特許 6067227 調律器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6067227

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】調律器

(51)【国際特許分類】

   G10G 7/02 20060101AFI20170116BHJP

【ＦＩ】

   G10G7/02 100

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-1161(P2012-1161)

(22)【出願日】2012年1月6日

(65)【公開番号】特開2013-140313(P2013-140313A)

(43)【公開日】2013年7月18日

【審査請求日】2014年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000130329

【氏名又は名称】株式会社コルグ

(74)【代理人】

【識別番号】100121706

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128705

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 幸雄

(74)【代理人】

【識別番号】100147773

【弁理士】

【氏名又は名称】義村 宗洋

(72)【発明者】

【氏名】徳田 洋志

【審査官】 上田 雄

(56)【参考文献】

【文献】 特表平１１−５０９３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０６９３９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−０７３０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２５７５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４７５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０２０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 鈴木 佑、外１名，音階分離フィルタを用いた楽音信号のピッチ検出法，電子情報通信学会技術研究報告，日本，社団法人 電子情報通信学会，２００４年１０月１４日，Vol. 104, No. 363，pp. 7-12

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１０Ｇ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された楽音信号からギターの各弦に対応する信号の周波数情報であるギター音域周波数情報を生成する６つのギター音域ピッチ検出部と、当該ギター音域周波数情報からピッチ誤差を算出してピッチ誤差情報を生成するピッチ誤差算出部と、当該ピッチ誤差情報を表示するピッチ誤差表示部を備える調律器であって、
前記ギター音域ピッチ検出部は、
基本周波数を中心周波数として前記中心周波数から上下半音ずつずれた音が含まれない帯域幅の周波数帯域に他の弦の基本周波数の整数倍の周波数が含まれる弦については、当該弦に対応する基本周波数の２倍の周波数を含み、当該弦の基本周波数を中心周波数とする前記帯域幅の周波数帯域を含まない周波数帯域の信号を抽出し、基本周波数を中心周波数とする前記帯域幅の周波数帯域に他の弦の基本周波数の整数倍の周波数が含まれない弦については、当該弦の基本周波数を中心周波数とする前記帯域幅の周波数帯域を含む周波数帯域の信号を抽出するギター倍音帯域抽出手段と、
前記ギター倍音帯域抽出手段の抽出する信号の周期を計測して前記ギター音域周波数情報を生成するギター音域周期計測手段と、を備える
ことを特徴とする調律器。

【請求項2】

請求項１に記載の調律器であって、
ギターの第１弦に対応するギター音域ピッチ検出部とギターの第２弦に対応するギター音域ピッチ検出部は、前記ギター倍音帯域抽出手段と前記ギター音域周期計測手段を備える
ことを特徴とする調律器。

【請求項3】

請求項２に記載の調律器であって、
ギターの第４弦に対応するギター音域ピッチ検出部は、前記ギター倍音帯域抽出手段と前記ギター音域周期計測手段を備える
ことを特徴とする調律器。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の調律器であって、
前記楽音信号からベースの各弦に対応する信号の周波数情報であるベース音域周波数情報を生成する６つのベース音域ピッチ検出部と、
前記楽音信号を発生させている楽器種類を推定する楽器種類推定部を、さらに備え、
前記ギター音域ピッチ検出部は、前記ギターの各弦に対応する信号のエンベロープを検出してギターエンベロープ信号を生成するギターエンベロープ検出手段を、さらに備え、
前記ベース音域ピッチ検出部は、前記ベースの各弦に対応する信号のエンベロープを検出してベースエンベロープ信号を生成するベースエンベロープ検出手段を、さらに備え、
前記楽器種類推定部は、前記ギターエンベロープ信号を用いてギター音域のレベル情報であるギター音域レベルを生成し、前記ベースエンベロープ信号を用いてベース音域のレベル情報であるベース音域レベルを生成し、当該ギター音域レベルと当該ベース音域レベルを用いて前記楽器種類を推定し、
前記ピッチ誤差算出部は、前記楽器種類に基づいて前記ギター音域周波数情報と前記ベース音域周波数情報のいずれかを用いて、ピッチ誤差を算出して前記ピッチ誤差情報を生成する
ことを特徴とする調律器。

