專利名稱：語(yǔ)速變換方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電視機(jī)、收音機(jī)、磁帶錄音機(jī)、磁帶錄像機(jī)或磁盤錄象機(jī)等各種影像機(jī)器、音響機(jī)器、醫(yī)療機(jī)器中所用的語(yǔ)速變換方法及其裝置，特別涉及對(duì)發(fā)話者的聲音進(jìn)行加工，能夠得到適合于受聽(tīng)者聽(tīng)覺(jué)能力的聲音速度的語(yǔ)速變換方法及其裝置。
背景技術(shù)：
通常，例如將一方(發(fā)話者)的話讓另一方(受聽(tīng)者)聽(tīng)到的情況下，由于年齡或其它障礙，當(dāng)受聽(tīng)者的聲音識(shí)別臨界速度(能準(zhǔn)確地識(shí)別聲音的最大語(yǔ)速)等的聽(tīng)覺(jué)能力降低時(shí)，該受聽(tīng)者不容易識(shí)別用通常速度或用快速發(fā)出的聲音。這時(shí)，通常是采用助聽(tīng)器來(lái)彌補(bǔ)受聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)能力。
但是現(xiàn)有技術(shù)中，為聽(tīng)覺(jué)能力降低者或聽(tīng)力障礙者設(shè)計(jì)的助聽(tīng)器，僅僅是通過(guò)頻率特性的改善及接收能的控制等來(lái)輔助聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的外耳、中耳的傳遞特性。其主要的問(wèn)題是，不能彌補(bǔ)因聽(tīng)覺(jué)中樞的退化而引起的聲音識(shí)別能力的降低。
針對(duì)該問(wèn)題，最近提出了一種語(yǔ)速控制型的助聽(tīng)裝置，該助聽(tīng)裝置對(duì)發(fā)話者的聲音進(jìn)行加工，幾乎實(shí)時(shí)地使聲音速度適合于受聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)能力，以達(dá)到助聽(tīng)目的。
該語(yǔ)速控制型的助聽(tīng)裝置中，對(duì)發(fā)話者的聲音在時(shí)間上進(jìn)行拉長(zhǎng)處理，把該拉長(zhǎng)處理得到的聲音逐次地蓄存到輸出緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)，然后輸出，使發(fā)話者的語(yǔ)速變化(變慢)，以彌補(bǔ)受聽(tīng)者聽(tīng)覺(jué)能力的降低。
但是，上述現(xiàn)有的語(yǔ)速控制型助聽(tīng)器，存在以下問(wèn)題。
首先，現(xiàn)有的語(yǔ)速控制型助聽(tīng)器，如上所述，由于是對(duì)輸入的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行拉長(zhǎng)處理后，把該拉長(zhǎng)處理得到的聲音逐次蓄存到輸出緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)，然后輸出，所以，例如，在受聽(tīng)過(guò)程中希望語(yǔ)速更緩慢一些時(shí)或希望回到原來(lái)狀態(tài)時(shí)，在把蓄存在輸出緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)的聲音數(shù)據(jù)全部輸出完之前，不能使語(yǔ)速回到原來(lái)狀態(tài)。
因此，在受聽(tīng)過(guò)程中使語(yǔ)速回到原來(lái)狀態(tài)時(shí)，從現(xiàn)在的語(yǔ)速到回到原來(lái)狀態(tài)之間，產(chǎn)生相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間延遲。
