CN1110032C - 演奏信息分析装置及和音检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明旨在把演奏信息分解为多个部分，提高检测和音的精度。记忆按键音的键码，根据定时器的中断信号，由CPU每过8分音符作一次中断处理。把输入的键码分解成低音、低音码、旋律、旋律码四个声部。根据按键数，进行1、2、3及4音以上的声部分析。根据音高、是否小节开头、强弱拍、与上次低音声部音的音程、与上次旋律码声部音的音程等，决定按键音的部分。通过低音码或旋律码声部的部分与和音表检测和音，输出到自动伴奏装置。

Description

演奏信息分析装置及和音检测装置

本发明是关于把包含乐曲的音高信息的演奏信息分解成多个部分的演奏信息分析装置与从演奏信息中检测和音的和音检测装置。

目前，有些电子乐器具备根据键盘弹出的乐曲进行自动伴奏的功能，即所谓自动伴奏功能。对于这种乐器，为了决定伴奏音的音高，有必要检测出和音。它是根据从键盘输入的演奏信息即所弹按键的键码来确定和音的。

但是，由于在键盘的高音端一般进行旋律演奏，所以在高音端，对于和音，检测出非和音码的几率增大。因此，把键盘虚拟分为低音端的左键区和高音端的右键区，根据左键区按键的键码来检测和音。

这样，在通过例如键码的音高信息检测和音时，存在着适合于和音检测的音域，这个音域的选取方法影响检测精度。而这样的音域在一个曲子中也是变化的，所以为了提高和音检测精度，有的(乐器)做成可以通过开关来切换左键域和右键域的界限。但这样的乐器，由于必须边演奏边操作开关，所以在可操作性上存在不足之处。

很多乐曲，可以划分为旋律声部、低音声部等多个部分，在这些部分中存在着适合于和音检测的部分。那么如果能够把演奏信息分解成这样的部分，相应于这个部分进行和音检测，就可以提高检测精度。

另外，如果能把演奏信息分解成多个部分，则有下列优点。例如如果把自动演奏的演奏信息分解成多个部分，并只把所希望的部分消音，进行自动演奏就变得很容易，这样，配合这个自动演奏进行键盘演奏时，练习消音部分的演奏即所谓“减一”(マィナスヮン)功能就很容易实现。而且，如果能把演奏信息分解成多个部分，那么在演奏信息中加入其他旋律或把其中一部分与其他旋律调换，即所谓自动编曲等，也就变得很容易。

本发明是要解决把演奏信息能自动地分解成与演奏信息对应的多个部分的问题。而且根据这样的部分检测和音，来提高和音检测精度。

本发明的第一特征在于一种演奏信息分析装置，它包括：

演奏信息输入装置，用于输入包含多种音高信息的演奏信息；

演奏信息记忆装置，用于记忆上述演奏信息；

部分分解装置，根据上述演奏信息记忆装置记忆的演奏信息在时间上相邻的前面的演奏信息和现在的演奏信息之间的关系，分析现有的演奏信息并把它分解成多个组成部分。

本发明的第二特征在于一种演奏信息分析装置，它包括：

演奏信息输入装置，用于输入包含多种音高信息的演奏信息；

时机(タィミング)信息输入装置，用于输入上述演奏信息相关的时机信息；

部分分解装置，根据上述演奏信息的时机信息和上述音高信息把该演奏信息分解为多个组成部分。

本发明的第三特征在于一种和音检测装置，它包括：

演奏信息输入装置，用于输入包含多种音高信息的演奏信息；

部分分解装置，根据上述多种音高信息的相对音程把上述演奏信息分解成多个组成部分；

和音检测装置，根据上述部分分解装置分解的规定部分的演奏信息检测和音。

本发明的第四特征在于一种和音检测装置，它包括：

演奏信息输入装置，用于输入包含多种音高信息的演奏信息；

演奏信息记忆装置，用于记忆上述演奏信息；

部分分解装置，根据上述演奏信息记忆装置记忆的演奏信息在时间上相邻的前面的演奏信息和现在的演奏信息之间的关系，分析现在的演奏信息并分解为多个组成部分；

和音检测装置，根据上述部分分解装置分解的规定部分的演奏信息检测和音。

本发明的第五特征在于一种和音检测装置，它包括：

演奏信息输入装置，用于输入包含多种音高信息的演奏信息；

时机信息输入装置，用于输入上述演奏信息相关的时机信息；

部分分解装置，根据上述演奏信息的上述时机信息和上述音高信息把该演奏信息分解成多个组成部分；

和音检测装置，根据上述部分分解装置分解的规定部分的演奏信息检测和音。

附图的简单说明：

图1为本发明实施例的具有演奏信息分析装置及和音检测装置的电子乐器模块图。

图2为实施例的控制程序主程序流程图。

图3为实施例的中断处理流程图。

图4为实施例的声部分析流程图。

图5为实施例的1音声部分析流程图。

图6为实施例的1音分析强拍处理流程图。

图7为实施例的1音分析弱拍处理流程图。

图8为实施例的琶音扩充处理流程图。

图9为实施例的2音声部分析处理流程图。

图10为实施例的3音声部分析处理流程图。

图11为实施例的4音以上声部分析处理流程图。

图12为实施例的以低音码为中心进行和音检测处理的流程图。

图13为实施例的以旋律码为中心进行和音检测处理的流程图。

图14为实施例的和音表的说明图。

图15为实施例中1音声部分析的输入音的部分分配示意图。

图16为实施例中1音分析强拍的输入音的部分分配示意图。

图17为实施例中1音分析弱拍的输入音的部分分配示意图。

图18为实施例中琶音扩充的输入音的部分分配示意图。

图1是本发明实施例的具备演奏信息分析装置与和音检测装置的电子乐器模块图，CPU1是根据存贮在程序存储器2中的控制程序，使用工作存储器3的工作区，对电子乐器进行整体控制，根据键盘4的操作进行键盘演奏，根据自动伴奏装置5进行自动伴奏。

