JP2669088B2 - 音声速度変換装置 - Google Patents
音声速度変換装置Info
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- JP2669088B2 JP2669088B2 JP2013857A JP1385790A JP2669088B2 JP 2669088 B2 JP2669088 B2 JP 2669088B2 JP 2013857 A JP2013857 A JP 2013857A JP 1385790 A JP1385790 A JP 1385790A JP 2669088 B2 JP2669088 B2 JP 2669088B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音声の基本周波数を変えずに継続時間長のみ
を変える音声速度変換装置に関するものである。
を変える音声速度変換装置に関するものである。
従来の技術 従来より、テープレコーダ等に記録されている音声信
号の早聞きや遅聞きを行うために音声速度変換装置が利
用されている。
号の早聞きや遅聞きを行うために音声速度変換装置が利
用されている。
以下、図面を参照しながら、上述したような従来の音
声速度変換装置について説明を行う。
声速度変換装置について説明を行う。
第３図は従来の音声速度変換装置の構成を示すもので
ある。第３図において、31はA/D変換器、32はバッフ
ァ、33は速度制御回路、34はデータ読み出し回路、35は
ミューティング回路、36はD/A変換器である。
ある。第３図において、31はA/D変換器、32はバッフ
ァ、33は速度制御回路、34はデータ読み出し回路、35は
ミューティング回路、36はD/A変換器である。
以上のように構成された音声速度変換装置について、
以下その動作を説明する。
以下その動作を説明する。
まず入力信号はA/D変換器31でディジタル信号に変換
され、バッファ32へ書き込まれる。次に速度制御回路33
は速度変換比に応じてデータ読み出し回路34を制御し、
バッファ32からデータを読み出させる。このデータの読
み出し方法によって、再生速度を様々に変化させること
ができる。再生速度を早くする場合には、ブロック単位
で読み出すデータを間引く。再生速度を遅くする場合に
は、ブロック単位で読み出すデータを繰り返す。そして
各ブロック間の不連続部分はミューティング回路35でミ
ューティングをかけ、D/A変換器36でアナログ信号に変
換して出力する。
され、バッファ32へ書き込まれる。次に速度制御回路33
は速度変換比に応じてデータ読み出し回路34を制御し、
バッファ32からデータを読み出させる。このデータの読
み出し方法によって、再生速度を様々に変化させること
ができる。再生速度を早くする場合には、ブロック単位
で読み出すデータを間引く。再生速度を遅くする場合に
は、ブロック単位で読み出すデータを繰り返す。そして
各ブロック間の不連続部分はミューティング回路35でミ
ューティングをかけ、D/A変換器36でアナログ信号に変
換して出力する。
第４図は従来の速度変換アルゴリズムの模式図であ
り、同図（ａ），（ｂ），（ｃ）は速度変換比がそれぞ
れ1,0.5,2の場合を示したものである。ここで速度変換
比αは次式で定義されるものとする。
り、同図（ａ），（ｂ），（ｃ）は速度変換比がそれぞ
れ1,0.5,2の場合を示したものである。ここで速度変換
比αは次式で定義されるものとする。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、速度を早める
場合には、データを間引くために子音などの了解度が劣
化し、また波形の不連続点をミューティングしているた
めに、自然性に乏しい音声しか得られないという課題を
有していた。
場合には、データを間引くために子音などの了解度が劣
化し、また波形の不連続点をミューティングしているた
めに、自然性に乏しい音声しか得られないという課題を
有していた。
また、ピッチ周期を用いる方法は、音楽や雑音が重畳
している場合にはピッチの抽出が難しいので適用できず
適当なものではなかった。
している場合にはピッチの抽出が難しいので適用できず
適当なものではなかった。
本発明は上記の課題に鑑み、波形の不連続性がなく、
データの欠落を生じない自然性に富んだ音声を出力する
ことのできる音声速度変換装置を提供するものである。
データの欠落を生じない自然性に富んだ音声を出力する
ことのできる音声速度変換装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の音声速度変換装置
は、音声を蓄える第１のメモリと、前記第１のメモリの
内容に続く音声を蓄える第２のメモリと、前記第１のメ
モリの内容と前記第２のメモリの内容の相関関数を計算
する相関器と、窓関数を出力する窓関数発生器と、前記
第１のメモリの内容に前記窓関数発生器の出力を乗じる
第１の乗算器と、前記第２のメモリの内容に前記窓関数
発生器の出力を乗じる第２の乗算器と、目標圧伸比との
ずれを検出する圧伸検出器と、前記圧伸比検出器の出力
に基づいて重み係数を出力する重み関数発生器と、前記
相関器の出力に前記重み関数発生器の出力を乗じる第３
の乗算器と、前記第３の乗算器の出力に基づき前記第１
の乗算器の出力と前記第２の乗算器の出力とを重み付け
された相関値の位置に加算を行う加算器とから構成され
ている。
は、音声を蓄える第１のメモリと、前記第１のメモリの
内容に続く音声を蓄える第２のメモリと、前記第１のメ
モリの内容と前記第２のメモリの内容の相関関数を計算
する相関器と、窓関数を出力する窓関数発生器と、前記
第１のメモリの内容に前記窓関数発生器の出力を乗じる
第１の乗算器と、前記第２のメモリの内容に前記窓関数
発生器の出力を乗じる第２の乗算器と、目標圧伸比との
ずれを検出する圧伸検出器と、前記圧伸比検出器の出力
に基づいて重み係数を出力する重み関数発生器と、前記
相関器の出力に前記重み関数発生器の出力を乗じる第３
の乗算器と、前記第３の乗算器の出力に基づき前記第１
の乗算器の出力と前記第２の乗算器の出力とを重み付け
された相関値の位置に加算を行う加算器とから構成され
ている。
作用 この構成によって、メモリの内容に窓関数を掛け、そ
して相関関数の値が大きくなり、かつ、目標圧伸比から
のずれを小さくするように音声波形を重畳加算すること
により、波形の不連続性やデータの欠落を生じずに所望
の再生速度で音声を聴取することが行える。
して相関関数の値が大きくなり、かつ、目標圧伸比から
のずれを小さくするように音声波形を重畳加算すること
により、波形の不連続性やデータの欠落を生じずに所望
の再生速度で音声を聴取することが行える。
実施例 本発明は、波形の振幅及び位相の不連続性がなく、デ
ータの欠落を生じない自然性に富んだ音声を出力するこ
とができ、かつ簡単なハードウェアで実現することので
きる音声速度変換装置を提供するものである。
ータの欠落を生じない自然性に富んだ音声を出力するこ
とができ、かつ簡単なハードウェアで実現することので
きる音声速度変換装置を提供するものである。
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例における音声速度変換装置
の構成図を示すものである。第１図において、11はA/D
変換器、12はバッファ、13は速度制御回路、14はデマル
チプレクサ、15は第１のメモリ、16は第２のメモリ、17
は相関器、18は窓関数発生器、19は第１の乗算器、20は
第２の乗算器、21は圧伸比検出器、22は重み関数発生
器、23は第３の乗算器、24は加算器、25はマルチプレク
サ、26はD/A変換器である。
の構成図を示すものである。第１図において、11はA/D
変換器、12はバッファ、13は速度制御回路、14はデマル
チプレクサ、15は第１のメモリ、16は第２のメモリ、17
は相関器、18は窓関数発生器、19は第１の乗算器、20は
第２の乗算器、21は圧伸比検出器、22は重み関数発生
器、23は第３の乗算器、24は加算器、25はマルチプレク
サ、26はD/A変換器である。
以上のように構成された音声速度変換装置について、
以下その動作について説明する。
以下その動作について説明する。
まず、入力信号はA/D変換器11でディジタル信号に変
換され、バッファ12へ書き込まれる。次に、速度制御回
路13は速度変換比に応じてデマルチプレクサ14を制御
し、バッファ12のデータを、第１のメモリ15、第２のメ
モリ16もしくはマルチプレクサ25に出力させる。圧伸比
検出器21はデマルチプレクサ14に入力されるデータ数D
inとマルチプレクサ25から出力されるデータ数Doutとに
よって現在の処理中の圧伸比を検出し速度制御回路13に
設定されている目標圧伸比とのずれを監視して、重み関
数発生器22にその情報を出力する。重み関数発生器22は
現在処理中の音声データの圧伸比が目標圧伸比から大き
くずれを生じないように、圧伸比検出器21から得る目標
圧伸比とのずれ量に応じて出力する重み係数値を変更す
る。第１のメモリ15の内容と第２のメモリ16の内容の相
関関数を相関器17が計算する。第３の乗算器23は相関器
17の出力と重み関数発生器22の出力とを乗算し、その情
報を速度制御回路13、窓関数発生器18及び加算器24に出
力する。そして窓関数発生器18は第３の乗算器23からの
情報に基づき窓関数を第１の乗算器19と第２の乗算器20
に出力する。次に第１の乗算器19は第１のメモリ15の内
容と窓関数発生器18の出力との乗算を行い、第２の乗算
器20は第２のメモリ16の内容と窓関数発生器18の出力と
の乗算を行う。そして加算器24は第３の乗算器23からの
情報に基づき、第１の乗算器19の出力と第２の乗算器20
の出力とを、重み付けされた相関値が大きな値の位置に
ずらして加算を行い、マルチプレクサ25に出力する。最
後にマルチプレクサ25は加算器24の出力とデマルチプレ
クサ14の出力とを選択してD/A変換器26に出力し、アナ
ログ信号に変換される。
換され、バッファ12へ書き込まれる。次に、速度制御回
路13は速度変換比に応じてデマルチプレクサ14を制御
し、バッファ12のデータを、第１のメモリ15、第２のメ
モリ16もしくはマルチプレクサ25に出力させる。圧伸比
検出器21はデマルチプレクサ14に入力されるデータ数D
inとマルチプレクサ25から出力されるデータ数Doutとに
よって現在の処理中の圧伸比を検出し速度制御回路13に
設定されている目標圧伸比とのずれを監視して、重み関
数発生器22にその情報を出力する。重み関数発生器22は
現在処理中の音声データの圧伸比が目標圧伸比から大き
くずれを生じないように、圧伸比検出器21から得る目標
圧伸比とのずれ量に応じて出力する重み係数値を変更す
る。第１のメモリ15の内容と第２のメモリ16の内容の相
関関数を相関器17が計算する。第３の乗算器23は相関器
17の出力と重み関数発生器22の出力とを乗算し、その情
報を速度制御回路13、窓関数発生器18及び加算器24に出
力する。そして窓関数発生器18は第３の乗算器23からの
情報に基づき窓関数を第１の乗算器19と第２の乗算器20
に出力する。次に第１の乗算器19は第１のメモリ15の内
容と窓関数発生器18の出力との乗算を行い、第２の乗算
器20は第２のメモリ16の内容と窓関数発生器18の出力と
の乗算を行う。そして加算器24は第３の乗算器23からの
情報に基づき、第１の乗算器19の出力と第２の乗算器20
の出力とを、重み付けされた相関値が大きな値の位置に
ずらして加算を行い、マルチプレクサ25に出力する。最
後にマルチプレクサ25は加算器24の出力とデマルチプレ
クサ14の出力とを選択してD/A変換器26に出力し、アナ
ログ信号に変換される。
第２図は本発明の本実施例における音声速度変換装置
による処理波形の模式図であり、同図（ａ），（ｂ），
（ｃ）はそれぞれ速度変換比αが1,0.5,2の場合を示し
たものである。第２図より明らかなように、相関の高い
部分で加算を続けていると、目標圧伸比とは異なる圧伸
比の速度に変換されることがある。従って、圧伸比検出
器21で処理の途中に於ける圧伸比を検出し、目標値から
のずれを小さくなるように、相関器17の出力に重み関数
発生器22の出力である重み係数を掛け合わせた結果によ
って加算を行うポイントを決定する。
による処理波形の模式図であり、同図（ａ），（ｂ），
（ｃ）はそれぞれ速度変換比αが1,0.5,2の場合を示し
たものである。第２図より明らかなように、相関の高い
部分で加算を続けていると、目標圧伸比とは異なる圧伸
比の速度に変換されることがある。従って、圧伸比検出
器21で処理の途中に於ける圧伸比を検出し、目標値から
のずれを小さくなるように、相関器17の出力に重み関数
発生器22の出力である重み係数を掛け合わせた結果によ
って加算を行うポイントを決定する。
以上のように本実施例によれば、第１のメモリ15の内
容及び第２のメモリ16の内容に、窓関数発生器18から出
力した窓関数を第１の乗算器19及び第２の乗算器20を用
いて乗算し、加算器24でそれぞれの乗算器の出力を加算
することにより、波形の振幅の不連続性がなく、データ
の欠落を生じない自然性に富んだ音声を出力することが
できる。さらに、相関器17が第１のメモリ15の内容と第
