JP2012230007A - Frequency analyzer, frequency analysis method and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a frequency analysis device with small throughput and high accuracy.SOLUTION: An input buffer 31 stores input signals successively input from an input terminal In in a time T that is one period of a frequency of an extraction object. An operation part 32 cumulatively adds signal values at the same time during the time T of the input signal which the input buffer 31 stores whenever the time T passes. When the accumulation addition is performed a predetermined number of times, the operation part 32 divides an accumulation addition result by the number of times of the accumulation addition. In this way, a waveform in which a frequency except the extraction object in the input signal is removed and a level of a frequency component of the extraction object are obtained.

Description

本発明は、周波数解析装置、周波数解析方法、及びプログラムに関する。   The present invention relates to a frequency analysis device, a frequency analysis method, and a program.

オーディオ再生装置のなかには、入力音声がどのような周波数成分を含んでいるかを判断し、周波数帯域別にレベル(エネルギー)を解析する周波数解析(スペクトラムアナライザ)機能を持つものがある。   Some audio reproducing apparatuses have a frequency analysis (spectrum analyzer) function for determining what frequency component the input sound contains and analyzing the level (energy) for each frequency band.

周波数を解析する方法としては、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)やDFT(Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換)を用いる方法がある。   As a method of analyzing the frequency, there are methods using FFT (Fast Fourier Transform) and DFT (Discrete Fourier Transform).

また、別の方法として、バンドパスフィルタで入力音声から所望の周波数の成分を抜き取り、そのレベルを検出する方法もある(例えば、特許文献1参照)。   As another method, there is a method in which a component of a desired frequency is extracted from input sound by a band pass filter and the level is detected (for example, see Patent Document 1).

特開平08−328593号公報JP 08-328593 A

FFTやDFTを使用した周波数解析方法では、入力信号を窓関数で処理し、さらに、FFT演算或いはDFT演算を行う必要があり、処理量(演算量)が大きい。このため、処理能力の大きいDSP(Digital Signal Processor)では実現できるが、処理能力の小さいDSPでは実行困難である。   In the frequency analysis method using FFT or DFT, it is necessary to process an input signal with a window function and to perform FFT calculation or DFT calculation, and the processing amount (calculation amount) is large. For this reason, it can be realized with a DSP (Digital Signal Processor) with a large processing capability, but it is difficult to execute with a DSP with a small processing capability.

また、バンドパスフィルタを用いた周波数解析方法では、フィルタの通過域を急峻にしても、余計な周波数までも取得してしまうので解析精度が低い。また、レベル計算やフィルタ計算に高度な演算精度と大きな演算量が必要である。このため、処理能力の大きいDSP(Digital Signal Processor)では実現できるが、処理能力の小さいDSPでは実行困難である。   Further, in the frequency analysis method using a bandpass filter, even if the pass band of the filter is steep, even an extra frequency is acquired, so the analysis accuracy is low. In addition, high calculation accuracy and a large calculation amount are required for level calculation and filter calculation. For this reason, it can be realized with a DSP (Digital Signal Processor) with a large processing capability, but it is difficult to execute with a DSP with a small processing capability.

本発明は、以上のような現状に鑑みてなされたものであり、高精度であると共に処理量の小さい周波数解析の手法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the current situation as described above, and an object thereof is to provide a frequency analysis technique with high accuracy and a small processing amount.

上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係る周波数解析装置は、
抽出対象周波数の1周期分に相当する所定時間毎に、その所定時間に入力される入力信号を信号素片として格納する入力バッファと、
前記所定時間毎に前記入力バッファから供給される前記信号素片の、前記所定時間内における各時点の信号値をそれぞれ累積加算した累積加算結果を保持するためのレジスタを有し、前記所定時間が経過する毎に、前記レジスタに保持された前記累積加算結果と、新たに前記入力バッファから供給された信号素片との、前記所定時間内における同一時点の信号値をそれぞれ加算して、新たな累積加算結果を求め、その新たな累積加算結果を前記レジスタに保持させる演算部と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a frequency analysis device according to the first aspect of the present invention provides:
An input buffer for storing, as a signal segment, an input signal input at the predetermined time every predetermined time corresponding to one period of the extraction target frequency;
A register for holding a cumulative addition result obtained by cumulatively adding the signal values of the signal segments supplied from the input buffer at the predetermined time at the respective time points within the predetermined time; Each time, the cumulative addition result held in the register and the signal segment newly supplied from the input buffer are added together at the same time point within the predetermined time, and a new value is added. An operation unit for obtaining a cumulative addition result and holding the new cumulative addition result in the register;
It is characterized by providing.

前記演算部は、例えば、前記累積加算した回数で前記累積加算結果を除算する。   For example, the arithmetic unit divides the cumulative addition result by the cumulative addition number.

また、例えば、前記入力バッファ及び前記演算部は、複数の抽出対象周波数にそれぞれ対応して複数設置される。   In addition, for example, a plurality of the input buffers and the arithmetic units are installed corresponding to a plurality of extraction target frequencies.

上記目的を達成するために、本発明の第2の観点に係る周波数解析方法は、
抽出対象周波数の1周期分に相当する所定時間毎に、その所定時間に入力される入力信号を信号素片として保持する入力処理と、
前記所定時間毎に保持される前記信号素片の、前記所定時間内における各時点の信号値をそれぞれ累積加算した累積加算結果を保持し、前記所定時間が経過する毎に、前記保持された前記累積加算結果と、新たに前記入力された信号素片との、前記所定時間内における同一時点の信号値をそれぞれ加算して、新たな累積加算結果を求め、その新たな累積加算結果を前記保持された累積加算結果の代わりに保持する演算処理と、
を行うことを特徴する。
In order to achieve the above object, a frequency analysis method according to a second aspect of the present invention includes:
An input process for holding an input signal input at the predetermined time as a signal segment for each predetermined time corresponding to one period of the extraction target frequency;
The signal unit held at every predetermined time is held in a cumulative addition result obtained by cumulatively adding the signal values at each time point within the predetermined time, and the held time is held each time the predetermined time elapses. A signal value at the same time point within the predetermined time is added to each of the cumulative addition result and the newly input signal fragment to obtain a new cumulative addition result, and the new cumulative addition result is retained. An arithmetic processing to be held instead of the cumulative addition result,
It is characterized by performing.

上記目的を達成するために、本発明の第3の観点に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、
抽出対象周波数の1周期分に相当する所定時間毎に、その所定時間に入力される入力信号を信号素片として保持する入力手順と、
前記所定時間毎に保持される前記信号素片の、前記所定時間内における各時点の信号値をそれぞれ累積加算した累積加算結果を保持し、前記所定時間が経過する毎に、前記保持された前記累積加算結果と、新たに前記入力された信号素片との、前記所定時間内における同一時点の信号値をそれぞれ加算して、新たな累積加算結果を求め、その新たな累積加算結果を前記保持された累積加算結果の代わりに保持する演算手順と、
を実行させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a computer program according to the third aspect of the present invention provides a computer,
An input procedure for holding, as a signal segment, an input signal input at the predetermined time every predetermined time corresponding to one period of the extraction target frequency;
The signal unit held at every predetermined time is held in a cumulative addition result obtained by cumulatively adding the signal values at each time point within the predetermined time, and the held time is held each time the predetermined time elapses. A signal value at the same time point within the predetermined time is added to each of the cumulative addition result and the newly input signal fragment to obtain a new cumulative addition result, and the new cumulative addition result is retained. Calculation procedure to be held instead of the cumulative addition result,
Is executed.

この発明により、高精度であると共に処理量の小さい周波数解析の手法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a frequency analysis technique with high accuracy and a small processing amount.

本発明の第1の実施形態に係る周波数解析装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a frequency analysis device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す周波数解析装置の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of the frequency analyzer shown in FIG. 入力信号の例を示す図である。It is a figure which shows the example of an input signal. 入力信号のデータ列を示す図である。It is a figure which shows the data sequence of an input signal. 入力信号のデータ列を示す図である。It is a figure which shows the data sequence of an input signal. 平均化の結果を説明する図である。It is a figure explaining the result of averaging. 平均化後の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform after averaging. 本発明の第2の実施形態に係る周波数解析装置の構成図である。It is a block diagram of the frequency analyzer which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る周波数解析装置の構成図である。It is a block diagram of the frequency analyzer which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る周波数解析装置の構成図である。It is a block diagram of the frequency analyzer which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態に係る周波数解析方法と周波数解析装置を説明する。
本実施形態の周波数解析方法は、入力信号を、目的とする周波数の1周期分ずつに分割し、分割信号内の相対的に同一時点の信号強度(瞬時値)を平均化することで、目的周波数の信号成分を抽出するものである。抽出した信号成分は、波形なのでそこからレベルを求めることができる。
Hereinafter, a frequency analysis method and a frequency analysis device according to embodiments of the present invention will be described.
The frequency analysis method of the present embodiment divides the input signal into one period of the target frequency and averages the signal strength (instantaneous value) at the same time in the divided signal. The frequency signal component is extracted. Since the extracted signal component is a waveform, the level can be obtained therefrom.

より具体的に説明すると、音楽などの自然界の音は一般的に、音が出てからその音の波形が1周期で消える事は無く、同一の波形がある程度繰り返される。本実施形態の周波数解析方法は、この波形が繰り返される特徴を用いて、所望の正弦波を抜き出す方法である。   More specifically, a natural sound such as music generally does not disappear in one cycle after the sound is produced, and the same waveform is repeated to some extent. The frequency analysis method according to the present embodiment is a method for extracting a desired sine wave using a feature in which this waveform is repeated.

入力信号を構成する複数の正弦波から、例えば、1kHzの波形を抜き出したい場合、波長である1msec毎に入力信号を区切る。
1msec毎に区切った1個目の波形をFrame1と呼び、2個目の波形をFrame2、以降Frame3、Frame4・・・と、呼ぶ事にする。
For example, when it is desired to extract a waveform of 1 kHz from a plurality of sine waves constituting the input signal, the input signal is divided every wavelength of 1 msec.
The first waveform divided every 1 msec is called Frame1, the second waveform is called Frame2, and then Frame3, Frame4, and so on.

1msec毎に区切ったとき、波長が1msecの信号成分は、各Frameで、波形が同一になる。これに対し、波長が1msec以外の場合は、1msecの時間に波長が合わないのでFrame1とFrame2とを比べると波形がずれる。   When divided every 1 msec, the signal component having a wavelength of 1 msec has the same waveform in each frame. On the other hand, when the wavelength is other than 1 msec, the wavelength does not match in the time of 1 msec, so the waveform is shifted when comparing Frame 1 and Frame 2.

波長が1msecの正弦波は、Frame1、Frame2、Frame3、...の各Frameにおいて波形が同一なので、複数のFrameを平均化(Frame内の相対的に同一時点の信号成分の平均化)しても波形は変化しない。
一方、波長が1msec以外の正弦波については、正弦波は周期性があり且つ1波長の平均は0なので、平均化すると0に近い値となる。
これにより、音声信号から所望の周波数成分を、加算と割り算という簡単な処理で、抜き出すことが可能となる。
A sine wave with a wavelength of 1 msec has the same waveform in each frame of Frame 1, Frame 2, Frame 3,..., And averages multiple frames (averages signal components at relatively the same time in the frame) The waveform does not change.
On the other hand, for a sine wave having a wavelength other than 1 msec, the sine wave has periodicity and the average of one wavelength is 0, and when averaged, it becomes a value close to 0.
Thereby, a desired frequency component can be extracted from the audio signal by a simple process of addition and division.

この原理を数式で説明する。
周波数がfの正弦波と周波数がf2の正弦波の合成波をサンプリング周波数fでサンプリングしてデジタル化し、長さf/fのFrameに区分し、8つのFrameの相対位置が同一のデータを平均化すると、その値は次のようになる。

Figure 2012230007
ここで、f1は、目的(抽出対象)信号成分の周波数を示している。
2は、入力信号に含まれている他の周波数信号成分の周波数を示している。
tは、各Frameにおける時刻を表し、tの添え字f/f1は、サンプリングされる間隔を表している。
nは、8Frame中の何番目のFrameであるかを示している。 This principle will be described using mathematical formulas.
Frequency digitized by sampling a sine wave and the sine wave synthesis wave of frequency f 2 of f 1 at the sampling frequency f s, is divided into Frame length f 1 / f s, the relative positions of the eight Frame When the same data is averaged, the value is as follows.
Figure 2012230007
Here, f 1 indicates the frequency of the target (extraction target) signal component.
f 2 indicates the frequency of another frequency signal component included in the input signal.
t represents the time in each frame, and the subscript f s / f 1 of t represents the sampling interval.
n indicates the numbered frame among the 8 frames.

抽出対象の周波数がf1の場合、Frameはf1/fの長さとなる。隣接するするFrame間では、次のFrameでは、360度回転するので、前のFrameと同じ波形が出力される。 If the frequency to be extracted is f 1, Frame is the length of f 1 / f s. Since the next frame rotates 360 degrees between adjacent frames, the same waveform as that of the previous frame is output.

