(57)【要約】【課題】  楽器の調律において、入力した楽音信号に対し、ピッチを補正して、チューニングが狂ってきた場合でも安定したピッチの楽音を出力できる調律装置を提供する。【解決手段】  本発明は、入力部１から入力した信号のピッチを検出するピッチ検出部２があり、検出したピッチを監視しているピッチ監視部３があり、ピッチ検出部２で検出されたピッチとピッチ監視部３との基準ピッチとの補正分を制御する制御部４があり、制御部４で制御されたピッチの補正分に応じてピッチを補正する楽音補正部５があり、出力部１１で楽音補正部５によりピッチを補正した楽音信号を出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽音信号を入力する入力部と、
前記入力部から入力された楽音信号のピッチを検出するピッチ検出部と、
前記ピッチ検出部で検出されたピッチを監視するピッチ監視部と、
前記ピッチ検出部で検出されたピッチと基準ピッチとの補正分を算出する制御部と、
前記制御部で算出されたピッチの補正分に応じて、前記入力部から入力された楽音信号のピッチを補正する楽音補正部と、
前記楽音補正部により補正された楽音信号を出力する出力部と、
を具備することを特徴とする調律装置。
【請求項２】
楽音信号を入力する複数の入力部と、
前記入力部から入力された楽音信号のピッチを検出する複数のピッチ検出部と、
前記ピッチ検出部で検出されたピッチを監視する複数のピッチ監視部と、
前記ピッチ検出部で検出されたピッチと基準ピッチとの補正分を算出する制御部と、
前記制御部で算出されたピッチの補正分に応じて、前記入力部から入力された複数の楽音信号のピッチを補正する楽音補正部と、
前記楽音補正部から出力される複数の楽音信号をミキシングするミキサー部と、
前記ミキサー部によりミキシングされた楽音信号を出力する出力部と、
を具備することを特徴とする調律装置。
【請求項３】
前記ピッチ監視部は、前記入力部から入力された楽音信号が調律中か演奏中かを判断する機能を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調律装置。
【請求項４】
前記ピッチ監視部は、チューニング方法を検索し、該当するチューニング方法を構成する基本周波数を監視することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調律装置。
【請求項５】
前記調律装置は、各種調律の設定が可能な設定部を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調律装置。
【請求項６】
前記設定部は、チューニング方法を選択可能なことを特徴とする請求項５に記載の調律装置。
【請求項７】
前記設定部は、前記ピッチ監視部の基準ピッチを変更可能なことを特徴とする請求項５に記載の調律装置。
【請求項８】
調律装置を起動したときの初期化を行うステップと、
入力された楽器の音や楽音信号のピッチを抽出するステップと、
抽出したピッチから調律の結果を算出するステップと、
抽出したピッチからチューニング方法を検索するステップと、
上記チューニング方法の検索から該当するチューニング方法を取得し、上記チューニング方法を構成するピッチを基本周波数として監視するためのピッチ情報を取得するステップと、
上記楽器の音や楽音信号を受け、抽出したピッチと、上記監視するためのピッチ情報との変動を算出するステップと、
上記算出したピッチに変動がある場合は、楽音の補正を処理するステップと、
上記調律の結果を視覚的に認識可能な出力とする出力ステップと、
を含むことを特徴とする調律方法。
【請求項９】
調律装置を起動したときの初期化を行うステップと、
設定部からチューニング設定を取得するステップと、
入力された楽器の音や楽音信号のピッチを抽出するステップと、
抽出したピッチから調律の結果を算出するステップと、
抽出したピッチからチューニング方法を検索するステップと、
上記チューニング方法の検索から該当するチューニング方法を取得し、上記チューニング方法を構成するピッチを基本周波数として監視するためのピッチ情報を取得するステップと、
上記楽器の音や楽音信号を受け、抽出したピッチと、上記監視するためのピッチ情報との変動を算出するステップと、
上記算出したピッチに変動がある場合は、楽音の補正を処理するステップと、
上記調律の結果を視覚的に認識可能な出力とする出力ステップと、
を含むことを特徴とする調律方法。
【請求項１０】
入力された楽器の音や楽音信号のピッチを抽出するピッチ抽出処理と、
抽出したピッチから調律の結果を算出する調律結果算出処理と、
抽出したピッチからチューニング方法を検索するチューニング方法検索処理と、
上記チューニング方法の検索から該当するチューニング方法を取得し、上記チューニング方法を構成するピッチを基本周波数として監視するためのピッチ情報を取得すると、
上記楽器の音や楽音信号を受け、抽出したピッチと、上記監視するためのピッチ情報との変動を算出する変動算出処理と、
上記算出したピッチに変動がある場合は、楽音の補正を処理する楽音補正処理と、
上記調律の結果を視覚的に認識可能な出力とする調律結果出力処理と、
を備えた調律処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶した記録媒体。
【請求項１１】
設定部からチューニング設定を取得するチューニング設定取得処理と、
入力された楽器の音や楽音信号のピッチを抽出するピッチ抽出処理と、
抽出したピッチから調律の結果を算出する調律結果算出処理と、
抽出したピッチからチューニング方法を検索するチューニング方法検索処理と、
上記チューニング方法の検索から該当するチューニング方法を取得し、上記チューニング方法を構成するピッチを基本周波数として監視するためのピッチ情報を取得すると、
