JPH1186448A - 音声処理方法、音声処理装置および記録再生装置 - Google Patents
音声処理方法、音声処理装置および記録再生装置Info
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- JPH1186448A JPH1186448A JP9249220A JP24922097A JPH1186448A JP H1186448 A JPH1186448 A JP H1186448A JP 9249220 A JP9249220 A JP 9249220A JP 24922097 A JP24922097 A JP 24922097A JP H1186448 A JPH1186448 A JP H1186448A
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- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
再生された音声を取り込んで、音声の明瞭さを保ちなが
ら、映像と高精度に同期させた状態で、再生された音声
の音程を元に戻す。 【解決手段】 録音時と異なる速度で音声信号を再生し
たとき、サンプリング周波数変換部4によってA/D変
換時のサンプリング周波数fi (Hz)と、D/A変換
時のサンプリング周波数fo (Hz)とをマッチングさ
せながら、VTR可変速度再生部2の可変速度比rと、
音声の属性とに基づき、音声データを所定の時間幅を有
するブロック単位に分割して逐次補間、または間引き操
作することにより、VTR可変速度再生部2で可変速度
再生された映像信号に、音声の提示タイミングを同期さ
せながら、音程が変化しない高品質な音声を出力させ
る。
Description
置、6mmテープレコーダ装置など、再生速度に比例し
て音程が変化した音声を出力する記録再生装置におい
て、記録された音声を任意の速度で再生する際に、再生
速度に対応した正規の音程を持つ音声を出力する音声処
理方法および記録再生装置に係わり、特にVTR装置に
適用するとき、好みの再生速度に即応し、かつ映像に同
期した高品質な音声を出力する音声処理方法および記録
再生装置に関する。
置などにおいて、スローモーション映像などを収録時と
異なる速さで再生する場合、再生速度に比例して音程が
変化した音声が出力されるが、この音程が変化した音声
を任意のサンプリング周波数fi でAD変換して得られ
た信号を正規の再生速度に対する可変速度比rの逆倍数
1/rのサンプリング周波数fi /r(Hz)のデジタ
ル信号に変換するとともに、音声のタイミングを映像に
同期させるため、サンプリング周波数fi /r(Hz)
にサンプリング変換した音声データを基本周期またはフ
レーム単位など、所定の時間幅を有するブロック単位に
分割して蓄積し、VTR装置からの入力データ時間長に
等しくなるように、逐次、ブロック単位での補間、また
は間引き操作を行なうことにより、VTR装置を任意の
速度で再生する際、その速度の可変タイミングに即応
し、かつ映像に同期して音程が変化しない音声を出力す
る音声処理方法と、この音声処理方法を実現する記録再
生装置とを提供するものである。
メディアに記録された音声を任意の速度で再生する場合
には、その再生速度に比例して音程も変化する。
年、映像・音声共にデジタル方式による記録が主流であ
るが、音声出力については、編集作業の効率化のため、
アナログ方式のVTR装置と同様に、再生速度に比例し
て音程が変化した音声を出力する。
については、従来から映像の可変速度再生を行なってい
るものの、可変速度再生の映像に同期しながら、音程を
正規の高さに補正するという機能を有するものは、これ
までになかった。
カラオケ装置などで使われているピッチシフタ(ピッチ
チェンジャ)が知られているが、例えばこれを前記VT
R装置の音程補正に用いると、対象が人の声であると
き、あるいはその補正範囲が大きいとき、例えば1/2
倍速再生のように、1オクターブ下がった音声を元に戻
すときなどには、補正された音声に多くの歪感やエコー
感を伴うなど、音質に問題があった。
化を補正する際、放送品質を考慮した場合には、これま
で適当な装置が存在せず、放送などで使用するVTR装
置をスロー再生させるとき、意図的に音程の変化した非
現実的な音声を用いる場合を除き、映像の再生と同時
に、再生された音声を使うことができないという問題が
あった。
生または2倍再生したときのように、可変速度の実用的
な使用範囲内で、可変速度再生された、音程が変化した
音声を取り込んで、音声の明瞭さを保ちながら、映像と
高精度に同期させた状態で、±1オクターブ程度の範囲
で、音程を元に戻すことができる音声処理方法および記
録再生装置を提供することを目的としている。
めに本発明は、請求項1では、記録媒体に音声信号を記
録したときの速度と異なる再生速度で、前記記録媒体上
の音声信号を再生する際に、再生された音声信号の音程
を調整する音声処理方法において、正規の再生速度に対
する可変速度比rで、前記記録媒体から再生された音声
信号をA/D変換して音声データにするときのサンプリ
ング周波数fi と、前記音声データをデジタル信号処理
した後にD/A変換して音声信号にするときのサンプリ
ング周波数fo と、前記速度比rとが所定の条件を満た
すように、各サンプリング周波数fi 、fo を設定する
ことを特徴としている。
声処理方法において、正規の再生速度に対する可変速度
