(57)【要約】【課題】音楽を停止している場合の操作者の音楽性を評価することができなかった。【解決手段】所定の期間の間に基準音を発音させるとともに当該所定の期間終了以降において前記基準音の発音を停止させ、前記所定の期間終了以降に、操作者によって操作子が操作されたことを検出し、検出した前記操作に基づいて前記基準音に対する前記操作者の反応を測定する。【選択図】図１
2010191324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の期間の間に基準音を発音させるとともに当該所定の期間終了以降において前記基準音の発音を停止させる基準音発音手段と、
前記所定の期間終了以降に、操作者によって操作子が操作されたことを検出する操作検出手段と、
検出した前記操作に基づいて前記基準音に対する前記操作者の反応を測定する反応測定手段と、
を備える音感測定装置。
【請求項２】
前記基準音発音手段は、基準となる基準発音間隔で発音される音を含む前記基準音を発音させ、
前記反応測定手段は、前記基準発音間隔と特定の前記操作が繰り返されたときの当該操作の間隔との差を測定する、
請求項１に記載の音感測定装置。
【請求項３】
前記基準音発音手段は、基準となる基準発音間隔で発音される音を含む前記基準音を発音させ、
前記反応測定手段は、前記所定の期間終了以降において前記基準発音間隔での基準音の発音が継続されると仮定した場合の仮想的な発音タイミングと、特定の前記操作がなされたタイミングとの差を測定する、
請求項１または請求項２のいずれかに記載の音感測定装置。
【請求項４】
前記基準音発音手段は、前記所定の期間において継続して発音させるとともに当該所定の期間終了時点において発音が停止される基準音を発音させ、
前記反応測定手段は、前記所定の期間の開始タイミングと特定の前記操作がなされたタイミングとの差を測定する、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の音感測定装置。
【請求項５】
前記反応測定手段は、前記所定の期間終了以降の測定期間内に行われた特定の前記操作の回数を測定する、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の音感測定装置。
【請求項６】
所定の期間の間に基準音を発音させるとともに当該所定の期間終了以降において前記基準音の発音を停止させる基準音発音工程と、
前記所定の期間終了以降に、操作者によって操作子が操作されたことを検出する操作検出工程と、
検出した前記操作に基づいて前記基準音に対する前記操作者の反応を測定する反応測定工程と、
を含む音感測定方法。
【請求項７】
所定の期間の間に基準音を発音させるとともに当該所定の期間終了以降において前記基準音の発音を停止させる基準音発音機能と、
前記所定の期間終了以降に、操作者によって操作子が操作されたことを検出する操作検出機能と、
検出した前記操作に基づいて前記基準音に対する前記操作者の反応を測定する反応測定機能と、
をコンピュータに実現させる音感測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準の音を参考にして操作子を操作する操作者の音楽性を測定する音感測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、演奏中の音楽に合わせて操作者が操作子を操作することによって得点を競う、いわゆる音楽ゲームが数多く開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３２０６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３９２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術においては、音楽を停止している場合の操作者の音楽性を評価することができなかった。
例えば、上述の従来技術においては、演奏中の音楽に合わせて当該演奏中の音楽と同時に操作者によって操作子が操作される構成であるため、演奏中の音楽に対応する受動的な感性を評価することはできる。しかし、人間の音楽性は演奏中の音に合わせる感性に加え、演奏音楽の有無にかかわらず自ら一定のテンポを維持して操作子を操作する能力や特定のリズムを想定し、または思い出すとともにそのリズムに合わせて操作子を操作する能力、操作子を操作する際の俊敏性、短い時間に所望の回数の操作を行う能力や複数回の操作を同じように繰り返す能力など、能動的な感性も重要である。
【０００５】
また、音に対する反応速度は音楽演奏の際の基本的な能力であるが、演奏中の音楽に合わせた操作を測定するのみでは当該基本的な能力を評価することができない。すなわち、音楽は所定のテンポを維持して進行していくため、特定のテンポで進行する音楽を聞き続けることによって特定の音に合わせた操作を演奏中の音楽と同時に行うことは比較的容易である。従って、演奏中の音楽と同時に行われた操作を測定するのみでは音に対する反応能力の全てを測定することにはならない。
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、能動的な音楽性や音楽演奏に際しての基本的な能力を測定する音感測定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】
