TWM599457U - 一種依據感測器調整音樂節奏的裝置 - Google Patents

Abstract

為達到音樂可以隨著人體生理變化，並造成情境模式音樂、更符合心情的音樂、健康音樂、及運動心跳檢測之目的，本創作提供一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，配合穿戴裝置所傳送的人體生理變化資訊，使電子裝置在固定主旋律與固定的音樂的平均強度（average velocity）條件下，會改變輸出音訊與數位訊息，使揚聲器傳出音樂，且該揚聲器傳出的音樂的節拍（meter）、音樂的和絃（chord）、音符（Note）的強度（velocity）、及音樂的調性（tonality）會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應。

Description

一種依據感測器調整音樂節奏的裝置

本創作係有關於一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，尤指涉 及一種創新的音樂格式NuText，特別係指可滿足即時改變節拍（meter）、和絃（chord）、強度（velocity）、及調性（tonality）的音樂格式，其會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應者。

音樂係由不同的樂器依據不同的音階（pitch），不同的節拍 （meter）、不同的和弦（chord）、不同的強度（velocity）、及不同的調性（tonality）所形成，近年來有音樂數位介面（Musical Instrument Digital Interface, MIDI）等格式以紀錄音樂。該MIDI也用來控制包括錄音裝置的硬體，近十年MIDI已經堂堂邁入行動電話領域，其可用來播放支援MIDI行動電話的鈴聲，還可為某些電子遊戲、電腦遊戲提供背景音樂。該MIDI是一個工業標準的電子通訊協定，為電子樂器等演奏裝置（如合成器）定義各種音符或彈奏碼，容許電子樂器、電腦、手機或其它的舞台演出配備彼此連接，調整與同步，得以即時交換演奏資料。然其缺點在於每一軌（track）在不同時間含有多重音階，且多重音階播放不同時間長短，無法簡單改變節奏。

音樂可以隨著人體生理變化，並使用於： 1. 情境模式音樂：聽著每分鐘60至80拍（Beats per minute, bpm）的慢歌，心臟會逐漸減慢至相近的跳動速度，讓身體進入休息狀態；反之，當使用者欲進入需 要高心跳模式的運動或競技狀態時，透過音樂的節奏加快，可以提升個人的生理狀態。因此，使用者應會有需求可以根據自己需要的使用情境調整音樂的節奏，如睡眠模式、運動模式及思考模式等。 2. 更符合心情的音樂：音樂的某些形式特性其實是模仿人們的情緒反應，因此能夠讓聽眾理解音樂中所表達的情緒，甚至進一步產生情緒反應。因此，若可以透過感測器（Sensor）衡量使用者當下的心跳/脈搏後，調整音樂節奏為最適合使用者當下的心情之音樂節奏，更能讓聽眾與音樂產生共鳴，覺得音樂更動聽。 3. 健康音樂：心血管疾病高風險者可能常伴隨焦慮情緒，心跳加快發生心悸，藉由聆聽和緩音樂，可以讓大腦交感神經和緩，降低心跳與呼吸速率，不但緊張情緒可以得到舒緩，心悸不適也有改善可能，甚至因情緒放鬆焦慮感降低，進而可能降低血壓威脅，高血壓患者服用藥物控制同時，也可以同時聆聽和緩音樂。所以程式可以搭配個人當前的健康狀態調整節奏，影響使用者的心情與內分泌。 4. 運動心跳檢測：從事心肺耐力訓練前先要知道自己的最大心跳率為多少，才能較準確的訂定訓練強度。依基礎耐力訓練的強度，以自己最高心跳率(220-年齡)x70%±5為標準計算，心跳過高傷害心臟，過低則無法達到訓練效果。目前最大心跳率的檢測儀器尚未普及，一般而言最高心跳率的計算方式是(220-年齡)，建議初學者或是剛開始要訓練心肺耐力的人，以最大心跳率的70%為強度依據從事訓練，計算方式為(220-年齡)x0.7±5次，單次活動時間最少6分鐘。以30歲的人為例，帶入公式可得(220-30)x0.7±5=128～138之間，單次持續6分鐘以上，每次累積30～50分鐘為宜，也就是說單次活動持續6分鐘以上，可休息2～3分鐘再作第二次的活動，依此類推，做到五次（5次×6分鐘）以上，使用者應可由運動的目的，規劃音樂的節奏心跳變化的關係，使於運動過程僅須保持最適當的音樂節奏，來達到最佳運動效果，並於運動過程有不適當心跳時，獲得不適當音樂的警示，如音樂過快則代表心跳過快。