由CPU1检测键盘4的键输入，取得输入键的键码和键通或键断信号，向音源6输出键码和发音或消音信号，进行对应于键盘演奏的发音和消音处理。自动伴奏装置5记忆了对应于乐曲风格的许多伴奏模式，它收到发自CPU1的启动信号时，则按当前选择的伴奏模式进行自动伴奏，收到发自CPU1的停止信号时，则停止自动演奏。

另外，随着键盘演奏的进行，自动伴奏装置5收到发自CPU1的和音指示时，则产生对应于指定的和音与低音(bass音)音高的伴奏音音乐信号。这样，发自音源6的音乐信号和发自自动伴奏装置5的音乐信号经过混合器7的合成，输出到声音系统8，由声音系统8对这个音乐信号进行数/模转换、增幅等处理，产生音乐。

操作开关9中具有各种开关，如用于指定自动伴奏开始/停止的开始/停止开关，用于自动伴奏装置5的风格(スタィル)选择或速度设定的开关，用于设定音源6的音色的开关等。自动伴奏装置5是根据操作开关9中设定的风格和速度(テンポ)进行自动伴奏的。另外，CPU1把操作开关9中设定的速度设定在定时器10中，由定时器10根据设定的速度每过一个8分音符向CPU1发出一次中断信号。

然后，CPU1根据这个中断信号进行中断处理，从自动伴奏开始时起，每过一个8分音符记录一次速度，并检测小节中的强拍或弱拍的时机或小节线的时机，对键盘4的输入键码进行声部分析。然后在这个分析结果的基础上检测和音，检测出的和音信息输出到自动伴奏装置5。

和音表11是如图14所示的关于C调和音的和音种类与和音构成音的对应关系表，和音构成音是通过对应于12个音名的12位数据来记忆的，与和音构成音对应的位为1，其他位为0。这样，在检测和音时，在12位寄存器中把对应于和音检测键码的音名的位置1，然后一边对这个寄存器进行循环移位一边与和音表11中的12位数据进行比较，从而检测出和音。也就是说，由匹配的和音表11的数据，得到和音的种类数据，由此时(匹配时)移位次数得到和音的根音数据。

这里，实施例的声部分析是把键盘4的按键音分解成如下四个部分：在高声部作为旋律的旋律(ナロディ)声部，旋律中加入和声的旋律码(ナロディコ-ド)声部，在低声部中作为基础的低音(ベ-ス)声部，在此基础上加上和声的低音码(ベ-スコ-ド)声部。另外，根据按键数的不同，分别进行1音声部分析，2音声部分析，3音声部分析及4音以上声部分析。

这里，在声部分析中，分解成四个部分的判断条件是多种条件的组合，如音的高度、现在是不是小节的头、现在是强拍音还是弱拍音、和前面的低音声部音的音程、和前面旋律码声部音的音程等。根据这些条件来决定现在的键码是属于哪一部分。因此这四个部分，其音域并非固定的音域，而是随着演奏信息而变化的。

这样随着演奏的进行，通过声部分析把键码分配到各个部分，如果在低音码声部存在键码，就根据这个低音码声部检测和音，如果在这个低音码声部中没有键码，则根据旋律码声部检测和音。

另外，在这个实施例中，通过声部分析得到的低音声部的低音与检测出的和音输入到自动伴奏装置5，当输入的低音与输入的和音的根音不同时，自动伴奏装置5将优先发出低音。即对于低音与和音的根音不同的所谓分数和音，能够优先发其低音。

这个实施例中，把键码分解成上述的四个部分，各个部分和键码的关系以下式的表结构来表示。

【【a1】.【b1.b2…】.【c1.c2.…】.【d1.d2…】                             (1)

这里，“【”和“】”是约束表中各要素的记号，“.”是表中各要素的区分符号，a1是低音声部的键码(低音声部是单音)，b1、b2等是低音码声部的键码，c1、c2等是旋律码声部的键码，d1、d2等是旋律声部的键码，整个上式(1)表示的是把各个部分的键码表分别作为要素的整体表(以后称之为全分析表)。

图2是控制程序主程序的流程图。图3～图13是子程序和中断处理程序的流程图，并根据各流程图来对实施例的动作进行说明。另外，在以下的说明中，根据需要，采取以下替代说法，从键盘输入的键码称“输入音”，作为各部分表的要素的键码称为“检测音”。除此之外，在流程图中，“低音声部”以“B声部”，“低音码声部”以“BC声部”，“旋键码声部”以“MC声部”，“旋律声部”以“M声部”来表示。另外，在以后的说明和各流程图中，各寄存器、标志、和表等以下列标号表示，其内容若不加特别说明也以同一标号表示：

BCLST：现在的低音码声部表

BSKC：输出到自动伴奏装置的检测出的低音声

部检测音

butlLis：除最低音以外的按键音表

butl UI5：从按键音低端开始间隔5度以内，

           且除最低音以外的音表

CHRD：输出到自动伴奏装置的检测和音的信息

LIST：全分析表

Nt：1音声部分析时作为分析对象的输入音

Ntl：按键低音(或最低音)

