JPS6090396A - 音声認識式音程採譜装置 - Google Patents

音声認識式音程採譜装置

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JPS6090396A
JPS6090396A JP58198796A JP19879683A JPS6090396A JP S6090396 A JPS6090396 A JP S6090396A JP 58198796 A JP58198796 A JP 58198796A JP 19879683 A JP19879683 A JP 19879683A JP S6090396 A JPS6090396 A JP S6090396A
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pitch
circuit
switch
signal
output
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JP58198796A
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石川 武弘
坂田 敏雄
小原 伸雄
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Seiko Instruments Inc
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    • G10H3/00Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
    • G10H3/12Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument
    • G10H3/125Extracting or recognising the pitch or fundamental frequency of the picked up signal
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、唄を歌った時の発声の音程を採譜し、楽音波
形端で栴生ずる音声詔詭式音稈採油装置的°の修正手段
に関する。
音声で唄を歌った場合、必ずといってよいほど発声の音
程が狂っているものである。これは人間が正確な音程を
発声していないからで、この球面をそのまま15生した
場合、全<111目こならない場合が多い。本発明は、
採譜された音程テークを容易に修正するだめの修正手段
を提供するためのもので、修正モードにおいて、修正6
虐のカーソルに移動することによシ音程を修正する。以
下、図面に従って詳細な散開をするが、説明では、修正
手段に限らず、音声認識式音程採譜装置の詳細について
述べる。
第1図は本発明のブロック図である。
1i、l:CPU、2’ldアドレスデコーダ、3は音
声ピッチ抽出部、4はRA M s 5は音符表示部、
6(は楽音発生部、7はスイッチ部、8はテンポ発生部
である。
CPU1からは、アドレスデコーダ2ヘアトレス信号A
Dが接続され、データバス(DATABUSで示す)が
、音声ピッチ抽出部6からスイッチ部7までのデータ端
子と共通接続される。また、CPtJlからのRD倍信
号、音声ピッチ抽出部3とRAM4とスイッチ部7のそ
れぞれのRD端子へ接続され、WR倍信号、RA M 
4と音符表示部5と楽音発生部6のそれぞれのWR端子
へ接続される。
アドレスデコーダ2からは、AI)u信号が音声ピッチ
抽出部3へ、AD1信号がRAM4へ、AD2〜9個号
が音符表示部5へ、AI)10信号が楽音発生部6へ%
AD11〜12信号がスイッチ部7へそれぞれ接続され
る。゛また、音声入力用のマイク(MICで示す)が音
声ピッチ抽出部6のIN端子へ、音声ピッチ抽出部3の
出力であるφL傷信号テンポ発生部8へ、テンポ発生部
8の出力であるTgMP信号がCPU 1のINT(割
り込み)入力端へそれぞれ接続される。
次に、それぞれのブロックの動作を簡単に説明する。
アドレスデコーダ2は、CPtJlが現在どのフ。
ロックを対照として仕事をするかを判断し、それぞれの
ブロックのうち、いずれか1ブロツクをフヘ択するもの
である。
音声ピッチ抽出部5は、アドレ、< テコ−タ’ 2 
ノ出力であるAD′8.信号により選択され、マイクロ
フォンから入力された音7!−化号を増幅し、この音声
波形の基本波のピークを検出し、ピークからピークの間
の時間を計測し、その言1測値を記憶しておくブロック
