JPH0656318B2 - ピツチ抽出装置 - Google Patents
ピツチ抽出装置Info
- Publication number
- JPH0656318B2 JPH0656318B2 JP62002351A JP235187A JPH0656318B2 JP H0656318 B2 JPH0656318 B2 JP H0656318B2 JP 62002351 A JP62002351 A JP 62002351A JP 235187 A JP235187 A JP 235187A JP H0656318 B2 JPH0656318 B2 JP H0656318B2
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- Japan
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- integrator
- digital data
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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ともない、各種ピッチ抽出
技術が提案されており、時間波形の自己相関を求める技
術やケプストラム技術等があるが、乗算器を必要としな
い技術として積分型ピッチ抽出技術がある（日本音響学
会・音声研究会資料・資料番号S82-05(1982-4)p.p.33〜
40)。
技術が提案されており、時間波形の自己相関を求める技
術やケプストラム技術等があるが、乗算器を必要としな
い技術として積分型ピッチ抽出技術がある（日本音響学
会・音声研究会資料・資料番号S82-05(1982-4)p.p.33〜
40)。
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。
る。
第３図において、１０１はハイパスフィルタ、１０２は
ローパスフィルタ、１０３はＡ／Ｄ（アナログ・デジタ
ル）コンバータ、１０４は積分器、１０５は判定部であ
る。
ローパスフィルタ、１０３はＡ／Ｄ（アナログ・デジタ
ル）コンバータ、１０４は積分器、１０５は判定部であ
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声信号はハイパスフィ
ルタ１０１によって直流分を除去された後に、ローパス
フィルタ１０２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な
される。
ルタ１０１によって直流分を除去された後に、ローパス
フィルタ１０２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な
される。
次に、Ａ／Ｄコンバータ１０３によってアナログデジタ
ル変換されてデジタルデータなる。Ａ／Ｄコンバータ１
０３から出力されるデジタルデータは積分器１０４によ
って積分された後に積分結果を判定部１０５へ出力す
る。判定部１０５は、積分結果に関して極小値を検出
し、極小値間のサンプル個数をカウントすることによっ
てピッチを算出することとなる。即ち、第４図(a)に示
すような音声信号のデジタルデータつまりＡ／Ｄコンバ
ータ１０３の出力は、積分器１０４によって第４図(c)
に示すような積分結果に変換される。判定部１０５は第
４図(c)の積分結果に対してＡ，Ｂ，Ｃで示すような絶
対値としての極小値を検出し、極小値間のサンプル数Ｎ
ａ，Ｎｂ，Ｎｃ個をピッチ周期として得ることとなる。
尚、ピッチ周期Ｎｉ個をいわゆるピッチｆｉに変換する
にはサンプリング周波数Ｆｓ〔Ｈｚ〕を用いて、 ｆｉ〔Ｈｚ〕＝Ｆｓ／Ｎｉ として求めることができる。
ル変換されてデジタルデータなる。Ａ／Ｄコンバータ１
０３から出力されるデジタルデータは積分器１０４によ
って積分された後に積分結果を判定部１０５へ出力す
る。判定部１０５は、積分結果に関して極小値を検出
し、極小値間のサンプル個数をカウントすることによっ
てピッチを算出することとなる。即ち、第４図(a)に示
すような音声信号のデジタルデータつまりＡ／Ｄコンバ
ータ１０３の出力は、積分器１０４によって第４図(c)
に示すような積分結果に変換される。判定部１０５は第
４図(c)の積分結果に対してＡ，Ｂ，Ｃで示すような絶
対値としての極小値を検出し、極小値間のサンプル数Ｎ
ａ，Ｎｂ，Ｎｃ個をピッチ周期として得ることとなる。
尚、ピッチ周期Ｎｉ個をいわゆるピッチｆｉに変換する
にはサンプリング周波数Ｆｓ〔Ｈｚ〕を用いて、 ｆｉ〔Ｈｚ〕＝Ｆｓ／Ｎｉ として求めることができる。
尚、極小値の検出を容易にする為に、積分器１０４の積
分結果を移動平均（スムージング）処理した結果を第４
図(b)に示すが、この移動平均処理結果を判定部１０５
へ入力するようにすれば高調波成分のピッチ周期検出へ
の影響を除去することができる。
分結果を移動平均（スムージング）処理した結果を第４
図(b)に示すが、この移動平均処理結果を判定部１０５
へ入力するようにすれば高調波成分のピッチ周期検出へ
の影響を除去することができる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、第５図に示すよ
うに処理（ピッチ抽出）を開始する点に起因して得られ
る累積結果が変動してしまい（同図(a)，(b)）、従って
極小値の検出が困難になるという問題があった。
うに処理（ピッチ抽出）を開始する点に起因して得られ
る累積結果が変動してしまい（同図(a)，(b)）、従って
極小値の検出が困難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、処理の開始点によって
累積結果を変動させることなく、かつ、簡単な構成でピ
ッチ周期を得ることのできるピッチ抽出装置を提供する
ものである。
累積結果を変動させることなく、かつ、簡単な構成でピ
ッチ周期を得ることのできるピッチ抽出装置を提供する
ものである。
問題点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
るデジタルデータを累積加算する積分器と、前記Ａ／Ｄ
コンバータから出力されるデジタルデータの極性の反転
によって累積加算開始の指示を示す信号を積分器に出力
する極性モニタ部と、前記累積加算開始後から累積加算
結果が予め定めた閾値に対してこれを２回通過するまで
の間隔をピッチ周期として検知する制御判定部とから構
成される。
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
るデジタルデータを累積加算する積分器と、前記Ａ／Ｄ
