FR2545252A1 - Appareil et procede pour visualiser des notes musicales representant la hauteur et la duree des sons - Google Patents

Abstract

DANS L'APPAREIL SELON LA PRESENTE INVENTION, UN SIGNAL AUDIO D'ENTREE EST CONVERTI EN 4 EN DONNEES NUMERIQUES QUI SONT TRAITEES PAR UNE UNITE DE TRAITEMENT CENTRALE D'UNE UNITE DE COMMANDE 5 POUR DETERMINER LA HAUTEUR DE CHAQUE SON PAR TRANSFORMATION RAPIDE DE FOURIER (FFT) ET PAR CALCUL DU SPECTRE DE PUISSANCE. LA DETERMINATION DE LA HAUTEUR DU SON EST EFFECTUEE DEUX FOIS SUCCESSIVEMENT ET, EN UTILISANT LES DONNEES DE FREQUENCE ET DE NIVEAU OBTENUES LORS DE CETTE DETERMINATION, ON DETECTE LA DUREE DU SON. QUAND LA HAUTEUR ET LA DUREE DU SON ONT ETE DETERMINEES, DES DONNEES REPRESENTANT UN DESSIN DE NOTE MUSICALE SONT ENGENDREES DE MANIERE QU'UNE NOTE MUSICALE REPRESENTANT UNE VALEUR DE TEMPS SOIT INDIQUEE A UNE POSITION APPROPRIEE SUR UNE PORTEE VISUALISEE SUR UN ECRAN D'UNE UNITE D'AFFICHAGE 14.

Description

Appareil et procédé pour visualiser des notes musicales re-

présentant la hauteur et la durée de sons.

La présente invention concerne d'une façon générale le traitement des signaux audio et, plus particulièrement,

un dispositif de visualisation qui indique des notes musi-

cales représentant la hauteur de son variable d'un signal audio d'entrée sur un écran d'un dispositif de visualisation

ou chaque note indique une valeur de temps ou durée.

Les dispositifs de-visualisation de notes musicales, qui sont capables d'indiquer des notes musicales sur une portée d'une feuille de musique en fonction de signaux audio a'entree provenant dun instrument de musique, ontfait lobjet

d'une grande demande attendu qu'un tel dispositif est avanta-

geux pour composer ou écrire la musique et pour dispenser une

éducation musicale Divers dispositifs ont été réalises jus-

qu'a présent pour indiquer des notes de musique et un dispo-

sitif classique de ce type est conçu simplement de manière à

activer sélectivement de-s lampes sur un tableau,o est indi-

quée une portée d'une feuille de musique, en fonction de signaux

électriques engendrés par un clavier Toutefois, un tel dispo-

sitif de visualisation classique ne peut pas traiter des sons émis par des instruments musicaux ne comportant pas de clavier, comme par exemple les instruments à cordes ou les instruments à vent C'est pourquoi, dans un autre dispositif d'affichage classique, les sons provenant d'instruments musicaux sont tout d'abord convertis en un signal électrique et une analyse

de fréquence est effectuée à l'aide de nombreux filtres passe-

bande de manière à déterminer la hauteur du son à visualiser au moyen d'une lampe choisie parmi une multiplicité de lampes

sur un tableau analogue à une portée ou sur un écran de visua-

lisation Toutefois, ce dispositif classique de visualisation

de notes musicales exige un grand nombre de filtres passe-

bande et, de ce fait, présente l'inconvénient d'une structure

compliquée.

Les auteurs de la présente invention ont inventé un dispositif de visualisation de notes musicales qui est capable de visualiser des notes musicales représentant uniquement la hauteurdes sons et ont déposé une demande de brevet avant la présente demande La présente invention est un perfectionnement a l'invention antérieure et l'appareilselon la présente invention est capable de visualiser des notes musicales représentant

non seulement hauteur des sons mais également leur durée.

Dans le cas de sons provenant d'un clavier, la détection ou l'analyse de la durée de chaque note musicale à visualiser peuvent être facilement effectuéespar mesure de la longueur de temps d'un signal continu engendré lorsqu'une touche donnée du clavier est enfoncée Toutefois, dans le cas de sons émis par divers instruments musicaux ou dans le cas de sons vocaux, la détermination de la durée a été considérée jusqu'à présent comme extrêmement difficile à effectuer étant donné que la fréquence et le niveau de ces sons varient de

diverses manières à mesure que le temps s'écoule.

La présente invention a été conçue pour éliminer les

inconvénients mentionnés ci-dessus qui sont propres auxdis-

positifs classiques simples d'affichage de notes musicales.

C'est pourquoi un objet de la présente invention est de réaliser un dispositif de visualisation de notes musicales,

nouveau et avantageux qui est capable d'indiquer de façon pré-

cise des notes musicales sur une portée d'une feuille de mu-

sique visualisée sur un écran de visualisation sans exiger une structure compliquée, chaque note sur la portée représentant non seulement la hauteur de son d'un signal audio d'entréemais

également sa longueur de temps.

Selon une caractéristique de la présente invention, on convertit un signal audio d'entrée d'une forme analogique à une forme numérique pour obtenir des donnéesnumériques que l'on utilise dans une opération de transformation rapide de Fourier (FFT), et on utilise les résultats de l'opération FFT pour un calcul de spectre de puissanceet on utilise ensuite les données de spectre obtenues de cette façon pour déterminer un ton ouson fondamental d'une manière particulière afin de détecter de façon préciser la hauteur de son du signal audio d'entrée Quand la hauteur du son a été obtenue, on détermine si oui ou non le son est continu Quand on constate que le son n'est pas continu, on détermine la durée ou valeur d'une note représentant le son détecté immédiatement avant la détection de

la discontinuité et on l'indique à l'aide d'une note corres-

pondante, comme par exemple une noire, un croche ou analogue.

Pour indiquer une note sur une portée, une donnée de dessin représentant une note musicale est engendrée et est transmise par l'intermédiaire d'un processeur de visualisation vidéo à une mémoire vive (RAM) vidéo de manière à former ainsi un

signal vidéo destiné à indiquer une portée et des notes musi-

cales à une position appropriée dans la portée visualisée

sur un écran de visualisation.

Selon la présente invention, un dispositif de visuali-

sation de notes musicales destiné à visualiser des notes musicales représentant chacune la hauteur et la durée de

chaque son d'un signal audio d'entrée sur une portée visua-

lisée comprend: un moyen de conversion analogiquè-numérique

pour convertir ledit signal audio d'entrée en données num éri-

ques par utilisation d'impulsions d'échantillonnage ayant une fréquence d'échantillonnage donnée Un moyen de calcul destiné à effectuer une opération FFT en utilisant lesdites données

numériques, à exécuter un calcul de spectre de puissanceenutili-

*sant le résultat de ladite opération FFT, à déterminer la hauteurde chaque son-en utilisant les données de spectre

obtenues à l'aide -dudit calcul de spectre de puissance à déter-

miner la durée de chaque son en mesurant la période de temps

de chaque son, et à déterminer un dessin à afficher en fonc-

tion de la hauteur et de la durée de chaque son, ledit moyen de calcul déterminant, d'une part, la hauteur du son en

obtenant un son fondamental à l'aide d'une composante de fré-

quenee dont le niveau est le plus bas,dans une plage prédéter-

minée de niveau s'étendant à partir d'un niveau le plus élevé et dont la fréquence est plus faible que la fréquence à laquelle le niveau est le plus élevé et, d'autre part, la

hauteur du son, dans le cas o une telle composante de fré-

quence n'est pas détectée, en considérant la composante de fréquence, dont le niveau est le plus élevé, comme étant le son fondamental; ledit moyen de calcul déterminant la durée en mesurant la période de temps durant laquelle chaque son est considéré comme continu lorsque la différence de fréquence et la différence de niveau entre deux détections consécutives se trouvent toutes deux dans des plages prédéterminées et lorsque le niveau dudit son se trouve au-dessus d'un niveau prédéterminé; et le moyen de visualisation comprenant un processeur de visualisation vidéo, une mémoire vive (RAM) vidéo et un dispositif de visualisation, ledit processeur de visualisation vidéo étant commandé par ledit moyen de calcul pour emmagasiner des données représentant ledit dessin dans ladite mémoire RAM vidéo, et ledit dispositif de visualisation

réagissant àunsignal vidéo provenant du processeur de visuali-

sation vidéo en indiquant des notes musicales visualisées

une position appropriée sur une portée visualisée.

Selon la présente invention, un procédé de détection de hauteur et de durée d'un-son d'un signal audio d'entrée comprend les phases consistant: (a) à convertir ledit signal

audio d'entrée en données numériques; (b) à effectuer une opé-

ration FFT en utilisant lesdites données numériques; (c) à

exécuter un calcul de spectre de puissance en utilisant le résul-

tat de ladite opération FFT; (d) à obtenir un son fondamental pour déterminer la hauteur dudit son du signal audio d'entrée en utilisant les données de spectre obtenues à l'aide dudit calcul de spectre de puissance, la phase d'obtention dudit son fondamental comprenant les phases consistant: à obtenir une valeur de fréquence d'une composante de fréquence dont le niveau

est le plus bas,dans une plage prédéterminée de niveauxs'éten-

dant à partir d'un niveau le plus élevé et dont la fréquence est plus faible qu'une fréquence à laquelle le niveau est le plus élevé; et à obtenir une valeur de fréquence à laquelle le

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niveau est le plus élevé dans le cas o aucune composante de fréquencen'a été détectée dansladite plage prédéterminée de niveauxau cours de la phase ci-dessus; (e) à répéter lesdites phases (a) à (d) de nouveau de manière que deux données de fréquence dudit son fondamental et deux données de niveau

soient obtenues pour représenter les résultats de deux détec-

tions consécutives; à déterminer la période de temps dudit son en utilisant le résultat des deux détections consécutives, la phase de détermination de la période temps comprenant les phases consistant: à détecter si oui ou non la différence entre deux données de fréquence desdits résultats des deux

détections consécutives se trouvent dans une plage prédéter-

minée de fréquences à détecter si oui ou non la différence

entre deux données de niveau desdits résultats des deux dé-

tections consécutives se trouve dans une plage déterminée de niveaux;à détecter si oui ou non le niveau des dernières données desdits résultats'de deux détections consécutives se trouve au-dessus d'une valeur prédéterminée; à considérer que le dit son est un son continu uniquement si toutes les

déterminations au cours des trois phases précitées de déter-

mination de pério de temps ont donné pour résultat un OUI; et à considérer que ledit son est un son-non continu si une ou plusieurs déterminations au cours des trois phases précitées

ont eu pour résultat un NON -

L'objet et les caractéristiques de la présente inven-

tion apparaitrontplus facilement dans la description détail-

lée de modes de-réalisation préférés donnée ci-après en référence aux dessins ci-annexés, sur lesquels: la figure 1 A est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation du dispositif de visualisation de notes musicales selon la présente invention;

la figure 1 B est un diagramme montrant un microordina-

teur utilisé comme unité de commande de la figure 1 A; les figures 2 A et 2 B sont des organigrammes montrant le fonctionnement de l'unité de traitement centrale utilisée dans le mode de réalisation de la figure 1 A;

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les figures 3 A à 3 I sont des diagrammes montrant divers dessins de notes musicales devant être affichéesdans le dispositif du premier mode de réalisation; la figure 4 est un diagramme explicatif montrant le niveau d'un signal audio d'entrée dont la hauteur de son et la longueur ou période de temps doivent être indiquées l'aide des dessins de notes musicales des figures 3 A à 3 I; la figure S est un diagramme montrant un exemple d'une feuille de musique visualisée sur l'écran du dispositif de visualisation de la figure 1 A; la figure 6 est un exemple de la topographie d'une mémoire R Ml vidéo utilisée dans le dispositif selon la présente invention; la figure 7 est une diagramme-explicatif de sections d'un écran de visualisation du dispositif de visualisation de notes musicales de la figure 1 A; les figures 8 A et 8 B sont des organigrammes montrant le fonctionnement de l'unité de traitement centrale utilisa dans un second mode de réalisation de l'invention; la figure 9 est un diagramme montrant les adresses de la mémoire RAM utiliséedans le dispositif selon la présente invention; les figures 10 A à 1 OR sont des diagramme 5 montrant divers dessins de notes musicales devant être affichées par le dispositif du second mode de réalisation; la figure 11 est un diagramme explicatif montrant le niveau d'un signal audio d'entrée dont la hauteur de son et la longueur ou période temps doivent être indiquées à l'aide des dessins de notes musicales des figures 1 OA à 1 OR; la figure 12 est un diagramme montrant-un exemple d'une feuille de musique visualisée-sur l'écran de l'unité de visualisation du dispositif du second mode de réalisation; la figure 13 est un diagramme explicatif montrant comment le dessin d'une notemusicale *visualisée initialement change pour indiquer une durée plus longue dans le dispositif du second mode de réalisation;

