JP2007047565A - Musical scale reader and sound generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDを用いた音階読み取り装置及び前記音階読み取り装置から出力される音信号を音響信号に変換して放射する音響発生装置に関する。 The present invention relates to a scale reading device using LEDs and a sound generation device that converts a sound signal output from the scale reading device into an acoustic signal and radiates the sound signal.
近年、楽曲を演奏する電子楽器等の開発が著しく、自動演奏可能な楽器が一般的となっている。自動演奏を行うための楽譜読み取り方法としては、例えば、記録再生機能を有する楽器を人が演奏し、その演奏をデジタル信号に変換して、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク等のメディアに記録し、このメディアにより自動演奏を行う方法がある。その他には、譜面に記載された楽譜が表す音楽情報を、人が解析し、その解析結果を入力することによりデジタル信号に変換して磁気ディスク、磁気テープ、光ディスクなどのメディアに記録し、このメディアにより自動演奏を行う方法も知られている。 In recent years, electronic musical instruments and the like for playing music have been remarkably developed, and musical instruments that can be automatically played are common. As a score reading method for performing an automatic performance, for example, a person plays a musical instrument having a recording / playback function, converts the performance into a digital signal, and records it on a medium such as a magnetic disk, a magnetic tape, an optical disk, There is a method of performing an automatic performance with this media. In addition, the music information represented by the score written on the musical score is analyzed by a person, and the analysis result is input to be converted into a digital signal and recorded on a medium such as a magnetic disk, magnetic tape, or optical disk. There is also known a method of performing an automatic performance using media.
また、最近では、楽譜イメージ画像を予め作成し、そのイメージ画像を表示した譜面上にスキャナの光源を照射する。そして、照射された光を譜面上で反射させ、譜面上をスキャナを移動させながらその反射光を受光し検出することで、譜面上の画像を読み取る。そして、画像として読み取った楽譜が表す楽音情報を解析し、楽音を発生する読み取り方法が開示されている(特許文献1、参照。)。
しかしながら、従来の楽譜読み取り方法では、CCD素子を使用したスキャナにより読み取り、画像認識処理をし、PC(Personal Computer)などに取り込み電子楽譜に変換するため、装置が大掛かりなものになるだけでなく、装置が高価であるという問題があった。 However, in the conventional score reading method, reading is performed by a scanner using a CCD element, image recognition processing is performed, and the result is taken into a PC (Personal Computer) and converted into an electronic score. There was a problem that the device was expensive.
本発明の課題は、擬似音符を自分で作成し、それを複数のLEDで構成された、例えば、LEDスキャナで読み取ることにより、非常に安価に且つ手軽に作曲及び演奏を楽しむことが可能な楽譜読み取り方法による音階読み取り装置を実現し、更に、その音階読み取り装置から出力される音信号を音響信号に変換して放射する音響発生装置を実現することである。 An object of the present invention is to create a musical note by yourself and read it with a plurality of LEDs, for example, an LED scanner, so that it is possible to enjoy composition and performance very inexpensively and easily. It is to realize a scale reading device by a reading method, and further to realize a sound generating device that converts a sound signal output from the scale reading device into an acoustic signal and emits it.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、複数個の発光ダイオードと、前記複数個の発光ダイオードを発光させる発光手段と、前記複数個の発光ダイオードの受光光量を測定する受光手段とを備える音階読み取り装置において、前記発光手段は、音階を表示する音階パターン画像に照射し、前記受光手段は、前記発光手段から照射された光の反射光から前記音階パターン画像を光学的に読み取って電気信号に変換することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の音階読み取り装置において、前記受光手段から出力される電気信号に基づいて、読み取った前記音階パターン画像に対応する周波数の音信号を生成する信号処理手段を更に備えることを特徴としている。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の音階読み取り装置において、前記音階パターン画像は、所定間隔をおいて一方向に配列された一又は複数の音階ドット画像で構成されていることを特徴としている。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の音階読み取り装置において、前記音階ドット画像は、濃色と淡色で構成され、前記音階ドット画像の濃淡を判定する判定手段を更に備えることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the scale reading device according to the third aspect, the scale dot image is composed of a dark color and a light color, and further comprises a determination means for determining the light and shade of the scale dot image. It is a feature.
