JPH01288731A - ピッチ抽出装置 - Google Patents
ピッチ抽出装置Info
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- JPH01288731A JPH01288731A JP63119563A JP11956388A JPH01288731A JP H01288731 A JPH01288731 A JP H01288731A JP 63119563 A JP63119563 A JP 63119563A JP 11956388 A JP11956388 A JP 11956388A JP H01288731 A JPH01288731 A JP H01288731A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 16
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、各種楽音及び音声等の音響信号のピッチ抽出
装置に関するものである。
装置に関するものである。
従来の技術
近年、デジタル技術の進歩に伴い、各種ピッチ抽出技術
が提案されている。この中には、時間波形の自己相関を
求める技術やケブヌトラム技術等があるが、演算量の軽
減、或は高速処理を目的とした技術として極性反転検出
によるピッチ抽出技術が考えられている。
が提案されている。この中には、時間波形の自己相関を
求める技術やケブヌトラム技術等があるが、演算量の軽
減、或は高速処理を目的とした技術として極性反転検出
によるピッチ抽出技術が考えられている。
以下、図面を参照しながら上述のピッチ抽出装置につい
て説明する。
て説明する。
第３図は従来のピッチ抽出装置の構成を示すものである
。
。
第３図において、１はバイパスフィルタ、２はローパス
フィルタ、３はアナログの音響信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄコンバータ、４はＡ／Ｄコンバータ３か
ら出力されるデジタルデータの極性反転を検出して極性
反転検出信号を出力する極性反転検出部、６は極性反転
検出部４から出力された極性反転検出信号に従ってピッ
チ周期の計時の開始、或は終了を指示する計時指示信号
を出力する制御部、６は計時指示信号に従ってデジタル
データのピッチ周期を計時する計時部である。
フィルタ、３はアナログの音響信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄコンバータ、４はＡ／Ｄコンバータ３か
ら出力されるデジタルデータの極性反転を検出して極性
反転検出信号を出力する極性反転検出部、６は極性反転
検出部４から出力された極性反転検出信号に従ってピッ
チ周期の計時の開始、或は終了を指示する計時指示信号
を出力する制御部、６は計時指示信号に従ってデジタル
データのピッチ周期を計時する計時部である。
以上のように構成されたピッチ抽出装置について、以下
その動作について説明する。
その動作について説明する。
マイクロホン等から入力される音響信号はバイパスフィ
ルタ１によって直流分を除去された後に、ローパスフィ
ルタ２を通過することによってサンプリング定理を満足
するアンチエイリアジングフィルタリングが為され、Ａ
／Ｄコンバータ３によって順次アナログデジタル変換さ
れてデジタルデータとなる。
ルタ１によって直流分を除去された後に、ローパスフィ
ルタ２を通過することによってサンプリング定理を満足
するアンチエイリアジングフィルタリングが為され、Ａ
／Ｄコンバータ３によって順次アナログデジタル変換さ
れてデジタルデータとなる。
次に、極性反転検出部４はＡ／Ｄコンバータ３から順次
出力されるデジタルデータの極性反転を検出した後、極
性反転検出信号を制御部６へ出力する。制御部６は、極
性反転検出信号に従ってピッチ周期の計時の開始、或は
終了を指示する計時指示信号を計時部ｅに出力する。こ
こで制御部５から計時開始を指示する計時指示信号が出
力されルト計時部６はデジタルデータのサンプル個数の
カウント、即ちピッチ周期の計時を開始する。
出力されるデジタルデータの極性反転を検出した後、極
性反転検出信号を制御部６へ出力する。制御部６は、極
性反転検出信号に従ってピッチ周期の計時の開始、或は
終了を指示する計時指示信号を計時部ｅに出力する。こ
こで制御部５から計時開始を指示する計時指示信号が出
力されルト計時部６はデジタルデータのサンプル個数の
カウント、即ちピッチ周期の計時を開始する。
更に計時終了を指示する計時指示信号が制御部５から出
力されると計時部６はそれまでのサンプル個数、即ち計
時結果をピッチ周期として制御部５に出力した後、計時
結果をリセットする。以上の操作を極性反転検出部４の
極性反転検出信号に従って繰シ返すことによりＡ／Ｄコ
ンバータ３から順次出力されるデジタルデータのピッチ
周期を得ることとなる。
力されると計時部６はそれまでのサンプル個数、即ち計
時結果をピッチ周期として制御部５に出力した後、計時
結果をリセットする。以上の操作を極性反転検出部４の
極性反転検出信号に従って繰シ返すことによりＡ／Ｄコ
ンバータ３から順次出力されるデジタルデータのピッチ
周期を得ることとなる。
尚、ピッチ周期Ｎｉ側をいわゆるピッチＦ ｉ （Ｈｚ
〕に変換するにはサンプリング周波数Ｆ ｇ （）１．
）を用いて、 Ｆ ｉ （）ｈ） ＝ Ｆ ｓ ／Ｎｉ
−−−・旧−（１）として求めることができる。
〕に変換するにはサンプリング周波数Ｆ ｇ （）１．
）を用いて、 Ｆ ｉ （）ｈ） ＝ Ｆ ｓ ／Ｎｉ
−−−・旧−（１）として求めることができる。
発明が解決しようとする口１・、
しかし、なから、上記のような構成では、（１）式から
明らかなようにサンプリング周波数によって得られるピ
ッチ周期の精度が変わってしまうばかシか、精度を上げ
るためにはサンプリング周°波数を高くしなければなら
ず、従って高速な演算処理が必要となシ高価な装置にな
るという問題があった。
明らかなようにサンプリング周波数によって得られるピ
ッチ周期の精度が変わってしまうばかシか、精度を上げ
るためにはサンプリング周°波数を高くしなければなら
ず、従って高速な演算処理が必要となシ高価な装置にな
るという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みて、高速演算処理を必要とせ
ず、かつ簡単な構成で精度の高いピッチ抽出装置を提供
するものである。
ず、かつ簡単な構成で精度の高いピッチ抽出装置を提供
するものである。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明のピッチ抽出装置は
、帯域制限された音響信号をデジタルデータに変換する
Ａ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータから出力される
デジタルデータのうち、少なくとも２つ以上のデータを
一時記憶するメモリ部と、Ａ／Ｄコンバータから出力さ
れるデジタルデータの極大値或は極小値を検出しピッチ
周期の計時を指示する計時指示信号を出力する極値検出
部と、計時指示信号に従ってピッチ周期の計時を開始、
或は終了し、かつメモリ部から極値を含む前記デジタル
データを読み出して補間する制御部とから構成される。
、帯域制限された音響信号をデジタルデータに変換する
Ａ／Ｄコンバータと、Ａ／Ｄコンバータから出力される
デジタルデータのうち、少なくとも２つ以上のデータを
一時記憶するメモリ部と、Ａ／Ｄコンバータから出力さ
れるデジタルデータの極大値或は極小値を検出しピッチ
周期の計時を指示する計時指示信号を出力する極値検出
部と、計時指示信号に従ってピッチ周期の計時を開始、
或は終了し、かつメモリ部から極値を含む前記デジタル
データを読み出して補間する制御部とから構成される。
作用
この構成によって、帯域制限された音響信号はＡ／Ｄコ
ンバータによってデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ
コンバータから出力されるデジタルデータは順次メモリ
部、制御部、及び極値検出部に送出される。
ンバータによってデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ
コンバータから出力されるデジタルデータは順次メモリ
部、制御部、及び極値検出部に送出される。
この時、極値検出部は順次送出されるデジタルデータの
極大値或は極小値を検出する毎にピッチ周期の計時を指
示する計時指示信号を制御部に出力し、その後デジタル
データは制御部によってサンプル個数のカウント、即ち
ピッチ周期が計時されると共に、制御部は送出された計
時指示信号に従ってメモリ部から極値を含む少なくとも
２つ以上のデジタルデータを読みだし、極値点を補間演
算によって算出し、この結果と計時結果との加算値をピ
ッチ周期として出力する。
極大値或は極小値を検出する毎にピッチ周期の計時を指
示する計時指示信号を制御部に出力し、その後デジタル
データは制御部によってサンプル個数のカウント、即ち
ピッチ周期が計時されると共に、制御部は送出された計
時指示信号に従ってメモリ部から極値を含む少なくとも
２つ以上のデジタルデータを読みだし、極値点を補間演
算によって算出し、この結果と計時結果との加算値をピ
ッチ周期として出力する。
以上の動作を繰り返すことによって、順次検出されたピ
ッチ周期が制御部から出力されることとなる。
ッチ周期が制御部から出力されることとなる。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例におけるピッチ抽出装置の
ブロック図を示すものである。
ブロック図を示すものである。
第１図において、７はメモリ部、８は制御部でアル。尚
、１はバイパスフィルタ、２はローパスフィルタ、５ｉ
ｉ）Ａ／Ｄコンバータ、 ９は４ｆ［ｍ山部で、これら
は従来の構成と同じものである。
、１はバイパスフィルタ、２はローパスフィルタ、５ｉ
ｉ）Ａ／Ｄコンバータ、 ９は４ｆ［ｍ山部で、これら
は従来の構成と同じものである。
以上のように構成されたピッチ抽出装置について、以下
その動作について説明する。
その動作について説明する。
まず、バイパスフィルタ（ＨＰＦ）１に入力された音響
信号は、ピッチ周波数よりもかなり低域周波数成分（た
とえばｓ ｏ Ｃ１−翫）以下）を除去する高域通過フ
ィルタリングを実施された後に、ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）２へ出力サレル。ローパスフィルタ２に入力され
た高域通過フィルタリング後の音響信号は、いわゆるサ
ンプリング定理を満足するようにサンプリング周波数Ｆ
ｓ （Ｈｚ）に対し７てＦｓ／２（Ｈｚ：）以下しか
通過させないように低域通過フィルタリングをする。尚
、本実施例においては、Ｆ ｃ （（Ｆ ｓ ／２
なるカッ＋−オフ周波数を持つ低域通過フィルタリング
を実施するととにより高域周波数成分の影響を除去する
方が望ましい。
信号は、ピッチ周波数よりもかなり低域周波数成分（た
とえばｓ ｏ Ｃ１−翫）以下）を除去する高域通過フ
ィルタリングを実施された後に、ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）２へ出力サレル。ローパスフィルタ２に入力され
た高域通過フィルタリング後の音響信号は、いわゆるサ
ンプリング定理を満足するようにサンプリング周波数Ｆ
ｓ （Ｈｚ）に対し７てＦｓ／２（Ｈｚ：）以下しか
通過させないように低域通過フィルタリングをする。尚
、本実施例においては、Ｆ ｃ （（Ｆ ｓ ／２
なるカッ＋−オフ周波数を持つ低域通過フィルタリング
を実施するととにより高域周波数成分の影響を除去する
方が望ましい。
バイパスフィルタ１及びローパスフィルタ２を通過した
音響信号は、帯域制限された音響信号としてＡ／Ｄコン
バータ３によりＦ ｓ （１４）のサンプリング周波数
によってＡ／Ｄ変換されたデジタルデータとなる。Ａ／
Ｄコンバータ３から出力されるデジタルデータは極値検
出部９、メモリ部７及び制御部８に順次出力される。
音響信号は、帯域制限された音響信号としてＡ／Ｄコン
バータ３によりＦ ｓ （１４）のサンプリング周波数
によってＡ／Ｄ変換されたデジタルデータとなる。Ａ／
Ｄコンバータ３から出力されるデジタルデータは極値検
出部９、メモリ部７及び制御部８に順次出力される。
次に、極値検出部９は順次入力されるデジタルデータの
極大値或は極小値を検出すると制御部８にピッチ周期の
計時を指示する計時指示信号を送出する。この時制御部
８は、仮にデジタルデータのサンプル個数のカウント、
即ちピッチ周期の計時を既に開始していなければ順次入
力されるデジタルデータのサンプル個数のカウントを開
始すると共に、メモリ部７から極値を含む例えば第２図
（ａ）のような３つのデジｐ ＩＶデータＹｏ１．Ｙｌ
ｌ。
極大値或は極小値を検出すると制御部８にピッチ周期の
計時を指示する計時指示信号を送出する。この時制御部
８は、仮にデジタルデータのサンプル個数のカウント、
即ちピッチ周期の計時を既に開始していなければ順次入
力されるデジタルデータのサンプル個数のカウントを開
始すると共に、メモリ部７から極値を含む例えば第２図
（ａ）のような３つのデジｐ ＩＶデータＹｏ１．Ｙｌ
ｌ。
Ｙ２１を読みだし、３点を通る２次曲線のあてはめによ
りその頂点、即ち極値点Ｎｏ１を算出する。
りその頂点、即ち極値点Ｎｏ１を算出する。
或はピッチ周期の計時を既に開始していればデジタルデ
ータのカウントを終了し、かつメモリ部γから極値を含
