JP6946442B2 - 楽曲解析装置および楽曲解析プログラム - Google Patents

Description

本発明は、楽曲解析装置および楽曲解析プログラムに関する。

従来、デジタル楽曲データのバスドラムのキック位置や、音響エネルギーの高い箇所を拍位置として検出する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の技術では、楽曲の小節位置を取得して、楽曲の小節位置を等分割した複数の周波数スペクトログラムを算出し、複数の周波数スペクトログラムの共通成分が出現するパターンと、任意のリズムパターンとを照合することにより、楽曲のリズムパターンを判別している。

特開２０１５−０７９１５１号公報

しかしながら、楽曲データのリズムパターンによっては、解析されたＢＰＭ値が、聴取者が感じるＢＰＭ値と異なる場合がある。
すなわち、一般的なＢＰＭ検出器は、大きな信号レベルが検出される時間間隔を計測することでＢＰＭ検出を行うが、大きな信号レベルはバスドラムである場合が多い。仮に１拍毎にバスドラムが打たれるようなパターンの場合、１分間にバスドラムが打たれる回数がＢＰＭとなる。解析されたＢＰＭ値は、スネアドラムのパターンによっては聴取者が感じるＢＰＭ値の半分となってしまう場合があるという課題がある。

本発明の目的は、聴取者が感じるＢＰＭ値に即したＢＰＭ値を解析することのできる楽曲解析装置および楽曲解析プログラムを提供することにある。

本発明の楽曲解析装置は、
楽曲データの拍位置を検出、または外部機器で検出した拍位置を取得する拍位置取得部と、
前記楽曲データのスネアドラムの発音位置を検出、または外部機器で検出したスネアドラムの発音位置を取得するスネアドラム検出部と、
前記スネアドラム検出部により検出されたスネアドラムの発音位置が、前記拍位置取得部により取得された前記楽曲データの拍位置に一致しているか否かを判定するスネア位置判定部と、
前記スネア位置判定部により、前記スネアドラムの発音位置が、前記楽曲データの拍位置とずれがあり、かつ、前記スネアドラムの発音間隔が一拍であるときに、前記楽曲データのＢＰＭ（Beats Per Minute）値を補正するＢＰＭ値補正部と、
を備えていることを特徴とする。

本発明の楽曲解析プログラムは、
コンピュータを、
楽曲データの拍位置を検出、または外部機器で検出した拍位置を取得する拍位置取得部と、
前記楽曲データのスネアドラムの発音位置を検出、または外部機器で検出したスネアドラムの発音位置を取得するスネアドラム検出部と、
前記スネアドラム検出部により検出されたスネアドラムの発音位置が、前記拍位置取得部により取得された前記楽曲データの拍位置に一致しているか否かを判定するスネア位置判定部と、
前記スネア位置判定部により、前記スネアドラムの発音位置が、前記楽曲データの拍位置とずれがあり、かつ、前記スネアドラムの発音間隔が一拍であると判定されたら、前記楽曲データのＢＰＭ（Beats Per Minute）値を補正するＢＰＭ値補正部と、
として機能させることを特徴とする。

本発明の実施形態に係る楽曲解析装置の構成を示すブロック図。 前記実施形態におけるＢＰＭ値の算出方法を示す模式図。 前記実施形態におけるスネアドラムの発音間隔が１拍間隔であるか否かの判定開始を説明するための模式図。 前記実施形態におけるＢＰＭ値を誤検出する場合を示す模式図。 前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。

［１］楽曲解析装置１の構成
図１には、本発明の実施形態に係る楽曲解析装置１が示されている。楽曲解析装置１は、ＣＰＵ２およびハードディスク等の記憶装置３を備えたコンピュータとして構成される。
楽曲解析装置１は、入力される楽曲データＳＤの拍位置に基づいて、楽曲データＳＤのＢＰＭ値を算出し、算出されたＢＰＭ値を楽曲データＳＤに書き込んで、記憶装置３に保存する。

楽曲データＳＤは、ＷＡＶ、ＭＰ３等のデジタルデータから構成され、ＦＦＴ解析等により楽曲の拍位置が解析されている。楽曲データＳＤは、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等の楽曲再生装置で再生された楽曲データを、ＵＳＢケーブル等により、楽曲解析装置１に取り込んだものでもよいし、記憶装置３に保存されたデジタル楽曲データを再生したものでもよい。

楽曲解析装置１は、ＣＰＵ２上で実行される楽曲解析プログラムとしてのバスドラム検出部２０、拍位置取得部２１、スネアドラム検出部２２、ＢＰＭ値算出部２３、スネア位置判定部２４、およびＢＰＭ値補正部２５を備える。
バスドラム検出部２０は、楽曲データＳＤ中のバスドラムの発音位置を検出する。具体的には、バスドラム検出部２０は、カットオフ周波数２４０Ｈｚにより、ＬＰＦ（Low Pass Filter）処理を行い、所定の周波数以下の低音域を検出する。
さらに、バスドラム検出部２０は、検出データを微分して、変化の大きなデータをバスドラムの発音位置として検出する。
バスドラム検出部２０は、検出されたバスドラムの発音位置をＢＰＭ値算出部２３に出力する。
拍位置取得部２１は、楽曲データＳＤで解析された拍位置を取得する。本実施形態では、予め解析された拍位置を有する楽曲データＳＤから拍位置を取得しているが、拍位置取得部２１自身が、ＦＦＴ解析等により拍位置を検出するように構成してもよい。 拍位置取得部２１は、取得した楽曲データＳＤの拍位置を、ＢＰＭ値算出部２３およびスネア位置判定部２４に出力する。

スネアドラム検出部２２は、図３に示すように、バスドラムの発音位置の検出後における楽曲データＳＤ中のスネアドラムの発音位置を検出する。
具体的には、スネアドラム検出部２２は、カットオフ周波数３００Ｈｚにより、ＨＰＦ（High Pass Filter）処理を行い、低音域のバスドラム音を除去して、中音域のスネアドラムのアタック音を検出する。本実施形態では、楽曲データＳＤ中のスネアドラムを検出しているが、予め外部機器で検出されたスネアドラムの発音位置を取得するようにしてもよい。
スネアドラム検出部２２は、検出したスネアドラムの発音位置を、スネア位置判定部２４に出力する。

ＢＰＭ値算出部２３は、バスドラム検出部２０により検出されたバスドラムの発音位置に基づいて、楽曲データＳＤのＢＰＭ値を算出する。具体的には、ＢＰＭ値算出部２３は、楽曲データＳＤにおける大きな信号レベルが検出される時間間隔を計測することでＢＰＭ検出を行う。楽曲データＳＤにおける大きな信号レベルはバスドラムである場合が多い。バスドラムの発音位置は、バスドラム検出部２０により検出できる。仮に１拍毎にバスドラムが打たれるようなパターンの場合、１分間にバスドラムが打たれる回数がＢＰＭ値となる。

スネア位置判定部２４は、スネアドラム検出部２２により検出されたスネアドラムの発音位置が、拍位置取得部２１により取得された楽曲データＳＤの拍位置に一致しているか否かを判定する。
具体的には、スネア位置判定部２４は、拍位置取得部２１により取得された楽曲データＳＤの拍位置に基づいて、スネアドラムの発音位置が、楽曲データＳＤの拍位置とずれがあるか、たとえば、スネアドラムの発音位置が、裏拍となっているか否かについて判定する。同時に、スネア位置判定部２４は、ＢＰＭ値算出部２３により算出されたＢＰＭ値の逆数に基づいて、スネアドラムの発音間隔が一拍であるか否かも判定する。
図４に例示されるように、スネア位置判定部２４は、楽曲データＳＤの１小節中でスネアドラムの発音間隔が１拍間隔であり、かつ裏拍となっているか否かを判定する。

図４に示すリズムパターンの場合、ＢＰＭ値算出部２３は、スネアドラムの発音位置が１拍間隔であり、かつ裏拍である場合であっても、ＢＰＭ値算出部２３は、バスドラム検出部２０により検出されたバスドラムの発音位置（図４における８分休符の各位置）によって、ＢＰＭ値を算出してしまう。たとえば、図２に示すリズムパターン（スネアドラムの発音位置が２拍間隔であり、かつ表拍）のＢＰＭ値が８０ＢＰＭであった場合、ＢＰＭ値算出部２３は、図４に示すリズムパターン（スネアドラムの発音位置が１拍間隔であり、かつ裏拍）の場合であっても８０ＢＰＭと算出してしまう。

しかしながら、図４に示すリズムパターンの場合、スネアドラムの発音間隔は、１拍であるため、聴取者は、その倍の１６０ＢＰＭであると感じてしまう。
そこで、スネア位置判定部２４は、スネアドラムの発音位置が１拍間隔であり、かつ、拍位置とずれがあり、裏拍と判定されたら、図４に示すリズムパターンと判定して、その旨の判定結果をＢＰＭ値補正部２５に出力する。

ＢＰＭ値補正部２５は、スネア位置判定部２４により、スネアドラムの発音位置が楽曲データの拍位置とずれがあり、かつ、スネアドラムの発音間隔が一拍であると判定されたら、ＢＰＭ値算出部２３により算出されたＢＰＭ値を補正する。具体的には、ＢＰＭ値補正部２５は、図４に示すリズムパターンについて、ＢＰＭ値算出部２３で算出されたＢＰＭ値の倍のＢＰＭ値に補正する。たとえば、図４に示すリズムパターンにおいて、ＢＰＭ値算出部２３で８０ＢＰＭと算出されたら、ＢＰＭ値補正部２５は、１６０ＢＰＭに補正する。
一方、ＢＰＭ値補正部２５は、スネア位置判定部２４の判定結果が、スネアドラムの発音位置が１拍間隔でないか、または、スネアドラムの発音位置と拍位置とにずれがない場合（たとえば図２のリズムパターン）、ＢＰＭ値算出部２３により算出されたＢＰＭ値の補正を行わない。

