JP2004145113A - 電子調律器 - Google Patents

Abstract

【課題】入力された楽音の音高を検出し、検出された音高の、所定の基準音高からの偏差を検出して報知する電子調律器に関し、ユーザの、オクターブ調整を行う負担を軽減する。
【解決手段】偏差が所定の範囲以内であるとき検出された音高を記憶する音高記憶手段１４と、その検出された音高を音高記憶手段１４に記憶した後に、入力された楽音の音高と音高記憶手段１４から読み出した音高の２倍の音高との偏差を検出して報知する偏差報知手段１３，１５，１６，１９とを備える。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された楽音の音高を検出し、検出された音高の、所定の基準音高からの偏差を検出して報知する電子調律器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ギターやべース・ギターといった弦楽器では、ナットとブリッジの間に弦が張られており、１２平均律の音階を演奏できるようにするために、ナットとブリッジの間には、指数関数的にフレットが打たれている。ナットからプリッジまでのちょうど半分の位置には１２フレットがうたれている。この１２フレットを押さえた状態で弾弦すると、開放の状態で弾弦したときよりも１オクターブ上の音高の音が発せられる。ところが、実際には、弦の太さや材質により、１２フレットが打たれた位置に、ナットとブリッジの間に張られた弦のちょうど真ん中がくるとは限らず、また、１２フレットを押さえた時の張力変化など様々な理由から、１２フレットを押さえた状態で弾弦しても１オクターブ上の音高からずれた音高の音が発せられることがある。ここで、ギターやべ一ス・ギターには、プリッジの位置を前後させる機構が用意されている。ユーザは、太さや銘柄が異なる弦に張り替えたり、同じ弦でも新たに張り直した場合には、１２フレットを押さえて弾弦したときの音高のずれを最小にするため、ブリッジの位置を前後させるオクターブ調整を行う。オクターブ調整の作業にはいくつかの方法がある。一例を挙げると、先ず所定の弦をフレットを押さえずに糸巻を操作することにより、その弦の基準の音高に合わせる。第５弦を例にして説明すると、ユーザーは、弦に触れずに、弦を開放した状態で弾弦したときの音（開放音と呼する）を調律器等を用いて４４０Ｈｚに合うように調整する。次にユーザーは、この弦の１２フレットを押さえて弾弦する（このとき弦から発せられる音を１２フレット音１２フレット音と称する）。このときの音高と先に弾いた開放音を２倍にした音高（８８０Ｈｚ）とを比較し、１２フレット音の音高の方が低ければブリッジを前方（ナット側）に移動して８８０Ｈｚになるように調整する。逆に１２フレット音の方が高い場合にはブリッジを後方に移動して８８０Ｈｚになるよう調整する。しかしながら、ブリッジの位置を前後させると、弦の長さと張力が変化し、１２フレット音の音高だけでなく開放音の音高まで影響するため、ユーザーは再び、同弦の開放音の音高を糸巻を操作して４４０Ｈｚに調整し、１２フレット音との比較を繰り返す。このような一連の操作を繰り返し、ブリッジの位置を徐々に合わせ込んで行く。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２０２０８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記繰り返し操作のなかで、ユーザーは同じ弦の開放音を糸巻で、毎回も基準音高に合わせ直さなければならず、煩雑で面倒なものとなる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、ユーザの、オクターブ調整を行う負担を軽減することができる電子調律器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の電子調律器は、入力された楽音の音高を検出し、検出された音高の、所定の基準音高からの偏差を検出して報知する電子調律器において、
上記偏差が所定の範囲以内であるとき上記検出された音高を記憶する音高記憶手段と、
上記検出された音高を上記音高記憶手段に記憶した後に、入力された楽音の音高と上記音高記憶手段から読み出した音高の２倍の音高との偏差を検出して報知する偏差報知手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の電子調律器によれば、所定の弦番号の開放音を、その弦番号の基準音高の所定の範囲に入るよう糸巻を調整する。開放音を入力すると音高記憶手段にその音高が記憶される。次に１２フレットを押さえて弾弦すると、音高記憶手段から読み出した音高の２倍の音高との差を偏差報知手段により報知するように成されている。この報知に基づいて弦の音高が、音高記憶手段から読み出した音高の２倍の音高になるようにブリッジを移動して調整する。このとき１２フレット音は、上記所定の範囲には入らないので、記憶手段を書き換えることはない。つぎにブリッジの移動により弦の長さが変わるので、ユーザは、再度開放弦を弾くが、その音高が所定の範囲に入ればメモリに記憶されるので、糸巻きを操作しなくてもよい。再びユーザは１２フレットを押さえて弾弦するとメモリに更新された音高の２倍と１２フレット音が比較され、その差に応じてブリッジを移動して調整する。この作業を繰り返せば、ブリッジを１２フレット音が開放音の２倍になる位置に設定することができる。したがって、ブリッジ位置を合わせる作業において、ブリッジを移動するたびに糸巻きを操作して基準音に合わせる必要がなくなり、作業性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である電子調律器について説明する。
【０００９】
本実施形態の電子調律器は、ノーマルモードとオクターブ調整モードとの２つのモードを有する。これらのモードの切り替えは、不図示の操作子を操作することで行われる。ノーマルモードは、楽音が入力される度に、入力された楽音と予め記憶してある基準音高との偏差を表示する一般的なモードである。オクターブ調整モードは、本実施形態の電子調律器に設けられた特徴的なモードである。
【００１０】
図１はオクターブ調整モードに設定された本実施形態の電子調律器の作用を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示す電子調律器１は、音高検出手段１１、アナログメータ１５、音名表示器１９、および３つのＬＥＤ１６を備えている。
【００１２】
音高検出手段１１には入力端子１１１が設けられている。入力端子１１１には図１では不図示のエレクトリック・ギター等の入力ジャックとマイクロフォンとが排他的に接続される。この入力ジャックからはエレクトリック・ギター等の音響信号が入力され、入力ジャックに何も接続されていない場合にはマイクロフォンからアコースティック・ギター等の音響信号が入力され、音高検出手段１１に入力される。
【００１３】
音高検出手段１１は、入力された楽器音の音響信号を所定間隔ごとに検出し、検出した音高を音高データとして数値化し偏差検出手段１３に順次送る。
【００１４】
基準音高記憶手段１２には、エレクトリック・ギターの弦を開放した状態で弾弦したときに発せられる開放音の基準音高を表す基準音高データが、第１間弦から第６弦までの総てについて弦番号および音名とともに記憶されている。
【００１５】
偏差検出手段１３は、音高検出手段１１から送られてきた検出音高データを、基準音高記憶手段に記憶された基準音高データそれぞれの音高と順次比較してゆき、検出音高が基準音高データの所定範囲の偏差であるとき、検出音高を入力音高メモリ１４に書き込むとともにＬＥＤ１６を所定のパターンで点灯し、音名表示器１９に基準音高データに対応する音名と弦番号を表示する。
【００１６】
一方、検出音高がいずれの基準音高データの所定範囲内から外れている場合には、入力音高メモリに記憶されている音高データを２倍した音高と、検出音高とを比較し、その音高に対応する音名と弦番号と、弦番号に対応する音高より１オクターブ高いことを示す表示とを音名表示器１９に表示するとともに、ＬＥＤ１６を所定のパターンで表示し、さらにアナログメータ１５にてその偏差を表示する。また詳しくは後述するが、偏差検出手段１３は３つのＬＥＤを検出音高と基準音高または、入力音高メモリに記憶されている音高との偏差の値に応じた点灯態様パターンで点灯させる。
