JPS63153600A - ピツチ抽出装置 - Google Patents

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、各種楽音及び音声等の音響信号のピッチ抽出
装置に関するものである。

従来の技術 ２ベー／゛ 近年、デジタル技術の進歩に伴ない、各種ピッチ抽出技
術が提案されており、時間波形の自己相関を求める技術
やケプヌトラム技術等があるが乗算器を必要としない技
術として積分型ピッチ抽出技術がある（例えば、日本音
響学会・音声研究会資料・資料番号５８２−ｏｔｓ　（
１９８２−４）Ｐ、Ｐ。

３３〜４０）。

以下、図面を参照しながら上述のピッチ抽出装置につハ
て説明する。

第３図は従来のピッチ抽出装置の構成を示すものである
。第３図において、１Ｑ１はノ１イパスフィルタ、１０
２はローパスフィルタ、１０３はＡＤ（アナログ・デジ
タル）コンバータ、１０４は積分器、１０５は判定部で
ある。

以上のように構成されたピッチ抽出装置について、以下
その動作について説明する。

マイクロホン等から入力される音声信号はノ・イパスフ
ィルタ１０１によって直流分を除去された後Ｋ、ローパ
スフィルタ１０２を通過することによってサンプリング
定理を満足するアンチェイリ３　・・−。

アジングフィルタリングがなされる。

次に、ＡＤコンバータ１０３によってアナログデジタル
変換されてデジタルデータとなる。ＡＤコンバータ１０
３から出力されるデジタルデータは、積分器１０４によ
って積分された後に積分結果を判定部１０５へ出力する
。判定部１０５は、積分結果に関して極小値を検出し、
極小値間のサンプル個数をカウントすることによってピ
ッチを算出することとなる。即ち、第４図ａに示すよう
な音声信号のデジタルデータつまりＡＤコンバータ１０
３の出力は、積分器１０４によって第４図Ｃに示すよう
な積分結果に変換される。判定部１０５は第４図Ｃの積
分結果に対してＡ、Ｂ、Ｃで示すような絶対値としての
極小値を検出し、極小値間のサンプル数ＮＡ、ＮＢ、Ｎ
ｃ個をピッチ周期として得ることとなる。なお、ピッチ
周期Ｎｉ側をいわゆるピッチｆ、に変換するには、サン
プリングとして求めることができる。

なお、極小値の検出を容易にする為に、積分器１０４の
積分結果を移動平均（スムージング）処理した結果を第
４図すに示すが、この移動平均処理結果を判定部１０５
へ入力するようにすれば高調波成分のピッチ周期検出へ
の影響を除去することができる。

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、ピッチ周期より
も低い周波数成分が存在する為に積分結果が正あるいは
負の方向に発散してしまうという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みて、簡単な構成で積分結果の
発散を防ぐことのできるピッチ抽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 この目的を達成するために本発明のピンチ抽出装置は、
帯域制限された音響信号をデジタルデータに変換するＡ
Ｄ　コンバータと、ＡＤコンノ（−タから出力されるデ
ジタルデータを累積加算する積分器と、累積結果が予め
定めた閾値に対してこれ５″− を２回通過する都度積分器をリセットすると共に、各リ
セット間隔をピッチ周期として検知する制御判定部とか
ら構成される。

作　　用 本発明はこの構成によって、帯域制限された音響信号が
ＡＤコンバータによってデジタルデータに変換される。

ＡＤコンバータから出力されるデジタルデータは順次、
初期値Ｏにリセットされた積分器によって累積加算され
るとともにその結果は順次出力される。制御判定部は、
予め定められた閾値θに対して、積分器から出力される
累積結果が一旦閾値θを越えた後に再度閾値θ以下にな
るまでの時間間隔を検出し、これをピンチ周期として出
力するとともに、積分器０にリセットする。以上の動作
をくり返すことによって、順次検出されたピッチ周期が
制御判定部から出力されることとなる。

実施例 以下１本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

６ベー７ 第１図は本発明の一実施例におけるピッチ抽出装置のブ
ロック図を示すものである。

第１図において、１ｏは積分器、１１は制御判定部であ
る。

なお、１０１はバイパスフィルタ、１０２はローパスフ
ィルタ、１０３はＡＤコンバータで、これらは従来例の
構成と同じものである。

以上のように構成されたピッチ抽出装置について、以下
その動作について説明する。

まず、バイパスフィルタ１０１に入力された音響信号は
ピッチ周波数よりもかなり低い周波数成分（例えば５　
ｃＨｚ以下）を除去する高域通過フィルタリングが実施
された後に、ローパスフィルタ１０２へ入力される。ロ
ーパスフィルタ１０２に入力された高域通過フィルタリ
ングされた音響信号は、いわゆるサンプリング定理を満
足するように、サンプリング周波数ｆ８〔Ｈ２〕に対し
てｆｓ／２［Ｈｚ）以下しか通過させないように低域通
過フィルタリングをする。なお、本実施例においては、
ｆｃ　＜＜　ｆ　８／　２なるカットオフ周波数をもつ
低域通７′ 過フィルタリングを実施することにより高域成分の影響
を除去する方が望ましい。

バイパスフィルタ１ｏ１及びローパスフィルタ１０２を
通過した音響信号は、帯域制限された音響信号として、
ＡＤコンバータ１０３により、ｆ８ＣＨｚ　）のサンプ
リング周波数によってＡＤ変換されたデジタルデータと
なる。ＡＤコンバータ１０３から出力されるデジタルデ
ータは、積分器１０により順次累積加算される。ここで
、積分器１ｏは初期値零にリセットされているものとす
る。

制御判定部１１は、予め定められた閾値θを判定基準値
として保持しておき、積分器１ｏから出力される累積結
果と比較する。比較した結果、累積結果が初めて閾値θ
を越えたことを検知した後に、累積結果が閾値以下にな
ると同時に積分器１゜をリセットするものとする。他方
において、制御判定部１１は、積分器１０’ｉｌＪセツ
トしてから次にリセットされるまでのデジタルデータ数
を計数し、その計数値をもってピッチ周期検出値として
出力する。

以上の各データの関係を第２図に示す。

なお、ピンチ周期を時間値としたい時には、検出値に対
して１／ｆ６　を乗ずれば良く、又、ピッチ周波数とし
たい時にはｆ８　を検出値で割れば良い。

又、以上において、制御判定部１１における閾値θとの
比較に関して、累積結果が正の値の時について述べてき
たが、累積結果が負の値の時には絶対値による判定ある
いは閾値θとの大小判定を適宜変更するようにすれば良
い。

以上のように本実施例によれば、制御判定部１１がピン
チ周期を検出する都度、積分器１ｏをリセットするので
、累積結果が正あるいは負の方向に発散することを防ぐ
ことができる。さらに、従来のように極小値あるいは極
太値を判定する為の複雑な判定部を必要とせずに、閾値
θとの比較によとすることにより、滑かな累積結果を得
ることができる。

９へ−２ 発明の効果 本発明は帯域制限された音響信号をＡＤコンバータによ
シ変換したデジタルデータを順次、積分器により累積加
算し、その結果を制御判定部において、予め定めた閾値
θと比較判定することによってピッチ周期を検出すると
同時に、積分器の累積結果を零にリセットするようにし
たので、累積結果が正あるいは負の方向に発散すること
を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるピッチ抽出装置のブ
ロック図、第２図は同ピツチ抽出装置に係る各データの
例示的波形図、第３図は従来のピッチ抽出装置のブロッ
ク図、第４図は同各部の信号波形図である。 １ｏ・・・・・・積分器、１１・・・・・・制御判定部
、１０１・・・・・バイパスフィルタ、１ｏ２・・・・
・・ローパスフィルタ、１０３・・・・・・ＡＤコンバ
ータ、１ｏ４・・・・・積分器、１０５・・・・・・判
定部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名Ｍ　
　　　　塾シー滲か

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯域制限された音響信号をデジタルデータに変換するＡ
   Ｄコンバータと、前記ＡＤコンバータから出力される前
   記デジタルデータを順次累積加算する積分器と、前記積
   分器から出力される累積加算結果と予め定めた閾値とを
   比較し、比較結果に対応して前記積分器をリセットする
   制御判定部とを備え、前記制御判定部は前記累積加算結
   果が前記閾値を２回通過する都度前記積分器にリセット
   を指示すると共に、前記各リセット間隔をピッチ周期と
   して検知することを特徴とするピッチ抽出装置。