Vocaloid

VOCALOID（英文：Vocaloid，日文：ボーカロイド）是由YAMAHA集团发行的歌声合成器技术以及基于此项技术的应用程序，由剑持秀纪（Kenmochi Hideki）率领研究小组于西班牙的庞培法布拉大学开发。最初该项目并未有商业目的，YAMAHA集团帮助其商业化并最终变为了产品“VOCALOID”。该产品可以令用户通过输入歌词和音符的方式让软件唱歌，配合加载伴奏数据来完成整首音乐制作，在制作过程中无需任何新的歌手提供声音资料。

概览
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### 简介

VOCALOID（英文：Vocaloid ，日文：ボーカロイド ）是由YAMAHA集团发行的歌声合成器技术以及基于此项技术的应用程序，由剑持秀纪（Kenmochi Hideki）率领研究小组于西班牙的庞培法布拉大学开发（后原班人马成立了Voctro Labs）。最初该项目并未有商业目的，YAMAHA集团帮助其商业化并最终变为了商业产品“VOCALOID”。[2]  [3]

VOCALOID

该产品可以令用户通过输入歌词和音符的方式直接生成歌曲，而歌曲的基础声音数据则来自于配音演员，这些庞大的数据被称为“音源库”。[2]

如果需要创作一首新的曲子，使用者需要规划歌词和音调，并在一个琴键界面（Piano Roll）上对歌词和音调进行编辑。使用者可以更改每一个音符，并对生成的“唱词”进行各项微调，包括呼吸力度、口的开合甚至颤音，通过这些调整，就可令原本破碎的声音数据变为连贯的类人电子声音。

该产品在前代的界面中，Vocaloid的界面十分严肃，虽然包装上印有虚拟人物的形象，不过软件内并没有。但是在Vocaloid 3中，用户可在编辑时看到界面的左上角有音库代表人物的头像，以此来判断所使用的版本。

程序原先只提供四种音源库，分别是英语的“Leon”和“Lola”，以及日语的“Meiko”和“Kaito”。而二代则大幅提升了对日语的支持，三代更是增加了对西班牙语、普通话以及韩语的支持。[4]

该软件的目的是提供给专业电子音乐人编写音乐的，完善的软件设计令程序有极高的自由度，而唯一的限制则是音乐制作人本身的技术[5]  。在日本，由VOCALOID制作的歌曲允许用户上传到网络上，而YAMAHA自己也会制作示范歌或是邀请音乐制作人进行制作。这些乐曲将会由Toy's Factory旗下的Livetune和日本索尼娱乐旗下的Supercell进行发行，而实体的光碟则会由Quake Inc.发行。[6]

由于VOCALOID可以利用其音源库将一个人的声音记录并转化为电子数据，在一些歌手中也有人对将自己的声音用电脑永久保存产生了浓厚的兴趣。

### 名称由来

VOCALOID这个名字，是由「vocal（歌唱）」与接尾词「-oid」结合构成的。「-oid」这个接尾词的意思是「类似～的」「～状的」，与「human（人类）」结合的话就是「humanoid（有人的特点的、人形机）」、和希腊语中表示男人的词语「andr」结合起来就是「android（机器人）」，而VOCALOID的意思就是「能唱歌的东西」。

不过，名称的由来还有一种说法：「Vocal・Android（歌唱・机器人）=VOCALOID（ボーカロイド）」，意为「能歌唱的机器人」。[7]

### 配置需求

配置需求表
 内存
 硬盘容量
 操作系统

功能
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Vocaloid所使用的声音合成引擎会拼接和处理在频段中摘录的人类声音片段，因此这个技术被归类于波形拼接声音合成技术的一种。

在技术体系中，系统通过对乐谱添加声音表达信息（如颤音），来产生真实的声音。尽管雅马哈基本不会提及，但Vocaloid的声音合成技术最早被称为“频域音频谐接法”（英文：Frequency-domain Singing Articulation Splicing and Shaping，日文：周波数ドメイン歌唱アーティキュレーション接続法）。

“音频谐接”（Singing Articulation）可被解释为“声音表达式”，它是一整首歌所必须的元素，诸如基础的声音片段数据和颤音等必要的调整数据。Vocaloid的声音合成引擎专为唱歌而设计，尽管软件如Vocaloid-flex和Voiceroid也开发了阅读的功能，但是仍不适宜用这个声音引擎来作一般的阅读。

Vocaloid引擎可以通过调整参数表现出一些特殊的效果，例如嘶吼（growl）。Vocaloid部分音源的扩充包“Appends”也提供了不同感觉的声音，例如Miku Append的soft和dark。

### 系统架构

Vocaloid软件的系统架构（System architecture）分为三个部分：歌曲编辑器（Score Editor）、音源库（Singer Library）和合成引擎（Synthesis Engine）。

Vocaloid从二代起在核心系统方面就没有作过太大改动。第二代Vocaloid的系统架构主要部分是由歌曲编辑器（也称Vocaloid编辑器）、音源库和合成引擎三部分组成的。合成引擎收到歌曲编辑器传来的乐谱信息后，会从音源库选择适当的样品，将其拼接并最终输出成歌声。

一般情况下，雅马哈会授权其音源库的技术，所以市面上的音源库不仅种类繁多，而且绝大多数都和雅马哈本身无关。雅马哈只发售歌曲编辑器并内置合成引擎，也就是说若想购买任何一家音乐公司的音源库，都需要先购买雅马哈的编辑器。

雅马哈提供的不同Vocaloid产品的版本所拥有的合成引擎和音乐编辑器几乎毫无区别。因此如果用户安装了一个版本的Vocaloid，就可以通过直接添加音源库的方式启用另一个Vocaloid版本。

Vocaloid主要支持2种语言，日语和英语，但是也支持普通话、韩语和西班牙语，未来也可能会支持更多语言。Vocaloid的整体系统建构是独立的（可输出为WAV），并可和DAW搭配使用。还可以与ReWire程序同步或作为VSTi插件来访问。

### 歌曲编辑器

歌曲编辑器（Score Editor）是一个可以输入音符、歌词和声音表达式的琴键界面。对于日语音源库来说，用户可以将平假名、片假名和日语罗马字以五十音歌词的方式输入。

对于英语音源库来说，编辑器会使用内置发音词典将歌词转换为国际音标注音符号。使用五十音和注音符号来进行编辑是为了让用户可以直接造词。[2]

因为日语音源库和英语音源库共处于同一平台，所以虽然使用不同的输入法，但是日语编辑器依旧可以读取英语音源库，反之亦然。所有的Vocaloid歌曲编辑器皆可以读取所有的Vocaloid音源库。

正因为此，所有版本的歌曲编辑器除了菜单语言外本质上没有任何不同，因为整个程序的核心不在于编辑器而在于音源库。[8]

歌曲编辑器提供不同的参数用于添加表达式和生成歌声，而用户的目标则是对这些参数进行优化。编辑器支持Rewire，并能与DAW同步。也支持用MIDI键盘进行实时回放（Real-time Playback）歌词所组合的乐曲。

### 音源库

音源库（Singer Library）是Vocaloid系统架构的核心部分。每一个由Vocaloid授权的音源库或数据库都采样于真人实录片段。音源库的基础数据必须包含其目标语言可能包含的所有音素（phonemes）的所有组合。还包括双音素（相连的两个不同的音素）和长原音。

如果需要的话，数据库还需要有多音，暨三个及三个以上的音素相连的组合。举例说明，若声音对应的单词是“初”（chū），可以按顺序来串联合成“#-c，c-h，h-u，u-#”（#代表清音，不过现代汉语，或者说“普通话”是不需要清音的）的组合，其中“u”作为原音用于拼接其他字段。Vocaloid的合成引擎改变这些片段的音调，使其贴合旋律。[2]

为了得到更自然的声音，需要不同音高范围的片段。日语有500种双音素组合，而英语则有2500种。[12]

日语的双音素很少，主要是因为日语的音素少，并且有较多的以原音为结尾的开音节。在日语中，基本只有三种双音素含有辅音：“清音-辅音”、“元音-辅音”和“辅音-原音”，而在英语中很多的辅音后面会跟有闭音节。

例如双音素“辅音-辅音”和“辅音-清音”。因此，日语的组合难度较低，而英语则需要更多的双音节资料。也因为这个差异，日语音源库从理论上和技术上是无法去唱出英语词的。Vocaloid的所有版本也均不能支持这些操作。日语版本虽然声称可以唱出英文，其实只是利用了和制英语的发音相似性。[15]

### 合成引擎

合成引擎（Synthesis Engine）是Vocaloid编辑器的综合处理中心。歌曲编辑器会向合成引擎传送一种被称为“Vocaloid MIDI”的乐谱信息，其包含Vocaloid专有的MIDI信息。调整在频域内的不同片段音高和音色后，就会进行拼接并合成歌声。当Vocaloid从DAW作为VSTi来运行时，捆绑在内的VST插件会绕过歌曲编辑器并能直接将各种信息发送给合成引擎。[2]  [16]

在歌曲中，一个音节的辅音音节首会在元音音节的音节首前发声，而音符的起始位置并非和音节的起始位置相同，而是和元音的音节首位置相同。软件会实时调整合成乐谱的音符位置让其与元音的音节首位置重合，若不这么做歌曲会有延迟感。接下来合成引擎会自动调整音源库中样本的音调使其贴合乐谱，紧接着引擎会抚平两份声音样本连接处的不协调感。

经过上面步骤的处理，引擎会通过诸如快速傅里叶逆变换（IFFT）等技术输出合成声音。

## 版本沿革

Vocaloid的历代版本都会将Vocaloid编辑器（暨歌曲编辑器）和产品（暨音源库）分别发售。歌曲编辑器由YAMAHA开发和发行，而产品则会授权第三方开发商进行开发。市面上的绝大多数产品都不是由YAMAHA开发和发行的，当然，YAHAMA也有其自主开发的产品。

Vocaloid产品（ボーカロイド制品），在国内一般以日文汉字直译并俗称为“Vocaloid制品”。Vocaloid产品是Vocaloid音源库（歌声ライブラリ）。它是Vocaloid的核心数据库，用于给歌曲编辑器和合成引擎提供声音样本。

产品是无法独立运行的，用户需要先购买Vocaloid编辑器，才可以添加产品进行声音合成的工作。某些Vocaloid产品授权开发商为了便于推广销售，会推出自带编辑器的合版。

### Vocaloid

YAMAHA于2000年3月开始开发Vocaloid。[12]  其首次公开是在2003年3月5日到9日的德国Musikmesse fair音乐展上，第一代Vocaloid产品，Leon和Lola，由Zero-G于2004年3月3日正式发行，两个产品在最初被称为“虚拟灵魂乐手”来进行推广。在2004年1月15日的NAMM Show上，两个产品的首次登场。[17]  Leon和Lola也曾在Wired Nextfest杂志上展示，并赢得了2005年的“《电子音乐人》编辑选择奖”奖项。[18]  Zero-G还在2004年7月推出了MIRIAM，这个产品的声音数据由Miriam Stockley提供。不久后，Crypton Future Media也发售了它们的第一个Vocaloid产品——Meiko。

2005年6月，YAMAHA对第一代Vocaloid进行了更新，将版本升级为V1.1。而在之后还再次将合成引擎升级，将版本提升到V1.1.2，为程序添加了更多的功能。[19]  2004到2006年的两年间，共有5个Vocaloid产品被发布，而这也是第一代Vocaloid的全部产品。

在Vocaloid最初发布时，市面上并没有其他的竞争对手。不过VirSyn以完全相同的想法于Vocaloid发售4个月后发售了Cantor，成为第二个如同Vocaloid一般的音乐合成器软件。[20]

尽管有日语语音，但是第一代Vocaloid没有日本版本，即便是日语和英语的合版也只有英文的界面。而每个版本间的区别仅仅是更换了包装、标识和颜色。Vocaloid第一代在2011年终止更新，雅马哈也停止对其的一切技术支持。

### VOCALOID 2

详见：VOCALOID2

2007年，YAMAHA宣布了VOCALOID 2，由于发行时间较为紧迫的关系，二代并不像一代的版本经过了小规模测试（BETA），而是直接发布了正式版本，并通过软件内建的错误汇报系统从用户处得知程序上的问题。[21]  第二代VOCALOID的合成引擎被完全革新，同时日语版本还有了独立的界面。[8]  除了界面外，软件还添加有大量的新功能，例如乐谱试听、音轨透明度和回放与渲染间的切换功能等。除此之外，人的呼吸声音和沙哑的声音也被录入到了数据库中，以提高声音的真实性。第二代VOCALOID不向下兼容，因此无法读取一代的音源库。[22]

除了PC程序外，NetVocaloid服务也开始被提供。尽管如此，该服务没有被本地化，因此音源库录入的声音和其语言版本（发行地区）是毫无关联的，一个很简单的例子是日版的音源库“巡音流歌”（Megurine Luka），尽管音源库内还附带了英文的声库，可是英文版的Vocaloid却无法读取“巡音流歌”的数据文件。

总之，Vocaloid 2共有17个日文版本和5个英文版本，这些不同的版本还提供35个声库（Voice bank）用于扩充音域和音色。

在2010年的Y2秋季网络文化博览会上，YAMAHA发布了适用于iPhone和iPad的Vocaloid程序，其后这个版本被确定为YAMAHA的自产版本“VY1”。[23-25]

### VOCALOID 3

详见：VOCALOID3

Vocaloid于2011年10月21日推出，一同推出的还有数个日文音源。数个音乐工作室也通过特定的方式将他们的第二代音源库升级成了第三代。VOCALOID 3还提供一个名为“倾听者”（Vocalistener）的内置程序，这个程序可以修正用户的不良参数，帮助用户合成更自然的声音。[27-29]

VOCALOID支持更多的语言，包括汉语、韩语和西班牙语。同时这代程序提高了对插件的兼容性。Vocaloid 3在合成引擎上的进步使其在模拟声音上更加真实，用户也可以选择“经典”模式，让Vocaloid重新模拟旧版本的电子人声。

和前几代不同，Vocaloid 3的编辑器附带的音源库十分简单，用户需要购买追加音库来丰富引擎可以模拟出的效果。雅马哈同时还会发售用于电子游戏的音乐插件来拓宽销售范围。这代Vocaloid支持了三音节，以提升语言模拟能力。[30-32]

率先推出的Vocaloid音源库为西班牙语的Clara和Bruno。上海禾念也在2012年发布了第一个汉语音源库。[33]  而在后期则追加了加泰罗尼亚语音源库ONA。[34]  Vocaloid 3也用于还原去世艺术家植木等的声音，这是系列软件首次应用在去世歌手的身上，不过该版本仅供私人使用。[35]

在操作系统方面，Vocaloid 3支持了Mac OS X，这个版本的编辑器称作Vocaloid Neo。2013年7月24日，这个版本正式公布，同时公布的还有多个音源库。[36]

### VOCALOID 4

详见：VOCALOID4

VOCALOID软件最新版『VOCALOID4 Editor』，『VOCALOID4 Editor for Cubase』，『VOCALOID4 Library VY1V4』于2014年11月20日在日本发布，并于12月下旬开始发售。

【升级活动】

公司开展了在「VOCALOID STORE」开展了升级活动。购买了「VOCALOID3Editor（SE）」「VOCALOID Editor forCubase（NEO）」「VOCALOID3 Library VY1V3（SE/NEO）」的用户，可在「VOCALOID STORE」中消费5400日元（含税），升级到『VOCALOID4 Editor』、『VOCALOID4 Editor for Cubase』和『VOCALOID4 Library VY1V4』。另外，在2014年11月10日之后购买了「VOCALOID3 Editor（SE）」「VOCALOID Editor for Cubase NEO」的用户，可在2015年6月末之前，免费得到『VOCALOID4 Editor』和『VOCALOID4 Editor for Cubase』。

注：只要「VOCALOID3 Editor」「VOCALOID3 Editor SE」「VOCALOID Editor for Cubase NEO」还有存货，就将继续销售。

注：本活动提供的商品均为下载版。另外『VOCALOID4 Editor for Cubase』的下载版中不含「Cubase AI」。[39]

## 市场营销

软件的营销方式是在包装上印刷一位虚拟的人物，并意指“销售的并非软件而是歌手”，其结果是十分乐观的。这种成功的营销方式随着二代产品的附加音源库“初音未来”的发售，大幅改变了音乐软件业的认知和格局。

在初期的界面中，Vocaloid的界面十分严肃，包装上并不会印上任何动画风格的人物，印刷人物的是各个音乐公司开发的音源库。音源库在安装完毕后，也不会在编辑器界面上有任何的提示，同时也不会有任何动画风格的图案显示在编辑器内。

虽然Vocaloid是由雅马哈开发的，但是每一个Vocaloid产品的开发却由不同的制作公司分别进行。

最大的Vocaloid推广活动是“The Voc@loid M@ster”（简称：Vom@s）该活动每年举办四次，举办的地点为东京或相邻的神奈川县。这个活动举办的目的是为了给Vocaloid的用户和音乐人提供一个销售他们的产品和插画等附属品的平台。

在2007年的最初一届Vom@s活动中共准许了48个私人社团（或称“同好会”）使用官方准备的摊位来销售他们的商品。此后该活动继续迅速发展，至第十四届时已有500个社团被准许使用摊位。除了社团外，日本的企业也会参加活动并在摊位上销售他们的产品。[43-44]  而第一个和Vocaloid有关的现场演唱会，则是2004年于俄罗斯举办的“Vocaloid Miriam”。[45]

除了自行举办的活动，Vocaloid产品也会参加其他大型展会，例如NAMM Show和Musikmesse fair展。参与这些展会主要是为了推广产品诸如Zero-G的LEON和LOLA，也曾在展会中发布新产品，例如PowerFX。

同样，Vocaloid的产品也经常利用这些展会作为机会进行扩充，例如Prima曾在2007年的NAMM Show发布，而Tonio曾在2009年的NAMM Show上发布；中文定制版的Sonika曾在开拓动漫祭上发布；Comiket上也曾有多个未发行的Vocaloid进行过演示。[46]

初音未来是Vocaloid系列最著名的版本之一

最初， （即初音未来音源库开发商Crypton Future Media的总裁）认为初音未来并不是一位虚拟偶像，只是一个革命性的虚拟演播室技术乐器。[47]

然而，初音未来在之后迅速以“虚拟偶像”的身份进行了数次演唱会，在日本被称为“Live”，第一次演唱会于2009年8月22日在日本琦玉县的埼玉超级体育馆举办，演唱会名为“Animelo Summer Live”，演唱会主要运用了背投技术，将初音未来投射于一块透明面板上[48-49]  。而在"MikuFes '09夏季演唱会中，使用了几乎透明的面板[50]  。

初音未来的首个正式的海外演出是在新加坡2009年11月21日的亚洲动漫节上举办的演唱会[51-52]  。2010年3月9日，初音未来的个人演唱会“初音未来感谢祭 39”（也译为初音未来感恩节）在东京的Zepp Tokyo举办，这是为了给世嘉以“初音未来”为名制作的全新音乐游戏系列《初音未来 -歌姬计划-》造势。[53-54]

这些演唱会极大的促进了“初音未来”和Vocaloid的知名度，Crypton Future Media也是唯一一个会经常性举办演唱会来推广其Vocaloid音源库的开发商。

## 关于VOCALOID家族

VOCALOID家族是VOCAL OID所有语音合成软件及其衍生的拟人角色的总称。

VOCALOID以及音源都是软件，所以官方并不存在VOCALOID家族的叫法，正确的叫法应该是VOCALOID制品群。

## 文化影响

Vocaloid的真正成名是在Vocaloid 2的音源库“初音未来”发售后，Vocaloid迅速成为了日本最受欢迎的音乐合成器程序之一。“初音未来”在Vocaloid全系列产品的推广和被接受上起到了最为重要的作用。

图中即为《甩葱歌》中的Hatsune Miku

日本的视频分享网站Niconico对”初音未来“以及Vocaloid的认可和普及起到了重要的作用。[55]  “初音未来”成名的关键是一些Vocaloid的调音师及插画师在Niconico动画上释出的PV和FLASH。这其中，“Hatsune Miku”（长着一张囧脸的三头身“初音未来”）作为亚种（暨衍生角色）出演了被称为“甩葱歌”（Loituma Girl）的FLASH动画，而曲调则来自于芬兰歌曲“Ievan Polkka”。[56]

Crypton（“初音未来”的开发商）通过这些事件，不仅发现Niconico动画的上传者会上传一些音乐视频，还发现他们会利用Vocaloid做一些未在软件预定设计内的事情，这些五花八门的多媒体内容，大部分都受到同人文化的推动[57]  ，让初音未来和其他Vocaloid音源库的制品迸发持续活力。随着软件国际知名度的增长，Niconico动画逐渐演变成为了一个二次创作的温床。受欢迎的原创歌曲会被绘制插图、制作成音乐视频、为其制作2D和3D的动画和混音再版，一些用户也争相上传一些未完善的想法，期望能够被其他用户完善和改编。[58]  除了唱歌之外，Vocaloid也被应用在其他方面，例如剧歌唱。较为著名的是日本小说家mothy所著的艾维里奥斯系列，即V家七宗罪，其系列拥有四十多首歌曲，同时mothy本人也为七宗罪写过多部小说。

Niconico和Youtube等互联网视频网站，对于Vocaloid发展的影响非常大。以至于很多依靠Vocaloid制作音乐的专业工作室将他们音乐的预览发布到视频网站上，用于推广和赚取口碑。而Niconico对于Vocaloid的宣传力之强甚至让很多日本的著名音乐、插画艺术家在网站上征集创意并为其他人免费地制作音乐和插画。[59]

“初音未来”的成功推动了YAMAHA对于Vocaloid多方向战略步伐的速度。尽管Vocaloid除了“初音未来”外还有其他几十种不同的音源库，但是在相当长的时间里，YAMAHA有意让“初音未来”作为Vocaloid的标志形象。

2009年9月，在纽约的内华达州黑石沙漠，一个装着三枚初音未来亚种“Hachune Miku”手办的火箭发射升空，不过这枚火箭没有到达外太空[60-61]  。之后的2009年11月，一个请愿于网络发起，请愿的内容是希望日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）正在开发的金星探测器“破晓号”（あかつき）上搭载的配重铝盘上，印上初音未来图案的贴纸。

这个请愿的发起者为“超电磁P”。请愿最终被JAXA主工程师坂本诚一接纳，但条件是要收集一万枚签名。[62]  于是请愿发起者开放了一个网站，并将网站翻译成英文，俄文，中文和韩文以收集签名[63]  。2010年5月21日6点58分22秒（日本标准时间），搭载了三个绘有初音未来图案配重盘的破晓号无人机，搭乘H-IIA运载火箭于种子岛宇宙中心发射。[64-65]

黑岩射手并不是初音未来的亚种。黑岩射手（BLACK★ROCK SHOOTER，ブラック★ロックシューター），简称BRS。最初为V家同人社团supercell的成员Huke于2007年12月26日发表到Pixiv上的一位原创插画角色。不久后该组合的另一成员ryo以该角色的造型写了一首初音未来合成的原创歌曲。并作为日本动画公司Ordet和三次元共同制作的电视动画作品《黑岩射手》的片头曲（第2-7话）、第一话、第八话的片尾曲。

### 软件

Vocaloid-flex

VocaListener（倾听者）

NetVocaloid

Vocalodama

NetVocalis

Vocaloid Editor for Cubase

MMDAgent

MikuMikuDance

### 硬件

eVocaloid

Vocaloid-Board

## 参考资料

* 1.  VOCALOID  ．ピクシブ百科事典．2012-08-14[引用日期2015-04-18]
* 2.  剑持秀纪，大岛隼人．VOCALOID - Commercial singing synthesizer based on sample concatenation：Interspeech，2007
* 3.  MUSIC; Could I Get That Song in Elvis, Please?  ．纽约时报．2003-11-23[引用日期2015-01-13]
* 4.  VOCALOID CHINA  ．VOCALOID CHINA官方网站[引用日期2013-11-7]
* 5.  Humanoid or Vocaloid  ．Electronic Musician．2003-08-1[引用日期2013-11-5]
* 6.  初音ミクなどの人気曲だけを集めた高音质コンピCDが登场！（译：初音未来高品质精选CD在此登场！）   ．ASCII Media Works．2009-06-12[引用日期2013-11-7]
* 7.  VOCALOID  ．萌娘百科[引用日期2015-05-11]
* 8.  Terajima Joho Kikaku．剑持秀纪其人：DTM magazine，2008：36 - 39
* 9.  剑持秀纪，大岛隼人．Singing synthesis system ：IPSJ SIG Technical Reports，2008：51-56
* 10.  歌词とメロディを入力すると歌い出す ヤマハが歌声合成ソフト开発  ．IT Media[引用日期2013-11-5]