JPH07234672A

JPH07234672A - ピッチ検出装置

Info

Publication number: JPH07234672A
Application number: JP6049925A
Authority: JP
Inventors: Tokiharu Andou; 時暖安藤
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】回路規模を縮小することのできるピッチ検出
装置を提供すること。【構成】入力Ｉ／Ｏ１４から入力されたディジタル波
形信号は、ＲＡＭ１３に書き込まれ、このディジタル波
形信号は複数の時間ブロックに分割されて、ブロック毎
にフィルタバンク演算が施される。フィルタバンク演算
はＲＯＭ１２に格納されているプログラムによりＣＰＵ
１１が行う演算であり、単位フィルタを繰り返し共用し
て用いるよう演算を行っている。さらに、基本波バンク
の推定処理、所定のアルゴリズムに基づいて推定バンク
の修正処理が行われて、基本波の属するバンクが判定さ
れる。続いて、入力されたディジタル波形信号のピッチ
データが検出され、出力Ｉ／Ｏ１５から出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、楽音波形を分析して楽
音波形の基本ピッチを検出するピッチ検出装置に関し、
特に検出したピッチから音名を判定するのに好適なもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、調律器や電気ギター、自動採譜装
置等において、自然楽器等の発生する音をマイクロフォ
ンで取り込み、取り込まれた波形を分析して波形のピッ
チを検出するピッチ検出装置が実用化されている。従来
のピッチ検出装置におけるピッチ検出の方法としては、
波形のピークを抽出し、ピークとピークとの時間間隔を
計測する方法、波形のゼロクロスポイントを抽出してゼ
ロクロスポイント間の時間間隔を計測する方法、各音名
毎にバンドパスフィルタを用意して、最大レベルの信号
が出力されるバンドパスフィルタを検出することにより
音名を検出する方法、波形の自己相関を検出し、相関値
のピークの時間間隔に基づいてピッチを判定する方法等
がある。

【０００３】さらに、入力する波形のピッチの範囲が広
い場合に、上述した各方法によるピッチ検出に先立っ
て、通過帯域の可変できるバンドパスフィルタを周波数
スキャンする方法、または、通過帯域の異なる複数のバ
ンドパスフィルタを並列接続する方法により、波形の基
本波を抽出している。なお、複数接続したバンドパスフ
ィルタの出力の中から基本波の属する出力を選択してピ
ッチ検出を行う場合には、所定値以上のレベルを出力す
るバンドパスフィルタの出力をまず検出し、その中の１
番低い帯域のバンドパスフィルタの出力に基本波が含ま
れると判定していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、入力す
る波形のピッチの範囲が広い場合には、通過帯域の可変
できるバンドパスフィルタを周波数スキャンする方法、
または、通過帯域の異なる複数のバンドパスフィルタを
並列接続する方法のいずれかが必要となるわけである
が、複数のバンドパスフィルタを並列接続する方法で
は、一般にフィルタとしてアナログのバンドパスフィル
タを用いていること、およびバンドパスフィルタの数が
多いことから回路が複雑なる問題点があった。また、通
過帯域の可変されるバンドパスフィルタは、その可変範
囲に限界があると共に、全帯域に亘って周波数特性が一
様となりづらく、通過帯域周波数に応じて通過レベルが
非線形に変化するという問題点があった。

