JPS6091226A - 音響解析装置の主スペクトル表示装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は音の分析、抽出１合成を行なうため、分析装置
、主スペクトル抽出装置２金成装置を具え、とくに非調
和性の音に対し高速に解析できる音響解析装置における
主スペクトル表示装置に関するものである。

（２）従来技術と問題点 一般に自然音に対しては、解析は余うなされていないが
、音声波形はそのスペクトルエンベロープ（声道の周波
数特性）と音源に分離して考え、情報成分としてのスペ
クトルエンベロープヲ帯域フィルタ群によって分析抽出
し、エネルギー成分としての音源をパルス系列とランダ
ム雑音に分離する。この２つの情報すなわちスペクトル
情報と音源情報を記録しまたは伝送する。合成側では音
源情報から音源をパルス系列とランダム雑音で近似し、
その各周波数成分をスペクトル情報によって振幅変調し
、それを分析に対応した帯域フィルタ群を通して加え合
せて音声波形を再生する。

このようなボコーダ方式や、ターミナルアナログ。

声道アナログ方式等のアナログ方式や、ＰＡＲＯＯＲ等
のデジタル方式がすでに提案または実用されている。

しかし、これらは全て音声という調和性の音。

すなわち倍音関係が整数倍となる音に限られておシ、ま
たそれに対する解析方法として開発されてきたものであ
る。ここで前述の方式をトランペットやトロンポン等調
和性の高い音の解析に適用した場合には有効であると考
えられる。しかし、ピアノやチャイムで代表されるよう
な非調和性の音に対する解析には適しないし、また非常
に困難なことである。このため、自然音全体に対しとく
に非調和性の音に対して解析可能な方式が望まれている
。この場合、従来の調和性の音と同程度に情報量を減少
させることも重要であ〕がっ高速処理が望まれる。

これに対し、本出願人は別提案にょシ、詳しくは後述す
るような音響解析装置を提案した。その概略を述べると
、要部は分析装置と主スペクトル抽出装置と合成装置よ
υ成）、分析装置では音響信号のデジタルサンプル値を
所定の時間窓で切ｐ取り、これをずらしながら時系列的
にスペクトルを算出し、主スペクトル抽出装置ではこの
算出された周波数スペクトルからスペクトルエンベロー
プをめ、これにより最も近似するＮ個以内の正弦波成分
を表わす主スペクトル成分の周波数値と振幅値と位相値
を時系列的に抽出し、次に合成装置ではこれらの主スペ
クトル成分値に基づき、Ｎ個分のデジタル正弦波発生器
によ多周波数１位相。

振幅を設定し音響波形を合成するものでちる。この提案
発明によシ、非調和性の音に対しても調和メ生の音の場
合と同様に少ない情報量で高速処理することができるよ
うになった。この解析装置では合成装置よシ出力された
合成波形は音響装置により音として出力され聴覚的に解
析が行なわれる。

これに対し、主スペクトル装置からのＮ個の主スペクト
ル成分値の振幅２位相９周波数をＯＲＴ画面上に表示し
て視覚的に解析する表示装置の実現が望まれている。

（３）発明の目的 本発明の目的は自然音全体とくに非調和音に対し分析、
抽出９合成を高速に行なうことのできる音響解析装置に
おいて、主スペクトル成分値の振幅１位相９周波数を画
面上に表示する主スペクトル表示装置を提供することで
おる。

