論文の概要: Dynamic Multi-Species Bird Soundscape Generation with Acoustic Patterning and 3D Spatialization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.19275v1
• Date: Mon, 24 Nov 2025 16:25:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-25 18:34:25.314794
• Title: Dynamic Multi-Species Bird Soundscape Generation with Acoustic Patterning and 3D Spatialization
• Title（参考訳）: 音響パターニングと3次元空間化による動的多種鳥サウンドスケープ生成
• Authors: Ellie L. Zhang, Duoduo Liao, Callie C. Liao,
• Abstract要約: 鳥の歌は、急激な周波数変調のチャープ、複雑な振幅の封筒、独特な音響パターン、重なり合う呼び出し、鳥間の動的相互作用を含む。 既存のアプローチは通常、単一の種モデリング、静的呼び出し構造、記録から直接合成することに焦点を当てている。 DSPに基づくチャープ生成と3次元空間化を用いた動的多種鳥サウンドスケープを生成する新しいアルゴリズム駆動フレームワークを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Generation of dynamic, scalable multi-species bird soundscapes remains a significant challenge in computer music and algorithmic sound design. Birdsongs involve rapid frequency-modulated chirps, complex amplitude envelopes, distinctive acoustic patterns, overlapping calls, and dynamic inter-bird interactions, all of which require precise temporal and spatial control in 3D environments. Existing approaches, whether Digital Signal Processing (DSP)-based or data-driven, typically focus only on single species modeling, static call structures, or synthesis directly from recordings, and often suffer from noise, limited flexibility, or large data needs. To address these challenges, we present a novel, fully algorithm-driven framework that generates dynamic multi-species bird soundscapes using DSP-based chirp generation and 3D spatialization, without relying on recordings or training data. Our approach simulates multiple independently-moving birds per species along different moving 3D trajectories, supporting controllable chirp sequences, overlapping choruses, and realistic 3D motion in scalable soundscapes while preserving species-specific acoustic patterns. A visualization interface provides bird trajectories, spectrograms, activity timelines, and sound waves for analytical and creative purposes. Both visual and audio evaluations demonstrate the ability of the system to generate dense, immersive, and ecologically inspired soundscapes, highlighting its potential for computer music, interactive virtual environments, and computational bioacoustics research.
• Abstract（参考訳）: 動的でスケーラブルな多種鳥のサウンドスケープの生成は、コンピュータ音楽とアルゴリズムによるサウンドデザインにおいて重要な課題である。 鳥の歌は、急激な周波数変調のチャープ、複雑な振幅の封筒、独特な音響パターン、重複する呼び出し、および3D環境における正確な時間的および空間的制御を必要とする鳥間相互作用を含む。 既存のアプローチでは、DSP(Digital Signal Processing)ベースのものか、あるいはデータ駆動のものか、通常は単一種のモデリング、静的コール構造、あるいは記録から直接の合成にのみ焦点を合わせており、ノイズ、限られた柔軟性、あるいは大きなデータニーズに悩まされることが多い。 これらの課題に対処するために,DSPベースのチャープ生成と3次元空間化を用いた動的多種鳥サウンドスケープを,記録やトレーニングデータに頼ることなく生成する,完全にアルゴリズム駆動のフレームワークを提案する。 提案手法は,異なる移動3次元軌道に沿って種ごとに独立に移動する鳥類をシミュレートし,制御可能なチャープ配列,重なり合うコーラス,スケーラブルな音環境下での現実的な3次元運動をサポートしながら,種固有の音響パターンを保存している。 ビジュアライゼーションインターフェースは、分析的および創造的な目的のために鳥の軌道、分光器、活動タイムライン、音波を提供する。 視覚的および音声的評価は、密集した没入的で生態学的にインスピレーションを受けたサウンドスケープを生成するシステムの能力を示し、コンピュータ音楽、インタラクティブな仮想環境、計算バイオ音響学の研究の可能性を強調している。

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