JPH10512375A

JPH10512375A - 高調波及び周波数ロックループピッチトラッカー及び音声分離システム

Info

Publication number: JPH10512375A
Application number: JP8521800A
Authority: JP
Inventors: アヴェリーワン
Original assignee: Leland Stanford Junior University
Current assignee: Leland Stanford Junior University
Priority date: 1995-01-09
Filing date: 1996-01-11
Publication date: 1998-11-24
Also published as: DE69627131D1; EP0803116A1; EP0803116B1; WO1996021926A1; DE69627131T2; EP0803116A4; US5812737A

Abstract

(57)【要約】周波数ロックルーブが、ピッチ及びフォルマントトラッキングに適用される。入力は復調され（１０４）、低域通過濾波され（１０８）、次に、フィードフォワード遅延（１１２）で形成された複素共役を用いて再変調される（１１０）。積分使用して位相シフトを調整するためのフィードバックループが提供されている（１２０及び１２４）。位相シフトは逆正接関数（１１４）を用いて測定される。

Description

【発明の詳細な説明】高調波及び周波数ロックループピッチトラッカー及び音声分離システム本発明は一般に、ピッチトラッキングシステム、準周期的音源のピッチをトラッキングするため及び混合音からの周期的信号を分離するための方法に関する。発明の背景単一の準周期的音源を研究するか又はモデル化しなければならない場合にはつねに、ピッチトラッキングが有利である。例えば、基本周波数とも呼ばれる音のピッチの一定の時間的周期にわたる軌跡は同様に、音声又は音楽合成技術を用いて類似の又は関連する音を合成するのにも使用できる。準周期的音源の一例としては、特定の音（例えばハイＣ音）を歌う歌手の声などが挙げられる。歌手が発する音は、標準的には一定量のビブラート又はピッチ変調、ノイズ又は波形の非周期性を有し、そのため音は純周期的信号というよりもむしろ準周期的なものになっている。現在、ピッチ検出方法は次の３つのカテゴリに分類できる。すなわち、フーリエベースの周波数領域技術、時間領域技術そして両方の技術を使用する方法である。本発明は、時間領域技術である。時間領域「特徴検出方法」においては、入力信号は通常、いくつかの時間領域特徴を強調するべく予め処理され、その特徴の出現の間の時間は、信号の周期として計算される。ピッチ及び入力信号の周期は、ピッチ＝１／周期という等式で関係づけされる。標準的な時間領域特徴検出器としては、濾波済み信号のゼロ交叉又はピークを検出するための低域（通過）フィルタがある。特定の特徴が出現する間の時間は周期推定値として用いられることから、特徴検出法は通常、利用可能なデータの全てを使用するわけではない。異なる特徴の選択は往々にして、異なるピッチ推定値の組を生み出す。周期の推定値は、往々にして特徴が検出された瞬間に規定されることから、生成された周波数サンプルは、時間的に等分布していない。不均等な時間サンプリングの問題点を避けるため、平均周期推定値を得るべく信号に渡って固定サイズのウインドウを移動させることができる。その他の先行技術に基づく時間領域方法には、波形と時間遅延した波形のとの間の類似性を検出するための自己相関関数又は弁別ノルムの使用が含まれる。しかしながら、先行技術の方法は、計算効率が悪く、実時間性はない。発明の要約要約すると、本発明は、混合信号内の準周期的信号のピッチをトラッキングするためのシステム及び方法である。準周期的信号は、選択的に周波数変調させることによって「周波数ワープ(warp)」され、かくして、定常状態にありかつより解析に導きやすい単純化されたスペクトルである信号を結果としてもたらす。結果として得られた復調信号は低域フィルタで濾波されて、標的信号と復調する信号との間の周波数不整合誤差である位相巻き速度(phase winding rate)をもつ解析信号を結果としてもたらす。位相は、その解析信号を、その信号の遅延したものに乗じて瞬時的自己相関を作り出すことによって差が計算される。その後、位相差が複素逆正接で測定され、結果としての位相誤差を生み出す。結果として得られた位相誤差は、周波数の推定値である出力値をもつ積分器に入力される。この出力周波数パラメータは、次に、復調用信号を更新して信号ループを閉じるのに用いられる。本発明の第２の実施形態においては、複数の周波数ロックループトラッカー(t racker)が一緒にサーボ制御されて、入力信号の基本周波数の倍数に各トラッカーの中心をおいている。周波数ロックループトラッカーから誘導された結果としての位相誤差は、システム性能を改善するために重みづけされる。１つの実施形態においては、各トラッカーからの周波数補正は、そのトラッキング性能の逆分散で重みづけされる。従って、低分散を伴う高調波は強く重みづけされ、スペクトルのノイズの多い領域内の高調波つまり、高分散を伴う高調波は比較的弱く重みづけされることになる。結果として得られる基本周波数推定値は、最小分散推定値であり、最良の単一周波数ロックループ推定値よりも優れている。このとき重みづけされた位相誤差は積分器へとフィードバックされ標的信号基本周波数及びその高調波全ての高分解能推定値を生成する。各々の部分信号についての振幅包絡線は容易に抽出でき、各周波数ロックループトラッカーからの基本的推定値と組合わせて使用され、混合信号から分離した信号が再合成される。再合成信号は、もとの信号と同位相であることから、標的を、減算によって混合信号から除去することも可能である。図面の簡単な説明本発明のさらなる有利な目的は、以下の記述及び添付クレームを図面と合わせて読むことによってさらに容易に理解できるだろう。なお図面中、図１は、本発明の好ましい実施形態に従った周波数ロックループトラッカーである。図２は、位相ロックループを含む図１の周波数ロックループトラッカーを示す。図３は、トラッキングループ外の改良型周波数推定手段を含む、図１の周波数ロックループトラッカーを示す。図４は、再合成モジュールを含む本発明の好ましい実施形態に従った周波数ロックループトラッカーである。図５Ａは、低域フィルター群遅延を補償するための遅延ラインを含む周波数ロックループトラッカーを示す。図５Ｂは、入力信号から再合成された部分信号を除去するための減算モジュールを含む図５Ａの周波数ロックループトラッカーを示す。図６Ａは、再合成モジュールを含む図３に従った周波数ロックループトラッカーである。図６Ｂは、入力信号から再合成部分信号を除去するための減算モジュールを内含する、図６Ａの周波数ロックループトラッカーを示す。図７は、部分信号及び部分信号の複数の高調波をトラッキングするため、本発明の好ましい実施形態に従った複数の周波数ロックループトラッカーがサーボ制御されている高調波ロックループトラッカーである。