(57)【要約】【課題】楽音中の平均律による音階を判り易く視認可能な楽音視覚化装置を提供する。【解決手段】中心支柱４２の周りに螺旋階段状に配置される複数の発光体を含む螺旋階段状発光部４０と、螺旋階段状発光部４０の発光を制御する発光制御部２０とを備え、螺旋階段状発光部は、１２個の発光体を１つの群とし、１２個の発光体が螺旋の１周を形成する態様で配置される単位螺旋発光体群４４を、中心支柱に沿って複数配列してなり、発光制御部は、記憶部２６と、入力された楽音情報デジタル信号よりフーリエ変換手法を用いて周波数スペクトルを算出する分析部２４とを含み、記憶部は、それぞれの発光体に対して平均律音階に対応する周波数を割り当てた音階周波数割当テーブル２８を有し、発光制御部は、分析部によって算出された周波数スペクトル及び音階周波数割当テーブルに基づき、周波数に割り当てられた発光体を発光させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心支柱の周りに螺旋階段状に配置される複数の発光体を含む螺旋階段状発光部と、
前記螺旋階段状発光部の発光を制御する発光制御部とを備え、
前記螺旋階段状発光部は、
１２個の前記発光体を１つの群とし、前記１２個の前記発光体が前記螺旋の１周を形成する態様で配置される単位螺旋発光体群を、前記中心支柱に沿って複数配列してなり、
前記発光制御部は、
記憶部と、
入力された楽音情報デジタル信号よりフーリエ変換手法を用いて周波数スペクトルを算出する分析部とを含み、
前記記憶部は、それぞれの前記発光体に対して平均律音階に対応する周波数を割り当てた音階周波数割当テーブルを有し、
前記発光制御部は、前記分析部によって算出された前記周波数スペクトル及び前記音階周波数割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの周波数に応じて前記発光体を発光させることを特徴とする楽音視覚化装置。
【請求項２】
それぞれの前記発光体は、前記中心支柱から略水平方向に列設される複数の小発光体からなり、前記記憶部は、前記周波数スペクトルの振幅に応じて前記小発光体を割り当てた振幅割当テーブルを有し、前記発光制御部は、前記周波数スペクトルの振幅及び前記振幅割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの振幅に応じて前記小発光体を発光させることを特徴とする請求項１記載の楽音視覚化装置。
【請求項３】
前記平均律音階に対応する鍵盤であり、しかもそれぞれの前記健盤に発光器を含む発光健盤楽器を備え、前記記憶部は、それぞれの前記発光器に対して前記平均律音階に対応する周波数を割り当てた周波数発光器割当テーブルを有し、前記発光制御部は、前記分析部によって算出された前記周波数スペクトル及び前記周波数発光器割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの周波数に応じて前記発光器を発光させることを特徴とする請求項１又は２記載の楽音視覚化装置。
【請求項４】
前記発光制御部に、前記楽音情報デジタル信号を送信する入力部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の楽音視覚化装置。
【請求項５】
前記入力部は、演奏或いは歌唱される楽音を集音する集音部と、前記集音部からの楽音アナログ信号を前記楽音情報デジタル信号に変換するＡＤ変換部とを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の楽音視覚化装置。
【請求項６】
前記入力部は、楽音情報デジタル信号を記録した媒体を読取る音楽記録媒体読取装置を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の楽音視覚化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演奏される楽音や記録媒体に記録された楽音等を、発光体を利用して視覚化する楽音視覚化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平均律は、楽音における音階として一般に用いられる音階である。そして、この平均律は、１オクターブ中の音を、隣同士の音の周波数比が１２√２（＝２１／１２）となる様に１２の音階に分割されたものである。例えば、オーケストラのチューニングの際に基準音となるＡ音の周波数は４４０Ｈｚであり、Ａ音の上隣のＡ♯音の周波数は４４０Ｈｚ×１２√２の関係で略４６６．２Ｈｚであり、Ａ♯音の上隣のＢ音の周波数は４６６．２Ｈｚ×１２√２の関係で略４９３．２Ｈｚとなっている。