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の音階読み取り装置において、前記発光手段及び前記受光手段は、前記音階ドット画像の配列方向と同じ方向に所定間隔を置いて配置されることを特徴としている。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項2に記載の音階読み取り装置において、前記信号処理手段は、前記各音階ドット画像に対応する前記電気信号をデジタルビット信号に変換するA/D変換器と、変換されたデジタルビット信号に基づいて音階コードを生成する音階コード生成手段と、前記音階コード毎に対応付けられた周波数テーブルを参照して入力音階コードに対応する音信号を生成する音信号生成手段とを備えたことを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the scale reading device according to the second aspect, the signal processing means includes an A / D converter that converts the electrical signal corresponding to each scale dot image into a digital bit signal; A scale code generation means for generating a scale code based on the converted digital bit signal, and a sound signal generation for generating a sound signal corresponding to the input scale code with reference to a frequency table associated with each scale code And a means.
請求項7に記載の発明は、請求項1から6の何れか一項に記載の音階読み取り装置と、音階読み取り装置から出力される音信号を音響信号に変換して放射する音響交換手段とを備えたことを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the scale reading device according to any one of the first to sixth aspects, and an acoustic exchange unit that converts the sound signal output from the scale reading device into an acoustic signal and radiates the sound signal. It is characterized by having prepared.
本発明によれば、擬似音符の作成は容易であり、また、ユーザが好きな楽曲の擬似音符を作成できるため、手軽に作曲及び演奏を楽しむことが可能となる。また、複数のLEDで構成されたLEDスキャナを備える読み取り装置は、非常に安価であるため、コストが大幅に削減できる。 According to the present invention, it is easy to create a pseudo note, and a pseudo note of a song that the user likes can be created, so that composition and performance can be easily enjoyed. In addition, since a reading device including an LED scanner composed of a plurality of LEDs is very inexpensive, the cost can be greatly reduced.
以下、図を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1に、本発明の実施形態に係る音階読み取り装置1の主要部構成を示す。図に示すように、音階読み取り装置1は、信号処理手段としての処理回路2と発光手段及び受光手段により構成される信号増幅回路3を有し、5つのLED1〜5を備える。また、処理回路2は、A/D変換部4、判定処理部13、ビット処理部5、データ保存部6、音信号変換処理部7、音信号出力部8、LED発光制御出力部9等により構成される。音信号変換処理部7、音信号出力部8は音響発生装置としての動作を行う。
First, FIG. 1 shows a main configuration of a
本実施形態において、5個のLED1〜5のうちLED1、LED3、LED5は発光用LED(発光手段)であり、LED2及びLED4は、受光用LED(受光手段)として使用する。発光用LED1、LED3、LED5は、LED発光制御出力部9により制御される。一方、LED2及び/又はLED4は、LED発光制御出力部9により点灯されたLED1、LED3、LED5が音階パターン画像11に発した光による反射光を受光する。なお、LED1〜5は、PN接合を有する発光ダイオードである。
In the present embodiment, among the five
具体的には、LED発光制御出力部9は、発光ダイオードLED1〜5のうち、LED1、LED3、LED5に接続され、これらのLEDを点灯させるための制御を実行する。LED発光制御出力部9の出力がLOのとき、発光用LED1、LED3、LED5に所定の電位が供給され、発光用LED1、3、5のカソード側にバイアス電圧が与えられる。そして、電圧が与えられたLED1、3、5は発光する。そして、LED発光制御出力部9の出力がHIのときには、消灯する。PN接合を有する受光用LED2に、音階パターン画像11から反射する反射光が照射されると、PN接合を順方向にバイアスする向きに光起電力を生ずる。この場合、開放起電力をVoとすると、Vo=k(T/q)×In(I/Is)であることは公知である。なお、この式において、Isは逆方向の飽和電流、kはボルツマン定数、Tは絶対温度、qは電子の電荷、Iは光電流である。
Specifically, the LED light emission
光起電力を生ずるためには、エネルギーギャップをEg(ev)としたとき、λ=1240/Eg(nm)の波長以下の光を必要とする。従って、例えば、λ=660(nm)の波長で発光する透明部材で封止された赤色LEDを受光素子として使用した場合、660(nm)よりも短波長側に受光感度を持つことになり、660(nm)よりも短波長ではない赤外領域の波長には感度を持たないことになる。つまり、受光素子であるフォトダイオードにおいて必要とされている視感度補正フィルタが必要ない。 In order to generate photovoltaic power, light having a wavelength of λ = 1240 / Eg (nm) or less is required when the energy gap is Eg (ev). Therefore, for example, when a red LED sealed with a transparent member that emits light at a wavelength of λ = 660 (nm) is used as a light receiving element, it has light receiving sensitivity on the shorter wavelength side than 660 (nm), There is no sensitivity to wavelengths in the infrared region that are not shorter than 660 (nm). That is, the visibility correction filter required for the photodiode as the light receiving element is not necessary.
