JP2003015700A - 波形時系列信号から音データパターンを作成する方法及び装置 - Google Patents
波形時系列信号から音データパターンを作成する方法及び装置Info
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明が解決しようとする課題は、波形信号を
人間が認識しやすいような音パターンとして変換して伝
達可能とすることである。 【解決手段】上記課題を解決するために、請求項１の発
明方法は、波形信号の時系列データとしての特徴を人間
が認識しやすいパターンとして出力するための信号を作
成する方法に関して、全体を基本リズムパターン検出手
段、ローカル撹乱検出手段及び音データパターン変換手
段で構成し、基本リズムパターン検出手段は、波形の時
系列信号を周波数解析することにより、波形を構成する
基本周波数成分と各周波数成分がもつエネルギーの大き
さを求める機能をもち、ローカル撹乱検出手段は、基本
周波数成分で構成される波形以外の波形データをローカ
ル撹乱に基づくものとして抽出する機能を持ち、音デー
タパターン変換手段は、基本リズムパターンとローカル
撹乱に基づく音データパターンとを組み合わせ、出力す
る音データに変換する機能を持つことを特徴とするもの
である。
人間が認識しやすいような音パターンとして変換して伝
達可能とすることである。 【解決手段】上記課題を解決するために、請求項１の発
明方法は、波形信号の時系列データとしての特徴を人間
が認識しやすいパターンとして出力するための信号を作
成する方法に関して、全体を基本リズムパターン検出手
段、ローカル撹乱検出手段及び音データパターン変換手
段で構成し、基本リズムパターン検出手段は、波形の時
系列信号を周波数解析することにより、波形を構成する
基本周波数成分と各周波数成分がもつエネルギーの大き
さを求める機能をもち、ローカル撹乱検出手段は、基本
周波数成分で構成される波形以外の波形データをローカ
ル撹乱に基づくものとして抽出する機能を持ち、音デー
タパターン変換手段は、基本リズムパターンとローカル
撹乱に基づく音データパターンとを組み合わせ、出力す
る音データに変換する機能を持つことを特徴とするもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波形信号の時系列
データとしての特徴を人間が認識しやすいパターンとし
て出力するための信号を作成する方法及び装置に関す
る。
データとしての特徴を人間が認識しやすいパターンとし
て出力するための信号を作成する方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】波形信号の時系列データとしての特徴を
人間が認識しやすくするための装置としては、オシロス
コープを初めとする視覚によるモニター装置が一般的で
ある。
人間が認識しやすくするための装置としては、オシロス
コープを初めとする視覚によるモニター装置が一般的で
ある。
【０００３】聴覚を利用したモニター装置としては、変
動信号があるレベルを越えた時に警告音を出力する装置
が一般的であり、波形信号の変動パターンそのものを認
識するために聴覚を利用するものは公表されていない。
動信号があるレベルを越えた時に警告音を出力する装置
が一般的であり、波形信号の変動パターンそのものを認
識するために聴覚を利用するものは公表されていない。
【０００４】波形信号を人間が認識するときに視覚を重
視していたことと、音のパターンで波形を表現すること
に難しさがある。
視していたことと、音のパターンで波形を表現すること
に難しさがある。
【０００５】類似技術としては、音声認識技術がある。
音声の波形を分析して言葉に置き換えて表現するもの
で、音声としての特徴を前提として用いて分析してお
り、一般的な波形を取り扱う本技術とは大きく異なる。
音声の波形を分析して言葉に置き換えて表現するもの
で、音声としての特徴を前提として用いて分析してお
り、一般的な波形を取り扱う本技術とは大きく異なる。
【０００６】音響の解析や雑音の除去は、可聴音の処理
であり、波形そのものが音と対応しており、一般的な波
形を取り扱う本技術とは大きく異なる。
であり、波形そのものが音と対応しており、一般的な波
形を取り扱う本技術とは大きく異なる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、波形信号を人間が認識しやすいような音パ
ターンとして変換して伝達可能とすることである。
する課題は、波形信号を人間が認識しやすいような音パ
ターンとして変換して伝達可能とすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明方法は、波形信号の時系列データと
しての特徴を人間が認識しやすいパターンとして出力す
るための信号を作成する方法に関して、全体を基本リズ
ムパターン検出手段、ローカル撹乱検出手段及び音デー
タパターン変換手段で構成し、基本リズムパターン検出
手段は、波形の時系列信号を周波数解析することによ
り、波形を構成する基本周波数成分と各周波数成分がも
つエネルギーの大きさを求める機能をもち、ローカル撹
乱検出手段は、基本周波数成分で構成される波形以外の
波形データをローカル撹乱に基づくものとして抽出する
機能を持ち、音データパターン変換手段は、基本リズム
パターンとローカル撹乱に基づく音データパターンとを
組み合わせ、出力する音データに変換する機能を持つこ
とを特徴とするものである。
に、請求項１の発明方法は、波形信号の時系列データと
しての特徴を人間が認識しやすいパターンとして出力す
るための信号を作成する方法に関して、全体を基本リズ
ムパターン検出手段、ローカル撹乱検出手段及び音デー
タパターン変換手段で構成し、基本リズムパターン検出
手段は、波形の時系列信号を周波数解析することによ
り、波形を構成する基本周波数成分と各周波数成分がも
つエネルギーの大きさを求める機能をもち、ローカル撹
乱検出手段は、基本周波数成分で構成される波形以外の
波形データをローカル撹乱に基づくものとして抽出する
機能を持ち、音データパターン変換手段は、基本リズム
パターンとローカル撹乱に基づく音データパターンとを
組み合わせ、出力する音データに変換する機能を持つこ
とを特徴とするものである。
【０００９】このように、全体を基本リズムパターン検
出手段、ローカル撹乱検出手段及び音データパターン変
換手段で構成することにより、入力データをリズムパタ
ーン音とそれ以外の音で組み合わせた音データパターン
に変換することを可能にする。
出手段、ローカル撹乱検出手段及び音データパターン変
換手段で構成することにより、入力データをリズムパタ
ーン音とそれ以外の音で組み合わせた音データパターン
に変換することを可能にする。
【００１０】基本リズムパターン検出手段は、波形の時
系列信号を周波数解析することにより、波形を構成する
基本周波数成分と各周波数成分がもつエネルギーの大き
さを求め、これを波形の基本リズムとして検出すること
を可能にする。
系列信号を周波数解析することにより、波形を構成する
基本周波数成分と各周波数成分がもつエネルギーの大き
さを求め、これを波形の基本リズムとして検出すること
を可能にする。
【００１１】ローカル撹乱検出手段は、基本周波数成分
で構成される波形以外の波形データをローカル撹乱に基
づくものとして抽出することで、周波数解析結果として
現れない撹乱部分を基本リズムパターン以外の音データ
パターンとして表現することを可能にするものである。
で構成される波形以外の波形データをローカル撹乱に基
づくものとして抽出することで、周波数解析結果として
現れない撹乱部分を基本リズムパターン以外の音データ
パターンとして表現することを可能にするものである。
【００１２】音データパターン変換手段は、基本リズム
パターンとローカル撹乱に基づく音データパターンとを
組み合わせ、出力する音データに変換することで、可聴
音として出力するために必要なデータが得られる。
パターンとローカル撹乱に基づく音データパターンとを
組み合わせ、出力する音データに変換することで、可聴
音として出力するために必要なデータが得られる。
【００１３】請求項２の発明装置は、波形信号の時系列
データとしての特徴を人間が認識しやすいパターンとし
て出力するための信号を作成する装置に関して、装置の
処理部を、基本リズムパターン検出処理部、ローカル撹
乱検出処理部及び音データパターン変換処理部で構成
し、装置のデータ蓄積部を、入力波形データ蓄積部、基
本リズムパターン検出結果蓄積部、ローカル撹乱検出結
果蓄積部及び出力音データ蓄積部で構成し、基本リズム
パターン検出処理部は、入力波形データ蓄積部からのデ
ータの読込み、ならびに、基本リズムパターン検出結果
蓄積部へのデータの書き込みのための接続部を持ち、ロ
ーカル撹乱検出処理部は、入力波形データ蓄積部と基本
リズムパターン検出結果蓄積部からのデータの読込み、
ならびに、ローカル撹乱検出結果蓄積部へのデータの書
き込みのための接続部を持ち、音データパターン変換処
理部は、基本リズムパターン検出結果蓄積部とローカル