【０００７】
前記目的の少なくとも一つを解決するため、所定の期間にて基準音を発音させるとともに所定の期間終了以降において基準音を停止させ、所定の期間終了以降おいて操作者によって操作子が操作されたことを検出することによって、基準音に対する操作者の反応を測定する。すなわち、音に応じて反応して操作子を操作させるための基準音を発音するものの、当該基準音は所定期間以後に停止させ、当該停止期間中における操作者の操作を測定する。このため、基準音を人間の脳で認識した後に、その基準音が停止されているにもかかわらず当該基準音から操作を連想して実際に操作を行うという一連の過程、すなわち、能動的な音楽性や音楽演奏に際しての基本的な能力を測定することができる。
【０００８】
なお、本発明にかかる音感測定装置において、操作子に対する操作に応じて発音させる操作音発音手段をさらに備える構成としても良い。すなわち、操作子に対する操作に応じて発音させる。この構成によれば、特定の操作が行われたことを操作者に認識させることができる。この構成は、複数の操作を繰り返す場合に好適である。
【０００９】
ここで、基準音発音手段は、基準音に応じた操作を連想させる音であれば良く、所定のテンポ、リズム、音色、ピッチ、曲、拍の回数の音によって基準音を構成することができる。例えば、所定のテンポの基準音であれば、当該所定のテンポや所定のテンポに対するｎ倍，（１／ｍ）倍（ｎ，ｍは自然数）のテンポを連想させることができる。従って、基準音の終了以降の期間においてもこのようなテンポを連想し続けるとともに、そのテンポに合わせた操作を行うことを連想させることができる。なお、基準音は所定の期間終了以降に発音が停止されればよいが、所定の期間終了以降に基準音以外の他の音についても発音させない構成とすれば、基準音以外の他の音も発音されていない状態における操作者の音楽性を測定することができる。
【００１０】
操作検出手段は、所定の期間終了以降における操作子に対する操作を検出することができれば良く、各種のセンサを採用可能である。例えば、体の各部に取り付けられた操作子にセンサを内蔵して体の各部を用いた操作子の操作を検出してもよいし、センサを内蔵した操作子を手で持つことによって手や腕による操作子の操作を検出してもよく、種々の構成を採用可能である。測定箇所も特に限定されず、一カ所でも良いし、複数箇所でも良い。さらに、複数人による複数の操作子の操作を検出することで各人の操作の良否を比較する構成としても良い。なお、センサにおいては操作子の操作を検出することができれば良く、体に取り付けられた（あるいは手に持たれた状態の）操作子の加速度、速度、位置等を検出することによって操作を特定することができればよい。
【００１１】
反応測定手段は、基準音に対する反応を測定することができれば良く、例えば、音に対する反応法を予め決めておき、当該反応法に従った操作であるか否かを測定する構成等を採用可能である。当該反応法に従った操作であるか否かを測定するための測定内容として種々の内容の測定を行うことが可能であり、例えば、操作のタイミングや間隔など、操作を時間に関連づけて測定しても良いし、腕を振る方向や強度など操作の内容自体を測定しても良く、種々の構成を採用可能である。
【００１２】
基準音に対する反応を測定するための好適な構成例として、基準音が基準発音間隔で発音される音を含む構成を採用してもよい。例えば、基準発音間隔と、特定の操作が繰り返されたときの操作の間隔と、の差を測定する構成を採用しても良い。すなわち、基準音が発音されていない状態において、操作者が基準発音間隔と同じ間隔で操作できるか否かを評価するための測定を行う。この構成によれば、操作者が、所定のテンポやリズムを認識し、能動的に当該所定のテンポやリズムを再現できるか否かを評価することが可能になる。むろん、基準発音間隔は一定の間隔でもよいし、不均等な間隔でもよい。
【００１３】
さらに、基準発音間隔で発音される音を含む基準音が所定の期間において発音される構成において、当該所定の期間終了以降において基準音の発音が継続されると仮定した場合の仮想的な発音タイミングと、特定の前記操作がなされたタイミングと、の差を測定する構成としても良い。すなわち、基準音が発音されていない状態において、操作者が基準音の継続を仮定しつつ当該仮定された基準音と一致する操作を継続して行えるか否かを評価するための測定を行う。この構成によれば、操作者が、前奏のテンポやリズムを認識し、能動的に前奏のテンポやリズムを維持することができるか否かを評価することが可能になる。ここでも、基準発音間隔は一定の間隔でもよいし、不均等な間隔でもよい。後者としては、例えば、不均等な間隔で発音される基準音が継続することを仮定すればよい。
【００１４】
さらに、基準音に対する反応を測定するための好適な構成例として、短い所定の期間に継続して発音されるとともに所定の期間終了時点で発音が停止される基準音に対する反応を測定する構成としてもよい。例えば、インパルス信号によって所定の期間にて継続して発音される音を基準音としてもよい。この構成においては、ごく短い所定の期間にインパルス信号によってパルス的な基準音が発音されることになる。そして、基準音が発音される所定の期間の開始タイミングと特定の操作がなされたタイミングとの差を測定する構成とする。すなわち、人間の一般的な反応速度よりも短い所定の期間内で発音が行われる音を基準音とし、当該基準音の発音をトリガにして操作者が操作子の操作を開始した場合に操作がなされるまでの反応時間を測定する。この構成によれば、基準音の発音が終了された以降に行われる操作、すなわち、基準音の発音に対する反応速度を評価することができる。従って、操作者の音楽演奏に際しての基本的な能力を評価することが可能になる。