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la figure 14 est un schéma synoptique d'une troisième mode de réalisation du dispositif de visualisation de notes musicales selon la présente invention;

la figure 15 est un organigramme montrant le fonction-

s nement de l'unité de traitement centrale utiliséedans letroi-

sième modede réalisation de la figure 14; les figures 16 A à 16 I sont des diagramme montrant divers dessins de notes musicales devant être affichés dans le dispositif du troisième mode de réalisation; la figure 17 est un diagramme explicatif montrant le niveau d'un signal audio d'entrée dont la hauteur de son et la longueur ou période de temps doivent être indiquées à l'aide des dessins de notes musicales des figures 16 A à 16 I; la figure 18 est un diagramme montrant un exemple d'une feuille de musique visualisée sur l'écran du dispositif de visualisation de la figure 14; la figure 19 est un diagramme explicatif montrant

comment le dessin d'une note musicale visualisée initiale-

ment change pour indiquer une durée plus longue dans le dis-

positif du troisième-mode de réalisation; les figures 20 A et 20 B sont des diagrammes montrant le changement de la durée dû au changement de tempo; la figure 21 est un schéma synoptique d'un quatrième mode de réalisation du dispositif de visualisation de notes musicales selon la présente invention; les figures 22 A et 22 B sont des organigrammes montrant le fonctionnement de l'unité de traitement centrale utilisée dans le quatrième mode de réalisation de h figure 21;

les figures 23 A et 23 B sont des diagrammes chronologi-

ques montrant les opérations exécutées par le microordinàteur utilisé dans le dispositif du quatrième mode de réalisation; et la figure 24 est un diagramme montrant un exemple d'une feuille de musique visualisée sur l'écran du dispositif de visualisation de la figure 21;

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Les éléments et les parties identiques ou correspon-

dants sont désignés par des références numériques analogues

dans toutes les figures.

En se référant à la figure 1 A, on voit que l'on y a représenté un schéma synoptique d'un premier mode de réali- sation de la présente invention Un signal audio d'entrée appliqué à partir d'une source sonore à une borne d'entrée 1 est ensuite envoyé à un correcteur graphique 2 dans lequel la réponse de fréquence du signal audio d'entrée est

modifiée de manière que l'analyse de fréquence ait lieu faci-

lement Ensuite, le signal de sortie du correcteur 2 est

envoyé à un filtre 3 anti-bruit haute fréquence pour en éli-

miner les composantes haute fréquence inutiles de manière qu'il n'apparaisse pas de bruit de haute fréquence lors de la

conversion analogique/numérique (AD) effectuée par un conver-

tisseur AD 4 auquel le signal de sortie du filtre 3 est appli-

qué Le filtre 3 anti-bruit haute fréquence comprend un fil-

tre passe-bas destiné à limiter la plage de fréquence du signal audio d'entrée de manière qulun signal limité en fréquence soit envoyé au convertisseur AD 4 Une unité de commande 5, qui peut être un microordinateur comme on va le décrire par la suite, réagit aux données numériques de sortie

du convertisseur AD 4 en traitant les données numériques re-

présentant chaque signal audio afin de déterminer ainsi la

hauteur ainsi que la durée ou période de temps de chaque son.

Le convertisseur AD 4 est commandé par un signal de commande

engendré par l'unité de commande 5 o la période d'échantillon-

nage lors de la conversion analogique/numérique est déterminée

par la signal de commande.

L'unité de commande S peut comprendre un microordinateur

comme indiqué sur la figure 1 B estreprésentée par divers rec-

tangles sur la figure 1 A en vue de la description de ses fonc-

tions Le microordinateur utilisé comme unité de commande 5 de la figure 1 A comprend une unité de traitement centrale CPU 80, une mémoire morte (ROM) 82, une mémoire vive (RAM) 7 et

un dispositif d'entrée-sortie (I/0) 84 de la manière bien connue.

L'agencement de circuit de a figure 1 A comprend égale-

ment un processeur de visualisation vidéo (VDP) 12, une mé-

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moire RAM vidéo (V RAM) 13, et un dispositif de visualisa-

tion 14, comme par exemple un tubesà rayons cathodiques (CRT) Le VDP 12 réagit aux données de l'unité de commande en stockant momentanément ces données dans la V RAM 13 de manière que divers dessins soient visualisés par le CRT 14

pour indiquer une ou plusieurs portées'et lesnotes musicales.

De plus, comme on va le décrire à propos des autres modes

de réalisation, d'autres informations telles que des infor-

mations indiquant le tempo et le rythme peuvent aussi être

visualisées sur l'écran du CRT 14.

Les figures 2 A et 2 B sont des organigrammes montrant le fonctionnement du microordinateur de la figure l B. L'organigramme de la figure 2 A montre un programme principal tandis que l'autre organigramme de la figure 2 B montre un programme auxiliaire d'interruption Au cours d'une première phase 100 du programme principal, l'initialisation du système

est effectuée On fait en sorte qu'une interruption de pro-

gramme apparaisse à un intervalle égal à une période d'échan-

tillonnage au cours de laquelle l'échantillonnage du signal analogique d'entrée provenant du filtre 3 anti-bruit haute fréquence est effectué par le convertisseur AD 4- A cette fin, un compteur interne du microordinateur est utilisé de manière qu'une interruption de programme ait lieu périodiquement et, lorsqu'une interruption se produit, l'opération du programme principal est interrompu afin que le programme auxiliaire d'interruption de la figure 2 B soit exécuté pour effectuer

une conversion AD Au cours du programme auxiliaire d'interrup-

tion, une section de commande de conversion et d'émission de signal numérique de l'unité de commande 5 engendre un signal de commande de conversion qui est envoyé au convertisseur

AD 4 pour que celui-ci commence la conversion AD Le convertis-

seur AD 4 commence à convertir le signal analogique d'entrée en un signal numérique en réponse au signal de commande de conversion au cours d'une phase 200 du programme auxiliaire d'interruption, et un mot de données numériques obtenu au cours d'un échantillon est envoyé, par l'intermédiaire de la section 6, à la RAM 7 pour y être stocké Par conséquent, un nombre prédéterminé de mots, de données numériques ayant subi une conversion AD, comme par exemple 256 mots de données, sont stockés dans la RAM 7 lorsque le programme auxiliaire

s d'interruption a été exécuté le nombre de fois prédéterminé.

Au cours d'une phase suivante 202, il est déterminé si oui ou non le nombre de conversions AD-a atteint le nombre de fois prédéterminé Cette opération est effectuée en surveillant le compte d'un autre compteur interne réglé préalablement

io sur le nombre prédéterminé Si la réponse est NON, le dérou-

lement du programme passe à une phase RETOUR 206 Par contre, si la réponse est OUI, le compteur interne mentionné ci-dessus

servant à indiquer le nombre de données ayant subi une con-

version AD est arrêté et un préréglage du nombre prédéterminé is est effectué au cours d'une phase 204, puis déroulement du

programme passe à la phase RETOUR 206.

De cette façon, le nombre prédéterminé de mots de données

numériques est stocké dans la RAM 7 et ces mots de données nu-

mériques sont traités en vue de déterminer la hauteur du son à l'aide d'une section 8 de calcul et d'analyse de hauteur de son de l'unité de commande 5 Plus précisément, les mots de données numériques sont utilisés pour effectuer une opération de transformation rapide de Fourier (FFT) au cours d'une phase 102 du programme principal Le résultat de l'opération FFT est stocké dans la RAM 7 puis un calcul du spectre d'énergie est effectué au cours d'une phase 104 de manière que le résultat de ce calcul soit également stocké dans RAM 7 Une

valeur maximale de spectre est alors obtenue puis une fréquen-

ce à laquelle la valeur maximale de spectre correspond à l'intérieur du spectre est obtenue- Toutefois, cette fréquence ne peut pas être déterminée simplement comme représentative du ton ou son fondamental C'est pourquoi, le ton ou son fondamental est déterminé par obtenir d'une composante de fréquence dont le niveau est le plus bas dans une-plage de niveau prédéterminée s'étendant depuis un niveau le plus élevé, c'est-àdire la valeur maximale du spectre, et dont la 1 l fréquence est plus faible que la fréquence à laquelle le niveau est le plus élevé Si une telle fréquence n'existe pas, la composante de fréquence, dont le niveau est le plus élevé, est considérée comme étant le ton ou son fondamental De cette façon, la hauteur du son incident est déterminée et la donnée

représentant la hauteur du son ou ton est stockéedans la RAM 7.

La détermination décrite ci-dessus de la hauteur du son est exécutée au cours d'une phase 106 La technique décrite ci-dessus utilisée pour déterminer la hauteur du son a été inventée par les inventeurs de la présente invention avant cette dernière et a été décrite dans une demande antérieure mentionnée ci-dessus Du fait que l'unité essentielle de la présente invention concerne la détermination et la visualisation de la durée de chaque son plutôt que la détermination et la visualisation de chaque

son, la description ci-après sera donnée principalement dans

cet esprit.

Les figures 3 A à 3 I montrent divers dessins de notes

musicales qui sont affichés sur une portée également visuali-

sée sur l'écran du CRT 14, comme représenté sur la figure 5.

La longueur de temps nécessaire pour l'exécution des phases 102, 104 et 106 de la figure 2 A est établie de manière à être égale à la moitié de la période de temps correspondant à une croche représentée sur la figure 3 A. La figure 4 représente un exemple d'une variation

de niveau d'un signal audio d'entrée par rapport au temps.

Sur la figure 4, on suppose qu'un son ayant une durée égale à celle d'une noire est reçu Les référencestl, t 2 t 8 servent à indiquer la longueur de temps correspondant à la moitié de la croche Du'fait que les phases 102 à-106 sont exécutées au cours d'une période detemps égale à la moitié de la croche, la hauteur du premier son est analysée dans les

limites de temps tl.

On va supposer que des sons musicaux, dont chacun s'atténue à mesure que le temps s'écoule comme le son du piano, sont reçus comme représenté sur la figure 5 Lorsqu'un premier son correspondant à la note Do et ayant une durée d'une noire est reçue, après l'analyse de la hauteur du son au cours de phases 102 à 106, d'autres phases 108, 110 et 112 qui sont sensiblement identiques aux phases 102, 104 et 106, sont exécutéesimmédiatement après Ainsi, ces phases

108 à 112 sont exécutées pendant un intervalle de temps indi-

qué par t 2 sur la figure 4 Ensuite, le nombre de fois que l'analyse de la hauteur du son a lieu au cours de la phase 112 est comptée A cette fin a lieu une phase 114 au cours de laquelle le compte d'un compteur, qui peut être actualisé par le logiciel du microordinateur, est augmenté d'une unité Ensuite, au cours d'une phase suivante 116, il est déterminé si oui ou non le son est un son continu Cette opération est effectuée par une section 9 de détection de son continu de l'unité de commande 5 Pour déterminer si oui

ou non le son est continu, une comparaison entre deux résul-

tats consécutifs d'analyse de hauteur de son est effectuée.

Au cours de cette comparaison, il est déterminé si oui ou non la hauteur du son d'un résultat antérieur est égale à celui d'un résultat ultérieur et si oui ou non la différence

entre les niveaux obtenus à partir de ces deux analyses con-

sécutives se trouve dans les limites d'une plage de niveaux -

prédéterminée En outre, il est détecté si oui ou non le niveau du son qui vient d'être analysé se trouve au-dessus d'un seuil prédéterminé L (voir figure 4) Au cours de ce qui précède, pour contrÈler si oui ou non la hauteur du son

qui vient d'être détecté est égale à la hauteur du son précé-

dent, la fréquence du ton ou son fondamental est vérifiée pour savoir si la différence de fréquence entre deux analyses

consécutives se trouve dans les limites d'une plage de fré-

quencesprédéterminée En outre, le niveau du son incident

est détecté par obtention d'une somme de niveauxà des fré-

quences respectives qui se trouvent dans les limites du

spectre détecté et qui ont été obtenues à l'aide de l'opé-

ration mentionnée ci-dessus de calcul de spectre de puissance.

