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「音程クイズ」制作

HTMLファイル(や外部の.jsファイル)にJavaScriptのコードをつらつらと書けば比較的簡単にブラウザで動くアプリが作れるということで、最近いくつか作って自分のサイトに公開していますが、Web Audio API を用いれば簡単に音を出すこともできるということで、音程クイズを作りました。リンクはこちら。




見た目はだいたいこんな感じです。「再生」を押すと音が流れ、その音程を答えます。合っていれば「正解!」と表示され、正解例が出ます。間違っていると、不正解であることのみが知らされ、正解例は出ません。分からないときは「正解例を見る」を押すと正解例が表示されます。「問題を更新」で新しい問題に置き換わります。

そのほかにもいくつかのアプリを公開しているので、よかったら暇つぶしに遊んでみてください(自分で暇つぶしに遊んでいます)。このページのプログラミングの欄にあります。現状のラインナップは次の通り:



5平均律と7平均律におけるドミナントモーションやコルトレーンチェンジ

最近、5平均律や7平均律での完全五度や長三度の様子について考察した。
さて、「ドミナントモーション」を、根音が完全五度(周波数比が$2:3$の二音の間隔)下降するもの(四度進行)、という風に広く捉え、それを5平均律や7平均律で考えるとどうなるか見てみよう。

5平均律での完全五度は、音3つ分の隔たりであった(完全四度は音2つ分)。3と5は互いに素だから、$3,6,9,\dots$と3の倍数を考えていくと、$3 \times 5 = 15$で初めて15の倍数になる。すなわち、四度進行を5回行うと初めて元の位置に戻る。図にすると以下の通り(5平均律に現れる5音をドレミソラで代用した)。


また、7平均律での完全五度は、音4つ分の隔たりであった(完全四度は音3つ分)。この場合も、4と7は互いに素だから、四度進行を7回行って初めて元の位置に戻る。図にすると以下の通り(7平均律に現れる7音をドレミファソラシで代用した)。




ところで、以前、「元のオーダーとネガティブハーモニーの拡張」という記事で、12平均律での4度進行や、いわゆる「裏コード」による半音下降の進行などは、
同じ音程の移動を繰り返し行っていくと12回目で初めて元の位置に戻る
という特徴を持っているということに言及した。1や5や7や11は12と互いに素だということでもある。

このような意味では、5平均律も7平均律も12平均律も、ドミナントモーションは同じような性質、すなわち繰り返していくとすべての調を一度ずつ巡って元の位置に戻ってくるという性質を持っていることになる。


一方、そうではない(オーダーが12ではない)音程について考えると、状況は変わる。

例えば有名なコルトレーンチェンジは長三度離れた調へ移調することを繰り返すものだが、長三度は半音4つ分であり、4を3倍すると12になるから、長三度離れた調への移調は3回やるともう元の位置に戻ってしまう。
同様に、コルトレーンの「Central Park West」のような短三度転調だと4回で元の位置に戻る。
このように、12平均律では、同じ音程の関係にある調への転調を繰り返したとき、すべての調を一巡せず、12より少ない回数で元の位置に戻ってくるものがたくさん存在する。

しかし、5平均律や7平均律では、そのようなことは起こらない。5や7は素数だから、1,2,3,4はすべて5と互いに素だし、1,2,3,4,5,6はすべて7と互いに素だから、四度進行や「半音」進行に限らず、すべての音程が、「繰り返していくとすべての調を一度ずつ巡って元の位置に戻ってくる」という性質を持っている。


よって、12平均律の時には、これをドミナントモーションのような強い進行感を持った進行の特徴づけに用いることができるという仮説を立てることができたが、5平均律や7平均律ではそのようなことは言えない。

また、5平均律や7平均律では「移調の限られた旋法」「シンメトリカルスケール」を考えることもできないし、いわゆる「コルトレーンチェンジ」や「中心軸システム」を考えることもできない。

