JPH0310119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録媒体に記録されている音声信号
を再生して、それが音符の配列によつて表示され
うるようにした音符の表示装置に関する。

記録済みの記録媒体に記録されている楽曲につ
いての楽譜が手軽に得られるならば、記録済みの
記録媒体に記録されている楽曲を鑑賞するに際し
ても有意義であるし、また、楽器を演奏しながら
作曲した楽曲を記録媒体に記録しておくことによ
り、作曲した楽曲に関する楽譜が容易に得られる
という利点があるため、記録媒体から再生された
音声信号の音の高さが、五線譜状の表示図形の対
応する位置へ音譜状の表示図形によつて表示でき
るような音符の表示装置について、それの出現が
望まれた。

ところで、記録済記録媒体から再生された音声
信号の高さを、五線譜状の表示図形へ音符状の表
示図形によつて表示して、楽譜状の表示をデイス
プレイ上で行なわせうるような表示装置において
は、記録済記録媒体の再生速度を、通常の再生速
度よりも早くして、短時間内に記録済記録媒体中
の音声信号と対応する楽譜を作成できるようにす
ることが希望されるが、記録済記録媒体の再生速
度が通常の再生速度と異なる場合に再生された音
声信号の音の高さは、記録済記録媒体で記録再生
の対象にされている音声信号の本来の音の高さと
は異なるものになつているから、単に記録済記録
媒体の再生速度を通常の再生速度よりも早くして
も、短時間内に記録済記録媒体中の音声信号と対
応する正しい楽譜を作成することはできない。

本発明は、記録媒体から再生された音声信号を
デジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換
手段と、前記したアナログ・デジタル変換手段で
得られたデジタル信号の一定個数のデータを用い
てFFT演算を行ない、その演算結果でパワース
ペクトル演算を行なつて周波数分析を行なう手段
と、前記の周波数分析結果に基づいて音の高さを
判定する手段と、デイスプレイの表示面上の五線
譜状の表示図形における音の高さと対応する部分
に、前記した音の高さの判定手段による判定結果
を音符状の図形で表示させるようにする手段と、
記録媒体の再生速度を上げて時間軸が圧縮された
状態の音声信号の音の高さが、時間軸の圧縮され
ていない状態の音声信号の音の高さと同じ状態で
表示できるように、音声信号の再生に用いられた
記録媒体の再生速度に応じてアナログ・デジタル
変換手段における標本化周期を変化させて設定す
る手段とを備えてなる音符の表示装置を提供し
て、前記した問題点を解決したものであり、以
下、添付図面を参照しながら、本発明の音符の表
示装置の具体的な内容について詳細に説明する。

第１図は、本発明の音符の表示装置をそれの機
能面に着目して示す全体構成図であり、また、第
６図及び第７図は音声信号源が円盤状記録媒体の
場合と、テープ状記録媒体の場合とにおける本発
明の音符の表示装置の各異なる実施態様のブロツ
ク図である。

第１図の全体構成図によつて示されている内容
は、各図を参照してなされている本発明の音符の
表示装置の第６図及び第７図示の実施例について
の説明によつて明確に理解されるところであろ
う。

第６図におけるSGdは、円盤状記録媒体（例え
ば円盤レコード、コンパクトデイスク、その他）
から音声信号を再生する音声信号源（例えば、レ
コードプレーヤ）であり、また、第７図における
SGtは、テープ状記録媒体（例えば磁気テープ、
その他）から音声信号を再生する音声信号源（例
えば、テープレコーダ、PCMエンコーダ、その
他）であつて、以下の記載において音声信号源
SGdは、円盤状記録媒体を複数種類の所定の回転
数の内の特定な回転数で回転させながら音声信号
の再生ができるようなものとされており、また、
音声信号源SGtは、記録媒体の複数の記録跡の内
の１つの記録跡に記録されている標本化周期信号
も、記録媒体で本来記録再生の対象とされている
音声信号とともに、再生しうるようなものである
とされていて、第７図における音声信号源SGtか
らは、線l₁を介して音声信号の再生信号が出力さ
れ、また、線l₂を介して標本化周期信号の再生信
号が出力されるのであり、前記の線l₂を介して音
声信号源SGtより出力された標本化周期信号は、
標本化周期信号生成回路SPGで波形整形増幅さ
れてから、アナログ・デジタル変換器ADC（以
下、アナログ・デジタルをADのように記載す
る）及び中央制御装置（マイクロコンピユータ）
CPUに与えられる。

第６図中に示されている音声信号源SGdにおい
て記録媒体から再生された音声信号、あるいは、
第７図中に示されている音声信号源SGtにおいて
記録媒体から再生された音声信号は、それぞれグ
ラフイツクイコライザGEQとアンチ・エイリア
ジング・フイルタAAFなどを介してAD変換器
ADCに与えられ、AD変換器ADCでデジタル信
号に変換されて中央制御装置CPUを介してメイ
ンメモリMMに格納されて、FFT演算のために
使用されるのであるが、前記したグラフイツクイ
コライザGEQは、例えば、楽器の種類に応じて、
入力信号の周波数特性を変更できるようにして、
各種の楽器についての周波数分析も良好に行なわ
れうるようにするためのものであり、また、アン
チ・エイリアジング・フイルタAAFは、いわゆ
る折返し雑音が発生しないように信号の周波数帯
域の制限を行なうための低域通過濾波器である。

