JP6471890B2 - 音楽教習装置 - Google Patents
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また、上記従来技術では演奏する各タイミングに対し、多少のずれは許容されているが、音高については完全な一致だけを正解としている。ユーザが音高を入力する際にハードウェアの鍵盤装置を用いるのであれば、完全な音高の一致のみを正解と判定するのは妥当な方法に思えるが、タッチパネル上に表示された鍵盤などにタッチして音高を入力する場合は、1つの鍵のみにタッチする操作が難しくなるという問題点があった。
さらに、タッチパネル上に表示された鍵盤のようにタッチ入力エリアが音高順に隣接している場合、ユーザが意図した音高に隣接する音高のエリアでタッチ入力が検出されてしまうおそれがある。特に、タッチパネルが小さい場合や音高のエリアが多数隣接して並んでいる場合に、目的とする鍵にタッチしようとした時に隣接する鍵にもタッチしてしまうおそれがあるという問題点があった。
また、音符オブジェクトにおいて、タッチパネルの音高を割り付けた前記軸の方向に許容範囲を持つようにすると、ユーザの実際のタッチ入力位置が隣接する音高に対応する位置であったとしても、タッチ入力位置が許容範囲に入っていれば、対象とする音符オブジェクトに対するユーザの演奏入力が正解と判定することができる。これにより、演奏の教習を行う際のユーザ操作が容易になり、スムーズに演奏を進めることができる。
図1に示す音楽教習装置1は、CPU(Central Processing Unit)10,ROM(Read Only Memory)11,RAM(Random Access Memory)12,音源13,傾斜センサ14,表示器15,操作子16,MIDI I/F17,I/F18を備え、これらが通信バス19によって接続されている。
CPU10は、音楽教習装置1の動作を統括制御する制御手段であり、ROM11に記憶された所要のプログラムを実行することにより、演奏の教習を行う際に実行される演奏教習処理や表示器15に表示される画像の表示処理、音楽教習装置1の筐体の傾きの検出処理などの処理を行う。ROM11には、CPU10が実行する動作ソフトウェアや画像情報等が格納されている。また、RAM12には、再生中の楽曲の演奏データやCPU10が実行する処理の結果等を一時的に記憶する、CPU10のワークメモリとして使用することができる記憶手段である。
音源13は、MIDI I/F17を介して入力された演奏データや、I/F18を介して外部装置20とされる鍵盤から入力された演奏データに基づいて、指定された音色の楽音信号を指定された音高で生成してスピーカなどから出力する。傾斜センサ14は、音楽教習装置1が内蔵されている筐体の傾きを検出するセンサである。表示器15は、CPU10による制御に従って種々の情報を表示する液晶パネル(LCD)等の表示手段であり、タッチパネルを備えている。操作子16は、音楽教習装置1に対するユーザの操作を受け付けるためのものであり、種々のキー、ボタン等や、表示器15に表示されるカーソルを移動するマウス、ホイール、タッチパネル、トラックボール等によって構成される。MIDI I/F17は、外部からのMIDI(Musical InstrumentDigital Interface)信号を入力したり、MIDI信号として外部に出力したりするためのMIDIインターフェースである。I/F18は、音楽教習装置1に外部装置20を接続するためのインターフェースであり、外部装置20を演奏データを入力するための鍵盤や楽曲の演奏データを記憶する記憶装置とすることができる。なお、MIDI鍵盤はMIDI I/F17に接続される。
図2には筐体に収納された音楽教習装置1を示しており、音楽教習装置1の筐体の前面は周囲の枠を残して表示器15で占められている。表示器15に表示された表示画面2には、五線譜30が表示されており、この五線譜30上に発音タイミングの到来を報知するタイミングオブジェクト31と、複数の音符オブジェクト32a,32b,32c,32d,32eが表示されている。表示画面2では、x軸方向が演奏のタイミングを示す軸となり、y軸方向が音高を示す軸となる。この表示画面2では、タイミングオブジェクト31は矢の図形にキャラクタ化され、音符オブジェクト32a〜32eは風船の図形にキャラクタ化されて表示されている。演奏の教習を行う際には、楽曲や演奏パート等を選択可能なGUI(Graphical User Interface)画面が表示器15に表示され、このGUI画面においてユーザが課題となる任意の楽曲と演奏パートを指定することができる。指定された楽曲には再生テンポが記憶されており、この再生テンポが指定されるが、再生テンポをユーザが指定しても良い。ここで指定された楽曲の演奏パートの音高および発音タイミングを含む音符イベントが順次抽出されて、音符イベントの各々に対応する風船などにキャラクタ化された音符オブジェクト32が作成され、その音符イベントの音高に対応する五線譜30上のy座標位置であって、その音符イベントの発音タイミングに対応するx座標位置に当該音符オブジェクト32が表示されるようになる。すなわち、表示された音符オブジェクト32のy軸上の高さで音高が表され、x軸上の位置で発音タイミングが表されるようになる。これにより、例えば、図2に示すように風船の図形とされた音符オブジェクト32a〜32eが五線譜30上に表示されるようになる。指定された楽曲が再生されると、これらの音符オブジェクト32a〜32eは、再生の進行に伴い再生テンポに応じた速度でスクロール(図2の紙面では左方向にスクロール)していく。この場合、タイミングオブジェクト31のx座標位置が楽曲の現在の演奏位置(ソングポジション)を示すようになる。すなわち、タイミングオブジェクト31のx軸上の表示位置と音符オブジェクト32のx軸上の表示位置が同じ位置になった場合は、当該音符オブジェクト32の発音タイミングが到来したことになる。すなわち、タイミングオブジェクト31により発音タイミングが到来したことをユーザに報知することができる。タイミングオブジェクト31を超えてスクロールすると音符オブジェクト32の表示は消滅するが、最後の音符オブジェクト32の後に次の音符オブジェクト32が表示されるようになる。なお、音符オブジェクト32のスクロールに替えて、タイミングオブジェクト31が再生の進行に伴い再生テンポに応じた速度でスクロール(図2の紙面では右方向にスクロール)していくようにしてもよい。また、スクロールすることに替えて、表示されている複数の音符オブジェクト32の最後まで再生が進行した時に、複数の音符オブジェクト32を次の複数の音符オブジェクト32に一括して挿し替えるように表示更新してもよい。この表示更新する単位は、1小節とか2小節とかが好適となる。
領域C1,領域C2は図示する表示器15の右端でもよいことから右手で音楽教習装置1の筐体を把持しながら領域C1あるいは領域C2にタッチすることができ、両手で音楽教習装置1の筐体を把持しながら演奏入力を行えるようになる。なお、区間B1,B2内のy座標位置であれば任意のx座標の位置にタッチしてもよい。例えば、左手で音楽教習装置1の筐体を把持しながら、表示器15の左端にタッチしても演奏入力することができる。
一方、本発明にかかる音楽教習装置1の表示画面2に表示された音符オブジェクト32にユーザがタッチする第1の演奏入力手段では、一方の手で音楽教習装置1の筐体を把持して他方の手の指で表示画面2の音符オブジェクト32にタッチすることになり、片手で音楽教習装置1の筐体を把持した状態でタッチしなければならないことになる。もしくは筐体を置いた状態でタッチしなければならないことになる。
音楽教習装置1は、図1に示すように音楽教習装置1が内蔵されている筐体の傾きを検出する傾斜センサ14を備えており、ユーザは音楽教習装置1のy軸の傾きで音高を、タッチタイミングで弾いたタイミングを演奏入力する。CPU10は、音楽教習装置1の筐体が前後に傾いた際に、傾斜センサ14の出力から音楽教習装置1の傾き角度θを検出する。検出する角度は最大±20度とされ、図8(a)に示すように音楽教習装置1の手前側より奥側が高くなるよう傾斜した際に、水平位置(0度)から+20度までの傾き角度θを検出することができ、図8(b)に示すように音楽教習装置1の手前側より奥側が低くなるよう傾斜した際に、水平位置(0度)から−20度までの傾き角度θを検出することができる。音楽教習装置1を傾けると、その傾き角度θに対応する「高さ位置」にタイミングオブジェクト31が移動して表示される。ユーザは、タイミングオブジェクト31の「高さ位置」を、演奏する対象の音符オブジェクト32の表示位置に合わせるように、音楽教習装置1を傾けることで、音高を入力することができる。この場合、CPU10は検出した音楽教習装置1の傾き角度θを「高さ位置」に変換し、その「高さ位置」にタイミングオブジェクト31が表示されるよう表示更新している。図8(a)(b)に示す例では、+20度の傾き角度θが音名C3のBottomの161に相当する「高さ位置」に、−20度の傾き角度θが音名F4のTopの735に相当する「高さ位置」に変換される。そして、音楽教習装置1の+20度〜−20度の傾き角度θにリニアに対応する161〜735の「高さ位置」の間であって音楽教習装置1の傾き角度θに対応する「高さ位置」に、タイミングオブジェクト31が表示されるようになる。
