JPH01502302A - 背景音楽にあわせて容易に演奏できる娯楽および独創表現装置 - 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】 背景音楽にあわせて容易に演奏できる娯楽およびこの発明は使用が簡単で面白い 電子楽器に関し、特に音声制御式楽器に関する。

先行技術の説明 楽器は伝統的に演奏が困難であり、したがって楽器の基本的操作を学ぶには時間 とある場合には金銭の無視できない投資を必要とする。頻繁かつたびたびの練習 期間に加えて、ピッチ（音の高さ）、音の大きさ、音色などのような、楽器と組 み合わされる適当な音楽表現を達成する機会的技術を教える音楽レッスンが普通 要求される。

さらに、使用者が前に書かれた歌を演奏する楽器を操作し得るように音楽言語が 教えられる。

楽器の発展は比較的遅く、過去数１００年にわたって２．３の新しい楽器が支配 してきた。しがし、電子関連技術の導入は楽器開発に大きな衝撃を与えた。例え ば、音楽シンセサイザはピアノロ盤インターフェース／コントローラと共に、単 一楽器の演奏を学んだ者によって作られる楽器音、例えば、ピアノまたは鍵盤の 音、の数および変化を大幅に拡大した。しがし、シンセサイザを操作するある人 にとって、ピアノの演奏と組み合わされる音楽表現の基本の少なくとも若干を学 ばなければならないという要求が残されている。

したがって、自らを音楽的に表現できるようになりたいが楽器を学んだことのな い者、または各楽器の演奏方法を学ばずに多くの楽器音を作りたいと思う者にと っては、技術を学ぶに要する時間的投資は依然として大きく、しかも許容熟練度 を達成し得る保証はない。

人間の音声を用いてシンセサイザを制御する様々な方法が提案されている。この ため、多くの人々が実質的に備えている各々の音楽的表現技巧を利用することに よって、話すことのできるだれもがピッチや音の大きさのような音楽的表現のパ ラメータを変えることができるようになる。１つのかかる方法は、参考としてこ こに組み入れられた、１９８４年８月７日発行のロバート・ルバー）　（Ｒｏｂ ｅｒｔ　Ｒｕｐｅｒｔ）による米国特許第４．４６３．６５０号に説明されそい る。ルパートの装置では、真の楽器用の音符は記憶装置の中に含まれ、彼の言う 「口音楽」の刺激に応動する装置がリアル・タイムで口音楽の刺激に応答する演 奏可能な楽器を形成する。

音楽シンセサイザのコントローラとして音声を用いてＩＩ習するのは困難であり 、ある者は音を良好と信じるに足る正確な方法で音の高さを達成する真のまたは 認められる能力をほとんど持たない。訓練された声楽家でも不安定かつある程度 不正確な周波数および音程のような声音特性を持っている。かかる周波数誤差ま たは不安定性は、声音を直接聴くだれもが事実上気づかない。しかし、出力音信 号の周波数誤差または不安定性は、ルバートによって提言された通り、在来の音 声制御式音楽シンセサイザにより処理された声音を聴くときだれもがはっきりと 気づく。その結果、人間の音楽的表現および／または楽しみを育て得る道として のみ、音声制御式音楽シンセサイザを認めない一部の集団が存在する。

１つのかかる解決策は１９８５年５月２９日付の「音声認識音程記憶装置」と称 する石川、坂出および小原による欧州特許出願第１＋４３０７００３．８号に説 明されている。この特許において、石川らは歌声の精度不良を認めて、「記録さ れた音程データを容易に補正するとともに補正すべき部分でカーソルを移動する ことにより補正モードで音程を補正する補正装置を提供しようと企てている」。

音の精度不良を処理する同様な試みにおいて、１９７６年１２月２８日発行のマ サシコ・ツノオ（Ｍａｓａｓｈｉｋｏ　Ｔｓｕｎｏｏ）らによる米国特許第３． ９９９．４５６号に説明された装置は、出力音を音階に制限する音声制御式楽器 用の音声キーイング装置を利用している。有用な目的で石川またはツノオの装置 を使用するのが困難であるのは、大抵の未訓練音楽家たちが異なる歌および応用 についてどの音階が適当であるかを知らないからである。本装置は、使用者が演 奏したいと思うが一定の音符に達し得ない彼の挫折のために、未改良の音声制御 式音楽シンセサイザから見て中傷者となるであろう。