好ましい実施形態の説明図１を参照すると、本発明のピッチトラック１００が示されている。ピッチトラッカ１００は、ｐ〔ｎ〕複素値離散時間信号といくつかの未知の外乱信号ｖ〔ｎ〕の混合であり、ｚ〔ｎ〕＝ｐ〔ｎ〕＋ｖ〔ｎ〕であるようなｚ〔ｎ〕１０２を入力信号として受信する。標的信号ｐ〔ｎ〕は、サンプリング周波数ｆ_sでｎ＞０について規定された複素値離散時間信号であり、ここで、なお式中、ａ〔ｎ〕は瞬間的振幅包絡線であり、ｆ〔ｎ〕は、瞬間的周波数であり、φ₀は時間ｎ＝０における位相オフセットである。入力信号ｚ〔ｎ〕１０２の解析における第１の段階は、周波数整合復調信号を用いて入力信号を復調することである。特に、入力信号ｚ〔ｎ〕１０２は、周波数ワープ信号Ｅ〔ｎ〕１０６の複素共役を入力信号ｚ〔ｎ〕に乗じる乗算器１０４によって復調される。周波数ワープ信号１０６を使用することにより、搬送波の瞬間的周波数変調に起因するＦＭ帯域幅成分の削除が可能となる。周波数ワープ信号１０６は、入力信号ｚ〔ｎ〕１０２に周波数整合されている信号を用いて入力信号ｚ〔ｎ〕１０２を復調する。本発明の好ましい実施形態においては、入力信号ｚ〔ｎ〕は、ピッチトラッカー１００によって生成された周波数推進値に等しい周波数で回転する複素フェーザー(phasor)を用いて復調される。周波数整合については、以下で、本発明のピッチトラッカーによって生成される周波数推定値と合わせて、より詳細に記述する。解析のこの第１段階では、周波数整合された復調信号が提供されるものと仮定されている。当業者であれは、周波数推定値が標的周波数に等しい場合、推定値信号の瞬間的周波数ｆ（ｔ）による周波数整合された復調は、ＤＣ又はその近くで一定の位相信号ｄ〔ｎ〕を生み出すことになる、ということが認識できるだろう。解析の第２段階は、信号雑音比を改善するべく一定の位相信号の低域フィルタ濾波を必要としている。特に、周波数ワープ信号１０６の複素共役を入力信号ｚ〔ｎ〕１０２に乗算すると得られる複素復調信号ｄ〔ｎ〕は、低域フィルタ１０８に結合される。低域フィルタ１０８は、復調信号ｄ〔ｎ〕を低域通過濾波することで入力信号の復調されたノイズ部分を減衰させることによって、信号雑音比を改善する。本発明の好ましい実施形態においては、低域フィルタは、ＤＣで１の利得とｆ_c という遮断周波数を有する。この低域フィルタは、固定したｆ_cで、時間依存形態又は時間非依存形態のいずれのものであってもよい。周波数ロックが達成される前に広い遮断周波数がプログラミングされその後帯域幅を減少させることのできる動的に調整可能な帯域幅の場合に、時間依存型フィルタを用いることができる。しかしながら、動的にフィルター特性を変えると、変化が突然起った場合にフィルター出力にアーチファクト（雑音）が導入される可能性がある。従って、本発明の好ましい実施形態においては、広い帯域幅をもつ時間非依存型フィルタが利用され、幅広い周波数ロックイン範囲を提供している。標準的な遮断周波数は５０〜１００Hzとなる。急速に変動する周波数変調を伴う信号をトラッキングするためには、さらに広い遮断周波数が有利であるが、一方より狭い遮断周波数は、より優れたノイズ拒絶を可能にする。解析の次の段階では、結果として得られた低域フィルター濾波済みの信号は、濾波済み信号の位相差を測定するためにサンプリングされる。結果として得られた信号ｕ〔ｎ〕は、その信号の遅延され複素共役されたものと遅延ライン１１２を介して乗算器１１０を用いて乗算される。低域フィルタ１０８からの結果として得られた信号ｕ〔ｎ〕の位相変化は、このとき、位相変化Δφ_u〔ｎ〕を結果としてもたらすべく標準偏角関数１１４を用いることによって計算される。時間〔ｎ〕における周波数トラッキング誤差はその後、ε_f〔ｎ〕として定義づけされる。なおここで、 ε_f〔ｎ〕＝ｆ_s／２π Δφ_u〔ｎ〕従って、位相変化Δφ_u〔ｎ〕は、２πで除されたサンプリング周波数を（ｆ_s ／２π）乗算器１１６で位相変化信号に乗じることによって、正規化され、結果として時間〔ｎ〕における瞬間的周波数トラッキング誤差がもたらされる。ここで、スケーリング因子をやめることができるが、この場合ヘルツとは異なりサンプル１つあたりのラジアン単位での計算が結果として得られるということに留意されたい。本発明の好ましい実施形態において、サンプリング周波数は４４，１００Hzであるが、当該技術分野において知られているようなその他のサンプリング周波数も利用できる。周波数トラッキング誤差は、周波数推定値（入力信号ｚ〔ｎ〕を復調するのに用いるためピッチトラッカー100によって生成されたもの）と標的信号ｐ〔ｎ〕の周波数との間の誤差を表わす。周波数トラッキング誤差を計算した後、ピッチトラッカー１００はこの誤差情報を利用して、入力信号を復調する際に用いるためのより優れた周波数推定値を生成する。特定的に言うと、周波数トラッキング誤差ε_f〔ｎ〕は、積分器１２０内への入力のため乗算器１１８により減衰トラッキング利得信号ｇ〔ｎ〕と組合せられる。利得信号ｇ〔ｎ〕は、いかに急速にシステムが特定の周波数誤差ε_f 〔ｎ〕に適合することになるかを制御する。周波数誤差ε_f〔ｎ〕と利得信号ｇ〔ｎ〕の組合せは、減衰された周波数誤差信号を生み出す。減衰された周波数誤差信号は、復調信号を更新する上で使用するための推定上の周波数出力ｆ〔ｎ〕を誘導する目的で、積分器１２０に結合される。当業者であれば、単純な減衰周波数積分器の代りに、当該技術分野において知られているようなあらゆる濾波又は平滑化手段を使用することができる、ということが認識できるだろう。好ましい実施形態においては、標的信号の推定周波数を反映する積分器出力は、特定の望ましい部分信号をトラッキングするために初期化されなくてはならない。これは、トラッキングすべき特定の部分信号の周波数と結びつけられた特殊化されたユーザー入力を提供することによって達成することもできるし、或いは又、特定の部分信号を隔離するため可聴周波帯域全体にわたる掃引を行なうことによって達成することもできる。代替的には、初期周波数候補を見い出すため入力信号の初期セグメントのＦＦＴに対して、ピーク検出法を用いることができる。当業者であれば、周波数トラッカー１００が低域フィルタの通過帯域内の最強の正弦波を自然にトラッキングすることになり、従って、初期周波数推定値の精度は重要でない、ということが認識できるだろう。最終的に、ループは、入力信号を復調する上で使用するための周波数ワープ信号を更新するため、位相累算器に対して周波数推定値を提供することによって閉じられる。特定的に言うと、積分器１２０からの積分器推定周波数出力ｆ〔ｎ〕は、スケーリング信号（ｆ_sをサンプリング周波数として２π／ｆ_s）と推定された周波数を組合わせることによって、乗算器１２２を介してスケーリングされる。スケーリングされた出力は、推定周波数ｆ〔ｎ〕に対する応答性をもつ推定された位相を誘導するのに用いるため、位相累算器１２４に結合される。このとき、推定された位相は、入力信号ｚ〔ｎ〕の復調で使用するためのワープ信号１０６を生成するべく復調フェーザーの推定位相として使用される。