JPH05100661A - 小節境界時刻抽出装置 - Google Patents
小節境界時刻抽出装置Info
- Publication number
- JPH05100661A JPH05100661A JP26338691A JP26338691A JPH05100661A JP H05100661 A JPH05100661 A JP H05100661A JP 26338691 A JP26338691 A JP 26338691A JP 26338691 A JP26338691 A JP 26338691A JP H05100661 A JPH05100661 A JP H05100661A
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- Japan
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- time
- bar
- measure
- beat
- end time
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動的に小節境界時刻を抽出する小節境界時
刻抽出装置を提供することを目的とする。 【構成】 楽曲の第１拍目の時刻を抽出する第１拍目時
刻検出部と、楽曲の基準となる小節時間長を算出する基
準小節時間長算出部と、直前の小節の終端時刻を始端時
刻とし［始端時刻＋基準小節時間長−α（基準小節長×
定数）、始端時刻＋基準小節時間長＋α］時刻間を終端
時刻検出区間とし、この終端時刻検出区間において前記
始端時刻に対する小節の最適終端時刻を検出する小節終
端時刻検出部とを備えることを特徴とする。
刻抽出装置を提供することを目的とする。 【構成】 楽曲の第１拍目の時刻を抽出する第１拍目時
刻検出部と、楽曲の基準となる小節時間長を算出する基
準小節時間長算出部と、直前の小節の終端時刻を始端時
刻とし［始端時刻＋基準小節時間長−α（基準小節長×
定数）、始端時刻＋基準小節時間長＋α］時刻間を終端
時刻検出区間とし、この終端時刻検出区間において前記
始端時刻に対する小節の最適終端時刻を検出する小節終
端時刻検出部とを備えることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、演奏等を自動的に採譜
する自動採譜装置等において、入力した音符を基準音符
と同一であると同定する際などに用いられる小節境界時
刻を自動的に抽出する小節境界時刻抽出装置に関する。
する自動採譜装置等において、入力した音符を基準音符
と同一であると同定する際などに用いられる小節境界時
刻を自動的に抽出する小節境界時刻抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動採譜装置等においては、自動
的に小節境界時刻を抽出できる装置は存在せず、利用者
がキーボード等から小節境界時刻を与えていた。
的に小節境界時刻を抽出できる装置は存在せず、利用者
がキーボード等から小節境界時刻を与えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記利
用者がキーボード等から小節境界時刻を入力する作業は
煩わしい作業であった。
用者がキーボード等から小節境界時刻を入力する作業は
煩わしい作業であった。
【０００４】そこで本発明は上記問題点を解決するため
になされたものであり、自動的に小節境界時刻を抽出す
る小節境界時刻抽出装置を提供することを目的とする。
になされたものであり、自動的に小節境界時刻を抽出す
る小節境界時刻抽出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、演奏された楽曲信号を標本化して取込む信
号取込部と、前記標本化された楽曲信号に対し一定時間
間隔毎に分析処理を行う分析部と、この分析部で分析さ
れた分析データに基づき楽曲の第１拍目の時刻を検出す
る第１拍目時刻検出部と、前記分析データに基づき楽曲
の基準となる小節時間長を算出する基準小節時間長算出
部と、直前の小節の終端時刻を始端時刻とし［始端時刻
＋基準小節時間長−α（基準小節長×定数）、始端時刻
＋基準小節時間長＋α］時刻間を終端時刻検出区間と
し、前記終端時刻検出区間において前記始端時刻に対す
る小節の最適終端時刻を検出する小節終端時刻検出部と
を備え、前記第１拍目時刻検出部により検出された時刻
を初期小節始端時刻とし、前記小節終端時刻検出部を繰
り返し処理することにより小節境界時刻を検出するよう
に構成した。
するために、演奏された楽曲信号を標本化して取込む信
号取込部と、前記標本化された楽曲信号に対し一定時間
間隔毎に分析処理を行う分析部と、この分析部で分析さ
れた分析データに基づき楽曲の第１拍目の時刻を検出す
る第１拍目時刻検出部と、前記分析データに基づき楽曲
の基準となる小節時間長を算出する基準小節時間長算出
部と、直前の小節の終端時刻を始端時刻とし［始端時刻
