JP2007101803A - 腕装着型チューナー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 携帯しながら取り外さずに調律ができる電子チューナーを提供すること
【解決手段】 腕時計は、ムーブメント３００を内蔵して腕に装着される。腕時計の裏蓋１３０には圧電素子３５０が取り付けてある。楽器の調律に必要な基準となる基準音は、基準音ＲＯＭ５５０に組み込まれた基準音５５０ａ〜５５０ｆからの信号に基づいて、圧電素子３５０が裏蓋１３０を振動させて、基準音を再生する。
【選択図】 図３

Description

楽器や音声を発する装置について音合わせをする目的で基準音を発するか、又は楽器又は音声を発す装置が発する音を取り込んで、取り込んだ音が基準音に合致しているかを判定するチューナーの内、電子回路で動作し、腕に巻き付ける方法で腕に装着して携帯性を高めたチューナー装置の技術分野に属する。

楽器の音階を調整する電子チューナー装置は、一般的にチューナーとして独立した形状を持つか、又はアンプやエフェクターなどの電子付加装置に組み込まれていて、音階調整を行う目的の基準音源を持つ。そして、楽器の奏者が必要とする基準音を選択し、その音を電子チューナー装置のスピーカから流す事で、その音を聞きながら楽器の奏者自信が楽器の調律を行うか、楽器の奏者が楽器を単音毎に奏で、電子チューナー装置が楽器から発せられる音と電子チューナー装置自信が持っている基準音階と比較して音階が高いか低いかを判別し、発光ダイオードの点滅やメータの動き等で表示する方法が取られている。

しかし、電子付加装置に組み込まれた電子チューナーでは、例えばアコスティックギター、ウクレレ等の電子楽器以外の楽器、を直接調律することは難しい。反面、独立した形状の電子チューナーは、電子楽器以外の楽器を調律できる利点があるものの、調律をする場合は調律状態を示すメータが見える場所の置いて使用しなければならず、演奏中や短時間に調律を確認するには不向きであった。また、電子チューナー装置を個別に持ち歩かなければならず、携帯性の面でも問題があった。

楽器には移動しながら演奏に適するものと、移動に適さないものに分類することができる。移動演奏に適するものは、小型で携帯性に優れている面があり、ロックバンドやマーチングバンドで用いる楽器、例えばエレキギターや金管楽器がある。これらの楽器は移動演奏することで、移動の際の振動や演奏者の物理的な動きなどで当初の調律が時間とともにずれてくることがあり、演奏会場でそれも演奏を行っている最中に調律をしなければならない状態に陥ることも考えられる。

近年、前記電子チューナー装置は小型軽量化が図られており、電池寿命も単３電池で１００時間以上連続稼働が可能なものが出ている。しかし、演奏中に調律できるほどの携帯性を備えていないのが現実である。

特許文献１の調律装置は、マイクロフォンを介して楽器音信号を入力する。入力された楽器音情報は、その音高情報が検知されて、検知された音高情報がメモリセレクタで選択されたメモリに記憶される。被調律楽器からマイクロフォンを介して音高情報が検出し、メモリに記憶された音高情報が読み出されて、両者の音高情報を比較し、比較された結果が表示される（特許文献１参照）。
特開平５−１８８１１号公報

電子チューナーの携帯性を考える上で課題となるのは演奏者の外見である。例えば、マーチングバンドでの演奏者はお揃いのユニホームに身を固め、隊列を組んで演奏するのが通例であり、調律用の電子チューナー装置を携帯、例えば腰の回り等に、すれば、外見的に見劣りがする。また、袋などに入れて持ち歩き、必要な時に取り出して調律するのでもスマートなイメージを損なう場合が想定される。従って、携帯しながら取り外さずに調律ができる電子チューナーが必要となる。

この様な携帯性を確保する為には電子チューナー装置の更なる小型軽量化が必要であり、携帯性、外観と合わせて小型及び省電力化が本発明が解決しようとする課題となる。

本発明の腕装着型チューナー装置は、腕に装着する機器と、前記機器の内部に内蔵され、楽器の調律に必要な基準となる基準音を再生して楽器の調律を行う機能を組み込んだものである。

本発明の腕装着型チューナー装置は、前記基準音が、前記機器に設けた裏蓋に取り付けた圧電素子が前記裏蓋を振動させることで再生される。

本発明の腕装着型チューナー装置は、前記機器がアナログクォーツ式腕時計である。

本発明の腕装着型チューナー装置は、前記裏蓋の共振音の強弱にて楽器の調律状態を調律をする。

本発明の腕装着型チューナー装置は、前記裏蓋の共振音が最大になったとき楽器の調律ができたことを示す。
本発明の腕装着型チューナー装置は、前記基準音が、前記腕時計の時計機能と別々に作動する。

上記課題の内、携帯性及び外観に付いては電子チューナー装置を腕時計の中に組み込む事で実現できる。マーチングバンドの団員についても、ロックバンドの演奏者についても、腕時計をしていても違和感を持たれることは少ない。特に、その外観と大きさが通常の腕時計と同じであれば、聴衆は単なる腕時計と認識する。腕時計に組み込む事は小型化及び省電力設計をすることが必須であり、腕時計に用いられている設計技術や省電力部品を応用することで腕時計型の電子チューナーを実現することは可能である。

しかし、腕時計に電子チューナーを組み込むと、従来のメータや発光ダイオードを用いた視覚的な方法で調律の状態を確認する事が難しくなる。前記メータ等を組み込むとすると文字板の位置が好ましいが、メータの針の位置を確認する為には文字板が調律を行う人の方向に絶えず向いている必要がある。しかし、視覚を用いた調律程度の把握を行わず、聴覚又は触覚を用いた方法で調律程度を把握できれば、この問題を解決できる。

電子チューナー装置の機能を、たとえば腕時計のような腕装着装置の中に組み込むことで携帯性に優れ、省電力な電子チューナー装置を実現できる。同時に、腕装着型電子チューナー装置に聴覚又は触覚を用いた調律程度把握方法を採用することで、腕装着型電子チューナー装置を取り外さなくても楽器等の調律が可能となる利点がある。

本発明の腕装着型電子チューナー装置は、その実施をギターを調律する為の装置として行った。当初は先行特許出願「電子チューナー装置」に記載された外部の音源から録音して、その音源の周波数データを取り出す録音機能を搭載する検討を行った、小型軽量化を図る為に、この機能は搭載しなかった。腕に装着するものの代表として、腕時計がある。以下、腕装着型電子チューナー装置の１つである腕時計型電子チューナー装置について説明する。腕時計には表示の方法から液晶を用いて時間表示をする通称ディジタル型と針を用いて表示する通称アナログ型がある。本実施例は、時計らしさと高級感の観点からアナログ方式の時計を採用した。

本発明の腕時計型電子チューナー装置は、エレキギターやアコスティックギターを調律するためのものとして、基準音原を６音源、１E、２Ｂ、３Ｇ、４Ｄ、５Ａ、６Ｅとした。実施例については、実施例１では、アナログクォーツ時計に電子チューナー機能を搭載する時のハードウエアに関する構成とその機能及び、調律者が本発明の腕時計型電子チューナー装置を用いて楽器、ここではアコスティックギターを調律する方法について説明する。

本実施例の腕時計型電子チューナー１００は、水晶振動子で発信させた信号を分周して、その信号をムーブメント３００内で回転の力に変換して針を駆動する、いわゆるアナログクォーツ型腕時計に電子チューナーを組み込んだものとした。液晶パネルを用いて情報を時計表面に表示するいわゆるディジタルクォーツ型では高級感に欠ける為、金属製バンド１６０と一体を成す金属ケース１１０のアナログクォーツ型腕時計を用いた。

図１及び図２は、腕時計型電子チューナーを示す側面図と正面図である。腕時計型電子チューナー１００は、金属ケース１１０内に時計機能を有するムーブメント３００とチューナを内蔵する。金属ケース１１０の下側は、裏蓋１３０を装着する。金属ケース１１０の上側は、カバーガラス２４０を保持するベゼル１２０を装着する。金属ケース１１０の側面は、時刻修正等を行う竜頭１４０と腕に装着する金属バンド１６０が装着される。また、金属ケース１１０の側面は、音を拾うマイクロフォン用のマイクロフォン用穴１５０を設けておく。なお、金属バンド１６０は、皮革バンド、合成皮革バンドやウレタン等の樹脂製のバンドであってもよい。ムーブメント３００のガラス側には、時刻用の目盛りが印刷された文字板２５０が取り付けらる。文字板２５０の上方に、分針２２０と時針２３０とをムーブメント３００に取り付ける。押しボタンは、金属ケース１１０上で竜頭１４０とは反対側に設ける。

本実施例の腕時計型電子チューナーが元の腕時計と比較して外観的に変わっている部分については、図１の側面図で示すマイクロホン用穴１５０と図２の正面図で示す押しボタン２１０ａ、２１０ｂのみである。従って、外観上は通常の時計として認識される。

近年、時計を駆動するムーブメントの大きさはケースに対して小さいものが多く、特に単機能のものは一例として電池を入れても縦１８ミリメートル、横１４ミリメートルとケース内径３２ミリメートルと比較すると小さいことが判る。通常の腕時計では、ムーブメントをケースの中心に固定する為に支持台、例えば十字架形状のプラスチック材料を用いている。本実施例では、十字架形状の支持台を電装基板３６０に置き換えてここに電子チューナー機能を搭載した。

図３は、電装基板とその他時計の部品の位置関係を示した断面図である。電装基板３６０は、文字板２５０の下に格納される為、外観的には腕時計の文字板２５０としてしか判別できない。文字板２５０は、文字板受け３２０で支持される。電装基板３６０には、マイクロホンから電装素子に至る電子チューナーとしての機能する上で必要な構成部品３７０は全て搭載されている。唯一、圧電素子３５０は裏蓋１３０を振動させて音を出すため、裏蓋２５０に固定されている。

図４は、ベゼル１２０から文字板２５０まで取り除いた本発明の腕時計型チューナーの正面図を示す。この図で、電装基板３７０は平面的に記載されているが、回路構成によってフレキシブル基板を用いる。マイクロホン４１０には小型のコンデンサーマイクを使用しているが、外部とつながるマイクロホン用穴１５０に直結している為、防水処理を施してある。また、電子チューナー用の電池３３０は、時計用ムーブメント３００に搭載されているものを用いず、別に電池を搭載することとした。時計の駆動部は、電子チューナー装置の駆動部と比較して電池消耗が少ない為、電子チューナー部と供用が難しく、電子チューナー部の電池が切れても時計機能を引き続き保つことを目的として時計用とは別に電池を搭載した。

次に機能について説明する。本発明はギターチューナーを目的としている為、６つの基準音の再生と各弦毎の６弦の調律がされているかを示す機能を有する。本実施例では押しボタン１、２１０ａを電源及びモードの切り替えの機能を持たせた。また、押しボタン２、２１０ｂには６音階の基準音を選択する機能を持たせた。つまり、押しボタン１、２１０ａを１回押すと「基準音再生」モードになり、押しボタン２、２１０ｂで選択された音を発生させる作用をもつ。次に、押しボタン１、２１０ａをもう一度押すと「調律」モードになり、押しボタン２、２１０ｂで指定された基準音で調律を行う。更に、押しボタン１、２１０ａをもう一度押すと電子チューナーの電源が切れて、電子チューナーがＯＦＦのモードになる。

次に基準音の再生方法について説明する。発信方法は、裏蓋１３０に圧電素子３５０が振動し、裏蓋１３０が振動することで音を出す方法をとる。その構成を図５に示す。図５の基準音ＲＯＭ５５０には、６つの基準音の周波数データ５５０ａ〜５５０ｆが格納されている。押しボタン２、２１０ｂで選択することによって、マルチプレクサー５４０を介した基準音の値がＤ／Ａ変換器５３０に入力され、周波数データが電圧の値に変換される。その電圧は、更に電圧／周波数変換器５２０で選択された基準音の周波数を持つ物理波に変換される。物理波は、振動電力増幅器５１０で電力増幅されて圧電素子３５０に印可され、音となって放出される。

同様に、調律モードに於ける機能を説明する。図６に於いて、マイクロホン４１０から入力された調律されるギターの音声信号は、音声電力増幅装置６１０で増幅され、取込遅延回路６２０の働きで弦を弾いた初期の不安定な信号を除き、周波数カウンター６３０でその周波数が判明する。その値は、押しボタン２、２１０ｂで選択されたマルチプレクサー５４０を介して基準音ＲＯＭ５５０の基準音５５０ａ〜５５０ｆと比較器６４０で比較される。基準音の周波数データと比較して、その差分を検出する。次に、差分／増幅率変換器６５０において裏蓋共振周波数の強度が、図７に示す様に調律時点、つまり基準音源の周波数と調律されるギターの音声周波数が合致した状態で振動強度が最大となるように増幅率を計算する。計算された増幅率を可変利得増幅器６７０に印加し、裏蓋共振周波数発信器６６０で発信された信号を増幅し、増幅された信号で圧電素子３５０が振動する。裏蓋共振周波数としては腕時計用ケースの大きさ、形状及び材質に依存するので固有の値はないが、一般的に３ＫＨｚから４ＫＨｚの範囲である。本実施例では中心値の３．５ＫＨｚを使用したが、当該周波数は基準音の周波数から遠ざけることが好ましいので前記３ＫＨｚから４ＫＨｚの間で適切な値を選択することができる。

本発明の腕時計型チューナーの使い方について説明する。腕時計型電子チューナー装置１００を用いた場合は、１音毎に調律していくことが適切な方法であり、本実施例ではギター第１弦のＥ音について調律する方法を示す。先ず、腕時計型電子チューナー１００のボタン１、２１０ａを１回押し、「基準音再生」モードに入る（工程２０１）。次に、押しボタン２、２１０ｂを押しながら１Ｅの音を選択する（工程２０２）。調律しようとするギターの第１弦を弾きながら（工程２０３）、第１弦に係わるペグを回し（工程２０４）、１Ｅ音に近い音域に第１弦を追い込んで行く（工程２０５）。次に、腕時計型電子チューナー１００の押しボタン１、２１０ａを１回押し、「調律」モードに入る（工程２０６）。同様に、ギターの第１弦を弾きながら（工程２０７）、第１弦に係わるペグを回し（工程２０８）、裏蓋共振音が最大になるように調整して行く（工程２０９）。調律が済んだあとは押しボタン１、２１０ａを更に１回押し、「チューナーＯＦＦ」モードにして、調律を終了する（工程２１０）。

同様に、残りの５弦についても、上記の方法で調律を行うことができる。

なお、実施例では、電子チューナーを腕時計に組み込んだ形状にしたが、腕時計でなくとも身につけるもの、例えばペンダント、ベルトのバックル、ヘッドホーン、携帯電話等にも組み込むことが可能である。

本発明の腕装着型電子チューナー装置は、基準音に対して調律する楽器が発する音である調律音、を腕時計型電子チューナーを見ること無しに裏蓋共振音の強弱で調律状態を判断できることである。

腕時計型電子チューナーの側面図 腕時計型電子チューナーの正面図 腕時計型電子チューナー本体の断面図と部品構成と部品配置 腕時計型電子チューナーのムーブメントと回路基板の関係 ＲＯＭに格納された基準音を再生する回路のブロック構成図 調律状態を震動で知らせる機構のハードウエア構成 調律ができると震動が大きくなる場合の震動強度分布 腕時計型電子チューナー装置を用いて調律するフローチャート

符号の説明

１００ 腕時計型電子チューナー
１１０ 金属ケース
１３０ 裏蓋
１４０ 竜頭
１５０ マイクロフォン用穴
１６０ 金属バンド
２１０ａ、２１０ｂ 押しボタン
２２０ 分針
２３０ 時針
２４０ カバーガラス
２５０ 文字板
３００ ムーブメント
３２０ 文字板受け
３３０ 電子チューナー用電池
３５０ 圧電素子
３６０ 電装基板
３７０ 電装基板
４１０ マイクロフォン
５１０ 振動電力増幅器
５２０ 電圧／周波数変換器
５３０ Ｄ／Ａ変換器
５４０ マルチプレクサー
５５０ 基準音ＲＯＭ
６１０ 音声電力増幅装置
６２０ 取込遅延回路
６３０ 周波数カウンター
６４０ 比較器
６５０ 差分／増幅率変換器
６６０ 裏蓋共振周波数発信器
６７０ 可変利得増幅器

Claims (6)

1. 腕に装着する機器と、
   前記機器の内部に内蔵され、楽器の調律に必要な基準となる基準音を再生して楽器の調律を行う機能を組み込んだ腕装着型チューナー装置。
2. 前記基準音は、前記機器に設けた裏蓋に取り付けた圧電素子が前記裏蓋を振動させることで再生される請求項１記載の腕装着型チューナー装置。
3. 前記機器がアナログクォーツ式腕時計である請求項１又は２記載の電子チューナー装置。
4. 前記裏蓋の共振音の強弱にて楽器の調律状態を調律をする請求項２に記載の腕装着型チューナー装置。
5. 前記裏蓋の共振音が最大になったとき楽器の調律ができたことを示す請求項２記載の腕装着型チューナー装置。
6. 前記基準音は、前記腕時計の時計機能と別々に作動する請求項３記載の腕装着型チューナー装置。

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