[发明专利]声音信号分析设备以及声音信号分析方法和程序

权利要求书

1.一种声音信号分析设备，包括：

声音信号输入装置，其用于输入表示乐曲的声音信号；

特征值计算装置，其用于计算第一特征值和第二特征值，所述第一特征值表示与所述乐曲的各部分当中的一个部分中的节拍的存在相关的特征，所述第二特征值表示与所述乐曲的各部分当中的一个部分中的拍速相关的特征；以及

估计装置，其用于通过从多个概率模型中选择其观测似然度的序列满足一定的标准的一个概率模型来同时估计所述乐曲中的节拍位置和拍速变化，所述多个概率模型被描述为根据与所述乐曲的各部分当中的一个部分中的节拍的存在相关的物理量和与所述乐曲的各部分当中的一个部分中的拍速相关的物理量的结合来分类的各状态的序列，所述一个概率模型的所述观测似然度的序列中的每一个观测似然度表示所述乐曲中的相应一个部分中的所述第一特征值和所述第二特征值的同时观测概率。

2.根据权利要求1所述的声音信号分析设备，其中

所述估计装置通过从所述多个概率模型中选择最可能的观测似然度的序列的概率模型来同时估计所述乐曲中的节拍位置和拍速变化。

3.根据权利要求1所述的声音信号分析设备，其中

所述估计装置具有第一概率输出装置，其用于输出这样的概率来作为所述第一特征值的观测概率：所述概率是通过将所述第一特征值指定为根据与节拍的存在相关的物理量而定义的概率分布函数的概率变量来计算得到的。

4.根据权利要求3所述的声音信号分析设备，其中

所述第一概率输出装置输出通过将所述第一特征值指定为根据与节拍的存在相关的物理量来定义的正态分布、伽马分布和泊松分布中的任何一个的概率变量而计算出的概率，来作为所述第一特征值的观测概率。

5.根据权利要求1所述的声音信号分析设备，其中

所述估计装置具有第二概率输出装置，其用于将所述第二特征值的拟合优度输出至根据与拍速相关的物理量而提供的多个模板来作为所述第二特征值的观测概率。

6.根据权利要求1所述的声音信号分析设备，其中

所述估计装置具有第二概率输出装置，其用于输出这样的概率来作为所述第二特征值的观测概率：所述概率是通过将所述第二特征值指定为根据与拍速相关的物理量而定义的概率分布函数的概率变量而计算得到的。

7.根据权利要求6所述的声音信号分析设备，其中

所述第二概率输出装置输出通过将所述第二特征值指定为根据与拍速相关的物理量来定义的多项分布、狄利克雷分布、多维正态分布、以及多维泊松分布中的任何一个的概率变量而计算出的概率，作为所述第二特征值的观测概率。

8.根据权利要求1所述的声音信号分析设备，其中

所述乐曲的各部分分别对应于通过以一定的时间间隔来划分所输入的声音信号而形成的各帧；并且

所述特征值计算装置具有：

第一特征值计算装置，其用于针对每个帧来计算振幅谱，将各自具有不同频带的多个窗函数应用至所述振幅谱，以生成每个频带的振幅谱，并且将基于针对各帧之间的每个频带提供的振幅谱的变化而计算出的值输出作为所述第一特征值；以及

第二特征值计算装置，其具有滤波器，所述滤波器响应于每一个与帧对应的值的输入来输出值，所述滤波器具有用于将所输出的值保持一定时间段的保持装置，并且所述滤波器将所输入的值和保持了一定时间段的值以一定的比率结合并输出所结合的值，所述第二特征值计算装置将这样的数据序列输出作为所述第二特征值的序列的数据序列：所述数据序列是通过将对通过将所述第一特征值的序列输入至所述滤波器而得到的数据序列的时间序列进行颠倒来获得的数据序列输入至所述滤波器而得到的。