JPH0690640B2 - ピツチ抽出装置 - Google Patents
ピツチ抽出装置Info
- Publication number
- JPH0690640B2 JPH0690640B2 JP61312192A JP31219286A JPH0690640B2 JP H0690640 B2 JPH0690640 B2 JP H0690640B2 JP 61312192 A JP61312192 A JP 61312192A JP 31219286 A JP31219286 A JP 31219286A JP H0690640 B2 JPH0690640 B2 JP H0690640B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarity
- integrator
- digital data
- converter
- pitch
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
- 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イ抽出技術がある（例えば、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イ抽出技術がある（例えば、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AD（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。
スフィルタ,103はAD（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。次に、AD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となる。ADコンバータ103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1
05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AD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NA,NB,NC個をピッチ周期として得ることとな
る。なお、ピッチ周期Ni個をいわゆるピッチｉに変換
するには、サンプリング周波数Fs〔Hz〕を用いて、 として求めることができる。
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、AD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となる。ADコンバータ103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1
05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AD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NA,NB,NC個をピッチ周期として得ることとな
る。なお、ピッチ周期Ni個をいわゆるピッチｉに変換
するには、サンプリング周波数Fs〔Hz〕を用いて、 として求めることができる。
なお、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、ピッチ周期より
も低い周波数成分が存在するために積分結果が正あるい
は負の方向に発散する。あるいは、ピッチ周期が大きく
変動するような音響信号に対しては極小値の判定が難し
いという問題点があった。
も低い周波数成分が存在するために積分結果が正あるい
は負の方向に発散する。あるいは、ピッチ周期が大きく
変動するような音響信号に対しては極小値の判定が難し
いという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑みて、簡単な構成で積分結果の
発散を防ぐと共に、極小値判定を必要としないピッチ抽
出装置を提供するものである。
発散を防ぐと共に、極小値判定を必要としないピッチ抽
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ADコンバータと、ADコンバータから出力されるデジタ
ルデータを順次累積加算する積分器と、ADコンバータか
ら出力されるデージタルデータの極性が反転することを
検知する極性モニタ部と、累積結果と予じめ定めた閾値
との比較結果を出力する比較部と、比較結果が２回反転
した後に極性モニタ部から極性反転信号を入力されると
積分器にリセットを指示すると共に、各リセット間隔を
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ADコンバータと、ADコンバータから出力されるデジタ
ルデータを順次累積加算する積分器と、ADコンバータか
ら出力されるデージタルデータの極性が反転することを
検知する極性モニタ部と、累積結果と予じめ定めた閾値
との比較結果を出力する比較部と、比較結果が２回反転
した後に極性モニタ部から極性反転信号を入力されると
積分器にリセットを指示すると共に、各リセット間隔を
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ADコンバ
ータによってデジタルデータに変換された後に、初期値
Ｏにリセットされた積分器によって順次累積加算される
と共に累積加算結果が出力される。極性モニタ部はADコ
ンバータから出力されるデジタルデータの極性が正から
負あるいは負から正に反転する毎に極性反転信号を出力
する。比較部は予め定められた閾値θに対して積分器か
ら出力される累積結果との大小比較結果を出力する。制
御判定部は、比較結果が２回反転した後に極性反転信号
が入力される毎に、積分器に対してリセット信号を送出
すると共に、各リセット間隔をピッチ周期として検知す
ることとなる。
ータによってデジタルデータに変換された後に、初期値
Ｏにリセットされた積分器によって順次累積加算される
と共に累積加算結果が出力される。極性モニタ部はADコ
ンバータから出力されるデジタルデータの極性が正から
負あるいは負から正に反転する毎に極性反転信号を出力
する。比較部は予め定められた閾値θに対して積分器か
ら出力される累積結果との大小比較結果を出力する。制
御判定部は、比較結果が２回反転した後に極性反転信号
が入力される毎に、積分器に対してリセット信号を送出
すると共に、各リセット間隔をピッチ周期として検知す
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。
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は判定制御部、12は極
性モニタ部、13は比較部である。なお、101はハイパス
フィルタ,102はローパスフィルタ,103はADコンバータ
で、これらは従来例の構成と同じものである。
性モニタ部、13は比較部である。なお、101はハイパス
フィルタ,102はローパスフィルタ,103はADコンバータ
で、これらは従来例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50Hz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〔H
z〕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。なお、本実施例においては、ｃ≪s/2な
るカットオフ周波数をも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。
ッチ周波数よりもかなり低い周波数成分（例えば50Hz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〔H
z〕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。なお、本実施例においては、ｃ≪s/2な
るカットオフ周波数をも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、AD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AD変換されたデジタルデータとなる。ADコンバータ
103から出力されるデジタルデータは積分器10により順
次に累積加算される。ここで、積分器10は初期値Ｏにリ
セットされているものとする。
た音響信号は、帯域制限された音響信号として、AD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AD変換されたデジタルデータとなる。ADコンバータ
