JP2009036838A - Musical interval display device and musical interval display program - Google Patents

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JP2009036838A JP2007199052A JP2007199052A JP2009036838A JP 2009036838 A JP2009036838 A JP 2009036838A JP 2007199052 A JP2007199052 A JP 2007199052A JP 2007199052 A JP2007199052 A JP 2007199052A JP 2009036838 A JP2009036838 A JP 2009036838A
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Masaaki Oka
雅章 岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display means by which a user can correctly and easily recognize musical intervals of his voice or sound of instrument played by the user related to another voice or sound. <P>SOLUTION: The musical interval display device 1 for displaying the musical intervals on a display 4 detects the musical interval between a plurality of voices input from a microphone 6 or the musical interval of the input voice related to a reference sound, and then, displays the musical interval by one bar graph 13. A musical interval scale used for the display of the bar graph 13 comprises a first scale having an interval according to a previously set tune (temperament) and a second scale according to another tune (pure major scale etc.) different from the tune of the first scale. The first scale and the second scale are displayed on a single screen so that they may be compared with each other. The musical interval displayed by the bar graph 13 denotes a pitch difference shown by the basic frequencies of the plurality of voices. A scale 14 corresponds to the tune selected out of a plurality of tunes. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、音程表示装置および音程表示プログラムに関し、特に、マイクロフォンから入力された歌唱者または楽器演奏者が発生する音の音程を見やすく、かつ正確に表示することができる音程表示装置および音程表示プログラムに関する。   The present invention relates to a pitch display device and a pitch display program, and in particular, a pitch display device and a pitch display program capable of easily and accurately displaying a pitch of a sound generated by a singer or a musical instrument player input from a microphone. About.

歌唱または楽器の演奏を練習する自習器が知られている。例えば、特開2004−325744号公報には、歌唱者または楽器演奏者が発生する音の音程を判定し、その正確さを表示することができる音程練習装置が提案されている。この音程練習装置は、マイクロフォンから入力された音を周波数分析して複数の基本周波数を抽出し、抽出された基本周波数のうち、値が隣接するもの同士の比の値によって音程を表示する。
特開2004−325744号公報
Self-study devices that practice singing or playing musical instruments are known. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-325744 proposes a pitch practice device that can determine the pitch of a sound generated by a singer or a musical instrument player and display the accuracy. This pitch practice device extracts a plurality of fundamental frequencies by performing frequency analysis on the sound input from the microphone, and displays the pitch based on the ratio value between the extracted fundamental frequencies whose values are adjacent to each other.
JP 2004-325744 A

複数の歌唱音または楽器演奏音の音程は様々であるしランダムに変化するのでスムーズに音程を表示したり、平均律だけではない様々な音律における正確な音程を、表示から識別することが難しい。   Since the pitches of a plurality of singing sounds or musical instrument performance sounds vary and change randomly, it is difficult to display the pitch smoothly, or to identify accurate pitches in various temperaments other than just the temperament from the display.

本発明は、上記問題点を解消し、基準音、または第三者が発生した音に対する歌唱者または楽器演奏者の発生音の音程を正確にかつ見やすく表示することができる音程表示装置および音程表示プログラムを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and can display a pitch and a pitch display that can accurately and easily display the pitch of a singer or instrument player with respect to a reference tone or a tone generated by a third party. The purpose is to provide a program.

上記の課題を解決し、目的を達成するための本発明の音程表示装置および音程表示プログラムは、次の(1)〜(7)の特徴を有する。
(1)複数の音の音程を画面上に表示するものにおいて、予め設定された音律に従った間隔を有する第1の目盛りと、前記第1の目盛りの音律とは異なる他の音律に従った第2の目盛りとからなる音程目盛りを、前記第1の目盛りおよび第2の目盛りが互いに対比可能なように1枚の画面上に表示し、前記音程目盛りを使用して前記複数の音の音程に応じた長さの1本の棒グラフを表示する点。
(2)前記棒グラフで表示される音程は、前記複数の音の基本周波数で表される音高の差である点。
(3)前記複数の音の一方が、予め設定した基準音であり、表示される音程は該基準音に対するものである点。
(4)前記第2の目盛りは、それぞれを互いに異なる音律のものとする点。
(5)前記第1の目盛りおよび第2の目盛りのうち、少なくとも第2の目盛りが複数の音律から選択されるものである点。
(6)前記第1の目盛りが、平均律に従っている点。
(7)前記複数の音は人の発声した音および楽器音のいずれかである点。
The pitch display device and the pitch display program of the present invention for solving the above problems and achieving the object have the following features (1) to (7).
(1) In the display of a plurality of pitches on the screen, a first scale having an interval according to a preset temperament and another temperament different from the tune of the first scale A pitch scale composed of a second scale is displayed on one screen so that the first scale and the second scale can be compared with each other, and the pitch of the plurality of sounds is displayed using the pitch scale. A point that displays a bar graph with a length corresponding to.
(2) The pitch displayed by the bar graph is a difference in pitch expressed by the fundamental frequencies of the plurality of sounds.
(3) One of the plurality of sounds is a preset reference sound, and the displayed pitch is relative to the reference sound.
(4) The second scales have different temperaments.
(5) Of the first scale and the second scale, at least the second scale is selected from a plurality of temperaments.
(6) The first scale follows the equal temperament.
(7) The plurality of sounds are any one of a sound uttered by a person and an instrument sound.