これは5,7だけでなく、13平均律や17平均律、19平均律など、"素数"平均律であればすべてに言えることである。

7平均律のメジャーコード

以前の記事で、5平均律ではメジャーコードとしてどのような音の集まりを選ぶのが妥当かについて書いた。ここでは同じ議論を7平均律について用いてみる。


$0, 1/7, 2/7, 3/7, 4/7, 5/7, 6/7$の中から、$\log_{2} 1.5 = 0.58496250\dots, \log_{2} 1.25 = 0.32192809\dots$に近いものをそれぞれ選びたい。

$4/7 = 0.571428571428\dots$であるから、$\log_{2} 1.5$には$4/7$が一番近い。また、5平均律のときは$3/5 = 0.6$を選んだから、これは純正な完全五度より広かったが、7平均律で$4/7$を選ぶと今度は純正なものより狭いということになる。また、誤差はこちらの方がわずかに小さい。

5平均律のメジャーコード

5平均律は、インドネシアの民族音楽、ガムランで用いられるある音階などに見出されるらしい。12平均律での話をある意味合いで敷衍して、5平均律について考えてみたい。




まず平均律を考える前提の話をまとめる。

音程、つまり音高の差は、周波数の比に対応する。すなわち、周波数がそれぞれ$a,b,c,d$の4音A,B,C,Dがあったとき、AB間の音程とCD間の音程が等しい、ということは、$b\div a=d\div c$となることである。

1オクターブ離れた音どうしは、周波数比が1:2の関係にあることが分かっている。よって、たとえば周波数が$x$である音と$2x$である音の間のオクターブをちょうど2等分したければ、$y\div x=2x\div y$となるような$y$が周波数であるような音を持ってくればよい。これを計算すると$y=\sqrt{2}x$となる。3等分、4等分...としていきたければ、ルート(=二乗根)ではなく三乗根、四乗根...を用いればよい。
このように等分する利点は、移調が容易であるという点である。特に鍵盤楽器などは、調が変わるたびにいちいち調弦をするのはかなり大変なので、音程の間隔が等間隔だとうれしい。

一方で、ある音(基音と呼ぶ)の倍音と呼ばれる音は、周波数が基音の整数倍の音たちである。すなわち、周波数が$x$である音を基音とすると、周波数が$x,2x,3x,4x,\dots$であるような音を倍音と呼ぶ。
倍音は、楽器で基音を鳴らしたときにその中に自然に見出されたり、お互いにうなることなく響き合ったりして、響きの美しさの点で重要な音である。

ここで、倍音の間の周波数比はすべて有理数(整数$\div$整数という形で書ける数)で、一方2の累乗根は一般に無理数(整数$\div$整数では書けない数)だから、1オクターブをどんなに細かく等分しても、(1,2,4,8,16,32,...倍以外の)倍音を正確に鳴らすことはできない。
だから、適宜近い音を選んでお互いにすりあわせていく必要がある。

ハーフディミニッシュについて 2

この記事では、ハーフディミニッシュに 9th を付け加えるとしたらどの音がふさわしいのかについて、考えたことを書く。


一般に 9th には♭9、♮9、♯9の3つの選択肢があることになっているが、このうち♯9はハーフディミニッシュのm3rdの音とかぶるので、考えないことにする。

すると選択肢は♭9か♮9の二種類ということになる。


どちらを選択するのがよいかの一つの判断材料として、この記事で見たように、ハーフディミニッシュがダイアトニックコードとして現れる場合にどの位置に現れるのかを思い出し、そのときのスケール上の音を選ぶことにしてみる。
ダイアトニックコードとしてハーフディミニッシュが現れるのは、
メジャースケールのVII∅7
ナチュラルマイナースケールのII∅7
ハーモニックマイナースケールのII∅7
メロディックマイナースケールのVI∅7、VII∅7
の5種類である。

ハーフディミニッシュについて 1

いわゆるハーフディミニッシュという和音にはいろいろ面白いことがあるので、思いついたことを何回かに分けて記したいと思う。


まず、ハーフディミニッシュとは、根音と、根音から短三度、減五度、短七度の音程にある音を集めてきた4和音のことで、マイナーセブンスの和音から五度の音を半音下げることで得られるので、マイナーセブンスフラットファイブともよく言われる。たとえばDを根音とすると:

