JPH05119774A - 電子チユーナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力楽音信号を１つのフィルタのカットオフ
周波数を変化させてフィルタ処理し、楽音信号の周波数
とそれに最も近い音階周波数とのずれを検出し、該ずれ
を表示することを目的とする。 【構成】 マイク６及び増幅器１１を介して入力される
楽音信号を、切換回路１２を介してフィルタ部１３に入
力させ、フィルタ部１３は、カットオフ周波数を順次変
化させてフィルタリング処理する。その最大レベル出力
のカットオフ周波数を楽音信号の周波数として、制御部
１４が検出し、この検出周波数にフィルタ部１３のカッ
トオフ周波数を固定する。次に、音階周波数発生部１６
から複数の音階周波数の音階信号をフィルタ部１３に入
力し、制御部１４が、このフィルタ部１３の最大レベル
出力の音階周波数を楽音周波数に最も近い音階周波数と
して検出する。制御部１４は、楽音信号の周波数と音階
周波数とのずれを算出して、表示装置２０に表示出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、楽器音等の入力音の周
波数の検出を１つのバンドパスフィルタのカットオフ周
波数を可変することにより行う電子チューナーに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、楽器音等の楽音を入力し、そ
の楽音の周波数を検出するものとして、電子チューナー
がある。この従来の電子チューナーは、ＬＳＩに多数の
バンドパスフィルタを形成し、入力楽音信号を各バンド
パスフィルタに順次入力する。電子チューナーは、各バ
ンドパスフィルタの出力を検出し、最も出力の大きいバ
ンドパスフィルタのカットオフ周波数を、入力楽音信号
の音階として採用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子チューナーにあっては、ＬＳＩに多数の
バンドパスフィルタを形成し、各バンドパスフィルタの
出力の大きさを比較することにより、入力楽音の周波数
を検出する構成となっていたため、回路規模が大きくな
り、バンドパスフィルタを形成するＬＳＩの規模が大き
くなるという問題があった。特に、電子機器の小型化の
要請される今日、小型の電子楽器や電子腕時計等の電子
機器に電子チューナーを組み込むことができず、なお、
電子チューナーを組み込むためには、電子楽器や電子腕
時計等の電子機器が大型化するという問題があった。そ
こで、本発明は、１つのバンドパスフィルタのカットオ
フ周波数を可変させて、入力される楽音の周波数を検出
することにより、回路規模を小型化し、バンドパスフィ
ルタを形成するＬＳＩの面積を小さくするとともに、コ
ストを低減することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
楽音を電気信号に変換し、検出可能なレベルまで増幅す
る信号入力手段と、１つのバンドパスフィルタのカット
オフ周波数を順次変化させて前記信号入力手段から入力
される前記楽音信号をフィルタリング処理するフィルタ
手段と、複数音階の音階周波数を記憶する音階記憶手段
と、前記信号入力手段から入力される前記楽音信号の周
波数を前記フィルタ手段の出力に基づいて判別し、該楽
音信号の周波数と最も近い音階周波数とを比較してその
ずれを算出する演算手段と、前記演算手段の算出した前
記ずれを所定の出力形態で出力する出力手段と、を備え
たことを特徴としている。請求項２記載の発明は、複数
の音階周波数の音階信号を発生する音階周波数発生手段
と、前記信号入力手段から入力される前記楽音信号と前
記音階周波数発生手段の発生する音階信号とを切り換え
て前記フィルタ手段に入力する切換手段と、を備え、該
切換手段が、まず前記フィルタ手段に前記楽音信号を前
記信号入力手段から入力し、前記演算手段が、該フィル
タ手段の出力に基づいて楽音信号の周波数を判別して、
前記フィルタ手段のカットオフ周波数を該判別した周波
数に固定し、前記切換手段が、該カットオフ周波数の固
定されたフィルタ手段に該音階周波数発生手段からの音
階信号を入力し、前記演算手段が、このフィルタ手段の
出力に基づいて楽音信号の周波数に最も近い音階周波数
を判別して、その音階周波数と楽音信号の周波数とのず
れを算出することを特徴としている。請求項３記載の発
明は、前記信号入力手段が、前記楽音信号のレベルを検
出するレベル検出手段と、前記楽音信号が入力され、前
記レベル検出手段の検出結果に基づいて増幅率を変化さ
せて該入力される楽音信号を増幅する可変増幅手段と、
を備え、前記フィルタ手段が、前記可変増幅手段の出力
する楽音信号をフィルタリング処理することを特徴とし
ている。請求項４記載の発明は、前記信号入力手段が、
前記楽音信号のレベルを検出するレベル検出手段と、前
記楽音信号が入力され、前記レベル検出手段の検出結果
に基づいて楽音信号をサンプリングし、該サンプリング
した楽音信号を繰り返し出力するサンプリング手段と、
を備え、前記フィルタ手段が、前記サンプリング手段の
出力する楽音信号をフィルタリング処理することを特徴
としている。請求項５記載の発明は、前記楽音信号を所
定の信号レベルと比較する比較手段を備え、前記信号入
力手段により取り込んだ前記楽音信号が該比較手段にお
いて前記所定の信号レベルを超えていることを検出した
ときにのみ、前記フィルタ手段が楽音信号をフィルタリ
ング処理することを特徴としている。また、上記各発明
において、出力手段は、例えば、請求項６に記載するよ
うに、前記演算手段の算出した前記ずれをアナログ量と
して表示出力する。

