JP2001255894A - 再生速度変換装置及び方法 - Google Patents
再生速度変換装置及び方法Info
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- JP2001255894A JP2001255894A JP2000073985A JP2000073985A JP2001255894A JP 2001255894 A JP2001255894 A JP 2001255894A JP 2000073985 A JP2000073985 A JP 2000073985A JP 2000073985 A JP2000073985 A JP 2000073985A JP 2001255894 A JP2001255894 A JP 2001255894A
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Processing of the speech or voice signal to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/04—Time compression or expansion
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力音響信号が多チャンネルであったり、高
サンプリング周波数の音響信号であっても、出力データ
蓄積部に大容量を不要として出力遅延効果を実現するで
きる再生速度変換装置及び方法を提供する。 【解決手段】 話速変換部５は、話速変換率ｓ４に応じ
て話速変換された一定長の音響フレーム信号ｓ６を算出
する。音響フレーム信号符号化部１３は、話速変換部５
により算出された一定長の音響フレーム信号ｓ６を符号
化しデータ量を減らした符号化データｓ１０を生成す
る。出力符号化データ蓄積部１１は、上記符号化データ
ｓ１０を蓄積する。音響フレーム信号復号化部１４は、
上記符号化データ蓄積部１１から読み出された符号化デ
ータを復号化し、一定長の出力音響フレーム信号ｓ９を
算出する。
サンプリング周波数の音響信号であっても、出力データ
蓄積部に大容量を不要として出力遅延効果を実現するで
きる再生速度変換装置及び方法を提供する。 【解決手段】 話速変換部５は、話速変換率ｓ４に応じ
て話速変換された一定長の音響フレーム信号ｓ６を算出
する。音響フレーム信号符号化部１３は、話速変換部５
により算出された一定長の音響フレーム信号ｓ６を符号
化しデータ量を減らした符号化データｓ１０を生成す
る。出力符号化データ蓄積部１１は、上記符号化データ
ｓ１０を蓄積する。音響フレーム信号復号化部１４は、
上記符号化データ蓄積部１１から読み出された符号化デ
ータを復号化し、一定長の出力音響フレーム信号ｓ９を
算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音響信号の再生速
度を変換する再生速度変換装置に関し、特に音響信号を
リアルタイム処理により、実際の速度よりも遅く再生す
る再生速度変換装置及び方法に関する。
度を変換する再生速度変換装置に関し、特に音響信号を
リアルタイム処理により、実際の速度よりも遅く再生す
る再生速度変換装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、母国語でない語学を学習するユー
ザー支援のため、また受聴能力が低下した高齢者、障害
者の聴覚能力補助のため、或いは異なる言語による双方
会話での相互理解補助のためと行った目的で、リアルタ
イムに話速を変換するリアルタイム話速変換装置が使わ
れている。このリアルタイム話速変換装置は、入力音響
信号の有音／無音などの特徴量に基づき、有音区間にお
いては実際よりも遅く（時間伸張）、無音区間において
は実際よりも速く（時間圧縮）再生することにより、よ
り識別しやすい音声に変換する装置である。この装置に
おける重要な要素のひとつに、有音区間における時間伸
張処理による出力信号の遅延を無音区間における時間圧
縮処理で吸収し、原音との時間差をできるだけ小さく保
つことがある。
ザー支援のため、また受聴能力が低下した高齢者、障害
者の聴覚能力補助のため、或いは異なる言語による双方
会話での相互理解補助のためと行った目的で、リアルタ
イムに話速を変換するリアルタイム話速変換装置が使わ
れている。このリアルタイム話速変換装置は、入力音響
信号の有音／無音などの特徴量に基づき、有音区間にお
いては実際よりも遅く（時間伸張）、無音区間において
は実際よりも速く（時間圧縮）再生することにより、よ
り識別しやすい音声に変換する装置である。この装置に
おける重要な要素のひとつに、有音区間における時間伸
張処理による出力信号の遅延を無音区間における時間圧
縮処理で吸収し、原音との時間差をできるだけ小さく保
つことがある。
【０００３】以下に図７を用いて従来のリアルタイム話
速変換装置について説明する。
速変換装置について説明する。
【０００４】図７において、このリアルタイム話速変換
装置は、入力端子Ｉnを介して入力部１により入力音響
信号ｓ１を取り込む。この入力部１により取り込まれた
一定長の音響フレーム信号はデータ蓄積部２により蓄積
される。このデータ蓄積部２中の一定長の音響フレーム
信号ｓ２の特徴量ｓ３が、特徴量検出部３により検出さ
れる。上記特徴量ｓ３は、話速変換率算出部４に供給さ
れる。この話速変換率算出部４には、後記出力データ蓄
積部７に対する書き込み位置信号ｓ７／読み出し位置信
号ｓ８も供給されており、後述する話速変換部５で用い
る話速変換率ｓ４を算出するのに使われる。
装置は、入力端子Ｉnを介して入力部１により入力音響
信号ｓ１を取り込む。この入力部１により取り込まれた
一定長の音響フレーム信号はデータ蓄積部２により蓄積
される。このデータ蓄積部２中の一定長の音響フレーム
信号ｓ２の特徴量ｓ３が、特徴量検出部３により検出さ
れる。上記特徴量ｓ３は、話速変換率算出部４に供給さ
れる。この話速変換率算出部４には、後記出力データ蓄
積部７に対する書き込み位置信号ｓ７／読み出し位置信
号ｓ８も供給されており、後述する話速変換部５で用い
る話速変換率ｓ４を算出するのに使われる。
【０００５】話速変換部５は、上記話速変換率ｓ４に応
じて、データ蓄積部２中の一定長の音響フレーム信号ｓ
５に話速変換処理を施して、話速変換された一定長の音
響フレーム信号ｓ６を算出する。この話速変換部５によ
り算出された一定長の音響フレーム信号ｓ６は、図８に
示すように、出力データ蓄積部７に話速変換出力音響フ
レーム信号ｓ６として蓄積される。この出力データ蓄積
部７への上記話速変換出力音響信号ｓ６の書き込み位置
信号ｓ７は出力データ書き込み部６により生成され、上
記話速変換出力音響信号ｓ６は上記書き込み位置信号ｓ
７の指示する位置に書き込まれる。出力データ蓄積部７
からの出力音響フレーム信号ｓ９の読み出し位置信号ｓ
８は出力データ読み出し部８により生成され、この読み
出し位置信号ｓ８の指示する位置から読み出される。上
記読み出し位置信号ｓ８に応じて読み出された出力音響
フレーム信号ｓ９は、出力部９を介して出力される。
じて、データ蓄積部２中の一定長の音響フレーム信号ｓ
５に話速変換処理を施して、話速変換された一定長の音
響フレーム信号ｓ６を算出する。この話速変換部５によ
り算出された一定長の音響フレーム信号ｓ６は、図８に
示すように、出力データ蓄積部７に話速変換出力音響フ
レーム信号ｓ６として蓄積される。この出力データ蓄積
部７への上記話速変換出力音響信号ｓ６の書き込み位置
信号ｓ７は出力データ書き込み部６により生成され、上
記話速変換出力音響信号ｓ６は上記書き込み位置信号ｓ
７の指示する位置に書き込まれる。出力データ蓄積部７
からの出力音響フレーム信号ｓ９の読み出し位置信号ｓ
８は出力データ読み出し部８により生成され、この読み
出し位置信号ｓ８の指示する位置から読み出される。上
記読み出し位置信号ｓ８に応じて読み出された出力音響
フレーム信号ｓ９は、出力部９を介して出力される。
【０００６】ここで、有音区間における時間伸張処理に
よる出力音響フレーム信号ｓ９の遅延分は、十分な容量
をもつ出力データ蓄積部７により蓄積される。この出力
データ蓄積部７としては例えば半導体メモリが用いられ
る。すなわち、上記図７に示すリアルタイム話速変換装
置で十分な遅聞きの効果を得るためには、半導体メモリ
などにより十分な容量を持つ出力データ蓄積部７を備え
ることにより、ある程度の出力音響信号の遅延を許すこ
とが必要となる。
よる出力音響フレーム信号ｓ９の遅延分は、十分な容量
をもつ出力データ蓄積部７により蓄積される。この出力
データ蓄積部７としては例えば半導体メモリが用いられ
る。すなわち、上記図７に示すリアルタイム話速変換装
置で十分な遅聞きの効果を得るためには、半導体メモリ
などにより十分な容量を持つ出力データ蓄積部７を備え
ることにより、ある程度の出力音響信号の遅延を許すこ
とが必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、入力音響信
号ｓ１が多チャンネルであったり、サンプリング周波数
が比較的高い場合、十分な遅延効果を実現するには出力
データ蓄積部７のコストが嵩むこととなる。
号ｓ１が多チャンネルであったり、サンプリング周波数
が比較的高い場合、十分な遅延効果を実現するには出力
データ蓄積部７のコストが嵩むこととなる。
【０００８】例えば、入力音響信号ｓ１が44．1kHzサン
プリング周波数のステレオ16bit線形ＰＣＭ信号である
場合、10秒分の出力遅延を実現するには、以下の（１）
式に示すメモリ容量の例えば半導体メモリが必要にな
る。
プリング周波数のステレオ16bit線形ＰＣＭ信号である
場合、10秒分の出力遅延を実現するには、以下の（１）
式に示すメモリ容量の例えば半導体メモリが必要にな
る。
【０００９】
【数１】
【００１０】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、入力音響信号が多チャンネルであったり、高サ
ンプリング周波数の音響信号であっても、出力データ蓄
積部に大容量を不要として出力遅延効果を実現すること
ができる再生速度変換装置及び方法の提供を目的とす
る。
であり、入力音響信号が多チャンネルであったり、高サ
ンプリング周波数の音響信号であっても、出力データ蓄
積部に大容量を不要として出力遅延効果を実現すること
ができる再生速度変換装置及び方法の提供を目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る再生速度変
換装置は、上記課題を解決するために、入力音響信号の
再生速度をリアルタイム処理により、原音の再生速度よ
りも遅い速度に変換して再生する再生速度変換装置にお
いて、上記入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号
の特徴量を検出する特徴量検出手段と、上記特徴量検出
手段により検出された入力音響フレーム信号の特徴量に
基づいて話速変換率を算出する話速変換率算出手段と、
上記話速変換率算出手段により算出された話速変換率に
応じて、上記一定長の音響フレーム信号に話速変換処理
を施して、話速変換された一定長の音響フレーム信号を
算出する話速変換手段と、上記話速変換手段により算出
された一定長の音響フレーム信号を符号化しデータ量を
減らす音響フレーム信号符号化手段と、上記音響フレー
ム信号符号化手段により得られた符号化データを蓄積す
る符号化データ蓄積手段と、上記符号化データ蓄積手段
から読み出された符号化データを復号化し、一定長の出
力音響フレーム信号を算出する音響信号復号化手段とを
備える。
換装置は、上記課題を解決するために、入力音響信号の
再生速度をリアルタイム処理により、原音の再生速度よ
りも遅い速度に変換して再生する再生速度変換装置にお
いて、上記入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号
の特徴量を検出する特徴量検出手段と、上記特徴量検出
手段により検出された入力音響フレーム信号の特徴量に
基づいて話速変換率を算出する話速変換率算出手段と、
上記話速変換率算出手段により算出された話速変換率に
応じて、上記一定長の音響フレーム信号に話速変換処理
を施して、話速変換された一定長の音響フレーム信号を
算出する話速変換手段と、上記話速変換手段により算出
された一定長の音響フレーム信号を符号化しデータ量を
減らす音響フレーム信号符号化手段と、上記音響フレー
ム信号符号化手段により得られた符号化データを蓄積す
る符号化データ蓄積手段と、上記符号化データ蓄積手段
から読み出された符号化データを復号化し、一定長の出
力音響フレーム信号を算出する音響信号復号化手段とを
備える。
【００１２】この再生速度変換装置では、話速変換手段
からの話速変換処理後の音響信号を、音響フレーム信号
符号化手段で適当な符号化方法により符号化し、データ
量を減らしているので、この符号化データを蓄積する符
号化データ蓄積手段の容量は大きくなくてもよい。つま
り、より少ない容量の符号化データ蓄積手段でも十分な
遅聞き効果のある、リアルタイム話速変換装置を実現で
きる。
からの話速変換処理後の音響信号を、音響フレーム信号
符号化手段で適当な符号化方法により符号化し、データ
量を減らしているので、この符号化データを蓄積する符
号化データ蓄積手段の容量は大きくなくてもよい。つま
り、より少ない容量の符号化データ蓄積手段でも十分な
遅聞き効果のある、リアルタイム話速変換装置を実現で
きる。
【００１３】本発明に係る再生速度変換方法は、上記課
題を解決するために、入力音響信号の再生速度をリアル
タイム処理により、原音の再生速度よりも遅い速度に変
換して再生するための再生速度変換方法において、上記
入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴量を
検出する特徴量検出工程と、上記特徴量検出工程により
検出された入力音響フレーム信号の特徴量に基づいて話
速変換率を算出する話速変換率算出工程と、上記話速変
換率算出工程により算出された話速変換率に応じて、上
記一定長の音響フレーム信号に話速変換処理を施して、
話速変換された一定長の音響フレーム信号を算出する話
速変換工程と、上記話速変換手段により算出された一定
長の音響フレーム信号を符号化しデータ量を減らす音響
フレーム信号符号化工程と、上記音響フレーム信号符号
化工程により得られた符号化データを符号化データ蓄積
部に蓄積する符号化データ蓄積工程と、上記符号化デー
タ蓄積部から読み出された符号化データを復号化し、一
定長の出力音響フレーム信号を算出する音響信号復号化
工程とを備える。
題を解決するために、入力音響信号の再生速度をリアル
タイム処理により、原音の再生速度よりも遅い速度に変
換して再生するための再生速度変換方法において、上記
入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴量を
検出する特徴量検出工程と、上記特徴量検出工程により
検出された入力音響フレーム信号の特徴量に基づいて話
速変換率を算出する話速変換率算出工程と、上記話速変
換率算出工程により算出された話速変換率に応じて、上
記一定長の音響フレーム信号に話速変換処理を施して、
話速変換された一定長の音響フレーム信号を算出する話
速変換工程と、上記話速変換手段により算出された一定
長の音響フレーム信号を符号化しデータ量を減らす音響
フレーム信号符号化工程と、上記音響フレーム信号符号
化工程により得られた符号化データを符号化データ蓄積
部に蓄積する符号化データ蓄積工程と、上記符号化デー
タ蓄積部から読み出された符号化データを復号化し、一
定長の出力音響フレーム信号を算出する音響信号復号化
工程とを備える。
【００１４】この再生速度変換方法でも、話速変換工程
からの話速変換処理後の音響信号を、音響フレーム信号
符号化工程で適当な符号化方法により符号化し、データ
量を減らしているので、この符号化データを蓄積する符
号化データ蓄積部の容量は大きくなくてもよい。つま
り、より少ない容量の符号化データ蓄積部でも十分な遅
聞き効果のある、リアルタイム話速変換方法を実現でき
る。
からの話速変換処理後の音響信号を、音響フレーム信号
符号化工程で適当な符号化方法により符号化し、データ
量を減らしているので、この符号化データを蓄積する符
号化データ蓄積部の容量は大きくなくてもよい。つま
り、より少ない容量の符号化データ蓄積部でも十分な遅
聞き効果のある、リアルタイム話速変換方法を実現でき
る。
【００１５】本発明に係る再生速度変換装置は、上記課
題を解決するために、入力音響信号の再生速度をリアル
タイム処理により、原音の再生速度よりも遅い速度に変
換して再生する再生速度変換装置において、上記入力音
響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴量を検出す
る特徴量検出手段と、上記特徴量検出手段により検出さ
れた入力音響フレーム信号の特徴量に基づいて話速変換
率を算出する話速変換率算出手段と、上記一定長の音響
フレーム信号を符号化しデータ量を減らす音響フレーム
信号符号化手段と、上記音響フレーム信号符号化手段に
より得られた符号化データを蓄積する符号化データ蓄積
手段と、上記符号化データ蓄積手段から読み出された符
号化データを復号化するとともに、上記話速変換率算出
手段により算出された話速変換率に応じた話速変換処理
を行い、一定長の出力音響フレーム信号を算出する音響
信号復号化手段とを備える。
題を解決するために、入力音響信号の再生速度をリアル
タイム処理により、原音の再生速度よりも遅い速度に変
換して再生する再生速度変換装置において、上記入力音
響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴量を検出す
る特徴量検出手段と、上記特徴量検出手段により検出さ
れた入力音響フレーム信号の特徴量に基づいて話速変換
率を算出する話速変換率算出手段と、上記一定長の音響
フレーム信号を符号化しデータ量を減らす音響フレーム
信号符号化手段と、上記音響フレーム信号符号化手段に
より得られた符号化データを蓄積する符号化データ蓄積
手段と、上記符号化データ蓄積手段から読み出された符
