(57)【要約】【課題】  ピッチ誤差の表示が見易い調律器を提供する。【解決手段】  調律器の音名判定結果とピッチ誤差算出手段の算出結果を光透過型表示器２４に表示させ、光透過型表示器に表示された音名とピッチ誤差を投写レンズ２６を通じて拡大投影し、任意の表示面に表示させるか、又は多色発光素子と発光色制御手段を設け、ピッチ誤差の数値に応じて多色発光素子の発光色を切替え、多色発光素子の発光を任意の表示面に輝点として投影し、輝点の色でピッチ誤差を表示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽音の基本周期を検出し、この検出した基本周期がどの音名の音に相当するかを判定する音名判定手段と、上記検出した基本周期と上記音名判定した音名に与えられている標準ピッチとを比較し、上記検出した基本周期のピッチ誤差を算出するピッチ誤差算出手段とを具備して構成される調律器において、
上記音名判定手段が判定した音名及びピッチ誤差算出手段が算出したピッチ誤差のそれぞれを光透過型表示器に表示させ、光透過型表示器に表示された音名及びピッチ誤差を投写レンズで所望の表示面に投影する構造としたことを特徴とする調律器。
【請求項２】
楽音の基本周期を検出し、この検出した基本周期がどの音名の音に相当するかを判定する音名判定手段と、上記検出した基本周期と上記音名判定した音名に与えられている標準ピッチとを比較し、上記検出した基本周期のピッチ誤差を算出するピッチ誤差算出手段とを具備して構成される調律器において、
多色発光素子と、この多色発光素子の発光色を制御する発光色制御手段とを設け、上記ピッチ誤差算出手段の算出結果により上記検出した基本周期と上記音名判定手段が判定した音名の標準ピッチとがほぼ合致している場合と、上記検出した基本周期が上記標準ピッチより高い場合及び上記検出した基本周期が上記標準ピッチより低い場合のそれぞれで上記多色発光素子の発光色を異ならせ、上記多色発光素子の発光を所望の表示面に輝点として投影する構造とした調律器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は楽器の音が各音名に割当てられている標準ピッチに合致しているか否かを表示し楽器の音を正しいピッチに調律することに用いる調律器に関し、特にピッチ誤差の表示を任意の、例えば譜面の余白部分或は壁等の面に表示することができ、使い勝手のよい調律器を提供しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より各種のチューナが提案されいている（特許文献１〜４）。
図１０に現在市販されている一般的な調律器の電気的な構成を示す。調律すべき楽器の音をマイクロホン１で捉え、電気信号Ｓｇ（図１１Ａ参照）に変換する。マイクロホン１から出力された電気信号Ｓｇは増幅器２で増幅される。増幅器２は飽和増幅器とされ、入力された楽器音の電気信号を短形波ＳＰ（図１１Ｂ）になるまで飽和増幅する。
【０００３】
増幅器２から出力される短形波ＳＰはマイクロコンピュータ１０に入力される。マイクロコンピュータ１０には入力される短形波ＳＰのゼロクロス点ｂ１、ｂ２、ｂ３…のタイミングデータを取得するサンプリング手段１１と、一定速度のクロックを計数するカウンタ１２と、サンプリング手段１１で取得したサンプルデータを格納するデータ格納部１３と、このデータ格納部１３に格納したサンプルデータを使って入力された短形波ＳＰの基本周期を抽出する基本周期抽出手段１４と、基本周期抽出手段１４で抽出した基本周期に従って入力された楽器音の音名を判別する音名判別手段１５と、入力された楽器音の音名で決定される標準ピッチと入力された楽器音とのピッチ誤差を算出するピッチ誤差算出手段１６とが設けられる。
【０００４】
音名判別手段１５の音名判別結果とピッチ誤差算出手段１６の算出結果はマイクロコンピュータ１０の外部に設けられた音名表示器１７とピッチ誤差表示器１８に出力され、判別結果と算出結果を表示する。
音名表示器１７とピッチ誤差表示器１８は図１２に示すように調律器を格納したケース１９の表面に装着され、ケース１９の置き場所によって音名表示と、ピッチ誤差の表示が行われる。一般に調律器は楽器を演奏しながら実用されるため、譜面台の上に譜面と共に置かれ、譜面と調律器の双方を同一の視界に納めた状態で用いられる場合が多い。
【特許文献１】実用新案登録第２５８５２２５号明細書
【特許文献２】特許第２６８１４３２号明細書
【特許文献３】特許第３０１１３１４号明細書