穿戴式裝置透過通訊介面如藍牙等與手機相連結，以及鏈結手 機APP與雲端平台運算等，將發揮更大的應用空間。例如市面上目前最常見智慧手錶、智慧手環等，期透過內建加速度與陀螺儀等感測器，結合所蒐集到的感測數據運算分析，進而提供配戴者包含跑步、走路、躺臥或站立不動等資訊統計，甚至利用其作為睡眠偵測使用等，提供使用者有別以往的量化體驗，而藉由更實際的數據統計及長期紀錄，進而達到如長期健康管理過程中有一可以跟相關專家討論的實際數據與創新溝通方法。

穿戴式裝置主要藉由各種不同感測器的應用，搜集相關感測資 料包含如生理資訊感測、環境資料以及動作感知等，皆可透過直接感測或間接感測的方式完成，也是目前各家廠商的創意與競爭力展現所在。其中該生理資訊感測以目前穿戴裝置所用的生理感測常見包含如心率、體溫、血壓、及血氧計步等。穿戴式裝置在健康照護應用需求日增，各種生命徵象感測器亦隨之紛紛出籠。2017年7月中，美國加州柏克萊大學（University of California, Berkeley）、勞倫斯柏克萊國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）及大陸天津大學研究團隊，在ACS Sensors期刊發表運動健身及醫療用途的耳戴式智慧裝置，可持續追蹤人體核心體溫。根據IEEE SPECTRUM報導，目前運動健身追蹤腕帶及手環大多用於計算步數、監測心率及其他生命徵象。而隨著技術發展，穿戴式智慧裝置在包括運動、睡眠品質及預防醫學等健康照護方面的需求也越來越大，各種不同的感測器也應運而生，包括腦電圖（electroencephalogram, EEG）、心率、重金屬、脈搏血氧儀（saturation of peripheral oxygen, SpO2）、酸鹼值、壓力/張力、及皮膚溫度等。

人體生理變化感測可透過發光二極體（light emitting diode, LED） 光譜與皮膚接觸時的光學反應來做心律紀錄算是一種全新的技術突破與偵測方式，至於量測結果是否真的準確或有其參考性，目前還沒有很明確的定義與驗證，畢竟在醫學檢測或診療上，需要量測到準確且完善的心律，不僅需要多點紀錄（像健檢時的心律檢測，就至少需要在身上黏貼六個以上貼片），更需要在量測部位上進行斟酌，其中還包含介質、導體之間的碰觸等等，所以在醫療行為上會來的更為謹慎，許多專業運動員若真的需要偵測，也多會選擇於胸口配戴心律帶來量測。穿戴裝置使用LED光譜技術這件事情如何克服因為配戴位置以及使用者量測時不在靜止狀態下量測，這些變因導致的誤差也都是目前的爭議點，所以國際之間目前對這類技術也幾乎都還在觀察與驗證的階段，但參考性還是有的，尤其是做為我們一般使用者的日常生活紀錄來說，也能做為輔助的用途。如蘋果手錶（Apple Watch）推出，本身就內建由感光光電二極體配對而成的紅外線感測器與綠色LED構成四個點的訊號，在特定時間主動偵測流經手腕的血液量，以每秒閃爍數百次的方式計算每分鐘心跳次數以及心率變異（heart rate variability, HRV），量測的心跳則可從30到210之間，近期Apple也宣布與史丹佛大學醫學院一起針對這些量測資料進行研究，找出是否有機會讓這些量測訊號變成可具參考性的資料或做為預警之用。

