JP4270048B2 - 調性変更装置及びプログラム - Google Patents

Description

この発明は、演奏データの調性（調：Ｋｅｙ）を変更し表示する調性変更及び表示システムに関する。

従来より、演奏データには、曲によっては、楽譜上に調号として多数の嬰記号“♯”或いは変記号“♭”などの変化記号が付くものが存在し、特に、電子楽器の初心者ユーザにとっては、演奏する際に、このような曲を見るだけで、どうしても難しいと感じてしまい気が重くなってしまう傾向がある。

このような事情に対して、例えば、特許文献１では、音高自体の変化記号の付き具合によって調性を強制的に変更するものが提案されているが、調性（調）を必ずしも楽に見せる技術ではなかった。また、曲の途中で転調される曲の場合には、曲全体の調性（調）がどのように変化するかが分かりづらい状態にあった。
特開２００４−４５６９５号公報

この発明は、このような不都合に鑑み、調号における変化記号の数が最小となるように演奏データの調性（調）を変更してユーザに対して演奏データ全体の調号が楽であるように見せることができ、また、調性（調）変更にかかる演奏データ全体の調性を一目で分かるように表示することができる調性変更乃至表示システムを提供することを目的とする。

この発明の第１の特徴に従うと、演奏データを所定の音高範囲にある複数の移調量（Ｋｓ）で夫々移調した場合の調性を求める調性取得手段（Ｔ３）と、求められた調性を表わす調号情報の変化記号数（Ａｘ）を取得する変化記号数取得手段（Ｔ４）と、取得された変化記号数（Ａｘ）のうち最小のものを求め、当該最小の変化記号数（Ａｘ）が得られる移調量（Ｋｓ）を決定する移調決定手段（Ｔ７）と、演奏データに対して、決定された移調量（Ｋｓ）に基づく移調を実行して調性を変更する調性変更手段（Ｔ８）とを具備する調性変更装置〔請求項１〕、並びに、演奏データを所定の音高範囲にある複数の移調量（Ｋｓ）で夫々移調した場合の調性を求めるステップ（Ｔ３）と、求められた調性を表わす調号情報の変化記号数（Ｎｉ）を取得するステップ（Ｔ４）と、取得された変化記号数（Ａｘ）のうち最小のものを求め、当該最小の変化記号数（Ａｘ）が得られる移調量（Ｋｓ）を決定するステップ（Ｔ７）と、演奏データに対して、決定された移調量（Ｋｓ）に基づく移調を実行して調性を変更するステップ（Ｔ８）とから成る手順をコンピュータ（電子音楽装置）に実行させる調性変更プログラム〔請求項３〕が提供される。なお、括弧書きは、実施例における参照記号乃至例示を表わす。

また、この発明の第２の特徴に従うと、演奏データについて、調性を表わす調号情報を抽出し、調号情報により調性が規定される調性区間（Ｓｉ）を決定する区間決定手段（Ｔ１）と、演奏データを複数の移調量（Ｋｓ）で夫々移調した場合の各調性区間（Ｓｉ）における調号情報の変化記号数（Ｎｉ）を取得する変化記号数取得手段（Ｔ４）と、取得された各調性区間の変化記号数（Ｎｉ）を当該調性区間（Ｓｉ）の区間長（Ｌｉ）で重み付けして、全ての調性区間（Ｓｉ）にわたる変化記号（♯，♭）の利用状況を表わす変化記号利用指数（Ａｘ）を算出する指数算出手段（Ｔ５）と、算出された変化記号利用指数（Ａｘ）のうち最小のものを求め、当該最小の変化記号利用指数（Ａｘ）が得られる移調量（Ｋｓ）を決定する移調決定手段（Ｔ７）と、演奏データに対して、決定された移調量（Ｋｓ）に基づく移調を実行して調性を変更する調性変更手段（Ｔ８）とを具備する調性変更装置〔請求項２〕、並びに、演奏データについて、調性を表わす調号情報を抽出し、調号情報により調性が規定される調性区間（Ｓｉ）を決定するステップ（Ｔ１）と、演奏データを複数の移調量（Ｋｓ）で夫々移調した場合の各調性区間（Ｓｉ）における調号情報の変化記号数（Ｎｉ）を取得するステップ（Ｔ４）と、取得された各調性区間の変化記号数（Ｎｉ）を当該調性区間（Ｓｉ）の区間長（Ｌｉ）で重み付けして、全ての調性区間（Ｓｉ）にわたる変化記号の利用状況を表わす変化記号利用指数（Ａｘ）を算出するステップ（Ｔ５）と、算出された変化記号利用指数（Ａｘ）のうち最小のものを求め、当該最小の変化記号利用指数（Ａｘ）が得られる移調量（Ｋｓ）を決定するステップ（Ｔ７）と、演奏データに対して、決定された移調量（Ｋｓ）に基づく移調を実行して調性を変更するステップ（Ｔ８）とから成る手順をコンピュータ（電子音楽装置）に実行させる調性変更プログラム〔請求項４〕が提供される。

この発明による調性変更乃至表示システムでは（請求項１，３）、演奏データを所定の音高幅の範囲（例えば、「＋３」〜「−３」半音）内にある複数の移調量（Ｋｓ）で夫々移調した場合の調性（＝Ｋｅｙ。単に「調」ともいう）を表わす調号情報（調性情報ともいう）から変化記号（♯や♭）の数（Ａｘ）を取得する「変化記号数取得機能」が備えられ（Ｔ３，Ｔ４）、これら変化記号数（Ａｘ）のうち最小のものが得られる移調量（Ｋｓ）を決定し（Ｔ７）、決定された移調量（Ｋｓ）に基づいて演奏データの移調を実行して調性を変更し、移調実行後の演奏データについて、調号情報を調号や調性名（調名。例えば、Ｃｍａｊやハ長調）で表示したり、楽譜を表示する（Ｔ８）。

この発明によれば、このように、原曲演奏データに対し、所定音高範囲の制限内で移調を実施した場合について、調号の変化記号の付き方を考慮して調性（調）を変更するようにしているので、特に初心者のユーザに対して、曲全体の調号情報の付き方が楽であるように見せることができ、しかも、原曲演奏データからあまり音域変更されない限られた音域変更枠内で変化記号数を極力少なくした演奏データに移調することができる。

また、この発明による調性変更乃至表示システムでは（請求項２，４）、曲中で転調されるような演奏データについては、調号情報から調性区間（Ｓｉ）を決定して、各調性区間（Ｓｉ）の小節数、内部時間長（ティック等）或いは実時間長（ミリ秒等）などを表わす区間長（Ｌｉ）を求め（Ｔ１）、演奏データを複数の移調量（Ｋｓ）で夫々移調した場合の各調性区間（Ｓｉ）における調号情報の変化記号数（Ｎｉ）を、当該調性区間（Ｓｉ）の区間長（Ｌｉ）で重み付けして変化記号利用指数（Ａｘ）を算出し（Ｔ３，Ｔ４）、最小の変化記号利用指数（Ａｘ）となる移調量（Ｋｓ）に基づき、移調を実行し調性を変更して調号情報や楽譜を表示する（Ｔ７，Ｔ８）。

この発明によれば、このように、複数の調性区間から成る原曲演奏データに対し、移調した場合の調号の変化記号の付き方に各調性区間の長さによる重み付けを考慮した変化記号利用指数に基づいて、調性（調）を変更するようにしているので、特に初心者のユーザに対して、曲全体の調号情報の付き方が楽であるように見せることができ、しかも、変化記号の実質的な出現が極力抑えられた演奏データに移調することができる。

〔別の特徴〕
なお、上述した課題（目的）に対応してこの明細書に記載された発明の実施に関する別の特徴により次のように構成することができる：演奏データについて、調性を表わす調号情報を抽出し、調号情報により調性が規定される調性区間（Ｓｉ）を決定する区間決定手段（Ｔ１）と、上記演奏データを移調した場合の各調性区間（Ｓｉ）における調号情報を取得する調号取得手段（Ｋ１）と、上記区間決定手段（Ｔ１）で抽出された各調性区間（Ｓｉ）の調号情報或いは上記調号取得手段（Ｋ１）で取得された各調性区間（Ｓｉ）の調号情報を連続的に並べて表示する調号表示手段（Ｋ２）とを具備する調性表示装置、並びに、演奏データについて、調性を表わす調号情報を抽出し、調号情報により調性が規定される調性区間（Ｓｉ）を決定する区間決定ステップ（Ｔ１）と、上記演奏データを移調した場合の各調性区間（Ｓｉ）における調号情報を取得する調号取得ステップ（Ｋ１）と、上記区間決定ステップ（Ｔ１）で抽出された各調性区間（Ｓｉ）の調号情報或いは上記調号取得ステップ（Ｋ１）で取得された各調性区間（Ｓｉ）の調号情報を並べて表示する調号表示ステップ（Ｋ２）とから成る手順をコンピュータ（電子音楽装置）に実行させる調性表示プログラム。
この構成による調性変更乃至表示システムでは、曲中で転調されるような演奏データの場合には、調号情報から調性区間（Ｓｉ）を決定し（Ｔ１）、演奏データを移調した場合の各調性区間（Ｓｉ）における調号情報を取得し（Ｋ１）、演奏データの各調性区間（Ｓｉ）の調号情報或いは演奏データを移調した場合の各調性区間（Ｓｉ）の調号情報を連続的に並べて表示して（Ｋ２）、時間軸を無視して曲の調号情報を並べるようにしているので、調号情報の配列状態から曲全体の調性が一目で分かるようになる。特に、変化記号数乃至変化記号利用指数（Ａｘ）が最小の移調量（Ｋｓ）で移調した演奏データに適用した場合は、曲全体の調号情報の付き方が楽であるように見せることができる。

以下、図面を参照しつつこの発明の好適な実施の一形態について説明する。しかしながら、これは単なる一例であって、この発明は、発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

〔システムの概要〕
図１は、この発明の一実施例による調性変更及び表示システムのハードウエア構成ブロック図を示す。この調性変更及び表示システムの本体となる電子音楽装置には、電子楽器や音楽情報処理機能を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）のような音楽情報処理装置（コンピュータ）が用いられ、このような電子音楽装置は、中央処理装置（ＣＰＵ）１、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２、読出専用メモリ（ＲＯＭ）３、外部記憶装置４、演奏操作検出回路５、設定操作検出回路６、表示回路７、音源回路８、効果回路９、ＭＩＤＩインターフェース（Ｉ／Ｆ）１０、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１などを備え、これらの装置１〜１１はバス１２を介して互いに接続される。

ＣＰＵ１は、所定の制御プログラムに従い、タイマ１３によるクロックを利用して、調性変更及び表示処理を含む種々の音楽データ処理を実行する。ＲＡＭ２は、これらの処理に際して必要な各種データを一時記憶するためにのワーク領域として用いられる。また、ＲＯＭ３には、これらの処理を実行するために、調性変更及び表示プログラムを含む各種制御プログラムや各種データ、パラメータ等が予め記憶される。

外部記憶装置４は、ハードディスク（ＨＤ）等の内蔵記憶媒体の外に、コンパクトディスク・リード・オンリィ・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、光磁気（ＭＯ）ディスク、ディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、スマートメディア（登録商標）等の小型メモリカード、等々、種々の可搬性の外部記録媒体を含み、任意の外部記憶装置４に記憶された任意の曲データ（演奏データ）をこの電子音楽装置で処理することができる。

演奏操作検出回路５は、鍵盤やホイール等の演奏操作子１４の演奏操作内容を検出し、設定操作検出回路６は、キースイッチやマウス等の設定操作子１５の設定操作内容を検出し、それぞれ、検出内容に対応する情報をシステム本体に導入する。表示回路７は、各種画面を表示するディスプレイ１６や各種インジケータを備え、これらの表示／点灯内容をＣＰＵ１からの指令に従って制御し、各操作子１４，１５の操作に対する表示援助を行う。例えば、調性変更及び表示処理の際には、この処理で得られた楽譜や調号情報が表示される。

音源回路８は、演奏操作子１４の実演奏に基づく楽音データや記憶手段３，４の曲データ（演奏データ）に基づく楽音データに対応する楽音信号を生成する。効果付与ＤＳＰを有する効果回路９は、楽音信号に所定の効果を付与し、効果回路９に接続されるサウンドシステム１７は、Ｄ／Ａ変換部やアンプ、スピーカを備え、効果が付与された楽音信号に基づく楽音を発生する。

また、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１０には他の電子楽器（ＭＩＤＩ機器）ＥＤが接続され、この電子音楽装置と他の電子楽器ＥＤとの間で、演奏データを含むＭＩＤＩデータを授受し、このシステムで利用することができる。また、通信Ｉ／Ｆ１１には、インターネットやローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などの通信ネットワークＣＮが接続され、外部のサーバコンピュータＳＶなどから、制御プログラムや曲データ（演奏データ）等の各種情報をダウンロードして外部記憶装置４に保存し、このシステムで利用することができる。

〔調性変更の主ルール〕
この発明の一実施例による調性変更及び表示システムにおいては、所定の調性変更ルールに従い、元の曲データ（原曲）の調性に対し所定範囲内の移調を実施した場合の調性（調）について、変化記号♯，♭の付き方（黒鍵操作の頻度）を変化記号利用指数Ａｘで評価し、この変化記号利用指数Ａｘの値が最も少ない調性に変更する。この変化記号利用指数Ａｘは、曲データの調性を表わす調号における変化記号♯，♭の数を基にして当該変化記号♯，♭の利用状況を数値で表わした変化記号利用状況情報であり、一般的には、次式（１）で表わされる：

ここで、Ｌｉ：各調性区間Ｓｉの長さ（区間長）、
Ｎａｉ：各調性区間Ｓｉ毎の重み付き変化記号利用値、
Ｎｉ：各調性区間Ｓｉに対する変化記号数、
ｉ：調性区間Ｓｉの番号（１，２，…，ｎ）、
ｎ：調性区間Ｓｉの総数（ｎ≧１）。

なお、調性区間Ｓｉは、原曲において、調号により調性（調）が規定（支配）される区間をいい、例えば、転調がない曲データの場合は、調性区間Ｓｉは第１調性区間Ｓ１のみとなる。この場合、変化記号利用指数Ａｘは、次式（２）のように、第１調性区間Ｓ１の変化記号数（曲の初めに現れる調号における変化記号の数）Ｎ１で簡単に表わされる：
Ａｘ ＝ Ｎ１ …（２）

また、曲中で転調があり複数（ｎ）の調性区間Ｓｉ：Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎから成る曲データの場合には、変化記号利用指数Ａｘは、各調性区間Ｓｉ：Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎにおける変化記号数Ｎｉ：Ｎ１，Ｎ２，…，Ｎｎを夫々の調性区間長Ｌｉ：Ｌ１，Ｌ２，…，Ｌｎで重み付けした変化記号利用値Ｎａｉ／ΣＬｉ：Ｎａ１／ΣＬｉ，Ｎａ２／ΣＬｉ，…，Ｎａｎ／ΣＬｉの和により求めることができる。

式（１）の変化記号利用指数Ａｘは、１曲当りの等価的な変化記号数を表わし、別の曲と比較する場合には意味を持つが、後述するように、１つの原曲に対して移調を行った場合の調性に対する値を相互に比較する場合には、各移調段階でΣＬｉの値は同一である。従って、複数の調性区間Ｓｉから成る曲データの場合、実際には、計算を簡単にするために式（１）の分母ΣＬｉを省略して、各調性区間Ｓｉの重み付き変化記号利用値にＮａｉ＝Ｎｉ×Ｌｉを用いて、次式（３）により変化記号利用指数Ａｘを求めることができる：

図２は、このように転調がある曲データに対する変化記号利用指数Ａｘにより原曲の移調を決定する例を示す。ここで、図２を用いて、この調性変更及び表示システムにおける特徴的な機能の１つについて概要を説明しておく。まず、（１）原曲データの曲中で転調があると、原曲データの調号情報Ｂｍａｊ，Ａｍａｊ，Ｇｍａｊから調性区間Ｓ１〜Ｓ３を決定する。次に、（２）原曲データを所定範囲内（「＋３」〜「−３」半音）の移調量Ｋｓで夫々移調した場合の各調性区間Ｓ１〜Ｓ３における調号情報の変化記号（♯、♭）の数を表わす変化記号数Ｎ１〜Ｎ３を各調性区間長Ｌ１〜Ｌ３で重み付けして（Ｎａ１〜Ｎａ３）変化記号の利用状況を反映した変化記号利用指数Ａｘを算出する。そして、（３）変化記号利用指数Ａｘが最小（“４８”）の移調量Ｋｓ（複数あれば移調量Ｋｓの絶対値が小さい方：Ｋｓ＝「＋１」）に基づき、原曲データの移調を実行して調を変更し、移調実行後の調号情報Ｃｍａｊ，Ｂ♭ｍａｊ，Ａ♭ｍａｊや楽譜を表示する。

以下、図２に従って変化記号利用指数Ａｘの計算方法を具体的に説明する。この例では、元の曲データ（原曲）は、図２（１）に示すように、全体が３２小節からなり、“Ｂｍａｊ”で始まり、第１７小節で“Ａｍａｊ”に転調し、第２５小節で“Ｇｍａｊ”に転調している。このシステムでは、まず、曲全体を曲の先頭乃至中間に現われる調号に従って調性区間Ｓｉに分割する。例示の原曲では、Ｂｍａｊ調の第１〜１６小節が第１調性区間Ｓ１となり、Ａｍａｊの第１７〜２４小節が第２調性区間Ｓ２となり、Ｇｍａｊが第２５〜３２小節が第３調性区間Ｓ３となる。

このような原曲の調性状態に対して、このシステムでは、次に、所定の音高範囲内で移調を実施したとして各移調段階の調号から変化記号利用指数Ａｘを算出する。なお、この移調範囲は、原曲からあまり音域が変わらないように所定の音高幅とされ、例えば、図２（２）の最左欄に移調量Ｋｓの値が示されるように、「−３」半音〜「＋３」半音の範囲が採られる。また、移調範囲は、システムで予め設定された固定範囲としてもよいし、ユーザによって可変することができるようにしてもよい。従って、移調範囲は、例示の±３半音の音高範囲に限らない。

変化記号利用指数Ａｘの算出には、既に説明したように、各調性区間Ｓｉの変化記号数Ｎｉと区間長Ｌｉが用いられる。変化記号数Ｎｉは、各調性区間Ｓｉの調性を支配する調号を構成する嬰記号♯や変記号♭などの変化記号の数であり、♯や♭などの種類に拘わらず、１個の変化記号に対して「１」とカウントする。また、調性区間長Ｌｉは各調性区間Ｓｉの長さであり、この例では、小節数で表わされる。なお、調性区間長Ｌｉの単位については、この例のように小節数などの楽譜上の時間で表わすだけでなく、曲データに基づく内部時間長（例えば、ティック［ｔｉｃｋ］）や実時間長（例えば、ミリ秒［ｍｓ］）で表わすこともできる。

例えば、３つ調性区間Ｓ１〜Ｓ３から成る図２（１）の原曲では、各調性区間Ｓ１〜Ｓ３の変化記号数Ｎ１〜Ｎ３は、夫々、“５”〔Ｂｍａｊ（ロ長調）の調号における♯の数＝５個〕、“３”〔Ａｍａｊ（イ長調）の調号における♯の数＝３個〕及び“１”〔Ｇｍａｊ（ト長調）の調号における♯の数＝１個〕であり、調性区間長Ｌ１〜Ｌ３は、小節数で、夫々、“１６”、“８”及び“８”である。

さて、上述したように、図２（１）の原曲に対して移調量Ｋｓ＝「−３」半音〜「＋３」半音の範囲で移調を実施したとし、式（３）に従って各移調段階での変化記号利用指数Ａｘを計算する場合、その計算過程は図２（２）のようになる。

移調量Ｋｓ＝「−３」で原曲を移調した場合は、第１〜第３調性区間Ｓ１〜Ｓ３の調は、夫々、Ａ♭ｍａｊ（変イ長調）、Ｇ♭ｍａｊ（変ト長調）、Ｅｍａｊ（ホ長調）となり、調号の変化記号数Ｎ１〜Ｎ３は、夫々、“４”（♭）、“６”（♭）、“４”（♯）となるので、変化記号利用指数Ａｘとして次の値が得られる：
Ａｘ（−３） ＝ ４×１６ ＋ ６×８ ＋ ４×８ ＝ １４４

同様にして、移調量Ｋｓ＝「−２」で移調した場合は、各調性区間Ｓ１〜Ｓ３の調と変化記号数Ｎ１〜Ｎ３は、夫々、Ａｍａｊ（イ長調）と“３”（♯）、Ｇｍａｊ（ト長調）と“１”（♯）、Ｆｍａｊ（へ長調）と“１”（♭）になるので、
Ａｘ（−２） ＝ ３×１６ ＋ １×８ ＋ １×８ ＝ ６４
が得られる。また、移調量Ｋｓ＝「−１」の場合は、各区間Ｓ１〜Ｓ３の調と変化記号♭の数Ｎ１〜Ｎ３は、夫々、Ｂ♭ｍａｊ（変ロ長調）と“２”、Ａ♭ｍａｊ（変イ長調）と“４”、Ｇ♭ｍａｊ（変ト長調）と“６”であるから、
Ａｘ（−１） ＝ ２×１６ ＋ ４×８ ＋ ６×８ ＝ １１２
となる。

移調量Ｋｓ＝「０」の場合は、原曲のままであるから、各調性区間Ｓ１〜Ｓ３の変化記号♯の数Ｎ１〜Ｎ３は、夫々、“５”、“３”、“１”であり、変化記号利用指数Ａｘとして次の値が得られる：
Ａｘ（０） ＝ ５×１６ ＋ ３×８ ＋ １×８ ＝ １１２

さらに、移調量Ｋｓ＝「＋１」で移調した場合、第１調性区間Ｓ１は、Ｃｍａｊ調（ハ長調）となり調号がないので変化記号数Ｎ１は“０”であり、第２及び第３調性区間Ｓ２，Ｓ３は、Ｂ♭ｍａｊ調（変ロ長調）で♭数Ｎ２＝“２”、Ａ♭ｍａｊ（変イ長調）で♭数Ｎ３＝“４”となる。従って、変化記号利用指数Ａｘとして次の値が得られる：
Ａｘ（＋１） ＝ ０×１６ ＋ ２×８ ＋ ４×８ ＝ ４８

次に、移調量Ｋｓ＝「＋２」で移調した場合は、各調性区間Ｓ１〜Ｓ３の調と変化記号数Ｎ１〜Ｎ３は、夫々、Ｄ♭ｍａｊ（変ニ長調）と“５”（♭）、Ｂｍａｊ（ロ長調）及び“５”（♯）、Ａｍａｊ（イ長調）と“３”（♯）になるので、
Ａｘ（＋２） ＝ ５×１６ ＋ ５×８ ＋ ３×８ ＝ １４４
が得られる。また、移調量Ｋｓ＝「＋３」の場合には、各区間Ｓ１〜Ｓ３の調は、夫々、Ｄｍａｊ（ニ長調）、Ｃｍａｊ（ハ長調）、Ｂ♭ｍａｊ（変ロ長調）になる。従って、第２調性区間Ｓ１の変化記号数Ｎ２は“０”であり、第１及び第３調性区間Ｓ１，Ｓ３の変化記号数Ｎ１（♯），Ｎ３（♭）は共に“２”であるから、変化記号利用指数Ａｘは、
Ａｘ（＋３） ＝ ２×１６ ＋ ０×８ ＋ ２×８ ＝ ４８
と計算される。

このシステムでは、このようにして調号の各移調段階における変化記号利用指数Ａｘの値が算出されると、変化記号利用指数Ａｘの算出値のうち最小値を与える移調量Ｋｓで原曲を移調すべきことを決定する。また、複数の最小値が得られた場合は、移調量Ｋｓの絶対値が小さいものを採用して、より原曲の音高に近い移調を行う。

図２の例では、図２（１）の原曲に移調量Ｋｓ＝「−３」〜「＋３」の範囲で移調した場合の変化記号利用指数Ａｘは、図２（２）の最右欄に示す算出結果が得られるので、これら算出結果のうち最小値を与える移調量Ｋｓは「＋１」及び「＋３」である。従って、移調量Ｋｓが小さい「＋１」半音の移調を採用して、図３（３）に示すように、第１区間Ｓ１の調性をＣｍａｊ（記号なし）、第２区間Ｓ２の調性をＢ♭ｍａｊ（♭２つ）、第３区間Ｓ３の調性をＡ♭ｍａｊ（♭４つ）に変更する。

〔変化記号利用指数Ａｘによる調性変更の特徴〕
上述したように変化記号利用指数Ａｘを用いて移調量Ｋｓを決定すると、例えば、図２（１）の原曲が図２（３）のように調性が変更されるので、両図を対比して明らかなように、調号の変化記号♯♭が減少して調性表示的には楽な楽譜になったといえる。

また、変化記号利用指数Ａｘを用いた調性変更は、従来技術による調性変更技術と比較することにより、ユーザが感じる難しさを低減する効果があることが分かる。これを図３の比較例で説明すると、原曲として、例えば、図３（１）のように、“Ｂｍａｊ”〔ロ長調：Ｌ１＝５（♯５個）〕で音符“Ｂ４”，“Ｅ５”のみから成る例題曲を考えてみる。

図３（１）に示される原曲は、調号を構成する複数の変化記号♯が作用しない音符“Ｂ４”，“Ｅ５”しか存在せず、他に、これら変化記号♯が付く黒鍵の音符は存在しないため、例えば、特許文献１に開示されている技術を利用して調性（調）変更をかけても、図３（２）に示すように、調性（調）の変更が実施されない。

これに対して、このシステムの変化記号利用指数Ａｘによる調性変更機能を利用した場合には、図３（１）の原曲は、１つの調性区間Ｓ１のみで構成されるので、移調量Ｋｓ＝「＋１」のときに式（１）に従って変化記号利用指数Ａｘ＝“０”が得られ〔図２（２）：第１区間Ｓ１の欄におけるＫｓ＝「＋１」の箇所を参照〕、「＋１」半音の移調が実行される。従って、図３（２）の楽譜で示されるように、Ｃｍａｊ（ハ長調）の調性に変更され、原曲の音符列は半音だけ上げられる。すなわち、このシステムによる移調技術を利用したほうが、ユーザが感じる「難しさ具合」の軽減には効果があるといえる。

〔調性表示の変化〕
この発明の一実施例による調性変更及び表示システムでは、原曲や調性変更後の曲など、処理対象、処理中或いは処理結果の曲データについて、調性区間に対応する調性名（調名）や調号などの調号情報（調性情報）から、当該調号情報を表わす調性表示画像をディスプレイ画面上に表示することができる。特に、曲データが複数の調性区間で構成される場合には、時間軸を無視して各区間の調性表示画像を表示することにより、曲全体の調性が一目で分かるようにすることができる。

図４は、このシステムでの調性表示の変化例を表わす。例えば、図２（１）のように３つの調性区間Ｓ１〜Ｓ３から成る原曲について調性表示を行う際は、図４（１）に示すように、各調性区間Ｓ１〜Ｓ３の区間長Ｌ１〜Ｌ３を無視して、各区間Ｓ１〜Ｓ３における調性を表わす調性表示画像Ｍ１〜Ｍ３を同一サイズで並置する。
また、この原曲を移調して得られる図２（３）の曲データについても、図４（２）に示すように、同様に、各区間長Ｌ１〜Ｌ３を無視して、各区間Ｓ１〜Ｓ３の調性表示画像Ｍ１〜Ｍ３を同一サイズで並置する。従って、ユーザは、調性変更により調号の変化記号♯♭が減って楽な楽譜になったことを視覚的に一目で確認することができる。

〔調性変更及び表示の処理フロー例〕
図５は、この発明の一実施例による調性変更及び表示プログラムによる移調処理を表わすフローチャートである。この移調処理がスタートすると、まず、第１ステップＴ１にて、処理対象となる元の曲データ（原曲）の調号情報を調べて調性区間Ｓｉを決定し、１曲中の各調性区間Ｓｉの調号と長さ（区間長）Ｌｉを検出する。

次のステップＴ２では、予め設定されている移調範囲（例えば、「−３」〜「＋３」半音）に対して、移調量Ｋｓの値を移調範囲の一端（例えば、「−３」半音）にセットする。次いで、ステップＴ３で、セットされた移調量Ｋｓに従い、ステップＴ１で原曲につき検出された各調性区間Ｓｉの調号を移調し、続くステップＴ４では、移調された後の調号における各調性区間Ｓｉの変化記号数Ｎｉと区間長Ｌｉを基にして変化記号利用指数Ａｘを演算し、ステップＴ５に進む。

ステップＴ５では、移調量Ｋｓのセット値が移調範囲の他端（例えば、「＋３」半音）まで到達しているか否か、即ち、全移調範囲について調号の移調処理（Ｔ３）及び変化記号利用指数Ａｘの演算処理（Ｔ４）が終了したか否かを判定する。ここで、全移調範囲（例えば、「−３」〜「＋３」半音）の処理が終了していなければ（Ｔ５→ＮＯ）、ステップＴ６にて、移調量Ｋｓの値を“＋１”半音だけシフトし、これを新たな移調量Ｋｓの値にセットした上、ステップＴ３に戻る。そして、全移調範囲の移調量Ｋｓについて処理が終了するまで（Ｔ５→ＹＥＳ）、ステップＴ３〜Ｔ６の処理を繰り返す。

全移調範囲の処理が終了すると（Ｔ５→ＹＥＳ）、ステップＴ７に進んで、全ての移調量Ｋｓの値に対する変化記号利用指数Ａｘのうち最小のものを求め、最小の変化記号利用指数Ａｘが得られる移調量Ｋｓを決定する。なお、変化記号利用指数Ａｘの最小値が複数の移調量Ｋｓで得られた場合は、移調量Ｋｓの絶対値が小さいものを採用する。そして、次のステップＴ８において、決定された移調量Ｋｓに基づき移調された曲データについて調号情報や楽譜をディスプレイ１６の画面上に表示し、さらに、必要に応じて、移調後の曲データを外部記憶装置４に記録・保存し、この移調処理を終了する。

図６は、この発明の一実施例による調性変更及び表示プログラムによる調号表示処理を表わすフローチャートである。この調号表示処理は、図５で説明した移調処理のステップＴ１，Ｔ３，Ｔ８において、システム側の設定或いはユーザ操作に応じて任意に起動することができる。また、記憶手段３，４に予め記録されている原曲データや、図５の移調処理を終えて記憶手段４に記録された移調後の曲データを、この調号表示の処理対象とすることもできる。

この調号表示処理が起動すると、まず、最初のステップＫ１にて、調号表示の処理対象となる曲データ〔原曲（Ｔ１）、各移調後の曲（Ｔ３）或いは決定移調量で移調後の曲（Ｔ８）〕の調号情報を検出し、次のステップＫ２において、各調性区間Ｓｉの調号情報を、例えば、図４（１），（２）の調号画像Ｍ１〜Ｍ３のように、時間軸を無視して連続して表示し、この表示が終れば、この調号表示処理を終了する。

〔種々の実施態様〕

以上、この発明の一実施形態について説明したが、種々の変更が可能である。例えば、実施例では、変化記号利用指数（Ａｘ）を単純に「変化記号数（Ｎｉ）×調性区間長（Ｌｉ）」の合計値で算出するようにしたが、変化記号利用指数の求め方は、これに限らない。例えば、調性区間長（Ｌｉ）に重みを付けてもよい。区間長（Ｌｉ）の重み付けの一例としては、区間長が長くなるほど単位区間長当りの係数を小さくする等の方法がある。

また、移調量（Ｋｓ）を決定するための黒鍵操作度の評価には、調号の変化記号数（Ｎｉ）を用いた変化記号利用指数（Ａｘ）に加えて、更に、曲中（即ち調性区間中）に出現する臨時記号数を考慮してもよい。例えば、複数の移調量（Ｋｓ）で変化記号利用指数（Ａｘ）が同一又は近似の場合に、算出した臨時記号数が最小のものを採用する等の方法がある。この方法は、変化記号利用指数（Ａｘ）が同数の場合に、実施例で説明した移調量（Ｋｓ）の絶対値が小さいものを採用する方法を実施した後に適用してもよいし、同方法に優先して適用してもよい。

さらに、移調処理や調号表示処理の表示ステップ（図５：Ｔ８、図６：Ｋ２）において調号情報を調性表示画像で表示する場合、図４に例示されるような楽譜上の調号を表示してもよいし、“Ｃｍａｊ”や“ハ長調”のような調性名称（調名）を表示してもよい。また、移調前の原曲データ（Ｔ１）と移調を実行した後の曲データ（Ｔ８）の両方を同時に表示して両者を対比することができるようにしてもよい。

この発明の一実施例による調性変更及び表示システムのハードウエア構成ブロック図である。 この発明の一実施例のよる調性変更及び表示システムにおける移調決定例を表わす図である。 従来技術との動作比較例を表わす図である。 この発明の一実施例による調性変更及び表示システムにおける調性表示の変化例を表わす図である。 この発明の一実施例による調性及び表示変更プログラムに基づく移調処理例を表わすフローチャートである。 この発明の一実施例による調性変更及び表示プログラムに基づく調号表示処理例を表わすフローチャートである。

符号の説明

Ｓｉ；Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎ 調性区間、
Ｋｓ 移調量（半音単位）、
Ｎｉ；Ｎ１，Ｎ２，…，Ｎｎ 各調性区間Ｓｉにおける調号の変化記号（♯、♭）数、
Ｌｉ；Ｌ１，Ｌ２，…，Ｌｎ 各調性区間Ｓｉの区間長、
Ｎａｉ 各調性区間Ｓｉにおける重み付き変化記号利用値、
Ａｘ 変化記号利用指数、
Ｍｉ；Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍｎ 各調性区間Ｓｉの調性表示画像。

Claims (4)

1. 演奏データを所定の音高範囲にある複数の移調量で夫々移調した場合の調性を求める調性取得手段と、
   求められた調性を表わす調号情報の変化記号数を取得する変化記号数取得手段と、
   取得された変化記号数のうち最小のものを求め、当該最小の変化記号数が得られる移調量を決定する移調決定手段と、
   上記演奏データに対して、決定された移調量に基づく移調を実行して調性を変更する調性変更手段と
   を具備することを特徴とする調性変更装置。
2. 演奏データについて、調性を表わす調号情報を抽出し、該調号情報により調性が規定される調性区間を決定する区間決定手段と、
   上記演奏データを複数の移調量で夫々移調した場合の各調性区間における調号情報の変化記号数を取得する変化記号数取得手段と、
   取得された各調性区間の変化記号数を当該調性区間の区間長で重み付けして、全ての調性区間にわたる変化記号の利用状況を表わす変化記号利用指数を算出する指数算出手段と、
   算出された変化記号利用指数のうち最小のものを求め、当該最小の変化記号利用指数が得られる移調量を決定する移調決定手段と、
   上記演奏データに対して、決定された移調量に基づく移調を実行して調性を変更する調性変更手段と
   を具備することを特徴とする調性変更装置。
3. 演奏データを所定の音高範囲にある複数の移調量で夫々移調した場合の調性を求めるステップと、
   求められた調性を表わす調号情報の変化記号数を取得するステップと、
   取得された変化記号数のうち最小のものを求め、当該最小の変化記号数が得られる移調量を決定するステップと、
   上記演奏データに対して、決定された移調量に基づく移調を実行して調性を変更するステップと
   から成る手順をコンピュータに実行させる調性変更プログラム。
4. 演奏データについて、調性を表わす調号情報を抽出し、該調号情報により調性が規定される調性区間を決定するステップと、
   上記演奏データを複数の移調量で夫々移調した場合の各調性区間における調号情報の変化記号数を取得するステップと、
   取得された各調性区間の変化記号数を当該調性区間の区間長で重み付けして、全ての調性区間にわたる変化記号の利用状況を表わす変化記号利用指数を算出するステップと、
   算出された変化記号利用指数のうち最小のものを求め、当該最小の変化記号利用指数が得られる移調量を決定するステップと、
   上記演奏データに対して、決定された移調量に基づく移調を実行して調性を変更するステップと
   から成る手順をコンピュータに実行させる調性変更プログラム。

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