EmotionTuner
協調して演奏できるコミュニケーション型楽器デバイス
土谷幹河瀬裕志

柳英克

本研究では，２人のユーザーが協調して演奏するコミュニケーション型の楽器デバイス「EmotionTuner」を提案する．EmotionTuner の両端には可動式のポールがインタフェースとしてついており，２人のユーザーで同時に操作することができる．お互いのユーザーはそれぞれのポールを前後に移動させることで，EmotionTuner 上面のフィードバックエリアに表示される光のラインの長さを双方向から制御することができ，光のラインを接触させたタイミングでその都度サウンドを生成することができる．また双方向から伸びる光のラインが接触する位置によって音程が変化する．
EmotionTuner は，２人のユーザーの気持ちの掛け合いによってリズムとメロディーを制御するため，ユーザーが演奏の間違いを許容できる偶発的なサウンドを生成できる楽器デバイスである．

EmotionTuner
MIKI TSUCHIYA†- Musical communication device YUUSHI KAWASE †HIDEKATSU YANAGI ‡In this research, we propose a musical communication device “EmotionTuner”. EmotionTuner is a device
that two persons can play sounds with various rhythms and pitches reflecting their breathing or emotions.
There are two poles as interface at both ends of this device. Therefore, Two persons can use at the same time.
They can control lengths of LED shining lines by pushing or pulling poles from opposite. When both theshining lines bump each other, they have a sound with a variable pitch, depending on the position where thebump occurs. So, the rhythms and pitches of the sounds intimately reflect the feelings and interactions of theplayers. EmotionTuner is a device that the users can enjoy accidental sounds in permissible level.

1.

はじめに音楽におけるコミュニケーションの身近な光景とし

しかし，多くの電子楽器はインタフェースの形状に新規性があるだけで，音楽を通して他人とコミュニケーションをとることを目的としたものは少ない．て，複数人で行う楽器演奏のセッションがある．セッ

本研究では，視覚的フィードバックを用いて，初心ションにおいて，パートナーと一体感のある演奏を実者でもパートナーとの絆を深めることができる楽器デ

現するには，演奏スピードやコード進行を合わせるなバイス「EmotionTuner」（図 1）を提案する．

ど，パートナーの演奏状況を的確に把握し相互依存すEmotionTuner はユーザーの演奏状況をデバイス上面ることが重要である．しかし，演奏状況を的確に把握のフィードバックエリアに光のラインとして表示し，するには，コード進行（和音）とメロディーの関係を２人で協調して音を奏でるデバイスである．デバイス

理解するための音楽的な知識が必要である．また，時の両端には可動式のポールがインタフェースとしてつ間軸に沿って変化する演奏状況に対しては，聴覚によいており，お互いのユーザーはポールを前後に移動さってリアルタイムに対応をしなければならなかった．

せることで光のラインの長さを双方向から制御するこ

このように，演奏技術や演奏経験のない初心者には，とができ，双方向からの光のラインを衝突させたタイ

演奏中に他者との一体感を実感することが困難であっミングでサウンドが生成される仕組みになっている．

た．また近年，MIDI というインタフェースと電子的EmotionTuner は，聴覚だけでなく，視覚と力覚を用な音源の登場で，楽器の音色は従来からある楽器の形いるマルチモーダルインタフェースになっており，ユ態に依存する必要はなくなり，初心者でも簡単に演奏ーザーは体感的な演奏を行うことができる．本論文でできるインタフェースの新たな電子楽器が増えてきた．

は， 2 章で EmotionTuner と関連研究の相違点をインタラクションの観点から述べる．3 章では，プロトタ

公立はこだて未来大学大学院 システム情報科学研究科
Graduate School of Systems Information systems Information
Science, Future University Hakodate
公立はこだて未来大学
Future University Hakodate

イプとして開発した EmotionTuner 1.0 のシステム概要とインタラクションについて，4 章では，EmotionTuner 1.0 のインタビュー結果について，5 章

情報処理学会 インタラクション 2011

では，今後の可能性について，6 章では本論文のまと持ちの掛け合いによってリズムとメロディーを制御すめについて述べる．

ることができるため，ユーザーが演奏の間違いを許容できる偶発的なサウンドを生成できる楽器デバイスである．２人のユーザーは，デバイスの両端から出ているポールを前後に移動させることで，デバイス上部のフィードバックエリアに表示される光のラインの長さを双方向から制御し，その光のラインを衝突させる度にサウンドを鳴らすことができる．また，光のラインを衝突させる位置によって音程が変化する．この章では，プロトタイプとして開発した EmotionTuner 1.0 のシステム構成とインタラクションについて述べる．
システム構成図 2 に示すように，EmotionTuner 1.0 は，距離セ

図1 EmotionTuner

2.