【００１５】
さらに、基準音に対する反応を測定するための好適な構成例として、基準音が発音される所定の期間終了以降の測定期間内に特定の操作が行われた回数を測定する構成としても良い。すなわち、操作者は特定の操作を繰り返すこととし、基準音の発音停止以降にて操作の測定を開始し、測定期間内での繰り返し回数を測定する。この構成によれば、能動的な操作を行う際の運動能力を測定することができ、音楽演奏に際しての基本的な能力を評価することが可能になる。なお、測定対象は操作回数に限定されず、特定の操作を行う際の強弱（加速度の強弱等）や特定の操作を行う際の規則性（操作強度や操作間隔の一定性）を評価する構成であっても良い。
【００１６】
さらに、基準音を発音させる基準音発音手段と、
操作者によって操作子が操作されたことを検出する操作検出手段と、
前記基準音の開始タイミングと特定の前記操作がなされたタイミングとの差を測定する反応測定手段と、を備える音感測定装置を構成してもよい。この構成によれば、基準音の発音の停止如何に関わらず基準音の発音に対する操作者の反応速度を評価することが可能である。
【００１７】
さらに、操作者によって操作子が操作されたことを検出する操作検出手段と、
所定の測定期間内に特定の前記操作がなされた回数を測定する反応測定手段と、を備える音感測定装置を構成してもよい。この構成によれば、基準音の有無に関わらず測定期間内での操作者の運動能力を評価することが可能である。むろん、ここでは、特定の操作を行う際の強弱（加速度の強弱等）や特定の操作を行う際の規則性（操作強度や操作間隔の一定性）を評価する構成であっても良い。
【００１８】
さらに、上述のように、基準音を停止している間における操作者の操作に基づいて基準音に対する反応を測定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、他の機器と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えた電子楽器を提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】音感測定装置を示すブロック図である。
【図２】音感測定処理を示すフローチャートである。
【図３】加速度ａのピークの時間推移を模式的に示すグラフである。
【図４】音感測定処理を示すフローチャートである。
【図５】音感測定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）音感測定装置の構成：
（２）音感測定処理：
（３）他の実施形態：
【００２１】
（１）音感測定装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる音感測定装置を示すブロック図である。同図１に示す音感測定装置１０は、操作子に対する操作を検出するためのセンサが組み込まれた操作子２０を利用して当該操作者の音楽的な感性を測定する。本実施形態における操作子２０は直方体の筐体によって構成され、当該操作子２０の内部には無線通信部２０ａと加速度センサ２０ｂとが備えられている。
【００２２】
加速度センサ２０ｂは、当該加速度センサ２０ｂに加わる加速度ベクトルを互いに直交する３つの検出軸ｘ，ｙ，ｚに沿った方向の加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚとして検出し、これらの加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを示すアナログ信号を出力する。無線通信部２０ａは、当該アナログ信号を外部に対して無線送信するための回路を備えている。すなわち、一定時間長（例えば５ｍｓ）のサンプリング周期毎に加速度センサ２０ｂから出力される３種類のアナログ信号をサンプリングしてデジタル化することにより、加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを示すデータを生成する。そして、音感測定装置１０に接続された後述する無線通信部１１と通信を行って加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを示すデータを含むパケットを送信する。
【００２３】
以上の操作子２０は、操作者が手で持つことが可能な大きさおよび重さで構成されているため、操作者が当該操作子２０を持ちながら手を上下に１往復振る、斜め上から斜め下に移動させる、前方に突くなどの動作によって当該操作子２０を操作すると当該操作に応じて生じる加速度が加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚとして取得され、音感測定装置１０に送信されることになる。なお、操作子２０においては、操作者の操作を検出するとともに当該操作に応じた信号を無線送信することができれば良く、指揮棒の形状で把持できるように構成したり、体の所定の部位に取り付けられるように構成したりするなど種々の構成が採用可能である。なお、センサは加速度センサ以外のセンサでもよい。例えば、地磁気センサ、角速度センサ、傾斜センサ、ひずみセンサ、圧力センサなど、利用者による操作子の操作を検出できればよい。
【００２４】
音感測定装置１０は、図示しないインタフェースを介して無線通信部１１、サウンドシステム１２、ユーザＩ／Ｆ部１３と接続されている。無線通信部１１は、一定時間長（例えば５ｍｓ）のサンプリング周期ごとに、無線通信部２０ａから送信されたパケットを受信し、そのパケットから加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを示すデータを取り出し、取り出したデータを制御部１４に受け渡す。
【００２５】
サウンドシステム１２は、図示しないスピーカーおよび制御部を備え、音感測定装置１０から出力される音データを取得すると、制御部が当該音データに基づく処理を行い、当該音データに対応する音をスピーカーから発音させる。ユーザＩ／Ｆ部１３は、図示しない表示部と入力部とを備えており、制御部１４は当該入力部における入力内容を受け付けることが可能であり、所定の制御信号を出力して任意の内容を表示部に表示させることができる。本実施形態においては、基準音に対する操作者の操作を測定した結果を表示部に表示させる。
【００２６】
音感測定装置１０は図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを含む制御部１４を備え、当該制御部１４にて各種プログラムを実行することができる。本実施形態においては、基準音発音部１４ａと操作検出部１４ｂと反応測定部１４ｃと操作音発音部１４ｄとの各プログラムモジュールを制御部１４にて実行することができる。そして、これらのプログラムと無線通信部１１，サウンドシステム１２，ユーザＩ／Ｆ部１３とが協働して操作者の操作に基づく音感測定を実現する。
【００２７】
本実施形態において、基準音発音部１４ａは、所定の期間にて基準音を発音させるとともに所定の期間終了以降において基準音の発音を停止させる機能を、制御部１４に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態において基準音は複数回の音によって構成され、当該複数回の音が所定の期間中に発音される。例えば、１拍１秒のテンポにおいて、４拍分の期間に発音される４拍分の音を基準音とする構成を採用可能である。制御部１４は、当該基準音を発音させるための音データをサウンドシステム１２に対して出力する。音データが出力されると、所定の期間にて基準音がサウンドシステム１２から発音され、その後発音は停止される。なお、ここでは、基準発音間隔が一定間隔であるが、不均等な間隔を基準発音間隔として基準音を定義してもよい。
【００２８】
操作検出部１４ｂは、無線通信部１１が出力するデータに基づいて操作子に対する操作を検出する機能を、制御部１４に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態においては、無線通信部１１から受け渡される加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚに基づいて下記の式（１）によって操作子２０に作用する加速度ａを検出する。
ａ＝（ａｘ2＋ａｙ2＋ａｚ2）１/２  …（１）
そして、当該加速度ａを時間軸に沿って計測していったときに、加速度ａが所定以上のピークとなるタイミングを検出することによって操作者が腕を「振る」操作を検出する。すなわち、操作子２０を手に持ちながら腕を動かし、その操作方向を変えるような「振る」操作を行うと、当該操作方向を変化させるタイミングにて加速度ａが所定以上のピークになるため腕を「振る」操作を検出することができる。
【００２９】
さらに、本実施形態においては、所定の期間発音される上述の基準音に基づいて、所定の期間以後に基準音と同じテンポで操作子２０を腕を「振る」こととされている。従って、制御部１４は、操作検出部１４ｂの処理によって当該「振る」操作を検出することにより、基準音停止後であるが、かつて発音されていた基準音に応じて操作者が行った操作を検出することができる。
【００３０】
反応測定部１４ｃは、操作検出部１４ｂによって検出された操作に基づいて、基準音に対する反応を測定する機能を制御部１４に実現させるプログラムモジュールである。本実施形態においては、上述の基準音のテンポに対する一致度を以下の２種類の評価指標によって測定する。
（Ａ）基準音（拍）の基準発音間隔と、１回の「振る」動作に対応した加速度ａの隣接ピーク間隔との差
（Ｂ）基準音（拍）が基準発音間隔で継続されると仮定した場合の仮想的な発音タイミングと、１回の「振る」動作に対応した加速度ａのピークが発生するタイミングとの差
なお、制御部１４は、反応測定部１４ｃの処理により、測定した２種類の差を示す情報をユーザＩ／Ｆ部１３にて表示させる。従って、本実施形態によれば、基準音を停止させている期間における操作子の操作を測定することができ、操作者の能動的な音楽性や音楽演奏に際しての基本的な能力を測定することができる。また、以下においては、基準音が所定期間の間で実際に発音される際の発音タイミングを拍タイミング、基準音が所定期間以後に継続されると仮定した場合の発音タイミングを仮想拍タイミングと呼ぶ。さらに、１回の「振る」動作に対応した加速度ａの隣接ピーク間隔を操作間隔、１回の「振る」動作に対応した加速度ａのピークが発生するタイミングを操作タイミングと呼ぶ。