そして、前記したアンチ・エイリアジング・フ
イルタAAFの遮断周波数をfcとすると、AD変換
器ADCにおける標本化周波数fsは2fc以上となさ
れるべきことは周知のとおりであり、また、AD
変換器ADCから出力されるデジタル信号を用い
たFFT演算によつて周波数分析が行なわれる場
合に、分析結果として得られるスペクトルの周波
数間隔ｆは、デジタル信号を得るために用いた
AD変換器ADCの標本化周波数fsと、FFT演算を
行なう際に用いたデジタル信号のデータの数Ｎと
によつて、ｆ＝fs／Ｎのように示されることも周知 のとおりである。

例えば、アンチ・エイリアジング・フイルタ
AAFの遮断周波数fcが20KHzの場合に、AD変換
器ADCにおける標本化周波数fsを40KHz（fs＝
2fc）とし、FFT演算による分析結果として、ス
ペクトルを10Hzの周波数間隔ｆで得たいとする場
合には、FFT演算に使用されるべきデジタル信
号のデータ数Ｎは4000個となる。

前記したFFT演算は、演算に用いられるデー
タの数Ｎが多い程、周波数分析のために必要とさ
れる時間は長くなるが、データ数が多くても入力
信号の音の高さの決定までの所要時間を短かくす
るのには、FFT演算を高速に行なうことができ
るような性能を有する構成部材を用いればよく、
第６図示の実施態様においては、FFT演算が乗
算器を主体にして構成されたFFT演算器FFTA
で行なわれるようにし、また、第７図示の実施態
様ではFFT演算が中央制御装置CPUと直結でき
るFFT演算専用のマイクロプロセツサで構成さ
れたFFT演算部FFTDで行なわれるようにして
いる。

第６図示の実施態様における操作部OPaと、第
７図示の実施態様における操作部OPbとには、音
符の表示装置の動作モードの指定、その他各種の
入力情報を与えるための入力スイツチ（例えば、
押釦スイツチ、あるいはキー）を備えているが、
第６図示の実施態様では、音声信号源SGdにおけ
る記録媒体の回転数に応じた所定の標本化周期で
AD変換器ADCにおけるAD変換動作が行なわれ
るようにするために、標本化周期設定用の入力ス
イツチの操作を行なつたり、記録媒体から再生さ
れた音声信号の音の高さと対応する音符の配列
（楽譜）の次々のもの（楽譜の次々のページ）か
ら所定のものを選択するための入力スイツチ、も
しくはページ送り用の入力スイツチの操作を行な
つたりされるのであり、また、第７図示の実施態
様では、記録媒体から再生された音声信号の音の
高さと対応する音符の配列（楽譜）の次々のもの
（楽譜の次々の頁）から所定のものを選択するた
めの入力スイツチ、もしくは頁送り用の入力スイ
ツチの操作が行なわれるのである。

さて、本発明の音符の表示装置は、記録媒体か
ら再生された音声信号の音の高さを、五線譜状の
図形における対応する位置へ音符状の図形により
表示して、デイスプレイCRTの表示面上へ、例
えば第４図に示されているような各１頁分の楽譜
として映出できるようなパターンデータを記録媒
体からの再生が通常の再生速度よりも早い状態で
行なわれることによつて得られた音声信号に基づ
いて作り、それをメモリへ記憶しておいて、所望
の頁の楽譜、あるいは次々の頁の楽譜がデイスプ
レイCRTの表示面上へ表示されうるようにする
ものであり、入力された音声信号の音の高さは、
入力された音声信号をデジタル信号に変換し、そ
のデジタル信号を用いてFFT演算により周波数
分析を行なつて入力の音声信号の高さを判定する
ことが必要とされる。

ところで、楽器音は楽器の種類によつて基音に
対する倍音の強さとの関係や、基音と倍音との組
合わさり方が異なつているから、周波数分析の結
果によつて音の高さを判定するのには、次のよう
になされなければならない。

すなわち、第５図のａ〜ｄは、色々な楽器の音
の周波数分析結果を示す図｛第５図のａはフルー
トの音、第５図のｂはクラリネツトの音、第５図
のｃはバイオリン（バイオリンのＧ線）の音、第
５図のｄはコントラバス（コントラバスのＥ線）
の音｝であるが、例えば第５図のａ，ｂに示され
ているフルートやクラリネツトのような管楽器で
は、基音がどの倍音よりも強く（ピアノ、ギター
なども管楽器と同じような傾向を示す）、また、
バイオリンやコントラバスの場合には基音よりも
強い倍音が存在しているというような周波数分析
結果となつている。

第５図のａ〜ｄに例示した各種の楽器音の周波
数分析結果をみても判かるように、楽器音を構成
する周波数成分は、第５図のａ，ｂに示されてい
るように、基音の強さが最大であるようなものだ
けではなく、第５図のｃ，ｄに示されているよう
に、基音よりも倍音の方が強いものもあるので、
入力の音声信号を周波数分析し、その分析結果と
して得られた各周波数成分の内で一番大きなもの
を取り出しても、それが基音であるとは限らない
ので、入力の音声信号を周波数分析した結果に基
づいて入力の音声信号基音の高さを決定し、その
基音の高さと対応する音符がデイスプレイの表示
面の五線譜の所定の位置へ表示されるようにする
ためには、入力の音声信号の周波数分析結果とし
て得た各周波数成分の強度の相対的な関連をみ
て、入力の音声信号の基音を決定することが必要
とされる。

