JP4645241B2 - 音声処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
この構成によれば、並列に発生した複数の音声を含む変換用音声の変換用スペクトルのエンベロープが入力音声のスペクトルエンベロープと略一致するように調整されるから、入力音声と同様の音韻をもった複数の音声(すなわち合奏音や合唱音)を示す出力音声信号を生成することができる。しかも、複数の音声の各々について入力音声の特性を変換するための仕組みは原理的に不要であるから、音声処理装置の構成は特許文献1の構成と比較して大幅に簡素化される。
なお、エンベロープ検出手段が検出したスペクトルエンベロープと変換用スペクトルのスペクトルエンベロープとが「略一致する」とは、エンベロープ調整手段による調整後の周波数スペクトルから生成された出力音声信号に基づいて実際に音声が放音されたときに、その音声の音韻が聴感上において入力音声の音韻と同一であると知覚される程度に近似(理想的には一致)していることを意味する。したがって、入力音声のスペクトルエンベロープとエンベロープ調整手段による調整後のスペクトルエンベロープとは厳密な意味で完全に一致している必要は必ずしもない。
好適な態様においては、前記エンベロープ調整手段は、前記一のピークのスペクトル強度で、前記入力音声のスペクトルに含まれる当該一のピークに近似または一致する周波数のスペクトル強度を除した比を算定し、当該変換用スペクトルにおける当該一のピークを中心とした前記帯域のスペクトル強度に対して当該比を乗算する処理を各ピークについて行う。
より具体的な態様において、ピッチ変換手段は、ピッチ検出手段が検出したピッチに応じて変換用スペクトルを周波数軸の方向に伸長または縮小する。この態様によれば、変換用スペクトルの各周波数に対して入力音声のピッチに応じた数値を乗算するという簡易な処理によって変換用スペクトルのピッチを調整することができる。また、他の態様において、ピッチ変換手段は、変換用スペクトルにおける各ピークの周波数を含むスペクトル分布領域(例えばピークの周波数を中心とする所定幅の周波数帯域)の各々をピッチ検出手段が検出したピッチに応じた周波数軸の方向に移動させる(図8参照)。この態様によれば、変換用スペクトルの各ピークの周波数を所期の周波数に合致させることができるから、変換用スペクトルのピッチを所望のピッチに精度よく調整することができる。
この構成によれば、出力音声信号を生成するための周波数スペクトルとして第1変換用スペクトルおよび第2変換用スペクトルの何れかが選択されるから、第1変換用スペクトルに応じた特性の出力音声信号と第2変換用スペクトルに応じた特性の出力音声信号とを選択的に生成することができる。例えば、第1変換用スペクトルが選択された場合には単一の歌唱者または演奏者から発せられた出力音声を生成することができ、第2変換用スペクトルが選択された場合には複数の歌唱者や演奏者から発せられた出力音声を生成することができる。なお、ここでは第1変換用スペクトルと第2変換用スペクトルとが特定されているが、更に他の変換用スペクトルが選択手段による選択の対象とされる構成としてもよい。例えば、それぞれ各ピークの帯域幅が相違する複数の変換用スペクトルを記憶手段に記憶させておき、このうちの何れかを選択手段が選択して出力音声信号の生成に利用するといった構成も採用される。
まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る音声処理装置の構成および動作を説明する。同図に示される音声処理装置の各部は、例えばCPU(Central Processing Unit)などの演算回路がプログラムを実行することによって実現されてもよいし、DSPなど音声処理に専用されるハードウェアによって実現されてもよい。後述する各実施形態においても同様である。
次に、本発明の第2実施形態に係る音声処理装置について説明する。なお、本実施形態のうち第1実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
各実施形態に対しては種々の変形が加えられる。具体的な変形の態様は以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
Claims (8)
- 入力された入力音声のスペクトルエンベロープを検出するエンベロープ検出手段と、
前記入力音声のピッチを検出するピッチ検出手段と、
並列に発生した複数の音声を含む変換用音声の周波数スペクトルである変換用スペクトルを取得するスペクトル取得手段と、
前記スペクトル取得手段が取得した変換用スペクトルに含まれる各ピークの周波数を、前記ピッチ検出手段が検出したピッチに応じて、前記入力音声のスペクトルに含まれるピークの周波数に近づけるように変化させるピッチ変換手段と、
前記ピッチ変換手段によってピークの周波数が変化させられた変換用スペクトルのスペクトルエンベロープを前記エンベロープ検出手段が検出したスペクトルエンベロープと略一致させるように、当該変換用スペクトルの一のピークのスペクトル強度と、前記入力音声のスペクトルに含まれる当該一のピークに近似または一致する周波数のスペクトル強度との比を算定し、当該変換用スペクトルにおける当該一のピークを中心とした所定の帯域のスペクトル強度に対して当該比を乗算する処理を、各ピークについて行うことで、当該変換用スペクトルのスペクトルエンベロープを調整するエンベロープ調整手段と、
前記エンベロープ調整手段による調整後の変換用スペクトルから出力音声信号を生成する音声生成手段と
を具備する音声処理装置。 - 前記エンベロープ調整手段は、
前記一のピークのスペクトル強度で、前記入力音声のスペクトルに含まれる当該一のピークに近似または一致する周波数のスペクトル強度を除した比を算定し、当該変換用スペクトルにおける当該一のピークを中心とした前記帯域のスペクトル強度に対して当該比を乗算する処理を各ピークについて行う
請求項1に記載の音声処理装置。 - 前記ピッチ変換手段は、前記ピッチ検出手段が検出したピッチに応じて変換用スペクトルを周波数軸の方向に伸長または縮小する
請求項1または2に記載の音声処理装置。 - 前記ピッチ変換手段は、前記変換用スペクトルにおける各ピークの周波数を含むスペクトル分布領域の各々を前記ピッチ検出手段が検出したピッチに応じて周波数軸の方向に移動させる
請求項1または2に記載の音声処理装置。 - 前記スペクトル取得手段は、各々のピッチが相違する複数の変換用音声のうち前記ピッチ検出手段が検出したピッチに近似するピッチの変換用音声の変換用スペクトルを取得する
請求項1または2に記載の音声処理装置。 - 入力された入力音声のスペクトルエンベロープを検出するエンベロープ検出手段と、
前記入力音声のピッチを検出するピッチ検出手段と、
変換用音声の周波数スペクトルである第1変換用スペクトル、および、前記第1変換用スペクトルが示す変換用音声と略同一ピッチの音声の周波数スペクトルであり前記第1変換用スペクトルよりも各ピークの帯域幅が広い第2変換用スペクトルの何れかを取得するスペクトル取得手段と、
前記スペクトル取得手段が取得した変換用スペクトルに含まれる各ピークの周波数を、前記ピッチ検出手段が検出したピッチに応じて、前記入力音声のスペクトルに含まれるピークの周波数に近づけるように変化させるピッチ変換手段と、
前記ピッチ変換手段によってピークの周波数が変化させられた変換用スペクトルのスペクトルエンベロープを前記エンベロープ検出手段が検出したスペクトルエンベロープと略一致させるように、当該変換用スペクトルの一のピークのスペクトル強度と、前記入力音声のスペクトルに含まれる当該一のピークに近似または一致する周波数のスペクトル強度との比を算定し、当該変換用スペクトルにおける当該一のピークを中心とした所定の帯域のスペクトル強度に対して当該比を乗算する処理を、各ピークについて行うことで、当該変換用スペクトルのスペクトルエンベロープを調整するエンベロープ調整手段と、
前記エンベロープ調整手段による調整後の変換用スペクトルから出力音声信号を生成する音声生成手段と
を具備する音声処理装置。 - コンピュータに、
入力された入力音声のスペクトルエンベロープを検出するエンベロープ検出処理と、
前記入力音声のピッチを検出するピッチ検出処理と、
並列に発生した複数の音声を含む変換用音声の周波数スペクトルである変換用スペクトルを取得するスペクトル取得処理と、
前記スペクトル取得処理にて取得した変換用スペクトルに含まれる各ピークの周波数を、前記ピッチ検出にて検出したピッチに応じて、前記入力音声のスペクトルに含まれるピークの周波数に近づけるように変化させるピッチ変換処理と、
前記ピッチ変換処理にてピークの周波数が変化させられた変換用スペクトルのスペクトルエンベロープを前記エンベロープ検出処理に-て検出したスペクトルエンベロープと略一致させるように、当該変換用スペクトルの一のピークのスペクトル強度と、前記入力音声のスペクトルに含まれる当該一のピークに近似または一致する周波数のスペクトル強度との比を算定し、当該変換用スペクトルにおける当該一のピークを中心とした所定の帯域のスペクトル強度に対して当該比を乗算する処理を、各ピークについて行うことで、当該変換用スペクトルのスペクトルエンベロープを調整するエンベロープ調整処理と、
前記エンベロープ調整処理後の変換用スペクトルから出力音声信号を生成する音声生成処理と
を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
入力された入力音声のスペクトルエンベロープを検出するエンベロープ検出処理と、
前記入力音声のピッチを検出するピッチ検出処理と、
変換用音声の周波数スペクトルである第1変換用スペクトル、および、前記第1変換用スペクトルが示す変換用音声と略同一ピッチの音声の周波数スペクトルであり前記第1変換用スペクトルよりも各ピークの帯域幅が広い第2変換用スペクトルの何れかを取得するスペクトル取得処理と、
前記スペクトル取得処理にて取得した変換用スペクトルに含まれる各ピークの周波数を、前記ピッチ検出にて検出したピッチに応じて、前記入力音声のスペクトルに含まれるピークの周波数に近づけるように変化させるピッチ変換処理と、
前記ピッチ変換処理にてピークの周波数が変化させられた変換用スペクトルのスペクトルエンベロープを前記エンベロープ検出処理にて検出したスペクトルエンベロープと略一致させるように、当該変換用スペクトルの一のピークのスペクトル強度と、前記入力音声のスペクトルに含まれる当該一のピークに近似または一致する周波数のスペクトル強度との比を算定し、当該変換用スペクトルにおける当該一のピークを中心とした所定の帯域のスペクトル強度に対して当該比を乗算する処理を、各ピークについて行うことで、当該変換用スペクトルのスペクトルエンベロープを調整するエンベロープ調整処理と、
前記エンベロープ調整処理後の変換用スペクトルから出力音声信号を生成する音声生成処理と
を実行させるためのプログラム。
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