関連研究

ンサー 2 個，フルカラー LED13 個，PIC マイコン，スピーカー，XBee 無線モジュール，Bluetooth 受信機から構成されている. 筐体は縦 900mm, 横 160mm,近年，新しいサウンドインタフェースの研究が盛ん

高さ 120mm の箱形の木材でできており，デバイスに行われている. EmotionTuner と操作方法が類似して上部には 3mm 乳白色のアクリル板が蓋として取りいるシステムとして Tooka [1]を挙げる．Tooka は，付けられている. また，インタフェースには 長さ２人のユーザーで使用する電子楽器で，管楽器をメタ400mm，太さ ø25mm のステンレスポールが使われてファとしたチューブ形状のインタフェースになっていおり，デバイスの内壁から 300mm までスライドでる．デバイスの両端には，ユーザーが息を吹き込む機きる仕組みになっている．このステンレスポールの先構と，指で音を制御したり，演奏した音を記録するたからのデバイスの内壁までの距離を距離センサーで検めのボタンが複数備え付けられている．また２人でチ出し，その検出値に応じて 13 個の フルカラーLED

ューブの中央部分を歪曲させると音を歪ませることがを個別に点灯させている. 反対側のインタフェースのできる．しかし Tooka は，従来の管楽器に比べ演奏構造も同様である．片方のインタフェースではフルカは簡単だが，ボタンを押したり，チューブを曲げるな

ラーLED の赤色の光を制御し，もう片方のインタフ

ど，ユーザーが Tooka 独自の操作方法を練習しなけェースでは青色の光を制御することできる．またデバればならず，情報機器の扱いに不慣れな子供やお年寄

イスは XBee 無線モジュールにより距離センサーでりなどの初心者には難しいものであった．また，の検出値を PC にも送信している．PC 内ではその検Tooka は２人のユーザーで曲を演奏するという高度な出値に応じて音源を生成し，電波により，それをデバ目的を達成するための電子楽器だが，EmotionTuner

イスに内蔵されている Bluetooth 受信機へ送信し，内は２人のユーザーの気持ちの掛け合いによって生成さ蔵されたスピーカーから出力させている．

れたサウンドインタラクションを楽しむシステムである点が異なる．また EmotionTuner の操作はポールを動かすだけでよく，初心者にも直感的で分かりやすい．
さらに EmotionTuner は視覚的フィードバックがあり，Tooka より多くのコミュニケーションモードをユーザーが使うため，より体感的な演奏ができる．

3. 提 案 す る シ ス テ ム
本研究では，２人のユーザーが協調して演奏するコミュニケーション型の楽器デバイス「EmotionTuner」を提案する．EmotionTuner は，ユーザーが演奏の過程で起こす気持ちの変化を光のフィードバックによって視覚化する技術を用いており，２人のユーザーの気

図2 EmotionTuner 1.0 のシステム構成

EmotionTuner 協調して演奏できるコミュニケーション型楽器デバイス
3.1

インタラクション

EmotionTuner は，初心者が扱えるものでなければな

図 3 は EmotionTuner 1.0 のインタラクションを示らないため，インタフェースにアフォーダンスを持たしたものである．２人のユーザーはデバイスの両端にせた．また，前後に移動するポール型のインタフェー

ついているポールを前後に移動させると，その行為にスは，一次元のパラメーターを制御するのに適してい同期してフィードバックエリアに表示される光のライる．特に，パートナーの光のラインから逃げようとすンの長さを双方向から制御することができる．これにる逃避性，パートナーの光のラインを受け入れようとよりユーザーは視覚的に自分の演奏状況を把握するこする需要性，光のラインをパートナーの領域に入れよとができる．また，この視覚的なフィードバックにようとする攻撃性，これらを一次元の情報とすれば，って，ユーザーの感情をメッセージとしてパートナー

