特許 6973725 表示装置及び表示方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6973725

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】表示装置及び表示方法

(51)【国際特許分類】

   G10G 1/00 20060101AFI20211118BHJP

   G09B 15/00 20060101ALI20211118BHJP

【ＦＩ】

   G10G1/00

   G09B15/00 B

【請求項の数】13

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2021-140840(P2021-140840)

(22)【出願日】2021年8月31日

【審査請求日】2021年9月14日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】313008250

【氏名又は名称】株式会社ＴＡＭＡＸ

(73)【特許権者】

【識別番号】517244157

【氏名又は名称】鷲巣 誠

(73)【特許権者】

【識別番号】521384522

【氏名又は名称】コウテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131048

【弁理士】

【氏名又は名称】張川 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100174377

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 健吾

(74)【代理人】

【識別番号】100215038

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 友子

(72)【発明者】

【氏名】鷲巣 誠

(72)【発明者】

【氏名】余合 陽一

(72)【発明者】

【氏名】冨田 仁

【審査官】 渡部 幸和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６０９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０４５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５５５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０２７６１８８０（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１０Ｇ １／００−７／０２

Ｇ０９Ｂ １５／００−１５／０８

Ｆ２１Ｙ １０１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示部と、
音を取得する音取得部と、
前記音取得部が取得した音である取得音を周波数解析する解析部と、
前記解析部の解析結果に応じた表示を前記表示部に行わせる表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、中心を同一にして配置された、前記中心に対する回転対称の形状の複数の渦巻状からなる渦巻状表示領域における前記渦巻状に沿った位置のうち前記取得音の周波数に応じた位置を前記周波数に応じた色で発光させ、前記周波数に応じて発光させる位置及び色を変化させるとともに、複数の前記渦巻状の間で発光位置、発光色、及び発光強度を同一に制御する、
表示装置。

【請求項2】

前記渦巻状は対数螺旋である請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記渦巻状は黄金比又はフィボナッチ数列に基づく螺旋である請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記表示部は、前記中心の回りの円周を分割するように複数の部分に分割されており、
前記部分の個数は前記渦巻状の個数と同じであり、
複数の前記部分は、互いに同一形状であり、かつ、互いに同一の前記渦巻状表示領域の分割パターンが設定される請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項5】

前記渦巻状に沿った各位置には音階の並び順に各音階の周波数が対応付けられており、
前記表示制御部は、前記渦巻状に沿った位置のうち前記取得音に含まれる音階の周波数に応じた位置を発光させるとともに、１オクターブ中の各音階に対応付けられた各位置は互いに異なる色で発光させ、オクターブの周波数差を有する音階に対応付けられた位置同士は同一の色で発光させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項6】

前記表示制御部は、前記取得音の強度が大きいほど発光強度を大きくする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項7】

前記解析部は、音階の周波数ごとに前記取得音のスペクトル強度を求め、音階の周波数が低いほど前記取得音の観測時間を大きくする請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項8】

前記渦巻状に沿った各位置には音階の並び順に各音階の周波数が対応付けられており、
前記表示制御部は、前記取得音が音階の間の音を含む場合には、該音の両隣りの音階に対応付けられた２つの位置の双方を発光させる請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項9】

前記表示部の前面を覆う透光性のカバーと、
前記カバーを脱着可能に支持するカバー支持部とを備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項10】

前記表示部は、前記渦巻状に沿って配置される複数の光源を備え、
前記表示制御部は、前記渦巻状に沿った複数の前記光源のうち前記取得音の周波数に応じた前記光源を前記周波数に応じた色で発光させる請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項11】

前記光源を実装する第１基板と、
前記解析部を実装する第２基板とを備え、
前記第１基板は、前記第２基板の表側において前記第２基板と平行に前記第２基板に連結される請求項１０に記載の表示装置。

【請求項12】

前記表示部は、前記渦巻状表示領域を包含する画像表示面を有したディスプレイである請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項13】

音を取得する音取得ステップと、
前記音取得ステップで取得した音である取得音を周波数解析する解析ステップと、
前記解析ステップの解析結果に応じた表示を行う表示ステップとを備え、
前記表示ステップでは、中心を同一にして配置された、前記中心に対する回転対称の形状の複数の渦巻状からなる渦巻状表示領域における前記渦巻状に沿った位置のうち前記取得音の周波数に応じた位置を前記周波数に応じた色で発光させ、前記周波数に応じて発光させる位置及び色を変化させるとともに、複数の前記渦巻状の間で発光位置、発光色、及び発光強度を同一に制御する、
表示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は音を視覚的に表示する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術として音を視覚的に表示する装置又は方法がある（例えば特許文献１〜３参照）。例えば特許文献１、２には、音を取得して、取得した音の周波数解析を行い、その解析結果に応じた色の表示を行うことが記載されている。特許文献１には、音に含まれる各周波数に対応する色をバー表示又は円盤による表示を行う例が記載されている。特許文献２には、音を円状の色模様又は帯状の色模様で表示する例が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平３−１３４６９６号公報

【特許文献2】特開平１０−３２０５７０号公報

【特許文献3】特開２００２−２０７４７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の表示装置又は方法においては視覚的に心地よさを感じさせる効果が小さい。そこで、本開示では、音を視覚的に表示する装置又は方法において心地よさを感じさせることができる表示装置又は方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の表示装置は、
表示部と、
音を取得する音取得部と、
前記音取得部が取得した音である取得音を周波数解析する解析部と、
前記解析部の解析結果に応じた表示を前記表示部に行わせる表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、中心を同一にして配置された、前記中心に対する回転対称の形状の複数の渦巻状からなる渦巻状表示領域における前記渦巻状に沿った位置のうち前記取得音の周波数に応じた位置を前記周波数に応じた色で発光させ、前記周波数に応じて発光させる位置及び色を変化させるとともに、複数の前記渦巻状の間で発光位置、発光色、及び発光強度を同一に制御する。

【0006】

本開示の表示方法は、
音を取得する音取得ステップと、
前記音取得ステップで取得した音である取得音を周波数解析する解析ステップと、
前記解析ステップの解析結果に応じた表示を行う表示ステップとを備え、
前記表示ステップでは、中心を同一にして配置された、前記中心に対する回転対称の形状の複数の渦巻状からなる渦巻状表示領域における前記渦巻状に沿った位置のうち前記取得音の周波数に応じた位置を前記周波数に応じた色で発光させ、前記周波数に応じて発光させる位置及び色を変化させるとともに、複数の前記渦巻状の間で発光位置、発光色、及び発光強度を同一に制御する。

【0007】

本開示の表示装置及び表示方法によれば、取得音の周波数に応じて、中心を同一にして配置された複数の渦巻状における発光位置及び色を変化させる。取得音の周波数が時間経過に伴い変化する場合には、発光位置が渦巻状に沿って変化することで、渦を巻いているように見せることができる。また、複数の渦巻状は回転対称の形状であり、なおかつ、複数の渦巻状の間で発光位置、発光色、及び発光強度が同一に制御されるので、整然とした美しい表示が可能となる。これにより、視覚的に心地よさを感じさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態の表示装置の構成図である。