和音や音程にスケールを当てはめるときの「柔軟性」について1

以前、『ある音群を含むメジャースケールの見つけ方について』という記事を書きました。

そこでは、メジャースケールというものを、五度圏での連続した7音とみなすことで(下図)、


たとえば Cメジャーの和音(C,E,G)を含むメジャースケールは、以下の三つ(F Major、C Major、G Major)のみであるということを述べました。

クセナキスの「UPIC」について

昨日の記事の続きです。

20世紀の作曲家に Iannis Xenakis (ヤニス・クセナキス)という人がいます。
音楽と数学と建築を学び、幅広く創作活動を行った人物ですが、クセナキスが1970年代に開発した、一定の入力にしたがって音源を生成するコンピュータに、UPIC というものがあります。
UPIC における入力は、いわゆるピアノロールを拡張したようなもので、縦軸が音高、横軸が時間を表している平面にいくつかの曲線を描くと、それが音となって出力されます。ここで、縦軸は連続的な値をとることができ、その点で DAW などのピアノロールとは異なります。
また、音高以外に、音色や音量も制御できたようですが、それらは描く線の種類など、できあがる曲線そのものとは関わらない部分でコントロールされているようです。

UPIC を用いて作曲された曲のうちの一つ、Mycenae Alpha という曲の動画のリンクを貼ります。

音楽のモデル化全般について

「音楽」を抽象的にモデル化して考えるということは、日々、様々なレベルで行われている、というか、人間はそのようなことを介さなければ「音楽」を思考に落とし込むことができないと思われる。
ここで、抽象的にモデル化というのは、なにかあらかじめ与えられた変数(パラメータ)の組のようなものがあって、その個々の変数がどのような値を取っているか、ということのみに着目し、それ以外の要素は忘れ去るということである。

たとえば、音高と、発音、消音のタイミングのみに着目するというのは最も想像しやすいモデル化の方法であろう。DAWで打ち込むときのピアノロールがまさにこの発想であって、ここでは変数は、離散的な「音高」と、「時間」の二つである。
ここに加えて、音の強さや、音色(これは変数として処理するのはそれ以外のものに比べて難しいだろう)など、変数を増やしていけば、それだけ精密に「音楽」を書き表すことができる。変数のような発想とはすこしずれるにせよ、「五線譜」もモデル化の一種である。

移調と群作用2

先日の記事の続きです。


まず先日の記事の内容を軽く要約します。
「群」とは、何らかの「変換」を集めてきたようなものです。
そして、群の「作用」とは、その変換が具体的にどのように作動するかを指定したものです。


たとえば、前の記事では、「群」として、「0から11までの数字全体」を用意しました。これを$G$と書くことにします。($G$の要素はただの数字と区別するために上に横棒をつけて$\bar{0},\bar{1}$のように表しました。)
そして、$G$の各要素$\bar{g}$に対して、$\bar{g}$は「音を半音$g$個分上に動かす」という風に定め、これによって、$G$の、音全体の集合$T$への「作用」が定まります。
また同様に、$T$の部分集合全体の集合(=和音やスケールなど、「音の集まり」の集合)$\mathcal{P}(T)$に対しても、$G$の作用が定まります。

例えば、$\bar{4}$という$G$の要素を、$C^{\#}$という$T$の要素に作用させると、$C^{\#}$を半音4つ分上に上げた音、$F$が得られます。これは$\bar{4} \cdot C^{\#} = F$というように書かれます。

移調と群作用1

群とその作用という数学的な概念を用いて「移調」を言い換えてみたいと思います。
これによって特に新たな知見が得られるかどうかは分かりませんが、一つの思考の整理方法として提示します。


群と作用の定義についてはここで書くと長くなるので、Wikipedia の記事へのリンクを貼っておきます。
群 (数学) - Wikipedia
群作用 - Wikipedia


