Brevet FR2598545A1 — publié le 19871113

PROCEDE ET APPAREIL DE GENERATION AUTOMATIQUE D'ARRANGEMENTS MUSICAUX ET ARRANGEMENTS OBTENUS La présente invention concerne le domaine de la composition musicale. Etant donné une composition musicale initiale comprenant un chant (ou mélodie) initial (suite de notes de musique) et son accompagnement (suite d'accords soutenant ces notes), un compositeur cherchera souvent à créer d'autres mélodies en harmonie avec la première, par exemple pour permettre une orchestration et réaliser ainsi un arrangement d'ensemble. De façon classique, ces autres mélodies destinées à accompagner le chant initial étaient réalisées intuitivement par un artiste compositeur. L'évolution de la technique, et la présence sur le marché de la musique de la norme MIDI (Musical Interface Digital Instrument) permettent aujourd'hui de concevoir des appareils qui réalisent automatiquement ces arrangements en s'intégrant parfaitement dans l'équipement d'un studio d'enregistrement. Les personnes en charge d'arrangements musicaux auront ainsi à leur disposition un outil performant, leur permettant un gain de temps important. Un arrangement devient ainsi un produit industriel possédant une valeur commerciale contrairement au préjugé antérieur qui considérait un tel produit comme une oeuvre esthétique réalisable seulement par un artiste faisant appel à sa sensibilité propre. Un objet de la présente invention est de prévoir un procédé pour générer de façon automatique ces autres mélodies. Un autre objet de la présente invention est de prévoir des appareils permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Avant d'exposer la façon dont la présente invention permet d'atteindre ces objets, on définira le vocabulaire et les notations utilisés étant donné que les mots du domaine musical sont souvent employés à des sens différents et nettement distincts de ceux qu'ils ont dans d'autres contextes. Tout d'abord, on considérera qu'une octave comprend les douze notes suivantes : Do, Do dièse, Ré, Ré dièse, Mi, Fa, Fa dièse, Sol, Sol dièse, La, La dièse et Si. Pour désigner une note dièse, on affectera le nom de cette note d'un '. Par exemple, au lieu d'écrire Do dièse, on écrira ci-apres Do'. On appellera harmonique d'une note, une note correspon dante d'une autre octave et ces harmoniques seront notées avec un indice correspondant à leur octave. Par exemple, si l'on considère les octaves 1 à 10, quand on parlera de la note Do et de ses harmoniques, on entendra par là les notes Dol, Do2... Dols. On entend par accord un ensemble de notes jouées simultanément, et comprenant couramment trois ou quatre notes et parfois cinq notes. Ces accords sont généralement désignés par le nom d'une note (Do à Si) auquel est adjoint l'un des qualificatifs suivants : mineur, majeur, septième majeur, majeur sixte, mineur, septième mineur, mineur sixte, septième, septième quarte, septième quinte diminuée, quinte augmentée, diminuée, neuvième, neuvième mineur... D'autre part, on utilisera aussi pour désigner des notes des numéros de code selon le codage numérique classique faisant correspondre aux notes Dol à Sil de la première octave les numéros 1 à 12, aux notes Do2 à Si2 de la deuxième octave les numéros 13 à 24... et aux notes Do10 à Sil0 de la dixième octave les numéros 109 à 120. Ainsi, pour passer d'une note à son harmonique immédiatement supérieure, on ajoutera 12 au numéro de code de la note. Ces considérations sémantiques étant faites, la présente invention prévoit un procédé de génération d'une mélodie adaptée à un chant initial donné dont chaque note est associée à un accord d'un accompagnement donné, chaque note de cette mélodie correspondant à une note du chant initial et satisfaisant aux conditions suivantes : elle est choisie parmi la suite des notes de l'accord et de leurs harmoniques successifs d'ordre supérieur et inférieur, cette suite étant ordonnée dans l'ordre des fréquences croissantes, et elle correspond à la plus basse des notes de cette suite dont l'harmonique immédiatement supérieure est plus aiguë que la note correspondante du chant initial. D'autres mélodies peuvent également être produites en utilisant dans ladite suite des notes de l'accord et de leurs har moniques successives des notes décalées d'un nombre d'incréments donné par rapport à la note la plus basse définie précédemment. On pourra également