(57)【要約】記載された音声データを分析するための装置および方法は、半音の量を超えるボリューム情報分布に関して音声データを分析するために実装されて半音分析手段と各半音また定義量の各要素に対して２次元の中間のベクトルを通じて合計ベクトル計算し、半音の量に基づく定義量を含む合計ベクトルに基づくか、ボリューム情報分布に基づくかまたはボリューム情報分布から導かれた分布に基づく分析信号を出力するためのベクトル計算手段とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声データを分析するための装置（１００；６６０；１０００）であって、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するために実装される半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）、および
各半音または定義量の各要素に対する２次元の中間のベクトル（１５５）に基づいて合計ベクトル（１６０）を計算し、そして前記半音の量に基づく定義量を含む、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づく、合計ベクトル（１６０）に基づいて、分析信号を出力するために実装されるベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）を含む、装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項２】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、それぞれの半音および／またはそれぞれの前記ボリューム情報分布の定義量もしくは前記ボリューム情報分布から導かれた前記分布の要素に関連する複数の単位ベクトルの重み付けによって、各半音または前記定義量の各要素に対する２次元の中間ベクトル（１５５）の決定を実行するために実装される、請求項１に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項３】
前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は、知覚の考慮を可能にするための周波数依存重み関数を考慮する前記ボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するためにさらに実装される、請求項１または請求項２に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項４】
前記装置（１００；６６０；１０００）は、前記ボリューム情報分布に基づく定義量として、ピッチクラスの量とともに導かれる分布としてピッチクラスボリューム情報分布を形成するために実装されるピッチクラス分析手段（１０２０）をさらに含む、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項５】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎt・２π・７2／８４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含むように実装される前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）であって、πは円周率であり、およびｎtは前記それぞれ中間のベクトルに割り当てられる前記ピッチクラスの拡張インデックスである、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項６】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎ´・２π／２４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含むように実装される前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）であって、πは円周率であり、およびｎ´は所定のメジャースケールの前記ピッチクラスの量に関して前記ピッチクラスの指示子であり、前記ピッチクラスは、前記それぞれの中間のベクトルに割り当てられる、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項７】
前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は、前記音声データを分析するために実装され、前記ボリューム情報分布は、振幅に関する情報、強度、ボリュームまたは聴覚に適合したボリュームを含む、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項８】
前記音声データは時間経過を含み、前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は前記ボリューム情報分布の時間経過に関する前記音声データを分析するためにさらに実装し、および前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は前記合計ベクトルの時間経過を計算し、および前記合計ベクトルの合計時間経過に基づくか、前記ボリューム情報分布の前記時間経過に基づくかもしくは前記ボリューム情報分布から導かれた分布である分析信号を出力するためにさらに実装する、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項９】
前記装置（１００；６６０；１０００）は、前記ボリューム情報分布の前記時間経過または時間に関する前記ボリューム情報分布から導かれる分布の時間経過を積分し、および導かれた分布として時間積分されたボリューム情報分布を前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）に提供するために実装される積分手段をさらに含む、請求項８に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１０】
前記音声データは、マイクロホンの信号を含んでいる音声データのグループ、ライン信号、アナログ音声信号、デジタル音声信号、音符シーケンス信号ミディ信号、音符信号、サウンドジェネレータを制御するためのアナログ制御信号およびサウンドジェネレータを制御するためのデジタル制御信号から選択される、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１１】
伴奏システム（１７０）であって、
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに前記装置（１００）に結合され、ならびに前記分析信号を受信し、および前記分析信号に基づく音符信号を提供するために実装される伴奏装置（１８０）を含む、伴奏システム（１７０）。
【請求項１２】
前記伴奏装置（１８０）は、コードおよび／または前記音声信号に基づく全音階を決定し、ならびにコードおよび／または前記全音階に基づく前記音符信号のプロビジョニングを実行するためにさらに実装する、請求項１１に記載の伴奏システム（１７０）。
【請求項１３】
前記伴奏システム（１７０）は、メロディ信号を検出し、半音の分布に関連して前記メロディ信号を分析し、および前記分析に基づいてメロディ信号を提供するために実装されるメロディ検出手段、ならびに前記メロディ検出手段に結合され、および前記メロディ検出信号に基づきメロディ音符信号を生成するために実装されるメロディ生成手段をさらに含む、請求項１１または請求項１２に記載の伴奏システム（１７０）。
【請求項１４】
測定システム（１９０）であって、
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに前記分析信号を受信するために前記装置（１００）に結合され、および出力信号に基づいて前記合計ベクトルの角度を示す出力信号を提供するために実装されるディスプレイ装置（１９５）を含む、測定システム（１９０）。
【請求項１５】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、出力フィールド中心（２１５）および選択的な方向の出力フィールドを有する出力フィールド（２１０；８００）、ならびにディスプレイ制御手段（２０５）を含み、前記ディスプレイ制御手段（２０５）は、前記出力フィールド（２１０；８００）に結合され、各中間のベクトルに、複数の出力フィールド半径方向の前記出力フィールドの選択的な方向に関連した角度とともに出力フィールド半径方向が割り当てられ、中間のベクトルに関連して中間のベクトルの角度に対応し、前記ディスプレイ制御手段（２０５）は、前記合計ベクトルの前記角度の下、出力フィールド半径方向に関して合計ベクトル半径方向としての前記出力フィールド半径方向が前記出力信号として強調されるように出力フィールド（２１０；８００）を制御するために実装される、請求項１４に記載の測定システム（１９０）。
【請求項１６】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、各出力フィールド半径方向に、中間のベクトルが割り当てられ、ピッチクラスが割り当てられるように実装され、２つのピッチクラスの間の最も小さいピッチクラスが、直接隣り合った出力フィールド半径方向に割り当てられ、長３度の音程または短３度の音程に対応するように各中間のベクトルが割り当てられる、請求項１５に記載の測定システム（１９０）。
【請求項１７】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、前記出力フィールド中心（２１５）に関連して前記合計ベクトルの長さに基づく長さとともに前記合計ベクトル半径方向（２２０）を強調するために実装される、請求項１５または請求項１６に記載の測定システム（１９０）。
【請求項１８】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、任意にまたは機械的に強調を実行するために実装される、請求項１５ないし請求項１７のいずれかに記載の測定システム（１９０）。
【請求項１９】
検出システム（２３０）であって、
時間に関して時間依存の音声入力信号を積分し、および音声データとしてそれを提供するために実装される積分手段（２４０）、
前記積分手段に結合され、および前記分析信号を提供する請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記分析信号に基づく前記合計ベクトルの長さの時間経過を分析し、および前記合計ベクトルの長さの前記時間経過が最大または最小である場合、検出信号を出力するために実装される評価装置（２５０）を含む、検出システム（２３０）。
【請求項２０】
前記積分手段（２４０）は、前記検出信号を受信するために評価装置（２５０）にさらに結合され、および前記検出信号を受けて時間積分の再スタートを実行するために実装される、請求項１９に記載の検出システム（２３０）。
【請求項２１】
キー決定システムであって、
請求項８または請求項９に記載の装置（１００）、ならびに
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記装置（１００）の前記分析信号に基づくキーを示すキー信号を生成し、および出力で前記キー信号を提供するために実装されるキー決定手段を含む、キー決定システム。
【請求項２２】
音声データを分析するための方法であって、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するステップ、
各半音または各定義量の各要素に対する半音の量に基づく定義量を含む前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて２次元の中間のベクトルを計算するステップ、
前記２次元の中間のベクトルに基づいて合計ベクトルを計算するステップ、および
前記合計ベクトルに基づく分析信号を出力するステップを含む、方法。
【請求項２３】
コンピュータ上で実行されるときに、請求項２２に記載の音声データを分析するための方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声データを分析するための装置および方法に関し、特に、例えばキーの変更、コードまたはコードの変更についてのキーのより速くてより簡単な決定を可能にする、例えばディスプレイ装置、伴奏装置または他の評価装置に関連して用いられる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音楽を作る場合だけでなく音楽または既存の一連のコードを取扱う場合、既存のまたは発する音楽の分析は、例えば、既存の音楽を即興で演奏すること、すなわち、調和的で協和的に発するメロディを独創的に生成すること、または、既存の音楽を伴奏すること、すなわち、メロディに伴いおよびそれを強調する傾向にある一連のコードおよび／または一連の単音を作ることを可能にするように、多くの状況において必要である。
【０００３】
これは、人に音楽を取扱う最低限度の経験をたびたび要求し、それは音楽および／または楽器を取り組む数年でたびたび学ぶことができる。それに加えて、対応する分析は、人に確かな音楽才能を要求し、それは非常に複雑な音楽においてある程度に絶対音感さえ要求する。しかしながら、これは、音楽理論の要求されるバックグラウンド知識、音楽および／または楽器を取扱う充分な経験、または、対応する才能を欠如している多くの人々を除外する。
【０００４】
文献において、コード、和音およびキーを学習しおよび／または見つけるための教育補助具および手段が知られている。これらは、しばしばテンプレート、ディスクまたは他のオブジェクトであり、特に、音楽理論に関する関係が説明されている機械的に接続された移動可能なまたは回転可能なテンプレートである。そのような学習補助具または手段は、例えば、以下の文献、西独国実用新案出願公開第ＤＥ８００５２６０Ｕ１号、西独国実用新案出願公開第ＤＥ８９０２９５９Ｕ１号、西独国特許出願公開第ＤＥ３７４４２５５Ａ１号、米国特許第ＵＳ５７０９５５２号、西独国特許出願公開第ＤＥ３６９０１８８Ｔ１号、米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１７８８９６Ａ１号、独国特許出願公開第ＤＥ４００２３６１Ａ１号、独国特許出願公開第ＤＥ１９８３１４０９Ａ１号、独国特許出願公開第ＤＥ１９８５９３０３Ａ１号、独国実用新案出願公開第ＤＥ２９８０１１５４Ｕ１号および独国実用新案出願公開第ＤＥ２０３０１０１２Ｕ１号に記載されている。一般に、ディスクまたは対応するオブジェクトの１つに一連のピッチが適用され、それは、一般に、一連の１２個の半音ひいては平均律の全ての利用可能なピッチからなる半音階に対応し、あるいは、２つの隣接するピッチのピッチインターバルが５度（例えばＣ−ＧまたはＦ−Ｃ）である５度圏に対応する。西独国実用新案出願公開第ＤＥ８００５２６０号は、３度のインターバルの配列を有するコード、和音およびキーを見つけるための装置を示す。
【０００５】
独国実用新案出願公開第ＤＥ２９５１２９１１Ｕ１号は、いくつかの異なったテンプレートとピッチの指定を備えた少なくとの１２個のゲーム用ピースとを用いて音楽理論に関する関係の合成および分析用の教育および学習補助具を記載している。
【０００６】
欧州特許第ＥＰ０４５２３４７Ｂ１号は、それぞれが音符を選択する場合に音符選択信号および音符の減退を伴う音符除外信号を提供する多数の音符セレクタと、それぞれの音符セレクタに関連する音符指定情報を提供しさらに対応する音符指定情報を含む音符選択信号によってトリガされる音符ターンオン信号を提供するために多数の音符セレクタに結合される音符ターンオン装置と、音符選択信号によってトリガされるように提供される音符指定情報を記憶するためのメモリ手段と、音符指定情報を変更するために音符ターンオン装置に結合される手段と、音符選択信号を提供する場合に記憶された音符指定情報を含む音符除外信号によってトリガされる音符ターンオフ信号を提供するために多数の音符セレクタおよびメモリ手段に結合される音符ターンオフ装置とを含む、電子楽器用のユニバーサル操作ユニットについて言及している。
【０００７】
独国特許第ＤＥ４２１６３４９Ｃ２号は、メロディおよび伴奏のキーボードを有する電子楽器を記載している。記載されている楽器は、メロディキーが２つのスイッチングステージを含んでいるスイッチを含むメロディキーボードであって、白鍵に対応するそれらのピッチが第１のスイッチングステージに関連し、キーボードの黒鍵に対応するそれらのピッチが第２のスイッチングステージに関連するメロディキーボードと、操作の場合に自動コード伴奏と呼ばれる伴奏キーを含んでいる伴奏キーボードであって、伴奏キーが、それぞれ異なった関連した伴奏コードを有する少なくとも２つのスイッチングステージを有しているスイッチとして実装される伴奏キーボードとを有する。記載された電子楽器の操作は、音符の知識を必要としないが、鍵盤による記載されたモデリングのため、特に個々のピッチおよびコードの特定の組合せのように、教育的な目的のために特に必要である音楽理論の教育を受けるオペレータを必要とすることが明らかである。特に、文献は、ユーザが伴奏コードを生成するために手動で操作することができる１つの指での伴奏システムの電子楽器を記載している。
【０００８】
西独国特許第ＤＥ２８５７８０８Ｃ３号は、電子時計に組み合される電子楽器を記載している。その発明は電子楽器に関し、入力および記憶手段を介して音楽のいかなるピッチシーケンスおよび曲を入力しさらに読み出すことができる。このように、記載された電子楽器は、ピッチシーケンスの連続した記憶を有する入力と、連続した音響表現の形式で、記憶された一連のピッチを再生するために、ピッチジェネレータ回路を介して、記憶されたピッチシーケンスの再生とを可能にする。ピッチシーケンスの入力および／または「プログラミング」がいくつかのさらなるキーによって拡張された１０キーパッドを介して行われることは、記載されている楽器に関して特に不利である。特に、記載されている電子楽器は特定の最小限の理論的な音楽知識を必要とし、さもなければ、楽器のプログラミングがほとんど実現可能でない。
【０００９】
欧州特許第ＥＰ０８３４１６７Ｂ１号は、新規な入力装置を有する仮想楽器について言及している。特に、前述の特許出願は、この楽器を演奏するために楽器と接触して持たれるべきタイプの携帯用アクセサリを有する仮想楽器について言及し、前述の携帯用アクセサリは、前述の携帯用アクセサリに他の目的を達成させる前述の携帯用アクセサリを保持している人に対する反応として活性化信号を生成するスイッチを含む。前述の活性化信号は、デジタルプロセッサによって受信され、それは、次々に、選択された音符データ構造によって表される音符をシンセサイザに生成させる制御信号を生成する。特に、その特許出願は仮想楽器を記載し、そこでは、前述の携帯用のアクセサリはギター・プレクトラムであり、そして、ユーザはシンセサイザを介して発する所定量のピッチ内からピッチを作ることができる。
【００１０】
欧州特許第ＥＰ０６３２４２７Ｂ１号は、音楽データを入力するための方法および装置について言及している。より詳しくは、前述の特許は、それに手書き入力を記録するための入力記録手段と、手書き入力が音符のピッチのピッチデータ表現を得るために実行される入力記録手段の位置を検出するための位置検出手段と、入力記録手段で実行された手書き入力を検出するための入力検出手段であって、入力検出手段は、入力記録手段で実行されるプッシング・イベントの数を検出するためまたは入力記録手段が押される時間を検出するため、または、手書き入力の間に入力記録手段にかけられる圧力の強度を検出するための手段を含み、または、入力記録手段に書かれたナンバーを検出するナンバー検出手段または入力記録手段に描かれるラインの長さを検出するライン検出手段を含む入力検出手段と、入力検出装置によって検出される、プッシング・イベントの検出数またはプッシング・イベントの時間または検出強度またはラインの検出数または検出長さに基づいて、音楽のピッチの長さの時間データ表現を指定するための時間指定手段と、位置検出手段から得られるピッチレベルデータおよび時間指定手段から得られる時間データに基づいて、音楽ピッチデータを検出するための音楽ピッチ生成手段とを含む、音楽データ入力装置について言及している。特に、前述の特許出願は、ＬＣＤユニット（ＬＣＤ＝液晶ディスプレイ）と、それに配置され、それを介して、ペンを用いて、ピッチをピッチシステムに書き込むことができるタッチパッドとを有する音楽データ入力装置を記載している。このように、記載された音楽データ入力装置は、音楽理論に関する関係の十分に高い知識を有する人々にかかわる。
【００１１】
米国特許第ＵＳ５４１５０７１号は、音楽ピッチ間の関係を生成するための方法および装置に関する。ここで、シンボルのオフセットのラインまたは行の配列が記載され、それぞれのシンボルは、音符を表している。それぞれのラインは、半音階としても公知である音楽的な一連の半音を形成する繰り返す一連の１２個のシンボルを含む。ここで、同じ音楽の関係、すなわち、例えばインターバル、スケール、コード、その他を表すシンボルのグループが、例えばその配列において特定の位置で斜めの構成または縦の構成のように同じ視覚的に認識可能な構成を形成するように、それぞれのラインは、隣接するラインに関してオフセットされる。１つの実施形態では、そのような配列を含むそのような装置は、学習補助具として用いられ、その学習補助具は、互いに対して移動できる２つの重なる部品を含む。それはそれとして、その特許出願は、その配列に従って配置されるキーボードおよび／またはクラビエーチュア（ｃｌａｖｉａｔｕｒｅ）を有する楽器のクラビエーチュアまたは弦楽器のフィンガーボードの接触エリアの配列を記載している。このように、特許出願は、同心円の形式で配置されるキーを有するクラビエーチュアを記載している。
【００１２】
【特許文献１】西独国実用新案出願公開第ＤＥ８００５２６０Ｕ１号
【特許文献２】西独国実用新案出願公開第ＤＥ８９０２９５９Ｕ１号
【特許文献３】西独国特許出願公開第ＤＥ３７４４２５５Ａ１号
【特許文献４】米国特許第ＵＳ５７０９５５２号
【特許文献５】西独国特許出願公開第ＤＥ３６９０１８８Ｔ１号
【特許文献６】米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１７８８９６Ａ１号
【特許文献７】独国特許出願公開第ＤＥ４００２３６１Ａ１号
【特許文献８】独国特許出願公開第ＤＥ１９８３１４０９Ａ１号
【特許文献９】独国特許出願公開第ＤＥ１９８５９３０３Ａ１号
【特許文献１０】独国実用新案出願公開第ＤＥ２９８０１１５４Ｕ１号
【特許文献１１】独国実用新案出願公開第ＤＥ２０３０１０１２Ｕ１号
【特許文献１２】独国実用新案出願公開第ＤＥ２９５１２９１１Ｕ１号
【特許文献１３】欧州特許第ＥＰ０４５２３４７Ｂ１号
【特許文献１４】独国特許第ＤＥ４２１６３４９Ｃ２号
【特許文献１５】西独国特許第ＤＥ２８５７８０８Ｃ３号
【特許文献１６】欧州特許第ＥＰ０８３４１６７Ｂ１号
【特許文献１７】欧州特許第ＥＰ０６３２４２７Ｂ１号
【特許文献１８】米国特許第ＵＳ５４１５０７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この既知の発明に基づいて、音声データのより速いおよび効率的な分析を可能にする音声データを分析するための装置を提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、請求項１に記載の装置、請求項２２に記載の方法または請求項２３に記載のコンピュータプログラムによって達成される。
【００１５】
音声データを分析するための本発明の装置は、半音の量を超えるボリューム情報分布に関して音声データを分析するために実装される半音分析手段と、半音の量に基づく定義量を含むボリューム情報分布またはボリューム情報分布から導かれた分布基づいて、各半音または各要素に対する２次元の中間のベクトルに基づいて、合計ベクトルの定義量の各半音または各要素のために計算し、合計ベクトルに基づき分析信号を出力するために実装されるベクトル計算手段とを含む。
【００１６】
本発明は、音声データのより早いおよびより効率的な分析が、例えばキー、キーの変更、コード、コードの変更および他の音楽理論に関する接続の決定に関して、音声データが、ボリューム情報分布に関して半音の量の上で分析されるという事実によって可能であるという知見に基づく。そして、ボリューム情報分布またはボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて、合計ベクトルが計算され、分析信号として出力する。合計ベクトルの計算によって、すなわち、ボリューム情報分布を２次元の合計ベクトルにマッピングすることは、多くの人々によって調和的でおよび／または調和すると認められる音楽データの形式を示す音楽について大量の情報が得られる。これに関して、２次元の合計ベクトルの算出によって、非常に複雑な音声データからも重要でそして関連した情報が音声データから得られ、そして同じことを分析することができることは、特に有利である。したがって、音声データを分析するための本発明の装置は、音声データから大量の情報を得て、分析信号の形式で利用可能な音声データを作成することができる。
【００１７】
音声データを分析するための本発明の装置は、音声データの現在の値に基づいて、「リアルタイム」の分析を実行することができる適切な実装を要求することが、相当な効果である。音声データが、アナログまたはデジタル音声信号を含む場合、合計ベクトルの瞬間的におよび／または直接計算することの可能性への制限は、音波の物理的特性のためにボリューム情報分布を分析するための特定の時間を必要とする半音分析手段によって基本的に示される。しかしながら、音声データが、音符シーケンス信号、すなわち、例えば、サウンドジェネレータ（例えば、ミディ信号）のためのアナログまたはデジタル制御信号を含む場合は、そのとき、半音分析手段は、外見上、瞬時に対応する分析を実行することができる。
【００１８】
ベクトル計算手段が、単位ベクトルの重みによって２次元の中間のベクトル計算を実行するために実装されることは更なる効果である。そして、それは、ボリューム情報分布またはボリューム情報分布から導かれる分布とともに、それぞれの半音および／または定義量のそれぞれの要素に関係している。これによって、計算は、大きく加速することができる。それに加えて、更なる効果として、半音分析手段は、周波数依存の重み関数の考慮中であるボリューム情報分布に関連する音声データを分析することができる。その結果、特に、オクターブ位置に関して協和および／または調和の知覚の違いが考慮される。これによって、オクターブおよび／またはオクターブ位置の差において、Ｃメジャーコードが異なって快感と知覚されると考慮するために、特定の特性を聴くことを考慮することが可能である。
【００１９】
計算は、ボリューム情報分布に基づくピッチクラスボリューム情報分布を形成し、ピッチクラスボリューム情報分布の定義量として、半音の量をピッチクラスの量に同時にマップするピッチクラス分析手段をさらに含む音声データを分析するための本発明の装置によってさらに加速することができることは、さらなる効果である。ここで、ピッチクラスは、このピッチ（トーン）に属するオクターブを無視するピッチの表示として参照される。換言すれば、ピッチは、そのピッチクラス（例えば、Ｃ）および関連するオクターブおよび／またはオクターブ位置が決定されるという事実によって確認することができる。したがって、例えば、ピッチＣ，Ｃ´，Ｃ´´，Ｃ´´´は、ピッチクラスＣを構成する。
【００２０】
特に効率的なおよび単純な方法の音楽理論に関する関係を表わすために、２次元の合計ベクトルが、「３度圏」として参照されるピッチクラスの配列または「対称性モデル」として参照される配列の範囲内で使用できるように、ベクトル計算手段が、選択的な方向に関する角度値を含むピッチクラス、半音または定義量の要素に関連する単位ベクトルを実装することは、本発明の特有の効果である。
【００２１】
半音分析手段が、複数の異なるボリューム情報分布に関連して音声データを分析することができることは、本発明のさらなる効果である。このように、ボリューム情報分布は、振幅、強度、ボリューム、聴覚適合ボリュームまたは他のボリューム情報から構成される。これによって、アプリケーション特有の状況に応じて、音声データを分析するための本発明の装置は、アプリケーションに適しているボリューム情報の異なる部分に関して同じことを分析することができ、このように、特に効率的な分析を可能にすることができる。
【００２２】
本発明の装置が、時間経過を含む音声データの場合における時間経過を含む分析信号を出力することもできることは、さらなる効果である。これにより、分析信号が、さらなる装置を制御するための音楽の進行の間および／またはディスプレイ装置に音楽を表示した後、音楽の音楽理論に関するデータに関連する情報を人に提供することができるので、例えば、リアルタイムに音楽の分析が可能となる。
【００２３】
ここで、音声データは、異なる形式の本発明の装置に提供することができる。このように、音声データを分析するための本発明の装置は、さらなる実のある有利な点を表わす多くのアプリケーションの範囲内で使用できるので、マイクロホンの信号、ライン信号、アナログ音声信号、デジタル音声信号、ミディ信号、音符信号、サウンドジェネレータを制御するためのアナログ制御信号もしくはサウンドジェネレータを制御するためのデジタル制御信号の音符シーケンス信号の形式おける音声データを提供することが可能である。
【００２４】