コンバータから出力されるデジタルデータの極性の反転
によって累積加算開始の指示を示す信号を積分器に出力
する極性モニタ部と、前記累積加算開始後から累積加算
結果が予め定めた閾値に対してこれを２回通過するまで
の間隔をピッチ周期として検知する制御判定部とから構
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極性モ
ニタ部及び積分器に送出される。この時極性モニタ部は
デジタルデータの極性反転を検知して累積加算開始を指
示する信号を積分器に出力し、その後デジタルデータは
積分器によって累積加算されると共にその結果は順次出
力される。制御判定部は、予め定められた閾値θに対し
て、累積加算結果が累積加算を開始した時点から、積分
器から出力される累積加算結果が一旦閾値θを越えた後
に再度閾値θ以下になる時点までの時間間隔を検出し、
これ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判定
部から出力されることとなる。
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極性モ
ニタ部及び積分器に送出される。この時極性モニタ部は
デジタルデータの極性反転を検知して累積加算開始を指
示する信号を積分器に出力し、その後デジタルデータは
積分器によって累積加算されると共にその結果は順次出
力される。制御判定部は、予め定められた閾値θに対し
て、累積加算結果が累積加算を開始した時点から、積分
器から出力される累積加算結果が一旦閾値θを越えた後
に再度閾値θ以下になる時点までの時間間隔を検出し、
これ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判定
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、１０は積分器、１１は制御判定部、１
２は極性モニタ部である。尚、１０１はハイパスフィル
タ、１０２はローパスフィルタ、１０３はＡ／Ｄコンバ
ータで、これらは従来の構成と同じものである。
２は極性モニタ部である。尚、１０１はハイパスフィル
タ、１０２はローパスフィルタ、１０３はＡ／Ｄコンバ
ータで、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、ハイパスフィルタ１０１に入力された音響信号は
ピッチ周波数よりもかなり低い周波数成分（例えば５０
〔Ｈｚ〕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１０２へ出力される。
ピッチ周波数よりもかなり低い周波数成分（例えば５０
〔Ｈｚ〕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１０２へ出力される。
ローパスフィルタ１０２に入力された高域通過フィルタ
リングされた音響信号は、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ｓ〔Ｈｚ〕に対
してｓ／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、
ｃ≪ｓ／２なるカットオフ周波数を持つ低域通過フ
ィルタリングを実施することにより高域成分の影響を除
去する方が望ましい。
リングされた音響信号は、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ｓ〔Ｈｚ〕に対
してｓ／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、
ｃ≪ｓ／２なるカットオフ周波数を持つ低域通過フ
ィルタリングを実施することにより高域成分の影響を除
去する方が望ましい。
ハイパスフィルタ１０１及びローパスフィルタ１０２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１０３によりｓ〔Ｈｚ〕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１０３から出力されるデジタル
データは極性モニタ部１２及び積分器１０に送出され
る。
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１０３によりｓ〔Ｈｚ〕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１０３から出力されるデジタル
データは極性モニタ部１２及び積分器１０に送出され
る。
次に、極性モニタ部１２はデジタルデータの極性の反
転，即ち、帯域制限された音響信号の零交差点を検知す
ると、制御判定部１１から送られる累積加算中を示す情
報に従って、仮に累積加算中でなければ積分器１０へ累
積加算開始を指示する信号を出力し、累積加算中であれ
ば累積加算が終了するまで累積開始の信号は出力しな
い。ここで、積分器１０は累積加算開始指示の信号を受
け取ると累積加算を開始する前に一旦その時点の累積値
を０にリセットした後に累積加算を開始する。制御判定
部１１は、予め定められた閾値θを判定基準値として保
持しておき、累積加算が開始されると共に積分器１０か
ら出力される累積加算結果と比較する。比較した結果、
累積加算結果が初めて閾値θを越えたことを検知した後
に、累積加算結果が閾値θ以下になると同時に累積加算
を開始した時点から累積加算結果が閾値θ以下になった
時点のデジタルデータ数を計数し、その計数値をもって
ピッチ周期検出値として出力する。その後制御判定部１
１は極性モニタ部１２に対して累積加算結果が終了した
ことを示す信号を出力する。以上の各データの関係図を
第２図に示す。
転，即ち、帯域制限された音響信号の零交差点を検知す
ると、制御判定部１１から送られる累積加算中を示す情
報に従って、仮に累積加算中でなければ積分器１０へ累
積加算開始を指示する信号を出力し、累積加算中であれ
ば累積加算が終了するまで累積開始の信号は出力しな
い。ここで、積分器１０は累積加算開始指示の信号を受
け取ると累積加算を開始する前に一旦その時点の累積値
を０にリセットした後に累積加算を開始する。制御判定
部１１は、予め定められた閾値θを判定基準値として保
持しておき、累積加算が開始されると共に積分器１０か
ら出力される累積加算結果と比較する。比較した結果、
累積加算結果が初めて閾値θを越えたことを検知した後
に、累積加算結果が閾値θ以下になると同時に累積加算
を開始した時点から累積加算結果が閾値θ以下になった
時点のデジタルデータ数を計数し、その計数値をもって
ピッチ周期検出値として出力する。その後制御判定部１
