JPH0411300A

JPH0411300A - 音声信号の時間圧縮伸長方法

Info

Publication number: JPH0411300A
Application number: JP2112110A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hirai; 啓之平井; Shozo Sugishita; 杉下　正蔵
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1990-04-28
Filing date: 1990-04-28
Publication date: 1992-01-16

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、英会話や講話等の録音音声を録音時と異なる
速度で再生するときに適用される音声信号の時間圧縮伸
長方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、英会話学習等を行う際は、学習者に応じた会話速
度のヒヤリング等を行うため、率にテーフ゛レコーダの
再生速度を可変して音声の時ｌ￥ｌｊ軸を液えることが
行われる。

この場合、再生速度に応じて再生音声のピッチ周波数や
ホルマント周波数も元の録音音声の周波数から変化し、
明瞭度が劣化する不都合がある。

そこで、昭和６１年１０月発行の「日本音昼学会講演論
文集」の１４９〜１５０頁には、ポインター移動量制御
による重複加算法（Ｐ　Ｉ　Ｃ０ＬＡ法）と呼ばれる音
声信号の時間圧縮伸長方法によシ、前記の不都合を解消
して音声の時間軸の圧縮又は伸長を行うことが記載され
ている。

つぎに、前記Ｐ　Ｉ　Ｃ０ＬＡ法の処理手法について説
明する。

このＦ　Ｉ　Ｃ（ＪＬ八へをｍｌ記テーフ゛レコーダの
再生音声に適用する場合１例えば圧動であれば、Ｅ網後
のピッチ周波数等を元の周波数にするため、テーフ゛レ
コーダが録音時より遅い再生速度で再生される。

そして、第３図（ａ）に示す再生音声信号の波形（入力
波形）の分析により、予め、入力波形の自己相関に基づ
く周期性が強い同じピッチ周期Ｔｐの波形Ａ、Ｂを決定
する。

次に、設定された圧伸率Ｒで圧縮するため、後述のポイ
ンターで指定きれる波形Ａ、Ｂに重み付けの平均化など
の処理１例えば第３図（ａ）の破線ａ。

ｂを係数とする重み付は平均の処理を施こし、波形Ａ、
Ｂの前、後の波形との連続性を有する同図（ｂ）の’ｒ
ｐの波形Ｃを形成する。

そして、波形Ａ、Ｂを波形ＣＫ置模し、長さを’ｒｐ短
くする。

さらに、処理の開始点を示すポインターを波形ご戸から
Ｌｃ＝ＲＸＴｐ／　（１−Ｒ）進めて次の処理に備見る
。

以降、入力波形について前記の処理をくり返すことによ
り、再生音声の圧伸率Ｒの圧縮が行われる。

けの平均化などの処理を施し、波形Ａの終端及び波形Ｂ
の始端との連続性を有する同図（′ｂ）のＴｐの波形Ｃ
′を形成する。

そして、ｆｆＬ形Ａと波形Ｂの間に波形Ｃ′を挿入し。

長さをＴｐ長くする。

また、ポインターを波形Ａの始端からＬｐ＝ＲＸＴｐ／
（Ｒ−１）進めて次の処理に伽える。

そして、　ＰＩＣＯＬＡ法の場合、音声のくシ返し波形
の間引き、挿入で庄絹、伸長が行われるため。

ピッチ周波数等の変化が防止されて明瞭度の劣化が防止
される。

〔発明が解決しようとするｕ瀬〕

前記従来の）’　Ｉ　Ｃ０ＬＡ法による音響信号の時間
圧縮伸長の場合、ポインターの移動量Ｌｃ　、　Ｌｐが
波形Ａ、Ｂを用いた間引き又は挿入の処珈毎にしか算出
されないため、途中でＥ伸率Ｒが調ＩＭ操作等で変化す
る場合、とくに、変化前のＲが１に近いときには、追従
応答性が悪く、再生音声等の時間軸の瞬時の可父調整が
行えない間廟点がおる。

不発明は、Ｐ　Ｉ　Ｃ０ＬＡ法による音声信号の時間圧
縮伸長により、圧伸率Ｒの変化に対する追従応答性よく
、圧縮伸長を行うようにした音声信号の時間ｂＥ網伸長
方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するために１本発明の音声信号の時間
圧縮伸長方法によると、単位時間毎に直前の開始点から
の経時量及びゑ近の圧伸率に基づくポインターの最新の
移動量全算出して比較し。

前記最新の移（量が前記経時量に一致して前記開始点に
達する毎に、　？ＩＣ０ＬＡ法で間引き又は挿入の処理
を行う。

〔作　用〕

前記のように撫成芒れた本究明の音声信号の時間圧縮伸
長方法の場合、単位時間毎に最新の圧伸率に基づくポイ
ンターの最新の移１１量が算出されるため、単位時間の
周期で圧伸率の変化が常に監視、検出される。

そして、最新の移動量が直前の開始点からの経時量に達
すると１間引き又は挿入の処理が行われるため、圧伸率
の変化に迅速に追従して音声信号の圧縮又は伸長が行わ
れる。

〔！＠施例〕

ｌ実施例について、第１図及び第２図１を参照して説明
する。

まず、装置の構成を示した第２図において、（１）は音
声入力端子であり、テーフ゛レコーダ等の再生音声信号
がデジタル化されて入力波形として供給される。（２）
は操作設定された圧伸率Ｒの入力端子である。

（３）は＠！？）Ｐ汲形生成部であり、後述の生成制惧
部の制′＠倍号に基づき、　１’ＩＣＣＪＬＡ法によっ
て入力波形にピッチＴｐの間引き又は挿入を施し、圧縮
又は伸長したデジタルの出力波形を生成して音声入力端
子（４）に供給する。

（５）はポインターの移動量Ｌｃ又はＬｐを算出するポ
インター移動量計算部、（６）はポインターで指定され
た直前の開始点からの波形出力の経時量を出力量Ｌｘと
して算出する出力量計算部、（７）は生成制御部でアシ
、出力波形の生成制御及び出力量Ｌｘのリセット制御を
行う。

なお、各部は実際にはマイクロコンピュータ等で形成さ
れている。

また、ボリウム操作等で可変される圧伸率Ｒは。

前記Ｌｃ　、　Ｌｐの式からも明らかなように、圧縮の
ときに（１−Ｒ）＞Ｏに設定され、伸長のときに（Ｒ−
１）〉０になるように設定される。

そして、例えばテープレコーダの再生音声の圧縮又は伸
長を行う場合、所望の圧縮率又は伸長率になるように圧
伸率Ｒが操作設定された後、テープレコーダが圧伸率Ｒ
に応じた再生速度で再生される。

この再生で形成された再生音声信号は１図示省略された
Ａ／Ｄｆｆ換部により、所定のサンフ゛リング周波数で
デジタ／１／斐換され、単位時間に相当するサンフ゛リ
ング時間毎に入力波形として入力端子（１）から波形生
成部（３）に供給てれる。

そして、第２図の各部は、１サンフ゛ルの出力が行われ
る前記サン１リング時間をｆｆ１Ｍとして第１図の処理
をく９返し実行する。

すなわち、生成色四部（７）は圧伸率Ｒが１か否かを判
正し、Ｒ＝１の圧縮、伸長を行わない場合。

波形生成部（３）を波形の素通しに制御する。

このとき、波形生成部（３）は、１サンフ゛ルの入力波
形をそのまま出力波形として音声出力端子（４）及び出
力量計算部（６）にくり返し供給する。

一方、Ｒ４１であれば、圧伸率Ｒと波形生成部（３）に
予め設定されたピッチＴｐとに基づき、移動量計算部（
５）が波形生成部（３）の１サンプルの波形出力毎にポ
インターの最新の移動量Ｌｃ又はＬｐを算出する。

また、波形生成部（３）が１サンフ゛ルの波形を出力す
る毎に、出力量計算部（６）は直前の間引き又は挿入の
開始点からの出力量Ｌｘをカウントアソフ”する。

さらに、生成制御部（７）は、直前の移動量Ｌｃ又はＬ
ｐの算出に用いた直前の（１−Ｒ）又は（Ｒ−１）と、
現在の圧伸率Ｒに基づく最新の（１−Ｒ）又は（Ｒ−１
）との符号比較をくり返す。

この比較結果が同符号に保持嘔れて圧縮又は伸長が継続
されるときは、ｌサンフ゛ルの波形出力毎に、算出され
た最新の移動量Ｌｃ又はＬｐと現任の出力量Ｌｘとが比
較される。

そして、最新の移動量Ｌｃ又はＬｐが出力量Ｌｘに一致
して最新の移動量Ｌｃ又はＬｐに基づく９＆理の開始へ
に達するまでは２波形生成部（３ンが入力波形をそのま
ま出力波形として出力する。

