JPH1152949A

JPH1152949A - 音階表示シートおよび音階表示装置

Info

Publication number: JPH1152949A
Application number: JP21833997A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hinako; 靖宏日名子
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】音階を構成する音の関係を音階の原理に基づ
いて視角化する音階表示シートおよび音階表示装置を提
供する。【解決手段】シート上に音階を円状に配置した音階表
示シート１上には、円周表示部３、複数の所定の点を結
ぶ複数の径線４、階名表示部４が印刷されている。複数
の所定の点とは、音階を構成する音の高さを示す位置で
あり、円周表示部３の全周を１オクターブの振動数比と
し、この音階の主音（ド）の高さを基準位置として、こ
の主音に対する音の振動数比に正比例した角度の位置で
ある。その結果、音階を構成する音が音高順に配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音楽の音階の原理
に基づいて音階の視覚化をはかるものであり、より具体
的には、音階を幾何学図形で表現することにより、音階
の成り立ちが理解できる表示方法に基づく音階表示シー
トおよび音階表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】音の高さを視覚的に表現して説明するの
に、従来は、５線譜，数字，表およびそれらの組み合わ
せで行っている。しかし、複数の音の高さ同士の関係が
音階の原理に基づいて視角化されていないため、音階を
理解しにくいという問題がある。鍵盤楽器，吹奏楽器，
弦楽器等、自然楽器はそれぞれ固有の音高入力機構を持
っている。従来の自然楽器のもつ音高入力機構は、その
楽器のメカニズムにより必然的に生じた構造を持ち、全
般的に直線的に配置された構造を持つことになる。音高
入力機構の操作性に関しては、指との関係でこれ以上の
ものはないというレベルにそれぞれの自然楽器は完成さ
れている。しかし、この直線的な音高入力機構が音楽の
本質をわかりにくくしている。それは、音高入力機構に
は音と音の関係性が表現されていないからである。パー
ソナルコンピュータを用いたＤＴＭ（デスクトップミュ
ージック）では、数値入力用のリストウィンドウ、マウ
スによる音符入力用の５線譜のウィンドウ、グラフィカ
ル編集用のピアノロールウィンドウ等が入力インターフ
ェースとなっている。しかし、これらも自然楽器と同様
に直線的な構造となっているため、音と音の関係性が表
現されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、音階を構成する
それぞれの音の関係を音階の原理に基づいて視角化する
音階表示による音階表示シートおよび音階表示装置を提
供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
おいては、音階を構成する音の高さを可視表示する音階
表示シートであって、全周を１オクターブの振動数比と
し前記音階の主音を基準位置とする円周上であって、前
記主音に対する前記音の振動数比に応じた角度の位置
に、前記音を表示するものである。したがって、音階を
構成するそれぞれの音の高さの相対関係が音階の原理に
基づいて視角化されることにより、音階および和音を視
覚的イメージで理解でき、各音の役割や音階の相違を見
ることが可能となる。

【０００５】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の音階表示シートにおいて、前記音は和音を構
成する３以上の音を含み、前記和音を構成する各音を表
示する位置を頂点とする多角形によって前記和音を表示
するものである。したがって、和音を多角形表示により
視覚的イメージで理解することができる。特に、音を振
動数比に正比例した角度の位置に配置したときには、純
正率音階の主要３和音は、３種類の対称性のある３角形
となり、振動数比が簡単であるほど、よく協和するとい
う原理が視覚的に表現できる。

【０００６】請求項３に記載の発明においては、音階を
構成する音の高さを可視表示する音階表示装置であっ
て、前記音を指示する音高データを入力する入力手段
と、前記音高データを、全周を１オクターブの振動数比
とし前記音階の主音を基準位置とする円周上であって、
前記主音に対する前記音の振動数比に応じた角度の位置
座標に変換する手段と、前記音を前記位置座標の点に表
示する表示手段を有するものである。したがって、音階
を構成するそれぞれの音の高さの相対関係が音階の原理
に基づいて視角化されることにより、音階および和音を
視覚的イメージで理解でき、各音の役割や音階の相違を
見ることが可能である。使用者が演奏したり自動演奏を
する場合には、演奏される音の流れに応じて発音される
音の表示位置が順次移動することにより、リアルタイム
に楽音の発音状況の表示がなされる。

【０００７】請求項４に記載の発明においては、請求項
３に記載の音階表示装置において、前記表示手段の表示
画面上に、前記音の入力領域を前記音の位置座標の点ま
たはその近傍の位置に設定し、前記入力領域を指示する
指示手段を有し、該指示手段により前記音を指示する音
高データを出力するものである。したがって、表示画面
上で音高データの仮想的なキー入力ボタンを実現するこ
とができる。

【０００８】請求項５に記載の発明においては、請求項
３または４に記載の音階表示装置において、前記入力手
段により同時または順次に入力された前記音が和音を構
成する音を含むことを検出する和音検出手段を有し、該
和音検出手段の出力に基づいて、前記和音を構成する各
音を表示する位置を頂点とする多角形によって前記和音
を表示するものである。したがって、和音を多角形表示
により視覚的イメージで理解することができる。使用者
が演奏したり自動演奏をする場合には、演奏される音の
流れに応じて和音図形が順次表示されることにより、リ
アルタイムに和音の発生状況が表示される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の音階表示シート
の第１の実施の形態を示す図である。図中、１は音階表
示シート、２は中心点、３は円周表示部、４は径線、５
は階名表示部、６は主和音、７は下属和音、８は属和音
である。この実施の形態は、紙やプラスチックスのシー
ト上に音階を円状に配置したものである。音楽で使用さ
れる複数の音は、音高（振動数）に所定の規則性を有し
ており、音高の順にオクターブ内に配列されたものを音
階という。

【００１０】音階表示シート１上には、中心点２を中心
とする円周表示部３、中心点から円周表示部３上の複数
の所定の点を結ぶ複数の径線４、複数の所定の点の近傍
であって階名を表示する階名表示部４が印刷されてい
る。ここで、複数の所定の点とは、音階を構成する音の
高さを示す位置であり、円周表示部３の全周３６０度を
１オクターブの振動数比とし、この音階の主音（ド）の
高さを基準位置として、この主音に対する音の振動数比
に正比例した角度の位置である。より具体的には、ハ調
長音階の場合には、音名Ｃ（ハ）の位置を最下点の位置
とし、この振動数を１として１オクターブ内の他の音の
振動数比を出し、これを角度に対応させて円周上に配置
する。その結果、音階を構成する音が音高順に配置され
る。

