JP2002268632A - フレーズ分析装置及びフレーズ分析プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つのフレーズ対しても正確にマッチングを
取り、移調、フレーズの一部分の音高がに対しても比較
的正確にマッチングを取る。 【解決手段】 マッチング元フレーズを所定の単位長毎
のステップに分割する（ステップＳ１）。マッチング対
象フレーズを所定の単位長毎のステップに分割する（ス
テップＳ２）。マッチング元フレーズとマッチング対象
フレーズのそれぞれの最初の小節線を一致させ、両フレ
ーズの小節線から同じタイミングの両ステップを対応さ
せる（ステップＳ３）。対応させた各ステップにおける
両フレーズの音符の音程（音高差）を取り、全ステップ
で得られる音程について同音程となるステップの組数を
音程毎に合計（集計）する（ステップＳ４）。合計値が
最大となる音程の合計値の全体に対する割合を一致度と
して求める（ステップＳ５）。一致度と閾値を比較して
一致、類似、非類似を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２つのフレーズの
一致または不一致を判定するフレーズ間のマッチングを
取るフレーズ分析装置及びフレーズ分析プログラムを記
録した記録媒体に関する。なお、２つのフレーズの類似
度を求めることも一致または不一致を判定することに相
当するものとする。

【０００２】

【従来の技術】従来、１曲の中で同じフレーズ（メロデ
ィ）部分を探して曲の構成（楽節構成等）を把握した
り、同じフレーズ部分となったフレーズを曲のアレンジ
の基本データとしたり、あるいは、指定したフレーズの
断片を含む曲を探す曲検索機能を実現するために、２つ
のフレーズのマッチングを取ることが広く行われてい
る。

【０００３】従来のフレーズマッチング手法としては、
フレーズのリズムのマッチングに関して、第１に音符単
位に比較する手法、第２に所定の単位長毎に比較する手
法などがある。第１の手法は、２つのフレーズの完全一
致を見つけるのには適しているが、例えば一方のフレー
ズでは１つの四分音符のところが、他方のフレーズでは
２つの八分音符からなっているなど、微妙に譜割が異な
るような２つのフレーズのマッチングには適していな
い。すなわち、２つのフレーズの各音符についての対応
関係を見つけるのが非常に困難であり、このため、人間
が感じるような「完全には同じではないが、ほぼ同じよ
うなフレーズである」というあいまいな分析結果を得る
ことは難しい。また、正確に対応関係を見つけるには複
雑なマッチングアルゴリズムを必要とする。

【０００４】一方、第２の手法は、各フレーズを八分符
長等の所定の単位長毎に分割し、両フレーズを単位長毎
に比較する手法であって、例えば上記「一方のフレーズ
は１つの四分音符で、他方のフレーズは２つの八分音
符」のような部分は共に「２つの八分音符」となるの
で、比較的簡単なアルゴリズムで微妙に譜割の異なる２
つのフレーズのマッチングを取ることができる。

【０００５】また、フレーズのピッチのマッチングに関
して、第３に音高を比較する手法、第４に直前の音符や
基準音符からの音程変化を比較する手法などがある。第
３の手法は、２つのフレーズの対応する音符毎にその音
高を比較し、一致していれば同じフレーズと判断するも
のである。したがって、移調されていない２つのフレー
ズの場合はよいが、移調されていると「異なるフレー
ズ」と判定されてしまう。

【０００６】また、第４の手法は、２つのフレーズの各
々について、各音符の直前の音符や基準音符からの音程
変化を求め、音程変化同士を比較するものである。例え
ば、直前の音符からの音程変化の場合、一方のフレーズ
が「Ｃ４→Ｅ４→Ｇ４→Ｅ４」と変化していれば音程変
化は「４半音→３半音→−３半音」となり、他方のフレ
ーズが「Ｃ♯４→Ｆ４→Ｇ♯４→Ｆ４」と変化していれ
ば音程変化はこちらも「４半音→３半音→−３半音」と
なり、移調されている２つのフレーズは音程変化が一致
すると判定される。また、基準音符からの音程変化の場
合、最初の音符を基準とすると、一方のフレーズ「Ｃ４
→Ｅ４→Ｇ４→Ｅ４」は「４半音→７半音→４半音」と
なり、他方のフレーズ「Ｃ♯４→Ｆ４→Ｇ♯４→Ｆ４」
も同様に「４半音→７半音→４半音」となって、移調さ
れている２つのフレーズを音程変化が一致すると判定さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のフレーズのピッ
チのマッチングに関して言うと、上述した第３の手法で
は移調されているフレーズに対応できない。また、第４
の手法では移調されいているフレーズにも対応できるも
のの、微妙にピッチが異なる２つのフレーズに対応でき
ない。すなわち、２つのフレーズが「Ｃ４→Ｅ４→Ｇ４
→Ｅ４」と「Ｃ４→Ｆ４→Ｇ４→Ｅ４」のように１音符
だけ異なる場合、直前の音符からの音程変化を見る手法
では、「４半音→３半音→−３半音」と「５半音→２半
音→−３半音」のように１音符の違いが２箇所の音程変
化の違いとなってしまう。また、基準音符からの音程変
化を見る手法では、「Ｃ４→Ｅ４→Ｇ４→Ｅ４」と「Ｃ
♯４→Ｅ４→Ｇ４→Ｅ４」のように基準音符の１音符が
異なると、「４半音→７半音→４半音」と「３半音→６
半音→３半音」のように全く異なる判定結果となってし
まう。さらに、移調量を別途求める必要がある。