【０００５】

【作用】請求項１記載の発明によれば、入力される楽音
を、信号入力手段により電気信号に変換し、検出可能な
レベルまで増幅する。この信号入力手段から入力される
楽音信号を、フィルタ手段により、１つのバンドパスフ
ィルタのカットオフ周波数を順次変化させてフィルタリ
ング処理する。各カットオフ周波数でフィルタリング処
理したフィルタ手段の出力に基づいて、演算手段が、入
力される楽音信号の周波数を判別し、この判別した楽音
信号の周波数と最も近い音階周波数を予め音階記憶手段
に記憶している複数の音階周波数と比較して、そのずれ
を算出する。この演算手段の算出した楽音信号の音階周
波数からのずれを、出力手段により所定の出力形態で出
力する。したがって、複数のフィルタを設けることな
く、１つのフィルタにより入力される楽音の周波数を検
出して、その楽音の周波数に最も近い音階周波数とのず
れを出力することができる。その結果、回路規模を小さ
くして、電子チューナーを小型で安価なものとすること
ができ、電子腕時計等の小型の電子機器や小型の電子楽
器に電子チューナーを組み込むことができるとともに、
出力されたずれ量により楽器等のチューニングを容易に
行うことができる。また、例えば、請求項２に記載され
ているように、複数の音階周波数の音階信号を発生する
音階周波数発生手段と、前記信号入力手段から入力され
る前記楽音信号とこの音階周波数発生手段の発生する音
階信号とを切り換えてフィルタ手段に入力する切換手段
と、を設け、該切換手段が、まずフィルタ手段に楽音信
号を前記信号入力手段から入力する。前記演算手段が、
該フィルタ手段の出力に基づいて該楽音信号の周波数を
判別して、前記フィルタ手段のカットオフ周波数を該判
別した周波数に固定する。次に、該切換手段が、該カッ
トオフ周波数の固定されたフィルタ手段に該音階周波数
発生手段からの音階信号を入力し、演算手段が、このフ
ィルタ手段の出力に基づいて楽音信号の周波数に最も近
い音階周波数を判別して、その音階周波数と楽音信号の
周波数とのずれを算出する。このようにすることによ
り、楽音信号の周波数とこの楽音信号の周波数に最も近
い音階周波数とのずれを簡単、かつ正確に求めることが
できる。さらに、例えば、請求項３に記載されているよ
うに、前記信号入力手段が、前記楽音信号のレベルを検
出するレベル検出手段と、楽音信号が入力されるととも
に、該レベル検出手段の検出結果に基づいて増幅率を変
化させて入力楽音信号を増幅する可変増幅手段と、備
え、前記フィルタ手段が、該可変増幅手段の出力する楽
音信号をフィルタリング処理するようにすることによ
り、短時間だけ入力され次第に減衰する楽音信号であっ
ても、フィルタ処理に必要な時間充分なレベルを保って
フィルタ手段に入力させることができ、楽音信号の周波
数と音階周波数とのずれを確実に求めることができる。
また、例えば、請求項４に記載されているように、前記
信号入力手段が、楽音信号のレベルを検出するレベル検
出手段と、楽音信号が入力されるとともに、該レベル検
出手段の検出結果に基づいて楽音信号をサンプリング
し、該サンプリングした楽音信号を繰り返し出力するサ
ンプリング手段と、を備え、前記フィルタ手段が、該サ
ンプリング手段の出力する楽音信号をフィルタリング処
理するようにすることにより、より一層短時間だけ入力
される楽音信号であっても、フィルタ処理に必要な時間
充分なレベルを保ってフィルタ手段に楽音信号を入力さ
せることができ、短時間だけ発生されるような楽音であ
っても、その楽音の周波数と音階周波数とのずれを確実
に求めることができる。さらに、例えば、請求項５に記
載されているように、前記楽音信号を所定の信号レベル
と比較する比較手段を備え、前記フィルタ手段が、該比
較手段が楽音信号が前記所定の信号レベルを超えている
ことを検出したときにのみ楽音信号をフィルタリング処
理するようにすることにより、ノイズの影響を受けるこ
となく、フィルタリング処理を行うことができ、楽音信
号の周波数と音階周波数とのずれを正確に求めることが
できる。また、例えば、請求項６に記載されているよう
に、前記演算手段の算出した前記ずれをアナログ量とし
て表示出力するようにすることにより、楽音信号の周波
数と音階周波数とのずれを分りやすく出力することがで
き、楽器等の音階調整をより一層行いやすくすることが
できる。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を説明する。図１
〜図８は、本発明の電子チューナーの第１実施例を示す
図であり、電子腕時計に適用したものである。図１は、
本発明の電子チューナーを適用した電子腕時計１の外観
図であり、電子腕時計１は、その本体ケース２に時計バ
ンド３が取り付けられている。電子腕時計１は、時計バ
ンド３により人の腕に装着可能となっている。

【０００７】本体ケース２の表面側には、表示部４、５
が設けられているとともに、マイク６が取り付けられて
おり、マイク６は、周囲の音を拾って電気信号に変換す
る。特に、マイク６は、周波数検出の対象である楽音を
拾い、楽音信号に変換して出力する。表示部４、５は、
例えば、液晶表示装置が使用されており、カレンダー情
報や時刻情報を表示するとともに、後述するように、周
波数情報や周波数のずれ等を表示する。

【０００８】本体ケース２の側面には、モード切換スイ
ッチ７や図示しないその他のスイッチが設けられてお
り、モード切換スイッチ７は、時計モードとチューナー
モードとの切り換えや、電子腕時計１がストップウォッ
チ機能等その他の機能を備えているときには、ストップ
ウォッチ機能等その他の機能モードの切換を行う。

【０００９】図２は、電子腕時計１の回路ブロック図で
あり、電子腕時計１は、マイク６、増幅器１１、切換回
路１２、フィルタ部１３、制御部１４、ＲＡＭ（Random
Access Memory)１５、音階周波数発生部１６、コンパ
レータ１７、発振回路１８、ＡＮＤ回路１９及び表示装
置２０等を備えている。

【００１０】増幅器１１には、前記マイク６からの楽音
信号が入力され、増幅器１１は、マイク６から入力され
る楽音信号を所定レベルまで増幅して切換回路１２及び
コンパレータ１７に出力する。

【００１１】コンパレータ（比較手段）１７には、さら
に所定電位の基準電圧Ｖref が入力されており、コンパ
レータ１７は、増幅器１１から入力される楽音信号を基
準電圧Ｖref と比較して、チューニング処理の開始と終
了を示す検出パルスを、ＡＮＤ回路１９を介して制御部
１４に出力する。すなわち、コンパレータ１７は、増幅
器１１から入力される楽音信号を基準電圧Ｖref と比較
して、楽音信号が基準電圧Ｖref よりも大きくなると、
チューニング処理の開始を指示する「１」の検出パルス
をＡＮＤ回路１９に出力し、楽音信号が基準電圧Ｖref
よりも小さくなると、チューニング処理の終了を指示す
るために、検出パルスを「０」にする。

【００１２】切換回路（切換手段）１２は、制御部１４
の制御下で作動し、増幅器１１から入力される楽音信号
と音階周波数発生部１６から入力される音階周波数信号
とを、選択的に切り換えてフィルタ部１３に出力する。

【００１３】フィルタ部（フィルタ手段）１３は、１つ
のバンドパスフィルタで構成されており、このフィルタ
部１３のカットオフ周波数は、所定周波数毎に切り換え
ることが可能となっている。すなわち、フィルタ部１３
は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：ディ
ジタル信号処理プロセッサ）が使用されており、このＤ
ＳＰの係数を変化させることによりカットオフ周波数を
切り換えている。フィルタ部１３は、入力される楽音信
号にフィルタ処理を行い、そのフィルタ処理した出力信
号を制御部１４に出力する。

【００１４】制御部（演算手段）１４は、ＲＯＭ（Read
Only Memory)やＣＰＵ（Central Processing Unit)等
を備えており、ＲＯＭ内には、電子腕時計としてのプロ
グラムや電子チューナーとしてのプログラム及び各種シ
ステムデータ等が記憶されている。制御部１４は、ＲＯ
Ｍ内のプログラムに従って電子腕時計１の各部を制御
し、電子腕時計としての処理を行うとともに、電子チュ
ーナーとしての処理を行う。この制御部１４の詳細な処
理については、後述する。

【００１５】ＲＡＭ（音階記憶手段）１５は、制御部１
４のワークメモリとして使用されるとともに、各種デー
タ記憶する。すなわち、ＲＡＭ１５には、図３に示すよ
うに、時計データ記憶領域、入力周波数記憶領域、音階
周波数記憶領域、音階テーブル記憶領域及びワーク領域
等が形成されており、時計データ記憶領域には、時計と
して必要な各種時刻データが記憶される。また入力周波
数記憶領域には、フィルタ部１３の出力のうち、最大レ
ベルの出力を出力したカットオフ周波数が記憶され、音
階周波数記憶領域には、フィルタの最大レベル出力のカ
ットオフ周波数に最も近い音階周波数が記憶される。音
階テーブル記憶領域には、各種音階データがテーブル形
式で記憶されており、ワーク領域には、各種処理途中の
データ等が記憶される。

【００１６】音階周波数発生部（音階周波数発生手段）
１６は、制御部１４の制御下で作動して、十二平均率音
階のうち制御部１４から指定された音階の音高に対応し
た周波数の音階周波数信号を切換回路１２に出力する。

【００１７】発振回路１８は、発振器や分周器を備え、
所定周波数、例えば、１Ｈｚのクロック信号を制御部１
４及びＡＮＤ回路１９に出力する。

【００１８】ＡＮＤ回路１９には、コンパレータ１７か
らの検出パルス及び発振回路１８からのクロック信号が
入力されており、ＡＮＤ回路１９は、コンパレータ１７
から入力される検出パルスを、発振回路１８から入力さ
れるクロック信号に同期して制御部１４に出力する。

【００１９】表示装置２０は、図１の表示部４、５及び
これら表示部４、５を駆動するための駆動回路を総称し
たものであり、制御部１４からの駆動信号及び表示デー
タにより駆動して、時計データや周波数データ等を表示
出力する。

【００２０】次に作用を説明する。電子腕時計１は、通
常、モード切換スイッチ７により時計モードに設定され
ており、現在時刻を計時して、表示部４、５に現在時刻
やカレンダー情報を表示出力している。

【００２１】この状態で、モード切換スイッチ７により
チューナーモードに設定されると、モード切換スイッチ
７の操作信号が制御部１４に入力され、制御部１４は、
チューナーモードに移行する。

【００２２】制御部１４は、チューナーモードに移行す
ると、図４に示すように、コンパレータ１７から検出パ
ルスが入力されたかどうかチェックし（ステップＳ
１）、検出パルスが入力されないときには、マイク６か
らチューニング対象の楽音が入力されていないと判断し
て、検出パルスが入力されるのを待つ。

【００２３】この状態で、チューニングを行おうとする
楽器、例えば、ギター等をピッキングすると、ピッキン
グした弦の音がマイク６から入力され、増幅器１１で増
幅された後、楽音信号として切換回路１２及びコンパレ
ータ１７に入力される。

【００２４】コンパレータ１７に楽音信号が入力される
と、コンパレータ１７は、入力楽音信号を基準電圧Ｖre
f と比較し、入力楽音信号が基準電圧Ｖref よりも大き
いときには、「１」の検出パルスをＡＮＤ回路１９に出
力する。

【００２５】ＡＮＤ回路１９は、上述のように、発振回
路１８からのクロック信号に同期して、コンパレータ１
７から入力される検出パルスを制御部１４に出力する。

【００２６】制御部１４は、「１」の検出パルスが入力
されると、切換回路１２を作動して増幅回路１１からの
楽音信号をフィルタ部１３に入力させる。

【００２７】フィルタ部１３は、１つのバンドパスフィ
ルタのカットオフ周波数を変化させて、入力楽音信号を
順次変化させたカットオフ周波数によりフィルタリング
処理を行い、入力楽音信号の周波数を検出する（ステッ
プＳ２）。すなわち、フィルタ部１３は、まず、カット
オフ周波数を大まかに可変して、その出力を制御部１４
に出力し、制御部１４は、この出力のうち最大レベルの
カットオフ周波数を中心として、その周辺のカットオフ
周波数を細かく可変させるようにフィルタ部１３を制御
する。このフィルタ部１３に再度楽音信号を入力し、細
かく変化させたカットオフ周波数による出力を制御部１
４に出力する。制御部１４は、このフィルタ部１３の出
力のうち最大レベルの出力のカットオフ周波数を入力楽
音信号の周波数として検出する。例えば、図５上段に示
すような周波数スペクトルをもつ楽音信号が入力された
とすると、フィルタ部１３のカットオフ周波数を、図５
中段に示すようにｆc1からｆc4まで変化させたとき、フ
ィルタ部１３の出力は、図５下段に示すように、入力楽
音信号の最大レベルに近いカットオフ周波数での出力が
最大レベルとなる。このようなフィルタリング処理を大
まかに変化させたカットオフ周波数でのフィルタリング
処理と、このときの最大周波数を中心として細かく変化
させたカットオフ周波数でのフィルタリング処理と、を
繰り返すことにより、入力楽音信号の周波数を正確に検
出することができる。

【００２８】制御部１４は、この検出したカットオフ周
波数の入力楽音信号の周波数を、ＲＡＭ１５の入力周波
数記憶領域に記憶する。

【００２９】次に、制御部１４は、フィルタ部１３のカ
ットオフ周波数をＲＡＭ１５に書き込んだカットオフ周
波数に固定し、切換回路１２を制御して音階周波数発生
部１６とフィルタ部１３とを接続する。また、この音階
周波数発生部１６を制御し、順次、音階周波数を変化さ
せた音階信号を出力させる。

【００３０】フィルタ部１３は、音階周波数発生部１６
から入力される音階信号をフィルタリング処理し、楽音
信号の周波数に最も近い音階信号の周波数を検出する
（ステップＳ３）。すなわち、フィルタ部１３は、音階
周波数発生部１６から入力される音階周波数信号をフィ
ルタリング処理して、制御部１４に出力し、制御部１４
は、このフィルタ部１３の出力のレベルを順次比較し
て、最大レベルの音階信号を検出する。いま、図６に示
すように、フィルタ部１３のカットオフ周波数をｆc2に
固定し、音階周波数発生部１６から、図７に示すよう
に、ｃからｃ´までの音階周波数を切り換えてフィルタ
部１３に入力すると、フィルタ部１３は、図８に示すよ
うに、固定カットオフ周波数の周波数に最も近い音階周
波数の音階信号のときに最大レベルとなる出力を制御部
１４に出力する。

【００３１】制御部１４は、この最大レベルの音階信号
の周波数をＲＡＭ１５の音階周波数記憶領域に記憶す
る。したがって、ＲＡＭ１５の音階周波数記憶領域に
は、入力楽音信号の周波数に最も近い音階周波数が記憶
される。

【００３２】制御部１４は、ＲＡＭ１５に書き込んだ入
力楽音周波数と音階周波数とを比較し、入力楽音周波数
と音階周波数とのずれを算出する（ステップＳ４）。具
体的には、制御部１４は、音階周波数から入力楽音周波
数を減算し、その差の周波数をずれとして求める。した
がって、このずれは、入力楽音信号の周波数と、その入
力楽音信号の周波数に最も近い音階の周波数とのずれを
示している。

【００３３】制御部１４は、周波数のずれの算出が完了
すると、表示装置２０に駆動信号と表示データを出力
し、図１に示すように、入力楽音信号の周波数及び入力
楽音信号に最も近い音階名を表示部５に表示出力させる
とともに、その音階の周波数と入力楽音信号の周波数と
のずれを、表示部４に表示出力させる。このずれの表示
は、図１では、矢印マークをずれ量に応じて、時計方向
あるいは反時計方向に傾斜させることにより、アナログ
的に表示している。しかし、このずれ量の表示は、上記
アナログ的な表示方法に限るものではなく、例えば、ず
れ量を周波数の値として表示出力してもよい。

【００３４】このように、１つのフィルタを使用し、そ
のカットオフ周波数を変化させることにより、入力楽音
信号の周波数が正規の音階周波数からどの程度ずれてい
るかを検出することができ、フィルタの回路規模を小さ
くして電子チューナーを小型化することができるととも
に、安価なものとすることができる。その結果、小型の
電子楽器や電子腕時計等の電子機器に搭載することがで
き、電子チューナーの利用性を向上させることができ
る。

【００３５】図９〜図１２は、本発明の電子チューナー
の第２実施例を示す図である。本実施例は、上記第１実
施例と同様の電子腕時計に適用したものである。そこ
で、本実施例の説明にあたり、上記第１実施例と同様の
構成部分には、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００３６】図９は、本実施例の電子腕時計３０の回路
ブロック図であり、電子腕時計３０は、上記第１実施例
と同様に、増幅器１１、切換回路１２、フィルタ部１
３、制御部１４、ＲＡＭ１５、音階周波数発生部１６、
コンパレータ１７、発振回路１８、ＡＮＤ回路１９及び
表示装置２０を備えるとともに、可変増幅器３１及びレ
ベル検出器３２を備えている。

【００３７】レベル検出器３２には、増幅器１１から楽
音信号が入力されており、レベル検出器３２は、入力楽
音信号の複数の信号レベルを検出して、検出信号を可変
増幅器３１に出力する。すなわち、レベル検出器３２
は、入力楽音信号を複数の基準電圧と比較して、入力楽
音信号が該複数の基準電圧に対応するレベルになったか
どうか検出し、入力楽音信号が検出レベルになると、検
出レベルを示す検出信号を可変増幅器３１に出力する。

【００３８】可変増幅器３１は、複数（レベル検出器３
２の検出レベルの数と同じ数）段階に増幅率を変化させ
ることができ、可変増幅器３１には、増幅器１１から楽
音信号が入力されている。可変増幅器３１は、レベル検
出器３２から検出信号が入力されると、増幅率を検出レ
ベルに対応した増幅率に変化させて増幅器１１から入力
される楽音信号を、その増幅率で増幅し、切換回路１２
及びコンパレータ１７に出力する。

【００３９】したがって、いま、増幅器１１の出力が、
図１０に示すように急激に立ち上がって徐々に減衰する
楽音信号が入力されたとすると、この楽音信号のレベル
をレベル検出器３２が、Ｖ１〜Ｖ５までの基準電圧と比
較し、楽音信号のレベル検出を行う。レベル検出器３２
は、楽音信号が基準電圧のレベルに低下してくると、そ
のレベルを検出して、可変増幅器３１に検出信号を出力
する。可変増幅器３１は、例えば、図１１に示すよう
に、入力に対して５段階に変化する増幅率を有してお
り、レベル検出器３２から検出信号が入力されると、そ
の増幅率を検出レベルに応じて変化させて、入力される
楽音信号を増幅する。その結果、図１０に示す楽音信号
は、図１２に示すように、所定時間所定レベル以上の信
号に増幅される。可変増幅器３１は、複数段階で増幅し
た楽音信号を上記第１実施例と同様に、切換回路１２及
びコンパレータ１７に出力し、上記同様に、フィルタ部
１３でフィルタ処理して周波数検出を行う。

【００４０】このように、本実施例によれば、急激に立
ち上がって徐々に減衰するような楽音信号が入力された
場合、複数段階に分けて増幅しているので、所定時間所
定レベルを継続する楽音信号とすることができ、持続時
間の短い音を発生する楽器等の楽音に対しても、正確に
チューニング処理を行うことができる。その結果、電子
チューナーの利用性をより一層拡大させることができ
る。

【００４１】図１３〜図１５は、本発明の電子チューナ
ーの第３実施例を示す図である。本実施例は、上記第１
実施例と同様の電子腕時計に適用したものである。そこ
で、本実施例の説明にあたり、上記第１実施例と同様の
構成部分には、同一の符号を付してその説明を省略す
る。

【００４２】図１３は、第３実施例の電子腕時計４０の
回路ブロック図であり、電子腕時計４０は、上記第１実
施例と同様に、増幅器１１、切換回路１２、フィルタ部
１３、制御部１４、ＲＡＭ１５、音階周波数発生部１
６、コンパレータ１７、発振回路１８、ＡＮＤ回路１９
及び表示装置２０を備えるとともに、録音再生装置４１
及びコンパレータ４２を備えている。

【００４３】コンパレータ４２には、増幅器１１から楽
音信号が入力されるとともに、コンパレータ１７と同じ
基準電圧Ｖref が入力されており、コンパレータ４２
は、楽音信号を基準電圧Ｖref と比較して、楽音信号が
基準電圧Ｖref 以上のときに、「１」の検出信号を録音
再生装置４１に出力する。

【００４４】録音再生装置と（サンプリング手段）４１
は、例えば、半導体メモリあるいは磁気記憶装置等の記
憶手段を備えており、録音再生装置４１には、増幅器１
１からの楽音信号及びコンパレータ４２からの検出信号
が入力されている。録音再生装置４１は、例えば、半導
体メモリを備えているときには、コンパレータ４２から
「１」の検出信号が入力されると、メモリを一旦クリア
し、増幅器１１から入力される楽音信号をサンプリング
して、半導体メモリに順次記憶する。録音再生装置４１
は、記憶手段に記憶した楽音信号を繰り返し切換回路１
２に出力するとともに、コンパレータ１７に出力する。

【００４５】したがって、本実施例においては、例え
ば、図１４に示すような短時間所定電圧を維持してその
後急激に減衰するような楽音信号が入力された場合、増
幅器１１の出力が基準電圧Ｖref を超えているときのみ
コンパレータ４２が検出信号を「１」とし、この「１」
の検出信号が入力されているときの楽音信号を録音再生
装置４１でサンプリングして、記憶手段に記憶する。録
音再生装置４１は、記憶手段に記憶した楽音信号を、図
１５に示すように、繰り返しコンパレータ１７及び切換
回路１２に出力する。その結果、所定電圧以上の安定し
た楽音信号に基づいてチューニング処理を行うことがで
き、一瞬立ち上がってその後すぐに減衰するような楽音
信号を発生するような楽器等についても、適切な周波数
検出を行うことができる。

【００４６】なお、上記第３実施例においては、増幅器
１１の出力が所定電圧以上のときの楽音信号をサンプリ
ングするようにしているが、これに限るものではない。
例えば、図１６に示すように、楽音信号が急激に立ち上
がり、その後すぐになだらかに減衰するような場合、図
１７に示すように、増幅器１１の出力する楽音信号の電
圧が一旦所定電圧を超えた後所定電圧Ｖａに低下してか
ら所定時間分だけ録音再生装置４１で楽音信号をサンプ
リングしたり、楽音信号が一旦所定電圧を超えた後所定
電圧Ｖａに低下してきたときに、当該所定電圧Ｖａから
さらに所定電位だけ低い第２の所定電圧Ｖｂまでの期間
だけ録音再生装置４１でサンプリングするようにしても
よい。録音再生装置４１が、サンプリングして記憶手段
に記憶した楽音信号を、図１８に示すように、繰り返し
切換回路１２及びコンパレータ１７に出力する。その結
果、トリガ状に変化するような楽音信号に対しても、楽
音信号が安定した状態の区間でサンプリングすることが
でき、適切にチューニング処理を行うことができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、１つのフィルタのカッ
トオフ周波数を順次変化させて入力信号をフィルタリン
グ処理することにより、入力される楽音の周波数を検出
して、その楽音の周波数に最も近い音階周波数とのずれ
を出力することができるので、従来のように多くのフィ
ルタを設ける必要がなく、回路規模を小さくして、電子
チューナーを小型で安価なものとすることができ、電子
腕時計等の小型の電子機器や小型の電子楽器等に電子チ
ューナーを組み込むことができるとともに、出力された
ずれ量により楽器等のチューニングを容易に行うことが
できる。

【００４８】また、請求項２記載の発明によれば、１つ
のフィルタで入力楽音信号と音階信号とをフィルタ処理
することにより、入力される楽音の周波数を検出すると
ともに、その楽音の周波数に最も近い周波数の音階周波
数を検出し、その楽音の周波数に最も近い音階周波数と
のずれを出力することができるので、楽音信号の周波数
とこの楽音信号の周波数に最も近い音階周波数とのずれ
を簡単、かつ正確に検出することができ、より一層電子
チューナーを安価で、かつ小型化することができる。

【００４９】さらに、請求項３記載の発明によれば、楽
音信号を増幅率を変化させて増幅し、この増幅した楽音
信号をフィルタリング処理して、入力楽音の周波数を検
出しているので、短時間だけ入力され次第に減衰する楽
音信号であっても、フィルタ処理に必要な時間充分なレ
ベルを保ってフィルタ手段に入力させることができ、楽
音信号の周波数と音階周波数とのずれを確実に検出する
ことができる。

【００５０】また、請求項４記載の発明によれば、所定
レベル以上にあるときの楽音信号をサンプリングし、該
サンプリングした楽音信号をフィルタリング処理してい
るので、より一層短時間だけ入力される楽音信号であっ
ても、フィルタ処理に必要な時間充分なレベルを保って
フィルタ手段に楽音信号を入力させることができ、短時
間だけ発生されるような楽音であっても、その楽音の周
波数と音階周波数とのずれを確実に検出することができ
る。

【００５１】さらに、請求項５記載の発明によれば、楽
音信号が所定の信号レベルを超えているときにのみ、そ
の楽音信号をフィルタリング処理しているので、ノイズ
の影響を受けることなく、フィルタリング処理を行うこ
とができ、楽音の周波数と音階周波数とのずれを正確に
求めることができる。

【００５２】また、請求項６記載の発明によれば、楽音
信号の周波数とその楽音信号の周波数に最も近い周波数
の音階周波数とのずれをアナログ量として表示出力して
いるので、楽音信号の周波数と音階周波数とのずれ量を
容易に把握することができ、楽器等の音階調整をより一
層行いやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子チューナーの第１実施例を適
用した電子腕時計の外観図。

【図２】図１の電子腕時計の回路ブロック図。

【図３】図１のＲＡＭのメモリマップを示す図。

【図４】チューニング処理を示すフローチャート。

【図５】図１のフィルタ部での楽音信号に対するフィル
タリング動作の説明図。

【図６】図１のフィルタ部でのカットオフ周波数を固定
した場合の周波数特性を示す図。

【図７】図１の音階周波数発生部の発生する音階信号の
音階周波数特性を示す図。

【図８】図１のフィルタ部の音階周波数信号に対する出
力特性を示す図。

【図９】本発明の電子チューナーの第２実施例を適用し
た電子腕時計の回路ブロック図。

【図１０】図９の増幅器の出力する楽音信号の波形図。

【図１１】図９の可変増幅器の可変増幅率を示す図。

【図１２】図９の可変増幅器で増幅された楽音信号の波
形図。

【図１３】本発明の電子チューナーの第３実施例を適用
した電子腕時計の回路ブロック図。

【図１４】図１３の増幅器の出力する楽音信号及びコン
パレータの出力する検出信号を示す図。

【図１５】図１３の録音再生装置の出力する楽音信号の
波形図。

【図１６】本発明の第３実施例の他の例の入力楽音信号
の波形図。

【図１７】本発明の第３実施例のコンパレータ４２のサ
ンプリング処理の他の例の波形図。

【図１８】本発明の第３実施例の他の例の録音再生装置
の出力波形図。

【符号の説明】

１、３０、４０ 電子腕時計 ２ 本体ケース ３ 時計バンド ４、５ 表示部 ６ マイク ７ モード切換スイッチ １１ 増幅器 １２ 切換回路 １３ フィルタ部 １４ 制御部 １５ ＲＡＭ １６ 音階周波数発生部 １７、４２ コンパレータ １８ 発振回路 １９ ＡＮＤ回路 ２０ 表示装置 ３１ 可変増幅器 ３２ レベル検出器 ４１ 録音再生装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音を電気信号に変換し、検出可能なレ
   ベルまで増幅する信号入力手段と、 １つのバンドパスフィルタのカットオフ周波数を順次変
   化させて前記信号入力手段から入力される前記楽音信号
   をフィルタリング処理するフィルタ手段と、 複数音階の音階周波数を記憶する音階記憶手段と、 前記信号入力手段から入力される前記楽音信号の周波数
   を前記フィルタ手段の出力に基づいて判別し、該楽音信
   号の周波数と最も近い音階周波数とを比較してそのずれ
   を算出する演算手段と、 前記演算手段の算出した前記ずれを所定の出力形態で出
   力する出力手段と、 を備えたことを特徴とする電子チューナー。
2. 【請求項２】 複数の音階周波数の音階信号を発生する
   音階周波数発生手段と、 前記信号入力手段から入力される前記楽音信号と前記音
   階周波数発生手段の発生する音階信号とを切り換えて前
   記フィルタ手段に入力する切換手段と、 を備え、該切換手段が、まず前記フィルタ手段に前記楽
   音信号を前記信号入力手段から入力し、前記演算手段
   が、該フィルタ手段の出力に基づいて楽音信号の周波数
   を判別して、前記フィルタ手段のカットオフ周波数を該
   判別した周波数に固定し、前記切換手段が、該カットオ
   フ周波数の固定されたフィルタ手段に該音階周波数発生
   手段からの音階信号を入力し、前記演算手段が、このフ
   ィルタ手段の出力に基づいて楽音信号の周波数に最も近
   い音階周波数を判別して、その音階周波数と楽音信号の
   周波数とのずれを算出することを特徴とする電子チュー
   ナー。
3. 【請求項３】 前記信号入力手段が、 前記楽音信号のレベルを検出するレベル検出手段と、 前記楽音信号が入力され、前記レベル検出手段の検出結
   果に基づいて増幅率を変化させて該入力される楽音信号
   を増幅する可変増幅手段と、 を備え、前記フィルタ手段が、前記可変増幅手段の出力
   する楽音信号をフィルタリング処理することを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の電子チューナー。
4. 【請求項４】 前記信号入力手段が、 前記楽音信号のレベルを検出するレベル検出手段と、 前記楽音信号が入力され、前記レベル検出手段の検出結
   果に基づいて楽音信号をサンプリングし、該サンプリン
   グした楽音信号を繰り返し出力するサンプリング手段
   と、 を備え、前記フィルタ手段が、前記サンプリング手段の
   出力する楽音信号をフィルタリング処理することを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の電子チューナー。
5. 【請求項５】 前記楽音信号を所定の信号レベルと比較
   する比較手段を備え、前記信号入力手段により取り込ん
   だ前記楽音信号が該比較手段において前記所定の信号レ
   ベルを超えていることを検出したときにのみ、前記フィ
   ルタ手段が楽音信号をフィルタリング処理することを特
   徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子
   チューナー。
6. 【請求項６】 前記出力手段が、前記演算手段の算出し
   た前記ずれをアナログ量として表示出力することを特徴
   とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電子チ
   ューナー。