そこで、第６図、第７図示の音符の表示装置で
は、入力の音声信号をAD変換器ADCによつてデ
ジタル信号に変換して得たデジタルデータを用い
てFFT演算を行なつた後にパワースペクトル演
算を行なつて、入力の音声信号の各周波数成分が
得られたならば、前記の周波数分析手段によつて
得られたすべての周波数成分の中で最も大きなス
ペクトル値を示す周波数成分の周波数よりも低い
周波数領域に存在する周波数成分の内で、前記し
た最も大きなスペクトル値を示す周波数成分のス
ペクトル値よりも、予め定められた範囲内で小さ
なスペクトル値を示す周波数成分を検出するよう
にし、前記の検出手段によつて該当する周波数成
分が検出されなかつた場合には、前記した最も大
きなスペクトル値を示す周波数成分の周波数を、
入力の音声信号の音の高さ（基音）と判定し、ま
た、前記の検出手段によつて周波数成分が検出さ
れた場合には検出された周波数成分の内で、最も
低い周波数を示す周波数成分の周波数を入力の音
声信号の音の高さ（基音）と判定するようにし
て、入力の音声信号の基音が決定されるようにし
ている。

前記した入力の音声信号の基音の判定の仕方に
よつて、入力の音声信号の基音が正しく見出せる
ということを第５図のａ〜ｄを参照して説明する
と次のとおりである。

入力の音声信号に対する周波数分析の結果が第
５図のａ，ｂのように、基音が最も強い場合に
は、基音が入力の音声信号の基音として判定され
ることは当然である。すなわち、基音は周波数分
析の結果として得られる多くの周波数成分の内で
最も周波数が低いものであるから、この場合に最
もスペクトル値が大きい基音よりも低い周波数領
域には周波数分析によつて生じる周波数成分は存
在せず、したがつて、周波数分析の結果として得
られた多くの周波数成分の内で、最も大きなスペ
クトル値を示す基音の周波数値が基音として判定
される。

また、入力の音声信号に対する入力の音声信号
に対する周波数分析の結果が、第５図のｃ，ｄの
ように、基音のスペクトル値よりも倍音のスペク
トル値の方が大きな場合には、周波数分析の結果
として得られた多くの周波数成分の内で最も大き
なもの｛第５図のｃに示されているバイオリンＧ
線の場合には３倍音（第３高調波）、第５図のｄ
に示されているコントラバスＥ線の場合には２倍
音（第２高調波）｝の周波数よりも低い周波数領
域に存在する周波数成分の内で、前記した最も大
きなスペクトル値を示す周波数成分のスペクトル
値よりも、予め定められた範囲内で小さなスペク
トル値を示す周波数成分の周波数を基音として判
定するのである。

第５図のｃに示すバイオリンのＧ線の音（開放
弦の音）の場合における前記した「予め定められ
た範囲」は、10dB程度とすればよく、また、第
５図のｄに示すコントラバスのＥ線の音（開放
弦）の場合における前記した「予め定められた範
囲」は30dB程度とすればよい。

そして、通常の楽器の楽器音で、基音のスペク
トル値よりも倍音のスペクトル値の方が大きいと
いう周波数分析結果が得られる場合における、最
もスペクトル値が大きな倍音のスペクトル値と基
音のスペクトル値とのレベル差は10dB以内に納
まつているのであり、第５図のｄに示すコントラ
バスのＥ線の音は例外である。

それで、基音の判定に当つて、最もスペクトル
値が大きな周波数成分の周波数値が、例えば100
Hz以下の場合だけは、その最もスペクトル値の大
きな周波数成分の周波数よりも低い周波数領域
に、前記した最もスペクトル値が大きな周波数成
分のスペクトル値に比べて例えば30dB以内のレ
ベル差を示す周波数成分があるかどうかをみるよ
うにし、前記以外の場合、すなわち、最もスペク
トル値が大きな周波数成分の周波数値が、例えば
100Hz以上の場合には、その最もスペクトル値の
大きな周波数成分の周波数よりも低い周波数領域
に、前記した最もスペクトル値が大きな周波数成
分のスペクトル値に比べて例えば10dB以内のレ
ベル差を示す周波数成分があるかどうかをみるよ
うにすれば、前述した判定基準によつて入力の音
声信号における基音の判定は常に正しく行なわれ
ることになる。

ところで、音符の表示装置が例えば、音名F₂
〜F₅までの音の高さを表示できるようなものと
して構成されるような場合には、前記した表示の
対象とされる音名中で最も音の高い音名F₅の音
が入力されたときにも、表示装置では音名F₅と
対応する表示がなされなければならないが、前述
のように、入力の音声信号の音の高さ（基音）の
判定に当つては、周波数分析の結果として得られ
た最も大きなスペクトル値を示す周波数成分のス
ペクトル値や周波数値が必要とされるから、音符
の表示装置で音名F₅の音が入力の音声信号の周
波数分析の結果に基づいて判定されるためには、
音名F₅の基音の周波数698.46Hzの高次高調波（少
なくとも３次高調波）成分も周波数分析によつて
正しい値のものとして得られていなければならな
い。