号化データを復号化するとともに、上記話速変換率算出
手段により算出された話速変換率に応じた話速変換処理
を行い、一定長の出力音響フレーム信号を算出する音響
信号復号化手段とを備える。
【００１６】この再生速度変換装置では、音響信号復号
化手段にて符号化データ蓄積手段から読み出された符号
化データを復号化するときに、話速変換率算出手段によ
り算出された話速変換率に応じ、符号化パラメータの補
間などにより話速変換処理が行える符号化方法を、上記
音響フレーム信号符号化手段で用いることにより、より
少ない容量の符号化データ蓄積部でも十分な遅聞き効果
のある、リアルタイム話速変換装置を実現できる。
化手段にて符号化データ蓄積手段から読み出された符号
化データを復号化するときに、話速変換率算出手段によ
り算出された話速変換率に応じ、符号化パラメータの補
間などにより話速変換処理が行える符号化方法を、上記
音響フレーム信号符号化手段で用いることにより、より
少ない容量の符号化データ蓄積部でも十分な遅聞き効果
のある、リアルタイム話速変換装置を実現できる。
【００１７】本発明に係る入力音響信号の再生速度をリ
アルタイム処理により、原音の再生速度よりも遅い速度
に変換して再生するための再生速度変換方法において、
上記入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴
量を検出する特徴量検出工程と、上記特徴量検出工程に
より検出された入力音響フレーム信号の特徴量に基づい
て話速変換率を算出する話速変換率算出工程と、上記一
定長の音響フレーム信号を符号化しデータ量を減らす音
響フレーム信号符号化工程と、上記音響フレーム信号符
号化工程により得られた符号化データを符号化データ蓄
積部に蓄積する符号化データ蓄積工程と、上記符号化デ
ータ蓄積部から読み出された符号化データを復号化する
とともに、上記話速変換率算出工程により算出された話
速変換率に応じた話速変換処理を行い、一定長の出力音
響フレーム信号を算出する音響信号復号化工程とを備え
る。
アルタイム処理により、原音の再生速度よりも遅い速度
に変換して再生するための再生速度変換方法において、
上記入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴
量を検出する特徴量検出工程と、上記特徴量検出工程に
より検出された入力音響フレーム信号の特徴量に基づい
て話速変換率を算出する話速変換率算出工程と、上記一
定長の音響フレーム信号を符号化しデータ量を減らす音
響フレーム信号符号化工程と、上記音響フレーム信号符
号化工程により得られた符号化データを符号化データ蓄
積部に蓄積する符号化データ蓄積工程と、上記符号化デ
ータ蓄積部から読み出された符号化データを復号化する
とともに、上記話速変換率算出工程により算出された話
速変換率に応じた話速変換処理を行い、一定長の出力音
響フレーム信号を算出する音響信号復号化工程とを備え
る。
【００１８】この再生速度変換方法でも、音響信号復号
化工程にて符号化データ蓄積部から読み出された符号化
データを復号化するときに、話速変換率算出工程により
算出された話速変換率に応じ、符号化パラメータの補間
などにより話速変換処理が行える符号化方法を、上記音
響フレーム信号符号化工程で用いることにより、より少
ない容量の符号化データ蓄積部でも十分な遅聞き効果の
ある、リアルタイム話速変換方法を実現できる。
化工程にて符号化データ蓄積部から読み出された符号化
データを復号化するときに、話速変換率算出工程により
算出された話速変換率に応じ、符号化パラメータの補間
などにより話速変換処理が行える符号化方法を、上記音
響フレーム信号符号化工程で用いることにより、より少
ない容量の符号化データ蓄積部でも十分な遅聞き効果の
ある、リアルタイム話速変換方法を実現できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施の
形態について図面を参照しながら説明する。先ず、第１
の実施の形態は、入力された話し声等の音響信号をリア
ルタイムに処理するリアルタイム話速変換装置であり、
図１に示すように構成されている。
形態について図面を参照しながら説明する。先ず、第１
の実施の形態は、入力された話し声等の音響信号をリア
ルタイムに処理するリアルタイム話速変換装置であり、
図１に示すように構成されている。
【００２０】すなわち、このリアルタイム話速変換装置
は、入力音響信号ｓ１中の一定長の音響フレーム信号ｓ
２の特徴量ｓ３を検出する特徴量検出部３と、この特徴
量検出部３により検出された特徴量ｓ３に基づいて話速
変換率ｓ４を算出する話速変換率算出部４とを備える。
は、入力音響信号ｓ１中の一定長の音響フレーム信号ｓ
２の特徴量ｓ３を検出する特徴量検出部３と、この特徴
量検出部３により検出された特徴量ｓ３に基づいて話速
変換率ｓ４を算出する話速変換率算出部４とを備える。
【００２１】また、このリアルタイム話速変換装置は、
上記話速変換率ｓ４に応じて話速変換された一定長の音
響フレーム信号ｓ６を算出する話速変換部５と、話速変
換部５により算出された一定長の音響フレーム信号ｓ６
を符号化しデータ量を減らした符号化データｓ１０を生
成する音響フレーム信号符号化部１３と、上記符号化デ
ータｓ１０を蓄積する出力符号化データ蓄積部１１と、
上記符号化データ蓄積部１１から読み出された符号化デ
ータを復号化し、一定長の出力音響フレーム信号ｓ９を
算出する音響フレーム信号復号化部１４とを備える。
上記話速変換率ｓ４に応じて話速変換された一定長の音
響フレーム信号ｓ６を算出する話速変換部５と、話速変
換部５により算出された一定長の音響フレーム信号ｓ６
を符号化しデータ量を減らした符号化データｓ１０を生
成する音響フレーム信号符号化部１３と、上記符号化デ
ータｓ１０を蓄積する出力符号化データ蓄積部１１と、
上記符号化データ蓄積部１１から読み出された符号化デ
ータを復号化し、一定長の出力音響フレーム信号ｓ９を
算出する音響フレーム信号復号化部１４とを備える。
【００２２】さらに、このリアルタイム話速変換装置
は、入力音響信号ｓ１を取り込む入力部１と、取り込ま
れた一定長の音響フレーム信号を蓄積するデータ蓄積部
２とを備えている。よって、上記特徴量検出部３は、デ
ータ蓄積部２中の一定長の音響フレーム信号ｓ２の特徴
量ｓ３を検出する。
は、入力音響信号ｓ１を取り込む入力部１と、取り込ま
れた一定長の音響フレーム信号を蓄積するデータ蓄積部
２とを備えている。よって、上記特徴量検出部３は、デ
ータ蓄積部２中の一定長の音響フレーム信号ｓ２の特徴
量ｓ３を検出する。
【００２３】また、リアルタイム話速変換装置は、上記
出力符号化データ蓄積部１１への上記符号化データｓ１
０の書き込み位置信号ｓ７を生成する出力符号化データ
書き込み部１０と、上記出力符号化データ蓄積部１１か
ら読み出し符号化データｓ１１を読み出すための読み出
し位置信号ｓ８を生成する出力符号化データ読み出し部
１２とを備えている。よって、上記話速変換率算出部４
は上記特徴量ｓ３の他に上記書き込み位置信号ｓ７及び
上記読み出し位置信号ｓ８を用いて上記話速変換率ｓ４
を算出する。
出力符号化データ蓄積部１１への上記符号化データｓ１
０の書き込み位置信号ｓ７を生成する出力符号化データ
書き込み部１０と、上記出力符号化データ蓄積部１１か
ら読み出し符号化データｓ１１を読み出すための読み出
し位置信号ｓ８を生成する出力符号化データ読み出し部
１２とを備えている。よって、上記話速変換率算出部４
は上記特徴量ｓ３の他に上記書き込み位置信号ｓ７及び
上記読み出し位置信号ｓ８を用いて上記話速変換率ｓ４
を算出する。
【００２４】また、リアルタイム話速変換装置は、上記
音響フレーム信号復号化部１４で復号化された一定長の
出力音響フレーム信号ｓ９を出力する出力部９を備え
る。
音響フレーム信号復号化部１４で復号化された一定長の
出力音響フレーム信号ｓ９を出力する出力部９を備え
る。
【００２５】入力部１は、マイクロホンや、アナログデ
ジタル変換器等を備え、例えば話し言葉等の音響信号を
取り込み、デジタルＰＣＭ音響信号に変換する。そし
て、フレーム単位で上記入力音響信号ｓ１をデータ蓄積
部２に供給する。
ジタル変換器等を備え、例えば話し言葉等の音響信号を
取り込み、デジタルＰＣＭ音響信号に変換する。そし
て、フレーム単位で上記入力音響信号ｓ１をデータ蓄積
部２に供給する。
【００２６】データ蓄積部２は、例えばＲＡＭなどによ
って構成され、上記フレーム単位の入力音響信号ｓ１を
記憶するとともに、上記特徴量検出部３に対して特徴量
検出用音響フレーム信号ｓ２を送る。特徴量検出用音響
フレーム信号ｓ２は、例えば、入力音響信号ｓ１がステ
レオ信号である場合、左チャネル＋右チャネルの音響信
号の加算平均信号を用いることができる。また、データ
蓄積部２は、上記話速変換部５に一定長Ｎ1サンプルの
話速変換入力用音響フレーム信号ｓ５を供給する。
って構成され、上記フレーム単位の入力音響信号ｓ１を
記憶するとともに、上記特徴量検出部３に対して特徴量
検出用音響フレーム信号ｓ２を送る。特徴量検出用音響
フレーム信号ｓ２は、例えば、入力音響信号ｓ１がステ
レオ信号である場合、左チャネル＋右チャネルの音響信