【図2】第１実施形態の表示装置の断面図である。

【図3】複数のＬＥＤが中心を同一にした５つの黄金螺旋に沿って配列された図である。

【図4】フィボナッチ数列に基づく螺旋を示す図である。

【図5】ＬＥＤの配置順と、音階の周波数及び発光色との対応関係を示す図である。

【図6】周波数解析により得られるスペクトルを模式的に示した図である。

【図7】ＬＥＤを実装する基板の平面図である。

【図8】第２実施形態の表示装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１実施形態）
以下、本開示の第１実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態の表示装置の構成を示している。図１の表示装置１は、マイク２と増幅器３と増幅度設定部４とＡＤコンバータ５と周波数解析部６と記憶部７と点灯制御部８と表示部９とを備えている。さらに、表示装置１は、図２に示すように、第１基板１０と第２基板１１と前面カバー１２と筐体１３とを備えている。先ず表示部９から説明する。

【0010】

表示部９は、図３に示すように、点光源としての複数のＬＥＤ１６を備えている。複数のＬＥＤ１６が所定の模様を形成するよう配列されている。具体的には、表示部９は、同一の平面において中心Ｏを同一にして配置された５本の渦巻部１５を備えている。各渦巻部１５は、渦巻状に形成され、具体的には渦巻状に配列された複数のＬＥＤ１６から構成されている。５本の渦巻部１５は、互いに同一個数かつ同一の配置間隔のＬＥＤ１６の配列により構成される。

【0011】

また、５本の渦巻部１５は、中心Ｏに対する回転対称の形状に形成されている。詳しくは、５本の渦巻部１５は、互いに同一の渦巻状（渦巻方向が同一であり、かつ渦巻の曲率が同じ）に形成されており、中心Ｏの回りの回転方向に位相（角度）をずらして配置されている。その位相（角度）は、３６０度を５本の渦巻部１５で等分する値であり、具体的には７２度である。すなわち、第１の渦巻部１５ａと第２の渦巻部１５ｂとは回転方向に７２度の位相差がある。第２の渦巻部１５ｂと第３の渦巻部１５ｃとは回転方向に７２度の位相差がある。第３の渦巻部１５ｃと第４の渦巻部１５ｄとは回転方向に７２度の位相差がある。第４の渦巻部１５ｄと第５の渦巻部１５ｅとは回転方向に７２度の位相差がある。第５の渦巻部１５ｅと第１の渦巻部１５ａとは回転方向に７２度の位相差がある。別の言い方をすれば、渦巻部１５を構成するＬＥＤ１６のうち最も中心Ｏ側のＬＥＤ１６ａを中心ＬＥＤとしたとき、５本の渦巻部１５の各中心ＬＥＤ１６ａは、中心Ｏから等距離となる仮想円１００上に配置され、かつ、仮想円１００を５等分する位置に配置されている。

【0012】

このように、５本の渦巻部１５は、中心Ｏに対して７２度の回転対称形状に形成される。したがって、５本の渦巻部１５を中心Ｏの回りに７２度回転させると、回転前の形状に一致する。

【0013】

各渦巻部１５は渦巻状として対数螺旋を描き、より具体的には黄金螺旋又はフィボナッチ数列に基づく螺旋を描くように設けられる。なお、対数螺旋は、ｒ＝ａｅ ^ｂθで示される螺旋である。ここで、ｒは原点（中心）からの距離である。ｅはネイピア数である。θは原点回りの回転角度である。ａは正の定数（実数）である。ｂは正又は負の定数（実数）である。ｂが正の値の場合には中心から離れるに伴い左曲がりに変位する螺旋となり、負の値の場合には右曲がりに変位する螺旋となる。５本の渦巻部１５は、上記定数ａが互いに同じ値に設定され、上記定数ｂが互いに同じ値に設定され、θが隣り合う渦巻部１５間で７２度の位相差に設定される。

【0014】

黄金螺旋は、４分の１周で半径が黄金比倍になる螺旋である。具体的には、黄金螺旋は、上記定数ｂが黄金比φに基づく値に設定された対数螺旋である。より具体的には、黄金螺旋では、定数ｂの絶対値が、ｌｏｇφ／（π／２）＝０．３０６３４・・・で示される。黄金比φは１．６１８・・・である。

【0015】

フィボナッチ数列は、初項と第２項を１とし、第３項以降は前２項の和をとって得られる数列である。フィボナッチ数列の隣接する２項の商は黄金比φに集束する。フィボナッチ数列に基づく螺旋とは、フィボナッチ数列の隣接する２項の商が収束する値（つまり黄金比φ）に基づく値を上記定数ｂとした対数螺旋である。また、図４に示すように、１辺の長さが「１、１、２、３、５、８、１３、２１、・・・（フィボナッチ数列）」の正方形を渦巻状に並べて、正方形の辺を半径とした円を描くと螺旋となる。このように形成された螺旋もフィボナッチ数列に基づく螺旋である。

【0016】

全てのＬＥＤ１６は例えば互いに同一構造のフルカラーＬＥＤである。すなわち、各ＬＥＤ１６は同一のパッケージ内にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光源を含み、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光量を制御することで任意の色（フルカラー）の光を出射可能に構成される。

【0017】

また、渦巻部１５を構成する各ＬＥＤ１６は、図５に示すように、音階の周波数及び発光色が対応付けられている。なお、図５では、各ＬＥＤ１６を、アルファベットの「Ｌ」及びその下付き文字として中心Ｏ（図３参照）側からの配置順を示す数字で示している。例えば、「Ｌ_１」は中心Ｏに最も近い（配置順が１番目）ＬＥＤ１６（中心ＬＥＤ１６ａ）を示し、「Ｌ_２」は中心Ｏからの配置順が２番目のＬＥＤ１６を示している。なお、図５においては、「Ｌ_１」、「Ｌ_２」、「Ｌ_３」、「Ｌ_４」、「Ｌ_１３」、「Ｌ_２５」、「Ｌ_３７」、「Ｌ_４９」以外のＬＥＤ１６を示す記号の図示を省略している。また、図５では、発光色を小文字のアルファベット（「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」、「ｅ」、「ｆ」、「ｇ」、「ｈ」、「ｉ」、「ｊ」、「ｋ」、「ｌ」）で示している。

【0018】

図５に示すように、各ＬＥＤ１６には、中心Ｏからの配置順に、半音階毎の１２音階にて構成される１オクターブ中の各音階及びその周波数が対応付けられている。そして、中心Ｏ側から外側へと向かうＬＥＤ１６の配置順と、低音（低周波数）から高音（高周波数）へと変化する音階の並び順とが対応付けられている（割り当てられている）。図５に示す音階は、オクターブを１２等分した平均律である。なお、オクターブは周波数比が２：１の音程である。平均律では、音階は対数で等間隔であり、言い換えれば、各音階の周波数を並べた数列は等比数列となっている。したがって、隣りの音階同士の周波数差は高音になるほど（音階の周波数が大きくなるほど）大きくなる。

【0019】

配置順が１番目（Ｌ_１）のＬＥＤ１６は、英語表記で「Ｃ１」で示されるドが割り当てられ、ＬＥＤ１６の配置順が大きくなるにしたがってＬＥＤ１６に割り当てられる音階も１段階ずつ大きくなる。また、１つの渦巻部１５当たりに、複数のオクターブ（図５では５オクターブ）分の個数のＬＥＤ１６が設けられる。

【0020】

また、１オクターブを構成する１２音階は互いに異なる色に割り当てられている。１２音階の各音階に対応付けられた各ＬＥＤ１６も互いに異なる色に割り当てられている。また、オクターブの周波数差（つまり２倍の周波数差）を有する音階同士は同一の色に割り当てられている。例えば、音階の「ド」は、いずれの周波数においても、同一の色ａが割り当てられている。

【0021】

色は、例えばＬＥＤ１６の配置順（換言すれば音階の並び順）にしたがって徐々に色相が変化するように定められる。例えば、色ａは赤、色ｂは橙、色ｃは黄、色ｄは黄緑、色ｅは緑、色ｆは青緑、色ｇは緑みの青、色ｈは青、色ｉは青紫、色ｊは紫、色ｋは赤紫、色ｌは紅色に設定される。

【0022】

また、中心Ｏからの配置順Ｌ_ｎが同一のＬＥＤ１６同士は互いに同一の音階（周波数）に割り当てられ、互いに同一の色に割り当てられている。例えば、１番目Ｌ_１のＬＥＤ１６ａは渦巻部１５の本数分（つまり５個）設けられるが、５個のＬＥＤ１６ａは互いに同一の音階「ド」の周波数「６５．４０６３９Ｈｚ」が割り当てられ、互いに同一の色ａが割り当てられる。

【0023】

図１に戻って、マイク２は周囲の音を取得して、取得した音（取得音）をアナログの電気信号に変換する。なお、マイク２が音取得部に相当する。また、マイク２が行う処理が音取得ステップに相当する。増幅器３はマイク２に入力された音である入力音を増幅する。増幅器３は入力音の増幅度を変更可能に構成され、増幅度設定部４にて設定された増幅度で入力音を増幅する。

【0024】

増幅度設定部４は、予め定められた複数の増幅度候補の中から増幅器３の増幅度を設定する部分である。増幅度設定部４は、例えばユーザによって操作が行われる操作部（例えば回転操作部）として構成される。操作部４は複数の操作位置の間で可動に構成される。操作部４の操作位置に応じた増幅度が増幅器３の増幅度として設定される。増幅度設定部４（操作部）は、筐体１３（図２参照）の外側に露出するように設けられる。

【0025】

ＡＤコンバータ５は増幅器３から入力される増幅後の入力音（アナログ信号）をデジタル値に変換（ＡＤ変換）する。

【0026】

周波数解析部６は、ＡＤコンバータ５によってＡＤ変換された入力音の周波数解析を行う。すなわち、周波数解析部６は、時間領域の入力音のデータを周波数領域に変換するフーリエ変換を行う。周波数解析部６は、具体的には、下記数１の式（以下、式１という）に基づいて、各ＬＥＤ１６に割り当てられた音階の周波数ごとにフーリエ係数ａ_ｎ、ｂ_ｎを求める。式１において、ｆ（ｔ）は時間ｔでの入力音の大きさである。ｆ_ｎはＬＥＤ１６に割り当てられた音階の周波数である。Ｔは入力音の観測時間（別の言い方をすれば積分時間）である。なお、周波数解析部６は、観測時間端の不連続効果を緩和するために、入力音ｆ（ｔ）に窓関数を乗じて、式１の計算を行う。周波数解析部６は、音階の周波数以外の周波数領域に対しては周波数解析（式１の計算）を行わない。

【0027】

【数1】

【0028】

さらに、周波数解析部６は、式１により求めたフーリエ係数ａ_ｎ、ｂ_ｎの二乗和を計算して（下記式２参照）、各音階の周波数に対する入力音の感度Ｐ（以下、スペクトル強度という場合もある）を求める。
（式２）Ｐ＝ａ_ｎ ^２＋ｂ_ｎ ^２

【0029】

また、周波数解析部６は、式１で示されるフーリエ変換を行う際に、観測時間Ｔを音階ごとに設定し、具体的には、音階の周波数が高いほど観測時間Ｔを小さくし、逆にいえば、音階の周波数が低いほど観測時間Ｔを大きくする。式１の計算を行う際の入力音のサンプル数をＮ、サンプリング周期をΔｔとしたとき、観測時間Ｔは以下の式３で示される。サンプル数Ｎは音階の周波数に関わらず固定値（一定）とし、サンプリング周期Δｔを、音階の周波数が低いほど大きくする（つまりデシメーションする）ことで、観測時間Ｔを音階の周波数が低いほど大きくする。周波数解析部６は、例えば、音階の周波数ｆ_ｎと、観測時間Ｔとの積（＝ｆ_ｎ×Ｔ）が一定となるように、観測時間Ｔを設定する。すなわち、例えば、２つの音階の周波数ｆ_１０、ｆ_２０に着目し、周波数ｆ_２０は周波数ｆ_１０の２倍の周波数とすると、周波数ｆ_２０での観測時間Ｔ_２０は、周波数ｆ_１０での観測時間Ｔ_１０の０．５倍に設定する。
（式３）Ｔ＝Ｎ×Δｔ

【0030】

周波数解析部６の処理を図６を参照してさらに説明する。図６において、ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、ｆ_５は、ＬＥＤ１６に割り当てられた音階の周波数であるとする。周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、ｆ_５の大小は、ｆ_１＜ｆ_２＜ｆ_３＜ｆ_４＜ｆ_５の関係となっている。周波数解析部６は、式１に基づいて、周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、ｆ_５ごとにフーリエ係数を求める。この際、周波数ｆ_１でのフーリエ係数を求める場合には、式１においてｆ_ｎにｆ_１を代入するとともに、観測時間Ｔを、周波数ｆ_１に対して個別に設定された値Ｔ_１とする。周波数ｆ_１での観測時間Ｔ_１は、他の周波数ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、ｆ_５での観測時間Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４、Ｔ_５よりも大きい。また、周波数ｆ_５でのフーリエ係数を求める場合には、式１においてｆ_ｎにｆ_５を代入するとともに、観測時間Ｔを、周波数ｆ_５に対して個別に設定された値Ｔ_５とする。周波数ｆ_５での観測時間Ｔ₅は、他の周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４での観測時間Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４よりも小さい。

【0031】

観測時間Ｔが大きいほど周波数分解能が高くなり、反対に、観測時間Ｔが小さいほど周波数分解能が低くなる。周波数分解能が十分高ければ（観測時間が無限に大きければ）、入力波の周波数の位置のみにスペクトル強度が出力され、他の周波数の位置でのスペクトル強度はゼロとなる。これに対して、周波数分解能が低いと、入力波の周波数の位置だけでなく、その周波数の周辺の周波数領域にもスペクトル強度が出力される。この場合、周波数分解能が低いほど、入力周波数の周辺領域へのスペクトル強度の広がりが大きくなる。

【0032】

例えば、入力波（入力音）が周波数ｆ_１の成分のみで構成され、他の周波数成分を含んでいないとして、この入力波に対してフーリエ変換を行うと、図６のスペクトル２００が得られるとする。また、入力波（入力音）が周波数ｆ_５の成分のみで構成され、他の周波数成分を含んでいないとして、この入力波に対してフーリエ変換を行うと、図６のスペクトル２０１が得られるとする。また、スペクトル２００を求める際の観測時間Ｔ_１よりも、スペクトル２０１を求める際の観測時間Ｔ_５のほうが小さいとする。この場合、図６に示すように、スペクトル２００の広がりよりも、スペクトル２０１の広がりのほうが大きくなる。これは、スペクトル２００のほうがスペクトル２０１よりも周波数分解能が高いことを意味し、逆にいえば、スペクトル２０１のほうがスペクトル２００よりも周波数分解能が低いことを意味する。なお、図６においては、説明の便宜上、スペクトル２００が、音階の周波数ｆ_１の周辺の周波数領域まで広がっていることを示し、同様に、スペクトル２０１が、音階の周波数ｆ_５の周辺の周波数領域まで広がっていることを示しているが、実際は、周波数解析部６は音階の周波数以外の周波数領域のスペクトル（フーリエ係数）は求めていない。

【0033】

なお、同じ強度の音であっても、観測時間が大きいほど（周波数分解能が高いほど）、スペクトル強度が大きくなる。例えば、図６において、スペクトル２０１を求める際の観測時間よりも大きい観測時間で、周波数ｆ_５でのスペクトルを求めると点線２０２のようになる。スペクトル２０２は、スペクトル２０１よりもピーク値が大きい。また、スペクトル２０２の広がりは、スペクトル２０１よりも小さい。

【0034】

周波数解析部６は、入力音が、仮に隣り合う２つの音階の周波数成分を含んでいたとしても、それら２つの周波数成分を区別（言い換えれば分解）できるように、音階ごとの観測時間を設定する。別の言い方をすれば、周波数解析部６は、入力音がいずれかの音階Ｘ_ｎの周波数成分を含んでいる場合に、その音階Ｘ_ｎの周波数ｆ_ｎの位置にスペクトルのピークが位置し、かつ、その隣りの音階Ｘ_ｎ＋１、Ｘ_ｎ−１の周波数ｆ_ｎ＋１、ｆ_ｎ−１の位置でのスペクトル強度が、ＬＥＤ１６の点灯と非点灯とを分ける閾値未満の値（ＬＥＤ１６が非点灯となる値）になるように、各観測時間を設定する。例えば、図６において、入力音が周波数ｆ_１の成分を含む場合に、スペクトル２００が周波数ｆ_１の位置にピークを有し、かつ、隣りの周波数ｆ_２の位置でのスペクトル強度が上記閾値未満の値となるように、周波数ｆ_１のスペクトル２００を求める際の観測時間Ｔ_１を設定する。同様に、入力音が周波数ｆ_５の成分を含む場合に、スペクトル２０１が周波数ｆ_５の位置にピークを有し、かつ、隣りの周波数ｆ_４の位置でのスペクトル強度が上記閾値未満の値となるように、周波数ｆ_５のスペクトル２０１を求める際の観測時間Ｔ_５を設定する。

【0035】

さらに、周波数解析部６は、入力音が、ＬＥＤ１６に割り当てられた音階の間の音（音階からズレた音）を含む場合には、該音の両隣りの音階に割り当てられた２つのＬＥＤ１６の双方が発光するように上記観測時間Ｔ（換言すれば周波数分解能）を設定する。具体的には、入力音が隣り合う音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１の中間の周波数ｆｚの音であるとする。周波数ｆｚは、音階Ｘ_ｎの周波数ｆ_ｎと音階_ｎ＋１の周波数ｆ_ｎ＋１とを平均した値、つまりｆ_ｚ＝（ｆ_ｎ＋ｆ_ｎ＋１）／２であるとする。この場合、中間周波数ｆｚの入力音のスペクトル強度が、その周波数ｆｚの高音側の隣りに位置する音階Ｘ_ｎ＋１の周波数ｆ_ｎ＋１の位置にて検出されるように、音階Ｘ_ｎ＋１のスペクトル強度を求める際の観測時間Ｔ_ｎ＋１（換言すれば周波数分解能）を設定する。つまり、入力音の周波数（入力周波数）が、音階の周波数ｆ_ｎ＋１に対して、隣り合う音階Ｘ_ｎ、音階Ｘ_ｎ＋１の周波数差（ｆ_ｎ＋１−ｆ_ｎ）の半分の値（＝（ｆ_ｎ＋１−ｆ_ｎ）／２）だけズレていたとしても、周波数ｆ_ｎ＋１のスペクトル強度が上記閾値以上となるように（ＬＥＤ１６が点灯する値となるように）、上記観測時間Ｔ_ｎ＋１を設定する。

【0036】

同様に、中間周波数ｆｚの入力音のスペクトル強度が、その周波数ｆｚの低音側の隣りに位置する音階Ｘ_ｎの周波数ｆ_ｎの位置にて検出されるように、音階Ｘ_ｎのスペクトル強度を求める際の観測時間Ｔ_ｎ（換言すれば周波数分解能）を設定する。つまり、入力音の周波数（入力周波数）が、周波数ｆ_ｎに対して、隣り合う音階Ｘ_ｎ、音階Ｘ_ｎ＋１の周波数差の半分の値（＝（ｆ_ｎ＋１−ｆ_ｎ）／２）だけズレていたとしても、周波数ｆ_ｎのスペクトル強度が上記閾値以上となるように（ＬＥＤ１６が点灯する値となるように）、上記観測時間Ｔ_ｎを設定する。

【0037】

また、周波数解析部６は、入力音が音階からズレた音の場合には、入力音が音階に一致する音の場合に比べて、音階の位置でのスペクトル強度が小さくなるように（言い換えれば、ＬＥＤ１６の発光強度が小さくなるように）、上記観測時間（換言すれば周波数分解能）を設定する。例えば、入力音が隣り合う音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１の中間の周波数ｆｚの音の場合には、入力音が音階Ｘ_ｎ又は音階Ｘ_ｎ＋１に一致する音の場合に比べて、音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１でのスペクトル強度が小さくなるように、音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１での観測時間Ｔ_ｎ、Ｔ_ｎ＋１を設定する。

【0038】

さらに、周波数解析部６は、例えば、入力音が、隣り合う音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１の中間の周波数ｆｚの音の場合には、音階Ｘ_ｎに割り当てられたＬＥＤ１６の発光強度と、音階Ｘ_ｎ＋１に割り当てられた発光強度とが同強度となるように、音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１での観測時間Ｔ_ｎ、Ｔ_ｎ＋１を設定する。

【0039】

なお、入力音の周波数ｆ_{ｉｎｐｕｔ}（入力周波数）が、隣り合う音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１の周波数ｆ_ｎ、ｆ_ｎ＋１からズレているが、音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１の中間の周波数ｆｚ（＝（ｆ_ｎ＋１＋ｆ_ｎ）／２）ではない場合には、音階の周波数ｆ_ｎ、ｆ_ｎ＋１のうち入力周波数ｆ_{ｉｎｐｕｔ}に近い方に割り当てられたＬＥＤ１６の発光強度が、入力周波数ｆ_{ｉｎｐｕｔ}に遠い方に割り当てられたＬＥＤ１６の発光強度よりも大きくなるように、音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１での観測時間Ｔ_ｎ、Ｔ_ｎ＋１が設定されてよい。または、音階の周波数ｆ_ｎ、ｆ_ｎ＋１のうち入力周波数ｆ_{ｉｎｐｕｔ}に近い方に割り当てられたＬＥＤ１６の発光強度と、入力周波数ｆ_{ｉｎｐｕｔ}に遠い方に割り当てられたＬＥＤ１６の発光強度とが同強度となるように、音階Ｘ_ｎ、Ｘ_ｎ＋１での観測時間Ｔ_ｎ、Ｔ_ｎ＋１が設定されてもよい。

【0040】

なお、周波数解析部６が解析部に相当する。周波数解析部６が行う処理が解析ステップに相当する。

【0041】

図１に戻って、記憶部７は、周波数解析部６及び点灯制御部８が実行する処理に関する各種データを記憶する。具体的には、記憶部７には、例えば、上記式１で用いる、音階ごとの観測時間Ｔ、及び各音階の周波数ｆ_ｎのデータが記憶されている。また、記憶部７には、例えば、図５に示す、ＬＥＤ１６と音階の周波数との対応関係、及びＬＥＤ１６と発光色との対応関係を示すデータが記憶されている。例えば、図５においてＬ_１で示されるＬＥＤ１６には、音階の周波数６５．４０６３９Ｈｚと、発光色ａとが対応付けられており、この対応付けを示すデータが記憶部７に記憶されている。ＬＥＤ１６がフルカラーＬＥＤの場合には、発光色を示すデータとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各光量を示すデータが記憶部７に記憶される。

【0042】

また、記憶部７には、例えば、ＬＥＤ１６の発光強度を判定するための複数の閾値Ｐ_ｔｈ０、Ｐ_ｔｈ１、Ｐ_ｔｈ２、Ｐ_ｔｈ３・・・が記憶されている。複数の閾値のうち最も小さい閾値Ｐ_ｔｈ０は、ＬＥＤ１６を点灯させるか否かを区分けするスペクトル強度の閾値である。すなわち、スペクトル強度が閾値Ｐ_ｔｈ０未満の場合にはＬＥＤ１６は点灯されず、スペクトル強度が閾値Ｐ_ｔｈ０以上の場合にはＬＥＤ１６は点灯される。閾値Ｐ_ｔｈ０以外の閾値_ｔｈ１、Ｐ_ｔｈ２、Ｐ_ｔｈ３・・・は、閾値Ｐ_ｔｈ０より大きい値に設定され、ＬＥＤ１６が点灯される場合に、ＬＥＤ１６の発光強度を、予め定められた複数段階のうちのどの段階の強度にするかを判定するための閾値である。なお、発光強度の段階数は何段階であってもよく、１段階であってもよいし、２段階以上（例えば８段階）であってもよい。

【0043】

なお、記憶部７として、周波数解析部６の処理に関するデータを記憶する記憶部と、点灯制御部８の処理に関するデータを記憶する記憶部とが別々に設けられてもよい。

【0044】

点灯制御部８は、周波数解析部６の解析結果に基づいてＬＥＤ１６の点灯を制御する。具体的には、点灯制御部８は、周波数解析部６の処理（上記式１及び式２）により得られた音階ごとのスペクトル強度Ｐを取得して、そのスペクトル強度Ｐに基づいて各ＬＥＤ１６を点灯させるか否かを判定し、点灯させる場合には予め定められた複数の段階のうちどの段階の強度で発光させるのか及び発光色を判定する。例えば、点灯制御部８は、図６に示す周波数ｆ_３、ｆ_４に割り当てられたＬＥＤ１６が図３に示す複数のＬＥＤ１６のうちのどれに該当するのかを記憶部７に記憶された対応関係を参照して判定するとともに、周波数ｆ_３、ｆ_４でのスペクトル強度Ｐが、上記閾値Ｐ_ｔｈ０未満の場合には、周波数ｆ_３に割り当てられたＬＥＤ１６及び周波数ｆ_４に割り当てられたＬＥＤ１６を非点灯とする。この場合、周波数ｆ_３、ｆ_４に割り当てられたＬＥＤ１６は渦巻部１５ごとに設けられるので、周波数ｆ_３に割り当てられた合計５つのＬＥＤ１６、及び周波数ｆ_４に割り当てられた合計５つのＬＥＤ１６のいずれも非点灯とする。

【0045】

また、点灯制御部８は、例えば、図６に示す周波数ｆ_１に割り当てられたＬＥＤ１６が図３に示す複数のＬＥＤ１６のうちのどれに該当するのかを記憶部７に記憶された対応関係を参照して判定するとともに、周波数ｆ_１でのスペクトル強度Ｐが上記Ｐ_ｔｈ０以上閾値Ｐ_ｔｈ１未満の場合には、予め定められた複数段階のうち第１段階（最小の段階）の発光強度で、周波数ｆ_１に割り当てられたＬＥＤ１６を点灯させる。この場合、周波数ｆ_１に割り当てられたＬＥＤ１６は渦巻部１５ごとに設けられるので、周波数ｆ_１に割り当てられた合計５つのＬＥＤ１６を互いに同じ発光強度（第１段階の発光強度）で点灯させる。また、点灯制御部８は、記憶部７に記憶された対応関係を参照して、周波数ｆ_１に割り当てられたＬＥＤ１６の発光色を判定し、周波数ｆ_１に割り当てられた合計５つのＬＥＤ１６を互いに同じ発光色で点灯させる。

【0046】

また、点灯制御部８は、例えば、図６に示す周波数ｆ_５でのスペクトル強度Ｐが上記Ｐ_ｔｈ１以上、閾値Ｐ_ｔｈ２未満の場合には、予め定められた複数段階のうち第２段階の発光強度で、周波数ｆ_５に割り当てられたＬＥＤ１６を点灯させる。この場合、周波数ｆ_５に割り当てられたＬＥＤ１６は渦巻部１５ごとに設けられるので、周波数ｆ_５に割り当てられた合計５つのＬＥＤ１６を互いに同じ発光強度（第２段階の発光強度）で点灯させる。また、点灯制御部８は、記憶部７に記憶された対応関係を参照して、周波数ｆ_５に割り当てられたＬＥＤ１６の発光色を判定し、周波数ｆ_５に割り当てられた合計５つのＬＥＤ１６を互いに同じ発光色で点灯させる。

【0047】

また、点灯制御部８は、入力音が同時に複数の音階の周波数成分を含む場合には、該複数の音階に割り当てられたＬＥＤ１６の全てを同時に点灯させる。すなわち、例えば、入力音が、「ド」（英語で「Ｃ１」の音階）の音と、「ミ」（英語で「Ｅ１」の音階）の音と、「ソ」（英語で「Ｇ１」の音階）の音とを同時に含んでいる場合には、点灯制御部８は、「ド」（「Ｃ１」）に割り当てられたＬＥＤ１６と、「ミ」（「Ｅ１」）に割り当てられたＬＥＤ１６と、「ソ」（「Ｇ１」）に割り当てられたＬＥＤ１６の全てを同時に点灯させる。このとき、「ド」の音のスペクトル強度と、「ミ」の音のスペクトル強度と、「ソ」の音のスペクトル強度とが互いに異なる場合には、点灯制御部８は、「ド」に割り当てられたＬＥＤ１６と、「ミ」に割り当てられたＬＥＤ１６と、「ソ」に割り当てられたＬＥＤ１６とを互いに異なる強度で発光させる。

【0048】

このように、点灯制御部８は、渦巻部１５のうち入力音の周波数に応じたＬＥＤ１６を該周波数に応じた色で発光させる。そして、点灯制御部８は、入力音の周波数の時間的な変化及び入力音の強度の時間的な変化に伴い発光させるＬＥＤ１６、発光色及び発光強度を変化させる。また、点灯制御部８は、５つの渦巻部１５間で発光位置、発光色、及び発光強度を同一に制御する。なお、点灯制御部８が表示制御部に相当する。また、点灯制御部８が行う処理が表示ステップに相当する。

【0049】

図２に示す第１基板１０は、図３に示す５つの渦巻部１５を構成する各ＬＥＤ１６を実装する基板である。第１基板１０は、図７に示すように、渦巻部１５の中心Ｏの回りの円周を分割する複数の扇形の小基板１７から構成される。小基板１７の枚数は、渦巻部１５の個数と同じであり、すなわち５枚である。５枚の小基板１７は互いに同一形状（同一の半径及び同一の中心角）である。各小基板１７の中心角は、３６０°／（小基板１７の枚数＝５）＝７２°である。また、各小基板１７には、互いに同一の、ＬＥＤ１６の配列パターン（言い換えれば渦巻部１５の分割パターン）を形成するようにＬＥＤ１６が実装されている。

【0050】

第１基板１０は、５枚の小基板１７が組み合わさることで円盤形状に形成される。また、５枚の小基板１７が円盤状に組み合わさることで、５つの渦巻部１５が形成される。なお、ＬＥＤ１６は例えばロボット（実装装置）により自動で各小基板１７に実装される。

【0051】

また、第１基板１０は、図２に示すように、筐体１３内において、第２基板１１の上に積層される形（第２基板１１の表面を覆うように）で設けられる。言い換えれば、第１基板１０は、第２基板１１の表側において第２基板１１と平行に第２基板１１に連結されている。第１基板１０と第２基板１１とを連結する連結部１８が設けられており、その連結部１８により、第１基板１０と第２基板１１との間には隙間が形成されている。この隙間により、第２基板１１に実装される部品（周波数解析部６など）が第１基板１０に干渉するのを回避している。

【0052】

第２基板１１は周波数解析部６（図１参照）を実装する基板である。第２基板１は、筐体１３内において、第１基板１０の下（裏側）に積層される形で設けられる。言い換えれば、第２基板１１は、第１基板１０の裏側において第１基板１０と平行に第１基板１０に連結されている。さらに、第２基板１１は、筐体１３に接続された支持部１９により支持されている。つまり、第２基板１１は、支持部１９を介して筐体１３に支持されている。

【0053】

なお、図１に示すＡＤコンバータ５は第２基板１１に実装されてもよいし、第１基板１０及び第２基板１１以外の基板に実装されてもよい。また、記憶部７及び点灯制御部８は、第２基板１１に実装されてもよいし、第１基板１０に実装されてもよい。また、マイク２、増幅器３及び増幅度設定部４は第１基板１０及び第２基板１１以外の基板（図示外）に実装されている。

【0054】

前面カバー１２は、表示装置１の表面を構成するカバーである。前面カバー１２は、第１基板１０に実装された表示部９（５つの渦巻部１５）の前面を覆うように設けられる。前面カバー１２は透光性を有する素材により板状に形成されている。すなわち、前面カバー１２は、ＬＥＤ１６の光が前面カバー１２を透過可能に構成される。前面カバー１２は、例えば、ＬＥＤ１６からの光は透過するが、非点灯時のＬＥＤ１６が前面カバー１２の外側から視認されない程度の光透過度を有した素材にて形成される。前面カバー１２の色は例えばスモーク調としてもよいし、乳白色としてもよいし、他の色であってもよい。

【0055】

また、前面カバー１２は、脱着可能に筐体１３に支持されてよい。この場合、光透過度又は色などが異なる複数の前面カバー１２が備えられ、表示装置１を使用する場面又は使用者の好みに応じた前面カバー１２を筐体１３に装着するように用いられてもよい。

【0056】

筐体１３は、表示装置１を構成する各部品（基板１０、１１等）を収容する。また、筐体１３は前面カバー１２を脱着可能に支持するカバー支持部１４を有する（図２参照）。カバー支持部１４は、例えば、前面カバー１２の表面に平行な水平方向のうちの特定の方向（例えば図２の紙面に直角な方向）に対してはスライド移動を可能とし、それ以外の方向に対して移動を規制するよう、前面カバー１２を支持する。この場合、前面カバー１２をカバー支持部１４に対してスライド移動させることで、前面カバー１２は筐体１３から取り外される。そして、別の前面カバー１２をカバー支持部１４に対してスライド移動させることで、筐体１３に装着させる。

【0057】

以下、本実施形態の作用効果を説明する。本実施形態の表示装置１によれば、例えば表示装置１の周囲で音楽を流すと、その音楽がマイク２に入力されて、周波数解析部６により、入力された音楽の周波数解析がリアルタイムで行われ、その周波数解析の結果に応じた位置及び色のＬＥＤ１６が点灯制御部８により点灯される。これにより、音楽（音の周波数）の時間的変化に応じて発光位置及び色が変化する表示を行うことができる。

【0058】

表示部９は中心Ｏを同一にして配置された複数（５つ）の渦巻部１５（渦巻状）から構成された渦巻状表示領域を有し、複数の渦巻部１５は回転対称の形状であり、なおかつ、複数の渦巻部１５の間で発光位置、発光色、及び発光強度が同一に制御されるので、整然とした美しい表示を行うことができる。これにより、視覚的に心地よさを感じさせることができる。特に、渦巻部１５は黄金比（フィボナッチ数列）に基づく螺旋を描くので、より一層、視覚的に心地よさを感じさせることができる。すなわち、黄金比は古来より人間が最も美しいと感じる比率であり、美術作品、建築物、自然界などあらゆるところに取り入れられている。黄金比に基づく螺旋の表示を見せることで、黄金比による心地よさ（美しさ）を感じさせることができる。例えば、対象者にとって心地よい音楽を流しながら、その音楽を表示装置１に入力させることで、対象者に、聴覚的な心地よさに加えて、視覚的な心地よさも感じさせることができる。

【0059】

また、一般的に音楽は複数の周波数（音階）の音から構成されるので、渦巻部１５を構成する複数のＬＥＤ１６が同時に発光する。また、音楽を構成する複数の音（周波数）の組み合わせは時間経過に伴い変化するので、時間経過に伴い渦が外側から内側へ、又は内側から外側へ巻くように見せることができる。

【0060】

また、渦巻部１５を構成する複数のＬＥＤ１６は、内側（中心Ｏ側）から外側に向かうにしたがって低音から高音へと変化する音階が割り当てられているので、渦巻部１５における発光位置により、音の高低を視覚的かつ直観的に把握できる。また、１オクターブ中の各音階に割り当てられたＬＥＤ１６同士は互いに異なる色に発光させるので、音の周波数の時間的な変化に伴い発光色の変化を見せることができ、表示が単調になるのを抑制できる。また、オクターブの周波数差を有する各音階に割り当てられたＬＥＤ１６同士は同一の色を発光させるので、発光色が多くなりすぎるのを抑制でき、ＬＥＤ１６の制御を簡素化できる。

【0061】

また、入力音が大きい程、つまり周波数解析によるスペクトル強度が大きい程、ＬＥＤ１６が強く発光するので、音の強さを視覚的かつ直観的に感じさせることができる。ＬＥＤ１６の発光強度の制御は音階ごとに個別に行われるので、音階ごとの音の強さを視覚的に感じさせることができる。また、音の強弱の時間的な変化に伴い、発光強度の変化を見せることができる。

【0062】

また、周波数解析部６は、ＬＥＤ１６に割り当てられた音階の周波数における入力音のスペクトル強度を求め、音階以外の周波数領域に対してはスペクトル強度を求めていないので、周波数解析部６の処理負担を軽減でき、周波数解析部６の処理速度を高くできる。

【0063】

また、周波数解析部６は、音階の周波数が低いほど入力音の観測時間（サンプリング周期）を大きくする（デシメーションする）ので、サンプル数を抑えつつ、低周波域の周波数分解能を高くでき、入力音を低周波域の音階の成分に正確に分解できる。また、周波数解析部６は、音階の周波数が高いほど入力音の観測時間（サンプリング周期）を小さくする（周波数分解能を低くする）ので、サンプル数を抑えつつ、入力音を高周波域の音階の成分に正確に分解できる。このような制御を可能とするのは、平均律における音階においては、高音になるほど隣り合う音階同士の周波数差が大きくなるためである。つまり、低周波域では、隣り合う音階同士の周波数差が小さいので、隣り合う音階同士を分解するためには高い周波数分解能が必要となる。高周波域では、隣り合う音階同士の周波数差が大きいので、低周波域に比べて周波数分解能が低くても、隣り合う音階同士を分解できるが、高周波の波形を捉えるためにはサンプリング周期を小さくする必要がある。このように、音階ごとに観測時間（周波数分解能）を設定することで、サンプル数を抑えつつ、入力音を各音階の成分に正確に分解できる。サンプル数を抑えることで、周波数解析部６の処理負担を軽減でき、周波数解析部６の処理速度を高くできる。

【0064】

また、入力音が、ＬＥＤ１６に割り当てられた音階の間の音（音階からズレた音）を含む場合には、該音の両隣りの音階に割り当てられた２つのＬＥＤ１６の双方が発光するので、音階からズレた音も表現でき、入力音を聞いたときの感覚と、入力音をＬＥＤ１６の発光により表現したときの感覚とのズレを小さくできる。

【0065】

また、周波数解析部６は、音階からズレた音が、音階のスペクトル強度に反映されるように観測時間を設定するので、音階以外の周波数領域のスペクトル強度を計算しなくても、音階からズレた音もＬＥＤ１６の発光により表現できる。また、音階以外の周波数領域のスペクトル強度を計算しなくてもよいので、周波数解析部６の処理負担を軽減でき、周波数解析部６の処理速度を高くできる。

【0066】

また、ＬＥＤ１６を実装する第１基板１０は、互いに同一の形状かつ同一のパターンでＬＥＤ１６が実装された複数の小基板１７から構成されるので、ＬＥＤ１６を実装しやすくできる。例えば、ロボットによりＬＥＤ１６を実装する場合に、大きな基板に一括で実装する場合よりも、小さい基板に分割して実装する場合のほうが、ロボットの移動範囲を小さくできるので、ロボットが大型化するのを抑制できる。また、小基板１７に分割したほうが、ＬＥＤ１６を実装する基板のロット数をかせぐことができ、結果としてイニシャルコストを抑えることができる。

【0067】

また、ＬＥＤ１６を実装する第１基板１０と、周波数解析部６を実装する第２基板１１とは別個に設けられるので、ＬＥＤ１６の実装スペースを容易に確保でき、５つの渦巻部１５から構成された渦巻状表示領域を容易に確保できる。また、第１基板１０と第２基板１１とは積層されているので、第１基板１０と第２基板との間の配線を短くできる。また、水平方向（基板１０、１１に平行な方向）における表示装置１のサイズを小さくできる。

【0068】

また、前面カバー１２は脱着可能なので、前面カバー１２を、別の前面カバー１２に容易に取り換えることができる。

【0069】

また、増幅度設定部４により増幅器３の増幅度が変更可能なので、入力音の強さに対するＬＥＤ１６の発光感度を容易に調整できる。例えば、雑音が多い場所で音楽を流す場合に、増幅器３の増幅度を下げることで、雑音でＬＥＤ１６が発光してしまうのを抑制できる。また、増幅器３の増幅度を上げることで、小さい音に対してもＬＥＤ１６を発光させることができ、小さい音も視覚的な表現が可能となる。

【0070】

また、各ＬＥＤ１６は互い同一構造のフルカラーＬＥＤなので、ＬＥＤ１６の実装や管理が容易となる。また、音階に割り当てられたＬＥＤ１６の発光色を事後的に変更することができる。

【0071】

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態を第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。図８は本実施形態の表示装置の構成を示している。図８の表示装置２０は、マイク２１と増幅器２２とＡＤコンバータ２３と表示制御部２４とディスプレイ２５とを備えている。表示装置２０は、音を視覚的に表示する専用の装置であってもよいし、音を視覚的に表示する機能以外の機能を有した装置（例えば、スマートフォン、タブレット端末、パソコンなど）であってもよい。

【0072】

マイク２１は第１実施形態のマイク２（図１参照）と同様の機能を有する。増幅器２２は第１実施形態の増幅器３（図１参照）と同様の機能を有し、マイク２１に入力された入力音を増幅する。ＡＤコンバータ２３は第１実施形態のＡＤコンバータ５（図１参照）と同様の機能を有し、増幅器２２で増幅された入力音をＡＤ変換する。なお、マイク２１が音取得部に相当する。また、マイク２１が行う処理が音取得ステップに相当する。

【0073】

表示制御部２４より先にディスプレイ２５を説明する。ディスプレイ２５は、例えば矩形状の画像表示面を有し、その画像表示面に各種画像を表示可能な表示部である。ディスプレイ２５の表示方式は液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど、どのような方式でもよい。ディスプレイ２５の画像表示面は、図３に示す５つの渦巻部１５からなる渦巻状表示領域と同様の渦巻状表示領域を包含するように設けられる。画像表示面の、渦巻状表示領域以外の表示領域にも、画像が表示可能である。また、ディスプレイ２５の画像表示面を構成する各画素ごとに、半音階毎の１２音階にて構成される１オクターブ中の各音階に割り当てられる１２色を少なくとも表示可能である。

【0074】

表示制御部２４はディスプレイ２５の表示を制御する。具体的には、表示制御部２４は、第１実施形態の周波数解析部６の処理及び点灯制御部８の処理と同様の処理を行う。すなわち、表示制御部２４は、ＡＤコンバータ２３によってＡＤ変換された入力音の周波数解析を行う。そして、表示制御部２４は、ディスプレイ２５の画面表示面において、図３に示す５つの渦巻部１５からなる渦巻状表示領域と同様の形状の表示領域、すなわち、中心を同一にして配置された、前記中心に対する回転対称の形状の複数の渦巻状からなる表示領域（渦巻状表示領域）を設定する。そして、表示制御部２４は、入力音の周波数解析結果に基づいて、上記渦巻状表示領域における各渦巻状に沿った位置のうち入力音の周波数に応じた位置を該周波数に応じた色で発光させるようディスプレイ２５を制御する。また、表示制御部２４は、入力音の周波数の時間的変化及び入力音の強度の時間的変化に応じて、発光させる位置、色及び強度を変化させるとともに、５つの渦巻状の間で発光位置、発光色及び発光強度を同一に制御する。渦巻状表示領域における各渦巻状は、第１実施形態と同様に、黄金螺旋又はフィボナッチ数列に基づく螺旋形状に設定される。なお、表示制御部２４は、渦巻状における各位置を点状に発光させる。

【0075】

表示制御部２４は不揮発性のメモリ２６を備えている。そのメモリ２６には表示制御部２４が実行する処理のプログラム（ソフトウェハ）２７が記憶されている。表示制御部２４は、このプログラム２７にしたがって、第１実施形態の周波数解析部６の処理及び点灯制御部８の処理と同様の処理を行う。なお、表示制御部２４が解析部及び表示制御部に相当する。表示制御部２４が行う処理が解析ステップ及び表示ステップに相当する。

【0076】

また、メモリ２６には、図５の対応関係と同様の対応関係が記憶されている。すなわち、渦巻状表示領域の渦巻状に沿った各位置には、半音階毎の１２音階にて構成される１オクターブ中の各音階の周波数が割り当てられている。渦巻状の中心側から外側に向かうにしたがって、低音から高音へと変化する音階周波数が割り当てられている。また、渦巻状に沿った各位置には１２色のうちのいずれかの色が割り当てられている。なお、図５において、記号（Ｌ_１、Ｌ_２・・・・）は第１実施形態においては各ＬＥＤ１６を示していたが、本実施形態では渦巻状表示領域内の各位置を示している。表示制御部２４は、メモリ２６に記憶された上記対応関係に基づいて、発光させる位置及び色を制御する。

【0077】

このように、本実施形態においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0078】

なお、本開示は上記実施形態に限定されず種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、渦巻状表示領域を構成する渦巻状の個数が５個の例を示したが、複数であれば何個であってもよい。渦巻状の大きさ（広がり）はどのような大きさでもよい。

【0079】

また、第１実施形態では、ＬＥＤ１６がフルカラーＬＥＤである例を示したが、単一の色のみを発光するＬＥＤであってもよい。この場合、１２色の各色ごとに単一色のＬＥＤが設けられる。

【0080】

また、上記実施形態では、入力音の周波数解析により得られた音階毎のスペクトル強度に応じてＬＥＤ１６（第１実施形態）又はディスプレイ２５上の各位置（第２実施形態）を予め定められた複数段階のうちのいずれかの段階の強度で発光させていたが、発光強度の段階数や、スペクトル強度の閾値を変更可能に構成してもよい。

【0081】

また、上記実施形態では、音階以外の周波数領域における入力音のスペクトル強度は計算しない例を示したが、音階以外の周波数領域のスペクトル強度も計算して、そのスペクトル強度に基づいて、入力音が音階以外の音を含んでいるかを判定してもよい。そして、入力音が音階以外の音を含んでいる場合には、上記実施形態と同様に、該音の両隣りの音階に対応付けられた位置を発光させてもよい。

【0082】

また、上記実施形態では、渦巻状の中心側から外側に向かって音階が低音から高音に変化するように、渦巻状に沿った各位置（ＬＥＤ）と各音階とが割り当てられた例を示した。しかし、これに限定されず、渦巻状の中心側から外側に向かって音階が高音から低音に変化するように、渦巻状に沿った各位置（ＬＥＤ）と各音階とが割り当てられてもよい。

【0083】

また、上記実施形態では、マイクから入力された音を周波数解析する例を示したが、音楽等の音を記憶した記憶媒体（ＣＤなど）から直接に音データを取得し、取得した音データを周波数解析してもよい。

【符号の説明】

【0084】

１、２０ 表示装置
２、２１ マイク
６ 周波数解析部
８ 点灯制御部
９ 表示部
１５ 渦巻部
１６ ＬＥＤ
２４ 表示制御部
２５ ディスプレイ

【要約】

【課題】音を視覚的に表示する装置又は方法において心地よさを感じさせることができる表示装置又は方法を提供する。
【解決手段】表示装置は、中心を同一にして配置された、前記中心に対する回転対称の形状の複数の渦巻部１５からなる表示領域を有する。渦巻部１５は複数のＬＥＤ１６の配列により構成される。渦巻部１５は黄金螺旋又はフィボナッチ数列に基づく螺旋を描く。各ＬＥＤ１６は、半音階毎の１２音階にて構成される１オクターブ中のいずれかの音階の周波数に割り当てられる。１オクターブ中の各音階に割り当てられたＬＥＤ１６同士は互いに異なる発光色に割り当てられ、オクターブの周波数差を有する音階に割り当たられたＬＥＤ１６同士は互いに同一の発光色に割り当てられる。表示装置は、マイクに入力された音を周波数解析し、その解析結果に応じたＬＥＤ１６を発光させる。複数の渦巻部１５の間で発光位置、発光色、及び発光強度を同一に制御する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】