【特許文献４】実用新案登録第２５９４２６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、調律器を譜面台の上に譜面と共に置かれて利用されることが多いため、例えば譜面をめくる際等に調律器を譜面台から床に落下させてしまう事故が起き易く、この事故で調律器を破損させてしまうことが多い。また、音名表示器１７とピッチ誤差表示器１８は形状が小さいため、多くの演奏者に対して共通に表示することはできない欠点がある。
この発明の目的は音名表示及びピッチ誤差の表示を譜面の余白部分或は壁面等に表示することができる調律器を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１では、楽音の基本周期を検出し、この検出した基本周期がどの音名の音に相当するかを判定する音名判定手段と、検出した基本周波数と音名判定した音名に与えられている標準ピッチとを比較し、検出した基本周期のピッチ誤差を算出するピッチ誤差算出手段とを具備して構成される調律器において、音名判定手段が判定した音名及びピッチ誤差算出手段が算出したピッチ誤差のそれぞれを光透過型表示器に表示させ、光透過型表示器に表示された音名及びピッチ誤差を投写レンズで所望の表示面に投影する構造とした調律器を提案する。
【０００７】
この発明の請求項２では、楽音の基本周期を検出し、この検出した基本周期がどの音名の音に相当するかを判定する音名判定手段と、検出した基本周期と音名判定した音名に与えられている標準ピッチとを比較し、検出した基本周期のピッチ誤差を算出するピッチ誤差算出手段とを具備して構成される調律器において、多色発光素子と、この多色発光素子の発光色を制御する発光色制御手段とを設け、ピッチ誤差算出手段の算出結果により検出した基本周期と音名判定手段が判定した音名の標準ピッチとがほぼ合致している場合と、検出した基本周期が標準ピッチより高い場合及び検出した基本周期が標準ピッチより低い場合のそれぞれで多色発光素子の発光色を異ならせ、上記多色発光素子の発光を所望の表示面に輝点として投影する構造とした調律器を提案する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によればピッチ誤差及び音名の表示を調律器の本体から離れた任意の位置に表示することができる。従って、例えば譜面の余白部分にピッチ誤差及び音名を表示したとしても、調律器自体を譜面台から床に落下させてしまう事故の発生を制御することができる。また、壁等に拡大して投影することにより多くの数の演奏者に対して共通した情報を与えることができ、統一の取れた音合わせを行うことができる。また、高速応答可能な調律器の表示を壁などに拡大して投影することにより、音の発音中に途中で音程が狂うような演奏が行なわれると、その音程の狂いを演奏者に表示し、知らせることができ、演奏の不具合を知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の請求項１で提案した調律器は音名及びピッチ誤差は光透過型表示器に表示され投写レンズを通じて任意の表示面に投影される。表示面としては譜面の余白部分或は部屋の壁面等に投影することができる。つまり、調律器本体は譜面台の上に置かなくても安定した場所に配置し、その場所から譜面の余白部分に音名とピッチ誤差を投影すれば調律器を譜面台から床に落下させる事故の発生を防止できる。また、壁面に投影する場合は拡大して投影することができる。この結果、一台の調律器の状態を多くの演奏者に表示することができる。
【００１０】
この発明の請求項２で提案した調律器はピッチ誤差の算出結果に応じて多色発光素子の発光色を変化させ、ピッチ誤差がゼロの状態と、高い方にずれている状態及び低い方にずれている状態を発光色で表示させ、その発光色を譜面などに投影すれば譜面とピッチ誤差の表示の双方を常に視界に納めることができる。
【実施例１】
【００１１】
図１にこの発明の請求項１で提案する調律器の一実施例を示す。この図１に示す実施例ではマイクロコンピュータ１０によってサンプリング手段１１と、カウンタ１２と、データ格納部１３と、基本周期抽出手段１４と、音名判別手段１５と、ピッチ誤差算出手段１６を構成する点は従来の技術と同じである。
【００１２】
この発明の特徴とする構成は音名判別手段１５の判別結果と、ピッチ誤差算出手段１６の算出結果を光透過型表示器２４に入力し、この光透過型表示器２４に設けた音名表示部１７Ａとピッチ誤差表示部１８Ａに音名とピッチ誤差とを表示させる。光透過型表示器２４としては光透過型の液晶表示パネルを用いることができ、光源２１側と、投写レンズ２６側のそれぞれに偏光板２３と２５を配置し、これら偏光板２３及び２５と液晶パネルによって光シャッタを構成し、液晶パネルの中の電極間に電圧を印加した部分のみ光の透過を許して、透過が許された光が投写レンズ２６を通じて出射され、所望の表示面に音名と、ピッチ誤差が投影される。これらの構成は液晶プロジェクタとして実用されている。