Dans le mode de réalisation illustré, la note musicale de durée la-Sus brèvedevant être affichée est une noire et

l'analyse de fréquence ou de hauteur de son est effectuée pen-

dant une période temps égale à la moitié de la durée de la note musicale la plus brève de sorte que l'analyse de la

hauteur du son est effectuée pendant un intervalle correspon-

dant à la moitié de la note la plus brève Par conséquent, même si un son incident continu varie légèrement en ce qui concerne sa fréquence *ou son niveau à mesure que le temps

S 'écoule, il est possible de déterminer si la variation se trou-

ve dans les limites d'une plage de fréquencesprédéterminée

ou d'une plage de niveau prédéterminée de sorte que la conti-

nuité ou la hauteur du son incident peuvent être détectées

avec précision.

En supposant qu'un son continu ayant une durée égale à celle d'une noire est reçu comme représenté sur la figure

4, ce son est détecté comme étant un son continu par la sec-

tion 9 de détection de son continu puis une section 10 de détection de nombre d'analyses et de détection de données de dessins détermine si oui ou non le compte a atteint 16, ce

qui estun compte maximal (voir phase 118 de la figure 2 A).

Lorsque le temps t 2 s'est écoulé, du fait que lecompte est seulement 1, la phase 108 est de nouveau exécutée pour effectuer l'opération FFT Ensuite, les phases 110 et 112 sont exécutées pour déterminer la hauteur du son et le compte

est alors augmenté d'une unité au cours de la phase 114.

Les opérations ci-dessus des phases 108 à 114 sont exécutées de façon répétée aussi longtemps que le son est

déterminé comme étant un son continu par la phase 116. Lorsque le temps t 4 s'est écoulé, moment auquel le compte

est alors 3, on va supposer qu'un son suivant correspon-

dant à la note Mi et ayant une durée égale à celle d'une croche comme représenté sur la figure 5, arrive Alors les phases 108 à 112 sont exécutées pour déterminer la hauteur du son puis le compte du compteur est augmenté d'une unité

et devient 4.

Au cours d'une phase suivante 116, le son est détecté comme étant un son non continu étant donné que la hauteur et le niveau de ce son diffèrent de la hauteur et du niveau du son précédent, c'est-à-dire le son qui correspond à la note Do et dont la durée est celle d'une noire Il en résulte que la détermination au cours de la phase 116 devient NON et la donnée de dessin de noté musicale est alors engendrée au cours d'une phase 120 Cette opération est effectuée par

la section 10 de détection de nombre d'analyses et de détec-

tion de données de dessins de l'unité de commande 5 et une instruction de désignation de donnée de dessin est fournie par cette section à une section 11 de détermination de données

de dessins Cette opération est effectuée, en fait, par dési-

gnation d'une adresse choisie de-la ROM 82 du microordinateur en vue d'extraire une donnée prédéterminée de dessin Les figures 3 A à 3 P montrent respectivement la relation entre le compte et la nature des notes musicales dont les données de dessins ont été stockées préalablement dans la ROM 82 Plus précisément, les données représentant diverses notes musicales allant de la croche à la ronde sont stockées en correspondance avec le compte dont la valeur va de 1 à 16 Dans l'exemple ci-dessus, du fait que le compte est 4, la donnée de dessin correspondante a une noire est choisie (voir figure 3 D) En outre, du fait que la hauteur du son a été déterminée comme correspondant à la note Do, la donnée

de dessin est choisie de manière que la tête de la note in-

dique la note Do sur la portée comme représenté sur la figure La donnée de dessin provenant de la section 11 de déter- mination de donnée de dessins est envoyée par l'intermédiaire du VDP 12 à la V RAM 13 de manière à être inscrite dans une table prédéterminée de cette dernière La position horizontale d'une note devant être visualisée est déterminée par le compte d'un compteur, lequel peut être actualisé à l'aide du programme du microordinateur, de telle sorte que des notes successives soient visualisées à des endroits horizontaux prédéterminés

avec un intervalle ou espace entre deux notes consécutives.

Dans le mode de réalisation illustré, le nombre de notes musicales à afficher est égal à 26 et, par conséquent, après que la portée a été remplie avec les 26 notes, toutes les notes représentées antérieurement peuvent être effacées pour

que subsiste une portée vide de manière que les notes sui-

vantes puissent être visualisées d'unè façon continue à partir de l'extrémité de gauche de la'portée Toutefois, si on le désire, la 27 ème rote peut être visualisée à l'extrémité de droite, les 26 notes étant déplacées vers la

gauche de telle sorte que la note la plus ancienne se trou-

vant à l'extrémité de gauche soit effacée chaque fois qu'une

nouvelle note est ajoutée à l'extrémité de droite.

Le VDP 12 fonctionne comme un interface entre la V.RAM 13, relié a ce dernier par l'intermédiaire d'un bus 94 de données, et la CPU 80, et est réalisé de tellè sorte

qu'il puisse déterminer le contenu d'imagesà afficher en uti-

lisant diverses données stockées dans la V RAM mentionnée

ci-dessus et d' engendrer un signal vidéo composite d'un sys-

tème normalisé prédéterminé Pour ce VDP 12, on peut utiliser par exemple un processeur de visualisation vidéo fabriqué par Texas Instruments, Inc, U S A, mentionné dans ELECTRONICS,

novembre 1980 (pages 123-126) ou un générateur vidéo com-

posite intégré décrit dans le brevet U S No 4 262 302 délivré à Texas Instruments et connu sous la désignation de

TI's TM 59918, et on va supposer que le processeur de visuali-

sation vidéo mentionné ci-dessus est utilisé dans la descrip-

tion ci-après.

Sur la figure 1 B, bien quel'onn'ait"représenté aucun décodeur d'adresse, dans une structure réelle un décodeur d'adresse réagissant aux données d'adresse provenant de la CPU 80 est prévu désigner respectivement l'adresse de la

RAM 7 et de la ROM 82 La CPU 80 est de préférence très rapi-

de et capable de commander-une multiplication de signes qui est un calcul de base pour une opération FFT Pour la CPU 80, on peut-utiliser un circuit intégré TM 59995 fabriqué par

Texas Instruments.

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La figure 6 est un schéma montrant un exemple d'une table d'implantation ou carte de mémoire de la V RAM 13

reliée par l'intermédiaire de la barre omnibus 94 au VDP 12.

Dans la carte de mémoire de la V RMM 13 de la-figure 6, 1024 octets allant de l'adresse 0 à l'adresse 1023 sont utilisés comme table (SPG) de génération de motifs ou éléments de dessim; 768 octets allant de l'adresse 1024 à l'adresse 1791 étant utilisés comme table PNT) de:noms de dessins; 128 octets allant de l'adresse 1792 à l'adresse 1919 étant utilisés comme table (SAT) d'attribution d'éléments de dessins; 32

octets allant de l'adresse 1920 à l'adresse 1951 étant utili-

sés comme table (CT) de couleur et 96 octets allant de l'adresse 1952 à l'adresse 2047 n'étant pas utilisés; et 2048 octets allant de l'adresse 2048 à l'adresse 4095 étant

utilisés comme table (PGT) de génération de dessins.

La table PGT de génération de dessins est capable de stocker un dessin spécifique de 8 pixels (éléments d'image) en utilisant par exemple 8 octets respectivement et, par conséquent, 25-6 dessins de 8 x 8 pixels peuvent être stockés Les informations de dessins stockées dans la table PGT de génération de dessins sont transmises à partir de la

ROM 82,dans un état initial du dispositif par le fonctionne-

ment de la CPU 80 Toutefois, la table (PGT) de génération de

dessins peut, bien entendu, être une mémoire morte.

Dans la région de stockage comprenant deux parties de 8 octets de la table PGT de génération de-dessins sont stockés des dessins spécifiques de 8 x 8 pixels, et des dessins spécifiques respectifs peuvent être désignés par des

noms de dessins attribués aux régions de stockage respecti-

ves dans lesquelles les dessins spécifiques sont stockés respectivement Dans le cas-de la table PGT de génération de dessins de la figure 6 ', 256 dessins peuvent être désignés à l'aide de 256 noms de dessins allant du nom de dessin

numéro O jusqu'au nom de dessins 255.

* Par ailleurs la table PNT de noms de dessins a une capacité de stockage correspondant à un nombre total de sections de visualisation immaginées sur l'écran du dispositif de visualisation CRT de manière à stocker les informations indiquant quelle est la section qui correspond au nombre

de dessins de la table PGT de génération de dessins.

Dans l'exemple de la figure 7, le nombre total de de sections établi dans l'écran du dispositif d'affichage est ( 32 colonnes x 24 rangées) = 768, et du fait que 1 octet est utilisé comme quantité d'informations pour indiquer une section, la table PNT de noms de dessins a une capacité de

stockage de 768 octets comme mentionné dans ce qui précède.

Dans le cas o le nombre nécessaire de dessins est stocké dans la table PGT de génération de dessins de la V.RAM 13 et que les noms de dessins nécessaires attribués en correspondance avec les dessins respectifs sont stockés dans les sections respectives de l'écran de dispositif d'affichage de la table PNT de noms de dessins, le VDP 12 engendre un signal vidéo composite en conformité avec un système normalisé spécifique o le contenu de l'image est déterminé par les informations stockées dans la table PNT de noms de-dessins de la V RAM 13, les informations stockées

dans la table PGT de génération de dessins, et les informa-

tions stockées dans la table CT de couleurs lorsque cela s'avère nécessaire, le signal vidéo composite engendré étant envoyé au CRT 14 en vue de l'affichage d'un dessin spécifique sur

l'écran de ce CRT 14.

La description ci-dessus se rapporte à un cas de

visualisation suivant un mode de visualisation dans lequel un dessin spécifique parmi les dessins stockés dans la table PGT de génération de dessins est visualisé dans une section spécifique parmi les 768 sections, ce mode étant appelé le mode -graphique Quand un dessin est visualisé à l'aide d'un tel mode graphique, la position du dessin est

désignée par la table PNT de noms de dessins et c'est pour-

suoi, lorsqu'il est envisagé de déplacer un dessin sur l'écran du dispositif d'affichage, le temps du déplaoeent du dessin sur l'écran du dispositif d'affichage est de une

section (distance de 8 pixels).

Pour que le dessinse déplace de façon régulière, le pas

du déplacement du dessin sur l'écran du dispositif d'affi-

chage étant faible, le dessin stocké dans la table SGT de génération d'éléments de dessins ou éléments graphiques (appelés "sprit dans la technique angl axonne) est déplacé sur l'écran du dispositif de visualisation suivant un pas de 1 pixel avec un changement de coordonnée Le dessin devant être stocké dans la table SGT de génération d'éléments de dessins est formé par des données d'éléments de dessins qui peuvent être soit de 8 pixels x 8 pixels soit de 16 pixels x 16 pixels Les desins

respectifs stockés dans la table SGT de génération d'élé-

ments de dessins reçoivent séparément des noms d'éléments de dessins tels que numéro 0, numéro 1 numéro N,et une surface d'éléments de dessins correspondant à un dessin comprenant les noms de dessins respectifs est arrangée de manière que les valeurs numériques plus faibles indiquées par les noms d'éléments de dessins aient une priorité plus élevée. Dans la carte de la mémoire V RAM 13 représentée sur la figure 6, du fait que 1024 octets allant de l'adresse

0 à l'adresse 1023 sont utilisés comme table SGT de généra-

tion d'éléments de dessins, comme décrit dans ce qui pré-

cède, 128 dessins (noms d'éléments de dessins numéro O à numéro 127) peuvent alors être stockés dans le cas de 8 pixels x 8 pixels et 32 dessins (nonsd'éléments de dessins numéro O à numéro 31) peuvent aussi être stockés dans le cas de 16 pixels x 16 pixels Dans le cas o 2-048 octets sont attribués à la table SGT de génération d'éléments de dessins de la mémoire V RAM 13, il va de soi que le nombre

de;dessins quipeuvertêtre stockésdans la table SGT de généra-

tion d'éléments de dessins est deux fois plus élevé que dans

l'exemple ci-dessus.

