M3 (M-CUBE):
新しい和音知覚モデルに基づいた音楽ムードの可視化インタフェース
藤 澤長 田隆典史†子†

谷片光 彬†寄 晴 弘†

M3 : Music Mood Monitor based on New Model of Chord Perception
Takashi X. Fujisawa,† Mitsuaki Tani,† Noriko Nagata†and Haruhiro Katayose†

1. は じ め にる不協和度と，3 音の音程構造（音程差）から規定される緊張度，およびモード感の 3 要素から構成され，音楽ムードの可視化に関する研究は，楽曲全体や 1それぞれの要素は定量的に定義される．それぞれの和フレーズなどの大域的構造に注目したものと小節内な音性要素に対応する具体的な心理的ムードとして，不どの局所的構造に注目したものへと大別できる．例え

協和度と緊張度は，複合的に機能することで緊張感やば “Shape of Songs” では，メロディのリフレイン構

不安定性を表現し，モード感（長調-短調）は，明るさ造から半円の重ね合わせによって楽曲構造を大域的にや暗さ，もしくはうれしさや悲しさを表現する．

1)

視覚化する ．後者では，MIDI 音源などの入力に対ある 2 つもしくは 3 つの複合音において，それぞれして局所的なムードについて視覚化するが，その際にの基音と倍音の周波数を fAi , fBj , fCk (fAi < fBj <色相は，楽曲の音階や調性（例：C は緑，A は橙など）

fCk ) とした場合，fAi , fBj の音程 xij とし，fBj , fCkへとカテゴリ的に割り当てられることが多い2),3) ．その音程 yjk とすると，その音程差 yjk −xij は zijk となの際の問題点として以下の 2 点が挙げられる．

る．またそれぞれの音量の最小値を vij もしくは vijk

• 調性概念は音楽的要素（特に西洋音楽）の色合いが強く，非音楽家の多くは常に調性を意識して聴とすると，不協和度 (D)，緊張度 (T)，モード感 (M)はそれぞれ以下のように定式化される．

取しているわけではない．

• 調性と色相のマッピングについては，共感覚（色聴）など特殊なケースを除いて4) ，未だ確証は得られておらず，半ば恣意的というのが現状である．
そこで本研究は，調性に代わる楽曲のムードを規定

n−1 X
n−1
X

D=T =XXX

化インタフェース M3 (M-CUBE) の構築を行なった．
和音性の概念を利用することで，非音楽家のユーザに対しても，より直感的でインタラクティブなシステム構成とすることが可能となる．

2. M3 の実現技術

vijk exp[−(i=0 j=0 k=0n−1 n−1 n−1

する要因として，1 つ 1 つの和音がもつ独特の響き（和音性）に注目し，和音性を色彩の違いで表現する可視

vij γ[exp(−αxij ) − exp(−βxij )] (1)i=0 j=0n−1 n−1 n−1

M=XXX
i=0 j=0 k=0zijk 2) ] (2)δ4−vijk (−zijk2zijk) exp[−()] (3)²4

ここで α, β, γ, δ, ² は定数であり，それぞれ順に-0.80, -1.60, -4.00, 0.60, 1.56 である．
2.2 色空間へのマッピング
和音性がもつムード感を色彩で表現するために，3つの指標それぞれを CMYK 色空間へとマッピングし2.1 和音性についての定量的評価法5)

た．協和性は和音構成の幹となる性質であることから，和音性は，2 音の音程（および cent）から規定され不協和度 (D) は明彩に影響する K 軸へと割り当てた．
これにより，不協和度が低い和音は鮮やかな，高い和† 関西学院大学 (Kwansei Gakuin University)

音は濁った色となる．次に緊張度 (T) が高い和音には，

情報処理学会 インタラクション 2008

覚醒度が高いと思われる Y 軸を割り当てた．モード感 (M) は正負の値で軸を二分し，モード感の正方向（明るい長調の和音）には M 軸を，負方向（暗い短調の和音）には C 軸をそれぞれ割り当てた (図 1)．
本研究のポイントは，和音性の定量的評価モデルを適用したことで，連続的な色空間へのマッピングが可能となり，その結果，それぞれの和音がもつ微妙なニュアンスの違いを色彩で表現することが可能となった点である．例えば，C7 (CEGB[) のような和音の場合，長三和音 (CEG) と減和音 (EGB[) のそれぞれの要素が混合することで橙系統の色相として表現される．

図2

M3 (M-CUBE) の表示画面例

キーボード/ファイルから入力された MIDI 信号から和音性の計算を行ない，それぞれの値から割り当てられたカラーで音楽のムード表現する．カラーは入力時刻から波紋のように円周が広がっていき，やがて消える．また円周の最大半径は入力音のベロシティの大きさで決定される．
図1

各和音性指標の CMYK 色空間へのマッピング

4. お わ り に
3. M3 の機能本研究では，新しい和音知覚理論による音楽ムード

システムは Max/Msp/Jitter を用いて実装した．シの定量的な定義を行ない，その定義に基づいたより直ステムは入力和音の MIDI 信号から各和音性の値を計観的な可視化インタフェース M3 の構築を行なった．

算し，割り当てられたカラーのパッチをリアルタイム

今後は，予測補完型の認知モデルを組み込むことで，で出力する．

和声進行に基づいた緊張-解決感についても取り扱い• 同時性調整スライダー（図 2A）たいと考えている．

M3 は最大 6 和音まで入力可能であるが，系列的謝辞 本研究は，科学研究費補助金（若手研究 (スに入力される複数の音について，その同時性の判タートアップ)，課題番号 18800068）の補助を受けて定基準となる時間幅を設定する．

行われました．記して感謝いたします．

• 感覚記憶スライダー（図 2B）
例えば，分散和音におけるモード感がそうである
ように，聴覚的には同時ではないが，心理的には残響しているとみなす時間幅を設定する．

• 入力形態の選択（図 2C）
M3 は MIDI 信号をキーボード (演奏モード) とファイル (聴取モード) の両方から入力することが可能である．キーボード入力の場合はチェックを外し，ファイル入力の場合にはチェックをつける．

• ファイルの操作インタフェース（図 2D）
図 1C をチェックし，M3 をファイル読み込みモードとした場合は，この領域でファイルの操作を行
なう．read ボタンでファイル選択，start ボタンで再生，stop ボタンで停止する．

• 和音カラーの表示画面（図 2E）

参 考

文献

1) “The Shape of Song”[website], URL: www.turbulence.org./Works/song, (2007).
2) “Music Animation Machine”[website], URL:www.musanim.com, (2007).
3) Mardirossian, A. and Chew, E.: Visualizing
Music: Tonal Progressions and distributions,
ISMIR07, (2007).
4) 長田典子, 岩井大輔, 津田学, 和氣早苗, 井口征士：音と色のノンバーバルマッピング-色聴保持者のマッピングルール抽出とその応用-, 信学論 A,Vol.86-A(11), pp.1219–1230 (2003).
5) Cook, N. D. and Fujisawa, T. X.: The Psychophysics of Harmony Perception: Harmony isa Three-Tone Phenomenon, Empirical Musicology Review, Vol. 1, No. 2, pp. 106–126 (2007).