JPH01277298A

JPH01277298A - 音声変換方法および音声変換装置

Info

Publication number: JPH01277298A
Application number: JP63106736A
Authority: JP
Inventors: Kazue Yoshioka; 一栄吉岡
Original assignee: MICRO PACK KK
Current assignee: MICRO PACK KK
Priority date: 1988-04-29
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1989-11-07
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: JPH0727394B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は音声変換方法および音声変換装置に関する。

（背景技術）録音した音声を再生する場合などの際に、テープの再生
速度を本来のテープ速度よりも速くした　　　゛り遅く
したりすると、再生音が本来の音程よりも高音側にずれ
たり、低音側にずれたりする。このように、音は電子機
器を用いて音程を変えたりすることが可能であるが、場
合によっては上記のように録音した後で音を変えるので
はなく、音を発していると同時にリアルタイムで音を変
換すると都合のよい場合がある。

従来は、上記のように、たとえば一定時間詰した後でそ
の音声を変換することは可能であったが、リアルタイム
でそのまま音声を変換することは困難であった。

そこで、本願発明はリアルタイムで音声が変換できる場
合には種々の応用が可能になるという利用可能性に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、リア
ルタイムで音声変換ができる音声変換方法と、この音声
変換方法を用いてとくに男声と女声とを相互に変換する
ことができる簡単な音声変換装置を提供しようとするも
のである。

（課題を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため次の構成をそなえる。

すなわち、音声変換方法としては、入力された音声信号
の入力値を音声信号の入力と同時並行でサンプリングし
、音声信号が入力されていない状態でのオフセット値と
サンプリング値との差をとり、この差の正負が逆転する
時刻をもとに入力された音声信号の１周期を検出し、こ
の１周期内の音声信号を所定の変換比にしたがって時間
軸にたいして圧縮あるいは伸長することにより入力され
た音声信号の周波数を変換することを特徴とし。

また音声変換装置としては、音声の入力手段と、該入力
手段から出力された音声信号値を音声信号の出力と同時
並行でサンプリングするサンプリング手段と、音声信号
が入力されていない状態でのオフセット値とサンプリン
グ値との差をとる比較手段と、この差の正負が逆転する
時刻をもとに入力された音声信号の１周期を検出する検
出する検出手段と、入力された音声信号を男声から女声
に変換する際は時間軸に対して２分の１の変換比で入力
信号を圧縮し、女声から男声に変換する際は２倍の変換
比で入力信号を伸長する時間軸圧縮・伸長手段とを具備
することを特徴とする。

（作用）入力された音声信号の１周期はオフセット値とサンプリ
ング値とを比較することによって検出される。これによ
り、入力信号の１周期内の音声信号を所定の変換比によ
って時間軸にたいして圧縮あるいは伸長することにより
入力音声信号の周波数を変換する。入力音声信号が男声
である場合は時間軸にたいして２分の１の変換比で入力
信号を圧縮することによって女声に変え、入力音声信号
が女声である場合は入力信号を時間軸で２倍に伸長する
ことによって男声に変換する。

（実施例）以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、本発明に係る音声変換装置の回路構成を示す
一実施例である。

図で１０はマイクであり、音声はマイク１０を介して音
声増幅器１２に入力される。音声信号は音声増幅Ｗ＃１
２で増幅された後アナログ−ディジタル変換器１４に出
力される。このアナログ−ディジタル変換器１４で音声
信号はサンプリングされてディジタル変換される。そし
て、このディジタル化された信号はＣＩ’０１６に出力
される。　　ＣＰＵ１６の機能は後述する。

ｃｒ＞ｕｉ６からは音声変換された変換後のディジタル
信号がディジタル−アナログ変換器１８に出力される。

変換後のディジタル信号はこのディジタル−アナログ変
換器１８によりアナログ変換されてローパスフィルタ２
０に出力される。

ローパスフィルタ２０は音声信号をサンプリングした際
のサンプリング周波数をカットするためのもので、ロー
パスフィルタ２０で高域をカットし音声信号として整え
、増幅器２２に出力される。

２４はスピーカであって増幅器２２の出力が入力され、
所定の音声として出力する。

なお、２６はＣＰＵ１６に接続さ九所定のプログラムを
記憶するＲＯＭ、２８はサンプリング信号を記憶するＲ
ＡＭである。

なお、前記ＣＰＵ１６は男声を女声に変換する際あるい
は女声を男声に変換する際に次のように音声信号を処理
するように作用する。すなおち、■　男声を女声に変換
する際は、入力された音声信号の周波数を２倍にしてサ
ンプリング信号を出力する。

■　女声を男声に変換する際は、入力された音声信号の
周波数を１７２にしてサンプリング信号を出力する。

ここで、男声を女声にするか９女声を男声にするかの選
択は使用者が初期に設定する事項である。

また、ＣＰ０１６では入力された音声信号の周波数をリ
アルタイムで変換するため入力された音声信号の１周期
の信号を検知することにより周波数を検知し、この１周
期ごとの信号について上記■または■の処理を施す。

第２図は男声を女声に変換する場合を例示するもので、
第２図（ａ）がマイク１０から入力された男声信号、第
２図山）が変換後の女声信号を示す。

音声信号の波形は各種周波数成分を含んだ複雑な波形で
あるが、基本的には基本周波数成分に各種周波数成分が
加わったものであるので、基本周波数についての周期を
検知することができる。

