專利名稱：拍子分析裝置和拍子分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠從樂(lè)曲等聲音信號(hào)提取演奏樂(lè)曲的速度、即拍子加以利用的拍子分析裝置和拍子分析方法。
本申請(qǐng)以日本國(guó)的2003年3月31日的、申請(qǐng)?zhí)?003-094100的日本專利申請(qǐng)為基礎(chǔ)，主張?jiān)搩?yōu)先權(quán)，本申請(qǐng)參考、援引該申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
以往，通過(guò)對(duì)樂(lè)曲的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動(dòng)提取出該樂(lè)曲的拍子，將該提取出的拍子使用于例如制作樂(lè)譜，或使用于編曲等。這種提取樂(lè)曲拍子的技術(shù)之一記載于日本特開(kāi)2002-116754號(hào)公報(bào)。
這種專利文獻(xiàn)中記載的技術(shù)，將樂(lè)曲的聲音數(shù)據(jù)作為時(shí)間系列數(shù)據(jù)取入，通過(guò)計(jì)算出該聲音數(shù)據(jù)的自相關(guān)，檢測(cè)該聲音數(shù)據(jù)的峰值位置，取得拍子的候補(bǔ)，另一方面，根據(jù)自相關(guān)圖案的峰值位置與其電平分析該樂(lè)曲的節(jié)拍(beat)結(jié)構(gòu)，根據(jù)拍子的候補(bǔ)和節(jié)拍結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果，推定被認(rèn)為最確切的拍子。
通過(guò)利用該專利文獻(xiàn)中記載的技術(shù)，即使是預(yù)先對(duì)音樂(lè)知識(shí)不熟悉的人，也能夠比較簡(jiǎn)單而且正確地提取所要的樂(lè)曲的拍子加以利用。
但是，最近，對(duì)于車載用音頻系統(tǒng)(汽車立體聲系統(tǒng))和家庭用音頻系統(tǒng)，也提出了檢測(cè)重放的樂(lè)曲的拍子提供與該拍子相應(yīng)的信息，或根據(jù)檢測(cè)出的拍子，進(jìn)行各種控制的方案。
上述專利文獻(xiàn)中記載的技術(shù)對(duì)聲音數(shù)據(jù)計(jì)算自相關(guān)，或?qū)?jié)拍結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析等，運(yùn)算處理復(fù)雜而且處理量龐大，實(shí)際進(jìn)行運(yùn)算處理的CPU負(fù)擔(dān)很大。
因此，上述專利文獻(xiàn)中記載的技術(shù)有時(shí)候不適合使用于規(guī)模比較小的車載用音頻系統(tǒng)和家庭用音頻系統(tǒng)。又，在想要使用上述專利文獻(xiàn)中記載的技術(shù)的情況下，有必要使用處理能力高的CPU，或加大存儲(chǔ)器容量等，可能導(dǎo)致音頻系統(tǒng)的成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，提供能夠解決如上所述的已有技術(shù)所存在的問(wèn)題的新的拍子(tempo)分析裝置和拍子分析方法。
本發(fā)明的另一目的是提供使CPU不承受大的負(fù)荷，而且也不導(dǎo)致成本上升，能夠簡(jiǎn)單而且正確地檢測(cè)出樂(lè)曲等聲音的拍子使用的拍子分析裝置以及拍子分析方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的而提出的拍子分析裝置，具備檢測(cè)輸入聲音信號(hào)的電平變化的峰值中，比規(guī)定以閾值大的多個(gè)峰值的位置的峰值檢測(cè)單元、在規(guī)定的單位時(shí)間區(qū)間，檢測(cè)由峰值檢測(cè)單元檢測(cè)出的峰值位置之間的時(shí)間間隔的間隔檢測(cè)單元、以及根據(jù)間隔檢測(cè)單元檢測(cè)出的時(shí)間間隔中發(fā)生頻度多的時(shí)間間隔，確定利用聲音信號(hào)重放的聲音的拍子的確定單元。
本發(fā)明的拍子分析裝置，利用峰值檢測(cè)單元對(duì)聲音信號(hào)的電平依序檢測(cè)從上升轉(zhuǎn)向下降前瞬間的峰值位置(電平變化的頂點(diǎn))。然后對(duì)利用時(shí)間間隔檢測(cè)單元在規(guī)定的單位時(shí)間區(qū)間檢測(cè)出的通常多個(gè)峰值位置至少以規(guī)定的一個(gè)峰值位置為基準(zhǔn)，檢測(cè)出該峰值位置與其他峰值位置的時(shí)間間隔(峰值間隔)。其后利用確定單元根據(jù)時(shí)間間隔檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)發(fā)生頻度多的時(shí)間間隔，根據(jù)該時(shí)間間隔確定利用處理對(duì)象的聲音信號(hào)重放的樂(lè)曲等聲音的拍子。以此不進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算等復(fù)雜的運(yùn)算處理就能夠簡(jiǎn)單而且正確地確定樂(lè)曲等聲音的拍子。
本發(fā)明的構(gòu)成拍子分析裝置的確定單元，更具體地說(shuō)，累積在多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間中檢測(cè)出的峰值位置間的時(shí)間間隔的發(fā)生頻度，根據(jù)該累積的發(fā)生頻度確定重放的聲音的所述拍子。
本發(fā)明的拍子分析裝置，還具備將輸入信號(hào)分離為多個(gè)頻帶的頻帶分離單元，峰值檢測(cè)單元是對(duì)于頻帶分離單元分離的多個(gè)頻帶中的至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶中的每一個(gè)檢測(cè)峰值位置的單元，間隔檢測(cè)單元是檢測(cè)峰值檢測(cè)單元檢測(cè)出的至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶的每一個(gè)頻帶的峰值位置的時(shí)間間隔的單元，確定單元根據(jù)對(duì)于至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶檢測(cè)出的時(shí)間間隔中發(fā)生頻度大的時(shí)間間隔，確定重放的聲音的所述拍子。
又，本發(fā)明的拍子分析裝置，具備計(jì)算聲音信號(hào)的音量的音量計(jì)算單元、以及以音量計(jì)算單元計(jì)算出的音量為基準(zhǔn)，設(shè)定檢測(cè)峰值位置時(shí)使用的所述閾值的閾值設(shè)定單元。
在這種拍子分析裝置中，也可以具備計(jì)算頻帶分離單元分離的多個(gè)頻帶中的至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶的聲音信號(hào)的音量的音量計(jì)算單元、以及以音量計(jì)算單元計(jì)算出的音量為基準(zhǔn)，設(shè)定檢測(cè)峰值位置時(shí)使用的所述閾值的閾值設(shè)定單元。
本發(fā)明的拍子分析裝置，也可以還具備從輸入聲音信號(hào)提取規(guī)定的頻帶區(qū)域的聲音信號(hào)的頻帶提取單元，形成峰值檢測(cè)單元能夠?qū)τ陬l帶提取單元提取出的聲音信號(hào)檢測(cè)峰值位置的結(jié)構(gòu)。在該拍子分析裝置中，設(shè)置計(jì)算頻帶提取單元提取的聲音信號(hào)的音量的音量計(jì)算單元、以及以音量計(jì)算單元計(jì)算出的音量為基準(zhǔn)，設(shè)定檢測(cè)峰值位置時(shí)使用的閾值的閾值設(shè)定單元。
