電子樂譜裝置的製作方法
2023-06-07 13:19:21 3
專利名稱：電子樂譜裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種電子裝置，尤指一種電子樂譜裝置。
背景技術：
目前樂器演奏者在演奏時，通常需把樂譜排列得宜，以方便自己翻樂譜，或需要專人負責翻譜，例如彈奏鋼琴時，往往需另一人在旁專門翻譜，此將使得演奏者除了演奏之外，還得分心且快速地翻譜，造成演奏時的困擾。且，通常負責翻譜的人，在臺上僅負責翻譜工作，實在是浪費人力，且不經濟的作法。
又，演奏者或作曲者在演奏樂句時，通常必須在演奏後手寫記譜，目前市面上並沒有提供在彈奏後自動記譜功能的電子裝置。另，目前亦沒有電子裝置具有給予演奏者自動評分功能，亦即目前的電子裝置沒有提供演奏的樂音與標準樂譜的正確評比功能給演奏者，使得剛入門的演奏者在獨自練習時無法得知其是否彈奏錯誤或無法正確得知其演奏速度是否合宜。因此，如何提供一種具有自動翻譜、記譜以及評比功能的電子裝置，已成為一亟需解決的課題。
發明內容
本發明的主要目的是在提供一種電子樂譜裝置，其能適時自動翻譜，以免除演奏者的麻煩與節省翻譜人力。
本發明的另一目的是在提供一種電子樂譜裝置，其能記錄、顯示以及播放演奏者演奏的樂音。
本發明的又一目的是在提供一種電子樂譜裝置，其能提供一評分功能，以評比演奏者練習的情形。
依據本發明的一特色，所提供的一種電子樂譜裝置，其特徵在於，包括一收音單元，是接收一聲音信號；一聲音辨識單元，是對該聲音信號進行音頻辨識處理，以獲得一辨識音符；一微處理單元，是分別接收一具有複數標準音符的樂譜資料與該至少一辨識音符，以供比較該辨識音符與該等標準音符，以判別該辨識音符於該樂譜資料的相對應位置，其中，該樂譜資料是能被分割至少一頁，每一頁的樂譜資料具有複數小節，每一小節具有至少一標準音符；以及一顯示單元，是顯示至少一頁樂譜資料，其中，若該辨識音符位於該顯示單元所顯示的至少一頁樂譜資料的一預設位置，則該微處理單元控制該顯示單元顯示其他頁的樂譜資料。
其還包括一儲存單元，是用以儲存該樂譜資料。
其中，該預設位置是為該顯示單元所顯示的至少一頁樂譜資料的最後一個標準音符。
其中，該預設位置是為該顯示單元所顯示的至少一頁樂譜資料的最後一小節。
其中，該聲音辨識單元具有一模擬轉數字單元與一頻譜轉換單元，以供對該聲音信號進行辨識處理。
其還包括一儲存單元與一播音單元，該儲存單元用以儲存該聲音辨識單元所辨識的辨識音符，該微處理單元則控制該播音單元播放該儲存單元所儲存的辨識音符。
其還包括一節拍單元，是用以產生一節奏，該微處理單元是搭配該節拍單元，以透過該播音單元播放該儲存單元所儲存的辨識音符。
其還包括一調音器，是提供有正確音準，以供與彈奏的音準比對而可得到一誤差值，並予以記錄於該儲存單元及顯示於該顯示單元，提供演奏者進行調音的依據。
其中，該儲存單元並儲存有至少一評分預設值，供該微處理單元比對該至少一評分預設值與該聲音辨識單元所辨識的辨識音符，以產生一評分結果。
其中，該至少一評分預設值是為音準或該樂譜資料的節奏。
其中，該儲存單元並儲存有電子樂譜的表情記號，以與由聲音辨識單元所辨識彈奏音量的變化相對照，而給予評分。
依據本發明的另一特色，所提供的一種電子樂譜裝置，其特徵在於，包括一收音單元，是接收一聲音信號；一聲音辨識單元，是對該聲音信號進行音頻辨識處理，以獲得一辨識音符；一控制翻頁單元，是用以產生一翻頁控制信號；一儲存單元，是用以儲存一具有複數標準音符的樂譜資料，該樂譜資料是能被分割為至少一頁，每一頁的樂譜資料具有部分該等數標準音符；一微處理單元；以及一顯示單元，是顯示至少一頁該樂譜資料，其中，該微處理單元接收該翻頁控制信號，以使得該顯示單元顯示其他頁面的樂譜資料。
其中，該控制翻頁單元是為至少一觸控單元，供使用者觸控時能產生該翻頁控制信號，以使得該微處理單元控制該顯示單元顯示其他頁面的樂譜資料。
