JP4189825B2 - 楽音評価装置、楽音評価用コンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は使用する構成音を定量的に評価しつつ作曲する楽音評価装置、楽音評価用コンピュータプログラムに関する。

従来より、音楽を作成する作曲は行われているが、作曲家の自由な発想によりその楽曲は構成されている。よって作曲方法も作曲家毎にことなり使用する構成音を定量的に評価することが可能な作曲技法は存在しなかった。
また、作曲装置としては、自動にて楽曲を作成する自動作曲装置がある。（例えば特許文献１）
特開２００４−１７１０１９公報（第２１頁、図１）

従来より、音楽を作成する作曲は行われているが、作成される楽曲の構成音の定量的な評価がなされないまま楽曲として完成されている。しかしながら、近年、より高度な人間の感情への働きかけが必要とされ、人間の気が向くままに作曲していたのでは効果が十分に得られにくいという問題点が浮上してきた。特に、音楽療法等の分野に使用する音楽は、より人間の感情に効果的に作用することが必要とされている。
本発明は、音楽に使用する構成音を定量的に評価することができる楽音評価装置、楽音評価用コンピュータプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の楽音評価装置は、単位時間に使用する音階、単位時間に使用する旋律音、単位時間に使用する和音のうちの、少なくとも一つの各構成音を周期長に変換する変換手段と、前記変換手段により変換された各構成音の周期長の最小公倍数を求める算出手段と、前記算出手段により求められた最小公倍数を表示する表示手段とを具備したことを特徴とする。
請求項２に記載の楽音評価装置は、単位時間に使用する和音と当該単位時間の前の単位時間に使用する和音の各構成音を周期長に変換する変換手段と、前記変換手段により変換された各構成音の周期長の最小公倍数を求める算出手段と、前記算出手段により求められた最小公倍数を表示する表示手段とを具備したことを特徴とする。
請求項３に記載の楽音評価装置は、請求項１または請求項２に記載の楽音評価装置において前記変換手段により変換された各構成音の周期長は、自然律（純正律ともいう）に対応した周期長比率であることを特徴とする。

請求項４に記載の楽音評価用コンピュータプログラムは、単位時間に使用する音階、単位時間に使用する旋律音、単位時間に使用する和音のうちの、少なくとも一つの各構成音を周期長に変換する変換ステップと、前記変換ステップにより変換された各構成音の周期長の最小公倍数を求める算出ステップと、前記算出ステップにより求められた最小公倍数を表示する表示ステップとを具備したことを特徴とする。
請求項５に記載の楽音評価用コンピュータプログラムは、単位時間に使用する和音と当該単位時間の前の単位時間に使用する和音の各構成音を周期長に変換する変換ステップと、前記変換ステップにより変換された各構成音の周期長の最小公倍数を求める算出ステップと、前記算出ステップにより求められた最小公倍数を表示する表示ステップとを具備したことを特徴とする。
請求項６に記載の楽音評価用コンピュータプログラムは、請求項４または請求項５に記載の楽音評価用コンピュータプログラムにおいて前記変換ステップにより変換された各構成音の周期長は、自然律（純正律ともいう）に対応した周期長比率であることを特徴とする。

本発明によれば、音楽に使用する構成音を定量的に評価することが可能な楽音評価装置、楽音評価用コンピュータプログラムを提供することができる。

以下、本発明の実施例を説明する。

本発明による作曲装置の実施例１について図１を参照して説明する。

図１において、１００は装置本体である。

１０１は入力手段で、アルファベット等を入力することができるキーボード等により構成され、楽曲を構成する各音階の構成音や和音の構成音を入力する際に使用される。

１０２は記憶部で、ＲＡＭのような半導体メモリにより構成され、キーボード１０１から入力された単位時間毎の音階の構成音ならびに和音の構成音を記憶する。

１０３は記憶部で、ＲＡＭのような半導体メモリにより構成され、記憶部１０３に記憶されている単位時間毎の音階ならびに和音を、Ｃ音を主音とした音階、和音として記憶する。

１０４は記憶部で、ＲＡＭやＲＯＭのような半導体メモリにより構成され、音楽で使用される音階１２音の自然律の周期長比率を記憶する。

１０５は記憶部で、ＲＡＭのような半導体メモリにより構成され、記憶部１０３にて記憶されているＣ音を主音とした音階、和音の各構成音に対応する周期長比率を記憶する。

１０６は記憶部で、ＲＡＭのような半導体メモリにより構成され、記憶部１０５にて記憶されている音階、ならびに和音の各構成音の周期長比率の最小公倍数を単位時間毎に記憶する。

