JPH03288200A - Pitch detecting device - Google Patents
Pitch detecting deviceInfo
- Publication number
- JPH03288200A JPH03288200A JP9077490A JP9077490A JPH03288200A JP H03288200 A JPH03288200 A JP H03288200A JP 9077490 A JP9077490 A JP 9077490A JP 9077490 A JP9077490 A JP 9077490A JP H03288200 A JPH03288200 A JP H03288200A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peak
- zero
- pitch
- time interval
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 35
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、音声信号のピッチを検出するピッチ検出装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pitch detection device for detecting the pitch of an audio signal.
音声信号のピッチを検出する技術は、従来より各積卸ら
れており、例えば特開平1−310400号公報には、
音声信号のゼロクロス位置を順次検出し、ゼロクロス位
置間に存在する音声信号の面積を順次求め、これら面積
に基いて音声信号のピッチを検出する装置が開示されて
いる。Techniques for detecting the pitch of audio signals have been developed in the past, for example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 1-310400
An apparatus has been disclosed that sequentially detects zero-crossing positions of an audio signal, sequentially determines the areas of the audio signal existing between the zero-crossing positions, and detects the pitch of the audio signal based on these areas.
このようなピッチ検出装置は、周期信号のピッチを検出
し、そのピッチに基いて新たな楽音を発生したり、ピッ
チに対応した効果を付加する電子楽器に使用することが
ある0例えばギターシンセサイザと呼ばれる電子楽器で
は、ギターの弦の振動のピッチを検出し、この検出ピッ
チに対応する音高の新たな楽音を発生する。Such pitch detection devices are sometimes used in electronic musical instruments that detect the pitch of a periodic signal and generate new musical tones based on that pitch or add effects corresponding to the pitch. For example, guitar synthesizers and This electronic musical instrument detects the pitch of the vibration of a guitar string and generates a new musical tone with a pitch corresponding to the detected pitch.
このギターシンセサイザのような電子楽器では、演奏者
が弦を弾くと、すぐに楽音を発生する必要があるので、
ピッチ検出に要する時間の短縮が重要な課題である。従
来、上記のようなピッチ検出装置以外にも、フーリエ解
析等の手法を用いてピッチ検出を行なう技術が提案され
ているが、現在の電子楽器では実用化できないのが実情
であり、簡便なゼロクロス区画の比較によりピッチを検
出することが行なわれている。しかし、これでは、正確
さの点で不十分であり、誤ったピッチを検出することが
ある。With electronic instruments like this guitar synthesizer, musical sounds must be generated immediately when the performer plucks the strings.
Reducing the time required for pitch detection is an important issue. In addition to the pitch detection device described above, pitch detection techniques using methods such as Fourier analysis have been proposed, but the reality is that they cannot be put to practical use with current electronic musical instruments, and a simple zero-cross method has been proposed. Pitch is detected by comparing sections. However, this is insufficient in terms of accuracy and may result in the detection of incorrect pitches.
本発明は、上記の問題点を解決するもので、ゼロクロス
位置を検出して比較する以外に、波形のピーク位置やピ
ーク高さも検出して比較することにより、正確で処理時
間の短いピッチ検出装置を提供することを目的とする。The present invention solves the above problems.In addition to detecting and comparing zero cross positions, the present invention also detects and compares peak positions and peak heights of waveforms, thereby providing an accurate pitch detection device with short processing time. The purpose is to provide
上記の問題点を解決するために、第1の発明は、周期信
号を入力する手段と、この入力手段から入力された周期
信号のゼロクロス位置を検出する手段と、入力手段から
の周期信号のピーク位置を検出する手段と、検出された
ゼロクロス位置とピーク位置との時間々隔に基づいて周
期信号のピッチ周期を求める手段とを、備えている。In order to solve the above problems, a first invention provides means for inputting a periodic signal, means for detecting a zero-crossing position of the periodic signal input from the input means, and a peak of the periodic signal from the input means. The apparatus includes means for detecting the position and means for determining the pitch period of the periodic signal based on the time interval between the detected zero-crossing position and the peak position.
また、第2の発明は、第1の発明における入力手段、ゼ
ロクロス位置検出手段及びピーク位置検出手段の他に1
周期信号のピーク高さを検出する手段を設け、ピッチ周
期を求める手段を、ゼロクロス位置とピーク位置との時
間間隔と、ピーク高さに基づいてピッチ周期を求めるよ
うにしたものである。Further, the second invention provides one or more features in addition to the input means, zero-crossing position detecting means, and peak position detecting means in the first invention.
Means for detecting the peak height of the periodic signal is provided, and means for determining the pitch period is configured to determine the pitch period based on the time interval between the zero cross position and the peak position and the peak height.
第1の発明によれば、例えば第3図に示すようにゼロク
ロス位置Z1、Z2、Z3・・・がゼロクロス位置検出
手段によって検出され、ピーク位置PPI、PP2 、
PP3・・・がピーク位置検出手段によって検出され
る。ピッチ周期を求める手段は、ピーク位置とこれに隣
接して先に発生しているゼロクロス位置との時間間隔、
例えばPPIと21との時間間隔alやPP2と22と
の時間間隔a2等を順次測定する共に、ピーク位置とこ
れに隣接して後に発生しているゼロクロス位置との時間
間隔、例えばPPIと22との時間間隔blやPP2と
Z3との時間間隔b2等を順次測定する。そして、ピッ
チ周期を求める手段は、同じI摸絡の時間間隔同士、例
えばalとa2との比較及びblとb2との比較を行な
い、alとa2とがほぼ等しく、かつblとb2とがほ
ぼ等しいと、ゼロクロス位置Z1から同Z3までを1周
期と判定し1例えば時間間隔al+ bl+ a2+
b2を、この周期信号の1周期とする。According to the first invention, for example, as shown in FIG. 3, zero cross positions Z1, Z2, Z3, . . . are detected by the zero cross position detection means, and peak positions PPI, PP2,
PP3... is detected by the peak position detection means. The means for determining the pitch period is the time interval between the peak position and the previous zero-crossing position adjacent to it,
For example, the time interval al between PPI and 21, the time interval a2 between PP2 and 22, etc. are sequentially measured, and the time interval between the peak position and the adjacent zero cross position that occurs later, for example, the time interval between PPI and 22. The time interval bl between PP2 and Z3, the time interval b2 between PP2 and Z3, etc. are sequentially measured. The means for determining the pitch period is to compare the time intervals of the same I wave, for example, al and a2, and bl and b2, so that al and a2 are approximately equal, and bl and b2 are approximately equal. If they are equal, the period from zero cross position Z1 to zero cross position Z3 is determined to be one period, and the time interval 1, for example, time interval al+ bl+ a2+
Let b2 be one period of this periodic signal.
第2の発明によれば、第1の発明と同様にして時間間隔
a1、a2・・・、 bl、 b2・・・が求められる
上に、ピーク高さ検出手段によってピーク高さPI、P
P・・・が検出される。そして、ピッチ周期を求める手
段は、第1の発明によるピッチ周期を求める手段と同様
にalとa2との比較及びblとb2との比較を行なう
上に、ピーク高さPIとPPとの比較も行なう、そして
、 alとa2とがほぼ等しく、かっblとb2に第2
の発明では、3つの値をそれぞれ比較しているが、これ
ら3つの値としては上記のものの他に、(イ)al と
a2との比較、al+blとa2+b2との比較、PI
とPPとの比較、(o)bl トb2.!= (7)比
較、al十blとa2+b2との比較、Plと22との
比較、(n) PIと22との比較、PPと23との比
較、bl+a2とb2+ a3との比較のいずれかを行
なうようにしてもよい。According to the second invention, the time intervals a1, a2, . . . , bl, b2, .
P... is detected. The pitch period determining means not only compares al and a2 and bl and b2 similarly to the pitch period determining means according to the first invention, but also compares the peak heights PI and PP. Then, al and a2 are almost equal, and bl and b2 have the second
In the invention, three values are compared, but in addition to the above, these three values include (a) comparison between al and a2, comparison between al+bl and a2+b2, and PI
Comparison of and PP, (o) bl g b2. ! = (7) Comparison, Comparison of al + bl and a2 + b2, Comparison of Pl and 22, (n) Comparison of PI and 22, Comparison of PP and 23, Comparison of bl + a2 and b2 + a3 You may do so.
(イ) 、 (rl)の場合、ピッチ周期はゼロクロス
位置Z1、Z3の時間間隔al+ bt+ a2+ b
2によッテ求めることができ、(ハ)の場合、ピーク位
置PPI 、 PP2の時間間隔bl+ a2+b2+
a3によって求めることができる。In the case of (a) and (rl), the pitch period is the time interval between zero cross positions Z1 and Z3 al+ bt+ a2+ b
In the case of (c), peak position PPI, time interval bl+ a2+b2+ of PP2
It can be determined by a3.
〔実 施 例〕
この実施例は、ギターシンセサイザのような電子楽器に
本発明を実施したもので、第1図において、2は入力手
段、例えばピックアップで、弦を弾くことによって発生
した例えば第2図に示すような周期信号を電気信号に変
換する。この電気信号はA/D変換器4において所定の
サンプリング周波数でディジタル信号に順次変換され、
マイクロコンピュータ6に付属しているメモリ(図示せ
ず)に記憶される。[Embodiment] In this embodiment, the present invention is applied to an electronic musical instrument such as a guitar synthesizer. In FIG. Convert a periodic signal as shown in the figure into an electrical signal. This electrical signal is sequentially converted into a digital signal at a predetermined sampling frequency in the A/D converter 4,
It is stored in a memory (not shown) attached to the microcomputer 6.
マイクロコンピュータ6は、周知のようにCPU 、
RAM 、 ROM等によって構成されているが、!s
1図ではマイクロコンピュータ6を、これが果たす各機
能ごとのブロックによって示してあり、以下の説明も、
この機能ブロックに従って説明する。As is well known, the microcomputer 6 includes a CPU,
It is composed of RAM, ROM, etc. s
In Figure 1, the microcomputer 6 is shown by blocks for each function that it performs, and the following explanation is also as follows:
The explanation will be based on this functional block.
上記の各ディジタル信号は、順次ゼロクロス位表わす符
号が正から負、または負から正に反転する時刻を、第3
Fi!iに示すようにゼロクロス位置z1、Z2、z3
・・・として検出する。Each of the above digital signals sequentially indicates the time at which the sign representing the zero crossing position inverts from positive to negative or from negative to positive.
Fi! Zero cross positions z1, Z2, z3 as shown in i
Detected as...
このようにゼロクロス位置を検出している間に、ピーク
高さ及び位置検出手段10が、各ディジタル信号の中で
最大値(ピーク高さ) PI、PP、P3・・・を検出
すると共に、その最大値の発生時刻をピーク位置PPI
、 PP2 、 PP3・・・として検出する。While detecting the zero cross position in this way, the peak height and position detection means 10 detects the maximum value (peak height) PI, PP, P3, etc. in each digital signal, and also detects the maximum value (peak height) PI, PP, P3, etc. The time of occurrence of the maximum value is the peak position PPI
, PP2, PP3...
このようにしてゼロクロス位置Z1、Z2、Z3・・・
及びピーク位置PPI 、 PP2 、 PP3・・・
が検出されるのに並行して、ゼロクロス位置とピーク位
置との時間算出手段12が、各ゼロクロス位置21.2
2、z3・・・とピーク位置PPI 、 PP2 、
PP3・・・との時間al、 bl、a2、b2、a3
、b3・・・を順次算出する。In this way, zero cross positions Z1, Z2, Z3...
and peak positions PPI, PP2, PP3...
In parallel with the detection of the zero cross position and the peak position, the time calculation means 12 calculates each zero cross position 21.2.
2, z3... and peak positions PPI, PP2,
Time with PP3... al, bl, a2, b2, a3
, b3... are sequentially calculated.
このようにして算出された時間を比較手段14が比較す
る。この比較は、次のようにして行なう。The comparison means 14 compares the times calculated in this way. This comparison is performed as follows.
各ピーク位置と、これに隣接してかつこれよりも先に発
生しているゼロクロス位置との間の時間間隔(ピーク前
半部分)のうち直近のもの、例えばalとa2を比較す
る。同様に、各ピーク位置と、これに隣接してかつこれ
よりも後に発生しているゼロクロス位置との間の時間間
隔(ピーク後半部分)のうちの直近のもの、例えばbl
とb2を比較する。そして、例えばalとa2とが一致
し、かつblとb2とが一致すると、ゼロクロス位置Z
1から同Z3までを1ピッチ周期と比較手段14が判定
する。なお、一致は完全に一致した場合だけでなく、比
較する2つの値の一方、例えばalが他方に対しである
割合、例えば95%以上であれば一致したと見なすよう
にする。このようにして一致したと判定されると、ピー
ク前半部分の先のもののゼロクロス位置、例えばZlと
ピーク後半部分の後のもののゼロクロス位置Z3との時
間間隔、例えばal+ bl+ a2+b2を1ピッチ
周期として出力する。The most recent time interval (the first half of the peak) between each peak position and a zero-crossing position that occurs adjacent to and before the peak position, for example, al and a2 are compared. Similarly, the most recent time interval (second half of the peak) between each peak position and a zero crossing position that occurs adjacent to and after this, for example, bl
and b2. For example, if al and a2 match, and bl and b2 match, the zero cross position Z
The comparing means 14 determines that the period from 1 to Z3 is one pitch period. Note that a match is not limited to a complete match, but is considered to be a match if one of the two values to be compared, for example al, is a certain percentage of the other, for example 95% or more. If it is determined that they match in this way, the time interval between the zero-crossing position of the first half of the peak, for example Zl, and the zero-crossing position of Z3 after the second half of the peak, for example al+bl+a2+b2, is output as one pitch period. do.
lピッチ周期の精度を高める場合には、上記のピーク前
半部分の比較、ピーク後半部分の比較に加えて、ピーク
高さ、例えばPlと22との比較も行ない、これら3つ
の値がそれぞれ一致したときに、1ピッチ周期と判定す
るように比較手段14を構成してもよい。In order to improve the accuracy of the l pitch period, in addition to comparing the first half of the peak and the second half of the peak described above, also compare the peak height, for example, Pl and 22, and check if these three values match each other. In some cases, the comparing means 14 may be configured to determine that it is one pitch period.
このように3つの値を比較する場合、上記の他に、ピー
ク前半部分の比較、ピーク高さの比較、ゼロクロス位置
間の時間間隔の比較、例えばal+blとa2+b2と
の比較を行なうように比較手段14を構成してもよく、
またピーク後半部分の比較、ピーク高さの比較、ゼロク
ロス間の時間間隔の比較を行なうように比較手段14を
構成してもよい、さらにピーク高さの比較、例えばPl
とPP、PPとP3を行ない、ピーク位置間の時間間隔
、例えばbl+a2とb2+a3との比較を行なうよう
に比較手段14を構成してもよい、この場合、lピッチ
周期は、bl+a2+ b2+ a3によって求める。When comparing three values in this way, in addition to the above, the comparing means is used to compare the first half of the peak, compare the peak height, and compare the time interval between zero cross positions, for example, compare al+bl and a2+b2. 14 may be configured,
Furthermore, the comparison means 14 may be configured to compare the latter half of the peak, the peak height, and the time interval between zero crosses.
and PP, PP and P3, and the comparison means 14 may be configured to compare the time interval between the peak positions, for example, bl+a2 and b2+a3. In this case, the l pitch period is determined by bl+a2+ b2+ a3. .
このように3つの値をそれぞれ比較する場合、各値ごと
に完全に一致することが望ましいが、2つの値、例えば
ピーク高さとピーク前半部分については、厳しい割合、
例えば99%、他の1つの値、例えばピーク後半部分に
ついては緩やかな割合、例えば95%にそれぞれなると
一致したとみなすようにしてもよい。When comparing three values in this way, it is desirable for each value to match completely, but for two values, for example, the peak height and the first half of the peak, it is difficult to
For example, it may be determined that a match is reached at 99%, and another value, for example, at a slower rate for the second half of the peak, such as 95%.
また、2つの値を比較する場合も、ピーク前半部分の比
較とピーク後半部分の比較だけに限らず、ピーク前半部
分の比較とピーク高さの比較、またはピーク後半部分の
比較とピーク高さの比較を行なってもよい。Also, when comparing two values, it is not limited to comparing the first half of the peak and the second half of the peak, but also comparing the first half of the peak and comparing the peak height, or comparing the second half of the peak and comparing the peak height. A comparison may be made.
上記の実施例では、本発明をギターシンセサイザに実施
したが、これに限ったものでなく1例えば音声のピッチ
検出装置にも実施できる。その場合、ピックアップ2に
代えて、マイクロホンを使用すればよい、また、上記の
実施例では、マイクロコンピュータ6を用いたが、これ
に代えてディジタル信号処理装置(DSP)を使用する
こともできる。In the embodiments described above, the present invention is applied to a guitar synthesizer, but the present invention is not limited to this, and can also be applied to, for example, an audio pitch detection device. In that case, a microphone may be used instead of the pickup 2.Also, although the microcomputer 6 was used in the above embodiment, a digital signal processing device (DSP) may be used instead.
る
以上のように1本発明によ4iピツチ検出装置では、ゼ
ロクロス位置とピーク位置との時間間隔に基いて、また
はゼロクロス位置とピーク位置との時間間隔及びピーク
高さに基いて、lピッチ周期を求めているので、短い処
理時間で正確にピッチ周期を求めることができる。As described above, in the 4i pitch detection device according to the present invention, l pitch period is determined based on the time interval between the zero cross position and the peak position, or based on the time interval between the zero cross position and the peak position and the peak height. Therefore, the pitch period can be accurately determined in a short processing time.
第1図は本発明によるピッチ検出装置の1実施例のブロ
ック図、$2図は同実施例のピックアップによって検出
される周期信号を示す図、第3図は第2図の周期信号の
ゼロクロス位置、ピーク位置及びピーク高さを示す図で
ある。
2・・・ピックアップ(入力手段)、8・・・ゼロクロ
ス位置検出手段、lO−・・ピーク高さ及び位置検出手
段、12・・・ゼロクロス位置とピーク位置の時間算出
手段、14・・・比較手段。Fig. 1 is a block diagram of one embodiment of the pitch detection device according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing a periodic signal detected by the pickup of the same embodiment, and Fig. 3 is a zero-crossing position of the periodic signal of Fig. 2. , a diagram showing peak positions and peak heights. 2...Pickup (input means), 8...Zero cross position detection means, lO-...Peak height and position detection means, 12...Time calculation means for zero cross position and peak position, 14...Comparison means.
Claims (2)
力された上記信号のゼロクロス位置を検出する手段と、
上記入力手段から入力された上記信号のピーク位置を検
出する手段と、上記検出されたゼロクロス位置とピーク
位置との時間々隔に基づいて上記信号のピッチ周期を求
める手段とを、備えたピッチ検出装置。(1) means for inputting a periodic signal; means for detecting the zero-crossing position of the signal input from the input means;
Pitch detection comprising: means for detecting the peak position of the signal input from the input means; and means for determining the pitch period of the signal based on the time interval between the detected zero-crossing position and the peak position. Device.
力された上記信号のゼロクロス位置を検出する手段と、
上記入力手段から入力された上記信号のピーク位置を検
出する手段と、上記入力手段から入力された上記信号の
ピークの高さを検出する手段と、上記検出されたゼロク
ロス位置とピーク位置との時間々隔及びピーク高さに基
づいて上記信号のピッチ周期を求める手段とを、備えた
ピッチ検出装置。(2) means for inputting a periodic signal; means for detecting the zero-crossing position of the signal input from the input means;
means for detecting the peak position of the signal input from the input means; means for detecting the peak height of the signal input from the input means; and the time between the detected zero-crossing position and the peak position. and means for determining the pitch period of the signal based on the interval and the peak height.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9077490A JPH03288200A (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Pitch detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9077490A JPH03288200A (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Pitch detecting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03288200A true JPH03288200A (en) | 1991-12-18 |
Family
ID=14007952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9077490A Pending JPH03288200A (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Pitch detecting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03288200A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002323557A (en) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Toyota Motor Corp | Fm-cw radar device |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP9077490A patent/JPH03288200A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002323557A (en) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Toyota Motor Corp | Fm-cw radar device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1027697B1 (en) | Pitch detection and intonation correction apparatus and method | |
JP2799364B2 (en) | Pitch recognition method and device | |
JPH04195196A (en) | Midi chord forming device | |
KR100189797B1 (en) | Method for recognition of the start of a note in the case or percussion or plucked musical instrument | |
Viraraghavan et al. | Precision of Sung Notes in Carnatic Music. | |
JP2969527B2 (en) | Melody recognition device and melody information extraction device used therefor | |
JPH03288200A (en) | Pitch detecting device | |
Knees et al. | Basic methods of audio signal processing | |
JPWO2008001779A1 (en) | Fundamental frequency estimation method and acoustic signal estimation system | |
JP2532424B2 (en) | Waveform signal input controller | |
EP0264955B1 (en) | Apparatus for determining the pitch of a substantially periodic input signal | |
JP3233448B2 (en) | Pitch period extraction method | |
JPH01219627A (en) | Automatic score taking method and apparatus | |
JP2653456B2 (en) | Automatic music transcription method and device | |
JPH0648556Y2 (en) | Input control device for electronic musical instruments | |
JP2604414B2 (en) | Automatic music transcription method and device | |
JP2581068B2 (en) | Waveform signal controller | |
JP2508035B2 (en) | Input waveform signal controller | |
JPH01219622A (en) | Automatic score taking method and apparatus | |
JP2605667B2 (en) | Electronic musical instrument input control device | |
JP2765578B2 (en) | Waveform signal controller | |
JP2508692B2 (en) | Input waveform signal controller | |
JPH0782320B2 (en) | Music control device | |
JPH02170062A (en) | Method and device for detecting period of signal | |
JP2604409B2 (en) | Automatic music transcription method and device |