JP2000293188A - 和音リアルタイム認識方法及び記憶媒体 - Google Patents
和音リアルタイム認識方法及び記憶媒体Info
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 18
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Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Auxiliary Devices For Music (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡単な処理で和音を認識することがで
き、和音のリアルタイムの認識を可能とする和音リアル
タイム認識方法を提供する。 【解決手段】 アナログ音声信号をデジタル音声信号に
変換し、デジタル音声信号を例えばフーリエ変換して周
波数毎の音量データを算出する。そして、最も低い周波
数を注目周波数とし、それよりも高い周波数を比較周波
数として、各比較周波数が注目周波数の倍音か否かを判
定し、倍音と判定した場合にはその周波数の音量を一定
の割合で削減し、その分を注目周波数の音量に上乗せす
る。その後、次に低い周波数を新たに注目周波数とし、
同様の処理を実行する。このようにして低い周波数から
順に注目周波数を変更し、該注目周波数に対する倍音の
音量を削減した後、音量が所定の値（しきい値）以上の
周波数を抽出する。
き、和音のリアルタイムの認識を可能とする和音リアル
タイム認識方法を提供する。 【解決手段】 アナログ音声信号をデジタル音声信号に
変換し、デジタル音声信号を例えばフーリエ変換して周
波数毎の音量データを算出する。そして、最も低い周波
数を注目周波数とし、それよりも高い周波数を比較周波
数として、各比較周波数が注目周波数の倍音か否かを判
定し、倍音と判定した場合にはその周波数の音量を一定
の割合で削減し、その分を注目周波数の音量に上乗せす
る。その後、次に低い周波数を新たに注目周波数とし、
同様の処理を実行する。このようにして低い周波数から
順に注目周波数を変更し、該注目周波数に対する倍音の
音量を削減した後、音量が所定の値（しきい値）以上の
周波数を抽出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイク等から入力
された音の音階を認識する方法に関し、特に和音をリア
ルタイムで認識する和音リアルタイム認識方法に関す
る。
された音の音階を認識する方法に関し、特に和音をリア
ルタイムで認識する和音リアルタイム認識方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】楽器の音階を正しくチューニングすると
きにチューナーといわれる装置が使用される。一般的
に、チューナーには基準音程（Ｃ（ド）・Ｄ（レ）・Ｅ
（ミ）…）を示すランプとマイク及びメーター等とが設
けられている。そして、ユーザが楽器を弾くと、楽器音
の音の高さ（音程）に最も近い基準音程のランプが点灯
し、その基準音程と楽器音の音程とのずれ量をメーター
の針の振れにより示す。つまり、楽器音の音程が基準音
程と一致しているときはメーターの針は中央に振れ、基
準音程よりも低いときはメーターの針は中央よりも左側
に振れ、高いときは右側に振れる。ユーザは、所定の基
準音程のランプが点灯し且つメーターの針が中央に位置
するように楽器の音調を調整する。
きにチューナーといわれる装置が使用される。一般的
に、チューナーには基準音程（Ｃ（ド）・Ｄ（レ）・Ｅ
（ミ）…）を示すランプとマイク及びメーター等とが設
けられている。そして、ユーザが楽器を弾くと、楽器音
の音の高さ（音程）に最も近い基準音程のランプが点灯
し、その基準音程と楽器音の音程とのずれ量をメーター
の針の振れにより示す。つまり、楽器音の音程が基準音
程と一致しているときはメーターの針は中央に振れ、基
準音程よりも低いときはメーターの針は中央よりも左側
に振れ、高いときは右側に振れる。ユーザは、所定の基
準音程のランプが点灯し且つメーターの針が中央に位置
するように楽器の音調を調整する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チュー
ナーは基本的に単音の音程を認識するものであり、高さ
が異なる複数の音からなる和音を認識することはできな
い。パーソナルコンピュータを使用し、マイク及びサウ
ンドボードを介して入力した音をＷＡＶＥデータに変換
し、周波数成分を調べて和音を解析する技術なども開発
されているが、和音の解析に数秒間かかり、リアルタイ
ムで和音を認識できるものではない。例えば、特開平５
−２８９６７２号公報には和音解析方法が記載されてい
る。しかし、この方法では、複数の音符により構成され
る音符情報を入力し、音符情報から和音候補の集合を求
めて、その和音候補の集合から非和声音の規則に適合す
る音符を削除するという煩雑な処理を各音符毎に行う必
要がある。このため、処理に時間がかかり、リアルタイ
ムで和音を認識することはできない。
ナーは基本的に単音の音程を認識するものであり、高さ
が異なる複数の音からなる和音を認識することはできな
い。パーソナルコンピュータを使用し、マイク及びサウ
ンドボードを介して入力した音をＷＡＶＥデータに変換
し、周波数成分を調べて和音を解析する技術なども開発
されているが、和音の解析に数秒間かかり、リアルタイ
ムで和音を認識できるものではない。例えば、特開平５
−２８９６７２号公報には和音解析方法が記載されてい
る。しかし、この方法では、複数の音符により構成され
る音符情報を入力し、音符情報から和音候補の集合を求
めて、その和音候補の集合から非和声音の規則に適合す
