专利名称：电子乐谱装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种电子装置，尤指一种电子乐谱装置。
背景技术：
目前乐器演奏者在演奏时，通常需把乐谱排列得宜，以方便自己翻乐谱，或需要专人负责翻谱，例如弹奏钢琴时，往往需另一人在旁专门翻谱，此将使得演奏者除了演奏之外，还得分心且快速地翻谱，造成演奏时的困扰。且，通常负责翻谱的人，在台上仅负责翻谱工作，实在是浪费人力，且不经济的作法。
又，演奏者或作曲者在演奏乐句时，通常必须在演奏后手写记谱，目前市面上并没有提供在弹奏后自动记谱功能的电子装置。另，目前亦没有电子装置具有给予演奏者自动评分功能，亦即目前的电子装置没有提供演奏的乐音与标准乐谱的正确评比功能给演奏者，使得刚入门的演奏者在独自练习时无法得知其是否弹奏错误或无法正确得知其演奏速度是否合宜。因此，如何提供一种具有自动翻谱、记谱以及评比功能的电子装置，已成为一亟需解决的课题。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种电子乐谱装置，其能适时自动翻谱，以免除演奏者的麻烦与节省翻谱人力。
本发明的另一目的是在提供一种电子乐谱装置，其能记录、显示以及播放演奏者演奏的乐音。
本发明的又一目的是在提供一种电子乐谱装置，其能提供一评分功能，以评比演奏者练习的情形。
依据本发明的一特色，所提供的一种电子乐谱装置，其特征在于，包括一收音单元，是接收一声音信号；一声音辨识单元，是对该声音信号进行音频辨识处理，以获得一辨识音符；一微处理单元，是分别接收一具有复数标准音符的乐谱资料与该至少一辨识音符，以供比较该辨识音符与该等标准音符，以判别该辨识音符于该乐谱资料的相对应位置，其中，该乐谱资料是能被分割至少一页，每一页的乐谱资料具有复数小节，每一小节具有至少一标准音符；以及一显示单元，是显示至少一页乐谱资料，其中，若该辨识音符位于该显示单元所显示的至少一页乐谱资料的一预设位置，则该微处理单元控制该显示单元显示其他页的乐谱资料。
其还包括一储存单元，是用以储存该乐谱资料。
其中，该预设位置是为该显示单元所显示的至少一页乐谱资料的最后一个标准音符。
其中，该预设位置是为该显示单元所显示的至少一页乐谱资料的最后一小节。
其中，该声音辨识单元具有一模拟转数字单元与一频谱转换单元，以供对该声音信号进行辨识处理。
其还包括一储存单元与一播音单元，该储存单元用以储存该声音辨识单元所辨识的辨识音符，该微处理单元则控制该播音单元播放该储存单元所储存的辨识音符。
其还包括一节拍单元，是用以产生一节奏，该微处理单元是搭配该节拍单元，以透过该播音单元播放该储存单元所储存的辨识音符。
其还包括一调音器，是提供有正确音准，以供与弹奏的音准比对而可得到一误差值，并予以记录于该储存单元及显示于该显示单元，提供演奏者进行调音的依据。
其中，该储存单元并储存有至少一评分预设值，供该微处理单元比对该至少一评分预设值与该声音辨识单元所辨识的辨识音符，以产生一评分结果。
其中，该至少一评分预设值是为音准或该乐谱资料的节奏。
其中，该储存单元并储存有电子乐谱的表情记号，以与由声音辨识单元所辨识弹奏音量的变化相对照，而给予评分。
依据本发明的另一特色，所提供的一种电子乐谱装置，其特征在于，包括一收音单元，是接收一声音信号；一声音辨识单元，是对该声音信号进行音频辨识处理，以获得一辨识音符；一控制翻页单元，是用以产生一翻页控制信号；一储存单元，是用以储存一具有复数标准音符的乐谱资料，该乐谱资料是能被分割为至少一页，每一页的乐谱资料具有部分该等数标准音符；一微处理单元；以及一显示单元，是显示至少一页该乐谱资料，其中，该微处理单元接收该翻页控制信号，以使得该显示单元显示其他页面的乐谱资料。