つぎに、最新の移動量Ｌｃ又はＬｐが出力量Ｌｘに一致
して処理の開始点に達すると、生成制御部（７）により
波形生成部（３）に波形の間引き又は挿入が指令される
。

この指令に基づき、波形生成部（３）は現任の圧伸率Ｒ
に応じて第３図（ａ）又は第４図（ａ）の波形Ａ、Ｂを
生成し、第３図（ｂ）の間引き又は第４図（ｂ）の挿入
の処理を実行する。

また、生成制御部（７）は間引き又は挿入の処理が行わ
れる毎に、出力量計算部（６）をリセットする。

そして、処理の開始点に達する毎に間引き又は挿入が行
われ、入力波形が圧伸率Ｒで圧縮又は伸長される。

この場合、極めて短いサンフ゛リング周期の間隔で圧伸
率Ｒの変化が監視、検出されて常に最新の移動量Ｌｃ又
はＬｐが計算されるため、圧伸率Ｒが可変されると、Ｒ
が１に近い状態から変化するときにも、変化したＲに基
づくポインターの開始点で遅れなく間引き又は挿入が行
われる。

ところで、圧縮から伸長又はその逆の変化により、前記
直前の（１−Ｒ）又は（Ｒ−１）と、最新の（１−Ｒ）
又は（Ｒ−１）との比較結果が異符号になるときは、生
成制御部（７）が直ちに現任の圧伸率Ｒに基づく圧縮又
は伸長を波形生成部（３）に指令する。

この指令に基づき、波形生成部（３）は現在の圧伸率Ｒ
に応じて波形Ａ、Ｂ’ｉ算出し、波形の間引き又は挿入
全実行する。

また、音声出力端子（４）の出力波形の信号は、Ｄ／Ａ
変換器でアナログ変換されてスピーカ等から音声８力さ
れる。

そして、＠記冥施例ではテーフ゛レコーダの再生音声信
号を入力波形の信号としたが、ＲＡＭ等のメモリから研
出された音声信号を入力波形の信号としてもよい。

また、削記寮施例ではテーフ゛レコーダの再生速度を圧
伸率Ｒに応じて可変し、圧縮又は伸長の処理後の音声信
号速度を＃ｌ整したが、テープレコーダの再生速度を変
える代わシに１例えば音声出力端子（４）の出力信号の
速度をメモリを用いて調整してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は１以上説明したように構成されているため、以
下に記載する効果を奏する。

単位時間毎にｆＩ＆新の圧伸率に基づくポインターの最
新の移動量が算出されるため、単位時間の周期で圧伸率
の変化が常に監視、検出きれる。

そして、最新の移動量が直前の開始点からの経時量に達
すると１間引き又は挿入の処理が行われるため、圧伸率
の変化に迅速に追従して音声信号の圧縮又は伸長が行わ
れ、　ＰＩＣ（ＪＬＡ法によシ、圧伸率の変化に応じた
再生音声等の時間軸の限時の回度調整が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の音声信号の時間圧縮伸長方
法の１寮施例を示し、第１図は動作説明用のフローチャ
ート、第２図はブロック図、第３図（ａ）　、　（ｂ）
はＰ　Ｉ　Ｃ０ＬＡ法の圧縮＠明図、第４図（ａ）。（ｂ）はＰ　Ｉ　Ｃ０ＬＡ法の伸長説明図である。（３）・・・波形生成部、（５）・・ポインター移側量
計算部。（６）・・・出力量計算部、（７）・・・生成制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）テープ再生等で得られた音声信号の時間軸を設定
された圧伸率で圧縮又は伸長する際、ポインター移動量
制御による重複加算法により、前記音声信号のポインタ
ーで指定される開始点毎に、波形の間引き又は挿入の処
理を行うとともに、前記圧伸率に基づいてつぎの開始点
までのポインターの移動量を算出し、前記間引き又は挿
入のくり返しにより、前記音声信号を圧縮又は伸長する
音声信号の時間圧縮伸長方法において、単位時間毎に直前の開始点からの経時量及び最近の前記
圧伸率に基づくポインターの最新の移動量を算出して比
較し、前記最新の移動量が前記経時量に一致して前記開始点に
達する毎に、前記間引き又は挿入の処理を行うことを特徴とする音声信号の時間圧縮伸長方法。