déduire d'autres mélodies à partir d'une mélodie initialement générée en remplaçant chaque note de la mélodie par son harmonique d'un ou plusieurs ordres supérieurs ou inférieurs correspondants. La présente invention prévoit également des appareils électroniques pour mettre en oeuvre le procédé ci-dessus. Il est clair que les règles indiquées ci-dessus étant des règles logiques et les notes pouvant être désignées par des numéros selon le codage indiqué dans les définitions ci-dessus, on pourra réaliser de nombreux systèmes logiques permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Par exemple, des systèmes à registre à décalage et comparateur, ou bien encore des systèmes à table de référence contenue dans des mémoires. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 représente à titre d'exemple et de façon très schématique un mode de réalisation de la présente invention quand l'arrangement est constitué d'accords à quatre notes ; et la figure 2 représente un autre mode de réalisation de la présente invention dans le cas ou l'arrangement est constitué d'accords à trois notes. La présente invention se base sur l'idée générale que la génération d'une mélodie constituant un arrangement harmonieux avec un chant et un accompagnement donnés obéit à des règles mathématiques même si un artiste peut souhaiter réaliser quelques variantes par rapport à ces règles de base pour obtenir un effet souhaité. Ainsi, la mélodie peut être générée automatiquement ce qui représente un gain de temps considérable et laisse à l'utilisateur son libre arbitre pour réaliser des modifications choisies par rapport au canevas qui lui est fourni. La règle de base découverte par les inventeurs est que l'on obtiendra une mélodie en harmonie avec un chant et un accom pagnement donnés en choisissant de façon cohérente les notes de la mélodie à créer de sorte que chaque note de cette mélodie est choisie parmi les notes de l'accompagnement associées à une note du chant initial. Par exemple, une mélodie satisfaisante sera obtenue en choisissant en relation avec chaque note du chant initial la note la plus basse parmi les notes constituant l'accord correspondant. Il faut toutefois rajouter certaines conditions pour éviter les dissonances premières, c'est-à-dire un écart d'un demi ton entre deux notes jouées simultanément. Si cette condition n'est pas satisfaite, on recherchera la note supérieure parmi les notes de l'accord et de leurs harmoniques. Bien entendu, on pourra constituer plusieurs mélodies si, au lieu de prendre chaque fois la note la plus basse parmi la suite des notes de l'accord et de leurs harmoniques, on choisit une note décalée d'un incrément donné par rapport à cette note la plus basse dans la suite des notes de l'accord et de leurs harmoniques. Dans ce cas, pour toutes les notes constituant la mélodie créée, on utilisera la même règle de décalage. On s'appuiera sur la description ci-après de la figure 1 qui représente de façon extrêmement sommaire -et schématique un appareil de mise en oeuvre de la présente invention pour expliquer plus en détail le procédé de l'invention. La figure 1 représente un dispositif électronique com prenant une première entrée 1 dans laquelle on introduit séquentiellement le code numérique de chaque note du chant initial, exprimé de préférence sous forme binaire, et une deuxième entrée 2 sur laquelle on introduit un code correspondant au type d'accord accompagnant la note du chant initial introduite sur l'entrée 1. Dans cet exemple de réalisation, on mentionnera uniquement le cas où les accords sont des accords à quatre notes. L'entrée 2 donne accès à une mémoire morte 3 adressée par cette entrée 2, et comprenant quatre sorties S1, S2, S3, S4, dont chacune correspond, pour un accord donné, au code des notes de cet accord, ces notes étant situées dans le registre le plus grave possible de l'accord (par rapport au chant) et étant classées par ordre de hauteur de note, la note S4 étant la note la plus grave et la note S1 la note la plus aiguë. Ces quatres sorties S1 à S4 de la mémoire 3 sont fournies à quatre entrées El à E4 d'un registre à décalage 4 qui comprend une cinquième entrée EO. Le registre à décalage comprend trois sorties parallèles V1, V2 et V3.La sortie V3 est connectée, par l'intermédiaire d'un additionneur 5 fournissant à partir de la sortie V3 la valeur V3 + 12, à l'entrée EO du