JPS61143786A - 楽音分析装置 - Google Patents

楽音分析装置

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JPS61143786A
JPS61143786A JP59241371A JP24137184A JPS61143786A JP S61143786 A JPS61143786 A JP S61143786A JP 59241371 A JP59241371 A JP 59241371A JP 24137184 A JP24137184 A JP 24137184A JP S61143786 A JPS61143786 A JP S61143786A
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JP
Japan
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tone
fundamental tone
harmonics
pitch
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP59241371A
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English (en)
Inventor
美昭 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は楽音分析装置に係り、特に、基本波の1/2倍
音等の低調波成分を含む楽音の音高を分析し得る楽音分
析装置に関する。
従来の技術 本出願人は先に特願昭57−232457号の特許願「
音符の表示装置」にて、梵音された楽音を音高分析して
これをCRT等に音符表示する装置を提案した。
梵明が解決しようとする問題点 上記本出願人提案の装置は、バイオリン、フルート等殆
どの楽器からの音を音高分析し得るものであるが、ハー
プシコードや電子楽器等の基本波の1/2倍音等の低調
波成分を含む楽器からの音を実際の音高にりも1オクタ
ーブ下の音高として分析してしまう等正確に音高分析し
得ない問題点があった。
本発明は、基本波の1/2倍音等の低調波成分を含む楽
音の音高をも確実に分析し得る楽音分析装置を提供する
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段 第1図中、帯域フィルタユニット4+”□4美。
整流平滑回路5+=5i、コンパレータ61〜636、
基準電圧設定器71〜736は周波数成分検出手段、パ
ターンメモリ11はパターンデータ記憶手段、パターン
比較器10.コントローラ13゜論理制御回路14は音
高分析手段の各−実施例である。
作用 周波数成分検出手段にて入力される各音に対してその音
高の基音、該基音の倍音、該基音の低調波、該低調波の
奇数次倍音を夫々検出してその有無に応じたデジタル信
号とし、音高分析手段にて上記音高の基音、該基音の倍
音、該基音の低調波。
該低調波の奇数次倍音を適宜組合わせた夫々異なった周
波数スペクトラムのデータをストアされたパターンデー
タ記憶手段の出力と上記周波数成分検出手段の出力とを
比較してその一致により上記音高を決定する。
実施例 第1図は本発明装置の一実施例のブロック系統図を示す
。同図において、端子1に入来した低調波成分を含む楽
音信号はアンプ2.イコライザ31〜333を介して帯
域フィルタユニット41〜436に供給され、ここで各
音別に分析される。イコライザ31〜336.帯域フィ
ルタユニット41〜438は夫々3オクターブにある各
音に対応して設cJられている。
帯域フィルタユニット41〜4(は史にその1つについ
て例えば8個の狭帯域フィルタ4+a〜4+ h、42
a〜4zh、−14y、a〜4yhにて構成されている
。狭帯域フィルタ4+aは基本波の1/2倍音(低調波
)、同4.+bは基本波の3/2倍音(低調波の3倍音
)、同4+Cは基本波の5/2倍音(低調波の5倍音)
、同図4I(1は基本波、同4+8は基本波の2倍音、
同41[は基本波の3倍音、同4+(lは基本波の4倍
音。
同4.hは基本波の5倍音に各中心周波数をもつ。
その他の帯域フィルタユニットもこれに準じた構成とさ
れている。
帯域フィルタユニット41〜436の各出力は整流平滑
回路51〜5郭の各回路5+a〜51h。
52a〜52h、・・・、5あa〜5あhにて夫々整流
及び平滑される。整流平滑回路51〜5あの各出力は夫
々コンパレータ61〜6刃の各コンパレータ6+a〜6
+11,6za〜6211.6313a〜6あhに供給
され、ここで基準電圧設定器71〜7刀からの基準電圧
と比較されてrOj  rljのデジタル信号に変換さ
れ、デジタルコンパレータよりなるパターン比較器10
に供給される。この場合、コンパレータ61〜6ηの各
出力はコントローラ13からの制御信号2により順次パ
ターン比較器10に供給される。
なお、基準電圧設定器7は第2図(A)又は(B)に示
す如く、ピークレベル検出用ダイオード[)a〜Dh、
D、バッファアンプ7a 、h性反転アンプ7b、アッ
テネータRaj(R+ 、R2又はR+ ’ + R2
’ にてなる)にて構成されており、整流平滑回路5か
ら夫々取出される電圧及び初期基準電圧発生器8からの
電圧の中でピーク電圧を検出してこれを26Lf3低減
された信号を出力する。
これにより、入力電圧のうちでピーク電圧が26出低減
された電圧が基準電圧としてコンパレータ6に印加され
る。なお、初期基準電ル発生器8にて初期基準電圧を任
意に可変し得る。
一方、アンプ2の出力はレベル検出器9にてレベル検出
されて後述のコントローラ13に供給され、このレベル
が閾値以上であるとコントローラ13の制御信号により
コンパレータ61へ・636が作動しない構成とされて
いる。つまり、初明基【(も電圧発生器8により入力レ
ベルの下限が規制され、レベル検出器9により入力レベ
ルの上限が規制され、これにより、分析するレベルから
極端には−ずれた範囲にある入力信号は分析しないよう
にされている。
第3図(A)〜(E)はある音例えば帯域フィルタユニ
ット41に対する音について狭帯域フィルタ4+a〜4
thを夫々通過する基本音、その倍音及び低調波の周波
数スペクトラム、同図(A)′〜(E)′は各周波数ス
ペクトラムに対応したパターンデータを示す。パターン
メモリ11には前記36の各音に対して同図(A)′〜
(E)′に示す夫佑のパターンデータがストアされてお
り、パターン比較器10においてコン1へローラ13か
らの比較命令信号Cによりコンパレータ61〜63Il
iの夫々の出力aとパターンメモリ11の出力すとが比
較される。この比較により第4図に示すように各音(k
=1.  k=2.・・・、 k=36〉毎に比較判定
出力dが取出され、データ変換器12にてデータ変換さ
れて例えばパターン(C)に対応したパターンデータh
が取出される。
k=1〜に=36の周期Tsは例えば1/16秒に設定
されている。
第5図は論理制御回路14の概略機能図、第6図はその
動作説明用フローチャートを示す。データ変換器12か
らの出力りは論理制御回路14のデータ入力部14aを
介してコントローラ13からの占込み信号iにより各音
色にRΔM17に書込まれ(第6図中ステップ+00>
 、この直接につまり周期T毎にリセット信号qにより
リセットされる。
次に1オクタ一ブ半補正部1 ’4 bにおいて、入力
されたパターンデータが同一検出周期Ts内で2通り以
上検出されたか否かが判断される。続いて検出された場
合各一対の組合わせについて1オクターブ半の音程関係
にあるか否かが判断され、その音程関係にあれば上の方
の音名を除去する(ステップ101)。これにより、単
一音を発音し乍ら2音として検出される誤検出を防止し
腎る。
次に、音名分析部14Cにてパターンデータから音名が
分析される(ステップ103)。例えば第3図(C)、
(C)’ に示す音名例えば基音440Hzのう(A4
)が分析されたとする。このものは、基音440HZの
下に低調波220Hzのう(A3)をもつ音であり、従
来装置では低調波及び阜本波の倍音を含む音の場合最低
音のう(A3)(つまり、実際の音より1オクターブ下
の音)として分析してしまうところを正確に分析し1q
る。
このように本発明装置では第3図(A)〜((ヨ)に示
す種々のパターンを用意しておき、この中から特定パタ
ーンを取出すようにしているため、低調波を多く含む楽
器からの音でも従来装置のように実際の音J:す1オク
ターブ下の音として分(11シてしまう不都合はない。
音名が分析されると分析回路が規定数に)?シたか否か
が判断され(ステップ104) 、達しなければステッ
プ100へ戻り、達1ればステップ105へ進む。音長
分析部14dにa5いて、上記音名データの立上りフラ
グ及び異なる音が検出される時間間隔を調べることによ
り、その最短間隔のデータ列から最短音の平均長が決定
され、次に、最短音の倍等の音符が決定される〈ステッ
プ105)。
次に出力時に必要なデータがフォーマツチングされ(ス
テップ106) 、出力部14eから出力されてインタ
フェース15を介して出力端子16より取出される(ス
テラ・プ107)。
ところで、入力信号としては単一音ばかりとは限らず、
オクターブ差のある同名の和音のこともあり、これを分
析することも必要である。第1図において、帯域フィル
タ41〜418に夫々低調波の7倍音及びその9倍音に
中心周波数をもつ狭帯域フィルタを更に追加する。一方
、パターンメモリ11には第7図(Aン〜(C)に示す
に=1〜に−36の各音について同名の音の周波数スペ
クトラムに対応したパターンデータ(同図(A)′〜(
C)’  )がストアされている。
例えば比較的小レベルの220Hzのう(A3)と比較
的大レベルの440H7のう(A4)との和音が入来す
ると、パターン比較器10で第7図(8)に示すパター
ンとの一致が検出され、論理制御回路14のオクターブ
差分析部(図示せず)においてオクターブ差の和音であ
ることが判定され(第8図中ステップ102) 、次に
う(Δ3−)及びう(A4)の和音であることが分析さ
れる(ステップ103) 、即ち、低調波7倍音及び低
調波9倍音が存在せず、かつ、基音4倍音叉は/及び基
音5倍音が存在すればオクターブ差の同名和音と分析さ
れる。
もし、220Hzのう(A3)単一音であれば、第7図
(B)のように低調波7倍音が存在せず、かつ、低調波
8倍音(図では基音4倍音)が存在することはあり得な
い。このように低調波7倍音及び9倍音まで調べれば、
単一音かオクターブ差の同名音かを正確に分析し得る。
なお、入力レベルの上限及び下限の規制を行なう手段と
して、第9図に示す回路を用いてもよい。
第9図は整流平滑回路51に対応Jる回路のみを示す。
同図において、コンパレータ181の基準電圧をVL、
コンパレータ182を基準電圧をV+、J3準電圧設定
器71の出力をVREFとすると、VL≦VRE r:
≦vHの場合はオアゲート183よりLレベル出力[が
取出されてコントローラ13が作動状態とされる一方、
VREF>V+又はVRE F <VLの場合はオアゲ
ートよりHレベル出力計が取出されてコントローラ13
が非作動状態とされて比較動作が中断される。
又、各帯域フィルタユニット内の狭帯域フィルタの数及
びパターンメモリ11内のパターンデータは」二記実施
例の数に限定されるものではなく、その数が多い程より
高精度に音高分析し得る。
発明の効果 本発明Hnは、入力される各音に対してその音高の基音
、基音の倍音、基音の低調波、低調波の奇数次倍音を夫
々検出してその有無に応じたデジタル信号を取出す周波
数成分検出手段と、上記音高の基音、基音の倍音1.基
音の低調波、低調波の奇数次倍音を適宜組合わせた夫々
異なった周波数スペクトラムのデータをストアされたパ
ターンデータ記憶手段と、上記周波数成分検出手段の出
力とパターンデータ記憶手段の出力とを比較してその一
致により上記音高を決定する分析手段とにて構成したた
め、低調波を多く含むハープシコードや電子楽器等の楽
器からの音でも実際の音より1オクターブ下の音として
分析してしまう不都合なく確実に音高分析し得、又、1
オクターブの音程をもつ同名の音高をも確実に分析し得
る等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々本発明装置の一実施例のブロッ
ク系統図及びその一部具体的回路図、第3図は本発明装
置の一実施例のパターンメモリにストアされている周波
数スペクトラム及びてのデータ、第4図はパターン比較
器の出力フォーマット、第5図及び第6図は夫々本発明
装置の一実施例の論理制御回路及びコントローラの概略
機能図及びその動作説明用フローヂr−t−1第7図は
本発明装置の他の実施例の周波数スペクトラム及びその
データ、第8図は本発明装置の伯の実施例の動作説明用
フローチャート、第9図は本発明装置の更に伯の実施例
の要部のブロック系統図である。 1・・・入力端子、41〜4T、・・・帯域フィルタユ
ニット、51〜536・・・整流平滑回路、61〜63
5・・・コンパレータ、71〜7T3・・・基準電圧設
定器、10・・・パターン比較器、11・・・パターン
メモリ、12・・・データ変換器、13・・・コントロ
ーラ、14・・・論理制御回路、14b・・・1オクタ
一ブ半補正部、14C・・・音名分析部、16・・・出
力端子、17・・・RAM。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力される各音に対してその音高の基音、該基音
    の倍音、該基音の低調波、該低調波の奇数次倍音を夫々
    検出してその有無に応じたデジタル信号を取出す周波数
    成分検出手段と、上記音高の基音、該基音の倍音、該基
    音の低調波、該低調波の奇数次倍音を適宜組合わせた夫
    々異なつた周波数スペクトラムのデータをストアされた
    パターンデータ記憶手段と、上記周波数成分検出手段の
    出力と該パターンデータ記憶手段の出力とを比較してそ
    の一致により上記音高を決定する分析手段とよりなるこ
    とを特徴とする楽音分析装置。
  2. (2)該分析手段は、該周波数成分検出手段の出力中に
    該基音、該基音の倍音、該基音の低調波のみ存在した場
    合入力音は該音高であると分析するように構成したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の楽音分析装置
  3. (3)該分析手段は、2以上の音高が分析された場合各
    一対の音高に対して1オクターブ半の音程があるか否を
    判断し、該1オクターブ半の音程があれば該一対の音高
    のうちの上の音高を除去するように構成したことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の楽音分析装置。
  4. (4)該周波数成分検出手段は、該基音、該基音の倍音
    、該基音の低調波、該低調波の奇数次倍音の各周波数成
    分を通過させる帯域フィルタと、該帯域フィルタの出力
    を整流し平滑する整流平滑手段と、該整流平滑手段の出
    力中最大レベルを検出してこれよりも所定値低い値を基
    準レベルとして該整流平滑手段の出力を2値デジタル信
    号に変換するデジタル変換手段とよりなることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の楽音分析装置。
  5. (5)入力される各音に対してその音高の基音、該基音
    の倍音、該基音の低調波、該低調波の奇数次倍音を夫々
    検出してその有無に応じてデジタル信号を取出す周波数
    成分検出手段と、上記音高の基音、該基音の倍音、該基
    音の低調波、該低調波の奇数次倍音を適宜組合わせ1オ
    クターブの音程をもつ同名の音高を含めた夫々異なつた
    周波数スペクトラムのデータをストアされたパターンデ
    ータ記憶手段と、上記周波数成分検出手段の出力と該パ
    ターンデータ記憶手段の出力とを比較してその一致によ
    り上記1オクターブの音程をもつ同名の音高を含めた上
    記音高を決定する分析手段とよりなることを特徴とする
    楽音分析装置。
JP59241371A 1984-11-15 1984-11-15 楽音分析装置 Pending JPS61143786A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011224645A (ja) * 2010-04-23 2011-11-10 Hajime Kogane 溶接治具及びそれを用いた溶接方法

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