(57)【要約】【課題】  音声信号に含まれる話者の音声の話速を正確に算出して、ユーザが所望する再生音声の話速変換を行うことが可能な音声速度変換装置、音声速度変換方法、および音声速度変換プログラムを提供する。【解決手段】  ポーズ検出部１２は、音声信号格納部１１に格納された音声信号から音声区間と非音声区間（ポーズ）とを判定する。統計データ格納部１３は、予め求められたポーズ長に関する統計データが格納される。発話速度算出部１４は、ポーズ検出部１２で検出された各ポーズのポーズ長を計測し、当該ポーズ長および統計データ格納部１３に格納された統計データに基づいて発話速度を算出する。【選択図】  図６
2006154531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
話速変換の対象となる話者の音声が含まれる音声信号を話速変換して再生する音声速度変換装置であって、
前記音声信号から前記話者の音声が含まれる音声区間と当該話者の音声が含まれない非音声区間とを区別し、当該非音声区間を検出する非音声区間検出部と、
前記非音声区間検出部が前記音声信号から検出した非音声区間それぞれに対する時間長を計測する非音声区間長計測部と、
前記非音声区間長計測部で計測された非音声区間それぞれの時間長に基づいて、前記音声信号における前記話者の発話速度を算出する発話速度算出部と、
前記発話速度算出部が算出した発話速度に応じて、前記音声信号を話速変換して再生する話速変換再生部とを備える、音声速度変換装置。
【請求項２】
前記発話速度算出部は、前記非音声区間長計測部が計測した非音声区間に対する時間長の生起頻度を算出する生起頻度算出部を含み、
前記発話速度算出部は、予め求められた発話速度と前記非音声区間の時間長との統計的な関係式に基づいて、前記生起頻度において最大度数となる時間長に応じた前記話者の発話速度を算出することを特徴とする、請求項１に記載の音声速度変換装置。
【請求項３】
前記音声速度変換装置は、予め設定された複数の区分毎に統計的に求められた前記非音声区間の時間長の統計データを格納する統計データ格納部を、さらに備え、
前記発話速度算出部は、前記統計データ格納部に格納された統計データに基づいて、前記非音声区間長計測部が計測した非音声区間の時間長に応じて当該非音声区間を前記複数の区分毎に分類し、所定の条件に基づいて当該複数の区分から１つの区分を選択する非音声区間分類部を含み、
前記生起頻度算出部は、前記非音声区間分類部が選択した区分に属する非音声区間の時間長を用いて前記生起頻度を算出することを特徴とする、請求項２に記載の音声速度変換装置。
【請求項４】
前記統計データ格納部は、複数に分類された発話速度に応じて前記複数の区分を設定し、当該区分毎に前記統計データを格納しており、
前記非音声区間分類部は、発話速度が分類された区分毎の前記統計データに基づいて、前記非音声区間長計測部が計測した非音声区間の時間長に応じて当該非音声区間を前記区分毎に分類し、当該区分の中で最も多く前記非音声区間を分類した区分を選択することを特徴とする、請求項３に記載の音声速度変換装置。
【請求項５】
前記統計データ格納部は、読点直後に生じる前記非音声区間の時間長を統計的に求めた第１の区分に対する統計データと、句点直後に生じる前記非音声区間の時間長を統計的に求めた第２の区分に対する統計データとを格納しており、
前記非音声区間分類部は、前記第１の区分および前記第２の区分それぞれに対する統計データに基づいて、前記非音声区間長計測部が計測した非音声区間の時間長に応じて当該非音声区間を前記区分毎に分類して当該第１の区分を選択し、
前記生起頻度算出部は、前記第１の区分に属する非音声区間の時間長を用いて前記生起頻度を算出することを特徴とする、請求項３に記載の音声速度変換装置。
【請求項６】
前記統計データ格納部は、複数に分類された発話速度の区分と、読点直後に生じる第１の区分および句点直後に生じる第２の区分との組み合わせによって前記複数の区分を設定し、当該区分毎に統計的に求められた前記非音声区間の時間長の統計データを格納しており、
前記非音声区間分類部は、前記複数の区分毎の統計データに基づいて、前記非音声区間長計測部が計測した非音声区間の時間長に応じて当該非音声区間を前記区分毎に分類し、前記複数に分類された発話速度に応じた区分と前記第２の区分との組み合わせの中で最も多く前記非音声区間を分類した区分を抽出して発話速度に対する区分を決定して、当該決定された発話速度に対する区分と前記第１の区分との組み合わせとなる区分を選択することを特徴とする、請求項３に記載の音声速度変換装置。
【請求項７】
前記統計データ格納部は、話者の特性それぞれに応じて予め前記複数の区分を設定し、当該複数の区分毎に統計的に求められた前記非音声区間の時間長の統計データを格納することを特徴とする、請求項３に記載の音声速度変換装置。
【請求項８】
前記発話速度算出部は、
前記非音声区間長計測部で計測された時間長を用いて、前記非音声区間検出部が検出した非音声区間を複数の群に分類し、当該複数の群から１つを選択する非音声区間分類部と、
前記非音声区間分類部が選択した群に属する非音声区間の時間長を用いて生起頻度を算出する生起頻度算出部と、
予め求められた発話速度と前記非音声区間の時間長との統計的な関係式に基づいて、前記生起頻度において最大度数となる時間長に応じた前記話者の発話速度を算出する発話速度換算部とを含む、請求項１に記載の音声速度変換装置。
【請求項９】
表示部と、
前記話速変換再生部が前記音声信号を話速変換して再生する再生時間を算出し、当該再生時間を示す情報を前記表示部に表示する再生時間算出部とを、さらに備える、請求項１に記載の音声速度変換装置。
【請求項１０】
表示部と、
前記話速変換再生部が前記音声信号を話速変換して再生する再生速度を算出し、当該再生速度を示す情報を前記表示部に表示する再生速度算出部とを、さらに備える、請求項１に記載の音声速度変換装置。
【請求項１１】
話速変換の対象となる話者の音声が含まれる音声信号を話速変換して再生する音声速度変換方法であって、
前記音声信号から前記話者の音声が含まれる音声区間と当該話者の音声が含まれない非音声区間とを区別し、当該非音声区間を検出する非音声区間検出ステップと、
前記非音声区間検出ステップが所定時間分の音声信号から検出した非音声区間それぞれに対する時間長を計測する非音声区間長計測ステップと、
前記非音声区間長計測ステップで計測された非音声区間それぞれの時間長に基づいて、前記音声信号における前記話者の発話速度を算出する発話速度算出ステップと、
前記発話速度算出ステップが算出した発話速度に応じて、前記音声信号を話速変換して再生する話速変換再生ステップとを含む、音声速度変換方法。
【請求項１２】
話速変換の対象となる話者の音声が含まれる音声信号を話速変換して再生する音声速度変換装置のコンピュータに実行される音声速度変換プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記音声信号から前記話者の音声が含まれる音声区間と当該話者の音声が含まれない非音声区間とを区別し、当該非音声区間を検出する非音声区間検出ステップと、
前記非音声区間検出ステップが所定時間分の音声信号から検出した非音声区間それぞれに対する時間長を計測する非音声区間長計測ステップと、
前記非音声区間長計測ステップで計測された非音声区間それぞれの時間長に基づいて、前記音声信号における前記話者の発話速度を算出する発話速度算出ステップと、
