話速変換機（速聴機）の申請特許
話速変換器（速聴機）を開発する過程で思いついた手法を特許申請してみました。
以下に「特願２００４−１２６１１５」の原文を記載します。
以下に「特願２００４−１２６１１５」の原文を記載します。
【書類名】特許請求の範囲
【請求項１】
音声を劣化させることなく音声の音程変換と音声の速度変換を行う音声変換装置であって、音声を入力するマイクと、 音声を出力するジャックと、音声をデジタル信号の音声データに変換しデジタル信号に変換された音声データを音声に 再変換するコーデックと、デジタル信号に変換された音声データを記録するメモリーカードと、デジタル信号処理を行う ＤＳＰと、デジタル信号処理のアルゴリズムを記憶したプログラムメモリと、動作状態を表示する表示部と、使用者が動作を 選択する操作部で構成される音声変換装置。
【請求項２】
デジタル信号の音声データをデジタル信号処理でフーリエ変換を行うことにより、音声を劣化させることなく 音声の音程変換を行うアルゴリズムを有する、請求項１記載の音声変換装置。
【請求項３】
音声の出力時にサンプリング周波数を変化させ上記の音声の音程変換のアルゴリズムを用いて音声を劣化させることなく 音声の速度変換を行う、請求項１記載の音声変換装置。
【請求項１】
音声を劣化させることなく音声の音程変換と音声の速度変換を行う音声変換装置であって、音声を入力するマイクと、 音声を出力するジャックと、音声をデジタル信号の音声データに変換しデジタル信号に変換された音声データを音声に 再変換するコーデックと、デジタル信号に変換された音声データを記録するメモリーカードと、デジタル信号処理を行う ＤＳＰと、デジタル信号処理のアルゴリズムを記憶したプログラムメモリと、動作状態を表示する表示部と、使用者が動作を 選択する操作部で構成される音声変換装置。
【請求項２】
デジタル信号の音声データをデジタル信号処理でフーリエ変換を行うことにより、音声を劣化させることなく 音声の音程変換を行うアルゴリズムを有する、請求項１記載の音声変換装置。
【請求項３】
音声の出力時にサンプリング周波数を変化させ上記の音声の音程変換のアルゴリズムを用いて音声を劣化させることなく 音声の速度変換を行う、請求項１記載の音声変換装置。
【書類名】明細書
【発明の名称】音声変換装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声を劣化させることなく音声の音程変換と音声の速度変換を行う、音声変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声の音程変換と音声の速度変換を行う装置は別個のものであり、音声の音程変換は音声に特定の周波数の波形を 掛け合わせて実現され、音声の速度変換は音声データを間引いたり付加したりして実現されていた。 （例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
前記従来の音声の音程変換を行うために特定の周波数の波形を掛け合わせる方法では音声の劣化はさけられなかった。 たとえば、１ＫＨｚと２ＫＨｚの周波数を含む音声の音程を上げるために１ＫＨｚの周波数の波形を掛け合わせると、 １ＫＨｚの音声は２ＫＨzになり、２ＫＨｚの音声は３ＫＨｚになる。１ＫＨｚと２ＫＨｚの音程は２倍の差があるが、 ２ＫＨｚと３ＫＨzでは１．５倍の差になって音声が劣化してしまう。
【０００４】
また、前記従来の音声の速度変換は音声データを間引いたり付加したりするため、音声の劣化はさけられなかった。
【特許文献１】特開２０００−８９８００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上に述べた従来の音声の音程変換と音声の速度変換は、変換後の音声が劣化が避けられなかった。
【０００６】
本発明は、このような従来の手法が有していた問題を解決しようとするものであり、かつ同一のアルゴリズムによって 音声を劣化させることなく、音声の音程変換と音声の速度変換を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、本発明は前記の目的を達成するために、音声を入力するマイクと、音声を出力するジャックと、 入力された音声をデジタル信号の音声データに変換し音声データを音声に再変換するコーデックと、デジタル信号に 変換された音声データを記録するメモリーカードと、デジタル信号処理を行うＤＳＰと、デジタル信号処理の アルゴリズムを記憶したプログラムメモリと、動作状態を表示する表示部と、使用者が動作を選択する操作部で 構成されている。
【０００８】
上記音声の音程変換の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち音声に特定の周波数の信号を 掛け合わせることなく、デジタル信号処理で音声の音程変換おこなうため、音声の劣化を防ぐことができる。
【０００９】
また、上記音声の速度変換の課題解決手段による作用は、音声データを間引いたり付加したりすることなく音声の 速度変換をおこなうため、音声の劣化を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１０】
上述したように本発明の音声変換装置は音声を劣化させることなく音声の音程変換と音声の速度変換を行うことができ、 高品質な音声変換装置を提供できる。
【００１１】
また、音声の音程変換と音声の速度変換に同一のアルゴリズムを使用するので、アルゴリズムのプログラムが シンプルになり、装置の信頼性が向上する効果を発揮するものである。
