JPH0136237Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は例えば楽器の調律に使用する調律用
周波数測定器に関し、表示器が時計用として兼用
することができる調律用周波数測定器を提案しよ
うとするものである。

〈考案の背景〉 本出願人は既に調律用周波数測定器を数多く市
販している。現在市販している調律用周波数測定
器は第１図に示すように、ケース１０１に指針形
の指示計１０２が取付けられ、この指示計１０２
に調律しようとする楽器の音の周波数のズレ量を
表示させるようにしたものである。ツマミ１０３
は調律しようとする音の音名を切換るスイツチを
操作するためのものであり、ツマミ１０３の周囲
にＡ，A#，Ｂ，Ｃ，C#，Ｄ，D#，Ｅ，Ｆ，
F#，Ｇ，G#の12の音名記号が表示され、ツマ
ミ１０３の切換位置によつて現在どの音名の音を
調律しているかを表示するようになつている。

この第１図に示す調律用周波数測定器は調律し
ようとする音名をツマミ１０３によつて予め設定
する操作が要求される。更に調律以外に利用する
ことが考えられないため、例えば演奏を職業とす
る楽団では毎日利用される反面、一般の学生等で
はまれにしか利用されず不経済なものとなつてい
る。

〈考案の目的〉 この考案は時計としても利用することができる
調律用周波数測定器を提供しようとするものであ
る。

従つてこの考案によれば平素は時計として利用
できるため商品価値が向上し便利な商品を提供で
きる。

〈考案の概要〉 この考案は楽音がＡ，A#，Ｂ，Ｃ，C#，Ｄ，
D#，Ｅ，Ｆ，F#，Ｇ，G#の12音によつて構
成されていることに着目し、この12の音の音名記
号を時計の１〜12の時刻表示に対応させて配置し
た表示器を利用し、この表示器によつて時刻表示
を行なわせると共に調律用周波数測定器として利
用するときは時計の例えば短針によつて入力され
た楽音の音名を指示させ、時計の長針によつてそ
の音の周波数のズレ量を表示させるように構成し
たものである。

〈考案の実施例〉 第２図以下にこの考案の一実施例を示す。第２
図にこの考案の周波数測定器に用いる表示器の一
例を示す。この考案においては時計の時刻表示
12，１，２，３，……11に相当する位置に音名を
表わす音名記号Ａ〜G#を記入し、その内側に長
針と短針を表わす手段を設ける。この例では液晶
表示形式によつてアナログ表示するようにした場
合を示す。つまり音名記号Ａ〜G#を記した円周
に沿つて例えば60個を一組とする電極群２０１と
２０２を設ける。外側の電極群２０１は長針に相
当する表示を行なうものとする。また内側の電極
群２０２は短針に相当する表示を行なうものとす
る。時計として動作しているときは例えば中央に
例えば時計と表示される。従つてこの状態では外
側の電極群２０１の中の例えば黒く表示された電
極の位置が時刻の分の表示を行なう。また、内側
の電極群２０２の中の黒く表示された電極の位置
が時の表示を行なう。

一方、調律用周波数測定器として動作している
状態では中央にチユーナと表示され、調律用周波
数測定器として動作していることを表示する。調
律用周波数測定器として動作している場合はマイ
クロホンにて楽音をとらえ、その音の周波数を後
述する回路によつて測定し、その周波数がどの音
名の音の周波数に対応するかを判定し、その判定
の結果を短針用電極群２０２によつて表示する。
長針用電極群２０１は短針用電極群２０２が指示
した音名の標準周波数に対して入力された音の周
波数がどの程度ズレているかを表示するものであ
る。一般には入力された楽音信号の周波数と各音
名の音の標準周波数との比を求め、その比が１の
ときゼロセントを指示させる。第２図の例では時
計の12時に相当する位置に記した音名記号Ａをゼ
ロセントとし、この位置を中心に＋50セントと−
50セントの指示を行なうようにした場合を示す。
つまり時計の３時と９時の位置が＋50と−50セン
トの位置であることを表わしている。

第３図に第２図の表示方式を実現する装置ブロ
ツク図を示す。図中３０１はマイクロホン、３０
２は基本波抽出回路である。基本波抽出回路３０
２は第４図によりその動作を詳細に説明するが、
ここでは簡単に各種の楽器音から基本波を取出
し、その基本波で決まる周期の信号を出力するも
のと定義する。

基本波抽出回路３０２から出力される信号はマ
イクロコンピユータ３０３に入力される。マイク
ロコンピユータ３０３は周知のように例えば
CPU３０４と、RAM３０５と、ROM３０６と、
入力ポート３０７と出力ポート３０８とによつて
構成することができる。CPU３０４はROM３０
６に記憶されたプログラムに従つて動作し、入力
ポート３０７に入力される信号の周期を計測す
る。周期を計測するとその周期の逆数を演算によ
り求め周波数を算出する。求められた周波数と例
えばROM３０５の一部に記憶した周波数表から
入力された音がどの音名に対応するかを判定す
る。この判定結果を出力ポート３０８から例えば
デコーダ３０９に出力し、デコーダ３０９にて短
針を構成する電極群２０２の中のどの電極に信号
を与えるかをデコードし、表示駆動回路３１１を
通じて表示器３１２の電極群２０２の中の一つに
例えばＬ論理の表示指令が与えられる。