【請求項5】

入力された楽音信号からギターの各弦に対応する信号の周波数情報であるギター音域周波数情報を生成する６つのギター音域ピッチ検出部と、前記楽音信号からベースの各弦に対応する信号の周波数情報であるベース音域周波数情報を生成する６つのベース音域ピッチ検出部と、前記楽音信号を発生させている楽器種類を推定する楽器種類推定部と、ピッチ誤差情報を生成するピッチ誤差算出部と、当該ピッチ誤差情報を表示するピッチ誤差表示部と、を備える調律器であって、
前記ギター音域ピッチ検出部は、前記ギターの各弦に対応する信号のエンベロープを検出してギターエンベロープ信号を生成するギターエンベロープ検出手段を備え、
前記ベース音域ピッチ検出部は、前記ベースの各弦に対応する信号のエンベロープを検出してベースエンベロープ信号を生成するベースエンベロープ検出手段を備え、
前記楽器種類推定部は、前記ギターエンベロープ信号を用いてギター音域のレベル情報であるギター音域レベルを生成し、前記ベースエンベロープ信号を用いてベース音域のレベル情報であるベース音域レベルを生成し、当該ギター音域レベルと当該ベース音域レベルを用いて前記楽器種類を推定し、
前記ピッチ誤差算出部は、前記楽器種類に基づいて前記ギター音域周波数情報と前記ベース音域周波数情報のいずれかを用いて、ピッチ誤差を算出して前記ピッチ誤差情報を生成する
ことを特徴とする調律器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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）。

【0003】

図１，２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。図１は従来の調律器２の構成を示すブロック図である。図２は従来の調律器２の動作を示すフローチャートである。ここでは、調律対象の楽器１はギターとする。従来の調律器２は、ギターの備える６本の弦にそれぞれ対応する６個のギター音域ピッチ検出部１０とピッチ誤差算出部４０とピッチ誤差表示部５０を備える。ギター音域ピッチ検出部１０はそれぞれ、ギター基音帯域抽出手段１１０とギター音域周期計測手段１２０を備える。

【0004】

各ギター基音帯域抽出手段１１０は、調律器２に入力された楽音信号から、対応する弦の基本周波数を中心周波数と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（Ｓ１１０）。ギター音域周期計測手段１２０は、ギター基音帯域抽出手段１１０の抽出した信号の周期を計測する（Ｓ１２０）。ピッチ誤差算出部４０は、ギター音域周期計測手段１２０の計測した周期と対応する弦の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）。ピッチ誤差表示部５０は、ピッチ誤差算出部４０の算出したピッチ誤差をディスプレイに表示する（Ｓ５０）。

【0005】

図３に、ギターの各弦の基本周波数とそれぞれの２〜４倍音の周波数を示す。ここでは、ギターの高音の弦から順に第１弦、第２弦、…、第６弦としている。一般的にギターの奏法として各弦を半音ずつ下げた調律を行うことがある。そのため、バンドパスフィルタは上下半音ずつずれた音が通過しないように設定する。なお、半音は１オクターブの１２分の１であり、１オクターブとは周波数比が１：２になる音程のことである。したがって、半音を構成する２音の周波数比は１：２＾（１／１２）（２の１２乗根）となる。

【0006】

また、従来からギターとベースの両方に対応する調律器が存在している。このような調律器ではギターの各弦に対応するバンドパスフィルタとベースの各弦に対応するバンドパスフィルタを備え、ギターとベースの各弦に対応する信号をそれぞれ抽出するように構成する。ギターの調律をする場合には、ギターの各弦に対応する信号を用いてピッチ誤差を算出し、ベースの調律をする場合には、ベースの各弦に対応する信号を用いてピッチ誤差を算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許第６，０６６，７９０号

