(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周期でサンプリングされた第１音声情報列を複数の周波数成分に分割し、
前記複数の周波数成分それぞれについて、少なくとも１周期分以上の正弦波データに相当する第２周期で抽出された振幅情報からなる振幅情報列における１又は２以上の所定部分が選択的に編集された修正振幅情報列を生成し、
前記複数の周波数成分それぞれの修正振幅情報列のうち、各周波数成分間で互いに対応している同じタイミングで抽出された振幅情報からなる各情報成分群と、これら各情報成分群ごとに用意された、前記第１周期を基準にして音声再生時間の伸長あるいは短縮を指示するための制御情報とからなるＶデータを生成する音声情報の符号化方法。
【請求項２】
前記制御情報は、前記複数の周波数成分全体を高音方向あるいは低音方向にシフトした状態で再生させるための周波数シフト指示情報を含むことを特徴とする請求項１項記載の音声情報の符号化方法。
【請求項３】
請求項１記載の音声情報の符号化方法により生成されたＶデータで与えられる振幅を有するとともに前記第１周期のデータ間隔を有する、前記複数の周波数成分それぞれに相当する正弦波データであって、前記Ｖデータに含まれる制御情報で指示された再生時間に相当する波数の正弦波データを生成し、
生成された前記正弦波データを順次加算することにより前記第１周期の第２音声情報列を生成する音声情報の生成方法。
【請求項４】
前記複数の周波数成分それぞれに相当する正弦波データの各振幅は、前記修正振幅情報列の互いに隣接した各振幅情報間の直線補間により得られた値により決定されることを特徴とする請求項３記載の音声情報の生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の音声情報列に基づいて新たな音声情報列を生成するための音声情報の符号化方法及び該新たな音声情報の生成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、英会話等の語学の独習用、詩吟の練習用、法律の独習用、その他の目的のために、カセットテープ等の記録媒体に音声情報が記録された教材が種々提供されている。ここで、英会話の独習用の教材を例に説明すると、従来の主な記録媒体は、例えば一連の英語の発声（音声情報）が記録されてたカセットテープ（又はレコード）であり、学習者はこのテープ教材とテキストとを組み合せて使用していた。なお、このような教材には、初級用から上級用まで種々のレベルが用意されている。
【０００３】
また、日本国特許第２５８１７００号には、複数の区画に区分された上級者学習用に適した音声情報列（ナチュラルスピードの発生音）が記録された第１領域と、これら各区画に対応した等価な区画からなる初級者学習用に適した音声情報列（はっきりとした発生音であって、言語学上は同一の意味で派生の異なる音声）が記録された第２領域と、該上級者学習用及び初級者学習用の各音声情報列の対応する各区画の関係を、これら音声情報列の各区画の記録媒体における記録位置で示す情報が記録された第３領域とを、少なくとも備えたＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体、及びこのような構造を備えた情報記録媒体の対応する区画間での切替え再生等を含む再生方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、日本国特許第２５８１７００号の情報記録媒体には、該媒体上の第１領域にネイティブスピーカーの発生音が記録され、また第２領域に言語上は同一の意味で遅緩した発音で構成された音声情報列が記録されている。したがって、第１領域に記録された音声情報列が再生されている最中に再生音を聞き取れなかった場合、第２領域に記録された同一内容の音声情報列（第１音声情報列の再生中の区画と第２音声情報列の再生すべき区画との対応は第３領域に記録されている）を切替えて再生することにより、学習者は聞き取れなかった音声の意味を理解することができる。
【０００５】
しかしながら、英語学習者は上述のように第２領域に記録されている情報を聞くことにより第１領域に記録された情報を理解することはできても、依然として該第１領域に記録されている情報、取り分け聞き取れない音は単に繰り返し聞いただけでは聞き取れるようにはならない。日本人英語学習者の場合、日本語にない音素特に子音の聞き取りが苦手であり、ネイティブスピーカーとの会話に支障をきたしていることは周知である。
【０００６】
この発明は聞き取り難い部分が学習者にとって聞き取りやすいように予め編集された音声を聞かせることで、元の音声に対するヒヤリング能力を向上させる技術に関し、英語学習者のヒヤリング練習用の音声情報として、元の音声情報自体の周波数成分を変えることなく選択的に周波数成分の振幅、再生時間が編集された音声情報の符号化方法及びその生成方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ヒヤリング練習用の音声として、取り込まれた音声情報列の周波数成分を変えることなく、該音声情報列の所望の部分を強調あるいは減衰させたり、また再生時間を部分的に伸長あるいは短縮させた音声情報列を新たに生成する技術に関するものである。この発明では、再生される音声情報の音質を変えないため、サンプリングされた音声情報に対してではなく、該音声情報の各周波数成分に対して所望の編集を行い、これら編集された周波数成分を合成して新たな音声情報列を得ている。この構成により、日本人英語学習者にとって聞き取り難い部分が選択的に強調及び／又は伸長されたヒヤリング練習用の音声情報の提供を可能にする。また、上級者がヒヤリング能力のさらなる向上を望む場合には、逆に音声が選択的に減衰されたり再生時間が短縮された音声情報の提供を可能にする。
【０００８】
具体的にこの発明に係る音声情報の符号化方法は、第１周期（例えば音楽ＣＤの音響クロック４４．１ＫＨｚ）でサンプリングされた第１音声情報列を複数の周波数成分（以下、チャネルという）に分割し、第２周期（例えば１波形を形成するために必要なデータ数に相当）で各チャネルごとにその振幅情報を得る。なお、この振幅情報は第１音声情報列の例えば１００データ分に相当する波形の振幅変化量で与えられ、もし１００データ分で１波形が形成されない場合には１波形できるデータ数に増やして（第２周期を長くして）抽出される。なお、この第２周期は規則性のある周期であればよい。
【０００９】
さらに、このように得られた各チャネルの振幅情報列（各チャネルごとに第２周期で抽出された振幅情報の列）に対してそれぞれ振幅情報を選択的に変更するよう編集された複数の修正振幅情報列が生成される。この複数の修正振幅情報列は、それぞれ各周波数成分に対応したチャネルごとに求められる。そして、各チャネルに対応した修正振幅情報列間で、互いに対応している同じタイミングで抽出された振幅情報からなる各情報成分群と、これら各情報成分群ごとに用意される、第１周期を基準にして音声再生時間の伸長あるいは短縮を指示するための制御情報とからなるＶデータが生成される。
【００１０】
続いて、この発明に係る音声情報の生成方法は、上記第２周期のデータとして生成されたＶデータから、該Ｖデータにより与えられる振幅（修正後の値）を有するとともに第１周期のデータ間隔を有する、各チャネルに相当する正弦波データであって、上記制御情報で指示された再生時間に相当する波数の正弦波データを生成する。このようにチャネルごとに生成された正弦波データが順次加算されることにより、第１周期のオーディオデータ（第２音声情報列）が生成される。そして、この生成されたオーディオデータが所定の記録媒体に記録される。