【００１３】
図２に図１に示したこの発明による調律器の実用状態の一例を示す。この例では本発明による調律器３０を安定性のよい台３１の上に載置し、この台３１の上から譜面台３２の上に拡げた譜面３３の余白部分に音名とピッチ誤差を表示させた場合を示す。
このように、譜面３３の余白部分に演奏者３４が演奏している楽器３５の音の音名とピッチ誤差を表示することにより、演奏中でも楽器３５の音が正しい音であるか否かを監視することができ、演奏者３４は効率よく練習を行うことができる。
【００１４】
図３は他の利用形態を示す。この例では合奏時のように演奏者３４が多数存在する場合に、この発明による調律器３０を用いることにより、合奏時の全体の音のピッチ誤差を壁面等に投影して表示し、一台の調律器を共用する状態を示す。この共用の形態は従来の調律器では考えられない形態であり、この発明の大きな特徴とすることができる。尚、図３に示す例では音名表示部１７Ａに加えて基準ピッチ表示部１７Ｂを設け、１２音律の基準周波数を表示するようにした場合を示す。合奏時にこの基準周波数を表示することにより、各演奏者に音の基準値を認識させることができ、音の基準周波数を統一することができる利点が得られる。
【００１５】
図４はこの発明の請求項２で提案する調律器の実施例を示す。この発明の請求項２では多色発光素子４０と発光色制御手段４１とを設け、ピッチ誤差算出手段１６が算出したピッチ誤差に応じて多色発光素子４０の発光色を制御し、多色発光素子４０の発光を投写レンズ２６を通じて譜面の余白部分等に輝点４２として投影し、輝点４２の色により正しい音であるか否かを表示させる構成とした調律器を提案するものである。
【００１６】
多色発光素子４０としては例えば赤色発光ダイオード４０Ｒ、緑色発光ダイオード４０Ｇ、青色発光ダイオード４０Ｂが一体化された素子（特に一体化されてなくてもよい）を用いることができる。これら各発光ダイオード４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂはそれぞれが単独で発光することができるように３本の端子と１本の共通端子が独立して導出され、各端子と共通端子間に駆動電圧を印加すれば赤、緑、青の発光を得ることができる。
【００１７】
発光色制御手段４１はピッチ誤差算出手段１６が算出するピッチ誤差の値によりどの発光ダイオードを発光させるかを制御する。発光制御の一例としては例えばピッチ誤差が０セントを中心に±３セントの範囲では、緑色ダイオード４０Ｇを点灯させ、ピッチ誤差が＋３セント以上の場合は赤色発光ダイオード４０Ｒを点灯させ、−３セント以下の場合は青色発光ダイオード４０Ｂを点灯させるように、多色発光素子４０の各端子に駆動電圧を印加する切替回路で構成される。
多色発光素子４０の発光は投写レンズ２６で収束されて任意の表示面、例えば譜面の余白、或は壁に輝点４２として投影し、輝点４２の色によって音のピッチ誤差を表示する。
【００１８】
図５はその実用例を示す。請求項２で提案する調律器５０はマイクロコンピュータ１０と、多色発光素子４０および発光色制御手段４１、投写レンズ２６等で構成することができ、構造が簡単であるために小型に作ることができる。従って、図５に示すように楽器３５に直接取り付けることができる程度の形状に作ることができる。楽器３５に直接取り付けることがことにより、輝点４２の表示位置を楽器３５を演奏しながらでも自由に選ぶことができ、使い勝手のよい調律器を得ることができる。
【００１９】
図６はこの発明を本出願人が先に提案した「特願２００２−３７０４９３」に適用した実施例を示す。先に提案した調律器は高速応答を可能としたチューナ（調律器）を提案した点を特徴とするものである。以下に、高速応答を可能とした調律器にこの発明を適用した実施例について説明する。
【００２０】
図６に高速応答が可能な調律器の一実施例を示す。図１０と対応する部分には同一符号を付して示す。高速応答が可能な調律器の特徴とする構成はサンプリング手段１１を構成するデータラッチ手段１１Ｂとデータ格納部１３との間に書込制御手段２０を設けた点にある。尚、その他に図１０と異なる点はデータ格納部１３の内部をデータ取込用のメモリ１３Ａと、データ処理用のバッファメモリ１３Ｂに分けた構成とした点である。この構成の違いは基本周期抽出手段１４が、基本周期抽出処理のために、メモリに格納しているサンプルデータを利用して基本周期検出処理を実行している最中に、データの書き込みが行われることを避けるために、基本周期抽出処理専用にバッファメモリ１３Ｂを設けた構成としたものである。