【００３１】
操作音発音部１４ｄは、操作検出部１４ｂによって検出された操作に応じて発音させる機能を制御部１４に実現させるプログラムモジュールである。すなわち、上述の加速度ａにピークが観測される度に操作の区切りを連想させる音（例えば、パルス音など）を示す音データをサウンドシステム１２に対して出力する。この結果、サウンドシステム１２は、操作者が「振る」操作を行うことによって加速度ａに所定以上のピークが生じる度に操作の区切りを連想させる音を発音する。
【００３２】
（２）音感測定処理：
次に、上述の構成における音感測定処理を詳細に説明する。図２は、本実施形態にかかる音感測定処理を示すフローチャートである。この処理において、制御部１４は、初期設定処理を行う（ステップＳ１００）。すなわち、時間経過や拍、加速度ピークタイミングや上述の（Ａ）（Ｂ）それぞれの差等を計測するためのカウンタ等の初期化を実行する。
【００３３】
次に、制御部１４は、基準音発音部１４ａの処理により、基準音のテンポを計算し（ステップＳ１１０）、基準音を発音させる（ステップＳ１２０）。すなわち、操作者等によって予め決められた基準発音間隔（例えば、四分音符が１分間に１２０拍刻まれるテンポにおける四分音符の発音間隔）の時間間隔を計算し、サウンドシステム１２において１拍の発音がなされた後に当該時間間隔が経過するまで待機し、当該時間間隔が経過したときに次の拍の発音を行う処理を所定拍数分（例えば４拍）実行する。すなわち、所定の期間内でメトロノームのような一定間隔（基準発音間隔）の基準音を発音させる。基準発音間隔が一定間隔でない場合には、不等間隔で発音させるため予め作成された音データ等を用いて発音させることが可能である。
【００３４】
次に、制御部１４は、計時を開始し（ステップＳ１３０）、予め決められた測定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１４０）。すなわち、所定周期のクロックに基づいて時間の計測を開始するとともに、当該計測を開始してから所定の測定時間（例えば、１０秒）が経過したか否かを判別することによって、測定時間内での操作者の操作を測定することとしている。
【００３５】
ステップＳ１４０にて、測定時間が経過したと判別されないとき（Ｓ１４０のＮ）、制御部１４は、操作検出部１４ｂの処理によって、加速度ａのピークを検出したか否かを判別する（ステップＳ１５０）。すなわち、加速度ａの時間推移に基づいて加速度ａの時間推移が上に凸となったか否か（操作者の腕が振られたか否か）を検出する。ステップＳ１５０にて、加速度ａのピークを検出したと判別されないとき（Ｓ１５０のＮ）には、ステップＳ１４０以降の処理を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ１５０にて、加速度ａのピークを検出したと判別された（Ｓ１５０のＹ）とき、制御部１４は、反応測定部１４ｃの処理により、仮想拍タイミングと操作タイミングとの差が所定の閾値Ｔｈ以内であるか否かを判別する（ステップＳ１６０）。すなわち、基準音は一定の基準発音間隔で発音される拍であるため、人間の脳は当該基準音の発音が継続されると仮定した場合の仮想拍タイミングを認識することができる。そこで、ステップＳ１２０にて発音された基準音が継続された場合の拍のタイミングをステップＳ１３０による計時の時間軸にて特定する。そして、当該仮想拍タイミングと操作タイミングとの差が所定の閾値Ｔｈ以内であるか否かを判別する。
【００３７】
ステップＳ１６０にて、仮想拍タイミングと操作タイミングとの差が所定の閾値Ｔｈ以内であると判別されないとき（Ｓ１６０のＮ）には、そのピークに対応する操作がノイズであるとみなしてステップＳ１７０，Ｓ１８０をスキップする。一方、ステップＳ１６０にて、仮想拍タイミングと操作タイミングとの差が所定の閾値Ｔｈ以内であると判別されたとき（Ｓ１６０のＹ）、制御部１４は、基準発音間隔と操作間隔との差（上述の差（Ａ））を取得し（ステップＳ１７０）、さらに、仮想拍タイミングと操作タイミングとの差（上述の差（Ｂ））を取得する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１７０，Ｓ１８０にて取得した差（Ａ），（Ｂ）を示す情報は、図示しない記憶媒体に記録される。
【００３８】
図３は、加速度ａのピークの時間推移を模式的に示すグラフであり、横軸を時間、縦軸を加速度ａの大きさとして示している。なお、横軸においては、拍タイミングと仮想拍タイミングとをＴnで示しており、ｎが負の整数の場合にＴnは拍タイミングを示し、ｎが正の整数の場合には仮想拍タイミングを示している。
【００３９】
本実施形態において基準音は一定のテンポであるため、隣り合う任意の拍同士の時間間隔である基準発音間隔Ｉ0は一定である。操作者は、拍タイミングで発音される基準音を聞くことによって基準音が発音されない期間における仮想拍タイミングＴ1，Ｔ2，，，を推定して操作子２０を持った手を振る。このため、この操作に応じて図３に示すような加速度ａのピークが生じる。
【００４０】
