JP3307156B2 - 音楽情報分析装置 - Google Patents

音楽情報分析装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、曲の構造解析等に用
いるに好適な音楽情報分析装置に関し、特に曲の全区間
又は一部区間の平均音符長に基づいてフレーズ（楽句）
の区切りを設定することにより曲の個性や人間のフレー
ズ感に適合したフレーズ分けを可能にしたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一連のメロディを自動的にフレー
ズ分けする方法としては、次の（イ）〜（ハ）のものが
知られている。
【０００３】（イ）所定の複数小節（例えば４小節）と
メロディが類似した複数小節（例えば４小節）を検出
し、検出した複数小節の始まりをフレーズの始まりとす
る。
【０００４】（ロ）ある音Ｔ1 のオンから次の音Ｔ2 の
オンまでの時間（ゲートタイム）が所定値（例えば全音
相当値）以上の個所を検出し、音Ｔ2 の属する小節の始
まりをフレーズの始まりとする。
【０００５】（ハ）上記（イ）又は（ロ）の方法により
フレーズの始まりとなる小節Ｍ1 を求めた後、その前の
小節Ｍ0 を調べて音符単位でフレーズ分けを修正する。
例えば、小節Ｍ0 が複数の音符を含む場合は、そのうち
で最も長い音符の終りをフレーズの終りとし、該音符の
次の音符を次のフレーズ（弱起のフレーズ）の始まりと
する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した（イ）又は
（ロ）の方法によると、フレーズ分けが小節単位である
ため、小節の途中から始まるフレーズに対応できないこ
と、人間がフレーズと感ずる流れの途中でもフレーズ区
切りにされてしまうことなどの問題点があった。
【０００７】また、（イ）〜（ハ）を組合せた方法によ
ると、小節の途中から始まるフレーズへの対応がある程
度可能になるものの、フレーズ分けした結果が曲の個性
や人間のフレーズ感に適合しないことがあった。
【０００８】この発明の目的は、曲の個性や人間のフレ
ーズ感に適合したフレーズ分けをなしうる新規な音楽情
報分析装置を提供することにある。
【０００９】この発明の他の目的は、分けられた複数の
フレーズの中からメロディが類似したフレーズを検出す
ることができる新規な音楽情報分析装置を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る第１の音
楽情報分析装置は、ある曲の全区間又は一部区間内の音
符長情報に基づいて該区間内の平均音符長を算出する計
算手段と、前記区間内の複数種類の音符のうち前記計算
手段で算出された平均音符長より長い所定種類の音符に
対応してボーダー音符長を決定する決定手段と、 この決
定手段で決定されたボーダー音符長の終りに対応して前
記曲におけるフレーズの区切りを設定する設定手段とを
備えたものである。
【００１１】また、この発明に係る第２の音楽情報分析
装置は、曲の複数のフレーズについてメロディの類似度
を算出する計算手段であって、前記曲の中で最短の音符
の長さを時間軸方向の単位長とすると共に前記複数のフ
レーズについて前記時間軸方向の単位長毎に音高を比較
することにより音高一致度を求め、求まった音高一致度
をメロディの類似度として出力するものと、前記計算手
段で算出された類似度に基づいてメロディの類似度が所
定レベル以上のフレーズを前記曲の複数のフレーズの中
から検出する検出手段とを備え、 前記計算手段が１音符
長内の音高比較において音高一致個所では所定の点数を
加算すると共に音高不一致個所では音高一致個所から離
れるに従って低下するように定められた点数を加算する
ことにより前記音高一致度を求める構成になっているも
のである。
【００１２】
【作用】上記した第１の音楽情報分析装置によれば、曲
の全区間又は一部区間の平均音符長（音符長の平均値）
に基づいてフレーズの区切りが設定される。従って、フ
レーズ分けに曲の個性を反映させることができ、人間の
感覚に近いフレーズ分けが可能となる。
【００１３】また、上記した第２の音楽情報分析装置に
よれば、曲の中で最短の音符の長さを時間軸方向の単位
長とすると共に複数のフレーズについて時間軸方向の単
位長毎に音高を比較して音高一致度を求める際に１音符
長内の音高比較において音高一致個所では所定の点数を
加算すると共に音高不一致個所では音高一致個所から離
