JP7105880B2 - ビート音発生タイミング生成装置 - Google Patents
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Description
<Spxデータの生成>
生成部101によるSpxデータの生成について説明する。生成部101には、再生に係る楽曲データ(音声出力のためにD/A17に送られたデータ)の音を表すディジタル信号が入力される。音を表すディジタル信号(楽曲信号)は、HDD13に記憶された楽曲データの再生処理によるものでも、MIC20で集音された音声信号のA/D変換によって得られたものでもよい。
図5は、算出部103の処理例を示すフローチャートである。S10において、生成部101にて生成された新たなSpxデータがバッファ102に到来し、蓄積される。S11において、バッファ102に蓄積されたSpxデータのうち所定時間分のSpxデータ(複数の強度データに相当)がバッファ102から取得される。所定時間は、例えば6秒間であるが、ビートの周期及び位相を得られる限りにおいて6秒より長くても短くてもよい。以降のS12~S16の処理は、S11で取得した6秒分のSpxデータを用いて行われる処理である。S12では、6秒分のSpxデータについて、所定個数(例えば20個)のBPM(Beats Per Minute:テンポ(リズムの速さ)を示す)に対応したフーリエ変換を施し、ビートの周期(BPMの一周期)とビートの位相(ビート音の発生タイミング)とを算出する。
図8は、検出部104によるビート発生タイミングの検出処理の例を示すフローチャートである。S21において、検出部104は、新しい周期データ及び位相データが算出部103から提供されたかを判定する。新しい周期データ及び位相データが提供された場合には、処理がS22に進み、そうでない場合には、処理がS23に進む。
実施形態によれば、再生又は演奏済みの(過去の)楽曲が生成部101に入力され、生成部101がSpxデータを生成する。このようなSpxデータがバッファ102に蓄積され、算出部103が所定時間(6秒)分の複数のSpxデータから、ビートの周期及び位相を算出し、再生または演奏中の楽曲に合わせたビート音の発生タイミングを検出部104が検出して出力する。これによって、再生処理部105が再生又は演奏中の楽曲のリズムに合致したハンドクラップ音を出力させることができる。このハンドクラップ音の自動的な出力は、上述したSpxデータの生成や、フーリエ変換データに基づくビートの周期及び位相の算出、並びにカウンタ値のカウントのような、計算量の少ない簡易なアルゴリズムにより行うことができる。これにより、処理の実行主体(CPU10)に対する負荷増大や、メモリリソースの増大を回避することができる。また、処理量が少ないが故に、再生音や演奏音に対する遅延のない(遅延があっても人がそれを認識できない)クラップ音出力が可能となる。
上述した実施形態では、周期データの算出に用いるBPMとして、BPM86~168を用いた例を示した。これに対し、BMP86~168(夫々が第1のBPMに相当する)だけでなく、その2倍のBPM172~336や4倍のBPM344~672(第1のBPMの振動数の整数倍の振動数を有する少なくとも1つの第2のBPMに相当)についても、c(i)の絶対値(スペクトル強度)を得る。図9は、1倍(基本ビート)と2倍ビートのスペクトル強度を例示する図である。1倍と2倍のスペクトルの例を示す。そして、1倍、2倍、4倍のそれぞれに係るスペクトル強度を、所定の比で加算した値を、BPMの決定に用いる。例えば、BPM91(第1のBPMの一例)のスペクトル強度と、BPM182及びBPM364(少なくとも1つの第2のBPMの一例)のスペクトル強度を0.34:0.33:0.33の比で足し合わせ、その数値をBPM91についてのc(i)の絶対値として用いる。
2・・・ネットワーク
10・・・CPU
11・・・ROM
12・・・RAM
13・・・HDD
14・・・入力装置
15・・・表示装置
16・・・通信インタフェース
17・・・ディジタルアナログ変換器
18・・・アンプ
19・・・スピーカ
20・・・アナログディジタル変換器
21・・・マイクロフォン
100・・・制御部
101・・・生成部
102・・・バッファ
103・・・算出部
104・・・検出部
105・・・再生処理部
Claims (8)
- 入力された楽曲のデータから、前記楽曲のビートを司る複数のタイミングと、各タイミングにおけるパワーを示す複数の強度データを生成する生成部と、
前記複数の強度データを用いて、前記楽曲のビートの周期及び位相を算出する算出部と、
前記ビートの周期及び位相に基づいて、ビート音の発生タイミングを検出する検出部とを含み、
前記複数の強度データの夫々は、前記楽曲のパワーを示すデータをフレーム単位で作成した場合において、自身より大きい値が出現しない状態が所定時間続いた場合のピーク値を示す第2の所定時間中のデータである
ビート音発生タイミング生成装置。 - 前記算出部は、前記複数の強度データの夫々と、前記複数の強度データについての複数個のBPM(Beats Per Minute)の夫々とについて行うフーリエ変換によって得られたフーリエ変換データの絶対値が最大値となるときのBPMの一周期を前記ビートの周期として算出し、前記最大値に対応するフーリエ変換データの位相値を前記複数の強度データについての前記ビート音の発生タイミングとして算出する
請求項1に記載のビート音発生タイミング生成装置。 - 前記ビート音の発生タイミングに従って前記ビート音の再生処理を行う再生処理部をさらに含む
請求項1又は2に記載のビート音発生タイミング生成装置。 - 前記検出部は、前記ビートの周期及び前記ビートの位相を示すカウント値を求め、サンプリングレートの1サンプル毎にインクリメントを行うカウンタを用いて前記カウント値の計時を行い、前記カウンタの値が前記カウント値に達したタイミングを前記ビート音の発生タイミングとして検出する
請求項1から3のいずれか1項に記載のビート音発生タイミング生成装置。 - 前記複数の強度データの夫々と前記複数個のBPMのうちの第1のBPMについて前記
フーリエ変換データを得る場合に、前記算出部は、前記第1のBPMの振動数の整数倍の振動数を有する少なくとも1つの第2のBPMについての前記フーリエ変換データを取得し、前記第1のBPMを用いて算出した前記フーリエ変換データの値と、前記第2のBPMを用いて算出した前記フーリエ変換データの値とを、所定の比率で足し合わせた値を、前記第1のBPMについての前記フーリエ変換データの値として用いる
請求項2に記載のビート音発生タイミング生成装置。 - 前記生成部は、前記入力された楽曲のデータから所定数の連続する音のサンプルからなるフレームを取得し、前記フレーム中のサンプルを間引きし、間引きしたサンプルについて高速フーリエ変換を行い、高速フーリエ変換によって得られた周波数バンド幅毎のパワーの総和を示すデータを求める処理を所定間隔で行う一方で、自身より大きい値を示す前記パワーの総和を示すデータが出現しない状態が所定時間継続した場合の前記パワーの総和を示すデータを前記強度データとして抽出する
請求項1から5のいずれか1項に記載のビート音発生タイミング生成装置。 - 入力された楽曲のデータから、前記楽曲のビートを司る複数のタイミング情報と、各タイミングにおけるパワーを示す複数の強度データを生成することと、
前記複数の強度データを用いて、前記楽曲のビートの周期及び位相を算出することと、
前記ビートの周期及び位相に基づいて、ビート音の発生タイミングを検出することを含み、
前記複数の強度データの夫々は、前記楽曲のパワーを示すデータをフレーム単位で作成した場合において、自身より大きい値が出現しない状態が所定時間続いた場合のピーク値を示し、且つ第2の所定時間に含まれるデータである
ビート音発生タイミング生成方法。 - 前記複数の強度データの夫々と、前記タイミング情報に基づく前記複数の強度データについての複数個のBPM(Beats Per Minute)の夫々とについて行うフーリエ変換によって得られたフーリエ変換データの絶対値が最大値となるときのBPMの一周期を前記ビートの周期として算出し、前記最大値に対応するフーリエ変換データの位相値を前記複数の強度データについての前記ビート音の発生タイミングとして算出する
請求項7に記載のビート音発生タイミング生成方法。
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