【０００８】本発明は、譜割が微妙に異なる２つのフレ
ーズに対しても正確にマッチングを取ることができ、か
つ、移調されていたりあるいはフレーズの一部分だけ音
高がずれていたとしても、比較的正確にマッチングを取
れるようにすることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のフレ
ーズ分析装置は、比較する２つのフレーズの各々を所定
の単位長の区間に分割するフレーズ分割手段と、該分割
された２つのフレーズの対応する区間同士の音程を求
め、該音程毎の出現頻度の分布を取る分布検出手段と、
該分布のピークとなる音程の出現頻度に応じて２つのフ
レーズの一致または不一致を判定する判定手段と、を備
えたことを特徴とする。なお、この明細書で「音程」と
は２つの音の音高差のことを表現している。後述の実施
形態では「音程」の一例としてキーコードの差を用いて
いるが、音高差を定量的に表現できるものであれば何で
もよい。

【００１０】本発明の請求項２のフレーズ分析装置は、
比較する２つのフレーズの各々を所定の単位長の区間に
分割するフレーズ分割手段と、該分割された２つのフレ
ーズの対応する区間同士の音程を求め、該音程毎の出現
頻度の分布を取る分布検出手段と、該分布のピークとな
る音程の出現頻度に応じて２つのフレーズの一致または
不一致を判定する判定手段と、前記分布のピークとなっ
た音程を２つのフレーズ間の移調量とする移調量設定手
段と、を備えたことを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項３フレーズ分析装置は、請
求項１または請求項２の構成を備え、前記分布検出手段
は、前記２つのフレーズの小節線を一致させて前記区間
同士の音程を求めることを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項４のフレーズ分析装置は、
請求項２の構成を備え、さらに前記２つのフレーズのう
ちの比較元フレーズの調の種類と主音が解っている場
合、前記一致と判定された比較対象フレーズの調の種類
は比較元フレーズのもとの同じとし、該一致と判定され
た比較対象フレーズの調の主音を比較元フレーズの主音
に前記移調量だけ加算した値とする調設定手段、を備え
たことを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項５の記録媒体は、比較する
２つのフレーズの各々を所定の単位長の区間に分割する
ステップと、該分割された２つのフレーズの対応する区
間同士の音程を求めるステップと、該音程毎の出現頻度
の分布を取るステップと、該分布のピークとなる音程の
出現頻度に応じて２つのフレーズの一致または不一致を
判定するステップと、をコンピュータで実行するフレー
ズ分析プログラムを記録したものである。

【００１４】本発明の請求項６の記録媒体は、比較する
２つのフレーズの各々を所定の単位長の区間に分割する
ステップと、該分割された２つのフレーズの対応する区
間同士の音程を求めるステップと、該音程毎の出現頻度
の分布を取るステップと、該分布のピークとなる音程の
出現頻度に応じて２つのフレーズの一致または不一致を
判定するステップと、前記分布のピークとなった音程を
２つのフレーズ間の移調量とするステップと、をコンピ
ュータで実行するフレーズ分析プログラムを記録したも
のである。

【００１５】本発明の請求項７の記録媒体は、請求項５
または請求項６の構成を備え、前記音程を求めるステッ
プは、前記２つのフレーズの小節線を一致させて前記区
間同士の音程を求めることを特徴とするフレーズ分析プ
ログラムを記録したものである。

【００１６】本発明の請求項８の記録媒体は、請求項６
の構成を備え、さらに前記２つのフレーズのうちの比較
元フレーズの調の種類と主音が解っている場合、前記一
致と判定された比較対象フレーズの調の種類を比較元フ
レーズのもとの同じとし、該一致と判定された比較対象
フレーズの調の主音を比較元フレーズの主音に前記移調
量だけ加算した値とするステップを有することを特徴と
するフレーズ分析プログラムを記録したものである。

【００１７】請求項１のフレーズ分析装置によれば、所
定の単位長で分割された２つのフレーズの対応する区間
同士の音程を求め、該音程毎の出現頻度の分布を取り、
この分布のピークとなる音程の出現頻度に応じて２つの
フレーズの一致または不一致を判定するので、２つのフ
レーズの全体的な音高の違い（出現頻度がピークである
音程）をもを考慮しているので、譜割が微妙に異なる２
つのフレーズに対しても正確にマッチングを取ることが
でき、かつ、移調されていたりあるいはフレーズの一部
分だけ音高がずれていたとしても、比較的正確にマッチ
ングを取ることができる。