さて、以下、位数12の巡回群$\mathbb{Z}/12\mathbb{Z}$を短く$G$と書くことにします。
$G$の元を、上に横線をつけて、$\bar{0},\bar{1},\bar{2}, \dots, \bar{11}$で表します。

それと別に、12個の元からなる音の集合$T = \{ C, C^{\#}, D, D^{\#}, E, F, F^{\#}, G, G^{\#}, A, A^{\#}, B \}$を用意します。


このとき、「移調」は、$G$の$T$へのある作用と捉えることができます。

ある音群を含むメジャースケールの見つけ方について

メジャースケールの成り立ちをそれらしく説明する方法はおそらく何通りもあり、そのうちどれが一番妥当か、などという議論にはそこまで意味はないと思いますが、そのうちの一つとして、「完全五度を6回くりかえしてできる音列(の並び替え)」というとらえ方があると思います。


すなわち、たとえばFの音から順番に完全五度ずつ上昇していくと、

F→C→G→D→A→E→B→...

という風になり、これを途中でやめずに続ければちょうど12回目でFに戻るわけですが、Bでやめておけば、ここまでに現れた7つの音がCメジャースケールを成します。


5度圏の中に図として表せば以下の通りです。

ある音列を含むシンメトリカルスケールの簡潔な表記

数式を用いた音の集合の表記の話題です。この記事の続きになります。

少し話を整理します。まず、音全体の集合を$T$とおきました。すなわち、
\[
T = \{ C, C^{\#}, D, D^{\#}, E, F, F^{\#}, G, G^{\#}, A, A^{\#}, B \}
\]です。

また、$T$の要素を、「長三度離れている音どうしは同じグループに属する」というルールで分別したものを$T_{\mathrm{AUG}}$と書いていました:
\[
T_{\mathrm{AUG}} = \{ \{C, E, G^{\#}\}, \{C^{\#}, F, A\}, \{D, F^{\#}, A^{\#}\}, \{D^{\#}, G, B\} \}
\]これは4つの要素からなる集合です。

そして、$T$から$T_{\mathrm{AUG}}$へ、自然な写像$p_{\mathrm{AUG}}$を定義しました。これは、「音に対して、その音を含むグループを対応させる写像」です。


さて、ここでは次のような問題を考えます。
あるコードが与えられたとき、そのコードを含む最も小さいシンメトリカルスケールは何か?

ショパン『幻想ポロネーズ』に登場するディミニッシュスケール 1

ショパンの楽曲には、様々な意味で、ジャズのアドリブにも通じるような面白い音使いが随所に現れていると思います。特に、ディミニッシュにおけるモチーフの機械的な展開はとても興味深い上にバリエーションも豊富で、かつショパンに特有の香りも感じさせてくれ、ショパンの作品を特徴付けるものの一つになっていると言えるかもしれません。


この記事ではそのようなものの中から、モチーフの展開とは少し違いますが、いわゆる「ディミニッシュスケール」があからさまに現れている箇所を扱います。

ディミニッシュスケールはシンメトリカルスケールの一種で、そのような文脈での使用はメシアンら以降に顕著なのかもしれませんが、ディミニッシュスケール自体はもっと以前、たとえばショパンの作品にも数多く登場します。

ショパンの晩年の作品、『幻想ポロネーズ 変イ長調 Op.61』の128小節目からの4小節間は下のようになっています(エキエル版を元に Finale で打ち込んでいます)。


該当箇所を弾いたものです↓

A Child is Born と ネガティブハーモニー

A Child is Born というスタンダードの冒頭のコード進行は

BbM | Ebm/Bb | BbM | Ebm/Bb

となっています。Ebm のところは Ebm6 = Cm7(b5) としてもよいでしょう。
この進行について一つ言えることを記したいと思います。


突然ですが、通常のドミナント進行、たとえば G7→C という進行の音程の関係を全て上下ひっくり返して「ネガティブ側」にうつしてみると、IIm7(b5)→Im となります。

つまり、G7→Cは下の図のような進行ですが:


