JP2000066667A

JP2000066667A - 調律器

Info

Publication number: JP2000066667A
Application number: JP10238665A
Authority: JP
Inventors: Takeo Taku; 武夫卓; Kaori Namiki; 香織並木
Original assignee: Korg Inc
Current assignee: Korg Inc
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2000-03-03
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: JP4084470B2

Abstract

(57)【要約】【課題】楽器音のアタック部分の周波数を測定し、目
的とする周波数とのピッチ誤差を表示する調律器を提供
する。【解決手段】マイクロホン１，飽和増幅器２，周期計
測手段３，音名・オクターブ判別手段４，ピッチ誤差算
出手段５，表示器駆動手段６，表示器７とによって構成
される調律器において、アタック検出手段１１とアタッ
クピッチ誤差記憶手段１２を設け、アタック検出手段が
アッタクを検出すると、アタックピッチ誤差記憶手段１
２がピッチ誤差算出手段５が出力するピッチ誤差を読み
込んでアタックピッチ誤差として記憶し、このアタック
ピッチ誤差をアタック部分の時間より長い時間にわたっ
て表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は各種の楽器の音を
調律する場合に用いる調律器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３に従来から用いられている調律器
の概略の構成を示す。図中１はマイクロホンを示す。マ
イクロホン１によって調律すべき楽器音をとらえ電気信
号、つまり楽音信号に変換する。２は飽和増幅器を示
す。この飽和増幅器２により楽音信号を飽和増幅し、出
力波形Ｐを周期計測手段３に出力する。

【０００３】飽和増幅器２から出力された出力波形Ｐは
周期計測手段３に入力され、この周期計測手段３で楽音
の倍音成分を除去し基本波の周期Ｔを計測する。ここで
説明する周期計測手段３，音名・オクターブ判別手段
４，ピッチ誤差算出手段５，表示器駆動手段６は全て１
個のマイクロコンピュータＣＰＵによって構成される。
従って、周期Ｔの計測は基本波の１周期分に相当する波
形の立ち上がりのタイミング相互間の時間を計測して周
期Ｔを計測する。

【０００４】周期Ｔの値が計測されると、この周期Ｔの
値は音名・オクターブ判別手段４に送られる。音名・オ
クターブ判別手段４には１２音律で規定される各音名の
音の周期が参照表として用意され、周期計測手段３で計
測された周期Ｔの値を参照表で参照し、最も近い値を持
つ周期を検索し、これにより音名及びオクターブを決定
する。

【０００５】音名・オクターブ判別手段４で調律しよう
とする音の音名が決定されることにより、その音の正規
の周期Ｔ（Ｒ）を参照表から抽出する。ピッチ誤差算出
手段５では、この正規の周期Ｔ（Ｒ）と周期計測手段３
で計測した周期Ｔとから演算によりピッチ誤差を算出
し、その算出結果を表示器駆動手段６に与え、表示器７
にピッチ誤差値を表示させる。マイクロコンピュータＣ
ＰＵは周期計測、音名判別、ピッチ誤差算出の一連の動
作を数１０ミリ秒程度の時間間隔で実行し、算出したピ
ッチ誤差は平均化して表示器７に表示している。

【０００６】表示器７の表示形式としては、図１４に示
すように多数の発光素子Ｄ₁〜Ｄ_nを一列に配列し、そ
の配列の中央の発光素子Ｃ_Oを０セント表示素子とし、
左端の発光素子Ｃ₁を−５０セント表示素子、右端の発
光素子Ｃ_nを＋５０セント表示素子とし、どの発光素子
が発光するかによって０セントからのピッチ誤差を表示
する形式と、図１５に示す指針型の表示形式の何れかが
用いられている。