２のメモリ16の内容との相関関数を計算し、第１の乗算
器19の出力と第２の乗算器20の出力を相関関数の値が大
きくなる位置にずらして加算を行うために、波形の位相
の不連続性が少なくできる。また、圧伸検出器21で処理
中の圧伸比を検出して目標値とのずれを監視し、ずれ量
に応じて重み関数発生器22の出力する重み係数を変更す
る。これにより、目標圧伸比からのずれが小さくなるよ
うな位置であり、かつ、相関値が大きくなる位置にずら
して重み付け加算が行なわれる。したがって、所望の再
生速度で、加算される波形の位相が不連続になることが
少ない高品質な処理音声を得ることができる。
容及び第２のメモリ16の内容に、窓関数発生器18から出
力した窓関数を第１の乗算器19及び第２の乗算器20を用
いて乗算し、加算器24でそれぞれの乗算器の出力を加算
することにより、波形の振幅の不連続性がなく、データ
の欠落を生じない自然性に富んだ音声を出力することが
できる。さらに、相関器17が第１のメモリ15の内容と第
２のメモリ16の内容との相関関数を計算し、第１の乗算
器19の出力と第２の乗算器20の出力を相関関数の値が大
きくなる位置にずらして加算を行うために、波形の位相
の不連続性が少なくできる。また、圧伸検出器21で処理
中の圧伸比を検出して目標値とのずれを監視し、ずれ量
に応じて重み関数発生器22の出力する重み係数を変更す
る。これにより、目標圧伸比からのずれが小さくなるよ
うな位置であり、かつ、相関値が大きくなる位置にずら
して重み付け加算が行なわれる。したがって、所望の再
生速度で、加算される波形の位相が不連続になることが
少ない高品質な処理音声を得ることができる。
発明の効果 本発明は、第１のメモリの内容及び第２のメモリの内
容に、窓関数発生器から出力した窓関数を第１の乗算器
及び第２の乗算器を用いて乗算し、加算器でそれぞれの
乗算器の出力を加算することにより、波形の振幅の不連
続性がなく、データの欠落を生じない自然性に富んだ音
声を出力することができる。また相関器が第１のメモリ
の内容と第２のメモリの内容との相関関数を計算し、さ
らに圧伸比検出器で処理中の圧伸比と目標圧伸比とのず
れ量を算出して重み関数発生器の重み係数を変化してい
る。すなわち、第１の乗算器の出力と第２の乗算器の出
力との重み付けされた相関値が大きくなる位置にずらし
て加算を行っているために、目標圧伸比からのずれを小
さくでき、かつ、相関の大きい部分の重み付け加算がで
きることになる。したがって、所望の再生速度で、波形
の位相の不連続性がない高品質の音声を出力することが
できる優れた音声速度変換装置が実現できるものであ
る。
容に、窓関数発生器から出力した窓関数を第１の乗算器
及び第２の乗算器を用いて乗算し、加算器でそれぞれの
乗算器の出力を加算することにより、波形の振幅の不連
続性がなく、データの欠落を生じない自然性に富んだ音
声を出力することができる。また相関器が第１のメモリ
の内容と第２のメモリの内容との相関関数を計算し、さ
らに圧伸比検出器で処理中の圧伸比と目標圧伸比とのず
れ量を算出して重み関数発生器の重み係数を変化してい
る。すなわち、第１の乗算器の出力と第２の乗算器の出
力との重み付けされた相関値が大きくなる位置にずらし
て加算を行っているために、目標圧伸比からのずれを小
さくでき、かつ、相関の大きい部分の重み付け加算がで
きることになる。したがって、所望の再生速度で、波形
の位相の不連続性がない高品質の音声を出力することが
できる優れた音声速度変換装置が実現できるものであ
る。
第１図は本発明の第一の実施例における音声速度変換装
置の構成図、第２図は本発明の第一の実施例における音
声速度変換装置による処理波形の模式図、第３図は従来
の音声速度変換装置の構成図、第４図は従来の音声速度
変換装置による処理波形の模式図である。 11……A/D変換器、12……バッファ、13……速度制御回
路、14……デマルチプレクサ、15……第１のメモリ、16
……第２のメモリ、17……相関器、18……窓関数発生
器、19……第１の乗算器、20……第２の乗算器、21……
圧伸比検出器、22……重み関数発生器、23……第３の乗
算器、24……加算器、25……マルチプレクサ、26……D/
A変換器。
置の構成図、第２図は本発明の第一の実施例における音
声速度変換装置による処理波形の模式図、第３図は従来
の音声速度変換装置の構成図、第４図は従来の音声速度
変換装置による処理波形の模式図である。 11……A/D変換器、12……バッファ、13……速度制御回
路、14……デマルチプレクサ、15……第１のメモリ、16
……第２のメモリ、17……相関器、18……窓関数発生
器、19……第１の乗算器、20……第２の乗算器、21……
圧伸比検出器、22……重み関数発生器、23……第３の乗
算器、24……加算器、25……マルチプレクサ、26……D/
A変換器。
Claims (1)
- 【請求項１】音声を蓄える第１のメモリと、前記第１の
メモリの内容に続く音声を蓄える第２のメモリと、前記
第１のメモリの内容と前記第２のメモリの内容の相関関
数を計算する相関器と、窓関数を出力する窓関数発生器
と、前記第１のメモリの内容に前記窓関数発生器の出力
を乗じる第１の乗算器と、前記第２のメモリの内容に前
記窓関数発生器の出力を乗じる第２の乗算器と、目標圧
伸比とのずれを検出する圧伸比検出器と、前記圧伸比検
出器の出力に基づいて重み係数を出力する重み関数発生
器と、前記相関器の出力に前記重み関数発生器の出力を
乗じる第３の乗算器と、前記第３の乗算器の出力に基づ
き前記第１の乗算器の出力と前記第２の乗算器の出力と
を重み付けされた相関値が大きい位置で加算を行う加算
器とを備えたことを特徴とする音声速度変換装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013857A JP2669088B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 音声速度変換装置 |
| DE69024919T DE69024919T2 (de) | 1989-10-06 | 1990-10-04 | Einrichtung und Methode zur Veränderung von Sprechgeschwindigkeit |
| EP90119083A EP0427953B1 (en) | 1989-10-06 | 1990-10-04 | Apparatus and method for speech rate modification |
| US07/993,526 US5341432A (en) | 1989-10-06 | 1992-12-16 | Apparatus and method for performing speech rate modification and improved fidelity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013857A JP2669088B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 音声速度変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219462A JPH03219462A (ja) | 1991-09-26 |
| JP2669088B2 true JP2669088B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=11844943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013857A Expired - Lifetime JP2669088B2 (ja) | 1989-10-06 | 1990-01-24 | 音声速度変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2669088B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3156020B2 (ja) * | 1993-06-21 | 2001-04-16 | 松下電器産業株式会社 | 音声速度変換方法 |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP2013857A patent/JP2669088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03219462A (ja) | 1991-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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