JP6690446B2 - 音響解析装置および音響解析方法 - Google Patents

Description

本発明は、演奏音を解析する技術に関する。

演奏音を解析する各種の技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、１個の音高を演奏した演奏音について音量と演奏時間とを解析する技術が開示されている。

特開２００８−２２５００５号公報

ところで、実際に楽器を演奏する場面では、音高毎に演奏時間に偏りがある。しかし、特許文献１の技術では、１個の音高を演奏した演奏音の音量と演奏時間とが解析されるに過ぎず、例えば個々の演奏者にとって練習が不足しがちな音高を把握できないから、特に楽器の練習中の演奏者に必ずしも十分な情報を提供しているとはいえない。本発明は、音高毎の演奏の傾向を評価することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の音響解析装置は、楽器の演奏音の音高を順次に特定する音高特定部と、複数の音高の各々について、所定期間内に当該音高が演奏された演奏時間を、音高特定部による特定の結果から算定する時間算定部とを具備する。以上の構成では、複数の音高の各々について、所定期間内に当該音高が演奏された演奏時間が算定される。したがって、１個の演奏音の演奏時間を算定する構成と比較して、音高毎の演奏量の過不足など、音高毎の所定期間内の演奏時間の傾向を評価することが可能である。

本発明の好適な態様において、複数の音高の各々について、時間算定部が算定した演奏時間を表示装置に表示させる表示制御部を具備する。以上の構成では、複数の音高の各々について、演奏時間が表示装置に表示されるから、演奏音の解析の結果（演奏時間）を利用者が確認できる。

本発明の好適な態様において、所定期間内における演奏音の平均ピッチを音高毎に算定する平均算定部を具備し、表示制御部は、平均算定部が算定した平均ピッチを音高毎に表示装置に表示させる。以上の構成では、平均ピッチが音高毎に表示装置に表示される。したがって、音高毎の所定期間内のピッチの傾向を評価することが可能である。ひいては、例えば演奏技術またはチューニングが不足している音高を利用者は把握することができる。

本発明の好適な態様において、時間算定部は、音高特定部が特定した音高と、当該特定した音高からの遷移後の音高または当該特定した音高に対する遷移前の音高との組合せ毎に、当該特定した音高が所定期間内に演奏された区分時間を算定し、表示制御部は、組合せ毎に区分時間を表示装置に表示させる。以上の構成では、特定された音高と、当該特定された音高からの遷移後の音高または当該特定された音高に対する遷移前の音高との組合せ毎に、当該特定された音高が所定期間内に演奏された区分時間が表示装置に表示される。したがって、利用者は、特定された音高と、当該特定された音高からの遷移後の音高または当該特定された音高に対する遷移前の音高との組合せ毎に、特定された音高が所定間内に演奏された区分時間の傾向を把握することが可能である。

本発明の好適な態様において、表示制御部は、演奏時間について演奏者が目標とする目標時間を表示装置に表示させる。以上の構成では、複数の音高の各々についての演奏時間と目標時間とが表示装置に表示される。したがって、目標時間が表示されない構成と比較して、演奏者が目標時間を確認しながら演奏の練習をすることができる。

本発明の好適な態様において、演奏音の解析により楽器の種類を特定する楽器特定部を具備し、表示制御部は、楽器特定部が特定した種類を表示装置に表示させる。以上の構成では、演奏音の解析により特定された楽器の種類が表示装置に表示される。したがって、例えば利用者が入力した楽器の種類が表示される構成と比較して、演奏音の解析により特定した楽器の種類が表示されるので、利用者が楽器の種類を入力する手間が軽減される。

本発明の好適な態様において、演奏音の解析により複数の楽器の種類を特定する楽器特定部を具備し、音高特定部は、楽器特定部が特定した複数の楽器の種類の各々について、音高を特定し、時間算定部は、楽器特定部が特定した複数の楽器の種類の各々について、演奏時間を算定し、表示制御部は、楽器特定部が特定した楽器の種類毎に、時間算定部が算定した演奏時間を表示装置に表示させる。以上の構成では、複数の音高の各々について、所定期間内に当該音高が演奏された演奏時間が、複数の楽器の種類毎に算定される。したがって、演奏音に複数の楽器の各々が発音した楽器音が含まれている場合でも、演奏時間の傾向を楽器の種類毎に適切に評価することができる。また、演奏時間が楽器の種類毎に表示装置に表示されるので、各楽器の演奏者は、演奏時間の傾向を楽器の種類毎に容易に把握することが可能である。

本発明は、音響を解析する方法（音響解析方法）としても特定され得る。本発明の音響解析方法では、コンピュータが、楽器の演奏音の音高を順次に特定し、複数の音高の各々について、所定期間内に当該音高が演奏された演奏時間を、特定の結果から算定する。以上の方法によれば、本発明に係る音響解析装置と同様の作用および効果が実現される。

