專利名稱：音樂練習(xí)支持用具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音樂練習(xí)支持用具，用于支持樂器練習(xí)和聲樂練習(xí)。
背景技術(shù)：
電子調(diào)音設(shè)備已經(jīng)在實(shí)踐中用來產(chǎn)生正確的聲音和語音。電子調(diào)音設(shè)備輸入有樂器的聲音和語音以便將其音程與預(yù)定的基準(zhǔn)音程比較，由此來顯示其之間的偏差。并且，作為提高卡拉OK技巧的方法，在JP-A-08-123454中公開了一種技術(shù)，其中模型嗓音信號(hào)和練習(xí)嗓音信號(hào)被輸入以便檢測(cè)音程，并且通過音程坐標(biāo)上的顯示裝置來顯示練習(xí)嗓音信號(hào)的音程坐標(biāo)軌跡，音程坐標(biāo)的縱坐標(biāo)表示音程而橫坐標(biāo)表示時(shí)間，以便在歌唱的同時(shí)視覺地確認(rèn)在模型嗓音的音程和練習(xí)嗓音的音程之間的移動(dòng)。
由于電子調(diào)音設(shè)備可正確地顯示輸入聲音的音程和基準(zhǔn)聲音的音程之間的偏差，因此這些電子調(diào)音設(shè)備對(duì)于支持音樂練習(xí)是有用的。但是，這些電子調(diào)音設(shè)備僅僅顯示輸入聲音的瞬時(shí)條件，因此出現(xiàn)下面的問題。即是，在抓取了所產(chǎn)生的聲音的特征并執(zhí)行校正練習(xí)以便產(chǎn)生理想的聲音，或者為穩(wěn)定地產(chǎn)生理想聲音而執(zhí)行練習(xí)的情況下，傳統(tǒng)電子調(diào)音設(shè)備不能顯示可容易識(shí)別的信息。
并且，在JP-A-08-123454中描述的傳統(tǒng)技術(shù)具有以下問題。即是，由于該傳統(tǒng)技術(shù)用來練習(xí)卡拉OK，需要大約1.5到2個(gè)八度音階的動(dòng)態(tài)范圍的音程。由于這種寬動(dòng)態(tài)范圍顯示在縱坐標(biāo)上，因此難以滿足識(shí)別如在樂器和聲樂練習(xí)中的音程的細(xì)微移動(dòng)的需求。
并且，傳統(tǒng)技術(shù)具有另一個(gè)問題。即是，當(dāng)用戶試圖觀看練習(xí)嗓音信號(hào)相對(duì)于模型嗓音信號(hào)的偏差時(shí)，模型嗓音的顯示隨時(shí)間的流逝變化，并且因此，用戶可很難在視覺上確認(rèn)偏差的程度。
此外，由于傳統(tǒng)技術(shù)不顯示輸入聲音音量的變化，因此出現(xiàn)下面的問題。即是，傳統(tǒng)技術(shù)不支持音量控制的練習(xí)，以及用于在音量變化時(shí)穩(wěn)定音程的練習(xí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)解決了上述的問題，并因此其目的是提供一種音樂練習(xí)支持用具，其接收樂器、聲樂等的聲音輸入(即，要評(píng)估的物理量，其包含音程和音量)，并獲取和顯示練習(xí)者的那些聲音與具有高精度的預(yù)定基準(zhǔn)聲音之間的偏差，相比于傳統(tǒng)技術(shù)，這提供了練習(xí)者能容易領(lǐng)會(huì)的與偏差變化有關(guān)的這種顯示和指令。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種音樂練習(xí)支持用具，其接收樂器音樂聲的輸入并顯示所輸入音樂聲的音調(diào)和音量之一相對(duì)于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)音的音調(diào)和音量之一的偏差，包括信號(hào)輸入單元，用于接收音樂聲的輸入并輸出轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的輸入信號(hào)；輸入信號(hào)放大單元，用于放大通過信號(hào)輸入單元輸出的輸入信號(hào)；定時(shí)器單元，用于將放大的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為矩形波并用于輸出用來存儲(chǔ)輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的定時(shí)信號(hào)；第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于在其中存儲(chǔ)與定時(shí)信號(hào)相一致的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)；和顯示單元，用于在其上顯示存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中還包括第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于在其中存儲(chǔ)輸入信號(hào)數(shù)據(jù)，當(dāng)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)超過其存儲(chǔ)容量時(shí)，以輸入信號(hào)數(shù)據(jù)過去的存儲(chǔ)順序從其中刪除在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的一些塊，使得刪除的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中，并且新的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中還包括顯示方法設(shè)置單元，用于設(shè)置在屏幕上顯示的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，顯示單元能根據(jù)顯示方法設(shè)置單元的設(shè)置來顯示橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中還包括顯示信息切換單元，用于選擇在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)和在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)將被顯示；和顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于在其中存儲(chǔ)要顯示在顯示單元上的數(shù)據(jù)。在音樂練習(xí)支持用具中，顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元可基于顯示信息切換單元所選擇的內(nèi)容來在其中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中，顯示方法設(shè)置單元可接收輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的輸入并可將首先輸入的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的第一塊設(shè)置為要顯示范圍的預(yù)定值。優(yōu)選地，上述預(yù)定值是范圍的中心值。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中，顯示方法設(shè)置單元可接收輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的輸入并將輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的最小值和最大值分別設(shè)置為要顯示范圍的下限和上限。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中，信號(hào)輸入單元可包括振動(dòng)傳感器，用于將振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；和固定單元，用于將信號(hào)輸入單元固定到音樂練習(xí)支持用具。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中，波形處理單元可包括波形整形單元，用于將放大的輸入信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換為矩形波；和音程檢測(cè)單元，用于從整形的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)獲取音樂聲的頻率并從獲取的頻率檢測(cè)音程信息。