103から出力されるデジタルデータは積分器10により順
次に累積加算される。ここで、積分器10は初期値Ｏにリ
セットされているものとする。
極性モニタ部12は、ADコンバータ103によりAD変換され
たデジタルデータが順次入力されると、デジタルデータ
の正あるいは負の極性が、直前のデジタルデータの正あ
るいは負の極性と同一であるか否かを比較し、極性が同
一でない時には極性反転信号を出力する。
たデジタルデータが順次入力されると、デジタルデータ
の正あるいは負の極性が、直前のデジタルデータの正あ
るいは負の極性と同一であるか否かを比較し、極性が同
一でない時には極性反転信号を出力する。
比較部13では、予じめ定められた閾値θと積分器10から
出力される累積結果とを比較し、閾値θと累積結果の大
小判定結果を出力する。
出力される累積結果とを比較し、閾値θと累積結果の大
小判定結果を出力する。
制御判定部11は、比較部13から出力される大小判定結果
が２度反転することを検知する即ち、累積結果が閾値θ
を越えた後に再び閾値θ以下になったことを検知した後
で、極性モニタ部12から出力される極性反転信号がオン
になったことを検知すると積分器10に対してリセット信
号を出力する。制御判定部11は以上の動作をくり返すこ
とにより、リセット信号をくり返し出力することとな
る。他方において、制御判定部11は、リセット信号を出
力してから次のリセット信号を出力するまでの間にサン
プリング周波数ｓ〔Hz〕に応じたクロックを計数する
ことによってその間のピッチ周期を計数して出力する。
が２度反転することを検知する即ち、累積結果が閾値θ
を越えた後に再び閾値θ以下になったことを検知した後
で、極性モニタ部12から出力される極性反転信号がオン
になったことを検知すると積分器10に対してリセット信
号を出力する。制御判定部11は以上の動作をくり返すこ
とにより、リセット信号をくり返し出力することとな
る。他方において、制御判定部11は、リセット信号を出
力してから次のリセット信号を出力するまでの間にサン
プリング周波数ｓ〔Hz〕に応じたクロックを計数する
ことによってその間のピッチ周期を計数して出力する。
以上の各データの関係を第２図に示す。
なお、ピッチ周期を時間値としたい時には、検出したピ
ッチ周期に対して1/ｓを乗ずれば良く、また、ピッチ
周波数としたい時にはｓを検出値で割れば良い。
ッチ周期に対して1/ｓを乗ずれば良く、また、ピッチ
周波数としたい時にはｓを検出値で割れば良い。
又、以上において、閾値θと累積結果に関する比較及び
判定は、累積結果が正の値の時について述べてきたが累
積結果が負の時には絶対値による判定、あるいは閾値θ
との大小判定を適宜変更するようにすれば良い。
判定は、累積結果が正の値の時について述べてきたが累
積結果が負の時には絶対値による判定、あるいは閾値θ
との大小判定を適宜変更するようにすれば良い。
以上のように本実施例によれば、制御判定部11がピッチ
周期を検出する毎に積分器10をリセットするので、累積
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。又、従来のように極小値を判定する為の複雑な
判定部を必要とせずに、単純な大小比較によってピッチ
周期を検出できる。さらに、ピッチ周期をサンプリング
周波数ｓ〔Hz〕に準じた計数値として検出するように
したのでピッチ周期検出の為のタイマを特別に設ける必
要がない。
周期を検出する毎に積分器10をリセットするので、累積
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。又、従来のように極小値を判定する為の複雑な
判定部を必要とせずに、単純な大小比較によってピッチ
周期を検出できる。さらに、ピッチ周期をサンプリング
周波数ｓ〔Hz〕に準じた計数値として検出するように
したのでピッチ周期検出の為のタイマを特別に設ける必
要がない。
発明の効果 本発明は、帯域制限された音響信号をADコンバータによ
り変換したデジタルデータを順次、積分器により累積加
算し、比較部で累積結果と予じめ定めた閾値との大小比
較結果を得るとともに、極性モニタ部でADコンバータで
AD変換したデジタルデータの極性が反転する毎に極性反
転信号を出力するようにしたので制御判定部は、大小比
較結果が２回反転した時に極性反転信号が検知される毎
に、積分器にリセット信号を出力し、リセット信号間の
時間間隔を計数するだけでピッチ周期を得ることができ
る。即ち、従来のように極小値を判定するような複雑な
判定をせずにかつ、累積結果がリセットされるようにし
たので、正あるいは負の方向に累積結果が発散すること
を防ぐことができる。
り変換したデジタルデータを順次、積分器により累積加
算し、比較部で累積結果と予じめ定めた閾値との大小比
較結果を得るとともに、極性モニタ部でADコンバータで
AD変換したデジタルデータの極性が反転する毎に極性反
転信号を出力するようにしたので制御判定部は、大小比
較結果が２回反転した時に極性反転信号が検知される毎
に、積分器にリセット信号を出力し、リセット信号間の
時間間隔を計数するだけでピッチ周期を得ることができ
る。即ち、従来のように極小値を判定するような複雑な
判定をせずにかつ、累積結果がリセットされるようにし
たので、正あるいは負の方向に累積結果が発散すること
を防ぐことができる。
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、13……比較部、101……ハイパスフィルタ、102……
ローパスフィルタ、103……ADコンバータ。
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、13……比較部、101……ハイパスフィルタ、102……
ローパスフィルタ、103……ADコンバータ。
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ADコンバータと、前記AD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ADコンバータから出力される前記デジタルデー
タを入力とし前記デジタルデータの極性が反転する毎に
極性反転信号を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じめ定めた閾値とを比較
し、かつ比較結果を出力する比較部と、前記比較部と前
記極性モニタ部とからの出力に対応して前記積分器をリ
セットし、かつピッチ周期を検出する制御判定部とを備
え、前記制御判定部は前記比較部から出力される前記比
較結果が２回反転したことを検知し、前記極性モニタ部
から出力される前記極性反転信号を検知する毎に前記積
分器にリセットを指示すると共に、前記各リセット間隔
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 |
|---|---|---|---|
| JP61312192A JPH0690640B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | ピツチ抽出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61312192A JPH0690640B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | ピツチ抽出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63163500A JPS63163500A (ja) | 1988-07-06 |
| JPH0690640B2 true JPH0690640B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=18026320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61312192A Expired - Lifetime JPH0690640B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | ピツチ抽出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690640B2 (ja) |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61312192A patent/JPH0690640B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63163500A (ja) | 1988-07-06 |
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