１は極性モニタ部１２に対して累積加算結果が終了した
ことを示す信号を出力する。以上の各データの関係図を
第２図に示す。
尚、ピッチ周期を時間値とした時には、検出値に対して
１／ｓを乗ずれば良く、又、ピッチ周波数としたい時
にはｓを検知値で割れば良い。
１／ｓを乗ずれば良く、又、ピッチ周波数としたい時
にはｓを検知値で割れば良い。
又、以上において、制御判定部１１における閾値θとの
比較に関して、累積加算結果が正の値の時について述べ
てきたが、累積加算結果が負の値のときには絶対値によ
る判定或は閾値θとの大小判定を適宜変更するようにす
ればよい。更に、累積加算結果が負の値を取らないよ
う、デジタルデータが正の値になる時の極性反転信号を
用いて累積加算を開始することも可能である。
比較に関して、累積加算結果が正の値の時について述べ
てきたが、累積加算結果が負の値のときには絶対値によ
る判定或は閾値θとの大小判定を適宜変更するようにす
ればよい。更に、累積加算結果が負の値を取らないよ
う、デジタルデータが正の値になる時の極性反転信号を
用いて累積加算を開始することも可能である。
以上のように本実施例によれば、極性モニタ部１２が極
性反転を示す信号によって累積加算を開始する前に積分
器１０をリセットするので累積加算結果が正あるいは負
の方向に発散することを防ぐことができる。更に、従来
のように極小値あるいは極大値を判定するための複雑な
判定部を必要とせずに、閾値θとの比較によって判定を
実施することができる。
性反転を示す信号によって累積加算を開始する前に積分
器１０をリセットするので累積加算結果が正あるいは負
の方向に発散することを防ぐことができる。更に、従来
のように極小値あるいは極大値を判定するための複雑な
判定部を必要とせずに、閾値θとの比較によって判定を
実施することができる。
また、ローパスフィルタ１０２のカットオフ周波数ｃ
をｃ≪ｓ／２とすることにより、滑らかな累積結果
を得ることができる。
をｃ≪ｓ／２とすることにより、滑らかな累積結果
を得ることができる。
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性反転を検知した極
性モニタ部が極性反転信号を積分器に送出することによ
り、累積加算の開始を音響信号の零交差に同期させるこ
とができるため処理開始点によって累積加算結果が変動
することがなく、従って閾値θの設定を都度変えること
なく、ピッチを抽出することができる。
により変換したデジタルデータの極性反転を検知した極
性モニタ部が極性反転信号を積分器に送出することによ
り、累積加算の開始を音響信号の零交差に同期させるこ
とができるため処理開始点によって累積加算結果が変動
することがなく、従って閾値θの設定を都度変えること
なく、ピッチを抽出することができる。
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図は本発明の一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、第４図，第５図は同各部の信号波形図である。 １０……積分器、１１……制御判定部、１２……極性モ
ニタ部、１０１……ハイパスフィルタ、１０２……ロー
パスフィルタ、１０３……Ａ／Ｄコンバータ、１０４…
…積分器、１０５……判定部。
ロック図、第２図は本発明の一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、第４図，第５図は同各部の信号波形図である。 １０……積分器、１１……制御判定部、１２……極性モ
ニタ部、１０１……ハイパスフィルタ、１０２……ロー
パスフィルタ、１０３……Ａ／Ｄコンバータ、１０４…
…積分器、１０５……判定部。
Claims (1)
- 【請求項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を順次累積加算する
積分器と、前記Ａ／Ｄコンバータから出力される前記デ
ジタルデータを入力とし、このデジタルデータの極性の
反転によって累積加算開始の指示を行うためのリセット
信号を前記積分器に出力する極性モニタ部と、前記積分
器から出力される累積加算結果と予め定めた閾値とを比
較する制御判定部とから成り、前記制御判定部は前記累
積加算開始した時点から、前記累積加算結果が前記閾値
を２回通過した時点までの間隔をピッチ周期として検知
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 |
|---|---|---|---|
| JP62002351A JPH0656318B2 (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | ピツチ抽出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62002351A JPH0656318B2 (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | ピツチ抽出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63169525A JPS63169525A (ja) | 1988-07-13 |
| JPH0656318B2 true JPH0656318B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=11526850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62002351A Expired - Fee Related JPH0656318B2 (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | ピツチ抽出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656318B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6382539B2 (ja) * | 2014-03-17 | 2018-08-29 | サクサ株式会社 | 振動検出装置 |
-
1987
- 1987-01-08 JP JP62002351A patent/JPH0656318B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63169525A (ja) | 1988-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |