JP2006301241A

JP2006301241A - 調律装置

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Publication number: JP2006301241A
Application number: JP2005121989A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yamada; 康之山田
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-11-02
Also published as: US20060236849A1; US7435890B2

Abstract

【課題】従来の機械式メータにおいて生じた不具合が排除された調律装置を提供すること。
【解決手段】本発明の調律装置では、ピッチ抽出手段により入力信号のピッチが抽出されると、その入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差が偏差検出手段によって検出されると、偏差検出手段により検出された偏差に応じた超音波モータの駆動の制御が制御手段によって行われる。即ち、指針は超音波モータによって駆動されるので、例えば、経時的劣化による表示誤差の発生や、設置向き及び設置角度の制限や、使用場所の制限や、装置全体の小型化及び薄型化の限界など、従来の機械式メータにおける不具合であった種々の点が改善される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ギターや管楽器などの楽器の調律を行う調律装置に関し、特に、機械式メータを有する調律装置に関する。

楽器用の調律装置において、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差を表示するメータ部には、ＬＥＤやＬＣＤによる表示によって偏差の表示を行うメータや、指針の移動によって偏差の表示を行う機械式メータなどが一般的に使用されている。

メータ部がＬＥＤやＬＣＤを用いたメータで構成された調律装置は安価に入手することができるが、偏差の表示が段階的、即ち、非連続的であるために、入力信号のピッチが基準ピッチに近い状態での細かい調律が行い難く、使い難いという欠点がある。

その点、例えば、特許第３２３１３６２号（特許文献１）に記載されるようなメータ部が機械式メータで構成された調律装置は、高価であるが、偏差の表示が連続的に変化するので、調律が行い易く、需要も高い。
特許第３２３１３６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるような機械式メータは、上記のような利点がある一方で、指針の駆動がバネの反発力と電磁石の磁力とによって行われるために、バネ及び電磁石（コイル，磁石）の使用に伴う種々の問題点があった。

具体的には、問題点の１つとして、バネの経時的な劣化が必然的に生じるために、経時的に表示誤差が発生し、ＬＥＤやＬＣＤを用いたメータに比べ寿命が短いという点が挙げられる。また、他にも、電磁石を利用するので周囲の磁力の影響を受け易く、ギターアンプのスピーカやギターのピックアップのような磁力を発生する装置の近くでは正確な調律を行えないなど、使用場所が制限されるという問題点や、保持トルクが弱く指針が重力に応じて移動してしまうので、縦置きのものを横置きにできないなど、設置向き又は設置角度が制限されるという問題点があった。

さらに、指針周りに、その指針を駆動させる電磁石への配線がなされるために、指針の駆動に伴って、その配線に不良が生じ易いという問題点や、指針の駆動に電磁石を利用するので消費電力が大きく、そのため、一般的に電池を電源とする携帯用の調律装置に機械式メータを採用した場合には、ＬＥＤやＬＣＤを用いたメータに比べ駆動時間が短く不便を生じるという問題点があった。

さらに、メータ個体にバラツキが生じやすいので、そのバラツキを吸収するために、半固定抵抗などの微調整用機能を設けて出荷時調整を行う必要があるなど、製造時の工程が煩雑になるという問題点があった。

加えて、バネや、電磁石としてのコイル及び磁石が必須として設置されるので、小型化及び薄型化には限界があるという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、上記したような従来の機械式メータにおいて生じた不具合が排除された調律装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の調律装置は、入力信号のピッチを抽出するピッチ抽出手段と、前記ピッチ抽出手段により抽出されたピッチと基準ピッチとの偏差を検出する偏差検出手段とを備え、その偏差検出手段により検出された偏差を機械式メータの指針によって表示するものであって、前記指針を駆動する超音波モータと、その超音波モータを前記偏差検出手段により検出された偏差に応じて駆動する制御手段とを備え、その制御手段は、前記超音波モータによる前記指針の駆動によって、前記偏差検出手段により検出された偏差が０である場合には前記指針を基準位置に配置させ、該偏差が正の値である場合にはその偏差に対応する正方向の位置まで前記指針を移動させ、該偏差が負の値である場合にはその偏差に対応する負方向の位置まで前記指針を移動させる。