registre. Le registre 4 comprend également une entrée d'horloge Cl reliée à une horloge 6. La sortie V3 + 12 de l'additionneur 5 et l'entrée 1 de la note considérée du chant initial sont adressées à un comparateur 7 dont la sortie commande l'arrêt du fonctionnement de l'horloge 6 quand V3 + 12 est strictement supérieure à la note du chant initial. Le fonctionnement de ce circuit est le suivant. A un instant initial, on fournit les codes de la note considérée du chant initial et de l'accord correspondant sur les entrées 1 et 2. Les entrées El à E4 du registre à décalage sont alors chargées par les codes correspondant aux notes de l'accord dans l'ordre indiqué précédemment (l'entrée E4 reçoit le code S4 de la note la plus basse). Les sorties V1 à V3 du registre à décalage correspondent alors aux notes S2, S3 et S4, respectivement. Le comparateur 7 détermine si V3 + 12 est supérieure ou non à la note du chant initial. Si V3 + 12 est supérieure à cette note, l'horloge 6 est inhibée et les sorties V1 à V3 correspondant aux notes S2 à S4 sont fournies sur un dispositif d'affichage, d'enregistrement, ou même éventuellement directement de reproduction sonore, chacune de ces notes S2 à S4 constituant un élément de l'une de trois mélodies qui seront en harmonie avec le chant initial à l'entrée 1.Si le comparateur 7 détermine que la condition souhaitée n'est pas satisfaite, l'horloge 6 incrémente le registre à décalage d'un pas, c'est-à-dire que les sorties V1 à V3 correspondront respectivement aux entrées El à E3 du registre. A nouveau la comparaison est effectuée et la sortie est validée ou non selon que la condition imposée par le comparateur est satisfaite ou non. A l'étape suivante, les sorties vl à V3 correspondent aux entrées EO à E2, c'est-à-dire à V3 + 12 (ou E4 + 12), El et E2 respectivement, et ainsi de suite. Exemple de fonctionnement Note de la mélodie : Fa'2 Accord associé : Do septième (Si b 1, Sol 1, Mi 1, Do 1) Etape initiale VO = Si b 1 V1 = Sol 1 V2 = Mi 1 V3 = Do 1 V3 + 12 = Do 2 qui est inférieur à Fa' 2 Premier décalage du compteur VO = Do 2 Vl = Si b 1 V2 = Sol 1 V3 = Mi 1 alors V3 + 12 = Mi 2 qui est inférieur à Fa' 2 Deuxième décalage du compteur VO = Mi 2 V1 = Do 2 V2 = Si b 1 V3 = Sol 1 alors V3 + 12 = Sol 2 qui est supérieur à Fa'2 On arrête alors le décalage et on obtient les trois mélodies ou voix de l'arrangement Vî = Do 2 V2 = Si b 1 V3 = Sol 1 qui sont l'arrangement d'un Fa' 2 soutenu par un Do septième. Bien entendu, une fois obtenues les trois mélodies fondamentales ci-dessus, on pourra générer d'autres mélodies en remplaçant dans l'une des mélodies obtenues chacune des notes par une note d'ordre supérieur dans la suite de notes constituée par les notes de l'accompagnement et leurs harmoniques supérieures. La figure 2 représente une autre exemple de mise en oeuvre de la présente invention dans le cas a les accords considérés sont des accords à trois notes. Dans cette figure, des éléments analogues à ceux de la figure précédente sont désignés par de mêmes références. La différence principale est que la table des accords n'aura que trois sorties, et le registre à décalage que quatre entrées. En outre, sur la première sortie du registre à décalage est ajouté un soustracteur 8 assurant la soustraction de -12, c'est-g-dire une descente dans l'octave inférieure. Exemple : Mélodie principale = Fa' 2 Accord la soutenant : Do majeur - On aura : VO = S1 = Sol 1 V1 = S2 = Mi 1 V2 = S3 = Do 1 alors V2 + 12 = Do 2 qui est inférieur à FA' 2 - On décale une fois : VO = Do 2 V1 = Sol 1 V2 = Mi 1 alors V2 + 12 = Mi 2 qui est inférieur à Fa' 2 - On décale une fois encore : VO + Mi 2 V1 = Do 2 V2 = Sol 1 alors V2 + 12 = Sol 2 qui est supérieur à Fa'2 - On arrête le décalage et on obtient : V1 = Do 2 V2 = Sol 2 (VO - 12) = Mi 1 qui sont les trois notes de l'arrangement d'un Fa' 2 soutenu par un Do majeur. Si l'on se trouve dans un cas ou on est susceptible d'avoir des accords à trois notes et des accords à quatre note, il est clair que l'on peut combiner par multiplexage ou par diverses portes servant d'aiguillages les circuits des figures 1 et 2 d'une façon simple pour l'homme de l'art. Les modes de réalisation illustrés en figures 1 et 2 de façon extrêmement schématique sont essentiellement destinés à faire bien comprendre le procédé selon la présente invention. Avec l'évolution actuelle des technologies, l'ensemble