実施形態が示すように、例えば、音声データを分析するための本発明の装置に結合され、ならびに分析信号を受信し、そして分析信号に基づき対応する音符信号を提供する伴奏装置が実装された伴奏装置を含む本発明の装置とは別に、このように、本発明の装置が伴奏システムにおいて使用される。このように、例えば、伴奏システムの伴奏装置は、分析信号に基づいて、伴奏装置が、コードおよび／または全音階を決定し、そして決定されたコードおよび／または決定された全音階および／またはその両方に基づいて、対応する音符信号を提供するように実装することができる。このように、本発明の装置が上述の特性を構成する伴奏システムを組み込むことができることは、本発明の相当な効果である。
【００２５】
本発明の装置が、分析信号を受信するために本発明の装置に結合されたディスプレイ装置をさらに含み、そして合計ベクトルの角度に基づき、ディスプレイ装置に表示する出力信号を提供するために実装される測定システムを組み込むことができることは、本発明のさらなる効果である。例えば、出力装置が、出力フィールド中心および出力フィールドの選択的な方向を有する出力フィールドを有する場合、ディスプレイ装置は、出力フィールドにおける合計ベクトルの角度に基づく出力フィールド半径方向を強調することができる。これから、合計ベクトルを表わす分析信号が出力フィールドにおいて幾何学的に表わすことができ、そして、これによって、分析信号は、特に分かりやすい方法で人に示すことができるといった有利な効果を得ることができる。
【００２６】
この有利な効果は、それらが、上述した３度圏または対称性モデルにおいて生じるとき、出力フィールドおよび音声データを分析するための装置がピッチクラスの幾何学的配置を使用する場合に、特に増加する。これによって、音楽理論に関する分析信号の有意性は、さらに効率的な方法の測定システムのユーザに提示することができる。
【００２７】
それに加えて、有利な効果を表わすトーンコンテクストの推定および／またはキーもしくは調和の定義および／または不協和もしくは現在のコードを表示するディスプレイ装置上の合計ベクトルの角度だけでなく、合計ベクトルの長さも提示することが可能である。
【００２８】
それに加えて、本発明の装置は、コードの変更および／またはキーの変更を可能にする積分装置、および評価装置をさらに含む音声データを分析するための本発明の装置とは別として、検出システムに使用される。
【００２９】
以下に、本発明の好適な実施形態が添付の図面を参照してより詳細に説明され、これらの図面としては：
図１は、音声データを分析するための本発明の装置の概略ブロック図を表示し、
図２は、音声データを分析するための本発明の方法の図解図を示し、
図３Ａは、本発明の伴奏システムの概略ブロック図を表示し、
図３Ｂは、本発明の測定システムの概略ブロック図を表示し、
図３Ｃは、測定システム（対称性モデル）の出力フィールドの実例の実施形態を示し、
図３Ｄは、測定システム（３度圏）の出力フィールドの実例の実施形態を示し、
図３Ｅは、検出システムの概略ブロック図を示し、
図４Ａは、ピッチクラスの割当てと入力角度または入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図４Ｂは、ピッチクラスの割当てと入力角度または入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図４Ｃは、ピッチクラスの割当てと互いに移動される３つの入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図４Ｄは、ピッチクラスの割当てと大きさが増加する入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図４Ｅは、ピッチクラスの割当てと２つの入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図５Ａは、ピッチクラスの割当てと選択重み関数で重み付けられる入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図５Ｂは、ピッチクラスの割当てと例えば我々の例におけるような角度に依存する空間ピッチ分布関数とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図５Ｃは、３つの空間ピッチ分布関数の概略図を示し、
図６Ａは、ピッチクラスに割り当てられる角度の強調を有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図６Ｂは、ピッチクラスの割当てと３つ協和的で調和的に発するピッチクラスの強調と有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図６Ｃは、ピッチクラスの割当てとあまり調和的に発しない２つのピッチクラスの強調とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、
図６Ｄは、ピッチクラスの割当てと調和的に発するピッチクラスに関連する３つの角度と２つの強調された角度範囲とを有する角度範囲の概略図を示し、
図７は、全音階のＣメジャーおよび／またはａマイナーの例に基づいて対称性モデルおよび／またはカデンス円の図解を示し、
図８は、３度圏（ｃｉｒｃｌｅ  ｏｆ  ｔｈｉｒｄｓ）の図解を示し、
図９は、３度圏において全音階的なキーのＣメジャーおよび／またはａマイナーの図解を示し、
図１０は、３度圏で２つの隣接するキーの共通のピッチクラスの図解を示し、
図１１は、３度圏で音楽理論に関するコンテクストの図解を示し、
図１２は、３度圏で音楽理論においてキー間の関係の図解を示し、
図１３は、ピッチクラスの半音階の配列（上）と３度圏に対応するピッチクラスの配列（下）とにおいて２つの隣接するキーの図解を示し、
図１４は、３度圏においてピッチクラスＣの例に基づいて６倍のピッチ利用の原理の図解を示し、
図１５は、異なったピッチクラスの組合せに対して３度圏の合計ベクトルの長さの経路の図解を示し、
図１６は、バッハによるブランデンブルク協奏曲（第１番、アレグロ）の最初の１０秒間の３度圏の合計ベクトルの角度の経路の図解を示し、
図１７は、異なった三和音に対して対称性円の合計ベクトルの角度の経路の図解を示し、
図１８は、異なったインターバルに対して対称性円の合計ベクトルの長さの経路の図解を示し、
図１９は、異なったインターバルに対して３度圏の合計ベクトルの長さの２つの経路の図解を示し、
図２０は、異なったコード変形および／またはピッチの組合せに対して対称性円の合計ベクトルの長さの２つの経路の図解を示し、
図２１は、対称性モデルに関して協和音に対して感覚を評価するための心理試験の経路の図解を示し、
図２２は、音符信号を生成するための本発明の装置およびピッチクラスを示す出力信号を出力するための本発明の装置の実施形態の概略ブロック図を示し、
図２３は、音符信号を生成するための本発明の装置の操作手段の実施形態の図解を示し、
図２４Ａ〜図２４Ｄは、開始角度を定義するための入力手段の４つの実施形態の図解を示し、
図２５Ａ〜図２５Ｃは、開口角度を定義するための操作手段の３つの実施形態の図解を示し、
図２６は、音符信号を生成するための本発明の装置およびピッチクラスを示す出力信号を出力するための装置の操作手段の実施形態（ハーモニーパッド（ＨａｒｍｏｎｙＰａｄ））の図解を示し、
図２７は、音声データを分析するための本発明の装置の実施形態の概略ブロック図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１〜図２７に関して、まず、音声データを分析するための本発明の装置の第１の実施形態が記載されている。ここで、図１〜２７では、同一または類似の機能特性を有するエレメントに対して、同一の参照符号が用いられ、そこにおいて、対応する実装および説明をそれぞれ適用および入れ替えることができる。
【００３１】
本願は、以下のとおりに構成され、最初に、１つの実施形態に関して、音声データを分析するための本発明の装置および本発明の装置を含む３つのシステムの基本的な構成および基本的な機能が説明される。その後、２つの異なった位置決め変形の概論が示される前に、トーンの組合せの合成および分析がより詳細に説明される。その直後に、本発明のさらなる理解に役立つ数学的モデルの記述が続く。その後、さらなる実施形態が説明され論じられる前に、対称性モデルに基づきおよび３度圏に基づく和声分析が説明される。
【００３２】
図１は、音声データを分析するための本発明の装置１００の第１の実施形態の概略ブロック図を示す。装置１００は、分析信号をベクトル計算手段１２０に提供するためにベクトル計算手段に結合される半音分析手段１１０を含む。半音分析手段は、音声データを受信するために入力端子１３０に結合される。それに加えて、ベクトル計算手段１２０は、出力端子１４０に結合される。そこにおいて、ベクトル計算手段１２０は、分析信号を図１には示されていない外部コンポーネントに提供する。
【００３３】
音声データが、入力端子１３０で半音分析手段１１０に提供される場合、そのとき、半音分析手段１１０は、半音の量を超えるボリューム情報分布に関して音声データを分析し、ベクトル計算手段１２０に利用できるボリューム情報分布または任意にボリューム情報分布から導かれる分布をもたらす。ベクトル計算手段１２０は、導かれた分布が決定されることによって、各半音または定義量の各要素に対して、ボリューム情報分布またはボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて２次元の中間のベクトルを計算する。その後、ベクトル計算手段１２０は、２次元の中間のベクトルに基づいて合計ベクトルを計算し、そして分析信号として合計ベクトルを出力端子１４０に出力する。
【００３４】
さらに詳細にこれを説明するために、図２において、音声データを分析するための本発明の方法ならびに本発明の装置によって音声データの分析するための工程および／または手順が、図解的に示される。音声データから始まって、半音分析手段１１０は、半音の量を介して音声データを分析し、そして図２の左上で例として示されるボリューム情報分布を得る。そこで例示されるボリューム情報分布は、２つの異なる半音と関連する２つのコントリビューション１５０−１および１５０−２を含む。図２においてプロットされる実施例において、半音分析手段１１０は、ボリューム情報分布をベクトル計算手段に送信する。そこにおいて、ベクトル計算手段１２０は、ボリューム情報分布に基づき各半音に対して２次元の中間のベクトルを計算する。特に、ベクトル計算手段１２０は、図２の右上で例として両方に示されるコントリビューション１５０−１に対する中間のベクトル１５５−１およびコントリビューション１５０−２対する中間のベクトル１５５−２を計算する。その後、ベクトル計算手段１２０は、選択的な方向に関する角度αおよび長さｒを含む２つの中間のベクトル１５５−１および１５５−２に基づいて合計ベクトル１６０を計算する。合計ベクトルを計算するステップは、図２の右下に例示される。それから、ベクトル計算手段１２０は、合計ベクトル１６０に基づき分析信号を生成し、出力端子１４０に分析信号を出力する。したがって、分析信号は、例えば、合計ベクトルの長さｒおよび角度αの情報を含む。
【００３５】
音声データを分析するための装置１００の具体的な実装に応じて、半音分析手段１１０は、異なる方法の設定でもよい。ここで、音声データが存在する形式において決定的である。音声データは、例えば、音符シーケンス信号および／または制御信号、すなわち、例えば、音符および／または演奏するためにそれを有するピッチのサウンドジェネレータに指示する信号を指し示す場合、音声データを分析するための装置１００の半音分析手段１１０は、メモリに対応する音符シーケンス信号を記憶する。それから、半音分析手段１１０は、例えば、メモリに記憶された音符シーケンス信号に基づいて、特定の半音に属するすべての音符シーケンス信号を合成するか、または合計する。その後、ボリューム情報分布としてそれをベクトル計算手段１２０に提供する。ここで、半音分析手段１１０の具体的な実施形態に応じて、ボリューム情報分布は、特定の半音に属する音符シーケンス信号の数によって重み付けされる。音符シーケンス信号が、例えば、アタックおよび／またはタッチの値の形式、またはボリュームを指し示す他のデータにおけるボリューム情報を含む場合、そのとき、半音分析手段１１０は、対応する音符シーケンス信号をまとめる半音の量を超えるボリューム情報分布を得ることができる。音符シーケンス信号のための実施例は、例えば、ミディ信号（ミディ＝楽器用デジタルインターフェース）または他の信号もしくはサウンドジェネレータのためのアナログ制御信号である。
【００３６】
しかしながら、アナログまたはデジタルの音声信号が、音声データを分析するための装置１００に提供された場合、該当する場合、半音の量を超えるボリューム情報分布を達成するために、周波数合成に関して分析するための半音分析手段１１０のために必要である。音声データであるデジタル音声信号である場合には、このような分析は、いわゆる一定のＱ変換を用いて行うことができる。一定のＱ変換において、入力音声信号が、中心周波数およびバンド幅によってそれぞれ特徴づけられた複数のバンドパスフィルタによって分析される。ここで、バンドパスフィルタの中心周波数は、ピッチの周波数および／または基本周波数にしたがって使用される。ピッチの基本周波数（例えば、ピッチＡ´に対しては４４０Ｈｚ）は、この場合、このピッチおよび／または半音に関して音声データを分析するための原因となるバンドパスフィルタの中心周波数に対応する。ここで、フィルタのバンド幅は、周波数領域における２つのピッチおよび／またはトーンの距離に対応する。その結果、中心周波数の商およびあらゆるフィルタのバンド幅は一定である。この事実によっても、商を表わす文字Ｑとして一定のＱ変換の項目が考慮に入れられる。例えば、デジタル音声信号のための実施例は、それらが、例えば、ＣＤと関連して使われるように、ＰＣＭ信号（ＰＣＭ＝パルス符号変調）である。デジタル音声信号が使用されることに応じて、ＰＣＭ信号または他のデジタル音声信号にさらなる変換が必要である。このための一つの例は、例えば、ＭＰ３をコード化した音声信号である。
【００３７】
対応する一定のＱ変換が実行される前に、音声データであるアナログ音声信号の場合には、例えば、アナログ信号をデジタル音声信号に変換および／またはサンプリングすることが必要である。例えば、そのようなアナログ音声信号のこのサンプリングは、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を用いて実行することができる。例えば、ステレオシステムの分野で使用されるときは、アナログ音声信号の実施例は、アナログマイクロホン信号、アナログヘッドホン信号またはライン信号である。
【００３８】
任意に、ピッチクラス分析手段は、半音分析手段１１０とベクトル計算手段１２０との間に結合され、ピッチクラスの量を超えるピッチクラスボリューム情報分布および半音の量を超えるボリューム情報分布に基づく定義量として計算する。既に上記で説明されたように、ここで、ピッチクラスは、ピッチに属するオクターブを無視するピッチに関する情報である。換言すれば、ピッチは、ピッチクラスおよびオクターブを表示することによって決定される。すなわち、ピッチが属するオクターブに表示する。したがって、ピッチＣ，Ｃ´，Ｃ´´，Ｃ´´´，…は、ピッチクラスＣを有する。したがって、ピアノにおいて、１２のピッチクラスが以下のように定義される：Ｄ，Ｄシャープ，Ｅ，Ｆ，Ｆシャープ，Ｇ，Ｇシャープ，Ａ，Ａシャープ（Ｂおよび／またはＨ），Ｃ，Ｃシャープ。
【００３９】
半音分析手段１１０は、さらに、ボリューム情報分布の決定における周波数依存重み関数ｇ（ｆ）を考慮する。それは、それらのピッチレベルおよび／またはそれらの周波数および／またはそれらの基本周波数ｆに応じて分析された半音の重み付けをする。重み関数ｇ（ｆ）を考慮することにより、異なる周波数ではなくて、２つのピッチおよび／または同じピッチクラスの半音の影響がどれくらい異なっているかを考慮することが可能である。そして、このように、異なるオクターブの影響は、コードおよび／または調和の場合において、調和を知覚する。
【００４０】
ベクトル計算手段１２０は、例えば、各半音または各ピッチクラスに２次元の単位ベクトルが割り当てられるように実装することができる。それは、ボリューム情報分布および／またはボリューム情報分布から導かれる分布のコンポーネントに関連付けられて重み付けされおよび／または乗じられる。ベクトル計算手段１２０は、対応する算術論理演算ユニットのデカルト座標に基づいておいてこれをする。同様に、その後、合計ベクトル１６０の計算は、デカルト座標に基づいて（デジタル）算術論理演算ユニットを用いて中間のベクトルに基づいて行われる。音声データを分析するための本発明の装置１００の実装に応じて、分析信号は、デジタルデータパッケージの形式における微分方向に関して合計ベクトルの長さｒおよび角度αを含む。
【００４１】
図３Ａは、音声データを分析するための本発明の装置１００を含む伴奏システム１７０を示す。音声データは、伴奏システム１７０およびこのように伴奏システム入力端子１７５としての装置１００に提供される。加えて、伴奏システム１７０は、伴奏装置が装置１００によって出力された分析信号を受信するように、音声データを分析するための装置１００に連結される伴奏装置１８０を含む。分析信号に基づいて、伴奏装置１８０は、実装に応じて、例えば、現在演奏されたキーおよび／または現在演奏されたコードを特定する。この情報に基づいて、伴奏装置１８０は、対応する音符信号および順に生成し、伴奏システム出力端子１８５でそれを出力する。伴奏システム１７０の音符信号を音響信号に変換する図３には示されていないサウンドジェネレータを、伴奏システム出力端子１８５に接続することができる。
【００４２】
伴奏装置１８０は、例えば、マッピング関数に基づいて、音符信号の量を有する合計ベクトル１６０の角度αに連結するように実装することができる。そして、それは、伴奏システム出力端子１８５で出力される。コードおよび／またはトーンコンテクストの決定のための１つの実施例は、図７と関連してさらに詳細に説明される。すでに、図１および図２に関連して説明されたように、伴奏システム入力端子１７５で伴奏システム１７０に提供される音声データは、音符シーケンス信号またはアナログもしくはデジタル音声信号を表わすことができる。装置１００に関して図１および２に関連する説明は、図３Ａに例示された伴奏システム１７０に適用することもできる。
【００４３】
任意に、それに加えて、伴奏システム１７０は、お互い結合されるメロディ検出手段およびメロディ生成手段によって拡張することができる。メロディ検出手段は、装置１００に提供される、例えば、音声データであるメロディ信号を検出する。しかしながら、他の音声信号でもある。そして、それは、半音の量を超えるボリューム情報分布に関してそれを分析し、メロディ検出信号としてメロディ生成手段にそれを提供する。メロディ生成手段は、メロディ検出信号に基づいてメロディ音符信号を順に生成する。そして、それは、例えば、任意のサウンドジェネレータに供給することができる。
【００４４】
このように、メロディ音声データ、例えば歌は、マイクロホン入力または他のデジタルもしくはアナログ音声信号を介して、例えば適切な入力を介してメロディ検出手段に提供される。そして、それはメロディ検出手段によって分析される。メロディ検出手段の結果として得られたものに基づき、メロディ生成手段は、例えば、サウンドジェネレータに提供することができるメロディ音符信号を生成することができる。その結果、それは歌われたメロディを再生することができる。これによって、伴奏システム１７０は、例えば、歌われたメロディを同時に再生することができ、そしてそれを伴奏することができる。
【００４５】
図３Ｂは、音声データを分析するための本発明の装置およびお互いに結合されるディスプレイ装置を含む測定システム１９０を示す。測定システム１９０は、加えて、装置１００の入力端子に対応する測定信号入力２００を含む。すでに、図１および図２に関連して説明されたように、音声データは、音符シーケンス信号およびアナログもしくはデジタル音声信号のいずれでもよい。音声データを分析するための本発明の装置１００は、ディスプレイ装置１９５に提供される対応する分析信号を出力する。そのとき、ディスプレイ装置１９５は、例えば、視覚的に描かれた形式で、分析信号をユーザに光学的に表示することができる。
【００４６】
図３Ｃは、ディスプレイ装置１９５の実施形態を示す。ディスプレイ装置１９５は、さらに、出力フィールド２１０に結合されるディスプレイ制御手段２０５を含む。ここで、ディスプレイ制御手段２０５は、音声データを分析するための本発明の装置から分析信号を受信する。
【００４７】
出力フィールド２１０は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ＝液晶ディスプレイ）、スクリーンまたはマトリックスで配置される発光ダイオード（ＬＥＤ＝発光ダイオード）のフィールドの形のような他の光学表示領域を含むことができる。同様に、出力フィールド２１０は、ＴＦＴディスプレイ、スクリーンまたは他のピクセル指向性の表示フィールドを含むことができる。出力フィールド２１０の具体的な実装に応じて、ディスプレイ制御手段２０５は、中心点２１５に基づいて、いくつかの出力フィールド半径方向が光学的に強調されるように、出力フィールド２１０を制御することができる。マトリックスで配置される発光ダイオードのフィールドの場合、これは、例えば、中心点２１５に関連した発光ダイオードから始まって、複数の発光ダイオードが、直線において中心点２１５から始まるディスプレイ制御手段２０５によって制御されるという事実によって実現される。
【００４８】
例えば、ＴＦＴディスプレイまたは液晶ディスプレイのような、より複雑な表示を可能にする出力フィールドの場合、ディスプレイ制御手段２０５は、より複雑なパターンを表わすために実装することができる。この場合、出力フィールド半径方向が強調されるだけでなく、より複雑なパターンが表わされる。このように、この場合においては、ピッチクラスおよび／またはディスプレイ２１０上のピッチの配列を表わすことが明白である。そして、それと関連して、分析信号の形式において本発明の装置１００によって提供された合計ベクトルは、測定システム１９０の視聴者に対して明白になる。
【００４９】
図３Ｃにおいて、この目的のために、対称性モデルおよび／または対称性円および／またはカデンス円２１７と呼ばれる装置が、出力フィールド２１０において表示される。対称性モデル２１７におけるピッチクラスの正確な配列は、図７と関連してさらに詳細に説明される。
【００５０】
出力フィールド２１０の具体的な実装から独立している、ディスプレイ制御手段２０５は、中心点２１５から始まって、合計ベクトルが、出力フィールド半径方向またはより複雑なパターンの形式で表示されるように、出力フィールド２１０を制御する。図３Ｃにおいて、これは、矢印２２０で示される。ここで、ディスプレイ制御手段２０５は、矢印２２０が合計ベクトルの角度に依存する出力フィールド２１０の選択的な方向に関する角度の下に現れるように出力フィールド２１０を制御する。ここで、好ましくは、ディスプレイ装置１９５および音声データを分析するための本発明の装置は、異なる半音または定義量の要素に関連する中間のベクトル角度ならびに出力フィールド２１０（例えば、対称性モデル２１７）を表示する異なるピッチクラスの下、シンプルにマッピングおよび／または表示によって合成される角度のようにお互いに関して調整される。好ましくは、このマッピングは、すなわち、例えば、およそ同一である線形写像である。換言すれば、本発明の装置１００およびディスプレイ装置１９５は、異なるピッチクラスおよび／または定義量の異なる要素ならびに出力フィールド２１０において現れる異なるピッチクラスの下の方向に関連する中間のベクトルの角度の１：１の割り当てが与えられるようにお互いに調整される。出力フィールド２１０において、このように、例えば、対称性モデル２１７および合計ベクトルを示している矢印２２０が、出力フィールドにおける出力が空間的に対称性モデルをモデル化するように示すことができる。ここで、本願の範囲内で、「空間モデリング」は、ピッチ空間のこの角度の下に現れる特定のピッチクラスに関連する要素のように中心点に関して配置される配置の要素、すなわち、例えば、入力手段、出力フィールド半径方向および出力エリアにおける配置である。
【００５１】
任意に、示された矢印２２０の長さを介して、合計ベクトルの長さも示すことができる。ここで、矢印２２０の長さおよび合計ベクトルの長さは、例えば、ディスプレイ制御手段２０５との関連で実装される機能を介してお互いに連結することができる。ここで、実質的には、いかなる機能も可能である。このように、線形の配置は、同様に例えば、対数、二次方程式または他に、おそらくより複雑には、合計ベクトルの長さのマッピングを矢印２２０で示される長さに生じる。
【００５２】
図３Ｄは、出力フィールド２１０において表示可能な第２の実施形態を示す。図３Ｃにおいて示される出力フィールド２１０とは対照的に、図３Ｄにおいて表示される出力フィールドにおいては、対称性モデル２７０ではなく、３度圏２１７´として参照されるピッチクラス配列が示される。対称性モデルは、参照が本願の範囲内のセクションになされる理由として対応する図８〜１４に関連して詳細に説明される。
【００５３】
本願の範囲内で、ピッチクラスの表記法において、大文字および小文字ピッチクラスの間で違いがある。もし、ピッチクラスが、例えば、ＣまたはＦのように大文字によって指定されるなら、対応するピッチクラスと時計回り方向において対応するピッチクラスに隣接する２つのピッチクラスとが選択される場合に、対応する長三和音が発する。Ｃの場合、これは、ピッチクラスＣ−ｅ−Ｇが例えばＣメジャー三和音を表すことを意味する。したがって、３つのピッチクラスＦ、ａおよびＣは、ともにＦメジャー三和音を表す。小文字によって指定されるピッチクラスは、同様に、短三和音を表す。これの例は、ピッチクラスｄ、Ｆおよびａを含むＤマイナー三和音である。ｈ０によって指定される三和音は特別な状況を有し、それは、ピッチクラスｈ０に基づいて、２つの時計回りに隣接するピッチクラスも発する、ディミニッシュ三和音ｈ０である。ここで、これは、一連の２つの短３度からなる三和音ｈ／ｂ−ｄ−Ｆである。
【００５４】
基本的に、出力フィールド２１０は、スクリーンまたは光学的に視聴者に情報を伝えるスクリーンのような出力フィールドではなく、ここでは、例えば、個々の出力フィールド半径方向、出力フィールドエリアまたは部分的な出力フィールドが機械的に強調することができるとした機械的な出力フィールドである。関連して、機械的振動またはあるエリアの上昇もしくは下降によって強調を生じさせることも可能である。これによって、視力障害者の人々にも対応する表現を提示することが可能である。
【００５５】
任意に、対応する信号が、ディスプレイ制御手段２０５に送信された場合、ディスプレイ制御手段２０５は、対称性モデル２１７または３度圏２１７´に関連付けられる出力フィールド２１０の出力フィールド半径方向または出力フィールド２１０のエリアを強調するためにさらに実装することができる。
【００５６】
もちろん、出力フィールド２１０においても、ピッチクラスまたは半音の他の配列を示すことができる。ピッチクラスの配列は、これに関連して、特に有意である。そこにおいて、ピッチクラスは、音楽理論に関する特別なつながりに基づく隣接する角度に関連する。ここで、具体的な出力フィールド選択的な方向の選択は、用語「隣接する角度」または「直接的に隣接する角度」に関して制限なく表わされる。このように、例えば、ピッチクラスが関連するおよび３５９度の角度値に位置する角度は、ピッチクラスが関連するおよび１度の角度値に位置する他の角度と直接隣接することができる。
【００５７】
図３Ｅは、音声データを分析するための本発明の装置１００とは別に、積分手段２４０および評価装置２５０を含む検出システム２３０を示す。時間依存の音声入力信号が、それの入力端子で積分手段２４０に提供される。そして、それは、積分手段２４０で時間的に積分し、そして提供された音声データとして積分されたデータをそれの出力端子で本発明の装置１００に提供する。
【００５８】
もし、時間依存の音声入力信号が、例えば、ミディ信号のような音符シーケンス信号である場合、積分手段２４０は、あるピッチに属する多数の音符シーケンス信号の部分を合算するように実装することができる。ここで、音符シーケンス信号が含んでいるボリューム情報の重み付けは、他の重み付け係数と同様に考慮することができる。さらに、例えば、積分手段２４０は、音符シーケンス信号の「時期」、すなわち、音符シーケンス信号の出現と現在の時間指標との間の時間差を考慮することができる。積分手段２４０は、この場合、さらなる音符シーケンス信号の形式で、本発明の装置１００に音声データを提供する。
【００５９】
もし、時間依存の音声入力信号が、例えば、アナログマイクロホン信号のようなアナログまたはデジタル音声信号である場合、すでに、図１および図２に関連して説明されたように、半音分析手段を積分手段２４０に組み込むことが望ましい。この場合、該当する場合、アナログ／デジタルコンバータの手段によって時間依存の音声入力信号をサンプリングし、一定のＱ変換の手段によって半音の量に関してそれを分析することが望ましい。また、この場合、本発明の装置１００の積分手段２４０は、さらに、例えば、一定のＱ変換の手段によって分析に基づく対応するミディ信号を生成し、およびそれを本発明の装置に出力する積分手段によって、音符シーケンス信号の形式で音声データを提供することができる。
【００６０】
