JP2013140312A - 調律器 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリフォニックチューナーにおいて調律すべき弦の特定の容易さを損なうことなく、特定した弦を調律する際には調律中の弦の状態を容易に確認することができる調律器を提供する。
【解決手段】本発明の調律器３は、信号抽出手段１１０が、入力された楽音信号から単弦音信号を生成する。周期計測手段１２０が、単弦音信号の周期を計測する。調律弦推定手段３０が、楽音信号の発音開始をアタックとして検出し、当該アタックからの経過時間が予め定めた弦推定動作時間内である場合には単弦音信号の周期と所定時間前の周期との変化量を算出し、調律弦を推定する。ピッチ誤差算出手段４０が、単弦音信号の周期と基本周期とのピッチ誤差を算出する。調律状態表示手段５１が、調律対象の弦それぞれのピッチ誤差を表示し、調律弦を示す。
【選択図】図２

Description

この発明は楽器の調律をする場合に用いる調律器に関する。

ギターやベースなどの弦楽器の調律器には、ポリフォニックチューナーと呼ばれる、複数の開放弦を同時に鳴らし、各弦のピッチ誤差等のチューニング状態を同時にディスプレイに表示するものがあった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

図１を参照して、特許文献１に記載された従来の調律器２の動作を説明する。従来の調律器２は、楽器１の備える弦の数と同数のピッチ検出手段１０とピッチ誤差算出手段４０と調律状態表示手段５０を備える。ピッチ検出手段１０はそれぞれ、信号抽出手段１１０と周期計測手段１２０を備える。

各信号抽出手段１１０は、楽器１が備える弦それぞれと１対１で対応しており、調律器２に入力された楽音信号から、対応する弦に対応する周波数帯の成分を、バンドパスフィルタを用いて抽出する。周期計測手段１２０は、信号抽出手段１１０の抽出した信号の周期を計測する。ピッチ誤差算出手段４０は、周期計測手段１２０の計測した周期と基本周波数の周期とを比較して、ピッチ誤差を算出する。調律状態表示手段５０は、ピッチ誤差算出手段４０の算出したピッチ誤差をディスプレイに表示する。

このように、従来の調律器２を用いると、各弦のピッチ誤差を同時に確認することができるため、ピッチが基本周期から大きくずれている弦、すなわち調律すべき弦を容易に特定することができ、全体として調律に要する時間を短くすることができる。

米国特許第６，０６６，７９０号 特表平１１−５０９３３６号公報

しかしながら、調律すべき弦を特定した後、実際にその特定した弦を調律する際には、調律中の弦の状態を注視する必要がある。このとき、従来のポリフォニックチューナーのようにすべての弦の状態が同時に表示されていると、調律中の弦の表示がいずれであるかを見失いやすいという課題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、従来のポリフォニックチューナーにおいて調律すべき弦の特定の容易さを損なうことなく、特定した弦を調律する際には調律中の弦の状態を容易に確認することができる調律器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の調律器は、信号抽出手段と周期計測手段と調律弦推定手段とピッチ誤差算出手段と調律状態表示手段を備える。信号抽出手段は、入力された楽音信号から調律対象の弦に対応する周波数帯の成分を抽出して単弦音信号を生成する。周期計測手段は、単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期を計測する。調律弦推定手段は、楽音信号の発音開始をアタックとして検出し、当該アタックからの経過時間が予め定めた弦推定動作時間内である場合には単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期と所定時間前の周期との変化量を算出し、当該変化量を用いて調律中の弦である調律弦を推定し、当該アタックからの経過時間が予め定めた弦推定動作時間内にない場合には前回調律弦として推定した弦を調律弦として推定する。ピッチ誤差算出手段は、単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期と基本周期とのピッチ誤差を算出する。調律状態表示手段は、ピッチ誤差算出手段の算出した調律対象の弦それぞれのピッチ誤差を表示し、調律弦推定手段が推定した調律弦を示す。