de ce circuit peut être totalement mis en oeuvre sous la forme d'une mémoire convenablement chargée et adressée ou d'un logiciel simulant le procédé. En effet, le nombre de notes possible pour une mélodie est de l'ordre de 120, si l'on considère 12 notes dans 10 octaves, ou légèrement supérieur si l'on souhaite considérer des octaves supplémentaires. Le nombre d'accords courants est de l'ordre de 150 ; même si l'on va chercher des accords très rares, ce nombre sera limité à une valeur inférieure à 200.On arrive donc au maximum à 120 x 200 soit 24 000 possibilités pour les accords initiaux et donc à trois fois 24 000 possibilités pour les conditions d'entrée et donc à trois fois 24 000 possibilités pour les combinaisons de sortie ; chaque note pouvant facilement être exprimée en codage binaire selon un codage inférieur à 8 bits. Des mémoires ayant une dimension de la centaine de kilooctets étant aujourd'hui facilement disponibles et peu dispendieuses, il est beaucoup plus simple et beaucoup plus rapide de précalculer pour toutes les combinaisons de notes d'un chant initial et d'accords initiaux les notes correspondantes des mélodies que l'on veut générer. Ces combinaisons sont chargées dans une mémoire morte qui fournit automatiquement sur trois sorties les notes de trois mélodies d'un arrangement en fonction des données d'entrée.On voit même que pour des accords à plus de quatre notes, on reste dans des ordres de grandeur tout à fait réalisables pratiquement. On pourra adjoindre aux sorties de la mémoire morte, des moyens pour produire, à partir des codes des notes des mélodies recherchées, les codes des harmoniques de ces notes pour fournir d'autres mélodies réalisant avec la combinaison initiale un arrangement harmonieux. Bien entendu, la présente invention pourra en outre être combinée avec des résultats expérimentaux connus de l'homme de l'art pour éviter certaines combinaisons désagréables à l'oreille. Dans le mode de réalisation sous forme d'une mémoire morte, ces combinaisons seront simplement éliminées de la mémoire morte. Dans un mode de réalisation câblé tel que ceux des figures 1 et 2, on rajoutera un circuit d'inhibition complémentaire permettant d'entratner un décalage supplémentaire de l'horloge 6 quand la mélodie obtenue ne satisfaira pas à cette condition particulière. REVENDICATIONS 1. Procédé de génération note à note d'une mélodie adaptée à un chant initial donné dont chaque note est associée à un accord d'un accompagnement donné, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - convertir sous forme de signaux électriques codés numériquement la note du chant initial d'une part et les notes correspondantes de l'accord et leurs harmoniques successifs d'ordre supérieur ou inférieur d'autre part, les notes de l'accord et leurs harmoniques étant ordonnés dans l'ordré des fréquences croissantes pour former une suite de codes - appliquer le code de la note du chant initial à une première entrée d'un moyen de comparaison - appliquer successivement les codes de ladite suite à une deuxième entrée du moyen de comparaison ; et - arrêter la comparaison quand le moyen de comparaison a sélectionné dans ladite suite la plus basse des notes dont l'harmonique immédiatement supérieur est plus aigu que la note correspondante du chant initial ou une note décalée d'un nombre d'incréments donné par rapport à ladite plus basse des notes. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on considère des accords à quatre notes et comprenant l'étape consistant, à partir de ladite note la plus basse constituant un élément d'une première mélodie à fournir deux autres notes correspondant aux éléments de deux autres mélodies successives, chacune de ces deux autres notes correspondant aux notes de ladite suite qui suivent ladite note la plus basse. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la suite de notes est établie sous forme d'une suite de codes numériques correspondant à chaque note de chaque octave. 4. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire morte adressée par un code correspondant à une note du chant initial et un code correspondant à l'accord d'accompagnement de cette note, cette mémoire contenant pour chaque couple particulier d'une note et de son accord d'accompagnement, la valeur de la note correspondante de la mélodie déterminée par le procédé selon la revendication 1.