１０７は表示部で液晶表示器等により構成されており、記憶部１０６に記憶されているデータを表やグラフ形式にて表示する。

１０８は制御部でマイクロコンピュータ等により構成され、入力手段１０１からの入力を検出し、データとして記憶部１０２に記憶させ、記憶部１０２の記憶データである入力された音階、和音の各構成音をＣ音を主音とした音階、和音に変換し記憶部１０３に記憶させる。また、記憶部１０４に記憶されている自然律（純正律ともいう）の周期長比率を参照し記憶部１０３に記憶されている音階、和音の構成音を周期長比率に変換し記憶部１０５に記憶させる。さらに、記憶部１０５に記憶されている音階、和音の各構成音の周期長比率の最小公倍数を計算し記憶部１０６に記憶させる。また、記憶部１０６に記憶されている音階、和音の最小公倍数を各単位時間毎の表やグラフとして表示部１０７に表示させるよう制御を行う。

和音がその構成音により聴く者に「明るい」「哀しい」「暗い」などの印象を与えることは従来より知られている。発明者は和音の構成音の周期長比率の最小公倍数を計算し、同期周期を求めることにより和音の安定度を評価できることを解明した。ここで同期周期とは各構成音が同期する同期周期長をいう。和音の構成音の同期周期が短い和音は「安定」との、長い和音は「不安定」との印象を聴く者に与える。発明者は当該和音が聴く者に与える印象は和音を構成する各音の同期周期に依存することを解明した。

例えば「明るい」と感じるＣ音，Ｅ音，Ｇ音３音の和音（ドミソの和音）は、Ｃ音４周期分で同期する。同期周期は各構成音の周期長比率の最小公倍数を計算することにより求められる。自然律におけるＣ音，Ｅ音，Ｇ音の周期長比率は７２０：５７６：４８０であるので、この最小公倍数は２８８０となり同期周期はＣ音４周期分となる。

また、「哀しい」と感じるＣ音，Ｄ＃音，Ｇ音３音の和音（ドミ♭ソの和音）は、Ｃ音１０周期分で同期する。同期周期は各構成音の周期長比率の最小公倍数を計算することにより求められる。自然律におけるＣ音，Ｄ＃音，Ｇ音の周期長比率は７２０：６００：４８０であるので、この最小公倍数は７２００となり同期周期はＣ音１０周期分となる。

また、「暗い」と感じるＣ音，Ｄ＃音，Ｆ＃音３音の和音（ドミ♭ソ♭の和音）は、Ｃ音１６０周期分で同期する。同期周期は各構成音の周期長比率の最小公倍数を計算することにより求められる。自然律におけるＣ音，Ｄ＃音，Ｆ＃音の周期長比率は７２０：６００：５１２であるので、この最小公倍数は１１５２００となり同期周期はＣ音１６０周期分となる。

つまり同期周期が短い和音は「安定」との、長い和音は「不安定」との印象を聴く者に与え、同期周期が短い順に「明るい」「哀しい」「暗い」等の感情を起こさせる。

なお、通常、人間は楽曲に自然律ではなく平均律なる音階を使用するが、平均律を使用した場合でも、和音から受ける印象は同様である。自然律と平均律の周波数差は和音において「うなり」として発生するものと考えられるが、当該周波数差は人間の可聴範囲である２０Ｈｚ以下となるため聴く者には「さほど気にならない」ものであると考えられる。

また、発明者は前後の和音の各構成音の周期長比の最小公倍数を計算し、同期周期を求めることにより和音進行の安定度を評価できることを解明した。前後の和音の全構成音の同期周期が短い和音は「安定」との、長い和音は「不安定」との印象を聴く者に与える。前後の和音は同時に発音されないが、人間は発音された音を記憶している。このため、同時に発音されない和音も構成音の周期長比率の最小公倍数を計算し、同期周期を求めることによりその安定度を評価することができる。発明者は和音進行が聴く者に与える印象は前後の和音を構成する各音の同期周期に依存することを解明した。

例えばトニックと呼ばれるＣ，Ｅ，Ｇの３音からなる和音から、サブドミナントと呼ばれるＦ，Ａ，Ｃの３音からなる和音への進行は、Ｃ音１２周期分の同期周期をもつものと評価される。各和音の構成音であるＣ，Ｅ，Ｇ，Ｆ，Ａ，Ｃの各音の周期長比率は７２０，５７６，４８０，５４０，４３２，７２０であるので、この最小公倍数は８５４０となり同期周期はＣ音１２周期分となる。