【００１１】上述した音階表示シート１を用いることに
より、音階を構成するそれぞれの音の高さの相対関係と
各音の役割を見ることができる。主音（ド）は、音階の
基礎になる第１音であって、楽曲の終止音となることが
多く音階を代表する最も重要な音である。図示の例で
は、主音（ド）の角度位置を円周表示部３上の最下点に
設定している。主音（ド）の角度位置から右回りに、上
主音（レ），中音（ミ），下属音（ファ），属音
（ソ），下中音（ラ），導音（シ）を配置している。属
音（ソ）は、第５音であって、主音を確定させる働きを
するとともに、調性を支配する重要な音であり、図形の
一番上に位置している。中音（ミ）は、第３音であっ
て、主音（ド）と属音（ソ）の中間であることを表わ
し、長調と短調を区別する重要な音である。下属音（フ
ァ）は、第４音であって、主音（ド）と属音（ソ）の機
能を補助する音であるが、下行導音の機能も持ってい
る。この下属音（ファ）が、後述する下属和音７を作
り、和音の動きが生じたときに意味が出てくる。なお、
図示の例では、７つの幹音を表示しているが派生音も表
示してもよい。

【００１２】また、主要三和音等の和音（コード）は、
円周上に配置された和音を構成する各音の位置を線で結
ぶことにより、これらの音の位置を頂点とする多角形に
よって表示することができる。たとえば、主音（ド），
中音（ミ），属音（ソ）の各角度位置を示す点を結ぶ直
線により、主音（ド）を根音とする主和音６を表わし、
下属音（ファ），下中音（ラ），主音（ド）の各角度位
置を示す点を結ぶ直線により、下属音（ファ）を根音と
する下属和音７を表わす。また、属音（ソ），導音
（シ），上主音（レ）の各角度位置を示す点を結ぶ直線
により、属音（ソ）を根音とする属和音８を表わす。純
正率音階において、主要３和音は、３種類の対称性のあ
る３角形となり、振動数比が簡単であるほど、よく協和
するという原理が視覚的に表現できる。また、音階を構
成する上述した７音は、これらの主要３和音から成り立
つことが視覚的にかつ直感的に理解できる。主要３和音
に限らず、他の三和音、７度の音を加えた属七の和音な
ど、他の和音の表示も可能である。

【００１３】この図では、主和音６，下属和音７，属和
音８の線種をそれぞれ、実線，破線，一点鎖線として相
異ならせて表示しているが、線の色を異ならせてカラー
表示で分類表示しても良い。例えば、主和音６を赤，下
属和音７を緑，属和音８を青の３色で表示しても良い。
もちろん、同一の線種、色で表示することも可能であ
り、線種，色，線の太さ等を組み合わせて相異なる表示
をさせてもよい。背景となる円周表示部３，径線４など
から和音の図形が強調されるように表示することが好ま
しい。

【００１４】図示の例では、和音を線図形として表示す
るようにしたが、和音を面図形、すなわち、上述した線
図形で囲まれた領域を所定の色で塗りつぶした図形で表
示するようにしても良い。この場合、複数の和音が表示
される場合の重なる領域の色は、例えば、適宜新たに描
かれる和音によって上書きされるようにすればよい。ま
た、多角形表示に代えて、和音を構成する音の各座標位
置と中心点２との間を結ぶ径線４の線種，色，線の太さ
等を異ならせた骨状の表示にしてもよい。

【００１５】上述したように、図示の音階表示シート１
によれば、音階および和音を視覚的イメージで理解でき
るので、音の旋律の流れを見たり、旋律を組み立てたり
することが容易になり、特に、音楽の初心者にとって音
楽を理解しやすくなる。したがって教習具として使用で
きる。音高が音階の１オクターブを超えるときには、新
たなオクターブの領域の主音の振動数に対する比を求め
て角度に変換すればよい。また、音階表示図形を１オク
ターブ毎に別々に設けて複数の音階表示図形を並べて１
枚のシート上に表示することも可能である。

【００１６】図２は、本発明の音階表示シートの第１の
実施の形態の使用例を説明する図である。図中、図１と
同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。図２
（Ａ）は、和音の表示をしていない状態の音階表示シー
ト１であり、円周表示部３、径線４、階名表示部５がシ
ートに印刷されている。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示
した音階表示シート１に主和音６を筆記具または印刷に
より書き込んだものである。主和音６は、直角２等辺３
角形として表わされる。

【００１７】図２（Ｃ）は、同様に下属和音７を音階表
示シート１に書き込んだものである。下属和音７は、正
三角形として表わされ、円周を完全に３等分した最高の
バランス位置にあり偏りがない。主和音６へも後述する
属和音８へもつながるため、下属音（ファ）は、主音
（ド）と属音（ソ）の機能を補助する働きが出てくる。
このように、下属和音７が主和音６にも属和音８にも和
音を移行できることが視覚的に説明することができる。
図２（Ｄ）は、同様に属和音８を音階表示シート１に書
き込んだものである。属和音８は、２等辺３角形として
表わされる。なお、図２（Ａ）において、各階名の音高
の角度位置がわかればよく、径線４に代えて円周表示部
３の位置に目盛線あるいは点を印刷するだけでも良く、
円周表示部３の印刷を省略することもできる。階名表示
部５も必要に応じて印刷を省略することもできる。

【００１８】図３は、純正律音階と１２平均律音階の差
異を説明するための説明図である。この説明図では、音
名にハ長調の階名を併記している。各音の欄に記載した
振動数比は、単に各音の音の高さ（振動数）を主音の
「ド」の振動数で割り算した値である。１オクターブ上
の「ド」は、振動数比が２となり円周表示部３を円分割
した時の角度を３６０度、すなわち、全周としている。
上述した図１，図２は純正律長音階を表示したものであ
るが、純正律短音階、１２平均律長音階、１２平均律短
音階を同一の円周表示部３上の角度位置に表示すること
もできる。図３には、１２平均律長音階のときの円分割
角度を記載している。