加算平均をとった式の前半のsinの部分は次式のようになる。

Figure 2012230007
The sin part in the first half of the formula taking the addition average is as follows.
Figure 2012230007

Frameの長さに合わない周期を持つf2は、正弦波の性質上±1の範囲内なので、加算平均すると、1より小さくなる。
よって、後半のsin部分は∞まで加算すると、次式のようになる。

Figure 2012230007
Since f 2 having a period that does not match the length of the frame is within a range of ± 1 due to the nature of the sine wave, it becomes smaller than 1 when added and averaged.
Therefore, when the second half of the sin part is added up to ∞, the following expression is obtained.
Figure 2012230007

このように、ある時間おきに区切って加算平均すると、その時間にあった周波数はいつも波形が同じ形で出る。異なった周波数は、周期がずれて出るので、加算平均することで打ち消しあいゼロに近づく。
結果として、角速度が2πf/fとなる周期のみの波形が残る形となる。
In this way, when divided and averaged at intervals of a certain time, the waveform always appears in the same shape for the frequency at that time. Since different frequencies come out with different periods, they cancel out and approach zero by averaging.
As a result, a waveform having only a period in which the angular velocity is 2πf 1 / f s remains.

次に、上記周波数解析方法を実現する周波数解析装置の実施形態について具体的に説明する。   Next, an embodiment of a frequency analysis apparatus that realizes the frequency analysis method will be specifically described.

[第1の実施形態]
本実施形態に係る周波数解析装置100は、図1に示すように、入力端子Inに接続された入力バッファ31と、入力バッファ31に接続された演算部32と、制御部33とを備え、入力端子Inから入力されるデジタル入力信号の表す波形から抽出対象の周波数成分の波形を抽出する装置である。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the frequency analysis apparatus 100 according to the present embodiment includes an input buffer 31 connected to an input terminal In, an arithmetic unit 32 connected to the input buffer 31, and a control unit 33. This is an apparatus for extracting a waveform of a frequency component to be extracted from a waveform represented by a digital input signal input from a terminal In.

入力バッファ31は、入力端子Inを介して逐次入力されるデジタル入力信号の各データ(信号素片)を、抽出対象の周波数ftの1周期のT(=1/ft)時間分格納する容量を有する。   The input buffer 31 has a capacity for storing each data (signal fragment) of the digital input signal sequentially input via the input terminal In for one period of T (= 1 / ft) of the frequency ft to be extracted. Have.

演算部32は、加算結果レジスタ321と演算回路329とを備える。加算結果レジスタ321は、抽出対象の周波数ftの1周期T(=1/ft)分のデータを格納する容量を有する。   The arithmetic unit 32 includes an addition result register 321 and an arithmetic circuit 329. The addition result register 321 has a capacity for storing data for one period T (= 1 / ft) of the frequency ft to be extracted.

演算回路329は、入力バッファ31と加算結果レジスタ321の相対的に同一時点のデータを加算して、加算結果レジスタ321に格納する。演算回路329は、加算動作をn回繰り返した後、加算結果レジスタ321に保持されている各データをnで除算し、平均値を求める。   The arithmetic circuit 329 adds the data at the same time relative to each other in the input buffer 31 and the addition result register 321 and stores them in the addition result register 321. The arithmetic circuit 329 repeats the addition operation n times and then divides each data held in the addition result register 321 by n to obtain an average value.

制御部33は、マイクロプロセッサとメモリから構成され、全体の動作を制御する。   The control unit 33 includes a microprocessor and a memory, and controls the entire operation.

演算部32は、マイクロプロセッサ及びメモリで構成してもよく、或いはDSPで構成してもよい。さらに、入力バッファ31及び演算部32の全体を、マイクロプロセッサ及びメモリや、DSPで構成してもよい。   The arithmetic unit 32 may be configured with a microprocessor and a memory, or may be configured with a DSP. Further, the entire input buffer 31 and operation unit 32 may be constituted by a microprocessor, a memory, and a DSP.

次に、図2〜図7を参照しつつ、周波数解析装置の動作を説明する。
図2は、周波数解析装置100の制御部33の動作を示すフローチャートである。
まず、制御部33は、抽出対象の周波数ftを設定する(ステップS1)。
次に、制御部33は、デジタル入力信号のサンプリング周波数fsを設定する(ステップS2)。
制御部33は、周波数ftの波形の1周期T=1/ftを求める(ステップS3)。
制御部33は、1周期Tにおけるデータ数m=T/{1/(fs)}=fs/ftを求める(ステップS4)。
Next, the operation of the frequency analysis apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control unit 33 of the frequency analysis apparatus 100.
First, the control unit 33 sets a frequency ft to be extracted (step S1).
Next, the control unit 33 sets the sampling frequency fs of the digital input signal (step S2).
The control unit 33 obtains one period T = 1 / ft of the waveform of the frequency ft (step S3).
The control unit 33 obtains the number of data m in one cycle T = T / {1 / (fs)} = fs / ft (step S4).

制御部33は、演算部32による入力データの加算回数nを定める(ステップS5)。
次に、制御部33は、加算実行回数iを初期値の0に設定する(ステップS6)。
次に、制御部33は、加算結果レジスタ321に格納されている全ての加算データを初期値の0に設定する(ステップS7)。
The control unit 33 determines the number n of additions of input data by the calculation unit 32 (step S5).
Next, the controller 33 sets the addition execution count i to an initial value 0 (step S6).
Next, the control unit 33 sets all addition data stored in the addition result register 321 to an initial value of 0 (step S7).

一方、入力バッファ31には、入力端子Inを介してデジタル入力信号が供給される。制御部33は、入力バッファ31に、サンプリング周波数fsと同一周波数の転送クロックを供給し、入力バッファ31に、デジタル入力信号をシフトしつつ格納する(ステップS8)。   On the other hand, a digital input signal is supplied to the input buffer 31 via the input terminal In. The control unit 33 supplies a transfer clock having the same frequency as the sampling frequency fs to the input buffer 31, and stores the digital input signal in the input buffer 31 while shifting (step S8).

制御部33は、抽出対象の周波数ftの1周期Tが経過したか否か、即ち、入力バッファ31にm個の入力データが格納されたか否かを判別する(ステップS9)。   The control unit 33 determines whether or not one period T of the frequency ft to be extracted has elapsed, that is, whether or not m pieces of input data are stored in the input buffer 31 (step S9).

時間Tが経過していない(入力データ数がmに達していない)と判別した場合(ステップS9:NO)、ステップS8にリターンし、入力データの格納動作を継続する。   When it is determined that the time T has not elapsed (the number of input data has not reached m) (step S9: NO), the process returns to step S8, and the input data storing operation is continued.