それで、既述の設例のように音名F₅の音の表
示も行なわせる表示装置では、入力の音声信号の
周波数帯域を制限するアンチ・エイリアジング・
フイルタAAFとして、それの遮断周波数fcが、
音名F₅の周波数値698.46Hzの３倍以上に設定され
ているものが必要とされるし、また、記録媒体か
らの音声信号の再生速度が通常の再生速度のＫ倍
であるとすれば、前記した遮断周波数fcはさらに
前記した値のＫ倍とされるべきことは当然であ
る。

実際の装置の構成に当つて、アンチ・エイリア
ジング・フイルタAAFとしては、他の条件が許
すかぎり遮断周波数fcが高く設定されたものを使
用することが望ましい（アンチ・エイリアジン
グ・フイルタAAFの遮断周波数fcと、AD変換器
ADCにおける標本化周波数fsと、周波数分析結
果として得られるスペクトルの周波数間隔ｆと、
データの個数Ｎとの関係、ならびに、FFT演算
に要する時間との関係などについては既述したと
ころである）。

第６図及び第７図において、AD変換器ADCか
ら出力されるデジタル信号は、メインメモリMM
に格納されて、FFT演算のために使用されるこ
とは既述したとおりであり、中央制御装置CPU
はメインメモリMM中のリードオンリーメモリに
記憶されているプログラムに従つて所定の制御動
作を行ない、また、FFT演算器FFTAやFFT演
算部FFTDなどで演算動作を行なうとともに、ビ
デオ・デイスプレイ・プロセツサVDPを介して、
ビデオ・ラムＶ・RAMに対してデータを与え
る。

第６図や第７図中のCRTはデイスプレイであ
り、以下の説明ではデイスプレイは陰極線管を用
いたものとされており、デイスプレイCRTの表
示面には、入力の音声信号の音の高さの表示が、
例えば第４図示のようにしてなされるのである。

ビデオ・デイスプレイ・プロセツサVDPは、
それにデータバス４を介して接続されているビデ
オ・ラムＶ・RAMと中央制御装置CPUとの間で
インターフエースとして動作すると共に、前記し
たビデオ・ラムＶ・RAMに記憶されている各種
のデータによつて画像内容が定められ、かつ、予
め定められた標準方式に従う複合映像信号を発生
することができるようなものとして構成されてい
るものであつて、このビデオ・デイスプレイ・プ
ロセツサVDPとしては、例えば、日経マグロウ
ヒル社の「日経エレクトロニクス」1981年３月30
日号（第156頁〜第164頁）に紹介されている米国
テキサス・インスツルメント社のビデオ・デイス
プレイ・プロセツサ（VDP）を使用することが
できるのであり、以下の説明では前記したビデ
オ・デイスプレイ・プロセツサが使用されている
とされている。

第２図は、ビデオ・デイスプレイ・プロセツサ
にバス４を接続されているビデオ・ラムＶ・
RAMのメモリマツプの一例を示す図であつて、
この第２図に示すビデオ・ラムのメモリマツプで
は、０番地から1023番地までの1024バイトがスプ
ライト・ジエネレータ・テーブルSGTとして使
われ、また、1024番地から1791番地までの768バ
イトがパターン名称テーブルPNTとして使われ、
さらに、1792番地から1919番地までの128バイト
がスプライト属性テーブルSATとして使われ、
さらにまた、1920番地から1951番地までの32バイ
トがカラーテーブルCTとして使われ、また、
1952番地から2047番地までの96バイトは未使用
で、2048番地から4095番地までの2048バイトがパ
ターン・ジエネレータ・テーブルPGTとして使
用されている。

パターン・ジエネレータ・テーブルPGTは、
例えば各８バイトづつを使用して８画素×８画素
で１つの特定なパターンが記憶できるので、８×
８画素による256種類のパターンが記憶できる。
このパターン・ジエネレータ・テーブルPGTに
記憶されるパターンの情報は、中央制御装置
CPUの動作により、装置の初期状態においてリ
ードオンリーメモリROMから転送されるもので
あるが、パターン・ジエネレータ・テーブル
PGTがリード・オンリー・メモリとなされてい
てもよいことは勿論である。

パターン・ジエネレータ・テーブルPGTにお
ける各８バイトづつの記憶領域には、前述のよう
にそれぞれ８×８画素による特定なパターンが個
別に記憶されているが、それらの各特定なパター
ンは、それぞれの特定なパターンが記憶されてい
る各記憶領域毎につけたパターン名称によつて特
定なパターンを指定できるようにする。第２図示
の例のパターン・ジエネレータ・テーブルPGT
ではパターン名称＃１からパターン名称255まで
の256のパターン名称によつて256種類のパターン
を指定することができる。

次に、パターン名称テーブルPNTは、デイス
プレイCRTの表示面に想定された表示区画の
個々のものが、それぞれパターン・ジエネレー
タ・テーブルPGTにおけるどのパターン名称で
あるのかを示す情報を記憶するために、前記した
表示区画の総数と対応する記憶容量をもつてい
る。

第３図示の例において、表示面に設定される区
画の総数は、｛（32列）×（24行）｝＝768であり、ま
た１区画を示す情報量として１バイトを用いてい
るので前述のようにパターン名称テーブルPNT
は768バイトの記憶容量をもつものとされている。