本發(fā)明的拍子分析裝置，還具備圖像顯示元件、存儲(chǔ)能夠在圖像顯示元件上顯示的多個(gè)圖像的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元、以及根據(jù)確定單元確定的所述拍子，從存儲(chǔ)單元選擇讀出圖像數(shù)據(jù)，在圖像顯示元件上顯示與讀出的所述圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的圖像的顯示控制單元。
這種拍子分析裝置的顯示單元，控制相應(yīng)于從存儲(chǔ)單元讀出的圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示于圖像顯示元件上的圖像的大小、移動(dòng)速度、移動(dòng)模式中的至少一個(gè)。
又可以是顯示單元根據(jù)確定單元確定的拍子與音量計(jì)算單元計(jì)算出的音量，從存儲(chǔ)單元選擇圖像數(shù)據(jù)讀出。
而且本發(fā)明的拍子分析方法，檢測(cè)輸入聲音信號(hào)的電平變化中比規(guī)定的閾值大的多個(gè)峰值的位置，檢測(cè)在規(guī)定的單位時(shí)間區(qū)間中檢測(cè)出的所述峰值位置之間的時(shí)間間隔，根據(jù)在檢測(cè)出的所述時(shí)間間隔中發(fā)生頻度多的時(shí)間間隔，確定利用輸入聲音信號(hào)重放的聲音的拍子。在確定拍子時(shí)，累積多個(gè)所述單位時(shí)間區(qū)間中檢測(cè)出的峰值位置之間的時(shí)間間隔的發(fā)生頻度，根據(jù)該累積的發(fā)生頻度確定重放的聲音的所述拍子。
本發(fā)明的拍子分析方法，還將輸入聲音信號(hào)分離為多個(gè)頻帶，在檢測(cè)峰值的位置時(shí)，對(duì)分離的所述多個(gè)頻帶的至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶中的每一個(gè)檢測(cè)所述峰值位置，在檢測(cè)所述時(shí)間間隔時(shí)，檢測(cè)至少一或一個(gè)以上的所述頻帶中的每一個(gè)的峰值位置的時(shí)間間隔，在進(jìn)行拍子的確定時(shí)，根據(jù)對(duì)至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶的每一個(gè)檢測(cè)出的所述時(shí)間間隔中發(fā)生頻度多的時(shí)間間隔，確定重放的聲音的拍子。
又，本發(fā)明的拍子分析方法，從輸入聲音信號(hào)提取規(guī)定的頻帶的聲音信號(hào)，在檢測(cè)峰值位置時(shí)，對(duì)提取的聲音信號(hào)的峰值位置進(jìn)行檢測(cè)。
還有，本發(fā)明的拍子分析方法，也可以計(jì)算出輸入聲音信號(hào)的音量，根據(jù)算出的音量設(shè)定檢測(cè)峰值位置時(shí)使用的閾值。
本發(fā)明的拍子分析方法，根據(jù)確定的拍子，從存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中選擇圖像數(shù)據(jù)讀出，在圖像顯示元件上顯示與讀出的所述圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的圖像。這種拍子分析方法，根據(jù)確定的拍子，控制圖像顯示元件上顯示的圖像的大小、移動(dòng)速度、移動(dòng)模式。又可以根據(jù)確定的拍子和計(jì)算出的音量，選擇并讀出存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明其它的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)參照附圖對(duì)本發(fā)明的以下詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)充分理解。


圖1是使用本發(fā)明的車載立體聲裝置的方框圖。
圖2是搭載于車載立體聲裝置的拍子分析裝置的方框圖。
圖3是說(shuō)明在控制部執(zhí)行的主要處理用的流程圖。
圖4是圖3所示的步驟S1中執(zhí)行的總音量計(jì)算處理的說(shuō)明用的流程圖。
圖5是圖3所示的步驟S2中執(zhí)行的總拍子提取處理的說(shuō)明用的流程圖。
圖6是圖5所示的步驟S21中執(zhí)行的閾值(threshold)處理的說(shuō)明用的流程圖。
圖7是圖5所示的步驟S23中執(zhí)行的峰值位置提取處理的說(shuō)明用的流程圖。
圖8是峰值位置提取處理的說(shuō)明圖。
圖9是圖5所示的步驟S25中執(zhí)行的峰值間隔(周期)一覽表的作成和拍子絕對(duì)處理的說(shuō)明用的流程圖。
圖10是說(shuō)明周期一覽表(峰值間隔一覽表)用的說(shuō)明圖。
圖11是說(shuō)明周期一覽表的第1次篩選落選處理用的說(shuō)明圖。
圖12是對(duì)于每一幀的發(fā)生頻度最高的峰值間隔的保持和利用的說(shuō)明圖。
圖13是對(duì)根據(jù)決定的拍子和音量確定可利用的圖像數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明用的說(shuō)明圖。
圖14表示利用決定的拍子進(jìn)行選擇、顯示的圖像的顯示例。
具體實(shí)施形態(tài)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的拍子分析裝置和分析方法進(jìn)行說(shuō)明。
在下述說(shuō)明中，舉出將本發(fā)明使用于車載立體聲裝置(車載音頻系統(tǒng))的例子進(jìn)行說(shuō)明。
首先對(duì)本發(fā)明的車載立體聲裝置進(jìn)行說(shuō)明。使用本發(fā)明的車載立體聲裝置，如圖1所示，具備無(wú)線電廣播的接收天線ANT、AM/FM調(diào)諧部1、CD重放部2、MD(Mini Disc)重放部3、外部連接端子4、輸入選擇器5、音頻放大器部6、左右揚(yáng)聲器7L、7R、控制部9、LCD(液晶顯示器)10、鍵操作部11。
控制部9如圖1所示，是CPU91、ROM92、RAM93、非易失性存儲(chǔ)器94利用CPU總線95累積形成的微機(jī)，對(duì)該車載立體聲裝置的各部分進(jìn)行控制。
在這里，ROM92是存儲(chǔ)利用CUP91執(zhí)行的程序和處理時(shí)必須的數(shù)據(jù)、顯示時(shí)使用的圖像數(shù)據(jù)和文字字體數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)器。RAM93主要作為工作區(qū)域使用。非意識(shí)性存儲(chǔ)器94是例如EEPROM(Electrically Erasable andPromgrammable ROM)和閃存存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)即使是該車載立體聲裝置的電源脫落也必須保持的數(shù)據(jù)，例如，各種設(shè)定參數(shù)等。
又，在控制部9上，如圖1所示，連接LCD10、鍵操作部11。LCD10具有比較大的顯示畫(huà)面，可以顯示該車載立體聲裝置的狀態(tài)和操作指南等，同時(shí)在通過(guò)例如外部輸入端子，連接GPS(Global Positioning System)或DVD(DigitalVersatile Disc)的重放裝置的情況下，利用控制部的控制顯示地圖信息或東海信息等。
鍵操作部11具備各種操作鍵和功能鍵、操作撥號(hào)盤(pán)等，能夠接收來(lái)自用戶的操作輸入，將其變換為電信號(hào)，通知控制部9。借助于此，控制部9能夠根據(jù)用戶來(lái)的指示對(duì)該車載立體聲裝置的各部進(jìn)行控制。