特徴(1)を有する本発明によれば、複数の音の音程を1本の棒グラフによって多様な音律の音程として表示できるので、歌唱者など、発音者は演奏スタイルや楽曲に合ったより正確な音程を認識することができる。また、複数の音の音程を精度良く表示できるので、和声的音程感覚のトレーニングに適した表示ができる。   According to the present invention having the feature (1), the pitch of a plurality of sounds can be displayed as a pitch of various temperaments by a single bar graph, so that a speaker such as a singer can have a more accurate pitch that matches the performance style and music. Can be recognized. In addition, since the pitches of a plurality of sounds can be displayed with high accuracy, a display suitable for training a sense of harmony pitch can be performed.

特徴(2)を有する本発明によれば、基本周波数で音程を表すので、半音毎の音程を示す場合と比べて、正確な音程に対するずれを、精度良く認識することができる。   According to the present invention having the feature (2), since the pitch is represented by the fundamental frequency, a shift with respect to an accurate pitch can be accurately recognized as compared with the case where the pitch is shown for each semitone.

特徴(3)を有する本発明によれば、例えば、コンピュータが発生する基準音を一つの音とし、この音に対して発生された学習者の音声を他の一つの音とした場合に、学習者は1本の棒グラフによってこれらの音の音程を多様な音律のものとして認識できる。   According to the present invention having the feature (3), for example, when the reference sound generated by the computer is one sound and the learner's voice generated for this sound is the other sound, learning is performed. A person can recognize the pitches of these sounds as having various temperaments with a single bar graph.

特徴(4)、(5)を有する本発明によれば、1本の棒グラフでより多くの音律に従った音程の表示ができる。   According to the present invention having the characteristics (4) and (5), it is possible to display a pitch according to more temperaments with one bar graph.

特徴(6)を有する本発明によれば、実際の演奏に適応させた平均律を第1の目盛りとすることで、より広い範囲のレベルの学習者に適した音程トレーニングのための表示装置または表示プログラムを提供することができる。   According to the present invention having the feature (6), by using the first temperament adapted to the actual performance as the first scale, a display device for pitch training suitable for learners in a wider range of levels or A display program can be provided.

特徴(7)を有する本発明によれば、歌唱の学習者および楽器演奏の学習者双方が音程感覚トレーニングにこの音程表示装置および音程表示プログラムを利用することができる。   According to the present invention having the feature (7), both the learner of singing and the learner of playing the musical instrument can use the pitch display device and the pitch display program for pitch sense training.

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る音程表示装置としてのパーソナルコンピュータのハード構成を示すブロック図である。同図において、パーソナルコンピュータ(以下、「パソコン」という)1は、パソコン本体2、キーボードおよびマウス等の入力装置3、ディスプレイ4、スピーカ5、およびマイクロフォン6からなる。なお、パソコン本体2、入力装置3、ディスプレイ4、スピーカ5、およびマイクロフォン6は、それぞれが独立していてもよいし、一体型であるノートパソコン等であってもよい。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of a personal computer as a pitch display device according to an embodiment of the present invention. In the figure, a personal computer (hereinafter referred to as “personal computer”) 1 includes a personal computer main body 2, an input device 3 such as a keyboard and a mouse, a display 4, a speaker 5, and a microphone 6. Note that the personal computer main body 2, the input device 3, the display 4, the speaker 5, and the microphone 6 may be independent from each other, or may be an integrated notebook personal computer or the like.

