JPH05313657A - 調律器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 調律器において楽器の調律を短時間でかつ正
確に行う。 【構成】 コンピュータ３０は調律器１０に基準ピッチ
（マスターチューンデータ）および各鍵毎のセント値
（ピッチベンドデータ）を出力する。ピアノ２０はＭＩ
ＤＩデータを出力可能であり、打鍵された鍵の音高を表
すデータをキーナンバデータとして調律器１０に出力す
る。調律器はこのキーナンバデータに基づき、打鍵され
た鍵の音高を判断し、当該鍵における基準周波数を算出
する。そして、調律器１０はこの基準周波数とマイクロ
フォン５０により検出されたピアノ音の周波数との異同
を表示する。ピアノ音の音高が大きくずれている場合に
も、調律音高を誤認識することがないため、調律を正確
かつ短時間に行うことが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は調律器に関し、楽器から
出力されたＭＩＤＩデータに基づき楽器音の音高を自動
認識することにより当該楽器音の基準周波数を算出し、
楽器音の周波数と基準周波数との異同を表示する調律器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】調律器は楽器の調律を行う際に用いられ
るものであり、楽器から発せられた音が正確な音高か否
かを判断する機能を備えている。従来の調律器は、例え
ば、実開昭５１−４６３１４号公報に示されるように、
調律しようとするピアノの鍵番号あるいは音名等を調律
師等が設定した後、マイクロフォン等により検出された
ピアノ音の音程が正確かどうかを判断するものである。
すなわち、調律器は設定された音名に対応した基準周波
数とピアノ音の周波数との異同を検出することによりピ
アノ音の音程のずれを表示するものである。調律師等は
この表示を見ながらピアノの弦の張力を調整することに
より、ピアノの調律を行っていた。

【０００３】ところが、このような調律器においては調
律しようとする鍵毎に当該鍵の鍵番号または音名やオク
ターブ等を調律器に入力する必要があるため、煩雑な作
業を必要としていた。そこで、このような煩雑な作業を
回避すべく、実開昭５６−９９５９０号公報に示される
ような調律器が考案された。この調律器はピアノ等から
発音された音をマイクロフォンによって検出し、打鍵さ
れた鍵の音名を自動認識する機能を備えている。調律器
は自動認識した音名に対応する基準周波数を発振し、当
該周波数とピアノから発せられた音の周波数とのずれを
表示するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の調律器においては、ピアノ等から発せられた
音高が大きくずれていた場合には、音名を誤って認識す
ることがあった。例えば、Ｃの鍵における音高が大きく
ずれたためにＣｉｓに近い音高となった場合には、調律
器は打鍵された鍵の音名をＣｉｓであると誤認してしま
う。このため正確な調律を行うことができないという問
題があった。また、ピアノの最低音においては、基本波
のレベルは高調波のレベルに比べて低いために、調律器
は高調波を検出することによりオクターブ高い音名を誤
って認識することもあった。さらには、このような自動
認識を行うためには、ＰＬＬ回路等の複雑な構成を必要
とし、かかる回路が音名を自動認識するまでに時間がか
かるため、調律を短時間に行うことの妨げとなるという
問題も生じていた。

【０００５】

【発明の目的】そこで、本発明は、調律器において、自
動ピアノ等から出力されたＭＩＤＩデータ等に含まれる
鍵番号を表すデータを検出し、打鍵された鍵の鍵番号を
判断することにより、楽器の調律を短時間でかつ正確に
行うことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る調律器は、操作された楽器操作子に対応した周波数の
楽器音を発するとともに当該楽器操作子に対応した信号
を出力する楽器からの当該信号を入力する入力手段と、
入力手段が入力した信号に基づき基準周波数を決定する
基準周波数決定手段と、上記楽器音の周波数を検出する
楽器音検出手段と、楽器音検出手段が検出した楽器音の
周波数と上記基準周波数との異同を表す信号を出力する
出力手段と、を有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明に係る調律器においては、
調律師等が楽器の操作子（ピアノの鍵等）を操作する
と、この操作子に対応した信号（例えば、ＭＩＤＩデー
タのうちのノートナンバデータ）が楽器から出力され
る。この信号は入力手段に入力される。調律器の基準周
波数決定手段は、入力手段が入力した信号に基づき基準
周波数を決定する。楽器音検出手段は、楽器操作子を操
作することにより楽器から発せられた楽器音を検出す
る。そして、出力手段は検出された楽器音の周波数と基
準周波数との相違を表示する。調律師等はこの表示を見
ながら楽器を調律することにより、調律を行うものであ
る。