Du fait que la position d'un élément de dessin -( 1 octet pour désigner chaque position verticale et chaque position horizontale), le nom d'un élément de dessin de visualisation ( 1 octet), le code de couleur et le code de fin d'élément de dessin de visualisation ( 1 octet) etc. sont établis dans la table SAT d'attribution d'éléments

de dessins en utilisant 4 octets pour chaque élément de.

dessin, les informations de 32 éléments de dessins sont

stockés dans la table SAT d'attribution d'éléments de des-

sins, dans:levcas o 128 octets sont utilisés-comme table

SAT d'attribution d'éléments de dessins.

La position d'un élément de dessin est déterminée à l'aide d'une position verticale (une valeur numérique indiquant l'ordre vertical du point de l'image) et d'une position horizontale (une valeur numérique indiquant l'ordre horizontal du point de l'image) inscrites dans la table SAT d'attribution d'éléments de dessins o une coordonnée de 49.152 points d'image déterminés par 256 points d'image ( 8 pixels par 32 sections) dans une direction horizontale (direction X) et 192 points d'image ( 8 pixels par 24 sections)

dans la direction verticale (direction Y) est prévue, l'ori-

gine de l'élément de dessin étant situéeà l'extrémité supé-

rieure de gauche et-le déplacement de l'élément de dessin

étant effectué avec un pas de 1 pixel.

Dans le dispositif de visualisation de notes musicale pour signaux audio selon la présente invention, les notes musicales d'un signal audio sont visualisées sur l'écran du CRT 14 à l'aide d'une portée, par exemple comme représenté sur la figure 5 au moyen d'un agencement tel que la sélection

d'un dessin à visualiser sur l'écran du CRT 14 et la désigna-

tion de la façon selon laquelle le déplacement du dessin est effectué à l'aide de données inscrites dans la table PNT de nom de dessins et dans la table SAT d'attribution d'éléments

de dessins, une multiplicité de dessins étant stockés préala-

blement dans la table PGT de génération de dessins et dans la

table SGT de génération d'éléments de dessins.

Sur la figure 5 montrant un exemple d'un état de visualisation sur l'écran du CRT 14, divers dessins de visualisation, comme par exemple des portées, une clé de Sol et une clé de Fa sont tous 'préparés à l'aide des données

stockées préalablement dans la ROM 82 Au début du fonction-

nement du dispositif de visualisation de notes musicales de la figure 1 A, les' divers dessins mentionnés ci-dessus stockés dans la ROM 82 sont transférés et stockés dans la

table PGT de génération de dessins-de la V RAM 13 par l'in-

termédiaire de la CPU 80 et du VDP 12 de manière à être

utilisés pour une indication sur l'écran du CRT 14 En par-

ticulierau début du fonctionnement du dispositif de visualisation, seule la portée avec une clé de Sol et une

clé de Fa est affichéepuis les notes musicales sont visuali-

sées respectivement de façon successive sur la portée de l'extrémité de gauche vers l'extrémité de droite de cette

portée en réponse aux sons incidents respectifs Plus pré-

cisément, les notes musicales sont visualisées successive-

ment à la suite du changement de hauteur de son du signal audio d'entrée chaque fois que le son incident est déterminé comme étant non continu On va décrire ce point de façon

détaillée ci-après.

L'unité de traitement centrale CPU 80 engendre les données nécessaires pour la'visualisaticnde dessins de notes musicales représentant des sons respectifs d'un signal audio par exécution des phases de l'organigramme des figures 2 A et 2 B, et les données sont fournies au VDP 12 et à la V RAM 13

pour que le CRT i 4 visualise les notes musicales comme repré-

senté sur la figure 5.

Après que la première note musicale indiquée par la référence 15 a été visualisée sur la portée par l'exécution d'une phase 122 de la figure 2 A, une phase 124 est exécutée pour déterminer si oui ou non le compte est soit un nombre impair soit un nombre pair Dans le cas décrit ci-dessus, du fait que le compte est 4, le résultat dé la détermination est NON et une phase 126 est exécutée au cours de laquelle le compte est effacé En particulier, le compte à l'instant t 5 est égal à zéro A mesure que le temps s'écoule jusqu'à t 6 sur la figure 4, l'analyse de la hauteur du son est effectuée par les phases 108 à 112 de la même manière que celles décrites précédemment et le compte est alors fixé à 1

au cours de la phase 114 Le son incident est alors déter-

miné comme étant un son continu au cours de la phase 116 et il est constaté au cours de la phase 118 que le compte n'a pas encore atteint 16 Il en résulte que la phase 108

est de nouveau exécutée.

Lorsqu'un soupir apparaît à l'instant t 7 et à l'ins-

tant t 8, le son est déterminé comme étant non continu du fait que le niveau du son incident est inférieur au seuil L. Par conséquent, une donnée de dessin suivante est produite en utilisant le compte, lequel est 1, et le résultat de l'analyse de la hauteur du son à l'instant t 6 Une seconde note musicale 16 est alors visualisée sur la portée De cette façon, lorsqu'un son suivant correspondant à une croche est reçu, un symbole ou dessin 17 représentant un soupir est

visualisé.

En supposant que plusieurs sons correspondant chacun à la note La et ayant la durée d'une croche varient d'une façon continue mais indépendante, ces sons sont -déterminés

comme étant des sons non continus chaque fois qu'un son sui-

vant est reçu étant donné que la différence de niveau de son entre deux périodes de temps consécutives, telle que

t 2 et t 3 ou t 4 et t S, est plus grande qu'une valeur prédé-

terminée de différence de niveau Par conséquent, le compte détecté chaque fois est égal à 2 tandis que la hauteur du son est déterminée comme correspondant à la note La Grâce à ces informations, les dessins de notes musicales 18, 19 sont par conséquent visualisés sur la portée comme représenté

sur la figure 5 de la même manière que celle décrite précé-

demment.

Si un son correspondant a une ronde émise par un ins-

trument à cordes frottées est reçu à l'instant tl, le compte du compteur augmente jusqu'à 15 au cours de la phase 14 à mesure que le temps s'écoule de l'instant tl à l'instant t 15 Pendant cette période de temps allant de tl à tl S,

la phase 116 détermine périodiquement que le son est con-

tinu A mesure que le temps s'écoule jusqu'à l'instant

t 17, il est déterminé que le son n'est pas continu En uti-

lisant le compte, c'est-à-dire 15-, et la hauteur du son, qui a déjà été déterminée un dessin d'une ronde 20 est

visualisé par sélection du dessin de ronde de la figure 30.

Ensuite, lorsqu'un son correspondant à une ronde et à une noire pointée qui sont couplées l'une à l'autre par une liaison arrive à l'instant ti, le compte atteint 16 à l'instant t 17 et le son est déterminé comme étant un son continu par la phase 116 Par conséquent, la phase 118 détecte que le compte a atteint 16 et une phase 128 est exécutée pour engendrer des données de dessins en utilisant le compte et le hauteur du son de la même manière qu'au cours de la phase 120 Dans ce mode de réalisation, la donnée de dessin de la figure 3 P est choisie Ensuite, une phase 130 est exécutée pour visualiser un dessin de note 21 sur le CRT 14 en fonction de la donnée de dessin engendrée, cela de la même manière qu'au cour de la phase 122 Le compte est ensuite effacé au cours d'une phase 132 et le déroulement du programme passe à la phase 108 en vue d'une opération FFT pour un son suivant Ensuite, les opérations similaires aux

opérations précédentes sont exécutéesde manière qu'un des-

sin de note 22 soit visualisé.

Par contre, après qu'un son correspondant à une noire

a été reçu à l'instant tl, si le son est interrompu à l'ins-

tant t 4 comme lorsqu'on joue en staccato, le compte à ce moment est 3, et la phase 118 détermine alors que le son n'est

pas continu Par conséquent, le dessin d'une noireest visuali-

sée à l'instant t 4 et la phase 124 détermine que le compte est un nombre impair Il en résulte que le compte est effacé au cours d'une phase 134 et le déroulement du programme passe à la phase 102 en vue de l'ana-lyse d'un son qui sera reçu

à l'instant t 5.

On voit-d'après ce qui précède qu'un dessin de note

parmi une pluralité de dessins de notes est -choisi en fonc-

tion du compte du compteur, compte qui représente le nombre

exprimant la durée d'un son continu.

En se référant aux figures 8 A et 8 B, on voit que l'on

y a représenté un autre mode de réalisation à l'aide d'orga-

nigrammes d'un programme principal (SA) et d'un programme

auxiliaire d'interruption ( 8 B) Le même agencement de cir-

cuit que celui des figures 1 A et 1 B peut aussi être utilisé pour ce mode de réalisation Plus spécifiquement, la CPU 80

est conçuepour exécuter le programme auxiliaire d'interrup-

tion de la figure 8 B chaque fois qu'une interruption -se pro-

duit, chaque interruption étant prévue de manière a avoir

lieu à un intervalle égal à la période d'échantillonnage du con-

vertisseur AD 4 Quand une interruption a lieu, l'exécution du programme principal de la figure SA est interrompue pour que le programme auxiliaire d'interruption soit exécuté à partir d'une phase de départ 30 v puis la conversion AD est effectuée au cours d'une phase 30 w Les données numériques ayant subi une conversion AD sont ensuites stockées dans la RAM 7 au cours d'une phase suivante 30 x de telle sorte que

chaque donnée soit stockée dans chaque zone de donnée con-

vertie accompagnée par une adresse comme représenté sur la

figure 9 L'adresse de la RAM 7 est désignée par un in-

dicateur qui peut être actualisé à l'aide d'une zone de stockage prédéterminée de la RAM 7 Après que chaque donnée représentant une donnée ayant subi une conversion AD a été stockée dans la RAM 7 au cours de la phase 30 x, l'adresse désignée par l'indicateur est augmentée d'une unité au cours d'une phase 30 y à moins que l'adresse atteigne un nombre maximal prédéterminé Par contre, si l'adresse a atteint le nombre maximal, l'adresse est alors remise à zéro A la fin de la phase 30 y, le programme auxiliaire d'interruption prend

fin de sorte que l'exécution du programme principal recom-

mence. Après qu'un nombre prédéterminé de données numériques a été stocké dans le RAM 7 de cette façon, une opération FFT est effectuée par une phase 30 b du programme principal

et le résultat de l'opération FFT est stockée dans la RAM 7.

Ensuite, le calcul du spectre de puissance est effectué au cours d'une phase 30 c et le résultat de ce calcul est stocké dans la RAM 7 Au cours d'une phase suivante 30 b, l'analyse de la hauteur du son est effectuée en utilisant des données stockées dans la RAM 7 Les opérations allant de la phase b à 30 d sont sensiblement les mêmes que celles effectuées dans le mode de réalisation précédent et on n'en donnera pas

une autre description.

La longeur de temps nécesssaire pour exécuter ces phases 30 b à 30 d est choisie préalablement de manière à être égale à la durée d'une double croche représentée sur la figure 1 OA Par conséquent, lorsqu'un son incident est recçu-comme représenté sur la figure 11 et que ce son présente un niveau sonore d'entrée par rapport au temps, la hauteur de ce son à l'instant tl est analysée par les phases 30 b à d On va supposer qu'un son s'atténuant à mesure que le temps s'écoule, comme le son d'un piano, arrive de telle

sorte qu'un son ayant la durée d'une double croche et cor-

respondant à la note Sol et un son ayant la durée d'une double croche et correspondant à la note La soient reçus

comme indiqué par les références 45 et 46 sur la figure 12.

En réponse à ces sons, les phases 30 b à 30 d sont exécutées pendant le temps tl de la figure 11 de manière à déterminer la hauteur du son Une fois que la hauteur du son a été déterminée, un dessin de note est choisi au cours d'une phase 30 e en utilisant la hauteur du son et le compte du

compteur qui est utilisé dans le mode de réalisation précé-

dant Toutefois, du fait qu'il est impossible de déterminer finalement la durée du son incident tant qutunson ou un soupir suivant n'a pas été détecté au temps t 2, le dessin de la note musicale devant être visualisé&est déterminé de la manière

suivant dans le présent mode de réalisation.

