情報処理学会 インタラクション 2017
IPSJ Interaction 2017

1-405-54
2017/3/2

初学者を対象とする作曲支援 Web アプリケーションシステムの開発と評価
川島 奨大†1柳 英克†1

概要：作曲は音楽理論と演奏技術が必要であるため，初学者にとって難易度が高く敷居の高い創作活動である．しかし，音楽知識と演奏技術を支援する作曲支援システムによって初学者が作曲できるようになれば，より多くの人が音楽を豊かに楽しみ，作曲を身近な活動として定着することができる．
本研究では，初学者向けの作曲支援システムとして，旋律とリズムを分割して入力し，メロディーを構築する Web アプリケーションを提案する．このシステムでは高度な音楽理論や楽器演奏技術の習得を必要とせず，また旋律とリズムを別々に入力することで，直感的に個々の自由な創造性を活かすことができる．
本システムはコンピュータやタブレット，スマートフォンなどのマルチプラットフォームで作曲初学者が容易に作曲を行える環境を実現する．

Development and Evaluation of Composers’ Support Web Application
Systems That Target The Beginner(version 2016/12/22)
Shota Kawashima†1

Hidekatu Yanagi†1

Abstract: Composition requires music theory and playing skills, so it is a creative activity with high diﬃculty and a high threshold for beginners. However, if the first scholars can compose music composition witha support systems that support music knowledge and performance techniques, more people can enjoy musicrichly and establish compositions as familiar activities.
In this research, we propose a web application which construct melody by separating and input melody andrhythm as composition support system for beginners. With this system, you do not need to acquire advanced
music theory or musical instrument performance skill, and by separately inputting melody and rhythm, youcan intuitively make use of individual free creativity. This system realizes an environment in which composers
can easily compose compositions by multi-platform such as computers, tablets, smart phones etc.

1. 文言定義
1.1 作曲

1.2 不協和音
不協和音とは，音階の違う２つの音が同時に鳴ったとき不安定に感じられるような音の組み合わせを指す．本研究

作曲とは，作曲者がオリジナルの楽曲の楽譜データを作

では，スケールから明らかに外れている音を不協和音とす成すること，またそれを演奏し録音することで制作される

る．楽曲の中で不協和音が含まれることも有るが，違和感楽曲のデジタルデータを作成することである．このとき，を感じさせないことは高等な技術が必要であり，初学者向楽譜データは必ずしも五線譜によって作成される必要はな

けではないため，本研究では楽曲に含まれるべきではない

く，世界共通規格の演奏データ形式である MIDI 形式で作ものとして扱う．

成されるものとする．

1.3 Web アプリケーション†1

現在，公立はこだて未来大学
Presently with Future University Hakodate© 2017 Information Processing Society of JapanWeb アプリケーションとは，ユーザが Web ブラウザの300

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みを使用して利用できるシステムを指す．コンピュータや南高らの研究 [3] では，楽曲のメロディーの一部を作成すタブレット，スマートフォンなどの端末で動作することがることで，残りのメロディが自動で生成されるシステムができる．

提案されている．このシステムはユーザーが入力したメロディを元に楽曲が生成されるため，ユーザーが自分で作曲したという実感を得ることができる．しかし，メロディー

2. はじめに
2.1 作曲の現状の一部，コード進行やその他の伴奏はユーザーが作る必要がある．これにはハーモナイズなどの知識が要求されるため，作曲初学者には困難である．

作曲は，絵画などの他の芸術活動に比べ初学者にとってiPad や iPhone などの iOS デバイス上で動作する Garage-

難易度が高く，また敷居が高い活動として認識されている．

Band[4] は，画面上に表示されている鍵盤をタッチするだ

作曲するために必要なものは大きく分けて２つある．１つ

けで旋律の演奏が容易に行える．また，このとき画面に表は音楽理論に関する知識であり，メロディやハーモニーの示する鍵盤をある一定の規則で制限することで，どの鍵盤中に不協和音が発生しないようにするためのスケールに関を演奏しても不協和音が生まれず，またある程度の雰囲気する知識や，楽曲の盛り上がりなどを作るための構成に関を生むことができる．しかし，演奏した旋律などを譜面とする知識，楽曲の雰囲気を決めるコード進行の知識などがして入力するためには，ピアノロールと呼ばれるインター含まれる．もう１つは楽曲の演奏技術であり，作曲途中あフェースの理解と，音高・音長を把握するための旋律を把るいは作曲した曲を再現するための楽器演奏技術，もしく握する技術が必要である．また，演奏を録音することで譜は演奏ソフトウェアの操作技術を指す．これらのスキルの面として保存することも可能では有るが，録音するために習得は容易ではなく，長期間の努力とそれを持続するモチはどのように演奏するかの順番を覚え，順番通りにリズムベーションが要求される．に合わせて演奏するという楽器演奏のような技術が要求さ

