JPS5838791B2 - オンテイヒヨウジソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 音楽教育においては、発声の音程（周波数）を正確に教
えることが重要である。

本発明は、そのような場合に使用される音程表示装置に
関するもので、例えば第１図に示すように、モニタ受像
機の画面１０上に、音程表として音名ｒＡ、Ｂ、Ｃ・・
・・・・・・・」の文字１１及び階名「ド、し、ミ・・
・・・・・・・」の文字１２とを横方向に二行に並べて
映出すると共に、半音間隔で縦線１４を映出し、使用者
がマイクロホンに向かって声を出すと、縦軸を時間軸と
して、その音声の音程が棒グラフとして表示されるよう
にしたものである。

以下、図面を参照しながら、本発明の一例について説明
しよう。

第２図は全体の構成を示す系統図で、発声者の音声は、
マイクロホン１により音声信号とされ、この音声信号が
フィルタ回路１００に供給されてその音声信号の基本波
成分が抽出され、この基本波成分が検出回路２００に供
給されてその周波数が検出（周波数弁別）され、この検
出信号が変換回路３００に供給される。

この変換回路３００は、前段からの検出信号を基本波成
分の音程が絶対音階のどのオクターブに含まれるか、ま
たそのオクターブ内のどの音程であるかを示す情報信号
に変換するものである。

そしてこの音程を示す情報信号及びオクターブを示す情
報信号が、記憶回路４００及びビデオ信号形成回路５０
０を通じてモニタ受像機２に供給される。

この場合、記憶回路４００は現時点までの情報信号を記
憶しておき、これをその現時点での情報信号と共に、次
段に供給して第１図のようにそれまでの音程を表示させ
るためのものである。

また、受像機２は、普通のテレビ受像機と同様に垂直及
び水平偏向を行っているもので、このため記憶回路４０
０からの記憶信号（情報信号）が形成回路５００におい
て受像機２における表示用のビデオ信号に変換される。

次に個々の回路について詳細に説明しよう。

第３図は、音声信号の基本波成分を抽出するフィルタ回
路１００の系統図である。

この図において、１０１はトラッキングフィルタ、１０
２はアンプ、１０３は整流回路で、このトラッキングフ
ィルタ１０１は、その遮断特性が第４図に示すような低
域通過特性であると共に、その遮断周波数ｆｃ はアン
プ１０２の出力信号を整流した信号により制御されるも
ので、すなわち、アンプ１０２の出力が大きいときは遮
断周波数ｆｃ は低く、アンプ１０２の出力が小さいと
きは遮断周波数ｆｃ は高くなるように制御される。

従って、アンプ１０２の出力側には、入力信号の基本周
波数成分が所定のレベルで取り出され、高調波成分は、
フィルタ１０１にて遮断されると共に、基本波の周波数
が高くなると、アンプ１０２の出力レベルが小さくなる
ので、フィルタ１０１の遮断周波数が高くなり、基本波
の周波数が低くなると、アンプ１０２の出力レベルが大
きくなるので、フィルタ１０１の遮断周波数が低くなり
、アンプ１０２からは、常に一定のレベルで、入力信号
の基本波成分が取り出される。

第５図は第３図のフィルタ１０１．アンプ１０２、整流
回路１０３０ノイルタ部分を具体的な接続図で示した回
路例で、演算器幅器１１１は、抵抗器１１２，１１３、
コンデンサ１１４゜１１５、電界効果トランジスタ１１
６，１１７とでローパスフィルタ１０１を構成し、演算
増幅器１２１は、抵抗器１２２ 、１２３にて利得の定
まるアンプ１０２を構成する。

そして演算増幅器１２１の出力信号が、ダイオード１３
１．抵抗器１３２、コンデンサ１３３からなる整流回路
１０３を通じて電界効果トランジスタ１１６゜１１７の
ゲートに供給され、これにより電界効果トランジスタ１
１６，１１７のソース、ドレイン間のインピーダンス値
が変えられ、フィルタ１０１の遮断周波数が制御される
。

ところで、このようにして抽出された基本波成分は、そ
の振幅が変動すると、フィルタ１０１の遮断周波数近傍
において位相の変化が起こるために、原の信号に対して
位相差を生じている。

そこで、この位相差を取り除くために、第３図に示すよ
うに論理回路１０５が設けられる。

この論理回路１０５は、入力信号の立ち下がりでトリガ
されるクロック端子と、１１０ ＋１の入力電圧でリセ
ットされるクリア端子とを持つＪＫフリップフロップ回
路１０６，１０７からなり、いずれもＪ端子には“１″
の電位、Ｋ端子には“０゛′の電位が常時供給され、フ
リップフロップ回路１０７の否定出力端子が抵抗器１７
１．コンデンサ１７２からなる２ ００ ｎｓ程度の遅
延回路１７０を通じてフリップフロップ回路１０６のク
リア端子に接続されると共に、フリップフロップ回路１
０６の肯定出力端子がフリップフロップ回路１０７のク
リア端子に接続される。

