JP2001184100A

JP2001184100A - 話速変換装置

Info

Publication number: JP2001184100A
Application number: JP36768299A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Machidera; 侯大郎待寺; Chikako Ohara; 千賀子大原; Yoichi Katsuki; 陽一勝木
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】入力された任意の信号時間長（原音録音時
間）を有する音声信号を希望した再生時間で再生する。【解決手段】連続した音声信号をデジタル的に解析す
る音声解析部１０と、この音声解析部で解析されたデジ
タル信号を記憶する録音バッファ１１と、連続した音声
信号の原音録音時間を検出する原音録音時間検出手段１
６と、この検出された原音録音時間Ｒ₀と希望再生時間
Ｒ₁との比で示される基準話速倍率Ｍを算出する基準話
速倍率算出手段１８と、再生指示に応動して、録音バッ
ファ１１から出力されるデジタル信号を合成して先に算
出された基準話速倍率Ｍに対応した話速倍率Ｙで新たな
デジタル信号を再生する信号合成部１２とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音声の話速を変更す
る話速変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば外国語を学習する方法として、実
際にその外国語を耳で聞いて学習する学習法が効果的で
ある。この場合、同じ会話を繰り返し聴くことが重要で
ある。したがって、外国語を聴く能力を向上させるため
に、簡便な方法として、例えば、数分〜十数分の会話又
はナレーションを録音したテープを再生して学習する。

【０００３】この場合、語学学習専用のテープレコーダ
においては、音声の再生速度を一定の範囲で可変できる
ように構成されている。

【０００４】また、語学学習以外にも、演説やナレーシ
ョンやニュース原稿を一旦テープレコーダに録音して、
後で再生する場合においても、再生速度を一定の範囲で
可変できることが望ましい。

【０００５】しかし、ただ単に音声の再生速度を変更さ
せたのみでは、再生される音声の周波数が変化してしま
い、音声が不自然に聞こえる。

【０００６】このような不都合を解消するために、話す
速度、すなわち話速を変化させたとしても、音声の周波
数は変化せず、ただ話し方がゆっくりになったり、早口
になるのみで自然に聞こえる話速変換手法が提唱されて
いる。

【０００７】次に、この話速変換手法を図１１及び図１
２を用いて説明する。図１１は、例えば「 It's diffi
cult for me to finish… 」と話した場合の音声信号
１の波形図である。図１２はこの音声信号１の拡大図で
ある。周知のように、音声には子音と母音とがあり、音
声信号１にもそれに対応した子音と母音とがある。図示
するように子音は１個の無声音２で構成され、母音は複
数の有声音３で構成されている。また、音声信号１には
音声の途切れたときの無音４が存在する。

【０００８】ここで、無声音２又は有声音３の継続期間
を有音期間５と称し、無音４の継続期間を無音期間６と
称する。

【０００９】子音を構成する無声音２は比較的高い周波
数成分を有し、母音を構成する複数の有声音３はほぼ同
一波形を有する。したがって、話速を速くするために
は、母音を構成する複数の有声音３のうちの１個又は複
数の有声音３を間引いて、間引いた有声音３の前後の有
声音３どうし、又は無声音２と有声音３、又は有声音３
と無音４とを接続する。よって、母音の継続時間を短縮
でき、結果として音声信号１の全体の時間を短くでき、
音声の周波数や音質を変更することなく話速を速くでき
る。また、無声期間６の時間を短縮することによって話
速を速くすることもできる。

【００１０】逆に、話速を遅くする場合は、母音を構成
する複数の有声音３に対して同一の有声音３を挿入して
母音の継続時間を長くすればよい。また、無声期間６の
時間を伸張することによって話速を遅くすることもでき
る。

【００１１】有音期間５を短縮・伸張することによっ
て、話速変換を自動的に行うためには、音声信号１に含
まれる無声音２と有声音３と無音４とを区分けする必要
がある。この区分手法として、母音は複数の有声音３が
継続する性質を利用して、音声信号１に対して自己相関
関数を算出することにより、無声音２と有声音３との区
分け、及び各有声音３の継続時間（ピッチ）が検出す
る。

【００１２】そして、母音を構成する複数の有声音３の
うち何個の有声音３を間引くか、又は何個の有声音３を
挿入するかで、音声信号１の話速が定まる。

【００１３】したがって、このような話速変換機能が組
込まれた音声再生装置を用いることにより、語学学習者
は、違和感なく、速い速度又は遅い速度で会話やナレー
ションを聴くことができる。

【００１４】また、必要に応じて、違和感なく、演説や
ナレーションやニュース原稿の話速を変更できる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た話速変換機能が組込まれた音声再生装置においても、
まだ改良すべき次のような課題があった。

【００１６】すなわち、講演会や放送局においては、予
め与えられた時間に合うように、演説やナレーションや
ニュース原稿が録音されている場合が多い。しかし、与
えられた時間が急に変更になる場合がしばしばある。

【００１７】しかし、上述した話速変換機能が組込まれ
た音声再生装置においては、再生される音声の話速を通
常話速に対して何％上昇させるか、又は、通常話速に対
して何％低下させるかを指示できたが、再生時間そのも
のを指定できなかった。そのために、適当に、話速倍率
を指定して、再生させていた。その結果、再生時間が与
えられた時間内に正確に収まらない問題が生じる。