比rで、前記記録媒体から再生された音声信号をサンプ
リング周波数fi でA/D変換して得られた音声データ
をデジタル信号処理する際、前記音声データの属性を分
析処理し、次にこの分析処理で得られた情報に基づき、
前記音声データを所定の時間幅を有するブロック単位に
分割し、ブロック単位で逐次、補間処理または間引き処
理を行なって、データ長を逐次、1/r倍にする一連の
処理を行なって出力音声データを作成した後、前記サン
プリング周波数fo で前記出力音声データをD/A変換
して音声信号を生成することを特徴としている。
2のいずれかに記載の音声処理方法において、前記所定
の条件として、前記各サンプリング周波数fi 、fo
と、前記速度比rとが、 fi /fo =r を満たすときには、 fi =rfo となるサンプリング周波数fi を使用し、また前記各サ
ンプリング周波数fi 、fo と、前記可変速度比rと
が、 fi /fo ≠r であるときには、サンプリング周波数変換係数cを含む fi =rfo /c となるサンプリング周波数fi を使用することを特徴と
している。
音声処理方法において、正規の再生速度に対する可変速
度比rで、前記記録媒体から再生された音声信号をサン
プリング周波数fi でA/D変換して得られた音声デー
タをデジタル信号処理する際、前記記録媒体から読み出
される音声信号の時刻情報と前記一連の処理を経て得ら
れた出力音声データの時刻情報とを監視し、前記音声信
号と前記出力音声データとの間に発生する時間のずれを
補正することを特徴としている。
録媒体に音声信号を記録したときの速度と異なる再生速
度で、前記記録媒体上の音声信号を再生する際に、再生
された音声信号の音程を調整する音声処理装置におい
て、前記記録媒体から再生された音声信号をサンプリン
グ周波数fi でA/D変換するA/D変換手段と、A/
D変換して得られた音声データに対して属性に基づく分
析処理を行なう分析処理手段と、この分析処理で得られ
た情報に基づき、前記音声データを所定の時間幅を有す
るブロック単位に分割するブロックデータ分割手段と、
分割されたブロック単位で逐次、補間処理または間引き
処理を行なって、データ長を1/r倍にする一連の処理
を行なって出力音声データを作成する出力音声データ作
成手段と、作成された出力音声データをサンプリング周
波数fo でD/A変換して映像と同期した音声を出力す
る音声出力手段と、前記A/D変換するときのサンプリ
ング周波数fi と、前記音声データをD/A変換して音
声信号にするときのサンプリング周波数fo と、前記速
度比rとが所定の条件を満たすように、各サンプリング
周波数fi 、fo を設定するサンプリング周波数設定手
段とを具備することを特徴としている。
記録再生装置において、前記サンプリング周波数設定手
段で設定される所定の条件として、前記各サンプリング
周波数fi 、fo と、前記速度比rとが、 fi /fo =r を満たすときには、 fi =rfo となるサンプリング周波数fi を使用し、また前記各サ
ンプリング周波数fi 、fo と、前記可変速度比rと
が、 fi /fo ≠r であるときには、サンプリング周波数変換係数cを含む fi =rfo /c となるサンプリング周波数fi を使用することを特徴と
している。
6のいずれかに記載の記録再生装置において、前記出力
音声データ作成手段は、前記記録媒体から読み出される
音声信号の時刻情報と前記一連の処理を経て得られた出
力音声データの時刻情報とを監視し、前記音声信号と前
記出力音声データとの間に発生する時間のずれを補正す
る手段を含むことを特徴としている。
音声信号を記録したときの記録速度と異なる再生速度
で、前記記録媒体に記録されている音声信号を再生する
際、再生された音声信号の音程を調整する音声処理方法
において、正規の再生速度に対する可変速度比rで、前
記記録媒体から再生された音声信号をA/D変換して音
声データにするときのサンプリング周波数fi と、前記
音声データをデジタル信号処理した後、D/A変換して
音声信号にするときのサンプリング周波数fo と、前記
速度比rとが所定の条件を満たすように、各サンプリン
グ周波数fi 、fo を設定する。これにより、1/2倍
速再生または2倍再生したときのように、可変速度の実
用的な使用範囲内で、可変速度再生された、音程が変化
した音声を取り込んで、音声の明瞭さを保ちながら、映
像と高精度に同期させた状態で、±1オクターブ程度の
範囲で、音程を元に戻す。
し、少しの回路を付加するだけで回路を構成できる。
および記録再生装置を使用した音声付きVTR可変速度
再生装置の概要を示すブロック図である。
装置1は、VTR可変速度再生部2と、A/D変換部3
と、サンプリング周波数変換部4と、分析処理部5と、
ブロックデータ分割部6と、ブロックデータ蓄積部7
と、接続データ生成部8と、接続データ蓄積部9と、接
続順序生成部10と、音声データ接続部11と、D/A
変換部12とを備えており、VTR可変速度再生部2を
制御して、録音時と異なる速度で音声信号を再生したと
き、サンプリング周波数変換部4によってA/D変換時
のサンプリング周波数fi (Hz)と、D/A変換時の
サンプリング周波数fo (Hz)とをマッチングさせな
がら、VTR可変速度再生部2の可変速度比rと、音声
の属性とに基づき、音声データを所定の時間幅を有する
ブロック単位に分割して逐次補間、または間引くことに
より、VTR可変速度再生部2で可変速度再生された映