前記発話速度算出ステップが算出した発話速度に応じて、前記音声信号を話速変換して再生する話速変換再生ステップとを実行させる、音声速度変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声速度変換装置、音声速度変換方法、および音声速度変換プログラムに関し、より特定的には、音声信号の話速変換を行うことが可能な音声速度変換装置、音声速度変換方法および音声速度変換プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、話者が発声する速さ（以下、話速という）を一定の圧縮伸長率で話速変換を行う方法が知られている。例えば、会話の音声信号を再生するとき、実際の話者の話速を一定の圧縮伸長率で話速変換して、音声信号に含まれる再生音声の話速を変えることができる。ここで、実際の会話では、複数の話者がそれぞれ異なる話速で話す場合がある。また、同一の話者であっても異なる話速で話す場合もある。つまり、実際の話者の話速は一定でない場合が多い。したがって、実際の話者の話速が異なる場合、一定の圧縮伸長率で話速変換された再生音声の話速は、ユーザが所望する話速よりも速くまたは遅くなる可能性がある。その結果、ユーザにとって話者の音声が聞き取りにくい部分が生じるという問題がある。
【０００３】
そこで、実際の話者の話速を検出し、その話速に応じた圧縮伸長率を設定して話速変換を行う方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。以下に、特許文献１に開示された音声の圧縮伸長装置について図１７を用いて説明する。
【０００４】
なお、上記特許文献１では、実際の話者の話速は単位時間当たりの音節数で定義され、「発声速度」と称される。ここで音節とは、一定の声の長さを持つ音素（例えば母音）のまとまり、または一定の声の長さを持つ音素の前および／または後に非常に短い音素（例えば子音）を従えるまとまりを意味する。
【０００５】
図１７は、音声の圧縮伸長装置をＩＣレコーダに適用した構成を示すブロック図である。図１７において、ＩＣレコーダ２００は、マイク２０７、Ａ／Ｄ変換器２０８、ＩＣメモリ２０１、圧縮伸長装置２０６、Ｄ／Ａ変換器２０５、およびスピーカ２０９を備える。
【０００６】
ＩＣレコーダ２００は、話者の音声の記録時にはマイク２０７から入力される音声のアナログ信号をＡ／Ｄ変換器２０８においてデジタル信号に変換し、変換された音声のデジタル信号をＩＣメモリ２０１に記録する。また、ＩＣレコーダ２００は、話者の音声の再生時にはＩＣメモリ２０１に記録された音声のデジタル信号を圧縮伸長装置２０６において時間軸上で圧縮伸長する。その後、圧縮伸長された音声のデジタル信号をＤ／Ａ変換器２０５においてアナログ信号に変換し、圧縮伸長された音声のアナログ信号をスピーカ２０９から再生する。
【０００７】
圧縮伸長装置２０６は、発声速度検出部２０２、圧縮伸長率調節部２０３、およびピッチ伸長圧縮部２０４を備える。典型的には、圧縮伸長装置２０６は、ＤＳＰによって構成される。発声速度検出部２０２は、ＩＣメモリ２０１に記録された音声のデジタル信号から音声信号の時間軸波形を生成し、当該時間軸波形のエンベロープにスムージング処理を施す。そして、スムージング処理された波形から各音節を構成する波形のピーク位置を所定時間毎に検出して、ピーク数を計測する。その後、当該ピーク数を音節数とし、音節数を所定時間長で除した単位時間あたりの音節数を発声速度として算出する。ここで、ピークとは各音節を構成する波形において、レベルが最大の箇所をいう。
【０００８】
圧縮伸長率調節部２０３は、発声速度検出部２０２で算出された発話速度に基づいて圧縮伸長率を調節する。一例として、発声速度が８音節数／秒であるときを調整の際の基準値とする。発声速度が上記基準値であるとき、圧縮伸長率は２倍速再生では間引き率を５０％とし、０．５倍速再生では挿入率を５０％とする。また、発声速度が上記基準値より大きく速い場合には、圧縮伸長率は２倍速再生では間引き率を５０％未満とし、０．５倍速再生では挿入率を５０％以上とする。つまり、発声速度が上記基準値であるときの再生に対して、それぞれ遅く再生するように調節される。また、発声速度が上記基準値より小さく遅い場合には、圧縮伸長率は２倍速再生では間引き率を５０％以上とし、０．５倍速再生では挿入率を５０％未満とする。つまり、発声速度が上記基準値であるときの再生に対して、それぞれ速く再生するように調節される。
【０００９】
ピッチ伸長圧縮部２０４は、圧縮伸長率調節部２０３で調節された圧縮伸長率の情報に基づいて、ＩＣメモリ２０１に記録された音声のデジタル信号を時間軸上にて圧縮伸長することにより、話者の音声の話速変換を行う。
【００１０】
以上のように、音声の圧縮伸長装置２０６は、所定時間毎に話者の音声を構成する時間軸波形のピーク数に基づいて発声速度を算出する。そして、算出された発声速度に応じて、圧縮伸長率を調節して話速変換を行うことができる。
【特許文献１】特開平７−６４５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、話速変換の対象となる上記話者の音声に当該音声以外の他の信号（例えば音楽信号、雑音信号など）が重畳した音声信号（例えば、テレビ番組、ラジオ番組、記録媒体に記録された映画などの音声信号）を入力とする場合、その音声信号に含まれる話者の音声の時間軸波形は、話者の音声以外の他の信号が重畳した波形となる。このため、対象となる話者の音声に当該音声以外の他の信号が重畳した音声信号において、音節を構成する波形のピーク位置は、必ずしも実際の話者の音声における音節のピーク位置と対応しない場合がある。つまり、音節を構成する波形のピーク位置が必ずしも人の音声による音節に対応するとは限らない。しかしながら、従来の音声の圧縮伸長装置２０６では、音節を構成する波形のピーク位置を検出してピーク数を計測し、当該ピーク数に基づいて発声速度を算出するため、話速変換の対象となる話者の音声の発声速度を正確に算出することが難しい。その結果、ユーザが所望する再生音声の話速に変換できないという問題があった。
【００１２】
それ故に、本発明の目的は、話速変換の対象となる話者の音声に当該音声以外の信号が重畳した音声信号であっても、当該話者の音声の話速を正確に算出して、ユーザが所望する再生音声の話速変換を行うことが可能な音声速度変換装置、音声速度変換方法、および音声速度変換プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の発明は、話速変換の対象となる話者の音声が含まれる音声信号を話速変換して再生する音声速度変換装置であって、音声信号から話者の音声が含まれる音声区間と当該話者の音声が含まれない非音声区間とを区別し、当該非音声区間を検出する非音声区間検出部と、非音声区間検出部が音声信号から検出した非音声区間それぞれに対する時間長を計測する非音声区間長計測部と、非音声区間長計測部で計測された非音声区間それぞれの時間長に基づいて、音声信号における話者の発話速度を算出する発話速度算出部と、発話速度算出部が算出した発話速度に応じて、音声信号を話速変換して再生する話速変換再生部とを備える。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明に従属する音声速度変換装置であって、発話速度算出部は、非音声区間長計測部が計測した非音声区間に対する時間長の生起頻度を算出する生起頻度算出部を含み、発話速度算出部は、予め求められた発話速度と非音声区間の時間長との統計的な関係式に基づいて、生起頻度において最大度数となる時間長に応じた話者の発話速度を算出する。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明に従属する音声速度変換装置であって、予め設定された複数の区分毎に統計的に求められた非音声区間の時間長の統計データを格納する統計データ格納部をさらに備え、発話速度算出部は、統計データ格納部に格納された統計データに基づいて、非音声区間長計測部が計測した非音声区間の時間長に応じて当該非音声区間を複数の区分毎に分類し、所定の条件に基づいて当該複数の区分から１つの区分を選択する非音声区間分類部を含み、生起頻度算出部は、非音声区間分類部が選択した区分に属する非音声区間の時間長を用いて生起頻度を算出する。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明に従属する音声速度変換装置であって、統計データ格納部は、複数に分類された発話速度に応じて複数の区分を設定し、当該区分毎に統計データを格納しており、非音声区間分類部は、発話速度が分類された区分毎の統計データに基づいて、非音声区間長計測部が計測した非音声区間の時間長に応じて当該非音声区間を区分毎に分類し、当該区分の中で最も多く非音声区間を分類した区分を選択する。
