JP5016942B2 - 音楽練習支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、メトロノーム機能と調律機能を有し、楽器練習や声楽練習等を支援する音楽練習支援装置に関する。

従来のメトロノームとして、振り子の腕に固定錘と可動錘が設けられ、ゼンマイを動力源とし、その錘のバランスにより一定周期で揺動運動する実体振り子の機械式メトロノームが利用されてきた。
前述のゼンマイ式のメトロノームが一定時間経過すると停止するため、特許文献１に記載されるような、振り子に設置された永久磁石とメトロノームの台座に設置された電磁石との間の磁力の反発力を利用して、揺動運動を維持するメトロノームが提案されている。
また、機械式メトロノームは一種の実体振り子であり、水平位置に設置されないと正しく拍子を刻むことができない。そのため、近年では、電子的に正確に計測された拍子（テンポ）を電子音やＬＥＤ（Light Emitting Diode）による光表示を用いて刻む電子式メトロノームが利用されることも多く、調律器（チューナー）に組み込まれているものもある。

特開平６−１４８３５５号公報

しかしながら、実際の音楽練習者にとって、ゼンマイ式メトロノームの振り子の揺動のように視覚的に拍子を刻むことが感覚的に適しており、電子音やＬＥＤの点滅表示等を用いて拍子を刻む電子式メトロノームでは、音楽練習者の実情に合わないという問題がある。
また、特許文献１に記載されたメトロノームをはじめ、従来の機械式メトロノームは個人利用に適したものであり、複数人による音楽練習において使用することは困難である。従来のメトロノームを単純に大型化するだけでは、振り子の負荷が大きくなり、実現が困難であったり、正しく拍子を刻むことができないといった問題がある。
また、曲調やアレンジ等によっては、例えば「３拍子」であっても、小節内で均等に３拍を刻む場合と、変則的に３拍を刻む場合があるが、従来のメトロノームではそのような変則リズムに対応することができない。
電子式メトロノームに設けられる調律機能においても同様であり、電子式メトロノームでは調律結果（正しい音階との差異等）をＬＥＤの点滅表示や小型の液晶パネル表示等で行うため、音楽練習者にとって調律作業が煩雑となり、また、複数人による音楽練習時での使用には適さないという問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、音楽練習者に対して正確な拍子と調律結果とを視覚的に提供し、個人利用だけでなく複数人での音楽練習時にも利用可能なメトロノーム機能と調律機能を有する音楽練習支援装置を提供すること目的とする。

前述した目的を達成するために本発明は、テンポと規定パルス数値の入力を受け付ける入力受付手段と、前記入力されたテンポから駆動パルス送出タイミングを算出する駆動パルス送出タイミング算出手段と、規定の駆動パルス数と、前記駆動パルス送出タイミングと、前記規定パルス数値と、動作中の駆動パルス数と規定パルス数を保持する保持手段と、駆動パルスを発生し、ステッピングモータに入力し、前記ステッピングモータを回転駆動するステッピングモータ駆動手段と、前記ステッピングモータの回転運動を伝達する平歯車と、前記平歯車に噛合し、前記平歯車の回転運動により往復回転運動する扇形平歯車と、前記扇形平歯車に固定設置され、前記扇形平歯車の往復回転運動により往復揺動するタクトと、前記タクトが原点位置に存在することを検出するセンサと、前記動作中の駆動パルス数と規定の駆動パルス数とを比較し、前記動作中の規定パルス数と前期規定パルス数値とを比較する比較手段と、を具備し、前記駆動パルス送出タイミング毎に、前記比較手段により、前記動作中の駆動パルス数が、前記算出された駆動パルス数と等しくないとされ、前記センサにより前記タクトが原点位置に存在しないと検出された場合、前記ステッピングモータ駆動部は、前記ステッピングモータに１パルスを入力し、前記比較手段により、前記動作中の駆動パルス数が、前記算出された駆動パルス数と等しくないとされ、前記センサにより前記タクトが原点位置にあることが検出され、前記動作中の規定パルス数が前記規定パルス数値より小さい場合は、前記ステッピングモータ駆動部は、前記ステッピングモータに１パルスを入力し、前記比較手段により、前記動作中の駆動パルス数が、前記算出された駆動パルス数と等しくなく、前記センサにより前記タクトが原点位置にあることが検出され、前記動作中の規定パルス数が前記規定パルス数値と等しい場合は、前記ステッピングモータ駆動部は、前記ステッピングモータにパルスを入力せず、前記比較手段により、前記動作中の駆動パルス数が、前記算出された駆動パルス数と等しいと判断された場合は、ステッピングモータ駆動部はステッピングモータの回転方向を反転することを特徴とする。