これの音程の関係を全て上下逆転させれば下のようになります:


ここで、P4は完全四度、M3は長三度、m3は短三度などを表しています。half tone は半音です。

よって、たとえば Dm7(b5)→Cm のような進行は、「ポジティブ側」のドミナント進行に比するようなある種重要な和音進行だと言えます。


Ab-Bb-C のような進行について

主にフュージョン以降のジャズなどで、Ab→Bb→C (全てメジャー)のような進行をよく見る気がします。

たとえば Kenny Garrett の有名な"Sing a Song of Song"。



これは E C D E という進行です。トライアド以外の音を入れるならばトニックのところをすこしブルージーにして E7 CM7(#11) D7 E7 のようにするのをよく聴く気がしますが、そこはいろいろな選択肢があるでしょう。

また、Maria Schneider の"Journey Home"にもそのような進行はたくさん出てきます。
たとえば下の動画の3'58''からのbackgroundなどはその進行のオンパレードです(D→E→F#、G→A→B)。




その他にも探せばたくさんあるはずです。

分析するならば、ある種のサブドミナントマイナーということになるのだと思います。すなわち、Cのキーでいうと、C minor のダイアトニックコードからの借用です。
少し違う言い方をして詳しく書くと、
C minor の平行調である Eb Major のサブドミナント→ドミナントである Ab→Bb をやったのち、Eb に解決せず、Ebの6度の和音であるCmに解決...と見せかけて、Cmにも解決せずに同主長調のトニックである C Major に解決する
という言い方ができると思います。



また、中心軸システムのようなものを持ち出すともっと単純に言うこともできます。この記事で述べたように、中心軸システムでの和音の役割は以下の図に集約されます。


中心軸システムの図


短三度ずつ離れた和音どうしは同じ機能を有するといういわゆる「(バルトークの)中心軸システム」について以前軽く記事にしましたが、ここではそれを図で分かりやすく表したいと思います。なお、ここでの話は基本的には書籍『バルトークの作曲技法』(エルネ・レンドヴァイ著、谷本一之訳、全音楽譜出版社、1978)に依っています。


まず、五度圏(circle of fifth)を考えます。Cを一番上に持ってきて、時計回りに1つ進むごとに完全五度上がるようにすると、図は下のようになります。


いまキーが C だったとします。このとき、Cはトニック(T)、Gはドミナント(D)、Fはサブドミナント(S)です。
また、Cの平行調であるA (minor)はトニック(T)であるとすると、同様に、Fと平行関係にあるDはサブドミナント(S)、Gと平行関係にあるEはドミナント(D)と捉えられます(このあたりは平行調の概念を持ち出さなくてもよいかもしれません)。

ここまでの様子を図にすると下の通りです:


この図を見ると、S-T-Dのパターンが繰り返されていることに気づきます。この繰り返しを五度圏全体に拡張すると、いわゆる中心軸システムと呼ばれるものが見えてきます。

Kreisler 編曲の Londonderry Air (Danny Boy) について

Danny Boy という曲はセッションでもよく演奏されますが、元々は Londonderry Air というアイルランド民謡であり、ヴァイオリニストの Kreisler はそれに Farewell to Cucullain という題をつけて演奏しています。



僕はジャズを聴く前からこの曲の Kreisler 本人による演奏がとても心に染みいるようで大変好みで、また、この編曲もとても美しいと思っていましたが、この曲が「Danny Boy」としてスタンダード曲集に載っているのを見たり、それを用いてセッションを行ったりしたあとに考えると、この編曲はそれ自体かなり洗練されていて、いつ弾いてもとても心地が良いですし、ソロピアノなどへもかなり応用が出来そうです。

ヴァイオリンとピアノに加えてチェロも入っているトリオの譜面ならば imslp から無料でダウンロードもできます。


販売されている譜面を堂々と載せて議論するのははばかられるので、この中から、テーマの8小節目の進行にだけ着目したいと思います。

トリオ版では以下のようになっています(上の動画のものとはボイシングが異なります)。