(57)【要約】【課題】  音声波形の劣化を低減させながら任意の倍率での音声縮小・伸張を実現する。【解決手段】  音声処理装置１００は、まず入力された音声信号をピッチ波形に分割する。ピッチ波形単位で、前後のピッチ波形との類似度を算出し、類似度がより高いピッチ波形とともに、ピッチ波形を生成する。生成したピッチ波形は、伸張する場合、生成元となったピッチ波形の間に挿入し、縮小する場合、生成元となったピッチ波形と置き換える。ピッチ波形は、処理単位内で類似度の高い順に処理される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力波形を時間軸上で伸張して出力する音声波形伸張装置であって、
入力波形を表すデータを受け付ける入力波形受付手段と、
入力波形を伸張する倍率の入力を受け付ける伸張倍率受付手段と、
前記入力波形受付手段で受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段で算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付け手段と、
前記順序付け手段で付与された処理順序でピッチ波形を選択し、入力波形上で選択されたピッチ波形を先頭とし、前記伸張倍率受付手段で受け付けた倍率に応じた長さの音声波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と隣接するピッチ波形を先頭とし、前記音声波形と同じ長さの音声波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する伸張波形生成手段と、
前記伸張波形生成手段で生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つの音声波形のそれぞれの先頭に位置する２つのピッチ波形の境界位置に挿入する伸張波形接続手段と、
を具備し、
指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、前記伸張波形生成手段と、前記伸張波形接続手段とによる処理を繰り返すこと、
を特徴とする音声波形伸張装置。
【請求項２】
前記切り出し手段は、入力波形から一定長の部分波形を切り出し、切り出した部分波形単位でピッチ波形を切り出す手段であって、
前記順序付け手段は、前記一定長の部分波形単位でピッチ波形の処理順序付けを行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の音声波形伸張装置。
【請求項３】
前記伸張波形生成手段が、
前記一定長の部分波形単位で、前記一定長に指定された倍率をかけたものと、処理単位内で伸張した部分の伸張後の長さとの間に差がある場合には、その差を次回処理時に繰り越し、一定長に指定された倍率をかけたものに加算もしくは減算する手段、
をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の音声波形伸張装置。
【請求項４】
前記切り出し手段が、
これまでに切り出したピッチ波形の長さの最大値を記憶する手段と、
一定長に切り出された部分波形からピッチの区切りを検出する場合に、まだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの最大値の所定の倍数以下であることを判別する手段と、
前記判別する手段によりまだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さがそれまでの前記長さの最大値の所定の倍数以下であると判別された場合に、当該部分波形内でピッチ波形の切り出しを終了する手段と、
を具備することを特徴とする請求項３に記載の音声波形伸張装置。
【請求項５】
前記切り出し手段は、
これまでに切り出したピッチ波形の長さの算術平均値を算出して記憶する手段と、
一定長に切り出された部分波形からピッチの区切りを検出する場合に、まだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの算術平均値の所定の倍数以下であることを判別する手段と、
前記判別する手段によりまだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの算術平均値の所定の倍数以下であると判別された場合に、当該部分波形内でピッチ波形の切り出しを終了する手段と、
を具備する請求項３に記載の音声波形伸張装置。
【請求項６】
前記切り出し手段は
一定長に切り出された部分波形からピッチ波形を切り出す際に、
部分波形のすべてからピッチ波形を切り出すことなく切り出しを終了した場合には、次に一定長に切り出す部分波形は前回処理時の終了位置から開始するものであること、
を特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の音声波形伸張装置。
【請求項７】
前記切り出し手段は、
一定長に切り出された部分波形からピッチ波形を切り出す際に、
前回処理時に前記時間軸上で最後に伸張の対象となったピッチ波形の終了位置から開始するものであること、
を特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の音声波形伸張装置。
【請求項８】
入力波形を表すデータを受け付けた入力波形受付ステップと、
入力波形を伸張する倍率の入力を受け付ける伸張倍率受付ステップと、
前記入力波形受付ステップで受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出しステップと、
前記切り出しステップにおいて切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップで算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付けステップと、
指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、
前記順序付けステップで付与された処理順序でピッチ波形を選択し、入力波形上で選択されたピッチ波形を先頭とし、前記伸張倍率受付ステップで受け付けた倍率に応じた長さの音声波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と隣接するピッチ波形を先頭とし、前記音声波形と同じ長さの音声波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する伸張波形生成ステップと、
前記伸張波形生成ステップで生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つの音声波形のそれぞれの先頭に位置する２つのピッチ波形の境界位置に挿入する伸張波形接続ステップと、
を繰り返す繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする波形伸張方法。
【請求項９】
コンピュータ装置を、
入力波形を表すデータと前記入力波形を伸張する倍率とを受け付け、
受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出し、
切り出したピッチ波形ごとに、各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出し、
算出した類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付し、
指定された倍率の波形長になるまで、
付与された処理順序でピッチ波形を選択し、入力波形上で選択されたピッチ波形を先頭とし、受け付けた倍率に応じた長さの音声波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と隣接するピッチ波形を先頭とし、前記音声波形と同じ長さの音声波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成し、
生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つの音声波形のそれぞれの先頭に位置する２つのピッチ波形の境界位置に挿入することを、
前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら繰り返して、
出力する音声処理装置として機能させること、
を特徴とするプログラム。
【請求項１０】
入力波形を時間軸上で縮小して出力する音声波形縮小装置であって、
入力波形を表すデータを受け付ける入力波形受付手段と、
入力波形を縮小する倍率の入力を受け付ける縮小倍率受付手段と、
前記入力波形受付手段で受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段で算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付け手段と、
前記順序付け手段で付与された処理順序でピッチ波形を選択し、少なくとも選択されたピッチ波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と前記縮小倍率受付手段で受け付けた倍率に応じた長さで離れているピッチ波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する縮小波形生成手段と、
前記縮小波形生成手段で生成した波形を、入力波形上で前記縮小波形生成手段において重み付け加算の対象となった２つのピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形に代えて挿入する縮小波形接続手段と、
を具備し、