LED2によって発生する開放起電力をVoとし、バイアス電圧をVkとすると、MOSFET31(後述)のゲート31aには、Vo+Vkの電圧が入力電圧として印加される。これによって、MOSFET31のゲート・ソース間に出力電圧として生ずることとなる。なおLED4に反射光が照射された場合も同様である。
When the open electromotive force generated by the
ここで、信号増幅回路3の回路構成について説明する。受光用LED4には、信号増幅回路3aが接続され、受光用LED2には、信号増幅回路3bが接続される。なお、信号増幅回路3a、3bは、同様の構成のため、信号増幅回路3bの説明は省略する。受光用LED4のアノード側には、MOSFET(電界効果トランジスタ)31のゲート31aを接続する。また、MOSFET31のドレイン31bには、負荷抵抗32を接続し、ソース31cには、帰還抵抗33を接続する。そして、負荷抵抗32とMOSFET31の間には、受光用LED4が受光する受光出力を測定するために分岐した分岐配線20を有し、この分岐配線20から受光出力をA/D変換部4へ出力する。なお、MOSFET31及びMOSFET35はともに、エンハンスメント形PチャネルMOSFETである。
Here, the circuit configuration of the
A/D変換部4は、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換回路部である。具体的には、各音階の画像に対応する電気信号を、デジタルビット信号に変換する。上述した処理により、MOSFET31及びMOSFET35が導通可能となり、入力電圧に比例した電圧がMOSFET31のゲート31a・ソース31c間及びMOSFET35のゲート35a・ソース35c間に生じると、ドレイン31b及びドレイン35bにはそれぞれ電流が発生する。MOSFET31及びMOSFET35はともに、エンハンスメント形PチャネルMOSFETであるため、MOSFET31のゲート31a・ソース31c間及びMOSFET35のゲート35a・ソース35c間に生ずる電圧が高くなると、ドレイン31b及びドレイン35bに生ずる電流は低くなる。従って、A/D変換部4に出力される電圧値も、MOSFET31のゲート31a・ソース31c間及びMOSFET35のゲート35a・ソース35c間に生ずる電圧が高くなると低くなる。従って、LED2及びLED4が強い光を受ける、つまり、淡色のエリアに反射した反射光を受けると、A/D変換部4に出力される電圧値が低くなり、LED2及びLED4が弱い光を受ける、つまり、濃色のエリアに反射した反射光を受けると、とA/D変換部4に出力される電圧値が高くなるのである。A/D変換部4は、入力された電圧値をデジタルビット信号に変換すると、その信号を判定処理部13へ出力する。
The A /
判定処理部13は、デジタルビット信号が入力されると、予め設定されたスレッショルド値よりビット値が高いか否かを判定し、その判定結果をビット処理部5へ出力する。
When the digital bit signal is input, the
ビット処理部5は、判定処理部13の判定結果に基づいて音階コードを生成する音階コード生成手段としての動作を実行する。具体的には、判定処理部13により、A/D変換部4により変換されたデジタルビット信号が、予め設定されたスレッショルド値より低いと判定されると、ビット処理部は、音階パターン画像11のうち照射されたエリアが淡色であると判定し、バイナリ−コードのビット値を「0」に設定する。一方、予め設定されたスレッショルド値より高ければ音階パターン画像11のうち照射されたエリアが濃色であると判定し、バイナリ−コードのビット値を「1」に設定する。
The
例えば、上述した処理により、ビット処理部5へ判定処理部13による判定結果が入力されると、その判定結果に基づくビット値をデータバイトの0ビット目に設定する。次に、LED3の発光による反射光をLED2が受けることにより、同様の処理が行われ、ビット処理部5は、入力された電圧値がスレッショルド値より高いか否かを判定し、その判定結果に基づくビット値をデータバイト1ビット目に設定する。このようにして、0から3までのバイナリ−コード(以下、音階コード)を生成する。
For example, when the determination result by the
データ保存部6は、プログラムやデータ等が予め記憶されている記録媒体(図示省略)を有しており、この記録媒体は、磁気的、光学的記録媒体若しくは半導体メモリで構成されている。この記録媒体は、データ保存部に固定的に設けられるもの、若しくは、着脱自在に装着するものである。具体的には、ビット処理部5により設定された複数のビットデータに各音階の周波数を対応させたビットデータを保存する(図3、参照)。
The
音信号変換処理部7は、ビット処理部5で生成された音階コード毎に対応づけられた周波数テーブル(図3、参照)を参照して、入力音階コードに対応する音信号を生成する音信号生成手段としての動作を実行する。そして、音階コードに対応付けられた周波数で、スピーカ10より音を出力する。
The sound signal
次に、図2に、濃淡のある音階パターン画像(以下、画像)11と、その上方にLEDを設置した模式図を示し、LEDでの濃淡パターンの読み取り方法について説明する。 Next, FIG. 2 shows a tone scale pattern image (hereinafter referred to as image) 11 having light and shade, and a schematic diagram in which an LED is installed above, and a method of reading the light and shade pattern with the LED will be described.
図に示すように、LED1〜5を一列に均等距離で配置する。そして、画像11上に配置されたエリア1〜4の濃淡パターンに対して、ある程度距離をおいて一列のLED1〜5を設置する。画像11において、淡色がエリア2、4であり、濃色をエリア1、3とする。LED1〜5のうち、発光用LEDと受光用LEDは、交互に配列する。従って、本実施形態では、LED1、3、5が発光用LEDであり、LED2、4が受光用LEDであるため、図2に示すように配列する。なお、発光用LEDと受光用LEDは交互に配列する構成としたが、これに限定されない。
As shown in the figure, the
LED1が点灯することにより発せられた光は、画像11のエリア1で反射され、LED1の隣のLED2に入射される。このとき、エリア1は濃色であるため、LED2に入射される反射光は弱い。一方、LED3が点灯することにより発せられた光は、隣のLED2及びLED4に入射される。まず、LED2に入射される反射光は、淡色であるエリア2に反射した光であるため、反射光は強い。一方、LED4に入射される反射光は、濃色であるエリア3に反射した光であるため、反射光は弱い。このようにして入射した反射光の強さの違いにより、MOSFET31及び35のドレイン31b及び35bに発生する出力電圧が異なる。ビット処理部5は、この出力電圧が予め設定されたスレッショルド値よりも高いか否かを判定し、エリア1〜4の濃淡を判定し、ビット値を設定するのである。
The light emitted when the
なお、画像11のエリア1〜4の濃淡パターンは、白と黒、赤と青などを用いることが可能である。例えば、赤色LEDを使用した場合、画像11の濃淡パターンが赤と青であれば、赤色は赤の光を強く反射し、青色は赤の光を吸収するため反射光が弱くなる。
Note that white and black, red and blue, and the like can be used for the shade patterns of the
次に、図3(a)に、ビット処理部5で設定した音階コードを、音階に相当する周波数に割り当てたテーブルを示し、(b)に音階「ド」の音階パターン画像を示す。
Next, FIG. 3A shows a table in which the scale code set by the
図に示すように、ビット処理部5が設定した音階コードに対応づけて、それぞれの音階の周波数を割り当てる。例えば、音階コードが「0001」の場合、「ド」の音を出力させるために必要な周波数値261.6を割り当てる。
As shown in the figure, the frequency of each scale is assigned in association with the scale code set by the
音階コード「0001」の濃淡パターンは図3(b)に示す構成である。LED1が淡色であるエリア1に発光し、その反射光を受光するLED2のデータに基づいてビット処理部5は、0ビット目にビット値を設定する。従って、エリア1は淡色であるため、0ビット目のビット値は淡色を示す「0」となる。
The shading pattern of the scale code “0001” has the configuration shown in FIG. The
次に、LED3が淡色であるエリア2に発光し、その反射光を受光するLED2のデータに基づいてビット処理部5は、1ビット目にビット値を設定する。従って、エリア2は淡色であるため、1ビット目のビット値は淡色を示す「0」となる。
Next, the
同様にして、LED3が淡色であるエリア3に発光し、その反射光を受光するLED4のデータに基づいてビット処理部5は、2ビット目にビット値を設定する。エリア3は淡色であるため、2ビット目のビット値は淡色を示す「0」となる。
Similarly, the
LED5が濃色であるエリア4に発光し、その反射光を受講するLED4のデータに基づいて、ビット処理部5は、3ビット目にビット値を設定する。エリア4は濃色であるため、3ビット目のビット値は濃色を示す「1」となる。従って、図3(b)に示す濃淡パターンに相当する音階コードは「0001」となる。この音階コードに音階「ド」の周波数を割り当てることにより、「0001」の濃淡パターンが読み取られると、スピーカ10から「ド」の音が出力されるのである。
The
音階「レミファソラシド」も同様である。例えば、「レ」は、音階コードが「0010」であるから、エリア3が濃色の濃淡パターンであることがわかる。同様に、「ミ」は音階コードが「0011」であるから、エリア3及びエリア4が濃色の濃淡パターンであることがわかる。
The same applies to the scale “Remifasolaside”. For example, “Le” has a scale code “0010”, so that it can be seen that
以上のように、発光用LEDと受光用LEDを交互に複数配列し、濃色及び淡色からなるエリアを有する画像に発光用LEDにより照射する。そして、受光用LEDにて受光された反射光の強さにより発生する電圧と、バイアス電圧とによる電圧値が信号増幅回路を介して発生する電圧値に基づいて、濃色か淡色かを判定して、ビットデータを作成し、そのビットデータそれぞれに、各音階の周波数を割り当てて保存しておくことにより、音階コードに対応する濃淡パターンを読み取ることで音階を奏でることが可能となる。この音階コードは各音階に割り当てられているため、濃淡パターンは各音階に1パターンであるため、大量のデータを必要とせず、濃淡パターンの組み合わせにより、さまざまな曲を容易に奏でることが可能となる。また、LEDの数も少量でよく、コスト削減も実現できるだけでなく、装置の形状も簡略でき、音階読み取り装置の設置は少スペースで足りる。 