Les figures 1 OA à 1 OR montrent respectivement diverses notes musicales ayant des durées différentes Les notes musi- cales des figures 1 OA à 10 0 comprennent une tête (tête noire

ou tête blanche) et une queue o certaines de ces notes mu-

sicales comportent également des crochets Par contre, les notes musicales des figures 1 b P à 1 OR ne comportent que des têtes et, par conséquent, ces notes indiquent uniquement une hauteur de son à l'exclusion d'une durée Ces notes musicales des figures 1 OA à 10 Q correspondent respectivement au compte du compteur Par conséquent, une fois que le compte a été

déterminé, une des notes des figures 1 OA à 1 OQ est choisie.

Dans l'exemple ci-dessus, du fait que le compte est O et du fait que la hauteur du son correspond à la note Sol, les données de dessins correspondant à une blanche (figure 10 Q) et à la note Sol sont extraites de ROM 82 et ces données de dessins sont ensuite envoyées par l'intermédiaire de VDP 12

à une table prédéterminée de V RAM 13.

En utilisant les données de dessins, une note musicale est affichée au cours d'une phase 30 f de la même manière que dans le mode de réalisation précédent Après l'exécution de

la phase 30 f, en particulier après que la tête noire repré-

sentée sur la figure 10 Q a été visualisée comme indiqué par la référence 45 sur la figure 12, le compte du compteur est augmenté d'une unité au cours d'une phase 30 g de sorte que le compte devient 1 Ensuite, les phases 30 h à 30 j, qui sont sensiblement les mêmes que les phases 30 b à 30 dsont exécutées pour déterminer la hauteur d'un son suivant au moment t 2 de la figure 11 Après l'exécution de la phase 30 j, une phase 30 k est exécutée pour déterminer si oui ou non le son incident est continu Plus précisémment, la hauteur du son au moment tl est comparée avec la hauteur du son au moment t 2 et la différence de niveau au moment tl et au moment t 2 est aussi détectée pour voir si oui ou non la différence se trouve dans une plage prédéterminée de niveau En outre, le niveau au moment t 2 vérifié pour voir S 'il se trouve au-dessus d'un seuil prédéterminé L représenté sur la figure 11 Le seuil peut être fixé à une valeur appropriée compte tenu de la plage dynamique du convertisseur AD 4 de manière que les bruits ne soient pas détectés de façon erronée comme faisant partie d'un son de la musique De cette façon, on détermine si oui ou non le son incident est continu de la même manière que dans le mode de réalisation précédent Dans lecas de l'exemple ci-dessus, le son au moment t 2 est déterminé comme étant un son non continu étant donné que sa hauteur et son

niveau diffèrent clairement de ceux au moment tl.

Après que la phase 30 k a déterminé que le son est un son non continu, une phàse 30 p est exécutée pour déterminer si oui ou non le compte du compteur est un nombre pair Du

fait que le compte est 1 à ce moment, une phase 30 k est exécu-

tée au cours de laquelle un dessin de note est choisi par sélection de la double croche de la figure 1 OA en utilisant

le compte Ensuite, une phase 30 r est exécutée pour visuali-

ser la double croche à l'endroit o la tête noire 45 a été visualisée Il en résulte que le dessin visualisé apparaît

comme si une queue et descrochets qui représentent une dou-

ble croche avaient étéajoutés à la tête noire 45 comme repré-

senté sur la figure 12.

Ensuite, le compte est effacé au cours d'une phase S de manière à être égale à O Après cette opération, les phases 30 tet 30 u sont exécutées successivement pour

visualiser une note relative au son au temps t 2 Plus préci-

sément, la donnée de dessin de la figure 10 Q, c'est-à-dire une têtenoire, correspondant à la note La est choisie pour être visualisée à une position venant à la suite de la note

précédente 45,comme indiqué par la référence 46 sur la fi-

gure 12 Par conséquent, au cours de la phase 30 t, le compte

du compteur représentant la position horizontale sur la por-

tée est augmenté d'une unité,de sorte que la tête noire 46

est visualisée à une position située après la note précéden-

te 45 A ce moment, seule la tête noire est visualisée de la même manière que celle décrite ci-avant et le déroulement du programme revient alors à la phase 30 g pour exécuter des phases similaires aux phases ci-dessus de manière qu'une queue et des crochets soient ajoutés à la tête noire 46 lorsque l'instant t 3 arrive Il en résulte qu'une double

croche est visualisée au cours de la phase 30 r comme représen-

té sur la figure 12.

En supposant qu'un son ayant la durée d'une croche

et correspondant à la note Si arrive au moment t 3 et au mo-

ment t 4 et qu'ensuite un son ayant la durée d'une double croche et correspondant à la note Sol arrive au moment t 5, les phases 30 b à 30 f sont exécutées au temps t 3 de manière que le son correspondant à la note Si soit analysé et qu'une tête noire correspondant à cette note soit visualisée Ensuite, au temps t 4, la hauteur du son correspondant à la note Si est de nouveau analysée au-cours des phases 30 h à 30 j et le son est déterminé comme étant un son continu au cours de la phase 30 k Il en résulte que la détermination effectuée au cours de la phase 30 k devient OUI de sorte qu'une phase 301 est exécutée au cours de laquelle le compte estaugmenté d'une unité et devient 2 Après cette opération, la phase suivante

N détermine si oui ou non le compte est un nombre pair.

Du fait que le compte est 2, une phase 30 N est exécutée pour engendrer une donnée de dessin en utilisant le compte et le résultat de l'analyse de la hauteur du son Dans ce cas, la

croche de la figure 1 OB correspondant au compte 2 est engen-

drée Par conséquent, une croche indiquant la note Si est visua-

lisée au cours d'une phase 30 O comme indiqué par la référence 47 sur la figure 12 Du fait que la tête de la croche a été visualisée, on voit sur l'écran du CRT 14 qu'une queue et un

crochet ont été ajoutés respectivement à la tête pour complé-

ter la croche.

Lorsqu'un son suivant, par exemple un son ayant la durée d'une double croche et correspondant à la note Sol, est analysé au cours des phases 30 h à 30 j au moment t 5,puis la phase 30 k détermine que le son incident n'est pas continu et la phase 30 p est exécutée pour contrôler-si le compte correspond à un nombre pair A ce moment, comme le compte correspond à un nombre pair, une phase 30 S est exécutée pour effacer le compte Ensuite, les phases 30 t et u sont exécutées successivement pour visualiser une tête d'une croche correspondant à la note sol à une position

située après la note précédente comme indiqué par la réfé-

rence 48 sur la figure 12.

Lorsqu'un son ayant la durée d'une croche pointée est reçue, la tête noire d'une note indiquant la hauteur de son est visualisée au cours de la phase 30 f au moment tl et le compte est alors augmenté d'une unité au cours de la phase g et devient 1 A mesure que le temps s'écoule jusqu'au

moment t 2, la phase 30 k détermine que le son est un son con-

tinu et le compte est alors augmenté jusqu'à 2 au cours de la phase 301 La phase 30 m détermine que le compte est un nombre pair et la croche est alors visualisée par exécution des phases 30 N et 30 o (voir figure 10 C) Lorsque le moment -t 3 arrive, le son est de nouveau déterminé comme étant un son continu au cours de la phase 30 k et, par conséquent, le compte est augmenté jusqu'à 3 au cours de la phase 301 La détermination effectuée au cours de la phase 30 m se traduit donc par un NON de sorte que les phases 30 N et 30 o ne sont pas exécutées à ce moment Ensuite, au moment t 4, la phase k détermine que le son n'est pas continu et, par conséquent,

la phase 30 p est-exécutée, au cours de laquelle il est déter-

miné que le compte est un nombre impair Il en résulte que les phases 30 q et 30 r sont exécutées successivxment de sorte que la croche pointée de la figure 10 C est visualisée Par conséquent, ce qui apparaît sur l'écran du-CRT 14 est comme

si un point avait été ajouté à la croche Pour résumer l'oné-

ration de visualisation de, la croche pointé&, la note visua-

254 '5252

29 à

lisée se transforme de la tête noire uniquement (figure JOQ) en une croche (figure 10 B) tout d'abord puis en une croche

pointée (figure 10 C) comme indiqué sur la figure 13.

De façon similaire, dans le cas de la visualisation d'une blanche, la tête noire d'une note représentant unique- ment la hauteur du son est visualisée au cours de la phase f toutd'abord puis une queue et un crochet sont ajoutés respectivement à la tête noire au cours des phases 30 N et o en fonction du compte déterminé par la phase 30 1 de sorte que la nature de la notemusicale varie comme suit une croche ->' une noire -> une noire pointée, le dessin affiché de la note étant modifié Puis, finalement, une blanche de la figure 10 H est visualisée par l'exécution des phases 30 q et 30 r étant donné que le compte est 8 De cette façon, la note visualisée varie à mesure que le temps s'écoule de telle manière que seule une tête noire est tout d'abord visualisée puis une queue et un crochet sont ajoutés à la tête noire de sorte que la note indique une durée plus longue à mesure que le temps s'écoule et se rapproche de la

durée du son incident.

Par contre, lorsqu'un son ayant une durée supérieure à une ronde arrive, le compte, qui atteint 16 à la fin d'une

période de temps correspondant à une ronde, est alors effa-

cé une première fois de sorte que le compte recommence à 0.

La figure 13 montre comment le dessin d'une note initiale-

ment visualisé varie pour indiquer une durée plus longue

au cours de la séquence Comme indiqué dans la partie infé-

rieure de droite de la zone Al sur la figure 13, lorsqu'un son ayant une durée supérieure à une ronde arrive, le dessin de la figure 10 R montrant une ronde avec une liaison est

visualisé tout d'abord puis une autre note devant être cou-

plée à la ronde par la liaison est visualisée au moment o un son ou un repos suivant est reçu La zone A 2 est identique à la zone Ai de sorte qu'une noire devant être couplée à la ronde par la liaison varie de la même manière que dans la

2545252 **

zone Ai.

Pour résumer le second mode de réalisation des figures

8 A à 13, une tête noire d'une note est tout d'abord visuali-

sée au cours de la phase 30 f puis une queue et un crochet sont ajoutés à la tête noir au cours de la phase 30 o de sorte que la nature de la note visualisée varie dans une direction telle que la durée représentée par la note augmente de manière à

se rapprocher de la durée réelle du son incidentpuis la na-

ture de la note est finalement déterminée de sorte qu'une note appropriée est visualisée au cours de la phase 30 r tandis que la hauteur du son ultérieur est indiquée par une

tête noire suivante au cours de la phase 30 u.

Dans les permier et second modes de réalisation décrits

ci-dessus, la nature d'une note musicale pouvant être visua-

lisée est simplement déterminée par mesure de la durée d'un

son continu de telle manière qu'une période de temps prédétèr-

minée corresponde à une croche et qu'une période égale à

deux fois la période prédéterminée corresponde à une noire.

Du fait que la longueur de temps représentée par une note indiquant une valeur de temps prédéterminée définit le tempo

ou rapidité o laquelle est jouéela musique,la période de temps pré-

déterminée mentionnée ci-dessus définit le tempo de la musi-

que qui est l'objectif de l'analyse de la hauteur et de la durée des sons Ceci revient à dire qu'un tempo type ou

vitesse à laquelle est jouée la musique est établi préalable-

ment dans le microordinateur 5 pour déterminer la relation entre la durée réelle et la valeur de chaque note En d'autres termes, la valeur d'une note de la même sorte est fixée à une durée ou longueur de temps prédéterminée telle qu'une noire représente 1/60 secondes Toutefois, il est préférable que la relation entre la valeur des notes et la

durée de chaque son puisse être modifiée afin que la repré-

sentation musicale obtenue à l'aide de l'appareil de visuali-

sation de notes musicales selon la présente invention puisse

être lue facilement et que la valeur des notes musicales con-

vienne pour une musique à tempo rapide ou lent.

On va donc se référer maintenant à la figure 14 représentant un troisième mode de réalisation de la présente invention qui est capable de modifier le tempo type Une donnée de période correspondant au tempo type, qui peut être exprimée par J = 60 est stockée préalablement dans une zone d'attente qui est destinée au stockage de données de période d'attente et que comporte la RAM 7 Cette donnée de tempo type peut être réinscrite si besoin est comme on va le décrire par la

suite.

L'agencement de circuitsde la figure 14 comprend, en plus des circuits représentés sur la figure 1 A, un interrupteur 315 de sélection de mode et un interrupteur 316 de désignation de tempo Le dispositif de commande 5, qui est actualisé par un microordinateur de la même manière que dans les modes de réalisation précédents, comprend des parties qui n'ont pas été représentées sur la figure 1 A Plus précisément, le dispositif de commande 5 comprend, en plus des circuits représentés sur la figure 1 A, une section 317 de compteur de période et une section 318 de calcul et de réglage de période qui peuvent être actualisées à l'aide du logiciel du microrodinateur de la même manière que les

circuits restants représentant les fonctions du microor-

dinateur. L'interrupteur 315 de sélection de mode est utilisé

pour sélectionner soit un mode normal soit un mode de régla-

ge de tempo Plus particulièrement, l'interrupteur 315 de sélection de mode est conçu pour produire un signal de niveau haut(" 1 " logique) lorsque le mode de réglage de tempo

a été choisi et un signal de niveau bas (" O " logique) lors-

que le mode normal a été choisi et le signal de sortie de l'interrupteur 315 de sélection de mode est envoyé à l'unité de commande 5 L'interrupteur 316 de désignation de tempo peut être un interrupteur à bouton-poussoir du type non

verrouillable de manière que l'on puisse enfoncer manuel-

Z 545252

lement le bouton deux fois successivement pour établir une période voulue à l'aide de laquelle on modifie le tempo

type comme on va te décrire ci-après.

On va décrire le fonctionnement du troisième mode

S de réalisation de la figure 14 en se référant à l'organi-

gramme de la figure 15-représentant le programme principal

destiné à la CPU 80 du microordinateur Bien qu'aucun pro-

gramme à auxiliaire d'interruption ait été représenté, le programme auxiliaire d'interruption de la figure 8 B destiné au second mode de réalisation peut être appliqué de manière que le programme principal soit interrompu périodiquement

pour effectuer une conversion AD Dans le cas o l'on dési-

re visualiser des notes musicales dont la durée correspond au tempo type, on ne manoeuvre pas les interrupteurs 315 et 316 L'état de l'interrupteur 315 de sélection de mode est détecté au cours d'une phase 420 en vérifiant si le signal de sortie de cet interrupteur se trouve à un niveau haut ou à un niveau bas Ensuite, il est déterminé que le mode normal a été choisi et, de ce fait, une phase 421 est exécutée Les phases 421 à 425 sont sensiblement les mêmes que les phases 30 b à 30 f de la figure 8 A de sorte qu'une

tête noire d'une note représentant la hauteur du son inci-

dent visualisée sur la portée visualisée de la même manière que dans le second mode de réalisation La longueur de temps est nécessaire pour exécuter les phases 421 à

423 est réglée d'avance sur une période de temps correspon-

dant à la valeur de la croche représentée sur la figure 16 A. Par conséquent, la hauteur du son au moment tl de la figure

17 est analysée par exécution de ces trois phases 421 à 423.

En supposant que des sons, dont chacun s'atténue à mesure que le temps s'écoulecomme le son du piano, arrivent de telle sorte que des sons ayant la durée d'une croche et

correspondant à la note Sol et à la note La sont reçus alter-

nativement comme représenté sur la figure 18, l'analyse de la hauteur de ces sons est effectuée par exécution des phases 421 à 423 au moment tl de la figure 17 puis les données de dessins correspondantes sont engendrées au cours d'une phase 424 Les données de dessins sont sélectionnées dans la ROM 82 en utilisant le compte du compteur, un des divers dessins étant sélectionné en fonction du compte La relation-entre le compte et les divers dessins de notes est représentée sur les figures 16 A à 161 Dans le cas ci-dessus, du fait que

le compte est zéro et du fait que la hauteur du son corres-

pond à la note Sol, la donnée de dessin correspondant à une croche représentant la note Sol est extraite et envoyée par l'intermédiaire du VDP 12 à la V RAM 13 Il en résulte que

ces sons alternés sont visualisés comme indiqué par les ré-

férences 40 a et 40 b sur la figure 18.

Après que le dessin de note 40 a a été visualisé sur la portée, une phase 426 est exécutée pour attendre pendant

une période de temps égale à une période d'attente type dé-

terminée par la donnée de tempo type, exprimé par J = 60.

En d'autres termes, la phase suivante 427 pour l'opération FFT n'est pas exécutée tant que cette période de temps ne

* s'est pas écoulée Lorsque cette période d'attente est ter-

minée, la hauteur du son correspondant à la note La est

analysée au cours des phases 427 à 429 au moment t 2 de la-

figure 17 Ensuite, au cours d'une phase suivante 430, il est déterminé si oui ou non le son au moment t 2 se prolonge depuis le temps tl de la même manière que dans les modes

de réalisation précédents.

Dans l'exemple ci-dessus, le son au moment t 2 est dé-

terminé comme n'étant pas continu et, par conséquent, les phases 434 et 435 sont exécutées pour visualiser le son ayant la

durée d'une croche et correspondant à la note La comme indi-

qué par le référence 40 b sur la figure 18 Une phase 436 d'effacement de compte est exécutée pour remettre-le compte à O A ce moment, du fait que le compte est 0, le compte ne varie pas Ensuite la phase 436 est de nouveau exécutée en vue d'une attente avant l'exécution des phases 427 à

429 au moment t 3 de l'analyse de hauteur de son.

Quand un son ayant la durée d'une noire et correspon-

dant à la note Do arrive comme indiqué par la référence 40 c sur la figure 18, du fait que le compte est 0, un dessin de note correspondant à la croche de la figure 16 A et représen- tant la note Do est visualisé par suite de l'exécution de la phase 85 Il-est déterminé alors que le son est continu au cours de la phase 430 et, par conséquent, le compte est

augmenté d'une unité et devient 1 au cours d'une phase 431.

Ensuite, les phases 432-et 433 sont exécutées de sorte que

la croche est remplacée par une noire (voir figure 16 B).

Ensuite, la hauteur d'un son suivant le son dont la durée est celle d'une noire et qui correspond à la note Do est analysée par les phases 427 à 429, et lorsque la phase 430 détermine que le son n'est pas continu, la hauteur du son suivant au son correspondant à la note Do est visualisée à une position située après la note précédente à l'aide d'une croche par suite de l'exécution des phases 434 et 435- Le compte est alors effacé au cours de la phase 436 de manière que le programme passe à la phase 426 en vue d'une attente

avant que l'analyse de la hauteur du son suivant soit effec-

tuée par les phases 427 à 429.

De cette façon, la hauteur du son devant être visua-

lisée par l'exécution des phases 425 et 435 est momentané-

ment visualisée à l'aide d'une croche puis la forme de la croche est modifiée par exécution de la phase 433 de telle

manière que cette croche devient une note de durée plus lon-

gue chaque fois que la phase 433 est exécutée Du fait que la nature de la note devant 'tre visualisée au cours de phase 433 est déterminée en fonction du compte, une des neuf

notes différentes des figures 16 A à 16 I est finalement visua-

lisée La façon selon laquelle la modification de la durée

fait passer la croche de la figure 16 A à la ronde avec liai-

son de la figure 16 M'est sensiblement la même que celle

décrite à propos du second mode de réalisation.

Bien que l'opération ci-dessus soit effectuée lorsque le tempo exprimé par J = 60 a été établi, lorsque l'on désire modifier le tempo par rapport au tempo type, on actionne l'interrupteur 315 de sélection de modes pour faire passer le mode du mode normal au mode de réglage de tempo. Quand on actionne cet interrupteur 315 de sélection de modes, il se produit une interruption extérieure qui fait que

l'exécution des phases du programme principal est interrom-

pue et que le déroulement du programme revient à la premiè-

re phase 419 en vue d'une initialisation Par conséquent, lorsque le mode de réglage de tempo est choisi, la phase 420 est exécutée pour voir si oui ou non le mode de réglage de tempo a été sélectionné La détermination effectuée au cours de la phase 420 se traduit alors par un OUI de sorte qu'une phase 437 est exécutée pour détecter la présence

d'un signal de niveau haut à l'interrupteur 316 de désigna-

tion de période Si cette présence n'est pas détectée, la phase 437 est exécutée de façon répétée En supposant que l'interrupteur 316 de désignation de tempo a été tout d'abord enfoncé par l'utilisateur, alors une phase 438 est exécutée pour commencer la mesure d'une période de temps désignée manuellement Cette période de temps est définie par une longueur ou période de temps entre les instants des

deux manoeuvres consécutives de-l'interrupteur 316 de dési-

gnation de tempo Dans l'agencement de la figure 14, la partie 317 de compteur de période est amenée à commencer

le comptage d'une variable Toutefois, dans une configura-

tion de circuit réel, le comptage peut être actualisé par le logi lel comme représenté par les phases 438 à 440 En particulier, après l'exécution de la phase 438, la phase 439 a lieu pour compter une unité puis il est déterminé si oui ou non le signal de l'interrupteur 316 de désignation de tempo est de nouveau au niveau haut Si le signal est à un niveau bas, la phase 439 est exécutée de façon répétée de manière à compter continuellement de sorte que la variable augmente unité par unité Lorsqu'un signal de niveau haut

à l'interrupteur 316 de désignation de tempo est détecté,.

la détermination de la phase 440 devient NON et la période définie par la longueur de temps entre les instants des deux manipulations consécutives de l'interrupteur 316 de désignation de période est calculée au cours d'une phase 441 en utilisant le compte le plus récent Une nouvelle donnée de période d'attente est établie en fonction de la période désignée au cours d'une phase 442 Les phases 441 et 442 sont exécutéE par la section 318 de calcul et de réglage de période de l'unité 5 représentée sur la figure 14 Si on suppose que la période désignée représente

un tempo exprimé par A= 30, la donnée de période d'atten-

te correspondant à-ce tempo est inscrite dans la zone de

donnée de période d'attente de la RAM 7.

En fonction de cette donnée de période d'attente nouvellement établie, une donnée de dessin d'un symbole de

tempo est engendrée au cours d'une phase 443 puis le sym-

bole de tempo est visualisé sur le CRT au cours d'une phase suivante 444 Dans l'exemple ci-dessus, le chiffre " 60 " à la droite du signe égal est changé en " 30 " Par conséquent,

le symbole de tempo est visualisé par = 30 Après l'exé-

cution de la phase 444, le déroulement du programme revient à la phase 420 Lors du retour de la phase 444 à la phase 420, la donnée représentant le mode de réglage et de tempo est annulée Par conséquent, la détermination effectuée au cours de la phase 420 devient NON à moins que l'on manoeuvre

de nouveau l'interrupteur 315 de sélection de mode La hau-

teur du son incident est alors analysée par les phases sui-

vantes d'une manière similaire à celle décrite ci-dessus.

Lorsqu'un son correspondant à la note Do est reçu de façon continue comme représenté sur la figure 20 A, o la durée du son est de 2 secondes, ce son est tout d'abord visualisé à l'aide d'une croche au cours de la phase 425 et le passage à la phase suivante 427 est retardé au cours de la phase 426 pendant une période de temps définie par la donnée de période d'attente correspondant à i = 30 De ce fait, lorsque la période de temps s'est écoulée, la phase 427 est exécutée de manière que ce son correspondant à la note Do soit de nouveau analysé par les phases 427 à 429 Ce son est déterminé comme étant un son continu au cours de la phase 430 et le compte est alors augmenté d'une unité et devient 1 au cours de la phase 431 Les phases 432 et 433

sont exécutées successivement de manière qu'yne noire re-

présentant la note Do soit visualisée à la place de la croche

visualisée précédemment, comme on peut le voir sur la fi-

gure 20 B De cette façon, les blanches suivantes correspon-

dant aux notes Mi, Sol et Mi de la figure 20 A sont changées respectivement de façon successive en noires comme on peut le voir sur la figure 20 B. D'après ce qui précède, on comprendra que les notes musicales qui auraient été visualisées comme représenté sur la figure 20 A, chaque son ayant été analysé quatre fois toutes

les deux secondes,sont maintenant visualiséoecomme représen-

té sur la figure 20 B car chaque son est analysé uniquement deux fois toutes les deux secondes en réponse à la variation du tempo Ceci signifie que la variation de tempo se traduit

par une variation du nombre de fois o l'analyse de la hau-

teur du son a lieu par unité de temps Dans l'exemple ci-

dessus, le nombre de fois o l'analyse de la hauteur du son a lieu est passé de quatre à deux dans le cas o la période de temps nécessaire pour effectuer chaque analyse de hauteur de son est fixée à la durée d'une croche De cette façon, on peut modifier le nombre de fois o l'analyse du son a lieu de sorte que l'on peut réduire la valeur d'une note musicale.

Par contre, dans le cas o la valeur des notes musi-

cales déterminée par l'utilisation du tempo type est trop faible, on peut changer le tempo type en un autre tempo qui peut être exprimé par exemple par = 240 Spécialement,

lors d'une analyse d'une musique présentant un tempo rela-

tivement rapide, cette variation est utile Pour changer le tempo type de cette façon, on-actionne l'interrupteur

de sélection de mode et l'interrupteur 316 de désigna-

tion de tempo pour désigner une période d'attente relative- ment faible Grâce à cette opération, des sons musicaux à tempo rapide joués à une vitesse correspondant à une triple croche, c'est-à-dire huit fois par seconde, peuvent être

visualisés par des croches apparaissant huit fois par se-

conde, le nombre de fois o l'analyse de la hauteur du son a lieu étant réduit de telle sorte que cette analyse soit

exécutée huit fois par seconde.

D'après ce qui précède, on comprendra qu'avec le troisième mode de réalisation des figures 14 à 20, il est possible de choisir un tempo voulu qui peut être visualisé sur le CRT de sorte que le joueur à l'instrument musical ou l'utilisateur de l'appareil selon la présente invention peut voir non seulement les notes musicales visualisées sur la portée mais également la vitesse ou tempo désigné En outre, avec le troisième mode de réalisation, il est possible soit d'accélérer soit de ralentir le tempo en actionnant les interrupteurs 315 et 316 de manière que chaque note musicale corresponde à une durée ou valeur de temps voulue Ceci est particulièrement utile lors de l'analyse d'une musique à

tempo relativement lent ou rapide et, en outre, il est possi-

ble de visualiser des notes musicales avec des valeurs de

temps pouvant être facilement lues.

On va se référer maintenant à la figure 21 qui re-

présente un quatrième mode de réalisation de la présente in-

vention Le quatrième mode de réalisation est une variante du troisième mode de réalisation décrit ci-dessus Plus spécifiquement, l'appareil du quatrième mode de réalisation est capable d-'émettre des sons rythmés ou d'émettre des éclairs en accord avec un tempo voulu L'agencement de circuit de la figure 21 comprend, en plus de l'agencement

2-545252

du troisième mode de réalisation de la figure 14, un géné-

rateur 519 d'impulsions synchrones, un multivibrateur mono-

stable 520, un oscillateur 624 utilisé comme source de son

et un circuit 622 à portes.

Les figures 22 A et 22 B montrent respectivement un

programme principal et un programme auxiliaire d'interrup-

tion destinés au fonctionnement du microordinateur utilisé comme unité de commande 5 de la figure 21 Le programme auxiliaire d'interruption de la figure 22 B est conçu pour ltre

exécuté à un intervalle égal à la période d'échantillon-

nage de la même manière que dans les modes de réalisation précédents Dans le troisième mode de réalisation, bien qu'une attente soit effectuée au cours de la phase 416 du programme principal de manière à régler un tempo

voulu, cette attente est effectuée dans le programme auxi-

liaire d'interruption de la figure 22 B dans le quatrième mode de réalisation Au cours d'une première phase 522 du programme principal de la figure 22 A, l'initialisation du système est effectuée Avec cette initialisation du système, la donnée de période d'attente, qui est stockée dans la

RAM 7, est fixée à une valeur indiquant un tempo type expri-

mé par J = 60 La phase suivante 524 correspond à la

phase 420 de la figure 15 et il est vérifié si l'interrup-

teur 315 de sélection de mode a été placé sur le mode réglage de tempo ou sur le mode normal Si le mode réglage

de tempo a été choisi, une phase 521 est exécutée pour in-

terdire l'apparition d'une interruption de programme Il en résulte que la condition d'interdiction d'interruption est établie de sorte que le programme auxiliaire d'interruption

de la figure 22 B ne peut pas être exécuté pendant l'exécu-

tion d'une série de phases utilisées pour la désignation manuelle d'un tempo voulu Plus précisément, les phases 543 à 550, qui sont sensiblement les mêmes que les phases 437 à 444 de la figure 15, sont exécutées de manière que l'utili-

sateur puisse régler un tempo voulu en actionnant l'interrup-

t 545252 teur 316 de désignation de tempo Après l'exécution de la phase 550, une phase 551 similaire à la phase 523 est exécutée de manière que la série desphases 543 à 550 venant juste d'avoir lieu, soit effectuée de façon répétée jusqu'à ce que le mode normal soit sélectionné Quand il est déterminé que le mode normal a été sélectionné, c'est-à-dire lorsque l'interrupteur 315 de sélection de mode a été placé sur le mode normal, une phase 552 est exécutée pour annuler la

condition d'interdiction d'interruption.

Lorsque le programme auxiliaire d'interruption est branché, une phase 554 est tout d'abord exécutée pour déterminer si oui ou non un premier indicateur indiquant

le début de la conversion AD a été placé sur un " 1 " logique.

Si OUI, une phase 555 est exécutée pour que le convertisseur

AD 4 commence la conversion AD Il en résulte qu'uxeimpul-

sion d'échantillonnage est envoyée au convertisseur AD 4

et qu'une donnée numérique résultante ayant subi une conver-

sion AD et ne comprenant qu'un seul mot est stockée dans la RAM 7 Ensuite, il est vérifié si oui ou non la conversion AD est terminée au cours d'une phase 556 en vérifiant si

oui ou non le nombre de mots de données ayant subi une con-

version AD a atteint un nombre prédéterminé, comme par exem-

ple 256 Si la conversion AD n'est pas encore terminée, le programme auxiliaire d'interruption prend fin Par contre, si la conversion AD est terminée, une phase 557 est exécutée

pour placer à l'état " 1 " logique un second indicateur indi-

quant que la conversion AD est terminée et pour remettre à l'état " O " logique le premier indicateur Ensuite, au cours d'une phase suivante 558, un réglage initial relatif à la donnée de période d'attente est effectué de sorte que la donnée de période d'attente, qui peut être modifiée par

rapport au tempo type, est ramenée au tempo type de J= 60.

Après la fin de la conversion AD, lorsque la phase

554 est exécutée lors de l'interruption suivante,-la déter-

mination effectuée au cours de cette phase se traduit par un NON de sorte qu'une phase 559 est exécutée au cours de laquelle une attente a lieu Plus particulièrement, le passage à la phase suivante 561 est retardé d'une longueur de temps correspondant à la donnée de période d'attente type qui a été établie au cours de la phase 558 Lorsque la période d'attente s'est écoulée, la phase 561 est exécutée pour fournir un signal pulsé synchrone Ce signal pulsé est engendré par le générateur 519 d'impulsions synchrones

de la figure 21 et est appliqué au multivibrateur monosta-

ble 520 de sorte qu'une impulsion d'une largeur prédéter-

minée est envoyée au circuit 522 à portes Il en résulte que le signal audio provenant de l'oscillateur 624 est envoyé, par l'intermédiaire du circuit 622 à portes, a un écouteur 626 pendant une durée définie-par la largeur de l'impulsion du multivibrateur monostable 520 L'écouteur. 626 produit donc, de façon intermittente en fonction des

impulsions provenant du générateur 519 d'impulsions syn-

chrones, des sons audibles en tant que sons rythmés En outre, le signal pulsé synchrone est utilisé pour produire un signal de commande de clignotement de marqueur qui est envoyé par l'intermédiaire du VDP 12 à la V RAM 13 Il en résulte qu'un marqueur M visualisé sur l'écran du CRT 14 clignote au rythme des sons rythmés, comme indiqué sur la figure 24 qui montre des dessins de notes visualisées apparaissant sur l'écrandu CRT 14 utilisé dans le quatrième mode de réalisation Le marqueur M est visualisé à la suite du chiffre de tempo indiquant un tempo désigné ou tempo

type L'émission des sons rythmés et l'indication du mar-

queur sont effectuées de façon intermittente de telle sorte

qu'ils correspondent à la valeur de temps d'une croche.

Par exemple, lorsque le tempo type = 60 est établi, l'émission sonore rythmée et le clignotement du marqueur

sont tous deux effectués deux fois par seconde.

Ce point est clairement représenté sur les figures 23 A et 23 B qui sont des diagrammes chronologiques montrant

Z 545252

les opérations effectuées par le microordinateur De façon plus spécifique, la figure 23 B montre la synchronisation

des opérations dans le cas o le tempo est fixé à une va-

leur relativement faible par rapport à la synchronisation S des opérations représentées sur la figure 23 A Comme on le comprendra d'après le programme auxiliaire d'interruption

de la figure 22 B et les diagrammes chronologiques des fi-

gures 23 A et 23 B, une attente a lieu en fonction du tempo désigné après chaque période de conversion AD au cours de laquelle 256 mots numériques ayant subi une conversion AD

sont obtenus.

Apres l'exécution de la phase 561, une phase 562 est effectuée pour initialiser l'opération de conversion

AD Ensuite, au cours-de la phase suivante 563, le pre-

mier indicateur est mis à l'état logique " 1 " et le

second indicateur est mis à l'état logique " O " et le pro-

gramme auxiliaire d'interruption prend alors fin.

En revenant à la figure 22 A, on voit que, lorsqu'il est déterminé que le mode de réglage de tempo n'a pas été choisi au cours de la phase 523, une phase 524 est exécutée pour vérifier si 'oui ou non le premier indicateur a été mis dans l'état logique " 1 " Lorsque le premier indicateur a été mis dans l'état logique " O ", cette phase 54 est

exécutée de façon répétée jusqu'à ce que le premier indica-

teur passe à l éjat logique " 1 " pour interdire l'exécution de la série suivante de phase utilisée pour l'analyse de la hauteur du son jusqu'à ce que les 256 mots de données

nécessaires pour une opération FFT aient tous été prépares.

Ceci est également vérifié par une phase suivante 525 au cours de laquelle il est déterminé si oui ou non les 256 mots de donnée ont été obtenus Lorsqu'il est déterminé que la conversion AD a pris fin au cours de la phase 256,

les phases 526 à 530 sont exécutées pour déterminer la hau-

teur du son de la même manière que dans les modes de réali-

sation précédents Ensuite, les phases suivantes 531 et 532,

2545252,

qui sont sensiblement identiques aux phases 524 et 535, sont exécutées pour interdire l'analyse de la hauteur du

son jusqu'à ce qu-'un autre jeu de 256 mots de données numé-

riques ayant subi une conversion AD soit obtenu Quand tous les mots de données numériques du jeu suivant ont été

obtenus, les phases 533 à 536, qui sont sensiblement iden-

tiques aux phases 426 à 430 de la figure 15, sont exécu-

tées pour obtenir les données relatives à la hauteur et au niveau du son à partir du jeu suivant de mots de données numériques et pour déterminer si oui ou non le son incident est un son continu Les phases 537 à 539 et 540 à 542 venant respectivement à la suite de la phase 536 sont sensiblement identiques aux phases correspondantes 434 à 436 et aux phases 431 à 433 de la figure 15 de sorte que le dessin d'une note visualisée est modifiée de manière que la durée représentée par le dessin de la note augmente chaque fois que le son est détecté comme étant un son continu au cours de la phase 536 et une note suivante est visualisée lorsque

le son est déterminé comme n'étant pas un son continu.

D'après ce qui précède, on voit que le quatrième mode de réalisation permet d'émettre des sons rythmés et d'indiquer le marqueur M de tempo en fonction de la période

de conversion AD Tandis que l'opération FFT commence im-

médiatement après la fin de la conversion AD Par conséquent, le joueur d'un instrument musical peut jouer avec précision,et

un chanteur chanter avec précision en surveillant le mar-

queur M qui clignote ou en écoutant les sons rythmés pendant

que l'analyse de la hauteur du son est effectuée immédiate-

ment après la fin de la conversion AD de sorte qu'une visua-

lisation sensiblement en temps réel est possible.

On comprendra, d'après la description qui précède,

que le dispositif selon la présente invention peut être utilisé simplement pour jouer d'un instrument musical ou

pour composer de la musique.

Il est bien entendu que la description qui précède

n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limi-

tatif et que des variantes ou des modifications peuvent

y être apportées dans le cadre de la présente invention.

R Er ENDIICATIONS 1 Dispositif de visualisation de notes musicales pour visualiser des notes musicales représentant chacune la hauteur et la durée de chaque son d'un signal audio d'entrée sur une portée visualisée, caractérisé par le fait qu'il comprend (a) un moyen de conversion analogique/numérique pour convertir ledit signal audio d'entrée en données numériques par utilisation d'impulsions d'échantillonnage présentant une fréquence d'échantillonnage; (b) un moyen de calcul destiné: à effectuer une opération de transformation de Fourier rapide (FFT) en utilisant lesdites données numériques, à exécuter le calcul du spectre de puissance en utilisant le résultat de ladite opération FFT, à déterminer la hauteur de chaque son en utilisant les données de spectre obtenues à l'aide dudit calcul de spectre de puissance, à déterminer la durée ou valeur de temps de chaque son en mesurant la longueur de temps de chaque son, et à déterminer un dessin devant être visualisé en fonction de la hauteur et de la valeur de temps de chaque son; ledit moyen de calcul déterminant la hauteur du son

en obtenant un ton ou son fondamental par obtention d'une.

composante de fréquence dont le niveau est le plus faible dans une plage prédéterminée de niveauxs'étendant à partir d'un niveau le plus élevé, et dont la fréquence est plus faible qu'une fréquence à laquelle le niveau est le plus élevélet déterminant la hauteur du son, dans le cas o

cette composante de fréquence n'est pas détectée, en consi-

dérant la composante de fréquence dont le niveau est le plus élevé, comme étant le son fondamental; ledit moyen de calcul déterminant la valeur de temps en mesurant la longueur de temps pendant laquelle chaque son est considéré comme étant continu, chaque son étant considéré comme étant continu lorsque la différence de fréquence et la différence de niveau entre deux détections consécutives se trouvent toutes deux dans des plages prédéterminées et lorsque le niveau dudit son se trouve au-dessus d'un niveau prédéterminé; et (c) un moyen de visualisation comprenant un proces- seur de visualisation vidéo, une mémoire vive RAM vidéo et une unité d'affichage, ledit processeur de visualisation vidéo étant commandé par ledit moyen de calcul pour stocker dans ladite mémoire vive RAM vidéo des données représentant lesdits dessins, et ladite unité d'affichageréagissant à un signal vidéo provenant dudit processeur de visualisation vidéo en indiquant des notes musicales visualisées à une

position appropriée sur une portée visualisée.

2 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que

ledit moyen de calcul est conçu pour exécuter ladite opé-

ration FFT, ledit calcul de spectre de puissance et la dé-

termination de hauteur de, sonpendantune période de temps qui est égale à la moitié de la longueur de temps de la note musicale ayant la valeur de temps la plus courte de sorte qu'un autre ensemble d'opération FFT, de calcul de spectre de puissance et de détermination de hauteur de son est effectué de façon continue immédiatement après un premier ensemble de ces opérations uniquement lorsque ledit son incident est déterminé comme étant un son non continu' et que le nombre d'exécutions dudit ensemble d'opérations est un

nombre impair.

3 Dispositif de visualisation de notes musicales selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen de calcul est conçu pour visualiser une note musicale indiquant uniquement la hauteur du son lorsque la hauteur du son a été déterminée et pour modifier le dessin de ladite

note musicale de manière que la valeur de temps soit indi-

quée lorsque ledit son est continu pendant une période de

temps prédéterminée.

2545:252

4 Dispositif de visualisati-on de notes musicales suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que

que ledit moyen de calcul est conçu pour modifier le des-

sin de ladite note musicale de telle sorte qu'une note musicale indiquant une valeur de temps la plus courte

soit visualisée tout d'abord à la place de ladite note mu-

sicale représentant uniquement la hauteur du son et qu'ensuite une note musicale indiquant unevaleur de temps plus grande soit visualisée successivement à la place d'une

note musicale précédente-afin que la valeur de temps indi-

quée par la note musicale la plus récente augmente tant que

le son est considéré comme étant un son continu.

Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit moyen de calcul est conçu pour déterminer finalement la forme de ladite note musicale lorsque ledit son incident est considéré comme étant un son continu, de manière que la valeur de temps indiquée par l'adite note musicale représente une longueur de temps pendant laquelle ledit son incident s'est prolongé, la hauteur et le niveau de ce son étant maintenus dans lesdites plages prédéterminées, et pour visualiser une note musicale-suivante indiquant uniquement la hauteur de son de cette dernière à une position située après ladite

note musicale mentionnée en premier en réponse à la varia-

tion de la hauteur et/ou du niveau dudit son incident.

6 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que que ledit moyen de calcul est conçu pour attendre pendant une longueur de temps donnée lors de l'exécution d'un cycle d'un programme de manière que ladite détermination de la

hauteur du son soit effectuée avec une temporisation.

7 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un moyen pour changer manuellement

ladite longueur de temps afin de choisir un tempo voulu.

48- 8 Dispositif de visualisation de notes Musicales suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen de calcul est conçu pour exécuter un programme auxiliaire d'interruption à un intervalle égalà la période d'échantillonnage lors de la conversion AD pour amener

ledit moyen de conversion AD à commencer une conversion AD.

9 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit moyen de calcul-est conçu pour attendre pendant une longueur de temps donné lors de l'exécution d'un cycle

dudit programme auxiliaire d'interruption après qu'un nom-

bre prédéterminé de données ayant subi une conversion AD a été obtenu de manière que la conversion AD suivante soit

effectuée avec une temporisation.

10 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un moyen pour modifier manuellement

ladite longueur de temps afin de choisir un tempo.

11 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un moyen asservi audit moyen de calcul pour émettre des sons rythmés à un intervalle de ladite

conversion AD.

12 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 11, caractérisé par le fait que

ledit moyen pour émettre des sons rythmés comprend un géné-

rateur d'impulsions synchrones asservi audit moyen de calcul, un multivibrateur monostable réagissant à un signal pulsé provenant dudit générateur d'impulsions synchrones en produisant une impulsion d'une largeur prédéterminée, un oscillateur pour engendrer un signal de sortie ayant une fréquence audio, et un circuit à portes réagissant à ladite impulsion provenant du multivibrateur monostable

en laissant passer ledit signal de sortie dudit oscillateur.

13 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un moyen asservi audit moyen de calcul pour indiquer visuellement un marqueur qui clignote à un intervalle de ladite conversion AD. 14 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 13, caractérisé par le fait que

ledit marqueur est un dessin visualisé de façon intermitten-

te sur ladite unité de visualisation.

15 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit moyen de calcul est conçu pour produire des données représentant ledit tempo sous forme d'un nombre de manière

que ledit tempo soit visualisé sur ladite unité de visuali-

sation.

16 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un compensateur graphique réagissant audit signal audio d'entrée en modifiant la réponse de

fréquence avant la conversion AD.

17 Dispositif de visualisation de notes musicales suivant la revendication 1, caractérisé par le-fait qu'il comprend, en outre, un filtre passe-bas pour limiter la plage de fréquencesdudit signal audio d'entrée de manière qu'un signal limité en fréquence soit appliqué audit moyen

de conversion analogique/numérique.

18 Procédé pour détecter la hauteur et la durée ou longueur de temps d'un son d'un signal audio d'entrée, caractérisé par le fait qu'il comprend des phases consistant: (a) à convertir ledit signal audio d'entrée en des données numériques;

(b) à effectuer une opération FFT en utilisant les-

dites données numériques; (c) à exécuter un calcul de spectre de puissance en utilisant le résultat de ladite opération FFT; '

(d) à obtenir un ton ou son fondamental pour déter-

miner la Hauteur du son dudit signal audio d'entrée en utilisant les données de spectre obtenues à l'aide dudit calcul de spectre de-puissance, la phase d'obtention dudit ton ou son fondamental comportant les phases consistant à obtenir une valeur de fréquence d'une composante de fréquence dont le niveau est le plus bas dans une plage prédéterminée de niveauxdepuis un niveau le plus élevé et dont la fréquence est plus faible que la fréquence à laquelle le niveau est le plus élevé; et obtenir une valeur de fréquence à laquelle le niveau

est le plus élevé dans le cas o aucune composante de fré-

quence n'a été détectée dans ladite plage prédéterminée de niveauxau cours de la phase ci-dessus; Ce) à répéter lesdites phases (a) à (d) de nouveau de manière que deux données de fréquence dudit ton ou son

fondamental, et deux données de niveau soient obtenues pour re-

présenter les résultats des deux détections consécutives; (f) à déterminer la durée ou longueur de temps dudit

son en utilisant ledit résultat des deux détections consécu-

tives, la phase de détermination de longueur de temps com-

portant les phases consistant: à détecter si oui ou non la différence entre

deux données de fréquence desdits résultats des deux détec-

tions consécutives se trouve dans une plage de fréquences prédéterminée; à détecter si oui ou non la différence entre deux

données de niveau desdits résultats des deux détections con-

sécutives se trouve-dans une plage prédéterminée de niveadk; à détecter si oui ou non le niveau de la dernière donnée desdits résultats des deux détections consécutives se trouve au-dessus d'une valeur prédéterminée;

à considérer que ledit son est un son continu unique-

ment lorsque toutes les déterminations au cours des trois phases précitées de détermination de longueur de temps ont eu pour résultat OUI; et à considérer que ledit son est un son non continu si une ou plusieurs déterminations au cours des trois phases

* précitées ont eu pour résultat NON.

19 Procédé suivant la revendication 18, caractéri-

sé par le fait qu'il comprend en outre une phase de visua-

lisation de notes musicales en conformité avec la hauteur et la durée ou longeur de temps de chaque son, ladite phase de visualisation de notes musicales comprenant les phases consistant: (a) à sélectionner une donnée de dessin de note musicale dans une mémoire en conformité avec la hauteur et la durée ou longueur de temps dudit son lorsque cette longueur de temps est finalement déterminée; et (b) à envoyer ladite donnée de dessin de note par l'intermédiaire d'un processeur de-visualisation vidéo à une mémoire vive RAM vidéo de manière que ledit dessin de note soit visualisé sur une unité de visualisation

lorsqu un son suivant est détecté.

20 Procédé suivant la revendication 18, caractérisé

par le fait qu'il comprend, en outre, une phase de visua-

lisation de note musicale en conformité avec la hauteur et le durée ou longueur de temps de chaque son, ladite phase de visualisation de note musicale comprenant les phases consistant: (a) à sélectionner une donnée de dessin de note musicale dans une mémoire en conformité avec la hauteur dudit son, ledit dessin de note représentant uniquement la hauteur du son; (b) à envoyer ladite donnée de dessin de note par l'intermédiaire d'un processeur de visualisation-vidéo à une mémoire vive RAM vidéo de manière que ledit dessin de note soit visualisé sur une unité de visualisation;

(c) à sélectionner un autre dessin de note musicale-

représentant à la fois la hauteur et la durée ou valeur de temps du son lorsque ledit son est détecté comme étant un

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son continu; (d) à envoyer ladite donnée de dessin de note obtenue au cours de ladite phase (c)-ipar l'intermédiaire dudit processeur de visualisation vidéo,à ladite mémoire vive RAM de manière que ledit dessin de note représentant à la fois la hauteur de la durée ou valeur de temps du son soit visualisé sur ladite unité de visualisation à la place dudit dessin de note représentant uniquement la hauteur du son; (e) à répéter lesdites phases (b) et (c) tant que ledit son est détecté comme étant un son continu de manière que ladite valeur de temps augmente; (f) à sélectionner une donnée de dessin de note musicale dans ladite mémoire en conformité avec la hauteur

d'un son suivant, ledit dessin de note représentant uni-

quement la hauteur dudit son suivant; et (g) à répéter les phases précédentes de manière que les notes musicales soient visualisées successivement sur

ladite unité-de visualisation.