請求項２記載の調律装置は、請求項１記載の調律装置において、前記指針の位置情報を検出する位置検出手段を備え、前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された前記指針の位置情報と前記偏差とに基づいて前記超音波モータを駆動するものである。

請求項３記載の調律装置は、請求項２記載の調律装置において、前記位置検出手段は、前記指針が移動する範囲における該指針の位置情報を検出するものである。

請求項４記載の調律装置は、請求項２又は３記載の調律装置において、前記位置検出手段は、前記指針が前記基準位置に配置されていることを示す前記位置情報を検出するものである。

請求項５記載の調律装置は、請求項１から４のいずれかに記載の調律装置において、前記指針は、前記超音波モータの回転部に一体化されている。

請求項６記載の調律装置は、請求項１から５のいずれかに記載の調律装置において、前記指針の移動量を制限するストッパ部を備えている。

請求項１記載の調律装置によれば、ピッチ抽出手段により入力信号のピッチが抽出されると、その入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差が偏差検出手段によって検出されると、偏差検出手段により検出された偏差に応じた超音波モータの駆動の制御が制御手段によって行われる。

その結果、超音波モータによって駆動される機械式メータの指針が、偏差検出手段により検出された偏差に応じた位置に移動する。ここで、偏差検出手段によって検出された偏差が０である場合には、指針は基準位置に配置され、一方で、検出された偏差が正の値である場合には、指針は該偏差に対応する正方向の位置まで移動し、さらに一方で、検出された偏差が負の値である場合には、指針は該偏差に対応する負方向の位置まで移動する。

よって、指針を駆動するためにバネも電磁石も使用しないので、従来の機械式メータにおける問題点であった経時的な表示誤差の発生を低減できると共に、寿命を向上させることができるという効果がある。また、超音波モータを使用することによってメータ個体のバラツキを低減できるので、微調整用機能の搭載が不要となり、製造時の工程を簡略化できるという効果がある。また、超音波モータは、一般的に構造が簡単であるために、調律装置全体の小型化を図ることができるという効果がある。

また、指針の駆動源である超音波モータは、重力や周囲の磁力の影響を受けないので、設置向き又は設置角度や、使用場所が限定されず、使い勝手が向上するという効果がある。また、指針の駆動源として超音波モータを使用するので、電磁石を用いる従来の機械式メータに比べて省電力で駆動できると共に、回転する指針周りの配線が不要となるため、配線不良の発生率を低減できるという効果がある。

請求項２記載の調律装置によれば、請求項１記載の調律装置の奏する効果に加えて、位置検出手段により検出された指針の位置情報と基準ピッチからの入力信号のピッチの偏差とに基づいて制御手段によって超音波モータが駆動された結果として、指針が駆動されるので、指針を偏差に応じた位置に正確に移動でき、正確な調律を可能にするという効果がある。

請求項３記載の調律装置によれば、請求項２記載の調律装置の奏する効果に加えて、指針の位置情報がその移動範囲内において位置検出手段によって検出されるので、指針を移動させて指し示すことによって偏差を表示する場合に、表示すべき偏差の領域内における指針の位置情報を得ることができる。よって、その指針の位置情報に基づく偏差を正確に表示でき、正確な調律を可能にするという効果がある。

請求項４記載の調律装置によれば、請求項２又は３記載の調律装置の奏する効果に加えて、指針が基準位置に配置されていることを示す位置情報が位置検出手段によって検出されるので、指針を移動させて指し示すことによって偏差を表示する場合に、少なくとも基準位置、即ち、偏差がゼロであることを示す位置を常に正確に表示することができ、正確に調律できるという効果がある。

請求項５記載の調律装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の調律装置の奏する効果に加えて、指針が超音波モータの回転部に一体化されているので、調律装置全体のさらなる小型化及び薄型化を図ることができるという効果がある。

請求項６記載の調律装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の調律装置の奏するｓ効果に加えて、指針の移動量がストッパ部によって制限されるので、指針の移動量を表示すべき偏差の領域に規制できる。よって、指針により指し示すことによって偏差を表示させる場合に、その指針を表示すべき偏差の領域内で移動させることができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例における調律装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、この調律装置１は、信号入力端子２０と、その信号入力端子２０を介してギター（非図示）から入力された入力ギター信号（以下、単に「入力信号」と称する）を増幅し、矩形波に波形整形するアナログ回路である波形整形回路２２と、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１４と、操作子１６と、ＬＥＤ１８と、メータ部４０を有する超音波モータ３０と、その超音波モータ３０を駆動するための駆動信号を生成する回路であるモータ駆動回路２４とを主に備えている。

ＣＰＵ１０は、調律装置１全体を制御する中央処理装置であり、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータや、波形整形回路２２から入力された矩形波の立ち上がりエッジを検出して割り込みを発生させるエッジ割り込み端子（非図示）などを備えている。

ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１０により実行される各種の制御プログラムや、その実行の際に参照される固定値データが格納されている不揮発性のメモリである。また、ＲＯＭ１２には、基準ピッチのピッチ情報が記憶されている。

ＲＡＭ１４は、各種バッファや各種レジスタなどを含むワーキングエリアや、処理中のデータを一時的に格納するテンポラリエリア等を有しランダムにアクセスできる書き換え可能なメモリである。

操作子１６は、調律装置１の各種機能を操作するスイッチであり、調律装置１への電源オンとオフとを切り替える電源スイッチ（非図示）や、調律する弦を設定する基準ピッチ設定スイッチ（非図示）や、入力信号のレベルを調節するＵＰスイッチ及びＤＯＷＮスイッチ（いずれも非図示）などが挙げられる。

ＬＥＤ１８は、操作子１６である基準ピッチ設定スイッチ（非図示）によって設定された基準ピッチをＬＥＤの点灯によって表示するものであり、クロマチック表示を行うための７つの音名（Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ａ，Ｂ）及び半音記号である「＃」に対応する８個のＬＥＤ（いずれも非図示）から構成される。

超音波モータ３０は、圧電素子による超音波域の弾性振動を駆動源とするモータである。ここで、図１では、超音波モータ３０は、その側面模式図として図示している。図１に示すように、超音波モータ３０は、２相の駆動信号（サイン波及びコサイン波）に基づいて振動を発生する圧電素子（非図示）を備えるステータ部３４と、そのステータ部３４の駆動面（図１における紙面上方の面）に、非図示の加圧手段によって加圧接触されたロータ部３２とを備えている。

超音波モータ３０のロータ部３２は、モータ駆動回路２４から出力されたサイン波及びコサイン波がステータ部３４へ入力されると、圧電素子（非図示）に進行波を伴う振動が発生した結果として、振動されたステータ部３４との摩擦によって軸５６周りに進行波とは逆方向に回転駆動される。ここで、ステータ部３４へ入力されるサイン波及びコサイン波は、後述する表示処理（図３参照）によって超音波モータ３０の駆動方向を規定する駆動情報に応じてモータ駆動回路２４によって生成され、出力される。

詳細は後述するが、本実施例の調律装置１において、メータ部４０の指針４２の移動には、超音波モータ３０の回転が駆動源として利用される。上記したように、超音波モータ３０は、２相の駆動信号（サイン波及びコサイン波）に基づいて駆動されるので、コイルや磁石などを使用することなく調律装置１を構成することができる。そのため、本実施例の調律装置１は、周囲の磁力に影響されないので、使用場所を限定することなく使用することができ、例えば、ギターアンプのスピーカやギターのピックアップのような磁力を発生する装置の近くで用いても正確に調律することができる。

また、超音波モータ３０は、ロータ部３２がステータ部３４に加圧接触されているので、保持トルクが大きく、その結果、調律装置１がどのような向き、角度に設置されてもその表示が変動しない。そのため、本実施例の調律装置１は、その設置向きや設置角度にかかわらず正確に調律することができる。

また、超音波モータ３０は、一般的に、応答性と制御性に優れるために、個体のバラツキが生じ難い。よって、そのような超音波モータ３０を使用することによって、調律装置１に微調整用機能を搭載することを不要とすることができる。

また、超音波モータ３０を指針４２の駆動源として使用することによって、指針４２を駆動するために従来において用いられていたバネも電磁石も使用しないので、従来の機械式メータにおいて経時的に生じた表示誤差の発生を低減できると共に、寿命を向上させることができる。

また、超音波モータ３０は省電力で駆動することができるため、そのような超音波モータ３０を指針４２の駆動源として使用することによって、電磁石を用いた従来の機械式メータに比べて省電力で駆動できる。また、従来の機械式メータにおいて回転される指針の周りに接続されていた配線が不要となるので、配線不良の発生率を低減することができる。

また、超音波モータ３０は、一般的に構造が簡単であるために、超音波モータ３０を指針４２の駆動源として使用することによって、調律装置１全体を小型に構成することができる。

本実施例では、超音波モータ３０のロータ部３２がメータ部４０と一体的に構成されている。このように、超音波モータ３０のロータ部３２がメータ部４０と一体的に構成されることによって、調律装置１全体をより小型及び薄型に構成することができる。

なお、ロータ部３２は、図１の左下において側面模式図として図示された超音波モータ３０の構成の一部として図示される他に、図１左上にメータ部４０を説明するための正面模式図として図示されている。ここで、図１左下におけ超音波モータ３０の一部として図示されたロータ部３２とＣＰＵ１０との接続は省略されている。

メータ部４０は、ロータ部３２の回転に伴って軸５６周りに回転する指針４２を備えており、その指針４２によって入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差を表示するための目盛（非図示）が指し示される。

また、メータ部４０には、軸５６を中心とする円弧状に開口部５４が設けられており、その開口部５４の内周側には、ステータ部３４の底面に固定されているストッパ５８が貫通するように配置されている。この開口部５４とストッパ５８とによって、ロータ部３２の回転量を開口部５４である円弧の範囲に制限することができる。即ち、メータ部４０の指針４２の回転量が制限される。

ここで、この開口部５４の円弧は、指針４２が入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差を表示するための目盛（非図示）の範囲内に制限される長さに構成されている。よって、指針４２は、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差を表示するための目盛（非図示）の範囲内で移動されることになる。また、本実施例では、開口部５４とストッパ５８とによって制限される回転量が２等分される位置において、指針４２が非図示の目盛におけるゼロ目盛を指すように構成されている。

メータ部４０（ロータ部３２）には、図１に示すように、円弧状に形成された導電部５０及びカーボン抵抗５２が一体的に設けられている。一方で、メータ部４０には、３つの端子４４，４６，４８が設けられており、これら３つの端子４４，４６，４８の先端部が摺動子４４ａ，４６ａ，４８ａとして、導電部５０又はカーボン抵抗５２に接する構成となっている。

このボリューム構造は、カーボン抵抗５２が、メータ部４０の開口部５４の右端がストッパ５８に接するまで、即ち、時計回りに最大の回転をした場合に、一端が摺動子４４ａに接し、他端が摺動子４８ａに接するように構成されている一方で、メータ部４０の開口部５４の左端がストッパ５８に接するまで、即ち、反時計回りに最大の回転をした場合に、一端が摺動子４８ａに接し、他端が摺動子４６ａに接するように構成されている。

また、摺動子４６ａに接続される端子４６は、電源がオンされるとプラス電圧（本実施例では＋３Ｖとする）に印加され、一方で、摺動子４４ａに接続される端子４４は接地されている。

即ち、メータ部４０は、その回転に伴ってカーボン抵抗５２に接触する摺動子４８ａの位置が変動し、その結果として、端子４４−端子４８間及び端子４８−端子４６間の電圧値が変動するボリューム構造を有している。そのため、メータ部４０は、その回転によって、開口部５４の左端がストッパ５８に接する位置において、端子４８から出力される電圧値が最小（０Ｖ）となり、一方で、開口部５４の右端がストッパ５８に接する位置において、端子４８から出力される電圧値が最大（本実施例では＋３Ｖ）となる。

よって、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差を表示するための目盛（非図示）を指針４２が最小値（左端となる目盛）を指し示す場合に、端子４８から出力される電圧値は最小となり、指針４２によって指し示される目盛の値が大きくなるにつれて、端子４８から出力される電圧値は増大する。そして、指針４２が最大値（右端となる目盛）を指し示す場合に、端子４８から出力される電圧値は最大となる。

従って、端子４８から出力される電圧値を参照することによって、指針４２がその移動範囲内におけるどの位置に配置されているか、即ち、指針４２が入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差を表示するための目盛（非図示）のどの位置を指し示しているかに関する位置情報を得ることができるのである。このように、調律装置１は、端子４８から出力される電圧値を参照するによって、指針４２の位置を、その移動範囲内において認識することができるので、その結果として、正確な調律を行うことができる。

ここで、本実施例では、メータ部４０のボリューム構造において、開口部５４とストッパ５８とによって制限されるメータ部４０の指針４２の回転量を２等分する位置において、摺動子４８ａがカーボン抵抗５２の略中央に接するように構成されている。よって、本実施例の調律装置１は、端子４８から出力される電圧値が端子４４と端子４６との間に印加された電圧の１／２（本実施例では、＋１．５Ｖ）となる場合に、指針４２がゼロ目盛を指し示していることになる。

従って、本実施例の調律装置１は、端子４８から出力される電圧値を参照することによって、指針４２が、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差がゼロである位置、即ち、調律における基準位置であるゼロ目盛に配置されているか否かを示す位置情報を得ることができるのである。このように、調律装置１は、端子４８から出力される電圧値によって指針４２の基準位置を常に正確に認識することができるので、その結果として、正確な調律を行うことができる。

具体的な処理については、図２及び図３を参照しつつ後述するが、上記のように構成された調律装置１では、信号入力端子２０から入力信号が入力されると、その入力信号は波形整形回路２２によって矩形波に波形整形されて、ＣＰＵ１０へ出力され、ＣＰＵ１０による処理によって入力信号のピッチが取得される。一方で、超音波モータ３０のロータ部３２に一体化されたメータ部４０の端子４８から出力された電圧値がＣＰＵ１０へ入力されると、指針４２の位置情報が取得される。

ＣＰＵ１０は、表示処理（図３参照）の実行結果として、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差と、指針４２の位置情報とに基づく駆動情報をモータ駆動回路２４へ出力し、モータ駆動回路２４は、その駆動情報に基づいて、駆動信号を超音波モータ３０のステータ部３４へ出力する。その結果として、超音波モータ３０のロータ部３２が回転し、そのロータ部３２に一体化されたメータ部４０における指針４２が移動する。

そして、ＣＰＵ１０は、表示処理（図３参照）の実行結果として、端子４８から出力された電圧値に基づいて取得される指針４２の位置情報が、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差に対応する量に達するまで、駆動情報をモータ駆動回路２４へ出力し、その偏差に対応する位置まで指針４２を移動させる。

次に、図２及び図３を参照して、上記したような調律装置１において実行される具体的な処理について説明する。図２は、調律装置１で実行されるメイン処理を示すフローチャートであり、調律装置１への電源オンによって起動され、電源がオンされている間、ＣＰＵ１０により繰り返し実行される。

図２に示すように、このメイン処理では、まず、初期設定を行う（Ｓ１）。この初期設定（Ｓ１）では、このメインルーチンにおいて使用される各種バッファ、各種レジスタ、各種パラメータを初期値に設定する。また、モータ駆動回路２４に駆動情報を出力して、メータ部４０を、開口部５４の左端がストッパ５８に接するまで反時計回りに回転させる。

Ｓ１の処理後、操作子１６（基準ピッチ設定スイッチやＵＰスイッチやＤＯＷＮスイッチなど）の設定状態の読み込みを行い、操作子１６の各設定状態に応じて、対応するレジスタなどの設定を行う（Ｓ２）。このＳ２の処理の結果として、参照すべき基準ピッチが設定されることになる。

Ｓ２の処理後、入力信号のピッチを抽出し、ピッチ情報を取得する（Ｓ３）。このＳ３の処理は公知の技術であるので、詳細な説明は省略するが、ＣＰＵ１０のエッジ割り込み端子（非図示）によって、波形整形回路２２から入力された矩形波の立ち上がりエッジが検出されると、ＣＰＵ１０のカウンタによって計数を開始し、次の立ち上がりエッジまで、矩形波の１周期の時間を非図示のルーチンによって計数し、その計数された値をピッチ情報として取得する。

次いで、Ｓ３の処理によって取得されたピッチ情報に基づいて、入力信号のピッチとＳ２の処理によって設定された基準ピッチとの偏差を取得し（Ｓ４）、図３を参照して後述する表示処理を実行し（Ｓ５）、Ｓ４の処理によって取得された偏差をメータ部４０の指針４２による目盛（非図示）の指示によって表示する。

そして、表示処理（Ｓ５）の実行後、Ｓ２の処理へ移行し、操作子１６である電源スイッチ（非図示）の操作によって調律装置１の電源がオフされるまで、Ｓ２〜Ｓ５の処理を繰り返す。

次に、図３を参照して、上記の表示処理（Ｓ５）について説明する。図３は、表示処理（Ｓ５）を示すフローチャートである。図３に示すように、表示処理（Ｓ５）では、まず、メータ部４０の端子４８の電圧のＡ／Ｄ値を読むことによって、指針４２の位置情報を得る（Ｓ５０１）。なお、このＳ５０１の処理において、端子４８の電圧のＡ／Ｄ値が、＋３Ｖを越えた値に対応する値であった場合には、Ａ／Ｄ値を＋３Ｖに対応する値とし、一方で、０Ｖ未満に対応する値であった場合には、Ａ／Ｄ値を０Ｖに対応する値に対応する値とする。

Ｓ５０１の処理後、信号入力端子１０へのギター信号の入力中であるかを確認し（Ｓ５０２）、ギター信号の入力中であれば（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、Ｓ５０１の処理によって読まれた端子４８の出力電圧のＡ／Ｄ値は、Ｓ４の処理により得られた偏差に対応する値であるかを確認する（Ｓ５０３）。

Ｓ５０３の処理により確認した結果、端子４８の出力電圧のＡ／Ｄ値がＳ４の処理により得られた偏差に対応する値でなければ（Ｓ５０３：Ｎｏ）、指針を偏差に応じて回転させるための駆動情報を、モータ駆動回路２４へ出力し（Ｓ５０４）、Ｓ５０１の処理へ移行する。

このＳ５０３におけるＮｏの分岐処理及びＳ５０４の処理によって、モータ駆動回路２４へ駆動情報が出力されると、超音波モータ３０のロータ部３２を時計回りに回転させるための駆動信号（サイン波及びコサイン波）がモータ駆動回路２４から超音波モータ３０のステータ部３４へ出力される。その結果、ロータ部３２が回転されて、指針４２がＳ４の処理により得られた入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差に対応する目盛（非図示）へ向かって移動する。

一方で、Ｓ５０３の処理により確認した結果、端子４８の出力電圧のＡ／Ｄ値がＳ４の処理により得られた偏差に対応する値であれば（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、この表示処理（Ｓ５）を終了する。

このＳ５０３におけるＹｅｓの分岐処理の結果として、指針４２は、Ｓ４の処理により取得された偏差を指し示した状態で停止される。従って、信号入力端子１０にギター信号の入力中では、Ｓ５０１〜Ｓ５０４の処理により、指針４２は、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差に応じて回転されて、その偏差に対応する目盛（非図示）に到達するまで移動し、その結果として、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差がユーザに視覚的に報知されるのである。

上記したように、本実施例の調律装置１は、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差がゼロである場合に、端子４８から＋１．５Ｖの電圧が出力されるように構成されている。よって、例えば、Ｓ４の処理により取得された偏差がゼロであった場合には、Ｓ５０１において端子４８が＋１．５Ｖであることを示すＡ／Ｄ値が検出されるまで、Ｓ５０３におけるＮｏの分岐処理及びＳ５０４の処理により、指針４２はゼロ目盛へ向かって移動する。そして、Ｓ５０１において端子４８が＋１．５Ｖであることを示すＡ／Ｄ値が検出されると、Ｓ５０３におけるＮｏの分岐処理により、指針４２はゼロ目盛で停止する。

また、Ｓ５０２の処理により確認した結果、ギター信号の入力中でなければ（Ｓ５０２：Ｎｏ）、端子４８の出力電圧のＡ／Ｄ値が０Ｖを示す値であるかを確認し（Ｓ５０５）、０Ｖを示す値でなければ（Ｓ５０５：Ｎｏ）、指針を反時計回りに回転させるための駆動情報を、モータ駆動回路２４へ出力し（Ｓ５０６）、Ｓ５０１の処理へ移行する。

Ｓ５０６の処理によって、モータ駆動回路２４へ駆動情報が出力されると、超音波モータ３０のロータ部３２を反時計回りに回転させるための駆動信号（サイン波及びコサイン波）がモータ駆動回路２４から超音波モータ３０のステータ部３４へ出力される。その結果、ロータ部３２の回転に伴って、指針４２が反時計回りに回転される。

一方で、Ｓ５０５の処理により確認した結果、端子４８の出力電圧のＡ／Ｄ値が０Ｖを示す値であれば（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、この表示処理（Ｓ５）を終了する。

よって、信号入力端子２０にギター信号の入力がされていない場合には、Ｓ５０１，Ｓ５０２，Ｓ５０５，Ｓ５０６の処理により、指針４２は、反時計回りに回転されて、目盛の最小値（左端となる目盛）において停止する。

この表示処理（Ｓ５）では、メータ部４０の端子４８の電圧のＡ／Ｄ値を参照することによって指針４２の位置情報を取得するので、指針４２を偏差に応じた位置に正確に移動させることができ、その結果として、正確な調律を行うことができるのである。

以上説明したように、本実施例の調律装置１によれば、メータ部４０の指針４２が、超音波モータ３０によって駆動される。よって、指針４２を駆動するために従来において用いられていたバネも電磁石も使用しないので、従来の機械式メータにおける問題点であった経時的な表示誤差の発生を低減できると共に、寿命を向上させることができる。また、指針４２の駆動源として超音波モータ３０を使用することによってメータ個体のバラツキを低減することができ、微調整用機能の搭載が不要となり、その結果として、製造時の工程を簡略化できる。

また、指針４２の駆動源である超音波モータ３０は、重力や周囲の磁力の影響を受けないので、設置向き又は設置角度や、使用場所が限定されず、調律装置１の使い勝手が向上する。さらに、指針４２の駆動源として超音波モータ３０を使用するので、電磁石を用いた従来の機械式メータに比べて省電力で駆動でき、また、回転する指針４２の周りに接続される配線が不要となるため、配線不良の発生率を低減することができる。

さらに、指針４２を含むメータ部４０は、超音波モータ３０のロータ部３２に一体化されているので、調律装置１全体を小型及び薄型に構成することができる。

なお、請求項１記載のピッチ抽出手段としては、図２のメイン処理におけるＳ３の処理が該当し、請求項１記載の偏差検出手段としては、図２のメイン処理におけるＳ４の処理が該当し、請求項１記載の制御手段としては、図５の表示処理（Ｓ５）が該当する。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施例では、指針４２の現在位置を、指針４２が移動する範囲に対応させて円弧状に形成したカーボン抵抗５２により、連続的に検出するものとしたが、赤外線センサや光センサのようなセンサを、指針４２が移動する範囲の１ヶ所または複数ヶ所に設置し、１のセンサの設置位置を指針４２が通過したことを検出することによって制御するように構成してもよい。

なお、指針４２の位置を検出するセンサ（赤外線センサや光センサなど）は、少なくとも、偏差がゼロであることを示す位置（基準位置）を検出できる位置に設置するのが好ましい。このようにセンサを配置することによって、少なくとも基準位置を正確に検出できるので、正確な調律を可能とする。

また、上記実施例では、端子４８から出力される電圧値に基づいて指針４２の位置情報を取得し、その位置情報を用いるフィードバック制御によって指針４２の移動量を制御するように構成した。このようなフィードバック制御に換えて、電源をオンした際に実行される初期設定（図１のメイン処理におけるＳ１）において、指針４２の初期位置を、開口部５４の左端がストッパ５８に接する位置まで回転させた位置にリセットしておき、入力信号のピッチと基準ピッチとの偏差に応じて、リセットされた位置から偏差までのロータ部３２の回転量を演算によって求め、その量に応じた駆動信号をモータ駆動回路２４から出力するように構成してもよい。

また、上記実施例では、モータ駆動回路２４によって生成された駆動信号（サイン波及びコサイン波）を超音波モータ３０へ出力することにより、超音波モータ３０を駆動するように構成したが、モータ駆動回路２４の代わりに、ＣＰＵ１０から矩形波を発生させ、ＣＲ積分回路によってサイン波及びコサイン波に近似する駆動信号を生成し、超音波モータ３０へ出力するように構成してもよい。

また、上記実施例では、超音波モータ３０のロータ部３２にメータ部４０を一体化させて構成したが、これに限定されるものではなく、超音波モータ３０による回転をギアなどによって伝達して指針４２を移動させるように構成してもよい。

また、上記実施例では、信号入力端子２０から入力される入力信号をギターの信号であるとして説明したが、これに限定されるものではなく、管楽器や管楽器のような他の楽器や、マイクロフォンなどから入力される信号であってもよい。

また、上記実施例では、基準ピッチの設定は、ユーザによる基準ピッチ設定スイッチの操作によって設定するものと説明したが、従来より公知のように、ＣＰＵ１０が、検出したピッチに最も近い音名を選択し、基準ピッチとして設定するようにしてもよい。

本発明の一実施例における調律装置の構成を示すブロック図である。調律装置で実行されるメイン処理を示すフローチャートである。表示処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１調律装置
３０超音波モータ
３２ロータ部（回転部）
４２指針
４４、４６，４８端子（位置検出手段の一部）
４４ａ、４６ａ，４８ａ摺動子（位置検出手段の一部）
５０導電部（位置検出手段の一部）
５２カーボン抵抗（位置検出手段の一部）
５８ストッパ（ストッパ部）

Claims

入力信号のピッチを抽出するピッチ抽出手段と、前記ピッチ抽出手段により抽出されたピッチと基準ピッチとの偏差を検出する偏差検出手段とを備え、その偏差検出手段により検出された偏差を機械式メータの指針によって表示する調律装置において、
前記指針を駆動する超音波モータと、
その超音波モータを前記偏差検出手段により検出された偏差に応じて駆動する制御手段とを備え、
その制御手段は、前記超音波モータによる前記指針の駆動によって、前記偏差検出手段により検出された偏差が０である場合には前記指針を基準位置に配置させ、該偏差が正の値である場合にはその偏差に対応する正方向の位置まで前記指針を移動させ、該偏差が負の値である場合にはその偏差に対応する負方向の位置まで前記指針を移動させることを特徴とする調律装置。
前記指針の位置情報を検出する位置検出手段を備え、
前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された前記指針の位置情報と前記偏差とに基づいて前記超音波モータを駆動するものであることを特徴とする請求項１記載の調律装置。
前記位置検出手段は、前記指針が移動する範囲における該指針の位置情報を検出するものであることを特徴とする請求項２記載の調律装置。
前記位置検出手段は、前記指針が前記基準位置に配置されていることを示す前記位置情報を検出するものであることを特徴とする請求項２又は３記載の調律装置。
前記指針は、前記超音波モータの回転部に一体化されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の調律装置。
前記指針の移動量を制限するストッパ部を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の調律装置。