JPH0611383A - 楽音解析装置 - Google Patents

楽音解析装置

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JPH0611383A
JPH0611383A JP19285692A JP19285692A JPH0611383A JP H0611383 A JPH0611383 A JP H0611383A JP 19285692 A JP19285692 A JP 19285692A JP 19285692 A JP19285692 A JP 19285692A JP H0611383 A JPH0611383 A JP H0611383A
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Noboru Maruyama
▲昇▼ 丸山
Mizuo Ishii
瑞雄 石井
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NICHIRI KOGYO KK
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音の高度、音の強弱、音程、拍子、音符、休
符、音階等の要素の入りまじった楽音を簡単且つ確実に
判別して、鍵盤楽器、管楽器、打楽器等の調律をはじ
め、和声学上の和音の解析や、響き状態を示す音程の解
析等も極めて容易にする。 【構成】 マイクロホン1より採取した声音や楽器音等
の出力信号、もしくは電子楽器や音響機器等の出力信号
等を入力とし、譜表に対応した音名の 1個又は複数個の
音について、それぞれの音の持つ振動周波数のバンドパ
ス出力信号を、それぞれの音名の音に対して 1個から複
数個得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として振動周波数解
析手法を利用して、マイクロホンより採取した声音や楽
器音、もしくは電子楽器や音響機器等の楽音を測定する
楽音解析装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、音楽に用いられる音を楽音という
が、この楽音には、その音の高さに従って一つ一つに音
名がつけられている。そのなかの「一点イ音」と名づけ
られた音の高度(PICTH)を 440Hzに調律したピア
ノ、オルガン、アコーディオン等の楽器等で音を響か
せ、各自の耳の聴覚をもって感性的に比較判断して、楽
音を測定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、楽音
は、音の高度、音の強弱、音程、拍子、音符、休符、音
階等の要素が入りまじり、各自の耳の聴覚をもって感性
的に比較判断するには熟練を要し、その中でも特に、音
の高度や音程は、聴覚による絶対音感を持っていないか
ぎり判断するのは極めて難しいとされている。
【0004】そこで、本発明は、上述のような課題を解
決するために創出されたもので、音の高度、音の強弱、
音程、拍子、音符、休符、音階等の要素の入りまじった
楽音を簡単且つ確実に判別して、鍵盤楽器、管楽器、打
楽器等の調律をはじめ、和声学上の和音の解析や、響き
状態を示す音程の解析等も極めて容易にできるような楽
音解析装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
目的を達成するために、マイクロホンより採取した声音
や楽器音等の出力信号、もしくは電子楽器や音響機器等
の出力信号等を入力とし、譜表に対応した音名の 1個又
は複数個の音について、それぞれの音の持つ振動周波数
のバンドパス出力信号を、それぞれの音名の音に対して
1個から複数個得るようにしたものである。
【0006】
【作用】そして、上述のような技術的手段により、譜表
に対応したそれぞれの音名の音について、それぞれの音
のもつ固有の振動周波数のバンドパス出力信号(音の強
さ)をそれぞれの音に対して求めて、メーターを振らせ
たり、或いはこのメーターの代わりに、譜表の描かれた
画面に、もしくはピアノ鍵盤図の描かれた画面上に、そ
れぞれの音名の信号レベルの大きさをバーグラフ、記
号、明暗等の表現方法を用いて、譜表に対応した音の強
さを示すようにしたりして、どの高さ(高度)の音がど
のくらいの強さ(強弱)で出ているのか、また、どのよ
うに音が組み合わされている(音程)のかが解り、マイ
クロホンより採取した声音、楽器音、電子楽器、音響機
器等の楽音を譜表に対応した周波数解析を行うことによ
って、聴覚でしか捕えられなかった楽音の要素を視覚で
もって捕えるようにする。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
【0008】図1において、符号1はマイクロホンであ
り、符号2は前記マイクロホン1の出力信号増幅用の電
気増幅器であり、符号3は電子楽器や音響機器等からの
出力信号を取り入れる外部入力端子であり、符号4は、
前記マイクロホン1からの出力信号と前記外部入力端子
3からの出力信号を切り換えるスイッチである。また、
符号5a乃至5nはバンドパスフィルターであり、符号
6a乃至6nは前記各バンドパスフィルター5a乃至5
nをそれぞれ通過した出力信号の大きさを指示するメー
ターである。
【0009】図2には譜表を掲げ、それに対応した音名
の一部を示すもので、符号Aはひらがな音であり、符号
Bはかたかな音であり、符号Cは一点音であり、符号D
は二点音であり、符号Eは三点音である。尚、符号Fは
中央ハ音である。
【0010】図3には図2の前記譜表の各音名等をピア
ノ鍵盤に当てはめた状態を示すもので、符号7は白鍵
で、符号8は黒鍵である。また、符号9は、「一点イ
音」と名付けられた音名の鍵盤位置を示す。そして、音
は前記白鍵7及び黒鍵8の右方向へ行くに従って漸次高
くなり、反対に前記白鍵7及び黒鍵8の左方向へ行くに
従って漸次低くなる。楽音は七つの音(は・に・ほ・へ
・と・い・ろ)を一組として何回も繰り返してあらわれ
ていることがわかる。ここで、符号Gは下二点音(下二
点オクターブ)、符号Hは下一点音(下一点オクター
ブ)、符号Aはひらがな音(ひらがなオクターブ)、符
号Bはかたかな音(かたかなオクターブ)、符号Cは一
点音(一点オクターブ)、符号Dは二点音(二点オクタ
ーブ)、符号Eは三点音(三点オクターブ)、符号Iは
四点音(四点オクターブ)、符号Jは五点音(五点オク
ターブ)、符号Fは中央ハ音である。これらの七つの音
を幹音と言い、違う高さの同名音の間隔をオクターブと
云う。この 1オクターブの差は振動周波数で言うと丁度
2倍になり、且つ七つの幹音に五つの前記黒鍵8の出す
派生音を加えた場合は12個の半音を一組とする音列にな
る。図1の前記バンドパスフィルター5a乃至5nは 1
オクターブを12個に振り分けて、その一つ一つにあてが
われている。
【0011】次に、前記バンドパスフィルター5a乃至
5nをパスさせる周波数について説明すると、前記一点
イ音9の高度(PITCH)は標準高度として 440Hzと
定められているが、実際の演奏には、演奏高度といっ
て、標準高度 440Hzを基準にして約 415〜 445Hzぐらい
の範囲で選択されている。
【0012】ここで、演奏高度をHとし、 1オクターブ
で 2倍の周波数になるから数値「 2」の自然対数を定数
「k」とすると、k= 1n 2は約0.69314 になる。そし
て、「一点イ音」の音を中心にしてn番目の音の周波数
を「Fn」とすると、Fn=H exp(nk/ 12 )と
なる。この場合、n=・・・-3,-2,-1, 0 ,+1,+2,+3・
・・であって、プラスは「一点イ音」より高い側で、マ
イナスは「一点イ音」より低い側である。
【0013】例えば、H= 440として、 1個の音名に対
して一つずつ出力信号を得るとすると、下記のようにな
る。
【0014】 一点ハ n= 3 F= 440・exp(3K/12) =523.25 一点ロ n= 2 F= 440・exp(2K/12) =493.88 一点ロと一点イ間の黒鍵 n= 1 F= 440・exp(K /12) =466.16 一点イ n= 0 F= 440・exp(0) =440 一点イと一点ト間の黒鍵 n=-1 F= 440・exp(-K/12) =415.30 一点ト n=-2 F= 440・exp(-2K /12)=392.00 一点トと一点ヘ間の黒鍵 n=-3 F= 440・exp(-3K /12)=369.99 一点ヘ n=-4 F= 440・exp(-4K /12)=349.23 一点ホ n=-5 F= 440・exp(-5K /12)=329.63 一点ホと一点ニ間の黒鍵 n=-6 F= 440・exp(-6K /12)=311.13 一点ニ n=-7 F= 440・exp(-7k /12)=293.66 一点ニと一点ハ間の黒鍵 n=-8 F= 440・exp(-8K /12)=277.18 一点ハ n=-9 F= 440・exp(-9k /12)=261.63 ロ n=-10 F= 440・exp(-10k/12)=246.94 ロとイ間の黒鍵 n=-11 F= 440・exp(-11k/12)=233.08 イ n=-12 F= 440・exp(-12k/12)=220
【0015】上述の計算によれば、 1オクターブで周波
数が 2倍になっていることがわかる。また、別の表現を
すれば、常にどの高さの音も、その前の低い音の周波数
の1.0595倍になっている。それに、計算で求めた
値は、それぞれの音名の音の振動周波数の中心値である
から、バンドパスフィルター5a乃至5nは、それぞれ
の振動周波数の中心値にプラス、マイナスの幅を持たせ
たバンド幅を持つことになる。このようにして、譜表に
対応した位置に設置されたメーターを見ることにより、
入力された音の出力信号が、どの高さ(高度)に位置す
るか、或いはどのくらいの強さ(強弱)で出ているの
か、更にはどのように音が組み合わされている(音程)
のかが一目瞭然に解る。
【0016】また、本発明は、前述のような一実施例に
何等限定されるものでなく、要は譜表に対応したそれぞ
れ音の強さを求めれば良いのである。例えば、図4に示
すように、マイクロホン1、電気増幅器2、外部入力端
子3、スイッチ4までは前述の一実施例と同じくして、
このスイッチ4の出力端子に周波数解析部10、液晶表
示器15を順次接続したものでも良い。この周波数解析
部10は、アナログ/デジタルコンバーター11、マイ
クロプロセッサー(CPU)12、メモリー(ROM、
RAM)13、デジタルシグナルプロセッサー(DS
P)14等で構成されている。そして、スイッチ4から
取り込まれたアナログ信号を、アナログ/デジタルコン
バーター11を介してデジタル信号に変換し、メモリー
13に時間経過と共に順次記憶させて行き、そのデータ
ー群を、デジタルシグナルプロセッサー(DSP)14
を介してフーリエ変換(FFT、DFT)の演算をし
て、求めようとする周波数の信号の強さを算出するので
ある。その値を譜表に描かれた液晶表示器15の液晶画
面に、もしくは、ピアノ鍵盤図に描かれた液晶表示器1
5の液晶画面に、バーグラフ、記号、明暗等の表現方法
を用いて、譜表に対応した音の強さを示すようにしても
良い。
【0017】
【発明の効果】本発明は、上述のようにマイクロホン1
より採取した声音や楽器音等の出力信号、もしくは電子
楽器や音響機器等の出力信号等を入力とし、譜表に対応
した音名の 1個又は複数個の音について、それぞれの音
の持つ振動周波数のバンドパス出力信号を、それぞれの
音名の音に対して 1個から複数個得るようにしたから、
マイクロホン1より採取した声音、楽器音、電子楽器、
音響機器等の楽音を譜表に対応した周波数解析を行うこ
とによって、聴覚でしか捕えられなかった楽音の要素を
視覚でもって捕えることができるため、音の高度、音の
強弱、音程、拍子、音符、休符、音階等の要素の入りま
じった楽音を簡単且つ確実に判別でき、鍵盤楽器、管楽
器、打楽器等の調律をはじめ、和声学上の和音の解析
や、響き状態を示す音程の解析等も極めて容易に行うこ
とができる。更に、時間経過とともに連続して信号を順
次記憶させておけば、後にそれを再現させることも可能
となり、それにより拍子、音符、休符、音階等も解析す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の楽音解析装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。
【図2】音名の一部を示す譜表である。
【図3】図2の譜表の各音名等を楽器のピアノ鍵盤に当
てはめた状態を示す平面図である。
【図4】本発明の楽音解析装置の他の実施例を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 マイクロホン 2 電気増幅器 3 外部入力端子 4 スイッチ 5a〜5n バンドパスフィルター 6a〜6n メーター 7 白鍵 8 黒鍵 9 一点イ音 10 周波数解析部 11 アナログ/デジタルコンバーター 12 マイクロプロセッサー 13 メモリー 14 デジタルシグナルプロセッサー 15 液晶表示器 A ひらがな音、 B かたかな音 C 一点音 D 二点音 E 三点音 F 中央ハ音 G 下二点音 H 下一点音 I 四点音 J 五点音

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロホンより採取した声音や楽器音
    等の出力信号、もしくは電子楽器や音響機器等の出力信
    号等を入力とし、譜表に対応した音名の 1個又は複数個
    の音について、それぞれの音の持つ振動周波数のバンド
    パス出力信号を、それぞれの音名の音に対して 1個から
    複数個得ることを特徴とする楽音解析装置。
JP4192856A 1992-06-26 1992-06-26 楽音解析用表示装置 Expired - Fee Related JPH0711445B2 (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50110621A (ja) * 1974-02-08 1975-08-30
JPS51143428U (ja) * 1975-05-12 1976-11-18
JPS6341982A (ja) * 1986-08-08 1988-02-23 Graphtec Corp 高速フ−リエ変換器
JPH0418323U (ja) * 1990-06-05 1992-02-17

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