JP2019028407A - ハーモニー教習装置、ハーモニー教習方法およびハーモニー教習プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが音を発生しながらハーモニーの協和を容易に体感することが可能なハーモニー教習装置を提供する。【解決手段】コード情報取得部５１は、コード情報を取得し、そのコード情報を決定部５２に与える。決定部５２は、コード情報に基づいて、ユーザ音の音高（ユーザ音高と呼ぶ。）およびハーモニー音の音高（ハーモニー音高と呼ぶ。）を決定する。この場合、決定部５２は、ユーザ音高とハーモニー音高とが純正律の関係を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高をそれぞれ決定する。生成部５３は、決定されたハーモニー音高に基づいて、出力すべきハーモニー音を表すハーモニー音データを生成する。【選択図】図２

Description

本発明は、ハーモニーを教習するハーモニー教習装置、ハーモニー教習方法およびハーモニー教習プログラムに関する。

アンサンブル演奏では、良好な響きのハーモニーを奏でることが重要である。そこで、ハーモニーの演奏技術を高めるための教習装置が提案される。特許文献１には、重音のうなり現象を視覚的に提示するメーターを備えたハーモニートレーナーが記載されている。このハーモニートレーナーによれば、奏者が楽器を演奏しながらハーモニーにおけるうなりの有無を認識することができる。

特開昭６０−５０５９４号公報

ハーモニーの演奏技術を高めるためには、奏者が良好なハーモニーを実際に体感することが好ましい。そこで、奏者が実際に音を発生しながらハーモニーの協和を体感可能な教習装置が求められる。

本発明の目的は、ユーザが音を発生しながらハーモニーの協和を容易に体感することが可能なハーモニー教習装置、ハーモニー教習方法およびハーモニー教習プログラムを提供することである。

本発明の一局面に従うハーモニー教習装置は、ユーザにより発生されるべきユーザ音と、ユーザ音に付与されるべきハーモニー音とを含むコードを示すコード情報に基づいて、ユーザ音の音高とハーモニー音の音高とが純正律の関係を有するように、ユーザ音の音高およびハーモニー音の音高をそれぞれユーザ音高およびハーモニー音高として決定する決定部と、決定されたハーモニー音高に基づいて、出力すべきハーモニー音を表すハーモニー音データを生成する生成部とを備える。

決定部は、ユーザ音高が平均律の音高であり、ハーモニー音高がユーザ音高に対して純正律の関係を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高を決定してもよい。

コードは第１および第２のハーモニー音を含み、決定部は、第１のハーモニー音のハーモニー音高が平均律の音高であり、第２のハーモニー音のハーモニー音高が第１のハーモニー音のハーモニー音高に対して純正律の関係を有するように、第１および第２のハーモニー音のハーモニー音高を決定してもよい。

決定部は、ユーザ音およびハーモニー音のうち一方の音がコードの根音である場合に、一方の音の音高が平均律の音高であり、他方の音の音高が一方の音の音高に対して純正律の関係を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高を決定してもよい。

コードは、曲のメロディを構成するメロディ音を含み、決定部は、ユーザ音およびハーモニー音のうち一方の音がメロディ音である場合に、一方の音の音高が平均律の音高であり、他方の音の音高が一方の音の音高に対して純正律を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高を決定してもよい。

ハーモニー教習装置は、ユーザにより発生された音の音高をユーザ発生音高として取得する音高取得部と、取得されたユーザ発生音高に対して純正律の関係を有するように、決定部により決定されたハーモニー音高を補正する補正部とをさらに備え、生成部は、補正後のハーモニー音高に基づいて、ハーモニー音データを生成してもよい。

ハーモニー教習装置は、ユーザにより発生された音の音高をユーザ発生音高として取得する音高取得部と、取得されたユーザ発生音高と決定されたユーザ音高との差を提示する提示部とをさらに備えてもよい。

ハーモニー教習装置は、ユーザにより発生された音の入力を受け付ける音入力部をさらに備え、音高取得部は、入力された音に基づいてユーザ発生音高を検出してもよい。

ハーモニー教習装置は、生成部により生成されたハーモニー音データに基づいてハーモニー音を出力する音出力部をさらに備えてもよい。

本発明の他の局面に従うハーモニー教習方法は、ユーザにより発生されるべきユーザ音と、ユーザ音に付与されるべきハーモニー音とを含むコードを示すコード情報に基づいて、ユーザ音の音高とハーモニー音の音高とが純正律の関係を有するように、ユーザ音の音高およびハーモニー音の音高をそれぞれユーザ音高およびハーモニー音高として決定するステップと、決定されたハーモニー音高に基づいて、出力すべきハーモニー音を表すハーモニー音データを生成するステップとを含む。

本発明のさらに他の局面に従うハーモニー教習プログラムは、ユーザにより発生されるべきユーザ音と、ユーザ音に付与されるべきハーモニー音とを含むコードを示すコード情報に基づいて、ユーザ音の音高とハーモニー音の音高とが純正律の関係を有するように、ユーザ音の音高およびハーモニー音の音高をそれぞれユーザ音高およびハーモニー音高として決定するステップと、決定されたハーモニー音高に基づいて、出力すべきハーモニー音を表すハーモニー音データを生成するステップとを、コンピュータに実行させるためのものである。

本発明によれば、ユーザが音を発生しながらハーモニーの協和を容易に体感することができる。

本発明の実施の形態に係るハーモニー教習装置の構成を示すブロック図である。 図１のハーモニー教習装置の機能的な構成を示すブロック図である。 純正律変換テーブルの一例を示す図である。 音階の音度と音高差分値との関係を表す図である。 ユーザ音高およびハーモニー音高の決定方法の例について説明するための図である。 ユーザ音高およびハーモニー音高の決定方法の例について説明するための図である。 平均律モードについて説明するための図である。 差分画像の例を示す図である。 純正律モードについて説明するための図である。 ユーザ追従モードについて説明するための図である。 ハーモニー教習処理の一例を示すフローチャートである。 ハーモニー教習処理の一例を示すフローチャートである。 ハーモニー教習処理の一例を示すフローチャートである。 ハーモニー教習処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態に係るハーモニー教習装置、ハーモニー教習方法およびハーモニー教習プログラムについて図面を用いて詳細に説明する。