【００１８】特に、放送局における放送時間は秒単位ま
で厳格に定められている。演説やナレーションは、たと
え圧縮・伸張しない状態においても、与えられた時間に
秒単位で収まることはない。したがって、録音時間が不
確かであるのに、適当な話速倍率を設定して、再生され
た演説やナレーションを放送時間内に秒単位まで厳格に
収めることは至難の業である。

【００１９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、希望再生時間を与えるのみで任意時間長を
有した音声信号を、違和感なく与えられた希望再生時間
で正確に再生でき、使い勝手を大幅に向上できる話速変
換装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明の話速変換装置においては、連続した音声信
号をデジタル的に解析する音声解析部と、この音声解析
部で解析されたデジタル信号を記憶する録音バッファ
と、連続した音声信号の原音録音時間を検出する原音録
音時間検出手段と、この検出された原音録音時間と希望
再生時間との比で示される基準話速倍率を算出する基準
話速倍率算出手段と、再生指示に応動して、録音バッフ
ァから出力されるデジタル信号を合成して算出された基
準話速倍率に対応した話速倍率で新たなデジタル信号を
再生する信号合成部とを備えている。

【００２１】また、発明の話速変換装置においては、連
続した音声信号をデジタル的に解析する音声解析部と、
この音声解析部で解析されたデジタル信号を記憶する録
音バッファと、連続した音声信号の原音録音時間を検出
する原音録音時間検出手段と、この検出された原音録音
時間と希望再生時間との比で示される基準話速倍率を算
出する基準話速倍率算出手段と、再生指示に応動して、
録音バッファから出力されるデジタル信号を合成して指
定された話速倍率で新たなデジタル信号を再生する信号
合成部と、算出された基準話速倍率に対応した話速倍率
を算出して前記信号合成部へ送出する話速算出部とを備
えている。

【００２２】このように構成された話速変換装置におい
ては、入力された連続する音声信号は音声解析部で、例
えば有音期間、無音期間、無声音、有声音、無音等に区
分（解析）される。この音声解析部でデジタル的に解析
されたデジタル信号（デジタルの音声信号）は録音バッ
ファに記憶保持される。

【００２３】また、入力された連続する音声信号の信号
時間長で示される原音録音時間が検出され、例えば操作
入力された希望再生時間との比で示される基準話速倍率
が算出される。そして、この基準話速倍率から話速倍率
が算出される。ここで、話速倍率とは、速度変換を実施
していない状態の音声の話速を１（基準）とした場合の
話速の倍率である。

【００２４】外部から再生指示が出されると、録音バッ
ファに記憶保持されている解析されたデジタル信号（デ
ジタルの音声信号）は信号合成部にて話速算出部で指定
され話速倍率を有する新たなデジタル信号（デジタルの
音声信号）として再生される。

【００２５】したがって、操作者は、たとえ、入力され
た音声信号の信号時間長（原音録音時間）が不明であっ
たとしても、希望再生時間のみを指定するのみで、再生
された音声信号が希望再生時間に正確に収まる。

【００２６】また、別の発明の話速変換装置において
は、上述した発明の話速変換装置に対して、さらに、連
続する音声信号の累積有音期間を算出する累積有音期間
算出手段と、連続する音声信号の累積無音期間を算出す
る累積無音期間算出手段とを備えている。そして、話速
算出部は、算出された累積有音期間と累積無音期間とか
ら、有音期間の話速倍率を変更することによって基準話
速倍率が得られる有音目標話速倍率を算出して、デジタ
ル信号の有音期間に有音目標話速倍率の話速倍率を信号
合成部へ送出し、デジタルの音声信号の無音期間に期間
変更なしを信号合成部へ送出する。

【００２７】このように構成された話速変換装置におい
ては、連続した音声信号の話速倍率を変更する手段とし
て、連続した音声信号における無音期間はそのまま変更
せずに、有音期間の時間を例えば、有声音を間引いた
り、同一有声音を付加することによって変更している。

【００２８】さらに、別の発明の話速変換装置において
は、上述した発明の話速変換装置に対して、さらに、連
続した音声信号の累積有音期間を算出する累積有音期間
算出手段と、連続した音声信号の累積無音期間を算出す
る累積無音期間算出手段とを備えている。そして、話速
算出部は、算出された累積有音期間と累積無音期間とか
ら、無音期間を変更することによって基準話速倍率が得
られる無音目標期間を算出して、デジタル信号の有音期
間に無音目標期間を信号合成部へ送出し、デジタル信号
の有音期間に１の話速倍率を信号合成部へ送出する。

【００２９】このように構成された話速変換装置におい
ては、入力された音声信号の話速倍率を変更する手段と
して、入力された音声信号における有音期間はそのまま
変更せずに、無音期間の継続時間を圧縮又は伸張してい
る。

【００３０】さらに、別の発明の話速変換装置において
は、上述した発明の話速変換装置の話速算出部は、連続
した音声信号の開始時刻から規定時間経過するまでの期
間内に、時間経過に伴って予め設定された初期話速倍率
から基準話速倍率近傍の目標話速倍率まで変化させ、か
つ規定時間経過後に、目標話速倍率を維持する話速倍率
を順次算出して信号合成部へ送出する。

【００３１】このように構成された話速変換装置におい
ては、再生された演説やナレーションの冒頭部分のみ通
常話速に近い話速倍率で、規定時間経過後に基準話速倍
率近傍の目標話速倍率で再生される。よって、再生され
た演説やナレーションの冒頭部分を聞き逃すことはな
い。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
を用いて説明する。（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係る話
速変換装置の概略構成を示すブロック図である。入力端
子７に対して図１１に示した音声信号１と同一構成の一
連の連続した音声信号ａが入力される。したがって、こ
の音声信号ａは、図１２に示すように、子音に対応する
無声音２と、母音に対応する有声音３と、無音４とで構
成されている。そして、図１２に示すように、無声音２
又は有声音３からなる有音期間５の継続期間をＴ₁と
し、無音４からなる無音期間６の継続期間をＴ₀とす
る。

【００３３】入力端子７から入力されたアナログの音声
信号ａは、Ａ／Ｄ変換器８でデジタルの音声信号に変換
された後、音声信号メモリ９に蓄積される。音声解析部
１０は、この音声信号メモリ９に書込まれた一連のデジ
タルの音声信号ａ₁を無声音２と、有声音３と、無音４
とに区分けする。具体的には、音声信号ａ₁の信号レベ
ルを調べて、有音期間５と無音期間６とを区分けする。
その後、各有音期間５の信号に対して自己相関解析を実
施して、この有音期間５を無声音２と有声音３とに区分
けする。音声解析部１０で、無声音２と有声音３と無音
４とに区分けされた音声信号ａ₂は一旦録音バッファ１
１へ書込まれて記憶保持される。

【００３４】信号合成部１２は、外部から再生開始指令
が入力されると、この録音バッファ１１に書込まれてい
る音声解析されたデジタルの音声信号ａ₂を取込んで、
この取込んだ音声信号ａ₂における有音期間５における
各母音を構成する複数の有声音３のうち、話速算出部１
９にで指定された話速倍率Ｙに対応した数だけ間引くか
又は追加する。また、この取込んだ音声信号ａ₂におけ
る無音期間６の継続期間を話速算出部１９にて指定され
た話速倍率Ｙに応じて短縮又は伸張する。そして、信号
合成部１２は、入力された音声信号ａ₂における無声音
２と、間引き又は追加後の有声音３と、短縮又は伸張さ
れた無音４とを接続して新たな音声信号ａ₃を合成して
出力する。

【００３５】信号合成部１２から出力された新たな音声
信号ａ₃は出力バッファ１３に一旦格納した後、Ｄ／Ａ
変換１４でアナログの音声信号ａ₄に変換されて、出力
端子１５から出力される。

【００３６】したがって、出力端子１５から出力された
新たなアナログの音声信号ａ₄は、入力端子７に入力さ
れたアナログの音声信号ａに対して、指定された話速倍
率Ｙに対する分だけ短縮又は伸張され、その分、再生さ
れた演説又はナレーションの再生時間が短縮又は伸張さ
れる。

【００３７】Ａ／Ｄ変換器８から出力されたデジタルの
音声信号ａ₁は音声信号メモリ９へ書込まれると共に、
録音時間検出部１６へ入力される。録音時間検出部１６
は、図２に示すように、入力された音声信号ａ（ａ₁）
の信号時間長で示される原音録音時間Ｒ₀を検出して、
次の基準話速倍率算出部１８へ送出する。

【００３８】希望再生時間入力部１７は操作者が操作入
力した、図２に示す、出力端子１５から出力されるアナ
ログの音声信号ａ₄の信号時間長である再生時間Ｒ_Iを次
の基準話速倍率算出部１８へ送出する。

【００３９】基準話速倍率算出部１８は、入力された音
声信号ａ（ａ₁）の原音録音時間Ｒ₀を出力される音声信
号ａ₄の希望再生時間Ｒ_Iで除算した基準話速倍率Ｍを算
出して次の話速算出部１９へ送出する。

【００４０】Ｍ＝Ｒ₀／Ｒ_I この第１実施形態の話速変換装置の話速算出部１９は、
入力された基準話速倍率Ｍをそのまま話速倍率Ｙとし
て、信号合成部１２へ送出する。

【００４１】Ｙ＝Ｍ前述したように、信号合成部１２は、取込んだデジタル
の音声信号ａ₂を圧縮・伸張して話速倍率Ｙを有するデ
ジタルの音声信号ａ₃として出力する。

【００４２】このように構成された第１実施形態の話速
変換装置においては、入力端子７から入力された音声信
号ａの信号時間長を示す原音録音時間Ｒ₀が自動的に測
定される。そして、操作者が希望再生時間Ｒ₁を操作入
力すると、基準話速倍率Ｍが自動的に算出されて、信号
合成部１２へ話速倍率Ｙとして印加される。

【００４３】したがって、操作者としては、入力された
音声信号ａの原音録音時間Ｒ₀に係わらず、希望再生時
間Ｒ₁を操作入力のみで、高い精度の希望再生時間Ｒ₁を
有する音声信号ａ₄を再生できる。

【００４４】よって、放送局のように放送時間を秒単位
で制御する環境下でこの話速変換装置を使用する場合
に、高い精度の希望再生時間Ｒ₁が確保されるので、こ
の話速変換装置の使い勝手を大幅に向上できる。

【００４５】（第２実施形態）図３は本発明の第２実施
形態に係わる話速変換装置の概略構成を示すブロック図
である。図１に示す第１実施形態の話速変換装置と同一
部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を
省略する。

【００４６】この第２実施形態の話速変換装置において
は、音声解析部１０から出力された、有音期間５、無音
期間６、無声音２、有声音３、無音４に区分（解析）さ
れたデジタルの音声信号ａ₂は順次録音バッファ１１に
書込まれると共に、累積有音期間算出部２０及び累積無
音期間算出部２１へ入力される。

【００４７】累積有音期間算出部２０は、図２に示すよ
うに、入力された１原音録音時間Ｒ ₀分の音声信号ａ
₂（ａ）に含まれる全ての有音期間Ｔ₁を累積した累積有
音期間Ｔ_S1を算出して話速算出部１９ａへ送出する。同
様に、累積無音期間算出部２１は、図２に示すように、
入力された１原音録音時間Ｒ₀分の音声信号ａ₂（ａ）に
含まれる全ての無音期間Ｔ₀を累積した累積無音期間Ｔ
_S0を算出して話速算出部１９ａへ送出する。

【００４８】さらに、再生指示が入力され、信号合成部
１２が録音バッファ１１に記憶されたデジタルの音声信
号ａ₂の読出しを開始すると、録音バッファ１１から音
声信号ａ₂が信号合成部１２へ入力されると共に、話速
算出部１９ａへ入力される。したがって、話速算出部１
９ａには、デジタルの音声信号ａ₂が入力開始前に、基
準話速倍率Ｍ、累積有音期間Ｔ_S1、累積無音期間Ｔ_S0
が入力されている。

【００４９】そして、この話速算出部１９ａは図４に示
す流れ図に従って、話速倍率Ｙを算出して信号合成部１
２へ送出する処理を実施する。

【００５０】前述したように、基準話速倍率Ｍ、累積有
音期間Ｔ_S1、累積無音期間Ｔ_S0 を取込む（Ｐ１）。次
に、有音目標話速倍率Ｎ₁を算出する（Ｐ２）。この有
音目標話速倍率Ｎ₁は、各無音期間Ｔ_S0はそのままで、
各有音期間Ｔ_S1を圧縮・伸張して希望再生時Ｒ₁を得る
ために、各有音期間Ｔ_S1に作用させるため話速倍率Ｙで
ある。この有音目標話速倍率Ｎ₁は下式から導かれる。

【００５１】（Ｔ_S1／Ｎ₁）＋Ｔ_S0＝（Ｔ_S1＋Ｔ_S0）／ＭＮ₁＝（Ｍ・Ｔ_S1）／（Ｔ_S1＋Ｔ_S0―Ｍ・Ｔ_S0）そして、録音バッファ１１から出力されたデジタルの音
声信号ａ₂が入力開始されると（Ｐ３）、例えば、０．
０１秒等の微小時間Δｔの経過を待って（Ｐ４）、この
デジタルの音声信号ａ₂が終了していないことを確認し
（Ｐ５）、現在時点におけるデジタルの音声信号ａ₂の
信号状態が有音期間５（Ｔ₁）の場合は（Ｐ６）、先に
求めた有音目標話速倍率Ｎ₁を話速倍率Ｙとして信号合
成部１２へ送出する（Ｐ７）。Ｙ＝Ｎ₁現在時点におけ
るデジタルの音声信号ａ₂の信号状態が無音期間６
（Ｔ₀）の場合は（Ｐ６）、無音期間６（Ｔ₀）変更なし
指示となる、話速倍率１を話速倍率Ｙとして信号合成部
１２へ送出する（Ｐ８）。Ｙ＝１そして、Ｐ５にて、デジタルの音声信号ａ₂が終了する
と、この話速倍率算出処理を終了する。

【００５２】このように、構成された第２実施形態の話
速変換装置においては、先に説明した第１実施形態の話
速変換装置と同様に、希望再生時間Ｒ₁を指定すると、
この希望再生時間Ｒ₁を有する音声信号ａ₄を再生するこ
ことができる。

【００５３】さらに、この第２実施形態の話速変換装置
においては、話速算出部１９ａから、信号合成部１２へ
入力される話速倍率Ｙは、無音期間６（Ｔ₀）で１に設
定され、すなわち無音期間６（Ｔ₀）変更なしに設定さ
れ、有音期間５（Ｔ₁）で有音目標話速倍率Ｎ₁に設定さ
れる。したがって、たとえ入力された音声信号ａが大幅
に短縮又は伸張されたとしても、言葉と言葉との間の無
音期間６は変化されずに確保されるので、より自然に聞
こえる。

【００５４】（第３実施形態）図５は本発明の第３実施
形態の話速変換装置に組込まれた話速算出部１９ａの話
速倍率Ｙの算出処理を示す流れ図である。なお、この第
３実施形態の話速変換装置のブロック構成図は、図３に
示した第２実施形態の話速変換装置のブロック構成図と
同じであるので説明を省略する。異なるところは、話速
算出部１９ａの話速倍率Ｙの算出処理内容のみである。

【００５５】そして、第３実施形態の話速算出部１９ａ
は図５に示す流れ図に従って、話速倍率Ｙを算出して信
号合成部１２へ送出する処理を実施する。

【００５６】図４と同様に、基準話速倍率Ｍ、累積有音
期間Ｔ_S1、累積無音期間Ｔ_S0 を取込んで（Ｑ１）、無
音目標期間を得るための無音目標話速倍率Ｎ₀を算出す
る（Ｑ２）。この無音目標期間を得るための無音目標話
速倍率Ｎ₀は、各有音期間Ｔ_S ₁はそのままで、各無音期
間Ｔ_S0を圧縮・伸張して希望再生時Ｒ₁を得るために、
各無音期間Ｔ_S0に作用させるため話速倍率Ｙである。こ
の無音目標話速倍率Ｎ₀は下式から導かれる。

【００５７】Ｔ_S1＋（Ｔ_S0／Ｎ₀）＝（Ｔ_S1＋Ｔ_S0）／ＭＮ₀＝（Ｍ・Ｔ_S0）／（Ｔ_S1＋Ｔ_S0―Ｍ・Ｔ_S1）そして、録音バッファ１１から出力されたデジタルの音
声信号ａ₂が入力開始されると（Ｑ３）、例えば、０．
０１秒等の微小時間Δｔの経過を待って（Ｑ４）、この
デジタルの音声信号ａ₂が終了していないことを確認し
（Ｑ５）、現在時点におけるデジタルの音声信号ａ₂の
信号状態が無音期間６（Ｔ₀）の場合は（Ｑ６）、先に
求めた無音目標話速倍率Ｎ₀を話速倍率Ｙとして信号合
成部１２へ送出する（Ｑ７）。Ｙ＝Ｎ₀ 現在時点におけるデジタルの音声信号ａ₂の信号状態が
有音期間５（Ｔ₁）の場合は（Ｑ６）、話速倍率１を話
速倍率Ｙとして信号合成部１２へ送出する（Ｑ８）。Ｙ＝１そして、Ｑ５にて、デジタルの音声信号ａ₂が終了する
と、この話速倍率算出処理を終了する。

【００５８】このように構成された第３話速変換装置に
おいては、先に説明した第１実施形態の話速変換装置と
同様に、希望再生時間Ｒ₁を指定すると、この希望再生
時間Ｒ₁を有する音声信号ａ₄を再生するこことができ
る。

【００５９】さらに、この第３実施形態の話速変換装置
においては、話速算出部１９ａから信号合成部１２へ入
力される話速倍率Ｙは、有音期間５（Ｔ₁）で１に設定
され、無音期間６（Ｔ₀）で無音目標話速倍率Ｎ₀に設定
される。

【００６０】したがって、例えば、無音期間６（Ｔ₀）
が多い、間延びした演説やナレーションを希望再生時間
Ｒ₁に短縮する場合に、この手法を採用することによっ
て、引き締まった聞き易い再生音声とすることができ
る。

【００６１】（第４実施形態）図６は本発明の第４実施
形態の話速変換装置に組込まれた話速算出部１９ａから
信号合成部１２へ印加される話速倍率Ｙの時間特性を示
す図である。なお、この第４実施形態の話速変換装置の
ブロック構成図は、図３に示した第２実施形態の話速変
換装置のブロック構成図と同じであるので説明を省略す
る。異なるところは、話速算出部１９ａの話速倍率Ｙの
算出処理内容のみである。

【００６２】この話速算出部１９ａは、図６に示すよう
に、この話速算出部１９ａに入力されたデジタルの音声
信号ａ₃の開始時刻（ｔ＝０）から規定時間Ｔ_B経過する
までの期間内に、時間経過に伴って予め設定された初期
話速倍率Ｂ（＝１）から基準話速倍率Ｍ近傍の目標話速
倍率Ｎまで変化させ、かつ規定時間Ｔ経過後に、目標話
速倍率Ｎを維持する話速倍率Ｙを順次算出して信号合成
部１２へ送出する。

【００６３】具体的には、この話速算出部１９ａは、図
７に示す流れ図に従って、話速倍率Ｙを算出して信号合
成部１２へ送出する処理を実施する。

【００６４】先ず、基準話速倍率Ｍ、規定時間Ｔ_B、原
音録音時間Ｒ₀を取込んで（Ｓ１）、目標話速倍率Ｎを
算出する（Ｓ２）。具体的には、図６に示すように、話
速倍率Ｙが基準話速倍率Ｍを下回る面積Ｓ₁と、話速倍
率Ｙが基準話速倍率Ｍを上回る面積Ｓ₂とが等しくなる
ように目標話速倍率Ｎを算出する。

【００６５】Ｓ₁＝（Ｍ―１）Ｔ_B／２Ｓ₂＝（Ｎ―Ｍ）（Ｒ₀―Ｔ_B）Ｎ＝［（Ｍ―１）Ｔ_B／２（Ｒ_0―Ｔ_B）］＋Ｍそして、録音バッファ１１から出力されたデジタルの音
声信号ａ₂が入力開始されると、Ｓ３にて、経過時間ｔ
を初期化する（ｔ＝０）。例えば、０．０１秒等の微小
時間Δｔの経過を待って（Ｓ４）、Ｓ５にて経過時間ｔ
を更新する（ｔ＝ｔ＋Δｔ）。そして、更新後の経過時
間ｔが規定時間Ｔ_B未満の場合（Ｓ６）、下式に示す話
速倍率Ｙの算出を行う（Ｓ７）。Ｙ＝［（Ｎ―１）／Ｔ_B］ｔ＋１算出した話速倍率Ｙを信号合成部１２へ送出する（Ｓ
８）。そして、Ｓ４へ戻り、次の微小時間Δｔの経過を
待つ。

【００６６】Ｓ６にて、更新後の経過時間ｔが規定時間
Ｔ_Bに達すると、目標話速倍率Ｙ＝Ｎを信号合成部９へ
送出する。

【００６７】このように構成された第４実施形態の話速
変換装置においては、図６に示すように、時刻（経過時
間）ｔ＝０で録音バッファ１１から解析済みのデジタル
の音声信号ａ₂が信号合成部１２及び話速算出部１９ａ
へ入力開始されると、出力端子１５から出力される音声
信号ａ₄の話速は通常話速（Ｙ＝１）である。そして、
経過時間ｔが増加すると、話速倍率Ｙも増加する。

【００６８】そして、経過時間ｔが規定時間Ｔ_Bに達す
ると、話速倍率Ｙが基準話速倍率Ｍを若干上回る目標話
速倍率Ｎに達する（Ｙ＝Ｎ）。規定時間Ｔ_Bを経過した
後は、話速倍率Ｙは目標話速倍率Ｎを維持する。

【００６９】したがって、この第４実施形態の話速変換
装置を採用することによって、先に説明した第１実施形
態の話速変換装置と同様に、希望再生時間Ｒ₁を指定す
ると、この希望再生時間Ｒ₁を有する音声信号ａ₄を再生
するこことができる。さらに、演説やナレーションの冒
頭部分のみ通常に近い話速でその後は目標話速Ｎの話速
なる。よって、演説やナレーションの冒頭部分を聞き逃
すことはない。

【００７０】（第５実施形態）図８は本発明の第５実施
形態の話速変換装置に組込まれた話速算出部１９ａから
信号合成部１２へ印加される話速倍率Ｙの時間特性を示
す図である。なお、この第５実施形態の話速変換装置の
ブロック構成図は、図３に示した第２実施形態の話速変
換装置のブロック構成図と同じであるので説明を省略す
る。異なるところは、話速算出部１９ａの話速倍率Ｙの
算出処理内容のみである。

【００７１】この話速算出部１９ａは、図８に示すよう
に、この話速算出部１９ａに入力されたデジタルの音声
信号ａ₃の有音期間５（Ｔ₁）の開始時刻（ｔ_S＝０）か
らの経過期間ｔ_Sが規定時間Ｔ_B経過するまでの期間内
に、時間経過に伴って予め設定された初期話速倍率Ｂ
（＝１）から基準話速倍率Ｍ近傍の目標話速倍率Ｎまで
変化させ、かつ規定時間Ｔ_B経過後に、目標話速倍率Ｎ
を維持し、さらに、デジタルの音声信号ａ₃が経過期間
ｔ_S＝ｔ_Eで無音期間６（Ｔ₀）に変化すると、１とな
り、次の有音期間５（Ｔ₁）まで１を維持する話速倍率
Ｙを順次算出して信号合成部１２へ送出する。但し、無
音期間６の継続期間ｔ_Qがしきい値時間Ｔ_SHより短い場
合は、話速倍率Ｙは１に戻らない。

【００７２】具体的には、この話速算出部１９ａは、図
１０に示す流れ図に従って、話速倍率Ｙを算出して信号
合成部１２へ送出する処理を実施する。

【００７３】先ず、基準話速倍率Ｍ、規定時間Ｔ_B、話
し始め話速倍率Ｂを取込んで（A１）、目標話速倍率Ｎ
を算出する（Ａ２）。具体的には、図６に示すように、
話速倍率Ｙが基準話速倍率Ｍを下回る面積Ｓ₁と、話速
倍率Ｙが基準話速倍率Ｍを上回る面積Ｓ₂とが等しくな
るように目標話速倍率Ｎを算出する。なお、有音期間５
の時間長Ｔ₁（ｔ_S＝０〜ｔ_S＝ｔ_E）は単語や文節によっ
てまちまちであるので、平均的な値を用いて目標話速倍
率Ｎを算出する。

【００７４】そして、録音バッファ１１から出力された
デジタルの音声信号ａ₂が入力開始されると、例えば、
０．０１秒等の微小時間Δｔの経過を待って（Ａ３）、
A４にてデジタルの音声信号ａ₂のその時点での解析結果
を取込む（Ａ４）。そして、デジタルの音声信号ａ₂が
有音期間５であれば（Ａ５）、有音期間フラグの状態を
調べる（Ａ６）。０に解除されたままであると、今回初
めて有音期間５に入ったと判断して、Ａ７にて、有音期
間フラグを１に設定するとともに、有音経過時間ｔ_Sを
初期化する（ｔ_S＝０）。さらに、無音股間フラグを０
に解除する（Ａ８）。

【００７５】なお、Ａ６にて、既に有音期間フラグが１
に設定されたままであると、前回以前に有音期間５に入
ったと判断して、Ａ９にて、有音経過時間ｔ_Sを更新す
る（ｔ_S＝ｔ_S＋Δｔ）。

【００７６】そして、下式で示す話速倍率Ｙを算出する
（Ａ１０）。

【００７７】Ｙ＝Ｎ―（Ｎ―Ｂ）exp［―ｔ_S／（Ｔ_B／５）］この算出した話速倍率Ｙを信号合成部１２へ送出する
（Ａ１１）。そして、Ａ３へ戻り、次の微小時間Δｔが
経過するのを待つ。

【００７８】また、Ａ５にて、現在時点でデジタルの音
声信号ａ₂が有音期間５でなくて無音期間６の場合であ
れば、無音期間フラグの状態を調べる（Ａ１２）。０に
解除されたままであると、今回初めて無音期間６に入っ
たと判断して、Ａ１３にて、無音期間フラグを１に設定
するとともに、無音経過時間ｔ_Qを初期化する（ｔ_Q＝
０）。そして、Ａ９へ進み、有音経過時間ｔ_Sを更新す
る（ｔ_S＝ｔ_S＋Δｔ）。さらに、前述した話速倍率Ｙを
算出して（Ａ１０）、信号合成部１２へ送出する（Ａ１
１）。そして、Ａ３へ戻り、次の微小時間Δｔが経過す
るのを待つ。

【００７９】Ａ１２にて、既に無音期間フラグが１に設
定されたままであると、前回以前に無音期間６に入った
と判断して、Ａ１４にて、無音経過時間ｔ_Qを更新する
（ｔ_Q＝ｔ_Q＋Δｔ）。そして、更新後の無音経過時間ｔ
_Qが予め設定されているしきい値Ｔ_SHを超えたか否かを
調べる（Ａ１５）。

【００８０】無音経過時間ｔ_Qがしきい値時間Ｔ_SHを超
えていなければ、Ａ９へ進み、有音経過時間ｔ_Sを更新
する（ｔ_S＝ｔ_S＋Δｔ）。さらに、話速倍率Ｙを算出し
て（Ａ１０）、信号合成部１２へ送出する（Ａ１１）。
そして、Ａ３へ戻り、次の微小時間Δｔが経過するのを
待つ。

【００８１】Ａ１５にて、無音経過時間ｔ_Qがしきい値
時間Ｔ_SHを超えると、初めて有音期間フラグを０に解除
する（Ａ１６）。そして、Ａ３へ戻り、次の微小時間Δ
ｔが経過するのを待つ。

【００８２】このように構成された第５実施形態の話速
変換装置においては、図９に示すように、録音バッファ
１１から解析済みのデジタルの音声信号ａ₂が信号合成
部１２及び話速算出部１９ａへ入力開始されると、出力
端子１５から出力される音声信号ａ₄の話速倍率Ｙは、
有音期間５（Ｔ₁）が開始される毎に、通常話速に近い
話し開始話速倍率Ｂから、規定時間Ｔ_B内に、基準話速
倍率Ｍ近傍の目標話速倍率Ｎまで増加し、該当有音期間
５（Ｔ₁）が継続する限りは、目標話速倍率Ｎを維持す
る。

【００８３】したがって、この第５実施形態の話速変換
装置を採用することによって、先に説明した第１実施形
態の話速変換装置と同様に、希望再生時間Ｒ₁を指定す
ると、この希望再生時間Ｒ₁を有する音声信号ａ₄を再生
するこことができる。

【００８４】さらに、演説やナレーションにおける音声
が一定のしきい値時間Ｔ_SHを超えると、話速倍率Ｙがほ
ぼ通常の値Ｂにも戻るので、次の話し始めは通常の話速
となるので、非常に聞き易くなる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の話速変換
装置においては、希望再生時間を与えるのみで任意時間
長を有した音声信号を、違和感なく与えられた希望再生
時間で正確に再生できる。したがって、使い勝手を大幅
に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる話速変換装置の
概略構成を示すブロック図