指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、前記縮小波形生成手段と、前記縮小波形接続手段とによる処理を繰り返すこと、
を特徴とする音声波形縮小装置。
【請求項１１】
前記切り出し手段は、入力波形から一定長の部分波形を切り出し、切り出した部分波形単位でピッチ波形を切り出す手段であって、
前記順序付け手段は、前記一定長の部分波形単位でピッチ波形の処理順序付けを行う、
ことを特徴とする請求項１０に記載の音声波形縮小装置。
【請求項１２】
前記縮小波形生成手段が、
前記一定長の部分波形単位で、前記一定長に指定された倍率をかけたものと、処理単位内で縮小した部分の縮小後の長さとの間に差がある場合には、その差を次回処理時に繰り越し、一定長に指定された倍率をかけたものに加算もしくは減算する手段、
をさらに具備することを特徴とする請求項１１に記載の音声波形縮小装置。
【請求項１３】
前記切り出す手段が、
これまでに切り出したピッチ波形の長さの最大値を記憶する手段と、
一定長に切り出された部分波形からピッチの区切りを検出する場合に、まだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの最大値の所定の倍数以下であることを判別する手段と、
前記判別する手段によりまだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さがそれまでの前記長さの最大値の所定の倍数以下であると判別された場合に、当該部分波形内でピッチ波形の切り出しを終了する手段と、
を具備することを特徴とする請求項１２に記載の音声波形縮小装置。
【請求項１４】
前記切り出し手段は、
これまでに切り出したピッチ波形の長さの算術平均値を算出して記憶する手段と、
一定長に切り出された部分波形からピッチの区切りを検出する場合に、まだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの算術平均値の所定の倍数以下であることを判別する手段と、
前記判別する手段によりまだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの算術平均値の所定の倍数以下であると判別された場合に、当該部分波形内でピッチ波形の切り出しを終了する手段と、
を具備する請求項１２に記載の音声波形縮小装置。
【請求項１５】
前記切り出し手段は
一定長に切り出された部分波形からピッチ波形を切り出す際に、
部分波形のすべてからピッチ波形を切り出すことなく切り出しを終了した場合には、次に一定長に切り出す部分波形は前回処理時の終了位置から開始するものであること、
を特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の音声波形縮小装置。
【請求項１６】
前記切り出し手段は、
一定長に切り出された部分波形からピッチ波形を切り出す際に、
前回処理時に前記時間軸上で最後に縮小の対象となったピッチ波形の終了位置から開始するものであること、
を特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の音声波形縮小装置。
【請求項１７】
前記縮小波形生成手段は、前記縮小波形接続手段により、削除されたピッチ波形を処理対象としないことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の音声波形縮小装置。
【請求項１８】
前記音声波形縮小装置は、
処理単位内で強勢がおかれているピッチ波形を判別する強勢判別手段をさらに備え、
前記順序付け手段は、
前記強勢判別手段で強勢がおかれていると判別されたピッチ波形の処理順序を、先に付与された処理順序よりも後回しにすること、
を特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載の音声波形縮小装置。
【請求項１９】
前記強勢判別手段は、
各ピッチ波形が有するエネルギーを算出する手段を備え、
処理単位内で前記エネルギーを算出する手段で算出した各ピッチ波形のエネルギーに基づいて強勢がおかれているピッチ波形を判別するものであること、
を特徴とする請求項１８に記載の音声波形縮小装置。
【請求項２０】
前記順序付け手段が、前記強勢判別手段で強勢がおかれていると判別されたピッチ波形の処理順序を後回しにする場合において、該強勢がおかれていると判別されたピッチ波形の処理順序を、所定の閾値よりも類似度が低いピッチ波形に付与された処理順序よりは後回しにしないことを特徴とする請求項１８または１９に記載の音声波形縮小装置。
【請求項２１】
前記所定の閾値は処理単位内の各ピッチ波形の類似度の最大値と最小値との算術平均値であることを特徴とする請求項２０に記載の音声波形縮小装置。
【請求項２２】
入力波形を表すデータを受け付けた入力波形受付ステップと、
入力波形を縮小する倍率の入力を受け付ける縮小倍率受付ステップと、
前記入力波形受付ステップで受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出しステップと、
前記切り出しステップにおいて切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップで算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付けステップと、
指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、
前記順序付けステップで付与された処理順序でピッチ波形を選択し、少なくとも選択されたピッチ波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と前記縮小倍率受付ステップで受け付けた倍率に応じた長さで離れているピッチ波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する縮小波形生成ステップと、
前記縮小波形生成ステップで生成した波形を、入力波形上で前記縮小波形生成ステップにおいて重み付け加算の対象となった２つのピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形に代えて挿入する縮小波形接続ステップと、
を繰り返す繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする波形縮小方法。
【請求項２３】
前記波形縮小方法は、
処理単位内で強勢がおかれているピッチ波形を判別する強勢判別ステップをさらに備え、
前記順序付けステップは、
前記強勢判別ステップで強勢がおかれていると判別されたピッチ波形の処理順序を、先に付与された処理順序よりも後回しにすること、
を特徴とする請求項２２に記載の波形縮小方法。
【請求項２４】
コンピュータ装置を、
入力波形を表すデータと前記入力波形を縮小する倍率とを受け付け、
受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出し、
切り出したピッチ波形ごとに、各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出し、
算出した類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付し、
指定された倍率の波形長になるまで、
付与された処理順序でピッチ波形を選択し、少なくとも選択されたピッチ波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と受け付けた倍率に応じた長さで離れているピッチ波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成し、
生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つのピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形に代えて挿入することを、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら繰り返して、
出力する音声処理装置として機能させること
を特徴とするプログラム。
【請求項２５】
コンピュータ装置を
処理単位内で強勢がおかれているピッチ波形を判別し、
強勢がおかれていると判別されたピッチ波形の処理順序を、先に付与された処理順序よりも後回しにする、
前記音声処理装置として機能させること
を特徴とする請求項２４に記載のプログラム。
【請求項２６】
入力波形を時間軸上で伸張または縮小して出力する音声処理装置であって、
入力波形を表すデータを受け付ける入力波形受付手段と、
入力波形を伸張または縮小する倍率の入力を受け付ける倍率受付手段と、
前記入力波形受付手段で受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段で算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付け手段と、
前記順序付け手段で付与された処理順序でピッチ波形を選択し、入力波形上で選択されたピッチ波形を先頭とし、前記倍率受付手段で受け付けた倍率に応じた長さの音声波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と隣接するピッチ波形を先頭とし、前記音声波形と同じ長さの音声波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する伸張波形生成手段と、
