JP3371693B2 - 話速変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、メモリに記憶させ
た音声データを設定手段からの設定操作に応じて圧縮あ
るいは伸長して可変速再生する話速変換装置に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】近年、マイクロホン等より入力したアナ
ログ音声をディジタル音声データに変換してメモリ等の
記録媒体に記録し、その記録したディジタル音声データ
をアナログ音声信号に変換してスピーカで再生できるよ
うにした音声再生装置を電話機等の各種の電子・通信機
器に適用して、音声メモ、音声ガイガイダンスとして利
用されるようになった。 【０００３】この種の音声再生装置において、メモリ等
の記録媒体に記録されたディジタル音声データを圧縮再
生して、高速で早聞き再生をできようにしたものが種々
提案されている。例えば、特開平６−３３２５００号公
報においては、操作部により指示された再生速度が標準
再生速度から所定の高速再生速度までの間である場合に
は音声信号の時間軸圧縮を行って内容が認識できる状態
で再生し、所定の高速再生速度を越える速度であるとき
には音声信号が記録されているか否かを判別可能な状態
で再生することが提案されている。 【０００４】ここで、上記特開平６−３３２５００号公
報に記載された時間軸圧縮は、例えば２倍速再生におい
ては、図５（ａ）に示すように、再生音声データのＰ１
部に重み窓関数Ｗ（ｍ）を掛け、後部Ｐ２部にこれとは
反対の重み窓関数１−Ｗ（ｍ）を掛け、それぞれを加算
することにより、２周期分の信号を１周期に時間軸圧縮
するＴＤＨＳ（Time Domain Harmonic Scale）方式を採
用している。即ち、前後の関係を保ちつつ２つの波形の
平均を取ることにより、音がつながって聞こえるように
圧縮するものである。 【０００５】また、４倍速再生においては、図５（ｂ）
に示すように、再生音声データのＰ５部に重み窓関数Ｗ
（ｍ）を掛け、後部Ｐ６部にこれとは反対の重み窓関数
１−Ｗ（ｍ）を掛けて、波形部Ｐ５とＰ６の間の２個の
波形部を間引いて、重み付けされた波形Ｐ５部とＰ６部
とを加算することにより、４周期分の信号を１周期に時
間軸圧縮する。また、図５（ａ）（ｂ）の矢印で示すよ
うに、重み窓関数の傾きをかえることにより、さらに細
かい速度調整が可能となるものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平６−３３２５００号公報に記載されたものにお
いては、メモリから読み出す音声データの転送速度を制
御できないため、大きな容量の専用メモリを設ける必要
が生じてコストが上昇するという問題を生じる。また、
音声データの圧縮率を連続的に制御することができない
ため、すなわち、再生速度を連続的に制御できないた
め、この種再生装置の操作性が悪いという問題を生じ
る。そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、大きな専用メモリを設けることなく、再生速度
を自由に可変速できるようにすることにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、メモリに記憶
させた音声データを設定手段からの設定に応じて圧縮あ
るいは伸長して可変速再生する話速変換装置であって、
請求項１に記載の発明によれば、メモリから読み出す音
声データの転送速度を設定手段からの設定に応じて可変
速転送する転送速度制御手段を備えることにより、小さ
な容量のメモリを設けるだけで、所望の音声データの圧
縮伸長が可能となるので、大きな容量のメモリを設ける
必要がなくなって、この種の話速変換装置を安価に製造
できるようになる。 【０００８】また、設定手段からの設定に応じた圧縮率
あるいは伸長率を算出する圧縮伸長率制御手段を備える
ことにより、連続的に圧縮率あるいは伸長率を算出する
ことが可能となって、連続的に音声データを圧縮、伸長
できるようになる。さらに、圧縮伸長率制御手段が算出
した圧縮率あるいは伸長率に基づいて転送速度制御手段
から転送される音声データを圧縮あるいは伸長する圧縮
伸長手段を備えることにより、音声データを効率よく圧
縮、伸長できるようになる。ここで、上記設定手段は、
車速センサからなるセンサを用いる。また、車速が大き
くなると音声を圧縮して速い速度で再生し、車速が遅い
場合は通常の速度で再生することを特徴とする。このよ
うに、センサとして車速センサを用いることで、車速が
速い場合には速い速度で再生することにより、例えば、
ナビゲーションシステムに用いた場合には、目的地点に
近づくと早口で音声ガイドが行われるため、速い速度で
運転していても目的地点を通過することが防止できる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の話速変換装置を
携帯電話の音声メモあるいは音声ガイダンスに適用した
場合の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は音声
メモあるいは音声ガイダンス機能を備えた携帯電話１の
概略を示す図である。この携帯電話１は、音声メモある
いは音声ガイダンスに記憶された音声データを段々遅く
再生するためのダウンスイッチ２と、段々速く再生する
ためのアップスイッチ３と、これらのスイッチ２，３の
操作の設定を元に戻すリセットスイッチ４と、ダイヤル
するためのテンキーとアスタリスクキー（＊）とシャー
プキー（＃）との１２個のキーからなるダイヤルキー５
と、ダイヤル番号等を表示する表示装置６とをその外表
面に備えるとともに、その内部にダウンスイッチ２、ア
ップスイッチ３およびリセットスイッチ４に接続される
本発明の話速変換装置（図２参照）を備えている。 【００１０】図２は本発明の話速変換装置の構成を示す
ブロック図である。この話速変換装置は、アナログ音声
信号をディジタル音声データに符号化して記憶するメモ
リ１０と、メモリ１０から読み出すディジタル音声デー
タの転送速度をダウンスイッチ２のスイッチ操作および
アップスイッチ３のスイッチ操作に応じた速度で話速変
換部３０に転送する転送速度制御部２０と、ダウンスイ
ッチ２のスイッチ操作に応じた伸長率あるいはアップス
イッチ３のスイッチ操作に応じた圧縮率を算出するとと
もに、算出した伸長率あるいは圧縮率に基づいてディジ
タル音声データを伸長あるいは圧縮する話速変換部３０
と、話速変換部３０から伸長あるいは圧縮されて出力さ
れるディジタル音声データをアナログ音声信号に変換す
るとともに、この変換されたアナログ音声信号を音声に
変換するＤ／Ａ変換部４０と、上述の各スイッチ２，
３，４から構成している。 【００１１】ここで、各スイッチ２，３，４は設定手段
となり、ダウンスイッチ２は、このスイッチ２を押圧し
ている間は所定の値となるまで所定の時間毎に下降信号
を出力し、押圧を停止することにより停止した位置の出
力を保持するスイッチである。一方、アップスイッチ３
は、このスイッチ３を押圧している間は所定の値となる
まで所定の時間毎に上昇信号を出力し、押圧を停止する
ことにより停止した位置の出力を保持するスイッチであ
る。 【００１２】メモリ１０はＲＯＭあるいはＲＡＭから構
成しており、アナログ音声をそのままディジタル変調方
式で符号化されたディジタル音声データを、あるいはア
ナログ音声を適応差分パルス符号変調方式（Adaptive D
iferential Pulse Cord Modulation）、いわゆるＡＤＰ
ＣＭで符号化されたディジタル音声データを予め記憶し
ている。このメモリ１０は、例えば、５分間分のディジ
タル音声データを記憶するために１０Ｍビットの記憶容
量のものを使用する。 【００１３】転送速度制御部２０はメモリ１０に記憶さ
れたディジタル音声データを１フレーム（この場合、３
２ｍｓのディジタル音声データを１フレームとしてい
る）毎にメモリ１０から読み出すとともに、その読み出
した１フレーム毎のディジタル音声データを話速変換部
３０に転送するための速度を上述のダウンスイッチ２の
スイッチ操作あるいはアップスイッチ３のスイッチ操作
に応じて制御するために設けている。そして、後述する
話速変換部３０の圧縮伸長率制御回路３１が算出した伸
長率あるいは圧縮率（以後、圧縮伸長率という）に応じ
た速度でメモリ１０から１フレーム毎のディジタル音声
データを読み出し、圧縮伸長率に応じた転送速度で話速