【００１７】
第５の発明は、第３の発明に従属する音声速度変換装置であって、統計データ格納部は、読点直後に生じる非音声区間の時間長を統計的に求めた第１の区分に対する統計データと、句点直後に生じる非音声区間の時間長を統計的に求めた第２の区分に対する統計データとを格納しており、非音声区間分類部は、第１の区分および第２の区分それぞれに対する統計データに基づいて、非音声区間長計測部が計測した非音声区間の時間長に応じて当該非音声区間を区分毎に分類して当該第１の区分を選択し、生起頻度算出部は、第１の区分に属する非音声区間の時間長を用いて生起頻度を算出する。
【００１８】
第６の発明は、第３の発明に従属する音声速度変換装置であって、統計データ格納部は、複数に分類された発話速度の区分と、読点直後に生じる第１の区分および句点直後に生じる第２の区分との組み合わせによって複数の区分を設定し、当該区分毎に統計的に求められた非音声区間の時間長の統計データを格納しており、非音声区間分類部は、複数の区分毎の統計データに基づいて、非音声区間長計測部が計測した非音声区間の時間長に応じて当該非音声区間を区分毎に分類し、複数に分類された発話速度に応じた区分と第１の区分との組み合わせの中で最も多く非音声区間を分類した区分を抽出して発話速度に対する区分を決定して、当該決定された発話速度に対する区分と第１の区分との組み合わせとなる区分を選択する。
【００１９】
第７の発明は、第３の発明に従属する音声速度変換装置であって、統計データ格納部は、話者の特性それぞれに応じて予め複数の区分を設定し、当該複数の区分毎に統計的に求められた非音声区間の時間長の統計データを格納する。
【００２０】
第８の発明は、第１の発明に従属する音声速度変換装置であって、発話速度算出部は、非音声区間長計測部で計測された時間長を用いて、非音声区間検出部が検出した非音声区間を複数の群に分類し、当該複数の群から１つを選択する非音声区間分類部と、非音声区間分類部が選択した群に属する非音声区間の時間長を用いて生起頻度を算出する生起頻度算出部と、予め求められた発話速度と非音声区間の時間長との統計的な関係式に基づいて、生起頻度において最大度数となる時間長に応じた話者の発話速度を算出する発話速度換算部とを含む。
【００２１】
第９の発明は、第１の発明に従属する音声速度変換装置であって、表示部と、話速変換再生部が音声信号を話速変換して再生する再生時間を算出し、当該再生時間を示す情報を表示部に表示する再生時間算出部とをさらに備える。
【００２２】
第１０の発明は、第１の発明に従属する音声速度変換装置であって、表示部と、話速変換再生部が音声信号を話速変換して再生する再生速度を算出し、当該再生速度を示す情報を表示部に表示する再生速度算出部とをさらに備える。
【００２３】
第１１の発明は、話速変換の対象となる話者の音声が含まれる音声信号を話速変換して再生する音声速度変換方法であって、音声信号から話者の音声が含まれる音声区間と当該話者の音声が含まれない非音声区間とを区別し、当該非音声区間を検出する非音声区間検出ステップと、非音声区間検出ステップが所定時間分の音声信号から検出した非音声区間それぞれに対する時間長を計測する非音声区間長計測ステップと、非音声区間長計測ステップで計測された非音声区間それぞれの時間長に基づいて、音声信号における話者の発話速度を算出する発話速度算出ステップと、発話速度算出ステップが算出した発話速度に応じて、音声信号を話速変換して再生する話速変換再生ステップとを含む。
【００２４】
第１２の発明は、話速変換の対象となる話者の音声が含まれる音声信号を話速変換して再生する音声速度変換装置のコンピュータに実行される音声速度変換プログラムであって、コンピュータに、音声信号から話者の音声が含まれる音声区間と当該話者の音声が含まれない非音声区間とを区別し、当該非音声区間を検出する非音声区間検出ステップと、非音声区間検出ステップが所定時間分の音声信号から検出した非音声区間それぞれに対する時間長を計測する非音声区間長計測ステップと、非音声区間長計測ステップで計測された非音声区間それぞれの時間長に基づいて、音声信号における話者の発話速度を算出する発話速度算出ステップと、発話速度算出ステップが算出した発話速度に応じて、音声信号を話速変換して再生する話速変換再生ステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００２５】
上記第１の発明によれば、音声信号に含まれる非音声区間の時間長に基づいて音声信号における話者の発話速度を算出するため、話速変換の対象となる話者の音声に当該音声以外の信号が重畳した音声信号であっても当該話者の音声の発話速度を正確に算出できる。
【００２６】
上記第２の発明によれば、音声信号から検出された各非音声区間の時間長の生起頻度を算出し、予め求められた統計的な関係式に基づいて、当該生起頻度の最大度数となる時間長に応じて発話速度を算出するため、バラツキを有する非音声区間の時間長に対して正確な発話速度を算出することができる。
【００２７】
上記第３の発明によれば、音声信号から検出された各非音声区間の時間長を予め設定された区分に分類することで、イレギュラーな時間長データを除くことができ、より正確な発話速度を算出することができる。
【００２８】
上記第４の発明によれば、音声信号から検出された各非音声区間を発話速度の区分（例えば、速い、普通、遅いで設定される３区分）に分類し、分類された非音声区間が最も多い区分を選択することで、正確な発話速度を算出するために適した非音声区間を選別することができる。
【００２９】
上記第５の発明によれば、読点直後に生じる非音声区間の時間長と発話速度とは相関が高い関係にあるため、読点直後を示す第１の区分に属する非音声区間の時間長のみを用いることによって、さらに精度良く正確な発話速度を算出することができる。
【００３０】
上記第６の発明によれば、発話速度に対する大まかな区別を行うために相関性が高い句点直後に生じる非音声区間の時間長の特性を利用して、句点直後を示す第２の区分に属する数を用いて発話速度の区分に分類し、その後、読点直後に生じる非音声区間の時間長と発話速度とが相関が高い関係にある特性を用いて、読点直後を示す第１の区分に属する非音声区間の時間長のみを用いることによって、さらに精度良く正確な発話速度を算出することができる。
【００３１】
上記第７の発明によれば、音声信号から検出された各非音声区間が話者の特性それぞれに応じた複数の区分に分類することによって話速変換の対象となる話者の特性に応じた最適な発話速度を算出することができる。
【００３２】
上記第８の発明によれば、複数の群を設定し、当該群毎の統計的に求められた統計データに基づいて、音声信号から検出された各非音声区間の時間長を当該群に分類し、分類された非音声区間が最も多い群を選択することで、発話速度を算出するために適切な非音声区間を選別することができる。
