JP3147562B2 - 音声速度変換方法 - Google Patents
音声速度変換方法Info
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Description
【０００１】
【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方法に関す
るものである。
えずに継続時間長のみを変える音声速度変換方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、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。
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。
【０００３】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。
な従来の音声速度変換装置について説明を行う。
【０００４】図８は従来の音声速度変換装置の構成を示
すものである。図８において、８１はＡ／Ｄ変換器、８
２はバッファ、８３は速度制御回路、８４はデータ読出
し回路、８５はミューティング回路、８６はＤ／Ａ変換
器である。
すものである。図８において、８１はＡ／Ｄ変換器、８
２はバッファ、８３は速度制御回路、８４はデータ読出
し回路、８５はミューティング回路、８６はＤ／Ａ変換
器である。
【０００５】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。
について、以下その動作を説明する。
【０００６】まず、アナログ入力信号はＡ／Ｄ変換器８
１でディジタル信号に変換され、バッファ８２へ書込ま
れる。次に、速度制御回路８３は時間軸変換比に応じて
データ読出し回路８４を制御し、バッファ８２からデー
タを読出す。このような読出し方法によって、再生速度
を様々に変化させることができる。再生時間を短くする
場合には、ブロック単位で読出すデータを間引く。再生
時間を長くする場合には、ブロック単位で読出すデータ
を繰返す。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８５でミューティングをかけ、Ｄ／Ａ変換器
８６でアナログ信号に変換して出力する。
１でディジタル信号に変換され、バッファ８２へ書込ま
れる。次に、速度制御回路８３は時間軸変換比に応じて
データ読出し回路８４を制御し、バッファ８２からデー
タを読出す。このような読出し方法によって、再生速度
を様々に変化させることができる。再生時間を短くする
場合には、ブロック単位で読出すデータを間引く。再生
時間を長くする場合には、ブロック単位で読出すデータ
を繰返す。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８５でミューティングをかけ、Ｄ／Ａ変換器
８６でアナログ信号に変換して出力する。
【０００７】図９は原音とこれを時間軸変換した音との
信号の時系列関係を示した図であり、（ａ）は原音、
（ｂ）は時間軸変換比α＝0.5で変換された信号、
（ｃ）は時間軸変換比α＝2.0で変換された信号、を模
式的に示したものである。ここで時間軸変換比αは次式
で定義されるものとする。
信号の時系列関係を示した図であり、（ａ）は原音、
（ｂ）は時間軸変換比α＝0.5で変換された信号、
（ｃ）は時間軸変換比α＝2.0で変換された信号、を模
式的に示したものである。ここで時間軸変換比αは次式
で定義されるものとする。
【０００８】
【数１】
【０００９】
【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、時間軸を圧縮して速度を早める場合に
は、データを間引くために子音などが欠落して明瞭度が
低下し、さらにブロックの接続点は不連続であり、それ
を減らすために接続点をミューティングしているもの
の、振幅や位相が不連続で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。
ような構成では、時間軸を圧縮して速度を早める場合に
は、データを間引くために子音などが欠落して明瞭度が
低下し、さらにブロックの接続点は不連続であり、それ
を減らすために接続点をミューティングしているもの
の、振幅や位相が不連続で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。
【００１０】また、他の従来の音声速度変換装置では、
ＴＤＨＳ（Time Domein Harmonic Scaling）のように入
力信号のピッチ周期を用いる方法もあるが、入力信号に
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。
ＴＤＨＳ（Time Domein Harmonic Scaling）のように入
力信号のピッチ周期を用いる方法もあるが、入力信号に
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。
【００１１】本発明は上記課題に鑑み、波形の不連続性
が少なく、データの欠落をあまり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方法を提供
するものである。
が少なく、データの欠落をあまり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方法を提供
するものである。
【００１２】