［１］ハーモニー教習装置の構成
図１は本発明の実施の形態に係るハーモニー教習装置の構成を示すブロック図である。図１のハーモニー教習装置１００は、ユーザにより発生される音（以下、ユーザ発生音と呼ぶ。）にハーモニー音を付与する。ユーザ発生音は、ユーザの歌唱音およびユーザが楽器を奏することによって発生される音を含む。

ハーモニー教習装置１００は、音入力部１、操作部４および表示部６を備える。音入力部１、操作部４および表示部６は、バス１９に接続される。音入力部１は、マイクロフォン、増幅器およびアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換回路等を含み、ユーザ発生音をユーザ発生音データとして後述のＣＰＵ１１に入力する。

操作部４は、オンオフ操作されるスイッチ、回転操作されるロータリエンコーダ、またはスライド操作されるリニアエンコーダ等を含み、音量の調整、電源のオンオフおよび各種設定を行うために用いられる。表示部６は、例えば液晶ディスプレイを含み、演奏または設定等に関する各種情報を表示する。操作部４および表示部６の少なくとも一部がタッチパネルディスプレイにより構成されてもよい。

ハーモニー教習装置１００は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）９、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１０、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、タイマ１２および記憶装置１３をさらに備える。ＲＡＭ９、ＲＯＭ１０、ＣＰＵ１１および記憶装置１３はバス１９に接続され、タイマ１２はＣＰＵ１１に接続される。外部記憶装置１５等の外部機器が通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１４を介してバス１９に接続されてもよい。ＲＡＭ９、ＲＯＭ１０、ＣＰＵ１１およびタイマ１２がコンピュータを構成する。

ＲＡＭ９は、例えば揮発性メモリからなり、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられるとともに、各種データを一時的に記憶する。ＲＯＭ１０は、例えば不揮発性メモリからなり、制御プログラム、ハーモニー教習プログラム等のコンピュータプログラムを記憶する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１０に記憶されたハーモニー教習プログラムをＲＡＭ９上で実行することにより後述するハーモニー教習処理を行い、ハーモニー音データを生成する。タイマ１２は、現在時刻等の時間情報をＣＰＵ１１に与える。

記憶装置１３は、ハードディスク、光学ディスク、磁気ディスクまたはメモリカード等の記憶媒体を含み、一または複数のコード情報を記憶する。コード情報は、ユーザにより発生されるべき音（以下、ユーザ音と呼ぶ。）およびユーザ音に付与されるべきハーモニー音を含むコードを示す。ここで、コードは、２以上の音の組み合わせを表し、互いに異なる音高を有する２以上の音の組み合わせ（多声体）、ならびに同じ音高もしくはｎオクターブ（１＋７ｎ度（ｎは、正の整数））異なる音高を有する２以上の音の組み合わせ（ユニゾン）を含む。例えば、１または複数の曲データが記憶装置１３に記憶される。曲データは、曲を構成する複数の区間の各々に設定されたコードを示す。この場合、曲データが複数のコード情報を含み、各コード情報は、曲中の一部の区間のコードを示す。コード情報が曲データに含まれるのではなく、コード情報が単独で用意されていてもよい。また、ユーザがＭＩＤＩ鍵盤等を用いてコード情報を順次入力してもよい。

記憶装置１３には、ユーザ音およびハーモニー音の音高を純正律の音高に変換するための純正律変換テーブルが記憶される。純正律は、複数の音の周波数の比が単純な整数比で表される音律である。純正律変換テーブルについては後述する。上記のハーモニー教習プログラムが記憶装置１３に記憶されてもよい。外部記憶装置１５は、記憶装置１３と同様に、ハードディスク、光学ディスク、磁気ディスクまたはメモリカード等の記憶媒体を含み、コード情報、純正律変換テーブルまたはハーモニー教習プログラムのうち少なくとも１つを記憶してもよい。

本実施の形態におけるハーモニー教習プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納された形態で提供され、ＲＯＭ１０または記憶装置１３にインストールされてもよい。また、通信Ｉ／Ｆ１４が通信網に接続されている場合、通信網に接続されたサーバから配信されたハーモニー教習プログラムがＲＯＭ１０または記憶装置１３にインストールされてもよい。同様に、コード情報または純正律変換テーブルが、記憶媒体から取得されてもよく、通信網に接続されたサーバから取得されてもよい。

ハーモニー教習装置１００は、音出力部８をさらに備える。音出力部８は、音源１６およびサウンドシステム１８を含む。音源１６はバス１９に接続され、サウンドシステム１８は音源１６に接続される。音源１６は、ハーモニー音データからハーモニー音を表す楽音信号を生成する。サウンドシステム１８は、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換回路、増幅器およびスピーカを含む。サウンドシステム１８は、音源１６から与えられる楽音信号をアナログ音信号に変換し、アナログ音信号に基づく音を発生する。それにより、ハーモニー音が出力される。

［２］ハーモニー教習装置の機能的な構成
図２は図１のハーモニー教習装置１００の機能的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、ハーモニー教習装置１００は、コード情報取得部５１、決定部５２、生成部５３、音高取得部５６、補正部５８、提示部５９および動作モード受付部６０を含む。コード情報取得部５１、決定部５２、生成部５３、音高取得部５６、補正部５８、提示部５９および動作モード受付部６０の機能は、図１のＣＰＵ１１がハーモニー教習プログラムを実行することにより実現される。

コード情報取得部５１は、記憶装置１３に記憶されたコード情報を取得し、そのコード情報を決定部５２に与える。例えば、ユーザが曲データを指定するとともに教習の開始を指示すると、コード情報取得部５１は、曲の進行に合わせて、指定された曲データに含まれるコード情報を順次取得する。

決定部５２は、コード情報に基づいて、ユーザ音の音高（以下、ユーザ音高と呼ぶ。）およびハーモニー音の音高（以下、ハーモニー音高と呼ぶ。）を決定する。本例において、決定部５２は、記憶装置１３に記憶された純正律変換テーブルに基づいて、ユーザ音高とハーモニー音高とが純正律の関係を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高をそれぞれ決定する。

生成部５３は、決定されたハーモニー音高に基づいて、出力すべきハーモニー音を表すハーモニー音データを生成する。ハーモニー音データは、例えばＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）データからなる。生成されたハーモニー音データは、音出力部８の音源１６（図１）に与えられる。ＭＩＤＩデータに代えて、オーディオデータからなるハーモニー音データが生成されてもよい。その場合、生成されたハーモニー音データが音出力部８のサウンドシステム１８に直接的に与えられてもよい。

音高取得部５６には、音入力部１からユーザ発生音データが与えられる。音高取得部５６は、ユーザ発生音データからユーザ発生音の音高をユーザ発生音高として検出する。例えば、音高取得部５６は、ユーザ発生音データからユーザ発生音の周波数を検出し、検出した周波数に対応する音高をユーザ発生音高として取得する。音高取得部５６は、取得したユーザ発生音高を補正部５８および提示部５９に与える。

補正部５８は、ユーザ発生音高に基づいて、決定部５２により決定されたハーモニー音高を補正する。本例において、補正部５８は、記憶装置１３に記憶された純正律変換テーブルに基づいて、ユーザ発生音高とハーモニー音高とが純正律の関係を有するように、ハーモニー音高を補正する。この場合、生成部５３は、補正後のハーモニー音高に基づいてハーモニー音データを生成する。

提示部５９は、決定部５２により決定されたユーザ音高と音高取得部５６により取得されたユーザ発生音高との差を提示する。提示部５９による提示の例については後述する。

本例では、平均律モード、純正律モードおよびユーザ追従モードのうち、いずれかの動作モードをユーザが指定する。動作モード受付部６０は、ユーザによる動作モードの指定を受け付ける。指定された動作モードによって、決定部５２、補正部５８および提示部５９の動作がそれぞれ異なる。動作モードの詳細については後述する。

［３］純正律変換テーブル
本例では、ユーザ音およびハーモニー音のうちいずれかの音が基準音に定められる。基準音の音高は、平均律の音高に設定される。ユーザ音およびハーモニー音のうち他の音の音高は、純正律変換テーブルに基づいて、基準音の音高に対して純正律の関係を有するように決定される。以下、基準音の音高に対して純正律の関係を有する音高を純正律の音高と呼ぶ。

図３は、純正律変換テーブルの一例を示す図である。図３の純正律変換テーブルは、各音の平均律の音高と純正律の音高との差分値（以下、音高差分値と呼ぶ。）を示す。図３の純正律変換テーブルの各行は、１オクターブ内の一の音が基準音である場合の他の音の音高差分値を示す。音高差分値はセント（ｃｅｎｔ）で表される。例えば、“Ｃ”が基準音である場合、“Ｃ♯”の音高差分値は“１１．７”であり、“Ｂ♭”の音高差分値は“１７．９”である。なお、基準音に対してｎオクターブの関係にある音の音高差分値は“０”である。このような純正律変換テーブルを用いることにより、純正律の音高を容易に決定することができる。

図４は、音階の音度と音高差分値との関係を表す図である。図４には、長調の音階を構成するＩ度、II度、・・・、VII度の７つの音について、平均律の音高および純正律の音高がそれぞれ模式的に示される。図４の例では、音階の主音であるＩ度の音が、基準音に定められる。この場合、Ｉ度、II度、III度、・・・、VII度の音の音高差分値は、０、３．９、−１３．７、・・・、−１１．７である。純正律の音高の特徴として、長調の音階では、III度の音に関して、純正律の音高が平均律の音高よりも低く、短調の音階では、III度の音に関して、純正律の音高が平均律の音高よりも高い。

［４］音高の決定
図５および図６は、ユーザ音高およびハーモニー音高の決定方法の例について説明するための図である。図５には、コード情報が示すコードとして、コード「Ｃ」およびコード「ＦｏｎＣ」が示される。コード「Ｃ」は、構成音として“Ｃ”、“Ｅ”および“Ｇ”を含む３声体である。コード「ＦｏｎＣ」は、コード「Ｆ」の転回形であり、構成音として“Ｃ”、“Ｆ”および“Ａ”を含む３声体である。ここで、コード「○」（○は、コード名（和音名））は、コード（和音）を表し、“△”（△は、音名）は、単一の音を表す。

コード情報が示すコードは、ユーザ音およびハーモニー音を含む。図５の例では、コード「Ｃ」の“Ｅ”がユーザ音であり、コード「Ｃ」の“Ｃ”および“Ｇ”がハーモニー音である。また、コード「ＦｏｎＣ」の“Ｆ”がユーザ音であり、コード「ＦｏｎＣ」の“Ｃ”および“Ａ”がハーモニー音である。ユーザ音およびハーモニー音は、コード情報によって特定されてもよく、あるいは予め定められた条件に基づいて特定されてもよい。例えば、コード情報が示すコードの構成音のうち、曲のメロディを構成するメロディ音がユーザ音に特定され、コード情報が示すコードの構成音のうち、メロディ音以外の１または複数の音がハーモニー音に特定される。

コード情報が示すコードの構成音のうち、一の音が基準音に設定され、他の音の音高が、基準音の音高に対して純正律の関係を有するように決定される。例えば、ユーザ音が基準音に設定され、ハーモニー音高がユーザ音高に対して純正律の関係を有するように決定される。図５の例において、コード「Ｃ」のユーザ音は“Ｅ”である。そこで、“Ｅ”が基準音に設定される。この場合、“Ｅ”の音高が平均律の音高に決定される。また、純正律変換テーブルに基づいて、“Ｅ”が基準音である場合の“Ｃ”および“Ｇ”の音高差分値がそれぞれ決定され、その音高差分値に基づいて、“Ｃ”および“Ｇ” の音高が純正律の音高に決定される。同様に、コード「ＦｏｎＣ」のユーザ音は、“Ｆ”である。そこで、“Ｆ”が基準音に設定され、“Ｆ”の音高が平均律の音高に決定される。また、純正律変換テーブルに基づいて、“Ｃ”および“Ａ”の音高差分値がそれぞれ決定され、その音高差分値に基づいて、“Ｃ”および“Ａ”の音高が純正律の音高にそれぞれ決定される。このようにして、ユーザ音高とハーモニー音高とが純正律の関係を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高がそれぞれ決定される。

一のハーモニー音が基準音に設定され、ユーザ音高および他のハーモニー音が一のハーモニー音高に対して純正律の関係を有するように決定されてもよい。例えば、図５の例において、コード「Ｃ」のハーモニー音である“Ｃ”が基準音に設定される。この場合、“Ｃ”の音高が平均律の音高に決定され、純正律変換テーブルに基づいて、“Ｅ”および“Ｇ” の音高が純正律の音高に決定される。また、コード「ＦｏｎＣ」のハーモニー音である“Ｃ”が基準音に設定される。この場合、“Ｃ”の音高が平均律の音高に決定され、純正律変換テーブルに基づいて、“Ｆ”および“Ａ” の音高が純正律の音高にそれぞれ決定される。

あるいは、ユーザ音およびハーモニー音のうち一方の音がコードの根音である場合に、その一方の音が基準音に設定されてもよい。例えば、図５の例において、コード「Ｃ」の根音である“Ｃ”が基準音に設定され、“Ｃ”の音高が平均律の音高に決定されるとともに、“Ｅ”および“Ｇ” の音高が純正律の音高にそれぞれ決定される。同様に、コード「ＦｏｎＣ」の根音である“Ｆ”が基準音に設定され、“Ｆ”の音高が平均律の音高に決定されるとともに、“Ｃ”および“Ａ”の音高が純正律の音高にそれぞれ決定される。この場合、コードの根音が平均律の音高であるので、曲の進行に伴って複数のコード情報が連続的に用いられる場合でも、コードの流れが自然になる。

また、ユーザ音およびハーモニー音のうち一方の音が曲のメロディを構成するメロディ音である場合に、その一方の音が基準音に設定されてもよい。例えば、図５の例において、コード「Ｃ」の“Ｇ”がメロディ音である場合、“Ｇ”が基準音に設定され、“Ｇ”の音高が平均律の音高に決定されるとともに、“Ｃ”および“Ｅ”の音高が純正律の音高にそれぞれ決定される。同様に、コード「ＦｏｎＣ」の“Ａ”がメロディ音である場合、 “Ａ”が基準音に設定され、“Ａ”の音高が平均律の音高に決定されるとともに、“Ｃ”および“Ｆ”の音高が純正律の音高にそれぞれ決定される。この場合、メロディ音の音高が平均律の音高であるので、曲の進行に伴ってメロディ音が変化する場合でも、メロディ音の流れが自然になる。

コード情報が示すコードは、２音からなる和音であってもよい。また、コードの複数の構成音の開始時点または終了時点が、互いに一致していなくてもよい。図６には、“Ｃ”および“Ｅ”の２音を含むコードα、ならびに“Ｃ”および“Ｆ”の２音を含むコードβが示される。本例では、コードαの“Ｅ”およびコードβの“Ｆ”がユーザ音であり、コードαおよびコードβの“Ｃ”がハーモニー音である。

図６の例では、ハーモニー音の開始時点の後に、ユーザ音の開始時点が設定される。ユーザ音およびハーモニー音の開始時点および終了時点は、例えばコード情報により特定される。この場合、開始時点が先に位置する音が基準音に設定され、開始時点が後に位置する音の音高が、開始時点が先に位置する音の音高に対して純正律の関係を有するように決定されてもよい。

例えば、コードαの“Ｃ”が基準音に設定され、“Ｃ”の音高が平均率の音高に決定される。また、純正律変換テーブルに基づいて、コードαの “Ｅ”の音高差分値が決定される。それにより、“Ｅ”の純正律の音高が決定される。同様に、コードβの“Ｃ”が基準音に設定され、“Ｃ”の音高が平均率の音高に決定される。また、純正律変換テーブルに基づいて、コードβの“Ｆ”の音高差分値が決定される。それにより、“Ｆ”の純正律の音高が決定される。

［５］動作モード
本実施の形態に係るハーモニー教習装置１００においては、平均律モード、純正律モードおよびユーザ追従モードのうち、ユーザが指定した動作モードに基づいて、ハーモニー音が出力される。図７は、平均律モードについて説明するための図である。図７の例では、コード情報がコード「Ｃ」を示し、“Ｃ”および“Ｇ”がハーモニー音であり、“Ｅ”がユーザ音である。ハーモニー音である“Ｃ”の開始時点はｔ１であり、ハーモニー音である“Ｇ”の開始時点はｔ２であり、ユーザ音である“Ｅ”の開始時点はｔ３である。図７において、一点鎖線Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、“Ｃ”、“Ｅ”および“Ｇ”の平均律の音高をそれぞれ表す。

平均律モードにおいて、図２の決定部５２は、ユーザ音高が平均律の音高であり、ハーモニー音高がユーザ音高に対して純正律の関係を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高を決定する。

図７の例では、ユーザ音高が、“Ｅ”の平均律の音高に決定され、ハーモニー音高が、“Ｅ”の平均律の音高に対して純正律の関係を有する“Ｃ”および“Ｇ”の音高に決定される。この場合、“Ｅ”が基準音に設定され、純正律変換テーブルに基づいて、“Ｃ”および“Ｇ”の純正律の音高が決定される。

決定されたハーモニー音高を有するハーモニー音が図１の音出力部８から出力される。図７の例では、時点ｔ１で“Ｃ”のハーモニー音高を有するハーモニー音の出力が開始され、時点ｔ２で“Ｇ”のハーモニー音高を有するハーモニー音の出力が開始される。ユーザは、これらのハーモニー音を聞きながら、時点ｔ３で例えば楽器を用いて“Ｅ”の音の発生を開始する。ユーザ発生音高が、ユーザ音高である“Ｅ”の平均律の音高（図７の一点鎖線Ｐ２で表される音高）と一致していると、ユーザ発生音“Ｅ”、ならびにハーモニー音“Ｃ”および“Ｇ”が純正律の関係となり、互いに協和する。

平均律モードにおいて、図２の提示部５９が、ユーザ発生音高とユーザ音高との差分を提示してもよい。図２の提示部５９は、例えば、図１の表示部６の画面上に、ユーザ発生音高とユーザ音高との差分を表す画像（以下、差分画像と呼ぶ。）を表示する。

図８は、差分画像の例を示す図である。図８の差分画像ＤＩは、楽器のチューニングを行うためのアナログ式のチューナーを模した画像であり、針部７１、複数の目盛りＳＣおよび基準目盛りＳＣａを含む。複数の目盛りＳＣの中央に配置される基準目盛りＳＣａがユーザ音高を表し、針部７１の先端部の位置が、ユーザ発生音高を表す。図８の例のように、針部７１の先端部の位置が、基準目盛りＳＣａよりも左である場合、ユーザ発生音高が、ユーザ音高よりも低い。一方、針部７１の先端部の位置が、基準目盛りＳＣａよりも右である場合、ユーザ発生音高が、ユーザ音高よりも高い。針部７１の先端部が、基準目盛りＳＣａと一致する場合、ユーザ発生音高がユーザ音高と一致している。ユーザは、差分画像ＤＩを見て、現時点でのユーザ発生音高とユーザ音高との差を視覚的に認識することができる。したがって、ユーザは、ハーモニー音と協和するようにユーザ発生音を容易に調整することができる。

また、差分画像ＤＩが表示される代わりに、光または音によってユーザ発生音高とユーザ音高との差分が提示されてもよい。例えば、光の点滅によってユーザ発生音高とユーザ音高との差分を表す差分提示ランプが設けられてもよく、あるいはユーザ発生音高とユーザ音高との差分を表す差分提示音が図１の音出力部８から出力されてもよい。

ユーザ発生音高がユーザ音高と一致していない場合、ユーザ発生音高とハーモニー音高との関係が純正律の関係でないので、ユーザ発生音とハーモニー音とから形成されるハーモニーにうなりが生じる。通常、ユーザ発生音とユーザ音との差分が大きいほど、ハーモニーのうなりの周期が短い。そこで、ユーザ発生音高とユーザ音高との差に基づいてうなりの周期が算出され、算出された周期で点滅するように提示ランプが制御されてもよい。あるいは、算出された周期で音高または音圧が変化するように差分提示音が出力されてもよい。この場合、ユーザは、提示ランプの点滅の周期または差分提示音の変化の周期に基づいて、現時点でのユーザ発生音高とユーザ音高との差を容易に認識することができる。

図９は、純正律モードについて説明するための図である。図９の例において、コード情報が示すコード、ユーザ音およびハーモニー音は、図７の例と同じである。

純正律モードにおいて、図２の決定部５２は、一のハーモニー音高が平均律の音高であり、他のハーモニー音高およびユーザ音高が、一のハーモニー音高に対して純正律の関係を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高を決定する。

図９の例では、一のハーモニー音高が、コードの根音である“Ｃ”の平均律の音高に決定されるとともに、他のハーモニー音高が、“Ｃ”の平均律の音高に対して純正律の関係を有する“Ｇ”の音高に決定され、ユーザ音高が、“Ｃ”の平均律の音高に対して純正律の関係を有する“Ｅ”の音高に決定される。この場合、“Ｃが基準音に設定され、図３の純正律変換テーブルに基づいて、“Ｅ”および“Ｇ”の音高差分値が、それぞれ決定される。

時点ｔ１で“Ｃ”のハーモニー音高を有するハーモニー音の出力が開始され、時点ｔ２で“Ｇ”のハーモニー音高を有するハーモニー音の出力が開始される。ユーザは、時点ｔ３で “Ｅ”の音の発生を開始する。ユーザ発生音高が、ユーザ音高である“Ｅ”の純正律の音高（“Ｃ”の平均律の音高に対して純正律の関係を有する音高）と一致していると、ユーザ発生音“Ｅ”、ならびにハーモニー音“Ｃ”および“Ｇ”が純正律の関係となり、互いに協和する。純正律モードにおいても、平均律モードと同様に、図２の提示部５９が、ユーザ発生音高とユーザ音高との差分を提示してもよい。

図１０は、ユーザ追従モードについて説明するための図である。図１０の例において、コード情報が示すコード、ユーザ音およびハーモニー音は、図７の例と同じである。

ユーザ追従モードにおいて、図２の補正部５８は、音高取得部５６により取得されたユーザ発生音高に対して純正律の関係を有するように、決定部５２により決定されたハーモニー音高を補正する。生成部５３は、補正後のハーモニー音高に基づいてハーモニー音データを生成する。

ユーザ発生音高が取得される前には、平均律モードまたは純正律モードと同様にして、ユーザ音高およびハーモニー音高が決定される。図１０の例では、最初に、図７の例と同様にして、“Ｅ”の平均律の音高がユーザ音高に決定され、その“Ｅ”の音高に対して純正律の関係を有する“Ｃ”および“Ｇ”の音高がハーモニー音高に決定される。

時点ｔ１で“Ｃ”のハーモニー音高を有するハーモニー音の出力が開始され、時点ｔ２で“Ｇ”のハーモニー音高を有するハーモニー音の出力が開始される。次いで、時点ｔ３でユーザが“Ｅ”の音の発生を開始し、ユーザ発生音高が取得される。ユーザ発生音高と、出力されているハーモニー音のハーモニー音高とが純正律の関係を有する場合には、ハーモニー音高は補正されない。図１０の例では、ユーザ発生音高が“Ｅ”の平均律の音高よりも高い。そのため、ユーザ発生音高とハーモニー音高との関係が純正律の関係でない。

この場合、ユーザ発生音高に対して純正律の関係を有するように、ハーモニー音高が補正される。具体的には、ユーザ発生音高とユーザ音高との差分が算出され、算出された差分だけハーモニー音高が補正される。図１０の例では、時点ｔ３において、“Ｃ”および“Ｇ”のハーモニー音高が、最初に決定された音高よりも高くなるように補正される。それにより、ユーザ発生音と、出力されるハーモニー音とが純正律の関係となり、互いに協和する。

また、図１０の例では、時点ｔ４から時点ｔ５までの期間に、ユーザ発生音高が徐々に低下する。それに応答して、ハーモニー音高が、時点ｔ４から時点ｔ５までの期間に徐々に低下するように補正される。

このように、ユーザ追従モードでは、ユーザ発生音高に追従するようにハーモニー音高が変化されることにより、ユーザ発生音高とハーモニー音高との関係が純正律の関係に維持される。したがって、ユーザは、ユーザ発生音とハーモニー音との協和を体感しやすくなる。

なお、図１０の例では、最初に平均律モードと同様にしてユーザ音高およびハーモニー音高が決定されるが、これに代えて、最初に純正律モードと同様にしてユーザ音高およびハーモニー音高が決定されてもよい。あるいは、ハーモニー音が出力されるよりも前にユーザ発生音高が取得され、取得されたユーザ発生音高に対して純正律の関係を有するようにハーモニー音高が決定され、そのハーモニー音高を有するハーモニー音が出力されてもよい。

［６］ハーモニー教習処理
図１１〜１４は、図２の各機能部によるハーモニー教習処理の一例を示すフローチャートである。図１１〜１４のハーモニー教習処理は、図１のＣＰＵ１１がＲＯＭ１０または記憶装置１３に記憶されたハーモニー教習プログラムを実行することにより行われる。

まず、ユーザが、図１の操作部４を操作して動作モードおよび曲データを指定する。この場合、動作モード受付部６０が、動作モードの指定を受け付けるとともに（ステップＳ１）、コード情報取得部５１が、曲データの指定を受け付ける（ステップＳ２）。次に、コード情報取得部５１が、教習の開始が指示されたか否かを判定する（ステップＳ３）。例えば、操作部４が開始ボタンを含み、ユーザが開始ボタンを操作すると、教習の開始が指示される。教習の開始が指示されるまで、コード情報取得部５１は、ステップＳ３を繰り返す。教習の開始が指示されると、コード情報取得部５１は、図１のタイマ１２による計時を開始する（ステップＳ４）。これにより、予め設定されたテンポで曲中の現在位置が進行する。なお、曲データに基づいて、ハーモニー音以外の伴奏音（例えば、ドラム音およびベース音）が図１のサウンドシステム１８から出力されてもよい。

次に、動作モード受付部６０が、指定された動作モードを判定する（ステップＳ５）。コード情報取得部５１は、指定された動作モードが平均律モードである場合、図１２のステップＳ１１に進み、指定された動作モードが純正律モードである場合、図１３のステップＳ２１に進み、指定された動作モードがユーザ追従モードである場合、図１４のステップＳ３１に進む。

図１２のステップＳ１１においては、コード情報取得部５１が、図１の記憶装置１３に記憶される曲データから、曲中の現在位置に対応する区間のコード情報を取得する。なお、曲の進行に合わせてユーザがコード情報をリアルタイムで順次入力し、コード情報取得部５１は、入力されたコード情報を順次取得してもよい。次に、決定部５２が、取得されたコード情報に基づいて、ユーザ音高を決定する（ステップＳ１２）。この場合、決定部５２は、コード情報が示すコードの構成音であるユーザ音を基準音に設定し、そのユーザ音の平均律の音高をユーザ音高に決定する。

次に、決定部５２は、ユーザ音高に対して純正律の関係を有するように、１または複数のハーモニー音高を決定する（ステップＳ１３）。この場合、決定部５２は、記憶装置１３に記憶される純正律変換テーブルから、コード情報が示すコードの構成音である各ハーモニー音の音高差分値を取得し、取得した音高差分値に基づいて各ハーモニー音高を決定する。

次に、生成部５３は、決定されたハーモニー音高に基づいてハーモニー音データを生成し（ステップＳ１４）、生成したハーモニー音データを図１の音源１６に与える。これにより、決定されたハーモニー音高を有するハーモニー音がサウンドシステム１８から出力される（ステップＳ１５）。複数のハーモニー音に異なる開始時点が設定されている場合には、生成部５３は、設定された開始時点が到来する毎に、対応するハーモニー音データを音源１６に与える。

次に、コード情報取得部５１は、曲中の現在位置が、区間の終了位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１６）。現在位置が区間の終了位置に到達していない場合、ステップＳ１５に戻り、ハーモニー音の出力を維持する。現在位置が区間の終了位置に到達すると、コード情報取得部５１は、現在位置が曲の終了位置であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。現在位置が曲の終了位置でない場合、コード情報取得部５１はステップＳ１１に戻り、次の区間に対応するコード情報を取得する。現在位置が曲の終了位置である場合、生成部５３は、ハーモニー音の出力が停止されるように消音処理を行う（ステップＳ１８）。これにより、ハーモニー教習処理が終了する。なお、操作部４が停止ボタンを含み、ユーザが停止ボタンを操作した場合に、ハーモニー教習処理が終了されてもよい。

図１３のステップＳ２１においては、図１２のステップＳ１１と同様に、コード情報取得部５１が、曲中の現在位置に対応する区間のコード情報を取得する。次に、決定部５２が、取得されたコード情報に基づいて、ハーモニー音高を決定する（ステップＳ２２）。この場合、決定部５２は、コード情報が示すコードの構成音であるハーモニー音を基準音に設定し、ハーモニー音の平均律の音高をハーモニー音高に決定する。コード情報が複数のハーモニー音を含む場合には、予め定められた条件を満たす一のハーモニー音（例えば根音）のハーモニー音高が平均律の音高であり、他のハーモニー音のハーモニー音高が一のハーモニー音のハーモニー音高に対して純正律の関係を有するように、複数のハーモニー音高を決定する。

次に、決定部５２は、平均律のハーモニー音高に対して純正律の関係を有するように、ユーザ音高を決定する（ステップＳ１３）。この場合、決定部５２は、記憶装置１３に記憶される純正律変換テーブルから、コード情報が示すコードの構成音であるユーザ音高の音高差分値を取得し、取得した音高差分値に基づいてユーザ音高を決定する。その後のステップＳ２５〜Ｓ２８の処理は、図１２のステップＳ１５〜Ｓ１８の処理と同様である。

図１４のステップＳ３１〜Ｓ３５においては、図１２のステップＳ１１〜Ｓ１５と同様の処理が行われる。これにより、取得されたコード情報に基づいて、ユーザ音高およびハーモニー音高が決定され、決定されたハーモニー音高を有するハーモニー音が出力される。ステップＳ３２，Ｓ３３においては、図１３のステップＳ２２，Ｓ２３と同様の処理によって、ユーザ音高およびハーモニー音高が決定されてもよい。決定されたユーザ音高およびハーモニー音高は、図１のＲＡＭ９に一時的に記憶される。

次に、コード情報取得部５１は、曲中の現在位置が、区間の終了位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ３６）。現在位置が区間の終了位置に到達していない場合、音高取得部５６が、ユーザ発生音高を取得する（ステップＳ３７）。次に、補正部５８は、取得されたユーザ発生音高が、ＲＡＭ９に記憶されているユーザ音高と一致しているか否かを判定する（ステップＳ３８）。

ユーザ発生音高がユーザ音高と一致している場合、生成部５３は、ステップＳ３５に戻り、ハーモニー音の出力を維持する。ユーザ発生音高がユーザ音高と一致していない場合、補正部５８は、取得されたユーザ発生音高と一致するように、ユーザ音高を補正する（ステップＳ３９）。具体的には、補正部５８は、図１のＲＡＭ９に記憶されるユーザ音高を補正後のユーザ音高に書き換える。

次に、補正部５８は、補正後のユーザ音高に対して純正律の関係を有するように、ハーモニー音高を補正する（ステップＳ４０）。この場合、補正部５８は、図１のＲＡＭ９に記憶されるハーモニー音高を補正後のハーモニー音高に書き換える。その後、生成部５３がステップＳ３４に戻り、補正後のハーモニー音高に基づいてハーモニー音データを生成する。これにより、ステップＳ３５において、補正後のハーモニー音高をハーモニー音が出力される。

ステップＳ３６において、現在位置が区間の終了位置に到達すると、コード情報取得部５１は、現在位置が曲の終了位置であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。現在位置が曲の終了位置でない場合、コード情報取得部５１はステップＳ３１に戻り、次の区間に対応するコード情報を取得する。現在位置が曲の終了位置である場合、生成部５３は、ハーモニー音の出力が停止されるように消音処理を行う（ステップＳ４２）。これにより、ハーモニー教習処理が終了する。

［７］実施の形態の効果
本実施の形態に係るハーモニー教習装置１００においては、取得されたコード情報に基づいて、互いに純正律の関係を有するようにユーザ音高およびハーモニー音高が決定され、決定されたハーモニー音高に基づいて、ハーモニー音データが生成される。この場合、ハーモニー音データに基づいて、決定されたハーモニー音高を有するハーモニー音が音出力部８から出力されるとともに、決定されたユーザ音高を有する音がユーザによって発生されることにより、ユーザ発生音とハーモニー音とが互いに協和する。これにより、ユーザは、音を発生しながらハーモニーの協和を容易に体感することができる。

また、本実施の形態の平均律モードにおいては、ユーザ音高が平均律の音高であり、ハーモニー音高がユーザ音高に対して純正律の関係を有するように、ユーザ音高およびハーモニー音高が決定される。この場合、ユーザが平均律のユーザ音高を有する音を発生することにより、ユーザ発生音とハーモニー音とが互いに協和する。そのため、ユーザがハーモニーの協和を体感しやすくなる。

また、本実施の形態の純正律モードにおいては、一のハーモニー音高が平均律の音高であり、一のハーモニー音高に対して純正律の関係を有するように、他のハーモニー音高およびユーザ音高が決定される。この場合、ユーザがユーザ音高を有する音を発生することにより、ユーザ発生音および複数のハーモニー音が互いに協和する。これにより、ユーザは、複数のハーモニー音を含むハーモニーの協和を容易に体感することができる。