【００１９】図４は、本発明の音階表示シートの第２の
実施の形態を示す図である。１２平均律長音階が印刷さ
れ、これに主要３和音が印刷または筆記具等で記載され
た音階表示シート１である。このように音階が異なると
各階名の音の角度位置が異なることになる。平均律長音
階では、主要３和音が対称性を有する３角形で表示され
ず、いびつな３角形となっている。

【００２０】図５は、本発明の音階表示シートの第３の
実施の形態を示す図である。図中、図１と同様な部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。４ａは１２平均律
長音階の径線、６ａ，７ａ，８ａは１２平均律長音階の
主要３和音である。この実施の形態は、別の音階である
純正律長音階と１２平均律長音階を重ねて示す図であ
り、純正律長音階の主要３和音６，７，８は細線で、１
２平均律長音階の主要３和音６ａ，７ａ，８ａは太線で
表示している。この音階表示シート１によれば、２種類
の音階を同時に表示することができる。和音を表す三角
形については、あらかじめ円周表示部３や径線４等とと
もに印刷しておいたり、後で筆記具により書き込むこと
もできる。

【００２１】図６は、純正律長音階とピタゴラス音階の
差異を説明するための説明図である。この説明図でも、
図３と同様に、音名と階名、振動数比、円分割角度とを
示している。図７は、本発明の音階表示シートの第４の
実施の形態を示す図である。図中、図１と同様な部分に
は同じ符号を付して説明を省略する。４ｂは１２平均律
長音階のための径線、６ｂ，７ｂ，８ｂは１２平均律長
音階の主要３和音である。この実施の形態は、純正律長
音階とピタゴラス音階を重ねて示す図であり、純正律長
音階の主要３和音６，７，８は細線で、ピタゴラス音階
の主要３和音６ｂ，７ｂ，８ｂは太線で表示している。
ピタゴラス音階では、主音（ド）に対して属音（ソ）が
純正律と同様に１８０度の位置、すなわち、振動数比で
１．５の位置にある。また、上主音（レ），下属音（フ
ァ）も純正律と同じ位置にある。図５，図７の音階表示
シート１によれば、純正律長音階、１２平均律長音階、
ピタゴラス音階等の違いが一目瞭然となってわかりやす
くなる。

【００２２】図８は、純正律音階、１２平均律長音階、
ピタゴラス音階の差異をセント値で説明するための説明
図である。セント値は、振動数比の２の対数に１２００
を乗じた値であり、１オクターブが１２００セントとな
り、１オクターブを１２等分して半音を１００セントと
するので、全音が対数的に２００セントの等間隔にな
る。

【００２３】図１等に示したように、これまでに説明し
た音階表示シート１は、音階を構成する各音の高さ（振
動数）を音階上に配置するために、振動数比と角度との
関係を正比例させて表示したもので、純正律の円状音階
配置の和音表示に好適なものである。このような振動数
比を単なる比例表示に代えて、セント値で表わしたもの
とし、全周を１オクターブ、１２００セントの振動数比
とする円周表示部３上に、音階の主音（ド）を基準位置
として、セント値で表した音の振動数比に応じた角度の
位置に音階を構成する音を表示することもできる。セン
ト値の表示は、平均律音階に適合するように作られてお
り、平均律音階の場合にきれいな数字になり、１００セ
ントを３０゜に対応させれば１オクターブを等分割する
ことができる。主要３和音は対称性のある３角形では表
示されないが、音の高さが１オクターブを超えても、あ
る１つのオクターブ領域の主音に対する振動数比で角度
を求めることができる。

【００２４】上述した説明では、音階を構成する音の高
さを音階表示シート１に可視表示したが、同様な手法に
より、音階を構成する音の高さをシンセサイザや電子ピ
アノ等の電子楽器、あるいは、パーソナルコンピュータ
の表示画面上に可視表示させることにより音階表示装置
を実現することができる。図９は、本発明の音階表示装
置の実施の一形態のハードウエア構成を示す図である。
図中、１１は電子楽器本体、１２は鍵盤部、１３はスピ
ーカ、１４は表示部、１５は音階切換スイッチ、１６は
表示切換スイッチ、１７は接続コード、１８はパーソナ
ルコンピュータ、１９はキーボード、２０はマウス、２
１はＣＲＴディスプレイである。

【００２５】電子楽器本体１１は、鍵盤部１２とスピー
カ１３を有し、これ自体で演奏ができるようになってい
る。表示部１４は、各種スイッチの設定状態の表示な
ど、一般の電子楽器に備わる表示機能に加えて、図１等
に示した音階表示シート１と同様な音階表示ができるよ
うになっている。パネルには複数の設定スイッチが設け
られているが、その中で、音階切換スイッチ１５は、演
奏する音階を純正調長音階、１２平均律長音階、ピタゴ
ラス音階等に切り換えるスイッチである。表示切換スイ
ッチ１６は、図１５等を参照して説明するように、表示
部１４において表示する画面の表示モードを切り換える
スイッチである。

【００２６】接続コード１７は、パーソナルコンピュー
タ１８との間で、ＭＩＤＩ（ＭｕｓｉｃａｌＩｎｓｔ
ｒｕｍｅｎｔＤｉｇｉｔａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅ）
データ等を入出力するためのコードである。パーソナル
コンピュータ１８は、シーケンサ機能等を有するデスク
トップミュージック（ＤＴＭ）用のソフトウエアがイン
ストールされたもので、キーボード１９あるいはマウス
２０により音符等のデータが入力されるとともに、ＣＲ
Ｔディスプレイ２１に五線譜形式の表示ウィンドウや音
程、音量、音長などの数値を入力するウィンドウ等の表
示を行い、データを編集する機能に加え、図１等に示し
た音階表示シート１と同様な音階表示ができるようにな
っている。鍵盤部１２の操作により音程を入力すること
もできる。また、曲データを保存するとともに、曲デー
タを電子楽器本体１１側のスピーカ１３を用いて再生す
ることもできる。