其中，該控制翻頁單元是為至少一光感測器，供使用者遮斷該光感測器時能產生該翻頁控制信號，以使得該微處理單元控制該顯示單元顯示其他頁面的樂譜資料。
其中，該聲音辨識單元是具有一模擬轉數字單元與一頻譜轉換單元，供對該聲音信號進行辨識處理。
其還包括一播音單元，該儲存單元是儲存該聲音辨識單元所辨識音符，該微處理單元則控制該播音單元播放該儲存單元所儲存的辨識音符。
其還包括一節拍單元，是用以產生一節奏，該微處理單元是搭配該節拍單元，以透過該播音單元播放該儲存單元所儲存的辨識音符。
其中，該儲存單元並儲存有至少一評分預設值，以便供該微處理單元比對該至少一評分預設值與該聲音辨識單元所辨識的辨識音符，以產生一評分結果。
其中，該至少一評分預設值是為音準或該樂譜資料的節奏。
圖1是本發明第一較佳實施例的功能方塊示意圖。
圖2是本發明第三較佳實施例的功能方塊示意圖。
圖3是本發明的外觀示意圖。
具體實施例方式
有關本發明的電子樂譜裝置的第一實施例，是以一演奏者練習彈奏鋼琴時作為例子，有關其說明敬請參照圖1顯示的功能方塊示意圖，其主要由麥克風11、聲音辨識單元12、儲存單元13、微處理單元14、顯示單元15、喇叭16、選擇調整按鈕17、節拍器18、及調音器10等主要構件所組成。其中，聲音辨識單元12主要包含模擬/數字轉換器(ADC)121以及頻譜轉換單元122。
上述的麥克風11是用來接收演奏者所彈奏的樂音，亦即每一個樂音有一相對應的聲音信號，麥克風11接收代表某一樂音的聲音信號。聲音辨識單元12對該聲音信號進行音頻辨識處理，亦即由聲音信號的頻率來辨識出該聲音信號屬於那個音符的樂音，其中，聲音辨識單元12先透過其模擬/數字轉換器121來將聲音信號轉換成可處理的數位訊號，繼而再透過頻譜轉換單元122來對信號進行取樣，其中，頻譜轉換單元122能夠簡化取樣點而得到效果較佳的取樣，以辨識出該聲音信號的頻率。
於本實施例中，儲存單元13可為一內建的存儲器、插拔式存儲卡或一隨身磁碟，其是用來儲存複數樂曲資料，每一樂曲資料代表一首曲子的樂譜，且每一樂曲資料是以至少一頁樂譜形式來呈現，每一頁樂譜中包含複數小節，每一小節中包含至少一音符，亦即，樂譜資料主要由複數音符及小節所組成。因此，當使用者要練習例如「月光奏鳴曲」這首曲子時，便可透過選擇/調整按紐17來選取該首曲子，以使得顯示單元15顯示該首曲子的第一頁樂譜，或其他使用者欲練習的頁面。
上述的微處理單元14接收聲音辨識單元12所辨識出來的音符，並將其與儲存單元13的樂譜資料(例如月光奏鳴曲)進行比對，其比對方式可由樂譜中的一第一個音符開始依續地比對，以判斷出使用者目前所彈奏的音符(即辨識音符)所相對應樂譜資料中的音符位置。若該辨識音符的相對應位置為顯示單元15所顯示頁面的樂譜資料的最後倒數幾個(例如最後一個音符)，則微處理單元14控制顯示單元15顯示該樂譜資料的下一頁樂譜，亦即微處理單元14進行翻譜動作。
當然，微處理單元14比對辨識音符的方式亦可由一個樂句的方式來比對，亦即微處理單元14每次比對時是將複數個辨識音符所組成的樂句來與樂譜資料進行比對，以找出目前演奏者彈奏的音符位於樂譜中的相對應位置，當然，此時則需增加一緩衝單元(圖未示)來暫有聲音辨識單元12所辨識的該等音符。另，微處理單元14控制顯示單元15顯示下一頁樂譜的時間點並不限定於最後一個音符，微處理單元14亦可在比對的樂句位於顯示單元15所顯示頁面的樂譜資料的最後一小節或倒數第二小節時，則控制顯示單元15顯示下一頁樂譜。
而前述調音器10可提供樂器調音的正確音準，亦即，在調音器10中預設有正確音準，而聲音辨識單元12辨識彈奏的音準，微處理單元14比對該彈奏的音準與調音器10中的對應正確音準，可得到一誤差值，並予以記錄於儲存單元13及顯示於顯示單元15，而可提供演奏者進行調音的依據，且在演奏期間還可進行所有演奏音符的音準比對，而作為樂器調音的參考。
本發明的電子樂譜裝置除了可幫助使用者自動翻譜外，更具有輔助寫譜功能(儲存辨識音符)以及演奏評分功能，下述將對這兩項功能詳加解說。
