JPS607499A - ピツチ抽出回路 - Google Patents
ピツチ抽出回路Info
- Publication number
- JPS607499A JPS607499A JP58115107A JP11510783A JPS607499A JP S607499 A JPS607499 A JP S607499A JP 58115107 A JP58115107 A JP 58115107A JP 11510783 A JP11510783 A JP 11510783A JP S607499 A JPS607499 A JP S607499A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- circuit
- pitch
- value
- time
- 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
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- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
〔弛明の技術分野〕
本発明は音声信号の基本周波数（−ピッチ）を抽出する
ビソヂ抽出装置に１列する。
ビソヂ抽出装置に１列する。
汁声信号のピッチ全抽出する従来公知の技術として、平
均振幅差関数法（＝ＡＭＤＦ１表）がある。
均振幅差関数法（＝ＡＭＤＦ１表）がある。
これは、音声波形のｎ個のＴ毎の標本肌ｋｓｉ（ただし
ｉ＝ｘ、２．・・・ｌ）とした時にｌｉ Ｄ（す＝ｉ ｓ ＝ １ ｌ ｓ ＋ ｓ Ｉ Ｔ ｌ
で表わされる遅れ時間τのＡＭＤＦ値検出し、それが
一定の閾値以下であれば周期性があると判定して、その
時の□ の周波数全ピッチ周波数候補とするものτ拳Ｔ である。かかるＡ Ｍ Ｄ Ｆ法では原理的に周回τの
信号１７ Ｄ（ｒ）＝Ｄ（ｎｌ＝ｏ（ｎは４１．夕）と
なる。したがってＡＭＤＦ値の最小なるτｔピッチ周波
数とするのでは例えば２倍周期に誤まるかもしれないた
め一般に倍周期チェックを行なう。又、ピッチの連続性
等から修正を行なうのが首通である。
ｉ＝ｘ、２．・・・ｌ）とした時にｌｉ Ｄ（す＝ｉ ｓ ＝ １ ｌ ｓ ＋ ｓ Ｉ Ｔ ｌ
で表わされる遅れ時間τのＡＭＤＦ値検出し、それが
一定の閾値以下であれば周期性があると判定して、その
時の□ の周波数全ピッチ周波数候補とするものτ拳Ｔ である。かかるＡ Ｍ Ｄ Ｆ法では原理的に周回τの
信号１７ Ｄ（ｒ）＝Ｄ（ｎｌ＝ｏ（ｎは４１．夕）と
なる。したがってＡＭＤＦ値の最小なるτｔピッチ周波
数とするのでは例えば２倍周期に誤まるかもしれないた
め一般に倍周期チェックを行なう。又、ピッチの連続性
等から修正を行なうのが首通である。
しかしながら、このようなＡＭＤＦ法においては、ＡＭ
ＤＦ値が一定の閾値以下のピンチ候補全書−ているため
次のような不都合がある。すなわち音声信号は一般に大
きくなったり小さくなったり非定常である。この非定常
状態ではＡＭＤＦ値は定常時と異なりその周波数に対す
る値が変化する。
ＤＦ値が一定の閾値以下のピンチ候補全書−ているため
次のような不都合がある。すなわち音声信号は一般に大
きくなったり小さくなったり非定常である。この非定常
状態ではＡＭＤＦ値は定常時と異なりその周波数に対す
る値が変化する。
ｉｉ図にそのｉｉＵ ’ｚ示す。ｍ １図ｆａｔおよび
第１図ｔｂ＋は夫々定常状態および」膜中が小さくなり
つつある状態（非定常状態）、波形であり：１λ１図（
ｃｌおよびｉ′！Ｔ １図（ｄｌは各々の状態のＡ ｌ
ｔ／Ｉ Ｄ Ｆ値例會示す。これからあきらかな毎く非
定常時では一定の閾値ではピッチ候補は正しく抽出でき
ない欠点がある。
第１図ｔｂ＋は夫々定常状態および」膜中が小さくなり
つつある状態（非定常状態）、波形であり：１λ１図（