Nth：按键高音

Ntm：按键中音

Ntm2：按键中音

NtLis：按键音表

PBCtop：上次低音码声部的最高音检测音

PBCLST：上次低音码声部的检测音表

PBS：上次的低音声部的检测音

PMbtm：上次的旋律声部的最低音的检测音

PMCtop：上次的旋律码声部的最高音的检测

        音

RUN：表示自动伴奏开始/停止的标志

rLis：从按键音中除去特定音后的表

ShrLis：全分析表的低音声部或旋律码声部

        中清除相同音后构成的表

UndInt5：从按键音低端开始间隔为5度以

         内的音表

vl：1音声部分析后的全分析表

接通电源后，图2的主程序处理一开始，则由步骤M1进行各标志和寄存器的初始化，再由步骤M2判定键盘4有无键输入，若无键输入则转至步骤M6，若有键输入则由M3检查有无键通信号；如有键通信号则由M4进行发声处理后执行步骤M6，否则由M5进行消音处理后执行步骤M6。

在步骤M6，判断操作开关9的开始/停止开关操作信号是否存在，若不存在则返回执行步骤M2，若存在则通过步骤M7对标志RUN取反后，由步骤M8判断RUN是否等于1，如果RUN＝1，便由步骤M9向自动伴奏装置5输出开始信号，然后返回步骤M2；若RUN＝0则由步骤M10向自动伴奏装置输出停止信号，然后返回步骤M2。

根据以上的处理，通过对键盘演奏的发音与消音和对操作开关9开始/停止开关的操作，来实现自动伴奏的开始和停止。

图3的中断处理根据定时器10发出的中断信号每过一个8分音符启动一次。首先，在步骤i1，判断是否满足条件”RUN＝1且按键数N＞0”，若不满足则返回主程序；若满足，则由于自动伴奏中产生按键音，所以由步骤i2进行图4以后的声部分析。

这些声部分析完成后，由步骤i3判断有无低音码声部的检测音，如果有低音码声部的检测音，则由步骤i4进行以图12的低音码为中心的和音检测，进而执行步骤i7。若低音码声部没有检测音，则由步骤i5判断有无旋律码声部的检测音，若没有，便直接返回主程序，否则由步骤i6进行以图13的旋律码为中心的和音检测处理。

由以上处理可以看出，根据通过声部分析获得的全分析表LIST利用低音码声部和旋律码声部的检测音检测和音时，首先通过低音码声部进行和音检测，若低音码声部中不存在检测音，再通过旋律码声部进行和音检测。

在步骤i7，判定和音检测的成功与否，若和音检测失败，则直接返回主程序，反之若和音检测成功，则通过步骤i8把LIST的低音声部的要素(一个检测音)存储到寄存器BSKC中，由步骤i9把检测出的和音信息存储在寄存器CHRD中，再由步骤i10向自动伴奏装置5输出低音BSKC与和音CHRD，然后返回主程序。

在图4的声部分析中，由步骤A1、A4、A6分别判断按键音数，进行按键音数为1音、2音、3音和4音以上的处理。1音的情况下，由步骤A2把按键音的键码(输入音)存储在Nt中，再由步骤A3进行图5的1音声部分析；2音的情况下，由步骤A5进行图9的2音声部分析；3音的情况下由步骤A7进行图10的3音声部分析；4音以上的情况下，由步骤A8进行图11的4音以上声部分析，各声部分析完成后都分别返回调用程序。

在图5的1音声部分析中，由步骤S11把上次低音键码(当前LIST的低音声部的键码)存储到PBS中。另外，在初始状态或至此为止尚未检测出低音时，存入PBS中的是键码无效的数据，上次的低音是不存在的。

接着，在步骤S12判断上次的低音PBS是否存在，若上次的低音PBS不存在，则由步骤S13判断Nt≤G3码是否成立，即判断输入音Nt是不是一个“1(5)”(一点ト(ソ))或比其低的音，若Nt≤G3码，则把Nt作为低音，进而执行步骤S104，否则把Nt作为旋律音，然后执行步骤S105。

在步骤S12，若PBS存在，则在步骤S14判断当前时机是否为小节的开头，若为小节的开头，则进行步骤S18以后的处理，否则由步骤S15判断当前时机是否为强拍，为弦拍时由步骤S16进行图6的1音分析强拍处理后返回调用程序，不为强拍时由步骤S17进行图7的1音分析弱拍处理后返回调用程序。

步骤S18以后是当前时机为小节的开头的情况下的处理。首先，在步骤S18判断条件“Nt≤G3码且Nt＜PBS+12”是否满足，条件满足时执行步骤S104，条件不满足时由步骤S19判断是否满足“Nt＞G3码且Nt＞PBS+7”的条件。在步骤S19，若条件满足，则执行步骤S104，条件不满足时，则判断步骤S101中上次的旋律声部的检测音是否存在，若不存在，则执行步骤S104，否则，由步骤S102把上次旋律声部的检测音最低音存储到PMbtm中，然后去执行步骤S103。

在步骤S103，判断“Nt＜PMbtm-12”的条件，也就是“输入音Nt比上次旋律声部的最低音还低一个音组以上”的条件是否满足，若条件满足，则执行步骤S104，否则执行步骤S105。

步骤S104是使全分析表LIST的低音声部的要素只有输入音Nt一个，而其他部分的表为空的处理，步骤S105是使全分析表LIST的旋律声部的要素只有输入音Nt一个而其他部分的表为空的处理，步骤S104或S105的处理完成后，返回调用程序。

由以上所述，1音声部分析是根据不同的条件来进行的，当上次低音不存在时，以G3码为基准分配到低音声部或旋律声部；当上次低音存在时，还要判断当前的时机是否为小节的开头。当为小节的开头时，根据G3码和上次的低音PBS或上次的旋律声部的最低音PMbtm进行分析，例如图15所示，是分配到低音声部或旋律声部的。另外，如果上次的低音存在，而当前时机又不是小节的开头，则根据当前是强拍还是弱拍来分析。

