Weblog on mebius.tokaichiba.jp

PMXとは、TeXで楽譜を作るパッケージであるMusiXTeXを簡単に使えるようにするツールである。筆者はたまにちょっとした楽譜を書き留めたい時とかにPMXを使うのだが、楽譜のタイトルや作曲者の所に日本語を使えないので、いつも諦めてローマ字で書いていた。

しかし、最近、タイトルを日本語で書いた楽譜を書いて印刷したいことがあった。
MacのGarageBandではタイトルが日本語の楽譜を印刷できることがわかったので、最初はこれで作ろうとしたが、GarageBandで楽譜を入力するのは私にはかなり難しかった。メトロノームの音に合わせてタイミング良くソフトウェアキーボード入力（またはMIDI端子で接続した電子ピアノから入力）した後で微調整するくらいで済むならできそうだが、私にはタイミング良くキーボード入力（鍵盤入力）するのができない。
Webで探すと、pTeXを使えばMusiXTeXで日本語を出せるという情報が多数あり、pTeXはインストール済みだったので、PMXで日本語を使う方法を探すことにした。

改めて、日本語のタイトルと作曲者名を含む、

2 1 3 4 3 4 1 0
0 8 20 0.0

bt
./
Tt
For Elise（エリーゼのために）
%"Für Elise"とするとドイツ語フォント問題が加わる
Tc
Ludwig van Beethoven（ベートーベン）
Ap
r4 rp ( a82 e+ a ) r r4 ( e82 e+ gs ) r r4 ( a82 e+ a ) r r4 /
( e85 ds e ds e b dn c a4 ) r8 ( c- e a b4 ) r8 ( e- gs b c4 ) r2 /

このようなソースコード(test.pmx)を作り、

pmxab test
musixtex test

としてできたPDFを見ると、やはり日本語フォントが出ず、ひらがなとカタカナ部分が消失した。

使用した環境は、Ubuntu系のOSで、apt-getでtexlive-musicとtexlive-lang-japaneseをインストールしたもので、PMXとMusiXTeXのバージョンはそれぞれ2.7.4と0.16、platexやeuptexでは普通に日本語が出る。

Webの情報を頼りに、

pmxab test
euptex test
musixflx test
euptex test
dvipdf test

としてみる（musixtexコマンドはetex, musixfix, etex, dvips, ps2pdfを順に実行するのと等価らしいので、実質etexをeuptexに変えただけ）と、日本語が出たが、日本語のフォントが小さくなった。

これはhttp://kuuku.no.coocan.jp/pub/musixtex/font/index.htmlに答えが書かれており、PMXが悪さをしているらしい。
同ページにて過去のpTeX用の、この問題を解決するマクロ(musixjfn-20080801.tar.gz内のmusixjfn.tex)が提供されているので、これを拾って、test.texの"\input musixtex"の次に"\input musixjfn"を追加してみたら、dvipdfで"dvips: ! invalid char 65288 from font jis"というエラーになった（65288=FF08hは「（」のUnicode）。

upTeXの既定の横書和文フォントのTFM名は
明朝： upjisr-h
ゴシック： upjisg-h
らしいので、musixjfn.texの中身を
jis → upjisr-h
jisg → upjisg-h
と置換してやり直すと、日本語フォントが大きくなった。

これで成功だが、pmxabが出力した.texファイルを編集しないといけないのでは、pmxabを実行する度に.texファイルの編集が必要になり、面倒である。PMXのドキュメント(pmx274.pdf)の"Putting TeX Commands into the PMX File"の所に、\\で始めると.texの上の方に埋め込まれると書かれているので、PMXのソースコードを次のようにしてみると、出力された.tex内の"\input musixjfn"の場所はだいぶ下になったが、上の画像と同じ、望み通りの結果が得られた。

2 1 3 4 3 4 1 0
0 8 20 0.0

bt
./

%日本語フォントのサイズを修正する
\\input musixjfn\

Tt
For Elise（エリーゼのために）
Tc
Ludwig van Beethoven（ベートーベン）
Ap
r4 rp ( a82 e+ a ) r r4 ( e82 e+ gs ) r r4 ( a82 e+ a ) r r4 /
( e85 ds e ds e b dn c a4 ) r8 ( c- e a b4 ) r8 ( e- gs b c4 ) r2 /

先週、我が家の電子ピアノ、Roland HP-145の3つの鍵(C5, C♯5, D5)が下がりっ放しで戻らなくなった。鍵を押すとクッションに当たるのでなく、ガチ、ガチと硬い物に当たる音がして、スピーカーからは通常より小さな音しか出なくなった。

現象が発生した瞬間は見ていないので、直接の原因はわからない。
この電子ピアノは買って21年が経過したが、のべ1,000時間くらいしか使っていない。これの10倍使われた同型機は沢山あると思う。それに、筆者は打鍵圧がかなり弱い（最初にキーがめちゃくちゃ軽いキーボードを使って練習したので、アップライトピアノを弾くとほとんど音が出ないくらいである）。購入後に7回の引っ越しを経たことはあるが、この使い方で何かが折れたり割れたりするとは思えなかった。それに、同時に3つの鍵がおかしくなったので、異物が挟まったのだろうかと思った。