である。そして、必要に応じて(この場合、CPU1が
AD\を選択した時)データバス(DATA BtJS
で示す)へデータを乗せる。また、図示するφL傷信号
、音声入力があった場合に限シ発生するもので、この周
期はほぼ、音声入力波形のピッチ周期と等しい。
RA M 4は、アドレスデコーダ2の出力であるAt
)1信号により選択される。RAMの場合、一般にアド
レス入力端は複数であるが、第1図ではA1)1信号の
みでアクセスされるように示した。
当然、CPU1から複数のアドレス信号がRAM4に接
続されているが、第1図ではそれを省略した。したがっ
て、Al)1信号は、RAM4のチップセレクト信号と
して示しである。また、CPU1とRAM4の接続は既
に公知であるため、詳細な接続関係は述べない。
RAM4は、音声ピッチ抽出部6から得られたピッチ情
報をCPLllで判断、かつ変換した後の音階データを
記憶しておくブロックである。つま、!11.CPU1
は、音声ピッチ抽出部3から得られた音階データを順番
にRAM4へ記憶させる。また、記憶させた音階データ
を修正、あるいは再生する時に、このRAM4の記憶デ
ータを順次読み出して処理する。
音符表示部5は、前述のRA M 4の記憶データの一
部を順次表示するブロックであシ、液晶、あるいはLE
Dの表示体と駆動回路から構成される。
第2図は、LEI)で構成した場合の表示外観図である
。5線譜上に、各音階に相当するLEDを実装し、8音
までの音階を一括同時表示するように配置される。また
、半音表示用にシャープ(=#=で示す)のLEDも実
装される。
楽音発生部6はS RAM4に記憶された音1潜データ
を認識し、その音階データを楽音に変換するブロックで
あシ、複数の種類の楽音を任意に選択する機能も有する
。楽音発生部6では、CPLllで指示された音階デー
タ(RAM4に記憶済みのデータ)を楽音信号に変換し
、これをフィルター部と増幅部により増幅し、スピーカ
ーを駆動する。
スイッチ部7は、録音、修正、再生の各モードの設定を
行うモードスイッチ部と、各モードにおけるスタート、
エンドの各スイッチと、修正モードにおけるカーソル移
動スイッチと、修正あるいは再生時におけるオクターブ
シフトスイッチと、音階の調を修正する調修正スイッチ
から構成される。これらスイッチ群も、AD11〜12
信号により選択され、データバス上へ乗る。CPU1は
、このスイッチデータをデータバスから読み取シ、必要
に応じてスイッチ処理を行う。
テンポ発生部8は、可変抵抗器等で容易に発振周波数を
可変できる可変発振回路と、テンポ生成部と、テンポ信
号に同期したテンポ発音回路と、視覚的にテンポを確認
できるテンポ表示回路と、該テンポ信号が音声入力に同
期するように構成した音声同期型テンポ制御部から構成
され、 TEMP信号(図示する)をCPU1の■NT
入力(割シ込み入力)へ接続する。
次にCPU1の動作を、操作手順に従って説明する。C
PU1は、TEMP信号により割シ込みがかかり、この
T E M P信号の周期の約半分のタイミングで音声
ピッチ抽出部5のデータを複数回読み込む。すなわち、
テンポ発生部8から発生するTEMP信号に合わせて音
声入力を加えた時、比較的安定した時の音程の音声信号
のピッチデータを読み込む。CPU 1は、この比較的
安定したピッチデータをすばやく複数回だけ読み込み、
その複数回のピッチデータを複数個の音階データに変換
する。そして、これら複数データ多数決論理をとり、一
番ひん度の高い音階データを単一の音階データとしRA
M4へ記憶する。こうすることにより、音程の発声が若
干不安定でも比較的検出効率の高いものが実現できる。
この時、音声ピッチ抽出部3は、入力される音声信号の
ピッチ毎に新しいピッチデータを出力している。すなわ
ち、音声ピッチ抽出部3はリアルタイムで音声ピッチデ
ータを抽出している。
CPU1は、ThiM)’信号に従って順次、検出した
音階データをRA M 4へ記憶させる。以上が、作曲
モード、あるいは録音モードの動作である。
さらに、RAM4へ記憶させるのと同時に音符表示部5
へ音階データを転送して、リアルタイムで音符表示させ
ることも可能である。
修正モードではs RA M 4へ記憶された音階デー
タを読み出し、修正する。この場合、8音分の音階デー
タを音符表示部5へ表示させ、これを確認しながら修正
する。この修正モードでは、音符表示部6により音階を
表示させるのと同時に、楽音発生部にも音階データを転
送して、楽音と表示による2系統の表現をすれば、修正
がさらに容易になるであろう。
再生モードでi、J:、RA M 4に記憶された音階