撹乱検出処理結果蓄積部からのデータの読込み、ならび
に、出力音データ蓄積部へのデータの書き込みのための
接続部を持つことを特徴とするものである。
データとしての特徴を人間が認識しやすいパターンとし
て出力するための信号を作成する装置に関して、装置の
処理部を、基本リズムパターン検出処理部、ローカル撹
乱検出処理部及び音データパターン変換処理部で構成
し、装置のデータ蓄積部を、入力波形データ蓄積部、基
本リズムパターン検出結果蓄積部、ローカル撹乱検出結
果蓄積部及び出力音データ蓄積部で構成し、基本リズム
パターン検出処理部は、入力波形データ蓄積部からのデ
ータの読込み、ならびに、基本リズムパターン検出結果
蓄積部へのデータの書き込みのための接続部を持ち、ロ
ーカル撹乱検出処理部は、入力波形データ蓄積部と基本
リズムパターン検出結果蓄積部からのデータの読込み、
ならびに、ローカル撹乱検出結果蓄積部へのデータの書
き込みのための接続部を持ち、音データパターン変換処
理部は、基本リズムパターン検出結果蓄積部とローカル
撹乱検出処理結果蓄積部からのデータの読込み、ならび
に、出力音データ蓄積部へのデータの書き込みのための
接続部を持つことを特徴とするものである。
【００１４】このように、装置の処理部を、基本リズム
パターン検出処理部、ローカル撹乱検出処理部及び音デ
ータパターン変換処理部で構成することにより、波形を
基本リズムパターンとローカル撹乱音パターンの重ね合
わせで表現するための基本的な処理が実施可能となる。
パターン検出処理部、ローカル撹乱検出処理部及び音デ
ータパターン変換処理部で構成することにより、波形を
基本リズムパターンとローカル撹乱音パターンの重ね合
わせで表現するための基本的な処理が実施可能となる。
【００１５】装置のデータ蓄積部を、入力波形データ蓄
積部、基本リズムパターン検出結果蓄積部、ローカル撹
乱検出結果蓄積部及び出力音データパラメータ蓄積部で
構成することにより、入力データから変換結果の出力ま
で、一連のデータ処理における基本的なデータの流れを
制御することが可能となる。
積部、基本リズムパターン検出結果蓄積部、ローカル撹
乱検出結果蓄積部及び出力音データパラメータ蓄積部で
構成することにより、入力データから変換結果の出力ま
で、一連のデータ処理における基本的なデータの流れを
制御することが可能となる。
【００１６】基本リズムパターン検出処理部は、入力波
形データ蓄積部からのデータの読込み、ならびに、基本
リズムパターン検出結果蓄積部へのデータの書き込みの
ための接続部を持つことで、基本リズムパターン検出処
理の入出力を制御できる。
形データ蓄積部からのデータの読込み、ならびに、基本
リズムパターン検出結果蓄積部へのデータの書き込みの
ための接続部を持つことで、基本リズムパターン検出処
理の入出力を制御できる。
【００１７】ローカル撹乱検出処理部は、入力波形デー
タ蓄積部と基本リズムパターン検出結果蓄積部からのデ
ータの読込み、ならびに、ローカル撹乱検出結果蓄積部
へのデータの書き込みのための接続部を持つことで、ロ
ーカル撹乱検出処理の入出力を制御できる。
タ蓄積部と基本リズムパターン検出結果蓄積部からのデ
ータの読込み、ならびに、ローカル撹乱検出結果蓄積部
へのデータの書き込みのための接続部を持つことで、ロ
ーカル撹乱検出処理の入出力を制御できる。
【００１８】音データパターン変換処理部は、基本リズ
ムパターン検出結果蓄積部とローカル撹乱検出処理結果
蓄積部からのデータの読込み、ならびに、出力音データ
蓄積部へのデータの書き込みのための接続部を持つこと
で、音データパターン変換処理の入出力を制御できる。
ムパターン検出結果蓄積部とローカル撹乱検出処理結果
蓄積部からのデータの読込み、ならびに、出力音データ
蓄積部へのデータの書き込みのための接続部を持つこと
で、音データパターン変換処理の入出力を制御できる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施の形態について、図面を
用いて説明する。図1は、本発明にかかる方法のフロー
チャートの実施例である。
用いて説明する。図1は、本発明にかかる方法のフロー
チャートの実施例である。
【００２０】処理がスタートすると、波形データ入力Ｓ
１で音データパターンへの変換対象となる波形データの
入力を行う。
１で音データパターンへの変換対象となる波形データの
入力を行う。
【００２１】周波数解析Ｓ２で、入力した波形データの
周波数解析を行い、エネルギースペクトラムを求める。
周波数解析を行い、エネルギースペクトラムを求める。
【００２２】エネルギースペクトラム特徴抽出Ｓ３で
は、周波数解析Ｓ２で得られたエネルギースペクトラム
からピークを取る周波数、ピークの大きさ及び位相差を
求める。
は、周波数解析Ｓ２で得られたエネルギースペクトラム
からピークを取る周波数、ピークの大きさ及び位相差を
求める。
【００２３】基本リズム検出Ｓ４で、エネルギースペク
トラム特徴抽出Ｓ３で得られたピークに関するデータか
ら、各代表周波数での波形の山と谷のピークにあたるタ
イミングで刻まれるリズムパターンを、ピーク値データ
の数の分だけ求める。
トラム特徴抽出Ｓ３で得られたピークに関するデータか
ら、各代表周波数での波形の山と谷のピークにあたるタ
イミングで刻まれるリズムパターンを、ピーク値データ
の数の分だけ求める。
【００２４】基本リズム対応波形計算Ｓ５で、各代表周
波数の波形を求め、これらを重ね合わせ、基本リズム対
応波形を求める。
波数の波形を求め、これらを重ね合わせ、基本リズム対
応波形を求める。
【００２５】ローカル撹乱成分抽出Ｓ６では、入力波形
データと基本リズム対応波形の対応した時刻での差を取
ることにより、ローカル撹乱成分の抽出を行う。
データと基本リズム対応波形の対応した時刻での差を取
ることにより、ローカル撹乱成分の抽出を行う。
【００２６】基本リズム音パラメータ作成Ｓ７では、先
に検出された基本リズムと対応する振幅の大きさと位相
差を考慮して、音パラメータの作成を行う。
に検出された基本リズムと対応する振幅の大きさと位相
差を考慮して、音パラメータの作成を行う。
【００２７】ローカル撹乱音パラメータ作成Ｓ８では、
ローカル撹乱成分の波形のピークと振幅の大きさに応じ
て、音データパターンのパラメータの作成を行う。
ローカル撹乱成分の波形のピークと振幅の大きさに応じ
て、音データパターンのパラメータの作成を行う。
【００２８】図２は、本発明にかかる方法の装置のシス
テムブロック図の実施例である。
テムブロック図の実施例である。
【００２９】装置の処理部は、基本リズムパターン検出
処理部１、ローカル撹乱検出処理部２及び音データパタ
ーン変換処理部３で構成される。
処理部１、ローカル撹乱検出処理部２及び音データパタ
ーン変換処理部３で構成される。
【００３０】データ蓄積部は、入力波形データ蓄積部
４、基本リズムパターン検出結果蓄積部５、ローカル撹
乱検出結果蓄積部６及び出力音データ蓄積部７で構成さ
れる。
４、基本リズムパターン検出結果蓄積部５、ローカル撹
乱検出結果蓄積部６及び出力音データ蓄積部７で構成さ
れる。
【００３１】図３は、本特許にかかる波形データの処理
例である。
例である。
【００３２】（Ａ）は、入力波形データを示している。
【００３３】（Ｂ）は、周波数解析の結果得られた代表
周波数の各波形の重ね合わせ結果を示している。
周波数の各波形の重ね合わせ結果を示している。
【００３４】（Ｄ１），（Ｄ２）及び（Ｄ３）は、
（Ｂ）の構成要素である代表周波数の波形パターンであ
る。
（Ｂ）の構成要素である代表周波数の波形パターンであ
る。
【００３５】（Ｃ）は、ローカル撹乱波形を示してい
る。
る。
【００３６】図４は、本特許にかかる音データの作成例
である。
である。
【００３７】このとき、基本リズムパターンを（Ｅ
１），（Ｅ２）及び（Ｅ３）に示す。これらは、図３に
示すそれぞれ代表周波数の波形パターン（Ｄ１）、（Ｄ
２）及び（Ｄ３）に対応するものである。
１），（Ｅ２）及び（Ｅ３）に示す。これらは、図３に
示すそれぞれ代表周波数の波形パターン（Ｄ１）、（Ｄ
２）及び（Ｄ３）に対応するものである。
【００３８】ローカル撹乱音パターンを（Ｆ）に示す。
これは、図３に示すローカル撹乱波形（Ｃ）に対応する
ものである。
これは、図３に示すローカル撹乱波形（Ｃ）に対応する
ものである。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、波形信
号の特徴を的確に捉えて、波形信号を音データパターン
に変換することが可能となる。
号の特徴を的確に捉えて、波形信号を音データパターン
に変換することが可能となる。
【００４０】
【図１】本発明にかかる方法のフローチャートである。
（実施例１）
（実施例１）
【図２】本発明にかかるシステムブロック図である。
（実施例２）
（実施例２）
【図３】本発明にかかる波形データの処理例である。
【図４】本発明にかかる音データの作成例である。
１：基本リズムパターン検出処理部
２：ローカル撹乱検出処理部
３：音データパターン変換処理部
４：入力波形蓄積部
５：基本リズムパターン検出結果蓄積部
６：ローカル撹乱検出結果蓄積部
７：出力音データ蓄積部
Claims (2)
- 【請求項１】 波形信号の時系列データとしての特徴を
人間が認識しやすい音パターンとして出力するための信
号を作成する方法に関して、全体を基本リズムパターン
検出手段、ローカル撹乱検出手段及び音データパターン
変換手段で構成し、基本リズムパターン検出手段は、波
形の時系列信号を周波数解析することにより、波形を構
成する基本周波数成分と各周波数成分がもつエネルギー
の大きさを求める機能をもち、ローカル撹乱検出手段
は、基本周波数成分で構成される波形以外の波形データ
をローカル撹乱に基づくものとして抽出する機能を持
ち、音データパターン変換手段は、基本リズムパターン
とローカル撹乱に基づく音データパターンとを組み合わ
せ、出力する音データに変換する機能を持つことを特徴
とする方法。 - 【請求項２】 波形信号の時系列データとしての特徴を
人間が認識しやすいパターンとして出力するための信号
を作成する装置に関して、装置の処理部を、基本リズム
パターン検出処理部、ローカル撹乱検出処理部及び音デ
ータパターン変換処理部で構成し、装置のデータ蓄積部
を、入力波形データ蓄積部、基本リズムパターン検出結
果蓄積部、ローカル撹乱検出結果蓄積部及び出力音デー
タ蓄積部で構成し、基本リズムパターン検出処理部は、
入力波形データ蓄積部からのデータの読込み、ならび
に、基本リズムパターン検出結果蓄積部へのデータの書
き込みのための接続部を持ち、ローカル撹乱検出処理部
は、入力波形データ蓄積部と基本リズムパターン検出結
果蓄積部からのデータの読込み、ならびに、ローカル撹
乱検出結果蓄積部へのデータの書き込みのための接続部
を持ち、音データパターン変換処理部は、基本リズムパ
ターン検出結果蓄積部とローカル撹乱検出処理結果蓄積
部からのデータの読込み、ならびに、出力音データ蓄積
部へのデータの書き込みのための接続部を持つことを特
徴とする装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194958A JP2003015700A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 波形時系列信号から音データパターンを作成する方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194958A JP2003015700A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 波形時系列信号から音データパターンを作成する方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003015700A true JP2003015700A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19033007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194958A Pending JP2003015700A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 波形時系列信号から音データパターンを作成する方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003015700A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086362A1 (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Kabushiki Kaisha Kenwood | 音声信号雑音除去装置、音声信号雑音除去方法及びプログラム |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194958A patent/JP2003015700A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086362A1 (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Kabushiki Kaisha Kenwood | 音声信号雑音除去装置、音声信号雑音除去方法及びプログラム |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061024 |