而且，如圖1所示，該車載立體聲裝置具備AM/FM調(diào)諧部1、CD重放部2、MD重放部3、以及外部輸入端子4作為聲音信號(hào)等的供應(yīng)端子。AM/FM調(diào)諧部1根據(jù)來(lái)自控制部9的選臺(tái)控制信號(hào)，接收選擇AM無(wú)線電廣播或FM無(wú)線電廣播中的目標(biāo)頻道，對(duì)該接收、選擇的無(wú)線電廣播信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，將解調(diào)的聲音信號(hào)提供給選擇器5。
CD重放部2具備主軸電動(dòng)機(jī)、光頭部等，對(duì)裝入其中的CD進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，對(duì)該CD照射激光，接收其反射光，以此讀出在CD上作為微小凹凸的連續(xù)的槽圖案記錄的聲音數(shù)據(jù)。然后，將讀出的數(shù)據(jù)變換為電信號(hào)，加以解調(diào)形成重放用的聲音信號(hào)，然后將其提供給選擇器5。
MD重放部3，與CD重放部的情況相同，具備主軸電動(dòng)機(jī)、光頭等，對(duì)裝入其中的MD進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，對(duì)該MD照射激光，通過(guò)接收其反射光讀出在該MD上作為磁化變化記錄的聲音數(shù)據(jù)，將其變換為電信號(hào)。讀出的聲音數(shù)據(jù)通常受到數(shù)據(jù)壓縮，因此對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)展處理(壓縮解除處理)，形成重放用的聲音信號(hào)將其提供給選擇器5。
又，在外部連接端子4上，如上所述連接例如GPS和DVD重放裝置等外部設(shè)備，將這些設(shè)備來(lái)的聲音信號(hào)提供給選擇器5。
而且，選擇器5利用控制部進(jìn)行切換控制，對(duì)將從AM/FM調(diào)諧部1、CD重放部2、MD重放部3、外部輸入端子4中哪一個(gè)進(jìn)行部分來(lái)的聲音信號(hào)輸出進(jìn)行切換。以此將AM/FM調(diào)諧部1、CD重放部2、MD重放部3、外部輸入端子4中的作為目的的部分來(lái)的聲音信號(hào)提供給音頻放大部。
音頻放大器部6大致上分為輸出信號(hào)處理部61和分析數(shù)據(jù)處理部62。輸出信號(hào)處理部61根據(jù)控制部9來(lái)的控制信號(hào)，對(duì)要輸出的聲音信號(hào)進(jìn)行音量調(diào)整、音質(zhì)調(diào)整等各種調(diào)整處理，形成輸出用的聲音信號(hào)，將其提供給揚(yáng)聲器7L和7R。
這樣就能夠從揚(yáng)聲器7L和7R發(fā)出來(lái)自圖1中符號(hào)1到4所示的部分中的作為目的的供給部分的聲音信號(hào)對(duì)應(yīng)的聲音。
另一方面，分析數(shù)據(jù)提取部62將對(duì)其提供的聲音信號(hào)分割為多個(gè)頻帶，向控制部9提供表示各頻帶的聲音信號(hào)的電平的信息。控制部9根據(jù)分析數(shù)據(jù)提取部62來(lái)的分析數(shù)據(jù)檢測(cè)聲音信號(hào)的峰值位置，計(jì)算出規(guī)定的單位時(shí)間內(nèi)的峰值位置之間的時(shí)間間隔，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果確定輸出的聲音的拍子。關(guān)于控制部62的詳細(xì)情況將在后面敘述。
而且，本例中的控制部9從例如ROM92或非易失性存儲(chǔ)器94中存儲(chǔ)的靜止圖像數(shù)據(jù)中選擇與如上所述進(jìn)行確定的拍子相應(yīng)的數(shù)據(jù)，將其顯示于LCD10上。又，控制部9在LCD10上顯示的靜止圖像上重疊顯示例如圖形或字符等圖形，而且是以相應(yīng)于確定的拍子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行顯示。
這樣，在本發(fā)明的車載立體聲裝置中，音頻放大器部6的分析數(shù)據(jù)提取部62與控制部9構(gòu)成拍子分析裝置，通過(guò)這些部分協(xié)同工作，可以確定重放的樂(lè)曲等的聲音拍子，將其加以利用。
也就是說(shuō)，分析數(shù)據(jù)提取部62與控制部9構(gòu)成的拍子分析裝置部使用本發(fā)明的拍子分析裝置的一實(shí)施形態(tài)，在這里使用的方法是使用本發(fā)明的拍子分析方法的一實(shí)施形態(tài)的方法。
而且，在本發(fā)明中，如下所述在確定要重放的樂(lè)曲等的聲音拍子時(shí)，不像以往那樣進(jìn)行自相關(guān)等復(fù)雜的壓縮，而是以簡(jiǎn)單的處理正確決定作為目的的聲音的拍子。
下面對(duì)本發(fā)明的車載立體聲裝置中搭載的拍子分析裝置部進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是表示在該車載立體聲裝置中搭載的拍子分析裝置部的方框圖。如上所述，本發(fā)明的拍子分析裝置由設(shè)置于車載立體聲裝置中的音頻放大器6中的分析數(shù)據(jù)提取部62與控制部9構(gòu)成。
如圖2所示，在分析數(shù)據(jù)提取部62與控制部9之間設(shè)置A/D變換部12。該A/D變換部12將分析數(shù)據(jù)提取部62輸出的表示聲音信號(hào)的電平的信息(例如電壓值)變換為例如0～1023的1024級(jí)(step)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給控制部9。
該A/D變換部12如圖2所示，也可以設(shè)置于分析數(shù)據(jù)提取部62與控制部9之間，可以使其作為數(shù)據(jù)分析提取部62起作用設(shè)置，也可以使其作為控制部92起作用設(shè)置。
在該實(shí)施形態(tài)中，分析數(shù)據(jù)提取部62由將對(duì)其提供的聲音信號(hào)分離為多個(gè)頻帶的頻帶分離部621和檢測(cè)分離為多個(gè)頻帶的聲音信號(hào)的各信號(hào)電平，將其作為電平信息輸出的電平檢測(cè)部622構(gòu)成。
頻帶分離部621如圖2所示，進(jìn)行分離時(shí)將其分離為中心頻率為62Hz、157Hz、396Hz、1kHz、2.51kHz、6.34kHz、16kHz的7個(gè)頻帶(7band)。
在頻帶分離部621，分離為各頻帶的各聲音信號(hào)如圖2所示，被提供給電平檢測(cè)部622，對(duì)其分別檢測(cè)電平。在電平檢測(cè)部622檢測(cè)出的表示各頻帶的聲音信號(hào)的電平的信息，通過(guò)A/D變換部12提供給控制部9。也就是被頻帶分割的各頻帶的聲音信號(hào)的電平波形(聲音電平波形)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被提供給控制部9。
還有，分析數(shù)據(jù)提取部62可以利用例如IC A633AB(STMicroelectronics)等實(shí)現(xiàn)。又，通過(guò)用微電腦構(gòu)成分析數(shù)據(jù)提取部62能夠利用在該處執(zhí)行的軟件進(jìn)行聲音信號(hào)的頻帶分割和信號(hào)電平的檢測(cè)。
而且，控制部9利用從分析數(shù)據(jù)提取部62來(lái)的各頻帶的聲音信號(hào)的電平(聲音電平波形)，通過(guò)以極簡(jiǎn)單的比較處理為中心的處理確定處理對(duì)象的聲音拍子。然后，根據(jù)特定的拍子，控制部9從例如ROM92中準(zhǔn)備的靜止圖像數(shù)據(jù)中提取與該拍子對(duì)應(yīng)的靜止圖像形成用的圖像數(shù)據(jù)，將其顯示于LCD10的顯示畫(huà)面上。