【図２】録音及び再生する音声信号の信号構成を示す模
式図

【図３】本発明の第２実施形態に係わる話速変換装置の
概略構成を示すブロック図

【図４】同第２実施形態に係わる話速変換装置に組込ま
れた話速算出部の話速倍率の算出処理を示す流れ図

【図５】本発明の第３実施形態に係わる話速変換装置に
組込まれた話速算出部の話速倍率の算出処理を示す流れ
図

【図６】本発明の第４実施形態に係わる話速変換装置に
組込まれた話速算出部から出力された話速倍率の変化を
示す図

【図７】同第４実施形態に係わる話速変換装置に組込ま
れた話速算出部の話速倍率の算出処理を示す流れ図

【図８】本発明の第５実施形態に係わる話速変換装置に
組込まれた話速算出部から出力された話速倍率の変化を
示す図

【図９】同じく第５実施形態に係わる話速変換装置に組
込まれた話速算出部から出力された話速倍率の変化を示
す図

【図１０】同第５実施形態に係わる話速変換装置に組込
まれた話速算出部の話速倍率の算出処理を示す流れ図

【図１１】一般的な音声信号波形を示す図

【図１２】一般的な音声信号の詳細を示す図

【符号の説明】

２…無声音３…有声音４…無音５…有音期間５…無音期間８…Ａ／Ｄ変換器９…音声信号メモリ１０…音声解析部１１…録音バッファ１２…信号合成部１３…出力バッファ１４…Ｄ／Ａ変換器１６…録音時間検出部１７…希望再生時間入力部１８…基準話速倍率算出部１９，１８ａ…話速算出部２０…累積有音期間算出部２１…累積無音期間算出部

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月７日（２０００．１．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図６】

【図９】

【図３】

【図５】

【図７】

【図１１】

【図８】

【図１０】

【図１２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者勝木陽一東京都港区南麻布五丁目10番27号アンリツ株式会社内Ｆターム(参考） 5D045 AA07 BA02 5D080 AA05 BA01 DA02 FA31 FA39 GA02 GA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続した音声信号をデジタル的に解析す
る音声解析部（１０）と、この音声解析部で解析されたデジタル信号を記憶する録
音バッファ（１１）と、前記連続した音声信号の原音録音時間を検出する原音録
音時間検出手段（１６）と、この検出された原音録音時間（Ｒ₀）と希望再生時間
（Ｒ₁）との比で示される基準話速倍率（Ｍ）を算出す
る基準話速倍率算出手段（１８）と、再生指示に応動して、前記録音バッファから出力される
デジタル信号を合成して前記算出された基準話速倍率
（Ｍ）に対応した話速倍率（Ｙ）で新たなデジタル信号
を再生する信号合成部（１２）とを備えたことを特徴と
する話速変換装置。
【請求項２】連続した音声信号をデジタル的に解析す
る音声解析部（１０）と、この音声解析部で解析されたデジタル信号を記憶する録
音バッファ（１１）と、前記連続した音声信号の原音録音時間を検出する原音録
音時間検出手段（１６）と、この検出された原音録音時間（Ｒ₀）と希望再生時間
（Ｒ₁）との比で示される基準話速倍率（Ｍ）を算出す
る基準話速倍率算出手段（１８）と、再生指示に応動して、前記録音バッファから出力される
デジタル信号を合成して指定された話速倍率（Ｙ）で新
たなデジタル信号を再生する信号合成部（１２）と、前記算出された基準話速倍率（Ｍ）に対応した話速倍率
（Ｙ）を算出して前記信号合成部へ送出する話速算出部
（１９）とを備えたことを特徴とする話速変換装置。
【請求項３】前記連続した音声信号の累積有音期間を
算出する累積有音期間算出手段（２０）と、前記連続し
た音声信号の累積無音期間を算出する累積無音期間算出
手段（２１）とを備え、前記話速算出部（１９ａ）は、前記算出された累積有音
期間と累積無音期間とから、前記有音期間の話速倍率を
変更することによって前記基準話速倍率（Ｍ）が得られ
る有音目標話速倍率（Ｎ₁）を算出して、前記デジタル
信号の有音期間に前記有音目標話速倍率の話速倍率を前
記信号合成部へ送出し、前記デジタル信号の無音期間に
期間変更無しを前記信号合成部へ送出することを特徴と
する請求項２記載の話速変換装置。
【請求項４】前記連続した音声信号の累積有音期間を
算出する累積有音期間算出手段（２０）と、前記連続し
た音声信号の累積無音期間を算出する累積無音期間算出
手段（２１）とを備え、前記話速算出部（１９ａ）は、前記算出された累積有音
期間と累積無音期間とから、前記無音期間を変更するこ
とによって前記基準話速倍率（Ｍ）が得られる無音目標
期間（Ｍ₀）を算出して、前記デジタル信号の有音期間
に前記無音目標期間（Ｎ₀）の話速倍率を前記信号合成
部へ送出し、前記デジタル信号の有音期間に１の話速倍
率を前記信号合成部へ送出することを特徴とする請求項
２記載の話速変換装置。
【請求項５】前記話速算出部（１９ａ）は、前記連続
した音声信号の開始時刻から規定時間経過するまでの期
間内に、時間経過に伴って予め設定された初期話速倍率
から前記基準話速倍率近傍の目標話速倍率まで変化さ
せ、かつ前記規定時間経過後に、前記目標話速倍率を維
持する話速倍率を順次算出して前記信号合成部へ送出す
ることを特徴とする請求項２記載の話速変換装置。