其中，该控制翻页单元是为至少一触控单元，供使用者触控时能产生该翻页控制信号，以使得该微处理单元控制该显示单元显示其他页面的乐谱资料。
其中，该控制翻页单元是为至少一光感测器，供使用者遮断该光感测器时能产生该翻页控制信号，以使得该微处理单元控制该显示单元显示其他页面的乐谱资料。
其中，该声音辨识单元是具有一模拟转数字单元与一频谱转换单元，供对该声音信号进行辨识处理。
其还包括一播音单元，该储存单元是储存该声音辨识单元所辨识音符，该微处理单元则控制该播音单元播放该储存单元所储存的辨识音符。
其还包括一节拍单元，是用以产生一节奏，该微处理单元是搭配该节拍单元，以透过该播音单元播放该储存单元所储存的辨识音符。
其中，该储存单元并储存有至少一评分预设值，以便供该微处理单元比对该至少一评分预设值与该声音辨识单元所辨识的辨识音符，以产生一评分结果。
其中，该至少一评分预设值是为音准或该乐谱资料的节奏。
图1是本发明第一较佳实施例的功能方块示意图。
图2是本发明第三较佳实施例的功能方块示意图。
图3是本发明的外观示意图。
具体实施例方式
有关本发明的电子乐谱装置的第一实施例，是以一演奏者练习弹奏钢琴时作为例子，有关其说明敬请参照图1显示的功能方块示意图，其主要由麦克风11、声音辨识单元12、储存单元13、微处理单元14、显示单元15、喇叭16、选择调整按钮17、节拍器18、及调音器10等主要构件所组成。其中，声音辨识单元12主要包含模拟/数字转换器(ADC)121以及频谱转换单元122。
上述的麦克风11是用来接收演奏者所弹奏的乐音，亦即每一个乐音有一相对应的声音信号，麦克风11接收代表某一乐音的声音信号。声音辨识单元12对该声音信号进行音频辨识处理，亦即由声音信号的频率来辨识出该声音信号属于那个音符的乐音，其中，声音辨识单元12先透过其模拟/数字转换器121来将声音信号转换成可处理的数字信号，继而再透过频谱转换单元122来对信号进行取样，其中，频谱转换单元122能够简化取样点而得到效果较佳的取样，以辨识出该声音信号的频率。
于本实施例中，储存单元13可为一内建的存储器、插拔式存储卡或一随身磁盘，其是用来储存复数乐曲资料，每一乐曲资料代表一首曲子的乐谱，且每一乐曲资料是以至少一页乐谱形式来呈现，每一页乐谱中包含复数小节，每一小节中包含至少一音符，亦即，乐谱资料主要由复数音符及小节所组成。因此，当使用者要练习例如“月光奏鸣曲”这首曲子时，便可透过选择/调整按纽17来选取该首曲子，以使得显示单元15显示该首曲子的第一页乐谱，或其他使用者欲练习的页面。
上述的微处理单元14接收声音辨识单元12所辨识出来的音符，并将其与储存单元13的乐谱资料(例如月光奏鸣曲)进行比对，其比对方式可由乐谱中的一第一个音符开始依续地比对，以判断出使用者目前所弹奏的音符(即辨识音符)所相对应乐谱资料中的音符位置。若该辨识音符的相对应位置为显示单元15所显示页面的乐谱资料的最后倒数几个(例如最后一个音符)，则微处理单元14控制显示单元15显示该乐谱资料的下一页乐谱，亦即微处理单元14进行翻谱动作。
当然，微处理单元14比对辨识音符的方式亦可由一个乐句的方式来比对，亦即微处理单元14每次比对时是将复数个辨识音符所组成的乐句来与乐谱资料进行比对，以找出目前演奏者弹奏的音符位于乐谱中的相对应位置，当然，此时则需增加一缓冲单元(图未示)来暂有声音辨识单元12所辨识的该等音符。另，微处理单元14控制显示单元15显示下一页乐谱的时间点并不限定于最后一个音符，微处理单元14亦可在比对的乐句位于显示单元15所显示页面的乐谱资料的最后一小节或倒数第二小节时，则控制显示单元15显示下一页乐谱。
而前述调音器10可提供乐器调音的正确音准，亦即，在调音器10中预设有正确音准，而声音辨识单元12辨识弹奏的音准，微处理单元14比对该弹奏的音准与调音器10中的对应正确音准，可得到一误差值，并予以记录于储存单元13及显示于显示单元15，而可提供演奏者进行调音的依据，且在演奏期间还可进行所有演奏音符的音准比对，而作为乐器调音的参考。