很多作曲家在創作曲子時，常常會先隨性演奏，繼而再將先前彈奏的樂句寫在紙本上，使得作曲家需耗費時間在記錄樂句上，而無法馬上接續下一樂句。因此，本發明的電子樂譜裝置提供了一即時記錄功能。當使用者欲進行樂音記錄功能時，可先透過選擇/調整按紐17來設定曲子的節奏(例如4/4拍)，以使得微處理單元14調整節拍器18的節奏。當使用者開始彈奏時，聲音辨識單元12辨識麥克風11所接收的樂音，繼而再將辨識音符接續地存入儲存單元13中，之後，使用者可按播音按鈕(圖未示)，以將儲存單元13所儲存的辨識音符，搭配節拍器18的節奏來透過喇叭16播放出來，供讓作曲者確認該段樂句是否須要再加以修改，以達成自動記譜的功能。
對於入門學習樂器的人們而言，往往無法得知自己是否正確地依照樂譜上的音符及記號來彈奏曲子，一般人常常會發生諸如演奏速度過快、音準不對、節奏錯誤等情形。因此，本發明提供了評分功能，以輔助演練樂器。聲音辨識單元12辨識麥克風11所接收的聲音信號後，是將其辨識的該等辨識音符儲存於儲存單元13中，並記錄演奏者所演奏的音樂的相關要素，例如音準及節奏。繼而，微處理單元14將該等辨識音符及其相關要素與儲存於儲存單元13中的電子樂譜的第一預設值與第二預設值進行比較，其中，第一預設值是為該樂譜的音符的音準，第二預設值是為該樂譜的節奏。
因此，微處理單元14將對照所演奏的音樂與電子樂譜上的至少一預設值，以進行評分，其評分機制可採用百分比制，例如在十個樂句內，找出不準的音準有幾個，繼而求出在音準上的分數，或以複數個燈數來代表評分的成績。
此外，對於非初學者，本發明亦可提供表情記號的評分功能，其是以聲音辨識單元12辨識彈奏音量的變化，並對照儲存於該儲存單元13中的電子樂譜的表情記號(漸強、漸弱等)，而給予評分。有關本發明的第二實施例，亦如圖1顯示的功能方塊圖，本實施例的主要構件及其所提供的功能仍與第一實施例相類似，唯本實施例的自動翻譜方式是與第一實施例不同。聲音辨識單元12對麥克風11所接收的聲音信號加以進行音頻辨識處理，以獲得相對應的辨識音符，繼而微處理單元14統計該等辨識音符所產生的速度(即對麥克風11所接收的聲音信號的速度來進行統計)，以估算翻頁的時間點。
由於演奏家對曲子的詮釋往往不同，故演奏的速度亦不同，因此微處理單元14對聲音辨識單元12所辨識的複數音符先進行速度估算，繼而在一預設時間後(例如15秒後)再對聲音辨識單元12所辨識的複數音符再次進行速度估算，以求出最接進的演奏速度，以在最佳時間點控制顯示單元15顯示下一頁樂譜。
有關本發明的第三實施例，敬請參照圖2顯示的功能方塊圖，其與第一實施例類似，是包含麥克風21、聲音辨識單元22、儲存單元23、微處理單元24、顯示單元25、喇叭26、選擇/調整按鈕27、節拍器28、以及調音器20，於本實施例中，還包含一控制翻頁單元29，亦即本實施例有別於第一實施例的自動翻頁機制，本實施例是透過控制翻頁單元29來實現手動翻頁機制，以下將對手動翻頁機制加以介紹。
儲存單元23用來儲存樂譜資料，微處理單元24則控制顯示單元25顯示該樂譜資料的第一頁面。於本實施例中，控制翻頁單元29是可透過光偵測器或觸控單元(例如翻頁按紐或腳踏控制器)來達成。若採用光偵測器作為控制翻頁單元29，如圖3所示本發明的外觀示意圖，較佳為採用二個光偵測器321，322，供使用者想要翻頁時，在本發明的電子樂譜裝置前輕輕一揮，使得該二個偵測器測得光線變化的時間差來產生一翻頁控制信號至微處理單元24，供微處理單元24控制顯示單元25顯示另一頁面的樂譜(亦即完成翻頁動作)，當然亦可利用該二個光偵測器321，322先後感測光亮度的變化來控制往前翻一頁或往後翻一頁，例如向左揮為往前翻頁，向右揮為往後翻頁。