【０００８】このように、本調律器においては、基準周
波数の決定は楽器操作子に対応した信号に基づき直接行
われる。よって、楽器音の音高が大きくずれていたとし
ても、本調律器は音高を誤って判断することがないた
め、正確かつ短時間に基準周波数を決定することができ
る。すなわち、本調律器にあっては、正確かつ短時間に
調律を行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係る調律器の実施例を説明す
る。

【００１０】図１は本発明の一実施例に係る調律器等の
外観図である。この図において、ピアノ２０は打鍵され
た鍵およびハンマースピード等を検出して、ＭＩＤＩデ
ータを出力する機能を備えている。このＭＩＤＩデータ
は音名（ノートナンバ）および音量等の演奏情報をデジ
タルデータで表した国際規格である。ピアノ２０から出
力されたＭＩＤＩデータはシリアルデータとして調律器
１０に入力される構成となっている。

【００１１】調律器１０にはＭＩＤＩデータの他、マイ
クロフォン５０から出力された音声信号が入力されてい
る。このマイクロフォン５０はピアノ２０の近傍に配置
されており、ピアノ２０から発せられたピアノ音を検出
するものである。調律器１０はピアノ２０においていず
れの鍵が打鍵されたかをＭＩＤＩデータに基づき判断
し、この鍵に対応する基準周波数と検出されたピアノ音
の周波数との異同を表示する機能を備えている。

【００１２】図２は調律器１０の回路構成を示す図であ
る。この調律器１０は、マイクロフォン５０から出力さ
れたピアノ音の信号をフィルタリングするフィルタアン
プと、基準周波数を発振する発振器１４と、該基準周波
数とフィルグリングされたピアノ音の周波数との異同を
表示する表示回路１３と、これらの動作を制御するマイ
クロコンピュータ１１と、を有して構成されている。

【００１３】マイクロコンピュータ１１はＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、ＣＴＣ（カウンタタイマコントローラ）、
ＳＩＯ（シリアルデータ・インプット・アウトプッ
ト）、ＰＩＯ（パラレルデータ・インプット・アウトプ
ット）等を備えている。このマイクロコンピュータはい
わゆるワンチップのものであっても差し支えない。

【００１４】マイクロコンピュータ１１内のＳＩＯには
フォトカプラ１５を介してＭＩＤＩデータが入力されて
いる。上述したように、このＭＩＤＩデータはピアノ２
０から出力されたものである。マイクロコンピュータ１
１はＭＩＤＩデータに基づき、ピアノ２０において打鍵
された鍵の音高を判断し、この音高に対応する基準周波
数を算出するものである。スイッチ１６は調律器１０全
体の動作条件等を設定するものであり、マイクロコンピ
ュータ１１のＰＩＯに入力されている。

【００１５】マイクロフォン５０から出力されたピアノ
音の信号はフィルタアンプ１２内のマイクアンプ１２１
に入力されている。このマイクアンプ１２１はマイクロ
フォン５０から出力されたピアノ音の信号を増幅するも
のである。ＦＥＴ１２２〜１２５、ＯＰアンプ１２６は
スイッチドキャパシタ型のローパスフィルタを構成して
いる。このローパスフィルタはマイクロフォン５０によ
り検出された音声信号のうち、高調波成分を除去し、基
本波成分のみを抽出するものである。ＦＥＴ１２２〜１
２５にはマイクロコンピュータ１１のＣＴＣから出力さ
れたパルスが入力されている。ＦＥＴ１２２〜１２５は
このパルスのデューティ比に従い所定時間オン状態とな
る。このオン状態の時間を変更することによりローパス
フィルタの時定数を任意に変更できるものである。すな
わち、フィルタアンプ１２のカットオフ周波数はマイク
ロコンピュータ１１の指示により任意の値に変更可能で
ある。

【００１６】よって、ピアノ２０の各鍵毎にフィルタア
ンプ１２のカットオフ周波数を変更可能であるため、ピ
アノ２０においていかなる鍵が打鍵されたとしても音声
信号の基本波のみを抽出することができる。ＯＰアンプ
１２６から出力された信号はトランジスタ１２７に入力
されている。このトランジスタ１２７はオープンコレク
タとして動作するものであり、表示回路１３内のＬＥＤ
１３４を流れる電流を制御する働きを有している。