（４）発明の（悼成 前記目的を達成するため、本発明の音響解析装置の主ス
ペクトル表示装置は音響信号を順次時系列的に分析し、
これによシ周波数１位相、振幅より成る１組がＮ個の音
響波形を表わす主スペクトルデータを順次抽出し、該Ｎ
個の主スペクトルデータの組の複数組を一時記憶し、後
で読出し各データを周波数１位相、振幅の制御が可能な
Ｎ個の発振器に割当て、所定の時間間隔でデータを変更
することにより、時間的に音色の変化する音響波形を合
成するような音響解析装置において、前記複数組の生ス
ペクトルを一時記憶する抽出データメモリと、該メモリ
の主スペクトルデータを前記Ｎ個の発振器に割当て、所
定の時間間隔で該データを変更することにより再合成で
きるよう前記抽出データメモリを読出すアドレス制御手
段と、該アドレス制御手段によシ読出された１組Ｎ個の
主スペクトルデータを一時記憶するバックアメモリと、
該バックアメモリの曹込み読出しを制御する取込み転送
制御回路と、前記バックアメモリよシ読出される主スペ
クトルデータを振幅２位相９周波数別にそれぞれＯＲＴ
　９面に表示するビデオ信号に変換するだめの振幅表示
回路と位相表示回路と周波数表示回路と、さらに縦軸と
横軸を表示するＸＹ軸表示回路と、前記各表示回路よシ
出力される各信号よシカ２−表示の色調を制御する色調
論理回路と、前記各表示回路の同期信号を出力し、表示
位置を制御する水平垂直同期回路と、該回路の出力と色
調論理回路の出力によりＣＲＴ管面に振幅２位相２周波
数を表示するためのＯＲＴ駆動回路よシ成シ、振幅２位
相１周波数よシ成るＮ個の主スペクトルデータを音響波
形の合成における音色波形に合せて同時に実時間で表示
することを特徴とするものである。

（５）発明の実施例 第１図は本発明の音響解析装置全体の概略説明図である
。音響信号は分析装置１００に入力し、ここで入力信号
の周波数スペクトル成分が算出される。入力信号はディ
ジタル変換された後一定時間窓のサンプル区間を１ブロ
ツクとして分析される。

続いて、数サンプルずつずらして次々分析を行なう。こ
れによシ、時系列的な周波数スペクトルが得られる。こ
の分析結果は、いくつもの山（フォルマン））ｔ−持つ
スペクトルエンベロープで表ワされる。この山は、分析
区間に対し波形周期が非整数倍であることやフーリエ変
換で用いられる窓関数による影響で生じるものである。

このため、山のピークに相当するスペクトル成分を抽出
し、さらに有効な数のスペクトラムにデータ圧縮を行な
う。

ここで、まとめてこのＢＡ細書で用いる主要な波形用語
を第２図（、）〜（ｃ）により説明をしておく。同図（
α）は横軸の周波数に対し縦軸に音響信号のデジタルサ
ンプル値をとったいわゆる周波数スペクトルを示す。単
に［スペクトル−１というときは個々の周波数スペクト
ルと同意の各線スペクトルを指している。これに対し、
「周波数スペクトル−１というときは、このスペクトル
の集合した状態を示し、この周波数スペクトルには周波
数、振幅９位相の各情報を含んでいる。次Ｋ「スペクト
ルエンベロープ−１は同図（ｂ）に示すように周波数ス
ペクトルの包絡線を指すものである。さらに、以下に示
す「主スペクトル」は本発明では新用語として用いるも
ので、同図（ｃ）に示すように、前記スペクトルエンベ
ロープよシ抽出した線スペクトルであシ、Ｎ個以内の最
も近似した周波数の正弦波成分に対応し、合成するだめ
の周波数９位相、振幅データを表わす線スペクトルを示
すものである。

主スペクトル抽出装置２００は、分析装置１００よ多出
力されるスペクトルエンベロープを表わすデータのその
データ数より相当に少ない数Ｎ個の主スペクトルを抽出
する。Ｎ個の主スペクトルは周波数、振幅１位相データ
より成シ、合成装置３００に転送される。合成装置３０
０は周波数、振幅１位相を任意に制御できるＮ個の正弦
波発振器を有し、前述のＮ個の抽出された主スペクトル
データがＮ個の発振器にそれぞれ割当てられ、分析と同
様の時間間隔で音色の変化する波形を時々刻々合成し、
次にサウンドシステム４００で音響が再生される。

このように音響解析装置において、分析から合成までの
過程はフーリエ変換した音響信号の周波数スペクトルの
中から、重要でかつ相当に少ない数Ｎ個の主スペクトル
を限定的に抽出し、これを合成再生することによシなさ
れる。