なお、第3の演奏入力手段では、音楽教習装置1を傾けることで音高の入力を行うことから、音高の許容範囲を狭くすることができ、極端な許容範囲とした場合は対象とする音高の許容範囲を、上下に隣接する音高の許容範囲に重ならないようにすることができる。
なお、第1の演奏入力手段および第2の演奏入力手段では、y軸上のタッチ位置で音高を指定して入力することから、表示画面2においてy軸上の同じ高さを連続で入力しようとすると片手(第1の演奏入力手段)の場合は手が引きつりそうになるおそれがあり、両手で交互(第2の演奏入力手段)に入力する場合は、タッチ位置の高さにずれが生じ易くなる。また、一本指での連打では、特に速い連打の場合、遅れが生じやすく、速さには関わらず、音高のずれが生じる可能性がある。
ユーザが音楽教習装置1の音楽教習の開始を指示すると、音楽教習処理が開始されステップS1にて楽曲や演奏パート等を選択可能なGUI画面が表示器15に表示され、このGUI画面においてユーザが課題となる楽曲と演奏パートを指定して、音楽教習装置1に再生テンポと共に設定する。指定された楽曲には、再生テンポが記憶されており、この再生テンポ、あるいは、ユーザが指定した再生テンポを音楽教習装置1に設定することができる。次いで、ステップS2にて各種ルールの設定が行われる。ここでは、当たり判定区間が調整されたり、上述した第1の演奏入力手段ないし第3の演奏入力手段の内のいずれかが選択される。ステップS3では、CPU10は、ステップS1,S2の設定内容に従って表示画面2の表示更新を行う。具体的には、再生テンポや指定された楽曲の曲名などを表示すると共に、設定された演奏パートの音符イベントを先頭から順次抽出して、その音符イベントの音高および発音タイミングに対応する五線譜30上の位置に、作成した風船などにキャラクタ化された音符オブジェクト32および矢などにキャラクタ化されたタイミングオブジェクト31を表示する。また、表示画面2には図示していないが設定変更、再生終了、再生開始のボタンが用意され、ステップS4では、設定変更ボタンが操作されたか否かをCPU10が判断する。ここで、ユーザが楽曲などを変更しようとして設定変更ボタンを操作すると、CPU10は設定変更指示を受け付けたと判断(Y)して、ステップS1ないしステップS3の処理を再度実行する。また、設定変更ボタンが操作されずCPU10が設定変更指示を受け付けなかったと判断(N)した場合は、ステップS5に進み再生終了のボタンが操作されたか否かをCPU10が判断する。ここで、ユーザが再生を終了しようとして再生終了ボタンを操作すると、CPU10は再生終了指示を受け付けたと判断(Y)して、ステップS6に分岐してタイマが起動していればタイマ停止すると共に、楽曲が再生されていればその再生を停止する等の停止処理をCPU10が行い、音楽教習処理を終了する。また、再生終了ボタンが操作されずCPU10が再生終了指示を受け付けなかったと判断(N)した場合は、ステップS7に進み再生開始のボタンが操作されたか否かをCPU10が判断する。ここで、ユーザが再生を開始しようとして再生開始ボタンを操作すると、CPU10は再生開始指示を受け付けたと判断(Y)して、ステップS8に進む。また、再生開始ボタンが操作されずCPU10が再生開始指示を受け付けなかったと判断(N)した場合は、ステップS4に戻り、ステップS4以降の処理をCPU10が再度実行する。なお、ステップS4ないしステップS7では、対象とするボタンが操作されなかった場合、あるいは、いずれのボタンも所定時間操作されなかった場合に、「N」とCPU10が判断する。
第1の演奏入力手段が設定されている場合のステップS16で実行される第1の演奏判定処理のフローチャートを図10に示す。第1の演奏判定処理が開始されると、音楽教習処理のステップS15で受け付けたユーザが音符オブジェクト32にタッチする演奏入力の操作によりステップS20にて表示画面2上の音符オブジェクト32が指定されたか否かをCPU10が判断する。ここでは、CPU10が検出したユーザの表示器15上のタッチ位置(x座標、y座標)が、音符オブジェクト32の表示範囲内にある時に音符オブジェクト32が指定されたと判断し、ステップS21に進む。また、タッチ位置が音符オブジェクト32の表示範囲内になくCPU10が音符オブジェクト32が指定されなかったと判断(N)した場合は、ステップS23に分岐し発音タイミングの許容範囲内に達している音符オブジェクト32が存在するか否かをCPU10が判断する。ここで、CPU10は設定された楽曲の音符イベントを参照して該当する音符イベントが存在すると判断(Y)した場合は、発音対象とする音符オブジェクト32にユーザがタッチしていないとして、ステップS26に分岐しユーザの演奏入力は不正解と判定する。ここでは、演奏評価を下げる方向に調整してもよい。また、ステップS21では、ステップS20で指定された音符オブジェクト32に対応する音符イベントが発音タイミングの許容範囲内に達しているか否かがCPU10で判断される。ここで、当該音符イベントを参照して発音タイミングの許容範囲内に達しているとCPU10が判断(Y)した場合は、発音対象とする音符オブジェクト32にユーザがタッチしたとして、ステップS22に進みユーザの演奏入力を正解と判定する。ここでは、演奏操作評価を上げる方向に調整してもよい。
音符オブジェクト32のy軸上の表示幅(縦方向)には複数の音高が含まれているので、上記ステップS20の処理では、音高入力そのものにあいまいさを持たせることができる。また、音符オブジェクト32の表示幅をやや小さくして、表示位置の上下においてタッチ入力にゆとりを持たせてもよい。この場合も、音高入力そのものにあいまいさを持たせることができる。
なお、本発明にかかる音楽教習装置1をゲームモードとすることができ、ゲームモードに設定する場合は音楽教習処理のステップS2で音高入力を「しない」設定とする。この場合は、ユーザの演奏入力においてタッチ入力のタイミングのみを判断して、正解音高は入力されているものとしてユーザの演奏入力を判断すればよい。すなわち、ゲームモードに設定された場合は、ユーザの音高入力をチェックしないことから、第2の演奏判定処理においてステップS30,ステップS32の処理はスルーする。
なお、楽器を演奏する際に、見るのは楽譜が自然なので、本発明にかかる音楽教習装置1では表示画面に五線譜の表示を採用している。特に日本では、小学校教育で五線譜が用いられるので、五線譜での音高指示が有効だと考えられる。
また、本発明にかかる音楽教習装置をプログラムにより実現して、そのプログラムをアプリケーションソフトウェア(以下、「アプリ」という)として携帯情報機器等にインストールし、そのアプリを起動することにより、携帯情報機器等を本発明にかかる音楽情報装置として機能させることができる。この場合、携帯情報機器等に搭載されている傾斜角度検出機能を傾斜センサ14として使用することができる。
また、ユーザの音高入力をy座標位置で入力する場合、あるいは、ユーザの音高入力を音楽教習装置のy軸の傾きで入力する場合であっても、音高の正解判定に許容範囲を設けるようにしている。
これにより、従来のように、音高を指定するタッチ入力を鍵盤の絵の中の該当鍵へのタッチで受け付けるようにすると、タッチ入力位置が厳密に該当鍵のエリアに入っておらねばならず、ユーザ操作(演奏)の難易度が上がることになる。これに対して、本発明にかかる音楽教習装置では、音高を五線譜上に音符オブジェクトを配置することで表しているので、ユーザは音符オブジェクトが表示されている五線譜上での高低(第1線、第1間、上第1線、下第1間、など)をタッチすればよく、ユーザ操作(演奏)が容易になり、スムーズに演奏を進めることができる。また、各音高の正解タッチ位置に、対応する五線譜上の位置(第1線、第1間、など)を中心に適度なゆとりを持たせている。それにより、ユーザの実際のタッチ入力位置が隣接する音高に対応する位置であったとしても、タッチ入力位置が所定の範囲に入っていれば、対象の音符オブジェクトの演奏に成功したと判断している。これによっても、ユーザ操作(演奏)が容易になり、スムーズに演奏を進めることができる。
