JPH03123397A - 音声速度変換装置 - Google Patents

音声速度変換装置

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JPH03123397A
JPH03123397A JP1262391A JP26239189A JPH03123397A JP H03123397 A JPH03123397 A JP H03123397A JP 1262391 A JP1262391 A JP 1262391A JP 26239189 A JP26239189 A JP 26239189A JP H03123397 A JPH03123397 A JP H03123397A
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voice
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Ryoji Suzuki
良二 鈴木
Masayuki Misaki
正之 三崎
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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と音声速度変換方法に関するも
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
の早聞きや遅開きを行な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なう。
第9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9図において、91はA/D変換器、92はバッ
ファ、93は速度制御回路、94はデータ続出回路、9
5はミューティング回路、96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。
まず入力信号はA/D変換器91でディジタル信号に変
換され、バッファ92へ書込まれる。次に速度制御回路
93は速度変換比に応じてデータ読出回路94を制御し
、バッファ92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95
でミューティングをかけ、D/A変換器96でアナログ
信号に変換して出力する。
第10図は速度変換比αが0.5と2.0の場合を模式
的に示したものである。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。
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。
本発明は上記課題に鑑み、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。
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、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、第1のメモリの内容
と第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、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、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
1の乗算器と、第2のメモリの内容に窓関数発生器の出
力を乗じる第2の乗算器と、相関器の出力に基づき第1
のメモリの内容と第2のメモリの内容とを相関関数の値
が大きい位置で加算を行なう加算器とから構成されてい
る。
作用 この構成によって、窓関数を掛け、さらに相関関数の値
が大きくな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なしに音声の速度変換
が行なえることとなる。
実施例 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。
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冨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。
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ツメモリ、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、2Iは加算器、2
2はマルチプレクサ、23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。
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へ書込まれる。次に、速度制御
回路13は速度変換比に応じてマルチプレクサ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22に出力する
。そして第1のメモリ托の内容と第2のメモ1月6の内
容の相関関数を相関器17が計算し、その情報を速度制
御回路13、窓関数発生器18及び加算器21に出力す
る。そして窓関数発生器18は相関器17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ない、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なう。加算器21は相関器17
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、相関関数が大きな値の位置のず
らして加算を行ない、マルチプレクサ22に出力する。
マルチプレクサ22は加算器21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23に出力し
、アナログ信号に変換される。
第2は速度制御回路13における速度変換比αが0.5
と2.0の場合を模式的に示したものである。
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21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冨んだ音声を出力
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、加算器21が第
1の乗算器19の出力と第2の乗算器2oの出方とを相
関関数の値が大きくなる位置にずらして加算を行なうこ
とにより、波形の位相の不連続性がなく高品質の音声を
出力することができる。
以下本発明の音声速度変換方法の第1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、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冨んだ音声を速度変換比が
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。
第3図は本実施例における音声速度変換方法の流れ図を
示すものである。
以下その動作について説明する。
まず、入力ポインタをリセットする。次に、入力ポイン
タからT区間の波形(XA)を入力する。
そして、人力ポインタにTを加える。次に、入力ポイン
タからT区間の波形(XI )を入力する。
そして、XAとX11の相関関数を計算する。次に、X
Aに漸増する窓を掛ける。そして、X、に漸減する窓を
掛ける。次に、先はど求めた相関関数に基づいて、XA
とX、を相関関数の値の大きい位置にずらした後に加算
して出力する。そして、入力ポインタからT/(α−1
)区間の波形を入力し出力する。次に、入力ポインタに
T/(α−1)を加える。そして、初めから2ステツプ
目に戻る。
第4図は速度制御回路13における速度変換比αが2.
0と3.0の場合を模式的に示したものである。
以上のように本実施例によれば、XAとX8に窓関数を
掛け、それらを加算した波形をXBの前に挿入するとい
う操作を繰り返すことにより、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冨んだ音声を速
度変換比αがα≧1.0の範囲で出力することができる
。さらにXAとXBとの相関関数を計算し、相関関数の
値が大きくなる位置にずらして加算を行なうことにより
、波形の位相の不連続性がなく高品質の音声を出力する
ことができる。