前記のように、ビデオ・ラムＶ・RAMにおけ
るパターン・ジエネレータ・テーブルPGTに必
要数のパターンが記憶されており、また、それぞ
れのパターンと対応して付されているパターン名
称の所要のものが、パターン名称テーブルPNT
における表示面の各区面に記憶されているとき
は、ビデオ・デイスプレイ・プロセツサVDPが、
前記したビデオ・ラムＶ・RAMにおけるパター
ン名称テーブルPNTに記憶されている情報と、
パターン・ジエネレータ・テーブルPGTに記憶
されている情報と、それに、必要に応じてカラー
テーブルCTに記憶されている情報とによつて画
像内容が定められた特定な標準方式に従う複合映
像信号を発生してデイスプレイCRTに与え、デ
イスプレイCRTの表示面に特定なパターンが表
示されるのである。

これまでの説明は、パターン・ジエネレータ・
テーブルPGTに記憶させておいたパターンの特
定なものが、デイスプレイの表示面における768
個の区画の内の特定な区面に表示されるような表
示モード、いわゆるグラフイツクモードでパター
ンの表示が行なわれる場合に関するものである
が、このグラフイツクモードでのパターンの表示
は、パターン名称テーブルPNTによりパターン
の位置が指定されるため、表示面上である１つの
パターンを移動させようとした場合にはパターン
の移動のピツチは表示面における１区画（８画素
の距離）である。

それで、表示面上でのパターンの移動のピツチ
を小さくして、パターンに円滑な移動を行なわせ
るのには、スプライト・ジエネレータ・テーブル
SGTに記憶させておいたパターンを、座標の変
更によつて１画素のピツチで表示面内に移動させ
るようにする。

スプライト・ジエネレータ・テーブルSGTに
記憶されるパターンは、８画素×８画素のスプラ
イト・データとなされる場合と、16画素×16画素
のスプライト・データとなされる場合があるが、
スプライト・ジエネレータ・テーブルSGTに記
憶される各パターンについては、それぞれ個別に
＃０、＃１…＃Ｎのようにスプライト名称が付さ
れるが、各スプライト名称が付されたパターンと
対応するスプライト面は、スプライト名称が示す
数値の小さいもの程高い優先度をもつようになさ
れている。

第２図に例示したビデオ・ラムＶ・RAMのメ
モリ・マツプにおいては、既述のようにスプライ
ト・ジエネレータ・テーブルSGTとして０番地
から1023番地までの1024バイトが使用されるもの
とされているから、この例の場合にはパターンが
８画素×８画素の場合には、128個のパターン
（スプライト名称＃０〜＃127）が記憶でき、ま
た、パターンが16画素×16画素の場合には32個の
パターン（スプライト名称＃０〜＃31）が記憶で
きる。ビデオ・ラムＶ・RAMにおいて、スプラ
イト・ジエネレータ・テーブルSGTに2048バイ
トが割当てられた場合には、スプライト・ジエネ
レータ・テーブルSGTに記憶されるパターンの
個数が前例の場合の２倍となることはいうまでも
ない。

スプライト属性テーブルSATには、１スプラ
イト毎に４バイトを使用して、スプライトの位置
（垂直位置と水平位置との指定のために各１バイ
ト）、表示スプライトの名称（１バイト）、カラー
コード及び表示スプライトの終了コード（１バイ
ト）などが設定されるから、スプライト属性テー
ブルSATとして128バイトが使用される場合に
は、このスプライト属性テーブルSATには32ス
プライト分の情報が記憶される。

スプライトの位置は、表示面における横方向
（Ｘ方向）256画点（８画素×32区画）と縦方向
（Ｙ方向）192画点（８画素×24区画）とで定まる
49152画点の座標を、垂直位置（縦方向で何番目
の画点であるのかを示す数値）と、水平位置（横
方向で何番目の画点であるのかを示す数値）とが
スプライト属性テーブルSATに書込まれること
により決定され（スプライトの基点はスプライト
の左上端とされている）、スプライトの移動は１
画素のピツチで行なわれ得るのである。

そして、本発明の音符の表示装置では、パター
ン・ジエネレータテーブルPGTとスプライト・
ジエネレータ・テーブルSGTとに複数種類のパ
ターンを記憶させておき、デイスプレイCRTの
表示面に表示すべきパターンの選択や、パターン
の移動の態様の指定などが、パターン名称テーブ
ルPNTやスプライト属性テーブルSATに書込ま
れたデータによつて行なわれるようにして、デイ
スプレイCRTの表示面に、例えば第４図示のよ
うな表示が行なわれるようにされているのであ
る。

デイスプレイCRTの表示面上の表示態様を示
す第４図において、五線譜、ト音記号、ヘ音記
号、その他の音楽記号の図形などは、メインメモ
リMMにおけるリードオンリーメモリへ予め記憶
させて用意しておいてあるものであり、音符の表
示装置の動作の開始に当つて、前記のメインメモ
リMMにおけるリードオンリーメモリに記憶され
ている各種のパターンは、中央制御装置CPUと
ビデオ・デイスプレイ・プロセツサVDPを介し
て、ビデオ・ラムＶ・RAMにおけるパターン・
ジエネレータ・テーブルPGTと、スプライト・
ジエネレータ・テーブルSGTとに転送記憶され
て、デイスプレイの表示面への表示動作のために
使用されるのであり、また、第４図中における五
線譜上に示されている音符状のマークＳは、入力
の音声信号の音の高さと対応してデイスプレイ
CRTの表示面へ表示されるものである。

中央制御装置CPUは第８図示のフローチヤー
トに示されているような動作を行なつて、入力の
音声信号の音の高さを表示させるのに必要なデー
タを作り、それを次々にメインメモリMM（ある
いはビデオ・ラムＶ・RAM）へ格納しておき、
デイスプレイCRTに楽譜を表示させるときに、
楽譜の順次の頁、あるいは所望の頁がデイスプレ
イの表示面に表示されるように、前記したメイン
メモリMM（あるいは、ビデオ・ラムＶ・RAM）
に格納されていたデータをビデオ・デイスプレ
イ・プロセツサVDP、ビデオ・ラムＶ・RAMに
与え、デイスプレイの表示面へ、第４図示のよう
な音符により音の高さの表示が行なわれるように
する。

第８図示のフローチヤートにおいて、スタート
で電源投入が行なわれて音符の表示装置が始動さ
れ、ステツプ１で初期化（システム・イニシヤラ
イズ）が行なわれて、AD変換器ADC、メインメ
モリMMにおけるランダム・アクセス・メモリ、
ビデオ・ラムＶ・RAMなどがクリアされるとと
もに、ビデオ・デイスプレイ・プロセツサVDP
におけるレジスタが設定されて、ビデオ・ラム
Ｖ・RAMにおけるどの記憶領域が何のテーブル
に使用されるのかの使用領域の設定や、動作モー
ドの設定などが行なわれ、また、メインメモリ
MMにおけるリードオンリーメモリからパター
ン・ジエネレータ・テーブルPGTやスプライ
ト・ジエネレータ・テーブルSGTなどに対して、
所定種類のパターン情報（例えば、第４図中に示
されている各種の図形情報）をビデオ・デイスプ
レイ・プロセツサVDPを介して転送し、また、
スプライト属性テーブルSATに対してスプライ
ト名称やＸ、Ｙ座標ならびにカラーデータの転送
が行なわれる。

そして、中央制御装置CPUは、第８図のフロ
ーチヤートに示す割込み｛ステツプ１３またはス
テツプ１３Ａ〜１５｝が発生しない間はステツプ
２からステツプ７までの各ステツプ、あるいはス
テツプ２，３，８〜１２の各ステツプの各制御動
作を繰返して実行しているが、第６図示の実施態
様においては音声信号源SGaにおける記録媒体か
らの音声信号の再生速度に応じて、操作部OPaの
入力スイツチを用いて設定した標本化周期、すな
わち、操作部OPaの入力スイツチによつて中央制
御装置CPUの内部に設けられているカウンタに
設定された特定な標本化周期毎に割込みが発生し
たときに、また、第７図示の実施態様において
は、音声信号源SGtから得られる標本化周期信号
に基づいて標本化周期信号生成回路SPGで発生
された標本化周期信号の周期毎に割込みが発生し
たときに、中央制御装置CPUは、そのときに実
行していた制御動作を中断して、ステツプ１３ま
たはステツプ１３Ａ〜１５に示す制御動作を行な
い、それが終了すると、先に割込みの発生によつ
て中断されていた制御動作の実行を続行する。

すなわち、中央制御装置CPUは、それがAD変
換器ADCに対する制御動作を行なう時間以外の
時間はステツプ２〜ステツプ７、またはステツプ
２，３，８〜１２の制御動作を行なうようになさ
れている。

さて、AD変換器ADCの標本化周期毎に割込み
が発生すると、中央制御装置CPUはAD変換器
ADCにAD変換動作の開始パルスを与え、ステツ
プ１３または１３ＡでAD変換器ADCがAD変換
動作を行ない、出力のデジタル信号をメインメモ
リMMに格納する。

第８図に示されているフローチヤートにおい
て、割込みのルーチンとしてＡ、B2種類のもの
が示されているのは、FFT演算のために用いら
れる所定の個数のデジタル信号が、時間軸上で順
次に得られたデジタル信号の最新のものが得られ
る度毎に最も古いものが捨てられるというような
態様で得られるようにされている場合｛ルーチン
Ａの場合｝と、FFT演算のために用いられる所
定の個数のデジタル信号が、すべて新らしいもの
からなつているような態様のものとされている場
合｛ルーチンＢの場合｝との、２つの場合のどち
らのデジタル信号が用いられてFFT演算が行な
われても良いからである。

割込みルーチンＡでは、音声信号源SGd、SGt
における記録媒体の再生速度に応じて設定された
標本化周期毎にステツプ１３で音声信号に対する
AD変換がAD変換器ADCで行なわれ、また割込
みのルーチンＢでは、音声信号源SGd、SGtにお
ける記録媒体の再生速度に応じて設定された標本
化周期毎にステツプ１３Ａで音声信号に対する
AD変換がAD変換器ADCで行なわれ、次いでス
テツプ１４でAD変換器ADCにおけるAD変換動
作が所定の回数だけ行なわれたかどうか（所定個
数のデジタルデータが得られたかどうか）をみ
て、NOならばリターンし、また、YESならばス
テツプ１５に進み、デジタルデータの格納先のア
ドレスを変更してリターンする。

ステツプ２ではスイツチスキヤンを行なつて、
操作部OPa（またはOPb）に設定されている入力
条件をみてステツプ３に進む。ステツプ３では、
音声信号についての音高データの作成（楽譜デー
タの作成）をするのかどうかを調べて、YESな
らばステツプ４に進み、NOならばステツプ８に
進む。

ステツプ４ではメインメモリMMに格納されて
いる所定の個数ｎのデジタルデータを用いて
FFT演算を行ない、その演算結果のｎ／２個の
スペクトルデータをメインメモリMMに格納す
る。

