JPH03226786A - ピッチ表示装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、各種楽音および音声などの音響信号のピッチ
を抽出し、画面に表示するピッチ表示装置に関する。

従来の技術 近年、デジタル技術の進歩にともない、各種のピッチ抽
出技術が提案されており、さらに抽出したピッチを視覚
的に確認するためのピッチ表示装置が考えられている。

従来の技術としてはたとえば、特公昭５９−１３０３２
号公報に示されているような音程（ピッチ）表示装置が
ある。

以下、図面を参照しながら前記の音程表示装置ニラいて
説明する。図において、まず、マイクロホン１から入力
された音声などの音響信号はフィルタ回路１００に入力
される。フィルタ回路１００は電圧制御型フィルタ（Ｖ
ＣＦ）で構成されており、常に一定のレベルで入力信号
の基本波成分、すなわちピッチが抽出される。

次に変換回路３００は周波数検出回路２００によって順
次抽出されるピッチが絶対音階のどのオクターブに含ま
れるか、また、そのオクターブ内のどの音程であるかを
示す情報信号に変換し、記憶回路４００へ出力する。情
報信号を入力された記憶回路４００は一旦その情報信号
をランダムメモリに順次書き込み、さらにビデオ信号形
成回路５００は任意に設定された時間間隔で記憶回路４
００から読みだした情報信号、および音名および音階名
の文字などの音程表に関する情報とをモニタ受像器２へ
送出する。

以上のように、マイクロホン１から入力された音響信号
の音程、すなわちピッチ情報を棒グラフの長さなどによ
って示すことにより、音程のずれを視覚で確認できるも
のである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、あらかじめ設定
した音程表による音程とのずれは確認できるものの、複
数入力の音響信号間の比較はできない。

また、従来の構成によると、−音ごとの音程のずれは確
認することはできても、たとえば歌声などの個人差、あ
るいは音韻による音程変動の影響、時間的なずれなど連
続した音程の比較は非常に見にくいものがあり、実用的
なものではなかった。

本発明は上記課題を解決するもので、複数の音響信号の
ピッチを比較することのできるピッチ表示装置を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために第１の発明は、複数
の音声あるいは楽音などの音響信号の基本周期をピッチ
として抽出するピッチ抽出部と、前記抽出されたピッチ
をオクターブ情報、音高情報などの表示データに変換す
るデータ変換部と、前記複数の表示データのうちの一つ
を基準とじて前記基準とした表示データに同期したタイ
ミングで前記複数の表示データを画面に表示させるため
の制御を行う表示制御部と、前記表示制御部からの制御
信号にしたがって前記表示データを表示する表示部とを
備えたものである。

また、第２の発明は、複数の音声あるいは楽音などの音
響信号の基本周期をピッチとして抽出するピッチ抽出部
と、前記抽出されたピッチをオクターブ情報、音高情報
などの表示データに変換するデータ変換部と、前記複数
の表示データの差を差分データとして順次求めた後、前
記差分データを表示させるための制御を行う表示制御部
と、前記表示制御部からの制御信号にしたがって前記表
示データを表示する表示部とを備えたものである。

また、第３の発明は、複数の音声あるいは楽音などの音
響信号の基本周期をピッチとして抽出するピッチ抽出部
と、前記抽出されたピッチをオクターブ情報、音高情報
などの表示データに変換するデータ変換部と、前記複数
の表示データのうちの一つを基準として前記基準とした
表示データに同期したタイミングで前記複数の表示デー
タを画面に表示させるための制御を行い、かつ任意に設
定された表示速度あるいはテンポに関する情報にしたが
ってあらかじめ定められた表示範囲内であらかじめ定め
られた小節数が完結するよう前記複数の表示データの表
示位置を切り換える表示制御部と、前記表示制御部から
の制御信号にしたがって前記表示データを表示する表示
部とを備えたものである。