若採用翻頁按紐作為控制翻頁單元29，則使用者想要換下一頁樂譜時，即可按下翻頁按紐，以控制微處理單元24控制顯示單元25顯示另一頁面的樂譜。相同地，若採用腳踏控制器31作為控制翻頁單元29，則使用者想要換下一頁樂譜時，即可踩一下腳踏控制器31，以控制微處理單元24控制顯示單元25顯示另一頁面的樂譜。當然，在此亦可設計複數個翻頁按鈕或具有至少二個狀態的腳踏控制器來作為往前翻頁或往後翻頁的基礎。本實施例中的其他主要構件(例如麥克風21、聲音辨識單元22、節拍器28等主要)的動作及其提供的功能皆與上述第一實施例相同，亦即本實施例亦能透過該等主要構件來提供自動記譜功能與評分功能，因此對於該等主要構件的間的動作關是不再詳加解說，另，圖3亦顯示本發明的外觀在面板的一側具有複數按鍵組，以進行選擇、調整或控制的用途。
由以上的說明可知，本發明是提供一自動翻頁機制與手動翻頁機制，其中，自動翻頁機制可透過比對辨識音符來找出相對應的位置，以決定翻頁的時間點，或利用辨識音符的速度來判別翻頁的時機，手動翻頁機制則可透過觸控式控制單元或非觸控式控制單元來啟動手動翻頁，另本發明還利用其所包含的主要構件來提供自動記譜以及練習評分功能，以達成一具有多工能的電子樂譜裝置。
上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發明所主張的權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
權利要求
1.一種電子樂譜裝置，其特徵在於，包括一收音單元，是接收一聲音信號；一聲音辨識單元，是對該聲音信號進行音頻辨識處理，以獲得一辨識音符；一微處理單元，是分別接收一具有複數標準音符的樂譜資料與該至少一辨識音符，以供比較該辨識音符與該等標準音符，以判別該辨識音符於該樂譜資料的相對應位置，其中，該樂譜資料是能被分割至少一頁，每一頁的樂譜資料具有複數小節，每一小節具有至少一標準音符；以及一顯示單元，是顯示至少一頁樂譜資料，其中，若該辨識音符位於該顯示單元所顯示的至少一頁樂譜資料的一預設位置，則該微處理單元控制該顯示單元顯示其他頁的樂譜資料。
2.如權利要求1所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其還包括一儲存單元，是用以儲存該樂譜資料。
3.如權利要求1所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該預設位置是為該顯示單元所顯示的至少一頁樂譜資料的最後一個標準音符。
4.如權利要求1所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該預設位置是為該顯示單元所顯示的至少一頁樂譜資料的最後一小節。
5.如權利要求1所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該聲音辨識單元具有一模擬轉數字單元與一頻譜轉換單元，以供對該聲音信號進行辨識處理。
6.如權利要求1所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其還包括一儲存單元與一播音單元，該儲存單元用以儲存該聲音辨識單元所辨識的辨識音符，該微處理單元則控制該播音單元播放該儲存單元所儲存的辨識音符。
7.如權利要求6所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其還包括一節拍單元，是用以產生一節奏，該微處理單元是搭配該節拍單元，以透過該播音單元播放該儲存單元所儲存的辨識音符。
8.如權利要求6所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其還包括一調音器，是提供有正確音準，以供與彈奏的音準比對而可得到一誤差值，並予以記錄於該儲存單元及顯示於該顯示單元，提供演奏者進行調音的依據。
9.如權利要求2所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該儲存單元並儲存有至少一評分預設值，供該微處理單元比對該至少一評分預設值與該聲音辨識單元所辨識的辨識音符，以產生一評分結果。
