JPH04298788A - 音楽データ処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、音楽を作り出すコン
ピューターシステムに関するもので、特に、音楽データ
をコンピューターシステム内に取り込む装置に関する。

【従来の技術】

【０００２】近年、いわゆるパソコンを利用して音楽を
作り出すコンピユータシステムが汎用される傾向にある
。このシステムは、コンピュータシステムに取り込んだ
音楽データを編集、保存等の適宜処理を行なう一方、処
理データを基に電子的音源装置を制御して各種楽器音に
よる音楽演奏を行う。さらには、電子的音源装置から出
力される各種楽器音による音楽演奏信号を映写フィルム
、ビデオテープ等に映像情報と共に入力して、映像再生
に連動して音楽演奏を再生するといった用途にも使用さ
れている。

【０００３】しかしながら、上記従来の音楽データ処理
装置における問題点は、コンピュータシステムへの音楽
データの入力作業が極めて繁雑な点にある。

【０００４】従来、音楽データの入力作業は、人が音楽
演奏を楽器で実際に弾いて入力する手法、あるいは、あ
らかじめ作成された音楽データをフロッピーディスクの
ような記憶媒体からダウンロードして入力するといった
手法が用いられている。

【０００５】音楽演奏による入力は楽器の演奏手法の修
得が必要であり、さらに入力作業に演奏時間と同等の長
時間を要するといった問題がある。また、音楽データの
ダウンロードによる入力は所望の音楽データを入手する
上で、即座に所望のデータが入手できるとは限らないと
いった問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
に対処して、入力作業を極めて容易に行い得る装置の実
現にあり、特に、音楽演奏を表現する楽譜情報を譜面か
ら直接読み取って入力を可能にする装置を実現する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記装置を実現するため
の手段として、網目状パターンが形成された透明表面を
有し該透明表面上に楽譜データの読み取りを行う譜面が
載置される譜面読み取り板と、該譜面読み取り板の上記
網目状パターンを介して上記譜面上の画素走査を光学的
に行って上記網目状パターン並びに楽譜を画素データに
変換して出力する画素走査装置と、上記読み取り板上の
各画素に対応する記憶番地を有し上記画素走査装置から
出力される画素データを上記読み取り板上の画素番地に
対応する記憶番地に記憶する記憶回路と、該記憶回路の
記憶データを読み出して、上記網目状パターンと平行に
連続する画素データに基づいて上記譜面上の直線の検出
を行うとともに上記網目状パターンの一定間隔毎に平行
な複数本の直線の検出から上記譜面上の五線を識別する
五線識別手段と、上記記憶回路の記憶データから符号、
記号データを検出するとともに該検出した符号、記号デ
ータとあらかじめ記憶されている音符の符号データとの
比較一致を行って音符符号の識別を行う音符識別手段と
、該音符識別手段と上記五線識別手段の識別結果を用い
て上記五線を基準にした音符の位置関係の識別を行い、
該位置関係の識別結果に基づいて各音符の音階を判別し
て該判別した音符の音階データを出力する音階判別手段
とが採用される。

【０００８】

【作用】上記手段において、譜面上の楽譜は上記読み取
り板の網目状パターンを介して行われる。読み取り板上
に譜面が載置されると該読み取り板の裏面から公知の光
学素子による画素走査が行われる。

【０００９】画素走査結果得られる上記譜面の画素デー
タは読み取り板上の網目状パターンを現す画素データと
ともに記憶回路に導かれて記憶される。記憶回路は上記
読み取り板上に形成される画素の各々に対応する記憶番
地を有する記憶容量で構成され、画素走査によって読み
取られた画素データは各画素に対応する記憶番地に導か
れて記憶される。

【００１０】記憶回路から読み出される記憶データは、
五線識別手段において五線の識別が行われる。五線の識
別は上記網目状パターンに平行に連続する画素データの
検出によって直線検出が行われ、さらに、上記網目状パ
ターンの一定間隔毎に平行な複数本の直線群を検出する
ことによって実行される。

【００１１】また、音符識別手段は、上記記憶回路の記
憶データから符号、記号データを検出するとともに、検
出した符号、記号データとあらかじめ記憶されている音
符の符号データとの比較一致を行って音符符号の識別を
行う。音階判別手段は、上記音符識別手段と上記五線識
別手段の識別結果を用いて上記五線を基準にした音符の
位置関係の識別を行い、該位置関係の識別結果に基づい
て各音符の音階を判別して該判別した音符の音階データ
を出力する。