另外，上述現(xiàn)有的語(yǔ)速控制型助聽(tīng)器，不僅用于上述聽(tīng)覺(jué)能力降低的受聽(tīng)者，而且也用于具有通常聽(tīng)覺(jué)能力的受聽(tīng)者、例如聽(tīng)取外國(guó)語(yǔ)的情況下，為了加強(qiáng)聽(tīng)力，使語(yǔ)速變化(變慢)。但是在該情況下，與上述同樣地，在受聽(tīng)過(guò)程中變更語(yǔ)速時(shí)，也產(chǎn)生時(shí)間延遲的問(wèn)題。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而作出的，其目的在于提供一種語(yǔ)速變換方法及其裝置。本發(fā)明的語(yǔ)速變換方法及裝置，能相應(yīng)于受聽(tīng)者的操作，使輸出聲音的語(yǔ)瞬時(shí)跟上。由此大幅度提高受聽(tīng)者的使用便利性。

發(fā)明內(nèi)容
概要為了實(shí)現(xiàn)上述目的，權(quán)利要求1記載的語(yǔ)速變換方法，其特征在于，對(duì)輸入的聲音數(shù)據(jù)，進(jìn)行其屬性的分析處理；根據(jù)該分析處理得到的信息，將上述聲音數(shù)據(jù)分割為具有預(yù)定時(shí)間寬的塊單位；將上述塊單位作為塊聲音數(shù)據(jù)蓄存；為了實(shí)現(xiàn)上述聲音數(shù)據(jù)的時(shí)間上的拉長(zhǎng)，把在相鄰塊聲音數(shù)據(jù)間應(yīng)置換或插入的連續(xù)數(shù)據(jù)，在每塊單位中生成并蓄存；生成塊連接順序，該塊連接順序用于生成與受聽(tīng)者的操作而生出的任意聲音速度對(duì)應(yīng)的輸出聲音數(shù)據(jù)；按照該連接順序，依次地連接已分割為塊單位并蓄存的塊聲音數(shù)據(jù)和連接數(shù)據(jù)，生成輸出數(shù)據(jù)。
這樣，可相應(yīng)于受聽(tīng)者的操作，使輸出聲音的語(yǔ)速瞬時(shí)地跟上，從而大幅度提高受聽(tīng)方的使用便利性。
權(quán)利要求2記載的發(fā)明，是在權(quán)利要求1記載的語(yǔ)速變換方法中，其特征在于，對(duì)于每一塊，使用在預(yù)定長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有預(yù)定線的2個(gè)窗，對(duì)該塊開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)和其后塊的開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行屏蔽后，重復(fù)相加其后塊的開(kāi)始部分和該塊的開(kāi)始部分，生成上述連接數(shù)據(jù)。
另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，權(quán)利要求3記載的語(yǔ)速變換裝置，其特征在于，備有分析處理部、塊數(shù)據(jù)分割部、塊數(shù)據(jù)蓄存部、連接數(shù)據(jù)生成部、連接數(shù)據(jù)蓄存部、連接順序生成部和聲音數(shù)據(jù)連接部；上述分析處理部，對(duì)輸入的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行其屬性的分析處理；上述塊數(shù)據(jù)分割部，根據(jù)該分析處理部的分析結(jié)果，將聲音數(shù)據(jù)分割為具有預(yù)定時(shí)間寬的塊單位；上述塊數(shù)據(jù)蓄存部，把由該塊數(shù)據(jù)分割部分割的數(shù)據(jù)作為塊聲音數(shù)據(jù)蓄存；上述連接數(shù)據(jù)生成部，使用由上述塊數(shù)據(jù)分割部得到的各塊聲音數(shù)據(jù)，生成在相鄰塊聲音數(shù)據(jù)間可置換或可插入的連接數(shù)據(jù)；上述連接數(shù)據(jù)蓄存部，蓄存由該連接數(shù)據(jù)生成部生成的連接數(shù)據(jù)；上述連接順序生成部，根據(jù)與所設(shè)定聲音速度對(duì)應(yīng)的條件，生成上述塊聲音數(shù)據(jù)和上述連接數(shù)據(jù)的連接順序；上述聲音數(shù)據(jù)連接部，根據(jù)該連接順序生成部得到的連接順序，依次連接蓄存在塊數(shù)據(jù)蓄存部?jī)?nèi)的塊聲音數(shù)據(jù)和蓄存在連接數(shù)據(jù)蓄存部?jī)?nèi)的連接數(shù)據(jù)，生成一連串的聲音數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求4記載的發(fā)明