(57)【要約】【課題】  従来の調律器に多く起きている音声信号の混信状態に起因する調律性能の悪化を改善することが出来る調律器を提供する。【解決手段】  楽器の音を入力する第１の入力手段と、前記第１の入力手段から入力された信号を増幅して第１の増幅信号を出力する第１の増幅手段と、前記第１の増幅手段の利得を任意の値に調整可能な利得調整手段と、前記第１の入力手段と異なる位置に設置された第２の入力手段と、前記第２の入力手段から入力された信号を増幅して第２の増幅信号を出力する第２の増幅手段と、前記第１の増幅信号から前記第２の増幅信号を減算する減算手段と、前記減算手段の出力信号と予め設定された基準音とのずれを比較する演算手段と、前記演算手段の演算結果を表示する表示手段とを有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽器の音を入力する第１の入力手段と、
前記第１の入力手段から入力された信号を増幅して第１の増幅信号を出力する第１の増幅手段と、
前記第１の増幅手段の利得を任意の値に調整可能な利得調整手段と、
前記第１の入力手段と異なる位置に設置された第２の入力手段と、
前記第２の入力手段から入力された信号を増幅して第２の増幅信号を出力する第２の増幅手段と、
前記第１の増幅信号から前記第２の増幅信号を減算する減算手段と、
前記減算手段の出力信号と予め設定された基準音とのずれを比較する演算手段と、
前記演算手段の演算結果を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする調律器。
【請求項２】
前記第１の入力手段を、前記第２の入力手段より楽器に近い位置に設置した場合、前記利得調整手段は、前記第１の増幅信号が前記第２の増幅信号よりも大きくなるように増幅率を調整可能なことを特徴とする請求項１に記載の調律器。
【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際に用いる調律器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の調律器の多くは、内蔵マイクロフォンと入力端子を備えており、エレキギターのような音声信号を電気的信号に変換して出力する楽器からの信号は入力端子に電気信号として入力される。また、電気的な出力端子を持たない吹奏楽器などは、一般に振動センサーを備えたコンタクトマイクロフォンを楽器に取り付け、楽器が音を発する際に生ずる機械振動をコンタクトマイクロフォンによって電気信号に変換し入力端子に入力する場合と、調律器にあらかじめ備えられている内蔵マイクロフォンによって音声信号を電気信号に変換して調律を行う。
【０００３】
近年ではコンタクトマイクロフォンと調律器が一体になった調律器もあり、必ずしも入力端子を持たない調律器も市販されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５５９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エレキギターのような電気的出力装置をあらかじめ備えている楽器を調律する場合は、自らの出力する音声信号と外部のノイズのＳ／Ｎ比は比較的良好であるため、雑音の多い環境下においても調律作業で問題が起きることは稀である。楽器演奏者が個人練習といった単独で調律器を使用する場合、自らの出す楽器音以外の音源が存在しないため、内蔵マイクロフォンを使ったり、コンタクトマイクロフォンを入力端子に接続して使用するなどしてもなんら問題は起こらない。
【０００５】
ところが、吹奏楽団のように複数人が楽器を演奏するような状況下で調律器を使用して調律を行う場合、自らの楽器以外の音源が複数あるため、特に内蔵マイクロフォンを使用して調律をしようとすると自分以外の楽器音にも調律器が反応してしまい混信状態となって調律作業に支障をきたすといった問題点がある。
【０００６】
このような問題点を改善するために、コンタクトマイクロフォンを調律対象の楽器に取り付け、入力端子に接続することで自らの楽器音だけを収集するといった手段があるが、必ずしも完全に混信状態を解消できるわけではない。
【０００７】
特に音楽教室などで同種の楽器の演奏者が複数いる場合、自らの楽器の出す音響的特性と酷似した音響特性を持つ楽器が多数ある。この状況で他の楽器が音を出すと、共鳴現象により自らの楽器も共鳴し調律に支障をきたすことが多い。これは特に共鳴胴を持つギター、バイオリン、琴などの楽器において起こりやすく、使用者は不便さを感じていた。
【０００８】