前記伸張波形生成手段で生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つの音声波形のそれぞれの先頭に位置する２つのピッチ波形の境界位置に挿入する伸張波形接続手段と、
前記順序付け手段で付与された処理順序でピッチ波形を選択し、少なくとも選択されたピッチ波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と前記倍率受付手段で受け付けた倍率に応じた長さで離れているピッチ波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する縮小波形生成手段と、
前記縮小波形生成手段で生成した波形を、入力波形上で前記縮小波形生成手段において重み付け加算の対象となった２つのピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形に代えて挿入する縮小波形接続手段と、
入力波形を伸張するか縮小するかを判別する倍率判別手段と、
前記倍率判別手段により、入力波形を伸張すると判別すると判別された場合に、指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、前記伸張波形生成手段と、前記伸張波形接続手段とによる処理を繰り返す第１の繰り返し手段と、
前記倍率判別手段により、入力波形を縮小すると判別すると判別された場合に、指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、前記縮小波形生成手段と、前記縮小波形接続手段とによる処理を繰り返す第２の繰り返し手段と、
を具備することを特徴とする音声処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声波形伸張装置、波形伸張方法、音声波形縮小装置、波形縮小方法、プログラム並びに音声処理装置に関し、特に、入力された音声波形を時間的に伸張して出力する音声波形伸張装置、波形伸張方法及びプログラム、入力された音声波形を時間的に縮小して出力する音声波形縮小装置、波形縮小方法及びプログラム、並びに入力された音声波形を時間的に伸張または縮小して出力する音声処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声データを変形する処理の１つとして、音声波形の長さを時間的にｍ／ｎ倍（ｍ、ｎは自然数）に縮小・伸張するＴＤＨＳ（Time Domain Harmonic Scaling）方式がある（例えば、特許文献１）。図７は、ＴＤＨＳ方式の原理を説明するための図である。
【０００３】
図示するように、ＴＤＨＳ方式では、今回処理を開始する場所０から始まる長さｍＴの部分音声波形（Ｔは繰り返される波形の１周期分の長さとする）と、現在の場所から（ｎ−ｍ）Ｔの場所から始まる長さｍＴの部分音声波形とを重み付け加算し、生成した部分音声波形（長さｍＴ）で、０からｎＴまでの部分を置き換える。つまり、１回の部分音声波形の置き換えにより、長さが（ｍ−ｎ）Ｔだけ増減する。これを繰り返して、全体として音声波形の長さを時間的にｍ／ｎ倍（ｍ、ｎは自然数）に縮小・伸張する。
【０００４】
この場合、重み付け加算の対象となっている２つの部分音声波形のうち、時間的に過去側の部分音声波形には重みＷ（ｋ）が、時間的に未来側の部分音声波形には重み１−Ｗ（ｋ）が乗算される。ここで、Ｗ（ｋ）の値は部分音声波形の先頭のサンプル位置から末尾のサンプル位置に向かって、値０から値１まで直線的に変化する。このような重み係数Ｗ（ｋ）および１−Ｗ（ｋ）を用いることで、連続性を保持しながら波形を縮小・伸張することができる。
【特許文献１】特開平８−１４６９９３号公報（第３−５頁、図１２−１５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ＴＤＨＳ方式では、任意の有理数倍（ｍ／ｎ）でしか信号波形を縮小・伸張することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、任意の倍率で信号波形を伸張することを可能とする音声波形伸張装置、波形伸張処理方法及びプログラム、任意の倍率で信号波形を縮小することを可能とする音声波形縮小装置、波形縮小処理方法及びプログラム、並びに、任意の倍率で信号波形を伸張または縮小することを可能とする音声処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点にかかる音声波形伸張装置は、
入力波形を時間軸上で伸張して出力する音声波形伸張装置であって、
入力波形を表すデータを受け付ける入力波形受付手段と、
入力波形を伸張する倍率の入力を受け付ける伸張倍率受付手段と、
前記入力波形受付手段で受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段で算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付け手段と、
前記順序付け手段で付与された処理順序でピッチ波形を選択し、入力波形上で選択されたピッチ波形を先頭とし、前記伸張倍率受付手段で受け付けた倍率に応じた長さの音声波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と隣接するピッチ波形を先頭とし、前記音声波形と同じ長さの音声波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する伸張波形生成手段と、
前記伸張波形生成手段で生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つの音声波形のそれぞれの先頭に位置する２つのピッチ波形の境界位置に挿入する伸張波形接続手段と、
を具備し、
指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、前記伸張波形生成手段と、前記伸張波形接続手段とによる処理を繰り返すこと、
を特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、波形の類似度の高い順、すなわち、同じような波形が繰り返されている部分から順にピッチ波形を選択して伸張波形を生成する。このため、音質の劣化を抑えながら、任意の指定された倍率に入力音声を伸張して出力できる。
【０００９】
上記音声波形伸張装置において、
前記切り出し手段は、入力波形から一定長の部分波形を切り出し、切り出した部分波形単位でピッチ波形を切り出すことが望ましい。
この場合、前記順序付け手段は、前記一定長の部分波形単位でピッチ波形の処理順序付けを行う。
【００１０】
この発明によれば、途中でピッチが変化した場合に、その変化に追随して入力波形を縮小・伸張することができる。
【００１１】
上記音声波形伸張装置において、前記伸張波形生成手段が、
前記一定長の部分波形単位で、前記一定長に指定された倍率をかけたものと、処理単位内で伸張した部分の伸張後の長さとの間に差がある場合には、その差を次回処理時に繰り越し、一定長に指定された倍率をかけたものに加算もしくは減算する手段を具備してもよい。
【００１２】
この場合、前記切り出し手段は、
例えば、
これまでに切り出したピッチ波形の長さの最大値を記憶する手段と、
一定長に切り出された部分波形からピッチの区切りを検出する場合に、まだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの最大値の所定の倍数以下であることを判別する手段と、
前記判別する手段によりまだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さがそれまでの前記長さの最大値の所定の倍数以下であると判別された場合に、当該部分波形内でピッチ波形の切り出しを終了する手段と、
を具備する。
また、別の例として、
これまでに切り出したピッチ波形の長さの算術平均値を算出して記憶する手段と、
一定長に切り出された部分波形からピッチの区切りを検出する場合に、まだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの算術平均値の所定の倍数以下であることを判別する手段と、
前記判別する手段によりまだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの算術平均値の所定の倍数以下であると判別された場合に、当該部分波形内でピッチ波形の切り出しを終了する手段と、
を具備する。
【００１３】
上記音声波形伸張装置において、
前記切り出し手段は
一定長に切り出された部分波形からピッチ波形を切り出す際に、
部分波形のすべてからピッチ波形を切り出すことなく切り出しを終了した場合には、次に一定長に切り出す部分波形は前回処理時の終了位置から開始してもよい。
あるいは、
前回処理時に前記時間軸上で最後に伸張の対象となったピッチ波形の終了位置から開始してもよい。
【００１４】
本発明の第２の観点にかかる波形伸張方法は、
入力波形を表すデータを受け付けた入力波形受付ステップと、
入力波形を伸張する倍率の入力を受け付ける伸張倍率受付ステップと、
前記入力波形受付ステップで受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出しステップと、
前記切り出しステップにおいて切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップで算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付けステップと、
指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、
