JPS62254191A - リズム表示装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、テープレコーダ、レコード、テレビ。

ラジオ、いわゆるカラオケ等の音響再生機に用いられる
リズム表示装置に関するものである。

従来の技術 従来からあるリズム表示装置について図面と共に説明す
る。

第３図に従来のリズム表示装置のブロック図を示す。第
３図において、１３は信号を入力する入力端子、１４は
信号中のある帯域の信号を抽出する帯域通過フィルタ、
１５．１６は異ガる時定数をもって信号を積分し、ある
時間内における信号のエネルギーを求める抵抗とコンデ
ンサなどにより構成されるＷｔ回路、１７はＶｔ回路１
６の出力信号レベルを増幅する増幅回路、１８は信号の
立ち上がりを検出する抵抗とコンデンサなどにより構成
される微分回路、１９は２つの信号を入力し、それらの
信号のレベルを比較し、一方の信号が他方の信号より大
きいとき、パルス信号を出力する比較回路、２０は最初
に入力された信号は通過させるが、その後、一定の時間
内では入力信号を通過させないゲート回路、２１は入力
された信号に対応させて音を発生する発音回路である。

第４図、第６図に、第３図における各ブロックの信号波
形を示す・ 第４図において、ａは入力信号、ｂは帯域通過フィルタ
１４の出力信号（この場合は低域の信号を通しだ場合を
示している。）、Ｃは整流回路１５を通り、増幅回路１
７から出力された信号、ｄは整流回路１６の出力信号、
ｅは微分回路１８の出力信号で、破線で整流回路１６の
出力信号ｄを重ねて示している。又、ｆは比較回路１９
の出力信号、ｇはゲート回路２ｏの出力信号を示してい
る。

第６図は第４図と入力信号が異なる場合を示すもので、
第６図において、ａは入力信号、ｂは帯域通過フィルタ
１４の出力信号、Ｃは増幅回路１７の出力信号、ｄは整
流回路１６の出力信号、ｅの実線は微分回路１８の出力
信号、破線は整流回路１６の出力信号、ｐ、ｆは比較回
路１９の出力信号、ｇはゲート回路２０の出力信号を示
している。

以下、第３図、第４図に従って動作を説明する。

第４図に示すように、入力端子１３に入力された信号ａ
は、帯域通過フィルタ１４に入力され、ある帯域のみの
信号すが抽出される。これにより、リズム楽器信号を強
調することができる。帯域通過フィルタ１４の出力信号
すは、ある時間内の信号の平均エネルギーを求めるため
時定数が異なる（整流回路１６の方が大きい）整流回路
１６゜１６に入力される。整流回路１６の出力信号は増
幅回路１７に入力され、ある増幅度をもって増幅される
（信号Ｃ）。これは、次の微分回路１８において、信号
が減衰するためで、これを補償している。

（もし微分回路において、信号の減衰を補償できる場合
は、増幅回路１７は必要ない。）増幅回路１７の出力信
号Ｃは微分回路１８に入力され、信号の立ち上がりが検
出される（信号ｅ）。比較回路１９には信号ｅと、整流
回路１６の出力信号ｄが入力され、比較される。そして
、信号ｅが信号ｄより大きければパルス信号ｆが出力さ
れる。信号、ｄは入力信号のレベルに比例した値でゆっ
くりと変動する信号で、また、信号ｅは信号の立ち上が
りを検出していることから、信号ｄをリファレンスとし
て、信号ｅと比較することにより、入力信号のレベルに
かかわらず、立ち上がりが鋭い信号、例えばリズム楽器
音を精度よく抽出することができる。次に、比較回路１
９の出力信号ｆはゲート回路２０に入力され、ある時間
Ｔをもって、ゲートされて出力される（信号ｇ）。（こ
こで、ゲートとは、入力された最初のパルスはそのまま
通過させ、その信号からＴの時間の間に入力された信号
は、通過させないということを意味する。）このように
ゲート回路を設けることにより、リズム楽器以外の信号
やノイズ、リズム楽器信号のふらつきなどによるパルス
信号のバタつきを防ぐことができる。

そして、ゲート回路２０の出力信号ｇは発音回路２１に
入力され、この信号ｇをトリガーとして、発音が行なわ
れる。

以上のように構成することにより、ある帯域に含まれる
、リズム楽器信号のように、立ち上がシが鋭い信号を、
入力レベルにかかわらず検出し、表示することができ、
これにより、音楽中のリズムを表示可能となる◇ 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第３図で示した従来のリズム表示装置で
は、第６図で示すような立ち上がりが鋭い波形が連続し
た信号ａが入力された場合には誤動作が生じる。第６図
に示す信号＆は、ベース音又は、ドラムのロール、ある
いはスズや、タンパリンカどの音によって生じる。

