[发明专利]节奏检测装置及节奏检测用计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及节奏检测装置及节奏检测用计算机程序。

背景技术

作为从音乐CD等混合有多个乐器声音的音乐声音信号(音频信号)检测出拍子位置的节奏检测装置，本申请人已提出了日本特愿2006-1194专利申请。

在该申请的结构中，作为拍子位置的检测方法，以规定时间间隔(以下，称为帧)对输入波形进行FFT运算，根据所求出的强度谱求出各音阶音符的强度，计算出该各音阶音符的强度在每个帧的增量值，在全体音阶音符中对该增量值进行合计来求出每个帧的全部音符的变化程度，计算出该每个帧的全部音符的变化程度的自相关性来求出周期性，根据该自相关性的值为最大的帧间隔来求出平均拍子间隔(所谓的节奏)。

并且，在求出了平均拍子间隔后，在波形的开头部分的帧(例如，该平均拍子间隔的大约10倍长度的帧)中，逐个错开开始帧来累积在离开了拍子间隔的帧位置中的全部音符的变化程度，并且将该累积值为最大的开始帧设为开头拍子位置。

但是，在该方法中，有时会错误地将拍子间隔确定为曲子的一半或二倍节奏，或者在弱拍中存在重音的曲子中，拍子位置成为弱拍。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供可无差错地检测出平均拍子间隔(所谓的节奏)和拍子位置的节奏检测装置及节奏检测用计算机程序。

本发明的节奏检测装置的特征在于，其具有：

信号输入单元，其输入声音信号；

音阶音符强度检测单元，其根据所输入的声音信号，针对每个规定的帧，进行FFT运算，根据所求出的强度谱求出每个帧的各音阶音符的强度；

节奏候选检测单元，其对全部的音阶音符合计该每个规定的帧的各音阶音符强度的增量值，求出表示每个帧的全部音符的变化程度的强度增量值的合计，根据表示该每个帧的全部音符的变化程度的强度增量值的合计，求出平均的拍子间隔，检测出节奏的候选；

节拍输入单元，其从用户接收节拍的输入；

敲击检测单元，其检测用户的敲击输入；

记录单元，其记录敲击间隔、进行敲击的时间、和各敲击的拍子数值；

敲击节奏计算单元，其取得敲击间隔的移动平均，计算出节奏；

变动计算单元，其计算出最近的每个移动平均的敲击节奏的变动；

敲击节奏输出单元，在上述变动为一定范围内时，该敲击节奏输出单元输出敲击节奏、上述敲击的最后的时间、和此时的拍子数值；

节奏确定单元，其根据从上述敲击节奏输出单元输出的敲击节奏，从由该节奏候选检测单元检测出的拍子间隔的候选中，选择与上述敲击节奏数值上接近的拍子间隔；

第1拍位置输出单元，其根据由上述变动计算单元判定为敲击变动在一定范围内时的敲击的拍子数值，输出与其最近的第1拍的位置；

拍子位置确定单元，其相同地将由上述变动计算单元判定为敲击变动在一定范围内时的敲击的位置作为开头拍子位置，根据由节奏确定单元确定的节奏来确定上述开头拍子位置的之后和之前的各拍子位置；以及

小节检测单元，其根据从上述第1拍位置输出单元输出的第1拍的位置和从拍子位置确定单元输出的各拍子位置来检测出小节线位置。

根据上述结构，一边演奏拍子检测波形的开头附近，一边使用敲击检测单元(例如，个人电脑的键盘等)，由用户对拍子位置进行敲击，在用户敲击的拍子间隔经过几拍后变稳定时(在判定为敲击的变动在一定范围内时)，将该间隔采用为拍子间隔(从由节奏候选检测单元检测出的拍子间隔的候选中，选择与上述敲击节奏的数值接近的拍子间隔)，并且，将稳定时的敲击位置设为拍子检测的开头拍子位置，所以仅通过从用户接收几拍的敲击，便可更准确地进行整个曲子的拍子检测。

即，让用户一边收听播放音一边对拍子位置进行敲击，由此提取出拍子间隔和拍子检测的开头拍子位置，从而提高节奏检测精度。

此时，在取得拍子间隔的平均的处理中，可以通过对近的一方进行加重的移动平均来实现计算处理。并且，关于由用户敲击的拍子间隔(节奏)是否稳定，优选为，如果从新的一拍开始的N次(例如4次)的节奏变动(从平均的偏移)为P％(例如5％)以内，则判定为稳定，在该稳定的状态连续持续M次(例如4次)时，确定节奏，结束用户的敲击。