10.如權利要求9所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該至少一評分預設值是為音準或該樂譜資料的節奏。
11.如權利要求2所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該儲存單元並儲存有電子樂譜的表情記號，以與由聲音辨識單元所辨識彈奏音量的變化相對照，而給予評分。
12.一種電子樂譜裝置，其特徵在於，包括一收音單元，是接收一聲音信號；一聲音辨識單元，是對該聲音信號進行音頻辨識處理，以獲得一辨識音符；一控制翻頁單元，是用以產生一翻頁控制信號；一儲存單元，是用以儲存一具有複數標準音符的樂譜資料，該樂譜資料是能被分割為至少一頁，每一頁的樂譜資料具有部分該等數標準音符；一微處理單元；以及一顯示單元，是顯示至少一頁該樂譜資料，其中，該微處理單元接收該翻頁控制信號，以使得該顯示單元顯示其他頁面的樂譜資料。
13.如權利要求12所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該控制翻頁單元是為至少一觸控單元，供使用者觸控時能產生該翻頁控制信號，以使得該微處理單元控制該顯示單元顯示其他頁面的樂譜資料。
14.如權利要求12所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該控制翻頁單元是為至少一光感測器，供使用者遮斷該光感測器時能產生該翻頁控制信號，以使得該微處理單元控制該顯示單元顯示其他頁面的樂譜資料。
15.如權利要求12所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該聲音辨識單元是具有一模擬轉數字單元與一頻譜轉換單元，供對該聲音信號進行辨識處理。
16.如權利要求12所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其還包括一播音單元，該儲存單元是儲存該聲音辨識單元所辨識音符，該微處理單元則控制該播音單元播放該儲存單元所儲存的辨識音符。
17.如權利要求16所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其還包括一節拍單元，是用以產生一節奏，該微處理單元是搭配該節拍單元，以透過該播音單元播放該儲存單元所儲存的辨識音符。
18.如權利要求12所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該儲存單元並儲存有至少一評分預設值，以便供該微處理單元比對該至少一評分預設值與該聲音辨識單元所辨識的辨識音符，以產生一評分結果。
19.如權利要求18所述的電子樂譜裝置，其特徵在於，其中，該至少一評分預設值是為音準或該樂譜資料的節奏。
全文摘要
本發明是有關於一種電子樂譜裝置，其是包含麥克風、聲音辨識單元、微處理單元、儲存單元以及顯示單元，麥克風是用以接收一演奏者所彈奏的聲音信號，聲音辨識單元則對該聲音信號進行辨識處理，以獲得一辨識音符，儲存單元儲存有至少一樂譜資料，每一樂譜資料是與一樂曲子樂譜相對應，微處理單元是比對辨識音符與樂譜資料，以判斷該辨識音符位於樂譜資料的相對應位置，並在該辨識音符位於所顯示頁面的最後一個音符時，微處理單元則控制顯示單元顯示下一頁面樂譜，以完成翻頁動作。儲存單元亦可辨識使用者所彈奏的音符，以達成自動記譜的功能，又微處理單元亦可將演奏的音樂與電子樂譜上的至少一預設值對照，而進行評分。
文檔編號G10H1/36GK1609947SQ20031010430
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月23日 優先權日2003年10月23日
發明者邵淑蘭 申請人:凌陽科技股份有限公司