またサブドミナントと呼ばれるＦ，Ａ，Ｃの３音からなる和音から、ドミナントと呼ばれるＧ，Ｂ，Ｄの３音からなる和音への進行は、Ｃ音２４周期分の同期周期をもつものと評価される。各和音の構成音であるＦ，Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｂ，Ｄの各音の周期長比率は５４０，４３２，７２０，４８０，３８４，６４０であるので、この最小公倍数は１７２８０となり同期周期はＣ音２４周期分となる。

またドミナントと呼ばれるＧ，Ｂ，Ｄの３音からなる和音から、トニックと呼ばれるＣ，Ｅ，Ｇの３音からなる和音への進行は、Ｃ音８周期分の同期周期をもつものと評価される。各和音の構成音であるＧ，Ｂ，Ｄ，Ｃ，Ｅ，Ｇの各音の周期長比率は４８０，３８４，６４０，７２０，５７６，４８０であるので、この最小公倍数は５７６０となり同期周期はＣ音８周期分となる。

つまり同期周期が短い和音進行は「安定」との、長い和音進行は「不安定」との印象を聴く者に与える。これより、サブドミナントからドミナントへの進行よりドミナントからトニックへの和音進行の方が「安定」であると評価することができる。

当該和音は同時に発音されるものではないが、人間が前の和音の響きを記憶しているため前後の和音の同期周期を求めることにより評価することが可能であると考えられる。

さらに、発明者は同時に発音されない使用音階や旋律についても、その各構成音の周期長比率の最小公倍数を計算し、同期周期を求めることにより使用音階や旋律の安定度を評価できることを解明した。構成音の同期周期が短い音階や旋律は「安定」との、長い音階や旋律は「不安定」との印象を、聴く者に与える。使用する音階や旋律は同時に発音されないが、人間は発音された音を記憶している。このため、同時に発音されない音階や旋律も構成音の周期長比率の最小公倍数を計算し、同期周期を求めることにより使用する音階や旋律の安定度を評価することができる。発明者は使用する音階や旋律が聴く者に与える印象は当該音階や旋律を構成する各音の同期周期に依存することを解明した。

例えばイオニアスケールと呼ばれるＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ａ，Ｂの７音からなる音階はＣ音２４周期分の同期周期をもつものと評価される。構成音の各周期長比率は７２０，６４０，５７６，５４０，４８０，４３２，３８４であるので、この最小公倍数は１７２８０となり同期周期はＣ音２４周期分となる。前記音階の構成音は全音がすべて同時に発音されることはないが、当該Ｃ音２４周期分の同期周期は比較的短いものであり、聴く者に「明るい」印象を与える。

またエオリアンスケールと呼ばれるＣ，Ｄ，Ｄ＃，Ｆ，Ｇ，Ｇ＃，Ａ＃の７音からなる音階はＣ音３６０周期分の動機周期をもつものと評価される。各構成の各周期長比率は７２０，６４０，６００，５４０，４８０，４５０，４０５であるので、この最小公倍数は２５９２００となりＣ音３６０周期分となる。前記音階の構成音は全音がすべて同時に発音されることはないが、当該Ｃ音３６０周期分の同期周期は比較的長いものであり、聴く者に「哀しい」印象を与える。

発明者はスケールやモードと呼ばれる音階や、各小節等の単位時間毎に使用される和音等の各構成音の持つ周期長の同期する周期、つまり同期周期の長短が聴く者に与える印象を左右することを解明した。この原理は２音、３音、４音等多数の構成音を持つ和音でも変わるところはなく、さらに同時に発音されない音階や旋律でも適用される。当該理論は発明者の未発表論文「和音、音階への数学的アプローチ」にて説明されている。

次に、本実施例の動作を図２のプログラム構成図を参照しつつ説明する。本プログラムは制御部１０８内の図示しないプログラムメモリ内に記憶され、制御部１０８の動作を制御している。

まず、制御部１０８は入力手段１０１から入力された各単位時間である小節毎の、主音、音階構成音、和音構成音を図３に示すように各小節毎に記憶部１０２に記憶させていく（ステップ２０１）。