上記楽器の音や楽音信号を受け、抽出したピッチと、上記監視するためのピッチ情報との変動を算出する変動算出処理と、
上記算出したピッチに変動がある場合は、楽音の補正を処理する楽音補正処理と、
上記調律の結果を視覚的に認識可能な出力とする調律結果出力処理と、
を備えた調律処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は楽器の音を調律する場合に用いる調律装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な調律装置は、図３に示すように楽音を入力する入力部があり、入力した楽音を出力する出力部があり、入力した楽音からピッチを検出するピッチ検出部があり、前記ピッチ検出部の信号を受け、調律情報を算出する制御部があり、制御部の信号を受け、調律情報を表示する表示部があり、外部より調律情報を設定する設定部がある。
【０００３】
入力部は、アコースティックギターの楽音を入力するマイクやエレキギターを入力するジャックなどから構成される。前記ピッチ検出部と制御部の構成要素は、一般的にマイクロコンピュータが掲げられる。ピッチ検出部は入力された楽音信号を波形整形して、矩形波間のエッジを計数することでピッチを算出する。マイクロコンピュータなどで構成される制御部は、検出されたピッチの周期から楽音のピッチを求める計測手段と、求まったピッチの音名・オクターブを判別する音名・オクターブ判別手段と、判別された音名・オクターブの基準ピッチに対し求まったピッチの誤差を算出するピッチ誤差算出手段と、表示部より音名とオクターブ及びピッチ誤差値を表示することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、弦楽器を調律する調律装置としては、弾いた弦の入力信号のピッチを検出し、検出したピッチに対応させて弦の番号を表示する調律装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平５−６６７６５公報
【特許文献２】特開２００１−２０９３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の調律装置は、入力された楽音信号を矩形波に変換して矩形波の周期を計数することでピッチを算出し、求まったピッチから楽音の音程を検索して調律に関する情報（音名やオクターブとセント誤差）を表示することのみであった。また、入力された楽音信号をそのまま外部へバイパスする出力部を備えるのみであった。弦楽器などのアナログ楽器は、演奏や練習前に調律装置を使用して調律（またはチューニング）を行うが、演奏や練習中にチューニングが狂ってくることがしばしば発生する。演奏中にチューニングをし直すことは、至難であり、多少チューニングが狂い始めてきたとしても、そのまま演奏を続けるしか無かった。その為、演奏終了後に、調律をし直すことが煩雑であるという問題があった。
【０００６】
また、エレキギターの中では、トレモロアームと呼ばれるギターのブリッジを動かして音程を変える装置を備えるタイプのものがある。このようなエレキギターの場合、トレモロアームを使用する度にチューニングが狂ってしまうことが頻繁に発生すると共に、演奏終了後の、調律をし直す回数が顕著に増加するという問題があった。
【０００７】
本発明は、入力した楽音信号に対し、ピッチを補正して出力できるようにすることで、チューニングが狂ってきた場合でも安定したピッチの楽音の出力を実現させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を達成するため、請求項１に記載の調律装置は、楽音信号を入力する入力部と、前記入力部から入力された楽音信号のピッチを検出するピッチ検出部と、前記ピッチ検出部で検出されたピッチを監視するピッチ監視部と、前記ピッチ検出部で検出されたピッチと基準ピッチとの補正分を算出する制御部と、前記制御部で算出されたピッチの補正分に応じて、前記入力部から入力された楽音信号のピッチを補正する楽音補正部と、前記楽音補正部により補正された楽音信号を出力する出力部と、具備することを特徴とする。
【０００９】
また請求項２に記載の調律装置は、楽音信号を入力する複数の入力部と、前記入力部から入力された楽音信号のピッチを検出する複数のピッチ検出部と、前記ピッチ検出部で検出されたピッチを監視する複数のピッチ監視部と、前記ピッチ検出部で検出されたピッチと基準ピッチとの補正分を算出する制御部と、前記制御部で算出されたピッチの補正分に応じて、前記入力部から入力された複数の楽音信号のピッチを補正する楽音補正部と、前記楽音補正部から出力される複数の楽音信号をミキシングするミキサー部と、前記ミキサー部によりミキシングされた楽音信号を出力する出力部と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
また請求項３に記載の調律装置は、前記ピッチ監視部は、前記入力部から入力された楽音信号が調律中か演奏中かを判断する機能を有することを特徴とする。
【００１１】
また請求項４に記載の調律装置は、前記ピッチ監視部は、チューニング方法を検索し、該当するチューニング方法を構成する基本周波数を基準ピッチとして監視することを特徴とする。
【００１２】
また請求項５に記載の調律装置は、前記調律装置は、各種調律の設定が可能な設定部を具備することを特徴とする。
【００１３】
また請求項６に記載の調律装置は、前記設定部は、チューニング方法を選択可能なことを特徴とする。
【００１４】
また請求項７に記載の調律装置は、前記設定部は、前記ピッチ監視部の基準ピッチを変更可能なことを特徴とする。
【００１５】
