JPH0713596A - 音声速度変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 波形の不連続性が少なく、かつデータの欠落
をあまり生じること無く音声の再生時間を変える。 【構成】 所定の時間長Ｔｓの信号Ａとこれに後続する
時間長Ｔｓの信号Ｂを基準としてその前後の位置で相関
関数を計算し、相関関数が最大となる位置ｒｋを求め、
その時間遅れｒｋに基づいて決定される位置で、信号Ａ
と信号Ｂ近傍のデータを一定時間長Ｔｓの幅で重み付け
加算する。次に、圧伸比αと前記時間遅れｒｋによって
決定される所定の時間長に達するまで、重み付け加算区
間に後続する信号を出力する。そして、信号Ａの最初の
データを所定の値だけ遅延させた点に再設定して前記全
ての処理を繰り返す処理によって速度比を１．０倍以下
あるいは１．０倍以上に速度変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声の基本周波数を変
えずに後続時間長のみを変える音声速度変換方法に関す
るものである。

【０００２】

【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聞きを行うために音声速度
変換装置が利用されている。

【０００３】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う。

【０００４】図８は従来の音声速度変換装置の構成を示
すものである。図８において、８１はＡＤ変換器、８２
はバッファ、８３は速度制御回路、８４はデータ読出回
路、８５はミューティング回路、８６はＤＡ変換器であ
る。

【０００５】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。

【０００６】まず入力信号はＡＤ変換器８１でディジタ
ル信号に変換され、バッファ８２へ書込まれる。次に速
度制御回路８３は圧伸比に応じてデータ読出回路８４を
制御し、バッファ８２からデータを読出させる。このデ
ータの読出方法によって、再生速度を様々に変化させる
ことができる。再生時間を短くする場合には、ブロック
単位で読出すデータを間引く。再生時間を長くする場合
には、ブロック単位で読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８５でミ
ューティングをかけ、ＤＡ変換器８６でアナログ信号に
変換して出力する。

【０００７】図９は圧伸比（時間軸圧縮伸長比＝入力信
号に対する出力信号の時間長の比）αが０．５と２．０
の場合を模式的に示したものである。（ａ）が元の原音
に対して、（ｂ）は時間軸変換比０．５、（ｃ）は時間
軸変換比２．０の場合を示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成では、時間軸を圧縮して速度を早める場合には、
データを間引くために子音などが欠落して明瞭度が低下
し、さらにブロックの接続点は不連続であり、それを減
らすために接続点をミューティングしているものの、振
幅や位相が不連続で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。

【０００９】また、他の従来の音声速度変換装置では、
ＴＤＨＳ（Ｔｉｍｅ ＤｏｍｅｉｎＨａｒｍｏｎｉｃ
Ｓｃａｌｉｎｇ）のように入力信号のピッチ周期を用い
る方法もあるが、入力信号に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ない。ま
た、波形を重み付け加算する窓長が速度比とピッチ周期
によって変化しており、求められたピッチ周波数よりさ
らに低い信号を含む信号を重み付け加算すると、その低
周波数成分が不連続的に接続されがちであり、滑らかさ
が欠如するという問題点を有している。

【００１０】本発明は上記のような問題点に鑑み、波形
の振幅・位相の両方について不連続性が少なく、データ
の欠落をあまり生じない自然性に富んだ音声を出力で
き、音楽信号などの低周波数成分を含んだ信号を滑らか
に再生することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の音声速度変換方法は、請求項１の発明は、音声
信号において、信号Ａと信号Ｂ’との相関関数および信
号Ａ’と信号Ｂとの相関関数とを、所定の時間遅れｋの
範囲（０≦ｋ，ｋ＜０）で計算し、相関関数が最大とな
る時間遅れｒｋを求めて、その時間遅れｒｋに基づいて
決定される位置において、信号Ａ’と信号Ｂまたは信号
Ａと信号Ｂ’に対して一定時間長Ｔｓの幅で重み付け加
算を行い、次に、圧伸比αと前記時間遅れｒｋによって
決定される式｛α（Ｔｓ−ｒｋ），１−α｝あるいは式
｛α（Ｔｓ−ｒｋ），α−１｝の時間長に達するまで、
重み付け加算区間に後続する信号を出力し、かつ、信号
Ａの最初のデータを式｛（Ｔｓ−ｒｋ），１−α｝ある
いは式｛（Ｔｓ−ｒｋ），α−１｝の時間長だけ遅延さ
せた点に再設定し、前記全ての処理を繰り返す処理によ
って、音声の再生時間の原音に対する速度比を変換する
ことを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、速度比を原音の１．０倍以下に速度変換する
ことを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項３の発明は、請求項１の発明
において、速度比を原音の１．０倍以上に速度変換する
ことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】この構成によって、信号Ａ’と信号Ｂまたは信
号Ａと信号Ｂ’に対して時間長Ｔｓの幅で重み付け加算
を行うことにより加算した信号の欠落および振幅の不連
続が少なくなり、さらに、一定の時間長Ｔｓで重み付け
加算していることにより低周波数成分を含む信号の滑ら
かな接続が可能となる。また、信号Ａ’と信号Ｂまたは
信号Ａと信号Ｂ’の相関関数が最大となる時間遅れｒｋ
の位置に基づいて加算することにより波形接続を行う区
間の前後で位相の不整合が少なくなる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の第１の実施例について、図面を
参照しながら説明する。

【００１６】本発明は圧伸比αが式｛Ｔｓ＋ｋｍａｘ，
２・ｒｓ｝≦α≦１．０の範囲で動作する音声速度変換
方法に係る。

【００１７】図１は本発明の第１の実施例における音声
速度変換方法のフローチャートを示すもので、その動作
について説明する。

【００１８】この例では、音声信号が離散時間データｘ
（ｎ）にサンプリングされているものとする。以下の処
理には、入力データポインタとしてＰ１，Ｐ２、および
出力データポインタＰ３を用いてデータの指定を行う。
まず、ステップ１０１で、入力ポインタＰ１の指すアド
レスｉｐ１にこれから再生したい音声データの先頭アド
レスに設定する。また、Ｐ２の指すアドレスｉｐ２には
Ｐ１からＴｓ個後のデータを指すようにする。また、出
力ポインタの指すアドレスｏｐには初期値を設定する。
ステップ１０２で圧伸比αを設定する。この圧伸比αは
前記の式に示した値を満たすものとする。