たとえば、１回の分析区間を１０２４サンプルとすると
、分析結果の周波数スペクトラムは最大５１２個算出さ
れる。

上記ｘｋで示されるスペクトルエンベローフ（周波数ス
ペクトラムの全体の包絡曲線）よｊ５Ｎ個のたとえば３
２個の主スペクトルを抽出する。この時、主スペクトル
の値は補間されたスペクトルエンベロープやその形状か
ら推理する方法によって算出した値でもよい。続いて抽
出した周波数９位相、振幅を含む主スペクトルは、３２
個の独立した正弦波発振器にそれぞれ割当てられ、 ｚＣｌｌ　＝Σａｑｓｉｎ　（ωＬ１ｔ＋　Ｑ（αｑ：
振幅、ω９：周波数、θｑ二位相）によシ示される波形
ｘ（１１が合成される。また、３２個一組の（Ｌｑ　＋
ω９．θ９は所定の時間間隔たとえば１０ｍ冠毎Ｋ１分
析結果に応じて変化してゆく。

このようにして、単に３２倍音の調和性倍音の合成のみ
ならず、非１１Ｍ１和性音の合成や有効なデータのみを
利用するため、たとえば方形波においては偶数倍音を含
ま女いため、実質的には３２個の合成において６４倍音
まで再生可能となシ高品質な合成が行なえる。

第３図は分析装置１００の実施例の詳細説明図である。

音響入力信号はＡＤＯｌｏｌでアナログ−ディジタル変
換された後一旦波形メモリ１０２に記憶される。

波形メモリ１０２はたとえばサンプリング周波数５１．
２ＫＨｚで５秒間記憶できるものであれば２５６にワー
ドの波形メモリである。記憶された波形は時間窓の１ブ
ロツクとしてたとえば１０２４サンプルずつ高速フーリ
エ変換（Ｆａｓｔ　Ｆｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
）するＦＦＴ演算回路１０３に入力し周波数スペクトル
が算出される。このブロックを順次数ワードずつずらし
て同様に演算することによシ、時間的に変化するいくつ
ものスペクトルエンベロープが算出される。このスペク
トルデータは主スペクトル抽出装置２００に転送される
。

第４図は主スペクトル抽出装置２００の実施例の詳細説
明図である。分析装置１００によシ算出されたスペクト
ルデータは、各時刻毎に１組のスペクトルエンペ四−プ
をスペクトルエンベロープメモリ２０１に転送する。

次にｎ次ピークレベル検出回路２０２によシ、スペクト
ルエンベロープメモ！７２０１に６るスペクトルエンベ
ロープの山のピーク値を検出し、最大のものから順にＮ
個たとえば３２個のピークレベルが検出される。これに
よシ、その検出される３２個の点での振幅値と周波数値
と位相値がそれぞれ振幅抽出回路２０３９周波数抽出回
路２０４２位相抽出回路２０５によシ抽出される。

ここで３２個の主スペクトル成分は、その波形を最も良
く代表する成分が選択されるであろう。

次に抽出されたＮ個の主スペクトルデータは合成装置３
００にあるＮ個たとえば３２個の正弦波発振器に割当て
られる。

第５図はスペクトルエンベロープよ９８個の主スペクト
ルを抽出する方法を示す波形図である。

多数のポイント（たとえば５１２ポイント）で示される
なめらかなスペクトルエンベロープよす山の最大レベル
を示す点が■〜■にその順位で示される。ここで、抽出
周波数範囲を、７．までにすると７番目のスペクトルは
不要となシ、かわシに９番目の１９が抽出される。

このように抽出周波数帯域を制限することによって、小
さなレベルのスペクトルも抽出できるようになシ利用可
能性が向上する。このようにレベル順で検出された周波
数に基づいて、位相、振幅も同時に抽出される。取シこ
ぼされたスペクトルは相当にレベルの低いものであり、
全体の音の特徴にはそれ程重要をものではない。このた
め少ないスペクトルで合成しても十分な再現性を得るこ
とができる。