FFT演算は、高速に動作するFFT演算器
FFTA（第６図）または高速に動作するFFT演算
部FFTD（第７図）で行なわれる。

ステツプ５では前記のステツプ４で得たスペク
トルデータについて、パワースペクトル演算を行
なつて、その演算結果をメインメモリMMに格納
する。次に、ステツプ６では音高分析を行なう。
すなわち、ステツプ６では、まず、最も大きなス
ペクトル値を求め、次いで前記の最も大きなスペ
クトル値を示すスペクトルの周波数よりも低い周
波数領域中に存在し、かつ、前記した最も大きな
スペクトル値のスペクトルの大きさよりも予め定
められた範囲内で小さなスペクトル値を有するス
ペクトルの内で最も低い周波数値を示すスペクト
ルの周波数値を求めて、それを入力の音声信号の
音の高さ（基音）と判定し、また、前記の条件に
該当するスペクトルが存在しない場合には、前記
した最も大きなスペクトル値を示すスペクトルの
周波数値を入力の音声信号の音の高さ（基音）と
判定してステツプ７に進む。

ステツプ７では、ステツプ６で得た音高データ
をメインメモリMM（またはビデオ・ラムＶ・
RAMに格納する。音高データがビデオ・ラム
Ｖ・RAMの空いている記憶領域へ格納されるよ
うにすることは、ビデオ・ラムＶ・RAMとして
価格の安いダイナミツク・ラムが使用されている
点からみて望ましい実施の態様である。

割込みのルーチンＡまたはＢによつて行なわれ
る音声信号のAD変換動作と、ステツプ２〜７に
よつて行なわれる音声信号の音高データの作成動
作とメモリへの格納動作とは、音声信号源SGd、
SGtにおける記録媒体から高速再生される音声信
号について迅速に行なわれる。

本発明の音符の表示装置では、記録媒体から高
速再生された音声信号が、記録媒体の再生速度に
応じて定められている標本化周期でAD変換され
るようになされているから、そのデジタル信号を
用いてFFT演算された結果に基づいて得られる
音声信号の音高データは、記録媒体から通常の再
生速度で再生された音声信号から得られる音高デ
ータと同じであり、したがつて、本発明の音符の
表示装置では、音声信号源SGd、SGtにおける記
録媒体の再生速度を早くして、短時間に音声信号
の音高データを次々に各１頁毎の楽譜としてメモ
リに格納することができる。

音声信号源SGd、SGtからの音声信号について
の音高データがすべてメモリに格納され終つたと
きは、ステツプ３の判定結果がNOとなつて、ス
テツプ３からステツプ８に進むが、ステツプ８で
頁送りをみてNOの場合にはステツプ２に戻り、
また、ステツプ８の判定結果がYESならばステ
ツプ９に進む。

ステツプ９では頁送りがプラス１かどうかをみ
て、YESならばステツプ１１へ進み、また、NO
ならばステツプ１０へ進む。ステツプ１０では頁
送りがマイナス１かどうかをみて、YESのとき
にステツプ１１に進む。

ステツプ１１ではメモリから読出された音の高
さを示すデータ値と対応して、パターン名称テー
ブルPNTに書込むべきデータや、スプライト属
性テーブルSATに書込むべきデータを作り、次
いで、ステツプ１２では前記のデータをビデオ・
デイスプレイ・プロセツサVDPを介してビデ
オ・ラムＶ・RAMに転送し、ビデオ・デイスプ
レイ・プロセツサVDPは、前記のようにしてビ
デオ・ラムＶ・RAMに書込まれたデータによつ
て複合映像信号を作つて、それをデイスプレイ
CRTへ送り、デイスプレイCRTの表示面に、例
えば第４図４図示のようなパターンで音の高さの
表示を音符の配列で行なわせる。すなわち、第４
図示の表示は楽譜の１頁の表示であるが、その表
示内容は操作部OPa、OPbにおける頁送りスイツ
チ（入力スイツチ）が操作される毎に次々の頁の
楽譜の表示に変更されるのである。

第６図に示す実施態様では、音声信号源SGdに
おける記録媒体が等角速度で回転する円盤状の記
録媒体であり、音声信号源SGdにおける記録媒体
の再生速度（記録媒体と再生素子との相対線速
度）が記録媒体の通常の再生速度の何倍であるの
かに応じて、操作部OPaではAD変換動作のため
の標本化周期を、前記した音声信号源SGdにおけ
る記録媒体の再生速度に応じて設定することが必
要とされるのに対し、第７図示の実施態様では音
声信号源SGtから記録媒体の再生速度と対応して
周期が変化している標本化周期信号が送出される
ので、この第７図示の実施態様では操作部OPbに
おいてAD変換動作のための標本化周期の設定を
行なう必要はない。

以上、詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の音符の表示装置では、音声信号源で
短時間で再生されるように高速再生された音声信
号を、デジタル信号に変換してFFT演算を行な
い、音高判定を行なつて音声信号の音の高さを、
音符の配列によつて表示させるようにするもので
あるが、音声信号源で再生された音声信号の時間
軸圧縮の割合いと同じ割合いで、音声信号に対す
るAD変換動作の標本化周期を変化させて設定し
ているので、時間軸が圧縮された状態の音声信号
の音の高さが、時間軸が圧縮されていない状態の
音声信号の音の高さと同じになされる。