次に、本実施形態の作用を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
拍位置取得部２１は、楽曲データＳＤから拍位置を取得する（手順Ｓ１）。
バスドラム検出部２０は、楽曲データＳＤ中のバスドラムの発音開始位置を検出する（手順Ｓ２）。
ＢＰＭ値算出部２３は、取得された拍位置、および検出されたバスドラムの発音位置に基づいて、楽曲データＳＤのＢＰＭ値を算出する（手順Ｓ３）。

スネアドラム検出部２２は、楽曲データＳＤ中のスネアドラムの発音位置を検出する（手順Ｓ４）。
スネア位置判定部２４は、バスドラムの発音開始位置からスネアドラムの発音間隔が、１拍間隔であり、かつ裏拍であるかを判定する（手順Ｓ５）。
スネアドラムの発音間隔が、１拍間隔であり、かつ裏拍である場合、ＢＰＭ値補正部２５は、ＢＰＭ値算出部２３により算出されたＢＰＭ値を２倍の値に補正する（手順Ｓ６）。
スネアドラムの発音間隔が、１拍間隔ではないか、または裏拍でない場合、ＢＰＭ値補正部２５は、ＢＰＭ値算出部２３により算出されたＢＰＭ値の補正を行わない（手順Ｓ７）。

ＢＰＭ値補正部２５は、ＢＰＭ値を補正した結果、またはＢＰＭ値算出部２３により算出されたＢＰＭ値を楽曲データＳＤに書き込む（手順Ｓ８）。
ＢＰＭ値補正部２５は、ＢＰＭ値が書き込まれた楽曲データＳＤを、記憶装置３に保存する（手順Ｓ９）。

このような本実施形態によれば、楽曲解析装置１がスネア位置判定部２４を備えていることにより、図４に示すようなリズムパターンであっても、ＢＰＭ値を誤検出して半分のＢＰＭ値であると算出することはない。したがって、楽曲解析装置１により解析されたＢＰＭ値が、聴取者が感じるＢＰＭ値に即したものとできるため、違和感のないＢＰＭ値の解析を行うことができる。

１…楽曲解析装置、２…ＣＰＵ、３…記憶装置、２０…バスドラム検出部、２１…拍位置取得部、２２…スネアドラム検出部、２３…ＢＰＭ値算出部、２４…スネア位置判定部、２５…ＢＰＭ値補正部、ＳＤ…楽曲データ。

Claims (3)

1. 楽曲データの拍位置を検出、または外部機器で検出した拍位置を取得する拍位置取得部と、
   前記楽曲データのスネアドラムの発音位置を検出、または外部機器で検出したスネアドラムの発音位置を取得するスネアドラム検出部と、
   前記スネアドラム検出部により検出または取得されたスネアドラムの発音位置が、前記拍位置取得部により取得された前記楽曲データの拍位置に一致しているか否かを判定するスネア位置判定部と、
   前記スネア位置判定部により、前記スネアドラムの発音位置が、前記楽曲データの拍位置とずれがあり、かつ、前記スネアドラムの発音間隔が一拍であると判定されたら、前記楽曲データのＢＰＭ（Beats Per Minute）の値を２倍に補正するＢＰＭ値補正部と、
   を備えていることを特徴とする楽曲解析装置。
2. 請求項１に記載の楽曲解析装置において、
   前記ＢＰＭ値補正部は、前記スネア位置判定部により前記スネアドラムの発音位置が、前記楽曲データの拍位置と一致しているか、または、前記スネアドラムの発音間隔が一拍でないときに、前記楽曲データのＢＰＭ値を補正しないことを特徴とする楽曲解析装置。
3. コンピュータを、
   楽曲データの拍位置を検出、または外部機器で検出した拍位置を取得する拍位置取得部と、
   前記楽曲データのスネアドラムの発音位置を検出、または外部機器で検出したスネアドラムの発音位置を取得するスネアドラム検出部と、
   前記スネアドラム検出部により検出または取得されたスネアドラムの発音位置が、前記拍位置取得部により取得された前記楽曲データの拍位置に一致しているか否かを判定するスネア位置判定部と、
   前記スネア位置判定部により、前記スネアドラムの発音位置が、前記楽曲データの拍位置とずれがあり、かつ、前記スネアドラムの発音間隔が一拍であると判定されたら、前記楽曲データのＢＰＭ（Beats Per Minute）の値を２倍に補正するＢＰＭ値補正部と、
   として機能させることを特徴とする楽曲解析プログラム。

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