【特許文献2】特表平１１−５０９３３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、従来の調律器２のように、各バンドパスフィルタを各弦の基本周波数を中心周波数として設定した場合には、低音の弦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うことがあった。例えば、図３を参照すると、第６弦の４倍音は第１弦の基本周波数と等しく、第５弦の３倍音も第１弦の基本周波数とほぼ等しく、第６弦の３倍音は第２弦の基本周波数とほぼ等しいことがわかる。そのため、低音の弦の倍音が高音の弦に対応する信号の抽出に影響を与え、その高音の弦の周期の計測精度を低下させる原因となる場合があった。

【0009】

また、ギターとベースの両方に対応する調律器においては、ベースの各弦の基本周波数はギターのいずれかの弦の１オクターブ低音であるため、ベースの弦の２倍音はギターのいずれかの弦の基本周波数と等しくなり、ベースの各弦の２倍音がギターの各弦に対応するバンドパスフィルタを通過してしまう。これにより、例えば、ベースのみを発音した楽音信号が入力された場合であっても、ギターに対応するバンドパスフィルタからも信号が抽出されてしまうため、入力された楽音信号をいずれの楽器が発音したかを自動的に判別することができなかった。したがって、ギターとベースの両方に対応する調律器においては、いずれの楽器を調律するかを利用者が事前に設定しなければならず、利用者の利便性を損ねる場合があった。

【0010】

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ギターやベース等の各弦のピッチ誤差を同時に表示することができるポリフォニックチューナーにおいて、倍音の影響を抑えることでピッチ誤差の計測精度を高めた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】

【0011】

上記の課題を解決するために、本発明の調律器は、６つのギター音域ピッチ検出部とピッチ誤差算出部とピッチ誤差表示部を備える。ギター音域ピッチ検出部は、入力された楽音信号からギターの各弦に対応する信号の周波数情報であるギター音域周波数情報を生成する。少なくとも１つのギター音域ピッチ検出部は、ギター倍音帯域抽出手段とギター音域周期計測手段を備える。ギター倍音帯域抽出手段は、ギターの弦に対応する基本周波数の２倍の周波数を含む周波数帯域の信号を抽出する。ギター音域周期計測手段は、ギター倍音帯域抽出手段の抽出する信号の周期を計測してギター音域周波数情報を生成する。ピッチ誤差算出部は、ギター音域周波数情報からピッチ誤差を算出してピッチ誤差情報を生成する。ピッチ誤差表示部は、ピッチ誤差情報を表示する。

【0012】

好ましくは、ギターの第１弦に対応するギター音域ピッチ検出部とギターの第２弦に対応するギター音域ピッチ検出部は、ギター倍音帯域抽出手段とギター音域抽出手段を備える。

【0013】

さらに好ましくは、ギターの第４弦に対応するギター音域ピッチ検出部は、ギター倍音帯域抽出手段とギター音域抽出手段を備える。

【0014】

さらに好ましくは、本発明の調律器は、６つのベース音域ピッチ検出部と楽器種類推定部をさらに備える。ベース音域ピッチ検出部は、楽音信号からベースの各弦に対応する信号の周波数情報を生成する。ギター音域ピッチ検出部は、ギターエンベロープ検出手段をさらに備える。ギターエンベロープ検出手段は、ギターの各弦に対応する信号のエンベロープを検出してギターエンベロープ信号を生成する。ベース音域ピッチ検出部は、ベースエンベロープ検出手段をさらに備える。ベースエンベロープ検出手段は、ベースの各弦に対応する信号のエンベロープを検出してベースエンベロープ信号を生成する。楽器種類推定部は、ギターエンベロープ信号を用いてギター音域のレベル情報であるギター音域レベルを生成し、ベースエンベロープ信号を用いてベース音域のレベル情報であるベース音域レベルを生成し、ギター音域レベルとベース音域レベルを用いて楽器種類を推定する。ピッチ誤差算出部は、楽器種類に基づいてギター音域周波数情報とベース音域周波数情報のいずれかを用いて、ピッチ誤差を算出してピッチ誤差情報を生成する。