関連分野において、「音楽から１を引く」という考え方は、前もって定められた 通常事前録音された背景音楽を用いて音楽家／使用者が歌ったり楽器の通常リー ド部分を演奏したりする状況音楽を供給することである。この考え方により、使 用者は主要部分を演奏するが他部部分を他の音楽家に演奏させることによってよ り完全なサウンド音楽を作ることができる。かかる経験の利益はより大きな娯楽 の価値、練習の価値、および創造的表現の手段を含む。

わち音声制御式音楽シンセサイザにある程度の情報を供給し、この場合背景音楽 に調和しなかったり不協和な音を出す音符を作らない、つまり音楽から１を引く 考え方に基づく改良である。さらに、この発明は補正を用いるが、装置がすべて の当事者によりて使用され享受されるような方法で、音声制御式音楽シンセサイ ザを改良することである。ツノオおよび石川の特許に提案されたように、任意な 方法で音程を補正するのではな（、この装置は音楽シンセサイザの出力を所定の 背景音楽に関し、平均的聴取者に必ず快く響くように調節する。本発明の主な利 点は、事実上訓練を必要とせずに、だれでも自らを音楽的に表現することができ る話す能力を持たせるとともに話しながら良い音を出すことができる点である。

かかる装置は、多くの人々に有益な娯楽および独創表現の価値を提供することが できる。さらに、それは人々に「耳で」音楽を即興的に作って演奏する勉強を助 けることができる。本出願に開示された娯楽および独創表現装置は、音源から音 の高さを決定する音の高さ抽出装置と、音の高さおよび音程ならびに選択された 背景楽器のような背景音楽情報を記憶・送信する装置と、背景音楽と組み合わさ れる関連のある許容の、または快い音響、リード音、およびハーモニー音データ を記憶・送信する装置と、関連フィルタ・データを用いて音の高さ抽出装置から 決定された音の粗周波数または音源から抽出された音力音データからの出力音を 音楽的に合成する音楽シンセサイザ装置と、背景音楽データから背景音楽を合成 、送信、または再生する装置とを含んで成る。

他の目的、特徴、および利点は付図と共に考慮された実施例の下記説明から明白 になると思う。

図面の簡単な説明 第１図は本発明により作られた背景音楽に沿って容易に演奏する音声制御式娯楽 装置の１つの実施例の概略ブロック図であり、 第２図は変化する補正の程度のフィルタ図式「フィルタ表」の３つの例を示し、 第３図は音楽反復進行歌の最中またはその間のフィルタ図式すなわちフィルタ表 の変化に関するオプションの若干を示し、 第４図は本発明の好適な実施例の１つを絵画的に示す。

好適な実施例の詳細な説明 第１図から、脈音１００はここに開示される娯楽および独創表現装置によって受 信される。脈音は人間の声楽調音または非調音語、ハミング、ホイッスリング、 トーキングによって、変化される音の高さでの「トウー、トウー、トウー」また は「シー、シー、シー」のような任意の単音節、または変化される音の高さでの 複音節、あるいは音響または電気もしくは電子楽器、例えばレコーダ、ホイツス ル、トランペット、電気ギターなどのような音を作り得る任意のオーディオ装置 を使用して作られる単音または複音であることができる。各「音」は開始時間お よび接続時間と共に音の高さを識別する基本周波数を含む。一連の音の高さ、開 始時間および持続時間の、データは「音の順序」、「調べ」、「音楽順序」また は「歌」を定めるが、これらの用語は互換的に使用される。

装置に音を導入するのは、組込式マイクロホン１０１１外部マイクロホン、また はギター「ピックアップ」のような専用のオーディオ感知装置によって行われる 。本出願の目的で、語「マイクロホン」はすべてのかかる装置を表わす。マイク ロホン１０１を通して装置に導入される脈音は、所定の背景音楽に関して快く響 く装置から出る楽音を制御する基本である。

マイクロホン１０１により検出される入力信号は、少なくとも基本周波数または 脈音の音の高さを決定する音の高さ抽出器１０２によって分析される。アナログ 信号から基本周波数を検出するいろいろな方法がある。１つのかかる方法は、ブ ジャーネ・シー・ハカンソン（ＢｊａｒｎｅＣ，Ｈａｋａｎｓｓｏｎ）による１ ９８０年５月１３日付の米国特許第４．２Ｇ２．２３７号に説明されている。ハ カンソンの発明は、演奏された楽器から来る信号から基本周波数を抽出する。

もう１つのかかる方法は、シニーンベルク（Ｓｃｈｏｅｎｂｅｒｇ）らによる１ ９８４年７月　３日付の米国特許第４．４５７．２０３号に説明されている。シ エーンベルクの特許は、人間の声のような連続する周波数範囲を持つ音源から基 本周波数を装置の入力すなわち脈音Ｌ００、組み合わされた出力音、および装置 内の任意な段階で組み合わされた処理中−の音がここでは「リード」と呼ばれる 。リードは使用者が望むどんな音または音の順序であることができ、それぞれの 背景音楽と組み合わさるメロデーの使用者の着想、背景音楽と組み合わされる実 際のメロデー、背景音楽と組み合わされるハーモニー、または背景音楽を含む楽 曲の作曲者の意図と全面的に組み合わされない順序を含んでいる。リードと組み 合わされる出力音は「出力リード音Ｊ　１１Ｇと呼ばれる。

それぞれの脈音１０Ｇから出力リード音１１Ｂを作り得るほかに、本発明はオプ ションとして出力リード音１１Ｂおよび出力背景音１１５一本出願では出力ハー モニー音１１７と呼ばれる背景音楽のアナログ音−と組み合わされるもう１つの 出力音を作る。出力ハーモニー音は、出力背景音１１５に関して快く響くような 方法で、リード音を「フォロー」したり「調和」するように現われる出力音であ る。

記憶装置１０５−使用者がそれと共にリードを演奏する、背景音楽用の「音楽順 序データ」または「歌データ」−は背景音楽データ１０３および関連フィルタ・ データ　１０４を含む。音楽順序データは本発明の必要な構成要素である。背景 音楽データ１０３は、それと共に装置の使用者がリードを演奏し得る音楽情報の 状況を作る単音または複音の任意な順序であることができる。音順序は認め得る 歌、または歌の部分、ロック、フォーク、ブルース、ジャズ、レゲエ、カントリ ー、およびクラシックのような。

一定の音楽スタイルと組み合わされる音順序の一般的なパターン、あるいは音の 任意な他の順序を形成することができる。これらの音順序を演奏するのに用いら れる音響形式はピッチまたは非ピッチされ、在来の楽器、電気楽器、電子または 合成楽器、既知または未知の音響効果、あるいは任意な他の形の音響と組み合わ される音色または音響個性を持つ。本明細書の目的で、これらの音順序は「背景 音楽」または「背景音楽データ」と呼ばれる。

１０５に音楽順序データを記憶するのに用いられる媒体は、ＥＰＲＯＭ　、ＥＥ ＲＯＭおよびＰＲＯ１４のような読出し専用記憶装ｆｔ　ＲＯＭ回路；ビデオデ ィスク、コンパクト・ディスク特表千１−５０２３０２　（４） ＣＤ　ＲＯＭ、ＣＤ−１デイスク、その他、およびフィルムのような光記憶媒体 ：紙その他のハード媒体上のバー・コード：任意なサイズのフロッピー・ディス ク、ハード・ディスク、磁気テープのような磁気媒体；オーディオ・テープ・カ セットその他；ホノグラム・レコード；あるいはディジタルまたはアナログ歌デ ータや歌、またはアナログおよびディジモル歌データまたは歌のハイブリッドを 記憶し得る任意な他の媒体；もしくは上記媒体の任意な組合わせであることがで きる。媒体は装置の実施例から離れたりその中にあったり、または装置の実施例 から遠隔にあったり、別々のハウジングに収められることがある。

組み合わされるフィルタ・データ１０４は必ず装置によって使用され、記憶媒体 から直接読み出されたり、装置の内外の任意な処理後に読み出されて、脈音から 関連許容出力音を作らなければならない。

