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コンピュータ音楽は、音楽作曲におけるコンピューティング技術の応用であり、人間の作曲家が新しい音楽を作成したり、アルゴリズム作曲プログラムなどを使用してコンピュータが独立して音楽を作成したりするのを支援します。これには、サウンド合成、デジタル信号処理、サウンドデザイン、音の拡散、音響学、電気工学、心理音響学など、新しいまたは既存のコンピュータソフトウェア技術と音楽の基本的な側面の理論と応用が含まれます。[1]コンピュータ音楽の分野は、電子音楽の起源、および20世紀初頭の電子楽器の最初の実験と革新にそのルーツをたどることができます。[2]
歴史
コンピュータ音楽に関する研究の多くは、音楽と数学の関係に基づいており、この関係は古代ギリシャ人が「天体の調和」について説明して以来注目されてきました。
音楽のメロディーは、1950年にオーストラリアで、当初CSIR Mark 1（後にCSIRACに改名）と呼ばれていたコンピュータによって初めて生成されました。アメリカとイギリスの新聞（初期と最近）では、コンピュータがそれ以前に音楽を演奏していた可能性があると報じられていましたが、徹底的な調査により、新聞の報道を裏付ける証拠はなく（一部は推測によるものでした）、これらの話は誤りであることが証明されました。調査によると、コンピュータが音楽を演奏しているのではないかと人々が推測していたのは、おそらくコンピュータが音を出すからだろうと考えられていましたが、[3]実際にそうしたという証拠はありません。[4] [5]
音楽を演奏する世界初のコンピュータは CSIR Mark 1 (後に CSIRAC と改名) で、 1940 年代後半にTrevor Pearceyと Maston Beard によって設計、構築されました。数学者の Geoff Hill は、1950 年代初頭から人気の音楽メロディを演奏するように CSIR Mark 1 をプログラムしました。1950 年に CSIR Mark 1 は音楽の演奏に使用され、デジタルコンピュータがその目的で使用された最初の例となりました。音楽は録音されませんでしたが、正確に再現されています。[6] [7] 1951 年には「Colonel Bogey March」が公開されましたが[8] 、その再現のみが存在します。ただし、CSIR Mark 1 は標準的なレパートリーを演奏し、 Max Mathewsが行ったように、現在のコンピュータ音楽の実践である音楽的思考や作曲の練習を拡張するためには使用されませんでした。
イングランドで演奏された最初の音楽は、1951年後半にクリストファー・ストレイチーがフェランティ・マーク1でプログラムした英国国歌の演奏だった。その年の後半には、 BBCの放送局によって3曲の短い抜粋がそこで録音された。国歌、「Baa, Baa, Black Sheep」、「In the Mood」である。これは、CSIRACの音楽が録音されなかったため、コンピューターで音楽を演奏した最古の録音とみなされている。この録音はマンチェスター大学のサイトで聞くことができる。[9]クライストチャーチのカンタベリー大学の研究者は、2016年にこの録音をデクリックして復元し、その結果はSoundCloudで聞くことができる。[10] [11] [6]
1950年代のさらなる2つの大きな進歩は、コンピュータによるデジタルサウンド合成の始まりと、機械的な再生を超えたアルゴリズム作曲プログラムの始まりでした。他の先駆者たちの中でも、音楽化学者のレヤレン・ヒラーとレナード・アイザックソンは、1956年から1959年にかけて一連のアルゴリズム作曲の実験に取り組み、1957年に弦楽四重奏のためのイリアック組曲の初演を実現しました。[12]ベル研究所のマックス・マシューズは、影響力のあるMUSIC Iプログラムとその後継プログラムを開発し、1963年にサイエンス誌に発表した記事を通じてコンピュータ音楽をさらに普及させました。[13]デジタル合成に取り組んだ最初のプロの作曲家はジェームズ・テニーで、彼はベル研究所でマシューズのMUSIC IIIシステムを使用して、 Analog #1 (Noise Study) (1961)から始まる一連のデジタル合成および/またはアルゴリズム作曲作品を制作しました。[14] [15] 1964年にテニーがベル研究所を去った後、作曲家のジャン＝クロード・リセが後任となり、楽器の音色の合成に関する研究を行い、リトルボーイのコンピュータ組曲（1968年）を作曲した。
