JPH0627940A - 自動採譜装置 - Google Patents

自動採譜装置

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Publication number
JPH0627940A
JPH0627940A JP18380492A JP18380492A JPH0627940A JP H0627940 A JPH0627940 A JP H0627940A JP 18380492 A JP18380492 A JP 18380492A JP 18380492 A JP18380492 A JP 18380492A JP H0627940 A JPH0627940 A JP H0627940A
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JP
Japan
Prior art keywords
time
power
drum
short
peak
Prior art date
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Pending
Application number
JP18380492A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeaki Komatsu
慈明 小松
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.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
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Publication of JPH0627940A publication Critical patent/JPH0627940A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多重演奏された楽曲からドラム音を自動的に
採譜することのできる自動採譜装置を提供すること。 【構成】 各ドラム音の特性を強調するFIRフィルタ
ー21と、そのFIRフィルター21の出力に対し、一
定時間間隔毎における短時間パワーの時系列を算出する
パワー算出器22と、前記短時間パワーの時系列におけ
る局所ピークを検出する局所ピーク検出器23とを備
え、局所ピークの時刻、及びピーク値を前記FIRフィ
ルター21の特性に対応するドラムの打撃時刻、及び強
さとして用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CD等のように多重演
奏された楽曲から、ドラム音を採譜する自動採譜装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動採譜装置としては、例えば1
990年1月に発行された人工知能学会誌において知的
採譜システムとして掲載されている。この知的採譜シス
テムは、音階を奏でる楽器に対する採譜処理のみを行う
ことができるものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動採譜装置においては、CD等のように多重演奏され
た楽曲からドラム音を採譜することはできないため、ド
ラム音を採譜する場合、知識と経験を持った専門家が耳
で聞き分けて採譜しなければならないという欠点があっ
た。
【0004】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされてたものであり、CD等のように多重演奏され
た楽曲からドラム音を採譜することのできる自動採譜装
置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の自動採譜装置は、入力される楽曲信号の採譜
すべき各ドラム音の特性を強調し、出力するデジタル・
フィルター群と、そのデジタル・フィルター群の各出力
に対し、一定時間間隔毎における短時間パワーの時系列
を算出するパワー算出手段と、そのパワー算出手段から
算出された短時間パワーの時系列の局所ピークを検出す
る局所ピーク検出手段とを備え、前記局所ピーク検出手
段により検出される局所ピークの時刻、及びピーク値を
各ドラムの打撃時刻、及び強さとして用いるものであ
る。
【0006】
【作用】上記の構成を有する本発明の自動採譜装置にお
いて、デジタル・フィルター群は、入力された楽曲信号
中の各ドラム音の成分を強調する。パワー算出手段は、
前記デジタル・フィルター群の各出力に対し一定時間間
隔毎における短時間パワーの時系列を算出する。局所ピ
ーク検出手段は、前記パワーの時系列の局所ピークを検
出し、その局所ピークの時刻、及びピーク値を、各ドラ
ムの打撃時刻、及び強さとして用いる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。
【0008】図1は本実施例による自動採譜装置のブロ
ック図である。本実施例を構成するオーディオ・アンプ
1は演奏された楽曲信号を入力とし、この信号を適切な
電圧値に増幅するものである。
【0009】ローパス・フィルター2はオーディオ・ア
ンプ1により増幅された信号における5.5kHz以下の
周波数成分のみを通過させることにより、デジタル化時
の折返し歪を抑えるものである。
【0010】A/D変換装置3はローパス・フィルター
通過信号を、サンプリング周波数12kHz、16ビット
のデジタル信号に変換するものである。I/Oポート4
はCPU5と、A/D変換装置3、ディスプレイ8とを
接続している。CPU5は楽曲信号データに対するデジ
タル・フィルター処理、パワーの時系列算出処理、ピー
ク検出処理等を行うものであり、RAM6、及びROM
7に接続されている。
【0011】前記RAM6は、A/D変換装置3により
ディジタル化された楽曲信号データ、前記デジタル・フ
ィルターの出力、CPU5により算出されたパワーの時
系列、CPU5により検出されたドラム音の打撃時刻、
及び強さ等が格納されるエリアを備えるものである。前
記ROM7はデジタル・フィルター処理ロジック、デジ
タル・フィルターの係数、パワーの時系列算出ロジッ
ク、ピーク検出ロジック等が格納するものである。前記
ディスプレイ8は処理結果等の表示を行うものである。
【0012】図2は本実施例の自動採譜装置における、
CPU5の処理に対する機能構成図である。
【0013】各フィルターは有限区間インパルス応答
(以後、FIR)フィルター21で構成されている。ま
た各フィルターは、対応するドラム音の特性を持たせる
ために、その係数を各ドラム音の単音をデジタル化した
ときの立ち上がり時刻から一定時間長の区間におけるサ
ンプル値を正規化した値としている。図3はバスドラム
を合成器(ドラムマシン)により出力しデジタル化した
ものを、立ち上がり時刻から2400ポイント区間(0.2
秒)分表示したものであり、本実施例ではこの2400ポイ
ント分のサンプル値を次式の条件を満たすように正規化
した値をバスドラム採譜用のFIRフィルター21aの
係数h0,h1,・・・、h2399としROM7に格納して
いる。
【0014】 前記FIRフィルター21aは、前記A/D変換装置3
によりデジタル化されRAM6に格納されている楽曲信
号データx1,x2,・・・,xN(Nは楽曲信号データ
のサンプル数)に対して、上述のようにして求めたFI
Rフィルターの係数を使いフィルター処理を行う。具体
的にはFIRフィルターの出力X1,X2,・・・,XN
は次式により求めることができる。
【0015】 このようにした求めたFIRフィルターの出力は、入力
された楽曲信号の特性がフィルターの係数を求めるのに
使用したバスドラム音の特性と類似する場合に、大きく
反応する。
【0016】図4は同様にスネアドラムを合成器(ドラ
ムマシン)により出力しデジタル化したものを、立ち上
がり時刻から2400ポイント区間(0.2秒)分表示したも
のであり、この2400ポイント分のサンプル値を前式の条
件を満たすように正規化した値をスネアドラム採譜用の
FIRフィルター21bの係数としている。
【0017】また他のドラム採譜用のFIRフィルター
21の係数も同様の処理により求めることができる。
【0018】パワー算出器22aはそれぞれ前記各FI
Rフィルター21の出力X1,X2,・・・,XNに対し
て、120ポイント(10msec)間隔に設定された
フレーム毎に、短時間パワーの時系列P1,P2,・・
・,PMを算出する。短時間パワーPmの算出は次式によ
りおこなわれる。
【0019】 局所ピーク検出器23aは、平滑化器24a、微分器2
5a、及びピーク検出器26aとから構成されている。
【0020】前記平滑化器24aは、前記短時間パワー
の時系列P1,P2,・・・,PMに対し、2次・3次多
項式適合法により平滑化パワーの時系列Q1,Q2,・・
・,QMを算出する。7フレーム分の短時間パワーを使
った2次・3次多項式適合法による平滑化パワーQmの
算出は、平滑化係数をw-3=−2,w-2=3,w-1=
6,w0=7,w1=6,w2=3,w3=−2とすると次
式により行われる。
【0021】 前記微分器25aは、前記平滑化パワーの時系列Q1,
Q2,・・・,QMに対する微分処理を行い、平滑化パワ
ーの時間変化量の時系列△Q1,△Q2,・・・,△QM
を算出する。本実施例では時間変化量として、次式の様
な7フレーム分の平滑化パワーによる線形回帰係数を使
用している。
【0022】 ピーク検出器26aは前記平滑化パワーの時系列の局所
ピークを検出する。局所ピークは平滑化パワーとその時
間変化量が下記の条件を満たすフレームをピーク・フレ
ームとする。
【0023】△Ql-1>=0,且つ△Ql+1<0 且つQl>(あるしきい値) ピーク検出器26aは、上記のような条件を満たす全て
のピーク・フレームの番号l、及びピーク値Qlを出力
し、ドラム音の打撃時刻、及び強さとする。
【0024】以下、本実施例の動作について図5〜図9
を参照して説明する。
【0025】図5は本実施例により行なわれるバスドラ
ムの採譜処理を示すフローチャートである。
【0026】始めに、前記バスドラム採譜用のFIRフ
ィルター21aは、A/D変換装置3によりディジタル
化されRAM6に格納されている楽曲信号データx1,
x2,・・・,xN(Nはデータのサンプル数)に対し
て、上述した方法で求められROM7に格納されている
FIRフィルター21aの係数h0,h1,・・・、h
2399を使いフィルター処理を行う(S1)。
【0027】ここで、フィルター処理S1について、図
6を使い説明する。まず始めに、CPU5は楽曲信号デ
ータに対して処理を行うデータの番号n(以後、データ
番号)を初期化する(n=1:S61)。次に、RAM6
に格納されている楽曲信号データを入力とし、FIRフ
ィルター処理を次式により行う(S63)。
【0028】 次に、CPU5は前記データ番号nをインクリメント
し、処理をS62に戻す(S64)。
【0029】S62では、CPU5はデータ番号nと楽
曲信号データのサンプル数Nとを比較し、n>Nの判定
が「NO」である場合以上で説明したS63〜S64の
処理を繰り返し、判定が「YES」である場合に処理S
1を終了する(S62)。
【0030】図9中の(a)は前記楽曲信号の1例を示
したもので、横軸に時間、縦軸に振幅をとっている。サ
ンプル数Nは360000(30秒)である。図9中の(b)
は前記バスドラム採譜用FIRフィルター21aの出力
を、(a)と同様に横軸に時間、縦軸に振幅をとったも
ので、バスドラムが強調されていることが分かる。
【0031】次に、前記パワー算出器22aは、前記バ
スドラム採譜用のFIRフィルター21aの出力X1,
X2,・・・,XNに対して、120ポイント(10ms
ec)間隔に設定されたフレーム毎に、短時間パワーの
時系列P1,P2,・・・,PMを算出する(S2)。
【0032】ここで、短時間パワーの時系列算出処理S
2について図7を参照し説明する。まず、CPU5は前
記バスドラム採譜用のFIRフィルター21aの出力に
対して処理を行うフレームの番号m(以後、フレーム番
号)を初期化する(m=1:S71)。次に、RAM6に
格納されている前記バスドラム採譜用のFIRフィルタ
ーの出力X1,X2,・・・,XNを入力とし、短時間パ
ワーPmを次式により算出する(S73)。
【0033】 次に、CPU5は前記フレーム番号mをインクリメント
し、処理をS72に戻す(S74)。
【0034】S72では、CPU5は観測位置を示すポ
インター120×mとFIRフィルター21aの出力の
サンプル数Nとを比較し、120×m>Nの判定が「N
O」である場合以上で説明したS73〜S74の処理を
繰り返し、判定が「YES」である場合、短時間パワー
算出処理S2を終了する(S72)。
【0035】図9中の(c)は、前記図9中の(b)を
入力した場合の、パワー算出器22aによる出力を、横
軸に時間、縦軸にパワー値をとったものある。サンプル
数Mは3000(30秒)である。
【0036】次に、前記平滑化器24aは、前記短時間
パワーの時系列P1,P2,・・・,PMに対し、上述の
2次・3次多項式適合法により平滑化パワーの時系列Q
1,Q2,・・・,QMを算出する。図9中の(d)は、
前記図9中の(c)を入力した場合の、平滑化器24a
による出力を、横軸に時間、縦軸にパワー値をとったも
のある。サンプル数Mは3000(30秒)である(S3)。
【0037】次に、前記微分器25aは、前記平滑化パ
ワーの時系列Q1,Q2,・・・,QMに対する微分処理
を行い、平滑化パワーの時間変化量の時系列△Q1,△
Q2,・・・,△QMを上述の方法により算出する。図9
中の(e)は、前記図9中の(d)を入力した場合の、
微分器25aによる出力を、横軸に時間、縦軸に時間変
化量をとったものある。サンプル数Mは3000(30秒)で
ある(S4)。
【0038】次に、前記ピーク検出器26aは、前記平
滑化パワーの時系列の局所ピークを検出する(S5)。
【0039】ここで、ピークの検出処理S5について、
図8を使い説明する。まず、CPU5はフレーム番号m
を初期化する(m=1:S81)。
【0040】次に、CPU5はQmが局所ピークである
かどうかの判定を行う。判定式は以下のものを使う。
【0041】△Qm-1>=0,且つ△Qm+1<0 且つQm>(あるしきい値) CPU5は前記判定が「YES」である場合、処理をS
84へ、「NO」である場合、S84をスキップしS8
5へ移行する(S83)。
【0042】処理S84ではCPU5は、ピーク・フレ
ームの番号m、及びピーク値QmをRAM6上の所定の
アドレスに書き込む(S84)。
【0043】次に、CPU5はフレーム番号mをインク
リメントし、処理をS82に戻す(S85)。
【0044】S82では、CPU5は全てのフレームに
対してS83〜S85の処理が終了したかどうかの判定
(m>M)を行い、判定が「YES」である場合、全処
理を終了する。
【0045】図9中の(f)は、前記図9中の(e)に
対してピーク検出器26aによって検出されたピーク・
フレームに対応する時刻に縦線を引いたものである。
【0046】CPU5は、前記RAM6に格納されてい
るピーク・フレームに対応する時刻をバスドラム音の打
撃時刻、ピーク値をその強さとし、バスドラムの採譜処
理を終了する。
