src/camidion/chordhelper/music/Music.java

   1 package camidion.chordhelper.music;
   2
   3 /**
   4  * 音楽理論ユーティリティ
   5  *
   6  * Circle-Of-Fifth based music theory functions
   7  *
   8  * @author Copyright (C) 2004-2014 ＠きよし - Akiyoshi Kamide
   9  */
  10 public class Music {
  11         /**
  12          * １オクターブの半音数
  13          */
  14         public static final int SEMITONES_PER_OCTAVE = 12;
  15         /**
  16          * MIDIノート番号と、
  17          * メジャーキー基準の五度圏インデックス値との間の変換を行います。
  18          *
  19          * <p>双方向の変換に対応しています。
  20          * 内部的には、元の値が奇数のときに6（半オクターブ）を足し、
  21          * 偶数のときにそのまま返しているだけです。
  22          * 値は0～11であるとは限りません。その範囲に補正したい場合は
  23          *  {@link #mod12(int)} を併用します。
  24          * </p>
  25          *
  26          * @param n 元の値
  27          * @return 変換結果
  28          */
  29         public static int reverseCo5(int n) {
  30                 return (n & 1) == 0 ? n : n+6 ;
  31         }
  32         /**
  33          * ノート番号からオクターブ成分を抜きます。
  34          * <p>n % 12 と似ていますが、Java の % 演算子では、
  35          * 左辺に負数を与えると答えも負数になってしまうため、n % 12 で計算しても
  36          * 0～11 の範囲を外れてしまうことがあります。そこで、
  37          * 負数の場合に12を足すことにより 0～11 の範囲に入るよう補正します。
  38          * </p>
  39          * @param n 元のノート番号
  40          * @return オクターブ成分を抜いたノート番号（0～11）
  41          */
  42         public static int mod12(int n) {
  43                 int qn = n % SEMITONES_PER_OCTAVE;
  44                 return qn < 0 ? qn + 12 : qn ;
  45         }
  46         /**
  47          * 指定されたMIDIノート番号の音の周波数を返します。
  48          * チューニングは A=440Hz とします。
  49          *
  50          * @param noteNumber MIDIノート番号
  51          * @return 音の周波数[Hz]
  52          */
  53         public static double noteNumberToFrequency(int noteNumber) {
  54                 return 55 * Math.pow( 2, (double)(noteNumber - 33)/12 );
  55         }
  56         /**
  57          * MIDIノート番号の示す音階が、
  58          * 指定された調（五度圏インデックス値）におけるメジャースケールまたは
  59          * ナチュラルマイナースケールの構成音に該当するか調べます。
  60          *
  61          * <p>調の五度圏インデックス値に０（ハ長調またはイ短調）を指定すると、
  62          * 白鍵のときにtrue、黒鍵のときにfalseを返します。
  63          * </p>
  64          *
  65          * @param noteNumber 調べたい音階のノート番号
  66          * @param keyCo5 調の五度圏インデックス値
  67          * @return スケール構成音のときtrue、スケールを外れている場合false
  68          */
  69         public static boolean isOnScale(int noteNumber, int keyCo5) {
  70                 return mod12(reverseCo5(noteNumber) - keyCo5 + 1) < 7 ;
  71         }
  72         /**
  73          * 五度圏インデックス値で表された音階を、
  74          * 指定された半音数だけ移調した結果を返します。
  75          *
  76          * <p>移調する半音数が０の場合、指定の五度圏インデックス値をそのまま返します。
  77          * それ以外の場合、移調結果を -5 ～ 6 の範囲で返します。
  78          * </p>
  79          *
  80          * @param co5 五度圏インデックス値
  81          * @param chromaticOffset 移調する半音数
  82          * @return 移調結果
  83          */
  84         public static int transposeCo5(int co5, int chromaticOffset) {
  85                 if( chromaticOffset == 0 ) return co5;
  86                 int transposedCo5 = mod12( co5 + reverseCo5(chromaticOffset) );
  87                 if( transposedCo5 > 6 ) transposedCo5 -= Music.SEMITONES_PER_OCTAVE;
  88                 return transposedCo5;
  89         }
  90         /**
  91          * 指定の五度圏インデックス値の真裏にあたる値を返します。
  92          * @param co5 五度圏インデックス値
  93          * @return 真裏の五度圏インデックス値
  94          */
  95         public static int oppositeCo5(int co5) {
  96                 return co5 > 0 ? co5 - 6 : co5 + 6;
  97         }
  98 }
  99