【００１２】

【実施例】図１において、１は読み取り板を示し、この
読み取り板１上に楽譜データの読み取り対象となる譜面
２が楽譜記載面を読み取り板１表面に密着して載置され
る。また、読み取り板１は図２に示すように、透明板上
に網目状パターンが形成されている。

【００１３】３は光学走査機構を示し、棒状光源３１と
光学センサー３２とで構成され、読み取り板１の一端か
ら他端までＹ軸方向に配置される。光学走査機構３は、
読み取り板１の両端にＸ軸方向に配置された一対のレー
ル４１、４２上を摺動自在に装着されている。この摺動
は走査機構５から駆動力が公知の機械的伝達系によって
棒状高原３１及び光学センサー３２に伝達されることに
より行われる。

【００１４】棒状光源３１並びに光学センサー３２は、
読み取り板１の一端から他端までＸ軸方向に摺動される
とき、棒状光源３１は読み取り板１の裏面側から読み取
り板１を介して譜面２の楽譜記載面を照光する。

【００１５】譜面２からの反射光は光学センサー３２に
よって受光されるが、光学センサー３２にはスリット３
３が形成され、そのスリット３３を介して譜面２からの
上記反射光が光学センサー３２内に導光される。そして
、このときの導光幅は、図２に示すように、読み取り板
１のＸ軸方向の単位画素ΔＸに相当するようにスリット
幅が設定されている。

【００１６】また、光学センサー３２はその内部に、読
み取り板１のＹ軸方向の画素数に相当する受光素子（図
示せず）が配設され、上記スリットを介して導光される
Ｙ軸方向各画素からの反射光が各画素に対応する受光素
子によって感光される。

【００１７】なお、この光学走査機構３は、いわゆるイ
メージリーダー、あるいはファクシミリ等で汎用されて
いる画像電子化読み取り装置を用いてもよい。

【００１８】上記光学走査機構３による譜面の読み取り
操作は、まず、例えば図３に示すように、譜面上の五線
イが読み取り板１上の網目パターンにほぼ平行になるよ
うに譜面を読み取り板１上に載置する。そして、譜面の
載置後キーボード６を操作して走査機構５の起動を行う
。キーボード６の操作出力は入出力回路７を経てプロセ
ッサー（以下「ＣＰＵ」と記載する）内に取り込まれた
後、入出回路９を介して走査機構５へ送出される。

【００１９】走査機構５は、ＣＰＵからの出力に基づい
て棒状光源３１並びに光学センサー３２の上記摺動を行
い、Ｘ軸方向の各摺動位置毎にＹ軸方向の各画素からの
反射光が上記受光素子により受光される。

【００２０】上記受光素子によって画素の受光が行われ
ると、その出力はレジスタ１０へ転送されてレジスタを
構成する各ビットにラッチされる。このラッチ動作は走
査機構５の出力に基づいて行われ、走査機構５は光学セ
ンサー３２をＸ軸方向に単位画素ΔＸだけ摺動させる毎
に出力を送出して受光素子からレジスタへ画素データの
転送を行わせる。

【００２１】レジスタ１０は上記受光素子数と同数のビ
ット数、つまり読み取り板１のＹ軸方向画素数と同数の
ビット数で構成され、上記受光素子の各々に対応するビ
ット位置に上記受光出力がラッチされる。このラッチ動
作は、最も一般的には、受光素子の各々とレジスタの各
ビットとを直接電気的結線することにより可能であるが
、光学センサー３２内にいわゆるデコーダーのようなア
ドレス回路を設けて、上記受光素子を順に指定しながら
指定受光素子の受光出力を時系列的に送出させてもよい
。なお、このような時系列出力は公知の手法を用いるこ
とが可能である。

【００２２】上記において、走査機構５に基づいてレジ
スタ１０への転送動作が行われたとき、走査機構５は入
出力回路９を通じてＣＰＵ８へ出力を送出し、ＣＰＵ８
はこれに基づいて入出力回路１１を通じてレジスタ１０
の制御を行う。そして、レジスタ１０の各ビット出力を
入出力回路８を通じてＣＰＵ８の内部メモリへの取り込
みを行う。レジスタ１０の各ビット出力の取り込みは、
公知のように各ビット出力の時系列化による取り込みが
可能であり、例えば、レジスタ１０をいわゆるシフトレ
ジスタによって構成することが可能である。

【００２３】ＣＰＵ８は、レジスタ１０のビット出力を
その内部メモリに取り込んだ後、入出力回路１２を通じ
て主メモリ１３へ送出して記憶させる。さらに、ＣＰＵ
８は、走査機構５に基づいて光学センサー３２からレジ
スタ１０への画素データの転送が行われる毎に、レジス
タ１０からＣＰＵ８内部メモリへのビット出力の取り込
み、内部メモリから主メモリ１３への転送を行う。

【００２４】したがって、上記から明らかなように、走
査機構５によって光学センサー３２並びに棒状光源３１
が読み取り板１の一端から他端までＸ軸方向に読み取り
板１の画素走査が終了したとき、主メモリ１３には読み
取り板１のＸＹ面上の画素データが各画素番地に対応す
る記憶番地に記憶される。

【００２５】主メモリ１３は、上記画素走査データの記
憶後、該記憶データの読み出しを行なって譜面上の五線
識別を行う。

【００２６】図４は五線識別を行うフローチャートを示
すもので、ＣＰＵ８は、まず、ステップｎ４１において
記憶回路から画素データの読み込みを行った後、ステッ
プｎ４２において読み込んだ画素データが隣接する記憶
番地に連続的に記憶されている画素データであるかどう
かの検出を行う。主記憶回路１３の番地配列は読み取り
板１の網目方向に対応する。したがって、隣接する記憶
番地における画素データの連続性を検出することにより
、五線の線識別を行うことができる。

【００２７】ステップｎ４２において、線識別が得られ
なかったときは、再度画素データの読み込みを行って上
記と同様な識別が再度行われるが、その場合においても
さらに線識別が不能の場合は、エラーメッセージが出力
され、読み取り板１上の譜面載置姿態の再設定が要求さ
れる。

【００２８】ステップｎ４２において線識別が正常に行
われた場合、ステップｎ４３へ移って五線識別が行われ
る。五線識別は、ステップｎ４２における線識別結果に
基づいて、複数の平行線の存在有無の識別によって行わ
れ、平行線が識別されなかったときは上記ステップｎ４
２の場台と同様に、画素データの再読み込み、さらには
エラーメッセージの出力が行われる。

【００２９】ステップｎ４３において五線識別出力が送
出されると、ステップｎ４４において、五線配列の番地
データが出力されて五線識別動作が終了する。ＣＰＵ８
は、上記のようにして五線識別を行った後、主記憶回路
１３から画素データの読み出しを再度行って音符の識別
、さらに識別した音符の音階データの検出を行う。

【００３０】図５は、音符識別、音階データ検出その他
各種記号識別のフローチャートを示す。まず、ステップ
ｎ５１において主メモリ１３から画素データの読み込み
が行われる一方、読み出し専用メモリ１４から各種音符
符号データの読み込みが行われる。読み出し専用メモリ
１４は、楽譜に関連する音符、音部記号、拍子記号等そ
の他各種楽譜記号、符号の図形、記号データを定性的に
記憶している。

【００３１】ステップｎ５１において上記データの読み
込みが行われた後、ステップｎ５２において、両データ
の比較一致が行われ、主メモリから読み込まれた画素デ
ータが読み出し専用メモリ１４のいずれの画素データに
一致するかの識別が行われる。そして、その識別結果に
基づいて各種符号を識別するための符号識別データが出
力される。なお、この識別が行われなかったときは、ス
テップｎ５１において再度データの読み込みが行われて
上記識別が繰り返し行われる点は、図４における五線識
別と同じである。

【００３２】ＣＰＵ８は、上記のようにして、図４、図
５に示す五線識別、符号識別を行った後、五線識別デー
タ、符号識別データの主メモリ１３への書き込みを行う
。

【００３３】図６は、主メモリ１３のメモリマップの概
略を示し、システム領域、作業領域、グラフィック領域
、曲データ領域、アドレス領域、音符データ領域で構成
されている。

【００３４】システム領域は、ＣＰＵ８が各種作業を行
うためのプログラムを格納する領域を示し、作業領域は
ＣＰＵ８の各種作業結果生じる各種データ、したがって
、図４のフローチャートに示す作業結果から得られる五
線データ、並びに、図５のフローチャートに示す作業結
果から得られる符号識別データ等が格納される。

【００３５】また、グラフィック領域は画素データの記
憶領域を示し、読み取り板１上の画素走査結果から得ら
れる読み取り板１上の各画素番地の画素データ、並びに
、例えば、ブラウン管表示器１６の表示画素データが格
納される。さらに、楽譜データ領域、アドレス領域、楽
譜データ領域は音楽演奏を行うためのデータの格納領域
を示し、これらの各領域のデータによって演奏曲として
のファイルが構成される。