もう古いので、新しい物に買い換えようかとも思ったが、何よりも、まず捨てるのが面倒で億劫である。しかし、そのままだと鍵の位置的に使い物にならない。古すぎて、お金を払って修理してもらう気にはなれない。

Rolandの電子ピアノの鍵を自力で修理したという話は、探せばいくつも見つかったし、大抵の人は簡単に分解したようだったので、やってみることにした。
分解のやり方がなかなかわからず、思いの外時間がかかったが、結果として、ドライバー１本で、5分もあれば分解できることがわかった。
またやるかも知れないので、鍵を修理する為の分解方法をここに控えておく。

1. 天板を開ける
   天面の2つのネジと背面の上部の4つのネジを外して、天板を手前に少しずらすと、外れる。
   
   
2. スライド蓋を外す
   スライド蓋のレールの途中にある、歯車の出入り口（【写真１】、左右両方）と、天面を支える金具（【写真２】、片方でOK）を外すと、スライド蓋を外すことができる。
   【写真１】
   【写真２】
   
   
3. 鍵の上のクッション付きの横棒を外す
   左右それぞれ、１つは上から、１つは下からの２つのネジ（【写真３】）を外す。
   【写真３】
   
   
4. 問題の鍵を外す
   鍵の上部のＵ字部分（【写真４】）を少し広げると外せる。（ただ、折れそうで、かなり恐い。）
   外すと、ハンマーのような部品が見える。
   【写真４】
   
   

鍵を外すと、C♯5の黒鍵のハンマー部品が折れており（【写真５】）、先端の部分が3つの鍵の下に跨るように落ちていた。
【写真５】
折れたハンマー部品を取り除き、多くの人がやっているように、最も使わなさそうな左端の黒鍵（A♯0）のハンマー部品を移植すると、直った。

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

N = 10
np.random.seed(8)
df = pd.DataFrame({
    'A': np. random.randint(10, size=N),
    'B': np. random.randint(10, size=N),
    'C': np. random.randint(10, size=N)
}, index=pd.date_range('2020-09-01', periods=N))
df

	A	B	C
2020-09-01	3	1	5
2020-09-02	4	3	5
2020-09-03	1	9	7
2020-09-04	9	2	9
2020-09-05	5	2	2
2020-09-06	8	6	6
2020-09-07	3	8	9
2020-09-08	8	9	5
2020-09-09	0	3	1
2020-09-10	5	4	6

このような時系列データがあるとし、A列を折れ線グラフ、B,C列を別のグラフに棒グラフで描画したものを、時間軸を合わせて縦に並べたいとする。
そこで、次のようなコードを実行すると、２段のグラフの内、上のグラフが描画されなかった。

fig, ax = plt.subplots(2, 1, sharex=True)
df['A'].plot(ax=ax[0], grid=True)
df[['B', 'C']].plot(kind='bar', ax=ax[1], grid=True)
plt.show()

下のグラフを描画しなければ、上のグラフが描画される。

fig, ax = plt.subplots(2, 1, sharex=True)
df['A'].plot(ax=ax[0], grid=True)
plt.show()

原因は、次のコードを実行するとわかった。

fig, ax = plt.subplots(2, 1, sharex=True)
df['A'].plot(ax=ax[0], grid=True)
print("xlim after 1st plot:", ax[0].get_xlim())
df[['B', 'C']].plot(kind='bar', ax=ax[1], grid=True)
print("xlim after 2nd plot:", ax[0].get_xlim())

実行結果

xlim after 1st plot: (18506.0, 18515.0)
xlim after 2nd plot: (-0.5, 9.5)

つまり、 pandas.DataFrame.plot は kind='line' と kind='bar' とで描画した後のX座標の範囲(xlim)が全く異なり、 matplotlib.pyplot.subplots(sharex=True) した状態でこの2つを描画すると、先に描画した座標系(Axes)のxlimが書き換えられてしまうのが原因である。
色々調べまくったが、棒グラフ表示にこだわると、pandas.DataFrame.plotを使って解決する方法は見つからなかった。（kind='scatter'の点グラフなら同じ問題が起こらないことを確認した。コードは省略）

Seabornを使っても、結果は同じだった。

import seaborn as sns
fig, ax = plt.subplots(2, 1, sharex=True)
df['A'].plot(ax=ax[0], grid=True)
print("xlim after 1st plot:", ax[0].get_xlim())
_ = df[['B', 'C']].melt(ignore_index=False).reset_index()
sns.barplot(x='index', y='value', hue='variable', data=_)
print("xlim after 2nd plot:", ax[0].get_xlim())
plt.show()

実行結果

xlim after 1st plot: (18506.0, 18515.0)
xlim after 2nd plot: (-0.5, 9.5)

結局、棒グラフだけ直接matplotlib APIを使って描画すると解決した。

fig, ax = plt.subplots(2, 1, sharex=True)
df['A'].plot(ax=ax[0], grid=True)

width = pd.Timedelta('0.4d')
ax[1].bar(df.index - width/2, df['B'], width=width, label='B')
ax[1].bar(df.index + width/2, df['C'], width=width, label='C')
ax[1].set_xlim(df.index[0] - width*2, df.index[-1] + width*2)
ax[1].grid(True)
ax[1].legend()

fig.autofmt_xdate()
plt.show()