作曲は人々の生活に定着し様々な機会で親しまれているが，音楽を作曲して楽しむという活動は定着していない．

れる．このため，これを使用した作曲もまた作曲初学者には困難である．

このため，作曲初学者が作曲を始める際に直面する「何かこのように，現在作曲に関する知識と技術の支援をし，ら作ればいいかわからない」「どれが不協和音にならないまた豊かな音楽体験として作曲を楽しむことができるよう音なのかわからない」などといった問題には，その都度経なシステムはあまり開発されていない．

験者にアドバイスを貰うなどして解決させてきた．それらができない人々にとって，作曲のためのスキルの習得のためのモチベーションの維持は困難であり，挫折してしまう場合も少なくない．

2.3 作曲支援システムの有用性
作曲初学者が作曲を楽しみ，自力で楽曲を作成できるようになるような作曲支援システムが開発できれば，作曲初これらの問題を解消するため，作曲支援システムには音学者が作曲を挫折してしまう恐れが減り，初学者とその周楽理論などの知識，演奏技術の両面でユーザーを支援する

囲の人々の作曲に対する改善が見込まれる．また，作曲に機能と，ユーザーが常に何をするべきかが分かるようなイ興味があるが難易度の高さから敬遠している人が新たに作ンターフェースの工夫が求められている．

曲を楽しむ機会を得られたり，既に作曲を経験し挫折した人が新たに作曲を楽しむ機会を得られたりする可能性が2.2 関連研究ある．

既にサービスとして公開されている「Juckdeck」[1] は，また，技術の発展により，写真のスライドショーやホー音楽ジャンルと雰囲気を選択肢から指定し，曲調を設定す

ムビデオなどの映像編集は一般的になりつつあるが，作曲るだけで楽曲が自動生成される．しかし，このシステムはができないため，無料でで公開されている楽曲を BGM と作曲に関する知識と技術の両面において支援されているもして使用してしまうことが有る．それにより，映像のオリのの，自分で作曲しているようなインタラクションがなく，ジナル性を大きく損なってしまったり，映像と楽曲が噛み「作曲を楽しんでいる」と感じにくい．

合っていないなどの問題が発生することがある．もし作曲蓮井らの研究 [2] では，全自動型作曲システムにユーザーが容易になれば，映像一つ一つに BGM による個性をもたがより干渉できるようになっている．これはシステムが自せることが可能になり，より印象的な映像を制作すること動で楽曲を生成し，それをユーザが評価するというサイクが可能になる．

ルを繰り返すことで理想に近い楽曲を生成するというもの

このシステムの対象者は作曲初学者であり，これには子である．しかし，これもまた知識と技術の支援はなされてどもも含まれている．現在，日本の義務教育の音楽の授業いるものの，ユーザーが「作曲を楽しんでいる」とは感じ

では作曲は重要視されていない．そのため，多くの人は作にくい．

曲を経験しないまま育ち，作曲について漠然とした「難易© 2017 Information Processing Society of Japan301

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度の高い活動」という印象を持ちがちである．しかし，このシステムを使って子どものうちに作曲を経験することで，作曲や演奏が好きな人，作曲を敬遠しない人が増える可能性がある．この子どもたちが将来，ギターやピアノ，吹奏楽器などと言った楽器屋本格的な DTM（PC を用いる作曲）を始める切っ掛けになれば，よりたくさんの人が作曲を楽しみ，作曲活動を通じて人々が関わる機会が増えることが期待できる．

図 1 本研究で提案する UI

3. 初学者が楽しんで作曲できるシステム
3.1 目的と研究指針
本研究では，作曲初学者が作曲を楽しみ，自力で楽曲を完成させることができるシステムを開発することを目的とする．そこで，本研究では次の 4 点を重要視する．

• 作曲初学者が音楽理論の知識において十分に支援されること• 作曲初学者が演奏技術において十分に支援されること• 作曲初学者が作曲を楽しみ，楽曲を完成させることができること• より多くの人が利用できるよう，マルチプラットフォー
ムで動作すること

Fig. 1 UI proposed in this researchなどを表示する．ユーザーはまず初めに左上 1 部にあるスケール選択欄から旋律のスケールを選ぶ．これには，「明るい：長調」「暗い：単調」などの他，「民族調」「和風」などといった項目があり，これらを選ぶことで旋律の雰囲気を決める．次に，その下にある鍵盤のような 2 部を使い，音の旋律の順番を選ぶ．2 部には 1 部で選んだスケールに基づいた４〜５音のみが表示されており，どれを選んでも不協和音のような破綻が来さない．この鍵盤をクリック（タブレットなどの場合はタッチ・以下クリックのみ表記）することで音を視聴することができ，一度視聴した鍵盤をもう一度クリックすることでその音が 3 部に格納される．この時，音高はそれに対応した色で表される．この動作を繰り返し，3 部に音を貯めた後，4 部をクリックすることで，１つめと２つめは先に述べたとおり，作曲初学者に要求さ2 部は図 2 の 5 部のように変化する．