以上説明した本発明にかかる音楽教習装置においては、各音高についてタッチ入力が正解とする許容範囲に入っていれば正解と判定しているが、例えば更に、直前の音高との関係を判定要素に加えてもよい。例えば、課題の音高(音名)がE→F→F#→Gと続く場合、音名Fに対するタッチ入力位置が音名Eのタッチ入力の正解タッチ範囲に入っていたとしても、直前の音名Eのときのタッチ入力位置よりも低い位置で入力されていたら正解にしない。あるいは、音名Fと音名F#は五線譜上では同じ高さで表示されるが、正解タッチ範囲に入っていたとしても、音名F#のタッチ入力位置が直前の音名Fのタッチ入力位置より高い場合に正解とする。また、音名Gは音名F#から上に半音進行なので、音名Gの五線譜上の位置である第2線上より下の位置でのタッチ入力は正解にしない。逆に跳躍進行のときのみ正解タッチ範囲を適用、あるいは例えばデフォルトの110%くらいに広くして正誤判定する等としてもよい。
また、本発明にかかる音楽教習装置では、音高の高低をタッチパネルのy軸で表しているが、例えば右に90度回転させて、音高の高低をタッチパネルのx軸で表してもよい。この音高の高低をx軸で表す場合は、タッチパネルを右に傾けると音高が上がり、左に傾けると音高が下がるようにすることができる。
Claims (4)
- 課題となる楽曲をユーザが指定する楽曲指定手段と、
該楽曲指定手段で指定した楽曲の再生を、設定された再生テンポで行う再生手段と、
前記楽曲指定手段で指定した楽曲から音符イベントを順次抽出し、抽出された音符イベントに対応する音符オブジェクトを生成する音符オブジェクト生成手段と、
前記音符オブジェクト生成手段で生成した音符オブジェクトを、対応する音符イベントの音高に応じてタッチパネル上に表示された五線譜上に順次表示する音符オブジェクト表示手段と、
前記タッチパネルにユーザがタッチすることで演奏入力が行われ、前記タッチパネルのユーザのタッチ位置を検出するタッチ検出手段と、
五線譜上に順次表示された前記音符オブジェクトは、音高の高低方向に隣接する音高を示す位置が含まれる許容範囲を持っており、前記タッチパネルにユーザがタッチした時刻の前後の所定範囲内において、発音タイミングが到来している前記音符オブジェクトが表示されている五線譜上の位置に、前記タッチ検出手段が検出したユーザのタッチ位置が、前記許容範囲内に入っているかどうかを判定し、判定に応じてユーザの演奏入力を評価する評価手段とを備えることを特徴とする音楽教習装置。 - 前記タッチ検出手段が検出したユーザのタッチ位置が、前記許容範囲内に入っている時に、前記評価手段がユーザの演奏入力を正解と判定することを特徴とする請求項1に記載の音楽教習装置。
- 前記評価手段は、前記タッチ検出手段が検出したユーザのタッチ位置に相当する音高および当該音高の上下に隣接する音高を音高候補として、前記タッチパネルにユーザがタッチした時刻の前後の所定範囲内において、発音タイミングが到来している前記音符オブジェクトの音高が前記音高候補に含まれているかを判定し、判定に応じてユーザの演奏入力を評価することを特徴とする請求項1に記載の音楽教習装置。
- コンピュータを、
課題となる楽曲をユーザが指定する楽曲指定手段、
該楽曲指定手段で指定した楽曲の再生を、設定された再生テンポで行う再生手段、
前記楽曲指定手段で指定した楽曲から音符イベントを順次抽出し、抽出された音符イベントに対応する音符オブジェクトを生成する音符オブジェクト生成手段、
前記音符オブジェクト生成手段で生成した音符オブジェクトを、対応する音符イベントの音高に応じてタッチパネル上に表示された五線譜上に順次表示する音符オブジェクト表示手段、
前記タッチパネルにユーザがタッチすることで演奏入力が行われ、前記タッチパネルのユーザのタッチ位置を検出するタッチ検出手段、
五線譜上に順次表示された前記音符オブジェクトは、音高の高低方向に隣接する音高を示す位置が含まれる許容範囲を持っており、前記タッチパネルにユーザがタッチした時刻の前後の所定範囲内において、発音タイミングが到来している前記音符オブジェクトが表示されている五線譜上の位置に、前記タッチ検出手段が検出したユーザのタッチ位置が、前記許容範囲内に入っているかどうかを判定し、判定に応じてユーザの演奏入力を評価する評価手段、
として機能させることを特徴とする音楽教習用プログラム。
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