像信号に、音声の提示タイミングを同期させながら、音
程が変化しない高品質な音声を出力する。
音声信号をA/D変換し、デジタル信号処理によって音
程の補正と、データの時間長の伸縮とを行なった後、D
/A変換して映像と同期した音声を出力する一連の過程
において、A/D変換時のサンプリング周波数をfi
(Hz)、D/A変換時のサンプリング周波数をfo
(Hz)、VTR可変速度再生部2の可変速度比をrと
すると、fi /fo =rの関係を満たすように、サンプ
リング周波数fi 、fo を設定できる場合には、fi =
rfo (Hz)となるサンプリング周波数fi で、音声
信号のA/D変換を行なう。またサンプリング周波数f
i 、fo が任意の値に設定できず、fi /fo ≠rの関
係になる場合には、A/D変換部3の後段に設けられた
サンプリング周波数変換部4によって、サンプリング周
波数変換係数c=rfo /fi (Hz)でサンプリング
した状態の音声データに変換する。そして、音声の属性
に基づいて分析処理を施し、この分析処理で得られた情
報に基づき、前記音声データを所定の時間幅を有するブ
ロック単位に分割し、このブロック単位で、逐次補間、
または間引くことにより、データの時間長を逐次、1/
r倍にする一連の処理を行なった後、サンプリング周波
数fo (Hz)でD/A変換することにより、VTR可
変速度再生部2の可変速度再生で得られた映像信号に、
音声の提示タイミングを同期させながら、音程が変化し
ない高品質な音声を出力する。
記録された音声信号を任意の映像再生速度に合わせて取
り出すことができ、かつ可変再生速度したときには、正
規の再生速度に対する可変速度比rを電気的に出力する
ことができるVTR装置、または前記可変速度比rを視
覚的に表示する機能を持つ既存のVTR装置などによっ
て構成されており、通常の記録速度で記録した映像信
号、音声信号を指定された再生速度で再生し、これによ
って得られた映像信号(変速再生映像信号)をモニタ装
置などに出力しながら、この映像信号とともに再生され
た音声信号(変速再生音声信号)と、可変速度比情報
(可変速度比rを含む情報)とをA/D変換部3に供給
するとともに、前記変速再生映像信号の時刻情報と、前
記可変速度比情報とを接続順序生成部10に供給する。
なお、この音声付きVTR可変速度再生装置1に要求さ
れる機能として、音声処理の機能のみが要求されている
ときには、VTR可変速度再生部2として、VTR装置
以外の装置、例えば6mmのテープ音声再生装置など、
音声のみのメディア記録再生装置などを使用するように
しても良い。
2から出力された音声信号(変速再生音声信号)を、V
TR可変速度再生部2から出力された可変速度比情報
(正規の再生速度に対する可変速度比r)に応じたサン
プリング周波数fi でA/D変換し、これによって得ら
れた音声データをサンプリング周波数変換部4に供給す
る。
数fi と、D/A変換時のサンプリング周波数fo と、
可変速度比rとがfi /fo =rの関係を満たすよう
に、各サンプリング周波数fi 、fo を設定できるとき
には、サンプリング周波数fi=rfo (Hz)で、V
TR可変速度再生部2から出力される音声信号(変速再
生音声信号)をA/D変換して音声データを生成する。
また各サンプリング周波数fi 、fo が固定値である場
合などのように、A/D変換時のサンプリング周波数f
i と、D/A変換時のサンプリング周波数fo と、可変
速度比rとがfi/fo ≠rであるときには、所定のサ
ンプリング周波数fi (Hz)で、VTR可変速度再生
部2から出力される音声信号(変速再生音声信号)をA
/D変換して音声データを生成し、これによって得られ
た音声データをサンプリング周波数変換部4に供給す
る。
換部3から出力される音声データがfi /fo =rの関
係を満たすようにA/D変換された音声データであると
きには、サンプリング周波数変換係数cとして、c=1
を生成する。またA/D変換部3から出力される音声デ
ータがfi /fo ≠rの関係でA/D変換された音声デ
ータであるときには、サンプリング周波数変換係数cと
して、c=rfo /fi を生成する。これらサンプリン
グ周波数変換係数cに基づき、A/D変換部3から出力
される音声データのサンプリング周波数を変換して、サ
ンプリング周波数fi でA/D変換された音声データ
を、正規の再生速度で再生したときと同じサンプリング
周波数fo (Hz)でA/D変換したのに相当する音声
データに変換し、これを分析処理部5と、ブロックデー
タ分割部6とに供給する。
部4から出力される音声データ(サンプリング周波数f
o (Hz)でA/D変換したのに相当する音声データ)
を取り込む入力処理、この入力処理で得られた音声デー
タのサンプリングレートを下げて(本実施の形態では、
4kHz)、以降の処理量を低減させるデシメーション
処理、A/D変換部3から出力される音声データおよび
前記デシメーション処理で得られた音声データを分析し
て、有声音、無声音、無音に区分する属性分析処理、こ
の属性分析処理で得られた有声音、無声音、無音毎に、
自己相関分析を行なって周期性を検出し、この検出結果
に基づき、音声データを分割するのに必要なブロック長
を決定するブロック長決定処理を順次に行ない、これに
よって得られた分割情報(有声音、無声音、無音毎のブ
ロック長を示す情報)をブロックデータ分割部6に供給
する。
リング周波数変換部4から出力される音声データについ
て、30ms前後の窓幅を使用して、データの自乗和を
計算し、5ms前後の間隔で、音声データのパワー値P
を算出するとともに、このパワー値Pと、予め設定され
ているしきい値Pmin とを比較し、「P<Pmin 」を満
たす部分を無音区間と判定し、「Pmin ≦P」を満たす
部分を有声音区間と判別する。この後、サンプリング周
波数変換部4から出力される音声データに対して、ゼロ
交差分析、前記デシメーション処理で得られた音声デー
タに対する自己相関分析などを行ない、これらの各分析
結果と、パワー値Pとに基づき、音声データのうち、
「Pmin ≦P」を満たす部分が声帯の振動を伴う音声区
間(有声音区間)であるか、声帯の振動を伴わない音声
区間(無声区間)であるかを判定する。なお、サンプリ
ング周波数変換部4から出力される音声データの各属性
として、雑音や音楽などの背景音という属性も考えられ
るが、一般的には、雑音や背景音の信号と、音声信号と
を正しく自動判別することが困難なことから、雑音、背
景音も有声音、無声音のいずれかに分類される。
属性分析処理で有声音区間と判定されたデータについ
て、有声音のピッチ周期が分布している1.25ms〜
28.0ms程度の広い範囲にわたり、長さが異なる複
数の窓幅を使用して自己相関分析を行なって、できるだ
け正確なピッチ周期(声帯の振動周期である基本周期)
を検出し、この検出結果に基づき、各ピッチ周期が各々
のブロック長となるようにブロック長を決定する。また
前記属性分析処理で無声音区間、無音区間とされたもの
については、10ms以内の周期性を検出し、この検出
結果に基づき、ブロック長を決定し、これら有声音区
間、無音声区間、無音区間の各ブロック長を分割情報と
してブロックデータ分割部6に供給する。
から出力される分割情報で示される有声音区間のブロッ
ク長、無声音区間のブロック長に基づき、サンプリング
周波数変換部4から出力される音声データを分割し、こ
の分割処理によって得られたブロック単位の音声データ
と、この音声データのブロック長とをブロックデータ蓄
積部7と、接続データ生成部8とに供給する。
ァを備えており、ブロックデータ分割部6から出力され
る音声データ(ブロック単位の音声データ)と、この音
声データのブロック長とを取り込み、これを前記リング
バッファに一時記憶しながら、一時記憶している各ブロ
ック長を適宜、読み出し、これを接続順序生成部10に
供給するとともに、一時記憶しているブロック単位の音
声データを適宜、読み出し、これを音声データ接続部1
1に供給する。
ータ分割部6から出力されるブロック単位の音声データ
を取り込みながら、図2に示すように、直線的に変化す
る窓A、Bを使用して、当該ブロックに含まれる音声デ
ータの開始部分、当該ブロックの直後または2つ後にあ
るブロックに対応する音声データの開始部分とを切り出
した後、これらを重複加算して接続データを生成し、こ
れを接続データ蓄積部9に供給する。
度再生装置1の再生速度が「ゆっくり」に設定されてい
れば、ブロックデータ分割部6から出力されるブロック
単位の音声データを取り込み、各ブロック毎に、当該ブ
ロックの開始部分にある音声データに対し、時間長d
(ms)の間に直線的に変化する窓Aを使用した窓掛け
を行なうとともに、当該ブロック直後にあるブロックの
開始部分にある音声データに対し、時間長d(ms)の
間に直線的に変化する窓Bを使用した窓掛けを行なった
後、直後ブロックの開始部分と、当該ブロックの開始部
分とを重複加算して、時間長d(ms)の接続データを
生成し、これを接続データ蓄積部9に供給する。また、
音声付きVTR可変速度再生装置1の再生速度が「速
く」に設定されていれば、ブロックデータ分割部6から
出力されるブロック単位の音声データを取り込み、各ブ
ロック毎に、当該ブロックの開始部分にある音声データ
に対し、時間長d(ms)の間に直線的に変化する窓A
を使用した窓掛けを行なうとともに、当該ブロックの2
つ後にあるブロックの開始部分にある音声データに対
し、時間長d(ms)の間に直線的に変化する窓Bを使
用した窓掛けを行なった後、直後ブロックの開始部分
と、当該ブロックの開始部分とを重複加算して、時間長
d(ms)の接続データを生成し、これを接続データ蓄
積部9に供給する。この際、時間長dとしては、「5
(ms)」〜「当該ブロック、直後のブロック、2つ後
にあるブロックの各ブロック長のうち、短い方」の範囲
内にある値を任意に選択することができるが、時間長d
を短くした方が接続データ蓄積部9のバッファ容量を少
なくすることができる。
備えており、接続データ生成部8から出力される接続デ
ータを取り込み、これを前記リングバッファに一時記憶
しながら、一時記憶している各接続データを適宜、読み
出し、これを音声データ接続部11に供給する。
速度再生部2から出力された可変速度比情報と変速再生
映像の時間情報とに基づき、変速再生映像の出力タイミ
ングと音声の出力タイミングとを一致させるのに必要な
時間的な伸縮倍率を算出し、これを一時記憶する書き換
え可能なメモリと、予め設定されている所定の時間間
隔、例えば50〜100ms前後の時間間隔で、前記書
き換え可能なメモリに記憶されている時間的な伸縮倍率
を読み出すとともに、この伸縮倍率、ブロックデータ蓄
積部7から出力される各ブロック長、音声データ接続部
11から出力される既接続情報に基づき、ブロック単位
の各音声データと、ブロック単位の各接続データとの接
続順序、すなわちVTR可変速度再生部2から出力され
た可変速度情報で指定された変速再生映像の出力タイミ
ングと音声の出力タイミングとを一致させるのに必要な
接続順序を時々刻々、生成する接続順序決定部とを備え
ている。
順序決定部において、変速再生映像の出力タイミング
と、音声の出力タイミングとを一致させる方法として
は、VTR可変速度再生部2から出力された可変速度比
情報で示される可変速度比rの逆倍数1/rを計算し、
これを分析処理部5で得られた分割情報(分割されたブ
ロックの伸縮倍率)とし、この伸縮倍率に基づき、時間
的な伸縮操作を行ない、VTR可変速度再生部2から出
力される変速再生映像に対し、高精度に同期させるため
に、音声データ接続部11から出力される既接続情報
と、VTR可変速度再生部2から出力される変速再生映
像の時刻情報(データ長やCTLなどの情報)を監視
し、これらのずれが積算されないように、伸縮倍率を適
宜、修正するという方法を使用する。
決定部において、時間情報監視を行なう方法としては、
図3に示すように、入力データ長監視部21によってブ
ロックデータ蓄積部7から出力されるブロック単位の長
さを常に計算して、入力データ長leng_inを求め
ながら、出力データ目標長演算部22によって前記入力
データ長leng_inと、VTR可変速度再生部2か
ら出力される可変速度比rとに基づき、伸縮倍率(逆倍
率)1/rを計算して出力データ目標長target
(target=leng_in/r)を求めるととも
に、出力データ長監視部23によって音声データ接続部
11から出力される既接続情報に基づき、出力データ長
leng_outを求めた後、比較部24によってこれ
ら出力データ目標長targetと、出力データ長le
ng_outとの差t(t=target−leng_
out)を求め、これを音声データ接続部11に供給す
るという方法を使用する。
序決定部において、接続順序の生成方法としては、図
4、図5の模式図に示す方法を使用する。
が操作されて、再生速度が「ゆっくり」に設定されてい
る場合には、有声音区間、無声音区間、無音区間が順
次、入れ替わって出現する音声信号が入力されている状
態で、音声データ接続部11から出力される既接続情報
に基づき、音声データの属性が入れ替わったことが検知
されたり、VTR可変速度再生部2の再生速度が変更さ
れて、同じ属性であっても、音声データの伸縮倍率が変
更されていることが検知されたとき、接続順序の生成工
程の開始条件が整ったと判定し、図4の(A)に示すよ
うに、このときの時刻を開始時刻T0 に決定する。
ブロックデータ蓄積部7から音声データ接続部11に対
し、既に出力された音声データのブロック長を全て加算
した入力総和Si を求めるとともに、図4の(A)に示
すように、既に接続された音声データのブロック長を全
て加算した出力総和So を求めた後、これら入力総和S
i と、出力総和So と、目的の伸縮倍率R(R=1/
r:但し、R≧1.0)と、最後に接続された音声デー
タのブロック長Lとが次の(1)式に示す条件を満たす
ようなタイミングで、 L/2<R・Si −So …(1) 接続データ蓄積部9から出力される接続データのうち、
最後に接続されたブロックに対応する接続データを置
換、挿入した後、最後に接続されたブロックのうち、接
続データの生成に用いた部分より後ろの部分を再度、繰
り返して接続し、このブロックデータの後に、残りのブ
ロックを順次、接続することを示す接続順序を生成し、
これを音声データ接続部11に供給する。
例では、1つ目のブロックから8つ目のブロックまでを
順次、接続した時点で、前記(1)式に示す条件が満た
されることから、8つ目のブロックの後ろに、このブロ
ック(8つ目のブロック)に対応する接続データを置
換、挿入して、8つ目のブロックのうち、接続データの
生成に用いた部分より後ろの部分を繰り返し接続する。
なお、この図4に示す例では、4つ目のブロックが既に
一度、繰り返し接続されている。
が操作されて、再生速度が「速く」に設定されている場
合には、次の(2)式に示す条件が成り立つタイミング
で、 L/2<So −R・Si …(2) 接続データ蓄積部9から出力される接続データのうち、
最後に接続されるべきブロックに対応する接続データを
間引き、その直後のブロックにおいて、当該間引かれた
ブロックの直前と直後の接続データの生成に用いた部分
より後ろの部分を接続し、このブロックの後ろに、残り
のブロックを順次、接続することを示す接続順序を生成
し、これを音声データ接続部11に供給する。
接続例では、1つ目のブロックから8つ目のブロックま
でを順次、接続した時点で、(2)式に示す条件が満た
されることから、8つ目のブロックの次に接続されるべ
き9つ目のブロックが間引かれて、10つ目のブロック
のうち、接続データの生成に用いた部分より後ろの部分
が接続される。なお、この図5に示す例では、4つ目の
ブロックが既に一度、間引かれている。
した音声データなどの接続内容(既接続情報)を接続順
序生成部10に供給しながら、この接続順序生成部10
から出力される差tがゼロになるように伸縮倍率を適応
的に修正しながら、接続順序生成部10から出力される
接続順序に基づき、ブロックデータ蓄積部7から出力さ
れるブロック単位の音声データと、接続データ蓄積部9
から出力される接続データとを接続し、これよって得ら
れた一連の音声データを一時的にバッファリングしなが
ら、D/A変換部12に供給する。
てFIFO形式で出力するメモリと、所定のサンプリン
グレートで前記メモリから音声データを読み出し、これ
