クロマチックチューナーとは？
このクロマチックチューナー（Chromatic Tuner）は、コンピューターやモバイル端末のマイクを使用して、楽器や音源のピッチ、音符、オクターブ、基準ピッチからの偏差（セント）をリアルタイムで検出する Web ベースのツールです。ギター、ピアノ、ウクレレなど、様々な楽器に使用できます。すべてのオーディオ処理はローカルのブラウザ内で完了し、録音データがアップロードされることはないため、ユーザーのプライバシーが保護されます。
基本機能に加えて、本チューナーは以下の特徴を備えています：
- 広い音域の検出：A0 から G♯9 までのピッチ範囲の検出をサポートし、ほとんどの楽器の演奏範囲をカバーします。
- スマート音量調整：音源がマイクから離れている場合、システムは自動的に取得したオーディオの音量を調整し、検出精度を確保します。
- 直感的な可視化：赤、黄、緑のスケールバーで音符の偏差を表示するため、チューニングの精度を一目で判断できます。
本チューナーは、業界で先進的なMcLeod Pitch Method (MPM)アルゴリズムをピッチ検出に使用し、高速フーリエ変換（FFT）と組み合わせることでパフォーマンスを最適化し、効率的かつ正確なピッチ分析を実現しています。さらに、オクターブエラー（検出結果が実際のピッチと 1 オクターブ以上ずれること）を避けるため、システムはピーク検証と倍音分析に基づく智能的な補正を組み込んでいます。この種のオクターブエラーは通常、倍音や周期推定によって引き起こされます。詳細な原理については、こちらの研究論文。
十二平均律とは？
十二平均律（12-TET, 12-tone equal temperament） は、現代の西洋音楽で最も一般的に使用される音律システムで、1 オクターブを 12 の等しい半音に分割します。各半音間の周波数比は一定で、異なる調での演奏や和声の一貫性を可能にします。詳細な説明は、ウィキペディア：十二平均律を参照してください。
十二平均律では、周波数（f）と音符の MIDI 番号（n）の変換は次の式で行います：
その後、n を 12 で割った余り（モジュロ）を求めることで、対応する音符名が得られます：
| n mod 12 | 音符 |
|---|---|
| 0 | C |
| 1 | C♯ / Db |
| 2 | D |
| 3 | D♯ / Eb |
| 4 | E |
| 5 | F |
| 6 | F♯ / Gb |
| 7 | G |
| 8 | G♯ / Ab |
| 9 | A |
| 10 | A♯ / Bb |
| 11 | B |
主要楽器の音符と周波数
1. ウクレレ（4 弦、GCEA チューニング）
標準チューニング（ユーザーに近い上弦から床に近い下弦へ）：
| 弦 | 音符とオクターブ | 周波数 |
|---|---|---|
| 4 弦 | G4 | 392 Hz |
| 3 弦 | C4 | 261.63 Hz |
| 2 弦 | E4 | 329.63 Hz |
| 1 弦 | A4 | 440 Hz |
注：ウクレレは一般的にハイ G チューニングが用いられ、4 弦が 3 弦よりも 1 オクターブ高くなります。
2. フォークギター（6 弦、EADGBE チューニング）
標準チューニング（最も太い低音弦から最も細い高音弦へ）：
| 弦 | 音符とオクターブ | 周波数 |
|---|---|---|
| 6 弦 | E2 | 82.41 Hz |
| 5 弦 | A2 | 110.00 Hz |
| 4 弦 | D3 | 146.83 Hz |
| 3 弦 | G3 | 196.00 Hz |
| 2 弦 | B3 | 246.94 Hz |
| 1 弦 | E4 | 329.63 Hz |
3. クラシックギター（6 弦、標準チューニングはフォークギターと同じ）
標準チューニングはフォークギターと同一：E2, A2, D3, G3, B3, E4。
注：クラシックギターは音色が異なりますが、チューニングのピッチは同じです。
4. ピアノ（88 鍵、A0-C8）
ピアノの鍵盤は左（低音）から右（高音）に配置され、各鍵が一つの音符に対応します。例：
- 最低音：A0 (27.50 Hz)
- 一般的な中音域：C4（中央ハ、261.63 Hz）
- 最高音：C8 (4186.01 Hz)
ピアノの各オクターブには 12 の半音が含まれ、鍵盤は次の順に並びます： C, C♯, D, D♯, E, F, F♯, G, G♯, A, A♯, B
5. ヴァイオリン（4 弦、GDAE チューニング）
標準チューニング（最も太い低音弦から最も細い高音弦へ）：
| 弦 | 音符とオクターブ | 周波数 |
|---|---|---|
| 4 弦 | G3 | 196.00 Hz |
| 3 弦 | D4 | 293.66 Hz |
| 2 弦 | A4 | 440.00 Hz |
| 1 弦 | E5 | 659.25 Hz |
注：ヴァイオリンでは、指で押さえる位置を半音ずつ変えることで音高を上げていき、各弦の開放弦が表に示す音符になります。
チューニング方法
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チューニング開始 「チューニング開始」 をクリックすると、ブラウザに許可プロンプトが表示されます。マイクへのアクセスを許可してください。許可されると、リアルタイム録音とピッチ検出が開始されます。
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音符とセントの検出 各弦または鍵盤を順番に弾きます。検出の前には、他の弦の音を消音して干渉を避けることをお勧めします。検出中、インターフェースに現在の音符、オクターブ、基準音からの偏差（セント）が表示されます。セントが 0 に近づくと、音符のテキストとセントスケールが緑色に変わり、十二平均律の音符に非常に近いか、完全に一致していることを示します。偏差が大きい場合は黄色または赤色で表示されます。
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チューニング停止 チューニングが完了したら、「チューニング停止」 をクリックしてマイクへのアクセスを停止します。
クロマチックチューナーの用途
本チューナーは、個人の楽器チューニングだけでなく、以下の場面でも活用できます：
- 音楽教育：音高と音符の関係を理解するのを助け、演奏の偏差を視覚的に表示します。
- 作曲と録音：演奏の音程が正確であることを保証し、マルチトラック録音に正確なピッチリファレンスを提供します。
- 音響エンジニアリング：オーディオシステムや電子楽器の調整時に、ピッチが基準に合っているかを素早く判断します。
- 演奏リハーサル：楽器を素早く調整し、ライブ演奏での統一された音程を保証します。