同時(shí)，控制部9在將規(guī)定的圖形或字符等顯示于LCD10的顯示畫(huà)面的同時(shí)，進(jìn)行使該圖形或字符相應(yīng)于確定的拍子移動(dòng)等動(dòng)作。
下面對(duì)如上所述作為控制部9的功能進(jìn)行的利用處理對(duì)象的聲音信號(hào)進(jìn)行重放的聲音的拍子的確定處理進(jìn)行具體說(shuō)明。圖3是表示本發(fā)明的車載立體聲裝置中進(jìn)行的利用處理圖像的聲音信號(hào)進(jìn)行重放的聲音的拍子進(jìn)行確定的情況下的處理步驟的流程圖。
在該車載立體聲裝置中，控制部9首先進(jìn)行作為最后確定的拍子同時(shí)成為圖像數(shù)據(jù)的顯示用的參數(shù)的輸入聲音信號(hào)的音量電平(總音量)的計(jì)算處理(步驟S1)。
接著，控制部9對(duì)處理對(duì)象的聲音進(jìn)行拍子的提取和確定用的處理(步驟S2)。利用該步驟S1、S2求得的參數(shù)(總音量和拍子)，決定顯示的圖像數(shù)據(jù)和顯示內(nèi)容。
然后，在本發(fā)明中的車載立體聲裝置中，如上所述將處理對(duì)象的聲音信號(hào)分割為7個(gè)頻帶(7band)，將規(guī)定的時(shí)間單位區(qū)間(1幀)作為處理單位進(jìn)行處理。在這里，時(shí)間單位區(qū)間(1幀)是連續(xù)的，例如4秒鐘的區(qū)間。
然后，對(duì)1幀(4秒鐘)的區(qū)間用取樣頻率為20Hz的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行取樣，這樣對(duì)于1幀能夠得到80個(gè)取樣。而且，例如10幀、20幀那樣累積規(guī)定幀數(shù)的信息，根據(jù)該累積的信息進(jìn)行總音量的計(jì)算和拍子的決定。
下面對(duì)圖3所示的處理的步驟S1的處理和步驟S2的處理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
首先對(duì)步驟S1的總音量的計(jì)算處理進(jìn)行說(shuō)明。圖4是圖3所示的步驟S中進(jìn)行的處理的說(shuō)明用流程圖。
在這里，也如圖4所示，作為累積處理結(jié)果的連續(xù)的多個(gè)幀的各幀中的7個(gè)頻帶的總計(jì)音量的數(shù)據(jù)緩存器記為VolData[Frame]，各頻帶的音量數(shù)據(jù)(電平數(shù)據(jù))存儲(chǔ)用的緩存器記為data[band]，總音量值存儲(chǔ)用的緩存器記為T(mén)otalVol。
又，[Frame]是總音量的作為計(jì)算對(duì)象的幀數(shù)，相當(dāng)于[Frame]編號(hào)的幀是累積的處理結(jié)果的連續(xù)的多個(gè)幀中最舊的幀。[band]也是表示某一頻帶的頻帶編號(hào)。
然后，作為當(dāng)前處理的對(duì)象的最新的幀的音量緩存器記為VolData[1]，累積處理結(jié)果的連續(xù)的多個(gè)幀中最舊的幀的音量緩存器記為VolData[Frame]，則如圖4所示，控制部9的CPU91首先從總音量TotalVol中減去最舊的幀的音量(步驟S11)。
接著，使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在緩存器VolData[1]～VolData[Frame]中逐個(gè)緩存器移動(dòng)(步驟S12)。例如，以VolData[Frame]＝VolData[5]的情況為例時(shí)，使VolData[4]向VolData[5]移動(dòng)，使VolData[3]的數(shù)據(jù)向VolData[4]移動(dòng)，使VolData[2]的數(shù)據(jù)向VolData[3]移動(dòng)，使VolData[1]的數(shù)據(jù)向VolData[2]移動(dòng)。
然后，將從分析數(shù)據(jù)提取部62來(lái)的最新的幀的各頻帶的電平數(shù)據(jù)Data[1]、Data[2]、Data[3]、Data[4]、Data[5]、Data[6]、Data[7]相加，將該合計(jì)結(jié)果表示作為最新的幀的音量的數(shù)據(jù)設(shè)定于緩存器VolData[1](步驟S13)。
然后將在步驟S13中求得的最新的處理對(duì)象的幀的音量值與保持總音量值的TotalVol的數(shù)值相加，以此在從最新的幀向過(guò)去追溯的方向上求計(jì)算的[Frame]的份額的幀為對(duì)象的總音量(步驟S14)。
這樣計(jì)算出處理對(duì)象的聲音信號(hào)的總音量，將該計(jì)算出的總音量作為參數(shù)之一使用，，這樣能夠進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的選擇、顯示。
還有，上述總音量的計(jì)算處理從分割為多個(gè)頻帶的聲音電平波形求得，但是除此以外也可以從對(duì)于提供的聲音信號(hào)的聲音電平波形求得，例如也可以準(zhǔn)備取出例如中音域那樣的特定頻帶成分的濾波器，從對(duì)于該頻帶的聲音信號(hào)的聲音電平波形求得。
下面對(duì)圖3所示的步驟S2中進(jìn)行的拍子提取處理進(jìn)行具體說(shuō)明。圖5是圖3所示的在步驟S2進(jìn)行的拍子提取處理的說(shuō)明用的流程圖。如圖5所示，從步驟S21到步驟S24的各處理以進(jìn)行了頻帶分割的各頻帶的聲音信號(hào)為對(duì)象進(jìn)行。
也就是控制部9的CPU對(duì)每一頻帶進(jìn)行設(shè)定閾值的處理(步驟S21)，執(zhí)行在例如RAM93或非易失性存儲(chǔ)器94中設(shè)置的峰值位置檢測(cè)用緩存器、即峰值緩存器的內(nèi)容的移動(dòng)處理(步驟S22)。然后，進(jìn)行提取在步驟S21設(shè)定的閾值以上的電平的峰值位置的處理(步驟S23)，根據(jù)提取的峰值位置，求各峰值位置之間的峰值間隔(峰值位置之間的時(shí)間間隔)(步驟S24)。
在對(duì)各頻帶進(jìn)行的步驟S21～S24的處理之后，控制部9的CUP91進(jìn)行將每一頻帶的峰值間隔匯總于1個(gè)一覽表的處理，將檢測(cè)頻度(發(fā)生頻度)最高的峰值間隔(峰值周期)作為重放的聲音的拍子確定(步驟S25)。
接著，進(jìn)行圖5所示的拍子提取處理的步驟S21的閾值處理，對(duì)于步驟S23的峰值提取處理、步驟S25的確定拍子的處理，在下面將分別進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
圖6是在圖5所示的拍子提取處理的步驟21中進(jìn)行的閾值處理的說(shuō)明用的流程圖。在該實(shí)施形態(tài)中，與圖3所示的步驟S1中執(zhí)行的處理類似的處理、即對(duì)于進(jìn)行了頻帶分割的各頻帶在一幀(4秒鐘)的區(qū)間分別求最大音量電平，將其值作為MaxVol[band]加以保持。對(duì)接著的一幀(4秒鐘)的區(qū)間進(jìn)行閾值處理時(shí)，呼出保持的MaxVol[band]，在該值上乘以例如0.8，以此求出最大音量MaxVol[band]的80％的電平，判斷該求得的電平是否大于對(duì)前面一個(gè)幀(4秒鐘)的區(qū)間求得的閾值Thres(步驟S211)。
在步驟S211的判斷處理中，閾值Thres被判斷為比最大音量MaxVol[band]的80％的電平大的情況下，判定為音量低下，在閾值Thres設(shè)定該閾值Thres的90％的電平(步驟S212)。
在步驟S211的處理中，判斷為閾值Thres比音量MaxVol[band]的80％的電平小的情況下，判定為音量偏高，將這次的新的最大音量MaxVol[band]的80％的電平設(shè)定于閾值Thres(步驟S213)。
這樣，在本發(fā)明的車載立體聲裝置中，在對(duì)于每一頻帶音量低下的情況和音量上升的情況兩種情況下，可以適當(dāng)改變閾值Thres。通過(guò)將該閾值Thres作為檢測(cè)聲音信號(hào)的峰值位置時(shí)的基準(zhǔn)使用，可以正確確定聲音的拍子。
下面對(duì)圖5所示的拍子提取處理的步驟S23中進(jìn)行的峰值位置提取處理進(jìn)行說(shuō)明。圖7是圖5所示的步驟S23中執(zhí)行的峰值位置提取處理的說(shuō)明用的流程圖。如上所述，在該實(shí)施形態(tài)中，在作為1幀的4秒鐘取樣80次，對(duì)其電平進(jìn)行檢測(cè)。然后對(duì)于各取樣進(jìn)行圖7所示的處理。
首先，控制部9判斷當(dāng)前的取樣的電平是否低于用圖6說(shuō)明那樣設(shè)定的閾值Thres(步驟S231)。在該步驟S231的判定處理中，當(dāng)前的取樣的電平被判斷為不低于閾值Thres時(shí)，有可能當(dāng)前的取樣的電平是最大值，因此將已經(jīng)作為最大值的候補(bǔ)暫時(shí)加以登記的電平與現(xiàn)在的取樣的電平加以比較，判斷當(dāng)前的取樣的電平是否比較高(步驟S232)。
在該步驟S232的處理中，如果已經(jīng)登記的最大值的候補(bǔ)的電平高于當(dāng)前的取樣的電平，則什么也不做，跳過(guò)該圖7所示的處理。在步驟S232的判斷處理中，當(dāng)前的取樣的電平高于已經(jīng)登記的最大值的候補(bǔ)的電平的情況下，暫時(shí)登記當(dāng)前的取樣的電平與該取樣的位置(步驟S233)，然后，跳過(guò)放下該圖7所示的處理。還有，暫時(shí)登記于例如RAM93或非易失性存儲(chǔ)器94的暫時(shí)登記區(qū)域。
又，在步驟S231的判斷處理中，判斷為當(dāng)前的取樣的電平低于閾值Thres時(shí)，在步驟S233中判斷暫時(shí)登記的電平的取樣位置是否在當(dāng)前的處理對(duì)象的幀內(nèi)(步驟S234)。
在步驟S234的判斷處理中，判斷為暫時(shí)登記的電平的取樣位置不是當(dāng)前的處理對(duì)象的幀內(nèi)時(shí)，作為處理對(duì)象的幀轉(zhuǎn)移到下一幀，因此什么也不做就跳過(guò)該圖7所示的處理。
步驟S234的判斷處理中，判斷為暫時(shí)登記的電平的取樣位置是在當(dāng)前的處理對(duì)象的幀內(nèi)時(shí)，將作為峰值候補(bǔ)暫時(shí)登記的電平及其取樣位置作為峰值電平及峰值位置追加記錄于規(guī)定區(qū)域(最大值位置信息區(qū)域)，同時(shí)將峰值數(shù)記述為1，跳過(guò)該圖7所示的處理。
這樣，在本發(fā)明的車載立體聲裝置中，不計(jì)算自相關(guān)，只用比較簡(jiǎn)單的比較處理，就能夠檢測(cè)出峰值電平，提取其峰值電平的位置(峰值位置)。
然后，在該車載立體聲裝置中，根據(jù)在圖5所示的處理的步驟S23中進(jìn)行圖7所示的處理得到的峰值位置，在圖5所示的步驟S24中，求得峰值間隔(峰值位置間的時(shí)間間隔)。
圖8是本發(fā)明中進(jìn)行的峰值間隔檢測(cè)處理的說(shuō)明圖。如圖8所示，以在1幀內(nèi)存在4個(gè)閾值以上的峰值位置(峰值點(diǎn))的情況為例，對(duì)求峰值間隔的處理進(jìn)行說(shuō)明。
控制部9根據(jù)表示在例如RAM93或非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)保持的峰值的位置的信息，如圖8中字母A、B、C、D、E、F所示，相同區(qū)間不重復(fù)地求峰值間隔。
在圖8所示的例子中，以4個(gè)峰值位置的各位置為基準(zhǔn)，求與其他峰值位置之間的間隔。但是，只有作為基準(zhǔn)的峰值位置與其他峰值位置逆轉(zhuǎn)的區(qū)間，由于區(qū)間的重復(fù)，在實(shí)質(zhì)上區(qū)間重復(fù)的情況下進(jìn)行只使其一方起作用的處理。
因此，圖8所示的例子的情況下，對(duì)于4個(gè)峰值位置的各個(gè)位置求與其他3個(gè)峰值位置之間的峰值間隔，因此能夠檢測(cè)出12個(gè)峰值間隔，對(duì)于重復(fù)的區(qū)間只使其中一個(gè)起作用，因此如圖8所示，能夠檢查出6個(gè)峰值間隔A、B、C、D、E、F。
該處理以處理對(duì)象的幀區(qū)間的各頻帶的電平數(shù)據(jù)為對(duì)象進(jìn)行。然后，將該處理對(duì)象的幀區(qū)間的各頻帶中求得的峰值間隔展開(kāi)為峰值間隔(周期)一覽表(以下稱為周期一覽表)，根據(jù)該周期一覽表能夠決定重放的樂(lè)曲的拍子。
圖9是圖5所示的步驟25中執(zhí)行的周期一覽表生成和拍子決定處理的說(shuō)明用的流程圖。圖9所示的流程圖的處理是在控制部9執(zhí)行的處理。
首先，控制部9判斷當(dāng)前音量是否為0(步驟S251)。該判斷可以通過(guò)核對(duì)上述總音量TotalVol進(jìn)行，也可以另行檢測(cè)輸入聲音信號(hào)的音量電平，對(duì)其進(jìn)行核對(duì)。
還有，設(shè)想也存在音量不完全為0的情況，在步驟S251的處理中，在規(guī)定閾值以下的聲音電平的聲音信號(hào)持續(xù)規(guī)定取樣以上的情況下，判斷為音量為0，也就是樂(lè)曲的重放結(jié)束。
在步驟S251的處理中，判斷為音量不為0時(shí)，控制部一邊在得分(score)上加權(quán)一邊將用圖7如上所述求出的所有的峰值間隔展開(kāi)為周期一覽表(步驟S252)。周期一覽表例如圖10所示，以橫軸表示峰值間隔，以縱軸表示得分(檢測(cè)數(shù))，對(duì)于在處理對(duì)象的幀區(qū)間中的各頻帶中檢測(cè)出的各峰值間隔，累積其檢測(cè)次數(shù)。
在這里，加權(quán)是對(duì)每一頻帶根據(jù)峰值間隔的大小預(yù)先設(shè)定規(guī)定的值。例如，也可以對(duì)于高音域的頻帶的權(quán)重賦予比對(duì)于中音域的頻帶的權(quán)重小的值?；?qū)τ诟黝l帶的權(quán)重采用相同的值。
還有，在該例子中，如圖10所示，每一頻帶的權(quán)重用W1、W2、W3、…表示，用AA、BB表示每一峰值間隔的權(quán)重。在這里得分(score)的計(jì)算例如下所述。
峰值間隔的B、E的得分＝AA*(第1頻帶的得分*W1+第2頻帶的得分*W2+…+第6頻帶的得分*W6+第7頻帶的得分*W7)在這一例子中，進(jìn)行每一峰值間隔的加權(quán)和每一頻帶的加權(quán)，能夠得到各峰值間隔的得分。
然后，在圖9所示的周期一覽表中，可知如使用圖8所述的那樣檢測(cè)出的峰值的間隔中相同間隔的峰值間隔B、E的被檢測(cè)出的次數(shù)最多?？刂撇?根據(jù)生成的周期一覽表，將檢測(cè)次數(shù)、即累計(jì)的分?jǐn)?shù)最高的峰值間隔作為拍子確定(步驟S253)。
接著，控制部9判斷周期一覽表的得分最高值是否超過(guò)預(yù)定的規(guī)定值(步驟S254)。拍子的決定必須根據(jù)周期一覽表迅速進(jìn)行，因此在周期一覽表上積累需要以上的數(shù)據(jù)有可能導(dǎo)致處理的延遲、存儲(chǔ)器使用的浪費(fèi)等，所以是不理想的。
在步驟S254的判斷處理中，在周期一覽表的得分的最大值不超過(guò)預(yù)定值的情況下，結(jié)束圖9所示的處理。又，在步驟S254的判斷處理中，判斷為周期一覽表的得分的最大值超過(guò)預(yù)定的規(guī)定值的情況下，對(duì)周期一覽表的數(shù)據(jù)進(jìn)行第1次篩選落選處理(步驟S255)，其后結(jié)束該圖9所示的處理。
在步驟S255中進(jìn)行的周期一覽表的第1次篩選落選處理，如上所述，或如圖11所示，在累計(jì)下去的各峰值間隔的得分?jǐn)?shù)超過(guò)規(guī)定值的情況下進(jìn)行。具體地說(shuō)，利用下述方法進(jìn)行，即或從周期一覽表的各峰值間隔的得分中減去規(guī)定的得分，或在展開(kāi)為周期一覽表的數(shù)據(jù)中減去例如最舊的幀的各峰值間隔的得分，或從最舊的幀在新幀放下上減去多個(gè)幀的峰值間隔的得分。
又，在圖9所示的步驟251的判斷處理中，在判斷為音量為0時(shí)，可以判斷為樂(lè)曲的重放結(jié)束，因此重新安排圖10所示生成的周期一覽表(步驟S256)，使新重放的樂(lè)曲的拍子的分析處理中具備該周期一覽表，然后結(jié)束該圖9中所示的處理。
還有，在該車載立體聲裝置中，控制部9存儲(chǔ)多個(gè)幀的、例如1000幀的，在各幀中檢測(cè)出的表示該幀中的檢測(cè)頻度的最高峰值間隔的信息。例如圖12所示，保持表示各幀的檢測(cè)頻度最高的峰值間隔的數(shù)據(jù)。
這樣，即使對(duì)于成為處理對(duì)象的過(guò)去的幀，也通過(guò)保持表示間隔的信息，在例如在某一幀中峰值間隔突然變大的情況下，也能夠通過(guò)參照表示其前后的幀的峰值間隔的信息，不受峰值間隔的突然變動(dòng)太大影響地恰當(dāng)決定重放對(duì)象樂(lè)曲的拍子。
然后，在本發(fā)明的車載立體聲裝置中，一旦控制部9如上所述決定重放對(duì)象樂(lè)曲的步驟的拍子，就根據(jù)該決定的拍子讀出保持于ROM中的例如靜止圖像的圖像數(shù)據(jù)，將該讀出的圖像數(shù)據(jù)的靜止圖像顯示于LCD10。
在該車載立體聲裝置中，LCD10上顯示的靜止圖像根據(jù)重放的樂(lè)曲的拍子和音量決定。也就是說(shuō)，如圖13所示，設(shè)想橫軸表示拍子，縱軸表示音量的坐標(biāo)平面，在該平面上設(shè)置9個(gè)數(shù)據(jù)塊×9個(gè)數(shù)據(jù)塊的區(qū)域。
然后，對(duì)應(yīng)于利用拍子和音量決定的數(shù)據(jù)塊，一義地決定形成圖像的圖像數(shù)據(jù)。也就是對(duì)圖13所示的81個(gè)數(shù)據(jù)塊分別決定形成規(guī)定圖像的圖像數(shù)據(jù)。
因此，例如如圖13所示，如果了解到拍子TP和音量V，就從ROM92讀出由其表示的坐標(biāo)(TP，V)所述的數(shù)據(jù)塊中分配的圖像數(shù)據(jù)，該讀出的圖像數(shù)據(jù)的靜止圖像利用控制部的控制顯示于LCD10的顯示畫(huà)面上。
還有，在這里，例如ROM92中，存儲(chǔ)著與至少如圖13所示設(shè)定的91個(gè)數(shù)據(jù)塊中的各數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的91個(gè)靜止圖像的圖像數(shù)據(jù)。而且，實(shí)際上也有可能發(fā)生不屬于圖13所示的任何數(shù)據(jù)塊的情況，因此也可以存儲(chǔ)保持不屬于任何數(shù)據(jù)塊的情況下使用的靜止圖像的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，將其加以利用。因此，例如ROM92在本實(shí)施形態(tài)的情況下存儲(chǔ)保持著100個(gè)左右的靜止圖像的圖像數(shù)據(jù)。
又，上面說(shuō)明了在本發(fā)明的車載立體聲裝置中將與拍子和音量相應(yīng)的靜止圖像顯示于LCD10的顯示畫(huà)面上的例子，但是當(dāng)然也可以顯示規(guī)定時(shí)間份額的動(dòng)畫(huà)圖像，或進(jìn)行反復(fù)顯示該規(guī)定時(shí)間份額的動(dòng)畫(huà)等動(dòng)畫(huà)圖像的顯示。
還有，在本發(fā)明的車載立體聲裝置中，不僅在重放樂(lè)曲時(shí)如上所述在LCD10的顯示畫(huà)面上顯示與拍子和音量相對(duì)應(yīng)的圖像，而且例如在圖14中對(duì)象Ob所示，將預(yù)先決定的圖形或字符等顯示對(duì)象顯示于LCD10的顯示畫(huà)面上，并使其移動(dòng)。
在這種情況下，對(duì)象Ob的移動(dòng)模式和移動(dòng)速度等根據(jù)所確定的拍子決定，控制為拍子越快，越是激烈移動(dòng)，拍子越慢，則緩慢移動(dòng)。當(dāng)然，也可以根據(jù)拍子和音量選擇移動(dòng)模式和移動(dòng)速度。又，對(duì)于要使其顯示移動(dòng)的顯示對(duì)象本身，也可以預(yù)先準(zhǔn)備多個(gè)，根據(jù)決定的拍子或決定的拍子和音量選擇使用的顯示對(duì)象。
這樣，在本發(fā)明的車載立體聲裝置中，可以不進(jìn)行自相關(guān)等復(fù)雜的運(yùn)算處理，就能夠簡(jiǎn)單而且迅速、正確地確定重放的樂(lè)曲等聲音的拍子。因而能夠不使車載立體聲裝置的控制部受到很大負(fù)荷就能夠確定重放的聲音的拍子。
而且，能夠?qū)?yīng)于確定的拍子確定LCD10上顯示的圖像，將其顯示向用戶提供。又能夠根據(jù)確定的拍子，使顯示對(duì)象顯示于LCD的顯示畫(huà)面上，使其對(duì)應(yīng)于拍子移動(dòng)。也就是說(shuō)，不同于利用物理上的信息的圖表均衡器，能夠以新的方式提供可相應(yīng)于作為音樂(lè)信息的確定的拍子提供圖像信息的信息。
在上述實(shí)施形態(tài)中，將重放的聲音信號(hào)分割為7個(gè)頻帶區(qū)域，對(duì)每一個(gè)頻帶進(jìn)行處理，但是并不限于此。分割的頻帶數(shù)目不管幾個(gè)都可以。也就是說(shuō)，當(dāng)然也可以不分割頻帶，對(duì)具有全部頻帶的聲音信號(hào)進(jìn)行如上所述的處理。
又，即使是將處理對(duì)象的聲音信號(hào)分割為多個(gè)頻帶的情況下，也可以不將所分割的全部頻帶的聲音信號(hào)作為處理對(duì)象，可以選擇分割的頻帶的一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶作為處理對(duì)象?；蚴且部梢岳脦V波器提取作為處理對(duì)象的頻帶的聲音信號(hào)，進(jìn)行如上所述的處理。
又，在進(jìn)行峰值位置的檢測(cè)時(shí)，聲音波形的電平的閾值根據(jù)前幀區(qū)間的最大音量計(jì)算出，但是，不限于此。也可以對(duì)聲音波形的閾值用規(guī)定值預(yù)先設(shè)定。又可以相應(yīng)于所選擇的音量電平等，從預(yù)先決定的多個(gè)數(shù)值中選擇規(guī)定的值使用。
上述實(shí)施形態(tài)中，峰值間隔的檢測(cè)，以全部峰值的位置為基準(zhǔn)，并且將實(shí)質(zhì)上重復(fù)的間隔除外，但是并不限于此。例如也可以以各幀中的任意一個(gè)或一個(gè)以上的峰值位置為基準(zhǔn)檢測(cè)峰值間隔，使用這樣求得的峰值期間。也就是說(shuō)，不必一定要與全部的峰值位置為基準(zhǔn)使用檢測(cè)峰值間隔。
又，在上述實(shí)施形態(tài)中，1幀是4秒鐘，使用20Hz的取樣頻率的時(shí)鐘信號(hào)，但是，并不限于此。也可以是幀的時(shí)間長(zhǎng)度、取樣頻率根據(jù)車載立體聲裝置等設(shè)備上搭載的CPU的性能等選擇適當(dāng)?shù)闹怠?br> 還有，在上述實(shí)施形態(tài)中，根據(jù)確定的拍子和總音量在LCD上顯示例如靜止圖像，同時(shí)也將顯示對(duì)象加以顯示，使該顯示對(duì)象移動(dòng)，但是與確定拍子相應(yīng)的處理并不限于此。
也可以例如或在重放拍子比較快的樂(lè)曲的情況下強(qiáng)調(diào)低音域和高音域，或在重放拍子比較慢的樂(lè)曲的情況下選擇環(huán)繞模式，或加強(qiáng)混響等，進(jìn)行各種調(diào)整。
也就是能夠根據(jù)確定的拍子，進(jìn)行均化器的調(diào)整、環(huán)繞模式的切換、音量的調(diào)整等各種控制。
在上述實(shí)施形態(tài)中，舉出將本發(fā)明使用于車載立體聲裝置的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明不限于此?？梢詫⒈景l(fā)明使用于家用立體聲裝置、CD播放器、MD播放器、DVD播放器、個(gè)人電腦等的聲音信號(hào)重放和輸出那樣的各種音頻裝置、音頻/視頻裝置。
將本發(fā)明使用于例如家用立體聲裝置的情況下，也可以相應(yīng)于確定的拍子進(jìn)行室內(nèi)照明的亮度調(diào)整和室溫調(diào)整等。
又，在上述實(shí)施形態(tài)中，以聲音信號(hào)的頻帶分割用已有的集成電路(IC)進(jìn)行的例子進(jìn)行說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，聲音信號(hào)的頻帶分割也可以利用例如在控制部9中執(zhí)行的程序進(jìn)行。
本發(fā)明也可以利用軟件充分實(shí)現(xiàn)。如果將其具體表示，作為第1個(gè)程序，生成執(zhí)行下述步驟的程序，所示步驟即對(duì)作為處理聲音信號(hào)的裝置的計(jì)算機(jī)提供的聲音信號(hào)的電平比規(guī)定閾值大，而且成為電平的變化頂點(diǎn)的峰值位置的檢測(cè)步驟、在規(guī)定的單位時(shí)間區(qū)間與檢測(cè)出的上述峰值位置為對(duì)象，至少檢測(cè)出規(guī)定的峰值位置與其他的峰值位置之間的時(shí)間間隔的時(shí)間間隔檢測(cè)步驟、根據(jù)檢測(cè)出的所述時(shí)間間隔中發(fā)生頻度多的時(shí)間間隔，確定利用所述聲音信號(hào)重放的聲音的拍子的確定步驟，將其通過(guò)有線、無(wú)線、或記錄媒體提供給立體聲設(shè)備和音頻/視頻設(shè)備，使其能夠執(zhí)行，以此能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的裝置、方法。
又，也可以生成這樣的程序作為第2程序，即在上述第1程序，在特定的步驟中累計(jì)在多個(gè)上述單位時(shí)間區(qū)間檢測(cè)出的峰值位置之間的時(shí)間間隔的發(fā)生頻度，根據(jù)該累計(jì)的發(fā)生頻度，也可以確定重放的聲音的拍子。
又可以與上述車載立體聲裝置的情況相同，生成如下所述程序作為第3程序，即設(shè)置將所提供的所述聲音信號(hào)分離為多個(gè)頻帶的頻帶分離步驟，在檢測(cè)步驟中，對(duì)于分離的所述多個(gè)頻帶的至少一個(gè)或一個(gè)以上頻帶的每一個(gè)檢測(cè)所述峰值位置，在時(shí)間間隔檢測(cè)步驟中，以至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶的每一個(gè)的峰值位置為對(duì)象，對(duì)于每一個(gè)頻帶檢測(cè)時(shí)間間隔，在確定步驟中，根據(jù)對(duì)于至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶的每一個(gè)檢測(cè)出的時(shí)間間隔中發(fā)生頻帶多的時(shí)間間隔，確定重放的聲音的所述拍子。
又可以生成如下所述的程序作為第4程序，即第4程序設(shè)置下述步驟，也就是根據(jù)要輸出的聲音信號(hào)，計(jì)算出要輸出的聲音的音量計(jì)算步驟、以及與計(jì)算出的音量為基準(zhǔn)設(shè)定在檢測(cè)峰值位置的情況下使用的閾值的閾值設(shè)定步驟。
又可以生成如下所述的程序作為第5程序，即第5程序設(shè)置下述步驟，也就是根據(jù)確定的拍子，從存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)中提取圖像顯示元件上顯示的圖像的圖像數(shù)據(jù)的圖像提取步驟、以及將相應(yīng)于提取的圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示于圖像顯示元件上的顯示步驟。
又可以生成如下所述的程序作為第6程序，即第6程序具備根據(jù)確定的上述拍子，控制在圖像顯示元件上顯示的圖像的大小、移動(dòng)速度、移動(dòng)模式(pattern)的步驟。
這樣，本發(fā)明的拍子分析裝置和拍子分析方法也可以利用程序?qū)崿F(xiàn)，生成的程序可以利用互聯(lián)網(wǎng)和電話網(wǎng)等各種電氣通訊線路和數(shù)據(jù)廣播提供給用戶，又可以通過(guò)分布記錄具有上述步驟的程序的記錄媒體向用戶提供。
工業(yè)上的實(shí)用性如上所述，采用本發(fā)明，能夠不進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算等復(fù)雜的運(yùn)算處理，簡(jiǎn)單而且正確地檢測(cè)樂(lè)曲等聲音的拍子。又，能夠根據(jù)檢測(cè)出的拍子提供信息，或進(jìn)行各種控制等。由于能夠檢測(cè)使用硬件中斷進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的連接，然后再確立鏈接，因此能夠使系統(tǒng)的負(fù)荷最小化，同時(shí)能夠在連接網(wǎng)絡(luò)電纜時(shí)立即使用網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求
1.一種拍子分析裝置，其特征在于，具備檢測(cè)輸入聲音信號(hào)的電平變化的峰值中，比規(guī)定閾值大的多個(gè)峰值的位置的峰值檢測(cè)單元、在規(guī)定的單位時(shí)間區(qū)間，檢測(cè)由所述峰值檢測(cè)單元檢測(cè)出的所述峰值位置之間的時(shí)間間隔的間隔檢測(cè)單元、以及根據(jù)所述間隔檢測(cè)單元檢測(cè)出的所述時(shí)間間隔中發(fā)生頻度多的所述時(shí)間間隔，確定利用所述聲音信號(hào)重放的聲音的拍子的確定單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍子分析裝置，其特征在于，所述確定單元累積在多個(gè)所述單位時(shí)間區(qū)間中檢測(cè)出的峰值位置間的所述時(shí)間間隔的發(fā)生頻度，根據(jù)該累積的發(fā)生頻度確定重放的聲音的所述拍子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍子分析裝置，其特征在于，具備將所述輸入信號(hào)分離為多個(gè)頻帶的頻帶分離單元，所述峰值檢測(cè)單元是對(duì)于所述頻帶分離單元分離的多個(gè)頻帶中的至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶中的每一個(gè)檢測(cè)所述峰值位置的單元，所述間隔檢測(cè)單元是檢測(cè)所述峰值檢測(cè)單元檢測(cè)出的至少一個(gè)或一個(gè)以上的所述頻帶的每一個(gè)頻帶的所述峰值位置的所述時(shí)間間隔的單元，所述確定單元根據(jù)對(duì)于至少一個(gè)或一個(gè)以上的所述頻帶檢測(cè)出的所述時(shí)間間隔中發(fā)生頻度大的時(shí)間間隔，確定重放的聲音的所述拍子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍子分析裝置，其特征在于，具備從所述輸入聲音信號(hào)提取規(guī)定的頻帶區(qū)域的聲音信號(hào)的頻帶提取單元，所述峰值檢測(cè)單元對(duì)于所述頻帶提取單元提取出的聲音信號(hào)檢測(cè)所述峰值位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍子分析裝置，其特征在于，具備計(jì)算所述輸入聲音信號(hào)的音量的音量計(jì)算單元、以及以所述音量計(jì)算單元計(jì)算出的音量為基準(zhǔn)，設(shè)定檢測(cè)所述峰值位置時(shí)使用的所述閾值的閾值設(shè)定單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拍子分析裝置，其特征在于，具備計(jì)算所述頻帶分離單元分離的多個(gè)頻帶中的至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶的聲音信號(hào)的音量的音量計(jì)算單元、以及以所述音量計(jì)算單元計(jì)算出的音量為基準(zhǔn)，設(shè)定檢測(cè)所述峰值位置時(shí)使用的所述閾值的閾值設(shè)定單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拍子分析裝置，其特征在于，具備計(jì)算所述頻帶提取單元提取的聲音信號(hào)的音量的音量計(jì)算單元、以及以所述音量計(jì)算單元計(jì)算出的音量為基準(zhǔn)，設(shè)定檢測(cè)所述峰值位置時(shí)使用的所述閾值的閾值設(shè)定單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍子分析裝置，其特征在于，具備圖像顯示元件、存儲(chǔ)能夠在所述圖像顯示元件上顯示的多個(gè)圖像的圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元、以及根據(jù)所述確定單元確定的所述拍子，從所述存儲(chǔ)單元有選擇地讀出圖像數(shù)據(jù)，在所述圖像顯示元件上顯示與讀出的所述圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的圖像的顯示控制單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拍子分析裝置，其特征在于，所述顯示單元控制相應(yīng)于從所述存儲(chǔ)單元讀出的所述圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示于所述圖像顯示元件上的所述圖像的大小、移動(dòng)速度、移動(dòng)模式中的至少一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拍子分析裝置，其特征在于，所述顯示單元根據(jù)所述確定單元確定的所述拍子與所述音量計(jì)算單元計(jì)算出的音量，從存儲(chǔ)單元選擇圖像數(shù)據(jù)讀出。
11.一種拍子分析方法，其特征在于，檢測(cè)輸入聲音信號(hào)的電平變化中比所述閾值大的多個(gè)峰值的位置，檢測(cè)在規(guī)定的單位時(shí)間區(qū)間中檢測(cè)出的所述峰值位置之間的時(shí)間間隔，根據(jù)在檢測(cè)出的所述時(shí)間間隔中發(fā)生頻度多的時(shí)間間隔，確定利用所述輸入聲音信號(hào)重放的聲音的拍子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的拍子分析方法，其特征在于，在確定所述拍子時(shí)，累積多個(gè)所述單位時(shí)間區(qū)間中檢測(cè)出的所述峰值位置之間的所述時(shí)間間隔的發(fā)生頻度，根據(jù)該累積的發(fā)生頻度確定重放的聲音的所述拍子。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的拍子分析方法，其特征在于，將所述輸入聲音信號(hào)分離為多個(gè)頻帶，在檢測(cè)所述峰值的位置時(shí)，對(duì)分離的所述多個(gè)頻帶的至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶中的每一個(gè)檢測(cè)所述峰值位置，在檢測(cè)所述時(shí)間間隔時(shí)，檢測(cè)至少一或一個(gè)以上的所述頻帶中的每一個(gè)的所述峰值位置的所述時(shí)間間隔，在進(jìn)行所述拍子的確定時(shí)，根據(jù)對(duì)于至少一個(gè)或一個(gè)以上的所述頻帶的每一個(gè)檢測(cè)出的所述時(shí)間間隔中發(fā)生頻度多的時(shí)間間隔，確定重放的聲音的所述拍子。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的拍子分析方法，其特征在于，從所述輸入聲音信號(hào)提取規(guī)定的頻帶的聲音信號(hào)，在檢測(cè)所述峰值位置時(shí)，對(duì)所述提取的聲音信號(hào)的所述峰值位置進(jìn)行檢測(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的拍子分析方法，其特征在于，計(jì)算出所述輸入聲音信號(hào)的音量，根據(jù)算出的所述音量設(shè)定檢測(cè)所述峰值位置時(shí)使用的所述閾值。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的拍子分析方法，其特征在于，計(jì)算所述分離的多個(gè)頻帶中的至少一個(gè)或一個(gè)以上的頻帶的聲音信號(hào)的音量，根據(jù)計(jì)算出的所述音量設(shè)定檢測(cè)所述峰值位置時(shí)使用的所述閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的拍子分析方法，其特征在于，計(jì)算所述計(jì)算出的所述音量的音量，以計(jì)算出的所述音量為基準(zhǔn)，設(shè)定檢測(cè)所述峰值位置的情況下使用的所述閾值。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的拍子分析方法，其特征在于，根據(jù)確定的所述拍子，從存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)中選擇圖像數(shù)據(jù)讀出，在所述圖像顯示元件上顯示與讀出的所述圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的拍子分析方法，其特征在于，根據(jù)確定的所述拍子，控制圖像顯示元件上顯示的圖像的大小、移動(dòng)速度、移動(dòng)模式。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的拍子分析方法，其特征在于，根據(jù)確定的所述拍子和計(jì)算出的所述音量，選擇并讀出所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明是對(duì)樂(lè)曲等聲音的拍子進(jìn)行分析的拍子分析裝置，根據(jù)從分析數(shù)據(jù)提取部(62)來(lái)的聲音信號(hào)的電平信息，在控制部(9)以作為規(guī)定的單位時(shí)間區(qū)間的幀作為處理單位，檢測(cè)出在規(guī)定電平以上的峰值位置(電平變化的頂點(diǎn))，求該幀區(qū)間中的各峰值位置之間的間隔(峰值間隔)，將發(fā)生頻度高的峰值間隔決定為拍子。
文檔編號(hào)G10G3/04GK1764940SQ20048000822
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者白石吾朗, 關(guān)根千繪, 增田九美子, 森邦晴 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社