そして、ここでは入力された音声の基本の周期を検出す
るため、入力音声信号のサンプリング値と音声が入力さ
れていない状態でのオフセット値とを比較して１周期を
決めている。すなわち、第２図（ａ）で示す横軸が、た
とえば３ｖなどのようにあらかじめ設定されているオフ
セット値であり、この横軸をサンプリング値が横切る点
によって１周期を設定する１図のように音声信号は半周
期ごとに横軸（オフセット値）を横切るから、オフセッ
ト値とサンプリング値を相対的に比較して１周期の音声
信号が決められる。

男声を女声に変換するには上記■のように男声の音声信
号を２倍に変換することによってなされるから、変換後
の信号は第２図山）に示すようになる。

なお、前記ＲＡＭ２Ｂにはこのサンプリングされた１周
期内のサンプリング値が記憶される。そして、実際には
この１周期が経過した後、この１周期内のサンプリング
信号を第２図伽）のように２倍の周波数に変換してディ
ジタル−アナログ変換器１８に出力する。すなわち、Ｒ
ＡＭ２８には１周期ごとの音声信号が順次引き続いて入
力され、各周期ごと２倍の周波数に変換されて出力され
るのである。したがって、ディジタル−アナログ変換器
１Ｂに出力される変換後の信号は入力された音声信号に
くらべて常に１周期分だけ遅れて出力されることになる
。

音声信号の１周期はおよそ数ｍ５ｅｃであり、この１周
期分の時間の遅れはリアルタイムの音声変換に際しては
まったく問題とならない。

なお、サンプリング周波数として２０ｋｌｌｚ　’ａ）
）１の周波数を用いているので実施例ではローパスフィ
ルタ２０を用いてこの周波数をカットし音質を整えてい
る。

上記例では男声から女声に変換した例について説明した
が９女声から男声に変換する場合は女声の音声入力信号
の周波数を■に示すように２分の１の周波数に変換する
だけでよい。

一般に男声と女声では周波数が２倍異なっているから、
上述したように操作することによってまったく自然に男
声と女声とを相互に変換することができる。

上記実施例の音声変換装置はリアルタイムの音声変換が
可能であるとともに、きわめて簡素に構成されているか
ら装置の小型化が容易であり取り扱いおよび操作が簡単
に行えるという利点がある。

また、上述した例では基本の音声信号を２倍あるいは２
分の１に変換するようにしているが、この変換操作は男
声と女声とを変換するに都合のよい値として選んだもの
でありであり、もちろん、２倍あるいは２分の１以外の
周波数に変換するよう可変にすることも可能である。

また、上記実施例の音声変換方法はリアルタイムで音声
を変換する他に、たとえば、録音再生時において再生速
度を変えたいような場合に応用することもできる。すな
わち、再生時に再生速度を変化させるとそれにしたがっ
て音声（音程）も変化してしまうが、上記音声変換方法
を採用すれば。

再生速度を速くしたような場合でも、速い話し方にはな
るが、普通の自然な音声で再生させることができる。こ
の場合、音声の変換比を再生速度と連動して可変になる
ように設定しておけば、任意の再生速度で自然な音声変
換が可能である。

′　以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し
得るのはもちろんのことである。

（発明の効果）また１本発明の音声変換方法によればリアルタイムでの
音声変換が容易に可能であり、また音声の変換比も任意
に設定できるから録音再生等に好適に応用することがで
きる。

また、本発明の音声変換装置はリアルタイムで容易に男
声と女声とを相互に変換することができ、また、構成が
簡単であるので装置がコンパクト化でききわめて取り扱
いやすい装置として提供することができる等の著効を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る音声変換装置の回路構成１０・・
・マイク、　１２・・・音声増幅器、１４・・・アナロ
グ−ディジタル変換器、１６・・・　ＣＰＵ、　１８・
・・ディジタル−アナログ変換器、　　２０・・・ロー
パスフィルタ、２２・・・増幅器、　２４・・・スピー
カ、２６　・　・　・　　ＲＯＭ、　　　２８　・　・
　・　　ＲＡＭ。

Claims

【特許請求の範囲】１、入力された音声信号の入力値を音声信号の入力と同
時並行でサンプリングし、音声信号が入力されていない
状態でのオフセット値とサンプリング値との差をとり、
この差の正負が逆転する時刻をもとに入力された音声信
号の１周期を検出し、この１周期内の音声信号を所定の
変換比にしたがって時間軸にたいして圧縮あるいは伸長
することにより入力された音声信号の周波数を変換する
ことを特徴とする音声変換方法。２、音声の入力手段と、該入力手段から出力された音声
信号値を音声信号の出力と同時並行でサンプリングする
サンプリング手段と、音声信号が入力されていない状態
でのオフセット値とサンプリング値との差をとる比較手
段と、この差の正負が逆転する時刻をもとに入力された
音声信号の１周期を検出する検出する検出手段と、入力
された音声信号を男声から女声に変換する際は時間軸に
対して２分の１の変換比で入力信号を圧縮し、女声から
男声に変換する際は２倍の変換比で入力信号を伸長する
時間軸圧縮・伸長手段とを具備することを特徴とする音
声変換装置。