また、参考文献にあるようなコンタクトマイクロフォンと調律器が一体になったタイプの調律器においても、一般的な調律器に比べその形態に違いはあるが、基本的な構成においてはなんら変わることがないので同様の課題を有している。
【０００９】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、従来の調律器に多く起きている混信状態に起因する調律性能の悪化を改善する調律器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の調律器は、楽器の音を入力する第１の入力手段と、前記第１の入力手段から入力された信号を増幅して第１の増幅信号を出力する第１の増幅手段と、前記第１の増幅手段の利得を任意の値に調整可能な利得調整手段と、前記第１の入力手段と異なる位置に設置された第２の入力手段と、前記第２の入力手段から入力された信号を増幅して第２の増幅信号を出力する第２の増幅手段と、前記第１の増幅信号から前記第２の増幅信号を減算する減算手段と、前記減算手段の出力信号と予め設定された基準音とのずれを比較する演算手段と、前記演算手段の演算結果を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の調律器は、前記第１の入力手段を、前記第２の入力手段より楽器に近い位置に設置した場合、前記利得調整手段は、前記第１の増幅信号が前記第２の増幅信号よりも大きくなるように増幅率を調整可能なことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の楽音入力装置によれば、一般的な調律器の入力装置に外部マイクロフォンを付加し、且つ本来調律されるべき被調律音と調律において有害なノイズとを減算器によって分離し、Ｓ／Ｎ比を向上させることによって、ノイズのある環境下においても必要十分な調律性能を得ることが可能な調律器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の調律器の入力装置について図を参照しながら説明する。
【００１４】
図1は一般的な調律器の機能の構成をブロック図によって示したものである。内蔵マイクロフォン１は音声を収集し音声信号を電気信号に変換する。入力端子２は電気的な出力手段を持つ楽器やたとえばコンタクトマイクロフォンのような外部の音声信号収集手段から出力される電気信号を受け取る端子である。入力端子２は主にオーディオ用のプラグが接続可能なジャックが用いられる。
【００１５】
この入力端子２はジャック内部の接点構造により、入力端子２にプラグが接続されていないときは内蔵マイクロフォン１の電気信号を後述の増幅回路３へ伝達する。また、入力端子２にプラグが接続された場合は、ジャック内部の接点構造により内蔵マイクロフォン１の信号を遮断し、接続されたプラグからの信号を増幅回路へ伝達する構造を持つ。増幅回路３は入力端子から伝達された電気信号を増幅する。
【００１６】
演算装置５は増幅装置３により増幅された電気信号を受け取り、この電気信号から音声の基本周期を抽出する。そして、抽出された基本周期とあらかじめ設定されているあるいは、基本周期にもっとも近い基準音とのピッチ誤差を算出する。
【００１７】
操作部４はたとえば前述のあらかじめ設定される音名を設定する音名、基準ピッチの選択、モード切替などの操作を行う装置を備えている。
【００１８】
表示部６は演算装置５によって算出されたピッチ誤差や音名などを表示する装置を備え、たとえばアナログメーターや液晶ディスプレイなどを利用して誤差の表示を行う。
【００１９】
図２は本発明の第一実施形態を備えた調律器の機能の構成をブロック図で示したものである。図３は図２の調律器を使用する場合の例を示す概念図である。
【００２０】
外部マイクロフォン７は図３に示すように調律器本体２０から分離して設置され、外部マイクロフォン１７に備えられる取り付け装置１８によって直接楽器１９に取り付けたり、あるいは楽器の近傍に設置される。外部マイクロフォン７によって収集される音声信号は本来調律すべき音、つまり被調律音であり、本実施例においては外部マイクロフォン７が主音声収集装置である。
【００２１】
なお、図３に示した構成は実施の一例であり、外部マイクロフォン７は音サーマイクロフォンやダイナミックマイクロフォン、振動センサーなどでも良い。また、声信号を電気信号に変換可能なものであればいかなるものでも良く、たとえばコンデン取り付け装置１８は概洗濯バサミ形状や面ファスナーなどのバンド類、粘着材などを利用しても良い。さらに、楽器に取り付けずに楽器の近傍に設置する場合はマイクロフォンスタンドや三脚といった装置を利用しても良い。
【００２２】
外部マイクロフォン７によって収集された音声信号は電気信号に変換され、増幅回路１０によって適当なレベルの信号に増幅される。本図における内蔵マイクロフォン８、入力端子９、増幅回路１１のそれぞれは図１の内蔵マイクロフォン１、入力端子２、増幅回路３と機能が同一で重複するため、詳細な説明は省略する。
【００２３】
減算器１２は増幅回路１０の出力信号から増幅回路１１の出力信号を減じる。減算器１２によって減算された信号は演算装置１４に入力される。本図における演算装置１４、操作部１３、表示部１５は図１の演算装置４、操作部４、表示部６と機能が同一で重複するため、詳細な説明は省略する。
【００２４】
次に図２を参照しながら各構成要素の動作について説明する。外部マイクロフォン７は本実施形態において主音声収集装置であり、調律したい楽器の音声信号（以下楽器音と称する）内蔵マイクロフォン１は図１に示すような一般的な調律器では主音声収集装置であるが、本実施形態の調律器においては副音声収集装置であり、その役割は主に有害なノイズ成分の収集である。
【００２５】
増幅回路１０は外部マイクロフォン７によって収集された被調律音の電気信号を適当な信号レベルに増幅する。利得調整部１６は増幅回路１０の利得を任意の値に調整可能な手段であり、例えば回転ボリュームやスライドボリュームなどを備えて無段階に調整可能としたり、スイッチによって段階的に調整可能にしても良い。つまり、利得調整部１６は増幅回路１０の利得が調整できる装置であればいなかる物でも良く、また、利得を設計段階で最適化することで利得調整部１６を省略しても良い。
【００２６】
増幅回路１０および増幅回路１１からの電気信号は減算器１２に入力される。増幅回路１０から出力される電気信号は楽器音に加え調律に幾分かの有害なノイズ成分が重畳している。一方、増幅器１１から出力される電気信号は調律したい楽器から離れた位置にある調律器に内蔵されているマイクロフォンからの出力であるため増幅回路１０が出力する電気信号に比べ調律したい楽器の音声信号と有害なノイズ成分との比率、つまりＳ／Ｎ比が悪い。
【００２７】
本発明のＳ／Ｎ比が改善の様子の基本概念を図６を参照しながら説明する。仮に、外部マイクロフォンからの入力２９に示すように外部マイクロフォン７が収集する音声信号の成分を楽器音成分の割合が８、ノイズ成分が２とし、増幅回路３２の利得が利得調整部３１によって５倍に調整されてあったとすると、増幅回路３２の出力信号は出力信号３４に示すように楽器音成分が４０、ノイズ成分が１０となる。
【００２８】
そして内蔵マイクロフォンが収集する音声信号の成分が内蔵マイクロフォンからの入力３０に示すように楽器音成分の割合が５、ノイズ成分が５とし、増幅回路３３の利得が２倍であったとすると、増幅回路３３の出力信号は出力信号３５に示すように楽器音成分が１０、ノイズ成分が１０となる。
【００２９】
減算器３６によって出力信号３４から出力信号３５を減じると減算器３６のような計算が成り立つ。（楽器音成分４０＋ノイズ成分１０）−（楽器音成分１０＋ノイズ成分１０）＝（楽器音成分３０＋ノイズ成分０）となり、ノイズ成分が除去されたことになる。
【００３０】
次に、本発明の第二実施例として、入力装置を調律器本体内に内蔵せず、外部入力装置として設置する調律器の例を図４のブロック図を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００３１】
外部マイクロフォン２２は収集した音声信号を電気信号に変換して出力する。また、この外部マイクロフォン２２は図３で説明した外部マイクロフォン１７と同様の機能及び構成である。外部入力装置２１の増幅回路２１−ｂは前記外部マイクロフォン２３の出力信号を増幅する。増幅回路２１−ｂは利得調整部２１−ａによって、増幅回路の利得を調整可能である。
【００３２】
この利得調整部２２−ａは図２で説明した利得調整部１６と同様の機能および構成である。増幅回路２１−ｂ及び増幅回路２１−ｄの出力信号は減算器２１−ｅに入力される。この減算器２１−ｅは図２で説明した減算器１２と同様の機能及び構成である。減算器２１−ｅの出力信号は一般的な調律器２２の入力端子２２−ｂに入力される。
【００３３】
一般的な調律器２２の構成は図１に示す内蔵マイクロフォン１、入力端子２、増幅回路３、操作部４、演算装置５、表示部６と内蔵マイクロフォン２２−ａ、入力端子２２−ｂ、増幅回路２２−ｃ、操作部２２−ｄ、演算装置２２−ｅ、表示装置２２−ｆがそれぞれ対応しており、同様の機能及び構成であるので詳細な説明は省略する。
【００３４】
図４に示すように本発明の入力装置を調律器本体内に内蔵せず、外部入力装置として設置することで、すでに従来の一般的な調律器を所有している使用者であっても、改めて本発明の入力装置の内蔵された調律器を購入する必要がなく、図４に示した外部入力装置を別途購入し、追加することで最小の費用投資で本発明の効果を得ることができるよう配慮した製品とすることが可能である。
【００３５】
図５は図４に示すブロックを実際の構成にした場合の様子を示した一例である。ギター２７には振動センサー２６が取り付けられていて、振動センサー２６は楽器の音声信号を電気信号に変換を変換する。本図では振動センサーを例示したが、前述のとおり、必ずしも振動センサーである必要はなく、音声信号を電気信号に変換可能な装置であればいかなる物でも良い。
【００３６】
振動センサー２６によって電気信号に変換された音声信号は外部入力装置２５に入力される。入力された信号は外部入力装置２５に内蔵される増幅装置によって増幅される。この増幅装置の利得は利得調整ボリューム２５−ｂを調整することで適当なレベルに調整が可能である。入力された電気信号と内蔵マイクロフォン２５−ａの出力する信号は外部入力装置２５に内蔵される減算器によって減算され、Ｓ／Ｎ比の高い信号として一般的な調律器２４に入力される。
【００３７】
このとき、より効率的にノイズ除去を行うことを目的とする本発明においては振動センサー２６と外部入力装置２５は可能な限り離して設置することが望ましいが、あまりに遠距離に離してしまうと一般的な調律器２４の表示の読み取りが困難となるので概ね１メートルから２メートル程度の距離に設置できるようにケーブル２７の長さを設定すると良い。
【００３８】
一方で出力ケーブル２８は一般的な調律器２４との距離を短く設定したほうが使い勝手が良く、２０センチメートルから３０センチメートル程度にするとよい。また、外部入力装置を周囲のノイズを収集するだけの目的として使用する場合は出力ケーブル２８を長く設定することで被調律音以外のノイズ音の収集がより効率的となり効果的なノイズ除去が可能となる。
【００３９】
この出力ケーブル２８の長さは用途やノイズ環境に合わせて適当な長さに設定すると良い。出力ケーブル２８を介して一般的な調律器２４に入力される。入力された信号はＳ／Ｎ比が高いため、調律器は本発明の入力装置を備えない調律器に比べ誤表示などが非常に少なく快適に調律作業を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】一般的な調律器のブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態の入力装置を備える調律器のブロック図である。
【図３】本発明の第一実施形態の入力装置を備えた調律器の使用例を示した図である。
【図４】本発明の第二実施形態の入力装置を備える調律器のブロック図である。
【図５】本発明の第二実施形態の入力装置を備えた調律器の使用例を示した図である。
【図６】本発明の第二実施形態によるＳ／Ｎ比改善の様子を示した図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  内蔵マイクロフォン
２  入力端子
３  増幅回路
４  操作部
５  演算装置
６  表示部
７  外部マイクロフォン
８  内蔵マイクロフォン
９  入力端子
１０  増幅回路
１１  増幅回路
１２  減算器
１３  操作部
１４  演算装置
１５  表示部
１６  利得調整部
１７  外部マイクロフォン
１８  取り付け装置
１９  楽器
２０  調律器本体
２１  外部入力回路
２１−ａ  利得調整部
２１−ｂ  増幅回路
２１−ｃ  内蔵マイクロフォン
２１−ｄ  増幅回路
２１−ｅ  減算器
２２  一般的な調律器
２２−ａ  内蔵マイクロフォン
２２−ｂ  入力端子
２２−ｃ  増幅回路
２２−ｄ  操作部
２２−ｅ  演算装置
２２−ｆ  表示装置
２３  一般的な調律器
２４  外部入力装置
２４−ａ  内蔵マイクロフォン
２４−ｂ  利得調整ボリューム
２５  振動センサー
２６  ギター
２７  センサーケーブル
２８  出力ケーブル
２９  外部マイクロフォンからの入力
３０  内蔵マイクロフォンからの入力
３１  利得調整部
３２  増幅回路
３３  増幅回路
３４  出力信号
３５  出力信号
３６  減算器
【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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