また請求項８に記載の調律方法は、調律装置を起動したときの初期化を行うステップと、入力された楽器の音や楽音信号のピッチを抽出するステップと、抽出したピッチから調律の結果を算出するステップと、抽出したピッチからチューニング方法を検索するステップと、上記チューニング方法の検索から該当するチューニング方法を取得し、上記チューニング方法を構成するピッチを基本周波数として監視するためのピッチ情報を取得するステップと、上記楽器の音や楽音信号を受け、抽出したピッチと、上記監視するためのピッチ情報との変動を算出するステップと、上記算出したピッチに変動がある場合は、楽音の補正を処理するステップと、上記調律の結果を視覚的に認識可能な出力とする出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また請求項９に記載の調律方法は、調律装置を起動したときの初期化を行うステップと、設定部からチューニング設定を取得するステップと、入力された楽器の音や楽音信号のピッチを抽出するステップと、抽出したピッチから調律の結果を算出するステップと、抽出したピッチからチューニング方法を検索するステップと、上記チューニング方法の検索から該当するチューニング方法を取得し、上記チューニング方法を構成するピッチを基本周波数として監視するためのピッチ情報を取得するステップと、上記楽器の音や楽音信号を受け、抽出したピッチと、上記監視するためのピッチ情報との変動を算出するステップと、上記算出したピッチに変動がある場合は、楽音の補正を処理するステップと、上記調律の結果を視覚的に認識可能な出力とする出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また請求項１０に記載の記録媒体は、入力された楽器の音や楽音信号のピッチを抽出するピッチ抽出処理と、抽出したピッチから調律の結果を算出する調律結果算出処理と、抽出したピッチからチューニング方法を検索するチューニング方法検索処理と、上記チューニング方法の検索から該当するチューニング方法を取得し、上記チューニング方法を構成するピッチを基本周波数として監視するためのピッチ情報を取得すると、上記楽器の音や楽音信号を受け、抽出したピッチと、上記監視するためのピッチ情報との変動を算出する変動算出処理と、上記算出したピッチに変動がある場合は、楽音の補正を処理する楽音補正処理と、上記調律の結果を視覚的に認識可能な出力とする調律結果出力処理と、備えた調律処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶している。
【００１８】
また請求項１１に記載の記憶媒体は、設定部からチューニング設定を取得するチューニング設定取得処理と、入力された楽器の音や楽音信号のピッチを抽出するピッチ抽出処理と、抽出したピッチから調律の結果を算出する調律結果算出処理と、抽出したピッチからチューニング方法を検索するチューニング方法検索処理と、上記チューニング方法の検索から該当するチューニング方法を取得し、上記チューニング方法を構成するピッチを基本周波数として監視するためのピッチ情報を取得すると、上記楽器の音や楽音信号を受け、抽出したピッチと、上記監視するためのピッチ情報との変動を算出する変動算出処理と、上記算出したピッチに変動がある場合は、楽音の補正を処理する楽音補正処理と、上記調律の結果を視覚的に認識可能な出力とする調律結果出力処理と、を備えた調律処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の調律装置では、入力した楽音信号に対し、ピッチを補正して出力できる。これにより、チューニングが狂ってきた場合でも安定したピッチの楽音を出力させることができるという効果がある。また、複数の入力部を備え、マルチチャンネルのピッチを補正して複数の楽音信号を出力できるようにし、和音の補正も行なえるという効果も有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の情報表示装置における好適な実施の形態について、図１から図１１を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した調律装置の構成を示すブロック図であり、弦楽器に適用した場合の実施例を説明する。ピッチ検出部２と、ピッチ監視部３と、制御部４は、マイクロコンピュータなどから構成され、この調律装置の全体の動作を司る。マイクロコンピュータには、調律装置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・メモリと、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。
【００２１】
楽音補正部５は、入力部１で入力された楽音信号をアナログ・デジタル変換するＡ／Ｄ変換部６と、補正されたピッチシフト量で楽音信号をピッチシフトする楽音演算部７と、ピッチシフトされた楽音信号をデジタル・アナログ変換するＤ／Ａ変換部８を備えている。楽音演算部７はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などで構成される。
【００２２】
入力部１は、楽器の音を電気信号に変換するマイクロフォンや、ジャックを介して得られた電気信号を増幅する低周波増幅器などで構成され、増幅された楽音信号をピッチ検出部２と楽音補正部５へ出力する。
【００２３】
ピッチ検出部２は、図５に示すように入力部１の電気信号Ｓ１を受け、波形整形された電気信号Ｓ２（矩形波）の、矩形波の立ち上がり或いは立ち下り毎にマイクロコンピュータの割り込み処理により、時間間隔を計測して電気信号Ｓ２、即ち、電気信号Ｓ１のピッチ（周期）を抽出する。
【００２４】
マイクロコンピュータ内部のメモリ或いは図示しない外部メモリ内には図６に示すようなピッチデ−タテーブル（セントテーブル）が記憶されている。ここで、図６の楽音の検索可能な範囲は、オクターブ０の音名Ｃ及びセント値０の即ち、周波数が１６．３５Ｈｚからオクターブ８の音名Ｂおよびセント値０の即ち、周波数が７９０２．１３Ｈｚの範囲の楽音を検出可能であることを示す。