【0015】

また、本発明の調律器は、６つのギター音域ピッチ検出部と６つのベース音域ピッチ検出部とピッチ誤差算出部とピッチ誤差表示部と楽器種類推定部を備える。ギター音域ピッチ検出部は、入力された楽音信号からギターの各弦に対応する信号の周波数情報であるギター音域周波数情報を生成する。ベース音域ピッチ検出部は、楽音信号からベースの各弦に対応する信号の周波数情報であるベース音域周波数情報を生成する。ギター音域ピッチ検出部は、ギターエンベロープ検出手段を備える。ギターエンベロープ検出手段は、ギターの各弦に対応する信号のエンベロープを検出してギターエンベロープ信号を生成する。ベース音域ピッチ検出部は、ベースエンベロープ検出手段を備える。ベースエンベロープ検出手段は、ベースの各弦に対応する信号のエンベロープを検出してベースエンベロープ信号を生成する。楽器種類推定部は、ギターエンベロープ信号を用いてギター音域のレベル情報であるギター音域レベルを生成し、ベースエンベロープ信号を用いてベース音域のレベル情報であるベース音域レベルを生成し、ギター音域レベルとベース音域レベルを用いて楽器種類を推定する。ピッチ誤差算出部は、楽器種類に基づいてギター音域周波数情報とベース音域周波数情報のいずれかを用いて、ピッチ誤差を算出してピッチ誤差情報を生成する。ピッチ誤差表示部は、ピッチ誤差情報を表示する。

【発明の効果】

【0016】

本発明の調律器によれば、高音の弦に対応するバンドパスフィルタが通過させる信号において低音の弦の倍音による影響を最小限に抑え、ピッチ誤差の算出精度を向上させることができる。また、ギターとベースの両方に対応する調律器においては、ギターの弦に対応するバンドパスフィルタが通過させる信号においてベースの弦の倍音による影響を抑え、楽器の種類を自動的に判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】従来の調律器２の構成を示すブロック図。

【図2】従来の調律器２の動作を示すフローチャート。

【図3】ギターの弦の基本周波数と倍音の周波数の関係を説明するための図。

【図4】実施例１の調律器３の構成を示すブロック図。

【図5】実施例１の調律器３の動作を示すフローチャート。

【図6】実施例１の調律器の表示方法の一例を示す図。

【図7】実施例２の調律器４の構成を示すブロック図。

【図8】実施例２の調律器４の動作を示すフローチャート。

【図9】実施例３の調律器５の構成を示すブロック図。

【図10】実施例３の調律器５の動作を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。

【実施例1】

【0019】

図４，５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４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５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。

【0020】

本実施例の調律器３は、３個のギター音域ピッチ検出部１０と３個のギター音域ピッチ検出部１１とピッチ誤差算出部４０とピッチ誤差表示部５０を備える。ギター音域ピッチ検出部１０はそれぞれ、ギター基音帯域抽出手段１１０とギター音域周期計測手段１２０を備える。ギター音域ピッチ検出部１１はそれぞれ、ギター倍音帯域抽出手段１１１とギター音域周期計測手段１２０を備える。

【0021】

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。

【0022】

調律器３に入力された楽音信号は、３個のギター音域ピッチ検出部１０と３個のギター音域ピッチ検出部１１それぞれに分配される。ギター音域ピッチ検出部１０はそれぞれ、第３弦と第５弦と第６弦に１対１で対応している。ギター音域ピッチ検出部１１はそれぞれ、第１弦と第２弦と第４弦に１対１で対応している。

【0023】

ギター音域ピッチ検出部１０に入力された楽音信号は、ギター基音帯域抽出手段１１０に入力される（Ｓ１０）。ギター基音帯域抽出手段１１０は、入力された楽音信号から、そのギター音域ピッチ検出部１０が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（Ｓ１１０）。ここで、バンドパスフィルタは、そのギター音域ピッチ検出部１０が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ずつずれた音を含まないように帯域幅を設定することができる。ギター基音帯域抽出手段１１０の抽出した信号は、ギター音域周期計測手段１２０に入力される。

【0024】

ギター音域ピッチ検出部１１に入力された楽音信号は、ギター倍音帯域抽出手段１１１に入力される（Ｓ１１）。ギター倍音帯域抽出手段１１１は、入力された楽音信号から、そのギター音域ピッチ検出部１１が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（Ｓ１１１）。ここで、バンドパスフィルタは、そのギター音域ピッチ検出部１１が対応する弦の基本周波数の２倍の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ずつずれた音を含まないように帯域幅を設定することができる。このように構成することで、例えば、第６弦の４倍音の周波数は、第１弦に対応するバンドパスフィルタの通過周波数の範囲から外れることになる。一方で、第１弦の基音と第１弦の２倍音とのピッチ誤差は同じであるため、第１弦の２倍音から第１弦のピッチ誤差を算出することができる。なお、第６弦の８倍音と第１弦の２倍音とは同一の周波数であるため、第６弦の８倍音が第１弦に対応するバンドパスフィルタを通過することになるが、倍音は倍数が高いほど振幅の減衰量が大きくなる傾向があるため、倍音の影響を相対的に小さくすることができる。ギター倍音帯域抽出手段１１１の抽出した信号は、ギター音域周期計測手段１２０に入力される。

【0025】

ギター音域周期計測手段１２０は、入力された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、入力された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出力してもよい。入力された信号が、ギター倍音帯域抽出手段１１１の抽出した信号である場合には、周期を２倍して出力するように構成してもよい。ギター音域周期計測手段１２０の出力する周期は、ピッチ誤差算出部４０に入力される。

【0026】

ピッチ誤差算出部４０は、入力された周期から各弦のピッチ誤差を算出する（Ｓ４０）。入力された周期がギター音域ピッチ検出部１０の出力する周期であれば、そのギター音域ピッチ検出部１０が対応する弦の基本周波数の周期と比較してピッチ誤差を算出する。入力された周期がギター音域ピッチ検出部１１の出力する周期であれば、そのギター音域ピッチ検出部１１が対応する弦の基本周波数の２倍の周波数の周期と比較してピッチ誤差を算出する。もしくは、入力された周期を２倍して、そのギター音域ピッチ検出部１１が対応する弦の基本周波数の周期と比較してピッチ誤差を算出する。ここで、ギター音域ピッチ検出部１１が周期を２倍して出力するように構成している場合には、そのギター音域ピッチ検出部１１が対応する弦の基本周波数の周期と比較してピッチ誤差を算出するように構成することができる。ピッチ誤差算出部４０の算出したピッチ誤差はピッチ誤差表示部５０に入力される。

【0027】

図６に調律器３がピッチ誤差を表示する方法の一例を示す。ピッチ誤差表示部５０は、ｎ＋１個のＬＥＤが横一列に配列されているＬＥＤ列５０１〜５０６を備える。ＬＥＤ列５０１〜５０６は縦一列に配列されている。ＬＥＤ列５０１はギターの第１弦、ＬＥＤ列５０２はギターの第２弦、ＬＥＤ列５０３はギターの第３弦、ＬＥＤ列５０４はギターの第４弦、ＬＥＤ列５０５はギターの第５弦、ＬＥＤ列５０６はギターの第６弦のピッチ誤差を表示する。各ＬＥＤ列の中央のＬＥＤ５０１_０，５０２_０，…，５０６_０はピッチ誤差０セントの位置を表し、左端のＬＥＤ５０１_１，５０２_１，…，５０６_１はピッチ誤差−５０セントの位置を表し、右端のＬＥＤ５０１_ｎ，５０２_ｎ，…，５０６_ｎはピッチ誤差＋５０セントの位置を表す。

【0028】

ピッチ誤差表示部５０は、ピッチ誤差算出部４０の出力するピッチ誤差を参照して、ギターのピッチ誤差をディスプレイに表示する（Ｓ５０）。具体的には、ピッチ誤差表示部５０は、ピッチ誤差算出部４０の出力するピッチ誤差を参照し、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。