分析するための本発明の装置１００の下流に、評価装置２５０が接続される。そして、それは、装置１００から分析信号を受信する。好ましくは、この場合、装置１００の分析信号は、合計ベクトルの長さを含む。
【００６１】
もし、積分手段が、例えば、通常の間隔で、音声信号として時間積分された方法で時間依存の音声入力信号を装置１００に提供するように実装された場合、そして、それに加えて、例えば、装置１００が、通常の時間間隔で所定の周波数分析を実行し、対応するそれぞれが分析信号を出力する場合、そのとき、評価手段２５０は、入力分析信号に基づく合計ベクトルの長さの時間経過を決定することができる。そして、もし、合計ベクトルの長さの時間経過が、最大または最小を含む場合、それは、検出システム２３０の出力端子で検出信号を出力する。これによって、検出システム２３０は、コードの変更またはキーの変更を検出することが可能である。この主題についてのより多くの詳細は、さらに本願において説明される。
【００６２】
任意に、また、評価装置２５０の検出信号は、評価装置２５０の出力と積分手段２４０の間に示す図３Ｅにおける破線で接続するように、積分手段２４０に供給することができる。これによって、それを常態へ戻すように設定するために、すなわち、再スタートを実行するために、提供された積分手段の適切な実装が可能である。なぜなら、本発明の装置１００に提供された音声データは、時間依存の音声入力信号の部分に基づかないからである。そして、それは、例えば、再スタートの時間の特定の位置の前に入った時間依存の音声入力データに基づく。これによって、コードの変更またはキーの変更が検出され、および対応する検出信号の出力が生じた後、検出システムは、常態に任意的に遅らせる。なぜなら、新規な検出は、検出の結果に影響している「以前の」時間依存の音声入力信号なしで実行できるからである。
【００６３】
代わりに、さらに、検出システムは、積分手段２４０が半音分析手段１１０とベクトル計算手段１２０との間に接続されるように実現することができる。換言すれば、検出システムは、さらに、積分手段２４０が、本発明の装置の任意選択的要素として実装するように実装される。この場合、積分手段２４０は、ボリューム情報分布に基づいて、それが、それからベクトル計算手段または下流のピッチクラス計算手段に導かれた分布を提供するように実装することができる。
【００６４】
本発明のさらなる実施形態は、キー決定システムを表わす。そして、それは、音声データを分析するための本発明の装置とは別に、本発明の装置に結合されたキー決定手段を含む。キー決定手段は、本発明の装置から分析信号を受信して、現在のキーまたはあるいは分析信号において含まれる合計ベクトルの角度に基づく現在のコードを分析する。キー決定手段は、例えば、合計ベクトルの角度をキーまたはコードに割り当てるキー割り当て関数に基づいてこれを実行することができる。これに関するより詳細な説明は、「対称性モデル」、「３度圏」およびそれらの数学的説明と関連してさらに本願において示される。任意に、それに加えて、キー決定手段は、分析信号に基づく分析の信頼性に対する推定値を提供することができる。ここで、分析信号において含まれる合計ベクトルの長さは、基礎として使用することができる。ここで、推定値は、特定の推定値を合計ベクトルの長さに割り当てる機能的な割り当てに基づいてさらに決定される。このさらなる機能的な割り当ては、シンプルな線形写像、ステップ関数またはより複雑な関数を含むことができる。キー決定手段はキーを出力する。そして、該当する場合、出力でのキー信号としての推定値は、任意のディスプレイ装置で出力することができる。
【００６５】
半音階は、それぞれ短２度のピッチインターバルを有する一連の１２個の半音からなる。換言すれば、半音階は、１オクターブに属する１２個の半音を含む。このように、それぞれのピッチおよび半音に、音波または他の振動の周波数が割り当てられる。西洋音楽においてそれぞれ正確に１２個の半音を有するオクターブへの可聴スペクトルの従来の分割のために、特定のオクターブのおよび１オクターブの範囲内のそれぞれのピッチおよび半音は、このように特定のピッチクラスに関連してもよい。換言すれば、これは、半音がオクターブおよびそのピッチクラスで明らかに決定されることを意味する。
【００６６】
換言すれば、これは、ピッチに関して、それがどのオクターブに属するかが無視される場合に、ピットクラスが参照されることを意味する。西洋音楽およびその楽器において、すなわち、例えば、ピアノにおいて、１２個のピッチクラスＤ、Ｄ♯、Ｅ、Ｆ、Ｆ♯、Ｇ、Ｇ♯、Ａ、Ａ♯、Ｂおよび／またはＨ、ＣおよびＣ♯が定義され、そこにおいて、明確さの理由で、異名同音の混同はここでは言及しない。
【００６７】
音楽において、１度または１度インターバルは半音のインターバルを指定し、そこにおいて開始ピッチおよび終了ピッチは数えられる。換言すれば、１度インターバルを有する２つのピッチは、同じピッチであるように、同一の周波数および／または基本周波数（１：１のピッチの周波数比）を有する。音楽において短２度または短２度のインターバルは２つの半音のピッチインターバルであり、ここでもインターバルを形成する２つのピッチは数えられる。したがって、短３度および／または短３度のインターバルは４つの半音のピッチインターバルであり、長３度または長３度インターバルは５つの半音ステップを有するインターバルであり、そして、５度および／または５度インターバルは８つの半音を有するインターバルであり、そこにおいてインターバルを形成する２つのピッチはそれぞれ数えられる。
【００６８】
ピッチクラスの表記法において、本願の範囲内で、大文字および小文字のピッチクラスの違いがしばしばある。ピッチクラスが例えばＣまたはＦのように大文字によって指定される場合、これは、対応するピッチクラスが対応する長三和音、すなわち上述の場合ではＣメジャー三和音またはＦメジャー三和音の基本ピッチ（主音）であることを示す。同様に、短三和音の基本ピッチを表す本発明の範囲内のピッチクラスは、小文字によって指定される。これの例は、ａマイナー三和音である。
【００６９】
さらに本発明において論じられる実施形態のより良好な理解を可能にするために、まず第一に、有意に発するピッチの組合せの合成が、ピッチ組合せの分析、ピッチ空間における基本ピッチの位置決め変形、数学的モデルの記述および対称性モデルおよび３度圏に基づく和声分析がさらなるセクションに記載される前に検討される。
【００７０】
有意に発するピッチ組合せの合成
【００７１】
この文書において提唱される全ての実施形態の後の基本的な原理は、以下である：いわゆるピッチ空間において、基本ピッチおよび／またはピッチクラスは、隣接するピッチおよび／またはピッチクラスが有意に発するピッチ組合せを作るように、位置付けられる。ここで、本願の範囲内で、一般に常に、基本ピッチの楕円形／円形の配列は、基礎としてとられる。この配列のために、適切なレベルセクションまたは空間セクションの選択によって、調和的に発する音楽を作ることは可能である。楕円形／円形の配列における基本ピッチの配列に基づいて、入力角度または入力角度範囲がとにかくユーザによって選択される限り、レベルセクションおよび／または空間セクションは、少なくとも１つの入力角度または１つの入力角度範囲を含む。選択された空間セクションは、無限に、または、その拡張およびその重心、すなわちその位置に関して、飛躍的に、変更することができる。それはそれとして、選択重み関数を有する選択された空間セクションを占めることは、可能である。その選択重み関数は、空間セクションによって検出される基本ピッチおよび／またはピッチクラスが演奏されることになっている相対的なボリュームを定義することを可能にする。このように、基本ピッチは、ピッチ空間の別々の位置に位置付けられる。
【００７２】
しかし、間の位置で何が起こるのか。２つの別々の基本ピッチの間にある空間セクションが選択された場合に、どのピッチが発するか。この問題を解決するために、選択重み関数に加えて、空間ピッチ分布関数が定義される。ピッチ空間において位置付けられるそれぞれの基本ピッチおよび／またはピッチクラスは関数を有し、この場合それは空間単一ピッチ分布関数と呼ばれている。対応する空間単一ピッチ分布関数がそれぞれのピッチクラスおよび／またはそれぞれの基本ピッチに関連する、空間ピッチ分布関数および／または空間単一ピッチ分布関数を導入することによって、空間ピッチ分布関数は、結果として空間単一ピッチ分布関数のオーバレイ（例えば、ピッチクラスを考慮して、加算による）のようになる。このように、空間ピッチ分布関数は、ピッチが、無限に小さい別々の点および／または楕円形／円形のピッチ空間の場合には個々の角度を占めるだけでなく、範囲および／または有限角度範囲のセクションを占めることを確実にする。２つの基本ピッチによって占められる空間セクションは、ここでは重なる。このように、角度は、複数の関連したピッチクラスを有し、特に２つのピッチクラスを有する。このように、ここで提示される原理は、それがさらに本願における実施形態の記載に関して明らかになるように、多声の音声信号の設計の完全に新規な可能性を提供する。
【００７３】
ピッチ空間における基本的なピッチのこの配列によって提供される可能性は、図４および図５に関してさらに詳細に説明される。
【００７４】
図４Ａは、ピッチクラスの割当てを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示し、そこにおいて、明確さの理由で、ピッチクラスは、関連した音の品質（ピッチカラー）（短三和音または長三和音）をさらに詳細に特定するために大文字および小文字によって指定されない。ここの矢印の方向は、増加する角度の方向および／または時計回り方向を示す。図４Ａにおいて、基本ピッチＢおよび／またはＨ、Ｄ、Ｆ、ＡおよびＣは、１次元のピッチ空間において位置付けられる。さらに、Ｄマイナーコード（Ｄ−Ｆ−Ａ）のピッチを含む範囲／空間セクション３００Ａが選択される。このように、接続されたサウンドジェネレータは、Ｄマイナーコードで演奏する。このように、空間セクション３００ａの選択によって、Ｄマイナーコードが生成される。
【００７５】
図４Ｂおいて、図４Ａにすでに示されたピッチ空間が再び示される。しかしながら、図４Ｂにおいて、図４Ａとは対照的に、空間セクション３００ｂが空間セクション３００ａと比較して非常に小さく示される。空間セクション３００ｂは、ほとんど見えないおよび／またはゼロである拡張を有し、それは、個々の角度、すなわち個々の入力角度の選択に対応する。空間セクション３００ｂは、基本ピッチ、すなわち基本ピッチＤ上に直接的にある。接続されたサウンドジェネレータは、個々のピッチＤを演奏する。
【００７６】
図４Ｃにおいて、図４Ａのすでに示された空間セクションが再び示される。図４Ｃは、図４Ｂにすでに示された空間セクション３００ｂがどのように基本ピッチＤの位置から空間セクション３００ｃの位置を介して基本ピッチＤおよび基本ピッチＦ間の中心位置に連続的に移動されるかについて示し、その結果、空間セクション３００ｂは、その移動後に空間セクション３００ｄに変更される。接続されたサウンドジェネレータは、対応しているボリューム情報が考慮される場合、空間セクション３００ｂ、３００ｃまたは３００ｄの位置に従って、そのボリュームに関して発するピッチＤをフェードアウトし、そのボリュームに関してピッチＦをフェードインする。ピッチのフェードインおよびフェードアウトに関する詳細は、フェージングは選択重み関数および空間ピッチ分布関数によって与えられ、それは以下にさらに詳細に説明される。図４Ｂは単一ピッチの生成を示す一方、図４Ｃは隣接する基本ピッチ間のクロスフェージングを示す。
【００７７】
図４Ｄにおいて、単一ピッチおよびコード間のクロスフェージングのための例が示される。このように、図４Ｄにおいて、図４Ａにすでに示されたピッチ空間が再び示される。この場合、選択された空間セクションは、図４Ｂの空間セクション３００ｂから始まって、三和音の幅に連続的に拡張され、それは、空間セクション３００ｅに対応する。接続されたピッチジェネレータは、最初に、ピッチＤだけを演奏する。その後、選択された空間セクションの拡張の間、ピッチＦがゆっくりフェードインされ、その後にピットＡがフェードインされる。この結果、ピッチＤは、Ｄマイナー三和音に連続的に「変換」される。
【００７８】
図４Ｅにおいて、異なったコード間のクロスフェージングが示される。このように、図４Ｅは、図４Ｄの空間セクション３００ｅが、新しい空間セクション３００ｆに変更されるように、どのように連続的に移動されるかについて示す。空間セクション３００ｆは、ピッチＤから始まらないが、ピッチＦから始まる。このように、接続されたピッチジェネレータは、最初にＤマイナーコードを演奏し、その後に、それをＦメジャーコードに連続的にクロスフェードする。
【００７９】
図５Ａにおいて、選択重み関数の効果が示される。このように、図５Ａは、図４Ａからすでに知られたピッチ空間を再び示す。図５Ａにおいて、選択された空間セクションは、ピッチＤ、Ｆ、ＡおよびＣを含む。選択重み関数を導入せずに、接続されたサウンドジェネレータは、全てのピッチが同じボリュームを有するＤマイナーセブンスコードを演奏する。図５Ａに示されるように、選択重み関数３０５を導入することによって、それぞれのピッチのボリュームは適合される。この例では、重み関数３０５は、強調がコードの基本ピッチＤおよび第３音のＦにあり、第５音のＡおよび第７音のＣが低減されたボリュームで演奏されるように、選択される。
【００８０】
図５Ｂにおいて、空間ピッチ分布関数の影響が示される。このように、図５Ｂは、図４Ａにすでに示されるピッチ空間を再び示す。しかしながら、それぞれの基本ピッチおよび／またはそれぞれのピッチクラスは、この例では、関連した空間ピッチ分布関数３１０−Ｃ、３１０−Ａ、３１０−Ｆ、３１０−Ｄ、３１０−Ｂ（Ｈ）および３１０−Ｇを有する。これによって、それぞれの基本ピッチは、別々の位置および／または個々の角度に関連するだけでなく、基本ピッチの周囲の特定の環境においても定義される。これによって、図５Ｂに示される例において、ベル型の空間単一ピッチ分布関数は、それぞれの基本ピッチに関連する。
【００８１】
図５Ｃにおいて、異なった空間分布関数および／または空間ピッチ分布関数の３つの例が示される。さらに詳細に、図５Ｃは、それらのそれぞれの基本ピッチおよび／またはピッチクラスに関連してプロットされる空間単一ピッチ分布関数の３つの例を示す。図５Ｃにおいて左に、２つのベル型の単一ピッチ分布関数３１０−Ｃ、３１０−Ｅが、２つの基本ピッチおよび／またはピッチクラスＣおよびＥだけを含むピッチ空間において示される。２つの空間単一ピッチ分布関数３１０−Ｃおよび３１０−Ｅは、それらのそれぞれの基本ピッチおよび／またはピッチクラスＣおよびＥにおいて強度の形式で最大ボリューム情報を含む。基本ピッチＣおよびＥから始まって、ボリューム情報は、急速に低下する。２つの基本ピッチＣおよびＥ間にあるピッチ空間のエリアにおいて、２つの空間単一ピッチ分布関数は、例えば入力角度がピッチ空間のこのエリアにある場合に、音符信号を生成するための本発明の装置が両方のピッチクラスに対応する音符信号を生成するように、重なる。
【００８２】
図５Ｃの中央の部分的な図解は、空間単一ピッチ分布関数のさらなる可能性を示す。この部分的な図解において、図５Ｃにおいて左に示されるように同じピッチ空間で、２つの矩形の空間単一ピッチ分布関数３１０´−Ｃおよび３１０´−Ｅが示される。２つの空間単一ピッチ分布関数３１０´−Ｃ、３１０´−Ｅは、それぞれ、それらの関連した基本ピッチＣおよびＥから始まってピッチ空間において２つの隣接する基本ピッチの距離の半分に対応する角度範囲および／または空間にわたって両側に拡張する。これらの空間エリア内で、強度の形式でボリューム情報は、この例で一定である。それはそれとして、図５Ｃにおいて左に示される例とは対照的に、２つの空間単一ピッチ分布関数３１０´−Ｃおよび３１０´−Ｅは重ならない。
【００８３】
図５Ｃにおいて右に、２つの空間単一ピッチ分布関数３１０´´−Ｃおよび３１０´´−Ｅの第３の例が、図５Ｃにおいて左にすでに示されるピッチ空間に関して示される。２つの空間単一ピッチ分布関数３１０´−Ｃおよび３１０´−Ｅとは対照的に、２つの空間単一ピッチ分布関数３１０´´−Ｃおよび３１０´´−Ｅがゼロに等しくないボリューム情報を有する角度範囲および／または空間エリアは、明らかに低減される。しかし、ここでは、それらの２つの空間単一ピッチ分布関数は、２つの空間単一ピッチ分布関数がゼロに等しくないボリューム情報を有する空間範囲内の正確な位置とは無関係に、それが常に一定であるように、矩形である。
【００８４】
サウンドジェネレータが接続される場合、そして、非常に狭い空間セクションまたは個々の入力角度が基本ピッチＣから始まって左から右に基本ピッチＥまでそれぞれ入力角度範囲として移動される場合、音に関して以下のこと：図５Ｃにおいて左に示される場合にはピッチＣおよびＥ間の弱いクロスフェージングが、起こる。一方のピッチがフェードアウトする一方で、他方のピッチはゆっくりフェードインする。図５Ｃにおいて中央に示される場合、ピッチＣは短時間発する。突然、ピッチＣは静かになり、ピッチＥが発する。図５Ｃにおいて右に示される場合、ピッチＣは短時間発する一方で、入力角度および／または非常に小さい入力角度範囲は、空間単一ピッチ分布関数３１０´´−Ｃがゼロに等しくないボリューム情報を含む空間エリア内にある。その後、入力角度および／または非常に小さい入力角度範囲がこの範囲から離れた場合、接続されたサウンドジェネレータは、この場合に静かになるように、ピッチを生成しない。その後、入力角度または非常に小さい入力角度範囲が、空間単一ピッチ分布関数３１０´´−Ｅがゼロに等しくないボリューム情報を含む空間エリアに届いた場合、ピッチＥを発する。
【００８５】
図５Ｃに関連して、図５Ｃに示された２つのピッチクラスＣおよびＥが長３度に対応する最小のピッチ距離を含むことに留意することは明らかである。原則として、２つのピッチクラスＣおよびＥが長３度のものより異なる大きいピッチ距離を含んでもよい。その理由は、基本ピッチおよび／またはピッチクラスがオクターブおよび／またはオクターブ位置に関して表示を含まないことである。このため、２つのピッチクラスＣおよびＥは、例えば、短６度のピッチ距離を含むが、それは長３度に対応する最小のピッチ距離より大きい。
【００８６】
対称性円の開口角度および／または選択された空間セクションは、「ジャズ・ファクタ」と解釈されることもできる。その角度がより大きいほど、よりジャズ典型的ピッチ（トーン）が発しおよび／または加えられる。それらの中には、セブンスコード、セブンス・ナインスコードおよびセブンス・ナインス・サーティーンスコードがある。
【００８７】
既存のピッチ組合せの分析
【００８８】
以下に、ピッチ組合せの分析のための基本的な原理がさらに詳細に説明される。上記のパラグラフに記載されている有意な音組合せの合成のための原理は、既存の音組合せを分析するために逆にされてもよい。合成と同様に、最初の段階では、基本ピッチは、隣接する基本ピッチが有意な音組合せに結果としてなるというような方法で、ピッチ空間に位置付けられなければならない。しかしながら、このようにして生成されたピッチ空間は、生成されるピッチを決定するために用いられないが、該当する場合、すでに既存のピッチを示しさらに分析するために用いられる。これによって、既存のピッチ組合せがピッチ空間の形式で存在する定義に関して「有意」であるかどうかについて検討することが、可能である。ピッチ組合せが有意である場合、このピッチ組合せの基本ピッチは、空間的に隣接するエリアにおいて表される。ピッチ組合せがより有意でない場合、基本ピッチは、遠隔エリアにおいて示される。この原理の利点は、用語「有意なピッチ組合せ」および用語「無意味なピッチ組合せ」が厳格でないが、ピッチ空間において基本ピッチの再編成によって再定義することができるということである。
【００８９】
図３Ｃおよび図３Ｄのそれぞれにおいて、出力フィールド２１０上で、ピッチ空間が空間的にモデル化される。そして、それは、ピッチの組み合わせの「有意性」の推定を可能にする。出力フィールド２１０上で、図３Ｃおよび図３Ｄにおいて示される例において、対称性モデルおよび／または３度圏２１７´が特にモデル化される。図３Ｃおよび図３Ｄにおいて、すでに示されているように、対称性モデル２１７および／または３度圏の範囲内で、ピッチクラスは、楕円形／円形の方法に割り当てられる。ここで、本願の範囲内で、楕円形／円形の配列は、中心点に関して、配列のエレメント（ここでは出力エリア）が、角度に応じて半径を有するゼロ方向または選択的な方向に関して複数の角度の下で配列される配列である。発生している最大半径および発生している最小半径間の違いは、典型的には７０％未満、好ましくは２５％未満、平均半径と異なる。
【００９０】
図６は、図３Ｃおよび図３Ｄに示されるように、出力フィールド２１０におけるピッチクラスの表示に対する４つの例を示す。ここで、図解の簡略化のために、出力フィールド半径方向および／または出力エリアの楕円形／円形の配列は、直線に「分解」されている。このように、出力フィールド半径方向および／または基礎をなす角度範囲の楕円形／円形の配列は、直線にマップされている。これによって、異なった図示されたピッチ、ピッチ組合せおよび音組合せを有する出力フィールド２１０のよりコンパクトな図解が、可能である。ここで、図６Ａ〜図６Ｄに示される矢印は、増加する角度の方向および／または時計回り方向を再び示す。このように、図６Ａ〜図６Ｄにおいて、ピッチクラスＧ、Ｂ及び／またはＨ、Ｄ、ＦおよびＡを含むピッチ空間が示される。
【００９１】
図６Ａは、ピッチクラスＤを有するピッチを発することがディスプレイ制御手段２０５に示される場合を示す。この場合、ディスプレイ制御手段２０５は、対応するピッチが発する場合にピッチに対応する基本ピッチ（および／またはピッチクラス）が出力フィールド２１０のピッチ空間においてマークされるように、出力フィールド２１０を制御する。図６Ａにおいて示される例では、出力フィールド２１０にマーキングおよび／または強調３２０−Ｄが現れ、それは、例えば、光学信号、すなわち対応する出力フィールド２１０のエリアである。このように、図６Ａにおいて示される例では、ピッチＤが発し、それは出力フィールド２１０に示される。
【００９２】
図６Ｂは、結果として有意なピッチ組合せになるいくつかのピッチが同時に発する場合を示す。この場合、出力フィールド２１０に示されるピッチ空間において、隣接する基本ピッチは、マークされおよび／または強調される。これから、ピッチ空間においてアクティブな基本ピッチおよび／またはピッチクラスの空間集中は、有意味性のための、すなわち知覚協和音のための尺度であると推定することができる。特に、図６Ｂは、有意なピッチ組合せに対応するｄマイナーコードを用いてこれを示す。この場合、対応するコードがピッチ空間において、すなわち出力フィールド２１０に発する場合、基本ピッチＤ、ＦおよびＡは、対応するマーキングおよび／または強調３２０−Ｄ、３２０−Ｆおよび３２０−Ａによって強調される。
【００９３】
結果としてより有意でないピッチ組合せになっているピッチが同時に発する場合、ピッチ空間において対応する基本ピッチひいては出力フィールドに空間的にモデル化するピッチ空間は、非常に遠く離れている。これから、ピッチ空間においてアクティブな基本ピッチの空間拡張は、無意味さのための、すなわち知覚不協和音のための尺度であると推定することができる。図６Ｃにおいて示される例では、ピッチＧおよびＡが発し、すなわち、関連した基本ピッチＧおよびＡがマーキングおよび／または強調３２０−Ｇおよび３２０−Ａによって出力フィールド２１０にマークされるように、対応する入力信号が入力信号端子２２０を介してディスプレイ制御手段２０５に提供される。これらのピッチによって生成されるインターバルは２度であり、それは、通常、比較的不協和的に発するために知覚される。このように、図６Ｃは、より有意でないピッチ組合せが発する場合に出力フィールド２１０へのピッチ空間のマーキング、すなわち２度を示す。
【００９４】
いくつかの発するピッチについては、関連した基本ピッチをマークするだけでなく、発するピッチを含む出力フィールド２１０において対応するエリアとピッチ空間において全ての発するピッチの重心とを計算し、さらに、それを対応するマーキングによって表すことも可能である。そのような計算は、分析信号を含む、さらに以下に数学的に説明する合計ベクトルを用いて可能である。さらに本発明においてより詳細に説明されるように、重心は、複雑なピッチ組合せの音カラーを評価することをさらに可能にする。
【００９５】
図６Ｄは、Ｄマイナーコードに対して対応する出力フィールド２１０上の表示の例を示す。このように、図６Ｄにおいて示される例では、基本ピッチＤ、ＦおよびＡが図６Ｂにすでに示されるマーキング３２０−Ｄ、３２０−Ｆおよび３２０−Ａによってマークされるだけでなく、むしろ、発する基本ピッチおよび／またはそれらのマーキングを含むエリア３２５が示される。それに加えて、また、重心の位置は、さらなるマーキング３３０によって示される。
【００９６】
ピッチ空間において基本ピッチの位置決め変形
【００９７】
何が「有意なピッチ組合せ」であり、何が「無意味なピッチの組合せ」であるか。この質問に対する一般的な答えはない。我々が有意であると考えるものおよび我々が無意味であると考えるものまたは我々が協和であるおよび／または不協和であると考えるものは、好み、教養、教育などの主観的要因に強く依存し、人それぞれで異なる。グローバルな答えが上述の質問に対して与えられないのと同時に、有効なステートメントを全ての人々および全ての音楽スタイルに提供する、ピッチ空間において基本ピッチの配列を見つけることは不可能である。しかしながら、位置決め変形を見つけることは、多くの人々に当てはまる、トーンの関係および感知された音知覚についてのいずれかのステートメントが作られることを活用して、可能である。以下のパラグラフに説明される、３度圏および対称性モデルは、正確にこれを可能にする２つのシステムである。
【００９８】
対称性モデル
【００９９】
対称性モデルは、クラシックメジャーカデンスに追従する音楽の多くのトーンの関係を定義しおよび／または分析することを可能にする。対称性モデルの技術的な使用は新規である。このセクションの説明は、Ｃメジャースケールの例に基づき、他の全ての長音階に適用できる。要約すると、それは、対称性モデルの重要な分化特徴が、
１．マップされたピッチの選択
２．シーケンス、および
３．対称軸の周囲のこれらのピッチの対称的な配列
であるといえるかもしれない。
【０１００】
図７は、いわゆるカデンス円またはＣメジャースケールおよび／またはａマイナースケールの形式で対称性モデルの図解図を示す。本願の範囲内で、用語「対称性モデル」および「カデンス円」は、部分的に同意語として用いられる。対称性モデルは、円または楕円形／円形の配列において、全音階の７つのピッチおよび／または全音階の７つのピッチクラス３５０−Ｄ、３５０−Ｆ、３５０−Ａ、３５０−Ｃ、３５０−Ｅ、３５０−Ｇおよび３５０−Ｂを位置付ける。特に、円上のピッチのシーケンスは、ここで新規である。ピッチおよび／またはピッチクラスは、円上に等距離に位置付けられないが、第２のピッチ３５０−Ｄ、すなわちピッチＤから始まって、定義された角度の下で短３度および長３度に交互に位置付けられる。
【０１０１】
第２の非常に重要な特徴は、想像上の対称軸３６０の周囲のピッチの対称的な配列である。対称軸３６０は、スケール（Ｄ）の第２のピッチの位置３５０−Ｄを正確に通り、それは、それが対称性ピッチと呼ばれる理由である。スケールの残りのおよび／またはさらなるピッチは、対称性ピッチ３５０−Ｄの周囲の左右に対称的に位置付けられる。
【０１０２】
ピッチの順序および対称性が維持される場合、異なった可能性が、基本ピッチの正確な位置を決定するために残る。対称性モデルの範囲内で用いられる１つの可能性は、それらのピッチインターバルに従って円にピッチを位置付けることである。この目的のために、円は、３６０度／２４＝１５度のセグメントの開口角度を有する２４個のセグメント３７０に分けられる。それぞれのセグメント３７０は、図７に示すように、半音インターバルに対応する。短３度が３つの半音に対応し、長３度が４つの半音に対応するように、短３度を形成する２つのピッチは、４つのセグメント３７０の距離（間隔）で位置付けられる。このように、長３度の距離に、アナログ的に、４・１５度＝６０度の角度距離が割り当てられる一方、短３度の距離に、対称性モデルにおいて、３・１５度＝４５度の角度距離が割り当てられる。
【０１０３】
図７において、２つのピッチＥおよびＧ間の短３度３８０の例および２つのピッチＧおよびＢ（Ｈ）間の長３度３８５の例が示される。このように、図７は、全体として、対称性モデルに従ってピッチ空間において基本ピッチの配列を示す。ピッチは、すでに上述のように、対称性ピッチＤ３５０−Ｄを通る対称軸３６０の周囲に対称的に位置付けられる。対称性は、基本ピッチのピッチインターバルから生じる。
【０１０４】
したがって、ピッチ（トーン）および／またはピッチクラス３５０−Ｅから３５０−Ｃは、角度に関して円上に等間隔に分配されない。隣のピッチにおよび／または隣接するピッチクラスにそれぞれの最も小さいピッチ距離に関して、それらは、対応して相隔てられる。なぜなら、上記で説明したように、対称性モデルは、２４のセグメント３７０の円の分割に基づく。特定のピッチクラスおよび／または特定のピッチに割り当てられた角度の出力は、指示子ｎ´を導入することにより生じる。指示子ｎ´は、[２，５，９，１２，１５，１９，２２]の量からの整数であって、角度を指定する。そして、特定のピッチクラスに現れる下で、線形のマッピングにしたがう。
αT = n'・2Π/24 mod 2Π
ここで、αtは、ピッチクラスの指示子ｎ´に応じて弧度のピッチクラスの角度を表わし、ｐは、円番号である。ピッチクラスＴ、指示子ｎ´、角度および弧度の角度の正確な割り当ては、以下の表にリストされる。