【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方法は、有限時間長Ｔの第１の
信号と該第１の信号に続く有限時間長Ｔの第２の信号と
の相関関数を計算して該相関関数の値が最大となる時間
遅れＴｃを求め、前記第１の信号と前記第２の信号に前
記相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃに基づいて決
定した時間的に振幅が相補的に変化する窓関数をそれぞ
れ乗じ、前記窓関数を乗じた第１の信号と前記窓関数を
乗じた第２の信号とを前記相関関数の値が最大となる時
間遅れＴｃの位置で加算し、前記加算した信号に第３の
信号を連続して出力し、前記加算した信号と前記第３の
信号とを時間軸変換比α（＝出力時間／入力時間）と相
関関数の値が最大となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔに
基づいて決定した時間長だけ出力し、次回の処理におけ
る第１の信号と第２の信号の開始点を時間軸変換比αと
相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔ
に基づいて決定し、上述した全ての処理を繰り返すこと
により音声の再生時間を原音の長さに対して変化させる
ことを特徴とする音声速度変換方法である。
に本発明の音声速度変換方法は、有限時間長Ｔの第１の
信号と該第１の信号に続く有限時間長Ｔの第２の信号と
の相関関数を計算して該相関関数の値が最大となる時間
遅れＴｃを求め、前記第１の信号と前記第２の信号に前
記相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃに基づいて決
定した時間的に振幅が相補的に変化する窓関数をそれぞ
れ乗じ、前記窓関数を乗じた第１の信号と前記窓関数を
乗じた第２の信号とを前記相関関数の値が最大となる時
間遅れＴｃの位置で加算し、前記加算した信号に第３の
信号を連続して出力し、前記加算した信号と前記第３の
信号とを時間軸変換比α（＝出力時間／入力時間）と相
関関数の値が最大となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔに
基づいて決定した時間長だけ出力し、次回の処理におけ
る第１の信号と第２の信号の開始点を時間軸変換比αと
相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔ
に基づいて決定し、上述した全ての処理を繰り返すこと
により音声の再生時間を原音の長さに対して変化させる
ことを特徴とする音声速度変換方法である。
【００１３】
【作用】このような方法によって、第１の信号と第２の
信号に窓関数を乗じてから加算することにより、加算し
た信号の欠落および振幅の不連続が少なくなり、また窓
関数を乗じた第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号と
を相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃの位置で加算
することにより、位相の不連続が少なくなる。
信号に窓関数を乗じてから加算することにより、加算し
た信号の欠落および振幅の不連続が少なくなり、また窓
関数を乗じた第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号と
を相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃの位置で加算
することにより、位相の不連続が少なくなる。
【００１４】さらに、窓関数を乗じた第１の信号と窓関
数を乗じた第２の信号とを加算した信号と、この加算し
た信号に続く第３の信号とを時間軸変換比αと相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔに基づい
て決定した時間長だけ出力することにより、信号の欠落
が少なく、かつ任意の速度に変換が行えることとなる。
数を乗じた第２の信号とを加算した信号と、この加算し
た信号に続く第３の信号とを時間軸変換比αと相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔに基づい
て決定した時間長だけ出力することにより、信号の欠落
が少なく、かつ任意の速度に変換が行えることとなる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１６】本発明は、信号の振幅及び位相の不連続が
少なく、データの欠落を生じない自然性に富んだ音声
を、時間軸変換比αがα≧１．０の範囲で出力すること
ができる音声速度変換方法を提供するものである。
少なく、データの欠落を生じない自然性に富んだ音声
を、時間軸変換比αがα≧１．０の範囲で出力すること
ができる音声速度変換方法を提供するものである。
【００１７】ここで時間軸変換比αは次式で定義される
ものとする。
ものとする。
【００１８】
【数２】
【００１９】図１は本発明の第一の実施例における音声
速度変換方法のフローチャートを示すものである。以
下、その動作について説明する。
速度変換方法のフローチャートを示すものである。以
下、その動作について説明する。
【００２０】まずステップ１１において、入力ポインタ
をリセットする。次にステップ１２において、入力ポイ
ンタからＴ区間の第１の信号（ＸA）を入力する。そし
てステップ１３で、入力ポインタにＴを加える。次にス
テップ１４で、入力ポインタからＴ区間の第２の信号
（ＸB）を入力する。
をリセットする。次にステップ１２において、入力ポイ
ンタからＴ区間の第１の信号（ＸA）を入力する。そし
てステップ１３で、入力ポインタにＴを加える。次にス
テップ１４で、入力ポインタからＴ区間の第２の信号
（ＸB）を入力する。
【００２１】ステップ１５で、第１の信号ＸAと第２の
信号ＸBの相関関数を計算し、この相関関数の値が最大
となる時間遅れＴｃを探索する。次にステップ１６で、
先ほど求めた相関関数が最大となる時間遅れＴｃに基づ
いて、第１の信号ＸAに振幅が漸増する窓関数を乗じ
る。そしてステップ１７で、先ほど求めた相関関数が最
大となる時間遅れＴｃに基づいて、第２の信号ＸBに振
幅が漸減する窓関数を乗じる。次にステップ１８で、窓
関数を乗じた第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号と
を相関関数が最大となる時間遅れＴｃの位置にずらした
後に加算する。そしてステップ１９において、ステップ
１８で加算した信号と、第１の信号ＸAに続く信号、つ
まり現在の入力ポインタを開始点とする第３の信号（Ｘ
C）を、α（Ｔ−Ｔｃ）／（α−１）区間だけ出力す
る。次にステップ２０で、入力ポインタに（２Ｔ−αＴ
−Ｔｃ）／（α−１）を加える。この後、ステップ１２
に戻る。
信号ＸBの相関関数を計算し、この相関関数の値が最大
となる時間遅れＴｃを探索する。次にステップ１６で、
先ほど求めた相関関数が最大となる時間遅れＴｃに基づ
いて、第１の信号ＸAに振幅が漸増する窓関数を乗じ
る。そしてステップ１７で、先ほど求めた相関関数が最
大となる時間遅れＴｃに基づいて、第２の信号ＸBに振
幅が漸減する窓関数を乗じる。次にステップ１８で、窓
関数を乗じた第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号と
を相関関数が最大となる時間遅れＴｃの位置にずらした
後に加算する。そしてステップ１９において、ステップ
１８で加算した信号と、第１の信号ＸAに続く信号、つ
まり現在の入力ポインタを開始点とする第３の信号（Ｘ
C）を、α（Ｔ−Ｔｃ）／（α−１）区間だけ出力す
る。次にステップ２０で、入力ポインタに（２Ｔ−αＴ
−Ｔｃ）／（α−１）を加える。この後、ステップ１２
に戻る。
【００２２】図２は、図１に示したステップ１５におけ
る、第１の信号ＸAと第２の信号ＸBの相関関数を計算
し、相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを探索する
処理のフローチャートを示すものである。以下、その動
作について説明する。
る、第１の信号ＸAと第２の信号ＸBの相関関数を計算
し、相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを探索する
処理のフローチャートを示すものである。以下、その動
作について説明する。
【００２３】まず、ステップ２０１，２０２および２０
３で、時間遅れτ，相関関数の値が最大となる時間遅れ
Ｔｃおよび相関関数の最大値Ｒmaxを０に初期化する。
次に、ステップ２０４で、（数３）に示すように時間遅
れτが負でない場合の、第１の信号ＸAと第２の信号ＸB
の相関関数Ｒ（τ）を計算する。
３で、時間遅れτ，相関関数の値が最大となる時間遅れ
Ｔｃおよび相関関数の最大値Ｒmaxを０に初期化する。
次に、ステップ２０４で、（数３）に示すように時間遅
れτが負でない場合の、第１の信号ＸAと第２の信号ＸB
の相関関数Ｒ（τ）を計算する。
【００２４】
【数３】
【００２５】そしてステップ２０５において、ステップ
２０４で求めた相関関数Ｒ（τ）が、それ以前に求めら
れた相関関数の最大値Ｒmaxよりも大きくない場合には
ステップ２０８に分岐し、そうでない場合には、ステッ
プ２０６で相関関数の最大値ＲmaxをＲ（τ）に更新
し、ステップ２０７で相関関数の値が最大となる時間遅
れＴｃをτに更新する。次にステップ２０８で時間遅れ
τを１点だけ増加する。そしてステップ２０９で、時間
遅れτがτmax+を越えていないならばステップ２０４に
戻り、ステップ２０４から２０８までの処理を時間遅れ
τがτmax+を越えるまで繰り返す。そして上記条件を満
たしたら、ステップ２１０で、時間遅れτを−１に初期
化する。次にステップ２１１で、（数４）に示すように
時間遅れτが負の場合の、第１の信号ＸAと第２の信号
ＸBの相関関数Ｒ（τ）を計算する。
２０４で求めた相関関数Ｒ（τ）が、それ以前に求めら
れた相関関数の最大値Ｒmaxよりも大きくない場合には
ステップ２０８に分岐し、そうでない場合には、ステッ
プ２０６で相関関数の最大値ＲmaxをＲ（τ）に更新
し、ステップ２０７で相関関数の値が最大となる時間遅
れＴｃをτに更新する。次にステップ２０８で時間遅れ
τを１点だけ増加する。そしてステップ２０９で、時間
遅れτがτmax+を越えていないならばステップ２０４に
戻り、ステップ２０４から２０８までの処理を時間遅れ
τがτmax+を越えるまで繰り返す。そして上記条件を満
たしたら、ステップ２１０で、時間遅れτを−１に初期
化する。次にステップ２１１で、（数４）に示すように
時間遅れτが負の場合の、第１の信号ＸAと第２の信号
ＸBの相関関数Ｒ（τ）を計算する。
【００２６】
【数４】
【００２７】そしてステップ２１２で、ステップ２１１
で求めた相関関数Ｒ（τ）が、それ以前に求められた相
関関数の最大値Ｒmaxよりも大きくない場合にはステッ
プ２１５に分岐し、そうでない場合には、ステップ２１
３で相関関数の最大値ＲmaxをＲ（τ）に更新し、ステ
ップ２１４で相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを
τに更新する。次にステップ２１５で時間遅れτを１点
だけ減少させる。そしてステップ２１６で、時間遅れτ
がτmax-より小さくないならばステップ２１１に戻り、
ステップ２１１から２１５までの処理を時間遅れτがτ
max-より小さくなるまで繰り返す。最後にステップ２１
７で、相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを出力す
る。
で求めた相関関数Ｒ（τ）が、それ以前に求められた相
関関数の最大値Ｒmaxよりも大きくない場合にはステッ
プ２１５に分岐し、そうでない場合には、ステップ２１
３で相関関数の最大値ＲmaxをＲ（τ）に更新し、ステ
ップ２１４で相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを
τに更新する。次にステップ２１５で時間遅れτを１点
だけ減少させる。そしてステップ２１６で、時間遅れτ
がτmax-より小さくないならばステップ２１１に戻り、
ステップ２１１から２１５までの処理を時間遅れτがτ
max-より小さくなるまで繰り返す。最後にステップ２１
７で、相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを出力す
る。
【００２８】図３は、図１に示したステップ１６，１７
および１８における処理の模式図を示すものである。
および１８における処理の模式図を示すものである。
【００２９】図３（ａ）は相関関数の値が最大となる時
間遅れＴｃ＝０の場合、（ｂ）は相関関数の値が最大と
なる時間遅れＴｃ＞０の場合、そして（ｃ）は相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃ＜０の場合である。それ
ぞれの場合とも、第１の信号には振幅が時間的に漸増す
る窓関数を乗じ、第２の信号には振幅が時間的に漸減す
る窓関数を乗じ、それらを相関関数が最大となる時間遅
れＴｃだけずらしてから加算する。ここで、窓関数の形
状は相関関数が最大となる時間遅れＴｃに基づいて変化
させる。加算した結果の時間長は（Ｔ−Ｔｃ）となる。
間遅れＴｃ＝０の場合、（ｂ）は相関関数の値が最大と
なる時間遅れＴｃ＞０の場合、そして（ｃ）は相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃ＜０の場合である。それ
ぞれの場合とも、第１の信号には振幅が時間的に漸増す
る窓関数を乗じ、第２の信号には振幅が時間的に漸減す
る窓関数を乗じ、それらを相関関数が最大となる時間遅
れＴｃだけずらしてから加算する。ここで、窓関数の形
状は相関関数が最大となる時間遅れＴｃに基づいて変化
させる。加算した結果の時間長は（Ｔ−Ｔｃ）となる。
【００３０】図４は本発明の上述した音声速度変換方法
の処理例を模式的に示したものである。
の処理例を模式的に示したものである。
【００３１】図４（ａ）は入力信号、（ｂ）は時間軸変
換比α＝３／２の場合の出力信号である。ＸA1とＸB1の
相関関数が最大となる時間遅れＴc1＝０、ＸA2とＸB2の
相関関数が最大となる時間遅れＴc2＞０、そしてＸA3と
ＸB3の相関関数が最大となる時間遅れＴc3＜０となって
いる。第１の信号ＸAnと第２の信号ＸBnとを加算した信
号と、第１の信号ＸAnに続く第３の信号ＸCnの時間長の
和は、α（Ｔ−Ｔcn）／（α−１）となり、時間軸変換
比αと相関関数の値が最大となる時間遅れＴcnと有限時
間長Ｔに基づいて決定されている。入力信号（ＸC1＋Ｘ
C2＋ＸC3）の時間長に対する出力信号の時間長の比は、
設定した時間軸変換比α（＝３／２）と等しくなる。Ｘ
Cnはそのまま出力され、かつ入力信号の全ての区間を用
いるので、出力信号における情報欠落は全くない。
換比α＝３／２の場合の出力信号である。ＸA1とＸB1の
相関関数が最大となる時間遅れＴc1＝０、ＸA2とＸB2の
相関関数が最大となる時間遅れＴc2＞０、そしてＸA3と
ＸB3の相関関数が最大となる時間遅れＴc3＜０となって
いる。第１の信号ＸAnと第２の信号ＸBnとを加算した信
号と、第１の信号ＸAnに続く第３の信号ＸCnの時間長の
和は、α（Ｔ−Ｔcn）／（α−１）となり、時間軸変換
比αと相関関数の値が最大となる時間遅れＴcnと有限時
間長Ｔに基づいて決定されている。入力信号（ＸC1＋Ｘ
C2＋ＸC3）の時間長に対する出力信号の時間長の比は、
設定した時間軸変換比α（＝３／２）と等しくなる。Ｘ
Cnはそのまま出力され、かつ入力信号の全ての区間を用
いるので、出力信号における情報欠落は全くない。
【００３２】以上のように本実施例によれば、第１の信
号ＸAに漸増する窓関数を乗じ、第２の信号ＸBに漸減す
る窓関数を乗じてから加算することにより、加算した信
号の振幅の不連続が少なくなる。そして、窓関数を乗じ
た第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃの位置で加算することに
より、位相の不連続が少なくなる。さらに、窓関数を乗
じた第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを加算し
た信号と、第１の信号ＸAに続く第３の信号ＸCを時間軸
変換比αと相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃと有
限時間長Ｔに基づいて決定した時間長だけ出力すること
により、信号の欠落がなく容易に、入力信号を時間軸変
換比αをα≧１．０の範囲に伸長して出力することがで
きる。
号ＸAに漸増する窓関数を乗じ、第２の信号ＸBに漸減す
る窓関数を乗じてから加算することにより、加算した信
号の振幅の不連続が少なくなる。そして、窓関数を乗じ
た第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃの位置で加算することに
より、位相の不連続が少なくなる。さらに、窓関数を乗
じた第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを加算し
た信号と、第１の信号ＸAに続く第３の信号ＸCを時間軸
変換比αと相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃと有
限時間長Ｔに基づいて決定した時間長だけ出力すること
により、信号の欠落がなく容易に、入力信号を時間軸変
換比αをα≧１．０の範囲に伸長して出力することがで
きる。
【００３３】以下、本発明の第二の実施例について、図
面を参照しながら説明する。本発明は、信号の振幅及び
位相の不連続が少なく、データの欠落をあまり生じない
自然性に富んだ音声を時間軸変換比αがα≦１．０の範
囲で出力することができる音声速度変換方法を提供する
ものである。
面を参照しながら説明する。本発明は、信号の振幅及び
位相の不連続が少なく、データの欠落をあまり生じない
自然性に富んだ音声を時間軸変換比αがα≦１．０の範
囲で出力することができる音声速度変換方法を提供する
ものである。
【００３４】図５は本発明の第二の実施例における音声
速度変換方法のフローチャートを示すものである。以
下、その動作について説明する。
速度変換方法のフローチャートを示すものである。以
下、その動作について説明する。
【００３５】まず、ステップ５１において、入力ポイン
タをリセットする。次に、ステップ５２において、入力
ポインタからＴ区間の第１の信号ＸAを入力する。そし
てステップ５３において、入力ポインタにＴを加える。
次にステップ５４において、入力ポインタからＴ区間の
第２の信号ＸBを入力する。そしてステップ５５で、第
１の信号ＸAと第２の信号ＸBの相関関数を計算し、この
相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを探索する。
タをリセットする。次に、ステップ５２において、入力
ポインタからＴ区間の第１の信号ＸAを入力する。そし
てステップ５３において、入力ポインタにＴを加える。
次にステップ５４において、入力ポインタからＴ区間の
第２の信号ＸBを入力する。そしてステップ５５で、第
１の信号ＸAと第２の信号ＸBの相関関数を計算し、この
相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを探索する。
【００３６】次にステップ５６で、先ほど求めた相関関
数が最大となる時間遅れＴｃに基づいて、第１の信号Ｘ
Aに漸減する窓関数を乗じる。そしてステップ５７で、
先ほど求めた相関関数が最大となる時間遅れＴｃに基づ
いて、第２の信号ＸBに漸増する窓関数を乗じる。次に
ステップ５８で、窓関数を乗じた第１の信号と窓関数を
乗じた第２の信号とを相関関数が最大となる時間遅れＴ
ｃの位置にずらした後に加算する。そしてステップ５９
で、入力ポインタにＴを加える。次にステップ６０にお
いて、ステップ５８で加算した信号と、第２の信号ＸB
に続く信号、つまり現在の入力ポインタを開始点とする
第３の信号ＸCを、α（Ｔ−Ｔｃ）／（１−α）区間だ
け出力する。そしてステップ６１で、入力ポインタに
（２αＴ−Ｔ−Ｔｃ）／（１−α）を加える。この後、
ステップ５２に戻る。
数が最大となる時間遅れＴｃに基づいて、第１の信号Ｘ
Aに漸減する窓関数を乗じる。そしてステップ５７で、
先ほど求めた相関関数が最大となる時間遅れＴｃに基づ
いて、第２の信号ＸBに漸増する窓関数を乗じる。次に
ステップ５８で、窓関数を乗じた第１の信号と窓関数を
乗じた第２の信号とを相関関数が最大となる時間遅れＴ
ｃの位置にずらした後に加算する。そしてステップ５９
で、入力ポインタにＴを加える。次にステップ６０にお
いて、ステップ５８で加算した信号と、第２の信号ＸB
に続く信号、つまり現在の入力ポインタを開始点とする
第３の信号ＸCを、α（Ｔ−Ｔｃ）／（１−α）区間だ
け出力する。そしてステップ６１で、入力ポインタに
（２αＴ−Ｔ−Ｔｃ）／（１−α）を加える。この後、
ステップ５２に戻る。
【００３７】図５のステップ５５における、第１の信号
ＸAと第２の信号ＸBの相関関数を計算し、相関関数の値
が最大となる時間遅れＴｃを探索する処理は、図２に示
した本発明の第一の実施例におけるものと同じである。
ＸAと第２の信号ＸBの相関関数を計算し、相関関数の値
が最大となる時間遅れＴｃを探索する処理は、図２に示
した本発明の第一の実施例におけるものと同じである。
【００３８】図６は、図５のステップ５６，５７および
５８における処理の模式図を示すものである。
５８における処理の模式図を示すものである。
【００３９】図６（ａ）は相関関数の値が最大となる時
間遅れＴｃ＝０の場合、（ｂ）は相関関数の値が最大と
なる時間遅れＴｃ＞０の場合、そして（ｃ）は相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃ＜０の場合である。それ
ぞれの場合とも、第１の信号には振幅が時間的に漸減す
る窓関数を乗じ、第２の信号には振幅が時間的に漸増す