第６図は合成装置３００の実施例の詳細説明図である。

主スペクトル抽出装置２００によシ各時刻毎に抽出され
た主スペクトルデータ（振幅９位相。

周波数）は全て抽出データメモリ３０１に一旦記憶され
る。これは各時刻毎の分析および抽出が実時間で行なわ
れずその時間間隔には間に合わず次の処理にはいシ込む
ためである。また、何度も再生するために、全抽出デー
タは一時記憶しておくことが必要となる。

このため、メモリ容量ばたとえば５秒間の音響信号を１
０ｍ５ｅＣ間隔で分析し、３２個ずつの周波数。

位相、振幅の主スペクトルデータを抽出した場合、（５
０００／１［］−）　×５２ｘ５＝４８０ＯＯワードの
メモリとなる。

次にアドレス制御回路５０２は合成に用いる速度とは無
関係な速度で、所定の時刻の周波数１位相。

振幅よ構成る３２個の主スペクトルデータを各時刻毎に
周波数メモリ３０５．位相メモり　３０４．振幅メモリ
３０６にそれぞれ転送し、分析における速度と同じ速度
で音響の再合成が可能となるように、一時各データが各
メモリにストアされる。

次に周波数メモリ３０５には、角速度を決定するＮ個（
以下６２個を例にとる）の周波数データω９（ｑ＝１．
２．・・・３２）がストアされ、所定の時間間隔で更新
される。このデータは、所定のクロック（たとえば分析
装置におけるサンプリングクロック）周波数でまた６２
の時分割で常に周波数累算器３０６により累算され、時
刻ｔにおける位相角ωｑｔが算出される。次にこの出力
ω９ｔは、位相加算器３０７に入力し、もう一方の入力
である位相メモリ３０４よシ出力される位相データθ１
７（１７＝１．２・・・・・３２）と加算され、（ωｑ
ｔ＋θｑ）が算出される。次に位相加算器３０７の出力
により一周期の正弦波をディジタル的に記憶する正弦波
テーブル３０８よシ正弦波値５ＩＮ（ωｑｔ＋Ｏｑ）な
る値を読み出し、この出力に振幅メモリ３０３よシ出力
される振幅データｃＬｑ　（Ｑ　”　１　＋２＋・・・
３２）と乗算器６０９で乗算され、αｑ　ｓｉｎ　（ω
ｑｔ＋θ９）なる合成スペクトルが出力される。次に乗
算器３０９よシ出力される３２個の時分割された合成ス
ペクトル波形データをスペクトル累算器３１０で累算し
、ｚ（ｔｌ＝Σαｑｓｉｎ　（ω９ｔ＋θｑ）なるディ
ジタル合成波形を算ｑ呵 出し、さらにＤＡＯ３１１によりディジタル−アナログ
変換された後、サウンドシステム４００から音響出力さ
れる。

このように、合成装置３００は３２個の主スペクトル成
分を時分割で合成再生可能で、さらに各スペクトル毎に
任意の周波数２位相、振幅を設定できる装置である。

さらに、抽出データメモリ３０１とアドレス制御回路３
０２は合成の速度とは無関係な速度でデータ転送が行わ
れるため、装置３０３〜３１１を複数系列でもつことに
よシ容易に複音化することも可能である。

以上は別提案の音響解析装置の構成と動作を説明したも
のであシ、これによシ従来解析や合成が困難であった非
調和性の音を含む自然音全体の音の解析を比較的少ない
Ｎ個ずつの主スペクトル成分値を用いて高速処理が可能
となるものである。

との方式では従来合成音を直接スピーカから人の耳に聴
いているが、視覚に訴える表示は音響解析を客観的に行
なう点で重要であシ、新たな評価の展開が期待される。

とくに前述の音響解析装置ではＮ個たとえば３２個の主
スペクトルデータに限定する場合には、従来の振幅対周
波数という表示よシも、振幅２位相１周波数対１〜Ｎの
主スペクトル番号のように３つのデータを一度に同時に
表示する方法が適当と考えられる。