位相累算器１２４は、積分器１２０から提供されたスケーリング済み推定周波数から推定位相を誘導する積分器を内含している。誘導された位相は、入力信号ｚ〔ｎ〕を復調とする上で使用するための復調フェーザーの推定位相である。好ましい実施形態では、これは、複素三角関数値を生成するべく位相の余弦及び正弦を得、推定位相を三角関数値に変換することによって達成される。付加的には、位相は、位相累算器１２４のあふれを防ぐため、周期的にラップ（主値化）される。当業者であれば、積分器１２０からの出力推定値周波数を、周波数ワープ信号１０６を誘導するための変調器１２４及びスケーリング乗算器１２２と組合せることは、周波数整合された復調信号を誘導するのに入力周波数が用いられる電圧制御式発振器と同等である、ということを認識することだろう。従って、好ましい実施形態に従った積分器及び位相累算器の記述は、制限的なものとみなされるべきものではない。ここで図２を参照すると、本発明の周波数ロックループトラッカーは、より多くのフィードバック制御のための位相ロックループを含む状態で示されている。この実施形態においては、上述の第１の実施形態と関連して記述された復調され且つ濾波された信号ｕ〔ｎ〕の位相にロックするための位相ロックループが提供されている。上述の好ましい実施形態においては、標的信号の周波数は、トラッキングされるが、位相はトラッキングされない。位相ロックフィードバックの項を提供することにより、位相ロックならびに周波数ロックに到達することができる。追加の位相情報は、減算解析のために標的信号をさらに良く分離する。この実施形態では、ピッチトラッカはノイズに対しさらに感応性が高く、位相ロッキングは急速に変化する信号においては到達し難い。ここでも又、解析は、周波数ワープ信号１０６による乗算器１０４を介しての複素入力信号ｚ〔ｎ〕１０２の復調から始まり、複素復調信号ｄ〔ｎ〕が結果としてもたらされる。複素復調信号ｄ〔ｎ〕は、低域フィルタ１０８に結合され、解析出力ｕ〔ｎ〕を生成する。解析信号ｕ〔ｎ〕は、好ましい実施形態において記述された周波数ロック方法に変調を加えることにより位相ロックを達成する上で用いられる。位相ロックループは、周波数ワープ信号１０６と入力信号ｚ〔ｎ〕１０２との間の位相不整合誤差をトラッキングするための第２のループを提供することによって作り上げられる。これは、位相誤差を生成する解析信号ｕ〔ｎ〕の偏角２０２を得ることによって達成される。結果として得られる位相誤差は、乗算器２０４を介して位相利得信号ｇφ〔ｎ〕によって減衰させられる。結果として得られる減衰した位相誤差信号は、好ましい実施形態の位相累算器１２４に結合される。位相累算器１２４の内部では、この減衰した位相誤差は、内部積分器を介して、位相ロックのために、誘導された位相推定値と組合わせられる。当業者であれば、ここに、トラッキングを導こうとする２つの競合する力が存在することを認識することだろう。両方の位相共に〔−π、π〕の範囲にわたっていることから、利得ｇ_n及び位相利得ｇφ〔ｎ〕の相対的比率に注意を払わなくてはならない。しかしながら、周波数ロックが得られるにつれて、迅速な位相トラッキング収束が確実に起こるのに充分大きいものとなるよう、位相利得ｇφ〔ｎ〕を変動させることができる。当業者であれば、周波数ロックの状態をトラックする自動利得制御アルゴリズムが利得ｇ〔ｎ〕及び位相利得ｇφ〔ｎ〕を調整し、それらを位相差Δφ_u〔ｎ〕及び位相不整合誤差φ_uの分散に依存したものにすることができる、ということが認識できるだろう。ここで図３を参照すると、本発明は、当該技術分野において知られているような再合成又はその他の手段で使用するための「ループ」の外側の群遅延補償を含む周波数推定値を提供するための第２の周波数推定値ｆ⁺〔ｎ−δ１−δ２〕を内含する状態で示されている。基本的トラッキングループは、図１に示されているものと同一であるが、誤差推定更新ε_f〔ｎ〕と共にトラッキングすべき部分信号の第１の通過からのｆ〔ｎ〕の粗推定値に基づいてループの外側で第２の周波数推定値が作られる。粗推定値は、その後、Ｋａｙ最適位相差平滑化器を用いて洗練される。特定的に言うと、積分器１２０からの推定された周波数ｆ〔ｎ〕出力は、加算器３０６を介して周波数誤差信号ε_f〔ｎ〕と、遅延ライン３０４を通して結合される。新しい推定値はループの外で作られることから、この新しい推定値は、トラッキング動力学に寄与しない。低域フィルタ１０８の群遅延は、遅延ライン３０４により考慮される。周波数ワープ信号１０６によって復調されなかった場合、実際には入力信号の位相差である、加算器３０６の出力は、このとき、δ２という群遅延をもつＫａｙ平滑化器３０２に結合される、好ましい実施形態においては、Ｋａｙ平滑化器３０２は単純に、以下の式によって与えられる二次係数をもつＦＩＲフィルタである：１＜ｎ≦Ｎ−１の場合、Ｋａｙ平滑化器出力はこのとき、トラッキングされつつある周波数の改良され記述するように再合成部分信号を提供する上で使用することができる。ここで図４を参照すると、本発明の好ましい実施形態の周波数ロックループトラッカー１００が、再合成モジュール４０１を含んでいる状態で示されている。往々にして、入力信号ｚ〔ｎ〕からトラッキングされつつある部分信号ｐ〔ｎ〕のクリーンアップバージョンである再合成部分信号ｐ〔ｎ〕を生成することが望まれる可能性がある。クリーンアップ信号は、乗算器４０２を介して解析信号ｕ〔ｎ〕と周波数ワープ信号１０６を組合わせることによって誘導され得る、この組合せの結果としての出力は、（周波数ワープ信号１０６の中で具体化されたとおりの）積分器１２０からの推定周波数との包絡線信号ｕ〔ｎ〕と組合せを反映する推定部分信号ｐ〔ｎ〕である。当業者であれば、この周波数ロックループトラッカーが低域フィルタ１０８のより優れた推定は、図５Ａに示されているような遅延ライン５０２を提供することによって誘導できる。遅延ライン５０２は、低域フィルタの群遅延に対する補償を提供し、従ってより精確な再合成部分信号を提供する。特定的に言うと、遅延ライン５０２は、周波数ワープ信号１０６を乗算器４０２に結合して、低域フィルタの群遅延を説明する改良された推定値を生成する。上述のような任意の入力信号からの特定の部分信号の隔離に加えて、標的信号が除去された濾波済み入力信号を生成することが往々にして望まれる。これを用いることのできる利用分野の一例としては、選ばれた音楽（例えば音声信号）からの「声」又は楽器の除去、又は「声」からの背景ノイズの除去などがある。このプロセスは、ノッチフィルタリングとして知られており、利用された場合、結果としてノッチフィルタリングされた出力信号をもたらす。好ましい実施形態にロセスにおいて、図５Ｂに示されている通りノッチフィルタ出力信号を誘導するのに使用することができる。ノッチフィルタリングされた出力信号は、出力信号ｚ〔ｎ〕から、再合成部分信号ｐ〔ｎ〕を減算することによって誘導される。好ましい実施形態においては、入力信号ｚ〔ｎ〕は第２の遅延ライン５０４を介して減算器５０６の第１の入力端に結合される。減算器５０６の第２の入力端は、以上からの再合成部分信号ｐ〔ｎ−δ₁〕を受信する。減算器５０６は、入力信号からの部分信号の減算の結果としてのノッチ濾波された信号を出力する。ここで図６Ａを参照すると、部分信号を再合成するための第２の再合成モジュール６０１が示されている。図１の基本周波数ロックループトラッカーが、再合使用するため、図３のｋａｙ平滑化器フィルターと共に含まれている。特定的にしてスケーリング信号（ｆｓをサンプリング周波数として２π／ｆｓ）と組合わせることによってスケーリングされる。スケーリングされた周波数は次に第２の位相累算器６０２に結合され、この累算器はスケーリングされた周波数を積分して、累算器６０２に対する復調フェーザーの改良された推定位相を作り出す。位相累算器６０２は、入力信号ｚｎの遅延バージョンを復調する上で利用される第２の周波数ワープ信号６０６を出力する。これは、第２の周波数ワープ信号と組合わせるために遅延ライン６０８を介して入力信号ｚｎを乗算器６１０に結合することによって達成される。複素復調信号ｄ⁺〔ｎ−δ₁−δ₂〕はこのとき、δ３の群遅延をもつ第２の低域フィルタ６１２に結合される。第２の低域フィルタ６１２の出力は、改良さて第２の周波数ワープ信号６０６と結合される。第２の低域フィルタは、再合成フィルタであり、より狭い遮断周波数及び線形位相周波数によって特徴づけされるより高品質の濾波を可能にするように設計されている。当業者であれば、第２の低域フィルタ６１２の群遅延をもたらすべく乗算器に対し第２の周波数ワープ信号６０６を結合させるのに遅延ライン６１６を使用することができるということを認識できるだろう。従って、遅延した第２の周波数ワープ信号６０６と低域フィルタ６１２からの解析信号の組合せの結果として得られる出力は、改良されの再合成された信号は、正規のトラッキングループの外で生成されることから、この再合成機能によってトラッキングの動力学が影響を受けることは全くない。当業者であれば、当該技術分野において知られているように高性能のノッチドフるということが認識できるだろう。ここでも又、図６Ｂに示されている通りにノッチフィルタリングされた出力信２−δ３〕を使用することができる。ノッチフィルタリングされた出力信号は、入力信号ｚ〔ｎ〕から再合成部分信号ｐ〔ｎ〕を減算することにより誘導される。好ましい実施形態においては、入力信号ｚ〔ｎ〕は、第４の遅延ライン６１８を介して減算器６２０の第１の入力端に結合される。減算器６２０の第２の入力器６２０は、入力信号から部分信号を減算した結果として得られるノッチフィルタ信号を出力する。ここで図７を参照すると、本発明の好ましい実施形態に従った複数の周波数ロックループトラッカー７００−１〜７００−Ｎが、高調波ロックループトラッカー７０１の中でサーボ制御されている。本発明の好ましい実施形態の周波数ロックループトラッカーは、隔離状態で単一標的部分信号の瞬間的周波数の高速かつ精確なトラッキングを実行する。しかしながら、信号雑音比が大きい場合、トラッキングは失敗に終わる可能性がある。音響信号は往々にして、標的部分信号のための信号雑音比を、以上で開示した周波数ロックループ方法に従ってトラッキングに必要とされるレベルよりも低くする信号の複素混合で構成されている。しかしながら、数多くの自然音響信号の高調波構造は、任意の高調波信号と結びつけられた部分信号の高調波の組の強力なトラッキングを可能にする。従って、部分信号及び各々がトラッキング中の部分信号の基本周波数の倍数である複数の高調波をトラッキングするために複数の周波数ロックループトラッカーがサーボ制御されている高調波ロックループトラッカ７０１が提供される。高調波信号ｓ〔ｎ〕の解析の第１の段階においては、各高調波について、瞬間的周波数補正項が計算される。特定的に言うと、高調波信号ｓ〔ｎ〕は、各段について乗算器７０４を介して周波数ワープ信号７０６により復調される。各段にはさらに、解析信号ｕ_k〔ｎ〕を生成して、複素復調信号ｄ_k〔ｎ〕を受信する低域フィルター７０８が含まれている。このとき、この結果として得られた信号ｕ_k 〔ｎ〕は、乗算器７１０及び遅延要素７１２を介して１サンプルだけ遅延された前記信号の共役と組合わされる。乗算器７１０の結果として得られた出力は、結果として得られた信号の位相差を計算する目的で位相抽出モジュール７１４に結合される。位相抽出モジュール７１４は、乗算器７１６を介して正規化信号（ｆ_sをサンプリング周波数としてｆ_s／２πｋ）を組合わせることによって正規化され、誤差項ε^(k) _f.0〔ｎ〕を結果としてもたらす。「ｋ」による除算には、ｋ番目の段が基本周波数を「ｋ」回トラッキングしていることが考慮に入れられる。解析の第２段階においては、結果として得られる誤差信号ε^(k) _f.0〔ｎ〕は各段について組合わせられ、以上で開示した周波数ロックループトラッカーの周波数推定器及び位相累算器により使用される全体的最適化済み誤差補正を生成する。好ましい実施形態においては、各トラッカーからの周波数補正は、そのトラッキング性能の分散の逆数に従って重みづけされる。かくして、低い分散をもつトラッキングされた基本信号の各高調波は、強く重みづけされ、一方高い分散をもつ高調波（例えばスペクトルのノイズの多い部分内）は比較的弱く重みづけされることになる。結果として得られる基本周波数推定値は、最小分散推定値であり、最高の単一周波数ロックループ推定値よも優れている。特定的に言うと、誤差信号ε^(k) _f.0〔ｎ〕は、個々の位相トラッカーの各々についての分散推定値を計算するために利用される。各々のトラッカーにおいて、誤差信号ε^(k) _f.0〔ｎ〕は平方モジュール７５０を通じて２乗される。平方モジュール７５０の出力は、誤差信号ε^(k) _f.0〔ｎ〕の分散を計算するのに利用される分数推定器７５２に結合される。分散推定器７５２は、分数推定値なお式中、時定数ｇ_k〔ｎ〕は、時間依存性であってよく、指数重みづけ法が使用される。当業者であれば、部分信号トラッキングを最適化するため、個々のフェーザー信号をいかに組合わせることになるかを決定するため、その他の重みづけ法を利用することもできる、ということを認識するだろう。本発明の好ましい実施形態においては、結果として得られる分散推定値５６に結合される。飽和検出器は、トラッキング中の特定の高調波について高い信号雑音比をもつ信号を補償するのに役立つ。信号雑音比が過度に高い場合、分散推定値は低域フィルター７０８の帯域幅によって制限された状態となり、こうして分散推定値は過度に低くなる。分散推定値がこの要領で飽和すると、それに付随するトラッカーについての重みづけは過度に高くなる。このとき、特定の高調波トラッキング段に付随する飽和した分散推定値は、この特定の高調波のための単一の標的部分信号ｐ〔ｎ〕の真の分散の信頼できない推定量となる。このことは、広帯域ノイズ及び音声信号の混合が頻繁に起こるさらに高い高調波について特に問題となる。個々の高調波に付随する特定の周波数及び位相誤差に対し与えられる重みづけは、推定上の分散の逆数に比例し、かくして、より高い高調波が不当に高く重みづけされた状態とならないようにしている。