JPH0631948B2 - 調律器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、調律器に係り、特に、純正律の調律を行う
場合に用いて好適な調律器に関する。

「従来の技術」 調律器は、楽器が発生した音の音高を測定する機器であ
り、種々のタイプのものが開発されている。この調律器
の中には、調律の状態を示すための１つの表示部を具備
するものや、１オクターブを構成する１２音のすべてに
ついての調律状態を同時に表示し得るようにしたものが
ある。１２音同時表示できるものは、縞模様が画かれた
円盤をそれぞれ１２音の音高に対応した回転数で回転さ
せ、これらに対して楽器音の音高に応じた周期で発光を
行うようにしている。このような構成によれば、楽器音
が所定の音高に一致すれば、１２個ある表示部のうちい
ずれかがストロボ効果により停止したように見えるの
で、目視により調律を行うことができる。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、音階には平均律と純正律等とがある。ここ
で、これらについて簡単に説明する。まず、平均律と
は、１オクターブを構成する１２音の音程を平均し、実
用的に簡便なものとした音律であり、鍵盤楽器において
は、転調の容易さからこの平均律が採用されている。一
方、純正律とは、自然で調和のとれた理想的な音律をい
い、１オクターブ内の各音をすべて和声的に純粋な協和
度の高い音の組合せで構成した音律をいう。ここで、基
準音を０セントとした場合の、各音律の構造（純正率短
７度を含む）を示すと次表に示す通りとなる。なお、純
正律は、ハ長調とハ短調との例を示す。

この平均律と純正律とを比べると、音の響きとしては当
然に純正律が美しい。したがって、純正律によって演奏
を行った方が、響きの美しい演奏を行うことができる。
この場合、鍵盤楽器のように音高が固定されている楽器
においては、純正律による演奏を行うことができない
が、音高を自由に設定できる管楽器や弦楽器等において
は純正律による演奏が可能である。このため、演奏者を
育成する場合には、純正律による音感教育が極めて重要
となり、近年において特にその必要性が増加してきてい
る。

しかしながら、一般的に音律教育に用いられるピアノ等
は平均律による音階に固定されており、また、純正律に
よって平均率と対応させて容易に調律が行える調律器が
なかったことにより、初心者が純正律を習得することは
極めて困難であった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、初
心者でも容易に純正律を習得することができるように、
純正律による調律が可能で、かつ、調律を目視により確
認できる調律器を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に
あっては、第１図（イ）に示すように、外部から入力さ
れる音の音高と所定の音階との音高差を目視可能に表示
する表示部ａを少なくとも１オクターブ分の鍵盤に対応
して複数配置した表示装置ｂと、前記所定音階を任意の
純正律音階に設定する設定手段ｃと、設定された純正律
音階を構成する音に対応する表示部のみを作動させる表
示制御手段ｄとを具備することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明にあっては、第１図（ロ）
に示すように、前記所定音階を平均律音階に設定する平
均律設定手段ｅと、前記設定手段によって任意の純正律
音階が設定された後に前記平均律設定手段によって平均
律音階が設定され、その後再び前記設定手段によって純
正律音階が設定される場合は前回設定された純正律音階
をそのまま再設定する再設定手段ｆとを具備することを
特徴とする。

「作用」 請求項１、２に記載の発明にあっては、設定手段ｃによ
って任意の純正律音階が設定されると、この音階の構成
音に対応する表示部ａのみが表示制御手段ｄによって作
動される。

また、請求項２に記載の発明にあっては、任意の純正律
音階が設定された後に平均律音階が設定され、その後に
再び純正律音階が選択されると再設定手段ｆによって前
回の純正律音階がそのまま設定される。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