EmotionTuner のポールはそれを表現するインタフェに伝えることができる．ユーザーはパートナーの光のースとして適している．

ラインから逃げるように自分の光のラインを動かすと「拒否」を意味するメッセージ, パートナーの光を追随するように自分の光のライン動かすと「同調」を意

4. イ ン タ ビ ュ ー 評 価2010 年 7 月 8 日から 7 月 9 日の 2 日間，公立味するメッセージを表現することができる．現在, 光はこだて未来大学のラインは赤色と青色の 2 種類があり，１人のユー

EmotionTuner 1.0 の展示を行った．その中で体験者

ザーが赤色を，もう１人のユーザーが青色を制御する

20 名へ質問用紙に回答してもらい，インタビュー調ことができる. またサウンドは LED の数と同じ 13 段査を行った．操作性に関する質問では, とても使い易階の音程のサウンドを出力することできる．現在出力

いと答えた人は 75 ％，やや使い易いと答えた人はできるサウンドは，ドレミファソラシド（半音も含む20 ％，どちらでもないと答えた人は 5 ％だった．まと13 段 階 の 音 程 ） で あ る ． こ の よ う にた，パートナーとの一体感を感じたかという質問では,EmotionTuner は，２人のユーザーの感情を表現してとても感じたと答えた人は 25 ％，やや感じたと答えいる光のラインを衝突させることで生成したサウンド

た人は 65 ％，どちらでもないと答えた人は 5 ％，3F ミ ュ ー ジ ア ム に てインタラクションを楽しむシステムであるため，ユーあまり感じないと答えた人は 5 ％だった．この結果ザーは演奏の間違いを許容できる．これまで演奏の間から EmotionTuner の使い易さやインタラクションが違いを許容できる電子楽器は例が少なかった．

演奏におけるコミュニケーションにおいて効果があることがわかった．また体験後のコメントでは「光がきれい」，「音色が心地良い」など視覚的や聴覚的にも癒しの効果が明らかになった．しかし,「音楽らしい曲を演奏したい」や「パートナーの光と接触した感触が欲しい」，「光の動きが稀にぎこちなくなる」など，インタラクションにまだ課題があることが分かった．

5. 今 後 の 可 能 性
インタビュー調査で明らかになった問題点や体験者の意見をもとに，新しい機能とそのインタラクションを考案し，改良版となる EmotionTuner 2.0（図 5）を
図3 EmotionTuner のインタラクション

3.1

アフォーダンスを用いたイン タフェース

設計，開発した．インタビュー調査の結果から
EmotionTuner 1.0 は，パートナーの光のラインと接触

EmotionTuner の両端には，ポール型のインタフェした時のインタラクションがサウンドのみで不十分でースがついている．このインタフェースの形状は，ユあることやポールの移動と光のラインの動きが同期しーザーに「握る」「挿入する」「回す」という行為をアないというエラーが起きることが分かった．

フォードする．知覚環境が人（動物）に与える意味のEmotionTuner 1.0 でポールの移動と光のラインの動きことをアフォーダンス [5]と言う．アフォーダンスをが同期しなかったのは，距離センサーがデバイス内部持つオブジェクトは，ユーザーの持つ経験を想起させ，のポール以外の物体を誤検出する場合が稀に生じてい学習することなく使い方を理解させることができる．

た為であった．この問題を解決するために,
EmotionTuner 2.0 では，タッチセンサーを用いて滑ら情報処理学会 インタラクション 2011

かな光のラインの制御を実現した．また，器デバイスである．EmotionTuner は２人のユーザー

EmotionTuner 1.0 は，１つのデバイスを２人で操作すの気持ちの掛け合いによってリズムとメロディーを制るものだったが，EmotionTuner 2.0 は離れていてもパ御し，偶発的に起きるサウンドインタラクションを楽ートナーとのコミュニケーションを実現できるように，しむ．EmotionTuner のように，ユーザーが演奏の間インタフェースを別々に切り離し，１つのデバイスで違いを許容できる電子楽器はこれまで例が少なかった．