以口罩與紅外線溫度一站式檢測裝置應用在工廠為例，運用 Azure IoT Central，讓資訊科技（information technology, IT）人員5分鐘內即可創 建控制面板，輕鬆監控體溫並統計資料；透過Azure認知的自訂視覺人工智慧 （artificial intelligence, AI）部署並訓練出佩戴口罩的電腦視覺模型，當模型偵測出體溫高於37.3度或未戴口罩的員工時，便會觸發IoT Edge並上傳雲端引起警示，並即時將其資料連結至Power Platform旗下的Power BI，達到即時監控效果；引起警示後，Azure Bot可協助企業藉由Messenger、LINE等通訊軟體通知相關人員，協助該名員工佩戴口罩或後送就醫等後續措施，隨時有效掌握員工的健康情況。

鑑於目前大多數穿戴式裝置如腕帶及軟式貼片（Soft Patch）， 配備的體溫感測器主要係基於電阻原理，從皮膚偵測身體的表面溫度，雖然方便，但容易受溫濕度等環境因素影響，因此通常與實際核心體溫的差異變化極大。此外，雖然測量舌下、肛溫能獲得較接近核心體溫的讀數，但卻屬侵入式且不適用於穿戴式裝置。至於耳溫則是測量耳膜發出的紅外線能量，為非侵入式且最適用於穿戴式裝置。新型耳戴式智慧裝置配戴方式類似耳機，被研究團隊稱為Earable裝置，設計的目標是要讓嬰兒、年長者、情況危急病患及運動中的人，可長時間配戴以即時監測生命徵象之用。無論使用者處於何種環境或正進行何種活動，均能正確監測核心體溫。習知如中國大陸專利CN104783765A實用新型涉及一種腕戴式紅外線溫度顯示裝置，其包含一腕戴式顯示裝置本體、一處理模塊與一紅外線溫度計，該腕戴式顯示裝置本體佩帶於一人體，該處理模塊設於該腕戴式顯示裝置本體內，該紅外線溫度計設於該腕戴式顯示裝置本體內並耦接該處理模塊，該紅外線溫度計以量測人體所輻射的一紅外線的一能量以量測一人體溫度。如此不須接觸人體即可量測人體溫度，增加量測體溫的準確性與便利性。

鑑於習知技藝之各項問題，為了能夠兼顧解決之，因此發展一 套可解決前案技術缺點與滿足可即改變節拍、和弦、強度及調性的音樂格式之創作實有必要。

本創作之之主要目的係在於，克服習知技藝所遭遇之上述問題並 提供一種創新的音樂格式NuText，配合穿戴裝置所傳送的人體生理變化資訊，使電子裝置在固定主旋律與固定的音樂的平均強度（average velocity）條件下，會改變輸出音訊與數位訊息，使揚聲器傳出音樂，可滿足即時改變節拍（meter）、和絃（chord）、強度（velocity）、及調性（tonality）的音樂格式，使該揚聲器傳出的音樂的節拍、音樂的和絃、音符的強度、及音樂的調性會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置。

本創作之另一目的係在於，提供一種達到音樂可以隨著人體生理 變化，並造成情境模式音樂、更符合心情的音樂、健康音樂、及運動心跳檢測之目的一種依據感測器調整音樂節奏的裝置。

為達以上之目的，本創作係一種依據感測器調整音樂節奏的裝 置，係包括：一電子裝置，可以播放具有節奏的音樂，並且所播放的音樂係採用NuText格式，該NuText格式的每個區塊（Block）都在同個時間同時發生，且歷程時間相同（time duration），其殘餘聲音可併入跟隨的其他小節中，因此該NuText係可以即時（Real-Time）依時序（Time-Sequencial）逐行（Line-by-Line）以及逐個區塊（Block-by-Block）辨識並執行編碼，播放和弦，令和弦進行（Chord-Progression）係可以活性化的即時調整者；一揚聲器，係連接於該電子 裝置，用以依據該電子裝置之輸出播放具有節奏的音樂；以及一穿戴裝置，係 以有線或無線方式連接於該電子裝置並直接接觸於人體，該穿戴裝置上設置有至少一感測器，用以感測人體狀態的變化而產生人體生理變化資訊，並將該人體生理變化資訊即時傳送給該電子裝置，其中該穿戴裝置所傳送之人體生理變化資訊，使該電子裝置在固定主旋律與固定音樂的平均強度（average velocity）條件下，會改變輸出音訊與數位訊息，使該揚聲器輸出音樂，且該揚聲器輸出之音樂的節拍（meter）、音樂的和弦（chord）、音符（Note）的強度（velocity）、及音樂的調性（tonality），係藉由動態調整該NuText中Q、Vr、X及Y值於每個時間小節（Block）的值，會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應，該NuText脫離僅在完整讀取才能播放之限制，其可依時序讀取區塊資料並即時解讀，並即時播放音樂，能夠依據即時的使用者人體生理變化資訊即時做出相對應的調整或預測趨前調整各項音樂播放參數（Q、Vr、X及Y值），達到反覆參數回饋應用，與使用者身心互動的機制。

於本創作上述實施例中，該電子裝置可為一個人電腦（persenal computer, PC）、一平板電腦（Pad）或一智慧型手機（smart phone）。

於本創作上述實施例中，該揚聲器係該電子裝置之輸出裝置，可 為一喇叭（speaker）或一耳機（Earphone）。

於本創作上述實施例中，該喇叭係內建於該電子裝置中。

於本創作上述實施例中，該耳機係為無線耳機，且該無線耳機可 以對應該電子裝置傳出的數位訊息改變音訊頻率，再變頻輸出。

於本創作上述實施例中，該電子裝置係具有一螢幕，用以顯示該 音樂之節奏變化，及顯示搭配於該音樂之文字。

於本創作上述實施例中，該人體生理變化資訊係為體溫變化、心 跳變化、及人體振動之任一項或其組合。

於本創作上述實施例中，該感測器可與耳機結合。

於本創作上述實施例中，更包括一育樂設備使用於該人體。

於本創作上述實施例中，該育樂設備係為一虛擬實境之頭戴顯示 器、一運動器材或一醫療器材。

於本創作上述實施例中，該運動器材係為跑步機、健身車、飛輪 車、及划船機之任一項或其組合。

於本創作上述實施例中，該醫療器材係為復健機、滑步機、及振 動機之任一項或其組合。

於本創作上述實施例中，該電子裝置係依據人體生理變化的大 小，由小而大，依序改變音樂的節拍，音樂的和弦行進，音符的強度及音樂的調性。

於本創作上述實施例中，該電子裝置係藉由動態調整NuText中Q 值即時的改變音樂的節拍，使音樂節奏變快或變慢，讓使用者聆聽音樂的過程獲得明顯的暗示。

於本創作上述實施例中，該電子裝置係藉由動態調整NuText中Y 值即時的改變音樂的和弦，使曼妙的分解和弦（broken chord）轉換成較僵硬的柱和弦，讓使用者聆聽音樂的過程獲得明顯的暗示。

於本創作上述實施例中，該電子裝置係藉由動態調整NuText中Vr 值即時的改變音符的強度，使音樂的小節（measure）重音轉換成非節奏重音，讓使用者聆聽音樂的過程獲得明顯的暗示。

於本創作上述實施例中，該電子裝置係藉由動態調整NuText中X 值即時的改變音樂的調性，使歡樂的34拍或44拍，轉換成急促的68拍或98拍，或是憂傷的小調，讓使用者聆聽音樂的過程獲得明顯的暗示。

於本創作上述實施例中，該NuText有對應的演奏媒體或程式，亦 可與已開發的電子音樂記譜方式互相轉換，內容包含記譜的必要或者充分要件之譜號、小節、拍節、演奏速度、音符、每個音符時間長度、強度（接近音量概念）、和弦與和弦進行、反覆記號、及曲終記號，並且增加即時播放、互動播放聲音及文字與圖像之演唱或演唱協助的格式。

於本創作上述實施例中，該已開發的電子音樂記譜方式為音樂數 位介面（Musical Instrument Digital Interface, MIDI）或音樂可延伸標記式語言（Music eXtensible Markup Language, MusicXML）的數位音樂格式。

於本創作上述實施例中，該NuText可簡約或擴充使用多種或多個 電子樂器之演奏裝置演奏，以達到一個符合現有電子媒體軟硬體通訊協定。

請參閱『第１圖～第５圖』所示，係分別為本創作依據感測器調 整音樂節奏的裝置之基本架構示意圖、本創作依據感測器調整音樂節奏的裝置之一實施範例示意圖、本創作依據感測器調整音樂節奏的裝置之運作流程示意圖、本創作音樂採用之NuText格式範例示意圖、及本創作NuText依據人體生理變化資訊相對應的調整音樂播放參數之示意圖。如圖所示：本創作係一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其主要包含一電子裝置１、一穿戴裝置２以及一揚聲器３所構成。

上述所提之電子裝置１可以播放具有節奏的音樂，並且所播放的 音樂係採用NuText格式。其中該電子裝置１可為一個人電腦（persenal computer, PC）、一平板電腦（Pad）或一智慧型手機（smart phone）。並且，該電子裝置１可具有一螢幕１１，以顯示該音樂節奏之變化，及顯示搭配於該音樂之文字。

該穿戴裝置２係以有線或無線方式連接於該電子裝置１並直接 接觸於人體。該穿戴裝置２上設置有至少一感測器２１，用以感測人體狀態的變化而產生人體生理變化資訊，並將該人體生理變化資訊即時傳送給該電子裝置１，該人體生理變化資訊可為體溫變化、心跳變化、及人體振動之任一項或其組合。其中，該穿戴裝置２可包含各種不同的感測器２１如心率、重金屬、脈搏血氧儀（saturation of peripheral oxygen, SpO2）、酸鹼值、壓力/張力、及皮膚溫度等可由該穿戴裝置２直接量測人體狀態的變化而獲得該人體生理變化資訊。

該揚聲器３係連接於該電子裝置１，形成該電子裝置１之輸出裝 置，用以依據該電子裝置１之輸出播放具有節奏的音樂。其中該揚聲器３可為 一種喇叭（speaker）或耳機（Earphone）。該喇叭可進一步內建於該電子裝置１中。該耳機可為無線耳機，且該無線耳機可以對應該電子裝置１傳出的數位訊息改變音訊頻率，再變頻輸出。

於本創作中，該穿戴裝置２所傳送之人體生理變化資訊，使該電 子裝置１在固定主旋律與固定音樂的平均強度（average velocity）條件下，會改變輸出音訊與數位訊息，使該揚聲器３輸出音樂，且該揚聲器３傳出之音樂的節拍（meter）、音樂的和弦（chord）、音符（Note）的強度（velocity）、及音樂的調性（tonality）會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應。如是，藉由上述揭露之結構構成一全新之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置。

以下實施例僅舉例以供了解本創作之細節與內涵，但不用於限制 本創作之申請專利範圍。

當運用時，如第２圖所示，一位使用者４使用一電子裝置１播放 具有節奏的音樂，其同時配戴有一穿戴裝置２，該穿戴裝置２係直接接觸於該使用者４之手腕，且該穿戴裝置２上設置有一感測器２１，可以感測該使用者４心跳的變化。於本實施例中，該穿戴裝置２係以藍芽無線方式連接於該電子裝置１，即時的傳送心跳資訊給該電子裝置１，一揚聲器３連接於該電子裝置１，形成該電子裝置１之輸出裝置，依據電子裝置１之輸出播放具有節奏的音樂，該穿戴裝置２所傳送的人體生理變化資訊（即心跳資訊），使該電子裝置１在固定主旋律與固定的音樂的平均強度條件下，會改變輸出音訊與數位訊息，使該揚聲器３傳出音樂，且該揚聲器３傳出的音樂的節拍、音樂的和弦、音符的強度、及音樂的調性，藉由動態調整NuText中Q、Vr、X及Y值於每個時間小節（Block）的值，會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應。其中該電子裝置１連接有一虛擬實境之頭戴顯示器５之一螢幕１１，以顯示該音樂節奏之變化，及顯示搭配於該音樂之文字。