Ａ：実施例の構成 第２図、第３図、第４図は、各々この発明の一実施例の
外観を示す平面図、正面図、および右側側面図である。
これらの図において、キーボード１は１オクターブ分の
キーおよびその他のスイッチ類により構成されている。
ここで、第５図はキーボード１の詳細を示す平面図であ
り、図示のように各キーの近傍にはＬＥＤ２，２……お
よびＬＥＤ２ａ，２ａ……が設けられている。また、キ
ーボード１には、電源スイッチＳ１および各種モードを
選択するためのスイッチＳ２〜Ｓ６、Ｓ１０〜Ｓ１５が
設けられている。スイッチＳ２は、平均律による調律を
行う場合に押され、スイッチＳ３は純正律による調律を
行う場合に押されるスイッチである。スイッチＳ４，Ｓ
５は、純正律が選択された場合において、長調または短
調を指定する場合に押されるスイッチである。これは純
正律においては、長調と短調とでは音階が異なるためで
ある。スイッチＳ６は純正律の長調が選択された場合に
おいて、長調の音階に加えて純正短７度（以下短７度と
呼ぶ）の音の調律を行う場合に押されるスイッチであ
る。スイッチＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３は各々調
律を行う音域を指定するスイッチであり、各々が最高
域、高域、中域、低域を指定する。この実施例において
は、後述するように４オクターブ分の調律状態を同時に
表示できるようになっているが、この４オクターブの範
囲がスイッチＳ１０〜Ｓ１３によって設定される。例え
ば、ピアノの場合に、最も高音のキーから４オクターブ
分下の音について調律を行うときは、最高域を示すスイ
ッチＳ１０が押され、また、最も低音のキーから４オク
ターブ上の音について調律を行うときは低域を指示する
スイッチＳ１３が押される。次に、スイッチＳ１４は調
律を行うモードを指定するスイッチであり、スイッチＳ
１５は発音モードを指示するスイッチである。ここで、
発音モードとは押されたキーに応じて発音を行うモード
である。なお、この実施例においては、電子楽器のよう
に発音を行うことが可能になっている。また、上述した
各キーおよびスイッチは、各々背照式になっており、そ
のキーあるいはスイッチが押されると点灯する。

次に、表示部３は、基準音「Ａ」の周波数を表示するよ
うになっている。上述のキーボード１は第２図および第
３図に示すように、本体の手前側中央部分に設けられて
いる。

また、本体３には開閉自在の蓋体６が設けられており、
いわゆるラップトップタイプになっている。この蓋体６
の内面側にはＬＥＤディスプレイ７が設けられている。
ＬＥＤディスプレイ７は、第６図に示すように、Ｃ〜Ｂ
の各音名に対応する表示部７ａ，７ａ……によって構成
されており、各表示部７ａは、図示のように４列のＬＥ
Ｄ表示列７ｂ_４〜７ｂ_１を有している。ＬＥＤ表示部７
ｂ_４〜７ｂ_１は各々１６個のＬＥＤによって構成されて
おり、最上位の列が最も高いオクターブに対応し、下位
の列になるに従って対応音高が順次１オクターブずつ下
がるようになっている。また、各表示部７ａ，７ａ……
は、対応する音名のキー配列に応じた位置に配されてい
る。

次に、第７図はこの実施例の電気的構成を示すブロック
図である。なお、この図において、前述した第２図〜第
６図の各部と対応する部分には同一の符号を付し、その
説明を省略する。

図において、２０は装置各部を制御するＣＰＵであり、
ＲＯＭ２１内のプログラムに応じて動作する。ＲＡＭ２
２には、ワーキングエリアや各種フラグ，レジスタ等が
設定されており、ＣＰＵ２０によって適宜データの書込
みや消去が行われる。キーボード１の出力信号は、キー
ボードインターフェイス２３を介してＣＰＵ２０に供給
されるようになっている。また、キーボードインターフ
ェイス２３は、デコーダ２８から供給される制御信号に
より種々のモード等が設定されるようになっている。