さらに、アンプ１０２の出力信号が、波形整形回路１０
４を通じてフリップフロップ回路１０６のクロック端子
に供給され、マイクロホン１の出力信号がアンプ１０８
、波形整形回路１０９を通じてマルチバイブレータ１０
７のトリガ端子に供給される。

従って、マイクロホン１から、例えば第６図Ａのような
音声信号Ｓａが得られた場合には、アンプ１０２からは
第６図Ｂのような出力信号ｓｂが抽出され、これらがそ
れぞれＡ′、Ｂ′に示すように波形整形されて論理回路
１０５に供給されると第６図Ｃのような信号Ｓｃが得ら
れる。

すなわち、まず波形整形された信号Ｓｂ′の立ち下がり
でフリップフロップ回路１０６が反転し、フリップフロ
ップ回路１０７のクリアが解除され、その後の波形整形
された信号Ｓａ’の立ち下がりでフリツプフ□ツブ回路
１０７が反転し、信号Ｓｃが立ち下がり、これにより２
００ ｎｓ 後にフリップフロップ回路１０６がクリア
され、ただちにその出力により、フリップフロップ回路
１０７がクリアされることになり、信号Ｓｃが立ち下が
ってもとの状態にもどる。

こうして、このフィルタ回路１００において、入力信号
の基本波と周波数および位相の一致したパルス信号が取
り出される。

次に、第１図は周波数の検出回路２００および周波数を
音階とオクターブとの２つの情報信号に変換する変換回
路３００の系統図である。

図において、２０７はカウンタであって、上述のフィル
タ１００からの信号がこのカウンタ２０７に供給されて
、入力信号の周期の数がカウントされる。

一方、２０１は例えば３２０ ｋＨｚ の発振器で、こ
の発振パルスが１／８の分周回路２０２に供給されて、
４０ｋＨｚ のクロックパルスが形成され、このクロ
ックパルスが選択回路２０４を通じてカウンタ２０５に
供給される。

なお、後述のようにカウンタ２０５の内容が「５１２」
を越えると、選択回路２０４が図とは逆の位置に切り換
えられ、分周回路２０３にて１／２に分周されたクロッ
クパルスがカウンタ２０５に供給される。

さらに、カウンタ２０７の内容がデコーダ２０８に供給
され、カウンタ２０７の内容が「２ｎ」すなわち「１・
２・４・８」のときパルス信号が取り出され、このパル
ス信号がゲート回路２０９に供給される。

また、カウンタ２０５のＪ２５６Ｊの出力信号およびｌ
”−５１２Ｊの出力信号がオア回路２１１に供給され、
カウンタ２０５の内容が「２５６Ｊ以上の期間、このオ
ア出力にてゲート回路２０９が導通状態にされる。

そして、このゲート出力が反転時間の極めて短い、例え
ば５００ ｎｓ の単安定マルチバイブレータ２１０に
供給され、このマルチバイブレータ２１０の出力パルス
の後縁で単安定マルチバイブレータ２１５がトリガされ
、この出力パルスがオア回路２１４を通じて分周回路２
０２、カウンタ２０５．２０７に供給され、これらの回
路がクリアされる。

また、２１３はフリップフロップ回路であって、この回
路２１３は、カウンタ２０５の内容が１’−５２８Ｊに
なったとき、デコーダ（アンド回路）２１２を通じて取
り出される信号によってセットされ、フィルタ１００よ
りの信号によってリセットされる。

そして、このフリップフロップ回路２１３がセットされ
ている期間、“１″の出力信号がオア回路２１４に供給
され、この期間、分周回路２０２、カウンタ２０５，２
０７がクリアされる。

さらに、カウンタ２０７の内容が「９」になると、デコ
ーダ２０８より出力信号が取り出され、この信号がオア
回路２１４に供給され、分周回路２０２、カウンタ２０
５．２０７がクリアされる。

従って、フィルタ１００よりパルス信号が供給されると
、フリップフロップ回路２１３がリセットされ、分周回
路２０２、カウンタ２０５゜２０７のクリア状態が解除
され、カウントが開始される。

そして、カウンタ２０５の内容が「２５６ Ｊを越える
と、オア回路２１１を通じてゲート回路２０９が導通状
態とされ、この状態でカウンタ２０７の内容が「２ｎ」
になると、デコーダ２０８の出力によりマルチバイブレ
ータ２１０がトリガされ、続いてマルチバイブレータ２
１５がトリガされ、この出力パルスにより、分周回路２
０２、カウンタ２０５，２０７がクリアされる。

その後、再びｒＯＪからカウントが再開され、この動作
が繰り返えされる。

こうして、カウンタ２０５において、入力信号の２ｎ周
期分の時間が検出され、またカウンタ２０７において、
上述の検出に要した入力信号の周期の数が検出されるわ
けであるが、この場合にカウンタ２０５で検出された数
値がｒｘＪになったとすると、このｒｘＪに対応する周
波数は、検出に要した周期の数が１周期の場合と、２周
期の場合と、４周期の場合と、８周期の場合とでそれぞ
れ異った値である。

ところがこの場合に、時間が一定でその間の周期の数が
２倍であれば、その周波数は２倍である。

一方、信号はその基本波の周波数が２倍になると、その
音程は１オクターブ高くなる。

従って、上述のＩｘｌが任意の数である場合、それに対
応する周波数は、たがいに２ｎ倍の関係にあり、すなわ
ち、それぞれ異なるオクターブの同じ音名の音程であっ
て、カウンタ２０５において、この音名が検出される。

この場合、音名の検出は１オクターブを「２５６」分割
し、それを単位とした位置信号として検出される。

一部カウンタ２０７において、入力信号の周期の数が検
出されており、これにより、入力信号がどのオクターブ
に含まれているかが検出される。

なお、この装置において、検出される最低周波数はカウ
ンタ２０５の内容が「５１２１のとき、カウンタ２０７
が「１」をカウントした場合であって、この場合の周波
数は、 であり、また最高周波数は、カウンタ２０５の内容が「
２５６」のとき、カウンタ２０７が「８」をカウントし
た場合であって、この場合の周波数は で、これは音声の基本波の周波数範囲（８０Ｈｚ〜１０
００Ｈｚ）を充分カバーしている。

従って、カウンタ２０５の内容がｌ−２５６Ｊになって
、ゲート２０９が導通状態になる以前に、カウンタ２０
７の内容が「８」になってしまった場合、すなわちカウ
ンタ２０７が「９」をカウントした場合には、それは明
らかに人声以外の音、あるいは高調波を誤検出した場合
である。

そこで、上述の装置においてカウンタ２０７の内容力「
９」になると、これをデコーダ２０８で検出し、分周回
路２０２、カウンタ２０５，２０７をクリアして、検出
をやりなおす。

また、通常の検出の場合には、カウンタ２０５の内容が
「２５６ｊから「５１２ｊまで変わる間に必らず入力信
号が２ｎ周期になるところがある。

ところが、人間の発声には通常±３％程度の周波数変動
（ビブラート）が存在する。

そこで、例えハ２ ｎ−”周期臼のパルスがカウンタ２
０５の内容が「２５６」になる直前であった場合に、上
述のビブラートのために、２ｎ周期目のパルスが、カウ
ンタ２０５の内容が「５１２Ｊになるまでに発生しない
場合がある。

このため上述の装置において、カウンタ２０５の内容が
ｌ’−５１２Ｊを越えてｒ１６Ｊ（後述するようにこの
場合には選択回路２０４が分周器２０３の出力側に切り
換えられるので、実質的には「３２」すなわち５１２の
約６％）になるまでの間は、クリアが行われずカウント
が継続されるようになっている。

しかし、カウンタ２０５の内容が「５２８」を越えた場
合には、入力信号が非周期性または不安定であり測定不
能とみなして、これをアンド回路２１２で検出して、フ
リップフロップ回路２１３をセットすることにより、分
周回路２０２、カウンタ２０５゜２０７をクリアする。

なお、この場合、入力信号が供給されなくなった場合に
も、力゛ウンタ２０５はクリアされずに「５２８１まで
カウントし、フリップフロップ回路２１３がセットされ
、次の入力信号が供給されて、フリップフロップ回路２
１３がリセットされるまで、分周回路２０２、カウンタ
２０５．２０７はクリア状態のままとなる。

なお、通常の検出では、カウンタ２０５の内容がｌ’−
２５６Ｊからｒ５１２Ｊまでを１オクターブとして検出
しているが、上述のようにカウンタ２０５の内容がｌ’
−５１２Ｊを越えた場合には、ｒ５１２ＪからＩＩ Ｏ
２４Ｊまでが１オクターブに相当する。

すなわち、クロックパルス１箇分に対応する周波数の変
化幅が１／２になるわけで、このため、上述の装置では
、カウンタ２０５の内容がｌ−５１２Ｊを越えると、選
択回路２０４が切り換えられて、カウンタ２０５に供給
されるクロックパルスが１／２に分周されるようにして
いる。

こうして得られたカウンタ２０５の下位８桁の内容がレ
ジスタ３０１に供給される。

また、カウンタ２０７の内容が、選択回路３０２を通じ
てエンコーダ３０３に供給され、エンコーダ３０３の出
力信号がレジスタ３０４に供給される。

さらに、上述のマルチバイブレータ２１０の出力信号が
書き込みパルスとしてレジスタ３０１゜３０４に供給さ
れる。

また、ノリツブフロツブ回路２１３がセットされている
期間、その出力信号がクリア信号としてレジスタ３０１
，３０４に供給される。

なお、この場合選択回路３０２において、カウンタ２０
７の「１・２・４・８」の各桁の出力信号が、それぞれ
切り換えスイッチ３１１〜３１４の一方の切り換え接点
に供給されると共に、「２・４・８」の出力信号が、そ
れぞれ１桁下位の桁のスイッチ３１１〜３１３の他方の
切り換え接点に供給され、スイッチ３１４の他方の切り
換え接点が接地される。

従って、各スイッチ３１１〜３１４が図の位置に切り換
えられているときは、カウンタ２０１の内容はそのまま
エンコーダ３０３に供給され、図とは逆の位置に切り換
えられているときは、カウンタ２０７の内容が１／２に
されてエンコーダ３０３に供給される。

さらにこの選択回路３０４はカウンタ２０５の「５１２
Ｊの出力信号で制御され、従ってカウンタ２０５の内容
がｌ’−５１２Ｊからｌ−５２８Ｊまでの期間は、カウ
ンタ２０７の内容が１／２にされてエンコーダ３０３に
供給される。

そして、このエンコーダ３０３の出力信号がレジスタ３
０４に供給されるが、この場合、上述のようにレジスタ
３０４の書き込みはカウンタ２０７の内容が「２ｎ」の
とき行われ、従ってレジスタ３０４に書き込みが行われ
るときのカウンタ２０７の内容はｒ２ｎＪ （ｎ＝ｏ・
１２−３）のいずれかであるので、このときのｎの値が
エンコーダ３０３で２進化されＣ、レジスタ３０４に供
給される。

なお、この場合カウンタ２０５の内容が 「５１２Ｊ〜「５２８」になっているときは、カウンタ
２０５において、本来の２倍のカウントが行われている
ことになるので、このときは、カウンタ２０７の内容を
選択回路３０３にて１／２にしてから、レジスタ３０４
に供給する。

こうして、カウンタ２０５よりの１オクターフを２５６
分割した音名データと、カウンタ２０７よりのオクター
ブのデータとがレジスタ３０１゜３０４に書き込まれる
わけであるが、この回路によれば入力信号を２ｎ周期測
定することによりオクターブのデータと、音程のデータ
とが別々に取り出される。

また、常に「２５６Ｊパルス以上カウントを行って測定
を行うので、周波数が高く、周期の短いときには、自動
的に測定にかかる周期が多くなり、その平均値を取り出
すので、検出用のクロックパルスのタイミングによる誤
差が少なくなる。

また、フリップフロップ回路２１３の出力信号により、
レジスタ３０１，３０４をクリアするようにしたので、
入力信号が無くなった無音状態のときにレジスタ３０１
．３０４より不要な信号が取り出されるようなことがな
い。

さらに第８図は記憶回路４００の一例の系統図である。

この図において、４０１はリードオンリーメモリで、レ
ジスタ３０１よりの１オクターブを２５６分割した音程
データが、１オクターブを各半音ごとに１２分割した音
名データと、各半音内を１６分割し、その内のどこに属
するかの誤差データとに変換されるもので、この場合、
８ビツトの入力信号が（ｏｏｏｏ）〜（１０１１）の１
２種類の音名データ４ビツトおよび２進化された誤差デ
ータ４ビツトに変換される。

そして、このリードオンリーメモリ４０１からの８ビツ
トの出力信号と、レジスタ３０４より２ビツトのオクタ
ーブデータとがモノマルチ２１５の出力信号に従ってレ
ジスタ４５０に保持され、これがランダムアクセスメモ
リ４０２に供給される。

またノリツブフロップ回路２１３の出力信号がオア回路
４５１を通じてレジスタ４５０のリセット端子に供給さ
れており、無信号時にその値を１０Ｊにリセットする。

一方、４０３は同期盤、４０４はカウンタで、同期盤４
０３からの垂直同期信号がカウンタ４０４のリセット端
子に供給され、水平同期信号が計数端子に供給されて、
このカウンタ４０４において、各垂直周期ごとに、水平
周期を単位として１ずつ増加する信号が得られる。

この信号がランダムアクセスメモリ４０２のアドレス端
子に供給される。

さらに、４０５は可変周波数発振器で、例えば２０Ｈｚ
のパルス信号が形成される。

そしてこのパルス信号がゲート回路４０６を通じてカウ
ンタ４０７に供給され、このカウンタ４０７において２
０Ｈｚのパルス信号で順番に増加する信号が得られる。

このカウンタ４０７からの信号と、上述のカウンタ４０
４からの信号とが比較回路４０８に供給され、これらが
一致したとき、出力信号がアンド回路４０９に供給され
る。

また、同期盤４０３からの水平同期信号がアンド回路４
０９に供給され、このアンド出力がオア回路４１０を通
じて、書き込みパルスとしてランダムアクセスメモリ４
０２の書き込み制御端子に供給される。