一種依據感測器調整音樂節奏的裝置間互相影響的運作流程如 第３圖所示，其中人體可同時使用一種其他育樂設備５，該其他育樂設備５可為一虛擬實境之頭戴顯示器，或該其他育樂設備５可為一運動器材如跑步機、健身車、飛輪車、及划船機之任一項或其組合，或該其他育樂設備５可為一醫療器材如復健機、滑步機、及振動機之任一項或其組合。

該電子裝置１依據人體生理變化的大小，由小而大，依序改變音 樂的節拍，音樂的和絃行進，音樂的調性及音符的強度。且該感測器２１可進一步與耳機結合。該音樂係採用NuText格式。

該NuText之所以超越現有所有數位音樂格式，如：音樂數位介面 （Musical Instrument Digital Interface, MIDI）及其相關播放軟體，係因為可以即時（Real-Time）依時序（Time-Sequencial）逐行（Line-by-Line）以及逐個區塊（Block-by-Block）播放和弦，令和弦進行（Chord-Progression）係可以活性化的即時調整者。目前並無任何其他數位媒體格式以及播放軟體具備這樣的功能。如第４圖所示，這項功能的差異，就是來自NuText脫離了現有其他數位媒體格式只能在完整讀取才能播放的限制。該NuText的閱聽者，可依照身心活動，情緒、生理資訊變動，獲得相對應的音樂播放參數調整，並即時播放。

如第４圖所示，NuText格式的一例中，第一個區塊中「F9.4」是 指九四拍的F大調音樂，「Q120」是指節拍器的頻率每分鐘120次；第二個區塊中「L」、「M」、「S」與「N」分別指出詞、曲出處、演唱者與歌名等資訊；第三個區塊中「C」代表C大三和弦，「W」可放進歌詞或其他文字資訊，「R60」代表首調唱法的唱名「中央C」以及所對應的音高、音階、音符，「T16」代表拍子是四分音符，「T8」代表拍子是八分音符，「T32」代表拍子是二分音符，依此類推，而「Dm」代表D小三和弦，依此類推；區塊與區塊之間插入的空白行，代表小節（measure）的分隔（vertical bar）；接下來的區塊都是由歌曲或樂曲中每一個小節的和弦、音符、拍子、歌詞所組成，照歌曲或樂曲進行依時序逐個安排。

該NuText係新穎的記譜方式，等價於普世歷代各種已經開發的記 譜方式，如：五線譜或簡譜，也可以與其他記譜方式互相轉換，內容包含了記譜的必要或者充分要件：譜號、小節、拍節、演奏速度、音符、每個音符時間長度、強度（接近音量概念）、和弦與和弦進行、反覆記號、及曲終記號等等；並且還增加文字與圖像等演唱或演唱協助的格式。

更重要的是，該NuText也超越現有所有數位音樂格式，NuText 已有對應的演奏媒體或程式，也可與MIDI、音樂可延伸標記式語言（Music eXtensible Markup Language, MusicXML）等主要電子音樂記譜方式互相轉換，又增加即時播放、互動播放聲音與文字與圖像等功能，亦可簡約或擴充使用多種或多個電子樂器等演奏裝置（如合成器）演奏，可符合現有電子媒體軟硬體通訊協定。

該NuText之所以超越現有所有數位音樂格式，係因為NuText類通 於電腦數值控制（Computer Numerical Control, CNC）編碼方式，可以即時依時序逐行以及逐個區塊辨識並執行編碼，播放音樂，能夠依據即時的使用者人體生理變化資訊即時調整或預測趨前調整各項音樂播放參數（Q、Vr、X及Y值），達到反覆參數回饋應用，與使用者身心互動的功能，這是現有其他數位媒體格式以及播放軟體，如：MIDI及其相關播放軟體、MPEG4及其相關播放軟體等，都無法達到的功能。

