Data Mapping / データマッピング

このページではあるデータをアルゴリズムに基づいて別のデータに置き換えることで、新たなデータを生み出すアプローチを紹介します。これはテキストを音楽にしたり、株価や太陽の黒点の情報など様々な音楽以外のデータを作曲に利用するようなアプローチです。

Data Mapping (データマッピング)とは

データマッピングとは、2つの異なるデータを関連づけるための過程を意味します。ソースとなるデータを目的のデータに到達するようにルールを策定します。データマッピングにおいては以下のような手順が踏まれます。

• ２つのデータ間での変形や仲介
• 分析によって２つのデータの関連性を調べる
• データの中から隠れた特性を調べる
• 複雑なデータベースをシンプルなデータベースに移行させる
• マッピングにおいて必要の無いデータを削除したり無視したりする

これは企業間の様々な情報のやり取りなどにも利用されており、ある会社で作成されたデータを別の会社の規定に基づいてフォーマットされた状態のデータになるようにデータマッピングを利用します。このデータマッピングのシステム自体が商品となる場合もあります。

音楽におけるデータマッピング

Medieval Music (The Norton Introduction to Music History)

The Renaissance Reform of Medieval Music Theory: Guido of Arezzo between Myth and History

Arvo Part (Oxford Studies of Composers)

A History of Western Music

Guido d’Arezzo

 

Javaによるテキストデータの解析

public class HelloWorldApp {

public static void main(String[] args) {

byte[] b;

String str = "x";

b = str.getBytes();

System.out.println((int)b[0]);

}

}

上記のJavaのプログラムは文字データを数値化する最も単純なプログラムです。コンパイルし、実行して各文字情報がどのように数値化されていくのかを確かめてください。

テキストデータに含まれる文字のバイトを取得し、数値化しています。上記の写真ではxという文字から120という数値を得ていることがわかります。つまりこのgetBytes()の仕組みが文字データと数値データを繋ぐルール、データマッピングアルゴリズムとなっています。

Max/MSPでの実装

Guidoの技法を参考に、今回のアルゴリズムを組んでおりますが、彼の時代の音楽はモノフォニックです。今の時代に即したホモリズミックなマテリアルを生成するために今回はMax/MSPにおけるJava、mxjオブジェクトでアルファベットのテキストを解析し、対応するピッチをデータマッピングすることで音楽を自動生成するプログラムを構築しています。

mxjで読み込んでいるソース

import com.cycling74.max.*;

public class SpeakTestGloria extends MaxObject implements Executable
{
    private MaxClock cl;
    private static final int MAX_WORD_LENGTH = 16;
    private static final int CHAR_TIME_BASE  = 420;
    private static int[] map = null;
    private String[] txt_atoms = null;
    private int current_word = 0;
    static
    {
	int a,b,c,d,e,f,g;
	a = 48;
	b = 50;
	c = 51;
	d = 53;
	e = 55;
	f = 57;
	g = 58;

	map = new int[]{a,b,c,d,e,f,g,
			(a + 12),(b + 12),(c + 12),(d+12),(e+12),(f+12),(g+12),
			(a + 24),(b + 24),(c + 24),(d-24),(e-24),(f-24),(g-24),
			(a - 12),(b - 12),(c + - 12),(d - 12),(e - 12)};
    };

    public SpeakTestGloria(Atom[] args){
		int[] outlet_types = new int[MAX_WORD_LENGTH +1];
		for(int i = 0; i < MAX_WORD_LENGTH;i++)
	    outlet_types[i] = DataTypes.INT;
		outlet_types[MAX_WORD_LENGTH] = DataTypes.MESSAGE;   
		declareInlets(new int[]{ DataTypes.MESSAGE });
		declareOutlets(outlet_types);
		cl = new MaxClock(this);
    }

    public void setText(Atom[] args){
		txt_atoms = new String[args.length];
		for(int i = 0; i < args.length;i++)
	    txt_atoms[i] = args[i].getString(); 
    }

    public void bang(){
		if(txt_atoms == null){
	    	System.err.println("setText before start");
	    	return;
		}
		cl.delay(0);
    }

    public void execute(){
		byte[] b;
		int len;
		if(current_word >= txt_atoms.length)
	    current_word = 0;
		b = txt_atoms[current_word].getBytes();
		len = b.length;
		if(len >= MAX_WORD_LENGTH)
	    len = MAX_WORD_LENGTH;
		outlet(MAX_WORD_LENGTH, txt_atoms[current_word]);
		
		for(int i = 0; i < len; i++){
	    	outlet(i,map[((int)b[i]) - 97]);
		}
		cl.delay((double)CHAR_TIME_BASE * len);
		current_word++;
    }

    public void stop(Atom[] args){
		cl.unset();
		current_word = 0;
    }

    protected void notifyDeleted(){
    	cl.release();
    }
}

このプログラムはテキスト次第で生成される音楽は全く異なります。ピッチの集合はあらかじめ配列に記述をします。Guidoの時代と同じダイアトニック集合がピッチクラスとして選択されており、音域は最大で3オクターブとなっています。

	int a,b,c,d,e,f,g;
	a = 48;
	b = 50;
	c = 51;
	d = 53;
	e = 55;
	f = 57;
	g = 58;

	map = new int[]{a,b,c,d,e,f,g,
			(a + 12),(b + 12),(c + 12),(d+12),(e+12),(f+12),(g+12),
			(a + 24),(b + 24),(c + 24),(d-24),(e-24),(f-24),(g-24),
			(a - 12),(b - 12),(c + - 12),(d - 12),(e - 12)};
    };

生成されるタイミング、リズムは単語の長さによって変化します。ここでも単語の長さが音化へとデータマッピングされています。

cl.delay((double)CHAR_TIME_BASE * len);

      

という命令が音の長さに関わっている部分です。

下記の映像はJitterなどは使用しておらず、あくまこのような内部的な仕組みで音楽が生成されていることを示すためのデモンストレーションです。 あくまでホモリズミックにMidiノートナンバーに対応した数列が生成されます。これをMIDIデータとしてシンセサイザーを鳴らす事もMax内部で音響合成することも可能です。