JP4916947B2 - 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 - Google Patents
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音響信号を入力する入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
該パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔と各ビートの位置を検出するビート検出手段と、
このビート毎の各音階音のパワーの平均値を算出し、このビート毎の各音階音の平均パワーの増分値をすべての音階音について合計して、ビート毎の全体の音の変化度合いを示す値を求め、このビート毎の全体の音の変化度合いを示す値から、拍子と小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート検出手段で検出された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出するリズム抽出パラメータ算出手段と、
プリセット演奏データ中に含まれるリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計し正規化して抽出されるリズム抽出パラメータを、予め複数記憶しておくリズム抽出パラメータ記憶手段と、
入力音響信号から最終的に上記リズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、上記リズム抽出パラメータ記憶手段から読み出される複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
を有することを基本的特徴としている。
音響信号を入力する入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
該パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔と各ビートの位置を検出するビート検出手段と、
このビート毎の各音階音のパワーの平均値を算出し、このビート毎の各音階音の平均パワーの増分値をすべての音階音について合計して、ビート毎の全体の音の変化度合いを示す値を求め、このビート毎の全体の音の変化度合いを示す値から、拍子と小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート検出手段で検出された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出する第1のリズム抽出パラメータ算出手段と、
リズムパターンを含む複数の演奏データをプリセットしておく演奏データ記憶手段と、
該演奏データ記憶手段から、それらに含まれる複数のリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計して正規化し、複数のリズム抽出パラメータとして算出する第2のリズム抽出パラメータ算出手段と、
入力音響信号から最終的に上記第1のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、プリセットリズムパターンから最終的に上記第2のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
を有することを特徴としている。
音響信号を入力する信号入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、求められたパワースペクトルから所定の時間毎の各音階音のパワーを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワーの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
この所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔を求めて、テンポの候補を検出するテンポ候補検出手段と、
ユーザのタッピングによる拍子の入力を受ける拍子入力手段と、
ユーザのタッピング入力を検出するタッピング検出手段と、
タッピング間隔とタッピングのあった時間と各タッピングのビートの数値を記録する記録手段と、
タッピング間隔の移動平均をとり、テンポを算出するタッピングテンポ算出手段と、
直近の移動平均毎のタッピングテンポの揺らぎを算出する揺らぎ算出手段と、
上記揺らぎが一定の範囲内の場合、タッピングテンポと上記タッピングの最後の時間とそのときのビートの数値を出力するタッピングテンポ出力手段と、
上記タッピングテンポ出力手段から出力されたタッピングテンポを元に、該テンポ候補検出手段で検出されたビート間隔の候補から、上記タッピングテンポに数値的に近いビート間隔を選択するテンポ確定手段と、
上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビートである1拍目の位置として出力する1拍目位置出力手段と、
同じく上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビート位置として、それ以後およびそれ以前の各ビート位置をテンポ確定手段で決定されたテンポを元に確定させるビート位置確定手段と、
上記1拍目位置出力手段から出力される1拍目の位置とビート位置確定手段から出力される各ビート位置に基づき小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート位置確定手段で確定された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出するリズム抽出パラメータ算出手段と、
プリセット演奏データ中に含まれるリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計し正規化して抽出されるリズム抽出パラメータを、予め複数記憶しておくリズム抽出パラメータ記憶手段と、
