옥타브 밴드 필터 뱅크를 이용한 일정 Q 변환의 시간 해상도 개선

Improvement of Time Resolution of the Constant Q Transform using Octave Band Filter Banks

본 연구에서는 음악 신호의 기본주파수 추출에 이용되던 일정 Q 변환에 옥타브 밴드 필터 뱅크를 이용하여 보다 정확한 음악 신호의 기본 주파수를 찾아내고자 한다. 본 연구에서의 방법과 기존의 FFT를 이용한 일정 Q변환에 의한 방법을 동일한 음악 신호에 적용하여 그 결과를 비교한다. 기존의 FFT를 이용한 일정 Q 변환과 동일한 주파수 해상도를 유지하면서도 본 연구에서 제안한 방법의 시간 해상도가 개선되었고, 시간해상도로 인한 처리 음역의 제한을 극복할 수 있었다. 또한 보다 정확한 분석을 위하여 처리 음역과 주파수 해상도를 증진시키고 분석 빈도를 증가시킬수록 본 연구에서 제안한 방법의 연산량이 적어짐을 알 수 있었다.

This paper describes a method of musical frequency estimation using tree structured octave band filter banks and the constant Q spectral transform. The performances of the proposed method are compared with those of the conventional constant Q transform using FFT. The performances are evaluated by the estimated fundamental frequency, varying the bandwidth and the frequency resolutions. The results are as follows. With the same frequency resolution of the conventional constant Q transform using FFT, the proposed method gives the better time resolutions, thus, the limit of the processing bandwidth is removed. And, when the bandwidth and the frequency resolution are set high for more accurate results, the computational complexity of the proposed method is less than that of the conventional one.