従って、通常は各水平周期ごとにランダムアクセスメモ
リ４０２の内容が順番に読み出され、この読み出しが一
垂直周期ごとに繰り返えされる。

一方、カウンタ４０４，４０７の内容が一致すると比較
回路４０８から信号が取り出され、この一致信号は、１
水平期間取り出され、この内の水平同期信号の期間、す
なわち水平ブランキング期間にアンド回路４０９から信
号が取り出され、このオア回路４１０を通じて信号が書
き込みパルスとしてランダムアクセスメモリ４０２に供
給され、そのときのレジスタ３０１，３０４の内容、ス
ナわち入力信号の音程を検出して得たデータがランダム
アクセスメモリ４０２のカウンタ４０４゜４０γの内容
で決まるアドレスに書き込まれる。

さらに、カウンタ４０７の内容が１ずつ増加するごとに
ランダムアクセスメモリ４０２に書き込まれるアドレス
が順番に移動する。

なお、この場合、後述のように例えば画面上方の１６水
平周期分は、音名および階名の表示部とされるので、こ
の部分にデータの書き込みが行われないように、カウン
タ４０７に１６がプリセットされる。

また、カウンタ４０７の出力信号がデコーダ４１１に供
給され、後述する表示装置の表示面の表示に用いられる
水平走査線の数、例えば２４０になると、このデコーダ
４１１から信号が取り出され、カウンタ４０７のイネー
ブル端子に供給されて、カウンタ４０７のカウントがそ
れ以上進まないようにされる。

また、前述のフィルタ１００の出力パルスがリトリガブ
ルな単安定マルチバイブレータ４１２に供給され、この
マルチバイブレータ４１２の出力信号により、ゲート回
路４０６が制御され、マルチバイブレータ４１２が反転
している期間、ゲート回路４０６が導通状態に、される
。

従って、マルチバインレータ４１２０反転時間、例えば
１秒間を越えて入力信号が無かった場合には、ゲート回
路４０６が不導通となり、カウンタ４０７のカウントが
停止し、ランダムアクセスメモリ４０２への書き込みが
行われなくなる。

さらに、入力信号が再び供給された場合には、マルチバ
イブレータ４１２が反転し、ゲート回路４０６が導通状
態になって、カウンタ４０７のカウントが再開され、再
びランダムアクセスメモリ４０２への書き込みが行われ
るが、この場合、書き込みが再開される時点でのカウン
タ４０７の内容は、前回最後に信号が供給されたときよ
り、マルチパイブレー２４１２０反転時間に対応する数
だけカウントが進められており、この間のランダムアク
セスメモリ４０２の各アドレスには、入力信号が無いこ
とによるｒＯＪのデータが書き込まれている。

さらに、表示制御回路６００よりのりスタート信号がオ
ア回路４５１を通じてレジスタ４５０のリセット端子お
よびカウンタ４０７のプリセット端子に供給され、また
オア回路４１０を通じてランダムアクセスメモリ４０２
の書き込み制御端子に供給される。

従って、カウンタ４０４が１垂直期間カウントする間、
このリスタート信号が供給され続けると、ランダムアク
セスメモリ４０２の各アドレスに「０」が書き込まれす
べてのデータが消され、カウンタ４０４の値によって与
えられるアドレス１６より再びデータの書き込みが可能
になる。

また、上述の例では発振器４０５の発振周波数を２０Ｈ
ｚとしたので、１秒間に２０回の割で、そのときのレジ
スタ３０１．３０４の内容、すなわち入力信号の音程に
関するデータがランダムアクセスメモリ４０２に書き込
まれるが、発振器４０５０周波数を表示制御回路６００
よりの制御信号で可変することにより、この書き込みの
回数を変えて、入力信号の音程の検出の時間間隔を変え
ることができる。

゛こうして、レジスタ３０１，３０４よりのデ
ータがレジスタ４５０を通じてランダムアクセスメモリ
４０２に記憶されるわけであるが、この回路においては
、入力信号が無くなったときに、発振器４０５の出力信
号を遮断して、カウンタ４０７の内容が変化しないよう
にしたので、入力信号が無いときの「０」のデータは、
繰り返えし同じアドレスに書き込まれ、このような無駄
なデータで不必要に多くのアドレスを使うことがない。

しかもこの場合に、入力信号が無くなっても、マルチバ
イブレータ４１２が反転している期間は、カウンタ４０
７のカウントが継続されるので、この間にカウンタ４０
７で指定されたアドレスにはｒＯＪのデータが書き込ま
れ、この間がブランクとなって、入力信号がとぎれた部
分が明示される。

さらに、上述の回路で、発振器４０５の発振周波数を変
えることにより、入力信号の音程の書き込みの時間間隔
を任意に変えることができる。

さらに第９図は、ランダムアクセスメモリ４０２に記憶
されたデータから受像機２で表示するためのビデオ信号
を形成する信号形成回路５００の系統図である。

この回路において、５０１は比較回路であって、上述の
ランダムアクセスメモリ４０２より水平周期で順次読み
出されるデータ信号が、この比較回路５０１の一方の入
力端子に供給される。