すなわち、本願の音符の表示装置の構成中で使
用されている高速フーリエ変換FFT演算で得ら
れるFFTの周波数成分が、FFT演算がなされる
べきデジタル信号を発生させるために使用された
AD変換に使用された標本化周波数fs（標本化周期
は標本化周波数fsの逆数の関係にある）と、デジ
タル信号のデータの個数Ｎとによつて次式ｆ＝
fs／Ｎ｛ｆはFFT演算によつて得られる周波数成
分の周波数間隔であり、FFT演算によつて得ら
れる周波数成分は、FFT演算に使用されるデジ
タル信号のデータの個数Ｎを一定とすると、AD
変換に使用された標本化周波数fs（標本化周期は
標本化周波数fsの逆数の関係にある）に比例して
変化する｝の関係に従つて定まること、及び、本
願の発明の音符の表示装置でFFT演算に使用さ
れるデジタル信号のデータは常に一定であること
から、AD変換に使用される標本化周波数fs（標本
化周期は標本化周波数fsの逆数の関係にある）を
変化することにより、FFT演算によつて得られ
る周波数成分はAD変換に使用される標本化周波
数fs（標本化周期は標本化周波数fsの逆数の関係
にある）に従つて変化するために、本発明の音符
の表示装置では記録媒体の再生速度を上げて、前
記のように再生信号の音程（ピツチ）が上がつて
も、周波数分析結果で得られる音程（ピツチ）が
高くならないように、音声信号源で再生された音
声信号の時間軸圧縮の割合いと同じ割合いで音声
信号に対するAD変換に使用される標本化周波数
fs（標本化周期は標本化周波数fsの逆数の関係に
ある）を変化させて、前記したAD変換動作で得
たデジタル信号の一定個数のデータを用いて
FFT演算して得られる周波数成分をAD変換に使
用される標本化周波数fs（標本化周期は標本化周
波数fsの逆数の関係にある）に従つて変化させ、
記録媒体の再生速度を上げて時間軸が圧縮された
状態の音声信号の音の高さが、時間軸の圧縮され
ていない状態の音声信号の音の高さと同じ状態で
表示できるのであり、したがつて本発明の音符の
表示装置では長い楽曲も短時間の内に次々の頁の
楽譜のデータとしてメモリに記憶でき、またメモ
リに記憶されている楽譜をデイスプレイCRTに
よつて次々に表示させることができる。それで、
本発明の音符の表示装置を使用すれば、記録済記
録媒体に記録されている楽曲の楽譜を迅速に作成
表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の音符の表示装置の全体構成を
示す機能ブロツク図、第２図はビデオ・ラムのメ
モリマツプの一例図、第３図は表示面の区画の説
明図、第４図は表示面の表示パターンの平面図、
第５図は楽器音のスペクトル分布図、第６図及び
第７図は本発明の音符の表示装置の各異なる実施
態様のブロツク図、第８図はフローチヤートであ
る。 SGd，SGt……音声信号源、SPG……標本化周
期信号生成回路、OPa，OPb……操作部、FFTA
……FFT演算器、FFTD……FFT演算部、MM
……メインメモリ、GEQ……グラフイツク・イ
コライザ、AAF……アンチ・エイリアジング・
フイルタ、ADC……AD変換器、CPU……中央
制御装置、VDP……ビデオ・デイスプレイ・プ
ロセツサ、Ｖ・RAM……ビデオ・ラム、CRT…
…デイスプレイ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録媒体から再生された音声信号をデジタル
   信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、
   前記したアナログ・デジタル変換手段で得られた
   デジタル信号の一定個数のデータを用いてFFT
   演算を行ない、その演算結果でパワースペクトル
   演算を行なつて周波数分析を行なう手段と、前記
   の周波数分析結果に基づいて音の高さを判定する
   手段と、デイスプレイの表示面上の五線譜状の表
   示図形における音の高さと対応する部分に、前記
   した音の高さの判定手段による判定結果を音符状
   の図形で表示させるようにする手段と、記録媒体
   の再生速度を上げて時間軸が圧縮された状態の音
   声信号の音の高さが、時間軸の圧縮されていない
   状態の基準音信号の音の高さと同じ状態で表示で
   きるように、音声信号の再生に用いられた記録媒
   体の再生速度に応じてアナログ・デジタル変換手
   段における標本化周期を変化させて設定する手段
   とを備えてなる音符の表示装置。 ２ 記録媒体から再生された音声信号をデジタル
   信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、
   前記したアナログ・デジタル変換手段で得られた
   デジタル信号の一定個数のデータを用いてFFT
   演算を行ない、その演算結果でパワースペクトル
   演算を行なつて周波数分析を行なう手段と、前記
   の周波数分析結果に基づいて音の高さを判定する
   手段と、デイスプレイの表示面上の五線譜状の表
   示図形における音の高さと対応する部分に、前記
   した音の高さの判定手段による判定結果を音符状
   の図形で表示させるようにする手段と、音声信号
   の再生に用いられた記録媒体に記録されていた標
   本化周期信号を再生する手段と、記録媒体の再生
   速度を上げて時間軸が圧縮された状態の音声信号
   の音の高さが、時間軸の圧縮されていない状態の
   音声信号の音の高さと同じ状態で表示できるよう
   に、前記の再生手段によつて得られた標本化周期
   信号により、アナログ・デジタル変換手段におけ
   る標本化周期を設定させる手段とを備えてなる音
   符の表示装置。