１人のユーザーが使用する設計になった．そのため，

本研究ではプロトタイプとなる EmotionTuner 1.0 をEmotionTuner 2.0 では，２つのデバイスの無線通信に開発した．インタビュー評価では，パートナーの光のより, ユーザーが制御した光のラインが自分のデバイラインと衝突した時のインタラクションが音だけではスのフィードバックエリアを超え, パートナーのデバ不十分という問題点や，EmotionTuner は視覚的，聴イスのフィードバックエリアに表示されるインタラク覚的に癒しの効果があることも示された．このインタションが起きる．また EmotionTuner 2.0 内部では，ビュー結果をもとに EmotionTuner 2.0 の開発を行っスライダーを用いて操作の抵抗感をフィードバックすた．EmotionTuner 2.0 では, 無線通信により離れたユる機構部分を実装した．EmotionTuner 2.0 では，ユーーザー同士での演奏を可能にし．力覚や触覚を用いてザーが生成したサウンドとその次に生成するサウンド

パートナーの光のラインと接触した際のインタラクシとの音楽的な自然な繋がりを実現する為にスケールとョンを高めた．今後も新たな機能拡張やその検証を行いう概念を取り入れた．これにより，ユーザーはランっていく．また EmotionTuner 2.0 の非対面でのコミダムにサウンドを出しても，全体として音楽らしいサュニケーションにおける有効性を検証していく．

ウンドに調和される仕組みになった．EmotionTuner
2.0 では 20 段階の音程のサウンドを出力できる．

謝辞

本論文を作成するにあたり，参考とさせて頂

また，まだ実装されてないが，パートナーの光のラいた文献著者の方々，また EmotionTuner の開発に関インと接触した際のインタラクション性を高めるため，してアドバイスを頂いた柳研究室の皆様に謹んで感謝

EmotionTuner 2.0 では，振動モーターをポールの先にの意を表します．

搭載し，触覚情報をフィードバックさせる予定である．
今後も，よりインタラクティブ性を高める為の新たな機能拡張やその検証を行っていく．またEmotionTuner 2.0 の非対面でのコミュニケーションにおける有効性を検証していく．

図4 EmotionTuner 2.0

6. ま と め
本論文では，２人のユーザーが協調して演奏するコミュニケーション型の楽器デバイス「EmotionTuner」について述べた．EmotionTuner は２人のユーザーの演奏状況をデバイス上面のフィードバックエリアに光のラインとして表示し，２人で協調して音を奏でる楽参考文

献1) Sidney Fels, Linda Kaastra, Sachiyo Takahashi, Graeme

McCaig: Evolving Tooka - from Experiment to Instrument,
NIME04-1，(2004)．
2) Eric Kabisch, Amanda Wiliams, Paul Dourish: Symbolic
Objects in a Networked Gestural Sound Interface, CHI2005，(2005).
3) 馬場哲晃，牛尼剛聡，富松潔: Freqtric Drums 他人と触れ合う電子楽器, 情報処理学会論 Vol48 No3,
pp.1240-1250，(2007)．
4) YAMAHA-TENORI-ON ,http://www.yamaha.co.jp/tenori-on/index.html.
5) 後藤武，佐々木正人，深澤直人：“デザインの生態学”，東京書籍，(2004)．
6) 木塚あゆみ，柳英克, 美馬義亮: ホタル通信呼吸情報を用いたコミュニケーションツール，Wiss 2007，(2007)．
7) 鈴木健嗣, 橋本周司: FeelLight 非言語情報通信のための双方向入出力デバイス, 情報処理学会, (2004).
8) Ivan Poupyrev, Haruo Oba,Takuo, Ikeda, Eriko
Iwabuchi: Designing Embodied Interfaces for CasualSound Recording Devices，pp.2129-2314，CHI2008，(2008)．
9) 市江雅芳：”音楽でウェルネスを手に入れる-リハビ
リ専門医の体験的音楽健康法”, 音楽之友社, (2007).
10) Cati Vaucelle, Leonardo Bonanni, Hiroshi Ishii:
Design of Haptic Interfaces for Therapy, CHI2009, (2009).
11) Steven Strogatz: ”Sync -The Emergency Science ofspontaneous”, Hyperion Books, (2003).