＋基準小節時間長−α（基準小節長×定数）、始端時刻
＋基準小節時間長＋α］時刻間を終端時刻検出区間と
し、前記終端時刻検出区間において前記始端時刻に対す
る小節の最適終端時刻を検出する小節終端時刻検出部と
を備え、前記第１拍目時刻検出部により検出された時刻
を初期小節始端時刻とし、前記小節終端時刻検出部を繰
り返し処理することにより小節境界時刻を検出するよう
に構成した。
【０００６】また、前記分析部は、標本化された楽曲信
号に対し一定時間間隔毎に短時間パワーを求める短時間
パワー算出部と、標本化された楽曲信号の低周波成分の
みを通過する低域ろ波部と、前記楽曲信号の低周波成分
に対し一定時間間隔毎に低域短時間パワーを求める低域
短時間パワー算出部と、前記低域短時間パワーの微分値
を算出する微分部とを備えて構成した。
号に対し一定時間間隔毎に短時間パワーを求める短時間
パワー算出部と、標本化された楽曲信号の低周波成分の
みを通過する低域ろ波部と、前記楽曲信号の低周波成分
に対し一定時間間隔毎に低域短時間パワーを求める低域
短時間パワー算出部と、前記低域短時間パワーの微分値
を算出する微分部とを備えて構成した。
【０００７】また、前記第１拍目時刻検出部は、前記短
時間パワーと或るしきい値とを比較し、前記短時間パワ
ーがしきい値を最初に越える時刻を検出する比較部を備
え、この比較部により検出された時刻を第１拍目の時刻
とするように構成した。
時間パワーと或るしきい値とを比較し、前記短時間パワ
ーがしきい値を最初に越える時刻を検出する比較部を備
え、この比較部により検出された時刻を第１拍目の時刻
とするように構成した。
【０００８】また、前記基準小節時間長算出部は、前記
低域短時間パワーの微分値の自己相関係数を算出する自
己相関係数算出部と、前記自己相関係数のピークを検出
するピーク検出部とを備え、前記自己相関係数のピーク
を示す遅延時間を基準小節時間長とするように構成し
た。
低域短時間パワーの微分値の自己相関係数を算出する自
己相関係数算出部と、前記自己相関係数のピークを検出
するピーク検出部とを備え、前記自己相関係数のピーク
を示す遅延時間を基準小節時間長とするように構成し
た。
【０００９】また、前記小節終端時刻検出部は、前記終
端時刻検出区間内の各時刻を終端時刻と仮定し、前記始
端時刻と前記終端時刻により構成される小節に対する小
節らしさを表すコストを算出するコスト算出部と、前記
終端時刻検出区間すべてに対する前記コストの最大値を
検出する最大値検出部を備え、前記コストの最大値を示
す時刻を小節の最適終端時刻とするように構成した。
端時刻検出区間内の各時刻を終端時刻と仮定し、前記始
端時刻と前記終端時刻により構成される小節に対する小
節らしさを表すコストを算出するコスト算出部と、前記
終端時刻検出区間すべてに対する前記コストの最大値を
検出する最大値検出部を備え、前記コストの最大値を示
す時刻を小節の最適終端時刻とするように構成した。
【００１０】また、前記コスト算出部は、前記始端時刻
と前記終端時刻により構成される小節の拍の頭の時刻に
対応する前記低域短時間パワーの微分値の和をコストと
するように構成した。
と前記終端時刻により構成される小節の拍の頭の時刻に
対応する前記低域短時間パワーの微分値の和をコストと
するように構成した。
【００１１】
【作用】本発明によれば、演奏された音楽信号は、信号
取込部で標本化され取込まれる。標本化された楽曲信号
は、分析部において一定時間間隔毎に分析処理がされ
る。この分析処理されたデータに基づき第１拍目時刻検
出部において楽曲の第１拍目の時刻が検出される。一
方、前記分析データに基づき基準小節時間長算出部にお
いて、楽曲の基準となる小節時間長が算出される。前記
第１拍目の時刻および基準小節長に基づき小節終端時刻
検出部において、直前の小節の終端時刻を始端時刻と
し、［始端時刻＋基準小節時間長−α（基準小節時間長
×定数）、始端時刻＋基準小節時間長＋α］時刻間を終
端時刻検出区間とし、この終端時刻検出区間において始
端時刻に対する小節の最適終端時刻が検出され、前記第
１拍目検出部により検出された時刻を初期小節始端時刻
とし、小節終端時刻検出部を繰り返して処理することに
より、順次全ての小節境界が検出される。
取込部で標本化され取込まれる。標本化された楽曲信号
は、分析部において一定時間間隔毎に分析処理がされ
る。この分析処理されたデータに基づき第１拍目時刻検
出部において楽曲の第１拍目の時刻が検出される。一
方、前記分析データに基づき基準小節時間長算出部にお
いて、楽曲の基準となる小節時間長が算出される。前記
第１拍目の時刻および基準小節長に基づき小節終端時刻
検出部において、直前の小節の終端時刻を始端時刻と
し、［始端時刻＋基準小節時間長−α（基準小節時間長
×定数）、始端時刻＋基準小節時間長＋α］時刻間を終
端時刻検出区間とし、この終端時刻検出区間において始
端時刻に対する小節の最適終端時刻が検出され、前記第
１拍目検出部により検出された時刻を初期小節始端時刻
とし、小節終端時刻検出部を繰り返して処理することに
より、順次全ての小節境界が検出される。
【００１２】また、前記分析部を構成する短時間パワー
算出部において、標本化された楽曲信号に対し一定時間
間隔毎に短時間パワーが求められる。標本化された楽曲
信号は、低域ろ波部において低周波成分のみが通過され
る。低域ろ波された低周波成分は、低域短時間パワー算
出部において楽曲信号の低周波成分に対し一定時間間隔
毎に低域短時間パワーが求められ、この低域短時間パワ
ーは微分部において微分値が算出され、一連の分析処理
がなされる。
算出部において、標本化された楽曲信号に対し一定時間
間隔毎に短時間パワーが求められる。標本化された楽曲
信号は、低域ろ波部において低周波成分のみが通過され
る。低域ろ波された低周波成分は、低域短時間パワー算
出部において楽曲信号の低周波成分に対し一定時間間隔
毎に低域短時間パワーが求められ、この低域短時間パワ
ーは微分部において微分値が算出され、一連の分析処理
がなされる。
【００１３】また、前記第１拍目時刻検出部を構成する
比較部において、短時間パワーとあるしきい値とが比較
され、短時間パワーがしきい値を最初に越える時刻が検
出され、この検出された時刻が第１拍目の時刻とされ
る。
比較部において、短時間パワーとあるしきい値とが比較
され、短時間パワーがしきい値を最初に越える時刻が検
出され、この検出された時刻が第１拍目の時刻とされ
る。
【００１４】また、前記基準小節長時間算出部を構成す
る自己相関係数算出部において、低域短時間パワーの微
分値の自己相関係数が算出され、この自己相関係数のピ
ークがピーク検出部において検出され、自己相関係数の
ピークを示す遅延時間が基準小節時間長とされる。
る自己相関係数算出部において、低域短時間パワーの微
分値の自己相関係数が算出され、この自己相関係数のピ
ークがピーク検出部において検出され、自己相関係数の
ピークを示す遅延時間が基準小節時間長とされる。
【００１５】また、前記小節終端時刻検出部を構成する
コスト算出部において、終端時刻検出区間内の各時刻を
終端時刻と仮定し、始端時刻と終端時刻で構成される小
節に対する小節らしさを表すコストが算出される。この
コストは、最大値検出部において終端時刻検出区間内す
べてに対する前記コストの最大値が検出され、前記コス
トの最大値を示す小節の最適終端時刻とされる。
コスト算出部において、終端時刻検出区間内の各時刻を
終端時刻と仮定し、始端時刻と終端時刻で構成される小
節に対する小節らしさを表すコストが算出される。この
コストは、最大値検出部において終端時刻検出区間内す
べてに対する前記コストの最大値が検出され、前記コス
トの最大値を示す小節の最適終端時刻とされる。
【００１６】また、前記コスト算出部において、終端時
刻と前記終端時刻で構成される小節の拍の頭の時刻に対
応する低域短時間パワーの微分値の和がコストとされ
る。
刻と前記終端時刻で構成される小節の拍の頭の時刻に対
応する低域短時間パワーの微分値の和がコストとされ
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１に本実施例の小節境界時刻抽出装置のブロッ
ク図を示す。
する。図１に本実施例の小節境界時刻抽出装置のブロッ
ク図を示す。
【００１８】図１に示すように、小節境界時刻抽出装置
は、ＣＤプレーヤー等から出力された音楽信号が入力さ
れ、この信号を適切な電圧値に増幅するオーディオ・ア
ンプ１と、このオーディオ・アンプ１により増幅された
信号に対して、５．５ｋＨｚ以下の出力成分を通過させ
ることにより、標本化時の折返し歪みを抑制するローパ
ス・フィルタ２と、ローパス・フィルタ通過信号を入力
とし、サンプリング出力は１２ｋＨｚによって１６ビッ
トのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換装置３と、次に
説明するＣＰＵ５と、Ａ／Ｄ変換装置３、ディスプレイ
８、キーボード９とを接続しているＩ／Ｏポート４等か
ら構成されている。
は、ＣＤプレーヤー等から出力された音楽信号が入力さ
れ、この信号を適切な電圧値に増幅するオーディオ・ア
ンプ１と、このオーディオ・アンプ１により増幅された
信号に対して、５．５ｋＨｚ以下の出力成分を通過させ
ることにより、標本化時の折返し歪みを抑制するローパ
ス・フィルタ２と、ローパス・フィルタ通過信号を入力
とし、サンプリング出力は１２ｋＨｚによって１６ビッ
トのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換装置３と、次に
説明するＣＰＵ５と、Ａ／Ｄ変換装置３、ディスプレイ
８、キーボード９とを接続しているＩ／Ｏポート４等か
ら構成されている。
【００１９】前記ＣＰＵ５は、音楽信号の短時間パワー
および低域短時間パワーの微分値の計算、小節境界時刻
の抽出処理等を行い、Ａ／Ｄ変換装置３により取込まれ
たデジタル信号データ、ＣＰＵ５により処理された短時
間パワーおよび低域短時間パワーの微分値の計算結果等
が格納されるエリアが用意されたＲＡＭ６および短時間
パワーおよび低域短時間パワーの微分値計算ロジック、
小節境界抽出ロジック等が格納されてたＲＯＭ７に接続
されている。前記ディスプレイ８は、処理結果等の表示
を行い、前記キーボード９は、拍子数等の入力を行う。
および低域短時間パワーの微分値の計算、小節境界時刻
の抽出処理等を行い、Ａ／Ｄ変換装置３により取込まれ
たデジタル信号データ、ＣＰＵ５により処理された短時
間パワーおよび低域短時間パワーの微分値の計算結果等
が格納されるエリアが用意されたＲＡＭ６および短時間
パワーおよび低域短時間パワーの微分値計算ロジック、
小節境界抽出ロジック等が格納されてたＲＯＭ７に接続
されている。前記ディスプレイ８は、処理結果等の表示
を行い、前記キーボード９は、拍子数等の入力を行う。
【００２０】前記オーディオ・アンプ１とローパス・フ
ィルタ２とＡ／Ｄ変換装置３とが信号取込部ＳＩを構成
し、ＣＰＵ５は、分析部５ａと第１拍目時刻検出部５ｂ
と基準小節時間長算出部５ｃと小節終端時刻検出部５ｄ
とを有する。
ィルタ２とＡ／Ｄ変換装置３とが信号取込部ＳＩを構成
し、ＣＰＵ５は、分析部５ａと第１拍目時刻検出部５ｂ
と基準小節時間長算出部５ｃと小節終端時刻検出部５ｄ
とを有する。
【００２１】次に、本実施例の動作を図２〜図４に基づ
いて説明する。音楽信号はＡ／Ｄ変換装置３等からなる
信号取込部ＳＩによりデジタル化された後、Ｉ／Ｏポー
ト４等を介してＲＡＭ６に格納される。このＲＡＭ６に
格納された音楽信号に対してＣＰＵ５の分析部５ａは、
２５ｍｓｅｃ毎に短時間パワーの時系列Ｐ1 、Ｐ2 、・
・・ＰN を算出する。以下、この２５ｍｓｅｃ毎の処理
単位をフレーム、添字をフレーム番号と呼称する（ステ
ップＳ１）。
いて説明する。音楽信号はＡ／Ｄ変換装置３等からなる
信号取込部ＳＩによりデジタル化された後、Ｉ／Ｏポー
ト４等を介してＲＡＭ６に格納される。このＲＡＭ６に
格納された音楽信号に対してＣＰＵ５の分析部５ａは、
２５ｍｓｅｃ毎に短時間パワーの時系列Ｐ1 、Ｐ2 、・
・・ＰN を算出する。以下、この２５ｍｓｅｃ毎の処理
単位をフレーム、添字をフレーム番号と呼称する（ステ
ップＳ１）。
【００２２】次いで、ＣＰＵ５の第１拍目時刻検出部５
ｂは、前記短時間パワーに基づき楽曲に第１拍目のフレ
ーム番号Ａ0 の検出を行い、最初のフレームから短時間
パワーとあるしきい値とを比較し、短時間パワーがしき
い値を越えたフレームを、第１拍目のフレームとする。
ここに、弱起の楽曲等では、楽曲の初めと第１拍目とが
一致しないこともある。しかし、一般的に第１拍目より
以前の不完全小節中の音は弱拍であり、第１拍目の音は
強拍であることが多いため、前記しきい値を大きめに設
定することにより、この問題は解決される（ステップＳ
２）。
ｂは、前記短時間パワーに基づき楽曲に第１拍目のフレ
ーム番号Ａ0 の検出を行い、最初のフレームから短時間
パワーとあるしきい値とを比較し、短時間パワーがしき
い値を越えたフレームを、第１拍目のフレームとする。
ここに、弱起の楽曲等では、楽曲の初めと第１拍目とが
一致しないこともある。しかし、一般的に第１拍目より
以前の不完全小節中の音は弱拍であり、第１拍目の音は
強拍であることが多いため、前記しきい値を大きめに設
定することにより、この問題は解決される（ステップＳ
２）。
【００２３】ステップＳ２の後、ＣＰＵ５は、低域短時
間パワーの微分値を算出する。先ず、ＣＰＵ５は、Ａ／
Ｄ変換装置３によりデジタル化されＲＡＭ６に格納され
ている音楽信号に対し、遮断周波数２５０Ｈｚのデジタ
ル・ローパス・フィルタにより低域ろ波をする。低域ろ
波をする理由は、楽曲においてリズムを担当するドラム
・ベース等の楽器が低域に多いためである。次いで、Ｃ
ＰＵ５は、低域ろ波された信号に対して前記ステップＳ
１と同様の処理により、フレーム毎に低域短時間パワー
ＰL1、ＰL2、・・・ＰLNの算出を行う。この算出後、Ｃ
ＰＵ５は、各フレーム毎に低域短時間パワーの微分値ｄ
ＰL1、ｄＰL2、・・・ｄＰLNの算出を行う。ここに微分
をする理由は、微分をすることにより楽器の打撃時刻を
強調することができるからである。図４に分析例を示
す。上段Ｕ・中段Ｍ・下段Ｌの３図とも横軸は時間軸で
あり、上段Ｕは２５０Ｈｚで低域ろ波された音楽信号、
中段Ｍは低域短時間パワー、下段Ｌは低域短時間パワー
の微分値である。また、図中の縦実線Ｖは小節境界を示
す（ステップＳ３）。
間パワーの微分値を算出する。先ず、ＣＰＵ５は、Ａ／
Ｄ変換装置３によりデジタル化されＲＡＭ６に格納され
ている音楽信号に対し、遮断周波数２５０Ｈｚのデジタ
ル・ローパス・フィルタにより低域ろ波をする。低域ろ
波をする理由は、楽曲においてリズムを担当するドラム
・ベース等の楽器が低域に多いためである。次いで、Ｃ
ＰＵ５は、低域ろ波された信号に対して前記ステップＳ
１と同様の処理により、フレーム毎に低域短時間パワー
ＰL1、ＰL2、・・・ＰLNの算出を行う。この算出後、Ｃ
ＰＵ５は、各フレーム毎に低域短時間パワーの微分値ｄ
ＰL1、ｄＰL2、・・・ｄＰLNの算出を行う。ここに微分
をする理由は、微分をすることにより楽器の打撃時刻を
強調することができるからである。図４に分析例を示
す。上段Ｕ・中段Ｍ・下段Ｌの３図とも横軸は時間軸で
あり、上段Ｕは２５０Ｈｚで低域ろ波された音楽信号、
中段Ｍは低域短時間パワー、下段Ｌは低域短時間パワー
の微分値である。また、図中の縦実線Ｖは小節境界を示
す（ステップＳ３）。
【００２４】次に、ＣＰＵ５の基準小節時間長算出部５
ｃは、ステップＳ３の処理により計算された低域短時間
パワーの微分値データを入力し、楽曲の基準となる小節
長Ｔの算出を行う。楽曲の基準となる小節長の算出に
は、楽曲のリズムに関する周期性を前記低域短時間パワ
ーの微分値の自己相関係数より求める。具体的には、先
ず初めに前記基準小節時間長算出部５ｃは、人間が一拍
として自然に感じる長さである１０フレーム（０．２５
秒）〜３２フレーム（０．８秒）に予め分かっている楽
曲の拍子数を乗じたフレーム数に相当する範囲で前記自
己相関関数の極大値を求め、極大値を示す遅延フレーム
数を基準となる小節長Ｔとする（ステップＳ４）。
ｃは、ステップＳ３の処理により計算された低域短時間
パワーの微分値データを入力し、楽曲の基準となる小節
長Ｔの算出を行う。楽曲の基準となる小節長の算出に
は、楽曲のリズムに関する周期性を前記低域短時間パワ
ーの微分値の自己相関係数より求める。具体的には、先
ず初めに前記基準小節時間長算出部５ｃは、人間が一拍
として自然に感じる長さである１０フレーム（０．２５
秒）〜３２フレーム（０．８秒）に予め分かっている楽
曲の拍子数を乗じたフレーム数に相当する範囲で前記自
己相関関数の極大値を求め、極大値を示す遅延フレーム
数を基準となる小節長Ｔとする（ステップＳ４）。
【００２５】次いで、ＣＰＵ５は、ステップＳ２により
検出された第１拍目のフレーム番号Ａ0 を小節始端フレ
ーム番号Ａの初期値とする（Ａ＝Ａ0 、ステップＳ
５）。ステップＳ５の後、ＣＰＵ５の小節終端時刻検出
部５ｄは、カウンタｃｎｔを０に初期化した後、与えら
れた小節始端フレーム番号Ａに対する最適小節終端フレ
ーム番号Ｂを検出する（ステップＳ６）。ここで、図３
に示すフローチャートを参照して最適小節終端検出処理
を説明する。ここに、テンポの変化する楽曲に対して小
節境界を抽出するにはリズムを追う必要があるが、一般
的な歌謡曲においてはドラム・ベース等の低い音域の楽
器が小節境界抽出を受持つことが多い。この特徴を利用
し低域短時間パワー、特にその立ち上がりを示す低域短
時間パワーの微分値を利用した小節境界の抽出を行う。
検出された第１拍目のフレーム番号Ａ0 を小節始端フレ
ーム番号Ａの初期値とする（Ａ＝Ａ0 、ステップＳ
５）。ステップＳ５の後、ＣＰＵ５の小節終端時刻検出
部５ｄは、カウンタｃｎｔを０に初期化した後、与えら
れた小節始端フレーム番号Ａに対する最適小節終端フレ
ーム番号Ｂを検出する（ステップＳ６）。ここで、図３
に示すフローチャートを参照して最適小節終端検出処理
を説明する。ここに、テンポの変化する楽曲に対して小
節境界を抽出するにはリズムを追う必要があるが、一般
的な歌謡曲においてはドラム・ベース等の低い音域の楽
器が小節境界抽出を受持つことが多い。この特徴を利用
し低域短時間パワー、特にその立ち上がりを示す低域短
時間パワーの微分値を利用した小節境界の抽出を行う。
【００２６】先ず、前記小節終端時刻検出部５ｄは、カ
ウンタｃｎｔをチェックし、ｃｎｔ＜４の場合には処理
を続行する（ステップＳ２０）。次に、前記小節終端時
刻検出部５ｄは、始端に対する終端検出区間を設定す
る。終端検出区間は、小節始端フレーム番号Ａ、前記基
準小節長Ｔに対し、［Ｂmin ＝Ａ＋Ｔ−α、Ｂmax ＝Ａ
＋Ｔ＋α］フレーム間とする。本実施例では、α＝０．
１×Ｔとすることにより、曲進行に伴う小節長の変化を
基準小節長の１割まで許容できるようにしてある（ステ
ップＳ２１）。次いで、前記小節終端時刻検出部５ｄ
は、フレーム番号ｉの初期設定を行い（ｉ＝Ｂmin ：ス
テップＳ２２）、ｉ番目のフレームを小節終端フレーム
と仮定した場合の小節らしさのコストＣ１を算出する。
コストＣ１は、Ａ番目のフレームを小節始端フレーム、
ｉ番目のフレームを小節終端フレームと仮定した場合の
拍の頭に相当するフレームの低域短時間パワーの微分値
の和とする。例えば、４拍子の場合、拍の頭に相当する
フレームは、図４の下段Ｌに白丸（丸）で示した５ポイ
ントであり、この５ポイントの低域短時間パワーの微分
値の和がコストＣ1 である（ステップＳ２４）。次に、
前記小節終端時刻検出部５ｄは、カウンタｃｎｔをイン
クリメントした後、ｉ番目のフレームを次小節の始端フ
レームと仮定した場合の、次小節以降の３小節分の最適
小節境界およびそのときの最適コストＣ2 をステップＳ
６の処理を再帰的に３回繰り返すことにより求める。カ
ウンタｃｎｔは再帰処理の深さを示し、ｃｎｔ＝４の場
合（ステップＳ２０）の判断が「Ｎｏ」となり、再帰処
理を抜ける。本実施例では、再帰処理の深さを４とした
が、処理能力に余裕があれば更に大きな値にしてもよい
（ステップＳ２５）。以上のようにして求めたコストＣ
2 と前記コストＣ1とを加えたコストを、フレーム番号
ｉのコストＣ（ｉ）とする。コストＣ（ｉ）は、ｉ番目
のフレームを小節終端フレームと仮定した場合の、以降
の小節への影響をコストＣ2 により反映させることによ
り、コストＣ1 のみをコストとするより効果を上げるこ
とができる（ステップＳ２６）。
ウンタｃｎｔをチェックし、ｃｎｔ＜４の場合には処理
を続行する（ステップＳ２０）。次に、前記小節終端時
刻検出部５ｄは、始端に対する終端検出区間を設定す
る。終端検出区間は、小節始端フレーム番号Ａ、前記基
準小節長Ｔに対し、［Ｂmin ＝Ａ＋Ｔ−α、Ｂmax ＝Ａ
＋Ｔ＋α］フレーム間とする。本実施例では、α＝０．
１×Ｔとすることにより、曲進行に伴う小節長の変化を
基準小節長の１割まで許容できるようにしてある（ステ
ップＳ２１）。次いで、前記小節終端時刻検出部５ｄ
は、フレーム番号ｉの初期設定を行い（ｉ＝Ｂmin ：ス
テップＳ２２）、ｉ番目のフレームを小節終端フレーム
と仮定した場合の小節らしさのコストＣ１を算出する。
コストＣ１は、Ａ番目のフレームを小節始端フレーム、
ｉ番目のフレームを小節終端フレームと仮定した場合の
拍の頭に相当するフレームの低域短時間パワーの微分値
の和とする。例えば、４拍子の場合、拍の頭に相当する
フレームは、図４の下段Ｌに白丸（丸）で示した５ポイ
ントであり、この５ポイントの低域短時間パワーの微分
値の和がコストＣ1 である（ステップＳ２４）。次に、
前記小節終端時刻検出部５ｄは、カウンタｃｎｔをイン
クリメントした後、ｉ番目のフレームを次小節の始端フ
レームと仮定した場合の、次小節以降の３小節分の最適
小節境界およびそのときの最適コストＣ2 をステップＳ
６の処理を再帰的に３回繰り返すことにより求める。カ
ウンタｃｎｔは再帰処理の深さを示し、ｃｎｔ＝４の場
合（ステップＳ２０）の判断が「Ｎｏ」となり、再帰処
理を抜ける。本実施例では、再帰処理の深さを４とした
が、処理能力に余裕があれば更に大きな値にしてもよい
（ステップＳ２５）。以上のようにして求めたコストＣ
2 と前記コストＣ1とを加えたコストを、フレーム番号
ｉのコストＣ（ｉ）とする。コストＣ（ｉ）は、ｉ番目
のフレームを小節終端フレームと仮定した場合の、以降
の小節への影響をコストＣ2 により反映させることによ
り、コストＣ1 のみをコストとするより効果を上げるこ
とができる（ステップＳ２６）。
【００２７】次に、前記小節終端時刻検出部５ｄはフレ
ーム番号をインクリメントし、処理をステップＳ２３に
戻す（ステップＳ２７）。次に、前記小節終端時刻検出
部５ｄはフレーム番号ｉがｉ≦Ｂmax か否かの判断を行
い、判断が「Ｙｅｓ」であれば以上説明した処理（ステ
ップＳ２３〜Ｓ２７）を繰り返し、判断が「Ｎｏ」の場
合には、処理をステップＳ２８に移す（ステップＳ２
３）。
ーム番号をインクリメントし、処理をステップＳ２３に
戻す（ステップＳ２７）。次に、前記小節終端時刻検出
部５ｄはフレーム番号ｉがｉ≦Ｂmax か否かの判断を行
い、判断が「Ｙｅｓ」であれば以上説明した処理（ステ
ップＳ２３〜Ｓ２７）を繰り返し、判断が「Ｎｏ」の場
合には、処理をステップＳ２８に移す（ステップＳ２
３）。
【００２８】ステップＳ２８においては、ＣＰＵ５はス
テップＳ２６において求めたコストＣ（ｉ）：Ｂmin ≦
ｉ≦Ｂmax の最大値を示すフレーム番号Ｂを検出し（ス
テップＳ２８）、Ｂを小節の終端フレーム番号とし、Ｂ
およびＣ（Ｂ）を出力し、ステップＳ６の処理を終了す
る。
テップＳ２６において求めたコストＣ（ｉ）：Ｂmin ≦
ｉ≦Ｂmax の最大値を示すフレーム番号Ｂを検出し（ス
テップＳ２８）、Ｂを小節の終端フレーム番号とし、Ｂ
およびＣ（Ｂ）を出力し、ステップＳ６の処理を終了す
る。
【００２９】次いで、ＣＰＵ５は、ステップＳ６の処理
により求めた小節終端フレームＢをＲＡＭ６に書き込む
（ステップＳ７）。この書き込み後、ＣＰＵ５は、求め
た小節終端フレーム番号Ｂを次小節の始端フレーム番号
Ａとし（Ａ＝Ｂ：ステップＳ８）、ステップＳ６〜Ｓ８
までの処理を繰り返し行うことにより、順次、小節境界
の抽出を行う。抽出された小節境界が音楽信号の終了フ
レームを越えた時点で処理を抜け、本実施例の処理を終
了する（ステップＳ９）。
により求めた小節終端フレームＢをＲＡＭ６に書き込む
（ステップＳ７）。この書き込み後、ＣＰＵ５は、求め
た小節終端フレーム番号Ｂを次小節の始端フレーム番号
Ａとし（Ａ＝Ｂ：ステップＳ８）、ステップＳ６〜Ｓ８
までの処理を繰り返し行うことにより、順次、小節境界
の抽出を行う。抽出された小節境界が音楽信号の終了フ
レームを越えた時点で処理を抜け、本実施例の処理を終
了する（ステップＳ９）。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、演
奏された楽曲信号を一定時間間隔毎に分析し、この分析
データに基づき楽曲の第１拍目を検出し、前記分析デー
タに基づき基準小節時間長を算出し、所定の演算式によ
り小節の終端時刻を求めているので、前記処理を繰り返
すことにより前記楽曲信号の小節の境界時刻を抽出する
ことができる。
奏された楽曲信号を一定時間間隔毎に分析し、この分析
データに基づき楽曲の第１拍目を検出し、前記分析デー
タに基づき基準小節時間長を算出し、所定の演算式によ
り小節の終端時刻を求めているので、前記処理を繰り返
すことにより前記楽曲信号の小節の境界時刻を抽出する
ことができる。
【図１】本発明の実施例の小節境界時刻抽出装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】前記実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】前記フローチャートにおける最適小節終端検出
処理のフローチャートである。
処理のフローチャートである。
【図４】最適小節終端検出処理の説明図である。
２…低域ろ波器 ３…Ａ／Ｄ変換装置 ５…ＣＰＵ ５ａ…分析部 ５ｂ…第１拍目時刻検出部 ５ｃ…基準小節時間長算出部 ５ｄ…小節終端時刻検出部 ６…ＲＡＭ ＳＩ…信号取込部
Claims (6)
- 【請求項１】 演奏された楽曲信号を標本化して取込む
信号取込部と、 前記標本化された楽曲信号に対し一定時間間隔毎に分析
処理を行う分析部と、 この分析部で分析された分析データに基づき楽曲の第１
拍目の時刻を検出する第１拍目時刻検出部と、 前記分析データに基づき楽曲の基準となる小節時間長を
算出する基準小節時間長算出部と、 直前の小節の終端時刻を始端時刻とし［始端時刻＋基準
小節時間長−α（基準小節長×定数）、始端時刻＋基準
小節時間長＋α］時刻間を終端時刻検出区間とし、この
終端時刻検出区間において前記始端時刻に対する小節の
最適終端時刻を検出する小節終端時刻検出部とを備え、 前記第１拍目時刻検出部により検出された時刻を初期小
節始端時刻とし、前記小節終端時刻検出部を繰り返し処
理することにより、小節境界時刻を検出していくことを
特徴とする小節境界時刻抽出装置。 - 【請求項２】 前記分析部は、標本化された楽曲信号に
対し一定時間間隔毎に短時間パワーを求める短時間パワ
ー算出部と、 標本化された楽曲信号の低周波成分のみを通過する低域
ろ波部と、 前記楽曲信号の低周波成分に対し一定時間間隔毎に低域
短時間パワーを求める低域短時間パワー算出部と、 前記低域短時間パワーの微分値を算出する微分部とを備
えたことを特徴とする請求項１記載の小節境界時刻抽出
装置。 - 【請求項３】 前記第１拍目時刻検出部は、前記短時間
パワーと或るしきい値とを比較し、前記短時間パワーが
しきい値を最初に越える時刻を検出する比較部を備え、 この比較部により検出された時刻を第１拍目の時刻とす
ることを特徴とする請求項２記載の小節境界時刻抽出装
置。 - 【請求項４】 前記基準小節時間長算出部は、前記低域
短時間パワーの微分値の自己相関係数を算出する自己相
関係数算出部と、 前記自己相関係数のピークを検出するピーク検出部とを
備え、 前記自己相関係数のピークを示す遅延時間を基準小節時
間長とすることを特徴とする請求項２記載の小節境界時
刻抽出装置。 - 【請求項５】 前記小節終端時刻検出部は、前記終端時
刻検出区間内の各時刻を終端時刻と仮定し、前記始端時
刻と前記終端時刻により構成される小節に対する小節ら
しさを表すコストを算出するコスト算出部と、 前記終端時刻検出区間すべてに対する前記コストの最大
値を検出する最大値検出部を備え、 前記コストの最大値を示す時刻を小節の最適終端時刻と
することを特徴とする請求項１記載の小節境界時刻抽出
装置。 - 【請求項６】 前記コスト算出部は、前記始端時刻と前
記終端時刻により構成される小節の拍の頭の時刻に対応
する前記低域短時間パワーの微分値の和をコストとする
ことを特徴とする請求項５記載の小節境界時刻抽出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26338691A JP3232112B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 小節境界時刻抽出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26338691A JP3232112B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 小節境界時刻抽出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100661A true JPH05100661A (ja) | 1993-04-23 |
| JP3232112B2 JP3232112B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=17388773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26338691A Expired - Fee Related JP3232112B2 (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | 小節境界時刻抽出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232112B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5596160A (en) * | 1993-11-05 | 1997-01-21 | Yamaha Corporation | Performance-information apparatus for analyzing pitch and key-on timing |
| JP2007052394A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-03-01 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | テンポ検出装置、コード名検出装置及びプログラム |
| JP2008040283A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | コード名検出装置及びコード名検出用プログラム |
| JP2008250008A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Yamaha Corp | 楽音処理装置およびプログラム |
| JP2014010309A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Pioneer Electronic Corp | 小節位置判定方法、小節位置判定装置およびプログラム |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP26338691A patent/JP3232112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5596160A (en) * | 1993-11-05 | 1997-01-21 | Yamaha Corporation | Performance-information apparatus for analyzing pitch and key-on timing |
| JP2007052394A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-03-01 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | テンポ検出装置、コード名検出装置及びプログラム |
| JP2008040283A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | コード名検出装置及びコード名検出用プログラム |
| US7485797B2 (en) | 2006-08-09 | 2009-02-03 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | Chord-name detection apparatus and chord-name detection program |
| JP2008250008A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Yamaha Corp | 楽音処理装置およびプログラム |
| JP4613923B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2011-01-19 | ヤマハ株式会社 | 楽音処理装置およびプログラム |
| JP2014010309A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Pioneer Electronic Corp | 小節位置判定方法、小節位置判定装置およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3232112B2 (ja) | 2001-11-26 |
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