【００１９】次に、ポインタＰ１からデータ数Ｔｓ個の
信号ＡとポインタＰ２からデータ数Ｔｓ個の信号Ｂの一
方を基準としてもう一方を時間遅れの向きにずらしてい
き、相関の高くなる位置を求めるために、ステップ１０
３で相関関数を演算し、ステップ１０４で相関関数が最
大となるときの時間遅れに相当するデータ数（時間遅
れ）ｒｋを求める。相関関数ＣＯＲの計算内容について
は図２に示すように所定の時間遅れｋの値の正負に応じ
て使用する音声データの範囲が異なっている。また、計
算を行う時間遅れｋの範囲は最大値ｋｍａｘと最小値ｋ
ｍｉｎを予め設定しておき、相関遅延を求める範囲には
制限を加える。以上で相関関数が最大となる時間遅れｒ
ｋが求められ、ステップ１０５で音声データをそのまま
出力するデータ数Ｔｔを図３に示すように計算する。こ
のストレートアウト区間のデータ数Ｔｔの計算も時間遅
れｒｋの正負に応じて計算式が異なる。

【００２０】そして、時間遅れｒｋの値が正のときはス
テップ１０７，１０８，１０９の処理を行って出力波形
を求め、それ以外の場合にはステップ１１０，１１１の
処理を行って出力波形を求める。ここで、ステップ１０
８，１１０におけるＷｄｅｃ（ｉ）はｉが０のときに大
きさ１でｉの増加と共にリニアに単調減少してｉがＴｓ
−１のときに０になる窓関数である。また、ステップ１
０８，１１０におけるＷｉｎｃ（ｉ）はｉが０のときに
０でｉの増加と共にリニアに単調増加してｉが（Ｔｓ−
１）のときに１になる窓関数である。

【００２１】図４に所定の時間遅れｋの値が０、正、負
の場合にわけて出力波形が求められる様子を示してい
る。時間遅れｒｋが正の場合には時間遅れｒｋが０の場
合に較べて、データ数Ｔｔが短くなっていることがわか
る。逆に、時間遅れｒｋが負の場合にはデータ数Ｔｔが
長くなっている。これは、時間遅れｒｋのずれに応じて
データ数Ｔｔの長さを調節して目標の圧伸比αからのず
れがないようにするためである。そして、引き続き処理
を継続する場合にはステップ１１３に示すように入力デ
ータポインタと出力データポインタの指すアドレスを更
新してから、ステップ１０２以下の処理を繰り返すよう
にする。

【００２２】以上のように本実施例によれば、次に述べ
るような特長を持った再生時間を圧縮して聴取する方法
（音程を変えずに速度を高速にする方法）を実現するこ
とができる。ポインタＰ１，Ｐ２を基準とした相関関数
を計算し、その相関の高くなる位置で重み付け加算をし
ている。これにより、波形を接続する前後の区間で位相
が著しく不整合になることを防いでいる。そして、２つ
の離れた部分の信号は一方は単調減少し、一方は単調増
加する窓関数をかけてから加算されており、波形を接続
する区間における振幅の連続性は良好に保たれる。

【００２３】これらによって、従来にない滑らかで自
然、かつ情報欠落やエコー感が少ない明瞭な再生音を得
ることができる。また、重み付け加算を行った後に続く
ストレートアウト区間のデータ数は時間遅れのデータ数
ｒｋが決定された後に計算され、時間遅れのデータ数が
変化することによる圧伸比αのずれを生じることはな
い。さらに、重み付け加算する区間の長さは、入力信号
や時間遅れｒｋに無関係な一定長Ｔｓで波形をクロスフ
ェードして接続しているので時間遅れｒｋの値によって
クロスフェード長が短くなることはなく、接続される信
号に含まれる低周波数成分の滑らかな再生音が得られる
ことになる。

【００２４】以下本発明の第２の実施例について、図面
を参照しながら説明する。本発明は圧伸比αが式１．０
≦α≦｛Ｔｓ，ｋｍａｘ｝の範囲で動作する音声速度変
換方法を提供するものである。

【００２５】図５は本発明の第２の実施例における音声
速度変換方法のフローチャートを示すもので、その動作
について説明する。

【００２６】この例でも第１の実施例と同様に、音声信
号は離散時間データｘ（ｎ）にサンプリングされてお
り、入力データポインタＰ１，Ｐ２、および出力データ
ポインタＰ３を用いてデータの指定を行う。まず、ステ
ップ５０１で、入力ポインタＰ１の指すアドレスｉｐ１
にこれから再生したい音声データの先頭アドレスに設定
する。また、Ｐ２の指すアドレスｉｐ２にはＰ１からＴ
ｓ個後のデータを指すようにする。また、出力ポインタ
の指すアドレスｏｐには初期値を設定する。ステップ５
０２で圧伸比αを設定する。この圧伸比αは第２の実施
例における前の式に示した値を満たすものとする。次
に、ポインタＰ１からデータ数Ｔｓ個の信号Ａとポイン
タＰ２からデータ数Ｔｓ個の信号Ｂの一方を基準として
もう一方を時間遅れの向きにずらしていき、相関の高く
なる位置を求めるために、ステップ５０３で相関関数を
演算し、ステップ５０４で相関関数が最大となるときの
時間遅れに相当するデータ数ｒｋを求める。相関関数Ｃ
ＯＲの計算内容については第１の実施例と同様に図２に
示したように計算を行う。

【００２７】また、計算を行う所定の時間遅れｋの範囲
は最大値ｋｍａｘと最小値ｋｍｉｎを予め設定してお
き、相関遅延を求める範囲には制限を加える。以上で相
関関数が最大となる時間遅れｒｋが求められ、ステップ
５０５で音声データをそのまま出力するデータ数Ｔｔを
図６に示すように計算する。このストレートアウト区間
のデータ数Ｔｔの計算も時間遅れｒｋの正負に応じて計
算式が異なる。そして、時間遅れｒｋの値が負のときは
ステップ５０７，５０８，５０９の処理を行って出力波
形を求め、それ以外の場合にはステップ５１０，５１１
の処理を行って出力波形を求める。ここで、ステップ５
０８，５１０におけるＷｄｅｃ（ｉ）は、第１の実施例
と同様にｉが０のときに大きさ１でｉの増加と共にリニ
アに単調減少してｉがＴｓ−１のときに０になる窓関数
である。また、ステップ５０８，５１０におけるＷｉｎ
ｃ（ｉ）は、第１の実施例と同様にｉが０のときに０で
ｉの増加と共にリニアに単調増加してｉがＴｓ−１のと
きに１になる窓関数である。

【００２８】図７に所定の時間遅れｋの値が０、負、正
の場合にわけて出力波形が求められる様子を示してい
る。時間遅れｒｋが正の場合には時間遅れｒｋが０の場
合に較べて、データ数Ｔｔが短くなっていることがわか
る。逆に、時間遅れｒｋが負の場合にはデータ数Ｔｔが
長くなっている。これは時間遅れｒｋのずれに応じてデ
ータ数Ｔｔの長さを調節して目標の圧伸比αからのずれ
が無いようにするためである。そして、引き続き処理を
継続する場合にはステップ５１３に示すように入力デー
タポインタと出力データポインタの指すアドレスを更新
してから、ステップ５０２以下の処理を繰り返すように
する。