在图6的1音分析强拍处理中，由步骤a1把旋律声部的最低音存储到PMbtm中，把上次低音声部的最高音存储在PBCtop中，然后把上次低音码声部的表存储到PBCLIST中，执行步骤a2。在步骤a2，判断LIST＝【【PBS】.【】.【】.【】】是否成立，即至此为止检测键码(LIST的要素)是否仅为上次的低音PBS，若只有上次的低音，则进行步骤a3以后的处理，若还检测出了其他的音，则进行步骤a7以后的处理。

图16表示的是对应1音分析强拍处理的输入音Nt的部分划分，在步骤a3、a4和a5，判断当前的检出音Nt和上次的低音PBS有怎样的音程关系，若“PBS-2≤Nt≤PBS+2”则由步骤a19以Nt为低音声部的要素，把低音码声部、旋律码声部和旋律声部设置为空表，若“PBS+2＜Nt≤PBS+12”，则由步骤a15以PBS为低音声部的要素，以Nt为低音码声部的要素，把旋律码声部和旋律声部设置为空表。

另外，若“Nt＜PBS+12”，则由步骤a14，以PBS为低音声部的要素，Nt为旋律声部的要素，把低音码声部、旋律码声部设置为空表。如果不属于这些范围，即，“Nt＞PBS-2”，则由步骤a6，以Nt为低音声部的要素，PBS为低音码声部的要素，把旋律码声部和旋律声部设置为空表。

在步骤a2，当LIST中至此为止检测出的音不仅仅是上次的低音PBS时，由步骤a7、a8和a9判断当前检出音Nt和上次的低音PBS具有怎样的音程关系。即，如果“PBS＝Nt”，则直接返回调用程序；若“PBS-2≤Nt＜PBS”，则由步骤a19以Nt为低音声部的要素，把低音码声部、旋律码声部和旋律声部设置为空表；若“Nt＜PBS-2”，则由步骤a10把PBS加入上次的低音码声部表，并存储到BCLST，再由步骤a1，以Nt为低音声部的要素，BCLST为低音码声部表，把旋律码声部和旋律声部设置为空表。若仍不属以上范围，即“Nt＞PBS”，则进行步骤a12以后的处理。

在步骤a12，判断LIST的低音码声部是否为空表，如果为空，则由步骤a13判断是否满足条件“PMbtm存在且Nt≥PMbtm-7”，若条件满足，则由步骤a14，以PBS为低音声部的要素，Nt为旋律声部的要素，把低音码声部和旋律码声部设置成空表；若条件不满足，则由步骤a15以PBS为低音声部的要素，Nt为低音码声部的要素，把旋律码声部和旋律声部设置为空表。

另一方面，在步骤a12，若LIST的低音码声部不为空表，则由步骤a16判断“Nt≤PBCtop”是否成立，不成立时，由步骤a17进行图8的琶音(ァルペヅォ)扩充处理；成立时，则由步骤a18判断LIST的低音码声部中是否存在与Nt一致的值，若存在，则直接返回调用程序，否则，由步骤a19，以Nt为低音声部的要素，将低音码声部、旋律码声部和旋律声部设置成空表后，返回调用程序。

图7的1音分析弱拍处理，是由步骤b1将上次的旋律声部的最低音的键码存储到PMbtm中，上次的低音码声部的最高音的键码存储到PBCtop中，然后将上次的低音码声部表存储到PBCLIST中后，去执行步骤b2，在步骤b2，判断至此为止检测出的键码是否仅为上次低音PBS，如果是这样，则进行步骤b3以后的处理；若检测出了其他的音，则进行步骤b7以后的处理。

图17是对应于1音分析强拍处理的输入音Nt的部分划分示意图。由步骤b3、b4和b5判断输入音Nt与上次低音PBS之间的音程关系，根据输入音Nt的音高，更新全分析表后，返回调用程序。即，如果“Nt＝PBS”，则直接返回；如果“PBS＜Nt≤PBS+16”则由步骤b14，以PBS为低音声部的要素，Nt为低音码声部的要素，将旋律码声部与旋律声部设置为空表。如果“Nt＞PBS+16”，则由步骤b13，以PBS为低音声部的要素，Nt为旋律声部的要素，将低音码声部与旋律码声部设置为空表。如果不在这些范围内(即Nt＜PBS)，则由步骤b6，以Nt为低音声部的要素，PBS为低音码声部的要素，将旋律码声部和旋律声部设置为空表。

另外，在步骤b2，当至此为止检测出的音不仅仅是上次的低音PBS时，则由步骤b7和b8判断输入音Nt与上次低音PBS之间的音程关系，根据输入音Nt的音更新全分析表后，返回调用程序。即，如果“Nt＝PBS”直接返回，如果“Nt＜PBS”，则由步骤b9将PBS加入上次的低音码声部表，存入BCLST中，由步骤b10，以Nt为低音声部的要素，BCLST为低音码声部的表，将旋律码声部和旋律声部设置为空表。如果不在上述范围内(即Nt＞PBS)，则进行步骤b11以后的处理。

在步骤b11，判断LIST的低音码声部是否为空，如果为空，由步骤b12，判断“PMbtm存在且Nt≥PMbtm-7”的条件是否满足，根据输入音的音高，更新全分析表，然后返回调用程序，即，如果条件满足，则由步骤b13，以PBS为低音声部的要素，Nt为旋律声部的要素，将低音码声部和旋律码声部设置为空表。如果条件不满足，则由步骤b14，以PBS为低音声部的要素，Nt为低音码声部的要素，将旋律码声部和旋律声部设置为空表。