【発明の実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図２に基づいて説明する。
【００１３】
図１においては本発明の実施の形態の、音声変換装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
音声変換装置は、音声を入力するマイクと、音声を出力するジャックと、音声をデジタル信号の音声データに変換し デジタル信号に変換された音声データを音声に再変換するコーデックと、デジタル信号に変換された音声データを記録する メモリーカードと、デジタル信号処理を行うＤＳＰと、デジタル信号処理のアルゴリズムを記憶したプログラムメモリと、 動作状態を表示する表示部と、使用者が動作を選択する操作部で構成されている。
【００１５】
以下、上記構成の音声の音程変換の動作を説明する。図１のマイクより入力された音声はコーデックよって８ＫＨｚの サンプリング周波数で１６ｂｉｔのデジタル信号の音声データに変換されてＤＳＰに送られる。ＤＳＰはプログラムメモリに 記憶されているアルゴリズムに従って送られてきた１６ｂｉｔの音声データを２５６個単位でフーリエ変換し、 フーリエ変換された音声データを目的の周波数まで移動して音程を変換する。音程を変換された音声データは コーデックに送られ、音声データから音声に変換されてジャックより出力される。
【００１６】
図２の（ａ）は入力された音声、（ｂ）はフーリエ変換された音声データ、（ｃ）はフーリエ変換後目的の周波数まで 移動された音程変換された音声データ、（ｄ）は音程変換されて出力される音声である。
【００１７】
次に音声の速度変換の動作を説明する。図１のマイクより入力された音声はコーデックによって８ＫＨｚの サンプリング周波数で１６ｂｉｔのデジタル信号の音声データに変換されてＤＳＰに送られ、メモリーカードに記録される。
【００１８】
メモリーカードに記録された音声データはＤＳＰによって取り出されてコーデックに送られ、コーデックによって 音声データから音声に変換されてジャックから出力される。コーデックによって音声データから音声に変換されるときに、 コーデックのサンプリング周波数を変えことで音声の速度が変換される。
【００１９】
たとえば、コーデックのサンプリング周波数を１６ＫＨｚに高くすると音声は２倍速となる。このとき音程も ２倍に高くなってしまうので前記の音程変換のアルゴリズムを用いてもとの音程に戻すことで、音声を劣化させることなく 音声の速度変換を行うことができる。以上のように、本実施形態によれば音声を劣化させることなく音声の音程変換と 音声の速度変換が行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態を示す音声変換装置のブロック図。
【図２】本発明の実施形態における音程変換のアルゴリズムを説明するための図。
【発明の名称】音声変換装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声を劣化させることなく音声の音程変換と音声の速度変換を行う、音声変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声の音程変換と音声の速度変換を行う装置は別個のものであり、音声の音程変換は音声に特定の周波数の波形を 掛け合わせて実現され、音声の速度変換は音声データを間引いたり付加したりして実現されていた。 （例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
前記従来の音声の音程変換を行うために特定の周波数の波形を掛け合わせる方法では音声の劣化はさけられなかった。 たとえば、１ＫＨｚと２ＫＨｚの周波数を含む音声の音程を上げるために１ＫＨｚの周波数の波形を掛け合わせると、 １ＫＨｚの音声は２ＫＨzになり、２ＫＨｚの音声は３ＫＨｚになる。１ＫＨｚと２ＫＨｚの音程は２倍の差があるが、 ２ＫＨｚと３ＫＨzでは１．５倍の差になって音声が劣化してしまう。
【０００４】
また、前記従来の音声の速度変換は音声データを間引いたり付加したりするため、音声の劣化はさけられなかった。
【特許文献１】特開２０００−８９８００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上に述べた従来の音声の音程変換と音声の速度変換は、変換後の音声が劣化が避けられなかった。
【０００６】
本発明は、このような従来の手法が有していた問題を解決しようとするものであり、かつ同一のアルゴリズムによって 音声を劣化させることなく、音声の音程変換と音声の速度変換を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、本発明は前記の目的を達成するために、音声を入力するマイクと、音声を出力するジャックと、 入力された音声をデジタル信号の音声データに変換し音声データを音声に再変換するコーデックと、デジタル信号に 変換された音声データを記録するメモリーカードと、デジタル信号処理を行うＤＳＰと、デジタル信号処理の アルゴリズムを記憶したプログラムメモリと、動作状態を表示する表示部と、使用者が動作を選択する操作部で 構成されている。
【０００８】
上記音声の音程変換の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち音声に特定の周波数の信号を 掛け合わせることなく、デジタル信号処理で音声の音程変換おこなうため、音声の劣化を防ぐことができる。