る音符を削除するという煩雑な処理を各音符毎に行う必
要がある。このため、処理に時間がかかり、リアルタイ
ムで和音を認識することはできない。
【０００４】以上から本発明の目的は、比較的簡単な処
理で和音を認識することができ、和音のリアルタイムの
認識を可能とする和音リアルタイム認識方法を提供する
ことである。
理で和音を認識することができ、和音のリアルタイムの
認識を可能とする和音リアルタイム認識方法を提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、アナ
ログ音声信号をデジタル音声信号に変換し、前記デジ
タル音声信号を変換処理（例えば、フーリエ変換又は離
散コサイン変換）して周波数毎の音量データを算出した
後、一定の音量以上の周波数を抽出して周波数の低いも
のから順にソートし、抽出した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，
…，ｆi ，…，ｆM-1 ：但し、Ｍは抽出した周波数の個
数）のうち最も低い周波数を注目周波数（ｆi ：但し、
ｉ＝０）とし、注目周波数（ｆi ）よりも高い周波数
（ｆi+1，ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）を比較周波数として、
各比較周波数（ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）の音が前
記注目周波数（ｆi ）の音の倍音か否かを判定し、倍
音でないと判定したときは次のステップに移行し、倍音
と判定したときは当該比較周波数の音量を一定の割合で
削減してから次のステップに移行し、前記ｉの値をイ
ンクリメントして、ｉの値が前記Ｍ−１の値よりも大き
いか否かを判定し、大きい場合は次のステップに移行
し、否の場合は前記からの処理を実行し、前記抽出
した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，…，ｆM-1 ）のう
ち音量が所定の値以上の周波数を抽出することを特徴と
する和音リアルタイム認識方法により解決する。
ログ音声信号をデジタル音声信号に変換し、前記デジ
タル音声信号を変換処理（例えば、フーリエ変換又は離
散コサイン変換）して周波数毎の音量データを算出した
後、一定の音量以上の周波数を抽出して周波数の低いも
のから順にソートし、抽出した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，
…，ｆi ，…，ｆM-1 ：但し、Ｍは抽出した周波数の個
数）のうち最も低い周波数を注目周波数（ｆi ：但し、
ｉ＝０）とし、注目周波数（ｆi ）よりも高い周波数
（ｆi+1，ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）を比較周波数として、
各比較周波数（ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）の音が前
記注目周波数（ｆi ）の音の倍音か否かを判定し、倍
音でないと判定したときは次のステップに移行し、倍音
と判定したときは当該比較周波数の音量を一定の割合で
削減してから次のステップに移行し、前記ｉの値をイ
ンクリメントして、ｉの値が前記Ｍ−１の値よりも大き
いか否かを判定し、大きい場合は次のステップに移行
し、否の場合は前記からの処理を実行し、前記抽出
した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，…，ｆM-1 ）のう
ち音量が所定の値以上の周波数を抽出することを特徴と
する和音リアルタイム認識方法により解決する。
【０００６】上記した課題は、アナログ音声信号をデ
ジタル音声信号に変換し、前記デジタル音声信号を変
換処理して周波数毎の音量データを算出した後、一定の
音量以上の周波数を抽出して周波数の低いものから順に
ソートし、抽出した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，
…，ｆM-1 ：但し、Ｍは抽出した周波数の個数）のうち
最も低い周波数を注目周波数（ｆi ：但し、ｉ＝０）と
し、注目周波数（ｆ i ）よりも高い周波数（ｆi+1 ，
ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）を比較周波数として、各比較周波
数（ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）の音が前記注目周波
数（ｆi ）の音の倍音か否かを判定し、倍音でないと
判定したときは次のステップに移行し、倍音と判定した
ときは当該比較周波数の音量を一定の割合で削減してか
ら次のステップに移行し、前記ｉの値をインクリメン
トして、ｉの値が前記Ｍ−１の値よりも大きいか否かを
判定し、大きい場合は次のステップに移行し、否の場合
は前記からの処理を実行し、前記抽出した周波数
（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，…，ｆM-1 ）のうち音量が所
定の値以上の周波数を抽出するプログラムを記憶したこ
とを特徴とする記憶媒体により解決する。
ジタル音声信号に変換し、前記デジタル音声信号を変
換処理して周波数毎の音量データを算出した後、一定の
音量以上の周波数を抽出して周波数の低いものから順に
ソートし、抽出した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，
…，ｆM-1 ：但し、Ｍは抽出した周波数の個数）のうち
最も低い周波数を注目周波数（ｆi ：但し、ｉ＝０）と
し、注目周波数（ｆ i ）よりも高い周波数（ｆi+1 ，
ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）を比較周波数として、各比較周波
数（ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）の音が前記注目周波
数（ｆi ）の音の倍音か否かを判定し、倍音でないと
判定したときは次のステップに移行し、倍音と判定した
ときは当該比較周波数の音量を一定の割合で削減してか
ら次のステップに移行し、前記ｉの値をインクリメン
トして、ｉの値が前記Ｍ−１の値よりも大きいか否かを
判定し、大きい場合は次のステップに移行し、否の場合
は前記からの処理を実行し、前記抽出した周波数
（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，…，ｆM-1 ）のうち音量が所
定の値以上の周波数を抽出するプログラムを記憶したこ
とを特徴とする記憶媒体により解決する。
【０００７】以下、本発明の作用について説明する。本
願発明者は、ピアノやギターなどの楽器音は、単音の場
合、１つの基音とその倍音（２倍音、３倍音、…）との
複合音とみなすことができることに着目した。例えば、
ギターの音は、図１の倍音構成（スペクトル）に示すよ
うに、基音Ｉとその倍音（２倍音II、３倍音III 、４倍
音IV、…）とに分けることができる。そして、基音の音
量を１００とすると、２倍音IIの音量は５０、３倍音II
I の音量は３０、４倍音の音量は２０というように、周
波数の高い倍音ほど音量が小さくなる。各倍音の基準音
に対する音量の割合は楽器に固有であるが、一般的に、
１０倍音以上の音量は基音の音量の１／１０以下とな
り、実質的に無視することができる。
願発明者は、ピアノやギターなどの楽器音は、単音の場
合、１つの基音とその倍音（２倍音、３倍音、…）との
複合音とみなすことができることに着目した。例えば、
ギターの音は、図１の倍音構成（スペクトル）に示すよ
うに、基音Ｉとその倍音（２倍音II、３倍音III 、４倍
音IV、…）とに分けることができる。そして、基音の音
量を１００とすると、２倍音IIの音量は５０、３倍音II
I の音量は３０、４倍音の音量は２０というように、周
波数の高い倍音ほど音量が小さくなる。各倍音の基準音
に対する音量の割合は楽器に固有であるが、一般的に、
１０倍音以上の音量は基音の音量の１／１０以下とな
り、実質的に無視することができる。
【０００８】基音に対する各倍音（２倍音、３倍音、
…）の音量の割合は楽器毎にほぼ決まっている。従っ
て、基音の音量がわかれば、各倍音の音量もわかる。逆
にいえば、基音の音量がわかれば各倍音の音量を削減す
ることができ、基音の周波数の音量のみを残すことがで
きる。本発明においては、デジタル音声信号に対しフー
リエ変換又は離散コサイン変換などの変換処理を施し周
波数毎の音量データを得て、一定の音量以上の周波数を
抽出し、周波数の低い順にソートする。ここでは、ｆ0
からｆM-1 までのＭ個の周波数が抽出されたとする。
…）の音量の割合は楽器毎にほぼ決まっている。従っ
て、基音の音量がわかれば、各倍音の音量もわかる。逆
にいえば、基音の音量がわかれば各倍音の音量を削減す
ることができ、基音の周波数の音量のみを残すことがで
きる。本発明においては、デジタル音声信号に対しフー
リエ変換又は離散コサイン変換などの変換処理を施し周
波数毎の音量データを得て、一定の音量以上の周波数を
抽出し、周波数の低い順にソートする。ここでは、ｆ0
からｆM-1 までのＭ個の周波数が抽出されたとする。
【０００９】次に、周波数ｆi （但し、ｉの初期値は
０）を注目周波数とし、該注目周波数よりも高い周波数
ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 を比較周波数として、各比
較周波数ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 の音が注目周波数
ｆi の音の倍音か否かを判定する。倍音の場合は、注目
周波数の音量に対する倍音の音量の割合が既知であるの
で、その分を注目周波数の音量から削除する。この場
合、削除した分の音量を注目周波数の音量に上乗せして
もよい。その後、ｉの値をインクリメントして、同様の
処理を実行する。
０）を注目周波数とし、該注目周波数よりも高い周波数
ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 を比較周波数として、各比
較周波数ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 の音が注目周波数
ｆi の音の倍音か否かを判定する。倍音の場合は、注目
周波数の音量に対する倍音の音量の割合が既知であるの
で、その分を注目周波数の音量から削除する。この場
合、削除した分の音量を注目周波数の音量に上乗せして
もよい。その後、ｉの値をインクリメントして、同様の
処理を実行する。
【００１０】このようにして、本発明においては、周波
数が低いものから順に１つの周波数を注目周波数として
その注目周波数の倍音の音量を削減するので、複数の周
波数から基音の周波数のみを容易に抽出することができ
て、和音を構成する基音をリアルタイムで認識すること
ができる。
数が低いものから順に１つの周波数を注目周波数として
その注目周波数の倍音の音量を削減するので、複数の周
波数から基音の周波数のみを容易に抽出することができ
て、和音を構成する基音をリアルタイムで認識すること
ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。図２は本発明の実
施の形態の和音リアルタイム認識方法を実現する和音認
識装置の構成を示すブロック図である。この和音認識装
置は、音声入力部１１、和音認識部１２及び表示部１３
により構成されている。この装置は、例えばマイク及び
サウンドボードを装着したコンピュータと、該コンピュ
ータに読み込まれて実行されるプログラムとにより構成
される。プログラムは、例えばフロッピーディスク又は
ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記録されており、コンピュ
ータ内のハードディスク等にインストールされる。又
は、予めコンピュータ内のＲＯＭ等に記録されていても
よい。コンピュータは、ハードディスク又はＲＯＭ等か
らプログラムを読み込んで実行することにより、和音認
識装置として機能するようになる。
て、添付の図面を参照して説明する。図２は本発明の実
施の形態の和音リアルタイム認識方法を実現する和音認
識装置の構成を示すブロック図である。この和音認識装
置は、音声入力部１１、和音認識部１２及び表示部１３
により構成されている。この装置は、例えばマイク及び
サウンドボードを装着したコンピュータと、該コンピュ
ータに読み込まれて実行されるプログラムとにより構成
される。プログラムは、例えばフロッピーディスク又は
ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記録されており、コンピュ
ータ内のハードディスク等にインストールされる。又
は、予めコンピュータ内のＲＯＭ等に記録されていても
よい。コンピュータは、ハードディスク又はＲＯＭ等か
らプログラムを読み込んで実行することにより、和音認
識装置として機能するようになる。
【００１２】音声入力部１１は、マイクから入力された
音（アナログ音声信号）を例えば４４．１ｋＨｚのサン
プリング周波数でサンプリングして、ＷＡＶＥ形式のデ
ジタル信号（デジタル音声信号）に変換する。そして、
該デジタル信号を例えば１／２０秒毎に分割し、高速フ
ーリエ変換（Fast Fourier Transform）して、周波数毎
の音量のデータを得る。そして、音量が一定の値以上の
周波数を抽出し、その周波数を昇順にソートして、和音
認識部１２に出力する。なお、高速フーリエ変換の替わ
りに、離散コサイン変換して周波数毎の音量データを得
ることもできる。
音（アナログ音声信号）を例えば４４．１ｋＨｚのサン
プリング周波数でサンプリングして、ＷＡＶＥ形式のデ
ジタル信号（デジタル音声信号）に変換する。そして、
該デジタル信号を例えば１／２０秒毎に分割し、高速フ
ーリエ変換（Fast Fourier Transform）して、周波数毎
の音量のデータを得る。そして、音量が一定の値以上の
周波数を抽出し、その周波数を昇順にソートして、和音
認識部１２に出力する。なお、高速フーリエ変換の替わ
りに、離散コサイン変換して周波数毎の音量データを得
ることもできる。
【００１３】図３（ａ）は和音認識部１２に入力される
周波数毎の音量データの一例を示す模式図である。この
例では、２音（Ａ音，Ｂ音）による和音の例を示す。Ａ
音の基音の周波数はｆ0 であり、Ｂ音の基音の周波数は
ｆ1 であるとする。この例では、Ａ音の２倍音の周波数
がｆ2 、３倍音の周波数がｆ3 、４倍音の周波数が
ｆ 4 、５倍音の周波数がｆ6 であり、Ｂ音の２倍音の周
波数がｆ3 、３倍音の周波数がｆ5 であるとする。図
中、白抜き部分はＡ音の成分、ハッチング部分はＢ音の
成分を示す。この例では、周波数ｆ3 ではＡ音の３倍音
の音量成分にＢ音の２倍音の音量成分が重畳されてい
る。
周波数毎の音量データの一例を示す模式図である。この
例では、２音（Ａ音，Ｂ音）による和音の例を示す。Ａ
音の基音の周波数はｆ0 であり、Ｂ音の基音の周波数は
ｆ1 であるとする。この例では、Ａ音の２倍音の周波数
がｆ2 、３倍音の周波数がｆ3 、４倍音の周波数が
ｆ 4 、５倍音の周波数がｆ6 であり、Ｂ音の２倍音の周
波数がｆ3 、３倍音の周波数がｆ5 であるとする。図
中、白抜き部分はＡ音の成分、ハッチング部分はＢ音の
成分を示す。この例では、周波数ｆ3 ではＡ音の３倍音
の音量成分にＢ音の２倍音の音量成分が重畳されてい
る。
【００１４】図４は、和音認識部１２における処理を示
すフローチャートである。また、図３（ｂ）は和音認識
部１２の処理を示す模式図である。まず、ステップＳ１
１において、音量の関数をＶとし、周波数の関数をｆと
する。そして、ステップＳ１２に移行し、音声入力部１
１から出力された周波数毎の音量データ（周波数に対し
て昇順にソートされた音量データ）を読み込む。
すフローチャートである。また、図３（ｂ）は和音認識
部１２の処理を示す模式図である。まず、ステップＳ１
１において、音量の関数をＶとし、周波数の関数をｆと
する。そして、ステップＳ１２に移行し、音声入力部１
１から出力された周波数毎の音量データ（周波数に対し
て昇順にソートされた音量データ）を読み込む。
【００１５】次に、ステップＳ１３において、３つの変
数ｉ，ｊ，Ｍを用意して、これらの変数を初期化する。
初期化は、ｉ＝０、ｊ＝１、Ｍをデータ数とする。音声
入力部１１から入力した周波数の音量データが図３
（ａ）のようであったとすると、データ数Ｍ＝７（ｆ0
〜ｆ6 ）となる。ステップＳ１４では、ｉの値がＭ−１
の値よりも小さいか否かを判定し、小さい場合はステッ
プＳ１５に移行し、大きい場合はステップＳ２４に移行
する。最初は、ｉ＝０、Ｍ＝７であるので、ステップＳ
１５に移行する。ステップＳ１５では、ｉ番目の周波数
（注目周波数）の音量Ｖ（ｉ）が０か否かを判定する。
ｉ番目の周波数の音量が０でない場合はステップＳ１６
に移行し、０の場合はステップＳ２３に移行する。ここ
では、ｉ番目の周波数ｆi （ｉ＝０：注目周波数）の音
量Ｖ（ｉ）が０ではないので、ステップＳ１５からステ
ップＳ１６に移行する。
