(57)【要約】【課題】入力される信号が特定の方式で変調された信号であるかの識別する精度を向上させることができる信号識別装置、復調装置、自動演奏鍵盤楽器、信号識別方法およびプログラムを提供すること。【解決手段】本発明の実施形態に係る自動演奏鍵盤楽器は、復調装置を有し、この復調装置の制御部によって実行されるプログラムにより実現する信号識別部によって、入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が、周期Ｔのキャリア信号の波形を、変調周期２Ｔで位相変調した特定変調信号であるか否かを識別することができる。これにより、制御部は、入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であるときに、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）を復調部により復調をさせるように制御することができ、抽出された抽出情報により、鍵盤部の鍵の揺動、音声出力部からの放音をさせることができる。【選択図】図３
2010147866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される信号が、予め設定された周期の波形を当該周期より長い変調周期で位相変調した変調信号であるか否かを識別する信号識別装置であって、
前記入力される信号の各サンプルの入力順に、前記周期の１周期にわたって振幅の積分値を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した積分値が予め設定した値以上から当該値未満に変化した後に、続く所定数のサンプルに対応して算出された積分値が当該値未満を維持したことを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出周期が前記変調周期であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定が肯定的であれば、前記入力される信号が前記変調信号であると識別する識別手段と
を具備することを特徴とする信号識別装置。
【請求項２】
前記信号は、その帯域が可聴域のオーディオ信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の信号識別装置。
【請求項３】
前記入力される信号のサンプリング周波数を、前記周期に係る周波数の整数倍のサンプリング周波数に調整する調整手段と、
前記算出手段は、前記調整手段によってサンプリング周波数が調整された信号を用いて前記積分値を算出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の信号識別装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記検出手段によって検出があると、当該検出と前回の検出との検出間隔が、前記変調周期のサンプル数に対応する場合には増加し、それ以外の場合に減少する判定値を算出し、当該判定値が予め設定された値以上になったときに、前記検出手段の検出周期が前記変調周期であると判定する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の信号識別装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記検出手段による検出が予め設定された時間にわたって行われなかったときに、積分値を計算する１周期の長さを変更して算出を行う
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の信号識別装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の信号識別装置と、
前記識別手段によって、前記入力される信号が前記変調信号であると識別されると、前記入力される信号が前記変調信号であるとみなして復調し、変調に用いられた情報を抽出する復調手段と
を具備することを特徴とする復調装置。
【請求項７】
請求項６に記載の復調装置と、
前記復調手段によって抽出される情報は発音内容を指定する楽音制御情報であって、当該楽音制御情報に応じて発音する発音手段と、
前記楽音制御情報に応じて揺動する鍵を複数有する鍵盤と
を具備することを特徴とする自動演奏鍵盤楽器。
【請求項８】
入力される信号が、予め設定された周期の波形を当該周期より長い変調周期で位相変調した変調信号であるか否かを識別する信号識別装置に用いられる信号識別方法であって、
前記入力される信号における各サンプルから、前記周期の１周期分の振幅の積分値を算出する算出過程と、
前記算出過程において算出した積分値のサンプル順の変化において、予め設定した値以上から当該値未満に変化した後に、予め設定された数のサンプルに係る積分値が当該値未満を維持したことを検出する検出過程と、
前記検出過程における検出周期が前記変調周期であるか否かを判定する判定過程と、
前記判定過程における判定が肯定的であれば、前記入力される信号が前記変調信号であると識別する識別過程と
を備えることを特徴とする信号識別方法。
【請求項９】
コンピュータを、
入力される信号における各サンプルから、予め設定された周期の１周期分の振幅の積分値を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した積分値のサンプル順の変化において、予め設定した値以上から当該値未満に変化した後に、予め設定された数のサンプルに係る積分値が当該値未満を維持したことを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出周期が、予め設定された前記周期より長い変調周期であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定が肯定的であれば、前記入力される信号が前記周期の波形を前記変調周期で位相変調した変調信号であると識別する識別手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力される信号が変調された信号であるかを識別する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）データに応じて変調された音響信号が入力され、これを復調する復調装置において、この音響信号が復調可能な音響信号であるかを識別する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−９４５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されている音響信号は、キャリア信号の周波数６．３０ｋＨｚに対して、３．１５ｋＨｚで位相変調された信号であり、この音響信号の識別のためにゼロクロスの検出を行っているが、より精度の高く識別を行うことが求められている。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、入力される信号が特定の方式で変調された信号であるかの識別する精度を向上させることができる信号識別装置、復調装置、自動演奏鍵盤楽器、信号識別方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本発明は、入力される信号が、予め設定された周期の波形を当該周期より長い変調周期で位相変調した変調信号であるか否かを識別する信号識別装置であって、前記入力される信号の各サンプルの入力順に、前記周期の１周期にわたって振幅の積分値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した積分値が予め設定した値以上から当該値未満に変化した後に、続く所定数のサンプルに対応して算出された積分値が当該値未満を維持したことを検出する検出手段と、前記検出手段の検出周期が前記変調周期であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定が肯定的であれば、前記入力される信号が前記変調信号であると識別する識別手段とを具備することを特徴とする信号識別装置を提供する。
【０００６】
また、別の好ましい態様において、前記信号は、その帯域が可聴域のオーディオ信号であることを特徴とする。
【０００７】
また、別の好ましい態様において、前記入力される信号のサンプリング周波数を、前記周期に係る周波数の整数倍のサンプリング周波数に調整する調整手段と、前記算出手段は、前記調整手段によってサンプリング周波数が調整された信号を用いて前記積分値を算出することを特徴とする。
【０００８】
また、別の好ましい態様において、前記判定手段は、前記検出手段によって検出があると、当該検出と前回の検出との検出間隔が、前記変調周期のサンプル数に対応する場合には増加し、それ以外の場合に減少する判定値を算出し、当該判定値が予め設定された値以上になったときに、前記検出手段の検出周期が前記変調周期であると判定することを特徴とする。
【０００９】
また、別の好ましい態様において、前記算出手段は、前記検出手段による検出が予め設定された時間にわたって行われなかったときに、積分値を計算する１周期の長さを変更して算出を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記記載の信号識別装置と、前記識別手段によって、前記入力される信号が前記変調信号であると識別されると、前記入力される信号が前記変調信号であるとみなして復調し、変調に用いられた情報を抽出する復調手段とを具備することを特徴とする復調装置を提供する。
【００１１】
また、本発明は、上記記載の復調装置と、前記復調手段によって抽出される情報は発音内容を指定する楽音制御情報であって、当該楽音制御情報に応じて発音する発音手段と、前記楽音制御情報に応じて揺動する鍵を複数有する鍵盤とを具備することを特徴とする自動演奏鍵盤楽器を提供する。
【００１２】
また、本発明は、入力される信号が、予め設定された周期の波形を当該周期より長い変調周期で位相変調した変調信号であるか否かを識別する信号識別装置に用いられる信号識別方法であって、前記入力される信号における各サンプルから、前記周期の１周期分の振幅の積分値を算出する算出過程と、前記算出過程において算出した積分値のサンプル順の変化において、予め設定した値以上から当該値未満に変化した後に、予め設定された数のサンプルに係る積分値が当該値未満を維持したことを検出する検出過程と、前記検出過程における検出周期が前記変調周期であるか否かを判定する判定過程と、前記判定過程における判定が肯定的であれば、前記入力される信号が前記変調信号であると識別する識別過程とを備えることを特徴とする信号識別方法を提供する。
【００１３】
また、本発明は、コンピュータを、入力される信号における各サンプルから、予め設定された周期の１周期分の振幅の積分値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した積分値のサンプル順の変化において、予め設定した値以上から当該値未満に変化した後に、予め設定された数のサンプルに係る積分値が当該値未満を維持したことを検出する検出手段と、前記検出手段の検出周期が、予め設定された前記周期より長い変調周期であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定が肯定的であれば、前記入力される信号が前記周期の波形を前記変調周期で位相変調した変調信号であると識別する識別手段として機能させるためのプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、入力される信号が特定の方式で変調された信号であるかの識別する精度を向上させることができる信号識別装置、復調装置、自動演奏鍵盤楽器、信号識別方法およびプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る自動演奏鍵盤楽器１の構成を示すブロック図である。自動演奏鍵盤楽器１は、復調装置１０および演奏装置２０を有する。復調装置１０は、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、インターフェイス１４、表示部１５および復調部１６を有し、それぞれバス１７を介して接続されている。演奏装置２０は、コントローラ２１、鍵盤部２２および音声出力部２３を有する。以下、自動演奏鍵盤楽器１の構成について説明する。
【００１７】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有している。ＣＰＵは、ＲＯＭまたは記憶部１２から制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより、復調装置１０の各部について、バス１７を介して制御するとともに、後述する各機能を実現する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵが各データの加工などを行う際のワークエリアとして機能する。
【００１８】
記憶部１２は、例えばハードディスクなどの大容量記憶手段であって、上述の制御プログラム、オーディオ信号を示すデータ、ＭＩＤＩデータなどを記憶する。
【００１９】
操作部１３は、例えばキーボード、マウス、スイッチなどの操作手段である。利用者が操作部１３を操作するとその操作内容を表すデータが制御部１１へ出力される。
【００２０】
インターフェイス１４は、ＤＶＤなどの光ディスクドライブ、半導体メモリなどと、有線、無線により接続し、様々なデータの入出力を行う。この例においては、インターフェイス１４には、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が入力されるようになっている。
【００２１】
表示部１５は、映像を表示画面に表示する液晶ディスプレイなどの表示デバイスであって、制御部１１の制御によって入力される映像信号に基づく表示を行う。この例においては、メニュー画面等の表示を行う。なお、インターフェイス１４を介して、ＤＶＤなどから映像信号を取得して、表示してもよい。
【００２２】
復調部１６は、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が入力され、後述する処理により、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が後述する特定の変調方式により変調された変調信号であった場合に、これを復調する処理を行って、復調によって抽出される抽出情報（この例においては、ＭＩＤＩデータなどの発音内容を指定するシーケンスデータである楽音制御情報とする）を演奏装置２０のコントローラ２１に出力する。
【００２３】
コントローラ２１は、復調部１６から入力される抽出情報に応じて、鍵盤部２２及び音声出力部２３を制御する。この制御は、後述するように、鍵盤部２２の各鍵を抽出情報に応じて揺動させるとともに、音声出力部２３に抽出情報に応じた発音をさせるものである。また、コントローラ２１は、鍵盤部２２から出力される操作信号に応じて音声出力部２３を制御して発音させる。
【００２４】
鍵盤部２２は、複数の鍵を有する鍵盤であって、利用者によって鍵が押下されると、押下に応じた操作信号をコントローラ２１に出力する。また、鍵盤部２２は、コントローラ２１の制御により、利用者が鍵を押下しなくても、押下したかのように、各鍵を揺動させる機構を有している。
【００２５】
音声出力部２３は、音源を有するとともに、この音源により生成されるオーディオ信号を放音するスピーカを有する。この音源は、コントローラ２１の制御によりオーディオ信号を生成するようになっている。以上が、自動演奏鍵盤楽器１の構成についての説明である。
【００２６】
次に、自動演奏鍵盤楽器１の復調装置１０において、制御部１１が制御プログラムを実行することにより実現する機能のうち、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定の変調方式により変調された変調信号か否かを識別する機能を実現する信号識別部１００の構成について説明する。この特定の変調方式により変調された変調信号（以下、特定変調信号という）とは、この例においては、６．３ｋＨｚの周波数（以下、周期Ｔという）のキャリア信号（Ｓｉｎ波）の波形を、周期Ｔの２倍の周期（以下、変調周期２Ｔという）で位相変調したもの（図３のＳｇ（ｔ）の波形参照）を示す。この変調信号は、特開２００２−９４５９３号公報に開示されたＡ社仕様の信号であって、１６値ＤＰＳＫ（Differential Phase Shift Keying）を用いるＹ変調方法により生成された音響信号に相当するものである。
【００２７】
