JP2010197645A - Note detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力された楽音信号に基づいて、その楽音信号を構成する構成音のノート(音名)を検出可能とする装置に関する。 The present invention relates to an apparatus capable of detecting notes (sound names) of constituent sounds constituting a musical tone signal based on the inputted musical tone signal.
図7(a)、図7(b)、図7(c)に示すように、例えば鍵盤楽器にあっては基音のみを発音させるように演奏しても、不要な高調波音が生じてしまう。図7(a)はノート「E2」のみを発音させるように演奏した場合の高調波音の発生状態の説明図であり、基音「E2」に対してその2倍音、3倍音、4倍音が発生している。同様に、図7(b)はノート「B2」のみを発音させるように演奏した場合の高調波音の発生状態の説明図であり、基音「B2」に対してその2倍音、3倍音が発生しており、また、図7(c)に示すようにノート「G♯3」のみを発音させるように演奏してもその2倍音が発生してしまう。3倍音は、演奏したノートと音名が異なり特に影響が大きいため、非演奏音と示した。また、実際には、5倍音以上も存在するがここでは省略した。そこで、3倍音除去処理を行ってこのような不都合を解消する装置が提案されていた(例えば、特許文献1参照)。この装置にあっては、エンベロープ検出部が、夫々の通過帯域の中心周波数が半音の周波数分づつずれている複数個のバンドパスフィルタからの出力信号のエンベロープ信号を検出出力し、そして、3倍音除去部が、全エンベロープ信号の3倍音を除去した信号を出力し、音名抽出部がこの3倍音除去部からの出力信号に基づいて和音の各構成音の音名を抽出するので、和音の各構成音を基音とする3倍音の影響を除去して、和音を構成する各ノートの検出精度を向上させることを可能としていた。
As shown in FIGS. 7 (a), 7 (b), and 7 (c), for example, in the case of a keyboard instrument, even if a performance is performed so that only the fundamental tone is generated, an unnecessary harmonic sound is generated. FIG. 7A is an explanatory diagram of the generation state of the harmonic sound when the performance is performed so that only the note “E2” is pronounced, and the second harmonic, the third harmonic, and the fourth harmonic are generated with respect to the fundamental tone “E2”. ing. Similarly, FIG. 7B is an explanatory diagram of the generation state of the harmonic sound when the performance is performed so that only the note “B2” is generated, and the second harmonic and the third harmonic are generated with respect to the fundamental tone “B2”. In addition, as shown in FIG. 7C, even if the performance is performed so that only the note “
確かに、上述したような従来装置によれば、3倍音の影響が除去されて正確に構成ノートを検出することが可能なものであるが、3倍音のエンベロープ値が大きい場合、除去し切れない問題があった(図8(a)参照)。また、種々の理由から応答性に難があることも否めなかった。例えば、従来装置においては、そのエンベロープ検出部が、入力信号(BPF出力)を全波整流する全波整流部と、この全波整流信号に対してピークホールドを行うピークホールド部と、ピークホールドされた信号を補間処理するIP部とを有して構成されるが、ピークホールド部やIP部での信号処理遅延が生じてしまうという問題があった。また、ピークホールド時に信号の2分の1の周期でピーク値が更新されるので動作安定性に問題があった。 Certainly, according to the conventional apparatus as described above, the influence of the third harmonic is removed and the constituent notes can be accurately detected. However, when the envelope value of the third harmonic is large, it cannot be completely removed. There was a problem (see FIG. 8 (a)). Moreover, it cannot be denied that there is difficulty in responsiveness for various reasons. For example, in the conventional apparatus, the envelope detection unit is peak-held with a full-wave rectification unit that performs full-wave rectification on the input signal (BPF output), a peak hold unit that performs peak hold on the full-wave rectification signal, and the like. However, there is a problem that a signal processing delay occurs in the peak hold unit and the IP unit. In addition, there is a problem in operation stability because the peak value is updated at a half cycle of the signal during peak hold.
本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたもので、楽音信号の立ち上がりの早い時点からノート検出を迅速に行える、ノート検出のリアルタイム性に優れたノート検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a note detection device excellent in real-time property of note detection that can quickly detect a note from an early point of time when a musical sound signal rises. And
上記目的を達成するために、本発明は、与えられた楽音信号を構成するノートを検出する装置であって、
夫々の通過帯域の中心周波数が半音の周波数分づつずれている複数個のバンドパスフィルタと、
各バンドパスフィルタに対して設けられ各バンドパスフィルタからの出力信号の振幅を検出する前記複数個の振幅検出手段と、
各振幅検出手段からの振幅信号を零とするか、又は、そのまま出力するかを決定し、決定した振幅信号を出力する隣音除去手段と、
前記隣音除去手段からの出力と予め設定している閾値とを比較し、閾値を超えたものを出力するコンパレート手段と、
前記閾値を超えた振幅信号であって、最も周波数の低いノートである最低ノートとこの最低ノートから19半音分以内のノートを抽出出力する音域制限手段と、を備え、
前記複数個のバンドパスフィルタの夫々は、
前記与えられた楽音信号に対して2相の正弦波の夫々を乗じて2種類の信号を生成し、この生成した2種類の信号の夫々に対して個別に同一構成のローパスフィルタを通過させるように構成したことを特徴とするようにした。ここで、19半音分には最低ノートを含むものとする。
In order to achieve the above object, the present invention is an apparatus for detecting notes constituting a given musical tone signal,
A plurality of band pass filters in which the center frequency of each pass band is shifted by a semitone frequency;
A plurality of amplitude detecting means provided for each bandpass filter for detecting the amplitude of an output signal from each bandpass filter;
Determine whether the amplitude signal from each amplitude detection means is zero or whether to output as it is, and adjacent sound removal means for outputting the determined amplitude signal;
Comparing means for comparing the output from the adjacent sound removing means with a preset threshold value and outputting a value exceeding the threshold value;
An amplitude signal that exceeds the threshold, and includes a lowest note that is a note with the lowest frequency, and a range restriction unit that extracts and outputs notes within 19 semitones from the lowest note;
Each of the plurality of bandpass filters is
Two kinds of signals are generated by multiplying the given tone signal by each of two-phase sine waves, and each of the two kinds of generated signals is individually passed through a low-pass filter having the same configuration. It was made to be characterized by having comprised. Here, it is assumed that the minimum note is included in 19 semitones.
この発明によれば、振幅検出手段は、夫々の通過帯域の中心周波数が半音の周波数分づつずれている複数個のバンドパスフィルタの夫々に対して設けられ各バンドパスフィルタからの出力信号の振幅を検出し、隣音除去手段は、各振幅検出手段からの振幅信号を零とするか又はそのまま出力する。さらに、コンパレート手段は、隣音除去手段からの出力と予め設定している閾値とを比較し、閾値を超えたものをそのまま出力する。音域制限手段は、前記閾値を超えた振幅信号であって、最も周波数の低いノートである最低ノートとこの最低ノートから19半音分以内のノートを抽出出力する。これにより、従来装置のように3倍音除去処理や基音強調処理における減算、加算等を不要とし、3つの振幅検出手段からの振幅信号の大きさの比較のみで不要音を除去することが可能となり、正確にノート検出を行うことができる。 According to the present invention, the amplitude detecting means is provided for each of a plurality of bandpass filters whose center frequencies of the respective passbands are shifted by a semitone frequency, and the amplitude of the output signal from each bandpass filter The adjacent sound removing means sets the amplitude signal from each amplitude detecting means to zero or outputs it as it is. Further, the comparing means compares the output from the adjacent sound removing means with a preset threshold value, and outputs the output exceeding the threshold value as it is. The sound range limiting means extracts and outputs the lowest note, which is an amplitude signal exceeding the threshold value, and a note within 19 semitones from the lowest note. This eliminates the need for subtraction, addition, and the like in the triple overtone removal process and the fundamental tone emphasis process as in the conventional apparatus, and makes it possible to remove the unnecessary sound only by comparing the magnitudes of the amplitude signals from the three amplitude detection means. Note detection can be performed accurately.
また、この装置において、複数個のバンドパスフィルタの夫々は、与えられた楽音信号に対して2相の正弦波の夫々を乗じて2種類の信号を生成し、この生成した2種類の信号の夫々に対して、個別に同一構成のローパスフィルタを通過するように構成したので、前記複数個の振幅検出手段の夫々を、第1のローパスフィルタを通過した第1の信号を2乗する第1の2乗部と、第2のローパスフィルタを通過した第2の信号を2乗する第2の2乗部と、各2乗部からの信号を加算する加算部と、この加算部の加算出力に対してその正の平方根を求めて振幅信号とする振幅演算部とを含んで成る構成とすることができる。したがって、従来装置では、全波整流部と全波整流信号に対してピークホールドを行うピークホールド部とピークホールドされた信号を補間処理するIP部とでエンベロ−プ検出を行って信号処理による遅延が生じてしまうという問題があったが、これが解消されてリアルタイム性に富んだノート検出を実現することが可能となる。 Further, in this apparatus, each of the plurality of bandpass filters generates two types of signals by multiplying a given musical tone signal by each of two-phase sine waves, and generates two types of signals. Since each of the plurality of amplitude detecting means is individually passed through the same low-pass filter, each of the plurality of amplitude detecting means is first squared with the first signal that has passed through the first low-pass filter. , A second square unit that squares the second signal that has passed through the second low-pass filter, an adder unit that adds signals from each square unit, and an addition output of the addition unit And an amplitude calculation unit that obtains the positive square root to obtain an amplitude signal. Therefore, in the conventional apparatus, envelope detection is performed by the full wave rectification unit, the peak hold unit that performs peak hold on the full wave rectified signal, and the IP unit that performs interpolation processing on the peak held signal, and delay due to signal processing. However, this is solved and it is possible to realize note detection rich in real time.
そして、前記隣音除去手段を、或るバンドパスフィルタに対応する振幅検出手段からの振幅信号が、この或るバンドパスフィルタの中心周波数に隣接する中心周波数を有する2個のバンドパスフィルタに対応する2個の振幅検出手段からの振幅信号よりも大きな時のみ、前記或るバンドパスフィルタに対応する振幅検出手段からの振幅信号をそのまま出力する一方、これ以外の場合には振幅信号を零として出力する処理を、総てのバンドパスフィルタに対応する振幅検出手段からの振幅信号に対して施す手段とすれば、前記振幅検出手段は、夫々の通過帯域の中心周波数が半音の周波数分づつずれている複数個のバンドパスフィルタの夫々について、通過帯域を広く取ることが可能となり、リアルタイム性に富んだ応答を得ることができる。 Then, the adjacent sound removing means corresponds to two band pass filters in which the amplitude signal from the amplitude detecting means corresponding to a certain band pass filter has a center frequency adjacent to the center frequency of the certain band pass filter. Only when the amplitude signal is larger than the amplitude signals from the two amplitude detection means, the amplitude signal from the amplitude detection means corresponding to the certain band-pass filter is output as it is. In other cases, the amplitude signal is set to zero. If the processing to be output is performed on the amplitude signals from the amplitude detection means corresponding to all the bandpass filters, the amplitude detection means shifts the center frequency of each pass band by a semitone frequency. For each of the plurality of band-pass filters, a wide pass band can be obtained, and a response rich in real time can be obtained.
また、従来装置では、全波整流部を用いると全波整流信号出力に含まれる周期変動が残るため正しい値を得られず、前記隣音除去手段の安定動作を妨げるためバンドパスフィルタの夫々について通過帯域を狭く取らなければならなかったが、これが解消されてリアルタイム性に富んだノート検出を実現することが可能となる。 Further, in the conventional apparatus, when the full-wave rectification unit is used, the period fluctuation included in the full-wave rectified signal output remains, so that a correct value cannot be obtained, and each of the bandpass filters is prevented in order to hinder the stable operation of the adjacent sound removing means. The passband had to be narrowed, but this is eliminated and it is possible to realize note detection rich in real time.
本発明によれば、楽音信号の立ち上がりの早い時点からノート検出を迅速に行え、ノート検出のリアルタイム性に優れたノート検出装置を提供することが可能になるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to provide a note detection device that can quickly detect a note from an early point of time when a musical sound signal rises and is excellent in real-time note detection.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態であるノート検出装置1の構成図である。このノート検出装置1は、与えられた楽音信号を構成するノートを検出する機能を有する装置であり、複数個(本例では30個)の複素BPF10(「BPF」はバンドパスフィルタを意味する)と、各複素BPF10に対して設けられ各複素BPF10からの出力信号の振幅を検出して振幅信号として出力する30個の振幅検出部20と、各振幅検出部20からの振幅信号を零とするか又はそのまま出力するかを決定出力する隣音除去部30と、隣音除去部30からの出力と予め設定している閾値とを比較し、閾値を超えたものをそのまま出力するコンパレート部40と、前記閾値を超えた振幅信号であって、最も周波数の低いノートである最低ノートとこの最低ノートから19半音分以内のノートを抽出出力する音域制限部50とを有して構成されている。なお、複素BPF10の個数は30個に限られない。
FIG. 1 is a configuration diagram of a
そして、各複素BPF1(10)、複素BPF2(10)、…、複素BPF30(10)は、夫々、ノート「D♯」、「E」、…、「G♯3」に対するものであり、各複素BPF1〜複素BPF30の通過帯域の中心周波数が半音の周波数分づつずれるように設定されている。図2はこの中心周波数設定状態の一部を示した説明図であり、複素BPF1(10)の中心周波数f1と、複素BPF2(10)の中心周波数f2とは半音分ずれて設定されていることが分かる。これは、複素BPF1(10)がノート「D♯」に対応するものであり、このノート「D♯」を半音分高くしたノート「E」に対するバンドパスフィルタが複素BPF2(10)であることに対応する。なお、本装置で想定している半音の並びは図7の横軸に示すものである。更に、振幅検出部1(20)、振幅検出部2(20)、…、振幅検出部30(20)は夫々、複素BPF1(10)、複素BPF2(10)、…、複素BPF30(10)に対してそれらの後段に個別に設けられている。 The complex BPF1 (10), the complex BPF2 (10),..., And the complex BPF30 (10) are for the notes “D #”, “E”,. The center frequency of the pass band of BPF1 to complex BPF30 is set so as to be shifted by a semitone frequency. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a part of the center frequency setting state, in which the center frequency f1 of the complex BPF1 (10) and the center frequency f2 of the complex BPF2 (10) are set to be shifted by a semitone. I understand. This is because the complex BPF1 (10) corresponds to the note “D #”, and the bandpass filter for the note “E”, which is a semitone higher than the note “D #”, is the complex BPF2 (10). Correspond. Note that the arrangement of semitones assumed in this apparatus is shown on the horizontal axis of FIG. Further, the amplitude detection unit 1 (20), the amplitude detection unit 2 (20),..., The amplitude detection unit 30 (20) are converted into complex BPF1 (10), complex BPF2 (10),..., Complex BPF30 (10), respectively. On the other hand, it is provided separately in the subsequent stage.