【００２５】
ピッチ検出部２は、図６のピッチデータテーブルを参照して、オクターブ（完全８度の音程）及び音名（オクターブ内に含まれる１２個の異なる音に付けられた名称）の基準ピッチと、抽出したピッチのデータとを比較し、クロマチック（完全８度の音程即ち、１オクタ−ブを１２個の半音階に分けた名称）の音名を算出する。また、求まった音名からクロマチックの各半音の１セント（セントは、クロマチックの半音の、１００分の１程度の音程）に相当する基準ピッチデ−タを検索し、該当する半音の１セントの基準ピッチと抽出したピッチの信号を基にクロマチックの半音に対するセント値を求める。算出された音名およびセント値などからなる検出ピッチデータをピッチ監視部３と、制御部４へ出力する。
【００２６】
ここで、図７は、弦楽器のチューニング方法と各弦のチューニングのパターンを示し、上段のチューニングを標準または通常のチューニングと呼び、下段のオープンＧと、オープンＤと、ドローンＧなどを変則チューニングと呼ぶ。
【００２７】
ピッチ監視部３は、入力される楽音信号のピッチデータが、どのチューニング方法のパターンに該当するか、図７のチューニングパターンと比較し、該当したチューニング方法の各弦のチューニングパターンからなる音名及びセントの基準ピッチの監視ピッチデータを制御部４へ出力する。
【００２８】
制御部４は、前記ピッチ検出部２から出力された検出ピッチデータと前記ピッチ監視部３から出力されるチューニングの監視ピッチデータを基に、検出ピッチデータと監視ピッチデータの間に差分が生じている場合は、ピッチ補正データを楽音補正部５へ出力する。また、制御部４の調律情報を、表示部９を介して表示する。
【００２９】
表示部９は、制御部４の出力信号を受け、音名やオクターブ及びセント偏差などの調律結果を、針式メータや液晶表示素子、ＬＥＤ素子などで構成された部材により表示させることができる。
【００３０】
楽音補正部５は、入力部１で入力された楽音信号を、楽音補正部５の構成要素であるＡ／Ｄ変換部６により所定のサンプリング周波数に基づいてデジタル信号に変換し、楽音演算部７に供給される。更に楽音補正部５の構成要素である楽音演算部７は、前記制御部４からのピッチ補正データを受け、入力された楽音信号から所望のピッチシフトに補正し、Ｄ／Ａ変換部８へ出力する。Ｄ／Ａ変換部８では、楽音演算部７から出力されるデジタル信号を基にアナログの楽音信号に変換され、出力部１０に音響信号を増幅するアンプなどを接続することで、楽音が発音される。
【００３１】
このような構成とした調律装置では、入力部１からチューニング外れた楽音信号が入力されても、正しい基準ピッチに補正された楽音信号が出力される。ここで、出力部１０からは、入力部１の楽音信号をダイレクトに出力されるようにしても良いし、ダイレクト音では無く、正しい基準ピッチに補正された楽音信号のみを出力するようにしても良いし、ダイレクト音と基準ピッチに補正された楽音信号をミキシングして出力するようにしても構わない。
【００３２】
以上の構成における調律装置の一連の動作を、図８のフローチャートを参照しながらステップ毎に説明する。
【００３３】
図８は、本発明の調律装置のメインルーチンである。
【００３４】
ステップＳ０００は、調律装置の起動したときに実行され、各種のバッファ、レジスタ、パラメータなどを初期化するルーチンであり、制御部４を含む、即ち、調律装置全体の制御を司るマイクロコンピュータが初期化される。ステップＳ０００を終了すると、ステップＳ００１へ進む。
【００３５】
ステップＳ００１は、図５に示す波形整形の出力信号（電気信号Ｓ２）を取り込み、ステップＳ００２へ進む。
【００３６】
ステップＳ００２は、ピッチ検出を行なうルーチンであり、電気信号Ｓ２に示す、矩形波の立ち上がり或いは立ち下り毎に時間間隔を計数して電気信号Ｓ２、即ち、電気信号Ｓ１のピッチ（周期）を抽出し、ステップＳ００３へ進む。
【００３７】
ステップＳ００３は、メモリ内に記憶されているオクターブ（完全８度の音程）や音名（オクターブ内に含まれる１２個の異なる音に付けられた名称）の基準周期デ−タと抽出したピッチの信号とを比較し、抽出したピッチに近い基準ピッチデ−タからクロマチック（完全８度の音程即ち、１オクタ−ブを１２個の半音階に分けた名称）の音名とオクターブを算出し、ステップＳ００４へ進む。
【００３８】
ステップＳ００４は、音名とオクターブが検索可能な範囲かどうかを比較する。例えば、図６の示す音名とオクターブの範囲内、即ち、オクターブ０の音名Ｃからオクターブ８の音名Ｂの場合は、ステップＳ００５へ進む。範囲外の場合は、処理終了後、メインルーチンをリターンする。
【００３９】
ステップＳ００５は、検索されたクロマチックの半音の信号を受け、メモリ内に記憶されているクロマチックの各半音の１セント（セントは、クロマチックの半音の、１００分の１程度の音程）に相当する基準ピッチデ−タの中から、該当する半音の１セントの基準デ−タを読込む。また、該当する半音の１セントの基準ピッチデ−タと抽出したピッチの信号を基にクロマチックの半音に対するセント値を算出し、ステップＳ００６へ進む。
【００４０】
ステップＳ００６は、後述するピッチ監視検索ルーチンであり、前記ピッチ監視部３に於いて、図７の示すチューニング方法を検索し、該当するチューニング方法の構成する基準ピッチデータと、入力した楽音信号とのピッチの変動を算出する。ピッチの変動結果を基にステップＳ００７へ進む。
【００４１】
ステップＳ００７は、入力した楽音信号と前記ピッチ監視部３から得られたピッチの変動を前記制御部４で比較し、変動がある場合はステップＳ００８へ、変動が無い場合はステップＳ００９へ進む。
【００４２】
ステップＳ００８は、前記楽音補正部５にて図６のピッチデータテーブル（セントテーブル）の項の基準ピッチならば“０セント”の値に補正処理を行い、ステップＳ００９へ進む。
【００４３】
ステップＳ００９は、前記制御部４から調律情報の信号を表示部９に出力して、表示を行う。処理終了後、メインルーチンをリターンする。
【００４４】
図１０は、前記ステップＳ００６を詳述したピッチ監視検索ルーチンである。
【００４５】
図１０のステップＳ２００は、入力した楽音のピッチ情報を取り込むルーチンであり、音名やセントの情報を取得し、ステップＳ２０１へ進む。
【００４６】
ステップＳ２０１は、ピッチ情報を記憶するバッファであり、入力した楽音のピッチ情報を順次バッファに記憶後、ステップＳ２０２へ進む。
【００４７】
ステップＳ２０２は、バッファに記憶されているピッチ情報を確認することで、同じピッチ情報が続き、基準ピッチをターゲットとしたピッチに調整が行われているかどうかなどを確認することで、調律が完了したかどうかを判断し、調律が完了した場合は、ステップＳ２０３へ進む。ピッチ情報が大幅に不安定の場合は、調律の途中か演奏中かなどの判断としてピッチ監視検索ルーチンを抜ける。
【００４８】
ステップＳ２０３は、ピッチ情報を基に図７に示すチューニング方法のどのタイプに該当するかを検索し、ステップＳ２０４へ進む。
【００４９】
ステップＳ２０４は、該当するチューニング方法を構成するピッチを基本周波数と認識し、ピッチを監視するための検索ルーチンを抜ける。リターン後、メインルーチンの次のステップＳ００７に進み、入力した楽音信号と前記ピッチ監視部２６から得られたピッチの変動を前記制御部２７で比較し、変動がある場合はピッチの補正処理を実施する作用を行う。
【００５０】
ここで、図１１は、前記ステップＳ２０３のチューニング方法のどのタイプに該当するかを６弦から順に各弦のチューニング情報を検索するルーチンの例であり、６弦から１弦まで各弦独立に検索するルーチンとし、即ち、並列処理でチューニング方法を認識するルーチンとしても構わない。
【００５１】
図１１のステップＳ３００は、前記ステップＳ２０２により、調律が完了した楽音の音名を取込むルーチンであり、ステップＳ３０１へ進む。
【００５２】
ステップＳ３０１は、取り込んだ音名情報を記憶するバッファであり、故に調律が完了した音名情報を順次バッファに記憶後、ステップＳ３０２へ進む。
【００５３】
ステップＳ３０２は、取り込んだ音名情報と６弦のチューニング情報を比較するルーチンであり、例えば図７に示す６弦のチューニングテーブルのような情報と比較し、該当する６弦のチューニング情報がある場合は、ステップＳ３０３へ進む。該当するチューニング情報がない場合は、ステップＳ３０４へ進む。
【００５４】
ステップＳ３０３は、該当する６弦のチューニング情報をバッファへ記憶し、ステップＳ３１４へ進む。
【００５５】
ステップＳ３０４は、取り込んだ音名情報と５弦のチューニング情報を比較するルーチンであり、例えば図７に示す５弦のチューニングテーブルのような情報と比較し、該当する５弦のチューニング情報がある場合は、ステップＳ３０５へ進む。該当するチューニング情報がない場合は、ステップＳ３０６へ進む。
【００５６】
ステップＳ３０５は、該当する５弦のチューニング情報をバッファへ記憶し、ステップＳ３１４へ進む。
【００５７】
ステップＳ３０６は、取り込んだ音名情報と４弦のチューニング情報を比較するルーチンであり、例えば図７に示す４弦のチューニングテーブルのような情報と比較し、該当する４弦のチューニング情報がある場合は、ステップＳ３０７へ進む。該当するチューニング情報がない場合は、ステップＳ３０８へ進む。
【００５８】
ステップＳ３０７は、該当する４弦のチューニング情報をバッファへ記憶し、ステップＳ３１４へ進む。
【００５９】
ステップＳ３０８は、取り込んだ音名情報と３弦のチューニング情報を比較するルーチンであり、例えば図７に示す３弦のチューニングテーブルのような情報と比較し、該当する３弦のチューニング情報がある場合は、ステップＳ３０９へ進む。該当するチューニング情報がない場合は、ステップＳ３１０へ進む。
【００６０】
ステップＳ３０９は、該当する３弦のチューニング情報をバッファへ記憶し、ステップＳ３１４へ進む。
【００６１】
ステップＳ３１０は、取り込んだ音名情報と２弦のチューニング情報を比較するルーチンであり、例えば図７に示す２弦のチューニングテーブルのような情報と比較し、該当する２弦のチューニング情報がある場合は、ステップＳ３１１へ進む。該当するチューニング情報がない場合は、ステップＳ３１２へ進む。
【００６２】
ステップＳ３１１は、該当する２弦のチューニング情報をバッファへ記憶し、ステップＳ３１４へ進む。
【００６３】
ステップＳ３１２は、取り込んだ音名情報と１弦のチューニング情報を比較するルーチンであり、例えば図７に示す１弦のチューニングテーブルのような情報と比較し、該当する１弦のチューニング情報がある場合は、ステップＳ３１３へ進む。該当するチューニング情報がない場合は、チューニング方法を検索するルーチンを抜ける。
【００６４】
ステップＳ３１３は、該当する１弦のチューニング情報をバッファへ記憶し、ステップＳ３１４へ進む。
【００６５】
ステップＳ３１４は、前記ステップＳ３０３で記憶した６弦のチューニング情報と、前記ステップＳ３０５で記憶した５弦のチューニング情報と、前記ステップＳ３０７で記憶した４弦のチューニング情報と、前記ステップＳ３０９で記憶した３弦のチューニング情報と、前記ステップＳ３１１で記録した２弦のチューニング情報と、前記ステップＳ３１３で記録した１弦のチューニング情報により、図７に示すチューニング方法のどのタイプに該当するかを検索し、該当するチューニング方法がある場合は、ステップＳ３１５へ進む。該当するチューニング情報がない場合は、チューニング方法を検索するルーチンを抜ける。
【００６６】
ステップＳ３１５は、該当するチューニング方法をバッファへ記憶し、このルーチンを抜ける。
（第２の実施形態）
図２は、本発明を適用した調律装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図であり、各種調律の設定可能な設定部を具備することを特徴とした実施例である。以下説明する。ピッチ検出部２５と、ピッチ監視部２６と、制御部２７は、マイクロコンピュータなどから構成され、この調律装置の全体の動作を司る。マイクロコンピュータには、調律装置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・メモリと、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。
【００６７】
設定部３２は、スイッチ部材の開閉によりスイッチ信号を発生する回路などで構成され、例えば図７に示すチューニング方法を選択できることを特徴とする。
【００６８】
また、設定部３２は、前記ピッチ監視部２６の基準ピッチを変更可能なことを特徴とする。ここで、調律する楽器や弦楽器の弦、或いはクロマチックの音名などを外部から選択するための作用を付加しても構わない。設定部３２の信号は、制御部２７へ出力される。
【００６９】
楽音補正部２８は、入力部２４で入力された楽音信号をアナログ・デジタル変換するＡ／Ｄ変換部２９と、補正されたピッチシフト量で楽音信号をピッチシフトする楽音演算部３０と、ピッチシフトされた楽音信号をデジタル・アナログ変換するＤ／Ａ変換部３１を備えている。楽音演算部３０はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などで構成される。
【００７０】
入力部２４は、楽器の音を電気信号に変換するマイクロフォンや、ジャックを介して得られた電気信号を増幅する低周波増幅器などで構成され、増幅された楽音信号をピッチ検出部２５と楽音補正部２８へ出力する。
【００７１】
ピッチ検出部２５は、図５に示すように入力部２４の電気信号Ｓ１を受け、波形整形された電気信号Ｓ２（矩形波）の、矩形波の立ち上がり或いは立ち下り毎にマイクロコンピュータの割り込み処理により、時間間隔を計測して電気信号Ｓ２、即ち、電気信号Ｓ１のピッチ（周期）を抽出する。
【００７２】
マイクロコンピュータ内部のメモリ或いは図示しない外部メモリ内には図６に示すようなピッチデ−タテーブル（セントテーブル）が記憶されている。ここで、図６の楽音の検索可能な範囲は、オクターブ０の音名Ｃ及びセント値０の即ち、周波数が１６．３５Ｈｚからオクターブ８の音名Ｂおよびセント値０の即ち、周波数が７９０２．１３Ｈｚの範囲の楽音を検出可能であることを示す。
【００７３】
ピッチ検出部２５は、図６のピッチデータテーブルを参照して、オクターブ（完全８度の音程）及び音名（オクターブ内に含まれる１２個の異なる音に付けられた名称）の基準ピッチと、抽出したピッチのデータとを比較し、クロマチック（完全８度の音程即ち、１オクタ−ブを１２個の半音階に分けた名称）の音名を算出する。また、求まった音名からクロマチックの各半音の１セント（セントは、クロマチックの半音の、１００分の１程度の音程）に相当する基準ピッチデ−タを検索し、該当する半音の１セントの基準ピッチと抽出したピッチの信号を基にクロマチックの半音に対するセント値を求める。算出された音名およびセント値などからなる検出ピッチデータをピッチ監視部２６と、制御部２７へ出力する。
【００７４】
ピッチ監視部２６は、入力される楽音信号のピッチデータが、どのチューニング方法のパターンに該当するか、図７のチューニングパターンと比較し、該当したチューニング方法の各弦のチューニングパターンからなる音名及びセントの基準ピッチの監視ピッチデータを制御部２７へ出力する。
【００７５】
制御部２７は、前記ピッチ検出部２５から出力された検出ピッチデータと前記ピッチ監視部２６から出力されるチューニングの監視ピッチデータを基に、検出ピッチデータと監視ピッチデータの間に差分が生じている場合は、ピッチ補正データを楽音補正部２８へ出力する。また、制御部２７の調律情報を、表示部３３を介して表示する。
【００７６】
表示部３３は、制御部２７の出力信号を受け、音名やオクターブ及びセント偏差などの調律結果を、針式メータや液晶表示素子、ＬＥＤ素子などで構成された部材により表示させることができる。
【００７７】
楽音補正部２８は、入力部２４で入力された楽音信号を、楽音補正部２８の構成要素であるＡ／Ｄ変換部２９により所定のサンプリング周波数に基づいてデジタル信号に変換し、楽音演算部３０に供給される。更に楽音補正部２８の構成要素である楽音演算部３０は、前記制御部２７からのピッチ補正のデータを受け、入力された楽音信号から所望のピッチシフトに補正し、Ｄ／Ａ変換部３１へ出力する。Ｄ／Ａ変換部３１では、楽音演算部３０から出力されるデジタル信号を基にアナログの楽音信号に変換され、出力部３４に音響信号を増幅するアンプなどを接続することで、楽音が発音される。
【００７８】
このような構成とした調律装置では、入力部２４からチューニング外れた楽音信号が入力されても、正しい基準ピッチに補正された楽音信号が出力される。ここで、出力部３４からは、入力部２４の楽音信号をダイレクトに出力されるようにしても良いし、ダイレクト音では無く、正しい基準ピッチに補正された楽音信号のみを出力するようにしても良いし、ダイレクト音と基準ピッチに補正された楽音信号をミキシングして出力するようにしても構わない。
【００７９】
以上の構成における本発明の第二の実施例の調律装置を、図９に示すフローチャートを参照しながらステップ毎に説明する。
【００８０】
図９は、本発明の第二の実施例を示すメインルーチンである。
【００８１】
ステップＳ１００は、調律装置の起動したときに実行されるルーチンであり、各種のバッファ、レジスタ、パラメータなどを初期化するルーチンであり、制御部２７を含む、即ち、調律装置全体の制御を司るマイクロコンピュータが初期化される。ステップＳ１００を終了すると、ステップＳ１０１へ進む。
【００８２】
ステップＳ１０１は、設定部３２のスイッチ部材の開閉によりスイッチ信号を取り込むルーチンである。ここで、調律装置の仕様により、調律者が目的とする調律のモードを外部から設定し、その状態を取込むルーチン、調律する楽器や弦楽器の弦、或いはクロマチックの音名などを外部から選択するためのルーチンとしても構わない。ルーチン終了後、ステップＳ１０２へ進む。
【００８３】
ステップＳ１０２は、図５に示す波形整形の出力信号（電気信号Ｓ２）を取り込み、ステップＳ１０３へ進む。
【００８４】
ステップＳ１０３は、ピッチ検出を行なうルーチンであり、電気信号Ｓ２に示す、矩形波の立ち上がり或いは立ち下り毎に時間間隔を計数して電気信号Ｓ２、即ち、楽音信号Ｓ１のピッチ（周期）を抽出し、ステップＳ１０４へ進む。
【００８５】
ステップＳ１０４は、メモリ内に記憶されているオクターブ（完全８度の音程）や音名（オクターブ内に含まれる１２個の異なる音に付けられた名称）の基準周期デ−タと抽出したピッチの信号とを比較し、抽出したピッチに近い基準ピッチデ−タからクロマチック（完全８度の音程即ち、１オクタ−ブを１２個の半音階に分けた名称）の音名とオクターブを算出し、ステップＳ１０５へ進む。
【００８６】
ステップＳ１０５は、検索されたクロマチックの半音の信号を受け、メモリ内に記憶されているクロマチックの各半音の１セント（セントは、クロマチックの半音の、１００分の１程度の音程）に相当する基準デ−タの中から、該当する半音の１セントの基準デ−タを読込む。また、該当する半音の１セントの基準デ−タと抽出したピッチの信号を基にクロマチックの半音に対するセント値を算出し、ステップＳ１０６へ進む。
【００８７】
ステップＳ１０６は、第１の実施形態と同様のピッチ監視検索ルーチンであり、前記ピッチ監視部２６に於いて、図７の示すチューニング方法を検索し、該当するチューニング方法の構成する基準ピッチデータと、入力した楽音信号とのピッチの変動を算出する。ピッチの変動結果を基にステップＳ１０７へ進む。
【００８８】
ステップＳ１０７は、入力した楽音信号と前記ピッチ監視部２６から得られたピッチの変動を前記制御部２７で比較し、変動がある場合はステップＳ１０８へ、変動が無い場合はステップＳ１０９へ進む。
【００８９】
ステップＳ１０８は、前記楽音補正部２８にて図６中ピッチデータテーブルの項の基準ピッチならば“０セント”の値に補正処理を行い、ステップＳ１０９へ進む。
【００９０】
ステップＳ１０９は、前記制御部２７から調律情報の信号を表示部３２に出力して、表示を行う。処理終了後、メインルーチンをリターンする。
（第３の実施形態）
図４は、本発明を適用した調律装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。複数の入力部１２と、複数のピッチ検出部１３と、複数のピッチ監視部１４と、制御部１５と、複数の楽音補正部１６と、複数のＡ／Ｄ変換部１７と、楽音演算部１８と、複数のＤ／Ａ変換部１９と、設定部２０と、表示部２１と、ミキサー部２２と、出力部２３からなる。複数の入力部１２は、例えばギターなどの６本の弦に、弦毎に設けたピックアップ入力部１、入力部２、入力部ｎ−１、入力部ｎからなる。これらのピックアップは、各々の弦の振動のみをピックアップすることができ、他の弦の振動の影響を受けずにピックアップすることが可能である。
【００９１】
設定部２０は、スイッチ部材の開閉によりスイッチ信号を発生する回路などで構成され、調律する楽器や弦楽器の弦、或いはクロマチックの音名などを外部から選択するための作用を行なう。設定部２０の信号は、制御部１５へ出力される。
【００９２】
複数の入力部１２の各々のピックアップからそれぞれ検出された楽音は、複数のピッチ検出部１３と複数のＡ／Ｄ変換部１７へ出力される。複数のピッチ検出部１３は、各々の楽音のピッチを複数の入力部１２から各々独立の電気信号として受け、波形整形された電気信号（矩形波）の、矩形波の立ち上がり或いは立ち下り毎に各々の割り込み処理により、時間間隔を計測して電気信号、即ち、楽音信号のピッチ（周期）を抽出する。
【００９３】
複数のピッチ検出部１３は、各々の入力した楽音の抽出された各ピッチの信号個別に、図６のピッチデータテーブルを参照して、オクターブ（完全８度の音程）及び音名（オクターブ内に含まれる１２個の異なる音に付けられた名称）の基準ピッチと、抽出したピッチのデータとを比較し、クロマチック（完全８度の音程即ち、１オクタ−ブを１２個の半音階に分けた名称）の音名を各々個別に算出する。また、求まった音名から各々個別のクロマチックの各半音の１セント（セントは、クロマチックの半音の、１００分の１程度の音程）に相当する基準ピッチデ−タを検索し、該当する半音の１セントの基準デ−タと抽出した各々個別のピッチの信号を基にクロマチックの半音に対する各々の楽音のセント値を求める。各々個別に算出された音名およびセント値などからなる検出ピッチデータを、各々個別に複数のピッチ監視部１４と、制御部１５へ出力する。
【００９４】
複数のピッチ監視部１４は、入力される楽音信号のピッチデータを記憶し、図７に示すようなチューニングのパターンを６弦から１弦まで各弦独立に処理が可能であり、即ち、並列に参照して該当するチューニング方法を認識することができる。該当したチューニングの音名及びセントの基準ピッチとなる情報を制御部１５へ出力する。
【００９５】