変換部３０のメモリ（例えばＲＡＭ）に１フレーム毎の
ディジタル音声データを送出することとなる。そのた
め、話速変換部３０のメモリ（例えばＲＡＭ）の記憶容
量は小さく、例えば１０〜２０Ｋビットの記憶容量のも
のを用いる。 【００１４】話速変換部３０はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ
等からなる周知のマイクロコンピュータにより構成さ
れ、ダウンスイッチ２のスイッチ操作に応じた伸長率あ
るいはアップスイッチ３のスイッチ操作に応じた圧縮率
を演算して算出するとともに、この算出した演算結果を
転送速度制御部２０および圧縮伸長回路３２に送出する
圧縮伸長率制御回路３１と、メモリ１０に記憶されたデ
ィジタル音声データを転送速度制御部２０を介してその
ＲＡＭに１フレーム毎に取り込んで、そのＲＡＭに取り
込んだ１フレーム毎のディジタル音声データを圧縮伸長
率制御回路３１から送出された圧縮伸長率に基づいて圧
縮あるいは伸長して、圧縮あるいは伸長されたディジタ
ル音声データをＤ／Ａ変換部４０に送出する圧縮伸長回
路３２とからなる。 【００１５】Ｄ／Ａ変換部４０は話速変換部３０の圧縮
伸長回路３２から送出された圧縮あるいは伸長された1
フレーム毎のディジタル音声データをアナログ音声信号
に変換するＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器により変換さ
れたアナログ音声信号を増幅する増幅器と、増幅器によ
り増幅されたアナログ音声信号を音声に変換するスピー
カより構成されている。 【００１６】ついで、上述のように構成した話速変換装
置の処理動作を図３および図４のフローチャートに基づ
いて説明する。なお、このフローチャートに対応するプ
ログラムは話速変換部３０を構成するマイクロコンピュ
ータのＲＯＭに予め記憶されている。この携帯電話１の
図示しない電源スイッチがオン動作されることにより、
話速変換部３０のマイクロコンピュータはステップ１０
０にて話速変換の処理プログラムの実行を開始する。つ
いで、ステップ１０２にて、第１フレームカウンタのカ
ウント値ｍをリセット（ｍ＝０）した後、ステップ１０
４に移行して、第２フレームカウンタのカウント値ｋを
リセット（ｋ＝０）するとともに、圧縮伸長率Ｒ（ｍ）
を初期値Ｒｉ（Ｒｉ＝１．０）に初期化する。 【００１７】ついで、ステップ１０６に移行して、メモ
リ１０に記憶されたディジタル音声データの1フレーム
（３２ｍｓ分）を転送速度制御回路２０が圧縮伸長率制
御回路３１の圧縮伸長率に応じた転送速度（例えば、ア
ップスイッチ３が押圧されて圧縮する場合は速い速度で
転送し、ダウンスイッチ２が押圧されて伸長する場合は
遅い速度で転送する）で読み出したディジタル音声デー
タＳ（ｍ，ｎ）（なお、ｎは１〜Ｎの数値に設定可能で
あり、Ｎはサンプリング値を表し、例えば２５６に設定
されている）を取り込むとともに、ステップ１０２にて
リセットした第１フレームカウンタのカウント値ｍをイ
ンクリメント（ｍ＝ｍ＋１）する。 【００１８】ついで、ステップ１０８に移行して、ダウ
ンスイッチ２、アップスイッチ３およびリセットスイッ
チ４のうちのいずれかのスイッチ２，３，４がスイッチ
操作されたか否かの判定を行う。ここで、いずれかのス
イッチ２，３，４がスイッチ操作されていると、この操
作信号が話速変換部３０に入力されて、このステップ１
０８にて「Ｙｅｓ」と判定して、次のステップ１１０に
移行する。スイッチ２，３，４のいずれのスイッチもス
イッチ操作がなされていないと、ステップ１０８にて
「Ｎｏ」と判定してステップ１２０に移行する。 【００１９】ステップ１１０に移行すると、ステップ１
０４にてリセットした第２フレームカウンタのカウント
値ｋをインクリメント（ｋ＝ｋ＋１）して、ステップ１
１２に移行し、ステップ１０８にて判定したスイッチ操
作がリセットスイッチ４のスイッチ操作であったか否か
の判定を行う。リセットスイッチ４がスイッチ操作され
ていると、このステップ１１２にて「Ｙｅｓ」と判定し
てステップ１０４に戻り、上述の処理動作を繰り返し実
行する。リセットスイッチ４がスイッチ操作されていな
いと、このステップ１１２にて「Ｎｏ」と判定してステ
ップ１１４に移行する。 【００２０】ステップ１１４に移行すると、ステップ１
