KR101221673B1 - 전자기타 연습장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치로 전자 악보를 도시하고, 전자기타의 픽업을 통해 추출된 연주음으로부터 연주 데이터를 생성하여 악보 데이터와 비교하여 틀린부분을 전자 악보에 함께 표시하여 줌으로써 강사의 도움이나 시간의 제약 없이 기타 연습을 가능케 하는 전자기타 연습장치에 관한 것이다.

Description

전자기타 연습장치{Apparatus for practicing electric guitar performance}
본 발명은 전자기타 연습장치에 관한 것이다.
오늘날 사람들은 악기 연주를 듣는 것만이 아니라 직접 악기를 연주하고 싶어하는 경향이 있다. 다만, 기타의 경우 연주가 어려워 부득이 학원이나 전문 강사에게 배울 수 밖에 없으나 이 경우 비용이 많이 들고 정기적인 연습시간을 맞추기가 어려운 문제점이 있었다.
종래기술인 한국 공개특허 제 2002-0020832호에 기재된 악기연주 및 음악학습 시스템은 일정한 소절 단위로 분할된 악보 이미지들로 구성되어 이루어지는 음악 악보와 상기 각각의 악보 이미지에 해당하는 연주음이 녹음된 각각의 데이터들이 상기 각각의 악보 이미지에 하이퍼 링크되어 해당 악보 이미지를 선택하면 녹음된 연주음 데이터가 디코딩되어 컴퓨터 디스플레이장치를 통하여 재생되도록 이루어진다. 그러나 상기 종래기술은 디스플레이된 악보를 현재 연주자의 연주정보와 함께 비교할 수 없으므로 학습효과가 떨어진다는 단점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로 디스플레이 장치로 악보를 보면서 전자기타를 연주하고 연주결과를 악보와 대조하여 틀린 부분을 시각적으로 표현함으로써 전문강사의 도움 없이도 기타 연습이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 일 양상에 따른 전자기타 연습장치는 연주자가 연주할 악보 데이터를 저장하는 악보 데이터 저장부, 전자기타에 부착되어 연주음을 추출하는 픽업(Pick Up), 픽업에서 추출된 연주음의 평균적인 박자에 의해 정해지는 음길이 기준값으로부터 박자 및 템포를 결정하고, 주파수 평균값을 표준적 음표 주파수 값과 비교하여 반올림함으로써 음높이를 결정하여 연주 데이터를 생성하는 연주 데이터 생성부, 연주 데이터 생성부에서 생성된 연주 데이터를 악보 데이터 저장부의 악보 데이터와 비교하여 차이점을 판단하고 비교 데이터를 산출하는 비교부, 및 악보 데이터 저장부의 악보 데이터를 기초로 악보 이미지를 디스플레이 장치의 화면에 도시하고 비교부의 비교 데이터를 기초로 연주 음표를 악보 이미지 상에 함께 도시하는 디스플레이 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기타 연주자는 강사의 도움없이 기타 연습을 가능케 하여 기타 학습에 드는 비용과 시간을 줄일 수 있고, 연주 결과를 악보와 비교하여 시각적으로 표현해 줌으로써 보다 정확한 기타 연주 연습이 가능토록 하는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자기타 연습장치의 구성도,
도 2는 일 실시예에 따른 연주 데이터 도출과정에 대한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시 예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 전자기타 연습장치의 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 전자기타 연습장치는 연주자가 연주할 악보 데이터를 저장하는 악보 데이터 저장부(100), 전자기타에 부착되어 연주음을 추출하는 픽업(Pick Up)(200), 픽업(200)에서 추출된 연주음의 평균적인 박자에 의해 정해지는 음길이 기준값으로부터 박자 및 템포를 결정하고, 주파수 평균값을 표준적 음표 주파수 값과 비교하여 반올림함으로써 음높이를 결정하여 연주 데이터를 생성하는 연주 데이터 생성부(300), 연주 데이터 생성부(300)에서 생성된 연주 데이터를 악보 데이터 저장부(100)의 악보 데이터와 비교하여 차이점을 판단하고 비교 데이터를 산출하는 비교부(500), 및 악보 데이터 저장부(100)의 악보 데이터를 기초로 악보 이미지를 디스플레이 장치(700)의 화면에 도시하고 비교부(500)의 비교 데이터를 기초로 연주 음표를 악보 이미지 상에 함께 도시하는 디스플레이 제어부(600)를 포함한다.