【０００３】
このような楽音を視覚化するための装置として、例えば次の特許文献１に示されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５０４５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、デジタル音楽入力デバイス６０２０、楽譜６０４０を入力するための楽譜入力デバイス６０６０、処理デバイス６０８０、ディスプレイ６１００、キーボード６１２０およびマウス６１４０などのユーザー入力デバイス、プリンタデバイス６１６０、および１つまたは複数のスピーカ６２００を備える第１のサブシステム６０１０を備え、これらのデバイスは、音楽または他の音声、および記譜または他の音声表記を処理デバイスに入力できるように結合されるシステム６０００が開示されている（段落（０００６）参照）。そして、システム６０００は、特許文献１で説明されているダイアグラムを、キーボードが演奏されるのと同時にディスプレイ６１００上に表示することができるものである。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のシステム６０００によれば、例えば特許文献１の図５８に示される様な、ラインが複雑に交錯するようなダイアグラムが表示された場合、その表示を視る者にとって楽音が判り難くなる虞があるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、楽音中の平均律による音階を判り易く視認可能な楽音視覚化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、中心支柱の周りに螺旋階段状に配置される複数の発光体を含む螺旋階段状発光部と、前記螺旋階段状発光部の発光を制御する発光制御部とを備え、前記螺旋階段状発光部は、１２個の前記発光体を１つの群とし、前記１２個の前記発光体が前記螺旋の１周を形成する態様で配置される単位螺旋発光体群を、前記中心支柱に沿って複数配列してなり、前記発光制御部は、記憶部と、入力された楽音情報デジタル信号よりフーリエ変換手法を用いて周波数スペクトルを算出する分析部とを含み、前記記憶部は、それぞれの前記発光体に対して平均律音階に対応する周波数を割り当てた音階周波数割当テーブルを有し、前記発光制御部は、前記分析部によって算出された前記周波数スペクトル及び前記音階周波数割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの周波数に応じて前記発光体を発光させる、楽音視覚化装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の楽音視覚化装置において、それぞれの前記発光体は、前記中心支柱から略水平方向に列設される複数の小発光体からなり、前記記憶部は、前記周波数スペクトルの振幅に応じて前記小発光体を割り当てた振幅割当テーブルを有し、前記発光制御部は、前記周波数スペクトルの振幅及び前記振幅割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの振幅に応じて前記小発光体を発光させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の楽音視覚化装置において、前記平均律音階に対応する鍵盤であり、しかもそれぞれの前記健盤に発光器を含む発光健盤楽器を備え、前記記憶部は、それぞれの前記発光器に対して前記平均律音階に対応する周波数を割り当てた周波数発光器割当テーブルを有し、前記発光制御部は、前記分析部によって算出された前記周波数スペクトル及び前記周波数発光器割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの周波数に応じて前記発光器を発光させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の楽