好ましい実施形態Ｗはｋ番目の低域フィルタ７０８の帯域幅に等しい。飽和検出器の出力は、乗算器７５７を介して個々の誤差信号 ε^(k) _f.0〔ｎ〕と組合わされて、重みづけされた位相誤差信号を生成する。重みづけされた誤差信号は、加算器７５８により組合わされ、そして各々の高調波位相トラッカー用の飽和検出器７５６の各々からの重みの和と組合わされる。重みの和は、合計された位相誤差信号について正規化因子を提供する目的で、反転器７６０により位相誤差信号の和との組合せに先立って反転させられる。乗算器７６２の出力は、重みづけされた位相誤差信号であり、この信号は次にトラッカー減衰利得ｇ₀〔ｎ〕と組合わされそして積分されて、上述の周波数ロックループトラッカーに従って記述されたとおりに入力信号７０２の復調において使用するための推定基本周波数ｆ₀〔ｎ〕を生成する。当業者であれば、各々の高調波ループトラッカーから結果として得られた個々の位相誤差信号を組合せるために、数多くの重みづけ法のいずれでも利用できる、ということが認識できることだろう。選択された特定の逆分散方法は、制限的意味をもつものとみなされるべきではない。入力信号ｓ〔ｎ〕は、各々１つの基本部分信号と設定された対応する高調波を含むいくつかの声を含んでいてよい。図７の平行なトラッカーの組によってトラッキングされた高調波は、１つの完全な「声」を再生するように再合成できる。好ましい１つの実施形態においては、このような再合成は、各々のトラッカーについて図４に示されている再合成モジュール（すなわち乗算器４０２）の一例を用いて達成される。改良された再合成は、第２の好ましい実施形態において、図７の各々のトラッカーについて図５又は図６に示された再合成モジュールの一例を提供することによって達成される。当業者であれば、好ましい実施形態の中で記述された高調波ループトラッカーを基本周波数の非整数倍数を伴う明確な部分信号をトラッキングするために使用することもできる、ということを認識することだろう。非高調波トラッキングとして知られているこのタイプのトラッキングは、ピアノといった音声信号をトラッキングする上で特に有用であり、ここで、ピアノから発出する音は、特定の基本周波数の整数倍数でない引伸しされた部分信号で構成されている。非高調波トラッキングは、ｋ番目の部分信号と基本周波数との間の一定な非高調波比率を規定することによって達成される。このような非高調波周波数比率は、テンプレートによって供給されてもよいし、或いは又適応する形でトレーニング（学習）されてもよい。好ましい実施形態においては、非高調波部分信号のトラッキングは、部分信号がもはや基本周波数の整数倍数ではないことから、反復型カスケードの形ではなく、ｋ番目の復調信号を明示的に計算しなければならないという点を除いて、同じである。変形実施形態本発明について、いくつかの特定の実施形態を基準にして記述してきたが、以上の記述は本発明の例示であり、制限的な意味をもつものとみなされるべきではない。当業者ならば、添付の請求の範囲より規定されているような本発明の範囲の真の精神から逸脱することなく、さまざまな修正を思いつくかもしれない。例えば、本発明の最小分散重みづけ方法を、ＦＦＴベースのピッチトラッカー内で高調波拘束されたピーク検出器の組と共に使用することも可能である。

【手続補正書】【提出日】１９９７年１０月１６日【補正内容】 (1)請求の範囲を別紙の通り訂正する。 (2)明細書第２頁１０行“位相巻き速度”を「位相回転速度」に訂正する。 (3)同第４頁１７行“復調信号”を「復調用信号」に訂正する。 (4)同第６頁１０行“復調信号”を「復調用信号」に訂正する。 (8)同第７頁１２行“復調信号”を「復調用信号」に訂正する。請求の範囲１．入力信号をトラッキングするための周波数ロックループピッチトラッカーにおいて、前記入力信号を復調して複素復調信号を結果として得るための復調用信号を含む復調手段、前記複素復調信号を受信し、濾波済み解析信号を生成するための低域フィルター、前記濾波済み解析信号の位相変化速度を検出し、周波数トラッキング誤差信号を生成するための手段、前記周波数トラッキング誤差信号を受信し、推定上の入力信号周波数を出力するための累算器、前記推定入力信号周波数に対する応答性を有する前記復調用信号を更新するための手段、を含み、前記累算器には更に、前記周波数トラッキング誤差信号を受信し積分器出力信号を生成するための積分器、及び前記積分器出力信号を受信するために前記積分器に結合されて改良された周波数推定信号を生成する周波数平滑フィルターが含まれて成るピッチトラッカー。２．前記復調手段が、周波数ワープ信号の共役複素数を前記入力信号に乗じるための乗算機から成る請求項１記載のピッチトラッカー。３．前記入力信号から再合成部分信号を減算するための手段を更に含み、この減算手段には、前記濾波済み解析信号及び前記復調用信号から部分信号を再合成するための再合成器、及び、前記入力信号から前記再合成部分信号を減算するための減算器、が含まれている請求の範囲第１項又は第２項に記載のピッチトラッカー。４．更に再合成器が含まれ、かかる再合成器には、前記復調信号を前記濾波済み解析信号と組み合わせて再合成された単一の部分標的信号を生み出すための乗算器手段が含まれている請求の範囲第１項又は第２項に記載のピッチトラッカー。５．前記入力信号から前記再合成単一部分標的信号を除去するための減算器を更に含み、この減算器には、前記低域フィルター内の群遅延を補償して結果として遅延入力信号をもたらすための遅延ライン、及び、第１及び第２の入力端及び減算出力端をもつ減算手段、が含まれ、この減算手段の第１の入力端は前記遅延入力信号を受信するためのものであり、前記減算手段の第２の入力端は前記再合成された単一部分標的信号を受信するためのものであり、前記減算手段は、前記遅延入力信号から前記再合成単一部分標的信号を除去することにより前記減算手段において残留信号を生成するようになっている請求の範囲第４項に記載のピッチトラッカー。６．更に再合成器を含んで成り、この再合成器には、第２の複素復調信号を生成するため前記改良された周波数推定値信号に対する応答性をもつ第２の復調用信号を含む第２の復調手段、前記低域フィルター及び前記周波数平滑フィルターであるＫａｙフィルターの群遅延を整合させることを目的とし、前記入力信号を前記第２の復調用手段に結合する第２の遅延ライン、前記第２の複素復調信号を受信し、第２の濾波済み解析信号を生成するための第２の低域フィルター、前記第２の低域フィルターの群遅延に等しい遅延をもつ遅延された第２の復調信号を生成するための、前記第２の復調用信号を受信する第３の遅延ライン、再合成された単一部分標準信号を生成するための、前記遅延された第２の復調用信号を前記第２の濾波された解析信号と組み合わせるための乗算器手段、が含まれている請求の範囲第５項に記載のピッチトラッカー。７．更に、ロックトラッキング手段を含んで成り、この位相ロックトラッキング手段は、複素位相検出関数を用いて前記濾波済み解析信号を処理し位相誤差信号を生成し、この位相誤差信号は、位相ロックが達成されるような形で前記復調用信号を更新するための前記手段に結合されている請求の範囲第１項又は第２項に記載のピッチトラッカー。８．復調用信号で前記入力信号を復調し、その結果複素復調信号をもたらす段階、濾波済み解析信号を生成するための低域フィルターで、前記複素復調信号を濾波する段階、周波数トラッキング誤差信号を生成するべく前記濾波済み解析信号の位相変化速度を検出する段階、前記周波数トラッキング誤差信号に対する応答性をもつ推定入力信号周波数を出力する段階、及び、前記推定入力信号周波数に対する応答性をもつ前記復調用信号を更新する段階を含んで成り、前記出力する段階が、前記周波数トラッキング誤差信号を積分して積分出力を生成し、前記積分器出力信号を周波数平滑フィルターで平滑して改良された周波数推定信号を生成する、入力信号をトラッキングするための周波数ロックロープ方法。９．前記復調する段階が、周波数ワープ信号の共役複素数を前記入力信号に乗じることを含む請求の範囲第８項記載の方法。 10．前記復調信号を前記濾波済み解析信号と組み合わせて再合成単一部分標的信号を生み出すための乗算器手段が、前記再合成器に含まれている請求の範囲第８項記載の方法。 11．前記入力信号から前記再合成単一部分標的信号を減算して残留信号を生成することを更に含む請求の範囲第１０項記載の方法。 12．前記減算する手段が、遅延入力信号を生成し、そして前記遅延入力信号から前記再合成入力単一部分標的信号を除去することを含む請求の範囲第１１項記載の方法。 13．前記復調用信号を前記濾波済み解析信号と組み合わせて再合成単一部分標的信号を生成し、前記濾波する段階と関係する信号遅延を補償するように前記入力信号を遅延して遅延入力信号を生成し、前記遅延入力信号から前記再合成単一部分標的信号を減算して残留信号を生成する段階を更に含む請求の範囲第８項記載の方法。 14．入力信号の高調波信号表示内で複数の高調波をトラッキングすることにより入力信号をトラッキングするピッチトラッカーが、前記高調波の一つをトラッキングし周波数トラッキング誤差信号を生成するための各々推定周波数信号に対する応答性をもつ、前記複数と同数の複数の周波数トラッカーであり、各周波数トラッカーが、前記入力信号の基本周波数成分の各整数倍をトラッキングするように高調波に対応して構成されている複数の周波数トラッカー、重みづけした周波数トラッキング誤差信号を生成するため、前記複数の周波数トラッカーの各々からの前記周波数トラッキング誤差信号の各々の重みづけ手段、及び前記周波数トラッカーの各々が前記更新された周波数推定信号に従って前記高調波の内の対応する一つをトラッキングするように、前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を受信し更新された推定周波数信号を出力するための累算器、を含んで成るピッチトラッカー。 15．前記周波数トラッカーの各々が、前記高調波の内の前記１つを復調し、結果として複素復調信号をもたらすための復調用信号を含む復調手段、前記複素復調信号を受信し、濾波済み解析信号を生成するための低域フィルター、前記濾波済み解析信号の位相変化速度を検出し周波数トラッキング誤差信号を生成するための手段を含み、前記ピッチトラッカーが前記推定入力信号周波数に応答して前記復調用信号を更新するための手段を更に含む請求の範囲第１４項に記載のピッチトラッカー。 16．前記周波数トラッカーの各々が、前記周波数トラッカー誤差信号の分散を計算するための分散推定器を含み、前記周波数トラッキング誤差信号の各々が、前記対応する周波数トラッキング誤差信号の分散の逆数に従って重みづけされる請求の範囲第１３項又は第１４項に記載のピッチトラッカー。 17．前記分数推定器は、いての周波数トラッキング誤差信号であり、ｇ_k〔ｎ〕はループ利得である）という式に従って前記周波数トラッキング誤差信号の分散を誘導する請求の範囲第１６項に記載のピッチトラッカー。 18．前記重みづけ手段には更に、前記分散推定値が飽和した場合にｋ番目のトラッカーに起因するあらゆる周波数推定値の重みづけを制限するべく飽和検出器がふくまれてい請求の範囲第１６項に記載のピッチトラッカー。 19．入力信号の高調波信号表示の中の複数の高調波をトラッキングすることにより前記入力信号をトラッキングするための方法において、ａ）各々、前記高調波の内の１つのトラッキングするための復調用信号で前記入力信号を復調する前記複数と同数の複数の周波数トラッカーを提供し、前記複数の周波数トラッカーは、各周波数トラッカーが前記入力信号の基本周波数成分の各整数倍をトラッキングするように高調波に対応されている段階、ｂ）前記高調波の各々について周波数誤差トラッキング信号を誘導する段階、ｃ）重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を生成するため前記複数の周波数トラッカーの各々から前記周波数トラッキング誤差信号の各々を重みづけする段階、ｄ）前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号に対する応答性をもつ推定上の入力信号周波数を出力する段階、及びｅ）前記推定された入力信号周波数に対する応答系をもつ前記復調用信号を更新する段階、を含む方法。 20．前記高調波の各々に対する前記周波数トラッキング誤差信号の分散を決める段階を更に含み、前記重みづけする段階が、分散推定値が飽和する各周波数誤差信号の重みづけを制限することを含む請求の範囲第１９項に記載の方法。 21．前記高調波の各々に対する前記周波数トラッキング誤差信号の分散を決める段階が、いての周波数トラッキング誤差信号であり、ｇ_k〔ｎ〕はループ利得である）という式に従って達成される請求の範囲第２０項に記載の方法。 22．前記重みづけする段階には、ａ）前記周波数トラッキング誤差信号の各々について計算された前記分散ノ逆数により前記周波数トラッキング誤差信号の各々を重みづけする段階、及び、ｂ）前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を生み出すべく重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を全てを合計する段階、が含まれている請求の範囲第１９項に記載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．入力信号をトラッキングするための周波数ロックループピッチトラッカーにおいて、前記入力信号を復調して複素複合信号を結果として得るための復調信号を含む復調手段、前記複素復調信号を受信し、濾波済み解析信号を生成するための低域フィルター、前記濾波済み解析信号の位相変化速度を検出し、周波数トラッキング誤差信号を生成するための手段、前記周波数トラッキング誤差信号を受信し、推定上の入力信号周波数を出力するための累算器、前記推定入力信号周波数に対する応答性を有する前記復調信号を更新するための手段、を含んで成るピッチトラッカー。２．周波数ワープ信号の共役複素数を前記入力信号に乗じるための乗算機が前記復調手段に含まれている請求の範囲第１項に記載のピッチトラッカー。３．前記位相変化速度を推定するための手段が、前記解析信号にその遅延共役を乗じるための乗算器段、周波数トラッキング誤差信号を生成するために前記乗算器段からの結果として得られた信号の位相差を測定するための手段を含んで成る請求の範囲第１項に記載のピッチトラッカー。４．前記位相測定用手段には、複素逆正接関数を用いて位相変化を計算することが含まれている請求の範囲第３項に記載のピッチトラッカー。５．前記遅延共役が、１サンプルだけ遅延させた前記解析信号の共役である請求の範囲第３項に記載のピッチトラッカー。６．前記累算器には更に、前記周波数トラッキング誤差信号を受信し積分器出力信号を生成するための積分器、第１の入力端で前記周波数トラッキング誤差を受信する、少なくとも２つの信号を組み合わせるための加算手段、前記積分器出力端を前記加算手段の第２の入力端に結合するための遅延ライン、及び、改良された周波数推定信号を生成するため前記加算手段の出力端に結合された周波数平滑化フィルター、が含まれている請求の範囲第１項に記載のピッチトラッカー。７．前記周波数平滑化フィルターがＫａｙフィルターである請求の範囲第１項に記載のピッチトラッカー。８．更に再合成器が含まれ、かかる再合成器には、前記復調信号を前記濾波済み解析信号と組み合わせて再合成された単一の部分標的信号を生み出すための乗算器手段が含まれている請求の範囲第１項に記載のピッチトラッカー。９．前記入力信号から前記再合成単一部分標的信号を除去するための減算器を更に含み、この減算器には、前記低域フィルター内の群遅延を補償して結果として遅延入力信号をもたらすための遅延ライン、及び、第１及び第２の入力端及び減算出力端をもつ減算手段、が含まれ、この減算手段の第１の入力端は前記遅延入力信号を受信するためのものであり、前記減算手段の第２の入力端は前記再合成された単一部分標的信号を受信するためのものであり、かくして前記減算手段は、前記遅延入力信号から前記再合成単一部分標的信号を除去することにより前記減算手段において残留信号を生成するようになっている請求の範囲第８項に記載のピッチトラッカー。１０．前記入力信号から再合成部分信号を減算するための手段を更に含み、この減算手段には、前記濾波済み解析信号及び前記復調信号から部分信号を再合成するための再合成器、及び、前記入力信号から前記再合成部分信号を減算するための減算器、が含まれている請求の範囲第１項に記載のピッチトラッカー。１１．前記復調信号を前記濾波済み解析信号と組み合わせて再合成単一部分標的信号を生み出すための乗算器手段が、前記再合成器に含まれている請求の範囲第１０項に記載のピッチトラッカー。１２．前記減算器には、前記低域フィルター内の群遅延を補償し、結果として遅延入力信号をもたらすための遅延ライン、及び、第１及び第２の入力端及び減算出力端をもつ減算手段、が含まれ、この減算手段の第１の入力端は前記遅延入力信号を受信するためのものであり、前記減算手段の第２の入力端は前記再合成された単一部分標的信号を受信するためのものであり、かくして前記減算手段は、前記遅延入力信号から前記再合成単一部分標的信号を除去することにより前記減算手段において残留信号を生成するようになっている請求の範囲第１０項に記載のピッチトラッカー。１３．前記再合成器には更に遅延ラインが含まれ、この遅延ラインが前記低域フィルター内の群遅延を補償し、この遅延ラインが前記復調信号を前記乗算器手段に結合している請求の範囲第８項に記載のピッチトラッカー。１４．更に、位相ロックトラッキング手段を含んで成り、この位相ロックトラッキング手段は、複素位相検出関数を用いて前記濾波済み解析信号を処理し位相誤差信号を生成し、この位相誤差信号は、位相ロックが達成されるような形で前記復調信号を更新するための前記手段に結合されている請求の範囲第１項に記載のピッチトラッカー。１５．更に再合成器を含んで成り、この再合成器には、第２の複素復調信号を生成するため前記改良された周波数推定値信号に対する応答性をもつ第２の復調信号を含む第２の復調手段、前記低域フィルター及び前記Ｋａｙフィルターの群遅延を整合させることを目的とし、前記入力信号を前記第２の復調手段に結合する第２の遅延ライン、前記第２の複素復調信号を受信し、第２の濾波済み解析信号を生成するための第２の低域フィルター、前記第２の低域フィルターの群遅延に等しい遅延をもつ遅延された第２の復調信号を生成するための、前記第２の復調信号を受信する第３の遅延ライン、再合成された単一部分標準信号を生成するための、前記遅延された第２の復調信号を前記第２の濾波された解析信号と組み合わせるための乗算器手段、が含まれている請求の範囲第６項に記載のピッチトラッカー。１６．前記入力信号から前記再合成単一部分標的信号を除去するための減算器を更に含み、この減算器には、前記低域フィルター内の群遅延を補償して結果として遅延入力信号をもたらすための遅延ライン、及び、第１及び第２の入力端及び減算出力端をもつ減算手段、が含まれ、この減算手段の第１の入力端は前記遅延入力信号を受信するためのものであり、前記減算手段の第２の入力端は前記再合成された単一部分標的信号を受信するためのものであり、かくして前記減算手段は、前記遅延入力信号から前記再合成単一部分標的信号を除去することにより前記減算手段において残留信号を生成するようになっている請求の範囲第８項に記載のピッチトラッカー。１７．前記入力信号から再合成された部分信号を減算するための手段を更に含んで成り、この減算手段には、前記濾波済み解析信号及び前記復調信号から部分信号を再合成するための再合成器、及び、前記入力信号から前記再合成部分信号を減算するための減算；が含まれている請求の範囲第６項に記載のピッチトラッカー。１８．前記再合成器には、第２の複素復調信号を生成するため前記改良された周波数推定値信号に対する応答性をもつ第２の復調信号を含む第２の復調手段、前記低域フィルター及び前記Ｋａｙフィルターの群遅延を整合させることを目的とし、前記入力信号を前記第２の復調手段に結合する第２の遅延ライン、前記第２の複素復調信号を受信し、第２の濾波済み解析信号を生成するための第２の低域フィルター、前記第２の低域フィルターの群遅延に等しい遅延をもつ遅延された第２の復調信号を生成するための、前記第２の復調信号を受信する第３の遅延ライン、再合成された単一部分標準信号を生成するための、前記遅延された第２の復調信号を前記第２の濾波された解析信号と組み合わせるための乗算器手段、が含まれている請求の範囲第１７項に記載のピッチトラッカー。１９．前記減算器には、前記低域フィルター内の群遅延を補償して結果として遅延入力信号をもたらすための遅延ライン、及び、第１及び第２の入力端及び減算出力端をもつ減算手段、が含まれ、この減算手段の第１の入力端は前記遅延入力信号を受信するためのものであり、前記減算手段の第２の入力端は前記再合成された単一部分標的信号を受信するためのものであり、かくして前記減算手段は、前記遅延入力信号から前記再合成単一部分標的信号を除去することにより前記減算手段において残留信号を生成するようになっている請求の範囲第１７項に記載のピッチトラッカー。２０．復調信号で前記入力信号を復調し、その結果複素復調信号をもたらす段階；濾波済み解析信号を生成するための低域フィルターで、前記複素復調信号を濾波する段階；周波数トラッキング誤差信号を生成するべく前記濾波済み解析信号の位相変化速度を検出する段階、前記周波数トラッキング誤差信号に対する応答性をもつ推定入力信号周波数を出力する段階、及び、前記推定入力信号周波数に対する応答性をもつ前記復調信号を更新する段階を含んで成る、入力信号をトラッキングするための周波数ロックループ方法。２１．前記入力信号の高調波信号表示内で複数の高調波をトラッキングすることにより入力信号をトラッキングするためのピッチトラッカーにおいて、ａ）前記高調波の１つをトラッキングし周波数トラッキング誤差信号を生成するため各々推定周波数信号に対する応答性をもつ、同一の複数の周波数トラッカー、ｂ）重みづけした周波数トラッキング誤差信号を生成するため、前記複数の周波数トラッカーの各々からの前記周波数トラッキング誤差信号の各々の重みづけ手段、及びｃ）前記周波数トラッカーの各々が前記更新された周波数推定信号に従って前記高調波の内の対応する１つをトラッキングするように、前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を受信し更新された推定周波数信号を出力するための累算器、を含んで成るピッチトラッカー。２２．前記周波数トラッカーの各々が更に、前記周波数トラッキング誤差信号の分散を計算するための分散推定器を含んで成る請求の範囲第２１項に記載のピッチトラッカー。２３．前記分数推定器は、ての周波数トラッキング誤差信号であり、ｇ_k［ｎ］はループ利得である）という式に従って前記周波数トラッキング誤差信号の分散を誘導する請求の範囲第２２項に記載のピッチトラッカー。２４．前記重みづけ手段には更に、前記分散推定値が飽和した場合にｋ番目のトラッカーに起因するあらゆる周波数推定値の重みづけを制限するべく飽和検出器が含まれている請求の範囲第２１項に記載のピッチトラッカー。２５．前記重みづけ手段には、ａ）前記周波数トラッキング誤差信号の各々について計算された前記分散の逆数により前記周波数トラッキング誤差信号の各々を重みづけする段階、及び、ｂ）前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を生み出すべく重みづけされた周波数トラッキング誤差信号の全てを合計する段階、が含まれている請求の範囲第２１項に記載のピッチトラッカー。２６．前記入力信号の高調波信号表示中の複数の高調波をトラッキングすることによって、入力信号をトラッキングするための周波数ロックループピッチトラッカーにおいて、ａ）各々、前記高調波の１つをトラッキングする目的を持ち、かつ各々、前記高調波の内の前記１つを復調し、結果として複素復調信号をもたらすための復調信号を含む復調手段、前記複素復調信号を受信し、濾波済み解析信号を生成するための低域フィルター、前記濾波済み解析信号の位相変化速度を検出し周波数トラッキング誤差信号を生成するための手段、を含む同一の複数の周波数トラッカー、ｂ）重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を生成するための前記複数の周波数トラッカーの各々からの前記周波数トラッキング誤差信号の各々を重みづけするための手段、ｃ）前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を受信し、推定された入力信号周波数を出力するための累算器、及び、ｄ）前記推定入力信号周波数に対する応答性をもつ前記復調信号を更新するための手段を含んで成るピッチトラッカー。２７．前記周波数トラッカーの前記各々には、前記周波数トラッキング誤差信号の分散を計算するための分散推定値が更に含まれている請求の範囲第２６項に記載のピッチトラッカー。２８．前記分数推定器は、ての周波数トラッキング誤差信号であり、ｇ_k［ｎ］はループ利得である）という式に従って前記周波数トラッキング誤差信号の分散を誘導する請求の範囲第２７項に記載のピッチトラッカー。２９．前記重みづけ手段には更に、前記分散推定値が飽和した場合にｋ番目のトラッカーに起因するあらゆる周波数推定値の重みづけを制限するべく飽和検出器が含まれている請求の範囲第２６項に記載のピッチトラッカー。３０．前記重みづけ手段には、ａ）前記周波数トラッキング誤差信号の各々について計算された前記分散の逆数により前記周波数トラッキング誤差信号の各々を重みづけする段階、及び、ｂ）前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を生み出すべく重みづけされた周波数トラッキング誤差信号の全てを合計する段階、が含まれている請求の範囲第２６項に記載のピッチトラッカー。３１．前記入力信号の高調波信号表示の中の複数の高調波をトラッキングすることにより入力信号をトラッキングするための方法において、ａ）各々、前記高調波の内の１つをトラッキングするための復調信号で前記入力信号を復調する同一の複数の周波数トラッカーを提供する段階、ｂ）前記高調波の各々について周波数誤差トラッキング信号を誘導する段階、ｃ）重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を生成するため前記複数の周波数トラッカーの各々から前記周波数トラッキング誤差信号の各々を重みづけする段階、ｄ）前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号に対する応答性をもつ推定上の入力信号周波数を出力する段階、及び、ｅ）前記推定された入力信号周波数に対する応答性をもつ前記復調信号を更新する段階、を含む方法。３２．入力信号表示中の複数の非高調波部分信号をトラッキングすることによって、入力信号をトラッキングするための周波数ロックループピッチトラッカーおいて、ａ）各々の非高調波部分信号周波数を標的信号の基本周波数の間の関係を特定するための手段ｂ）各々、前記非高調波部分信号の１つをトラッキングする目的を持ちかつ、各々、前記非高調波部分信号の内の前記１つを復調し、結果として複素復調信号をもたらすための復調信号を含む復調手段、前記複素復調信号を受信し、濾波済み解析信号を生成するための低域フィルター、前記濾波済み解析信号の位相変化速度を検出し周波数トラッキング誤差信号を生成するための手段、を含む同一の複数の周波数トラッカー、ｃ）重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を生成するための前記複数の周波数トラッカーの各々からの前記周波数トラッキング誤差信号の各々を重みづけするための手段、ｄ）前記重みづけされた周波数トラッキング誤差信号を受信し、推定された入力信号周波数を出力するための累算器、及び、ｅ）前記推定入力信号周波数に対する応答性をもつ前記復調信号を更新するための手段を含んで成るピッチトラッカー。