구체적으로, 디스플레이 제어부(600)는 연주자가 연주하고자 하는 연주곡을 선택하면 악보 데이터 저장부(100)에 저장된 선택된 연주곡의 악보 데이터를 기초로 악보 이미지를 디스플레이 장치(700)에 표시한다. 이때, 악보 데이터는 미디 신호 또는 박자, 템포, 음높이 등의 연주 정보를 포함하는 디지털 신호의 형태일 수 있다. 연주자가 디스플레이된 악보 이미지를 보고 전자기타를 연주하면 전자기타의 픽업(200)은 기타의 각 현의 진동을 감지하는 센서를 통하여 연주음을 전기적 신호의 형태로 추출하게 되며 이 전기적 신호를 연주 데이터 생성부(300)로 출력하게 된다. 픽업(200)으로부터 연주음을 수신받은 연주 데이터 생성부(300)는 연주음으로부터 음높이(Pitch), 박자 및 템포를 포함하는 연주 데이터를 생성하게 된다. 비교부(500)는 악보 데이터 저장부(100)에 저장된 악보 데이터와 연주 데이터를 비교한다. 구체적으로 연주 데이터와 악보 데이터의 음높이, 박자 및 템포를 비교하여 차이점을 판단하고 판단 결과를 비교 데이터로 출력하게 된다. 디스플레이 제어부(600)는 비교부(500)의 비교 데이터를 입력받아 디스플레이 장치(700)에 표시되어 있는 악보 이미지 상에 연주된 음표를 도시한다. 이때, 연주된 음표를 도시 함에 있어, 악보 이미지와 겹쳐지게 도시 할 수도 있고, 악보 하단의 별도의 오선지를 도시하고 그 위에 도시 할 수도 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 연주 데이터 도출과정에 대한 흐름도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 연주 데이터 생성부(300)는 박자 산출부(310)와 음높이 산출부(320)를 포함한다.
박자 산출부(310)는 픽업(200)으로부터 추출된 연주음으로부터 음표별 연주 지속시간을 판단하고 음표별 연주 지속시간으로부터 연주음의 박자 및 연주템포를 산출한다. 즉, 박자 산출부(310)는 악보 데이터 저장부(100)에 저장된 악보 데이터의 템포에 따른 박자를 음길이 기준값으로 설정한다(S10). 구체적으로, 악보 상의 템포가 BPM(Bit Per Minute) 120이라면 한 박자는 0.5초가 되며 이 시간이 음길이 기준값으로 설정된다. 이렇게 음길이 기준값을 정하고, 박자 산출부(310)는 픽업(200)에서 추출된 연주음으로부터 음표별 연주 지속시간을 도출한다(S11). 구체적으로, 기타의 경우 플랫으로 음이 구분되어 연주되는 오디오 정보는 어느 주파수 범위 이내에서 약간씩 변하게 된다. 손가락을 움직여 다른 음을 연주하면 주파수가 급격히 바뀌며, 손가락 혹은 손바닥으로 뮤트(mute)를 시키는 경우 주파수 정보가 출력되지 않거나 노이즈가 출력되는 구간이 생긴다. 이를 감지하여 박자 산출부(310)는 일정 구간을 음표별 연주음으로 인식하고 음표별 연주 지속시간을 도출한다(S11). 그 후, 음길이 기준값을 음표별 연주 지속시간으로 나누고(S12) 나눈 값의 일정 샘플들의 평균값, 예를 들어 악보 상 한마디에 해당하는 샘플들의 평균값(S13)을 측정된 음표별 연주 지속시간에 곱한 값으로 박자를 결정한다. 이때, 연주템포는 악보 상의 템포를 상기 평균값으로 나눈 값으로 결정된다(S14). 이후, 결정된 템포에 따른 박자가 새로운 음길이 기준값으로 갱신된다(S15).
추가적인 양상에 따르면, 박자 산출부(310)는 연주 중에도 계속 음표별 연주 지속시간을 모니터링하여 음길이 기준값과 비교함으로써 음길이 기준값을 지속적으로 갱신한다. 즉, 연주자가 연주하는 도중에도 실제 연주속도가 수시로 변할 수 있으므로 이를 추적하여 음길이 기준값을 갱신한다.