【００３３】
上記第９の発明によれば、ユーザが所望する再生音声の発話速度を入力すれば、事前に音声信号の再生時間が把握できる。
【００３４】
上記第１０の発明によれば、ユーザが所望する音声信号の再生時間を入力すれば、事前に話速変換後の再生音声の発話速度が把握できる。
【００３５】
また、本発明の音声速度変換方法および音声速度変換プログラムによれば、上述した音声速度変換装置と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明に係る実施の形態を説明する前に、本発明の概念について図１〜図５を用いて説明する。なお、音声が発声する速さ（話速）は、本発明において単位時間あたりのモーラ数またはその逆数で定義し、「発話速度」と呼ぶ。ここでモーラは、仮名文字単位に相当する。また、話速変換の対象となる話者の音声が含まれる区間を音声区間とし、当該話者の音声が含まれない区間を非音声区間とする。そして、当該非音声区間を「ポーズ」と呼ぶ。
【００３７】
一般的に、ポーズと発話速度との関係において、次に説明する関係が知られている。第１に、同一文章内のポーズの数の合計は、発話速度が速いほど少なくなるという関係がある。第２に、同一文章内のポーズの時間長（以下、ポーズ長という）の合計は、発話速度が速いほど短くなるという関係がある。第３に、同一の発話速度において、ポーズ長はそのポーズ近傍の音声の語句属性（例えば、文章内における句読点）によって異なるという関係がある。
【００３８】
また、発話速度の違う区分によるポーズ長の傾向を示したものとして、正木、外２名、平成１４年日本音響学会春季研究発表会、「物語朗読における異なる話速と発話スタイル間の発話時間長制御について」、日本音響学会講演論文集、日本音響学会、２００２年３月、２−１０−１７、ｐ．２９７−２９８（以下、文献１と記載する）がある。以下、上記文献１に記載された概略を説明する。
【００３９】
上記文献１では、物語朗読を異なる発話速度の区分（速い、普通、遅い）で収録し、発話速度の区分によるポーズ長別のポーズの生起頻度を分析している。図１は、発話速度の区分（速い、普通、遅い）によるポーズ長別のポーズに対する生起頻度の一例を示す図である。図１では、縦軸はポーズの生起頻度を度数で示し、横軸はポーズのポーズ長をミリ秒で示す。図１において、各発話速度において生起頻度が最大値となるポーズ長は、発話速度が速いほど短くなる傾向がある。
【００４０】
ここで、ポーズ近傍の音声の語句属性である文章内の句点「。」および読点「、」に着目し、上記ポーズを句点直後の区分のポーズと読点直後の区分のポーズに分類する。図２は、音声の時間軸波形におけるポーズの一例を示す模式図である。図２に示されるように、句点の語句属性を「文間」と区分し、句点直後のポーズを「文間ポーズ」とする。また、読点の語句属性を「文内」と区分し、読点直後のポーズを「文内ポーズ」とする。そして、発話速度の区分による文内ポーズおよび文間ポーズの各ポーズ長の傾向をそれぞれ分析する。
【００４１】
まず、発話速度の区分による文内ポーズのポーズ長の傾向について、図３および図４を用いて説明する。図３は、発話速度の区分（速い、普通、遅い）毎の文内ポーズに対する生起頻度の一例を示す図である。図３において、発話速度が遅い場合では、生起頻度の最大点は他の発話速度と比べてポーズ長が長い傾向にある。また、発話速度が速い場合では、生起頻度の最大点は他の発話速度と比べて、ポーズ長が短い傾向にある。
【００４２】
また、図４は、文内ポーズのポーズ長を各発話速度で除算し、ポーズ長をミリ秒ではなく、モーラ単位で示した図である。図４において、異なる発話速度であっても、文内ポーズにおける生起頻度の最大点のポーズ長は、２モーラ付近で一致している。つまり、モーラ単位で示される文内ポーズのポーズ長は、発話速度に関係なく一致する傾向が強い。つまり、文内ポーズのポーズ長が決定されれば、当該ポーズ長から発話速度を算出することが可能となる。
【００４３】
次に、発話速度の区分による文間ポーズのポーズ長の傾向について、図５を用いて説明する。図５は、発話速度の区分（速い、普通、遅い）毎の文間ポーズに対する生起頻度の一例を示す図である。図５において、発話速度が遅い場合では、生起頻度の最大点は他の発話速度と比べてポーズ長が長い傾向にある。また、発話速度が速い場合では、生起頻度分布の最大点は他の発話速度と比べて、ポーズ長が短い傾向にある。
【００４４】
ここで、発話速度の区分毎の生起頻度に対する最大点となる各ポーズ長の差は、文間ポーズのほうが文内ポーズ（図３参照）に比べて大きい。例えば、発話速度が速い場合と遅い場合とを比較すると、文間ポーズのほうが各生起頻度の最大点となるポーズ長の差が大きくなる。つまり、文間ポーズは、文内ポーズと比べて発話速度に対するポーズ長の傾向がより顕著に見られ、発話速度を大まかに分類する用途に適していることがわかる。
【００４５】
以上のように、ポーズ近傍の音声の語句属性によって区分される文間および文内ポーズは、その各ポーズ長と発話速度との相関が高く、音声の発話速度を算出する上で有益な情報である。またポーズ長は、非音声区間の時間長であるため、音声に音声以外の他の信号が重畳した音声信号であっても正確に検出できる。そこで、本発明では、ポーズ近傍の音声の語句属性によって区分されるポーズに着目し、当該ポーズのポーズ長に基づいて音声の発話速度を算出する。
【００４６】
（第１の実施形態）
以下に、本発明に係る第１の実施形態について図６を用いて説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係る音声速度変換装置１を示すブロック図である。図６において、音声速度変換装置１は、音声信号格納部１１、ポーズ検出部１２、統計データ格納部１３、発話速度算出部１４、発話速度制御部１５、速度変換部１６、およびスピーカ１７とを備える。
【００４７】
音声信号格納部１１には、音声信号が格納される。ここで、音声信号とは、ユーザが話速変換を所望するその話速変換の対象となる話者の音声が含まれる信号を意味する。なお、音声信号には、少なくとも上記対象となる話者の音声が含まれていれば良い。つまり、上記音声信号は、対象となる話者の音声（例えば会話など）のみで構成される音声信号であっても良いし、当該対象となる話者の音声に当該音声以外の他の信号が重畳した音声信号（例えば、テレビ番組、ラジオ番組、記録媒体に記録された映画などの音声信号）であっても良い。
【００４８】
また、上記対象となる話者は、一人の話者に限らず、複数の話者であっても良い。例えば会話などは、複数の話者の音声で構成される。そして、当該複数の話者の音声は、何れも後述するポーズ検出部１２で音声区間として判定される。
【００４９】
また、音声信号は、例えば通信媒体を介して、音声信号格納部１１に供給してもかまわない。または、記録媒体（例えば、光ディスクなど）に記録された音声信号を音声信号格納部１１に供給してもかまわない。
【００５０】
ポーズ検出部１２は、音声信号格納部１１に格納された音声信号から音声区間と非音声区間とを判定する。そして、判定された非音声区間をポーズとして検出する。統計データ格納部１３には、予め求められているポーズ長に関する統計データが格納される。発話速度算出部１４は、ポーズ検出部１２で検出されたポーズおよび統計データ格納部１３に格納された統計データに基づいて発話速度を算出する。発話速度制御部１５は、発話速度算出部１４で算出された発話速度に応じて、予め設定された制御方法によって圧縮伸長率を算出する。速度変換部１６は、発話速度制御部１５で算出された圧縮伸長率に基づいて音声信号格納部１１に格納された音声信号を時間軸上にて圧縮伸長することにより、話速変換を行う。そして、話速変換された音声信号は、スピーカ１７から再生される。以下に、音声速度変換装置１における各構成部の機能について、詳細に説明する。
【００５１】
ポーズ検出部１２は、音声信号格納部１１に格納された音声信号を検出単位として設定されたフレーム（１フレームの時間長を時間Ｔｆとする）に分割し、当該フレーム毎に音声区間および非音声区間を判定する。そして、判定された非音声区間をポーズとして検出する。図７は、１フレーム分の音声信号における時間軸波形の一例を示す図である。図７において、縦軸はレベルを示し、横軸は時間を示す。なお、図７に示す時間軸波形において、ポーズ検出部１２が判定した音声区間をＴｏ１〜Ｔｏ６とし、非音声区間をＴｐ１〜Ｔｐ５とする。
【００５２】
ここで、ポーズ検出部１２が用いる音声区間および非音声区間の判定方法として、例えば、文献２に記載されたベイズ関数を用いて音声信号を対象となる話者の音声の区間と当該音声以外の他の信号の区間とに判定する方法が知られている（中島康之、他４名、「ＭＰＥＧ符号化データからのオーディオインデキシング」、電子情報通信学会論文誌、電子情報通信学会、２０００年５月、Ｄ−II  Ｖｏｌ．Ｊ８３−Ｄ−II  Ｎｏ．５、ｐ．１３
６１−１３７１、以下、文献２という）。本実施形態では、ポーズ検出部１２は、上記文献２の方法を用いて音声信号の時間軸波形から、対象となる話者の音声の区間を音声区間（例えば図７における音声区間Ｔｏ１〜Ｔｏ６）と、当該音声以外の他の信号の区間を非音声区間（例えば図７における非音声区間Ｔｐ１〜Ｔｐ５）とを判定する。そして、判定された当該非音声区間をポーズとして検出する。
【００５３】
なお、音声区間および非音声区間の判定方法は、上記文献２の方法に限定されず、他の方法を用いても良い。他の方法の一例として、テレビ番組および映画などの信号には、音声信号以外に映像信号も含まれる。このとき、当該映像信号を用いて、対象となる話者の音声が発声される際に動く発声器官（例えば対象となる話者の唇、顎および声帯など）の映像情報を認識する。そして、当該認識結果を用いて対象となる話者が発声しているか否かを判断し、発声していれば音声区間と、それ以外は非音声区間と判定することで、ポーズを検出するという方法を用いても良い。
【００５４】
統計データ格納部１３は、予め求められたポーズがもつ属性（以下、クラスという）におけるポーズ長の統計データが格納される。図８は、各クラスのポーズ長に対する統計データの一例を示す図である。クラスは、発話速度属性および語句属性の２つの属性からなるとする。ここで、発話速度属性とは、速い、普通、および遅いなどに区分される発話速度に関する属性を示す。語句属性とは、文間および文内などに区分される語句に関する属性を示す。つまり、クラスは、発話速度属性の区分および語句属性の区分による２つの組み合わせとなる。具体的には、図８において、クラスは、例えば語句属性の区分となる「文内」と発話速度属性の区分となる「速い」との組み合わせを１クラスとし、全部で３（発話速度属性）＊２（語句属性）の計６クラスあることになる。そして、各クラスにおいてポーズ長の統計データがそれぞれ設定される。例えば、統計データは、ポーズ長の平均値および標準偏差が予めクラス毎に統計的に求められたデータである。
【００５５】
なお、上記統計データは、読み上げ調であるか、ぞんざいであるかなどの話者の発話スタイルや特性に基づいた統計データをそれぞれ用意しても良い。また、話者情報、スポーツ番組、またはドラマなどのテレビ番組ジャンル別に基づいた統計データをそれぞれ用意しても良い。このとき、ユーザが話速変換を所望する音声信号の内容に合わせて、ユーザが統計データを選択しても良いし、テレビ番組放送等のＥＰＧ情報に基づいて最適な統計データが自動的に選択されるようにしても良い。
【００５６】
発話速度算出部１４は、ポーズ検出部１２から検出された現在のフレームを含む当該フレーム以前のＮ（Ｎは自然数）フレームについて、当該Ｎフレームに含まれる各ポーズのポーズ長および統計データ格納部１３に格納された統計データに基づいて、当該Ｎフレームの発話速度を算出し、当該Ｎフレームの発話速度を現在のフレームの発話速度とする。ここで、Ｎフレームとは、Ｎ個の上記フレームを意味し、Ｎ個のフレームに含まれる複数のポーズをポーズ列とする。例えばＮ＝５の場合は、現在の１フレームと現在のフレームより前の４フレームとを合わせた５フレームに含まれる複数のポーズがポーズ列となる。また、例えばＮ＝１の場合は、現在の１フレームに含まれる複数のポーズがポーズ列となる。
【００５７】
また、ポーズ列の時間長Ｔｆｎは、時間長ＴｆのフレームがＮ個あるのでＴｆｎ＝Ｔｆ＊Ｎとなる。例えば、ポーズ列の時間長をＴｆｎ＝１０秒、Ｎ＝１０とすると、フレームの時間長はＴｆ＝１秒となり、１０秒（Ｔｆｎ）間に含まれる各ポーズのポーズ長から発話速度を算出し、現在の１秒（Ｔｆ）間の発話速度とされる。なお、上記に挙げた各時間は何ら限定する値ではない。フレームの時間長（Ｔｆ）が短いほど発話速度が反映される時間区間は短くなる。また、ポーズ列の時間長（Ｔｆｎ）が長いほど当該ポーズ列に含まれるポーズの数が増え、より精度の高い発話速度が算出できるが、ポーズ列の時間長（Ｔｆｎ）が長すぎると実際の話者の発話速度の変化に対応が遅れたり、装置の処理負担が大きくなったりする。以上の特徴を踏まえ、ポーズ列の時間長Ｔｆｎおよびフレームの時間長Ｔｆを適宜設定する。図９は、発話速度算出部１４の構成を示すブロック図である。発話速度算出部１４は、ポーズ長計測部１４１、ポーズ分類部１４２、ポーズ頻度算出部１４３、および発話速度換算部１４４を備える。
【００５８】
図９において、ポーズ長計測部１４１は、ポーズ検出部１２で検出された現在のフレームを含む当該フレーム以前のＮフレーム内に対する各ポーズのポーズ長を計測する。
【００５９】
ポーズ分類部１４２は、ポーズ長計測部１４１で計測されたポーズ列を構成する各ポーズ長から、各ポーズがどのクラスに属するかを分類する。図１０は、ポーズ分類部１４２の構成を示すブロック図である。ポーズ分類部１４２は、クラス識別部１４５、ポーズ列判定部１４６、およびクラス決定部１４７を備える。
【００６０】
クラス識別部１４５は、ポーズ長計測部１４１で計測されたポーズ列を構成する各ポーズ長と統計データ格納部１３に格納される統計データとから、ポーズ列を構成する各ポーズの属するクラス（以下、所属クラスという）を識別する。具体的には、ポーズがどのクラスに適合するかという度合い（以下、適合度合いＬという）を全てのクラスについてポーズ毎に算出する。適合度合いＬは以下の式により算出される。
Ｌ＝１／ｄ    …（１）
ｄ＝｜ｘ−ａ｜／Ｓ    …（２）
ここで、ｄは一般にマハラノビス距離と呼ばれるものを示し、Ｓはクラスの標準偏差を示し、ａはクラスの平均値を示す。また、ｘは適合を算出する対象となるポーズのポーズ長を示す。上式の算出結果より、適合度合いＬが最大値となるクラスをそのポーズの所属クラスとして識別する。
【００６１】
ポーズ列判定部１４６は、クラス識別部１４５で識別されたポーズ列内の各ポーズの所属クラスのうち、発話速度属性の区分がポーズ列を構成する全てのポーズに対して一致しているかを調べる。発話速度属性の区分が全て一致する場合は、その区分を当該ポーズ列の発話速度区分と判定する。一方、発話速度属性の区分が一部一致しない場合は、ポーズ列を構成する各ポーズにおいて語句属性の区分が文間となるポーズの発話速度属性の区分のうち、最も多い区分をそのポーズ列の発話速度区分として判定する。ここで、発話速度区分を判定する上で文間のポーズを用いたのは、発話速度属性の区分によるポーズ長の傾向は、文間ポーズのほうが文内ポーズと比べてより顕著に見られるためである（図５参照）。
【００６２】
クラス決定部１４７は、クラス識別部１４５で識別された発話速度属性の区分がポーズ列判定部１４６で判定された発話速度区分と一致しなかったポーズに対して、当該ポーズの所属クラスを再判定する。まず、その一致しなかったポーズの発話速度属性の区分は、ポーズ列判定部１４６で判定された発話速度区分に変更される。次に、その変更された発話速度区分となる語句属性の区分（文間および文内）において適合度合いＬの値を比較する。そして、適合度合いＬの値が大きいクラスの語句属性の区分が当該一致しなかったポーズの語句区分として決定される。以上のように、当該一致しなかったポーズの所属クラスが決定する。このように、ポーズ列を用いて判定することにより、例えばポーズが「速い、文間」または「遅い、文内」のいずれのクラスに属するかのように、時間長だけでは区別が難しいポーズの所属クラスを正確に判定することができる。以上のように、ポーズ分類部１４２は、ポーズ長計測部１４１で計測されたポーズ列を構成する各ポーズ長から、各ポーズがどのクラスに属するかを分類する。
【００６３】
ポーズ頻度算出部１４３は、ポーズ分類部１４２で分類されたポーズ列を構成する各ポーズの所属クラスのうち、語句区分が文内と分類されたポーズの生起頻度をポーズ長別に算出する。このとき、ポーズ列判定部１４６で判定された発話速度属性（例えば速い・普通・遅いの３区分）に応じて、文内ポーズのポーズ長の生起頻度の度数を集計する階級数および階級幅を選択する。ここで、階級数とは、所定範囲を区間（階級）に分割する数を示し、その分割された区間の幅を階級幅という。
【００６４】
ここで、本実施形態では、文内ポーズのポーズ長の生起頻度の度数を集計する階級数を次のように設定する。例えば、速い場合は１６０ミリ秒以上から２２０ミリ秒未満の時間範囲で階級数８とし、普通の速さの場合は２３０ミリ秒以上から２９０ミリ秒未満の時間範囲で階級数６とし、遅い場合は３００ミリ秒以上から３６０ミリ秒未満の時間範囲で階級数４とする。
【００６５】
上記時間範囲に設定した理由としては、アナウンサーの音声の発話速度は、速いもので１モーラあたり８０ミリ秒前後である。また、遅い発話速度においても１モーラあたり１８０ミリ秒を超えると自然な韻律を保つのが難しい。そこで、アナウンサーのように単独で文章を読み上げる発話スタイルでは、発話速度は８０ミリ秒／モーラから１８０ミリ秒／モーラの間に存在する。ここで、図４に示されるように、文内ポーズのポーズ長は統計的に２モーラ付近の長さとなる。したがって、文内ポーズのポーズ長は２モーラとする統計的な関係式を用いて、発話速度に換算するためのポーズが取り得る範囲は、１６０ミリ秒から３６０ミリ秒の範囲となる。なお、上記の文内ポーズの生起頻度の度数を集計する時間範囲、階級数および階級幅は、一例であって適宜設定されても良い。
【００６６】
発話速度換算部１４４は、ポーズ頻度算出部１４３で算出された文内ポーズの生起頻度うち最大の度数となるポーズ長を求めて、当該ポーズ長を発話速度に換算する。文内ポーズのポーズ長を発話速度に換算する方法としては、最大の度数となるポーズ長が属する階級の中央値を上述の統計的な関係式（２モーラ分の長さ）を用いて発話速度に換算する。ここで、生起頻度が同じ値になる階級が複数ある場合は、隣接する階級であればその複数の階級に属するポーズ長の平均値を用いる。生起頻度が同じ値になる複数の階級が隣接しない場合は、同じ値になる各階級と各階級に近傍する階級との生起頻度をそれぞれ足し合わせた値を比較し、最も大きい階級を採用する。
【００６７】
なお、以上の説明では、統計的な関係式として文内ポーズのポーズ長の長さを２モーラとしたが、これに限定されない。例えば対象となる話者毎に最適値を設定しても良い。その結果、より精度の高い発話速度に換算できる。以上のように発話速度算出部１４は、ポーズ列毎の発話速度を算出する。そして、当該ポーズ列の発話速度を当該ポーズ列を構成する現在のフレームの発話速度とする。
【００６８】
ここで、音声信号からポーズを検出して、当該ポーズのポーズ長に基づいて発話速度を算出するまでの処理の流れについて図１１〜図１３を用いて説明する。図１１は、ポーズ長に基づいて発話速度を算出するまでの処理の流れを表すフローチャートである。図１２は、ポーズ列を構成する各ポーズの適合度合いＬの算出結果の一例を示す図である。なお、図１２において、ポーズＴｐ１〜Ｔｐ５は、図７のポーズＴｐ１〜Ｔｐ５に相当する。また、図１２の算出結果は、図８に示す統計データの値を用いて算出されたものであり、現在の１フレーム分のみ示され、それ以外のＮフレーム分については省略している。図１３は、後述するステップＳ３〜Ｓ６のそれぞれの結果を示す図である。なお、以下の説明を具体的にするために、音声信号格納部１１に格納された音声信号に含まれる話者の音声の発話速度は遅いとし、図１３に示す「正解」の列には、当該発話速度（遅い）に基づく各ポーズの所属クラスを示している。
【００６９】
まず、ポーズ検出部１２（図１参照）は、フレーム毎に音声区間および非音声区間を判定し、当該非音声区間をポーズとして検出する（ステップＳ１）。次に、ポーズ長計測部１４１は、ポーズ検出部１２で検出された現在のフレームを含む当該フレーム以前のＮフレーム内の各ポーズ（ポーズ列）のポーズ長を計測し（ステップＳ２）、処理を次のステップに進める。
【００７０】
次に、クラス識別部１４５は、ポーズ長計測部１４１で計測されたポーズ列を構成する各ポーズ長と統計データ格納部１３に格納される統計データとを用いて全てのクラスに対する上記式（１）および式（２）よって、適合度合いＬをポーズ毎に算出する。そして、ポーズ列内を構成する各ポーズにおいて適応度合いＬの値が最大値となるクラスをそのポーズの所属クラスとして識別して（ステップＳ３）処理を次のステップに進める。ここで、図１２に示される適合度合いＬの算出結果において、例えばポーズＴｐ１は「文間、遅い」となるクラスの適合度合いＬの値が「１．２」で最大値となり、ポーズＴｐ１の所属クラスは「文間、遅い」と識別される。以上の方法で、ポーズ列を構成する各ポーズについてそれぞれ所属クラスを識別する。なお、ポーズＴｐ１〜Ｔｐ５の識別結果は、図１３に示される結果となる。
【００７１】
次に、ポーズ列判定部１４６は、クラス識別部１４５で識別されたポーズ列を構成する各ポーズの所属クラスのうち、全てのポーズに対して発話速度属性の区分が一致しているか判定する（ステップＳ４）。そして、ポーズ列判定部１４６は、発話速度属性の区分が全て一致する場合、その区分が当該ポーズ列の発話速度区分であると判定し、次のステップＳ７へ処理を進める。一方、ポーズ列判定部１４６は、発話速度属性の区分が一部一致しない場合、次のステップＳ５に処理を進める。
【００７２】
ステップＳ５において、クラス決定部１４７は、ポーズ列を構成する各ポーズにおいて語句属性の区分が文間となるポーズの発話速度属性の区分のうち、最も多い区分が当該ポーズ列の発話速度区分であると判定する。そして、クラス決定部１４７は、上記ステップＳ３で識別された所属クラスの発話速度属性の区分と上記ステップＳ５において判定された発話速度区分とが一致しなかったポーズに対して、当該ポーズの所属クラスを再判定し（ステップＳ６）、処理を次のステップＳ７に進める。具体的には、その一致しなかったポーズの発話速度属性の区分は、上記ステップＳ５で判定された発話速度区分に変更される。次に、その変更された発話速度区分となる語句属性の区分（文間および文内）において適合度合いＬ値を比較する。そして、適合度合いＬの値が大きいクラスの語句属性の区分が当該一致しなかったポーズの語句区分として決定される。以上のように、当該一致しなかったポーズの所属クラスが決定される。
【００７３】
ここで、Ｎ＝１とするポーズ列のポーズ識別結果を例にとってステップＳ３〜Ｓ６の流れを具体的に説明する。図１３に示す１フレーム分のポーズ識別結果では、発話速度属性の区分が「遅い」となるポーズが４箇所、「速い」となるポーズ１箇所となっており、発話速度属性の区分は一部一致しない（ステップＳ４）。また、ステップＳ５で語句属性の区分が「文間」となるポーズの発話速度属性の区分は、「遅い」が３箇所、「速い」が１箇所となる。そして、「遅い」となる区分が最も多いので、当該フレーム内の各ポーズの発話速度区分は、「遅い」と判定される。
【００７４】
次に、ステップＳ５で発話速度区分が「遅い」と判定されたので、ステップＳ３で発話速度属性の区分が「速い」と識別されたポーズＴｐ４は一致しない。よって、ポーズＴｐ４の発話速度属性の区分をステップＳ５で判定された発話速度区分「遅い」に変更する。そして、図１２において、ポーズＴｐ４の発話速度属性の区分が「遅い」となる語句属性「文間」および「文内」の区分において適合度合いＬの値を比較する。このとき、「遅い、文内」となるクラスの適合度合いＬの値は１．１１となり、「遅い、文間」となるクラスの適合度合いＬの値は０．４１となる。したがって、適合度合いＬの値は「遅い、文内」のクラスのほうが大きいため、ポーズＴｐ４の語句区分は「文内」として決定される。そして、決定されたポーズ列を構成する各ポーズの所属クラスは、実際の話者の音声の発話速度に基づく所属クラス（図１３に示す「正解」の列）と一致する。以上のように、ポーズ列を構成する全てのポーズの所属クラスを、実際の話者の発話速度に基づく各ポーズの所属クラスに一致させることができる。
【００７５】
ステップＳ７において、ポーズ頻度算出部１４３は、上記ステップＳ４もしくは上記ステップＳ６で決定されたポーズ列を構成する各ポーズの所属クラスのうち、語句区分が「文内」と決定されたポーズの生起頻度の度数をポーズ長別に算出する。そして、発話速度換算部１４４は、ステップＳ７で算出された文内ポーズの生起頻度うち最大度数となるポーズ長を求めて、統計的な関係式を用いて発話速度に換算する（ステップＳ８）。その結果、ポーズ列毎の発話速度が算出され、当該ポーズ列の発話速度が当該ポーズ列を構成する現在のフレームの発話速度とする。次に、処理を継続する場合は、上記ステップＳ１に戻って処理を継続し、処理を終了する場合は、当該フローチャートによる処理を終了する（ステップＳ９）。以上でポーズを検出して、当該ポーズのポーズ長に基づいて発話速度を算出する処理の流れについての説明を終了する。
【００７６】
図６に戻り、発話速度制御部１５は、予め定められた制御方法に基づいて、圧縮伸縮率を算出する。音声信号に含まれる話者の音声の発話速度をユーザが所望する発話速度で再生するための制御方法を発話速度制御部１５に設定しておく。
【００７７】
具体的な制御方法として、例えば、ニュースでは平均９．５（モーラ／秒）の速さで発話される。そこで、現在のフレームの発話速度が８（モーラ／秒）になるように、算出されたポーズ列の発話速度が８（モーラ／秒）よりも速い場合は、現在のフレームの発話速度が８（モーラ／秒）になるように、圧縮伸縮率を時間軸伸長するように制御する。また、算出されたポーズ列の発話速度が８（モーラ／秒）よりも遅い場合は、現在のフレームの発話速度が８（モーラ／秒）になるように、圧縮伸縮率を時間軸圧縮するように制御する方法がある。
【００７８】
また、文頭では話題の転換なども多く、聞き逃すと後に続く語句の内容が把握し難いことがある。そこで、文間のポーズ後の語句が他のポーズ後の語句に比べ話速変換後の発話速度が遅くなるように圧縮伸縮率を制御する制御方法を予め設定しても良い。
【００７９】
速度変換部１６は、発話速度制御部１５で算出された圧縮伸長率に基づいて音声信号格納部１１に格納された音声信号を時間軸上にて圧縮伸長することにより、話者の音声を低速から高速までユーザが所望する速度に話速変換する。ここで、音声信号の圧縮伸長方法には、例えば、特許第３１５６０２０号公報に開示された音声速度変換方法があるが、この方法に限定されることなく、他の方法を用いても良い。
【００８０】
以上のように、第１の実施形態で説明する音声速度変換装置は、音声信号からポーズを検出し、当該ポーズのポーズ長に基づいて発話速度を正確に算出することができる。その結果、話者の音声の発話速度に応じてユーザが所望する再生音声の発話速度に話速変換することができる。
【００８１】
なお、以上の説明において、発話速度属性の区分は「速い、普通、遅い」の３つの区分としているが、「速い、遅い」の２つの区分でもかまわない。また、例えば「速い、やや速い、普通、やや遅い、遅い」の５区分など４区分以上でも良いことは言うまでもない。このとき、ポーズ列を構成する各ポーズが発話速度属性の区分に応じた所属クラスに判定され、話者の音声の発話速度が発話速度属性の区分に応じた分解能で算出することができる。
【００８２】
なお、本実施形態に係る音声速度変換装置１は、一般的なコンピュータシステムに音声速度変換プログラムを実行させることによって実現されても良い。図１４は、音声速度変換装置１がコンピュータシステム２によって実現される構成例を示すブロック図である。なお、図１４において、音声信号格納部１１、ポーズ検出部１２、統計データ格納部１３、発話速度算出部１４、発話速度制御部１５、速度変換部１６、およびスピーカ１７は、図１における各構成部とそれぞれ同一の機能であるため、説明を省略する。
【００８３】
図１４において、コンピュータシステム２は、ＣＰＵ２１、記憶部２２、およびディスクドライブ装置２３を備える。ＣＰＵ２１は、音声速度変換プログラムを実行させることによって、上述したポーズ検出部１２、発話速度算出部１４、発話速度制御部１５、および速度変換部１６と同一の機能を実現する。また、記憶部２２は、ハードディスクなどの記録媒体で構成され、音声速度変換プログラムを実行させることによって、上述した音声信号格納部１１および統計データ格納部１３と同一の機能を実現する。ディスクドライブ装置２３は、コンピュータシステム２を音声速度変換装置として機能させるための音声速度変換プログラムが格納された記録媒体２４から、当該音声速度変換プログラムを読み出す。当該音声速度変換プログラムが任意のコンピュータシステム２にインストールされることにより、当該コンピュータシステム２を上述した音声速度変換装置として機能させることができる。そして、コンピュータシステム２で話速変換された再生音声がスピーカ１７から再生される。なお、記録媒体２４は、例えばフレキシブルディスクや光ディスクなどのディスクドライブ装置２３によって読み取り可能な形式の記録媒体である。また、音声速度変換プログラムは、予めコンピュータシステム２にインストールされていてもかまわない。また、スピーカ１７は、コンピュータシステム２に内臓されていても良いし、コンピュータシステムの外部にあっても良い。
【００８４】
なお、以上の説明では、上記音声速度変換プログラムは記録媒体２４によって提供されるとしたが、インターネットなどの電気通信回線によって提供されても良い。また、音声速度変換装置における処理は、全部または一部を話速変換処理デバイスなどのハードウェアによって処理される形態であっても良い。
【００８５】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る第２の実施形態について図１５を用いて説明する。図１５は、本発明の第２の実施形態に係る音声速度変換装置３を示すブロック図である。図１５において、音声速度変換装置３は、音声信号格納部１１、ポーズ検出部１２、統計データ格納部１３、発話速度算出部１４、発話速度制御部１５、速度変換部１６、スピーカ１７、発話速度格納部３１、速度入力部３２、再生時間算出部３３、および表示部３４を備える。なお、音声信号格納部１１、ポーズ検出部１２、統計データ格納部１３、発話速度算出部１４、発話速度制御部１５、速度変換部１６、およびスピーカ１７は、第１の実施形態で説明した音声速度変換装置１と同一の機能を有するため同一の参照記号を付して詳細な説明を省略する。
【００８６】
まず、第１の実施形態で説明したように、フレーム毎の発話速度は、音声信号格納部１１に格納された音声信号からポーズ検出部１２でポーズを検出し、当該ポーズのポーズ長と統計データ格納部１３に格納された統計データとに基づいて発話速度算出部１４で算出される。
【００８７】
発話速度格納部３１には、音声信号格納部１１に格納される全データ分について、発話速度算出部１４で算出されたフレーム毎の発話速度のデータがそれぞれ格納される。次に、速度入力部３２で、ユーザが所望する話速変換後の再生音声の発話速度をインジケータなどで画面に表示させておく。そして、ユーザが入力装置（図示せず）を用いて当該発話速度を選択もしくは入力する。
【００８８】
発話速度制御部１５は、速度入力部３２で入力された話速変換後の発話速度と発話速度格納部３１に格納された各フレームの発話速度とから、予め定められた制御方法で圧縮伸縮率を算出する。予め定められた制御方法として、例えば各フレームの発話速度が速度入力部３２で入力された発話速度に近づくような制御方法を設定する。
【００８９】
再生時間算出部３３は、発話速度制御部１５で算出された音声信号の全データ分の圧縮伸縮率に基づいて、話速変換後の音声信号全体の再生時間を算出し、表示部３４に表示させる。
【００９０】
以上のように、本実施形態に係る音声速度変換装置３は、ユーザが所望する再生音声の発話速度を入力すれば、実際に音声信号の音声または画像を再生することなく、事前に音声信号全体の再生時間が把握できる。
【００９１】
（第３の実施形態）
次に、本発明に係る第２の実施形態について図１５を用いて説明する。図１５は、本発明の第３の実施形態に係る音声速度変換装置４を示すブロック図である。図１５において、音声速度変換装置４は、音声信号格納部１１、ポーズ検出部１２、統計データ格納部１３、発話速度算出部１４、発話速度制御部１５、速度変換部１６、スピーカ１７、発話速度格納部３１、速度入力部４２、再生速度算出部４３、および表示部４４を備える。なお、音声信号格納部１１、ポーズ検出部１２、統計データ格納部１３、発話速度算出部１４、発話速度制御部１５、速度変換部１６、スピーカ１７、および発話速度格納部３１は、第１および第２の実施形態で説明した音声速度変換装置１および３と同一の機能を有するため同一の参照記号を付して詳細な説明を省略する。
【００９２】
まず、第１の実施形態で説明したように、フレーム毎の発話速度は、音声信号格納部１１に格納された音声信号からポーズ検出部１２でポーズを検出し、当該ポーズのポーズ長と統計データ格納部１３に格納された統計データとに基づいて発話速度算出部１４で算出される。次に速度入力部３２で、ユーザが所望する話速変換後の音声信号全体の再生時間をインジケータなどで画面に表示させておく。そして、ユーザが上記入力装置を用いて音声信号全体の再生時間を選択もしくは入力する。
【００９３】
発話速度制御部１５は、時間入力部４２で入力された話速変換後の音声信号全体の再生時間と話速変換前の音声信号全体の再生時間とから、発話速度格納部３１に格納された各フレームの発話速度を用いて、予め定められた制御方法で圧縮伸縮率を算出する。予め定められた制御方法として、例えば話速変換前の音声信号全体の再生時間が時間入力部４２で入力された音声信号全体の再生時間に近づくような制御方法を設定する。
【００９４】
再生速度算出部４３は、発話速度制御部１５で算出された音声信号の全データ分の圧縮伸縮率に基づいて、発話変換後の再生音声の発話速度を算出し、表示部４４に表示させる。
【００９５】
以上のように、本実施形態に係る音声速度変換装置３は、ユーザが所望する音声信号全体の再生時間を入力すれば、実際に音声信号の音声または画像を再生することなく、事前に発話変換後の再生音声の発話速度が把握できる。
【００９６】
また、第２および第３の実施形態に説明した音声速度変換装置によれば、ユーザが実際に音声信号の音声または画像を再生することなく、事前に話速変換後の情報（再生音声の発話速度および音声信号全体の再生時間など）が把握できることで、よりユーザの意図に合った話速変換を提供することができる。また、話速変換後の情報が表示されることで、ユーザは、より直感的に自己の要望に合致した話速変換を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係る音声速度変換装置、音声速度変換方法および音声速度変換プログラムは、話者の音声に当該音声以外の他の信号が重畳した信号であっても話者の音声の発話速度を正確に算出することができ、話速変換を行う音声再生装置、音声認識装置および音声要約装置などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】発話速度の区分（速い、普通、遅い）によるポーズ長別のポーズの生起頻度の一例を示す図
【図２】音声の時間軸波形におけるポーズの一例を示す模式図
【図３】発話速度の区分（速い、普通、遅い）による文内ポーズの生起頻度の一例を示す図
【図４】文内ポーズのポーズ長をモーラ単位で示した図
【図５】発話速度の区分（速い、普通、遅い）による文間ポーズの生起頻度の一例を示す図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る音声速度変換装置１を示すブロック図
【図７】１フレーム分の音声信号の時間軸波形の一例を示す図
【図８】各クラスのポーズ長の統計データの一例を示す図
【図９】発話速度算出部１４の構成を示すブロック図
【図１０】ポーズ分類部１４２の構成を示すブロック図
【図１１】ポーズ長に基づいて発話速度を算出するまでの処理の流れを表すフローチャートを示す図
【図１２】ポーズ列を構成する各ポーズの適合度合いＬの算出結果の一例を示す図
【図１３】ステップＳ３〜Ｓ６のそれぞれの結果を示す図
【図１４】音声速度変換装置１がコンピュータシステム２によって実現される構成を示すブロック図
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る音声速度変換装置３を示すブロック図
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る音声速度変換装置４を示すブロック図
【図１７】従来の音声の圧縮伸長装置をＩＣレコーダに適用した構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００９９】
１、３、４  音声速度変換装置
１１  音声信号格納部
１２  ポーズ検出部
１３  統計データ格納部
１４  発話速度算出部
１５  発話速度制御部
１６  速度変換部
１７  スピーカ
１４１  ポーズ長計測部
１４２  ポーズ分類部
１４３  ポーズ頻度算出部
１４４  発話速度換算部
１４５  クラス識別部
１４６  ポーズ列判定部
１４７  クラス決定部
２  コンピュータシステム
２１  ＣＰＵ
２２  記憶部
２３  ディスクドライブ装置
２４  記録媒体
３１  発話速度格納部
３２  速度入力部
３３  再生時間算出部
３４  表示部
４２  速度入力部
４３  再生速度算出部
４４  表示部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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