KR20160076775A - 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동작곡프로그램 시스템은 기존 곡 정보를 수신하는 입력부, 상기 기존 곡 정보로부터 화성 정보를 분석하는 화성 정보 분석부, 상기 기존 곡 정보로부터 멜로디 정보를 분석하는 멜로디 정보 분석부, 상기 기존 곡 정보로부터 리듬 정보를 분석하는 리듬 정보 분석부 및 상기 화성 정보 분석부로부터 도출된 화성을 상기 화성 정보 내의 화성집합단위들 및 상기 멜로디 정보 내의 멜로디집합단위들과 매칭시키는 화성-멜로디 매칭부를 포함하여 구성되는 분석부 및 리듬을 생성하는 리듬 생성부, 화성 진행을 생성하는 화성 진행 생성부 및 노트의 흐름을 생성하는 멜로디 생성부를 포함하고, 각각으로부터 생성된 리듬, 화성 진행 및 노트의 흐름을 조합하여 새로운 곡을 생성하는 생성부를 포함하여 구성되어, 창작에 대한 인간의 정신적 활동이 완전히 배제된 상태에서도, 결과물에 곡 분위기, 수준 등에 대한 입력자의 의도가 최대한 반영될 수 있는 자동 작곡 프로그램을 제공할 수 있다.

Description

입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램 및 시스템 {COMPOSITION PROGRAM BASED ON INPUT MUSIC DATA AND SYSTEM THEREOF}

본 발명은 자동 작곡 프로그램 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입출력 장치, 저장장치, 중앙처리장치 등을 포함하여 구성된 정보처리장치에서 작동되며, 입력된 기존 곡 정보를 기초로 자동으로 새로운 곡을 생성하도록 구성된 자동 작곡 프로그램 및 시스템에 관한 것이다.

작곡, 즉 곡의 창작은 본래 인간의 정신적 활동의 결과로서 이루어지는 것으로, 이러한 인간의 사상이나 감정을 표현하는 창작물을 인간의 정신 활동이 배제된 자동 작곡 방법으로 구현할 수 있는 것인가에 대해서는 많은 의구심이 제기되어 온 것이 사실이다.

즉, 인간의 머리 속에서 이루어지는 작곡의 과정을 최대한 유사하게 컴퓨터 프로그램 등으로 구현한다고 하여도, 감정이나 사상 등에서 시발되어 나오는 모티브 등을 실체화하는 단계는 상기 프로세스만으로 해결할 수 없는 부분이며, 이른바 '영혼 없는 음악'은 고사하고, 실제 사람들이 '음악'이라고 받아들일 수 있는 수준의 곡을 창작하는 것 조차 쉽지 않은 일이었던 것이다.

그러나, 음악에 대한 요구 또한 상당히 다양하며, 예술 영역의 작곡까지는 아니더라도, 현대 사회의 시장 상황에서 다양한 필요성에 부합하는 다양한 수준의 음악이 존재하며, 특정 수준의 음악을 사람의 정신적 노력을 배제하거나 최소화한 상태로 만들수 있다면, 이 또한 문화 산업적으로 의미를 가질 수 있다.

이러한 자동 작곡 방법의 예로서, 2014년 4월 12일자로 대한민국에 출원되어 공개된 출원번호 제10-2008-0097314호 "자동음악 작곡 방법"이 개시된 바 있다.

상기 특허출원에는, 일정 마디수를 가지며 각 마디에 대응되는 코드 결정단계, 상기 코드에 대응되는 키톤을 하나 이상 생성하고 톤 경로를 생성하며, 상기 키톤을 연주할 박자프리셋을 결정하는 단계들로 구성된 자동음악 작곡 방법을 통하여, 인간의 정신적 활동을 배제한 채 작곡이 가능한 자동 음악 작곡방법을 개시하고는 있으나, 코드나 키톤, 박자 등의 결정에 대한 선택 범위가 추상적이고 포괄적이어서 결과물에 대한 예측이 어렵고 결과물의 수준이 담보되지 않는다는 단점이 있었다.