一方、T時間が経過した(入力データ数がmに達してた)と判別した場合(ステップS9:YES)、制御部33は演算回路329に加算を指示する。この指示に応答して、演算回路329は、入力バッファ31に格納されたm個の入力データをパラレルに取得し、取得したm個のデータそれぞれを、その時点で加算結果レジスタ321に格納されている対応する加算データに加算し、加算結果レジスタ321に再度格納する(ステップS10)。   On the other hand, when it is determined that T time has passed (the number of input data has reached m) (step S9: YES), the control unit 33 instructs the arithmetic circuit 329 to perform addition. In response to this instruction, the arithmetic circuit 329 acquires m pieces of input data stored in the input buffer 31 in parallel, and each of the acquired m pieces of data is stored in the addition result register 321 at that time. The corresponding addition data is added and stored again in the addition result register 321 (step S10).

次に、制御部33は、加算実行回数iを1だけインクリメントする(ステップS11)。   Next, the control unit 33 increments the addition execution count i by 1 (step S11).

制御部33は、加算実行回数iが加算回数nに達したか否かを判別し(ステップS12)、加算実行回数iが所定回数nに達していないと判別した場合には(ステップS12:NO)、処理をステップS8に戻し、入力データを入力バッファ31に新たにm個格納して、加算結果レジスタ321に格納されている加算データと加算する処理を繰り返す。   The control unit 33 determines whether or not the addition execution number i has reached the addition number n (step S12), and if it is determined that the addition execution number i has not reached the predetermined number n (step S12: NO) ), The process is returned to step S8, m input data are newly stored in the input buffer 31, and the process of adding the addition data stored in the addition result register 321 is repeated.

一方、加算実行回数iが加算回数nに達した場合には(ステップS12:YES)、加算結果レジスタ321には、デジタル入力信号を周期Tで分断し、n周期分のデータについて、各周期T内の相対的に同一時点のデータ同士を加算した加算データが得られたことになる。   On the other hand, when the addition execution number i reaches the addition number n (step S12: YES), the addition result register 321 divides the digital input signal by the period T, and each period T Thus, addition data obtained by adding the data at the same time relative to each other is obtained.

制御部33は、演算回路329を制御し、加算結果レジスタ321に格納されている各加算データを加算回数nで割る(ステップS13)。これにより、過去nT期間におけるデジタル入力信号の、各時間T内の相対的に同一時点のデータの平均値が加算結果レジスタ321に求められる。   The control unit 33 controls the arithmetic circuit 329 and divides each addition data stored in the addition result register 321 by the number of additions n (step S13). As a result, the average value of the data at the same point in time T of the digital input signal in the past nT period is obtained in the addition result register 321.

演算部32は、加算結果レジスタ321に格納されたデータを出力する(ステップS14)。
その後、停止の指示の有無を判別し(ステップS15)、停止の指示があれば(ステップS15:YES)、処理を終了する。一方、停止の指示がなければ(ステップS15:NO)、加算結果レジスタ321をリセットして全ての加算データを初期値の0に戻し(ステップS16)、加算実行回数iを初期値の0に戻し(ステップS17)、処理をステップS8に戻す。
The computing unit 32 outputs the data stored in the addition result register 321 (step S14).
Thereafter, it is determined whether or not there is a stop instruction (step S15). If there is a stop instruction (step S15: YES), the process is terminated. On the other hand, if there is no stop instruction (step S15: NO), the addition result register 321 is reset to return all addition data to the initial value 0 (step S16), and the addition execution count i is returned to the initial value 0. (Step S17), the process returns to Step S8.

図3は、入力信号の例を示す図である。
図4及び図5は、図3に示す入力信号のデータ値を説明する図である。
入力データが、図3のように、周波数が600Hzの正弦波と周波数が3000Hzの正弦波と周波数が2500Hzの正弦波との合成信号を表し、図4に示すように、600Hzの信号成分の振幅が0.25、3000Hzの信号成分の振幅が0.4、2500Hzの信号成分の振幅が0.4の割合で加算したものであるとする。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an input signal.
4 and 5 are diagrams for explaining data values of the input signal shown in FIG.
The input data represents a combined signal of a sine wave with a frequency of 600 Hz, a sine wave with a frequency of 3000 Hz, and a sine wave with a frequency of 2500 Hz as shown in FIG. 3, and the amplitude of the signal component of 600 Hz as shown in FIG. Is added at a rate of 0.4 for the amplitude of the signal component of 0.25, 3000 Hz and 0.4 for the signal component of 2500 Hz.

また、サンプリング周波数fsを25000Hzとする。この場合、1サンプリング期間Ts=0.00004sec=0.04msec=40μsecである。   The sampling frequency fs is 25000 Hz. In this case, one sampling period Ts = 0.00004 sec = 0.04 msec = 40 μsec.

2500Hzの成分を抽出対象とすると、その周期Ttは0.0004secとなる。   If a 2500 Hz component is an extraction target, the cycle Tt is 0.0004 sec.

この場合、制御部33は、抽出対象周波数ftを2500Hzに設定し(ステップS1)、サンプリング周波数fsを25000Hzに設定し(ステップS2)、抽出対象周波数ftの一周期Tを0.0004secと求める(ステップS3)。また、1周期Tの間に入力されるデータの数mを、Tt/Ts=10と特定する(ステップS4)。また、加算回数nを設定する(ステップS5)。ここでは、n=8とする。   In this case, the control unit 33 sets the extraction target frequency ft to 2500 Hz (step S1), sets the sampling frequency fs to 25000 Hz (step S2), and obtains one cycle T of the extraction target frequency ft as 0.0004 sec ( Step S3). Further, the number m of data input during one cycle T is specified as Tt / Ts = 10 (step S4). In addition, the number n of additions is set (step S5). Here, n = 8.

次に、加算実行回数iを0とし(ステップS6)、加算結果レジスタ321に格納されている加算データを全て0とする(ステップS7)。   Next, the addition execution count i is set to 0 (step S6), and all the addition data stored in the addition result register 321 is set to 0 (step S7).

続いて、制御部33は、入力バッファ31に周波数fsのシフトクロックを供給し、入力信号を取りこませる。
シフトクロックを、期間Tの間に10パルス供給すると、入力バッファ31には、図4の期間T1で示す10個のデータが格納され、ステップS9でYESと判別される。
これにより、入力バッファ31の各格納データと加算結果レジスタ321の格納データの対応するもの同士を加算し、加算結果レジスタ321に格納する(ステップS10)。続いて、加算実行回数iが更新されて1となり(ステップS11)、ステップS12で1=i<n=8と判別される(ステップS12:NO)。
Subsequently, the control unit 33 supplies a shift clock having a frequency fs to the input buffer 31 to capture an input signal.
When 10 pulses of the shift clock are supplied during the period T, 10 pieces of data shown in the period T1 in FIG. 4 are stored in the input buffer 31, and YES is determined in the step S9.
As a result, the corresponding data stored in the input buffer 31 and the data stored in the addition result register 321 are added together and stored in the addition result register 321 (step S10). Subsequently, the addition execution count i is updated to 1 (step S11), and 1 = i <n = 8 is determined in step S12 (step S12: NO).

制御部33は、入力バッファ31に10クロック分のシフトクロックを供給し、図4の期間T2で示す10個のデータ(第11〜20のデータ)が格納され、入力バッファ31の各格納データと加算結果レジスタ321の格納データの対応するもの同士を加算し、加算結果レジスタ321に格納する(ステップS10)。以後、同様の動作が繰り返される、i=8と判別されまで繰り返される(ステップS12:NO)。   The control unit 33 supplies a shift clock of 10 clocks to the input buffer 31, and stores 10 data (first to 20th data) indicated by a period T2 in FIG. Corresponding data stored in the addition result register 321 are added together and stored in the addition result register 321 (step S10). Thereafter, the same operation is repeated until it is determined that i = 8 (step S12: NO).

図4及び図5の場合、1回目の周期T1で入力バッファ31に格納される入力信号をδと表し、2回目の周期T2で入力バッファ31に格納される入力信号をδと表し、各周期Tにおけるデータの位置(相対的な時点)を[]内の数字で示していくと、
δ1[0]=0
δ1[1]=0.546489
δ1[2]=0.853894
δ1[3]=0.797907



δ[0]=0.629929
δ[1]=0.846078
δ[2]=0.77058
δ[3]=0.464442



となる。
For 4 and 5, represents the input signal stored in the input buffer 31 in the first period T1 [delta] 1 and represents the input signal stored in the input buffer 31 in the second period T2 [delta] 2 and, When the position (relative time point) of data in each period T is indicated by a number in [],
δ 1 [0] = 0
δ 1 [1] = 0.546489
δ 1 [2] = 0.853894
δ 1 [3] = 0.797907



δ 2 [0] = 0.629929
δ 2 [1] = 0.846078
δ 2 [2] = 0.77058
δ 2 [3] = 0.644442



It becomes.

演算部32は、ステップS10の加算を8回行った後に、ステップS13で加算結果を所定数n(=8)で割っている。尚、この割り算は、加算結果レジスタ321に格納されている各加算データを3ビット桁が少なくなる方向にシフトすることでも、実現可能である。以上の加算及び割り算は、入力バッファ31に格納されたデータ群について、周期T内の相対的に同一時点のデータ同士を加算して割るものであり、次式で表される。
D1=(δ[0]+δ[0]+δ[0]+δ[0]+δ[0]+δ[0]+δ[0]+δ[0])/8
=(0+0.629929+0.266447−0.48069−0.4426+0.237764+0.472454+0.008907)/8
=0.086526375
D2=(δ[1]+δ[1]+δ[1]+δ[1]+δ[1]+δ[1]+δ[1]+δ[1])/8
=(0.546489+0.846078+0.178698−0.40762+0.017322+0.755604+0.653113−0.05465)/8)
=0.31687925


The arithmetic unit 32 performs the addition of step S10 eight times, and then divides the addition result by a predetermined number n (= 8) in step S13. This division can also be realized by shifting each addition data stored in the addition result register 321 in the direction in which the 3-bit digit is reduced. The above addition and division are performed by adding and dividing data at the same time in the period T with respect to the data group stored in the input buffer 31, and is expressed by the following equation.
D1 = (δ 1 [0] + δ 2 [0] + δ 3 [0] + δ 4 [0] + δ 5 [0] + δ 6 [0] + δ 7 [0] + δ 8 [0]) / 8
= (0 + 0.629929 + 0.266447-0.48069-0.4426 + 0.237764 + 0.472454 + 0.008907) / 8
= 0.0865526375
D2 = (δ 1 [1] + δ 2 [1] + δ 3 [1] + δ 4 [1] + δ 5 [1] + δ 6 [1] + δ 7 [1] + δ 8 [1]) / 8
= (0.546489 + 0.846078 + 0.178698-0.40762 + 0.0173322 + 0.7555604 + 0.653113-0.05465) / 8)
= 0.316887925


平均D1,D2,D3・・・の値を図に示すと、図6のようになり、波形で示すと図7のようになり、抽出対象の2500Hzの成分の正弦波の波形が抽出できる。また、抽出対象の2500Hzの成分の振幅も0.4と再現できている。   The average D1, D2, D3... Values are as shown in FIG. 6 and as waveforms, as shown in FIG. 7, and a sine wave waveform of a 2500 Hz component to be extracted can be extracted. The amplitude of the 2500 Hz component to be extracted can also be reproduced as 0.4.

以上説明したように、本実施の形態によれば、簡単な構成及び制御で入力信号から目的周波数ftの信号成分を抽出することができる。   As described above, according to the present embodiment, the signal component of the target frequency ft can be extracted from the input signal with a simple configuration and control.

なお、以上の実施の形態においては、2500Hzの周波数成分を抽出する例を示したが、抽出対象の周波数は任意である。
但し、抽出対象の周波数ftとサンプリング周波数fsとデータ数mとが、1=m・ft/fsを満たし、mが2以上の自然数となる関係が成立することが望ましい。
In the above embodiment, the example of extracting the frequency component of 2500 Hz has been shown, but the frequency to be extracted is arbitrary.
However, it is desirable that the frequency ft to be extracted, the sampling frequency fs, and the number of data m satisfy 1 = m · ft / fs, and m is a natural number of 2 or more.

本実施形態の周波数解析装置100は、次のような利点を有する。
(1)入力信号の格納と、加算処理と、割り算処理或いはビットシフト処理のみで、実現できるので、処理全体が簡単であり、実現しやすい。
The frequency analysis apparatus 100 of this embodiment has the following advantages.
(1) Since it can be realized only by storing an input signal, addition processing, division processing, or bit shift processing, the entire processing is simple and easy to realize.

(2)演算量の多いFFT解析を行わなくても、周波数解析が可能である。   (2) Frequency analysis is possible without performing FFT analysis with a large amount of calculation.

(3)バンドパスフィルタ等のフィルタを使用しないので、演算精度を気にせず、簡単に計算が可能である。   (3) Since a filter such as a bandpass filter is not used, calculation can be easily performed without worrying about calculation accuracy.

(4)バンドパスフィルタ等のフィルタを使用するよりも、精度よく所望の周波数成分を抽出できる。   (4) A desired frequency component can be extracted with higher accuracy than using a filter such as a bandpass filter.

(変形例)
上記実施の形態では、ピーク値(振幅)をレベルとして出力したが、ピーク値/1.4(実効値)をレベルとして出力してもよい。
(Modification)
In the above embodiment, the peak value (amplitude) is output as a level, but the peak value / 1.4 (effective value) may be output as a level.

[第2の実施形態]
図8は、本発明の第2の実施形態に係る周波数解析装置100を示す構成図である。
この周波数解析装置100は、入力端子Inに共通に接続された複数の例えば4個の入力バッファ31a,31b,31c,31dと、各入力バッファ31a,31b,31c,31dにそれぞれに接続された演算部32a,32b,32c,32dと、装置全体を制御する制御部33とを備え、4つの抽出対象の周波数のレベルを抽出するものである。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a configuration diagram showing a frequency analysis apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention.
The frequency analyzing apparatus 100 includes a plurality of, for example, four input buffers 31a, 31b, 31c, and 31d commonly connected to an input terminal In, and arithmetic operations connected to the input buffers 31a, 31b, 31c, and 31d, respectively. The units 32a, 32b, 32c, and 32d and the control unit 33 that controls the entire apparatus are provided to extract the levels of the four extraction target frequencies.

4つの抽出対象の周波数の1周期をTa,Tb,Tc,Tdとすると、入力バッファ31aは、入力信号のTa時間分を格納する。入力バッファ31bは、入力信号のTb時間分を格納する。入力バッファ31cは、入力信号のTc時間分を格納する。入力バッファ31dは、入力信号のTd時間分を格納する。   Assuming that one period of the four extraction target frequencies is Ta, Tb, Tc, and Td, the input buffer 31a stores the Ta time of the input signal. The input buffer 31b stores the Tb time of the input signal. The input buffer 31c stores the Tc time of the input signal. The input buffer 31d stores the Td time of the input signal.

各入力バッファ31a,31b,31c,31dにそれぞれ接続された演算部32a,32b,32c,32dは、制御部33に制御されて、入力バッファ31a〜31dに格納される入力信号に対して、第1の実施形態の演算部32と同様に動作し、4つの抽出対象の周波数のレベルや波形を抽出できる。   The calculation units 32a, 32b, 32c, and 32d connected to the input buffers 31a, 31b, 31c, and 31d are controlled by the control unit 33, and the input signals stored in the input buffers 31a to 31d It operates in the same manner as the calculation unit 32 of the first embodiment, and can extract four frequency levels and waveforms to be extracted.

したがって、本実施形態の周波数解析装置100は、第1の実施形態と同様の利点を奏すると共に、4つの抽出対象の周波数のレベルや波形を抽出できるという利点を有する。   Therefore, the frequency analysis apparatus 100 according to the present embodiment has the same advantages as the first embodiment, and has the advantage that four extraction target frequency levels and waveforms can be extracted.

[第3の実施形態]
図9は、本発明の第3の実施形態に係る周波数解析装置100を示す構成図である。
この周波数解析装置100は、入力端子Inに接続された入力バッファ41と、入力バッファ41に接続された4個の演算部42a,42b,42c,42dと、装置全体を制御する制御部33とを備え、4つの抽出対象の周波数のレベルを抽出するものである。
[Third Embodiment]
FIG. 9 is a configuration diagram showing a frequency analysis device 100 according to the third embodiment of the present invention.
The frequency analysis apparatus 100 includes an input buffer 41 connected to an input terminal In, four arithmetic units 42a, 42b, 42c, and 42d connected to the input buffer 41, and a control unit 33 that controls the entire apparatus. Provided, and extracts the levels of the four extraction target frequencies.

入力バッファ41のサイズは、抽出対象の周波数のうちの周波数が一番低い周波数の1周期分を格納できるサイズとし、制御部33からの制御信号等により、入力信号を格納する長さを選択的4段階に変化できるようにしたものである。入力バッファ41に接続された演算部42a,42b,42c,42dは、第2の実施形態の演算部32a,32b,32c,32dと同様のものである。   The size of the input buffer 41 is set to a size that can store one cycle of the lowest frequency among the frequencies to be extracted, and the length for storing the input signal is selectively set by a control signal from the control unit 33 or the like. It can be changed in 4 stages. The calculation units 42a, 42b, 42c, and 42d connected to the input buffer 41 are the same as the calculation units 32a, 32b, 32c, and 32d of the second embodiment.

4つの抽出対象の周波数の1周期をTa,Tb,Tc,Tdとすると、入力バッファ41がTa時間の入力信号を格納するように設定されている期間には、入力バッファ41の格納する入力信号に対して演算部42aが、第1の実施形態の演算部32と同様に動作し、1周期がTaとなる抽出対象の周波数のレベル及び波形を抽出する。   Assuming that one cycle of the four frequencies to be extracted is Ta, Tb, Tc, and Td, the input signal stored in the input buffer 41 is set in a period in which the input buffer 41 is set to store an input signal for Ta time. On the other hand, the calculation unit 42a operates in the same manner as the calculation unit 32 of the first embodiment, and extracts the level and waveform of the extraction target frequency in which one period is Ta.

入力バッファ41がTb時間の入力信号を格納するように設定されている期間には、入力バッファ41の格納する入力信号に対して演算部42bが、第1の実施形態の演算部32と同様に動作し、1周期がTbとなる抽出対象の周波数のレベル及び波形を抽出する。   During a period in which the input buffer 41 is set to store the input signal for Tb time, the calculation unit 42b performs the same operation as the calculation unit 32 of the first embodiment on the input signal stored in the input buffer 41. Operates and extracts the level and waveform of the frequency to be extracted for which one period is Tb.

入力バッファ41がTc時間の入力信号を格納するように設定されている期間には、入力バッファ41の格納する入力信号に対して演算部42cが、第1の実施形態の演算部32と同様に動作し、1周期がTcとなる抽出対象の周波数のレベル及び波形を抽出する。   During a period in which the input buffer 41 is set to store the input signal of Tc time, the calculation unit 42c operates on the input signal stored in the input buffer 41 in the same manner as the calculation unit 32 of the first embodiment. Operates and extracts the level and waveform of the extraction target frequency for which one period is Tc.

入力バッファ41がTd時間の入力信号を格納するように設定されている期間には、入力バッファ41の格納する入力信号に対して演算部42dが、第1の実施形態の演算部32と同様に動作し、1周期がTdとなる抽出対象の周波数のレベル及び波形を抽出する。   During a period in which the input buffer 41 is set to store an input signal of Td time, the calculation unit 42d performs the same operation as the calculation unit 32 of the first embodiment on the input signal stored in the input buffer 41. Operates and extracts the level and waveform of the frequency to be extracted for which one period is Td.

則ち、本実施形態の周波数解析装置100は、第2の実施形態の周波数解析装置100の4個の入力バッファ31a,31b,31c,31dを、1個の入力バッファ41で置換したものとなっており、構成が第2の実施形態よりも簡素になるという利点を有する。   In other words, the frequency analysis device 100 according to the present embodiment is obtained by replacing the four input buffers 31a, 31b, 31c, and 31d of the frequency analysis device 100 according to the second embodiment with one input buffer 41. And has an advantage that the configuration is simpler than that of the second embodiment.

尚、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。
(i)上記第1〜第3の実施形態では、各入力バッファ31,31a〜31d,41に格納された入力信号を複数回加算してその平均を求めることにより、抽出対象の周波数成分のレベルまで求められるようにしたが、入力信号に抽出対象の周波数含まれるか否かを解析する場合には、平均まで求める必要はない。この場合、各入力バッファ31,31a〜31d,41で格納される入力信号を複数回加算するだけで、抽出対象以外の周波数成分が除去されるので、入力信号に抽出対象の周波数含まれるか否かを解析することができる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. Examples of such modifications include the following.
(I) In the first to third embodiments, the level of the frequency component to be extracted is obtained by adding the input signals stored in the input buffers 31, 31 a to 31 d, 41 a plurality of times and obtaining an average thereof. However, when analyzing whether or not the frequency to be extracted is included in the input signal, it is not necessary to obtain the average. In this case, since the frequency components other than the extraction target are removed only by adding the input signals stored in the input buffers 31, 31a to 31d, 41 a plurality of times, whether or not the frequency to be extracted is included in the input signal. Can be analyzed.

(ii)上記第2の実施形態では、抽出対象の周波数の数と同数の4個の入力バッファ31a〜31d及び演算部32a〜32dを備えたが、入力バッファ31a〜31d及び演算部32a〜32dの数を増減することにより、抽出対象の周波数の数を増減できる。   (Ii) In the second embodiment, the four input buffers 31a to 31d and the calculation units 32a to 32d are provided in the same number as the number of frequencies to be extracted. However, the input buffers 31a to 31d and the calculation units 32a to 32d are provided. The number of frequencies to be extracted can be increased or decreased by increasing or decreasing the number of.

(iii)上記第3の実施形態では、入力バッファ41の入力信号を格納する長さを4段階に変化させる構成としたが、入力バッファ41の入力信号を格納する長さを4段階以外にしてもよい。この場合、演算部42a〜42dの数もそれに応じて変化させることにより、抽出対象の周波数の数を増減できる。   (Iii) In the third embodiment, the length of storing the input signal of the input buffer 41 is changed in four stages. However, the length of storing the input signal of the input buffer 41 is set to other than four stages. Also good. In this case, the number of frequencies to be extracted can be increased or decreased by changing the number of calculation units 42a to 42d accordingly.

(iv)入力信号は、音声を表す信号でもよいし、画像を表す信号でもよいし、各種センサから出力される信号でもよい。   (Iv) The input signal may be a signal representing sound, a signal representing an image, or a signal output from various sensors.

(v) 第1〜第3の実施形態においては、8Frame毎に、目的周波数の信号成分の有無及びそのレベルを求めたが、Frame単位でその有無・レベルを求めるようにしてもよい。   (V) In the first to third embodiments, the presence / absence and level of the signal component of the target frequency are obtained every 8 frames, but the presence / absence / level may be obtained in units of frames.

以下、この種の処理が可能な周波数解析装置を第4の実施形態として示す。
[第4の実施形態]
図10は、本発明の第4の実施形態に係る周波数解析装置200を示す構成図である。
周波数解析装置200においては、演算部32は、加算結果レジスタ321,演算回路329と、n個のレジスタ341〜34nと、装置全体を制御する制御部33とから構成される。
Hereinafter, a frequency analyzing apparatus capable of this kind of processing will be described as a fourth embodiment.
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 is a configuration diagram showing a frequency analysis device 200 according to the fourth embodiment of the present invention.
In the frequency analysis device 200, the arithmetic unit 32 includes an addition result register 321, an arithmetic circuit 329, n registers 341 to 34n, and a control unit 33 that controls the entire apparatus.

レジスタ341〜34nは、カスケードに接続されており、制御部33の制御に従って、自己が格納しているm個のデータを後段のレジスタに転送すると共に前段のレジスタから供給されるm個のデータを新たに記憶する。   The registers 341 to 34n are connected in cascade, and transfer m data stored therein to a subsequent register according to the control of the control unit 33, and receive m data supplied from the previous register. Newly memorize.

演算回路329は、レジスタ341〜34nに格納されているnFrame分のデータのうち、Frame内の相対位置が同一のもの同士を加算し、加算値をnで割った値を加算結果レジスタ321に格納し、これが演算部32の出力となる。   The arithmetic circuit 329 adds the data of nFrame stored in the registers 341 to 34n with the same relative position in the Frame, and stores the value obtained by dividing the added value by n in the addition result register 321. This is the output of the calculation unit 32.

入力バッファ31に1Frame分のm個のデータが格納される度に、そのデータがレジスタ341に格納され、さらに、レジスタ341〜34(n−1)に格納されていたデータが後段のレジスタ342〜34nに格納される。   Each time m pieces of data for one frame are stored in the input buffer 31, the data is stored in the register 341. Further, the data stored in the registers 341 to 34 (n-1) is stored in the subsequent registers 342 to 342. 34n.

演算回路329は、Frame単位で、過去nフレーム分の入力信号を平均化し、加算結果レジスタ321に格納する。   The arithmetic circuit 329 averages the input signals for the past n frames in units of Frame and stores them in the addition result register 321.

従って、Frame単位で、目的とする周波数の信号がふくまれているか否か、含まれている場合には、そのレベルを求めることができる。   Therefore, whether or not a signal of the target frequency is included in the frame unit, and if it is included, the level can be obtained.

尚、本発明は上記した装置の機能をコンピューターに実現させるためのプログラムを含むものである。これらのプログラムは、記録媒体から読み取られてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。   The present invention includes a program for causing a computer to realize the functions of the apparatus described above. These programs may be read from a recording medium and loaded into a computer, or may be transmitted via a communication network and loaded into a computer.

31,31a〜31d,41 入力バッファ
32,32a〜32d,42a〜42d 演算部
33 制御部
31, 31a to 31d, 41 input buffer 32, 32a to 32d, 42a to 42d arithmetic unit 33 control unit

Claims (9)

抽出対象周波数の1周期分に相当する所定時間毎に、その所定時間に入力される入力信号を信号素片として格納する入力バッファと、
前記所定時間毎に前記入力バッファから供給される前記信号素片の、前記所定時間内における各時点の信号値をそれぞれ累積加算した累積加算結果を保持するためのレジスタを有し、前記所定時間が経過する毎に、前記レジスタに保持された前記累積加算結果と、新たに前記入力バッファから供給された信号素片との、前記所定時間内における同一時点の信号値をそれぞれ加算して、新たな累積加算結果を求め、その新たな累積加算結果を前記レジスタに保持させる演算部と、
を備えることを特徴とする周波数解析装置。
An input buffer for storing, as a signal segment, an input signal input at the predetermined time every predetermined time corresponding to one period of the extraction target frequency;
A register for holding a cumulative addition result obtained by cumulatively adding the signal values of the signal segments supplied from the input buffer at the predetermined time at the respective time points within the predetermined time; Each time, the cumulative addition result held in the register and the signal segment newly supplied from the input buffer are added together at the same time point within the predetermined time, and a new value is added. An operation unit for obtaining a cumulative addition result and holding the new cumulative addition result in the register;
A frequency analysis apparatus comprising:
前記演算部は、前記累積加算した回数で前記累積加算結果を除算することを特徴とする請求項1に記載の周波数解析装置。   The frequency analysis apparatus according to claim 1, wherein the arithmetic unit divides the cumulative addition result by the number of times of cumulative addition. 前記入力バッファ及び前記演算部は、複数の抽出対象周波数にそれぞれ対応して複数設置される、
ことを特徴とす請求項1又は2に記載の周波数解析装置。
A plurality of the input buffers and the arithmetic units are installed corresponding to a plurality of extraction target frequencies,
The frequency analysis apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the above.
抽出対象周波数の1周期分に相当する所定時間毎に、その所定時間に入力される入力信号を信号素片として保持する入力処理と、
前記所定時間毎に保持される前記信号素片の、前記所定時間内における各時点の信号値をそれぞれ累積加算した累積加算結果を保持し、前記所定時間が経過する毎に、前記保持された前記累積加算結果と、新たに前記入力された信号素片との、前記所定時間内における同一時点の信号値をそれぞれ加算して、新たな累積加算結果を求め、その新たな累積加算結果を前記保持された累積加算結果の代わりに保持する演算処理と、
を行うことを特徴する周波数解析方法。
An input process for holding an input signal input at the predetermined time as a signal segment for each predetermined time corresponding to one period of the extraction target frequency;
The signal unit held at every predetermined time is held in a cumulative addition result obtained by cumulatively adding the signal values at each time point within the predetermined time, and the held time is held each time the predetermined time elapses. A signal value at the same time point within the predetermined time is added to each of the cumulative addition result and the newly input signal fragment to obtain a new cumulative addition result, and the new cumulative addition result is retained. An arithmetic processing to be held instead of the cumulative addition result,
The frequency analysis method characterized by performing.
前記演算処理では、前記累積加算した回数で前記累積加算結果を除算することを特徴とする請求項4に記載の周波数解析方法。   The frequency analysis method according to claim 4, wherein in the calculation process, the cumulative addition result is divided by the number of times of cumulative addition. 前記入力処理及び前記演算処理は、複数の抽出対象周波数にそれぞれ対応して行われる、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の周波数解析方法。
The input process and the arithmetic process are respectively performed corresponding to a plurality of extraction target frequencies.
The frequency analysis method according to claim 4 or 5, wherein
コンピュータに
抽出対象周波数の1周期分に相当する所定時間毎に、その所定時間に入力される入力信号を信号素片として保持する入力手順と、
前記所定時間毎に保持される前記信号素片の、前記所定時間内における各時点の信号値をそれぞれ累積加算した累積加算結果を保持し、前記所定時間が経過する毎に、前記保持された前記累積加算結果と、新たに前記入力された信号素片との、前記所定時間内における同一時点の信号値をそれぞれ加算して、新たな累積加算結果を求め、その新たな累積加算結果を前記保持された累積加算結果の代わりに保持する演算手順と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
An input procedure for holding, as a signal segment, an input signal input at a predetermined time every predetermined time corresponding to one cycle of the extraction target frequency in the computer;
The signal unit held at every predetermined time is held in a cumulative addition result obtained by cumulatively adding the signal values at each time point within the predetermined time, and the held time is held each time the predetermined time elapses. A signal value at the same time point within the predetermined time is added to each of the cumulative addition result and the newly input signal fragment to obtain a new cumulative addition result, and the new cumulative addition result is retained. Calculation procedure to be held instead of the cumulative addition result,
A program characterized by having executed.
前記演算手順では、前記累積加算した回数で前記累積加算結果を除算させることを特徴とする請求項7に記載のプログラム。   The program according to claim 7, wherein in the calculation procedure, the cumulative addition result is divided by the number of times of cumulative addition. 前記入力手順及び前記演算手順は、複数の抽出対象周波数にそれぞれ対応して実行させる、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載のプログラム。
The input procedure and the calculation procedure are executed corresponding to a plurality of extraction target frequencies,
The program according to claim 7 or 8, characterized in that.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60145367U (en) * 1984-03-09 1985-09-26 日立電子株式会社 Averaging signal display circuit
JPH01167678A (en) * 1987-12-23 1989-07-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Digital spectrum analyzer
JPH0476463A (en) * 1990-07-18 1992-03-11 Hitachi Ltd Data collecting system
JPH0765760A (en) * 1993-08-24 1995-03-10 Hitachi Ltd Method and device for removing electron beam oscillation caused by ac magnetic field
JPH08328593A (en) * 1995-06-02 1996-12-13 Oki Electric Ind Co Ltd Spectrum analysis method
JPH09126877A (en) * 1995-10-31 1997-05-16 Sony Corp Signal intensity measuring device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60145367U (en) * 1984-03-09 1985-09-26 日立電子株式会社 Averaging signal display circuit
JPH01167678A (en) * 1987-12-23 1989-07-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Digital spectrum analyzer
JPH0476463A (en) * 1990-07-18 1992-03-11 Hitachi Ltd Data collecting system
JPH0765760A (en) * 1993-08-24 1995-03-10 Hitachi Ltd Method and device for removing electron beam oscillation caused by ac magnetic field
JPH08328593A (en) * 1995-06-02 1996-12-13 Oki Electric Ind Co Ltd Spectrum analysis method
JPH09126877A (en) * 1995-10-31 1997-05-16 Sony Corp Signal intensity measuring device

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