【０００５】また、前記従来の基本波が含まれるバンド
パスフィルタの判定方法においては、基本波が所定値の
わずかに下のレベルである場合や、入力波形の全体レベ
ルが上がってスペクトル全体から見ると基本波とは認め
られないレベルの低周波成分が、所定値に達して基本波
と誤判定されてしまう場合があり、正確に基本波の属す
るバンドパスフィルタの出力を検出できないという問題
点があった。そこで、本発明は回路規模を縮小すること
のできるピッチ検出装置を提供することを目的としてい
る。また、本発明は正確に基本波を検出することのでき
るピッチ検出装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のピッチ検出装置は、入力されたディジタル
波形信号をオクターブ単位の帯域毎に分離するフィルタ
バンク演算手段と、前記帯域毎に分離された複数のバン
ク出力信号から、基本波を含む基本バンク出力信号を選
択する選択演算手段と、選択された基本バンク出力信号
からピッチを検出するピッチ検出演算手段とを備えるピ
ッチ検出装置において、前記フィルタバンク演算手段
は、単位フィルタ演算を繰り返し用いて縦続されたフィ
ルタバンクの演算を行うよう構成されていると共に、前
記単位フィルタ演算において、帯域を上下に２分し、上
の帯域のディジタル波形信号成分を、前記バンク出力信
号として、そのまま出力すると共に、下の帯域のディジ
タル波形信号を１／２にダウンサンプリングして出力す
るようにされ、前記ピッチ検出演算手段は、前記選択さ
れた基本バンク出力信号を補間して、補間された複数周
期の波形信号より波形周期を検出し、検出された波形周
期を平均化することにより、前記入力されたディジタル
波形信号のピッチを検出するようにしたものである。

【０００７】また、本発明のピッチ検出装置は、入力さ
れたディジタル波形信号をオクターブ単位の帯域毎に分
離して、複数の帯域波形出力として出力するフィルタバ
ンクと、前記フィルタバンクは、複数の単位フィルタが
縦続されて構成されていると共に、各単位フィルタの帯
域は上下に２分されており、２分された上の帯域の出力
波形信号がそのまま帯域波形出力として出力されると共
に、上の帯域の出力波形信号に対して、下の帯域の出力
波形信号が大きくなるよう重み付けされて次段の前記単
位フィルタに出力されており、前記フィルタバンクより
出力される複数の帯域出力波形のレベルを相互に比較
し、最大のレベルが出力されているフィルタバンクを基
本波の属するバンクとして判定する判定手段と、該判定
手段の判定結果に基づいて前記基本波の属するバンクよ
りの帯域波形出力を選択し、該帯域波形出力に基づいて
ピッチを検出する手段とを備えるようにしたものであ
る。

【０００８】

【作用】本発明によれば、共用化した単位フィルタ演算
により縦続されたフィルタバンクの演算を行うよう構成
したため、フィルタバンクの構成を簡略化でき、回路規
模を縮小化することができる。さらに、その際に１周期
毎のサンプル数が減少しても、ピッチ検出演算において
補間および平均化を行うことにより、高精度のピッチ検
出を実現することができるようになる。また、フィルタ
バンクの各出力に、低い帯域のレベルが大きくなるよう
重みづけを行って相互のレベル比較を行うことにより、
入力されるディジタル波形において、基本波が属する帯
域を正確に検出することができる。

【０００９】

【実施例】本発明のピッチ検出装置の構成を図１に示
す。この図に示すようにピッチ検出装置は、各部の制御
およびフィルタ演算を行うマイクロプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）１１、ＣＰＵ１１のプログラム等が格納されている
リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１２、ディジタル入力波
形の記憶エリアやＣＰＵ１１のワークエリア等を有する
ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３、ディジタル波
形信号が入力される入出力ポート（入力Ｉ／Ｏ）１４、
検出されたピッチデータが出力される入出力ポート（出
力Ｉ／Ｏ）１５、各部からの信号伝送が行われるバスラ
イン１６から構成されている。

【００１０】このように構成されたピッチ検出装置にお
いて、入力Ｉ／Ｏ１４から入力されたディジタル波形信
号は、ＣＰＵ１１の制御の基でＲＡＭ１３に書き込まれ
る。そして、書き込まれたディジタル波形信号は複数の
時間ブロックに分割され、このブロック毎にフィルタバ
ンク演算が施される。フィルタバンク演算はＲＯＭ１２
に格納されているプログラムによりＣＰＵ１１が行う演
算処理である。さらに、フィルタバンクから出力される
バンク出力の相互のレベル比較を行うことにより、基本
波バンクの推定処理が行われると共に、所定のアルゴリ
ズムに基づいて推定バンクの修正処理が行われて、基本
波の属するバンクが判定される。続いて、判定されたバ
ンクより出力されるフィルタリングされたディジタル波
形信号を補間することにより、複数回単位周期を検出し
て、さらに平均化することにより入力されたディジタル
波形信号のピッチデータを得るようにしている。このよ
うにして得られたピッチデータが、出力Ｉ／Ｏ１５から
出力される。なお、前記処理はＲＡＭ１３をワークエリ
アとして用いると共に、ＲＯＭ１２に格納されているプ
ログラムを、ＣＰＵ１１が実行することにより行なわれ
ている。