【０１０５】
2009527779.tif 000003
【０１０６】
指示子ｎの単純な拡大によって、同じ方法は、オクターブに関してだけでなく、さらに対応する長音階の全てのピッチの表現を可能にするピッチクラスの角度αTを表わすことができる。ここで、各オクターブに対して、指示子ｎ´２４により増減されなければならない。例えば、もし、定義により、ピッチＣ´が指示子ｎ´＝２２を有する場合、この場合、ピッチＣ´´は、指示子ｎ´＝４６を有することとなり、ピッチＣは、ｎ´＝−２を有することとなる。
【０１０７】
ここで、トニックエリアは、４つのピッチクラスＡ（３５０−Ａ）、Ｃ（３５０−Ｃ）、Ｅ（３５０−Ｅ）およびＧ（３５０−Ｇ））を含む図７に示される対称性モデルのエリアであり、すなわちトーン中心３９０のエリアに位置付けられる。図７において選択される図解では、ドミナントエリアを指定するエリアは、対称性モデルとしてトーン中心３９０から始まって時計回り方向におよそ対称性ピッチＤ（３５０−Ｄ）のエリアに拡張する。ドミナントエリアは、４つのピッチクラスＥ（３５０−Ｅ）、Ｇ（３５０−Ｇ）、Ｂおよび／またはＨ（３５０−Ｂ）およびＤ（３５０−Ｄ）を含む。したがって、サブドミナントエリアと呼ばれるエリアは、トーン中心３９０から始まって反時計回り方向に対称性ピッチＤ（３５０−Ｄ）に拡張し、ピッチクラスＣ（３５０−Ｃ）、Ａ（３５０−Ａ）、Ｆ（３５０−Ｆ）およびＤ（３５０−Ｄ）を含む。これに関するさらなる詳細とトニックエリア、サブドミナントエリアおよびドミナントエリアの重要性とは、ディビッド・ガッシェ（Ｄａｖｉｄ  Ｇａｔｚｓｃｈｅ）による表題「Ｖｉｓｕａｌｉｓｉｅｒｕｎｇ  ｍｕｓｉｋａｌｉｓｃｈｅｒ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  ｉｎ  ｄｅｒ  Ｍｕｓｉｋｔｈｅｏｒｉｅ」を有する論文（ミュージック・ヴァイマル・２００４のフランク・リッツ・スクールの論文（ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｒａｎｋ  Ｌｉｓｚｔ  Ｓｃｈｏｏｌ  ｏｆ  Ｍｕｓｉｃ  Ｗｅｉｍａｒ  ２００４））に含まれる。
【０１０８】
対称性モデルから、結果として得られる多くの有意なトーンの関係は、一方では合成のために用いられ、他方では音声およびピッチ情報の分析のために用いられる。以下に、これらの関係のいくつかが、リストされる：
【０１０９】
１．不協和的に発するピッチ組合せは、幾何学的に隣接する基本ピッチによる協和的に発するピッチ組合せから遠くに離れて位置付けられる基本ピッチによって表される。さらに２つの基本ピッチは、同じ音によって生成されるピッチ組合せより不協和に、互いに離れて位置付けられる。
【０１１０】
２．全音階的な長音階のピッチを用いて生成することができるいかなる３度インターバル、メジャーおよびマイナーコード、セブンスコード、セブンス・ナインスコードおよびディミニッシュコードは、隣接して位置付けられた基本ピッチによって示される。これは、特にピッチのシーケンスおよびそれらの円形の配列から生じる。
【０１１１】
３．モデルは、関数理論および／または音楽理論に関する関係を幾何学的に反映する。一方では、メジャーコードおよびそれと同主調のマイナーコードの基本ピッチは、幾何学的に直接的に隣接する。他方では、トニックコード（ａマイナーおよびＣメジャー）のピッチは、対称軸３６０に関して中央に位置付けられ、サブトミナントコード（Ｆメジャーおよびｄマイナー）のピッチは、対称軸３６０の一方側すなわち左に配列され、ドミナントコード（Ｇメジャーおよびｅマイナー）のピッチは、対称軸３６０の他方側（すなわち右）に配列される。
【０１１２】
４．例えば、導音と呼ばれるピッチＢおよび／またはＨ、または、スケール（Ｆ）の第４のピッチのように、不協和音を解決するために大きく努めるピッチは、トーン中心と呼ばれる点３９０、すなわちトニックエリアから遠く離れて対称性円に幾何学的に位置付けられる。不協和音を解決するために小さく努めるピッチは、トーン中心３９０に接近して位置付けられる。
【０１１３】
５．対称性モデルから、６倍のピッチ表現のリーマンの原理は、容易に推定することができ、それは、フーゴ・リーマン（Ｈｕｇｏ  Ｒｅｉｍａｎｎ）の出版物「Ｉｄｅｅｎ  ｚｕ  ｅｉｎｅｒ「Ｌｅｈｒｅ  ｖｏｎ  ｄｅｎ  Ｔｏｎｖｏｒｓｔｅｌｌｕｎｇｅｎ」」、Ｊａｈｒｂｕｃｈ  ｄｅｒ  Ｍｕｓｉｋｂｉｂｌｉｏｔｈｅｋ  Ｐｅｔｅｒｓ、Ｊａｈｒｇａｎｇ  ２１／２２（１９１４／１５）、ｐ．１１に記載されている。この原理によれば、それぞれのピッチは、基本ピッチ、第３音および第５音、メジャーコードおよびマイナーコードの両方でもよい。それぞれのピッチのための対称性モデルから、これらの６つの可能性のうちの３つは、結果としてなる。このように、例えば、ピッチＣは、三和音Ｆ−Ａ−Ｃ、Ａ−Ｃ−ＦおよびＣ−Ｅ−Ｇの一部でもよい。
【０１１４】
６．円が閉じられる点で、すなわち対称性ピッチＤ３５０−Ｄでは、マイナーコードもメジャーコードもないが、２つの短３度からなるディミニッシュ三和音がある。このコードは、カデンス円および／または図７の対称性モデルにおいて２つの等しいインターバルからなる唯一のコードである。このコードは、中央において対称性ピッチ３５０−Ｄを含み、このように対称的に形成され、それは、それが対称性モデルの範囲内で対称性コードとも呼ばれる理由である。
【０１１５】
対称性モデルおよび／またはカデンス円は、ディビッド・ガッシェ（Ｄａｖｉｄ  Ｇａｔｚｓｃｈｅ）による上記の論文において、より詳細に、音楽理論に関して、記載され、説明され、さらに論じられている。
【０１１６】
換言すれば、対称性モデルは、全音階と比較して、音楽理論の原理への遊び心のひいては教育的に有益な導入を可能にし、それは次に再び要約され説明される。ここで、焦点となるのは、児童に音楽理論についての知識を子供たちに伝えることである。教育／音楽の理論の原理は、通常、非常に不明瞭である。この実施形態の記載が示すように、ここで記載されている楽器は、乳幼児または高度の障害者でさえ音楽的に創造できるように単純であるこのような幼児用の入力方法を表す。
【０１１７】
さて、問題は、どのような理由で正確に７つのピッチクラスがあるかである。この答えは、以下の通りである：西洋の地域において最も一般のスケールは、いわゆる全音階である。このスケールは、７つのピッチを有する。ピアノにおいて、７つの隣接する白鍵は、Ｃメジャーおよび／またはａマイナーのための全音階に正確に対応する。対称性モデルの革新は、ピッチクラスの配列である。
【０１１８】
ピアノにおいて、ピッチキーは、半音ステップおよび全音ステップに配列される。これから、ピッチシーケンスおよび／またはピッチクラスはシーケンスＣ−Ｄ−Ｅ−ＦＧ−Ｇ−Ａ−（Ｂおよび／またはｈ）−Ｃが生じる。しかしながら、対称性モデルにおいて、キーは、ピッチＤで始まり短３度および長３度が交互に入れ替わる３度のインターバルに配列される。このように、以下のピッチシーケンスおよび／またはピッチクラス：Ｄ−Ｆ−Ａ−Ｃ−Ｅ−Ｇ−（Ｂおよび／またはＨ）−Ｄが生じる。
【０１１９】
ピッチクラスは、ピアノにおいてのように一列に配列されないが、円に、すなわち対称性モデルの対称性円に配列される。また、基本的に、他の楕円形／円形の配列は、本願の導入セクションで定義されるように、ここで可能である。円は、円中心を含む。垂直な虚軸は、円中心を通り、以下に対称軸３６０と呼ばれる。この対称軸３６０を用いて、全てのピッチクラス３５０−Ｃ〜３５０−Ａは、対称軸３６０と対応するピッチクラスおよび円中心間の接続線との間の角度αによって表れる。
【０１２０】
ピアノの白鍵は、等しい幅であり、２つの隣接したキーが全音ステップまたは半音ステップを表すかどうか問題でない。対称性モデルにおいて、ピッチクラスは、等しいインターバルおよび／または角度で配列されないが、楕円形／円形の配列のために、２つのピッチクラス間のインターバルおよび／またはピッチステップに対応する（角度）インターバル（距離）で配列される。これは、長３度の（最小の）ピッチインターバルに対応する２つの隣接するピッチクラスが、短３度に対応する関連した（最小の）ピッチインターバルを有する２つのピッチクラスより、さらに離れて円および対称性円に配列されることを意味する。このように、互いに関する個々のピッチクラスの距離は、関連したピッチおよび／またはピッチクラスの（最小の）ピッチインターバルを表す。
【０１２１】
ピッチクラスの正確な配列および／または位置決めは、以下のように計算される：まず第一に、対称性円が２４個のセグメントに分けられ、それは全体として２オクターブに対応する。これらのセグメントのそれぞれは、半音ステップを表す。このように、そのような半音セグメントの開口角度は、３６０度：２４＝１５度である。長３度は４つの半音に対応し、したがって、短３度は３つの半音に対応する。このように、円において以下のインターバルが生じる：トーンインターバル、すなわち２つの隣接するピッチクラス間の（最小の）ピッチインターバルが長３度である場合、２つのピッチクラスがわたる角度は、４×１５度＝６０度である。２つの隣接するピッチクラス間のトーンインターバルが短３度である場合、インターバル／距離は、３×１５度＝４５度である。
【０１２２】
ピッチクラスは、以下のように円に実質的に位置付けられおよび／または配列される：ピッチクラスＤに対応するピッチクラス３５０−Ｄは、円の下心に配列され、すなわち、円中心点および図７において垂直に上方に走るゼロ方向に関して角度α＝１８０度の下で配列される。ここから、他のピッチは、左にすなわち時計回り方向に、および、右にすなわち反時計回り方向に、対称的に離れて配置される。このように、以下の表は、ピッチクラス３５０−Ｃ〜３５０−Ａの正確な角度の例を示す。しかしながら、ここで、偏移している分布が角度に関して可能であることに留意することは重要なことである。
【０１２３】
2009527779.tif 000004
【０１２４】
よりよい方法でピッチクラス３５０−Ｃ〜３５０−Ａの配列を示すために、複数の方向点線が図７において円中心から始まってプロットされる。
【０１２５】
ピッチＤ（３５０−Ｄ）は、それが対称性軸３６０に正確に位置する唯一のピッチであるように、さらに、スケールの他の全てのピッチがこのピッチの周囲に鏡面対称的に配列されるので、対称性ピッチと呼ばれる。対称性ピッチの反対側に、トーン中心が位置付けられる（ｄ＝０度）。それは、西洋の地域において一般のメロディが通常トーン中心に近いピッチで始まり終わるので、トーン中心として呼ばれる。
【０１２６】
ピッチクラス３５０−Ｃ〜３５０−Ａの上述の配列から、暗に、現在も多くの努力をもって学習しなければならない音楽理論に関する多くの関係が開ける。対称性モデルは、それが幾何学的な位置とトーンの関係との間をリンクすることを可能にするように、特に乳幼児に適している。これによって、乳幼児にとって後で音楽理論に関する関係を学習することは大いに容易である。
【０１２７】
以下のセクションにおいて、対称性モデルによって伝達されるトーンの関係の図解および／または音楽理論に関する関係が、要約されおよび／または反復される。
【０１２８】
１．子供は、協和的におよび不協和的に発するピッチ組合せを割当てることができる。不協和的に発するピッチ組合せは、遠く離れて位置付けられたピッチクラス組合せによって特徴付けられる。しかしながら、隣接するピッチクラスは、結果として協和的に発するピッチ組合せになる。２つのピッチクラスがより離れるほど、表されるピッチ組合せはより不協和に発する。
【０１２９】
２．子供は、最も一般のメジャーコードおよびマイナーコードの構成を学習する。ピッチ、コードおよび和音の選択は以下に示される：１つの単一のピッチクラスは、スケールの１つの単一のピッチを表す。２つの隣接するピッチクラスは、３度である。３つの隣接するピッチは、長三和音、短三和音または減三和音を表す。４つの隣接するピッチは、セブンスコードを表す。５つの隣接するピッチクラスは、セブンス・ナインスコードを表す。これによって、子供は、三和音および四和音の構成を容易に学習することができる。
【０１３０】
３．子供は、メジャーコードおよび同主調のマイナーコードを割当てることを遊び心で学習する。これは、メジャーコードおよびその同主調のマイナーコードのピッチクラスが対称性円において隣接して配列される（例：Ｃメジャーコード：Ｃ−Ｅ−Ｇおよび同主調のａマイナーコード：Ａ−Ｃ−Ｅ）ので、可能である。
【０１３１】
４．子供は、異なったコードの一般のピッチを自動的に知るようになる。例えば、ａマイナーコードおよびＣメジャーコードは、２つの一般のピッチキーＣおよびＥを有する。対称性円において、それらの一般のピッチは、同じピッチクラスによって表される。さらに、子供は、混合コードがどのコードから組立てられるかについて自動的に学習する。例えば、ａマイナーセブンスコードは、ａマイナーコードおよびＣメジャーコードから組立てられる。
【０１３２】
５．子供は、関数理論および／または音楽理論に関する関係も学習する：トニックコード（ａマイナーおよびＣメジャー）のピッチクラスがトーン中心の中央に配列され、サブドミナントコード（Ｆメジャーおよびｄマイナー）が左に配列され、さらに、ドミナントコード（Ｇメジャーおよびｅマイナー）が右に配列される。
【０１３３】
６．子供は、所定のメジャーキーおよび／またはマイナーキーのどのピッチが不協和音を解決するために大きく努めるか、どのピッチが不協和音を解決するために小さく努めるかを感じることを学習する。不協和音を解決するために小さく努めるピッチは、対称性円のトーン中心に接近して配列され、不協和音を解決するために大きく努めるピッチは、トーン中心から遠く離れて位置付けられる。例：あなたがＣメジャースケールのメロディを演奏し、ピッチｈ／ｂマイナーで終わる場合、我々は、音楽が続く、すなわちＣおよび／または３度Ｃ−Ｅに、続かなければならないという感覚を有する。この感覚は、不協和音を解決するために努めることとして見なされる。
【０１３４】
７．子供は、所定のキーの所定のピッチを伴うコードを用いることを、非常に容易に推定することができる。この目的のために、彼／彼女は、所定のピッチを含む隣接するピッチキーを選択すればよいだけである。例えば、ピッチＣが与えられる場合、子供は、このピッチに、ピッチＣ−Ｅ−Ｇ（隣接）、Ａ−Ｃ−Ｅ（隣接）、Ｆ−Ａ−Ｃ（隣接）またはＤ−Ｆ−Ａ−Ｃ（隣接）を加えることができる。子供は、これらの変形を記憶していなければならなかったものである。現在、それは簡単な幾何学的な関係によって許容されたコードを推定することができ、それは対称性円の重要な効果を表す。
【０１３５】
８．子供は、特定のメジャーキーおよび／または特定のメジャーコードの同主調のマイナーコードおよび／または同主調のマイナーキーが何であるかを、対称性円から容易に読み取ることができる。子供は、対称性モデルにおいて（および後で説明される３度圏において）同主調のマイナーキーの基本ピッチが、左に、すなわちメジャーキーの基本ピッチの逆時計回りに次に、直接的にあることを知ることになる。したがって、子供は、対応するマイナーキーを見つけ出すことができる。
【０１３６】
子供が一般にピッチの名前をまだ知らなく、ピッチクラス３５０−Ｃ〜３５０−Ａのラベリングを読み取ることができないので、ピッチクラスにカラーリングおよび／またはシンボルを任意に提供することは明らかである。１つの可能なカラーリングは、ディビッド・ガッシェ（Ｄａｖｉｄ  Ｇａｔｚｓｃｈｅ）による上述の論文に説明される。ここで、イエローカラーは、ピッチクラスＣおよびＥを含むトニックエリアに割り当てられる。レッドまたはオレンジは、ピッチクラスＧおよびＢを含むドミナントエリアに割り当てられる。ブルーは、ピッチＡおよびＦを含むサブドミナントエリアに割り当てられ、さらに、バイオレットカラーは、ピッチクラスＤを含むエリアに割り当てられる。
【０１３７】
このカラーリングは、「温度感覚」に関して選択され、青みがかったカラーが、「寒さ」に関係しているとして、サブドミナントエリアに割り当てられる。ここで、ドミナントエリアは、それに「暖かさ」が関連しているとして、関連した赤みがかったピッチを有する。トニックエリアは、「中立エリア」である関連したイエローカラーを有し、その一方、バイオレットは、サブドミナントエリアおよびドミナントエリアが接するエリアに関連する。ここで、トニックエリアおよびサブドミナントエリア間のエリアと、トニックエリアおよびドミナントエリア間のエリアと、サブドミナントエリアおよびドミナントエリア間のエリアとにおいて、結果として生じる混合カラーが割り当てられる。これに加えて、ピッチクラスには、図７における図解から外れて、長三和音または短三和音および減三和音を記号で表すシンボルが備えられてもよい。１つの可能性は、すでに説明された大文字および小文字の使用によって表される。
【０１３８】
３度圏
【０１３９】
対称性モデルが全音階的なキー内の関係をマップするのと同じように、３度圏は、図８に示されるように、キー群にわたって関係を示す。３度圏は、ピッチ空間において全音階の７つのピッチをマップするだけでなく、楕円形／円形におよび／または接近した配列で、半音階の１２個の全てのピッチをマップする。さらに、それぞれの基本ピッチは、１度だけでなく、３度圏において２度存在する。このような理由で、３度圏は、２４個のピッチおよび／またはピッチクラスを含む。ピッチの順序は、対称性モデルのピッチ順序に基本的に対応する。ピッチは、３度のインターバルに、すなわち短３度および長３度に交互に配列される。ディミニッシュコードの位置で、すなわち対称性ピッチ３５０−Ｄで、対称性モデルに不連続性の位置がある一方で、このような不連続性は、３度圏において見当たらない。しかしながら、対称性モデルとは対照的に、３度圏において、長３度の距離と短３度の距離の間には差はない。２４のピッチクラスは、それらの角度、例えば、３６０度／２４＝１５度の角度に関して等距離に分配される。３度圏によるピッチ空間において基本ピッチのこの配列によって、音楽理論に関する多くの関係は、以下に説明される。
【０１４０】
図９は、図８に示される３度圏のセクションを示す。例えば、Ｃメジャーまたはａマイナーのように、全音階的なキーは、円の単一の連続するセグメントによって３度圏に示されおよび／またはマップされる。円のセグメント４００は、キーの対称性ピッチＤによって両側で制限される。対称軸４０５は、円セグメントの中央を通る。この円セグメント４００が、３度圏から取り出されて、２つの直線辺が接触する扇のように開かれる場合、正確に上述のパラグラフに記載されている対称性モデルが生じる。このように、図９は、３度圏において全音階的なキーの図解を示す。
【０１４１】
図１０において、共通性を有する２つの隣接するキーのものが示される。この目的のために、図１０では、キーＣメジャーおよび／またはａマイナーに対応するすでに示された円セグメント４００が、キーＦメジャーに対応するさらなる円セグメント４００´とともに示される。このように、ＣメジャーおよびＦメジャーのように隣接するキーは、３度圏において互いに直接的に隣接する。図１０において選択される図解では、このように共通のピッチは、重なる円セグメントによって表されるエリアである。
【０１４２】
３度圏のセクションに関して、図１１は、全音階的なキーの対称軸、例えばキーＣメジャーの対称軸４０５が、キーを表す円セグメント４００の重心４１０を通る。換言すれば、全音階的なキーの（図１１においてはキーＣメジャーの）エリア４００の重心４１０は、対称軸４０５の位置に位置付けられる。このために、それらの基音、すなわちピッチＣ（メジャー）および／またはａ（マイナー）の位置ではなく、それらの対称軸４０５の位置で、Ｃメジャーまたはａマイナーのようなキーを表すことは有意である。
【０１４３】
３度圏は、キー間の関係を示すためにさらに完全に適している。関連したキー、すなわち多くの共通のピッチを有するキーは、３度圏において隣接して示される。互いに関係の少ないキーは、３度圏において遠く離れて位置付けられる。キーＣメジャーおよび／またはａマイナーの対称軸４０５に基づいて、このようにキーに属する調号のタイプおよびナンバーを容易に決定することができる。このように、例えば、図１１において、キーＦメジャーの対称軸４０５´は、対称軸４０５に関して３度圏において反時計回りに３０度回転されて示される。キーＣメジャーおよびＦメジャーは、基礎をなす全音階の７つのピッチに関して、わずかに異なるだけである。ピッチｂおよび／またはＨだけが、キーＣメジャーと比較したキーＦメジャーがさらなる符号（ｂ♭）を有するように、それより短２度だけ下に位置する半音に置き換えられる。対応する考慮は、対称軸４０５´´によって表されるキーＧメジャーにも当てはまる。キーＦメジャーとは対照的に、キーＧメジャーは、符号として♯を有する。したがって、キーＧメジャーのための対称軸４０５´´は、キーＣメジャーのための対称軸４０５と比較して３度圏において３０度だけ時計回りに回転される。
【０１４４】
この考慮は、図１２に示されるように、全てのさらなるキーにも用いられる。このように、全てのフラットキーは、円および／または３度圏の左半分を占める。これらのキーは、全て負の符号／サイン（−）を有する。正の符号（＋）を有するシャープキーは、円および／または３度圏の右半分４１５´を占める。ａマイナーおよびＡメジャーのように同じ文字のキーは、対称軸４０５および４０５´´´の比較が示すように、３度圏において９０度離れて位置付けられる。さらに、３度圏は、互いに関係の非常に少ないキーが互いに遠く離れて位置付けられることを示す。このように、例えば対称軸４０５を有するＣメジャーおよび対称軸４０５´´´´を有するＦ♯メジャーのように対向するキーは、正確に互いに反対側にすなわち１８０度の角度距離で位置付けられる。このように、図１２は、３度圏がキー間の関係を非常によくマップし／示すことができることを示す。
【０１４５】
図１３は、例えば図１３において上に示される半音階の配列のように、他の基本ピッチ配列とは対照的に、３度圏において隣接するキーの共通のピッチが、図１３の下側が示すように、間にギャップを有することなく互いに隣接することを示す。このように、図１３において下側に、キーＣメジャーに属する円セグメント４００およびキーＦメジャーに属する円セグメント４００´が示される。このように、図１３の下側における図解は、３度群の配列および／または３度圏の配列に対応する。半音階の基本ピッチ配列は、図１３のこの配列に直面する。個々のセグメント４００ａ−４００ｅおよび円セグメント４００´−４００´ｅは、それらが図１３において下に示されるように、円セグメント４００および／または４００´に対応する。このように、図１３は、３度圏が、半音階の基本ピッチ配列と比較して、著しくより良好な方法で隣接するキー間の関係を示すことを示す。
【０１４６】
図１４は、３度圏において６倍のピッチ利用の原理が完全にマップされおよび／または示されることを示す。ピッチおよび／またはピッチクラスＣの例に基づいて、図１４は、６倍のピッチ利用のリーマン原理を示す。この原理によれば、ピッチは、基本ピッチ、第３音および第５音、メジャーコードおよびマイナーコードの両方でもよい。ピッチおよび／またはピッチクラスＣが、３度圏において２つの位置４２０、４２０´で現れる。さらに詳細に、ピッチＣは、位置４２０に対応するメジャーコンテクスト（Ｃメジャー）および位置４２０´に対応するマイナーコンテクスト（ｃマイナー）に現れる。ここで、ピッチＣは、コードｆマイナー（エリア４２５）、Ａ♭メジャー（エリア４２５´）およびｃマイナー（エリア４２５´´）の一部分である。さらに、ピッチＣは、コードＦメジャー（エリア４３０）、ａマイナー（エリア４３０´）およびＣメジャー（エリア４３０´´）の一部分である。このように、対称性モデルは、６倍のピッチ利用のリーマンの原則を反映する。図１４に示すように、これらの関係は、３度圏から非常に容易に推定することができる。さらに、メジャーコードおよびそれと同主調のマイナーコードの基本ピッチが直接的に隣接することは、まだ言及されていない。
【０１４７】
対称性モデルの場合に特定の（メジャー）キーのトニックエリアが下部にある一方でディミニッシュエリアが上部になるように、図において水平にわたる軸の周囲にそれぞれ３度圏および／または対称性モデルを反映させることは、３度圏および対称性モデル（対称性円）のためのさらなる位置決め変形例である。これは、異なった教訓的な利点を提供する。特に、例えば対称性モデルにおいて、（西洋）音楽および説明間の振り子類似を実行することは、このように可能である。（減衰される）振り子は、一方向に偏向され、それからしばらくの間揺動し、そして停止する。振り子は一方向により強く偏向されると、それは他方向においてもより強く揺動する。
【０１４８】
振り子は、例えば、図７に示されるように、対称性モデルの中心点でハングアップされるが、水平軸の周囲に反映され、それは、初期的にハングアップされ、トニック範囲において偏向される。揺動が励起される場合、揺動が始まり、しばらくしてからトニックエリアにおいて終わる。この場合、振り子が例えばサブドミナントエリアにより強く偏向されると、その後にドミナントエリアにより強く揺動する。ここで、西洋音楽において非常にポピュラーなコードシーケンスの多くの調和進行は、サブドミナントエリアに位置付けられる後のコードが反対側のドミナントエリアにあるコードにたびたび続く原理に追従する。さらに、上述のように、多くの歌および音楽は、揺動する振り子との類似を印象的に完全にするトニックエリアで終わる。
【０１４９】
本願の範囲内で、例えば、図８に示されるように３度圏と、図７に示されるように対称性モデルとが、常に一様に説明され図示されたとしても、もちろん、また、ピッチエリアにおいて基本ピッチの水平におよび／または垂直に反映された位置決め変形が用いられてもよい。それに加えて、いかなる角度の周囲を回転される基本ピッチのいかなる配列および／または平面においていかなる軸の周囲を反映される基本ピッチの位置決め変形が用いられてもよい。本発明の範囲内の実施形態の図解が、一般に、対称性モデル（図７参照）および３度圏（図８参照）において基本ピッチの配列に基づく場合であっても、これは、限定的な意味に見なされるべきでない。このように、反映されたまたは回転された基本ピッチ配列は、例えば、測定システム、またはシステムのような本発明のシステムのディスプレイ装置との関連で用いることができる。
【０１５０】
数学的モデルの記述
【０１５１】
ピッチクラス
【０１５２】
それが本発明の導入パラグラフにすでに記載されているように、ピッチに関して、それがどのオクターブに属するかを無視することができる場合に、参照は、ピッチクラスになされる。ピアノにおいて、１２個のピッチクラスＤ、Ｄ♯、Ｅ、Ｆ、Ｆ♯、Ｇ、Ｇ♯、Ａ、Ａ♯、Ｂ、ＣおよびＣ♯が定義され、この列挙において、異音同名の等値の表示は、明確さのために省略されている。それぞれのピッチクラスｔは、関連した基本インデックスｍtおよび拡張インデックスｎtを有する。基本インデックスｍtおよび拡張インデックスｎtは、両方とも整数であり、Ｚは整数の量を示す。以下が適用される：
2009527779.tif 000005
【０１５３】
基本インデックスｍtは、全１２個のピッチクラスの１度だけのまたは固有のナンバーである。拡張インデックスｎtは、ピッチクラスが論理的に円を形成しおよび／またはそれに周期的に配置されるという事実に対応し、再び最後のピッチクラスの後に最初のピッチクラスが続く。このために、拡張インデックスｎtは無限に数えられることが望ましい。このように、それぞれのピッチクラスは、多くの拡張インデックスを有する。以下の計算ルールを用いて、基本インデックスおよび拡張インデックスは、相互に変換することができる：
2009527779.tif 000006
【０１５４】
どのピッチクラスｔにどの基本インデックスｍtが備わっているかが重要な問題である。従来技術によれば、ピッチおよび／またはピッチクラスＣは、このピッチが符号を有しない最も単純なキーＣメジャーの基本ピッチであるという事実を示すために、基本インデックスｍt＝０を備えている。しかしながら、本願の範囲内で現時点では、異なった定義が用いられ、それは、以下の計算のためのいくらかの単純化をもたらす：基本インデックスｍt＝０は、ピッチＣに関連しないがピッチＤに関連し、なぜなら、ピッチＤは、符号を有しないひいては３度および対称性円においてキーの幾何学的な重心を形成するキーＣメジャーの対称性ピッチであるからである。それによって、ピッチクラスｔへの基本インデックスｍtの以下のインデックス割当ておよび／または割当てが生じ、それは以下の表１に示される。以下が適用される：
【０１５５】
2009527779.tif 000007
【０１５６】
３度圏
【０１５７】
３度圏は、長３度および短３度の距離において２４個のピッチからなる。これらのピッチは、それらが実際に発するピッチを示すので、実数ピッチｒと呼ばれる。幾何学的に３度圏に実数ピッチｒを位置付けることを可能にするために、補助ピッチｈの追加が必要である。２つの隣接する補助ピッチは、半音インターバル（２度）を有し、ピッチクラスと同様に、基本インデックスｍhおよび拡張インデックスｎhを有する。このように、２つの隣接する補助ピッチは、拡張インデックスｎhおよび（ｎh＋１）を有する。上記のパラグラフと同様で、以下が適用される：
2009527779.tif 000008
【０１５８】
補助ピッチｈは、３度圏の後方にある８４個のエレメントからなる半音ラスタを定義するために用いられる：補助ピッチｈの基本インデックスｍhは、ピッチクラスのように、０から１１にならないが、式５が示すように、−４２から＋４１になる。このように、負の符号（フラットキー）を有するキーの定義に寄与する補助ピッチは、負の符号を得る。正の符号（シャープキーおよび／または♯キー）を有するキーの定義に寄与する補助ピッチは、正の符号を有する。基本インデックスｍhおよび拡張インデックスｎhは、以下のルール
2009527779.tif 000009
に従って相互に変換することができる。
【０１５９】
拡張インデックスｎhを有するそれぞれの補助ピッチｈに、ピッチクラスｎtの拡張インデックスを有するピッチクラスｔが関連する。表１の定義によって、インデックスｎhおよびｎtを相互に変換する必要はない。むしろ、拡張インデックスｎhを有する補助ピッチｈのピッチクラスｔのために、ピッチクラスｔの拡張インデックスｎtが補助ピッチの拡張インデックスｎhに対応することが適用される。このように、以下の式が適用される：
2009527779.tif 000010
【０１６０】
それから、ピッチクラスｔの基本インデックスｍtへの拡張インデックスｎtの変換は、式４に従って実行される。以下の表２は、拡張インデックスｎhおよび／またはその逆を有する補助ピッチｈへの拡張インデックスｎtを有するピッチクラスｔの割当てを典型的に示す：
【０１６１】
2009527779.tif 000011
【０１６２】
2009527779.tif 000012
【０１６３】
2009527779.tif 000013
【０１６４】
補助ピッチｈは別として、実数ピッチｒもある。実数ピッチは、３度圏に実際に存在し、かつ、１セットの補助ピッチＭhのサブセットを形成する２４個のピッチである。それぞれのピッチｒは、メジャーコード（＋）の基本ピッチかマイナーコード（−）の主音／基本ピッチかである。このために、１セットの実数ピッチＭrは、サブセットＭr+およびＭr-に分けられる。以下が適用される：
2009527779.tif 000014
【０１６５】
2009527779.tif 000015
【０１６６】
それぞれのピッチクラスｔは、２つの実数ピッチｒの形式ですなわちメジャーコードｒnr+の基本ピッチとしておよびマイナーコードｒnr-の基本ピッチとして３度圏に再び現れる。式１２は、計算ルールを示し、それを用いて、拡張インデックスｎtを有する所定のピッチクラスｔに関連する３度圏の関連した実数ピッチｒnr-およびｒnr+を見つけることができる。
2009527779.tif 000016
【０１６７】
2009527779.tif 000017
【０１６８】
2009527779.tif 000018
【０１６９】
2009527779.tif 000019
【０１７０】
2009527779.tif 000020
【０１７１】
対称性円
【０１７２】
対称性円の数学的記述は、３度圏の記述に類似している。以下の説明は、Ｃメジャーまたはａマイナーのような符号のない全音階的なキーに当てはまる。また、移調されたバージョンの以下の実施形態を説明することを可能にするために、いわゆる移調ファクタτは、対称性円が特定の全音階的なキーに関するという事実を考慮するために導入されなければならない。対称性モデルの対称性円および／またはカデンス円は、短３度または長３度の距離において７つの実数ピッチｒmを含む。それらは、２４個の補助ピッチｈからなる半音ラスタに位置付けられる。また、それぞれの補助ピッチは、基本インデックスｍhおよび拡張インデックスｎhを有し、それを用いて、補助ピッチｈを３度圏に独自に確認することができる。以下が適用される：
2009527779.tif 000021
【０１７３】
３度圏において補助ピッチｈのインデキシングは、負のインデックス特に負の基本インデックスｍhを有する補助ピッチｈがサブトミナントエリアに属し、さらに正のインデックスおよび／または基本インデックスｍhを有する補助ピッチｈがドミナントエリアに属するように、選択される。非常に小さい絶対インデックス値｜ｍh｜は、実数ピッチｒがトニックエリアおよび／またはトーン中心に接近していることを示す。インデックスの絶対値｜ｍh｜は、ピッチがトニックエリアおよび／またはトーン中心からどの程度離れているかという尺度である。このように、基本インデックスｍhおよび拡張インデックスｎhは、以下のルール
2009527779.tif 000022
に従って相互に変換することができる。
【０１７４】
拡張インデックスｎhを有する補助ピッチｈへの拡張インデックスｎtを有するピッチクラスｔの割当ては、表１によるピッチクラスの選択されたインデキシングによって、３度圏の用いるのと同様に起こり、対称性円ｎhの補助ピッチのインデックスへのピッチクラスｎtのインデックスの変換は必要でない。以下が適用される：
2009527779.tif 000023
【０１７５】
対称性円ｒの実数ピッチは、補助ピッチのサブセットである。対称性円の実数ピッチは、３つのグループに、
１．メジャーコード（ｒn+）
２．マイナーコード（ｒn-）または
３．ディミニッシュコード（ｒn0）
の基本ピッチを形成する実数ピッチに分けることができる。
【０１７６】
１セットの実数ピッチＭrは、以下のように設定される：
2009527779.tif 000024
【０１７７】
2009527779.tif 000025
【０１７８】
2009527779.tif 000026
【０１７９】
対称性モデルに基づきさらに３度圏に基づく和声分析
【０１８０】
これまでに構築されたファンダメンタルズ、すなわち、有意に発するピッチの組み合わせの合成および分析、異なるピッチ空間への導入（例えば、対称性モデルおよび３度圏）およびピッチ空間を記載するための数学的基礎への導入ならびにそれらからの合計ベクトルに基づき、以下のセクションで、合計ベクトルのために使用する可能はシナリオが、記載される。ここで、主な焦点は、分析信号の形式において、音声データを分析するための本発明の装置１００によって提供されるように合計ベクトルが提示する可能性上にある。
【０１８１】
３度圏に基づく和声分析
【０１８２】
2009527779.tif 000027
【０１８３】
2009527779.tif 000028
【０１８４】
2009527779.tif 000029
【０１８５】
2009527779.tif 000030
【０１８６】
2009527779.tif 000031
【０１８７】
2009527779.tif 000032
【０１８８】
2009527779.tif 000033
【０１８９】
2009527779.tif 000034
【０１９０】
それに加えて、分析の基礎をなしている音声信号が、結果として得られる合計ベクトルの絶対値が最大値を有するまで時間的に積分される場合、そのときは、これは、キーの変更に決定を許容する。ここで、「弱く」なる最大の存在に関して基準を設計することが必要である。換言すれば、絶対値の短期偏差または合計ベクトルの長さは、ここで結果として得ることができる。そして、それは、あるキーの変更なしで、発生している半音の統計変動に起因している。したがって、検出システムの場合、評価装置２５０に関して図３Ｅに示すように、例えば、時間にわたって平均するフィルタ要素の形式において対応する修正要素を導くことが望ましい。
【０１９１】
対称性モデルに基づく和声分析
【０１９２】
2009527779.tif 000035
【０１９３】
2009527779.tif 000036
【０１９４】
対称性円の合計ベクトルの角度は、ピッチの組合せがサブドミナントエリア、トニックエリアまたはドミナントエリアに関連する傾向があるかどうかの表示を再び与える。図１７は、このように異なったコードの（弧度法における）対称性円の合計ベクトルの角度の経路４６５を示す。図１７は、角度が負の符号を有する場合にピッチの組合せがサブドミナントエリアに割り当てられることを示す。しかしながら、角度が正の符号を有する場合、ピッチの組合せはドミナントエリアに割り当てられる。その絶対値に関するピッチの組合せの角度がより大きいほど、ピッチの組合せは対応するエリアにより強く拡張する。これに対する例外は、図１７においてそれに±πが関連する三和音Ｂディミニッシュおよび／またはＨディミニッシュである。ここで、三和音Ｂディミニッシュおよび／またはＨディミニッシュの特殊文字は、ディビッド・ガッシェ（Ｄａｖｉｄ  Ｇａｔｚｓｃｈｅ）による上述の論文において説明されているように、サブドミナントエリアおよびドミナントエリアを互いに接続するように反映される。しかしながら、角度の絶対値が非常に小さい場合、これは、ピッチの組合せがトニックエリアに属するという結論を可能にする。それに加えて、図１７の経路４６５は、さらに、基本的なキーＣメジャーおよび／またはａマイナーに関する異なったコードの不協和音を解決するために努めることを示す。
【０１９５】
このように、図１７は、異なった三和音に対して対称性円の合計ベクトルの角度を示し、そこにおいて、対称性円は、キーＣメジャーおよび／またはａマイナーに基づく。
【０１９６】
2009527779.tif 000037
【０１９７】
2009527779.tif 000038
【０１９８】
2009527779.tif 000039
【０１９９】
2009527779.tif 000040
【０２００】
全てのエネルギーの合計は、現在１の値を有する。
【０２０１】
それはそれとして、図１９は、同じインターバルに対して対称性モデルの合計ベクトルおよび／または対称性円の合計ベクトルの絶対値のさらなる経路４８５を示し、この場合、全体のエネルギーは正規化されていない。また、図１９において、横座標上のインターバルの配列は、それが対応するインターバルの知覚された協和音および／または快感の減少する順に配列されるように、選択される。特に、経路４８０は、対称性円の合計ベクトルおよび／または対称性モデルの合計ベクトルの絶対値が、異なったインターバルの協和音および／または快感のための推定および／または推定尺度を表すことを示し、それは、経路４７０が示すのと同じように、対応するインターバルの減少する協和音を有する単調に減少する経路を示す。経路４８５は、同一の効力を示す傾向があり、そこにおいて、１度のインターバルについて１つの単一ピッチクラスだけが影響を受けるという事実のため、対称性円の合計ベクトルの絶対値は、２つの異なったピッチクラスに基づく対称性円の合計ベクトルの絶対値より必然的に小さい。結果として、経路４８５は、それが経路４８０に類似しているさらなる経路を示す前に、最初に、１度のインターバルから始まってインターバルにおいて増加する。
【０２０２】
図１９に示される経路４８０、４８５と同様に、図２０も、異なった実質的にランダムなピッチの組合せに対して対称性モデルの合計ベクトルの絶対値の２つの経路４９０、４９５を示す。図１９とは対照的に、図２０において、それではインターバル、すなわち２つのピッチクラスの最大のピッチの組合せがそれぞれ示され、図２０において、異なったコード変形が、全てのピッチクラスの発音に一致する１度で始まって、減少する協和音および／快感に従って横座標に示される。図１９の経路４８０に類似する経路４９０は、１への全てのエネルギーの正規化に基づき、その一方で、図１９の経路４８５に類似する経路４９５は、全てのエネルギーの対応する正規化に基づかない。
【０２０３】
経路４９０は、それぞれのコード変形の減少する協和音および／または快感を有する、対称性円の合計ベクトルの絶対値の単調に減少する経路を示す。１度の場合における値１から始まって、経路４９０は、全てのピッチクラスが考慮される場合に、ほぼ０の値に連続的に落ちる。したがって、経路４９０は、異なったピッチの組合せの協和音および／または快感の評価のための推定として、対称性円の合計ベクトルの絶対値の適合性を明らかにする。ここで、経路４９０は、ピッチの組合せおよび／またはピッチクラスの組合せがより協和および／または快感であると知覚されおよび／または感じられることを明らかに示し、対応する対称性円の合計ベクトルの絶対値が高くなる。経路４９０とは対照的に、経路４９５は、図１９の経路４８５と同様に、いくらかなより複雑な挙動を示し、それは、異なったコード変形について異なった数のピッチクラスが影響を受けるという事実に起因している。
【０２０４】
図１９および図２０は、さらに、合計ベクトルの絶対値から現在のコードの調和的な定義性を導き出すことができることを示す。ベクトルの絶対値がより高いほど、調和的に発するコードがピッチの混合に存在すると仮定できることがより確実になる。
【０２０５】
図２１は、Ｒ．プロンブ（Ｐｌｏｍｂ）およびＷ．レベルト（Ｌｅｖｅｌｔ）の心理測定的な分析（Ｒ．Ｐｌｏｍｂ  ａｎｄ  Ｗ．Ｌｅｖｅｌｔ，Ｔｏｎａｌ  Ｃｏｎｓｏｎａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，３．Ａｃｃｏｕｓｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．３８，５４８（１９６５）  ａｎｄ  Ｇｕｅｒｉｎｏ  Ｍａｚｚｏｌａ，ｉｎ  Ｄｉｅ  Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅ  ｄｅｒ  Ｔｏｅｎｅ−Ｅｌｅｍｅｎｔｅ  ｄｅｒ  ｍａｔｈｅｍａｔｉｓｃｈｅｎ  Ｍｕｓｉｋｔｈｅｏｒｉｅ，Ｂｉｒｋｈａｅｕｓｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，１９９０）に従って、それらの協和音に関して同時のインターバルの評価の結果を示す。特に、図２１は、プロンブ（Ｐｌｏｍｂ）およびレベルト（Ｌｅｖｅｌｔ）の心理測定的な分析の範囲内で上側ピッチの周波数によりインターバルを協和であると評価した被験者のパーセンテージを示す経路５００を示す。プロンブ（Ｐｌｏｍｂ）およびレベルト（Ｌｅｖｅｌｔ）の心理測定的な分析の範囲内で、上側ピッチは別として、その周波数は変えられ、２度同様に下側ピッチが被験者に演奏され、その周波数は４００Ｈｚで一定に保たれた。
【０２０６】
経路５００は別として、図２１において、上側ピッチの６つの周波数は、４００Ｈｚの下側ピッチの協和周波数に関して短２度（５０５ａ）、長２度（５０５ｂ）、短３度（５０５ｃ）、長３度（５０５ｄ）、４度（５０５ｅ）および５度（５０５ｆ）のインターバルに対応する垂直な点線５０５ａ−５０５ｆでマークされる。上側ピッチの周波数の増加とともに、下側ピッチすなわち１度の周波数から始まって、経路５００は、垂直なマーキング５０５ａおよび５０５ｂのエリアにおいて、すなわち短２度および長２度のエリアにおいて、存在する大きな減少を示し、さらに１０％未満の最小値を取る。その後、経路５００は、マーキング５０５ｄのエリアにおいて、すなわち長３度のエリアにおいて、最大値に達するまで増加する。さらに増加する周波数について、経路５００は、わずかに減少するさらなる経路を示す。
【０２０７】
それはそれとして、図２１において、６つの垂線でマークされる周波数および／またはインターバル５０５ａ−５０５ｆに対して、長さ５１０ａ−５１０ｆの、対応するインターバルに対する対称性円の合計ベクトルおよび／または対称性モデルの合計ベクトルのそれぞれが示される。対称性モデルの合計ベクトルの長さに対応するマーキング５１０ａ−５１０ｆが経路５００の経路をうまくモデル化することが分かる。このように、対称性モデルおよび特に対称性モデルに基づく分析が協和音および不協和音の主題に関して既存の試験を確認しおよび／またはそれと整合していると反映され、それは、音声信号、音声データおよびピッチ情報の分析のための対称性モデルの適合性を検証する。これは、合計ベクトルを用いて対称性モデルに基づく分析が一連のピッチおよび／またはピッチの組合せまたは音楽についての重要な情報を提供することを示す。
【０２０８】
このように、音声データを分析するための本発明の装置は、さらなるコンポーネントに合計ベクトルに基づいて分析信号を提供する。以下において説明される実施形態が示すように、音声データを分析するための本発明の装置によって提供される分析信号は、本発明のディスプレイ装置１９５に提供することができ、それは、視覚的に、テキスト形式で、機械的にまたは他の方法で、合計ベクトルが分析信号に基づいて含む情報を表す情報を表す。それに加えて、分析信号は、分析信号に基づく音声データに伴う伴奏を生成する入力信号として自動伴奏装置に提供される。
【０２０９】
対称性円に基づきさらに３度圏に基づく楽器
【０２１０】
以下のセクションにおいて、音声データを分析するための本発明の装置のさらなる実施形態が記載されている。特に以下に記載されている音符信号を生成するための本発明の装置の実施形態は、本発明の装置に組み込まれ、結合され、またはそれに結合可能に対称性モデルに基づきさらに３度圏に基づく楽器を含む。
【０２１１】
今までにセットされさらに上記のセクションにおいて説明されるファンダメンタルズは、本発明の実施形態の形式で新規な楽器を記載するための出発点を表す。換言すれば、構築されたファンダメンタルズは、さらなるプロセスに記載されている新規な楽器を開発するために完全に適している。
【０２１２】
まず第一に、以下のセクションにおいて、ブロック図の形式で、楽器のための原理構成が導入され、それは、これまでに示されたファンダメンタルズを基礎として働く。ブロック図によって実現されるこの楽器原理は、有意に発するピッチの組合せの合成および現在のピッチの組合せの分析の主題に関して導入セクションにまとめられている概念を実装する。本発明の楽器の基本的特徴および／または特性が以下にまとめられる。
【０２１３】
楽器のための本発明の概念（楽器概念）は、ピッチ空間における基本ピッチの幾何学的な位置決めを可能にする論理的基本システムに基づく。任意に、楽器概念は、さらに、空間ピッチ分布関数の定義および／または空間単一ピッチ分布関数の定義を許容する。さらなるオプションとして、選択重み関数は、本発明の楽器概念の範囲内で導入されてもよい。さらに、本発明の楽器は、入力信号の形式で入力角度または入力角度範囲および／または論理的ピッチ空間（範囲）の空間セクションを選択しおよび／または定義することを可能にする操作手段および／またはユーザインターフェースを提供する。そして、空間セクションの選択は、任意に直接的にサウンドジェネレータに供給される。
【０２１４】
ピッチ空間において基本ピッチおよび／またはピッチクラスの配列は、長３度または短３度に対応する最小のピッチインターバルを有する配列に従う。３度圏および／または対称性モデルおよび／または対称性円および／またはカデンス円の以下のデフォルトは、これに関連して特に有意であることを示している。この結果、極めて低い数の基本ピッチおよび結果として生じる数の操作手段および／または入力手段によって、有意なピッチの組合せを生成することは可能である。このために、この楽器概念は、特に教育的な分野に適している。そのほかに、それは、調和的におよび／または協和的に発する伴奏または即興演奏を生成するための接続されたサウンドジェネレータを介して用いられる音符信号を速くて効率的に生成するために適している。非常に速くて非常に簡単であるこの入力は、本発明の楽器概念の教育的な適合性とともに、ほとんど音楽の前教育を有しない人々を音楽に遊び心に導くことができる。
【０２１５】
このように、この楽器概念は、例えば、不要な不協和音を生じることなしに、他の音組合せに、音組合せの無限のクロスフェージングを可能にすることができる。これは、幾何学的な隣接する配列および／または有意な基本ピッチの配列および入力角度または入力角度範囲の形式でユーザの入力に基づいて基本的に起こる。任意に、楽器概念は、その位置、拡張および空間重み付けに大いに関してピッチ空間において選択されたセクションを変更／変化する任意な可能性と同様に、空間分布関数および／または個々の基本ピッチに割り当てられる空間単一ピッチ分布関数を導入することによってここでさらにリファインされてもよい。
【０２１６】
楽器概念は、他の楽器の音声情報、音声データおよびピッチ情報を分析しさらにそれらをそれ自身のピッチ空間にマップすることが可能である分析部分を、任意に備える。それから、他の楽器のアクティブなピッチは、ピッチクラスを示す出力信号を出力するためのディスプレイ装置１９５においてマークされおよび／または強調される。ピッチ空間においておよび楽器の操作面において、コヒーレントな基本ピッチの出力フィールド半径方向および／または出力エリアの幾何学的な配列によって、所定のピッチ信号に適切な伴奏音楽を生成することは、最小限の音楽知識で可能である。
【０２１７】
図２２は、システムとして、そのような楽器および／または対称性円楽器６００のブロック図を示す。特に、楽器６００は、ピッチクラスを示す出力信号を出力するための装置であるディスプレイ装置６１０を含む。それに加えて、楽器６００は、手動入力に応じて音符信号を生成するための装置として、図２２において基本ピッチ選択と呼ばれる本発明の操作装置６２０をさらに含む。操作装置６２０は、操作装置６２０から離れたピッチの合成（ピッチ合成）のためのサウンドジェネレータ６４０を含む合成ブランチ６３０の一部分である。ここで、操作装置６２０は、ディスプレイ装置６１０およびサウンドジェネレータ６４０の両方に結合される。操作装置６２０は、ユーザが、角度または入力角度範囲を定義しさらに入力し、さらに、それらを入力信号として操作装置６２０を含む制御手段に提供できるようにする、操作手段を含む。それはそれとして、操作装置６２０は、ディスプレイ装置６１０が入力角度を図示することができるかまたは出力フィールドにおいてユーザによって定義される角度範囲を入力することができるように、対応する信号をディスプレイ装置６１０に任意に送信することができる。代わりに、または、付加的に、操作装置６２０は、もちろん、ディスプレイ装置が出力フィールドにおける音符信号に対応するピッチおよび／またはピッチクラスを図示することができるように、生成された音符信号をディスプレイ装置６１０に提供してもよい。それはそれとして、操作装置６２０は、基本ピッチ分布を記憶するための任意なメモリ（データリポジトリ）６５０に結合される。このために、操作装置６２０は、メモリ６５０に記憶される基本ピッチ分布にアクセスすることが可能である。基本ピッチ分布は、例えば、割り当てないか、１つか、またはいくつかのピッチクラスを各角度に割り当てることができる割当て関数として、メモリ６５０に記憶することができる。それはそれとして、サウンドジェネレータ６４０は、楽器６００の出力、例えば、ラウドスピーカまたは端子に結合され、それを介してピッチ信号が送信される。これは、例えば、ラインイン端子、ミディ端子（ミディ＝楽器用デジタルインターフェース）、デジタルピッチ信号用の端子、他の端子またはラウドスピーカも同様にまたは他のサウンドシステムであってもよい。
【０２１８】
合成ブランチ６３０は別として、楽器６００は、分析ブランチ６６０として音声データを分析するための装置も含む。それは、互いに結合される基本ピッチ分析装置および／または半音分析装置６７０および解釈装置６８０および／またはベクトル計算手段６８０を含む。それに加えて、基本ピッチ分析装置６７０は、割り当てないか、１つか、またはいくつかのピッチクラスを各角度に割り当てる入力を介して音声データとしてピッチ信号を受信する。解釈装置６８０は、ディスプレイ装置６１０に結合され、メモリ６５０および対応する結合を介してメモリに記憶される基本ピッチ分布にアクセスすることもできる。この結合、すなわち解釈装置６８０およびメモリ６５０の結合は、任意である。また、操作装置６２０およびメモリ６５０間の結合も、任意である。それに加えて、メモリ６５０は、ディスプレイ装置６１０がメモリ６５０に記憶される基本ピッチ分布にアクセスすることもできるように、ディスプレイ装置６１０に任意に接続されてもよい。
【０２１９】
上述の解釈装置６８０、ディスプレイ装置６１０および操作装置６２０へのメモリ６５０の接続とは別に、それは、ユーザが基本ピッチ定義装置６９０を介してメモリ６５０において基本ピッチ分布に影響を与え、基本ピッチを変更しまたは再プログラムすることができるように、基本ピッチ定義入力装置６９０に任意に接続されてもよい。このように、ディスプレイ装置６１０、操作装置６２０および基本ピッチ定義入力装置６９０は、ユーザインターフェースを表す。このように、基本ピッチ分析装置６７０、解釈装置６８０およびサウンドジェネレータ６４０は、処理ブロックを表す。
【０２２０】
図２２に示される楽器の場合、基本ピッチ分析装置６７０は、図２２に示されなくて基本ピッチ分析装置６７０の範囲内で互いに接続される２つの手段を含む。特に、これらは、半音の量を介してボリューム情報分布に関して基本ピッチ分析装置６７０に提供されるピッチ信号および／または音声データを分析する半音分析手段と、半音分析手段のボリューム情報分布からピッチクラスの量を超えるボリューム情報分布に基づいてピッチクラスボリューム情報分布を形成するピッチクラス分析手段とである。
【０２２１】
分析ブランチ６６０の機能の正確な説明に対して、すなわち、音声データを分析する本発明の装置に対して、参照が、図１〜３および説明の関連する一節になされる。
【０２２２】
シンセサイザが、今日、特に２つのことすなわち単一ピッチの振幅進行および周波数進行をモデル化することを専門とする一方で、ひいては、複雑な和音を生成し、結合しまたはさもなければ処理するために不十分な方法を提供するだけであり、図２２に示す楽器６００は、前述のギャップを埋める。中心思想として、システムおよび／または楽器６００は、割当て関数によって定義されおよび／または与えられるピッチ空間の基本ピッチ分布に基づく。図２２に示される楽器６００によって、基本ピッチ配列および／または割当て関数の定義は、すでにまたは将来に、メモリ６５０に記憶することができる。これは、３度圏または対称性モデルの形式で確実に特定されるか、または基本ピッチ定義入力装置６９０のユーザインターフェースを介して自由に設計することができる。このように、例えば基本ピッチ定義入力装置６９０を介して、複数の割当て関数からの特定の割当て関数を選択すること、または割当て関数の具体的な実装において直接の影響を有することは可能である。図２２に示す解釈装置６８０、ディスプレイ装置６１０および操作装置６２０の任意な組合せに基づいて、それぞれの基本ピッチ分布は、例えば割当て関数の形式で、同時に楽器６００のこれらの３つのコンポーネントに使用可能である。
【０２２３】
ピッチ信号がその入力端子を介して楽器６００にひいては基本ピッチ分析装置６７０に提供される場合、基本ピッチ分析装置６７０の半音分析装置は、まず第一に、半音の量を超えるボリューム情報分布に関して分析する。その後、基本ピッチ分析装置６７０のピッチクラス分析手段は、ボリューム情報分布に基づいてピッチクラスの量を超えるピッチクラスボリューム情報分布を決定する。それから、このピッチクラスボリューム情報分布は、解釈装置６８０に供給され、それは、ベクトル計算手段であり、それぞれの半音またはそれぞれのピッチクラスに対して２次元の中間ベクトルを決定し、２次元の中間ベクトルに基づいて合計ベクトルを計算し、そこにおいて、個々の中間ベクトルは、それらの長さに関してボリューム情報分布またはピッチクラスボリューム情報分布に基づいて重み付けられる。最後に、解釈装置６８０は、合計ベクトルに基づく分析信号をディスプレイ装置６１０に出力する。代わりに、または、付加的に、解釈装置６８０は、ボリューム情報分布またはピッチクラスボリューム情報分布に関する情報を含む表示信号をディスプレイ装置６１０に提供してもよい。
【０２２４】
それから、ディスプレイ装置６１０は、分析信号および／または表示信号に基づいて、出力フィールド半径方向を強調することによってまたは出力エリアを強調することによって、ディスプレイ装置６１０の出力フィールドにおいてユーザに、受信入力されるピッチ信号に対応するピッチクラスを示すことができる。ここで、ディスプレイ装置６１０は、メモリ６５０に記憶される基本ピッチ分布に基づいて出力フィールドにおいて図解を実行することができる。
【０２２５】
それから、楽器６００のユーザは、操作装置６２０を介して入力角度または入力角度範囲を定義することができ、その結果、操作装置６２０は、その制御手段を用いて、さらに任意に割当て関数の形式でメモリ６５０に記憶される基本ピッチ分布に基づいて、これから音符信号を生成し、それをサウンドジェネレータ６４０に提供する。それから、サウンドジェネレータ６４０は、操作装置６２０の音符信号に基づいて楽器６００の出力で出力されるピッチ信号を次々に生成する。
【０２２６】
換言すれば、任意なメモリ６５０は、それに記憶される基本ピッチ分布および基本ピッチ定義入力装置６９０を介してそれを変更する可能性を含み、本発明の楽器６００の中心コンポーネントを表す。さらなる重要なコンポーネントは、ディスプレイ装置６１０である。これは、それに含まれるピッチ空間および基本ピッチを表し、選択または分析されたピッチをマークし、または、空間ピッチ分布関数および／または空間単一ピッチ分布関数および／または選択重み関数をマップする。さらに、楽器６００の概念は、分析ブランチ６６０および合成ブランチ６３０を備える。分析ブランチ６６０は、ピッチ信号内に移行される基本ピッチ（例えば音声信号またはミディ信号）を分析し、さらにそれらを基本ピッチ分布に従って解釈し、それらをピッチ空間においてマークし、さらに、それらをディスプレイ装置６１０を介して表示することが可能である。この機能性は、例えば、音楽家Ａによって提供される音声信号に適切な伴奏を音楽家Ｂが生成できるように、用いることができる。分析ブランチ６６０は別として、合成ブランチ６３０もある。これは、基本ピッチを選択するためのインターフェース、すなわち図２２に基本ピッチ選択と呼ばれるすなわち操作装置２２０を含む。選択されたピッチは、ピッチ合成、すなわち対応するピッチ信号を生成するサウンドジェネレータ６４０に送信される。サウンドジェネレータ６４０は、ミディジェネレータ、自動伴奏またはサウンドシンセサイザであってもよい。ここで導入される音の合成および分析の概念は、以下の実施形態においてより詳細に説明され検討される多くの興味深い可能性を提供する。
【０２２７】