制御部１０８は入力手段１０１から入力された主音を図３に示すように各小節毎に記憶部１０２に記憶させていく。本実施例では１〜４小節の主音はＣ音であり、５〜８小節の主音はＤ音である。当該主音を各小節毎に記憶部１０２に記憶させる。本実施例においては単位時間を小節としたが拍、または音符としてもよい。特に小節内で転調する場合などは各拍毎を単位時間とすることが必要とされる。

制御部１０８は入力手段１０１から入力された音階の構成音を図３に示すように各小節毎に記憶部１０２に記憶させていく。本実施例では１〜４小節の使用音階はＣ，Ｄ，Ｄ＃，Ｆ，Ｇ，Ｇ＃，Ａ＃であり５〜８小節の使用音階はＤ，Ｅ，Ｆ＃，Ｇ，Ａ，Ｂ，Ｃ＃である。当該構成音を各小節毎に記憶部１０２に記憶させる。

制御部１０８は入力手段１０１から入力された和音の構成音を図３に示すように各小節毎に記憶部１０２に記憶させていく。本実施例では１、２小節の使用和音はＣ，Ｄ＃，Ｇであり３小節の使用和音はＤ，Ｆ，Ｇ＃である。当該構成音を各小節毎に（４から８小節も同様にして）記憶部１０２に記憶させる。

主音、音階構成音、和音構成音の入力は作業者により入力手段を用いられ人手により行われる。ここで、入力手段１０１はタイプライターキーボードのようなものでも、もしくは鍵盤楽器等、楽器類でもかまわない。

次に、制御部１０８は、小節数をカウントし（ステップ２０２、２０３）最終小節まで（ステップ２１１）以下の動作を行う。記憶部１０２に記憶された各小節毎の主音がＣ音であるかの判断を行い（ステップ２０４）、Ｃ音でない場合は記憶部１０２に記憶された音階の構成音をＣ音を主音とする音階に、和音の構成音をＣ音を主音とする和音に変換し図４に示すように記憶部１０３に記憶させる（ステップ２０５）。ここでＣ音を主音とする音階・和音に変換するのは後に自然律音階の周期長比率を使用するためである。なお、本実施例ではＣ音を主音とする音階・和音に変換したが、各主音毎に自然律音階を設け、その周期長比率を計算する方法も可能である。

次に、制御部１０８は、図５に示す記憶部１０４に記憶された各音毎の自然律（純正律ともいう）の周期長比率に従い、記憶部１０３に記憶されている音階の各構成音ならびに和音の構成音を周期長比率に変換し、図６に示すように記憶部１０５に記憶させる（ステップ２０６）。

次に、制御部１０８は、図６に示す記憶部１０５に記憶された各音階の構成音に対応した周期長比率の最小公倍数を各単位時間である小節毎に算出し、「音階同期周期」として図７に示すように記憶部１０６に記憶させる（ステップ２０７）。例えば１小節目の音階構成音はＣ，Ｄ，Ｄ＃，Ｆ，Ｇ，Ｇ＃，Ａ＃であり、対応する周期長比率である７２０，６４０，６００，５４０，４８０，４５０，４０５の最小公倍数は２５９２００である。当該数値を「音階同期周期」として記憶部１０６に記憶させる。なお、本実施例では音階構成音に対応した「音階同期周期」を求めているが、音階構成音に代え、もしくは音階構成音に加え、旋律構成音に対応する同期周期を求めることも可能である。

さらに、制御部１０８は、図６に示す記憶部１０５に記憶された各和音の構成音に対応した周期長比率の最小公倍数を各単位時間である小節毎に算出し、「和音同期周期」として図７に示すように記憶部１０６に記憶させる（ステップ２０８）。例えば１小節目の和音構成音はＣ，Ｄ＃，Ｇであり対応する周期長比率である７２０，６００，４８０の最小公倍数は７２００である。当該数値を「和音同期周期」として記憶部１０６に記憶させる。

さらに、制御部１０８は、小節数が１小節目であるかの判断を行い（ステップ２０９）１小節目でない場合は図６に示す記憶部１０５に記憶された当該小節の和音の構成音と前小節の和音の構成音に対応した周期長比率の最小公倍数を各単位時間である小節毎に算出し、各単位時間である小節毎に、「和音進行同期周期」として図７に示すように記憶部１０６に記憶させる（ステップ２１０）。例えば３小節目の和音構成音はＤ，Ｆ，Ｇ＃、２小節目の和音構成音はＣ，Ｄ＃，Ｇであり対応する周期長比率はそれぞれ６４０，５４０，４５０ならびに７２０，６００，４８０であり、この６つの周期長比率の最小公倍数は２８８００である。当該数値を「和音進行同期周期」として記憶部１０６に記憶させる。

次に、制御部１０８は、最終小節に達したかの判断を行い（ステップ２１１）最終小節に達した場合は図７に示す記憶部１０６に記憶された小節毎の音階構成音に対応した周期長比率の最小公倍数である「音階同期周期」、小節毎の和音構成音に対応した周期長比率の最小公倍数である「和音同期周期」、ならびに当該小節の和音構成音と前小節の和音構成音に対応した周期長比率の最小公倍数である「和音進行同期周期」を各単位時間である小節毎に図８に示すように表とグラフ表示にて、表示部１０７に表示させる（ステップ２１２）。

当該、表示によればつまりグラフ表示の数値が高ければ人間は不安定（暗い）と感じ、グラフ表示の数値が低ければ安定（明るい）と感じる。「音階同期周期」により、対象とする楽曲の大まかな流れを把握することができる。また、「和音同期周期」により、各部に使用されている和音の明るさ暗さを知ることができる。さらに、「和音進行同期周期」により和音の連結により人間が安定に感じるか不安定に感じるかを把握することができる。

したがって、使用者が作曲したい曲想と一致しているか当該表示を見ることにより作曲者は確認することができ、一致しない場合は修正を行い再度確認するという作業を行うことができる。

以上のように、本実施例を用いれば、各単位時間毎に音階、和音、前後の和音のつながりの明るさ、暗さを定量的に、視覚を通じて把握することができる。したがって、音楽に使用する構成音を定量的に評価することができる楽音評価装置、楽音評価用コンピュータプログラムを提供することができる。

また、本実施例を用いれば、音楽に使用する構成音を定量的に評価し、効果的に配列することが可能であり、人間の感情により効果的に働きかける楽曲を提供することができる。

本発明による作曲装置の実施例１の構成を示す内部構成図 本発明による実施例１のプログラムを示すプログラム構成図 記憶部１０２にかかるメモリ構成図 記憶部１０３にかかるメモリ構成図 記憶部１０４にかかるメモリ構成図 記憶部１０５にかかるメモリ構成図 記憶部１０６にかかるメモリ構成図 表示部１０７にかかる表示例

符号の説明

１００ 装置本体
１０１ 入力手段
１０２ 記憶部
１０３ 記憶部
１０４ 記憶部
１０５ 記憶部
１０６ 記憶部
１０７ 表示部
１０８ 演算部

Claims (6)

1. 単位時間に使用する音階、単位時間に使用する旋律音、単位時間に使用する和音のうちの、少なくとも一つの各構成音を周期長に変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された各構成音の周期長の最小公倍数を求める算出手段と、
   前記算出手段により求められた最小公倍数を表示する表示手段と
   を具備したことを特徴とする楽音評価装置。
2. 単位時間に使用する和音と当該単位時間の前の単位時間に使用する和音の各構成音を周期長に変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された各構成音の周期長の最小公倍数を求める算出手段と、
   前記算出手段により求められた最小公倍数を表示する表示手段と
   を具備したことを特徴とする楽音評価装置。
3. 前記変換手段により変換された各構成音の周期長は、自然律（純正律ともいう）に対応した周期長比率であることを特徴とする請求項１または２記載の楽音評価装置。
4. 単位時間に使用する音階、単位時間に使用する旋律音、単位時間に使用する和音のうちの、少なくとも一つの各構成音を周期長に変換する変換ステップと、
   前記変換ステップにより変換された各構成音の周期長の最小公倍数を求める算出ステップと、
   前記算出ステップにより求められた最小公倍数を表示する表示ステップと
   を具備したことを特徴とする楽音評価用コンピュータプログラム。
5. 単位時間に使用する和音と当該単位時間の前の単位時間に使用する和音の各構成音を周期長に変換する変換ステップと、
   前記変換ステップにより変換された各構成音の周期長の最小公倍数を求める算出ステップと、
   前記算出ステップにより求められた最小公倍数を表示する表示ステップと
   を具備したことを特徴とする楽音評価用コンピュータプログラム。
6. 前記変換ステップにより変換された各構成音の周期長は、自然律（純正律ともいう）に対応した周期長比率であることを特徴とする請求項４または５記載の楽音評価用コンピュータプログラム。

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