また、本発明の調律器は、信号抽出手段と周期計測手段と調律弦推定手段とピッチ誤差算出手段と調律状態表示手段を備える。信号抽出手段は、入力された楽音信号から調律対象の弦に対応する周波数帯の成分を抽出して単弦音信号を生成する。周期計測手段は、単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期を計測する。調律弦推定手段は、単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期と予め定めた第１間隔前の周期との変化量である第１変化量を算出して当該第１変化量が最大である第１調律弦候補と当該第１調律弦候補の変化量である最大第１変化量を求め、単弦音信号ごとに当該単弦音信号の第１間隔前の周期と前記第１間隔より長い第２間隔前の周期との変化量である第２変化量を算出して当該第２変化量が最大である第２調律弦候補と当該第２調律弦候補の変化量である最大第２変化量を求め、単弦音信号ごとに当該単弦音信号の第２間隔前の周期と前記第２間隔より長い第３間隔前の周期との変化量である第３変化量を算出して当該第３変化量が最大である第３調律弦候補と当該第３調律弦候補の変化量である最大第３変化量を求め、当該第１調律弦候補と当該第２調律弦候補と当該第３調律弦候補とが同一であり、かつ当該最大第１変化量と当該最大第２変化量と当該最大第３変化量の符号とが同一である場合には、当該第１調律弦候補を調律中の弦である調律弦として推定し、当該第１調律弦候補と当該第２調律弦候補と当該第３調律弦候補のいずれかが異なるか、もしくは当該最大第１変化量と当該最大第２変化量と当該最大第３変化量の符号のいずれかが異なる場合には、前回調律弦として推定した弦を調律弦として推定する。ピッチ誤差算出手段は、単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期と基本周期とのピッチ誤差を算出する。調律状態表示手段は、調律対象の弦それぞれのピッチ誤差を表示し、調律弦推定手段が推定した調律弦を示す。

好ましくは、調律状態表示手段は、調律弦推定手段が推定した調律弦であることを、当該調律弦に対応するピッチ誤差の表示の近傍に記号を表示することにより示す。

さらに好ましくは、調律状態表示手段は、調律弦推定手段が推定した調律弦であることを、調律対象の弦それぞれのピッチ誤差が表示される表示領域とは異なる表示領域に拡大して表示することにより示す。

さらに好ましくは、本発明の調律器は、エンベロープ検出手段と発音弦判定手段をさらに備える。エンベロープ検出手段は、単弦音信号ごとにエンベロープを検出する。発音弦判定手段は、エンベロープを用いて発音中の弦である発音弦を判定する。調律状態表示手段は、ピッチ誤差算出手段の算出した発音弦それぞれのピッチ誤差と調律弦推定手段が推定した調律弦を示す。

さらに好ましくは、本発明の調律器は、基本周期計測手段と音名決定手段と単音ピッチ誤差算出手段をさらに備える。基本周期計測手段は、楽音信号の基本波を抽出し、当該基本波の周期を計測する。音名決定手段は、基本波の周期から楽音信号の音名を特定する。単音ピッチ誤差算出手段は、基本波の周期と音名の基本周期とのピッチ誤差を算出する。調律状態表示手段は、発音弦が所定数以下と判定した場合には単音ピッチ誤差算出手段の算出したピッチ誤差を表示し、発音弦が所定数より多いと判定した場合にはピッチ誤差算出手段の算出した発音弦それぞれのピッチ誤差と調律弦推定手段が推定した調律弦を示す。

本発明の調律器によれば、調律すべき弦の特定から特定した弦の調律までの一連の調弦動作において、その時々で必要な情報を適切に表示することができるため、調弦動作全体での所要時間を短くすることができる。

従来の調律器の構成を示すブロック図。 実施例１の調律器の構成を示すブロック図。 実施例１の調律器の動作を示すフローチャート。 実施例１の調律弦推定方法を示すフローチャート。 実施例１の調律器の表示方法の一例を示す図。 実施例２の調律器の構成を示すブロック図。 実施例２の調律弦推定方法を示すフローチャート。 実施例３の調律器の構成を示すブロック図。 実施例３の調律弦推定方法を示すフローチャート。 実施例４の調律器の構成を示すブロック図。 実施例４の調律弦推定方法を示すフローチャート。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

