(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出方法において、
前記時間期間Tsが所定のシフト位置にあるときに抽出したピッチ周期が、予め設定した閾値以下の場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における時間期間Tsに対し、前記所定のシフト位置に前記時間期間Tsがあるときに抽出した前記閾値以下のピッチ周期を割り当てる、ことを特徴とするピッチ周期抽出方法。
【請求項２】
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置において、
前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号のピッチ周期抽出装置。
【請求項３】
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、
該ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、
を備えた音声信号の時間軸圧縮装置において、
前記ピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮装置。
【請求項４】
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、
該ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
を備えた音声信号の時間軸伸長装置において、
前記ピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸伸長装置。
【請求項５】
入力された音声信号を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段で符号化された信号を格納するメモリ手段と、
前記メモリ手段に格納された信号を復号する復号化手段と、
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを前記復号化手段より出力される信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記復号化手段より出力される信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、
前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて前記復号化手段より出力される信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、
前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて前記復号化手段より出力される信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
前記復号化手段より出力される信号を選択的に前記時間軸圧縮手段または時間軸伸長手段に導く選択手段と、
を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、
前記ピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Tsの信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮伸長装置。
【請求項６】
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、
該ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、
前記時間軸圧縮手段によって時間軸圧縮された信号を格納するメモリ手段と、
前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記メモリ手段に格納された信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、
前記ピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮伸長装置。
【請求項７】
ピッチ周期を抽出する時間期間Ts１を入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts１毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出する第１のピッチ周期抽出装置と、
前記第１のピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、
前記時間軸圧縮手段によって時間軸圧縮された信号を格納するメモリ手段と、
ピッチ周期を抽出する時間期間Ts２を前記メモリ手段に格納された信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts２毎に前記メモリ手段に格納された信号のピッチ周期を抽出する第２のピッチ周期抽出装置と、
前記第２のピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記メモリ手段に格納された信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、
前記第１のピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Ts１の音声信号からピッチ周期を抽出する第１のピッチ周期抽出手段と、
前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する第１の記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する第１の閾値設定手段と、
前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記第１の閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定する第１のピッチ周期判定手段と、
前記第１のピッチ周期判定手段によって、前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Ts１に対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Ts１に対し、前記第１の記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てる第１のピッチ周期割り当て手段と、
を備え、
前記第２のピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Ts２の信号からピッチ周期を抽出する第２のピッチ周期抽出手段と、
前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する第２の記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する第２の閾値設定手段と、