【０００７】ところで楽器の音のほとんどは図１６に示
すように、発音開始時に周波数が高く、その後周波数が
低下して一定の周波数に安定する。音楽の分野では、発
音直後の部分をアタック、アタック部分からピッチが漸
次低下していく部分をデケイ、ピッチが安定した部分を
サスティーンと称している。一般に楽器の調律方法は、
周波数が安定しているサスティーンの部分の周波数（周
期）を該当する音名の音の周波数（周期）に合致させて
正しく調律されているとしている。従って、従来の調律
器は図１７Ａに示すようにアタック、デケイ、サスティ
ーンと続く楽音のピッチ変化に対し、表示器の表示は図
１７Ｂに示すようにアタック、デケイの部分では＋セン
ト方向にずれて表示され、サスティーンの部分で０セン
トを表示する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したアタック部分
で音の周波数が本来の音の周波数より高くなる現象を考
慮した場合、特に和音を奏する楽器では本来アタック部
分の音が正しく調律されていないと、きれいな和音が奏
し得ないことになる。然し乍ら従来の調律器ではアタッ
ク部分の音を調律することができない不都合がある。

【０００９】つまり従来の調律器は、上述したように音
の周波数の変化に従って表示が移動する特性で動作する
から、アタック及びデケイ部分のピッチは瞬時しか表示
されない。この結果、アタック部分のピッチ誤差を正し
く測定することができない欠点がある。つまり、アタッ
ク部分の音の周波数を目的とする周波数に合致させるた
めの調律を行うことができない不都合がある。

【００１０】この発明の目的は、楽器音のアタック部分
のピッチ誤差を正しく測定することができる調律器を提
供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明では従来から用
いられている調律器の構成に加えてアタック検出手段
と、このアタック検出手段がアタック状態を検出した時
点でピッチ誤差算出手段が算出するピッチ誤差をアタッ
クピッチ誤差として取り込んで記憶するアタックピッチ
誤差記憶器とを設け、このアタックピッチ誤差記憶器に
記憶したアタックピッチ誤差を表示器に表示させる構成
としたものである。

【００１２】アタックピッチ誤差の表示はアタックの検
出時点から一定時間持続させる表示方法と、入力された
音が或るレベルまで減衰するまで表示させる方法と、ア
タックピッチ誤差とこれに続くデケイ及びサスティーン
部分のピッチ誤差の双方を同一の表示器に表示させる表
示方法とが考えられる。この発明による調律器によれ
ば、アタック部分のピッチ誤差を記憶器に取り込んで記
憶させるから、利用者が充分認識できる時間にわたって
アタック部分のピッチ誤差を表示させることができる。
この結果、利用者はアタック部分の音を目的とする周波
数に合致させるように楽器の音の周波数を調律すること
ができる優れた作用効果を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１にこの発明による調律器の構
成を示す。図１３と対応する部分には同一符号を付し、
その重複説明は省略するが、この発明では従来から用い
られている調律器の構成に加えてアタック検出手段１１
と、アタックピッチ誤差記憶手段１２とを付加した構成
を特徴とするものである。

【００１４】アタック検出手段１１及びアタックピッチ
誤差記憶手段１２もＣＰＵによって構成される。アタッ
ク検出手段１１はアタック検出のアルゴリズムとして、周期計測手段３の計測値がゼロ（無）の状態から有
の状態に転換した時点をアタックとして検出する第１ア
タック検出手段と、音名・オクターブ判別手段４の出力データが変化し
た時点をアタックとして検出する第２アタック検出手段
と、ピッチ誤差算出手段５の算出値が＋セント値に変化
した時点をアタックとして検出する第３アタック検出手
段と、の３通りが考えられる。

【００１５】第１アタック検出手段は無音状態から有音
状態に変化した状態をアタックとして検出するモードで
ある。図２にこのアタック検出モードを実行するプログ
ラムの概要を説明するためのフローチャートを示す。ス
テップＳＰ３で周期データが有るか否かを判定する。周
期データが無から有に反転すると、ステップＳＰ５で変
数ＡＴＴＡＣＫに１を代入し、ステップＳＰ６で変数Ａ
ＴＴＡＣＫ＝１であることを検出すると、ステップＳＰ
７でアタックを認識する。

【００１６】一般的にはこの第１アタック検出手段だけ
で事足りるが、この実施例では念のために第２アタック
検出手段と第３アタック検出手段を付加している。第２
アタック検出手段は調律中に一度発音した音が消滅しな
い内に、２度目の音（一度目の音と異なる音）を弾いた
場合も、２度目の音のアタックを検出しようとするモー
ドである。これは音名・オクターブ判別手段４の判別結
果を前回の判別結果と比較しながら監視することにより
検出することができる。

【００１７】図３にこの第２アタック検出手段を構成す
るプログラムの概要を説明するためのフローチャートを
示す。図３に示すフローチャートにおいて、ステップＳ
Ｐ４で音名・オクターブ判別結果が変化したか否かを判
定する。判別結果に変化が無ければステップＳＰ５で変
数ＡＴＴＡＣＫに０を代入し、ステップＳＰ１に戻る。

【００１８】判別結果が変化したと判定した場合はステ
ップＳＰ６に移り、ステップＳＰ６で変数ＡＴＴＡＣＫ
に１を代入し、ステップＳＰ７に移る。ステップＳＰ７
で変数ＡＴＴＡＣＫが１か否かを判定し、変数ＡＴＴＡ
ＣＫが１であればステップＳＰ８でアタックを認識す
る。第３アタック検出手段は楽音が持続して鳴っている
ところに持続音と同じ音を発音した場合も、２度目の音
のアタックを検出しようとするモードで、これはピッチ
誤差算出手段５の算出結果を監視することにより検出す
ることができる。

【００１９】図４に第３アタック検出手段を構成するプ
ログラムの概要を説明するためのフローチャートを示
す。このフローチャートではステップＳＰ４でピッチ誤
差を算出した後に、ステップＳＰ５で今回算出したピッ
チ誤差が前回算出したピッチ誤差より高いか否かを判定
する。ピッチ誤差が高い方（＋セント）に変化したと判
定した場合はステップＳＰ７で変数ＡＴＴＡＣＫに１を
代入し、ステップＳＰ８で変数ＡＴＴＡＣＫが１である
と判定すると、ステップＳＰ９でアタックを認識する。

【００２０】従って、アタック検出手段１１には周期計
測手段３と、音名・オクターブ判別手段４と、ピッチ誤
差算出手段５の計測結果、判別結果及び算出結果を入力
し、これらの値の変化をアタック検出手段１１が監視す
る。アタックピッチ誤差記憶手段１２はアタック検出手
段１１がアタックを検出すると、その検出のタンミング
でピッチ誤差算出手段５が出力しているピッチ誤差を読
み取り始め、ピッチ誤差検出処理を開始する。アタック
誤差検出処理としてはアタック検出タイミング直後の初
回のピッチ誤差をアタックピッチ誤差として記憶する方
法も一つの方法と考えられるが、ここでは複数回の算出
値を平均化してアタックピッチ誤差として算出する方法
を平均化処理ととして提案する。

【００２１】平均化処理はアタック検出タイミングか
らＮ回のピッチ誤差算出値を平均した値をアタックピッ
チ誤差として取り扱う平均化処理方法である。この平均
化処理方法に従って動作するプログラムの概要を図５に
示す。ステップＳＰ４でピッチ誤差を算出した後、ステ
ップＳＰ５でアタック検出タイミングからピッチ誤差の
算出回数Ｎを計数する。算出回数Ｎが予め規定した値Ｊ
と等しいか、大きくなったことをステップＳＰ６で検出
すると、ステップＳＰ７でＮ回分の平均値を算出し、こ
の平均値をステップＳＰ９でアタックピッチ誤差として
記憶する。

【００２２】平均化処理はアタック検出後、ピッチ誤
差値を常に監視し、アタックの最初のピッチ誤差値から
ピッチ誤差値が下がり始めるまでの区間のピッチ誤差値
を平均化してアタックピッチ誤差値として取り扱う平均
化処理方法である。図６にこの平均化処理を実行する
プログラムの概要を説明するためのフローチャートを示
す。ステップＳＰ４でピッチ誤差値を算出した後、ステ
ップＳＰ５でピッチ誤差値を前回の算出値と比較し、ピ
ッチ誤差が低下を始めたか否かを判定する。ピッチ誤差
が低下し始めるまでは、ステップＳＰ６で初回からのピ
ッチ誤差値を平均化し、その平均化したピッチ誤差値を
ステップＳＰ７でアタックピッチ誤差値として記憶す
る。

【００２３】以上説明した第１アタック検出手段、第２
アタック検出手段、第３アタック検出手段はそれぞれが
共存し、それぞれが装置に搭載される。これに対し、平
均化処理とは実際には何れか一方が搭載される。ア
タックピッチ誤差記憶手段１２に記憶したアタックピッ
チ誤差は表示器駆動手段６に入力され、表示器駆動手段
６の制御により表示器７にアタックピッチ誤差を表示す
る。

【００２４】表示器駆動手段６には外部にモード切替ス
イッチ１３（図１参照）が接続される。このモード切替
スイッチ１３は表示器駆動手段６をノーマルモードとア
タックモードとに切り替えるために設けられるスイッチ
である。図１に示す実施例では接点Ａを選ぶときはノー
マルモード、接点Ｂを選ぶときアタックモードに切り替
えられ、ノーマルモードでは従来の調律器と同様にピッ
チ誤差算出手段５が出力するピッチ誤差値をリアルタイ
ムで表示器７に与え、ピッチ誤差が変化する様子を表示
する。アタックモードでは以下に説明する２つの方法の
何れかによってアタック部分の音の周波数を表示する。

【００２５】図７にアタック表示の例を示す。図７Ａ
は楽音のアタックからサスティーンに到るピッチ誤差値
の変化の様子を示す。図７Ｂは従来の表示、つまりノー
マルモードに切替えた場合の表示を示す。従来の表示方
法は楽音のピッチの変化に追従して表示位置が移動する
から、仮にアタック部分の音を正規の音の周波数に調律
したとしても図７Ｂに示すように表示位置はＣ₀からＣ
₁側に向かって移動し、ピッチ誤差が低下していくこと
を表示する。

【００２６】図７Ｃはアタック表示の表示の例を示
す。このアタック表示はアタック検出から一定の時
間、Ｘ秒経過するかまたは無音になるまでアタックピッ
チ誤差を表示させ、Ｘ秒経過するまでピッチ誤差算出手
段５が出力するピッチ誤差値を表示させるように表示駆
動手段６を構成した場合を示す。図８はその表示駆動手
段６を構成するためのプログラムの概要を説明するため
のフローチャートを示す。ステップＳＰ３で無音か否か
を判定する。無音ならばステップＳＰ５でアタックピッ
チ誤差値またはピッチ誤差値をクリアし、ステップＳＰ
９でアタックピッチ誤差表示を消去する。

【００２７】ステップＳＰ３で無音でないことを検出す
ると、ステップＳＰ４でピッチ誤差を算出する。ステッ
プＳＰ６でアタックの検出が有りか否かを判定し、アタ
ックの検出が有である場合はステップＳＰ７でアタック
ピッチ誤差を表示し、ステップＳＰ８に進む。ステップ
ＳＰ６でアタックの検出が無であれば、直接ステップＳ
Ｐ８に進む。ステップＳＰ８ではアタックの検出からＸ
秒経過したか否かを判定する。Ｘ秒経過していない場合
はステップＳＰ１に戻る。Ｘ秒経過している場合はステ
ップＳＰ９に進む。ステップＳＰ９ではアタックの検出
からＸ秒経過しているからアタックピッチ誤差表示を消
去し、ステップＳＰ１０でピッチ誤差表示に切替える。
ステップＳＰ１０を実行後、ステップＳＰ１に戻り、上
述と同様の動作を繰り返す。この動作は無音になるまで
繰り返され、無音になると、ステップＳＰ５でピッチ誤
差をクリアするからピッチ誤差表示も消去される。

【００２８】図９はアタックピッチ誤差表示の表示の
例を示す。このアタックピッチ誤差表示では表示器７
にアタックピッチ誤差とピッチ誤差とを同時に表示させ
る表示方法を提案するものである。図９Ａは図７Ａに示
した楽器音のピッチ誤差が時間の経過と共に変化する様
子を示す。図９Ｂがアタックピッチ誤差表示の表示例
を示す。この場合にアタック部分で楽器音が調律されて
いるものとすると、発音開始時のピッチ誤差及びアタッ
クピッチ誤差は一致して表示される。つまり、アタック
部分では中央の発光素子Ｃ_Oが点灯する。