初期のコンピュータ音楽プログラムは、通常、リアルタイムでは動作しませんでしたが、CSIRACとFerranti Mark 1の最初の実験ではリアルタイムで動作しました。1950年代後半からは、プログラミングがますます洗練され、数分間の音楽を生成するために、数百万ドルのコンピュータで数時間または数日実行されるようになりました。[16] [17]これを回避する1つの方法は、アナログシンセサイザーをデジタル制御する「ハイブリッドシステム」を使用することであり、その初期の例としては、Max MathewsのGROOVEシステム（1969年）やPeter ZinovieffのMUSYS （1969年）があります。
これまで部分的使用は、音の本質と形態に関する音楽研究に利用されてきた（説得力のある例としては、米国イリノイ州アーバナのヒラーとアイザックソン、パリのヤニス・クセナキス、イタリアのフィレンツェのピエトロ・グロッシの研究が挙げられる）。[18]
1967年5月、イタリアで最初のコンピュータ音楽の実験がフィレンツェのS 2F Mスタジオ[19]でゼネラル・エレクトリック・インフォメーション・システムズ・イタリアとの共同で行われた。[20] オリベッティ・ゼネラル・エレクトリックGE 115（オリベッティSpA ）はグロッシによって演奏機として使用され、これらの実験のために3つのプログラムが用意された。プログラムはフェルッチョ・ズリアン[21]によって書かれ、ピエトロ・グロッシによってバッハ、パガニーニ、ウェーベルンの作品を演奏し、新しい音響構造を研究するために使用された。 [22]
1960年代から1970年代にかけてジョン・チョウニングが行ったFM合成に関する研究により、はるかに効率的なデジタル合成が可能になり、 [23]最終的には1983年に発売された手頃な価格のFM合成ベースのヤマハDX7 デジタルシンセサイザーの開発につながりました。 [24]
興味深い音は、耳に新鮮さを持続させる流動性と変化性を備えていなければなりません。コンピューター音楽では、この微妙な要素は、スコアの詳細を必要とする項目の数と、音のこの詳細を実現するために楽器が行う必要がある解釈作業の量の両方において、高い計算コストで得られます。[25]
日本で
日本におけるコンピュータ音楽の実験は、1962年に慶応大学の関根教授と東芝の技術者の林がTOSBAC [jp]コンピュータで実験したときまで遡る。その結果、イリアック組曲に影響を受けたTOSBAC組曲という曲が生まれた。その後の日本のコンピュータ音楽作品には、大阪万博で発表された江崎健二郎の曲や、音楽評論家の武田明道による「パノラミック・ソノーレ」（1974年）などがある。江崎は1970年に「現代音楽とコンピュータ」という記事も発表している。それ以来、日本のコンピュータ音楽の研究は主にポピュラー音楽の商業目的で行われてきたが、1970年代にはより本格的な日本のミュージシャンの中にはフェアライトなどの大型コンピュータシステムを使用した者もいた。[26]
1970年代後半には、マイクロプロセッサベースのシステムでアナログシンセサイザーを制御するローランドMC-8マイクロコンポーザーなどのシステムが1978年に発売され、これらのシステムが商品化されました。 [26] ヤマハDX7に加えて、安価なデジタルチップとマイクロコンピュータの出現により、コンピュータミュージックのリアルタイム生成への扉が開かれました。[24] 1980年代には、 NEC PC-88などの日本製パーソナルコンピュータにFM合成サウンドチップが搭載され、ミュージックマクロ言語（MML）やMIDIインターフェースなどのオーディオプログラミング言語が搭載され、ビデオゲームミュージック、つまりチップチューンの制作に最もよく使用されました。[26] 1990年代初頭までに、マイクロプロセッサベースのコンピュータの性能は、より一般的なプログラムとアルゴリズムを使用してコンピュータミュージックをリアルタイムで生成できるレベルに達しました。[27]
進歩
