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Pitch Estimation Method using Linear Interpolation in Integrated Autocorrelation Domain
Sung-Joo Park,Chai-Jong Song,Seok-Pil Lee,Kyeung-Hak Seo 한국멀티미디어학회 2011 한국멀티미디어학회 국제학술대회 Vol.2011 No.-
To removing the errors of pitch doubling and having, an autocorrelation method is used in pitch estimation. Autocorrelation values in time and frequency domains, which have different characteristics, correspond to the pitch period and fundamental frequency, respectively. In this study, an integrated autocorrelation method is utilized in time and frequency domains. In the time and frequency domains, pitch period and fundamental frequency have reciprocal relation to each other. Especially, fundamental frequency estimation ends up as an error because of the resolution of FFT. To reduce these artifacts, interpolation methods are applied in the integrated autocorrelation domain, which decreases pitch errors. Moreover, only for the pitch candidates found in a time domain, the corresponding frequency-domain autocorrelation values are calculated with reduced computational complexity. Based on performance evaluation, we prove that the required number of FFT coefficients is decreased and the accuracy of pitch extraction is improved.
윤제열(Jea-Yul Yoon),이석필(Seok-Pil Lee),서경학(Kyeung-Hak Seo),박호종(Hochong Park) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.47 No.5
본 논문에서는 하모닉 구조를 이용하여 다성 음악의 주요 멜로디를 검출하는 방법을 제안한다. 다성 음악은 다수의 음원을 동시에 포함하므로 주요 멜로디를 검출하기 위하여 다중 기본 주파수를 추출하고 각 기본 주파수의 성질을 기반으로 주요 멜로디를 구하는 과정으로 구성된다. 하모닉 구조는 기본 주파수의 배음관계를 나타내고 단일 음원 신호의 중요한 특성 파라미터이다. 따라서 제안하는 방법은 하모닉 구조의 정확도를 기준으로 다성 음악에 존재하는 모든 기본 주파수 후보를 추출하고, 추출된 기본 주파수 후보에 대하여 하모닉 성분을 조합하여 하모닉 평균 에너지를 구하여 기본 주파수 후보의 중요도 순위를 결정한다. 마지막으로 기본 주파수 후보의 순위와 기본 주파수의 연속성을 기반으로 피치 트래킹을 진행하여 최종 주요 멜로디에 해당하는 기본 주파수를 검출한다. 제안한 방법의 성능을 ADC 2004 DB와 가요 100곡에 대하여 MIREX 2005 측정 방법에 따라 측정하였으며, ADC 2004 DB에 대하여 90.42%의 검출 정확도를 가진다. In this paper, we propose a method for extracting predominant melody of polyphonic music based on harmonic structure. Since polyphonic music contains multiple sound sources, the process of melody detection consists of extraction of multiple fundamental frequencies and determination of predominant melody using those fundamental frequencies. Harmonic structure is an important feature parameter of monophonic signal that has spectral peaks at the integer multiples of its fundamental frequency. We extract all fundamental frequency candidates contained in the polyphonic signal by verifying the required condition of harmonic structure. Then, we combine those harmonic peaks corresponding to each extracted fundamental frequency and assign a rank to each after calculating its harmonic average energy. We finally run pitch tracking based on the rank of extracted fundamental frequency and continuity of fundamental frequency, and determine the predominant melody. We measure the performance of proposed method using ADC 2004 DB and 100 Korean pop songs in terms of MIREX 2005 evaluation metrics, and pitch accuracy of 90.42% is obtained.
홍대기,강성진,주민철,김용성,서경학,조진웅,Hong Dae ki,Kang Sung jin,Ju Min chul,Kim Young sung,Seo Kyeung hak,Cho Jin woong 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.3C
본 논문에서는 다중 부호 신호 (MC: multi-code signal)를 정 진폭으로 전송하는 정 진폭 이진 직교 다중 부호 변조 방식 (CABM: constant-amplitude biorthogonal multi-code modulation)을 제안한다. 정 진폭을 유지하기 위해 제안된 CABM 방식에서는 잉여 비트를 사용하여 신호를 부호화 하였다. 제안된 CABM 변조 방식은 매우 높은 스펙트럼 효율을 지원할 수 있다. 또한 본 논문에서는 제안된 CABM 신호를 복조하기 위한 다양한 복조 방식들을 제시하고 기존의 정 진폭 직교 변조 방식 (CAOM: Constant-amplitude orthogonal multi-code modulation)과 그 성능을 비교한다. 제안된 CABM 변/복조 방식은 고속 데이터 율을 제공해야 하는 디지털 무선 통신 시스템으로 사용될 수 있다. In this paper, we propose a biorthogonal modulation employing a constant-amplitude transmission of multi-code signals by introducing a simple constant-amplitude coding scheme with redundant bits. The proposed constant-amplitude biorthogonal multi-code (CABM) modulation can provide high spectral efficiency compared with a conventional direct sequence/spread spectrum (DS/SS) modulation. Nevertheless the proposed CABM modulation can keep up a constant-amplitude signal. Additionally, we propose various types of demodulation structures for the CABM modulation. Simulation results show that bit error rate (BER) performance and hardware complexity of the proposed CABM modulation are highly improved in comparison with those of a constant-amplitude orthogonal multi-code (CAOM) modulation.