図２は、信号識別部１００の機能構成を示す機能ブロック図である。信号識別部１００は、算出部１１０、検出部１２０、判定部１３０および識別部１４０を有する。信号識別部１００は、インターフェイス１４からオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が入力され、復調部１６に対して、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であるか否かの識別結果を通知して、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）の復調を開始させる。
【００２８】
算出部１１０は、インターフェイス１４から入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）の各サンプルを少なくとも周期Ｔの１周期分バッファする。この例においては、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）は、４４．１ｋＨｚの周波数でサンプリングされた信号であるものとし、１周期分のサンプル数は７サンプル（＝４４．１ｋＨｚ／６．３ｋＨｚ）となる。したがって、７サンプル分以上のバッファを行う。算出部１１０は、各サンプルに対応して、入力順に周期Ｔの１周期分のサンプルについて振幅の積分値を順次算出し、積分信号Ｓｆ（ｔ）を出力する。
【００２９】
図３は、入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）、積分値Ｓｆ（ｔ）および後述する検出信号ｄ（ｔ）の関係を示す図である。この図において、横軸ｔは、それぞれ共通の時間軸であり、サンプル数により表されるものである。この図に示すオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）は、特定変調信号である場合を示し、図示のように、１周期分は７サンプルで表され、１４サンプル毎に位相が変化する波形となっている。
【００３０】
算出部１１０が出力する積分信号Ｓｆ（ｔ）は、図３に示すような信号となり、サンプルｎにおける積分信号Ｓｆ（ｎ）は、以下の式１のように算出される。
Ｓｆ（ｎ）＝Ｓｇ（ｎ）＋Ｓｇ（ｎ−１）＋・・・＋Ｓｇ（ｎ−６）  ・・・（１）
【００３１】
したがって、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であれば、サンプルｎからサンプルｎ−６の間に、変調周期２Ｔ毎に現れる位相の変化点が含まれなければ、サイン波を１周期にわたって積分したものであるから、積分信号Ｓｆ（ｎ）は、「０」となる（例えば、図３の矢印Ｆを参照）。ここで、図３の積分信号Ｓｆ（ｔ）における点線は、積分信号Ｓｆ（ｔ）が「０」となるサンプルに対応して記載したものである。ただし、積分信号Ｓｆ（ｔ）は、「０」となるべきサンプルにおいても、ノイズなどの影響により完全に「０」とならない場合もあるから、この例においては、予め設定されたしきい値ｋ未満となったら「０」とみなすものとしている。
【００３２】
検出部１２０は、算出部１１０から出力された積分信号Ｓｆ（ｔ）が入力され、以下に示す処理に応じた検出信号ｄ（ｔ）を出力する。検出部１２０は、積分信号Ｓｆ（ｔ）が、しきい値ｋ以上からしきい値ｋ未満へと変化、すなわち、「０」以外の状態から「０」に変化したした後に、「０」となったサンプルを含め、積分信号Ｓｆ（ｔ）が「０」となる状態が所定数のサンプル（この例においては３サンプル）にわたって維持された場合には、図３に示すように、検出信号ｄ（ｔ）にパルスを出力する。以下、検出部１２０における検出処理について、図４を用いて説明する。
【００３３】
図４は、検出部１２０における検出処理のフローを説明するフローチャートである。検出部１２０は、検出処理を開始すると、初期化処理（ｔ＝０）を行い（ステップＳ２０１）、ｔ＝ｔ＋１（ステップＳ２０２）とし最初のサンプルを指定する。そして、積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値ｋ未満であるとき（ステップＳ２０３；Ｎｏ）には、ｔ＝ｔ＋１（ステップＳ２０２）として次のサンプルへ進める。積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値ｋ以上になると（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ｔ＝ｔ＋１（ステップＳ２０４）として、さらに次のサンプルへ進める。
【００３４】
その後、積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値ｋ以上を維持すると（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、ｔ＝ｔ＋１（ステップＳ２０４）として、さらに次のサンプルへ進める。一方、積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値ｋ未満になると（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、しきい値ｋ未満が連続したサンプル数を示すカウントＰを１とする（ステップＳ２０６）。そして、ｔ＝ｔ＋１（ステップＳ２０７）として、さらに次のサンプルへ進める。
【００３５】