本発明は前述の音響解析装置を用い、上述の態様、すな
わちＮ個の主スペクトルデータに対する振幅９位相１周
波数を表示した表示装置を実現するものである。

第７図は音響解析装置の本発明の要部となる合成装置３
００とサウンドシステム４００と主スペクトル表示装置
５００の実施例のブロック図である。合成装置３００と
サウンドシステム４００は前述の通シである。抽出デー
タメモリ３０１からは３２個の主スペクトルデータを１
組として常時振幅２位相。

周波数データが読み出されておシ、たとえば１０ｍ％毎
に主スペクトルデータの組は変更されてゆく。

またアドレス制御回路３０２からはこの転送に同期した
データレートを決定するクロック八が出力されている。

バックアメモリ４１０にはクロック八によシ同期して１
ｍの主スペクトルデータが一時取込まれる。

次にバッファメモリ４１０に取込まれた振幅１位相。

周波数のデータはそれぞれ振幅表示回路４４０９位相表
示回路４５０１周波数表示回路４６０に転送される。こ
の転送時期はたとえばＣＲＴの帰線消去期間等に行われ
る。各表示回路は横軸を１〜６２の主スペクトルナンバ
とし縦軸を、それぞれ振幅値９位相角２周波数における
ポイントまたは捧グラフを表示するようなビデオ信号Ｈ
，Ｐ、Ｆに変換される。

一方、縦、横の軸を表示するビデオ信号を発住するＸ−
Ｙ軸表示回路４７０の信号ＡＸＩと前述の信号Ｈ，Ｐ。

Ｆが色調論理回路４８０に入力し、各信号の優先度や色
あいを決定してカラーのビデオ信号たとえばＲＧＢ信号
を出力する。次にＣＲＴ駆動回路４９０によ、！ｌ）　
ＯＲＴ管面上に振幅９位相９周波数の主スペクトルデー
タが同一画面の同一軸上に表示される。ここで水平垂直
同期回路４３０は、水平同期信号と垂直同期信号を出力
し、さらに両同期信号とともに、ＯＲＴ画面上を縦、横
に分割した時のアドレス、つま９画面の位置データを出
力し、振幅表示回路４４Ｑ。

位相表示回路４５０９周波数表示回路４６０．Ｘ−Ｙ軸
表示回路４７０に入力している。また水平、垂直同期信
号ＶＢ、Ｈ８はＣＲＴ駆動回路４９０に入力している。

また垂直同期信号ＶＳは取込み転送制御回路４２０に入
力している。取込み転送制御回路４２０は抽出データメ
モリ６０１より出力される主スペクトルデータをバック
アメモリ４１０へ取込む動作と、このバッファメモリ４
１０から振幅表示回路４４０１位相表示回路４５０゜周
波数表示回路４６０に一旦取込んだ主スペクトルデータ
を転送する動作を制御するためのもので、たとえば転送
動作は垂直同期期間の帰線消去時間においてなされ、取
込み動作はそれ以外の時間においてなされる。このよう
にして合成装置３００から出力される主スペクトルデー
タを取シ込み、振幅９位相２周波数の３種類のデータを
ＯＲＴ管面上にカラー表示し、さらに主スペクトルデー
タの変化に伴ない実時間で応答する表示を行なう。

第８図は第７図の主スペクトル表示装置５００のさらに
詳細な実施例のブロック図である。取込み転送制御回路
４２０はアドレスセレクタ４２１と取込みアドレスカウ
ンタ４２２と転送制御回路４２３によシ構成されている
。取込みアドレスカウンタ４２２は合成装置３００から
出力される１組の主スペクトルデータの振幅９位相９周
波数の各データをバックアメモリ４１ＤＫ取込むアドレ
スとタイミングを発生し、転送制御回路４２３は垂直同
期信号ｖＳによ＃）ＯＲ，Ｔの帰線消去時間にバックア
メモリ４１０の内容を振幅２位相２周波数の各表示回路
４４０　、４５０．４６０に転送するように動作し、ア
ドレスセレクタ４２１において水平同期カウンタの値を
選択する。逆にＯＲＴの帰線消去時間外つまり表示の間
に主スペクトルデータをバックアメモリ４１０に取込む
ように、アドレスセレクタ４２１において取込みアドレ
スカウンタ４２２の値を選択し、合成装置３００と表示
回路部分の主スペクトルデータのやシとシを制御する。

水平垂直同期回路４３０は水平同期カウンタ４３１と垂
直同期カウンタ４６２によシ構成されている。水平同期
カウンタ４３１は外部ブロックｈたとえば９８３ＫＩ（
ｚを入力し１／６４分周する。この時水平同期信号）（
Ｓはカウンタ値が０の時出力するような信号でよい。次
にこのＩ（Ｓ信号を受けて垂直同期カウンタ４３２が動
作する。このカウンタ４３２はたとえば１／２５６のカ
ウンタで垂直同期信号はカウンタ値が０の時出力し６０
Ｈｚの信号となる。一方、水平同期カウンタ４３１の値
１６〜４７と手直同期カウンタ４３２の６４〜１９１の
値がＯＲＴ表示の窓として利用される。

このため帰線消去期間は水平で０〜１５と４８〜６３の
カウント値と、垂直で０〜６３と１９２〜２５５のカウ
ント値となる。これらの値は主スペクトルを３２個で１
２８段階の目盛とした時の値であｊ５、ＯＲＴの分解能
や主スペクトルの数等によシ適当に設定する必要がある
。

振幅表示回路４４０は振幅表示メモリ４４１と振幅比較
器４４２で構成されている。位相表示回路４５０２周波
数表示回路４６０も全く同様に位相１周波数の各表示メ
モ’）　４５１，４６１と位相、振幅の各比較器４５２
゜４６２によシ構成されている。以下振幅表示回路４４
０について説明を行なう。バックアメモリ４１０よシ垂
直消去期間に転送されるＮ個の振幅データは一旦振幅表
示メモリ４４１に蓄えられる。次に水平同期カウンタ４
３１の出力値に合せて主スペクトルナンバの１から順に
３２までが読出される。この出力は振幅比較器４４２の
Ａ端子に入力される。もう一方のＢ端子には垂直同期カ
ウンタ４３２の出力値が入力し縦軸の基準振幅レベルと
なる。このＡ、Ｂ入力が一致した時信号Ｈを出力する。

この場合、横線としてＯＲＴ上に表示される。また、Ａ
≦Ｂの比較結果を出力した場合は縦の棒グラフとしてＯ
ＲＴ上に表示される。同様に位相１周波数についても信
号Ｐ、Ｆが出力される。

色調論理回路４８０は最も簡単な構成である。信号Ｈ，
Ｐ、Ｆはそれぞれオアゲート０Ｒ４８１，０Ｒ４８２゜
ＯＲ４８３に入力している。オアゲートのもう一方の入
力にはｘ−ｙ軸表示回路４７０の出力信号ＡＸＩがそれ
ぞれ入力している。これによｐ　ｘ−ｙ軸は白で振幅は
赤（Ｒ）９位相は緑（Ｇ）１周波数は背（Ｂ）で表示さ
れる。これらの組合せは自由に行なうことが可能である
。

第９図は３２個の主スペクトルデータである振幅２位相
１周波数の各データをＣＲＴ管面上に同時に表示した場
合の図の一例である。振幅は太線で。

位相は細線で２周波数は点線で表現しであるが、これを
それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）であるとする。

また、ｘ−ｙ軸は白である。ここでよこ棒によシ全てが
表わされているのであるが、これは前述のように比較器
４４２　、４５２　、４６２の出力がＡ＝Ｂであるため
で、Ａ≦Ｂなる結果を選択した場合には、縦幅のある部
分で示す棒グラフで表示可能である。

第１０図は主スペクトル表示装置において対数表示する
場合の他の実施例５００′のブロック図である。

基本的には第８図のブロック図と同じであるが、対数変
換テーブル４９０とセレクタ４９１が加わっている。バ
ックアメモリ４１０の出力はセレクタ４９１と対数変換
テーブル４９０に与えられる。ここでたとえば振幅デー
タ等はリニヤな値よυデシベル（対数）表示した方が広
範囲な表示が行なえ、また一般的である。一方、周波数
９位相などはあまシ対数変換は必要とされないが、場合
によっては情報圧縮等の時変換が可能である。

とのため、セレクタ４９１は振幅データに対しては対数
変換テーブル４９０の出力を選択し、その他位相１周波
数データはそのまま各表示メモ！Ｊ　４４１，４５１゜
４６１に転送される。

第１１図は色調論理制御回路４８０の別の実施例である
。

周波数信号ＦはノアゲートＮ０Ｒ４８５とインバータ４
８６に入力し、振幅信号Ｈと位相信号Ｐをアンドゲート
ＡＮＤ４８４．　ＡＮＤ４８７で禁止する。また信号Ｐ
はノアゲート４８５のもう一方の端子に入力し、信号Ｈ
を禁止するように動作する。次にアンドゲーＡＮＤ４８
４の出力信号Ｈ′とＡＮＤ　４８７の出力信号Ｐ′と信
号ＦはそれぞれオアゲートＯＲ４８１、ＯＲ４８２、０
Ｒ４８３に入力し、もう一方の端子にＸ−Ｙ軸信号ＡＸ
Ｉが入力している。これにより振幅は赤（Ｒ）１位相は
緑（Ｇ）９周波数は背（Ｂ）、ＸＹ軸は白で表示され、
データが重なった場合周波数２位相、振幅の順で優先さ
れて表示される。

（６）発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、前記提案による分
析装置と、主スペクトル抽出装置と、合成装置とよ構成
る音響解析装置において、主スペクトル抽出装置からの
Ｎ個の主スペクトル成分値を主スペクトル表示装置に入
れ、１〜Ｎの主スペクトル番号に対しそれぞれの振幅９
位相１周波数を同時に一画面に表示することによシ、分
析結果を視覚によシ観測しうるから聴覚よシも客観的な
評価が可能となシ、さらに視覚、聴覚の併用により正確
、妥当な判断が可能となる。自然音はもとよりピアノ等
の非調和音の解析に役立つところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本となる提案例の概略説明図、第２
図は波形に関する用語の説明図、第６図。 第４図、第６図はそれぞれ第１図の要部の詳細説明図、
第５図は第４図に関連する動作波形図、第７図は本発明
の要部の主スペクトル表示装置の実施例の構成説明図、
第８図は第７図の要部の詳細説明図、第９図は表示画面
の説明図、第１０図は第７図の要部の他の詳細説明図、
第１１図は第７図の他の要部の詳ａｌ説明図であシ、図
中１００は分析装置、１０１はＡＤｏ、　１０２は波形
メモリ、１０３はＦＦＴ演算回路、２００は主スペクト
ル抽出装置、２０１はスペクトルエンベロープメモリ、
２０２１ｉ　ｎ　次ピークレベル検出回路、２０３は振
幅抽出回路、２０４は周波数抽出回路、２０５は位相抽
出回路、３００は合成回路、３ａ１は抽出データメモリ
、６０２はアドレス制御回路、６０３は振幅メモリ、３
０４は位相メモ！Ｊ、３０５は周波数メモリ、３０６は
周波数累算器、３０７は位相加算器、３０８は正弦波テ
ーブル、３０９は乗算器、３１０はスペクトル累算器、
３１１はＤＡＣ。 ４００ハサウンドシステム、４１０はノくラフアメモリ
、４２０は取込み転送制御回路、４３０は水平、壬直同
期回路、４４０は振幅表示回路、４５０は位相表示回路
、４６０は周波数表示回路、４７０はＸ−Ｙ軸表示回路
、４８０は色調論理回路、４９０はＣＲＴ駆動回路、４
９０は対数変換テーブル、４９１はセレクタ、５００゜
５００′は主スペクトル表示装置を示す。 特許出願人　株式会社　河合楽器製作所代理人　弁理士
　１）坂　善　重 第１図 第２図 （ａ） 振 振　（ｂ） 峠 第３図 第４図 第７図 第８図 第９図 ＣＲＴ表示而