パソコン本体2は、CPU20、ROM21、RAM22、CD−ROMドライバ23および音源24、ならびに入出力インターフェース25を有する。音源24はMIDI音源やサウンドカード等のサウンドデバイスである。入出力インタフェース25は、スピーカ5用の出力端子を含む他、マイクロホン6を接続する入力端子をも備えている。この音程表示装置で実行される音程表示プログラムは、記録媒体としてのCD−ROMに記録され、CD−ROMドライバ23を使ってパソコン本体2内に取り込まれる。   The personal computer main body 2 includes a CPU 20, a ROM 21, a RAM 22, a CD-ROM driver 23 and a sound source 24, and an input / output interface 25. The sound source 24 is a sound device such as a MIDI sound source or a sound card. The input / output interface 25 includes an output terminal for the speaker 5 and also includes an input terminal for connecting the microphone 6. A pitch display program executed by this pitch display device is recorded on a CD-ROM as a recording medium, and is taken into the personal computer main body 2 using the CD-ROM driver 23.

図3は、音程表示装置の要部機能を示すブロック図である。同図において、音程表示装置7は、A/D変換器8と、信号処理部9と、表示処理部10と、基準音発生部11とを備える。信号処理部9は、フーリエ変換部91と基本周波数抽出部92を含んでいる。表示処理部10は、基本周波数抽出部92で抽出された基本周波数をディスプレイ4上の棒グラフ(後述)にこの基本周波数を表示可能な信号に変換する機能を含んでいる。基準音発生部11は、ランダムに基準音の階名を出力する機能を有する。なお、図示しないが、基準音発生部12から出力される階名をディスプレイ4やスピーカ5による出力に適した信号に変換する信号変換部を有するのはもちろんである。   FIG. 3 is a block diagram illustrating main functions of the pitch display device. In the figure, a pitch display device 7 includes an A / D converter 8, a signal processing unit 9, a display processing unit 10, and a reference sound generation unit 11. The signal processing unit 9 includes a Fourier transform unit 91 and a fundamental frequency extraction unit 92. The display processing unit 10 includes a function of converting the fundamental frequency extracted by the fundamental frequency extraction unit 92 into a signal that can display the fundamental frequency on a bar graph (described later) on the display 4. The reference sound generating unit 11 has a function of outputting the name of the reference sound at random. Although not shown, it is a matter of course that a signal conversion unit that converts the floor name output from the reference sound generation unit 12 into a signal suitable for output from the display 4 or the speaker 5 is provided.

図4は、上記構成の音程表示装置に係るCPU22の処理例を示すフローチャートである。まず、ステップS1では、基準音発生部12が付勢されて基準音の階名が出力される。ディスプレイ4はこの基準音の階名を表示し、スピーカ5は階名に基づいて音源24を使用して音声を発生する。ステップS2では、基準音が表示および発音されるまでの所定時間経過後に、マイクロフォン6から入力される信号(学習者の発した音)をA/D変換器8を介してフーリエ変換部91に取り込む。   FIG. 4 is a flowchart showing a processing example of the CPU 22 according to the pitch display apparatus having the above configuration. First, in step S1, the reference sound generator 12 is energized and the name of the reference sound is output. The display 4 displays the floor name of the reference sound, and the speaker 5 generates sound using the sound source 24 based on the floor name. In step S <b> 2, after a predetermined time has elapsed until the reference sound is displayed and sounded, a signal input from the microphone 6 (sound produced by the learner) is taken into the Fourier transform unit 91 via the A / D converter 8. .

ステップS3では、フーリエ変換部91および基本周波数抽出部92を使用して、取り込まれた信号の基本周波数を抽出する。フーリエ変換部91は入力された信号を基本周波と高調波とに分解する。基本周波数抽出部92は高速フーリエ変換によって分解された角周波数毎の信号レベルを比較して、レベルすなわちパワーが最も大きいピークを検出し、そのピークに対応する周波数を基本周波数とする。   In step S3, the fundamental frequency of the captured signal is extracted using the Fourier transform unit 91 and the fundamental frequency extraction unit 92. The Fourier transform unit 91 decomposes the input signal into a fundamental frequency and a harmonic. The fundamental frequency extraction unit 92 compares the signal level for each angular frequency resolved by the fast Fourier transform, detects a peak having the highest level, that is, power, and sets the frequency corresponding to the peak as the fundamental frequency.

ステップS4では、表示処理部10を使用してステップS3で検出された基本周波数をグラフ表示するための信号に変換する。ステップS5では、基本周波数をディスプレイ4に表示させる。   In step S4, the display processing unit 10 is used to convert the fundamental frequency detected in step S3 into a signal for graphical display. In step S5, the fundamental frequency is displayed on the display 4.

