可変サンプリングレートによるディジタル信号処理とその応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650379
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 田所 嘉昭 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (90005463)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斎藤 努 豊田工業高等専門学校, 助教授 (60280393)
• Keywords: 適応サンプリングレート / マルチレートサンプリング / ディジタル信号処理 / 同期加減算処理 / ノッチフィルタ / 適応くし形フィルタ / 離散フーリエ変換 / 採譜システム

Research Abstract

1.適応サンプリングレートによる周波数推定
(1)前年度,同期加減算処理の累積値の周期より周波数推定を行っていたのを,並列同期加減算処理により,両者の累積値の違いに注目した周波数推定法を開発し,周波数推定の高速化を図った。
(2)遅延時間可変ノッチフィルタに基づいた周波数推定でも,出力の振幅でなく周期(時間)に注目した周波数推定法を開発した。
2.乗算の少ないくし形フーリエ変換
サンプル値の差分から構成されるくし形フィルタを基に,信号成分が倍数関係に無い信号のフーリエ変換のアルゴリズムを開発した。1フーリエ係数あたり1乗算という乗算の少ないアルゴリズムである。このような信号に対しては,通常の連立方程式による方法では,信号成分の3乗に比例する乗算が必要である。
3.くし形フィルタに基づく採譜システム
(1)縦続接続適応くし形フィルタによる採譜システム
歌唱のように不安定なピッチ周波数に適応するため,出力の周期に注目してくし形フィルタの遅延時間を制御する適応くし形フィルタに基づく採譜システムを開発した。
(2)並列接続くし形フィルタによる採譜システム
従来の縦続接続くし形フィルタの零出力に注目するのではなく,並列接続した12個のくし形フィルタ(1オクターブの音高数に対応)の出力で周波数成分が減少しているものを特異値分解や隣接する出力波形の類似度に注目して検出することにより,音高検出する方式を開発した。

Research Products

• [Publications] 山口 満: "二重くし形フィルタによる独唱・二重唱の音高推定"電気学会論文誌. 121-C・12. 1853-1859 (2001)
• [Publications] Yoshiaki Tadokoro: "A new Fourier transform with fewer multiplications for arbitrary frequency signal"World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics(SCI)2001. VI・. 193-196 (2001)
• [Publications] Yoshiaki Tadokoro: "Pitch detection of duet song using double comb filters"European Conference on Circuit Theory and Design(ECCD'01). I・. 57-60 (2001)
• [Publications] Yoshiaki Tadokoro: "Comb Fourier transform with fewer multiplications"Europsip Conference on Digital Signal Processing for Multimedia Communications and Services(ECMCS). ECMCS-154(CD). 154 (2001)
• [Publications] 野口 健太郎: "直接サンプリング制御による適応周波数推定の精度改善"信学技報. DSP2001-106. 49-54 (2001)
• [Publications] 松本 弥: "適応くし形フィルタの縦続接続による採譜のための音高検出"信学技報. DSP2001-148. 23-30 (2001)