ｃｌおよびｉ′！Ｔ １図（ｄｌは各々の状態のＡ ｌ
ｔ／Ｉ Ｄ Ｆ値例會示す。これからあきらかな毎く非
定常時では一定の閾値ではピッチ候補は正しく抽出でき
ない欠点がある。
本発明は上述した従来装置の欠点全改良したもので少な
い演算量で振幅変動のある音声信号においても正してピ
ッチを抽出することのできるピッチ抽出装置會提供する
ことを目的とする。
い演算量で振幅変動のある音声信号においても正してピ
ッチを抽出することのできるピッチ抽出装置會提供する
ことを目的とする。
本発明は振幅変動に応じて閾値全可変にすることにより
、振幅変動のある非定常音声に対しても正しいピッチ全
抽出することができ、且つ、それが簡単な演算にて実現
できるようにしたものである。
、振幅変動のある非定常音声に対しても正しいピッチ全
抽出することができ、且つ、それが簡単な演算にて実現
できるようにしたものである。
以下本発明を図面全参照して詳細に説明する。
まず第２図を参照して従来のＡＭｆ）Ｆ法の（し形フィ
ルタを説明する。端子ｌＯより入力された音声信号は稈
延回路１０−１〜１Ｏ−ｎｋ］市って遅延する。現信号
と各退廷信号との差７減算器１１−１〜１１−ｎにて演
算し、絶対値回路１２−１〜１２−ｎにて絶対（ｉｉ、
ｋとり累積加算器１３−１〜１３−ｎにて累、ｆ＆加
算する。ここで減、Ｇｔ ？、？ｒ出力は、Ｉ Ｈ（０
） ｐ ＝１−ｃｏｓΩΩ−ＧＪ Ｔ ’ｆｚ ；５
＜ Ｌ ｊｌネフィルタの出力である。Ｔは１至延時間
で１０１〜ｌＱｎ の遅延回路１０−１〜１０−ｎによ
って決定される。フィルタ出力のパワーは出力の自乗の
時間平均をとればまるが、絶対値の一定時間の累積加算
値でもほは同様の効果がある。周期ｍτの音声信号のフ
ィルタ出力はｍτ及びｎｅｍτ（ｎは整数）にて出力０
となる。音声信号のうち有声音はピッチ周期毎に相似な
波形が繰り返されるのでピッチ周期の遅延時間のフィル
タ出力はＯとなる。このことからフィルタ出力の最小値
を与える遅れ時間τがピッチ周期となる。但し２倍周期
等に誤抽出しないようさらにイじ正が加えられる。一般
に極小値で一定の値以下のものをピッチ候補とするのが
一般的である。この間１匹は音声信号の絶対値を絶対１
厘回路１２−０で演算し累積加算回路１３−０で加で痺
さ几たものの乗算回路１４−１にて例えば０．７５倍さ
ｔた値となる。ここで累積加算回路は明示していないが
請求めるフレームの最初で累積加算値をクリアされフレ
ームの最終で累積加算値ケラッチしている。
ルタを説明する。端子ｌＯより入力された音声信号は稈
延回路１０−１〜１Ｏ−ｎｋ］市って遅延する。現信号
と各退廷信号との差７減算器１１−１〜１１−ｎにて演
算し、絶対値回路１２−１〜１２−ｎにて絶対（ｉｉ、
ｋとり累積加算器１３−１〜１３−ｎにて累、ｆ＆加
算する。ここで減、Ｇｔ ？、？ｒ出力は、Ｉ Ｈ（０
） ｐ ＝１−ｃｏｓΩΩ−ＧＪ Ｔ ’ｆｚ ；５
＜ Ｌ ｊｌネフィルタの出力である。Ｔは１至延時間
で１０１〜ｌＱｎ の遅延回路１０−１〜１０−ｎによ
って決定される。フィルタ出力のパワーは出力の自乗の
時間平均をとればまるが、絶対値の一定時間の累積加算
値でもほは同様の効果がある。周期ｍτの音声信号のフ
ィルタ出力はｍτ及びｎｅｍτ（ｎは整数）にて出力０
となる。音声信号のうち有声音はピッチ周期毎に相似な
波形が繰り返されるのでピッチ周期の遅延時間のフィル
タ出力はＯとなる。このことからフィルタ出力の最小値
を与える遅れ時間τがピッチ周期となる。但し２倍周期
等に誤抽出しないようさらにイじ正が加えられる。一般
に極小値で一定の値以下のものをピッチ候補とするのが
一般的である。この間１匹は音声信号の絶対値を絶対１
厘回路１２−０で演算し累積加算回路１３−０で加で痺
さ几たものの乗算回路１４−１にて例えば０．７５倍さ
ｔた値となる。ここで累積加算回路は明示していないが
請求めるフレームの最初で累積加算値をクリアされフレ
ームの最終で累積加算値ケラッチしている。
１４は、ピッチ候補全出力する比較回路で累積比較する
。乗算回ｔｌ ｉ ４ ｉにてａ ａ ３ｏの閾値が計
算され、比較器１４３の一方へ入力され他方へはスイッ
チ１４２を介してｔｃ毎に３ｎが入力される。このｔｃ
なる周期は信号発生器１４４により発生しカラ／りでフ
レーム信号にてカウント全開始される。例えばカウント
開始後ｎｔＣ＜１にはツイツチ１４２はｎ番目にあり累
積加算器１３−ｎの出力が比較ｒ５１こ供せられ、この
時比較出力が１すなわちＳｎくａＳＯの時、周期性のあ
るとみなしカウンタ出力ｎｆゲート回路１４６ を介し
出力Ｊ−る。こｎは周期ｎτのピッチであることを意味
する。
。乗算回ｔｌ ｉ ４ ｉにてａ ａ ３ｏの閾値が計
算され、比較器１４３の一方へ入力され他方へはスイッ
チ１４２を介してｔｃ毎に３ｎが入力される。このｔｃ
なる周期は信号発生器１４４により発生しカラ／りでフ
レーム信号にてカウント全開始される。例えばカウント
開始後ｎｔＣ＜１にはツイツチ１４２はｎ番目にあり累
積加算器１３−ｎの出力が比較ｒ５１こ供せられ、この
時比較出力が１すなわちＳｎくａＳＯの時、周期性のあ
るとみなしカウンタ出力ｎｆゲート回路１４６ を介し
出力Ｊ−る。こｎは周期ｎτのピッチであることを意味
する。
例えば一定の減衰期にある周期信号のＡ Ｉ’、ｉ Ｄ
Ｆ値は第１図の如くτとともにフィルタ出力１１へが
大きくなる。そこで本発明は第２図の比較回路１４のス
レショールド値ヲ前フレームの値と現フレームの１直と
から内挿して比較器１烙１４３の入力の他方へ供する。
Ｆ値は第１図の如くτとともにフィルタ出力１１へが
大きくなる。そこで本発明は第２図の比較回路１４のス
レショールド値ヲ前フレームの値と現フレームの１直と
から内挿して比較器１烙１４３の入力の他方へ供する。
第３図にその構成を示す。
３０（ｔ）は曝延回路１５０にてｊフレーム都延全うけ
５ｏ（ｔ−１） となる。減算回路１５１１ごて５ｏ（
ｔ−１）−８ｏ（ｔ）’に演算し、除算回路１５２にて
ｌで除す。ｌはｌフレーム間のＡ Ｍ Ｄ Ｆ Ｉｎ
’にめる最大遅延量で第２図の例ではｎとなる。この除
算出力を加算回路１５３でＳｏにｔｃ毎に除算値を加え
る。結局比較器１４３の下の入力にはる。ｌ′は１〜１
１でスイッチが１３−１の出力ｆＵｆｒ択するまで順次
ふえてい（。この方法ケ用いたスレショールド全第４図
に示す。
５ｏ（ｔ−１） となる。減算回路１５１１ごて５ｏ（
ｔ−１）−８ｏ（ｔ）’に演算し、除算回路１５２にて
ｌで除す。ｌはｌフレーム間のＡ Ｍ Ｄ Ｆ Ｉｎ
’にめる最大遅延量で第２図の例ではｎとなる。この除
算出力を加算回路１５３でＳｏにｔｃ毎に除算値を加え
る。結局比較器１４３の下の入力にはる。ｌ′は１〜１
１でスイッチが１３−１の出力ｆＵｆｒ択するまで順次
ふえてい（。この方法ケ用いたスレショールド全第４図
に示す。
第４図から明らかな如〈従来の装ｆｉにおいては廿声信
号の振幅が変動している時であってもり、”ｒＡ ４ｊ
丘は同図ｆａｌに示すように一定であるが、本発明にお
いては同図（ｂｌに示すように；ルｈ面も変動し、正し
く周期性を検出することができる。
号の振幅が変動している時であってもり、”ｒＡ ４ｊ
丘は同図ｆａｌに示すように一定であるが、本発明にお
いては同図（ｂｌに示すように；ルｈ面も変動し、正し
く周期性を検出することができる。
閾胛の演算には前フレームのａ・ΣＩｓ；ｌ の演線結
果を用いて減算と加算と除算の簡単な演算だけで適応的
に閾値がまる。この閾値以下のフィルタ出力を与えるピ
ッチ候補ｔリビノチ全抽出することは、従来の一定閾値
によりめたよりも正確であり、例えば音声合成やボコー
ダ通信に用いた場合は音質が良くなる。時に音声の強弱
がはっきりした音声９語頭語尾における非定常時の音声
においてその改善の度合が顕著となる。
果を用いて減算と加算と除算の簡単な演算だけで適応的
に閾値がまる。この閾値以下のフィルタ出力を与えるピ
ッチ候補ｔリビノチ全抽出することは、従来の一定閾値
によりめたよりも正確であり、例えば音声合成やボコー
ダ通信に用いた場合は音質が良くなる。時に音声の強弱
がはっきりした音声９語頭語尾における非定常時の音声
においてその改善の度合が顕著となる。
尚、実楕例では閾値としてａ＝０．７５を示したがこれ
は入力音声の？ｊ［Ｑ可変にすることができる。
は入力音声の？ｊ［Ｑ可変にすることができる。
また５ｏ＝ａΣ１ｓｉｌのかわりにＳｏ’＝ａΣ１Ｓｉ
−８ｉｌｌのτが小なる１［り等でおきかえることも
ｉｉＪ能である。
−８ｉｌｌのτが小なる１［り等でおきかえることも
ｉｉＪ能である。
５ＯＣｔ）と５Ｏ（ｔ−１）から補間する方法は線形補
間以外にも種々あり、振幅清報の過去のフレームと現在
から途中全内挿できれはその方式はいかようにも変形可
能である。除算については２のべき乗にｎｆ選択すれば
ディジタル演算ではシフトだけですむ。またｎでな（適
当な数ρりえばｎ＝１２８の時８分割して、１τ〜１６
τ、１７τ〜３２τ・・・・・・のように１６τ毎にグ
ループ分割してその間ｋｌ内値全一定にすればより演算
は簡単にすむ以上の如く本発明はその１：、旨を脱しな
い範囲で種々変形がｕ１能である。５ｏ（ｔ−１）δ
５ｏ（ｔ）時には補間ケせず閾値は一定にするのもよい
。
間以外にも種々あり、振幅清報の過去のフレームと現在
から途中全内挿できれはその方式はいかようにも変形可
能である。除算については２のべき乗にｎｆ選択すれば
ディジタル演算ではシフトだけですむ。またｎでな（適
当な数ρりえばｎ＝１２８の時８分割して、１τ〜１６
τ、１７τ〜３２τ・・・・・・のように１６τ毎にグ
ループ分割してその間ｋｌ内値全一定にすればより演算
は簡単にすむ以上の如く本発明はその１：、旨を脱しな
い範囲で種々変形がｕ１能である。５ｏ（ｔ−１）δ
５ｏ（ｔ）時には補間ケせず閾値は一定にするのもよい
。
また、ピッチ抽出だけでな（周期性の有無による有声・
無声１＝１」定にも本発明は応用できる。
無声１＝１」定にも本発明は応用できる。
第１図はＡＭＤＦ法による定常音声の波形例に対するＡ
Ｍ Ｄ Ｆ １［會示す図、第２図は従来のピッチ抽
出回路金示す図、第３図は本発明のピッチ抽出回路の比
較回路部の構成を示す図、第４図は掘怖が減少しつつあ
る音声のＡＭ、ＤＦ値に対する閾値の変化全従来と本発
明とで比較した図である。 １０−１〜１０−ｎ・・・遅延回路、１１−１〜１１−
ｎ・・・減算回路、１２−ｏ〜１２−ｎ・・・絶対値回
路、１３−θ〜１３−ｎ・・・累積加算回路、１４・・
・比軸回路、１４１・・・乗算回路、１４２・・・スイ
ッチ、１４３・・・比較器、１４４・・・信号発生器、
１４５・・・カウンタ、１４６・・ゲート回路、１５ｏ
・・・遅延回路、１５１・・・減算回路、１５２・・・
除算回路、１５３・・・加算回路。 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）５７ 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 （０−） （ｂ）
Ｍ Ｄ Ｆ １［會示す図、第２図は従来のピッチ抽
出回路金示す図、第３図は本発明のピッチ抽出回路の比
較回路部の構成を示す図、第４図は掘怖が減少しつつあ
る音声のＡＭ、ＤＦ値に対する閾値の変化全従来と本発
明とで比較した図である。 １０−１〜１０−ｎ・・・遅延回路、１１−１〜１１−
ｎ・・・減算回路、１２−ｏ〜１２−ｎ・・・絶対値回
路、１３−θ〜１３−ｎ・・・累積加算回路、１４・・
・比軸回路、１４１・・・乗算回路、１４２・・・スイ
ッチ、１４３・・・比較器、１４４・・・信号発生器、
１４５・・・カウンタ、１４６・・ゲート回路、１５ｏ
・・・遅延回路、１５１・・・減算回路、１５２・・・
除算回路、１５３・・・加算回路。 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）５７ 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 （０−） （ｂ）
Claims (1)
- 入力音声信号全一端より導入する縦続接続された複数の
遅延回路及びこれらの遜延回路の各出力と前記入力音声
信号との減算を行なう複数の減算回路からなり、これら
の減算回路よりそれぞれ周波数軸方向に所定の周波数間
隔で周期的に阻止域を持つフィルタ出力を得る臣１の装
置と、このン昔ｌの装置１なの出力の絶対値の一定時間
の累積加算演算する第２４７） ｙ＝ ｌｉと、入力音
声信号の絶対値の一定時間の累積加算演算會する第３の
装置と、この第３の装置の相続く２個の出力値、から一
定時間内の４１６を内挿し係数を乗算し閾値を出力する
第４ （７）装置と、前記第２の装置の出力が前記第４
の装置の
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115107A JPS607499A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | ピツチ抽出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115107A JPS607499A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | ピツチ抽出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607499A true JPS607499A (ja) | 1985-01-16 |
Family
ID=14654402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115107A Pending JPS607499A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | ピツチ抽出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607499A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61289398A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-19 | 富士通株式会社 | ピツチ周期抽出方式 |
| JPH05265490A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | ピッチ周期抽出装置 |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP58115107A patent/JPS607499A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61289398A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-19 | 富士通株式会社 | ピツチ周期抽出方式 |
| JPH0552956B2 (ja) * | 1985-06-17 | 1993-08-06 | Fujitsu Ltd | |
| JPH05265490A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | ピッチ周期抽出装置 |
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