【0029】

このように本実施例の調律器３は、第１弦と第２弦と第４弦に対応するピッチ誤差検出部が基本周波数の２倍の周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタを用いて信号を抽出するため、第６弦の倍音が第１弦と第２弦と第４弦のピッチ誤差算出に与える影響を小さくすることができ、ピッチ誤差の算出精度を向上することができる。

【0030】

本実施例では、最も倍音の影響を受けやすい第１弦と第２弦と第４弦にギター音域ピッチ検出部１１を対応させるものとして説明したが、どの弦にギター音域ピッチ検出部１１を対応させるかは楽器１の特性などを考慮して適宜変更することができる。例えば、すべての弦にギター音域ピッチ検出部１１を対応させるように構成してもよい。

【実施例2】

【0031】

図７，８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７は本実施例の調律器４の構成を示すブロック図である。図８は本実施例の調律器４の動作を示すフローチャートである。

【0032】

本実施例の調律器４は、３個のギター音域ピッチ検出部１２と３個のギター音域ピッチ検出部１３と６個のベース音域ピッチ検出部２０と楽器種類推定部３０とピッチ誤差算出部４１とピッチ誤差表示部５０を備える。ギター音域ピッチ検出部１２はそれぞれ、ギター基音帯域抽出手段１１０とギター音域周期計測手段１２０とギターエンベロープ検出手段１３０を備える。ギター音域ピッチ検出部１３はそれぞれ、ギター倍音帯域抽出手段１１１とギター音域周期計測手段１２０とギターエンベロープ検出手段１３０を備える。ベース音域ピッチ検出部２０はそれぞれ、ベース基音帯域抽出手段２１０とベース音域周期計測手段２２０とベースエンベロープ検出手段２３０を備える。

【0033】

以下、実際に行われる手続きの順に説明してゆく。調律器４に入力された楽音信号は、３個のギター音域ピッチ検出部１２と３個のギター音域ピッチ検出部１３と６個のベース音域ピッチ検出部２０それぞれに分配される。ギター音域ピッチ検出部１２はそれぞれ、ギターの第３弦と第５弦と第６弦に１対１で対応している。ギター音域ピッチ検出部１３はそれぞれ、ギターの第１弦と第２弦と第４弦に１対１で対応している。ベース音域ピッチ検出部２０はそれぞれ、ベースの各弦に１対１で対応している。

【0034】

ギター音域ピッチ検出部１２に入力された楽音信号は、ギター基音帯域抽出手段１１０に入力される（Ｓ１２）。ギター音域ピッチ検出部１３に入力された楽音信号は、ギター倍音帯域抽出手段１１１に入力される（Ｓ１３）。ギター基音帯域抽出手段１１０とギター倍音帯域抽出手段１１１の抽出した信号は、ギター音域周期計測手段１２０とギターエンベロープ検出手段１３０に入力される。

【0035】

ギターエンベロープ検出手段１３０は、入力された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。ギター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楽器種類推定部３０に入力される。

【0036】

ベース音域ピッチ検出部２０に入力された楽音信号は、ベース基音帯域抽出手段２１０に入力される（Ｓ２０）。ベース基音帯域抽出手段２１０は、入力された楽音信号から、そのベース音域ピッチ検出部２０が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（Ｓ２１０）。ここで、バンドパスフィルタは、そのベース音域ピッチ検出部２０が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ずつを含むように帯域幅を設定することができる。ベース基音帯域抽出手段２１０の抽出した信号は、ベース音域周期計測手段２２０とベースエンベロープ検出手段２３０に入力される。

【0037】

ベース音域周期計測手段２２０は、入力された信号それぞれの周期を計測する（Ｓ２２０）。周期の計測方法はギター音域周期計測手段１２０と同様である。ベース音域周期計測手段２２０の出力する周期は、ピッチ誤差算出部４１に入力される。

【0038】

ベースエンベロープ検出手段２３０は、入力された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（Ｓ２３０）。エンベロープの検出方法はギターエンベロープ検出手段１３０と同様である。ベースエンベロープ検出手段２３０の出力するエンベロープ信号は楽器種類推定部３０に入力される。

【0039】

楽器種類推定部３０は、ギターエンベロープ検出手段１３０の出力するエンベロープ信号とベースエンベロープ検出手段２３０の出力するエンベロープ信号を用いて、調律器４に入力された楽音信号を発音している楽器の種類を推定する（Ｓ３０）。まず、楽器種類推定部３０は、ギター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加算し、ギター音域レベルを算出する。一方、ベースエンベロープ検出手段２３０の出力するすべてのエンベロープ信号を加算し、ベース音域レベルを算出する。そして、算出したギター音域レベルとベース音域レベルを比較して、ギター音域レベルの方が大きい場合には、発音中の楽器をギターと推定し、ベース音域レベルの方が大きい場合には、発音中の楽器をベースと推定する。このとき、ギター音域レベルとベース音域レベルが同程度である場合には、倍音の影響を考慮してベースと推定してもよい。楽器種類推定部３０の推定した楽器の種類はピッチ誤差算出部４１に入力される。

【0040】

ピッチ誤差算出部４１は、入力された周期から各弦のピッチ誤差を算出する（Ｓ４１）。まず、ピッチ誤差算出部４１は、楽器種類推定部３０の出力する楽器種類を参照して、楽器種類がギターであれば、ギター音域ピッチ検出部１２の出力する周期とそのギター音域ピッチ検出部１２が対応する弦の基本周波数の周期とを比較してピッチ誤差を算出する。また、ギター音域ピッチ検出部１３の出力する周期とそのギター音域ピッチ検出部１３が対応する弦の基本周波数の２倍の周波数の周期とを比較してピッチ誤差を算出する。もしくは、入力された周期を２倍して、そのギター音域ピッチ検出部１３が対応する弦の基本周波数の周期と比較してピッチ誤差を算出する。ここで、ギター音域ピッチ検出部１３が周期を２倍して出力するように構成している場合には、そのギター音域ピッチ検出部１３が対応する弦の基本周波数の周期と比較してピッチ誤差を算出するように構成してもよい。楽器種類推定部３０の出力する楽器種類がベースであれば、ベース音域ピッチ検出部２０の出力する周期とそのベース音域ピッチ検出部２０が対応する弦の基本周波数の周期とを比較してピッチ誤差を算出する。ピッチ誤差算出部４１の算出したピッチ誤差はピッチ誤差表示部５０に入力される。

【0041】

ピッチ誤差表示部５０は、ピッチ誤差算出部４１の出力するピッチ誤差をディスプレイに表示する（Ｓ５０）。

【0042】

このように本実施例の調律器４は、楽器種類推定部３０を備え、楽器ごとにその音域に含まれる信号のレベル情報を算出して比較することで、入力された楽音信号を発音している楽器の種類を推定することができる。この際、相対的に音域の高い楽器に対応するレベル情報を算出する際に、倍音の影響を小さく抑えることができるように構成されているため、より楽器種類の推定精度を向上することができる。

【0043】

本実施例では、最も倍音の影響を受けやすいギターの第１弦とギターの第２弦とギターの第４弦にギター音域ピッチ検出部１１を対応させるものとして説明したが、ギターのどの弦にギター音域ピッチ検出部１１を対応させるかは楽器１の特性などを考慮して適宜変更することができる。例えば、ギターのすべての弦にギター音域ピッチ検出部１１を対応させるように構成してもよい。

【実施例3】

【0044】

図９，１０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９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１０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。

【0045】

本実施例の調律器５は、６個のギター音域ピッチ検出部１２と６個のベース音域ピッチ検出部２０と楽器種類推定部３０とピッチ誤差算出部４２とピッチ誤差表示部５０を備える。ギター音域ピッチ検出部１２はそれぞれ、ギター基音帯域抽出手段１１０とギター音域周期計測手段１２０とギターエンベロープ検出手段１３０を備える。ベース音域ピッチ検出部２０はそれぞれ、ベース基音帯域抽出手段２１０とベース音域周期計測手段２２０とベースエンベロープ検出手段２３０を備える。

【0046】

以下、実際に行われる手続きの順に説明してゆく。調律器５に入力された楽音信号は、６個のギター音域ピッチ検出部１２と６個のベース音域ピッチ検出部２０それぞれに分配される。ギター音域ピッチ検出部１２はそれぞれ、ギターの各弦に１対１で対応している。ベース音域ピッチ検出部２０はそれぞれ、ベースの各弦に１対１で対応している。

【0047】

ギター音域ピッチ検出部１２に入力された楽音信号は、ギター基音帯域抽出手段１１０に入力される（Ｓ１２）。ギター基音帯域抽出手段１１０の抽出した信号は、ギター音域周期計測手段１２０とギターエンベロープ検出手段１３０に入力される。ギターエンベロープ検出手段１３０は、入力された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）。ギター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楽器種類推定部３０に入力される。

【0048】

ベース音域ピッチ検出部２０に入力された楽音信号は、ベース基音帯域抽出手段２１０に入力される（Ｓ２０）。ベース基音帯域抽出手段２１０の抽出した信号は、ベース音域周期計測手段２２０とベースエンベロープ検出手段２３０に入力される。ベース音域周期計測手段２２０は、入力された信号それぞれの周期を計測する（Ｓ２２０）。ベース音域周期計測手段２２０の出力する周期は、ピッチ誤差算出部４２に入力される。ベースエンベロープ検出手段２３０は、入力された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（Ｓ２３０）。ベースエンベロープ検出手段２３０の出力するエンベロープ信号は楽器種類推定部３０に入力される。

【0049】

楽器種類推定部３０は、ギターエンベロープ検出手段１３０の出力するエンベロープ信号とベースエンベロープ検出手段２３０の出力するエンベロープ信号を用いて、調律器４に入力された楽音信号を発音している楽器の種類を推定する（Ｓ３０）。楽器種類推定部３０の推定した楽器の種類はピッチ誤差算出部４２に入力される。

【0050】

ピッチ誤差算出部４２は、入力された周期から各弦のピッチ誤差を算出する（Ｓ４２）。楽器種類推定部３０の出力する楽器種類がギターであれば、ギター音域ピッチ検出部１２の出力する周期とそのギター音域ピッチ検出部１２が対応する弦の基本周波数の周期とを比較してピッチ誤差を算出する。楽器種類推定部３０の出力する楽器種類がベースであれば、ベース音域ピッチ検出部２０の出力する周期とそのベース音域ピッチ検出部２０が対応する弦の基本周波数の周期とを比較してピッチ誤差を算出する。ピッチ誤差算出部４２の算出したピッチ誤差はピッチ誤差表示部５０に入力される。

【0051】

ピッチ誤差表示部５０は、ピッチ誤差算出部４２の出力するピッチ誤差をディスプレイに表示する（Ｓ５０）。

【0052】

このように本実施例の調律器５は、ギター音域ピッチ検出部がギターの各弦の基本周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタを用いて信号を抽出することで、実施例２の調律器４と比較して、構成を単純化することができる。２倍音の減衰率が大きく、ベースの２倍音がギター音域のレベル測定に与える影響が小さい場合には、本実施例のように構成することができる。

【産業上の利用可能性】

【0053】

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。

【符号の説明】

【0054】

１ 楽器
２，３，４，５ 調律器
１０，１１，１２，１３ ギター音域ピッチ検出部
１１０ ギター基音帯域抽出手段
１１１ ギター倍音帯域抽出手段
１２０ ギター音域周期計測手段
１３０ ギターエンベロープ検出手段
２０ ベース音域ピッチ検出部
２１０ ベース基音帯域抽出手段
２２０ ベース音域周期計測手段
２３０ ベースエンベロープ検出手段
３０ 楽器種類推定部
４０，４１，４２ ピッチ誤差算出部
５０ ピッチ誤差表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】