【００２９】アタックが終了する時間が経過するとピッ
チ誤差値が低下を始めるから、図９Ｂに示す左側から２
番目の表示状態に変化し、その後時間の経過に従ってピ
ッチ誤差表示は漸次低方向に位置を移動する。この間、
アタックピッチ誤差表示は中央の発光素子Ｃ_Oが点灯を
続け、アタック時の音の周波数が目的とした周波数に調
律されていることを表示し続ける。

【００３０】図１０にこの表示方法を実行するプログラ
ムの概要を説明するためのフローチャートを示す。ステ
ップＳＰ３で無音か否かを判定する。無音でなければス
テップＳＰ４に進み、ピッチ誤差を算出し、ステップＳ
Ｐ６に進む。ステップＳＰ６ではアタック検出の有無を
判定する。アタック検出が有る場合は、ステップＳＰ７
でアタックピッチ誤差及びピッチ誤差を表示し、ステッ
プＳＰ１に戻る。ステップＳＰ６でアタック検出が無と
判定した場合には、ステップＳＰ６からＳＰ８に直接進
み、ピッチ誤差を表示する。

【００３１】ステップＳＰ３で無音と判定した場合に
は、ステップＳＰでアタックピッチ誤差及びピッチ誤差
をクリアする。このクリア動作により実質的にアタック
ピッチ誤差表示は消去される。図７と図９では発光素子
を用いた表示器を例示して説明したが、図１１及び図１
２に示すように指針型の表示器を用いた場合の表示例を
示す。図１１はアタックピッチ誤差表示を指針型の表
示器７で表示させた場合を示す。この場合には図７Ｃに
示すようにアタック検出からＸ秒経過するまで指針は中
央の０セント位置を指示し続け、アタックピッチ誤差が
０セントであることを表示する。Ｘ秒を経過すると、指
針は徐々に（−）セント方向に振れピッチ誤差が変化す
る様子を示す。

【００３２】図１２はアタックピッチ誤差表示を指針
型表示器によって表示させた例を示す。この場合には、
アタックピッチ誤差表示用指針Ｍ１とピッチ誤差表示用
指針Ｍ２の２本の指針を持つ指針型表示器を用いる。ア
タック検出時は指針Ｍ１とＭ２は０セント位置を表示す
る。アタック部分を終了すると、ピッチ誤差表示用指針
Ｍ２が徐々に（−）セント方向に振れ始め、ピッチ誤差
が漸次低下していく様子を表示する。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
アタック検出手段１１とアタックピッチ誤差記憶手段１
２を設けたことにより、アタック部分のピッチ誤差を長
い時間にわたって表示することができる。この結果、瞬
時しか発生しないアタック部分のピッチ誤差を読み取る
ことができるから、楽器音のアタック部分の音の周波数
を目的とする周波数に調律することができる。この結
果、例えば和音の音がよく響く音に調律できる等の種々
の利点が得られ、その効果は実用に供して頗る大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による調律器の一実施例を説明するた
めのブロック図。

【図２】図１に示したアタック検出手段の第１アタック
検出手段を構成するプログラムの概要を説明するための
フローチャート。

【図３】図２と同様の第２アタック検出手段を構成する
プログラムの概要を説明するためのフローチャート。

【図４】図２と同様の第３アタック検出手段を構成する
プログラムの概要を説明するためのフローチャート。

【図５】図１に示した実施例のアタックピッチ誤差記憶
手段を構成するプログラムの概要を説明するためのフロ
ーチャート。

【図６】図５と同様にアタックピッチ誤差記憶手段を構
成するプログラムの概要を説明するためのフローチャー
ト。

【図７】この発明による調律器の表示方法の一例を説明
するための図。

【図８】図７に示した表示方法を実行する場合の表示器
駆動手段を構成するプログラムの概要を説明するための
フローチャート。

【図９】この発明による調律器の表示方法の他の例を説
明するための図。

【図１０】図９に示した表示方法を実行する場合の表示
器駆動手段を構成するプログラムの概要を説明するため
のフローチャート。

【図１１】図７に示した表示方法を指針型表示器で実現
した場合の表示の例を示す図。

【図１２】図９に示した表示方法を指針型表示器で実現
した場合の表示の例を示す図。

【図１３】従来の調律器の構成を説明するためのブロッ
ク図。

【図１４】従来の調律器に用いられている表示器の一例
を説明するための正面図。

【図１５】従来の調律器に用いられている表示器の他の
例を説明するための正面図。

【図１６】楽器音のピッチが時間の経過と共に変化する
様子を説明するためのグラフ。

【図１７】従来の調律器の表示の様子を説明するための
図。

【符号の説明】

１マイクロホン２飽和増幅器３周期計測手段４音名・オクターブ判別手段５ピッチ誤差算出手段６表示器駆動手段７表示器１１アタック検出手段１２アタックピッチ誤差記憶手段１３モード切替スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ．楽音信号の基本波を抽出し、この基
本波の周期を計測する周期計測手段と、Ｂ．この周期計測手段で計測した周期に近似する周期を
持つ音名とオクターブを決定する音名・オクターブ判別
手段と、Ｃ．この音名・オクターブ判別手段で決定した音名の周
期を基準に上記周期計測手段で計測した周期のピッチ誤
差を算出するピッチ誤差算出手段と、Ｄ．上記楽音信号の発音開始をアタックとして検出する
アタック検出手段と、Ｅ．このアタック検出手段がアタックを検出するごと
に、上記ピッチ誤差算出手段が算出するピッチ誤差をア
タックピッチ誤差として記憶するアタックピッチ誤差記
憶手段と、Ｆ．モード設定スイッチの設定状態に応じて上記ピッチ
誤差算出手段が算出するピッチ誤差と、上記アタックピ
ッチ誤差記憶手段に記憶したアタックピッチ誤差を選択
的に表示器に表示させる表示器駆動手段と、によって構
成したことを特徴とする調律器。
【請求項２】請求項１記載の調律器において、上記ア
タック検出手段は上記周期計測手段の計測結果が無から
有の状態に転換したタイミングをアタックと判定する第
１アタック検出手段によって構成したことを特徴とする
調律器。
【請求項３】請求項１記載の調律器において、上記ア
タック検出手段は上記音名・オクターブ判別手段の判定
結果が変化したタイミングをアタックと判定する第２ア
タック検出手段によって構成したことを特徴とする調律
器。
【請求項４】請求項１記載の調律器において、上記ア
タック検出手段は上記ピッチ誤差算出手段の算出値が高
ピッチ側に変化したタイミングをアタックと判定する第
３アタック検出手段によって構成したことを特徴とする
調律器。
【請求項５】請求項１記載の調律器において、上記ア
タック検出手段は上記請求項２乃至４で規定した第１ア
タック検出手段、第２アタック検出手段、第３アタック
検出手段の全てを搭載して構成したことを特徴とする調
律器。
【請求項６】請求項１記載の調律器において、上記ア
タックピッチ誤差記憶手段は、上記アタック検出手段が
アタックを検出したタイミングから上記ピッチ誤差算出
手段が算出する複数回の算出結果を平均化した値をアタ
ックピッチ誤差として記憶する構成としたことを特徴と
する調律器。
【請求項７】請求項１または６記載の何れかの調律器
において、上記表示器駆動手段は上記アタック検出手段
がアタックを検出し、上記アタックピッチ誤差記憶手段
にアタックピッチ誤差を記憶したタイミングから、予め
設定した一定時間上記アタックピッチ誤差記憶手段に記
憶したアタックピッチ誤差を上記表示器に表示させる構
成としたことを特徴とする調律器。
【請求項８】請求項１または６記載の何れかの調律器
において、上記表示器駆動手段は上記アタック検出手段
がアタックを検出し、上記アタックピッチ誤差記憶手段
にアタックピッチ誤差が記憶されたタイミングから楽音
のレベルが規定値以下に低下するまでの間、上記アタッ
クピッチ誤差記憶手段に記憶したアタックピッチ誤差を
表示器に表示させる構成としたことを特徴とする調律
器。
【請求項９】請求項１または７，８記載の何れかの調
律器において、上記表示器駆動手段は同一表示器に上記
ピッチ誤差算出手段が算出するピッチ誤差と上記アタッ
クピッチ誤差記憶手段に記憶したアタックピッチ誤差の
双方を同時に表示させる構成としたことを特徴とする調
律器。