JP5974436B2 - 楽曲生成装置 - Google Patents

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本発明は、楽曲(旋律)を生成する技術に関する。
楽曲の旋律を自動的に生成する技術(自動作曲技術)が従来から提案されている。例えば特許文献1には、音価列データが時系列に指定する各音価(発音区間)に音高を付与することで旋律を生成する技術が開示されている。各音価に付与される音高はランダムに選択される。特許文献2には、メロディ素材データが時系列に指定する各音高をキーやスケール等の背景情報に応じて変更することで旋律を生成する技術が開示されている。
特開平9−081141号公報 特開平9−081143号公報
特許文献1の技術では、各音価に付与される音高がランダムに選択されるから、音楽的に自然な旋律を生成することは実際には困難である。また、特許文献2の技術では、メロディ素材データが指定する各音高を変更するに過ぎないから、多様な旋律を生成することは困難である。以上の事情を考慮して、本発明は、音楽的に自然で多様な旋律を生成することを目的とする。
以上の課題を解決するために本発明が採用する手段を説明する。なお、本発明の理解を容易にするために、以下の説明では、本発明の各要素と後述の各実施形態の要素との対応を括弧書で付記するが、本発明の範囲を実施形態の例示に限定する趣旨ではない。
本発明の楽曲生成装置は、発音区間の時系列を指定する複数の区間指定データ(例えば区間指定データDA)の何れかに応じた区間指定データ(例えば区間指定データGA)を取得する第1取得手段(例えば第1取得部42)と、音高の時系列を指定する複数の音高指定データ(例えば音高指定データDB)の何れかに応じた音高指定データ(例えば音高指定データGB)を取得する第2取得手段(例えば第2取得部44)と、第1取得手段が取得した区間指定データが指定する各発音区間と、第2取得手段が取得した音高指定データが当該発音区間の基準時点(例えば発音区間の始点)について指定する音高とに応じた音符の時系列を指定する旋律データ(例えば旋律データDM)を生成する旋律生成手段(例えば旋律生成部522)とを具備する。以上の構成では、複数の区間指定データの何れかに応じた区間指定データと複数の音高指定データの何れかに応じた音高指定データとを利用して旋律データが生成されるから、例えばメロディ素材データが指定する各音高を変更するだけの特許文献2の技術と比較して多様な楽曲を生成できるという利点がある。また、区間指定データと音高指定データとをテンプレートとして利用して旋律データが生成されるから、例えば音高をランダムに選択する特許文献1の技術と比較して音楽的に自然な旋律を生成することが可能である。
本発明の好適な態様において、旋律生成手段は、区間指定データが指定する各発音区間と音高指定データが当該発音区間の基準時点に指定する音高とを有する音符を配列した編成音符列(例えば編成音符列M)を生成する音高抽出手段(例えば音高抽出部62)と、音高抽出手段が生成した編成音符列の各音符の音高を調整して旋律データを生成する音高調整手段(例えば音高調整部64)とを含む。以上の態様では、区間指定データと音高指定データとから生成された編成音符列の各音符の音高が調整されるから、編成音符列を調整しない構成と比較して音楽的に自然な旋律を生成することが可能である。
音高調整手段による調整処理の内容は任意であるが、例えばコード進行を指定するコード進行データ(例えば複数のコード進行データの何れかに応じたコード進行データ)を取得する第3取得手段(例えば第3取得部46)を具備する構成では、音高調整手段は、編成音符列の複数の音符のうち少なくとも一部の音符(例えば重要音や終結音に指定された音符)の音高を、当該音符の発音区間についてコード進行データが指定するコードの構成音の音高に変更する第1調整処理(例えば第1調整処理SB1)を実行する。以上の態様では、編成音符列のうち少なくとも一部の音符の音高が、コード進行データが指定するコードの構成音に変更されるから、各音符の音高が音楽的に自然に遷移する楽曲を生成することが可能である。また、編成音符列の複数の音符のうち少なくとも一部の音符(例えば経過音に指定された音符)の音高を、当該音符の直前または直後の音符の音高に対応する所定の範囲内の音高に変更する第2調整処理(例えば第2調整処理SB2)を音高調整手段が実行する構成でも、各音符の音高が音楽的に自然に遷移する楽曲を生成できるという利点がある。
本発明の好適な態様に係る楽曲生成装置は、複数の音声単位(例えば音節や音素)を時系列に配列した指定文字列を取得する文字列設定手段(例えば文字列設定部34)と、旋律生成手段が生成した旋律データが指定する複数の音符により指定文字列を発音した音声の音声信号を生成する音声合成手段(例えば音声合成部524)とを具備する。以上の態様によれば、音楽的に自然で多様な旋律を発音した音声の音声信号を生成できるという利点がある。
音声合成手段を具備する構成の好適例において、第1取得手段は、複数の区間指定データの何れかを選択する選択手段(例えば選択部422)と、選択手段が選択した区間指定データが指定する各発音区間と指定文字列の各音声単位とを相互に対応させる譜割手段(例えば譜割部424)とを含み、音声合成手段は、旋律データが指定する複数の音符の各々の発音区間にて譜割手段が当該発音区間に対応させた音声単位を発音する音声の音声信号を生成する。以上の態様では、旋律データが指定する各音符の発音区間にて指定文字列の音声単位が発音される自然な音声の音声信号が生成されるという利点がある。
本発明の好適な態様において、選択手段は、文字列設定手段が設定した指定文字列の音声単位の個数が多いほど、複数の区間指定データのうち発音区間の個数が多い区間指定データを選択する。以上の態様では、指定文字列の音声単位の個数が多いほど発音区間の個数が多い区間指定データが選択されるから、各発音区間と各音声単位とを無理なく対応させることが可能である。