【００１８】請求項２のフレーズ分析装置によれば、請
求項１と同様な作用効果が得られるとともに、分布のピ
ークとなった音程を２つのフレーズ間の移調量とするの
で、適正な移調量を得ることができる。

【００１９】請求項３のフレーズ分析装置によれば、請
求項１または請求項２と同様な作用効果が得られるとと
もに、２つのフレーズの小節線を一致させて区間同士の
音程を求めるので、小節線を考慮したマッチングを行う
ことができる。

【００２０】請求項４のフレーズ分析装置によれば、請
求項２と同様な作用効果が得られるとともに、比較元フ
レーズの調の種類と主音が解っている場合、比較対照フ
レーズの調の種類と適正な主音を決定することができ
る。

【００２１】本発明の請求項５〜請求項８の各記録媒体
は、請求項１〜請求項４のフレーズ分析装置にそれぞれ
対応するフレーズ分析プログラムを記録したものであ
り、各フレーズ分析プログラムの実行により、対応する
各請求項と同様な作用効果が得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図７は本発明を適用した
電子楽器のブロック図であり、ＣＰＵ１はＲＯＭ２に格
納されている制御プログラムに基づいてＲＡＭ３のワー
キングエリアを使用して電子楽器全体の制御を行う。通
常の電子楽器の基本的な機能として、ＣＰＵ１は検出回
路４ａから鍵盤等の演奏操作子４の操作イベントを検出
してマニュアル演奏の制御を行う。さらに、検出回路５
ａからスイッチ等のパネル操作子５の操作イベントを検
出し各種スイッチの操作に応じた処理を行う。また、Ｃ
ＰＵ１は表示回路６ａを介して表示器等からなるディス
プレイ６の制御を行う。

【００２３】タイマ７は自動演奏処理等を行うための割
込み信号を発生する回路である。音源回路８は、ＣＰＵ
１から設定されるキーコード、音色データ、音量データ
などに応じて楽音信号を発生し、効果回路９は、ＣＰＵ
１から設定される設定内容に応じた効果を楽音信号に付
加し、それをサウンドシステム１０に出力する。サウン
ドシステム１０はＤ／Ａ変換や増幅等を行ってスピーカ
ーで発音する。

【００２４】外部記憶装置１１はハードディスク装置
（ＨＤＤ）、フロッピィディスク装置（ＦＤＤ）、ＣＤ
−ＲＯＭ装置、光磁気ディスク（ＭＯ）装置、デジタル
多目的ディスク（ＤＶＤ）装置等であり、例えばこの外
部記憶装置１１から本発明のフレーズ分析プログラムや
演奏データを供給したり、各種データを保存するために
用いられる。また、ＭＩＤＩインターフェース１２は他
のＭＩＤＩ機器２０との間で各種データの授受を行うも
のであり、本発明のフレーズ分析プログラムや演奏デー
タなどを他のＭＩＤＩ機器２０との間で授受することが
できる。さらに、通信インターフェース１３を介して通
信ネットワーク３０に接続し、サーバコンピュータ４０
から本発明のフレーズ分析プログラムや演奏データなど
の各種データの配信を受けるようにすることもできる。

【００２５】なお、この実施形態では、フレーズ分析プ
ログラムは制御プログラムの一部としてＲＯＭ２に格納
されているものとする。

【００２６】図１〜図４はＣＰＵ１が実行する制御プロ
グラムの要部を示すフローチャートであり、各フローチ
ャートに基づいてＣＰＵ１の制御動作について説明す
る。図１はフレーズ分析プログラムとしてのマッチング
処理のフローチャートである。このマッチング処理は後
述の図２〜図４の各種処理に利用されるサブルーチンの
処理であり、この処理が起動される前に、分析の基準と
なる比較元フレーズ（以後、「マッチング元フレーズ」
という。）と、分析対象とする演奏データにおける比較
対象フレーズ（以後、「マッチング対象フレーズ」とい
う。）とが、それぞれ設定されている。

【００２７】先ず、ステップＳ１で、マッチング元フレ
ーズを所定の単位長毎のステップに分割し、ステップＳ
２でマッチング対象フレーズを同じく所定の単位長毎の
ステップに分割する。これらの分割処理では、所定の単
位長とは例えば八分音符単位など予め設定された長さで
あり、フレーズの演奏データに含まれるタイミングデー
タ（演奏データの形式に応じて決まるタイミング）や小
節マークデータ等により小節線の位置を検出し、その小
節線の位置を基準に例えば八分音符長に相当するクロッ
ク数毎にフレーズの演奏データを分割する。そして、各
分割された演奏データの音高を各ステップに対応付けて
記憶するなどの処理を行う。

【００２８】具体的には、単位長毎の各ステップに対応
する各記憶領域を設け、各記憶領域に対応する音符の音
高のデータ（例えばキーコード）を記憶することで、各
ステップに音高を付与する。このとき、例えば四分音符
を八分音符で分割すると、この四分音符に対応する前後
２つのステップに分割されるが、前後各ステップにその
四分音符の音高を付与する。このことはフレーズを単位
長の音符に分解したフレーズに変換することにも相当す
る。