本発明の第１実施形態に係る音響解析装置の構成図である。 制御装置の機能に着目した構成図である。 ピッチの時間的な変化の説明図である。 解析結果の表示例である。 制御装置の動作のフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る音響解析装置の構成図である。 制御装置の機能に着目した構成図である。 解析結果の表示例である。 制御装置の動作のフローチャートである。 変形例に係る解析結果と目標時間との表示例である。 変形例に係る解析結果の表示例である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る音響解析装置１０の構成図である。音響解析装置１０は、楽器２０の演奏音を解析する装置であり、例えばスマートフォンまたはタブレット等の可搬型の情報処理装置で実現される。図１に例示される通り、第１実施形態の音響解析装置１０は、収音装置１１０と記憶装置１３０と操作装置１５０と表示装置１７０と制御装置１９０とを具備する。

収音装置１１０は、周囲の音響を収音する音響機器（マイクロホン）である。具体的には、収音装置１１０は、楽器２０の演奏音を収音して時間波形を表す音響信号Ｓを生成する。楽器２０は、例えば、管楽器、弦楽器および鍵盤楽器である。収音装置１１０が生成した音響信号Ｓは、制御装置１９０に供給される。なお、音響信号Ｓをアナログからデジタルに変換するＡ/Ｄ変換器の図示は便宜的に省略した。

記憶装置１３０は、磁気記録媒体または半導体記録媒体等の公知の記録媒体であり、制御装置１９０が実行するプログラムと制御装置１９０が使用する各種のデータとを記憶する。例えば、収音装置１１０が生成した音響信号Ｓおよび演奏音の解析結果が記憶装置１３０に記憶される。なお、音響解析装置１０とは別体で記憶装置１３０（クラウドストレージ）を設置し、制御装置１９０が通信網を介して記憶装置１３０に対する読出または書込を実行することも可能である。すなわち、記憶装置１３０は音響解析装置１０から省略され得る。

操作装置１５０は、音響解析装置１０に対する利用者（例えば演奏者または指導者）からの指示を受け付ける入力機器であり、例えば利用者が操作する複数の操作子を含んで構成される。なお、表示装置１７０と一体に構成されたタッチパネルを操作装置１５０として採用することも可能である。利用者は、解析対象の演奏音の収音開始および収音終了の指示を操作装置１５０に入力する。表示装置１７０は、例えば液晶表示パネルであり、制御装置１９０（表示制御部９８）から指示された画像を表示する。

制御装置１９０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置で構成され、記憶装置１３０に記憶されたプログラムを実行することで、図１に例示される通り、収音装置１１０が収音した演奏音を解析および表示するための複数の要素（音高特定部９２,時間算定部９４,平均算定部９６，表示制御部９８）として機能する。なお、制御装置１９０の一部の機能を専用の電子回路で実現した構成、または、制御装置１９０の機能を複数の装置に分散した構成も採用され得る。

図２は、制御装置１９０の機能に着目した構成図である。音高特定部９２は、楽器２０の演奏音の音高Ｘを順次に特定する。第１実施形態の音高特定部９２は、平均律を構成する複数の音階音（Ｃ,Ｃ#，……）の何れかを音高Ｘとして特定する。具体的には、音高特定部９２は、周波数軸上の相異なる周波数帯域（以下「音高範囲」という）Ｒに対応する複数（Ｎ個）の音高のうち、音響信号Ｓが表す演奏音のピッチ（基本周波数［Ｈz］）Ｐが属する音高範囲Ｒに対応する音高Ｘを特定する。例えば、音高Ｘ[Ａ4]の音高範囲Ｒ[Ａ4]は、図３に例示される通り、当該音高Ｘ[Ａ4]の標準的なピッチＰである４４０Ｈｚを含む。楽器２０の演奏者が、例えば音高Ｘ[Ａ4]のピッチ（４４０Ｈｚ）を意図して演奏した場合でも、演奏技術またはチューニングの不足等の原因により、実際に発音されるピッチＰには誤差が生じ得る。そこで、第１実施形態では、上述した通り、所定幅の音高範囲Ｒを各音高Ｘに割当てる。

