WO2023106665A1 - 악보 변환 시스템 - Google Patents

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WO2023106665A1
WO2023106665A1 PCT/KR2022/017840 KR2022017840W WO2023106665A1 WO 2023106665 A1 WO2023106665 A1 WO 2023106665A1 KR 2022017840 W KR2022017840 W KR 2022017840W WO 2023106665 A1 WO2023106665 A1 WO 2023106665A1
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WO
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score
musical
instrument
converted
unit
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PCT/KR2022/017840
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English (en)
French (fr)
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송영일
정명균
정현준
김민성
이지현
이현석
김민정
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(주)더바통
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10G—REPRESENTATION OF MUSIC; RECORDING MUSIC IN NOTATION FORM; ACCESSORIES FOR MUSIC OR MUSICAL INSTRUMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. SUPPORTS
    • G10G1/00—Means for the representation of music
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10G—REPRESENTATION OF MUSIC; RECORDING MUSIC IN NOTATION FORM; ACCESSORIES FOR MUSIC OR MUSICAL INSTRUMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. SUPPORTS
    • G10G3/00—Recording music in notation form, e.g. recording the mechanical operation of a musical instrument
    • G10G3/04—Recording music in notation form, e.g. recording the mechanical operation of a musical instrument using electrical means

Definitions

  • the present invention relates to a musical score conversion system, and more particularly, to a musical score conversion system that converts the musical score into a musical score of another musical instrument that is not specified in the musical score so that performance can be performed in various musical instruments.
  • Scores created for piano performance are often configured to form chords by expressing multiple notes simultaneously to suit piano performance, and scores played with a flute are written mainly for single notes with a long time interval.
  • Conversion scores include conversions of piano scores to those for violin or those for trumpet. These converted scores are rarely uploaded by professional players of the instrument, and are often uploaded by composers, arrangers, or music lovers who enjoy music as a hobby. For example, when playing a musical instrument with a converted sheet music for a piano converted to a sheet music for a trumpet, there are many cases in which non-playable notes are described, which often causes difficulties during actual performance.
  • scores are often composed so that several notes can be played simultaneously at the same time. , since it is impossible to simultaneously process multiple notes in a real trumpet, it is impossible to play.
  • the piano may not be able to follow the changes in the violin's pitch range.
  • String instruments can quickly adjust the pitch of the sound by pressing the narrow fingerboard located on the handle of the instrument, so it is easy to switch between bass and treble quickly, while the spacing of each key that makes up the piano is physically wider than the fingerboard. Transliteration may be difficult or impossible.
  • Korean Patent Registration No. 10-1428457 provides users with a level of difficulty of a specific instrument part among ensemble music scores, thereby providing a user-customized sheet music that improves performance while the instrument player plays at his or her current level.
  • a device and method have been proposed.
  • Registered Patent No. 10-1428457 mainly focuses on providing sheet music suitable for the level of the user by using patterns for each instrument stored in the database according to the level.
  • a user uses a user terminal to designate and select a desired level and score stored in a database. This means that appropriate scores are not provided to the user for scores not stored in the database, and instruments other than those defined in the scores are not provided with appropriate scores.
  • Korean Patent Registration No. 10-1795760 has proposed an apparatus and method for classifying levels of electronic scores that automatically calculate the level of difficulty of scores determined by experts.
  • Republic of Korea Patent Registration No. 10-1795760 converts a score expressed in paper into a data file, and then determines the difficulty of the score by referring to the distance or positional relationship between notes. This difficulty determination is meaningful as a guide for the player to select a score according to his or her level, but only the musical instruments specified in the score can be played and cannot support the performance of various musical instruments.
  • An object of the present invention is to provide a score conversion system to provide a converted score that can be played on various musical instruments not specified in the original score.
  • the sheet music conversion system Through the sheet music conversion system, the sheet music is automatically converted to suit the user's musical instrument on electronic devices or network systems, so that instruments other than piano and guitar lacking sheet music can easily obtain sheet music, overcoming the environment with fewer instrument-oriented arrangers. By doing so, you can contribute to the activation of performance.
  • Another object of the present invention is to provide a score conversion system that generates and provides converted scores according to the playable range of each musical instrument.
  • Another object of the present invention is to provide a score conversion system capable of easily and conveniently generating a converted score for one's instrument by reconstructing the converted score into effective sounds that can be played for each musical instrument.
  • the musical score conversion may generate a converted score for the score more quickly by classifying the musical instruments into a plurality of musical instrument groups for efficiency of conversion and using the deviation between the reference instrument and the user musical instrument of the classified musical instrument group.
  • a musical score to be converted is obtained through a user terminal connected to a network, and a scale digitization unit that digitizes the height of an octave constituting the musical score based on any one of the 7 musical scales is applied to the musical score.
  • a pitch correction unit that corrects the tonality of the score by referring to the key table and temporary table to correct the pitch range of the score, and among the notes included in the score to be converted for each instrument, extracts as effective sounds those that can be played according to the instrument. This is achieved by an effective sound construction unit that reconstructs the score to generate a converted score, and an articulation adjustment unit that creates, converts, and adjusts articulation.
  • the present invention it is possible to provide converted scores for all musical instruments that the user wants to play.
  • the converted score is composed of valid sounds that can be played on an instrument that the user wants to play, it is impossible or difficult to play depending on the musical instrument.
  • FIG. 1 shows a conceptual diagram of a score conversion system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a conceptual diagram of a method of digitizing a musical scale according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a chart in which pitch ranges for each musical instrument are compared and displayed on the basis of a piano.
  • FIG. 6 shows a flow chart for a system for reconstructing sheet music from converted sheet music to effective sounds.
  • Figure 7 shows a diagram of the notation range for each clef.
  • Figure 9 shows the musical range of the bass clef.
  • Fig. 10 shows a diagram of the effective sound and pitch range of a tremolo harmonica.
  • FIG. 11 shows a diagram of note rearrangement rules according to the clef.
  • FIG. 16 shows an example of a note rearrangement process based on the effective sound of the musical instrument.
  • FIG. 21 conceptually illustrates an example of a process of displaying a musical score.
  • Fig. 22 shows a chart showing the comparative display of transposing instruments.
  • a user terminal described in this specification may refer to any one of a smart phone, a laptop computer, a PC (Personal Computer), and other various terminals capable of network communication and equipped with a speaker and a microphone.
  • octave described in this specification may refer to 0 octave (16hz to 31hz) to 10 octave (16744hz to 31608hz) of the lowest frequency band.
  • human voice mainly corresponds to 4 octaves, and the present invention is described based on 4 octaves for convenience of description and understanding.
  • the seventh scale refers to a scale in which one octave is divided into 7 parts, Do(C)-Re(D)-Mi(E)-Fa(F)-Sol(G)-La(A)-Si It may mean a scale composed of (B). In Korean, it is written as “do”, and in the West, it is written as “C”, and when the major scale is "do (C)", it is expressed as a C scale.
  • the scale system is configured by combining 7 scales and 12 scales including all semitones.
  • the 12 scale is Do-Do#(Leb)-Le-Re#(Mib)-Mi-Pa-Pa#(Solb)-Sol-Sol#(Lab)-La-La#(Sib)- composed of poems Since the interval between scales is constant, the 12-tone scale is more suitable for quantifying the scale. However, since the arrangement of notes on the score is determined by the 7th scale, information on the 7th scale of the original score must be included so that the arrangement of notes in the modified score can be approximated to the original score.
  • the "key signature" described herein is used to raise or lower the pitch of a musical score by one semitone, and # refers to a semitone up and b to a semitone down.
  • FIG. 1 shows a conceptual diagram of a sheet music conversion system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a conceptual diagram of a method for digitizing a musical scale according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is based on a piano.
  • Figure 4 shows a diagram of a tonality adjustment algorithm.
  • FIG. 5 shows a diagram of the range of use
  • FIG. 6 shows a flow chart for a system for reconstructing a score from a converted score to an effective sound.
  • Figure 7 shows a chart of the notation range for each clef
  • Figure 8 shows the highest and lowest used range and notation range of the treble clef
  • Figure 9 shows the highest and lowest used range and notation range of the bass clef.
  • Fig. 10 shows a diagram of the effective sound and range of a tremolo harmonica.
  • FIG. 11 shows a diagram of note rearrangement rules according to the clef.
  • 15 and 16 show an example of a note rearrangement process based on the effective sound of the musical instrument.
  • 17 to 20 show examples of articulation adjustment.
  • FIG. 21 conceptually illustrates an example of a process of displaying a musical score.
  • Fig. 22 shows a chart showing the comparative display of transposing instruments.
  • FIG. 1 shows a conceptual diagram of a score conversion system according to an embodiment of the present invention.
  • a sheet music conversion system 100 obtains an original sheet music to be converted by connecting to a network with user terminals 10a to 10n that want to convert sheet music, and designating in the user terminals 10a to 10n.
  • User setting information may be acquired.
  • the user setting information may include information such as original sheet music that the user wants to convert and instrument information to be used for performance.