基本的に、解釈装置６８０、ディスプレイ装置６１０および操作装置６２０がメモリ６５０に記憶される異なった基本ピッチ分布にアクセスする可能性がある。このように、例えば、ディスプレイ６１０は、対称性モデルおよび／またはカデンス円を正確にモデル化する表現を用いることは可能であり、それは、角度に関して、２つの隣接するピッチクラスの距離が、最小のピッチインターバルが短３度または長３度であるかどうかに依存することを意味する。同時に、操作手段６２０は、割当て関数に基づいて働き、対称性円および／またはカデンス円の７つのピッチクラスは、角度に関して分配される。
【０２２８】
このように、図２２は、ブロック図の形式で、本発明の音の合成概念および分析概念を実現するための技術システムの非常に一般的な原理を示す。
【０２２９】
以下のセクションにおいて、ユーザによるアクティブな空間セクションの選択、すなわち入力角度または入力角度範囲の定義が、さらに詳細に考慮される。これに関連して、操作手段のいくつかの実施形態が、さらに詳細に与えられ説明される。ここで、以下の説明は、対称性モデルに従う基本ピッチ配列を用いてなされる。しかしながら、制限なく、それは、基本ピッチおよび／またはピッチクラスの３度圏または他の配列に適用することができる。
【０２３０】
ここで、基本ピッチの対称性モデル、３度圏および他の配列においてアクティブな空間セクションは、１つの単入力角度を介してまたは開始角度および開口角度を介して定義される。これは、例えば、開始角度および開口角度を介して、該当する場合、さらに、任意に半径を介して、行うことができる。ここで、この用語「アクティブな空間セクション」は、アクティブな空間セクションが１つの単一入力角度からなるように、円セグメントの開口角度が見えないおよび／または０度の開口角度を有するという場合を含む。したがって、この場合、開始角度および入力角度は同じである。
【０２３１】
図２３は、ディスプレイ装置の出力フィールド上の具体例の実施形態を示す。このように図２３に示される実施形態において、入力角度の次に、中心点７０２に関して出力フィールドの出力フィールド半径方向は、ピッチクラスを示す出力信号を出力するための本発明の装置の出力フィールドのディスプレイ制御手段に対応する入力信号が提供される場合、強調されすなわちマークされる。このための対応する例は、図２６に関連して論じられるハーモニーパッドである。図２３に示される図解は、キーＣメジャーおよび／またはａマイナーの対称性モデルに基づく。図２３は、ピッチおよび／またはピッチクラスｅおよびＧ間で始まり、ピッチｈおよびｄ間で終わる、選択された円セグメント７００を示す。ここで、円セグメント７００は、開始角度αおよび開口角度βを介して定義される。任意に、半径ｒを介してさらに詳細に円セグメントを特定することは、同様に可能である。図２３に示される円セグメント７００の場合、ピッチＧおよびｈは、完全にマークされ、したがって、例えば本発明の楽器６００の場合、サウンドジェネレータ６４０により完全に聞こえる。ピッチｅおよびｄは、円セグメント７００によってカバーされていないが、それらの空間単一ピッチ分布関数および／または空間ピッチ分布関数の出現に基づいて、同一のボリュームに聞こえ、より静かに聞こえ、または、全く何も聞こえない。このように、図２３は、開始角度、開口角度、および、任意に半径による円セグメントの定義を介して、アクティブなピッチ空間セクションの選択を提供する新規な楽器概念を示す。これは、さらに、非常に制限された入力可能性に同様に使用される有意な調和相互相関を定義することを可能にする。
【０２３２】
図２４は、ハードウェアエレメント用いた対称性モデルの選択された円セグメントの開始角度を定義する異なった可能性を示す。ここで、図２４Ａは、簡単に言うと、ピッチクラスＣ、ｅ、Ｇ、ｈ０、ｄ、Ｆおよびａに関連する７つのキー７１０−Ｃ、７１０−ｅ、７１０−Ｇ、７１０−ｈ、７１０−ｄ、７１０−Ｆおよび７１０−ａの特別な配列を示す。さらに詳細に、７つのキー７１０−Ｃ〜７１０−ａは、対応するピッチクラスが関連する複数の角度に関連する。操作面および／または操作手段においてキーの幾何学的な配列は、ピッチ空間において基本ピッチの配列に一致している。このように、７つのキー７１０−Ｃ〜７１０−ａは、対称性円のキーＣメジャーまたはａマイナーの割当て関数を空間的にモデル化する。キーおよび／または入力手段のこの特別な幾何学的な配列のより詳細な説明は、図２７に関連してさらに下でより詳細に説明される。
【０２３３】
キーの固定された配列がすでに予め定義されている場合、個々のキーへの基本ピッチの有意な割当てを実行することができる。これのための１つの例は、テンキーパッド（Ｎｕｍｐａｄｓ）用いている図２４Ｂに示される。この場合、入力角度は、例えば、キー７２０−Ｃに関連し、それには、通常ナンバー１が関連し、その角度は、ピッチクラスＣに対応する。したがって、キー７２０−ｅには、通常ナンバー３が関連し、割当て関数に従ってピッチクラスｅに対応する入力角度が関連する。同じことが、キー７２０−Ｇ（ナンバー６）、７２０−ｈ（ナンバー９）、７２０−ｄ（ナンバー８）、７２０−Ｆ（ナンバー７）および７２０−ａ（ナンバー４）に当てはまる。それが図２４Ｂに示されるように、対称性モデルの単純性のため、極めて少ない数のキーでも対処することは可能である。
【０２３４】
図２４Ｃは変形例を示し、そこにおいて、部分的に複数のキーを押さなければならない。図２４Ｂに示される変形と比較して、この変形は、さらにより少ない数のキー、すなわち例えば従来のＰＣキーボードの４つのカーソルキー７３０−１、７３０−２、７３０−３および７３０−４を必要とする。この場合、例えば、キー７３０−３を押すことによって、割当て関数を介してピッチクラスｄに関連する入力角度または開始角度αを定義することができる。カーソルキー７３０−１および７３０−４が例えば同時に押される場合、入力角度または開始角度αはこのキー組合せに関連し、それにピッチクラスＣが関連する。さらにキー組合せおよびそれに関連するピッチクラスが図２４Ｃに示される。
【０２３５】
また、図２４Ｄで示すように、単純なロータリースイッチ７４０を用いて、開始角度および／または入力角度を定義することができる。対称性モデルのアクティブなエリアの開始角度の選択のための図２４に示される例は、もちろん、ピッチ空間においてピッチクラスおよび／または基本ピッチの他の配列に適用することもできる。このように、図２４は、ハードウェアキーまたは他のハードウェアエレメントを用いて、開始角度αまたは入力角度を定義することができる４つの実施形態を示す。
【０２３６】
これに関連して、このように、例えば、楽器６００を特定のスケールの対称性モデルに基づくモードで操作させることは可能であることは重要なことであり、すなわち、例えば、ディスプレイ装置６１０はそれぞれの対称性モデルを光学的に映し、その一方で、操作装置６２０は図２４Ｄに示されるもののようなロータリースイッチを含み、そこにおいて、ピッチクラスを示すレタリングの配列は、例えば、完全な角度の角度エリアに関して等距離に実行される。
【０２３７】
図２５は、開口角度βの入力がどのようにして行うことができるかの３つの実施形態を示す。キー配列またはボタン配列の場合、角度は、それぞれのキーまたはボタンに関連し、それには、さらにピッチクラスが割当てられ、開口角度βは、いくつかの隣接するキーまたはボタンを押すことによって定義することができる。この場合、開始角度および開口角度は、それぞれ、押されおよび隣接する「外側の」キーから生じる。これのための１つの例は図２５Ａに示され、それは図２４Ａから特別なキーボードを示す。図２５Ａに示される例では、開始角度がキー７１０−Ｃに関連する角度から生じ、さらに開口角度がキー７１０−Ｇおよび７１０−Ｃに関連する角度の違いから生じるように、３つのキー７１０−Ｃ、７１０−ｅおよび７１０−Ｇが押される。このように、いくつかの隣接するピッチキーを押すことによって、開口角度は段階的に増加することができる。
【０２３８】
図２５Ｂは、フェーダーおよび／またはスライディングコントローラ７５０を介して開口角度の無限に可変の変更することを可能にする開口角度βを入力するためのさらなる実施形態を示す。これによって、図２５Ｂに示される例では、開口角度βの無限に可変の変更することを行うことができ、それは１および５のピッチ間の開口角度の変更に対応する。
【０２３９】
図２５Ｃは、開口角度βの定義のための入力手段のさらなる実施形態を示す。図２５Ｃは、４つのピッチナンバーキー７６０−１〜７６０−４の配列を示し、それを用いて、実装に応じて、開口角度および／または同時に演奏されるピッチおよび／またはピッチクラスの数を確実に設定することができる。ここで、ピッチナンバーキー７６０−１〜７６０−４の数は、変更されてもよい。対称性モデルの場合、同じことが、典型的に２および７間に、好ましくは３および５間にある。３度圏の場合、７つを超える数のピッチナンバーキーも可能である。このように、図２５は、全体として、ハードウェアエレメントを用いて対称性モデルにおいてアクティブな円セグメントの開口角度の定義のためのいくつかの可能性を示す。
【０２４０】
開始角度αおよび開口角度βの組合せ入力は、ジョイスティックを用いて行うことができる。このように、例えば、開始角度αはジョイスティックの傾斜方向から導き出すことができ、さらに開口角度βまたは円セグメントの半径ｒは傾斜程度から導き出すことができる。ジョイスティックの傾斜軸の代わりに、頭部の傾斜角度および傾斜程度を用いることができる。これは、さらに本願においてさらに詳細に説明するように、例えば、対麻痺患者のための伴奏楽器にとって興味深い。
【０２４１】
アクティブな円セグメントの定義の非常に複雑な可能性は、スクリーンに基づく入力方法によって提供される。この場合、対称性モデルまたは３度圏は、スクリーンまたはタッチスクリーンにマップできる。アクティブな円セグメントは、タッチスクリーンまたは他のタイプのタッチセンシティブ面をタッチすることによって、マウスを用いて選択することができる。ここで、ドラッグ・アンド・ドロップ、ドラッグ、クリック、チップまたは他のジェスチャのような可能性を用いることができる。
【０２４２】
このような応用および実施形態の例は、いわゆるハーモニーパッドで説明される。ハーモニーパッドは、対称性ベクトルが有利に示す場合において、コードを生成、変更およびクロスフェージングのための特別な操作手段または楽器である。ハーモニーパッドの面は、３度圏に基づきさらに対称性円に基づく楽器に含まれるシンセサイザおよびサウンドジェネレータをプログラムし、さらにそれらの操作面を構成するために用いることもできる。さらに詳細には、ハーモニーパッドは、音声データを分析するために本発明の装置に有利に結合され、このように、手動入力に応じて音符信号を生成するための装置およびピッチクラスを示す出力信号を出力するための装置の両方を含むシステムを表す。
【０２４３】
図２６は、ハーモニーパッドの操作面および／またはインターフェースおよび／またはユーザ面／インターフェースの実施形態を示す。これは、タッチセンシティブスクリーン（タッチスクリーン）にマップでき、以下に説明される異なったエレメントを含む。
【０２４４】
本願に平行して出願された、発明の名称「音符信号を生成するための装置および方法並びにピッチクラスを示す出力信号を出力するための装置および方法」を有する出願書類において説明されたように、ハーモニーパッドは、出力フィールドおよびタッチセンシティブフィールドを含む。そして、タッチセンシティブフィールドは、ハーモニーパッドのユーザと出力フィールドの間に配置されるので、それは、各々に関して配置される。ここで、ユーザは、タッチセンシティブフィールドを調べることができるので、タッチセンシティブフィールドは、透過的および／または半透過的に実装することができる。これによって、ユーザは、スクリーン、すなわち、出力フィールドにおいて「準直接」入力を実行することができる。そして、それは、タッチセンシティブフィールドに結合される検出手段を検出し、入力制御手段に渡す。
【０２４５】
まず第一に、可能な操作面および／または面は、３度圏８０５および対称性モデル８１０含む調和エリア８００を含む。ここで、対称性モデル８１０は、３度圏の中央に同心円状に配列されおよび／またはマップされる。このように、３度圏８０５および対称性モデル８１０は、共通の中心点８１２を含む。中心点８１２は、同時に、出力フィールドのおよび／またはタッチフィールドを表す。この中心点８１２から始まって、１つまたはいくつかの出力フィールド半径方向は、強調され、すなわち光学的に強調されおよび／または照らされる。
【０２４６】
調和エリア８００の右隣において、４つの入力フィールドおよび／または入力可能性（例えばボタン）８１５、８２０、８２５および８３０は、１つが他のものより下方に配列される。ここで、入力フィールド８１５は、空間単一ピッチ分布関数ひいては空間ピッチ分布関数を、編集し、変更し、決定しまたは定義することを可能にする。ハーモニーパッドのユーザは、ボタン８２０を用いて転回重み関数を、同様に、ボタン８２５を用いて選択分布関数を、さらに、ボタン８３０を用いてアクティブなエリアおよび／または選択されたエリアの開口角度βを、定義し、編集しまたはそれに影響を与えることができる。
【０２４７】
すでに本発明の楽器６００で示されるように、図２６に示されるハーモニーパッドの面は、ユーザ入力を可聴音声信号に変換できるサウンドジェネレータに接続される。以下の操作例は、ハーモニーパッドによって提供されるいくつかの可能性を示す。
【０２４８】
キーの選択：現在のキーは、３度圏８０５にタッチすることによって選択される。図２６において、Ｃメジャーおよびａマイナーが、現在のキーとして選択される。これは、ピッチ空間において基本ピッチの位置決め変形の記載の範囲内の３度圏の記載に関連してすでに説明されたように、これらのキーに関連する３度圏においてピッチクラスの量を含む３度圏の照らされたエリア８３５から見ることができる。現在異なったキーを設定するために、ハーモニーパッドのユーザは、例えば、関連したスケールの重心および／またはトーン中心でもよい、対応する位置で３度圏８０５に、タッチしなければならない。Ｃメジャーおよび／またはａマイナーの場合、それは、この場合に、例えば、３度圏８０５において３度圏の中心から見られるハーモニーパッドの図２６に示される方向に関して、プロットされたピッチクラスＣおよびｅ間の中央の垂直上に直接的に配列されるエリア８４０である。次に、３度圏８０５は、新しく選択されたキーが照らされたエリア８３５において上部に現れるように、「回転」する。さらに、対称性モデル８１０の基本ピッチの指定は、新しく選択されたキーのピッチを除いて、Ｃメジャーキーのピッチがもはや現れないように、変更されおよび／または切替えられる。
【０２４９】
代わりに、例えば、３度圏の新しい方向が省略されるように、照らされたエリア８３５が新しく選択されたキーに対応して移動されることも可能である。このように、この実施形態における３度圏８０５は、さらなる操作手段の実施形態を表し、それを用いて、異なる割当て関数の選択を、角度およびピッチクラスの間でユーザによって実行することができる。これにより、ハーモニーパッドは、異なったキー間で、切り替えられる。
【０２５０】
演奏されるコードの選択：特定のコードおよび／または特定のピッチ組合せを発生／演奏するために、まず第一に、選択される円セグメントおよび／またはアクティブな空間セクションの開口角度が決定されなければならない。これは、例えば、入力フィールド８３５および／または関連したウィンドウを介して図解的に行われてもよい。代わりにまたは付加的に、これは、図２５に関連して説明されたように、もちろん、接続されたハードウェアインターフェースを介してまたは入力手段を介して行われてもよい。開口角度βが特定される場合、選択重み関数は、入力フィールド８２５を介して図解的に編集することができる。ところで、対称性円および／または対称性モデル８１０における位置をタッチすることによって、開始角度αおよび任意ではあるが選択される円セグメントの半径ｒも決定することができる。選択された円セグメントは、マークされたエリア８４５として対称性円８１０において強調された方法で示される。ここで、入力フィールド８２５のエリアにおいてもマークされたエリア８４５の範囲内の対称性モデル８１０においても、設定された選択重み関数を、透過性効果を用いて示すことができる。
【０２５１】
コード間のフェージング：図２６において、現在、マークされたエリア８４５が示すように、Ｃメジャー７コードが選択される。この目的のために、対応する開口部角度βが入力フィールド８３０を介して特定され、さらに、ユーザがハーモニーパッドにおいて基本ピッチＣに関連する角度にタッチする。Ｃメジャー７コードをａマイナー７コードにクロスフェードするためには、ユーザの指を、ピッチおよび／またはピッチクラスＡマイナーに関連する角度上に左に引けばよいだけである。これによって、選択された円セグメントの開始角度αは、ピッチＣからピッチＡマイナーに移動される。選択された円セグメントの移動によれば、Ｃメジャーコードは、弱くまたは即座に、Ａマイナーコードにクロスフェージングされる。
【０２５２】
変換間のフェージング：任意に、ハーモニーパッドは、異なったコード変換の選択のための選択された円セグメントの半径を用いるおよび／または解釈する可能性を提供する。これによって、半径ｒの変更によって、個々の基本ピッチの所望のオクターブを得ることは可能である。ここで、本願の範囲内で、ピッチまたはピッチクラスのオクターブは、オクターブ位置の決定および／または定義である。例えば、このようにオクターブの表示は、特定のピッチクラスを有するピッチがどのオクターブに属するかについて定義する。オクターブを用いて、このように、ピッチＣ、Ｃ´、Ｃ´´、Ｃ´´´、・・・のどれが演奏され／発せられ、および／または、ピッチクラスＣに関連すべきであるが定義される。換言すれば、オクターブは、オクターブパラメータと呼ばれる整数ｏを有するファクタ２oの形式でピッチの基本周波数を決定する。
【０２５３】
このように、例えば、標準ピッチＡは、４４０Ｈｚの基本周波数を有する。さて、例えば、標準ピッチＡマイナーの代わりに、ピッチクラスＡマイナーのピッチが１オクターブ高く演奏される場合、オクターブパラメータは、ピッチの新しい基本周波数が８８０Ｈｚになるように、ｏ＝１に設定されなければならない。したがって、ピッチクラスａのピッチの基本周波数は、２２０Ｈｚを有する、標準ピッチａの１オクターブ下（ｏ＝−１）である。
【０２５４】
ハーモニーパッドにおいて、例えば、Ｃメジャーコードの基本的な設定が選択される場合、例えば、このコードの第１の変換は、円中心点および／または中心の方向に、対称性円の中心からピッチクラスＣに関連する角度の下で半径方向の外側に導かれる半径方向に向かったＣライン８５０に沿って指を引くおよび／または動かすユーザによって達成することができる。これによって、選択された円セグメントの半径ｒは低減され、さらに、Ｃメジャーコードの基本的な設定は第１の変換にゆっくり変換される。それから、接続されたサウンドジェネレータを介して、ユーザは、Ｃメジャーコードの第１の変換を聞くことができる。
【０２５５】
コードの変換は、最も低い基本周波数を有する発するピッチが、必ずしも基本ピッチ、例えばＣメジャーコードの場合にピッチＣおよび／またはピッチクラスＣであるというわけではないように、ここではコードのピッチの配列である。Ｃメジャーコードの場合、順序Ｅ−Ｇ−Ｃにおける周波数の増加とともに発するピッチの配列は、例えば第１の基本的な設定を示す。それはそれとして、もちろん、また、半径ｒの他の割当ては、ピッチおよび／またはピッチクラスの特定のオクターブ、または、コードの特定の変換によって可能である。
【０２５６】
空間単一ピッチ分布関数が入力フィールド８１５を介して編集されおよび／または定義されるように、入力フィールド８２０を介して編集されおよび／または定義される任意の変換分布関数を導入することによって、発するピッチのオクターブに影響を与えることができる。このように、例えば、アクティブな空間セクションを介してピッチクラスＣの選択において、対応するピッチクラスの１つのピッチより多くが発するように、選択された変換分布関数に基づいて、特定のピッチクラスに関して単一のピッチにボリューム情報値を割当てることは可能である。同様に、変換分布関数が、ユーザによる半径ｒの入力に基づいて、接続されたサウンドジェネレータを介して対応するピッチ組合せおよび／または対応するコードの異なった変換を発するために用いられることは、可能である。これを可能にするために、ハーモニーパッドの面は、対応するウィンドウおよび／または入力フィールド８２０を提供する。
【０２５７】
単一のピッチおよびコード間のフェージング：ハーモニーパッドには、音符シーケンス信号に受信し、または同様に送信するために、例えば、ミディインターフェースまたは他の制御インターフェースが備えられている。このミディインターフェースまたは制御インターフェースを用いて、任意に、コントローラ、例えばフットコントローラ、瞬間的なフットスイッチ、ジョイスティックまたは他の入力手段が接続されてもよい。この入力手段（フットコントローラ）のデータを開口角度βに送ることおよび／またはフットコントローラを介して入力によって影響されるそれを解釈することは可能である。これは、フットコントローラを用いてユーザによって角度パラメータとして開口角度を制御することができることを意味する。好ましくは、フットコントローラは、例えば、ユーザの足位置に関連するデータの準連続入力を可能にすることができる。これによって、ユーザは、所定のまたは可変の範囲内でフットコントローラを用いて開口角度βに影響を与えることができる。ユーザはそれがボトムストップにあるようにフットコントローラにタッチする場合、この足位置は、例えば、０度の開口角度に関連することができる。ユーザがピッチおよび／またはピッチクラスＣの位置で対称性モデル８１０のエリアにおいてハーモニーパッドにタッチする場合、接続されたサウンドジェネレータを介して、開口角度がβ＝０度であるように、ピッチＣだけが発するおよび／または聞こえる。ユーザがトップストップの方向にゆっくりフットコントローラを移動する場合、図２６に示される場合において付加的なピッチおよび／またはピッチクラスＥマイナー、ＧメジャーおよびＢ／Ｈマイナーが次々に加えられさらにフェードインされるように、開口角度βを同様に増加することは可能である。
【０２５８】
既存のピッチ（即興）にマッチするピッチを見つけること：任意に、（楽器６００のような）ハーモニーパッドには、音声信号またはミディ信号の形式で存在するピッチ信号および／または音声データを分析し、さらに、対応する強調によってハーモニーパッドの面（パッド面）において対応する基本ピッチをマークする分析機能性が備えられてもよい。図２６は、対称性モデル８１０においてピッチクラスＥマイナーの光学マーキング８５５の例に基づいてこれを示す。音楽家が、ユーザとして、所定の信号および／または入力信号にマッチしている伴奏ピッチを見つけたい場合、彼はマークされたピッチを含むかまたはマークされたピッチの近くにある円セグメントを選択すればよいだけである。
【０２５９】
それに加えて、視覚的に分析信号の形式においてハーモニーパッドに提供することができる音声データの分析の結果を表わすことハーモニーパッドを用いてさらに任意に可能である。ここで、音声データを分析するための本発明の装置は、ハーモニーパッドのコンポーネントおよびハーモニーパッドに対する外部コンポーネントとして両方実装される。第１の場合において、このように、ハーモニーパッドは、ディスプレイ装置および音声データを分析するための本発明の装置とは別として手動入力に応じて音符信号を生成するための装置を含むシステムを表わす。第２の場合において、分析信号は、外部インターフェース、例えば、プラグ、無線接続、赤外線接続またはその他のデータ接続を介してハーモニーパッドに送信することができる。
【０２６０】
対称性モデル８１０の個々の出力フィールド半径方向または対称性モデル８１０においてより大きなコヒーレントなエリアの強調によって、音声信号に含まれるピッチクラスのマーキングおよび／または強調は別として、このように、分析信号の形式で提供される合計ベクトルも、出力フィールド８１０に示すことができる。ここで、合計ベクトルの角度は、図２６に示すように、出力フィールド半径方向の強調（例えば、矢印の形において）によって対称性モデル８１０の出力フィールド中心および／または中心から始まって示すことができる。これによって、音楽が演奏される一方で、伴奏音楽家がこれに基づいて演奏できるように、ある程度リアルタイムにハーモニーパッドにおいて時間分解法で重心および／またはトーン中心を示すことは可能である。
【０２６１】
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【０２６２】
任意に、図３Ｅに関連してすでに説明されているように、得られる合計ベクトルの絶対値および／または長さが（時間的に部分的な）最大値に達するまでの長い間、入力値積分器を用いて時間的に入力音声信号を積分することも十分に可能である。ピッチ空間において基礎をなす基本ピッチ配列に応じて、最大値が対称性モデルの場合にコードまたは３度圏の場合にキー変更を示すように、積分音声データに基づいて、ハーモニーパッドにおける表現は、同様に適合できる。このように、例えば、積分音声信号に基づいて対称性モデル８１０の基礎をなしている全音階を決定し、さらに対称性モデル８１０においてそれを示すことは可能である。
【０２６３】
このように、図２６は、例えば逆分布関数のための入力フィールド８２０のように、多くの任意なコンポーネントを含むハーモニーパッドの可能な操作面を示す。もちろん、図２６に示されるもの以外の幾何学的な配列も可能である。それはそれとして、もちろん、出力フィールド８１０は、３度圏に基づく以外の対称性モデルに基づいて操作できない。このように、ハーモニーパッドは、タッチスクリーンとしてのその実装とタッチスクリーンの面をタッチすることによってデータを入力するためおよびタッチスクリーンのディスプレイ面を介して出力のための関連した可能性との両方に基づいて、手動入力に応じて音符信号を生成するための装置を、音声データを分析するための本発明の装置によって補完されるピッチクラスを示す出力信号を出力するための装置に組み合わせている実施形態を表す。
【０２６４】
以下のパラグラフにおいて、トーンの調和関係のための本発明の測定装置および本発明の分析装置が、より詳細に説明されさらに記載される。換言すれば、以下のセクションで、図３Ｂ−図３Ｄに関連してすでに記載されたように、計測システムのさらなる実施形態が説明される。このため、ここで、参照は、加えて、上述の図に関する本発明の記載のページおよびパラグラフになされる。対称性モデルに基づきさらに３度圏に基づく和声分析の範囲内に記載される可能性は、音声信号または音声データとしての音符シーケンス信号を受信し、それを対称性モデルまたは３度圏に変換し、対応する絶対値パラメータおよび角度パラメータを計算し、さらにそれを（任意に）ディスプレイ装置に出力する測定装置の形式で、実装されてもよい。ディスプレイ装置は、そのユーザインターフェースに関して図２６のハーモニーパッドに類似していてもよい。
【０２６５】
図２７は、音声データを分析するための装置および／または測定装置１０００のブロック図を示す。装置１０００は、音声データ、または音符シーケンス信号が入力１０１０ｅに提供される半音分析手段１０１０を含む。半音分析装置の下流には、ピッチクラス分析手段１０２０が、ピッチクラスを計算するために接続される。ピッチクラス分析手段１０２０の下流には、分析信号を出力１０３０ａに出力するベクトル計算手段１０３０が接続される。そして、分析信号は、任意のディスプレイ装置１０４０に入力信号として提供される。
【０２６６】
そして、半音分析手段１０１０は、半音の量を超えるボリューム強度分布に関してその入力１０１０ｅに提供される音声データを分析する。したがって、半音分析手段１０１０は、（特に）式４を実装する。ピッチクラス分析手段１０２０は、基礎をなす量としてのピッチクラスの量を超えるボリューム情報分布に基づいてピッチクラスボリューム情報分布を決定する。そして、ベクトル計算手段１０３０には、ピッチクラスボリューム情報分布が提供され、それに基づいて、ベクトル計算手段１０３０は、それぞれのピッチクラスのための２次元のおよび／または複雑な中間のベクトルを形成し、２次元の中間のベクトルに基づいて合計ベクトルを計算し、さらに、合計ベクトルに基づいて分析信号を分析信号出力１０３０ａにおいて出力する。そして、下流の（任意の）ディスプレイ装置１０４０は、分析信号に基づいて、例えば、合計ベクトル、合計ベクトルの角度および／または合計ベクトルの絶対値および／または長さを出力することができる。
【０２６７】
換言すれば、測定装置１０００には音声信号、例えば、（アナログ）ライン信号またはデジタル音声信号が送られ、それから半音分析手段が半音を分析する。例えば、これは、図３と関連して既に説明された一定のＱ変換によって生じる。それから、半音は、ピッチクラス分析手段１０２０によって、１オクターブエリアに集約される。換言すれば、ピッチクラス分析手段１０２０は、半音分析手段１０１０の結果に基づいてピッチクラスおよび関連したボリューム情報を計算する。ベクトル計算手段１０３０は、この方法により得られたピッチクラスおよび割り当てられたピッチクラスボリューム情報分布に基づいて、３度圏による分析の場合に式１４を用いて、または、対称性モデルによる分析の場合に式２３を用いて、それぞれ割り当てられた合計ベクトルを計算する。また換言すれば、ベクトル計算手段は、式１４または式２３により得られたピッチクラスを３度圏の合計ベクトルまたは対称性モデルの合計ベクトルに変換する。
【０２６８】
そして、角度および／または対応する合計ベクトルの絶対値は、ディスプレイ装置１０４０によって表すことができる。
【０２６９】
ディスプレイ装置１０４０も実装される場合、測定装置１０００および／または半音分析手段１０１０の入力端子１０１０ｅには、測定およびディスプレイ装置が原則としてはアナログおよびデジタルの音声データを分析することができるように、マイクロホン入力、アナログ音声入力または直接的にデジタル入力も入力されてもよい。実装に応じて、例えば、ミディ制御信号、すなわち制御信号のような音符シーケンス信号は、測定装置１０００に提供される。アナログ入力の場合、システムの実装に応じて、望ましくは、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）が実装されてもよい。
【０２７０】
このように、図２８は、測定およびディスプレイ装置のブロック図を示し、そこにおいて、特にその基本構成が示される。
【０２７１】
任意のディスプレイ装置１０４０は、例えば、図２６に示されるハーモニーパッドに類似の出力フィールドを含んでもよい。この場合、図２６に関連してすでに説明されたように、対称性円の完全な半径上の対称性円（図２６の８１０）の中心から始まって強調される出力フィールド半径方向８５７の形式で対称性モデルの合計ベクトルの角度情報を示すことは、対称性モデルによる分析の場合に可能である。ここで、対称性円の合計ベクトルの絶対値に応じて出力フィールド半径方向８５７の強調の長さによる対称性モデルの合計ベクトル絶対値および／または長さを実現することは、任意に可能である。代わりにまたは付加的に、それはそれとして、対称性円の合計ベクトルの角度は、空間的に制限された強調されたエリアによって表すこともでき、それは、例えば、図２６のマーキング８５５に類似していてもよい。
【０２７２】
基本的に、重み関数ｇ（ｆ）を導入することによってそれらのピッチレベルおよび／またはそれらの周波数ｆに応じて、分析された半音の重み付けを実行することは、ピッチクラス分析手段１０２０によってピッチクラスを計算との関連で可能である。重み関数および／または重み付けは、同ピッチクラスではあるが異なったオクターブに属する２つのピッチが、調和に関して知覚にどれくらい異なって影響を与えるかについて説明する。これから、可能性は、聴覚に適合した変数に基づくボリューム情報分布に関して半音の分析を実行するという結果になるだけでなく、むしろ、単なる聴覚に適合した変数を超える異なった周波数の調和の人間の知覚を考慮することを可能にする。このように、重み関数ｇ（ｆ）は、人間の知覚に関してさらに分析をリファインすることを可能にする。
【０２７３】
それはそれとして、入力値積分器を測定装置１０００に組み込みおよび／または含めることは付加的にまたは代わりに可能であり、それは、結果として生じる合計ベクトルの絶対値が最大値で示されるまで、時間的に、音声信号またはそれから導き出される信号を積分する。これによって、図３Ｅに関連してすでに説明されたように、結果として検出システムが得られる。これによって、ディスプレイ装置１０４０の表示は別として、分析信号のさらなる使用は、合計ベクトルの絶対値の最大値が、対称性円の合計ベクトルの場合にコードの変更を示し、または、３度圏の合計ベクトルの場合にキーの変更を示すように、例えば伴奏との関連で可能である。これに関連して、参照は、図３Ａ−図３Ｅに示されるシステムに記載される。
【０２７４】
以下のセクションにおいて、現在の本発明の装置のさらなる実施形態は、説明され、概説される。
【０２７５】
表題「音符信号を生成するための装置および方法並びにピッチクラスを示す出力信号を出力するための装置および方法」を有する同日に出願された特許出願において、ユーザインターフェースによって、どのようにして携帯電話が楽器として用いることもできるかについて記載され、そのユーザインターフェースは、図２６に示されるハーモニーパッドに類似し、スクリーンに表示され、また、携帯電話に応じてタッチセンシティブスクリーンであってもよい。携帯電話が多声のサウンドシンセサイザをさらに含む場合、携帯電話は、楽器として用いることができる。その詳細は、同日に出願された上述の特許出願に含まれる。それに加えて、上述に引用された特許出願には、どのようにしていくつかの携帯電話が、例えば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））または他のネットワーク接続を介して、それにリズミカルに同期化し、さらに、「携帯電話オーケストラ」を形成するために１つの携帯電話で演奏されるピッチを他の携帯電話に送信するために、ネットワーク化することができることが記載されている。これらのシステムは、携帯電話において例えば伴奏システムが図３Ａに関連して述べられたように実装することができるように、音声データを分析するための本発明の装置によっておよび任意に自動伴奏によって、拡張することができる。それに加えて、図３Ｂ〜図３Ｄおよび図２６に関連してすでに説明されたように、スクリーンおよび／または携帯電話のディスプレイには、合計ベクトルの図解が行われてもよい。
【０２７６】
さらに、上述に引用された特許出願には、いわゆるディスクジョッキー（ＤＪ）ツールが説明される。これは、入出力装置、すなわち、例えば、図２６に説明されるハーモニーパッドであり、それは、ディスクジョッキーのテーブル上のディスクジョッキーによるレコードプレーヤまたはＣＤ／ＤＶＤプレーヤの次に位置付けることができる。本発明のピッチおよび和声分析装置は、現在演奏される音楽の部分および／またはトラックに含まれる基本ピッチを検出し、さらに、それをディスクジョッキーの入出力装置（例えばハーモニーパッド）に伝えおよび／または送る。ここで、後者は、ハーモニーパッドによって提供されるサウンド生成の可能性を用いて、「クールな」調和伴奏効果を発生させることができる。ここで、ディスクジョッキーツールは、音声データを分析するための本発明の装置によってさらに拡張することができる。これによって、ディスクジョッキーツールは、図３Ｂ〜図３Ｄに関連して記載されさらに説明されたように、測定システムに拡張することができる。それに加えて、ディスクジョッキーツールは、図３Ａに関連して記載されたように、伴奏システムに拡張することができ、または、図３Ｅに関連して記載されたように、検出システムに拡張することができる。このように、参照は、本願の対応するセクションに対して行われる。
【０２７７】
本発明のさらなる実施形態は、図３Ａに関連して記載されている、キーボードまたは伴奏システム１７０による他の電子サウンドジェネレータの拡張である。それに類似して、上述の楽器も、図３Ｅに関連して記載されているように、検出手段によって拡張することができる。
【０２７８】
同日に出願された上述の特許出願において、また、本願の図２６に引用されている、ハーモニーパッドのアイポッド（ｉＰｏｄ（登録商標））への組込みは、実施形態として記載される。ここで、アイポッド（ｉＰｏｄ（登録商標））は、アドオン（ＡｄｄＯｎ）として、図２６に関連して記載されるハーモニーパッドによって拡張することができる。
【０２７９】
現在のアイポッド（ｉＰｏｄ（登録商標））は、装置を操作するための円形のタッチセンシティブエリアを含む。この円形のエリアは、ハーモニーパッドのための入力媒体として用いることができる。さらに、合計ベクトルに基づいて操作する和声分析機能および／または和声分析装置によってアイポッド（ｉＰｏｄ（登録商標））を拡張することは、可能である。この機能は、特定の時点で存在するキーおよび開始角度および開口角度を分析し、さらにアイポッド（ｉＰｏｄ（登録商標））に対応する円セグメントを点灯させる。それに加えて、任意に、アイポッド（ｉＰｏｄ（登録商標））は、聡明な子供がトレンディーな伴奏調和を有する彼らの音楽を強調することができるように、サウンドジェネレータをさらに備えていてもよい。この機能は適切な音楽を要求することができることに留意すべきである。また、ここで、伴奏システム、測定システムまたは検出システムの形式で音声データを分析するための本発明の装置は、図３Ａ〜図３Ｅに関連して説明されたように、拡張することができる。
【０２８０】
本発明のさらなる実施形態は、図３Ａに関連して記載されているように、互いに結合される音声データを分析するための本発明の装置および自動伴奏装置を含む自動伴奏システムを表す。図２７に記載されている音声データを分析するための本発明の装置および／または測定装置は、自動伴奏システムの端子を介して音声データおよび／または音声信号を受信し、それを分析し、さらに音声データに基づいて分析信号を自動伴奏装置に提供する。それから、測定装置を用いて得られる分析信号の形式で調和データは、自動伴奏装置および／または伴奏自動を制御するために用いられる。伴奏自動は、３度圏または対称性モデルに基づいて、合計ベクトルの形式で分析信号として提供される音色情報に適切な伴奏調和を見つけ、さらに、それを適切な形式で出力することができるように、実装される。これは、例えば、直接的にラウドスピーカを介して出力することができる音の形式で、アナログ音声データの形式で、制御信号（例えばミディ制御信号）またはデジタル音声データの形式で行うことができる。これに関連して、参照は、さらなる説明を提供する図３Ａの上述のセクションに対して行われる。
【０２８１】
本発明のさらなる実施形態は、音声データを分析するための本発明の装置または音符信号を生成するための装置が、空間サウンドまたは空間サウンドイベントおよび他のサウンドパラメータにリンクすることを可能にするために、空間サウンドジェネレータに結合されるというシステムを表す。対称性モデルおよび３度圏によって、選択された空間セクションおよび／または入力角度および／または入力角度範囲および合計ベクトルに基づく分析信号の形式のように、トーン情報が非常に効果的に幾何学的に表される。今日の再生システムおよび／または空間サウンドシステムは、特定の空間位置で音を再生することを可能にする。音符信号を生成するための装置の空間サウンドシステムへの組合せの場合、例えば、現在選択された円セグメントの（開始）角度、開口角度および／または半径を、空間等において音の方向、拡散、広がりのような空間パラメータに送ることおよび／または対応する割当てを実行することの可能性がある。同様に、音声データを分析するための本発明の装置の空間サウンドシステムへの組合せの場合、音声システムに基づいて、すなわち特に合計ベクトルの角度および／または長さに関しての情報の範囲内に含まれる情報に基づいて、空間サウンドシステムのパラメータに対応する割当てを実行することは、可能である。それに加えて、例えばＡＤＳＲエンベロープ（アタック−ディケイ−サステイン−リリース）によって、それらのパラメータを周波数依存伝達機能または時間経過に送ることが可能であり、ひいては、調和、音カラーおよび／または音位置を互いにリンクすることが可能である。
【０２８２】
測定システムとの関連で音声データを分析するための本発明の装置の別の実施形態は、図３Ｂ〜図３Ｄに関連して詳細にすでに記載されさらに説明されたように、壁掛けとして設計されるシステムを表す。対応するシステムは、システムに組み込まれるディスプレイ装置１９５との関連でＬＣＤディスプレイまたはＴＦＴディスプレイ（液晶ディスプレイ、薄膜トランジスタ）を含む。
【０２８３】
また、手で保持することができるより小さい実施が可能である。そのようなシステムは、例えば、絶対音感を有しない人が音楽およびトーンコンテクストの演奏されたピッチを迅速に検出することができるようにするすでに記載されているハーモニーパッドまたはディスクジョッキーツールの形式で、実装することができる。
【０２８４】
目標グループに応じて、本発明の範囲内で表されたシステムの１つは、すなわち、特に伴奏システム、測定システム、検出システムまたは音声データを分析するための本発明の方法は、コンピュータ、ＰＤＡ（パーソナルデータアシスタント）、ノートブック、ゲームボーイ（登録商標）、自動車電話または他のコンピュータシステムおよび／または他のプロセッサ手段のためのソフトウェアでおよび／またはコンピュータプログラム製品の形式で実現することができる。それは、同日に出願された上述に引用された特許出願に記載されているように、手動入力に応じて音符信号を生成するための方法および／またはピッチクラスを示す出力信号を出力するための方法とともに任意に実装することができる。
【０２８５】
ここでは、任意に、物理的に分離したコンピュータシステムおよび／またはプロセッサ手段上で実行される異なったシステムのネットワークが可能である。これによって、異なったシステムの個々のコンポーネントは、データ交換できるようにネットワーク化することができ、そこにおいて、個々のコンポーメントは、分離したプロセッサ手段上で実行される。このように、例えば、数人の子供たちの異なったゲームボーイ（登録商標）を、彼らが「ゲームボーイバンド」との関連で一緒に演奏することができるように、ネットワーク化することが可能である。この場合、子供たちは、本発明の範囲内で生成される分析信号に基づいて子供たちに他の子供たちを加えるために申し出を提示するソフトウェアによって、ソフトウェアの形式でゲームボーイ（登録商標）上で実行される音声データを分析するための本発明の方法によってサポートされる。具体的には、これは、例えば、ゲームボーイ（登録商標）のディスプレイ上に表される合計ベクトルによって実行することができる。
【０２８６】
別の可能性は、楽器をメロディ分析装置および／または音声データを分析するための装置に結合することであり、それは外部コンポーネントとして、または、楽器の一部として実装することができる。外部メロディ分析装置の場合、それは、例えば、ミディ信号を介して楽器に結合されてもよい。この場合、可能性としては、子供または他の人が簡単なメロディを例えばフルートで演奏する結果になる。フルートのメロディは、メロディ分析装置を用いてマイクロホンまたは他の音響受信手段によって検出することができ、例えば、ミディ信号に変換され、楽器に提供される。メロディ分析装置が外部コンポーネントを表さない場合、（ミディ）信号への変換はおそらく必要でない。その信号は、マップされおよび／または第１の子供の楽器に送信され、そこで表される。これによって、第１の子供は、ここでフルートのメロディのための適切な伴奏を生成することができる。
【０２８７】
音声データを分析するための本発明の装置の特別な利点は、複数の子供がフルートを演奏している場合に表面化する。この場合に数人の子供たちが「正しい音符をヒットしない」場合でも、それにもかかわらず、本発明の装置は、ボリューム情報分布および／またはそのボリューム情報分布から導き出される分布をともなうベクトル計算手段との関連で中間ベクトルの重み付けに起因して、さらに、合計ベクトルおよび／またはその合計ベクトルに基づく分析信号の形式で分析の結果を強く妨げないあまり大きくない個々のピッチに起因して、非常に高い信頼性をもって、現在演奏されているコードおよび／または現在演奏されているキーの決定を可能にする。むしろ、合計ベクトルの長さだけがわずかに低減され、そして、合計ベクトルに関してわずかな不正確さが発生すると思われる。このように、音声データを分析するための本発明の装置および／または本発明の方法は、「干渉するコンポーネント」が音声データ中に（例えば「間違ったトーン」を演奏する子供の形式で）混合される場合に、音声データの分析を可能にする。
【０２８８】
状況によっては、音声データを分析するための本発明の方法は、ハードウェアまたはソフトウェアで実施することができる。この実施は、音声データを分析するための本発明の方法が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働する、電子的に読み取り可能な制御信号を有する、デジタル記憶媒体、特に、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤまたはＤＶＤ上で行うことができる。そのため、本発明は、一般に、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行される場合に、本発明の方法を実行するための機械で読み取り可能なキャリアに記憶されたプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品にある。換言すれば、本発明は、コンピュータプログラムがコンピュータまたは他のプロセッサ手段上で実行される場合に、その方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムとして実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２８９】
【図１】図１は、音声データを分析するための本発明の装置の概略ブロック図を表示する。
【図２】図２は、音声データを分析するための本発明の方法の図解図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の伴奏システムの概略ブロック図を表示する。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の測定システムの概略ブロック図を表示する。
【図３Ｃ】図３Ｃは、測定システム（対称性モデル）の出力フィールドの実例の実施形態を示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、測定システム（３度圏）の出力フィールドの実例の実施形態を示す。
【図３Ｅ】図３Ｅは、検出システムの概略ブロック図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、ピッチクラスの割当てと入力角度または入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ピッチクラスの割当てと入力角度または入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、ピッチクラスの割当てと互いに移動される３つの入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図４Ｄ】図４Ｄは、ピッチクラスの割当てと大きさが増加する入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図４Ｅ】図４Ｅは、ピッチクラスの割当てと２つの入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、ピッチクラスの割当てと選択重み関数で重み付けられる入力角度範囲とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ピッチクラスの割当てと例えば我々の例におけるような角度に依存する空間ピッチ分布関数とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、３つの空間ピッチ分布関数の概略図を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、ピッチクラスに割り当てられる角度の強調を有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ピッチクラスの割当てと３つ協和的で調和的に発するピッチクラスの強調と有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ピッチクラスの割当てとあまり調和的に発しない２つのピッチクラスの強調とを有する直線にマップされる角度範囲の概略図を示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、ピッチクラスの割当てと調和的に発するピッチクラスに関連する３つの角度と２つの強調された角度範囲とを有する角度範囲の概略図を示す。
【図７】図７は、全音階のＣメジャーおよび／またはａマイナーの例に基づいて対称性モデルおよび／またはカデンス円の図解を示す。
【図８】図８は、３度圏（ｃｉｒｃｌｅ  ｏｆ  ｔｈｉｒｄｓ）の図解を示す。
【図９】図９は、３度圏において全音階的なキーのＣメジャーおよび／またはａマイナーの図解を示す。
【図１０】図１０は、３度圏で２つの隣接するキーの共通のピッチクラスの図解を示す。
【図１１】図１１は、３度圏で音楽理論に関するコンテクストの図解を示す。
【図１２】図１２は、３度圏で音楽理論においてキー間の関係の図解を示す。
【図１３】図１３は、ピッチクラスの半音階の配列（上）と３度圏に対応するピッチクラスの配列（下）とにおいて２つの隣接するキーの図解を示す。
【図１４】図１４は、３度圏においてピッチクラスＣの例に基づいて６倍のピッチ利用の原理の図解を示す。
【図１５】図１５は、異なったピッチクラスの組合せに対して３度圏の合計ベクトルの長さの経路の図解を示す。
【図１６】図１６は、バッハによるブランデンブルク協奏曲（第１番、アレグロ）の最初の１０秒間の３度圏の合計ベクトルの角度の経路の図解を示す。
【図１７】図１７は、異なった三和音に対して対称性円の合計ベクトルの角度の経路の図解を示す。
【図１８】図１８は、異なったインターバルに対して対称性円の合計ベクトルの長さの経路の図解を示す。
【図１９】図１９は、異なったインターバルに対して３度圏の合計ベクトルの長さの２つの経路の図解を示す。
【図２０】図２０は、異なったコード変形および／またはピッチの組合せに対して対称性円の合計ベクトルの長さの２つの経路の図解を示す。
【図２１】図２１は、対称性モデルに関して協和音に対して感覚を評価するための心理試験の経路の図解を示す。
【図２２】図２２は、音符信号を生成するための本発明の装置およびピッチクラスを示す出力信号を出力するための本発明の装置の実施形態の概略ブロック図を示す。
【図２３】図２３は、音符信号を生成するための本発明の装置の操作手段の実施形態の図解を示す。
【図２４】図２４Ａ〜図２４Ｄは、開始角度を定義するための入力手段の４つの実施形態の図解を示す。
【図２５】図２５Ａ〜図２５Ｃは、開口角度を定義するための操作手段の３つの実施形態の図解を示す。
【図２６】図２６は、音符信号を生成するための本発明の装置およびピッチクラスを示す出力信号を出力するための装置の操作手段の実施形態（ハーモニーパッド（ＨａｒｍｏｎｙＰａｄ））の図解を示す。
【図２７】図２７は、音声データを分析するための本発明の装置の実施形態の概略ブロック図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2009527779.tif 000071
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2009527779.tif 000076
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2009527779.tif 000079
【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声データを分析するための装置（１００；６６０；１０００）であって、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するために実装される半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）、および
各半音または定義量の各要素に対する２次元の中間のベクトル（１５５）に基づいて合計ベクトル（１６０）を計算し、そして前記半音の量に基づく定義量を含む、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づく、合計ベクトル（１６０）に基づいて、分析信号を出力するために実装されるベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）を含む、装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項２】
前記合計ベクトルは、２次元である、請求項１に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項３】
前記分析信号は、前記合計ベクトルの長さまたは角度に関する情報を含む、請求項１または請求項２に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項４】
前記分析信号は、前記合計ベクトルの長さおよび角度に関する情報を含む、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項５】
前記分析信号は、選択的な方向に関する長さおよび角度を含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項６】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、それぞれの半音および／またはそれぞれの前記ボリューム情報分布の定義量もしくは前記ボリューム情報分布から導かれた前記分布の要素に関連する複数の単位ベクトルの重み付けによって、各半音または前記定義量の各要素に対する２次元の中間ベクトル（１５５）の決定を実行するために実装される、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項７】
隣接する単位ベクトルは、所定のピッチクラスから始まり長３度および短３度に交互に配列されたピッチクラスに対応する、請求項６に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項８】
前記合計ベクトルは、音声データのトーン中心に関する情報を含む、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項９】
前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は、知覚の考慮を可能にするための周波数依存重み関数を考慮する前記ボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するためにさらに実装される、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１０】
前記装置（１００；６６０；１０００）は、前記ボリューム情報分布に基づく定義量として、ピッチクラスの量とともに導かれる分布としてピッチクラスボリューム情報分布を形成するために実装されるピッチクラス分析手段（１０２０）をさらに含む、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１１】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎt・２π・７2／８４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含むように実装される前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）であって、πは円周率であり、およびｎtは前記それぞれ中間のベクトルに割り当てられる前記ピッチクラスの拡張インデックスである、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１２】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎ´・２π／２４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含むように実装される前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）であって、πは円周率であり、およびｎ´は所定のメジャースケールの前記ピッチクラスの量に関して前記ピッチクラスの指示子であり、前記ピッチクラスは、前記それぞれの中間のベクトルに割り当てられる、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１３】
前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は、前記音声データを分析するために実装され、前記ボリューム情報分布は、振幅に関する情報、強度、ボリュームまたは聴覚に適合したボリュームを含む、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１４】
前記音声データは時間経過を含み、前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は前記ボリューム情報分布の時間経過に関する前記音声データを分析するためにさらに実装し、および前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は前記合計ベクトルの時間経過を計算し、および前記合計ベクトルの合計時間経過に基づくか、前記ボリューム情報分布の前記時間経過に基づくかもしくは前記ボリューム情報分布から導かれた分布である分析信号を出力するためにさらに実装する、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１５】
前記装置（１００；６６０；１０００）は、前記ボリューム情報分布の前記時間経過または時間に関する前記ボリューム情報分布から導かれる分布の時間経過を積分し、および導かれた分布として時間積分されたボリューム情報分布を前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）に提供するために実装される積分手段をさらに含む、請求項１４に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１６】
前記音声データは、マイクロホンの信号を含んでいる音声データのグループ、ライン信号、アナログ音声信号、デジタル音声信号、音符シーケンス信号ミディ信号、音符信号、サウンドジェネレータを制御するためのアナログ制御信号およびサウンドジェネレータを制御するためのデジタル制御信号から選択される、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１７】
伴奏システム（１７０）であって、
請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに前記装置（１００）に結合され、ならびに前記分析信号を受信し、および前記分析信号に基づく音符信号を提供するために実装される伴奏装置（１８０）を含む、伴奏システム（１７０）。
【請求項１８】
前記伴奏装置（１８０）は、コードおよび／または前記音声信号に基づく全音階を決定し、ならびにコードおよび／または前記全音階に基づく前記音符信号のプロビジョニングを実行するためにさらに実装する、請求項１７に記載の伴奏システム（１７０）。
【請求項１９】
測定システム（１９０）であって、
請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに前記分析信号を受信するために前記装置（１００）に結合され、および出力信号に基づいて前記合計ベクトルの角度を示す出力信号を提供するために実装されるディスプレイ装置（１９５）を含む、測定システム（１９０）。
【請求項２０】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、出力フィールド中心（２１５）および選択的な方向の出力フィールドを有する出力フィールド（２１０；８００）、ならびにディスプレイ制御手段（２０５）を含み、前記ディスプレイ制御手段（２０５）は、前記出力フィールド（２１０；８００）に結合され、各中間のベクトルに、複数の出力フィールド半径方向の前記出力フィールドの選択的な方向に関連した角度とともに出力フィールド半径方向が割り当てられ、中間のベクトルに関連して中間のベクトルの角度に対応し、前記ディスプレイ制御手段（２０５）は、前記合計ベクトルの前記角度の下、出力フィールド半径方向に関して合計ベクトル半径方向としての前記出力フィールド半径方向が前記出力信号として強調されるように出力フィールド（２１０；８００）を制御するために実装される、請求項１９に記載の測定システム（１９０）。
【請求項２１】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、各出力フィールド半径方向に、中間のベクトルが割り当てられ、ピッチクラスが割り当てられるように実装され、２つのピッチクラスの間の最も小さいピッチクラスが、直接隣り合った出力フィールド半径方向に割り当てられ、長３度の音程または短３度の音程に対応するように各中間のベクトルが割り当てられる、請求項２０に記載の測定システム（１９０）。
【請求項２２】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、前記出力フィールド中心（２１５）に関連して前記合計ベクトルの長さに基づく長さとともに前記合計ベクトル半径方向（２２０）を強調するために実装される、請求項２０または請求項２１に記載の測定システム（１９０）。
【請求項２３】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、任意にまたは機械的に強調を実行するために実装される、請求項２０ないし請求項２２のいずれかに記載の測定システム（１９０）。
【請求項２４】
検出システム（２３０）であって、
時間に関して時間依存の音声入力信号を積分し、および音声データとしてそれを提供するために実装される積分手段（２４０）、
前記積分手段に結合され、および前記分析信号を提供する請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記分析信号に基づく前記合計ベクトルの長さの時間経過を分析し、および前記合計ベクトルの長さの前記時間経過が最大または最小である場合、検出信号を出力するために実装される評価装置（２５０）を含む、検出システム（２３０）。
【請求項２５】
前記積分手段（２４０）は、前記検出信号を受信するために評価装置（２５０）にさらに結合され、および前記検出信号を受けて時間積分の再スタートを実行するために実装される、請求項２４に記載の検出システム（２３０）。
【請求項２６】
キー決定システムであって、
請求項１４または請求項１５に記載の装置（１００）、ならびに
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記装置（１００）の前記分析信号に基づくキーを示すキー信号を生成し、および出力で前記キー信号を提供するために実装されるキー決定手段を含む、キー決定システム。
【請求項２７】
音声データを分析するための方法であって、
半音の量にわたってボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するステップ、
各半音または各定義量の各要素に対する半音の量に基づく定義量を含む前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて２次元の中間のベクトルを計算するステップ、
前記２次元の中間のベクトルに基づいて合計ベクトルを計算するステップ、および
前記合計ベクトルに基づく分析信号を出力するステップを含む、方法。
【請求項２８】
コンピュータ上で実行されるときに、請求項２７に記載の音声データを分析するための方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
【請求項２９】
検出システム（２３０）であって、
時間に関して時間依存の音声入力信号を積分し、および音声データとしてそれを提供するために実装される積分手段（２４０）と、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するために実装される半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）、および
各半音または定義量の各要素に対する２次元の中間のベクトル（１５５）に基づいて合計ベクトルを計算し、そして前記半音の量に基づく定義量を含む、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づく、合計ベクトル（１６０）に基づいて、分析信号を出力するために実装されるベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）を含む、前記音声データを分析するための装置（１００；６６０；１０００）であって、
前記音声データを分析するための前記装置（１００；６６０；１０００）は、前記積分手段（２４０）に連結され、前記分析信号を提供するために実装される、前記音声データを分析するための装置（１００；６６０；１０００）と、
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記分析信号に基づく前記合計ベクトルの長さの時間経過を分析し、および前記合計ベクトルの長さの前記時間経過が最大または最小である場合、検出信号を出力するために実装される評価装置（２５０）とを含む、検出システム（２３０）。
【請求項３０】
伴奏システム（１７０）であって、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するために実装される半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）、および
各半音または定義量の各要素に対する２次元の中間のベクトル（１５５）に基づいて合計ベクトル（１６０）を計算し、そして前記半音の量に基づく定義量を含む、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づく、合計ベクトル（１６０）に基づいて、分析信号を出力するために実装されるベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）を含む、前記音声データを分析するための装置（１００；６６０；１０００）であって、
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎt・２π・７2／８４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含むように実装される前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）であって、πは円周率であり、およびｎtは前記それぞれ中間のベクトルに割り当てられる前記ピッチクラスの拡張インデックスであるか、もしくは、
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎ´・２π／２４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含むように実装される前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）であって、πは円周率であり、およびｎ´は所定のメジャースケールの前記ピッチクラスの量に関して前記ピッチクラスの指示子であり、前記ピッチクラスは、前記それぞれの中間のベクトルに割り当てられ、
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記分析信号を受信しおよび前記分析信号に基づいて音符信号を提供するために実装される伴奏装置（１８０）とを含む、伴奏システム（１７０）。
【請求項３１】
測定システム（１９０）であって、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するために実装される半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）、および
各半音または定義量の各要素に対する２次元の中間のベクトル（１５５）に基づいて合計ベクトル（１６０）を計算し、そして前記半音の量に基づく定義量を含む、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づく、合計ベクトル（１６０）に基づいて、分析信号を出力するために実装されるベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）を含む、前記音声データを分析するための装置（１００；６６０；１０００）、ならびに
前記分析信号を受信するために前記装置（１００）に結合され、および出力信号に基づいて前記合計ベクトルの角度を示す出力信号を提供するために実装されるディスプレイ装置（１９５）を含む、測定システム（１９０）。
【請求項３２】
キー決定システムであって、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するために実装される半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）、および
各半音または定義量の各要素に対する２次元の中間のベクトル（１５５）に基づいて合計ベクトル（１６０）を計算し、そして前記半音の量に基づく定義量を含む、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づく、合計ベクトル（１６０）に基づいて、分析信号を出力するために実装されるベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）を含む、時間経過を含む音声データを分析するための装置（１００；６６０；１０００）であって、
前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は、リアルタイムでボリューム情報分布の時間経過に関して音声データを分析するためにさらに実装され、
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、リアルタイムで前記合計ベクトルの時間経過を計算し、そして前記合計ベクトルの合計時間経過に基づくか、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布の前記時間経過に基づく分析信号を出力するためにさらに実装され、
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記装置（１００）の前記分析信号に基づくキーを示すキー信号を生成し、および出力でそれを提供するために実装されるキー決定手段を含む、キー決定システム。
【請求項３３】
時間依存の音声入力信号を検出するための方法であって、
音声データを提供するために時間依存の音声入力信号を積分するステップ、
半音の量にわたってボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するステップ、
各半音または各定義量の各要素に対する半音の量に基づく定義量を含む前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて２次元の中間のベクトルを計算するステップ、
前記２次元の中間のベクトルに基づく合計ベクトルを計算するステップ、
前記合計ベクトルに基づく分析信号を出力するステップ、
前記合計ベクトルの長さの時間経過を分析するステップ、および
前記合計ベクトルの前記長さの前記時間経過が、最大値または最小値を含む場合、検出信号を出力するステップを含む、方法。
【請求項３４】
音符信号を提供するための方法であって、
半音の量にわたってボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するステップ、
各半音または各定義量の各要素に対する半音の量に基づく定義量を含む前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて２次元の中間のベクトルを計算するステップであって、
前記中間のベクトルの前記計算において、前記中間のベクトルが、ｎt・２π・７2／８４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含み、πは円周率であり、およびｎtは前記それぞれ中間のベクトルに割り当てられる前記ピッチクラスの拡張インデックスであるか、もしくは、
前記中間のベクトルの前記計算において、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎ´・２π／２４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含み、πは円周率であり、およびｎ´は所定のメジャースケールの前記ピッチクラスの量に関して前記ピッチクラスの指示子であり、前記ピッチクラスは、前記それぞれの中間のベクトルに割り当てられ、
前記２次元の中間のベクトルに基づく合計ベクトルを計算するステップ、
前記合計ベクトルに基づく分析信号を提供するステップ、および
前記分析信号に基づく音符信号を提供するステップを含む、方法。
【請求項３５】
音声データを分析するための方法であって、
半音の量にわたってボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するステップ、
各半音または各定義量の各要素に対する半音の量に基づく定義量を含む前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて２次元の中間のベクトルを計算するステップ、
前記２次元の中間のベクトルに基づく合計ベクトルを計算するステップ、
前記合計ベクトルに基づく分析信号を提供するステップ、および
前記合計ベクトルの角度を示す前記分析信号に基づく出力信号を提供するステップを含む、方法。
【請求項３６】
キーを決定する方法であって、
半音の量にわたってボリューム情報分布に関して時間経過を含む音声データを分析するステップであって、前記音声データは、前記ボリューム情報分布の時間経過に関してリアルタイムで分析され、
各半音または各定義量の各要素に対する半音の量に基づく定義量を含む前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて２次元の中間のベクトルを計算するステップ、
前記２次元の中間ベクトルに基づいて合計ベクトルを計算するステップであって、さらに、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布の時間経過に基づいて、前記合計ベクトルの時間経過が、リアルタイムに計算され、
前記合計ベクトルに基づく分析信号を提供するステップ、
前記分析信号に基づくキーを表わすキー信号を生成するステップ、および
前記キー信号を出力するステップを含む、方法。
【請求項３７】
コンピュータ上で実行されるときに、請求項３３ないし請求項３６に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声データを分析するための装置（１００；６６０；１０００）であって、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するために実装される半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）、および
各半音または定義量の各要素に対する２次元の中間のベクトル（１５５）に基づいて合計ベクトル（１６０）を計算し、そして前記半音の量に基づく定義量を含む、前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づく、合計ベクトル（１６０）に基づいて、分析信号を出力するために実装されるベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）を含む、装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項２】
前記合計ベクトルは、２次元である、請求項１に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項３】
前記分析信号は、前記合計ベクトルの長さまたは角度に関する情報を含む、請求項１または請求項２に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項４】
前記分析信号は、前記合計ベクトルの長さおよび角度に関する情報を含む、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項５】
前記分析信号は、選択的な方向に関する長さおよび角度を含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項６】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、それぞれの半音および／またはそれぞれの前記ボリューム情報分布の定義量もしくは前記ボリューム情報分布から導かれた前記分布の要素に関連する複数の単位ベクトルの重み付けによって、各半音または前記定義量の各要素に対する２次元の中間ベクトル（１５５）の決定を実行するために実装される、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項７】
隣接する単位ベクトルは、所定のピッチクラスから始まり長３度および短３度に交互に配列されたピッチクラスに対応する、請求項６に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項８】
前記合計ベクトルは、音声データのトーン中心に関する情報を含む、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項９】
前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は、知覚の考慮を可能にするための周波数依存重み関数を考慮する前記ボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するためにさらに実装される、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１０】
前記装置（１００；６６０；１０００）は、前記ボリューム情報分布に基づく定義量として、ピッチクラスの量とともに導かれる分布としてピッチクラスボリューム情報分布を形成するために実装されるピッチクラス分析手段（１０２０）をさらに含む、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１１】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎt・２π・７2／８４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含むように実装される前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）であって、πは円周率であり、およびｎtは前記それぞれ中間のベクトルに割り当てられる前記ピッチクラスの拡張インデックスである、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１２】
前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は、前記中間のベクトル（１５５）が、ｎ´・２π／２４の選択的な方向に関して弧度法における角度の値をそれぞれ含むように実装される前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）であって、πは円周率であり、およびｎ´は所定のメジャースケールの前記ピッチクラスの量に関して前記ピッチクラスの指示子であり、前記ピッチクラスは、前記それぞれの中間のベクトルに割り当てられる、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１３】
前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は、前記音声データを分析するために実装され、前記ボリューム情報分布は、振幅に関する情報、強度、ボリュームまたは聴覚に適合したボリュームを含む、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１４】
前記音声データは時間経過を含み、前記半音分析手段（１１０；６７０；１０１０）は前記ボリューム情報分布の時間経過に関する前記音声データを分析するためにさらに実装し、および前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）は前記合計ベクトルの時間経過を計算し、および前記合計ベクトルの合計時間経過に基づくか、前記ボリューム情報分布の前記時間経過に基づくかもしくは前記ボリューム情報分布から導かれた分布である分析信号を出力するためにさらに実装する、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１５】
前記装置（１００；６６０；１０００）は、前記ボリューム情報分布の前記時間経過または時間に関する前記ボリューム情報分布から導かれる分布の時間経過を積分し、および導かれた分布として時間積分されたボリューム情報分布を前記ベクトル計算手段（１２０；６８０；１０３０）に提供するために実装される積分手段をさらに含む、請求項１４に記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１６】
前記音声データは、マイクロホンの信号を含んでいる音声データのグループ、ライン信号、アナログ音声信号、デジタル音声信号、音符シーケンス信号ミディ信号、音符信号、サウンドジェネレータを制御するためのアナログ制御信号およびサウンドジェネレータを制御するためのデジタル制御信号から選択される、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の装置（１００；６６０；１０００）。
【請求項１７】
伴奏システム（１７０）であって、
請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに前記装置（１００）に結合され、ならびに前記分析信号を受信し、および前記分析信号に基づく音符信号を提供するために実装される伴奏装置（１８０）を含む、伴奏システム（１７０）。
【請求項１８】
前記伴奏装置（１８０）は、コードおよび／または前記音声信号に基づく全音階を決定し、ならびにコードおよび／または前記全音階に基づく前記音符信号のプロビジョニングを実行するためにさらに実装する、請求項１７に記載の伴奏システム（１７０）。
【請求項１９】
測定システム（１９０）であって、
請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに前記分析信号を受信するために前記装置（１００）に結合され、および出力信号に基づいて前記合計ベクトルの角度を示す出力信号を提供するために実装されるディスプレイ装置（１９５）を含む、測定システム（１９０）。
【請求項２０】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、出力フィールド中心（２１５）および選択的な方向の出力フィールドを有する出力フィールド（２１０；８００）、ならびにディスプレイ制御手段（２０５）を含み、前記ディスプレイ制御手段（２０５）は、前記出力フィールド（２１０；８００）に結合され、各中間のベクトルに、複数の出力フィールド半径方向の前記出力フィールドの選択的な方向に関連した角度とともに出力フィールド半径方向が割り当てられ、中間のベクトルに関連して中間のベクトルの角度に対応し、前記ディスプレイ制御手段（２０５）は、前記合計ベクトルの前記角度の下、出力フィールド半径方向に関して合計ベクトル半径方向としての前記出力フィールド半径方向が前記出力信号として強調されるように出力フィールド（２１０；８００）を制御するために実装される、請求項１９に記載の測定システム（１９０）。
【請求項２１】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、各出力フィールド半径方向に、中間のベクトルが割り当てられ、ピッチクラスが割り当てられるように実装され、２つのピッチクラスの間の最も小さいピッチクラスが、直接隣り合った出力フィールド半径方向に割り当てられ、長３度の音程または短３度の音程に対応するように各中間のベクトルが割り当てられる、請求項２０に記載の測定システム（１９０）。
【請求項２２】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、前記出力フィールド中心（２１５）に関連して前記合計ベクトルの長さに基づく長さとともに前記合計ベクトル半径方向（２２０）を強調するために実装される、請求項２０または請求項２１に記載の測定システム（１９０）。
【請求項２３】
前記ディスプレイ装置（１９５）は、任意にまたは機械的に強調を実行するために実装される、請求項２０ないし請求項２２のいずれかに記載の測定システム（１９０）。
【請求項２４】
検出システム（２３０）であって、
時間に関して時間依存の音声入力信号を積分し、および音声データとしてそれを提供するために実装される積分手段（２４０）、
前記積分手段に結合され、および前記分析信号を提供する請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の装置（１００）、ならびに
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記分析信号に基づく前記合計ベクトルの長さの時間経過を分析し、および前記合計ベクトルの長さの前記時間経過が最大または最小である場合、検出信号を出力するために実装される評価装置（２５０）を含む、検出システム（２３０）。
【請求項２５】
前記積分手段（２４０）は、前記検出信号を受信するために評価装置（２５０）にさらに結合され、および前記検出信号を受けて時間積分の再スタートを実行するために実装される、請求項２４に記載の検出システム（２３０）。
【請求項２６】
キー決定システムであって、
請求項１４または請求項１５に記載の装置（１００）、ならびに
前記装置（１００）に結合され、ならびに前記装置（１００）の前記分析信号に基づくキーを示すキー信号を生成し、および出力で前記キー信号を提供するために実装されるキー決定手段を含む、キー決定システム。
【請求項２７】
音声データを分析するための方法であって、
半音の量を超えるボリューム情報分布に関して前記音声データを分析するステップ、
各半音または各定義量の各要素に対する半音の量に基づく定義量を含む前記ボリューム情報分布または前記ボリューム情報分布から導かれた分布に基づいて２次元の中間のベクトルを計算するステップ、
前記２次元の中間のベクトルに基づいて合計ベクトルを計算するステップ、および
前記合計ベクトルに基づく分析信号を出力するステップを含む、方法。
【請求項２８】
コンピュータ上で実行されるときに、請求項２７に記載の音声データを分析するための方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2009527779.tif 000082
2009527779.tif 000083
2009527779.tif 000084
2009527779.tif 000085
2009527779.tif 000086
2009527779.tif 000087
2009527779.tif 000088