另一方面，在步骤b11，如果LIST的低音码声部不为空，则由步骤b15判断“Nt≤PBCtop”是否成立，当“Nt≤PBCtop”不成立时，由步骤b16进行图8的琶音扩充处理；当“Nt≤PBCtop”时，由步骤b17判断LIST的低音码声部中是否存在与Nt一致的音。如果有，则直接返回调用程序，否则，由步骤b18将Nt加入上次的低音码声部表，并存储到BCLST中，再由步骤b19，以PBS为低音声部的要素，BCLST为低音码声部的表，将旋律码声部与旋律声部设置为空表，然后返回调用程序。

上述1音分析强拍和1音分析弱拍处理中，分配输入音Nt的条件(音域)是不同的。比如：在到上次为止只检测出低音的情况下，对于图17所示的弱拍处理，只有在Nt小于PBS时分配到低音声部，而对于图16所示的强拍处理，直到Nt比PBS高1个音(PBS+2都分配到低音声部。

另外，在上次为止不仅检测出了低音，且LIST的低音码声部不为空的情况下，当PBS＜Nt≤PBCtop时，弱拍的处理是把Nt加入低音码声部，而强拍的处理则是加入到低音声部。这样，当检测音Nt在上次的低音PBS附近时，强拍的情况比弱拍的情况下成为低音的机会要多些，所以适合于强拍时为低音，弱拍时为低音码这种乐曲的趋势的处理。

图8的琶音扩充处理是对输入音Nt比上次的低音码声部的最高音PBCtop还高的情况下的处理。首先由步骤C1将上次旋律码声部的最高音的键码存储到PMCtop中，然后，由步骤C2、C3判断输入音Nt与上次低音码声部的最高音PBCtop之间的音程关系，根据输入音的音高更新全分析表，返回调用程序。

图18是对应于琶音扩充处理的输入音Nt的部分划分示意图。在步骤C2、若“PBCtop＜Nt≤PBCtop+9”，则由步骤C7把Nt作为要素加入上次低音码声部表PBCLST，并把这个表作为低音码声部表，将旋律码声部与旋律声部设置为空表。另外，如果在步骤C3，“PBCtop+9＜Nt≤PBCtop+16”不成立，由步骤C10，把PBS作为低音声部的要素，上次的低音码声部音表PBCLST原封不动地作为低音码声部表，Nt作为旋律声部的要素，将旋律码声部设置为空表。

在步骤C2，当“PBCtop+9＜Nt≤PBCtop+16”时，由步骤C4判断上次的旋律声部表是否为空，若为空，则进行步骤C7以后的处理，否则由步骤C5判断“Nt≤PMCtop+9”是否成立。当“Nt≤PMCtop+9”时，由步骤C6，以PBS为低音声部的要素，上次低音码声部音表PBCLST原样作为低音码声部表，Nt作为旋律码声部的要素，将旋律声部设置为空表，返回调用程序。另一方面，如果在步骤C5，“Nt≤PMCtop+9”不成立，则由步骤C9判断“Nt＜PMbtm-7”是否成立，当“Nt＜PMbtm-7”时，进行步骤C7以后的处理，当“Nt＜PMbtm-7”不成立时，进行步骤C10的处理。

在这个琶音扩充处理中，如图17所表示的那样，对于比上次的低音码声部的最高音PBCtop还要高的键码，根据与PBCtop+9，PMCtop+9，PMbtm-7和PBCtop+16之间的音程关系，来指定低音码声部、旋律码声部或旋律声部。

以上包括1音分析强拍、1音分析弱拍和琶音扩充处理的1音声部分析处理，是同样适用于2音声部分析，3音声部分析及4音以上声部分析的共通的基本处理，下面，对2音声部分析，3音声部分析以及4音以上声部分析的各个处理中，多个输入音的最低音分别进行说明，首先进行2音声部分析。

另外，图9～图11所示的2音声部分析，3音声部分析及4音以上声部分析的各个处理，是根据是否为小节的开头，各按键音的音程关系，以及作为1音声部分析结果的全分析表的内容，来更新全分析表的处理。为简单起见，除重要部分外，省略步骤的补充说明。另外，对于图9～图11的流程图，六边形的判断框中格式为【vl＝【…】】的式子，表示判断左边的表vl的要素与右边表的要素是否相等，另外在四边形框中只列出表的内容的部分是表示把全分析表更新为所列出的内容(LIST←【…】)

图9的2音声部分析的处理中，首先由步骤S21把上次的低音(低音声部)的键码存储到PBS中，按键2音(输入音)的低音键码存储到Nt中，然后把按键2音的高音键码存储到Nth中，进而执行步骤S22。接着，由步骤S22，把低音Ntl赋给Nt，由步骤S2对Nt进行前面叙述的1音声部分析处理，由步骤S24把作为这个1音声部分析结果的全分析表存储到vl，然后执行步骤S25。

在步骤S25，判断当前时机是否为小节的开头，若为小节的开头，则执行步骤S26，否则执行步骤S27。这样，由步骤S26或S27判断Ntl和Nth的音程差是否超过了一个音组，对于是小节的开头且音程差在1个音组以内、是小节的开头而音程差超过1个音组、不是小节的开头且音程差在1个音组以内、不是小节的开头且音程差超过1个音组这几种情况，分别如流程图所示根据表vl的状态将Ntl与Nth分配到各部分，更新分解析表。

是小节的开头且Ntl与Nth的音程差在1个音组以内的情况下，根据步骤S201以后的处理，对于旋律码声部或旋律声部Ntl与Nth是成对地分配的，对于低音声部和低音码声部，是把Ntl分配到低音声部，Nth分配到低音码声部这种相邻的部分中。

是小节的开头，且Ntl与Nth的音程差超过1个音组的情况下，根据步骤S202以后的处理，对于旋律码声部或旋律声部，是把Ntl分配到旋律码声部，Nth分配到旋律声部，对于低音声部和旋律声部，是把Ntl分配到低音声部，Nth分配到旋律声部这样隔开的部分中。

不是小节的开头且Ntl与Nth的音程差在1个音组以内的情况下，根据步骤S203以后的处理，当低音声部为Ntl而其他部分为空时，将Ntl分配到低音声部，Nth分配到低音码声部；当低音声部不为Ntl或其他部分不为空时，把PBS分配到低音声部，Ntl与Nth成对地分配到低音码声部或旋律码声部或旋律声部中。

不是小节的开头且Ntl与Nth的音程差超过1个音组的情况下，根据步骤S204以后的处理，当低音声部为Ntl，且其他部分为空时，把Ntl分配到低音声部，Nth分配到旋律声部，当低音声部不为Ntl或其他部分不为空时，把PBS分配到低音声部，Nth分配到旋律声部，Ntl分配到低音码声部或旋律声部中。

在图10的3音声部分析的处理中，首先，由步骤S31把上次低音的键码存储到PBS，按键3音(输入音)的低音键码存储到Ntl，中音键码存储到Ntm，高音键码存储到Nth中。然后，由步骤S32把低音Ntl赋给Nt，对于Nt由步骤S33进行前面所述的1音声部分析处理，由步骤S34把作为这个1音声部分析结果的全分析表LIST存储到vl中后，进而执行步骤S35。

在步骤S35，判断是否为小节的开头，对于是小节的开头的情况及其他的情况的处理，由步骤S36及S36以后的处理完成，根据按键3音的音程关系与vl＝【【Ntl】.【】.【】【】】是否成立把Ntl、Ntm及Nth分配到合适的部分，更新全分析表。

也就是说，是小节的开头且高音与低音都在以中音开始五度以内时，若vl＝【【Ntl】、【】、【】【】】，则把Ntl分配到低音声部，Ntm和Nth分配到低音码声部，否则就把Ntl和Ntm及Nth这三个音分配到低音码声部。不是小节的开头且高音和低音都在以中音开始五度以内时，若vl＝【【Ntl】、【】、【】【】】，则把Ntl分配到低音声部，Ntm及Nth分配到低音码声部，否则就把PBS分配到低音声部，把Ntl、Ntm及Nth的3音分配到低音码声部中。这样，就发生了由于在小节头时，和音容易变化，所以在低音声部中不用PBS，非小节开头时，和音容易持续，所以在低音声部中使用PBS的情况。

另外，从流程图来看，高音和低音不都在从中音开始的五度以内的情况下，是小节开头时，倾向于把Ntl，Ntm及Nth分配到低音端；不是小节开头，倾向于把Ntl、Ntm及Nth分配到高音端。而且，高音和低音不都在从中音开始的5度以内的情况下，是小节开头时，倾向于在低音声部中不用PBS，把Ntl分配到低音声部。不是小节开头时，倾向于把PBS分配到低音声部。

另外，对于流程图，“比次高音8度音程大”表示“Ntm与Nth之间的音程大于8度”，“次低音8度以内”表示“Ntl与Ntm之间的音程在8度以内”。另外，“次高音8度以内”是表示“Ntm与Nth之间的音程在8度以内”，“5度”的情况也是同样。

在图11的4音以上声部分析处理中，首先，由步骤S41，分别把上次低音的键码存储到PBS，按键音的最低音键码存储到Ntl，按键音的表存储到NTLis，除去低音以后的按键音表存储到butLis中。然后由步骤S42把最低音Ntl赋给Nt，对于Nt由步骤S43进行1音声部分析处理，由步骤S44把作为这个1音声部分析结果的全分析表LIST存储到表vl中，进而执行步骤S45。

在步骤S45，判断最低音与次低音(低2音)的音程差是否大于8度，如果大于8度，由步骤S46的判断，若vl＝【【Ntl】、【】、【】【】】成立，则把Ntl分配到低音声部，表butlLis分配到低音码声部中，否则把PBS分配到低音声部，按键音表NTLis分配到低音码声部中。另外如果次低音的音程差在8度以下，则由步骤S47判断这个次低音的音程差是否在5度以内，若在5度以内，则进行步骤S48以后的处理，若不在5度以内，则进行步骤S49以后的处理。

在步骤S48，把从按键音表NTLis的低端的音开始，音程差顺序保持5度以内间隔的音表存储到表UndInt5中，由步骤S401把从按键音表NTLis的要素中除去表UndInt5的要素后做成的表，存储到表rLis中，然后执行步骤S402。

这样，由步骤S402的判断，若vl＝【【Ntl】、【】、【】【】】不成立，则把PBS分配到低音声部，表UndInt5分配到低音码声部，表rlis分配到旋律码声部。反之若vl＝【【Ntl】、【】、【】【】】成立，则由步骤S403把从表UndInt5的要素中除去Ntl后做成的表存储到butlUI5中，Ntl分配到低音声部，表butlUI5分配到低音码声部，表rLis分配到旋律码声部。

另一方面，在步骤S49，把按键音表NTLis低端的音开始第2个音存储到Ntm，低端的音开始第3个音存储到Ntm2中，由步骤S404判断Ntm与Ntm2之间的音程是否在5度以内，若在5度以内，则执行步骤S405，否则执行步骤S409，然后，由步骤S405或S409判断当前时机是否为小节开头，根据Ntm与Ntm2之间的音程在5度以内且当前为小节开头、5度以内而当前不是小节开头、超过5度而当前为小节开头、超过5度且当前不是小节开头等各种情况，把按键音分配到(合适的)部分，更新全分析表。