図２，３を参照して、本発明の実施例１の調律器３の動作を詳細に説明する。図２は本実施例の調律器３の構成を示すブロック図である。図３は本実施例の調律器３の動作を示すフローチャートである。調律器３は、マイクロコンピュータなどから構成され、調律器３の全体の動作を司る。マイクロコンピュータには、調律器３全体の動作制御のプログラムなどが格納されたリード・オンリー・メモリや、プログラムを実行する際に必要なワーキング・エリアとしてのランダム・アクセス・メモリ、およびクロック発振器や時間計測のタイマ機能などから構成される。

本実施例の調律器３は、楽器１の備える弦の数と同数のピッチ検出手段１０と調律弦推定手段３０とピッチ誤差算出手段４０と調律状態表示手段５１を備える。ピッチ検出手段１０はそれぞれ、信号抽出手段１１０と周期計測手段１２０を備える。

以下、実際に行われる手続きの順に説明してゆく。楽器１により演奏された音は、例えばマイクロホンまたは電気弦楽器に用いられるピックアップ等により楽音信号に変換され、入力端子を介して調律器３へ入力される。

調律器３に入力された楽音信号は、ピッチ検出手段１０に入力される。ピッチ検出手段１０に入力された楽音信号は、すべての信号抽出手段１１０に分配される。各信号抽出手段１１０は、楽器１が備える複数の弦それぞれと１対１で対応している。各信号抽出手段１１０は、入力された楽音信号から対応する弦に対応する周波数帯の成分を、バンドパスフィルタを用いて抽出し、単弦音信号を生成する（Ｓ１１０）。バンドパスフィルタは、対応する弦の基本周波数を中心周波数として、例えば中心周波数から上下半音を含むように帯域幅を設定することができる。信号抽出手段１１０の抽出した単弦音信号は、周期計測手段１２０に入力される。

周期計測手段１２０は、信号抽出手段１１０の抽出した単弦音信号それぞれの周期を計測する（Ｓ１２０）。周期の計測方法は周知のいかなる方法をも適用することができる。例えば、単弦音信号のゼロクロス点を検出し、検出したゼロクロス点の時間間隔を測定し、その時間間隔の中の最も長い周期を単弦音信号の周期として出力してもよい。周期計測手段１２０の出力する単弦音信号の周期は、調律弦推定手段３０とピッチ誤差算出手段４０に入力される。

調律弦推定手段３０は、周期計測手段１２０の出力する単弦音信号の周期を用いて調律中の弦である調律弦を推定する（Ｓ３０）。推定した調律弦の番号は、調律状態表示手段５１に入力される。

図４を参照して、調律弦推定手段３０が調律弦を推定する方法について詳細に説明する。図４は、調律器３の調律弦推定方法を示すフローチャートである。まず、調律弦推定手段３０は、調律器３に入力された楽音信号の入力レベルが予め定めた規定レベル以上であるかを判定する（Ｓ３０１）。楽音信号の入力レベルが規定レベル未満の場合には、前回選択した調律弦の番号をクリアする（Ｓ３０７）。楽音信号の入力レベルが規定レベル以上である場合には、楽音信号のアタックを検出する（Ｓ３０２）。一般に弦楽器の音は、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。アタックの検出方法は周知のいかなる方法をも適用することができる。例えば、「特開２０００−０６６６６７号公報」に記載のアタック検出方法を適用することができる。

続いて、アタックを検出してからの経過時間を計測し、その経過時間が予め定めた弦推定動作時間の範囲内であるかを判定する（Ｓ３０３）。弦推定動作時間は、例えばアタック検出後１秒から４秒と設定することができる。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期を基本周波数の周期に合致させて正しく調律されているものとしている。アタック検出直後に調律弦の推定を行わないのは、ピッチの安定していないアタック部分での弦推定を行うと調律弦の推定精度が低下するためである。ただし、調律対象とする楽器の特性を鑑みて弦推定動作時間を調整することができる。弦推定動作時間の範囲外である場合は、前回推定した調律弦を調律弦として再び選択する（Ｓ３０６）。弦推定動作時間の範囲内である場合は、周期計測手段１２０の出力する単弦音信号の周期を参照して、各弦の所定時間前に計測した周期との変化量を算出する（Ｓ３０４）。続いて、算出した各弦の周期の変化量を比較して、最も変化量の大きい弦を調律弦として推定する（Ｓ３０５）。

ピッチ誤差算出手段４０は、周期計測手段１２０の出力する単弦音信号の周期と、その単弦音信号を抽出したピッチ検出手段１０が対応する弦に対応する基本周波数の周期とを比較して、ピッチ誤差を算出する（Ｓ４０）。算出したピッチ誤差は少なくとも所定時間を経過するまでは保持しておく。ピッチ誤差算出手段４０の算出したピッチ誤差は調律状態表示手段５１に入力される。

図５に調律器３が調律状態を表示する方法の一例を示す。ここでは、楽器１が例えばギターなどの６弦を備える弦楽器である場合の例を示している。調律状態表示手段５１は、表示領域５２と表示領域５３と表示領域５４とからなる。表示領域５２には、ｎ＋１個のＬＥＤが横一列に配列されているＬＥＤ列５２１〜５２６を備える。ＬＥＤ列５２１〜５２６は縦一列に配列されている。ＬＥＤ列５２１は楽器１の第１弦、ＬＥＤ列５２２は楽器１の第２弦、ＬＥＤ列５２３は楽器１の第３弦、ＬＥＤ列５２４は楽器１の第４弦、ＬＥＤ列５２５は楽器１の第５弦、ＬＥＤ列５２６は楽器１の第６弦のピッチ誤差を表示する。各ＬＥＤ列の中央のＬＥＤ５２１_０，５２２_０，…，５２６_０はピッチ誤差０セントの位置を表し、左端のＬＥＤ５２１_１，５２２_１，…，５２６_１はピッチ誤差−５０セントの位置を表し、右端のＬＥＤ５２１_ｎ，５２２_ｎ，…，５２６_ｎはピッチ誤差＋５０セントの位置を表す。表示領域５３は、６個のＬＥＤが縦一列に配列されたＬＥＤ列５３１を備える。ＬＥＤ５３１_１は楽器１の第１弦、ＬＥＤ５３１_２は楽器１の第２弦、ＬＥＤ５３１_６は楽器１の第６弦が調律弦であることを表す。表示領域５４は、ｍ＋１個のＬＥＤが横一列に配列されたＬＥＤ列５４１を備える。ＬＥＤ列５４１の中央のＬＥＤ５４１_０はピッチ誤差０セントの位置を表し、左端のＬＥＤ５４１_１はピッチ誤差−５０セントの位置を表し、右端のＬＥＤ５４１_ｍはピッチ誤差＋５０セントの位置を表す。

調律状態表示手段５１は、調律弦推定手段３０の出力する調律弦の番号とピッチ誤差算出手段４０の出力するピッチ誤差を参照して、楽器１の調律状態をディスプレイに表示する（Ｓ５１）。まず、ピッチ誤差算出手段４０の出力するピッチ誤差を参照し、表示領域５２において、各弦に対応するＬＥＤ列のピッチ誤差に対応するＬＥＤを発光させる。また、調律弦推定手段３０の出力する調律弦の番号を参照し、表示領域５３において、調律弦の番号に対応するＬＥＤを発光させる。さらに、表示領域５４において、調律弦のピッチ誤差に対応するＬＥＤを発光させる。

このように本実施例の調律器３は、調律弦推定手段３０を備えることで、調律弦を推定し、各弦のピッチ誤差に加えて調律中の弦を示すことができる。そのため、調律すべき弦を特定できた後、その弦の調律を行う際にも、調律中の弦の状態を容易に見分けることができるので、調弦動作全体での所要時間を短くすることができる。

[変形例１]
実施例１では、調律弦推定手段３０において、所定時間前のピッチとの変化量が最大である弦を調律弦として推定したが、ピッチの変化方向が残りの他の弦と反対となっている弦を調律弦として推定してもよい。上述の通り、一般に弦楽器の音は、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ため、ピッチが上昇している弦があれば、その弦は調律中であると推定することができる。

この場合には、図４に示す調律弦推定方法のフローチャートのＳ３０５において、算出した各弦の周期の変化量を比較して、変化方向が他の弦と異なる弦を調律弦として推定するように構成すればよい。

[変形例２]
上述の実施例および変形例では、調律状態表示手段５０において、推定された調律中の弦を表示したが、ピッチ誤差算出手段４０の出力するピッチ誤差のうち最もピッチ誤差の絶対値が大きい弦の番号を、調律すべき弦として表示してもよい。各弦のピッチ誤差の差異が小さく、調律すべき弦を見極めにくい場合などには、調律動作に要する時間をさらに短縮するために有効である。

この場合には、調律状態表示手段５１は、例えば表示領域５３において、ピッチ誤差算出手段４０の出力するピッチ誤差のうち最もピッチ誤差の絶対値が大きい弦の番号に対応するＬＥＤを発光させればよい。

図６を参照して、本発明の実施例２の調律器４の動作を詳細に説明する。図６は本実施例の調律器４の構成を示すブロック図である。

本実施例の調律器４は、楽器１の備える弦の数と同数のピッチ検出手段１０と調律弦推定手段３１とピッチ誤差算出手段４０と調律状態表示手段５１を備える。ピッチ検出手段１０はそれぞれ、信号抽出手段１１０と周期計測手段１２０を備える。本実施例の調律器４は、実施例１の調律器３と比較して、調律弦推定手段３０の替わりに、調律弦推定手段３１を備える点で相違する。すなわち調律中の弦を推定する方法が異なることが調律器３と調律器４との相違点である。

図７を参照して、調律器４が調律弦を推定する方法について詳細に説明する。図７は、調律器４の調律弦推定方法を示すフローチャートである。本実施例では予め、第１間隔と、第１間隔より長い第２間隔と、第２間隔より長い第３間隔を定めておく。例えば、第１間隔は２５０ミリ秒、第２間隔は５００ミリ秒、第３間隔は７５０ミリ秒と定めることができる。これらの値は調律対象とする楽器の特性や使用感等を鑑みて調整することができる。ピッチ誤差算出手段４０が算出したピッチ誤差は、少なくとも後述する第３間隔を経過するまでは保持しておくようにする。

まず、調律弦推定手段３１は、調律器４に入力された楽音信号の入力レベルが予め定めた規定レベル以上であるかを判定する（Ｓ３０１）。楽音信号の入力レベルが規定レベル未満の場合には、前回選択した調律弦の番号をクリアする（Ｓ３０７）。楽音信号の入力レベルが規定レベル以上である場合には、周期計測手段１２０の出力する単弦音信号の周期を参照して、各弦の第１間隔前に計測した周期との変化量を算出し、最も変化量の大きい弦の番号である第１調律弦候補とその変化量である最大第１変化量を求める（Ｓ３０８ａ）。次に、各弦の第１間隔前に計測した周期と各弦の第２間隔前に計測した周期との変化量を算出し、最も変化量の大きい弦の番号である第２調律弦候補とその変化量である最大第２変化量を求める（Ｓ３０８ｂ）。そして、各弦の第２間隔前に計測した周期と各弦の第３間隔前に計測した周期との変化量を算出し、最も変化量の大きい弦の番号である第３調律弦候補とその変化量である最大第３変化量を求める（Ｓ３０８ｃ）。続いて、第１調律弦候補と第２調律弦候補と第３調律弦候補が同一の弦番号であるかを判定する（Ｓ３０９ａ）。いずれかが異なる場合には、前回推定した調律弦を調律弦として再び選択する（Ｓ３０６）。次に、最大第１変化量と最大第２変化量と最大第３変化量の符号とが同一であるかを判定する（Ｓ３０９ｂ）。いずれかが異なる場合には、前回推定した調律弦を調律弦として再び選択する（Ｓ３０６）。第１調律弦候補と第２調律弦候補と第３調律弦候補が同一の弦番号であり、かつ最大第１変化量と最大第２変化量と最大第３変化量の符号とが同一である場合には、その弦番号を調律弦として推定する（Ｓ３０５）。Ｓ３０８ａで求めた第１調律弦候補と最大第１変化量を少なくとも第３間隔を経過するまで保持しておくこともできる。この場合には、次回以降の処理におけるＳ３０９ａおよびＳ３０９ｂにおいて、保持しておいた第１調律弦候補と最大第１変化量を、第２調律弦候補および最大第２変化量、もしくは第３調律弦候補および最大第３変化量として参照することができる。このように構成した場合には、ピッチ誤差算出手段４０が算出したピッチ誤差は、第１間隔を経過するまで保持しておけばよい。

本実施例では、異なる時間間隔前の３点と比較して調律弦の推定を行なっているが、調律対象の楽器の特性や使用感を鑑みて比較点を増減することができる。

このように本実施例の調律器４によれば、複数の時間間隔前の比較点との変化量から調律弦の推定を行うため、所定時間前の１点のみと比較する実施例１の調律器３と比較して、調律弦の推定精度を向上することができる。

図８，９を参照して、本発明の実施例３の調律器５の動作を詳細に説明する。図８は本実施例の調律器５の構成を示すブロック図である。図９は本実施例の調律器５の動作を示すフローチャートである。

本実施例の調律器５は、楽器１の備える弦の数と同数のピッチ検出手段１１と発音弦判定手段２０と調律弦推定手段３０とピッチ誤差算出手段４０と調律状態表示手段５２を備える。ピッチ検出手段１１はそれぞれ、信号抽出手段１１０と周期計測手段１２０とエンベロープ検出手段１３０を備える。本実施例の調律器５は、実施例１の調律器３と比較して、ピッチ検出手段がエンベロープ検出手段１３０を備える点と、発音弦判定手段２０を備える点と、調律状態表示手段の動作が異なる点が相違点である。

エンベロープ検出手段１３０は、信号抽出手段１１０の抽出した単弦音信号のエンベロープを検出してエンベロープ信号を抽出する（Ｓ１３０）。エンベロープの検出方法は周知のいかなる方法をも適用することができる。例えば、「特開２００３−０７６３６９号公報」に記載のエンベロープ検出方法を適用することができる。エンベロープ検出手段１３０の出力するエンベロープ信号は発音弦判定手段２０に入力される。

発音弦判定手段２０は、エンベロープ検出手段１３０の出力するすべてのエンベロープ信号を参照して各弦が発音中か否かを判定し、発音中と判定した弦である発音弦の番号を出力する（Ｓ２０）。発音弦判定手段２０の出力する発音弦の番号は調律状態表示手段５２に入力される。

調律状態表示手段５２は、発音弦判定手段２０の出力する発音弦の番号と調律弦推定手段３０の出力する調律弦の番号とピッチ誤差算出手段４０の出力するピッチ誤差を用いて、楽器１の調律状態をディスプレイに表示する（Ｓ５２）。調律状態表示手段５２は、調律状態表示手段５１と同様に、表示領域５２と表示領域５３と表示領域５４とからなる。まず、ピッチ誤差算出手段４０の出力するピッチ誤差を参照して、表示領域５２において、発音弦それぞれに対応するＬＥＤ列のピッチ誤差に対応するＬＥＤを発光させる。また、調律弦推定手段３０の出力する調律弦の番号を参照し、表示領域５３において、調律弦の番号に対応するＬＥＤを発光させる。さらに、表示領域５４において、調律弦のピッチ誤差に対応するＬＥＤを発光させる。

このように、実施例１の調律器３ではすべての調律対象の弦のピッチ誤差が同時に表示されていたが、本実施例の調律器５によれば、発音中の弦のピッチ誤差のみが同時に表示される。発音していない弦の情報のように利用者にとって不要な情報を表示しないようにすることができるため、調律すべき弦の特定をさらに容易にすることができる。

図１０，１１を参照して、本発明の実施例４の調律器６の動作を詳細に説明する。図１０は本実施例の調律器６の構成を示すブロック図である。図１１は本実施例の調律器６の動作を示すフローチャートである。

本実施例の調律器６は、楽器１の備える弦の数と同数のピッチ検出手段１１と発音弦判定手段２０と調律弦推定手段３０とピッチ誤差算出手段４０と調律状態表示手段５３と基本周期検出手段６１と音名決定手段６２と単音ピッチ誤差算出手段６３を備える。ピッチ検出手段１１はそれぞれ、信号抽出手段１１０と周期計測手段１２０とエンベロープ検出手段１３０を備える。本実施例の調律器６は、実施例３の調律器５と比較して、基本周期検出手段６１と音名決定手段６２と単音ピッチ誤差算出手段６３を備える点と、調律状態表示手段の動作が異なる点が相違点である。

基本周期検出手段６１は、調律器６に入力された楽音信号の基本周期を抽出する（Ｓ６１）。音名決定手段６２は、基本周期抽出手段６１が抽出した基本周期から楽音信号の音名を決定する（Ｓ６２）。単音ピッチ誤差算出手段６３は、音名決定手段６２が決定した音名の基本周期と入力中の楽音信号の周期とを比較し、入力中の楽音信号のピッチ誤差を算出する（Ｓ６３）。基本周期の抽出方法、音名の決定方法、およびピッチ誤差の算出方法は周知のいかなる方法をも適用することができる。例えば、「特開２００３−０９９０３４号公報」に記載の方法を適用することができる。音名決定手段６２が決定した音名と単音ピッチ誤差算出手段６３の算出したピッチ誤差は、調律状態表示手段５３に入力される。

調律状態表示手段５３は、発音弦判定手段２０の出力する発音弦の番号と調律弦推定手段３０の出力する調律弦の番号とピッチ誤差算出手段４０の出力するピッチ誤差と音名決定手段６１の出力する音名と単音ピッチ誤差算出手段６３の出力するピッチ誤差を用いて、楽器１の調律状態をディスプレイに表示する（Ｓ５３）。調律状態表示手段５３は、調律状態表示手段５１と同様に、表示領域５２と表示領域５３と表示領域５４とからなる。まず、発音弦判定手段２０の出力する発音弦の番号を参照し、発音弦が所定の数以上であるか否かを判定する。発音弦が所定の数以上である場合には、ピッチ誤差算出手段４０の出力するピッチ誤差を参照して、表示領域５２において、発音弦それぞれに対応するＬＥＤ列のピッチ誤差に対応するＬＥＤを発光させる。また、調律弦推定手段３０の出力する調律弦の番号を参照し、表示領域５３において、調律弦の番号に対応するＬＥＤを発光させる。さらに、表示領域５４において、調律弦のピッチ誤差に対応するＬＥＤを発光させる。

発音弦が所定の数未満である場合には、表示領域５２において、音名決定手段６１の出力する音名に対応する発光パターンでＬＥＤの点灯を制御する。また、表示領域５４において、単音ピッチ誤差算出手段６３の出力するピッチ誤差を表示する。ここで、例えば低音の弦１本を発音させた場合に、その倍音がいずれかの高音の弦に対応するバンドパスフィルタを通過してしまい、発音弦判定手段２０においてその高音の弦も発音弦の番号として出力されることがある。これを回避するために、上述の所定の数を、例えば３とすることができる。

このように本実施例の調律器５によれば、発音中の弦が１本の場合には、その発音中の弦のみのピッチ誤差と音名が表示され、発音中の弦が２本以上の場合には、すべての発音弦のピッチ誤差が同時に表示され、さらに調律中の弦があれば調律弦を示す情報が表示される。そして、これらの表示内容の切り替えは自動的に行われるため、利用者の利便性をさらに向上することができる。

この発明はギターやベース等の弦楽器の調律に利用することができる。

１ 楽器
２，３，４，５ 調律器
１０ ピッチ検出手段
１１０ 信号抽出手段
１２０ 周期計測手段
１３０ エンベロープ検出手段
３０，３１ 発音弦判定手段
４０ 調律弦推定手段
５０，５１ 調律状態表示手段
６１ 基本周期抽出手段
６２ 音名決定手段
６３ 単音ピッチ誤差算出手段

Claims (6)

1. 入力された楽音信号から調律対象の弦に対応する周波数帯の成分を抽出して単弦音信号を生成する信号抽出手段と、
   前記単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期を計測する周期計測手段と、
   前記楽音信号の発音開始をアタックとして検出し、当該アタックからの経過時間が予め定めた弦推定動作時間内である場合には前記単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期と所定時間前の周期との変化量を算出し、当該変化量を用いて調律中の弦である調律弦を推定し、当該アタックからの経過時間が予め定めた弦推定動作時間内にない場合には前回調律弦として推定した弦を調律弦として推定する調律弦推定手段と、
   前記単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期と基本周期とのピッチ誤差を算出するピッチ誤差算出手段と、
   前記ピッチ誤差算出手段の算出した前記調律対象の弦それぞれのピッチ誤差を表示し、前記調律弦推定手段が推定した調律弦を示す調律状態表示手段と、
   を備えることを特徴とする調律器。
2. 入力された楽音信号から調律対象の弦に対応する周波数帯の成分を抽出して単弦音信号を生成する信号抽出手段と、
   前記単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期を計測する周期計測手段と、
   前記単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期と予め定めた第１間隔前の周期との変化量である第１変化量を算出して当該第１変化量が最大である第１調律弦候補と当該第１調律弦候補の変化量である最大第１変化量を求め、前記単弦音信号ごとに当該単弦音信号の前記第１間隔前の周期と前記第１間隔より長い第２間隔前の周期との変化量である第２変化量を算出して当該第２変化量が最大である第２調律弦候補と当該第２調律弦候補の変化量である最大第２変化量を求め、前記単弦音信号ごとに当該単弦音信号の前記第２間隔前の周期と前記第２間隔より長い第３間隔前の周期との変化量である第３変化量を算出して当該第３変化量が最大である第３調律弦候補と当該第３調律弦候補の変化量である最大第３変化量を求め、当該第１調律弦候補と当該第２調律弦候補と当該第３調律弦候補とが同一であり、かつ当該最大第１変化量と当該最大第２変化量と当該最大第３変化量の符号とが同一である場合には、当該第１調律弦候補を調律中の弦である調律弦として推定し、当該第１調律弦候補と当該第２調律弦候補と当該第３調律弦候補のいずれかが異なるか、もしくは当該最大第１変化量と当該最大第２変化量と当該最大第３変化量の符号のいずれかが異なる場合には、前回調律弦として推定した弦を調律弦として推定する調律弦推定手段と、
   前記単弦音信号ごとに当該単弦音信号の周期と基本周期とのピッチ誤差を算出するピッチ誤差算出手段と、
   前記ピッチ誤差算出手段の算出した前記調律対象の弦それぞれの前記ピッチ誤差を表示し、前記調律弦推定手段が推定した調律弦を示す調律状態表示手段と、
   を備えることを特徴とする調律器。
3. 請求項１または２に記載の調律器であって、
   前記調律状態表示手段は、
   前記調律弦推定手段が推定した調律弦であることを、当該調律弦に対応するピッチ誤差の表示の近傍に記号を表示することにより示す
   ことを特徴とする調律器。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の調律器であって、
   前記調律状態表示手段は、
   前記調律弦推定手段が推定した調律弦であることを、前記調律対象の弦それぞれの前記ピッチ誤差が表示される表示領域とは異なる表示領域に拡大して表示することにより示す
   ことを特徴とする調律器。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の調律器であって、
   前記単弦音信号ごとにエンベロープを検出するエンベロープ検出手段と、
   前記エンベロープを用いて発音中の弦である発音弦を判定する発音弦判定手段と、をさらに備え、
   前記調律状態表示手段は、前記ピッチ誤差算出手段の算出した前記発音弦それぞれのピッチ誤差と前記調律弦推定手段が推定した調律弦を示す
   ことを特徴とする調律器。
6. 請求項５に記載の調律器であって、
   前記楽音信号の基本波を抽出し、当該基本波の周期を計測する基本周期計測手段と、
   前記基本波の周期から前記楽音信号の音名を特定する音名決定手段と、
   前記基本波の周期と前記音名の基本周期とのピッチ誤差を算出する単音ピッチ誤差算出手段と、をさらに備え、
   前記調律状態表示手段は、前記発音弦が所定数以下と判定した場合には前記単音ピッチ誤差算出手段の算出したピッチ誤差を表示し、前記発音弦が所定数より多いと判定した場合には前記ピッチ誤差算出手段の算出した前記発音弦それぞれのピッチ誤差と前記調律弦推定手段が推定した調律弦を示す
   ことを特徴とする調律器。

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