【００２９】以上のように本実施例によれば、次に述べ
るような特長を持った再生時間を伸長して聴取する方法
（音程を変えずに速度を低速にする方法）を実現するこ
とができる。ポインタＰ１，Ｐ２を基準とした相関関数
を計算し、その相関の高くなる位置で重み付け加算をし
ている。これにより、波形を接続する前後の区間で位相
が著しく不整合になることを防いでいる。そして、２つ
の離れた部分の信号は一方は単調減少し、一方は単調増
加する窓関数をかけてから加算されており、波形を接続
する区間における振幅の連続性は良好に保たれる。これ
らによって、従来にない滑らかで自然、かつ情報欠落や
エコー感が少ない明瞭な再生音を得ることができる。

【００３０】また、重み付け加算を行った後に続くスト
レートアウト区間のデータ数は時間遅れのデータ数ｒｋ
が決定された後に計算され、時間遅れのデータ数ｒｋが
変化することによる圧伸比αのずれを生じることはな
い。さらに、重み付け加算する区間の長さは、入力信号
や時間遅れｒｋに無関係な一定長Ｔｓで波形をクロスフ
ェードして接続しているので時間遅れｒｋの値によって
クロスフェード長が短くなることは無く、接続される信
号に含まれる低周波数成分の滑らかな再生音が得られる
ことになる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、信号Ａと信号Ｂの一方を基準
とした相関関数が最大となる時間遅れｒｋを求め、その
時間遅れに応じて波形を重み付け加算する位置を変更す
ることにより、信号の接続を行う区間の前後で位相が著
しく不整合になることを防いでいる。また、波形の接続
を行う区間において時間的に漸減する窓相関と時間的に
漸増する窓関数を信号に乗算してから加算しているの
で、波形接続を行う区間の振幅の不連続性が無くなる。
さらに、時間遅れｒｋを決定した後に、式｛α（Ｔｓ−
ｒｋ），１−α｝あるいは式｛α（Ｔｓ−ｒｋ），α−
１｝に示される値に出力時間長が達するまで、重み付け
加算した信号に後続する信号をそのまま出力するので、
時間遅延のデータ数が変化することによる圧伸比αから
のずれを生じることはない。さらに、一定時間長Ｔｓの
幅で重み付け加算を行ったことにより、接続される信号
に含まれる低周波数成分の滑らかな再生音が得られる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における音声速度変換方
法のフローチャート

【図２】本発明の第１の実施例における音声速度変換方
法の相関関数演算のフローチャート

【図３】本発明の第１の実施例におけるストレートアウ
ト区間の長さを計算するフローチャート

【図４】本発明の第１の実施例における音声速度変換方
法で、入力信号に対して時間遅延ｒｋの値によって重み
付け加算されて得られる出力信号の模式図

【図５】本発明の第２の実施例における音声速度変換方
法のフローチャート

【図６】本発明の第２の実施例におけるストレートアウ
ト区間の長さを計算するフローチャート

【図７】本発明の第２の実施例における音声速度変換方
法で、入力信号に対して時間遅延ｒｋの値によって重み
付け加算されて得られる出力信号の模式図

【図８】従来の音声速度変換装置の構成図

【図９】従来の音声速度変換装置の入力信号と出力信号
の模式図

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 信号 Ｔｓ 所定の時間長 ｒｋ 時間遅れ α 圧伸比

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の音声速度変換方法は、請求項１の発明は、音声
信号において、信号Ａと信号Ｂ’との相関関数および信
号Ａ’と信号Ｂとの相関関数とを、所定の時間遅れｋの
範囲（０≦ｋ，ｋ＜０）で計算し、相関関数が最大とな
る時間遅れｒｋを求めて、その時間遅れｒｋに基づいて
決定される位置において、信号Ａ’と信号Ｂまたは信号
Ａと信号Ｂ’に対して一定時間長Ｔｓの幅で重み付け加
算を行い、次に、圧伸比αと前記時間遅れｒｋによって
決定される式｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／１−α｝あるいは式
｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／α−１｝の時間長に達するまで、
重み付け加算区間に後続する信号を出力し、かつ、信号
Ａの最初のデータを式｛（Ｔｓ−ｒｋ）／１−α｝ある
いは式｛（Ｔｓ−ｒｋ）／α−１｝の時間長だけ遅延さ
せた点に再設定し、前記全ての処理を繰り返す処理によ
って、音声の再生時間の原音に対する速度比を変換する
ことを特徴とするものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、速度比を原音の１．０倍以下に速度変換する
ことを特徴とするものである。すなわち次の通りの音声
速度変換方法としたものである。時間軸圧縮伸長比α
（以後、圧伸比と呼ぶ）を入力信号に対する出力信号の
時間長の比で表す。音声信号において、所定の時間長Ｔ
ｓの信号Ａと前記信号Ａに後続する時間長Ｔｓの信号Ｂ
を定め、信号Ａより時間遅れｋ（０≦ｋ）である時間長
Ｔｓの信号を信号Ａ’、信号Ｂより時間遅れ−ｋ（ｋ＜
０）である時間長Ｔｓの信号を信号Ｂ’と表す。信号Ａ
と信号Ｂ’の相関関数および信号Ａ’と信号Ｂの相関関
数とを所定のｋの範囲で計算し、相関関数が最大となる
時間遅れｒｋを求める。そして、次のようにｒｋの値に
よって出力信号を求める手順が分かれる。ｒｋが正の値
の場合には、 （ａ）信号Ａの先頭から時間遅れｒｋ−１までのデータ
をそのまま出力した後に信号Ａ’と信号Ｂに対して時間
長Ｔｓの幅で重み付け加算を行った信号を出力する。 （ｂ）圧伸比αと前記時間遅れｒｋによって決定される
次の分数式｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／１−α｝の値に（ａ）
以降に出力したデータの時間長が達するまで、前記重み
付け加算をした信号Ｂに後続する信号をそのまま出力す
る。 一方、ｒｋが負またはゼロの場合には、 （ａ’）信号Ａと信号Ｂ’に対して時間長Ｔｓの幅で重
み付け加算を行った信号を出力する。 （ｂ’）圧伸比αと前記時間遅れｒｋによって決定され
る次の分数式｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／１−α｝の値に
（ａ’）以降に出力したデータの時間長が達するまで、
前記重み付け加算をした信号Ｂ’に後続する信号をその
まま出力する。 ここで、重み付け加算はこの区間の前後で信号の振幅が
滑らかに接続されるような重みをそれぞれの信号に対し
てかけるものであり、信号Ａまたは信号Ａ’には時間的
に漸減する窓関数を乗算し、信号Ｂまたは信号Ｂ’には
時間的に漸増する窓関数を乗算して加算される。そし
て、信号Ａの最初のデータを次の分数式｛Ｔｓ−ｒｋ／
１−α｝だけ遅延させた点に再設定して、上述した処理
を引き続き繰り返す。以上のように処理を行うことで音
声の再生時間を原音の１．０倍以下に変化させることが
できる音声速度変換方法としたものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、請求項３の発明は、請求項１の発明
において、速度比を原音の１．０倍以上に速度変換する
ことを特徴とするものである。すなわち次の通りの音声
速度変換方法としたものである。時間軸圧縮伸長比α
（以後、圧伸比と呼ぶ）を入力信号に対する出力信号の
時間長の比で表す。音声信号において、所定の時間長Ｔ
ｓの信号Ａと前記信号Ａに後続する時間長Ｔｓの信号Ｂ
を定め、信号Ａより時間遅れｋ（０≦ｋ）である時間長
Ｔｓの信号を信号Ａ’、信号Ｂより時間遅れ−ｋ（ｋ＜
０）である時間長Ｔｓの信号を信号Ｂ’と表す。信号Ａ
と信号Ｂ’の相関関数および信号Ａ’と信号Ｂの相関関
数とを所定のｋの範囲で計算し、相関関数が最大となる
時間遅れｒｋを求める。そして、次のようにｒｋの値に
よって出力信号を求める手順が分かれる。ｒｋが負の値
の場合には、 （ａ）信号Ｂの先頭から時間遅れｒｋ−１までのデータ
をそのまま出力した後に信号Ｂ’と信号Ａに対して時間
長Ｔｓの幅で重み付け加算を行った信号を出力する。 （ｂ）圧伸比αと前記時間遅れｒｋによって決定される
次の分数式｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／α−１｝の値に（ａ）
以降に出力したデータの時間長が達するまで、前記重み
付け加算をした信号Ａに後続する信号をそのまま出力す
る。 一方、ｒｋが正またはゼロの場合には、 （ａ’）信号Ｂと信号Ａ’に対して時間長Ｔｓの幅で重
み付け加算を行った信号を出力する。 （ｂ’）圧伸比αと前記時間遅れｒｋによって決定され
る次の分数式｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／α−１｝の値に
（ａ’）以降に出力したデータの時間長が達するまで、
前記重み付け加算をした信号Ａ’に後続する信号をその
まま出力する。 ここで、重み付け加算はこの区間の前後で信号の振幅が
滑らかに接続されるような重みをそれぞれの信号に対し
てかけるものであり、信号Ａまたは信号Ａ’には時間的
に漸増する窓関数を乗算し、信号Ｂまたは信号Ｂ’には
時間的に漸減する窓関数を乗算して加算される。そし
て、信号Ａの最初のデータを次の分数式｛（Ｔｓ−ｒ
ｋ）／α−１｝だけ遅延させた点に再設定して、上述し
た処理を引き続き繰り返す。以上のように処理を行うこ
とで音声の再生時間を原音の１．０倍以上に変化させる
ことができる音声速度変換方法としたものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】本発明は圧伸比αが式｛Ｔｓ＋ｋｍａｘ／
２・Ｔｓ｝≦α≦１．０の範囲で動作する音声速度変換
方法に係る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】以下本発明の第２の実施例について、図面
を参照しながら説明する。本発明は圧伸比αが式１．０
≦α≦｛Ｔｓ／ｋｍａｘ｝の範囲で動作する音声速度変
換方法を提供するものである。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】