音楽順序データ記憶装置１０５は組み合わされるフィルタ・データ１０４を音フ ィルタ１０７に接続するが、音フィルタ１０７はピッチ抽出器１０２から粗周波 数またはピッチ・データ１０Ｂを受けて粗周波数またはピッチ・データ１０Ｂお よび他の任意な関連音データを演奏されている背景音楽順序について前もって定 められた組み合わされるフィルタ・データ１０４にしたがって関連許容出力音デ ータ１０ｇに変換する。許容出力音データは最小でも出力リード音１１Ｂに関す るデータを含み、またオプションとして出力ハーモニー音１１７に関するデータ を含むことがある。ｌｌ］ハーモニー・データは１つ、２つ、またはそれ以上の 同時発生音を示すデータであるかもしれない。出力リード拳データおよび出力ハ ーモニー・データはいずれも、背景音楽データ１０３と組み合わされるフィルタ ・データ１Ｇ４を利用してピッチ抽出器１０２から粗周波数またはピッチ・デー タ１０８を分析・処理する音フィルタ１０７によって決定される。粗周波数また はピッチ情報１０Ｂを出力音データ１０ｇに変換する実行装置の例は第２図およ び第３図に示され、かつ本明細で後で詳しく説明される。

出力音データ１０８、少なくとも出力リード音データ、およびオプションとして 出力ハーモニー音データは、の音色、既知音色に似た音色、または未知の音色、 あるいは音響効果の楽器を合成する。使用者はどの音色を出力音に選ぶかを定め ることを許され、あるいは音楽順序データ１０５が適当な音色を定めたり装置が 出力音用の音色について使用者に選択を与えないように実行される。

本発明の１つの実施例は、情報が外部音楽シンセサイザを駆動するのに用いられ 、また外部シーケンサや記憶装置、コンビエータ、プリンタ、ここに開示された ようなもう１つの音声制御式娯楽および独創表現装置、または出力音データを受 入れて処理する任意な他の外部装置に送信されるようにされる外部インターフェ ースｉｌｌに送られる出力音データを有する。インターフェースは、Ｒ３−２３ ２または旧ＤＩ　（ミュージカル・インスツルメント・ディジタル・インターフ ェース）あるいは任意な他の通信またはインターフェース装置のような受け入れ られる標準品であることができる。

音楽シンセサイザ１１０への出力音データ１０８の送信と同時に、背景音楽デー タ１０３は音楽シンセサイザ（アナログ音楽出力音１１２を作るのに用いられた ものと同じもの＋１０あるいは別のもの）に送られて、アナログ音楽出力音１１ ２に変換され、所定の背景音楽データにしたがって既知の音色、既知の音色に似 た音色、または未知の音色、あるいは音響効果の楽器を合成し、もしくは１１１ に似た外部インターフェース１０９に送られたり、ホノ、グラフミラジオ、ステ レオ、テープ・プレーヤ、コンパクト・ディスク・プレーヤ、ビデオディスク・ プレーヤ、ビデオ・テープ・プレーヤその他の任意な音響発生装置に送られる。

使用者は出力音にどの音色を選ぶかの決定を許されたり、音楽順序データ１０５ は適当な音色を選択したり、またはある低価格の実施例では装置は音色に関する 選択がないようにすることができる。

アナログ音楽出力音はスピーカ、ヘッドホン、表示装置、外部増幅器および関連 スピーカ、または他の任意なオ、−ディオ送信装置のような出力装置１０５を経 て使用者に送られる。

第２図は、ここに開示さる娯楽および独創表現装置の操作中の任意な不連続の時 点で使用されるフィルタ図式１０７の３つの例を示す。これらの例では、娯楽お よび独創表現装置に導入される脈音は、任意なオクターブのＤ音に直角にピッチ ２０２を有する全音であり、したがって、ピッチ抽出器１０２によって検出され る音の粗ピツチ１０８は二のそれである。例はフィルタの基準音術として第２図 の楽譜表に示されるような３個のシャープ２０１によって表わされる「Ａのキー 」の使用を示し、かつイのキーの音階を用いて使用することができる３つの補正 度または逆に３つの自由度を示す。これらの例は、それぞれ自由度を減小したり 補正度を増加する順に、「全音音階フィルタ」２０３、「５音音階フィルタ」２ ０Ｂ、および「メロディ・フィルタ」２０８である。