図２の音高特定部９２は、ピッチ検出部２１と特定処理部２３とを含む。ピッチ検出部２１は、音響信号Ｓが表す演奏音のピッチＰを所定長の単位期間（フレーム）毎に順次に検出する。図３には、ピッチ検出部２１が検出したピッチＰの時間的な変化が図示されている。なお、ピッチＰの検出には、自己相関関数を利用して音響信号Ｓの周期性を解析する方法など、公知の技術が任意に採用され得る。特定処理部２３は、Ｎ個の音高のうち、ピッチ検出部２１が検出したピッチＰを含む音高Ｘを単位期間毎に特定する。具体的には、特定処理部２３は、図３に例示される演奏音について、区間Ｉ1に含まれる各単位期間では音高Ｘ[Ｇ#4]を特定し、区間Ｉ2に含まれる各単位期間では音高Ｘ[Ａ4]を特定し、区間Ｉ3に含まれる単位期間では音高Ｘ[Ｇ#4]を特定する。つまり、区間Ｉは、演奏者が一定の音高Ｘを演奏している範囲である。図３で例示する演奏音は、区間Ｉ1と区間Ｉ2と区間Ｉ3とでピッチＰを順次に遷移させて演奏された演奏音である。

図２の時間算定部９４は、区間算定部４１と合計算定部４３とを具備し、Ｎ個の音高の各々について、所定期間（以下「解析期間」という）内に当該音高Ｘが演奏された演奏時間Ｔを、音高特定部９２による特定の結果から算定する。解析期間は、演奏音の解析の対象となる任意の期間である。第１実施形態では、例えば利用者が解析対象の演奏音の収音開始の指示を操作装置１５０に入力した時から、収音終了の指示を操作装置１５０に入力するまでの期間を解析期間として画定する。区間算定部４１は、解析期間内に演奏された演奏音に含まれる複数の区間Ｉの各々について、区間Ｉの時間長（以下「区間時間」という）ｔ[Ｉ]を算定する。区間算定部４１は、例えば、図３の演奏音について、区間Ｉ1では区間時間ｔ[Ｉ1]を「１．３秒」と算定し、区間Ｉ2では区間時間ｔ[Ｉ2]を「２秒」と算定し、区間Ｉ3では区間時間ｔ[Ｉ3]を「１．５秒」と算定する。

図２の合計算定部４３は、音高Ｘの候補となるＮ個の音高の各々について、当該音高に対応する各区間Ｉの区間時間ｔ[Ｉ]を解析期間内にわたり合算することで、当該音高の演奏時間Ｔを算定する。具体的には、合計算定部４３は、音高特定部９２が特定した複数の音高Ｘの各々については、区間算定部４１が算定した区間時間ｔ[Ｉ]を合算し、音高特定部９２が特定しなかった各音高（すなわち演奏されなかった音高）については、「０秒」と算定する。合計算定部４３は、例えば、図３で例示する演奏音の場合、音高Ｘ[Ｇ#4]については、音高Ｘ[Ｇ#4]が特定された区間時間ｔ[Ｉ1]と区間時間ｔ[Ｉ3]との合算により「２．８秒」と算定し、音高Ｘ[Ａ4]については、音高Ｘ[Ａ4]が特定された区間時間ｔ[Ｉ2]の「２秒」と算定する。また、合計算定部４３は、解析期間内に演奏されなかったその他複数の音高の各々については、「０秒」と算定する。

図２の平均算定部９６は、解析期間内における演奏音のピッチＰの平均（以下「平均ピッチ」という）Ｐaveを、音高特定部９２が特定した（つまり演奏音に含まれる）音高Ｘ毎に算定する。具体的には、平均算定部９６は、音高特定部９２が特定した、単位期間毎のピッチＰおよび音高Ｘから、音高Ｘ毎の平均ピッチＰaveを算定する。

表示制御部９８は、Ｎ個の音高の各々について、時間算定部９４が算定した演奏時間Ｔを表示装置１７０に表示させる。具体的には、表示制御部９８は、図４に例示される通り、音高軸（縦軸）と時間軸（横軸）とが設定された領域内に、音高毎に演奏時間Ｔを指示棒Ｖの長さにより表わした棒グラフの画像を表示装置１７０に表示させる。また、表示制御部９８は、平均算定部９６が算定した平均ピッチＰaveを、音高特定部９２が特定した音高Ｘ毎に表示装置１７０に表示させる。具体的には、各音高Ｘに対応する指示棒Ｖの右端部付近に当該音高Ｘの平均ピッチＰaveが表示される。例えば、音高Ｘ[Ｂ4]については、図４に例示される通り、指示棒Ｖの長さで演奏時間Ｔ[Ｂ4]が表わされ、指示棒Ｖの右端部には音高Ｘ［Ｂ4］の平均ピッチＰave[Ｂ4]（４９３．９２Ｈｚ）が表示される。なお、平均ピッチＰaveをセント（ｃｅｎｔ）単位で表示することも可能である。楽器２０の演奏者は、Ｎ個の音高の各々が解析期間内に演奏された演奏時間Ｔと、解析期間内に演奏がされた複数の音高Ｘの各々の平均ピッチＰaveとを確認することができる。