本发明的电子乐谱装置除了可帮助使用者自动翻谱外，更具有辅助写谱功能(储存辨识音符)以及演奏评分功能，下述将对这两项功能详加解说。
很多作曲家在创作曲子时，常常会先随性演奏，继而再将先前弹奏的乐句写在纸本上，使得作曲家需耗费时间在记录乐句上，而无法马上接续下一乐句。因此，本发明的电子乐谱装置提供了一即时记录功能。当使用者欲进行乐音记录功能时，可先透过选择/调整按纽17来设定曲子的节奏(例如4/4拍)，以使得微处理单元14调整节拍器18的节奏。当使用者开始弹奏时，声音辨识单元12辨识麦克风11所接收的乐音，继而再将辨识音符接续地存入储存单元13中，之后，使用者可按播音按钮(图未示)，以将储存单元13所储存的辨识音符，搭配节拍器18的节奏来透过喇叭16播放出来，供让作曲者确认该段乐句是否须要再加以修改，以达成自动记谱的功能。
对于入门学习乐器的人们而言，往往无法得知自己是否正确地依照乐谱上的音符及记号来弹奏曲子，一般人常常会发生诸如演奏速度过快、音准不对、节奏错误等情形。因此，本发明提供了评分功能，以辅助演练乐器。声音辨识单元12辨识麦克风11所接收的声音信号后，是将其辨识的该等辨识音符储存于储存单元13中，并记录演奏者所演奏的音乐的相关要素，例如音准及节奏。继而，微处理单元14将该等辨识音符及其相关要素与储存于储存单元13中的电子乐谱的第一预设值与第二预设值进行比较，其中，第一预设值是为该乐谱的音符的音准，第二预设值是为该乐谱的节奏。
因此，微处理单元14将对照所演奏的音乐与电子乐谱上的至少一预设值，以进行评分，其评分机制可采用百分比制，例如在十个乐句内，找出不准的音准有几个，继而求出在音准上的分数，或以复数个灯数来代表评分的成绩。
此外，对于非初学者，本发明亦可提供表情记号的评分功能，其是以声音辨识单元12辨识弹奏音量的变化，并对照储存于该储存单元13中的电子乐谱的表情记号(渐强、渐弱等)，而给予评分。有关本发明的第二实施例，亦如图1显示的功能方块图，本实施例的主要构件及其所提供的功能仍与第一实施例相类似，唯本实施例的自动翻谱方式是与第一实施例不同。声音辨识单元12对麦克风11所接收的声音信号加以进行音频辨识处理，以获得相对应的辨识音符，继而微处理单元14统计该等辨识音符所产生的速度(即对麦克风11所接收的声音信号的速度来进行统计)，以估算翻页的时间点。
由于演奏家对曲子的诠释往往不同，故演奏的速度亦不同，因此微处理单元14对声音辨识单元12所辨识的复数音符先进行速度估算，继而在一预设时间后(例如15秒后)再对声音辨识单元12所辨识的复数音符再次进行速度估算，以求出最接进的演奏速度，以在最佳时间点控制显示单元15显示下一页乐谱。
有关本发明的第三实施例，敬请参照图2显示的功能方块图，其与第一实施例类似，是包含麦克风21、声音辨识单元22、储存单元23、微处理单元24、显示单元25、喇叭26、选择/调整按钮27、节拍器28、以及调音器20，于本实施例中，还包含一控制翻页单元29，亦即本实施例有别于第一实施例的自动翻页机制，本实施例是透过控制翻页单元29来实现手动翻页机制，以下将对手动翻页机制加以介绍。
储存单元23用来储存乐谱资料，微处理单元24则控制显示单元25显示该乐谱资料的第一页面。于本实施例中，控制翻页单元29是可透过光侦测器或触控单元(例如翻页按纽或脚踏控制器)来达成。若采用光侦测器作为控制翻页单元29，如图3所示本发明的外观示意图，较佳为采用二个光侦测器321，322，供使用者想要翻页时，在本发明的电子乐谱装置前轻轻一挥，使得该二个侦测器测得光线变化的时间差来产生一翻页控制信号至微处理单元24，供微处理单元24控制显示单元25显示另一页面的乐谱(亦即完成翻页动作)，当然亦可利用该二个光侦测器321，322先后感测光亮度的变化来控制往前翻一页或往后翻一页，例如向左挥为往前翻页，向右挥为往后翻页。