【発明の効果】本発明は、信号Ａと信号Ｂの一方を基準
とした相関関数が最大となる時間遅れｒｋを求め、その
時間遅れに応じて波形を重み付け加算する位置を変更す
ることにより、信号の接続を行う区間の前後で位相が著
しく不整合になることを防いでいる。また、波形の接続
を行う区間において時間的に漸減する窓関数と時間的に
漸増する窓関数を信号に乗算してから加算しているの
で、波形接続を行う区間の振幅の不連続性が無くなる。
さらに、時間遅れｒｋを決定した後に、式｛α（Ｔｓ−
ｒｋ）／１−α｝あるいは式｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／α−
１｝に示される値に出力時間長が達するまで、重み付け
加算した信号に後続する信号をそのまま出力するので、
時間遅延のデータ数が変化することによる圧伸比αから
のずれを生じることはない。さらに、一定時間長Ｔｓの
幅で重み付け加算を行ったことにより、接続される信号
に含まれる低周波数成分の滑らかな再生音が得られる利
点がある。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、音声の信号を入力し、時間軸上でα倍に圧縮または
伸張した信号に変換して出力する音声速度変換方法にお
いて、α≦１に圧縮するとき、前記入力信号のうち、所
定の時間長Ｔs の信号を信号Ａ、前記信号Ａに続く時間
長Ｔs の信号を信号Ｂ、前記信号Ａから時間ｋ（ｋ≧
０）だけ遅れた時間長Ｔs の信号を信号Ａ’、前記信号
Ｂから時間−ｋ（ｋ＜０）だけ遅れた時間長Ｔs の信号
をＢ’とし、信号Ａと信号Ｂ’との相関関数と、信号
Ａ’と信号Ｂとの相関関数とを所定の範囲ｋmin≦ｋ≦
ｋmaxなるｋについて演算し、前記相関関数を最も大き
くするｋ＝ｒｋについて、（ａ）ｒｋ≧０であるとき、
信号Ａを先頭から時間遅れｒｋ直前までを出力し、続い
てｋ＝ｒｋである信号Ａ’と信号Ｂとを、時間長Ｔs の
期間で信号Ａ’については漸減する窓関数、信号Ｂにつ
いては漸増する窓関数を乗算して加重加算した信号を出
力し、続いて前記信号Ｂに継続する信号を有限時間長出
力することにより、式α（Ｔｓ−ｒｋ）／（１−α）で
与える時間長の信号列を生成出力し、また、（ｂ）ｒｋ
＜０であるとき、信号Ａとｋ＝ｒｋである信号Ｂ’と
を、時間長Ｔsの期間で信号Ａについては漸減する窓関
数、信号Ｂ’については漸増する窓関数を乗算して加重
加算した信号を出力し、続いて前記信号Ｂ’に継続する
信号を有限時間長出力することにより、式α（Ｔｓ−ｒ
ｋ）／（１−α）で与える時間長の信号列を生成出力
し、前記信号列を出力したのち、信号Ａを改めて式（Ｔ
ｓ−ｒｋ）／（１−α）で与える遅れ位置に設定してつ
ぎの信号列を生成出力する処理を順次に繰り返すことに
より、音声の信号を時間軸上でα≦１に短縮して出力す
る音声速度変換方法である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、請求項２に係わる本発明は、音声の
信号を入力し、時間軸上でα倍に圧縮または伸張した信
号に変換して出力する音声速度変換方法において、α≧
１に伸長するとき、前記入力信号のうち、所定の時間長
Ｔs の信号を信号Ａ、前記信号Ａに続く時間長Ｔs の信
号を信号Ｂ、前記信号Ａから時間ｋ（ｋ≧０）だけ遅れ
た時間長Ｔs の信号を信号Ａ’、前記信号Ｂから時間−
ｋ（ｋ＜０）だけ遅れた時間長Ｔs の信号をＢ’とし、
信号Ａと信号Ｂ’との相関関数と、信号Ａ’と信号Ｂと
の相関関数とを所定の範囲ｋmin≦ｋ≦ｋmaxなるｋにつ
いて演算し、前記相関関数を最も大きくするｋ＝ｒｋに
ついて、（ａ）ｒｋ≧０であるとき、信号Ｂとｋ＝ｒｋ
である信号Ａ’とを、時間長Ｔsの期間で信号Ｂについ
ては漸減する窓関数、信号Ａ’については漸増する窓関
数を乗算して加重加算した信号を出力し、続いて前記信
号Ａ’継続する信号を有限時間長出力することにより、
式α（Ｔｓ−ｒｋ）／（α−１）で与える時間長の信号
列を生成出力し、また、（ｂ）ｒｋ＜０であるとき、信
号Ｂを先頭から遅れ時間−ｒｋ直前まで出力し、続いて
ｋ＝ｒｋなる信号Ｂ’と信号Ａとを、時間長Ｔs の期間
で信号Ｂ’については漸減する窓関数、信号Ａについて
は漸増する窓関数を乗算して加重加算した信号を出力
し、続いて前記信号Ａに継続する信号を有限時間長出力
することにより、式α（Ｔｓ−ｒｋ）／（α−１）で与
える時間長の信号列を生成出力し、前記信号列を出力し
たのち、信号Ａを改めて式（Ｔｓ−ｒｋ）／（α−１）
で与える遅れ位置に設定してつぎの信号列を生成出力す
る処理を繰り返すことにより、原音を時間軸上でα≧１
に伸長した信号を出力する音声速度変換方法である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】本発明は圧伸比αが、式｛（Ｔs＋ｋmax）
／２・Ｔs｝≦α≦１．０の範囲で動作する音声速度変
更方法に係る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】この例では、音声信号が離散時間データｘ
（ｎ）にサンプリングされているものとする。なお、実
施例では説明の簡単のために、サンプリングの個数を単
位時間辺り１個とし、たとえば、時間長Ｔs の信号に対
してＴs 個のサンプリングデータとするが、本発明の主
旨はＴs 個に限定するものでないことは言うまでもな
い。以下の処理には、入力データポインタとしてＰ１、
Ｐ２、および出力データポインタＰ３を用いてデータの
指定を行う。まず、ステップ１０１で、入力ポインタＰ
１の指すアドレスｉｐ１にこれから再生したい音声デー
タの先頭アドレスを設定する。また、Ｐ２の指すアドレ
スｉｐ２にはＰ１からＴs 個後のデータのアドレスを設
定する。ステップ１０２で圧伸比αを設定する。この圧
伸比αは前記の式に示した値を満たすものとする。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】

【発明の効果】本発明は、信号Ａと信号Ｂの一方を基準
とした相関関数が最大となる時間遅れｒｋを求め、その
時間遅れに応じて波形を重み付け加算する位置を変更す
ることにより、信号の接続を行う区間の前後で位相が著
しく不整合になることを防いでいる。また、波形の接続
を行う区間において時間的に漸減する窓関数と時間的に
漸増する窓関数を信号に乗算してから加算しているの
で、波形接続を行う区間の振幅の不連続性が無くなる。
さらに、時間遅れｒｋを決定した後に、圧縮の場合には
式｛α（Ｔs−ｒｋ）／（１−α）｝、伸長の場合には
式｛α（Ｔs−ｒｋ）／（α−１）｝に示される値に出
力時間長が達するまで、重み付けした信号に後続する信
号をそのまま出力するので、時間遅延のデータ数が変化
することによる圧伸比αからのずれを生じることはな
い。さらに、一定時間長Ｔs の幅で重み付け加算を行っ
たことにより、接続される信号に含まれる低周波数成分
の滑らかな再生音が得られる利点がある。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年６月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 音声速度変換方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声の基本周波数を変
えずに後続時間長のみを変える音声速度変換方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、テープレコーダ等に記録され
ている音声信号すなわち人の声や楽器等のオーディオ信
号の早聞きや遅聞きを行うために音声速度変換装置が利
用されている。

【０００３】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う。

【０００４】図８は従来の音声速度変換装置の構成を示
すものである。図８において、８１はＡＤ変換器、８２
はバッファ、８３は速度制御回路、８４はデータ読出回
路、８５はミューティング回路、８６はＤＡ変換器であ
る。

【０００５】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。

【０００６】まず入力信号はＡＤ変換器８１でディジタ
ル信号に変換され、バッファ８２へ書込まれる。次に速
度制御回路８３は圧伸比に応じてデータ読出回路８４を
制御し、バッファ８２からデータを読出させる。このデ
ータの読出方法によって、再生速度を様々に変化させる
ことができる。再生時間を短くする場合には、ブロック
単位で読出すデータを間引く。再生時間を長くする場合
には、ブロック単位で読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８５でミ
ューティングをかけ、ＤＡ変換器８６でアナログ信号に
変換して出力する。

【０００７】図９は圧伸比（時間軸圧縮伸長比＝入力信
号に対する出力信号の時間長の比）αが０．５と２．０
の場合を模式的に示したものである。（ａ）が元の原音
に対して、（ｂ）は時間軸変換比０．５、（ｃ）は時間
軸変換比２．０の場合を示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成では、時間軸を圧縮して速度を速める場合には、
データを間引くために子音などが欠落して明瞭度が低下
し、さらにブロックの接続点は不連続であり、それを減
らすために接続点をミューティングしているものの、振
幅や位相が不連続で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。

【０００９】また、他の従来の音声速度変換装置では、
ＴＤＨＳ（Ｔｉｍｅ ＤｏｍｅｉｎＨａｒｍｏｎｉｃ
Ｓｃａｌｉｎｇ）のように入力信号のピッチ周期を用い
る方法もあるが、入力信号に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ない。ま
た、波形を重み付け加算する窓長が速度比とピッチ周期
によって変化しており、求められたピッチ周波数よりさ
らに低い信号を含む信号を重み付け加算すると、その低
周波数成分が不連続的に連続されがちであり、滑らかさ
が欠如するという問題点を有している。

【００１０】本発明は上記のような問題点に鑑み、波形
の振幅・位相の両方について不連続性が少なく、データ
の欠落をあまり生じない自然性に富んだ音声を出力で
き、音楽信号などの低周波数成分を含んだ信号を滑らか
に再生することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の音声速度変換方法は、請求項１の発明は、入力
信号の内一定の時間長の第１の区間と同一の時間長の第
２の区間について相関を求め、所定の範囲内の第１の区
間と第２の区間のずれ値の内相関の高いずれ値を求める
ステップと、入力データに対して一定時間で単調に減少
する窓関数を乗算したもの及び上記入力データを上記ず
れ値だけ時間をずらしたデータに対して一定時間で単調
に増加する窓関数を乗算したものを加算することにより
入力データのまびき又は繰り返しをするステップと、上
記のずれ値と圧伸比αにより次に入力データのまびき又
は繰り返し処理をする区間の開始時を求めるステップを
有する音声速度変換方法としたものである。

【００１２】また、請求項２に係わる本発明は、音声の
信号を入力し、時間軸上でα倍に圧縮または伸長した信
号に変換して出力する音声速度変換方法において、α≦
１に圧縮するとき、前記入力信号のうち、所定の時間長
Ｔｓの信号を信号Ａ、前記信号Ａに続く時間長Ｔｓの信
号を信号Ｂ、前記信号Ａから時間ｋ（ｋ≧０）だけ遅れ
た時間長Ｔｓの信号を信号Ａ’、前記信号Ｂから時間−
ｋ（ｋ＜０）だけ遅れた時間長Ｔｓの信号をＢ’とし、
信号Ａと信号Ｂ’との相関関数と、信号Ａ’と信号Ｂと
の相関関数とを所定の範囲ｋmin≦ｋ≦ｋmaxなるｋにつ
いて演算し、前記相関関数を最も大きくするｋ＝ｒｋに
ついて、（ａ）ｒｋ≧０であるとき、信号Ａを先頭から
時間遅れｒｋ直前まで出力し、続いてｋ＝ｒｋである信
号Ａ’と信号Ｂとを、時間長Ｔｓの期間で信号Ａ’につ
いては減少する窓関数、信号Ｂについては増加する窓関
数を乗算して加重加算した信号を出力し、続いて前記信
号Ｂに継続する信号を有限時間長出力することにより、
式α（Ｔｓ−ｒｋ）／（１−α）で与える時間長の信号
列を生成出力し、また、（ｂ）ｒｋ＜０であるとき、信
号Ａとｋ＝ｒｋである信号Ｂ’とを、時間長Ｔｓの期間
で信号Ａについては減少する窓関数、信号Ｂ’について
は増加する窓関数を乗算して加重加算した信号を出力
し、続いて前記信号Ｂ’に継続する信号を有限時間長出
力することにより、式α（Ｔｓ−ｒｋ）／（１−α）で
与える時間長の信号列を生成出力し、前記信号列を出力
したのち、信号Ａを改めて式（Ｔｓ−ｒｋ）／（１−
α）で与える遅れ位置に設定してつぎの信号列を生成出
力する処理を順次に繰り返すことにより、音声の信号を
時間軸上でα≦１に短縮して出力する音声速度変換方法
である。

【００１３】また、請求項３に係わる本発明は、音声の
信号を入力し、時間軸上でα倍に圧縮または伸長した信
号に変換して出力する音声速度変換方法において、α≧
１に伸長するとき、前記入力信号のうち、所定の時間長
Ｔｓの信号を信号Ａ、前記信号Ａに続く時間長Ｔｓの信
号を信号Ｂ、前記信号Ａから時間ｋ（ｋ≧０）だけ遅れ
た時間長Ｔｓの信号を信号Ａ’、前記信号Ｂから時間−
ｋ（ｋ＜０）だけ遅れた時間長Ｔｓの信号をＢ’とし、
信号Ａと信号Ｂ’との相関関数と、信号Ａ’と信号Ｂと
の相関関数とを所定の範囲ｋmin≦ｋ≦ｋmaxなるｋにつ
いて演算し、前記相関関数を最も大きくするｋ＝ｒｋに
ついて、（ａ）ｒｋ≧０であるとき、信号Ｂとｋ＝ｒｋ
である信号Ａ’とを、時間長Ｔｓの期間で信号Ｂについ
ては減少する窓関数、信号Ａ’については増加する窓関
数を乗算して加重加算した信号を出力し、続いて前記信
号Ａ’に継続する信号を有限時間長出力することによ
り、式α（Ｔｓ−ｒｋ）／（α−１）で与える時間長の
信号列を生成出力し、また、（ｂ）ｒｋ＜０であると
き、信号Ｂを先頭から遅れ時間−ｒｋ直前まで出力し、
続いてｋ＝ｒｋなる信号Ｂ’と信号Ａとを、時間長Ｔｓ
の期間で信号Ｂ’については減少する窓関数、信号Ａに
ついては増加する窓関数を乗算して加重加算した信号を
出力し、続いて前記信号Ａに継続する信号を有限時間長
出力することにより、式α（Ｔｓ−ｒｋ）／（α−１）
で与える時間長の信号列を生成出力し、前記信号列を出
力したのち、信号Ａを改めて式（Ｔｓ−ｒｋ）／（α−
１）で与える遅れ位置に設定してつぎの信号列を生成出
力する処理を繰り返すことにより、原音を時間軸上でα
≧１に伸長した信号を出力する音声速度変換方法であ
る。

【００１４】

【作用】この構成によって、信号Ａ’と信号Ｂまたは信
号Ａと信号Ｂ’に対して時間長Ｔｓの幅で重み付け加算
を行うことにより加算した信号の欠落および振幅の不連
続が少なくなり、さらに、一定の時間長Ｔｓで重み付け
加算していることにより低周波数成分を含む信号の滑ら
かな接続が可能となる。また、信号Ａ’と信号Ｂまたは
信号Ａと信号Ｂ’の相関関数が最大となる時間遅れｒｋ
の位置に基づいて加算することにより波形接続を行う区
間の前後で位相の不整合が少なくなる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の第１の実施例について、図面を
参照しながら説明する。

