JP2006084754A - 音声録音再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 音声信号の音程を変えずに再生スピードを少ない演算回数で変更すること。
【解決手段】 ブロック構成部１は、音声信号を受け入れて、所定長のブロックに分解し、ＡＤＰＣＭ変換部３は、ブロック毎にＡＤＰＣＭ変換し、ブロック特性抽出部４は、ブロック毎に最小レベルサンプルのサンプル番号と、ＡＤＰＣＭ中間データからなるブロック特性データを取得し、記憶部６は、ＡＤＰＣＭ変換部３が変換したＡＤＰＣＭデータと、ブロック特性抽出部４が取得したブロック特性データとを格納し、データ読み出し部７は、記憶部６が格納するＡＤＰＣＭデータ再生処理させ、再生データ生成部１０は、ブロック繰り返し再生要求を受け入れると、データ読み出し部７を監視し、読み出しサンプル番号が最小レベルサンプルの番号に達するとＡＤＰＣＭデータの読み出し位置を前のブロックの最小レベルサンプルの位置まで戻す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、音声録音再生装置、特に、音程を変えずに再生速度（ピッチ）を変化させることが可能な音声録音再生装置、及び、その音声録音再生方法に関するものである。

音声録音再生装置では、音程を変えずに再生スピードを変化させるために、音声信号の短時間自己相関性を利用し、短時間に繰り返す、エンベロープ波形が類似する信号（以後単位相関信号と記す）を挿入して再生スピードを遅くしたり、あるいは又、削除することによって再生スピードを速くしている。しかし、この単位相関信号の抽出には、膨大な演算回数を要するため、従来の技術では、演算回数を減らすことに注力されていた（例えば特許文献１参照）。

演算回数を減らすための手法として、通常、単位相関信号の抽出には、平均振幅差関数法（ＡＤＭＦ法）が、用いられている。このＡＤＭＦ法では、音声信号を所定の長さに切ってセグメントを求める。そのセグメントの長さをサンプリング周期のＮ倍とし、セグメントに含まれているサンプル番号を１からＮとする。Ｄ（ｍ）なる関数を次式のように設定し、単位相関信号のくり返し周期（ピッチ周期）を求める。
上式に於いて、ｍを変化させ、Ｄ（ｍ）の最小値を検出する。このときのｍの値がピッチ周期となる。このピッチ周期の窓でセグメントの中から単位相関信号を抽出することになる。

かかるＡＤＭＦ法を用いても、ピッチ周期を１回抽出するために要する演算回数は、一例としてｍの開始値を１００、ｍの最終値（＝Ｎ）を５００とすると、引き算、足し算、わり算、最小値検出とを合わせて約４０万回にも及ぶ。これでは、高速のＣＰＵ（中央演算処理装置）を用いない限り、リアルタイムでの再生処理は困難に成ってくる。

そこで、ＡＤＭＦ法を用いることなく、音声信号のゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点の短時間自己相関性を利用して、単位相関信号を抽出する技術も公開されている（例えば特許文献２参照）。しかし、この技術を用いても単位相関信号の抽出には、複雑なアルゴリズムと、多大な演算回数を必要としていた。即ち、音声信号を所定の長さに切ったセグメントの中から、ピッチ周期を求める限り、ＡＤＭＦ法を用いれば演算回数が膨大になり、ゼロクロス点検出法を用いれは、ＡＤＭＦ法に比較して、演算回数の削減は有る程度可能になるが、アルゴリズムが複雑になってしまう。
特開平６−２３０８００号公報 特開平５−１９７９２号公報

解決しようとする問題点は、音声信号を所定の長さに切ったセグメントの中から、ピッチ周期を求める限り、ＡＤＭＦ法を用いれは演算回数が膨大になり、ゼロクロス点検出法を用いれは、ＡＤＭＦ法に比較して、演算回数の有る程度の削減は可能になるが、アルゴリズムが複雑になってしまい、低速な（廉価な）ＣＰＵを用いて、音程を変えずに再生スピードを変化させることが困難になる点である。従って、本発明では、ピッチ周期を求めることなく、録音再生可能な音声録音再生装置の実現を目的とする。

本発明では、録音側に於いて、ブロック構成部が、受け入れた音声信号のセグメントを予め定められている長さ（サンプリング周期の倍数で設定する）のブロックに分解する。このブロック長は、そのブロックの中に最低１個の単位相関信号が含まれる長さに設定される。この設定は、音声の低域には周波数限界があることから容易に求められる。次に、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部が、ブロックの受け入れ順にサンプルレベルをＡ／Ｄ変換する。続いてＡＤＰＣＭ（適応型パルスコード変調）変換部がディジタル変換する。データ格納管理部がＡＤＰＣＭデータを受け入れてアドレスを管理し、所定の記憶部に格納する。更に、ブロック特性抽出部は、ブロック毎に、そのブロック内でサンプルレベルが最小値を示す最小レベルサンプルを抽出し、そのサンプル番号と、その位置でのＡＤＰＣＭ中間データとを取得し、データ格納管理部を介して、ブロック特性として上記ＡＤＰＣＭ値と対応させて上記記憶部に格納する。

再生側では、音声信号の繰り返し命令が無い限り、データ読み出し部は、上記記憶部から、上記録音時に格納されたアドレス順にＡＤＰＣＭデータを読み出してＡＤＰＣＭ逆変換部へ送る。ＡＤＰＣＭ逆変換部は、ＡＤＰＣＭデータを逆変換してＤ／Ａ変換部へ送る。Ｄ／Ａ変換部は、Ｄ／Ａ変換して再生音声を出力する。ブロックの先頭で、音声信号の繰り返し命令があると、再生データ生成部は、データ読み出し部を介してそのブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号を読み出して保持する。データ読み出し部によるＡＤＰＣＭデータの読み出しが、そのサンプル番号に達すると、再生データ生成部は、データ読み出し部が読み出すサンプルのアドレスを１つ前のブロックの最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで戻らせる。再度データ読み出し部は、そのアドレスから順番にＡＤＰＣＭデータを読み出してＡＤＰＣＭ逆変換部へ送る。ＡＤＰＣＭ逆変換部は、ＡＤＰＣＭデータを逆変換してＤ／Ａ変換部へ送る。Ｄ／Ａ変換部は、Ｄ／Ａ変換して再生音声を出力する。即ち、本発明では、ピッチ周期を求めることなく音声の録音再生を行うことを最も主要な特徴とする。

本発明では、ブロック繰り返し再生要求を受け入れると、データ読み出し部によるＡＤＰＣＭデータの読み出しを監視し、読み出しサンプルのサンプル番号が現在読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号に達すると、データ読み出し部によるＡＤＰＣＭデータの読み出しアドレスを現在読み出し中のブロックの一つ前のブロックに於ける最小レベルサンプルのアドレスまで戻す再生データ生成部を備えることによって、ピッチ周期を求める必要がなくなるので、アルゴリズムが簡単になり、その結果演算回数も激減し、低速な（廉価な）ＣＰＵを用いても、音程を変えずに再生スピードを変化させることが可能になるという効果を得る。

本発明では、ブロック構成部、ＡＤＰＣＭ変換部、ブロック特性抽出部、データ格納管理部、データ読み出し部、再生データ生成部、ＡＤＰＣＭ逆変換部、の全てを、装置内部に備える制御部（ＣＰＵ）が所定のプログラムを実行することによって生成する制御手段によって実現した。

実施例１の音声録音再生装置は、再生スピードを遅くすることを目的とする。
図１は、実施例１による音声録音再生装置の機能ブロック図である。
図に示すように、本発明による音声録音再生装置は、ブロック構成部１と、Ａ／Ｄ変換部２と、ＡＤＰＣＭ変換部３と、ブロック特性抽出部４と、データ格納管理部５と、記憶部６と、データ読み出し部７と、ＡＤＰＣＭ逆変換部８と、Ｄ／Ａ変換部９と、再生データ生成部１０と、制御部１１とを備える。

ブロック構成部１は、音声信号のセグメントを予め定められている長さ（サンプリング周期の倍数で設定する）のブロックに分解してＡ／Ｄ変換部へ出力する部分である。このブロック長は、そのブロックの中に最低１個の単位相関信号が含まれる長さに設定される。通常は、音声の最低限界１００Ｈｚ前後を基準にして設定される。尚、必要に応じて、ブロック長変更部１２を用いてブロック長を変更しても良い。

Ａ／Ｄ変換部２は、ブロック構成部１からブロックを受け入れて、ブロックの先頭から後尾までサンプル番号順にサンプルレベルをＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換し、ブロック特性抽出部４及びＡＤＰＣＭ変換部３へ送出するＡ／Ｄコンバータである。
ＡＤＰＣＭ変換部３は、Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け入れて、ＡＤＰＣＭ（適応パルスコード変調）変換し、ＡＤＰＣＭデータをデータ格納管理部５へ送出する部分である。

ブロック特性抽出部４は、Ａ／Ｄ変換部２の出力を受け入れて、ブロック毎に最小レベルサンプルのサンプル番号と、その位置でのＡＤＰＣＭ中間データとを取得し、ブロック特性としてデータ格納管理部５へ送出する部分である。ここでＡＤＰＣＭ中間データとは、直前のサンプルのＰＣＭデータとＡＤＰＣＭデータである。ここでＡＤＰＣＭデータとは、隣接するサンプル間に於けるＰＣＭデータの差分のみを表すデータである。

データ格納管理部５は、ＡＤＰＣＭ変換部３から受け入れたＡＤＰＣＭデータと、ブロック特性抽出部４から受け入れたブロック特性とを対応付けてブロック毎に、且つ、サンプル番号順に記憶部６へ格納し、そのアドレスを管理する部分である。

記憶部６は、ＡＤＰＣＭデータとブロック特性とを格納するＲＡＭ（メモリ）であり、その内部にはブロック特性格納領域６−１と、音声データ格納領域６−２とが設けられている。このＲＡＭは、専用に設けられる必要はなく、制御部が所定のプログラムを実行する際に用いるＲＡＭの一部の領域を用いることとしても良い。