また、本発明は、規定パルス数値の入力を受け付ける入力受付手段と、駆動パルスを発生し、ステッピングモータに入力し、前記ステッピングモータを回転駆動するステッピングモータ駆動手段と、前記ステッピングモータの回転運動を伝達する平歯車と、前記平歯車に噛合し、前記平歯車の回転運動により往復回転運動する扇形平歯車と、前記扇形平歯車に固定設置され、前記扇形平歯車の往復回転運動により往復揺動するタクトと、前記タクトが原点位置に存在することを検出するセンサと、を具備し、前記ステッピングモータの回転駆動開始時に、前記センサが前記タクトが原点位置に存在しないと検出した場合、前記ステッピングモータ駆動部は、前記タクトが原点位置方向に揺動する方向に、前記ステッピングモータに駆動パルスを入力し、前記センサが前記タクトが原点位置に存在すると検出した場合、前記ステッピングモータ駆動部は、前記規定パルス数値分の駆動パルスを前記ステッピングモータに入力することを特徴とする。

本発明では、ステッピングモータを駆動することでタクトを揺動する。ステッピングモータは、正確に位置決めを行うことができるが、動作途中で脱調することがある。本発明の音楽練習支援装置は、入力されたテンポに対応したタイミング毎に規定数の駆動パルスをステッピングモータに入力する。ステッピングモータの回転運動が複数の平歯車を介して、扇形平歯車に伝達されて、タクトは左右に揺動し拍子を刻む。扇形平歯車がセンサに検知され、タクトが原点位置に到達した時点で、敢えて規定パルス分だけ空回りさせてタクトを確実に原点位置に設定し、動作途中に脱調が発生した場合や途中位置からの動作開始においても、タクトは正確な揺動動作を行う。

また、本発明のタクトは発光する。例えば、タクトを光透過性の樹脂で構成し、内部にＬＥＤを設置し点灯することによって、タクトを発光させることができる。本発明は、タクトの発光態様を変化させることによって、拍子や調律結果を表現する。
また、本発明は変則リズムの拍子の入力を受け付け、その拍子に合わせてタクトを揺動する。

本発明によれば、個人或いは複数人による音楽練習時において、音楽練習者は視覚的に正確なテンポを認識することができ、調律作業が容易になり、音楽練習者の実情や感覚にあった練習支援が提供される。

以下に、添付図面を参照しながら、本発明に係る音楽練習支援装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明および添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。

図１は、本発明の本実施の形態に係る音楽練習支援装置１の機能ブロック構成を示す図である。図２は、音楽練習支援装置１の外観を示す図である。
図１、図２に示すように、音楽練習支援装置１は、タクト３、表示部４、拍子表示部５、操作部６、スピーカ７、楽音収集部９、ギア１０、ステッピングモータ１１、記憶部１２、補助記憶部１３、入力波形処理部１４、ＬＥＤ１５、原点センサ１７、ステッピングモータ駆動部１８、スピーカ駆動部１９、制御部３１等から構成される。

制御部３１は、マイコン等であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｏポート等で構成される。制御部３１のＣＰＵは、ＲＯＭ等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、表示部４、拍子表示部５、操作部６、記憶部１２、補助記憶部１３、入力波形処理部１４、ＬＥＤ１５、原点センサ１７、ステッピングモータ駆動部１８、スピーカ駆動部１９の動作を制御し、後述する各種処理を実現する。

図２に示すように、タクト３は盤２上を左右に揺動することによって拍子を刻み、或いは、調律結果を示す指針である。タクト３の揺動周波数、揺動リズム等は、操作部６から音楽練習者等の入力を受け付けることによって設定される。制御部３１は、操作部６からの入力を受け付けて設定テンポに応じた駆動パルス送出タイミングを算出し、そのタイミングで後述するタクト揺動制御処理に従ってステッピングモータ駆動部１８を制御する。ステッピングモータ駆動部１８はパルス信号を発生させ、ステッピングモータ１１を回転駆動する。ステッピングモータ１１の回転運動は、複数のギア１０を介してタクト３に伝達され、タクト３を揺動運動させる。