をD/A変換して音声信号を生成するD/A変換回路を
備えており、音声データ接続部11から出力される一連
の音声データを取り込んで、これをバッファリングしな
がらD/A変換して音声信号を生成し、これを出力す
る。
可変速度再生部2を制御して、録音時と異なる速度で音
声信号を再生したとき、サンプリング周波数変換部4に
よってA/D変換時のサンプリング周波数fi (Hz)
と、D/A変換時のサンプリング周波数fo (Hz)と
をマッチングさせながら、VTR可変速度再生部2の可
変速度比rと、音声の属性とに基づき、音声データを所
定の時間幅を有するブロック単位に分割して逐次補間、
または間引くことにより、VTR可変速度再生部2で可
変速度再生された映像信号に、音声の提示タイミングを
同期させながら、音程が変化しない高品質な音声を出力
させるようにしている。このため、1/2倍速再生また
は2倍再生したときのように、可変速度の実用的な使用
範囲内で、可変速度再生された、音程が変化した音声を
取り込んで、音声の明瞭さを保ちながら、映像と高精度
に同期させた状態で、±1オクターブ程度の範囲で、音
程を元に戻すことができる(請求項1、5の効果)。
度に対する可変速度比rで、前記記録媒体から再生され
た音声信号をサンプリング周波数fi で、A/D変換し
て得られた音声データをデジタル信号処理する際、前記
音声データの属性を分析処理し、次にこの分析処理で得
られた情報に基づき、前記音声データを所定の時間幅を
有するブロック単位に分割し、ブロック単位で逐次、補
間処理または間引き処理を行なって、データ長を逐次、
1/r倍にする一連の処理を行なって音声データを作成
した後、前記サンプリング周波数fo で前記出力音声デ
ータをD/A変換して音声信号を生成するようにしてい
る。このため、1/2倍速再生または2倍再生したとき
のように、可変速度の実用的な使用範囲内で、可変速度
再生された、音程が変化した音声を取り込んで、音声の
明瞭さを保ちながら、映像と高精度に同期させた状態
で、音声の接続部分を最適化させつつ、±1オクターブ
程度の範囲で、音程を元に戻すことができる(請求項
2、5の効果)。
速度再生部2から出力される音声信号の可変速度比r
と、この音声信号をA/D変換するときに使用するサン
プリング周波数fi と、音声データをD/A変換すると
きに使用するサンプリング周波数fo とが、 fi /fo =r を満たすときには、 fi =rfo となるサンプリング周波数fi を使用し、また前記各サ
ンプリング周波数fi 、fo と、前記可変速度比rと
が、 fi /fo ≠r であるときには、サンプリング周波数変換係数cを含
む、 fi =rfo /c となるサンプリング周波数fi を使用するようにしてい
る。A/D変換部3と、ブロックデータ分割部6(分析
処理部5)との間に、サンプリング周波数変換部4を挿
入するという、従来から使用されている回路に対し、少
しの回路を付加するだけで、1/2倍速再生または2倍
再生したときのように、可変速度の実用的な使用範囲内
で、可変速度再生された、音程が変化した音声を取り込
んで、音声の明瞭さを保ちながら、映像と高精度に同期
させた状態で、音声の接続部分を最適化させつつ、±1
オクターブ程度の範囲で、音程を元に戻すことができる
(請求項3、5の効果)。
速度再生部2から出力される音声信号をサンプリング周
波数fi で、A/D変換して得られた音声データをデジ
タル信号処理する際、接続順序生成部10を構成する入
力データ長監視部21によってブロックデータ蓄積部7
から出力されるブロック単位の長さを常に計算して、入
力データ長leng_inを求めながら、出力データ目
標長演算部22によって前記入力データ長leng_i
nと、VTR可変速度再生部2から出力される可変速度
比rとに基づき、伸縮倍率(逆倍率)1/rを計算して
出力データ目標長target(target=len
g_in/r)を求めるとともに、出力データ長監視部
23によって音声データ接続部11から出力される既接
続情報に基づき、出力データ長leng_outを求め
た後、比較部24によってこれら出力データ目標長ta
rgetと、出力データ長leng_outとの差t
(t=target−leng_out)を求め、これ
を音声データ接続部11に供給して、この差tをゼロに
するように伸縮倍率を調整するようにしている。このた
め、1/2倍速再生または2倍再生したときのように、
可変速度の実用的な使用範囲内で、可変速度再生され
た、音程が変化した音声を取り込んで、音声の明瞭さを
保ちながら、音声と映像とのずれを完全に補正して、映
像と高精度に同期させた状態で、音声の接続部分を最適
化させつつ、±1オクターブ程度の範囲で、音程を元に
戻すことができる(請求項4、5の効果)。
続順序生成部10によって出力データ目標長targe
tと、出力データ長leng_outとの差t(t=t
arget−leng_out)を求め、音声データ接
続部11において、前記差tがゼロになるように、伸縮
倍率を適応的に修正制御させるようにしているが、VT
R可変速度再生部2から出力される時刻情報を音声デー
タ接続部11に直接、フィードバックして、映像のタイ
ミングと、音声のタイミングとの一致がとれるように、
伸縮倍率を制御するようにしても良い。
換部3で使用するサンプリング周波数fi と、D/A変
換部12のサンプリング周波数fo と、可変速度比rと
が所定の関係となるように、各サンプリング周波数fi
の周波数を決定するようにしているが、この際地上TV