また、第４の発明は、複数の音声あるいは楽音などの音
響信号の基本周期をピッチとして抽出するピッチ抽出部
と、前記抽出されたピッチをオクターブ情報、音高情報
などの表示データに変換するデータ変換部と、前記複数
の表示データが同期したタイミングで、かつあらかじめ
定められた表示範囲に歌詞などの映像情報を前記複数の
表示データと同期したタイミングで表示するための制御
を行う表示制御部と、前記表示制御部からの制御信号に
したがって前記表示データを表示する表示部とを備えた
ものである。

作用 本発明は上記した構成により以下に示す作用を行う。

第１の発明においては、複数の音声あるいは楽音などの
音響信号から抽出されたピッチをそれぞれオクターブ情
報、音高情報などの表示データに変換し、複数の表示デ
ータのうちの一つを基準としてその基準とした表示デー
タに同期したタイミングで複数の表示データを画面に表
示させる。

第２の発明においては、複数の音声、あるいは楽音など
の音響信号から抽出されたピッチをそれぞれオクターブ
情報、音高情報などの表示データに変換し、これら複数
の表示データの差を差分データとして求め、その差分デ
ータを画面に表示させる。

第３の発明においては、複数の音声あるいは楽音などの
音響信号から抽出されたピッチをそれぞれオクターブ情
報、音高情報などの表示データに変換し、任意に設定さ
れた表示速度あるいはテンポに関する情報にしたがって
あらかじめ定められた画面の表示範囲内であらかじめ定
められた小節数が完結するよう複数の表示データの表示
位置を切り換えながら複数の表示データのうちの一つを
基準としてその基準とした表示データに同期したタイミ
ングで複数の表示データを画面に表示させる。

第４の発明においては、複数の音声あるいは楽音などの
音響信号から抽出されたピッチをそれぞれオクターブ情
報、音高情報などの表示データに変換し、複数の表示デ
ータのうちの一つを基準としてその基準とした表示デー
タに同期したタイミングで歌詞などの映像信号と複数の
表示データとを画面に表示させる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例におけるピッチ表示装置の
ブロック図を示すものである。

第１図において、ピッチ抽出部１０は複数の音声あるい
は楽音などの音響信号のピッチを抽出し、データ変換部
２０は抽出された複数のピッチを各々オクターブ情報、
および音程情報などの表示データに変換し、表示制御部
３０は複数の表示データのうちの一つを基準としてその
基準となる表示データに同期したタイミングで複数の表
示データを画面に表示するための制御信号を出力すると
とも、基準となる表示データと他の表示データとの差を
差分データとして求め、その差分データを基準となる表
示データに同期したタイミングで画面に表示するための
制御信号を出力し、表示部４０は表示制御部の制御信号
にしたがって複数の表示データおよび差分データを表示
する。

以上のように構成されたピッチ表示装置について、以下
その動作について説明する。説明の開路かのため、音響
入力を２つとした場合について説明すると、まず、マイ
クなどから入力された２つの音響信号１、および２はピ
ッチ抽出部１０を構成する第１ののピッチ抽出部１１、
および第２のピッチ抽出部１２へそれぞれ出力され、入
力された音響信号の基本周期、いわゆるピッチを抽出さ
れる。なお、ピッチ抽出方法としては、自己相関法、零
交差検出法、ピーク検出法などがすでに提案されており
、いずれの方法であっても本発明に直接関係しないため
、詳細は省略する。

次に、ピッチ抽出部１０によってそれぞれ抽出されたピ
ッチは、データ変換部２０へ出力されデータ変換部２０
は入力されたピッチを基にそれぞれ第１のデータ変換部
２１、および第２のデータ変換部２２によってピッチに
対応したアドレスを求め、そのアドレスでテーブルを参
照することによりオクターブ情報、および音名情報に関
する情報を求め、それらのオクターブ情報、および音名
情報をそれぞれ表示データ１、および表示データ２とし
て表示制御部３０へ順次出力する。

ここで表示制御部３０は一実施例として第２図に示すよ
うな構成であり、データ変換部２０から出力された表示
データ１、および表示データ２は、まず差分抽出部３４
、および記憶部３５へ順次入力され、記憶部３５は入力
した表示データ１、および２を一旦記憶するとともに、
差分抽出部３４は入力された表示データ１と２との差を
求めた後、その結果を差分データとして記憶部３５へ出
力し、記憶部３５によって一旦記憶される。

一方、速度指示部３１によって指示されたテンポ、ある
いは表示速度に関する情報にしたがって速度制御部３２
は画面に表示する表示データの出力タイミングを制御部
３７へ順次出力する。

ここで速度指示部３１からたとえばテンポ＝１２０、お
よび拍子＝４／４が指示されると速度制御部３２は画面
の表示範囲内の時間軸上に回心節分表示させるかという
あらかじめ定められた小節数、たとえば８となるような
タイミングを制御部３７へ出力する。さらに詳細に説明
すると、小節数が８であるから全拍数は４Ｘ８＝３２と
なり、テンポ＝１２０は１秒間に２拍の間隔であるから
８小節表示するためには表示範囲内の端から端までを１
６秒で表示させればよい。

また、表示情報指示部３３は表示データ１、および２の
各々に対応する色または線種、もしくは色および線種に
関する情報を、かつ差分データの標準時の色又は線種、
もしくは色および線種に関する情報を制御部３７へそれ
ぞれ出力する。

制御部３７はあらかじめ定められた一定の周期で記憶部
３５から順次表示データ１、および２、および差分デー
タを読み出し、かつ差分データを順次２の１２００乗根
の値、すなわち単位をセントとする値に変換した後、読
み出した表示データ１、および２、および変換された差
分データとを速度制御部３２から順次出力される出力タ
イミングにしたがって表示範囲内の時間軸上の座標位装
置、すなわちたとえば横軸上を左端から右端へ移動させ
ながら、かつ新たに表示を行う時間軸上にある音高を示
す座標の表示データ、および差分を示す座標の差分デー
タとを一旦消去した後、新たな表示データ、および差分
データを順次表示する。

さらに、その後右端の表示範囲を越えるごとに左端に座
標をリセットして再び消去、表示の動作を繰り返す。

一方、音高に対応した座標位置、たとえば縦軸上の制御
方法について説明すると、たとえば表示データ１があら
かじめ定められた表示範囲内の音高に対応した座標位置
を音程が高くなる側に越えた場合、すなわち表示範囲以
上のオクターブとなった場合、制御部３７は表示データ
１のオクターブをマイナス１したデータを表示データ１
として求めた後、たとえば表示データ１を基準として表
示データ２の座標位置を表示データ１の座標位置と最も
近くなるオクターブにシフトした後のデータを表示デー
タ２として求め、これら表示データ１、および表示デー
タ２を制御信号として表示部へ出力する。

また、差分データがあらかじめ定められた表示範囲を越
えた場合のみ、制御部３７はあらかじめ表示情報指示部
３３によって設定された特殊時の色、または特殊時の線
種の情報に従った色、または線種で差分データを表示す
る。

以上の結果、表示部４０に表示される画面はたとえば第
３図に示すように縦軸が周波数、すなわち音高に対応し
た座標であり、上になるほど音高は高くなることを示し
、横軸が小節、すなわち時間に対応した座標であり、右
に進むにつれて時間が経過することを示す。また、すで
に表示されているデータと新たなデータとの境界をより
明確にするため境界部分に縦長のカーソルを制御部３７
によって表示させており、このカーソルの部分は制御部
３７から出力される時間軸に対応した座標の移動にした
がって移動する。

ここで、映像情報入力部３６から歌詞などの映像情報が
記憶部３５へ一旦記憶されると、制御部３７は記憶部３
５からの差分データの読み出しを中止して、記憶された
映像情報を順次読み出した後、速度制御部３２から出力
されるタイミングにしたがって映像情報を差分データの
表示範囲内に表示するよう制御信号を出力し始め、この
動作は映像情報の入力が終わるまで繰り返される。