全音階フィルタ２０３の例では、許容音はＡ長調音階の任意なオクターブにおけ る７個の音符２０４、すなわち中央２０９がオーブンまたはクリアとして音階の 全音を示すことによって第２図に示される音符Ａ、Ｂ、Ｃ’　、Ｄ、チを持つす べての音は許容されない。脈音のピッチはＤ２０２であるので、出力リード音デ ータはＤ２０５のピッチ記号を含み、脈音によるピッチ修正は行われない。

５音音階フィルタ２０Ｂの例において、許容音は４零 表２０８にある５個の示された音符Ａ、Ｂ％Ｃ、ＥおよびＦｌｌの開会音符２０ ９である。許容されない音階の音は譜表２０６にあるＤおよびＧ答の閉会音符で ある。Ａ長調音階の音と音との間にピッチを持つすべての音も許容されない。− この例にお４する脈音のピッチはＤであるので、ピッチはこの場合Ｃ’２０７で ある許容音セットにおいて最も近い音となるように音フィルタで補正される。

メロデー・フィルタ２０８の例では、許容音はすべてのオクターブで単音に制限 され、ここではメロデー音と呼ばれる音楽順序のその点で意図された単す−ド音 として表わされる。この例では、フィルタ図式および音楽順序データは許容メロ デー音とするべきＡ　２１１を定める。こイルタによって、この例ではＤから３ 音階ステップ・ダウンされる最も近いＡ音符２１１まで補正される。

第３図は音フィルタ１０７のキー動特性の１つ一音楽順序内部またはその間のフ ィルタ図式を変える特性−を示す。第３図は図中で「フィルタ表」と呼ばれるこ れらのフィルタ図式を変えるオプションのあるものを示す。楽譜表または「見本 の歌」３００によって表わされる音楽の順序は図の上部に表示され、フィルタ表 ３０４の変化の周波数に関する４つのオプションはフィルタ表を変化させるいろ いろな考えられる周波数を示すように故意に合わされた楽譜表の下に置かれる。

フィルタ表の変化は、楽譜表によって表わされる音楽順序の関連の点で、上方を 指向する垂直矢印３０５によって表わされる。

音楽順序と組み合わされるフィルタ・データは音楽順序の歌の始まりに一度３０ ２セットされたり変化され、歌を通じて同じ状態に保たれ、あるいはそれは和音 ３０３に変化がある度に変化したり、小節３０１ごとまたは小節の断片３０６ご とに変化したり、音符ごとまたは音符３０７の断片ごとに変化することがある。

フィルタ表の変化３０２．３０３．３０６．３０７のこれらの周波数は、フィル タ図式または表を変えるのに用いられる多くのオプションの内の若干である。こ れらの例はフィルタ図式の異なる複雑度、したがって異なるコスト、および音楽 背景データと組み合わされるフィルタ・データ１０４用の記憶要求を表わす。フ ィルタ表の変化を多くする程、開発時間がかかり、したがって各音楽順序を「記 録」したり注釈をつけたりする所要コストが増し、フィルタ・データを記憶する に要する記憶装置の容量が増す。

第４図は本発明の好適な実施例の１つを示す。この実施例は組込式スピーカ４０ ３を持つコンソール４００、マイクロホンまたはピックアップ４０５、フィルタ ・データと組み合わされる１個以上の音楽順序または歌ＲＯＭカートリッジ４０ １１および外部増幅器４０８あるいはヘッドホン４０９用のオプションのコネク タを含んでいる。所望の音楽順序用のカートリッジがコンソールに挿入される。