KR 10-2010-0037955 A

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 무작위의, 결과물의 예측이 불가능한 자동 작곡이 아닌, 기존의 창작된 곡을 입력하여 이를 기초로 작곡을 수행하도록 함으로써, 결과물의 분위기, 수준 등을 어느 정도 미리 예측할 수 있으며, 곡의 길이 등도 미리 설정할 수 있도록 구성된 자동 작곡 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은, 마코프 체인 모델 이론의 확률을 이용하여 코드, 멜로디 등을 창작하도록 구성됨으로써, 입력된 기존 곡을 카피하지 않으면서도 해당 곡의 분위기와 거의 흡사한 곡을 작곡할 수 있는 프로그램을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 기존 곡의 입력과 장르 선택을 동시에 할 수 있도록 구성하여, 기존 곡으로부터 분석된 화성 정보, 멜로디 정보, 리듬 정보 등과 함께, 기입력되어 있던 장르별 화성 진행 정보, 리듬 패턴 정보 등을 적절히 조합하도록 수행될 경우, 결과물에 입력 의도를 적극 반영하면서도, 다양성을 확보할 수 있는 프로그램을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램은, 멜로디 정보, 화성 정보, 리듬 정보를 포함하여 구성된 기 창작곡 정보를 입력받는 기존 곡 정보 입력 단계, 상기 화성 정보를 적어도 1 또는 그 이상의 마디로 구성된 다수의 화성집합단위로 구분한 후, 상기 화성 정보에 포함된 각각의 노트에 마디, 마디 내 순서를 특정하고, 음높이를 수치적으로 부여하는 화성 정보 분석 단계, 개별 상기 화성집합단위 내에서 동일한 음높이의 노트가 다수 존재하는 경우 하나의 노트만을 남기고 나머지 동일 음높이 노트들을 제거하는 중복음 제거 단계와, 상기 중복음 제거 단계를 거친 상기 화성집합단위들 중 상호 동일 음높이 노트들로만 구성된 중복 화성의 화성집합단위들이 복수 존재하는 경우 하나의 화성집합단위만을 남기고 나머지 화성집합단위를 제거하는 중복 화성 제거 단계를 수행함으로써, 상기 기존 곡 정보에 포함된 모든 종류의 화성을 특정하는 화성 DB 테이블 작성 단계, 상기 화성집합단위들의 순서에 따라 화성 진행 순서를 특정하는 화성 흐름 파악 단계, 상기 멜로디 정보를 적어도 1 또는 그 이상의 마디로 구성된 다수의 멜로디집합단위로 구분한 후, 상기 멜로디 정보에 포함된 각각의 노트에 마디, 마디 내 순서를 특정하고, 음높이를 수치적으로 부여하는 멜로디 정보 분석 단계, 상기 화성 DB 테이블의 각각의 화성들을, 대응되는 상기 화성집합단위 및 상기 멜로디집합단위에 매칭하여, 각 화성별로 플레이될 수 있는 상기 화성집합단위 및 상기 멜로디집합단위에서의 노트 흐름을 집단화하는 화성별 노트 흐름 DB 테이블 작성단계, 곡에 적용할 리듬을 결정하는 리듬 생성 단계, 상기 화성 흐름 파악 단계에서 얻어진 상기 기존 곡 정보의 화성 진행 순서를 분석한 후, 확률에 따라 진행 순서를 결정하는 마코프 체인 모델을 활용하여 상기 기존 곡 정보 내에서의 화성 진행 확률에 따라 특정 화성 다음에 올 화성을 결정하는 방식으로 곡 전체의 화성 진행을 도출하는 화성 진행 생성 단계 및, 상기 화성 진행 생성 단계를 통해 곡 전체의 화성 진행이 결정되면, 상기 화성별 노트 흐름 DB 테이블의 노트 흐름들을 분석한 후, 확률에 따라 진행 순서를 결정하는 마코프 체인 모델을 활용하여 특정 노트 다음에 올 노트를 결정하는 방식으로 노트의 순서를 결정하는 멜로디 생성 단계를 포함하여 수행되도록 구성된다.

이때, 상기 리듬 생성 단계는, 상기 화성집합단위 또는 상기 멜로디집합단위들을 구성하는 상기 노트들의 음길이를 분석하여 이루어지되, 동일한 리듬 패턴이 반복되는 상기 화성집합단위들에 매칭되는 상기 멜로디집합단위들의 리듬 패턴들이 상기 기존 곡 정보에서와 동일한 순서로 결정되도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 기존 곡 정보 입력 단계의 앞 또는 뒷 단계에, 입력된 기존 곡 또는 새로이 생성하고자 하는 곡의 장르를 입력받는 장르 선택 단계를 더욱 포함하고, 선택된 장르에 따라 기 저장된 장르별 리듬 정보를 상기 리듬 생성 단계에 적용하거나 기 저장된 장르별 화성 진행 정보를 상기 화성 진행 생성 단계에 적용하는 단계를 더욱 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 기존 곡 정보 입력 단계의 앞 또는 뒷 단계에, 생성하고자 하는 곡의 플레이 시간을 입력받아, 해당 길이의 곡을 생성하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 화성 진행 생성 단계 및 상기 멜로디 생성 단계 이전에, 상기 기존 곡 정보의 노트들을 C 메이저 스케일로 변환하는 C 메이저 스케일 변환 단계를 더욱 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 멜로디 생성 단계의 노트 순서 결정은, 상기 화성 정보에서 얻어진 노트의 흐름을 기반으로 한 화성 노트 순서 결정과, 상기 멜로디 정보에서 얻어진 노트의 흐름을 기반으로 한 멜로디 노트 순서 결정이 별도로 수행되도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 시스템은, 기존 곡 정보를 수신하는 입력부, 상기 기존 곡 정보로부터 화성 정보를 분석하는 화성 정보 분석부, 상기 기존 곡 정보로부터 멜로디 정보를 분석하는 멜로디 정보 분석부, 상기 기존 곡 정보로부터 리듬 정보를 분석하는 리듬 정보 분석부 및 상기 화성 정보 분석부로부터 도출된 화성을 상기 화성 정보 내의 화성집합단위들 및 상기 멜로디 정보 내의 멜로디집합단위들과 매칭시키는 화성-멜로디 매칭부를 포함하여 구성되는 분석부 및, 리듬을 생성하는 리듬 생성부, 화성 진행을 생성하는 화성 진행 생성부 및 노트의 흐름을 생성하는 멜로디 생성부를 포함하고, 각각으로부터 생성된 리듬, 화성 진행 및 노트의 흐름을 조합하여 새로운 곡을 생성하는 생성부를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 화성 정보 분석부는, 입력된 상기 화성 정보를 적어도 1 또는 그 이상의 마디로 구성된 다수의 화성집합단위로 구분하는 화성집합단위 형성부, 상기 화성 정보의 노트들의 마디, 마디 내 순서, 음높이, 음길이를 특정하는 화성집합단위별 노트 분석부, 상기 화성 정보의 노트들의 순서를 분석하는 화성집합단위별 노트 흐름 분석부, 상기 화성집합단위별로 화성을 파악하는 화성집합단위별 화성 분석부, 입력된 상기 기존 곡 내에서 상기 파악된 화성의 진행 순서를 분석하는 화성 흐름 분석부 및, 상기 화성 분석부에서 분석된 화성들을 정리하는 화성 DB테이블 작성부를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 화성 진행 생성부는, 상기 분석부를 통해 도출된 상기 기존 곡의 화성 진행 순서로부터, 특정 화성으로부터 이어지는 화성들의 경우의 수에 기반한 확률적 선택에 의해 화성의 진행 순서를 결정하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 멜로디 생성부는, 상기 분석부를 통해 도출된 특정 화성에서의 상기 기존 곡의 노트들의 진행 순서로부터, 상기 특정 화성에 있어서 특정 노트로부터 이어지는 노트들의 경우의 수에 기반한 확률적 선택에 의해 노트들의 진행 순서를 결정하도록 구성될 수 있다.

전술한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 창작에 대한 인간의 정신적 활동이 완전히 배제된 상태에서도, 결과물에 곡 분위기, 수준 등에 대한 입력자의 의도가 최대한 반영될 수 있는 자동 작곡 프로그램을 제공할 수 있다.

둘째, 마코프 체인 모델 이론을 적용함으로써, 입력된 기존곡의 카피가 아니면서도, 해당 곡의 분위기 등이 충실히 표현된 결과물을 생성할 수 있는 자동 작곡 프로그램을 제공할 수 있다.

셋째, 음악의 장르 선택에 의해 저장되어 있던 장르별 화성 진행 정보, 리듬 패턴 정보 등을 입력 기존 곡 정보와 함께 조합하여 화성, 화성 진행, 리듬 패턴 등이 생성될 수 있도록 함으로써, 의도하는 곡 분위기, 수준에는 크게 벗어나지 않으면서도 다양성이 더욱 확보된 자동 작곡 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로그램의 기능별 블럭도,
도 2는 도 1의 기능별 블럭도에서 화성 정보 분석부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 도 1의 기능별 블럭도에서 멜로디 정보 분석부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 4는 도 1의 기능별 블럭도에서 리듬 정보 분석부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 노트 음높이 수치로서 적용될 수 있는 미디 신호 규약에 따른 테이블,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 노트 음길이 수치로서 적용될 수 있는 미디 신호 규약에 따른 테이블,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기존 곡에서 노트의 정보를 분석한 예를 나타내는 오선 악보 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기존 곡으로부터 화성 진행을 생성하는 예를 나타낸 도면이다.

이하, 전술한 본 발명에 따른 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램의 구성 및 그에 따른 효과 등을 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 통하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램을 구성하는 주요 기능별 블럭도이다.

입력부(1)는 사용자에 의해 기존에 존재하던 특정 곡의 정보를 수신하는 기능을 수행하며, 이러한 기존 곡 정보에는 멜로디 정보, 화성 정보, 리듬 정보가 포함된다. 해당 정보는 음악 정보의 컴퓨터 및 연결 전자악기 입출력과 관련하여 국제적으로 표준화된 규약인 MIDI(music instrument digital interface) 신호로서 입력될 수 있다.

상기 멜로디 정보는, 악보상의 노트(음표)의 흐름 중 메인 멜로디를 형성하는 노트의 순서, 배치 등을 뜻하는 것으로서, 예를 들어 주로 이중 오선 피아노 악보의 오른손이 연주하도록 위쪽에 표시되는 부분의 정보가 될 수 있다.

상기 화성 정보는, 상기 멜로디 정보의 노트들과 동시에 연주되도록, 예를 들어 이중 오선 피아노 악보에서 오른손이 멜로디를 연주하는 동안 왼손이 연주하도록 아래쪽에 표시되는 노트들에 대한 정보로서, 동시에 연주 시 어울리면서도 서로 다른 음높이를 가지는 둘 이상의 노트들로 구성되는 정보를 의미하며, 통상 '코드'라고 표현되는 화성에 대한 정보이다.

상기 리듬 정보는, 특정 시간 간격으로 반복되는 노트들의 패턴을 의미하며, 레게 등과 같은 음악의 장르나 스윙 리듬과 같은 특정 리듬을 말할 때 노트간의 특정 길이 간격으로 반복되는 주된 고유의 리듬 패턴이 그 구분의 기준이 되고는 한다.

본 발명에서 상기 리듬 정보는, 주로 상기 화성 정보를 구성하는 노트들로부터 추출될 수 있는데, 이는 멜로디 보다는 반주 부분의 연주가 주요 리듬 패턴을 형성하는 경우가 많기 때문이다.

상기 멜로디 정보, 화성 정보, 리듬 정보는 기존 곡 정보를 미디신호로 입력함으로써, 반복적 리듬 패턴을 형성하는 노트의 흐름 부분을 화성 정보로 식별하고, 비교적 자유로운 음높이와 박자를 가지며 진행되는 멜로디 부분을 멜로디 정보로 식별하여 구분되도록 구성될 수 있으며, 입력자가 직접 멜로디 정보 신호와 화성 정보 신호를 구분하여 입력하도록 구성될 수도 있다.

입력부를 통해 입력자가 입력하는 기존 곡은, 사용자가 얻고자 하는 결과물에 대한 의도에 따라 선택되는데, 예를 들어 영화 제작에 있어 신나는 분위기의 장면에 삽입하기 위한 새로운 창작곡을 얻고 싶은 경우에는, 단순한 비트의 경쾌한 분위기의 알고 있던 기존 곡을 입력함으로써, 기존 곡과는 전혀 다른 곡이지만 유사한 느낌, 분위기의 곡을 얻기 위한 의도로 선택될 수 있다.

전술한 바와 같이 입력된 기존 곡 정보를, 이후 생성부(3)에서 새로운 곡으로 창작하기에 앞서, 새로운 곡 생성의 재료로 사용하기 위해 본 발명에 따른 특징적인 방식으로 가공하여야 하며, 이러한 과정이 도 1의 분석부(2)에서 이루어진다.

분석부(2)는 화성 정보 분석부(10), 멜로디 정보 분석부(20), 리듬 정보 분석부(30) 및 화성-멜로디 매칭부(40) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

화성 정보 분석부(10)는 입력된 화성 정보를 화성집합단위별로 구분한 후, 각 노트들의 음높이, 순서, 화성 등을 분석하고 분석된 화성을 DB 테이블로 작성하는 등의 기능을 수행한다.

멜로디 정보 분석부(20)는 입력된 멜로디 정보를 멜로디집합단위별로 구분한 후, 각 노트의 음높이, 순서 등을 분석하는 기능을 수행한다.

리든 정보 분석부(30)는 화성 정보 또는 멜로디 정보로부터 리듬 패턴을 구성하는 노트들의 음높이, 음길이 등을 분석하는 기능을 수행한다.

화성-멜로디 매칭부(40)는 상기 화성 정보 분석부(10)로부터 도출된 입력 기존 곡의 구성 화성을, 화성별로 적용되는 화성집합단위, 멜로디집합단위에 매칭하는 기능을 수행한다.

상기 구성 들에 대해서는 이후 도 2 내지 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

한편, 생성부(3)는 전술한 분석부(2)로부터 도출된 정보들을 이용함으로써, 리듬 생성부(50), 화성 진행 생성부(60), 멜로디 생성부(70)에서 각각 생성된 새로운 리듬, 새로운 화성(코드) 진행, 새로운 멜로디를 조합하여 새로운 곡을 생성한다.

리듬 생성부(5)는 리듬 정보 분석부(30)를 통해 분석된 기존 곡의 리듬 패턴을 활용하여 리듬을 생성한다.

화성 진행 생성부(60)는 화성 정보 분석부(10)를 통해 도출된 화성들의 기존 곡 내에서의 순서를 활용하여 결과물에 적용될 새로운 화성의 진행을 생성한다.

멜로디 생성부(60)는 크게는 상기 멜로디 정보에 포함된 노트들로부터 도출된 이른바 메인 멜로디의 생성 작업과, 상기 화성 정보에 포함된 노트들로부터 도출된, 예를 들면 분산 화음의 멜로디라인 등의 생성 작업으로 구분되는 작업들을 포함하여 수행한다.

생성부에서의 상기 생성 작업에는 본 발명의 특징적인 구성에 따라 '마코프 체인 모델'에 따른 확률 활용 순서 결정의 방식이 적용되는 바, 이에 대해서도 이후 분석부(2)의 구성들에 대한 구체적 설명에 이어 보다 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 분석부(2)를 구성하는 각 기능부들에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 2는 화성 정보 분석부(10)를 구성하는 주요 기능들에 대한 블럭도로서, 상기 화성 정보 분석부(10)는, 화성집합단위 형성부(101), 화성집합단위별 노트 흐름 분석부(102), 화성집합단위별 노트 분석부(103), 화성집합단위별 화성 분석부(104), 화성 DB테이블 작성부(105), 화성 흐름 분석부(106) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

화성집합단위 형성부(101)는 입력된 화성 정보를 적어도 1 또는 그 이상의 마디로 구성된 다수의 화성집합단위로 구분하는 작업을 수행한다. 화성집합단위는 입력된 기존 곡 내에 존재하는 화성(코드)을 결정하는 기본 단위가 되기도 하고, 노트의 흐름, 리듬의 패턴을 결정하기 위한 단위가 되기도 한다.

화성집합단위는 리듬 패턴이 반복되는 단위로서 통상 악보 상의 한 마디가 하나의 화성집합단위가 되지만, 마디간 노트들이 이음줄로 이어지는(예를 들어 싱커페이션)의 경우 등에는 두 마디 이상이 하나의 화성집합단위로 결정될 수도 있다.

화성집합단위별 노트 분석부(103)는 화성 정보가 포함하는 각 노트들에 대해 [마디, 마디 내 순서, 음높이, 음길이]를 수치적으로 부여할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이 본 발명에서는 MIDI 신호가 입력 및/또는 출력에 이용될 수 있는데, MIDI 규약에 따르면 음높이, 음길이에 대해서는 특정 고유 수치가 부여되어 있고, 이러한 수치가 상기 노트들의 분석 정보에 적용될 수 있다. MIDI 규약에 따른 음높이, 음길이의 내용이 도 5, 도 6에 각각 표시된다.

이러한 수치 부여 방식에 따라, 도 7과 같은 형태 악보의 알파벳 A로 참조된 노트에 대해서는 [1,1,52,480]의 수치가, 알파벳 B로 참조된 노트에 대해서는 [2,2,55,480]의 수치가 부여될 수 있다.

화성집합단위별 노트 흐름 분석부(102)는 화성집합단위별로 노트의 흐름, 즉 각 노트의 음높이와, 특정 음높이들을 가진 노트의 순서들을 분석한다. C 장조 스케일에서 '도도솔솔 /라라솔/...'의 계명을 가지는 '반짝반짝 작은별(Twinkle Twinkle little star)'이라고 알려진 곡의 첫 번째 마디(첫 번째 화성집합단위)의 노트들은 C3(MIDI 음높이 48)과 G3(미디 음높이 55)의 음높이 노트들을 가지고, 그 순서는 'C3-C3-G3-G3'로 되어 있는 것으로 분석된다.

화성집합단위별 화성 분석부(104)는 상기 화성집합단위별 노트 분석부(103)및 화성집합단위별 노트 흐름 분석부(102)에서 분석된 노트들의 정보를 기초로 하여, 각 화성집합단위별 화성(코드)을 정의한다.

즉, 하나의 화성집합단위에 동일한 음높이의 노트가 다수 존재하는 경우 하나의 노트만을 남기고 나머지 동일 음높이 노트들을 제거하는 중복음 제거 단계를 수행할 수 있다. 이러한 단계에 따라, 위의 경우에서, '반짝반짝 작은별'의 첫 번째 화성집합단위는 'C3, G3'의 노트만을 가진 것으로 파악되어, C장조 스케일에서 '도, 솔' 계명의 화성(혹은 코드)을 가지는 것으로 정의된다.

화성 흐름 분석부(106)는 화성집합단위별로 정의된 화성(코드)에 따라 기존 곡 전체의 화성의 순서, 즉 화성 변화 순서를 파악한다.

화성 DB 테이블 작성부(105)는, 화성 DB 테이블의 작성을 위해, 화성집합단위들 중 동일하게 정의된 화성의 화성집합단위들이 여러 개 존재하는 경우(즉, 예를 들어 '도, 솔' 계명의 화성으로 이루어진 화성집합단위들이 여러 개 있는 등 상호 동일 음높이 노트들로만 구성된 중복 화성의 화성집합단위들이 복수 존재하는 경우) 하나의 화성집합단위만을 남기고 나머지 화성집합단위를 제거하는 중복 화성 제거 단계를 수행함으로써, 해당 기존 곡 내에 존재하는 화성(코드)을 정리하는 작업을 수행한다.

도 3은 멜로디 정보 분석부(20)를 구성하는 주요 기능들에 대한 블럭도로서, 멜로디 정보 분석부(20)는, 멜로디집합단위 형성부(201), 멜로디집합단위별 노트 분석부(202), 멜로디집합단위별 노트 흐름 분석부(203) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

멜로디집합단위 형성부(201)는 입력된 멜로디 정보를 적어도 1 또는 그 이상의 마디로 구성된 다수의 멜로디집합단위로 구분하는 작업을 수행하는 부분으로서, 분석의 대상이 멜로디 정보일 뿐 전술한 화성집합단위 형성부(101)와 거의 유사한 기능을 한다.

멜로디집합단위별 노트 분석부(202)는 화성집합단위별 노트 분석부(103)와 마찬가지로 멜로디 정보가 포함하는 각 노트들에 대해 [마디, 마디 내 순서, 음높이, 음길이]를 수치적으로 부여할 수 있다.

멜로디집합단위별 노트 흐름 분석부(203)는 화성집합단위별 노트 흐름 분석부(102)와 마찬가지로 입력된 멜로디 정보로부터 노트의 흐름, 즉 각 노트의 음높이와, 특정 음높이들을 가진 노트의 순서들을 분석한다.

도 4는 리듬 정보 분석부(30)를 구성하는 주요 기능들에 대한 블럭도로서, 리듬 정보 분석부(30)는, 화성 정보 리듬분석부(301), 멜로디 정보 리듬분석부(302) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

화성 정보 리듬분석부(301)는 화성 정보가 포함하는 노트들의 음길이를 분석하며, 화성집합단위가 포함하는 음길이 구성을 파악한다. 4/4박자 곡에서 하나의 마디 내에 4분음표가 4번 반복되는 리듬(이른바 4비트 리듬) 등이 이러한 분석된 리듬의 예로서, 예를 들면 도 7에 도시된 두 마디의 리듬 패턴은 모두 상기 4비트 리듬의 리듬 패턴을 가지는 것으로 분석된다.

멜로디 정보 리듬분석부(302)는 상기 화성 정보 리듬분석부(301)가 화성 정보에 대해 분석하는 방식을 멜로디 정보에 대해 대동소이하게 적용하여 분석을 수행한다.

한편, 다시 도 1로 돌아가서, 분석부(2) 중 화성-멜로디 매칭부(40)의 역할은, 화성 정보 분석부(10)의 상기 화성 DB 테이블 작성부(105)에 의해 정의된 각각의 화성들을, 대응되는 상기 화성집합단위 및 상기 멜로디집합단위에 매칭하는 작업을 수행하는 것이다.

이를 통해, 입력된 기존 곡의 각 특정 화성 내에서 다양한 방식으로 이루어지는 노트의 흐름들을 집단화할 수 있게 되고, 이는 이후에 상세히 설명할 '마코프 체인 모델에 따른 확률적 선택에 의한 창작'의 기반이 된다(즉, 상기 '집단화'는 확률 분석을 위해 대상 모집단을 형성하는 과정에 해당).

도 1을 참조하여 이미 간략히 설명한 바와 같이, 생성부(3)는 리듬 생성부(50), 화성 진행 생성부(60), 멜로디 생성부(70)를 포함하며, 전술한 분석부(2)로부터 도출된 각종 정보들을 이용하여 새로운 곡을 창작하는 부분이다.

리듬 생성부(50)는 상기 리듬 정보 분석부(30)로부터 분석된 기존 곡의 화성 정보의 리듬, 멜로디 정보의 리듬을 이용하여, 새로이 창작될 곡의 리듬을 생성하는데, 기존 곡의 리듬을 그대로 차용할 수도 있고, 단순화된 형태로는 기존 곡의 리듬 중 주로 반복되는 패턴의 리듬만을 활용하도록 할 수도 있으며, 기존 곡에서 도출된 다양한 리듬의 패턴들이 그 확률에 따라 랜덤하게 재배치 되도록 할 수도 있다.

현실적으로는, 리듬만의 동일성으로는 곡의 표절이 인정되기 쉽지 않은 법적 환경이고, 리듬이 동일하더라도 코드의 흐름이나 특히 멜로디의 흐름이 전혀 달라지면 다른 곡으로 인식될 수 있기 때문에, 상기한 방식 중 어떠한 방식을 사용한다 하여도 무방하다.

화성 진행 생성부(60)는 도 8을 참조하여 설명한다.

본 발명에서는, 확률에 따라 진행 순서를 결정하는 마코프 체인 모델을 활용하여 새로이 창작될 곡의 화성 진행을 생성할 수 있다.

전술한 화성 흐름 분석부(106)에 의해 입력된 기존 곡 전체의 화성 흐름을 파악하게 되면, 해당 자료가 본 화성 진행 생성부(60)의 확률 선택의 자료로 사용하게 된다.

예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이, 분석 대상이 된 곡으로부터 알파벳 소문자 a)로 표시된 바와 같은 화성의 흐름을 도출하였고, 또 b)로 표시된 바와 같은 화성의 흐름을 도출하였다고 가정하자.

이때, 이러한 화성들간의 이동 횟수를 도식화하여 나타내면 도 8의 좌측에 나타난 바와 같이 정리될 것이다. 즉 화성(코드) C로부터 G로 변경된 횟수는 1, G로부터 D로 변경된 횟수는 2가 되어 G로부터 D로 화성이 진행 가능성이 높은 확률을 가지게 된다.

이러한 상황을 도 8의 우측 하단에 표로 정리하였다. 도 8의 표를 참조하여 화성의 진행이 생성되는 과정을 설명하면, 일단 화성 C로 시작하는 경우, 도 8과 같이 분석된 기존 곡에서 다음 화성으로 선택될 수 있는 것은 G와 D 뿐이고, 이 둘은 동일한 확률을 가진다. 이때에 랜덤 선택에 의해 G가 선택되었다고 하면, 그 다음에 올 수 있는 화성은 D만이 존재하고, 따라서 D가 선택된 이후에는 C와 A가 동일 확률로 선택될 수 있다. 여기서 A가 선택되었다고 하면, 이후에는 C만이 선택될 수 있다.

따라서, 위에서 예시한 바와 같은 확률적 선택에 의해 새로이 생성된 화성(코드) 진행은 'C→G→D→A→C'가 된다.

멜로디 생성부(70)가 생성하는 멜로디는 멜로디 정보의 노트의 흐름만을 의미하지는 않는다.

멜로디 정보의 경우 주요 흐름의 멜로디를 포함하고 있지만, 화성 정보의 노트들 또한 분산화음(동시에 울리지 않고 화성을 이루는 노트들이 순차적으로 연주되는 화음)과 같은 방식의 노트의 흐름을 가지고 있다. 따라서, 멜로디 생성부(70)가 생성하는 노트들의 흐름은 기존 곡의 멜로디 정보에 대응되는 것과 화성 정보에 대응되는 것으로 대별될 수 있다.

따라서, 멜로디 생성부(70)는 크게 두 가지의 노트들의 흐름을 생성하게 되는데, 이들은 앞서 리듬 생성부(50)에서 생성된 리듬에 얹히는 방식으로 결합하게 된다.

또한, 멜로디 생성부(70)에서 생성되는 노트들의 순서 또한 앞서 화성 진행 생성부(60)에서와 같이 확률에 따라 진행 순서를 결정하는 마코프 체인 모델을 활용하여 결정될 수 있다.

다만, 화성 진행 생성부(60)가 분석 대상 곡의 화성 진행 정보를 통해 새로운 화성 진행을 생성하였다면, 멜로디 생성부(70)의 노트 진행 생성은 각 특정 화성별로 이루어질 수 있다.

앞서 간략히 언급한 바와 같이, 예를 들어 분석 대상 곡의 멜로디집합단위 중, 화성 C에 대응되는 멜로디집합단위가 8개 있었다고 가정할 경우, 해당 8개의 집합단위 내에서 이루어지는 노트들의 음높이의 변화들이 분석 대상 모집단을 이루게 된다.

즉, 여러 경우에서 특정 음높이의 노트 이후 올 수 있는 음높이의 노트가 일정한 개수로 정리되고, 그들의 반복 횟수가 각각 정리되기 때문에, 이들을 통해 확률적 선택에 의해 진행될 수 있는 노트의 흐름이 상기 코드 진행과 같은 방식으로 결정될 수 있는 것이다(예를 들어, 기존 곡에서 계명 '도'의 노트 이후에 올 수 있는 계명이 '레, 미, 파, 솔'이고, 이들의 반복 횟수가 각각 [1,3,2,5]라면, '솔'이 가장 높은 선택 확률을 가지는 방식으로 다음에 올 노트가 결정될 수 있음).

이와 같은 방식으로 새로운 곡의 리듬, 화성 진행, 멜로디가 생성되고, 이들이 결합됨으로써 한 곡의 완성된 곡이 창작된다. 즉, 창작된 곡은 완전히 새로운 곡이기는 하지만, 기존 곡의 화성(코드) 진행이나 멜로디의 흐름을 크게 벗어나지 않는 범위 내에서 만들어지기 때문에, 입력된 기존 곡과 상당히 비슷한 느낌, 분위기를 가지게 된다.

한편, 이러한 기존 곡으로부터의 새로운 곡의 창작에 좀 더 다양성을 부여하기 위하여, 장르 선택 단계가 더욱 포함될 수 있다.

즉, 전술한 기존 곡 정보를 입력하는 단계의 앞 또는 뒷 단계에, 입력된 기존 곡의 장르 또는 새로이 생성하고자 하는 곡의 장르를 입력받는 장르 선택 단계를 더욱 포함할 수 있다.

통상 장르라고 말하는 것은, 음악을 카테고리로 나눌 때 쓰는 용어로서, 록음악, 재즈, 레게 등이라 칭해지는 용어들이 특정 장르에 대한 명칭으로 사용되고 있는데, 일반적으로 동일한 장르에 속하는 음악들은, 다른 장르에 속하는 음악들과는 독특한 특징을 가지는 특정한 음계나 화성, 리듬 패턴들을 공통적으로 가진다.

따라서, 특정 장르가 가지는 화성, 화성 진행이나 리듬 패턴들을 기 입력하여 놓은 후, 이들을 기존 곡에서 입력된 화성 정보, 멜로디 정보, 리듬 정보 등과 함께 조합할 경우, 사용자가 의도하는 범위 내에서 새로이 창작될 곡에 더욱 많은 다양성을 부여할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 보다 바람직한 실시예에서, 창작되는 곡의 길이를 시간이나 마디 수 등으로 미리 제한하는 기능을 추가할 수 있다.

한편, 복잡한 데이터 처리에 따른 계산 능력의 저하 방지와 같은 프로그램의 효율성 향상을 위하여, 입력된 기존 곡 정보의 스케일이 C 장조에 해당되지 않는 경우 모든 노트들을 C 메이저 스케일로 변환하는 C 메이저 스케일 변환 단계를 더욱 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

실용음악의 이론 중에는, C 메이저 스케일 내에서 어떠한 메이저 스케일의 음을 조합해도 어색하지 않게 작곡이 될 수 있다는 말이 있는데, 이는 서양음악의 음계 중 가장 기본이 되는 음계가 C 메이저이기 때문에 가장 직관적으로 분석될 수 있는 스케일이라는 점에서도 타당한 내용이다.

따라서, 다양한 조의 음악을 C 메이저로 변환하여 작곡을 수행한 후, 그대로 두거나, 다시 다른 조의 음악으로 변환하는 방식으로 자동 작곡 작업이 수행되도록 구성할 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예에 따른 도면에 의해 설명하였으나, 본 발명은 도시되고 설명된 실시예에 의한 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

1: 입력부 2: 분석부
3: 생성부 10: 화성 정보 분석부
20: 멜로디 정보 분석부 30: 리듬 정보 분석부
40: 화성-멜로디 매칭부 50: 리듬 생성부
60: 화성 진행 생성부 70: 멜로디 생성부
101: 화성집합단위 형성부 102: 화성집합단위별 노트흐름 분석부
103: 화성집합단위별 노트 분석부 104: 화성집합단위별 화성 분석부
105: 화성 DB테이블 작성부 106: 화성 흐름 분석부
201: 멜로디집합단위 형성부 202: 멜로디집합단위별 노트 분석부
203: 멜로디집합단위별노트흐름분석부 301: 화성 정보 리듬 분석부
302: 멜로디 정보 리듬 분석부

Claims (10)

1. 멜로디 정보, 화성 정보, 리듬 정보를 포함하여 구성된 기 창작곡 정보를 입력받는 기존 곡 정보 입력 단계;
   상기 화성 정보를 적어도 1 또는 그 이상의 마디로 구성된 다수의 화성집합단위로 구분한 후, 상기 화성 정보에 포함된 각각의 노트에 마디, 마디 내 순서를 특정하고, 음높이를 수치적으로 부여하는 화성 정보 분석 단계;
   개별 상기 화성집합단위 내에서 동일한 음높이의 노트가 다수 존재하는 경우 하나의 노트만을 남기고 나머지 동일 음높이 노트들을 제거하는 중복음 제거 단계와, 상기 중복음 제거 단계를 거친 상기 화성집합단위들 중 상호 동일 음높이 노트들로만 구성된 중복 화성의 화성집합단위들이 복수 존재하는 경우 하나의 화성집합단위만을 남기고 나머지 화성집합단위를 제거하는 중복 화성 제거 단계를 수행함으로써, 상기 기존 곡 정보에 포함된 모든 종류의 화성을 특정하는 화성 DB 테이블 작성 단계;
   상기 화성집합단위들의 순서에 따라 화성 진행 순서를 특정하는 화성 흐름 파악 단계;
   상기 멜로디 정보를 적어도 1 또는 그 이상의 마디로 구성된 다수의 멜로디집합단위로 구분한 후, 상기 멜로디 정보에 포함된 각각의 노트에 마디, 마디 내 순서를 특정하고, 음높이를 수치적으로 부여하는 멜로디 정보 분석 단계;
   상기 화성 DB 테이블의 각각의 화성들을, 대응되는 상기 화성집합단위 및 상기 멜로디집합단위에 매칭하여, 각 화성별로 플레이될 수 있는 상기 화성집합단위 및 상기 멜로디집합단위에서의 노트 흐름을 집단화하는 화성별 노트 흐름 DB 테이블 작성단계;
   곡에 적용할 리듬을 결정하는 리듬 생성 단계;
   상기 화성 흐름 파악 단계에서 얻어진 상기 기존 곡 정보의 화성 진행 순서를 분석한 후, 확률에 따라 진행 순서를 결정하는 마코프 체인 모델을 활용하여 상기 기존 곡 정보 내에서의 화성 진행 확률에 따라 특정 화성 다음에 올 화성을 결정하는 방식으로 곡 전체의 화성 진행을 도출하는 화성 진행 생성 단계; 및
   상기 화성 진행 생성 단계를 통해 곡 전체의 화성 진행이 결정되면, 상기 화성별 노트 흐름 DB 테이블의 노트 흐름들을 분석한 후, 확률에 따라 진행 순서를 결정하는 마코프 체인 모델을 활용하여 특정 노트 다음에 올 노트를 결정하는 방식으로 노트의 순서를 결정하는 멜로디 생성 단계;를 포함하여 수행되는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 리듬 생성 단계는, 상기 화성집합단위 또는 상기 멜로디집합단위들을 구성하는 상기 노트들의 음길이를 분석하여 이루어지되, 동일한 리듬 패턴이 반복되는 상기 화성집합단위들에 매칭되는 상기 멜로디집합단위들의 리듬 패턴들이 상기 기존 곡 정보에서와 동일한 순서로 결정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 기존 곡 정보 입력 단계의 앞 또는 뒷 단계에, 입력된 기존 곡 또는 새로이 생성하고자 하는 곡의 장르를 입력받는 장르 선택 단계를 더욱 포함하고, 선택된 장르에 따라 기 저장된 장르별 리듬 정보를 상기 리듬 생성 단계에 적용하거나 기 저장된 장르별 화성 진행 정보를 상기 화성 진행 생성 단계에 적용하는 단계를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 기존 곡 정보 입력 단계의 앞 또는 뒷 단계에, 생성하고자 하는 곡의 플레이 시간을 입력받아, 해당 길이의 곡을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 화성 진행 생성 단계 및 상기 멜로디 생성 단계 이전에, 상기 기존 곡 정보의 노트들을 C 메이저 스케일로 변환하는 C 메이저 스케일 변환 단계를 더욱 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 멜로디 생성 단계의 노트 순서 결정은, 상기 화성 정보에서 얻어진 노트의 흐름을 기반으로 한 화성 노트 순서 결정과, 상기 멜로디 정보에서 얻어진 노트의 흐름을 기반으로 한 멜로디 노트 순서 결정이 별도로 수행되는 것을 특징으로 하는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 프로그램.
   
7. 기존 곡 정보를 수신하는 입력부;
   상기 기존 곡 정보로부터 화성 정보를 분석하는 화성 정보 분석부, 상기 기존 곡 정보로부터 멜로디 정보를 분석하는 멜로디 정보 분석부, 상기 기존 곡 정보로부터 리듬 정보를 분석하는 리듬 정보 분석부 및 상기 화성 정보 분석부로부터 도출된 화성을 상기 화성 정보 내의 화성집합단위들 및 상기 멜로디 정보 내의 멜로디집합단위들과 매칭시키는 화성-멜로디 매칭부를 포함하여 구성되는 분석부; 및
   리듬을 생성하는 리듬 생성부, 화성 진행을 생성하는 화성 진행 생성부 및 노트의 흐름을 생성하는 멜로디 생성부를 포함하고, 각각으로부터 생성된 리듬, 화성 진행 및 노트의 흐름을 조합하여 새로운 곡을 생성하는 생성부;를 포함하여 구성된, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 시스템.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 화성 정보 분석부는,
   입력된 상기 화성 정보를 적어도 1 또는 그 이상의 마디로 구성된 다수의 화성집합단위로 구분하는 화성집합단위 형성부;
   상기 화성 정보의 노트들의 마디, 마디 내 순서, 음높이, 음길이를 특정하는 화성집합단위별 노트 분석부;
   상기 화성 정보의 노트들의 순서를 분석하는 화성집합단위별 노트 흐름 분석부;
   상기 화성집합단위별로 화성을 파악하는 화성집합단위별 화성 분석부;
   입력된 상기 기존 곡 내에서 상기 파악된 화성의 진행 순서를 분석하는 화성 흐름 분석부; 및
   상기 화성 분석부에서 분석된 화성들을 정리하는 화성 DB테이블 작성부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 시스템.
   
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 화성 진행 생성부는, 상기 분석부를 통해 도출된 상기 기존 곡의 화성 진행 순서로부터, 특정 화성으로부터 이어지는 화성들의 경우의 수에 기반한 확률적 선택에 의해 화성의 진행 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 시스템.
   
10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 멜로디 생성부는, 상기 분석부를 통해 도출된 특정 화성에서의 상기 기존 곡의 노트들의 진행 순서로부터, 상기 특정 화성에 있어서 특정 노트로부터 이어지는 노트들의 경우의 수에 기반한 확률적 선택에 의해 노트들의 진행 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는, 입력 곡 정보에 기반한 자동 작곡 시스템.
    

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