図５は、制御装置１９０の動作のフローチャートである。解析対象となる演奏音は、利用者が収音開始の指示をした時から収音終了の指示をするまでの間（つまり解析期間）に収音装置１１０により収音される。収音装置１１０が演奏音から生成した音響信号Ｓは記憶装置１３０に記憶される。利用者からの収音終了の指示を契機として図５の処理が開始される。音高特定部９２（ピッチ検出部２１）は、記憶装置１３０に記憶された音響信号Ｓが表す演奏音のピッチＰを単位期間毎に順次に検出する（ＳA1）。音高特定部９２（特定処理部２３）は、Ｎ個の音高のうち、ピッチ検出部２１が検出したピッチＰを含む音高Ｘを単位期間毎に特定する（ＳA2）。ステップＳA1とステップＳA2とは、音高特定部９２が、楽器２０の演奏音の音高Ｘを順次に特定する処理である。なお、ピッチＰの検出の周期と音高Ｘの特定の周期とを相違させることも可能である。

時間算定部９４（区間算定部４１）は、解析期間内に演奏された演奏音に含まれる複数の区間Ｉの各々について区間時間ｔ[Ｉ]を算定する（ＳA3）。時間算定部９４（合計算定部４３）は、Ｎ個の音高の各々について、当該音高Ｘに対応する各区間Ｉの区間時間ｔ[Ｉ]を解析期間内にわたり合算することで、当該音高Ｘの演奏時間Ｔを算定する（ＳA4）。ステップＳA3とステップＳA4とは、時間算定部９４が、Ｎ個の音高の各々について、解析期間内に当該音高Ｘが演奏された演奏時間Ｔを、音高特定部９２による特定の結果から算定する処理である。平均算定部９６は、解析期間内における演奏音の平均ピッチＰaveを、音高特定部９２が特定した音高Ｘ毎に算定する（ＳA5）。表示制御部９８は、時間算定部９４が算定した演奏時間Ｔと、平均算定部９６が算定した平均ピッチＰaveとを表示装置１７０に表示させる（ＳA6）。なお、演奏時間Ｔを算定する処理（ＳA3およびＳA4）と平均ピッチＰaveを算定する処理（ＳA5）との順番の前後は問わない。

以上の説明から理解される通り、第１実施形態では、Ｎ個の音高の各々について、解析期間内に当該音高が演奏された演奏時間Ｔが算定される。したがって、１個の音高を演奏した演奏音の演奏時間を算定する構成と比較して、音高毎の解析期間内の演奏時間Ｔの傾向を評価することが可能である。ひいては、楽器２０の演奏者は、演奏時間Ｔを確認することで、解析期間内の練習量の過不足を音高毎に把握することができる。また、第１実施形態では、解析期間内に演奏された演奏音に含まれる複数の音高Ｘの各々について、平均ピッチＰaveが算定される。したがって、音高Ｘ毎の解析期間内の平均ピッチＰaveの傾向を評価することが可能である。ひいては、楽器２０の演奏者は、演奏技術またはチューニングが不足している音高Ｘを把握することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図６は、第２実施形態に係る音響解析装置１０の構成図である。第１実施形態では、１台の楽器２０の演奏音を音響解析装置１０が解析する構成を例示した。第２実施形態の音響解析装置１０は、図６に例示される通り、複数の楽器２０の演奏による演奏音を解析する。

第２実施形態の収音装置１１０は、複数の楽器２０による演奏音を収音して時間波形を表す音響信号Ｓを生成する。第２実施形態の収音装置１１０が収音する演奏音には、複数の楽器２０の各々が発音した楽器音が含まれている。第２実施形態の制御装置１９０は、図６に例示される通り、第１実施形態と同様に、音高特定部９２、時間算定部９４、平均算定部９６、および表示制御部９８として機能するほか、楽器の種類を特定する楽器特定部９１として機能する。楽器の種類は、例えば発音源の名称（具体的には楽器名や演奏パート名）である。第２実施形態では、ピアノおよびトランペット等の楽器名を楽器の種類として例示する。

図７は、第２実施形態に係る制御装置１９０の機能に着目した構成図である。楽器特定部９１は、図７に例示される通り、信号分離部１１と種類特定部１３とを具備し、演奏音の解析により複数の楽器の種類を特定する。信号分離部１１は、収音装置１１０が生成した音響信号Ｓから、複数の楽器音の各々が表す楽器信号を生成する。楽器信号の生成には、公知の技術が任意に採用され得る。例えば、演奏音の音域が楽器２０毎に相違する場合には、音響信号Ｓを音域毎に分割することで楽器信号を生成することが可能である。また、収音装置１１０に対する各楽器２０の位置の相違を利用した音源分離により複数の楽器信号を生成することも可能である。