図1は、ディスプレイ4に表示される音程表示の一例を示す図である。図1において、中央部に水平に延びた棒グラフ13と棒グラフ13の表示に使用される目盛り14が示されている。目盛り14は中央部に描かれた平均律の半音単位の目盛り(棒グラフ13が延びた方向に直交するように等間隔で描かれた線)を有し、さらに、中央部の平均律の目盛りの上下には、平均律とは異なる整数比で算出される各種純正の音程の目盛りが表示されている。この例では、上段に長音階の純正調の目盛り(白抜きの三角形で表示している)を付加し、下段には自然短音階の純正調の目盛り(塗りつぶした三角形で表示している)を付加している。これら棒グラフ13が利用できる中央部の平均律メモリ、並びに上下に付加された目盛りは、固定であってもよいし、学習者の指示に従った任意の目盛りとしてもよい。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a pitch display displayed on the display 4. In FIG. 1, a bar graph 13 extending horizontally in the center and a scale 14 used for displaying the bar graph 13 are shown. The scale 14 has a scale of semitones of equal temperament drawn at the center (a line drawn at equal intervals so as to be orthogonal to the direction in which the bar graph 13 extends), and further, the scale of the tempered scale of the central part. On the upper and lower sides, scales of various genuine pitches calculated with an integer ratio different from the equal temperament are displayed. In this example, the upper scale is added with the genuine scale of the major scale (displayed with a white triangle), and the lower section is added with the genuine minor scale of the natural scale (displayed with a filled triangle). ing. The central temperament memory that can be used by these bar graphs 13 and the scales added up and down may be fixed or may be any scale according to the instruction of the learner.

棒グラフ13は、前記ステップS4で処理された信号により、ステップS3で抽出された基本周波数を表示するものであり、音源24で発生した音に対する音程(図1では基本周波数の差として表示)を左側から右に延びるグラフとして示されている。ここでは、基準音は平均律の「ド」であり、目盛りは「ド」を始点として刻まれている。基準音に限らず、平均律の目盛りは「ド」から始まるようにしてもよいし、発生した基準音の音域によって他の音から目盛りを始めてもよい。   The bar graph 13 displays the fundamental frequency extracted in step S3 based on the signal processed in step S4, and the pitch (displayed as a difference in fundamental frequency in FIG. 1) with respect to the sound generated by the sound source 24 is displayed on the left side. It is shown as a graph extending from to the right. Here, the reference sound is “do” of equal temperament, and the scale is engraved starting from “do”. Not only the reference sound but also the scale of the equal temperament may start from “do”, or the scale may start from another sound depending on the range of the generated reference sound.

この表示の長音階の目盛りは、長音階の主音である「ド」の音(符号dで示している)を始点として設定されている。また、長音階の「ド」は自然短音階の「レ」の音(符号「l」で示している)に相当するので、自然短音階の目盛りは、「レ」の音を始点として設定されている。   The scale of the major scale of this display is set with the sound of “do” (indicated by the symbol d) being the main tone of the major scale as the starting point. The major scale “do” corresponds to the natural minor scale “le” sound (indicated by the symbol “l”), so the natural minor scale scale is set with the “le” sound as the starting point.

図1の例では、棒グラフ13の表示と併せて、現在の音程を示す表示をできるように音程表示領域15を設けており、この例では「長3度」と表示されている。この例では、マイクロフォン6から入力された音の基本周波数は、平均律の5本目の線L5つまり「ミ」の目盛り付近にあり、主音に対してほぼ長3度の音程であることが分かる。   In the example of FIG. 1, the pitch display area 15 is provided so that the current pitch can be displayed together with the display of the bar graph 13. In this example, “long 3 degrees” is displayed. In this example, it can be seen that the fundamental frequency of the sound input from the microphone 6 is in the vicinity of the fifth line L5 of the equal temperament, that is, the scale of “Mi”, and is about 3 degrees long with respect to the main sound.

また、図1の表示から、学習者は、前記ステップS3で抽出された基本周波数が平均律の長3度であることを確認できるとともに、4:5の周波数比で表される純正な長3度や自然短音階での音程も併せて認識することができる。   In addition, from the display of FIG. 1, the learner can confirm that the fundamental frequency extracted in step S3 is a length of 3 degrees of equal temperament, and a genuine length 3 represented by a frequency ratio of 4: 5. It is also possible to recognize the degree and the pitch in the natural minor scale.

平均律の目盛りおよびその上下に付加される目盛りをそれぞれ学習者が指示できるように、音律選択ボタン16および確定ボタン17を設けるのがよい。この音律選択ボタン16を押す毎に予め設定された複数の音律候補の目盛りが順次棒グラフ13の表示領域、およびその上または下の表示領域に付加される。そして、確定ボタン17を押すと、その目盛りが確定される。さらに音律選択ボタン16を押す毎に、直前に確定された方とは異なる目盛りの表示領域に音律候補の目盛りが順次付加される。そして、確定ボタン17を押して、その目盛りを確定させる。なお、中央部に棒グラフ13の表示領域に表示される目盛りだけは、平均律のものに固定してあってもよい。   It is preferable to provide a temperament selection button 16 and a confirmation button 17 so that the learner can indicate the scale of the equal temperament and the scales added above and below it respectively. Each time the temperament selection button 16 is pressed, a plurality of preset temperament candidate scales are sequentially added to the display area of the bar graph 13 and the display area above or below it. Then, when the confirm button 17 is pressed, the scale is confirmed. Each time the temperament selection button 16 is pressed, the scales of the temperament candidates are sequentially added to the display area of the scale different from the one determined immediately before. Then, the confirmation button 17 is pressed to confirm the scale. Note that only the scales displayed in the display area of the bar graph 13 in the center may be fixed to those of equal temperament.

次に、図1の音程表示のための手順の一例を説明する。図5は前記ステップS5で基準周波数を表示するための棒グラフおよび目盛りの表示プログラム例を示すフローチャートである。ステップS10では、目盛り表示領域(図1で複数の音律に従って目盛りを表示した枠18と棒グラフ13が表示される領域を区画する枠18内中央の2本の横長線)を表示する。ここでは併せて音律選択ボタン16および確定ボタン17も表示する。ステップS11では、目盛り14に第1の音程目盛りとして平均律に従った目盛りを表示する。ステップS12では、棒グラフ13が表示される領域の上下のうち、予め設定された側または両側)に第2の目盛りとして第1の目盛りに対応する音律とは異なる音律の音程目盛りを表示する。ステップS13では、音律選択ボタン16による目盛り切り替えの指示の有無を判断する。目盛り切り替え指示があれば、ステップS14では、その指示毎に予め設定した複数の音律を順次表示する。ステップS15では、確定ボタン17が押されたか否かを判断する。確定ボタン17が押されれば、目盛りが表示された画面に基準音に対する音程としての基本周波数を棒グラフ13で表示する。   Next, an example of the procedure for displaying the pitch in FIG. 1 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of a bar graph and scale display program for displaying the reference frequency in step S5. In step S10, a scale display area (a frame 18 in which scales are displayed according to a plurality of temperament in FIG. 1 and two horizontally long lines in the center of the frame 18 that divides an area in which the bar graph 13 is displayed) is displayed. Here, a temperament selection button 16 and a confirmation button 17 are also displayed. In step S11, a scale according to the equal temperament is displayed on the scale 14 as the first pitch scale. In step S12, a pitch scale different from the scale corresponding to the first scale is displayed as the second scale on the upper or lower side of the area where the bar graph 13 is displayed as a second scale. In step S13, it is determined whether or not there is an instruction to switch the scale using the temperament selection button 16. If there is a scale switching instruction, in step S14, a plurality of preset temperaments are sequentially displayed for each instruction. In step S15, it is determined whether or not the confirm button 17 has been pressed. When the confirm button 17 is pressed, the fundamental frequency as a pitch with respect to the reference sound is displayed as a bar graph 13 on the screen on which the scale is displayed.

次に、本発明の第2実施形態を説明する。上述の例では、練習者が一人の場合であり、抽出された基本周波数は主音に対する音程として表示した。これに対して、第2実施形態では、二人による和声音の音程が認識できるように基本周波数を表示する。二人が和声音を発声したときは、マイクロフォン6で採取された音には二つの基本周波数が含まれる。したがって、図3に示した基本周波数抽出部92は、この二つの基本周波数を抽出する機能を備えるように変形される。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the above example, the number of practitioners is one, and the extracted fundamental frequency is displayed as a pitch with respect to the main sound. In contrast, in the second embodiment, the fundamental frequency is displayed so that the pitch of a harmony sound by two people can be recognized. When two people utter a harmony sound, the sound collected by the microphone 6 includes two fundamental frequencies. Therefore, the fundamental frequency extraction unit 92 shown in FIG. 3 is modified to have a function of extracting these two fundamental frequencies.

図6は、第2実施形態に係る音程表示装置の要部機能を示すブロック図であり、図3と同符号は同一または同等部分を示す。図5において信号処理部9Aには、周波数補間部93を設ける。基本周波数抽出部92は、高速フーリエ変換によって分解された各周波数ごとの音声信号レベルを比較して、レベルすなわちパワーが最も大きい二つのピークを検出する。ここでは、二人による和声信号に対応して二つのピークを検出する。なお、ここで検出されたピークのそれぞれの周波数を和声信号の「仮の基本周波数」と呼ぶ。   FIG. 6 is a block diagram showing the main functions of the pitch display device according to the second embodiment, and the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same or equivalent parts. In FIG. 5, a frequency interpolation unit 93 is provided in the signal processing unit 9A. The fundamental frequency extraction unit 92 compares the audio signal level for each frequency resolved by the fast Fourier transform, and detects two peaks having the highest level, that is, power. Here, two peaks are detected corresponding to a harmony signal by two people. Each frequency of the detected peak is referred to as “temporary fundamental frequency” of the harmony signal.

周波数補間部93は、二つの仮の基本周波数に隣接する周波数をそれぞれ検出し、仮の基本周波数と該隣接する周波数とを補間する。この補間は次の理由によって行われるものである。一般に、高速フーリエ変換において周波数方向の分解能は分析時間窓の長さつまりポイント数によって決まる。例えば、サンプリング周波数が48KHzのときポイント数2048で高速フーリエ変換すると周波数分解能は23Hzになる。この分解能では半音間の周波数差、例えば、C3とC3#の周波数差15.5Hzを判別することができない。そこで、周波数補間部93では、二つの周波数を補間することによってフーリエ変換の低い周波数分解能を補い、正確な基本周波数(仮の基本周波数に対して「真の基本周波数」と呼ぶ)を抽出する。補間手法として、例えば、複素スペクトル内挿法を用いることができる。なお、複素スペクトル内挿法を用いた基本周波数の補間手法は、本発明の要部ではなく周知でもあるので、説明は省略するが、例えば、上記特許文献1および共立出版株式会社発行のbit(ビット)別冊(昭和62年9月9日発行)の第32頁〜41頁、および原、井口:複素スペクトルを用いた周波数同定、計測自動制御学会論文集、Vol.19,No.9(1983)に詳述されている。なお、この補間手法は、第1実施形態にも適用することができる。   The frequency interpolation unit 93 detects frequencies adjacent to the two temporary fundamental frequencies, and interpolates the temporary fundamental frequency and the adjacent frequencies. This interpolation is performed for the following reason. In general, in the fast Fourier transform, the resolution in the frequency direction is determined by the length of the analysis time window, that is, the number of points. For example, when the sampling frequency is 48 KHz, the frequency resolution becomes 23 Hz when fast Fourier transform is performed with 2048 points. With this resolution, a frequency difference between semitones, for example, a frequency difference of 15.5 Hz between C3 and C3 # cannot be determined. Therefore, the frequency interpolation unit 93 supplements the low frequency resolution of the Fourier transform by interpolating the two frequencies, and extracts an accurate fundamental frequency (referred to as a “true fundamental frequency” with respect to the provisional fundamental frequency). As an interpolation method, for example, a complex spectrum interpolation method can be used. Note that the basic frequency interpolation method using the complex spectrum interpolation method is not a main part of the present invention but is also well known, and will not be described. For example, the above-mentioned Patent Document 1 and bit ( Bit) Pages 32 to 41 of a separate volume (issued September 9, 1987), and Hara and Iguchi: Frequency Identification Using Complex Spectrum, Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers, Vol. 19, no. 9 (1983). This interpolation method can also be applied to the first embodiment.

図7は、ディスプレイ4に表示される和声音に係る音程表示の一例を示す図であり、図1と同符号は同一または同等部分を示す。る。   FIG. 7 is a diagram showing an example of a pitch display related to a harmony sound displayed on the display 4, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or equivalent parts. The

棒グラフ13は、前記基本周波数抽出部92で抽出され、周波数補間部93で隣接周波数による補間がなされた二つの真の基本周波数の音程を表わしている。基本周波数の音程を示す棒グラフ13の下端部(図中左端)13aは和声音のうち低音側の音の真の基本周波数が示されており、棒グラフ13の上端部(図中右端)13bは和声音のうち高音側の音の真の基本周波数が示されている。   The bar graph 13 represents the pitches of two true fundamental frequencies extracted by the fundamental frequency extraction unit 92 and interpolated by adjacent frequencies by the frequency interpolation unit 93. The lower end (left end in the figure) 13a of the bar graph 13 indicating the pitch of the fundamental frequency indicates the true fundamental frequency of the low-pitched sound of the harmony sound, and the upper end (right end in the figure) 13b of the bar graph 13 is the sum. The true fundamental frequency of the high-pitched sound is shown.