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）音響信号を順次時系列的に分析し、これによシ周
   波数２位相、振幅より成る１組がＮ個の音響波形を表わ
   す主スペクトルデータを順次抽出し、該Ｎ個の主スペク
   トルデータの組の複数組を一時記憶し、後で読出し各デ
   ータを周波数１位相、振幅の制御が可能なＮ個の発振器
   に割当て所定の時間間隔でデータを変更することによシ
   、時間的に音色の変化する音響波形を合成するような音
   響解析装置において、前記複数組の主スペクトルを一時
   記憶する抽出データメモリと、該メモリの主スペクトル
   データを前記Ｎ個の発振器に割当て、所定の時間間隔で
   該データを変更することによシ再合成できるよう前記抽
   出データメモリを読出すアドレス制御手段と、該アドレ
   ス制御手段によシ読出された１組Ｎ個の主スペクトルデ
   ータを一時記憶するバッファメモリと、該バックアメモ
   リの書込み読出しを制御する取込み転送制御回路と、前
   記バッファメモリよシ読出される主スペクトルデータを
   振幅１位相９周波数別にそれぞれＯＲＴ管面に表示する
   ビデオ信号に変換するための振幅表示回路と位相表示回
   路と周波数表示回路と、さらに縦軸と横軸を表示するｘ
   ｙ軸表示回路と、前記各表示回路よシ出力される各信号
   よシカラー表示の色調を制御する色調論理回路と、前記
   各表示回路の同期信号を出力し、表示位置を制御する水
   平垂直同期回路と、該回路の出力と色調論理回路の出力
   によｊｌ　ＯＲＴ管面に振幅９位相１周波数を表示する
   ためのＯＲＴ駆動回路よシ成シ、振幅９位相９周波数よ
   シ成るＮ個の主スペクトルデータを音響波形の合成にお
   ける音色変化に合せて同時に実時間で表示することを特
   徴とする音響解析装置の主スペクトル表示装置。 （２）前記取込み転送制御回路が、抽出データメモリよ
   シ読出される主スペクトルデータの転送速度で前記バッ
   ファメモリに取込むための取込みアドレスカウント手段
   と、前記バッファメモリにある振幅９位相９周波数の各
   データを前記振幅表示。 位相表示９周波数表示の各回路に表示に伴なう速度で転
   送する転送制御回路と、前記バッファメモリに対する取
   込み転送のアドレスを切換えるためのアドレスセレクタ
   よＩ■、異なる速度のデータを結合するように動作する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音響解析
   装置の主スペクトル表示装置。 （３）前記振幅表示回路が、Ｎ個の振幅データを記憶す
   る振幅表示メモリと、該メモリの内容と前記水平垂直同
   期回路の出力値である表示位置データとを比較し、一致
   または大小を判定する振幅比較器よシ成ることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の音響解析装置の主スペ
   クトル表示装置。 ′（４）前記位相表示回路が、Ｎ個の位相データを記憶
   する位相表示メモリと、該メモリの内容と前記水平垂直
   同期回路の出力値である表示位置データとを比較し、一
   致または大小を判定する位相比較器よシ成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の音響解析装置の主ス
   ペクトル表示装置。 （５）前記周波数表示回路が、Ｎ個の周波数データを記
   憶する周波数表示メモリと、該メモリの内容と前記水平
   垂直同期回路の出力値である表示位置データとを比較し
   、一致または大小を判定する周波数比較器よシ成ること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音響解析装置
   の主スペクトル表示装置。 （６）前記水平垂直同期回路が、所定のクロック入力に
   よｆｉ　ＯＲＴの水平走査に同期する水平同期信号と水
   平位置を示すディジタル値を出力するための水平同期カ
   ウンタと、該カウンタ出力を受けＣＲＴへ垂直走査に同
   期する垂直同期信号と垂直位置を示すディジタル値を出
   力するだめの垂直同期カウンタよシ成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の音響解析装置の主スペク
   トル表示装置。 （７）前記色調論理回路が振幅２位相１周波数の各デー
   タに対し、あらかじめ優先度を決定し、同一位置に表示
   される場合低い優先度の信号を表示しないことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の音響解析装置の主スペ
   クトル表示装置。