発振器２５は所定周波数の信号を分周回路２６に出力す
るようになっており、分周回路２６はＣＰＵ２０から供
給された分周データに従って発振器２５の発振出力を分
周する。この場合、ＣＰＵ２６は、各表示部７ａの音高
に対応した分周データを各々出力するようになってい
る。すなわち、各表示部７ａはそれぞれが４オクターブ
分の表示が可能になっているため、ＣＰＵ２６は、１つ
の表示部７ａに対して４オクターブ分の分周データを出
力するようになっている。分周回路２９の出力信号Ｓａ
は、アンプ２９またはコンパレータ３９のいずれかに選
択的に供給されるようになっている。この場合、アンプ
２９によって増幅された信号Ｓａはスピーカ３０に供給
され、これにより、分周後の周波数による音が発せられ
るようになっている。

次に、マイク３５は、調律の対象となる楽器の音を取り
込み、その出力信号をフィルタ３６を介してアンプ３７
に供給する。アンプ３７の出力信号は、波形整形回路３
８によって波形整形された後に信号Ｓｂとしてコンパレ
ータ３９の一方の入力端に供給されるようになってい
る。コンパレータ３９の他方の入力端には前述のように
分周回路２６の出力信号Ｓａが供給されており、コンパ
レータ３９はこれらの信号の周波数差に対応した信号を
ＬＥＤドライバ４０に出力する。この場合、コンパレー
タ３９の他方の入力端に供給される信号Ｓｂは、表示部
７ａ、７ａ……の各々に対応した１２音分×４オクター
ブ分の信号がパラレルに供給されるようになっている。
ＬＥＤドライバ４０は、前述したＬＥＤディスプレイ７
を駆動する回路であり、コンパレータ３９の出力信号に
対応した表示制御、すなわち、信号ＳａとＳｂの周波数
差に対応した表示制御を各表示部７ａ毎に行う。また、
ＬＥＤドライバ４０は、設定されたモードに応じて表示
部７ａ，７ａ……の差動、非作動を制御する。

なお、信号Ｓａ，Ｓｂについては、ＣＰＵ２０の指令に
したがって、信号Ｓｂを各々のオクターブに相当するよ
うに分周し、信号Ｓａは各々の音名毎に定められた周波
数となるように構成してもよい。

Ｂ：実施例の動作 次に、上述した構成によるこの実施例の動作について説
明する。

まず、キーボード１に設けられている電源スイッチＳ１
が押されると、装置に電源が供給され、調律スイッチＳ
１４が点灯するとともに、第８図に示すプログラムが起
動される。これは、初期状態においては、調律モード、
基準ピッチＡ＝４４２［Ｈｚ］、微調整±０［セン
ト］、平均律、高音域（Ｓ１１スイッチに対応）、移調
しない状態が自動設定されるようになっているためであ
る。この際、スイッチＤ，ＵあるいはスイッチＳ１０〜
Ｓ１３を押すことにより、図示せぬサブルーチンが起動
され、基準ピッチや表示音域を変更することができる。
そして、第８図に示すステップＳＰ１において平均律か
純正律かの選択待ちとなるが、初期設定で平均律となっ
ているので、平均律モードによる制御が行われる。平均
律モードにあっては、第９図に示すように、全ての表示
部７ａ，７ａ……を点灯させて表示を行う。この場合の
点灯制御は以下の通りである。

今、第３オクターブのラの音、すなわちＡ_３音を調律す
る場合を例にとる。まず、ＣＰＵ２６は平均律に応じた
分周データを分周回路２６に出力する。この結果、分周
回路２６の出力信号Ｓａの周波数は、平均律を構成する
各音の周波数となる。一方、調律を行う練習者は、自己
の楽器からＡ_３音を発し、第７図に示すマイク３５に入
力する。これにより、楽器音がマイク３５、フィルタ３
６、アンプ３７および波形整形回路３８を介して信号Ｓ
ｂとなり、コンパレータ３９の一方の入力端に供給され
る。この結果、コンパレータ３９の出力信号は、各ＬＥ
Ｄ表示列毎に、その対応音高とのずれ量に応じた状態と
なる。そして、楽器音がＡ_３音よりやや高い場合、すな
わち、Ａ_３音とＡ＃_３音（あるいはＢ♭_３音）の間にあ
る場合は、ＬＥＤドライバ４０はＬＥＤ表示例７ｂのう
ち第３オクターブの「Ａ＃／Ｂ♭」音に対応するもの
（７ｂ_３）については第１０図に示すように左側に流れ
るような移動表示をし、楽器音の音高がこのＬＥＤ表示
例が示す音よりも低いことを練習者に示す。また、ＬＥ
Ｄ表示例７ｂのうち第３オクターブのＡ音より下の音で
ある「Ｇ＃／Ａ♭」音に対応するものについては、同図
に示すように右に流れるような移動表示を行う。なお、
その他のＬＥＤ表示列は同図に矢印で示すように双方向
に移動する。この場合、ＬＥＤドライバ４０は、コンパ
レータ３９の出力信号から楽器音と基準周波数との差を
認識し、この周波数差に基づいて各ＬＥＤ表示例の移動
速度を制御する。すなわち、楽器音がＡ_３音に近いほど
移動速度が遅くなり、Ａ_３音から遠いほど移動速度が速
くなる。

そして、練習者が楽器音をＡ_３音に近付けていくとＡ_３
音との高音差が小さくなり、これにより、Ａ音のＬＥＤ
表示例７ｂ_３の移動速度が遅くなる。さらに、楽器音が
Ａ_３音に近付いてこれらが一致すると、ＬＥＤ表示例７
ｂ_３は、この時点で静止表示となる。この静止表示は、
ＬＥＤ表示列を構成する１６個のＬＥＤが４個おきに点
滅する表示である。以上が平均律モードにおける表示制
御である。なお、１オクターブ低いＡ_２音の表示は１６
個のＬＥＤが２個おきに、２オクターブ低いＡ_１音の表
示は１個おきに、各々表示される。

一方、第８図に示すステップＳＰ１の選択待ち状態にお
いて、純正律を選択するためのスイッチＳ３が押される
と、「純正律の選択」と判断されてステップＳＰ４に至
る。ステップＳＰ４においては、長調か短調かの指示入
力待ちとなる。ここで、短調を指示するスイッチＳ５が
押されると、「短調の選択」と判断されてステップＳＰ
５に至り短調モードが設定され、ステップＳＰ８に至
る。また、ステップＳＰ４において、長調を指示するス
イッチＳ４が押されると、ステップＳＰ６に至り長調モ
ードが設定される。このステップＳＰ６の処理の後は、
ステップＳＰ７に至り、短７度の調律を可能にするスイ
ッチＳ６の入力待ちとなる。ここで、スイッチＳ６が押
されれば、短７度についても調律可能なモードに設定さ
れ、スイッチＳ６が押されなければ短７度の調律は不能
となる。このステップＳＰ７の処理の後はステップＳＰ
８に進む。ステップＳＰ８においては、調の設定の入力
待ちとなり、ＬＥＤ２ａ，２ａ……は全数同時点滅の状
態となる。これは、純正律においては、同一音名であっ
ても調によって音高が異なるためである。以上の処理に
より純正律のいずれかの調が選択されて、調律作動と発
音作動とが可能になる。また、このとき、選択された調
に対応するＬＥＤ２ａのみが点灯した状態となる。

次に、ステップＳＰ９に至ると、平均律が選択されたか
否かが判定される。これは純正律を選択した後に、スイ
ッチＳ２が押されて平均律が選択される場合があるの
で、これを判断するためである。純正律を継続する場合
には、このステップＳＰ９の判定は「ＮＯ」になり、ス
テップＳＰ１０に進む。ステップＳＰ１０においては、
純正律の再設定処理が行われる。純正律が継続している
場合には、このステップＳＰ１０では何も行わずステッ
プＳＰ３に戻る。以後は、上述したステップを繰り返し
行い、純正律モードが継続する。

ここで、純正律モードにおける表示制御について説明す
る。純正律モードにおいては有効とする音名が第１１図
に示すように各調毎に予め決められている。例えば、純
正律ハ長調においては、ＣＤＥＦＧＡＢの音のみが有効
になる。すなわち、これらの音についてのみ調律状態を
表示する。このとき、ＬＥＤ２ａ，２ａ……は、鍵盤Ｃ
に相当する位置のみが点灯し、設定した調の主音がＣで
あることを示す。そして、有効となる音は純正律ハ長調
の音階を構成する音である。このように音階構成音のみ
について調律状態を表示するのは、不要音の表示がない
方が練習者にとっては純正律の習得がし易くなるからで
ある。ただし、長調において短７度が選択された場合
は、第１１に記載の音に加えて短７度の音（ハ長調の場
合はＢ♭）の調律状態が表示される。このときのＢ♭の
音程は、第１表に示す通りである。

次に、調律状態の一例を第１２図に示す。この図は、純
正律ハ長調が選択され、かつ、第３オクーブのＤ音の調
律が行われた場合のＣ音からＥ音までの表示部７ａ，７
ａ……の状態を示している。この図に示すように、調律
状態の表示が無効となる音「Ｃ＃／Ｄ♭」音および「Ｄ
＃／Ｅ♭」音のＬＥＤ表示例７ｂ_４〜７ｂ_１は、２個の
ＬＥＤが静止点灯し、これらの音が無効であることを示
している。そして、Ｄ音のＬＥＤ表示例７ｂ_３が静止表
示をし、その他のＬＥＤ表示例が移動表示を行う。但
し、ＬＥＤ表示例７ｂ_４は全体が点灯し、７ｂ_３は４個
おきに、７ｂ_２は２個おきに、７ｂ１は１個おきに、各
々点滅し、その動きを認識できる。これは、前述した平
律率モードの場合と同様である。また、第１３図は純正
律ハ長調におけるＬＥＤディスプレイ７の全体の表示状
態を示す図であり、無効となる音のＬＥＤ表示例が２点
静止表示を行っている。また、第１４図、第１５図、第
１６図および第１７図に、各々純正律ト長調、純正律ハ
長調短７度選択、純正律ハ短調および純正律イ短調の場
合のＬＥＤディスプレイ７の表示状態を示す。

次に、純正律長調と純正律短調の場合における楽器音周
波数と基準周波数の比較処理について説明する。この比
較処理は、原理的には平均律の場合と同様に、信号Ｓａ
と信号Ｓｂ（第７図参照）とを比較処理することによっ
て行われる。ただし、純正律の場合は、信号Ｓａの周波
数を決定する分周データが平均率の場合とは異なる。す
なわち、ＣＰＵ２０は、第１８図および第１９図に示す
マップに基づいて分周データを作成し、この分周データ
を分周回路２６に供給する。第１８図および第１９図に
示すマップは、各々純正律長調および純正律短調の場合
のマップであり、ＲＯＭ２１内に記憶されている。これ
らのマップは、各調における音名が平均律の同一音名か
らどのくらい離れているかをセントで示すようになって
いる。例えば、純正律長調のハ長調にあっては、主音で
あるＣ音（ド）は平均律のＣ音と変わらないが、Ｄ音
（レ）については平均律のＤ音に比べて４セント高くな
り、Ｅ音については平均律のそれに比べて１４セント低
くなるように設定されている。他の調についても同様で
ある。なお、平均律のマップもＲＯＭ２１に記憶されて
いるが、前述した第１表に各音のセント数を示したの
で、これについてのマップは図示省略した。以上が純正
律における比較処理である。

次に、いったん純正律に設定した後に平均律を設定した
場合について説明する。純正律が設定されると第８図に
示すステップＳＰ３〜ＳＰ１０が繰り返し実行される
が、この実行中において第５図に示すスイッチＳ２が押
されると、ステップＳＰ９の判定が「ＹＥＳ」になり、
ステップＳＰ１１において平均律モードが設定される。
次に、ステップＳＰ１２に至り、純正律が再度選択され
たか否かが判断され、スイッチＳ３が押されていなけれ
ば、この判断は「ＮＯ」となり、ステップＳＰ９に戻
る。以後、スイッチＳ３が押されなければ、ステップＳ
Ｐ９、ＳＰ１１、ＳＰ１２から成るループを循環し、平
均律モードが継続される。これにより、前述した平均津
モードにおける表示がなされる（第９図、第１０図参
照）。次に、再び純正律にすべくスイッチＳ２が押され
ると、ステップＳＰ１２の判定が「ＹＥＳ」となり、ス
テップＳＰ１０に進む。この場合のステップＳＰ１０の
処理は、前回の純正律における設定と同じモードにする
処理を行う。すなわち、平均律モードに切り換わる前が
純正律のハ長調であれば、ステップＳＰ１０においては
再び純正律のハ長調が設定される。同様に、前回が純正
律ハ長調の短７度選択モードであれば、このモードが再
設定される。この場合、前回の純正律モードにおいて調
が設定された際、あるいは平均律モードに切り換わる際
において、長調と短調の別、短７度選択の有無、および
調（主音）がＲＡＭ２２内の所定エリアに記憶されてお
り、ステップＳＰ１０では、ＲＡＭ２２内の上記データ
に従ってモードの再設定を行うようになっている。

このような再設定を行うのは、練習者が平均律における
各音の音高と純正律における各音の音高を較べ易くする
ためである。

また、発音モードと調律モードとを切り換えることによ
り、自己の発声もしくは楽器の発音と調律器の発音とを
耳で比較することができ、しかも、表示部の表示により
視覚によって確認することができる。したがって、正し
い音階を身につけることができ、聴覚の訓練や音楽教育
に用いて極めて好適である。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、純正律による
調律が可能になるから、初心者でも容易に純正律を習得
することができる。さらに、純正律と平均律における同
一音名の音高差を容易に認識することができるため、純
正律の習得を早めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す機能ブロック図、第２
図、第３図および第４図は各々この発明の一実施例の外
観を示す平面図、正面図および側面図、第５図は同実施
例におけるキーボード１の詳細を示す平面図、第６図は
同実施例におけるＬＥＤディスプレイ７の詳細を示す正
面図、第７図は同実施例の電気的構成を示すブロック
図、第８図は同実施例の動作を示すフローチャート、第
９図および第１０図は各々平均律モードにおけるＬＥＤ
表示部７の表示状態を示す正面図、第１１図は純正律モ
ードの各調において表示を行う音名を示す表、第１２図
および第１３図は各々純正律のハ長調におけるＬＥＤデ
ィスプレイ７の表示状態を示す正面図、第１４図、第１
５図、第１６図および第１７図は各々純正律ト長調、純
正律ハ長調短７度選択、純正律ハ短調および純正律イ短
調の場合のＬＥＤディスプレイ７の表示状態を示す正面
図、第１８図および第１９図は各々純正律長調および純
正律短調における各音と平均律各音との音高差を示すマ
ップである。 ７……ＬＥＤディスプレイ（表示装置）、７ａ……表示
部、２０……ＣＵＰ（表示制御手段：再設定手段）、Ｓ
２……スイッチ（平均律設定手段）、Ｓ３……スイッチ
（設定手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部から入力される音の音高と所定の音階
   との音高差を目視可能に表示する表示部を少なくとも１
   オクターブ分の鍵盤に対応して複数配置した表示装置
   と、 前記所定音階を任意の純正律音階に設定する設定手段
   と、 設定された純正律音階を構成する音に対応する表示部の
   みを作動させる表示制御手段と を具備することを特徴とする調律器。
2. 【請求項２】前記所定音階を平均律音階に設定する平均
   律設定手段と、 前記設定手段によって任意の純正律音階が設定された後
   に前記平均律設定手段によって平均律音階が設定され、
   その後再び前記設定手段によって純正律音階が設定され
   る場合は前回設定された純正律音階をそのまま再設定す
   る再設定手段と を具備することを特徴とする請求項１記載の調律器。