また、本実施の形態のユーザ追従モードにおいては、ユーザ発生音高に対して純正律の関係を有するようにハーモニー音高が補正され、補正後のハーモニー音高に基づいてハーモニー音が出力される。これにより、ユーザ発生音高とハーモニー音高との関係が純正律の関係に維持されるので、ユーザは、ハーモニーの協和をより容易に体感することができる。

［８］他の実施の形態
上記実施の形態では、純正律変換テーブルに基づいて純正律の音高が決定されるが、他の方法で純正律の音高が決定されてもよい。例えば、予め定められた計算式を用いて純正律の音高が決定されてもよい。

上記実施の形態では、ハーモニー教習装置１００が音入力部１および音出力部８を含むが、外部装置として音入力部および音出力部が用意されてもよい。

上記実施の形態では、図２の各機能部がＣＰＵ１１等のハードウェアおよびハーモニー教習プログラム等のソフトウェアにより実現されるが、これらの機能部が電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。

ハーモニー教習装置１００は、電子鍵盤楽器等の電子楽器に適用されてもよく、パーソナルコンピュータ、スマートフォンまたはタブレット端末等の他の電子機器に適用されてもよい。

１…音入力部，４…操作部，６…表示部，８…音出力部，９…ＲＡＭ，１０…ＲＯＭ，１１…ＣＰＵ，１２…タイマ，１３…記憶装置，５１…コード情報取得部，５２…決定部，５３…生成部，５６…音高取得部，５８…補正部，５９…提示部，６０…動作モード受付部，１００…ハーモニー教習装置

Claims (11)

1. ユーザにより発生されるべきユーザ音と、前記ユーザ音に付与されるべきハーモニー音とを含むコードを示すコード情報に基づいて、前記ユーザ音の音高と前記ハーモニー音の音高とが純正律の関係を有するように、前記ユーザ音の音高および前記ハーモニー音の音高をそれぞれユーザ音高およびハーモニー音高として決定する決定部と、
   決定されたハーモニー音高に基づいて、出力すべきハーモニー音を表すハーモニー音データを生成する生成部とを備える、ハーモニー教習装置。
2. 前記決定部は、前記ユーザ音高が平均律の音高であり、前記ハーモニー音高が前記ユーザ音高に対して純正律の関係を有するように、前記ユーザ音高および前記ハーモニー音高を決定する、請求項１記載のハーモニー教習装置。
3. 前記コードは第１および第２のハーモニー音を含み、
   前記決定部は、前記第１のハーモニー音のハーモニー音高が平均律の音高であり、前記第２のハーモニー音のハーモニー音高が前記第１のハーモニー音のハーモニー音高に対して純正律の関係を有するように、前記第１および第２のハーモニー音のハーモニー音高を決定する、請求項１記載のハーモニー教習装置。
4. 前記決定部は、前記ユーザ音および前記ハーモニー音のうち一方の音が前記コードの根音である場合に、前記一方の音の音高が平均律の音高であり、他方の音の音高が前記一方の音の音高に対して純正律の関係を有するように、前記ユーザ音高および前記ハーモニー音高を決定する、請求項１記載のハーモニー教習装置。
5. 前記コードは、曲のメロディを構成するメロディ音を含み、
   前記決定部は、前記ユーザ音および前記ハーモニー音のうち一方の音が前記メロディ音である場合に、前記一方の音の音高が平均律の音高であり、他方の音の音高が前記一方の音の音高に対して純正律を有するように、前記ユーザ音高および前記ハーモニー音高を決定する、請求項１記載のハーモニー教習装置。
6. ユーザにより発生された音の音高をユーザ発生音高として取得する音高取得部と、
   取得されたユーザ発生音高に対して純正律の関係を有するように、前記決定部により決定されたハーモニー音高を補正する補正部とをさらに備え、
   前記生成部は、補正後のハーモニー音高に基づいて、前記ハーモニー音データを生成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハーモニー教習装置。
7. ユーザにより発生された音の音高をユーザ発生音高として取得する音高取得部と、
   取得されたユーザ発生音高と決定されたユーザ音高との差を提示する提示部とをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハーモニー教習装置。
8. ユーザにより発生された音の入力を受け付ける音入力部をさらに備え、
   前記音高取得部は、入力された音に基づいてユーザ発生音高を検出する、請求項６または７記載のハーモニー教習装置。
9. 前記生成部により生成されたハーモニー音データに基づいてハーモニー音を出力する音出力部をさらに備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載のハーモニー教習装置。
10. ユーザにより発生されるべきユーザ音と、前記ユーザ音に付与されるべきハーモニー音とを含むコードを示すコード情報に基づいて、前記ユーザ音の音高と前記ハーモニー音の音高とが純正律の関係を有するように、前記ユーザ音の音高および前記ハーモニー音の音高をそれぞれユーザ音高およびハーモニー音高として決定するステップと、
    決定されたハーモニー音高に基づいて、出力すべきハーモニー音を表すハーモニー音データを生成するステップとを含む、ハーモニー教習方法。
11. ユーザにより発生されるべきユーザ音と、前記ユーザ音に付与されるべきハーモニー音とを含むコードを示すコード情報に基づいて、前記ユーザ音の音高と前記ハーモニー音の音高とが純正律の関係を有するように、前記ユーザ音の音高および前記ハーモニー音の音高をそれぞれユーザ音高およびハーモニー音高として決定するステップと、
    決定されたハーモニー音高に基づいて、出力すべきハーモニー音を表すハーモニー音データを生成するステップとを、
    コンピュータに実行させるためのハーモニー教習プログラム。

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