本発明の好適な態様において、譜割手段は、時間軸上に設定された複数のブロックの各々について、区間指定データが当該ブロック内に指定する発音区間の個数と指定文字列のうち当該ブロック内の音声単位の個数とが近似するように、指定文字列をブロック毎に区分し、各発音区間と各音声単位とをブロック毎に対応させる。以上の態様によれば、各ブロックにて発音区間と音声単位とを無理なく対応させることが可能である。また、発音区間の個数が音声単位の個数を下回るブロックについては当該ブロック内の発音区間を分割し、発音区間の個数が音声単位の個数を上回るブロックについては当該ブロック内の指定文字列に所定の音声単位(例えば長音記号)を追加する構成によれば、各発音区間と各音声単位とを1対1に対応させることが可能である。
本発明の好適な態様に係る楽曲生成装置は、伴奏音を示す伴奏信号を生成する伴奏音生成手段(例えば伴奏音生成部54)と、音声合成手段が生成した音声信号と伴奏音生成手段が生成した伴奏信号とを混合する混合手段(例えば混合部56)とを具備する。以上の態様では、伴奏信号が音声信号に混合されるから、音声信号を単独で生成する構成と比較して音楽性の豊かな楽曲を生成できるという利点がある。また、音声合成手段が生成する音声信号と伴奏音生成手段が生成する伴奏信号とを同等のテンポに設定すれば、旋律と伴奏とが自然に整合した楽曲を生成できるという利点もある。
以上の各態様に係る楽曲生成装置は、専用のDSP(Digital Signal Processor)などのハードウェア(電子回路)によって実現されるほか、CPU(Central Processing Unit)などの汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。本発明に係るプログラムは、発音区間の時系列を指定する複数の区間指定データの何れかに応じた区間指定データを取得する第1取得処理と、音高の時系列を指定する複数の音高指定データの何れかに応じた音高指定データを取得する第2取得処理と、第1取得処理で取得した区間指定データが指定する各発音区間と、第2取得処理で取得した音高指定データが当該発音区間の基準時点について指定する音高とに応じた音符の時系列を指定する旋律データを生成する旋律生成処理とをコンピュータに実行させる。以上のプログラムによれば、本発明に係る楽曲生成装置と同様の作用および効果が実現される。なお、本発明のプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされるほか、通信網を介した配信の形態で提供されてコンピュータにインストールされる。
また、本発明は、楽曲を生成する方法としても実現される。本発明の楽曲生成方法は、発音区間の時系列を指定する複数の区間指定データの何れかに応じた区間指定データを取得し、音高の時系列を指定する複数の音高指定データの何れかに応じた音高指定データを取得し、取得した区間指定データが指定する各発音区間と、取得した音高指定データが当該発音区間の基準時点について指定する音高とに応じた音符の時系列を指定する旋律データを生成する。以上の方法によれば、本発明に係る楽曲生成装置と同様の作用および効果が実現される。
本発明の第1実施形態に係る楽曲生成装置のブロック図である。 区間指定データの説明図である。 音高指定データの説明図である。 指定文字列の区分の説明図である。 第1取得部のブロック図である。 譜割処理のフローチャートである。 歌唱音生成部のブロック図である。 旋律生成部の動作の説明図である。 調整処理のフローチャートである。 伴奏音生成部のブロック図である。 第2実施形態に係る楽曲生成装置のブロック図である。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る楽曲生成装置100Aのブロック図である。楽曲生成装置100Aは、楽曲を生成してその楽曲の演奏音の音響信号Vを出力する信号処理装置(自動作曲装置)である。第1実施形態では、歌唱音の旋律に楽器音の伴奏を付加した楽曲(歌唱曲)を生成する構成を例示する。
楽曲生成装置100Aには入力装置12と放音装置14とが接続される。入力装置12は、利用者からの指示を受付ける機器(例えばマウスやキーボード)である。放音装置14(例えばスピーカやヘッドホン)は、楽曲生成装置100Aから供給される音響信号Vに応じた音波を放射する。なお、音響信号Vをデジタルからアナログに変換するD/A変換器等の図示は便宜的に省略されている。
第1実施形態の楽曲生成装置100Aは、演算処理装置22と記憶装置24とを具備するコンピュータシステムで実現される。演算処理装置22は、記憶装置24に格納されたプログラムPGMを実行することで、楽曲を生成するための複数の機能(変数設定部32,文字列設定部34,第1取得部42,第2取得部44,第3取得部46,歌唱音生成部52,伴奏音生成部54,混合部56)を実現する。なお、演算処理装置22の一部の機能を専用の電子回路(DSP)に分担させることも可能である。
記憶装置24は、演算処理装置22が実行するプログラムPGMや演算処理装置22が使用する各種のデータを記憶する。半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の記録媒体や複数種の記録媒体の組合せが記憶装置24として任意に採用され得る。
第1実施形態の記憶装置24は、複数の区間指定データDAと複数の音高指定データDBと複数のコード進行データDCとコードテーブルTBLとを記憶する。各区間指定データDAと各音高指定データDBと各コード進行データDCとは、楽曲生成の素材として選択された既存の複数の楽曲の各々における所定の区間(以下「素材区間」という)から生成されたテンプレートである。
図2および図3に示すように、第1実施形態では、相連続する所定個(第1実施形態の例示では8個)の小節が各楽曲から素材区間Qとして抽出される。各素材区間Qは拍子(例えば4/4拍子)が共通する。したがって、各素材区間Qを共通のテンポで再生した場合の各素材区間Qの時間長は相等しい。図2および図3に示すように、素材区間Qは、楽曲の小節の2個分を単位として4個のブロックQB(QB1〜QB4)に区分される。ただし、素材区間Q内のブロックQBの個数やブロックQBを構成する小節の個数は任意に変更され得る。