  • the score conversion system 100 includes a scale digitization unit 110, a pitch correction unit 120, an effective sound configuration unit 130, an articulation adjustment unit 140, and a score display unit 150.
  • the music score conversion technology for each musical instrument goes through seven major steps as shown in FIG. 6, and is as follows.
  • Step i is performed by the scale digitization unit 110. Steps ii to iv are performed in the pitch correction unit 120, step v is performed in the effective sound composition unit 130, and step vi is performed in the articulation adjusting unit 140. Step vii proceeds by showing the score.
  • step i The progress of step i is as follows.
  • the scale digitization unit 110 may digitize the height of an octave constituting the musical score based on any one of the 7 musical scales.
  • the scale digitization unit 110 digitizes and stores both the 7th scale number and the 12th scale number for each note.
  • the 7th scale number is used only for the arrangement of notes on the score, and the composition For the conversion process of the clef, clef, effective sound, etc., semitone numbers of the 12-tone scale are used. Therefore, the 7th scale is used only in the part that determines the arrangement of notes on the score, and all other parts are converted based on the 12th scale. (440 ⁇ 442Hz) is based on the scale, and 48 times (semitone number) is assigned to the 4-octave C scale as the reference scale value, and the remaining scales are to be expressed as larger and smaller than the reference value of the C scale.
  • the scale digitization unit 110 assigns a reference scale value (semitone number) "48" to the 4-octave C scale. If the scale of 5 octaves, which is 1 octave higher than the C scale, is expressed as 48 (semitone number) + 12 (one octave is divided into 12 semitones, corresponding to 1 octave), the scale value can be expressed as "60" Since the scale value of an octave (3 octave) lower than the 4-octave C scale can be given a value 12 lower than the reference scale value 48, the scale value can be expressed as 36.
  • the octave of the 4-octave C scale will be referred to as the "reference octave".
  • the scale digitization unit 110 may modify the scale values of the notes recorded in the musical score according to the actual sound by referring to key signatures and temporary tables assigned to the musical score. This will be described with reference to FIG. 2 .
  • FIG. 2 shows a conceptual diagram of a method of digitizing the height of an octave according to an embodiment of the present invention.
  • the scale digitization unit 110 converts the remaining scale values except for the reference octave (scale value: 48) according to the composition.
  • the scale value is 36 one octave below the standard octave, and the scale value is 60 one octave above, as described above, and "above major 2 degrees” described in composition “Bb” is chapter 2 By raising an octave by degrees, it has a scale value of 50 by adding +2 to the standard scale value.
  • major second degree refers to a state in which another key (black key) is sandwiched between the two keys on the basis of the piano keyboard.
  • Table 1 the state of major 2 degrees is “do” and "re”, “re” and “mi”, “fa” and “sol”, “sol” and “la”, “la” and It refers to a state in which white keys are placed with black semitone keys like "poetry”.
  • the state of a major second indicates the state of one scale value.
  • a major 2nd is a state in which another key (A2) is sandwiched between the keyboard (A1) and the keyboard (A3), meaning that the gap between the keyboard (A1) and the keyboard (A3) is wide.
  • a minor 2nd means that the interval between the keyboards A4 and A5 is narrower than the major 2nd. Therefore, the meaning of "above the major second" described in the composition "Bb" shown in FIG. 2 means that 50 is calculated by adding 2 to the reference scale value, and the scale at this time is D.
  • two octaves are two octaves, and since each octave includes 12 semitones, a total of 24 semitones is added.
  • Step ii performs clef conversion to match the actual sound for each instrument
  • step iii performs key conversion for each instrument
  • step iv determines the range
  • step v determines the effective sound and rearranges the notes according to the determined key and range.
  • step ii which is the conversion step of the clef
  • step iii which converts the tonality
  • Each musical instrument uses a clef suitable for the musical instrument to play its own musical range. Therefore, when converting a score from one instrument to another, it is necessary to change it to a clef suitable for the instrument to be converted, and at this time, as the clef changes, the position on the score changes.
  • clef conversion follows the following rules.
  • Step 1 determine the main used clef according to the frequency of use of the clef for each instrument.
  • the four clefs are the treble clef (G Clef), the alto clef, the tenor clef, and the bass clef (F Clef).
  • Step 2 a notation rule based on the difference in pitch range between clefs is set, which, as shown in the diagram in FIG. will be decided by
  • Step iii the method of converting the key for each instrument, follows the following information.
  • Tonal conversion is necessary when the target instrument is different from the instrument of the original score.
  • the key may be different, and this is called a transposing instrument or a transposing instrument.
  • An example of a transposing instrument is shown in the diagram of FIG. 22 . As shown in the diagram of FIG. 22, when the trumpet is played according to the score, it sounds a major 2nd lower than when played with a piano (key C).
  • the voice range correction unit 120 corrects the tonality of the musical score by referring to key signatures and temporary tables assigned to the musical score. This corresponds to the step of performing tone conversion for each instrument in step iii.
  • the conversion criterion of FIG. 2 described in the scale digitization unit is used for tonality conversion between transposition musical instruments.
  • the composition of the long 2 of Bb in FIG. 2 is also determined according to the above criteria.
  • composition conversion method described above is summarized step by step as follows.
  • Step 1 digitize all real sounds from 0 to 10 octaves with semitone numbers.
  • Step 2 according to the algorithm of FIG. 2, the notation for the real sound is adjusted from the score of the original instrument to the score of the instrument to be converted.
  • Step 3 the composition of the converted sheet music is modified according to the algorithm of FIG. 4.
  • the voice range correction unit 120 may generate a correction value using the musical scale values digitized by the musical scale digitization unit.
  • the correction values are described in detail with reference to Table 2 below.
  • Table 2 shows conversion criteria for scale conversion after digitizing the scale values in FIG. 2 .
  • system name and system name number +1 When applying "above the major 2nd degree" in key Bb, the system name and system name number +1 indicates that it is the next scale in the seventh scale.
  • the 7th scale is Do (C, 48) - Re (D, 50) - Mi (E, 52) - Fa (F, 53) - Sol (G, 55) - La (A, 57) - Si (B, 59) ), and since the reference scale is C (48), it indicates that the scale is +2, that is, D (50) compared to the reference scale (C, the scale value, semitone number 48).
  • Octave 0 indicates that it is the same octave as the C scale, and since the semitone calculated when "above the major 2nd degree" is 50, it indicates that it is +2 compared to the semitone number 48 of the reference scale.
  • a semitone +14 indicates that the scale value calculated when one octave is raised from key Bb and a major 2nd is 62, so the default value is 62. It indicates that the scale value (semitone number) is +14 compared to 48, and the scale name +1 indicates +1 compared to the reference scale (C), that is, the D scale, and octave +1 indicates that it is 1 octave higher than the reference scale.
  • the score in which various score symbols and notes are mixed is digitized as a deviation value from the reference scale value, and when reconstructing the score for each musical instrument, the score conversion system 100 according to the embodiment quickly regenerates the converted score. make it configurable.
  • the range correction unit 120 automatically converts the 4-octave C scale to an instrument of the Bb range based on the piano, and automatically converts it to the 4-octave D scale, can fit
  • the range it is determined by the clef and the instrument.
  • FIG. 3 shows a chart comparing and displaying musical ranges for each musical instrument based on a piano keyboard.
  • the violin has a range corresponding to 196hz to 3136hz based on the piano keyboard
  • the viola has a range of 131hz to 2093hz, that is, 3 octaves to 6 octaves
  • the trumpet has a range of 165hz to 1047hz.
  • the cello has a range of 65hz to 1047hz
  • the guitar has a range of 65hz to 1319hz.
  • the range is almost the same. This means that scores written for cello can be used as scores for guitar without major conversion.
  • the present invention determines the final range by setting the notational range and setting the common range of the range for each difficulty of one instrument and another instrument, and calculating the relationship between this and the effective sound.
  • Setting the notation range for each clef is to reset the configuration of the clef conversion and various clefs to four clefs, and digitize the notation range accordingly. As shown in the table of FIG. 7, this follows the system of assigning system names and real sound numbers.
  • the tremolo harmonica shown in FIG. 10 it has a range of 3 octaves, and the effective tone cannot play semitones, so the interval in which a sound can be produced appears as a shaded area in the table.
  • Step v is performed by the effective sound component, and the effective sound component 130 extracts the effective sound that can be played by the musical instrument from the score whose pitch range has been converted according to the musical instrument the user wants to play in the pitch correction unit 120.
  • the score is reconstructed, and through this, the final converted score data is created.
  • the effective sound may be determined according to whether or not an instrument to be played by the user is a playable note in user setting information designated by the user terminals 10a to 10n.
  • the time interval which is the playing interval between notes, is the smallest in a keyed instrument and can process several notes per unit time (eg, 1 second), whereas the brass instrument, which is large and has a low pitch, has a time interval between each note. this is long
  • the effective sound configuration unit 130 may determine the playing time between notes written in the original score according to the time interval that can be implemented by the musical instrument specified in the user setting information. If there is a section in which the notes of the original score exceed the time interval and a number of notes are arranged, it is possible to generate converted score data for the musical instrument specified by the user by taking only representative sounds according to the scale in the corresponding section.