る窓関数を乗じ、それらを相関関数が最大となる時間遅
れＴｃだけずらしてから加算する。ここで窓関数の形状
は相関関数が最大となる時間遅れＴｃに基づいて変化さ
せる。加算した結果の時間長は（Ｔ＋Ｔｃ）となる。
間遅れＴｃ＝０の場合、（ｂ）は相関関数の値が最大と
なる時間遅れＴｃ＞０の場合、そして（ｃ）は相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃ＜０の場合である。それ
ぞれの場合とも、第１の信号には振幅が時間的に漸減す
る窓関数を乗じ、第２の信号には振幅が時間的に漸増す
る窓関数を乗じ、それらを相関関数が最大となる時間遅
れＴｃだけずらしてから加算する。ここで窓関数の形状
は相関関数が最大となる時間遅れＴｃに基づいて変化さ
せる。加算した結果の時間長は（Ｔ＋Ｔｃ）となる。
【００４０】図７は上述した音声速度変換方法の処理例
を模式的に示したものである。図７（ａ）は入力信号、
（ｂ）は時間軸変換比α＝２／３の場合の出力信号であ
る。ＸA1とＸB1の相関関数が最大となる時間遅れＴc1＝
０、ＸA2とＸB2の相関関数が最大となる時間遅れＴc2＞
０、そしてＸA3とＸB3の相関関数が最大となる時間遅れ
Ｔc3＜０となっている。第１の信号ＸAnと第２の信号Ｘ
Bnとを加算した信号と、第２の信号ＸBnに続く第３の信
号ＸCnの時間長の和は、α（Ｔ−Ｔcn）／（１−α）と
なり、時間軸変換比αと相関関数の値が最大となる時間
遅れＴcnと有限時間長Ｔに基づいて決定されている。入
力信号の時間長に対する出力信号の時間長の比は、設定
した時間軸変換比α（＝２／３）と等しくなる。入力信
号は第１の信号ＸAn，第２の信号ＸBn，および第３の信
号ＸCnで全て用いられるので、出力信号における情報欠
落は少ない。
を模式的に示したものである。図７（ａ）は入力信号、
（ｂ）は時間軸変換比α＝２／３の場合の出力信号であ
る。ＸA1とＸB1の相関関数が最大となる時間遅れＴc1＝
０、ＸA2とＸB2の相関関数が最大となる時間遅れＴc2＞
０、そしてＸA3とＸB3の相関関数が最大となる時間遅れ
Ｔc3＜０となっている。第１の信号ＸAnと第２の信号Ｘ
Bnとを加算した信号と、第２の信号ＸBnに続く第３の信
号ＸCnの時間長の和は、α（Ｔ−Ｔcn）／（１−α）と
なり、時間軸変換比αと相関関数の値が最大となる時間
遅れＴcnと有限時間長Ｔに基づいて決定されている。入
力信号の時間長に対する出力信号の時間長の比は、設定
した時間軸変換比α（＝２／３）と等しくなる。入力信
号は第１の信号ＸAn，第２の信号ＸBn，および第３の信
号ＸCnで全て用いられるので、出力信号における情報欠
落は少ない。
【００４１】以上のように本実施例によれば、第１の信
号ＸAに漸減する窓関数を乗じ、第２の信号ＸBに漸増す
る窓関数を乗じてから加算することにより、加算した信
号の振幅の不連続が少なくなる。そして、窓関数を乗じ
た第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃの位置で加算することに
より、位相の不連続が少なくなる。さらに窓関数を乗じ
た第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを加算した
信号と、第２の信号ＸBに続く第３の信号ＸCを時間軸変
換比αと相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃと有限
時間長Ｔに基づいて決定した時間長だけ出力することに
より、信号の欠落が少なく容易に、入力信号を時間軸変
換比αをα≦１．０の範囲に圧縮して出力することがで
きる。
号ＸAに漸減する窓関数を乗じ、第２の信号ＸBに漸増す
る窓関数を乗じてから加算することにより、加算した信
号の振幅の不連続が少なくなる。そして、窓関数を乗じ
た第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを相関関数
の値が最大となる時間遅れＴｃの位置で加算することに
より、位相の不連続が少なくなる。さらに窓関数を乗じ
た第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを加算した
信号と、第２の信号ＸBに続く第３の信号ＸCを時間軸変
換比αと相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃと有限
時間長Ｔに基づいて決定した時間長だけ出力することに
より、信号の欠落が少なく容易に、入力信号を時間軸変
換比αをα≦１．０の範囲に圧縮して出力することがで
きる。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、第１の信号と第２の信号に時間的に振幅が相補的に
変化する窓関数を乗じてから加算することにより、加算
した信号の振幅の不連続が少なくなり、また窓関数を乗
じた第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを相関関
数の値が最大となる時間遅れの位置で加算することによ
り、位相の不連続が少なくなる。
は、第１の信号と第２の信号に時間的に振幅が相補的に
変化する窓関数を乗じてから加算することにより、加算
した信号の振幅の不連続が少なくなり、また窓関数を乗
じた第１の信号と窓関数を乗じた第２の信号とを相関関
数の値が最大となる時間遅れの位置で加算することによ
り、位相の不連続が少なくなる。
【００４３】さらに、窓関数を乗じた第１の信号と窓関
数を乗じた第２の信号とを加算した信号と、この加算し