記憶装置24に記憶された各区間指定データDAは、図2に示すように、素材区間Q内の旋律を構成する各音符が発音される区間(以下「発音区間」という)Sの時系列を指定する。すなわち、各区間指定データDAは、素材区間Q内の旋律のリズムパターンを表現する。複数の区間指定データDAの各々は、相異なる素材区間Q(相異なる楽曲の素材区間Qまたは1個の楽曲内の相異なる素材区間Q)から生成される。したがって、区間指定データDAが指定する発音区間Sの時系列の態様(各発音区間Sの時間軸上の位置や継続長や個数)は区間指定データDA毎に相違する。
図2に示すように、1個の区間指定データDAは、素材区間Q内の相異なる発音区間Sに対応する複数の単位データUAの時系列で構成される。各単位データUAは、属性情報UA1と時間情報UA2とを含んで構成される。時間情報UA2は、発音区間Sの時間軸上の位置(例えば開始点の時刻)および継続長(音価)を指定する。
属性情報UA1は、発音区間Sの音符の音楽的な属性(楽曲内での音楽的な意義)を指定する。具体的には、属性情報UA1は、図2に示すように、重要音と終結音と経過音との何れかを指定する。重要音は、素材区間Q内で音楽的に重要な音符を意味する。具体的には、継続長が長い音符や楽曲のコードの構成音が重要音に分類される。終結音は、素材区間Q内の各ブロックQBの最後に位置する音符(重要音以外の音符)である。経過音は、重要音および終結音以外の音符である。各単位データUAの属性情報UA1は、例えば楽曲生成装置100Aの提供者が各素材区間Qの内容を解析することで手動により設定する。
各区間指定データDAは、MIDI(Musical Instrument Digital Interface)規格に準拠したSMF(Standard MIDI File)形式の音楽ファイルとして記述され得る。具体的には、属性情報UA1をノートナンバの数値で便宜的に指定するイベントデータと、各イベントデータの処理間隔を時間情報UA2として指定するタイミングデータとを時系列に配列したSMF形式の時系列データが区間指定データDAとして作成されて記憶装置24に格納される。
図3に示すように、記憶装置24に記憶された各音高指定データDBは、素材区間Q内の旋律を構成する各音符の音高の時系列を指定する。すなわち、各音高指定データDBは、素材区間Q内のメロディラインを表現する。音高指定データDBが指定する音高の時系列の態様は音高指定データDB毎に相違する。
図3に示すように、1個の音高指定データDBは、素材区間Q内の相異なる音符に対応する複数の単位データUBの時系列で構成される。各単位データUBは、音高情報UB1と時間情報UB2とを含んで構成される。音高情報UB1は音符の音高を指定し、時間情報UB2は音符の時間軸上の位置および継続長を指定する。各音高指定データDBは、音高情報UB1をノートナンバの数値で指定するイベントデータと、各イベントデータの処理間隔を時間情報UB2として指定するタイミングデータとを時系列に配列したSMF形式の音楽ファイルとして記述され得る。
記憶装置24に記憶された各コード進行データDCは、素材区間Q内のコード進行(コードの時系列)を指定する。具体的には、各コード進行データDCは、素材区間Qを区分した単位時間(例えば8分音符の時間長)毎にコードを指定する。各コード進行データが指定するコードの時系列はコード進行データDC毎に相違する。図1のコードテーブルTBLは、コード進行データDCで指定され得るコード毎にそのコードの複数の構成音を指定する。以上が第1実施形態の記憶装置24に記憶される主要なデータである。
図1の変数設定部32は、楽曲生成に適用される変数を可変に設定する。具体的には、変数設定部32は、入力装置12に対する利用者からの指示に応じて楽曲のテンポXtと音楽的なスタイル(例えばロックやジャズ等のジャンル)Xsとを設定する。テンポXtは、例えば利用者から指示された任意の数値に設定され、スタイルXsは、例えば複数の選択肢のうち利用者が選択した内容に設定される。
文字列設定部34は、楽曲の歌詞の文字列(以下「指定文字列」という)DYを可変に設定する。具体的には、文字列設定部34は、入力装置12に対する利用者からの指示(文字入力)に応じて指定文字列DYを設定する。図4に示すように、指定文字列DYは、複数の音節y(音声単位)で構成される。
指定文字列DYは、文字列Yaと文字列Ybとに分割される。具体的には、利用者が2行分の指定文字列DYを指定する構成では、改行以前の文字列Yaと改行以降の文字列Ybとに指定文字列DYが分割される。なお、指定文字列DYの分割の方法は任意である。2個の文章で構成される指定文字列DYを利用者が指定する構成では、第1文に対応する文字列Yaと第2文に対応する文字列Ybとに指定文字列DYが分割される。
図1の第1取得部42は、記憶装置24に記憶された複数の区間指定データDAの何れかに応じた区間指定データGAを生成する。図5は、第1実施形態の第1取得部42のブロック図である。図5に示すように、第1取得部42は、選択部422と譜割部424とを含んで構成される。
選択部422は、記憶装置24に記憶された複数の区間指定データDAの何れかを選択する。第1実施形態では、文字列設定部34が設定した指定文字列DYを構成する音節yの個数に応じて区間指定データDAが選択される。具体的には、選択部422は、指定文字列DYの音節yの個数が多いほど発音区間Sの個数が多い区間指定データDAを選択する。
例えば選択部422は、記憶装置24に記憶された複数の区間指定データDAの各々について以下の数式(1)の指標値αを算定する。
α=|Na−NYa|+|Nb−NYb| ……(1)
数式(1)の第1項|Na−NYa|は、素材区間Qの前半区間(ブロックQB1およびブロックQB2)内に区間指定データDAが指定する発音区間Sの個数Naと、指定文字列DYのうち前方の文字列Yaの音節yの個数NYaとの差分の絶対値である。同様に、数式(1)の第2項|Nb−NYb|は、素材区間Qの後半区間(ブロックQB3およびブロックQB4)内に区間指定データDAが指定する発音区間Sの個数Nbと、指定文字列DYのうち後方の文字列Ybの音節yの個数NYbとの差分の絶対値である。すなわち、素材区間Qの前半区間での発音区間Sの個数Naと文字列Yaの音節yの個数NYaとが近似するほど、または、素材区間Qの後半区間での発音区間Sの個数Nbと文字列Ybの音節yの個数NYbとが近似するほど、指標値αは小さい数値となる。
