ケプストラムドメインメディアンフィルタリングによる音楽信号の調波音•非調波音分解の検討

摘要

調波•打楽器音分解問題を取り扱う問題として，スペクトログラムの滑らかさの異方性を基にした手法や，スペクトログラム上でピークを検出し抑圧する方法など様々に検討されている.本研究では，調波楽器の持つ周波数方向へのエネルギーの周期性を考慮に入れる事を検討する.調波性を有する楽器音は周波数方向に周期的にエネルギーを持つ事が知られている.そこで高次ケブストラム係数に対してメディアンフィルタを行うことによって，調波成分のピークを取りのぞいた非調波音高次ケプストラム係数を推定し，推定した非調波音信号を基に調波信号•非調波信号を推定する手法を提案する.実験の結果，代表的なスペクトログラムの滑らかさ異方性に基づく手法や，スぺクトログラム上のピーク抑圧に基づく手法と比べてさほど変わりない性能を得られた一方，従来法に比べて提案法は処理量が少ないことから有効な手法であると考えられる.%Recently, some harmonic and percussive sound separation (HPSS) methods for musical signals have been presented. In this paper, we propose a new HPSS method that utilizes spectral periodicity of harmonic signal unlike methods using smoothness anisotropy of a spectrogram. In general,a harmonic signal has "harmonic structure" on its spectra, which is periodicity over frequency direction. This fact motivates us to use cepstral analysis to remove harmonic structures from an observation. In the proposed method, peaks on higher quefrency components are suppressed by median filtering to remove harmonic structure, and then nonharmonic signals are estimated. After that, we apply a noise reduction technique to the observation with considering the estimated nonharmonic signal as noise. A simulation result revealed that separation performances of the proposed method and conventional methods are comparable, but the computational complexity of the proposed method is lower than those of conventional methods.