コンピュータの性能とデジタルメディアを操作するソフトウェアの進歩は、コンピュータ音楽の制作と演奏方法に劇的な影響を与えました。現在のマイクロコンピュータは、さまざまなアルゴリズムとアプローチを使用して非常に高度なオーディオ合成を実行できるほど強力です。コンピュータ音楽のシステムとアプローチは今やどこにでもあり、音楽制作のプロセスにしっかりと組み込まれているため、私たちはほとんど気に留めません。コンピュータベースのシンセサイザー、デジタルミキサー、エフェクトユニットは非常に一般的になり、音楽の制作と録音にアナログ技術ではなくデジタル技術を使用するのは例外ではなく標準となっています。[28]
研究
研究者たちがコンピュータベースの新しい興味深い合成、作曲、演奏のアプローチを追求し続けているため、コンピュータ音楽の分野では活発な活動が行われています。世界中には、コンピュータと電子音楽の研究と調査の分野に特化した組織や機関が数多くあり、その中には CCRMA (米国スタンフォード大学の音楽と音響に関するコンピュータ研究センター)、ICMA (国際コンピュータ音楽協会)、C4DM (デジタル音楽センター)、IRCAM、GRAME、SEAMUS (米国電子音響音楽協会)、CEC (カナダ電子音響コミュニティ)、そして世界中の多数の高等教育機関が含まれます。
コンピュータによって作曲され演奏される音楽
その後、ゴットフリート・ミヒャエル・ケーニッヒやヤニス・クセナキスなどの作曲家は、楽譜だけでなく作曲の音もコンピュータで生成しました。ケーニッヒは、自身の連続作曲の実践を一般化したアルゴリズム作曲プログラムを制作しました。これは、数学的抽象化を使用し、音楽的にどこまで探求できるかを調べたクセナキスの作品とはまったく同じではありません。ケーニッヒのソフトウェアは、数式の計算を音楽記譜法を表すコードに変換しました。これは手動で音楽記譜法に変換でき、その後、人間の演奏者が演奏できます。彼のプログラム Project 1 と Project 2 は、この種のソフトウェアの例です。後に、彼は同じ種類の原理を合成の領域に拡張し、コンピュータが直接音を生成できるようにしました。SSP は、この種の機能を実行するプログラムの例です。これらのプログラムはすべて、1970 年代にユトレヒトの音響学研究所でケーニッヒによって制作されました。 [29] 2000年代にアンドラニク・タンギアンは、リズムカノンとリズムフーガの時間イベント構造を決定するコンピュータアルゴリズムを開発し、それを「手動で」コンピュータで演奏されるハーモニック作曲アイネ・クライネ・マトムジークIとアイネ・クライネ・マトムジークIIに仕上げました。[30] [31]楽譜と録音については[32] を参照してください。
人間の演奏者による演奏のコンピューター生成スコア
コンピュータは、モーツァルトのような過去の偉大な作曲家の音楽を模倣する試みにも使われてきました。この技術の現在の推進者はデイビッド・コープで、彼のコンピュータプログラムは他の作曲家の作品を分析して同様のスタイルの新しい作品を生み出します。コープの最も有名なプログラムはエミリー・ハウエルです。[33] [34] [35]
スペインのマラガ大学の研究プロジェクトであるMelomicsは、編集や演奏のために複雑で複数の楽器を使った楽曲を作曲するIamusというコンピュータ作曲クラスターを開発した。発足以来、Iamusは2012年にIamusというフルアルバムを作曲しており、New Scientist誌はこれを「コンピュータで作曲され、フルオーケストラで演奏された最初の大作」と評した。[36]このグループはまた、開発者がこの技術を利用するためのAPIを開発し、ウェブサイトで楽曲を公開している。
コンピュータ支援アルゴリズム作曲
コンピュータ支援アルゴリズム作曲 (CAAC、発音は「シーアック」) は、アルゴリズム作曲技術をソフトウェアに実装して使用することである。この名称は、継続して使用するには曖昧すぎる 2 つの名称の組み合わせから派生したものである。コンピュータ支援作曲という名称には、生成アルゴリズムを使用するという具体性が欠けている。記譜ソフトウェアやシーケンス ソフトウェアで作成された音楽は、コンピュータ支援作曲と簡単に見なすことができる。アルゴリズム作曲という名称も同様に、特にコンピュータの使用を指定していない点で、広義すぎる。コンピュータ支援ではなくコンピュータ支援という用語は、コンピュータ支援設計と同じように使用される。[37]
機械による即興