数ｉ，ｊ，Ｍを用意して、これらの変数を初期化する。
初期化は、ｉ＝０、ｊ＝１、Ｍをデータ数とする。音声
入力部１１から入力した周波数の音量データが図３
（ａ）のようであったとすると、データ数Ｍ＝７（ｆ0
〜ｆ6 ）となる。ステップＳ１４では、ｉの値がＭ−１
の値よりも小さいか否かを判定し、小さい場合はステッ
プＳ１５に移行し、大きい場合はステップＳ２４に移行
する。最初は、ｉ＝０、Ｍ＝７であるので、ステップＳ
１５に移行する。ステップＳ１５では、ｉ番目の周波数
（注目周波数）の音量Ｖ（ｉ）が０か否かを判定する。
ｉ番目の周波数の音量が０でない場合はステップＳ１６
に移行し、０の場合はステップＳ２３に移行する。ここ
では、ｉ番目の周波数ｆi （ｉ＝０：注目周波数）の音
量Ｖ（ｉ）が０ではないので、ステップＳ１５からステ
ップＳ１６に移行する。
【００１６】ステップＳ１６では、ｊの値がＭの値より
も小さいか否かを判定し、小さい場合はステップＳ１７
に移行し、大きい場合はステップＳ２３に移行する。最
初は、ｊ＝１、Ｍ＝７であるので、ステップＳ１７に移
行する。ステップＳ１７では、ｉ番目の周波数ｆi （ｉ
＝０：注目周波数）とｊ番目の周波数ｆj （ｊ＝１：比
較周波数）との比Ｒ（Ｒ＝ｆj ／ｆi ）を演算する。そ
して、ステップＳ１８に移行して、Ｒが２のｎ乗（ｎ＝
１，２，３…）であるか否かを判定する。
も小さいか否かを判定し、小さい場合はステップＳ１７
に移行し、大きい場合はステップＳ２３に移行する。最
初は、ｊ＝１、Ｍ＝７であるので、ステップＳ１７に移
行する。ステップＳ１７では、ｉ番目の周波数ｆi （ｉ
＝０：注目周波数）とｊ番目の周波数ｆj （ｊ＝１：比
較周波数）との比Ｒ（Ｒ＝ｆj ／ｆi ）を演算する。そ
して、ステップＳ１８に移行して、Ｒが２のｎ乗（ｎ＝
１，２，３…）であるか否かを判定する。
【００１７】Ｒの値が２のｎ乗である場合、すなわちｉ
番目の周波数の音に対し、ｊ番目の周波数の音が２倍
音、４倍音、８倍音、…のときはステップＳ１９に移行
し、それ以外のときはステップＳ２０に移行する。最初
（ｉ＝０、ｊ＝１のとき）は、周波数ｆj は周波数ｆi
の２倍音、４倍音、８倍音、…ではないので、ステップ
Ｓ２０に移行する。
番目の周波数の音に対し、ｊ番目の周波数の音が２倍
音、４倍音、８倍音、…のときはステップＳ１９に移行
し、それ以外のときはステップＳ２０に移行する。最初
（ｉ＝０、ｊ＝１のとき）は、周波数ｆj は周波数ｆi
の２倍音、４倍音、８倍音、…ではないので、ステップ
Ｓ２０に移行する。
【００１８】ステップＳ２０では、Ｒが整数（但し、２
n は除く）であるか否かを判定する。Ｒが整数である場
合、すなわちｉ番目の周波数の音に対してｊ番目の周波
数の音が３倍音、５倍音、６倍音、７倍音、９倍音、…
のときはステップＳ２１に移行し、それ以外の場合はス
テップＳ２２に移行する。最初（ｉ＝０、ｊ＝１のと
き）は、周波数ｆj は周波数ｆi の３倍音、５倍音、６
倍音、７倍音、９倍音、…でもないので、ステップＳ２
２に移行する。
n は除く）であるか否かを判定する。Ｒが整数である場
合、すなわちｉ番目の周波数の音に対してｊ番目の周波
数の音が３倍音、５倍音、６倍音、７倍音、９倍音、…
のときはステップＳ２１に移行し、それ以外の場合はス
テップＳ２２に移行する。最初（ｉ＝０、ｊ＝１のと
き）は、周波数ｆj は周波数ｆi の３倍音、５倍音、６
倍音、７倍音、９倍音、…でもないので、ステップＳ２
２に移行する。
【００１９】ステップＳ２２ではｊの値をインクリメン
トする。従って、ここではｊ＝２となる。その後、ステ
ップＳ１６に戻る。ステップＳ１６ではｊの値がＭの値
よりも小さいので、ステップＳ１７に移行して周波数ｆ
0 と周波数ｆ2 との比Ｒを演算する。ステップＳ１８で
はＲの値が２のｎ乗であるか否かを判定し、ここでは２
のｎ乗（ｎ＝１）であるので、ステップＳ１９に移行す
る。
トする。従って、ここではｊ＝２となる。その後、ステ
ップＳ１６に戻る。ステップＳ１６ではｊの値がＭの値
よりも小さいので、ステップＳ１７に移行して周波数ｆ
0 と周波数ｆ2 との比Ｒを演算する。ステップＳ１８で
はＲの値が２のｎ乗であるか否かを判定し、ここでは２
のｎ乗（ｎ＝１）であるので、ステップＳ１９に移行す
る。
【００２０】ステップＳ１９では、図３（ｂ）に示すよ
うに、ｊ（ｊ＝２）番目の周波数の音量Ｖ（ｊ）をＣ1
／１００だけ削減し、ｉ（ｉ＝０）番目の周波数ｆi の
音量Ｖ（ｉ）にｊ番目の周波数ｆj の音量Ｖ（ｊ）のＣ
1 ／１００を追加（上乗せ）する。この例では、Ｃ1 ＝
０．５としている。その後、ステップＳ２２に移行し、
ｊの値をインクリメントする。ここでは、ｊ＝３とな
る。
うに、ｊ（ｊ＝２）番目の周波数の音量Ｖ（ｊ）をＣ1
／１００だけ削減し、ｉ（ｉ＝０）番目の周波数ｆi の
音量Ｖ（ｉ）にｊ番目の周波数ｆj の音量Ｖ（ｊ）のＣ
1 ／１００を追加（上乗せ）する。この例では、Ｃ1 ＝
０．５としている。その後、ステップＳ２２に移行し、
ｊの値をインクリメントする。ここでは、ｊ＝３とな
る。
【００２１】その後、ステップＳ１６に戻る。ステップ
Ｓ１６では、ｊの値がＭの値よりも小さいので、ステッ
プＳ１７に移行して周波数ｆ0 と周波数ｆ3 との比Ｒを
演算する。ステップＳ１８ではＲが２のｎ乗であるか否
かを判定し、ここでは２のｎ乗でないのでステップＳ２
０に移行する。ステップＳ２０では、Ｒが整数（但し、
２n を除く）であるか否か、すなわちｉ番目の周波数ｆ
i に対してｊ番目の周波数ｆj が３倍音、５倍音、６倍
音、７倍音、９倍音、…であるか否かを判定する。ここ
では、ｆ0 に対しｆ3 は３倍音であるので、ステップＳ
２１に移行する。
Ｓ１６では、ｊの値がＭの値よりも小さいので、ステッ
プＳ１７に移行して周波数ｆ0 と周波数ｆ3 との比Ｒを
演算する。ステップＳ１８ではＲが２のｎ乗であるか否
かを判定し、ここでは２のｎ乗でないのでステップＳ２
０に移行する。ステップＳ２０では、Ｒが整数（但し、
２n を除く）であるか否か、すなわちｉ番目の周波数ｆ
i に対してｊ番目の周波数ｆj が３倍音、５倍音、６倍
音、７倍音、９倍音、…であるか否かを判定する。ここ
では、ｆ0 に対しｆ3 は３倍音であるので、ステップＳ
２１に移行する。
【００２２】ステップＳ２１では、ｊ（ｊ＝３）番目の
周波数ｆj の音量Ｖ（ｊ）をＣ2 ／１００だけ削減し、
ｉ（ｉ＝０）番目の周波数ｆi の音量Ｖ（ｉ）にｊ番目
の周波数ｆj の音量Ｖ（ｊ）のＣ2 ／１００を上乗せす
る。この例では、Ｃ2 ＝３５とする。その後、ステップ
Ｓ２２に移行する。このようにしてステップＳ１６から
ステップＳ２２までの処理を繰り返し、ｊの値がＭの値
よりも大きくなると、ステップＳ１６からステップＳ２
３に移行する。ステップＳ２３ではｉの値をインクリメ
ントする。そして、２番目の周波数ｆ1 に対し、同様の
処理を実行する。また、ステップＳ２３でｉの値を順次
インクリメントして同様の処理を実行する。その結果、
２つの基音の周波数ｆ0 ，ｆ 1 の音量の値が大きくな
り、その他の周波数ｆ2 〜ｆ6 の音量の値が小さくなっ
て、基音とその他の周波数との音量の差が大きくなる。
周波数ｆj の音量Ｖ（ｊ）をＣ2 ／１００だけ削減し、
ｉ（ｉ＝０）番目の周波数ｆi の音量Ｖ（ｉ）にｊ番目
の周波数ｆj の音量Ｖ（ｊ）のＣ2 ／１００を上乗せす
る。この例では、Ｃ2 ＝３５とする。その後、ステップ
Ｓ２２に移行する。このようにしてステップＳ１６から
ステップＳ２２までの処理を繰り返し、ｊの値がＭの値
よりも大きくなると、ステップＳ１６からステップＳ２
３に移行する。ステップＳ２３ではｉの値をインクリメ
ントする。そして、２番目の周波数ｆ1 に対し、同様の
処理を実行する。また、ステップＳ２３でｉの値を順次
インクリメントして同様の処理を実行する。その結果、
２つの基音の周波数ｆ0 ，ｆ 1 の音量の値が大きくな
り、その他の周波数ｆ2 〜ｆ6 の音量の値が小さくなっ
て、基音とその他の周波数との音量の差が大きくなる。
【００２３】ｉの値がＭ−１よりも大きくなると、ステ
ップＳ１４からステップＳ２４に移行する。ステップＳ
２４では、音量が所定の値（しきい値）以上の周波数を
抽出する。例えば、音量が図３（ｂ）に破線で示すしき
い値以上の周波数を抽出する。このようにして抽出され
た周波数が和音を構成する複数の音の基音の周波数であ
る。
ップＳ１４からステップＳ２４に移行する。ステップＳ
２４では、音量が所定の値（しきい値）以上の周波数を
抽出する。例えば、音量が図３（ｂ）に破線で示すしき
い値以上の周波数を抽出する。このようにして抽出され
た周波数が和音を構成する複数の音の基音の周波数であ
る。
【００２４】次いで、例えば２つの基音の周波数を音調
（ド・レ・ミ…）に換算して、表示部１３に表示する。
和音の表示方法としては、例えばド（Ｃ）・レ（Ｄ）・
ミ（Ｅ）…等の文字やコード名で表示してもよく、五線
譜上に音符を表示してもよい。図５は、円周上の特定の
点を基準音程（ド）とし、半時計方向に音の高さをとっ
て和音を円形音階表示グラフで示す例である。この例で
は、円周を１２等分して１オクターブとし、円の中心か
らの直線により音階を示す。この例ではド、ミ、ソが抽
出された音調であり、これら３音の和音の場合の表示例
を示す。このように表示することにより、和音を視覚的
に認識しやすくしている。
（ド・レ・ミ…）に換算して、表示部１３に表示する。
和音の表示方法としては、例えばド（Ｃ）・レ（Ｄ）・
ミ（Ｅ）…等の文字やコード名で表示してもよく、五線
譜上に音符を表示してもよい。図５は、円周上の特定の
点を基準音程（ド）とし、半時計方向に音の高さをとっ
て和音を円形音階表示グラフで示す例である。この例で
は、円周を１２等分して１オクターブとし、円の中心か
らの直線により音階を示す。この例ではド、ミ、ソが抽
出された音調であり、これら３音の和音の場合の表示例
を示す。このように表示することにより、和音を視覚的
に認識しやすくしている。
【００２５】本実施の形態においては、比較的簡単な演
算であるので、１／２０秒間程度の時間内に演算が完了
し、リアルタイムの和音の認識が可能である。これによ
り、マイクから入力された音声信号又はラインを介して
入力された音声信号から和音を連続的に認識してディス
プレイ装置に円形音階表示グラフ等で表示する和音のチ
ューナー等も実現可能である。
算であるので、１／２０秒間程度の時間内に演算が完了
し、リアルタイムの和音の認識が可能である。これによ
り、マイクから入力された音声信号又はラインを介して
入力された音声信号から和音を連続的に認識してディス
プレイ装置に円形音階表示グラフ等で表示する和音のチ
ューナー等も実現可能である。
【００２６】なお、上記の例では比較周波数と注目周波
数との比Ｒが２n のときの音量の削減率Ｃ1 の値を５０
とし、比較周波数と注目周波数との比Ｒが２n 以外の整
数のときの音量削減率Ｃ2 の値を３５としたが、これら
の値は楽器の種類毎に設定することが好ましい。
数との比Ｒが２n のときの音量の削減率Ｃ1 の値を５０
とし、比較周波数と注目周波数との比Ｒが２n 以外の整
数のときの音量削減率Ｃ2 の値を３５としたが、これら
の値は楽器の種類毎に設定することが好ましい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デジタル音声信号を変換処理して周波数毎の音量データ
を算出し、低い周波数から順に注目周波数の倍音か否か
を判定して、倍音と判定した場合にはその周波数の音量
を一定の割合で削減するので、複数の周波数を含む音か
ら基音のみを容易に抽出することができる。これによ
り、和音を極めて短時間で認識することができて、ディ
スプレイに和音をリアルタイムで表示することができ
る。
デジタル音声信号を変換処理して周波数毎の音量データ
を算出し、低い周波数から順に注目周波数の倍音か否か
を判定して、倍音と判定した場合にはその周波数の音量
を一定の割合で削減するので、複数の周波数を含む音か
ら基音のみを容易に抽出することができる。これによ
り、和音を極めて短時間で認識することができて、ディ
スプレイに和音をリアルタイムで表示することができ
る。
【図１】図１は、ギターの音の倍音構成を示す図であ
る。
る。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の和音リアルタイ
ム認識方法を実現する和音認識装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ム認識方法を実現する和音認識装置の構成を示すブロッ
ク図である。
【図３】図３（ａ）は和音認識部に入力される周波数毎
の音量データの一例を示す模式図、図３（ｂ）は和音認
識部の処理を示す模式図である。
の音量データの一例を示す模式図、図３（ｂ）は和音認
識部の処理を示す模式図である。
【図４】図４は、和音認識部における処理を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】図５は、認識した和音の表示方法の一例を示す
図である。
図である。
１１ 音声入力部、 １２ 和音認識部、 １３ 表示部。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G064 AA16 AB01 AB02 AB16 BA02 BD02 CC30 CC43 CC57 DD09 DD12 5D015 AA06 HH23 5D378 AD62 AD63 AD67 AD68 KK02 KK05 KK07 KK44 KK50 TT06 TT23 9A001 BB02 BB03 BB04 DD13 EE02 EE05 FF02 HH16 HH17 KK37 KK43 KK62
Claims (4)
- 【請求項１】 アナログ音声信号をデジタル音声信号
に変換し、 前記デジタル音声信号を変換処理して周波数毎の音量
データを算出した後、一定の音量以上の周波数を抽出し
て周波数の低いものから順にソートし、 抽出した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，…，
ｆM-1 ：但し、Ｍは抽出した周波数の個数）のうち最も
低い周波数を注目周波数（ｆi ：但し、ｉ＝０）とし、 注目周波数（ｆi ）よりも高い周波数（ｆi+1 ，ｆ
i+2 ，…，ｆM-1 ）を比較周波数として、各比較周波数
（ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）の音が前記注目周波数
（ｆi ）の音の倍音か否かを判定し、 倍音でないと判定したときは次のステップに移行し、
倍音と判定したときは当該比較周波数の音量を一定の割
合で削減してから次のステップに移行し、 前記ｉの値をインクリメントして、ｉの値が前記Ｍ−
１の値よりも大きいか否かを判定し、大きい場合は次の
ステップに移行し、否の場合は前記からの処理を実行
し、 前記抽出した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，…，ｆ
M-1 ）のうち音量が所定の値以上の周波数を抽出するこ
とを特徴とする和音リアルタイム認識方法。 - 【請求項２】 前記のステップにおいて、倍音と判定
したときは当該比較周波数の音量を一定の割合で削減す
るとともに、その分の音量を前記注目周波数の音量に上
乗せすることを特徴とする請求項１に記載の和音リアル
タイム認識方法。 - 【請求項３】 前記のステップで抽出した周波数を階
名に変換し、円の周方向に音階をとった円形音階表示グ
ラフで和音を表示することを特徴とする請求項 1に記載
の和音リアルタイム認識方法。 - 【請求項４】 アナログ音声信号をデジタル音声信号
に変換し、 前記デジタル音声信号を変換処理して周波数毎の音量
データを算出した後、一定の音量以上の周波数を抽出し
て周波数の低いものから順にソートし、 抽出した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，…，
ｆM-1 ：但し、Ｍは抽出した周波数の個数）のうち最も
低い周波数を注目周波数（ｆi ：但し、ｉ＝０）とし、 注目周波数（ｆi ）よりも高い周波数（ｆi+1 ，ｆ
i+2 ，…，ｆM-1 ）を比較周波数として、各比較周波数
（ｆi+1 ，ｆi+2 ，…，ｆM-1 ）の音が前記注目周波数
（ｆi ）の音の倍音か否かを判定し、 倍音でないと判定したときは次のステップに移行し、
倍音と判定したときは当該比較周波数の音量を一定の割
合で削減してから次のステップに移行し、 前記ｉの値をインクリメントして、ｉの値が前記Ｍ−
１の値よりも大きいか否かを判定し、大きい場合は次の
ステップに移行し、否の場合は前記からの処理を実行
し、 前記抽出した周波数（ｆ0 ，ｆ1 ，…，ｆi ，…，ｆ
M-1 ）のうち音量が所定の値以上の周波数を抽出するプ
ログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11103999A JP2000293188A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 和音リアルタイム認識方法及び記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11103999A JP2000293188A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 和音リアルタイム認識方法及び記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000293188A true JP2000293188A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14369001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11103999A Withdrawn JP2000293188A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 和音リアルタイム認識方法及び記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000293188A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003022096A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 音響信号の符号化方法 |
| JP2004325744A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 音程判定装置 |
| JP2005221787A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Yamaha Corp | 調律装置及びそのプログラム |
| WO2007010638A1 (ja) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | 自動採譜装置及びプログラム |
| JP2008102405A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Sony Corp | 信号処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JP2008102406A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Sony Corp | 信号処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JP2014102323A (ja) * | 2012-11-19 | 2014-06-05 | Roland Corp | 調律装置 |
| JP2014116657A (ja) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Pioneer Electronic Corp | 音処理装置、音処理装置の制御方法、プログラム |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP11103999A patent/JP2000293188A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003022096A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 音響信号の符号化方法 |
| JP2004325744A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 音程判定装置 |
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| WO2007010638A1 (ja) * | 2005-07-22 | 2007-01-25 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | 自動採譜装置及びプログラム |
| JP2007033479A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | 自動採譜装置及びプログラム |
| US7507899B2 (en) | 2005-07-22 | 2009-03-24 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | Automatic music transcription apparatus and program |
| JP2008102405A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Sony Corp | 信号処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JP2008102406A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Sony Corp | 信号処理装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 |
| JP2014102323A (ja) * | 2012-11-19 | 2014-06-05 | Roland Corp | 調律装置 |
| JP2014116657A (ja) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Pioneer Electronic Corp | 音処理装置、音処理装置の制御方法、プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |