音楽プレイヤーの仕組み I05I002 天野紗矢佳澤見研究室 I05I059 冨山由紀子 1 はじめに I05I091 光成絵美できる. 近年ではマルチメディアの利用は著しく,そ CUI:キャラクターユーザーインターフェースの中でも,今や音楽はとても身近なものにな GUI:グラフィカルユーザーインターフェースっている.また,インターネットの普及により， PC で音楽を楽しむ人も多くなった.では,音楽本研究では GUI を使用しアプリケーションを製作している. プレイヤーはどのように動いているのであろうか.本研究では Visual Basic (今回はバージ 3.2 プラグインョン 6.0 を使用)を用いて音楽プレイヤーのア特定のアプリケーション用の追加機能モジプリケーションを作成することを通して,音ュールのことを示す.初期導入時にはインス楽プレイヤーの仕組みを調べた. トールされておらず,後で追加インストールされ拡張機能を提供するためのソフトウェア 2 音楽プレイヤーについてである. コンピュータ上で音声ファイルを再生する例としては,アプリケーションのバージョンためのアプリケーションソフトウェアのことアップ,スキン(外観のカスタマイズ)視覚エで,複数のファイルフォーマットの再生に対フェクトの追加などがある. 応している.使用方法はまず音楽ファイルの再生が上げられるが、それ以外の機能を付属 4 ファイルフォーマットについてしているものが多い.また,プラグインをダウファイルの保存形式のことである.保存するンロードすることにより操作性の幅を広げてデータの種類にあわせて様々なファイルフォいるものもある. ーマットが存在する.ファイルフォーマットには大きく分けて無圧縮,可逆圧縮,非可逆圧縮代表的なもの：iTunes, QuickTime Player, の三つがある. Windows Media Player など通常のＣＤ音源データは無圧縮の wav ファイルを用いており,録音時とほぼ同等の音質で 3 ユーザーインタフェースとプラグイン再生できる. 各種情報を表示するための機能とデータを Mid ファイル等の可逆圧縮は,データを全くアップデートさせるための機能でもあるユー損なわず復元でき,再び元の状態に戻せる.テザーインタフェースとプラグインについて説キストデータやプログラムのソースコード等明する. 多少の劣化が生じても問題がないものはこの方式が用いられる． 3.1 ユーザーインターフェース mp3 ファイル等の非可逆圧縮では,人間の聴ユーザーインターフェース (UI)とは,コンピ覚では聞き取りにくい周波数の音を削り,デーュータシステム,あるいはコンピュータプロタ量を削減するデータ圧縮をしている. グラムと人間(ユーザー)との間で情報をやり図 1 は wav ファイルと mp3 ファイルの波形を取りするための方法,操作,表示といった仕組比較したもので,右下の赤く囲った部分が削らみの総称で,大きく次の 2 種類に分けることがれた箇所である. D-1 5.1 再生機能構成部ユーザーが操作可能な操作手段の入力部,音声を出力する出力部,音楽データを記憶保持する楽曲データ記憶部,音楽データを読み込み所定形式の電気信号に変換して伝達させる再生部,特徴計算機能構成部から受け取った特徴量空間を記憶保持する特徴量空間記憶部,特徴量空間を参照して楽曲スコアを算出しプレイリストを生成するプレイリスト生成部,各構成部を制御して音楽再生に必要な情報処理を実行する制御部を備えている. 5.2 特徴計算機能構成部特徴量計算構成部は,楽曲データ記憶部に記図 1 波形の比較憶された各楽曲から特徴量（パワー情報,音色また,各フォーマットには,それぞれに応じ情報,ビート情報）を抽出し,特徴量空間（特徴たデバイスタイプが存在する.例を挙げる量の総合データ）を生成する特徴量生成部を備と,Wav ファイルは WaveAudio,mid ファイルはえている. Sequencer,mp3 と wma は MPEGVideo といったデバイスタイプとして再生することができる. 6 Visual Basic プログラムの作成方法今回設定したデバイスタイプは上に挙げた VB では,フォームと呼ばれるオブジェクトに, ものを設定した. 必要な機能に応じたコントロールと呼ばれるパーツを配置し,そのパーツに対する処理を組 5 音楽再生システムみ合わせていくことで一つのソフトを作成す音楽再生システムは楽曲の再生,及びプレイる.また,各オブジェクトに付随する処理のこリストの生成を行う『再生機能構成部』と各楽とをプロシージャと呼び,プロシージャを階層曲の特徴量を計算して記録する『特徴計算機能的に組み合わせ必要な機能を実現させる. 構成部』から成る.双方の間で,音楽データや特徴微量空間等のデータのやり取りが行われると考える. 図 3 アプリケーションプログラムの構造化プログラミング図2 音楽再生システム D-2 6.1 プロジェクトの構成要素プロジェクトとは,モジュールやフォームなどの集まりで,一つのソフトを実行するのに必要なオブジェクトやプログラムコードなど,各種ファイルをまとめてプロジェクトと呼ぶ. モジュールとは,まとまった機能を実現するためのオブジェクトやプログラムコードの集まりで,一つ一つのファイルのことを示す. コントロールには,フォーム上に配置される部品で,標準コントロールと ActiveX コントロールがある. 