【００１７】
図２は本実施形態の電子調律器に備えられた操作パネルを示す図である。
【００１８】
図２に示す操作パネル１０には、本実施形態の電子調律器の電源スイッチ１７、マイクロフォン１８、アナログメータ１５、３つのＬＥＤ１６、音名表示器１９が配備されている。音名表示器１９はＬＣＤで構成され、左側は弦番号を示す数字を表示し、右側は弦番号の基準音高に対応する音名を表示する。また比較する音高の対象が入力音高メモリである場合には右側の音名の表示の右側に小数点を点灯するように表示する。
【００１９】
図３はオクターブ調整モードにおける３つのＬＥＤの点灯態様を示す図である。
【００２０】
図３には（ａ）から（ｄ）までの４つの態様が示されている。（ａ）は３つのＬＥＤのうち中央のＬＥＤ１６３のみが点灯している態様が示されている。この（ａ）に示す態様は、検出音高と比較すべき基準音高（各弦に対応する基準音高または入力音高メモリに記憶されている音高を２倍した音高）との偏差が０セントの場合の態様である。（ｂ）は３つのＬＥＤ１６の両端（ＬＥＤ１６１、１６２）が点灯し、中央のＬＥＤ１６３が消灯している態様が示されている。これは検出音高と比較すべき基準音高との偏差が＋５０セントから−５０セントの範囲内にある場合の態様である。また（ｃ）は３つのＬＥＤ１６のうち左側のＬＥＤ１６１のみが点灯している態様が示されている。これは検出音高と比較すべき基準音高との偏差の値が−５０セント未満である場合の態様である。さらに（ｄ）は３つのＬＥＤ１６のうち右側のＬＥＤ１６２のみが点灯している態様が示されている。これは検出音高と比較すべき基準音高との偏差の値が＋５０セントを越えている場合の態様である。
【００２１】
続いて、図４を用いて、本実施形態の電子調律器のハードウェア構成について説明する。
【００２２】
ＣＰＵ１００には、演算処理機能の他にＤ／Ａ変換機能等が付加されているとともにＲＡＭやＲＯＭが内蔵されており、さらに、このＣＰＵ１００は、割込端子（ＩＮＴ）や複数のＩ／Ｏポート（ＰＯＲＴ）を有する。このようなＣＰＵ１００は、各種のプログラムを実行するものである。また、本実施形態の電子調律器は、ＣＰＵ１００で実行されるプログラムで参照されるデータの格納領域やそのプログラムの作業領域として使用されるＲＡＭ２００、および各種のプログラムやデータが格納されたＲＯＭ３００を備えており、ＣＰＵ１００、ＲＡＭ２００、およびＲＯＭ３００は、バスにより相互に接続されている。ＲＯＭ３００には、第１弦から第６弦までの各開放音の基準音高を表す６つの基準音高データが記憶されており、このＲＯＭ３００は、図１に示す基準音高記憶手段１２に相当する。一方、ＲＡＭ２００は、図１に示す入力音高メモリ１４に相当する。
【００２３】
また、本実施形態の電子調律器は、ゼロクロス検出回路４００を備えている。
【００２４】
図４に示すゼロクロス検出回路４００には、マイクロフォン１８とエレクトリック・ギター９が接続されている。マイクロフォン１８で拾われた楽音やエレクトリック・ギター９が発する楽音は、ゼロクロス検出回路４００に送られる、ゼロクロス検出回路４００は、楽音波形のゼロクロスポイントを検出し、ＣＰＵ１００にゼロクロスポイントを検出するたびに割込信号を出力する。ＣＰＵ１００は、割込信号が送られてきた時間を計測し、楽音波形の周期（音高）を求める。
【００２５】
したがって、ゼロクロス検出回路４００とＣＰＵ１００を合わせたものが、図１に示す音高検出手段１１に相当する。
【００２６】
さらに、本実施形態の電子調律器は、アナログメータ１５が接続されたメータドライブ回路５００も備えている。ＣＰＵ１００は、図１に示す偏差検出手段１３にも相当し、オクターブ調整モードにおいては２種類の偏差を検出する。一つは、基準音高に対する検出音高の偏差であり、もう一つは、オクターブの偏差、すなわち、図１に示す入力音高メモリ１４に相当するＲＡＭ２００に記憶された音高の２倍の音高に対する検出音高の偏差である。ＣＰＵ１００は、偏差がアナログメータ１５に表示されるよう、偏差を表すディジタル信号を、Ｄ／Ａ変換機能を用いてアナログ信号に変換し、Ｄ／Ａコンバータ出力からメータドライブ回路５００に出力する。メータドライブ回路５００は、入力されたアナログ信号に基づいてアナログメータ１５を駆動する。ＣＰＵ１００は、基準音高に対する検出音高の偏差を表すディジタル信号をアナログ信号に変換し、Ｄ／Ａコンバータ出力からメータドライブ回路５００に出力する処理を実行するとともに、基準音高に対する検出音高の偏差が所定範囲に収まっているか否かを判定する処理を実行する。判定により検出音高と偏差が所定範囲内であれば音名表示器１９にて、基準音高に対応する音高の音名と弦番号とを表示する。ＣＰＵ１００のＩ／Ｏポートには、３つのＬＥＤ１６が接続されており、ＣＰＵ１００は、オクターブ調整モードにおいてはオクターブの偏差の値に応じた、図３に示す点灯態様で３つのＬＥＤ１６を点灯させる。
【００２７】
次に図５のフローチャートを用いてオクターブ調整モードにおけるＣＰＵ１００による処理について説明する。このフローチャートは、ユーザーが、ノーマルモードで６本の弦全てについて、それぞれほぼ基準音に調整した後、オクターブ調整モードに切り換えることを前提にしたものである。これは、弦を一本ずつ張っていくと、ネックにかかる張力が変化するため、ブリッジ位置を調整するに際しては、全ての弦をほぼ基準音に合わせてから各ブリッジの位置を調整する方が良いためである。
【００２８】
図５に示す偏差検出処理ルーチンは、オクターブ調整モードに切り替えられることで起動される。
【００２９】
この偏差検出処理ルーチンでは、まず、図１に示す３つのＬＥＤ１６を総て消灯させる（ステップＳ１）。続いて、図４に示すエレクトリック・ギターから入力された楽音の音高検出処理を行う（ステップＳ２）。ＣＰＵ１００には、所定の音量レベルが設定されており、このステップＳ２における音高検出処理では、入力された楽音の音量レベルが、所定の音量レベル以上のときには、入力された楽音の音高を検出するが、所定の音量レベル未満のときには、入力された楽音を無視して音高検出を行わずに次のステップＳ３に進む。ステップＳ３では、音高を検出したか否かを判定し、検出していれば、次のステップＳ４に進み、検出していなければ、ステップＳ２に戻る。この音高検出処理ルーチンでは、音高を検出するまで、ステップＳ２とステップＳ３を繰り返し実行する。図４に示すＲＯＭ３００には、第１弦の基準音高データから第６弦の基準音高データまで順に記憶されている。ステップＳ４では、ＣＰＵ１００は、音高検出手段にて検出された検出音高と、各弦番号に対応する弦の開放音の音高（基準音高）とを順次比較するため、ＲＯＭ３００に記憶されている基準音高データテーブルの先頭である第１弦の基準音にポイントを設定する。次にステップＳ４で設定されたポイントから基準音をＲＯＭ３００から読み出す（ステップＳ５）。読み出された基準音高と、検出音高とを比較し偏差を出力する（ステップＳ６）。ステップ７では検出音高と基準音高の偏差が所定の範囲内か否かを判定し、所定範囲内であればステップＳ８へ移り、そうでなければ次の弦番号に対応する基準音と比較するためステップＳ１０へ移る。ステップＳ１０では、検出音高と基準音の偏差が所定範囲外であったため、次の弦番号の基準音高にポイントを設定する。ステップＳ１１では、総ての弦番号の基準音と比較したか否かを判定し、検出音高と、総ての弦番号の基準音高との比較が終了していればステップＳ１２へ移り、そうでなければ次の弦番号の基準音高との比較のためステップＳ５へ移る。ステップＳ８では、検出音高と基準音高との偏差が所定範囲内であったため検出音高を入力音高メモリ１４に記憶させる。ステップ９では偏差をアナログメータ１５に表示するとともに、ＬＥＤ１６のうち偏差が０の場合にはＬＥＤ１６３を図３（ａ）の態様で点灯し、そうでなければ図３（ｂ）の態様で点灯する。さらに音名表示器１９に基準音高に対応する音名を表示するとともに、弦番号の数値を左側に表示する。例えば第５弦の場合には［５Ａ］のように表示するとともに小数点を消灯する。ステップＳ１２では入力音高メモリに記憶されている音高データを２倍にした音高と検出音高とを比較し、偏差を検出する。検出された偏差をアナログメータ１５に表示する（ステップＳ１３）。また、音名表示器１９に入力音高メモリ１４に記憶されている音高データに応じた基準音高に対応する音名を表示するとともに、弦番号の数値を表示する。さらに、オクターブ調整を表すために、少数点を点灯する。例えば第５弦の場合には［５Ａ．］のように表示する。ステップＳ１４では、３つのＬＥＤ１６を消灯する。
【００３０】
本実施形態の電子調律器を用いてオクターブ調整を行うには、オクターブ調整モードに移行し、オクターブ調整を行うべき弦番号の弦を開放した状態で弾弦する。このときの開放音が所定の楽器（実施形態の説明ではエレクトリック・ギター）のいずれかの弦番号に対応する基準音の所定範囲内であった場合には基準音との偏差がアナログメータ１５に表示されるとともに音名表示器１９に弦番号と音名が表示される。次にユーザは同番号の弦の１２フレットを押さえ弾弦する。このときアナログメータ１５とＬＥＤ１６には先に弾弦した開放音の音高を１オクターブ上げた（２倍にした）音高と今回１２フレットを押さえて弾弦した音高との偏差が表示される。また、音名表示器１９には音名と弦番号および小数点が表示される。ここでユーザーはアナログメータ１５またはＬＥＤ１６の表示を見て表示がマイナス側であればエレクトリック・ギターのブリッジを前方（ナット側）に移動する。逆に表示がプラス側であればブリッジを後方に移動するよいうに調整する。このようにブリッジを移動したことで開放音の音高も影響を受け音高がブリッジの調整以前とは若干異なる。そこで再び同番号の弦を開放した状態で弾弦した後、１２フレットを押さえて弾弦し、アナログメータ１５またはＬＥＤ１６に表示さる偏差を見てブリッジの調整を行う。これを繰り返し偏差が少なくなるように調整を繰り返す。残りの他の弦についても、同じ要領でオクターブ調整を行えばよい。このように、オクターブ調整に本実施形態の電子調律器を用いれば、開放音の音高を何回も調整することなく、弾弦するだけで、偏差の報知により、ブリッジの調整方向が分かり、オクターブ調整を行う負担が軽減される。
【００３１】
なお、上記実施形態では、入力音高メモリに記憶した音高を２倍して１２フレット音と比較しているが、記憶した音高と、１２フレット音を２で除算した値とを比較してもよい。
【００３２】
また、上記実施形態のでは、検出した音高が６弦のいずれかの基準音高の所定範囲に入ったとき、その弦番号と音名を表示するようにしたが、ユーザが任意に調整する弦、または音高を指定するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の電子調律器によれば、ユーザの、オクターブ調整を行う負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】オクターブ調整モードに設定された、本実施形態の電子調律器の作用を示す機能フロック図である。
【図２】本実施形態の電子調律器に備えられた操作パネルを示す図である。
【図３】オタターブ調整モードにおけるＬＥＤの点灯態様を示す図である。
【図４】本実施形態の電子調律器のハードウェア構成図である。
【図５】本実施形態の電子調律器に備えられたＣＰＵで実行される、オクターブ調整モードにおける偏差検出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１　　電子調律器
１０　　操作パネル
１１　　音高検出手段
１２　　基準音高記憶手段
１３　　偏差検出手段
１４　　入力音高メモリ
１５　　アナログメータ
１６　　ＬＥＤ
１７　　電源スイッチ
１８　　マイクロフォン
１００　　ＣＰＵ
２００　　ＲＡＭ
３００　　ＲＯＭ
４００　　ゼロクロス検出回路
５００　　メータドライブ回路

Claims (1)

1. 入力された楽音の音高を検出し、検出された音高の、所定の基準音高からの偏差を検出して報知する電子調律器において、
   前記偏差が所定の範囲以内であるとき前記検出された音高を記憶する音高記憶手段と、
   前記検出された音高を前記音高記憶手段に記憶した後に、入力された楽音の音高と前記音高記憶手段から読み出した音高の２倍の音高との偏差を検出して報知する偏差報知手段とを備えたことを特徴とする電子調律器。

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