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中，波形處理單元可包括波形整形單元，用于將放大的輸入信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換為矩形波；和音程檢測(cè)單元，用于從整形的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)獲取音樂聲的頻率并從獲取的頻率檢測(cè)音程信息。在音樂練習(xí)支持用具中，顯示方法設(shè)置單元可設(shè)置中心音程和范圍，在顯示單元上顯示音程信息，在屏幕的預(yù)定位置上沿著縱坐標(biāo)的方向顯示中心音程，沿著縱坐標(biāo)的方向顯示與中心音程的偏差，并沿著橫坐標(biāo)方向顯示時(shí)間流逝。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中，波形處理單元可包括取樣與保持單元，用于檢測(cè)由輸入信號(hào)放大單元放大的輸入信號(hào)的電平，和保持時(shí)間設(shè)置單元，用于設(shè)置取樣與保持單元的輸出保持時(shí)間周期，并且輸入信號(hào)數(shù)據(jù)可以是輸入信號(hào)的音量信息。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中，波形處理單元可包括取樣與保持單元，用于檢測(cè)由輸入信號(hào)放大單元放大的輸入信號(hào)的電平；和保持時(shí)間設(shè)置單元，用于設(shè)置取樣與保持單元的輸出保持時(shí)間周期；輸入信號(hào)數(shù)據(jù)可以是輸入信號(hào)的音量信息；并且顯示方法設(shè)置單元可包括中心音量和范圍的設(shè)置，在顯示單元上顯示音量信息，在屏幕的預(yù)定位置上沿著縱坐標(biāo)的方向顯示中心音量，沿著縱坐標(biāo)的方向顯示與中心音量的偏差，并沿著橫坐標(biāo)方向顯示時(shí)間流逝。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在音樂練習(xí)支持用具中，波形處理單元可包括取樣與保持單元，用于檢測(cè)由輸入信號(hào)放大單元放大的輸入信號(hào)的電平；和保持時(shí)間設(shè)置單元，用于設(shè)置取樣與保持單元的輸出保持時(shí)間周期；輸入信號(hào)數(shù)據(jù)可以是輸入信號(hào)的音量信息；顯示方法設(shè)置單元可包括中心音量和范圍的設(shè)置，在顯示單元上顯示音量信息，在屏幕的預(yù)定位置上沿著縱坐標(biāo)的方向顯示中心音量，沿著縱坐標(biāo)的方向顯示與中心音量的偏差，并沿著橫坐標(biāo)方向顯示時(shí)間流逝；并且顯示方法設(shè)置單元可相對(duì)于音程信息和音量信息的顯示來設(shè)置布局。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)時(shí)間的流逝來顯示預(yù)定目標(biāo)聲音的音程和輸入聲音的音程之間的偏差以及預(yù)定目標(biāo)聲音的音量和輸入聲音的音量之間的偏差，這很容易領(lǐng)會(huì)。并且，顯示與目標(biāo)聲音的音程和音量的偏差或者預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)音程和音量的變化。通過讓用戶觀看顯示內(nèi)容，用戶可容易地播放音樂并產(chǎn)生與目標(biāo)聲音相一致的聲音，得到有效的音樂練習(xí)。


在附圖中圖1是指明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的音樂練習(xí)支持用具的結(jié)構(gòu)示例的框圖；圖2是示出圖1的第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15的存儲(chǔ)內(nèi)容表的概念圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的信號(hào)處理單元4的結(jié)構(gòu)示例的框圖；圖4是指明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的音樂練習(xí)支持用具的結(jié)構(gòu)示例的框圖；圖5是圖形示出根據(jù)本發(fā)明的音程的示意圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)顯示模式的示意圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的單顯示模式的示意圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一顯示模式的示意圖；圖9是指明根據(jù)本發(fā)明的第二顯示模式的示意圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第三顯示模式的示意圖；
圖11是指明根據(jù)本發(fā)明的第四顯示模式的示意圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第五顯示模式的示意圖；圖13是指明根據(jù)本發(fā)明的第六顯示模式的示意圖；圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第七顯示模式的示意圖；圖15是指明根據(jù)本發(fā)明的第八顯示模式的示意圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的第九顯示模式的示意圖；圖17是指明本發(fā)明中第一使用模式的示意圖；圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第二使用模式的示意圖；圖19是指明根據(jù)本發(fā)明的第三使用模式的示意圖；和圖20表示設(shè)置數(shù)據(jù)列表。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的音樂練習(xí)支持用具的示意框圖。
信號(hào)輸入單元1接收樂器聲音的輸入并將輸入的聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。信號(hào)輸入單元1可例如應(yīng)用麥克風(fēng)、壓電元件和振動(dòng)傳感器來將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。但是，從麥克風(fēng)、壓電元件和振動(dòng)傳感器等導(dǎo)出的輸出信號(hào)極其小，并因此需要被放大。信號(hào)放大單元2放大輸入到信號(hào)輸入單元1的輸入信號(hào)，并接著將放大的輸入信號(hào)輸出到波形整形單元5和取樣與保持單元8。信號(hào)放大單元2將通過信號(hào)輸入單元1輸入的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有適于在波形整形單元5和取樣與保持單元8中處理的電壓電平的那種信號(hào)。
定時(shí)器單元3產(chǎn)生參考信號(hào)、在控制單元20中使用的控制定時(shí)信號(hào)、和在相應(yīng)存儲(chǔ)單元和信號(hào)處理單元4中使用的定時(shí)信號(hào)。