データを、テンポ発生部8からのTEMP信号に同期し
て、音符表示部5と楽音発生部6へ同時再生する。した
がって、作曲モードにおいて、ゆっくり入力した唄の音
階が、再生するときにスピードアップすることも可能で
ある。すなわち、C)’U1は、可変できるTEMP信
号に同期して動作するからである。1 以上が、本発明のシステム構成の説明である。
次に、第2図以降によシ、さらに詳細な説明をする。
まず、11L序よく説明するため、音声ピッチ抽出部6
の詳細な説明力ζら行う。
第3図は音声ピッチ抽出部3の詳細図である。
30は増幅回路であり、51はボルテージ7オロワ、3
2は反転増幅回路(増幅率−1倍)、S3と34はピー
クホールド回路、65はセラトリ七ットフリツフリロッ
プ(以下、SRF/Fと略す)、36は微分回路、67
は遅延回路、38はIMHzのクロックを発生する発振
回路、59はカウンタ、40はラッチ回路、41は、S
入力(図示する)によシ開閉される電子的スイッチ、4
2はアンド回路、43はマイクロフォン(以下、MIC
と略す)である。
MIC43は増幅回路30の入力端へ、増幅回路30の
出力はボルテージフォロワ31の入力端へ、ボルテージ
7オロワ31の出力は、ピークボールド回路560入力
端と反転増幅回路32の入力端へそれぞれ接続される。
反転増幅回路32の出力はピークホールド回路34の入
力端へ、ピークホールド回路33の出力はS RIi’
/F 3 sのセラ)(Sで示す)入力端へ、ピークホ
ールド回路34の出力はSRF/F3sのリセット(R
で示す)入力端へ、SRF/F35のQ出力は微分回路
66の入力端へ、微分回路56の出力(φLで示す)は
遅延回路37の入力端とラッチ回路40のφλ入力端そ
れぞれ接続される。遅延回路37の出力(φRで示す)
はカウンタ39のリセット入力端へ、発振回路38の出
力(IMHzで示す)はカウンタ69のクロック入力端
へ、カウンタ639の計数出力はラッチ回路400Å力
端へ、ラッチ回路40の出力は電子的スイッチ41へ、
電子スイッチ41の出力はデータバス(D A T A
B U S )へそれぞれ接続される。アンド回路42
へは、AD”[L信号とRD倍信号入力され、その出力
は電子的スイッチ41のS入力端へ接続される。
ここで、電子的スイッチ41は一般に3ステートバツフ
アで構成され、S入力がレベル1ならばオンし、レベル
\ならば出力は)・イインピーダンスとなる。
次に、第3図と第4図によシ音声ピッチ抽出部の動作を
説明する。第4図は第5図における各部のタイミング図
である。
まず1MIC4!lから入力された音声信号は増幅回路
30とボルテージホロワ31により、第4図のAで示す
波形となる。また、増幅率1倍の反転増幅回路32の出
力は第4図のBで示すような、波形Aの反転したものと
なる。波形AとBは、音声波形を増幅したもので、反転
対称波である。との波形Aはピークホールド回路63の
入力端へ、波形Bはピークホールド回路64の入力端へ
それぞれ接続されており、ピークホールド回路53と3
4はそれぞれの波形のピーク値を検出し、かつホールド
するー。ただ、このピークホールド回路35と64は、
図示するコンデンサCにピーク値をアナログ的にホール
ドするが、抵抗Rによって、わずか々がら放電している
。すなわち、入力波形のピークを検出後は、CとHの時
定数に従ってP点(図示する)の電位は第4図のA波形
とB波形上に示す破線の曲線となる。そして、ピークホ
ールド回路33と34のそれぞれの出力(第4図のCと
Dで示す)は、波形Aのピーク検出時、あるいは波形B
のピーク検出時にレベル1となる0、すなわち、ピーク
ホールド回路33は、音声波形の正のピーク検出をし、
ピークホールド1回路34は、音声波形の負のピーク検
出をする。一般に、音声波形は第4図のAとBに示した
ような複雑な波形であるが、第3図に示したようなピー
クホールド回路なら、効率よく音声ピッチを検出できる
。さらに、音声の周波数は一般に701(zから900
Hz程度であるため、CとRの時定数は、だいたい10
m5以上が好ましい。
次に、ピークホールド回路53の出力(Cで示す)はS
RF/F35をセットするように動作し、ピークホール
ド回路34の出力(Dで示す)はSRF/F35をリセ
ットするように動作する。
そのタイミングを第4図のCとDとEによシ示す。
E波形はs SRF’/p’ 35のQ出力である。す
なわち、S1℃F/F35は、音声波形の正ピークでセ
ットされ、負ピークでリセットされる。そし1、SRF
/F35のQ出力は第4図のEで示すように、音声ピッ
チの周期と等しい。