5度以内且为小节的开头时，则把Ntl分配到低音声部，表UndInt5分配到低音码声部，表rLis分配到旋律码声部。5度以内但不为小节的开头时，则由步骤S406，把从按键音表低端的音开始音程差顺序保持5度以内间隔的音表存储到表UndInt5，由步骤S407，把从按键音表NTLis的要素中除去表UndInt5的要素所构成的表存储到rLis中，进而执行步骤S408。

然后，由步骤S408的判断，若vl＝【【Ntl】、【】、【】【】】不成立，则把PBS分配到低音声部，Ntl分配到低音码声部，表UndInt5分配到旋律码声部，表rLis分配到旋律声部。否则，就把Ntl分配到低音声部，表UndInt5分配到低音码声部，表rLis分配到旋律码声部。

超过5度且为小节的开头时，则把Ntl分配到低音声部，Ntm分配到低音码声部，表rLis分配到旋律码声部。超过5度但不是小节的开头时，由步骤S410把从按键音表NTLis的要素中除去Ntl后所构成的表存储到表rLis中，根据步骤S411的判断，若vl＝【【Ntl】、【】、【】【】】不成立，则把PBS分配到低音声部，Ntl与Ntm分配到低音码声部，表rLis分配到该旋律码声部。否则，就把Ntl分配到低音声部、Ntm分配到低音码声部，表rLis分配到旋律码声部。

由以上的声部分析处理，每过一个8分音符进行一次的中断处理期间产生的键输入码，根据音高、当前是否为小节的开头、当前是强拍还是弱拍、与上次的低音声部音之间的音程、与上次旋律码声部音之间的音程等多种判断条件，相应地被分解为四个部分，从全分析表中可以得到各个部分的键码，然后，在这个全分析表的基础上，进行如下的和音检测。

在图12所示的以基码为中心进行的和音检测处理中，首先，由步骤S51把从全分析表LIST的低音码声部要素中，清除发相同音的重复键码后构成的表存储到表ShrLis中，再由步骤S52判断表ShrLis的要素是否为3个以上，如果为3个以上，则进行步骤S53以后的处理，否则就执行步骤S56。

在步骤S53，12位寄存器CHD中与表ShrLis中的键码相对应的位被置为1，其他位清零，由步骤S54根据CHD检索和音表，检测出和音。然后由步骤S55判断和音检测是否成功，若检测成功则返回调用程序，否则执行步骤S56。

在步骤S56，把从全分析表LIST的低音声部的要素(一个)和低音码声部的要素合并后的表中，清除发相同音的重复键码后构成的表，存储到ShrLis中，由步骤S57判断表ShrLis的要素是否为3个以上，若不为3个以上，则去执行S502，否则由步骤S58和S59进行与上述相同的和音检测处理，再由步骤S501判断和音检测的成功与否，若检测成功，则返回调用程序，否则就去执行步骤S502。然后，由步骤S502，把从合并全分析表LIST的低音声部的要素(1个)、低音码声部的要素及旋律码声部的要素后的表中，清除发相同音的重复键码后构成的表，存储到列ShrLis中，然后返回调用程序。

在图13的以旋律码为中心的和音检测处理中，首先由步骤S56，把从全分析表LIST的旋律码声部的要素中清除发相同音的重复键码后构成的表存储到表ShrLis中，再由步骤S62，判断表ShrLis的要素是否为3个以上，如果不为3个以上，则执行步骤S66，否则由步骤S63与S64进行与上述相同的和音检测处理，然后由步骤S64判断和音检测的成功与否，若检测成功，则返回调用程序，否则就去执行步骤S66。

在步骤S66，把从全分析表LIST的低音声部的要素与旋律码声部的要素合并的表中，清除发相同音的重复键码后构成的表，存储到ShrLis中，再由步骤S67与S68进行与上述相同的和音检测处理，然后返回调用程序。

如上所述，键盘演奏的输入音键码，随着演奏被分解成音域不断变化的四个部分，这样，根据随着演奏分解的各部分进行和音检测，就很容易检测出和音。

另外，在以上的实施例中，是以从键盘输入的接键音为演奏信息进行声部分析的，不言而喻，对于从外部设备输入的演奏信息，或预先由记忆装置记忆的演奏信息也可以分别进行同样的声部分析。另外，根据这种演奏信息记忆的小节的开头信息，可以检测出时机也是理所当然的。

另外，在上述实施例中，是随每一次中断处理，一面更新全析分表，一面进行和音检测的，不言而喻，如果逐次记忆部分分解所获得的全分析表，则可以把声部分析的结果也存储下来。

另外，在上述实施例中，是从分解的所定部分检测出用于自动伴奏的和音的，但也可以记忆自动伴奏的演奏信息等，把这些演奏信息分解并记忆，在键盘演奏时，抹去指定部分而进行自动演奏等，适用于减一功能。

根据以上说明，由于本发明的演奏信息分析装置的一个特征，是以演奏信息的音高信息的相对音程为基础把演奏信息分解成多个部分的，所以分解部分的音域对于演奏信息来说是合适的；由于本发明的演奏信息分析装置的另一特征，是以演奏信息记忆装置记忆的演奏信息在时间上相邻的前面的演奏信息与现在的演奏信息的关系为基础分析演奏信息并分解成各部分的，因而分解成部分的条件是依从于演奏的过程的；另外，由于本发明的演奏信息分析装置的又一特征，是以演奏时机与音高信息为基础，把演奏信息分解成多个部分的，所以分解成部分的条件是对应于强拍、弱拍或小节的开头等这些对应于演奏时机的特征的。因此，根据本发明的演奏信息分析装置，能够把演奏信息自动地分解成与之相应的多个部分。

由于本发明的和音检测装置的一个特征，是以演奏信息的音高信息的相对音程为基础，把演奏信息分解成多个部分，再根据分解的所定部分的演奏信息进行和音检测的，因而能够根据适合于演奏信息的部分，检测出和音；另外，由于本发明的和音检测装置的另一特征，是以演奏信息记忆装置记忆的演奏信息在时间上相邻的前面的演奏信息与现在的演奏信息之间的关系为基础分析演奏信息并把它分解成多个部分，以分解的所定部分的的演奏信息为基础进行和音检测的，因此，由根据依从于演奏进程的条件分解并适合于演奏信息的部分，能够检测出和音；另外，由于本发明的和音检则装置的又一特征，是依据演奏时序与音高信息把演奏信息分解为多个部分，并以分解的所定部分的演奏信息为基础进行和音检测的，因此，以根据对应于演奏的强拍，弱拍或小节的开头等特征的条件分解并适合于演奏信息的部分为基础，能够检测出和音。因而，根据本发明的和音检测装置，能够提高和音检测的检测精度。

Claims (9)

1、一种电子乐曲演奏设备，包括一输入装置(4)，用于接收包括多个构成连续的乐曲演奏的音调的音高信息的演奏信息数据；音高检测装置(1，2)，用于检测输入的音高信息数据的音调的音高；及演奏信息分析装置(1，2)，用于将演奏信息分析成多个演奏部分；

其特征在于：

该设备还包括检测点提供装置门(1，2，10)，用于沿所述连续的乐曲顺序地提供多个检测点；

所述音高检测装置(1，2)在所述的检测点中逐个地检测存在于每个检测点上的输入的音高信息数据的音高；

所述演奏信息分析装置(1，2)包括分析算法并且利用所述分析算法分析检测到的音高来确定所述检测到的音高属于多个演奏部分的哪一个，其中该多个演奏部分包括一低音部分、一和音部分及一旋律部分；及

该设备还包括分析结果存储装置(3)，用于存储指示每个分析的音高所确定的演奏部分，及输出装置(1)，用于发送所述存储的数据作为相对于每个所述音高的分析结果。

2、如权利要求1所述的电子乐曲演奏设备，其中所述分析算法包括比较正在分析的音高和存储在所述分析结果存储装置中的前面的分析结果的数据。

3、如权利要求1所述的电于乐曲演奏设备，还包括音调数检测装置(1，2)，用于检测所述音高检测装置在每个检测点检测的音高的数目；及

其中所述演奏信息分析装置(1，2)取决于检测的音高数目包括多个分析算法，并且在每个检测点基于检测的音高的数目利用对应于所述的检测的音高的数目的所述的分析算法之一分析音高来确定所述的音高属于多个演奏部分的哪一个。

4、如权利要求1所述的电子乐曲演奏设备，其中所述演奏信息分析装置(1，2)在每次检测到多于一个音高的情况下包括用于分析音高的分析算法(2)，所述分析算法首先暂时确定演奏部分属于所述多于一个的音高的哪一个，接下来确定相对于所述的多于一个的音高的所述之一的所述的暂时确定的演奏部分确定所述的多于一个的音高的全部的演奏部分，其中当根据音乐理论在分析所述的多于一个的音高的其他音高的过程中应找寻更佳的匹配时所述暂时确定的演奏部分可能被改变到另一演奏部分。

5、如权利要求1所述的电子乐曲演奏设备，还包括乐曲时间决定装置(1，2)，用于相对于待分析的连续的乐曲演奏决定一时间进度，所述时间进度包括小节头、强拍和弱拍的音乐上的不同时机，及

其中所述演奏信息分析装置(1，2)取决于所述的不同的时机包括多个不同的分析算法，并在每个检测点上基于音乐时机利用对应于所述的音乐时机的所述的分析算法分析音高未确定所述的检测的音高的每一个属于多个演奏部分的哪一个。

6、如权利要求1至5中任一个所述的电于乐曲演奏设备，其中所述的多个应用的音高信息数据来自实时的乐曲演奏的音调；所述检测点提供装置(1，2，10)包括速度决定装置(1，2，10)，用于决定分析装置中的乐曲时间过程的速度，所述的速度是可选择的，及检测定时提供装置(1，2，10)，用于提供实时的乐曲演奏过程的顺序的检测时序；所述的演奏信息分析装置延该实时的乐曲演奏为每个检测的音高确定演奏部分。

7、如权利要求1至6中任一个所述的电子乐曲演奏设备，其中所述和音部分包括一低音和音部分和一旋律和音部分。

8、一种用于电于乐曲演奏设备中的分析表示构成一乐曲演奏过程的音调的音高信息以确定过程中的每个音调属于多个演奏部分的哪一个的方法，包括步骤：

输入待分析的构成一乐曲演奏过程的音调的多个音高信息数据；

提供延所述乐曲演奏过程顺序设置的多个检测点；在所有点中逐个地检测存在于每个检测点的输入的音高信息数据的音高；

利用分析算法分析检测的音高来确定所述的检测的音高的每一个属于演奏部分的哪一个，其中多个演奏部分包括一低音部分、一和音部分及一旋律部分；及

存储作为分析结果获得的指示分析的每个音高的演奏部分。

9、如权利要求1所述的电子乐曲演奏设备，还包括和音检测装置(1，2，11)，该装置包括一和音检测算法并利用对应于被分析属于该和音部分的音高的所述的和音检测算法检测一和音。

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