As described above, a plurality of light emitting LEDs and light receiving LEDs are alternately arranged, and an image having an area composed of dark and light colors is irradiated by the light emitting LEDs. Based on the voltage value generated by the intensity of the reflected light received by the light receiving LED and the voltage value generated by the bias voltage via the signal amplifier circuit, it is determined whether the color is dark or light. Thus, by creating bit data and assigning and saving the frequency of each scale to each bit data, it is possible to play the scale by reading the tone pattern corresponding to the scale code. Since this scale code is assigned to each scale, the tone pattern is one pattern for each scale, so a large amount of data is not required and various tunes can be easily played by combining the tone patterns. Become. Further, the number of LEDs may be small, and not only can the cost be reduced, but the shape of the device can be simplified, and the scale reading device can be installed in a small space.
次に、上述したビットデータに対応する濃淡パターンを音階毎に図4に示し、図3(a)の音階コードの周波数割り当てテーブルを参照しつつ、音階発生方法について説明する。 Next, the tone pattern corresponding to the above-described bit data is shown in FIG. 4 for each scale, and the scale generation method will be described with reference to the scale code frequency assignment table of FIG.
図4は、音階パターン画像を複数の音階ドット画像で構成した鍵盤画像12(以下、擬似音符)を示す。図3と同様に、エリア1はビットデータの0ビット目、エリア2は1ビット目、エリア3は2ビット目、エリア4は3ビット目に相当する。上述したように、ビット処理部5は、予め設定されたスレッショルド値より電圧値が低ければ、該当するエリアが淡色であると判定し、ビット値を0に、スレッショルド値より電圧が高ければ濃色と判定し、ビット値を1に設定する。従って、図3に示す音階コード「0001」は、擬似音符12で表すと、図4の「ド」に相当する。
FIG. 4 shows a keyboard image 12 (hereinafter referred to as a “pseudo note”) in which a scale pattern image is composed of a plurality of scale dot images. Similarly to FIG. 3,
図に示すように、各音階の濃淡パターンを鍵盤のように順番に並べて、そのパターン上にLED1〜5を設置し、それぞれの音階を発生させる。そして、この擬似音符12上を動かすことにより音を変化させて曲を奏でる。LED1〜5は、音階ドット画像の配列方向と同じ方向に所定間隔を置いて設置する。
As shown in the figure, the tone patterns of each scale are arranged in order like a keyboard, and
また、図4では、「ドレミファソラシド」の順に音階ドット画像を作成する音階シールを貼ったが、音階シールをある曲に従った音階順に並べて擬似音符12を作成し、その擬似音符12上にLED1〜5を設置し、一定方向に動かすことにより、曲を奏でることができる。なお、一方方向へのLED1〜5の移動はこれに限られず、擬似音符12を移動させるとしてもよい。また、移動する速度を変化させることで、曲の速さを変更でき、各音階シールの間隔を変化させることで、四分音符や二部音符などを奏でることができる。
Further, in FIG. 4, scale stickers for creating scale dot images in the order of “Doremifasolaside” are pasted, but
次に、図5のフローチャートを参照して、この音階読み取り装置1で実行される処理について説明する。
Next, processing executed by the
まず、LED発光制御出力部9は、LED1、LED3、LED5について制御を開始する。そして、LED1を点灯し、LED3及びLED5を消灯する制御を実行すると(ステップS1)、LED2は、LED1が照射した画像11のエリア1からの反射光を受光し、LED2に接続された信号増幅回路を介して発生する電圧をA/D変換部4へ出力する。そして、A/D変換部4は、電圧を取得する(ステップS2)。
First, the LED light emission
ステップS2において、A/D変換部4は電圧を取得すると、A/D変換し、デジタルデータに変換した電圧値データをビット処理部5へ出力する。そして、ビット処理部5は、この電圧値データを取得すると、予め設定された電圧値より高いか否かを判定し、高い場合はLED1が照射したエリアが淡色であると判定し、ビット値を「0」に設定する。予め設定された電圧値より低い場合は、LED1が照射したエリアが濃色であると判定し、ビット値を「1」に設定する。このビット値は、ビット0(0ビット目)に設定する(ステップS3)。