一方、ROM３０６に記憶した周波数と入力信
号の周波数の比を求め、その演算結果を出力ポー
ト３０８から第２デコーダ３１３に出力され、第
２デコーダ３１３から表示駆動回路３１４を通じ
て表示器３１２の長針に相当する電極群２０１に
与えられる。

つまり入力信号の周波数₁と、これと対応する
音名の周波数₂との比₁／₂が１のとき０セント
を指示させる。₁／₂が₁／₂＞１のときプラス
側のセント値を指示させる。₁／₂＜１のときマ
イナス側のセント値を指示させる。例えば第２図
に示すように短針がA#を指示し、長針がＡを指
示しているときは入力された音はA#であり、そ
の音の周波数は正確にA#の周波数に合致してい
ることを表示している。

尚、第３図において３１５はモード切換スイツ
チを示す。モード切換スイツチ３１５を切換るこ
とによりマイクロコンピユータ３０３を上述した
調律用周波数測定器として動作させる状態と、時
計として動作させる状態、ストツプウオツチとし
て動作させる状態及びメトロノーム、テンポメー
タ等として動作させる状態に切換ることができ
る。メトロノームとして動作させる場合は設定器
３１６に設定した拍子に従つて例えば長針表示用
電極群２０１の指示位置が例えばＢ−Ａ−Ｇの間
を往復動し、メトロノーム表示を行なう。

またテンポメータとして動作させた場合はマイ
クロホン３０１でとらえた音響信号の周期を周波
数値に変換し、その周波数の値を例えば第２図に
示す表示器の中央に示す数値表示部２０３に表示
し、この数値によりテンポ表示を行なう。

また調律用周波数測定器として動作させた場
合、調律の標準周波数を399Hzと、440Hzと、441
Hzの何れに設定するかを選定する必要がある。こ
の設定周波数を数値表示部２０３に表示すること
ができる。

〈基本波抽出回路３０２の説明〉 第４図に基本波抽出回路３０２の一例を示す。
こゝに示す基本波抽出回路３０２は実願昭54−
60775号において本出願人が提案した一つの例で
ある。

第４図において４０１は入力端子を示し、この
入力端子４０１に楽音信号又はその他の信号を供
給する。この入力端子４０１に供給された例えば
楽音信号は必要に応じて増幅器４０２によつて所
望のレベルになるまで増幅して基本周期抽出回路
４０３に供給する。

基本周期抽出回路４０３は入力楽音信号がゼロ
点又はゼロ附近の或るレベルと交叉したことを検
出するいわゆるゼロクロス検出回路４０４と、正
又は負のピーク検出回路４０５と、これらの検出
回路４０４及び４０５の検出出力によりセツト及
びリセツトされるフリツプフロツプ４０６とによ
り構成することができる。ゼロクロス検出回路４
０５はこの例では演算増幅器によつて構成した場
合を示し、演算増幅器の例えば非反転入力端子に
増幅器４０２の増幅出力を与え、反転入力端子を
この例では共通電位点に接続する。よつてこの例
では入力楽音信号がゼロ点と交叉する毎に演算増
幅器の出力の極性は反転する。このゼロクロス検
出信号を必要に応じてインバータ４０７によつて
極性反転してフリツプフロツプ４０６の一方の入
力端子例えばリセツト端子Ｒに供給する。

一方、正又は負のピーク検出回路４０５はこの
例では負のピークを検出するように構成した場合
を示す。即ちダイオード４０８とコンデンサ４０
９とによりピークホールド回路を構成し、このピ
ークホールド回路に負のピーク電圧をホールドさ
せ、そのホールド電圧を演算増幅器４１０の例え
ば非反転入力端子に与える。演算増幅器４１０の
反転入力端子には増幅器４０２の増幅出力を直接
供給する。ピークホールド回路を構成するコンデ
ンサ４０９にはこれと並列に抵抗器４１１を接続
しコンデンサ４０９に充電されたホールド電圧を
比較的ゆつくりした速度で放電させると共に更に
トランジスタ４１２を並列接続する。このトラン
ジスタ４１２はフリツプフロツプ４０６がゼロク
ロス検出信号によつて反転される毎にその微分パ
ルスによつて瞬時オンに制御され、ピークホール
ド電圧を瞬時に或る一定レベルだけ低下させるよ
うにしている。コンデンサ４１３と抵抗器４１
４，４１５はこのための微分回路を構成し、ダイ
オード４１６はトランジスタ４１２の保護用ダイ
オードを示す。このように負のピーク検出回路４
０５を構成することによつて入力楽音信号が前の
サイクルの負のピーク値に近ずく毎に演算増幅器
４１０の出力が反転し、よつて負のピーク点毎に
検出パルスが得られる。この検出パルスは必要に
応じてインバータ４１７を通じて極性反転してフ
リツプフロツプ４０６の他方の入力端子例えばセ
ツト端子Ｓに供給する。

よつて上述の構成によれば、入力端子４０１に
例えば第５図Ａに示すような波形の楽音信号Sa
が入力された場合にはゼロクロス検出回路４０４
からは同図Ｂに示すようなゼロクロス検出信号
Sbが出力される。このゼロクロス検出信号Sbに
よれば同図に示すように周期T₁，T₂，T₃，T₄の
各種の周期が考えられる。よつてこのゼロクロス
検出信号だけで入力楽音信号Saの基本周期を特
定することはできない。

一方、負のピーク検出回路４０５の演算増幅器
４１０からは第５図Ｃに示すように入力楽音信号
Saが負のピークに達する毎にパルスScが得られ
る。フリツプフロツプ４０６はこの例では入力パ
ルスの立下りでトリガされるものとすると、ゼロ
クロス検出信号Sb及び負のピーク検出信号Scは
インバータ４０７と４１７によつて極性反転して
フリツプフロツプ４０６に与えるから、第５図Ｂ
とＣに示す検出信号SbとScの立上りによりフリ
ツプフロツプ４０６はトリガされる。よつて負の
ピーク検出信号Scの立上りによりフリツプフロ
ツプ４０６がセツトされたとすると、フリツプフ
ロツプ４０６はゼロクロス検出信号Sbの次の立
上りによりリセツトされる。フリツプフロツプ４
０６は一旦リセツトされると、それ以後にゼロク
ロス検出信号Sbが立上つてもフリツプフロツプ
４０６は反転しない。よつてフリツプフロツプ４
０６からは第５図Ｄに示すようなパルスSdが得
られる。この出力パルスSdの周期T₁′は入力楽音
信号Saの基本周期T₁と一致し、これによりフリ
ツプフロツプの出力は入力楽音信号Saの基本周
期T₁と等しい周期を持つことが理解されよう。

第６図はこの考案の他の表示方式の例を示す。
この例では音名記号Ａ〜G#を環状に配置し、こ
の音名記号部分に液晶表示電極を設け、調律用周
波数測定器として動作させる場合は、入力された
楽音の音名を例えば図示のように白抜きで表示さ
せ、その音の周波数のズレを指針電極群６０１に
よつて表示するように構成した場合を示す。

時計として動作する場合は電極群６０１によつ
て長針による分表示を行なわせ、音名記号の部分
を例えば白抜きで表示することにより短針による
時の表示を行なわせる。

以上説明したようにこの考案によれば、時計と
調律用周波数測定器とを組合せることにより通常
は時計として利用できるため無駄なく利用でき、
商品価値の高い調律用周波数測定器を提供でき
る。また時刻表示を調律用周波数測定器の表示部
分を流用するものであるから安価に作ることがで
きる。更に時計、調律用周波数測定器、メトロノ
ーム、テンポメータ等を兼用できるようにした場
合でもこれらは全てマイクロコンピユータ３０３
によつて構成することができ、簡単な構成により
多種の機能を持たせることができる。マイクロコ
ンピユータ３０３は現在において１チツプ形の
ICとして市販されているためこの考案による装
置は腕時計、或は置時計、ペンダント形等の各種
の形態の時計に組込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の調律用周波数測定器を説明する
ための斜視図、第２図はこの考案に利用する表示
器の一実施例を示す平面図、第３図はこの考案の
一実施例を示すブロツク図、第４図はこの考案に
用いる基本波抽出回路を説明するための接続図、
第５図はその動作を説明するための波形図、第６
図はこの考案に利用する表示器の他の例を示す正
面図である。 Ａ，A#，Ｂ，…G#……音名記号、２０１…
…長針表示用電極群、２０２……短針表示用電極
群、３０１……マイクロホン、３０２……基本波
抽出回路、３０３……マイクロコンピユータ、３
１２……表示器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 Ａ 楽音信号に含まれる基本波を抽出しこの基本
   波の周波数を測定する手段と、 Ｂ この周波数測定手段によつて測定した基本波
   の周波数と楽音の各音名の音の周波数と比較し
   各音名に割当てられた周波数との比を得る手段
   と、 Ｃ 12の音名を表わす音名記号が時計の文字盤と
   同様に環状に配置され、時計の指針の一方によ
   り上記周波数測定手段で測定した周波数に一致
   する音名記号を指示し、時計の指針の他方によ
   り上記周波数の比を得る手段で求めた値を指示
   する表示器と、 を具備して成る調律用周波数測定器。