なお、本実施例では速度指示部からテンポを入力するよ
うにしたが表示速度を入力するようにしてもかまわす、
その場合表示速度に対応して表示の小節数も制御するこ
とにより、細かいピッチの動き、あるいは曲のフレーズ
間のおおまかなピッチの動きを確認することができる。

また、本実施例では映像情報を差分データと切り換えて
表示させたが、たとえば映像情報が入力された際は全体
、あるいは差分データの表示範囲を縮小して余白の画面
に映像情報を表示させてもかまわない。

さらに、本実施例ではピッチ抽出部、およびデータ変換
部を複数用いた構成としたが、各々を１つとして時分割
処理させてもかまわないことは言うまでもなく、また表
示部に関して一つの画面を分割した表示方法で説明した
が、表示データ、差分データ、映像データをそれぞれ別
の画面に表示させることも可能である。

また、本実施例では表示データ、差分データを各々対応
する座標点上に表示させたが、各座標点間を線で結んで
もかまわず、さらに差分データの表示に関しては、基準
とした表示データのピッチをＯセントとし、０から差分
データに対応した座標点までを線で結ぶ方法も考えられ
る。

また、本実施例では順次入力される複数の表示データ、
および差分データを記憶部に一旦記憶した後、速度制御
部からのタイミングに同期して順次読み出すようにした
が、順次入力されるデータを記憶部に一旦記憶のみして
おき、速度制御部からのタイミングとは異なるタイミン
グを制御部から発生する、あるいはタイミング発生部を
別に設けてそのタイミングに同期して記憶したデータを
順次表示させることも可能である。

以上のように本実施例によれば、順次入力される複数の
ピッチ、およびピッチの差を一旦記憶部に記憶しておき
、制御部は速度指示部から指示された速度に対応した速
度制御部からのタイミングで記憶部からそれらの記憶し
たデータを読み出すようにしたので、複数の表示データ
、および差分データ、または映像情報などの制御信号を
同一のタイミングで、かつ同時に表示部へ出力すること
ができる。

発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなように、第１の発明
においては抽出された複数のピッチをそれぞれオクター
ブ情報、あるいは音高などの表示データに変換し、これ
ら複数の表示データのうちの一つに同期させて複数の表
示データを表示させるようにしたので複数のピッチの変
動の仕方、あるいは歌う人のいわゆる癖などの比較を行
うことができる。

第２の発明においては、抽出された複数のビ５ッチをそ
れぞれオクターブ情報、あるいは音高などの表示データ
に変換し、これら複数の表示データの差を差分データと
して求めた後、その差分データを表示させるようにした
ので複数のピッチのずれ方を確認することができる。

第３の発明においては、抽出された複数のピッチをそれ
ぞれオクターブ情報、あるいは音高などの表示データに
変換し、これら複数の表示データのうちの一つに同期さ
せて複数の表示データを表示させるようにし、かつ１画
面内に表示する複数の表示データの表示速度を指示され
たテンポに対応して制御するようにしたので、曲の小節
単位、あるいはフレーズごとに複数のピッチの変動の仕
方、あるいは歌う人のいわゆる癖などの比較を行うこと
ができる。