図３はタクトの動作態様を示す正面図であり、図４は、タクトの動作態様を示す側面図である。図４に示すように、ステッピングモータ１１の軸の回転運動は、複数の歯車を組み合わせて構成されるギアボックス２７によって平歯車２１に減速伝達される。ステッピングモータ１１の回転方向の反転により、平歯車２１は左右に回転する。図３に示すように、平歯車２１は扇形平歯車２２の円弧状の歯車部分と噛合し、扇形平歯車２２は、平歯車２１の左右の回転を受けて、架台２５に固定設置された扇形平歯車回転軸２６を中心に左右に回転する。タクト３は、ねじ等の固定部２３によって扇形平歯車２２に固定設置され、扇形平歯車２２の左右の回転に連動してタクト３は左右に揺動運動する。

原点センサ１７はフォトマイクロセンサ等であり、タクト３が原点位置にあることを検出するセンサである。図３に示すように、原点センサ１７がタクト３を検出する場合はセンサ出力が「ＯＮ」となり、タクト３は原点位置にあることとなる。

図５はタクト３とＬＥＤ１５の設置態様を示す図である。タクト３は、アクリル、ポリカーボネート、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂）等の光透過性のある樹脂で構成される。軽量化のためにタクト３は中空でもよい。図５に示すように、ＬＥＤ１５は、Ｌ方向とＲ方向に交互に揺動するタクト３に接触しないようにタクト３内部に固定設置され、タクト３が揺動する間は点灯あるいは点滅する。タクト３は光透過性があるため、タクト３表面からはＬＥＤ１５の光が透過し、タクト３表面全面が発光し、音楽練習者にとって見やすいものとなる。また、暗い場所においてもタクト３が見やすいものとなる。

図２に示す表示部４は、操作情報、操作部６によって入力されたデータ、現在の設定状況等を表示する。音楽練習支援装置１がタクト３を揺動し、メトロノームとして動作する場合、表示部４は、例えば、現在演奏中の小節番号等を表示することも可能である。拍子表示部５は、拍子やテンポ等の設定状況などを表示する。スピーカ７−１、７−２は、拍子を刻む拍音等を出力する。楽音収集部９は、後述するように、調律のための楽音信号等を収集する。

図１に示す記憶部１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどであり、制御部３１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、操作部６によって入力されたデータ等が格納される。補助記憶部１３はメモリ等の記憶装置であり、設定情報等を保持する。例えば、ある楽曲に対する指揮者のテンポを補助記憶部１３に記憶させ、音楽練習支援装置１に入力することによって、音楽練習支援装置１を用いることによって音楽練習者は指揮者のテンポに合わせて練習することが可能となる。

楽音収集部９は調律用の楽音信号等を収集し、入力波形処理部１４は、楽音収集部９によって収集された楽音信号の基本ピッチと基準となるピッチとの差異等を求める。
スピーカ駆動部１９はスピーカ７を動作させ、タクト３の刻む拍子音や調律音等を発生する。

次に、音楽練習支援装置１におけるタクト３の動作制御について説明する。
図６は、タクト３の正常な往復揺動動作を説明するための図である。音楽練習支援装置１のタクト３は、ステッピングモータ１１の回転運動が複数の平歯車を介して、平歯車２１に伝達され、さらに扇形平歯車２２に伝達されて揺動する。制御部３１は、操作部６から入力されたテンポに対応した駆動パルス送出タイミングを算出し、算出されたタイミングに合わせ規定パルス数Ｎの信号パルスをステッピングモータ駆動部１８に発生させ、ステッピングモータ１１に入力する。ここでは、Ｎ個のパルスで、タクト３が図６（ａ）に示す原点位置Ｒ０から位置Ｌ０まで移動する。位置Ｌ０においてステッピングモータ１１の回転方向の転換により、タクト３が反対方向に揺動し、図６（ｂ）に示すようにＮ個のパルスで、タクト３は原点位置Ｒ０に移動する。

ステッピングモータ１１は回転角度誤差が少なく正確な位置決めも簡易で振動しにくいという利点があるが、タクト３を高速に揺動する場合やタクト３を大型化し、負荷トルクが大きくなった場合に脱調する可能性もある。
図７は、脱調時のタクト３の動作を説明するための図である。図７（ａ）に示すように、原点位置Ｒ０から位置Ｌ０にタクト３が移動する途中で脱調した場合、図７（ｂ）に示すように、タクト３は位置Ｌ０まで移動せず、位置Ｌ０の手前の位置Ｌ１で反対方向に移動する。位置Ｌ１からＮ個のパルスだけ移動すると、タクト３は脱調した分だけ余分に回転し、位置Ｒ０を越えて位置Ｒ１まで移動しようとする。しかしながら、タクト３が原点位置Ｒ０となった時に扇形平歯車２２は右端に到達し、それ以上平歯車２１と噛合する歯車がないため扇形平歯車２２は動くことなく、この状態のまま、図７（ｃ）に示すように、原点位置Ｒ０から位置Ｒ１のｋ（回）のパルス分（脱調したパルス数分）だけ平歯車２１は空回りすることになる。

また、上記の空回りの現象は、例えば、タクト３が原点位置Ｒ０以外の位置で電源が入れられ、拍子を刻む動作や調律動作を始めた場合にも同様に発生する。
この空回り時には雑音等が発生するため、空回り回数を抑えることで雑音を抑え、タクト３を確実に原点位置に戻す原点位置出し動作が必要となる。

図８は、電源を入れて動作を開始した場合に、空回りの回数を抑えてタクト３を原点位置に置くための原点位置出し処理の流れを示す概略フローチャートである。
制御部３１は、原点センサ１７の出力が「ＯＮ」であるかどうかを確認する（ステップＳ１０１）。原点センサ１７の出力が「ＯＮ」である場合、即ち、タクト３が原点位置Ｒ０にある場合は、規定パルス数Ｍのパルスをステッピングモータ１１に入力する（ステップＳ１０２）。ここで、規定パルスＭは空回りをさせるパルス数に相当し、設計的に任意に設定可能な数である。

ステップＳ１０１において、原点センサ１７の出力が「ＯＮ」でない場合、即ち、タクト３が原点位置Ｒ０以外に存在する場合、制御部３１は、扇形平歯車２２の左端が原点センサ１７側に移動する方向に回転するように、即ち、タクト３が原点位置Ｒ０に移動するように、ステッピングモータ１１に１（パルス）を入力する（ステップＳ１０３）。こうして、扇形平歯車２２が原点センサ１７に検知されるまでステップＳ１０３を繰り返し、原点センサ１７の出力が「ＯＮ」となり、タクト３が原点位置Ｒ０に到達した時点で、敢えてＭパルス分だけ空回りさせてタクト３を確実に原点位置とするものである。

ここで、適当な規定パルス数値Ｍを設定すれば、空回りの際に発生する雑音を抑え、タクト３を確実に原点位置に置くことができ、タクト３の正確な揺動動作を提供することができる。
また、音楽練習支援装置１では上記のように原点位置で敢えて空回りさせるため、原点センサ１７はそれほど高精度の位置センサでなくてよく、タクト３が原点位置付近に移動したことを検出できれば良く、原点センサ１７の設置位置の調整作業等もそれほど厳密に行う必要がない。

次に、前述のタクト３の原点位置だし処理を含めたタクト３の揺動動作について説明する。図９は、タクト３の揺動動作制御処理の流れを示す概略フローチャートである。いま、入力されたテンポから、タクト３の一拍分の移動（例えば、図６に示す原点位置Ｒ０から位置Ｌ０までの移動）のために「１００（パルス）」の駆動パルス入力が必要とされるように、ギア１０のギア比が設定されているとする。設定されたテンポでタクト３が正確に揺動するように、制御部３１は予め計算された時間ごとに図９に示すタイマー割り込み処理を行う。

ここで、Ｎはステッピングモータ１１動作中の駆動パルス数であり、Ｍは空回りさせる規定パルス数である。Ｆｒは回転方向フラグであり、「Ｆｒ＝０」の場合は図６（ａ）に示すようにタクト３が原点位置Ｒ０からＬ０まで移動するような方向のパルスを入力し、「Ｆｒ＝１」の場合は図６（ｂ）に示すようにタクト３が位置Ｌ０から原点位置Ｒ０まで移動する方向のパルスが入力される。初期値は「Ｎ＝０、Ｍ＝０、Ｆｒ＝０」である。