前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記第２の閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定する第２のピッチ周期判定手段と、
前記第２のピッチ周期判定手段によって、前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Ts２に対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Ts２に対し、前記第２の記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てる第２のピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮伸長装置。
【請求項８】
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、
前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、
前記時間軸圧縮手段によって時間軸圧縮された信号を複数の帯域に分割して符号化する帯域分割符号化手段と、
前記帯域分割符号化手段によって符号化された信号を格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納された信号を復号する帯域分割復号化手段と、
前記ピッチ周期抽出装置で抽出したピッチ周期に基づいて、前記帯域分割復号化手段から出力される信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、
前記ピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮伸長装置。
【請求項９】
ピッチ周期を抽出する時間期間Ts１を入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts１毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出する第１のピッチ周期抽出装置と、
前記第１のピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、
前記時間軸圧縮手段によって時間軸圧縮された信号を複数の帯域に分割して符号化する帯域分割符号化手段と、
前記帯域分割符号化手段にによって符号化された信号を格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納された信号を復号する帯域分割復号化手段と、
ピッチ周期を抽出する時間期間Ts２を前記帯域分割復号化手段から出力される信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts２毎に前記帯域分割復号化手段から出力される信号のピッチ周期を抽出する第２のピッチ周期抽出装置と、
前記第２のピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記帯域分割復号化手段から出力される信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、
前記第１のピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Ts１の音声信号からピッチ周期を抽出する第１のピッチ周期抽出手段と、
前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する第１の記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する第１の閾値設定手段と、
前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記第１の閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定する第１のピッチ周期判定手段と、
前記第１のピッチ周期判定手段によって、前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Ts１に対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Ts１に対し、前記第１の記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てる第１のピッチ周期割り当て手段と、
を備え、
前記第２のピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Ts２の信号からピッチ周期を抽出する第２のピッチ周期抽出手段と、
前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する第２の記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する第２の閾値設定手段と、
前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記第２の閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定する第２のピッチ周期判定手段と、
前記第２のピッチ周期判定手段によって、前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Ts２に対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Ts２に対し、前記第２の記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てる第２のピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮伸長装置。
【請求項１０】
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、
再生速度情報を出力する再生速度設定手段と、
前記再生速度設定手段からの再生速度情報及び、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、
を備えた音声信号の時間軸圧縮装置において、
前記ピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮装置。
【請求項１１】
前記再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて、前記所定値の実質的な値を変化させることを特徴とする請求項１０記載の音声信号の
時間軸圧縮装置。
【請求項１２】
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、
再生速度情報を出力する再生速度設定手段と、
前記再生速度設定手段からの再生速度情報及び、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、入力音声信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
を備えた音声信号の時間軸伸長装置において、
前記ピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸伸長装置。
【請求項１３】
前記再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて、前記所定値の実質的な値を変化させることを特徴とする請求項１２記載の音声信号の時間軸伸長装置。
【請求項１４】
入力された音声信号を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段で符号化された信号を格納するメモリ手段と、
前記メモリ手段に格納された信号を復号する復号化手段と、
ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを前記復号化手段より出力される信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記復号化手段より出力される信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、
再生速度情報を出力する再生速度設定手段と、
前記再生速度設定手段からの再生速度情報及び、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記復号化手段より出力される信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、
前記再生速度設定手段からの再生速度情報及び、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記復号化手段より出力される信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
前記復号化手段より出力される信号を選択的に前記時間軸圧縮手段または時間軸伸長手段に導く選択手段と、
を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、
前記ピッチ周期抽出装置は、
前記時間期間Tsの信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、
前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、
前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、
前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、
を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮伸長装置。
【請求項１５】
前記再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて、前記所定値の実質的な値を変化させることを特徴とする請求項１４記載の音声信号の時間軸圧縮伸長装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号のピッチ周期抽出方法、及び音声信号のピッチ周期抽出装置、並びに音声信号の時間軸圧縮装置、及び音声信号の時間軸伸長装置、さらには音声信号の時間軸圧縮伸長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリ等に音声を記録する場合やディジタル伝送系等で音声を伝送する場合には、音声レベルを直接符号化するＰＣＭ方法のほか、記録側で音声の特徴を表すパラメータ形式で分析して記録し、再生側でそのパラメータから音声を合成する音声符号化方法等が注目されている。
【０００３】
斯かる音声の特徴を表すパラメータの１つにピッチ周期があり、このピッチ周期は一般的に声の高さを表すものである。
【０００４】
該ピッチ周期抽出方法の１つに自己相関を利用するものがある。
【０００５】
自己相関を用いたピッチ周期抽出法には、信号は時間制限されていると仮定し、時間長Ｔsの区間内だけに信号が存在し、その時間長Ｔsの区間外では信号は常にゼロとして自己相関を求める短時間自己相関を用いる方法がある。これは、コロナ社発行「音声のディジタル信号処理」（上）−L.R.Rabiner＆R.W.Schafer著、鈴木久喜訳−p152-p152にも記載されているように、いま、音声波形をディジタル音声データｘ(ｎ)で表すと、前述の方法による短時間自己相関値Ｒｎ(ｋ)は下記のようになる。
【０００６】
【数１】
0003639461.tif 000002
【０００７】
ここで、Ｔsは音声信号が存在すると仮定した時間区間、ｋは短時間自己相関値Ｒｎ(ｋ)を算出するときに音声波形を遅延させる際の遅延時間であり、Ｔs≫ｋの関係にある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、音声信号の圧縮・伸長処理を行う場合には、音声波形のピッチ周期を求める必要があり、ピッチ周期が短い波形の場合にはピッチ周期が長い波形に比べて単位時間当たりのピッチ周期の抽出回数が多くなり、これによりピッチ周期抽出時間を要してしまう結果、処理手段（プロセッサ）に負担が掛かる問題点を有していた。
【０００９】
さらに詳述すると、ピッチ周期を抽出する時間期間Ｔｓは、想定される最大ピッチ（つまり最も長いピッチ周期）の２倍に設定している。そして２つのピッチ周期分を抽出しながら圧縮や伸長の処理を行うので（圧縮については図２、伸長については図７に示すが、その詳細は後述する）ピッチ周期が長い波形の場合は、図１４（ｂ）に示すように、ピッチ周期２つ分ずつ波形を抽出してもピッチ周期を抽出する時間期間Ｔｓはオーバーラップすることはない。
【００１０】
然し、ピッチ周期が短い波形の場合は、図１４（ａ）に示すように、ピッチ周期２つ分ずつ波形を抽出していくと、ピッチ周期を抽出する時間期間Ｔｓがオーバーラップしてしまう（ピッチ周期抽出１、２、３を参照）。これは、前述したように、ピッチ周期を抽出する時間期間Ｔｓが、長いピッチ周期を有する波形のピッチ周期を抽出する時間期間Ｔｓの２倍〜３倍の固定幅であるために生じる問題である。
【００１１】
このようなことから、ピッチ周期が短い波形の場合は、ピッチ周期が長い波形に比べて、単位時間当たりのピッチ周期の抽出回数が多くなり、ピッチ周期の抽出処理を行う処理手段（プロセッサ）に大きな負担がかかっていた。
【００１２】
ところで、前記したように、図１４（ａ）に示すようにピッチ周期が短い波形の場合にはピッチ周期を抽出する時間期間Ｔｓがオーバーラップしている。
【００１３】
従って、例えば、前記図１４（ａ）の場合において、ピッチ周期抽出１とピッチ周期抽出３のところで自己相関値Ｒｎ(ｋ)を計算し、ピッチ周期抽出２のところでは自己相関値Ｒｎ(ｋ)を計算しないようにしても影響が少ないことがわかった。即ち、ピッチ周期が短い波形の場合には、自己相関値Ｒｎ(ｋ)を毎回計算しなくても影響が少ないといえる。
【００１４】
また、人の声は同じピッチ周期で繰り返される波形で構成されることが多い。ピッチ周期が短い波形で構成される音声（即ち女性などの高い声）の場合には、ピッチ周期が長い波形で構成される音声（即ち弾性などの低い声）に比べて、所定期間内における同一ピッチ周期の波形の数が多いことになる。
【００１５】
ピッチ周期が短い波形で構成される音声の場合は、前記１３（ａ）のようにピッチ周期を抽出する時間期間Ｔｓがオーバーラップすることになるが、前述のように、人の声は同じピッチ周期で繰り返される波形で構成されることが多いため、このような観点からも、自己相関値Ｒｎ(ｋ)を毎回計算しなくても影響が少ないことがわかった。
【００１６】
従って、本発明は、このような着目点に基づいてなされたものであり、短い処理時間で入力音声信号からピッチ周期を抽出する音声信号のピッチ周期抽出方法、及び音声信号のピッチ周期抽出装置等を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出方法において、前記時間期間Tsが所定のシフト位置にあるときに抽出したピッチ周期が、予め設定した閾値以下の場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における時間期間Tsに対し、前記所定のシフト位置に前記時間期間Tsがあるときに抽出した前記閾値以下のピッチ周期を割り当てる、ことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置において、前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、該ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、を備えた音声信号の時間軸圧縮装置において、前記ピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、該ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、
を備えた音声信号の時間軸伸長装置において、前記ピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、入力された音声信号を符号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号化された信号を格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納された信号を復号する復号化手段と、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを前記復号化手段より出力される信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記復号化手段より出力される信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて前記復号化手段より出力される信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて前記復号化手段より出力される信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、前記復号化手段より出力される信号を選択的に前記時間軸圧縮手段または時間軸伸長手段に導く選択手段と、を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、前記ピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Tsの信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、該ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、前記時間軸圧縮手段によって時間軸圧縮された信号を格納するメモリ手段と、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記メモリ手段に格納された信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、前記ピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
また本発明はピッチ周期を抽出する時間期間Ts１を入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts１毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出する第１のピッチ周期抽出装置と、前記第１のピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、前記時間軸圧縮手段によって時間軸圧縮された信号を格納するメモリ手段と、ピッチ周期を抽出する時間期間Ts２を前記メモリ手段に格納された信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts２毎に前記メモリ手段に格納された信号のピッチ周期を抽出する第２のピッチ周期抽出装置と、前記第２のピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記メモリ手段に格納された信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、前記第１のピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Ts１の音声信号からピッチ周期を抽出する第１のピッチ周期抽出手段と、前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する第１の記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する第１の閾値設定手段と、前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記第１の閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定する第１のピッチ周期判定手段と、前記第１のピッチ周期判定手段によって、前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Ts１に対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Ts１に対し、前記第１の記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てる第１のピッチ周期割り当て手段と、を備え、前記第２のピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Ts２の信号からピッチ周期を抽出する第２のピッチ周期抽出手段と、前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する第２の記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する第２の閾値設定手段と、前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記第２の閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定する第２のピッチ周期判定手段と、前記第２のピッチ周期判定手段によって、前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Ts２に対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Ts２に対し、前記第２の記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てる第２のピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、前記時間軸圧縮手段によって時間軸圧縮された信号を複数の帯域に分割して符号化する帯域分割符号化手段と、前記帯域分割符号化手段によって符号化された信号を格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納された信号を復号する帯域分割復号化手段と、前記ピッチ周期抽出装置で抽出したピッチ周期に基づいて、前記帯域分割復号化手段から出力される信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、前記ピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Ts１を入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts１毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出する第１のピッチ周期抽出装置と、前記第１のピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、前記時間軸圧縮手段によって時間軸圧縮された信号を複数の帯域に分割して符号化する帯域分割符号化手段と、前記帯域分割符号化手段にによって符号化された信号を格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納された信号を復号する帯域分割復号化手段と、ピッチ周期を抽出する時間期間Ts２を前記帯域分割復号化手段から出力される信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts２毎に前記帯域分割復号化手段から出力される信号のピッチ周期を抽出する第２のピッチ周期抽出装置と、前記第２のピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記帯域分割復号化手段から出力される信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、前記第１のピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Ts１の音声信号からピッチ周期を抽出する第１のピッチ周期抽出手段と、前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する第１の記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する第１の閾値設定手段と、前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記第１の閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定する第１のピッチ周期判定手段と、前記第１のピッチ周期判定手段によって、前記第１のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Ts１に対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Ts１に対し、前記第１の記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てる第１のピッチ周期割り当て手段と、を備え、前記第２のピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Ts２の信号からピッチ周期を抽出する第２のピッチ周期抽出手段と、前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する第２の記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する第２の閾値設定手段と、前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記第２の閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定する第２のピッチ周期判定手段と、前記第２のピッチ周期判定手段によって、前記第２のピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Ts２に対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Ts２に対し、前記第２の記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てる第２のピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする音声信号の時間軸圧縮伸長装置。
【００２６】
また本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、再生速度情報を出力する再生速度設定手段と、前記再生速度設定手段からの再生速度情報及び、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、入力音声信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、を備えた音声信号の時間軸圧縮装置において、前記ピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、前記再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて、前記所定値の実質的な値を変化させることを特徴とする。
【００２８】
また本発明は、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを入力音声信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記入力音声信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、再生速度情報を出力する再生速度設定手段と、前記再生速度設定手段からの再生速度情報及び、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、入力音声信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、を備えた音声信号の時間軸伸長装置において、前記ピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Tsの音声信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、前記再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて、前記所定値の実質的な値を変化させることを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、入力された音声信号を符号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号化された信号を格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納された信号を復号する復号化手段と、ピッチ周期を抽出する時間期間Tsを前記復号化手段より出力される信号の時間軸方向に順次シフトさせ、それぞれの時間期間Ts毎に前記復号化手段より出力される信号のピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出装置と、再生速度情報を出力する再生速度設定手段と、前記再生速度設定手段からの再生速度情報及び、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記復号化手段より出力される信号の時間軸の圧縮処理を行う時間軸圧縮手段と、前記再生速度設定手段からの再生速度情報及び、前記ピッチ周期抽出装置によって抽出されたピッチ周期に基づいて、前記復号化手段より出力される信号の時間軸の伸長処理を行う時間軸伸長手段と、前記復号化手段より出力される信号を選択的に前記時間軸圧縮手段または時間軸伸長手段に導く選択手段と、を備えた音声信号の時間軸圧縮伸長装置において、前記ピッチ周期抽出装置は、前記時間期間Tsの信号からピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期を記憶する記憶手段と、前記ピッチ周期に対し閾値を設定する閾値設定手段と、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期と前記閾値設定手段にて設定された閾値とを比較し、当該ピッチ周期が前記閾値以下であるかどうかを判定するピッチ周期判定手段と、前記ピッチ周期判定手段によって、前記ピッチ周期抽出手段によって抽出されたピッチ周期が前記閾値以下であると判定された場合、その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対してはピッチ周期を抽出せず、当該その後のシフト位置における前記時間期間Tsに対し、前記記憶手段に記憶されたピッチ周期を割り当てるピッチ周期割り当て手段と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、前記再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて、前記所定値の実質的な値を変化させることを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図１０に基づいて説明する。
【００３３】
先ず、図１は音声信号の早聞き（早送り再生）を行うための再生装置の概略を示すブロック図である。同図において、１は入力されたディジタル音声信号（以下「音声信号」という。）の声の高さを表わすピッチ周期を抽出するピッチ周期抽出手段である。
【００３４】
２は前記ピッチ周期抽出手段１で求められたピッチ周期と、予め定められた閾値（後述する）との比較・判定を行うピッチ周期判定手段である。
【００３５】
前記ピッチ周期判定手段２が前記ピッチ周期抽出手段１の抽出したピッチ周期と後述する閾値とを比較・判定した結果、そのピッチ周期が閾値より小さいか、若しくは等しい場合には、前記ピッチ周期抽出手段１はその後の新たに音声信号のピッチ周期を抽出しないが、その詳細については、図３のフローチャートに基づいて後述する。
【００３６】
ここで、ピッチ周期の抽出方法は周知の自己相関を用いたピッチ周期抽出法を用いる。
【００３７】
３は前記ピッチ周期抽出手段１で求めたピッチ周期の情報を一時的に記憶しておくバッファメモリからなるバッファ手段、また４は図２に示すように、例えばピッチ周期２個分の音声波形を切り出した後、１ピッチ周期分の波形Ａ、波形Ｂのそれぞれに１から０に、及び０から１へ、直線的に変化する重み係数を乗じた波形（波形Ａ’及び波形Ｂ’）を生成した後に足し合わせることによって波形Ｃを得ることで、音声信号の時間軸圧縮を行う時間軸圧縮手段、５はピッチ周期抽出手段１側、又はバッファメモリ３側の何れかに切り替わる切替手段である。
【００３８】
尚、前記切替手段５は、前記ピッチ周期判定手段２の比較・判定結果に従って適宜ピッチ周期抽出手段１側、又はバッファメモリ３側の何れかに切り替えられる。また、６は閾値設定手段、７は再生速度設定手段であり、該再生速度設定手段は、使用者によって選択・設定された再生速度情報を出力する。
【００３９】
次に、本発明の音声信号のピッチ周期抽出方法を図３のフローチャートを用いて説明する。図３において、先ずステップＳ１では使用者が再生速度設定手段７を操作して再生速度を設定する。設定された再生速度情報はピッチ周期判定手段２へ送られる。尚、再生速度は、例えば０．５倍速〜２．０倍速の中の予め決められたパターンの中から選択するか、あるいは数値を直接入力するように構成しても良い。
【００４０】
ステップＳ２では、前記ステップＳ１で設定された再生速度に基づき、音声信号のピッチ周期に関する閾値ＳＨ、及び分岐変数ｕｐｄについての初期値を設定する（ただし、閾値ＳＨ＜分岐変数ｕｐｄ）。
【００４１】
【表１】
0003639461.tif 000003
【００４２】
ここでは、一例として、使用者が前記ステップＳ１にて再生速度として２倍速を選択したものとし、閾値ＳＨ＝２４０（サンプル）、分岐変数ｕｐｄ＝３００（サンプル）として説明する（Ｓ２）。
【００４３】
尚、この「サンプル」とは、音声信号がディジタル信号である場合に、所望のサンプリング周波数に従ってサンプリングされた音声信号の数をいう。下記表１は再生速度と、閾値ＳＨ及び分岐変数ｕｐｄとの関係を表している。
【００４４】
尚、表１において、再生速度（再生速度設定手段からの再生速度情報）に応じて分岐変数ｕｐｄの計算方法を変えている（変数ｐｎｕｍに乗ずる係数を変えている）のは、歪を少なくするためである。この理由を以下に示す。
【００４５】
図１３（ａ）に示すように、例えば再生速度が２倍速の場合、１ピッチ周期目の波形と２ピッチ周期目の波形を１つの波形に圧縮して１つ目の出力波形とし、次に３ピッチ周期目の波形と４ピッチ周期目の波形を圧縮し２つ目の出力波形とする。即ち、１度のピッチ周期の抽出範囲に４ピッチ周期以上入っていれば、２つ目の出力波形を生成する際にピッチ周期の抽出は必要ない。このため、前記表１に示すように、変数ｐｎｕｍに乗ずる係数を４としている。
【００４６】
また、図１３（ｂ）に示すように、例えば再生速度が１．５倍速の場合は、１ピッチ周期目の波形と２ピッチ周期目の波形を１つの波形に圧縮して１つ目の出力波形とし、次に３ピッチ周期目をそのまま２つ目の出力波形とし、さらに４ピッチ周期目の波形と５ピッチ周期目の波形を圧縮し３つ目の出力波形とする。即ち、１度のピッチ周期の抽出範囲に５ピッチ周期以上入っていれば３つ目の出力波形を生成する際にピッチ周期の抽出は必要ない。このため、前記表１に示すように、変数ｐｎｕｍに乗ずる係数を５としている。
【００４７】
そして他の再生速度の場合にについても同様にしてそれぞれ適切な係数を与えており、このように変数ｐｎｕｍに乗ずる係数を最適な値に設定することで歪が低減することが確認できた。
【００４８】
また、前記表１では、変数ｐｎｕｍに乗ずる係数を再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて変更するようにしているが、これに変えて、再生速度に応じて閾値ＳＨを変化させるように構成しても実質的に同じことが実現できる。即ち、「再生速度に応じて変数ｐｎｕｍに乗ずる係数または閾値ＳＨを変える」ということは、請求項１１、請求項１３、請求項１５における「再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて、所定値の実質的な値を変化させる」ということを意味している。
【００４９】
次にステップＳ３では、音声信号の早聞きを行うための再生装置に入力される音声信号の読み込みを行う。
【００５０】
ステップＳ４では、分岐変数ｕｐｄと閾値ＳＨとを比較し、分岐変数ｕｐｄの値が閾値ＳＨの値より大きければステップＳ８に進み、音声信号からピッチ周期を抽出して変数ｐｎｕｍに格納する。一方、分岐変数ｕｐｄの値が閾値ＳＨの値より小さいか若しくは等しければステップＳ５に進む。
【００５１】
このステップＳ４において、前述のようにステップＳ２の初期値の設定で閾値ＳＨの値を２４０サンプルに、また分岐変数ｕｐｄの値を閾値ＳＨより大きい３００サンプルに設定したため、初期値の設定直後は必ずステップＳ８に進んで、音声信号のピッチ周期を抽出することになる。このため、前記図１における切換え手段５はピッチ周期抽出手段１側に切換えられている。
【００５２】
尚、音声信号のピッチ周期の抽出方法は周知の自己相関を用いたピッチ周期抽出法を用いる。
【００５３】
ステップＳ９では、前記ステップＳ８で抽出したピッチ周期ｐｎｕｍの値を分岐変数ｕｐｄに設定する。この場合、前記表１にしたがって、ｕｐｄ←４×ｐｎｕｍとなる（矢印は代入を示す、以下同様）。
【００５４】
次に、ステップＳ６においては、音声信号の時間軸圧縮を行う。この時間軸圧縮方法は前記図２に示すように、例えばピッチ周期２個分の音声波形を切り出した後、１ピッチ周期分のそれぞれの波形にそれぞれ異なる重み係数、例えば１から０に、及び０から１に、直線的に変化する重み係数を乗じた後に足し合わせることによって時間軸圧縮処理、即ち早聞きを行うことが可能である。
【００５５】
ステップＳ７では、継続して処理を行うか否かを判定し、継続して処理を行うのであれば、ステップＳ３に戻り、一方処理を終了するのであれば終了する。
【００５６】
尚、処理を終了する条件としては、例えば使用者が音声の再生を停止すべく停止ボタン（図示せず）を操作した場合などである。
【００５７】
一方、前記ステップＳ４において、分岐変数ｕｐｄの値が閾値ＳＨの値より小さいか若しくは等しくなった場合は、前記図１における切換え手段５をバッファ手段３側に切換え、ステップＳ５において、前記表１にしたがってｕｐｄ←ｕｐｄ＋２×ｐｎｕｍに設定し、次にステップＳ６にて時間軸圧縮を行ない、ステップＳ３へ戻る。
【００５８】
従って、このＳ５で設定された分岐変数ｕｐｄの値が、閾値ＳＨの値より小さいか、若しくは等しい限りは、ステップＳ８における音声信号のピッチ周期ｐｎｕｍの抽出処理及びステップＳ９による分岐変数ｕｐｄの設定を行うことはない（その間は図１の切換え手段５もバッファ手段３側に切換えられたままである）。即ち、ピッチ周期が短い場合には、ステップＳ８における音声信号のピッチ周期ｐｎｕｍの抽出処理及びステップＳ９による分岐変数ｕｐｄの設定を行う必要がないということである。
【００５９】
以上の処理を繰り返すことによって、図４（ａ）に示すように、ピッチ周期が短い場合、ピッチ周期を抽出した音声波形に連続するピッチ周期２個分の波形についてはピッチ周期の抽出を行う必要がなくなるため、ピッチ周期抽出手段１の処理負担は軽減されることになる。
【００６０】
一方、図４（ｂ）に示すように、ピッチ周期が長い場合には、単位時間当たりに抽出するピッチ周期の抽出回数は少ないため、ピッチ周期抽出手段１の処理負担は以前と変わることはない。
【００６１】
前述の実施の形態では、入力された音声信号を時間軸圧縮処理した例を述べたが、本発明はこれには限られず、入力された音声信号を時間軸伸長する場合には図１の「時間軸圧縮手段４」の代わりに、図５に示すように「時間軸伸長手段８」を備えることにより、音声信号の遅聞き（ゆっくり再生）を行うための再生装置とすることができる。
【００６２】
この時間軸伸長手段８は、図７に示すように、例えばピッチ周期３個分の音声波形を切り出した後、ピッチ周期２個分の波形Ａに例えば０から１に直線的に変化する重み係数を乗じて波形Ａ’を生成し、またピッチ周期２個分の波形Ｂに例えば１から０に直線的に変化する重み係数を乗じて波形Ｂ’を生成し、それぞれを足し合わせることによって、ピッチ周期１個分の波形Ｄ及び波形Ｅを得ることで、時間軸伸長処理、即ち遅聞きを行うことが可能である。
【００６３】
この場合の動作について、図６のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、一例として、使用者が前記ステップＳ１１にて再生速度として０．５倍速を選択したものとし、閾値ＳＨ＝２４０（サンプル）、分岐変数ｕｐｄ＝３００（サンプル）として説明する（Ｓ１２）。
【００６４】
次にステップＳ１３では、音声信号の早聞きを行うための再生装置に入力される音声信号の読み込みを行う。
【００６５】
ステップＳ１４では、分岐変数ｕｐｄと閾値ＳＨとを比較し、分岐変数ｕｐｄの値が閾値ＳＨの値より大きければステップＳ１８に進み、音声信号からピッチ周期を抽出して変数ｐｎｕｍに格納する。一方、分岐変数ｕｐｄの値が閾値ＳＨの値より小さいか若しくは等しければステップＳ１５に進む。
【００６６】
前記ステップ１５及び後述するステップ１９における分岐変数ｕｐｄの計算式と再生速度との関係は下記の表２のように設定されている。
【００６７】
【表２】
0003639461.tif 000004
【００６８】
このステップＳ１４において、前述のようにステップＳ１２の初期値の設定で閾値ＳＨの値を２４０サンプルに、また分岐変数ｕｐｄの値を閾値ＳＨより大きい３００サンプルに設定したため、初期値の設定直後は必ずステップＳ１８に進んで、音声信号のピッチ周期を抽出することになる。このため、前記図５における切換え手段５はピッチ周期抽出手段１側に切換えられている。
【００６９】
尚、音声信号のピッチ周期の抽出方法は周知の自己相関を用いたピッチ周期抽出法を用いる。
【００７０】
ステップＳ１９では、前記ステップＳ１８で抽出したピッチ周期ｐｎｕｍの値を分岐変数ｕｐｄに設定する。この場合、前記表１にしたがって、ｕｐｄ←３×ｐｎｕｍとなる。
【００７１】
次に、ステップＳ１６においては、音声信号の時間軸伸長を行う。この時間軸伸長方法は前記図７に示すように、例えばピッチ周期２個分の音声波形を切り出した後、１ピッチ周期分のそれぞれの波形にそれぞれ異なる重み係数、例えば１から０に、及び０から１に変化する重み係数を乗じた後に足し合わせることによって時間軸伸長処理、即ち遅聞きを行うことが可能である。
【００７２】
次に、ステップＳ１７では、継続して処理を行うか否かを判定し、継続して処理を行うのであれば、ステップＳ３に戻り、一方処理を終了するのであれば終了する。
【００７３】
尚、処理を終了する条件としては、例えば使用者が音声の再生を停止すべく停止ボタン（図示せず）を操作した場合などである。
【００７４】
一方、前記ステップＳ１４において、分岐変数ｕｐｄの値が閾値ＳＨの値より小さいか若しくは等しくなった場合は、前記図５における切換え手段５をバッファ手段３側に切換え、ステップＳ１５において、前記表１にしたがってｕｐｄ←ｕｐｄ＋ｐｎｕｍに設定し、次にステップＳ１６にて時間軸伸長を行ない、ステップＳ１３へ戻る。
【００７５】
従って、このＳ１５で設定された分岐変数ｕｐｄの値が、閾値ＳＨの値より小さいか、若しくは等しい限りは、ステップＳ１８における音声信号のピッチ周期ｐｎｕｍの抽出処理及びステップＳ１９による分岐変数ｕｐｄの設定を行うことはない（その間は図５の切換え手段５もバッファ手段３側に切換えられたままである）。
【００７６】
即ち、ピッチ周期が短い場合には、ステップＳ１８における音声信号のピッチ周期ｐｎｕｍの抽出処理及びステップＳ１９による分岐変数ｕｐｄの設定を行う必要がなくなるため、ピッチ周期抽出手段１の処理負担は軽減されることになる。
【００７７】
また、前述の実施の形態では、音声信号の早聞きを行うための再生装置、音声信号の遅聞きを行うための再生装置それぞれ単独の例について述べたが、図８に示すように、これらの機能を併せ持った装置とすることもできる。
【００７８】
図８において、１２は入力された音声信号を既存のＡＤＰＣＭ処理によって符号化するＡＤＰＣＭ符号化手段、９は前記ＡＤＰＣＭ符号化手段１２で符号化された信号を格納するメモリ、１３は前記メモリ９からの信号を復号するＡＤＰＣＭ復号化手段、１４は選択手段、４は前記選択手段１４を介して前記ＡＤＰＣＭ復号化手段１３からの信号が導かれる時間軸圧縮手段、８は前記選択手段１４を介して前記ＡＤＰＣＭ復号化手段１３からの信号が導かれる時間軸伸長手段である。
【００７９】
該構成により、選択手段１４を時間軸圧縮手段４側に切り換えることで早聞き出力信号を得られ、一方、選択手段１４を時間軸伸長手段８側に切り替えることで遅聞き出力信号を得られる。
【００８０】
また、図９に示すように時間軸圧縮した音声信号を一旦メモリ９に格納し、そのメモリから読み出した音声信号を時間軸伸長することにより音声信号の圧縮伸長を実現する装置にも適用することができる。
【００８１】
なお、この実施例では時間軸圧縮を行う部分に本発明のピッチ周期抽出装置を適用している。また、該装置においては、音声信号の早聞きまたは遅聞きを行うためのものではなく、音声信号を時間軸圧縮処理を施してメモリに格納することで、少ないメモリに多くの信号を記録するための装置である。以下、図１０乃至図１２に示す装置においても同様である。
【００８２】
図１０は前記図９に示す装置において、時間軸伸長処理を行う部分にも本発明のピッチ周期抽出装置を適用した例を示している。この例では、時間軸伸長処理を行う側にも、第２ピッチ周期抽出手段２１、第２ピッチ周期判定手段２２、第２バッファ２３、第２切り換え手段２４、第２閾値設定手段２５を設けているので、メモリ９に格納された信号からピッチ周期を検出することができるため、メモリ９にピッチ周期まで格納する必要がなく、メモリ９の容量を節約することができる。
【００８３】
図１１は前記図９に示す装置に、さらに帯域分割符号化手段１０及び帯域分割復号化手段１１を備えた例を示している。この例においては、帯域分割符号化手段１０及び帯域分割復号化手段１１により、時間軸方向のみならず周波数帯域方向にも信号の圧縮・伸長処理を行うことができる。
【００８４】
図１２は、前記図１１に示した回路に、さらに時間軸伸長処理を行う側にも、第２ピッチ周期抽出手段２１、第２ピッチ周期判定手段２２、第２バッファ２３、第２切り換え手段２４、第２閾値設定手段２５を設けたものである。この例においては、帯域分割符号化手段１０及び帯域分割復号化手段１１により、時間軸方向のみならず周波数帯域方向にも信号の圧縮・伸長処理を行うことができ、さらに第２ピッチ周期抽出手段２１、第２ピッチ周期判定手段２２、第２バッファ２３、第２切り換え手段２４、第２閾値設定手段２５によって、帯域分割復号化手段１１から出力される信号よりピッチ周期を抽出するので、メモリ９にピッチ周期まで格納する必要がなく、メモリ９の容量を節約することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上、詳述した如く本発明に依れば、ピッチ周期が短い音声波形についてピッチ周期を抽出する場合に、最初の音声波形についてのみピッチ周期を抽出すればよく、この音声波形に続く音声波形のピッチ周期を求める必要がなくなる結果、ピッチ周期抽出手段の処理負担が軽減される効果を奏する。
【００８６】
また、再生速度設定手段からの再生速度情報に応じて、所定値の実質的な値を変化させることで、再生時の音の歪を少なくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピッチ周期抽出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】時間軸圧縮処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明のピッチ周期抽出装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】時間軸圧縮処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の時間軸伸長装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の時間軸伸長装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】時間軸伸長処理を説明するための図である。
【図８】本発明の時間軸圧縮伸長装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の音声信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の他の音声信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の他の音声信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の音声信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】歪を低減できる効果を説明するための図である。
【図１４】従来の時間軸圧縮処理を示す図である。
【符号の説明】
１  ピッチ周期抽出手段
２  ピッチ周期判定手段
３  バッファ手段
４  時間軸圧縮手段
５  切換え手段
６  閾値設定手段
８  時間軸伸長手段
９  メモリ手段
１０  帯域分割符号化手段
１１  帯域分割復号化手段
１２  ＡＤＰＣＭ符号化手段
１３  ＡＤＰＣＭ復号化手段
１４  選択手段
２１  第２ピッチ周期抽出手段
２２  第２ピッチ周期判定手段
２３  第２バッファ
２４  第２切換え手段
２５  第２閾値設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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