音視覚化装置において、前記発光制御部に、前記楽音情報デジタル信号を送信する入力部を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の楽音視覚化装置において、前記入力部は、演奏或いは歌唱される楽音を集音する集音部と、前記集音部からの楽音アナログ信号を前記楽音情報デジタル信号に変換するＡＤ変換部とを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の楽音視覚化装置において、前記入力部は、楽音情報デジタル信号を記録した媒体を読取る音楽記録媒体読取装置を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、中心支柱の周りに螺旋階段状に配置される複数の発光体を含む螺旋階段状発光部と、前記螺旋階段状発光部の発光を制御する発光制御部とを備え、前記螺旋階段状発光部は、１２個の前記発光体を１つの群とし、前記１２個の前記発光体が前記螺旋の１周を形成する態様で配置される単位螺旋発光体群を、前記中心支柱に沿って複数配列してなり、前記発光制御部は、記憶部と、入力された楽音情報デジタル信号よりフーリエ変換手法を用いて周波数スペクトルを算出する分析部とを含み、前記記憶部は、それぞれの前記発光体に対して平均律音階に対応する周波数を割り当てた音階周波数割当テーブルを有し、前記発光制御部は、前記分析部によって算出された前記周波数スペクトル及び前記音階周波数割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの周波数に応じて前記発光体を発光させる構成であるから、螺旋階段状発光部における発光した発光体を視認することで、楽曲に含まれる平均律音階を時系列的に容易に把握できることから、楽音中の平均律による音階を判り易く視認可能な楽音視覚化装置を提供できる。
【００１５】
また、それぞれの前記発光体は、前記中心支柱から略水平方向に列設される複数の小発光体からなり、前記記憶部は、前記周波数スペクトルの振幅に応じて前記小発光体を割り当てた振幅割当テーブルを有し、前記発光制御部は、前記周波数スペクトルの振幅及び前記振幅割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの振幅に応じて前記小発光体を発光させる構成であるから、楽音中の平均律音階を容易に把握できるとともに、当該平均律音階からなる音の音量も容易に把握できる楽音視覚化装置を提供できる。
【００１６】
また、前記平均律音階に対応する鍵盤であり、しかもそれぞれの前記健盤に発光器を含む発光健盤楽器を備え、前記記憶部は、それぞれの前記発光器に対して前記平均律音階に対応する周波数を割り当てた周波数発光器割当テーブルを有し、前記発光制御部は、前記分析部によって算出された前記周波数スペクトル及び前記周波数発光器割当テーブルに基づき、前記周波数スペクトルの周波数に応じて前記発光器を発光させる構成であるから、発光した健盤を押さえることにより楽音の演奏も可能となり、演奏を楽しむことが可能な楽音視覚化装置を提供できる。
【００１７】
また、前記発光制御部に、前記楽音情報デジタル信号を送信する入力部を備える構成であるから、実用性が高い楽音視覚化装置を提供できる。
【００１８】
また、前記入力部は、演奏或いは歌唱される楽音を集音する集音部と、前記集音部からの楽音アナログ信号を前記楽音情報デジタル信号に変換するＡＤ変換部とを含む構成であるから、演奏中の楽音であっても、その楽音に含まれる平均律音階を視認できるので、聴覚障害がある者にとっても演奏中の楽音を楽しむことが可能な楽音視覚化装置を提供できる。
【００１９】
また、前記入力部は、楽音情報デジタル信号を記録した媒体を読取る音楽記録媒体読取装置を含む構成であるから、例えば楽曲ＣＤ等に記録された楽音に含まれる平均律音階を視認できるので実用性が高い楽音視覚化装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態における楽音視覚化装置を説明するブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における螺旋階段状発光部を説明する斜視図である。
【図３】図１の一部を引き伸ばした図である。
【図４】本発明の第１実施形態における音階周波数割当テーブル例の説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態における周波数スペクトル例の説明図である。
【図６】本発明の第１実施形態における楽音視覚化装置の変形例を説明するブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態における発光体を説明する斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態における楽音視覚化装置を説明するブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態における振幅割当テーブル例の説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における発光体を説明する斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における楽音視覚化装置を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の第３実施形態における楽音視覚化装置を説明する斜視図である。
【図１３】本発明の第３実施形態における周波数発光器割当テーブル例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の第１実施形態に係る楽音視覚化装置１０について図１〜図６を用いて説明する。
本実施形態の楽音視覚化装置１０は、図１に示す様に、入力部１２、発光制御部２０，ＬＥＤコントローラ３２、螺旋階段状発光部４０を備える。
【００２２】
まず、本実施形態の要部である螺旋階段状発光部４０について、図２及び図３を用いて説明する。図３は、図２の一部を縦方向に引き伸ばした図である。
螺旋階段状発光部４０は、図２に示す様に、中心支柱４２と、複数の単位螺旋発光体群４４，４４，・・・・とを備える。
【００２３】
中心支柱４２は、図２及び図３に示す様に、例えば中空の円筒体からなり、後述するエッジライトとしてのＬＥＤライト４８を配置させる貫通孔（図示しない）を開孔する。また、中心支柱４２は、ＬＥＤライト４８に通電する電線（図示せず）をその中空部に収納する。そして、中心支柱４２は、例えば台４３上に一端側を固定されて鉛直方向に立設される。
なお、中心支柱は、本実施形態のように、鉛直方向に立設されるものに限らず、例えば水平に配置され両端を支持されてもよい。
【００２４】
一つの単位螺旋発光体群４４は、図３に示す様に、１２個の発光体４６ａ〜４６ｌからなる。
これらの発光体４６ａ〜４６ｌは、図３に示す様に、それぞれが略扇板状の面状光源ユニットで形成される。より詳しくは、それぞれの発光体４６ａ〜４６ｌは、その扇角が略３０度で形成され、図３に示す様に、上述したＬＥＤライト４８を扇の要近傍に配置する。
なお、発光体は、面状光源ユニットに限るものではなく、例えば丸棒状光源ユニットで形成し、丸棒の一端側を中心支柱４２の側面に連結させ、前記一端側にエッジライトとしてのＬＥＤライトを配置してもよい。
【００２５】
このように形成される発光体４６ａ〜４６ｌは、図３に示す様に、その板面を略平行に向けた状態で中心支柱４２の側面にその要部分５０を連結支持される。具体的には、発光体４６ａが、中心支柱４２の所定位置に配置され、次に、発光体４６ｂが、発光体４６ａの上方であって、発光体４６ａから中心支柱４２を中心にして平面視で反時計回りに略３０度回転した位置に配置され、その扇の要部分５０を中心支柱４２の側面に連結支持される。残りの発光体４６ｃ〜４６ｌも以下同様にして配置される。
すなわち、１２個の発光体４６ａ〜４６ｌは、中心支柱４２の周りに螺旋階段状に配置され、しかも１２個の発光体４６ａ〜４６ｌが前記螺旋の１周を形成する態様で配置されるのである。
言い換えると、単位螺旋発光体群４４を形成する１２個の発光体４６ａ〜４６ｌは、中心支柱４２に沿って下から略等間隔で、しかも平面視で中心支柱４２の周りに略等角度間隔で配置され中心支柱４２を一周する態様で配置される。
【００２６】
本実施形態の螺旋階段状発光部４０は、図２に示す様に第１群の単位螺旋発光体群４４、を最下段に配置し、第１０群の単位螺旋発光体群４４を最上段に配置し、最下段から最上段までの１０群の単位螺旋発光体群４４で形成される。
この様に、螺旋階段状発光部４０は、１２個の発光体４６ａ〜４６ｌを１つの群とし、前記１２個の発光体４６ａ〜４６ｌが螺旋の１周を形成する態様で配置される単位螺旋発光体群４４を、中心支柱４２に沿って複数配列した構成となっているのである。
【００２７】
次に、入力部１２は、図１に示す様に、集音部１３と、ミキシング部１５及びＡＤ変換部１８とを備える。
集音部１３は、複数のマイクロフォン１４，１４´，１４´´で形成され、演奏あるいは歌唱される楽音を集音し、集音したアナログ信号を後述するミキシング部１５に送信する。本実施形態の集音部１３は、例えば高音域用のマイクロフォン１４、中音域用のマイクロフォン１４´、低音域用のマイクロフォン１４´´を備える。
【００２８】
次に、ミキシング部１５は、前記アナログ信号に基づいて高音域、中音域、低音域の全体バランス等を調整する例えば公知のアナログミキサーを備え、ＡＤ変換部１８に接続される。なお、ミキシング部１５は、図１に示す様に、スピーカ１６に接続されミキシングされた楽音がスピーカ１６から出力される構成となっている。
【００２９】
次に、ＡＤ変換部１８は、アナログ信号をデジタル信号に変換する公知のＡＤ変換回路を備え、ミキシング部１５から入力される演奏音等の楽音アナログ信号をデジタル信号に変換した楽音情報デジタル信号を発光制御部２０に送信する。
【００３０】
次に、発光制御部２０は、図１に示す様に、主制御部２２と、分析部２４と、記憶部２６とを備える。
主制御部２２は、図示しないＣＰＵやワーキングメモリを備えており、図１に示す様に、ＡＤ変換部１８、分析部２４、記憶部２６やＬＥＤコントローラ３２と接続され、例えば記憶部２６に記憶されたプログラムに従って、分析部２４、記憶部２６やＬＥＤコントローラ３２を制御する。
【００３１】
次に、分析部２４は、入力される楽音情報デジタル信号の２ｎ（２のｎ乗）サンプルずつを１つのブロックとして高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）し、時系列的に周波数スペクトルを算出する公知のＦＦＴ演算回路や、この周波数スペクトルを一時的に記憶するメモリ（図示しない）を備える。
このように、分析部２４は、入力された楽音情報デジタル信号よりフーリエ変換手法を用いて周波数スペクトルを算出する構成となっているのである。
【００３２】
次に、記憶部２６は、例えば公知のハードディスク装置で形成される。本実施形態の記憶部２６は、図１に示す様に、音階周波数割当テーブル２８を含む。
この音階周波数割当テーブル２８は、図４に示す様に、平均律音階に相当する周波数（以下「平均律周波数」という。）と、単位螺旋発光体群４４及び発光体４６ａ〜４６ｌの番号とを対応させたテーブルである。
例えば、図４に示すように、まず第１オクターブを形成する１２の平均律周波数２０．６Ｈｚ、２１．８Ｈｚ・・・・３８．９Ｈｚを第１群の単位螺旋発光体群４４に割り当てる。その際、Ｅ音に相当する平均律周波数２０．６Ｈｚを発光体４６ａに、Ｆ音に相当する平均律周波数２１．８Ｈｚを発光体４６ｂに割当てる。このようにして第１オクターブの平均律周波数に相当する１２の周波数を順次、第１群の発光体４６ａ〜４６ｌに割当てる。
次に、第１オクターブの一つ上の第２オクターブを形成する１２の平均律周波数４１．２Ｈｚ、４３．７Ｈｚ・・・・７７．８Ｈｚを、上述したと同様に第２群の単位螺旋発光体群４４の発光体４６ａ〜４６ｌに割り当てる。
【００３３】
このように、本実施形態の音階周波数割当テーブル２８は、図４に示すように、第１オクターブから第１０オクターブ（周波数１０５４８．１Ｈｚ〜１９９１２．１Ｈｚ）までの各平均律周波数と発光体とが対応したテーブルからなる。なお、本実施形態の音階周波数割当テーブル２８は、人の可聴域の周波数とされる略２０Ｈｚ〜２０，０００Ｈｚの範囲の平均律周波数を含むものである。
【００３４】
次に、ＬＥＤコントローラ３２は、上述した発光体４６ａ〜４６ｌが備えるＬＥＤライト４８のＬＥＤ電流を制御するＬＥＤドライバ回路等を備え、主制御部２２からの指示により発光体４６ａ〜４６ｌの発光のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。
【００３５】
この様に構成される本実施形態の楽音視覚化装置１０の動作について説明する。
例えば、楽音の演奏が始まると集音部１３で集音された楽音アナログ信号がミキシング部１５で調整された後にＡＤ変換部１８に送信される。次に、楽音アナログ信号を受けたＡＤ変換部１８は、楽音アナログ信号を楽音情報デジタル信号にＡＤ変換し、主制御部２２に送信する。
【００３６】
次に、主制御部２２は、楽音情報デジタル信号を例えば１０２４サンプルずつを１つのブロックとして分析部２４に送信する。この楽音情報デジタル信号を受けた分析部２４は、楽音情報デジタル信号をＦＦＴ変換して周波数スペクトルを算出し、この周波数スペクトル情報を主制御部２２に送信する。
【００３７】
この周波数スペクトル情報を受けた主制御部２２は、当該周波数スペクトル情報と例えば音階周波数割当テーブル２８の平均律周波数に基づき、平均律周波数と等しい周波数の周波数スペクトル情報を抽出する。そして、主制御部２２は、当該抽出した周波数スペクトル情報と音階周波数割当テーブル２８とから当該抽出した周波数（平均律周波数）に割り当てられた発光体４６ａ〜４６ｌを発光させる指示をＬＥＤコントローラ３２に送信する。
【００３８】
なお、主制御部２２は、平均律周波数と等しい周波数を抽出する際に、平均律周波数に対応するスペクトルを抽出できなかった場合であっても、当該スペクトルを抽出できなかった平均律周波数を中心とした所定の周波数範囲にスペクトルが立っている場合、当該スペクトルが立った周波数を、当該スペクトルを抽出できなかった平均律周波数として抽出する構成であってもよい。
その際、例えば人が音階差を識別できる限界が略５セントとされるため、前記所定の周波数範囲として、５セントとなる周波数範囲を用いてもよい。ここで、セントは、微小音程を表す際に用いる公知の単位であり、１オクターブは１２００セントとなっている。
【００３９】
ここで、主制御部２２が抽出した周波数スペクトルについて図５を用いて説明する。図５（ａ）は、ｔ０時の例、図５（ｂ）はｔ０時に続くｔ１時の例、図５（ｃ）はｔ１時に続くｔ２時の例を示す。図５において、ｆ１＝２０．６Ｈｚ、ｆ２＝２１．８Ｈｚ・・・・・ｆ１２０＝１９９１２．１Ｈｚとなっている。
図５（ａ）によれば、ｔ０時にｆ５２（＝３９２．０Ｈｚ）〜ｆ６０（＝６２２．３Ｈｚ）にそれぞれスペクトルが立ち、図５（ｂ）によれば、ｔ１時にｆ５６（＝４９３．９Ｈｚ）〜ｆ６０（６２２．３Ｈｚ）にそれぞれスペクトルが立ち、図５（ｃ）によれば、ｔ２時にｆ４０（１９６．０Ｈｚ）〜ｆ４４（＝２４６．９Ｈｚ）にそれぞれスペクトルが立っていることがわかる。
なお、図５において縦軸はスペクトルの振幅であり、この点については第２実施形態で説明する。
【００４０】
ここで、動作説明に戻る。
そして、主制御部２２は、まずｔ０時の抽出した周波数スペクトルと音階周波数割当テーブル２８に基づいて第５群の単位螺旋発光体群４４のうちｆ５２〜ｆ６０に対応する発光体４６ｄ〜４６ｌを発光させる指示をＬＥＤコントローラ３２に送信する。
次に、主制御部２２は、ｔ１時の抽出した周波数スペクトルと音階周波数割当テーブル２８に基づいて第５群の単位螺旋発光体群４４のうちｆ５６〜ｆ６０に対応する発光体４６ｈ〜４６ｌを発光させる指示をＬＥＤコントローラ３２に送信する。
主制御部２２は、ｔ２時の抽出した周波数スペクトルと音階周波数割当テーブル２８に基づいて第４群の単位螺旋発光体群４４のうちｆ４０〜ｆ４４に対応する発光体４６ｄ〜４６ｈを発光させる指示をＬＥＤコントローラ３２に送信する。
このようにして、発光制御部２０は、螺旋階段状発光部４０を時系列で発光させるのである。
【００４１】
なお、本実施形態の楽音視覚化装置１０の変形例の楽音視覚化装置１０ａとして、図６    に示すように、上述した入力部１２に替えて、例えば楽曲ＣＤ等の楽音情報デジタル信号を記録した媒体から楽音情報デジタル信号を読取る楽音記録媒体読取装置を入力部２３として備える構成であってもよい。この媒体に記録された楽曲等の楽音情報デジタル信号に基づいて螺旋階段状発光部４０を発光させることができるからである。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の楽音視覚化装置１０によれば、螺旋階段状発光部４０を介して演奏中の楽音における平均律音階の進行を容易に視認できるので、聴覚障害者であっても目で演奏を楽しむ効果を期待できる。また、本実施形態の楽音視覚化装置１０をライブ会場等に設置することで、ライブ参加者のムードが盛り上がる効果を期待できる。
【００４３】
次に、本発明の第２実施形態に係る楽音視覚化装置１０ｂについて図５、図７〜図１０を用いて説明する。
第１実施形態の楽音視覚化装置１０との主な相違点は、図７に示す様に、それぞれの発光体は、複数の小発光体からなる点と、図８に示す様に、記憶部２６は、周波数スペクトルの振幅に応じて小発光体を割り当てた振幅割当テーブルを有する点である。第１実施形態と同じ機材や部材に関しては第１実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。
図７（ａ）は、一つの発光体６０を示し、図７（ｂ）は、発光体６０が螺旋階段状に配列された様子を説明する。
【００４４】
本実施形態の発光体６０は、図７（ａ）に示す様に、全体が略扇板状であって、その扇角が略３０度で形成される。しかも本実施形態の発光体６０は、図７（ａ）に示す様に、ＬＥＤライト４９を備える小発光体６２ａ〜６２ｊからなる。より詳しくは、小発光体６２ａ〜６２ｊは、図７（ａ）に示すように、前記扇の半径方向を例えば略１０等分割する態様で配置される。すなわち、発光体６０は、水平方向に中心支柱４２から略水平方向に列設される複数の小発光体６２ａ〜６２ｊからなる構成となっているのである。
そして、発光体６０は、図７（ａ）に示すように、その板面を略平行に向けた状態で中心支柱４２の側面の所定位置にその要部分５１を連結支持される。
【００４５】
このように形成される発光体６０は、図７（ｂ）に示す様に、中心支柱４２の周りに第１実施形態と同様に螺旋階段状に配置される。
なお、１２個の発光体６０で上述した１群の単位螺旋発光体群を形成し、最下段の第１群の単位螺旋発光体から最上段の第１０群の単位螺旋発光体群までの１０の単位螺旋発光体群が中心支柱４２に沿って配置される点は、第１実施形態と同様である。このようにして、本実施形態の螺旋階段状発光部４０ａが形成される。
【００４６】
次に、本実施形態の楽音視覚化装置１０ｂは、図８に示す様に、記憶部２６に振幅割当テーブル３０を有する。振幅割当テーブル３０は、図９に示す様に、振幅レベルと上述した小発光体６２ａ〜６２ｊとを対応させたテーブルである。ここで、振幅レベルとは、周波数スペクトルの高さに相当する数値を意味する。本実施形態において、振幅レベルは図５のグラフの縦軸に示すように例えば１０段階で表される。図５（ａ）を用いて説明すると、例えばｆ５２のスペクトルの振幅レベルは「１」、また例えばｆ５４の振幅レベルは「１０」となっている。
このように、記憶部２６は、周波数スペクトルの振幅に応じて小発光体６２ａ〜６２ｊを割り当てた振幅割当テーブルを有する構成となっているのである。
【００４７】
次に、本実施形態の楽音視覚化装置１０ｂの動作について説明する。
主制御部２２は、第１実施形態と同様にして抽出した周波数スペクトル及び音階周波数割当テーブル２８に基づき、当該抽出した周波数に割り当てられた発光体６０を発光させる指示をＬＥＤコントローラ３２に送信する。
【００４８】
さらに、主制御部２２は、前記抽出した周波数スペクトルに基づいてスペクトルの振幅レベルを抽出する。そして、主制御部２２は、抽出した振幅レベルと振幅割当テーブル３０とから振幅レベルに応じた小発光体６２ａ〜６２ｊを発光させる指示をＬＥＤコントローラ３２に送信する。その際、振幅レベルが高くなるに従って、発光する小発光体６２ａ〜６２ｊの数が、中心支柱４２から離隔する方向に増加する態様で発光させてもよい。
例えば、図１０（ａ）に示す様に、振幅レベルが「１０」の場合、発光体６０を形成する小発光体６２ａ〜６２ｊの全てを発光させ、図１０（ｂ）に示す様に、振幅レベルが「５」の場合、中心支柱４２側から５つの小発光体６２ａ〜６２ｅを発光させるのである。なお、図１０において、網掛け部分は、小発光体が発光している様子を示す。
【００４９】
このように、小発光体６２ａ〜６２ｅを発光させることで、平均律による音階を判り易く視認できることに加えて、周波数スペクトルの強度、すなわちスペクトルが立った周波数に相当する音階の音量の強弱を容易に視認できるのである。
【００５０】
次に、本発明の第３実施形態に係る楽音視覚化装置１０ｃについて図１１〜図１３を用いて説明する。
第１実施形態との主な相違点は、図１１に示す様に、発光鍵盤楽器７０及び周波数発光器割当テーブル４５とを備える点である。第１実施形態と同じ機材や部材に関しては同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
本実施形態の発光鍵盤楽器７０は、図１２に示す様に、例えば電子ピアノ等で形成され、しかも各健盤に発光器７４としてのＬＥＤライトを含む。本実施形態では、発光鍵盤楽器７０は、例えば３６の健盤Ｋ１〜Ｋ３６を備える。これらの健盤Ｋ１〜Ｋ３６には、平均律周波数として例えば１６４．８Ｈｚ〜１２４４．５Ｈｚの３６の平均律音階が対応する。また、発光鍵盤楽器７０は、上述したＬＥＤコントローラ３２と同様に発光器７４の発光を制御するＬＥＤコントローラ（図示せず）を備える構成となっている。
このように構成される発光鍵盤楽器７０は、図１１に示す様に、主制御部２２に接続され主制御部２２からの指示に従って発光器７４を発光させる。
また、本実施形態の発光鍵盤楽器７０は、図１２に示すように、発光鍵盤楽器７０の演奏者の前にディスプレイ等の表示部７２及び螺旋階段状発光部４０ｂを配置する。
【００５２】
次に、本実施形態の周波数発光器割当テーブル４５は、図１３に示す様に、上述した平均律周波数１６４．８Ｈｚ〜１２４４．５Ｈｚの各周波数に対して、健盤Ｋ１〜Ｋ３６番号を割当てたテーブルである。
【００５３】
なお、本実施形態の発光鍵盤楽器７０は、図１２に示す様に、ＤＡ変換回路やスピーカ等を備える楽音出力部７６を備える。
【００５４】
次に、このように構成される本実施形態の楽音視覚化装置１０ｃの動作について説明する。
先ず、主制御部２２は、楽音記録媒体読取装置２３にセットされた楽曲ＣＤを読取る指示を送信し、当該楽曲ＣＤの楽音情報デジタル信号を受信する。そして、主制御部２２は、第１実施形態と同様にして、当該楽音情報デジタル信号に基づき、平均律周波数と等しい周波数の周波数スペクトル情報を抽出する。
次に、主制御部２２は、当該抽出した周波数スペクトル情報と周波数発光器割当テーブル４５とから当該抽出した周波数に割り当てられた健盤Ｋ１〜Ｋ３６の発光器７４を発光させる指示を発光鍵盤楽器７０に送信し、発光器７４が発光する。主制御部２２は、前記指示を発光鍵盤楽器７０に送信するとともに、当該抽出した周波数に割り当てられた発光体４６ａ〜４６ｌを発光させる指示をＬＥＤコントローラ３２に送信する。
【００５５】
このように楽音視覚化装置１０ｃが動作することより、例えば楽曲ＣＤ等の楽音記録媒体に記録された楽音情報デジタル信号に従って発光鍵盤楽器７０の発光器７４が発光するので、演奏者はこの発光する健盤を参考にして演奏することができる。このように、楽音視覚化装置１０ｃによれば、発光鍵盤楽器７０の練習者にとって学習しやすい楽音視覚化装置１０ｃを提供できる。
【００５６】
なお、楽曲ＣＤに楽譜データや、健盤を叩く強弱を示す指揮者の画像データを記録させておき、図１２に示す様に、これらの情報を表示部７２に表示させてもよい。また、楽音出力部７６から、楽曲ＣＤの記録された楽音を出力してもよい。
【００５７】
これまで説明してきた様に、本実施形態の楽音視覚化装置１０，１０ａ、１０ｂ，１０ｃによれば、楽音中の平均律音階の進行を判り易く視認可能な楽音視覚化装置を提供することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態のうちいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらはあくまでも例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１０ａ、１０ｂ，１０ｃ  楽音視覚化装置
１２  入力部
２０  発光制御部
２３  楽音記録媒体読取装置
２４  分析部
２６  記憶部
２８  音階周波数割当テーブル
３０  振幅割当テーブル
４０  螺旋階段状発光部
４４  単位螺旋発光体群
４５  周波数発光器割当テーブル
４６  発光体
６２  小発光体
７０  発光鍵盤楽器
７４  発光器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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