，是在權(quán)利要求3所述的語(yǔ)速變換裝置中，其特征在于，上述連接數(shù)據(jù)生成部，對(duì)于每一塊，使用在預(yù)定長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有預(yù)定線的2個(gè)窗，對(duì)該塊開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)和其后塊的開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行屏蔽后，重復(fù)相加其后塊的開(kāi)始部分和該塊的開(kāi)始部分，生成上述連接數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求5記載的發(fā)明，是在權(quán)利要求3所述的語(yǔ)速變換裝置中，其特征在于，上述連接順序生成部，備有可改寫存儲(chǔ)器和連接順序決定處理部；上述可改寫存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)每個(gè)屬性的時(shí)間拉長(zhǎng)倍率；上述連接順序決定處理部，以預(yù)定的時(shí)間間隔，讀出存儲(chǔ)在上述可改寫存儲(chǔ)器內(nèi)的各屬性的時(shí)間拉長(zhǎng)倍率，同時(shí)，根據(jù)這些拉長(zhǎng)倍率、塊數(shù)據(jù)蓄存部輸出的塊長(zhǎng)和聲音數(shù)據(jù)連接部輸出的已連接信息，即時(shí)生成上述塊聲音數(shù)據(jù)和上述連接數(shù)據(jù)的連接順序。
這樣，可按照受聽(tīng)者的操作，即時(shí)地使輸出聲音的語(yǔ)速跟上，大幅度提高受聽(tīng)方的使用便利性。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明中的語(yǔ)速變換裝置實(shí)施例的框圖。
圖2是表示由圖1中所示連接數(shù)據(jù)生成部進(jìn)行的連接數(shù)據(jù)生成過(guò)程例的模式圖。
圖3是表示由圖1所示連接順序生成部進(jìn)行的連接順序生成過(guò)程的模式圖。
實(shí)施例圖1是表示本發(fā)明中的語(yǔ)速變換裝置的實(shí)施例的框圖。
該圖所示的語(yǔ)速變換裝置1，備有A/D轉(zhuǎn)換部2、分析處理部3、塊數(shù)據(jù)分割部4、塊數(shù)據(jù)蓄存部5、連接數(shù)據(jù)生成部6、連接數(shù)據(jù)蓄存部7、連接順序生成部8、聲音數(shù)據(jù)連接部9和D/A轉(zhuǎn)換部10。A/D轉(zhuǎn)換部2將輸入的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字的聲音數(shù)據(jù)。分析處理部3分析聲音數(shù)據(jù)的屬性。塊數(shù)據(jù)分割部4把聲音數(shù)據(jù)分割成塊單位，以生成塊聲音數(shù)據(jù)。塊數(shù)據(jù)蓄存部5蓄存塊聲音數(shù)據(jù)。連接數(shù)據(jù)生成部6生成連接塊聲音數(shù)據(jù)所需的連接數(shù)據(jù)。連接數(shù)據(jù)蓄存部7蓄存連接數(shù)據(jù)。連接順序生成部8生成塊聲音數(shù)據(jù)和連接數(shù)據(jù)的連接順序。聲音連接部9根據(jù)該連接順序，將各塊聲音數(shù)據(jù)和各連接數(shù)據(jù)連接起來(lái)，生成一連串的聲音數(shù)據(jù)。D/A變換部10將該一連串的聲音數(shù)據(jù)變換為聲音信號(hào)。
該語(yǔ)速變換裝置1，對(duì)發(fā)話者輸入的聲音數(shù)據(jù)，對(duì)其屬性進(jìn)行分析處理，根據(jù)該分析處理得到的分析信息，將聲音數(shù)據(jù)分割成具有一定時(shí)間寬的塊單位并蓄存起來(lái)，同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)聲音數(shù)據(jù)的時(shí)間上的拉長(zhǎng)，對(duì)每一塊單位生成在相鄰塊聲音數(shù)據(jù)間應(yīng)置換或插入的聲音數(shù)據(jù)并蓄存起來(lái)。另外，生成塊連接順序(該塊連接順序用于生成與受聽(tīng)者操作的任意聲音速度對(duì)應(yīng)的輸出聲音數(shù)據(jù))，按照該塊連接順序，依次連接已分割成塊單位并蓄存著的聲音數(shù)據(jù)(塊聲音數(shù)據(jù))和已蓄存著的連接部的置換·插入聲音數(shù)據(jù)(連接數(shù)據(jù))，通過(guò)生成輸出聲音數(shù)據(jù)，與受聽(tīng)者的操作相應(yīng)地，可以使輸出聲音的語(yǔ)速瞬時(shí)地跟上。