在圖中由虛線圍繞的信號(hào)處理單元4將由信號(hào)放大單元2放大的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被數(shù)字處理的信號(hào)。信號(hào)處理單元4包括兩個(gè)分別處理輸入信號(hào)的音程和音量的處理單元，即波形整形單元5和取樣與保持單元8。波形整形單元5接收來自信號(hào)放大單元2的輸入信號(hào)并整形該輸入信號(hào)的波形，并接著將整形的輸入信號(hào)輸出為矩形波。在波形整形操作中，例如，比較器比較輸入信號(hào)與預(yù)設(shè)值；并且，當(dāng)輸入信號(hào)的電平高于該預(yù)設(shè)值時(shí)，比較器將輸入信號(hào)定義為“H”電平并輸出指明該輸入信號(hào)的矩形波，而當(dāng)輸入信號(hào)的電平低于該預(yù)設(shè)值時(shí)，比較器將輸入信號(hào)定義為“L”電平并輸出指明該輸入信號(hào)的矩形波。作為一個(gè)例子，在比較器中使用的上述預(yù)設(shè)值被設(shè)置為與輸入信號(hào)基本上對(duì)應(yīng)的模擬波形的中心電壓。換句話說，從信號(hào)放大單元2輸出模擬模式信號(hào)，但是，該信號(hào)被整形為數(shù)字模式信號(hào)波形，即由“H”電平和“L”電平指明的矩形波(脈沖)信號(hào)。音程檢測(cè)單元6檢測(cè)來自由波形整形單元5整形的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的音程。音程檢測(cè)單元6檢測(cè)矩形波流的周期特性，根據(jù)該矩形波流的重復(fù)頻率來獲取輸入信號(hào)的基頻，提取與來自內(nèi)置音程表的基頻相對(duì)應(yīng)的音程，以便判斷該獲取的基頻與哪個(gè)音程一致，并接著把提取的結(jié)果輸出到控制單元20作為音程信息。在該情況下，與相應(yīng)音程對(duì)應(yīng)的音程和頻率范圍已經(jīng)彼此相一致地存儲(chǔ)在樂器表中。當(dāng)從波形整形單元5將輸入信號(hào)的矩形波輸入到音程檢測(cè)單元6時(shí)，音程檢測(cè)單元6獲取該矩形波的頻率以提取這種與來自上述音程表的頻率范圍相對(duì)應(yīng)的音程，并接著輸出提取的音程作為音程信息，同時(shí)用這個(gè)頻率范圍來覆蓋所獲取的頻率。
取樣與保持單元8從信號(hào)放大單元2接收輸入信號(hào)并檢測(cè)在保持時(shí)間設(shè)置單元7中設(shè)置的每預(yù)定時(shí)間的輸入信號(hào)值，并接著輸出該檢測(cè)的值到A/D轉(zhuǎn)換單元9。在該情況下，通過用戶等將預(yù)定時(shí)間輸入到保持時(shí)間設(shè)置單元7中而預(yù)先在其中設(shè)置了預(yù)定時(shí)間。取樣與保持單元8在保持時(shí)間設(shè)置單元7中設(shè)置的時(shí)間內(nèi)保持所檢測(cè)的輸入信號(hào)的值，并接著輸出該保持的檢測(cè)值。接著，取樣與保持單元8將每預(yù)定時(shí)間周期的輸入信號(hào)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并且由此取樣與保持單元8存儲(chǔ)音量信息，其對(duì)應(yīng)于以預(yù)定時(shí)間為單位的輸入信號(hào)的電平值。
A/D轉(zhuǎn)換單元9接收由取樣與保持單元8檢測(cè)的值以執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換處理操作，以便將輸入的值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。接著，A/D轉(zhuǎn)換單元9輸出轉(zhuǎn)換的輸入信號(hào)到控制單元20作為音量信息。
輸入單元10包括用于輸入設(shè)置值并選擇本實(shí)施例的音樂練習(xí)支持用具的顯示內(nèi)容和模式的按鍵。輸入單元10還包括外部輸入終端，使得輸入信號(hào)可替換地從該外部輸入終端輸入而不由信號(hào)輸入單元1輸入。
上述控制單元20控制在音樂練習(xí)支持用具中使用的整個(gè)電路的操作。在該情況下，控制單元20執(zhí)行計(jì)算操作并管理和控制在音樂練習(xí)支持用具中提供的各個(gè)單元的操作，以便根據(jù)例如存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元13中的程序來控制該音樂練習(xí)支持用具的整個(gè)操作。盡管控制單元20包括中央處理單元(CPU)，該CPU根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元13中的程序來執(zhí)行處理操作。結(jié)果，CPU允許控制單元20執(zhí)行各種控制操作和各種計(jì)算。存儲(chǔ)單元13由ROM、RAM等構(gòu)成。在存儲(chǔ)單元13提供的ROM中，已經(jīng)存儲(chǔ)了CPU的控制程序和設(shè)置值。作為ROM，應(yīng)用諸如閃速存儲(chǔ)器的可重寫ROM。在存儲(chǔ)單元13中提供的RAM在其中存儲(chǔ)各種處理操作中所需要的臨時(shí)數(shù)據(jù)、設(shè)置值、計(jì)算結(jié)果、在計(jì)算操作期間獲得的數(shù)據(jù)。
顯示單元11在其上顯示輸入信號(hào)的音程和音量。顯示單元11受控制單元20控制以便根據(jù)各種設(shè)置條件來執(zhí)行顯示操作。顯示單元11的顯示屏優(yōu)選地由LCD顯示器或場(chǎng)致發(fā)光(EL)顯示器構(gòu)成。由于LCD顯示器或EL顯示器做得緊湊且重量輕，所以可構(gòu)造容易攜帶的音樂練習(xí)支持用具。聲音輸出單元12輸出用作為基準(zhǔn)的聲音。例如，通過揚(yáng)聲器輸出聲音。并且，聲音輸出單元12裝備有輸出目的插頭，使得聲音輸出單元12可連接到外部用具。
第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14對(duì)應(yīng)于可讀/可寫存儲(chǔ)器，例如RAM。可替換地，諸如閃速存儲(chǔ)器的可讀/可寫非易失性存儲(chǔ)器可用作為第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14。第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14受控制單元20控制。每過去預(yù)定的時(shí)間，在控制單元20的控制下在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中存儲(chǔ)輸入信號(hào)的音程信息和音量信息。并且，在控制單元20的控制下在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中存儲(chǔ)要在顯示屏上顯示的范圍和中心值以作為輔助數(shù)據(jù)。并且，每個(gè)文件的輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中。每當(dāng)輸入信號(hào)的音程信息和音量信息被輸入時(shí)，那些音程信息和音量信息在控制單元20的控制下被寫入到第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中，以便在其中存儲(chǔ)。在超過了第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14的存儲(chǔ)容量的信息(數(shù)據(jù))量被輸入到第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中的情況下，控制單元20轉(zhuǎn)移具有該量的數(shù)據(jù)，以允許按存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的順序?qū)⑿碌臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15中。并且，控制單元20將新輸入的數(shù)據(jù)寫入到通過上述轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)所得到的第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14的空存儲(chǔ)區(qū)域中。對(duì)于存儲(chǔ)器容量，根據(jù)這樣的存儲(chǔ)容量已經(jīng)設(shè)置了第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器14，其中可優(yōu)選地存儲(chǔ)與一屏的數(shù)據(jù)量相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量。在輸入了超過設(shè)置的存儲(chǔ)容量的數(shù)據(jù)的情況下，利用另一存儲(chǔ)裝置來單獨(dú)存儲(chǔ)輸入的數(shù)據(jù)。
并且，在接收新輸入信號(hào)的同時(shí)，第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14存儲(chǔ)目前為止在其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15中并保存新輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)。
類似于第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14，第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15對(duì)應(yīng)于可讀/可寫存儲(chǔ)器，例如RAM?？商鎿Q地，閃速存儲(chǔ)器可用作為第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15。第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15受控制單元20控制。每過去預(yù)定的時(shí)間，在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15中存儲(chǔ)輸入信號(hào)的音程信息和音量信息。并且，將要顯示的范圍和中心值在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15中存儲(chǔ)為輔助數(shù)據(jù)。并且，將每個(gè)文件的輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15中，并且隨后從中讀取輸入的數(shù)據(jù)。
當(dāng)與輸入信號(hào)有關(guān)的信息實(shí)時(shí)顯示在顯示單元11上時(shí)，控制單元20從第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14讀出要顯示的數(shù)據(jù)，并接著將讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16中。當(dāng)以前的數(shù)據(jù)顯示在顯示單元11上時(shí)，控制單元20從第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15讀出數(shù)據(jù)，并接著將讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16中。數(shù)據(jù)是被實(shí)時(shí)顯示還是顯示以前的數(shù)據(jù)的切換判斷由顯示信息切換單元19作出。在顯示信息切換單元19中，選擇顯示信息，并且存儲(chǔ)與所選的顯示信息相對(duì)應(yīng)的切換數(shù)據(jù)信息，并且接著，控制單元20基于存儲(chǔ)的切換數(shù)據(jù)信息來控制操作。
模式設(shè)置單元17選擇要顯示的模式和要顯示的以前數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于用戶的輸入來選擇和設(shè)置初始設(shè)置模式等等，并且接著，存儲(chǔ)該設(shè)置信息。在控制單元20的控制下，當(dāng)前設(shè)置條件變化到該選擇的設(shè)置條件，或選擇該設(shè)置條件。
顯示方法設(shè)置單元18響應(yīng)于用戶輸入來執(zhí)行各種設(shè)置操作，并接著存儲(chǔ)設(shè)置信息。即是，該顯示方法設(shè)置單元18設(shè)置音程信息的顯示，設(shè)置音量信息的顯示，設(shè)置縱坐標(biāo)的范圍，設(shè)置滾動(dòng)速度，設(shè)置橫坐標(biāo)的范圍，并且還設(shè)置音程信息和音量信息的布局?？刂茊卧?0根據(jù)設(shè)置信息來執(zhí)行控制操作。
圖2是指明存儲(chǔ)器內(nèi)容的示意圖。在這個(gè)存儲(chǔ)器表中，橫坐標(biāo)指明存儲(chǔ)器、文件、時(shí)間、音程數(shù)據(jù)、音量數(shù)據(jù)、和輔助數(shù)據(jù)，而縱坐標(biāo)示出第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14在其中存儲(chǔ)存儲(chǔ)器流的一行第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容。作為文件，文件F121存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中。文件F121包括在時(shí)間T3的音程數(shù)據(jù)DA3、音量數(shù)據(jù)DB3、和輔助數(shù)據(jù)DC3；在時(shí)間T4的音程數(shù)據(jù)DA4、音量數(shù)據(jù)DB4、和輔助數(shù)據(jù)DC4；類似地在每個(gè)時(shí)間的音程數(shù)據(jù)、音量數(shù)據(jù)、和輔助數(shù)據(jù)；直到在時(shí)間Tn的音程數(shù)據(jù)DAn、音量數(shù)據(jù)DBn、和輔助數(shù)據(jù)DCn。
第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15在其中存儲(chǔ)存儲(chǔ)器流的一行第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容。超過第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14的存儲(chǔ)容量的這種數(shù)據(jù)作為文件F122存儲(chǔ)。文件F122包括在時(shí)間T1的音程數(shù)據(jù)DA1、音量數(shù)據(jù)DB1、和輔助數(shù)據(jù)DC1；在時(shí)間T2的音程數(shù)據(jù)DA2、音量數(shù)據(jù)DB2、和輔助數(shù)據(jù)DC2。如上所述，對(duì)于文件F1，舊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15中，并且新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中，并且當(dāng)輸入數(shù)據(jù)超過存儲(chǔ)容量時(shí)，舊的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移到第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15以便輸入數(shù)據(jù)序列不被減少。文件F121的數(shù)據(jù)接在文件F122的數(shù)據(jù)后面。在時(shí)間序列中，時(shí)間T1被作為最舊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并且時(shí)間Tn作為最近的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
并且，對(duì)于數(shù)據(jù)，為每個(gè)文件，比如文件F2或文件F3存儲(chǔ)已經(jīng)完成的輸入操作、時(shí)間、音樂數(shù)據(jù)、音量數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)，并將其保存以便稍后重新顯示。
圖3是指明根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)處理單元的第二實(shí)施例的框圖。振動(dòng)拾取單元23安裝在樂器上，同時(shí)壓電元件設(shè)置在振動(dòng)拾取單元23上。在振動(dòng)拾取單元23中，壓電元件響應(yīng)于振動(dòng)來轉(zhuǎn)換演奏樂器時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)為電信號(hào)，并接著輸出電信號(hào)。輸入信號(hào)放大單元24放大從振動(dòng)拾取單元23輸出的電信號(hào)。輸入信號(hào)放大單元24輸入放大信號(hào)到抗混淆濾波器單元25。為了在執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換操作時(shí)不出現(xiàn)混淆，放大的信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換之前被抗混淆濾波單元25的抗混淆濾波器過濾。換句話說，執(zhí)行過濾操作以便移除頻率等于或高于奈奎斯特頻率的信號(hào)，從而消除混淆噪聲。此后，過濾的信號(hào)被輸入到A/D轉(zhuǎn)換單元26。在A/D轉(zhuǎn)換單元26中，模擬信號(hào)被變換成數(shù)字信號(hào)，并接著，數(shù)字信號(hào)被輸出到音程檢測(cè)單元27。音程檢測(cè)單元27檢測(cè)音程，并接著輸出音程信息到隨后的級(jí)。如前所述，在執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換操作之前，執(zhí)行信號(hào)的預(yù)處理操作以便防止錯(cuò)誤檢測(cè)。
圖4是示出本發(fā)明的第三實(shí)施例的框圖。音樂聲獲取單元28對(duì)應(yīng)于信號(hào)輸入單元，并接收樂器聲音以便將輸入的聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。轉(zhuǎn)換的信號(hào)被輸出到輸入波形處理單元29。輸入波形處理單元29對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行各種信號(hào)處理操作，比如放大操作、波形整形操作、和抗混淆濾波操作，并接著輸出處理的信號(hào)到微型計(jì)算機(jī)33和A/D轉(zhuǎn)換單元32。A/D轉(zhuǎn)換單元32將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)輸出到微型計(jì)算機(jī)33。微型計(jì)算機(jī)33基于之前在ROM30中存儲(chǔ)的程序來控制音樂練習(xí)支持用具的整個(gè)操作。微型計(jì)算機(jī)33根據(jù)經(jīng)由輸入波形處理單元29輸入的信號(hào)來計(jì)算音程。也就是說，微型計(jì)算機(jī)33將從A/D轉(zhuǎn)換單元26輸入的信號(hào)，即是，對(duì)應(yīng)于時(shí)間函數(shù)的信號(hào)，轉(zhuǎn)換為這種對(duì)應(yīng)于頻率函數(shù)的信號(hào)，以便獲取頻率范圍中的峰值并獲取參考頻率，即是音程。
在ROM30中，存儲(chǔ)了微型計(jì)算機(jī)33的控制程序以及設(shè)置值。作為ROM30，諸如閃速存儲(chǔ)器的可重寫ROM可被應(yīng)用。RAM31在其中臨時(shí)存儲(chǔ)在各種處理操作中需要的數(shù)據(jù)、設(shè)置值、計(jì)算結(jié)果、在計(jì)算操作期間獲得的數(shù)據(jù)。
顯示單元34在其上顯示輸入信號(hào)的音程和音量分別相對(duì)于參考信號(hào)的音程和音量的偏差。顯示單元34由微型計(jì)算機(jī)33控制。并且，顯示單元34在其上顯示各種設(shè)置條件、輸入指令、和消息。顯示單元34的顯示屏優(yōu)選地由LCD顯示器或EL顯示器構(gòu)成。由于LCD顯示器或EL顯示器緊湊且重量輕，所以可構(gòu)造容易攜帶的音樂練習(xí)支持用具。音樂輸出單元36輸出參考聲音。參考聲音是目標(biāo)聲音，并且旋律可用作為參考聲音。此外，控制單元20執(zhí)行預(yù)設(shè)基準(zhǔn)聲音的音程控制操作和音量控制操作，并且從聲音輸出單元36的揚(yáng)聲器輸出設(shè)置的基準(zhǔn)聲音。聲音輸出單元36裝備有用于輸出的插頭，音樂練習(xí)支持用具可經(jīng)由該插頭連接到外部用具。操作單元35對(duì)應(yīng)于按鍵，通過按鍵來輸入音樂練習(xí)支持用具的設(shè)置值，并切換其顯示和模式。并且，操作單元35裝備有外部輸入終端，并且因此，從該外部終端而不是從音樂聲獲取單元28來輸入輸入信號(hào)。通過將圖1所示的第一實(shí)施例的控制單元20替換為微型計(jì)算機(jī)33來實(shí)現(xiàn)第三實(shí)施例。如上所述，利用微型計(jì)算機(jī)33來實(shí)現(xiàn)控制單元20的執(zhí)行。
圖5是表示本發(fā)明的音程顯示的示意圖。即是，圖5是橫坐標(biāo)指示時(shí)間，并且縱坐標(biāo)指示音程的曲線圖。對(duì)于輸入信號(hào)37，其音程根據(jù)時(shí)間流逝而變化。上述的時(shí)間流逝和音程變化存儲(chǔ)在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15中。在圖中由虛線環(huán)繞的第一顯示區(qū)域39示出顯示在一屏上的數(shù)據(jù)。W1的時(shí)間部分在一屏上顯示。在圖中由虛線環(huán)繞的第二顯示區(qū)域40指明W2的時(shí)間部分在一屏上顯示。顯示方法設(shè)置單元18設(shè)置上述在一屏上顯示的數(shù)據(jù)的時(shí)間部分?；谶@個(gè)設(shè)置方法，通過改變顯示時(shí)間將數(shù)據(jù)顯示在顯示單元11的一屏上。如果顯示時(shí)間變得越長，那么顯示越粗糙的內(nèi)容。并且，變化箭頭38指明移動(dòng)的速度。變化箭頭38示出了每單位時(shí)間的箭頭長度執(zhí)行的滾動(dòng)操作。該滾動(dòng)速度還設(shè)置在顯示方法設(shè)置單元18中。基于該設(shè)置條件，顯示單元11通過改變滾動(dòng)速度來顯示數(shù)據(jù)。
圖6是指明本發(fā)明的滾動(dòng)顯示模式的示意圖。該圖指明在信號(hào)輸入到信號(hào)輸入單元1之后時(shí)間逐秒地流逝，并且從圖的上部開始處理操作。音程線41是這樣一種線，其示出根據(jù)時(shí)間流逝的音程變化。由虛線環(huán)繞的部分示出了屏幕。從屏幕的右邊緣顯示音程線41。以每秒相同的速度顯示音程線41。在流逝4秒期間，音程線41從屏幕的右邊緣到左邊緣。該顯示使得最新的數(shù)據(jù)連續(xù)從右邊緣顯現(xiàn)，并且最舊的數(shù)據(jù)沿著左邊方面前進(jìn)。在過去5秒之后，第一數(shù)據(jù)到達(dá)左邊緣并接著從屏幕消失。所顯示的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中存儲(chǔ)的這種數(shù)據(jù)，并且在6秒之后在屏幕左邊緣42處消失的信號(hào)保存在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元15中。
圖7是指明本發(fā)明的單顯示模式的示意圖。在該單顯示模式中，當(dāng)輸入與在一屏上顯示的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)成分時(shí)，停止數(shù)據(jù)輸入。在該單顯示模式的情況下，從屏幕的左邊緣43開始偏差的顯示。在輸入信號(hào)的同時(shí)執(zhí)行顯示操作。在流逝4秒期間，從屏幕的左到右來顯示音程線。在已經(jīng)過去4秒后，在右邊緣44處剛好完成一屏的顯示。當(dāng)一屏的顯示完成時(shí)，停止信號(hào)的輸入。
圖8是指明第一顯示模式的示意圖。在第一顯示模式中，指明音量變化的曲線圖在顯示屏的上部示出，并且在顯示屏的下部中指明所練習(xí)音樂的樂譜?？商鎿Q地，還可能執(zhí)行顯示屏的選擇，并且只在上部中顯示音量變化曲線圖45。上界線46對(duì)應(yīng)于這樣的線，其指明相對(duì)于基準(zhǔn)音量+20db的位置。下界線47對(duì)應(yīng)于這樣的線，其指明相對(duì)于基準(zhǔn)音量-20db的位置。音量線51對(duì)應(yīng)于這樣的線，其指明輸入聲音的音量的時(shí)間變化。所練習(xí)音樂的樂譜顯示在下部中。該樂譜用作為練習(xí)目的的樂譜，指明在要開始演奏的“c”音的全音符48開始后，一旦保持為目標(biāo)音量，音量如漸強(qiáng)49所表示的那樣逐漸增大，并接著如漸弱50所表述的那樣減小。在音量變化曲線圖45上，顯示表述輸入聲音音量的音量線51。音量線51顯示了音量逐漸增強(qiáng)，增強(qiáng)的音量保持恒定，并接著，音量逐漸下降?？上鄬?duì)上述的音量變化顯示來識(shí)別輸入聲音的音量。由于之前設(shè)置了樂譜，所以可顯示樂譜以及輸入音量與樂譜的顯示之間的偏差。
圖9是指明第二顯示模式的示意圖。在該第二顯示模式中，指明音量變化的曲線圖在顯示屏的上部示出，并且在顯示屏的下部中指明所練習(xí)音樂的樂譜?？商鎿Q地，還可能設(shè)置對(duì)顯示屏的選擇，并且只在上部中顯示音量變化曲線圖52。上界線53對(duì)應(yīng)于這樣的線，其指明相對(duì)于基準(zhǔn)音量+2db的位置。下界線54對(duì)應(yīng)于這樣的線，其指明相對(duì)于基準(zhǔn)音量-2db的位置。位于上界線53和下界線54之間的中間位置處的點(diǎn)劃線指明構(gòu)成基準(zhǔn)的音量。音量線56對(duì)應(yīng)于這樣的線，其指明輸入聲音的音量的時(shí)間變化。所練習(xí)音樂的樂譜顯示在下部中。該樂譜用作為練習(xí)目的的樂譜，指明“c”音的全音符55的音量保持恒定。在音量變化顯示52上，如音量線56所示，可以看出在將基準(zhǔn)音量設(shè)置為中心時(shí)保持音量。在觀看該音量線56變化的同時(shí)，用戶練習(xí)以便將音量保持為恒定。
圖10是指明第三顯示模式的示意圖。在第三顯示模式中，指明音程變化的曲線圖在顯示屏的上部示出，并且在顯示屏的下部中指明所練習(xí)音樂的樂譜?？商鎿Q地，還可能選擇顯示屏，并且只在上部中顯示音程變化曲線圖57。范圍寬度RA1顯示從音C59到比音C59高1個(gè)八度音階的音C60的1個(gè)八度音階的預(yù)設(shè)范圍，而中心音程線F#58被設(shè)置為中心。音程線61表示當(dāng)演奏從C59經(jīng)由D、E、F、G、A和B達(dá)到C60的聲音時(shí)的音程變化。
圖11是指明第四顯示模式的示意圖。在第四顯示模式中，指明音程變化的曲線圖在顯示屏的上部示出，并且在顯示屏的下部中指明所練習(xí)音樂的樂譜?？商鎿Q地，還可能選擇顯示屏，并且只在上部中顯示音程變化曲線圖62。在中心音程線63被設(shè)置為中心時(shí)，在范圍寬度RA2中執(zhí)行顯示操作。該范圍寬度RA2表示與音程的偏差。音程線65示出當(dāng)演奏音C64時(shí)的音程變化。由此，用戶可練習(xí)音樂使得音程線65與中心音程線63重疊。
圖12是指明第五顯示模式的示意圖。在第五顯示模式中，指明音程變化的曲線圖在顯示屏的上部示出，并且在顯示屏的下部中指明所練習(xí)音樂的樂譜?？商鎿Q地，還可能選擇顯示屏，并且只在上部中顯示音程變化曲線圖66。范圍寬度RA3顯示從音G71到音E70的寬度。上界線68指明E音的音程，而下界線69示出G音的音程。中心音程線67對(duì)應(yīng)于C音的音程。音程線72對(duì)應(yīng)于這樣的線，其指明音程的時(shí)間變化?？梢钥闯?，音程線72還根據(jù)演奏樂譜中的音符而變化。此時(shí)，用戶以如此方式練習(xí)音樂使得音程線72示出所演奏聲音的音程與中心音程線67、上界線68和下界線69相一致，示出了盡可能接近樂譜的目標(biāo)聲音。由此，用戶可練習(xí)演奏符合樂譜中所示音程的音程。
圖13是指明第六顯示模式的示意圖。即是，圖13是示出從前面看去的音樂練習(xí)支持用具的視圖。
音樂練習(xí)支持用具前平面73包括顯示器87和輸入單元86。位于右下部并由虛線環(huán)繞的按鈕對(duì)應(yīng)于輸入單元86，用于操作用具并輸入/設(shè)置各種值。在顯示器87中，上部示出了指明音程偏差的時(shí)間流逝的曲線圖，而下部指明音量變化。音調(diào)標(biāo)記75是表示音程的標(biāo)記75。曲線圖所指示的項(xiàng)在這里對(duì)應(yīng)于這樣的設(shè)置條件來顯示，使得上部中顯示的項(xiàng)在顯示方法設(shè)置單元18中被執(zhí)行。音量標(biāo)記80對(duì)應(yīng)于表示音量的標(biāo)記。曲線圖所指示的項(xiàng)在這里對(duì)應(yīng)于這樣的設(shè)置條件來顯示，使得下部中顯示的項(xiàng)在顯示方法設(shè)置單元18中被執(zhí)行。
上界74示出音程顯示的范圍。上界74指明該范圍具有正負(fù)50音分。下界81示出了音量顯示的范圍。下界81指明范圍具有正負(fù)50db。上部中心線76表示構(gòu)成基準(zhǔn)的音程。音程79示出輸入聲音的音程。與上部中心線76相距的距離指明音程的移動(dòng)。降B調(diào)78示出了這種構(gòu)成基準(zhǔn)的音程。在該例子中，降B調(diào)對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)。這種條件下可以看到，當(dāng)連續(xù)產(chǎn)生聲音時(shí)，根據(jù)時(shí)間流逝來顯示從基準(zhǔn)起移動(dòng)的距離。下部中心線82示出音量的基準(zhǔn)。音量線77示出輸入聲音的音量。
在練習(xí)音樂的同時(shí)應(yīng)用如上構(gòu)造的具有前平面73的音樂練習(xí)支持用具來將通過樂器產(chǎn)生的聲音的音程和音量長時(shí)間地保持恒定和穩(wěn)定。
參考圖20的設(shè)置數(shù)據(jù)表來描述顯示方法設(shè)置單元18的內(nèi)容。該設(shè)置表對(duì)應(yīng)于圖13的第六顯示模式的設(shè)置表。該設(shè)置表具有項(xiàng)以及對(duì)應(yīng)于那些項(xiàng)的設(shè)置值?！帮@示區(qū)域”項(xiàng)是與顯示屏的布局有關(guān)的項(xiàng)。在該布局項(xiàng)中，設(shè)置如何劃分顯示屏以及如何排列劃分的屏幕區(qū)域。設(shè)置值對(duì)應(yīng)于2和垂直。設(shè)置值“2”指明屏幕被劃分為2。設(shè)置值“垂直”指明劃分的屏幕被垂直排列。對(duì)于“顯示區(qū)域尺寸”，相應(yīng)屏幕的尺寸根據(jù)百分比來設(shè)置。上部和下部都分別等于50％，使得屏幕被劃分為上半屏和下半屏。“顯示區(qū)域的內(nèi)容”指明在每個(gè)顯示區(qū)域上顯示什么項(xiàng)。上部示出了音程，并且下部指明了音量?？商鎿Q地，可設(shè)置要顯示的音符、消息等。
“基準(zhǔn)音”指明將什么項(xiàng)應(yīng)用并顯示為基準(zhǔn)。上部是降B調(diào)并且下部是起始音。在上部中，降B調(diào)的音被用作為基準(zhǔn)。計(jì)算輸入的聲音和降B調(diào)的音之間的偏差，并接著顯示所計(jì)算的偏差。在下部中，首先輸入的音量被用作為基準(zhǔn)。
“縱坐標(biāo)單位”指明在縱坐標(biāo)中顯示什么項(xiàng)。上部對(duì)應(yīng)于偏差，并且指明相對(duì)于基準(zhǔn)音的偏差。下部對(duì)應(yīng)于音量，并示出基準(zhǔn)音量與該音量之間的偏差。
“縱坐標(biāo)范圍”指明縱坐標(biāo)的范圍寬度。上部的范圍寬度是正負(fù)50音分，而下部的寬度范圍是正負(fù)6dB。
“橫坐標(biāo)單位”指明在橫坐標(biāo)上顯示什么項(xiàng)。上部的橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于時(shí)間。下部的橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于時(shí)間。
“橫坐標(biāo)范圍”指明橫坐標(biāo)的范圍寬度。上部的橫坐標(biāo)范圍是10秒并且下部的橫坐標(biāo)范圍也是10秒。在一屏上顯示的范圍各自對(duì)應(yīng)于10秒的數(shù)據(jù)。
“移動(dòng)速度”指明屏幕移動(dòng)速度。上部的移動(dòng)速度是10秒/屏并且下部的移動(dòng)速度也是10秒/屏。即是，所顯示的項(xiàng)移動(dòng)以便在10秒內(nèi)在一屏中移動(dòng)。
“顯示模式”指明要顯示的模式。上部應(yīng)用滾動(dòng)模式，并且下部也應(yīng)用滾動(dòng)模式。在所顯示的項(xiàng)在10秒內(nèi)在一屏中移動(dòng)的同時(shí)，顯示操作繼續(xù)。
盡管在顯示方法單元18中執(zhí)行上述設(shè)置操作，但在控制單元20的控制下顯示關(guān)于輸入聲音的第六顯示模式。通過改變?cè)O(shè)置內(nèi)容，可實(shí)現(xiàn)各種顯示模式。例如，上述第一到第五顯示模式，以及隨后的顯示模式可被顯示。
圖14是示出第七顯示模式的示意圖。在圖13中所示的第六顯示模式中，顯示器87的下部范圍被定義為±20db。該顯示模式可在練習(xí)音樂的同時(shí)被用來將通過樂器產(chǎn)生的聲音的音程保持恒定并改變音量。通過改變范圍，該顯示模式可接受聲音變化較大的情況，以及聲音變化較小的情況。根據(jù)在顯示方法設(shè)置單元18中執(zhí)行的設(shè)置下部范圍的值來顯示音量變化。