若采用翻页按纽作为控制翻页单元29，则使用者想要换下一页乐谱时，即可按下翻页按纽，以控制微处理单元24控制显示单元25显示另一页面的乐谱。相同地，若采用脚踏控制器31作为控制翻页单元29，则使用者想要换下一页乐谱时，即可踩一下脚踏控制器31，以控制微处理单元24控制显示单元25显示另一页面的乐谱。当然，在此亦可设计复数个翻页按钮或具有至少二个状态的脚踏控制器来作为往前翻页或往后翻页的基础。本实施例中的其他主要构件(例如麦克风21、声音辨识单元22、节拍器28等主要)的动作及其提供的功能皆与上述第一实施例相同，亦即本实施例亦能透过该等主要构件来提供自动记谱功能与评分功能，因此对于该等主要构件的间的动作关是不再详加解说，另，图3亦显示本发明的外观在面板的一侧具有复数按键组，以进行选择、调整或控制的用途。
由以上的说明可知，本发明是提供一自动翻页机制与手动翻页机制，其中，自动翻页机制可透过比对辨识音符来找出相对应的位置，以决定翻页的时间点，或利用辨识音符的速度来判别翻页的时机，手动翻页机制则可透过触控式控制单元或非触控式控制单元来启动手动翻页，另本发明还利用其所包含的主要构件来提供自动记谱以及练习评分功能，以达成一具有多工能的电子乐谱装置。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种电子乐谱装置，其特征在于，包括一收音单元，是接收一声音信号；一声音辨识单元，是对该声音信号进行音频辨识处理，以获得一辨识音符；一微处理单元，是分别接收一具有复数标准音符的乐谱资料与该至少一辨识音符，以供比较该辨识音符与该等标准音符，以判别该辨识音符于该乐谱资料的相对应位置，其中，该乐谱资料是能被分割至少一页，每一页的乐谱资料具有复数小节，每一小节具有至少一标准音符；以及一显示单元，是显示至少一页乐谱资料，其中，若该辨识音符位于该显示单元所显示的至少一页乐谱资料的一预设位置，则该微处理单元控制该显示单元显示其他页的乐谱资料。
2.如权利要求1所述的电子乐谱装置，其特征在于，其还包括一储存单元，是用以储存该乐谱资料。
3.如权利要求1所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该预设位置是为该显示单元所显示的至少一页乐谱资料的最后一个标准音符。
4.如权利要求1所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该预设位置是为该显示单元所显示的至少一页乐谱资料的最后一小节。
5.如权利要求1所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该声音辨识单元具有一模拟转数字单元与一频谱转换单元，以供对该声音信号进行辨识处理。
6.如权利要求1所述的电子乐谱装置，其特征在于，其还包括一储存单元与一播音单元，该储存单元用以储存该声音辨识单元所辨识的辨识音符，该微处理单元则控制该播音单元播放该储存单元所储存的辨识音符。
7.如权利要求6所述的电子乐谱装置，其特征在于，其还包括一节拍单元，是用以产生一节奏，该微处理单元是搭配该节拍单元，以透过该播音单元播放该储存单元所储存的辨识音符。
8.如权利要求6所述的电子乐谱装置，其特征在于，其还包括一调音器，是提供有正确音准，以供与弹奏的音准比对而可得到一误差值，并予以记录于该储存单元及显示于该显示单元，提供演奏者进行调音的依据。
9.如权利要求2所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该储存单元并储存有至少一评分预设值，供该微处理单元比对该至少一评分预设值与该声音辨识单元所辨识的辨识音符，以产生一评分结果。
10.如权利要求9所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该至少一评分预设值是为音准或该乐谱资料的节奏。
11.如权利要求2所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该储存单元并储存有电子乐谱的表情记号，以与由声音辨识单元所辨识弹奏音量的变化相对照，而给予评分。
12.一种电子乐谱装置，其特征在于，包括一收音单元，是接收一声音信号；一声音辨识单元，是对该声音信号进行音频辨识处理，以获得一辨识音符；一控制翻页单元，是用以产生一翻页控制信号；一储存单元，是用以储存一具有复数标准音符的乐谱资料，该乐谱资料是能被分割为至少一页，每一页的乐谱资料具有部分该等数标准音符；一微处理单元；以及一显示单元，是显示至少一页该乐谱资料，其中，该微处理单元接收该翻页控制信号，以使得该显示单元显示其他页面的乐谱资料。
13.如权利要求12所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该控制翻页单元是为至少一触控单元，供使用者触控时能产生该翻页控制信号，以使得该微处理单元控制该显示单元显示其他页面的乐谱资料。
14.如权利要求12所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该控制翻页单元是为至少一光感测器，供使用者遮断该光感测器时能产生该翻页控制信号，以使得该微处理单元控制该显示单元显示其他页面的乐谱资料。
15.如权利要求12所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该声音辨识单元是具有一模拟转数字单元与一频谱转换单元，供对该声音信号进行辨识处理。
16.如权利要求12所述的电子乐谱装置，其特征在于，其还包括一播音单元，该储存单元是储存该声音辨识单元所辨识音符，该微处理单元则控制该播音单元播放该储存单元所储存的辨识音符。
17.如权利要求16所述的电子乐谱装置，其特征在于，其还包括一节拍单元，是用以产生一节奏，该微处理单元是搭配该节拍单元，以透过该播音单元播放该储存单元所储存的辨识音符。
18.如权利要求12所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该储存单元并储存有至少一评分预设值，以便供该微处理单元比对该至少一评分预设值与该声音辨识单元所辨识的辨识音符，以产生一评分结果。
19.如权利要求18所述的电子乐谱装置，其特征在于，其中，该至少一评分预设值是为音准或该乐谱资料的节奏。
全文摘要
本发明是有关于一种电子乐谱装置，其是包含麦克风、声音辨识单元、微处理单元、储存单元以及显示单元，麦克风是用以接收一演奏者所弹奏的声音信号，声音辨识单元则对该声音信号进行辨识处理，以获得一辨识音符，储存单元储存有至少一乐谱资料，每一乐谱资料是与一乐曲子乐谱相对应，微处理单元是比对辨识音符与乐谱资料，以判断该辨识音符位于乐谱资料的相对应位置，并在该辨识音符位于所显示页面的最后一个音符时，微处理单元则控制显示单元显示下一页面乐谱，以完成翻页动作。储存单元亦可辨识使用者所弹奏的音符，以达成自动记谱的功能，又微处理单元亦可将演奏的音乐与电子乐谱上的至少一预设值对照，而进行评分。
文档编号G10H1/36GK1609947SQ20031010430
公开日2005年4月27日 申请日期2003年10月23日 优先权日2003年10月23日
发明者邵淑兰 申请人:凌阳科技股份有限公司