A/D轉(zhuǎn)換部2備有A/D轉(zhuǎn)換電路和FIFO存儲(chǔ)器。A/D轉(zhuǎn)換電路以預(yù)定的取樣率(例如32kHz)對(duì)輸入的聲音信號(hào)取樣后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。FIFO存儲(chǔ)器取入并存儲(chǔ)從A/D轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字的聲音數(shù)據(jù)，同時(shí)，以FIFO形式輸出。A/D轉(zhuǎn)換部2取入由輸入端子輸入的發(fā)話者的聲音信號(hào)、例如由擴(kuò)音器、電視機(jī)、收音機(jī)或其它影像機(jī)器、音響機(jī)器等的摸擬聲音輸出端子輸出的聲音信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，把這樣得到的聲音數(shù)據(jù)一邊緩沖存儲(chǔ)，一邊供給分析處理部3和塊數(shù)據(jù)分割部4。
分析處理部3依次進(jìn)行輸入處理、減量處理、屬性分析處理和塊長(zhǎng)決定處理，把這樣得到的分割信息(每個(gè)有聲音、無(wú)聲音、無(wú)音塊的長(zhǎng)度)供給塊數(shù)據(jù)分割部4。上述的輸入處理，是取入A/D轉(zhuǎn)換部2輸出的聲音數(shù)據(jù)。上述減量處理，是把由輸入處理得到的聲音數(shù)據(jù)的取樣率降至4kHz，使以后的處理量減少。上述的屬性分析處理，是對(duì)由A/D轉(zhuǎn)換部2輸出的聲音數(shù)據(jù)和上述減量處理得到的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，區(qū)分為有聲音、無(wú)聲音、無(wú)音。上述塊長(zhǎng)決定處理，是對(duì)由該屬性分析得到的有聲音、無(wú)聲音、無(wú)音進(jìn)行自相關(guān)分析，檢測(cè)其周期性，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果，決定分割聲音數(shù)據(jù)所需的塊長(zhǎng)(該塊長(zhǎng)是防止因塊單位的反復(fù)而引起的聲音高度的變化、例如是防止低聲等所需的塊長(zhǎng))。
上述屬性分析處理中，對(duì)于從A/D轉(zhuǎn)換部2輸出的聲音數(shù)據(jù)，使用30ms前后的窗寬，計(jì)算數(shù)據(jù)的平方和，以5ms前后的間隔，算出聲音數(shù)據(jù)的功率值P，同時(shí)，將該功率值P與預(yù)先設(shè)定的閾值Pmin比較，把滿足“P＜Pmin”的部分，判斷為無(wú)音區(qū)間，把“Pmin≤P”的部分，判斷為有聲音區(qū)間、無(wú)聲音區(qū)間。然后，對(duì)從A/D轉(zhuǎn)換部2輸出的聲音數(shù)據(jù)，進(jìn)行零交叉分析和進(jìn)行對(duì)上述減量處理得到的聲音數(shù)據(jù)的自相關(guān)分析等，根據(jù)這些分析結(jié)果和功率值P，從聲音數(shù)據(jù)中，判斷滿足“Pmin≤P”的部分是伴隨聲帶振動(dòng)的聲音區(qū)間(有聲音區(qū)間)還是不伴隨聲帶振動(dòng)的聲音區(qū)間(無(wú)聲音區(qū)間)。另外，作為從A/D變換部2輸出的聲音數(shù)據(jù)的各屬性，雖然也考慮是雜音或音樂(lè)等背景音這樣的屬性，但通常要準(zhǔn)確地自動(dòng)判斷雜音、背景音信號(hào)與聲音信號(hào)是困難的，所以，也將雜音、背景音分成有聲音、無(wú)聲音、無(wú)音中的任一類。