【００２９】なお、マッチング元フレーズ、マッチング
対象フレーズは、休符を含む場合、その休符長を直前の
音符の音符長に加算して休符を削除したものを使うこと
が望ましい。また、マッチング元フレーズの演奏データ
とマッチング対象フレーズの演奏データの形式（フォー
マット）が異なっている場合は、前処理でそれぞれ同じ
形式となるように変換するとよい。

【００３０】フレーズの分割が終了すると、ステップＳ
３で、マッチング元フレーズとマッチング対象フレーズ
のそれぞれの最初の小節線を一致させ、両フレーズのこ
の小節線から同じタイミングの両ステップを対応させ
る。次に、ステップＳ４で、対応させた各ステップにお
ける両フレーズの音符の音程（音高差）を取り、全ステ
ップで得られる音程について同音程となるステップの組
数を音程毎に合計（集計）する。すなわち、あるステッ
プでは音程＝−１音半、あるステップでは音程＝−１
音、あるステップでは音程＝−半音、あるステップでは
音程＝同音、あるステップでは音程＝半音、あるステッ
プでは音程＝１音、あるステップでは音程＝１音半、…
のように、各ステップでの両フレーズの音符の音程を求
め、これらの音程のうち同じ音程であるステップの数を
その音程の合計値とする。そして、ステップＳ５で、合
計値が最大となる音程の合計値の、全体（全合計値の合
計）に対する割合を一致度として求め、元のルーチンに
復帰する。

【００３１】なお、マッチング元フレーズとマッチング
対象フレーズとの長さが異なっていたり、両フレーズ内
での小節線の位置が異なる場合もあるので、ステップ３
の処理でステップの対応付けを行う場合、次のようにす
る。例えば図５のａのようなマッチング元フレーズとｂ
のようなマッチング対象フレーズの場合、ステップを対
応付けるマッチング区間としてｃ〜ｆいずれかのように
する。ｃの例は、マッチング対象フレーズの先頭からマ
ッチング元フレーズの最後までをマッチング区間とした
例である。すなわち、両フレーズに共通する区間すべて
をマッチング区間としている。また、ｄの例は、マッチ
ング対象フレーズの先頭から両フレーズに共通な最後の
小節線までをマッチング区間とした例である。すなわ
ち、両フレーズに共通な区間のうちの最後の小節線の前
までをマッチング区間としている。また、ｅの例は、両
フレーズに共通な最初の小節線からマッチング元フレー
ズの最後までをマッチング区間とした例である。すなわ
ち、両フレーズに共通な区間のうち最初の小節線以降を
マッチング区間としている。また、ｆの例は、両フレー
ズに共通な区間のうちの最初の小節線から最後の小節線
までをマッチング区間とした例である。

【００３２】このように、フレーズのマッチングは、両
フレーズの小節線が一致するようにして行い、両フレー
ズ先頭や最後の位置がずれていてもよく、その場合、ず
れているところは比較対象としない。また、両フレーズ
の長さが異なっていてもよく、その場合、短いフレーズ
の終わりまで、あるいは短いフレーズよりもさらに短い
所定長（例えば２小節等）のみ、マッチング区間とすれ
ばよい。

【００３３】以上のマッチング処理により、同じ音程で
あるステップの数の各合計値のうち合計値が最大となる
音程（以後、「最大頻度音程」という。）がどのような
音程であっても、一致度が高ければ、マッチング対象フ
レーズはマッチング元フレーズにメロディラインが近似
（あるいは一致）しており、その最大頻度音程を両フレ
ーズ間の調の主音の差（移調量）とみなすことができ
る。また、最大頻度音程が同音であれば、主音も同じと
みなすことができる。

【００３４】図２は上記マッチング処理を利用した曲構
造解析処理のフローチャートであり、ステップＳ１１
で、分析対象とする演奏データを所定のアルゴリズムに
したがって、あるいはユーザの指示によりフレーズに分
割する。次に、ステップＳ１２で、マッチング元フレー
ズ（例えば先頭フレーズ）とマッチング対象フレーズ
（例えば第２フレーズ）を設定し、ステップＳ１３で図
１のマッチング処理を行う。マッチング処理が終了する
と前記一致度が求められるので、ステップＳ１４で一致
度を判定する。判定の結果、一致度が所定の閾値未満で
あれば、ステップＳ１５で両フレーズを非類似とみなし
てステップＳ１８に進む。一致度が所定の閾値以上であ
れば、ステップＳ１６で両フレーズを類似とみなしてス
テップＳ１８に進む。一致度が１００％であれば、ステ
ップＳ１７で両フレーズを一致とみなしてステップＳ１
８に進む。

【００３５】ステップＳ１８では、マッチング対象フレ
ーズに対して、一致状態、類似状態または非類似状態の
判定結果を決定して記憶する。このとき、一致または類
似の場合には、マッチング元フレーズに調が設定あるい
は検出されている場合には、マッチング対象フレーズの
調の種類（長調または短調）をマッチング元フレーズの
調の種類と同一とし、マッチング対象フレーズの調の主
音を前記移調量（最大頻度音程）だけシフトしたものと
する。なお、移調量が１オクターブを越える場合は、移
調量を１２で割った余りだけシフトしたものとする。ま
た、調が設定あるいは検出されていない場合は、単に移
調量を設定するだけとする。

【００３６】次に、ステップＳ１９で、演奏データの最
後のフレーズまで、マッチング元フレーズとして設定し
終えたか否かを判定し、ＮＯであればステップＳ２０で
次のマッチング元フレーズ（例えば先頭フレーズのま
ま）とマッチング対象フレーズ（例えば第３フレーズ）
を設定し、ステップＳ１３に進む。このとき、マッチン
グ元フレーズは固定しておき、マッチング対象フレーズ
を１つずつ後ろにずらしていき、マッチング対象フレー
ズが最後のフレーズまで達したら、マッチング元フレー
ズを１つ後ろのフレーズに設定する。これを、マッチン
グ元フレーズが最後のフレーズに達するまで繰り返す。
また、ステップＳ１９で、ＹＥＳであれば、処理を終了
する。

【００３７】以上の曲構造解析処理では、演奏データを
複数のフレーズに分割し、ステップＳ１２及びステップ
Ｓ２０のマッチング元フレーズとマッチング対象フレー
ズの設定処理により、基本的には任意のフレーズをマッ
チング元フレーズとするとともにその他のフレーズをマ
ッチング対象フレーズとしてマッチング処理を行い、こ
の処理を全てのフレーズをマッチング元フレーズの対象
として実行する。ただし、一度「他のフレーズと一致ま
たは類似」と決定されたフレーズは、マッチング元フレ
ーズには設定しないで、「非類似」と決定されたフレー
ズのみを新たなマッチング元フレーズとして設定するも
のとする。

【００３８】以上のように曲構造解析処理により、演奏
データ中の各フレーズ間で、一致するフレーズの有無、
類似するフレーズの有無とその移調量または調の主音、
非類似のフレーズの有無を解析することができる。

【００３９】図３はマッチング処理を利用した楽節先頭
決定処理のフローチャートであり、ステップＳ２１で、
分析対象とする演奏データを所定のアルゴリズムにした
がって、あるいはユーザの指示によりフレーズに分割す
る。次に、ステップＳ２２で曲の先頭のフレーズをマッ
チング元フレーズに設定してステップＳ２３に進む。ス
テップＳ２３では、次のフレーズをマッチング対象フレ
ーズに設定し、ステップＳ２４で図１のマッチング処理
を行う。

【００４０】マッチング処理が終了すると前記一致度が
求められるので、ステップＳ２５で一致度は所定の閾値
以上か否かを判定し、一致度が閾値以上でなければステ
ップＳ２３に戻り、一致度が閾値以上であればステップ
Ｓ２６で、マッチング対象フレーズを楽節の先頭のフレ
ーズの１つに設定し、ステップＳ２７に進む。ステップ
Ｓ２７では、演奏データの最後のフレーズまで、マッチ
ング対象フレーズとして設定し終えたか否かを判定し、
ＮＯであればステップＳ２３に戻り、ＹＥＳであれば、
処理を終了する。

【００４１】以上の楽節先頭決定処理により、演奏デー
タの曲を構成する各楽節の先頭のフレーズ（楽節の先頭
位置）の少なくとも一部を決定することができる。すな
わち、曲の先頭フレーズ（第１楽節の最初のフレーズ）
と一致または類似するフレーズは、楽節の先頭のフレー
ズの１つとみなせるので、複数のフレーズのうち、楽節
先頭となりうるフレーズを決定することができる。な
お、以上の処理では、曲の先頭フレーズと一致または類
似するフレーズのみを検出してそれを楽節の先頭フレー
ズの１つとしているが、ユーザにより指定あるいは所定
のアルゴリズムにしたがって自動検出された楽節の先頭
フレーズがある場合、そのフレーズと一致または類似す
るフレーズを検出して、楽節の先頭フレーズの１つを決
定するようにしてもよい。

【００４２】図４はマッチング処理を利用した曲検索処
理のフローチャートであり、この曲検索処理は、ネット
ワーク上のサーバ、他のパーソナルコンピュータ、他の
電子楽器、あるいは当該電子楽器の外部記憶装置１１な
ど、各種の記憶装置に構築された曲データベースから曲
を検索するための処理である。例えば、曲の一部のフレ
ーズを知っているが、何という曲であったかあるいはど
のような曲であったかが解らず、それ検索したいという
ときなどに利用することができる。

【００４３】先ず、ステップＳ３１で、検索したい曲の
一部のフレーズをマッチング元フレーズとして入力す
る。このマッチング元フレーズの入力はどのような方式
でもよい。例えば、鍵盤等の演奏操作子でリアルタイム
演奏して入力したり、鼻歌等の音声を入力してこれを分
析して音符データに変換するなどがある。次に、ステッ
プＳ３２で、曲データベース中の最初の曲をマッチング
対象曲に設定し、ステップＳ３３に進む。

【００４４】ステップＳ３３では、フレーズ単位または
小節単位でマッチング位置をずらしながら（すなわちマ
ッチング対象フレーズを更新しながら）前記図１のマッ
チング処理により、マッチング元フレーズとマッチング
対象フレーズの一致、類似または非類似の判定を行う。
そして、マッチング対象曲全体についてマッチング処理
を行う。

【００４５】次に、ステップＳ３４で、マッチング対象
曲の全フレーズの一致度のうち、最大の一致度をそのマ
ッチング対象曲の一致度（以後、「曲一致度」とい
う。）とし、その曲一致度が所定の閾値以上であるか否
かを判定する。曲一致度が閾値以上でなければステップ
Ｓ３６に進み、曲一致度が閾値以上であれば、ステップ
Ｓ３５で、そのマッチング対象曲をマッチした曲のリス
トに追加し、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６で
は曲データベース中の全曲について終了したか否かを判
定し、全曲終了していなければ、ステップＳ３７で曲デ
ータベース中の次の曲をマッチング対象曲に設定してス
テップＳ３３に戻り、全曲終了していればステップＳ３
８でマッチした曲のリストを提示して処理を終了する。

【００４６】なお、ステップＳ３８で曲のリストを提示
する際には、曲目、演奏（歌唱）者、作曲者、作詞者
（歌詞があれば）等のうちの少なくとも１つを表示す
る。これにあわせて、各曲の演奏データあるいはその一
部を再生してもよい。また、楽譜を表示してもよい。さ
らに、例えばテレビ番組の「○○主題歌」「○○のＣＭ
ソング」など関連情報を表示してもよい。

【００４７】また、曲一致度が閾値以上の全ての曲を提
示せずに、そのうちの最も曲一致度の高い曲を１ないし
複数曲提示してもよいし、曲一致度に応じてある程度絞
り込んで曲を提示するようにしてもよい。

【００４８】図６はマッチング元フレーズとマッチング
対象フレーズの一例を示す図であり、例えば、ａ．のフ
レーズ１をマッチング元フレーズ、ｂ．のフレーズ２を
マッチング対象フレーズとする。この例ではフレーズ１
とフレーズ２は一致はしないが、全体的なメロディライ
ンやリズムも似ており、類似と判定するのが妥当な例で
ある。以下、この例についての実施形態の処理過程とそ
の結果の具体例を概説すると次のようになる。

【００４９】フレーズ１とフレーズ２をそれぞれ八分音
符単位でステップ分けし、各ステップに対応する音符を
調べると、各ステップにおけるピッチ（音高：キーコー
ド）は次表１の上段と中段のようになることが判る。そ
して、各ステップにおけるフレーズ１とフレーズ２の音
程（音高差）は次表１の下段のようになる。

【００５０】

【表１】

【００５１】例えば、フレーズ１におけるステップ番号
２のステップは、最初の「中央ハ」の四分音符の後半の
八分音符長の部分に相当するのでこのステップのピッチ
はステップ番号１と同じで“６０”となる。

【００５２】そして、全ステップについて同じ音程とな
るステップの数を集計すると、その合計数は次表２のよ
うになり、音程“２”の合計数が“１８”となって最も
多くなっている。

【００５３】

【表２】

【００５４】したがって、この例では、移調量は“２”
とする。また、全体（全ステップ数＝２４）に対する音
程“２”の合計数の割合（＝一致度）は、１８／２４＝
７５％となる。したがって、例えば「類似」とみなす閾
値を７５％とすると、フレーズ１とフレーズ２は「類
似」とみなせる。なお、この実施形態では、同じ音程と
なるステップの数を集計することが「音程毎の出現頻度
の分布を取ること」に相当し、合計数の最も多い合計数
の割合（一致度）から「一致」「類似」「非類似」を判
定することが、「２つのフレーズの一致または不一致を
判定すること」に相当する。

【００５５】なお、ここで、実施形態との比較のために
図６のフレーズについて従来のマッチング処理を行った
例について説明する。第１従来例は、八分音符単位でス
テップ分けして前後の音符（ステップ）との音程をとる
方法であり、処理結果は次表３のようになる。

【００５６】

【表３】

【００５７】このうち、例えばステップ２番，４番，…
のようにフレーズ１とフレーズ２で音程が一致するステ
ップの数（一致数）は“１５”となり、ステップ３番，
８番，…のように音程が一致しないステップの数（不一
致数）は“８”となる。そこで、一致数の全体（一致数
＋不一致数）に対する割合を一致度とすると、一致度は
１５／２３＝６５．２％となり、「類似」とみなす閾値
を７５％とすると、フレーズ１とフレーズ２は「類似」
とみなせなくなる。これは不一致音符（ステップ）の前
と後の２箇所で不一致として計数されるからである。ま
た、仮に一致または類似とみなせたとしても、移調量は
別途求める必要がある。

【００５８】また、第２従来例は、八分音符単位でステ
ップ分けして基準音符からの音程をとる方法であり、処
理結果は次表４のようになる。

【００５９】

【表４】

【００６０】この場合、前記同様な一致数は“２”（ス
テップ２番，８番）となり、不一致数は“２１”（ステ
ップ１番，２番，８番以外）となる。そして、前記同様
な一致度は、、一致度は２／２３＝８．７％となり、
「類似」とみなす閾値を７５％とすると、フレーズ１と
フレーズ２は「類似」とみなせなくなる。これは先頭の
音符がずれていることによる。この例でも、仮に一致ま
たは類似とみなせたとしても、移調量は別途求める必要
がある。

【００６１】以上のように、本発明によれば上記従来例
よりも判定確度が高いことが判る。また、本発明によれ
ば移調量も同時に判定することができる。

【００６２】なお、ステップ分けする際の所定長は、固
定であってもよいし、可変であってもよい。可変の場合
には、ユーザが設定できるようにしてもよいし、曲デー
タを分析して自動決定するようにしてもよい。この自動
決定の場合は、例えば、最短音符長を所定長としたり、
平均音符長を求めて、それよりも短い所定音符長とする
などがある。

【００６３】また、類似判定する際の閾値は、固定であ
ってもよいし、可変であってもよい。可変の場合には、
ユーザが設定できるようにしてもよいし、用途に応じて
自動的に設定してもよい。例えば、ある程度厳密なマッ
チングが必要な曲構造解析の場合は７５％とし、入力す
るフレーズを間違える可能性のある曲検索の場合は６０
％とするなどがある。

【００６４】また、実施形態ではマッチング区間の例と
して図５に４つの例を示したが、何れか固定であっても
よいし、複数例の中から選択可能としてもよい。選択す
る場合は、ユーザが選択できるようにしてもよいし、用
途に応じて自動選択してもよい。例えば、ある程度厳密
なマッチングが必要な曲構造解析では長い区間を選択
し、大量の曲データとのマッチングを取らなければなら
ない曲検索では短い区間を選択するなどがある。

【００６５】曲データのフォーマットは、演奏イベント
の発生時刻を１つ前のイベントからの時間で表した「イ
ベント＋相対時間」、演奏イベントの発生時刻を曲内や
小節内における絶対時間で表した「イベント＋絶対時
間」、音符の音高と符長あるいは休符と休符長で表した
「音高（休符）＋符長」、演奏の最小分解能毎にメモリ
の領域を確保し、演奏イベントの発生する時刻に対応す
るメモリ領域に演奏イベントを記憶した「ベタ方式」
等、どのような形式でもよい。

【００６６】また、メモリ上において、時系列の演奏デ
ータが連続する領域に記憶されていてもよいし、飛び飛
びの領域に散在して記憶されているデータを、連続する
データとして別途管理するようにしてもよい。すなわ
ち、時系列的に連続するデータとして管理することがで
きればよく、メモリ上で連続して記憶されているか否か
は問題ではない。

【００６７】実施形態では本発明を電子楽器に適用した
例を示したが、パーソナルコンピュータとソフトウエア
により、実施形態と同様な処理を行って、フレーズ分析
装置を構築したりフレーズ分析方法を実施することがで
きる。また、ネットワークを利用してフレーズ分析方プ
ログラムを実行してもよい。ネットワークを利用する場
合、ユーザの入力処理等はそのネットワークに接続する
パーソナルコンピュータや電子楽器から行い、サーバ側
で前記各種の処理を行って、その処理の結果をパーソナ
ルコンピュータや電子楽器に送信し出力するようにして
もよい。

【００６８】また、本発明は、カラオケ装置や、ゲーム
装置、携帯電話等の携帯型通信端末、自動演奏ピアノに
適用してもよい。携帯型通信端末に適用した場合、端末
のみで所定の機能が完結している場合に限らず、前記の
ように機能の一部をサーバ側に持たせ、端末とサーバと
からなるシステム全体として本発明の所定の機能を実現
するようにしてもよい。また、フレーズ分析プログラム
や処理に利用する各種データを外部記憶媒体から、ある
いは通信インターフェースを介して外部装置から電子楽
器やパーソナルコンピュータに供給してもよい。通信イ
ンターフェース及び通信ネットワークは、有線のものに
限らず無線でもよい。また無線及び有線の双方を備えて
いてもよい。

【００６９】また、演奏データ等の通信には、専用のＭ
ＩＤＩインターフェースに限らず、ＲＳ−２３２Ｃ、Ｕ
ＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、ＩＥＥＥ１３
９４（アイトリプルイー１３９４）等の汎用のインター
フェースを用いて、ＭＩＤＩインターフェースを構成し
てもよい。この場合、ＭＩＤＩメッセージ以外のデータ
をも同時に送受信するようにしてもよい。

【００７０】

【発明の効果】請求項１のフレーズ分析装置または請求
項５の記録媒体に記録されたフレーズ分析プログラムの
実行によれば、譜割が微妙に異なる２つのフレーズに対
しても正確にマッチングを取ることができ、かつ、移調
されていたりあるいはフレーズの一部分だけ音高がずれ
ていたとしても、比較的正確にマッチングを取ることが
できる。

【００７１】請求項２のフレーズ分析装置または請求項
６の記録媒体に記録されたフレーズ分析プログラムの実
行によれば、請求項１と同様な効果が得られるととも
に、分布のピークとなった音程を２つのフレーズ間の移
調量とするので、適正な移調量を得ることができる。

【００７２】請求項３のフレーズ分析装置または請求項
７の記録媒体に記録されたフレーズ分析プログラムの実
行によれば、請求項１または請求項２と同様な効果が得
られるとともに、２つのフレーズの小節線を一致させて
区間同士の音程を求めるので、小節線を考慮したマッチ
ングを行うことができる。

【００７３】請求項４のフレーズ分析装置または請求項
８の記録媒体に記録されたフレーズ分析プログラムの実
行によれば、請求項２と同様な効果が得られるととも
に、比較元フレーズの調の種類と主音が解っている場
合、比較対照フレーズの調の種類と適正な主音を決定す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるマッチング処理のフ
ローチャートである。

【図２】本発明の実施形態における曲構造解析処理のフ
ローチャートである。

【図３】本発明の実施形態における楽節先頭決定処理の
フローチャートである。

【図４】本発明の実施形態における曲検索処理のフロー
チャートである。

【図５】本発明の実施形態におけるマッチング区間の例
を示す図である。

【図６】本発明の実施形態におけるマッチング元フレー
ズとマッチング対象フレーズの一例を示す図である。

【図７】本発明を適用した実施形態の電子楽器のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…ＲＯＭ、３…ＲＡＭ、１１…外部記憶
装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 比較する２つのフレーズの各々を所定の
   単位長の区間に分割するフレーズ分割手段と、 該分割された２つのフレーズの対応する区間同士の音程
   を求め、該音程毎の出現頻度の分布を取る分布検出手段
   と、 該分布のピークとなる音程の出現頻度に応じて２つのフ
   レーズの一致または不一致を判定する判定手段と、を備
   えたことを特徴とするフレーズ分析装置。
2. 【請求項２】 比較する２つのフレーズの各々を所定の
   単位長の区間に分割するフレーズ分割手段と、 該分割された２つのフレーズの対応する区間同士の音程
   を求め、該音程毎の出現頻度の分布を取る分布検出手段
   と、 該分布のピークとなる音程の出現頻度に応じて２つのフ
   レーズの一致または不一致を判定する判定手段と、 前記分布のピークとなった音程を２つのフレーズ間の移
   調量とする移調量設定手段と、を備えたことを特徴とす
   るフレーズ分析装置。
3. 【請求項３】 前記分布検出手段は、前記２つのフレー
   ズの小節線を一致させて前記区間同士の音程を求めるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載のフレーズ
   分析装置。
4. 【請求項４】 さらに前記２つのフレーズのうちの比較
   元フレーズの調の種類と主音が解っている場合、前記一
   致と判定された比較対象フレーズの調の種類は比較元フ
   レーズのもとの同じとし、該一致と判定された比較対象
   フレーズの調の主音を比較元フレーズの主音に前記移調
   量だけ加算した値とする調設定手段、を備えたことを特
   徴とする請求項２記載のフレーズ分析装置。
5. 【請求項５】 比較する２つのフレーズの各々を所定の
   単位長の区間に分割するステップと、 該分割された２つのフレーズの対応する区間同士の音程
   を求めるステップと、 該音程毎の出現頻度の分布を取るステップと、 該分布のピークとなる音程の出現頻度に応じて２つのフ
   レーズの一致または不一致を判定するステップと、 をコンピュータで実行するフレーズ分析プログラムを記
   録した記録媒体。
6. 【請求項６】 比較する２つのフレーズの各々を所定の
   単位長の区間に分割するステップと、 該分割された２つのフレーズの対応する区間同士の音程
   を求めるステップと、 該音程毎の出現頻度の分布を取るステップと、 該分布のピークとなる音程の出現頻度に応じて２つのフ
   レーズの一致または不一致を判定するステップと、 前記分布のピークとなった音程を２つのフレーズ間の移
   調量とするステップと、をコンピュータで実行するフレ
   ーズ分析プログラムを記録した記録媒体。
7. 【請求項７】 前記音程を求めるステップは、前記２つ
   のフレーズの小節線を一致させて前記区間同士の音程を
   求めることを特徴とする請求項５または請求項６記載の
   フレーズ分析プログラムを記録した記録媒体。
8. 【請求項８】 さらに前記２つのフレーズのうちの比較
   元フレーズの調の種類と主音が解っている場合、前記一
   致と判定された比較対象フレーズの調の種類を比較元フ
   レーズのもとの同じとし、該一致と判定された比較対象
   フレーズの調の主音を比較元フレーズの主音に前記移調
   量だけ加算した値とするステップを有することを特徴と
   する請求項６記載のフレーズ分析プログラムを記録した
   記録媒体。