JPH0697399B2 - リズム成分検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音響装置分野のリズム成分検出装置に関するも
のである。

従来の技術 近年リズム成分検出装置は、子供の音楽教育，大人のリ
ズム音痴矯正等で注目されている。

以下図面を参照しながら上述した従来のリズム成分検出
装置の一例について説明する。

第６図は従来のリズム成分検出装置の検出手段を示し第
７図はその動作を示すものである。第６図において１は
低周波波器、２はレベル比較器、３は比較レベル端、
４は入力信号、５は出力信号、６は低周波波器出力信
号で入力信号５は低周波波器１を通り出力信号６とな
りレベル比較器２の入力となる。ａはレベル比較器の判
定レベル、７は反転器。

以上の様に構成されたリズム成分検出装置について、以
下その動作について説明する。

まず、第７図に示す様に入力信号４の内低周波成分のみ
を取り出すため低周波波器１を通すと信号波形は第７
図６で示すごとく高周波分の取り除かれた信号となりレ
ベル比較器２でデジタル信号となり比較レベルａより高
い所は出力信号５はＨ、低い所でＬとなる。

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、比較レベルａより
信号レベルの低い場合には、出力信号５はＬでありリズ
ム成分が検知できない。又低周波分のない信号では低周
波波器によって信号レベルが下がるためリズム成分が
検知できず、又検出された信号も強拍を認知することが
困難という問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み低入力レベルでかつ低周波数
成分が少ない場合でも誤動作の少ないリズム成分検出装
置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のリズム成分検出装
置では、従来のレベル検出器に自動利得制御装置をつけ
た第１のレベル検出器と信号の立上り検出器を備えその
出力信号又は２つの検出器の演算出力をカウントする２
つのカウンタ手段、カウント結果よりピッチを演算する
２つの演算手段各々の出力を比較する比較手段とリズム
表示手段という構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって自動利得制御装置によっ
て低入力レベルまで信号をデジタル化できるだけでなく
信号の立上り部の検出に出力との演算によって強弱が強
調され、ピッチ演算部の精度が向上しより正確なリズム
成分検知が可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例のリズム成分検出装置について図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例のレベル検出器と信号立上り検
出器を示すものである。第１図において４は入力信号8,
14は低周波波器、9,15は自動利得制御装置10,16はレ
ベル比較器、11は比較レベル端子、12は低周波波器８
の出力、13はレベル検出器出力17,18,19,20はフリップ
フロップ、21,22は４入力演算器（NAND）、23は２入力
演算器（NAND）、24はクロック、25は４入力演算器出
力、26は抵抗、27はコンデンサ、28はトランジスタ、29
は電流変換器、30,31は電流供給源、32はスイッチ、33
はミラー積分器、34はダイオードで、入力信号４は低周
波波器８に加えられ、その波器出力12はレベル比較
器10のマイナス入力に接続されレベル検出器出力13とな
る。又波器出力12は自動利得制御装置９を通して波
器８の入力に接続される。25は４入力NAND21の出力であ
る。一方、入力信号４は低周波波器14に加えられ、そ
の波器出力はレベル比較器16のマイナス入力に接続さ
れる。又波器14の出力は自動利得制御手段15を通して
波器14の入力に接続される。レベル比較器16の出力は
フリップフロップ17でクロック24に同期したＱ出力とな
るフリップフロップ17のＱ出力はスイッチ32を動作させ
その電流変化をミラー積分器によってデジタル，アナロ
グ変換しレベル比較器16のプラス入力に接続される。フ
リップフロップ17〜20の各Ｑ出力を入力とする４入力NA
ND21と各出力を入力とする４入力NAND22の各々の出力
を入力とする２入力NAND23の出力は整流回路を構成する
ダイオード34、抵抗26コンデンサ27とに接続され、その
出力はトランジスタ28のベースに接続される。トランジ
スタ28はエミッタをグランドに、コレクタを電源に接続
された電流変換器29に接続され、変換器29の出力によっ
て一方が電源他方がスイッチ32に、一方がグランドに他
方がスイッチ32に接続される電流供給源に接続される。

第２図は第１図の出力を演算する手段を示すもので、第
２図において25は第１図の４入力NAND出力、13はレベル
検出器出力、35は入力反転型演算器、36,37はカウンタ
手段、38,39はピッチ演算手段、40は比較手段、41は表
示手段、42は記憶手段、43は入力反転型演算出力４入力
NAND出力25はカウンタ手段36を通してピッチ演算手段38
に、又レベル検出器出力13と４入力NAND出力25を入力と
する入力反転型演算器（AND）に接続されその出力はカ
ウンタ手段37を通して、ピッチ演算手段39に接続され
る、ピッチ演算手段38,39の出力を入力とする比較手段4
0は表示手段41に接続される。又カウンタ手段36,37、ピ
ッチ演算手段38,39はメモリー42に各々接続される。第
４図は第２図実行のフローチャート。

以上の様に構成されたリズム成分検出装置について以下
第１図から第４図を用いてその動作を説明する。

第３図は第１図及び第２図の動作状態を示すものであっ
て入力信号４は低周波波器８によって高周波成分の除
去された波形12となる。

ｂはレベル比較器10の比較レベル端11の電圧である。ｂ
は第６図のａに比べ自動利得制御の動作分十分に相対的
検知レベルを下げることが出来る。レベル比較器10の反
転出力13は従来例よりも検知レベルを下げたためパルス
列が増加する、一方入力信号４は低周波波器14を通っ
た出力とレベル比較器16及びフリップフロップ17とスイ
ッチ32、ミラー積分器33で構成される前値比較型アナロ
グデジタル変換器は１クロック前のデーターをデジタル
アナログ変換したアナログ値（レベル比較器16のプラス
入力）と現在の低周波波器14の出力信号（レベル比較
器16のマイナス入力）との比較によってデジタル値を出
力する。一方フリップフロップ17〜20はシフトレジスタ
で各々のＱ出力がＨの時４入力ナンド21はＬ各々の出
力がＨの時４入力ナンド22がＬを出力する。２入力ナン
ド23は４入力ナンド21,22のいずれかがＬを出力すると
Ｈを出力する。つまり２入力ナンド23はクロック４回以
上レベル比較器16の出力がＨ又はＬを続けるとＨ信号を
出力する。

４入力NAND21の反転出力25は図３に示す。又13と25の演
算（AND）出力43は従来例の第６図よりパルス数が減少
しパルスの幅の差が顕著となる。

第４図は第２図の演算方法を具現化するものである。レ
ベル比較器10より信号13があった時ステップ44で一定時
間以上の信号が有れば第３図の信号43を用いる。カウン
タ手段37では第４図の45ステップの演算を行なう、45ス
テップはデジタル化された波形のＨの幅の似かよったも
の同志のピッチを順次比較し幅の広いものから幅の狭い
ものまで幅の許容差をもってカウントしていく。このカ
ウント動作を一定サンプリング時間行なう。この値は記
憶手段42に記憶しておく、ピッチ演算手段39は記憶手段
42のデーターを引き出し第４図のステップ46,47の作業
を行なう。ステップ46ではピッチデーターの1/nの値が8
0％以上合致するｎを演算する、1/nの値が一定範囲にあ
る様にＭ倍しその値を過去３回の値（N-3〜Ｎ）と多数
決し結果を出す。比較手段40はステップ51の判断を行な
う。（N-3〜Ｎ）の多数決結果が前回の多数決（N-4〜N-
1）結果と同じであればステップ52で前の値を保持し表
示手段41で表示をする。表示はステップ54で表示の点灯
間隔が１〜２秒になるように演算される。ステップ51で
異なる結果であれば、新しい演算値へ設定しステップ54
で点灯間隔が１〜２秒になるように演算される。１〜２
秒はリズムを検知しやすい経験的値である。

ステップ44で一定時間信号がなければ入力信号は25を用
い48ステップの演算を行なう。49ステップは46ステップ
と50ステップは47ステップと同様の演算を行なう。

以上のように本実施例によれば低域周波数数器とレベ
ル比較器よりなるレベル検出器と前値比較型アナログ，
デジタル変換器とシフトレジスタ及び演算器よりなる信
号立上り検出器の２つの検出器出力に演算器を設けるこ
とによってリズム成分をより顕著に識別することを可能
とする。

又、信号の立上り検出手段とその出力をカウント及び演
算し演算データーを遂次比較していくことによって正確
にリズム成分を検知できるばかりでなく、楽曲の途中で
テンポが変わっていくメドレー演奏などにも対応するこ
とができる。

第５図はマイコン等の演算手段を用いずに簡易的に表示
を行う装置で、55,57は抵抗、56はコンデンサ58は発光
ダイオード、59はトランジスタで出力43を抵抗55とコン
デンサ56で時定数を持たせ信号の有る時のみ発光ダイオ
ード58を点滅させる。トランジスタ59はドライバー抵抗
57は電流制限抵抗である。

なお本発明ではレベル検出器と立上り検出器を用いた
が、周波数帯域の異なる２つの低周波波器を用いた立
上り検出器を２つ設けてもよい。

又、第４図ステップ51では多数決結果同志の比較を行っ
ているが、多数決結果をそのまま出力してもよい。

又本発明では検知迄に数秒を要するのでその間は表示器
は点灯又消灯のどちらでもよい。

発明の効果 以上のように本発明は低周波波器とレベル比較器より
なるレベル検出器と前値比較型アナログデジタル変換器
と、シフトレジスタ及び演算手段よりなる信号立上り検
出器と各検出器出力を演算する手段を設けることによ
り、楽曲信号の中からリズム成分を他の成分と分離し判
別を容易にすることができる。

又立上り検出器と第１のカウンタ手段、第１の演算手段
を備えた第１のピッチ演算手段とレベル検出器と立上り
検出器の出力を入力とする演算器とその出力をカウント
する第２のカウンタ手段、第２の演算手段を備えた第２
のピッチ演算手段を各々を比較する手段を備えることに
よりリズム成分が低レベル又は途中でなくなった場合で
も正確にリズムを検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるリズム成分検知装置の
ブロック図、第２図は本発明によるリズム成分演算部の
ブロック図、第３図は第１図，第２図による検知波形を
表わす図、第４図は、第２図の演算の実施例を示す回路
図、第５図はリズムの簡易的表示例を示す図、第６図は
従来のリズム検知装置のブロック図、第７図は従来例に
よる検出波形を表わす図である。 8,14……低周波波器、9,15……自動利得制御装置、1
0,16……レベル比較器、17〜20……フリップフロップ、
21,22……４入力NAND、23……２入力NAND、28……トラ
ンジスタ、33……ミラー積分器、36,37……カウンタ手
段、38,39……ピッチ演算手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音楽入力信号の立上りを検出する立上り検
   出手段と、この検出手段により検出された立上り検出信
   号をカウントする第１のカウンタ手段と、この第１のカ
   ウンタ手段の出力を一定時間サンプリングして入力信号
   のリズムに対応するパルス間ピッチの演算を行う第１の
   ピッチ演算手段と、入力信号の一定レベル以上の信号を
   検出するレベル検出手段と、このレベル検出手段により
   検出されたレベル検出信号と前記立上り検出信号とを入
   力する入力反転型演算器と、この演算器の出力をカウン
   トする第２のカウンタ手段と、この第２のカウンタ手段
   の出力を一定時間サンプリングしてリズムに対応するパ
   ルス間ピッチの演算を行う第２のピッチ演算手段と、前
   記第1,第２のピッチ演算手段の出力を記憶する記憶手段
   と、前記第1,第２のピッチ演算手段の出力と記憶手段に
   記憶した前のピッチ演算出力の各々とを比較演算する比
   較手段と、その比較の結果が前のピッチ演算出力と同じ
   場合にその出力をリズム信号として表示する表示器とを
   備えたことを特徴とするリズム成分検出装置。