圖15是表示第八顯示模式的示意圖。該第八顯示模式對(duì)應(yīng)于在顯示器87上顯示音程的情況。范圍83示出了指明音程的范圍。該范圍表示具有±500音分的范圍。中心線85指明降B調(diào)的音程，其對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)音。音程線84指明輸入聲音的音程。該顯示模式可在下面的情況中使用。即是，當(dāng)用戶練習(xí)演奏銅管樂器時(shí)，聲音平滑地在和諧陪音內(nèi)移動(dòng)而不需要使用運(yùn)舌法，吹奏口被控制，以可區(qū)分地方式來使用音節(jié)，并且控制呼吸。當(dāng)在上述情況下要求較寬的范圍時(shí)，要求寬范圍使用的顯示屏，使得顯示器作為一屏使用。
圖16是示出第九顯示模式的示意圖。顯示器的設(shè)置條件與第六顯示模式相同。圖16表示輸入聲音的音程和音量。在發(fā)動(dòng)88、核心89、釋放90期間，可從音程和音量的條件來觀察用戶演奏樂器以產(chǎn)生聲音的方式。
圖17是示出第一使用模式的示意圖。即是，圖17是用于指明這樣條件的示意圖，即音樂練習(xí)支持用具93安裝在具有夾子92的鐘形物91上。音樂練習(xí)支持用具93固定在具有夾子92的樂器上并指向演奏者。由此，在演奏者演奏樂器的同時(shí)，演奏者可確認(rèn)音程和音量的條件。使用夾子92以便音樂練習(xí)支持用具93固定在樂器上。
圖18是示出第二使用模式的示意圖。當(dāng)裝備有振動(dòng)傳感器的夾子94安裝在鐘狀物91時(shí)，通過裝備有振動(dòng)傳感器的夾子94輸入樂器的聲音。經(jīng)由繩索95和插頭96將輸入到裝備有振動(dòng)傳感器的夾子94的信號(hào)輸入到音樂練習(xí)支持用具93。由于裝備有振動(dòng)傳感器的夾子94比音樂練習(xí)支持用具93輕，因此通過使用上述結(jié)構(gòu)，由附著物重量引起的負(fù)載可降低，并且可確認(rèn)所演奏聲音的音程和音量的條件。
傳統(tǒng)技術(shù)具有以下問題，即是，音程要被檢測(cè)的比如示范嗓音、伴音和練習(xí)嗓音的聲音，以及那些聲音之外的其它聲音同時(shí)被輸入到麥克風(fēng)。但是，傳統(tǒng)技術(shù)沒有給出如何區(qū)別檢測(cè)目標(biāo)聲音與所謂的“噪聲”。
通過應(yīng)用上述的設(shè)置，在設(shè)置中，該振動(dòng)傳感器安裝在樂器上并且通過振動(dòng)來輸入聲音信息，除了檢測(cè)目標(biāo)聲音的音程外的噪聲的輸入可被抑制，且能只對(duì)檢測(cè)目標(biāo)聲音進(jìn)行檢測(cè)。因此，可正確輸入所演奏聲音的音程和音量的條件。特別地，通過將振動(dòng)傳感器安裝在樂器上，只有樂器的振動(dòng)可直接被輸入而不用輸入外部聲音。結(jié)果，存在這樣的效果，即是能正確輸入要檢測(cè)其音程的樂器聲音。
圖19是指明第三使用模式的示意圖。通過麥克風(fēng)97來輸入演奏樂器等的語音或聲音。輸入信號(hào)經(jīng)由繩索99和插頭98被輸入到音樂練習(xí)支持用具93。可替換地，不使用繩索99，以無線的方式來發(fā)送信號(hào)。
描述上述第一使用模式的操作。在夾子92被作為固定單元使用以便將音樂練習(xí)支持用具93固定在樂器的鐘狀物91上時(shí)，當(dāng)演奏樂器時(shí)所產(chǎn)生的鐘狀物91的振動(dòng)被在音樂練習(xí)支持用具93中構(gòu)建的信號(hào)輸入單元1的壓電傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。轉(zhuǎn)換的輸入信號(hào)被輸入到信號(hào)放大單元2以便被放大。放大的輸入信號(hào)輸入到波形整形單元5和取樣與保持單元8。波形整形單元5將輸入信號(hào)波形轉(zhuǎn)換為矩形波并且把矩形波輸出到音程檢測(cè)單元6。音程檢測(cè)單元6檢測(cè)音程，并且接著輸出音程數(shù)據(jù)到控制單元20。在取樣與保持單元8中，為保持時(shí)間設(shè)置單元7中設(shè)置的每個(gè)時(shí)間值檢測(cè)輸入信號(hào)的電平，例如每0.1秒。檢測(cè)的輸入信號(hào)被A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且接著對(duì)于每0.1秒將音量信息輸出到控制單元20。
在控制單元20中，定時(shí)器單元3生成定時(shí)信號(hào)，該定時(shí)信號(hào)用來每0.1秒把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中，并且每0.1秒獲取的音程數(shù)據(jù)和音量數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中。當(dāng)要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)超過了第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元14中的存儲(chǔ)容量時(shí)，把較舊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器15。并且，把要顯示的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16中，并接著顯示在顯示單元11上。此外，控制單元20根據(jù)圖20的設(shè)置數(shù)據(jù)表中所示的顯示方法設(shè)置單元18的設(shè)置值來執(zhí)行圖13中所示的第六顯示模式的顯示操作。
音樂練習(xí)支持用具執(zhí)行上述操作以便顯示所演奏的樂器聲音的音程和音量的時(shí)間變化，使得樂器的聲音可被客觀地確認(rèn)。
如上所述，在演奏音樂期間，音程和音量的變化都是使聽眾入迷的重要因素。因此，當(dāng)用戶練習(xí)演奏音樂時(shí)，或當(dāng)用戶確認(rèn)自己的音樂表演時(shí)，確認(rèn)音量的變化以及音程偏差是重要的。這種能夠確認(rèn)該音量變化的用具是所期望的。優(yōu)選地，能夠同時(shí)確認(rèn)音程變化和音量變化的用具是所期望的。更優(yōu)選地，這種能夠容易確認(rèn)與要演奏的目標(biāo)聲音的偏差的用具是所想要的。根據(jù)本發(fā)明，在演奏音樂期間，音程變化、音量變化以及被演奏聲音的音程和音量與目標(biāo)聲音的偏差可同時(shí)被顯示。結(jié)果，可能提供對(duì)于練習(xí)音樂和確認(rèn)音樂表演是最佳的音樂練習(xí)支持用具。
并且，根據(jù)本發(fā)明，由于樂器的振動(dòng)被輸入到音樂練習(xí)支持用具以便轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所以作為模型信號(hào)的輸入信號(hào)不與要和該模型信號(hào)比較的輸入信號(hào)混合，使得可正確判斷音程。并且，在傳統(tǒng)技術(shù)中，音程信息以如此方式顯示使得所顯示的信息逐漸從顯示器的左邊伸展到右邊，并且當(dāng)所顯示的信息到達(dá)顯示器的右邊緣時(shí)，該顯示的信息被復(fù)位，并且接著，音程信息重新從左邊伸展到右邊。結(jié)果，上述的傳統(tǒng)技術(shù)具有的問題在于，不能抓住緊接在最新屏幕上音程最左邊的信息之前的音程。相反，不能在屏幕上顯示的這種音程信息可存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)裝置中，并也可被顯示。
權(quán)利要求
1.一種音樂練習(xí)支持用具，其接收樂器音樂聲的輸入并顯示所輸入音樂聲的音調(diào)和音量之一相對(duì)于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)音的音調(diào)和音量之一的偏差，包括信號(hào)輸入單元，用于接收音樂聲的輸入，將輸入的音樂聲轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)作為輸入信號(hào)輸出；輸入信號(hào)放大單元，用于放大通過信號(hào)輸入單元輸入的輸入信號(hào)；波形處理單元，用于將放大的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為矩形波并作為輸入信號(hào)數(shù)據(jù)輸出；定時(shí)器單元，用于輸出用來存儲(chǔ)輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的定時(shí)信號(hào)；第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于在其中存儲(chǔ)與定時(shí)信號(hào)相一致的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)；和顯示單元，用于在其上顯示存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的音樂練習(xí)支持用具，還包括第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于在其中存儲(chǔ)輸入信號(hào)數(shù)據(jù)，其中在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)超過其存儲(chǔ)容量的情況下，以輸入信號(hào)數(shù)據(jù)過去的存儲(chǔ)順序從其中刪除在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的一些塊，將刪除的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中，并且將新的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的音樂練習(xí)支持用具，還包括顯示方法設(shè)置單元，用于設(shè)置在屏幕上顯示的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，其中顯示單元根據(jù)顯示方法設(shè)置單元的設(shè)置來顯示橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的音樂練習(xí)支持用具，還包括顯示信息切換單元，用于選擇在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)和在第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)被顯示；和顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于在其中存儲(chǔ)要顯示在顯示單元上的顯示數(shù)據(jù)，其中，顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元基于顯示信息切換單元所選擇的內(nèi)容來在其中存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的音樂練習(xí)支持用具，其中顯示方法設(shè)置單元接收輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的輸入，并且將輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的第一塊設(shè)置為要顯示范圍的預(yù)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的音樂練習(xí)支持用具，其中顯示方法設(shè)置單元接收輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的輸入，并且將輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的最小值和最大值分別設(shè)置為要顯示范圍的下限和上限。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的音樂練習(xí)支持用具，其中信號(hào)輸入單元包括振動(dòng)傳感器，用于將振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；和固定單元，用于將音樂練習(xí)支持用具固定在樂器上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7任意一個(gè)的音樂練習(xí)支持用具，其中波形處理單元包括波形整形單元，用于將放大的輸入信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換為矩形波；和音程檢測(cè)單元，用于從整形的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)獲取音樂聲的頻率并從獲取的頻率檢測(cè)音程信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的音樂練習(xí)支持用具，其中波形處理單元包括波形整形單元，用于將放大的輸入信號(hào)的波形轉(zhuǎn)換為矩形波；和音程檢測(cè)單元，用于從整形的輸入信號(hào)數(shù)據(jù)獲取音樂聲的頻率并從獲取的頻率檢測(cè)音程信息，其中顯示方法設(shè)置單元包括中心音程和范圍的設(shè)置，在顯示單元上顯示音程信息，在屏幕的預(yù)定位置上沿著縱坐標(biāo)的方向顯示中心音程，沿著縱坐標(biāo)的方向顯示與中心音程的偏差，并沿著橫坐標(biāo)方向顯示時(shí)間流逝。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到8任意一個(gè)的音樂練習(xí)支持用具，其中波形處理單元包括取樣與保持單元，用于檢測(cè)由輸入信號(hào)放大單元放大的輸入信號(hào)的電平；和保持時(shí)間設(shè)置單元，用于設(shè)置取樣與保持單元的輸出保持時(shí)間周期；并且輸入信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的電平信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求3的音樂練習(xí)支持用具，其中波形處理單元包括取樣與保持單元，用于檢測(cè)由輸入信號(hào)放大單元放大的輸入信號(hào)的電平；和保持時(shí)間設(shè)置單元，用于設(shè)置取樣與保持單元的輸出保持時(shí)間周期；輸入信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的音量信息；并且顯示方法設(shè)置單元包括中心音量和范圍的設(shè)置，在顯示單元上顯示音量信息，在屏幕的預(yù)定位置上沿著縱坐標(biāo)的方向顯示中心音量，沿著縱坐標(biāo)的方向顯示與中心音量的偏差，并沿著橫坐標(biāo)方向顯示時(shí)間流逝。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的音樂練習(xí)支持用具，其中波形處理單元包括取樣與保持單元，用于檢測(cè)由輸入信號(hào)放大單元放大的輸入信號(hào)的電平；和保持時(shí)間設(shè)置單元，用于設(shè)置取樣與保持單元的輸出保持時(shí)間周期；輸入信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的音量信息；顯示方法設(shè)置單元包括中心音量和范圍的設(shè)置，在顯示單元上顯示音量信息，在屏幕的預(yù)定位置上沿著縱坐標(biāo)的方向顯示中心音量，沿著縱坐標(biāo)的方向顯示與中心音量的偏差，并沿著橫坐標(biāo)方向顯示時(shí)間流逝；并且顯示方法設(shè)置單元相對(duì)于音程信息和峰值信息的顯示來設(shè)置布局。
全文摘要
提供了一種音樂練習(xí)支持用具，其接收樂器、聲樂等聲音的輸入并獲取和顯示練習(xí)者輸入的那些聲音與具有高精度的預(yù)定基準(zhǔn)聲音之間的偏差，相比于傳統(tǒng)音樂練習(xí)支持用具的情況，使得練習(xí)者能容易領(lǐng)會(huì)偏差變化。在音樂練習(xí)支持用具中，在信號(hào)輸入單元(1)中輸入的聲音輸入信號(hào)的音程由音程檢測(cè)單元(6)檢測(cè)，并且其音量由取樣與保持單元(8)檢測(cè)。所檢測(cè)的數(shù)據(jù)塊顯示在顯示單元(11)上。由于樂器聲音的音程和音量可被客觀地顯示，所以該顯示對(duì)于練習(xí)演奏樂器是有用的。并且，通過在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可稍后確認(rèn)練習(xí)內(nèi)容。
文檔編號(hào)G10K15/04GK101022007SQ200710005389
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日
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