号の加算平均信号を用いることができる。また、データ
蓄積部２は、上記話速変換部５に一定長Ｎ1サンプルの
話速変換入力用音響フレーム信号ｓ５を供給する。
【００２７】特徴量検出部３は、上記特徴量検出用音響
フレーム信号ｓ２から「有音／無音の判別」や「信号エ
ネルギー」等の特徴量ｓ３を検出し、話速変換率算出部
４に供給する。
フレーム信号ｓ２から「有音／無音の判別」や「信号エ
ネルギー」等の特徴量ｓ３を検出し、話速変換率算出部
４に供給する。
【００２８】話速変換率算出部４は、上記特徴量検出部
３が検出した特徴量ｓ３、上記出力符号化データ書き込
み部１０が生成した書き込み位置信号ｓ７、上記出力符
号化データ読み出し部１２が生成した読み出し位置信号
ｓ８を基に話速変換率ｓ４を算出する。
３が検出した特徴量ｓ３、上記出力符号化データ書き込
み部１０が生成した書き込み位置信号ｓ７、上記出力符
号化データ読み出し部１２が生成した読み出し位置信号
ｓ８を基に話速変換率ｓ４を算出する。
【００２９】話速変換率の算出について概略的に説明す
る。なお、詳細については後述する。先ず、書き込み位
置信号ｓ７，データ読み出し位置信号ｓ８により、出力
符号化データ蓄積部１１の出力待ちのフレーム数を算出
する。次ぎに、特徴量検出部３により検出した特徴量ｓ
３を基に、当該フレームが「有音」、又は「無音」であ
うかを判断する。
る。なお、詳細については後述する。先ず、書き込み位
置信号ｓ７，データ読み出し位置信号ｓ８により、出力
符号化データ蓄積部１１の出力待ちのフレーム数を算出
する。次ぎに、特徴量検出部３により検出した特徴量ｓ
３を基に、当該フレームが「有音」、又は「無音」であ
うかを判断する。
【００３０】このとき、当該フレームが「有音」と判断さ
れた場合、有音フレームをカウントしておく。そして、
当該フレームが「無音→有音」と判断された場合、話速変
換率ｓ４をＲv（０＜Ｒｖ＜１）として伸長し続けても
出力符号化データ蓄積部１１の容量を越えないと思われ
る伸長処理継続可能フレーム数を見積る。上記有音フレ
ームのカウント値が上記伸長処理継続可能フレーム数を
越えていないうちは話速変換率として０＜Ｒv＜１、つ
まり時間伸長処理が行われるように設定する。
れた場合、有音フレームをカウントしておく。そして、
当該フレームが「無音→有音」と判断された場合、話速変
換率ｓ４をＲv（０＜Ｒｖ＜１）として伸長し続けても
出力符号化データ蓄積部１１の容量を越えないと思われ
る伸長処理継続可能フレーム数を見積る。上記有音フレ
ームのカウント値が上記伸長処理継続可能フレーム数を
越えていないうちは話速変換率として０＜Ｒv＜１、つ
まり時間伸長処理が行われるように設定する。
【００３１】一方、上記有音フレームをカウントしたカ
ウント値が上記伸張処理継続可能フレーム数を越えた場
合には、話速変換率Ｒvは１、つまり時間伸長/圧縮処理
のいずれも行わないように設定する。
ウント値が上記伸張処理継続可能フレーム数を越えた場
合には、話速変換率Ｒvは１、つまり時間伸長/圧縮処理
のいずれも行わないように設定する。
【００３２】一方、特微量検出部３で、当該フレームが
「無音」と判断された場合には、有音フレームのカウント
値をクリアする。このとき、出力符号化データ蓄積部１
１中に出力待ちのフレームが存在する場合には、話速変
換率としてＲuv（Ｒuv＞１）、つまり時間圧縮処理が行
われるように設定する。ここで、出力符号化データ蓄積
部１１中に出力待ちフレームが存在しない場合には話速
変換率を１、つまり時間伸長/圧縮処理のいずれも行わ
ないように設定する。
「無音」と判断された場合には、有音フレームのカウント
値をクリアする。このとき、出力符号化データ蓄積部１
１中に出力待ちのフレームが存在する場合には、話速変
換率としてＲuv（Ｒuv＞１）、つまり時間圧縮処理が行
われるように設定する。ここで、出力符号化データ蓄積
部１１中に出力待ちフレームが存在しない場合には話速
変換率を１、つまり時間伸長/圧縮処理のいずれも行わ
ないように設定する。
【００３３】そして、出力符号化データ蓄積部１１の蓄
積量がその限界を越えたと判断された場合、話速変換率
を１、つまり時間伸長／圧縮処理のいずれも行わないよ
うに設定する。以上が話速変換率算出部４における話速
変換処理の概略である。
積量がその限界を越えたと判断された場合、話速変換率
を１、つまり時間伸長／圧縮処理のいずれも行わないよ
うに設定する。以上が話速変換率算出部４における話速
変換処理の概略である。
【００３４】次ぎに、話速変換部５は、データ蓄積部２
に蓄積された一定長Ｎ1サンプルの音響フレーム信号ｓ
５に対して、話速変換率ｓ４となるような話速変換処理
を施し、一定長Ｎ2サンプルの話速変換出力音響フレー
ム信号ｓ６を数フレーム分得る。何フレーム分できるか
は、フレームによって異なる。話速変換率が0．5以上で
あれば、0〜2フレームの範囲内である。話速変換部５の
入力信号、出力信号のフレーム長(Ｎ1，Ｎ2)は同一であ
る必要はない。
に蓄積された一定長Ｎ1サンプルの音響フレーム信号ｓ
５に対して、話速変換率ｓ４となるような話速変換処理
を施し、一定長Ｎ2サンプルの話速変換出力音響フレー
ム信号ｓ６を数フレーム分得る。何フレーム分できるか
は、フレームによって異なる。話速変換率が0．5以上で
あれば、0〜2フレームの範囲内である。話速変換部５の
入力信号、出力信号のフレーム長(Ｎ1，Ｎ2)は同一であ
る必要はない。
【００３５】次ぎに、音響フレーム信号符号化部１３
は、上記話速変換出力音響フレーム信号ｓ６を符号化
し、得られた符号化データｓ１０を、出力符号化データ
蓄積部１１に書き込む。書き込み位置は出力符号化デー
タ書き込み部１０の出力する書き込み位置信号ｓ７によ
り指示される。
は、上記話速変換出力音響フレーム信号ｓ６を符号化
し、得られた符号化データｓ１０を、出力符号化データ
蓄積部１１に書き込む。書き込み位置は出力符号化デー
タ書き込み部１０の出力する書き込み位置信号ｓ７によ
り指示される。
【００３６】出力符号化データ蓄積部１１では出力符号
化データ読み出し部１２の出力する読み出し信号ｓ８の
指示する読み出し位置から、１フレーム分の符号化デー
タｓ１１が読み出される。この読み出された符号化デー
タｓ１１は、音響フレーム信号復号化部１４に供給され
る。
化データ読み出し部１２の出力する読み出し信号ｓ８の
指示する読み出し位置から、１フレーム分の符号化デー
タｓ１１が読み出される。この読み出された符号化デー
タｓ１１は、音響フレーム信号復号化部１４に供給され
る。
【００３７】音響フレーム信号復号化部１４は、上記読
み出し符号化データｓ１１を復号化し、復号結果の音響
信号を出力音響信号ｓ９として、出力部９へ出力する。
み出し符号化データｓ１１を復号化し、復号結果の音響
信号を出力音響信号ｓ９として、出力部９へ出力する。
【００３８】出力部９は、上記出力音響信号ｓ９を出力
端子Ｏutを介して外部に出力する構成であり、例えばデ
ジタルアナログ変換器等を備えている。
端子Ｏutを介して外部に出力する構成であり、例えばデ
ジタルアナログ変換器等を備えている。
【００３９】なお、上記音響フレーム信号符号化部１３
における、上記話速変換出力音響フレーム信号ｓ６に対
する符号化方法は一定長のフレーム入力信号を入力する
ものであれば任意のものを用いることができる。
における、上記話速変換出力音響フレーム信号ｓ６に対
する符号化方法は一定長のフレーム入力信号を入力する
ものであれば任意のものを用いることができる。
【００４０】例えば、44.1/48kHzといった高サンプリン
グ周波数の高品質入力音声信号に対して、話速変換後も
同等の品質を維持するのであれば、下記の表１に示すよ
うに、いわゆるグリーンブックに記述されているＣＤ-
１（Compact Disc Interactive）のオーディオ符号化
規格や、ＭＰＥＧ-１のAudio Layer3、ＭＰＥＧ-２ＡＡ
Ｃ、ＡＴＲＡＣ、ＡＴＲＡＣ３といったオーディオ符号
化を用いることにより、出力遅延データを蓄積する出力
符号化データ蓄積部１１の容量を上記図７に示した従来
のリアルタイム話速変換装置で必要だった容量の１／４
〜１／１０にすることが可能となる。
グ周波数の高品質入力音声信号に対して、話速変換後も
同等の品質を維持するのであれば、下記の表１に示すよ
うに、いわゆるグリーンブックに記述されているＣＤ-
１（Compact Disc Interactive）のオーディオ符号化
規格や、ＭＰＥＧ-１のAudio Layer3、ＭＰＥＧ-２ＡＡ
Ｃ、ＡＴＲＡＣ、ＡＴＲＡＣ３といったオーディオ符号
化を用いることにより、出力遅延データを蓄積する出力
符号化データ蓄積部１１の容量を上記図７に示した従来
のリアルタイム話速変換装置で必要だった容量の１／４
〜１／１０にすることが可能となる。
【００４１】
【表１】
【００４２】また、8kHzサンプリングのような狭帯域音
声に対しては、音声信号に適した符号化方法、すなわ
ち、上記表１に示す、ITU-T標準のG729,G723や、ＭＰＥ
Ｇ-４AudioHVXCなどを用いることにより、さらに出力デ
ータ蓄積部の容量を少なくすることが可能となる。
声に対しては、音声信号に適した符号化方法、すなわ
ち、上記表１に示す、ITU-T標準のG729,G723や、ＭＰＥ
Ｇ-４AudioHVXCなどを用いることにより、さらに出力デ
ータ蓄積部の容量を少なくすることが可能となる。
【００４３】ＭＰＥＧ-４ AudioHVXCなどのようなパラ
メトリック符号化方法は、復号時に符号化パラメータの
補間により話速再生が行えるので、後述するような第２
の実施の形態のリアルタイム話速変換装置のような効率
的な回路構成を可能とする。
メトリック符号化方法は、復号時に符号化パラメータの
補間により話速再生が行えるので、後述するような第２
の実施の形態のリアルタイム話速変換装置のような効率
的な回路構成を可能とする。
【００４４】次ぎに、本発明の再生速度変換方法の具体
例となる、リアルタイム話速変換方法について図２及び
図３のフローチャートを用いて説明する。このリアルタ
イム話速変換方法はプログラムとして、一般的なコンピ
ュータを構成する、ＣＰＵにより実行され、上記リアル
タイム話速変換装置と同様の動作機能を成立させること
ができる。コンピュータとしては、上記ＣＰＵにバスを
介してＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏデバイス、外部記録装置
等が接続されるものを用いる。上記プログラムは上記Ｒ
ＯＭや外部記録装置に格納されている。
例となる、リアルタイム話速変換方法について図２及び
図３のフローチャートを用いて説明する。このリアルタ
イム話速変換方法はプログラムとして、一般的なコンピ
ュータを構成する、ＣＰＵにより実行され、上記リアル
タイム話速変換装置と同様の動作機能を成立させること
ができる。コンピュータとしては、上記ＣＰＵにバスを
介してＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏデバイス、外部記録装置
等が接続されるものを用いる。上記プログラムは上記Ｒ
ＯＭや外部記録装置に格納されている。
【００４５】なお、ここでは、上記コンピュータが上記
プログラムを実行することにより上記図１に示したリア
ルタイム話速変換装置の各機能部として動作するものと
して説明する。
プログラムを実行することにより上記図１に示したリア
ルタイム話速変換装置の各機能部として動作するものと
して説明する。
【００４６】先ず、ステップＳ１０１で所定の初期設定
を行った後、ステップＳ１０２で入力部１により、線形
ＰＣＭ音響信号が入力音響信号ｓ１として取り込まれ、
一定長の音響フレーム信号がデータ蓄積部２に蓄積され
る。
を行った後、ステップＳ１０２で入力部１により、線形
ＰＣＭ音響信号が入力音響信号ｓ１として取り込まれ、
一定長の音響フレーム信号がデータ蓄積部２に蓄積され
る。
【００４７】次ぎに、データ蓄積部２に蓄積された一定
量の入力音響フレーム信号ｓ１を基に特徴量検出用音響
フレーム信号ｓ２が生成され、特徴量検出部３において
当該フレームの特徴量ｓ３が算出される（ステップＳ１
０３）。例えば、上述したように、入力音響信号がステ
レオ信号である場合、左チャネル＋右チャネルの音響信
号の加算平均信号を特徴量検出用音響フレーム信号ｓ２
として用いる。特徴量検出部３で算出される特徴量ｓ３
とは上述したように「有音／無音の判別」「信号エネル
ギー」などである。
量の入力音響フレーム信号ｓ１を基に特徴量検出用音響
フレーム信号ｓ２が生成され、特徴量検出部３において
当該フレームの特徴量ｓ３が算出される（ステップＳ１
０３）。例えば、上述したように、入力音響信号がステ
レオ信号である場合、左チャネル＋右チャネルの音響信
号の加算平均信号を特徴量検出用音響フレーム信号ｓ２
として用いる。特徴量検出部３で算出される特徴量ｓ３
とは上述したように「有音／無音の判別」「信号エネル
ギー」などである。
【００４８】特徴量検出部３で算出された特徴量ｓ３、
出力データ書き込み部６が出力する書き込み位置信号ｓ
７（writeIndex）、出力データ読み出し部８の出力する
読み出し位置信号ｓ８（readIndex）をもとに、話速変
換率算出部４において話速変換率ｓ４が算出される。話
速変換率ｓ４の算出は例えば以下のようにして行われ
る。ここでは詳細に説明する。
出力データ書き込み部６が出力する書き込み位置信号ｓ
７（writeIndex）、出力データ読み出し部８の出力する
読み出し位置信号ｓ８（readIndex）をもとに、話速変
換率算出部４において話速変換率ｓ４が算出される。話
速変換率ｓ４の算出は例えば以下のようにして行われ
る。ここでは詳細に説明する。
【００４９】先ず、例えば、出力符号化データ蓄積部１
１がリングバッファで実現される場合、話速変換率算出
部４は、データ書き込み位置writeIndex，データ読み出
し位置readIndexを用い、出力符号化データ蓄積部１１
中の出力待ちのフレーム数numFilledを以下の（２）式
を使って算出する。
１がリングバッファで実現される場合、話速変換率算出
部４は、データ書き込み位置writeIndex，データ読み出
し位置readIndexを用い、出力符号化データ蓄積部１１
中の出力待ちのフレーム数numFilledを以下の（２）式
を使って算出する。
【００５０】
【数２】
【００５１】ここでindexMaxはデータ書き込み位置writ
eIndex/読み出し位置readIndexの上限、すなわちリング
バッファ状の出力符号化データ蓄積部１１の容量を表
す。つまり、話速変換率算出部４は、データ書き込み位
置writeIndexに上記容量indexMax分を加算し、そこから
データ読み出し位置readIndexを差し引いたものを上記
容量indexMaxで除算した余りを出力待ちのフレーム数nu
mFilledとして算出する。
eIndex/読み出し位置readIndexの上限、すなわちリング
バッファ状の出力符号化データ蓄積部１１の容量を表
す。つまり、話速変換率算出部４は、データ書き込み位
置writeIndexに上記容量indexMax分を加算し、そこから
データ読み出し位置readIndexを差し引いたものを上記
容量indexMaxで除算した余りを出力待ちのフレーム数nu
mFilledとして算出する。
【００５２】次ぎに、話速変換率算出部４は、上記特徴
量検出部３で検出された特徴量ｓ３から、当該フレーム
が「有音」と判断された場合に、有音フレームカウンタsp
eechCountをインクリメントする（Ｓ１０５）。次ぎ
に、話速変換率算出部４は、出力符号化データ蓄積部１
１の蓄積量がその限界を越えたか否かを次の（３）式に
より判断する（Ｓ１０６）。
量検出部３で検出された特徴量ｓ３から、当該フレーム
が「有音」と判断された場合に、有音フレームカウンタsp
eechCountをインクリメントする（Ｓ１０５）。次ぎ
に、話速変換率算出部４は、出力符号化データ蓄積部１
１の蓄積量がその限界を越えたか否かを次の（３）式に
より判断する（Ｓ１０６）。
【００５３】
【数３】
【００５４】ここで、Kは適当なマージンのフレーム数
を示す。
を示す。
【００５５】このステップＳ１０６で出力符号化データ
蓄積部１１の蓄積量がその限界を越えていなければ、次
ぎに話速変換率算出部４は当該フレームが「無音→有音」
となったか否かを判断する（ステップＳ１０７）。当該
フレームが「無音→有音」となったとき、すなわち、spee
chCount＝1の場合、話速変換率算出部４は、話速変換率
ｓ４を、Ｒv（０＜Ｒｖ＜１）で伸長し続けても出力符
号化データ蓄積部１１の容量を越えないと思われる伸長
処理継続可能フレーム数ｄを例えば以下の（４）式に示
すようにして見積る（Ｓ１０８）。
蓄積部１１の蓄積量がその限界を越えていなければ、次
ぎに話速変換率算出部４は当該フレームが「無音→有音」
となったか否かを判断する（ステップＳ１０７）。当該
フレームが「無音→有音」となったとき、すなわち、spee
chCount＝1の場合、話速変換率算出部４は、話速変換率
ｓ４を、Ｒv（０＜Ｒｖ＜１）で伸長し続けても出力符
号化データ蓄積部１１の容量を越えないと思われる伸長
処理継続可能フレーム数ｄを例えば以下の（４）式に示
すようにして見積る（Ｓ１０８）。
【００５６】
【数４】
【００５７】そして、話速変換率算出部４は、ステップ
Ｓ１０９にて有音フレームカウンタspeechCountの値が
上記伸長処理継続可能フレーム数ｄを越えていないと判
断しているうちは話速変換率として０＜Ｒv＜１、つま
り時間伸長処理が行われるように設定する（Ｓ１１
０）。上記ステップＳ１０９にて有音フレームカウンタ
speechCountの値が上記伸長処理継続可能フレーム数ｄ
を越えた場合には、話速変換率ｓ４を１、つまり時間伸
長/圧縮処理のいずれも行わないように設定する（Ｓ１
１１）。
Ｓ１０９にて有音フレームカウンタspeechCountの値が
上記伸長処理継続可能フレーム数ｄを越えていないと判
断しているうちは話速変換率として０＜Ｒv＜１、つま
り時間伸長処理が行われるように設定する（Ｓ１１
０）。上記ステップＳ１０９にて有音フレームカウンタ
speechCountの値が上記伸長処理継続可能フレーム数ｄ
を越えた場合には、話速変換率ｓ４を１、つまり時間伸
長/圧縮処理のいずれも行わないように設定する（Ｓ１
１１）。
【００５８】一方、上記ステップＳ１０４において特微
量検出部３が当該フレームを「無音」と判断した場合、話
速変換率算出部４は有音フレームカウンタspeechCount
をクリアし（Ｓ１１２）、出力符号化データ蓄積部１１
中の出力待ちのフレームnumFilledが存在するか否かを
判断（ステップＳ１１３）する。ここで、まだ、出力待
ちのフレームが存在(numFilled＞0)する場合には、話速
変換率としてＲuv（Ｒuv＞１）、つまり時間圧縮処理が
行われるように設定する（Ｓ１１４）。存在しない場合
には話速変換率を１、つまり時間伸長/圧縮処理のいず
れも行わないように設定する（Ｓ１１５）。
量検出部３が当該フレームを「無音」と判断した場合、話
速変換率算出部４は有音フレームカウンタspeechCount
をクリアし（Ｓ１１２）、出力符号化データ蓄積部１１
中の出力待ちのフレームnumFilledが存在するか否かを
判断（ステップＳ１１３）する。ここで、まだ、出力待
ちのフレームが存在(numFilled＞0)する場合には、話速
変換率としてＲuv（Ｒuv＞１）、つまり時間圧縮処理が
行われるように設定する（Ｓ１１４）。存在しない場合
には話速変換率を１、つまり時間伸長/圧縮処理のいず
れも行わないように設定する（Ｓ１１５）。
【００５９】上記ステップＳ１０６で出力符号化データ
蓄積部１１の蓄積量がその限界を越えたと判断した場
合、つまり、以下の（５）式が成立するとき、話速変換
率算出部４は話速変換率を１、つまり時間伸長/圧縮処
理のいずれも行わないように設定する。
蓄積部１１の蓄積量がその限界を越えたと判断した場
合、つまり、以下の（５）式が成立するとき、話速変換
率算出部４は話速変換率を１、つまり時間伸長/圧縮処
理のいずれも行わないように設定する。
【００６０】
【数５】
【００６１】ここでKは適当なマージンのフレーム数を
示す。以上が話速変換率算出部４における話速変換率算
出の詳細である。
示す。以上が話速変換率算出部４における話速変換率算
出の詳細である。
【００６２】次ぎに、図３のフローチャートに移り、デ
ータ蓄積部２に蓄積された一定長Ｎ1サンプルの音響フ
レーム信号ｓ５に対して、話速変換部５により、話速変
換率ｓ４となるような話速変換処理を行い、一定長Ｎ2
サンプルの話速変換出力音響フレーム信号ｓ６を数フレ
ーム分得る（Ｓ１１６）。
ータ蓄積部２に蓄積された一定長Ｎ1サンプルの音響フ
レーム信号ｓ５に対して、話速変換部５により、話速変
換率ｓ４となるような話速変換処理を行い、一定長Ｎ2
サンプルの話速変換出力音響フレーム信号ｓ６を数フレ
ーム分得る（Ｓ１１６）。
【００６３】次ぎに、ステップＳ１１７及びステップＳ
１１８により、出力フレーム数ｎがあると判断すれば、
ステップＳ１２５に進み、話速変換出力音響フレーム信
号ｓ６を、音響フレーム信号符号化部１３により符号化
し、得られた符号化データｓ１０を、出力符号化データ
蓄積部１１に書き込む（Ｓ１２６）。書き込み位置writ
eIndexは出力符号化データ書き込み部１０の出力する書
き込み位置信号ｓ７により指示される。１フレームのデ
ータを書き込むごとに、書き込み位置writeIndexは以下
の（６）式のように更新される。
１１８により、出力フレーム数ｎがあると判断すれば、
ステップＳ１２５に進み、話速変換出力音響フレーム信
号ｓ６を、音響フレーム信号符号化部１３により符号化
し、得られた符号化データｓ１０を、出力符号化データ
蓄積部１１に書き込む（Ｓ１２６）。書き込み位置writ
eIndexは出力符号化データ書き込み部１０の出力する書
き込み位置信号ｓ７により指示される。１フレームのデ
ータを書き込むごとに、書き込み位置writeIndexは以下
の（６）式のように更新される。
【００６４】
【数６】
【００６５】また、出力待ちのフレーム数numFilledも
更新される（Ｓ１２０）。
更新される（Ｓ１２０）。
【００６６】次ぎに、ステップＳ１２１で一つ前のフレ
ームｎ−１に処理を移し、ステップＳ１１８で出力フレ
ーム数が０となったと判断したときにステップＳ１２７
に進む。ステップＳ１２７では、出力符号化データ蓄積
部１１より、出力符号化データ読み出し部１２の出力す
る読み出し信号ｓ８の指示する読み出し位置readIndex
より、１フレーム分の符号化データｓ１１を読み出す。
その後、音響フレーム信号復号化部１４により復号化、
復号結果の音響信号を出力音響信号ｓ９として、出力部
９へ出力する（Ｓ１２８）。１フレームのデータを読み
出すごとに、読み出し位置readIndexは以下（７）式の
ようして更新される（Ｓ１２３）。
ームｎ−１に処理を移し、ステップＳ１１８で出力フレ
ーム数が０となったと判断したときにステップＳ１２７
に進む。ステップＳ１２７では、出力符号化データ蓄積
部１１より、出力符号化データ読み出し部１２の出力す
る読み出し信号ｓ８の指示する読み出し位置readIndex
より、１フレーム分の符号化データｓ１１を読み出す。
その後、音響フレーム信号復号化部１４により復号化、
復号結果の音響信号を出力音響信号ｓ９として、出力部
９へ出力する（Ｓ１２８）。１フレームのデータを読み
出すごとに、読み出し位置readIndexは以下（７）式の
ようして更新される（Ｓ１２３）。
【００６７】
【数７】
【００６８】そして、ステップＳ１２４で処理終了を判
断するまで上記各ステップの処理を繰り返す。
断するまで上記各ステップの処理を繰り返す。
【００６９】なお、比較のため、上記図７に示した従来
のリアルタイム話速変換装置に適用されると思われるリ
アルタイム話速変換方法の具体例を説明する。上記図２
に示したステップＳ１０１〜ステップＳ１１５までの処
理の後、図４に示すステップＳ１１６〜ステップＳ１２
４までの処理が行われる。ここでは上記図３に示した一
連の処理との違いについて説明する。
のリアルタイム話速変換装置に適用されると思われるリ
アルタイム話速変換方法の具体例を説明する。上記図２
に示したステップＳ１０１〜ステップＳ１１５までの処
理の後、図４に示すステップＳ１１６〜ステップＳ１２
４までの処理が行われる。ここでは上記図３に示した一
連の処理との違いについて説明する。
【００７０】上記図３に示した処理では、ステップＳ１
１７及びステップＳ１１８により、出力フレーム数ｎが
あると判断されれば、ステップＳ１２５に進み、話速変
換出力音響フレーム信号ｓ６を、音響フレーム信号符号
化部１３により符号化し、得られた符号化データｓ１０
を、出力符号化データ蓄積部１１に書き込ん（Ｓ１２
６）だが、従来は、ステップＳ１１９に示すように話速
変換出力音響フレーム信号ｓ６を符号化せずにそのまま
書き込み位置信号ｓ７で指示される書き込み位置writeI
ndexにしたがって出力データ蓄積部７に書き込むだけで
あった。これにともなって、上記従来のリアルタイム話
速変換方法の具体例では、上記図３で説明したようなス
テップＳ１２７及びステップＳ１２８における符号化デ
ータの復号化処理はなく、ステップＳ１２２で出力デー
タ蓄積部７の読み出し位置readIndexの位置よりデータ
を読み出していた。
１７及びステップＳ１１８により、出力フレーム数ｎが
あると判断されれば、ステップＳ１２５に進み、話速変
換出力音響フレーム信号ｓ６を、音響フレーム信号符号
化部１３により符号化し、得られた符号化データｓ１０
を、出力符号化データ蓄積部１１に書き込ん（Ｓ１２
６）だが、従来は、ステップＳ１１９に示すように話速
変換出力音響フレーム信号ｓ６を符号化せずにそのまま
書き込み位置信号ｓ７で指示される書き込み位置writeI
ndexにしたがって出力データ蓄積部７に書き込むだけで
あった。これにともなって、上記従来のリアルタイム話
速変換方法の具体例では、上記図３で説明したようなス
テップＳ１２７及びステップＳ１２８における符号化デ
ータの復号化処理はなく、ステップＳ１２２で出力デー
タ蓄積部７の読み出し位置readIndexの位置よりデータ
を読み出していた。
【００７１】このように、上記図２及び図３に示したリ
アルタイム話速変換方法の具体例によれば、出力符号化
データ蓄積部１１中の１インデックス当りに書き込まれ
る１フレーム分のデータは符号化されているため、上記
図７を用いて説明した従来例と同等の遅延効果を実現す
るために必要となる蓄積手段の容量は少なくて済むこと
になる。
アルタイム話速変換方法の具体例によれば、出力符号化
データ蓄積部１１中の１インデックス当りに書き込まれ
る１フレーム分のデータは符号化されているため、上記
図７を用いて説明した従来例と同等の遅延効果を実現す
るために必要となる蓄積手段の容量は少なくて済むこと
になる。
【００７２】次ぎに、第２の実施の形態について説明す
る。この第２の実施の形態も、入力された話し声等の音
響信号をリアルタイムに処理するリアルタイム話速変換
装置であり、図５に示すように構成されている。
る。この第２の実施の形態も、入力された話し声等の音
響信号をリアルタイムに処理するリアルタイム話速変換
装置であり、図５に示すように構成されている。
【００７３】この第２の実施の形態となるリアルタイム
話速変換装置が、上記図１に示した第１の実施の形態と
異なるのは、話速変換部５を用いずに、音響フレーム信
号復号化部１４で話速変換処理を行う点である。また、
データ蓄積部２からの話速変換入力音響フレーム信号ｓ
５に対して音響フレーム信号符号化部１３が符号化処理
を施し、得られた符号化データｓ１０を、出力符号化デ
ータ蓄積部１１に書き込む点である。
話速変換装置が、上記図１に示した第１の実施の形態と
異なるのは、話速変換部５を用いずに、音響フレーム信
号復号化部１４で話速変換処理を行う点である。また、
データ蓄積部２からの話速変換入力音響フレーム信号ｓ
５に対して音響フレーム信号符号化部１３が符号化処理
を施し、得られた符号化データｓ１０を、出力符号化デ
ータ蓄積部１１に書き込む点である。
【００７４】そして、出力符号化データ蓄積部１１から
読み出した読み出し符号化データｓ１１に対して、音響
フレーム信号復号化部１４が、上記話速変換率ｓ４を用
いて話速変換処理を施す。
読み出した読み出し符号化データｓ１１に対して、音響
フレーム信号復号化部１４が、上記話速変換率ｓ４を用
いて話速変換処理を施す。
【００７５】ここで、音響フレーム信号符号化部９が上
記話速変換入力音響フレーム信号ｓ５に対して施す符号
化方法は、上記表１に示したＭＰＥＧ-４ AudioHVXCな
どのようなパラメトリック符号化方法である。これによ
り、復号時に符号化パラメータの補間により話速再生が
行える。
記話速変換入力音響フレーム信号ｓ５に対して施す符号
化方法は、上記表１に示したＭＰＥＧ-４ AudioHVXCな
どのようなパラメトリック符号化方法である。これによ
り、復号時に符号化パラメータの補間により話速再生が
行える。
【００７６】次ぎに、本発明の再生速度変換方法の他の
具体例となる、リアルタイム話速変換方法について図２
及び図６のフローチャートを用いて説明する。このリア
ルタイム話速変換方法もプログラムとして、一般的なコ
ンピュータを構成する、ＣＰＵにより実行され、上記図
５に示したリアルタイム話速変換装置と同様の動作機能
を成立させることができる。コンピュータとしては、上
記ＣＰＵにバスを介してＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏデバイ
ス、外部記録装置等が接続されるものを用いる。上記プ
ログラムは上記ＲＯＭや外部記録装置に格納されてい
る。
具体例となる、リアルタイム話速変換方法について図２
及び図６のフローチャートを用いて説明する。このリア
ルタイム話速変換方法もプログラムとして、一般的なコ
ンピュータを構成する、ＣＰＵにより実行され、上記図
５に示したリアルタイム話速変換装置と同様の動作機能
を成立させることができる。コンピュータとしては、上
記ＣＰＵにバスを介してＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏデバイ
ス、外部記録装置等が接続されるものを用いる。上記プ
ログラムは上記ＲＯＭや外部記録装置に格納されてい
る。
【００７７】なお、ここでは、上記コンピュータが上記
プログラムを実行することにより上記図５に示したリア
ルタイム話速変換装置の各機能部として動作するものと
して説明する。また、図６に示す一連の処理に入るまで
の処理は上記図２に示した処理と同様であるのでここで
は説明を省略する。
プログラムを実行することにより上記図５に示したリア
ルタイム話速変換装置の各機能部として動作するものと
して説明する。また、図６に示す一連の処理に入るまで
の処理は上記図２に示した処理と同様であるのでここで
は説明を省略する。
【００７８】先ず、データ蓄積部２に蓄積された一定長
Ｎ1サンプルの音響フレーム信号ｓ５に対して、音響フ
レーム信号符号化部１３により符号化処理を施し（Ｓ１
２９）、得られた符号化データｓ１０を、出力符号化デ
ータ蓄積部１１に書き込む（Ｓ１３０）。書き込み位置
writeIndexは出力符号化データ書き込み部１０の出力す
る書き込み位置信号ｓ７により指示される。１フレーム
のデータを書き込むごとに、書き込み位置writeIndexは
以下の（８）式に記すように更新される（Ｓ１２０）。
Ｎ1サンプルの音響フレーム信号ｓ５に対して、音響フ
レーム信号符号化部１３により符号化処理を施し（Ｓ１
２９）、得られた符号化データｓ１０を、出力符号化デ
ータ蓄積部１１に書き込む（Ｓ１３０）。書き込み位置
writeIndexは出力符号化データ書き込み部１０の出力す
る書き込み位置信号ｓ７により指示される。１フレーム
のデータを書き込むごとに、書き込み位置writeIndexは
以下の（８）式に記すように更新される（Ｓ１２０）。
【００７９】
【数８】
【００８０】出力音響フレーム信号ｓ６がないうちは、
出力符号化データ蓄積部１１より、出力符号化データ読
み出し部１２の出力する読み出し信号s８の指示する読
み出し位置readIndexより、１フレーム分の符号化デー
タｓ1１を読み出し（Ｓ１３１）、音響フレーム償号復
号化部１４により復号化し、同時に、話速変換率s４と
なるような話速変換処理を行う（Ｓ１３３）。1フレー
ムのデータを読み出すごとに、読み出し位置readIndex
は以下の（９）式のように更新される（Ｓ１２３）。
出力符号化データ蓄積部１１より、出力符号化データ読
み出し部１２の出力する読み出し信号s８の指示する読
み出し位置readIndexより、１フレーム分の符号化デー
タｓ1１を読み出し（Ｓ１３１）、音響フレーム償号復
号化部１４により復号化し、同時に、話速変換率s４と
なるような話速変換処理を行う（Ｓ１３３）。1フレー
ムのデータを読み出すごとに、読み出し位置readIndex
は以下の（９）式のように更新される（Ｓ１２３）。
【００８１】
【数９】
【００８２】そして、１フレーム分の復号結果の音響信
号が得られたら、出力音響信号ｓ９として、出力部９へ
出力する（Ｓ１３４）。
号が得られたら、出力音響信号ｓ９として、出力部９へ
出力する（Ｓ１３４）。
【００８３】このように、上記図５及び図６に示したリ
アルタイム話速変換装置及び方法によれば、復号時に符
号化パラメータの補間などにより、話速変換処理が行え
るような符号化方法を用いることにより十分な遅聞き効
果を効率的に得ることができる。
アルタイム話速変換装置及び方法によれば、復号時に符
号化パラメータの補間などにより、話速変換処理が行え
るような符号化方法を用いることにより十分な遅聞き効
果を効率的に得ることができる。
【００８４】
【発明の効果】本発明によれば、入力音響信号が多チャ
ンネルであったり、高サンプリング周波数の音響信号で
あっても、出力データ蓄積部に大容量を不要として出力
遅延効果を実現することができる。
ンネルであったり、高サンプリング周波数の音響信号で
あっても、出力データ蓄積部に大容量を不要として出力
遅延効果を実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態となるリアルタイム
話速変換装置の機能ブロック図である。
話速変換装置の機能ブロック図である。
【図２】上記第１の実施の形態となるリアルタイム話速
変換装置の動作を説明するための前半部のフローチャー
トである。
変換装置の動作を説明するための前半部のフローチャー
トである。
【図３】上記第１の実施の形態となるリアルタイム話速
変換装置の動作を説明するための後半部のフローチャー
トである。
変換装置の動作を説明するための後半部のフローチャー
トである。
【図４】従来のリアルタイム変換装置の動作を説明する
ための後半部のフローチャートである。
ための後半部のフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態となるリアルタイム
話速変換装置の機能ブロック図である。
話速変換装置の機能ブロック図である。
【図６】上記第２の実施の形態となるリアルタイム話速
変換装置の動作を説明するための後半部のフローチャー
トである。
変換装置の動作を説明するための後半部のフローチャー
トである。
【図７】従来のリアルタイム話速変換装置の機能ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】上記従来のリアルタイム話速変換装置に用いら
れる出力データ蓄積部における出力データの蓄積状態を
示す図である。
れる出力データ蓄積部における出力データの蓄積状態を
示す図である。
１ 入力部、２ データ蓄積部、３ 特徴量検出部、４
話速変換率算出部、５ 話速変換部、９ 出力部、１
０ 出力符号化データ書き込み部、１１ 出力符号化デ
ータ蓄積部、１２ 出力符号化データ読み出し部、１３
音響フレーム信号符号化部、１４ 音響フレーム信号
復号化部
話速変換率算出部、５ 話速変換部、９ 出力部、１
０ 出力符号化データ書き込み部、１１ 出力符号化デ
ータ蓄積部、１２ 出力符号化データ読み出し部、１３
音響フレーム信号符号化部、１４ 音響フレーム信号
復号化部
Claims (9)
- 【請求項１】 入力音響信号の再生速度をリアルタイム
処理により、原音の再生速度よりも遅い速度に変換して
再生する再生速度変換装置において、 上記入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴
量を検出する特徴量検出手段と、 上記特徴量検出手段により検出された入力音響フレーム
信号の特徴量に基づいて話速変換率を算出する話速変換
率算出手段と、 上記話速変換率算出手段により算出された話速変換率に
応じて、上記一定長の音響フレーム信号に話速変換処理
を施して、話速変換された一定長の音響フレーム信号を
算出する話速変換手段と、 上記話速変換手段により算出された一定長の音響フレー
ム信号を符号化しデータ量を減らす音響フレーム信号符
号化手段と、 上記音響フレーム信号符号化手段により得られた符号化
データを蓄積する符号化データ蓄積手段と、 上記符号化データ蓄積手段から読み出された符号化デー
タを復号化し、一定長の出力音響フレーム信号を算出す
る音響信号復号化手段とを備えることを特徴とする再生
速度変換装置。 - 【請求項２】 上記入力音響信号を取り込む入力手段
と、この入力手段により取り込まれた一定長の音響フレ
ーム信号を蓄積するデータ蓄積手段とを備え、上記特徴
量検出手段は上記データ蓄積手段中の一定長の音響フレ
ーム信号の特徴量を検出することを特徴とする請求項１
記載の再生速度変換装置。 - 【請求項３】 上記符号化データ蓄積手段への書き込み
位置信号を生成し、上記符号化データを上記書き込み位
置信号の指示する位置に書き込む符号化データ書き込み
手段と、上記符号化データ蓄積手段からの読み出し位置
信号を生成し、上記読み出し位置信号の指示する位置の
符号化データを上記符号化データ蓄積手段より読み出す
符号化データ読み出し手段とを備え、上記話速変換率算
出手段は上記特徴量の他に上記書き込み位置信号及び上
記読み出し位置信号を用いて上記話速変換率を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の再生速度変換装置。 - 【請求項４】 入力音響信号の再生速度をリアルタイム
処理により、原音の再生速度よりも遅い速度に変換して
再生するための再生速度変換方法において、 上記入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴
量を検出する特徴量検出工程と、 上記特徴量検出工程により検出された入力音響フレーム
信号の特徴量に基づいて話速変換率を算出する話速変換
率算出工程と、 上記話速変換率算出工程により算出された話速変換率に
応じて、上記一定長の音響フレーム信号に話速変換処理
を施して、話速変換された一定長の音響フレーム信号を
算出する話速変換工程と、 上記話速変換手段により算出された一定長の音響フレー
ム信号を符号化しデータ量を減らす音響フレーム信号符
号化工程と、 上記音響フレーム信号符号化工程により得られた符号化
データを符号化データ蓄積部に蓄積する符号化データ蓄
積工程と、 上記符号化データ蓄積部から読み出された符号化データ
を復号化し、一定長の出力音響フレーム信号を算出する
音響信号復号化工程とを備えることを特徴とする再生速
度変換方法。 - 【請求項５】 入力音響信号の再生速度をリアルタイム
処理により、原音の再生速度よりも遅い速度に変換して
再生する再生速度変換装置において、 上記入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴
量を検出する特徴量検出手段と、 上記特徴量検出手段により検出された入力音響フレーム
信号の特徴量に基づいて話速変換率を算出する話速変換
率算出手段と、 上記一定長の音響フレーム信号を符号化しデータ量を減
らす音響フレーム信号符号化手段と、 上記音響フレーム信号符号化手段により得られた符号化
データを蓄積する符号化データ蓄積手段と、 上記符号化データ蓄積手段から読み出された符号化デー
タを復号化するとともに、上記話速変換率算出手段によ
り算出された話速変換率に応じた話速変換処理を行い、
一定長の出力音響フレーム信号を算出する音響信号復号
化手段とを備えることを特徴とする再生速度変換装置。 - 【請求項６】 上記入力音響信号を取り込む入力手段
と、この入力手段により取り込まれた一定長の音響フレ
ーム信号を蓄積するデータ蓄積手段とを備え、上記特徴
量検出手段は上記データ蓄積手段中の一定長の音響フレ
ーム信号の特徴量を検出することを特徴とする請求項５
記載の再生速度変換装置。 - 【請求項７】 上記符号化データ蓄積手段への書き込み
位置信号を生成し、上記符号化データを上記書き込み位
置信号の指示する位置に書き込む符号化データ書き込み
手段と、上記符号化データ蓄積手段からの読み出し位置
信号を生成し、上記読み出し位置信号の指示する位置の
符号化データを上記符号化データ蓄積手段より読み出す
符号化データ読み出し手段とを備え、上記話速変換率算
出手段は上記特徴量の他に上記書き込み位置信号及び上
記読み出し位置信号を用いて上記話速変換率を算出する
ことを特徴とする請求項５記載の再生速度変換装置。 - 【請求項８】 上記音響信号復号化手段での復号時に符
号化パラメータの補間により話速変換処理を行えるよう
な符号化方法を上記音響フレーム信号符号化手段で用い
ることを特徴とする請求項５記載の再生速度変換装置。 - 【請求項９】 入力音響信号の再生速度をリアルタイム
処理により、原音の再生速度よりも遅い速度に変換して
再生するための再生速度変換方法において、 上記入力音響信号中の一定長の音響フレーム信号の特徴
量を検出する特徴量検出工程と、 上記特徴量検出工程により検出された入力音響フレーム
信号の特徴量に基づいて話速変換率を算出する話速変換
率算出工程と、 上記一定長の音響フレーム信号を符号化しデータ量を減
らす音響フレーム信号符号化工程と、 上記音響フレーム信号符号化工程により得られた符号化
データを符号化データ蓄積部に蓄積する符号化データ蓄
積工程と、 上記符号化データ蓄積部から読み出された符号化データ
を復号化するとともに、上記話速変換率算出工程により
算出された話速変換率に応じた話速変換処理を行い、一
定長の出力音響フレーム信号を算出する音響信号復号化
工程とを備えることを特徴とする再生速度変換方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000073985A JP2001255894A (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 再生速度変換装置及び方法 |
| US09/802,295 US6678650B2 (en) | 2000-03-13 | 2001-03-09 | Apparatus and method for converting reproducing speed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000073985A JP2001255894A (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 再生速度変換装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001255894A true JP2001255894A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=18592111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000073985A Pending JP2001255894A (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 再生速度変換装置及び方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6678650B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001255894A (ja) |
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| DE102005021524A1 (de) * | 2005-05-10 | 2006-11-16 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Eingeben von Zeichen in eine Datenverarbeitungsanlage |
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2000
- 2000-03-13 JP JP2000073985A patent/JP2001255894A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-09 US US09/802,295 patent/US6678650B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| US20010032072A1 (en) | 2001-10-18 |
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