【００１１】
なお、この発明に係る音声情報の符号化方法では、第２周期で抽出された各チャネルの振幅情報列における各振幅情報に対し、任意の部分で選択的に強調されるか減衰されるよう編集が行われる。すなわち、各チャネルの振幅情報列について、各チャネル間で互いに対応している所定部分の振幅情報から与えられる振幅値をそれぞれ選択的に大きくあるいは小さく設定し直すことにより、修正振幅情報列が生成される。また、再生音の不自然な振幅変化を避けるため、各チャネルについて、生成される正弦波データの各振幅は、修正振幅情報列の互いに隣接した各振幅情報間の直線補間により得られた値により決定される。
【００１２】
以上のようにこの発明に係る音声情報の符号化方法では、各チャネルごとに生成された振幅情報列に対して、その任意の部分の振幅を変更するよう構成されており、また、再生時間の伸長・短縮を指示するための制御情報が第２周期で抽出された各チャネルの振幅情報をまとめた情報成分群ごとに用意されるため、周波数成分を変更することなく、任意の部分において該再生音声の選択的な強調・減衰を可能にするとともに、再生時間の部分的な伸長・短縮も可能にする。
【００１３】
これは、主として日本人がナチュラル・スピードの英語を単にゆっくり再生して聴けるようにした場合であっても、各周波数成分について単純にかつ一様に音声再生時間を伸ばしたり短縮したのでは不充分であり、発生音の種類によっては子音部のスペクトルの時間変化が言語上の音として別の音を意味する場合があるからである。例えば、ＢＡ（バ）とＰＡ（パ）の発音は、前者のスペクトル変化が速く、後者は遅いだけでスペクトルそのものはほとんど同じ形をしている。したがって、ＢＡ（バ）という発音の子音部も含めて時間を伸長するとＰＡ（パ）と聴こえることになる。これを防ぐには子音部の伸長度をＢＡ（バ）と聴こえる限界に留め、母音部のみ望みの音声再生時間に伸長あるいは短縮するようにすれば、ＢＡ（バ）のままに聴こえることになる。一方、母音部はいくら伸長あるいは］短縮してもその母音のままで聴こえるから望みの長さ（望みの再生時間）に設定できる。一方、日本人には弱すぎて聴き取りにくい小さな子音部の音のところだけを選択的に２倍とか３倍に強調して聴かせることも必要である。母音部も含めて強調したのでは全体が大きくなり過ぎて効果がない。どうしても選択的に強調しなければならない。以上の理由から、各チャネルの振幅情報列も初級者にとって特に聞き取り難い部分を選択的に強調された修正振幅情報列が編集され、さらにこれら各チャネルごとの修正振幅情報列のうち同じタイミングで生成された振幅情報から構成されるＶデータとともに再生時間の伸長を指示する制御情報が順次記録される。逆に、上級者の場合には上述の各発声音の特性を考慮して、所望の部分で再生音声が減衰したり、再生時間が短縮されるよう選択的に音声情報列が編集されてもよい。
【００１４】
さらに、この発明に係る音声情報の符号化方法では、男性の音声が所定の記録媒体に記録された場合、音声再生時間の伸長を行いながら再生すると、出力される音声の周波数スペクトルは不変であっても感覚的により低い音にシフトしたような錯覚を起す可能性がある。逆に音声再生時間の短縮を行いながら再生すると、感覚的により低い音にシフトしたような錯覚を起す可能性もある。そこで、上記制御情報には、半音分あるいは１音分程度高音方向あるいは低音方向へ周波数成分全体をシフトして再生可能にするための周波数シフト指示情報を含むのが好ましい。
【００１５】
また、この発明は、上述の日本国特許第２５８１７００号に開示された技術と組合わせることにより、飛躍的な学習効果が期待できる。すなわち、ネイティブスピーカーの発声音を発声の節目で分割した可変長の区画に対応して、任意部分の音声が伸長及び／又は強調された音声情報を別途用意することにより、聞き取れなかった音声を繰り返し再生して聞くことができるとともに、係る音声の聞き取り難い部分が強調・伸長された音声を聞くことで、元の音声に対するヒヤリング能力の向上が期待できる。また、上級者にとっては、より積極的に学習効果を向上させるため、区画に区分されたネーティブスピーカーの発声音とともに任意部分の音声が短縮及び／又は減衰された音声情報を別途用意することにより、敢えて再生時間を短縮して再生したり、子音部を聞こえにくくする（振幅を小さくする）ことも可能であり、ネイティブスピーカーの発声音とを組合わせた学習が可能となる。
【００１６】
具体的に上記第１音声情報列は、所定の音声再生手段で再生出力されるべき単語列から構成された１又は２以上の文に対応する音声情報列であって、発音の節目でそれぞれ分割された情報ごとに可変長の区画に区分された状態で記録媒体に記録される。これにより、上記第２音声情報列は、第１音声情報列の区画に対応して分割された区画ごとに所定の記録媒体に記録され、さらに該記録媒体には、該第１音声情報列と該第２音声情報列とを所定の音声再生手段で切替え再生すべく、切替え可能な各区画を当該所定の記録媒体における該各区画の記録位置で示す記録位置識別情報が記録される。このように、上記第１音声情報列の分割された各区画と第２音声情報列の各区画間での対応関係を予め記録しておくことにより、所望の１又は２以上の区画を繰り返し再生できるとともに、ナチュラルスピードの再生音と、各学習者のレベルに応じて用意された同一発生音をリアルタイムで切替えながら再生することが可能になる。
【００１７】
したがって、この発明に係る符号化方法により所定の音声情報（波形データではなく、各周波数成分の修正された振幅情報列）が記録された音声情報記録媒体が得られる。
【００１８】
このような音声情報の記録媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＭＯ等の円盤状記録媒体や、ＤＡＴ等のテープ状記録媒体が適用可能であり、必然的に係る音声情報情報の記録媒体には、第１周期でサンプリングされた第１音声情報列を複数の周波数成分に分割し、これら各周波数成分について、第２周期で順次抽出された振幅情報列に対して所定部分の振幅及び所定部分に波形数が変更された正弦波データを生成し、これら各周波数成分に相当する正弦波データを加算して合成された第２音声情報列が少なくとも記録されている。すなわち、当該音声記録媒体に記録される第２音声情報列は、所定周期でサンプリングされた第１音声情報列を構成する各周波数成分について、各周波数成分間で互いに対応している部分に対し、少なくとも振幅が変更されるかあるいは波形数が変更されることにより、選択的に振幅及び再生時間が編集された第２音声情報列である。
【００１９】
さらに、上記音声情報記録媒体は、所定の音声再生手段で再生出力されるべき単語列から構成された１又は２以上の文に対応する音声情報列である上記第１情報列が、発音の節目でそれぞれ分割された情報ごとに可変長の区画に区分された状態で記録されることにより、上述の日本国特許第２５８１７００号に開示された技術と組合わせることが可能である。
【００２０】
以上のような構成の音声情報記録媒体には、上記第１音声情報列とともに、上記第２音声情報列が、第１音声情報列の区画に対応して分割された区画ごとに記録され、さらに該第１音声情報列と該第２音声情報列とを所定の音声再生手段で切替え再生すべく、切替え可能な各区画を当該所定の記録媒体における該各区画の記録位置で示す記録位置識別情報が記録されているので、このような音声情報記録媒体を用意することにより、音声情報の再生では、一方の音声情報列の再生中であっても他方の音声情報列の対応する区画の音声情報列についてリアルタイムの切替え再生が可能になる。
【００２１】