この図7の棒グラフ13を見た学習者は、低音側の音が平均律の「ソ」の音(符号sで示している)であり、高音側の音は平均律の「シ」の音であることが認識できる。そして、これらの音が、長音階の純正調や自然短音階ではどのような音程であるかも、棒グラフ13の上下に付加された目盛りによって同時に認識できる。図7の例では、マイクロフォン6から入力された音の基本周波数は、平均律の8本目の線L8つまり「ソ」の目盛り付近と、平均律の12本目の目盛りL12つまり「シ」の目盛り付近にあり、両方の基本周波数で代表される音の音程はほぼ長3度の音程であることが分かる。従って、音程表示表示領域15には、「ソ」と「シ」の音程「長3度」が示されている。   The learner who has seen the bar graph 13 in FIG. 7 indicates that the sound on the low pitch side is the sound of “So” of the equal temperament (indicated by the symbol s), and the sound on the high pitch side is the sound of “S” of the average temperament. It can be recognized that. Then, it can be simultaneously recognized by the scales added to the upper and lower parts of the bar graph 13 what pitches these notes are in the genuine tone of the major scale and the natural minor scale. In the example of FIG. 7, the fundamental frequency of the sound input from the microphone 6 is the vicinity of the eighth line L8 of equal temperament, that is, the scale of “So”, and the twelfth scale L12 of average temperament, that is, near the scale of “shi”. It can be seen that the pitch of the sound represented by both fundamental frequencies is approximately 3 degrees long. Accordingly, the pitch display display area 15 shows the pitch “long” of “so” and “shi”.

上述の実施形態に示したように、本発明によれば、一つの画面に複数の音律による音程目盛りが付された棒グラフ上に、学習者が発声した音の基本周波数が音程に対応づけて表示されるので、それぞれの目盛りで音程を確認しながら、演奏スタイルや楽曲に合ったより正確な音程を身につけることができる。   As shown in the above-described embodiment, according to the present invention, the fundamental frequency of the sound uttered by the learner is displayed in association with the pitch on the bar graph in which the pitch scales based on a plurality of pitches are attached to one screen. Therefore, while checking the pitch on each scale, you can acquire a more accurate pitch that matches the performance style and music.

なお、図1、図7に示した例では、棒グラフ13に対する主となる目盛りを平均律のものとしたが、これに限定されない。例えば、長音階の音程目盛りを主にして、平均律の音程目盛りは学習者が任意に付加できるものとしてもよい。また、棒グラフ13および音程目盛りは画面上に横長に表示するのに限らず、縦長表示としてもよい。また、和声の音程を表示する場合、複数の学習者の発声する音域に応じて、目盛りに付加した階名を変更して、実質的に画面に表示される音域を変更しても良い。   In the example shown in FIGS. 1 and 7, the main scale for the bar graph 13 is equal temperament, but is not limited to this. For example, the pitch scale of the major scale may be mainly used, and the pitch scale of the equal temperament may be arbitrarily added by the learner. Further, the bar graph 13 and the pitch scale are not limited to being displayed horizontally on the screen, but may be displayed vertically. Moreover, when displaying the pitch of a harmony, according to the range which a several learner utters, the floor name added to the scale may be changed and the range displayed on the screen may be changed substantially.

また、本発明は、人の声の音程だけでなく、楽器音の音程を表示する場合も、上述の実施形態と同様に適用できる。   Further, the present invention can be applied not only to the pitch of a human voice but also to the pitch of a musical instrument sound in the same manner as in the above embodiment.

本発明の一実施形態に係る音程表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pitch display screen which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る音程表示装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the pitch display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 音程表示装置の要部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part function of a pitch display apparatus. 本発明の一実施形態に係る音程表示処理のプログラムの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the program of the pitch display process which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る音程表示プログラムの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the pitch display program which concerns on one Embodiment of this invention. 第2実施形態に係る音程表示装置の要部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part function of the pitch display apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る音程表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pitch display screen which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…音程表示装置、 2…パソコン本体、 4…ディスプレイ、 5…スピーカ、 6…マイクロフォン、 9…信号処理部、 11…基準音発生部、 13…棒グラフ、 14…音程目盛り、 15…音程表示領域、 16…音律選択ボタン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pitch display apparatus, 2 ... PC main body, 4 ... Display, 5 ... Speaker, 6 ... Microphone, 9 ... Signal processing part, 11 ... Reference sound generation part, 13 ... Bar graph, 14 ... Pitch scale, 15 ... Pitch display area , 16 ... Temperament selection buttons

Claims (14)

複数の音の音程を画面上に表示する音程表示装置において、
予め設定された音律に従った間隔を有する第1の目盛りと、前記第1の目盛りの音律とは異なる他の音律に従った第2の目盛りとからなる音程目盛りを、前記第1の目盛りおよび第2の目盛りが互いに対比可能なように1枚の画面上に表示する目盛り表示手段と、
前記音程目盛りを使用して前記複数の音の音程に応じた長さの1本の棒グラフを表示する棒グラフ表示手段とを備えたことを特徴とする音程表示装置。
In a pitch display device that displays multiple pitches on the screen,
A pitch scale composed of a first scale having an interval according to a preset scale and a second scale according to another scale different from the scale of the first scale, the first scale and A scale display means for displaying on a single screen so that the second scales can be compared with each other;
A pitch display device comprising bar graph display means for displaying a single bar graph having a length corresponding to the pitch of the plurality of sounds using the pitch scale.
前記棒グラフで表示される音程は、前記複数の音の基本周波数で表される音高の差であることを特徴とする請求項1記載の音程表示装置。   The pitch display device according to claim 1, wherein the pitch displayed by the bar graph is a pitch difference represented by a fundamental frequency of the plurality of sounds. 前記複数の音の一方が、予め設定した基準音であり、表示される音程は該基準音に対するものであることを特徴とする請求項1または2記載の音程表示装置。   3. The pitch display apparatus according to claim 1, wherein one of the plurality of sounds is a preset reference sound, and a displayed pitch is relative to the reference sound. 前記第2の目盛りが、それぞれ互いに異なる音律に対応して複数表示されるものとすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の音程表示装置。   The pitch display device according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the second scales are displayed corresponding to different temperaments. 前記第1の目盛りおよび第2の目盛りのうち、少なくとも第2の目盛りが複数の音律から選択されるものであり、該音律選択のための音律選択手段を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の音程表示装置。   2. The temperament selecting means for selecting the temperament is provided, wherein at least the second graduated one of the first and second scales is selected from a plurality of temperaments. The pitch display apparatus in any one of -4. 前記第1の目盛りが、平均律に従った間隔で表示されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の音程表示装置。   The pitch display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first scale is displayed at intervals according to a uniform temperament. 前記複数の音は人の発声した音および楽器音のいずれかであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の音程表示装置。   The pitch display apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of sounds are any one of a sound uttered by a person and a musical instrument sound. コンピュータ上で実行され、複数の音の音程を画面上に表示する音程表示プログラムにおいて、
コンピュータに、
予め設定された音律に従った第1の目盛りを付加する手順と、
前記第1の目盛りの音律とは異なる音律の第2の目盛りを付加する手順と、
前記第1および第2の目盛りを使用して、前記複数の音の音程に応じた長さの1本の棒グラフを表示する手順を実行させるための音程表示プログラム。
In a pitch display program that is executed on a computer and displays a plurality of pitches on a screen,
On the computer,
Adding a first scale according to a preset temperament;
Adding a second scale with a different temperament from the first scale;
A pitch display program for executing a procedure of displaying one bar graph having a length corresponding to the pitch of the plurality of sounds using the first and second scales.
前記棒グラフで表示される音程は、前記複数の音の基本周波数で表される音高の差であることを特徴とする請求項8記載の音程表示プログラム。   9. The pitch display program according to claim 8, wherein the pitch displayed by the bar graph is a pitch difference represented by a fundamental frequency of the plurality of sounds. 前記複数の音の一方が、予め設定した基準音であり、表示される音程は該基準音に対するものであることを特徴とする請求項8または9記載の音程表示プログラム。   10. A pitch display program according to claim 8, wherein one of the plurality of sounds is a preset reference sound, and a displayed pitch is relative to the reference sound. 前記棒グラフの幅方向両側に第2の目盛りを付加する手順では、それぞれを互いに異なる音律のものを付加することを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の音程表示プログラム。   The pitch display program according to any one of claims 8 to 10, wherein in the procedure of adding the second scale on both sides of the bar graph in the width direction, each of them has a different temperament. 前記第1の目盛りおよび第2の目盛りのうち、少なくとも第2の目盛りが複数の音律から選択されるものであり、該音律選択のための音律選択手順を備えたことを特徴とする請求項8〜11のいずれかに記載の音程表示プログラム。   9. The temperament selection procedure for selecting the temperament is provided, wherein at least the second metric is selected from a plurality of temperaments among the first and second scales. The pitch display program in any one of -11. 前記第1の目盛りが、平均律に従って表示されることを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の音程表示プログラム。   The pitch display program according to any one of claims 8 to 12, wherein the first scale is displayed according to equal temperament. 前記複数の音が、人の発声した音および楽器音のいずれかであることを特徴とする請求項8〜13のいずれかに記載の音程表示プログラム。   The pitch display program according to any one of claims 8 to 13, wherein the plurality of sounds are any one of a sound uttered by a person and an instrument sound.
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