  • step v The step of rearranging the notes into the range of each instrument, which is step v, performed by the effective sound configuration unit 130 is specifically as follows.
  • Step 1 is to rearrange the notes according to the clef. If the original clef and the clef to be converted are different, the notes are moved according to the rule of FIG. 10 .
  • the number in the diagram of FIG. 11 means the number of semitones. For example, when moving from the treble clef to the alto, the semitone numbers of all notes are moved by -12.
  • Step 2 move an octave into the final range.
  • all notes are moved through octave conversion to the final range, which is the common range of the range by musical notation and the range by musical instruments.
  • the method of octave movement according to the final range varies depending on the situation. Adjustments are made according to the melody, and the octave range is moved according to the ratio of the number of notes out of the musical range in the bar as follows. If the number of out-of-place notes is 50% or more, all notes are moved to the playable range and moved to the playable range through octave-unit movement.
  • the part is adjusted by setting the deformation point according to the pattern of melodic progression.
  • melodic progression There are three patterns of melodic progression.
  • sequential progression as shown in FIG. 12
  • the scale of notes changes regularly within the bar of the circular score, and the range is adjusted by grouping from a point outside the range.
  • leaping as shown in FIG. 13
  • the scale of notes changes irregularly within a bar, and only specific notes outside the range are adjusted.
  • repetition progress as shown in FIG. 14, when there is a repeated pattern within a bar, and when sounds out of the range overlap, the range is adjusted from the beginning of the overlapping repetition section.
  • Step 3 rearrange notes based on effective notes for each instrument.
  • an instrument with a narrow range such as an educational recorder
  • an instrument with a specific scale such as the Danso
  • inaudible occurs.
  • the process of converting to a score for an educational ocarina with a narrow range is expressed, and after finding an impossible sound in the ocarina in the first order, it moves to a sound range in which the inaudible is possible in the second order.
  • 16 shows a musical score transformation for a c-key harmonica with a specific scale. After finding an invalid sound in the 3rd order, it was transformed into a valid sound (possible sound) by subtracting or adding the semitone value of the unvoiced sound.
  • existing musical instruments are classified into a plurality of musical instrument groups according to the pronunciation method, and after calculating the deviation between the reference instrument and the instrument belonging to the musical instrument group centered on the reference instrument that is the main instrument within the musical instrument group, the designated reference musical instrument You can form a sheet music for. This is for the efficiency of the conversion, which makes the conversion speed faster.
  • guitar-type string instruments there are guitar-type string instruments, harp-type instruments, string instruments, overtone-controlled wind instruments, key-controlled wind instruments, double-breath instruments, and arm-controlled wind instruments.
  • guitar expression instruments instruments such as guitar, lute, and mandolin are included in the classification, and the standard instrument is the guitar.
  • the deviation between the reference musical instrument and the user musical instrument included in the classification is entered by setting data in advance, and is not separately calculated in the conversion process, and uses preset deviation information.
  • the articulation adjusting unit 140 adjusts the articulation in the sheet music according to the contents of the articulation adjusting step suitable for the characteristics of the instrument, which is step vi.
  • musical instrument groups are classified according to pronunciation types, and the notation method is changed when converting between instruments with different pronunciation rules.
  • pronunciation type there are guitar expression instruments, harp expression instruments, bowed string instruments, overtone control wind instruments, key control wind instruments, double breath instruments, and arm control wind instruments.
  • Interoperability of articulation differs depending on the taste. There are a method for the appearance of sustained sounds due to the tie, which is an articulation symbol, a method for the appearance of repeated sounds due to the tremolo symbol, and a method for the appearance of slurs.
  • the articulation adjusting unit 140 may include a tie symbol adjusting unit, a tremolo taste adjusting unit, and a slur symbol adjusting unit.
  • the maximum tie range is 4 measures, 2 measures are always allowed, and more than 3 measures are separated to connect one tie and the next beat, and modified to connect the remaining beats except for the first beat and subsequent beats.
  • 17 is an example of variation in 3/4 (simple time) and separated so that one beat (quarter note) is connected.
  • the tremolo symbol is a short note of 32nd note or 64th note played repeatedly in the same note.
  • the musical score compatibility method for each musical instrument group is as follows. As shown in FIG. 18, tremolo includes monotone tremolo and octave tremolo. In the case of monophonic tremolo, it appears in the score for the bowed string instrument group and the guitar expression instrument group. When converting a monotone tremolo to a harp expression instrument, it is converted to an octave tremolo. When a single tremolo is transformed into a wind instrument, it is converted into a single note and a trill symbol.
  • the trill symbol is the repetition of the original sound and an octave below it.
  • Octave tremolo appears in scores for harp-type instruments, especially pianos. When these scores are converted to scores for string and guitar-type instruments, they are converted into monotone tremolo, and when converted to wind instruments, they are converted into monotone and trill symbols.
  • a slur (string) symbol is generated when a score of an instrument other than a bowed string instrument is converted into a score for a bowed string instrument.
  • a slur is when a bowed string instrument draws a bow once on a note connected by a string.
  • a bowed string instrument can be bowed with an up bow or a down bow depending on the direction of the bow. As shown in FIG. 19, the slur is created so that the ratio of upbow and downbow within a node is balanced. This goes through the following process: First, it is checked whether the larger beat of the downbow and upbow beats is less than twice the size of the small beat.
  • the imbalance is alleviated by adding a slur at the location specified in the second.
  • a slur is added at the corresponding position.
  • slurs are added when converting to scores for bowed instruments.
  • a dotted note rhythm is a group of dotted notes and 1/3 of their length.
  • the musical score is converted in such a way that a slur is generated in the dotted note rhythm and a staccato is generated in the min note.
  • 20 is an example of transforming a score with dotted notes and minus notes into a score for a bowed string instrument, and it can be seen that slurs are created between dotted notes and mint notes, and staccato is created in the minus notes.
  • the step vii the step of showing the modified score, is performed by the score display unit 150.
  • the sheet music display unit 150 receives the numerical data converted through the scale digitization unit 110, the pitch correction unit 120, the effective sound composition unit 130, and the articulation adjustment unit 140, and through this, a visually checkable score. will create The sheet music display unit 150 receives the clef data from the range correction unit 120 and shows the corresponding clef table, and receives the semitone number data of the rearranged notes from the effective sound composition unit 130 and shows the notes.
  • Fig. 21 shows and understands the change process of such data.
  • the articulation symbol may be displayed by receiving the articulation symbol data converted through the articulation adjusting unit 140 .
  • the score display unit 150 sets the same arrangement between the notes of the instrument name numbers of the circular score through the instrument name numbers based on the 7 scales transmitted from the scale digitization unit 110.
  • the score display unit 150 shows the original table, which is a temporary table, and arranges the notes in the same way as the note arrangement of the circular score by making it the next stage name number of the previous note.
  • the real tone (semitone number) is the same as adding a round mark (#) to the right, but this is the same note arrangement as the previous note, so it is different from the note arrangement of the circular score, so it is not shown like this.

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Abstract

본 발명은, 특정 악기로 연주되도록 작성된 악보를 사용자가 원하는 악기에 대한 변환악보를 제공한다. 이를 위해 본 발명은, 전자기기인 네트워크 접속되는 사용자 단말기를 통해 변환하고자 하는 악보를 획득하며, 7음계 중 어느 하나를 기준으로, 악보를 구성하는 옥타브의 높낮이를 수치화하는 음계 수치화부, 악보에 부여되는 조표 및 임시표를 참조하여 악보에 대한 조성(Tonality)을 보정하여 악보의 음역대롤 보정하는 음역 보정부 및 악기별 변환대상 악보에 포함되는 음표 중 악기에 따라 연주가 가능한 것을 유효음으로 추출하여 악보를 재 구성하여 변환악보를 생성하는 유효음 구성부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

악보 변환 시스템
본 발명은 악보 변환 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 악보에 지정되지 않은 타 악기의 악보로 변환하여 다양한 악기에서 연주를 수행할 수 있도록 하는 악보 변환 시스템에 관한 것이다.
피아노 연주를 위해 만들어진 악보는 피아노 연주에 맞게 여러 음표를 동시에 표현하여 화음을 이루도록 구성되는 경우가 많고, 플루트로 연주되는 악보는 시간 인터벌(Time interval)이 긴 단음 연주를 위주로 작성된다.
높은 음역대에 분포하는 악기를 위한 악보를 중간 음역대나 낮은 음역대의 악기로 연주하기 위해서는 악보를 새로 작성하거나 변환이 요구된다.
인터넷에는 각 악보에 대해 수작업으로 만들어 올리는 변환 악보가 있다. 변환 악보는 피아노 악보를 바이올린 용으로 변환하거나, 트럼펫 용으로 변환한 것들이 있다. 이들 변환 악보는 해당 악기의 전문 연주자가 올린 것이 드물고, 작곡자나 편곡자 또는 음악을 취미로 하는 음악 애호인이 올린 것이 많다. 한 예로 피아노용 악보를 트럼펫용으로 변환된 변환 악보로 악기를 연주할 때, 연주 불가한 음표가 기재되어 있는 경우가 많아 실제 연주 시, 곤란한 일이 발생되는 경우가 많다.
예컨대, 두 손으로 건반을 두드리는 피아노용 악보에서는 동일 시간에 여러 개의 음표를 동시에 연주하도록 악보가 구성되는 경우가 많은데, 이러한 악보는 피아노와 트럼펫의 옥타브 차이만큼 음역대만 보정하여 배포한 변환 악보인 바, 실제 트럼펫에서 복수의 음을 동시 처리하는 것이 불가하므로 연주가 불가하다.
반대로 바이올린 악보를 피아노 악보로 변환한 변환 악보에서 바이올린의 음역대 변동을 피아노가 따라오지 못하는 경우도 발생한다.
현악기 계열의 악기는 악기 손잡이에 위치하는 좁은 지판을 눌러 음의 높낮이를 빠르게 조절할 수 있으므로 저음과 고음의 신속한 전환이 손쉬운 반면, 피아노를 구성하는 각 건반의 간격은 물리적인 폭이 지판 대비 상당한 바, 음역 전환이 어렵거나 불가할 수 있다.
악보 변환과 관련하여 대한민국 등록특허 제10-1428457호는 합주곡 악보 중 특정 악기파트의 난이도를 조절하여 사용자에게 제공함으로써 악기 연주자가 자신의 현재 수준에 맞는 연주를 하면서 연주실력을 향상시키는 사용자 맞춤형 악보제공 장치 및 방법을 제안한 바 있다.
등록특허 제10-1428457호는 데이터베이스에 레벨에 따라 저장된 악기별 패턴을 이용하여 사용자의 수준에 맞는 악보를 제공하는 것을 주 요지로 한다. 그러나, 등록특허 제10-1428457호는 사용자가 사용자 단말기를 이용하여 자신이 원하는 수준과 데이터베이스에 저장된 악보를 지정하여 선택한다. 이는 데이터베이스에 저장 되어있지 않은 악보에 대해서는 사용자에게 적절한 악보를 제공하지 못한다는 것을 의미하며, 악보에 정의된 악기 이외의 악기는 적절한 악보를 제공받지 못한다는 것을 의미한다.
전자 악보와 관련된 것으로서, 대한민국 등록특허 제10-1795760호는 전문가에 의해 판별되는 악보의 난이도를 자동으로 산출하는 전자 악보의 레벨을 분류하는 장치 및 방법을 제안한 바 있다.
대한민국 등록특허 제10-1795760호는 종이로 표현되는 악보를 데이터 파일로 변환 후, 음표 간의 거리나 위치관계를 참조하여 악보의 난이도를 판단하고 있다. 이러한 난이도 판단은 연주자가 자신의 수준에 맞추어 악보를 선택하도록 하는 가이드로서는 의미가 있으나, 악보에 정해진 악기만을 연주할 수 있을 뿐 다양한 악기의 연주를 지원할 수 없다.
본 발명의 목적은 원본 악보에 지정되지 않은 다양한 악기에서 연주 가능한 변환악보를 제공하는데 악보 변환 시스템을 제공함에 있다.
악보 변환 시스템을 통하여 전자기기 또는 네트워크 시스템상에서 악보를 사용자의 악기에 맞게 자동으로 변환시킴으로써 피아노, 기타(Guitar) 이외에 악보가 부족한 악기들이 손쉽게 악보를 구할 수 있게 되어 악기 중심의 편곡자가 적은 환경을 극복하여 연주 활성화에 기여할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 목적은 악기별로 연주 가능한 음역대에 맞추어 변환악보를 생성 및 제공하는 악보 변환 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 악기별로 연주 가능한 유효음으로 변환악보를 재 구성하여 쉽고 간편하에 자신의 악기를 위한 변환악보를 생성할 수 있는 악보 변환 시스템을 제공함에 있다. 이때, 악보변환은 변환의 효율성을 위해 악기를 복수의 악기군으로 분류하고, 분류된 악기군의 기준 악기와 사용자 악기의 편차를 이용함으로써 보다 빠르게 악보에 대한 변환악보를 생성할 수도 있다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 네트워크 접속되는 사용자 단말기를 통해 변환하고자 하는 악보를 획득하며, 7음계 중 어느 하나를 기준으로, 악보를 구성하는 옥타브의 높낮이를 수치화하는 음계 수치화부, 악보에 부여되는 조표 및 임시표를 참조하여 상기 악보에 대한 조성(Tonality)을 보정하여 악보의 음역대롤 보정하는 음역 보정부 및 악기별 변환대상 악보에 포함되는 음표 중 악기에 따라 연주가 가능한 것을 유효음으로 추출하여 상기 악보를 재 구성하여 변환악보를 생성하는 유효음 구성부와 아티큘레이션을 생성하고 변환하여 조정하는 아티큘레이션 조정부에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 사용자가 연주를 원하는 모든 악기에 대한 변환악보를 제공할 수 있다. 여기서, 변환악보는 사용자가 연주를 원하는 악기에서 연주 가능한 유효음으로 구성되므로 악기에 따라 연주가 불가하거나 곤란한 경우가 발생하지 않도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악보 변환 시스템에 대한 개념도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 음계를 수치화하는 방법에 대한 개념도를 도시한다.
도 3은 피아노를 기준으로 악기별 음역대를 비교 표시한 도표를 도시한다.
도 4는 조성 조정 알고리즘의 도표를 도시한다.
도 5는 사용음역의 도표를 도시한다.
도 6은 변환악보에서 유효음으로 악보를 재구성하는 시스템에 대한 순서도를 도시한다.
도 7은 음자리표별 기보 음역대의 도표를 도시한다.
도 8은 높은음자리표의 음역을 도시한다.
도 9는 낮은음자리표의 음역을 도시한다.
도 10은 트레몰로 하모니카의 유효음과 음역대의 도표를 도시한다.
도 11은 음자리표에 따른 음표 재배열 규칙의 도표를 도시한다.
도 12는 선율 조정과정의 일 예를 도시한다.
도 13은 선율 조정과정의 일 예를 도시한다.
도 14는 선율 조정과정의 일 예를 도시한다.
도 15는 악기의 유효음을 기준으로 음표 재배열 과정의 일 예를 도시한다.
도 16은 악기의 유효음을 기준으로 음표 재배열 과정의 일 예를 도시한다.
도 17은 아티큘레이션 조정의 일 예를 도시한다.
도 18은 아티큘레이션 조정의 일 예를 도시한다.
도 19는 아티큘레이션 조정의 일 예를 도시한다.
도 20은 아티큘레이션 조정의 일 예를 도시한다.
도 21은 악보를 도시하는 과정의 예를 개념적으로 도시한다.
도 22는 이조악기를 비교 표시한 도표를 도시한다.
본 명세서에 기재되는 사용자 단말기는 스마트폰, 노트북, PC(Personal Computer), 및 기타 네트워크 통신이 가능하고, 스피커 및 마이크를 구비하는 다양한 단말기들 중 어느 하나를 지칭할 수 있다.
본 명세서에 기재되는 옥타브(Octave)의 범위는 가장 낮은 주파수 대역의 0 옥타브 (16hz 내지 31hz)부터 10 옥타브(16744hz 내지 31608hz)) 까지를 지칭할 수 있다. 통상 인간의 음성이 주로 4옥타브에 해당하며, 본 발명은 설명과 이해의 편의를 위해, 4옥타브를 기준으로 설명한다.
일반적으로 7음계는 하나의 옥타브를 7개로 구획한 음계를 지칭하는 것으로, 도(C)-레(D)-미(E)-파(F)-솔(G)-라(A)-시(B)로 구성되는 음계를 의미할 수 있다. 국어로는 "도"라고 표기하고, 서양에서는 "C"로 표기하며, 으뜸음(Major Scale)이 "도(C)"인 경우 C 음계라고 표현된다.
본 발명의 일실시예에서는 7음계와 함께 반음을 모두 포함하는 12음계의 결합으로 음계 체계를 구성하였다. 12음계는 도-도#(레b)-레-레#(미b)-미-파-파#(솔b)-솔-솔#(라b)-라-라#(시b)-시로 구성된다. 음계사이의 간격이 일정하기 때문에 음계를 수치화하기에 12음계가 더 적당하다. 그러나 악보 상의 음표의 배치 형태는 7음계에 의해 결정되므로 원형 악보의 7음계 정보가 포함되어야 변형 악보에서 음표의 배치 형태를 원형 악보에 가깝도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재되는 "조표(key signature)"는 악보의 음을 반음 올리거나 내리는데 사용되는 것으로 #은 반음을 올리고 b는 반음을 내리는데 이용되는 것을 지칭한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악보 변환 시스템에 대한 개념도를 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 음계를 수치화하는 방법에 대한 개념도를 도시하며, 도 3은 피아노를 기준으로 악기별 음역대를 비교 표시한 도표를 도시하며, 도 4는 조성 조정 알고리즘의 도표를 도시한다.
도 5는 사용음역의 도표를 도시하고, 도 6는 변환악보에서 유효음으로 악보를 재구성하는 시스템에 대한 순서도를 도시한다.
도 7은 음자리표별 기보 음역대의 도표를 도시하며, 도 8은 높은음자리표의 최고, 최저 사용 음역과 기보음역을 도시하며, 도9은 낮은음자리표의 최고, 최저 사용 음역과 기보음역을 도시한다.
도 10는 트레몰로 하모니카의 유효음과 음역대의 도표를 도시한다.
도 11은 음자리표에 따른 음표 재배열 규칙의 도표를 도시한다.
도 12 내지 도 14는 선율에 따른 조정과정의 일 예를 도시한다.
도 15, 도 16는 악기의 유효음을 기준으로 음표 재배열 과정의 일 예를 도시한다.
도 17 내지 도 20는 아티큘레이션 조정의 일 예를 도시한다.
도 21은 악보를 도시하는 과정의 예를 개념적으로 도시한다.
도 22는 이조악기를 비교 표시한 도표를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악보 변환 시스템에 대한 개념도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 악보 변환 시스템(100)은 악보 변환을 원하는 사용자 단말기(10a 내지 10n)와 네트워크 접속되어 변환 대상인 원본 악보를 획득하고, 사용자 단말기(10a 내지 10n)에서 지정하는 사용자 설정정보를 획득할 수 있다. 여기서, 사용자 설정정보는 사용자가 변환을 원하는 원본 악보, 연주에 사용할 악기정보와 같은 정보가 포함될 수 있다. 이때 악보 변환 시스템(100)은 음계 수치화부(110), 음역보정부(120), 유효음구성부(130), 아티큘레이션 조정부(140), 악보도시부(150)를 포함한다.
여기서 악기별 악보 변환 기술은 도 6과 같이 크게 7가지의 단계를 거치며 다음과 같다.
i. 원형 악보를 수치화하는 단계(S1)
ii. 악기별 실음을 맞추기 위한 음자리표 변환(S2)
iii. 악기별 조성 변환 수행 단계(S3)
iv. 음역대 결정 단계(S4)
v. 유효음 결정 및 악기별 음역대 안으로 음표를 재배열하는 단계(S5)
vi. 악기의 특성에 맞는 아티큘레이션 조정 단계(S6)
vii. 변형 악보로 도시하는 단계(S7)
i단계는 음계수치화부(110)에 의해 진행된다. ii단계 내지 iv단계는 음역보정부(120)에서 진행되고, v단계는 유효음 구성부(130)에서 진행되고, vi단계는 아티큘레이션 조정부(140)에서 진행된다. vii단계는 악보도시부에 의해 진행된다.
i단계의 진행은 다음과 같다.
음계 수치화부(110)는 7음계 중 어느 하나를 기준으로, 악보를 구성하는 옥타브의 높낮이를 수치화할 수 있다.
음계 수치화부(110)는 각각의 음표에 7음계에 의한 계이름번호와 12음계에 의한 반음번호를 모두 수치화하여 저장하는데, 7음계에 의한 계이름번호는 악보 상의 음표의 배치 형태를 위해서만 사용되며, 조성과 음자리표, 유효음 등의 변환 처리를 위해서는 12음계의 반음번호가 사용된다. 따라서 7음계는 악보상의 음표 배치 형태를 결정하는 부분에서만 사용되고 나머지 모든 부분에서는 12음계를 기준으로 변환되며 하기의 설명과 이해의 편의를 위해, 본 발명에서 음계 수치화부(110)는 4옥타브의 C (440~442Hz)음계를 기준으로 하며, 4옥타브 C 음계에 기준 음계값으로 48번(반음번호)을 부여하고, 나머지 음계를 C 음계의 기준값보다 더 크고 작음으로 표현하고자 한다.
본 실시예에서 음계 수치화부(110)는 4옥타브 C 음계에 대해 기준 음계값(반음번호) "48"을 부여한다. 만일 C 음계 대비 1 옥타브가 높은 5옥타브의 음계는, 48(반음번호) + 12(한 옥타브는 12개의 반음으로 구획됨, 1옥타브에 해당)으로 표현되어 음계값은 "60"으로 표현될 수 있으며, 4옥타브 C 음계보다 한단계 낮은 옥타브(3옥타브)의 음계값은 기준 음계값 48보다 12 낮은 수치를 부여할 수 있으므로, 음계값이 36로 표현될 수 있다. 이하, 4옥타브 C 음계의 옥타브를 "기준 옥타브"로 지칭하도록 한다.
또한, 음계 수치화부(110)는 악보에 부여된 조표 및 임시표를 참조하여 음계값을 악보에 수록된 음표의 음을 실음에 맞게 수정할 수 있다. 이는 도 2를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 옥타브의 높낮이를 수치화하는 방법에 대한 개념도를 도시한다.
도 2를 함께 참조하면, 음계 수치화부(110)는 기준 옥타브(음계값 : 48)를 제외한 나머지 음계값을 조성에 따라 변환하고 있음을 볼 수 있다.
조성 "C" 항목에서 기준 옥타브에서 한 옥타브 아래는 음계값이 36이고, 한 옥타브 위는 60의 음계값을 가지는 것은 전술한 바와 같고, 조성 "Bb"에 기재된 "장2도 위"는 장2도 만큼 옥타브를 올리는 것으로, 기준 음계값에 +2을 더하여 50의 음계값을 갖는다.
여기서, "장2도" 는 피아노 건반을 기준으로, 두 건반 사이에 다른 건반(검은색 건반)을 끼고 있는 상태를 지칭한다. 아래의 표 1에 나타난 바와 같이, 장2도 상태는 "도"와 "레", "레"와 "미", "파" 와 "솔", "솔"과 "라", "라" 와 "시" 처럼 검은색 반음 건반을 끼고 백색 건반이 배치되는 상태를 지칭한다. 즉 장2도라는 상태는 음계값 하나의 상태를 나타낸다.
[표 1]
Figure PCTKR2022017840-appb-img-000001
표 1에 나타난 바와 같이 장2도는 건반(A1)과 건반(A3) 사이에 다른 건반(A2)를 끼고 있는 상태로서, 건반(A1)과 건반(A3) 사이가 넓다는 의미로 장2도 라 하고, 단2도는 건반(A4)과 건반(A5) 사이가 장2도 대비 좁다는 의미를 갖는다. 따라서, 도 2에 도시된 조성 "Bb"항목에 기재된 "장2도 위"라는 의미는 기준 음계값에 2를 더하여 50을 산출하는 것이고, 이때의 음계는 D인 것을 의미한다.
마찬가지로, 조성 "Bb" 항목에서 "두 옥타브 + 장2도 위"라는 의미는 기준 음계값(48)에 두 옥타브 음계값(24)과 장2도에 따른 음계값 +2이 적용되어 기준 음계값 48 + 24 + 2 = 74의 음계값(반음번호)을 갖는다. 여기서, 두 옥타브는 두 개의 옥타브로서, 각 옥타브당 12개의 반음을 포함하므로 도합 24의 반음값이 가산되는 것을 나타내고 있다.
한편, 표 1의 "단2도"를 보면, 피아노 건반이 한 옥타브의 온음 건반이 7개("도" 에서 "시")이고, 반음 건반이 5개임을 볼 수 있다. 하나의 옥타브에서 반음이 차지하는 비율은 5/7에 해당한다. 기준 옥타브의 음계값 "48"을 28(계이름번호) + 반음 음계값이며, 반음 음계값은 28 X (5/7) = 20 이므로 기준 옥타브의 음계값(반음번호)은 "48"(28 + 20) 로 표현될 수 있다.
ii단계는 악기별 실음을 맞추는 음자리표 변환을 수행하고, iii단계는 악기별 조성 변환을 수행하며, iv단계는 음역대를 결정하고, v단계는 유효음 결정 및 결정된 조성과 음역대로 음표를 재배열한다. 이때 음자리표의 변환단계인 ii단계와 조성을 변환하는 iii단계는 그 순서를 달리할 수 있다. 설명의 편의를 위해 음자리표 변환 후에 조성을 변환하는 것으로 설명하였으며 실시예에 따라 조성 변환 후에 음자리표 변환을 하는 것도 가능하다. 그 세부적인 내용은 다음과 같다.
다음은 ii단계인 음자리표 변경을 하는 방법에 대한 내용이다.
각각의 악기는 그 고유 음역의 연주를 위해 해당 악기에 맞는 음자리표를 사용하게 된다. 따라서 한 악기에서 다른 악기로 악보를 변환할 때 변환되는 악기에 맞는 음자리표로 바꾸어 주어야하며, 이때 음자리표가 바뀌면서 악보상의 위치가 변하게 된다.
본 발명에서 음자리표 변환은 다음과 같은 규칙을 따른다.
1단계, 악기별 음자리표 활용빈도에 따른 주 사용 음자리표를 결정한다.
이때 4개의 음자리표로 재분류하게 되며 4개의 음자리표는 높은 음자리표(G Clef), 알토 음자리표(Alto Clef), 테너 음자리표(Tenor Clef), 낮은 음자리표(F Clef)이다.
2단계, 음자리표간 음역대 차이에 의한 기보 규칙을 설정하는데, 이는 도 5의 도표에 나타난 바와 같이 각 음자리표의 최고치와 최저치의 음을 앞선 조성 변환에서 살펴보았던 계이름 및 실음 번호부여 체계에 따른 반음번호 기초로 결정 하게 된다.
iii단계인 악기별 조성을 변환하는 방법은 다음과 같은 내용을 따른다.
조성변환은 대상악기가 원형악보의 악기와 다른 경우에 필요하다. 악기에 따라 조성이 다를 수 있는데 이를 이조악기 혹은 조옮김 악기라고 한다. 도 22의 도표에서 이조악기의 예시를 나타내고 있다. 도 22의 도표처럼 트럼펫은 악보대로 연주하면 피아노(C조)로 연주했을 때보다 장2도 낮은 소리가 난다.
음역 보정부(120)는 악보에 부여되는 조표 및 임시표를 참조하여 악보의 조성(Tonality)을 보정한다. 이는 iii단계의 악기별 조성 변환 수행 단계에 해당한다.
위에서 설명한 것처럼 동일한 7음계의 "도"음을 연주하더라도, 피아노, 리코더, 클라리넷, 트럼펫의 실음이 다르다. 따라서 음계수치화부에서 설명했던 도 2의 변환기준은 이조악기 사이의 조성변환에서 사용된다. 도 22의 Bb인 트럼펫의 경우 도 2의 Bb 의 장 2도 위의 기준에 맞추어 조성이 결정된다.
변환 악보를 생성할 때 실음에 맞게 악보의 음표를 맞추면서 악보 자체의 조성도 같이 수정할 필요가 있다. 조성 조정 없이 음표만 실음에 맞추게 되면 다수의 음표에 임시표가 붙게 되어 악보를 읽기 어려워지기 때문이다.
이러한 조성 조정에 관하여는 도 4의 도표와 같은 알고리즘을 따르게 된다.
이상에서 살펴본 조성 변환 방식을 단계별로 정리하면 다음과 같다.
1단계, 0~10 옥타브의 모든 실음을 반음번호로 수치화한다.
2단계, 실음에 대한 기보음을 도2의 알고리즘에 따라 원래의 악기의 악보에서 변환할 악기의 악보로 조정한다.
3단계, 변환된 악보의 조성을 도4의 알고리즘에 따라 수정한다.
음역 보정부(120)는 음계 수치화부에 의해 수치화된 음계값을 이용하여 보정값을 생성할 수 있다. 보정값은 아래의 표 2를 함께 참조하여 상술하도록 한다.
[표 2]
Figure PCTKR2022017840-appb-img-000002
표 2는 도 2에서 음계값을 수치화한 후, 음계변환을 위한 변환기준을 나타낸다.
표 2에서, S1 영역의 기보결과는 조성 Bb에서 "장2도 위(UP)"를 적용 시, 전술한 바와 같이 음계값이 29임을 설명한 바 있다. S1 영역의 기보결과에서, 조성 Bb에서 "장2도 위"를 적용 시, 계이름 번호는 +1이고, 계이름은 +1이고, 옥타브는 0이고, 반음은 +2라고 기재된 것을 볼 수 있는데, 이를 설명하면 아래와 같다.
- 아래 -
조성 Bb에서 "장2도 위"를 적용 시, 계 이름 및 계 이름 번호가 +1이라는 것은 7음계에서 그 다음 순서의 음계라는 것을 지칭한다.
7음계는 도(C,48)-레(D,50)-미(E,52)-파(F,53)-솔(G,55)-라(A,57)-시(B,59)로 구성되고, 기준 음계가 C(48) 이므로, 기준 음계(C, 음계값인 반음번호 48) 대비 +2, 즉 D(50) 음계라는 것을 나타낸다.
옥타브 0는 C 음계일 때와 동일 옥타브임을 나타내고, 반음은, "장2도 위"일때 산출된 반음이 50이므로, 기준 음계의 반음번호 48 대비 +2 된다는 것을 나타낸다.
또한, 조성 Bb에서 "한옥타브 + 장2도 위" 를 적용 시, 반음이 +14이라고 표시된 것은 조성 Bb에서 한 옥타브를 올리고, 거기에 장2도를 더 올렸을 때 산출되는 음계값이 62이므로 기본 음계값(반음번호) 48 대비 +14인 것을 나타내고, 계 이름은 +1인 것은 기준 음계(C) 대비 +1, 즉 D 음계임을 나타내고, 옥타브 +1은 기준 음계 대비 1 옥타브 높다는 것을 나타낸다.
표 2를 통해 살펴본 바와 같이 악보에 기재된 내역은 하나의 수치값으로 표현되고, 표현되는 수치값은 기준 음계값과의 편차값임을 알 수 있다.
이러한 편차값을 통해 각종 악보 기호와 음표가 섞여있는 악보는 기준 음계값과의 편차 값으로 수치화되어 악기별 악보를 재 구성 시, 실시예에 따른 악보 변환 시스템(100)이 신속하게 변환악보를 재 구성할 수 있도록 한다.
도 2 및 표 2를 통해 설명한 바에 따르면, 음역 보정부(120)는 피아노를 기준으로 4옥타브 C 음계의 음을 Bb 음역대의 악기에 맞추어 변환 시, 자동으로 4옥타브 D음계로 변환하여 악기별 음역대에 맞출 수 있다.
iv단계인 음역대의 경우 음자리표와 악기에 의해 결정된다.
도 3은 피아노 건반을 기준으로 악기별 음역대를 비교 표시한 도표를 도시한다.
도 3을 함께 참조하여 설명하면, 도 3의 상단에는 피아노 건반 및 피아노 건반에 병기된 주파수(33hz 내지 3951hz)가 기재되어 있다. 참조부호 C1은 1옥타브를 나타내고, 참조부호 C7은 7 옥타브를 나타낸다.
도 3에서 바이올린은 피아노 건반을 기준으로, 196hz 내지 3136hz에 대응하는 음역대를 가지고, 비올라는 131hz 내지 2093hz의 음역대, 즉 3옥타브 내지 6옥타브의 음역대를 가지고, 트럼펫은 165hz 내지 1047hz의 음역대를 갖는다.
마찬가지로, 첼로는 65hz 내지 1047hz의 음역대를 갖고, 기타는 65hz 내지 1319hz의 음역대를 갖는다. 즉 기타와 첼로는 7음계를 연주할 때, 그 음역대가 거의 동일하다. 이는, 첼로를 위해 작성된 악보는 큰 변환없이 기타의 악보로 사용할 수 있다는 것을 의미한다.
도 6에 나타난 것처럼 본 발명은 기보음역대의 설정과 한 악기와 다른 악기의 난이도별 음역대의 공통음역대를 설정하고 이것과 유효음과의 관계를 산출하여 최종 음역대를 결정하게 된다.
음자리표별 기보 음역대를 설정하는 것은 앞서 음자리표 변환의 구성과 다양한 음자리표를 4개의 음자리표로 재설정하고 이에 따라서 기보 음역대를 디지털화하는 것이다. 이는 도 7의 표와 같이 계이름 및 실음 번호 부여 체계에 따르게 된다.
이러한 음역대 결정의 예시로 도 8과 같이 높은 음자리표의 최고, 최저 사용음역과 기보 음역이 결정되는 것과 도 9과 같이 낮은 음자리표의 최고, 최저 사용음역과 기보 음역이 결정되는 것을 볼 수 있다.
예를 들어 도 10에 나타난 트레몰로 하모니카의 경우 3옥타브의 음역대를 가지며, 유효음은 반음을 연주할 수 없어 소리를 낼 수 있는 구간이 표의 음영과 같이 나타난다.
v단계는 유효음 구성부에 의해 수행되며, 유효음 구성부(130)는 음역 보정부(120)에서 사용자가 연주를 원하는 악기에 따라 음역대가 변환된 악보에서 악기가 연주 가능한 유효음을 추출하여 악보를 재구성하고 이를 통해 최종적인 변환악보 데이터를 생성한다.
유효음은 사용자 단말기(10a 내지 10n)에서 지정하는 사용자 설정정보에서 사용자가 연주할 악기가 연주 가능한 음표인지의 여부에 따라 결정될 수 있다.
유효음의 선택은 다음의 조건을 참조하여야 한다.
- 다음 -
- 악기는 그 구조에 따라 상호 호환이 곤란한 음표가 존재한다. 건반악기인 피아노는 동시에 여러음을 타건할 수 있다. 그러나, 리코더나 플루트 같은 악기는 동시에 여러 음을 생성할 수 없다. 단음 악기이기 때문이다. 만일 피아노 악보를 리코더 악보로 변환 생성하는 경우, 한 번에 여러개의 음표를 타건하는 대신 대표음을 하나씩만 추려서 단음 체계로 변환하여야 한다.
- 악기는 그 구조에 따라 구현 가능한 음역대가 존재하고 악기별로 상이하다. 악기별 구현 음역대가 상이한 경우, 옥타브를 조절하여 사용자가 연주를 원하는 악기의 변환악보를 생성하여야 한다.
- 악기는 그 구조에 따라 음표를 처리할 수 있는 시간 인터벌이 상이하다.
음표와 음표 사이의 연주 간격인 시간 인터벌은 타건 악기가 제일 작아서 단위 시간(예컨대 1초)당 음표를 여럿 처리할 수 있는 반면, 크기가 크고, 주 음역대가 저음인 금관악기는 각 음표간 시간 인터벌이 길다.
타건 악기의 악보를 금관악기의 악보로 변환하기 위해서는 금관악기의 시간 인터벌을 초과하는 음표는 유효음으로 볼 수 없다.
이에 따라, 유효음 구성부(130)는, 사용자 설정정보에서 지정한 악기가 구현 가능한 시간 인터벌에 맞추어 원본 악보에 기재된 음표 사이의 연주 시간을 결정할 수 있다. 만일, 원본 악보의 음표가 시간 인터벌을 초과하여 다수의 음표가 배치된 구간이 있다면, 해당 구간에서는 음계에 따른 대표음만 취하여 사용자가 지정한 악기기에 대한 변환악보 데이터를 생성할 수 있다.
유효음 구성부(130)가 수행하는 v단계인 악기별 음역대 안으로 음표를 재배열하는 단계는 구체적으로 다음과 같다.
1단계, 음자리표에 따른 음표를 재배열하는 것이다. 원본 음자리표와 변환하려고 하는 음자리표가 다를 경우 도 10의 규칙대로 음표를 이동한다. 도 11의 도표의 숫자는 반음수를 의미하는 것으로 예를 들어 높음 음자리에서 알토로 이동하는 경우 모든 음표의 반음번호를 -12 이동시킨다.
2단계, 최종 음역대 안으로 옥타브이동을 한다. 도 5에 나타난 것처럼 기보법에 의한 음역과 악기에 의한 음역의 공통 음역대인 최종음역대로 옥타브 변환을 통해 모든 음표를 이동시킨다. 최종 음역대에 따른 옥타브 이동은 상황에 따라 방식이 달라진다. 선율에 따른 조정을 하게 되는데, 마디내 음역을 벗어난 음표의 개수의 비율에 따라 다음과 같이 옥타브의 구간이 이동하게 된다. 벗어난 음표의 개수가 50% 이상인 경우 연주가능한 음역으로 모든 음표가 옮겨지고 옥타브 단위 이동을 통해서 연주 가능 음역으로 이동하게 된다. 벗어난 음표의 갯수가 50% 미만인 경우 선율 진행의 패턴에 따라 변형 지점을 설정하여 부분을 조정하게 된다. 선율진행의 패턴은 3가지이다. 순차진행, 도약진행, 반복진행의 패턴이 있다. 순차진행의 경우 도 12과 같이 원형악보의 마디 내에서 음표의 음계 변화가 일정하게 일어나는 경우이며 음역을 벗어난 지점부터 그룹화하여 음역을 조정하게 된다. 도약진행의 경우 도 13과 같이 마디 내에서 음표의 음계 변화가 불규칙하게 일어나는 경우이며 음역을 벗어난 특정 음만 음역을 조정하게 된다. 반복진행의 경우 도 14과 같이 마디 내에서 반복된 패턴이 존재하는 경우이며 음역을 벗어난 음이 겹쳐있는 경우 겹쳐진 반복 구간의 시작부분부터 음역을 조정하게 된다.
3단계, 악기별 유효음을 기준으로 음표를 재배열한다. 악기에 따라 교육용 리코더와 같이 좁은 음역대를 가진 악기인 경우가 있고 단소와 같이 특정 음계를 가진 악기의 경우 불가음이 발생하는데 이를 해결하기 위한 것이다. 도 15의 경우 좁은 음역대를 가진 교육용 오카리나를 위한 악보로 변환하는 과정을 표현한 것이며 1차에서 오카리나에서 불가능한 불가음을 찾아낸 후 2차에서 불가음을 가능한 음역으로 이동하게 된다. 도 16는 특정 음계를 가진 c키 하모니카를 위한 악보 변형을 나타낸 것으로 3차에서 불가음을 찾아낸 후 해당 불가음의 반음값을 빼거나 더하여 유효음(가능음)으로 변형하였다.
한편 현존하는 악기를 발음 방식에 따라 복수 개의 악기군으로 분류하고, 상기 악기군 내에서 주가 되는 기준 악기를 중심으로 상기 악기군 내에 속하는 악기와 상기 기준 악기 사이의 편차를 산출 후, 상기 지정 기준 악기에 대한 악보를 형성할 수 있다. 이는 변환의 효율성을 위한 것으로 변환 속도를 빠르게 해준다.
발음 방식에 따른 악기분류에 따르면 기타식발현악기, 하프식발현악기, 찰현악기, 배음조절관악기, 키조절관악기, 양숨악기, 팔조절관악기가 있다. 기타식발현악기의 경우 기타, 류트, 만돌린 등의 악기가 분류에 포함되며 기준 악기는 기타가 된다. 기준 악기와 분류에 포함되는 사용자 악기의 편차는 사전에 데이터를 설정하여 입력되는 것이며, 변환 과정에서 별도로 산출되는 것은 아닌 것으로 사전에 설정된 편차 정보를 이용하는 것이다.
아티큘레이션 조정부(140)는 vi단계인 악기의 특성에 맞는 아티큘레이션 조정 단계의 내용에 따라 악보 내의 아티큘레이션을 조정한다.
아티큘레이션을 조정을 위해서는 먼저 발음유형별로 악기군을 분류하고 다른 발음 규칙을 가진 악기간의 변환시 기보방식을 달리하게 된다. 발음유형에 따른 악기분류에 따르면 기타식발현악기, 하프식발현악기, 찰현악기, 배음조절관악기, 키조절관악기, 양숨악기, 팔조절관악기가 있다.
아티큘레이션을 상호호환하는 것은 기호에 따라 방식이 달라진다. 아티큘레이션 기호인 타이로 인한 지속음의 출현시의 방식, 트레몰로 기호로 인한 반복음의 출현시의 방식, 슬러 출현시의 방식이 있다.
따라서 아티큘레이션 조정부(140)는 타이 기호 조정부, 트레몰로 기호 조정부, 슬러 기호 조정부를 포함할 수 있다.
타이(Tie)의 경우 양숨악기와 하프식발현악기를 위한 악보를 그 외의 악기로 변환시 문제되며 다음과 같이 처리하게 된다. 이 때 허용 타이 범위는 최대 4마디이며, 2마디간은 항상 허용하며, 3마디간 이상은 1개의 타이와 다음 1박을 연결하도록 분리하고, 1박을 제외한 나머지 박과 그 이후의 박을 연결하도록 변형하게 된다. 도 17은 3/4(단순박자)에서의 변형의 예시로 1박(4분음표)이 연결되도록 분리하였다.
트레몰로 기호는 32분음표 혹은 64분음표의 짧은 음가를 같은 음으로 반복해서 연주하는 것이다. 트레몰로 기호로 인한 반복음의 출현시 악기군별 악보 호환 방식은 다음과 같다. 도 18에 도시된 것과 같이 트레몰로에는 단음 트레몰로와 옥타브 트레몰로가 있다. 단음 트레몰로의 경우 찰현악기군과 기타식발현악기군을 위한 악보에서 나타난다. 단음 트레몰로를 하프식 발현악기로 변형하는 경우 옥타브 트레몰로로 변환하게 된다. 단음 트레몰로를 관악기로 변형시 단음과 트릴기호로 변환하게 된다. 트릴 기호는 원음과 그 음의 옥타브 아래음을 반복하는 것이다. 옥타브 트레몰로는 하프식 발현악기, 특히 피아노를 위한 악보에서 나타나는데 이러한 악보를 찰현, 기타식발현악기를 위한 악보로 변환시 단음 트레몰로로 변환하며, 관악기로 변형시 단음과 트릴기호로 변환한다.
슬러(이음줄) 기호는 찰현악기 외의 악기의 악보를 찰현악기를 위한 악보로 변환하는 경우 생성하게 된다. 슬러는 찰현악기가 이음줄로 연결된 음표를 활을 한번 긋도록 하는 것이다. 찰현악기는 활의 긋는 방향에 따라 업보우(Up bow)와 다운보우(Down bow)로 활을 그을 수 있다. 도 19에 도시된 것처럼 슬러의 생성은 마디 내의 업보우와 다운보우의 비율이 균형을 이루도록 생성하게 된다. 이는 다음과 같은 과정을 통한다. 첫째, 다운보우와 업보우의 박자 중 크기가 큰 박자가 작은 박자의 2배 이하 인지 확인한다. 둘째, 첫째에서 확인한 배수가 2배를 초과하는 경우 일정박자 이하의 음표가 지정갯수 이상으로 업보우와 다운보우가 반복되는 경우 불균형을 제거할 위치로 판단하여 지정한다. 셋째, 둘째에서 지정된 위치에 슬러를 추가하여 불균형을 완화한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 4/4박자의 악보에서 1/2박자 음표가 3개 이상의 업보우 또는 다운보우를 반복하는 경우 슬러를 해당 위치에 추가하였다.
악보에서 점음표리듬이 있는 경우 슬러를 추가하는 방식은 다음을 따른다. 앞서 살펴본 바와 같이 슬러는 찰현악기를 위한 악보로 변환할 때 추가하도록 하는 것이다. 점음표리듬은 점음표와 그 길이의 1/3에 해당하는 민음표의 묶음을 말한다. 본 발명의 실시예는 동일음정의 점음표리듬이 있는 경우 점음표리듬에 슬러를 생성하고 민음표에 스타카토를 생성하는 방식으로 악보 변환을 진행한다. 도 20은 점음표와 민음표가 있는 악보를 찰현악기를 위한 악보로 변형한 예시로서, 점음표에서 민음표 사이에 슬러가 생성되어 있으며 민음표에 스타카토가 생성된 것을 확인할 수 있다.
vii단계인 변형 악보로 도시하는 단계는 악보도시부(150)에 의해 진행된다. 악보도시부(150)는 음계수치화부(110), 음역보정부(120), 유효음구성부(130), 아티큘레이션조정부(140)를 통해 변환된 수치 데이터를 전달받아서 이를 통해 시각적으로 확인 가능한 악보를 생성하게 된다. 악보도시부(150)는 음역보정부(120)로부터 음자리표 데이터를 전달받아 해당 음자리표를 도시하고 유효음구성부(130)로부터 재배열된 음표의 반음번호 데이터를 전달받아 음표를 도시한다. 이러한 데이터의 변화 과정을 악보로 도시하여 이해하면 도 21과 같다. 또한 아티큘레이션조정부(140)를 통해 변환된 아티큘레이션 기호 데이터를 전달받아 아티큘레이션 기호를 도시할 수 있다. 한편 도 21의 마지막 단계인 “악기 음역에 맞게 변형”하는 것은 원으로 표시한 동일한 실음을 어떠한 음표 배치로 표현할 것인가에 대한 문제가 발생한다. 예를 들어 반음번호가 48인 시(#)과 도는 실음번호가 같고 실음이 같다면 연주하는 음이 같지만 악기 연주자는 음표의 배열이 원형악보와 같아야 악보를 좀 더 쉽게 읽고 이해할 수 있다. 이때 악보도시부(150)는 음계수치화부(110)로부터 전달받은 7음계에 의한 계이름번호를 통해 원형악보의 계이름번호의 음표 사이의 배열과 동일하도록 한다. 도 21의 마지막 단계에서 악보도시부(150)는 임시표인 제자리표를 도시하고 앞 음표의 다음 계이름번호가 되도록 하여 원형 악보의 음표 배열과 같게 음표 배치를 하였다. 실음(반음번호)는 우측에 올림표(#)를 붙인 것과 같으나 이는 앞 음표와 동일한 음표배치가 되므로 원형악보의 음표 배열과는 차이가 있어 이와 같이 도시하지 않게 된다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (8)

  1. 네트워크 접속되는 사용자 단말기를 통해 변환하고자 하는 악기별 변환대상 악보를 획득하며,
    7음계 중 어느 하나를 기준으로, 악보를 구성하는 옥타브의 높낮이를 수치화하는 음계수치화부;
    상기 악기별 변환대상 악보에 부여되는 조표 및 임시표를 참조하여 상기 악기별 변환대상 악보에 대한 조성(Tonality)을 보정하여 상기 악기별 변환대상 악보의 음역대를 보정하는 데이터를 생성하는 음역보정부; 및
    상기 악기별 변환대상 악보에 포함되는 음표 중 악기에 따라 연주가 가능한 것을 유효음으로 추출하여 상기 악보를 재구성하여 변환악보 데이터를 생성하는 유효음 구성부;와
    상기 음계수치화부, 음역보정부, 유효음구성부로부터 데이터를 전달받아 시각적인 악보를 도시하는 악보도시부를 포함하는 악보 변환 시스템에 있어서,
    상기 악보 변환 시스템은 아티큘레이션조정부를 더 포함하며, 악보도시부는 아티큘레이션조정부에서 데이터를 전달받으며,
    상기 아티큘레이션 조정부는,
    타이 기호 조정부, 트레몰로 기호 조정부, 슬러 기호 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 악보 변환 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음역 보정부는 음자리표를 변환할 악기에 맞추어 변환하고, 해당 음자리표에 맞추어 악보의 음계를 설정된 수치에 따라 변경하는 것을 특징으로 하는 악보 변환 시스템
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음역 보정부는 마디 내에서 음역을 벗어난 음표의 비율이 설정값 이상인 경우 옥타브 단위 이동을 통해 음역을 이동하고, 음역을 벗어난 음표의 비율이 설정값 미만인 경우 선율 진행의 패턴에 따라 일부분의 음역을 조정하는 것을 특징으로 하는 악보 변환 시스템
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유효음 구성부는,
    1) 7음 체계에 속하지 않는 악기에서 연주 불가한 음 및
    2) 7음 체계에는 속하나, 동시 연주가 불가한 음 중 어느 하나를 제거하는 것을 특징으로 하는 악보 변환 시스템.
  5. 네트워크 접속되는 사용자 단말기를 통해 변환하고자 하는 악기별 변환대상 악보를 획득하며,
    7음계 중 어느 하나를 기준으로, 악보를 구성하는 옥타브의 높낮이를 수치화하는 음계수치화부;
    상기 악기별 변환대상 악보에 부여되는 조표 및 임시표를 참조하여 상기 악기별 변환대상 악보에 대한 조성(Tonality)을 보정하여 상기 악기별 변환대상 악보의 음역대를 보정하는 데이터를 생성하는 음역보정부; 및
    상기 악기별 변환대상 악보에 포함되는 음표 중 악기에 따라 연주가 가능한 것을 유효음으로 추출하여 상기 악보를 재구성하여 변환악보 데이터를 생성하는 유효음 구성부;와
    상기 음계수치화부, 음역보정부, 유효음구성부로부터 데이터를 전달받아 시각적인 악보를 도시하는 악보도시부를 포함하며,
    상기 유효음 구성부는,
    상기 악기가 구현 가능한 음계의 옥타브를 이탈하는 음의 옥타브를 상기 악기가 구현 가능한 옥타브의 음으로 대체하여 상기 악기별 변환대상 악보를 재구성하는 것을 특징으로 하는 악보 변환 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 음계 수치화부는,
    4옥타브의 c 음계를 기준으로, 악보룰 구성하는 옥타브의 높낮이를 수치화하는 것을 특징으로 하는 악보 변환 시스템.
  7. 네트워크 접속되는 사용자 단말기를 통해 변환하고자 하는 악기별 변환대상 악보를 획득하며,
    7음계 중 어느 하나를 기준으로, 악보를 구성하는 옥타브의 높낮이를 수치화하는 음계수치화부;
    상기 악기별 변환대상 악보에 부여되는 조표 및 임시표를 참조하여 상기 악기별 변환대상 악보에 대한 조성(Tonality)을 보정하여 상기 악기별 변환대상 악보의 음역대를 보정하는 데이터를 생성하는 음역보정부; 및
    상기 악기별 변환대상 악보에 포함되는 음표 중 악기에 따라 연주가 가능한 것을 유효음으로 추출하여 상기 악보를 재구성하여 변환악보 데이터를 생성하는 유효음 구성부;와
    상기 음계수치화부, 음역보정부, 유효음구성부로부터 데이터를 전달받아 시각적인 악보를 도시하는 악보도시부를 포함하며,
    상기 음역 보정부는,
    현존하는 악기를 발음 방식에 따라 복수 개의 악기군으로 분류하고, 상기 악기군 내에서 주가 되는 기준 악기를 중심으로 상기 악기군 내에 속하는 악기와 상기 기준 악기 사이의 편차를 산출 후, 상기 기준 악기에 대한 악보를 형성하는 것을 특징으로 하는 악보 변환 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 음계수치화부는 7음계의 계이름번호 데이터를 12음계의 반음번호 데이터를 생성하며,
    상기 악보도시부는 상기 음계수치화부에서 전달받은 계이름번호의 배열과 동일하도록 음표를 배열하는 것을 특징으로 하는 악보 변환 시스템.
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