む例えば第２図（ｂ）の様な３つのデジタ／Ｌ／データ
Ｙｏ２．Ｙ１２ 、Ｙ２２を読みだし、３点を通る２次
曲線のあてはめによりその頂点、即ち極値点ＮＯ２を算
出する。
ータのカウントを終了し、かつメモリ部γから極値を含
む例えば第２図（ｂ）の様な３つのデジタ／Ｌ／データ
Ｙｏ２．Ｙ１２ 、Ｙ２２を読みだし、３点を通る２次
曲線のあてはめによりその頂点、即ち極値点ＮＯ２を算
出する。
更に、制御部８はカウントを終了するとそのカウント値
即ち第２図（Ｃ）に示すようなサンプル個数Ｎ、ＮＯ１
，及びＮＯ２をそれぞれ加算した後カウント値を零にリ
セットすると共に加算結果をピッチ周期として出力する
。
即ち第２図（Ｃ）に示すようなサンプル個数Ｎ、ＮＯ１
，及びＮＯ２をそれぞれ加算した後カウント値を零にリ
セットすると共に加算結果をピッチ周期として出力する
。
尚、ピッチ周期を時間値とした時には、検出値に対して
１／Ｆ８を乗ずれば良く、又、ピッチ周波数としたい時
にはＦｓを検出値で割れば良い。
１／Ｆ８を乗ずれば良く、又、ピッチ周波数としたい時
にはＦｓを検出値で割れば良い。
又、以上において、制御部８における曲線補間に関して
、デジタルデータが正の値、即ち極大値の時を計時開始
として述べてきたが、デジタルデータが負の値、即ち極
小値の時を計時開始としても同様の効果が得られること
は言うまでもない。
、デジタルデータが正の値、即ち極大値の時を計時開始
として述べてきたが、デジタルデータが負の値、即ち極
小値の時を計時開始としても同様の効果が得られること
は言うまでもない。
更に、本実施例では極値を含む３つのデジタルデータの
極値点を曲線補間によって得たが、曲線補間に用いるデ
ジタルデータの個数は何ら制限されるものではない。又
、補間に関して直線補間を用いても構わない。この場合
、極値を含む２つのディジタルデータを読み出し、その
間を直線補間すればよい。
極値点を曲線補間によって得たが、曲線補間に用いるデ
ジタルデータの個数は何ら制限されるものではない。又
、補間に関して直線補間を用いても構わない。この場合
、極値を含む２つのディジタルデータを読み出し、その
間を直線補間すればよい。
以上のように本実施例によれば、制御部８によって極値
を含む３つのデジタルデータを用いて曲線補間によって
極値点を算出するようにしたので、直線補間を用いる場
合よりも精度の高いピッチを抽出することができる。
を含む３つのデジタルデータを用いて曲線補間によって
極値点を算出するようにしたので、直線補間を用いる場
合よりも精度の高いピッチを抽出することができる。
発明の効果
本発明は、帯域制限された音響信号をＡ／Ｄコンバータ
により変換したデジタルデータの極大値或は極小値を極
値検出部によって検出し、出力する計時指示信号に同期
して順次入力されるデジタルデータのサンプル個数を制
御部によってカウントしてピッチの概周期を求めると共
に概周期の両端における極値を含む少なくとも２つ以上
のデジタルデータをメモリから読みだし、極値点を補間
演算によってそれぞれ算出し、それらの結果と概周期と
を加算した結果をピッチ周期として出力するようにした
のでサンプリング周波数によって抽出精度にばらつきを
生じさせることなくピッチを得ることができる。
により変換したデジタルデータの極大値或は極小値を極
値検出部によって検出し、出力する計時指示信号に同期
して順次入力されるデジタルデータのサンプル個数を制
御部によってカウントしてピッチの概周期を求めると共
に概周期の両端における極値を含む少なくとも２つ以上
のデジタルデータをメモリから読みだし、極値点を補間
演算によってそれぞれ算出し、それらの結果と概周期と
を加算した結果をピッチ周期として出力するようにした
のでサンプリング周波数によって抽出精度にばらつきを
生じさせることなくピッチを得ることができる。
又、サンプル点間の極値点を求めるため、ピッチ抽出精
度を上げるために従来のような高いサンプリング周波数
を必要としないため高速に演算処理をする必要がなく安
価なハードウェアでの実現が可能となる。
度を上げるために従来のような高いサンプリング周波数
を必要としないため高速に演算処理をする必要がなく安
価なハードウェアでの実現が可能となる。
第１図は本発明の一実施例におけるピッチ抽出装置のブ
ロック図、第２図は本実施例に係る各データの例示的波
形図、第３図は従来のピッチ抽出装置のブロック図であ
る。 １・・・・・・バイパスフィルタ、２・・・・・・ロー
パスフィルタ、３・・・・・・Ａ／Ｄ変換部、４・・・
・・・極性反転検出部、６．８・・・・・・制御部、６
・・・・・・計時部、７・・・・・・メモリ部、９・・
・・・・極値検出部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名−栄 初口 塚 − や 第２図 駅 塚 舗 獅
ロック図、第２図は本実施例に係る各データの例示的波
形図、第３図は従来のピッチ抽出装置のブロック図であ
る。 １・・・・・・バイパスフィルタ、２・・・・・・ロー
パスフィルタ、３・・・・・・Ａ／Ｄ変換部、４・・・
・・・極性反転検出部、６．８・・・・・・制御部、６
・・・・・・計時部、７・・・・・・メモリ部、９・・
・・・・極値検出部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名−栄 初口 塚 − や 第２図 駅 塚 舗 獅
Claims (1)
- 帯域制限された音響信号をデジタルデータに変換するＡ
／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータから出力され
る前記デジタルデータのうち少なくとも２つ以上のデー
タを一時記憶するメモリ部と、前記Ａ／Ｄコンバータか
ら出力される前記デジタルデータの極大値或は極小値を
検出し、ピッチ周期の計時を指示する計時指示信号を出
力する極値検出部と、前記計時指示信号に従ってピッチ
周期の計時を開始、或は終了し、かつ前記メモリ部から
デジタルデータを読み出して補間する制御部とを備え、
前記制御部は前記デジタルデータのサンプル個数を計数
して求めたピッチの概周期と前記メモリ部から読み出し
た少なくとも２つ以上のデータを補間して求めた端数ピ
ッチとを加算することを特徴とするピッチ抽出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119563A JPH0690078B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ピッチ抽出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63119563A JPH0690078B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ピッチ抽出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01288731A true JPH01288731A (ja) | 1989-11-21 |
| JPH0690078B2 JPH0690078B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=14764426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63119563A Expired - Lifetime JPH0690078B2 (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ピッチ抽出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690078B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1220218A3 (en) * | 2000-12-20 | 2006-05-24 | Victor Company of Japan, Ltd. | Method and apparatus for processing digital audio signal |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP63119563A patent/JPH0690078B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1220218A3 (en) * | 2000-12-20 | 2006-05-24 | Victor Company of Japan, Ltd. | Method and apparatus for processing digital audio signal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0690078B2 (ja) | 1994-11-14 |
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