次に、微分回路56の出力、及び遅延回路の出力ヲソレ
ぞれφLとφRで示し、そのタイミングを第4図のφL
とφRで示す。っまりφL1あるいはφRは音声波形の
正ピークでのみ発生し、その発生周期はほぼ音声ピッチ
に等しい。
ここで、φL倍信号ラッチ回路4oのクロック入力とし
て動作し、φR倍信号カウンタ39のリセット入力とし
て動作する。このカウンタ39は、15〜16ビツトの
バイナリアップ形式であるのが好ましい。そして、カウ
ンタ39は音声ピッチ毎に発生するφR倍信号よりリセ
ットされ、それ以外はIMHzのクロックを言1数して
いる。また、ラッチ回路40はφL倍信号ょシヵウンタ
4oの計数値をラッチする。このφL倍信号φR(Th
号のわずかに直前で発生するため、カウンタ4oがリセ
ットされる直前の値をラッチ回路4oが保持する。
すなわち、第4図のタイミングTI(図示)で計数され
た値は、タイミング’]’2(図示する)の領域でラッ
チ保持されている。このように、ラッチ回路40の保持
内容は音声ピッチに従ってリアル、タイムで新データを
検知している。そして、カウンタ39のクロックがIM
Hzであるため、たとえば、カウンタ39の計数値が「
2000」であれば、音声ピッチの周期は2msとなり
、音声の基本周波数は500)1zである。
次に、このラッチ回路40の保持内容は、CPUからの
指示によfi、AD\信号とRD倍信号有効となった時
にデータバスへ乗せられる。つまり、CPUが必要とす
る時の音声ピッチデータがリアルタイムでデータバス上
へ供給される。
なお、カウンタ69の計数値がいくらであれば、その音
声入力の音程がどの音名に相当するかという、計数値−
音名一覧表を以下の表に示す。(次頁に続く) この表で、音声ピッチ許容周期という項目は、音楽的な
絶対音程に比べて許容されるべき音声入力ピッチ周期と
いう意味でアシ、人が発生した音程が若干ずれていても
、該当する音程近辺の音名に置き換えて認識するという
ことである。また、許容計数値は、カウンタ39の計測
値を表わす。
以上説明したように、音声ピッチ抽出部は高精度かつ簡
単な回路構成で効率よく音声ピッチデータを抽出できる
次にS RAM4について述べるが、RAMという素子
は既に公知であり、CPUとの接続関係も広く一般に知
られている。したがって、ここでは詳細な説明は省略す
る。
次に、音符表示部5について詳細な説明をする。
第5図と第2図と第6図と第7図に従って説明する。第
5図は音符表示部の詳細図であシ、第2図は音符表示部
の外観図であシ、第6図は第5図におけるブロック内の
詳細図であシ、第7図は第5図におけるタイミングの一
部である。
まず、第5図から説明すると、50はアンド回路群、5
1a〜51hはラッチ回路と3ステートバツフアから成
る3ステ一トラツチ回路であり、52はデコーダであり
、53はXドライバ、54はYドライバ、55はタイミ
ングジェネレータ、56はLED表示体である。
一般に表示要素としてはLEI)、あるいは液晶が考え
られるが、本実施例ではLED表示を一例として示した
以下にLED表示の場合の詳細な説明をする。
アンド回路群50は%Al)2〜9信号(図示する)を
WR倍信号図示する)で開閉するゲート素子である。ア
ンド回路群50の出力であるφ2〜φ9(図示する)は
それぞれ、3ステ一トラツチ回路51a〜51hのφ入
力へ接続される。また、3ステ一トラツチ回路51a〜
51hのIN入力端へはデータバス(DATA BUS
)がそれぞれ接続され、OUT端子はそれぞれ共通接続
され、デコーダ52の入力端へ接続される。ここで、デ
ータバスは8ビツトであるため、デコーダ52の入力端
も同様に8ビツトである。
タイミングジェネレータ55の出力であるφA〜φH(
図示する)はXドライバ54の入力端と6ステ一トラツ
チ回路51a〜51hのそれぞれのS入力端へそれぞれ
接続される。
デコーダ52の出力はXドライバ53の入力端へ、Xド
ライバ53の出力とXドライノく54の出力はそれぞれ
LED表示体56へ接続される。ここで、LED表示体
56は、第2図に示したような外観図になっており、5
線譜上にLED群が実装される。そして、そのLED群
は8ブロツクから構成され、それぞれのブロックはXド
ライノ(54の出力群により制御されるように接続され
る。すなわち、第2図に示したLED群は、Xドライノ
(53とXドライバ54によりマトリクス駆動されるよ
うに配置されている。そして、タイミングジェネレータ
55の出力タイミング(φA〜φ)()は第7図のタイ
ミング図に示したようなシフトノくルスである。すなわ
ち、Xドライバ54は、第7図に示したようなパルスに
応じて、第2図のLED群の8ブロツクを順次ドライブ
する。
次に、CPUかも音符表示部へどのようにデータを転送
するかの説明をする。
まず、CPUは音符表示部の内の8ブロツクのどこへど
ういう音符を表示するかを指示するため、AD2〜9信
号(図示する)のうちいずれか1本を選択し、同時にW
R傷信号発生する。たとえは、いちばん左の音符LED
ブロックへ所定の音符を表示したい場合、AD2信号を
選択し、かつデータバス上へ所定の音階データを乗せる
。アンド回路群50の出力のうち、φ2信号がアクティ
ブとなり、5ステ一トラツチ回路51aがデータバス上
の音階データを取り込む。ここで3ステ一トラツチ回路
51aは第6図に示したような構成になっており、φ端
子によりデータを読み込み、S端子によ多出力するとい
うものである。したがって、5ステ一トラツチ回路51
aは第7図で示すφA倍信号よシ、デコーダ52へ音階
データを転送する。デコーダ52は音階データを所定の
LED点灯信号に変換してXドライバ55を駆動する。
この場合、1ブロツクのLBI)表示が16個から構成
されているため、デコーダ52の出力は16本である。
すなわち、 LIE:D表示体56はタイミンクジェネ
レータ55の出力タイミングによってのみ駆動されてお
り、CPUからのデータ転送と非同期でよい。
以上のような構成にすることにより、CPUとしては任
意の表示部へ任意の音階データを任意のタイミングで転
送することが可能となる1、よってCPUの処理の負担
が軽減でき、プログラムの構成も容易になる。
次に楽音発生部6の詳細な説明をする。
第8図は楽音発生部の詳細図である。80は楽音選択ス
イッチ群、81は楽音波形を制御するビブラートとサス
ティンの各エフェクトスイッチ、82はアンド回路、8
3は楽音発生回路、84はフィルター、85は増幅回路
、86はスピーカである。
データバろは楽音発生回路のDIN入力端へ接続され、
アンド回路82は、AD10信号とWR傷信号それぞれ
入力されており、その出力は楽音発生回路83のWR入
力端へ接続される。
楽音選択スイッチ群80とエフェクトスイッチ81はそ
れぞれ楽音発生回路83へ接続される。
楽音発生回路86の出力(OUTで示す)はフィルター
84の入力端へ、フィルター84の出力は増幅回路85
0入力端へ、増幅回路85の出力はスピーカ86がそれ
ぞれ接続される。
CPUは楽音を発生する場合%AD10信号を選択し、
次にデータバス上に所定の音階データを乗せ、同時にW
 R48号を発生させる。楽音発生回路83は、DIN
端子に加えられた音階データを、WR傷信号よシ読み込
み、その音階データを認しかつ楽音合成する。ここで楽
音発生回路は、現在市販されている楽音発生用LSIで
充分であり、その周辺回路も電子楽器用の電子回路とし
て公知となっている。本実施例では、楽音発生LSIを
カスタムLSIとして位置づけ、それを応用している。
当然CPUデータ受信機能がなけれはならない。
以上説、明したように、CPUとしては、所定の音階コ
ードを1r)10のアドレスに転送することにより容易
に美しい楽音再生が可能となる。
次に、スイッチ部7の詳細な説明をする。
第9図はスイッチ部の詳細図である。90a〜90cは
第10図に示すような5ステートバツフアであり、S入
力端により制御される。91は作曲と修正と再生の各モ
ードを設定するモードスイッチ、92はスタートスイッ
チ、93はENDスイッチ94〜97は修正モードにお
けるカーソル移動スイッチ、98は修正、あるいは再生
時におけるオクターブシフトのだめのロークリデジタル
スイッチ、99は同様に修正、あるいけ再生時におV)
る調修正のだめのロータリデジタルスイッチ、100と
101はアンド回路である。
モードスイッチ91とスタートスイッチ92とエンドス
イッチ96はそれぞれ3ステートバツフア90aの入力
端へそれぞれ接続され、カーソル移動スイッチ94〜9
7Fi、それぞれ3スデートバツフア90bの入力端へ
接続される。まだ、ロータリデジタルスイッチ98と9
9のそれぞれの出力は3ステートバツフア90cの入力
端へ接続される。6スデートバツフア90aと90bと
90Cのそれぞれの出力はデータバスへ共通接続される
。アンド回路100と101の一方の入力端へはR1)
信号が接続されており、アンド回路100の他の一方の
入力端へはAD11信号が、アンド回路101の他〇一
方の入力端へはAD12信号がそれぞれ接続される。ア
ンド回路100の出力は3ステートバツフア90aと9
0bのそれぞj+。
のS入力端へ、アンド回路101の出力は6ステートバ
ノフア90cのS入力端へそれぞれ接続される。
次に動作を説明する。
CPLIとして、スイッチの状態を知υた&、L’l、
まず、AD11伯号とRD(h号をアクティブにするこ
とにより、データノ(ス上にモードスイッチ91〜カー
ソル移動スイツチ97までの各スイッチ状態が出力され
る。CPUはそのテークを訟1み込み格納する。また、
At)に信号とRD倍信号アクティブにすることによシ
、ロータリデジタルスイッチ9Bと99のスイッチ状態
を知ることが可能である。
次に操作手順に従って各スイッチの働きを説明すれば、
まず、モードスイッチ91を作曲モードにしておき、ス
タートスイッチ92をオンする。
この状態でCPUFiTEMP信号に従って音声入力を
検出する。具体的には、音声ピッチ抽出部3のピッチデ
ータを取り込み、音階データに変換してRAM4の順番
に記憶させる。次に、音声入力が終了した時点でエンド
スイッチ93をオンして作曲モードを終了する。
次に、モードスイッチ91を修正状態にしておき、スタ
ートスイッチ92をオンする。CPUはこの状態を検知
して、RAM4の先頭から8番目までの音階データを音
符表示部5と楽音発生部6に再生する。この場合、オク
ターブシフト用のロータリデジタルスイッチ98と調修
正用のロークリデジタルスイッチ99のスイッチデータ
を参考としている。たとえば、ロータリデジタルスイッ
チ98と99の両方がともにシフトゼロの位置にあれば
、RAM4の音階データはそのまま再生される。また、
オクターブ用のロータリデジタルスイッチ98が1オク
ターブアツプの位置にあれは隻RAMA内の音階データ
を1オクターブシフトアツプしてから再生する。この時
、RAMJ内の音階データはそのままで、音符表示部5
と楽音発生部6へ転送する音階データだけを処理してお
く。
また、調修正用のロータリデジタルスイッチ99は、た
とえば、ノ・長調をへ短長へ変換して再生するというよ
うな働きをもっている。具体的にす は、C,、A、、R4,D4 というようなメロディを
、+ 寺 1音階上げて再生した場合は、Cs 、A s + C
s 、R4というような再生となる。
修正モードにおいては、カーソル移動スイッチ94〜9
7によシ、任意の位置の音符を任意に修正できる。この
場合のカーソル移動による修正ではRAM4内の音階デ
ータ自体を修正している。
また、修正モードにおいてスタートスイッチ92をオン
すれは、次の8音階が再生される。すなわち、8音階ず
つ再生して修正するという動作である。したがって8音
分の修正が終了すればスタートスイッチ92をオンして
次の8音の修正に入ることができる。
次に再生モードの説明であるが、再生においては、はと
んど修正モードで説明した動作と似ている。まず、モー
ドスイッチ91を再生モードとしておき、スタートスイ
ッチ92をオンする。CPUはTEMP信号に同期して
ItAMJ内の音階データを音符表示部5と楽音発生部
6へ順次再生する。
この時、オクターブシフト用ロータリデジタルスイッチ
98と調修正用ロータリデジタルスイッチ99のスイッ
チ状態に従って再生するのけ言うまでもない。
以上説明したようなスイッチ部を実現すれば、CPUは
容易にスイッチデータを読むことができ、かつ、CPU
の任意のタイミングでそれは可能である。ただ、スイッ
チ類がすげやく操作されることがあるため、たとえば1
00ma毎にスイッチ取り込みを行う等の考慮は必要で
ある。
また、豊富な修正機能、多様な再生機能を有するため、
一度記憶した音階テークを何度でも繰シ返し修正でき、
かつ、任意のオクターブ、任意の調で再生が可能である
次に、テンポ発生部8について詳細な説明を行う。
第11図はテンポ発生部の詳細図である。
110は抵抗pLxによシ可変できる可変発振回路、1
11はカウンタ、112と113は微分回路、114は
セットリセットフリップフロップ(以下SRF/Fと略
す)、115と117と118はアンド回路、116は
オア回路、119は遅延回路、120は視覚的表示手段
、121は聴覚的表示手段、122はスピーカオンスイ
ッチである。
可変発振回路110の出力はカウンタ111のクロック
入力端へ、カウンタ111の出力は微分回路1120入
力端へ、微分回路112の出力(TXで示す)はオア回
路116の一方の入力端へそれぞれ接続される。
作曲モード信号とスタート信号(図示する)はスイッチ
部7から供給される信号で、アンド回路115の入力端
へそれぞれ接続される。アンド回路115の出力はSR
F/F114のリセット入力(Ilで示す)へ、φL倍
信号SRF/F’ 1140セツト入力(Sで示す)へ
それぞれ接続される。
こζでφL倍信号前述した音声ピッチ抽出部6から供給
される信号であり、音声入力が加わった時のみ、その音
声のピッチに同期して発生ずるものである。したがって
、無音の場合はφL倍信号発生しない。
S RF/F 114のQ出力は微分回路113の入力
端とアンド回路117の一方の入力端へそれぞれ接続さ
れ、微分回路113の出力(BGNで示す)はオア回路
116の他の一方の入力端と、カウンタ111のリセッ
ト入力端と微分回路112のリセット端へそれぞれ接続
される。オア回路116の出力はアンド回路117の他
の一方の入力端とアンド回路118の一方の入力端と視
覚的表示手段120の入力端へそれぞれ接続される。
また、アンド回路118の他の一方の入力端へはIKH
z信号が接続されている。アンド回路117の出力(T
Yで示す)は遅延回路119の入力端へ接続され、遅延
回路119の出力はTEMP信号として、第1図のCP
UIのINT入力端へ接続される。
アンド回路118の出力はスピーカオンスイッチ122
を介して聴覚的表示手段121の入力端へ接続される。
ここで視覚的表示手段120はLEDを駆動する回路と
LEDから構成され、テンポ表示として動作する。また
聴覚的表示手段121はスピーカとスピーカ駆動回路よ
シ構成され、lKH2の信号でテンポ音を発生する。
次に、第12図のタイミング図とともに動作の説明をす
る。第12図は、第11図における各部のタイミング図
である。本実施例のテンポ発生部は、唄の歌い始めの音
声入力にテンポが回期するというテンポ同期式を実現し
ようとしている。
まず、作曲モードにしておいて、スタートスイツチをオ
ンしてから唄を歌い始めるわけであるが、作曲モ′−ド
にしてスタートスイッチをオンすれば、第12図のta
bのタイミングでQ信号がレベルlとなる。第12図の
taのタイミング領域ではQ信号がレベル1となってお
シ、TX信号がそのままTY倍信号なり、TEMP信号
が発生するが、CPUとしては、作曲モードであっても
スタートスイッチが入力されていない限p、TEMP信
号による採譜を行わない。すなわち、taのタイミング
領域での採譜は行わない。そして、スタートスイッチが
オンされることによl)Q信号がレベルlになるため、
tbのタイミング領域ではTEMP信号が発生せず、採
譜も行わない。つまり、作曲モードでスタートしても、
採譜を行わず、RAM4のメモリ領域の節約にもなって
いる。
次に、tbc のタイミングで歌い始めたとすれば、こ
こでφL倍信号入力されはじめ、SRF/F114がセ
ットされる。同時に、このQ出力の立ち上りに微分回路
115が動作し、BGM信号が発生する。このBGN信
号はカウンタ111と微分回路112をリセットするた
め、TX信号は、このBGN信号が発生した後に所定の
周期で発生する。そして、tcの領域では、BGN信号
とTX信号によるTEMP信号の発生が行われる。
また、Tz倍信号スヒーカオンスイッチ122がオンし
ている時のみ、第12図のようなタイミングで発生する
。すなわち、これらのテンポ確認手段はどのような状態
でも発生しているから、唄のテンポの取り方が容易にな
る。
カウンタ111は可変発振回路1joがらのクロックを
受けて分周し、抵抗Rxで定められたテンポ周期を発生
するものである。したがって、TX信号は通常時のテン
ポパルスである。
また、TZ倍信号遅延させてTEMP信号を作成してい
るが、これは、音声の始まシは比較的不安定な音声波形
であり、この初めのタイミングで音声ピッチを抽出する
と、ピッチ抽出効率が低下するからである。つ捷シ、第
12図のタイミング1βの中央付近でピッチ抽出したい
ため、cpuへの割シ込み(INT、すなわちTEMP
信号)を若干遅らせている。
以上説明したようなテンポ発生部にすれば、唄の歌い始
めを気にしなくてよく、さらにs RA Mの記憶効率
も改善でき、かつ、再生モードでスタートシた時に、無
音区間をカットして唄の始まりから忠実に再生すること
が可能である。
以上、本発明の全体にわたって説明をしたが、本発明を
実現することによシ、次のような効果が期待できる。
1)音声の比較的安定した音程を抽出できる。
2)録音した唄をオクターブシフト、調修正して゛再生
できるため、幅広いメロディ−再生が可能である。
3)録音したメロディ−(音階データ)を簡単なスイッ
チ操作によシ修正できる。
4)音声ピッチ抽出部において、音声波形の正と負のピ
ークを同時検知しているため、音程の検出効率がよく、
かつ極めて簡単な回路構成でよい。
5)唄の歌い始めをテンポに合わせる必要がないため、
唄を歌い易く、がっRA ?、4の使用効率がよい。
6)使用者からみて、絶対音程の学習が容易にできる。
7)使用者の作曲したメロティーを複数の栄音で再生す
ることができるため、商品価値の高い製品を供給するこ
とができる。
8)音声ピッチ抽出部は比較的汎用性の高い抽出部であ
るため、音声に限らず、楽器を演奏した場合でも容易に
採譜ができる。
9)CPUのパスラインでデータ転送を行うため、この
パスラインを利用してプリンタ、あるいはCRT等のI
10機器を容易に追加できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のブロック図であシ、第2図はLED音
符表示部の外観図であシ%f3図は音声ピッチ抽出部の
詳細図であシ、第4図は第3図におけるタイミング図で
あり、第5図は音符表示部の詳細図であシ、第6図は第
5図の一部ブロックの詳細図であり、第7図は第5図の
タイミング図であシ、第8図は楽音発生部の詳細図であ
シ、第9図はスイッチ部の詳細図であり、第10図は第
9図の一部ブロックの詳細図であり、第11図はテンポ
発生部の詳細図であり、第12図は第11図のタイミン
グ図である。 1・・・CPU 2・・・アドレスデコーダ3・・・音
声ピッチ抽出部 4・・・RAM 5・・・音符表示部 6・・・楽音発生部 7・・・スイッチ部8・・・テン
ポ発生部 30・・・増幅回路 61・・・ボルテージフォロワ3
2・・・反転増幅回路 55 、34・・・ピークホールド回芹35・・・セッ
トリセットフリップフロップ36・・・微分回路 57
・・・遅延回路68・・・発振回路 59・・・カウン
タ40・・・ラッチ回路 41・・・電子的スイッチ4
2・・・アンド回路 43・・・マイクロフォン50・
・・アンド回路群 51a〜51h・・・3ステ一トラツチ回路52・・・
デコーダ 53・・・Xドライバ54・・・Yドライバ
 55・・・タイミングジェネレータ 80・・・楽音選択スイッチ 81・・・エフェクトスイッチ 82・・・アンド回路 83・・・楽音発生回路84・
・・フィルター 85・・・増幅回路86・・・スピー
カ 90a〜90c・・・3ステートバツフア91・・・モ
ードスイッチ 92・・・スタートスイッチ93・・・
エンドスイッチ 94〜97・・・カーソル移動スイッチ98・・・オク
ターブシフト用ロータリデジタルスイッチ 99・・・調修正用ロータリデジタルスイッチ100.
101・・・アンド回路 110・・・可変発振回路 111・・・カウンタ11
2.113・・・微分回路 114ニー・セットリセットフリップフロップ115.
117,118・・・アンド回路116・・・オア回路
 119・・・遅延回路120・・・視覚的表示手段1
21・・・聴覚的表示手段122・・・スピーカオンス
イッチ 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人弁理士 最 上 務

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)少なくとも、音声あるいは楽音の波形の基本ピッチ
    を抽出するピッチ抽出手段と、該ピッチ抽出手段から得
    られるピッチ情報を音楽的音程に変換する変換手段と、
    前記変換手段の結果を記憶する記憶手段と、該記憶手段
    の内容を視覚的、あるいは聴覚的に表現する音程内生手
    段と、前記記憶手段内に記憶された音程情報を修正する
    修正手段から構成され、前記修正手段には、前記記憶手
    段のアドレスを選択するスイッチと選択されたアドレス
    の音程を変更するスイッチが含まれ、修正モードにおい
    て、前記記憶手段の一部内容を表示、および修正するこ
    とをIP!J徴とする音声認識式音程採譜装置。 2)前記アドレス選択用のスイッチはアドレスインクリ
    メント、およびアドレスデクリメントが可能であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の音声認識式音
    程採譜装置。 5)前記音程修正用スイッチは、所定の音階を高音側、
    あるいは低音側に修正できることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の音声認識式音程採譜装置。
JP58198796A 1983-10-24 1983-10-24 音声認識式音程採譜装置 Pending JPS6090396A (ja)

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