本專利針對此NuText格式創作或創作，設計或開發一新穎電子裝 置，所播放的音樂係採用NuText格式，因為Nutext格式的每個區塊都在同個時間同時發生，且歷程時間相同（time duration），其殘餘聲音可併入跟隨的其他小節中，故只要動態的調整NuText中Q值，就可以即時的改變音樂的節拍，從而達到音樂節奏變快或變慢，讓使用者聆聽音樂的過程獲得暗示。並且音樂的和弦亦可由NuText 中Y值的調整使曼妙的分解和弦（broken chord）改為較僵硬的柱和弦，讓使用者聆聽音樂的過程獲得另一明顯的暗示。另外音符的強度亦可由NuText中Vr值的調整使音樂的小節重音改為非節奏重音，讓使用者聆聽音樂的過程獲得另一更明顯的暗示。此外音樂的調性亦可由NuText中X值的調整使歡樂的34拍或44拍，轉換成急促的68拍或98拍，或是憂傷的小調，讓使用者聆聽音樂的過程獲得另一又更明顯的暗示。如第５圖所示，NuText的閱聽者，可依照身心活動，情緒、生理資訊變動，獲得相對應的音樂播放參數調整，NuText依時序讀取區塊資料並即時解讀，並即時播放。

藉此，為達到音樂可以隨著人體生理變化，並造成情境模式音 樂、更符合心情的音樂、健康音樂、及運動心跳檢測之目的，本創作提供一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，配合穿戴裝置所傳送的人體生理變化資訊，使電子裝置在固定主旋律與固定的音樂的平均強度條件下，會改變輸出音訊與數位訊息，使揚聲器傳出音樂，且該揚聲器傳出的音樂的節拍、音樂的和絃、音符的強度、及音樂的調性會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應。

綜上所述，本創作係一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，可有 效改善習用之種種缺點，係提出一個創新的音樂格式NuText，可滿足即時改變節拍（meter）、和絃（chord）、強度（velocity）、及調性（tonality）的音樂格式，其會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應，進而使本創作之產生能更進步、更實用、更符合使用者之所須，確已符合新型專利申請之要件，爰依法提出專利申請。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限 定本創作實施之範圍；故，凡依本創作申請專利範圍及新型說明書內容所作 之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。

１:電子裝置 １１:螢幕 ２:穿戴裝置 ２１:感測器 ３:揚聲器 ４:使用者 ５:其他育樂設備

第１圖，係本創作依據感測器調整音樂節奏的裝置之基本架構示意圖。 第２圖，係本創作依據感測器調整音樂節奏的裝置之一實施範例示意圖。 第３圖，係本創作依據感測器調整音樂節奏的裝置之運作流程示意圖。 第４圖，係本創作音樂採用之NuText格式範例示意圖。 第５圖，係本創作NuText依據人體生理變化資訊相對應的調整音樂播放參數之 示意 圖。

1:電子裝置

11:螢幕

2:穿戴裝置

21:感測器

3:揚聲器

4:使用者

5:其他育樂設備

Claims (20)