積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値ｋ未満を維持しなかった場合（ステップＳ２０８；Ｎｏ）は、ステップＳ２０４に戻って、処理を続ける。一方、積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値ｋ未満を維持した場合（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）には、Ｐ＝Ｐ＋１（ステップＳ２０９）とし、カウントＰをカウントアップする。カウントアップ後のカウントＰが「３」に達していない場合（ステップＳ２１０；Ｎｏ）には、ステップＳ２０７に戻って処理を続ける。一方、カウントＰが「３」に達した場合（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）には、検出信号ｄ（ｔ）にパルス信号を出力する（ステップＳ２１１）。そして、積分信号Ｓｆ（ｔ）の入力がある場合（ステップＳ２１２；Ｎｏ）には、ステップＳ２０２に戻って処理を続け、入力がなくなった場合（ステップＳ２１２；Ｙｅｓ）には、検出処理を終了する。
【００３６】
以下、入力される積分信号Ｓｆ（ｔ）が図３に示すような場合について、検出部１２０における検出処理を説明する。まず、矢印ａに対応するサンプルにおいて、積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値ｋ以上からしきい値ｋ未満に変化することになり（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、カウントＰのカウントが開始される（ステップＳ２０６）。そして、矢印ｂに対応するサンプルにおいて、３サンプル連続で積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値ｋ未満となる（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）ことにより、検出部１２０が出力する検出信号ｄ（ｔ）にパルス信号を発生させることにより、検出パルスを出力する（ステップＳ２１１）。サンプルｔ１は、矢印ｂに対応するサンプルを示している。
【００３７】
そして、再び積分信号Ｓｆ（ｔ）がしきい値以上になった後（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、破線矢印ｘに対応するサンプルにおいてしきい値ｋ未満となる（ステップＳ２０５；Ｎｏ）が、このサンプルだけで再び積分信号Ｓｆ（ｔ）はしきい値ｋ以上となる（ステップＳ２０８；Ｎｏ）から、検出信号ｄ（ｔ）にパルス信号は発生しない。これは、破線矢印ｙに対応するサンプルにおいても同様である。また、矢印ｃ、ｅ、ｇは、矢印ａにおける処理と同じく、矢印ｄ、ｆ、ｈは、矢印ｂにおける処理と同じものとなり、矢印ｄ、ｆ、ｈに対応するサンプルであるサンプルｔ２、ｔ３、ｔ４において、検出部１２０が出力する検出信号ｄ（ｔ）にパルス信号を発生させる。以上が、検出部１２０についての説明である。
【００３８】
判定部１３０は、検出部１２０から出力された検出信号ｄ（ｔ）が入力され、検出信号ｄ（ｔ）のパルス信号の発生周期が変調周期２Ｔに相当するか否かを判定し、変調周期２Ｔに相当する判定をすると判定信号を出力する。以下、判定部１３０における判定処理について図５を用いて説明する。
【００３９】
図５は、判定部１３０における判定処理のフローを説明するフローチャートである。判定部１３０は、判定処理を開始すると、初期化処理（Ｖ＝０）を行い（ステップＳ３０１）、検出信号ｄ（ｔ）のパルス信号の受信を待つ（ステップＳ３０２；Ｎｏ）。パルス信号を受信すると（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、このパルス信号に対応するサンプルを特定し、そのパルス信号の直前に受信したパルス信号に対応するサンプルから経過したサンプル数ｔｇを算出する（ステップＳ３０３）。なお、直前に受信したパルス信号に対応するサンプルについては、バッファしておけばよい。また、最初にパルス信号を検出したときには、直前のパルス信号は存在しないから、サンプル数ｔｇを算出せずに、ステップＳ３０２に戻って処理を続けるようにしてもよい。
【００４０】
そして、算出したサンプル数ｔｇが、「１４」、すなわちパルス信号の発生周期が変調周期２Ｔであるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。サンプル数ｔｇが「１４」ではない場合（ステップＳ３０４；Ｎｏ）には、Ｖ＝Ｖ−１（ステップＳ３０６）として、Ｖ＝０を下限としてＶを減少させ、ステップＳ３０２に戻って、次のパルス信号の受信を待つ。なお、Ｖ＝０を下限としなくてもよい。
【００４１】
一方、サンプルｔｇは「１４」である場合（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ）には、Ｖ＝Ｖ＋１（ステップＳ３０５）として、判定レベルＶを増加させる。増加後の判定レベルＶが予め設定されたしきい値Ｖｔｈ（この例においては、「３」とする）以上となった場合（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）には、判定信号を出力して（ステップＳ３０８）、判定処理を終了する。一方、増加後の判定レベルＶが予め設定されたしきい値Ｖｔｈ未満である場合（ステップＳ３０７；Ｎｏ）には、ステップＳ３０２に戻って処理を続ける。
【００４２】
以下、入力される検出信号ｄ（ｔ）が図３に示すように、サンプルｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４においてパルス信号が発生している場合について、判定部１３０における判定処理を説明する。まず、２つ目のパルス信号の受信により、サンプル数ｔｇ＝ｔ２−ｔ１の算出を行う（ステップＳ３０３）。そして、このサンプル数ｔｇが「１４」であれば（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ）、Ｖ＝１とする（ステップＳ３０５）。サンプル数ｔｇ＝ｔ３−ｔ２、ｔ４−ｔ３の場合を繰り返し、全てのサンプル数ｔｇが「１４」であれば（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ）、Ｖ＝２、３（ステップＳ３０５）となり、判定レベルＶが「３」に達して（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）、判定部１３０は判定信号を出力する（ステップＳ３０８）。
【００４３】
ここで、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）の生成における変調時に、位相を変化させるタイミングにおいて、変調の内容により位相を変化させない場合があったときは、変調周期が２倍になる部分が生じるから、サンプル数ｔｇが「２８」になることもある。しかし、この場合においても、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であれば、Ｖが「１」減少するだけであり、その後再び増加して判定レベルＶが「３」に達することになるから、判定信号が出力されることになる。以上が、判定部１３０についての説明である。
【００４４】
識別部１４０は、判定部１３０から判定信号が出力されると、インターフェイス１４から入力されているオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であると識別し、復調部１６に対して通知する。これにより制御部１１は、インターフェイス１４から入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）を、復調部１６に対して出力する。これにより、復調部１６によってオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）からＭＩＤＩデータが抽出され、コントローラ２１に供給されることにより、ＭＩＤＩデータに従って、鍵盤部２２による鍵の揺動、音声出力部２３からの放音がなされることになる。
【００４５】
一方、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号ではない場合、例えば、キャリア周波数が異なる場合には、積分信号Ｓｆ（ｔ）が「０」の状態で数サンプル続くことは無く、検出部１２０においてパルス信号が出力されることがない。また、変調周期が異なる場合には、検出部１２０においてパルス信号が出力される場合があるが、パルス信号の周期は変調周期とは異なるものになるから、判定部１３０において判定信号が出力されることがない。したがって、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号ではない場合には、復調部１６は動作しないようにすることができる。以上が、信号識別部１００の構成についての説明である。
【００４６】
このように、本発明の実施形態に係る自動演奏鍵盤楽器１は、復調装置１０を有し、この復調装置１０の制御部１１によって実行される制御プログラムにより実現する信号識別部１００によって、入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が、周期Ｔのキャリア信号の波形を、変調周期２Ｔで位相変調した特定変調信号であるか否かを識別することができる。これにより、制御部１１は、入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であるときに、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）を復調部１６により復調をさせるように制御することができ、抽出された抽出情報により、鍵盤部２２の鍵の揺動、音声出力部２３からの放音をさせることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様で実施可能である。
【００４８】
＜変形例１＞
上述した実施形態においては、入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）は、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚであったが、別のサンプリング周波数でサンプリングされている場合には、図６に示すように、サンプリング周波数を調整する調整部１５０を設けるようにしてもよい。
【００４９】
図６は、変形例１に係る信号識別部１００Ａの構成を示す機能ブロック図である。調整部１５０は、インターフェイス１４から入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）のサンプリング周波数が４４．１ｋＨｚになるように調整し、算出部１１０に出力する。ここで、サンプリング周波数は４４．１ｋＨｚに限られるものではなく、別の周波数であってもよく、特定変調信号に用いられたキャリア信号の周波数の整数倍の周波数であればよい。したがって、サンプリング周波数を例えば５０．４ｋＨｚとしてもよく、この場合には１周期は８サンプルとなるから、算出部１１０、判定部１３０においては、１周期が８サンプル、変調周期が１６サンプルとして各処理を行うようにすればよい。
【００５０】
＜変形例２＞
上述した実施形態においては、入力されるオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）に係るキャリア信号の周波数は６．３ｋＨｚであったが、このオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）をインターフェイス１４に供給する装置がカセットテープなど再生スピードに変動がある場合には、キャリア信号の周波数がずれてしまう場合がある。
【００５１】
このように、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）に係るキャリア信号の周波数が変わった場合には、１周期の長さが変化するから、算出部１１０における算出処理において、１周期分の積分値が「０」となるサンプルが続かなくなる。したがって、検出部１２０においてパルス信号が出力されなくなるから、このオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であると識別されることはない。この場合にも、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であると識別できるように、信号識別部１００を以下に示すような構成としてもよい。
【００５２】
したがって、変形例１における構成において、検出部１２０において、予め設定された期間にわたってパルス信号の発生が行われない場合には、算出部１１０における積分値を算出する１周期の長さを変更して再度算出を行うようにし、変更後の周期Ｔに応じて、調整部１５０におけるサンプリング周波数の調整を行なうようにすればよい。１周期の長さ、すなわちキャリア信号の周波数の変更については、予め変更順を定めておき、例えば、キャリア信号の周波数が６．３ｋＨｚ→６．２ｋＨｚ→６．４ｋＨｚ→６．１ｋＨｚ→６．５ｋＨｚというように、変更させていけばよい。そして、６．２ｋＨｚに変更されたときには、サンプリング周波数が４３．４ｋＨｚ（＝６．２ｋＨｚ×７）になるように調整部１５０で調整されるようにすればよい。
【００５３】
＜変形例３＞
上述した実施形態においては、周期Ｔの２倍を変調周期２Ｔとしていたが、変調周期は周期Ｔより長い周期であれば、どのような周期としてもよい。ここで、変調周期を周期Ｔの２倍より少ない場合には、実施形態の場合よりも、積分信号Ｓｆ（ｔ）において「０」が連続するサンプル数が少なくなることになるから、サンプリング周波数と、変調周期とに応じて、検出部１２０におけるパルス信号を出力するカウントＰの大きさを変更させればよい。
【００５４】
また、変調周期に応じて、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）サンプリング周波数を変形例１の調整部１５０により行なってもよい。この場合には、サンプリング周波数は、キャリア周波数の整数倍、かつ変調周期に係る周波数の整数倍、すなわちそれぞれの最小公倍数になるように調整される。例えば、変調周期に係る周波数が４．４１ｋＨｚであれば、サンプリング周波数の調整は必要ではないが、変調周期に係る周波数が４．２ｋＨｚであれば、サンプリング周波数は、例えば５０．４ｋＨｚとすればよい。
【００５５】
このようにすれば、算出部１１０における１周期の積分値は、８サンプル分の積分値とすればよいし、判定部１３０におけるサンプル数ｔｇについては、１２サンプルであるときに、判定レベルＶを増加させる処理とすればよい。そして、上記の検出部１２０におけるパルス信号を出力するカウントＰの大きさについては、このサンプル数差である４サンプル（＝１２サンプル−８サンプル）以下にしておくことが望ましく、例えば「２」としておけばよい。
【００５６】
＜変形例４＞
上述した実施形態においては、判定部１３０は、一度判定信号を出力したら判定処理を終了していたが、判定を継続的に行うようにしてもよい。すなわち、オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）の内容が変わって特定変調信号で無くなったときには、それについても判定できるようにしてもよい。この場合の判定部１３０における処理について図７、図８を用いて説明する。
【００５７】
図７は、判定部における判定処理のフローを説明するフローチャートである。図８は、この判定におけるＶの変化の一例、および判定信号が出力される期間を示す図である。図７における符号について、図５と同じ符号は実施形態における処理と同様であるため、説明をその省略する。
【００５８】
判定部１３０には、実施形態におけるしきい値Ｖｔｈに代えて、第１しきい値Ｖｔｈ１、また第２しきい値Ｖｔｈ２が設定され、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２の関係になっている。また、Ｖの変化の範囲は、「０」から最大値Ｖｍａｘの範囲として設定されている。すなわち、Ｖ＝Ｖｍａｘのときに、ステップＳ３０５の処理が行われてもＶは変化せず、また、Ｖ＝０のときにステップＳ３０６の処理が行われてもＶは変化しないようになっている。また、初期状態においては、判定信号は出力されていないものとする。
【００５９】
実施形態におけるステップＳ３０５、Ｓ３０６の処理が終了すると、ＶがＶｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１７）。ＶがＶｔｈ１以上である場合（ステップＳ３１７；Ｙｅｓ）には、判定信号が出力されていなければ判定信号の出力を開始し、判定信号が出力されている場合には、その状態を維持する（ステップＳ３１８）。そして、ステップＳ３０２に戻る。
【００６０】