以下、誤動作が生じる現象を第３図、第６図を用いて示
す。

第３図における比較回路１９において、第６図に示す信
号ｅ（実線は、入力信号の立ち上がりを検出した信号、
破線は、入力信号を積分し、信号のレベル変動を求めた
ものである。）２つが比較され、パルス信号ｆが得られ
る。

しかし、実際のリズムは、信号の立ち上がり、つまりパ
ルス信号ｆの最初のパルスＰ１が発生した時点である。

このことから、パルス信号ｆの第２、第３番目のパルス
信号Ｐ２．Ｐ３は誤動作によって生じたといえ、実際に
試聴したときには、非常に異和感を感じることとなる。

この現象は、入力信号を積分した信号が十分に入力信号
のレベル変動に応答できないためにおこる。また、パル
ス信号ｆの第４番目パルスＰ４以降のように、入力信号
が小さく、又、ノイズが含まれているような場合には、
リズム成分がないにもかかわらず、パルス信号が発生し
てしまうという欠点もあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、入力信号に、立ち上がり
が鋭い波形が連続して生じる場合にも、誤動作がなく、
また、ノイズによる影響も受けず、一定の精度で音楽信
号中に含まれるリズム音を検出及び表示することができ
るリズム装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明は、信号中の特定の
帯域の信号を抽出する帯域通過手段と、前記帯域通過手
段の出力信号を２つに分岐する第積分手段の出力信号を
２つに分岐する第２の分岐手段と、第２の分岐手段の出
力信号のレベルを求める第１．第２の積分手段と、 一定の電圧を与えるバイアス手段と、第１の積分手段の
出力信号の立ち上がりを検出する微分手段と、第２の積
分手段、第２の積分手段及びバイアス手段の３つの出力
信号を加算する加算手段と、前記微分手段と前記加算手
段の出力信号の大きさを比較する比較手段と、前記比較
手段からの出力信号をゲートするゲート手段と、前記ゲ
ート手段の出力信号を表示する表示手段によって構成さ
れる。

作用 この構成によって、まず、帯域通過手段により、ある帯
域の信号が抽出され、高域又は低域あるいは他の帯域に
含まれるリズム楽器成分が抽出９強調されることとなる
。（ただし、リズム楽器信号が他の信号に比べ、大きい
場合には、この帯域通過手段は必要ない。）特に、高域
においては、スネア及びシンバル類のリズム楽器、低域
では、バスドラム及びベース類のリズム楽器音が含まれ
た信号を抽出することができ、この帯域通過手段の帯域
は低域又は高域に設定することにより、よりリズム成分
を抽出しやすくなる。前記帯域通過子１　。

段の出力信号は２つに分岐された後、ある時間内のそれ
ぞれの信号の平均エネルギーを求めるため時定数が異な
る第１．第２の積分手段に入力される。

ここで、第１の積分手段によって求められる信号は、信
号の立ち上がり及び入力信号のレベル変動を検出するた
めに使用され、第２の積分手段によって求められた信号
は、立ち上がわが鋭い信号が連続して生じるような信号
に対する誤動作を防ぐためにバイアス用の信号として使
用される。

つまり、この誤動作を防ぐためには、後で示す比較回路
における信号の立ち上がりを検出した信号と比較を行な
う信号にある微小々値の信号を加え、比較信号の値を上
げること、すなわちバイアスすることにより行なうこと
ができる。

このような信号は、入力信号のレベルに比例し１その変
動がゆるやかであるような１人力信号を大きな時定数で
積分した信号によって作成することができる。また、こ
の信号を用いることにより１人力信号が小さい場合は小
さなバイアスが、入力信号が大きい場合は大きなバイア
スがかかり、適旧約にバイアス値を設定できることとな
り、誤動作が防げることとなる。

次に第１の積分手段の出力信号は、２つに分岐され、そ
れぞれ第１．第２の積分手段に入力され、信号のレベル
が調整される。第１の積分手段は、次段の微分手段によ
る信号の減衰の、補償と、第２の積分手段の出力信号と
の比率を調整するため、第２の積分手段は、第２の積分
手段の出力信号との比率を調整するために使用される。

