The 28th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2014
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ン
基
い
音
構造化
音楽生
開発
Development of a Generative Musical Structure System Based on Entropy
大村英
*1, 2
Hidefumi Ohmura
柴山拓郎
*3
Takuro Shibayama
高橋
二
*3
Tatsuji Takahashi
澁谷智志
*3
Satoshi Shibuya
二藤宏美
*2
Hiromi Nito
古川聖
*5
Kiyoshi Furukawa
*1
JST ERATO
岡ノ谷情動情報
JST, ERATO, Okanoya Emotional Information Project, Japan
*2
理化学研究所
Riken, Saitama, Japan
*3
東京電機大学
Tokyo Denki University, Saitama, Japan
*5
東京藝術大学
Tokyo University of the Arts, Tokyo, Japan
Ambience is an abstract of sensory information. If we can control sensory information, we would be able to somewhat provide ambience in need. We focus on sensory tone and model musical structure of value and pitch based on entropy. We develop a generative musical structure system written in HTML and JavaScript available on any browsers.
1.
めに
雰 気 い い何 あ う ． 々人間 生活環境
様 々 知 覚 行 い ， 感 覚 得 ． 雰 気 感 覚 一
あ う ． ， 雰 気 具 体 的 表 難 い ．
理 由 ， 知 覚 さ 単 一 情 報 生 さ
く ， い く 情 報 生 さ あ ． う 考
え ，雰 気 環境 知覚さ 情報 総体 考え
． う 雰 気 定 量 的 扱 う ，
雰 気 析 く， ン 可能
，任意 雰 気 作 出 可能 あ ．
雰 気 定 量 的 扱 う 研 究 ， 音 楽 適 い ．
， 私 音 楽 多 様 雰 気 感 ， 音 楽 的
雰 気 決 定 要 因 ， 個 々 音 構 造 化 過 程 や く
あ ． ， 定量化 可能 あ ．本
研究 ，雰 気 定量化 迫 ，音 構造化さ
情報 立 い 音楽 扱い， ン 基 い
提案 ，音楽生 開発 行う．
2.
音楽的雰囲気
音 楽 生 雰 気 ， 音 楽 情 動 言 良 い あ
う．音 楽 情 動 研 究 情 動 (emotion) 限 定
く，感情 (affect)，気 (mood)，情感 (feeling) 含
，対象 い 領域 広く[Juslin 2010]， 音
楽 情報 得 喚起さ ．
音 楽 聴 取 情 動 喚 起 ，音 楽 研 究 重 要 ッ
あ ． Meyer ， 複数 傾向 (tendency) 対立
ッ い 抑制 感情 喚起さ Dewey
情動 葛藤理論 [Dewey 1894] 援用 ，音楽的期待
逸脱 情動 喚起 指摘 い [Meyer 1956]．Narmour
期待 implication 対 実現/裏 realization 関係
IR 理 論 い ． う 期 待 関 研 究
Huron ITPRA理論 [Huron 2007]，期待 実現
裏 音 楽 情 動 関 わ い 間 い い
考え ． ，実際 理論 ，期
待 生 や実現/裏 ，直感的 感覚 基 い
基盤 定義さ い ． ， 理論 直接計算
機 実装 困難 あ ．私 特定 雰 気 保持
音 楽 自 動 生 設 定 ，期 待 び 実 現/裏
生 計算 提案 ．音楽的期待
逸 脱 ， 予 期 待 さ 構 造 規 則 性 パ ン 減 少 あ
い 消 失 状 況 引 起 さ ． 状 況 ， 情 報 理 論
[Shannon 1948] 考え ， ン 急激 増加
，複雑性 変化 い 見 出来 ．
本 研 究 ， 音 要 素 い 確 実 性 扱 う
提 案 行 う ． ， 基 い 生
開発 行う．
3.
提案
ル
音楽 最 ン 情報 ，音価 音 長さ 音高
音 高さ あ ． 二 ン 用い 定量
化 い 説明 ．
3.1 音価におけ エン ロピー
音価 ，音 発音 時間的長さ 表 ，複数 音 関係
性 作 出 ． 最 小 パ ン ， 任 意 時
間 領 域 反 復 作 パ あ ． パ
一 定 時 間 拍 節 呼 ぶ ． 一 拍 節 中 ， う 置
音 配 置 決 定 い く 複 雑 パ
ン 作 出 ． 置 拍 節 割
得 ． 割 素数 割 繰 返 行う ，様々
置 得 可能 あ ． 音楽 ，2 割，3 割 用い
多い．5 割以 複雑 ほ 用い
い．例え 5拍子 曲 2+3 捉え ，7連符 演
奏 4+3 捉え ． ，5以 割 人間
知覚 困難 あ う． ， 割 混合 い
場 合 人 間 性 格 知 覚 い 言 わ い (Essens
1986)． ， パ ン生 基本 2 3
割 考 え 良 い 示 唆 さ い ． 今 回 ， 単 純 化
，2 割 扱う．
1 割方法 概要 示 ． 一周 拍節 表 ，最
部 置 拍頭 ．Lv.1 割 置 示
．Lv.2 1回 割 行 置 示 ．Lv.3 2回，Lv.4
3回 示 ，Lv.6 5回 割 示 ．例え ，拍
4/4 場合，Lv. 1 全音符 組 込 場合 置 あ ，Lv.6
32 音符 組 込 場合 置 あ ．Lv.7以 考え
連 絡 ：大 村英 ， J E O 岡 ノ谷情 動情 報 ，
〒 埼 玉県 和 広 沢 理 化学 研究 所 研 究
本館 ， 線 ，E a
a a
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可 能 あ ，64 音 符 以 装 飾 音 区 別
く 予想さ ， 的要素 意味 ほ 持
い． ，Lv.6 考慮 ． ，拍節
32個 置 存在 ， 音 選択 ．
3.2 音高におけ エン ロピー
音高 音 周波数 あ ．音 音 音高 関係
性 音程 呼 比 表 ．あ 音 2 倍 周波
数 音 関係 オ 言う． ，あ 音 3/2倍 周
波数 音 完全五度， あ 音4/3倍 周波数 音 完全四
度 いう．オ 音同義 考え ，オ 間
12 音 立 ， ン 誤差 無
視 ． 回 完 全 五 度 ， 左 回 完 全 四 度 ， 2
う 環 得 ． 五度圏 呼 い ．
本 研 究 ， 五 度 圏 従 近 さ 音 高 近 さ 考 え
．例え ，C 音 基準 考え ，C Lv.1, G F Lv.2,
D Bb/A# Lv.3, A Eb/D# Lv.4, E Ab/G# Lv.5, B Db/C#
Lv.6，Gb/F# Lv.7 ．
3.3 各エン ロピー 作 方
ン 記 説 明 各 ベ 確 率 え
得 ． 音 価 場 合 Lv.1 Lv.6， 温 厚 場 合 Lv.1
Lv.7 重 あ え ． 重 ， い ベ
大 値 え ． 理 由 ，高 い ベ 一 ベ
音 割 得 ， ベ 高 く
聴取者 認識 い 考え ．
重 傾斜 以 式 表さ ガ 関数 え ．
� � = 1
2��!exp −
�−� !
2�!
平均�， 散�! 正規 表 あ ．� 値
ベ 相当 ．� 値 0 設定 ，� 値 変化さ
得 値 各 ベ 重 ．
4.
提案
ルを実装
たシス
実装 HTML びJavaScript 行
(*1)
． パ ：
Melody，Chord，Bass 実 装 行 ． 各 パ
ン 操作 楽曲 自動生 さ ．
4.1 ロ ィ
， 単 旋 構 さ ， 発 音 ン 実 装
行 ． 発 音 ン 提 案 音 価 ン
実装 ．音階 長音階 固定 ，選択さ 音高 長音階
ン 選択さ ．
4.2 コー
，3 和音 一番周波数 い音 基音 ．
発 音 ン 提 案 音 価 ン 実 装
．基音 提案 音高 ン 実装 ．
4.3 ベース
ベ 単 旋 構 さ ． 発 音 ン 提 案 音
価 ン 実 装 ． ， 発 音 さ 音 高 ，
温 厚 ン 実 装 ． ，選 択 さ 音 高
，楽曲全体 音階 決定さ ．
5.
考察
本提案 3 パ 関 ン 操
作 楽曲 作 ．各 ン 操作 ，多様
複 雑 性 音 楽 生 ， 期 待 実 現/裏
生 可 能 ． ン 変 化 期 待
関 係 明 実 験 可 能 ． 生
音価 ン 心理実験 複雑性
増加 確認さ い [Ohmura 2013]，音高 ン
同様 心理実験 確認 必要 あ ．
，今回提案 音高 音価 両方 ン
操作 可能 あ ．両方 高く 場合 複雑性 増加
予 想 さ ，両 方 値 相 反 場 合 い 検 証
必要 あ ．
さ ， 今 回 提 案 複 数 パ 同 時 生
． パ 間 ン い い 検 証
実験 行う必要 あ ．
6.
まとめ
私 ン 基 い 音 構造化 音楽生
開 発 ．各 ン 操 作 ，多 様
複 雑 性 音 楽 生 ． ， 期 待 実
現/裏 生 可 能 あ ． 雰 気 定 量 化
研 究 へ 前 進 あ ． 今 ， ン 設 定 仕
方 や ， 複 数 ン 関 係 性 い 検 証 い く 予 定
あ ．
参考文献
[Juslin 2010] P. N. Juslin and J. A. Sloboda: Handbook of music and emotion, theory, research, application, Oxford University Press, 2010.
図 ２五 度圏 図1 分 割方 法
C G
D
A
E F
Bb
Eb
Ab
Db B
Gb F# C# G# D#
A#
Lv.1
Lv.7 Lv.2
Lv.3
Lv.4
Lv.5
Lv.6 Lv.2
Lv.3
Lv.4
Lv.5
Lv.6
4th 5th
Level 1 Level 2 Level 3
Level 4 Level 5
Level 6
All
Positions Start Position
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[Dewey 1894] J. Dewey: The theory of emotion: I: Emotional attitude. Psychological Review, 1 (6), pp. 553–569, 1894.
[Meyer 1956] L.B. Meyer: Emotion and meaning in music. Chicago: University of Chicago Press, 1956.
[Huron 2007] D. Huron: Sweet anticipation: Music and the psychology of expectation. Cambridge, MA: MIT Press, 2006.
[Shannon 1949] C. E. Shannon: The Mathematical Theory of Communication. The University of Illinois Press 1949. (植松訳 通
信 数学的理論 く 学芸文庫，2009)
[Berlyne 1971] D. E. Berlyne: Aesthetics and psychobiology. New York: Appleton Century Crofts, 1971.
[Essens 1986] P. Essens: Hierarchical organization of temporal patterns. Perception & Psychophysics, 40, pp. 69-73, 1986.