在上述的塊長(zhǎng)決定處理中，對(duì)于由上述屬性分析處理判斷為有聲音區(qū)間的聲音數(shù)據(jù)，在有聲音的音高(pitch)周期分布的1.25ms～28.0ms的大范圍內(nèi)，進(jìn)行長(zhǎng)短不同的窗寬的自相關(guān)分析，檢測(cè)出盡量準(zhǔn)確的音高周期(聲帶的振動(dòng)周期即音高周期)，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果決定塊長(zhǎng)，將各音高周期作為各塊長(zhǎng)。另外，對(duì)于由上述屬性分析處理判斷為無(wú)聲音區(qū)間、無(wú)音區(qū)間的區(qū)間，檢測(cè)出10ms以內(nèi)的周期性，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果決定塊長(zhǎng)，將這些有聲音區(qū)間、無(wú)聲音區(qū)間、無(wú)音區(qū)間的各塊長(zhǎng)作為分割信息，供給塊數(shù)據(jù)分割部4。
塊數(shù)據(jù)分割部4，根據(jù)從分析處理部3輸出的分割信息所示的有聲音區(qū)間的塊長(zhǎng)、無(wú)聲音區(qū)間的塊長(zhǎng)、無(wú)音區(qū)間的塊長(zhǎng)，分割由A/D轉(zhuǎn)換部2輸出的聲音數(shù)據(jù)，把由該分割處理得到的塊單位聲音數(shù)據(jù)(塊聲音數(shù)據(jù))和該聲音數(shù)據(jù)的塊長(zhǎng)，供給塊數(shù)據(jù)蓄存部5和連接數(shù)據(jù)生成部6。
塊數(shù)據(jù)蓄存部5備有環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器，取入從塊數(shù)據(jù)分割部4輸出的塊聲音數(shù)據(jù)(塊單位的聲音數(shù)據(jù))和該聲音數(shù)據(jù)的塊長(zhǎng)，一邊將它們暫時(shí)存儲(chǔ)在該環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)，一邊適當(dāng)?shù)刈x出暫時(shí)存儲(chǔ)著的各塊長(zhǎng)，將其供給連接順序生成部8，同時(shí)適當(dāng)讀出暫時(shí)存儲(chǔ)著的塊聲音數(shù)據(jù)，將其供給聲音數(shù)據(jù)連接部9。
連續(xù)數(shù)據(jù)生成部6，取入從塊數(shù)據(jù)分割部4輸出的塊聲音數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)塊，如圖2所示地，使用在時(shí)間長(zhǎng)d(ms)間呈直線變化的A窗、B窗，對(duì)該塊開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)和其后塊的開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行屏蔽后，重復(fù)相加后塊的開(kāi)始部分和該塊的開(kāi)始部分，生成時(shí)間長(zhǎng)為d(ms)的連接數(shù)據(jù)，將其供給連接數(shù)據(jù)蓄積部7。作為時(shí)間長(zhǎng)d，可以選擇〔0.5(ms)〕～〔該塊或其后塊的塊長(zhǎng)之中短的一方〕的值，但是，如果選擇短的一方，則連續(xù)數(shù)據(jù)蓄存部7的緩沖存儲(chǔ)器的容量可需要得小一些連續(xù)數(shù)據(jù)蓄存部7，備有環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器，取入從連接數(shù)據(jù)生成部6輸出的連接數(shù)據(jù)，一邊將其暫時(shí)存儲(chǔ)到上述環(huán)形緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)，一邊適當(dāng)?shù)刈x出暫時(shí)存儲(chǔ)著的各連接數(shù)據(jù)，將其供給聲音數(shù)據(jù)連接部9。