図3は1個の複素BPF10とこの後段に設けられた振幅検出部20の構成図である。各複素BPF10と振幅検出部20は夫々同様の構成であるが、LPF(「LPF」はローパスフィルタを意味する)のカットオフ周波数は、各複素BPF10毎に個別に設定されている。図3において、符号11、12は乗算部、符号13a、13bは同一構成のLPFである。そして、乗算部11は与えられた楽音信号と「cos(−2πFct)」(cosは余弦関数、FcはBPFの中心周波数、tは時間)を乗じると共に、乗算部12は与えられた楽音信号と「sin(−2πFct)」(sinは正弦関数、FcはBPFの中心周波数、tは時間)を乗じるように構成されている。つまり、各複素BPF10は、楽音信号に対して2相の正弦波(sin波と、これと位相が「π/2」異なるcos波)の夫々を乗じて2種類の信号を生成し、この生成した2種類の信号の夫々に対して、個別に、同一構成のLPF13a、13bを通過させるように構成している。したがって、従来のようなピークホールドと補間処理による応答遅れが無く楽音信号の立ち上がりの早い時点からノート検出を迅速に行える。なお、各複素BPF10において、LPF13a、13bのカットオフ周波数Flpfと、BPFの中心周波数Fcとの関係は「Flpf=Fc/(2Q)」(「Q」はフィルタのQ値で例えば50程度)となる。また、楽音信号に対して2相の正弦波の夫々を乗じて2種類の信号を生成し、この生成した2種類の信号の夫々に対して、個別に、同一構成のLPF13a、13bを通過させるように構成すると、2相の正弦波により中心周波数FcをDC(直流分)にシフトする効果があり、LPF13a、13bがDC中心に帯域制限を行うためBPFの機能を有するようになる。
FIG. 3 is a configuration diagram of one
また、振幅検出部20は、LPF13a(第1のローパスフィルタ)を通過した信号LA(第1の信号)を2乗する乗算部21(第1の2乗部)と、LPF13b(第2のローパスフィルタ)を通過した信号LB(第2の信号)を2乗する乗算部22(第2の2乗部)と、各乗算部21、22(2乗部)からの信号を加算する加算部23と、この加算部23の加算出力に対してその正の平方根を求めて振幅信号として出力する振幅演算部24とを有して構成されている。したがって、従来装置では、入力信号(BPF出力)を全波整流する全波整流部と、この全波整流信号に対してピークホールドを行うピークホールド部と、ピークホールドされた信号を補間処理するIP部とを有してエンベロ−プ検出を行って全波整流部やピークホールド部での信号処理による遅延が生じてしまうという問題があったが、図3に示す構成によってこのような問題が解消されてリアルタイム性に富むノート検出を実現することが可能となる。
The
図4は隣音除去部30の構成図である。符号31、32はバッファ、符号33、34は加算器、符号35、36は演算部、符号37はアンド部、符号38はスイッチング部、符号39は零部である。演算部35は、加算部33の加算結果が「正(0より大きい)」場合のみアンド部37に対して「真信号(正論理で「1」)」 を出力し、また、演算部36は、加算部34の加算結果が「0以下(0より小さいか等しい)」場合のみアンド部37に対して「真信号(正論理で「1」)」 を出力する。そして、アンド部37は、演算部35及び演算部36の双方から「真信号」が与えられるとスイッチング部38に対して、スイッチング38のスイッチを「b」側に接続する一方、これ以外の場合にはスイッチをa側に接続して零部39から値「0」を出力させるように、スイッチング部38に対して制御信号を送信する。スイッチがb側に接続された場合には、バッファ32の値(振幅信号の値)がそのまま出力されるように構成されている。
FIG. 4 is a configuration diagram of the adjacent
そして、注目する振幅検出部20、換言すれば、その振幅検出部20からの振幅信号を零とするか又はそのまま出力するかの処理対象となる振幅信号がバッファ32に記憶されている状態において、バッファ31は、当該注目する振幅検出部20に対する複素BPF10の中心周波数よりも半音分低い低域側に中心周波数を有する複素BPF10に対する振幅検出部20からの振幅信号が記憶されていて、隣音除去部30に新たに入力されるのは、前記注目する振幅検出部20に対する複素BPF10の中心周波数よりも半音分高い高域側に中心周波数を有する複素BPF10に対する振幅検出部20からの振幅信号である。この結果、前記注目する振幅検出部20の振幅信号が、これより半音低域側及び半音高域側の2つの振幅検出部20の双方の出力よりも大きな時のみ、スイッチが「b」側に接続されて、前記注目する振幅検出部20の振幅信号がそのまま出力される一方、これ以外の場合には、零部39から値「0」が振幅信号として出力されることになる。なお、図4においては、隣音除去部30の入力線は1本であるように記載しているが、実際には複素BPF10の個数分存在し、総ての振幅検出部20からの振幅信号に対して、その振幅信号をそのまま出力するのか又は零を出力するかを決定出力する。
Then, in the state where the amplitude signal to be processed is stored in the
図5の上段は、隣音除去部30に入力される各振幅検出部20からの信号を示し、図5の下段は、隣音除去部30からコンパレート部40に出力される信号を示したものである。また、図5の上段の符号(1)、(2)、(3)、…(30)は、夫々、「複素BPF1(10)と振幅検出部1(20)」、「複素BPF2(10)と振幅検出部2(20)」、「複素BPF3(10)と振幅検出部3(20)」、…、「複素BPF30(10)と振幅検出部30(20)」を意味し、また、符号a、b、c、…、gは夫々の振幅検出部20から出力される振幅信号を意味する。つまり、各振幅信号は、夫々中心周波数が半音分ずれた複素BPF10に対応する振幅検出部20から出力されたものである。
The upper part of FIG. 5 shows the signal from each
さて、図4に示す隣音除去部30の動作によって、各振幅検出部20からの振幅信号を零とするか又はそのまま出力する処理が実行される。隣音除去部30は、或る複素BPF10に対応する振幅検出部20(注目振幅検出部20)からの振幅信号が、この或る複素BPF10の中心周波数に隣接する中心周波数を有する2個の複素BPF10(換言すれば低周波側及び高周波側の2個の複素BPF10)に対応する2個の振幅検出部20(前記注目振幅検出部20を周波数領域上において挟む2個の振幅検出部20)からの振幅信号よりも大きな時のみ、前記或る複素BPF10に対応する振幅検出部20からの振幅信号をそのまま出力する一方、これ以外の場合には振幅信号を零とする処理を、総ての複素BPF10に対応する振幅検出部20からの振幅信号に対して施す動作を行う。図5の具体例で言えば、符号「a」で示す振幅信号に注目すると、低周波側振幅信号は存在せず(存在しない場合は「0」)、かつ、高周波側振幅信号は符号「b」で示すように、符号「a」の振幅信号より大きいため、注目する符号aの振幅信号を「0」とする。
Now, by the operation of the adjacent
同様に、符号「b」で示す振幅信号に注目すると、低周波側振幅信号「a」より大きいが高周波側振幅信号は符号「c」で示すように、符号「b」の振幅信号より大きいため、符号bの振幅信号を「0」とする。そして、符号「c」で示す振幅信号に注目すると、低周波側振幅信号「b」及び高周波側振幅信号「d」の双方よりも大きなため、符号「c」の振幅信号はそのまま出力する。次に、符号「d」で示す振幅信号に注目すると、高周波側振幅信号「e」より大きいが低周波側振幅信号は符号「c」で示すように、符号「d」の振幅信号より大きいため、符号「d」の振幅信号を「0」とする。つまり、注目する振幅信号がこれを周波数領域上において挟む2つの振幅信号よりも大きな場合のみ、この注目する振幅信号をそのまま出力し、これ以外の場合には振幅信号を零とする処理を行う。かくして、隣音のエンベロープ値が閾値を超えている場合でも、安定して検出が可能になり、これによりBPFの帯域幅を広く設計できるため、楽音信号の立ち上がりの早い時点からノート検出を迅速の行えるようになる。また、コンパレート部40の閾値を低く設定することが可能になり、これによっても楽音信号の立ち上がりの早い時点からノート検出を迅速の行えるようになる。なお、図4の演算部36の等号「=」判定機能は、演算部35の方に備えるようにしても良い。
Similarly, when attention is paid to the amplitude signal indicated by the symbol “b”, it is larger than the low frequency side amplitude signal “a”, but the high frequency side amplitude signal is larger than the amplitude signal of the symbol “b” as indicated by the symbol “c”. , The amplitude signal of the code b is set to “0”. When attention is paid to the amplitude signal indicated by the symbol “c”, the amplitude signal indicated by the symbol “c” is output as it is because it is larger than both the low frequency side amplitude signal “b” and the high frequency side amplitude signal “d”. Next, paying attention to the amplitude signal indicated by the symbol “d”, it is larger than the high frequency side amplitude signal “e”, but the low frequency side amplitude signal is larger than the amplitude signal of the symbol “d” as indicated by the symbol “c”. , The amplitude signal of the code “d” is set to “0”. That is, only when the amplitude signal of interest is larger than the two amplitude signals sandwiching it in the frequency domain, the amplitude signal of interest is output as it is, and in other cases, the amplitude signal is set to zero. Thus, even when the envelope value of the adjacent sound exceeds the threshold value, it becomes possible to detect stably, and thereby the bandwidth of the BPF can be designed wide. You can do it. In addition, the threshold value of the
次に、コンパレート部40は、隣音除去部30からの出力と予め設定している閾値とを比較し、閾値を超えたものを出力する。例えば、図5の下段に示すように、閾値を超えた振幅信号「c」、「f」を音域制限部50に対して出力する。
Next, the comparing
そして、音域制限部50は、コンパレート部40で用いた閾値を超えた振幅信号であって、最も周波数の低いノートである最低ノートとこの最低ノートから19半音分以内のノートを抽出出力する。例えば、図5の例で言えば、最低ノートとこの最低ノートから19半音分以内のノートを抽出出力する(抽出ノートを「0N」で示している)。図8(b)はこれをより詳細に記載している。図8(b)ではノート「E2」が最低ノートとなり、この最低ノートとこの最低ノートから19半音分以内のノート(具体的には「A♯3」までのノートで点線で四角状に囲んでいる)。なお、この最低ノートから「19半音分」以内のノートを抽出出力することとしたのは、各種の実験等から「19半音分」が、非演奏音を避けてノート検出できることを経験的に得たからである。
Then, the
以上説明してきたように、ノート検出装置1によれば、ノート検出を迅速に行うことができる結果、リアルタイム性に富むノート検出を行うことが可能となる。 なお、図6に示すような回路を複素BPF10の前段に設けた構成としても良い。つまり、楽音信号をアンチエイリアシングフィルタ60で折り返しノイズ除去を行い、その折り返しノイズ除去された信号を、例えば40分の1の間隔でダウンサンプリング部62でダウンダンプリングし、これをバッファ64に記憶させておいて、各複素BPF10に供給する構成とし、ノート検出装置1側の処理速度に余裕を持たせた楽音信号供給を行う構成としても良い。
As described above, according to the
以上説明してきたように、本発明によれば音楽分野において適用して好適なノート検出機能を有する装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus having a note detection function suitable for application in the music field.
1 ノート検出装置
10 複素BPF(バンドパスフィルタ)
20 振幅検出部
30 隣音除去部
40 コンパレート部
50 音域制限部
1 Note
20
Claims (3)
夫々の通過帯域の中心周波数が半音の周波数分づつずれている複数個のバンドパスフィルタと、
各バンドパスフィルタに対して設けられ各バンドパスフィルタからの出力信号の振幅を検出する前記複数個の振幅検出手段と、
各振幅検出手段からの振幅信号を零とするか、又は、そのまま出力するかを決定し、決定した振幅信号を出力する隣音除去手段と、
前記隣音除去手段からの出力と予め設定している閾値とを比較し、閾値を超えたものを出力するコンパレート手段と、
前記閾値を超えた振幅信号であって、最も周波数の低いノートである最低ノートとこの最低ノートから19半音分以内のノートを抽出出力する音域制限手段と、を備え、
前記複数個のバンドパスフィルタの夫々は、
前記与えられた楽音信号に対して2相の正弦波の夫々を乗じて2種類の信号を生成し、この生成した2種類の信号の夫々に対して個別に同一構成のローパスフィルタを通過させるように構成したことを特徴とするノート検出装置。 A device for detecting notes constituting a given musical sound signal,
A plurality of band pass filters in which the center frequency of each pass band is shifted by a semitone frequency;
A plurality of amplitude detecting means provided for each bandpass filter for detecting the amplitude of an output signal from each bandpass filter;
Determine whether the amplitude signal from each amplitude detection means is zero or whether to output as it is, and adjacent sound removal means for outputting the determined amplitude signal;
Comparing means for comparing the output from the adjacent sound removing means with a preset threshold value and outputting a value exceeding the threshold value;
An amplitude signal that exceeds the threshold, and includes a lowest note that is a note with the lowest frequency, and a range restriction unit that extracts and outputs notes within 19 semitones from the lowest note;
Each of the plurality of bandpass filters is
Two kinds of signals are generated by multiplying the given tone signal by each of two-phase sine waves, and each of the two kinds of generated signals is individually passed through a low-pass filter having the same configuration. A note detection apparatus characterized by comprising the above.
前記複数個の振幅検出手段の夫々は、
第1のローパスフィルタを通過した第1の信号を2乗する第1の2乗部と、 第2のローパスフィルタを通過した第2の信号を2乗する第2の2乗部と、各2乗部からの信号を加算する加算部と、この加算部の加算出力に対してその正の平方根を求めて振幅信号とする振幅演算部と、を含んで成ることを特徴とするノート検出装置。 The apparatus of claim 1.
Each of the plurality of amplitude detection means includes:
A first squaring unit that squares the first signal that has passed through the first low-pass filter, a second squaring unit that squares the second signal that has passed through the second low-pass filter, and 2 A note detection apparatus comprising: an adder that adds signals from a multiplication unit; and an amplitude calculator that obtains a positive square root of the addition output of the adder to obtain an amplitude signal.
前記隣音除去手段は、
或るバンドパスフィルタに対応する振幅検出手段からの振幅信号が、この或るバンドパスフィルタの中心周波数に隣接する中心周波数を有する2個のバンドパスフィルタに対応する2個の振幅検出手段からの振幅信号よりも大きな時のみ、前記或るバンドパスフィルタに対応する振幅検出手段からの振幅信号をそのまま出力する一方、これ以外の場合には振幅信号を零として出力する処理を、総てのバンドパスフィルタに対応する振幅検出手段からの振幅信号に対して施す手段であることを特徴とするノート検出装置。 The device according to any one of claims 1 and 2,
The adjacent sound removing means includes
An amplitude signal from the amplitude detection means corresponding to a certain band pass filter is obtained from two amplitude detection means corresponding to two band pass filters having a center frequency adjacent to the center frequency of the certain band pass filter. Only when the amplitude signal is larger than the amplitude signal, the amplitude signal from the amplitude detection means corresponding to the certain band-pass filter is output as it is. In other cases, the process of outputting the amplitude signal as zero is performed for all bands. A note detection apparatus characterized in that it is a means for applying to an amplitude signal from an amplitude detection means corresponding to a pass filter.
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