データ読み出し部７は、ブロックの追加要求が無い限り、記憶部６から、データ格納管理部５のアドレス管理に基づいて、上記録音時に格納されたアドレス順にＡＤＰＣＭデータを読み出してＡＤＰＣＭ逆変換部８へ送る部分である。更に、ブロックの追加要求があると、再生データ生成部１０の指示に基づいて、記憶部６から読み出すサンプルのアドレスを１つ前のブロックの最小レベルサンプルのアドレスまで戻り、順次ＡＤＰＣＭデータを読み出してＡＤＰＣＭ逆変換部８へ送る部分でもある。

ＡＤＰＣＭ逆変換部８は、データ読み出し部７からＡＤＰＣＭデータを受け入れて、逆変換してＤ／Ａ変換部９へ送出する部分である。
Ｄ／Ａ変換部９は、ＡＤＰＣＭ逆変換部８の出力を受け入れて、再生音声を出力するＤ／Ａコンバータである。

再生データ生成部１０は、データ読み出し部７を介して記憶部６からブロック特性を取得し、そのブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号を読み出して保持する部分である。更に、ブロックの追加要求があるとデータ読み出し部７によるＡＤＰＣＭデータの読み出しサンプルのサンプル番号を監視し、サンプル番号が、最小レベルサンプルのサンプル番号に達すると、データ読み出し部７に対して、読み出すサンプルのアドレスを１つ前のブロックの最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで戻らせる部分でもある。尚、ブロックの追加要求は、オペレータの設定に基づいて、制御部から再生データ生成部１０へ送出される。

制御部１１は、装置全体を制御するＣＰＵであり、図示しないＲＯＭ（メモリ）に予め格納されているプログラムを実行することによって、ブロック構成部１、ＡＤＰＣＭ変換部３、ブロック特性抽出部４、データ格納管理部５、データ読み出し部７、ＡＤＰＣＭ逆変換部８、及び、再生データ生成部１０を生成する部分である。

次に実施例１の動作について説明する。
最初に録音側の動作について説明し、続いて再生側の動作について説明する。
図２は、実施例１の動作フローチャート（録音側）である。
図３は、実施例１の動作原理説明図である。
この図は、図２の説明に於いて引用される図である。（ａ）は、元の音声波形（録音側）であり、（ｂ）は、再生ピッチを遅くした音声波形（再生側）であり、（ｃ）は、（ａ）、（ｂ）に共通の時刻を表している。

図２のステップＳ１−１からステップＳ１−９までステップ順に実施例１の音声録音再生装置の録音側の動作について説明する。
「動作説明の前提条件」
サンプリング周波数３２ＫＨｚで、１ブロックのサンプル数を２５６（ＮＯ−０からＮＯ−２５５）とする。

ブロック構成部１（図１）によって、１ブロックのサンプル数２５６に設定された音声信号が、Ａ／Ｄ変換部２（図１）に入力され、録音側の動作がスタートする。
ステップＳ１−１
制御部１１（図１）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタを初期化する。
ステップＳ１−２
Ａ／Ｄ変換部２（図１）は、受け入れた音声信号のサンプルレベルをＡ／Ｄ変換する。

ステップＳ１−３
ブロック特性抽出部４（図１）は、受け入れたサンプルのレベルと、自己が保持するその時刻までに於ける最小レベルサンプルのレベルとを比較し、受け入れたサンプルのレベルが、最小レベルサンプルのレベルよりも低い場合にはステップＳ１−４へ進み、等しいか又は高い場合にはステップＳ１−５へ進む。但し、受け入れたサンプルが、最初のサンプルである場合にはステップＳ１−４へ進む。

ステップＳ１−４
ブロック特性抽出部４（図１）は、そのサンプルＮＯと、そのレベル、及びＡＤＰＣＭ中間データで、自己が保持するその時刻までに於ける最小レベルサンプルのサンプルＮＯと、そのレベル、及びＡＤＰＣＭ中間データとを更新する。

ステップＳ１−５
ＡＤＰＣＭ変換部３（図１）は、受け入れたサンプルのレベルをＡＤＰＣＭデータに変換する。
ステップＳ１−６
データ格納管理部５（図１）は、ＡＤＰＣＭ変換部３（図１）からＡＤＰＣＭデータを受け入れて記憶部６（図１）の所定のアドレスに格納する。

ステップＳ１−７
そのブロック内の全てのサンプルの処理が終了していない場合には、ステップＳ１−８へ進み、終了している場合にはステップＳ１−９へ進む。
ステップＳ１−８
制御部１１（図１）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタをインクリメントしてステップＳ１−２へ戻る。後に続くサンプルの処理が実行されることになる。

ステップＳ１−９
データ格納管理部５（図１）は、ブロック特性抽出部４（図１）から、その時刻に保持する最小レベルサンプルのサンプルＮＯと、そのレベル、及びＡＤＰＣＭ中間データとを受け入れて、ブロック特性とし、ＡＤＰＣＭデータと対応させて記憶部６（図１）に格納した後ステップＳ１−１へ戻って後に続くブロックの処理を実行する。