【0047】他のドラム音の採譜処理も、上述したバス
ドラムに対する採譜処理と同様な処理により行うことが
できる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の自動採譜装置は、入力される楽曲信号の採譜すべ
き各ドラム音の特性を強調し、出力するデジタル・フィ
ルター群と、そのデジタル・フィルター群の各出力に対
し、一定時間間隔毎における短時間パワーの時系列を算
出するパワー算出手段と、そのパワー算出手段から算出
された短時間パワーの時系列の局所ピークを検出する局
所ピーク検出手段とを備え、前記局所ピーク検出手段に
より検出される局所ピークの時刻、及びピーク値を各ド
ラムの打撃時刻、及び強さとして用いることによりドラ
ム音を自動的に採譜することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動採譜装置の構成を示すブロック図
である。
【図2】本発明の自動採譜装置におけるCPUの処理に
対する機能構成図である。
【図3】バスドラム音の立ち上がり時刻からのサンプル
値を示す説明図である。
【図4】スネアドラム音の立ち上がり時刻からのサンプ
ル値を示す説明図である。
【図5】本発明の自動採譜装置における採譜処理の動作
を示すフローチャートである。
【図6】本発明の自動採譜装置におけるフィルター処理
の動作を示すフローチャートである。
【図7】短時間パワーの時系列算出処理の動作を示すフ
ローチャートである。
【図8】ピーク検出処理の動作を示すフローチャートで
ある。
【図9】本発明自動採譜装置における各処理の出力例を
示す説明図である。
【符号の説明】
21 FIRフィルター 22 パワー算出器 23 局所ピーク検出器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多重演奏された楽曲から、ドラム音を採
    譜する自動採譜装置において、 入力される楽曲信号の採譜すべき各ドラム音の特性を強
    調し、出力するデジタル・フィルター群と、 そのデジタル・フィルター群の各出力に対し、一定時間
    間隔毎における短時間パワーの時系列を算出するパワー
    算出手段と、 そのパワー算出手段から算出された短時間パワーの時系
    列の局所ピークを検出する局所ピーク検出手段とを備
    え、 前記局所ピーク検出手段により検出される局所ピークの
    時刻、及びピーク値を、各ドラムの打撃時刻、及び強さ
    として用いることを特徴とする自動採譜装置。
JP18380492A 1992-07-10 1992-07-10 自動採譜装置 Pending JPH0627940A (ja)

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JP18380492A JPH0627940A (ja) 1992-07-10 1992-07-10 自動採譜装置

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JP18380492A JPH0627940A (ja) 1992-07-10 1992-07-10 自動採譜装置

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JPH0627940A true JPH0627940A (ja) 1994-02-04

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ID=16142190

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JP18380492A Pending JPH0627940A (ja) 1992-07-10 1992-07-10 自動採譜装置

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JP (1) JPH0627940A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008275975A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd リズム検出装置及びリズム検出用コンピュータ・プログラム
US7982119B2 (en) * 2007-02-01 2011-07-19 Museami, Inc. Music transcription

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7982119B2 (en) * 2007-02-01 2011-07-19 Museami, Inc. Music transcription
JP2008275975A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd リズム検出装置及びリズム検出用コンピュータ・プログラム

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