一方、ＶがＶｔｈ１未満である場合（ステップＳ３１７；Ｎｏ）には、ＶはＶｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１９）。ＶがＶｔｈ２以上である場合（ステップＳ３１９；Ｙｅｓ）には、現状の判定信号の出力状態を続ける。すなわち、判定信号が出力されている状態であれば、出力を続け、出力されていない状態であれば、その状態を維持する。ＶがＶｔｈ２未満である場合（ステップＳ３１９；Ｎｏ）には、判定信号が出力されていれば出力を停止し、出力されていない場合には、その状態を維持する（ステップＳ３２０）。そして、ステップＳ３０２の処理に戻る。
【００６１】
このような処理を行った場合のＶの変化の一例について、図８を用いて説明する。判定処理が開始してＶの増減が始まり、ｔ＝ｔａでＶがＶｔｈ１に達すると判定信号が出力される。その後もＶの変動が続きＶｍａｘに達するとそれ以上の増加は抑えられる。そして、ｔ＝ｔｂにおいてＶｔｈ２未満になると、判定信号の出力が停止する。そして、識別部１４０は、判定部１３０から判定信号が出力されている間は、インターフェイス１４から入力されているオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であると識別するようにすればよい。このようにすると、インターフェイス１４から入力されているオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）の内容が変化して、特定変調信号である期間がある特定の期間だけであっても、その期間を判定して、特定変調信号であることを識別することができる。
【００６２】
なお、この例においては、判定信号の有無でオーディオ信号Ｓｇ（ｔ）が特定変調信号であるか否かを識別したが、判定信号は２値（ＯＫ、ＮＧ）で示されるものとして、判定処理の間出力され続けるようにしてもよい。その場合には、判定信号の内容をステップＳ３１８においてＯＫとし、ステップＳ３２０においてＮＧとするように判定部１３０において処理すればよい。また、この例においてはＶｔｈ１、Ｖｔｈ２の２種類のしきい値を用いたが、これらのしきい値が同一として扱ってもよい。
【００６３】
＜変形例５＞
上述した実施形態においては、特定変調信号は、キャリア信号は、６．３ｋＨｚと可聴域の波形であったが、可聴域の波形でなくてもよく、例えば超音波領域の数十ｋＨｚの波形であってもよい。
【００６４】
＜変形例６＞
上述した実施形態においては、判定部１３０おいて、検出部１２０から出力されるパルス信号の周期が変調周期であるかについての判定を図５に示すような方法で行ったが、別の方法で行なってもよい。例えば、検出信号ｄ（ｔ）に対してＦＦＴを施してパルス信号の周期を算出し、変調周期であるかを判定してもよい。
【００６５】
＜変形例７＞
上述した実施形態においては、特定変調信号のキャリア信号は、Ｓｉｎ波としていたが、三角波など、他の波形であってもよく、この波形の基本周波数をキャリア信号の周波数とみなせばよい。
【００６６】
＜変形例８＞
上述した実施形態においては、コントローラ２１、鍵盤部２２および音声出力部２３を有する演奏装置２０を有する自動演奏鍵盤楽器１とし、電子鍵盤楽器を想定した実施形態としたが、鍵盤部２２の鍵の押下による打弦により発音するアコースティックピアノであってもよい。また、復調装置１０は、鍵盤部２２を有する演奏装置２０と組み合わせることによる自動演奏鍵盤楽器１として構成されるものに限られず、自動演奏可能な鍵盤楽器以外の楽器（例えば、バイオリン、ギターなどの弦楽器、トランペット、サックスなどの管楽器など）を構成する演奏装置と組み合わせることにより、自動演奏楽器とすることもできる。
【００６７】
＜変形例９＞
上述した実施形態における復調装置１０によって実行される制御プログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスクなど）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供し得る。また、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施形態に係る自動演奏鍵盤楽器の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る信号識別部の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図３】オーディオ信号Ｓｇ（ｔ）、積分値Ｓｆ（ｔ）および検出信号ｄ（ｔ）の関係を示す図である。
【図４】実施形態に係る検出部における検出処理のフローを説明するフローチャートである。
【図５】実施形態に係る判定部における判定処理のフローを説明するフローチャートである。
【図６】変形例１に係る信号識別部の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】変形例４に係る判定部における判定処理のフローを説明するフローチャートである。
【図８】変形例４に係るＶの変化の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…自動演奏鍵盤楽器、１０…復調装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３…操作部、１４…インターフェイス、１５…表示部、１６…復調部、１７…バス、２０…演奏装置、２１…コントローラ、２２…鍵盤部、２３…音声出力部、１００，１００Ａ…信号識別部、１１０…算出部、１２０…検出部、１３０…判定部、１４０…識別部、１５０…調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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