以上説明したフローによって、一例として図３（ａ）に示すように、ブロックＢ１ではサンプルＮＯ−２２２、ブロックＢ２ではサンプルＮＯ−２３７、ブロックＢ３ではサンプルＮＯ−１１８、ブロックＢ４ではサンプルＮＯ−１３２が最小レベルサンプルとして検出される。ここでは、以下の点に留意する必要がある。即ち、１ブロックの中に複数個の単位相関信号が含まれていても、最小レベルサンプルは、１個のみ検出される。

続いて再生側の動作について説明する。
図４は、実施例１の動作フローチャート（再生側）である。
「動作説明の前提条件」
図３（ａ）に示す録音側に入力された音声信号において、時刻ｔ１から時刻ｔ４に至る間の波形（Ｂ２α）を再生側で追加するものと仮定し、この実例に沿って説明する。

図４のステップＳ２−１からステップＳ２−１３までステップ順に実施例１の音声録音再生装置の再生側の動作について説明する。
一例として図３（ａ）に示す音声信号のブロック特性とＡＤＰＣＭ特性とが記憶部６（図１）に格納された後再生がスタートされる。

ステップＳ２−１
制御部１１（図１）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタを初期化する。
ステップＳ２−２
ＡＤＰＣＭ逆変換部８（図１）は、データ読み出し部７（図１）が記憶部６（図１）から読み出したＡＤＰＣＭデータをＰＣＭデータに変換する。このＰＣＭデータは、Ｄ／Ａ変換部９（図１）を通って再生音声信号となって出力される。ここでは、ブロックＢ１（図３（ｂ））が再生されることになる。

ステップＳ２−３
制御部１１（図１）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタをインクリメントする。
ステップＳ２−４
１ブロック終了するまでステップＳ２−２〜ステップＳ２−４を繰り返し、１ブロック（ここではブロックＢ１（図３（ｂ）））の処理が終了するとステップＳ２−５へ進む。

ステップＳ２−５
制御部１１（図１）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタを初期化する。図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ２でブロックＢ１の処理が終了するのでカウンタ値は２５５から０になる。

ステップＳ２−６
後に続くブロックが始めて再生されるブロックであり、且つ、追加要求（繰り返し命令）が出ている場合にはステップＳ２−７へ進み、初めての再生でない場合、又は追加要求（繰り返し命令）が出ていない場合にはステップＳ２−２へ戻ってステップＳ２−１からステップＳ２−６を繰り返す。ここでは、ブロックＢ２（図３（ｂ））は、ブロックＢ１（図３（ｂ））に続いて初めての再生であり、且つ、前提条件より追加要求（繰り返し命令）が出ているのでステップＳ２−７へ進む。

ステップＳ２−７
再生データ生成部１０（図１）は、データ読み出し部７（図１）を介して記憶部６（図１）からブロック特性を取得し、そのブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号を読み出して保持し、データ読み出し部７（図１）によるＡＤＰＣＭデータ読み出しサンプルのサンプル番号監視を開始する。

ステップＳ２−８
ＡＤＰＣＭ逆変換部８（図１）は、データ読み出し部７（図１）が記憶部６（図１）から読み出したＡＤＰＣＭデータをＰＣＭデータに変換する。このＰＣＭデータは、Ｄ／Ａ変換部９（図１）を通って再生音声信号となって出力される。ここでは、ブロックＢ２（図３（ｂ））の途中までが再生されることになる。

ステップＳ２−９
再生データ生成部１０（図１）が、データ読み出し部７（図１）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しサンプルのサンプル番号と最小レベルサンプルのサンプル番号との一致を検出するまでは、ステップＳ２−１０へ進み、一致するとステップＳ２−１１へ進む。

ステップＳ２−１０
制御部１１（図１）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタをインクリメントした後、ステップＳ２−８、ステップＳ２−９、ステップＳ２−１０を繰り返す。ここでは、ブロックＢ２のサンプルＮＯ−２３７までステップＳ２−８、ステップＳ２−９、ステップＳ２−１０を繰り返すことになる。

ステップＳ２−１１
再生データ生成部１０（図１）は、一つ前のブロックのブロック特性情報を取得する。ここでは、データ読み出し部７（図１）を介して記憶部６（図１）から図３（ａ）に於けるブロックＢ１の最小レベルサンプルのサンプルＮＯ−２２２と、このサンプルのＡＤＰＣＭ中間データとを読み出すことになる。

ステップＳ２−１２
再生データ生成部１０（図１）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタのカウント値をステップＳ２−１１で読み出した、一つ前のブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号に変更する。ここでは、図３（ｂ）に示すように時刻ｔ３で、現在のカウント値２３７をブロックＢ１に於ける最小レベルサンプルのカウント値２２２に変更する。