【００２７】次に、パーソナルコンピュータ１８とは切
り離した状態の電子楽器本体１１の表示部１４において
音階を表示する場合を説明する。図１０は、本発明の音
階表示装置の実施の一形態のハードウエアのシステム構
成を示す図である。図中、３１はＣＰＵバス、３２は鍵
盤、３３はパネル操作子、３４は表示部、３５はＲＯ
Ｍ、３６はＲＡＭ、３７はＣＰＵ、３８は外部記憶装
置、３９は外部インターフェース、４０はパーソナルコ
ンピュータ、４１は音源部、４２はＤＡＣ、４３はサウ
ンドシステムである。

【００２８】ＣＰＵバス３１にはＣＰＵ３７などの複数
のブロックが並列接続されている。鍵盤３２は、図９に
示した鍵盤１２に対応する演奏操作子のブロックであ
り、パネル操作子３３は、ホイール操作子等の演奏操作
子や音色等の楽音パラメータの設定操作子である。表示
部３４は、例えば、ＬＣＤ（液晶表示装置）であり、各
種の操作子の操作状態等を表示するほか、本発明による
音階表示を行う。ＲＯＭ３５は、ＣＰＵ３７を用いて実
行される動作制御プログラムのほか、プリセットデータ
やプリセット音色データ、変換テーブルなどが記憶され
ている。ＲＡＭ３６は、ＣＰＵ３７のワーキングエリ
ア、音色編集バッファ等が設けられている。外部記憶装
置３８は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ），フレキ
シブル磁気ディスクドライブ（ＦＤＤ），ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブ，光磁気ディスク（ＭＯ）ドライブなどであ
り、音色データや曲データが保存されたり再生されたり
する。外部インターフェース３９は、ＭＩＤＩインター
フェースあるいはＲＳ−２３２Ｃのシリアルインターフ
ェースであり、パーソナルコンピュータ４０との間で、
ＭＩＤＩデータ等のシリアル転送を行う。

【００２９】音源部４１は、バスライン３１から楽音パ
ラメータを入力して楽音波形を生成する。複数の発音チ
ャンネルを有し和音を含めて同時に複数の楽音を独立し
て発音させることができる。音源部４１はＤＳＰ（ディ
ジタルシグナルプロセッサ）を備える場合もある。ＤＡ
Ｃ４２は、音源部４１からディジタルデータで出力され
た楽音信号をアナログ値に変換するＡ／Ｄ変換器であ
り、増幅器や図９に示したスピーカ１３を含むサウンド
システム３１に出力する。

【００３０】ＣＰＵ３７は、鍵盤３２，パネル操作子３
３からの操作情報、外部インターフェース３９を介して
パーソナルコンピュータ４０から入力された演奏情報に
対し、ＲＡＭ３６を一時記憶用に利用して処理を行い、
演奏情報を表示部３４に表示したり、処理された演奏情
報を基に音源４１をコントロールしたり、処理された演
奏情報を外部インターフェース３９を介してパーソナル
コンピュータ４０に出力する。ＤＡＣ４２もバスライン
２１に接続されて、ＣＰＵ３７によりミキシング処理な
どを行う場合もある。曲データは、外部記憶装置３８に
保存されたり、外部インターフェース３９を介してパー
ソナルコンピュータ４０から供給される。

【００３１】図１１は、本発明の音階表示装置の実施の
一形態の機能ブロック構成を示す図である。図中、５１
はノートデータ入力部、５２はノート／度数変換部、５
３は度数／角度位置変換部、５４は和音検出部、５５は
図形形成部、５６は音階指定部、５７は表示モード指定
部、５８は画像メモリ、５９は表示器、６０は表示制御
部である。この図では、ＣＰＵ３７により実行される音
階表示に関する機能のみを示す。

【００３２】図９の鍵盤１２により入力された音の高低
を指示する所定形式のノート指定信号（ＫＮ）は、ノー
トデータ入力部５１に入力され音の音高（音名）を指定
するノートデータを出力する。ノートデータ入力部５１
は、また、ＭＩＤＩデータを入力して同型式のノートデ
ータを出力する。ノート／度数変換部５２は、ノートデ
ータから、異なるオクターブに共通のデータ、例えば、
音階の主音を１度としたときの各音の度数データに変換
する。ノート／度数変換部５２は、この度数データを度
数／角度位置変換部５３および和音検出部５４に出力す
る。

【００３３】度数／角度位置変換部５３は、度数データ
を入力して、音階の主音に対する入力された音の振動数
比に応じた角度を有する位置データに変換する。その
際、この位置データは、円周の全周を１オクターブの振
動数比として、音階の主音を基準位置とするものであ
る。入力された音の振動数比は、音階の種類によって異
なるために、音階指定部５６により、純正律長音階、１
２平均律長音階、ピタゴラス音階等の指示を受けて角度
位置を決定する。角度位置データは、図形形成部５５に
出力される。一方、和音検出部５４は、鍵盤等によりほ
ぼ同時刻に押鍵入力された複数の音が和音を構成する音
を含むか否かを検出し、和音の種類を出力する。この和
音検出部５４は、例えば、実公昭６０−１４２９３号公
報等に記載されているように、予め和音を構成する音の
度数のパターンをメモリに記憶しておき、入力された音
の度数パターンと比較することにより和音の種類を表わ
す和音データを出力する。和音検出部５４は、また、順
次入力される音の度数を所定個数分保存しておき、分散
和音を含め、順次入力された音が和音を構成する音を含
むときにも和音データを出力するようにしてもよい。

【００３４】図形形成部５５は、度数／角度位置変換部
５３の位置データに基づいて、入力された音の表示画面
上の座標位置を決定するとともに、入力された音の階名
表示部をハイライト表示させたり、順次入力された音の
変化を表わす軌跡を表示するための処理などを行う。ま
た、和音検出部５４の和音データに基づいて、三角形を
表示をするための処理や、和音の種類を線種、色相等の
表示を異ならせることにより区別する処理を行う。図１
に示したような、円周表示部３，径線４，階名表示部５
等の背景となる図形，文字等を表示する場合には、これ
らを描画するための処理も行う。発音レベルを表示する
場合には、音源から発音レベルデータを入力する。