種類特定部１３は、信号分離部１１が生成した複数の楽器信号の各々が表す楽器音に対応する楽器の種類を特定する。具体的には、種類特定部１３は、楽器信号から解析される特徴量を、相異なる楽器の種類について事前に用意された参照用の複数の特徴量の各々と比較し、参照用の複数の特徴量のうち楽器信号の特徴量に類似する特徴量に対応する楽器の種類を楽器の種類として特定する。種類の特定に利用される特徴量としては、例えば楽器２０の演奏音の音色の特性を表すＭＦＣＣ（Mel-Frequency Cepstrum Coefficient)が好適である。楽器の種類の特定には、例えばＳＶＭ（Support Vector Machine）等の公知のパターン認識技術が任意に採用され得る。

第２実施形態の音高特定部９２は、楽器特定部９１が特定した複数の楽器の種類の各々について音高Ｘを特定する。具体的には、音高特定部９２は、楽器特定部９１が生成した複数の楽器信号の各々が表わす楽器音について、第１実施形態と同様に、音高Ｘを特定する。第２実施形態の時間算定部９４は、楽器特定部９１が特定した複数の楽器の種類の各々について、演奏時間Ｔを算定する。具体的には、時間算定部９４は、楽器特定部９１が生成した複数の楽器信号の各々が表わす楽器音について、第１実施形態と同様に、演奏時間Ｔを算定する。第２実施形態の平均算定部９６は、平均ピッチＰaveを音高特定部９２が特定した音高Ｘ毎に算定する。具体的には、平均算定部９６は、楽器特定部９１が生成した複数の楽器信号の各々が表わす楽器音について、第１実施形態と同様に、平均ピッチＰaveを算定する。

第２実施形態の表示制御部９８は、楽器特定部９１が特定した種類（つまり楽器名）を表示装置１７０に表示させる。具体的には、表示制御部９８は、図８に例示される通り、楽器特定部９１が特定した種類Ａ毎に、当該種類の楽器音について算定した演奏時間Ｔおよび平均ピッチＰaveを示す画像を表示装置１７０に表示させる。

図９は、制御装置１９０の動作のフローチャートである。利用者からの収音終了の指示を契機として図９の処理が開始される。楽器特定部９１（信号分離部１１）は、記憶装置１３０に記憶された音響信号Ｓから、複数の楽器音の各々の楽器信号を生成する（ＳB1）。楽器特定部９１（種類特定部１３）は、楽器特定部９１（信号分離部１１）が生成した複数の楽器信号の各々が表す演奏音に対応する楽器の種類Ａを特定する（ＳB2）。ステップＳB1とステップＳB2とは、楽器特定部９１が、演奏音の解析により複数の楽器の種類Ａを特定する処理である。楽器特定部９１（信号分離部１１）が生成した複数の楽器信号の各々について、第１実施形態と同様に、ステップＳA1〜ステップＳA5までの処理を行う。表示制御部９８は、楽器特定部９１（種類特定部１３）が特定した種類Ａ毎に、複数の楽器音の各々について算定した演奏時間Ｔおよび平均ピッチＰaveを表示装置１７０に表示させる（ＳA6）。

以上の説明から理解される通り、第２実施形態でも第１実施形態と同様の効果が実現される。第２実施形態では特に、演奏音に複数の楽器２０の楽器音が含まれている場合でも、演奏時間Ｔおよび平均ピッチＰaveの傾向を楽器の種類Ａ毎に適切に評価することができる。また、第２実施形態では、演奏時間Ｔと平均ピッチＰaveとが楽器の種類Ａ毎に表示装置１７０に表示されるので、各楽器２０の演奏者は、演奏時間Ｔおよび平均ピッチＰaveの傾向を楽器の種類Ａ毎に容易に把握することが可能である。

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を適宜に併合することも可能である。

（１）前述の各形態では、演奏時間Ｔおよび平均ピッチＰave（第２実施形態では楽器の種類Ａも）を表示装置１７０に表示させたが、表示装置１７０に表示させる情報は以上の例示に限定されない。例えば、表示制御部９８は、音高毎の演奏時間Ｔについて演奏者が目標とする目標時間を表示装置１７０に表示させることも可能である。表示制御部９８は、操作装置１５０に利用者が入力した目標時間を受け付けて表示装置１７０に表示させる。例えば、表示制御部９８は、図１０に例示される通り、Ｎ個の音高に共通する目標時間を、時間軸上の垂線である基準線Ｏとして表示させる。時間軸上での基準線Ｏの位置により目標時間を表わす。各音高Ｘの演奏時間Ｔが目標時間を達成した時に、当該音高Ｘの指示棒Ｖが基準線Ｏに交差する。なお、目標時間の表示方法は任意であり、例えば数値で表示させる構成、または、音高毎に個別に設定して表示させる構成も採用され得る。表示制御部９８が目標時間を表示装置１７０に表示させる構成によれば、表示制御部９８が目標時間を表示装置１７０に表示させない構成と比較して、演奏者が目標時間を確認しながら演奏の練習をすることができる。

（２）前述の各形態では、解析期間は、利用者が演奏音の解析開始の指示を操作装置１５０に入力した時から、解析終了の指示を操作装置１５０に入力するまでの期間としたが、例えば「１日」または「１ヶ月」といった予め決められた期間を解析期間とすることも可能である。

（３）前述の各形態では、音響解析装置１０を単体の装置として実現したが、相互に別体で構成された複数の装置でも実現され得る。例えば、携帯電話機またはスマートフォン等の端末装置と通信可能なサーバ装置で音響解析装置１０を実現することも可能である。具体的には、音響解析装置１０は、楽器２０の演奏音を表す音響信号Ｓを端末装置から受信し、前述の各形態で例示した解析を当該音響信号Ｓについて実行する。そして、音響解析装置１０の表示制御部９８は、解析の結果を表す画像の画像データを生成して要求元の端末装置に送信する。端末装置の表示装置は、音響解析装置１０から受信した画像データに応じた画像（図４，図８または図１０に例示した画像）を表示する。以上の例示から理解される通り、表示制御部９８は、音響解析装置１０が具備する表示装置１７０に解析結果を表示させる要素と、音響解析装置１０とは別体の表示装置（例えば端末装置の表示装置）に解析結果を表示させる要素との双方を包含する。

（４）前述の各形態では、解析結果を表わす解析データを音響解析装置１０の記憶装置１３０に記憶させたが、解析データの記憶先は以上の例示に限定されない。例えば、解析結果を表す解析データを可搬型の記録媒体に格納することも可能である。解析データは、演奏時間Ｔと平均ピッチＰaveとを音高毎に指定するデータである。音響解析装置１０とは別個の情報処理装置に記録媒体を装着することで解析データが表す解析結果を表示させることが可能である。以上の例示から理解される通り、本発明の音響解析装置１０にとって表示制御部９８は必須ではない。ただし、音響解析装置１０が表示制御部９８を具備する前述の構成によれば、利用者が演奏音の解析の結果（演奏時間Ｔおよび平均ピッチＰave）を視覚的および直観的に確認できて利便性が高いという利点がある。

（５）前述の各形態では、音響解析装置１０は平均算定部９６を具備していたが、本発明の音響解析装置１０にとって平均算定部９６は必須ではない。ただし、平均算定部９６を具備する前述の各形態によれば、複数の音高Ｘの各々について、平均ピッチＰaveが算定される。したがって、音高Ｘ毎の解析期間内のピッチＰの傾向を評価することが可能である。

（６）前述の各形態では、音響解析装置１０は、楽器２０の演奏音を収音して収音装置１１０が生成した音響信号Ｓを解析したが、音響解析装置１０が解析するデータは以上の例示に限定されない。例えば、弦等の発音源の振動を検出するピックアップを内蔵した電気楽器が生成する電気信号、または、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）楽器が生成するＭＩＤＩデータを解析することも可能である。

（７）第１実施形態では、音響解析装置１０は、演奏音の解析により演奏時間Ｔと平均ピッチＰaveとを算定したが、演奏時間Ｔおよび平均ピッチＰaveの算定のほかに、第２実施形態と同様の方法により楽器の種類Ａを特定することも可能である。具体的には、音響解析装置１０は、演奏音の解析により楽器の種類Ａを特定する楽器特定部９１を具備し、表示制御部９８は、楽器特定部９１が特定した種類Ａを表示装置１７０に表示させる。したがって、例えば利用者が入力した楽器の種類Ａが表示される構成と比較して、演奏音の解析により特定した楽器の種類Ａが表示されるので、利用者が楽器の種類Ａを入力する手間が低減される。

また、音響解析装置１０は、演奏時間Ｔおよび平均ピッチＰaveの算定のほかに、音高Ｘ毎にピッチＰの散布度を算定することも可能である。散布度は、ピッチＰの散らばりの度合を示す統計的な指標であり、例えば偏差または分散である。以上の構成では、制御装置１９０が算定した散布度は、表示制御部９８により表示装置１７０に表示される。表示制御部９８は、例えば各平均ピッチＰaveの右端部に散布度を表示させる。なお、表示制御部９８は、散布度に応じて図４の指示棒Ｖの太さ、または表示態様（例えば色相，彩度または階調）を変化させることで間接的に散布度を表示させることも可能である。以上の説明から理解される通り、散布度の表示の態様は任意である。散布度を算定する構成によれば、解析期間内に実際に発音されるピッチＰのばらつきの傾向を音高Ｘ毎に評価することが可能である。したがって、利用者はピッチＰのばらつきの傾向を音高Ｘ毎に確認しながら演奏の練習をすることができる。