前記順序付けステップで付与された処理順序でピッチ波形を選択し、入力波形上で選択されたピッチ波形を先頭とし、前記伸張倍率受付ステップで受け付けた倍率に応じた長さの音声波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と隣接するピッチ波形を先頭とし、前記音声波形と同じ長さの音声波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する伸張波形生成ステップと、
前記伸張波形生成ステップで生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つの音声波形のそれぞれの先頭に位置する２つのピッチ波形の境界位置に挿入する伸張波形接続ステップと、
を繰り返す繰り返しステップと、
を備える。
【００１５】
本発明の第３の観点にかかるプログラムは、
コンピュータ装置を、
入力波形を表すデータと前記入力波形を伸張する倍率とを受け付け、
受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出し、
切り出したピッチ波形ごとに、各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出し、
算出した類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付し、
指定された倍率の波形長になるまで、
付与された処理順序でピッチ波形を選択し、入力波形上で選択されたピッチ波形を先頭とし、受け付けた倍率に応じた長さの音声波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と隣接するピッチ波形を先頭とし、前記音声波形と同じ長さの音声波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成し、
生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つの音声波形のそれぞれの先頭に位置する２つのピッチ波形の境界位置に挿入することを、
前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら繰り返して、
出力する音声処理装置として機能させる。
【００１６】
本発明の第４の観点にかかる音声波形縮小装置は、
入力波形を時間軸上で縮小して出力する音声波形縮小装置であって、
入力波形を表すデータを受け付ける入力波形受付手段と、
入力波形を縮小する倍率の入力を受け付ける縮小倍率受付手段と、
前記入力波形受付手段で受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段で算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付け手段と、
前記順序付け手段で付与された処理順序でピッチ波形を選択し、少なくとも選択されたピッチ波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と前記縮小倍率受付手段で受け付けた倍率に応じた長さで離れているピッチ波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する縮小波形生成手段と、
前記縮小波形生成手段で生成した波形を、入力波形上で前記縮小波形生成手段において重み付け加算の対象となった２つのピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形に代えて挿入する縮小波形接続手段と、
を具備し、
指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、前記縮小波形生成手段と、前記縮小波形接続手段とによる処理を繰り返すこと、
を特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、波形の類似度の高い順、すなわち、同じような波形が繰り返されている部分から順にピッチ波形を選択して縮小波形を生成する。このため、音質の劣化を抑えながら、任意の指定された倍率に入力音声を縮小して出力できる。
【００１８】
上記音声波形縮小装置において、
前記切り出し手段は、入力波形から一定長の部分波形を切り出し、切り出した部分波形単位でピッチ波形を切り出すことが望ましい。
この場合、前記順序付け手段は、前記一定長の部分波形単位でピッチ波形の処理順序付けを行う。
【００１９】
上記音声波形縮小装置において、前記縮小波形生成手段が、
前記一定長の部分波形単位で、前記一定長に指定された倍率をかけたものと、処理単位内で伸張した部分の伸張後の長さとの間に差がある場合には、その差を次回処理時に繰り越し、一定長に指定された倍率をかけたものに加算もしくは減算する手段を具備してもよい。
【００２０】
この場合、前記切り出し手段は、
例えば、
これまでに切り出したピッチ波形の長さの最大値を記憶する手段と、
一定長に切り出された部分波形からピッチの区切りを検出する場合に、まだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの最大値の所定の倍数以下であることを判別する手段と、
前記判別する手段によりまだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さがそれまでの前記長さの最大値の所定の倍数以下であると判別された場合に、当該部分波形内でピッチ波形の切り出しを終了する手段と、
を具備する。
また、別の例として、
これまでに切り出したピッチ波形の長さの算術平均値を算出して記憶する手段と、
一定長に切り出された部分波形からピッチの区切りを検出する場合に、まだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの算術平均値の所定の倍数以下であることを判別する手段と、
前記判別する手段によりまだピッチ波形を切り出されていない残りの区間の長さが前記長さの算術平均値の所定の倍数以下であると判別された場合に、当該部分波形内でピッチ波形の切り出しを終了する手段と、
を具備する。
【００２１】
上記音声波形縮小装置において、
前記切り出し手段は
一定長に切り出された部分波形からピッチ波形を切り出す際に、
部分波形のすべてからピッチ波形を切り出すことなく切り出しを終了した場合には、次に一定長に切り出す部分波形は前回処理時の終了位置から開始してもよい。
あるいは、
前回処理時に前記時間軸上で最後に縮小の対象となったピッチ波形の終了位置から開始してもよい。
【００２２】
上記音声波形縮小装置において、例えば、
前記縮小波形生成手段は、前記縮小波形接続手段により、削除されたピッチ波形を処理対象としない。
【００２３】
上記音声波形縮小装置は、
処理単位内で強勢がおかれているピッチ波形を判別する強勢判別手段をさらに備えることが望ましい。
この場合、前記順序付け手段は、
前記強勢判別手段で強勢がおかれていると判別されたピッチ波形の処理順序を、先に付与された処理順序よりも後回しにすることが望ましい。
【００２４】
この発明によれば、強勢がおかれている部分が縮小されにくくなり、縮小後の音声データが聞き取りやすくなる。
【００２５】
この場合において、例えば、
前記強勢判別手段は、
各ピッチ波形が有するエネルギーを算出する手段を備え、
処理単位内で前記エネルギーを算出する手段で算出した各ピッチ波形のエネルギーに基づいて強勢がおかれているピッチ波形を判別する。
【００２６】
この場合において、
前記順序付け手段が、前記強勢判別手段で強勢がおかれていると判別されたピッチ波形の処理順序を後回しにする場合において、該強勢がおかれていると判別されたピッチ波形の処理順序を、所定の閾値よりも類似度が低いピッチ波形に付与された処理順序よりは後回しにしないことが望ましい。
【００２７】
この発明によれば、縮小後の音質劣化を抑制することができる。
【００２８】
さらに、この場合において、
前記所定の閾値は、例えば、処理単位内の各ピッチ波形の類似度の最大値と最小値との算術平均値である。
【００２９】
本発明の第５の観点にかかる波形縮小方法は、
入力波形を表すデータを受け付けた入力波形受付ステップと、
入力波形を縮小する倍率の入力を受け付ける縮小倍率受付ステップと、
前記入力波形受付ステップで受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出しステップと、
前記切り出しステップにおいて切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップで算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付けステップと、
指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、
前記順序付けステップで付与された処理順序でピッチ波形を選択し、少なくとも選択されたピッチ波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と前記縮小倍率受付ステップで受け付けた倍率に応じた長さで離れているピッチ波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する縮小波形生成ステップと、
前記縮小波形生成ステップで生成した波形を、入力波形上で前記縮小波形生成ステップにおいて重み付け加算の対象となった２つのピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形に代えて挿入する縮小波形接続ステップと、
を繰り返す繰り返しステップと、
を備える。
【００３０】
本発明の第６の観点にかかるプログラムは、