連接順序生成部8，備有可改寫存儲(chǔ)器和連接順序決定處理部?？筛膶懘鎯?chǔ)器存儲(chǔ)由受聽(tīng)者操作的數(shù)字音量器等數(shù)字設(shè)定器而輸入的每個(gè)屬性的時(shí)間拉長(zhǎng)倍率。連接順序決定處理部以預(yù)定的時(shí)間間隔、例如100ms左右的時(shí)間間隔，讀出存儲(chǔ)在可改寫存儲(chǔ)器內(nèi)的各屬性的時(shí)間拉長(zhǎng)倍率，同時(shí)，根據(jù)這些各拉長(zhǎng)倍率、從塊數(shù)據(jù)蓄存部5輸出的各塊長(zhǎng)和從聲音數(shù)據(jù)連接部9輸出的已連接信息，即時(shí)生成各塊單位的聲音數(shù)據(jù)和各塊單位的連接數(shù)據(jù)之間的連接順序(為實(shí)現(xiàn)受聽(tīng)者設(shè)定的希望語(yǔ)速所需的連接順序)。
在有聲音區(qū)間、無(wú)聲音區(qū)間、無(wú)音區(qū)間依次交替出現(xiàn)的聲音信號(hào)輸入的狀態(tài)下，如圖3所示，由聲音數(shù)據(jù)連接部9輸出的已連接信息，檢測(cè)出塊聲音數(shù)據(jù)的屬性已轉(zhuǎn)換時(shí)，或者，即使相同屬性的塊聲音數(shù)據(jù)持續(xù)連接著，當(dāng)檢測(cè)出從上述可改寫存儲(chǔ)器讀出的上述塊聲音數(shù)據(jù)的拉長(zhǎng)倍率已變更時(shí)，判斷為連接順序的生成工序開(kāi)始條件已具備，這時(shí)的時(shí)刻被設(shè)定為時(shí)刻T0。
然后，把該時(shí)刻T0作為開(kāi)始時(shí)刻，設(shè)從塊數(shù)據(jù)蓄存部5已對(duì)聲音數(shù)據(jù)連接部9輸出的、語(yǔ)速變更前的塊聲音數(shù)據(jù)的塊長(zhǎng)全部加算起來(lái)的總和為“Si”，設(shè)已連接的塊聲音數(shù)據(jù)的塊全長(zhǎng)全部加算起來(lái)的總和為“So”，設(shè)目的拉長(zhǎng)倍率為“r”(r≥1.0)，設(shè)最后連接的塊聲音數(shù)據(jù)的塊長(zhǎng)為“L”，在下式條件成立的時(shí)間內(nèi)L/2＜r·Si-So…(1)從連接數(shù)據(jù)蓄存部7輸出的連接數(shù)據(jù)中，把對(duì)應(yīng)于最后連接的塊的連接數(shù)據(jù)置換·插入后，在最后被連接的塊中，把用于生成連接數(shù)據(jù)部分后面的部分，再次反復(fù)連接上。生成表示依次連接該塊后面剩余塊的連接順序，將其供給聲音數(shù)據(jù)連接部9。
這樣，在圖3所示例中，在依次連接了塊(1)到塊(8)的時(shí)刻，滿足(1)式所示條件，所以，與塊(8)對(duì)應(yīng)的連接數(shù)據(jù)被置換·插入在該塊(8)后面，該塊(8)之中、用于生成連接數(shù)據(jù)部分后面的部分被反復(fù)連接。另外，該圖3所示例中，塊(4)已經(jīng)被反復(fù)連接一次。
聲音數(shù)據(jù)連接部9，把已經(jīng)連接的塊聲音數(shù)據(jù)等的連接內(nèi)容作為已連接信息，一邊供給連接順序生成部8，一邊根據(jù)連接順序生成部8輸出的連接順序，將塊數(shù)據(jù)蓄存部5輸出的塊聲音數(shù)據(jù)和連接數(shù)據(jù)蓄存部7輸出的塊聲音數(shù)據(jù)連接起來(lái)，生成一連串的聲音數(shù)據(jù)。這樣，得到的一連串的聲音數(shù)據(jù)一邊被緩沖存儲(chǔ)，一邊供給D/A轉(zhuǎn)換部10。
D/A轉(zhuǎn)換部10，備有存儲(chǔ)器和D/A轉(zhuǎn)換電路，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)聲音數(shù)據(jù)，并以FIFO的形式輸出。D/A變換電路以預(yù)定的取樣率(例如32kHz)從上述存儲(chǔ)器中讀出聲音數(shù)據(jù)，將其作D/A轉(zhuǎn)換，成為聲音信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換部10讀入聲音數(shù)據(jù)連接部9輸出的一連串聲音數(shù)據(jù)，一邊將其緩沖儲(chǔ)存，一邊進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，把這樣得到的聲音信號(hào)從輸出端子輸出。