以下本発明の音声速度変換方法の第2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、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速度変換比α
が0.5≦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。
第5図は本実施例における音声速度変換方法の流れ図を
示すものである。
以下その動作について説明する。
まず、入力ポインタをリセットする。次に、入力ポイン
タからT区間の波形(X、)を入力する。
そして、入力ポインタにTを加える。次に、入力ポイン
タからT区間の波形(X、)を入力する。
そして、入力ポインタにTを加える。次に、X。
とx3の相関関数を計算する。そして、XAに漸減する
窓を掛ける。次に、X8に漸増する窓を掛ける。そして
、先はど求めた相関関数に基づいて、XAとX、を相関
関数の値の大きい位置にずらした後に加算して出力する
。次に、入力ポインタから(2+1/(α−1))T区
間の波形(XC>を入力し出力する。そして、入力ポイ
ンタに(2+1/(α−1))Tを加える。次に、初め
から2ステップ目に戻る。
第6図は速度変換比αが2/3と0.5の場合を模式的
に示したものである。
以上のように本実施例によれば、XとXに窓関数を掛け
、それらを加算した波形を出力し、Xを出力するという
操作を繰り返すことにより、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冨んだ音声を速度
変換比αが0.5≦α≦1.0の範囲で出力することが
できる。さらにXとXとの相関関数を計算し、相関関数
の値が大きくなる位置にずらして加算を行なうことによ
り、波形の位相の不連続性がなく高品質の音声を出力す
ることができる。
以下本発明の音声速度変換方法の第3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、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速度変換比が
α≦0.5の範囲で出力することができる音声速度変換
方式を提供するものである。
第7図は本実施例における音声速度変換方法の流れ図を
示すものである。
以下その動作について説明する。
まず、入力ポインタをリセットする。次に出力ポインタ
をリセットする。そして、入力ポインタからT/(1−
α)区間の波形(X)を入力する。
次に、入力ポインタにT/(1−α)を加える。
そして、1つ前の出力とXとの相関関数を出力ポインタ
の位置を基準にして計算する。次に、Xに初めは漸増し
終わりは漸減する窓を掛ける。そして、先はど求めた相
関関数に基づいて、Xを相関関数の値の大きい位置にず
らした後に出力信号に加算して出力する。次に、出力ポ
インタにαT/(1〜α)を加える。次に、初めから3
ステツプ目に戻る。
第8図は速度制御回路13における速度変換比αが1/
3と1/4の場合を模式的に示したものである。
以上のように本実施例によれば、Xに窓関数を掛け、そ
れを出力信号に加算して出力するという操作を繰り返す
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冨んだ音声を速度変換比αがα≦0
.5の範囲で出力することができる。さらに1つ前の出
力とXとの相関関数を計算し、相関関数の値が大きくな
る位置にずらして加算を行なうことにより、波形の位相
の不連続性がなく高品質の音声を出力することができる
発明の効果 以上のように本発明は、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。さらに相関器が
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、加算器が第1の乗算器の出力と第2の乗算器
の出力とを相関関数の値が大きくなる位置にずらして加
算を行なうことにより、波形の位相の不連続性がなく高
品質の音声を出力するという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
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、第2図は本発明の一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図は本発明の第1
の実施例における音声速度変換方法の流れ図、第4図は
本発明の第1の実施例における音声速度変換方法による
処理波形の模式図、第5図は本発明の第2の実施例にお
ける音声速度変換方法の流れ図、第6図は本発明の第2
の実施例における音声速度変換方法による処理波形の模
式図、第7図は本発明の第3の実施例における音声速度
変換方法の流れ図、第8図は本発明の第3の実施例にお
ける音声速度変換方法による処理波形の模式図、第9図
は従来の音声速度変換装置の構成図、第10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。 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・・・・・・加算器。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (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
    算する関数器と、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、前記相関器の
    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
    器の出力とを相関関数の値が大きい位置で加算を行なう
    加算器とを備えたことを特徴とする音声速度変換装置。
  2. (2)第1の波形と前記第1の波形に続く第2の波形の
    相関関数を計算し、前記第1の波形と前記第2の波形を
    相関関数の値の大きい位置にずらし、前記第1の波形に
    は振幅が漸増する窓関数を乗じ、前記第2の波形には振
    幅が漸減する窓関数を乗じ、前記第1の波形と前記第2
    の波形とを加算して元の音声の前記第2の波形の前に挿
    入し、これら全ての処理を繰り返すことにより音声の再
    生時間を原音に対して1.0倍以上に変える音声速度変
    換方法。
  3. (3)第1の波形と前記第1の波形に続く第2の波形の
    相関関数を計算し、前記第1の波形と前記第2の波形を
    相関関数の値の大きい位置にずらし、前記第1の波形に
    は増幅が漸減する窓関数を乗じ、前記第2の波形には増
    幅が漸増する窓関数を乗じ、前記第1の波形と前記第2
    の波形とを加算して出力し、前記第2の波形に続く第3
    の波形を出力し、これら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に対して0.5倍から1.0倍
    の範囲で変える音声速度変換方法。
  4. (4)前の出力波形に対して入力波形をずらし、前記前
    の出力波形と前記入力波形の相関関数を計算し、前記入
    力波形を前記相関関数の値の大きい位置にさらにずらし
    、振幅が初めは漸増し終わりは漸減する窓関数を入力波
    形に乗じ、出力波形に入力波形を加算し、これら全ての
    処理を繰り返すことにより音声の再生時間を原音に対し
    て0.5倍以下に変える音声速度変換方法。
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DE69024919T DE69024919T2 (de) 1989-10-06 1990-10-04 Einrichtung und Methode zur Veränderung von Sprechgeschwindigkeit
US07/993,526 US5341432A (en) 1989-10-06 1992-12-16 Apparatus and method for performing speech rate modification and improved fidelity

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998041976A1 (fr) * 1997-03-14 1998-09-24 Nippon Hoso Kyokai Procede et dispositif permettant de modifier la vitesse des sons vocaux

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