た信号に続く第３の信号を時間軸変換比αと相関関数の
値が最大となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔに基づいて
決定した時間長だけ出力することにより、信号の欠落が
少なく、かつ任意の速度に変換を行うことができるとい
う優れた効果を得ることができる。
数を乗じた第２の信号とを加算した信号と、この加算し
た信号に続く第３の信号を時間軸変換比αと相関関数の
値が最大となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔに基づいて
決定した時間長だけ出力することにより、信号の欠落が
少なく、かつ任意の速度に変換を行うことができるとい
う優れた効果を得ることができる。
【図１】本発明の第一の実施例における音声速度変換方
法のフローチャート
法のフローチャート
【図２】本発明の第一の実施例における音声速度変換方
法の相関関数演算のフローチャート
法の相関関数演算のフローチャート
【図３】本発明の第一の実施例における音声速度変換方
法の窓関数による重み付けと相関関数の値が最大となる
時間遅れの位置での加算の模式図
法の窓関数による重み付けと相関関数の値が最大となる
時間遅れの位置での加算の模式図
【図４】本発明の第一の実施例における音声速度変換方
法の入力信号と出力信号の模式図
法の入力信号と出力信号の模式図
【図５】本発明の第二の実施例における音声速度変換方
法のフローチャート
法のフローチャート
【図６】本発明の第二の実施例における音声速度変換方
法の窓関数による重み付けと相関関数の値が最大となる
時間遅れの位置での加算の模式図
法の窓関数による重み付けと相関関数の値が最大となる
時間遅れの位置での加算の模式図
【図７】本発明の第二の実施例における音声速度変換方
法の入力信号と出力信号の模式図
法の入力信号と出力信号の模式図
【図８】従来の音声速度変換装置の構成図
【図９】従来の音声速度変換装置の入力信号と出力信号
の模式図
の模式図
８１ Ａ／Ｄ変換器 ８２ バッファ ８３ 速度制御回路 ８４ データ読出し回路 ８５ ミューティング回路 ８６ Ｄ／Ａ変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 11/00 - 11/06 G10L 21/00 - 21/04
Claims (3)
- 【請求項１】有限時間長Ｔの第１の信号と該第１の信号
に続く有限時間長Ｔの第２の信号との相関関数を計算し
て該相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを求め、前
記第１の信号と前記第２の信号に前記相関関数の値が最
大となる時間遅れＴｃに基づいて決定した時間的に振幅
が相補的に変化する窓関数をそれぞれ乗じ、前記窓関数
を乗じた第１の信号と前記窓関数を乗じた第２の信号と
を前記相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃの位置で
加算し、前記加算した信号に第３の信号を連続して出力
し、前記加算した信号と前記第３の信号とを時間軸変換
比α（＝出力時間／入力時間）と相関関数の値が最大と
なる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔに基づいて決定した時
間長だけ出力し、次回の処理における第１の信号と第２
の信号の開始点を時間軸変換比αと相関関数の値が最大
となる時間遅れＴｃと有限時間長Ｔに基づいて決定し、
上述した全ての処理を繰り返すことにより音声の再生時
間を原音の長さに対して変化させることを特徴とする音
声速度変換方法。 - 【請求項２】有限時間長Ｔの第１の信号と該第１の信号
に続く有限時間長Ｔの第２の信号との相関関数を計算し
て相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを求め、前記
第１の信号には前記相関関数の値が最大となる時間遅れ
Ｔｃに基づいて決定した振幅が時間的に漸増する窓関数
を乗じ、前記第２の信号には前記相関関数の値が最大と
なる時間遅れＴｃに基づいて決定した振幅が時間的に漸
減する窓関数を乗じ、前記窓関数を乗じた第１の信号と
前記窓関数を乗じた第２の信号とを前記相関関数の値が
最大となる時間遅れＴｃの位置で加算し、前記加算した
信号に第３の信号を連続して出力し、前記加算した信号
と前記第３の信号を時間長｛α（Ｔ−Ｔｃ）／（α−
１）｝だけ出力し（ただし、αは時間軸変換比であり、
出力時間／入力時間 で与えられる）、次回の処理にお
ける第１の信号の開始点は前記第１の信号の開始点を
｛（Ｔ−Ｔｃ）／（α−１）｝だけ遅延させた点とし、
上述した全ての処理を繰り返すことにより音声の再生時
間を原音の長さの１．０倍以上に変化させることを特徴
とする音声速度変換方法。 - 【請求項３】有限時間長Ｔの第１の信号と該第１の信号
に続く有限時間長Ｔの第２の信号との相関関数を計算し
て相関関数の値が最大となる時間遅れＴｃを求め、前記
第１の信号には前記相関関数の値が最大となる時間遅れ
Ｔｃに基づいて決定した振幅が時間的に漸減する窓関数
を乗じ、前記第２の信号には前記相関関数の値が最大と
なる時間遅れＴｃに基づいて決定した振幅が時間的に漸
増する窓関数を乗じ、前記窓関数を乗じた第１の信号と
前記窓関数を乗じた第２の信号とを前記相関関数の値が
最大となる時間遅れＴｃの位置で加算し、前記加算した
信号に第３の信号を連続して出力し、前記加算した信号
と前記第３の信号を時間長｛α（Ｔ−Ｔｃ）／（１−
α）｝だけ出力し（ただし、αは時間軸変換比であり、