れるスキルを幅広く支援することを指す．３つめは，システムの使用者が操作によって十分なインタラクションを得られ，作曲していることを実感できることを指す．４つめ
は，様々な人が扱うことができるようにするため，パーソナルコンピュータやタブレット，スマートフォンなどのデバイスに対応することを指す．すなわち，Web ブラウザのみを使用して動作することができる Web アプリケーションシステムとして開発する．

3.2 提案するシステム
本研究で提案するシステムでは，主旋律の音の流れとリズムを別々に入力するシステムを提案する．すなわち，ある一定の規則に基づき不協和音が起きないよう厳選された

図 2

旋律リズム入力画面 UIFig. 2 UI for entering rhythm

音の中から音を選ぶことで旋律の順番を制作し，次に１つのボタンをリズムに合わせて押すことでその順番通りに

図 2 の画面において，リズムに合わせて 5 部をクリック音を入力することができる．これらの手法で作成した旋律することで，ボタンを押し続けた時間だけ 3 部に貯めた音は，MIDI 形式で出力する．の中の最も早く登録された音が鳴る．ボタンを離すと，3部から鳴らした音が１つ消える．また，鳴らした音の種類

3.3 提案する UIとタイミングが図 2 の 6 部に記録される．これを繰り返す

図 1 は本研究で提案する UI である．画面上部の横に長ことで，１つのボタンを操作して旋律を作ることが可能で

い黒い部分と画面右部の縦に長い灰色の部分は，それぞれある．入力された旋律は設定された楽曲の速さに合わせて楽器の種類やその他設定などのシステムの詳細設定や情報ズレを補正する処理を行う．

© 2017 Information Processing Society of Japan302

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3.4 提案するシステムの有用性
このシステムでは，音の選択肢をシステムが制限するこ1-405-54
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5. まとめとにより，初学者でも不協和音を含まず違和感の少ない旋

作曲は音楽理論と演奏技術が必要であるため，初学者に律を作ることが可能である．また，リズムを１つのボタンとって難易度が高く敷居の高い創作活動である．本研究でのみを使って入力できるため，初学者でも直感的に入力すは，作曲活動をより多くの作曲初学者が楽しめるような作ることが可能である．

曲支援システムの開発を目指しており，その一案として旋既存の楽器のほとんどは演奏する場所とリズムを同時に律とリズムを分割して入力し，メロディーを構築する Web把握し，それを楽譜を見て直感的に演奏できるようになっアプリケーションを提案する．このシステムでは高度な音たり，演奏手順を覚えるなどの努力が必要である．このシ

楽理論や楽器演奏技術の習得を必要とせず，また直感的にステムでは，主旋律の音の流れとリズムを別々に入力する演奏，録音することができる．また，本システムはマルチことにより，旋律とリズムのそれぞれの制作に集中できる

プラットフォームで動作し，様々なユーザーが利用できる

他，楽器演奏のような録音をより単純な操作で楽しむことような環境を目指している．現在，システムと UI の考察ができると考えられる．

が進んでいるが，開発はまだ途中である．開発が終わり次

また，このシステムでは音の流れを基準となる音（ドの音など）に対して幾つ高いかを記録する．これにより，一第，評価実験を行い，より良いシステムと UI の開発を目指す．

度入力した音の順番を変えないままスケールの選択を変更することで，偶発的に新しい旋律を発見することができる．

参考文献

このように，このシステムは旋律のアイデアを見つけるた[1][2]めの新しいツールに成りうる．

[3]

4. 今後の展望[4]4.1 開発Jukedeck, https://www.jukedeck.com/, (2016/12/22).
蓮井 洋志: 好みのバイアスの学習を行う作曲モデルを用いた作曲支援システムの実現, 情報処理学会研究報告
Vol.2010-MUS-88 No.11 (2010).
南高純一, 猪野真弓, 佐藤邦雄, 森川重則: リズム、和声、調性を考慮した自動作曲システム-MAGIC, 情報処理学会
第 37 回全国大会 (1988).
GarageBand，http://www.apple.com/jp/ios/garageband/,(2016/12/22)．

本研究で提案するシステムを Web アプリケーションで制作する．Adobe Flash はスマートフォンやタブレット上で動作しないため，Javascript とそのライブラリを使用する．ライブラリは，Javascript の記述を大きく短縮できる

JQuery，音声データを鳴らすための Web Audio API，作成した旋律を MIDI 形式で書き出すための Web MIDI APIなどを使用する．

4.2 実験
システムを開発した後，作曲初学者を対象として評価実験を行う．被験者が開発したシステムを使用し，その後アンケートによる SD 法を用いた感性評価とインタビューによる改善点の発見を行う．アンケートの主な項目は以下の4 つを想定している．
• 直感的に扱えたか？
• 自発的に使いたいか？
• 満足できる作曲ができたか？
• 他の人が作曲した楽曲について，どう感じたか？
これらのアンケートを元に，より良いシステム，UI を目指す．

© 2017 Information Processing Society of Japan303