用される。

次に、第１の積分手段の出力信号は、微分手段に入力さ
れ、入力信号の立ち上がりが検出される。また、第２の
積分手段と、第２の積分手段の出力信号及び前記バイア
ス手段の出力信号は、それぞれ加算手段に入力され加算
される。

ここで、前記バイアス手段は、入力信号が無い場合、又
は、入力信号が小さ力ときに、ノイズによって生じる誤
動作を防ぐために使用される。

前記微分手段と前記加算手段の出力信号は、前記比較手
段に入力され、それぞれの入力信号の比較が行なわれ、
前記微分手段の出力信号が、前記加算手段の出力信号よ
り大きい場合に、正又は負のパルス信号が出力される。

加算手段の出力信号は、入力信号の大小に比例し、入力
信号の変動を検出した信号（第２の積分手段の出力）と
、誤動作防止用のバイアス信号の２つを加えた信号゛で
あることから、この信号と、入力信号の立ち上がりを検
出した信号を比較することによシ、より精度よく、リズ
ム楽器信号のように立ち上がりが鋭い信号を検出するこ
とが可能となる。

次に、比較手段の出力信号は、ゲート手段に入力され、
ここで、入力信号がある時間間隔をもってゲートされる
。これにより、リズム楽器以外の楽器音又はノイズなど
による誤動作を防ぐことができる。

ゲート手段の出力信号は表示手段に入力され、入力信号
に対応した量が表示され、音楽信号に対応したリズム表
示を精度よく行なうことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。第１図は、本発明の一実施例におけるリズム
表示装置のブロック図を示すものである。

第１図において、１は信号を入力する入力端子、過フィ
ルタ２からの出力を２分した信号をそれぞれ積分する、
抵抗とコンデンサなどで構成された瞥五回路で、ヤ凍回
路４の時定数は増益回路３の値より大きく設定されてい
る。６，６は信号レベルを増幅する増幅回路、７は第１
の電圧値を出力するバイアス回路、８は増幅回路６から
の出力を入力とし、この入力信号の立ち上がりを検出す
る、抵抗とコンデンサなどにより構成される微分回路、
９は増幅回路６．ｙｔ回路４．バイアス回路７の出力を
入力とし、これらの入力信号を加算する加算回路、１０
は微分回路８と加算回路９からの出力信号を入力とし、
これらの入力信号の信号レベルを比較し、一方の信号レ
ベルが大きいときに、パルス信号を出力する比較回路、
１１は比較回路１ｏの出力信号を入力とし、この入力信
号の最初の信号は通過させ、その信号から第１期間は入
力信号を通過させない、単安定マルチバイブレータなど
によ多構成されるゲート回路、１２はゲート回路１１か
らの出力を入力とし、この入力信号をトリガーとして、
発音を行なう発音回路である。

また、第２図は、第１図に示した本発明の一実施例であ
るブロック図における各点における信号波形を示してい
る。

第２図において、ａは入力信号、ｂは帯域通過フィルタ
２の出力信号（この場合は、低域の信号を通した場合を
示している）、Ｃは増幅回路６及び６の出力信号、ｄは
智殖何路４の出力信号、ｅはバイアス回路７の出力信号
、ｆは加算回路９の出力信号、ｇは微分回路８の出力信
号で、破線で信号ｆを重ねて示している。ｈは比較回路
１ｏの出力信号、ｉはゲート回路１１の出力信号である
。

以下、本実施例の動作について、図面を参照して説明す
る。

第１図、第２図において、入力端子１に入力された信号
ａは、帯域通過フィルタ２に入力され、ある帯域のみの
信号すが抽出される。これにより、れて信号のエネルギ
ーが求められる。上地回路３の出力信号は２つに分岐さ
れ、それぞれ増幅度が異なる増幅回路６，６に入力され
、増幅される。

増幅回路６の増幅度は、次段の微分回路８において信号
が減衰されるのを補償する値と、９５ｉ＠路４の出力信
号ｄとの比率を調整するための値を合わせて設定する。

また、増幅回路６の増幅度は、着地回路４の出力信号ｄ
との比率を調整するための値に設定する。次に、増幅回
路５の出力信号は微分回路８に入力され、信号の立ち上
がりが検出され（信号ｇ）、その信号が比較回路１ｏに
入力される。また、増幅回路６の出力信号Ｃと、哲姉、
回路４の出力信号ｄと、バイアス回路７の出力信号ｅは
加算回路９に入力され、加算された後（信号ｆ）、比較
回路１ｏに入力される。比較回路１０では、信号ｇと信
号ｆとの比較が行なわれ、信号ｇが信号ｆより大きい場
合に、パルス信号りが出力される。信号ｆは、入力信号
のレベルに比例し、ゆっくりと変動する信号と、バイア
ス用の２つの信号を加えたもの、また、信号ｇは信号の
立ち上がりを検出したものであることから、この比較回
路１０により、誤動作なく立ち上がりが鋭いリズム楽器
音を精度よく抽出できることとなる。