図 5 フォームウインドウプロパティとは,オブジェクトの特徴を示すマルチメディアファイルからの再生と CD を固有の情報で,設定するにはプロパティウィン読み込んで再生する 2 通りの機能を実現した. ドウを使用する. メソッドとは,オブジェクトが実行できる処 7.1 完成フォームに使用したコントロール理で,アプリケーションプログラムの実行時にフォーム上にどのコントロールを使用し,どオブジェクトに特定の処理を行わせる. のように作動させるのかを説明する． 7.1.1 コマンドボタンここで使用しているコマンドボタンは、マルチメディアファイルの再生,CD 演奏,終了である.マルチメディアファイルの再生コマンドをクリックした時,マルチメディアファイルの再生フォームが表示される.CD 演奏ボタンをク図 4 プロジェクトの構成要素リックした時,CD 演奏フォームが表示される. 終了ボタンをクリックした時,アプリケーショ 6.2 アプリケーションの作成手順ン終了確認のウィンドウを表示させる. フォームウィンドウ上にボタンや文字など, オブジェクトをレイアウトする. 7.1.2 ドライブリストボックスオブジェクトの色や動作など特徴を設定し, ドライブを表示する．ここでは,情報処理装オブジェクトが行う処理を記述する. 置の再生機能構成部にある制御部の一部としプログラムの動作を確認し,誤りがあれば修て考えた．正する. 7.1.3 ディレクトリボックス 7 完成フォーム最上階層のディレクトリが表示され,必要とレイアウトとプロパティの設定をしたものするファイルがあるサブディレクトリまで選がフォームウィンドウ(図 5)である. 択しつつ順にたどっていく． D-3 ここでは,情報処理装置の再生機能構成部に視覚に関しては,作成したコントロールはすある制御部の一部として考えた．べて機能している. 再生以外の機能は繰り返し,音量調節,ファ 7.1.4 ファイルリストボックスイルの選択のみになるため,音楽プレイヤーと選択したディレクトリ内に格納されているして最低限の機能はついているものと考えらファイルを表示する.ここでは,情報処理装置れる.しかし Windows Media Player のように動の再生機能構成部にある,プレイリストの生成画や視覚エフェクト,プレイリスト,データの部,特徴量空間記憶部,特徴計算機能構成部に取り込みや書き込みなどの多彩な機能はない. ある特徴量空間生成部として大きく考えた． 9 まとめ 7.1.5 チェックボックス本研究を通して,音楽プレイヤーの構成につい項目をチェックさせるための部品で,ここでて学習できた.しかし音楽再生システムを難しくは,楽曲の繰り返しを行わせるために設置した．考えすぎ，特徴量空間生成部をうまく作成できなかった． 7.1.6 ＭＣＩコントロール Windows Media Player と比較してみて,まだ音楽を再生する時に使用される.コマンドボまだ付属機能の数が少ないことがわかった. タンで作成した場合，コード記述が長くなるの今後の課題として,音楽プレイヤーに必要なで，複数の人がコードを見た時に，理解しやすプレイリストを作成する機能をつけ,最終的にいように工夫した．動画など，視覚でも楽しめるような機能をつけることが挙げられる. 7.1.7 垂直スクロールバーボリューム調節のために設置し実行させた 10 参献時,デフォルトの音量を 50 に設定している． [1]『Visual Basic6.0 パーフェクトマスター』：青空研究会, 見有哲久, 株式会社秀和シ 7.1.8 ラベルステム文字を表示させるための部品で,ここではボ [2] J-STORE 科学技術振興機構研究成果展開リュームの数値，CD 演奏の曲数とタイトルを総合データベース表示させる． http://jstore.jst.go.jp/ [3]IT 用語辞典, http://e-words.jp/ [4]Windows Media ホーム 8 一般的な音楽プレイヤーとの比較 http://www.microsoft.com/japan/windows/w 今回作成した音楽プレイヤーでは再生機能, 繰り返し機能,音量調節機能までを実現するこ indowsmedia/default.mspx とができた.完成度は,一般的な Windows Media [5]IT 用語辞典バイナリ BINARY Player を視覚と聴覚に関し,比較することに http://www.sophia-it.com/ よりチェックした． [6]SPEANA: リアルタイム・アナライザー聴覚で確かめた限りでは,音質の変化は無く, (Windows3.1/画像＆サウンド) 音飛びなども無いことから再生機能は同等と http://www.vector.co.jp/soft/win31/art/se 言える. 074351.html D-4