出力時間／入力時間 で与えられる）、次回の処理にお
ける第１の信号の開始点は前記第１の信号の開始点を
｛（Ｔ−Ｔｃ）／（１−α）｝だけ遅延させた点とし、
上述した全ての処理を繰り返すことにより音声の再生時
間を原音の長さの１．０倍以下に変化させることを特徴
とする音声速度変換方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00973793A JP3147562B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 音声速度変換方法 |
| DE69428612T DE69428612T2 (de) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Zeitskalenmodifikation von Sprachsignalen |
| EP94101057A EP0608833B1 (en) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Method of and apparatus for performing time-scale modification of speech signals |
| US08/187,295 US5630013A (en) | 1993-01-25 | 1994-01-25 | Method of and apparatus for performing time-scale modification of speech signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00973793A JP3147562B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 音声速度変換方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06222794A JPH06222794A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3147562B2 true JP3147562B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=11728630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00973793A Expired - Fee Related JP3147562B2 (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 音声速度変換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147562B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006137425A1 (ja) | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | オーディオ符号化装置、オーディオ復号化装置およびオーディオ符号化情報伝送装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2955247B2 (ja) | 1997-03-14 | 1999-10-04 | 日本放送協会 | 話速変換方法およびその装置 |
| US6374225B1 (en) * | 1998-10-09 | 2002-04-16 | Enounce, Incorporated | Method and apparatus to prepare listener-interest-filtered works |
| JP2005275010A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Casio Comput Co Ltd | 音声伸張装置、音声伸張方法及びプログラム |
| US8073704B2 (en) | 2006-01-24 | 2011-12-06 | Panasonic Corporation | Conversion device |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP00973793A patent/JP3147562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006137425A1 (ja) | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | オーディオ符号化装置、オーディオ復号化装置およびオーディオ符号化情報伝送装置 |
| US7974837B2 (en) | 2005-06-23 | 2011-07-05 | Panasonic Corporation | Audio encoding apparatus, audio decoding apparatus, and audio encoded information transmitting apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06222794A (ja) | 1994-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |