JP3691304B2 - 話速変換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音声信号の話速を変える話速変換装置に関し、例えば、映像を伴うテレビ、レーザディスク、ＶＴＲ等の音声の早聞きまたは遅聞きを行なう音声再生装置、聴覚障害者や高齢者のために、放送される音声信号をゆっくりした聞きやすい音声に変換する聴覚補助装置及び該装置を備えた電話機等の機器、さらにはネイティブスピードで話された英語音声をゆっくりした聞きやすい音声に変換する英語学習器等、種々の機器にて利用が可能な話速変換装置に関する。
【０００２】
尚、話速変換とは、音声信号の時間軸を圧縮してその再生速度を本来の速度よりも速くしたり、あるいは逆に音声信号の時間軸を伸長してその再生速度を本来の速度よりも遅くしたりすることを言う。
【０００３】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−１９２３９２号公報に開示されているように、入力音声信号が音声区間であるか無音区間であるかに応じて、入力音声信号に対して圧縮伸長処理または削除処理を行なうように成された話速変換装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、上記従来の話速変換装置では、入力音声信号の話速に関わらず一様に話速を遅くしていたため、元々早口でなくゆっくりした話速であっても話速変換装置によってさらに遅くなったり、また、逆に元々早口で速い話速であっても話速変換装置によってさらに速くなったりして、大変煩わしいといった問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、今回のピッチ波形に対して、ゆっくりとした音声信号となるような話速変換処理を行い、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、前記話速変換処理を行わないようにする話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、前記所定の閾値を変更する閾値変更手段と、前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、今回のピッチ波形に対して、ゆっくりとした音声信号となるような話速変換処理を行い、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、前記話速変換処理を行わないようにする話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、話速倍率を小さくし、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【０００８】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、前記所定の閾値を変更する閾値変更手段と、前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、話速倍率を小さくし、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【０００９】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の第１の閾値及び所定の第２の閾値と比較する比較判定手段と、前記積の値が、前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長、第１の閾値＜第２の閾値）
【００１０】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の第１の閾値及び所定の第２の閾値と比較する比較判定手段と、前記所定の第１の閾値または所定の第２の閾値を変更する閾値変更手段と、前記積の値が、前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長、第１の閾値＜第２の閾値）
【００１１】
また、前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、前記積の値が、前記所定の第１の閾値以上であって前記所定の第２の閾値以下である場合には話速変換処理を行わないようにすることを特徴とする。
【００１２】
また、前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、前記積の値が前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を１より小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を１より大きくして、話速変換処理を行うことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【００１３】
また、前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、前記積の値が前記所定の第１の閾値より小さい場合には、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて話速倍率を１より小さい所定の倍率に近づけるように変更し、前記積の値が前記所定の第２の閾値より大きい場合には、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて話速倍率を１より大きい所定の倍率に近づけるように変更することを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【００１４】
また、前記話速変換手段は、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて、話速倍率を１より小さい所定の倍率に近づけるように変更することを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【００１５】
また、前記話速変換手段は、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が減少するのに応じて、話速倍率を１に近づけるように変更することを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の話速変換装置について詳述する。
【００２２】
先ず、図１は本発明の話速変換装置の構成を示す概略ブロック図である。同図において、１は、図示されないＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換された音声信号が入力され、該入力された音声信号よりピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出部であり、そのピッチ周期の抽出方法として例えば自己相関を利用する。
【００２３】
自己相関を用いたピッチ周期抽出法には、信号は時間制限されていると仮定し、時間長Ｔsの区間内だけに信号が存在し、その時間長Ｔsの区間外では信号は常にゼロとして自己相関を求める短時間自己相関を用いる方法がある。これは、コロナ社発行「音声のディジタル信号処理」（上）−L.R.Rabiner＆R.W.Schafer著、鈴木久喜訳−p152-p152にも記載されているように、いま、音声波形をディジタル音声データｘ(ｎ)で表すと、前述の方法による短時間自己相関値Ｒｎ(ｋ)は下記のようになる。
【００２４】
【数１】
【００２５】
ここで、Ｔsは音声信号が存在すると仮定した時間区間、ｋは短時間自己相関値Ｒｎ(ｋ)を算出するときに音声波形を遅延させる際の遅延時間であり、Ｔs≫ｋの関係にある。そして、前記数１において、短時間自己相関値Ｒｎ(ｋ)が最大となるようなｋの値を求めると、その値がピッチ周期である。
【００２６】
次に、２は前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期が記憶されるピッチ周期記憶部、３は前記ピッチ周期記憶部２に記憶されたピッチ周期と前記ピッチ周期抽出部１で新たに抽出したピッチ周期とを比較するピッチ周期比較部、４は前記ピッチ周期比較部３における比較結果に応じてインクリメントされるカウンタ、５は閾値（詳細は後述する）が予め設定された閾値設定部である。
【００２７】
また、６は前記ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期と前記カウンタ４の値とを乗算した値と、前記閾値設定部５にて設定されている閾値とを比較し、その結果を出力する比較部、７は前記比較部６の出力する比較結果に基づいて、入力音声信号を所定のモードにて話速変換処理を行って出力する話速変換部、８は話速変換のモード（詳細は後述する）を選択するためのモード選択信号を出力するモード選択部である。
【００２８】
さらに、図２は前記話速変換部７の構成を示す概略ブロック図である。
【００２９】
同図において、１１は入力された音声信号の時間軸を圧縮伸長処理する音声時間軸圧縮伸長部であり、ここで用いられる圧縮伸長法としては、例えば、ポインター移動量制御による重複加算法（Pointer Interval Control Overlap and Add :ＰＩＣＯＬＡ）やＴＤＨＳ(Time Domain Harmonic Scaling)法等の既知の方法が利用できるが、これら限られるものではなく、要するに音声信号の時間軸を圧縮伸長してその再生速度を変更できるものであれば構わない。
【００３０】
次に、１４は前記音声時間軸圧縮伸長部１１で圧縮伸長処理された音声信号を既存のＡＤＰＣＭ処理等によって符号化する音声符号化部、１５は前記音声符号化部１４で符号化された信号を蓄積するためのメモリ、１６は前記メモリ１５からの信号を既存のＡＤＰＣＭ処理等によって復号する音声復号化部である。前記音声復号化部１６で復号化された音声信号は、図示されないＤ／Ａ変換回路でアナログの音声信号に変換されて出力される。
【００３１】
また、１２は入力音声信号における無音区間を検出し、その検出結果を前記音声時間軸圧縮伸長部へ伝送する無音区間検出部、１３は前記音声時間軸圧縮伸長部に対して話速倍率Ｎ（倍速）を与える話速制御部、１７は前記メモリ１５の信号データの蓄積量ｊを検出する蓄積量検出部である。
【００３２】
ここで、前記話速倍率Ｎは、［話速倍率Ｎ］（倍速）＝［入力音声信号の時間長］／［出力音声信号の時間長］で表され、入力音声信号の時間長とは、前記音声時間軸圧縮伸長部１１に入力された圧縮伸長前の音声信号の時間長であり、前記出力音声信号の時間長とは、前記入力音声信号が音声復号化部１６で復号化された圧縮伸長後の時間長である。
【００３３】
次に、前記図１のモード選択部８によって選択され、該選択に基づいて前記話速制御部１３にて話速変換処理される話速の各種モードについて説明する。話速のモードとしては、以下の表１に示すような、入力音声信号の時間軸を伸長してゆっくりした音声信号に話速変換する［ゆっくり再生モード］を備え、該［ゆっくり再生モード］は、表の如く話速倍率Ｎを１〜４段階にて細かく選択できるように構成されている。
【００３４】
【表１】
【００３５】
また、前記蓄積量検出部１７から与えられる前記メモリ１５の蓄積量ｊに応じて、話速倍率Ｎの値がさらに細かく分類されているが、メモリ１５の蓄積量ｊと話速倍率Ｎとの関係については後述する。
【００３６】
各表において、話速倍率Ｎは、前記したように［入力音声信号の時間長］／［出力音声信号の時間長］で表されるので、よって話速倍率Ｎが１より小さい場合は話速が通常の速度よりも遅くなることを表しており、この値が小さいほど話速は遅い。逆に話速倍率Ｎが１より大きい場合は話速が通常の速度よりも速くなることを表しており、この値が大きいほど話速は速い。
【００３７】
ところで、前記ゆっくり再生モードの選択は、例えば［５０代］、［６０代］、［７０代］、［８０代］というように、使用者の年代別のラベルが付けられた４つの操作ボタンで選択するように構成してもよい。
【００３８】
補足すると、「高齢者を対象とした話速変換音声の評価実験：（今井篤、清山信正、都木徹、宮坂栄一、小野博）、日本音響学会講演論文集、１９９３年３月）には、話速変換された音声の話速と年代別の聞き易さの評価について述べられている。この論文に依れば、６０代では話速が０．８７倍速、７０代では０．８７〜０．７３倍速、８０代では０．７３倍速が聞き易いという結果が出ており、聞き手の年代が高くなるにつれて聴き取り易いと感じる話速も遅くなることが判っている。
【００３９】
上記のように構成された話速変換部において、前記話速制御部１３は、前記図１に示したモード選択部８からのモード選択信号、前記比較部からの比較結果、さらに前記蓄積量検出部１７からの蓄積量ｊ等の情報に基づいて、話速倍率Ｎを決定し、前記音声時間軸圧縮伸長部１１に対して出力する。
【００４０】
前記音声時間軸圧縮伸長部１１は、前記話速制御部１３からの話速倍率Ｎに基づいて、音声信号の時間軸の圧縮または伸長の処理を行う。そして、前記音声時間軸圧縮伸長部１１は、前記無音区間検出部１２による音声信号の無音区間の検出結果を受け取り、これに基づいて無音部分を適宜削除しながら、音声信号の時間軸の圧縮または伸長処理を行う。
【００４１】
続いて、上記の如く構成された話速変換装置の、第１の実施例の動作を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
先ず、使用者が前記モード選択部８の操作ボタン（図示せず）を操作してモードを選択する（Ｓ１１）。ここでは、一例として、前記表１に示した［ゆっくり再生モード１］を選択したものとする。前記の操作よって、モード選択部８より話速変換部７の話速制御部１３へモード選択信号が与えられる。
【００４３】
次に、蓄積量検出部１７がメモリ１５の蓄積量をチェックして蓄積量ｊを求め、蓄積量ｊの値を話速制御部１３に与える（Ｓ１２）。
【００４４】
この時点では、メモリ１５への符号化された音声信号の蓄積量が０であるとすると、前記表１より、話速倍率Ｎとして０．６［倍速］を初期値として設定する（Ｓ１３）。
【００４５】
また、ピッチ周期記憶部２の記憶内容（以下、変数名としてピッチ周期Ｔn-1とする）は初期化（クリア）される。
【００４６】
こうして初期値としての話速倍率Ｎ（＝０．６［倍速］）が設定された後、ピッチ周期抽出部１が、前記数１に基づいて、入力音声信号のピッチ周期（以下、変数名としてピッチ周期Ｔnとする）を抽出する（Ｓ１４）。一例として、例えばピッチ周期Ｔn＝６０［サンプル］が求められたとする。尚、この「サンプル」とは、音声信号がディジタル信号である場合に、所望のサンプリング周波数に従ってサンプリングされた音声信号の数をいう。
【００４７】
前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期Ｔnとピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ１５）。
【００４８】
然し乍ら、前記したようにピッチ周期記憶部２の記憶内容がクリアされているので、ステップＳ２１へ進み、カウンタ４のカウント値Ｃを初期化（クリア）して０にし、さらに次のステップＳ１９で［ゆっくり再生モード］に設定される（既に前記ステップＳ１１にて［ゆっくり再生モード］が選択されていたので、実質的にモード変更は行われず、［ゆっくり再生モード］が維持されることになる）。
【００４９】
また、ピッチ周期Ｔnの値（＝６０［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶され、新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ２２）、さらに、前記ステップＳ１３で設定した該話速倍率Ｎ＝０．６［倍速］を音声時間軸圧縮伸長部１１に与え、これを受けた時間軸圧縮伸長部１１は、話速が０．６［倍速］となるように入力音声信号の時間軸を伸長する。前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となり、処理はステップＳ２３を経てステップＳ１２へ戻される。
【００５０】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ１２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ１３）。
【００５１】
そして、さらにピッチ周期Ｔnの抽出が行われ（Ｓ１４）、例えばピッチ周期Ｔn＝６１［サンプル］が求められたとする。
【００５２】
この抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ１５）。
【００５３】
ここで、新たに抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）が、Ｔn≒Ｔn-1という条件（即ち、新たに抽出したピッチ周期Ｔnと前回に抽出したピッチ周期Ｔn-1とが略等しい）を満たすなら、カウンタ４のカウント値Ｃが１つインクリメント（カウント値Ｃ＝１となる）される（Ｓ１６）。
【００５４】
そして、ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とカウンタ４のカウント値Ｃ（＝１）を積算して積算値Ｍ（＝６１）を求め、これを比較部６に与える（Ｓ１７）。
【００５５】
比較部６は、前記積算値Ｍと閾値設定部５で設定されている閾値Ｓ（＝１５００）とを比較する（Ｓ１８）。
【００５６】
前記したように、積算値Ｍ＝６１であって、閾値Ｓを越えておらず、よって話速制御部１３は話速のモードを［ゆっくり再生モード］のまま維持し、メモリ蓄積量ｊに応じて設定された話速倍率Ｎを音声時間軸圧縮伸長部１１に与え、これを受けた時間軸圧縮伸長部１１は、与えられた話速倍率Ｎになるように入力音声信号の時間軸を伸長する。
【００５７】
前述と同様に、前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【００５８】
そして、新たにピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され（Ｓ２２）、処理はステップＳ２３を経てステップＳ１２へ戻る。
【００５９】
上記の如きステップＳ１２→・・・・・→ステップＳ２３を経てステップ１２へ戻るループ処理において、入力音声信号がゆっくり話した場合の音声信号の場合、前記ループ処理が繰り返され、やがてステップＳ１８において、前記積算値Ｍが閾値Ｓを越えるようになる。
【００６０】
図３（ｃ）は、高い声で且つゆっくり話した場合の音声信号で、同じピッチ周期Ｔnが１０回繰り返された波形であり、図３（ｄ）は、低い声で且つゆっくり話した場合の音声信号で、同じピッチ周期Ｔnが４回繰り返された波形である。ゆっくり話した場合の音声信号は、声の高い低いに関わらず、１つ１つの音（”あ”，”い”，”う”・・・・）の持続時間が長い。そしてこのような波形の場合、カウンタ４のインクリメントが繰り返され、やがて積算値Ｍが閾値Ｓ（＝１５００）を越え、前記ステップＳ１８を経てステップＳ２０に至り、通常再生モード（話速倍率Ｎ＝１．０）になり、実質的に話速変換されない。
【００６１】
また、図３（ａ）は、高い声で且つ早口の音声信号で、同じピッチ周期Ｔnが４回繰り返された波形であり、図３（ｂ）は、低い声で且つ早口の音声信号で、同じピッチ周期Ｔnが２回繰り返された波形である。入力音声信号が早口の音声信号（早口で喋った場合の音声信号）の場合、図３の（ａ）（ｂ）に示すように、声の高い低いに関わらず、１つ１つの音（”あ”，”い”，”う”・・・・）の持続時間が短い。よって、前記ループ処理が繰り返されても、積算値Ｍが閾値Ｓを越える前に、ピッチ周期の抽出処理が次の音に対して行われ、前記ステップＳ１５において、新たに抽出したピッチ周期Ｔn（例えば”い”という音のピッチ周期）と１つ前に抽出したピッチ周期Ｔn-1（例えば”あ”という音のピッチ周期）とが異なることなる。
【００６２】
従って、前記ステップＳ１５を経てステップ２１へ移行し、ここでカウンタ４のカウント値Ｃがクリアされ、さらにステップＳ１９に移行し、声の高い低いに関わらず、早口の音声信号が続く間は、［ゆっくり再生モード］が維持されることになる。
【００６３】
上記のように本発明は、早口の音声信号は１つ１つの音の持続時間が短く、逆にゆっくり話した場合の音声信号は１つ１つの音の持続時間が長いという点に着目し、同じピッチ周期の波形の繰り返し回数とピッチ周期との積を所定の閾値と比較することで、声の高い低いの影響を受けることなく、早口で話した音声信号かゆっくり話した場合の音声信号かを判断し、早口の音声信号に対してのみゆっくりした音声信号となるように話速変換処理を施すものである。
これを利用して話速変換の話速倍率を変更することを特徴とするものである。
【００６４】
ところで、前記ステップＳ１５におけるピッチ周期比較部３での比較条件がＴn≒Ｔn-1等となっているが、以下、この理由を説明する。
【００６５】
人の音声は、電子回路で発生する安定した正弦波等の信号とは異なり、ピッチ等が揺らいでいることが多い。このため、同じ音について順次ピッチ周期を求めても、求めた時によってその値が若干異なることがある。このような場合に、同じ音が持続しているにも関わらず、違う音に変わったという誤った判断をしてしまうのを防ぐために、上記のような比較条件に設定している。
【００６６】
尚、新たに抽出したピッチ周期Ｔnと１つ前のピッチ周期Ｔn-1とが略同じと判断する許容範囲は、サンプリング周波数にも影響され、サンプリング周波数が高いほど許容範囲は広く設定する必要がある。本実施例では、サンプリング周波数ｆｓ＝１２．８ＫＨｚであり、前記許容範囲は３以内とした。
【００６８】
次に、前記ステップＳ１２における処理に関して、蓄積量検出部１７で求めたメモリ１５の蓄積量ｊと話速倍率Ｎとの関係について説明する。
【００６９】
話速変換部７における話速変換の処理が続くにつれて、符号化された音声信号がメモリ１５に蓄積されていくとメモリ１５の空容量が減少する。メモリ１５は符号化されたデジタルの音声信号を一定量分保持するように構成されているが、入力音声信号において削除する無音区間が少ない場合、メモリ１５に音声信号を蓄積しきれなくなり、蓄積しきれなかった音声信号が欠落するなどの不都合を生じる恐れがある。このような不都合を回避するために、メモリ１５の蓄積量をチェックし、メモリ１５の残量が少なくなるにつれて、話速倍率Ｎを補正するように構成されている。
【００７０】
上記の例において、話速倍率Ｎの初期値は０．６［倍速］に設定されていたが、表１に示すように、メモリ１５の蓄積量ｊが増えるにつれて、話速倍率Ｎの値を右へシフトする。具体的には、前記ループ処理が繰り返される中で、前記ステップ１２において、蓄積量ｊが２０≦ｋ＜４０［％］の範囲の値になると、話速倍率Ｎを０．６［倍速］から０．７［倍速］へ変更する。以後、蓄積量ｊに応じて表に示す値に変更し、メモリ１５がオーバーフローする前に話速倍率Ｎ＝１．０［倍速］（時間軸の圧縮伸長の無い通常の再生＝［通常モード］での再生と同じ）になる。
【００７１】
一方、入力音声信号に削除できる無音区間が多く含まれている場合、メモリ１５の蓄積量ｊが徐々に減少し、前記表１において、話速倍率Ｎの値を前記とは逆に左へシフトし、やがて話速倍率Ｎの値が初期値に達すると、話速倍率Ｎの値のシフトは停止するように構成されている。
【００７２】
尚、使用者によって停止の指示が与えられると装置は停止する（Ｓ２３）。
【００７３】
まとめると、この実施例においては、積算値Ｍが閾値Ｓより大きいときは［通常再生モード］が自動的に選択され、積算値Ｍが閾値Ｓ以下のときは［ゆっくり再生モード］が自動的に選択されるものである。
【００７４】
続いて、図５のフローチャートに基づいて本発明の第２の実施例について説明する。尚、装置の基本構成は前記図１及び図２に示したものと同じであり、その詳細な説明は割愛し、動作についてのみ説明する。
【００７５】
先ず、前記の実施例と同様に使用者が前記モード選択部８の操作ボタン（図示せず）を操作してモードを選択する（Ｓ３１）。一例として、前記表１に示した［ゆっくり再生モード１］を選択したものとする。これによって、モード選択部８より話速変換部７の話速制御部１３へモード選択信号が与えられ、話速制御部１３は与えられたモード選択信号に基づいて［ゆっくり再生モード１］に設定される。
【００７６】
次に、蓄積量検出部１７がメモリ１５の蓄積量をチェックして蓄積量ｊを求め、蓄積量ｊの値を話速制御部１３に与える（Ｓ３２）。
【００７７】
この時点では、メモリ１５への符号化された音声信号の蓄積量が０であるとすると、前記表１より、話速倍率Ｎとして０．６［倍速］が初期値として設定される（Ｓ３３）。
【００７８】
また、ピッチ周期記憶部２の記憶内容（以下、変数名としてピッチ周期Ｔn-1とする）は初期化（クリア）される。
【００７９】
こうして初期値としての話速倍率Ｎ（＝０．６［倍速］）が設定された後、ピッチ周期抽出部１が、前記数１に基づいて、入力音声信号のピッチ周期（以下、変数名としてピッチ周期Ｔnとする）を抽出する（Ｓ３４）。一例として、例えばピッチ周期Ｔn＝６０［サンプル］が求められたとする。
【００８０】
前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期Ｔnとピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ３５）。
【００８１】
然し乍ら、前記したようにピッチ周期記憶部２の記憶内容がクリアされているので、ステップＳ４１へ進み、カウンタ４のカウント値Ｃを初期化（クリア）して０にする。
【００８２】
また、ピッチ周期Ｔnの値（＝６０［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶されて新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ４２）、さらに、前記ステップＳ３３で設定した該話速倍率Ｎ＝０．６［倍速］を音声時間軸圧縮伸長部１１に与え、これを受けた時間軸圧縮伸長部１１は、話速が０．６［倍速］となるように入力音声信号の時間軸を伸長する。前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となり、処理はステップＳ４３を経てステップＳ３２へ戻される。
【００８３】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ３２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ３３）。
【００８４】
そして、再びピッチ周期Ｔnの抽出が行われ（Ｓ３４）、例えばピッチ周期Ｔn＝６１［サンプル］が求められたとする。この抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ３５）。
【００８５】
ここで、新たに抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）が、Ｔn≒Ｔn-1という条件を満たすなら、カウンタ４のカウント値Ｃが１つインクリメントされる（Ｓ３６）。
【００８６】
そして、ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とカウンタ４のカウント値Ｃ（＝１）を積算して積算値Ｍ（＝６１）を求め（Ｓ３７）、これを比較部６に与える。
【００８７】
比較部６は、前記積算値Ｍと閾値設定部５で設定されている閾値Ｓ（＝１５００）とを比較する（Ｓ３８）。前記したように、積算値Ｍ＝６１であって、閾値Ｓを越えておらず、よって話速制御部１３は話速のモードを［ゆっくり再生モード］のまま維持し、メモリ蓄積量ｊに応じて設定された話速倍率Ｎを音声時間軸圧縮伸長部１１に与え、これを受けた時間軸圧縮伸長部１１は、話速倍率Ｎに応じた倍速となるように入力音声信号の時間軸を伸長する。
【００８８】
前述と同様に、前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【００８９】
そして、新たにピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され（Ｓ４２）、処理はステップＳ４３を経てステップＳ３２へ戻る。
【００９０】
上記の如きステップＳ３２→・・・・→ステップＳ４３を経てステップ３２へ戻るループ処理において、入力音声信号がゆっくり話した場合の音声信号の場合、前記ループ処理が繰り返され、やがてステップＳ３８において、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている閾値Ｓを越え、ステップＳ４０に至る。該ステップ４０では、前記表１において、話速倍率Ｎを現在の値から１つ右へシフトする。これによって、入力音声信号の時間軸の伸長率が以前より少し小さくなり、話速は以前より少し速くなる。即ち、前記表１における値（話速倍率Ｎ）が、現時の値から１つ右の値にシフトされて設定される。
【００９１】
逆に、入力音声信号が早口の音声信号の場合、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている閾値Ｓを越えないので、ステップＳ３８よりステップ３９に至る。該ステップ３９では、前記表１において、話速倍率Ｎを現在の値から１つ左へシフトする。これによって、入力音声信号の時間軸の伸長率が以前より少し大きくなり、話速は以前より少し遅くなる。
【００９２】
尚、メモリの蓄積量ｋによっても話速倍率Ｎが変更されることは既に説明した通りである。
【００９３】
また、使用者によって停止の指示が与えられると装置は停止する（Ｓ４３）。
【００９４】
まとめると、この実施例においては、積算値Ｍが閾値Ｓより小さいときは［ゆっくり再生モード］における伸長率が少し大きくなるように自動的に選択され、積算値Ｍが閾値Ｓより大きいときは［ゆっくり再生モード］における伸長率が少し小さくなるように自動的に選択されるものである。
【００９５】
次に、図６のフローチャートに基づいて本発明の第３の実施例について説明する。尚、装置の基本構成は前記図１及び図２に示したものと同じであり、その詳細な説明は割愛するが、本実施例では、閾値設定部５において、第１閾値Ｓ１と、これより大きい値に設定された第２閾値Ｓ２とを有している。
【００９６】
上記図６において、先ず、前記の実施例と同様に使用者が前記モード選択部８の操作ボタン（図示せず）を操作してモードを選択する（Ｓ５１）。一例として、前記表１に示した［ゆっくり再生モード１］を選択したものとする。これによって、モード選択部８より話速変換部７の話速制御部１３へモード選択信号が与えられ、話速制御部１３は与えられたモード選択信号に基づいて［ゆっくり再生モード１］に設定される。
【００９７】
次に、蓄積量検出部１７がメモリ１５の蓄積量をチェックして蓄積量ｊを求め、蓄積量ｊの値を話速制御部１３に与える（Ｓ５２）。
【００９８】
この時点では、メモリ１５への符号化された音声信号の蓄積量が０であるとすると、前記表１より、話速倍率Ｎとして０．６［倍速］が初期値として設定され（Ｓ５３）、該話速倍率Ｎ＝０．６［倍速］にて話速変換処理が行われる。前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【００９９】
また、ピッチ周期記憶部２の記憶内容（以下、変数名としてピッチ周期Ｔn-1とする）は初期化（クリア）される。
【０１００】
こうして初期値としての話速倍率Ｎ（＝０．６［倍速］）が設定された後、ピッチ周期抽出部１が、前記数１に基づいて、入力音声信号のピッチ周期（以下、変数名としてピッチ周期Ｔnとする）を抽出する（Ｓ５４）。一例として、例えばピッチ周期Ｔn＝６０［サンプル］が求められたとする。
【０１０１】
前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期Ｔnとピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ５５）。
【０１０２】
然し乍ら、前記したようにピッチ周期記憶部２の記憶内容がクリアされているので、ステップＳ６２へ進み、そしてカウンタ４のカウント値Ｃを初期化（クリア）して０にし、さらにピッチ周期Ｔnの値（＝６０［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶されて新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ６３）、処理はステップＳ６３を経てステップＳ５２へ戻される。
【０１０３】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ５２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ５３）。
【０１０４】
そして、再びピッチ周期Ｔnの抽出が行われ（Ｓ５４）、例えばピッチ周期Ｔn＝６１［サンプル］が求められたとする。この抽出したピッチ周期Ｔｎ（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ５５）。
【０１０５】
ここで、新たに抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）が、Ｔn≒Ｔn-1という条件を満たすなら、カウンタ４のカウント値Ｃが１つインクリメントされる（Ｓ５６）。
【０１０６】
そして、前記ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とカウンタ４のカウント値Ｃ（＝１）を積算して積算値Ｍ（＝６１）を求め（Ｓ５７）、これを比較部６に与える。
【０１０７】
比較部６は、前記積算値Ｍと閾値設定部５で設定されている第１閾値Ｓ１（例えば１０００とする）及び第２閾値Ｓ２（例えば２０００とする）とを比較する（Ｓ５８）。前記したように、積算値Ｍ＝６１であるので、第１閾値Ｓ１よりも小さく、よって話速制御部１３は入力信号の伸長率を少し大きくするように変更する（Ｓ５９）。即ち、前記表１において、現在の値（話速倍率Ｎ）を１つ左の値にシフトして設定する。
【０１０８】
上記の各実施例と同様に、前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【０１０９】
そして、新たにピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され（Ｓ６３）、処理はステップＳ６３を経てステップＳ５２へ戻る。
【０１１０】
上記の如きステップＳ５２→・・・・→ステップＳ６４を経てステップ５２へ戻るループ処理において、前記ループ処理が繰り返され、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１と第２閾値Ｓ２の間になった場合、ステップＳ６０に至るが、この場合は話速倍率Ｎの値の変更は行われない。
【０１１１】
上記の如きステップＳ５２→・・・・→ステップＳ６４を経てステップ５２へ戻るループ処理において、入力音声信号がゆっくり話した場合の音声信号の場合、前記ループ処理が繰り返され、やがてステップＳ５８において、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている第２閾値Ｓ２を越え、ステップＳ６１に至る。該ステップ６１では、前記表１において、話速倍率Ｎを現在の値から１つ右へシフトする。これによって、入力音声信号の時間軸の伸長率が以前より少し小さくなり、話速は以前より少し速くなる。
【０１１２】
逆に、入力音声信号が早口の音声信号の場合、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている第１閾値Ｓ１より小さくなるので、ステップＳ５８よりステップ５９に至る。該ステップ５９では、前記表１において、話速倍率Ｎを現在の値から１つ左へシフトする。これによって、入力音声信号の時間軸の伸長率が以前より少し大きくなり、話速は以前より少し遅くなる。
【０１１３】
尚、メモリの蓄積量ｋによっても話速倍率Ｎが変更されることは既に説明した通りである。
【０１１４】
また、使用者によって停止の指示が与えられると装置は停止する（Ｓ６４）。
【０１１５】
まとめると、この実施例においては、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１より小さいときは［ゆっくり再生モード］における伸長率が少し大きくなるように自動的に選択され、積算値Ｍが第２閾値Ｓ２（但し、第１閾値Ｓ１＜第２閾値Ｓ２）より大きいときは［ゆっくり再生モード］における伸長率が少し小さくなるように自動的に選択され、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１と第２閾値との間にあるときには［ゆっくり再生モード］における伸長率を変更しないものである。
【０１１６】
さらに、図７のフローチャートに基づいて本発明の第４の実施例について説明する。尚、装置の基本構成は前記図１及び図２に示したものと同じであり、その詳細な説明は割愛するが、本実施例では、前記第３の実施例と同様に、閾値設定部５において、第１閾値Ｓ１と、これより大きい値に設定された第２閾値Ｓ２とを有している。
【０１１７】
それに加えて、以下の表２に示すように、前記表１に示した［ゆっくり再生モード］の他に［早口再生モード］が追加されている。この［早口再生モード］も、［ゆっくり再生モード］と同様に、１〜４の４つのモードを備えている。
【０１１８】
【表２】
【０１１９】
前記図７において、先ず、前記の実施例と同様に使用者が前記モード選択部８の操作ボタン（図示せず）を操作してモードを選択する（Ｓ７１）。この実施例では、［ゆっくり再生モード］と［早口再生モード］とを有しているので、夫々のモードについて、４つのモードの中から１つずつ選択する。ここでは一例として、前記表１に示した［ゆっくり再生モード１］及び前記表２に示した［早口再生モード１］を選択したものとする。これによって、モード選択部８より話速変換部７の話速制御部１３へモード選択信号が与えられ、話速制御部１３は与えられたモード選択信号に基づいて、［ゆっくり再生モード１］及び［早口再生モード１］に対する設定情報が与えられる。
【０１２０】
次に、蓄積量検出部１７がメモリ１５の蓄積量をチェックして蓄積量ｊを求め、蓄積量ｊの値を話速制御部１３に与えるが（Ｓ７２）、前記の各実施例とは異なり、この時点では、話速倍率Ｎとして１．０［倍速］（即ち、［通常再生モード］）が初期値として設定される（Ｓ７３）。
【０１２１】
また、ピッチ周期記憶部２の記憶内容（以下、変数名としてピッチ周期Ｔn-1とする）は初期化（クリア）される。
【０１２２】
こうして初期値としての話速倍率Ｎ（＝１．０［倍速］）が設定された後、ピッチ周期抽出部１が、前記数１に基づいて、入力音声信号のピッチ周期（以下、変数名としてピッチ周期Ｔnとする）を抽出する（Ｓ７４）。一例として、例えばピッチ周期Ｔn＝６０［サンプル］が求められたとする。
【０１２３】
前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期Ｔnとピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ７５）。
【０１２４】
然し乍ら、前記したようにピッチ周期記憶部２の記憶内容がクリアされているので、ステップＳ８２へ進み、カウンタ４のカウント値Ｃを初期化（クリア）して０にし、ステップＳ８０で［通常再生モード］が選択される（既にステップＳ７３で［通常再生モード］が設定されているので、実質的にはモードの変更は無し）。
【０１２５】
また、ピッチ周期Ｔnの値（＝６０［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶され、新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ８３）、処理はステップ８４を経てステップＳ７２へ戻される。
【０１２６】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ７２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ７３）。
【０１２７】
そして、再びピッチ周期Ｔnの抽出が行われ（Ｓ７４）、例えばピッチ周期Ｔn＝６１［サンプル］が求められたとする。この抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ７５）。
【０１２８】
ここで、新たに抽出したピッチ周期Ｔｎ（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）が、Ｔn≒Ｔn-1という条件を満たすなら、カウンタ４のカウント値Ｃが１つインクリメントされる（Ｓ５６）。
【０１２９】
そして、ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とカウンタ４のカウント値Ｃ（＝１）を積算して積算値Ｍ（＝６１）を求め（Ｓ７７）、これを比較部６に与える。
【０１３０】
この実施例においても、前記第３の実施例と同様に、第１閾値Ｓ１と、これより大きい値に設定された第２閾値Ｓ２とを有している。そして、入力音声信号のピッチ周期Ｔnとカウンタ４のカウント値Ｃとの積算値Ｍが、前記第１閾値Ｓ１と第２閾値Ｓ２との間にある場合は標準的な話速の音声であると判断し、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１より小さい場合は早口の音声であると判断し、積算値Ｍが第２閾値Ｓ１より大きい場合はゆっくり話した場合の音声であると判断するものである。
【０１３１】
比較部６は、前記積算値Ｍと閾値設定部５で設定されている第１閾値Ｓ１（例えば１０００とする）及び第２閾値Ｓ２（例えば２０００とする）とを比較する（Ｓ７８）。前記したように、積算値Ｍ＝６１であるので、第１閾値Ｓ１よりも小さく、よって［ゆっくり再生モード］が選択される（Ｓ７９）。尚、前記ステップＳ７１において、［ゆっくり再生モード１］が［ゆっくり再生モード］における初期モードとして設定してあったので、［ゆっくり再生モード１］が次に変更すべきモードとして設定される。
【０１３２】
上記の各実施例と同様に、前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【０１３３】
そして、新たにピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され（Ｓ８３）、処理はステップ８４を経てステップＳ７２へ戻る。
【０１３４】
上記の如きステップＳ７２→・・・・→ステップＳ８４を経てステップ７２へ戻るループ処理において、前記ループ処理が繰り返され、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１と第２閾値Ｓ２の間になると、
ステップＳ８０に至るが、この場合、話速倍率Ｎの値の変更は行われない。
【０１３５】
また、上記の如きステップＳ７２→・・・・→ステップＳ８４を経てステップ７２へ戻るループ処理において、入力音声信号がゆっくり話した音声信号の場合、前記ループ処理が繰り返され、やがてステップＳ７８において、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている第２閾値Ｓ２を越え、ステップＳ８１に至る。該ステップ８１では、次に変更すべきモードとして［早口再生モード］を選択する。前記ステップＳ７１において、［早口再生モード１］が［早口再生モード］における初期モードとして設定してあったので、［早口再生モード１］が次に変更すべきモードとして設定される。
【０１３６】
モードの設定後、前記と同様にピッチ周期Ｔnの値（＝６１［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶され、新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ８３）、処理はステップＳ７２へ戻される。
【０１３７】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ７２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ７３）。該ステップＳ７３において、メモリの蓄積量ｊに応じて、前記表２の話速倍率Ｎの値が適宜変更される。
【０１３８】
逆に、入力音声信号が早口の音声信号の場合、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている第１閾値Ｓ１より小さくなるので、ステップＳ７８よりステップ７９に至る。該ステップ７９では、次に変更すべきモードとして［ゆっくり再生モード］を選択する。前記ステップＳ７１において、［ゆっくり再生モード１］が［ゆっくり再生モード］における初期モードとして設定してあったので、［ゆっくり再生モード１］が次に変更すべきモードとして設定される。
【０１３９】
前記のようにモードの設定後、前記と同様にピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され、新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ８３）、さらに時間軸の圧縮も伸長も成されていない音声信号が前記時間軸圧縮伸長部１１より出力され、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。そして、その後処理はステップＳ７２へ戻される。
【０１４０】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ７２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ７３）。該ステップＳ７３において、メモリの蓄積量ｊに応じて、前記表１の話速倍率Ｎの値が適宜変更される。
【０１４１】
尚、メモリの蓄積量ｋによっても話速倍率Ｎが変更されることは既に説明した通りである。
【０１４２】
また、使用者によって停止の指示が与えられると装置は停止する（Ｓ３３）。
【０１４３】
まとめると、この実施例においては、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１より小さいときは［ゆっくり再生モード］が自動的に選択され、積算値Ｍが第２閾値Ｓ２（但し、第１閾値Ｓ１＜第２閾値Ｓ２）より大きいときは［早口再生モード］が自動的に選択され、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１と第２閾値との間にあるときには［通常再生モード］が自動的に選択されるものである。
【０１４４】
さらに、図８は、前記図１に示した話速変換装置に閾値設定部５で設定される閾値を使用者が変更するための閾値変更操作部１８を設けたものである。音声を聴いたときに、早口で聴き取り難いと感じたり、逆にゆっくりすぎると感じる感覚には個人差がある。従って、使用者は前記閾値変更操作部１８によって、自動的に話速を変更するための判断の基準となる前記閾値Ｓ、もしくは第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を変更し、自動的に自分に適した話速に設定されるように調整することができる。尚、閾値変更操作部１８は、［＋］操作キー及び［−］操作キー、あるいは［up］操作キー及び［down］操作キーなど、種々の操作キーや、ジョグダイヤルやスライドレバーなど、種々の形態で構成することができる。さらには、複数のボタン等（［速く］、［少し速く］、［普通］、［少し遅く］、［遅く］等）を設け、これらに閾値を設定しておき、使用者がその中から選択するようにしてもよい。
【０１４５】
続いて図９は、本発明の第５の実施例の動作を示すフローチャートであり、これは前記図４に示した話速変換装置の動作を示すフローチャートに閾値Ｓを使用者が変更・設定する処理であるステップＳ２４を追加したものである。また、前記図４に示した処理と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
【０１４６】
ステップ１１において使用者がモード（前記表１に示したゆっくり再生モード１〜４のいずれか）を選択した後、続く次のステップ２４において閾値変更操作部１８を操作して閾値Ｓを変更することができる。
【０１４７】
また、図１０は、本発明の第６の実施例の動作を示すフローチャートであり、前記図５に示した話速変換装置の動作を示すフローチャートに閾値Ｓを使用者が変更・設定する処理であるステップＳ４４を追加したものである。また、前記図５に示した処理と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
【０１４８】
ステップ３１において使用者がモード（前記表１に示したゆっくり再生モード１〜４のいずれか）を選択した後、続く次のステップ４４において閾値変更操作部１８を操作して閾値Ｓを変更することができる。
【０１４９】
次に、図１１は、本発明の第７の実施例の動作を示すフローチャートであり、前記図６に示した話速変換装置の動作を示すフローチャートに第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を使用者が変更・設定する処理であるステップＳ６４を追加したものである。また、前記図６に示した処理と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
【０１５０】
ステップ５１において使用者がモード（前記表１に示したゆっくり再生モード１〜４のいずれか）を選択した後、続く次のステップ６４において閾値変更操作部１８を操作して第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を変更することができる。
【０１５１】
さらに、図１２は、本発明の第８の実施例の動作を示すフローチャートであり、前記図７に示した話速変換装置の動作を示すフローチャートに第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を使用者が変更・設定する処理であるステップＳ８５を追加したものである。また、前記図７に示した処理と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
【０１５２】
ステップ７１において使用者がモード（前記表１に示したゆっくり再生モード１〜４のいずれか、あるいは前記表２に示した早口再生モード１〜４のいずれか）を選択した後、続く次のステップ８５において閾値変更操作部１８を操作して第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を変更することができる。
【０１５３】
尚、前記各実施例においては、作図の都合上、モード選択や閾値設定の処理がフローチャートの冒頭部分にのみ存在するが、これらは話速変換処理中においても適宜変更できるように構成してもよい．
さらに、上記の各実施例においては、第１の閾値及び第２の閾値の両方を変更するように構成しているが、いずれか一方を変更できるように構成してもよい。
【０１５４】
【発明の効果】
以上、詳述した如く本発明に依れば、入力された音声信号が早口で話した時の音声信号かどうかを判断し、早口で話した時の音声信号に対してのみ話速変換処理によってゆっくりした音声信号に変換することができるので、入力された音声信号がゆっくり話した音声信号の場合に話速変換処理されてさらにゆっくり話した音声信号に話速変換されるということがない。
【０１５５】
また、本発明に依れば、話速に応じて話速変換処理の倍率が適宜変更される。
【０１５６】
さらに、本発明に依れば、話速に応じて話速変換処理の倍率が適宜変更されるだけでなく、標準的な速度で話した音声信号に対しては話速変換処理が成されない。
【０１５７】
そして、本発明に依れば、早口の音声信号に対してはゆっくり話した音声信号に変換するべく話速変換処理が行われ、ゆっくり話した音声信号に対しては早口の音声信号にするべく話速変換処理が行われ、さらに標準的な速度で話した音声信号に対しては話速変換処理が成されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の話速変換装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の話速変換装置における話速変換部の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の話速変換装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の話速変換装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施例の話速変換装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第６の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第７の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第８の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ ピッチ周期抽出部
２ ピッチ周期記憶部
３ ピッチ周期比較部
４ カウンタ
５ 閾値設定部
６ 比較部
７ 話速変換部
８ モード選択部
１１ 音声時間軸圧縮伸長部
１２ 無音区間検出部
１３ 話速制御部
１４ 音声符号化部
１５ メモリ
１６ 音声復号化部
１７ 蓄積量検出部
１８ 閾値変更操作部
【発明の属する技術分野】
この発明は、音声信号の話速を変える話速変換装置に関し、例えば、映像を伴うテレビ、レーザディスク、ＶＴＲ等の音声の早聞きまたは遅聞きを行なう音声再生装置、聴覚障害者や高齢者のために、放送される音声信号をゆっくりした聞きやすい音声に変換する聴覚補助装置及び該装置を備えた電話機等の機器、さらにはネイティブスピードで話された英語音声をゆっくりした聞きやすい音声に変換する英語学習器等、種々の機器にて利用が可能な話速変換装置に関する。
【０００２】
尚、話速変換とは、音声信号の時間軸を圧縮してその再生速度を本来の速度よりも速くしたり、あるいは逆に音声信号の時間軸を伸長してその再生速度を本来の速度よりも遅くしたりすることを言う。
【０００３】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−１９２３９２号公報に開示されているように、入力音声信号が音声区間であるか無音区間であるかに応じて、入力音声信号に対して圧縮伸長処理または削除処理を行なうように成された話速変換装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、上記従来の話速変換装置では、入力音声信号の話速に関わらず一様に話速を遅くしていたため、元々早口でなくゆっくりした話速であっても話速変換装置によってさらに遅くなったり、また、逆に元々早口で速い話速であっても話速変換装置によってさらに速くなったりして、大変煩わしいといった問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、今回のピッチ波形に対して、ゆっくりとした音声信号となるような話速変換処理を行い、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、前記話速変換処理を行わないようにする話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、前記所定の閾値を変更する閾値変更手段と、前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、今回のピッチ波形に対して、ゆっくりとした音声信号となるような話速変換処理を行い、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、前記話速変換処理を行わないようにする話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、話速倍率を小さくし、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【０００８】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、前記所定の閾値を変更する閾値変更手段と、前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、話速倍率を小さくし、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【０００９】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の第１の閾値及び所定の第２の閾値と比較する比較判定手段と、前記積の値が、前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長、第１の閾値＜第２の閾値）
【００１０】
また、本発明の話速変換装置では、音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の第１の閾値及び所定の第２の閾値と比較する比較判定手段と、前記所定の第１の閾値または所定の第２の閾値を変更する閾値変更手段と、前記積の値が、前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、を備えたことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長、第１の閾値＜第２の閾値）
【００１１】
また、前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、前記積の値が、前記所定の第１の閾値以上であって前記所定の第２の閾値以下である場合には話速変換処理を行わないようにすることを特徴とする。
【００１２】
また、前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、前記積の値が前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を１より小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を１より大きくして、話速変換処理を行うことを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【００１３】
また、前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、前記積の値が前記所定の第１の閾値より小さい場合には、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて話速倍率を１より小さい所定の倍率に近づけるように変更し、前記積の値が前記所定の第２の閾値より大きい場合には、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて話速倍率を１より大きい所定の倍率に近づけるように変更することを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【００１４】
また、前記話速変換手段は、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて、話速倍率を１より小さい所定の倍率に近づけるように変更することを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【００１５】
また、前記話速変換手段は、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が減少するのに応じて、話速倍率を１に近づけるように変更することを特徴とする。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の話速変換装置について詳述する。
【００２２】
先ず、図１は本発明の話速変換装置の構成を示す概略ブロック図である。同図において、１は、図示されないＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換された音声信号が入力され、該入力された音声信号よりピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出部であり、そのピッチ周期の抽出方法として例えば自己相関を利用する。
【００２３】
自己相関を用いたピッチ周期抽出法には、信号は時間制限されていると仮定し、時間長Ｔsの区間内だけに信号が存在し、その時間長Ｔsの区間外では信号は常にゼロとして自己相関を求める短時間自己相関を用いる方法がある。これは、コロナ社発行「音声のディジタル信号処理」（上）−L.R.Rabiner＆R.W.Schafer著、鈴木久喜訳−p152-p152にも記載されているように、いま、音声波形をディジタル音声データｘ(ｎ)で表すと、前述の方法による短時間自己相関値Ｒｎ(ｋ)は下記のようになる。
【００２４】
【数１】
ここで、Ｔsは音声信号が存在すると仮定した時間区間、ｋは短時間自己相関値Ｒｎ(ｋ)を算出するときに音声波形を遅延させる際の遅延時間であり、Ｔs≫ｋの関係にある。そして、前記数１において、短時間自己相関値Ｒｎ(ｋ)が最大となるようなｋの値を求めると、その値がピッチ周期である。
【００２６】
次に、２は前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期が記憶されるピッチ周期記憶部、３は前記ピッチ周期記憶部２に記憶されたピッチ周期と前記ピッチ周期抽出部１で新たに抽出したピッチ周期とを比較するピッチ周期比較部、４は前記ピッチ周期比較部３における比較結果に応じてインクリメントされるカウンタ、５は閾値（詳細は後述する）が予め設定された閾値設定部である。
【００２７】
また、６は前記ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期と前記カウンタ４の値とを乗算した値と、前記閾値設定部５にて設定されている閾値とを比較し、その結果を出力する比較部、７は前記比較部６の出力する比較結果に基づいて、入力音声信号を所定のモードにて話速変換処理を行って出力する話速変換部、８は話速変換のモード（詳細は後述する）を選択するためのモード選択信号を出力するモード選択部である。
【００２８】
さらに、図２は前記話速変換部７の構成を示す概略ブロック図である。
【００２９】
同図において、１１は入力された音声信号の時間軸を圧縮伸長処理する音声時間軸圧縮伸長部であり、ここで用いられる圧縮伸長法としては、例えば、ポインター移動量制御による重複加算法（Pointer Interval Control Overlap and Add :ＰＩＣＯＬＡ）やＴＤＨＳ(Time Domain Harmonic Scaling)法等の既知の方法が利用できるが、これら限られるものではなく、要するに音声信号の時間軸を圧縮伸長してその再生速度を変更できるものであれば構わない。
【００３０】
次に、１４は前記音声時間軸圧縮伸長部１１で圧縮伸長処理された音声信号を既存のＡＤＰＣＭ処理等によって符号化する音声符号化部、１５は前記音声符号化部１４で符号化された信号を蓄積するためのメモリ、１６は前記メモリ１５からの信号を既存のＡＤＰＣＭ処理等によって復号する音声復号化部である。前記音声復号化部１６で復号化された音声信号は、図示されないＤ／Ａ変換回路でアナログの音声信号に変換されて出力される。
【００３１】
また、１２は入力音声信号における無音区間を検出し、その検出結果を前記音声時間軸圧縮伸長部へ伝送する無音区間検出部、１３は前記音声時間軸圧縮伸長部に対して話速倍率Ｎ（倍速）を与える話速制御部、１７は前記メモリ１５の信号データの蓄積量ｊを検出する蓄積量検出部である。
【００３２】
ここで、前記話速倍率Ｎは、［話速倍率Ｎ］（倍速）＝［入力音声信号の時間長］／［出力音声信号の時間長］で表され、入力音声信号の時間長とは、前記音声時間軸圧縮伸長部１１に入力された圧縮伸長前の音声信号の時間長であり、前記出力音声信号の時間長とは、前記入力音声信号が音声復号化部１６で復号化された圧縮伸長後の時間長である。
【００３３】
次に、前記図１のモード選択部８によって選択され、該選択に基づいて前記話速制御部１３にて話速変換処理される話速の各種モードについて説明する。話速のモードとしては、以下の表１に示すような、入力音声信号の時間軸を伸長してゆっくりした音声信号に話速変換する［ゆっくり再生モード］を備え、該［ゆっくり再生モード］は、表の如く話速倍率Ｎを１〜４段階にて細かく選択できるように構成されている。
【００３４】
【表１】
また、前記蓄積量検出部１７から与えられる前記メモリ１５の蓄積量ｊに応じて、話速倍率Ｎの値がさらに細かく分類されているが、メモリ１５の蓄積量ｊと話速倍率Ｎとの関係については後述する。
【００３６】
各表において、話速倍率Ｎは、前記したように［入力音声信号の時間長］／［出力音声信号の時間長］で表されるので、よって話速倍率Ｎが１より小さい場合は話速が通常の速度よりも遅くなることを表しており、この値が小さいほど話速は遅い。逆に話速倍率Ｎが１より大きい場合は話速が通常の速度よりも速くなることを表しており、この値が大きいほど話速は速い。
【００３７】
ところで、前記ゆっくり再生モードの選択は、例えば［５０代］、［６０代］、［７０代］、［８０代］というように、使用者の年代別のラベルが付けられた４つの操作ボタンで選択するように構成してもよい。
【００３８】
補足すると、「高齢者を対象とした話速変換音声の評価実験：（今井篤、清山信正、都木徹、宮坂栄一、小野博）、日本音響学会講演論文集、１９９３年３月）には、話速変換された音声の話速と年代別の聞き易さの評価について述べられている。この論文に依れば、６０代では話速が０．８７倍速、７０代では０．８７〜０．７３倍速、８０代では０．７３倍速が聞き易いという結果が出ており、聞き手の年代が高くなるにつれて聴き取り易いと感じる話速も遅くなることが判っている。
【００３９】
上記のように構成された話速変換部において、前記話速制御部１３は、前記図１に示したモード選択部８からのモード選択信号、前記比較部からの比較結果、さらに前記蓄積量検出部１７からの蓄積量ｊ等の情報に基づいて、話速倍率Ｎを決定し、前記音声時間軸圧縮伸長部１１に対して出力する。
【００４０】
前記音声時間軸圧縮伸長部１１は、前記話速制御部１３からの話速倍率Ｎに基づいて、音声信号の時間軸の圧縮または伸長の処理を行う。そして、前記音声時間軸圧縮伸長部１１は、前記無音区間検出部１２による音声信号の無音区間の検出結果を受け取り、これに基づいて無音部分を適宜削除しながら、音声信号の時間軸の圧縮または伸長処理を行う。
【００４１】
続いて、上記の如く構成された話速変換装置の、第１の実施例の動作を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００４２】
先ず、使用者が前記モード選択部８の操作ボタン（図示せず）を操作してモードを選択する（Ｓ１１）。ここでは、一例として、前記表１に示した［ゆっくり再生モード１］を選択したものとする。前記の操作よって、モード選択部８より話速変換部７の話速制御部１３へモード選択信号が与えられる。
【００４３】
次に、蓄積量検出部１７がメモリ１５の蓄積量をチェックして蓄積量ｊを求め、蓄積量ｊの値を話速制御部１３に与える（Ｓ１２）。
【００４４】
この時点では、メモリ１５への符号化された音声信号の蓄積量が０であるとすると、前記表１より、話速倍率Ｎとして０．６［倍速］を初期値として設定する（Ｓ１３）。
【００４５】
また、ピッチ周期記憶部２の記憶内容（以下、変数名としてピッチ周期Ｔn-1とする）は初期化（クリア）される。
【００４６】
こうして初期値としての話速倍率Ｎ（＝０．６［倍速］）が設定された後、ピッチ周期抽出部１が、前記数１に基づいて、入力音声信号のピッチ周期（以下、変数名としてピッチ周期Ｔnとする）を抽出する（Ｓ１４）。一例として、例えばピッチ周期Ｔn＝６０［サンプル］が求められたとする。尚、この「サンプル」とは、音声信号がディジタル信号である場合に、所望のサンプリング周波数に従ってサンプリングされた音声信号の数をいう。
【００４７】
前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期Ｔnとピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ１５）。
【００４８】
然し乍ら、前記したようにピッチ周期記憶部２の記憶内容がクリアされているので、ステップＳ２１へ進み、カウンタ４のカウント値Ｃを初期化（クリア）して０にし、さらに次のステップＳ１９で［ゆっくり再生モード］に設定される（既に前記ステップＳ１１にて［ゆっくり再生モード］が選択されていたので、実質的にモード変更は行われず、［ゆっくり再生モード］が維持されることになる）。
【００４９】
また、ピッチ周期Ｔnの値（＝６０［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶され、新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ２２）、さらに、前記ステップＳ１３で設定した該話速倍率Ｎ＝０．６［倍速］を音声時間軸圧縮伸長部１１に与え、これを受けた時間軸圧縮伸長部１１は、話速が０．６［倍速］となるように入力音声信号の時間軸を伸長する。前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となり、処理はステップＳ２３を経てステップＳ１２へ戻される。
【００５０】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ１２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ１３）。
【００５１】
そして、さらにピッチ周期Ｔnの抽出が行われ（Ｓ１４）、例えばピッチ周期Ｔn＝６１［サンプル］が求められたとする。
【００５２】
この抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ１５）。
【００５３】
ここで、新たに抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）が、Ｔn≒Ｔn-1という条件（即ち、新たに抽出したピッチ周期Ｔnと前回に抽出したピッチ周期Ｔn-1とが略等しい）を満たすなら、カウンタ４のカウント値Ｃが１つインクリメント（カウント値Ｃ＝１となる）される（Ｓ１６）。
【００５４】
そして、ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とカウンタ４のカウント値Ｃ（＝１）を積算して積算値Ｍ（＝６１）を求め、これを比較部６に与える（Ｓ１７）。
【００５５】
比較部６は、前記積算値Ｍと閾値設定部５で設定されている閾値Ｓ（＝１５００）とを比較する（Ｓ１８）。
【００５６】
前記したように、積算値Ｍ＝６１であって、閾値Ｓを越えておらず、よって話速制御部１３は話速のモードを［ゆっくり再生モード］のまま維持し、メモリ蓄積量ｊに応じて設定された話速倍率Ｎを音声時間軸圧縮伸長部１１に与え、これを受けた時間軸圧縮伸長部１１は、与えられた話速倍率Ｎになるように入力音声信号の時間軸を伸長する。
【００５７】
前述と同様に、前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【００５８】
そして、新たにピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され（Ｓ２２）、処理はステップＳ２３を経てステップＳ１２へ戻る。
【００５９】
上記の如きステップＳ１２→・・・・・→ステップＳ２３を経てステップ１２へ戻るループ処理において、入力音声信号がゆっくり話した場合の音声信号の場合、前記ループ処理が繰り返され、やがてステップＳ１８において、前記積算値Ｍが閾値Ｓを越えるようになる。
【００６０】
図３（ｃ）は、高い声で且つゆっくり話した場合の音声信号で、同じピッチ周期Ｔnが１０回繰り返された波形であり、図３（ｄ）は、低い声で且つゆっくり話した場合の音声信号で、同じピッチ周期Ｔnが４回繰り返された波形である。ゆっくり話した場合の音声信号は、声の高い低いに関わらず、１つ１つの音（”あ”，”い”，”う”・・・・）の持続時間が長い。そしてこのような波形の場合、カウンタ４のインクリメントが繰り返され、やがて積算値Ｍが閾値Ｓ（＝１５００）を越え、前記ステップＳ１８を経てステップＳ２０に至り、通常再生モード（話速倍率Ｎ＝１．０）になり、実質的に話速変換されない。
【００６１】
また、図３（ａ）は、高い声で且つ早口の音声信号で、同じピッチ周期Ｔnが４回繰り返された波形であり、図３（ｂ）は、低い声で且つ早口の音声信号で、同じピッチ周期Ｔnが２回繰り返された波形である。入力音声信号が早口の音声信号（早口で喋った場合の音声信号）の場合、図３の（ａ）（ｂ）に示すように、声の高い低いに関わらず、１つ１つの音（”あ”，”い”，”う”・・・・）の持続時間が短い。よって、前記ループ処理が繰り返されても、積算値Ｍが閾値Ｓを越える前に、ピッチ周期の抽出処理が次の音に対して行われ、前記ステップＳ１５において、新たに抽出したピッチ周期Ｔn（例えば”い”という音のピッチ周期）と１つ前に抽出したピッチ周期Ｔn-1（例えば”あ”という音のピッチ周期）とが異なることなる。
【００６２】
従って、前記ステップＳ１５を経てステップ２１へ移行し、ここでカウンタ４のカウント値Ｃがクリアされ、さらにステップＳ１９に移行し、声の高い低いに関わらず、早口の音声信号が続く間は、［ゆっくり再生モード］が維持されることになる。
【００６３】
上記のように本発明は、早口の音声信号は１つ１つの音の持続時間が短く、逆にゆっくり話した場合の音声信号は１つ１つの音の持続時間が長いという点に着目し、同じピッチ周期の波形の繰り返し回数とピッチ周期との積を所定の閾値と比較することで、声の高い低いの影響を受けることなく、早口で話した音声信号かゆっくり話した場合の音声信号かを判断し、早口の音声信号に対してのみゆっくりした音声信号となるように話速変換処理を施すものである。
これを利用して話速変換の話速倍率を変更することを特徴とするものである。
【００６４】
ところで、前記ステップＳ１５におけるピッチ周期比較部３での比較条件がＴn≒Ｔn-1等となっているが、以下、この理由を説明する。
【００６５】
人の音声は、電子回路で発生する安定した正弦波等の信号とは異なり、ピッチ等が揺らいでいることが多い。このため、同じ音について順次ピッチ周期を求めても、求めた時によってその値が若干異なることがある。このような場合に、同じ音が持続しているにも関わらず、違う音に変わったという誤った判断をしてしまうのを防ぐために、上記のような比較条件に設定している。
【００６６】
尚、新たに抽出したピッチ周期Ｔnと１つ前のピッチ周期Ｔn-1とが略同じと判断する許容範囲は、サンプリング周波数にも影響され、サンプリング周波数が高いほど許容範囲は広く設定する必要がある。本実施例では、サンプリング周波数ｆｓ＝１２．８ＫＨｚであり、前記許容範囲は３以内とした。
【００６８】
次に、前記ステップＳ１２における処理に関して、蓄積量検出部１７で求めたメモリ１５の蓄積量ｊと話速倍率Ｎとの関係について説明する。
【００６９】
話速変換部７における話速変換の処理が続くにつれて、符号化された音声信号がメモリ１５に蓄積されていくとメモリ１５の空容量が減少する。メモリ１５は符号化されたデジタルの音声信号を一定量分保持するように構成されているが、入力音声信号において削除する無音区間が少ない場合、メモリ１５に音声信号を蓄積しきれなくなり、蓄積しきれなかった音声信号が欠落するなどの不都合を生じる恐れがある。このような不都合を回避するために、メモリ１５の蓄積量をチェックし、メモリ１５の残量が少なくなるにつれて、話速倍率Ｎを補正するように構成されている。
【００７０】
上記の例において、話速倍率Ｎの初期値は０．６［倍速］に設定されていたが、表１に示すように、メモリ１５の蓄積量ｊが増えるにつれて、話速倍率Ｎの値を右へシフトする。具体的には、前記ループ処理が繰り返される中で、前記ステップ１２において、蓄積量ｊが２０≦ｋ＜４０［％］の範囲の値になると、話速倍率Ｎを０．６［倍速］から０．７［倍速］へ変更する。以後、蓄積量ｊに応じて表に示す値に変更し、メモリ１５がオーバーフローする前に話速倍率Ｎ＝１．０［倍速］（時間軸の圧縮伸長の無い通常の再生＝［通常モード］での再生と同じ）になる。
【００７１】
一方、入力音声信号に削除できる無音区間が多く含まれている場合、メモリ１５の蓄積量ｊが徐々に減少し、前記表１において、話速倍率Ｎの値を前記とは逆に左へシフトし、やがて話速倍率Ｎの値が初期値に達すると、話速倍率Ｎの値のシフトは停止するように構成されている。
【００７２】
尚、使用者によって停止の指示が与えられると装置は停止する（Ｓ２３）。
【００７３】
まとめると、この実施例においては、積算値Ｍが閾値Ｓより大きいときは［通常再生モード］が自動的に選択され、積算値Ｍが閾値Ｓ以下のときは［ゆっくり再生モード］が自動的に選択されるものである。
【００７４】
続いて、図５のフローチャートに基づいて本発明の第２の実施例について説明する。尚、装置の基本構成は前記図１及び図２に示したものと同じであり、その詳細な説明は割愛し、動作についてのみ説明する。
【００７５】
先ず、前記の実施例と同様に使用者が前記モード選択部８の操作ボタン（図示せず）を操作してモードを選択する（Ｓ３１）。一例として、前記表１に示した［ゆっくり再生モード１］を選択したものとする。これによって、モード選択部８より話速変換部７の話速制御部１３へモード選択信号が与えられ、話速制御部１３は与えられたモード選択信号に基づいて［ゆっくり再生モード１］に設定される。
【００７６】
次に、蓄積量検出部１７がメモリ１５の蓄積量をチェックして蓄積量ｊを求め、蓄積量ｊの値を話速制御部１３に与える（Ｓ３２）。
【００７７】
この時点では、メモリ１５への符号化された音声信号の蓄積量が０であるとすると、前記表１より、話速倍率Ｎとして０．６［倍速］が初期値として設定される（Ｓ３３）。
【００７８】
また、ピッチ周期記憶部２の記憶内容（以下、変数名としてピッチ周期Ｔn-1とする）は初期化（クリア）される。
【００７９】
こうして初期値としての話速倍率Ｎ（＝０．６［倍速］）が設定された後、ピッチ周期抽出部１が、前記数１に基づいて、入力音声信号のピッチ周期（以下、変数名としてピッチ周期Ｔnとする）を抽出する（Ｓ３４）。一例として、例えばピッチ周期Ｔn＝６０［サンプル］が求められたとする。
【００８０】
前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期Ｔnとピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ３５）。
【００８１】
然し乍ら、前記したようにピッチ周期記憶部２の記憶内容がクリアされているので、ステップＳ４１へ進み、カウンタ４のカウント値Ｃを初期化（クリア）して０にする。
【００８２】
また、ピッチ周期Ｔnの値（＝６０［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶されて新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ４２）、さらに、前記ステップＳ３３で設定した該話速倍率Ｎ＝０．６［倍速］を音声時間軸圧縮伸長部１１に与え、これを受けた時間軸圧縮伸長部１１は、話速が０．６［倍速］となるように入力音声信号の時間軸を伸長する。前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となり、処理はステップＳ４３を経てステップＳ３２へ戻される。
【００８３】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ３２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ３３）。
【００８４】
そして、再びピッチ周期Ｔnの抽出が行われ（Ｓ３４）、例えばピッチ周期Ｔn＝６１［サンプル］が求められたとする。この抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ３５）。
【００８５】
ここで、新たに抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）が、Ｔn≒Ｔn-1という条件を満たすなら、カウンタ４のカウント値Ｃが１つインクリメントされる（Ｓ３６）。
【００８６】
そして、ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とカウンタ４のカウント値Ｃ（＝１）を積算して積算値Ｍ（＝６１）を求め（Ｓ３７）、これを比較部６に与える。
【００８７】
比較部６は、前記積算値Ｍと閾値設定部５で設定されている閾値Ｓ（＝１５００）とを比較する（Ｓ３８）。前記したように、積算値Ｍ＝６１であって、閾値Ｓを越えておらず、よって話速制御部１３は話速のモードを［ゆっくり再生モード］のまま維持し、メモリ蓄積量ｊに応じて設定された話速倍率Ｎを音声時間軸圧縮伸長部１１に与え、これを受けた時間軸圧縮伸長部１１は、話速倍率Ｎに応じた倍速となるように入力音声信号の時間軸を伸長する。
【００８８】
前述と同様に、前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【００８９】
そして、新たにピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され（Ｓ４２）、処理はステップＳ４３を経てステップＳ３２へ戻る。
【００９０】
上記の如きステップＳ３２→・・・・→ステップＳ４３を経てステップ３２へ戻るループ処理において、入力音声信号がゆっくり話した場合の音声信号の場合、前記ループ処理が繰り返され、やがてステップＳ３８において、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている閾値Ｓを越え、ステップＳ４０に至る。該ステップ４０では、前記表１において、話速倍率Ｎを現在の値から１つ右へシフトする。これによって、入力音声信号の時間軸の伸長率が以前より少し小さくなり、話速は以前より少し速くなる。即ち、前記表１における値（話速倍率Ｎ）が、現時の値から１つ右の値にシフトされて設定される。
【００９１】
逆に、入力音声信号が早口の音声信号の場合、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている閾値Ｓを越えないので、ステップＳ３８よりステップ３９に至る。該ステップ３９では、前記表１において、話速倍率Ｎを現在の値から１つ左へシフトする。これによって、入力音声信号の時間軸の伸長率が以前より少し大きくなり、話速は以前より少し遅くなる。
【００９２】
尚、メモリの蓄積量ｋによっても話速倍率Ｎが変更されることは既に説明した通りである。
【００９３】
また、使用者によって停止の指示が与えられると装置は停止する（Ｓ４３）。
【００９４】
まとめると、この実施例においては、積算値Ｍが閾値Ｓより小さいときは［ゆっくり再生モード］における伸長率が少し大きくなるように自動的に選択され、積算値Ｍが閾値Ｓより大きいときは［ゆっくり再生モード］における伸長率が少し小さくなるように自動的に選択されるものである。
【００９５】
次に、図６のフローチャートに基づいて本発明の第３の実施例について説明する。尚、装置の基本構成は前記図１及び図２に示したものと同じであり、その詳細な説明は割愛するが、本実施例では、閾値設定部５において、第１閾値Ｓ１と、これより大きい値に設定された第２閾値Ｓ２とを有している。
【００９６】
上記図６において、先ず、前記の実施例と同様に使用者が前記モード選択部８の操作ボタン（図示せず）を操作してモードを選択する（Ｓ５１）。一例として、前記表１に示した［ゆっくり再生モード１］を選択したものとする。これによって、モード選択部８より話速変換部７の話速制御部１３へモード選択信号が与えられ、話速制御部１３は与えられたモード選択信号に基づいて［ゆっくり再生モード１］に設定される。
【００９７】
次に、蓄積量検出部１７がメモリ１５の蓄積量をチェックして蓄積量ｊを求め、蓄積量ｊの値を話速制御部１３に与える（Ｓ５２）。
【００９８】
この時点では、メモリ１５への符号化された音声信号の蓄積量が０であるとすると、前記表１より、話速倍率Ｎとして０．６［倍速］が初期値として設定され（Ｓ５３）、該話速倍率Ｎ＝０．６［倍速］にて話速変換処理が行われる。前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【００９９】
また、ピッチ周期記憶部２の記憶内容（以下、変数名としてピッチ周期Ｔn-1とする）は初期化（クリア）される。
【０１００】
こうして初期値としての話速倍率Ｎ（＝０．６［倍速］）が設定された後、ピッチ周期抽出部１が、前記数１に基づいて、入力音声信号のピッチ周期（以下、変数名としてピッチ周期Ｔnとする）を抽出する（Ｓ５４）。一例として、例えばピッチ周期Ｔn＝６０［サンプル］が求められたとする。
【０１０１】
前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期Ｔnとピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ５５）。
【０１０２】
然し乍ら、前記したようにピッチ周期記憶部２の記憶内容がクリアされているので、ステップＳ６２へ進み、そしてカウンタ４のカウント値Ｃを初期化（クリア）して０にし、さらにピッチ周期Ｔnの値（＝６０［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶されて新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ６３）、処理はステップＳ６３を経てステップＳ５２へ戻される。
【０１０３】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ５２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ５３）。
【０１０４】
そして、再びピッチ周期Ｔnの抽出が行われ（Ｓ５４）、例えばピッチ周期Ｔn＝６１［サンプル］が求められたとする。この抽出したピッチ周期Ｔｎ（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ５５）。
【０１０５】
ここで、新たに抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）が、Ｔn≒Ｔn-1という条件を満たすなら、カウンタ４のカウント値Ｃが１つインクリメントされる（Ｓ５６）。
【０１０６】
そして、前記ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とカウンタ４のカウント値Ｃ（＝１）を積算して積算値Ｍ（＝６１）を求め（Ｓ５７）、これを比較部６に与える。
【０１０７】
比較部６は、前記積算値Ｍと閾値設定部５で設定されている第１閾値Ｓ１（例えば１０００とする）及び第２閾値Ｓ２（例えば２０００とする）とを比較する（Ｓ５８）。前記したように、積算値Ｍ＝６１であるので、第１閾値Ｓ１よりも小さく、よって話速制御部１３は入力信号の伸長率を少し大きくするように変更する（Ｓ５９）。即ち、前記表１において、現在の値（話速倍率Ｎ）を１つ左の値にシフトして設定する。
【０１０８】
上記の各実施例と同様に、前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【０１０９】
そして、新たにピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され（Ｓ６３）、処理はステップＳ６３を経てステップＳ５２へ戻る。
【０１１０】
上記の如きステップＳ５２→・・・・→ステップＳ６４を経てステップ５２へ戻るループ処理において、前記ループ処理が繰り返され、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１と第２閾値Ｓ２の間になった場合、ステップＳ６０に至るが、この場合は話速倍率Ｎの値の変更は行われない。
【０１１１】
上記の如きステップＳ５２→・・・・→ステップＳ６４を経てステップ５２へ戻るループ処理において、入力音声信号がゆっくり話した場合の音声信号の場合、前記ループ処理が繰り返され、やがてステップＳ５８において、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている第２閾値Ｓ２を越え、ステップＳ６１に至る。該ステップ６１では、前記表１において、話速倍率Ｎを現在の値から１つ右へシフトする。これによって、入力音声信号の時間軸の伸長率が以前より少し小さくなり、話速は以前より少し速くなる。
【０１１２】
逆に、入力音声信号が早口の音声信号の場合、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている第１閾値Ｓ１より小さくなるので、ステップＳ５８よりステップ５９に至る。該ステップ５９では、前記表１において、話速倍率Ｎを現在の値から１つ左へシフトする。これによって、入力音声信号の時間軸の伸長率が以前より少し大きくなり、話速は以前より少し遅くなる。
【０１１３】
尚、メモリの蓄積量ｋによっても話速倍率Ｎが変更されることは既に説明した通りである。
【０１１４】
また、使用者によって停止の指示が与えられると装置は停止する（Ｓ６４）。
【０１１５】
まとめると、この実施例においては、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１より小さいときは［ゆっくり再生モード］における伸長率が少し大きくなるように自動的に選択され、積算値Ｍが第２閾値Ｓ２（但し、第１閾値Ｓ１＜第２閾値Ｓ２）より大きいときは［ゆっくり再生モード］における伸長率が少し小さくなるように自動的に選択され、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１と第２閾値との間にあるときには［ゆっくり再生モード］における伸長率を変更しないものである。
【０１１６】
さらに、図７のフローチャートに基づいて本発明の第４の実施例について説明する。尚、装置の基本構成は前記図１及び図２に示したものと同じであり、その詳細な説明は割愛するが、本実施例では、前記第３の実施例と同様に、閾値設定部５において、第１閾値Ｓ１と、これより大きい値に設定された第２閾値Ｓ２とを有している。
【０１１７】
それに加えて、以下の表２に示すように、前記表１に示した［ゆっくり再生モード］の他に［早口再生モード］が追加されている。この［早口再生モード］も、［ゆっくり再生モード］と同様に、１〜４の４つのモードを備えている。
【０１１８】
【表２】
前記図７において、先ず、前記の実施例と同様に使用者が前記モード選択部８の操作ボタン（図示せず）を操作してモードを選択する（Ｓ７１）。この実施例では、［ゆっくり再生モード］と［早口再生モード］とを有しているので、夫々のモードについて、４つのモードの中から１つずつ選択する。ここでは一例として、前記表１に示した［ゆっくり再生モード１］及び前記表２に示した［早口再生モード１］を選択したものとする。これによって、モード選択部８より話速変換部７の話速制御部１３へモード選択信号が与えられ、話速制御部１３は与えられたモード選択信号に基づいて、［ゆっくり再生モード１］及び［早口再生モード１］に対する設定情報が与えられる。
【０１２０】
次に、蓄積量検出部１７がメモリ１５の蓄積量をチェックして蓄積量ｊを求め、蓄積量ｊの値を話速制御部１３に与えるが（Ｓ７２）、前記の各実施例とは異なり、この時点では、話速倍率Ｎとして１．０［倍速］（即ち、［通常再生モード］）が初期値として設定される（Ｓ７３）。
【０１２１】
また、ピッチ周期記憶部２の記憶内容（以下、変数名としてピッチ周期Ｔn-1とする）は初期化（クリア）される。
【０１２２】
こうして初期値としての話速倍率Ｎ（＝１．０［倍速］）が設定された後、ピッチ周期抽出部１が、前記数１に基づいて、入力音声信号のピッチ周期（以下、変数名としてピッチ周期Ｔnとする）を抽出する（Ｓ７４）。一例として、例えばピッチ周期Ｔn＝６０［サンプル］が求められたとする。
【０１２３】
前記ピッチ周期抽出部１で抽出されたピッチ周期Ｔnとピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ７５）。
【０１２４】
然し乍ら、前記したようにピッチ周期記憶部２の記憶内容がクリアされているので、ステップＳ８２へ進み、カウンタ４のカウント値Ｃを初期化（クリア）して０にし、ステップＳ８０で［通常再生モード］が選択される（既にステップＳ７３で［通常再生モード］が設定されているので、実質的にはモードの変更は無し）。
【０１２５】
また、ピッチ周期Ｔnの値（＝６０［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶され、新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ８３）、処理はステップ８４を経てステップＳ７２へ戻される。
【０１２６】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ７２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ７３）。
【０１２７】
そして、再びピッチ周期Ｔnの抽出が行われ（Ｓ７４）、例えばピッチ周期Ｔn＝６１［サンプル］が求められたとする。この抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）とをピッチ周期比較部３で比較する（Ｓ７５）。
【０１２８】
ここで、新たに抽出したピッチ周期Ｔｎ（＝６１［サンプル］）とピッチ周期記憶部２に記憶されているピッチ周期Ｔn-1（＝６０［サンプル］）が、Ｔn≒Ｔn-1という条件を満たすなら、カウンタ４のカウント値Ｃが１つインクリメントされる（Ｓ５６）。
【０１２９】
そして、ピッチ周期抽出部１で抽出したピッチ周期Ｔn（＝６１［サンプル］）とカウンタ４のカウント値Ｃ（＝１）を積算して積算値Ｍ（＝６１）を求め（Ｓ７７）、これを比較部６に与える。
【０１３０】
この実施例においても、前記第３の実施例と同様に、第１閾値Ｓ１と、これより大きい値に設定された第２閾値Ｓ２とを有している。そして、入力音声信号のピッチ周期Ｔnとカウンタ４のカウント値Ｃとの積算値Ｍが、前記第１閾値Ｓ１と第２閾値Ｓ２との間にある場合は標準的な話速の音声であると判断し、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１より小さい場合は早口の音声であると判断し、積算値Ｍが第２閾値Ｓ１より大きい場合はゆっくり話した場合の音声であると判断するものである。
【０１３１】
比較部６は、前記積算値Ｍと閾値設定部５で設定されている第１閾値Ｓ１（例えば１０００とする）及び第２閾値Ｓ２（例えば２０００とする）とを比較する（Ｓ７８）。前記したように、積算値Ｍ＝６１であるので、第１閾値Ｓ１よりも小さく、よって［ゆっくり再生モード］が選択される（Ｓ７９）。尚、前記ステップＳ７１において、［ゆっくり再生モード１］が［ゆっくり再生モード］における初期モードとして設定してあったので、［ゆっくり再生モード１］が次に変更すべきモードとして設定される。
【０１３２】
上記の各実施例と同様に、前記時間軸圧縮伸長部１１で時間軸が伸長された音声信号は、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。
【０１３３】
そして、新たにピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され（Ｓ８３）、処理はステップ８４を経てステップＳ７２へ戻る。
【０１３４】
上記の如きステップＳ７２→・・・・→ステップＳ８４を経てステップ７２へ戻るループ処理において、前記ループ処理が繰り返され、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１と第２閾値Ｓ２の間になると、
ステップＳ８０に至るが、この場合、話速倍率Ｎの値の変更は行われない。
【０１３５】
また、上記の如きステップＳ７２→・・・・→ステップＳ８４を経てステップ７２へ戻るループ処理において、入力音声信号がゆっくり話した音声信号の場合、前記ループ処理が繰り返され、やがてステップＳ７８において、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている第２閾値Ｓ２を越え、ステップＳ８１に至る。該ステップ８１では、次に変更すべきモードとして［早口再生モード］を選択する。前記ステップＳ７１において、［早口再生モード１］が［早口再生モード］における初期モードとして設定してあったので、［早口再生モード１］が次に変更すべきモードとして設定される。
【０１３６】
モードの設定後、前記と同様にピッチ周期Ｔnの値（＝６１［サンプル］）はピッチ周期記憶部２に記憶され、新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ８３）、処理はステップＳ７２へ戻される。
【０１３７】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ７２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ７３）。該ステップＳ７３において、メモリの蓄積量ｊに応じて、前記表２の話速倍率Ｎの値が適宜変更される。
【０１３８】
逆に、入力音声信号が早口の音声信号の場合、前記積算値Ｍが閾値設定部５で設定されている第１閾値Ｓ１より小さくなるので、ステップＳ７８よりステップ７９に至る。該ステップ７９では、次に変更すべきモードとして［ゆっくり再生モード］を選択する。前記ステップＳ７１において、［ゆっくり再生モード１］が［ゆっくり再生モード］における初期モードとして設定してあったので、［ゆっくり再生モード１］が次に変更すべきモードとして設定される。
【０１３９】
前記のようにモードの設定後、前記と同様にピッチ周期Ｔnの値はピッチ周期記憶部２に記憶され、新たにピッチ周期Ｔn-1の値となり（Ｓ８３）、さらに時間軸の圧縮も伸長も成されていない音声信号が前記時間軸圧縮伸長部１１より出力され、音声符号化部１４で符号化され、一端、メモリ１５に蓄積された後、音声復号化部１６で復号されて出力音声信号となる。そして、その後処理はステップＳ７２へ戻される。
【０１４０】
そして、再びメモリの蓄積量ｊのチェック（Ｓ７２）、及び前記蓄積量ｊに基づく話速倍率Ｎの設定が行われる（Ｓ７３）。該ステップＳ７３において、メモリの蓄積量ｊに応じて、前記表１の話速倍率Ｎの値が適宜変更される。
【０１４１】
尚、メモリの蓄積量ｋによっても話速倍率Ｎが変更されることは既に説明した通りである。
【０１４２】
また、使用者によって停止の指示が与えられると装置は停止する（Ｓ３３）。
【０１４３】
まとめると、この実施例においては、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１より小さいときは［ゆっくり再生モード］が自動的に選択され、積算値Ｍが第２閾値Ｓ２（但し、第１閾値Ｓ１＜第２閾値Ｓ２）より大きいときは［早口再生モード］が自動的に選択され、積算値Ｍが第１閾値Ｓ１と第２閾値との間にあるときには［通常再生モード］が自動的に選択されるものである。
【０１４４】
さらに、図８は、前記図１に示した話速変換装置に閾値設定部５で設定される閾値を使用者が変更するための閾値変更操作部１８を設けたものである。音声を聴いたときに、早口で聴き取り難いと感じたり、逆にゆっくりすぎると感じる感覚には個人差がある。従って、使用者は前記閾値変更操作部１８によって、自動的に話速を変更するための判断の基準となる前記閾値Ｓ、もしくは第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を変更し、自動的に自分に適した話速に設定されるように調整することができる。尚、閾値変更操作部１８は、［＋］操作キー及び［−］操作キー、あるいは［up］操作キー及び［down］操作キーなど、種々の操作キーや、ジョグダイヤルやスライドレバーなど、種々の形態で構成することができる。さらには、複数のボタン等（［速く］、［少し速く］、［普通］、［少し遅く］、［遅く］等）を設け、これらに閾値を設定しておき、使用者がその中から選択するようにしてもよい。
【０１４５】
続いて図９は、本発明の第５の実施例の動作を示すフローチャートであり、これは前記図４に示した話速変換装置の動作を示すフローチャートに閾値Ｓを使用者が変更・設定する処理であるステップＳ２４を追加したものである。また、前記図４に示した処理と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
【０１４６】
ステップ１１において使用者がモード（前記表１に示したゆっくり再生モード１〜４のいずれか）を選択した後、続く次のステップ２４において閾値変更操作部１８を操作して閾値Ｓを変更することができる。
【０１４７】
また、図１０は、本発明の第６の実施例の動作を示すフローチャートであり、前記図５に示した話速変換装置の動作を示すフローチャートに閾値Ｓを使用者が変更・設定する処理であるステップＳ４４を追加したものである。また、前記図５に示した処理と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
【０１４８】
ステップ３１において使用者がモード（前記表１に示したゆっくり再生モード１〜４のいずれか）を選択した後、続く次のステップ４４において閾値変更操作部１８を操作して閾値Ｓを変更することができる。
【０１４９】
次に、図１１は、本発明の第７の実施例の動作を示すフローチャートであり、前記図６に示した話速変換装置の動作を示すフローチャートに第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を使用者が変更・設定する処理であるステップＳ６４を追加したものである。また、前記図６に示した処理と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
【０１５０】
ステップ５１において使用者がモード（前記表１に示したゆっくり再生モード１〜４のいずれか）を選択した後、続く次のステップ６４において閾値変更操作部１８を操作して第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を変更することができる。
【０１５１】
さらに、図１２は、本発明の第８の実施例の動作を示すフローチャートであり、前記図７に示した話速変換装置の動作を示すフローチャートに第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を使用者が変更・設定する処理であるステップＳ８５を追加したものである。また、前記図７に示した処理と同一の部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。
【０１５２】
ステップ７１において使用者がモード（前記表１に示したゆっくり再生モード１〜４のいずれか、あるいは前記表２に示した早口再生モード１〜４のいずれか）を選択した後、続く次のステップ８５において閾値変更操作部１８を操作して第１閾値Ｓ１及び第２閾値Ｓ２を変更することができる。
【０１５３】
尚、前記各実施例においては、作図の都合上、モード選択や閾値設定の処理がフローチャートの冒頭部分にのみ存在するが、これらは話速変換処理中においても適宜変更できるように構成してもよい．
さらに、上記の各実施例においては、第１の閾値及び第２の閾値の両方を変更するように構成しているが、いずれか一方を変更できるように構成してもよい。
【０１５４】
【発明の効果】
以上、詳述した如く本発明に依れば、入力された音声信号が早口で話した時の音声信号かどうかを判断し、早口で話した時の音声信号に対してのみ話速変換処理によってゆっくりした音声信号に変換することができるので、入力された音声信号がゆっくり話した音声信号の場合に話速変換処理されてさらにゆっくり話した音声信号に話速変換されるということがない。
【０１５５】
また、本発明に依れば、話速に応じて話速変換処理の倍率が適宜変更される。
【０１５６】
さらに、本発明に依れば、話速に応じて話速変換処理の倍率が適宜変更されるだけでなく、標準的な速度で話した音声信号に対しては話速変換処理が成されない。
【０１５７】
そして、本発明に依れば、早口の音声信号に対してはゆっくり話した音声信号に変換するべく話速変換処理が行われ、ゆっくり話した音声信号に対しては早口の音声信号にするべく話速変換処理が行われ、さらに標準的な速度で話した音声信号に対しては話速変換処理が成されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の話速変換装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の話速変換装置における話速変換部の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の話速変換装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の話速変換装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施例の話速変換装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第６の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第７の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第８の実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ ピッチ周期抽出部
２ ピッチ周期記憶部
３ ピッチ周期比較部
４ カウンタ
５ 閾値設定部
６ 比較部
７ 話速変換部
８ モード選択部
１１ 音声時間軸圧縮伸長部
１２ 無音区間検出部
１３ 話速制御部
１４ 音声符号化部
１５ メモリ
１６ 音声復号化部
１７ 蓄積量検出部
１８ 閾値変更操作部
Claims (11)
- 音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、
該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、
当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、
前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、
前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、今回のピッチ波形に対して、ゆっくりとした音声信号となるような話速変換処理を行い、
前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、前記話速変換処理を行わないようにする話速変換手段と、
を備えたことを特徴とする話速変換装置。 - 音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、
該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、
当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、
前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、
前記所定の閾値を変更する閾値変更手段と、
前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、今回のピッチ波形に対して、ゆっくりとした音声信号となるような話速変換処理を行い、
前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、前記話速変換処理を行わないようにする話速変換手段と、
を備えたことを特徴とする話速変換装置。 - 音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、
該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、
当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、
前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、
前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、話速倍率を小さくし、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、
を備えたことを特徴とする話速変換装置。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長） - 音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、
該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、
当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、
前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の閾値と比較する比較判定手段と、
前記所定の閾値を変更する閾値変更手段と、
前記積の値が前記所定の閾値を超えない場合には、話速倍率を小さくし、前記積の値が前記所定の閾値を超える場合には、話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、
を備えたことを特徴とする話速変換装置。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／ 出力音声信号の時間長） - 音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、
該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、
当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、
前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の第１の閾値及び所定の第２の閾値と比較する比較判定手段と、
前記積の値が、前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、
を備えたことを特徴とする話速変換装置。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長、第１の閾値＜第２の閾値） - 音声信号よりピッチ周期を検出するピッチ周期検出手段と、
該ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と、１つ前に抽出したピッチ周期との同一性の判断によって、同一ピッチ波形が繰り返されているかどうかを判断し、繰り返されていると判断された場合に、
当該同一ピッチ波形の繰り返し回数を計数する計数手段と、
前記ピッチ周期検出手段が抽出した今回のピッチ周期と前記計数手段で計数されている繰り返し回数との積を、所定の第１の閾値及び所定の第２の閾値と比較する比較判定手段と、
前記所定の第１の閾値または所定の第２の閾値を変更する閾値変更手段と、
前記積の値が、前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を大きくして、話速変換処理を行う話速変換手段と、
を備えたことを特徴とする話速変換装置。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長、第１の閾値＜第２の閾値） - 前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、
前記積の値が、前記所定の第１の閾値以上であって前記所定の第２の閾値以下である場合には話速変換処理を行わないようにすることを特徴とする請求項５又は６記載の話速変換装置。 - 前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、
前記積の値が前記所定の第１の閾値より小さい場合には話速倍率を１より小さくし、前記所定の第２の閾値より大きい場合には話速倍率を１より大きくして、話速変換処理を行うことを特徴とする請求項５乃至請求項７記載の話速変換装置。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長） - 前記話速変換手段は、前記比較判定手段において、
前記積の値が前記所定の第１の閾値より小さい場合には、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて話速倍率を１より小さい所定の倍率に近づけるように変更し、
前記積の値が前記所定の第２の閾値より大きい場合には、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて話速倍率を１より大きい所定の倍率に近づけるように変更することを特徴とする請求項８記載の話速変換装置。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長） - 前記話速変換手段は、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空容量が増加するのに応じて、話速倍率を１より小さい所定の倍率に近づけるように変更することを特徴とする請求項１乃至請求項７記載の話速変換装置。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
- 前記話速変換手段は、話速変換した音声信号を蓄積する蓄積手段の空 容量が減少するのに応じて、話速倍率を１に近づけるように変更することを特徴とする請求項１乃至請求項１０記載の話速変換装置。（但し、話速倍率＝入力音声信号の時間長／出力音声信号の時間長）
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