JPH0134397B2 - - Google Patents
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- JPH0134397B2 JPH0134397B2 JP57015210A JP1521082A JPH0134397B2 JP H0134397 B2 JPH0134397 B2 JP H0134397B2 JP 57015210 A JP57015210 A JP 57015210A JP 1521082 A JP1521082 A JP 1521082A JP H0134397 B2 JPH0134397 B2 JP H0134397B2
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Description
この発明は、演奏者又は歌唱者(以下、これを
演奏者等という)が演奏又は歌唱(以下、これを
演奏等という)した音列の中から、主として演奏
者等が正しいと確信して行なつた音列部分だけを
抽出する方法およびこの方法を使用した演奏結果
表示装置、演奏結果採点装置に関する。 周知の如く、歌唱曲の練習あるいはピアノや電
子オルガン等の練習を指導する場合、一般には教
師がまず模範演奏を行ない、次いで生徒等に演奏
等を行なわせ、その後生徒の演奏等の結果に対し
て教師が音楽的な批評を加え、以上を繰り返すこ
とによつて演奏指導を行なう。 ところが、このような演奏指導の場合、生徒の
上達は教師の資質や能力によつて大きく左右さ
れ、優秀な教師の数は限られることから、生徒数
も比較的小人数に限られる等の問題がある。 そこで、従来このような問題を解決するため
に、教師に代つて生徒が行なつた演奏に対して自
動採点を行なうようにした装置が種々提案されて
いる。 ところで、模範演奏等あるいは楽譜に従つて生
徒が演奏等を行なう場合、演奏等の途中において
自分が誤つて演奏したことを気が付いた場合、生
徒は通常その誤つた部分の直前に戻り、誤つた部
分を演奏し直すのに対して、演奏途中で誤つた箇
所に気が付かなかつた場合には、そのまま最後ま
で演奏を続けることが経験的に知られている。 これに対して、このような誤り箇所を含んだ演
奏等が行われた場合、教師は生徒が行つた誤り演
奏箇所の中で、既に生徒によつて正しく演奏し直
された部分については無意識のうちに削除し、生
徒が正しいと確信して演奏した部分のみを全演奏
の中から抽出し、この抽出された部分と模範演奏
とを比較して、生徒に対して最適なアドバイスを
与えるものである。 つまり、既に演奏誤りを生徒が気が付いている
部分について改めてその箇所を指摘しても何等指
導効果を向上させることはできないから、生徒が
無意識のうちに誤つた演奏箇所のみを指摘し、こ
れにより演奏技術を効果的に向上させるように勤
める訳である。 ところが、従来のこの種の自動演奏採点装置に
あつては、予め模範演奏等に対する音高又は音符
の配列順序を記憶させておき、次いで生徒の演奏
等に従つてマイクロフオンあるいは鍵盤から入力
される音高、音符の入力順序を前記記憶された音
符配列、音高配列と逐次比較するか、あるいは同
様にして予め記憶された音符配列、音高配列の中
で、音符配列を構成する各音符の長さを基準とし
て、順次音高を読出し、この読出される各音高の
タイミングが、前記入力されてくる各音高のタイ
ミングと一致するか否かを所定の許容範囲内によ
つて弁別し、これにより演奏メロデイの正誤を判
定するものであるため、前述したように生徒によ
り行われた演奏部分の途中に、演奏誤りに気がつ
いて演奏し直された部分等が存在した場合、仮に
その前後の演奏部分が全て正しく演奏等されてい
たものとしても、その採点結果は極めて低い得点
となり、生徒に対して演奏技術向上に必要な最適
な批評を充分に与えることができない等の問題が
あり、生徒に練習意欲を失わせる結果となりかね
ない。 この発明は、上記の問題を解決するためになさ
れたもので、その主たる目的とするところは、こ
の種の自動採点装置等においてて、その採点に至
るアルゴリズムをできる限り音楽教師(人間)に
よるアルゴリズムに近似させることにある。 そして、この出願に係わる第1の発明の目的と
するところは、前述した如く生徒による演奏の中
に、誤りに気がついて演奏し直された部分が存在
する場合、このような誤り部分については自動的
に削除し、生徒が正しいと確信して演奏した部分
のみを入力音列から抽出する方法を提供すること
にある。 上記の目的を達成するために、第1の発明では
演奏又は歌唱情報を少なくとも音高の次元を有す
る1乃至2次元以上の音列データに変換し、次い
で該音列データと基準音列に対応する音列データ
とを音列パターン同士で所定の特徴について比較
し、該比較結果に基づいて基準音列に最も類似し
たフレーズを入力メロデイから抽出するようにし
たことを特徴とするものである。 次に、この出願に係わる第2の発明の目的とす
るところは、前述した第1の発明によつて抽出さ
れた類似フレーズを、基準音列と比較することに
よつて、生徒が正しいと確信して行つた演奏を、
予め記憶された模範音列と比較し、これにより生
徒が行つた演奏中に含まれる各誤り演奏箇所の中
で、生徒が既にそれを認識している部分について
は削除し、生徒が無意識のうちに誤つた演奏箇所
だけを、生徒に対して知らしめることにある。 上記の目的を達成するために、第2の発明の装
置においては、その構成要件として演奏又は歌唱
により順次発生する各構成音を、逐次少なくとも
音高の次元を有する1乃至2次元以上の単音デー
タに変換して検出する単音データ検出手段と; 前記検出された単音データを各次元別にかつ発
生順に記憶して、演奏又は歌唱情報に対応する入
力音列データを形成する入力音列データ形成手段
と; 各次元の入力音列データと該当する次元の基準
音列データとを、両者の時間軸の基準点を互いに
ずらせながら同一時間帯に存在する音列部分同士
で比較し、類似度の高いものから順に選択された
1乃至2以上の組の類似音列部分を前記入力音列
データから抽出する類似音列部分抽出手段と; 前記抽出された各類似音列部分から該当する次
元の基準音列データとの一致部分を抽出し、これ
らを互いに重合せて、最類似フレーズに対応する
最類似音列データを形成するデータ重合せ手段
と; 前記形成された最類似音列データを印字又は表
示する手段; とを具備させたことを特徴とするものである。 次に、この出願に係わる第3の発明の目的とす
るところは、前記第1の発明を使用して得られた
類似フレーズを、模範演奏あるいは生徒によつて
行われたオリジナルな演奏等と比較することによ
り、生徒により行われた演奏の途中に前述の演奏
し直されたような部分が存在する場合にも、採点
結果が極度に低くなることを防止し、これにより
実際の音楽教師(人間)にできるだけ近い採点結
果を得ることにある。 上記の目的を達成するために、第3の発明にお
いては、その構成要件として、演奏又は歌唱によ
り順次発生する各構成音を、逐次少なくとも音高
の次元を有する1乃至2次元以上の単音データに
変換して検出する単音データ検出手段と; 前記検出された単音データを各次元別にかつ発
生順に記憶して、演奏又は歌唱情報に対応する入
力音列データを形成する入力音列データ形成手段
と; 各次元の入力音列データと該当する次元の基準
音列データとを、両者の時間軸の基準点を互いに
ずらせながら同一時間帯に存在する音列部分同士
で比較し、類似度の高いものから順に選択された
1乃至2以上の組の類似音列部分を前記入力音列
データから抽出する類似音列部分抽出手段と; 前記抽出された各類似音列部分から該当する次
元の基準音列データとの一致部分を抽出し、これ
らを互いに重合せて、最類似フレーズに対応する
最類似音列データを形成するデータ重合せ手段
と; 基準音列データの各構成音データの中で、前記
形成された最類似音列データに含まれる音データ
の総数と、基準音列データの各構成音データの総
数との比を必要な次元について求め、少なくとも
これらの比の値を採点要素として入力音列を採点
する採点演算手段とを具備させたことを特徴とす
るものである。 以下に、この発明の好適な実施例を添付図面に
従つて詳細に説明する。 第1図〜第37図は、前記第1〜第3の発明を
供有する一実施例(以下、これを第1実施例とい
う)を説明するための図面である。なお、以下に
おいてはメロデイ演奏について代表的に述べる
が、リズム演奏、和音演奏等他の演奏態様につい
ても同様である。 まず、この第1実施例に示す装置の詳細な動作
説明に移る前に、この装置の基本的な動作の流れ
を第1図に示す全体図を中心に参照しながら概略
的に説明する。 第1図において、図示しないスタート指令が与
えられると、基準音高音列発生回路1からは、基
準メロデイ(第25図A参照)を構成する各音高
データPD(ref)(第25図B参照)が、各音符の
発音タイミングに同期して時分割的に出力され、
このデータPD(ref)を受けて、楽音形成回路2
が駆動され、スピーカ3からは基準メロデイが楽
音されることとなる。 次いで、生徒はこの発音された基準メロデイを
頭に記憶し、自分の記憶を頼りに鍵盤4を使用し
て基準メロデイを演奏する。 押鍵検出回路5からは、鍵盤4において何れか
の鍵が押下される度に、微小幅“1”パルスとな
る押鍵タイミング信号Skon′(第26図B参照)
が出力され、同時にこれに同期して鍵盤4におけ
る各押下盤に対応する音高データPD(in)(第2
6図A参照)が出力され、これらの信号は音高音
別形成回路6へと供給される。 音高音別形成回路6では、順次時分割的に供給
されるオリジナルな音高データ(第27図A参
照)のそれぞれについて、信号Skon′に基づいて
各音符長を弁別し、音楽的な要素となり得ない微
小音符長以下の音高データをジツタとみなして除
去する。そして、残りの各音高データを発生順に
記憶し、これにより入力音高音列データPDline
(full)(第27図B参照)を形成する。次いで、
このデータPDline(full)は、類似音高音列抽出
回路7及び一致音高部分重合せ回路8へと並列に
供給される。 類似音高音列抽出回路7では、前記基準音高音
列発生回路1から出力される基準音高音列データ
PDline(ref)と前記入力音高音列形成回路6から
出力される入力音高音列データPDline(full)と
を、恰も電車同士が擦れ違うかの如く、互いの時
間軸の基準点をずらせながら、同一時間帯に存在
する時系列的に各構成音を連ねた音列パターンに
変換した後の基準音列と同長の音列部分同士で比
較し、これらの音列部分の中で基準音高音列との
類似度の高いものを順に最大k組抽出する。(第
27図〜第30図参照) そして、これらの抽出された最大k組の類似音
高音列部分データを、前記入力音高音列データ
PDline(full)に対するシフト回数によつて表す
シフト回数データPDline sml−1〜−k(第27
図C〜J参照)に変換して出力することとなる。 また、同時に類似音高音列抽出回路7において
は、前記抽出された各類似音高音列部分データと
基準音高音列データPDline(ref)との間における
一致音高音数データPDeq−1〜−kを出力する。 一致音高部分重合せ回路8では、前記類似音高
音列抽出回路7から出力されるシフト回数データ
PDline sml−1〜−kと、前記入力音高音列形
成回路6から出力される入力音高音列データ
PDline(full)とに基づいて、各類似音高音列部
分データを再生し、各再生された類似音高音列部
分データと基準音高音列データPDline(ref)とを
比較し、両者間で一致する音高データを順次重合
せ、これにより最類似音高音列データPDsample
を形成する。(第35図参照) 次に、入力符長音列形成回路9では、前記入力
音高音列形成回路6から出力される信号
Skon″(第26図C参照)に基づいて、入力音高
音列データPDline(full)の各構成音に相当する
音符長データを形成するとともに、これを発生順
に逐次記憶させて、入力符長音列データLDline
(full)を形成する。(第31図B参照) 類似符長音列抽出回路10では、基準符長音列
発生回路12から出力される基準符長音列データ
LDline(rel)(第25図C参照)と、前記入力符
長音列形成回路9から出力される入力符号音列デ
ータ(第31図B参照)とを、前記音高の場合と
同様にして互いの時間軸の基準点をずらせて同一
時間帯に存在する音列部分同士で比較し、類似度
の高いものから順に求める。(32図〜第34図
参照) そして、各類似符長音列部分データを、前述の
音高の場合と同様にして、入力符長音列データ
LDline(full)に対するシフト回数データLDline
sml−1〜−kに変換して出力する。 同時に、類似符長音列抽出回路10からは、各
類似符長音列部分データと基準符長音列データ
LDline(ref)との一致符長音数を表す一致符長音
数データLDeq−1〜−kが出力される。 一致符長部分重合せ回路11では、前記類似符
長音列抽出回路10から出力されるシフト回数デ
ータLDline sml−1〜−kと前記入力符長音列
形成回路LDline(full)から出力される入力符長
音列データLDline(full)とに基づいて、各類似
符長音列部分データを再生し、この再生された類
似符長音列部分データを逐次基準符長音列データ
LDline(ref)と比較して、両者間における一致音
符部分を求め、これを互いに重合せることにより
最類似符長音列データLDsampleを形成する。
(第36図参照) 次いで、前記一致音高部分重合せ回路8から出
力される最類似音高音列データPDsampleと、前
記一致符長部分重合せ回路11から出力される最
類似符長音列データLDsampleとは、表示回路1
3に供給され、これらのデータに基づいて表示回
路13を構成するCRT表示器の画面上には、第
18図に示す如く、生徒の演奏結果が表示され
る。 ここで、表示画面上には上下3列に五線譜表示
と音高音列表示と符長音列表示とがなされること
となつて、かつ各列の表示において誤り演奏箇所
については、高輝度の点滅が行なわれる。 従つて、この表示を見れば、生徒は自分が行な
つたメロデイ演奏のどこを無意識のうちに間違つ
たかを先ず五線譜表示によつて確認することがで
き、次いで中段及び下段の音高音列表示及び符長
音列表示を確認することによつて、その誤り演奏
が音高にあるのか符長にあるのかを一目瞭然に確
認することが可能となる。 次に、個別音高一致弁別回路14では、基準音
高音列データPDline(ref)と最類似音高音列デー
タPDsampleとに基づいて、基準音高音列データ
を構成する各音高毎にそれが基準メロデイと一致
しているか否かを判定し、その判定結果を各音高
毎に1ビツトの信号で表す個別音高一致弁別デー
タPDeq−bitを出力する。 一致音高数検出回路15では、個別音高一致弁
別回路14から出力されるデータPDeq−bitに基
づいて、基準音高音列データに対する一致音数N
1を求め、一致音数データD(N1)を出力する。 個別符長一致弁別回路16では、基準符長音列
データLDline(ref)と、前記最類似符長音列デー
タLDsampleとに基づいて、各音符毎に両音符の
一致を判別し、各音符毎にその判定結果を1ビツ
トの信号で表す個別符長一致弁別データLDeq−
bitを出力する。 一致符長数検出回路17では、前記個別符長一
致弁別データLDeqに基づいて、基準符長音列デ
ータと最類似符長音列データLDsampleとの間に
おける一致音符数N2を求め、この一致音符数を
表すデータD(N2)を出力する。 音高類似音列数検出回路18では、前記類似音
高音列抽出回路7から出力される各一致音高数デ
ータPDeq−1〜−kに基づいて、類似音高音列
部分データの組数N3を求め、この数N3を表す
データD(N3)を出力する。 符長類似音列数検出回路19では、前記類似符
長音列抽出回路10から出力される各一致符長音
数データLDeq−1〜−kに基づいて、類似符長
音列部分データの組数N4を求め、この組数N4
を表すデータD(N4)を出力する。 基準音高数検出回路20では、前記基準音高音
列データ発生回路1から出力される基準音高音列
データPDline(ref)に基づいて、基準音高音列デ
ータの構成音数N5を求め、この数値N5を表す
データD(N5)を出力する。 基準符長数検出回路21では、前記基準符長音
列発生回路12から出力される基準符長音列デー
タLDline(ref)に基づいて、基準符長音列データ
の構成音数N6を求め、この数値N6を表すデー
タD(N6)を出力する。 演奏時間・時間差検出回路22では、前記個別
音高一致弁別回路14から出力される個別音高一
致弁別データPDeq−bitと、前記一致符長部分重
合せ回路11から出力される最類似符長音列デー
タLDsampleと、前記基準符長音列発生回路12
から出力される基準符長音列データLDline(ref)
と、前記個別符長一致弁別回路16から出力され
る個別符長一致弁別データLDeq−bitとに基づい
て、模範演奏時間T及び演奏誤差時間△Tを求
め、これらを表すデータD(T),T(△T)を出
力する。 次いで、類似度演算回路23では、前記一致音
高数データD(N1)、一致符長数データD(N
2)、音高類似音列組数データD(N3)、符長類
似音列組数データD(N4)、基準音高数データD
(N5)、基準符長数データD(N6)、模範演奏時
間データD(T)及び演奏時間差データD(△T)
とに基づいて、類似度得点データDscoreを求め、
これを得点表示器24に表示させる。 前記各データに基づいて類似度得点Xを求める
演算式は次式の通りである。 X={[100×(N1/N5)×(N2/N6)×(T−|△T
|)/T]−Y}÷5×5 ここで、 N1;一致音高数 N2;一致符長数 N3;音高類似音列組数 N4;符長類似音列組数 N5;基準音高数 N6;基準符長数 T;模範演奏時間 △T;演奏時間差 Y;N3又はN4 このように、この類似度得点演算方式において
は、類似度得点を算出するについて、その主たる
採点要素を一致音高数N1及び一致符長数N2に
おいているため、前述した従来例のように生徒に
よつて行われたメロデイ演奏の途中に演奏し直さ
れた誤り箇所が存在したような場合にも、これら
は最終的な得点には大きく影響することはなく、
極めて音楽教師の間隔に近い採点結果を得ること
ができるのである。 次に、以上説明した本装置の基本的な動作の流
れを、更に第2図以降の図面を参照しつつ詳細に
説明する。 この装置の動作は制御回路25から出力される
各種の制御信号によつて制御されているため、ま
ず始めに制御回路25の詳細な構成を第19図〜
第23図に基づいて説明する。 第19図に示す如く、制御回路25は後述する
第1〜第k類似音高音列検出回路あるいは第1〜
第k類似符長音列検出回路の何れか1つを択一的
に指定するための類似段指定信号Ssml−1〜−
(n+1)を出力する類似段指定信号発生回路2
510と、前記指定された類似音高音列検出回路
及び類似符長音列検出回路内のシフトレジスタを
歩数制御するためのシフト信号Sshiftを出力する
シフト信号発生回路2520と、前記指定された
数似音高音列検出回路及び類似符長音列検出回路
内のシフトレジスタに対して、入力音高音列デー
タ及び入力符長音列データをラツチさせるための
ラツチ信号Slatchを出力するラツチ信号発生回路
2530と、前記類似段指定信号発生回路251
0から出力される各類似段指定信号Ssml−1〜
−(n+1)の各立ち上りに応答して、微小幅
“1”パルスを出力するロード信号発生回路25
40と、前記シフト信号発生回路2520から出
力されるシフト信号Sshiftを、前記類似段指定信
号発生回路2510によつて指定された類似段の
類似音高音列検出回路及び類似符長音列検出回路
内の各シフトレジスタに切換供給するためのセレ
クタ2550と、前記ラツチ信号発生回路253
0から出力されるラツチ信号Slatchを、前記類似
段指定信号発生回路2510によつて指定された
各類似段の類似音高音列検出回路及び類似符長音
列検出回路へ切換供給するためのセレクタ256
0とによつて構成されている。 類似段指定信号発生回路2510の詳細を第2
0図に示す。同図に示す如く、類似段指定信号発
生回路2510は、前記入力音高音列形成回路6
から出力される判定イネーブル信号Sjudgeによ
つてセツトされ、かつ後述するデコーダ2515
のn+2ビツト出力によつてリセツトされるRS
フリツプフロツプ2511と、前記ラツチ信号発
生回路2530から出力されるラツチ信号Slatch
によつて強制的にリセツトされ、かつ後述するア
ンドゲート2513の出力“1”の立ち上りに応
答して、その出力を取込むように構成されたD
型フリツプフロツプ2512と、前記RSフリツ
プフロツプ2511のQ出力と、前記D型フリツ
プフロツプ2512の出力とによつて開閉制御
され、かつ前記シフト信号発生回路2520から
出力されるクロツク信号Sφを通過させるアンド
ゲー2513と、このアンドゲート2513から
出力されるパルスを計数するとともに、後述する
デコーダ2515のn+2ビツト出力によつてリ
セツトされるカウンタ2514と、このカウンタ
2514の計数出力をデコードするデコーダ25
15とから構成されており、このデコーダ251
5の各ビツト出力がそれぞれロード信号Sload−
1〜−(n+1)となる。 シフト信号発生回路2520の詳細を第21図
に示す。同図に示す如く、シフト信号発生回路2
520は、前記類似段指定信号発生回路2510
内のデコーダ2515の各ビツトの出力の論理和
を取るためのオアゲート2521と、このオアゲ
ート2521の出力“1”の立ち上りに応答して
微小幅“1”パルスを出力するモノマルチ252
2と、このモノマルチ2522から出力される微
小幅“1”パルスを微小時間dtだけ遅延させるた
めの遅延回路2523と、この遅延回路2523
から出力される“1”パルスによつてセツトさ
れ、かつ前記ラツチ信号発生回路2530から出
力されるラツチ信号Slatchによつてリセツトされ
るRSフリツプフロツプ2524と、このRSフリ
ツプフロツプ2524のQ出力によつて開閉制御
され、かつクロツク発生器2525から出力され
るクロツク信号Sφを開閉制御するためのアンド
ゲート2526とから構成されており、このアン
ドゲート2526の出力がシフト信号Sshiftとな
る。 ラツチ信号発生回路2530の詳細を第22図
に示す。同図に示す如くラツチ信号発生回路25
30は、前記シフト信号発生回路2520から出
力されるシフト信号Sshiftを計数するとともに、
後述する一致判別回路2533の一致出力Seqに
よつてリセツトされるシフト回数カウンタ253
1と、前記入力音高音列形成回路6から出力され
る確実押鍵信号Spushを計数するとともに、前記
類似段指定信号発生回路2510から出力される
判定終了信号Sendによつてリセツトされる押鍵
数カウンタ2532と、前記シフト回数カウンタ
2531の計数値と、前記押鍵数カウンタ253
2の計数値との一致を判別する一致判別回路25
33とから構成されており、この一致判別回路2
533の一致信号がラツチ信号Slatchとして出力
される訳である。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
第23図のタイムチヤートに示す如く、判定イネ
ーブル信号Sjudgeに“1”パルスが到来すると
ともに、まずロード信号Sload−1には“1”パ
ルスが1個出力され、続いて遅延回路2523で
定まる遅延時間dtだけ遅れて、シフト信号Sshift
−1には押鍵回数に対応する個数の“1”パルス
が出力され、以下同様にしてロード信号Sload−
2〜−4及びシフト信号Sshift−2〜−4に同様
なパルスが出力され、最終シフト信号である
Sshift−4に所定個数のパルス列が出力された
後、一定の類似度演算に必要な時間が経過すると
最後に判定終了信号Sendに“1”パルスが出力
されることとなる。 なお、第23図のタイムチヤートにおいては、
第19図においてn=3とした場合を示すもので
ある。 次に、以上説明した各制御信号を参照しつつ、
データ処理の流れに沿つて、第1図に示す各回路
の詳細を説明する。 まず、入力音高音列形成回路6の詳細を第2図
に示す。同図においてRSフリツプフロツプ60
1は、後述する微分回路609から出力される微
小幅“1”パルスによつてセツトされ、かつ前記
制御回路25から出力される判定終了信号Send
によつてリセツトされる。 アンドゲート602は、前記RSフリツプフロ
ツプ601の出力によつて開閉制御され、押鍵
検出回路5から出力される押鍵タイミング信号
Skon′を通過させる。 ゲート回路603は、RSフリツプフロツプ6
01の出力によつて開閉制御され、これにより
押鍵検出回路5から出力される入力音高データ
PD(in)を通過させる。 一致判別回路604は、後述するシフトレジス
タ607の第1ステージに記憶されている入力音
高データPD(in)と、ゲート回路603から出力
される入力音高データPD(in)との一致を判別す
るもので、両者の一致が判定された場合、その
EQ出力には“1”が出力される。 オアゲート605は、前記アンドゲート602
の出力と前記一致判別回路604の出力との論理
和を取るもので、このオアゲート605の出力が
前記確実押鍵信号Spushとなる。 モノマルチ606はオアゲート605から出力
される“1”の立ち上がりに応答して微小幅
“1”パルスを出力するもので、このモノマルチ
606の出力が音高データ取込み信号反転
Skon″となる。 シフトレジスタ607は前記モノマルチ606
から出力されるデータ取込み信号反転Skon″に応
答して、ゲート回路603を通過した入力音高デ
ータをその第1ステージに取込むとともに、各ス
テージを順次図中右方へシフトするように構成さ
れている。 モノマルチ608は、前記モノマルチ606の
“1”の出力の立ち上がりに応答して繰り返しト
リガ可能に構成されており、またトリガされる度
に比較的長い“1”パルス(例えば、2.5秒)を
出力するように構成されており、このモノマルチ
608の出力が演奏中信号のSplayとなる。 微分回路609は、モノマルチ608の出力
“1”の立ち上がりに応答して、微小幅“1”パ
ルスを出力するように構成されており、この微分
回路609の出力が判定イネーブル信号Sjudge
となる。 オアゲート610は、判定終了信号Sendとイ
ニシヤルクリア信号Sicとの論理和を取るもので、
このオアゲート610の出力によつて前記シフト
レジスタ607の各ステージは全てクリアされと
ともに、同時にこのオアゲート610の出力がク
リア信号Sclrとして出力される。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
第26図のタイムチヤートに示す如く、モノマル
チ606はオアゲート605から出力される押鍵
信号Spushの立ち上がりで繰り返しトリガされ、
かつシフトレジスタ607はモノマルチ606か
ら出力されるデータ取込み信号反転Skon″の立ち
上がりに応答してゲート回路603から出力され
る入力音高データを取込むため、第26図A及び
第27図Aに示す如く、入力されたオリジナルな
音高データの中に、ジツタ等に伴う誤つた音高デ
ータが存在した場合には、これらの入力音高デー
タはシフトレジスタ607には取込まれないこと
となり、第27図Bに示す如く、シフトレジスタ
607の各ステージには、誤つた入力音高データ
が除去され、音楽的な要素として充分な長さを有
する音符長に対応した音高データだけが取込まれ
るのである。そして、各ステージに取込まれた音
高データはそれぞれ並列に出力され、この並列出
力が入力音高音列データPDline(full)となる。 次に、入力符長音列形成回路9の詳細を第3図
に示す。同図において、オアゲート901は、判
定終了信号Sendとイニシヤルクリア信号Sicとの
論理和を出力する。 オアゲート902は、イニシヤルクリア信号
Sicと判定イネーブル信号Sjudgeとの論理和を出
力する。 微分回路903は、前記音高音列形成回路6か
ら出力されるデータ取込み信号Skon″の立ち上が
りに応答して、微小幅“1”パルスを出力する。 アンドゲート904は、演奏中信号Splayによ
つて開閉制御され、前記微分回路903から出力
される微小幅“1”パルスを通過させる。 RSフリツプフロツプ905は、データ取込み
信号Skon″の立ち上がりでセツトされ、かつ前記
オアゲート902の出力でリセツトされる。 テンポクロツク発振器906は、所定周期(例
えば、100ms、500μs)のテンポクロツクを出力
する。この例では、周波数は可変制御可能に構成
されている。 カウンタ907は、前記RSフリツプフロツプ
905のQ出力によつてイネーブルされ、テンポ
クロツク発振器906から出力されるテンポクロ
ツクTCLを計数する。更に、シフトレジスタ9
08を介して遅延されたアンドゲート904の微
小幅“1”出力によつて繰り返しリセツトされ
る。 シフトレジスタ908は、前記アンドゲート9
04から出力される微小幅“1”パルスによつて
シフト制御されるとともに、前記カウンタ907
の計数出力を符長データとして、第1ステージに
取込むように構成されており、またこのシフトレ
ジスタ908は前記オアゲート901の出力によ
つてクリアされる。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
シフトレジスタ908の各ステージには、第31
図Bに示す如く、前記入力音高音列形成回路6内
のシフトレジスタ607の各ステージに記憶され
た音高データに対応する符長データが順次取込ま
れることとなり、これらの各ステージの並列出力
データが入力符長音列データLDline(full)とな
る。 次に、類似音高音列抽出回路7の詳細を第4図
に示す。同図に示す如く、類似音高音列抽出回路
7は、それぞれ入力音高音列データPDline(full)
と基準音高音列データPDline(ref)とが並列に供
給されるように構成された第1〜第kからなるk
個の類似音高音列検出回路700−1〜700−
kによつて構成されている。 第1〜第k類似音高音列検出回路700−1〜
−kは、前述したように入力音高音列データ
PDline(full)と基準音高音列データPDline(ref)
とを恰も電車が擦れ違うかの如く、互いの時間軸
の基準点をずらせながら同一時間帯に存在するも
の同志で類似度を判別した場合、第1、第2〜第
k番目に類似した音高音列データ部分をそれぞれ
検出するもので、これら検出された類似音高音列
部分はそれぞれ、第27図C〜Jに示す如く、入
力音高音列データに対するシフト回数を表す第1
〜第k類似音高音列部分データPDline sml−1
〜−kとして出力される。 また、各類似音高音列検出回路700−1〜7
00−kからは、各検出された類似音高音列部分
データPDline sml−1〜−kの中に、基準音高
音列データと一致する音が幾つあるかを示す一致
音高数データPDeq−1〜−kが出力される訳で
ある。 次に、第1類似音高音列検出回路700−1の
詳細を第5図に示す。同図において、シフトレジ
スタ701は、ロード信号Sload−1の立ち上が
りに応答して、入力音高音列形成回路6から出力
される入力音高音列データPDline(full)をロー
ドする。また、シフト信号Sshift−1に含まれる
“1”パルス応答して図中左方向へシフト制御さ
れるとともに、クリア信号Sclrによつて全ステー
ジの内容は同時にクリアされる。 並列音高一致判別回路702は、前記シフトレ
ジスタ701の第1〜第7ステージから並列に出
力される音高音列部分データPDline(1〜7)
と、前記基準音高音列発生回路1から出力される
基準音高音列データPDline(ref)とを、各ステー
ジ毎に一致判別を行ない、各判別結果に対応する
“1”、“0”信号を端子EQ1〜EQ7に出力する。 音高一致数検出回路703は、前記並列音高一
致判別回路702の各一致出力EQ1〜EQ7に基
づいて両者の一致数を検出し、対応する音高一致
数データを出力する。 カウンタ704は、判定イネーブル信号
Sjudgeによつてリセツトされ、シフト信号Sshift
に含まれる“1”パルスの個数を計数し、これに
よりシフト回数データを出力する。 一致数比較回路705は、後述するラツチ回路
707にラツチされた音高一致数データと、前記
音高一致数検出回路703から出力される音高一
致数データとを大小比較し、音高一致数検出回路
703から出力される音高一致数データの方がラ
ツチ回路707にラツチされた音高一致数データ
よりも大きい場合に限り、“1”を出力する。 アンドゲート706は、前記一致数比較回路7
05の出力によつて開閉制御され、これによりシ
フト信号Sshift−1を通過させる。 ラツチ回路707は、判定イネーブル信号
Sjudgeによつてリセツトされるともに、前記ア
ンドゲート706から出力される“1”パルスに
応答して、音高一致数検出回路703から出力さ
れる音高一致数データをラツチする。 ラツチ回路708は、同様に判定イネーブル信
号Sjudgeによつてリセツトされるとともに、ア
ンドゲート706から“1”パルスが出力される
度に、カウンタ704から出力されるシフト回数
データをラツチする。 ラツチ回路709は、クリア信号Sclrによつて
リセツトされるとともに、ラツチ信号Slatch中に
“1”パルスが到来する度に、前記ラツチ回路7
07にラツチされた音高一致数データをラツチす
る。 ラツチ回路710は、同様にクリア信号Sclrに
よつてリセツトされるとともに、ラツチ信号
Slatch中に“1”パルスが到来する度に、前記ラ
ツチ回路708にラツチされたシフト回数データ
をラツチする。 そして、ラツチ回路709の出力が、一致音高
数データPDeq−1となり、またラツチ回路71
0の出力がシフト回数データPDline sml−1と
なる。 この結果、以上説明した各回路が正常に動作す
ると、シフトレジスタ701においては、第27
図B〜Jに示す如く順次シフト制御が行なわれ、
並列音高一致判別回路702においては第28図
A〜Iに示す如く、データPDline(ref)とデータ
PDline(1〜7)との一致判別が行なわれる。 そして第28図の例においては、シフト0回に
対応する音高音列部分データPDline(1〜7)が
最類似音高音列部分データとして検出され、この
結果ラツチ回路710から出力されるデータ
PDline sml−1の内容は「0」となり、またデ
ータPDeq−1の内容は「3」となる。 次に、第k類似音高音列検出回路700−kの
詳細を第6図に示す。同図においてシフトレジス
タ751は、ロード信号Sload−kに応答して、
入力音高音列データPDline(full)をロードする
とともに、シフト信号Sshift−kに含まれる
“1”パルスに応答してシフト制御され、更にク
リア信号Sclrによつて全ステージの内容は同時に
クリアされる。また、シフトレジスタ751の第
1〜第7ステージの各データは、個別にリセツト
可能に構成されている。 次に、並列音高一致判別回路752、音高一致
数検出回路753、一致数比較回路755、アン
ドゲート756、カウンタ754、ラツチ回路7
59、ラツチ回路760の各動作は、それぞれ、
前記第1類似音高音列検出回路700−1内の対
応する回路と全く同一であり、ここでは繰り返し
説明しない。 一致判別回路761−1〜761−(k−1)
は、それぞれカウンタ754から出力されるシフ
ト回数データと、各前段の類似音高音列検出回路
700−1〜700−(k−1)から送られてく
るシフト回数データPDline sml−1〜PDline
sml−(k−1)との一致を判別するもので、両
データ間の一致が判別された場合に限りそれぞれ
“1”を出力する。 オアゲート762は、前記各一致判別回路76
1−1〜761−(k−1)の出力の論理和を出
力する。 ゲート回路763は、前記オアゲート762か
らの出力によつて開閉制御され、これにより並列
音高一致判別回路752の各一致出力を、シフト
レジスタ751の第1〜第7ステージのリセツト
端子Rへと供給する。 アンドゲート764は、インバータ765で反
転されたオアゲート762の出力により開閉制御
され、これによりアンドゲート756の出力を禁
止させる。 ラツチ回路757は、判定イネーブル信号
Sjudgeによつてリセツトされるとともに、前記
アンドゲート764を通過する“1”パルスに応
答して、音高一致数検出回路753から出力され
る音高一致数データをラツチする。 ラツチ回路758は、同様に判定イネーブル信
号Sjudgeによつてリセツトされ、また前記アン
ドゲート764を通過した“1”パルスに応答し
て、カウンタ754から出力されるシフト回数デ
ータをラツチする。 この結果、以上の各回路が動作すると、第27
図B〜Jに示す如く、シフトレジスタ751の各
ステージに記憶された入力音高データは順次図中
左方向へとシフト信号Sshift−kの“1”パルス
に応答してシフトされ、同時に並列音高一致判別
回路752においては、第29図及び第30図示
す如く、各シフト回路毎の音高音列部分データと
基準音高音列データとの一致判別処理が行なわれ
る。 ここで第28図、第29図、第30図はそれぞ
れ、第1、第2、第3類似音高音列検出回路70
0−1,700−2,700−3における各並列
音高一致判別回路702,752の動作を示すも
のである。 これらの図からも明らかなように、第2〜第k
類似音高音列検出回路内における各並列音高一致
判別回路752においては、既に前段の類似音高
音列検出回路において検出された類似音高音列部
分データPDline(1〜7)のシフトタイミングが
到来すると、これらのデータに含まれる基準音高
音列データPDline(ref)との一致部分について
は、ゲート回路763の出力によつて個別にリセ
ツトされる。 これにより、既に検出された類似音高音列部分
データの中に含まれる基準音高音列データとの一
致部分が、再び別の類似音高音列部分データと重
複して認識されることはなくなる。 また、各前段の類似音高音列検出回路において
既に検出された類似音高音列部分データのシフト
タイミングがそれぞれ到来すると、オアゲート7
62の出力によつてアンドゲート764は禁止さ
れ、従つて第k類似音高音列検出回路700−k
においては、常に第1〜第k−1類似音高音列検
出回路において既に検出されている類似音高音列
部分データPDline(1〜7)よりも常に類似度の
1段低いデータが検出されることとなるのであ
る。 次に、一致音高部分重合せ回路8の詳細を第7
図に示す。同図において、シフトレジスタ801
はロード信号Sload−(k+1)に応答して入力
音高音列データPDline(full)をロードする。そ
して、シフト信号Sshift−(k+1)に含まれる
“1”パルスに応答して図中下方向へとシフト制
御され、またクリア信号Sclrによつて各ステージ
の内容は同時にクリアされる。 並列音高一致判別回路802は、前記シフトレ
ジスタの第1〜第7ステージより並列に出力され
る音高音列部分データPDline(1〜7)と、前記
基準音高音列発生回路1から出力される基準音高
音列データPDline(ref)とを各ステージ毎に一致
判別処理し、その判別結果を各ステージ毎に1ビ
ツトの信号によつて端子EQ1〜EQ7に出力す
る。 カウンタ803は判定イネーブル信号Sjudge
によつてリセツトされるとともに、前記シフト信
号Sshift−(k+1)を計数し、これによりシフ
トレジスタ801のシフト回数に対応するシフト
回数データを出力する。 一致判別回路804−1〜804−kは、それ
ぞれ前記カウンタ803から出力されるシフト回
数データと、前記各類似音高音列検出回路700
−1〜700−kから出力されるシフト回数デー
タPDline sml−1〜PDline sml−kとの一致を
判別するもので、両者の一枚を判別された場合に
限り“1”を出力する。 オアゲート805は、前記各一致判別回路80
4−1〜804−kの出力の論理和を取るもの
で、このオアゲート805の出力によつて後述す
るデータ重合せ処理が制御される。 アンドゲート806−1〜806−7はそれぞ
れ前記オアゲート805の出力によつて開閉制御
され、それぞれ前記並列音高一致判別回路の各出
力を通過させる。 ラツチ回路807−1〜807−7は、それぞ
れアンドゲート806−1〜806−7を介して
供給される前記並列音高一致判別回路802の各
一致出力によつてラツチ制御され、これにより前
記シフトレジスタ801から出力される第1ステ
ージから第7ステージの各出力の中で、基準音高
音列データPDline(ref)との一致部分のみを各シ
フトの度にラツチすることとなる。そして、これ
らのラツチ回路807−1〜807−7にラツチ
された各一連の音高データによつて、最類似音高
音列データPDsampleが構成される。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
第35図に示す如く、各類似段の類似音高音列検
出回路700−1〜700−kにおいて検出され
た各類似音列データの中から、基準音高音別デー
タとの一致部分だけが取り出され、これらが互い
に重合せられることによつて、最類似音高音列デ
ータPDsampleが形成される。 次に類似符長音列抽出回路10の詳細を第8図
に示す。同図において、第1〜第k類似符長音列
検出回路1000−1〜1000−kの構成は、
前述した第4図に示す第1〜第k類似音高音列検
出回路700−1〜700−kの構成と略同様で
あり、すなわち各類似符長音列検出回路からは、
類似度の高いものから順に選択された複数個の類
似符長音列部分データに対応して、そのシフト回
数データLDline sml−1〜LDline sml−kと、
符長一致数データLDeq−1〜LDeq−kが出力さ
れる。 第1類似符長音列検出回路1000−1の詳細
を第9図に示す。同図において、シフトレジスタ
1001、符長一致数検出回路1003、カウン
タ1004、一致数比較回路1005、アンドゲ
ート1006、ラツチ回路1007、ラツチ回路
1008、ラツチ回路1009、ラツチ回路10
10の構成は、単に取り扱うデータが音高データ
から符長データに替わつただけで、その他の点に
ついては前記第5図に示す第1類似音高音列検出
回路700−1と同一であるため、ここでは説明
は繰り返さない。 これに対して、並列符長一致判別回路1002
の構成については、前記第5図に示す並列音高一
致判別回路702の構成とは若干相違する。すな
わち、第25図Cに示す如く、基準符長音列発生
回路10から出力される基準符長音列データ
LDline(ref)の各構成音符については、それぞれ
正確に8分音符、4分音符、符号4分音符、2分
音符等のように一定の基準長さを有するものであ
る。 これに対してシフトレジスタ701の第1ステ
ージ〜第7ステージから出力される符長音列部分
データについては、第31図B〜Jに示す如く、
それぞれ誤差△1〜△9を有する。なお、ここで
は説明の便宜上、各音符に付された誤差△1〜△
9の値は、各対応する音符として認識し得る所定
の許容範囲内の誤差とする。 従つて、前記並列音高一致判別回路702のよ
うに、両音列データ間において該当するステージ
同士で正確に一致判別を行なつた場合、両データ
が完全に一致することは殆どない。 そこで、並列符長一致判別回路1002におい
ては、音列データLDline(ref)と音列データ
PDline(1〜7)との比較に際しては、各ステー
ジ毎に基準符長データとの誤差が所定の許容範囲
内にある場合には、これを一致するものと見なす
ようにしている。つまり、端子EQ1〜EQ7に
は、それぞれA1〜A7とB1〜B7との差が所
定の許容範囲に収まつている場合に限り一致出力
が得られる訳である。 この結果、第9図に示す各回路が動作すると、
シフトレジスタ1001内においては、第31図
B〜Jに示す如く、各ステージのシフトが行なわ
れ、これと同時に並列符長一致判別回路1002
内においては、第32図に示す如く、基準符長音
列データLDline(ref)と符長音列部分データ
PDline(1〜7)の大小比較が行なわれ、各ステ
ージ毎に各音符の長さが所定の許容範囲内に治ま
つているか否かの判定が行なわれる。 そして、符長一致数検出回路1003からは各
一致音数に相当する数値データが出力され、同時
にカウンタ1004にはそのシフト回数が出力さ
れ、最終的にラツチ回路1009及びラツチ回路
1010からは、最も一致音数が多い符長音列部
分データに対応する一致音数及びそのシフト回数
データLDeq−1,LDline sml−1が出力される
のである。 次に、第k類似符長音列検出回路1000−k
の詳細を第10図に示す。同図において、シフト
レジスタ1051、符長一致数検出回路105
3、カウンタ1054、一致数比較回路105
5、アンドゲート1056、ラツチ回路105
7、ラツチ回路1058、ラツチ回路1059、
ラツチ回路1060、一致判別回路1061−1
〜1061−(k−1)、オアゲート1062、ゲ
ート回路1063、アンドゲート1064、イン
バータ1065の構成は、取り扱うデータの種類
が音高データから符長データに代つただけで、そ
の他については第6図に示す第k類似音高音列検
出回路700−kと同一であり、また並列符長一
致判別回路1052の構成については、前記第1
類似符長音列検出回路1000−1と同一である
ため、ここでは繰り返し説明は避けることとす
る。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
例えば第2、第3類似符長音列検出回路1000
−2,1000−3内においては、第33図、第
34図に示す如く、基準符長音列データLDline
(ref)と符長音列部分データPDline(1〜7)と
の一致判別動作が行なわれ、この際に前述した音
高データの場合と同様にして、既に選択された類
似音高音列データについては一致判別の対象から
除かれる。 そして、第2類似符長音列検出回路1000−
2からは2番目に一致音数の多い符長音列部分デ
ータが抽出され、第3類似符長音列検出回路10
00−3からは第3番号に類似した符長音列部分
データが抽出される。 そして、これら抽出された各符長音列部分デー
タはそれぞれ入力符長音列データLDline(full)
に対するシフト回数データに変換され、LDline
sml−1〜LDline sml−kとして出力され、更に
各音列データの一致音数については、LDeq−1
〜LDeq−kとして出力されるのである。 次に一致符長部分重合せ回路11の詳細を第1
1図に示す。同図において、シフトレジスタ11
01、カウンタ1103、一致判別回路1104
−1〜1104−k、アオゲート1105、アン
ドゲート1106−1〜1106−7、ラツチ回
路1107−1〜1107−7の構成について
は、取り扱うデータが音高データから符長データ
に代つただけで、前記第7図に示す一致音高部分
重合せ回路8と全く同一であり、また並列符長一
致判別回路1102の構成は前記各類似符長音列
検出回路1000−1〜1000−k内の該当す
る回路と同一であるため、ここでは繰り返し説明
は避けることとする。 この結果、以上説明した回路が動作すると、ラ
ツチ回路1107−1〜1107−7において
は、第36図に示す如く、第1、第2、第3類似
符長音列検出回路でそれぞれ検出された符長音列
部分データにおける各一致音が互いに重合せら
れ、これにより最類似符長音列データLDsample
が形成されることととなる。 次に、演奏結果表示装置13の詳細を第17図
に示す。同図において、基準メロデイ発生回路1
301は所定のタイミングに従つて基準メロデイ
を構成する各音高データPD(ref)、符長データ
LD(ref)を出力し、かつ各出力タイミングに応
答して切替信号Scosを出力する。 マルチプレクサ1302は、最類似音高音列デ
ータLDsampleを構成する各音高データを、前記
切替信号Scosに応答して択一的に出力する。 マルチプレクサ1303は、前記最類似符長音
列データLDsampleを構成する各符長データを前
記切替信号Scosに応答して択一的に出力する。 音高一致判別回路1304は、前記マルチプレ
クサ1302から順次出力される入力音高データ
PD(in)と前記基準メロデイ発生回路1301か
ら出力される基準音高データPD(ref)との一致
を判別し、両者が一致しない場合に限り“1”を
出力する。 符長一致判別回路1305は、前記マルチプレ
クサ1303から順次出力される入力符長データ
LD(in)と前記基準メロデイ発生回路1301か
ら出力される基準符長データLD(ref)との一致
を判別し、両者が一致しない場合に限り“1”を
出力する。 そして、音高一致判別回路1304、符長一致
判別回路1305及びオアゲート1306の出力
は、それぞれ音高点滅信号、符長点滅信号及び五
線譜点滅信号としてCRTコントローラ1307
へ供給される。 音高表示データROM1308は、基準メロデ
イ発生回路1301から時分割的に順次出力され
る基準音高データPD(ref)に基づいて、これに
対応する音高表示データを出力する。 符長表示データROM1309は基準メロデイ
発生回路1301から出力される基準符長データ
LD(ref)に基づいて、対応する符長表示データ
を出力する。 音符表示データROM1310は、前記基準メ
ロデイ発生回路1301から出力される基準音高
データPD(ref)及び基準符長データLD(ref)と
に基づいて、対応する五線譜表示データを出力す
る。 CRTコントローラ1307では、前記音高点
滅信号、符長点滅信号、五線譜点滅信号、音高表
示データ、符長表示データ、音符表示データに基
づいて、CRT1311の画面上に、第18図に
示す如く上段、中段、下段に分けて、それぞれ基
準メロデイに相当する五線譜表示、音高表示及び
符長表示を行なう。 そして、中段及び下段に表示された音高表示及
び符長表示には、その表示の中で誤つた箇所を点
滅させ、更に上段の五線譜表示については、音高
または符長の何れか1つが間違つている場合には
同様に点滅表示を行なう。 この結果、CRT1311の画面によつて、演
奏者または歌唱者は自分が行なつた演奏等の誤り
箇所を確実に認識することができ、当該誤り箇所
だけを集中的に練習することによつて演奏技術を
効果的に向上させることが可能となる。 また、この表示画面上の3種類の表示によれ
ば、音高あるいは符長の何れが誤つたかをも確実
に認識することができ、更に基準メロデイをベー
スとしてその誤り箇所のみを表示するようにして
いるため、第26図Aに示す如く、演奏者が既に
誤つた箇所を認識し、これを演奏し直したような
部分については何等表示が行われず、演奏者が無
意識に誤つた演奏箇所だけを確実に知らせること
ができる。 次に、演奏時間・時間差検出回路22の詳細を
第12図に示す。同図においてセレクタ2201
は、前記個別音高一致判別回路14から出力され
る最類似音高音列データPDsampleと基準音高音
列データPDline(ref)との一致音数に相当する音
高一致数データPDeqによつて、各ステージ別に
個別に切替制御可能に構成され、このため出力端
子OUT1〜OUT7には、データPDsampleまた
はデータPDline(ref)の何れかの各ステージの内
容が出力される。 ゲート回路2204は、ラツチ信号Slatchによ
つて開閉制御され、前記個別符長一致弁別回路1
6から出力される最類似符長データLDsampleと
基準符長音列データLDline(ref)との一致音数に
相当する符長一致数データLDeqを通過させる。 オアゲート2202−1〜2202−7は、前
記音高一致数データPDeqと符長一致数データ
LDeqとを各ステージ別に論理和を出力するもの
で、これらのオアゲートの出力によつて後述する
ラツチ回路2203−1〜2203−7がラツチ
制御される。 ラツチ回路2203−1〜2203−7は、前
記オアゲート2202−1〜2202−7の出力
によつて格別にラツチ制御されており、これによ
り前記セレクタ2202の各出力OUT1〜OUT
7から出力される符長データをラツチする。 加算回路2205は、前記ラツチ回路2203
−1〜2203−7にラツチされた各符長データ
を全て加算し、これらの総和を出力する。 加算回路2206は、前記基準符長音列データ
LDline(ref)を構成する各符長データを全て加算
し、これらの総和を出力する。そして、この加算
回路2206の出力が前述の演奏時間データD
(T)となる。 減算絶対値回路2207は、前記加算回路22
05から出力される加算データと、前記加算回路
2206から出力される加算データとの差を求
め、更にその絶対値を出力し、この絶対値が前記
演奏時間差データD(△T)となる。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
ラツチ回路2203−1〜2203−7において
は、第37図に示す如く、最類似音高音例データ
PDsampleにおいて音高が誤つている部分につい
て、最類似符長音列データデータLDsampleにお
いても符長が誤つているような場合には、この符
長誤り箇所に相当する空白部分は、基準符長音列
データの該当する箇所に存在する正しい符長デー
タによつて補正されることとなる。 すなわち、メロデイの練習においては、音高は
特に重要な要素となり、このため音高を誤つた押
鍵音の符長については、符長判定において正しい
符長とみなし、これにより音高の正しい押鍵音に
ついてのみ符長長短を判定した方がより音楽教師
に近い正確な採点がなされる訳である。 次に、音高類似音列数検出回路18の詳細を第
13図に示す。同図において、零データ発生回路
1801はk個の零データを並列に出力する。 一致判別回路1802は、前記零データ発生回
路1801から並列に出力される零データと、前
記類似音高音列抽出回路7から出力されれるk個
の音高一致数データPDeq−1〜PDeq−kとの一
致を個別に判別し、各判別結果を1ビツトの信号
によつて端子EQ1〜EQkに出力する。 不一致数検出回路1803は、前記一致判別回
路1802の各対しEQ1〜EQkから出力される
“0”信号の数を検出し、これを音高類似音列組
数データD(N3)として出力する。 次に符長類似音列検出回路19の詳細を第14
図に示す。同図において、零データ発生回路19
01はk個の零データを並列に出力する。 一致判別回路1902は、前記零データ発生回
路1901から並列に出力されるk個の零データ
と、前記類似符長音列抽出回路10から並列に出
力されるk個の符長一致数データLDeq−1〜
LDeq−kとの一致を個別に判別し、各判別結果
を1ビツトの信号によつて端子EQ1〜EQkに出
力する。 不一致数検出回路1903は、前記一致判別回
路1902から出力される信号“0”の数を検出
し、これを符長類似音列組数データD(N4)と
して出力する。 次に基準音高数検出回路20の詳細を第15図
に示す。同図において零データ発生回路2001
は、14個の零データを並列に出力する。 一致判別回路2002は、前記零データ発生回
路2001から出力される14個の零データと、前
記基準音高音列発生回路1から出力される基準音
高音列データPDline(ref)とを、各ステージ別に
個別に一致判別し、その判別結果を端子EQ1〜
EQ14に1ビツトの信号により並列に出力する。 不一致数検出回路2003では、前記一致判別
回路2002から出力される各出力の中で、“0”
の数を検出し、これを基準音高数データD(N5)
として出力する。 次に、基準符長数検出回路21の詳細を第16
図に示す。同図において、零データ発生回路21
01は14個の零データを並列に出力する。 一致判別回路2102は、前記零データ発生回
路2101から出力される14個の零データと、前
記基準符長音列発生回路12から出力される基準
符長音列データLDline(ref)とを、各ステージ毎
に個別に一致判別し、その判定結果を端子EQ1
〜EQ14に1ビツトの信号で並列に出力する。 不一致数検出回路21は、前記一致判別回路2
102の端子EQ1〜EQ14から出力される各信
号の中で、“0”の数を検出し、これを基準符長
数データD(N6)として出力する。 次に、類似度演算回路23では、このようにし
て得られた一致音高数データD(N1)、一致符号
数データD(N2)、音高類似音列組織データD
(N3)、符長類似音列組数データD(N4)、基準
音高数データD(N5)、基準符長数データD(N
6)、演奏時間差データD(△T)、演奏時間デー
タD(T)に基づいて、次の演算式により生徒が
行なつたメロデイ演奏に対する得点を求める。 得点X={[100×(N1/N5)×(N2/N6)×(T−|
△T|)/T]−Y}÷5×5 但し、 N1;一致音高数 N2;一致符長数 N5;基準音高数 N6;基準符長数 T ;模範演奏時間 △T;演奏時間差 Y ;音高類似音列組数N3または符長
類似音列組数N4 以上の演算式により求められた得点データ
Dscoreは得点表示器24に供給され、これによ
り第1図に示す如く演奏得点が例えば得点表示器
によつて表示されることとなる。 かくして、この実施例に示されるメロデイ演奏
練習装置においては、鍵盤4によつて演奏された
生徒によるメロデイを、押鍵検出回路5、入力音
高音列形成回路6および入力符長音列形成回路9
を介して、音高と符長とからなる2次元の音列デ
ータに変換し、次いでこれらの音列データを各次
元毎に類似音列抽出回路7,10および一致部分
重合せ回路8,11を介してパターン認識処理を
行ない、最終的に基準メロデイに最も類似したフ
レーズを抽出するという方法を採用しているた
め、生徒によつて演奏されたメロデイの中から、
音楽教師(人間)が無意識のうちに感ずる何とな
く類似しているメロデイ部分だけを確実に抽出す
ることが可能となる。 つまり、基準となるメロデイに対して何らかの
メロデイを比較する場合、人間の感覚では両者が
一致しているかいないかだけではなく、何となく
類似しているかいないかというアナログ的な判断
を行なう訳であり、この実施例装置によれば入力
された演奏メロデイの中からこのような基準メロ
デイに何となく類似している部分だけを確実に抽
出することができるのである。 また、この実施例装置によれば、前記一致部分
重合せ回路8,11からそれぞれ出力される最類
似音高または符長データPDsample、LDsample
に基づいて、抽出された何となく類似しているメ
ロデイ部分の中で実際には基準メロデイとどの部
分が異なるかを更に表示するようにしているた
め、この誤り箇所の表示によつて、演奏者あるい
は生徒は自分が無意識のうちに誤つた誤り演奏箇
所を確実に知ることが可能となる。 また、この実施例装置によれば、一致部分重合
せ回路8,11より抽出された最類似音列データ
PDsample,LDsampleを基礎データとし、これ
らのデータを一致音高数データD(N1)、一致符
長数データD(N2)、音高類似音列組数データD
(N3)、符長類似音列組数データD(N4)、基準
音高数データD(N5)、基準符長数データD(N
6)、演奏時間差データD(△T)および模範演奏
時間データD(T)等と比較して演奏得点を算出
するようにしているため、音楽教師の感覚に極め
て近い採点結果を得ることが可能となる。 すなわち、一致音高数N1と基準音高数N5と
の比および一致符長数N2と基準符長数N6との
比をそれぞれ取ることにより、前述した何となく
類似しているメロデイ部分と基準となるメロデイ
との差異を表すことができ、更に模範演奏時間T
に対する模範演奏時間Tと演奏時間差△Tとの比
を求めることによつて、前述の何となく似ている
メロデイ部分の全演奏時間が基準となるメロデイ
の演奏時間に対してどれだけ誤差を有するかを知
ることができ、更に音高類似音列組数N3または
符長類似音列組数N4をそれぞれ知ることによ
り、演奏メロデイ中に引きなおした部分がどの程
度あるかを知ることができるのである。従つて、
これらを採点要素とすることにより、極めて音楽
教師(人間)の感覚に近い採点結果を得ることが
できるのである。 なお、前記実施例では、鍵盤4によつて行われ
たメロデイ演奏を対象として、これの演奏結果を
表示したり、あるいは演奏結果に対する得点を得
るように構成したため、入力されたメロデイに対
応する各単音データを得る手段としていわゆる電
子楽器において知られている押鍵検出回路5を示
したが、この発明の適用はこれに限定されるもの
ではなく、例えばマイクロフオンあるいは適宜な
電子楽器等の出力信号に基づいて同様な演奏結果
の表示あるいは採点を行なうことも可能である。 この場合には、押鍵検出回路5の代りに、第2
4図に示す如き音高データ検出回路26を設けれ
ばよい。第24図において、基本波検出回路26
01は、入力された音声信号または楽音信号中に
含まれる基本波を検出し、これを該当するアナロ
グ電圧に変換して出力する。 A/D変換回路2602は、前記基本波検出回
路2601から出力されるアナログ電圧をデジタ
ル信号に変換する。 音高基準データ発生回路2603は、C1,C
1#,D1………Cnからなる一連の基準音高デ
ータを並列に出力する。 許容判別回路2604−1〜2604−pは前
記A/D変換回路2602から出力される入力音
高データと、前記音高基準データ発生回路260
3から出力される各基準音高データとの大小比較
を行い、これらの比較結果に相当する音高差が、
所定の許容範囲内に収まる場合に限り、各端子
EQに“1”を出力する。 ゲート回路2605−1〜2605−pは、そ
れぞれ許容判別回路2604−1〜2604−p
の各一致出力によつて開閉制御され、これにより
それぞれC1〜Cnに相当する音高データを通過
させる。 オアゲート2606は、前記各ゲート回路26
05−1〜2605−pを通過する音高データの
論理和を取るもので、すなわち、このオアゲート
2606からは入力音声信号に対応する音列デー
タが択一的に出力されることとなる。 オゲート2607は前記オアゲート2606の
各ビツトの論理和を取るもので、これにより何ら
かの音列データが入力されたことを検出する。 モノマルチ2608は、前記オアゲート260
7の出力“1”に応答して、微少幅“1”を出力
し、この“1”パルスが前記第1図に示す押鍵タ
イミング信号Skon′となり、また前記オアゲート
2606の出力が前記第1図に示す入力音高デー
タPD(in)となるのである。 また、前記実施例においては、押鍵検出回路5
あるいは音高データ検出回路26として、それぞ
れ各入力された音を、音高と符長とからなる2次
元のデータに変換するものを示したが、この発明
の適用はこれに限らず、例えば以上説明した音
高、符長の他にアクセントの次元、音色の次元あ
るいは音量の次元等に変換して検出するものでも
良いことは勿論である。 例えば、音色を例にとつて具体的に説明をする
と、第1図で示される基準音高音列発生回路1の
音列パターン及び第2図で示されるシフトレジス
タ607に順次入力される音列パターンとして、
音列の各構成音がそれぞれ有する音色情報、例え
ば、フルート、ピアノ、バイオリン、トランペツ
ト………を、順にその音色列パターンに構成すれ
ばよいものである。 すなわち、シフトレジスタ607から入力され
るのはデジタル音高情報であるが、これを音列の
各構成音がそれぞれ有するフオルマントデータが
前記シフトレジスタ607に入力されるように構
成すればよいものであつて、更に詳しく言えば、
音列の各構成音を、一構成音につき順次各帯域フ
イルタ(例えば、中心周波数が500Hz、1000Hz、
3000Hzの3つの帯域フイルタ)でろ波し、各帯域
フイルタから出力されるアナログ電圧レベルを、
デジタル情報に変換して、その値が例えば「4」、
「3」、「2」という値であれば、そのデジタルデ
ータを各構成音毎に順次シフトレジスタに入力す
るようにすればよいものである。 このように構成した装置にあつては、例えばオ
ーケストラによる各楽器音のタイミング合せの訓
練等に使用し得る。 更に、この種のものと同一の考え方であるが、
猫の鳴声、犬の鳴声、小鳥の泣声………等の比較
的先頭のフオルマントを抽出し、この種の音色別
パターン抽出を同様にして容易に実現し得る。 また、更に音量についても同様に、音列の各構
成音の各音量レベルを、それぞれデジタル情報に
変換して前記シフトレジスタ607に入力するよ
うに構成すれば、容易に実現可能である。 このように構成した装置にあつては、曲の進行
に際し、情緒感を奏出する訓練に使用されて好適
なものとなる。 更に、和音やリズムの練習装置を構成する場合
には、次のように行なえばよい。すなわち、検出
された各演奏情報を、それぞれ並列に設けられた
複数個の前述と同様な帯域フイルタによつてろ波
し、これにより各和音の構成音データをデジタル
データに変換し、各検出されたデジタルデータを
シフトレジスタに入力すればよいのである。 また、アクセントの練習装置を構成する場合に
は、同様にして入力された演奏データの中から強
弱データを検出し、これをデジタルデータに変換
した後前記シフトレジスタに入力すればよいので
ある。 このようにすれば、前記音色の場合に加えて、
一層の情緒感を奏出する訓練に使用されて好適な
ものとなるのである。 また、前記実施例においては、演奏時間、時間
差検出回路22において音高が既に誤つている音
符については、その符長については正しいものと
みなし、これによりメロデイ固有の特徴すなわち
音高を重視した採点を行なつているが、逆に符長
が間違つている音符については、音高は正しいも
のとみなすように構成すれば、リズムを重視した
演奏採点結果を得ることができるのは勿論であ
る。 次に、この出願に係る第1および第3の発明を
含む他の実施例(以下、これを第2実施例とい
う)の詳細を第38図〜第40図を参照しつつ説
明する。 この第2実施例装置は、その外観は携帯用キー
ボード装置として構成されており、またその機能
としては通常の電子楽器としての機能の他に音階
ルーレツトゲーム、音階ゴルフゲーム、音階テニ
スゲーム等のような各種の音階ゲーム機能を備
え、かつこれらのゲームに加えて本発明に係わる
メロデイレツスン機能を具備するものである。ま
た、この電子楽器の制御はいわゆるマイクロプロ
セツサによつて行なわれており、そのシステム構
成を第38図に示す。 同図において、システムプログラムROM27
には、CPU28において行なわれる各種の動作
を規定するシステムプログラムが格納されてい
る。 ワーキングRAM29には、上記各種のシステ
ムプログラムを実行する際に、そのワーキングエ
リアとして使用されるものである。 音高データROM30には、後述する作曲動作
処理を行なう際に、その作曲されるメロデイを構
成する例えば2小節分の音高データが、複数組記
憶されており、後述する作曲動作処理の際には、
乱数データによつてその中の1つが択一的に読出
される。 音符データROM31には前記音高データ
ROM30と同様に作曲される例えば2小節分の
一連の音符データが複数組記憶されており、前記
音高データROM30の場合と同様にこれらのメ
ロデイが乱数データによつて択一的に読出される
こととなる。 楽譜データRAM32には後述するメロデイ作
曲動作処理によつて作曲された例えば2小節分の
メロデイが一時記憶されるものである。 鍵盤部33は、鍵盤およびこの鍵盤で押された
鍵を検出する押鍵検出回路等によつて構成されて
おり、この鍵盤部33からはいわゆる音高データ
およびキーオンタイミング信号等が出力される。 操作部34はこの装置の各種の動作を切替える
ための動作モード切替スイツチ、電源投入スイツ
チその他の各種のスイツチが内蔵されており、こ
れらのスイツチの出力が出力されることとなる。 得点表示部35は、例えば液晶表示器等によつ
て構成されたキヤラクタデイスプレイ装置よりな
るもので、このキヤラクタデイスプレイ装置には
後述する採点処理によつて得られた得点が表示さ
れることとなる。 楽音形成部36は、いわゆるこの種の電子楽器
において公知であるところの音高データを楽音信
号に変換する変換処理装置によつて構成されてお
り、この楽音形成部36から出力される楽音信号
はアンプ37を介して増幅された後スピーカ38
から発音されることとなる。 次に、この実施例装置の基本的な動作を第39
図のゼネラルフローチヤートに示す。 まず、このゼネラルフロチヤートに示される各
ステツプの実行内容を個別に詳細に説明する。 ステツプ(1);操作部34においてモード切替スイ
ツチがメロデイレツスンに切替られたことに応
答して、2小節分のメロデイを作曲する。この
作曲動作においては、前記音高データROM3
0および音符データROM31にそれぞれ記憶
された2小節分の音高データおよび音符データ
が、乱数データによつてランダムに読出され、
これらによつて組み合わされる2小節分のメロ
デイは、楽譜データRAM32に記憶される。 なお、この作曲動作の詳細については、本出
願人によつて特願昭56−158437号、特願昭56−
132494号、特願昭56−125603号、特願昭56−
132493号等によつて出願済みであるため、ここ
では詳細に説明しない。 ステツプ(2);楽譜データRAM32に記憶された
作曲された2小節分のメロデイデータを、楽音
形成部36へ順次時分割的に転送し、これを楽
音信号に変換する。そして変換された楽音信号
はアンプ37を介して増幅された後、スピーカ
38から発音される。 ステツプ(3);操作部34において何れかのキース
イツチが操作されたか否かを判定し、その判定
結果がYESの場合にはステツプ(8)へ進み、NO
の場合にはステツプ(4)へ進む。 ステツプ(4);鍵盤部33において何れかの鍵が押
下されたか否かを判定し、その判定結果が
YESの場合にはステツプ(6)へ進み、NOの場合
にはステツプ(5)へ進む。 ステツプ(5);鍵盤部33において押鍵なしの状態
が3秒以上経過したか否かを判定し、その判定
結果がYESの場合にはステツプ(7)に進み、NO
の場合にはステツプ(3)へ戻る。 ステツプ(6);鍵盤部33から入力された押鍵デー
タ(音高データと符長データとによつて構成さ
れる。)に対して、前記第1実施例によつて行
われた演奏結果に対する得点演算を行ない、こ
れによつて得られた得点を得点表示部35に出
力する。 なお、解答処理(6)の詳細については、第40
図に示す。 ステツプ(7);ステツプ(2)と同様な模範演奏処理を
行なう。 ステツプ(8);操作部34において押下されたキー
がスタートキーであるか否かを判定し、その判
定結果がYESの場合にはステツプ(1)に戻り、
NOの場合にはメロデイレツスンを終了する。 次にステツプ(6)において行なわれる解答処理の
詳細を、第40図のフローチヤートに従つて説明
する。 ステツプ(601);鍵盤部33から入力される音高
データおよび符長データの取込み場所を初期設
定する。 ステツプ(602);鍵盤部33から順次取込まれる
押鍵データよりジツタを除去し、残りのデータ
を前記初期設定されたワーキングRAM29内
の所定のエリアに取込む。なお、ここでジツタ
と見なし得る符長の長さは、100ms程度の短
時間押鍵に対応するものとする。 ステツプ(603);最新の押鍵により得られた押鍵
データから過去12音までを残し、それ以前の古
いデータは消去させる。 ステツプ(604);鍵盤部33からの押鍵データの
入力が終了したか否かを判定し、その判定結果
がYESの場合にはステツプ(605)へ進み、
NOの場合にはステツプ(602)へ戻る。 ステツプ(605);前記ワーキングRAM29内の
設定されたエリアに記憶された一連の音高音列
データ、音符音列データの中から、前記楽譜デ
ータRAM32に記憶された音高音列データ、
符長音列データと最も類似した音列データを抽
出する。 なお、この類似音列の抽出に際しては、前記
第1実施例において説明されたパターン処理動
作が行なわれる訳であるため、ここでは繰り返
し説明は避けることとする。 ステツプ(606);前記第1実施例において説明し
たように、最類似音列と前記楽譜データRAM
に記憶された基準音列と比較して音高が誤つて
いる演奏箇所については、音符は正しいものと
見なして符長の補正を行なう。 ステツプ(607);前記楽譜データRAM32に記
憶された基準メロデイの模範演奏時間と、前記
ステツプ(605);において抽出された最類似音
列によつて示される演奏時間とを比較し、これ
らの誤差時間を求めて採点要素とする。例え
ば、ここでは具体的には、模範演奏時間よりも
符長補正後の全演奏時間が短いときには、0.1
秒毎に2点を減点するものとし、逆に長い場合
には一律5点減点を行なう。 ステツプ(608);得点=得点×正解数÷出題数な
る演算式に従つて、音高正解率を算出する。 ステツプ(609);前記各データRAM32に記憶
された2小節分の各音符データと、前記ステツ
プ(605)において抽出された最類似音列の音
符データとを各音符毎に大小比較し、すべての
音符が基準となる音符と長さが一致していた場
合には減点なしとし、それ以外の場合には一律
5点の減点を行ない、これにより音符のばらつ
きに対する採点を行なう。 ステツプ(610);前記楽譜データRAM32に記
憶された各音符データと、前記ステツプ(605
に)において抽出された最類似音列を構成する
各音符データとを個別に一致判別し、音符が一
つ間違える毎に5点の減点を行なう。 ステツプ(611);以上の各ステツプによつて得ら
れた各得点を全て加算し、5点未満の部分につ
いては切捨てを行なつて総得点演算を行なう。 ステツプ(612);前記ステツプ(611)によつて
得られた総得点データを前記得点表示部35に
送出しこれにより所定の表示装置に数値表示を
行なう。 次に、以上説明した各ステツプよりなるフロー
チヤートの動作を系統的に説明する。 まず、第31図に示す操作部34において、モ
ード切替スイツチをメロデイレツスン側に設定す
る。すると第39図のフローチヤートにおいて、
ステツプ(1)、(2)が順次実行され、スピーカ38か
らは自動作曲されたメロデイ音(例えば2小節
分)が発音されることとなる。 次いで、生徒あるい演奏者は鍵盤部33におい
て耳から聞いたメロデイ音に基づいて解答に相当
するメロデイ演奏を行なう。 すると、ステツプ(3)→ステツプ(4)→ステツプ(6)
と進み、解答処理プログラムが実行される。解答
処理プログラム(6)においては、第40図に示す如
く、まずステツプ(601)が実行された後、鍵盤
部33において押鍵状態が継続する間、ステツプ
(602)→ステツプ(603)→ステツプ(604)→
(602)が繰り返し実行され、これによりワーキン
グRAM29の所定の設定エリアには、ジツタ等
の除去された音高音列データおよび音符音列デー
タが形成されることになる。 次いで、鍵盤部33における演奏が終了する
と、前述した各ステツプ(605)〜ステツプ
(612)が実行され、この結果得点表示部35には
鍵盤部33において返送されたメロデイに対する
採点結果が表示されることとなる。 次いで、ステツプ(6)の実行が終了すると、再び
ステツプ(3)→ステツプ(4)→ステツプ(5)→ステツプ
(7)が繰り返し実行され、再び加じメロデイがスピ
ーカ38から発音される。すなわち、出題された
メロデイと解答したメロデイとが異なる場合は、
繰り返し同じメロデイについて練習を行なえるよ
うにするため、このように解答処理(6)の終了とと
もにスタートキーを押さない限りは同じメロデイ
が繰り返し発音されるようにしているのである。 次いで、操作部34において、スタートキーを
押下すると、ステツプ(3)の実行結果はYESとな
り、続いてステツプ(8)→ステツプ(1)→ステツプ(2)
が実行され、新たに作曲された別のメロデイがス
ピーカ38から発音されることとなり、以上を繰
り返すことによつて同一のメロデイまたは異なつ
た新たなメロデイについて何度も繰り返しメロデ
イ演奏を行なうことが可能となるのである。そし
て、解答が終了する度に、得点表示部35には、
鍵盤部33における演奏結果に相当する得点が繰
り返し表示され、これにより生徒はメロデイ練習
を効果的に向上させることができるのである。 かくして、この第2実施例によれば、自動作曲
される短いメロデイ音を記憶し、これに対する解
答を鍵盤部33を介して行なうという操作を繰り
返し、その演奏結果に対する得点を確認すること
によつて、教師がおらずともこの種メロデイレツ
スンを極めて効果的に行なうことが可能となる。 以上説明した第1および第2実施例の説明でも
明らかなように、この出願に係わる第1の発明に
よれば、通常音楽教師が何らかのメロデイを採点
する場合には、無意識の内に抽出している何とな
く模範メロデイに類似しているメロデイ部分を自
動的に抽出することができ、これにより生徒がメ
ロデイ演奏の途中で誤つた部分に気がつきこれを
演奏しなおしたような場合には、その誤りかつ演
奏しなおされた部分については自動的に削除さ
れ、採点等に必要なメロデイ部分だけを確実に抽
出することができる。 また、この出願に係わる第2の発明によれば、
生徒が演奏等したメロデイ部分の中で、前述した
ひきなおされかつ修正された部分については、削
除され、生徒が無意識のうちに誤つた部分だけを
確実に表示させ、これによりメロデイ練習を効果
的に向上させることができる。 更に、この出願に係わる第3の発明によれば、
極めて音楽教師の感覚に近い採点結果を得ること
ができ、このようなアナロジカルな得点表示によ
つて、一層効果的な批評を生徒に与えることがで
きるのである。
演奏者等という)が演奏又は歌唱(以下、これを
演奏等という)した音列の中から、主として演奏
者等が正しいと確信して行なつた音列部分だけを
抽出する方法およびこの方法を使用した演奏結果
表示装置、演奏結果採点装置に関する。 周知の如く、歌唱曲の練習あるいはピアノや電
子オルガン等の練習を指導する場合、一般には教
師がまず模範演奏を行ない、次いで生徒等に演奏
等を行なわせ、その後生徒の演奏等の結果に対し
て教師が音楽的な批評を加え、以上を繰り返すこ
とによつて演奏指導を行なう。 ところが、このような演奏指導の場合、生徒の
上達は教師の資質や能力によつて大きく左右さ
れ、優秀な教師の数は限られることから、生徒数
も比較的小人数に限られる等の問題がある。 そこで、従来このような問題を解決するため
に、教師に代つて生徒が行なつた演奏に対して自
動採点を行なうようにした装置が種々提案されて
いる。 ところで、模範演奏等あるいは楽譜に従つて生
徒が演奏等を行なう場合、演奏等の途中において
自分が誤つて演奏したことを気が付いた場合、生
徒は通常その誤つた部分の直前に戻り、誤つた部
分を演奏し直すのに対して、演奏途中で誤つた箇
所に気が付かなかつた場合には、そのまま最後ま
で演奏を続けることが経験的に知られている。 これに対して、このような誤り箇所を含んだ演
奏等が行われた場合、教師は生徒が行つた誤り演
奏箇所の中で、既に生徒によつて正しく演奏し直
された部分については無意識のうちに削除し、生
徒が正しいと確信して演奏した部分のみを全演奏
の中から抽出し、この抽出された部分と模範演奏
とを比較して、生徒に対して最適なアドバイスを
与えるものである。 つまり、既に演奏誤りを生徒が気が付いている
部分について改めてその箇所を指摘しても何等指
導効果を向上させることはできないから、生徒が
無意識のうちに誤つた演奏箇所のみを指摘し、こ
れにより演奏技術を効果的に向上させるように勤
める訳である。 ところが、従来のこの種の自動演奏採点装置に
あつては、予め模範演奏等に対する音高又は音符
の配列順序を記憶させておき、次いで生徒の演奏
等に従つてマイクロフオンあるいは鍵盤から入力
される音高、音符の入力順序を前記記憶された音
符配列、音高配列と逐次比較するか、あるいは同
様にして予め記憶された音符配列、音高配列の中
で、音符配列を構成する各音符の長さを基準とし
て、順次音高を読出し、この読出される各音高の
タイミングが、前記入力されてくる各音高のタイ
ミングと一致するか否かを所定の許容範囲内によ
つて弁別し、これにより演奏メロデイの正誤を判
定するものであるため、前述したように生徒によ
り行われた演奏部分の途中に、演奏誤りに気がつ
いて演奏し直された部分等が存在した場合、仮に
その前後の演奏部分が全て正しく演奏等されてい
たものとしても、その採点結果は極めて低い得点
となり、生徒に対して演奏技術向上に必要な最適
な批評を充分に与えることができない等の問題が
あり、生徒に練習意欲を失わせる結果となりかね
ない。 この発明は、上記の問題を解決するためになさ
れたもので、その主たる目的とするところは、こ
の種の自動採点装置等においてて、その採点に至
るアルゴリズムをできる限り音楽教師(人間)に
よるアルゴリズムに近似させることにある。 そして、この出願に係わる第1の発明の目的と
するところは、前述した如く生徒による演奏の中
に、誤りに気がついて演奏し直された部分が存在
する場合、このような誤り部分については自動的
に削除し、生徒が正しいと確信して演奏した部分
のみを入力音列から抽出する方法を提供すること
にある。 上記の目的を達成するために、第1の発明では
演奏又は歌唱情報を少なくとも音高の次元を有す
る1乃至2次元以上の音列データに変換し、次い
で該音列データと基準音列に対応する音列データ
とを音列パターン同士で所定の特徴について比較
し、該比較結果に基づいて基準音列に最も類似し
たフレーズを入力メロデイから抽出するようにし
たことを特徴とするものである。 次に、この出願に係わる第2の発明の目的とす
るところは、前述した第1の発明によつて抽出さ
れた類似フレーズを、基準音列と比較することに
よつて、生徒が正しいと確信して行つた演奏を、
予め記憶された模範音列と比較し、これにより生
徒が行つた演奏中に含まれる各誤り演奏箇所の中
で、生徒が既にそれを認識している部分について
は削除し、生徒が無意識のうちに誤つた演奏箇所
だけを、生徒に対して知らしめることにある。 上記の目的を達成するために、第2の発明の装
置においては、その構成要件として演奏又は歌唱
により順次発生する各構成音を、逐次少なくとも
音高の次元を有する1乃至2次元以上の単音デー
タに変換して検出する単音データ検出手段と; 前記検出された単音データを各次元別にかつ発
生順に記憶して、演奏又は歌唱情報に対応する入
力音列データを形成する入力音列データ形成手段
と; 各次元の入力音列データと該当する次元の基準
音列データとを、両者の時間軸の基準点を互いに
ずらせながら同一時間帯に存在する音列部分同士
で比較し、類似度の高いものから順に選択された
1乃至2以上の組の類似音列部分を前記入力音列
データから抽出する類似音列部分抽出手段と; 前記抽出された各類似音列部分から該当する次
元の基準音列データとの一致部分を抽出し、これ
らを互いに重合せて、最類似フレーズに対応する
最類似音列データを形成するデータ重合せ手段
と; 前記形成された最類似音列データを印字又は表
示する手段; とを具備させたことを特徴とするものである。 次に、この出願に係わる第3の発明の目的とす
るところは、前記第1の発明を使用して得られた
類似フレーズを、模範演奏あるいは生徒によつて
行われたオリジナルな演奏等と比較することによ
り、生徒により行われた演奏の途中に前述の演奏
し直されたような部分が存在する場合にも、採点
結果が極度に低くなることを防止し、これにより
実際の音楽教師(人間)にできるだけ近い採点結
果を得ることにある。 上記の目的を達成するために、第3の発明にお
いては、その構成要件として、演奏又は歌唱によ
り順次発生する各構成音を、逐次少なくとも音高
の次元を有する1乃至2次元以上の単音データに
変換して検出する単音データ検出手段と; 前記検出された単音データを各次元別にかつ発
生順に記憶して、演奏又は歌唱情報に対応する入
力音列データを形成する入力音列データ形成手段
と; 各次元の入力音列データと該当する次元の基準
音列データとを、両者の時間軸の基準点を互いに
ずらせながら同一時間帯に存在する音列部分同士
で比較し、類似度の高いものから順に選択された
1乃至2以上の組の類似音列部分を前記入力音列
データから抽出する類似音列部分抽出手段と; 前記抽出された各類似音列部分から該当する次
元の基準音列データとの一致部分を抽出し、これ
らを互いに重合せて、最類似フレーズに対応する
最類似音列データを形成するデータ重合せ手段
と; 基準音列データの各構成音データの中で、前記
形成された最類似音列データに含まれる音データ
の総数と、基準音列データの各構成音データの総
数との比を必要な次元について求め、少なくとも
これらの比の値を採点要素として入力音列を採点
する採点演算手段とを具備させたことを特徴とす
るものである。 以下に、この発明の好適な実施例を添付図面に
従つて詳細に説明する。 第1図〜第37図は、前記第1〜第3の発明を
供有する一実施例(以下、これを第1実施例とい
う)を説明するための図面である。なお、以下に
おいてはメロデイ演奏について代表的に述べる
が、リズム演奏、和音演奏等他の演奏態様につい
ても同様である。 まず、この第1実施例に示す装置の詳細な動作
説明に移る前に、この装置の基本的な動作の流れ
を第1図に示す全体図を中心に参照しながら概略
的に説明する。 第1図において、図示しないスタート指令が与
えられると、基準音高音列発生回路1からは、基
準メロデイ(第25図A参照)を構成する各音高
データPD(ref)(第25図B参照)が、各音符の
発音タイミングに同期して時分割的に出力され、
このデータPD(ref)を受けて、楽音形成回路2
が駆動され、スピーカ3からは基準メロデイが楽
音されることとなる。 次いで、生徒はこの発音された基準メロデイを
頭に記憶し、自分の記憶を頼りに鍵盤4を使用し
て基準メロデイを演奏する。 押鍵検出回路5からは、鍵盤4において何れか
の鍵が押下される度に、微小幅“1”パルスとな
る押鍵タイミング信号Skon′(第26図B参照)
が出力され、同時にこれに同期して鍵盤4におけ
る各押下盤に対応する音高データPD(in)(第2
6図A参照)が出力され、これらの信号は音高音
別形成回路6へと供給される。 音高音別形成回路6では、順次時分割的に供給
されるオリジナルな音高データ(第27図A参
照)のそれぞれについて、信号Skon′に基づいて
各音符長を弁別し、音楽的な要素となり得ない微
小音符長以下の音高データをジツタとみなして除
去する。そして、残りの各音高データを発生順に
記憶し、これにより入力音高音列データPDline
(full)(第27図B参照)を形成する。次いで、
このデータPDline(full)は、類似音高音列抽出
回路7及び一致音高部分重合せ回路8へと並列に
供給される。 類似音高音列抽出回路7では、前記基準音高音
列発生回路1から出力される基準音高音列データ