【００１７】Ｄ／Ａコンバータ１７はマイクロコンピュ
ータ１１内のＰＩＯからのデータに基づき所定の電圧を
出力するものである。Ｄ／Ａコンバータ１７からは基準
周波数に対応した電圧が出力される構成となっている。
発振器１４は電圧制御型の発振器であり、Ｄ／Ａコンバ
ータ１７から出力された電圧に従い所定の周波数にて発
振するものである。すなわち、マイクロコンピュータ１
１が演算した基準周波数と同一周波数にて発振器１４は
発振する。

【００１８】カウンタデコーダ１３１は発振器１４から
出力されたパルスをカウントし、トランジスタ１３３の
いずれかを順次オン状態にするものである。図２におい
て左端のトランジスタ１３３がオンからオフ状態になる
と同時に、当該トランジスタ１３３の右横のトランジス
タ１３３がオン状態になる。同様にして、他のトランジ
スタ１３３がオン／オフ状態を繰り返し、右端のトラン
ジスタがオンからオフ状態変化すると同時に左端のトラ
ンジスタ１３３がオンになるものである。

【００１９】各トランジスタ１３３のエミッタにはＬＥ
Ｄ１３４のアノードが接続され、各ＬＥＤ１３４のカソ
ードはトランジスタ１２９のコレクタに接続されてい
る。トランジスタ１２９はピアノ音の基本波の周波数に
よってオン／オフ動作を繰り返している。よって、トラ
ンジスタ１２９がオン状態になった時に、オン状態であ
るいずれかのトランジスタ１３３にのみ電流が流れ、当
該トランジスタ１３３に接続されたＬＥＤ１３４が点灯
する。発振器１４の発振周波数とトランジスタ１２９の
スイッチング周波数（ピアノ音の基本波の周波数）とが
ずれている場合にはＬＥＤ１３４は流れるよう順次点灯
する。両周波数が一致した場合にはＬＥＤ１３４の点灯
は停止したかのように見える。したがって、調律師はこ
のＬＥＤ１３４を見ながらピアノ２０の調律を行うこと
により、正確な調律を行うことができるものである。

【００２０】続いて、本調律器における調律の作業等を
図３、図４のフローチャートを参照しながら説明する。

【００２１】まず、調律師は基準となる「Ａ」の音の周
波数をスイッチ１６を操作して調律器１０に入力する
（ステップＳ３０１）。例えば、「Ａ」の音はコンサー
トチューニングにおいては４４２Ｈｚに設定されること
が多い。この周波数はマスターチューンデータとして調
律器１０に設定される。調律器１０において、マイクロ
コンピュータ１１はマスターチューンデータを読み取
り、基準ピッチを算出する（ステップＳ３０２）。

【００２２】次に、調律師はスイッチ１６を操作して調
律器１０にピアノ２０の各鍵におけるセント値を入力す
る（ステップＳ３０３）。このようにして入力されたセ
ント値はピッチベンドデータとして、調律器１０に設定
される。調律器１０において、マイクロコンピュータ１
１はピッチベンドデータに基づき各鍵における音高のセ
ント値データを算出し、これらのセント値データをＲＡ
Ｍに書き込む（ステップＳ３０４）。かかる作業はすべ
ての鍵におけるセント値が入力されるまで続けられる
（ステップＳ３０５）。

【００２３】調律師はピアノ２０の調律を行う。調律処
理がなされるものである（ステップＳ３０６）。すなわ
ち、先ず調律師はピアノ２０の任意の鍵を打鍵する。す
ると、ピアノ２０からは打鍵された鍵の音名を表すキー
ナンバデータがＭＩＤＩデータの一部として調律器１０
に出力される。調律器１０においては、マイクロコンピ
ュータ１１はキーナンバデータに基づき打鍵された鍵の
音高を認識する（ステップＳ４０１）。そして、マイク
ロコンピュータ１１はキーナンバデータと、既にＲＡＭ
に書き込まれたセント値データおよび基準ピッチデータ
と、に基づき打鍵された鍵における基準周波数を算出す
る（ステップＳ４０２）。この基準周波数に基づくデー
タはＤ／Ａコンバータ１７に出力され、発振器１４から
は当該基準周波数の信号が出力される（ステップＳ４０
４）。

【００２４】一方、マイクロフォン５０はピアノ２０か
ら発せられたピアノ音を検出し、フィルタアンプ１２に
音声信号を出力する。このとき、フィルタアンプ１２の
カットオフ周波数は打鍵された鍵におけるピアノ音の基
本波の周波数に設定されている（ステップＳ４０３）。
よって、ＯＰアンプ１２６からは当該ピアノ音の基本波
成分が出力され、トランジスタ１２９はこの基本波の周
波数でスイッチングする。一方、表示回路１３のトラン
ジスタ１３３は基準周波数に従い順次スイッチングして
いる。上述したように、ピアノ音の基本波の周波数と基
準周波数とがずれている場合にはＬＥＤ１３４において
流れるように点灯し、両者が一致した場合にはＬＥＤ１
３４の点灯が停止したかのように見える。よって、調律
師はこの表示を見ながらピアノ２０の調律を行うことに
より、音程を正確に調律することができる。

【００２５】続いて、他の鍵における調律を行う場合に
は、ステップＳ４０１〜４０４を繰り返す。調律器１０
は打鍵された鍵を自動的に判断するので、調律師は調律
しようとする鍵を任意に選択することができる。したが
って、必ずしも、低音側から順に調律する必要はない。
このようにして、全ての鍵における調律が終了する。

【００２６】したがって、本実施例に係る調律器におい
ては、ピアノ２０から発せられたピアノ音によらず、ピ
アノ２０から出力されたＭＩＤＩデータをデコードする
ことにより、打鍵された鍵の音高を判断している。した
がって、調律されるピアノ音の音高が大きくずれていた
としても、打鍵された鍵の音高を正確に判断することが
可能である。低音側の鍵を打鍵した場合においても、ピ
アノ音の基本波のレベルが高調波のレベルよりも低くと
も、音高を正確に判断することができる。

【００２７】また、ＭＩＤＩデータのデコーダは短時間
に行うことができるため、本調律器にあっては打鍵され
た鍵の音高を短時間に判断することが可能である。よっ
て、短時間かつ正確に調律を行うことができるものであ
る。さらに、ＭＩＤＩデータのピッチベンドデータを利
用することにより、各鍵毎に音高のセント値を容易に設
定および変更することが可能となる。

【００２８】なお、この調律器はピアノに限られること
がく、ＭＩＤＩデータを出力可能なギターシンセサイザ
等にも使用できるものである。また、周波数の異同をＬ
ＥＤ１３４を用いて表示するだけでなく、ビープ音等を
用いて周波数の異同を出力しても差し支えない。

【００２９】また、調律器１０にコンピュータ３０を接
続し、測定に利用する構成としても良い。コンピュータ
３０は汎用性のあるパーソナルコンピュータ等であり、
ＭＩＤＩデータを編集する機能を備えている。例えば、
コンピュータ３０に現在の基準ピッチ、セント値、調律
結果を記録することもできる。また、例えば、基準ピッ
チ、セント値の設定をコンピュータ３０から行うよう構
成しても良い。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、調律器において、自動ピアノ等から出力されたＭＩ
ＤＩデータ等に含まれる音高を表すデータを検出し、打
鍵された鍵の音高を判断することにより、楽器の調律を
短時間かつ正確に行うことができる。また、ＭＩＤＩデ
ータを利用することにより各音高毎にセント値を容易に
設定することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る調律器等の外観図で
ある。

【図２】 本発明の一実施例に係る調律器の回路構成図
である。

【図３】 本発明の一実施例に係る調律器の動作を表す
フローチャートである。

【図４】 本発明の一実施例に係る調律器の動作を表す
フローチャートである。

【符号の説明】

１１ マイクロコンピュータ（基準周波数決定手段）、
１２ フィルタアンプ（楽器音検出手段）、１３ 表示
回路、１５ フォトカプラ（入力手段）、５０マイクロ
フォン（楽器音検出手段）、１３４ ＬＥＤ（出力手
段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作された楽器操作子に対応した周波数
   の楽器音を発するとともに当該楽器操作子に対応した信
   号を出力する楽器からの当該信号を入力する入力手段
   と、 入力手段が入力した信号に基づき基準周波数を決定する
   基準周波数決定手段と、 上記楽器音の周波数を検出する楽器音検出手段と、 楽器音検出手段が検出した楽器音の周波数と上記基準周
   波数との異同を表す信号を出力する出力手段と、 を有することを特徴とする調律器。