図９に示すように、制御部３１は駆動パルス数Ｎが「１００」であるかどうかを判定し（ステップＳ２０１）、駆動パルス数Ｎが「１００」でない場合、原点センサ１７の出力が「ＯＮ」であるかどうかを確認する（ステップＳ２０２）。原点センサ１７の出力が「ＯＮ」である場合、即ち、タクト３が原点位置Ｒ０にある場合は、規定パルス数Ｍが「５」であるかどうかを判定する（ステップＳ２０３）。ここでは、規定パルス数値、即ち、原点位置において敢えて空回りをさせるパルス数が「５（パルス）」で十分であるとされていることになる。

ステップ２０３においてＭが「５」でない場合は、制御部３１は、Ｍを１つ増やし、即ち、Ｍに（Ｍ＋１）を代入して（ステップＳ２０４）、回転方向フラグＦｒに応じた方向に回転するようにステッピングモータ１１にパルスを１つ入力し、Ｎに（Ｎ+１）を代入する（ステップＳ２０６）。
また、ステップＳ２０２で原点センサ１７の出力が「ＯＮ」でない場合、即ち、タクト３が原点位置Ｒ０以外に存在する場合も、制御部３１は回転方向フラグＦｒに応じた方向に回転するようにステッピングモータ１１にパルスを１つ入力し、Ｎに（Ｎ＋１）を代入する（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０３においてＭが「５」である場合は、制御部３１は、ステッピングモータ１１にパルスを入力せず、Ｎに（Ｎ＋１）を代入する（ステップＳ２０５）。
ステップＳ２０１において駆動パルス数Ｎが「１００」である場合、制御部３１は、回転方向フラグＦｒの値を反転し、駆動パルス数Ｎと規定パルス数Ｍをそれぞれ「０」と初期化する（ステップＳ２０７）。

例えば、初期状態「Ｎ＝０、Ｍ＝０、Ｆｒ＝０」で図９に示す動作を開始した場合、「Ｆｒ＝０」であるため、タクト３が図６（ａ）に示すように原点位置Ｒ０から位置Ｌ０に移動するように、制御部３１はステッピングモータ１１にパルスを入力する。このとき、ステップＳ２０１において「Ｎ＝０」であることからステップＳ２０２に進み、原点センサ１７の出力が「ＯＮ」であればステップＳ２０３に進み、原点センサ１７の出力が「ＯＦＦ」であればステップＳ２０６に進む。ステップ２０６において、制御部３１は、回転方向フラグＦｒに応じた方向に回転するようにステッピングモータ１１にパルスを１つ入力し、Ｎに（Ｎ＋１）を代入する。

また、ステップＳ２０２で原点センサ１７の出力が「ＯＮ」である場合、ステップＳ２０３により確実に原点位置検出が行われ、ステップＳ２０５においてＮが一つ加算されることになる。
こうして、次のタイマー割り込みでは「Ｎ＝Ｎ＋１」となり、同様に繰り返され、Ｎが増加し、タクト３は回転方向フラグ「Ｆｒ＝０」方向に移動する。
「Ｎ＝１００」となったときに、ステップＳ２０１においてタクト３の１拍分の揺動動作が終了したと判定され、ステップＳ２０７において、制御部３１は「Ｆｒ＝１」としてタクト３が反対方向に移動するようなパルスをステッピングモータ１１に入力する。

例えば、途中で脱調が起こった場合、ステップＳ２０１において動作中のパルス数Ｎが「Ｎ＝１００」でなくても、ステップ２０２において原点センサ１７の出力が「ＯＮ」となる場合（例えば、図７（ｃ）に示す場合）がある。このとき、ステップＳ２０３において動作中の規定パルス数Ｍが規定パルス数値「５」より小さい場合は、制御部３１は、規定パルス数Ｍを１増やし、回転方向フラグＦｒに応じた方向に回転するようにステッピングモータ１１に１パルス入力し、Ｎを１増やすことによって空回りをさせ、確実に原点位置にタクト３を置く。そして、ステップＳ２０３で動作中の規定パルス数Ｍが規定パルス数値である「５」と等しくなった時点で、制御部３１はステッピングモータ１１へのパルス入力をやめ、即ち、空回り動作を止め、Ｎだけを増やし、「Ｎ＝１００」となった時点でタクト３の移動方向が反転する。
以上の処理を繰り返すことにより、タクト３が設定されたテンポで正確に揺動する。

このように音楽練習支援装置１では、ステッピングモータ１１の脱調時や動作開始時の原点位置出し処理を確実に行うことにより、ステッピングモータ１１を用いて正確に拍子を刻むことが可能である。特に、複数人による音楽練習にも適用可能なように、音楽練習支援装置１を大型化しタクト３が大きくなり、脱調が起きた場合でも、正確な揺動動作に復帰できる。

次に、タクト３の発光表示方法について説明する。前述のように、タクト３は光透過性のある樹脂で構成され、内部に設置されたＬＥＤ１５の発光を透過する。図１０は、タクト３の面発光表示の一例を示す図である。例えば、音楽練習支援装置１で３拍子のテンポを刻む場合、最初の１拍目は強拍であり、図１０（ａ）示すようにタクト３は「赤」に面発光表示し、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すように、次の２拍は弱拍であり、タクト３は「緑」に面発光表示することにより拍子を示す。

また、タクト３の材料に光拡散材料を混入させ、タクト３表面に細かな凹凸模様を入れることによって、タクト３の面発光効果を更に向上させても良い。また、タクト３の発光を際立たせるため、タクト３の背景となる盤２の色、素材等を選択してもよい。
また、図１０に示す例では拍により色を変えたが、例えば、強拍時ではタクト３の発光時間を弱拍時よりも長めに取るなど、タクト３の発光方法を変えることによって拍子を示すことも可能である。

このように本音楽練習支援装置１ではタクト３を発光させて拍子を示すため、音楽練習者は拍子音だけではなく、視覚的に拍子を感じることができ、音楽練習者の実情や感覚に適した支援が可能となる。また、演奏ホールなど暗い場所においても本音楽練習支援装置１を使用することができる。

次に、音楽練習支援装置１による変則リズムの表現動作について説明する。
ウィンナ・ワルツやジャズ、民族音楽などの音楽の種類や楽譜の表記などにより、１小節内を同一周期の拍で均等に分割せず、敢えて各拍の周期に変化を持たせて独特のリズム感を表現する場合がある。音楽練習支援装置１はこのような変則的なリズムの拍を刻むことが可能である。

図１１は１小節の拍子の例を示す図である。通常のワルツは３拍子であり、図１１（ａ）のように１小節を均等に３分割するように拍子を刻むが、ウィンナ・ワルツでは図１１（ｂ）に示すように２拍目を指示するタイミングが少し早くなり、変則リズムとなる。
変則リズムの入力は、操作部６と拍子表示部５を用いて行う。図１２は変則リズムの設定画面例５−１を示す図である。操作部６から変則リズム設定の入力を受け付けると、制御部３１は、拍子表示部５に図１２に示す設定画面５−１を表示する。音楽練習者によって操作部６の設定リズム選択ボタン等が操作され、基本となる設定リズムが選択されると、制御部３１はその選択を受け付け、表示画面５−１の設定リズム表示部５３に設定されたリズムとその拍子を表示する。図１２では、設定リズムとして３拍子が選択され、表示されている。次に、音楽練習者は、操作部６の選択ボタン等を操作して、拍子のマークの下に表示された可動ポインタ５５-１、５５-２を選択し、操作部６の操作ボタン（右方向カーソル、左方向カーソル等）を用いて拍子のタイミング位置を移動させ、決定する。制御部３１は、音楽練習者による変則リズムの設定入力を受け付け、拍子を拍子表示部５に表示し、その拍子に合わせた駆動パルス送出タイミングを算出し、算出されたタイミングに合わせステッピングモータ１１を動作させ、タクト３を動作させると共に、スピーカ７から拍子音を発生する。

他の変則リズムの入力方法としては、例えば、操作部６に入力用タップを設け、音楽練習者が入力用タップをたたくことによってリズムを入力し、制御部３１はその入力を受け付けて、リズムを拍子表示部５に表示してもよい。
このように、本音楽練習支援機器１では、通常の実体振り子を用いた機械的メトロノームでは実現不可能な変則リズムの拍子の入力を受け付け、記憶、表示すると共に、タクト３の揺動動作によって視覚的に拍子を表現することが可能である。

次に、音楽練習支援装置１の遠隔操作について説明する。図１３は音楽練習支援装置の遠隔操作用リモコンの一例を示す図である。図１４は、音楽練習支援装置１を用いた遠隔調律作業の説明図である。
図１３（ａ）はクリップ一体型のリモコン６１−１を示し、図１３（ｂ）は、リモコン本体部分が１つ以上の回転可能な継ぎ手でクリップ７１部分に接続されたリモコン６１−２を示す。リモコン６１−１、６１−２には、音楽練習支援装置１の操作情報を入力する操作部６と同様の入力部と信号送信手段が設けられ、入力部から入力された操作情報データ等を信号に変換し、信号送信手段が音楽練習支援装置１に信号を無線で送信する。リモコン６１−１、６１−２を用いることによって、例えば、音楽練習支援装置１のメトロノーム機能と調律機能の切り替操作、テンポの設定、拍子の設定、音量設定、動作開始終了操作他、これまで説明した音楽練習支援装置１の全ての機能が操作可能である。

また、音楽練習支援装置１を用いて楽器の調律を行う場合、図１４に示すように、リモコン６１のクリップ部で楽器を挟み、リモコン６１を楽器に取り付ける。リモコン６１には、振動センサ（圧電素子ピックアップ、図１３（ｂ）に示す７３部）、音声信号変換手段、信号送信手段が設けられる。リモコン６１の振動センサが取得した楽器の楽音を、音声信号変換手段は信号に変換し、信号送信手段がその信号を音楽練習支援装置１に送信する。音楽練習支援装置１の楽音収集部９はリモコン６１から送信された楽音の信号を受信し、制御部３１は調律の基準となる音との差異等の調律結果を求め、タクト３を揺動させることによって、或いは、表示部４に表示することによって調律結果を表示する。
信号送信手段に、赤外線通信などの指向性が強い通信手段が用いられている場合は、図１３（ｂ）に示すリモコン本体部分が回転可能なリモコン６１−２を用いるとよい。

このように、リモコンを用いることによって、音楽練習支援装置１は遠隔操作が可能であり、調律作業も遠隔で行うことができ、調律結果を視覚的に表示することが可能である。従って、複数人での音楽練習時において、それぞれの音楽練習者による操作、それぞれの楽器の調律が可能となる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る音楽練習支援装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本実施の形態に係る音楽練習支援装置１の機能ブロック構成図 音楽練習支援装置１の外観を示す図 音楽練習支援装置１のタクト３の動作態様を示す正面図 音楽練習支援装置１のタクト３の動作態様を示す側面図 タクト３とＬＥＤ１５の設置態様を示す図 タクト３の揺動動作の説明図 脱調時のタクト３の揺動動作の説明図 動作開始時のタクト３の原点位置出し処理の流れを示すフローチャート タクト３の揺動動作制御処理の流れを示すフローチャート タクト３の面発光表示方法の一例を示す図 １小節の拍子の一例を示す図 変則リズム設定画面の表示例を示す図 音楽練習支援装置１の遠隔操作用リモコンの一例を示す図 音楽練習支援装置１による調律作業を説明するための図

符号の説明

１………音楽練習支援装置
３………タクト
４………表示部
５………拍子表示部
６………操作部
７………スピーカ
９………楽音収集部
１０………ギア
１１………ステッピングモータ
１２………記憶部
１５………ＬＥＤ
１７………原点センサ
１８………ステッピングモータ駆動部
１９………スピーカ駆動部
２１………平歯車
２２………扇形平歯車
３１………制御部

Claims (6)

1. 駆動パルスを発生し、前記駆動パルスをステッピングモータに入力し、前記ステッピングモータを回転駆動するステッピングモータ駆動手段と、
   前記ステッピングモータの回転運動を伝達する平歯車と、
   前記平歯車に噛合し、前記平歯車の回転運動により往復回転運動する扇形平歯車と、
   前記扇形平歯車に固定設置され、前記扇形平歯車の往復回転運動により往復揺動するタクトと、
   前記タクトが原点位置に存在することを検出するセンサと、
   テンポの入力を受け付ける入力受付手段と、
   入力された前記テンポから、前記タクトが前記原点位置まで揺動するために規定される規定の駆動パルス数と、前記テンポに対応した駆動パルス送出タイミングとを算出する駆動パルス送出タイミング算出手段と、
   前記規定の駆動パルス数と、前記駆動パルス送出タイミングと、前記平歯車を空回りさせるために規定される規定パルス数値と、前記ステッピングモータの動作中に発生している動作中の駆動パルス数と、前記ステッピングモータの動作中に前記平歯車を空回りさせるために必要な動作中の規定パルス数とを保持する保持手段と、
   前記動作中の駆動パルス数と前記規定の駆動パルス数とを比較するとともに、前記動作中の規定パルス数と前記規定パルス数値とを比較する比較手段と、
   を具備し、
   前記駆動パルス送出タイミング毎に、
   前記比較手段により、前記動作中の駆動パルス数が、前記規定の駆動パルス数と等しくないとされ、前記センサにより前記タクトが原点位置に存在しないと検出された場合、前記ステッピングモータ駆動部は、前記ステッピングモータに１パルスを入力し、
   前記比較手段により、前記動作中の駆動パルス数が、前記規定の駆動パルス数と等しくないとされ、前記センサにより前記タクトが原点位置にあることが検出され、前記動作中の規定パルス数が前記規定パルス数値より小さい場合は、前記ステッピングモータ駆動部は、前記ステッピングモータに１パルスを入力し、前記平歯車を空回りさせ、
   前記比較手段により、前記動作中の駆動パルス数が、前記規定の駆動パルス数と等しくなく、前記センサにより前記タクトが原点位置にあることが検出され、前記動作中の規定パルス数が前記規定パルス数値と等しい場合は、前記ステッピングモータ駆動部は、前記ステッピングモータにパルスを入力せず、
   前記比較手段により、前記動作中の駆動パルス数が、前記規定の駆動パルス数と等しいと判断された場合は、ステッピングモータ駆動部はステッピングモータの回転方向を反転することを特徴とする音楽練習支援装置。
2. 駆動パルスを発生し、前記駆動パルスをステッピングモータに入力し、前記ステッピングモータを回転駆動するステッピングモータ駆動手段と、
   前記ステッピングモータの回転運動を伝達する平歯車と、
   前記平歯車に噛合し、前記平歯車の回転運動により往復回転運動する扇形平歯車と、
   前記扇形平歯車に固定設置され、前記扇形平歯車の往復回転運動により往復揺動するタクトと、
   前記タクトが原点位置に存在することを検出するセンサと、
   前記平歯車を空回りさせるために規定される規定パルス数値を保持する保持手段と、
   を具備し、
   前記ステッピングモータの回転駆動開始時に
   前記センサは前記タクトが原点位置に存在しないと検出した場合、前記ステッピングモータ駆動部は、前記タクトが原点位置方向に揺動する方向に、前記ステッピングモータに駆動パルスを入力し、
   前記センサは前記タクトが原点位置に存在すると検出した場合、前記ステッピングモータ駆動部は、前記規定パルス数値分の駆動パルスを前記ステッピングモータに入力し、前記平歯車を空回りさせることを特徴とする音楽練習支援装置。
3. 前記タクトは発光し、その発光態様によって拍子、或いは、調律結果を表現することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の音楽練習支援装置。
4. 変則リズム入力受付手段と、変則リズム表示手段と、変則リズムパルス送出タイミング算出手段と、を更に具備し、
   前記変則リズム表示手段は、設定リズムに対応するタイミングの拍子を表示し、
   前記変則リズム入力受付手段は、前記変則リズム表示手段に表示された前記拍子を移動し、移動により決定された拍子の入力を受け付け、
   前記変則リズムパルス送出タイミング算出手段は、前記変則リズム入力受付手段により前記決定された拍子を基に駆動パルス送出タイミングを算出し、
   前記ステッピングモータ駆動部は、前記変則リズムパルス送出タイミング算出手段によって算出されたタイミングで駆動パルスを前記ステッピングモータに入力することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の音楽練習支援装置。
5. 変則リズム入力受付手段と、変則リズムパルス送出タイミング算出手段と、を更に具備し、
   前記変則リズム入力受付手段は、入力パッドより入力されたリズムを受け付け、
   前記変則リズムパルス送出タイミング算出手段は、前記変則リズム入力受付手段により受け付けたリズムを基に駆動パルス送出タイミングを算出し、
   前記ステッピングモータ駆動部は、前記変則リズムパルス送出タイミング算出手段によって算出された駆動パルス数の駆動パルスを前記ステッピングモータに入力することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の音楽練習支援装置。
6. 楽音信号収集手段と、楽音信号処理手段を更に具備し、
   前記楽音信号収集手段は、楽音信号を取得し、
   前記楽音信号処理手段は、前記取得した楽音信号の基本ピッチを求め、
   前記ステッピングモータ駆動部は、前記基本ピッチと比較対象となる基準ピッチとの偏差に相当する駆動パルス数の駆動パルスを前記ステッピングモータに入力することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の音楽練習支援装置。

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