機械即興演奏は、既存の音楽素材に即興演奏を作成するためにコンピュータ アルゴリズムを使用します。これは通常、ライブまたは録音済みの既存の音楽から抽出された音楽フレーズを巧みに組み合わせることによって行われます。特定のスタイルで信頼性の高い即興演奏を実現するために、機械即興演奏は機械学習とパターン マッチングアルゴリズムを使用して既存の音楽例を分析します。次に、結果として得られたパターンを使用して、元の音楽の「スタイル」で新しいバリエーションを作成し、スタイルの再注入の概念を開発します。これは、既存の音楽例の分析を実行せずにアルゴリズム作曲を使用して新しい音楽を生成するコンピューターを使用した他の即興演奏方法とは異なります。[38]
統計的モデリング
スタイルモデリングとは、データから重要なスタイルの特徴を捉える音楽表面の計算表現を構築することである。パターン辞書や繰り返しの観点から冗長性を捉えるために統計的アプローチが使用され、これらは後で再結合されて新しい音楽データを生成する。スタイルのミキシングは、異なるスタイルの複数の音楽例を含むデータベースを分析することによって実現できる。機械即興は、ヒラーとアイザックソンの弦楽四重奏のためのイリアック組曲（1957年）やクセナキスのマルコフ連鎖と確率過程の使用に始まった統計モデリングの長い音楽の伝統に基づいている。現代の方法には、増分解析、予測サフィックスツリー、文字列検索などにロスレスデータ圧縮を使用することが含まれる。 [39]スタイルのミキシングは、複数の音楽ソースから得られたモデルをブレンドすることによって可能になり、最初のスタイルのミキシングは、S.ドゥブノフがジェンセン・シャノン共同ソースモデルを使用してNTrope Suiteの作品で行った。[40]その後、ファクターオラクルアルゴリズム（基本的にファクターオラクルは線形時間と空間で増分的に構築された有限状態オートマトンです）[41]の使用がアサヤグとドゥブノフ[42]によって音楽に採用され、スタイルの再注入を使用するいくつかのシステムの基礎となりました。[43]
実装
統計的スタイルモデリングの最初の実装は、Open MusicのLZifyメソッドでした。 [ 44]その後、LZ増分構文解析をマルコフモデルで解釈し、それをリアルタイムスタイルモデリングに使用するインタラクティブなマシン即興を実装したContinuatorシステムが続きました。[45] 2002年にSony CSL ParisのFrançois Pachetによって開発されました。 [46] [47] Factor Oracleマシン即興のMatlab実装は、 Computer Auditionツールボックスの一部として見つけることができます。Factor Oracleマシン即興のNTCC実装もあります。[48]
OMax は IRCAM で開発されたソフトウェア環境です。OMax はOpenMusicと Max を使用します。これは、Gerard Assayag とShlomo Dubnovが行ったスタイルモデリングの研究と、 Ircam Music Representations グループのG. Assayag、M. Chemillier、G. Bloch (別名OMax Brothers ) によるコンピューターによる即興演奏の研究に基づいています。 [49] ファクターオラクルでオーディオ信号をモデリングする際の問題の 1 つは、連続値から離散アルファベットへの特徴のシンボル化です。この問題は、Python 実装として利用可能な Variable Markov Oracle (VMO) [50]で、最適または最も有益な表現を見つけるための情報率基準を使用して解決されました。[51]
人工知能の活用
人工知能を利用して新しいメロディーを生成したり、[52] 既存の音楽をカバーしたり、 [53]アーティストの声を複製したりする行為は、音楽業界に混乱をきたしていると報告されている最近の現象である。[54]
ライブコーディング
ライブコーディング[55]（「インタラクティブプログラミング」、「オンザフライプログラミング」、「ジャストインタイムプログラミング」とも呼ばれる）は、パフォーマンスの一環としてリアルタイムでソフトウェアを作成するプロセスに付けられた名前です。最近では、ライブコーディングを行う人がしばしば感じる、ラップトップミュージシャンにはライブで演奏するミュージシャンのようなカリスマ性や活気が欠けているという、より厳密な代替手段として検討されています。[57]
参照
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