JPH06202692A

JPH06202692A - 音声再生速度制御システム

Info

Publication number: JPH06202692A
Application number: JP5000589A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Hosoya; 克美細谷; Yasuhisa Kato; 泰久加藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1993-01-06
Filing date: 1993-01-06
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】高速な再生速度においても、聞き取りに十分
な品質の再生音声を出力でき、音声再生装置の性能を向
上させる。【構成】再生用の音声データをフレームに分割して、
フレーム単位での間引き、もしくは、近傍のフレーム間
での縮退等を行なうことにより、音声の再生速度を変化
させる音声再生速度制御システムにおいて、再生速度の
変化に応じて、分割するフレームの長さを変化させるフ
レーム長変更部を設け、フレーム長を、再生速度に対応
して変化させ、低速な再生速度での再生音声の品質を高
めると共に、高速な再生速度においても、聞き取りに十
分な品質の再生音声を出力することができる音声再生速
度制御システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テープレコーダ等のオ
ーディオ機器をはじめ、音声蓄積サービスや情報案内サ
ービスなどの情報検索機能に適用される音声再生装置に
係わり、特に、録音した音声を、速度を変えて再生する
際に、人間が理解しやすいように制御する音声再生速度
制御システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常のテープレコーダなどの早送りで
は、再生音の周波数が高くなり、大変聴きづらく、内容
を理解するのが困難である。これを改善するために、次
の図３に示すように、音声を数１０ミリ秒毎のフレーム
に分割し、このフレームを単位として音声の間引きを行
なうことにより、原音と同等の周波数のままで、再生速
度を高くする技術が考案されている。図３は、従来のフ
レーム単位での音声の間引き処理に係わる一例を示す説
明図である。本図において、３１は、原音のフレーム構
成であり、３２は、再生速度を２倍にする場合のフレー
ム構成、３３は、再生速度を３倍にする場合のフレーム
構成の例である。フレーム構成３２で示すように、再生
速度が２倍の場合には、原音を分割したフレームを、１
つおきに順次に再生する。また、フレーム構成３３で示
すように、再生速度が３倍の場合には、原音を分割した
フレームを、２つおきに順次に再生する。

【０００３】しかし、この技術では、間引きを行なった
後のフレームの接続部分での不連続によるクリック音が
生じる。これを改善する技術として、次の図４に示すよ
うに、隣接するフレームに重み付けをして、音声信号を
足し合わせる技術が提案されている。さらに、フレーム
の接続部分が滑らかになるように、相関を計算して、接
合点を前後にずらしたり、隣接フレーム相互で重み付け
した加算を行なったりする技術が提案されている。

【０００４】図４は、従来のフレーム単位での音声の間
引きでのフレームの接続部分を滑らかにする技術に係わ
る一例を示す説明図である。本図は、図３で示した例と
同様に、フレーム構成４１で示される原音の再生速度を
２倍にする場合と、３倍にする場合のそれぞれのフレー
ム構成４２、４３の例を示している。しかし、本図にお
いては、フレーム構成４２、４３の各隣接するフレーム
の接続部分は、重み付けによる平滑化が行われており、
図３で示したように、間引きを行なった後のフレームの
接続部分での不連続によるクリック音の発生が防止され
ている。

【０００５】尚、このようなフレーム単位での音声の間
引きに関する従来技術は、例えば、以下の文献に記載さ
れている。（ａ）デビットマラー（ＤａｖｉｄＭａｌａｈ）著
「タイムドメインアルゴリズムズフォーハーモニ
ックバンドウィドゥスリダクションアンドタイム
スケーリングオブスピーチシグナルズ」（”Ｔｉ
ｍｅ−ｄｏｍａｉｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒ
ｈａｒｍｏｎｉｃｂａｎｄｗｉｄｔｈｒｅｄｕｃｔｉ
ｏｎａｎｄｔｉｍｅｓｃａｌｉｎｇｏｆｓｐｅ
ｅｃｈｓｉｇｎａｌｓ”）（ＩＥＥＥＡＳＳＰ，２
７，Ｎｏ．２，ｐｐ．１２１〜１３３，１９７９）（ｂ）三崎正之、鈴木良二、直野博之「信学技報ＥＡ８
９−９４、１９８９音声速度変換処理方式の一検討」（ｃ）鈴木良二、三崎正之「信学技報ＳＰ９０−３４、
１９９０高品質音声速度変換方式のＤＳＰによる実
現」