次に、比較回路１ｏの出力信号りは、ゲート回路１１に
入力され、ある時間Ｔをもってゲートされて出力される
（信号ｉ）。このように、ゲート回路を設けることによ
り、他の楽器の影響及びノイズによる誤動作を防ぐこと
ができる。ここで、ゲート回路１１のゲート時間は、検
出する主なリズム楽器の最小リズム幅に設定しておくこ
とにより、より正確なリズムが検出可能となる。

そして、ゲート回路１１の出力信号ｉは、発音回路１２
に入力され、この信号をトリガーとじて発音が行なわれ
る。

以上のように、本実施例によれば、入力信号がどのよう
なものであっても誤動作なく、音楽信号中のリズム成分
を正確に抽出することができ、精度よくリズム表示を行
なうことができる。

また、実施例では、リズムの表示手段を発音回路とした
が、これをＩ！Ｄなどを利用した発光回発明の効果 １、第２の積分手段と、信号のレベルを調整する第１．
第２の積分手段と、第１の電圧を与えるバイアス手段と
、入力信号の立ち上がりを検出する微分手段と、入力さ
れた３つの信号を加算する加算手段と、入力された２つ
の信号を比較し、一方の信号が他方の信号より大きい場
合に、正又は負のパルス信号を出力する比較手段と、入
力信号をある時間をもってゲートするゲート手段と、入
力信号の量に対応した表示を行なう表示手段とを具備す
ることにより、入力信号に立ち上がりが鋭いリズム成分
以外の信号が連続して生じる場合にも誤動作がなく、入
力信号が無い場合及び入力信号が小さな場合のノイズの
影響も受けず、精度よく音楽信号中に含まれるリズム成
分の信号を抽出し、それを表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるリズム表示装置のブ
ロック図、第２図は第１図の実施例の各部の動作を示す
信号の波形図、第３図は従来例のブロック図、第４図、
第６図は従来例の各部の動作を示す信号の波形図である
。 １・・・・・・入力端子、２・・・帯域通過フィルタ、
３゜４・・・・・＠氷回路、６．６・・・・・・増幅回
路、７・・・・・・バイアス回路、８・・・・・・微分
回路、９・・曲加算回路、１０・・・・・・比較回路、
１１曲・・ゲート回路、１２・・・・・・発音回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音楽再生信号を入力する入力端子と、入力信号の
   特定の帯域のリズム楽器成分を含む信号を抽出する帯域
   通過手段と、帯域通過手段の出力信号を２つに分岐する
   第１の分岐手段と、第１の分岐手段により２つに分岐さ
   れた信号をそれぞれ異なった時定数で積分し、信号の平
   均エネルギーを求める第１、第２の積分手段と、第１の
   積分手段の出力信号を２つに分岐する第２の分岐手段と
   、第２の分岐手段で分岐された２つの信号レベルをそれ
   ぞれ調整する第１、第２のレベル調整手段と、ある一定
   の電圧を与えるバイアス手段と、第１のレベル調整手段
   の出力信号の立ち上がりを検出する微分手段と、第２の
   レベル調整手段、第２の積分手段及び前記バイアス手段
   の各出力信号を入力とし、それぞれの信号を加算する加
   算手段と、前記微分手段の出力信号と前記加算手段の出
   力信号とを比較し、前記微分手段の出力信号が、前記加
   算手段の出力信号より大きい場合に、正又は負のパルス
   信号を発生する比較手段と、前記比較手段の出力信号を
   入力とし、最初の入力信号は通過させるが、その後一定
   の時間内では入力信号を通過させないゲート手段と、前
   記ゲート手段の出力信号を入力とし、その信号を他の表
   示用物理量に変換する変換手段とを具備してなるリズム
   表示装置。
2. （２）変換手段は、入力信号に対応させて、音、光、振
   動及び画像に変換することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のリズム表示装置。