そこで、ステップＳ１７０においては、加速度ａの各ピークによって特定される操作タイミングの間隔である操作間隔を取得し、基準発音間隔Ｉ0と操作間隔との差を取得する。例えば、仮想拍タイミングＴ1，Ｔ2に対応した操作の操作間隔は図３に示す操作間隔Ｉ12であり、基準発音間隔Ｉ0と操作間隔Ｉ12との差はＩ0−Ｉ12である（前記（Ａ）に対応）。操作者の各操作の操作タイミングが仮想拍タイミングと合っていない場合であっても、操作者が一定のテンポを認識して能動的に一定のテンポを再現することができる場合には、基準発音間隔Ｉ0と操作間隔との差は"０"になる。従って、基準発音間隔Ｉ0と操作間隔Ｉ12との差を評価することによって、操作者による一定の時間間隔のテンポの再現能力を評価することができる。
【００４１】
ステップＳ１８０においては、仮想拍タイミングと操作タイミングとの差を取得する。例えば、図３に示すように、仮想拍タイミングＴ1と当該仮想拍タイミングＴ1に対応する操作タイミングｔ1との差はＴ1−ｔ1（＝Δ1）であり、仮想拍タイミングＴ2に対応する操作タイミングｔ2との差はＴ2−ｔ2（＝Δ2）であり、これらの差Δ1，Δ2，，，を取得する（前記（Ｂ）に対応）。操作者が一定のテンポの拍を認識して、仮想拍タイミングに合わせることができる場合には、差Δ1，Δ2等が"０"になる。従って、仮想拍タイミングと操作タイミングとの差を評価することによって、操作者が仮想拍タイミングに合わせて操作を行う能力を評価することができる。すなわち、基準発音間隔と操作間隔との差によればテンポの再現能力を評価することができ、仮想拍タイミングと操作タイミングとの差によれば基準音の発音停止以後において発音停止以前からのテンポを維持する能力を評価することが可能である。
【００４２】
ステップＳ１６０にて仮想拍タイミングと操作タイミングとの差が所定の閾値Ｔｈ以内であると判別されないとき（Ｓ１６０のＮ）、または、ステップＳ１８０にて仮想拍タイミングと操作タイミングとの差を取得したとき、制御部１４はさらにステップＳ１４０以降の処理を繰り返す。すなわち、測定時間が経過するまで上述の（Ａ）（Ｂ）それぞれの差を測定する処理を繰り返す。
【００４３】
一方、ステップＳ１４０にて、測定時間が経過したと判別されたとき（Ｓ１４０のＹ）、制御部１４は、反応測定部１４ｃの処理により、上述の（Ａ）（Ｂ）それぞれの差を示す情報をユーザＩ／Ｆ部１３にて表示させる。すなわち、（Ａ）については、各仮想拍タイミングに関して特定した基準発音間隔と操作間隔との差を正負（操作間隔の基準発音間隔に対する長短を示す情報）で示すとともに、各差の平均値を表示させる。また、（Ｂ）については、各仮想拍タイミングに関して特定した仮想拍タイミングと操作タイミングとの差を正負（操作タイミングが仮想拍タイミングに対して遅いあるいは速いことを示す情報）で示すとともに各差の平均値を表示させる。以上の処理により、基準音が停止しているときの操作に基づいて測定された、操作者の能動的な音楽性や音楽演奏に際しての基本的な能力の測定結果を提示することができる。なお、本実施形態において、ステップＳ１５０において加速度ａのピークが検出されたとき、制御部１４は、操作音発音部１４ｄの処理によって操作音を出力させ、操作者に自らの操作を認識させる。
【００４４】
（３）他の実施形態：
本発明においては、基準音を停止している間における操作者の操作に基づいて基準音に対する反応を測定することができれば良く、反応測定部１４ｃの処理によって測定される基準音に対する反応は、上述の（Ａ）（Ｂ）それぞれの差が示す反応に限定されない。例えば、インパルス信号によって、所定の期間において継続して発音させるとともに当該所定の期間終了時点において発音が停止される基準音を発音させ、所定の期間の開始タイミングと特定の操作がなされた操作タイミングとの差を測定する構成としても良い。ここでは、ごく短い所定の期間内で継続して基準音を発音させるため、基準音の発音開始タイミングと所定の期間の開始タイミングとは実質的に同時である。すなわち、基準音の発音をトリガにして操作者が操作を開始した場合に、当該トリガの開始後に操作者によって操作子２０において所定以上のピークが初めて検出されるまでの反応時間を測定する構成としても良い。
【００４５】
図４は、基準音を発音させている所定の期間の開始タイミングと特定の前記操作がなされたタイミングとの差を測定する場合の処理を示すフローチャートである。この処理は、図１に示す構成と同様の構成において、制御部１４が実行する処理である。この処理においては、パルス音をランダムなタイミングで発生させることによって基準音を構成している。従って、本実施形態においては、各パルス音が発音しているごく短い期間が所定の期間となり、所定の期間の開始タイミングと、所定の期間終了以降における操作タイミングとの差を測定することになる。
【００４６】
この処理においては、まず制御部１４が初期設定処理を行う（ステップＳ２００）。すなわち、時間経過やパルス音の開始タイミングや発音回数、誤り操作を行った回数、加速度ピークタイミングや上述の差等を計測するためのカウンタ等の初期化を実行する。また、乱数を発生させてパルス音の発音タイミングを取得する（ステップＳ２１０）。
【００４７】
次に、制御部１４は、基準音発音部１４ａの処理により、一定のテンポでの前奏をサウンドシステム１２から発音させる（ステップＳ２２０）。すなわち、メトロノーム音のような所定回数の等間隔の音によって、基準音（パルス音）が発音されることを操作者に予告する前奏を発音させる。次に、制御部１４は、予め決められたパルス音の全発音回数についてステップＳ２４０以降の測定処理が終了したか否かを判別する（ステップＳ２３０）。ステップＳ２３０にて、全発音回数について測定処理が終了したと判別されないとき（Ｓ２３０のＮ）、制御部１４は、基準音発音部１４ａの処理により、基準音であるごく短い音をサウンドシステム１２から発音させる（ステップＳ２４０）。すなわち、サウンドシステム１２のスピーカーに対してインパルス信号が供給され、当該インパルス信号によってごく短い音が発音されるように制御部１４が音データをサウンドシステム１２に対して出力する。
【００４８】
次に、制御部１４は、操作検出部１４ｂの処理によって、加速度ａのピークを検出したか否かを判別する（ステップＳ２５０）。ステップＳ２５０にて、加速度ａのピークを検出したと判別されないとき（Ｓ２５０のＮ）には、ステップＳ２３０以降の処理を繰り返す。ステップＳ２５０にて、加速度ａのピークを検出したと判別されたとき（Ｓ２５０のＹ）、制御部１４は、反応測定部１４ｃの処理により、加速度ａのピークを検出したタイミング（操作タイミング）がパルス音の発音タイミングより後であるか否かを判別する（ステップＳ２６０）。
【００４９】
ステップＳ２６０にて、操作タイミングがパルス音の発音タイミングより後であると判別されないとき（Ｓ２６０のＮ）には、操作者による操作が基準音であるパルス音のタイミングに対する反応ではない、すなわち、誤りの操作であるとみなす。そして、当該誤りの操作をカウントするための変数をカウントアップする（ステップＳ２８０）。
【００５０】
一方、ステップＳ２６０にて、操作タイミングがパルス音の発音タイミングより後であると判別されたとき（Ｓ２６０のＹ）には、パルス音の発音タイミングと操作タイミングとの差を測定する（ステップＳ２７０）。当該差は、パルス音が発音された後の操作者の反応速度を示しており、操作者が操作子を操作する際の俊敏性を評価することが可能になる。ステップＳ２７０またはＳ２８０を実行した後、制御部１４はステップＳ２３０以降の処理を繰り返す。
【００５１】
一方、ステップＳ２３０にて、全発音回数について測定処理が終了したと判別されたとき（Ｓ２３０のＹ）、制御部１４は、反応測定部１４ｃの処理により、測定された差と誤り回数とを示す情報をユーザＩ／Ｆ部１３にて表示させる（ステップＳ２９０）。すなわち、各パルス音に対する反応時間および当該反応時間の平均値と誤り回数とを表示させる。以上の処理により、音楽演奏に際しての基本的な能力の測定結果を提示することができる。なお、ここでも、ステップＳ２５０において加速度ａのピークが検出されたとき、制御部１４は、操作音発音部１４ｄの処理によって操作音を出力させる。
【００５２】
さらに、基準音を発音させる所定の期間終了以降の測定期間内に特定の操作がなされた回数を測定する構成としても良い。すなわち、基準音の発音をトリガにして特定の操作を繰り返すとき、一定の測定期間内に繰り返すことが可能な操作の回数によって操作者の音楽演奏に際しての基本的な能力を測定しても良い。
【００５３】
図５は、特定の操作がなされた回数を測定するための処理を示すフローチャートである。この処理においては、まず制御部１４が初期設定処理を行う（ステップＳ３００）。すなわち、時間経過や基準音（前奏）の開始タイミングや発音回数、加速度ピークタイミングの発生回数等を計測するためのカウンタ等の初期化を実行する。
【００５４】
次に、制御部１４は、基準音発音部１４ａの処理により、基準音のテンポを計算し（ステップＳ３１０）、基準音を発音させる（ステップＳ３２０）。すなわち、予め決められたテンポ（例えば、四分音符が１分間に１２０拍刻まれるテンポ）における拍間の時間間隔を計算し、当該時間間隔が経過する度に次の拍の発音を行う処理を所定拍数分（例えば４拍）実行する。すなわち、所定の期間内でメトロノームのような基準音を発音させる。
【００５５】
次に、制御部１４は、計時を開始し（ステップＳ３３０）、予め決められた測定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ３４０）。ステップＳ３４０にて、測定時間が経過したと判別されないとき（Ｓ３４０のＮ）、制御部１４は、操作検出部１４ｂの処理によって、加速度ａのピークを検出したか否かを判別する（ステップＳ３５０）。ステップＳ３５０にて、加速度ａのピークを検出したと判別されないとき（Ｓ３５０のＮ）には、ステップＳ３４０以降の処理を繰り返す。ステップＳ３５０にて、加速度ａのピークを検出したと判別されたとき（Ｓ３５０のＹ）、制御部１４は、当該加速度ａのピークの発生回数をカウントするための変数をカウントアップする（ステップＳ３６０）。
【００５６】
また、制御部１４は、反応測定部１４ｃの処理により、ステップＳ３３０による計時と測定時間とを比較して測定時間の残り時間を特定するとともに当該残り時間をユーザＩ／Ｆ部１３に表示させる（ステップＳ３７０）。ステップＳ３５０にて、加速度ａのピークを検出したと判別されないとき、または、ステップＳ３７０の後、制御部１４はステップＳ３４０以降の処理を繰り返す。
【００５７】
一方、ステップＳ３４０にて、測定時間が経過したと判別されたとき（Ｓ３４０のＹ）、制御部１４は、反応測定部１４ｃの処理により、測定されたピークの発生回数（すなわち、操作の回数）を示す情報をユーザＩ／Ｆ部１３にて表示させる。以上の処理により、基準音の発音後に繰り返すことができた特定の操作の回数を提示することができ、音楽演奏に際しての基本的な能力の測定結果を提示することができる。なお、ここでも、ステップＳ３５０において加速度ａのピークが検出されたとき、制御部１４は、操作音発音部１４ｄの処理によって操作音を出力させる。
【００５８】
さらに、操作子２０を複数個用意し、複数の人が行う操作のそれぞれを測定する構成としても良い。この構成によれば、複数人の操作者の各人について能動的な音楽性や音楽演奏に際しての基本的な能力を測定することができる。
【００５９】
さらに、仮想拍タイミングと操作タイミングとの差を測定する構成例において、操作子２０が操作されるべき仮想拍タイミングは基準発音間隔と同じ間隔で基準音が継続的に発音されると仮定した場合の仮想的な発音タイミングであったが、基準発音間隔から当該基準発音間隔と異なる間隔を連想させる構成としてもよい。例えば、四分音符が１分間に６０拍刻まれるテンポにて基準音を発音させた状況において、操作子２０が操作されるべき仮想拍タイミングを同テンポにおける八分音符の拍と同じタイミングとしても良い。
【００６０】
さらに、基準音は、当該基準音に応じた操作子の操作を連想させる音であれば良く、所定のテンポの音の他、所定のリズム、音色、ピッチ、曲、拍の回数の音によって基準音を構成することができる。
【００６１】
さらに、より高度な操作について測定を行っても良い。例えば、８連符の基準音に対して８連符に合わせた操作を行うこととし、その操作の正確性等を評価してもよいし、装飾音を含む基準音を提示して同等の操作を行うこととし、その操作タイミングや操作間隔の正確性等を評価しても良い。
【００６２】
さらに、複数の操作子２０を両手で持ち、両足に取り付けるなどしてドラム演奏などを模した操作を評価する構成としても良い。むろん、体の複数部位に操作子２０を取り付けることによって複数部位によって複数の操作子２０を操作する際の能力を評価する構成としてもよい。
【００６３】
さらに、複数回のパルス音に対する反応速度を測定する構成の他、ピッチや音色が異なる基準音を提示してそのいずれかのみに対して反応すべきルールを設定するとともに、そのルールに従って操作する場合の正確性や反応速度を測定しても良い。
【００６４】
さらに、加速度のピーク検出においては、３軸の加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚから加速度ａを算出する構成に限定されず、各加速度成分のピークを検出して特定の方向への加速度のピークによって特定の操作を検出しても良い。すなわち、一定の方向に腕等を「振る」操作が行われたか否かを判別しても良い。むろん、各加速度成分の正負それぞれのピークを検出し、正負のピークのいずれか一方に基づいて特定の操作を検出することで、特定の方向への操作のみを検出しても良い。
【００６５】
さらに、音高や音色等の要素が異なる複数の種類の基準音を発音させ、各種類の基準音に異なる種類の操作を対応づける構成としてもよい。例えば、音高が異なる複数の種類の基準音を所定の期間の間に発音させ、所定の期間終了以降において特定の音高の基準音に対応するタイミングにて操作子２０を「振る」操作を検出し、他の音高の基準音に対応するタイミングにて操作子２０を「突く」操作を検出する構成としてもよい。すなわち、基準音を認識した後に、規則に従って正確に操作を行う能力を測定する構成としてもよい。
【００６６】
さらに、音高や音色等の要素が異なる複数の種類の基準音を発音させ、各種類の基準音に異なる体の部位を対応づける構成としてもよい。例えば、音高が異なる複数の種類の基準音を所定の期間の間に発音させ、所定の期間終了以降において特定の音高の基準音に対応するタイミングにて右手で持った操作子２０が操作された操作タイミングを検出し、他の音高の基準音に対応するタイミングにて左手で持った操作子２０が操作された操作タイミングを検出する構成としてもよい。すなわち、体の複数の部位を利用する場合の音楽性を測定する構成としてもよい。
【００６７】
さらに、基準音の数と操作タイミングの検出回数が異なっていてもよい。例えば、４拍子のリズムで基準音を発音させ、所定の期間終了以降に３拍子のリズムに対応するタイミングで操作子２０が操作されたか否かを測定する構成としてもよい。むろん、このとき、４拍子と３拍子とにおいて１小節に相当する期間は同一である。すなわち、変則的なリズムの変化に対する対応能力を測定する構成としてもよい。
【００６８】
さらに、基準音を発音させた後の所定期間において基準音のテンポと異なるテンポで操作子２０が操作されたか否かを測定する構成としてもよい。例えば、基準音のテンポと比較して徐々にテンポが速くなる（アッチェレランド）場合の操作を測定する構成や、基準音のテンポと比較して徐々にテンポが遅くなる（リタルダンド）場合の操作を測定する構成等を採用可能である。すなわち、テンポの変動割合の正確性等を測定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０…音感測定装置、１１…無線通信部、１２…サウンドシステム、１３…ユーザＩ／Ｆ部、１４…制御部、１４ａ…基準音発音部、１４ｂ…操作検出部、１４ｃ…反応測定部、１４ｄ…操作音発音部、２０…操作子、２０ａ…無線通信部、２０ａ…無線通信部、２０ｂ…加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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