れるに従って低下するように定められた点数を加算する
ことにより音高一致度を求め、求まった音高一致度をメ
ロディの類似度として出力するようにしたので、人間の
感覚に近いメロディ類似度判定が可能になる。メロディ
類似度を算出した後は、算出に係る類似度に基づいて複
数のフレーズのうちからメロディの類似度が高いフレー
ズが検出される。従って、メロディの類似度が高いフレ
ーズをそれ以外のフレーズから区別することができ、曲
の構造解析等を効率的に行なうことができる。
【００１４】
【実施例】図１は、この発明の一実施例に係る音楽情報
分析装置を示すもので、この装置では、音楽情報処理が
マイクロコンピュータによって実行されるようになって
いる。
【００１５】バス１０には、入力装置１２、ディスプレ
イ１４、中央処理装置（ＣＰＵ）１６、プログラムメモ
リ１８、ワーキングメモリ２０、メロディメモリ２２等
が接続されている。
【００１６】入力装置１２は、鍵盤及び各種の入力スイ
ッチを含むものである。入力装置１２内の鍵盤を操作す
ることによりメモリ２２には所望の曲のメロディに対応
した音楽情報（音高、音符長、休符長等の情報）を書込
むことができる。メモリ２２には、他の楽器等から入力
装置１２を介して音楽情報を書込むこともできる。
【００１７】ディスプレイ１４は、メモリ２２に記憶さ
れた音楽情報に基づいて楽譜等を表示するものである。
【００１８】ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ（リード・オンリィ
・メモリ）からなるメモリ１８にストアされたプログラ
ムに従って音楽情報の取込み、フレーズ分割、フレーズ
分類、楽譜表示等の各種処理を実行するもので、これら
の処理については図２〜１５を参照して後述する。
【００１９】ワーキングメモリ２０は、ＲＡＭ（ランダ
ム・アクセス・メモリ）からなるもので、ＣＰＵ１６に
よる各種処理の際にレジスタ等として使用される記憶領
域を含んでいる。この発明の実施に関係するレジスタ類
としては、フレーズ番号レジスタＮ，Ｍ、分類番号レジ
スタＳＮ等がある。レジスタＮ及びＭは、それぞれ比較
対象となる一方及び他方のフレーズの番号がセットされ
るものである。
【００２０】メロディメモリ２２は、ＲＡＭからなるも
ので、前述したように入力装置１２から入力される音楽
情報を記憶するものである。メモリ２２には、音楽情報
に関して設定されるフレーズの区切り情報や分類番号情
報等も記憶される。
【００２１】図２は、メインルーチンの処理の流れを示
すものである。ステップ３０では、メロディ入力処理を
行ない、入力装置１２から音楽情報として所望の曲のメ
ロディ情報を入力し、メモリ２２に書込む。そして、メ
モリ２２に記憶したメロディ情報に基づいて例えば図４
（Ａ）に示すような楽譜をディスプレイ１４に表示させ
る。
【００２２】次に、ステップ３２では、フレーズ分割処
理を行なう。この処理については、図３を参照して後述
する。そして、ステップ３４に移る。
【００２３】ステップ３４では、フレーズ分類処理を行
なう。この処理については、図７を参照して後述する。
【００２４】図３は、フレーズ分割処理のサブルーチン
を示すものである。図３の処理は、一例として、メモリ
２２に記憶された図４（Ａ）に示すようなメロディ情報
に関して行なわれる。
【００２５】まず、ステップ４０では、休符長加算処理
を行なう。この処理は、音符の次に位置する休符を１つ
ずつサーチしていき、該休符がサーチされるたびに該休
符の長さ情報を該音符の長さ情報に加算するものであ
る。これは、ある音が鳴って休符となった場合、聴き手
の耳には最後の音が色濃く残っていることを考慮した処
理である。この結果、メロディ情報を音高情報と音符長
情報との２種類の情報として処理可能になる。
【００２６】一例として、図４（Ａ）のメロディ情報に
おいて、４分休符Ｒをサーチしたときは、休符Ｒの長さ
をその前の４分音符の長さに加算し、図４（Ｂ）に示す
ように休符Ｒの前の音符を２分音符とする。
【００２７】休符長加算処理の後、図４（Ｂ）に示すよ
うなメロディ情報をディスプレイ１４に表示させる。そ
して、ステップ４２に移る。
【００２８】ステップ４２では、メロディの全区間の音
符長情報に基づいて平均音符長（音符長の平均値）を算
出する。簡単のため、全区間ではなく図４（Ｂ）に示さ
れる区間の平均音符長を求める例を示すと、次の表１の
ようになる。音符長は、３２分音符を１ポイントとして
ポイント数で表わす。
【００２９】
【表１】 次に、平均音符長Ｌに定数Ｋを乗じ、積ＫＬに一致又は
近似したボーダー音符長を求め、このボーダー音符長の
終りをフレーズの区切りとし、各フレーズ毎にフレーズ
番号を付与する。図４（Ｂ）の例では、平均音符長Ｌ＝
７．６５にＫ＝２を乗じてＫＬ＝１５．３となり、ボー
ダー音符長は、２分音符長（Ｐ＝１６）となる。従っ
て、図４（Ｃ）に示すように２分音符長の終りに対応し
てフレーズの区切りが設定され、各フレーズ毎にフレー
ズ番号が付与される。
【００３０】この後、フレーズ分けしたメロディ情報を
フレーズ番号と共に図４（Ｃ）に示すようにディスプレ
イ１４に表示させる。そして、ステップ４４に移る。
【００３１】ステップ４４では、「ゆっくりな部分」に
対応するためにフレーズ分け修正処理を行なう。すなわ
ち、ステップ４２の処理により曲に適し且つ人間の感覚
に近いフレーズ分けが可能となるが、メロディ全体の平
均音符長を用いたため、１曲の中の「早い部分」と「ゆ
っくりな部分」のいずれでも人間に近いフレーズ感を得
るのは容易でない。しかし、メロディを当てもなく複数
区間に分けて各区間毎に平均音符長を求めると、区間の
分け方によって平均音符長が変わり、同じ部分が複数個
所に存在する場合、フレーズの区切り方にばらつきが生
ずるおそれがあり、１曲（メロディ全体）で１つの平均
音符長を持つのが好ましい。そこで、この実施例では、
ステップ４２のフレーズ分けは、やや「早い部分」に対
応した細かさで分け、「ゆっくりした部分」への対応は
ステップ４４で行なうようにしている。
【００３２】ステップ４４では、各フレーズ毎にフレー
ズ内の音符長情報に基づいて平均音符長を算出する。こ
の場合、平均音符長の算出方法は、表１に示したのと同
様である。そして、順次の２フレーズについて各フレー
ズ毎に次の数１の条件を満足するか判定し、この判定結
果が否定的であれば２つのフレーズ間の区切りを削除す
る。
【００３３】
【数１】 フレーズの平均音符長×２≦フレーズの終端音符長 図４（Ｃ）に示されるフレーズ１〜５について各フレー
ズ毎に平均音符長及びフレーズの終端音符長を示すと、
次の表２のようになる。
【００３４】
【表２】 表２において、平均音符長及び終端音符長は、いずれも
表１と同様にポイント数で表わしてある。
【００３５】フレーズ１の終端音符長は、２４であり、
フレーズ１及び２の平均音符長は、それぞれ８及び１６
である。平均音符長の定数倍（２倍）は、フレーズ１で
は１６、フレーズ２では３２となる。フレーズ１の終端
音符長２４は、フレーズ１の平均音符長の２倍（１６）
より大きいので、数１の条件を満足している。従って、
フレーズ１及び２の間の区切りはそのまま残される。
【００３６】次に、フレーズ２及び３の終端音符長は、
いずれも１６であり、フレーズ２及び３の平均音符長
は、いずれも１６である。平均音符長の２倍は、フレー
ズ２，３でいずれも３２である。フレーズ２の終端音符
長１６は、フレーズ２の平均音符長の２倍（３２）より
小さいと共に、フレーズ３の終端音符長１６は、フレー
ズ３の平均音符長の２倍（３２）より小さいので、数１
の条件を満足していない。従って、フレーズ２及び３の
間の区切りは削除される。この結果を図５（Ａ）に示
す。
【００３７】この後、フレーズ１〜３に関して上記した
と同様の処理を曲の終りまで行なう。この結果、曲の終
りまで「ゆっくりな部分」に適合するようにフレーズ分
けが修正される。修正結果を含む図５（Ａ）のような楽
譜をディスプレイ１４に表示させた後、ステップ４６に
移る。
【００３８】ステップ４６では、人間のフレーズ感に一
層近づけるためにフレーズ分け修正処理を行なう。すな
わち、人間は、メロディを聴くとき、同じメロディ部分
をフレーズとして認識することができるのに対し、ステ
ップ４４までのプログラムでは、同じメロディ部分をフ
レーズ分けすることができない。例えば、同じメロディ
部分が２個所に存在し、一方はその直前に長い音符があ
り、他方はその直前にあまり長くない音符があった場
合、プログラムは、一方のメロディ部分をフレーズとし
て認めるが、他方のメロディ部分をフレーズとして認め
ない（前のフレーズの一部として認める）ことがある。
しかし、人間は、メロディが同じ部分を各々フレーズと
して感じる能力を持っている。そこで、この実施例で
は、ステップ４６，４８により同じメロディ部分を検出
してフレーズ分けを行なうようにしている。
【００３９】ステップ４６では、あるフレーズとメロデ
ィ同一の部分を含む他のフレーズを検出し、検出された
フレーズにおいてメロディ同一部以外の残部がフレーズ
の最小長さ（例えば２拍）以上か判定し、この判定結果
が肯定的であればメロディ同一部と残部とを各々フレー
ズとして分割する。また、判定結果が否定的であればア
ウフタクト（弱起）と判断し、分割しない。フレーズ間
でメロディの同一性を判断するには、時間軸方向の単位
長（例えば８分音符長）毎に音高一致を検出するパター
ンマッチング法を用いることができる。パターンマッチ
ング法については、図８，９を参照して後述する。
【００４０】一例として、図５（Ａ）のメロディでは、
フレーズ４がフレーズ１と同じメロディ部分を含んでい
る。ステップ４６では、フレーズ４が検出された後、メ
ロディ同一部以外の残部が２拍以上か判定され、この判
定結果が肯定的となる。従って、メロディ同一部及び残
部は、図５（Ｂ）に示すようにそれぞれフレーズ４及び
５として分割される。このような修正結果を含む楽譜を
ディスプレイ１４に表示させた後、ステップ４８に移
る。
【００４１】ステップ４８では、各フレーズ内でメロデ
ィ同一の小節を検出し、検出されたメロディ同一の小節
を各々フレーズとして分割する。例えば、図６（Ａ）に
示すようなフレーズがあった場合、パターンマッチング
法により第１，２，３小節がメロディ同一と判定され、
図６（Ｂ）に示すように各々の小節がフレーズ１，２，
３として分割される。このような修正結果を含む楽譜を
ディスプレイ１４に表示させた後、図２のルーチンにリ
ターンする。
【００４２】図７は、フレーズ分類処理のサブルーチン
を示すものである。図７の処理では、メロディの類似度
が高いフレーズを検出して１種類として分類する（例え
ば分類番号を付与する）ようになっている。
【００４３】ステップ５０では、図３の処理でフレーズ
分けされたメロディ情報をフェーズフォーマットに変換
する。フェーズフォーマットとは、メロディの音高情報
を時間軸方向の単位長（フェーズと称する）毎に分解し
て並べたものである。
【００４４】分類のために比較されるべきフレーズを図
８（Ａ）及び（Ｂ）に示すフレーズ１及び２であるとす
ると、図８（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ対応するフェー
ズフォーマットは、それぞれ図９（Ａ）及び（Ｂ）に示
すようになる。図８，９において、Ｎ１〜Ｎ８及びＭ１
〜Ｍ１０はいずれも単一音符であり、Ｎ９及びＭ１１は
いずれもタイで結ばれた２つの音符（いずれも単一音
符）である。単位長は、一例として８分音符長とした
が、曲によって変えるのが望ましい。理想的には、連符
と判断されなかった音符のうちで最も短い音符を見つけ
出し、その音符の長さを単位長とするのがよい。
【００４５】次に、ステップ５２では、レジスタＮ，Ｓ
Ｎにいずれも１をセットする。そして、ステップ５４で
レジスタＮの値に１を加えた値をレジスタＭにセットし
てから、ステップ５６に移る。
【００４６】ステップ５６では、各々レジスタＮ，Ｍに
よって番号が指定されるフレーズＮ，Ｍについて先頭か
ら３小節分のメロディの音高を比較し、音高一致率を算
出する。この処理は、フェーズフォーマットによるパタ
ーンマッチング法を用いることで簡単に行なうことがで
きる。パターンマッチング法としては、図９に示す音高
比較法Ｉ、図１２に示す音高比較法II、図１４に示す音
高比較法III 等を用いることができる。
【００４７】ステップ５２の後初めてステップ５６にき
たときは、レジスタＮ及びＭの値は、それぞれ１及び２
であり、フレーズ１及び２の音高を比較する。一例とし
て、図９に示す音高比較法Ｉを用いるものとすると、こ
の方法では、フレーズ１及び２の先頭をそろえた状態で
フェーズ毎に音高を比較し、音高一致率を求める。図９
の例では、１６回の音高比較においてすべて音高一致と
なるので、音高一致率は、１００×１６／１６＝１００
％となり、人間の感覚に近い数値が得られる。
【００４８】次に、ステップ５８では、音高一致率が７
０％以上か判定する。この実施例では、メロディの類似
度を判断する際に、先頭から３小節分のメロディを比較
して音高一致率が７０％以上あることを条件としている
が、他の条件で判断してもよいこと勿論である。ステッ
プ５８の判定結果が肯定的（Ｙ）であればステップ６０
に移る。
【００４９】ステップ６０では、フレーズＮに既に分類
番号が付与されているか判定する。ステップ５２の後初
めてステップ６０にきたときは、分類番号が付与されて
いないので、ステップ６０の判定結果は否定的（Ｎ）と
なり、ステップ６２に移る。
【００５０】ステップ６２では、フレーズＮ，Ｍにレジ
スタＳＮの分類番号を付与する。ステップ５２の後初め
てステップ６２にきたときは、ＳＮの値が１であるの
で、フレーズ１，２には、分類番号１が付与される。こ
の後、ステップ６４に移る。
【００５１】ステップ６４では、レジスタＳＮの値を１
アップする。この結果、ＳＮの値が１であったときは、
ＳＮの値が２となる。
【００５２】ステップ６０の判定結果が肯定的（Ｙ）で
あったときは、フレーズＮに既に分類番号が付与されて
いたことになり、ステップ６６に移る。ステップ６６で
は、フレーズＮと同じ分類番号をフレーズＭに付与す
る。例えば、フレーズＮの分類番号が１であり、Ｍ＝３
であったときは、フレーズ３に分類番号１を付与する。
【００５３】ステップ５８の判定結果が否定的（Ｎ）で
あったときは、音高一致率が７０％より低かったことに
なり、ステップ６８に移る。また、ステップ６４又は６
６の処理が終ったときにもステップ６８に移る。
【００５４】ステップ６８では、フレーズＭが最後のフ
レーズか判定する。ステップ５２の後初めてステップ６
８にきたときは、Ｍ＝２であり、ステップ６８の判定結
果は否定的（Ｎ）となり、ステップ７０に移る。
【００５５】ステップ７０では、レジスタＭの値を１ア
ップする。この結果、Ｍの値が２であったときは、Ｍの
値が３となる。そして、ステップ５６に戻り、それ以降
の処理を上記したと同様に繰返す。Ｎ＝１，Ｍ＝３の状
態でステップ５６に戻ったときは、ステップ５６におい
て、フレーズ１及び３の音高比較が行なわれる。
【００５６】ステップ５６〜７０の処理を繰返している
うちにフレーズＭが最後のフレーズになると、ステップ
６８の判定結果が肯定的（Ｙ）となり、ステップ７２に
移る。ステップ７２では、フレーズＮが最後から２番目
のフレーズか判定する。ステップ５２の後初めてステッ
プ７２にきたときは、Ｎ＝１であり、ステップ７２の判
定結果が否定的（Ｎ）となり、ステップ７４に移る。
【００５７】ステップ７４では、レジスタＮの値を１ア
ップする。この結果、Ｎの値が１であったときは、Ｎの
値は２となる。そして、ステップ５４に戻り、それ以降
の処理を上記したと同様に繰返す。Ｎ＝２の状態でステ
ップ５４に戻ったときは、Ｍ＝３となり、次のステップ
５６では、フレーズ２及び３の音高比較が行なわれる。
【００５８】ステップ５４〜７４の処理を繰返している
うちにフレーズＮが最後から２番目のフレーズになる
と、ステップ７２の判定結果が肯定的（Ｙ）となり、図
２のルーチンにリターンする。フレーズＮが最後から２
番目のフレーズになったということは、すべてのフレー
ズについて音高比較処理が終了したことを意味する。
【００５９】上記したステップ６２及び６６にあって
は、フレーズに分類番号を付与するたびにディスプレイ
１４で該フレーズに関して該分類番号を表示すると、曲
構造の把握が容易となる。
【００６０】簡単のため、全フレーズ数を６として分類
番号付与動作の一例を次の表３を参照して説明する。
【００６１】
【表３】 表３において「付与ＳＮ」は、付与された分類番号を示
し、「−」は、分類番号が付与されないことを示す。
【００６２】Ｎ＝１のとき、Ｍ＝２の状態でステップ５
６の処理を行ない、ステップ５８の判定結果が肯定的
（Ｙ）になると、ステップ６０の判定結果が否定的
（Ｎ）になり、ステップ６２でフレーズ１，２に分類番
号１が付与される。このとき、ステップ６４でＳＮ＝２
となる。この後、Ｍ＝３〜５の状態では、ステップ５８
の判定結果が否定的（Ｎ）となり、分類番号が付与され
ない。そして、ステップ７０でＭ＝６としてステップ５
６に戻ったときに、ステップ５８の判定結果が肯定的
（Ｙ）になると、ステップ６０の判定結果が肯定的
（Ｙ）となり、ステップ６６でフレーズ６に分類番号１
が付与される。
【００６３】ステップ７４でＮ＝２としてステップ５４
に戻ったときは、Ｍ＝３〜６のいずれの状態でもステッ
プ５８の判定結果が否定的（Ｎ）となり、分類番号が付
与されない。
【００６４】ステップ７４でＮ＝３としてステップ５４
に戻り、Ｍ＝４としたとき、ステップ５８の判定結果が
肯定的（Ｙ）になると、ステップ６０の判定結果が否定
的（Ｎ）となり、ステップ６２でフレーズ３，４に分類
番号２が付与される。このとき、ステップ６４でＳＮ＝
３となる。この後、Ｍ＝５，６の状態では、ステップ５
８の判定結果が否定的（Ｎ）となり、分類番号が付与さ
れない。
【００６５】ステップ７４でＮ＝５としてステップ５４
に戻ったときも、Ｍ＝６の状態では、ステップ５８の判
定結果が否定的（Ｎ）となり、分類番号が付与されな
い。従って、最終的な分類状態は、Ｎ＝４のときのもの
に等しい。ディスプレイ１４の画面には、フレーズ１〜
６の楽譜とフレーズ１〜６のフレーズ分けとフレーズ１
〜６の分類番号とが表示され、その表示内容からフレー
ズ１，２，６が１種類のメロディであり、フレーズ３，
４が他の種類のメロディであり、フレーズ５がフレーズ
１〜３，６のいずれとも異なるメロディであることが一
目でわかる。
【００６６】次に、音高比較法IIについて説明する。図
１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、音高比較法IIで比較すべき
フレーズ３及び４を示すものである。フレーズ４は、フ
レーズ３に対してフレーズの長さが異なり、小節線とフ
レーズ区切りの位置関係も異なる。
【００６７】図１１は、図１０のフレーズ３，４のメロ
ディ情報にそれぞれ対応するフェーズフォーマットを示
すもので、各々のフォーマットは、縦線で示すように小
節線をそろえた状態で示してある。図１１によれば、フ
レーズ３，４間には８分音符分のずれがあること、及び
フレーズ４がフレーズ３より８分音符分長いことがわか
る。
【００６８】音高比較法IIでは、一方のフレーズに対し
て他方のフレーズを単位長ずつそのｎ（ｎは、１，２，
３…のような整数）倍までずらして各ずらし状態毎に音
高一致度を求め、求まった音高一致度のうちで最も高い
音高一致度をメロディの類似度とする。
【００６９】図１２の例では、フレーズ３，４について
ずらし量の最大値を単位長の２倍（ｎ＝２）とし、
（Ａ）〜（Ｅ）の５つの場合を想定して各場合毎に音高
を比較し、音高一致度を求めた。音高比較の際に、比較
長は、左端及び右端のいずれでも短い方のフェーズフォ
ーマットに合わせた。この実施例では、フレーズの最小
長さを２拍（１／２小節）としたので、ずらし量の最大
値は、単位長の４倍（ｎ＝４）としてもよい。
【００７０】図１２において、（Ａ）は、フレーズ３に
対してフレーズ４を単位長１つ分前にずらした場合、
（Ｂ）は、フレーズ３に対してフレーズ４を単位長２つ
分前にずらした場合、（Ｃ）は、フレーズ３に対してフ
レーズ４を単位長１つ分後にずらした場合、（Ｄ）は、
フレーズ３に対してフレーズ４を単位長２つ分後にずら
した場合、（Ｅ）は、フレーズ３に対してフレーズ４を
ずらさなかった場合である。これらの場合について音高
の一致数、比較長及び一致率を示すと、次の表４のよう
になる。
【００７１】
【表４】 表４によれば、フレーズ３に対してフレーズ４を単位長
１つ分前にずらした（Ａ）の場合に最も高い音高一致率
１００％が得られることがわかる。
【００７２】上記した音高比較法IIによれば、図１０
（Ａ）及び（Ｂ）に示したようにフレーズの長さが異な
ったり、小節線に対するフレーズ区切りの位置が異なっ
たりした場合であっても、人間の感覚に近いメロディ類
似度の判定が可能になる。
【００７３】次に、音高比較法III について説明する。
図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、音高比較法III で比較す
べきフレーズ５及び６を示すものである。フレーズ６
は、フレーズ５に対して音高の並びが異なる。すなわ
ち、フレーズ５の先頭音符は４分音符であるが、フレー
ズ６では、４分音符が２つの８分音符に分離し、前の８
分音符はフレーズ５の先頭の４分音符と同一音高を有し
且つ後の８分音符はフレーズ５の先頭の４分音符とは異
なる音高を有する。これは、音楽的に多くの場面に登場
するパターンである。
【００７４】図１４は、図１３のフレーズ５，６のメロ
ディ情報にそれぞれ対応するフェーズフォーマットを示
すものである。図１４において、「ＡＤＳ」はアドレス
を表わし、「ＫＯＮ」は、フェーズ毎に音の始まり（キ
ーオン）であるか否かをそれぞれ１又は０で表わす。
【００７５】図１４のフェーズフォーマットに基づいて
図９で述べた音高比較法Ｉにより音高一致率を計算する
と、１００×１３／１６＝８１％となる。しかし、実際
に人間が感じる一致感は、もっと高いレベルにある。そ
こで、一致している数のカウントを次の（１）〜（４）
のようなルールに従って行なう。
【００７６】（１）ある音符長内で音高を比較すること （２）音高一致したきは、１をカウントすること （３）音高一致しないときは、一致個所の次ならば０．
５をカウント、その次ならば０．２５をカウントという
ようにあるレイト倍で低下する値をカウントすること （４）途中で音高一致個所があったときは、上記（２）
に従い、その後音高不一致ならば上記（３）に従うこと 一例として、図１４のＡＤＳ＝０，１の部分のカウント
を示すと、次の表５のようになる。
【００７７】
【表５】 また、他の例として、フレーズａ，ｂの音高を０〜４の
各アドレス（ＡＤＳ）毎に比較する場合のカウント例を
次の表６に示す。
【００７８】
【表６】 表６の例において、ＡＤＳ＝０〜４の区間の合計カウン
ト数は３．２５となる。
【００７９】表５，６に示した方法により図１４のフェ
ーズフォーマットにおける音高一致率を算出すると、１
００×１４．５／１６＝９１％となり、人間の感覚に近
い妥当な数値が得られる。
【００８０】図１５は、曲の全区間をフレーズ分けした
例を示すもので、順次のフレーズにはフレーズ番号が付
与されている。上記した音高比較法Ｉ〜III を用いる
と、例えばフレーズ６と類似したメロディを有するフレ
ーズをサーチすることができる。この場合、図７で述べ
たと同様にして例えば先頭から３小節分のメロディ情報
を比較して音高一致率が７０％以上であればメロディの
類似性ありとすることができる。また、比較区間を３小
節とした場合、最初の２小節では音高一致率を９０％以
上とし、最後の１小節では音高一致率を７０％以上とす
るようにしてもよい。
【００８１】この発明は、上記した実施例に限定される
ものではなく、種々の改変形態で実施可能なものであ
る。例えば、次の（１）〜（６）のような変更が可能で
ある。
【００８２】（１）フレーズ分けのために行なうパター
ンマッチングでは、図１２で述べたと同様にして先頭を
前後にずらし、最も高い音高一致率を採用するようにし
ても良い。
【００８３】（２）フレーズ分けを行なう際に精度の低
下が許容されるときは、メロディ全体の音符長の平均を
用いる代りに、曲の半分長の区間、４小節区間等の一部
区間の音符長の平均を用いてもよい。また、図３のステ
ップ４４〜４８についても、精度の低下が許容されると
きは、適宜省略してもよい。
【００８４】（３）平均音符長を定数Ｋ倍する場合、定
数Ｋは、２に限定されない。
【００８５】（４）フレーズ分けした音楽情報に基づい
てスケール（音階）検出や調検出を行なってもよい。
【００８６】（５）メロディの一致度又は類似度を求め
る場合、音高を比較する代りに、比較区間内のある音
（例えば先頭の音）を基準とした音高差の列を比較して
もよい。このようにすると、移調に対応可能である。
【００８７】（６）メロディの類似度が高い複数フレー
ズ毎に分類を行なう場合、分類番号を付与するものに限
らず、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ等の分類符号を付与したり、色別
で分類したりしてもよい。
【００８８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、曲の
全区間又は一部区間の平均音符長に基づいてフレーズの
区切りを設定するようにしたので、曲の個性や人間のフ
レーズ感に適合したフレーズ分けが可能となる効果が得
られる。
【００８９】また、曲の中で最短の音符の長さを時間軸
方向の単位長として該単位長毎に複数のフレーズについ
て音高を比較して音高一致度を求める際に１音符長内の
音高比較において音高一致個所では所定の点数を加算す
ると共に音高不一致個所では音高一致個所から離れるに
従って低下するように定められた点数を加算することに
より音高一致度を求めるようにしたので、人間の感覚に
近い音高一致度（メロディ類似度）判定が可能になる効
果が得られる。その上、複数のフレーズのうちからメロ
ディの類似度が高いフレーズを検出するようにしたの
で、曲の構造解析等を効率的に行なえる効果も得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例に係る音楽情報分析装置
を示すブロック図である。
【図２】 メインルーチンを示すフローチャートであ
る。
【図３】 フレーズ分割処理のサブルーチンを示すフロ
ーチャートである。
【図４】 ステップ４０，４２の処理例を説明するため
の楽譜を示す図である。
【図５】 ステップ４４，４６の処理例を説明するため
の楽譜を示す図である。
【図６】 ステップ４８の処理例を説明するための楽譜
を示す図である。
【図７】 フレーズ分類処理のサブルーチンを示すフロ
ーチャートである。
【図８】 メロディ比較法Ｉを用いて比較されるフレー
ズの楽譜を示す図である。
【図９】 図８のフレーズについてフェーズフォーマッ
トを示す図である。
【図１０】 メロディ比較法IIを用いて比較されるフレ
ーズの楽譜を示す図である。
【図１１】 図１０のフレーズについてフェーズフォー
マットを示す図である。
【図１２】 図１０のフレーズについてフェーズフォー
マットを単位長ずつその２倍までずらして音高比較する
様子を示す図である。
【図１３】 メロディ比較法III を用いて比較されるフ
レーズの楽譜を示す図である。
【図１４】 図１３のフレーズについてフェーズフォー
マットを示す図である。
【図１５】 曲の全区間をフレーズ分けした例を示す図
である。
【符号の説明】
１０：バス、１２：入力装置、１４：ディスプレイ、１
６：ＣＰＵ、１８：プログラムメモリ、２０：ワーキン
グメモリ、２２：メロディメモリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10G 3/04 G10G 1/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ある曲の全区間又は一部区間内の音符長情
    報に基づいて該区間内の平均音符長を算出する計算手段
    と、 前記区間内の複数種類の音符のうち前記計算手段で算出
    された平均音符長より長い所定種類の音符に対応してボ
    ーダー音符長を決定する決定手段と、 この決定手段で決定されたボーダー音符長の終りに対応
    して前記曲におけるフレーズの区切りを設定する設定手
    段とを備えた音楽情報分析装置。
  2. 【請求項２】 前記計算手段は、前記曲が前記区間内で
    音符の次に休符を含むとき、該休符の長さ情報を該音符
    の長さ情報に加算し、その加算結果を表わす音符長情報
    に基づいて前記区間内の平均音符長を算出するものであ
    る請求項１記載の音楽情報分析装置。
  3. 【請求項３】前記設定手段で区切りが設定された順次の
    ２フレーズのうちの各フレーズ毎に該フレーズ内の音符
    長情報に基づいて該フレーズ内の平均音符長を算出する
    算出手段と、 前記順次の２フレーズのうちの各フレーズ毎に該フレー
    ズの終端音符長が前記算出手段で算出された該フレーズ
    内の平均音符長より長い所定の長さ以上か判定する判定
    手段と、 この判定手段の判定結果が否定的になるのに応答して前
    記順次の２フレーズ間の区切りを削除する区切り削除手
    段とを更に備えた請求項１又は２記載の音楽情報分析装
    置。
  4. 【請求項４】前記設定手段で区切りが設定された複数の
    フレーズのうちから１つのフレーズと同じメロディ部を
    含む他のフレーズを検出する検出手段と、 この検出手段で検出されたフレーズにおいて前記１つの
    フレーズと同じメロディ部以外の残部の長さが所定のフ
    レーズ最小長さ以上か判断する判断手段と、 この判断手段の判断結果が肯定的になるのに応答して前
    記検出手段での検出に係るフレーズにおいて前記１つの
    フレーズと同じメロディ部及び残部の間に区切りを追加
    する区切り追加手段とを更に備えた請求項１〜３のいず
    れかに記載の音楽情報分析装置。
  5. 【請求項５】曲の複数のフレーズについてメロディの類
    似度を算出する計算手段であって、前記曲の中で最短の
    音符の長さを時間軸方向の単位長とすると共に前記複数
    のフレーズについて前記時間軸方向の単位長毎に音高を
    比較することにより音高一致度を求め、求まった音高一
    致度をメロディの類似度として出力するものと、 前記計算手段で算出された類似度に基づいてメロディの
    類似度が所定レベル以上のフレーズを前記曲の複数のフ
    レーズの中から検出する検出手段とを備え、 前記計算手段が１音符長内の音高比較において音高一致
    個所では所定の点数を加算すると共に音高不一致個所で
    は音高一致個所から離れるに従って低下するように定め
    られた点数を加算することにより前記音高一致度を求め
    る構成になっている 音楽情報分析装置。
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