第４の発明においては、抽出された複数のピッチをそれ
ぞれオクターブ情報、あるいは音高などの表示データに
変換し、これら複数の表示データのうちの一つに同期さ
せて複数の表示データを表示させるようにし、かつ表示
データを表示する座標以外の表示位置に歌詞などの映像
情報を複数の表示データに同期させて出力するようにし
たので、歌声などの音程の比較をする際画面を参照しな
がら歌うことができ、かつ複数のピッチの変動の仕方、
あるいは歌う人のいわゆる癖などの比較を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるピッチ表示装置のブ
ロック図、第２図は本発明の一実施例における表示制御
部のブロック図、第３図は本発明の一実施例における表
示部の平面図、第４図は従来のピッチ表示装置のブロッ
ク図である。 １０・・・ピッチ抽出部、　　２０・・・データ変換部
、３０・・・表示制御部、 ４０・・・表示部。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の音声あるいは楽音などの音響信号の基本周
   期をピッチとして抽出するピッチ抽出部と、前記抽出さ
   れたピッチをオクターブ情報、音高情報などの複数の表
   示データに変換するデータ変換部と、 前記複数の表示データのうちの一つを基準として、前記
   基準とした表示データに同期したタイミングで前記複数
   の表示データを画面に表示させるための制御を行う表示
   制御部と、前記表示制御部からの制御信号にしたがって
   前記表示データを表示する表示部とからなるピッチ表示
   装置。
2. （２）複数の音声あるいは楽音などの音響信号の基本周
   期をピッチとして抽出するピッチ抽出部と、前記抽出さ
   れたピッチをオクターブ情報、音高情報などの複数の表
   示データに変換するデータ変換部と、 前記複数の表示データの差を差分データとして順次求め
   た後、前記差分データを表示させるための制御を行う表
   示制御部と、 前記表示制御部からの制御信号にしたがって前記表示デ
   ータを表示する表示部とからなるピッチ表示装置。
3. （３）複数の音声あるいは楽音などの音響信号の基本周
   期をピッチとして抽出するピッチ抽出部と、前記抽出さ
   れたピッチをオクターブ情報、音高情報などの複数の表
   示データに変換するデータ変換部と、 前記複数の表示データのうちの一つを基準として前記基
   準とした表示データに同期したタイミングで前記複数の
   表示データを画面に表示させるための制御を行い、かつ
   任意に設定された表示速度あるいはテンポに関する情報
   にしたがってあらかじめ定められた表示範囲内であらか
   じめ定められた小節数が完結するよう前記複数の表示デ
   ータの表示位置を切り換える表示制御部と、 前記表示制御部からの制御信号にしたがって前記表示デ
   ータを表示する表示部とからなるピッチ表示装置。
4. （４）複数の音声あるいは楽音などの音響信号の基本周
   期をピッチとして抽出するピッチ抽出部と、前記抽出さ
   れたピッチをオクターブ情報、音高情報などの複数の表
   示データに変換するデータ変換部と、 前記複数の表示データが同期したタイミングで、かつあ
   らかじめ定められた表示範囲に歌詞などの映像情報を前
   記複数の表示データと同期したタイミングで表示するた
   めの制御を行う表示制御部と、前記表示制御部からの制
   御信号にしたがって前記表示データを表示する表示部と
   からなるピッチ表示装置。
5. （５）表示制御部は、複数の表示データのうちの一つを
   基準として、前記基準の表示データと他の表示データと
   の周波数軸上の距離が最も近くなるオクターブ内に他の
   表示データを表示するための制御を行うことを特徴とす
   る請求項１、３または４記載のピッチ表示装置。
6. （６）表示制御部は、複数の表示データのうちあらかじ
   め定められた表示範囲を越えるごとにオクターブ情報を
   前記越えた側に対応して１オクターブ分のシフトを行う
   ことを特徴とする請求項１、３、４または５記載のピッ
   チ表示装置。
7. （７）表示制御部は、複数の表示データを表示する色ま
   たは線種、もしくは色および線種を任意に設定する表示
   情報指示部を備えることを特徴とする請求項１、３、４
   、５または６記載のピッチ表示装置。
8. （８）表示制御部は、差分データがあらかじめ定められ
   た表示範囲を越えた場合は表示する色または線種、もし
   くは色および線種を変えることを特徴とする請求項２記
   載のピッチ表示装置。
9. （９）表示制御部は、複数の表示データと前記複数の表
   示データの差分データとを同時に、かつ同期して表示す
   るための制御を行うことを特徴とする請求項１、２、３
   、５、６、７または８記載のピッチ表示装置。
10. （１０）表示制御部は、複数の表示データおよび前記複
    数の表示データの差分データ、もしくは表示データまた
    は差分データを記憶する記憶部を備えることを特徴とす
    る請求項１、２、３、５、６、７、８または９項記載の
    ピッチ表示装置。