1. 一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，係包括： 一電子裝置，可以播放具有節奏的音樂，並且所播放的音樂係採用NuText格式，該NuText格式的每個區塊（Block）都在同個時間同時發生，且歷程時間相同（time duration），其殘餘聲音可併入跟隨的其他小節中，因此該NuText係可以即時（Real-Time）依時序（Time-Sequencial）逐行（Line-by-Line）以及逐個區塊（Block-by-Block）辨識並執行編碼，播放和弦，令和弦進行（Chord-Progression）係可以活性化的即時調整者； 一揚聲器，係連接於該電子裝置，用以依據該電子裝置之輸出播放具有節奏的音樂；以及 一穿戴裝置，係以有線或無線方式連接於該電子裝置並直接接觸於人體，該穿戴裝置上設置有至少一感測器，用以感測人體狀態的變化而產生人體生理變化資訊，並將該人體生理變化資訊即時傳送給該電子裝置，其中該穿戴裝置所傳送之人體生理變化資訊，使該電子裝置在固定主旋律與固定音樂的平均強度（average velocity）條件下，會改變輸出音訊與數位訊息，使該揚聲器輸出音樂，且該揚聲器輸出之音樂的節拍（meter）、音樂的和弦（chord）、音符（Note）的強度（velocity）、及音樂的調性（tonality），係藉由動態調整該NuText中Q、Vr、X及Y值於每個時間小節（Block）的值，會隨著人體狀態的變化而做相對應的變化與回饋響應，該NuText脫離僅在完整讀取才能播放之限制，其可依時序讀取區塊資料並即時解讀，並即時播放音樂，能夠依據即時的使用者人體生理變化資訊即時做出相對應的調整或預測趨前調整各項音樂播放參數（Q、Vr、X及Y值），達到反覆參數回饋應用，與使用者身心互動的機制。
2. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏 的裝置，其中，該電子裝置可為一個人電腦（persenal computer, PC）、一平板電腦（Pad）或一智慧型手機（smart phone）。
3. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該揚聲器係該電子裝置之輸出裝置，可為一喇叭（speaker）或一耳機（Earphone）。
4. 依申請專利範圍第３項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該喇叭係內建於該電子裝置中。
5. 依申請專利範圍第３項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該耳機係為無線耳機，且該無線耳機可以對應該電子裝置傳出的數位訊息改變音訊頻率，再變頻輸出。
6. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該電子裝置係具有一螢幕，用以顯示該音樂之節奏變化，及顯示搭配於該音樂之文字。
7. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該人體生理變化資訊係為體溫變化、心跳變化、及人體振動之任一項或其組合。
8. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該感測器可與耳機結合。
9. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，更包括一育樂設備使用於該人體。
10. 依申請專利範圍第９項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該育樂設備係為一虛擬實境之頭戴顯示器、一運動器材或一醫療器材。
11. 依申請專利範圍第１０項所述之一種依據感測器調整音樂節 奏的裝置，其中，該運動器材係為跑步機、健身車、飛輪車、及划船機之任一項或其組合。
12. 依申請專利範圍第１０項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該醫療器材係為復健機、滑步機、及振動機之任一項或其組合。
13. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該電子裝置係依據人體生理變化的大小，由小而大，依序改變音樂的節拍，音樂的和弦行進，音符的強度及音樂的調性。
14. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該電子裝置係藉由動態調整NuText中Q值即時的改變音樂的節拍，使音樂節奏變快或變慢，讓使用者聆聽音樂的過程獲得明顯的暗示。
15. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該電子裝置係藉由動態調整NuText中Y值即時的改變音樂的和弦，使曼妙的分解和弦（broken chord）轉換成較僵硬的柱和弦，讓使用者聆聽音樂的過程獲得明顯的暗示。
16. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該電子裝置係藉由動態調整NuText中Vr值即時的改變音符的強度，使音樂的小節（measure）重音轉換成非節奏重音，讓使用者聆聽音樂的過程獲得明顯的暗示。
17. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該電子裝置係藉由動態調整NuText中X值即時的改變音樂的調性，使歡樂的34拍或44拍，轉換成急促的68拍或98拍，或是憂傷的小調，讓使用者聆聽音樂的過程獲得明顯的暗示。
18. 依申請專利範圍第１項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該NuText有對應的演奏媒體或程式，亦可與已開發的電子音樂記譜方式互相轉換，內容包含記譜的必要或者充分要件之譜號、小節、拍節、演奏速度、音符、每個音符時間長度、強度（接近音量概念）、和弦與和弦進行、反覆記號、及曲終記號，並且增加即時播放、互動播放聲音及文字與圖像之演唱或演唱協助的格式。
19. 依申請專利範圍第１８項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該已開發的電子音樂記譜方式為音樂數位介面（Musical Instrument Digital Interface, MIDI）或音樂可延伸標記式語言（Music eXtensible Markup Language, MusicXML）的數位音樂格式。
20. 依申請專利範圍第１８項所述之一種依據感測器調整音樂節奏的裝置，其中，該NuText可簡約或擴充使用多種或多個電子樂器之演奏裝置演奏，以達到一個符合現有電子媒體軟硬體通訊協定。

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