（８）前述の各形態では、時間算定部９４は、Ｎ個の音高の各々について、解析期間内に当該音高Ｘが演奏された演奏時間Ｔを算定したが、時間算定部９４が算定する値は演奏時間Ｔに限定されない。例えば、時間算定部９４は、音高特定部９２が特定した音高Ｘと当該特定した音高Ｘからの遷移後の音高Ｘとの組合せ毎に、当該特定した音高Ｘが解析期間内に演奏された区分時間ＴWを算定することも可能である。以上の構成において、時間算定部９４（区間算定部４１）は、前述の各形態と同様に、区間Ｉ毎に区間時間ｔ[Ｉ]を算定する。

また、時間算定部９４（合計算定部４３）は、区間Ｉの音高Ｘと当該区間Ｉの音高Ｘからの遷移後の音高Ｘとの組合せを区間Ｉ毎に特定し、当該組合せ毎に区間時間ｔ[Ｉ]を解析期間内にわたり合算することで、特定された音高Ｘの区分時間ＴWを算定する。例えば、図３の区間Ｉ1の場合、区間Ｉ1の音高Ｘ[Ｇ#4]と区間Ｉ2（遷移後）の音高Ｘ[Ａ4]との組合せ（「Ｇ#4→Ａ4」）が特定される。時間算定部９４（合計算定部４３）は、解析期間内に特定された組合せ「Ｇ#4→Ａ4」の区間時間ｔ[Ｉ]を合算することで、音高Ｘ[Ｇ#4]の区分時間ＴW[Ｇ#4→Ａ4]を算定する。なお、特定された音高Ｘについての各区分時間ＴWを合算すると、当該特定された音高Ｘの演奏時間Ｔと合致する。

以上の説明では、音高特定部９２が特定した音高Ｘと当該音高Ｘからの遷移後の音高Ｘとの組合せ毎に区分時間ＴWを算定したが、音高特定部９２が特定した音高Ｘと当該音高Ｘへの遷移前の音高Ｘとの組合せ毎に区分時間ＴWを算定することも可能である。時間算定部９４（合計算定部４３）は、区間Ｉの音高Ｘと当該区間Ｉの音高Ｘに対する遷移前の音高Ｘとの組合せを区間Ｉ毎に特定し、当該組合せ毎に区間時間ｔ[Ｉ]を解析期間内にわたり合算することで、特定した音高Ｘの区分時間ＴWを算定する。例えば、図３の区間Ｉ2の場合、区間Ｉ1（遷移前）の音高Ｘ[Ｇ#4]と区間Ｉ2の音高Ｘ[Ａ4]との組合せ（「Ｇ#4→Ａ4」）が特定される。時間算定部９４（合計算定部４３）は、解析期間内に特定された組合せ「Ｇ#4→Ａ4」の区間時間ｔ[Ｉ]を合算することで、音高Ｘ[Ａ4]の区分時間ＴW[Ｇ#4→Ａ4]を算定する。以上の説明から理解される通り、本変形例の時間算定部９４は、音高特定部９２が特定した音高Ｘと、当該特定した音高Ｘからの遷移後の音高Ｘまたは当該特定した音高Ｘに対する遷移前の音高Ｘとの組合せ毎に、当該特定した音高Ｘが所定期間内に演奏された区分時間ＴWを算定する要素として包括的に表現される。

表示制御部９８は、組合せ毎に区分時間ＴWを表示装置１７０に表示させる。具体的には、表示制御部９８は、特定された音高Ｘと当該音高Ｘからの遷移後の音高Ｘとの組合せについては、図１１に例示される通り、例えば音高Ｘ[Ｃ4]については、音高Ｘ[Ｃ4]の演奏時間Ｔを示す指示棒Ｖの下に、指示棒ＶWの長さにより表わした区分時間ＴWを組合せ毎に表示させる。表示制御部９８は、特定された音高Ｘと当該音高Ｘに対する遷移前の音高Ｘとの組合せ毎の区分時間ＴWについても、特定された音高Ｘと当該音高Ｘからの遷移後の音高Ｘとの組合せ毎の区分時間ＴWと同様に表示させる。以上に例示した本変形例の構成によれば、利用者は、特定された音高Ｘと、当該特定された音高Ｘからの遷移後の音高Ｘまたは当該特定された音高Ｘに対する遷移前の音高Ｘとの組合せ毎に、特定された音高Ｘが解析期間内に演奏された区分時間ＴWの傾向を把握することが可能である。

（９）前述の各形態では、音高は、平均律を構成する複数の音階音（Ｃ,Ｃ#，……）の何れかとして特定されたが、演奏時間Ｔを計数する単位となる音高は、以上の例示に限定されない。例えば、低音域と中音域と高音域の何れかとして特定される構成、または、１/１オクターブを単位とした複数の相異なる周波数帯域の何れかとして特定される構成も可能である。以上の説明から理解される通り、音高の総数と各音高が表わす周波数および音高範囲Ｒとは任意である。

（１０）前述の各形態では、区間Ｉ内においてピッチＰが安定する場合を想定したが、実際の楽器２０の演奏音では、例えば発音の直後や音高Ｘの遷移の過程においてピッチＰが不安定に変動し得る。そこで、演奏音のピッチＰが安定的に維持される区間を区間Ｉとして演奏時間Ｔの計数に加味することも可能である。ピッチＰが安定する区間とは、例えばピッチＰが所定の範囲内に維持される一連の区間、または、例えばピッチＰの分散値が所定の閾値を下回る一連の区間である。

（１１）前述の各形態で例示した音響解析装置１０は、制御装置１９０とプログラムとの協働により好適に実現される。本発明の好適な態様に係るプログラムは、楽器２０の演奏音の音高Ｘを順次に特定する音高特定部９２、および、複数の音高の各々について、所定期間内に当該音高が演奏された演奏時間Ｔを、音高特定部９２による特定の結果から算定する時間算定部９４、としてコンピュータ（例えば制御装置１９０）を機能させる。このプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。記録媒体は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ-ＲＯＭ等の光学式記録媒体（光ディスク）が好例であるが、半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体を包含し得る。

（１２）本発明は、前述の各形態に係る音響解析装置１０の動作方法（音響解析方法）としても特定され得る。具体的には、本発明の好適な態様の音響解析方法においては、コンピュータ（単数または複数のコンピュータ）が、楽器２０の演奏音の音高Ｘを順次に特定し（ＳA1，ＳA2）、複数の音高Ｘの各々について、解析期間内に当該音高Ｘが演奏された演奏時間Ｔを、音高Ｘの特定の結果から算定する（ＳA3，ＳA4）。

１０……音響解析装置、２０……楽器、１１０……収音装置、１３０……記憶装置、１５０……操作装置、１７０……表示装置、１９０……制御装置、２１……ピッチ検出部、２３……特定処理部、４１……区間算定部、４３……合計算定部、９１……楽器特定部、９２……音高特定部、９４……時間算定部、９６……平均算定部、９８……表示制御部、１１……信号分離部、１３……種類特定部。

Claims (8)

1. 楽器の演奏音の音高を順次に特定する音高特定部と、
   複数の音高の各々について、所定期間内に当該音高が演奏された演奏時間を、前記音高特定部による特定の結果から算定する時間算定部と
   を具備する音響解析装置。
2. 前記複数の音高の各々について、前記時間算定部が算定した前記演奏時間を表示装置に表示させる表示制御部
   を具備する請求項１の音響解析装置。
3. 前記所定期間内における前記演奏音の平均ピッチを前記音高毎に算定する平均算定部を具備し、
   前記表示制御部は、前記平均算定部が算定した前記平均ピッチを前記音高毎に前記表示装置に表示させる
   請求項２の音響解析装置。
4. 前記時間算定部は、前記音高特定部が特定した音高と、当該特定した音高からの遷移後の音高または当該特定した音高に対する遷移前の音高との組合せ毎に、当該特定した音高が前記所定期間内に演奏された区分時間を算定し、
   前記表示制御部は、前記組合せ毎に前記区分時間を前記表示装置に表示させる
   請求項２または請求項３の音響解析装置。
5. 前記表示制御部は、前記演奏時間について演奏者が目標とする目標時間を前記表示装置に表示させる
   請求項２から請求項４の何れかの音響解析装置。
6. 前記演奏音の解析により前記楽器の種類を特定する楽器特定部を具備し、
   前記表示制御部は、前記楽器特定部が特定した種類を前記表示装置に表示させる
   請求項２から請求項５の何れかの音響解析装置。
7. 前記演奏音の解析により複数の楽器の種類を特定する楽器特定部を具備し、
   前記音高特定部は、前記楽器特定部が特定した複数の楽器の種類の各々について、前記音高を特定し、
   前記時間算定部は、前記楽器特定部が特定した複数の楽器の種類の各々について、前記演奏時間を算定し、
   前記表示制御部は、前記楽器特定部が特定した楽器の種類毎に、前記時間算定部が算定した演奏時間を前記表示装置に表示させる
   請求項２から請求項５の何れかの音響解析装置。
8. コンピュータが、
   楽器の演奏音の音高を順次に特定し、
   複数の音高の各々について、所定期間内に当該音高が演奏された演奏時間を、前記特定の結果から算定する
   音響解析方法。
   

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