這樣，本實(shí)施例中，根據(jù)語(yǔ)速變換控制信息(該語(yǔ)速變換控制信息表示與受聽(tīng)者的操作相應(yīng)的任意語(yǔ)速)，一邊控制預(yù)先蓄存著的塊聲音數(shù)據(jù)和連接數(shù)據(jù)的順序，一邊形成輸出聲音，所以，在受聽(tīng)者用手動(dòng)操作使語(yǔ)速變化時(shí)，也能即時(shí)輸出所需語(yǔ)速的聲音，這樣，在中途改變語(yǔ)速時(shí)，也不會(huì)使受聽(tīng)方感覺(jué)到時(shí)間延遲。
因此，只要將本發(fā)明的語(yǔ)速變換裝置1用于電視機(jī)、收音機(jī)、磁帶錄音機(jī)、磁帶錄象機(jī)、磁盤錄象機(jī)等的影像機(jī)器、音響機(jī)器、醫(yī)療機(jī)器等上，對(duì)發(fā)話者的聲音進(jìn)行加工，使聲音速度適合于受聽(tīng)者的聽(tīng)覺(jué)能力，就可以按照受聽(tīng)者的操作，即時(shí)地變化輸出聲音的語(yǔ)速。
另外，上述實(shí)施例中，在連接數(shù)據(jù)生成部6，是使用圖2所示的直線變化的A窗、B窗，對(duì)各塊聲音數(shù)據(jù)的開(kāi)始部分進(jìn)行屏蔽的。但是也可使用余弦曲線等的窗，對(duì)各塊聲音數(shù)據(jù)的開(kāi)始部分進(jìn)行屏蔽。另外，如果連接數(shù)據(jù)蓄存部7的緩沖存儲(chǔ)容量足夠大，則屏蔽不僅對(duì)塊聲音數(shù)據(jù)的開(kāi)始部分，也可以對(duì)塊全長(zhǎng)進(jìn)行。
上述實(shí)施例中，在連接順序生成部8，僅反復(fù)一次圖3所示的塊聲音數(shù)據(jù)(4)、(8)的連接數(shù)據(jù)和該塊聲音數(shù)據(jù)的后半部分，但是當(dāng)拉長(zhǎng)倍率“r”為“r＞2”時(shí)，也可以反復(fù)2次以上同一個(gè)塊聲音數(shù)據(jù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能按照受聽(tīng)者的操作，使輸出聲音的語(yǔ)速瞬間跟上，這樣，大幅度提高受聽(tīng)者的使用便利性。
權(quán)利要求
1．語(yǔ)速變換方法，其特征在于，對(duì)輸入的聲音數(shù)據(jù)，進(jìn)行其屬性的分析處理；根據(jù)該分析處理得到的信息，將上述聲音數(shù)據(jù)分割為具有預(yù)定時(shí)間寬的塊單位；將上述塊單位作為塊聲音數(shù)據(jù)蓄存；為了實(shí)現(xiàn)上述聲音數(shù)據(jù)的時(shí)間上的拉長(zhǎng)，把在相鄰塊聲音數(shù)據(jù)間應(yīng)置換或插入的連續(xù)數(shù)據(jù)，在每塊中生成并蓄存；生成塊連接順序，該塊連接順序用于生成與受聽(tīng)者的操作而生出的任意聲音速度對(duì)應(yīng)的輸出聲音數(shù)據(jù)；按照該連接順序，依次地連接已分割為塊單位并蓄存的塊聲音數(shù)據(jù)和連接數(shù)據(jù)，生成輸出數(shù)據(jù)。
2．如權(quán)利要求1所述的語(yǔ)速變換方法，其特征在于，對(duì)于每一塊，使用在預(yù)定長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有預(yù)定線的2個(gè)窗，對(duì)該塊開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)和其后塊的開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行屏蔽后，重復(fù)相加其后塊的開(kāi)始部分和該塊的開(kāi)始部分，生成上述連接數(shù)據(jù)。