また、５０２はカウンタで、これは例えば１０ビツトで
構成され、この内の下位の４ビツトが１６進のバイナリ
−カウンタ５２１．次の４ビツトが（ｏｏｏｏ）〜（１
０１１）の１２進カウンタ５２２、上位の２ビツトが４
進のバイナリ−カウンタ５２３としてそれぞれ構成され
、これらが直列に接続されている。

また、５０３は可変周波数発振器で、この発振器５０３
において、同期盤４０３よりの水平同期信号で位相ロッ
クがかげられた、例えば７．６８ＭＨｚ のクロック
パルスが形成される。

そして、このクロックパルスが、カウンタ５０２に供給
されると共に、このカウンタ５０２は水平同期信号で初
期値がプリセットされ、このカウンタ５０２において、
例えば受像管２の水平有効走査期間を５０μＳとして、
これを３８４分割した水平位置信号が形成される。

なお、この位置信号は、下位４ビツトがバイナリ−コー
ド、次の４ビツトが（ｏｏｏｏ）〜（１０１１）の１２
進のコード、上位２ビツトがバイナリ−コードになって
いる。

これは、上述のランダムアクセスメモリ４０２からのデ
ータ信号と同じ形式の信号で、下位４ビツトが誤差デー
タ、次の４ビツトが半音ごとの音名データ、上位２ビツ
トがオクターブデータに対応している。

この位置信号が、比較回路５０１の他方の入力端子に供
給されて、ランダムアクセスメモリ４０２からのデータ
信号と比較され、データ信号の方が太きいときおよび両
者が一致したときに信号が取り出される。

この信号が加算回路５０４に供給され、同期盤４０３か
らのブランキングパルス、同期パルス等と合成され、こ
の合成信号がモニタ受像機２に供給される。

こうして、画面１０上の水平走査線の走査開始位置より
、データ信号と位置信号とが一致するまでの間の走査線
の色が変えられる。

ところがこの場合、位置信号は、走査を３８４分割した
値を単位としており、カウンタ５０２の上位のカウンタ
５２３のカウントが２を越えると走査線の色が全区間に
わたって変わってしまい、これ以上は表示ができな（な
ってしまう。

これに対し、ランダムアクセスメモリ４０２からのデー
タ信号は、上位の２ビツトが４になるまで、その値を取
り得る。

そこで上述の回路では、カウンタ５０２にあらかじめ所
定の値をプリセットすることにより、表示がシフトでき
るようになっている。

すなわち、５０５はプリセット値を設定するためのアッ
プダウンカウンタで、発振器５０６からの側光ば３Ｈｚ
のクロックパルスが、ゲート回路５０７．５０８を通じ
てカウンタ５０５のアップ入力端子およびダウン入力端
子に供給され、表示制御回路６００からの制御信号によ
り、ゲート回路５０７または５０８が任意に導通される
ことにより、カウンタ５０５に希望の値が設定される。

そしてカウンタ５０２のリセット時、この値がカウンタ
５０２にプリセットされる。

なお、このカウンタ５０５は、１２進カウンタ５５２お
よび４進カウンタ５５３が直列に接続されたもので、そ
れぞれカウンタ５０２のカウンタ５２２．５２３に対応
したプリセット値が形成される。

従って、このプリセットされたカウンタ５０２に発振器
５０３からのクロックパルスが供給されると、比較回路
５０１において、プリセット値の分だげ早（、データ信
号と位置信号とが一致することになり、表示が全体とし
て走査開始位置側ヘシフトされる。

なお、発振器５０６からのクロックパルスが１箇、カウ
ンタ５０５のアップ入力端子に供給されると、カウンタ
５０５の１２進カウンタ５５２の内容が「１」増加する
。

従って、このカウンタ５０５の内容をカウンタ５０２に
プリセットすると、表示は１半音分走査開始位置側ヘシ
フトされる。

また、クロックパルスが１２箇、カウンタ５０５のアッ
プ入力端子に供給されるとカウンタ５０５の４進カウン
タ５５３の内容が「１」増加して表示は１オクタ一ブ分
、走査開始位置側ヘシフトされる。

また、この回路において、発振器５０３の発振周波数が
、表示制御回路６００からの信号によって可変される。

こうすることにより、例えば発振器５０３０周波数が高
くなった場合には、カウンタ５０２のカウントが早くな
り、比較回路５０１にて信号が一致するまでの時間が短
かくなる。

これに対し、水平走査線の走査速度は一定であるので、
画面１０上での走査線の色の変わる部分が短かくなり、
この結果、表示内容が縮少され、例えば２オクタ一ブ以
上の表示を行い表示範囲を拡げることができる。

同様に発振器５０３の周波数を低くすれば、表示が拡大
されて、微少な変化を明確にすることができる。

以下さらに、受像機２０画面１０上に音名「Ａ、Ｂ、Ｃ
・・・・・・・・・」および階名「ド、し、ミ・・・・
・・・・・」を表示するための構成について述べる。

なお、この場合、音名および階名は画面の上部の１６本
の水平走査期間にわたって、２段に表示されるもので、
また、音名は周波数に対応し、例えば上述のように表示
をシフトさせた場合には、それと同時に文字もシフトさ
れ、これに対し、階名は移調、変調などによって自在に
移動される。

そこで、この回路において、カウンタ５１２とアップダ
ウンカウンタ５１３とが設ゆられる。

さらに上述のゲート回路５０７，５０８と同様に表示制
御回路６００により制御されるゲート回路５１４．５１
５とが設けられ、発振器５０６からのクロックパルスが
ゲート回路５１４，５１５を通じて取り出され、この取
り出されたクロックパルスと、ゲート回路５０７，５０
８からのクロックパルスとがオア回路５１６，５１７を
通じてカウンタ５１３に供給され、このカウンタ５１３
の内容がカウンタ５１２にプリセットされるようにする
。

ただしカウンタ５１２のうち下位の４ビツトのカウンタ
５３１には（ｏｏｏｏ）がプリセットされる。

従って、このカウンタ５１３において、ゲート回路５０
７，５０８が導通状態にされて表示データがシフトされ
る場合に、このカウンタ５１３においてもカウントが行
われ、カウンタ５１２に対するプリセット値が変えられ
ると共に、ゲート回路５１４，５１５が導通状態にされ
た場合には、カウンタ５１３のみが単独にカウントが行
われ、カウンタ５１２に対するプリセット値のみ変えら
れる。

なお、カウンタ５１３は１２進カウンタであり、カウン
タ５１２の１２進カウンタ５３２にプリセット値を供給
することになる。

このカウンタ５１２の１２進カウンタ５３２の内容と、
カウンタ５０２の１２進カウンタ５２２の内容とが、選
択回路５０９にて選択されて、キャラクタジェネレータ
５１０の文字選択端子に供給される。

このキャラクタジェネレータ５１０は、例えば８行８列
のマトリックスにドツトで文字を構成するもので、文字
選択端子に供給される信号により音名のｒＡ、Ｂ、Ｃ・
・・・・・・・・」または階名の「ド、し、ミ・・・・
・・・・・」の文字信号が形成され、この文字信号が、
カウンタ４０４からの水平周期のカウント出力の下位３
ビツトのＯ〜７の信号により、１水平走査分ずつ繰り返
し、順番に取り出される。

なお、この回路でランダムアクセスメモリ４０２に、例
えば「Ａ」の音が記録されたときの音名データの４ビツ
トと同じ信号がカウンタ５０２のカウンタ５２２からキ
ャラクタジェネレータ５１０に供給されたとき、ｒＡＪ
の文字信号が取り出され、以下ｒＢＪ、「Ｃ」・・・・
・・・・・の文字信号が取り出されるようにする。

またこの回路で、文字信号は音名の場合も階名の場合も
共に１２進のバイナリ−信号である。

そこで、上述の選択回路５０９の切り換えと同時にキャ
ラクタジェネレータ５１０が制御されて、カウンタ５０
２からの信号が供給されているときは音名の文字信号が
形成され、カウンタ５１２からの信号が供給されている
ときは階名の文字信号が形成されるようにされる。

そして、このキャラクタジェネレータ５１０の制御およ
び選択回路５０９の切り換えが水平周期のカウンタ４０
４の内容によって行われ、すなわちカウンタ４０４の内
容がデコーダ５１８に供給され、このデコード出力が選
択回路５０９およびキャラクタジェネレータ５１０に供
給され、最初の８水平走査期間はカウンタ５０２の内容
がキャラクタジェネレータ５１０に供給されて、音名の
文字信号が形成され、９〜１６の８水平走査期間はカウ
ンタ５１２の内容がキャラクタジェネレータ５１０に供
給されて階名の文字信号が形成される。

なお、この文字信号は、各文字の一水平走査分が並列に
取り出される。

そこで、この並列信号をデコーダ５１９からの各半音ご
とのパルス信号によりシフトレジスタ５１１にロードし
、このシフトレジスタ５１１を発振器５０３からの水平
位置信号１動して、信号が水平走査方向に直列に取り出
されるようにする。

さらに、５２０はゲート回路であって、デコーダ５１８
からの制御信号により、画面１０の最初の１６水平走査
期間のみ導通状態とされる。

そして、シフトレジスタ５１１からの信号が、このゲー
ト回路５２０を通じて加算回路５０４に供給される。

こうして、画面１０の上端の水平走査線１６本の範囲に
音名と階名とが２行に表示されるわけであるが、この回
路によれば、ゲート回路５０７゜５０８が導通状態にさ
れて、画面１０上のデータの表示がシフトされるときに
は、音名および階名の文字も同時にシフトされる。

また、ゲート回路５１４，５１５が導通状態にされると
、階名の文字のみが移動し、例えば、移調、変調などを
行った場合に、その調子に合せて階名の表示を行うこと
ができる。

さらに、デコーダ５１９からの半音ごとのパルス信号が
加算回路５０４に供給される。

従って、画面１０上に各半音ごとにその位置を示す縦線
が形成される。

また、上述のように発振器５０３の発振周波数を変化さ
せた場合には、カウンタ５０２のカウントの早さが変え
られると共に、カウンタ５１２のカウントの早さも変え
られるので、上述の音名、階名の文字や、半音ごとの縦
線も同時に拡大または縮少される。

こうして、本発明の装置において、テレビ画面１０上に
音名および階名の文字と共に半音間隔で縦線の附された
音程表が映出され、ここに使用者の音声の音程が棒グラ
フ式に表示されるので、音程がずれている場合には、こ
れが−目で見てわかり、さらに使用者が音程を変えて正
しい音程で発声する場合にも、棒グラフの長さが音程の
変化に応じて変化し、これにより正しい音程で発声する
のが非常に容易になり、音楽教育に利用して目覚しい効
果がある。

さらに、本発明によれば、基本周波数成分を取り出すと
きのフィルタ回路として、トラッキングフィルタを使用
し、出力信号を制御信号として遮断周波数を変えるよう
にしたので、基本周波数成分が常に一常のレベルで取り
出され、さらにフィルタの出力信号と入力信号とを比較
し、出力信号の零交叉点の直後の入力信号の零交叉点を
取り出すようにしたので、入力信号と出力信号との位相
ずれのない、正確な基本波を取り出すことができる。

また、周波数の値を検出する場合に、入力信号の２ｎ周
期分の時間を検出すると共に、検出に要した入力信号の
周期の数（２ｎ）を測定し、この周期の数から、入力信
号がどのオクターブに属するかを検出すると共に、上述
の時間からそのオクターブ中のどの音程かを検出するよ
うにしたので、入力信号のオクターブデータと音程デー
タとが態別に取り出され、後段の処理が容易になる。

また、記憶回路において、水平同期信号を繰り返しカウ
ントして、これをアドレス信号とすると共に、例えば２
０Ｈｚの発振器の発振信号をカウントし、これらが一致
したとき書き込みを行うようにしたので、画面上におい
て、上側の走査線より順番に例えば１／２０秒間隔でデ
ータの書き込みが行われ、さらに、この発振器の発振周
波数を任意に変えられるようにしたのでデータの書き込
みの間隔を任意に変えることができる。

さらに、発振器の出力側にゲート回路を設け、このゲー
ト回路を、入力信号が無いときには不導通状態とするよ
うにしたので、入力信号が無いときには書き込み用のア
ドレスが変化せず、ランダムアクセスメモリのアドレス
が無駄に消費されることがない。

さらに、この制御信号を単安定マルチバイブレータを通
じて取り出すようにしたので、入力信号が無くなったと
きに、所定期間はｒＯＪデータが記録され、入力信号の
切れ目が明確になる。

さらに本発明によれば、音程の表示と音名および階名の
文字の表示とが行われ、表示範囲を移動するときに、こ
れらの文字の表示も同時に移動するようにしたので、表
示の読み取りが容易になる。

また、階名の文字のみを別個に移動できるようにしたの
で、転調や移調が行われた場合にもそれに対応できる。

また、表示内容を拡大および縮小できるようにしたので
、より広い範囲の表示や、微少な変化を読み取る場合に
都合がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による音程表示の一例を示す図、第２図
は全体の構成を示す系統図、第３図はフィルタ回路の系
統図、第４図および第６図はその説明のための図、第５
図はトラッキングフィルタの一例の接続図、第７図は周
波数検出回路の一例の系統図、第８図は記憶回路の一例
の系統図、第９図はビデオ信号形成回路の一例の系統図
である。 １はマイクロホン、１００はフィルタ、２００は周波数
検出回路、３００は変換回路、４００は記憶回路、５０
０はビデオ信号形成回路、６００は制御回路、２はモニ
タ受像機である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 人力信号の基本波を抽出するフィルタと、この基本
   波の周波数を検出する検出回路と、この周波数をオクタ
   ーブデータおよび音程データに変換する変換回路と、こ
   れらのデータを記憶する記憶回路と、これらのデータに
   基ずくデータ表示信号および音名もしくは階名の文字お
   よび半音ごとの音程位置表示の音程表示信号を形成する
   ビデオ信号形成回路とを有し、モニタ受像機の画面上に
   上記音程表示信号に基ずく音名もしくは階名の文字と半
   音ごとの音程位置表示とよりなる音程表を映出し、この
   音程表中に上記データ表示信号に基ずく表示を行うと共
   に、上記フィルタにおいて、上記入力信号をトラッキン
   グフィルタに供給し、このトラッキングフィルタの遮断
   周波数を取り出された信号のレベルが所定のレベルにな
   るように制御し、この取り出された信号および上記入力
   信号を論理回路に供給し、上記取り出された信号の零交
   叉点の直後の入力信号の零交叉点を検出し、入力信号の
   基本波を取り出すようにした音程表示装置。