In step S <b> 2, when the A /
ステップS3において、データバイトビット0、つまり、0ビット目にビット値を設定すると、次に、LED発光制御出力部9は、LED1及びLED5を消灯し、LED3を点灯する制御を実行する(ステップS4)。
In step S3, when the bit value is set to the data byte bit 0, that is, the 0th bit, the LED light emission
ステップS4において、LED1及びLED5を消灯し、LED3を点灯する制御を実行すると、LED2は、LED3が照射した画像11のエリア2からの反射光を受光し、LED2に接続された信号増幅回路を介して発生する電圧をA/D変換部4へ出力する。そして、A/D変換部4は、電圧を取得する(ステップS5)。
In step S4, when LED1 and LED5 are turned off and LED3 is turned on, LED2 receives reflected light from
ステップS5において、A/D変換部4は電圧を取得すると、A/D変換し、デジタルデータに変換した電圧値データをビット処理部5へ出力する。そして、ビット処理部5は、この電圧値データを取得すると、予め設定された電圧値より高いか否かを判定し、データバイトビット1、つまり、1ビット目にビット値を設定する(ステップS6)。
In step S <b> 5, when the A /
ステップS6において、データバイトビット1を設定すると、LED4も同様にして、LED3が照射した画像11のエリア3からの反射光を受光し、LED2に接続された信号増幅回路は電圧をA/D変換部4へ出力する。A/D変換部4は、電圧を取得する(ステップS7)。
In step S6, when data byte
ステップS7において、A/D変換部4は電圧を取得すると、A/D変換し、デジタルデータに変換した電圧値データをビット処理部5へ出力する。そして、ビット処理部5は、この電圧値データを取得すると、予め設定された電圧値より高いか否かを判定し、データバイトビット2、つまり、2ビット目にビット値を設定する(ステップS8)。
In step S <b> 7, when the A /
ステップS8において、データバイトビット2を設定すると、次に、LED発光制御出力部9は、LED1及びLED3を消灯し、LED5を点灯する制御を実行する(ステップS9)。
When the
ステップS9において、LED1及びLED3を消灯し、LED5を点灯する制御を実行すると、LED4は、LED5が照射した画像11のエリア4からの反射光を受光し、LED2に接続された信号増幅回路を介して発生する電圧をA/D変換部4へ出力する。そして、A/D変換部4は、電圧を取得する(ステップS10)。
In step S9, when LED1 and LED3 are turned off and LED5 is turned on, LED4 receives the reflected light from
ステップS10において、A/D変換部4は電圧を取得すると、A/D変換し、デジタルデータに変換した電圧値データをビット処理部5へ出力する。そして、ビット処理部5は、この電圧値データを取得すると、予め設定された電圧値より高いか否かを判定し、データバイトビット3、つまり、3ビット目にビット値を設定する(ステップS11)。
In step S <b> 10, when the A /
次に、ステップS3、S6、S8、S11で設定し取得したビットデータと、データテーブル(図3)に基づいて、音周波数を選択する(ステップS12)。ステップS12において、音周波数を選択すると、音信号出力部8から選択した周波数によりHi、Loのパルス発振制御を行い、スピーカ10に音階を出力する(ステップS13)。
Next, a sound frequency is selected based on the bit data set and acquired in steps S3, S6, S8, and S11 and the data table (FIG. 3) (step S12). When the sound frequency is selected in step S12, Hi and Lo pulse oscillation control is performed by the frequency selected from the sound
以上のように、濃淡パターンによる擬似音符(鍵盤画像)は、容易に作成でき、また、1画像上に複数の音階を表示できるため、コストが削減できるとともに、1曲のデータ量を削減できるため、データの紛失等の問題を回避できる。また、各音階の間隔を調整することで、音の長さを変化させることができ、二部音符や四分音符を奏でることができることにより、幅広い音楽の擬似音符を用いて、演奏すること可能となる。 As described above, a pseudo note (keyboard image) with a light and shade pattern can be easily created and a plurality of scales can be displayed on one image, so that the cost can be reduced and the data amount of one song can be reduced. , Problems such as data loss can be avoided. In addition, by adjusting the interval of each scale, the length of the sound can be changed, and by playing two-part notes and quarter notes, it is possible to perform using a wide range of musical pseudo notes It becomes.
また、発光用LED及び受光用LEDで構成される読み取り部の移動速度を変えることにより、曲の速さを変更でき、自由度が向上する。 Further, by changing the moving speed of the reading unit composed of the light emitting LED and the light receiving LED, the speed of music can be changed, and the degree of freedom is improved.
なお、本実施形態では、音階パターン画像をバイナリ−コードに対応させる構成としたこれに限定されない。通常の楽譜にあるような5線譜上に実際の音階の位置に音階シールを貼った場合でも、LEDの個数を増やすことにより読み取りが可能となる。 In the present embodiment, the scale pattern image is not limited to this and is configured to correspond to the binary code. Even when a scale sticker is affixed to the actual scale position on a 5-line score as in a normal score, reading can be performed by increasing the number of LEDs.
1 音階読み取り装置
2 処理回路部
3、3a、3b 信号増幅回路部
31、35 MOSFET
32、36 負荷抵抗
33、37 帰還抵抗
31a、35a ゲート
31b、35b ドレイン
31c、35c ソース
4 A/D変換部
5 ビット処理部
6 データ保存部
7 音信号変換処理部
8 音信号出力部
9 LED発光制御出力部
10 スピーカ
11 音階パターン画像
12 鍵盤画像
13 判定処理部
DESCRIPTION OF
31, 35 MOSFET
32, 36
Claims (7)
前記発光手段は、音階を表示する音階パターン画像に照射し、
前記受光手段は、前記発光手段から照射された光の反射光から前記音階パターン画像を光学的に読み取って電気信号に変換することを特徴とする音階読み取り装置。 In a scale reading device comprising a plurality of light emitting diodes, light emitting means for emitting light from the plurality of light emitting diodes, and light receiving means for measuring the amount of light received by the plurality of light emitting diodes,
The light emitting means irradiates a scale pattern image displaying a scale,
The scale reading device characterized in that the light receiving means optically reads the scale pattern image from the reflected light of the light emitted from the light emitting means and converts it into an electrical signal.
前記各音階ドット画像に対応する前記電気信号をデジタルビット信号に変換するA/D変換器と、
変換されたデジタルビット信号に基づいて音階コードを生成する音階コード生成手段と、
前記音階コード毎に対応付けられた周波数テーブルを参照して入力音階コードに対応する音信号を生成する音信号生成手段と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の音階読み取り装置。 The signal processing means includes
An A / D converter for converting the electrical signal corresponding to each scale dot image into a digital bit signal;
Scale code generating means for generating a scale code based on the converted digital bit signal;
Sound signal generating means for generating a sound signal corresponding to an input scale code with reference to a frequency table associated with each scale code;
The scale reader according to claim 2, further comprising:
を備えたことを特徴とする音響発生装置。 The scale reading device according to any one of claims 1 to 6, and an acoustic exchange unit that converts a sound signal output from the scale reading device into an acoustic signal and radiates the sound signal;
A sound generator characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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2005
- 2005-08-11 JP JP2005233188A patent/JP2007047565A/en active Pending
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