ピッチ検出 · 測定結果つき
チューナーはどう聞き取るか
弾いた弦から、画面の表示までのあいだに何が起きているのか。その表示がどこまで正確か、音ごとに測定して紹介します。
やさしく言うと
弦から表示まで
- 端末の中で聞き取る。マイクの信号は、ページの中の小さなオーディオワークレットに入り、そこにとどまります。録音もアップロードもされません。
- 繰り返しを探す。チューナーは1秒に約30回、いちばん低い弦の4周期ぶんがちょうど入る長さの窓を切り取り、音が自分自身を繰り返す遅れを探します(McLeod法のピッチ検出で、FFTで計算した自己相関を使います)。
- 低音も遅くならずに。弦が100 Hzより下にあるときは、先に音をフィルターにかけて4分の1に間引くので、ベースの長い窓でも、ギターの短い窓と同じくらいの処理で済みます。
- オクターブを確かめる。候補はすべて、お使いのチューニングの弦と比べられ、周期の半分と2倍も試されるので、強い倍音を本来の音と取り違えません。
- 表示を落ち着かせる。弾いた直後の音は高めに鳴るので、最初の150 msは読み飛ばします。そのあとの表示は、直近5回の読み取りの中央値と、120 msの短い平均に従い、弦がぴったりの範囲の中に0.3秒とどまって初めて、合っているとみなされます。
どこまで近づけるか
- ≤ 0.2 ¢きれいな音での最大誤差(A0〜E5のどこでも)
- ≤ 1 ¢スマホのマイクのモデルを通した場合(E2以上)
- ≤ 2 ¢スマホのマイクのモデルを通した場合、A0(27.50 Hz)とB0(30.87 Hz)。いちばん低いベースの音
48 kHzで測定
音ごとの精度
音ごとに3種類のテスト信号を使っています。チューナー自身のテストで使うものと同じです。明るい弦の部分音を持つきれいな音、物理モデリングで作った弾いた弦(実際に弾いたときのように、アタックが高めに始まります)、そして同じ音をスマホのマイクのモデルに通したものです。このモデルは、いちばん低い音を弱めるハイパスフィルターで、そこに実際の弦のわずかな硬さが加わっています。最後の列は、このフィルターで基音がどれだけ小さくなるかを示します。
| 音名 | Hz | きれいな音 | 弾いた弦 | スマホのマイク | 基音(dB) | この音が出てくる場所 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A0 | 27.50 | 0.01 | 0.02 | 1.92 | −22.5 | ピアノのいちばん低い鍵盤 · Drop Aの5弦ベース |
| B0 | 30.87 | 0.02 | 0.05 | 1.76 | −20.5 | 5弦ベースの低いB |
| E1 | 41.20 | 0.02 | 0.03 | 1.34 | −15.5 | ベースの低いE |
| A1 | 55.00 | 0.03 | 0.04 | 0.92 | −10.8 | ベースのA弦 |
| E2 | 82.41 | 0.05 | 0.04 | 0.75 | −5.0 | ギターの低いE |
| A2 | 110.00 | 0.03 | 0.07 | 0.86 | −2.3 | ギターの5弦 |
| D3 | 146.83 | 0.11 | 0.10 | 0.80 | −0.8 | ギターの4弦 |
| G3 | 196.00 | 0.12 | 0.10 | 0.72 | −0.3 | ギターの3弦 · バイオリンのG |
| B3 | 246.94 | 0.06 | 0.04 | 0.66 | −0.1 | ギターの2弦 |
| E4 | 329.63 | 0.04 | 0.02 | 0.70 | 0 | ギターの1弦 |
| A4 | 440.00 | 0.05 | 0.06 | 0.98 | 0 | バイオリンのA · 基準のA |
| E5 | 659.26 | 0.11 | 0.12 | 0.51 | 0 | バイオリンのE |
低音域
低い弦とスマホのマイク
スマホやノートパソコンのマイクは声のために作られていて、約100 Hz以下では急に弱くなります。スマホのモデルでは、B0(30.87 Hz、5弦ベースの低い弦)の基音は20.5 dB小さくなって届き、ピアノのいちばん低い鍵盤であるA0は22.5 dB小さくなります。それでも周期は倍音の中に残っているので、チューナーはちゃんと見つけられます。上の表では、B0が1.76 ¢以内、A0が1.92 ¢以内です。
低い音は、時間もかかります。B0の4周期ぶんの窓は約341 msで、ギターの低いEの85 msに比べると長いので、ベースの弦は1秒ほど落ち着くのを待ってください。それでも表示が揺れるときは、12フレットのハーモニクスを弾いて×2ハーモニクスモードをオンにするか、オーディオインターフェースにつないでください。
ぴったり
「ぴったり」とは
単音なら、約5セントの違いはたいていの人に聞き分けられません。コードでは、数セントの違いでもゆっくりしたうなりが生じます。そこでチューナーには、3つの範囲を用意しています:ゆるめ ±5 ¢、標準 ±3 ¢、精密 ±1 ¢です。いったん合った弦は、範囲を2 ¢超えてずれるまで合ったままなので、✓がちらつきません。
表示そのものは、どの範囲よりもずっと細かく、きれいな音なら0.2 ¢以内、弾いた弦でも0.2 ¢以内、スマホのマイクを模した場合でも、E2より上のすべての音で約1 ¢以内です(いちばん低いベースの音は2 ¢)。
全弦
1回ストロークするだけで、全弦が見える
チューナー下部のバー(または設定)で全弦を選び、すべての開放弦をストロークして、響かせます。弦ごとにバーが出て、チューナーの針が並んだようになります:中央の線がぴったり、上の数字がずれ、その下の言葉が締めるか緩めるを示します。弦が鳴っているあいだに1つのペグを回して、バーが動くのを見てください。
6つの音を同時にどう聞き取るか:チューナーは、お使いのチューニングにどの音があるはずかを知っています。音の中から弦ごとの倍音の並びを探し、すべての弦をまとめて当てはめるので、低いEの倍音をB弦と取り違えることがありません。読み取りは1秒に約10回、ページのバックグラウンドのスレッドで行われ、これもお使いの端末の中です。
限界
- 大きくずれている:約60 ¢以上(半音の半分より少し大きい)ずれた弦は、矢印と大きく締めるまたは大きく緩めるで知らせるだけです。まずそのバーをタップして、その弦だけをチューニングしましょう。
- オクターブ弦:別の弦の1、2オクターブ上にあって、その弦と合っている弦は、下に隠れてしまうことがあります。そのバーには推測だけが表示され(≈と中抜きのマーク、何もなければ?)、推測は「ぴったり」とは数えられません。ミュートした弦も同じに見えるからです。タップして、その弦だけを確かめましょう。
- ペアと同じ音の弦:12弦ギターのペアの2本の弦はまとめて読み取られ、十分に違うときだけ別々に表示されます。バラライカの2本のE弦のように、同じ音の2本の弦が別々のバーにあるときは、1本として読み取られます。1本ずつタップして、その弦だけをチューニングしましょう。
- これまでは模擬の弦でテストしています。静かな部屋、しっかりしたストローク、よく響く開放弦がいちばん役に立ちます。
いい習慣
きれいに読み取るために
- 1回に1本の弦。 ガイドと自動では、ほかの弦の響きを止めるか、軽く触れて止めてください。2本が同時に鳴ると混ざってしまいます。全部をまとめて読み取るなら、全弦を使いましょう。
- 弾いたら、待つ。 アタックの瞬間ではなく、音が響いているあいだに読み取ります。ネック寄りをしっかり弾くと、強く安定した基音が出ます。
- 内蔵マイクを使う。 Bluetoothのヘッドセットは通話用に音を圧縮します。スマホ自身のマイクかケーブル接続のほうが、きれいです。
- 静かな部屋が助けになる。 ファン、ハム音、話し声は、弦の音と張り合います。雑音が少ないほど、表示は早く落ち着きます。
プライバシー
音は端末の中にとどまります
これはすべて、ブラウザの中で動いています。マイクの信号はリアルタイムで解析されたあと捨てられ、何も保存されず、何も送られず、サイトを読み込んだあとは、接続がまったくなくても動きます。詳しくはプライバシーのページをご覧ください。
よくある質問
オンラインチューナーは、どのくらい正確ですか?
正確さを左右するのは、ピッチの検出方法とマイクで、オンラインかどうかではありません。A0からE5までのきれいなテスト音では、TuneLitのピッチ検出は0.2 ¢以内に収まります。スマホのマイクを模した場合でも、E2より上では約1 ¢以内です。チューナーは、初期設定では±3 ¢以内の弦を「ぴったり」と判定します。
スマホで低いB弦をチューニングできますか?
たいていはできます。当サイトのスマホマイクモデルでは、5弦ベースの低いB(30.87 Hz)は約20 dB小さくなって届きますが、チューナーは倍音の中から周期を見つけます。スマホマイクのテストでは、1.76 ¢以内で読み取れました。それでも表示が揺れるときは、12フレットのハーモニクスを×2ハーモニクスモードで使ってください。
チューナーは、全部の弦を同時に聞き取れますか?
はい。全弦を選び、すべての開放弦をストロークして響かせると、弦ごとにバーが出ます。大きくずれた弦や、相方と合っているオクターブ弦は、1本ずつ確かめるほうが確実です。そのバーをタップすると、チューナーはその弦だけを聞き取ります。
チューナーが、ときどきオクターブを間違えて表示するのはなぜですか?
小さなマイクは、低い弦の基音より倍音のほうをよく拾い、第2倍音はちょうど1オクターブ上です。TuneLitは、候補をすべてお使いのチューニングの弦と比べ、周期の半分と2倍も試すので、倍音ではなく、いまチューニングしている弦を表示します。