アーキテクチャ
音楽用語の読み替え
このページでは音楽用語をデータモデル上の用語として使います。声部は旋律ストリーム、和声は時間に沿った和音プラン、形式は作曲テンプレートです。短い定義はエンジニアのための音楽用語入門にまとめています。
概要
MIDI Sketch Bachとは？
MIDI Sketch Bach は、機械学習ではなく規則ベースの作曲によってバロック風器楽曲の MIDIを生成するアルゴリズム作曲エンジンです。すべてのノートは和声プランと対位法制約によって決定され、あらゆるDAW にインポートできる編集可能な MIDIを生成します。
C++の作曲エンジンがWebAssemblyにコンパイルされ、その上にJavaScript APIが載っています。
作曲エンジン
単一のコンポーザーサブシステムがすべての形式を処理します。ジャンルごとに別々のジェネレータを持つのではなく、各形式を和声プラン上のボイスインテントのレイアウトとして表現し、そのレイアウトを埋め、検証し、レンダリングします。テクスチュア（声部数・拍子・基準長）は形式が決定し、声部数オプションは存在しません。
ボイスインテントと和声プラン
ボイスインテントは、ある小節範囲で一つの旋律ストリームに割り当てる役割です。主題、応答、グラウンドバス、音型などが該当します。和声プランは、候補探索が従う和音のロードマップです。
パイプラインは次のとおりです。
- 作曲リクエスト — 設定を解決・検証し、シードを解決し、形式から声部数/拍子/長さを固定。
- 形式ディレクター — 形式別のボイスインテント（主題、グラウンド、定旋律、音型、変奏）を小節スパンに割り当て。
- 候補探索 — 和声プランに対する拍ごと・和声音固定のノート選択。
- ルール検証器 — 対位法・構造の検査、即時失敗。
- レンダラー — 声部をトラックへ。
- 装飾と表現 — 決定論的な後処理。
Composer::run()の外に置かれ、公開生成経路から呼び出される。 - MIDI ライター — 調の移調と標準 MIDI ファイル出力。
段階ごとの詳細は生成パイプラインを参照してください。
デザイン値のアーク
構造は固定のデザインアーク — 提示 → 展開 → クライマックス（スパンの約80%）→ 解決 — に従い、密度・音域・ベロシティの段階を制御します。アークは形式の性質であり、シードごとに探索されるものではないため、出力は音楽的に整い再現可能に保たれます。
密度、音域、ベロシティ
密度は一定範囲にどれだけ多くの音があるかです。音域は低音・高音のような高さの範囲です。ベロシティはMIDIの音の強さです。アークはこれらを上下させ、単調な音列ではなくフレーズ感のある出力にします。
形式ファミリー
形式ディレクターはいくつかのレイアウトファミリーを処理します。
- フーガ系（
fugue、prelude_and_fugue、toccata_and_fugue、fantasia_and_fugue） — エピソードを伴う主題/応答の提示。 - グラウンドバス変奏（
passacaglia、chaconne、goldberg_variations） — 不変のバスと連続する変奏サイクル。goldberg_variationsはアリアと音程を広げていくカノンを含む30変奏を構築し、passacaglia/chaconneはサイクルを3/4で展開します。 - 定旋律（
chorale_prelude） — 固定されたコラール線と対位法声部。 - 線的/音型（
trio_sonata、cello_prelude） — 相互作用する声部、または連続的な音型。
決定論性
エンジンは完全に決定論的です。同じ設定とシードはバイト単位で同一の出力を生成します。作曲は内部的に C で行われ、指定された調はMIDI ライターでのみ適用されるため、イベント JSON は常にピッチを C で報告し、.mid ファイルは移調されます。
なぜイベントは C のままなのか
内部イベントデータを C のままにすると、異なる調でも検証器の挙動を比較しやすくなります。同じ形式とシードの構造を、最後の移調前の状態で確認できるからです。MIDI ファイル自体は、指定された調で書き出されます。
WASM統合
- 初期化:
init()がWASM モジュールをロードしインスタンス化します。 - メモリ管理:
BachGeneratorがWASM メモリを確保し、destroy()が解放します。 - データ転送: MIDI 出力はWASM メモリからJavaScript の
Uint8Arrayへコピーされ、イベントデータはWASM からシリアライズされてJavaScript でパースされます。