3．語(yǔ)速變換裝置，其特征在于，備有分析處理部、塊數(shù)據(jù)分割部、塊數(shù)據(jù)蓄積部、連續(xù)數(shù)據(jù)生成部、連續(xù)數(shù)據(jù)蓄存部、連接順序生成部和聲音數(shù)據(jù)連接部；上述分析處理部，對(duì)輸入的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行其屬性的分析處理；上述塊數(shù)據(jù)分割部，根據(jù)該分析處理部的分析結(jié)果，將聲音數(shù)據(jù)分割為具有預(yù)定時(shí)間寬的塊單位；上述塊數(shù)據(jù)蓄存部，把由該塊數(shù)據(jù)分割部分割的數(shù)據(jù)作為塊聲音數(shù)據(jù)蓄存；上述連接數(shù)據(jù)生成部，使用由上述塊數(shù)據(jù)分割部得到的各塊聲音數(shù)據(jù)，生成在相鄰塊聲音數(shù)據(jù)間可置換或可插入的連接數(shù)據(jù)；上述連接數(shù)據(jù)蓄存部，蓄存由該連接數(shù)據(jù)生成部生成的連接數(shù)據(jù)；上述連接順序生成部，根據(jù)與所設(shè)定聲音速度對(duì)應(yīng)的條件，生成上述塊聲音數(shù)據(jù)和上述連接數(shù)據(jù)的連接順序；上述聲音數(shù)據(jù)連接部，根據(jù)該連接順序生成部得到的連接順序，依次連接蓄存在塊數(shù)據(jù)蓄存部?jī)?nèi)的塊聲音數(shù)據(jù)和蓄存在連接數(shù)據(jù)蓄存部?jī)?nèi)的連接數(shù)據(jù)，生成一連串的聲音數(shù)據(jù)。
4．如權(quán)利要求3所述的語(yǔ)速變換裝置，其特征在于，上述連續(xù)數(shù)據(jù)生成部，對(duì)于每一塊，使用在預(yù)定長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有預(yù)定線的2個(gè)窗，對(duì)該塊開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)和其后塊的開(kāi)始部分的聲音數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行屏蔽后，重復(fù)相加其后塊的開(kāi)始部分和該塊的開(kāi)始部分，生成上述連接數(shù)據(jù)。
5．如權(quán)利要求3所述的語(yǔ)速變換裝置，其特征在于，上述連接順序生成部，備有可改寫存儲(chǔ)器和連接順序決定處理部；上述可改寫存儲(chǔ)部用于存儲(chǔ)每個(gè)屬性的時(shí)間拉長(zhǎng)倍率；上述連接順序決定處理部，以預(yù)定的時(shí)間間隔，讀出存儲(chǔ)在上述可換寫存儲(chǔ)器內(nèi)的各屬性的時(shí)間拉長(zhǎng)倍率，同時(shí)，根據(jù)這些拉長(zhǎng)倍率、塊數(shù)據(jù)蓄存部輸出的塊長(zhǎng)和聲音數(shù)據(jù)連接部輸出的已連接信息，即時(shí)生成上述塊聲音數(shù)據(jù)和上述連接數(shù)據(jù)之間的連接順序。
全文摘要
本發(fā)明提供的語(yǔ)速變換方法及裝置,對(duì)輸入的聲音數(shù)據(jù),由分析處理部(3)進(jìn)行其屬性的分析處理。塊數(shù)據(jù)分割部(4)根據(jù)分析處理部(3)的分析結(jié)果,把聲音數(shù)據(jù)分割成具有預(yù)定時(shí)間寬的塊單位,生成塊聲音數(shù)據(jù)后,蓄存在塊數(shù)據(jù)蓄積部(5)內(nèi)。連續(xù)數(shù)據(jù)生成部(6)使用各塊聲音數(shù)據(jù),生成連接數(shù)據(jù),將其蓄積在連接數(shù)據(jù)蓄存部(7)內(nèi)。同時(shí),根據(jù)與所設(shè)定聲音速度對(duì)應(yīng)的條件,連接順序生成部(8)生成各塊聲音數(shù)據(jù)和各連接數(shù)據(jù)的連接順序。聲音數(shù)據(jù)連接部(9)根據(jù)該連接順序,依次連接蓄存在塊數(shù)據(jù)蓄存部(5)內(nèi)的塊聲音數(shù)據(jù)和蓄存在連接數(shù)據(jù)蓄存部(7)內(nèi)的連接數(shù)據(jù),生成一連串的聲音數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04R25/00GK1219264SQ98800250
公開(kāi)日1999年6月9日 申請(qǐng)日期1998年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月14日
發(fā)明者都木徹, 清山信正, 今井篤, 安藤彰男 申請(qǐng)人:日本放送協(xié)會(huì)