음높이 산출부(320)는 픽업(200)으로부터 추출된 기타 음의 일정구간을 샘플링하고(S20) 샘플링한 값으로부터 주파수 평균값을 산출한 후(S21), 주파수 평균값을 표준적 음표 주파수 값과 비교하여 반올림함으로써 음높이를 산출한다(S22,S23). 구체적으로, 음높이 산출부(320)는 박자산출부(310)에서 산출된 음표별 연주 지속시간을 기준으로 각 주파수를 음표별 연주음으로 구분한다. 다음으로 음높이 산출부(320)는 음표별 연주음에 포함된 주파수 값들을 평균한다. 샘플링 속도가 빠를 경우에는 픽업 출력 중 일부만을 다시 샘플링하여, 예를 들면 0.1초 간격의 주파수 값만을 평균할 수도 있다. 이렇게 평균하여 구한 값을 표준적인 음표의 주파수 값과 비교하여 반올림함으로써 연주 데이터에 대한 음높이를 구할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이 제어부(600)는 악보 데이터 저장부(100)의 악보 데이터로부터 악보 이미지를 생성하는 악보 이미지 생성부(610), 비교부(500)의 비교 데이터로부터 연주된 음표 표시데이터를 생성하는 연주 음표 표시정보 생성부(620), 악보 이미지 생성부(610)의 악보 이미지와 연주 음표 표시정보 생성부(620)의 연주된 음표 표시데이터를 기초로 악보 이미지와 연주 음표를 디스플레이 장치(700)에 함께 표시하는 악보 도시부(630)를 포함한다. 한편, 연주된 음표 표시테이터는 음표의 종류, 음표 위치정보 및 템포 중 적어도 하나를 포함한다. 구체적으로 음표 위치정보는 악보 이미지 상의 X-Y좌표로 표시될 수 있다. X좌표는 연주시간과 템포를 고려하여 결정될 수 있고 별도의 동기 정보에 의해서도 결정될 수도 있다. Y좌표는 음의 높이에 의해 결정될 수 있다. 또한, 음표의 종류는 박자에 따라 온음표, 4분음표, 8분음표, 16분 음표 등으로 도시되며 음표 앞에 #이나 b기호를 붙일 수 있다. 또한 템포는 악보 이미지 상에 별도로 표시가능하다.
일 실시예에 따르면, 연주 음표 표시정보 생성부(620)는 연주된 음표 표시 데이터를 생성함에 있어 비교부(500)의 비교 데이터를 기초로 연주 데이터가 악보 데이터 저장부(100)의 악보 데이터와 일치하는 경우는 악보 이미지와 동일 색상으로 연주 음표 데이터를 생성하고, 일치하지 않는 경우는 다른 특정한 색으로 연주 음표 데이터를 생성한다. 예를 들어, 악보 이미지 생성부(610)에서 생성된 악보 이미지는 디스플레이 장치(700)의 화면에 검은색으로 표시한 후, 악보 데이터의 음표는 악보 이미지 상의 음표종류 및 위치와 일치하는 것은 검은색으로 일치하지 않는 것은 붉은 색으로 표시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연주 음표 표시정보 생성부(620)는 비교부(500)의 비교 데이터를 기초로 악보 상의 템포와 연주템포가 상이한 경우 현재 연주 템포와 템포조절을 요청하는 신호를 더 표시한다. 예를 들어 악보 상의 템포가 120일 때, 연주자의 연주 템포가 60인 경우 악보 상에 현재 연주 템포를 표시하고 "빠르게"라는 표시를 도시하고 연주자의 연주 템포가 180인 경우 악보 이미지 상에 현재 연주 템포를 표시하고 "느리게"라는 표시를 도시 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자기타 연습장치는 연주 데이터 생성부(300)에서 생성된 연주 데이터를 미디 신호로 변환하는 미디 신호 변환부(400)를 더 포함하고, 비교부(500)는 악보 데이터 저장부(100)의 악보 데이터와 미디 신호 변환부(400)의 미디 신호를 비교하여 비교 데이터를 산출하는 것일 수 있다. 이 때, 악보 데이터 저장부(100)의 악보 데이터는 미디 데이터 일 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 악보 데이터 저장부 200: 픽업
300: 연주 데이터 생성부 310: 박자 산출부
320: 음높이 산출부 400: 미디 신호 변환부
500: 비교부 600: 디스플레이 제어부
610: 악보 이미지 생성부 620: 연주 음표 표시정보 생성부
630: 악보 도시부 700: 디스플레이 장치

Claims (8)

  1. 연주자가 연주할 악보 데이터를 저장하는 악보 데이터 저장부;
    전자기타에 부착되어 연주음을 추출하는 픽업(Pick Up);
    픽업에서 추출된 연주음의 평균적인 박자에 의해 정해지는 음길이 기준값으로부터 박자 및 템포를 결정하고, 주파수 평균값을 표준적 음표 주파수 값과 비교하여 반올림함으로써 음높이를 결정하여 연주 데이터를 생성하는 연주 데이터 생성부;
    연주 데이터 생성부에서 생성된 연주 데이터를 악보 데이터 저장부의 악보 데이터와 비교하여 차이점을 판단하고 비교 데이터를 산출하는 비교부; 및
    악보 데이터 저장부의 악보 데이터를 기초로 악보 이미지를 디스플레이 장치의 화면에 도시하고 비교부의 비교 데이터를 기초로 연주 음표를 악보 이미지 상에 함께 도시하는 디스플레이 제어부;를 포함하되,
    연주 데이터 생성부는 악보 데이터 저장부에 저장된 악보 데이터의 템포에 따른 박자를 음길이 기준값으로 설정하고, 픽업에서 추출된 연주음으로부터 주파수가 급격히 변하거나 주파수 정보가 출력되지 않거나 노이즈가 출력되는 구간을 감지하여 음표별 연주 지속시간을 판단하며, 음길이 기준값을 음표별 연주 지속시간으로 나눈 값의 일정 샘플들의 평균값을 판단된 음표별 연주 지속시간에 곱한 값으로 박자를 산출하고, 악보 상의 템포를 상기 평균값으로 나누어 연주템포를 산출하는 박자 산출부; 및 상기 음표별 연주 지속시간 동안의 연주음을 샘플링하고 샘플링한 값으로부터 주파수 평균값을 산출하고 주파수 평균값을 표준적 음표 주파수 값과 비교하여 반올림함으로써 음높이를 산출하는 음높이 산출부;를 포함하며,
    박자 산출부는 음표별 연주 지속시간을 계속적으로 측정하여 음길이 기준값과 비교함으로써 음길이 기준값을 지속적으로 갱신하는 전자기타 연습장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    디스플레이 제어부는 악보 데이터 저장부의 악보 데이터로부터 악보 이미지를 생성하는 악보 이미지 생성부, 비교부의 비교 데이터로부터 연주된 음표 표시 데이터를 생성하는 연주 음표 표시정보 생성부, 악보 이미지 생성부의 악보 이미지와 연주 음표 표시정보 생성부의 연주된 음표 표시 데이터를 기초로 악보와 연주 음표를 디스플레이 장치에 함께 표시하는 악보 도시부를 포함하며,
    연주된 음표 표시데이터는 음표의 종류, 음표 위치정보 및 템포 중 적어도 하나를 포함하는 것인 전자기타 연습장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    연주 음표 표시정보 생성부는 연주된 음표 표시 데이터를 생성함에 있어 비교부의 비교 데이터를 기초로 연주 데이터가 악보 데이터 저장부의 악보 데이터와 일치하는 경우는 악보 이미지와 동일 색상으로 연주 음표 데이터를 생성하고, 일치하지 않는 경우는 다른 특정한 색으로 연주 음표 데이터를 생성하는 전자기타 연습장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    연주 음표 표시정보 생성부는 비교부의 비교 데이터를 기초로 악보 상의 템포와 연주템포가 상이한 경우 현재 연주 템포와 템포조절을 요청하는 데이터를 더 생성하는 것인 전자기타 연습장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자기타 연습장치는 연주 데이터 생성부에서 생성된 연주 데이터를 미디 신호로 변환하는 미디 신호 변환부; 를 더 포함하고,
    비교부는 악보 데이터 저장부의 악보 데이터와 미디 신호 변환부의 미디 신호를 비교하여 비교 데이터를 산출하는 것인 전자기타 연습장치.
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