入力音響信号から最終的に上記リズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、上記リズム抽出パラメータ記憶手段から読み出される複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
を有するリズム検出装置を提案する。
音響信号を入力する信号入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、求められたパワースペクトルから所定の時間毎の各音階音のパワーを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワーの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
この所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔を求めて、テンポの候補を検出するテンポ候補検出手段と、
ユーザのタッピングによる拍子の入力を受ける拍子入力手段と、
ユーザのタッピング入力を検出するタッピング検出手段と、
タッピング間隔とタッピングのあった時間と各タッピングのビートの数値を記録する記録手段と、
タッピング間隔の移動平均をとり、テンポを算出するタッピングテンポ算出手段と、
直近の移動平均毎のタッピングテンポの揺らぎを算出する揺らぎ算出手段と、
上記揺らぎが一定の範囲内の場合、タッピングテンポと上記タッピングの最後の時間とそのときのビートの数値を出力するタッピングテンポ出力手段と、
上記タッピングテンポ出力手段から出力されたタッピングテンポを元に、該テンポ候補検出手段で検出されたビート間隔の候補から、上記タッピングテンポに数値的に近いビート間隔を選択するテンポ確定手段と、
上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビートである1拍目の位置として出力する1拍目位置出力手段と、
同じく上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビート位置として、それ以後およびそれ以前の各ビート位置をテンポ確定手段で決定されたテンポを元に確定させるビート位置確定手段と、
上記1拍目位置出力手段から出力される1拍目の位置とビート位置確定手段から出力される各ビート位置に基づき小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート位置確定手段で確定された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出する第1のリズム抽出パラメータ算出手段と、
リズムパターンを含む複数の演奏データをプリセットしておく演奏データ記憶手段と、
該演奏データ記憶手段から、それらに含まれる複数のリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計して正規化し、複数のリズム抽出パラメータとして算出する第2のリズム抽出パラメータ算出手段と、
入力音響信号から最終的に上記第1のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、プリセットリズムパターンから最終的に上記第2のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
を有することを特徴としている。
コンピュータに読み込まれて実行されることにより、該コンピュータを、
音響信号を入力する入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
該パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔と各ビートの位置を検出するビート検出手段と、
このビート毎の各音階音のパワーの平均値を算出し、このビート毎の各音階音の平均パワーの増分値をすべての音階音について合計して、ビート毎の全体の音の変化度合いを示す値を求め、このビート毎の全体の音の変化度合いを示す値から、拍子と小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート検出手段で検出された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出するリズム抽出パラメータ算出手段と、
プリセット演奏データ中に含まれるリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計し正規化して抽出されるリズム抽出パラメータを、予め複数記憶しておくリズム抽出パラメータ記憶手段と、
入力音響信号から最終的に上記リズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、上記リズム抽出パラメータ記憶手段から読み出される複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
して機能させることを特徴とするリズム検出用コンピュータプログラムである。
コンピュータに読み込まれて実行されることにより、該コンピュータを、
音響信号を入力する入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
該パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔と各ビートの位置を検出するビート検出手段と、
このビート毎の各音階音のパワーの平均値を算出し、このビート毎の各音階音の平均パワーの増分値をすべての音階音について合計して、ビート毎の全体の音の変化度合いを示す値を求め、このビート毎の全体の音の変化度合いを示す値から、拍子と小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート検出手段で検出された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出する第1のリズム抽出パラメータ算出手段と、
リズムパターンを含む複数の演奏データをプリセットしておく演奏データ記憶手段と、
該演奏データ記憶手段から、それらに含まれる複数のリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計して正規化し、複数のリズム抽出パラメータとして算出する第2のリズム抽出パラメータ算出手段と、
入力音響信号から最終的に上記第1のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、プリセットリズムパターンから最終的に上記第2のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
して機能させることを特徴とするリズム検出用コンピュータプログラムである。
コンピュータに読み込まれて実行されることにより、該コンピュータを、
音響信号を入力する信号入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、求められたパワースペクトルから所定の時間毎の各音階音のパワーを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワーの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
この所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔を求めて、テンポの候補を検出するテンポ候補検出手段と、
ユーザのタッピングによる拍子の入力を受ける拍子入力手段と、
ユーザのタッピング入力を検出するタッピング検出手段と、
タッピング間隔とタッピングのあった時間と各タッピングのビートの数値を記録する記録手段と、
タッピング間隔の移動平均をとり、テンポを算出するタッピングテンポ算出手段と、
直近の移動平均毎のタッピングテンポの揺らぎを算出する揺らぎ算出手段と、
上記揺らぎが一定の範囲内の場合、タッピングテンポと上記タッピングの最後の時間とそのときのビートの数値を出力するタッピングテンポ出力手段と、
上記タッピングテンポ出力手段から出力されたタッピングテンポを元に、該テンポ候補検出手段で検出されたビート間隔の候補から、上記タッピングテンポに数値的に近いビート間隔を選択するテンポ確定手段と、
上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビートである1拍目の位置として出力する1拍目位置出力手段と、
同じく上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビート位置として、それ以後およびそれ以前の各ビート位置をテンポ確定手段で決定されたテンポを元に確定させるビート位置確定手段と、
上記1拍目位置出力手段から出力される1拍目の位置とビート位置確定手段から出力される各ビート位置に基づき小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート位置確定手段で確定された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出するリズム抽出パラメータ算出手段と、
プリセット演奏データ中に含まれるリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計し正規化して抽出されるリズム抽出パラメータを、予め複数記憶しておくリズム抽出パラメータ記憶手段と、
入力音響信号から最終的に上記リズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、上記リズム抽出パラメータ記憶手段から読み出される複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
して機能させることを特徴とするリズム検出用コンピュータプログラムである。
コンピュータに読み込まれて実行されることにより、該コンピュータを、
音響信号を入力する信号入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、求められたパワースペクトルから所定の時間毎の各音階音のパワーを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワーの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
この所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔を求めて、テンポの候補を検出するテンポ候補検出手段と、
ユーザのタッピングによる拍子の入力を受ける拍子入力手段と、
ユーザのタッピング入力を検出するタッピング検出手段と、
タッピング間隔とタッピングのあった時間と各タッピングのビートの数値を記録する記録手段と、
タッピング間隔の移動平均をとり、テンポを算出するタッピングテンポ算出手段と、
直近の移動平均毎のタッピングテンポの揺らぎを算出する揺らぎ算出手段と、
上記揺らぎが一定の範囲内の場合、タッピングテンポと上記タッピングの最後の時間とそのときのビートの数値を出力するタッピングテンポ出力手段と、
上記タッピングテンポ出力手段から出力されたタッピングテンポを元に、該テンポ候補検出手段で検出されたビート間隔の候補から、上記タッピングテンポに数値的に近いビート間隔を選択するテンポ確定手段と、
上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビートである1拍目の位置として出力する1拍目位置出力手段と、
同じく上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビート位置として、それ以後およびそれ以前の各ビート位置をテンポ確定手段で決定されたテンポを元に確定させるビート位置確定手段と、
上記1拍目位置出力手段から出力される1拍目の位置とビート位置確定手段から出力される各ビート位置に基づき小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート位置確定手段で確定された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出する第1のリズム抽出パラメータ算出手段と、
リズムパターンを含む複数の演奏データをプリセットしておく演奏データ記憶手段と、
該演奏データ記憶手段から、それらに含まれる複数のリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計して正規化し、複数のリズム抽出パラメータとして算出する第2のリズム抽出パラメータ算出手段と、
入力音響信号から最終的に上記第1のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、プリセットリズムパターンから最終的に上記第2のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
して機能させることを特徴とするリズム検出用コンピュータプログラムである。
1)は、従来の方法で、図のように各パルスの間隔をτ1、τ2、τ3、τ4としたとき、
τ1=τ2=τ3=τ4=τmax
である。
2)は、τ1からτ4を均等に大きくしたり小さくしたりするものである。
τ1=τ2=τ3=τ4=τmax+s (-τmax・F≦s≦τmax・F)これにより、急にテンポが変わった場合に対応できる。
3)は、rit.(リタルダンド、だんだん遅く)又は、accel.(アッチェレランド、だんだん速く)に対応したもので、各パルス間隔は、
τ1=τmax
τ2=τmax+1・s
τ3=τmax+2・s (-τmax・F≦s≦τmax・F)
τ4=τmax+4・s
で計算される。
1、2、4の係数は、あくまで例であり、テンポ変化の大きさによって変えてもよい。
4)は、3)のようなrit.やaccel.の場合の、5個のパルスの位置のどこが現在ビートを求めようとしている場所かを変えるものである。
20a、20b 音階音パワー検出部
21 波形前処理部
22 FFT演算部
23 パワー検出部
30a、30b パワー増分値算出部
40a ビート検出部
50a、50b 小節検出部
24、41、51、52、101 バッファ
70a、70b リズム抽出パラメータ算出部
80a、80b リズム抽出パラメータ記憶部
90a、90b リズムパターン決定部
100 テンポ候補検出部
110 拍子入力部
120 タッピング検出部
130 記録部
140 タッピングテンポ算出部
150 揺らぎ算出部
160 タッピングテンポ出力部
170 テンポ確定部
180 1拍目位置出力部
190 ビート位置確定部
1000 システムバス
1002 CPU
1004 ROM
1006 RAM
1008 ディスプレイ
1010 I/Oインターフェース
1012 キーボード
1014 サウンドシステム
1016 CD−ROMドライブ
1018 プログラムCD−ROM
1020 ハードディスクドライブ
Claims (14)
- 音響信号を入力する入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
該パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔と各ビートの位置を検出するビート検出手段と、
このビート毎の各音階音のパワーの平均値を算出し、このビート毎の各音階音の平均パワーの増分値をすべての音階音について合計して、ビート毎の全体の音の変化度合いを示す値を求め、このビート毎の全体の音の変化度合いを示す値から、拍子と小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート検出手段で検出された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出するリズム抽出パラメータ算出手段と、
プリセット演奏データ中に含まれるリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計し正規化して抽出されるリズム抽出パラメータを、予め複数記憶しておくリズム抽出パラメータ記憶手段と、
入力音響信号から最終的に上記リズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、上記リズム抽出パラメータ記憶手段から読み出される複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
を有することを特徴とするリズム検出装置。 - 音響信号を入力する入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
該パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔と各ビートの位置を検出するビート検出手段と、
このビート毎の各音階音のパワーの平均値を算出し、このビート毎の各音階音の平均パワーの増分値をすべての音階音について合計して、ビート毎の全体の音の変化度合いを示す値を求め、このビート毎の全体の音の変化度合いを示す値から、拍子と小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート検出手段で検出された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出する第1のリズム抽出パラメータ算出手段と、
リズムパターンを含む複数の演奏データをプリセットしておく演奏データ記憶手段と、
該演奏データ記憶手段から、それらに含まれる複数のリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計して正規化し、複数のリズム抽出パラメータとして算出する第2のリズム抽出パラメータ算出手段と、
入力音響信号から最終的に上記第1のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、プリセットリズムパターンから最終的に上記第2のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
を有することを特徴とするリズム検出装置。 - 上記パワーの増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段は、あらかじめ上記パワーの増分値の合計の最大値を求め、その後上記パワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大値を複数求め、それらの極大値があらかじめ求めた上記パワーの増分値の合計の最大値の所定分の比率より小さな場合には全て0にして、残った極大値を局所的なピークとして検出することを特徴とする請求項1又は2記載のリズム検出装置。
- 音響信号を入力する信号入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、求められたパワースペクトルから所定の時間毎の各音階音のパワーを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワーの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
この所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔を求めて、テンポの候補を検出するテンポ候補検出手段と、
ユーザのタッピングによる拍子の入力を受ける拍子入力手段と、
ユーザのタッピング入力を検出するタッピング検出手段と、
タッピング間隔とタッピングのあった時間と各タッピングのビートの数値を記録する記録手段と、
タッピング間隔の移動平均をとり、テンポを算出するタッピングテンポ算出手段と、
直近の移動平均毎のタッピングテンポの揺らぎを算出する揺らぎ算出手段と、
上記揺らぎが一定の範囲内の場合、タッピングテンポと上記タッピングの最後の時間とそのときのビートの数値を出力するタッピングテンポ出力手段と、
上記タッピングテンポ出力手段から出力されたタッピングテンポを元に、該テンポ候補検出手段で検出されたビート間隔の候補から、上記タッピングテンポに数値的に近いビート間隔を選択するテンポ確定手段と、
上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビートである1拍目の位置として出力する1拍目位置出力手段と、
同じく上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビート位置として、それ以後およびそれ以前の各ビート位置をテンポ確定手段で決定されたテンポを元に確定させるビート位置確定手段と、
上記1拍目位置出力手段から出力される1拍目の位置とビート位置確定手段から出力される各ビート位置に基づき小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート位置確定手段で確定された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出するリズム抽出パラメータ算出手段と、
プリセット演奏データ中に含まれるリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計し正規化して抽出されるリズム抽出パラメータを、予め複数記憶しておくリズム抽出パラメータ記憶手段と、
入力音響信号から最終的に上記リズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、上記リズム抽出パラメータ記憶手段から読み出される複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
を有することを特徴とするリズム検出装置。 - 音響信号を入力する信号入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、求められたパワースペクトルから所定の時間毎の各音階音のパワーを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワーの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
この所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔を求めて、テンポの候補を検出するテンポ候補検出手段と、
ユーザのタッピングによる拍子の入力を受ける拍子入力手段と、
ユーザのタッピング入力を検出するタッピング検出手段と、
タッピング間隔とタッピングのあった時間と各タッピングのビートの数値を記録する記録手段と、
タッピング間隔の移動平均をとり、テンポを算出するタッピングテンポ算出手段と、
直近の移動平均毎のタッピングテンポの揺らぎを算出する揺らぎ算出手段と、
上記揺らぎが一定の範囲内の場合、タッピングテンポと上記タッピングの最後の時間とそのときのビートの数値を出力するタッピングテンポ出力手段と、
上記タッピングテンポ出力手段から出力されたタッピングテンポを元に、該テンポ候補検出手段で検出されたビート間隔の候補から、上記タッピングテンポに数値的に近いビート間隔を選択するテンポ確定手段と、
上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビートである1拍目の位置として出力する1拍目位置出力手段と、
同じく上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビート位置として、それ以後およびそれ以前の各ビート位置をテンポ確定手段で決定されたテンポを元に確定させるビート位置確定手段と、
上記1拍目位置出力手段から出力される1拍目の位置とビート位置確定手段から出力される各ビート位置に基づき小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート位置確定手段で確定された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出する第1のリズム抽出パラメータ算出手段と、
リズムパターンを含む複数の演奏データをプリセットしておく演奏データ記憶手段と、
該演奏データ記憶手段から、それらに含まれる複数のリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計して正規化し、複数のリズム抽出パラメータとして算出する第2のリズム抽出パラメータ算出手段と、
入力音響信号から最終的に上記第1のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、プリセットリズムパターンから最終的に上記第2のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
を有することを特徴とするリズム検出装置。 - 上記ビート位置確定手段によるビート位置を確定するにあたり、各音階音のパワー増分値の合計と、テンポ確定手段によって確定されたビート間隔で周期を持つ関数との相互相関を計算して、求めることを特徴とする請求項4又は5記載のリズム検出装置。
- 上記ビート位置確定手段によるビート位置を確定するにあたり、各音階音のパワー増分値の合計と、テンポ確定手段によって確定されたビート間隔に+α又は−αの間隔を加算した関数との相互相関を計算して求めることを特徴とする請求項4〜6いずれか1つに記載のリズム検出装置。
- 上記ビート位置確定手段によるビート位置を確定するにあたり、各音階音のパワー増分値の合計と、テンポ確定手段によって確定されたビート間隔から次第に広くなる又は次第に狭くなる間隔にした関数との相互相関を計算して求めることを特徴とする請求項4〜7いずれか1つに記載のリズム検出装置。
- 上記ビート位置確定手段によるビート位置を確定するにあたり、各音階音のパワー増分値の合計と、テンポ確定手段によって確定されたビート間隔から次第に広くなる又は次第に狭くなる間隔にした関数との相互相関を、その途中のビート位置をずらして計算することにより求めることを特徴とする請求項4〜8いずれか1つに記載のリズム検出装置。
- 上記パワーの増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段は、あらかじめ上記パワーの増分値の合計の最大値を求め、その後上記パワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大値を複数求め、それらの極大値があらかじめ求めた上記パワーの増分値の合計の最大値の所定分の比率より小さな場合には全て0にして、残った極大値を局所的なピークとして検出することを特徴とする請求項4〜9いずれか1つに記載のリズム検出装置。
- コンピュータに読み込まれて実行されることにより、該コンピュータを、
音響信号を入力する入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
該パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔と各ビートの位置を検出するビート検出手段と、
このビート毎の各音階音のパワーの平均値を算出し、このビート毎の各音階音の平均パワーの増分値をすべての音階音について合計して、ビート毎の全体の音の変化度合いを示す値を求め、このビート毎の全体の音の変化度合いを示す値から、拍子と小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート検出手段で検出された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出するリズム抽出パラメータ算出手段と、
プリセット演奏データ中に含まれるリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計し正規化して抽出されるリズム抽出パラメータを、予め複数記憶しておくリズム抽出パラメータ記憶手段と、
入力音響信号から最終的に上記リズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、上記リズム抽出パラメータ記憶手段から読み出される複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
して機能させることを特徴とするリズム検出用コンピュータプログラム。 - コンピュータに読み込まれて実行されることにより、該コンピュータを、
音響信号を入力する入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワースペクトルの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
該パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔と各ビートの位置を検出するビート検出手段と、
このビート毎の各音階音のパワーの平均値を算出し、このビート毎の各音階音の平均パワーの増分値をすべての音階音について合計して、ビート毎の全体の音の変化度合いを示す値を求め、このビート毎の全体の音の変化度合いを示す値から、拍子と小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート検出手段で検出された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出する第1のリズム抽出パラメータ算出手段と、
リズムパターンを含む複数の演奏データをプリセットしておく演奏データ記憶手段と、
該演奏データ記憶手段から、それらに含まれる複数のリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計して正規化し、複数のリズム抽出パラメータとして算出する第2のリズム抽出パラメータ算出手段と、
入力音響信号から最終的に上記第1のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、プリセットリズムパターンから最終的に上記第2のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
して機能させることを特徴とするリズム検出用コンピュータプログラム。 - コンピュータに読み込まれて実行されることにより、該コンピュータを、
音響信号を入力する信号入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、求められたパワースペクトルから所定の時間毎の各音階音のパワーを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワーの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
この所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔を求めて、テンポの候補を検出するテンポ候補検出手段と、
ユーザのタッピングによる拍子の入力を受ける拍子入力手段と、
ユーザのタッピング入力を検出するタッピング検出手段と、
タッピング間隔とタッピングのあった時間と各タッピングのビートの数値を記録する記録手段と、
タッピング間隔の移動平均をとり、テンポを算出するタッピングテンポ算出手段と、
直近の移動平均毎のタッピングテンポの揺らぎを算出する揺らぎ算出手段と、
上記揺らぎが一定の範囲内の場合、タッピングテンポと上記タッピングの最後の時間とそのときのビートの数値を出力するタッピングテンポ出力手段と、
上記タッピングテンポ出力手段から出力されたタッピングテンポを元に、該テンポ候補検出手段で検出されたビート間隔の候補から、上記タッピングテンポに数値的に近いビート間隔を選択するテンポ確定手段と、
上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビートである1拍目の位置として出力する1拍目位置出力手段と、
同じく上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビート位置として、それ以後およびそれ以前の各ビート位置をテンポ確定手段で決定されたテンポを元に確定させるビート位置確定手段と、
上記1拍目位置出力手段から出力される1拍目の位置とビート位置確定手段から出力される各ビート位置に基づき小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート位置確定手段で確定された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出するリズム抽出パラメータ算出手段と、
プリセット演奏データ中に含まれるリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計し正規化して抽出されるリズム抽出パラメータを、予め複数記憶しておくリズム抽出パラメータ記憶手段と、
入力音響信号から最終的に上記リズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、上記リズム抽出パラメータ記憶手段から読み出される複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
して機能させることを特徴とするリズム検出用コンピュータプログラム。 - コンピュータに読み込まれて実行されることにより、該コンピュータを、
音響信号を入力する信号入力手段と、
入力された音響信号から、所定の時間間隔で、FFT演算を行い、求められたパワースペクトルから所定の時間毎の各音階音のパワーを求める音階音パワー検出手段と、
この所定の時間毎の各音階音のパワーの増分値をすべての音階音について合計して、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計を求めるパワー増分値算出手段と、
この所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、平均的なビート間隔を求めて、テンポの候補を検出するテンポ候補検出手段と、
ユーザのタッピングによる拍子の入力を受ける拍子入力手段と、
ユーザのタッピング入力を検出するタッピング検出手段と、
タッピング間隔とタッピングのあった時間と各タッピングのビートの数値を記録する記録手段と、
タッピング間隔の移動平均をとり、テンポを算出するタッピングテンポ算出手段と、
直近の移動平均毎のタッピングテンポの揺らぎを算出する揺らぎ算出手段と、
上記揺らぎが一定の範囲内の場合、タッピングテンポと上記タッピングの最後の時間とそのときのビートの数値を出力するタッピングテンポ出力手段と、
上記タッピングテンポ出力手段から出力されたタッピングテンポを元に、該テンポ候補検出手段で検出されたビート間隔の候補から、上記タッピングテンポに数値的に近いビート間隔を選択するテンポ確定手段と、
上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビートである1拍目の位置として出力する1拍目位置出力手段と、
同じく上記揺らぎ算出手段でタッピングの揺らぎが一定の範囲内であると判定された時のタッピングの位置を先頭ビート位置として、それ以後およびそれ以前の各ビート位置をテンポ確定手段で決定されたテンポを元に確定させるビート位置確定手段と、
上記1拍目位置出力手段から出力される1拍目の位置とビート位置確定手段から出力される各ビート位置に基づき小節線位置を検出する小節検出手段と、
上記パワー増分値算出手段によって求められた、所定の時間毎の全体の音の変化度合いを示すパワーの増分値の合計から、FFT演算間隔とは異なる所定の時間毎にその最大値を求めることにより、平滑化したパワーの増分値の合計を求め、さらに、その平滑化したパワーの増分値の合計の極大点を求めることにより、パワー増分値の合計の局所的なピークを検出するピーク検出手段と、
上記ビート位置確定手段で確定された各ビート間を所定の数の区間に分け、この各区間の上記ピークの最大値を求め、その値を正規化してリズム抽出用のパラメータとして抽出する第1のリズム抽出パラメータ算出手段と、
リズムパターンを含む複数の演奏データをプリセットしておく演奏データ記憶手段と、
該演奏データ記憶手段から、それらに含まれる複数のリズムパターンの任意の音符区間毎に存在するノートオンベロシティ値を合計して正規化し、複数のリズム抽出パラメータとして算出する第2のリズム抽出パラメータ算出手段と、
入力音響信号から最終的に上記第1のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された上記リズム抽出パラメータと、プリセットリズムパターンから最終的に上記第2のリズム抽出パラメータ算出手段により抽出された複数のリズム抽出パラメータとの相互相関を算出し、最も相関の大きなリズムを、入力音響信号のリズムパターンとして決定するリズムパターン決定手段と
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