理学部情報科学科

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コンピュータが音楽を聴く(4)

コンピュータが音楽を聴く(4)
図4.楽音の和音の周波数分析結果
では,楽音の場合はどうでしょう.
先に述べたように,楽器から出る楽音には基本周波数とその整数倍の周波数の倍音の周波数成分が含まれています.例えば,第4オクターブのド(C4)の音からは,1オクターブ上のド(C5),ソ(G5),2オクターブ上のド(C6),ミ(E6),ソ(G6),・・・・,ミ(E4)の音からは1オクターブ上のミ(E5),シ(B5),2オクターブ上のミ(E6),ソ#(G#6),・・・・,ソ(G4)の音からは1オクターブ上のソ(G5),2オクターブ上のレ(D6),ソ(G6),・・・・などの高さの音が同時に出ていることになります.
そのため,例えばドミソ(C4 E4 G4)の和音を周波数分析すると,図のようにドミソのピーク以外にも様々な高さの音のピークが混ざり合った結果になります.
このようにピークが多数存在する場合でも,和音数,即ち同時に鳴っている音の数が分かっているのであれば,どの高さの音が鳴っているのか推定することは可能です.例えば,図の例において和音数が3であることが分かっていれば,このようなピークの分布と一致する3和音の組み合わせはドミソの和音に限られるので,すべての3和音の周波数ピークのパターンを調べればドミソの和音ではないかと推測することができます.
しかし,和音数が分かっていない場合の音高推定はそう簡単ではありません.例えば,オクターブ違いの2音は周波数ピークの位置が重なるため区別することができません.また図の例では,ドミソ(C4 E4 G4)に1オクターブ上のシ(B5)や2オクターブ上のレ(D6)が加わった4和音や5和音を周波数分析した結果と,3和音の周波数分析の結果のピークの位置は同じになるので,ピークの位置だけの情報では,どの音が同時に出ているのか決定することができません.

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