【００３５】その際、背景となる画面は、音階によって
径線４の角度、階名表示部の表示位置が異なるため、音
階指定部５６によって切り換えることができるようにす
る。ただし、図５に示した音階表示シート１のように、
背景画面を純正律として、入力された音を平均律として
演奏するような場合もあるので、音階指定部５６は、度
数／角度位置変換部５３と図形形成部５５とに対して異
なる指示ができるようにする。表示モード指定部５７
は、図１５を参照して後述するように、表示する画面の
種類を図形形成部５５に対して指示するものである。

【００３６】図形形成部５５は、形成された図形を画像
データとして画像メモリ５８に出力し、画像メモリ５８
は表示器５９に形成された図形を表示する。表示制御部
６０は、図形形成部５５，画像メモリ５８，表示器５９
の相互間のデータ転送の同期やタイミング制御を行う。

【００３７】図１１に示した機能ブロック構成は、図９
に示した電子楽器本体１１のものであったが、同様な機
能ブロック構成を図９に示した汎用のパーソナルコンピ
ュータ１８において実現することもできる。その際、音
の入力は、キーボード１９，マウス，電子楽器本体１１
の鍵盤１２のいずれかによって行い、音階表示をＣＲＴ
ディスプレイ２１上で行うことができる。この機能は、
デスクトップミュージック（ＤＴＭ）用のソフトウエア
によって実行できるようにして、音階表示を１つのウイ
ンドウ画面として表示できるようにすると好適である。

【００３８】図１２は、本発明の音階表示装置の実施の
一形態の動作を示すメインフローチャートである。電子
楽器の電源スイッチがＯＮされるとスタートし、Ｓ７１
においては、ＣＰＵ３７内のレジスタやＲＡＭ３６など
の初期設定を行う。Ｓ７２においては、パネル上の各種
設定スイッチによるパラメータの設定動作を行う。Ｓ７
３においては、図９に示した鍵盤１２によるキーイベン
ト等を検出して演奏処理を行う。Ｓ７４においては、設
定されたパラメータや音階表示等の表示処理を行う。電
源がＯＮ状態である間は、Ｓ７１〜Ｓ７４の処理が繰り
返し実行される。

【００３９】図１３は、図１２に示したパネル設定動作
を示すフローチャートである。Ｓ８１においては、図９
に示した表示切換スイッチ１６がＯＮであるか否かを判
定し、ＯＮのときはＳ８２に処理を進め、ＯＦＦのとき
は、Ｓ８３に処理を進める。Ｓ８２においては、表示モ
ードの設定を行い、表示切換スイッチ１６がＯＮである
ことを検出する度に、表示モードＡと表示モードＢとを
交互に切り換えて、図１２に示したメインフローチャー
トに戻る。ここで、表示モードＡ，Ｂとは、図１５を参
照して示すような表示画面であるが、表示画面はこれら
に限定されることなく任意の表示画面を任意の数だけ用
意して切り換えることができる。

【００４０】Ｓ８３においては、図９に示した音階切換
スイッチ１５がＯＮであるか否かを判定し、ＯＮのとき
はＳ８４に処理を進め、ＯＦＦのときはＳ８５に処理を
進める。Ｓ８４においては、音階を、純正律長音階、純
正律短音階、ピタゴラス音階、１２平均律音階等に切り
換える。音階切換スイッチ１５がＯＮであることを検出
する度に、各音階を順次切り換えてメインフローチャー
トに戻る。Ｓ８５においては、その他の設定スイッチが
ＯＮであるか否かを判定する。１つでもＯＮのときはＳ
８６に処理を進め、すべてＯＦＦのときはメインフロー
チャートに戻る。Ｓ８６においては、指示のあったその
他の設定を行いメインフローチャートに戻る。

【００４１】図１４は、図１２に示した演奏処理動作お
よび表示処理動作を示すフローチャートである。図１４
（Ａ）は演奏処理動作であり、Ｓ９１においては、鍵盤
によるキーオンイベントがあるか否かを判定し、ある場
合にはＳ９２に処理を進め、ない場合にはＳ９３に処理
を進める。Ｓ９２においては、指定された楽音の発音処
理を行い、図１２に示したメインフローチャートに戻
る。Ｓ９３においては、キーオフイベントがあるか否か
を判定し、ある場合にはＳ９４に処理を進め、ない場合
にはＳ９５に処理を進める。Ｓ９４においては指定され
た楽音の消音処理を行いメインフローチャートに戻る。
Ｓ９５においては、鍵盤以外のその他の演奏操作子、例
えば、ピッチベンドホイール、モジュレーションホイー
ル等の操作子のイベントがあるか否かを判定し、ある場
合にはＳ９６に処理を進め、ない場合にはメインフロー
チャートに戻る。Ｓ９６においては、指定された演奏操
作子の処理を実行する。

【００４２】図１４（Ｂ）は表示処理動作であり、Ｓ１
０１においては、図１３のＳ８２により設定された表示
モードが表示モードＡであるか否かを判定し、表示モー
ドＡのときはＳ１０２に処理を進め、表示モードＡでな
いときにはＳ１０４に処理を進める。Ｓ１０２において
は、発音中の楽音を解析し、和音を検出する。Ｓ１０３
においては、検出結果を表示モードＡの所定の形式で表
示して、メインフローチャートに戻る。Ｓ１０４におい
ては、表示モードＢであるか否かを判定し、表示モード
ＢのときはＳ１０５に処理を進め、表示モードＢでない
ときにはメインフローチャートに戻る。Ｓ１０５におい
ては、Ｓ１０２と同様に和音検出を行い、Ｓ１０６に処
理を進め、発音中の楽音ごとの発音レベルを検出し、Ｓ
１０７に処理を進め、検出結果を表示モードＢの所定の
形式で表示して、メインフローチャートに戻る。

【００４３】上述した説明では、図９に示した鍵盤１２
からノート指定信号を受けた場合について説明したが、
実時間で転送されてくるＭＩＤＩデータや、スタンダー
ドＭＩＤＩファイル（ＳＭＦ）形式でファイルから読み
出されたＭＩＤＩデータからノートデータを取り出すと
きにも同様にして音階表示を実施することができる。上
述したＭＩＤＩデータに基づいて楽音を発生させる電子
楽器は周知であり、このような電子楽器において発生す
る楽音のノートデータを取り込めば、一連の楽音の音を
音階上に表示することができる。

【００４４】上述した説明では、ハ長調で説明し、調の
切換を行わなかったが、調指定スイッチを設けて、指定
された調に応じて図１１に示したノート／度数変換部５
２を制御し、指定された調の主音を基準とする度数に変
換して角度を決定するようにしても良い。あるいは、演
奏する曲の調に関わらず、音階表示は同じ長（短）音階
の同じ調、例えば、ハ長調で表示するようにしてもよ
い。

【００４５】図１５は、本発明の音階表示装置の実施の
一形態の表示画面を示す図である。図１５（Ａ）は表示
モードＡ、図１５（Ｂ）は表示モードＢを表わす。いず
れも、鍵盤により主和音６が押鍵されたときの表示状態
を表す。図中、図１と同様な部分には同じ符号を付して
説明を省略する。１１１は表示画面、１１２ａ〜１１２
ｃは音階名表示部、１１３は鍵盤表示部、１１４は発音
レベル表示部である。

【００４６】この表示画面は、図１に示した音階表示シ
ート１と同様な音階図形を用いたものである。図１５
（Ａ）においては、図１の音階表示シートの場合と同様
に、主和音６，下属和音７，属和音８は、線種、線の
色、線の太さ等を異ならせて表示してもよく、例えば、
主和音６を赤，下属和音７を緑，属和音８を青の３色で
表示する。加えて、指定した音階名を表示するために、
音階名表示部１１２ａ〜１１２ｃを設け、指定した音階
名のボタン表示部を反転表示等によってハイライト表示
をしている。なお、図１と同様に、円周表示部３，径線
４，階名表示部５は、必ずしも表示を必要としないし、
径線４は、目盛り線や点に代えることもできる。

【００４７】図１５（Ｂ）においては、図１５（Ａ）の
音階表示に加えて、鍵盤の配置に対応させて鍵盤表示部
１１３を同時に表示するようにしたものである。押鍵さ
れた鍵の上の領域には、発音レベル表示部１１４を設
け、各押鍵の発音レベル、例えば、押鍵時の速度デー
タ、あるいは、発音時の音量エンベロープレベルを棒グ
ラフ等で表示する。図示の例では、鍵盤表示部１１３
の、ある１オクターブの範囲のみを音階表示部分と対応
させた線を表示しているが、音階表示の部分は、異なる
オクターブの範囲においても、同じ階名のものは、同じ
角度位置に対応させて表示させる。

【００４８】図１６は、本発明の音階表示装置の実施の
一形態の表示画面の移り変わりの例を示す図である。図
中、図１と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略
する。１２１ａないし１２１ｅは演奏とともに移動する
音の軌跡である。既製の曲を使用者がデモ演奏したり、
自動演奏をする場合の例である。演奏される音の流れに
応じて該当する音のキーボタンがハイライト表示されな
がら、和音図形が表示される。その結果、演奏が流れて
いく過程において、リアルタイムに楽音の発音状況の表
示がなされる。例えば、ハ長調のあるオクターブ領域の
「ド」の鍵が押鍵され、順次「ラ」まで１鍵ずつ押鍵さ
れる場合を示す。キーオンされた音は、その高さを表す
角度位置の間を軌跡１２１ａ〜１２１ｅとして示すよう
に、線で結んだ表示がされる。

【００４９】最初は、図１６（Ａ）に示すように、階名
表示部５のうち「ド」の領域がハイライト表示される。
次に、隣の「レ」の鍵が押鍵されると、図１６（Ｂ）に
示すように「レ」の領域がハイライト表示されるととも
に、円周表示部３上の「ド」の位置から「レ」の位置ま
で直線状の軌跡１２１ａが表示される。次に、隣の
「ミ」の鍵が押鍵されると、図１６（Ｃ）に示すように
「ミ」の領域がハイライト表示されるとともに、円周表
示部３上の「レ」の位置から「ミ」の位置まで軌跡１２
１ｂが表示される。同様にして、「ファ」，「ソ」の鍵
が押鍵されると、図１６（Ｄ）の表示状態を経て、図１
６（Ｅ）に示す状態となる。ここでは、軌跡１２１ｃ，
１２１ｄに加えて、太い実線あるいは赤の主和音６の三
角形が表示される。

【００５０】この場合、主和音６は、同時押鍵による和
音の発音を意味するのではなく、旋律の中に主和音を構
成する３音が含まれていることを表わしている。次に、
「ラ」の鍵が押鍵されると、図１６（Ｆ）に示すよう
に、軌跡１２１ｅが表示されるとともに、破線あるいは
緑色の下属和音７の三角形が表示される。この下属和音
も、旋律の中に下属和音を構成する３音が含まれている
ことを表わしている。

【００５１】ハイライト表示は、キーオンされている間
は持続するようにし、和音の表示および軌跡１２１ａ〜
１２１ｅの表示は所定の短時間だけ持続するようにす
る。和音の表示に関しては、次の和音が検出されて表示
されるときには、新たに検出された和音よりも薄く表示
するなどして、残像的に短時間の表示をするようにして
もよい。上述した例では、押鍵は１鍵ずつ押し変えて行
ったが、同時押鍵により和音を演奏する場合にも、同様
にこの和音を表示することができる。このような音階表
示により、コード進行の説明も図形の中の３角形を使っ
て説明できるので大変わかりやすい。その際、既にキー
オフされた和音の表示は、新たにキーオンされた和音よ
りも薄く表示されるようにしてもよい。

【００５２】上述した説明では、押鍵の進行とともに、
階名表示部５のハイライト表示と軌跡１２１ａ〜１２１
ｅの表示の両者を行ったが、いずれか一方の表示でも良
く、場合によっては、ハイライト表示も軌跡の表示も行
わないで、和音の表示のみにしてもよい。また、円周表
示部３上の音の座標に点を表示するようにしてもよい。

【００５３】図１７は、本発明の音階表示装置の実施の
一形態による他の表示モードの第１の例を示す図であ
る。図中、図１，図１５と同様な部分には同じ符号を付
して説明を省略する。図９の電子楽器１１の表示部１４
で表示することも可能であるが、ここでは、パーソナル
コンピュータ１８のＣＲＴディスプレイ２１に表示する
画面で説明する。１３１は主要三和音名のボタン表示部
であり、１３１ａは、主和音を「Ｃの和音ドミソ」と表
示したもの、１３１ｂは、下属和音を「Ｆの和音ファラ
ド」と表示したもの、１３１ｃは、属和音を「Ｇの和音
ソシレ」と表示したものである。これらの主要三和音名
のボタン表示部１３１は、仮想的なキー入力ボタンを兼
ねている。１３２はマウス２０による指示位置を示す矢
印表示である。

【００５４】この表示モードは、演奏者が演奏をする時
の表示モードではなく、和音の学習用の表示モードであ
り、この例は、主要三和音の学習用の表示画面である。
一番上の円周表示部３には、図１に示した音階表示シー
トと同様な図形が表示されており、その下に、主要三和
音を図示するための円周表示部３が３つ並べられてい
る。最初、主和音６，下属和音７，属和音８の表示は、
全く表示されないか、薄く灰色の表示状態とする。使用
者がマウス２０を動かして、矢印表示１３２を例えば、
主要三和音名のボタン表示部１３１ａに合わせマウス２
０のボタンでクリックすると、このボタン表示部１３１
ａがハイライト表示されるとともに、主和音６の三角形
が所定の色に変化する。同時に、この主和音の音がＭＩ
ＤＩデータとなって電子楽器本体１１に送られてスピー
カ１３から発音される。

【００５５】また、音階図形の各音の周りに配置された
階名表示部５も、単に階名を表示しているだけでなく、
仮想的なキー入力ボタンを兼用している。したがって、
階名表示部５がクリックされたときには、押鍵した場合
と同様に、この階名に対応した音が所定のオクターブ領
域で発音される。

【００５６】図１８は、本発明の音階表示装置の実施の
一形態による他の表示モードの第２の例を示す図であ
る。図中、図１，図１５，図１６と同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。１４１ａ〜１４１ｃは名
曲の曲名および出だしのモチーフが記載された曲名ボタ
ン表示部である。１４２はモチーフボタン表示部であ
る。ここでも、ＣＲＴディスプレイ２１に表示する画面
で説明する。この表示モードは、曲のモチーフ中に含ま
れている和音を知るための学習用の表示モードである。
使用者がマウス２を動かして、矢印表示１３２を、曲名
ボタン表示部１４１ｃに合わせてマウス２０のボタンで
クリックすると、この曲名ボタン表示部１４１ｃがハイ
ライト表示されるとともに、自動演奏が進行し軌跡１２
１が表示されて、「ソ」まで演奏されると主和音６の三
角形が所定の色に変化する。モチーフボタン表示部１４
２がクリックされたときも、「ドレミソ」が順次発音さ
れて、軌跡１２１と主和音６の三角形が表示される。階
名表示部５がクリックされたときには、この階名に対応
した音が発音される。

【００５７】図１９は、本発明の音階表示装置の実施の
一形態による他の表示モードの第３の例を示す図であ
る。図中、図１，図１５，図１６と同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。１５１は案内用の軌跡で
ある。円周表示部３上にある音の位置の近傍に表示され
た階名表示部５は、仮想的なキー入力ボタンを兼ね、こ
のキー入力ボタンの表示領域をマウス２０で指示するこ
とによってこの階名に対応する所定のオクターブ領域の
音を指示するノートデータが入力される。

【００５８】あらかじめ、案内用の軌跡１５１を淡色で
表示しておき、使用者がマウス２０により階名表示部５
のボタン表示に矢印を合わせてクリックして行くと順次
軌跡１２１の表示が「ド」，「レ」，「ミ」と進行する
とともに発音がなされる。なお、発音は、音が階名
「ド」を右回り方向に進行するとき、例えば、階名
「シ」，「ド」，「レ」を指定したときに、「ド」，
「レ」については、上のオクターブにおける同じ階名の
音名の発音がなされ、音が階名「ド」を左回り方向に進
行するとき、例えば、「レ」，「ド」，「シ」を指定し
たときには、「シ」については、下のオクターブにおけ
る同じ階名の音名の発音がなされるようにするとよい。
この表示モードは、表示用の軌跡を見ながら図１８を参
照して説明した名曲のモチーフを思い浮かべて、自分で
新たなモチーフを発想し、思考するのに好都合な表示モ
ードである。

【００５９】上述した図１７ないし図１９においては、
階名表示ボタン５は、仮想的なキー入力ボタンとなるも
のであった。図９に示した電子楽器本体１１側の表示部
１４で同様のことを行うには、図１５（Ａ）の画面上の
位置を指示する矢印キーボタンなどのポインタ手段で階
名表示部５の表示領域に矢印表示等を移動させて確定ボ
タンを押すことによって階名に応じたノートデータを指
示して発音させることができる。図１５（Ｂ）における
画面上でも、階名表示部５の表示領域や鍵盤表示部１１
３、円周表示部３上の音を示す位置およびこの近傍領域
を仮想的なキー入力ボタン領域とすることができる。な
お、階名表示ボタン５を仮想的なものとせずに、表示画
面上にタッチパネルスイッチを設けたり、音階表示部が
表示された表示器の周囲であって、音を示す位置の近傍
領域に実在の押しボタンスイッチを設けて階名の入力を
行ってもよい。

【００６０】上述した説明では、和音の表示は、ほぼ同
時または順次入力される音の中から和音を構成する音を
検出したときに表示させたが、和音を構成する音がほぼ
同時に押鍵された場合に限り和音を表示するようにして
もよいし、表示方式を切り替えることができるようにし
てもよい。また、和音を検出したときには、図形表示に
加えて、和音の種類名を表示してもよい。なお、音階表
示装置においては、図４，図５，図７等を参照して説明
した音階表示シート１と同様な図形表示を行うことがで
きるほか、円周表示部３の半径を発音レベルに応じて変
化させることもできる。この場合、円周表示部３を表示
させずに、和音を表わす多角形を表示させれば、和音を
検出する度に、レーダチャートのような図形表示がで
き、和音の種類を色の違いなどで知ることができる。

【００６１】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、本発
明の音階表示シートおよび音階表示装置によれば、音階
を構成するそれぞれの音の関係位置を視覚的、直感的に
見ることができるという効果がある。例えば、純正率音
階の場合、主要３和音は、３種類の純粋な３角形とな
り、音階がこの３和音から成り立っていることが理解で
きるようになる。音階や和音をイメージで理解できるの
で音の流れを見たり組み立てたりすることが大変やりや
すくなる。これは初心者にとって驚くほど音楽を理解し
やすくしてくれる。音階図形上で、いろいろな３角形や
４角形等ができ、この図形とその音群は、固有のニュア
ンスを持っている。このニュアンスから曲作りのヒント
が生まれることも考えられる。非常にシンプルで美しい
図形なので誰でもが参加でき飽きることなく楽しむこと
ができるとともに、自然と音楽の本質に触れ、体験しな
がらメロディ、コードが理解されて行く。

【００６２】長音階、短音階とも、１２の調があり、異
名同調を含めると１５もの調がある。これらを鍵盤で見
ると＃や♭が増すごとに使用する黒鍵が増加し、また、
五線譜自体も、＃や♭が増するとハ長調の明快さに比べ
大変複雑な感じを受ける。その結果、音階までも複雑な
感じを受けるようになる。しかし、長音階であれば何調
であってもその音階の振動数比は一定である。したがっ
て、全ての調の音階は、上述したシンプルな１つの音階
表示図形で代表され、音楽の基本はシンプルであるとい
うことが直感できる。本音階図形には、このような働き
がある。

【００６３】本発明の音階表示装置によれば、音階図形
を電子楽器やデスクトップミュージックのインターフェ
ースに使うことによって、使用者は、音を入力する瞬間
瞬間に、音階の全体像を眺めつつ、かつ、和音の関係を
見つつ、音を選択して行くことができるという効果があ
る。すなわち、音と音の関係性を見つつ入力することが
できる。また、単に音を入力するだけでなく、既製曲の
音の流れをこの図形で見ると、音と音の関係がわかるの
はもとより、メロディーのパターンといったものもわか
ってくる。これは、作曲する上で大変参考になる。名曲
の音の成り立ちが理解しやすくなるので、初心者には特
に喜ばれることになる。図形と音を楽しみながら、ま
た、図形と名曲の関係を楽しみながら自然と音楽の本質
に触れ、体験しながらメロディや和音が理解されて行
き、自分でも作曲してみようという意欲を生み出してく
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音階表示シートの第１の実施の形態
を示す図である。

【図２】本発明の音階表示シートの第１の実施の形態
の使用例を説明する図である。

【図３】純正律音階と１２平均律音階の差異を説明す
るための説明図である。

【図４】本発明の音階表示シートの第２の実施の形態
を示す図である。

【図５】本発明の音階表示シートの第３の実施の形態
を示す図である。

【図６】純正律長音階とピタゴラス音階の差異を説明
するための説明図である。

【図７】本発明の音階表示シートの第４の実施の形態
を示す図である。

【図８】純正律音階、１２平均律長音階、ピタゴラス
音階の差異をセント値で説明するための説明図である。

【図９】本発明の音階表示装置の実施の一形態のハー
ドウエア構成を示す図である。

【図１０】本発明の音階表示装置の実施の一形態のハ
ードウエアのシステム構成を示す図である。

【図１１】本発明の音階表示装置の実施の一形態の機
能ブロック構成を示す図である。

【図１２】本発明の音階表示装置の実施の一形態の動
作を示すメインフローチャートである。

【図１３】図１２に示したパネル設定動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１４】図１２に示した演奏処理動作および表示処
理動作を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の音階表示装置の実施の一形態の表
示画面を示す図である。

【図１６】本発明の音階表示装置の実施の一形態の表
示画面の移り変わりの例を示す図である。

【図１７】本発明の音階表示装置の実施の一形態によ
る他の表示モードの第１の例を示す図である。

【図１８】本発明の音階表示装置の実施の一形態によ
る他の表示モードの第２の例を示す図である。

【図１９】本発明の音階表示装置の実施の一形態によ
る他の表示モードの第３の例を示す図である。

【符号の説明】

１音階表示シート、２中心点、３円周表示部、４
径線、５階名表示部、６主和音、７下属和音、
８属和音、１１電子楽器本体、１２鍵盤部、１３
スピーカ、１４表示部、１７接続コード、１８
パーソナルコンピュータ、１９キーボード、２０マ
ウス、２１ＣＲＴディスプレイ、１１１表示画面、
１１２ａ〜１１２ｃ音階名表示部、１１３鍵盤表示
部、１１４発音レベル表示部、１２１軌跡、１４１
曲名ボタン表示部、１５１案内用の軌跡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音階を構成する音の高さを可視表示する
音階表示シートであって、全周を１オクターブの振動数
比とし前記音階の主音を基準位置とする円周上であっ
て、前記主音に対する前記音の振動数比に応じた角度の
位置に、前記音を表示することを特徴とする音階表示シ
ート。
【請求項２】前記音は和音を構成する３以上の音を含
み、前記和音を構成する各音を表示する位置を頂点とす
る多角形によって前記和音を表示することを特徴とする
請求項１に記載の音階表示シート。
【請求項３】音階を構成する音の高さを可視表示する
音階表示装置であって、前記音を指示する音高データを
入力する入力手段と、前記音高データを、全周を１オク
ターブの振動数比とし前記音階の主音を基準位置とする
円周上であって、前記主音に対する前記音の振動数比に
応じた角度の位置座標に変換する手段と、前記音を前記
位置座標の点に表示する表示手段を有することを特徴と
する音階表示装置。
【請求項４】前記表示手段の表示画面上に、前記音の
入力領域を前記音の位置座標の点またはその近傍の位置
に設定し、前記入力領域を指示する指示手段を有し、該
指示手段により前記音を指示する音高データを出力する
ことを特徴とする請求項３に記載の音階表示装置。
【請求項５】前記入力手段により同時または順次に入
力された前記音が和音を構成する音を含むことを検出す
る和音検出手段を有し、該和音検出手段の出力に基づい
て、前記和音を構成する各音を表示する位置を頂点とす
る多角形によって前記和音を表示することを特徴とする
請求項３または４に記載の音階表示装置。