【００３６】楽譜データ領域は演奏曲のテンポデータ、
最小音符データのような音楽演奏の制御あるいは特性を
表すデータが格納される。アドレス領域は、曲演奏をす
るときの小節単位で音符が記憶されている記憶番地の番
地データが格納されている。また、音符データ領域は音
符に関するデータが各小節毎に格納されている。そして
、音符データは楽器の種別を表す楽器データと音程デー
タ、音量データさらに各音符間の関係を示すデータ、例
えばスラー記号等で構成されている。

【００３７】上記において、ＣＰＵ８は主メモリの作業
領域に五線識別データ、符号識別データを書き込んだ後
、そのデータを再度読み出して、適宜作業、処理を施し
て楽譜データ領域、アドレス領域、音符データ領域の各
記憶領域への書き込みを行う。この各記憶領域への書き
込み作業は、作業領域から読み出した五線データ、符号
識別データのそれぞれを並び変え作業に基づいて行われ
る。つまり、五線データ、符号識別データは各データの
内容を表す識別データとそのデータが検出された読み取
り板１上の画素番地データで構成されている。

【００３８】したがって、作業領域から読み出した五線
データ、符号識別データを読み取り板１上の画素番地順
に配列すると、その配列結果は、必然的に図３に示す譜
面に対応した配列が形成される。ＣＰＵ８は、配列後の
データを画素番地順に読み出して楽譜データ領域、アド
レス領域、音符データ領域の各領域への書き込みを行う
。

【００３９】楽譜データ領域への書き込みは、図３の譜
面において、音部記号（ロ）、拍子記号（ハ）その他、
演奏曲の制御、特性を示す符号データが検出されたとき
、その符号データ関する書き込みが楽譜データ領域に対
して行われる。

【００４０】符号データに続いて、音符データ（ホ）が
検出されたときは、音符データ領域への書き込みが音符
データの検出順に行われる。ＣＰＵ８は、音符データの
書き込みを行うとき、音符の音程判別を同時に行って音
程データの書き込みを行ない、さらに、その音符の音量
の強弱等を表す制御データが検出されたときはその制御
データの書き込みも行われる。

【００４１】音程判別は、五線上における音符位置を判
別することにより行われる。五線上の音符位置は、五線
が存在する画素番地データと音符が存在する画素番地デ
ータの比較判別により可能となる。例えば、図３におい
て、五線（イ）が存在するＸ軸方向画素番地を基準にし
て、音符（ホ）が存在するＸ軸方向画素番地を互いに比
較することにより、五線上における音符の高低つまり音
程の検出が可能になる。

【００４２】また、制御データの検出は、音符の画素番
地に関連する画素番地、つまり音符（ホ）が存在するＹ
軸方向画素番地と同一番地で、かつＸ軸方向画素番地が
一定範囲内にある符号（へ）に関する符号データが検出
されたとき、その符号データの書き込みが上記音符デー
タの書き込みとともに行われる。

【００４３】音符データに続いて小節の区切り線が検出
されたとき、その区切り線の直前または直後の音符デー
タが書き込まれている音符データ領域の記憶番地を示す
番地データが、アドレス領域に書き込まれる。

【００４４】以上によって、読み取り板１上に載置され
た譜面の読み取り動作が終了し、主メモリ１３の楽譜デ
ータ領域、アドレス領域、音符データ領域の各データに
よって構成される演奏曲のファイルデータは、入出力回
路１８を通じて外部記憶回路１９へ取り出すことにより
、その外部記憶データを使った曲演奏を行うことができ
る。あるいは、他の入出力回路を介して、例えばシンセ
サイザーと言われるような音源回路を駆動してそのアン
プ、スピーカーを通じて曲演奏を聴取することもできる
。なお、外部記憶回路への演奏曲ファイルデータの書き
込み、音源回路の駆動といった動作は、従来からも汎用
されている音楽を作り出すコンピュータシステムと同様
のものである。

【００４５】さらに、ＣＰＵ８は、主メモリ１３に作成
された演奏曲ファイルデータを任意に編集を可能ならし
める機能も有する。この機能も従来汎用されているコン
ピュータシステムと同じものであり、その概要について
説明すると、楽譜データ領域、アドレス領域、音符領域
に作成された演奏曲ファイルデータは、ＣＰＵ８によっ
て主メモリ１３の作業領域に複写され、その複写データ
に基づいて図３に示す譜面あるいは譜面に準じた楽譜図
絵がグラフィック領域に作成される。

【００４６】グラフィック領域に作成された楽譜図絵は
、入出力回路１２、ＣＰＵ８、入出力回路１７を経て表
示装置１６へ導かれてグラフィック画面の表示が行われ
、そしてその表示画面についての編集が可能にされる。 画面編集はキーボード６を通じて行われ、各種符号の変
更、追加、あるいは音符の変更、追加のような編集作業
を可能にする。その編集結果は、表示装置に表示される
一方、主メモリ１３の作業領域に書き込み記憶される。

【００４７】上記のようにしてユーザーによる編集作業
終了後、主メモリ１３の作業領域に作成された演奏曲デ
ータは楽譜データ領域、アドレス領域、音符データ領域
の各記憶領域へ転送されて格納される。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、音
楽を生成するコンピュータシステムにおいて、コンピュ
ータシステムへの音楽データの入力を楽譜の譜面データ
を電子的に読み取って入力を可能ならしめるから、楽譜
データの入力作業を極めて短時間にかつ任意に行うこと
が可能になり、コンピュータシステムの実用性を倍増さ
せる大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　この発明の実施例。

【図２】　　図１における読み取り板の画素操作を説明
するための図。

【図３】　　図１における読み取り板による譜面の読み
取り動作を説明するための図。

【図４】　　図１における五線識別を行うフローチャー
トを示す。

【図５】　　図１における符号識別を行うフローチャー
トを示す。

【図６】　　図１における主メモリのメモリマップを示
す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】網目状パターンが形成された透明表面を有
   し該透明表面上に楽譜データの読み取りを行う譜面が載
   置される譜面読み取り板と、該譜面読み取り板の上記網
   目状パターンを介して上記譜面上の画素走査を光学的に
   行って上記網目状パターン並びに楽譜を画素データに変
   換して出力する画素走査装置と、該画素走査装置の出力
   する画素データを記憶回路に記憶させた後あらかじめ記
   憶された楽譜記号の図形データとの比較一致を行って楽
   譜データの識別を行う楽譜識別手段とを具備してなる音
   楽データ処理装置。
2. 【請求項２】網目状パターンが形成された透明表面を有
   し該透明表面上に楽譜データの読み取りを行う譜面が載
   置される譜面読み取り板と、該譜面読み取り板の上記網
   目状パターンを介して上記譜面上の画素走査を光学的に
   行って上記網目状パターン並びに楽譜を画素データに変
   換して出力する画素走査装置と、上記読み取り板表面の
   各画素に対応する記憶番地を有し上記画素走査装置から
   出力される画素データを上記読み取り板上の画素番地に
   対応する記憶番地に記憶する記憶回路と、該記憶回路の
   記憶データを読み出して、上記網目状パターンの網目に
   沿って連続する画素データの検出に基づいて上記譜面上
   の直線の検出を行うとともに、上記網目状パターンの一
   定間隔毎に平行な複数本の直線の検出に基づいて上記譜
   面上の五線を識別する五線識別手段を具備してなる音楽
   データ処理装置。
3. 【請求項３】網目状パターンが形成された透明表面を有
   し該透明表面上に楽譜データの読み取りを行う譜面が載
   置される譜面読み取り板と、該譜面読み取り板の上記網
   目状パターンを介して上記譜面上の画素走査を光学的に
   行って上記網目状パターン並びに楽譜を画素データに変
   換して出力する画素走査装置と、上記読み取り板表面の
   各画素に対応する記憶番地を有し上記画素走査装置から
   出力される画素データを上記読み取り板上の画素番地に
   対応する記憶番地に記憶する記憶回路と、該記憶回路の
   記憶データを読み出して、上記網目状パターンの網目に
   沿って連続する画素データの検出に基づいて上記譜面上
   の直線の検出を行うとともに、上記網目状パターンの一
   定間隔毎に平行な複数本の直線の検出に基づいて上記譜
   面上の五線を識別する五線識別手段と、上記記憶回路の
   記憶データから符号、記号データを検出するとともに該
   検出した符号、記号データとあらかじめ記憶されている
   音符の符号データとの比較一致を行って音符符号の識別
   を行う音符識別手段と、上記記憶回路の記憶データのう
   ち上記五線の画素位置に関するデータと上記音符の画素
   位置に関するデータとの比較判別に基づいて上記五線上
   における上記音符の位置検出を行い、該検出された音符
   位置に基づいて上記音符の音階データを出力する音階判
   別手段とを具備してなる音楽データ処理装置。