【００１６】本発明は圧伸比αが式｛（Ｔｓ−ｋmax）
／（２・Ｔｓ）｝≦α≦１．０の範囲で動作する音声速
度変換方法に係る。

【００１７】図１は本発明の第１の実施例における音声
速度変換方法のフローチャートを示すもので、その動作
について説明する。

【００１８】この例では、音声信号が離散時間データｘ
（ｎ）にサンプリングされているものとする。なお、実
施例では、説明の簡単のために、サンプリング個数を単
位時間辺り１個とし、たとえば、時間長Ｔｓの信号に対
してＴｓ個のサンプリングデータとするが、本発明の主
旨はＴｓ個に限定するものでないことは言うまでもな
い。以下の処理には、入力データポインタとしてＰ１，
Ｐ２、および出力データポインタＰ３を用いてデータの
指定を行う。まず、ステップ１０１で、入力ポインタＰ
１の指すアドレスｉｐ１にこれから再生したい音声デー
タの先頭アドレスを設定する。また、Ｐ２の指すアドレ
スｉｐ２にはＰ１からＴｓ個後のデータのアドレスを設
定する。ステップ１０２で圧伸比αを設定する。この圧
伸比αは前記の式に示した値を満たすものとする。

【００１９】次に、ポインタＰ１からデータ数Ｔｓ個の
信号ＡとポインタＰ２からデータ数Ｔｓ個の信号Ｂの一
方を基準としてもう一方を時間遅れの向きにずらしてい
き、相関の高くなる位置を求めるために、ステップ１０
３で相関関数を演算し、ステップ１０４で相関関数が最
大となるときの時間遅れに相当するデータ数（時間遅
れ）ｒｋを求める。相関関数ＣＯＲの計算内容について
は図２に示すように所定の時間遅れｒｋの値の正負に応
じて使用する音声データの範囲が異なっている。また、
計算を行う時間遅れｒｋの範囲は最大値ｋmaxと最小値
ｋminを予め設定しておき、相関遅延を求める範囲には
制限を加える。以上で相関関数が最大となる時間遅れｒ
ｋが求められ、ステップ１０５で音声データをそのまま
出力するデータ数Ｔｔを図３に示すように計算する。こ
のストレートアウト区間のデータ数Ｔｔの計算も時間遅
れｒｋの正負に応じて計算式が異なる。

【００２０】そして、時間遅れｒｋの値が正のときはス
テップ１０７，１０８，１０９の処理を行って出力波形
を求め、それ以外の場合にはステップ１１０，１１１の
処理を行って出力波形を求める。ここで、ステップ１０
８，１１０におけるＷｄｅｃ（ｉ）はｉが０のときに大
きさ１でｉの増加と共にリニアに単調減少してｉがＴｓ
−１のときに０になる窓関数である。また、ステップ１
０８，１１０におけるＷｉｎｃ（ｉ）はｉが０のとき０
でｉの増加と共にリニアに単調増加してｉが（Ｔｓ−
１）のときに１になる窓関数である。

【００２１】図４に所定の時間遅れｒｋの値が０、正、
負の場合にわけて出力波形が求められる様子を示してい
る。時間遅れｒｋが正の場合には時間遅れｒｋが０の場
合に較べて、データ数Ｔｔが短くなっていることがわか
る。逆に、時間遅れｒｋが負の場合にはデータ数Ｔｔが
長くなっている。これは、時間遅れｒｋのずれに応じて
データ数Ｔｔの長さを調節して目標の圧伸比αからのず
れがないようにするためである。そして、引き続き処理
を継続する場合にはステップ１１３に示すように入力デ
ータポインタと出力データポインタの指すアドレスを更
新してから、ステップ１０２以下の処理を繰り返すよう
にする。

【００２２】以上のように本実施例によれば、次に述べ
るような特長を持った再生時間を圧縮して聴取する方法
（音程を変えずに速度を高速にする方法）を実現するこ
とができる。ポインタＰ１，Ｐ２を基準とした相関関数
を計算し、その相関の高くなる位置で重み付け加算をし
ている。これにより、波形を接続する前後の区間で位相
が著しく不整合になることを防いでいる。そして、２つ
の離れた部分の信号は一方は単調減少し、一方は単調増
加する窓関数をかけてから加算されており、波形を接続
する区間における振幅の連続性は良好に保たれる。

【００２３】これらによって、従来にない滑らかで自
然、かつ情報欠落やエコー感が少ない明瞭な再生音を得
ることができる。また、重み付け加算を行った後に続く
ストレートアウト区間のデータ数は時間遅れのデータ数
ｒｋが決定された後に計算され、時間遅れのデータ数が
変化することによる圧伸比αのずれを生じることはな
い。さらに、重み付け加算する区間の長さは、入力信号
や時間遅れｒｋに無関係な一定長Ｔｓで波形をクロスフ
ェードして接続しているので時間遅れｒｋの値によって
クロスフェード長が短くなることはなく、接続される信
号に含まれる低周波数成分の滑らかな再生音が得られる
ことになる。

【００２４】以下本発明の第２の実施例について、図面
を参照しながら説明する。本発明は圧伸比αが式１．０
≦α≦｛Ｔｓ／ｋmax｝の範囲で動作する音声速度変換
方法を提供するものである。

【００２５】図５は本発明の第２の実施例における音声
速度変換方法のフローチャートを示すもので、その動作
について説明する。

【００２６】この例でも第１の実施例と同様に、音声信
号は離散時間データｘ（ｎ）にサンプリングされてお
り、入力データポインタＰ１，Ｐ２、および出力データ
ポインタＰ３を用いてデータの指定を行う。まず、ステ
ップ５０１で、入力ポインタＰ１の指すアドレスｉｐ１
にこれから再生したい音声データの先頭アドレスを設定
する。また、Ｐ２の指すアドレスｉｐ２にはＰ１からＴ
ｓ個後のデータを指すようにする。また、出力ポインタ
の指すアドレスｏｐには初期値を設定する。ステップ５
０２で圧伸比αを設定する。この圧伸比αは第２の実施
例における前の式に示した値を満たすものとする。次
に、ポインタＰ１からデータ数Ｔｓ個の信号Ａとポイン
タＰ２からデータ数Ｔｓ個の信号Ｂの一方を基準として
もう一方を時間遅れの向きにずらしていき、相関の高く
なる位置を求めるために、ステップ５０３で相関関数を
演算し、ステップ５０４で相関関数が最大となるときの
時間遅れに相当するデータ数ｒｋを求める。相関関数Ｃ
ＯＲの計算内容については第１の実施例と同様に図２に
示したように計算を行う。

【００２７】また、計算を行う所定の時間遅れｋの範囲
は最大値ｋmaxと最小値ｋminを予め設定しておき、相関
遅延を求める範囲には制限を加える。以上で相関関数が
最大となる時間遅れｒｋが求められ、ステップ５０５で
音声データをそのまま出力するデータ数Ｔｔを図６に示
すように計算する。このストレートアウト区間のデータ
数Ｔｔの計算も時間遅れｒｋの正負に応じて計算式が異
なる。そして、時間遅れｒｋの値が負のときはステップ
５０７，５０８，５０９の処理を行って出力波形を求
め、それ以外の場合にはステップ５１０，５１１の処理
を行って出力波形を求める。ここで、ステップ５０８，
５１０におけるＷｄｅｃ（ｉ）は、第１の実施例と同様
にｉが０のときに大きさ１でｉの増加と共にリニアに単
調減少してｉがＴｓ−１のときに０になる窓関数であ
る。また、ステップ５０８，５１０におけるＷｉｎｃ
（ｉ）は、第１の実施例と同様にｉが０のときに０でｉ
の増加と共にリニアに単調増加してｉがＴｓ−１のとき
に１になる窓関数である。

【００２８】図７に所定の時間遅れｒｋの値が０、負、
正の場合にわけて出力波形が求められる様子を示してい
る。時間遅れｒｋが正の場合には時間遅れｒｋが０の場
合に較べて、データ数Ｔｔが短くなっていることがわか
る。逆に、時間遅れｒｋが負の場合にはデータ数Ｔｔが
長くなっている。これは時間遅れｒｋのずれに応じてデ
ータ数Ｔｔの長さを調節して目標の圧伸比αからのずれ
が無いようにするためである。そして、引き続き処理を
継続する場合にはステップ５１３に示すように入力デー
タポインタと出力データポインタの指すアドレスを更新
してから、ステップ５０２以下の処理を繰り返すように
する。

【００２９】以上のように本実施例によれば、次に述べ
るような特長を持った再生時間を伸長して聴取する方法
（音程を変えずに速度を低速にする方法）を実現するこ
とができる。ポインタＰ１，Ｐ２を基準とした相関関数
を計算し、その相関の高くなる位置で重み付け加算をし
ている。これにより、波形を接続する前後の区間で位相
が著しく不整合になることを防いでいる。そして、２つ
の離れた部分の信号は一方は単調減少し、一方は単調増
加する窓関数をかけてから加算されており、波形を接続
する区間における振幅の連続性は良好に保たれる。これ
らによって、従来にない滑らかで自然、かつ情報欠落や
エコー感が少ない明瞭な再生音を得ることができる。

【００３０】また、重み付け加算を行った後に続くスト
レートアウト区間のデータ数は時間遅れのデータ数ｒｋ
が決定された後に計算され、時間遅れのデータ数ｒｋが
変化することによる圧伸比αのずれを生じることはな
い。さらに、重み付け加算する区間の長さは、入力信号
や時間遅れｒｋに無関係な一定長Ｔｓで波形をクロスフ
ェードして接続しているので時間遅れｒｋの値によって
クロスフェード長が短くなることは無く、接続される信
号に含まれる低周波数成分の滑らかな再生音が得られる
ことになる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、信号Ａと信号Ｂの一方を基準
とした相関関数が最大となる時間遅れｒｋを求め、その
時間遅れに応じて波形を重み付け加算する位置を変更す
ることにより、信号の接続を行う区間の前後で位相が著
しく不整合になることを防いでいる。また、波形の接続
を行う区間において時間的に減少する窓関数と時間的に
増加する窓関数を信号に乗算してから加算しているの
で、波形接続を行う区間の振幅の不連続性が無くなる。
さらに、時間遅れｒｋを決定した後に、圧縮の場合には
式｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／（１−α）｝、伸長の場合には
式｛α（Ｔｓ−ｒｋ）／（α−１）｝に示される値に出
力時間長が達するまで、重み付けした信号に後続する信
号をそのまま出力するので、時間遅延のデータ数が変化
することによる圧伸比αからのずれを生じることはな
い。さらに、一定時間長Ｔｓの幅で重み付け加算を行っ
たことにより、接続される信号に含まれる低周波数成分
の滑らかな再生音が得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における音声速度変換方
法のフローチャート

【図２】本発明の第１の実施例における音声速度変換方
法の相関関数演算のフローチャート

【図３】本発明の第１の実施例におけるストレートアウ
ト区間の長さを計算するフローチャート

【図４】本発明の第１の実施例における音声速度変換方
法で、入力信号に対して時間遅延ｒｋの値によって重み
付け加算されて得られる出力信号の模式図

【図５】本発明の第２の実施例における音声速度変換方
法のフローチャート

【図６】本発明の第２の実施例におけるストレートアウ
ト区間の長さを計算するフローチャート

【図７】本発明の第２の実施例における音声速度変換方
法で、入力信号に対して時間遅延ｒｋの値によって重み
付け加算されて得られる出力信号の模式図

【図８】従来の音声速度変換装置の構成図

【図９】従来の音声速度変換装置の入力信号と出力信号
の模式図

【符号の説明】 Ａ，Ｂ 信号 Ｔｓ 所定の時間長 ｒｋ 時間遅れ α 圧伸比

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声信号において、信号Ａと信号Ｂ’との
   相関関数および信号Ａ’と信号Ｂとの相関関数とを、所
   定の時間遅れｋの範囲（０≦ｋ，ｋ＜０）で計算し、相
   関関数が最大となる時間遅れｒｋを求めて、その時間遅
   れｒｋに基づいて決定される位置において、信号Ａ’と
   信号Ｂまたは信号Ａと信号Ｂ’に対して一定時間長Ｔｓ
   の幅で重み付け加算を行い、次に、時間軸圧縮伸長比
   （入力信号に対する出力信号の時間長の比で、以下、圧
   伸比と指称する）αと前記時間遅れｒｋによって決定さ
   れる式｛α（Ｔｓ−ｒｋ），１−α｝あるいは式｛α
   （Ｔｓ−ｒｋ），α−１｝の時間長に達するまで、重み
   付け加算区間に後続する信号を出力し、かつ、信号Ａの
   最初のデータを式｛（Ｔｓ−ｒｋ），１−α｝あるいは
   式｛（Ｔｓ−ｒｋ），α−１｝の時間長だけ遅延させた
   点に再設定し、前記全ての処理を繰り返す処理によっ
   て、音声の再生時間の原音に対する速度比を変換するこ
   とを特徴とする音声速度変換方法。
2. 【請求項２】速度比を原音の１．０倍以下に速度変換す
   ることを特徴とする請求項１記載の音声速度変換方法。
3. 【請求項３】速度比を原音の１．０倍以上に速度変換す
   ることを特徴とする請求項１記載の音声速度変換方法。