【００２１】
書込制御手段２０は例えばゼロクロス検出手段１１Ａが短形波のゼロクロス点を検出すると、その検出に同期してこの実施例では割込信号を発生させ、この割込信号によりマイクロコンピュータは書込制御手段２０を起動させ、データラッチ手段１１Ｂにラッチしたデータをメモリ１３Ａに書き込む動作を実行させる。
メモリ１３Ａへの書き込みは以下の如くして実行される。図７にメモリ１３Ａの内部の様子を示す。メモリ１３Ａにはアドレスが０〜Ｎまで用意される。各アドレスにポインタ記憶領域とサンプルデータ記憶領域が設けられる。ポインタ記憶領域に次回サンプルデータを書き込むアドレスを指示するデータ、例えば“１”が書き込まれる。
【００２２】
割込信号が発生してデータラッチ手段１１Ｂにカウンタ１２から時刻データが読み込まれると、書込制御手段２０はこの時刻データをサンプルデータとしてメモリ１３Ａのポインタで指示されたアドレスに書き込む。書き込みが終了すると、ポインタのアドレスは＋１されて次のアドレスのポインタに“１”が書き込まれる。ポインタがアドレスＮまで達すると、次の書き込みアドレスはアドレス０が指定される。
【００２３】
このように、書込アドレスを＋１（−１でもよい）ずつずらして循環させることにより、書き込みを行うアドレスに格納されているデータは過去最古のデータとなり、０〜Ｎまでのアドレスには常に最新のＮ個のデータが格納された状態となる。メモリ１３Ａへの書き込み動作を割込みで実行させることにより、基本周期抽出手段１４が基本周期抽出処理を実行している状態でも割込によりわずかな時間を作ってメモリ１３Ａへのデータの書き込みが実行される。
【００２４】
従って、この構成の調律器では基本周期抽出手段１４が入力されている楽器音の基本周期を抽出処理している期間でもメモリ１３Ａには新しいサンプルデータが書き込まれＮ個のデータは時々刻々最新データに更新される。
基本周期抽出手段１４が基本周期抽出処理を完了すると、抽出した基本周期データが音名判別手段１５とピッチ誤差算出手段１６に渡され、基本周期データに従って入力されている音の音名を判別すると共に、その音名の標準ピッチからの誤差を算出して結果を音名表示器１７及びピッチ誤差表示器１８に表示する。
【００２５】
上述した一連の動作を実行するプログラムの概要を図８に示す。
プログラムはデータ格納部１３と、基本周期抽出手段１４と、音名判別手段１５と、ピッチ誤差算出手段１６と、音名表示器１７と、ピッチ誤差表示器１８を制御するメインルーチン（図８Ａ）と、このメインルーチンを実行中にゼロクロス検出手段１１Ａがゼロクロスを検出し、割込信号を発信した場合に実行する割込処理ルーチン（図８Ｂ）とが存在する。
メインルーチンのステップＳＰ１でメモリ１３Ａに所定個のデータが存在するか否かを判定する。ＮＯであれば、ステップＳＰ１を繰返す。
ＹＥＳであればステップＳＰ２に進む。
【００２６】
ステップＳＰ２ではメモリ１３Ａからバッファメモリ１３Ｂにデータを転送する。この転送の際にデータ転送手段１３Ｃはメモリ１３Ａのポインタに“１”が書き込まれているアドレスからアドレスＮまでのデータを読み出し、そのデータをバッファメモリ１３Ｂに転送すると共に、次にアドレス０〜ポインタに“１”が書き込まれているアドレスの一つ手前のアドレスのデータを読み出してバッファメモリ１３Ｂに転送する。バッファメモリ１３Ｂでは転送されて来たデータの中の最初に送られて来たデータを最古のデータと判定して、このデータを例えばアドレスＮからアドレス０に向って順次新しいデータを格納して並べ替えを行なう。このように並べ換えを行なうことによってアドレスの順番にデータの取得時刻が降順又は昇順に並べられ、基本周期抽出処理が容易に行なえるようにしている。
【００２７】
データの転送が終了すると、ステップＳＰ３に進む。
ステップＳＰ３ではバッファメモリ１３Ｂに格納されたデータを用いて基本周期抽出処理が実行される。基本周期が抽出されると、ステップＳＰ４に進む。
ステップＳＰ４ではステップＳＰ３で抽出した基本周期を用いて入力中の音の音名を判別し、その音名で決まる標準ピッチからのピッチ誤差値を算出する。音名の判別とピッチ誤差が算出されると、ステップＳＰ５に進む。
ステップＳＰ５では音名判別・ピッチ誤差算出ステップＳＰ４で判別された音名とピッチ誤差値を光透過型表示器２４に設けた音名表示部１７Ａとピッチ誤差表示部１８Ａに入力し、表示の内容を更新する。表示の内容が更新されると、ステップＳＰ１に戻り、ステップＳＰ１からステップＳＰ５までの動作を繰返す。
【００２８】
以上のメインルーチンを実行中にゼロックロス検出手段１１Ａがゼロクロス点を検出すると割込信号が発生し、図８Ｂに示す割込処理ルーチンが実行される。割込処理ルーチンはステップＳＰ６でラッチ回路１１Ｂに格納されているデータをメモリ１３Ａに書き込み、書き込みが完了した時点でステップＳＰ７でポインタのアドレスを＋１（−１でもよい）してメインルーチンに戻る。
【００２９】
以上説明した高速応答が可能な調律器によるデータ処理方法を利用することにより、図９に示すように、初期状態からＮ個のサンプルデータがメモリ１３Ａに格納されるまでの間は別として、一旦バッファメモリ１３ＢにＮ個のサンプルデータが格納されると、それ以後、基本周期抽出手段１４は基本周期抽出処理（音名判別及びピッチ誤差算出処理も含む）を終了する毎に、直ちに次の基本周期抽出処理を実行することができる。従って、基本周期抽出処理は跡切れることなく、実質的にはほぼ連続して実行され、表示部１７Ａと１８Ａには基本周期抽出処理の期間Ｔ２を周期として音名算出結果とピッチ誤差算出結果とが与えられ、従来と比較して数倍の繰返し速度で表示内容を更新することができる。この結果、入力中の楽器音の周波数が変化すると、その変化する様子をリアルタイムで光透過型表示器２４に構成したピッチ誤差表示部１８Ａに表示することができる。
【００３０】
このように、高速応答が可能な調律器に、この発明を適用することにより、例えば音の途中で音程が狂い始めたりする現象を多くの演奏者に共通して指示することができる。この結果多くの演奏者は各自の楽器が発生している音の様子を知ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の調律器は複数の楽器演奏者乃至は楽器の練習者に対して共通の調律基準値を提示することができるため、楽団或いは学校等で利用して便利である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の請求項１で提案した調律器の一実施例を説明するためのブロック図。
【図２】図１に示した実施例の実用状態の一例を説明するための図。
【図３】図１に示した実施例の実用状態の他の例を説明するための図。
【図４】この発明の請求項２で提案した調律器の一実施例を説明するためのブロック図。
【図５】図４に示した実施例の実用状態を説明するための図。
【図６】この発明を高速応答可能な調律器に適用した実施例を説明するためのブロック図。
【図７】図６に示した高速応答可能な調律器に用いられるメモリの内部の様子を説明するための図。
【図８】図６に示した高速応答が可能な調律器を動作させるプログラムの概要を説明するためのフローチャート。
【図９】図６に示した高速応答が可能な調律器の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図１０】従来の調律器を説明するためのブロック図。
【図１１】図１０に示した従来の調律器の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図１２】従来の調律器に用いられる表示器の例を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【００３３】
１    マイクロホン                  ２１    光源
２    増幅器                        ２２    集光レンズ
１０    マイクロコンピュータ    ２３、２５    偏光板
１１    サンプリング手段              ２４    光透過型表示器
１１Ａ    ゼロクロス検出手段            ２６    投写レンズ
１１Ｂ    データラッチ手段              ４０    多色発光素子
１２    カウンタ                    ４０Ｒ    赤色発光ダイオード
１３    データ格納部                ４０Ｇ    緑色発光ダイオード
１４    基本周期抽出手段            ４０Ｂ    青色発光ダイオード
１５    音名判別手段                  ４１    発光色制御手段
１６    ピッチ誤差算出手段            ４２    輝点
１７Ａ    音名表示部
１８Ａ    ピッチ誤差表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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