０８にて判定したスイッチ操作がアップスイッチ３のス
イッチ操作であったか否かの判定を行う。アップスイッ
チ３がスイッチ操作されていると、このステップ１１４
にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１６に移行し、ア
ップスイッチ３がスイッチ操作されていないと、ダウン
スイッチ２が操作されていることとなるので、このステ
ップ１１４にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１８に移
行する。 【００２１】アップスイッチ３はこのスイッチ３を押圧
している間は所定の値となるまで所定の時間毎に上昇信
号を出力するものであるので、ステップ１１６に移行す
ると、アップスイッチ３のスイッチ操作、即ち圧縮率を
上昇させる操作に応じた圧縮伸長率（この場合は圧縮
率）Ｒ（ｍ）＝Ｆｆ（Ｒ（ｍ−１），ｋ）に変更する。
即ち、圧縮伸長率制御部がアップスイッチ３のスイッチ
操作状態を検出すると、この検出値に応じた信号に基づ
いて圧縮率Ｒ（ｍ）＝Ｆｆ（Ｒ（ｍ−１），ｋ）の演算
を次の数１に基づいて行って、圧縮率Ｒ（ｍ）を算出
し、次のステップ１２０に移行する。 【００２２】 【数１】 Ｒ（ｍ）＝Ｒｅ＋（Ｒｉ−Ｒｅ）ｅｘｐ（−ｍ／τ） ただし、Ｒｅは最終の圧縮伸長率を表し、τは時間を表
す。 【００２３】同様にして、ダウンスイッチ２はこのスイ
ッチ２を押圧している間は所定の値となるまで所定の時
間毎に下降信号を出力するものであるので、ステップ１
１８に移行すると、ダウンスイッチ２のスイッチ操作、
即ち伸長率を上昇させる操作に応じた圧縮伸長率（この
場合は伸長率）Ｒ（ｍ）＝Ｆｓ（Ｒ（ｍ−１），ｋ）に
変更する。即ち、圧縮伸長率制御回路３１がダウンスイ
ッチ２のスイッチ操作状態を検出すると、この検出値に
応じた信号に基づいて伸長率Ｒ（ｍ）＝Ｆｓ（Ｒ（ｍ−
１），ｋ）の演算を上記した数１に基づいて行って、伸
長率Ｒ（ｍ）を算出し、次のステップ１２０に移行す
る。 【００２４】ステップ１２０に移行すると、ステップ１
１６にて求めた圧縮率Ｒ（ｍ）あるいはステップ１１８
にて求めた伸長率Ｒ（ｍ）に基づいて、ステップ１０６
にて取り込んだ１フレーム分の音声波形データＳ（ｍ，
ｎ）を時間軸圧縮あるいは時間軸伸長を行い、新たな音
声波形データＳ’（ｍ，ｎ（ｎ＝１〜Ｎ−α））として
次のステップ１２２に移行する。 【００２５】ステップ１２２に移行すると、ステップ１
２０にて求めた新たな音声波形データＳ’（ｍ，ｎ（ｎ
＝１−Ｎ−α））をそのＲＡＭに記憶させるとともに、
新たな音声波形データＳ’（ｍ，ｎ（ｎ＝１〜Ｎ−
α））をＤ／Ａ変換部４０に送出する。これにより、Ｄ
／Ａ変換部４０のＤ／Ａ変換器は新たな音声波形データ
Ｓ’（ｍ，ｎ（ｎ＝１〜Ｎ−α））をアナログ音声信号
に変換するとともに、Ｄ／Ａ変換器により変換されたア
ナログ音声信号を増幅器により増幅して、スピーカより
圧縮あるいは伸長した音声を発することとなる。 【００２６】ついで、ステップ１２４に移行し、話速変
換部３０は、メモリ１０に記憶されたディジタル音声デ
ータの全てを転送速度制御部２０が読み出したか否か、
即ち、転送速度制御部２０が読み出すデータが残ってい
るか否か、あるいは、図示しない再生終了スイッチが押
圧されたか否かの判定を行う。転送速度制御部２０が読
み出すディジタル音声データが残っている場合、あるい
は再生終了スイッチが押圧されていない場合は、このス
テップ１２４にて「Ｙｅｓ」と判定して上述のステップ
１０６に戻り、音声波形データを取り込んで、ステップ
１０６からステップ１２４までの処理動作を繰り返し実
行する。転送速度制御部２０が読み出すデータが残って
いない場合、あるいは、再生終了スイッチが押圧された
場合は、音声再生処理が終了したものとして、ステップ
１２６に移行してこの処理プログラムの実行を終了す
る。 【００２７】上述のように構成した本実施の形態におい
ては、メモリ１０に記憶させたディジタル音声データを
ダウンスイッチ２のスイッチ操作に応じた伸長率あるい
はアップスイッチ３のスイッチ操作に応じた圧縮率に応
じて可変速転送する転送速度制御部２０を備えているの
で、話速変換部３０は１０〜２０Ｋビットの小さな容量
のメモリ（ＲＡＭ）を設けるだけで、所望の音声データ
の圧縮伸長が可能となり、大きな容量のメモリ設ける必
要がなくなって、この種の話速変換装置を安価に製造で
きるようになる。 【００２８】また、ダウンスイッチ２のスイッチ操作に
応じた伸長率あるいはアップスイッチ３のスイッチ操作
に応じた圧縮率を算出する圧縮伸長率制御回路３１を備
えているので、連続的に圧縮率あるいは伸長率を算出す
ることが可能となって、連続的にメモリ１０に記憶させ
たディジタル音声データを圧縮、伸長できるようにな
る。 【００２９】さらに、圧縮伸長率制御回路３１が算出し
た圧縮伸長率に基づいて転送速度制御部２０から転送さ
れるメモリ１０に記憶させたディジタル音声データを圧
縮あるいは伸長する圧縮伸長回路３２を備えることによ
り、音声データを効率よく圧縮、伸長できるようにな
る。 【００３０】なお、上述の実施の形態においては、設定
手段としてダウンスイッチ２およびアップスイッチ３を
用いてメモリ１０に記憶させたディジタル音声データを
伸長あるいは圧縮する例について説明したが、設定手段
として、車速センサあるいは騒音センサ等の各種センサ
を用いるようにしてもよい。例えば、騒音センサを用い
る場合、騒音が大きい場合は音声を伸長して遅い速度で
再生して、明瞭に聞き取れるように設定するとよい。 【００３１】また、上述の実施の形態においては、本発
明の話速変換装置を音声メモあるいは音声ガイダンス機
能を有する携帯電話に適用する例について説明したが、
携帯電話に限らず、音声メモあるいは音声ガイダンス機
能を有する電子通信機器、例えば、音声ガイダンス機能
を有するナビゲーションシステムに用いるようにしても
よい。音声ガイダンス機能を有するナビゲーションシス
テムに用いる場合、車速が大きくなると音声を圧縮して
速い速度で再生し、車速が遅い場合は通常の速度で再生
して車速に追従できように設定するとよい。このように
設定すると、目的地点に近づくと早口で音声ガイドが行
われ、速い速度で運転していても目的地点を通過するこ
とが防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の話速変換装置を携帯電話に適用した
場合の携帯電話の外形を示す図である。 【図２】 本発明の話速変換装置の構成を示すブロック
図である。 【図３】 図２の話速変換装置の処理動作を示すフロー
チャートの前半部を示す図である。 【図４】 図２の話速変換装置の処理動作を示すフロー
チャートの後半部を示す図である。 【図５】 従来の音声の時間軸圧縮を表す波形図であ
る。 【符号の説明】 １…携帯電話、２…ダウンスイッチ（設定手段）、３…
アップスイッチ（設定手段）、４…リセットスイッチ、
１０…メモリ、２０…転送速度制御部、３０…話速変換
部、３１…圧縮伸長率制御回路、３２…圧縮伸長回路、
４０…Ｄ／Ａ変換部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−332500（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−303400（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10L 19/00 G10L 13/00 G10L 21/04

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 メモリに記憶させた音声データを設定手
   段からの設定に応じて圧縮あるいは伸長して可変速再生
   する話速変換装置であって、 前記メモリから読み出す音声データの転送速度を前記設
   定手段からの設定に応じて可変速転送する転送速度制御
   手段と、 前記設定手段からの設定に応じた圧縮率あるいは伸長率
   を算出する圧縮伸長率制御手段と、 前記圧縮伸長率制御手段が算出した圧縮率あるいは伸長
   率に基づいて前記転送速度制御手段から転送される音声
   データを圧縮あるいは伸長する圧縮伸長手段とを備え、 前記設定手段は、車速センサからなるセンサを用いると
   ともに、 車速が大きくなると音声を圧縮して速い速度で再生し、
   車速が遅い場合は通常の速度で再生すること を特徴とす
   る話速変換装置。