なお、上述された実施形態には、記録ソフト（上述の記録方法をパーソナルコンピュータ等で実施可能なプログラム、あるいは該プログラムが記録された記録媒体）、専用記録装置、使用マニュアル、あるいはこれらの組合わせによる販売、係る音声情報記録媒体単体での販売の他、該音声情報記録媒体、音声情報の再生ソフト（パーソナルコンピュータ等で実効可能なプログラム、あるいは該プログラムを記録した記録媒体を含む）、専用再生装置、使用マニュアル、あるいはこれらの組合わせによる販売が考えられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図１〜図１４を用いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２３】
この発明は、例えば英語学習者のヒヤリング練習に際し、予め聞き取り難い部分を選択的に強調あるいは減衰させたり、再生時間を伸長あるいは短縮させた音声情報の提供を可能にする技術である。したがって、このように予め編集された音声情報を聞いた学習者にとっては、元の音声に対するヒヤリング能力の向上が期待できる。
【００２４】
図１は、この発明における音声情報の生成〜記録動作を概略的に説明するため概念図である。まず、マイク１１等により、例えば音楽ＣＤの音響クロック４４．１ＫＨｚ（第１周期）でサンプリングされたネイティブスピーカーのナチュラルスピードの音声（第１音声情報）がＰＣ１本体に取り込まれ、一旦ハードディスク等に記録される。そして、取り込まれた音声情報を図２の表に示されたように区分された各チャネル（周波数成分）に分割するためフィルタリングされる。なお、取り込まれる音声情報の周波数範囲は７５Ｈｚ〜１０，０００Ｈｚ、また、サンプリング周波数は音楽ＣＤの音響クロックに合わせて４４．１ｋＨｚ（２２．６８μｓ）とする。分割するチャネル数は８５（７オクターブ＋１音）とし、各チャネル＃１〜＃８５の中心周波数（中心ｆ）は平均律（１オクターブ当り１２平均律とする）の半音列になるように設定する（７７．７８Ｈｚ（Ｄ＃）〜９，９６０Ｈｚ（Ｄ＃））。
【００２５】
以上のように各チャネル＃１〜＃８５にそれぞれ分割されたデータは、その振幅情報が２．２６８ｍｓごと（４４．１ｋＨｚサンプリングの１００データに相当、ただし１００データで１波形が形成できない場合にはデータ数を増やす）に抽出される。したがって、この実施形態では、各チャネル＃１〜＃８５における振幅情報のサンプリングレート（第２周期）は４４１サンプル／ｓ（２．２６８ｍｓ）である。なお、このサンプリングレートは、規則性のある周期であればよく、例えば１００データ分取り込んだ次に、１２０データ分取り込んで処理するなど、これら異なるレートで交互に処理を繰り返すような実施形態であってもよい。
【００２６】
さらに、ＰＣ１の制御系１０は、２．２６８ｍｓごとにサンプリングされた各チャネル＃１〜＃８５の振幅情報に対し、種々の編集（ディスプレイ１２、及びキーボード、マウス等の入力装置１３を介して行うことも可能）を行い、２．２６８ｍｓごとの修正振幅情報群を生成する。そして、各チャネル＃１〜＃８５の修正振幅情報（修正振幅情報群を構成している要素）をそれぞれ１バイト（８ビット）で表現し、さらに２バイトの制御情報を付加して８７バイト（８５チャネル×１バイト＋２バイト）のＶデータ１９を生成する。
【００２７】
なお、修正振幅情報は、各チャネル＃１〜＃８５の振幅情報列（２．２６８ｍｓでサンプリングされた振幅情報）における各振幅情報を、任意の部分で選択的に強調あるいは減衰させるよう編集して得られた情報である。すなわち、各チャネル＃１〜＃８５の振幅情報列について、各チャネル間で互いに対応している所定部分の振幅情報から与えられる振幅値をそれぞれ選択的に大きくあるいは小さく設定し直すことにより、修正振幅情報列は生成される。また、上記制御情報は、上述の編集動作により指示された、各チャネル＃１〜＃８５の周波数成分の再生すべき時間の伸長あるいは短縮を指示する伸長指示情報（１バイト）と各チャネル＃１〜＃８５に相当している周波数成分を低音方向あるいは高音方向に半音又は１音だけ全体的にシフトさせて再生させるか否かを指示する周波数シフト指示情報（１バイト）で構成されている。
【００２８】
上記伸長指示情報は、１データを何ｍｓで再生するかの再生クロック数で表現されている。例えば、この伸長指示情報を再生するクロック数の２分の１で表現すると、５０で元の再生時間と同じになり、この情報を１００に設定すると４４．１ｋＨｚのクロックとして２００クロックで再生することになり、再生時間を２倍に延ばすことが可能となる（この情報は１バイトで表現されるため、最大で２５６÷５０＝５．１２倍まで再生時間の伸長が可能）。逆にこの情報を２５に設定すると４４．１ｋＨｚのクロックとして５０クロックで再生することになり、再生時間を１／２に短縮することが可能となる。また、上記周波数シフト指示情報は、全周波数成分を低音方向あるいは高音方向にシフトさせる場合にＯＮ”１”、シフトさせる必要がない場合にはＯＦＦ”０”がセットされる。
【００２９】
以上のように２．２６８ｍｓでサンプリングされた各チャネル＃１〜＃８５の振幅情報を制御系１０が所望の編集を施すことにより生成されたＶデータ１９に基づいて、新たな音声情報列が生成される。
【００３０】
なお、上記生成されたＶデータ１９から新たな音声情報列を生成するためには、各チャネル＃１〜＃８５に相当する波長の正弦波を生成する正弦波生成回路１６−１〜１６−８５を有する外部装置１６が必要になる。各生成回路１６−１〜１６−８５には、各チャネル＃１〜＃８５に対応した周波数の正弦波の基本データが記録されたＲＯＭと、生成した正弦波データを一旦記録しておくＲＡＭ＃１〜＃８５をそれぞれ備えており、これら各回路では、制御系１０から送られてきたＶデータ１９の修正振幅情報に基づいて成形され、かつ制御情報の伸長指示情報で指示された波形数の正弦波データをそれぞれのＲＡＭ＃１〜＃８５に書込む。なお、この正弦波データを構成するデータ間隔は、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚのデータ間隔２２．６８μｓである。
【００３１】
そして、これら各生成回路１６−１〜１６−８５におけるＲＡＭ＃１〜＃８５に書込まれている正弦波データが４４．１ｋＨｚのタイミングで順次読み出され、それぞれ加算されることによりオーディオデータ（音声情報列）が生成される。このオーディオデータは制御系１０に送られ、Ｉ／Ｏを介してＣＤ−ＲＯＭ書込装置等の入出力装置１４に制御系１０から出力される。この入出力装置１４は、制御系１０から送られてきた４４．１ｋＨｚのオーディオデータを例えばＣＤ−ＲＯＭ等の所定の音声情報記録媒体１５に記録する。
【００３２】
上記各生成回路１６−１〜１６−８５で行われる正弦波データの生成では、再生音の不自然な振幅変化を避けるため、各チャネル＃１〜＃８５について、正弦波データの各振幅が、修正振幅情報列の互いに隣接した各振幅情報間の直線補間により得られた値により決定される。また、外部装置１６で生成されたオーディオデータはそのままＤＡＣ１７及びＡＭＰを介してスピーカー１８から音声として出力してもよい。さらに、このような音声情報記録媒体１５としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＭＯ等の円盤状記録媒体や、ＤＡＴ等のテープ状記録媒体が適用可能である。
【００３３】
一方、この発明は主として日本人がナチュラル・スピードの英語を単にゆっくり再生して聴けるようする技術に関するものであるが、各周波数成分について単純にかつ一様に音声再生時間を伸ばしたり短縮したのでは不充分である。すなわち、図３は音声スペクトルの基本的な形状を示す図であるが、発生音の種類によっては子音部のスペクトルの時間変化が言語上の音として別の音を意味する場合があるからである。例えば、ＢＡ（バ）とＰＡ（パ）の発音は、前者のスペクトル変化が速く、後者は遅いだけでスペクトルそのものはほとんど同じ形をしている。したがって、ＢＡ（バ）という発音の子音部も含めて時間を伸長するとＰＡ（パ）と聴こえることになる。これを防ぐには子音部の伸長度をＢＡ（バ）と聴こえる限界に留め、母音部のみ望みの音声再生時間に伸長あるいは短縮するようにすれば、ＢＡ（バ）のままに聴こえることになる。一方、母音部はいくら伸長あるいは短縮してもその母音のままで聴こえるから望みの長さ（望みの再生時間）に設定できる。一方、日本人には弱すぎて聴き取りにくい小さな子音部の音のところだけを選択的に２倍とか３倍に強調（振幅を大きくして）して聴かせることも必要である。母音部も含めて強調したのでは全体が大きくなり過ぎて効果がない。どうしても選択的に強調しなければならない。以上の理由から、各チャネルの振幅情報列も初級者にとって特に聞き取り難い部分を選択的に強調された修正振幅情報列が編集され、さらにこれら各チャネルごとの修正振幅情報列のうち同じタイミングで生成された振幅情報から構成される情報成分群とともに再生時間の伸長を指示する制御情報がＶデータとして生成される。逆に、上級者の場合には上述の各発声音の特性を考慮して、所望の部分で再生音声が減衰させたり、再生時間が短縮されるよう選択的に音声情報列を編集してもよい。
【００３４】
さらに、男性の音声が上述の記録方法で所定の記録媒体に記録された場合、音声再生時間の伸長及び／又は所望部分の音声強調を行いながら再生すると、出力される音声の周波数スペクトルは不変であっても感覚的により低い音にシフトしたような錯覚を起す可能性がある。逆に音声再生時間の短縮及び／又は所望部分の音声減衰を行いながら再生すると、感覚的により低い音にシフトしたような錯覚を起す可能性もある。そこで、上記制御情報には、半音分あるいは１音分程度低音方向あるいは高音方向へ周波数成分全体をシフトして再生可能にするための周波数シフト指示情報が含まれている。
【００３５】
次に、この発明は、上述の日本国特許第２５８１７００号に開示されているように、ネイティブスピーカーの音声が記録された記録媒体を再生等する技術に好適である。以下、係る技術にこの発明を適用する構成について説明する。
【００３６】
この発明は、上述の日本国特許第２５８１７００号に開示された技術と組合わせることにより、飛躍的な学習効果が期待できる。すなわち、ネイティブスピーカーの発声音を発声の節目で分割した可変長の区画に対応して、任意部分が選択的に伸長あるいは縮小されたり、強調あるいは減衰された音声情報を別途用意することにより、学習者は聞き取れなかった音声を繰り返し再生して聞くことができるとともに、聞き取り能力を向上させるべく、再生される音声の聞き取り難い部分が伸長あるいは短縮、強調あるいは減衰された音声としても聞くことが可能になる。
【００３７】
図４は、所定の音声記録媒体に記録されるべき音声情報列を含む各種情報を概念的に説明するための図である。
【００３８】
まず、音声情報記録媒体１５に記録される第１音声情報列（４４．１ｋＨｚでサンプリングされた音声情報列）は、映画における出演者の会話、日常の生活環境における会話等のように、長さの異なる複数のセンテンス（文）から構成され、また、各センテンス（各会話者の音声情報）の間に、音声が再生されていない状況、雑音のみが再生されている状況、音楽（ＢＧＭ）のみが再生されている状況等のランダムに発生する無音声期間が存在し得る一連の音声情報列である。したがって、第１音声情報列は、所定の音声再生手段で再生出力されるべき複数の単語列から構成された１又は２以上の文に対応する音声情報列であって、当該音声情報記録媒体１５の第１領域に、図４に示されたように、発音の節目でそれぞれ分割された音声情報ごとに可変長の区画（以下、セグメントという）に区分された状態で記録される。
【００３９】
一般にネイティブスピーカーの英会話では、１センテンスは概ね３秒程度で発声されるため、記録されるべき音声情報列を構成するセグメントを決定する発音の節目を各センテンスの間に設定することで、図４（ａ）、（ｂ）あるいは（ｄ）に示されたように、音声情報列を構成する可変長セグメント６２１、６２２、７９９をそれぞれ構成するのが妥当である。なお、会話中のセンテンスの中には図４（ｃ）に示されたように、極端に短いセンテンスも含まれるが、このセンテンス７０１も１つのセグメントを構成する。一方、図４（ｅ）に示されたように、極端に長いセンテンスの場合には、接続詞や関係詞等の前が発音の節目となるため、図４（ｅ）に示されたようなセンテンスでは、連続する２つのセグメント８０１、８０２で構成するのが妥当である。したがって、記録されるべき音声情報列のセグメントとは、発声上の区切り（息継ぎ位置）又は言語上（文法上）のなんらかの区切りにもとづいて分割された音声情報の記録単位であることを意味する。
【００４０】
この発明では、まず上述のように第１情報列を分割して得られた各セグメントそれぞれに対し、任意の部分が選択的に編集（各周波数成分の振幅の変更、再生時間の変更）された第２音声情報列を生成する。この第２音声情報列は、具体的には図５に示されたように、各周波数成分について編集するＰＣ１本体と、編集されたオーディオデータ（第２音声情報列）を生成する外部装置１６で構成された装置により、所定の音声情報記録媒体１５に記録される。
【００４１】
特に、外部装置１６は、図５に示されたように、オーディオデータを生成するマスターボード１６５と、各チャネルに対応して設けられた正弦波生成回路１６−１〜１６−８５を備えたスレーブボード１６６で構成されている。マスターボード１６５は、ＰＣ１からのＶデータをコントロール信号に従って各生成回路１６−１〜１６−８５に供給すべく、タイミングコントローラ１７１と、ＦＩＦＯ１７２を備えるとともに、各生成回路１６−１〜１６−８５から送られてきた正弦波データ（１６ビット）を順次加算し、オーディオデータ（１６ビット）を生成する加算器１７３と、ＰＣ１へ送信される該生成されたオーディオデータを一旦格納するバッファとしてのＲＡＭ１７４を備える。なお、図５に示されたマスターボード１６５は、ＰＣ１からの指示で第１音声情報列と新たに編集された第２音声情報列とを音にして何度でもスピー力に出し、耳で聴いて比較できるよう、生成されたオーディオデータを直接スピーカー１７７で再生出力すべく、ＤＡＣ１７５及びＡＭＰ１７６が設けられている（音声再生のための構造は図１に示されたようにＰＣ１側に設けられてもよい）。一方、スレーブボード１６６は、各チャネルに対応して所定の周波数の正弦波をそれぞれ生成する正弦波生成回路１６−１〜１６−８５を備えており、これら生成回路１６−１〜１６−８５は、正弦波を生成するためのデータが記録されたＲＯＭと、一旦生成された正弦波データを格納するバッファとしてのＲＡＭ＃１〜＃８５をそれぞれ有する。
【００４２】
なお、マスターボード１６５とスレーブボード１６６は、３０本の信号バスとＧＮＤ、Ｖｃｃの合計３２本のバスで接続されており、図中、１６７で示されたバス群は各生成回路１６−１〜１６−８５へＶデータを供給するためのＶデータ関連バス群であり、１６８で示されたバス群は各生成回路からマスターボード１６５へオーディオデータ生成用の正弦波データを送るためのオーディオデータ関連バス群である。
【００４３】
次に、この発明に係る音声情報の生成方法の、日本国特許第２５８１７００号に開示された技術に適用された実施形態を、図５を参照しながら、図６及び図７のフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
まず、Ｖデータの生成はＰＣ１側で行われる。すなわち、ＰＣ１では、一連の音声情報列（第１音声情報列）が４４．１ｋＨｚ（１６ｂｉｔ／データ）をサンプリングし、この第１音声情報列に相当するサンプリングデータを一旦ハードディスクに格納し（ステップＳＴ１）、図４に示されたように複数のセグメントに分解する（ステップＳＴ２）。
【００４５】
続いて、分割されたセグメントのうち１セグメントについて、デジタル・バンド・バス・フィルター・プログラムにより、まず第1チャンネル＃１のバンド幅（７５．５７ｋＨｚ〜８０．０６ｋＨｚ）の波形情報をメモリーに展開する。この時も４４．１ｋＨｚのレートに相当するデータ間隔のまま展開する。そして、１００データごとに平均振幅情報（８ビット）を抽出する（ステップＳＴ３）。なお、上述のように第１チャネル＃１の周波数成分について１００データで１波形できない場合には１波形できるデータ数に増やして振隔情報を求める。対象セグメントのサンプリングデータが終了するまで、１００データ分づつずらして同じ動作を繰り返す。この動作により、対象チャネルである第１チャネル＃１についてデータ間隔２．２６８ｍｓの振幅情報列（１秒当り４４１個の振幅情報）である。対象チャネルである第１チャンネル＃１の振幅情報抽出動作が終了すると（ステップＳＴ５）、続いてデジタル・バンド・バス・フィルターにより第２チャンネル＃２の周波数を分割して上記ステップＳＴ３〜ＳＴ５の動作を繰り返し、対象チャネルを変更しながら（ステップＳＴ７）、第１チャネル＃１〜第８５チャネル＃８５について対象セグメントの振幅情報列が生成される。
【００４６】
以上の動作は、対象セグメントを変更しながら（ステップＳＴ１０）、ステップＳＴ１でサンプリングされた第１音声情報列を構成するすべてのセグメントが終了するまで行われる（ステップＳＴ９）。
【００４７】
次に、以上のステップＳＴ１〜ＳＴ９が実行されることにより得られた、各セグメントいついて８５チャネル分の振幅情報列に対し、ＰＣ１側では以下のような編集が行われ、Ｖデータが生成される（ステップＳＴ１１）。
【００４８】
まず、分割されたセグメントごとに生成された８５チャネル分の振幅情報列群を格納先であるハードディスクから呼び出し、モニタ１２上に順次その振幅波形を表示する。
【００４９】
実際の編集作業は、表示された振幅波形の所望の部分を指定して再生時間を指定する（クロック５０が基準）。また、必要であれば変更する部分を指定して振幅の変更（表示された振幅を基準にして倍率で設定）を行ったり、低音方向あるいは高音方向への周波数シフト指示を指定する。例えば、セグメントの中の子音部は振幅を２倍、再生時間を１．５倍にする一方、母音部は振幅をそのままにして、再生時間のみ２．５倍にする等、選択的に任意の部分に対して得られた振幅情報列を編集し、新たに各振幅情報が修正された修正振幅情報列を生成する。
【００５０】
そして、得られた８５チャネル分の修正振幅情報列のうち、各修正振幅情報列間で互いに対応している同じタイミングの情報成分をまとめた情報成分群ごとに、上述の再生時間の変更を指示する情報と周波数シフトを指示する情報とからなる制御情報を付加することにより、データ間隔２．２６８ｍｓのＶデータが得られる。
【００５１】
次に、以上のようにＰＣ１側で用意されたＶデータ（８７バイト／データ）は外部装置１６のマスターボード１６５へ送られ、さらに該マスターボード１６５からデータバスを介してスレーブボード１６６上の各正弦波生成回路１６−１〜１６−８５へ送られる。なお、スレーブボード１６６は、実際には８回路が搭載された１１枚のボード（１１枚目のボードには８回路中５回路だけ使用する）で構成されるものとし、それぞれの回路が対応するチャネルの正弦波データを生成する（ステップＳＴ１２）。なお、各回路は、正弦波の波形データを収納しているＲＯＭが異なることと、対応するチャンネルを指定する７ビットのＤＩＰ・ＳＷの設定が異なること以外は全て同じで構成である。
【００５２】
各チャネルを受け持つ各回路では、まず、マスターボード１６５から送られてきた８７バイトのＶデータのうちへッダー（２バイト）を共通に受け取る一方、該Ｖデータのうちの修正振幅情報については対応するチャネル用の修正振幅情報（１バイト）だけを受け取る。各回路では、４４．１ｋＨｚの何クロック分で波形を成形し出力するのかを判断するため、受け取ったヘッダー情報の再生時間を調べられる。例えば指示された再生時間が５０で与えられた場合には１００クロック再生（再生時間は変らない）、１１０の時は２２０クロック再生（再生時間は２倍）となる。各回路には受け持つ周波数の正弦波データが４４．１ｋＨｚで出力された時のデータ間隔でＲＯＭに収納されている（ＲＯＭのアドレスのゼロ番地からＮ番地までにその周波数の正弦波波が正確にＭ波収納されている（Ｍ、Ｎは自然数）。各回路中のプロセサ一は、１つの正弦波データを作るごと（２２．６８μｓごと）にＲＯＭのアドレスを十１していく。そして、Ｎ番地の次にはゼロへ戻る。こうすることで、正確な正弦波を不連続点なしに作れる。ただし、上記正弦波データは、受け取った修正振幅情報をそのＲＯＭに格納されていた基本データに掛けて１つの正弦波データを生成する。また、各振幅情報は、今回の振幅情報と前回の振幅情報との間を直線補間することにより得られた値とする。
【００５３】
以上のように、各回路で生成された正弦波データは、周期４４．１ｋＨｚ（２２．６８μｓ）でＲＯＭを参照し、上記補間で求められた係数を参照されたデータに掛けて出力バッファである各ＲＡＭ＃１〜＃８５へ収納する。
【００５４】
そして、マスターボード１６５からのコントロール信号により、各ＲＡＭ＃１〜＃８５に格納された正弦波データが出力バス（１６ビット）へ送出するタイミング（２２．６８μｓ周期）をもらい、その時だけバスへ送出する。１回路に与えられた時間幅は２２６ｎｓ（２２．６８μｓ÷８５）となる。一方、マスターボード１６５側の取込タイミングはクロックと同期信号で与えられる。同期信号から何クロック目かの数は上記ＤＩＰスイッチで指定されたチャンネル番号と同じとなる。また、上記Ｖデータのヘッダー情報に含まれる周波数シフト指示情報がＯＮの時、半音（又は全音）シフトした周波数の正弦波データが各回路から出力できるよう、各回路に設けられているＲＯＭに２種類の波形データを格納しておき、いずれかを選択できるようにする。
【００５５】
一方、マスターボード１６５は各回路１６−１〜１６−８５で生成された正弦波データを、２２．６８μｓ中８５データの割合（データ間隔は２２．６８μｓ÷８５＝２６６ｎｓ）で受け取る。実際には、各回路からの正弦波データを受け取りながら加算器１７３で加算していき、４４．１ｋＨｚのオーディオデータ（第２音声情報列）を生成する（ステップＳＴ１３）。生成されたオーディオデータは順次バッファであるＲＡＭ１７４に格納され、ＰＣ１へ送られる。
【００５６】
ＰＣ１では、送られてきたオーディオデータを入出力装置１４を制御しながら所定の記録媒体１５に該オーディオデータを記録していく（ステップＳＴ１４）。
【００５７】
次に、上述の日本国特許第２５８１７００号に開示されてた技術が適用された各実施形態について説明する。
【００５８】
まず、第１実施形態では、少なくとも２種類の音声情報列と記録位置識別情報が記録されている。すなわち、第１音声情報列は例えばネイティブスピーカが自然な速さで話す英語の音声情報からなり、この音声情報列は上述されたように発音の節目（センテンスの終りやセンテンス中の一息つける、発生上あるいは文法上の区切り）で複数の可変長セグメントに分割されている。第２音声情報列は、第１情報列を、上述のように任意の部分が選択的に編集することにより得られた音声情報列であって、第１音声情報列の各セグメントに対応して複数の可変長セグメントに分割されている。また、記録位置識別情報は、少なくとも、第１及び第２音声情報列における各セグメントが、当該音声記録媒体のどの位置に記録されているかを示す情報である。したがって、例えば第１音声情報列のｔ番目のセグメント”It's not much of a problem.”に対応する第２音声情報列のセグメント”It's・・・not・・・much・・of・・a・・・problem.”が、媒体のどの位置に記録されているかということは、この記録位置識別情報により認識することができる。
【００５９】
その結果、第１及び第２音声情報列と記録位置識別情報は互いに無関係に記録されるのではなく、一定の関係をもって記録され、各音声情報列はセグメントを単位として有機的に組み合わされている。すなわち、第１及び第２音声情報列は互いに対をなしており、これらをセグメントごとに関連させているのが記録位置識別情報である。なお、この実施形態では、記録記録位置識別情報は当該音声情報記録媒体のディレクトリ領域に記録されており、少なくとも各セグメントの先頭位置に関する情報を含んでいる。
【００６０】
以上のような構造を備えた音声情報記録媒体の再生では、記録されたセグメントごとに順番に音声再生が行われるが、特に、この再生方法では、当該音声情報記録媒体に記録された第１音声情報列から第２音声情報列への再生切換え（あるいは第２音声情報列から第１音声情報列への再生切換え）が可能であることを特徴としている。なお、この再生切換え動作は、セグメントを単位として行われる。例えば、第１音声情報列のｔ番目のセグメントが再生されているときに第２音声情報列の再生指示が入力されると（割込み要求の発生）、記録位置識別情報に基づいて第２音声情報列の対応するｔ番目のセグメントを読み出し、その対応するセグメントの音声再生が実行される。また逆に、第２音声情報列から第１音声情報列への再生切換えも、上述した再生切換え動作と同様に各セグメント単位で行われる。
【００６１】
なお、この再生では、上述の再生切換え動作の他、リピート再生等の種々の変形が可能である。その代表的なものとして、いわゆる戻し指令がある。すなわち、再生中の停止命令により一時再生を中断した後に戻し指令が入力されたときは、指令された量だけ音声情報の読み出し位置を戻すことによりより操作者の希望に合った音声情報の再生が行われる。
【００６２】
この第２実施形態は、上述された第１実施形態と基本的には同じ構造であるが、上記第１音声情報列及び第２音声情報列の他、第１音声情報列の内容と等価な意味内容であるが別の音声情報であり、例えば単語を区切って話すゆっくりとした速さの英語の音声情報である第３音声情報列を備えていることを特徴としている。また、この第３音声情報列も、複数の可変長セグメントから構成されており、上記記録位置識別情報は、これら第１〜第３音声情報列における各セグメント間での記録位置を管理している。したがって、この第２実施形態における再生動作は第１実施形態と同様である。
【００６３】
なお、この第２実施形態において、重要なことは、上記第１音声情報列と、第３音声情報列はそれぞれ複数の可変長セグメントに区分されているが、互いにセグメントごとにその意味内容が対応していることである。例えば、第１音声情報列のｔ番目（図４（ａ）では６２１番目）のセグメントがネイティブスピーカの話す”It's not much of a problem.”であるときは、第３音声情報列のｔ番目のセグメントは各単語を区切って話す”It is not much of a problem.”となる。ただし、第２音声情報列と対応した内容でかつ別の音声情報からなるということは、言語上は同一の意味で発声の異なるものであることを示している。
【００６４】
さらに、第３実施形態は、第１及び第２音声情報列の他、さらに文法解説等の音声情報列である第４音声情報列が当該音声情報記録媒体に記録されている点が、上述の第１実施形態と異なる。
【００６５】
ここで重要なことは、上記第３音声情報列は第１及び第２音声情報列の１又は２以上の可変長セグメントをひとまとまりとしたセグメント群に区分されていることである。換言すれば、この第４音声情報列の１つのセグメント群は第１及び第２音声情報列の１又は２以上のセグメントを包含しており、したがって、第４音声情報列の１つのセグメント群は第１及び第２音声情報列の１又は２以上のセグメントと対になっている。特に、この構成は図４（ｅ）に示されたように、１つのセンテンスが複数のセグメントに区分された場合を想定している。
【００６６】
また、この第３実施形態において、所定の領域に記録された記録位置識別情報には、上記第４音声情報列の内容の記録位置をもセグメント群ごとに示す情報も含まれている。したがって、第１、第２及び第４音声情報列と記録位置識別情報は互いに一定の関係をもって媒体に記録され、各音声情報列はセグメントあるいはセグメント群を単位として有機的に組み合わされている。なお、この第３実施形態においても、記録位置識別情報は当該音声情報記録媒体のディレクトリ領域に記録され、各音声情報列におけるセグメントの先頭位置に関する情報を含んでいる。また、この実施形態においても、第１音声情報列の音声情報と等価であって、単語を区切って話すゆっくりとした速さの第３音声情報列をさらに記録してもよい。
【００６７】
以上のような構造を備えた音声情報記録媒体の再生は、基本的に上述された第１実施形態の場合と同じであるが、第１及び第２音声情報列間での再生切換えの他、該第１及び第２音声情報列と第４音声情報列との間においても再生切換え動作を行う点が異なる。
【００６８】
例えば、第１音声情報列の再生中にネイティブスピーカの”It's not much of
a problem.”が聴き取れなかったときは、再生中の第１音声情報列から第２音声情報列に再生を切換えることにより、選択的に伸長等の編集が施された音声
”It's・・・not・・・ much・・of・・a・・・problem.”を聴くことができる。そして、この日本語の意味や文法を知りたいときは、さらに、再生中の音声情報列から第4
音声情報列へ再生を切換えればよい。もちろん、この再生方法においても、上述の第１実施形態における再生動作で説明された戻し指令や停止命令を組み合せて使えるよう応用できることは言うまでもない。また、この第３実施形態における再生においても、切換え再生及びリピート再生が可能である。
【００６９】
第４実施形態は、基本的に上述の第１実施形態の場合と同様であるが、第１及び第２音声情報列の他、文字情報列が記録されている点が主に異なる。この文字情報列は、第１又は第２音声情報列に対応する内容の文字情報に相当しており、例えばネイティブスピーカが話す英語（音声）に対応する文字情報に相当している。
【００７０】
この文字情報列も、第１及び第２音声情報列の各セグメントと対応するセグメントに区分されている。また、この第４実施形態においても、記録位置識別情報には、この文字情報列の記録位置を各音声情報列のそれぞれのセグメントごとにそれらの先頭位置に関する情報が含まれ、当該音声情報記録媒体のディレクトリ領域に記録される。したがって、第１及び第２音声情報列と文字情報列はそれぞれセグメント単位で対応することになる。
【００７１】
なお、この第４実施形態において、上述の第３実施形態における第４音声情報列を記録情報として加えるときは、第１及び第２音声情報列と文字情報列の１又は２以上のセグメントは第３音声情報列の１つのセグメント群にも対応することになる。この構成においても、上記記録位置識別情報には、各セグメントの先頭位置が含まれ、かつ当該音声記録媒体のディレクトリ領域に記録される。そして、上述の第３実施形態と同様に、この第４実施形態でも、第１音声情報列の音声情報と等価であって、単語を区切って話すゆっくりとした速さの第３音声情報列をさらに記録してもよい。
【００７２】
以上のような構造を備えた音声情報記録媒体の再生も、基本的に上述の第２実施形態の場合と同様であるが、第１又は第２音声情報列の再生中に文字情報列がディスプレイ表示される点が異なる。
【００７３】
例えば、第１音声情報列のセグメント”It's not much of a problem.”が再生されているときは、所定の表示部に”It's not much of a problem.”もしくは”It is not much of a problem.”がディスプレイ表示される。なお、この表示については再生中の音声情報列と時間的に完全に同期している必要はなく、文字が少しずつ遅れて表示されたり、あるいは少しずつ先に表示されたりしてもよい。また、この第４実施形態における再生でも、切換え再生及びリピート再生が可能である。
【００７４】
次に、音声記録媒体の具体的な構造を、図８〜図１１を用いて、以下詳細に説明する。
【００７５】
図８は、音声情報記録媒体の例として、上述の第３実施形態を英会話独習用に適用したときの各音声情報列Ａ、Ｂ、Ｃと、その記録内容を説明するための図である。この図において、音声情報列Ａはネイティブスピーカの話す英語の情報列（第１音声情報列）であり、複数のセグメント６２１、６２２から構成されている。音声情報列Ｂは図６及び図７に示されたフローチャートを用いて説明されたように選択的に該第１情報列の所定部分が伸長等するよう編集された情報列（第２音声情報列）である。また、音声情報列Ｃは日本語の解説をする情報列（第３音声情報列）であり、この音声情報列Ｃに含まれるセグメント群は、各音声情報列Ａ、Ｂの各セグメント６２１、６２２にそれぞれ対応している。
【００７６】
また、図９は、図８に示された態様における１セグメント当りの時間と容量の関係を説明するための表である。この表において、１秒間は６キロバイトの容量に対応している。例えば音声情報列Ａのセグメント６２１では、”It's”の発声時間が０．２秒、その容量が１．２ＫＢ（キロバイト）、”not”の発声時間が０．１秒、その容量が０．６ＫＢ（キロバイト）、”much of a”の発声時間が０．４秒、その容量が２．４ＫＢ（キロバイト）、そして”problem”の発声時間が０．３秒、その容量が１．８ＫＢ（キロバイト）であり、セグメント６２１全体の発声時間は２．０秒、その容量は１２ＫＢ（キロバイト）となる。
【００７７】
さらに、図１０は、図８及び図９に示された形態におけるディレクトリ領域の記録内容を説明するための表である。この表において、ディレクトリ領域は、１セグメント当り９×３＝２７バイト（Ｂ）で構成される。音声情報列Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ図８の音声情報列Ａ、Ｂ、Ｃに対応している。また、１バイトのＣは属性を示し、Ｃ＝０は音声情報列Ａ、Ｃ＝６４は音声情報列Ｂであることを意味する。また、Ｃ＝１２８、１２９は音声情報列Ｃであることを意味し、特にＣ＝１２９のとき、すなわちビット表現（８ビット（ｂｉｔ））で”１００００００１”のときは前のセグメントと同じ解説対象であることを示す（音声情報列Ｃの解説対象となる同じセグメント群に属していることを示し、例えば図４（ｅ）のセグメント８０１、８０２の場合が相当する）。
【００７８】
位置情報のＭ、Ｓ、Ｂ（各１バイト）は産業界で標準になっているＣＤ−ＲＯＭ上の位置を表わすパラメータである。すなわちＭは分、Ｓは秒、Ｂはブロックをそれぞれ示す。また、１ブロックは２，０４８バイトであり、７５ブロックで１秒分を構成している。したがって、最大の数はＭ＝５９、Ｓ＝５９、Ｂ＝７４となる。次の２バイトのＳＢはスタートバイトを示し、その次の３バイトのＬＬＬは各セグメント全体の長さを示している。なお、位置を示すパラメータに分、秒を使う理由はＣＤ−ＲＯＭはもともと音楽用として開発されたためであり、始めからの時間として記録位置を表現するようになっている。そのためＣＤ−ＲＯＭを当該音声情報記録媒体として採用した場合には、この分と秒は再生時の時間とは全く無関係であり、単に記録媒体上の記録位置を表わしている情報にすぎないことになる。
【００７９】
その結果、例えば音声情報列Ａにおけるセグメント６２１の”It's not much of a problem.”は、Ｏ分１１秒３ブロックの８２６バイト目から６，０００バイトの長さでネイティプスビーカの話す英語の音声情報が記録され、音声情報列Ｂにおける対応するセグメントは０分１１秒３ブロックの２，０２６バイト目から１７，４００バイトの長さで選択的に伸長された上記ネイティブスピーカーの英語が記録され、音声情報列Ｃのセグメント群は０分１１秒６ブロックの１，２８２バイト目から７２，０００バイトの長さで日本語解説が記録される。なお、６２１、６２２等のセグメントナンバーはメモリ上にはなく、そのアドレスに対応している。また、各セグメントの関係を示す記録位置識別情報は、このディレクトリ領域に含まれる。
【００８０】
さらに具体的には、第１０図に示されたディレクトリ領域の記録内容から、当該音声情報記録媒体の０分１１秒３ブロックにおける８２６バイト目から８２６＋６，０００−１＝６，８２５バイト目までの領域には、セグメントが６２１で属性Ｃが０の音声情報列すなわちネイティブスピーカが話す”It's not much of a problem.”に相当する情報が記録される。また、当該音声情報記録媒体の０分１１秒３ブロックにおける２，０２６バイト目から２，０２６＋１７，４００−１＝１９，４２５バイト目までの領域には、セグメントが６２１で属性Ｃが６４の音声情報列すなわち選択的に伸長された音声情報が記録される。さらに、当該音声情報記録媒体の０分１１秒６ブロックにおける１，２８２バイト目から１，２８２＋７２，０００−１＝７３，２８１バイト目までの領域には、セグメントが６２１で属性Ｃが１２８の音声情報列すなわち日本語の解説に相当する情報が記録される。
【００８１】
このように、図１０に示されたディレクトリ領域を設ければ、図９に示されたような再生時間及び容量で図８に示された各音声情報列が記録可能である。
【００８２】
次に、各セグメント６２１、６２２に関する情報は、例えば図１１（ａ）に示された可変長セグメントのヘッダー部に記録される。このヘッダー部は、図１１（ｂ）に示されたように、先頭から文字情報や画像情報の有無等を示すための１バイト領域（１Ｂ）、音声情報列Ａ用に用意された領域であって情報列タイプ（音声情報列Ａ、Ｂ等を区別するための情報）を示す１バイトデータ、そのデータ長を示す３バイトデータ、及び予備の１バイトデータから構成された５バイト領域（５Ｂ）、音声情報列Ｂ用に用意された領域であって情報列タイプを示す１バイトデータ、そのデータ長を示す３バイトデータ、及び予備の１バイトデータから構成された５バイト領域（５Ｂ）、音声情報列Ｃ用に用意された領域であって情報列タイプを示す１バイトデータ及びそのデータ長を示す３バイトデータから構成された４バイト領域（４Ｂ）、文字情報列Ｄ用に用意された領域であって情報列タイプを示す１バイトデータ及びそのデータ長を示す３バイトデータから構成された４バイト領域（４Ｂ）、同様に文字情報列Ｄ用に用意された領域であってアドレスを示す３バイトデータ及びそのデータ長を示す３バイトデータから構成された６バイト領域（６Ｂ）、上記第３音声情報列のような他の情報列（タイプＥ）用に用意された４バイト領域（４Ｂ）、及び予備の３バイト領域（３Ｂ）からなる、３２バイトの領域である。
【００８３】
次に、図１２〜図１４を用いて、音声情報の再生動作及び装置構成を説明する。
【００８４】
まず、図１２は、音声再生を実現するための再生装置の全体構成を示す斜視図である。この図からも分かるように、音声記録媒体は、例えばポータブルなＣＤプレイヤ（再生装置本体２００）により再生可能なＣＤ−ＲＯＭであり、この再生装置本体２００はコード接続されたハンドセット８０によりリモート制御される。このハンドセット８０には少なくとも再生中のセグメント番号を表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示部２１０や、各種制御用ボタン群２４０が設けられている。また、操作者は再生装置本体２００で再生された音声情報をイヤホン１３０を介して聴くことができる。
【００８５】
また、図１３は、図１２に示された再生装置の構成を示すブロック図である。この図に示されたように、音声情報記録媒体１５であるＣＤ−ＲＯＭは再生機構２０５にセットされる。再生機構２０５はディスクインターフェイス（Ｉ／Ｆ）３０及びバス４０を介してＣＰＵ５０に接続されている。また、バス４０にはプログラムを格納するための例えば３２キロバイト（ＫＢ）のＲＯＭ６０と、ディレクトリや音声情報列を一時的に格納するための例えば２５６キロバイトのＲＡＭ７０とが接続されている。さらに、バス４０には手動操作のためのハンドセット８０との間で情報の授受を行なうハンドセットインターフェイス（Ｉ／Ｆ）９０と、音声出力用のアンプ（ＡＭＰ）１００を介して外部端子１１０及びハンドセット８０に接続されたＤ／Ａコンパータ１２に接続されている。なお、ハンドセット８０には上述されたようにイヤホン１３０が接続されている。
【００８６】
図１４（ａ）、（ｂ）は、それぞれＲＯＭ６０及びＲＡＭ７０のメモリ割り当て状況を説明するための図である。図１４（ａ）に示されたように、３２キロバイトのＲＯＭ６０にはプログラムが格納される。一方、図１４（ｂ）に示されたように、ＲＡＭ７０には、（５０＋５０）＝１００キロバイトのバッファ（５０ブロック分に相当）と、（７５＋７５）＝１５０キロバイトのディレクトリと、６キロバイト分のシステムエリアが割り当てられる。したがって、ＲＡＭ７０には常時５０ブロック分の音声情報列が保持され、かつ１５０キロバイト÷２７≒５，５５５セグメント分のディレクトリ（音声情報列Ａの部分のみで約３０分間に相当）が保持される。
【００８７】
なお、上述の具体例では音声情報記録媒体としてＣＤ−ＲＯＭを用いているが、その代表的なものの容量は５５２メガバイト（ＭＢ）である。ＣＤ−ＲＯＭではアドレスを表わすのに分、秒、ブロックの単位を用いている。また、１ブロックは２，０４８バイト、７５ブロックは１秒、６０秒は１分であるため、該ＣＤ−ＲＯＭのアドレスの最大の値は５９分５９秒７４ブロックである。逆に、このＣＤ−ＲＯＭの容量は２，０４８×７５×６０×６０＝５５２．９６メガバイトである。このうち、最初から２秒分はＣＤ−ＲＯＭのフォーマットとしてユーザは使えないので、正確には最大容量とし５５２．６５２８ＭＢとなる。さらに、最初から２０秒に相当するところまでディレクトリ領域が割り当てられると、３メガバイトのディレクトリ容量をＣＤ−ＲＯＭに確保することができる。
【００８８】
なお、上述の実施形態には、音声情報の記録ソフト（上述の記録方法をパーソナルコンピュータ等で実施可能なプログラム、あるいは該プログラムが記録された記録媒体）、専用記録装置、使用マニュアル、あるいはこれらの組合わせによる販売、係る音声情報記録媒体単体での販売の他、該音声情報記録媒体、再生ソフト（パーソナルコンピュータ等で実効可能なプログラム、あるいは該プログラムを記録した記録媒体を含む）、専用再生装置、使用マニュアル、あるいはこれらの組合わせによる販売が考えられる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のようにこの発明は、第１周期でサンプリングされた第１音声情報列から分割された複数の周波数成分について、所望の部分に振幅を変更（強調あるいは減衰）したり波数を変更（再生時間を伸長するように増やすかあるいは再生時間を短縮のために減らす）することにより、修正された正弦波データを生成し、これら各周波数成分の正弦波データを加算することにより、新たに合成された第２音声情報列を得る。このように生成された所望の音声情報列は、周波数を変えることなく任意の部分で再生時間を伸長あるいは短縮したり、任意部分の音声が強調あるいは減衰された音声として再生できるという効果がある。
【００９０】
また、この発明は、日本国特許第２５８１７００号に開示された技術との組合わが可能であり、ネイティブスピーカーの発声音を発声の節目で分割した可変長の区画に対応して、任意部分の音声が伸長及び／又は強調された音声情報を別途用意することにより、初級学習者は聞き取れなかった音声を繰り返し再生して聞くことができるとともに、係る音声の聞き取り難い部分が強調・伸長された音声としても聞くことが可能になるという効果がある。また上級学習者とっては、任意部分の音声が短縮及び／又は減衰された音声情報を別途用意することにより、ネイティブスピーカーの発声音の再生と組合わせて、より積極的な学習が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明における音声情報の生成〜記録動作を説明するための概念図である。
【図２】サンプリングされた入力音声情報から分割する各周波数成分（チャネル）の一例を示す表である。
【図３】音声スペクトルの基本的な形状を説明するための図である。
【図４】音声記録媒体に記録されるべき音声情報列を含む各種情報を概念的に説明するための図である。
【図５】この発明に係る音声情報の生成方法を実現するための周辺装置の全体構成を示す図である。
【図６】この発明に係る音声情報の生成方法を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図７】この発明に係る音声情報の生成方法を説明するためのフローチャート（その２）である。
【図８】英会話独習用に適用された音声記録媒体の各音声情報列と、その記録内容を説明するための図である。
【図９】図８に示された各音声情報列について、各セグメント当りの時間と容量との関係を説明するための表である。
【図１０】図８及び図９に示された音声記録媒体におけるディレクトリ領域の記録内容（記録位置識別情報を含む）を説明するための表である。
【図１１】音声記録媒体に記録されるべき可変長セグメントの構成を示す図である。
【図１２】音声記録媒体の再生方法を実現する再生装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示された再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示されたＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ割り当て状況を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ＰＣ、１０…制御系、１４…入出力装置、１５…音声情報記録媒体、１９…Ｖデータ、１６−１〜１６−８５…正弦波データ生成回路、１７、１７５…ＤＡＣ、１８、１７７…スピーカー、１７３…加算器。
【図１】
0003617603.tif 000002
【図２】
0003617603.tif 000003
【図３】
0003617603.tif 000004
【図４】
0003617603.tif 000005
【図５】
0003617603.tif 000006
【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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