制御部１５は、前記複数のピッチ検出部１３から出力された各々個別の検出ピッチデータと前記複数のピッチ監視部１４から出力されるチューニングの基準ピッチデータを基に、検出ピッチデータと監視ピッチデータの間に差分が生じている場合は、各々個別のピッチ補正データを複数の楽音補正部１６へ出力する。また、制御部１５の調律情報を、表示部２１を介して表示する。
【００９６】
表示部２１は、制御部１５の出力信号を受け、音名やオクターブ及びセント偏差などの調律結果を、針式メータや液晶表示素子、ＬＥＤ素子などで構成された部材により表示させることができる。また、和音毎の表示するような構成としても構わない。
【００９７】
複数の楽音補正部１６は、図６中ピッチデータ（セントテーブル）の項の基準ピッチならば“０セント”の値に補正処理を行い複数の入力部１２で個別に入力された楽音信号を、複数のＡ／Ｄ変換部１７により所定のサンプリング周波数に基づいてデジタル信号に変換し、楽音演算部１８に供給される。更に複数の楽音補正部１６の構成要素である楽音演算部１８は、前記制御部１５から各々個別のピッチ補正のデータを受け、図６中ピッチデータ（セントテーブル）の項の基準ピッチならば“０セント”の値に補正処理を行い、複数のＤ／Ａ変換部１９へ出力する。複数のＤ／Ａ変換部１９は、楽音演算部１８から出力されるデジタル信号を基に各々個別のアナログの楽音信号に変換されてミキサー部２２へ出力される。前記ミキサー部２２は、各々個別の楽音信号を混合することで和音とさせることができる。ミキサー部２２は、出力部２３に接続され、出力部２３にアンプを経由することで、外部に楽音を発音させることができる。
【００９８】
このような構成とした調律装置では、複数の入力部１２の各々のピックアップからそれぞれ検出された楽音で構成される和音のピッチの抽出及び、和音のピッチ補正処理が可能となる。複数の入力部１２から出力される和音の各々の単音に対し、チューニング外れた各々単音の楽音信号が入力されたとしても、単音毎に正しい基準ピッチに補正された楽音信号が出力される。ここで、出力部２３からは、複数の入力部１２の楽音信号をダイレクトに出力されるようにしても良いし、ダイレクト音では無く、正しい基準ピッチに補正された和音のみを出力するようにしても良いし、ダイレクト音と基準ピッチに補正された和音をミキシングして出力するようにしても構わない。
【００９９】
このように本発明の調律装置及び調律方法では、入力した楽音信号に対し、ピッチを補正して出力できるようにした。これにより、チューニングが狂ってきた場合でも安定したピッチの楽音を出力させることができるという効果がある。
【０１００】
また、複数の入力部を備え、マルチチャンネルのピッチを補正して複数の楽音信号を出力できるようにし、和音の補正も行なえるようにしたという効果を有している。
【０１０１】
また、上記実施形態において説明した制御を行うプログラム等をインストールしたパーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ等によって実施してもよい。上記プログラム等のデータの配布方法としては、ＲＯＭなどの不揮発性メモリに予め格納しておいてもよいし、通信回線を通じて配布してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明を適用した調律装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した調律装置の構成を示す第二のブロック図である。
【図３】従来の調律装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明を適用した調律装置の構成を示す第三のブロック図である。
【図５】入力した楽音の波形整形を示す図である。
【図６】オクターブと音名及びピッチデータを示すピッチデータテーブルである。
【図７】チューニング方法のパターンを示すチューニング方法テーブルである。
【図８】メインルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】メインルーチンの処理の流れを示すフローチャートの第二の例である。
【図１０】ピッチ監視検索ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】チューニング方法検索ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１  入力部
２  ピッチ検出部
３  ピッチ監視部
４  制御部
５  楽音補正部
６  Ａ／Ｄ変換部
７  楽音演算部
８  Ｄ／Ａ変換部
９  表示部
１０  出力部
１２  複数の入力部
１３  複数のピッチ検出部
１４  複数のピッチ監視部
１５  制御部
１６  複数の楽音補正部
１７  複数のＡ／Ｄ変換部
１８  楽音演算部
１９  複数のＤ／Ａ変換部
２０  設定部
２１  表示部
２２  ミキサー部
２３  出力部
２４  入力部
２５  ピッチ検出部
２６  ピッチ監視部
２７  制御部
２８  楽音補正部
２９  Ａ／Ｄ変換部
３０  楽音演算部
３１  Ｄ／Ａ変換部
３２  設定部
３３  表示部
３４  出力部
３５  入力部
３６  ピッチ検出部
３７  制御部
３８  表示部
３９  設定部
４０  出力部
【図１】
2008268310.tif 000003
【図２】
2008268310.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008268310.tif 000006
【図５】
2008268310.tif 000007
【図６】
2008268310.tif 000008
【図７】
2008268310.tif 000009
【図８】
2008268310.tif 000010
【図９】
2008268310.tif 000011
【図１０】
2008268310.tif 000012
【図１１】
2008268310.tif 000013