ステップＳ２−１３
データ読み出し部７（図１）は、ブロックＢ１に於ける最小レベルサンプルのサンプルＮＯ−２２２が格納されている、記憶部６（図１）のアドレスからＡＤＰＣＭデータを読み出してステップＳ２−２へ戻る。以下、上記と同様のフローを辿り、所定の再生が終了するとフローを終了する。ここでは、引き続き以下のように動作する。

カウント値２２２の状態（時刻ｔ３）からステップＳ２−２へ戻って、図３（ａ）のブロックＢ１のサンプルＮＯ−２２２が格納されている記憶部６（図１）のアドレスから順番にＡＤＰＣＭデータを読み出す。ステップＳ２−２、ステップＳ２−３、ステップＳ２−４、ステップＳ２−２を繰り返す。時刻ｔ４に於いて、再生側の１ブロック（ここではブロックＢ２（図３（ｂ）））が終了すると、Ｂ２α（図３（ａ））の繰り返し再生を継続しながら、ステップＳ２−５へ抜ける。

このときのカウント値２４０は０に初期化される（ステップＳ２−５）以下、初期化されたカウント値に基づいて元の音声波形（図３（ａ））が順次読み出される。その結果、元の音声波形（図３（ａ））の（Ｂ２α）の部分が、再生ピッチを遅くした音声波形（ｂ）に追加されることになる。

以上説明したように、本実施例では、ブロック追加再生要求を受け入れると、再生データ生成部１０（図１）が、データ読み出し部７（図１）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しを監視し、読み出しサンプル番号が現在読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号に達するとデータ読み出し部７（図１）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しアドレスを現在読み出し中のブロックの一つ前のブロックに於ける最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで戻すのみで、ピッチ周期を求める必要がなくなるので、アルゴリズムが簡単になり、その結果演算回数も激減し、低速な（廉価な）ＣＰＵを用いても、音程を変えずに再生スピードを遅くすることが可能になるという効果を得る。

以上の説明では、ブロック特性として最小レベルサンプルを求めることとして説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。即ち、ブロック毎に、そのブロック内でサンプルレベルが最大値を示す最大レベルサンプルを抽出し、上記説明における最小レベルサンプルに置き換えることにしても全く同様の効果が得られる。

又、上記説明では、ブロック追加再生要求を受け入れると、再生データ生成部１０（図１）が、データ読み出し部７（図１）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しを監視し、読み出しサンプル番号が現在読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号に達するとデータ読み出し部７（図１）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しアドレスを現在読み出し中のブロックの一つ前のブロックに於ける最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで戻すこととして説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、データ読み出し部７（図１）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しアドレスを現在読み出し中のブロックの複数個前のブロックに於ける最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで戻すこととしても良い。

更に、上記説明では、ブロック追加再生要求を１回受け入れた場合の動作のみについて説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、ブロック追加再生要求を複数回繰り返して受け入れた場合には、上記動作を複数回実行することによって、所望回数、再生速度を遅らせることも可能である。

実施例２の音声録音再生装置は、再生スピードを速くすることを目的とする。
図５は、実施例２による音声録音再生装置の機能ブロック図である。
図に示すように、本発明による音声録音再生装置は、ブロック構成部１と、Ａ／Ｄ変換部２と、ＡＤＰＣＭ変換部３と、ブロック特性抽出部４と、データ格納管理部５と、記憶部６と、データ読み出し部７と、ＡＤＰＣＭ逆変換部８と、Ｄ／Ａ変換部９と、再生データ生成部２０と、制御部２１とを備える。

実施例１との相違部分のみについて説明する。実施例１と同様の部分には実施例１と同一の符合を付して説明を省略する。
再生データ生成部２０は、データ読み出し部７を介して記憶部６からブロック特性を取得し、そのブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号を読み出して保持する部分である。更に、ブロックの削除要求があるとデータ読み出し部７によるＡＤＰＣＭデータの読み出しサンプルのサンプル番号を監視し、サンプル番号が、最小レベルサンプルのサンプル番号に達すると、データ読み出し部７に対して、読み出すサンプルのアドレスを１つ後のブロックの最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで進ませる部分でもある。尚、ブロックの削除要求は、オペレータの設定に基づいて制御部から再生データ生成部２０へ送出される。

制御部２１は、装置全体を制御するＣＰＵであり、図示しないＲＯＭ（メモリ）に予め格納されているプログラムを実行することによって、ブロック構成部１、ＡＤＰＣＭ変換部３、ブロック特性抽出部４、データ格納管理部５、データ読み出し部７、ＡＤＰＣＭ逆変換部８、及び、再生データ生成部２０を生成する部分である。

次に実施例２の動作について説明する。
録音側の動作は、実施例１と全く同様なので説明を省略し、再生側の動作のみについて説明する。
図６は、実施例２の動作フローチャート（録音側）である。
図７は、実施例２の動作原理説明図である。
この図は、図６の説明に於いて引用される図である。（ａ）は、元の音声波形（録音側）であり、（ｂ）は、再生ピッチを速くした音声波形（再生側）であり、（ｃ）は、（ａ）、（ｂ）に共通の時刻を表している。
「動作説明の前提条件」
図７（ａ）に示す録音側に入力された音声信号において、時刻ｔ５から時刻ｔ７に至る間の波形（Ｂ３α）が再生側で削除されるものと仮定し、この実例に沿って説明する。

図６のステップＳ３−１からステップＳ３−１３までステップ順に実施例２の音声録音再生装置の再生側の動作について説明する。
一例として図７（ａ）に示す音声信号のブロック特性とＡＤＰＣＭ特性とが記憶部６（図５）に格納された後再生がスタートする。

ステップＳ３−１
制御部２１（図５）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタを初期化する。
ステップＳ３−２
ＡＤＰＣＭ逆変換部８（図５）は、データ読み出し部７（図５）が記憶部６（図５）から読み出したＡＤＰＣＭデータをＰＣＭデータに変換する。このＰＣＭデータは、Ｄ／Ａ変換部９（図５）を通って再生音声信号となって出力される。ここでは、ブロックＢ１（図３（ｂ））が再生されることになる。

ステップＳ３−３
制御部２１（図５）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタをインクリメントする。
ステップＳ３−４
１ブロック終了するまでステップＳ３−２〜ステップＳ３−４を繰り返し、１ブロック（ここではブロックＢ１（図７（ａ）））の処理が終了するとステップＳ３−５へ進む。

ステップＳ３−５
制御部２１（図５）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタを初期化する。図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ２でブロックＢ１の処理が終了するのでカウンタ値は２５５から０になる。

ステップＳ３−６
後に続くブロックが始めて再生されるブロックであり、且つ、ブロック削除要求（削除命令）が出ている場合にはステップＳ３−７へ進み、初めての再生でない場合、又はブロック削除要求（削除命令）が出ていない場合にはステップＳ３−２へ戻ってステップＳ３−１からステップＳ３−６を繰り返す。ここでは、ブロックＢ２（図７（ｂ））は、ブロックＢ１（図７（ｂ））に続いて初めての再生であるが、前提条件より削除命令が出ていないのでステップＳ３−２へ戻って、ステップＳ３−２からステップＳ３−４を繰り返しブロックＢ２の処理を終了すると、前提条件よりブロックＢ３は、始めて再生されるブロックであり、且つ、ブロック削除要求（削除命令）が出ているのでステップＳ３−７へ進む。

ステップＳ３−７
再生データ生成部２０（図５）は、データ読み出し部７（図５）を介して記憶部６（図５）からブロック特性を取得し、そのブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号を読み出して保持し、データ読み出し部７（図５）によるＡＤＰＣＭデータ読み出しサンプルのサンプル番号監視を開始する。

ステップＳ３−８
ＡＤＰＣＭ逆変換部８（図５）は、データ読み出し部７（図５）が記憶部６（図５）から読み出したＡＤＰＣＭデータをＰＣＭデータに変換する。このＰＣＭデータは、Ｄ／Ａ変換部９（図５）を通って再生音声信号となって出力される。ここでは、ブロックＢ３（図７（ｂ））の途中までが再生されることになる。

ステップＳ３−９
再生データ生成部２０（図５）が、データ読み出し部７（図５）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しサンプルのサンプル番号と最小レベルサンプルのサンプル番号との一致を検出するまでは、ステップＳ３−１０へ進み、一致するとステップＳ３−１１へ進む。

ステップＳ３−１０
制御部２１（図５）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタをインクリメントした後、ステップＳ３−８、ステップＳ３−９、ステップＳ３−１０を繰り返す。ここでは、ブロックＢ３のサンプルＮＯ−１１７までステップＳ３−８、ステップＳ３−９、ステップＳ３−１０を繰り返すことになる。

ステップＳ３−１１
再生データ生成部２０（図５）は、一つ後のブロックのブロック特性情報を取得する。ここでは、データ読み出し部７（図５）を介して記憶部６（図５）から図７（ａ）に於けるブロックＢ４の最小レベルサンプルのサンプルＮＯ−１１７と、このサンプルのＡＤＰＣＭ中間データとを読み出すことになる。

ステップＳ３−１２
再生データ生成部２０（図５）は、ＣＰＵの内部に有するサンプル数カウンタのカウント値を、ステップＳ３−１１で読み出した一つ後のブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号に変更する。ここでは、図７（ｂ）に示すように時刻ｔ５で、現在のカウント値１１７をブロックＢ４に於ける最小レベルサンプルのカウント値１３２に変更する。

ステップＳ３−１３
データ読み出し部７（図５）は、ブロックＢ４に於ける最小レベルサンプルのサンプルＮＯ−１３２が格納されている、記憶部６（図５）のアドレスからＡＤＰＣＭデータを読み出してステップＳ３−２へ戻る。以下、上記と同様のフローを辿り、所定の再生が終了するとフローを終了する。ここでは、引き続き以下のように動作する。

カウント値１３２の状態（時刻ｔ５）からステップＳ３−２へ戻って、図７（ａ）のブロックＢ４のサンプルＮＯ−１３２が格納されている記憶部６（図５）のアドレスから順番にＡＤＰＣＭデータを読み出す。ステップＳ３−２、ステップＳ３−３、ステップＳ３−４、を繰り返す。時刻ｔ６に於いて、再生側の１ブロックが終了すると、ブロックＢ４（図７（ａ））の再生を継続しながら、ステップＳ３−５へ抜ける。

このときのカウント値２４６は０に初期化される（ステップＳ３−５）以下、初期化されたカウント値に基づいて元の音声波形（図３（ａ））が順次読み出される。その結果、元の音声波形（図７（ａ））の（Ｂ３α）の部分が、削除されることになる。

以上説明したように、本実施例では、ブロック削除再生要求を受け入れると、再生データ生成部２０（図５）が、データ読み出し部７（図５）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しを監視し、読み出しサンプル番号が現在読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号に達するとデータ読み出し部７（図５）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しアドレスを現在読み出し中のブロックの一つ後のブロックに於ける最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで進ませるのみで、ピッチ周期を求める必要がなくなるので、アルゴリズムが簡単になり、その結果演算回数も激減し、低速な（廉価な）ＣＰＵを用いても、音程を変えずに再生スピードを速くすることが可能になるという効果を得る。

以上の説明では、ブロック特性として最小レベルサンプルを求めることとして説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。即ち、ブロック毎に、そのブロック内でサンプルレベルが最大値を示す最大レベルサンプルを抽出し、上記説明における最小レベルサンプルに置き換えることにしても全く同様の効果が得られる。

又、上記説明では、ブロック削除再生要求を受け入れると、再生データ生成部２０（図５）が、データ読み出し部７（図５）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しを監視し、読み出しサンプル番号が現在読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルのサンプル番号に達するとデータ読み出し部７（図５）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しアドレスを現在読み出し中のブロックの一つ後のブロックに於ける最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで進ませることとして説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、データ読み出し部７（図５）によるＡＤＰＣＭデータの読み出しアドレスを現在読み出し中のブロックの複数個後のブロックに於ける最小レベルサンプルが格納されているアドレスまで進ませることとしても良い。

又、上記説明では、ブロック削除再生要求を１回受け入れた場合の動作のみについて説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、ブロック削除再生要求を複数回繰り返して受け入れた場合には、上記動作を複数回実行することによって、所望回数、再生速度を速くすることも可能である。

更に、上記再生データ生成部２０（図５）に実施例１に於ける再生データ生成部１０（図１）の機能を併有させることも可能であり、かかる場合には、再生ピッチを遅くしたり、速くしたり、自由自在に再生速度を変更することが可能になる。

以上の説明では、本発明をＡＤＰＣＭデータに適用する場合に限定して説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。即ち、ＰＣＭデータについても適用することが出来る。

実施例１による音声録音再生装置の機能ブロック図である。 実施例１の動作フローチャート（録音側）である。 実施例１の動作原理説明図である。 実施例１の動作フローチャート（再生側）である。 実施例２による音声録音再生装置の機能ブロック図である。 実施例２の動作フローチャート（録音側）である。 実施例２の動作原理説明図である。

符号の説明

１ ブロック構成部
２ Ａ／Ｄ変換部
３ ＡＤＰＣＭ変換部
４ ブロック特性抽出部
５ データ格納管理部
６ 記憶部
６−１ ブロック特性格納領域
６−２ 音声データ格納領域
７ データ読み出し部
８ ＡＤＰＣＭ逆変換部
９ Ｄ／Ａ変換部
１０ 再生データ生成部
１１ 制御部
１２ ブロック長変更部

Claims (9)

1. 音声信号を受け入れて、所定長のブロックに分解するブロック構成部と、
   前記ブロック毎に、該ブロックの先頭から後尾まで、サンプル番号順にサンプルレベルをディジタル変換するディジタル変換部と、
   前記ブロック毎に該ブロック内で最小のレベルを示す最小レベルサンプルのサンプル番号と、該最小レベルサンプルの中間データとからなるブロック特性データを取得するブロック特性抽出部と、
   前記ディジタル変換部が変換したディジタルデータと、前記ブロック特性抽出部が取得した前記ブロック特性データとを格納する記憶部と、
   前記記憶部が格納するディジタルデータを順次読み出して再生処理させるデータ読み出し部と、
   ブロック追加再生要求を受け入れると、前記データ読み出し部によるディジタルデータの読み出しを監視し、読み出しサンプル番号が、読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルに達すると、前記データ読み出し部によるディジタルデータの読み出し位置を前記読み出し中のブロックの前のブロックに於ける最小レベルサンプルの位置まで戻す再生遅延データ生成部とを備えることを特徴とする音声録音再生装置。
2. 請求項１に記載の音声録音再生装置に於いて、
   前記再生遅延データ生成部に換えて、ブロック削除再生要求を受け入れると、前記データ読み出し部によるディジタルデータの読み出しを監視し、読み出しサンプル番号が、読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルに達すると前記データ読み出し部によるディジタルデータの読み出し位置を前記読み出し中のブロックの後ろのブロックに於ける最小レベルサンプルの位置まで進ませる再生加速データ生成部を備えることを特徴とする請求項１に記載の音声録音再生装置。
3. 音声信号を受け入れて、所定長のブロックに分解するブロック構成部と、
   前記ブロック毎に、該ブロックの先頭から後尾まで、サンプル番号順にサンプルレベルをディジタル変換するディジタル変換部と、
   前記ブロック毎に該ブロック内で最大のレベルを示す最大レベルサンプルのサンプル番号と、該最大レベルサンプルの中間データとからなるブロック特性データを取得するブロック特性抽出部と、
   前記ディジタル変換部が変換したディジタルデータと、前記ブロック特性抽出部が取得した前記ブロック特性データとを格納する記憶部と、
   前記記憶部が格納するディジタルデータを順次読み出して再生処理させるデータ読み出し部と、
   ブロック追加再生要求を受け入れると、前記データ読み出し部によるディジタルデータの読み出しを監視し、読み出しサンプル番号が、読み出し中のブロックに於ける最大レベルサンプルに達すると前記データ読み出し部によるディジタルデータの読み出し位置を前記読み出し中のブロックの前のブロックに於ける最大レベルサンプルの位置まで戻す再生遅延データ生成部とを備えることを特徴とする音声録音再生装置。
4. 請求項３に記載の音声録音再生装置に於いて、
   前記再生遅延データ生成部に換えて、ブロック削除再生要求を受け入れると、前記データ読み出し部によるディジタルデータの読み出しを監視し、読み出しサンプル番号が、読み出し中のブロックに於ける最大レベルサンプルに達すると前記データ読み出し部によるディジタルデータの読み出し位置を前記読み出し中のブロックの後ろのブロックに於ける最大レベルサンプルの位置まで進ませる再生加速データ生成部を備えることを特徴とする音声録音再生装置。
5. 請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の音声録音再生装置に於いて、
   前記ディジタル変換部が変換したディジタルデータと、前記ブロック特性抽出部が取得した前記ブロック特性データとを各ブロック毎に対応付けて前記記憶部に格納するデータ格納管理部を更に備えることを特徴とする音声録音再生装置。
6. 音声信号を受け入れて、所定長のブロックに分解するステップと、
   前記ブロック毎に、該ブロックの先頭から後尾まで、サンプル番号順にサンプルレベルをディジタル変換するステップと、
   前記ブロック毎に該ブロック内で最小のレベルを示す最小レベルサンプルのサンプル番号と、該最小レベルサンプルの中間データとからなるブロック特性データを取得するステップと、
   変換されたディジタルデータと、前記ブロック特性データとを対応させて、所定のメモリに格納するステップと、
   前記所定のメモリから前記ディジタルデータを順次読み出して再生処理させるステップと、
   ブロック追加再生要求を受け入れると、ディジタルデータの再生処理を監視し、再生処理するサンプルの番号が、読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルの番号に達すると、ディジタルデータの読み出し位置を前記読み出し中のブロックの前のブロックに於ける最小レベルサンプルの位置まで戻す再生遅延データ再生ステップとを備えることを特徴とする音声録音再生方法。
7. 請求項６に記載の音声録音再生方法に於いて、
   前記再生遅延データ再生ステップに換えて、ブロック削除再生要求を受け入れると、ディジタルデータの再生処理を監視し、再生処理するサンプルの番号が、読み出し中のブロックに於ける最小レベルサンプルの番号に達すると、ディジタルデータの読み出し位置を前記読み出し中のブロックの後のブロックに於ける最小レベルサンプルの位置まで進ませる再生加速データ再生ステップを備えることを特徴とする音声録音再生方法。
8. 音声信号を受け入れて、所定長のブロックに分解するステップと、
   前記ブロック毎に、該ブロックの先頭から後尾まで、サンプル番号順にサンプルレベルをディジタル変換するステップと、
   前記ブロック毎に該ブロック内で最大のサンプルレベルを示す最大レベルサンプルのサンプル番号と、該最大レベルサンプルの中間データとからなるブロック特性データを取得するステップと、
   変換されたディジタルデータと、前記ブロック特性データとを対応させて、所定のメモリに格納するステップと、
   前記所定のメモリから前記ディジタルデータを順次読み出して再生処理させるステップと、
   ブロックの追加再生要求を受け入れると、ディジタルデータの再生処理を監視し、再生処理するサンプルの番号が、読み出し中のブロックに於ける最大レベルサンプルの番号に達すると、ディジタルデータの読み出し位置を前記読み出し中のブロックの前のブロックに於ける最大レベルサンプルの位置まで戻す再生遅延データ再生ステップとを備えることを特徴とする音声録音再生方法。
9. 請求項８に記載の音声録音再生方法に於いて、
   前記再生遅延データ再生ステップに換えて、ブロック削除再生要求を受け入れると、ディジタルデータの再生処理を監視し、再生処理するサンプルの番号が、読み出し中のブロックに於ける最大レベルサンプルの番号に達すると、ディジタルデータの読み出し位置を前記読み出し中のブロックの後のブロックに於ける最大レベルサンプルの位置まで進ませる再生加速データ再生ステップを備えることを特徴とする音声録音再生方法。