【００１１】図１に示すピッチ検出装置を分析部として
応用した応用例を図２に示す。この応用例おいては、波
形供給部２０から本発明に係る分析部２１にディジタル
波形信号を供給し、分析部２１によりディジタル波形デ
ータを分析して分析結果であるピッチデータをノートデ
ータ発生部２２に出力する。ここで、波形供給部２０と
しては、演奏された楽器音をマイク等で取り込んでＡ／
Ｄ変換するものであってもよいし、また、録音された波
形を再生するディジタルレコーダ等であってもよい。そ
して、ノートデータ発生部２２はピッチデータを受け
て、ノートデータを発生してシーケンサ２３に出力す
る。このノートデータは演奏情報であり、音高情報と音
長情報等から構成されている。シーケンサ２３において
は録音スイッチ（ＳＷ）２６を操作することによりソン
グメモリ２４に前記演奏情報を記録する。そして、再生
スイッチ（ＳＷ）２７を操作することによりソングメモ
リ２４から、記録された演奏情報が読み出され、電子楽
器２５に供給される。電子楽器２５は、供給される演奏
情報に従って楽音信号を発生して発音する。このよう
に、本発明のピッチデータ検出装置は、自動演奏装置に
おける演奏されたディジタル波形を分析して演奏情報を
生成する分析装置に適用することができる。

【００１２】また、図３に本発明のピッチデータ検出装
置の他の応用例を示す。この応用例においては、波形供
給部３０から供給された波形信号は書き込み部３１に供
給され、サンプリングスイッチ（ＳＷ）３８が操作され
た場合に、ディジタル波形信号に変換されて、波形メモ
リ３２に書き込まれる。書き込まれたディジタル波形信
号は、自動的に分析部３３により分析されてピッチデー
タがノートナンバ割当部３４に供給される。ノートナン
バ割当部３４においては、供給されたピッチデータに応
じてノートナンバが割り振られ、このノートナンバに基
づいてディジタル波形信号に付与される音域の割当デー
タが、波形メモリ３２に書き込まれるようになる。ここ
で、鍵盤３６を操作すると、操作された鍵盤３６の音名
に従って音名の属する音域に割り当てられたディジタル
波形信号が、波形メモリ３２から読み出される。読み出
されたディジタル波形信号は、音源部３５に供給され、
供給されたディジタル波形信号に基づく楽音が音源部３
５から発生され、サウンドシステム３７から楽音が発音
される。

【００１３】このように、本発明のピッチデータ検出装
置は、入力される波形信号をサンプリングしてディジタ
ル信号に変換した波形データを、波形メモリに記憶する
サンプリング音源タイプの電子楽器（サンプラー）の記
憶した波形データの音名を判定する分析部に適用するこ
とができるものである。

【００１４】次に、本発明のピッチデータ検出装置のメ
インルーチンのフローチャートを図４に示す。このメイ
ンルーチンにおいて、ステップＳ１００において入出力
Ｉ／Ｏ１４，１５の設定やＲＡＭ１３のクリア等のイニ
シャライズ処理が行われる。次に、ステップＳ１１０に
おいて入力Ｉ／Ｏ１４から取り込まれたディジタル波形
がワークメモリであるＲＡＭ１３に記憶される波形入力
処理が行われる。さらに、ステップＳ１２０においてＲ
ＡＭ１３に記憶されたディジタル波形が所定のブロック
長に達したら分析処理を行い、分析結果を出力する分析
出力処理を行う。なお、ステップＳ１１０の波形入力処
理と、ステップＳ１２０の分析出力処理とをマルチタス
クにより行うことにより、分析処理中に到来したディジ
タル波形の波形入力処理を支障なく行えるようにするの
が好適である。

【００１５】次に、分析出力処理のフローチャートを示
す。この分析出力処理は、ステップＳ２００においてデ
ィジタル波形を、図１１に示すように複数の時間ブロッ
クに分割し、それぞれのブロックを順次ＢＬ（１），Ｂ
Ｌ（２），ＢＬ（３）・・・ＢＬ（BN）・・・とする。
次に、ステップＳ２１０において各ブロック毎のフィル
タバンク演算を行う。このフィルタバンク演算は単位フ
ィルタを繰り返し使用してフィルタバンクの演算を行う
ようなアルゴリズムとされているが、このアルゴリズム
を模式的に表すことにより、構成したフィルタバンクを
図６に示す。ここで、フィルタバンクはプログラムによ
りソフトで構成されているのであるが、説明の都合上フ
ィルタバンクを図６に示すように、ハードで置き換えた
ものとして説明する。

【００１６】この図に示すようにフィルタバンクは、そ
れぞれ共通のフィルタプログラムで実行される単位フィ
ルタ４１，単位フィルタ４２，単位フィルタ４３・・・
単位フィルタ４９の縦続接続として構成されており、各
単位フィルタ４１〜４９は帯域を２分割する上の帯域
（Ｈ）のフィルタ４２−１〜４９−１と、下の帯域
（Ｌ）のフィルタ４１−２〜４８−２により構成されて
いる。そして、上の帯域（Ｈ）のフィルタ４２−１〜４
９−１からの出力は、そのまま出力されてバンク出力Ｏ
ＵＴ１〜ＯＵＴ８とされるが、下の帯域（Ｌ）のフィル
タ４１−２〜４８−２からの出力は、ダウンサンプリン
グ手段５１〜５９により、１／２にダウンサンプリング
されて次段の単位フィルタに供給されている。このよう
に、各単位フィルタの出力で下半分の帯域を１／２ダウ
ンサンプリングしているため、全く同一の構成の単位フ
ィルタを直列接続するだけでフィルタバンクが構成され
る。

【００１７】例えば、単位フィルタ４１に入力されるデ
ィジタル波形は４８ｋＨｚでサンプリングされていると
共に、その帯域は２４ｋＨｚとされており、このディジ
タル波形が単位フィルタ４１でフィルタリングされて１
２ｋＨｚまでの帯域とされ、さらに、ダウンサンプリン
グ手段５１によりサンプル数が１／２に間引かれて、２
４ｋＨｚのサンプリング周波数とされる。このディジタ
ル波形は、次段の単位フィルタ４２に供給され、ディジ
タル波形の帯域が２分割されて、上の帯域（Ｈ）のフィ
ルタ４２−１からは、６〜１２ｋＨｚの１オクターブ帯
域の出力がバンク１の出力ＯＵＴ１として出力される。
また、下の帯域（Ｌ）のフィルタ４２−２よりの出力
は、６ｋＨｚまでの帯域とされると共に、ダウンサンプ
リング手段５１によりサンプル数が１／２に間引かれ
て、１２ｋＨｚのサンプリング周波数とされる。

【００１８】この６ｋＨｚまでの帯域とされたディジタ
ル波形は、さらに次段の単位フィルタ４３に供給され、
ディジタル波形の帯域が２分割されて、上の帯域（Ｈ）
のフィルタ４３−１からは、３〜６ｋＨｚの１オクター
ブ帯域の出力がバンク２の出力ＯＵＴ２として出力され
る。また、下の帯域（Ｌ）のフィルタ４３−２よりの出
力は、３ｋＨｚまでの帯域とされると共に、ダウンサン
プリング手段５３によりサンプル数が１／２に間引かれ
ることにより６ｋＨｚのサンプリング周波数とされる。
以下、前記した処理と同様の処理がバンク８まで行われ
て、それぞれ１オクターブの帯域を有するバンク出力Ｏ
ＵＴ１〜ＯＵＴ８が得られるようになる。このようなフ
ィルタバンクは前記したように、ＲＯＭ１２に格納され
ている共通の単位フィルタプログラムをＣＰＵ１１が繰
り返し実行することにより行われている。

【００１９】このようなフィルタバンク演算が、前記ス
テップＳ２１０において行われ、１オクターブの帯域の
各バンク出力ＯＵＴ１〜ＯＵＴ８がＯ１（BN），Ｏ２
（BN），Ｏ３（BN）・・・Ｏ８（BN）とされる。さら
に、ステップＳ２２０において基本波バンクの推定処理
が行われる。この基本波バンクの推定処理においては、
各バンクの出力レベルに対し一番上の帯域より、それぞ
れ１，２，４，８・・・，１２８と２の羃乗で重み付け
を施してレベル比較を行い、最大出力レベルのバンクを
基本波が含まれる推定バンクとする処理であり、この推
定バンクをＳＦＢとしている。

【００２０】さらに、ステップＳ２３０において推定バ
ンクの修正処理が行われる。この推定バンクの修正処理
においては、推定バンクＳＦＢのレベルに対し、１つ上
のバンクである（ＳＦＢ−１）のレベルがα倍以上大き
く、かつ、その２つのバンクの出力レベルが他のバンク
に比べ大である場合、推定バンクＳＦＢを１つ上のバン
ク（ＳＦＢ−１）に修正する処理である。ただし、αは
１より大きく２より小さい所定の値とされている。この
修正処理は図８に示すように、あるバンクの上の帯域の
フィルタＨＰＦと下の帯域のフィルタＬＰＦの特性が交
わる付近に基本波信号がある場合、下の帯域のフィルタ
ＬＰＦ側に基本波があれば問題はないが、上の帯域のフ
ィルタＨＰＦ側に基本波がある場合には問題となるため
行われる処理である。

【００２１】すなわち、バンク６に基本波がある場合の
バンクレベルのヒストグラムを、例として図９（ａ）に
示すが、このようなヒストグラムの場合における、ステ
ップＳ２２０の基本波バンク推定処理によれば、バンク
６のレベルに対してバンク７のレベルには２倍の重み付
けが施されるため、バンク７のレベルの方が大きくな
り、この結果、バンク７が基本波バンクと推定されてし
まうことになる。このようにバンクとバンクの境界付近
の基本波によって、基本波が含まれるバンクより下のバ
ンクに基本波があると推定されると、この場合、下のバ
ンクには本当は上のバンクにある基本波をダウンサンプ
リングで折り返した波形が入っているため、周期測定の
際にエイリアスを測定することになり、誤ったピッチデ
ータとなってしまうことになる。

【００２２】そこで、前記推定バンクの修正処理を行う
のであるが、この修正処理を、図９（ａ）に示すバンク
６と、バンク７のヒストグラムだけを抽出した図９
（ｂ）を参照しながら説明すると、基本波があると推定
された推定バンクＳＦＢのレベルを図示するＡとし、こ
のバンクより周波数の高い１つ上のバンク（ＳＦＢ−
１）のレベルをＢとする。そして、このレベルＢと所定
の値αの逆数との積を求めると、図示する（１／α）・
Ｂのレベルとなる。このレベルとレベルＡとを比較する
と、この図の場合、レベルＡの方が（１／α）・Ｂのレ
ベルより大きいので、ステップＳ２３０の条件を満足し
ないが、（１／α）・Ｂのレベルの方が大きくなり、ス
テップＳ２３０の条件が満たされると、（ＳＦＢ−１）
をＳＦＢとして置き換える修正処理を行い上の帯域のバ
ンク６に基本波が属するとして、前記問題が生じないよ
うにしているのである。このように、所定値αはステッ
プＳ２２０により施される２の羃乗の重み付けを緩和す
る作用を行っているのである。

【００２３】次に、ステップＳ２４０において推定バン
クＳＦＢの波形周期検出処理を行う。この処理はＳＦＢ
の指定するフィルタバンク、および、その一つ下の帯域
のフィルタバンク（ＳＦＢ＋１）の周期を補間しながら
検出する処理であり、検出された周期をそれぞれＴ（Ｓ
ＦＢ）、Ｔ（ＳＦＢ＋１）とする。続いて、ステップＳ
２３０においてＳＦＢを（ＳＦＢ−１）で置き換えたか
否かが検出される。ＳＦＢを（ＳＦＢ−１）で置き換え
たと検出された場合は、ステップＳ２６０に進み、この
ステップＳ２６０においてＴ（ＳＦＢ＋１）がＴ（ＳＦ
Ｂ）の整数倍であると判定される場合には、Ｔ（ＳＦＢ
＋１）を基本周期として、そうでないと判定される場合
は、Ｔ（ＳＦＢ）をそのブロックの基本周期として確定
し、確定した周期をＫＴ（BN）として、ステップＳ２７
０に進む。すなわち、Ｔ（ＳＦＢ＋１）がＴ（ＳＦＢ）
の整数倍でなかった場合は、ステップＳ２３０における
置き換えが妥当であり、整数倍の場合は基本波がバンク
の境界になく置き換えは不当と判定されている。

【００２４】つまり、ステップＳ２６０の処理は、前記
ステップＳ２３０で置き換えた推定バンクが、基本波の
倍音と誤って置き換えられる場合があり、これを訂正す
るために行う処理である。また、ＳＦＢを（ＳＦＢ−
１）で置き換えていないと検出された場合は、ステップ
Ｓ２８０において周期Ｔ（ＳＦＢ）をＫＴ（BN）とし
て、ステップＳ２７０に進み、周波数（１／ＫＴ（B
N））をブロックBN毎の検出されたピッチとして出力
し、分析出力処理が終了する。

【００２５】ここで、前記ステップＳ２４０において出
力波形を補間しながら行う周期の検出方法を、図１０を
参照しながら説明する。この図において、Ｓ０，Ｓ１，
Ｓ２・・・Ｓ１１，・・・はサンプルポイントであり、
これらのサンプルポイントのうち正の符号のサンプルポ
イントから負の符号のサンプルポイントに変化するポイ
ントを検出する。すると、サンプルポイントＳ１とサン
プルポイントＳ２との間、サンプルポイントＳ５とサン
プルポイントＳ６との間、サンプルポイントＳ９とサン
プルポイントＳ１０との間のポイントが検出できる。そ
こで、検出されたポイントを挟むサンプルポイント間を
直線補間してゼロクロスポイントＺ０，Ｚ１，Ｚ２・・
を求める。次に、求めたゼロクロスポイントＺ０，Ｚ
１，Ｚ２・・の時間位置を、それぞれＴ（Z0），Ｔ（Z
1），Ｔ（Z2）・・とすると、単位周期［０］はＴ（Z
1）−Ｔ（Z0）として求められ、単位周期［１］はＴ（Z
2）−Ｔ（Z1）として求められる。さらに、求められた
単位周期は一様と判断して、単位周期の全総和を全個数
で割ることにより、ブロックの周期を検出することがで
きる。

【００２６】なお、本実施例では処理ステップＳ２２０
における各バンクの出力レベルに対する重み付けが、そ
れぞれ１、２、４、８・・・、１２８であったが、この
重み付けの値はこの値に限らない。傾向としては、下の
帯域のバンク出力ほど大きな重みにすることが望まし
い。また、必要に応じて、この重み付けの値を手動操作
子により微調できるようにしたり、波形データの入力レ
ベルやスペクトルの広がり具合等、波形データの状況を
分析して重み付け値を自動生成するようにしてもよい。
また、処理ステップＳ２４０の周期検出における補間の
例として、前記図１０に示す直線補間による方法を説明
したが、この場合の補間もこれに限らず、もっと高度な
補間、例えば複数点のサンプルに基づいて補間サンプル
を得る複数点補間や、スプライン補間、ディジタルロー
パスフィルタを用いた補間等を行って、得られた補間サ
ンプルに基づいて周期検出を行うようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、共用化した単位フィルタ演算によりフィルタバンク
の演算を行うように構成したため、フィルタの構成を簡
略化でき、回路規模を縮小化することができる。さら
に、その際に１周期毎のサンプル数が減少しても、ピッ
チ検出演算において補間および平均化を行うことによ
り、高精度のピッチ検出を実現することができるように
なる。また、フィルタバンクの各出力に、低い帯域のレ
ベルが大きくなるよう重みづけを行って相互のレベル比
較を行うことにより、入力されるディジタル波形に含ま
れる基本波の属する帯域を正確に検出することができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピッチ検出装置の構成を示す図であ
る。

【図２】本発明のピッチ検出装置を分析手段とした応
用例のブロック図である。

【図３】本発明のピッチ検出装置を分析手段とした他
の応用例のブロック図である。

【図４】ＣＰＵのメインルーチンのフローチャートで
ある。

【図５】分析出力処理のフローチャートである。

【図６】フィルタバンクをハードで構成したものとし
た場合のブロック図である。

【図７】各バンク出力の周波数帯域を示す図である。

【図８】上の帯域と下の帯域との交差部に基本波が存
在している状態を示す図である。

【図９】バンクレベルのヒストグラムを示す図であ
る。

【図１０】単位周期を検出する方法を説明する図であ
る。

【図１１】入力波形をブロック化する状態を示す図で
ある。

【符号の説明】

１１ＣＰＵ１２ＲＯＭ１３ＲＡＭ１４入力Ｉ／Ｏ１５出力Ｉ／Ｏ２０，３０波形供給部２１，３３分析部２２ノートデータ発生部２３シーケンサ２４ソングメモリ２５電子楽器２６録音ＳＷ２７再生ＳＷ３１書き込み部３２波形メモリ３４ノートナンバ割り当て部３５音源部３６鍵盤３７サウンドシステム４１〜４９単位フィルタ４２−１〜４９−１上の帯域のフィルタ４１−２〜４８−２下の帯域のフィルタ５１〜５９ダウンサンプリング手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されたディジタル波形信号をオクタ
ーブ単位の帯域毎に分離するフィルタバンク演算手段
と、前記帯域毎に分離された複数のバンク出力信号か
ら、基本波を含む基本バンク出力信号を選択する選択演
算手段と、選択された基本バンク出力信号からピッチを
検出するピッチ検出演算手段とを備えるピッチ検出装置
において、前記フィルタバンク演算手段は、単位フィルタ演算を繰
り返し用いて縦続されたフィルタバンクの演算を行うよ
う構成されていると共に、前記単位フィルタ演算におい
て、帯域を上下に２分し、上の帯域のディジタル波形信
号成分を、前記バンク出力信号として、そのまま出力す
ると共に、下の帯域のディジタル波形信号を１／２にダ
ウンサンプリングして出力するようにされ、前記ピッチ検出演算手段は、前記選択された基本バンク
出力信号を補間して、補間された複数周期の波形信号よ
り波形周期を検出し、検出された波形周期を平均化する
ことにより、前記入力されたディジタル波形信号のピッ
チを検出するようにしたことを特徴とするピッチ検出装
置。
【請求項２】入力されたディジタル波形信号をオクタ
ーブ単位の帯域毎に分離して、複数の帯域波形出力とし
て出力するフィルタバンクと、前記フィルタバンクは、複数の単位フィルタが縦続され
て構成されていると共に、各単位フィルタの帯域は上下
に２分されており、２分された上の帯域の出力波形信号
がそのまま帯域波形出力として出力されると共に、上の
帯域の出力波形信号に対して、下の帯域の出力波形信号
が大きくなるよう重み付けされて次段の前記単位フィル
タに出力されており、前記フィルタバンクより出力される複数の帯域出力波形
のレベルを相互に比較し、最大のレベルが出力されてい
るフィルタバンクを基本波の属するバンクとして判定す
る判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて前記基本波の属するバ
ンクよりの帯域波形出力を選択し、該帯域波形出力に基
づいてピッチを検出する手段と、を備えることを特徴とするピッチ検出装置。