【０００６】これらの技術では、フレームの長さを数１
０ミリ秒程度の予め定められた値に設定して分割してい
る。そして、これらの技術を利用すると、高速再生時で
も、音声の歪みが小さく、内容を理解しやすくなる。し
かし、再生速度は、２〜３倍程度が限界となり、これ以
上の速度では、内容を理解することが困難になる。ま
た、フレームを単位とした再生速度制御技術では、フレ
ーム長によって、再生音声の了解性が変化する。例え
ば、フレーム長が短すぎると、音声の周波数成分が変わ
ってしまい、非常に聞き取りにくくなる。また、反対
に、フレーム長が長すぎると、間引いたフレーム内の音
素や単語が失われて、了解性が悪くなる。このような観
点から、フレームの長さは、通常、数１０ミリ秒程度に
定める。

【０００７】しかし、このフレーム長の値は、２〜３倍
程度の高速再生においては望ましい値であるが、これ以
上の速度では、必ずしも最適とはいえない。例えば、再
生速度が１０倍になると、このような技術で再生して
も、全く内容が理解できない。大量の音声メッセージの
中から、必要なものを探しだしたり、おおよその位置を
求めたりする場合には、短時間で内容を把握し、必要な
メッセージか否かを判断できることが望ましい。このよ
うな場合には、全体的に速度を上げることは不適であ
り、むしろ、判断に必要ないくつかの単語などだけでも
良いから、十分な了解度で再生できることが望ましい。
このためには、間引きの単位であるフレームの長さを十
分に長くする方が良い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、音声の高速な再生に必要な音声
の間引きや縮退に用いるフレーム長が固定されており、
再生速度が早い場合には、了解可能な高品質な音声を得
ることができない点である。本発明の目的は、これら従
来技術の課題を解決し、高速な再生速度においても、聞
き取りに十分な品質の再生音声を出力することを可能と
する音声再生速度制御システムを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の音声再生速度制御システムは、再生用の音
声データをフレームに分割して、このフレーム単位での
間引き、もしくは、近傍のフレーム間での縮退等を行な
うことにより、音声の再生速度を変化させる音声再生速
度制御システムにおいて、再生速度の変化に応じて、分
割するフレームの長さを変化させるフレーム長変更部を
設けることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明においては、再生速度に対応して最適に
変化させたフレーム長で、フレームの間引きや縮退を行
う。このことにより、再生速度があまり早くないときに
は、高品質な音声を出力でき、また、再生速度がかなり
早くなったときでも、相当の内容了解性を持つ再生音声
を出力することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の音声再生速度制御システム
の本発明に係わる構成の一実施例を示すブロック図であ
る。本図において、１は、音声データを蓄積する音声蓄
積部、２は、音声蓄積部１から、音声データをブロック
単位で読み出すブロック読み出し部、３は、読み出され
た音声データをフレーム単位に分割するフレーム分割
部、４は、フレームの間引きを行うフレーム縮退部、５
は、再生部、音声データを再生出力する再生部、６は、
システムの全体動作を制御する制御部、７は、本発明に
係わるフレーム長の変更処理を行うフレーム長変更部で
ある。

【００１２】本実施例では、音声が、予め録音されてい
て、音声蓄積部１に、ディジタル信号として蓄積されて
いるものとする。以下、音声蓄積部１の中の任意の音声
データを再生する場合を例にして、本実施例の音声再生
速度制御システムの本発明に係わる動作を説明する。ま
ず、ブロック読み出し部２は、制御部６からの指示を受
けて、指定された音声データを、蓄積部１からブロック
単位で読みだす。このブロック長は、通常、数キロバイ
ト〜数１０キロバイトである。フレーム分割部３は、ブ
ロック読み出し部２が読み出した音声データを、フレー
ム単位に分割する。フレーム縮退部４は、フレーム分割
部３で分割したフレームに対して、フレーム間引きや、
前後のフレームとの縮退などの処理を行う。そして、再
生部５は、フレームの間引きや縮退が行われた音声デー
タを再生して出力する。１ブロックの再生が完了する
と、再び、制御部６は、ブロック読み出し部２へ、次の
ブロックの読み出しをするように指示を出す。このよう
な動作を繰り返して、連続的に、音声の再生を行う。

【００１３】このような音声の再生動作において、フレ
ーム縮退部４は、例えば、図３、図４で説明したような
従来技術によるフレーム毎の間引きや縮退処理を行う。
また、制御部６には、外部より、再生速度比の値が入力
される。そして、制御部６は、この再生速度比により、
フレーム縮退部４に対して、間引き間隔や、縮退間隔を
変化させるように指示する。この指示に基づくフレーム
縮退部４の処理の結果として、再生出力される音声の速
度が変化する。尚、この再生速度を変化させる処理に関
しては、従来技術において説明した文献（ａ）〜（ｃ）
に詳しく説明されており、また、本発明に直接の係わり
がないので省略する。

【００１４】本実施例においては、再生速度比の値が、
制御部６を介して、フレーム長変更部７に入力される。
そして、フレーム長変更部７は、この再生速度比の値に
対応して、フレーム分割部３で分割するフレームの長さ
を変化させる。このように、フレーム長を変化させる
と、フレーム縮退部４で行うフレームの間引きや縮退処
理による再生音声の品質が変化する。例えば、２〜３倍
程度の比較的に低速度での音声の再生では、フレーム長
を短めにして、高品質な再生音声を得るようにする。ま
た、再生速度が、原音の１０倍程度に高くなった場合に
は、フレーム長を長くして、十分な了解度を得られるよ
うに再生する。フレーム長変更部７は、入力される再生
速度比の値に対応するフレーム長を、次の図２で示す関
連に基づき決定する。

【００１５】図２は、図１におけるフレーム長変更部の
本発明に係わるフレーム長の変更動作に用いる再生速度
比とフレーム長との関連の一実施例を示す説明図であ
る。この図では、フレーム長は、再生速度比が２倍まで
は１０ミリ秒、４倍までは１００ミリ秒、８倍までは１
秒、１６倍までは１０秒というように、ステップ的に変
化させている。尚、再生速度比に対して、フレーム長を
連続的に変化させても良い。

【００１６】以上、図１、および、図２を用いて説明し
たように、本実施例の音声再生速度制御システムでは、
音声の再生速度制御の際の間引きや縮退処理を行うため
のフレームの長さを、再生速度比に対応して変化させ
る。このことにより、比較的に低速度の場合には、高品
質な再生音声が得られ、また、再生速度が高くなった場
合でも、内容了解性の高い再生音声を得ることができ
る。尚、本発明は、図１、および、図２を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、本実施
例では、音声が、ディジタル的に録音されている場合を
説明したが、音声が、アナログ的に録音されている場合
でも、本発明を適用することができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、音声の高速な再生に必
要な音声の間引きや縮退に用いるフレーム長を、再生速
度に対応して変化させ、低速な再生速度での再生音声の
品質を高めることができると共に、高速な再生速度にお
いても、聞き取りに十分な品質の再生音声を出力するこ
とができ、音声再生装置の性能を向上させることが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音声再生速度制御システムの本発明に
係わる構成の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１におけるフレーム長変更部の本発明に係わ
るフレーム長の変更動作に用いる再生速度比とフレーム
長との関連の一実施例を示す説明図である。

【図３】従来のフレーム単位での音声の間引き処理に係
わる一例を示す説明図である。

【図４】従来のフレーム単位での音声の間引きでのフレ
ームの接続部分を滑らかにする技術に係わる一例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１音声蓄積部２ブロック読み出し部３フレーム分割部４フレーム縮退部５再生部６制御部７フレーム長変更部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】再生用の音声データをフレームに分割し
て、該フレーム単位での間引き、もしくは、近傍のフレ
ーム間での縮退等を行なうことにより、音声の再生速度
を変化させる音声再生速度制御システムにおいて、上記
再生速度の変化に応じて、上記分割するフレームの長さ
を変化させるフレーム長変更手段を設けることを特徴と
する音声再生速度制御システム。