コンソールの上で使用者は制御器４０２を与えられ、それによってカートリッジ が２つ以上の音楽順序を含む場合に背景として特定の音楽順序が演奏される。こ の構造は４つの選択を示すが、本実施例はシステムの最大利用可能または予定の カートリッジで経済的と決定されるものにしたがって、どんな数の歌の選択をも 含むことができる。またコンソール上で使用者は制御器４０４を与えられ、それ によってリード楽器が出力リード音１１Ｂを鳴らすのに用いられる。さらに、コ ンソールは親音量調節器４０７および「音声ガイド」選択器４０６を有し、後者 は音フィルタ１１１７を使用可能な「オンＪにしたり使用不能な「オフ」にする 。この制御の目的は、歌手に少なくとも脈音のピッチに対し補正を行わない選択 をさせることである。この構造に示されていないが、オプションの１組の使用者 制御器があり、本出願に説明されたようなハーモニー特徴を活性化しかつ操作す る。

本発明は好適な実施例に関して図示されかつ説明されたが、本発明に関係がある 当業者にとって明白ないろいろな変更および変形が本発明の主旨ならびに範囲内 にあると思われる。

手続補正書 昭和６３年１０月２’４日

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．使用者に背景音楽と共に容易に演奏させる娯楽装置であって、 少なくともオーディオ入力信号の基本ピッチを抽出するピッチ抽出装置と、 使用者の伴奏をするのに用いられる背景音楽情報を記憶・送信する第１記憶装置 と、 少なくとも１組の許容出力音ピッチを定める背景音楽と組み合わされるデータを 記憶する第２記憶装置と、少なくとも１組の許容出力音ピッチを定める背景音楽 と組み合わされるデータを第２記憶装置から供給されて、オーディオ入力信号の 基本ピッチを１組の許容出力リード音ピッチの１つに変換したり整えるフィルタ 装置と、を含むことを特徴とする娯楽装置。
2. ２．第２記憶装置は少なくとも１組の許容出力音ピッチを定めるデータを記憶し 、かつフィルタ装置は少なくとも入力オーディオ信号の基本ピッチを出力リード 音ピッチに付随したりそれと調和する１組の許容出力和音ピッチの１つ以上に変 換する、ことを特徴とする請求項１記載の娯楽装置。
3. ３．測定された出力音ピッチ再生する楽音発生器をさらに含むことを特徴とする 請求項１記載の娯楽装置。
4. ４．測定された出力音がどんな外部通信装置でも通して送信される、ことを特徴 とする請求項１または２記載の娯楽装置。
5. ５．外部通信装置はＲＳ−２３２標準装置と両立し得ることを特徴とする請求項 ４記載の娯楽装置。
6. ６．外部通信装置はＭＩＤＩ（ミュージカル・インスツルメント・ディジタル・ インターフェース）であることを特徴とする請求項４記載の娯楽装置。
7. ７．背景音楽情報を再生する楽音発生器をさらに含むことを特徴とする請求項１ 、２、３または４記載の娯楽装置。
8. ８．背景音楽情報を再生する独立音楽演奏装置をさらに含むことを特徴とする請 求項１、２、３または４記載の娯楽装置。
9. ９．独立音楽演奏装置は記録済媒体からオーディオ信号を再生することを特徴と する請求項８記載の娯楽装置。
10. １０．独立音楽演奏装置は記録済記憶媒体と共にマイクロプロセッサを含むこと を特徴とする請求項８記載の娯楽装置。
11. １１．背景音楽と組み合わされるデータを記憶・送信する装置は音の開始時間、 停止時間、または接続時間を含む入力音の音程に関する情報を含み、かつフィル タ装置は入力音の音程を許容出力音の音程に整える装置を含む、ことを特徴とす る請求項１記載の娯楽装置。
12. １２．フィルタ装置は背景音楽と組み合わされかつ第１記憶装置によって供給さ れるデータを用いて、各入力音から複数個の出力音を発生させ、複数個の各出力 音間の許容関係を定めることを特徴とする請求項１記載の娯楽装置。
13. １３．使用者に代替音楽順序を選択させる使用者の制御器をさらに含むことを特 徴とする請求項１記載の娯楽装置。
14. １４．使用者に出力音の代替音色個性を選択させる使用者制御器をさらに含む、 ことを特徴とする請求項１記載の娯楽装置。
15. １５．実施例はリード音符の視覚表示装置を含むことを特徴とする請求項１記載 の娯楽装置。