コンピュータ装置を
入力波形を表すデータと前記入力波形を縮小する倍率とを受け付け、
受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出し、
切り出したピッチ波形ごとに、各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出し、
算出した類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付し、
指定された倍率の波形長になるまで、
付与された処理順序でピッチ波形を選択し、少なくとも選択されたピッチ波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と受け付けた倍率に応じた長さで離れているピッチ波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成し、
生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つのピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形に代えて挿入することを、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら繰り返して、
出力する音声処理装置として機能させる。
【００３１】
本発明の第７の観点にかかる音声処理装置は、
入力波形を時間軸上で伸張または縮小して出力する音声処理装置であって、
入力波形を表すデータを受け付ける入力波形受付手段と、
入力波形を伸張または縮小する倍率の入力を受け付ける倍率受付手段と、
前記入力波形受付手段で受け付けた入力波形からピッチ波形を切り出す切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出した各ピッチ波形について、それぞれ該ピッチ波形と、時間軸上の前後で該ピッチ波形と隣接するピッチ波形のうちの一方のピッチ波形との類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段で算出された類似度を尺度として各ピッチ波形に処理順序を付与する順序付け手段と、
前記順序付け手段で付与された処理順序でピッチ波形を選択し、入力波形上で選択されたピッチ波形を先頭とし、前記倍率受付手段で受け付けた倍率に応じた長さの音声波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と隣接するピッチ波形を先頭とし、前記音声波形と同じ長さの音声波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する伸張波形生成手段と、
前記伸張波形生成手段で生成した波形を、入力波形上で重み付け加算の対象となった２つの音声波形のそれぞれの先頭に位置する２つのピッチ波形の境界位置に挿入する伸張波形接続手段と、
前記順序付け手段で付与された処理順序でピッチ波形を選択し、少なくとも選択されたピッチ波形と、入力波形上で該選択されたピッチ波形と前記倍率受付手段で受け付けた倍率に応じた長さで離れているピッチ波形とを抽出して重み付け加算することによって、挿入用の波形を生成する縮小波形生成手段と、
前記縮小波形生成手段で生成した波形を、入力波形上で前記縮小波形生成手段において重み付け加算の対象となった２つのピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形に代えて挿入する縮小波形接続手段と、
入力波形を伸張するか縮小するかを判別する倍率判別手段と、
前記倍率判別手段により、入力波形を伸張すると判別すると判別された場合に、指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、前記伸張波形生成手段と、前記伸張波形接続手段とによる処理を繰り返す第１の繰り返し手段と、
前記倍率判別手段により、入力波形を縮小すると判別すると判別された場合に、指定された倍率の波形長になるまで、前記処理順序に応じて選択するピッチ波形を更新しながら、前記縮小波形生成手段と、前記縮小波形接続手段とによる処理を繰り返す第２の繰り返し手段と、
を具備する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、音質の劣化を抑えながら、任意の倍率で音声波形の縮小または伸張を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明にかかる実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００３４】
（実施形態１）
実施形態１では、指定された倍率が１／２から２の間の場合を先に説明し、後に、指定された倍率が０から１／２の間または２以上の場合を説明する。なお、指定された倍率が１より大きい場合、入力された音声信号波形を伸張して出力し、１未満の場合、入力された音声信号波形を縮小して出力する。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態にかかる音声処理装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、音声処理装置１００は、例えば、コンピュータなどの情報処理装置から構成される。入力装置１２と出力装置１３と記録媒体１７とが音声処理装置１００に接続される。音声処理装置１００は、入力装置１２から指示を受けて、記録媒体１７から入力された音声波形データを指定された倍率の長さに伸張または縮小し、記録媒体１７に出力する。
【００３６】
ここで、音声波形データとは、アナログ音声が所定のサンプリング周波数（例えば、８ｋＨｚ）で量子化されているサンプル値データである。
【００３７】
記録媒体１７は、例えば、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disk ReWritable）ディスクなどであり、音声波形データを格納する。
【００３８】
音声処理装置１００は、制御部１１０と、入力制御部１２０と、出力制御部１３０と、プログラム格納部１４０と、記憶部１５０と、データ記録部１７０とを備える。
【００３９】
制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、プログラム格納部１４０に予め格納されている動作プログラムに基づいて、音声処理装置１００の各部を制御したり、データ記録部１７０を介して、記録媒体１７に格納されている音声波形データを読み出したり、伸張・縮小した音声波形データを記録媒体１７に書き込んだり、後述する波形伸張処理、波形縮小処理などを実行したりする。
【００４０】
制御部１１０は、記憶部１５０に一時記憶された音声波形データに対して、波形伸張処理または波形縮小処理を行い、伸張、縮小後の音声波形データを記憶部１５０に格納する。波形伸張処理の場合、制御部１１０は、音声波形データを繰り返し単位でいくつかの部分（以下、ピッチ波形と称する）に分割し、各ピッチ波形とその前後のピッチ波形のうちの一方とに基づいて、指定の倍率となるよう音声波形を生成し、生成した音声波形を生成する元となったピッチ波形の間に挿入する。波形縮小処理の場合、制御部１１０は、音声波形データをピッチ波形単位に分割し、各ピッチ波形とその前後のピッチ波形のうちの一方とに基づいて、指定の倍率となるように、音声波形を生成して、この音声波形を生成する元となったピッチ波形を先頭および最後尾とする区間の音声波形と置き換える。
【００４１】
制御部１１０は、ピッチ波形を生成する時に、その前後のピッチ波形のうち、注目しているピッチ波形との相関が高い方を判別する。相関が高いということは、２つのピッチ波形が類似しているということである。より類似するピッチ波形からピッチ波形を生成すればするほど、得られる伸張（縮小）ピッチ波形の劣化を抑えることができる。
【００４２】
制御部１１０は、プログラム格納部１４０に予め記憶された動作プログラム等を読み出して実行することにより、例えば図２に示すような、分割部１１１、ピッチ抽出部１１２、ピッチ選択部１１３、波形縮小／伸張部１１４等を実現する。
【００４３】
分割部１１１は、入力された音声信号を一定時間長（サンプル数Ｍ）の音声フレームに分割し、ピッチ抽出部１１２とピッチ縮小／伸張部に送信する。なお、音声フレームの長さは、１つの音声フレーム内でピッチ波形を判別・切り出しできるように、判別するピッチ波形と比べて、十分に長い必要がある。経験上、音声フレームの長さは、最低でも音声フレーム内に含まれるピッチ波形の長さの３．４〜４倍程度の長さが必要である。
【００４４】
ピッチ抽出部１１２は、音声フレーム内に存在するピッチ波形を判別する。例えば、音声フレーム内の各サンプル値を｛ｓ０，ｓ１，・・・，ｓＭ−１｝とおいたとき、次の数１で示される計算式をｔｓｔａｒｔからｔｅｎｄまでの間で計算し、そのうち、ｅｔが最小となるｔをピッチ波形の長さ（以下、Ｎと表記する）とする。ここで、ｔｓｔａｒｔ、ｔｅｎｄは縮小・伸張の対象となっている音声信号に応じて、ピッチ長がその範囲内にあることが妥当な範囲で変更可能である。例えば、人間の音声を縮小・伸張の対象とした場合は、ｔｓｔａｒｔを４００Ｈｚ程度に相当するサンプル数（サンプリングレート／４００）、ｔｅｎｄを５０Ｈｚ程度に相当するサンプル数（サンプリングレート／５０）とする。
【００４５】
【数１】
2006098477.tif 000003
【００４６】
なお、他のピッチ抽出法の例としては、サンプル値が極小値あるいは極大値をとるサンプル点、もしくはサンプル値の正負が変わるサンプル点からピッチ長を推定して、ピッチ波形を切り出す方法が考えられる。例えば、極小値をとるサンプル点の音声フレームが、先頭から、６、１２、３５、４２、６６、７２、９５、１０２、１２６、・・・、の場合には、ピッチ抽出部１１２は、公差の並び方を判別してピッチ波形の長さを６０と推定する。
【００４７】
ピッチ抽出部１１２が算出したピッチ波形の長さに従って、音声フレームからピッチ波形を切り出すと、音声フレームの最後に、ピッチ波形の長さに満たない部分が残る。したがって、ピッチ抽出部１１２は残った部分を次回処理時に利用する。したがって、ピッチ抽出部１１２は次回処理時に、今回の未処理部分と音声フレームとを結合したものからピッチ波形を抽出する。もちろん、最後の音声フレームを処理している場合には、残った部分をそのまま出力する。
【００４８】
このように、ピッチ抽出部１１２が音声フレーム単位でピッチ波形を抽出するのは、入力波形のピッチ長が途中で変化する可能性に対処するためである。
【００４９】
ピッチ選択部１１３は、ピッチ抽出部１１２でピッチ波形単位に分割された音声データの各ピッチ波形を所定の基準に従って、順序付けを行う。この所定の基準とは、仮に当該ピッチ波形に対して縮小／伸張処理を行ったとしても、音質が劣化しくいという基準である。具体例としては、数２に示すように、平均二乗誤差の小さな順である。ここで、Ｓｘは音声フレームの先頭からの位置、Ｐｌｎは先頭からｎ番目のピッチ波形のサンプル数、ｐｎは先頭からｎ番目のピッチ波形の先頭のサンプル値の、音声フレーム内の先頭から数えた個数である。
【００５０】
【数２】
2006098477.tif 000004
【００５１】
波形縮小／伸張部１１４は連続するピッチ波形から新しいピッチ波形を生成し、縮小、伸張の場合に応じて、ピッチ波形の置き換え、挿入を行う。ここで、新しいピッチ波形を生成するためのピッチ波形は注目しているピッチ波形と、そのピッチ波形の前後一方のピッチ波形である。注目しているピッチ波形の前後のピッチ波形のうち、いずれのピッチ波形を選択するかについては、以下の通りである。
【００５２】
すなわち、今、注目している音声フレームのサンプル値列を｛ｘｋ，ｘｋ＋１，・・・，ｘｋ＋Ｎ−１｝、この音声フレームの前の音声フレームのサンプル値列を｛ｘｋ−Ｎ，ｘｋ−Ｎ＋１，・・・，ｘｋ−１｝、そして、この音声フレームの後の音声フレームのサンプル値列を｛ｘｋ＋Ｎ，ｘｋ＋Ｎ＋１，・・・，ｘｋ＋２Ｎ−１｝とすると、注目している音声フレームとその前の区間の音声フレームとの相関係数ｃａは数３に示す式を用いて求められ、注目している音声フレームとその後の区間の音声フレームとの相関係数ｃｂは数４に示す式を用いて求められる。制御部１１０は、ｃａ，ｃｂの値のうち大きな方に対応する音声フレームが他方の音声フレームよりも相関が高いと判別し、相関が高い方のピッチ波形を選択する。
【００５３】
【数３】
2006098477.tif 000005
【数４】
2006098477.tif 000006
【００５４】
数３及び数４に示した式は２つのピッチ波形の相互相関をとっているが、これらのピッチ波形は元々同じ音声波形データから取り出されたものである。このため、結局、数３及び数４に示した式は、音声波形データの自己相関をとっている。
【００５５】
波形縮小／伸張部１１４は、波形縮小の場合、注目するピッチ波形と、このピッチ波形との相関係数が高い方のピッチ波形と、からピッチ波形を生成する。ピッチ波形の生成手順については後述する。そして、生成したピッチ波形で、注目するピッチ波形と、このピッチ波形との相関係数が高い方のピッチ波形とを置き換える操作を行う。
【００５６】
また、波形伸張の場合、波形縮小／伸張部１１４は、注目するピッチ波形と、このピッチ波形との相関係数が高い方のピッチ波形と、からピッチ波形を生成する。ピッチ波形の生成手順については後述する。そして、生成したピッチ波形を、注目するピッチ波形と、このピッチ波形との相関係数が高い方のピッチ波形との間に挿入する操作を行う。
【００５７】
図１に戻って、入力制御部１２０は、例えば、キーボードやポインティングデバイス等の入力装置１２を接続し、入力装置１２から入力された制御部１１０への指示などを受け付けて制御部１１０に伝達する。
【００５８】
出力制御部１３０は、例えば、ディスプレイやスピーカ等の出力装置１３を接続し、制御部１１０の処理結果などを必要に応じて出力装置１３に出力する。
【００５９】
プログラム格納部１４０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）などによって構成され、制御部１１０が実行する動作プログラムを格納する。
【００６０】
記憶部１５０は、例えば、ハードディスク装置やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置から構成され、データ記録部１７０から送られてきた音声波形データ、及び波形伸張処理、あるいは波形縮小処理後の音声波形データを一時記憶する。記憶部１５０は、一時記憶した音声波形データをデータ記録部１７０または制御部１１０に送り出す。
【００６１】
データ記録部１７０は、例えば、ＣＤ−ＲＷドライブなどであって、制御部１１０からの指示に従って、記録媒体１７に格納されている音声波形データを読み出す。また、伸張あるいは縮小された音声波形データを記録媒体１７に書き込む。
【００６２】
以下、図面を参照して波形縮小／伸張処理を説明する。図３はこの波形縮小／伸張処理のフローチャートである。なお、以下の説明では、縮小／伸張倍率ａは１／２から２の間とする。
【００６３】
まず、制御部１１０は、指定された縮小／伸張倍率ａに基づき、目標縮小／伸張長Ｆａを算出する（ステップＳ１０１）。Ｆａの算出式は数５に示す。
（数５）
Ｆａ＝Ｆ×ａ−Ｆ
ここで、Ｆは音声フレームの長さ（サンプル数）である。入力波形を縮小する場合、Ｆａは負になり、伸張する場合、Ｆａは正になる。
【００６４】
次に、制御部１１０内の分割部１１１は、入力波形を長さＦの音声フレームに分割する（ステップＳ１０２）。そして、最初の音声フレームを注目する音声フレームとする。
【００６５】
制御部１１０は、処理すべき入力波形が残っているか否かを判別し（ステップＳ１０３）、処理すべき入力波形が残っておらず入力波形全体を縮小あるいは伸張したと判別すると（ステップＳ１０３：ＮＯ）、波形縮小／伸張処理を終了する。処理すべき入力波形が残っていると判別した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御部１１０は以下のステップＳ１０４からステップＳ１１２までを処理すべき入力波形が無くなるまで繰り返す。
【００６６】
ステップＳ１０４では、ピッチ抽出部１１２で、上述した手法により、音声フレームからピッチ波形を切り出す。そして、これをピッチ選択部１１３に転送する。ピッチ選択部１１３は、各ピッチ波形の類似度（前後のピッチ波形との相関係数のうち低い方の値）を計算する（ステップＳ１０５、算出式は数２）。ピッチ選択部１１３は、ステップＳ１０５で算出した類似度の高いピッチ波形が先に縮小あるいは伸張を受けるようにピッチ波形の処理順序を決定する（ステップＳ１０６）。
【００６７】
波形縮小／伸張部１１４は、ピッチ選択部１１３が決定した処理順序にピッチ波形の縮小あるいは伸張を実行する。まず、波形縮小／伸張部１１４は、決定された処理順序でピッチ波形を選択する（ステップＳ１０７）。次に、処理中の音声フレーム内における処理累計がＦａの絶対値を超えているか否かを判別する（ステップＳ１０８）。
【００６８】
音声フレーム内におけるピッチ波形の処理累計（伸張／縮小で生成した音声波形の長さを総計する）がＦａの絶対値を超えていると判別した場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、波形縮小／伸張部１１４は、処理累計とＦａの絶対値との差を次回の処理に繰り越す（ステップＳ１０９）。つまり、２回目の音声フレームの処理において、ステップＳ１０８では、音声フレーム内におけるピッチ波形の処理累計が２｜Ｆａ｜−（前回のピッチ波形の処理累計）を超えたか否かを判別する。以降、それまでのピッチ波形の処理累計が次回の処理範囲に影響を与え、ステップＳ１０８では、今回のピッチ波形の処理累計と比較される値が変動する。ステップＳ１０９の処理が終了すると、処理はステップＳ１０３へ移り、次の音声フレームを処理する。
【００６９】
音声フレーム内におけるピッチ波形の処理累計がＦａの絶対値を超えていないと判別した場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、波形縮小／伸張部１１４は、指定された倍率ａが１以上であるか否かを判別し（ステップＳ１１０）、１以上であれば（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ピッチ波形に対し伸張処理（ステップＳ１１１）を実行し、１未満であれば（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ピッチ波形に対し縮小処理（ステップＳ１１１）を実行する。そして、制御部１１０はステップＳ１０７に処理を戻す。
【００７０】
ステップＳ１１１の伸張処理は、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００７１】
以下、注目している（波形を伸張することが指定されている）ピッチ波形の各サンプル値列を｛ｘｋ，ｘｋ＋１，・・・，ｘｋ＋Ｎ−１｝、このピッチ波形の前のピッチ波形の各サンプル値列を｛ｘｋ−Ｎ，ｘｋ−Ｎ＋１，・・・，ｘｋ−１｝、そして、注目しているピッチ波形の後のピッチ波形の各サンプル値列を｛ｘｋ＋Ｎ，ｘｋ＋Ｎ＋１，・・・，ｘｋ＋２Ｎ−１｝とする。
【００７２】
次に、波形縮小／伸張部１１４は注目しているピッチ波形とその前の区間のピッチ波形との相関係数ｃａを数３に示す式を用いて計算し、注目しているピッチ波形とその後の区間のピッチ波形との相関係数ｃｂを数４に示す式を用いて計算する（図４：ステップＳ３０１）。
【００７３】
そして、波形縮小／伸張部１１４はステップＳ３０１で計算したｃａとｃｂとの大小を判別し、注目しているピッチ波形との相関が高い方のピッチ波形を判別する（ステップＳ３０２）。
【００７４】
過去側のピッチ波形の相関が未来側のピッチ波形の相関よりも高い場合（ステップＳ３０２：過去側（前））、波形縮小／伸張部１１４は次の数６に示す式に従って、ピッチ波形を生成する（ステップＳ３０３）。
（数６）
ｓｉ＝（ｉ／Ｎ−１）×ｘｋ−Ｎ＋ｉ＋（（Ｎ−１−ｉ）／Ｎ−１）×ｘｋ＋ｉ
（ｉは０からＮ−１）
【００７５】
数６で示した式は、過去側のピッチ波形と注目区間のピッチ波形の各サンプル値を重み付け加算していることを示している。過去側のピッチ波形の重み係数（ｉ／Ｎ−１）は０から始まり１で終わる。そして、注目区間のピッチ波形の重み係数（（Ｎ−１−ｉ）／Ｎ−１）は１で始まり０で終わる。
【００７６】
次に、波形縮小／伸張部１１４は生成したピッチ波形を前のピッチ波形と注目しているピッチ波形との間に接続（挿入）し（ステップＳ３０４）、伸張処理を終了しステップＳ１０７に進む。
【００７７】
以上の各ステップの処理で得られる音声波形の各サンプル値は、｛・・・，ｘｋ−１，ｓ０，ｓ１，・・・，ｓＮ−１，ｘｋ，ｘｋ＋１，・・・，ｘｋ＋Ｎ−１，・・・｝となる。
【００７８】
一方、未来側のピッチ波形の相関が過去側のピッチ波形の相関よりも高い場合（図４：ステップＳ３０２：未来側（後））、波形縮小／伸張部１１４は次の数７に示す式に従って、ピッチ波形を生成する（ステップＳ３０５）。
（数７）
ｓｉ＝（ｉ／Ｎ−１）×ｘｋ＋ｉ＋（（Ｎ−１−ｉ）／Ｎ−１）×ｘｋ＋Ｎ＋ｉ
（ｉは０からＮ−１）
【００７９】
次に、波形縮小／伸張部１１４は生成したピッチ波形を注目しているピッチ波形と後のピッチ波形との間に接続（挿入）し（ステップＳ３０６）、伸張処理を終了する。
【００８０】
以上の各ステップの処理で得られる音声波形の各サンプル値は、｛・・・，ｘｋ，ｘｋ＋１，・・・，ｘｋ＋Ｎ−１，ｓ０，ｓ１，・・・，ｓＮ−１，ｘｋ＋Ｎ，・・・｝となる。
【００８１】
ステップＳ１１２の縮小処理は、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００８２】
ステップＳ４０１、Ｓ４０２は、それぞれ図４のステップＳ３０１、Ｓ３０２と同様であり、説明を省略する。
【００８３】
ステップＳ４０３では、図４のステップＳ３０３と同様に、波形縮小／伸張部１１４は、注目するピッチ波形と前のピッチ波形に基づいて、数８に示す式を用いて重み付け加算を実行し、新しいピッチ波形を生成する。数６と数８とを比較すると明らかなように、重み係数は伸張する場合と逆である。したがって、過去側のピッチ波形の重み係数（ｉ／Ｎ−１）は１から始まり０で終わる。そして、注目区間のピッチ波形の重み係数（（Ｎ−１−ｉ）／Ｎ−１）は０で始まり１で終わる。
（数８）
ｓｉ＝（（Ｎ−１−ｉ）／Ｎ−１）×ｘｋ−Ｎ＋ｉ＋（ｉ／Ｎ−１）×ｘｋ＋ｉ
（ｉは０からＮ−１）
【００８４】
そして、波形縮小／伸張部１１４は、注目するピッチ波形とその前のピッチ波形とを生成したピッチ波形で置き換える（ステップＳ４０４）。つまり、連続した２つのピッチ波形を生成したピッチ波形で置き換える。
【００８５】
ステップＳ４０５では、図４のステップＳ３０５と同様に、波形縮小／伸張部１１４は、注目するピッチ波形と後のピッチ波形に基づいて、数９に示す式を用いて重み付け加算を実行し、新しいピッチ波形を生成する。そして、この注目するピッチ波形と後のピッチ波形とを生成したピッチ波形で置き換える（ステップＳ４０６）。
（数９）
ｓｉ＝（（Ｎ−１−ｉ）／Ｎ−１）×ｘｋ＋ｉ＋（ｉ／Ｎ−１）×ｘｋ＋Ｎ＋ｉ
（ｉは０からＮ−１）
【００８６】
このような構成によれば、過去側と未来側とのうち、相関が高い側のピッチ波形と、注目しているピッチ波形とに基づいてピッチ波形を生成する。そして、伸張の場合には、注目しているピッチ波形の直前または直後に挿入する。また、縮小の場合には、生成したピッチ波形のもととなった音声波形の代わりに挿入する。このため、過渡期の音声波形を再生する際に、雑音の発生を低減することができる。また、２つのピッチ波形のうち、過去側のピッチ波形に対し、０から始まり１で終わるような重み係数を乗算し、未来側のピッチ波形に対し、１から始まり０で終わるような重み係数を乗算する。このため、生成したピッチ波形は、波形の連続性を保った状態で前後のピッチ波形と接続される。
【００８７】
なお、入力された音声波形を縮小して出力する場合、他のピッチ波形と重み付け加算されて置き換えられるため、処理順が回ってくる前に消去されるピッチ波形がある。この場合、そのようなピッチ波形はステップＳ１１２の処理対象にならない。
【００８８】
また、上述した数６乃至数９の重み係数は、一例であり、０から始まり１で終わるようなＮ個の数列ａｉ（上記実施形態１ではｉ／（Ｎ−１））、及び１から始まり０で終わるＮ個の数列ｂｉ（上記実施形態１では（Ｎ−１−ｉ）／（Ｎ−１））であればどのようなものでもよい。ただし、各ｉ（０からＮ−１まで）に対し、次の数１０で示す関係を満たしている必要がある。
（数１０）
ａｉ＋ｂｉ＝１
【００８９】
また、上記ピッチ抽出部１１２は、残り区間が指定の倍数以下になったとき、残りの区間を次回処理の先頭としていたが、最後の縮小・伸張処理を行った直後の地点から、次回処理（ピッチ波形検出）を行うようにしてもよい。このように処理を行うと、上記処理方式よりも短い単位で処理が実行される。このため、指定された倍率により近い出力を得ることができる。
【００９０】
また、ピッチ波形の切り出しを止める条件として、切り出したピッチ波形のうちで、サンプル数の最も多いもの（最大値）を基準としていたが、これをサンプル数の算術平均（以下、単に平均と称する）とすることができる。この場合、誤ってピッチ波形の長さを判別してしまい、余計に次回処理に回す場合を回避することができる。
【００９１】
なお、ここまで、倍率が１／２から２の間の場合を説明したが、倍率はこの範囲外にあってもよい。
【００９２】
例えば、倍率がｎ倍から（ｎ＋１）倍の間にある場合（ただし、ｎは２以上の整数で、ｎ倍は含まないが、（ｎ＋１）倍を含む）、処理順により選択されたピッチ波形は（ｎ＋１）倍の伸張処理を受ける。（ｎ＋１）倍の伸張処理を受ける場合、上記ステップＳ３０２において、波形縮小／伸張部１１４は伸張波形を生成するためのピッチ波形を次のように選択する。ここで、注目しているピッチ波形の先頭位置を０と置き、ピッチ波形の長さをＮとする。
１）過去側の相関が未来側の相関より大きい場合
−ｎＮから０までの音声波形と０からｎＮまでの音声波形
２）未来側の相関が過去側の相関より大きい場合
（１−ｎ）ＮからＮまでの音声波形とＮから（１＋ｎ）Ｎまでの音声波形
【００９３】
そして、数６及び数７の重み係数は、ｉ／（Ｎ−１）の代わりにｉ／（ｎＮ−１）とし、（Ｎ−１−ｉ）／（Ｎ−１）の代わりに（ｎＮ−１−ｉ）／（ｎＮ−１）とする。なお、上記相関係数ｃａを−ｎＮから０までの音声波形と０からｎＮまでの音声波形とから、上記相関係数ｃｂを（１−ｎ）ＮからＮまでの音声波形とＮから（１＋ｎ）Ｎまでの音声波形とから求めることが望ましい。
【００９４】
また、例えば、倍率が１／（ｍ＋１）倍から１／ｍ倍の間にある場合（ただし、ｍは２以上の整数で、１／ｍ倍を含まないが、１／（ｍ＋１）倍を含む）、選択されたピッチ波形は１／（ｍ＋１）倍の縮小処理を受ける。１／（ｍ＋１）倍の縮小処理を受ける場合、上記ステップＳ４０２において、波形縮小／伸張部１１４は縮小波形を生成するためのピッチ波形を次のように選択する。ここで、注目しているピッチ波形の先頭位置を０と置き、ピッチ波形の長さをＮとする。
１）過去側の相関が未来側の相関より大きい場合
−ｍＮから（−ｍ＋１）Ｎまでの音声波形と０からＮまでの音声波形
２）未来側の相関が過去側の相関より大きい場合
０からＮまでの音声波形とｍＮから（ｍ＋１）Ｎまでの音声波形
【００９５】
そして、ステップＳ４０４では、生成したピッチ波形で前のピッチ波形から注目ピッチ波形までの音声波形を置き換え、ステップＳ４０６では、生成したピッチ波形で注目ピッチ波形から後のピッチ波形までを置き換える。
【００９６】
また、この際、上記相関係数ｃａを−ｍＮから０までの音声波形と（−ｍ＋１）ＮからＮまでの音声波形とから、上記相関係数ｃｂを０からｍＮまでの音声波形とＮから（ｍ＋１）Ｎまでの音声波形とから求めることが望ましい。
【００９７】
（実施形態２）
上記実施形態１では、ピッチ波形の類似度を求め、類似度の高い順にピッチ波形の伸張・縮小を行う。しかし、類似度という尺度のみに基づいてピッチ波形を縮小・伸張するため、音素の言語上の重要度とは無関係にピッチ波形が縮小・伸張される。このため、例えば、人間の会話を高速再生する場合、強勢（ストレス、アクセント）がおかれているピッチ波形も縮小されてしまい、その会話を人間が聞き取りにくくなるという問題が生じる。そこで、実施形態２では、音声フレーム内に強勢がおかれている部分（以下、強勢部分と称する。）があるか否かを判別し、その部分に対しては、できるだけ再生時間が短くならないようにする第２の実施形態の音声処理装置について説明する。
【００９８】
本実施形態にかかる音声処理装置１００の構成は実施形態１と同一であるので、実施形態１との相違点のみを説明することにする。
【００９９】
音声信号の縮小が指示されている場合、本実施形態のピッチ選択部１１３は、ピッチ毎に分割された音声フレームを順序付けする際にさらに、強勢部分があるか否かを判別し、強勢部分を含むピッチの処理順序を後回しにする。
【０１００】
ピッチ選択部１１３は、音声フレーム内に強勢部分があるか否かを判別するために、以下の手順により、判別を行う。
【０１０１】
まず、実施形態１で説明した方法（類似度の高い順に並べる）により、一旦ピッチ波形間の順序付けを行う。強勢がおかれている部分では前後とよく似たピッチ波形が出現するため、強勢部分を含むピッチ波形は、この順序付けにより上位にくる。また、振幅が他より大きくなるため、強勢部分は他の部分（ピッチ波形）と比較して大きな波のエネルギーを有する。
【０１０２】
そこで、ピッチ選択部１１３は、仮に順序付けされた各ピッチ波形が有するエネルギー値の変化の様子から強勢部分を含むピッチ波形が存在するか否かの判別を行う（以下、「強勢判別処理」と称する）。強勢部分があると判別した場合には、それらの部分の順位を所定の順序まで下げる。
【０１０３】
強勢判別処理について、図６に示したフローチャートを参照して説明する。強勢判別処理は、図３のステップＳ１０６の後、ステップＳ１０７の前に実行される。
【０１０４】
まず、ピッチ選択部１１３は、初期化処理として、変数カウンタｉに１を代入する（ステップＳ６０１）。
【０１０５】
次に、ｉの値とＮ／ｔの値とを比較し、ｉの値がＮ／ｔの値より小さいか否かを判別する（ステップＳ６０２）。ｉの値がＮ／ｔの値より小さければ（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、ピッチ選択部１１３は、強勢判別処理の実行を継続し、ステップＳ６０３に処理を移す。なお、Ｎは強勢判別処理で処理するピッチ波形の数である。また、ｔは実験的に求めた値で、本実施形態では４とする。
【０１０６】
ｉの値がＮ／ｔの値より大きければ（ステップＳ６０２：ＮＯ）、ピッチ選択部１１３は、当該音声フレーム内に強勢が無かったと判別し（ステップＳ６０７）、強勢判別処理を終了する。この場合、ステップＳ１０６で行った以上の順序の変更は無い。
【０１０７】
ステップＳ６０３では、数１１、１２に示す式により、ｋ０、ｋ１を計算する。なお、ｓｗｊは上述のステップＳ１０６で付与された処理順ｊに対応するピッチ波形が有する波のエネルギー値である。ｓｗｊは数１３に示す式により算出する。なお、Ｓｘ、Ｐｌｎ、ｐｎは数２で使用した定義と同一とする。また、数１３でのｎは処理順ｊに対応するピッチ波形が音声フレームの先頭からｎ番目のピッチ波形であったことを意味する。
【０１０８】
【数１１】
2006098477.tif 000007
【数１２】
2006098477.tif 000008
【数１３】
2006098477.tif 000009
【０１０９】
もし、音声フレーム内に強勢部分が含まれているとすれば、強勢部分の振幅は他の部分の振幅より大きい。従って、音声フレーム内で周波数がほとんど変化しなければ、強勢部分を含むピッチ波形が有するエネルギーは、強勢部分を含まない他のピッチ波形が有するエネルギーよりもとりわけ大きくなっている。それ故、ｋ０の値とｋ１の定数倍ｂとを比較し（ステップＳ６０４）、ｋ０の値がｋ１の定数倍ｂ以下であれば（ステップＳ６０４：ＮＯ）、ｉに１を加算し（ステップＳ６０５）、ステップＳ６０２に戻る。なお、ｂの値は実験的に求めた最適値であって、例えば、１．５である。
【０１１０】
ｋ０の値がｋ１の定数倍ｂより大きいと判別した場合（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、ピッチ選択部１１３は、当該音声フレーム内に強勢があると判別する（ステップＳ６０６）。そして、ｋ０に含まれる類似度の大きな順でｉ個とったピッチ波形の処理順位を、他のピッチ波形よりも後で縮小を受けるように変更する。ここでのｉの値は、ステップＳ６０４においてｋ０の値がｋ１の定数倍ｂより大きくなったときのｉの値とする。そして、強勢判別処理を終了する。
【０１１１】
ただし、強勢部分を有するピッチ波形の処理順位を最後に下げると、本来、縮小処理に適さないピッチ波形をも縮小してしまい、音質を余計に劣化させるおそれがある。そこで、ピッチ選択部１１３は、例えば、このピッチ波形の処理順位を、最大の類似値と最大の類似値を算術平均し、得られた値の類似度を持つピッチ波形に与えられる処理順位よりは低くしないことで音質の劣化を抑えることができる。なお、この算術平均値と等しい値の類似度を持つピッチ波形がない場合は、類似度が算術平均値より小さいピッチ波形のうち、最も値の大きなピッチ波形に付与された処理順位よりは処理順位を下げないものとする。
【０１１２】
このような構成により、強勢のある部分の音声波形が縮小されにくくなり、例えば、高速再生時における聞き取りやすさを向上させることができる。また、強勢のある部分の処理順序をある順位より下に下げないことにしたため、再生時の音質劣化を抑えることができる。
【０１１３】
以上説明したように、実施形態１および実施形態２の音声処理装置１００では、入力された音声波形データを任意の倍率で縮小あるいは伸張して出力できる。
【０１１４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【０１１５】
例えば、上記実施形態では、類似するピッチ波形が連続する場所を選択する方法として数２に示した最小二乗誤差を利用したが、数１４に示す平均誤差ｖｎや、数１５に示すベクトルの角度係数ｈｎを使用するようにしてもよい。ピッチ選択部１１３は、平均誤差ｖｎを利用する場合は、平均誤差の小さい順、角度係数ｈｎを利用する場合は、角度係数の大きい順に縮小／伸張する波形を選択する。なお、実施形態２の場合には、数１３あるいは数１４に示した式でピッチ波形の順序を並び換えた後に、上述した強勢判別処理を実行し、さらにピッチ波形の順序を並び換える。
【０１１６】
【数１４】
2006098477.tif 000010
【数１５】
2006098477.tif 000011
Ｓｘ、Ｐｌｎ、ｐｎの定義は、数１４、数１５ともに数２と同じである。
【０１１７】
また、上記数２では、注目するピッチ波形と、入力波形上そのピッチ波形の前に位置するピッチ波形との平均二乗誤差を算出していたが、入力波形上そのピッチ波形の後に位置するピッチ波形との平均二乗誤差を算出してもよい。また、入力波形上そのピッチ波形の前後に位置するピッチ波形との平均二乗誤差を算出し、そのうちの一方（大きい方あるいは小さな方）を類似度の代表値として採用するようにしてもよい。
【０１１８】
また、上記各実施形態にかかる音声処理装置を伸張と縮小とのうち一方だけを処理するように構成してもよい。
【０１１９】
また、上記各実施形態にかかる音声処理装置は、インターネット等のネットワークを介して他の装置との通信を行う通信制御部をさらに備えてもよく、この通信制御部を介して、音声波形データを他の装置と送受信するようにしてもよい。
【０１２０】
また、音声処理装置１００はアナログ音声の入力を受け付けるようにしてもよい。この場合、音声処理装置１００は、アナログ音声データをＰＣＭ（Pulse Code Modulation）などの所定の方式により、サンプリングする音声サンプリング部をさらに備えるものとする。また、音声処理装置１００はアナログ音声を出力するようにしてもよい。
【０１２１】
なお、上記各実施形態における音声処理装置１００は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、上述の動作を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）に格納して配布し、該プログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する、音声処理再生装置１００を構成してもよい。また、インターネット等のネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えばコンピュータにダウンロード等するようにしてもよい。
【０１２２】
また、上述の機能を、ＯＳが分担又はＯＳとアプリケーションの共同より実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施形態にかかる音声処理装置のブロック図である。
【図２】図１の制御部の論理構成図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる波形縮小／伸張処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態にかかる伸張処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態にかかる縮小処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態２にかかる強勢判別処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】従来の音声圧縮／縮小方式であるＴＤＨＳ方式の原理説明図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１００…音声処理装置、１１０…制御部、１１１…分割部、１１２…ピッチ抽出部、１１３…ピッチ選択部、１１４…波形縮小／伸張部、１２０…入力制御部、１２…入力装置、１３０…出力音声処理部、１３…出力装置、１４０…プログラム格納部、１５０…記憶部、１７０…外部記憶ＩＯ装置、１７…記憶媒体
【図１】
2006098477.tif 000012
【図２】
2006098477.tif 000013
【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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