左右の手の違いに焦点を当てたピアノ演奏能力の定量的分析

ピアノ演奏の定量的評価は、音楽教育や計算機パフォーマンスレンダリングを含む多くの分野で関心が持たれています。以前の研究では、音声やMIDIファイルから抽出された特徴が利用されましたが、演奏の質において重要な側面かもしれない手の違い（DBH）には触れられていませんでした。したがって、DBHを演奏能力を決定する重要な要素として調査しました。この目的のために、34人の専門家と34人のアマチュアを募集し、ヤマハディスクラビアで2つの抜粋を演奏させました。各演奏はMIDIで録音され、右手（RH）と左手（LH）それぞれについて手作業で特徴を抽出しました。これらは各ノートの時間的および動的属性を表す従来のMIDI特徴で、絶対値（例：MIDI速度）または演奏と対応するスコアの比率（例：持続時間または発音間隔（IOI）の比率）として計算されました。これらのノートベースの特徴は、両手の特徴の単純な減算によってDBHを表す追加の特徴に再配置されました。統計分析により、DBHは専門家の方がアマチュアよりも特徴によっても重要であることが示されました。時間的特徴については、専門家はRHでアマチュアよりも長く早くキーを押しました。動的特徴については、RHは、専門家ではアマチュアよりも大きな値と旋律のイントネーションに沿った滑らかな変化を示しました。主成分分析（PCA）およびサポートベクターマシン（SVM）を使用したさらなる実験により、手の違いの特徴が演奏能力に基づいて専門家とアマチュアを成功裏に区別できることが確認されました。さらに、既存のノートベースの生の特徴値（基本的特徴）とDBH特徴は10分割交差検証によって繰り返しテストされ、DBH特徴を基本的特徴に追加することでF1スコアが93.6%（3.5%の改善）に向上したことが示唆されました。我々の結果は、両手を同時に異なって制御することがピアニストにとって重要なスキルであることを示唆しており、したがってDBH特徴はピアノ演奏の定量的評価において考慮されるべきです。