PDline(ref)と前記入力音高音列形成回路6から
出力される入力音高音列データPDline(full)と
を、恰も電車同士が擦れ違うかの如く、互いの時
間軸の基準点をずらせながら、同一時間帯に存在
する時系列的に各構成音を連ねた音列パターンに
変換した後の基準音列と同長の音列部分同士で比
較し、これらの音列部分の中で基準音高音列との
類似度の高いものを順に最大k組抽出する。(第
27図〜第30図参照) そして、これらの抽出された最大k組の類似音
高音列部分データを、前記入力音高音列データ
PDline(full)に対するシフト回数によつて表す
シフト回数データPDline sml−1〜−k(第27
図C〜J参照)に変換して出力することとなる。 また、同時に類似音高音列抽出回路7において
は、前記抽出された各類似音高音列部分データと
基準音高音列データPDline(ref)との間における
一致音高音数データPDeq−1〜−kを出力する。 一致音高部分重合せ回路8では、前記類似音高
音列抽出回路7から出力されるシフト回数データ
PDline sml−1〜−kと、前記入力音高音列形
成回路6から出力される入力音高音列データ
PDline(full)とに基づいて、各類似音高音列部
分データを再生し、各再生された類似音高音列部
分データと基準音高音列データPDline(ref)とを
比較し、両者間で一致する音高データを順次重合
せ、これにより最類似音高音列データPDsample
を形成する。(第35図参照) 次に、入力符長音列形成回路9では、前記入力
音高音列形成回路6から出力される信号
Skon″(第26図C参照)に基づいて、入力音高
音列データPDline(full)の各構成音に相当する
音符長データを形成するとともに、これを発生順
に逐次記憶させて、入力符長音列データLDline
(full)を形成する。(第31図B参照) 類似符長音列抽出回路10では、基準符長音列
発生回路12から出力される基準符長音列データ
LDline(rel)(第25図C参照)と、前記入力符
長音列形成回路9から出力される入力符号音列デ
ータ(第31図B参照)とを、前記音高の場合と
同様にして互いの時間軸の基準点をずらせて同一
時間帯に存在する音列部分同士で比較し、類似度
の高いものから順に求める。(32図〜第34図
参照) そして、各類似符長音列部分データを、前述の
音高の場合と同様にして、入力符長音列データ
LDline(full)に対するシフト回数データLDline
sml−1〜−kに変換して出力する。 同時に、類似符長音列抽出回路10からは、各
類似符長音列部分データと基準符長音列データ
LDline(ref)との一致符長音数を表す一致符長音
数データLDeq−1〜−kが出力される。 一致符長部分重合せ回路11では、前記類似符
長音列抽出回路10から出力されるシフト回数デ
ータLDline sml−1〜−kと前記入力符長音列
形成回路LDline(full)から出力される入力符長
音列データLDline(full)とに基づいて、各類似
符長音列部分データを再生し、この再生された類
似符長音列部分データを逐次基準符長音列データ
LDline(ref)と比較して、両者間における一致音
符部分を求め、これを互いに重合せることにより
最類似符長音列データLDsampleを形成する。
(第36図参照) 次いで、前記一致音高部分重合せ回路8から出
力される最類似音高音列データPDsampleと、前
記一致符長部分重合せ回路11から出力される最
類似符長音列データLDsampleとは、表示回路1
3に供給され、これらのデータに基づいて表示回
路13を構成するCRT表示器の画面上には、第
18図に示す如く、生徒の演奏結果が表示され
る。 ここで、表示画面上には上下3列に五線譜表示
と音高音列表示と符長音列表示とがなされること
となつて、かつ各列の表示において誤り演奏箇所
については、高輝度の点滅が行なわれる。 従つて、この表示を見れば、生徒は自分が行な
つたメロデイ演奏のどこを無意識のうちに間違つ
たかを先ず五線譜表示によつて確認することがで
き、次いで中段及び下段の音高音列表示及び符長
音列表示を確認することによつて、その誤り演奏
が音高にあるのか符長にあるのかを一目瞭然に確
認することが可能となる。 次に、個別音高一致弁別回路14では、基準音
高音列データPDline(ref)と最類似音高音列デー
タPDsampleとに基づいて、基準音高音列データ
を構成する各音高毎にそれが基準メロデイと一致
しているか否かを判定し、その判定結果を各音高
毎に1ビツトの信号で表す個別音高一致弁別デー
タPDeq−bitを出力する。 一致音高数検出回路15では、個別音高一致弁
別回路14から出力されるデータPDeq−bitに基
づいて、基準音高音列データに対する一致音数N
1を求め、一致音数データD(N1)を出力する。 個別符長一致弁別回路16では、基準符長音列
データLDline(ref)と、前記最類似符長音列デー
タLDsampleとに基づいて、各音符毎に両音符の
一致を判別し、各音符毎にその判定結果を1ビツ
トの信号で表す個別符長一致弁別データLDeq−
bitを出力する。 一致符長数検出回路17では、前記個別符長一
致弁別データLDeqに基づいて、基準符長音列デ
ータと最類似符長音列データLDsampleとの間に
おける一致音符数N2を求め、この一致音符数を
表すデータD(N2)を出力する。 音高類似音列数検出回路18では、前記類似音
高音列抽出回路7から出力される各一致音高数デ
ータPDeq−1〜−kに基づいて、類似音高音列
部分データの組数N3を求め、この数N3を表す
データD(N3)を出力する。 符長類似音列数検出回路19では、前記類似符
長音列抽出回路10から出力される各一致符長音
数データLDeq−1〜−kに基づいて、類似符長
音列部分データの組数N4を求め、この組数N4
を表すデータD(N4)を出力する。 基準音高数検出回路20では、前記基準音高音
列データ発生回路1から出力される基準音高音列
データPDline(ref)に基づいて、基準音高音列デ
ータの構成音数N5を求め、この数値N5を表す
データD(N5)を出力する。 基準符長数検出回路21では、前記基準符長音
列発生回路12から出力される基準符長音列デー
タLDline(ref)に基づいて、基準符長音列データ
の構成音数N6を求め、この数値N6を表すデー
タD(N6)を出力する。 演奏時間・時間差検出回路22では、前記個別
音高一致弁別回路14から出力される個別音高一
致弁別データPDeq−bitと、前記一致符長部分重
合せ回路11から出力される最類似符長音列デー
タLDsampleと、前記基準符長音列発生回路12
から出力される基準符長音列データLDline(ref)
と、前記個別符長一致弁別回路16から出力され
る個別符長一致弁別データLDeq−bitとに基づい
て、模範演奏時間T及び演奏誤差時間△Tを求
め、これらを表すデータD(T),T(△T)を出
力する。 次いで、類似度演算回路23では、前記一致音
高数データD(N1)、一致符長数データD(N
2)、音高類似音列組数データD(N3)、符長類
似音列組数データD(N4)、基準音高数データD
(N5)、基準符長数データD(N6)、模範演奏時
間データD(T)及び演奏時間差データD(△T)
とに基づいて、類似度得点データDscoreを求め、
これを得点表示器24に表示させる。 前記各データに基づいて類似度得点Xを求める
演算式は次式の通りである。 X={[100×(N1/N5)×(N2/N6)×(T−|△T
|)/T]−Y}÷5×5 ここで、 N1;一致音高数 N2;一致符長数 N3;音高類似音列組数 N4;符長類似音列組数 N5;基準音高数 N6;基準符長数 T;模範演奏時間 △T;演奏時間差 Y;N3又はN4 このように、この類似度得点演算方式において
は、類似度得点を算出するについて、その主たる
採点要素を一致音高数N1及び一致符長数N2に
おいているため、前述した従来例のように生徒に
よつて行われたメロデイ演奏の途中に演奏し直さ
れた誤り箇所が存在したような場合にも、これら
は最終的な得点には大きく影響することはなく、
極めて音楽教師の間隔に近い採点結果を得ること
ができるのである。 次に、以上説明した本装置の基本的な動作の流
れを、更に第2図以降の図面を参照しつつ詳細に
説明する。 この装置の動作は制御回路25から出力される
各種の制御信号によつて制御されているため、ま
ず始めに制御回路25の詳細な構成を第19図〜
第23図に基づいて説明する。 第19図に示す如く、制御回路25は後述する
第1〜第k類似音高音列検出回路あるいは第1〜
第k類似符長音列検出回路の何れか1つを択一的
に指定するための類似段指定信号Ssml−1〜−
(n+1)を出力する類似段指定信号発生回路2
510と、前記指定された類似音高音列検出回路
及び類似符長音列検出回路内のシフトレジスタを
歩数制御するためのシフト信号Sshiftを出力する
シフト信号発生回路2520と、前記指定された
数似音高音列検出回路及び類似符長音列検出回路
内のシフトレジスタに対して、入力音高音列デー
タ及び入力符長音列データをラツチさせるための
ラツチ信号Slatchを出力するラツチ信号発生回路
2530と、前記類似段指定信号発生回路251
0から出力される各類似段指定信号Ssml−1〜
−(n+1)の各立ち上りに応答して、微小幅
“1”パルスを出力するロード信号発生回路25
40と、前記シフト信号発生回路2520から出
力されるシフト信号Sshiftを、前記類似段指定信
号発生回路2510によつて指定された類似段の
類似音高音列検出回路及び類似符長音列検出回路
内の各シフトレジスタに切換供給するためのセレ
クタ2550と、前記ラツチ信号発生回路253
0から出力されるラツチ信号Slatchを、前記類似
段指定信号発生回路2510によつて指定された
各類似段の類似音高音列検出回路及び類似符長音
列検出回路へ切換供給するためのセレクタ256
0とによつて構成されている。 類似段指定信号発生回路2510の詳細を第2
0図に示す。同図に示す如く、類似段指定信号発
生回路2510は、前記入力音高音列形成回路6
から出力される判定イネーブル信号Sjudgeによ
つてセツトされ、かつ後述するデコーダ2515
のn+2ビツト出力によつてリセツトされるRS
フリツプフロツプ2511と、前記ラツチ信号発
生回路2530から出力されるラツチ信号Slatch
によつて強制的にリセツトされ、かつ後述するア
ンドゲート2513の出力“1”の立ち上りに応
答して、その出力を取込むように構成されたD
型フリツプフロツプ2512と、前記RSフリツ
プフロツプ2511のQ出力と、前記D型フリツ
プフロツプ2512の出力とによつて開閉制御
され、かつ前記シフト信号発生回路2520から
出力されるクロツク信号Sφを通過させるアンド
ゲー2513と、このアンドゲート2513から
出力されるパルスを計数するとともに、後述する
デコーダ2515のn+2ビツト出力によつてリ
セツトされるカウンタ2514と、このカウンタ
2514の計数出力をデコードするデコーダ25
15とから構成されており、このデコーダ251
5の各ビツト出力がそれぞれロード信号Sload−
1〜−(n+1)となる。 シフト信号発生回路2520の詳細を第21図
に示す。同図に示す如く、シフト信号発生回路2
520は、前記類似段指定信号発生回路2510
内のデコーダ2515の各ビツトの出力の論理和
を取るためのオアゲート2521と、このオアゲ
ート2521の出力“1”の立ち上りに応答して
微小幅“1”パルスを出力するモノマルチ252
2と、このモノマルチ2522から出力される微
小幅“1”パルスを微小時間dtだけ遅延させるた
めの遅延回路2523と、この遅延回路2523
から出力される“1”パルスによつてセツトさ
れ、かつ前記ラツチ信号発生回路2530から出
力されるラツチ信号Slatchによつてリセツトされ
るRSフリツプフロツプ2524と、このRSフリ
ツプフロツプ2524のQ出力によつて開閉制御
され、かつクロツク発生器2525から出力され
るクロツク信号Sφを開閉制御するためのアンド
ゲート2526とから構成されており、このアン
ドゲート2526の出力がシフト信号Sshiftとな
る。 ラツチ信号発生回路2530の詳細を第22図
に示す。同図に示す如くラツチ信号発生回路25
30は、前記シフト信号発生回路2520から出
力されるシフト信号Sshiftを計数するとともに、
後述する一致判別回路2533の一致出力Seqに
よつてリセツトされるシフト回数カウンタ253
1と、前記入力音高音列形成回路6から出力され
る確実押鍵信号Spushを計数するとともに、前記
類似段指定信号発生回路2510から出力される
判定終了信号Sendによつてリセツトされる押鍵
数カウンタ2532と、前記シフト回数カウンタ
2531の計数値と、前記押鍵数カウンタ253
2の計数値との一致を判別する一致判別回路25
33とから構成されており、この一致判別回路2
533の一致信号がラツチ信号Slatchとして出力
される訳である。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
第23図のタイムチヤートに示す如く、判定イネ
ーブル信号Sjudgeに“1”パルスが到来すると
ともに、まずロード信号Sload−1には“1”パ
ルスが1個出力され、続いて遅延回路2523で
定まる遅延時間dtだけ遅れて、シフト信号Sshift
−1には押鍵回数に対応する個数の“1”パルス
が出力され、以下同様にしてロード信号Sload−
2〜−4及びシフト信号Sshift−2〜−4に同様
なパルスが出力され、最終シフト信号である
Sshift−4に所定個数のパルス列が出力された
後、一定の類似度演算に必要な時間が経過すると
最後に判定終了信号Sendに“1”パルスが出力
されることとなる。 なお、第23図のタイムチヤートにおいては、
第19図においてn=3とした場合を示すもので
ある。 次に、以上説明した各制御信号を参照しつつ、
データ処理の流れに沿つて、第1図に示す各回路
の詳細を説明する。 まず、入力音高音列形成回路6の詳細を第2図
に示す。同図においてRSフリツプフロツプ60
1は、後述する微分回路609から出力される微
小幅“1”パルスによつてセツトされ、かつ前記
制御回路25から出力される判定終了信号Send
によつてリセツトされる。 アンドゲート602は、前記RSフリツプフロ
ツプ601の出力によつて開閉制御され、押鍵
検出回路5から出力される押鍵タイミング信号
Skon′を通過させる。 ゲート回路603は、RSフリツプフロツプ6
01の出力によつて開閉制御され、これにより
押鍵検出回路5から出力される入力音高データ
PD(in)を通過させる。 一致判別回路604は、後述するシフトレジス
タ607の第1ステージに記憶されている入力音
高データPD(in)と、ゲート回路603から出力
される入力音高データPD(in)との一致を判別す
るもので、両者の一致が判定された場合、その
EQ出力には“1”が出力される。 オアゲート605は、前記アンドゲート602
の出力と前記一致判別回路604の出力との論理
和を取るもので、このオアゲート605の出力が
前記確実押鍵信号Spushとなる。 モノマルチ606はオアゲート605から出力
される“1”の立ち上がりに応答して微小幅
“1”パルスを出力するもので、このモノマルチ
606の出力が音高データ取込み信号反転
Skon″となる。 シフトレジスタ607は前記モノマルチ606
から出力されるデータ取込み信号反転Skon″に応
答して、ゲート回路603を通過した入力音高デ
ータをその第1ステージに取込むとともに、各ス
テージを順次図中右方へシフトするように構成さ
れている。 モノマルチ608は、前記モノマルチ606の
“1”の出力の立ち上がりに応答して繰り返しト
リガ可能に構成されており、またトリガされる度
に比較的長い“1”パルス(例えば、2.5秒)を
出力するように構成されており、このモノマルチ
608の出力が演奏中信号のSplayとなる。 微分回路609は、モノマルチ608の出力
“1”の立ち上がりに応答して、微小幅“1”パ
ルスを出力するように構成されており、この微分
回路609の出力が判定イネーブル信号Sjudge
となる。 オアゲート610は、判定終了信号Sendとイ
ニシヤルクリア信号Sicとの論理和を取るもので、
このオアゲート610の出力によつて前記シフト
レジスタ607の各ステージは全てクリアされと
ともに、同時にこのオアゲート610の出力がク
リア信号Sclrとして出力される。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
第26図のタイムチヤートに示す如く、モノマル
チ606はオアゲート605から出力される押鍵
信号Spushの立ち上がりで繰り返しトリガされ、
かつシフトレジスタ607はモノマルチ606か
ら出力されるデータ取込み信号反転Skon″の立ち
上がりに応答してゲート回路603から出力され
る入力音高データを取込むため、第26図A及び
第27図Aに示す如く、入力されたオリジナルな
音高データの中に、ジツタ等に伴う誤つた音高デ
ータが存在した場合には、これらの入力音高デー
タはシフトレジスタ607には取込まれないこと
となり、第27図Bに示す如く、シフトレジスタ
607の各ステージには、誤つた入力音高データ
が除去され、音楽的な要素として充分な長さを有
する音符長に対応した音高データだけが取込まれ
るのである。そして、各ステージに取込まれた音
高データはそれぞれ並列に出力され、この並列出
力が入力音高音列データPDline(full)となる。 次に、入力符長音列形成回路9の詳細を第3図
に示す。同図において、オアゲート901は、判
定終了信号Sendとイニシヤルクリア信号Sicとの
論理和を出力する。 オアゲート902は、イニシヤルクリア信号
Sicと判定イネーブル信号Sjudgeとの論理和を出
力する。 微分回路903は、前記音高音列形成回路6か
ら出力されるデータ取込み信号Skon″の立ち上が
りに応答して、微小幅“1”パルスを出力する。 アンドゲート904は、演奏中信号Splayによ
つて開閉制御され、前記微分回路903から出力
される微小幅“1”パルスを通過させる。 RSフリツプフロツプ905は、データ取込み
信号Skon″の立ち上がりでセツトされ、かつ前記
オアゲート902の出力でリセツトされる。 テンポクロツク発振器906は、所定周期(例
えば、100ms、500μs)のテンポクロツクを出力
する。この例では、周波数は可変制御可能に構成
されている。 カウンタ907は、前記RSフリツプフロツプ
905のQ出力によつてイネーブルされ、テンポ
クロツク発振器906から出力されるテンポクロ
ツクTCLを計数する。更に、シフトレジスタ9
08を介して遅延されたアンドゲート904の微
小幅“1”出力によつて繰り返しリセツトされ
る。 シフトレジスタ908は、前記アンドゲート9
04から出力される微小幅“1”パルスによつて
シフト制御されるとともに、前記カウンタ907
の計数出力を符長データとして、第1ステージに
取込むように構成されており、またこのシフトレ
ジスタ908は前記オアゲート901の出力によ
つてクリアされる。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
シフトレジスタ908の各ステージには、第31
図Bに示す如く、前記入力音高音列形成回路6内
のシフトレジスタ607の各ステージに記憶され
た音高データに対応する符長データが順次取込ま
れることとなり、これらの各ステージの並列出力
データが入力符長音列データLDline(full)とな
る。 次に、類似音高音列抽出回路7の詳細を第4図
に示す。同図に示す如く、類似音高音列抽出回路
7は、それぞれ入力音高音列データPDline(full)
と基準音高音列データPDline(ref)とが並列に供
給されるように構成された第1〜第kからなるk
個の類似音高音列検出回路700−1〜700−
kによつて構成されている。 第1〜第k類似音高音列検出回路700−1〜
−kは、前述したように入力音高音列データ
PDline(full)と基準音高音列データPDline(ref)
とを恰も電車が擦れ違うかの如く、互いの時間軸
の基準点をずらせながら同一時間帯に存在するも
の同志で類似度を判別した場合、第1、第2〜第
k番目に類似した音高音列データ部分をそれぞれ
検出するもので、これら検出された類似音高音列
部分はそれぞれ、第27図C〜Jに示す如く、入
力音高音列データに対するシフト回数を表す第1
〜第k類似音高音列部分データPDline sml−1
〜−kとして出力される。 また、各類似音高音列検出回路700−1〜7
00−kからは、各検出された類似音高音列部分
データPDline sml−1〜−kの中に、基準音高
音列データと一致する音が幾つあるかを示す一致
音高数データPDeq−1〜−kが出力される訳で
ある。 次に、第1類似音高音列検出回路700−1の
詳細を第5図に示す。同図において、シフトレジ
スタ701は、ロード信号Sload−1の立ち上が
りに応答して、入力音高音列形成回路6から出力
される入力音高音列データPDline(full)をロー
ドする。また、シフト信号Sshift−1に含まれる
“1”パルス応答して図中左方向へシフト制御さ
れるとともに、クリア信号Sclrによつて全ステー
ジの内容は同時にクリアされる。 並列音高一致判別回路702は、前記シフトレ
ジスタ701の第1〜第7ステージから並列に出
力される音高音列部分データPDline(1〜7)
と、前記基準音高音列発生回路1から出力される
基準音高音列データPDline(ref)とを、各ステー
ジ毎に一致判別を行ない、各判別結果に対応する
“1”、“0”信号を端子EQ1〜EQ7に出力する。 音高一致数検出回路703は、前記並列音高一
致判別回路702の各一致出力EQ1〜EQ7に基
づいて両者の一致数を検出し、対応する音高一致
数データを出力する。 カウンタ704は、判定イネーブル信号
Sjudgeによつてリセツトされ、シフト信号Sshift
に含まれる“1”パルスの個数を計数し、これに
よりシフト回数データを出力する。 一致数比較回路705は、後述するラツチ回路
707にラツチされた音高一致数データと、前記
音高一致数検出回路703から出力される音高一
致数データとを大小比較し、音高一致数検出回路
703から出力される音高一致数データの方がラ
ツチ回路707にラツチされた音高一致数データ
よりも大きい場合に限り、“1”を出力する。 アンドゲート706は、前記一致数比較回路7
05の出力によつて開閉制御され、これによりシ
フト信号Sshift−1を通過させる。 ラツチ回路707は、判定イネーブル信号
Sjudgeによつてリセツトされるともに、前記ア
ンドゲート706から出力される“1”パルスに
応答して、音高一致数検出回路703から出力さ
れる音高一致数データをラツチする。 ラツチ回路708は、同様に判定イネーブル信
号Sjudgeによつてリセツトされるとともに、ア
ンドゲート706から“1”パルスが出力される
度に、カウンタ704から出力されるシフト回数
データをラツチする。 ラツチ回路709は、クリア信号Sclrによつて
リセツトされるとともに、ラツチ信号Slatch中に
“1”パルスが到来する度に、前記ラツチ回路7
07にラツチされた音高一致数データをラツチす
る。 ラツチ回路710は、同様にクリア信号Sclrに
よつてリセツトされるとともに、ラツチ信号
Slatch中に“1”パルスが到来する度に、前記ラ
ツチ回路708にラツチされたシフト回数データ
をラツチする。 そして、ラツチ回路709の出力が、一致音高
数データPDeq−1となり、またラツチ回路71
0の出力がシフト回数データPDline sml−1と
なる。 この結果、以上説明した各回路が正常に動作す
ると、シフトレジスタ701においては、第27
図B〜Jに示す如く順次シフト制御が行なわれ、
並列音高一致判別回路702においては第28図
A〜Iに示す如く、データPDline(ref)とデータ
PDline(1〜7)との一致判別が行なわれる。 そして第28図の例においては、シフト0回に
対応する音高音列部分データPDline(1〜7)が
最類似音高音列部分データとして検出され、この
結果ラツチ回路710から出力されるデータ
PDline sml−1の内容は「0」となり、またデ
ータPDeq−1の内容は「3」となる。 次に、第k類似音高音列検出回路700−kの
詳細を第6図に示す。同図においてシフトレジス
タ751は、ロード信号Sload−kに応答して、
入力音高音列データPDline(full)をロードする
とともに、シフト信号Sshift−kに含まれる
“1”パルスに応答してシフト制御され、更にク
リア信号Sclrによつて全ステージの内容は同時に
クリアされる。また、シフトレジスタ751の第
1〜第7ステージの各データは、個別にリセツト
可能に構成されている。 次に、並列音高一致判別回路752、音高一致
数検出回路753、一致数比較回路755、アン
ドゲート756、カウンタ754、ラツチ回路7
59、ラツチ回路760の各動作は、それぞれ、
前記第1類似音高音列検出回路700−1内の対
応する回路と全く同一であり、ここでは繰り返し
説明しない。 一致判別回路761−1〜761−(k−1)
は、それぞれカウンタ754から出力されるシフ
ト回数データと、各前段の類似音高音列検出回路
700−1〜700−(k−1)から送られてく
るシフト回数データPDline sml−1〜PDline
sml−(k−1)との一致を判別するもので、両
データ間の一致が判別された場合に限りそれぞれ
“1”を出力する。 オアゲート762は、前記各一致判別回路76
1−1〜761−(k−1)の出力の論理和を出
力する。 ゲート回路763は、前記オアゲート762か
らの出力によつて開閉制御され、これにより並列
音高一致判別回路752の各一致出力を、シフト
レジスタ751の第1〜第7ステージのリセツト
端子Rへと供給する。 アンドゲート764は、インバータ765で反
転されたオアゲート762の出力により開閉制御
され、これによりアンドゲート756の出力を禁
止させる。 ラツチ回路757は、判定イネーブル信号
Sjudgeによつてリセツトされるとともに、前記
アンドゲート764を通過する“1”パルスに応
答して、音高一致数検出回路753から出力され
る音高一致数データをラツチする。 ラツチ回路758は、同様に判定イネーブル信
号Sjudgeによつてリセツトされ、また前記アン
ドゲート764を通過した“1”パルスに応答し
て、カウンタ754から出力されるシフト回数デ
ータをラツチする。 この結果、以上の各回路が動作すると、第27
図B〜Jに示す如く、シフトレジスタ751の各
ステージに記憶された入力音高データは順次図中
左方向へとシフト信号Sshift−kの“1”パルス
に応答してシフトされ、同時に並列音高一致判別
回路752においては、第29図及び第30図示
す如く、各シフト回路毎の音高音列部分データと
基準音高音列データとの一致判別処理が行なわれ
る。 ここで第28図、第29図、第30図はそれぞ
れ、第1、第2、第3類似音高音列検出回路70
0−1,700−2,700−3における各並列
音高一致判別回路702,752の動作を示すも
のである。 これらの図からも明らかなように、第2〜第k
類似音高音列検出回路内における各並列音高一致
判別回路752においては、既に前段の類似音高
音列検出回路において検出された類似音高音列部
分データPDline(1〜7)のシフトタイミングが
到来すると、これらのデータに含まれる基準音高
音列データPDline(ref)との一致部分について
は、ゲート回路763の出力によつて個別にリセ
ツトされる。 これにより、既に検出された類似音高音列部分
データの中に含まれる基準音高音列データとの一
致部分が、再び別の類似音高音列部分データと重
複して認識されることはなくなる。 また、各前段の類似音高音列検出回路において
既に検出された類似音高音列部分データのシフト
タイミングがそれぞれ到来すると、オアゲート7
62の出力によつてアンドゲート764は禁止さ
れ、従つて第k類似音高音列検出回路700−k
においては、常に第1〜第k−1類似音高音列検
出回路において既に検出されている類似音高音列
部分データPDline(1〜7)よりも常に類似度の
1段低いデータが検出されることとなるのであ
る。 次に、一致音高部分重合せ回路8の詳細を第7
図に示す。同図において、シフトレジスタ801
はロード信号Sload−(k+1)に応答して入力
音高音列データPDline(full)をロードする。そ
して、シフト信号Sshift−(k+1)に含まれる
“1”パルスに応答して図中下方向へとシフト制
御され、またクリア信号Sclrによつて各ステージ
の内容は同時にクリアされる。 並列音高一致判別回路802は、前記シフトレ
ジスタの第1〜第7ステージより並列に出力され
る音高音列部分データPDline(1〜7)と、前記
基準音高音列発生回路1から出力される基準音高
音列データPDline(ref)とを各ステージ毎に一致
判別処理し、その判別結果を各ステージ毎に1ビ
ツトの信号によつて端子EQ1〜EQ7に出力す
る。 カウンタ803は判定イネーブル信号Sjudge
によつてリセツトされるとともに、前記シフト信
号Sshift−(k+1)を計数し、これによりシフ
トレジスタ801のシフト回数に対応するシフト
回数データを出力する。 一致判別回路804−1〜804−kは、それ
ぞれ前記カウンタ803から出力されるシフト回
数データと、前記各類似音高音列検出回路700
−1〜700−kから出力されるシフト回数デー
タPDline sml−1〜PDline sml−kとの一致を
判別するもので、両者の一枚を判別された場合に
限り“1”を出力する。 オアゲート805は、前記各一致判別回路80
4−1〜804−kの出力の論理和を取るもの
で、このオアゲート805の出力によつて後述す
るデータ重合せ処理が制御される。 アンドゲート806−1〜806−7はそれぞ
れ前記オアゲート805の出力によつて開閉制御
され、それぞれ前記並列音高一致判別回路の各出
力を通過させる。 ラツチ回路807−1〜807−7は、それぞ
れアンドゲート806−1〜806−7を介して
供給される前記並列音高一致判別回路802の各
一致出力によつてラツチ制御され、これにより前
記シフトレジスタ801から出力される第1ステ
ージから第7ステージの各出力の中で、基準音高
音列データPDline(ref)との一致部分のみを各シ
フトの度にラツチすることとなる。そして、これ
らのラツチ回路807−1〜807−7にラツチ
された各一連の音高データによつて、最類似音高
音列データPDsampleが構成される。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
第35図に示す如く、各類似段の類似音高音列検
出回路700−1〜700−kにおいて検出され
た各類似音列データの中から、基準音高音別デー
タとの一致部分だけが取り出され、これらが互い
に重合せられることによつて、最類似音高音列デ
ータPDsampleが形成される。 次に類似符長音列抽出回路10の詳細を第8図
に示す。同図において、第1〜第k類似符長音列
検出回路1000−1〜1000−kの構成は、
前述した第4図に示す第1〜第k類似音高音列検
出回路700−1〜700−kの構成と略同様で
あり、すなわち各類似符長音列検出回路からは、
類似度の高いものから順に選択された複数個の類
似符長音列部分データに対応して、そのシフト回
数データLDline sml−1〜LDline sml−kと、
符長一致数データLDeq−1〜LDeq−kが出力さ
れる。 第1類似符長音列検出回路1000−1の詳細
を第9図に示す。同図において、シフトレジスタ
1001、符長一致数検出回路1003、カウン
タ1004、一致数比較回路1005、アンドゲ
ート1006、ラツチ回路1007、ラツチ回路
1008、ラツチ回路1009、ラツチ回路10
10の構成は、単に取り扱うデータが音高データ
から符長データに替わつただけで、その他の点に
ついては前記第5図に示す第1類似音高音列検出
回路700−1と同一であるため、ここでは説明
は繰り返さない。 これに対して、並列符長一致判別回路1002
の構成については、前記第5図に示す並列音高一
致判別回路702の構成とは若干相違する。すな
わち、第25図Cに示す如く、基準符長音列発生
回路10から出力される基準符長音列データ
LDline(ref)の各構成音符については、それぞれ
正確に8分音符、4分音符、符号4分音符、2分
音符等のように一定の基準長さを有するものであ
る。 これに対してシフトレジスタ701の第1ステ
ージ〜第7ステージから出力される符長音列部分
データについては、第31図B〜Jに示す如く、
それぞれ誤差△1〜△9を有する。なお、ここで
は説明の便宜上、各音符に付された誤差△1〜△
9の値は、各対応する音符として認識し得る所定
の許容範囲内の誤差とする。 従つて、前記並列音高一致判別回路702のよ
うに、両音列データ間において該当するステージ
同士で正確に一致判別を行なつた場合、両データ
が完全に一致することは殆どない。 そこで、並列符長一致判別回路1002におい
ては、音列データLDline(ref)と音列データ
PDline(1〜7)との比較に際しては、各ステー
ジ毎に基準符長データとの誤差が所定の許容範囲
内にある場合には、これを一致するものと見なす
ようにしている。つまり、端子EQ1〜EQ7に
は、それぞれA1〜A7とB1〜B7との差が所
定の許容範囲に収まつている場合に限り一致出力
が得られる訳である。 この結果、第9図に示す各回路が動作すると、
シフトレジスタ1001内においては、第31図
B〜Jに示す如く、各ステージのシフトが行なわ
れ、これと同時に並列符長一致判別回路1002
内においては、第32図に示す如く、基準符長音
列データLDline(ref)と符長音列部分データ
PDline(1〜7)の大小比較が行なわれ、各ステ
ージ毎に各音符の長さが所定の許容範囲内に治ま
つているか否かの判定が行なわれる。 そして、符長一致数検出回路1003からは各
一致音数に相当する数値データが出力され、同時
にカウンタ1004にはそのシフト回数が出力さ
れ、最終的にラツチ回路1009及びラツチ回路
1010からは、最も一致音数が多い符長音列部
分データに対応する一致音数及びそのシフト回数
データLDeq−1,LDline sml−1が出力される
のである。 次に、第k類似符長音列検出回路1000−k
の詳細を第10図に示す。同図において、シフト
レジスタ1051、符長一致数検出回路105
3、カウンタ1054、一致数比較回路105
5、アンドゲート1056、ラツチ回路105
7、ラツチ回路1058、ラツチ回路1059、
ラツチ回路1060、一致判別回路1061−1
〜1061−(k−1)、オアゲート1062、ゲ
ート回路1063、アンドゲート1064、イン
バータ1065の構成は、取り扱うデータの種類
が音高データから符長データに代つただけで、そ
の他については第6図に示す第k類似音高音列検
出回路700−kと同一であり、また並列符長一
致判別回路1052の構成については、前記第1
類似符長音列検出回路1000−1と同一である
ため、ここでは繰り返し説明は避けることとす
る。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
例えば第2、第3類似符長音列検出回路1000
−2,1000−3内においては、第33図、第
34図に示す如く、基準符長音列データLDline
(ref)と符長音列部分データPDline(1〜7)と
の一致判別動作が行なわれ、この際に前述した音
高データの場合と同様にして、既に選択された類
似音高音列データについては一致判別の対象から
除かれる。 そして、第2類似符長音列検出回路1000−
2からは2番目に一致音数の多い符長音列部分デ
ータが抽出され、第3類似符長音列検出回路10
00−3からは第3番号に類似した符長音列部分
データが抽出される。 そして、これら抽出された各符長音列部分デー
タはそれぞれ入力符長音列データLDline(full)
に対するシフト回数データに変換され、LDline
sml−1〜LDline sml−kとして出力され、更に
各音列データの一致音数については、LDeq−1
〜LDeq−kとして出力されるのである。 次に一致符長部分重合せ回路11の詳細を第1
1図に示す。同図において、シフトレジスタ11
01、カウンタ1103、一致判別回路1104
−1〜1104−k、アオゲート1105、アン
ドゲート1106−1〜1106−7、ラツチ回
路1107−1〜1107−7の構成について
は、取り扱うデータが音高データから符長データ
に代つただけで、前記第7図に示す一致音高部分
重合せ回路8と全く同一であり、また並列符長一
致判別回路1102の構成は前記各類似符長音列
検出回路1000−1〜1000−k内の該当す
る回路と同一であるため、ここでは繰り返し説明
は避けることとする。 この結果、以上説明した回路が動作すると、ラ
ツチ回路1107−1〜1107−7において
は、第36図に示す如く、第1、第2、第3類似
符長音列検出回路でそれぞれ検出された符長音列
部分データにおける各一致音が互いに重合せら
れ、これにより最類似符長音列データLDsample
が形成されることととなる。 次に、演奏結果表示装置13の詳細を第17図
に示す。同図において、基準メロデイ発生回路1
301は所定のタイミングに従つて基準メロデイ
を構成する各音高データPD(ref)、符長データ
LD(ref)を出力し、かつ各出力タイミングに応
答して切替信号Scosを出力する。 マルチプレクサ1302は、最類似音高音列デ
ータLDsampleを構成する各音高データを、前記
切替信号Scosに応答して択一的に出力する。 マルチプレクサ1303は、前記最類似符長音
列データLDsampleを構成する各符長データを前
記切替信号Scosに応答して択一的に出力する。 音高一致判別回路1304は、前記マルチプレ
クサ1302から順次出力される入力音高データ
PD(in)と前記基準メロデイ発生回路1301か
ら出力される基準音高データPD(ref)との一致
を判別し、両者が一致しない場合に限り“1”を
出力する。 符長一致判別回路1305は、前記マルチプレ
クサ1303から順次出力される入力符長データ
LD(in)と前記基準メロデイ発生回路1301か
ら出力される基準符長データLD(ref)との一致
を判別し、両者が一致しない場合に限り“1”を
出力する。 そして、音高一致判別回路1304、符長一致
判別回路1305及びオアゲート1306の出力
は、それぞれ音高点滅信号、符長点滅信号及び五
線譜点滅信号としてCRTコントローラ1307
へ供給される。 音高表示データROM1308は、基準メロデ
イ発生回路1301から時分割的に順次出力され
る基準音高データPD(ref)に基づいて、これに
対応する音高表示データを出力する。 符長表示データROM1309は基準メロデイ
発生回路1301から出力される基準符長データ
LD(ref)に基づいて、対応する符長表示データ
を出力する。 音符表示データROM1310は、前記基準メ
ロデイ発生回路1301から出力される基準音高
データPD(ref)及び基準符長データLD(ref)と
に基づいて、対応する五線譜表示データを出力す
る。 CRTコントローラ1307では、前記音高点
滅信号、符長点滅信号、五線譜点滅信号、音高表
示データ、符長表示データ、音符表示データに基
づいて、CRT1311の画面上に、第18図に
示す如く上段、中段、下段に分けて、それぞれ基
準メロデイに相当する五線譜表示、音高表示及び
符長表示を行なう。 そして、中段及び下段に表示された音高表示及
び符長表示には、その表示の中で誤つた箇所を点
滅させ、更に上段の五線譜表示については、音高
または符長の何れか1つが間違つている場合には
同様に点滅表示を行なう。 この結果、CRT1311の画面によつて、演
奏者または歌唱者は自分が行なつた演奏等の誤り
箇所を確実に認識することができ、当該誤り箇所
だけを集中的に練習することによつて演奏技術を
効果的に向上させることが可能となる。 また、この表示画面上の3種類の表示によれ
ば、音高あるいは符長の何れが誤つたかをも確実
に認識することができ、更に基準メロデイをベー
スとしてその誤り箇所のみを表示するようにして
いるため、第26図Aに示す如く、演奏者が既に
誤つた箇所を認識し、これを演奏し直したような
部分については何等表示が行われず、演奏者が無
意識に誤つた演奏箇所だけを確実に知らせること
ができる。 次に、演奏時間・時間差検出回路22の詳細を
第12図に示す。同図においてセレクタ2201
は、前記個別音高一致判別回路14から出力され
る最類似音高音列データPDsampleと基準音高音
列データPDline(ref)との一致音数に相当する音
高一致数データPDeqによつて、各ステージ別に
個別に切替制御可能に構成され、このため出力端
子OUT1〜OUT7には、データPDsampleまた
はデータPDline(ref)の何れかの各ステージの内
容が出力される。 ゲート回路2204は、ラツチ信号Slatchによ
つて開閉制御され、前記個別符長一致弁別回路1
6から出力される最類似符長データLDsampleと
基準符長音列データLDline(ref)との一致音数に
相当する符長一致数データLDeqを通過させる。 オアゲート2202−1〜2202−7は、前
記音高一致数データPDeqと符長一致数データ
LDeqとを各ステージ別に論理和を出力するもの
で、これらのオアゲートの出力によつて後述する
ラツチ回路2203−1〜2203−7がラツチ
制御される。 ラツチ回路2203−1〜2203−7は、前
記オアゲート2202−1〜2202−7の出力
によつて格別にラツチ制御されており、これによ
り前記セレクタ2202の各出力OUT1〜OUT
7から出力される符長データをラツチする。 加算回路2205は、前記ラツチ回路2203
−1〜2203−7にラツチされた各符長データ
を全て加算し、これらの総和を出力する。 加算回路2206は、前記基準符長音列データ
LDline(ref)を構成する各符長データを全て加算
し、これらの総和を出力する。そして、この加算
回路2206の出力が前述の演奏時間データD
(T)となる。 減算絶対値回路2207は、前記加算回路22
05から出力される加算データと、前記加算回路
2206から出力される加算データとの差を求
め、更にその絶対値を出力し、この絶対値が前記
演奏時間差データD(△T)となる。 この結果、以上説明した各回路が動作すると、
ラツチ回路2203−1〜2203−7において
は、第37図に示す如く、最類似音高音例データ
PDsampleにおいて音高が誤つている部分につい
て、最類似符長音列データデータLDsampleにお
いても符長が誤つているような場合には、この符
長誤り箇所に相当する空白部分は、基準符長音列
データの該当する箇所に存在する正しい符長デー
タによつて補正されることとなる。 すなわち、メロデイの練習においては、音高は
特に重要な要素となり、このため音高を誤つた押
鍵音の符長については、符長判定において正しい
符長とみなし、これにより音高の正しい押鍵音に
ついてのみ符長長短を判定した方がより音楽教師
に近い正確な採点がなされる訳である。 次に、音高類似音列数検出回路18の詳細を第
13図に示す。同図において、零データ発生回路
1801はk個の零データを並列に出力する。 一致判別回路1802は、前記零データ発生回
路1801から並列に出力される零データと、前
記類似音高音列抽出回路7から出力されれるk個
の音高一致数データPDeq−1〜PDeq−kとの一
致を個別に判別し、各判別結果を1ビツトの信号
によつて端子EQ1〜EQkに出力する。 不一致数検出回路1803は、前記一致判別回
路1802の各対しEQ1〜EQkから出力される
“0”信号の数を検出し、これを音高類似音列組
数データD(N3)として出力する。 次に符長類似音列検出回路19の詳細を第14
図に示す。同図において、零データ発生回路19
01はk個の零データを並列に出力する。 一致判別回路1902は、前記零データ発生回
路1901から並列に出力されるk個の零データ
と、前記類似符長音列抽出回路10から並列に出
力されるk個の符長一致数データLDeq−1〜
LDeq−kとの一致を個別に判別し、各判別結果
を1ビツトの信号によつて端子EQ1〜EQkに出
力する。 不一致数検出回路1903は、前記一致判別回
路1902から出力される信号“0”の数を検出
し、これを符長類似音列組数データD(N4)と
して出力する。 次に基準音高数検出回路20の詳細を第15図
に示す。同図において零データ発生回路2001
は、14個の零データを並列に出力する。 一致判別回路2002は、前記零データ発生回
路2001から出力される14個の零データと、前
記基準音高音列発生回路1から出力される基準音
高音列データPDline(ref)とを、各ステージ別に
個別に一致判別し、その判別結果を端子EQ1〜
EQ14に1ビツトの信号により並列に出力する。 不一致数検出回路2003では、前記一致判別
回路2002から出力される各出力の中で、“0”
の数を検出し、これを基準音高数データD(N5)
として出力する。 次に、基準符長数検出回路21の詳細を第16
図に示す。同図において、零データ発生回路21
01は14個の零データを並列に出力する。 一致判別回路2102は、前記零データ発生回
路2101から出力される14個の零データと、前
記基準符長音列発生回路12から出力される基準
符長音列データLDline(ref)とを、各ステージ毎
に個別に一致判別し、その判定結果を端子EQ1
〜EQ14に1ビツトの信号で並列に出力する。 不一致数検出回路21は、前記一致判別回路2
102の端子EQ1〜EQ14から出力される各信
号の中で、“0”の数を検出し、これを基準符長
数データD(N6)として出力する。 次に、類似度演算回路23では、このようにし
て得られた一致音高数データD(N1)、一致符号
数データD(N2)、音高類似音列組織データD
(N3)、符長類似音列組数データD(N4)、基準
音高数データD(N5)、基準符長数データD(N
6)、演奏時間差データD(△T)、演奏時間デー
タD(T)に基づいて、次の演算式により生徒が
行なつたメロデイ演奏に対する得点を求める。 得点X={[100×(N1/N5)×(N2/N6)×(T−|
△T|)/T]−Y}÷5×5 但し、 N1;一致音高数 N2;一致符長数 N5;基準音高数 N6;基準符長数 T ;模範演奏時間 △T;演奏時間差 Y ;音高類似音列組数N3または符長
類似音列組数N4 以上の演算式により求められた得点データ
Dscoreは得点表示器24に供給され、これによ
り第1図に示す如く演奏得点が例えば得点表示器
によつて表示されることとなる。 かくして、この実施例に示されるメロデイ演奏
練習装置においては、鍵盤4によつて演奏された
生徒によるメロデイを、押鍵検出回路5、入力音
高音列形成回路6および入力符長音列形成回路9
を介して、音高と符長とからなる2次元の音列デ
ータに変換し、次いでこれらの音列データを各次
元毎に類似音列抽出回路7,10および一致部分
重合せ回路8,11を介してパターン認識処理を
行ない、最終的に基準メロデイに最も類似したフ
レーズを抽出するという方法を採用しているた
め、生徒によつて演奏されたメロデイの中から、
音楽教師(人間)が無意識のうちに感ずる何とな
く類似しているメロデイ部分だけを確実に抽出す
ることが可能となる。 つまり、基準となるメロデイに対して何らかの
メロデイを比較する場合、人間の感覚では両者が
一致しているかいないかだけではなく、何となく
類似しているかいないかというアナログ的な判断
を行なう訳であり、この実施例装置によれば入力
された演奏メロデイの中からこのような基準メロ
デイに何となく類似している部分だけを確実に抽
出することができるのである。 また、この実施例装置によれば、前記一致部分
重合せ回路8,11からそれぞれ出力される最類
似音高または符長データPDsample、LDsample
に基づいて、抽出された何となく類似しているメ
ロデイ部分の中で実際には基準メロデイとどの部
分が異なるかを更に表示するようにしているた
め、この誤り箇所の表示によつて、演奏者あるい
は生徒は自分が無意識のうちに誤つた誤り演奏箇
所を確実に知ることが可能となる。 また、この実施例装置によれば、一致部分重合
せ回路8,11より抽出された最類似音列データ
PDsample,LDsampleを基礎データとし、これ
らのデータを一致音高数データD(N1)、一致符
長数データD(N2)、音高類似音列組数データD
(N3)、符長類似音列組数データD(N4)、基準
音高数データD(N5)、基準符長数データD(N
6)、演奏時間差データD(△T)および模範演奏
時間データD(T)等と比較して演奏得点を算出
するようにしているため、音楽教師の感覚に極め
て近い採点結果を得ることが可能となる。 すなわち、一致音高数N1と基準音高数N5と
の比および一致符長数N2と基準符長数N6との
比をそれぞれ取ることにより、前述した何となく
類似しているメロデイ部分と基準となるメロデイ
との差異を表すことができ、更に模範演奏時間T
に対する模範演奏時間Tと演奏時間差△Tとの比
を求めることによつて、前述の何となく似ている
メロデイ部分の全演奏時間が基準となるメロデイ
の演奏時間に対してどれだけ誤差を有するかを知
ることができ、更に音高類似音列組数N3または
符長類似音列組数N4をそれぞれ知ることによ
り、演奏メロデイ中に引きなおした部分がどの程
度あるかを知ることができるのである。従つて、
これらを採点要素とすることにより、極めて音楽
教師(人間)の感覚に近い採点結果を得ることが
できるのである。 なお、前記実施例では、鍵盤4によつて行われ
たメロデイ演奏を対象として、これの演奏結果を
表示したり、あるいは演奏結果に対する得点を得
るように構成したため、入力されたメロデイに対
応する各単音データを得る手段としていわゆる電
子楽器において知られている押鍵検出回路5を示
したが、この発明の適用はこれに限定されるもの
ではなく、例えばマイクロフオンあるいは適宜な
電子楽器等の出力信号に基づいて同様な演奏結果
の表示あるいは採点を行なうことも可能である。 この場合には、押鍵検出回路5の代りに、第2
4図に示す如き音高データ検出回路26を設けれ
ばよい。第24図において、基本波検出回路26
01は、入力された音声信号または楽音信号中に
含まれる基本波を検出し、これを該当するアナロ
グ電圧に変換して出力する。 A/D変換回路2602は、前記基本波検出回
路2601から出力されるアナログ電圧をデジタ
ル信号に変換する。 音高基準データ発生回路2603は、C1,C
1#,D1………Cnからなる一連の基準音高デ
ータを並列に出力する。 許容判別回路2604−1〜2604−pは前
記A/D変換回路2602から出力される入力音
高データと、前記音高基準データ発生回路260
3から出力される各基準音高データとの大小比較
を行い、これらの比較結果に相当する音高差が、
所定の許容範囲内に収まる場合に限り、各端子
EQに“1”を出力する。 ゲート回路2605−1〜2605−pは、そ
れぞれ許容判別回路2604−1〜2604−p
の各一致出力によつて開閉制御され、これにより
それぞれC1〜Cnに相当する音高データを通過
させる。 オアゲート2606は、前記各ゲート回路26
05−1〜2605−pを通過する音高データの
論理和を取るもので、すなわち、このオアゲート
2606からは入力音声信号に対応する音列デー
タが択一的に出力されることとなる。 オゲート2607は前記オアゲート2606の
各ビツトの論理和を取るもので、これにより何ら
かの音列データが入力されたことを検出する。 モノマルチ2608は、前記オアゲート260
7の出力“1”に応答して、微少幅“1”を出力
し、この“1”パルスが前記第1図に示す押鍵タ
イミング信号Skon′となり、また前記オアゲート
2606の出力が前記第1図に示す入力音高デー
タPD(in)となるのである。 また、前記実施例においては、押鍵検出回路5
あるいは音高データ検出回路26として、それぞ
れ各入力された音を、音高と符長とからなる2次
元のデータに変換するものを示したが、この発明
の適用はこれに限らず、例えば以上説明した音
高、符長の他にアクセントの次元、音色の次元あ
るいは音量の次元等に変換して検出するものでも
良いことは勿論である。 例えば、音色を例にとつて具体的に説明をする
と、第1図で示される基準音高音列発生回路1の
音列パターン及び第2図で示されるシフトレジス
タ607に順次入力される音列パターンとして、
音列の各構成音がそれぞれ有する音色情報、例え
ば、フルート、ピアノ、バイオリン、トランペツ
ト………を、順にその音色列パターンに構成すれ
ばよいものである。 すなわち、シフトレジスタ607から入力され
るのはデジタル音高情報であるが、これを音列の
各構成音がそれぞれ有するフオルマントデータが
前記シフトレジスタ607に入力されるように構
成すればよいものであつて、更に詳しく言えば、
音列の各構成音を、一構成音につき順次各帯域フ
イルタ(例えば、中心周波数が500Hz、1000Hz、
3000Hzの3つの帯域フイルタ)でろ波し、各帯域
フイルタから出力されるアナログ電圧レベルを、
デジタル情報に変換して、その値が例えば「4」、
「3」、「2」という値であれば、そのデジタルデ
ータを各構成音毎に順次シフトレジスタに入力す
るようにすればよいものである。 このように構成した装置にあつては、例えばオ
ーケストラによる各楽器音のタイミング合せの訓
練等に使用し得る。 更に、この種のものと同一の考え方であるが、
猫の鳴声、犬の鳴声、小鳥の泣声………等の比較
的先頭のフオルマントを抽出し、この種の音色別
パターン抽出を同様にして容易に実現し得る。 また、更に音量についても同様に、音列の各構
成音の各音量レベルを、それぞれデジタル情報に
変換して前記シフトレジスタ607に入力するよ
うに構成すれば、容易に実現可能である。 このように構成した装置にあつては、曲の進行
に際し、情緒感を奏出する訓練に使用されて好適
なものとなる。 更に、和音やリズムの練習装置を構成する場合
には、次のように行なえばよい。すなわち、検出
された各演奏情報を、それぞれ並列に設けられた
複数個の前述と同様な帯域フイルタによつてろ波
し、これにより各和音の構成音データをデジタル
データに変換し、各検出されたデジタルデータを
シフトレジスタに入力すればよいのである。 また、アクセントの練習装置を構成する場合に
は、同様にして入力された演奏データの中から強
弱データを検出し、これをデジタルデータに変換
した後前記シフトレジスタに入力すればよいので
ある。 このようにすれば、前記音色の場合に加えて、
一層の情緒感を奏出する訓練に使用されて好適な
ものとなるのである。 また、前記実施例においては、演奏時間、時間
差検出回路22において音高が既に誤つている音
符については、その符長については正しいものと
みなし、これによりメロデイ固有の特徴すなわち
音高を重視した採点を行なつているが、逆に符長
が間違つている音符については、音高は正しいも
のとみなすように構成すれば、リズムを重視した
演奏採点結果を得ることができるのは勿論であ
る。 次に、この出願に係る第1および第3の発明を
含む他の実施例(以下、これを第2実施例とい
う)の詳細を第38図〜第40図を参照しつつ説
明する。 この第2実施例装置は、その外観は携帯用キー
ボード装置として構成されており、またその機能
としては通常の電子楽器としての機能の他に音階
ルーレツトゲーム、音階ゴルフゲーム、音階テニ
スゲーム等のような各種の音階ゲーム機能を備
え、かつこれらのゲームに加えて本発明に係わる
メロデイレツスン機能を具備するものである。ま
た、この電子楽器の制御はいわゆるマイクロプロ
セツサによつて行なわれており、そのシステム構
成を第38図に示す。 同図において、システムプログラムROM27
には、CPU28において行なわれる各種の動作
を規定するシステムプログラムが格納されてい
る。 ワーキングRAM29には、上記各種のシステ
ムプログラムを実行する際に、そのワーキングエ
リアとして使用されるものである。 音高データROM30には、後述する作曲動作
処理を行なう際に、その作曲されるメロデイを構
成する例えば2小節分の音高データが、複数組記
憶されており、後述する作曲動作処理の際には、
乱数データによつてその中の1つが択一的に読出
される。 音符データROM31には前記音高データ
ROM30と同様に作曲される例えば2小節分の
一連の音符データが複数組記憶されており、前記
音高データROM30の場合と同様にこれらのメ
ロデイが乱数データによつて択一的に読出される
こととなる。 楽譜データRAM32には後述するメロデイ作
曲動作処理によつて作曲された例えば2小節分の
メロデイが一時記憶されるものである。 鍵盤部33は、鍵盤およびこの鍵盤で押された
鍵を検出する押鍵検出回路等によつて構成されて
おり、この鍵盤部33からはいわゆる音高データ
およびキーオンタイミング信号等が出力される。 操作部34はこの装置の各種の動作を切替える
ための動作モード切替スイツチ、電源投入スイツ
チその他の各種のスイツチが内蔵されており、こ
れらのスイツチの出力が出力されることとなる。 得点表示部35は、例えば液晶表示器等によつ
て構成されたキヤラクタデイスプレイ装置よりな
るもので、このキヤラクタデイスプレイ装置には
後述する採点処理によつて得られた得点が表示さ
れることとなる。 楽音形成部36は、いわゆるこの種の電子楽器
において公知であるところの音高データを楽音信
号に変換する変換処理装置によつて構成されてお
り、この楽音形成部36から出力される楽音信号
はアンプ37を介して増幅された後スピーカ38
から発音されることとなる。 次に、この実施例装置の基本的な動作を第39
図のゼネラルフローチヤートに示す。 まず、このゼネラルフロチヤートに示される各
ステツプの実行内容を個別に詳細に説明する。 ステツプ(1);操作部34においてモード切替スイ
ツチがメロデイレツスンに切替られたことに応
答して、2小節分のメロデイを作曲する。この
作曲動作においては、前記音高データROM3
0および音符データROM31にそれぞれ記憶
された2小節分の音高データおよび音符データ
が、乱数データによつてランダムに読出され、
これらによつて組み合わされる2小節分のメロ
デイは、楽譜データRAM32に記憶される。 なお、この作曲動作の詳細については、本出
願人によつて特願昭56−158437号、特願昭56−
132494号、特願昭56−125603号、特願昭56−
132493号等によつて出願済みであるため、ここ
では詳細に説明しない。 ステツプ(2);楽譜データRAM32に記憶された
作曲された2小節分のメロデイデータを、楽音
形成部36へ順次時分割的に転送し、これを楽
音信号に変換する。そして変換された楽音信号
はアンプ37を介して増幅された後、スピーカ
38から発音される。 ステツプ(3);操作部34において何れかのキース
イツチが操作されたか否かを判定し、その判定
結果がYESの場合にはステツプ(8)へ進み、NO
の場合にはステツプ(4)へ進む。 ステツプ(4);鍵盤部33において何れかの鍵が押
下されたか否かを判定し、その判定結果が
YESの場合にはステツプ(6)へ進み、NOの場合
にはステツプ(5)へ進む。 ステツプ(5);鍵盤部33において押鍵なしの状態
が3秒以上経過したか否かを判定し、その判定
結果がYESの場合にはステツプ(7)に進み、NO
の場合にはステツプ(3)へ戻る。 ステツプ(6);鍵盤部33から入力された押鍵デー
タ(音高データと符長データとによつて構成さ
れる。)に対して、前記第1実施例によつて行
われた演奏結果に対する得点演算を行ない、こ
れによつて得られた得点を得点表示部35に出
力する。 なお、解答処理(6)の詳細については、第40
図に示す。 ステツプ(7);ステツプ(2)と同様な模範演奏処理を
行なう。 ステツプ(8);操作部34において押下されたキー
がスタートキーであるか否かを判定し、その判
定結果がYESの場合にはステツプ(1)に戻り、
NOの場合にはメロデイレツスンを終了する。 次にステツプ(6)において行なわれる解答処理の
詳細を、第40図のフローチヤートに従つて説明
する。 ステツプ(601);鍵盤部33から入力される音高
データおよび符長データの取込み場所を初期設
定する。 ステツプ(602);鍵盤部33から順次取込まれる
押鍵データよりジツタを除去し、残りのデータ
を前記初期設定されたワーキングRAM29内
の所定のエリアに取込む。なお、ここでジツタ
と見なし得る符長の長さは、100ms程度の短
時間押鍵に対応するものとする。 ステツプ(603);最新の押鍵により得られた押鍵
データから過去12音までを残し、それ以前の古
いデータは消去させる。 ステツプ(604);鍵盤部33からの押鍵データの
入力が終了したか否かを判定し、その判定結果
がYESの場合にはステツプ(605)へ進み、
NOの場合にはステツプ(602)へ戻る。 ステツプ(605);前記ワーキングRAM29内の
設定されたエリアに記憶された一連の音高音列
データ、音符音列データの中から、前記楽譜デ
ータRAM32に記憶された音高音列データ、
符長音列データと最も類似した音列データを抽
出する。 なお、この類似音列の抽出に際しては、前記
第1実施例において説明されたパターン処理動
作が行なわれる訳であるため、ここでは繰り返
し説明は避けることとする。 ステツプ(606);前記第1実施例において説明し
たように、最類似音列と前記楽譜データRAM
に記憶された基準音列と比較して音高が誤つて
いる演奏箇所については、音符は正しいものと
見なして符長の補正を行なう。 ステツプ(607);前記楽譜データRAM32に記
憶された基準メロデイの模範演奏時間と、前記
ステツプ(605);において抽出された最類似音
列によつて示される演奏時間とを比較し、これ
らの誤差時間を求めて採点要素とする。例え
ば、ここでは具体的には、模範演奏時間よりも
符長補正後の全演奏時間が短いときには、0.1
秒毎に2点を減点するものとし、逆に長い場合
には一律5点減点を行なう。 ステツプ(608);得点=得点×正解数÷出題数な
る演算式に従つて、音高正解率を算出する。 ステツプ(609);前記各データRAM32に記憶
された2小節分の各音符データと、前記ステツ
プ(605)において抽出された最類似音列の音
符データとを各音符毎に大小比較し、すべての
音符が基準となる音符と長さが一致していた場
合には減点なしとし、それ以外の場合には一律
5点の減点を行ない、これにより音符のばらつ
きに対する採点を行なう。 ステツプ(610);前記楽譜データRAM32に記
憶された各音符データと、前記ステツプ(605
に)において抽出された最類似音列を構成する
各音符データとを個別に一致判別し、音符が一
つ間違える毎に5点の減点を行なう。 ステツプ(611);以上の各ステツプによつて得ら
れた各得点を全て加算し、5点未満の部分につ
いては切捨てを行なつて総得点演算を行なう。 ステツプ(612);前記ステツプ(611)によつて
得られた総得点データを前記得点表示部35に
送出しこれにより所定の表示装置に数値表示を
行なう。 次に、以上説明した各ステツプよりなるフロー
チヤートの動作を系統的に説明する。 まず、第31図に示す操作部34において、モ
ード切替スイツチをメロデイレツスン側に設定す
る。すると第39図のフローチヤートにおいて、
ステツプ(1)、(2)が順次実行され、スピーカ38か
らは自動作曲されたメロデイ音(例えば2小節
分)が発音されることとなる。 次いで、生徒あるい演奏者は鍵盤部33におい
て耳から聞いたメロデイ音に基づいて解答に相当
するメロデイ演奏を行なう。 すると、ステツプ(3)→ステツプ(4)→ステツプ(6)
と進み、解答処理プログラムが実行される。解答
処理プログラム(6)においては、第40図に示す如
く、まずステツプ(601)が実行された後、鍵盤
部33において押鍵状態が継続する間、ステツプ
(602)→ステツプ(603)→ステツプ(604)→
(602)が繰り返し実行され、これによりワーキン
グRAM29の所定の設定エリアには、ジツタ等
の除去された音高音列データおよび音符音列デー
タが形成されることになる。 次いで、鍵盤部33における演奏が終了する
と、前述した各ステツプ(605)〜ステツプ
(612)が実行され、この結果得点表示部35には
鍵盤部33において返送されたメロデイに対する
採点結果が表示されることとなる。 次いで、ステツプ(6)の実行が終了すると、再び
ステツプ(3)→ステツプ(4)→ステツプ(5)→ステツプ
(7)が繰り返し実行され、再び加じメロデイがスピ
ーカ38から発音される。すなわち、出題された
メロデイと解答したメロデイとが異なる場合は、
繰り返し同じメロデイについて練習を行なえるよ
うにするため、このように解答処理(6)の終了とと
もにスタートキーを押さない限りは同じメロデイ
が繰り返し発音されるようにしているのである。 次いで、操作部34において、スタートキーを
押下すると、ステツプ(3)の実行結果はYESとな
り、続いてステツプ(8)→ステツプ(1)→ステツプ(2)
が実行され、新たに作曲された別のメロデイがス
ピーカ38から発音されることとなり、以上を繰
り返すことによつて同一のメロデイまたは異なつ
た新たなメロデイについて何度も繰り返しメロデ
イ演奏を行なうことが可能となるのである。そし
て、解答が終了する度に、得点表示部35には、
鍵盤部33における演奏結果に相当する得点が繰
り返し表示され、これにより生徒はメロデイ練習
を効果的に向上させることができるのである。 かくして、この第2実施例によれば、自動作曲
される短いメロデイ音を記憶し、これに対する解
答を鍵盤部33を介して行なうという操作を繰り
返し、その演奏結果に対する得点を確認すること
によつて、教師がおらずともこの種メロデイレツ
スンを極めて効果的に行なうことが可能となる。 以上説明した第1および第2実施例の説明でも
明らかなように、この出願に係わる第1の発明に
よれば、通常音楽教師が何らかのメロデイを採点
する場合には、無意識の内に抽出している何とな
く模範メロデイに類似しているメロデイ部分を自
動的に抽出することができ、これにより生徒がメ
ロデイ演奏の途中で誤つた部分に気がつきこれを
演奏しなおしたような場合には、その誤りかつ演
奏しなおされた部分については自動的に削除さ
れ、採点等に必要なメロデイ部分だけを確実に抽
出することができる。 また、この出願に係わる第2の発明によれば、
生徒が演奏等したメロデイ部分の中で、前述した
ひきなおされかつ修正された部分については、削
除され、生徒が無意識のうちに誤つた部分だけを
確実に表示させ、これによりメロデイ練習を効果
的に向上させることができる。 更に、この出願に係わる第3の発明によれば、
極めて音楽教師の感覚に近い採点結果を得ること
ができ、このようなアナロジカルな得点表示によ
つて、一層効果的な批評を生徒に与えることがで
きるのである。
第1図はこの出願に係わる第1〜第3の発明を
含む音列パターン抽出方法及びこれを使用した演
奏結果表示装置、演奏結果採点装置の全体構成を
示すブロツク図、第2図は入力音高音列形成回路
の詳細を示すブロツク図、第3図は入力符長音列
形成回路の詳細を示すブロツク図、第4図は類似
音高音列抽出回路の詳細を示すブロツク図、第5
図は第1類似音高音列検出回路の詳細を示すブロ
ツク図、第6図は第k類似音高音列検出回路の詳
細を示すブロツク図、第7図は一致音高部分重合
せ回路の詳細を示すブロツク図、第8図は類似符
長音列抽出回路の詳細を示すブロツク図、第9図
は第1類似符長音列検出回路の詳細を示すブロツ
ク図、第10図は第k類似符長音列検出回路の詳
細を示すブロツク図、第11図は一致符長部分重
合せ回路の詳細を示すブロツク図、第12図は演
奏時間・時間差検出回路の詳細を示すブロツク
図、第13図は音高類似音列数検出回路の詳細を
示すブロツク図、第14図は符長類似音列数検出
回路の詳細を示すブロツク図、第15図は基準音
高数検出回路の詳細を示すブロツク図、第16図
は基準符長数検出回路の詳細を示すブロツク図、
第17図は演奏結果表示回路の詳細を示すブロツ
ク図、第18図はCRTに表示される演奏結果の
状態を示すCRT画面の図、第19図は制御回路
の詳細を示すブロツク図、第20図は類似段指定
信号発生回路の詳細を示すブロツク図、第21図
はシフト信号発生回路の詳細を示すブロツク図、
第22図はラツチ信号発生回路の詳細を示すブロ
ツク図、第23図は制御回路25から出力される
各制御信号の状態を示すタイムチヤート、第24
図は音高検出手段の他の一例を示すブロツク図、
第25図は基準メロデイに対応する各音列データ
の一例を示す図、第26図は入力メロデイに対応
する各種のタイミング信号の状態を示すタイムチ
ヤート、第27図〜第30図は入力音高音列形成
回路、類似音高音列抽出回路に行なわれる音列デ
ータ処理の詳細を示す説明図、第31図〜第34
図は入力符長形成回路および類似符長音列抽出回
路において行なわれる音列データ処理の流れを示
す説明図、第35図は一致音高部分重合せ回路に
おいて行なわれる音列データ処理の流れを示す説
明図、第36図は一致符長部分重合せ回路におい
て行なわれる音列データ処理の流れを示す説明
図、第37図は演奏時間・時間差検出回路におい
て行なわれる符長データ補正処理の流れを示す説
明図、第38図はこの出願に係わる第1および第
3の発明を含む掲帯用キーボード装置全体のシス
テム構成を示すブロツク図、第39図は同装置の
各モードの動作の中でメロデイレツスンに係わる
動作を概略的に示すゼネラルフローチヤート、第
40図は同ゼネラルフローチヤートの中で解答処
理プログラムの詳細を示すフローチヤートであ
る。 1……基準音高音列発生回路、2……楽音形成
回路、3……スピーカ、4……鍵盤、5……押鍵
検出回路、6……入力音高音列形成回路、7……
類似音高音列検出回路、8……一致音高部分重合
せ回路、9……入力符長音列形成回路、10……
類似符長音列抽出回路、11……一致符長部分重
合せ回路、12……基準符長音列発生回路、13
……演奏結果表示回路、14……個別音高一致弁
別回路、15……一致音列数検出回路、16……
個別符長一致弁別回路、17……一致符長数検出
回路、18……音高類似音列数検出回路、19…
…符長類似音列数検出回路、20……基準音列数
検出回路、21……基準符長数検出回路、22…
…演奏時間・時間差検出回路、23……類似度演
算回路、24……得点表示器、25……制御回
路、26……音高データ検出回路、PD(in)……
入力音高データ、PDline(full)……入力音高音
列データ、PDline(ref)……基準音高音列デー
タ、PD(ref)……基準音高データ、PDline sml
−1〜PDline sml−k……第1〜第k類似音高
音列部分データにそれぞれ対応するシフト回数デ
ータ、PDeq−1〜PDeq−k……第1〜第k類似
音高音列部分データにそれぞれ対応する音高一致
数データ、PDsample……最類似音高音列デー
タ、PDeq……音高一致数データ、LDline(full)
……入力符長音列データ、LDline(ref)……基準
符長音列データ、LDline sml−1〜LDline sml
−k……第1〜第k類似符長音列符長データにそ
れぞれ対応するシフト回数データ、LDeq−1〜
LDeq−k……第1〜第k類似符長音列部分デー
タにそれぞれ対応する符長一致数データ、
LDsample……最類似符長音列データ、LDeq…
…符長一致数データ、Dscore……得点データ、
PDline(1〜7)……入力音高音列部分データ、
LD(ref)……基準符長データ、LD(in)……入
力符長データ、D(N1)……一致音高数データ、
D(N2)……一致符長数データ、D(N3)……
音高類似音列組数データ、D(N4)……符長類
似音列組数データ、D(N5)……基準音高数デ
ータ、D(N6)……基準符長数データ、Skon…
…押鍵信号、Skon′……押鍵タイミング信号、
Skon″……データ取込み信号、反転Skon″……デ
ータ取込み信号、Splay……演奏中信号、Sjudge
……判定イネーブル信号、Sφ……クロツク信号、
Send……判定終了信号、Sload……ロード信号、
Sshift……シフト信号、Slatch……ラツチ信号、
Spush……確実押鍵信号、Ssml……類似段指定信
号、Seq……一致信号、Sclr……クリヤ信号、Sic
……イニシヤルクリヤ信号、Scos……切替信号。
含む音列パターン抽出方法及びこれを使用した演
奏結果表示装置、演奏結果採点装置の全体構成を
示すブロツク図、第2図は入力音高音列形成回路
の詳細を示すブロツク図、第3図は入力符長音列
形成回路の詳細を示すブロツク図、第4図は類似
音高音列抽出回路の詳細を示すブロツク図、第5
図は第1類似音高音列検出回路の詳細を示すブロ
ツク図、第6図は第k類似音高音列検出回路の詳
細を示すブロツク図、第7図は一致音高部分重合
せ回路の詳細を示すブロツク図、第8図は類似符
長音列抽出回路の詳細を示すブロツク図、第9図
は第1類似符長音列検出回路の詳細を示すブロツ
ク図、第10図は第k類似符長音列検出回路の詳
細を示すブロツク図、第11図は一致符長部分重
合せ回路の詳細を示すブロツク図、第12図は演
奏時間・時間差検出回路の詳細を示すブロツク
図、第13図は音高類似音列数検出回路の詳細を
示すブロツク図、第14図は符長類似音列数検出
回路の詳細を示すブロツク図、第15図は基準音
高数検出回路の詳細を示すブロツク図、第16図
は基準符長数検出回路の詳細を示すブロツク図、
第17図は演奏結果表示回路の詳細を示すブロツ
ク図、第18図はCRTに表示される演奏結果の
状態を示すCRT画面の図、第19図は制御回路
の詳細を示すブロツク図、第20図は類似段指定
信号発生回路の詳細を示すブロツク図、第21図
はシフト信号発生回路の詳細を示すブロツク図、
第22図はラツチ信号発生回路の詳細を示すブロ
ツク図、第23図は制御回路25から出力される
各制御信号の状態を示すタイムチヤート、第24
図は音高検出手段の他の一例を示すブロツク図、
第25図は基準メロデイに対応する各音列データ
の一例を示す図、第26図は入力メロデイに対応
する各種のタイミング信号の状態を示すタイムチ
ヤート、第27図〜第30図は入力音高音列形成
回路、類似音高音列抽出回路に行なわれる音列デ
ータ処理の詳細を示す説明図、第31図〜第34
図は入力符長形成回路および類似符長音列抽出回
路において行なわれる音列データ処理の流れを示
す説明図、第35図は一致音高部分重合せ回路に
おいて行なわれる音列データ処理の流れを示す説
明図、第36図は一致符長部分重合せ回路におい
て行なわれる音列データ処理の流れを示す説明
図、第37図は演奏時間・時間差検出回路におい
て行なわれる符長データ補正処理の流れを示す説
明図、第38図はこの出願に係わる第1および第
3の発明を含む掲帯用キーボード装置全体のシス
テム構成を示すブロツク図、第39図は同装置の
各モードの動作の中でメロデイレツスンに係わる
動作を概略的に示すゼネラルフローチヤート、第
40図は同ゼネラルフローチヤートの中で解答処
理プログラムの詳細を示すフローチヤートであ
る。 1……基準音高音列発生回路、2……楽音形成
回路、3……スピーカ、4……鍵盤、5……押鍵
検出回路、6……入力音高音列形成回路、7……
類似音高音列検出回路、8……一致音高部分重合
せ回路、9……入力符長音列形成回路、10……
類似符長音列抽出回路、11……一致符長部分重
合せ回路、12……基準符長音列発生回路、13
……演奏結果表示回路、14……個別音高一致弁
別回路、15……一致音列数検出回路、16……
個別符長一致弁別回路、17……一致符長数検出
回路、18……音高類似音列数検出回路、19…
…符長類似音列数検出回路、20……基準音列数
検出回路、21……基準符長数検出回路、22…
…演奏時間・時間差検出回路、23……類似度演
算回路、24……得点表示器、25……制御回
路、26……音高データ検出回路、PD(in)……
入力音高データ、PDline(full)……入力音高音
列データ、PDline(ref)……基準音高音列デー
タ、PD(ref)……基準音高データ、PDline sml
−1〜PDline sml−k……第1〜第k類似音高
音列部分データにそれぞれ対応するシフト回数デ
ータ、PDeq−1〜PDeq−k……第1〜第k類似
音高音列部分データにそれぞれ対応する音高一致
数データ、PDsample……最類似音高音列デー
タ、PDeq……音高一致数データ、LDline(full)
……入力符長音列データ、LDline(ref)……基準
符長音列データ、LDline sml−1〜LDline sml
−k……第1〜第k類似符長音列符長データにそ
れぞれ対応するシフト回数データ、LDeq−1〜
LDeq−k……第1〜第k類似符長音列部分デー
タにそれぞれ対応する符長一致数データ、
LDsample……最類似符長音列データ、LDeq…
…符長一致数データ、Dscore……得点データ、
PDline(1〜7)……入力音高音列部分データ、
LD(ref)……基準符長データ、LD(in)……入
力符長データ、D(N1)……一致音高数データ、
D(N2)……一致符長数データ、D(N3)……
音高類似音列組数データ、D(N4)……符長類
似音列組数データ、D(N5)……基準音高数デ
ータ、D(N6)……基準符長数データ、Skon…
…押鍵信号、Skon′……押鍵タイミング信号、
Skon″……データ取込み信号、反転Skon″……デ
ータ取込み信号、Splay……演奏中信号、Sjudge
……判定イネーブル信号、Sφ……クロツク信号、
Send……判定終了信号、Sload……ロード信号、
Sshift……シフト信号、Slatch……ラツチ信号、
Spush……確実押鍵信号、Ssml……類似段指定信
号、Seq……一致信号、Sclr……クリヤ信号、Sic
……イニシヤルクリヤ信号、Scos……切替信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 演奏又は歌唱情報を少なくとも音高の次元を
有する1乃至2次元以上の音列データに変換し; 次いで該音列データと基準音列に対応する音列
データとを音列パターン同士で所定の特徴につい
て比較し; 該比較結果に基づいて基準音列に最も類似した
フレーズを入力音列から抽出することを特徴とす
る音列パターン抽出方法。 2 演奏又は歌唱により順次発生する各構成音
を、逐次少なくとも音高の次元を有する1乃至2
次元以上の単音テータに変換して検出する単音デ
ータ検出手段と; 前記検出された単音データを各次元別にかつ発
生順に記憶して、演奏又は歌唱に対応する入力音
列データを形成する入力音列データ形成手段と; 各次元の入力音列データと該当する次元の基準
音列データとを、両者の時間軸の基準点を互いに
ずらせながら同一時間帯に存在する音列部分同士
で比較し、類似度の高いものから順に選択された
1乃至2以上の組の類似音列部分を前記入力音列
データから抽出する類似音列部分抽出手段と; 前記抽出された各類似音列部分から該当する次
元の基準音列データとの一致部分を抽出し、これ
らを互いに重合させて、最類似フレーズに対応す
る最類似音列データを形成するデータ重合せ手段
と; 前記形成された最類似音列データを印字又は表
示する手段; とを具備することを特徴とする演奏結果表示装
置。 3 前記入力音列データ形成手段は、前記検出さ
れた単音データの中で音楽的な要素となり得ない
一定符長以下の単音データを除去することを特徴
とする特許請求の範囲第2項に記載の演奏結果表
示装置。 4 演奏又は歌唱により順次発生する各構成音
を、逐次少なくとも音高の次元を有する1乃至2
次元以上の単音データに変換して検出する単音デ
ータ検出手段と; 前記検出された単音データを各次元別にかつ発
生順に記憶して、演奏又は歌唱に対応する入力音
列データを形成する入力音列データ形成手段と; 各次元の入力音列データと該当する次元の基準
音列データとを、両者の時間軸の基準点を互いに
ずらせながら同一時間帯に存在する音列部分同士
で比較し、類似度の高いものから順に選択された
1乃至2以上の組の類似音列部分を前記入力音列
データから抽出する類似音列部分抽出手段と; 前記抽出された各類似音列部分から該当する次
元の基準音列データとの一致部分を抽出し、これ
らを互いに重合せて、最類似フレーズに対応する
最類似音列データを形成するデータ重合せ手段
と; 基準音列データの各構成音データの中で、前記
形成された最類似音列データに含まれる音データ
の総数と、基準音列データの各構成音データの総
数との比を必要な次元について求め、少なくとも
これらの比の値を採点要素として入力音列を採点
する採点演算手段とを具備することを特徴とする
演奏結果採点装置。 5 前記基準音列データ及び入力音列データは、
それぞれ音高と符長とからなる2次元データで構
成され、かつ前記データ重合せ手段は、形成され
た各類似音列部分から該当する次元の基準音列デ
ータとの一致部分のみを抽出するにつれて、予め
設定された一方の次元のデータの値が、該当する
次元の基準データの値と不一致である音に対応す
る他方の次元のデータについては、該当する次元
の基準データの値と一致するものとみなして一致
部分の抽出を行なうことを特徴とする特許請求の
範囲第4項に記載の演奏結果採点装置。 6 前記基準音列データ及び入力音列データは、
それぞれ音高と符長とからなる2次元データで構
成され、かつ前記採点演算手段は前記一致データ
音総数と全基準データ音総数との比に加えて、基
準符長列データで定まる模範演奏時間と最類似符
長音列データで定まる演奏時間との差を採点要素
とすることを特徴とする特許請求の範囲第4項に
記載の演奏結果採点装置。 7 前記基準音列データ及び入力音列データは、
それぞれ音高と符長とからなる2次元データで構
成され、かつ前記採点演奏手段は前記一致データ
音総数と全基準データ音総数との比に加えて、基
準符長列データで定まる模範演奏時間と最類似符
長音列データで定まる演奏時間との比を採点要素
とすることを特徴とする特許請求の範囲第4項に
記載の演奏結果採点装置。 8 前記基準音列データ及び入力音列データは、
それぞれ音高と符長とからなる2次元データで構
成され、かつ前記採点演算手段は前記一致データ
音総数と全基準データ音総数との比に加えて、基
準符長列データで定まる模範演奏時間と最類似符
長音列データで定まる演奏時間との差と、前記模
範演奏時間との比を採点要素とすることを特徴と
する特許請求の範囲第4項に記載の演奏結果採点
装置。 9 前記基準音列データ及び入力音列データは、
それぞれ音高と符長とからなる2次元データで構
成され、かつ前記採点演算手段は前記一致データ
音総数と、全基準データ音総数との比に加えて、
前記類似音列部分抽出手段により抽出された少な
くとも1の次元の類似音列組数を採点要素とする
ことを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の
演奏結果採点装置。 10 前記入力音列データ形成手段は、前記検出
された単音データの中で、音楽的な要素となり得
ない一定符長以下の単音データを除去することを
特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の演奏結
果採点装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57015210A JPS58132797A (ja) | 1982-02-02 | 1982-02-02 | 音列パタ−ン抽出方法及びこれを使用した演奏結果表示装置・演奏結果採点装置 |
| US06/462,181 US4506580A (en) | 1982-02-02 | 1983-01-31 | Tone pattern identifying system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57015210A JPS58132797A (ja) | 1982-02-02 | 1982-02-02 | 音列パタ−ン抽出方法及びこれを使用した演奏結果表示装置・演奏結果採点装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1072834A Division JPH01309087A (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 音列パターン抽出方法およびこれを使用した演奏結果表示装置,演奏結果採点装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58132797A JPS58132797A (ja) | 1983-08-08 |
| JPH0134397B2 true JPH0134397B2 (ja) | 1989-07-19 |
Family
ID=11882503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57015210A Granted JPS58132797A (ja) | 1982-02-02 | 1982-02-02 | 音列パタ−ン抽出方法及びこれを使用した演奏結果表示装置・演奏結果採点装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58132797A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6087397A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-17 | 松下電器産業株式会社 | 採点装置 |
| JPH01309087A (ja) * | 1989-03-24 | 1989-12-13 | Yamaha Corp | 音列パターン抽出方法およびこれを使用した演奏結果表示装置,演奏結果採点装置 |
-
1982
- 1982-02-02 JP JP57015210A patent/JPS58132797A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58132797A (ja) | 1983-08-08 |
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