放送または衛星放送Aモードの周波数帯域幅(15kH
z)を確保するために、D/A変換のサンプリング周波
数fo を32kHzに固定するようにしても良い。同様
に、VTR可変速度再生装置の再生速度にかかわらず、
出力音声の周波数帯域幅を一定にするためにも、D/A
変換のサンプリング周波数fo を固定することが望まし
い。
分だけに対し、伸縮処理、音程調整処理などの処理を行
なっているので、本発明の主要部を使用して、業務用V
TR装置の統一フォーマットによる制御用インタフェー
スを構成し、この制御用インタフェースを既存の業務用
VTR装置に外付けして、上述した音程の復元処理を行
なうようにしても良い。
R装置の記録再生方式、例えばハイビジョン方式、NT
SC方式などを使用しているVTR装置でも、またどの
ような機種、例えばHDD−1000、D5−VTRな
どの機種でも、上述した実施の形態の効果を得ることが
できる。
/2倍速再生または2倍再生したときのように、可変速
度の実用的な使用範囲内で、可変速度再生された、音程
が変化した音声を取り込んで、音声の明瞭さを保ちなが
ら、映像と高精度に同期させた状態で、音声の接続部分
を最適化させつつ、かつ±1オクターブ程度の範囲で、
音程を元に戻すことができる。
し、少しの回路を付加するだけの簡単な構成で装置を実
現することが可能となる。
を使用した音声付きVTR可変速度再生装置の概要を示
すブロック図である。
動作例を示す模式図である。
視動作部分の詳細な回路構成例を示すブロック図であ
る。
「ゆっくり」にしたときにおける、接続順序生成部のブ
ロック接続指示動作例を示す模式図である。
「速く」にしたときにおける、接続順序生成部のブロッ
ク接続指示動作例を示す模式図である。
録再生装置
置、6mmテープレコーダ装置など、再生速度に比例し
て音程が変化した音声を出力する記録再生装置におい
て、記録された音声を任意の速度で再生する際に、再生
速度に対応した正規の音程を持つ音声を出力する音声処
理方法および記録再生装置に係わり、特にVTR装置に
適用するとき、好みの再生速度に即応し、かつ映像に同
期した高品質な音声を出力する音声処理方法、音声処理
装置および記録再生装置に関する。
置などにおいて、スローモーション映像などを収録時と
異なる速さで再生する場合、再生速度に比例して音程が
変化した音声が出力されるが、この音程が変化した音声
を任意のサンプリング周波数fi でAD変換して得られ
た信号を正規の再生速度に対する可変速度比rの逆倍数
1/rのサンプリング周波数fi /r(Hz)のデジタ
ル信号に変換するとともに、音声のタイミングを映像に
同期させるため、サンプリング周波数fi /r(Hz)
にサンプリング変換した音声データを基本周期またはフ
レーム単位など、所定の時間幅を有するブロック単位に
分割して蓄積し、VTR装置からの入力データ時間長に
等しくなるように、逐次、ブロック単位での補間、また
は間引き操作を行なうことにより、VTR装置を任意の
速度で再生する際、その速度の可変タイミングに即応
し、かつ映像に同期して音程が変化しない音声を出力す
る音声処理方法と、この音声処理方法を実現する音声処
理装置および記録再生装置を提供するものである。
生または2倍再生したときのように、可変速度の実用的
な使用範囲内で、可変速度再生された、音程が変化した
音声を取り込んで、音声の明瞭さを保ちながら、映像と
高精度に同期させた状態で、±1オクターブ程度の範囲
で、音程を元に戻すことができる音声処理方法、音声処
理装置および記録再生装置を提供することを目的として
いる。
号を記録したときの速度と異なる再生速度で、前記記録
媒体上の音声信号を再生する際に、再生された音声信号
の音程を調整する音声処理装置において、前記記録媒体
から再生された音声信号をサンプリング周波数fi でA
/D変換するA/D変換手段と、A/D変換して得られ
た音声データに対して属性に基づく分析処理を行なう分
析処理手段と、この分析処理で得られた情報に基づき、
前記音声データを所定の時間幅を有するブロック単位に
分割するブロックデータ分割手段と、分割されたブロッ
ク単位で逐次、補間処理または間引き処理を行なって、
データ長を1/r倍にする一連の処理を行なって出力音
声データを作成する出力音声データ作成手段と、作成さ
れた出力音声データをサンプリング周波数fo でD/A
変換して映像と同期した音声を出力する音声出力手段
と、前記A/D変換するときのサンプリング周波数fi
と、前記音声データをD/A変換して音声信号にすると
きのサンプリング周波数foと、前記速度比rとが所定
の条件を満たすように、各サンプリング周波数fi 、f
o を設定するサンプリング周波数設定手段とを具備する
ことを特徴としている。
音声処理装置において、前記サンプリング周波数設定手
段で設定される所定の条件として、前記各サンプリング
周波数fi 、fo と、前記速度比rとが、 fi /fo =r を満たすときには、 fi =rfo となるサンプリング周波数fi を使用し、また前記各サ
ンプリング周波数fi 、fo と、前記可変速度比rと
が、 fi /fo ≠r であるときには、サンプリング周波数変換係数cを含む fi =rfo /c となるサンプリング周波数fi を使用することを特徴と
している。
6のいずれかに記載の音声処理装置において、前記出力
音声データ作成手段は、前記記録媒体から読み出される
音声信号の時刻情報と前記一連の処理を経て得られた出
力音声データの時刻情報とを監視し、前記音声信号と前
記出力音声データとの間に発生する時間のずれを補正す
る手段を含むことを特徴としている。加えて、請求項8
の記録再生装置は、請求項5乃至7のいずれかに記載さ
れた音声処理装置を含むことを特徴としている。
法、音声処理装置および記録再生装置を使用した音声付
きVTR可変速度再生装置の概要を示すブロック図であ
る。
び記録再生装置を使用した音声付きVTR可変速度再生
装置の概要を示すブロック図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 記録媒体に音声信号を記録したときの速
度と異なる再生速度で、前記記録媒体上の音声信号を再
生する際に、再生された音声信号の音程を調整する音声
処理方法において、 正規の再生速度に対する可変速度比rで、前記記録媒体
から再生された音声信号をA/D変換して音声データに
するときのサンプリング周波数fi と、前記音声データ
をデジタル信号処理した後にD/A変換して音声信号に
するときのサンプリング周波数fo と、前記速度比rと
が所定の条件を満たすように、各サンプリング周波数f
i 、fo を設定する、 ことを特徴とする音声処理方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の音声処理方法におい
て、 正規の再生速度に対する可変速度比rで、前記記録媒体
から再生された音声信号をサンプリング周波数fi でA
/D変換して得られた音声データをデジタル信号処理す
る際、 前記音声データの属性を分析処理し、次にこの分析処理
で得られた情報に基づき、前記音声データを所定の時間
幅を有するブロック単位に分割し、ブロック単位で逐
次、補間処理または間引き処理を行なって、データ長を
逐次、1/r倍にする一連の処理を行なって出力音声デ
ータを作成した後、 前記サンプリング周波数fo で前記出力音声データをD
/A変換して音声信号を生成する、 ことを特徴とする音声処理方法。 - 【請求項3】 請求項1、または2のいずれかに記載の
音声処理方法において、 前記所定の条件として、前記各サンプリング周波数fi
、fo と、前記速度比rとが、 fi /fo =r を満たすときには、 fi =rfo となるサンプリング周波数fi を使用し、 また前記各サンプリング周波数fi 、fo と、前記可変
速度比rとが、 fi /fo ≠r であるときには、サンプリング周波数変換係数cを含む fi =rfo /c となるサンプリング周波数fi を使用する、ことを特徴
とする音声処理方法。 - 【請求項4】 請求項3に記載の音声処理方法におい
て、 正規の再生速度に対する可変速度比rで、前記記録媒体
から再生された音声信号をサンプリング周波数fi でA
/D変換して得られた音声データをデジタル信号処理す
る際、 前記記録媒体から読み出される音声信号の時刻情報と前
記一連の処理を経て得られた出力音声データの時刻情報
とを監視し、前記音声信号と前記出力音声データとの間
に発生する時間のずれを補正する、 ことを特徴とする音声処理方法。 - 【請求項5】 記録媒体に音声信号を記録したときの速
度と異なる再生速度で、前記記録媒体上の音声信号を再
生する際に、再生された音声信号の音程を調整する音声
処理装置において、 前記記録媒体から再生された音声信号をサンプリング周
波数fi でA/D変換するA/D変換手段と、 A/D変換して得られた音声データに対して属性に基づ
く分析処理を行なう分析処理手段と、 この分析処理で得られた情報に基づき、前記音声データ
を所定の時間幅を有するブロック単位に分割するブロッ
クデータ分割手段と、 分割されたブロック単位で逐次、補間処理または間引き
処理を行なって、データ長を1/r倍にする一連の処理
を行なって出力音声データを作成する出力音声データ作
成手段と、 作成された出力音声データをサンプリング周波数fo で
D/A変換して映像と同期した音声を出力する音声出力
手段と、 前記A/D変換するときのサンプリング周波数fi と、
前記音声データをD/A変換して音声信号にするときの
サンプリング周波数fo と、前記速度比rとが所定の条
件を満たすように、各サンプリング周波数fi 、fo を
設定するサンプリング周波数設定手段と、 を具備することを特徴とする記録再生装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の記録再生装置におい
て、 前記サンプリング周波数設定手段で設定される所定の条
件として、前記各サンプリング周波数fi 、fo と、前
記速度比rとが、 fi /fo =r を満たすときには、 fi =rfo となるサンプリング周波数fi を使用し、また前記各サ
ンプリング周波数fi 、fo と、前記可変速度比rと
が、 fi /fo ≠r であるときには、サンプリング周波数変換係数cを含む fi =rfo /c となるサンプリング周波数fi を使用することを特徴と
する記録再生装置。 - 【請求項7】 請求項5、または6のいずれかに記載の
記録再生装置において、 前記出力音声データ作成手段は、前記記録媒体から読み
出される音声信号の時刻情報と前記一連の処理を経て得
られた出力音声データの時刻情報とを監視し、前記音声
信号と前記出力音声データとの間に発生する時間のずれ
を補正する手段を含むことを特徴とする記録再生装置。
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