選択部422は、指標値αが所定の範囲内(例えば5以下の範囲内)にある区間指定データDA(すなわち、指定文字列DYの音節yの個数に近い個数の発音区間Sを指定する区間指定データDA)を記憶装置24から検索し、検索した複数の区間指定データDAからランダムに1個の区間指定データDAを選択する。
図5の譜割部424は、選択部422が選択した区間指定データDAが示す各発音区間Sと文字列設定部34が設定した指定文字列DYの各音節yとを対応させる譜割処理を実行する。具体的には、譜割部424は、図4に示すように、素材区間Q内の4個のブロックQB(QB1〜QB4)の各々について、区間指定データDAがそのブロックQBi(i=1〜4)内に指定する発音区間Sの個数Niと指定文字列DYのうちそのブロックQBi内の音節yの個数NYiとの差異が最小化されるように、指定文字列DYの各音節yと素材区間Q内の各発音区間Sとを対応させる。
図6は、譜割処理のフローチャートである。譜割処理を開始すると、譜割部424は、図4に示すように、指定文字列DYを素材区間Q内のブロックQB毎に分割する(SA1)。指定文字列DYの分割の境界は、指定文字列DYの各文節の境界から選択される。指定文字列DYの文節の特定には、形態素解析等の公知の自然言語処理が任意に利用され得る。なお、図4では、文字列Yaと文字列Ybとの境界がブロックQB2とブロックQB3との境界と合致する場合を便宜的に例示したが、文字列Yaと文字列Ybとの境界と各ブロックQBの境界とは必ずしも合致しない。
具体的には、譜割部424は、以下の数式(2)で定義される指標値βが最小化するように指定文字列DYを文節の境界で分割する。
β=|N1−NY1|2+|N2−NY2|2+|N3−NY3|2+|N4−NY4|2 ……(2)
数式(2)から理解されるように、指標値βは、区間指定データDAがブロックQBi内に指定する発音区間Sの個数Niと、指定文字列DYのうちブロックQBi内に存在する音節yの個数NYiとの差異の自乗|Ni−NYi|2を、複数のブロックQB1〜QB4について積算した数値である。すなわち、譜割部424は、発音区間Sの個数Niと音節yの個数NYiとの差異が複数のブロックQB1〜QB4について最小化されるように、指定文字列DYをブロックQB毎に区分する。
指定文字列DYを以上の処理で分割した段階では、各ブロックQBi内の発音区間Sの個数Niと指定文字列DYの音節yの個数NYiとは必ずしも合致しない。そこで、譜割部424は、各ブロックQB内で発音区間Sの個数Niと指定文字列DYの音節yの個数NYiとを合致させるための処理(SA2,SA3)を実行する。すなわち、譜割部424は、各ブロックQB内で発音区間Sと音節yとを1対1に対応させる。
第1に、譜割部424は、発音区間Sの個数Niが音節yの個数NYiを下回るブロックQBi(Ni<NYi)について、各発音区間Sを適宜に分割することでブロックQBi内の発音区間Sの個数Niを音節yの個数NYiまで増加させる(SA2)。具体的には、譜割部424は、ブロックQBi内で最長の発音区間Sを分割(例えば2等分)する処理を、発音区間Sの個数Niが音節yの個数NYiに到達するまで反復する。分割後の複数の発音区間Sの属性(重要音/終結音/経過音)は分割前の発音区間Sと共通の属性に設定される。
第2に、譜割部424は、発音区間Sの個数Niが音節yの個数NYiを上回るブロックQBi(Ni>NYi)について、調整用の所定の音節yを指定文字列DYに適宜に挿入することでブロックQBi内の音節yの個数NYiを発音区間Sの個数Niまで増加させる(SA3)。具体的には、譜割部424は、直前の音節yの継続を意味する長音記号「ー」を調整用の音節yとしてブロックQBi内の指定文字列DYに挿入する処理を、音節yの個数NYiが発音区間Sの個数Niに到達するまで反復する。調整用の音節yが挿入される位置は、例えばブロックQBi内の指定文字列DYからランダムに選択される。
以上に説明した譜割処理により、各ブロックQBi内の発音区間Sと音節yとが1対1に対応する。譜割部424は、譜割処理後の各発音区間Sの時系列を指定する区間指定データGAと譜割処理後の各音節yの時系列を指定する指定文字列GYとを生成する。すなわち、区間指定データGAは、選択部422が選択した区間指定データDAで指定される複数の発音区間Sの一部をステップSA2での分割後の複数の発音区間Sに置換した状態の発音区間Sの時系列を指定する時系列データであり、区間指定データDAと同様に複数の単位データUAを含んで構成される。指定文字列GYは、文字列設定部34が設定した指定文字列DYにステップSA3で調整用の音節yを追加した内容の文字列である。以上の説明から理解されるように、区間指定データGAが指定する各発音区間Sと指定文字列GYを構成する各音節yとは1対1に対応する。
図1の第2取得部44は、記憶装置24に記憶された複数の音高指定データDBの何れかを音高指定データGBとして選択して記憶装置24から取得する。音高指定データDBの選択の方法は任意であるが、例えば、複数の音高指定データDBの何れかをランダムに音高指定データGBとして選択することが可能である。
図1の第3取得部46は、記憶装置24に記憶された複数のコード進行データDCの何れかをコード進行データGCとして選択して記憶装置24から取得する。例えば第3取得部46は、複数のコード進行データDCの何れかをランダムにコード進行データGCとして選択する。
歌唱音生成部52は、第1取得部42が生成した区間指定データGAと第2取得部44が取得した音高指定データGBと第3取得部46が取得したコード進行データGCとに応じた旋律を第1取得部42が生成した指定文字列GYで発音する音声の音声信号VAを生成する。
図7は、歌唱音生成部52のブロック図である。図7に示すように、歌唱音生成部52は、旋律生成部522と音声合成部524とを具備する。旋律生成部522は、区間指定データGAと音高指定データGBとコード進行データGCとをテンプレートとして利用して旋律データDMを生成する要素であり、音高抽出部62と音高調整部64とを含んで構成される。
音高抽出部62は、図8に示すように、区間指定データGAが指定する各発音区間Sと、音高指定データGBがその発音区間Sの始点について指定する音高とで規定される音符nの時系列(以下「編成音符列」という)Mを生成する。具体的には、編成音符列Mを構成する複数の音符nのうち第m番目(mは自然数)の音符nは、区間指定データGAが指定する複数の発音区間Sのうち第m番目の発音区間Sの始点から終点までにわたり、音高指定データGBがその発音区間Sの始点の時点に指定する音高に維持される。例えば、図8に例示された編成音符列Mのうち第1番目の音符nは、区間指定データGAが指定する最初の発音区間S内において、その発音区間Sの始点の時点について音高指定データGBが指定する音高“C#”に維持される。以上の説明から理解されるように、編成音符列Mの各音符nと区間指定データGAが指定する各発音区間とは1対1に対応する。
図7の音高調整部64は、音高抽出部62が生成した編成音符列Mの各音符nの音高を調整して旋律データDMを生成する。図9は、音高調整部64による調整処理のフローチャートである。図9に示すように、音高調整部64は、第1調整処理SB1と第2調整処理SB2と第3調整処理SB3とを順次に実行する。なお、各調整処理(SB1〜SB3)の順序は適宜に変更され得る。
第1調整処理SB1は、編成音符列Mを構成する複数の音符nのうち区間指定データGAで重要音または終結音に指定された音符nの音高を、第3取得部46が取得したコード進行データGCに応じて調整する処理である。具体的には、音高調整部64は、編成音符列Mのうち重要音または終結音に指定された各音符nの音高を、コード進行データGCがその音符nの発音区間Sについて指定するコード(例えば発音区間Sの始点のコード)の構成音のうち当該音高に最も近い音高に変更する。コード進行データGCが指定するコードの構成音は、記憶装置24に記憶されたコードテーブルTBLから特定される。
ただし、音楽的な自然性を確保する観点から以下の例外処理が実行される。第1に、重要音の音符nの音高が“F”または“B”であり、かつ、その音符nについてコード進行データGCが指定するコードの根音が“C”である場合には、音符nの音高の変更を実行しない。すなわち、音符nの音高は“F”または“B”のまま維持される。第2に、終結音の音符nについてコード進行データGCが指定するコードの根音が“C”,“F”または“G”である場合、音符nの音高は、その音高に最も近いペンタトニック音(C,D,E,G,A)に変更される。
第2調整処理SB2は、編成音符列Mを構成する複数の音符nのうち区間指定データGAが経過音に指定する音符nの音高を調整する処理である。具体的には、音高調整部64は、編成音符列Mのうち経過音に指定された各音符nの音高を、その音符nの直前または直後の音符nの音高を含む所定の範囲内の音高に変更する。例えば、経過音の各音符nの音高は、その直前または直後の音符nの音高を中心または端点(上限または下限)とする所定の範囲(例えば4半音分の範囲)内の幹音(C,D,E,F,G,A,B)に設定される。
第3調整処理SB3は、コード進行データGCが編成音符列Mの各音符n(重要音,終結音,経過音)について特定のコードを指定する場合の例外処理である。具体的には、音符nの音高が“A”であり、かつ、その音符nについて指定されるコードがFm系(例えばFm,Fm7等)である場合、音高調整部64は、音符nの音高を“A”から“G#”に変更する。また、音符nの音高が“B”であり、かつ、その音符nについて指定されるコードがFm系,Gm系,A#系またはC7である場合、音高調整部64は、音符nの音高を“B”から“A#”に変更する。
図7の旋律生成部522(音高調整部64)は、以上に説明した調整後の編成音符列Mを指定する旋律データDMを生成する。図8に示すように、旋律データDMは、調整後の編成音符列Mの各音符nに対応する複数の単位データUMの時系列で構成される。各単位データUMは、音符nの音高を指定する音高情報UM1と音符nの発音区間S(時間軸上の位置および継続長)を指定する時間情報UM2とを含んで構成される。具体的には、旋律データDMは、音高指定データDBと同様にSMF形式の音楽ファイルとして記述される。旋律データDMが指定する各音符nと指定文字列GYが指定する各音節yとの関係は、第1取得部42(譜割部424)が対応させた関係(各音符nの発音区間Sと指定文字列GYの各音節yとが1対1に対応する関係)に維持される。
図7の音声合成部524は、旋律生成部522が生成した旋律データDMと第1取得部42が生成した指定文字列GYとに応じた音声信号VAを生成する。音声信号VAは、指定文字列GYの各音節yを、旋律データDMがその音節yに対応する音符nに指定する音高で発声したときの歌唱音の音響信号である。すなわち、音声信号VAは、指定文字列GYを歌詞として編成音符列M(メロディライン)を歌唱した歌唱音に相当する。音声信号VAの生成には、例えば公知の素片接続型の音声合成処理が好適に採用され得る。すなわち、音声合成部524は、指定文字列GYが指定する各音節yに対応する音声素片を順次に選択し、各音声素片を、旋律データDMが指定する各音符nの発音区間Sと音高とに調整したうえで相互に連結することで音声信号VAを生成する。音声信号VAのテンポは、変数設定部32が設定したテンポXtに設定される。
図1の伴奏音生成部54は、伴奏音を示す伴奏信号VBを生成する。図10に示すように、伴奏音生成部54は、伴奏データ生成部542と伴奏信号生成部544とを含んで構成される。伴奏データ生成部542は、第3取得部46が取得したコード進行データGCに応じた伴奏データDEを生成する。伴奏データDEは、コード進行データGCが順次に指定するコードに対応した伴奏音を時系列に指定するSMF形式の音楽ファイルである。伴奏データDEが指定する伴奏音の種類やリズムは、変数設定部32が設定したスタイルXsに応じて設定される。また、伴奏データDEのテンポは、変数設定部32が設定したテンポXtに設定される。伴奏信号生成部544は、伴奏データDEに対して所定の処理(例えばMIDI音源による楽音生成処理)を実行することで伴奏信号VBを生成する。以上の説明から理解されるように、音声信号VAと伴奏信号VBとは同等のテンポに設定される。
図1の混合部56は、歌唱音生成部52が生成した音声信号VAと伴奏音生成部54が生成した伴奏信号VBとの混合(加重和)で音響信号Vを生成する。混合部56が生成した音響信号Vが放音装置14に供給されることで音波が再生される。以上の説明から理解されるように、音響信号Vの再生音は、旋律データDMが示す旋律を指定文字列GYで歌唱した歌唱音に伴奏音が付加された歌唱曲の演奏音となる。
以上に説明したように、第1実施形態では、複数の区間指定データDAの何れかに応じた区間指定データGAと複数の音高指定データDBの何れかに応じた音高指定データGBとを利用して旋律データDMが生成される。したがって、区間指定データGAが共通する場合でも、音高指定データGBが相違するならば、相異なる旋律の旋律データDMが生成され、音高指定データGBが共通する場合でも、区間指定データGAが相違するならば、相異なる旋律の旋律データDMが生成される。すなわち、第1実施形態によれば、例えばメロディ素材データが指定する各音高を変更するだけの特許文献2の技術と比較して、楽曲生成の素材として選択された楽曲が少ない場合でも多様な楽曲を生成できるという利点がある。
また、例えば既存の楽曲のリズムパターンを表現する区間指定データDAと既存の楽曲のメロディラインを表現する音高指定データDBとをテンプレートとして利用して旋律データDMが生成されるから、例えば音高をランダムに選択する特許文献1の技術と比較して、音楽的に自然な旋律を生成できるという利点もある。すなわち、第1実施形態によれば、音楽的に自然で多様な旋律を生成することが可能である。
第1実施形態では、区間指定データDAと音高指定データDBとから生成された編成音符列Mの各音符nの音高が音高調整部64にて調整されるから、編成音符列Mを調整しない構成と比較して音楽的に自然な旋律を生成できるという利点がある。具体的には、第1実施形態では、重要音や終結音の音符nの音高が、コード進行データGCで指定されるコードの構成音の音高に変更されるから(第1調整処理SB1)、旋律内で特に重要な音符の音高を音楽的に自然に遷移させることが可能である。また、区間指定データDAと音高指定データDBとコード進行データDCの組合せに応じた多様な旋律を生成できるという利点もある。また、経過音の音符nの音高が直前または直後の音符nの音高に対して所定の範囲内の音高に変更されるから(第2調整処理SB2)、経過音の音高も音楽的に自然に遷移させることが可能である。
第1実施形態では、区間指定データGAが指定する各発音区間Sと指定文字列GYの各音節yとが譜割部424にて対応付けられるから、各発音区間Sと各音節yとの対応が明確で自然な歌唱音の音声信号VAを生成できるという利点がある。第1実施形態では特に、指定文字列DYの音節yの個数が多いほど発音区間Sの個数が多い区間指定データDAが選択されるから、発音区間Sの個数と音節yの個数とが大幅に相違し得る構成と比較して、各発音区間Sと各音節yとを無理なく対応させることが可能である。また、発音区間Sの個数Niと音節yの個数NYiとの差異がブロックQB1〜QB4について最小化されるように指定文字列DYをブロックQB毎に区分して各発音区間Sと各音節yとが対応付けられるから、ブロックQB1〜QB4の各々において各発音区間Sと各音節yとを無理なく対応させることが可能である。しかも、各発音区間Sと各音節yとが1対1に対応するように発音区間Sの分割(SA2)や指定文字列DYに対する音節yの挿入(SA3)が実行されるから、旋律の各音符nに1個の音節yが割当てられた自然な歌唱音の音声信号VAを生成できるという利点もある。
第1実施形態では、伴奏音生成部54が生成した伴奏信号VBが音声信号VAに付加されるから、音声信号VAを単独で再生する構成と比較して音楽性の豊かな楽曲を生成できるという利点がある。第1実施形態では特に、複数のコード進行データDCから選択されたコード進行データGCを利用して伴奏信号VBが生成されるから、伴奏が1種類に固定された構成と比較して多様な楽曲を生成できるという利点がある。しかも、第1実施形態では、利用者からの指示に応じたスタイルXsに応じた伴奏データDEが生成されるから、利用者の意図や嗜好に合致した楽曲を生成することが可能である。また、音声信号VAと伴奏信号VBとが共通のテンポXtに設定されるから、伴奏音と旋律音とが自然に整合した楽曲を生成できるという利点もある。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態を以下に説明する。第1実施形態では、楽曲生成装置100Aを単体の装置で実現した構成を例示した。第2実施形態では、相互に通信可能な複数のサーバ装置が協働することで、第1実施形態の楽曲生成装置100Aと同様の機能の楽曲生成装置100Bが実現される。なお、以下に例示する各態様において作用や機能が第1実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図11は、第2実施形態に係る楽曲生成装置100Bのブロック図である。図11に示すように、第2実施形態の楽曲生成装置100Bは、音響信号Vを生成して端末装置10に提供する通信システム(楽曲生成システム)であり、管理サーバ装置70と旋律生成サーバ装置72と音声信号合成サーバ装置74と伴奏生成サーバ装置76と伴奏信号合成サーバ装置78とを含んで構成される。各サーバ装置はインターネット等の通信網を介して相互に通信可能である。端末装置10は、例えば携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の通信端末であり、入力装置12と放音装置14とを含んで構成される。
管理サーバ装置70は、端末装置10と通信するウェブサーバであり、変数設定部32と文字列設定部34と記憶部242と第3取得部46と混合部56とを具備する。変数設定部32は、端末装置10の入力装置12に対する利用者からの指示に応じてテンポXtおよびスタイルXsを設定し、文字列設定部34は、入力装置12に対する利用者からの指示に応じて指定文字列DYを設定する。記憶部242は、複数のコード進行データDCを記憶する。第3取得部46は、複数のコード進行データDCの何れかをコード進行データGCとして取得する。指定文字列DYとテンポXtとコード進行データGCとは旋律生成サーバ装置72に送信され、コード進行データGCとテンポXtとスタイルXsとは伴奏生成サーバ装置76に送信される。
旋律生成サーバ装置72は、記憶部244と第1取得部42と第2取得部44と旋律生成部522とを具備する。記憶部244は、複数の区間指定データDAと複数の音高指定データDBとを記憶する。第1取得部42は、記憶部244に記憶された複数の区間指定データDAの何れかを指定文字列DYに応じて選択して図6の譜割処理を実行することで区間指定データGAと指定文字列GYとを生成する。第2取得部44は、記憶部244に記憶された複数の音高指定データDBの何れかを音高指定データGBとして選択する。旋律生成部522は、区間指定データGAと音高指定データGBとコード進行データGCとに応じた旋律データDMを生成する。旋律データDMと指定文字列GYとテンポXtとは音声信号合成サーバ装置74に送信される。
音声信号合成サーバ装置74は、旋律データDMと指定文字列GYとテンポXtとに応じた音声信号VAを生成する音声合成部524を具備する。音声合成部524が生成した音声信号VAは、旋律生成サーバ装置72を経由して管理サーバ装置70に送信される。
伴奏生成サーバ装置76は、コード進行データGCとテンポXtとスタイルXsとに応じた伴奏データDEを生成する。伴奏信号合成サーバ装置78は、伴奏生成サーバ装置76から供給される伴奏データDEに応じた伴奏信号VBを生成する伴奏信号生成部544を具備する。伴奏信号生成部544が生成した伴奏信号VBは、伴奏生成サーバ装置76を経由して管理サーバ装置70に送信される。
管理サーバ装置70の混合部56は、音声信号合成サーバ装置74が生成した音声信号VAと伴奏信号合成サーバ装置78が生成した伴奏信号VBとを混合して音響信号Vを生成する。音響信号Vが端末装置10に送信されて放音装置14から音波として再生される。
第2実施形態においても第1実施形態と同様の効果が実現される。なお、楽曲生成装置100Bを構成するサーバ装置の個数や各々が分担する機能は、図11の例示から適宜に変更される。例えば、図11の旋律生成サーバ装置72および音声信号合成サーバ装置74の機能を単体のサーバ装置が分担する構成や、伴奏生成サーバ装置76および伴奏信号合成サーバ装置78の機能を単体のサーバ装置が分担する構成も採用され得る。
<変形例>
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は適宜に併合され得る。
(1)第1取得部42が区間指定データGAを取得する方法は適宜に変更される。例えば、第1取得部42が複数の区間指定データDAの何れかを区間指定データGAとしてランダムに選択する構成(すなわち、譜割部424を省略した構成)も採用される。すなわち、区間指定データDAを指定文字列DYに応じて選択する構成や、区間指定データDAに対して譜割処理を実行する構成は省略され得る。以上の説明から理解されるように、第1取得部42は、複数の区間指定データDAの何れかに応じた区間指定データGAを取得する要素として包括される。区間指定データGAは、第1実施形態の例示のように譜割部424による譜割処理後の区間指定データDAと区間指定データDA自身との双方を包含する。第2取得部44や第3取得部46の動作も適宜に変更される。例えば、第2取得部44が、複数の音高指定データDBの何れかを記憶装置24から選択して所定の処理(例えば各音符の音高を所定量だけ増加させる処理)を実行することで音高指定データGBを生成する構成も採用される。第3取得部46についても同様である。
(2)前述の各形態では、指定文字列GYに応じた音声信号VAを音声合成部524が生成したが、文字列設定部34や音声合成部524は省略され得る。すなわち、編成音符列Mを指定する旋律データDMの生成を目的とする装置や、旋律データDMが指定する編成音符列Mの楽器音を示す音響信号を生成する装置としても本発明は実現され得る。
(3)伴奏音生成部54が伴奏信号VBを生成する方法は適宜に変更される。例えば、相異なるスタイルに対応する複数の伴奏データDEを記憶装置24に保持し、利用者が指定したスタイルXsに応じた伴奏データDEを選択して伴奏信号VBを生成することも可能である。また、伴奏音生成部54を省略した構成(すなわち旋律のみを生成する構成)も採用され得る。
(4)前述の各形態では、区間指定データGAが指定する発音区間Sの始点について音高指定データGBが指定する音高を音高抽出部62が抽出したが、音高が抽出される時点は発音区間Sの始点に限定されない。例えば、発音区間Sの始点から所定の時間が経過した時点や発音区間Sの中点について音高指定データGBが指定する音高をその発音区間Sに対応する音符nの音高として抽出することも可能である。以上の説明から理解されるように、旋律生成部522は、区間指定データGAが指定する各発音区間Sと、音高指定データGBがその発音区間Sの基準時点について指定する音高とに応じた音符の時系列を指定する旋律データDMを生成する要素として包括され、発音区間Sの基準時点は、発音区間Sに対して所定の位置関係にある時点(発音区間Sの始点や中点)を意味する。
(5)前述の各形態では、編成音符列Mのうち重要音および終結音に該当する音符nについて第1調整処理SB1を実行し、経過音に該当する音符nについて第2調整処理SB2を実行したが、編成音符列Mの全部の音符nに第1調整処理SB1や第2調整処理SB2を実行することも可能である。
(6)前述の各形態で例示したデータの形式は任意に変更される。例えば、区間指定データDA,音高指定データDB,旋律データDMおよび伴奏データDEは、SMF形式に限定されず、任意の形式で記述され得る。コード進行データDCをSMF形式で記述することも可能である。また、音響信号Vや音声信号VAや伴奏信号VBは、時間波形のサンプル系列には限定されず、時間波形を時系列に指定するデータ(例えばMIDI規格に準拠した演奏データ)としても表現され得る。
100A,100B……楽曲生成装置、10……端末装置、12……入力装置、14……放音装置、22……演算処理装置、24……記憶装置、32……変数設定部、34……文字列設定部、42……第1取得部、422……選択部、424……譜割部、44……第2取得部、46……第3取得部、52……歌唱音生成部、522……旋律生成部、524……音声合成部、54……伴奏音生成部、542……伴奏データ生成部、544……伴奏信号生成部、56……混合部、62……音高抽出部、64……音高調整部、70……管理サーバ装置、72……旋律生成サーバ装置、74……音声信号合成サーバ装置、76……伴奏生成サーバ装置、78……伴奏信号合成サーバ装置。

Claims (5)

  1. 発音区間の時系列を指定する複数の区間指定データの何れかに応じた区間指定データを取得する第1取得手段と、
    音高の時系列を指定する複数の音高指定データの何れかに応じた音高指定データを取得する第2取得手段と、
    コード進行を指定するコード進行データを取得する第3取得手段と、
    前記第1取得手段が取得した区間指定データが指定する各発音区間と、前記第2取得手段が取得した音高指定データが当該発音区間の基準時点について指定する音高とに応じた音符の時系列を指定する旋律データを生成する旋律生成手段とを具備し、
    前記旋律生成手段は、
    前記区間指定データが指定する各発音区間と前記音高指定データが当該発音区間の基準時点に指定する音高とを有する音符を配列した編成音符列を生成する音高抽出手段と、
    前記音高抽出手段が生成した編成音符列の各音符の音高を調整して前記旋律データを生成する手段であって、当該編成音符列の複数の音符のうち少なくとも一部の音符の音高を、当該音符の発音区間についてコード進行データが指定するコードの構成音の音高に変更する第1調整処理と、当該編成音符列の複数の音符のうち少なくとも一部の音符の音高を、当該音符の直前または直後の音符の音高に対応する所定の範囲内の音高に変更する第2調整処理を実行する音高調整手段とを含み、
    前記区間指定データは、楽曲の素材区間における複数の発音区間の各々について、当該発音区間の音符の音楽的な属性を指定する属性情報を含み、
    前記音高調整手段は、前記編成音符列の複数の音符のうち、前記属性情報が第1属性を指定する音符について前記第1調整処理を実行し、前記属性情報が前記第1属性とは異なる第2属性を指定する音符について前記第2調整処理を実行する
    楽曲生成装置。
  2. 発音区間の時系列を指定する複数の区間指定データの何れかに応じた区間指定データを取得する第1取得手段と、
    音高の時系列を指定する複数の音高指定データの何れかに応じた音高指定データを取得する第2取得手段と、
    コード進行を指定するコード進行データを取得する第3取得手段と、
    前記第1取得手段が取得した区間指定データが指定する各発音区間と、前記第2取得手段が取得した音高指定データが当該発音区間の基準時点について指定する音高とに応じた音符の時系列を指定する旋律データを生成する旋律生成手段とを具備し、
    前記旋律生成手段は、
    前記区間指定データが指定する各発音区間と前記音高指定データが当該発音区間の基準時点に指定する音高とを有する音符を配列した編成音符列を生成する音高抽出手段と、
    前記音高抽出手段が生成した編成音符列の各音符の音高を調整して前記旋律データを生成する手段であって、当該編成音符列の複数の音符のうち少なくとも一部の音符の音高を、当該音符の発音区間についてコード進行データが指定するコードの構成音の音高に変更する第1調整処理と、当該編成音符列の複数の音符のうち少なくとも一部の音符の音高を、当該音符の直前または直後の音符の音高に対応する所定の範囲内の音高に変更する第2調整処理を実行する音高調整手段とを含み、
    前記区間指定データは、楽曲の素材区間における複数の発音区間の各々について、当該発音区間を指定する時間情報と、当該発音区間の音符の音楽的な属性を、継続長が長い音符および前記楽曲のコードの構成音を含む重要音と、所定個の小節を単位として前記素材区間を区分したブロックの最後に位置する終結音と、前記重要音および前記終結音以外の経過音とのなかから指定する属性情報とを含み、
    前記音高調整手段は、前記編成音符列の複数の音符のうち、前記属性情報が前記重要音または前記終結音を指定する音符について前記第1調整処理を実行し、前記属性情報が前記経過音を指定する音符について前記第2調整処理を実行する
    楽曲生成装置。
  3. 複数の音声単位を時系列に配列した指定文字列を取得する文字列設定手段と、
    前記旋律生成手段が生成した旋律データが指定する複数の音符により前記指定文字列を発音した音声の音声信号を生成する音声合成手段と
    を具備する請求項1または請求項2の楽曲生成装置。
  4. 前記第1取得手段は、
    前記複数の区間指定データの何れかを選択する選択手段と、
    前記選択手段が選択した区間指定データが指定する各発音区間と前記指定文字列の各音声単位とを相互に対応させる譜割手段とを含み、
    前記音声合成手段は、前記旋律データが指定する複数の音符の各々の発音区間にて前記譜割手段が当該発音区間に対応させた音声単位を発音する音声の音声信号を生成する
    請求項3の楽曲生成装置。
  5. 伴奏音を示す伴奏信号を生成する伴奏音生成手段と、
    前記音声合成手段が生成した音声信号と前記伴奏音生成手段が生成した伴奏信号とを混合する混合手段と
    を具備する請求項3または請求項4の楽曲生成装置。
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