【０００９】
また、上記音声の速度変換の課題解決手段による作用は、音声データを間引いたり付加したりすることなく音声の 速度変換をおこなうため、音声の劣化を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１０】
上述したように本発明の音声変換装置は音声を劣化させることなく音声の音程変換と音声の速度変換を行うことができ、 高品質な音声変換装置を提供できる。
【００１１】
また、音声の音程変換と音声の速度変換に同一のアルゴリズムを使用するので、アルゴリズムのプログラムが シンプルになり、装置の信頼性が向上する効果を発揮するものである。
【発明の実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図２に基づいて説明する。
【００１３】
図１においては本発明の実施の形態の、音声変換装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
音声変換装置は、音声を入力するマイクと、音声を出力するジャックと、音声をデジタル信号の音声データに変換し デジタル信号に変換された音声データを音声に再変換するコーデックと、デジタル信号に変換された音声データを記録する メモリーカードと、デジタル信号処理を行うＤＳＰと、デジタル信号処理のアルゴリズムを記憶したプログラムメモリと、 動作状態を表示する表示部と、使用者が動作を選択する操作部で構成されている。
【００１５】
以下、上記構成の音声の音程変換の動作を説明する。図１のマイクより入力された音声はコーデックよって８ＫＨｚの サンプリング周波数で１６ｂｉｔのデジタル信号の音声データに変換されてＤＳＰに送られる。ＤＳＰはプログラムメモリに 記憶されているアルゴリズムに従って送られてきた１６ｂｉｔの音声データを２５６個単位でフーリエ変換し、 フーリエ変換された音声データを目的の周波数まで移動して音程を変換する。音程を変換された音声データは コーデックに送られ、音声データから音声に変換されてジャックより出力される。
【００１６】
図２の（ａ）は入力された音声、（ｂ）はフーリエ変換された音声データ、（ｃ）はフーリエ変換後目的の周波数まで 移動された音程変換された音声データ、（ｄ）は音程変換されて出力される音声である。
【００１７】
次に音声の速度変換の動作を説明する。図１のマイクより入力された音声はコーデックによって８ＫＨｚの サンプリング周波数で１６ｂｉｔのデジタル信号の音声データに変換されてＤＳＰに送られ、メモリーカードに記録される。
【００１８】
メモリーカードに記録された音声データはＤＳＰによって取り出されてコーデックに送られ、コーデックによって 音声データから音声に変換されてジャックから出力される。コーデックによって音声データから音声に変換されるときに、 コーデックのサンプリング周波数を変えことで音声の速度が変換される。
【００１９】
たとえば、コーデックのサンプリング周波数を１６ＫＨｚに高くすると音声は２倍速となる。このとき音程も ２倍に高くなってしまうので前記の音程変換のアルゴリズムを用いてもとの音程に戻すことで、音声を劣化させることなく 音声の速度変換を行うことができる。以上のように、本実施形態によれば音声を劣化させることなく音声の音程変換と 音声の速度変換が行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態を示す音声変換装置のブロック図。
【図２】本発明の実施形態における音程変換のアルゴリズムを説明するための図。
【書類名】要約書
【要 約】
【課 題】
従来、音声の音程変換と音声の速度変換を行う装置は別個のものであり、それぞれ変換後の音声が劣化するという 問題があった。これは音声の音程変換は特定の周波数の波形を掛け合わせて行われ、音声の速度変換は音声をデジタル信号の 音声データに変換して音声データを間引いたり付加したりして行なわれていたからである。本発明は従来別個のものであった 音声の音程変換と音声の速度変換を同一のアルゴリズムを用いて、音声を劣化させることなく高品質で信頼性の高い 音声変換装置を実現することを目的とするものである。
【解決手段】
本発明は前記の目的を達成するために、音声を入力するマイクと、音声を出力するジャックと、音声をデジタル信号の 音声データに変換しデジタル信号の音声データを音声に再変換するコーデックと、音声データを記憶するメモリーカードと、 デジタル信号処理のアルゴリズムを記憶したプログラムメモリと、プログラムを実行するＤＳＰと、動作状態を表示する 表示部と、使用者が動作を選択する操作部で構成されている。
【選択図】図１
【要 約】
【課 題】
従来、音声の音程変換と音声の速度変換を行う装置は別個のものであり、それぞれ変換後の音声が劣化するという 問題があった。これは音声の音程変換は特定の周波数の波形を掛け合わせて行われ、音声の速度変換は音声をデジタル信号の 音声データに変換して音声データを間引いたり付加したりして行なわれていたからである。本発明は従来別個のものであった 音声の音程変換と音声の速度変換を同一のアルゴリズムを用いて、音声を劣化させることなく高品質で信頼性の高い 音声変換装置を実現することを目的とするものである。
【解決手段】
本発明は前記の目的を達成するために、音声を入力するマイクと、音声を出力するジャックと、音声をデジタル信号の 音声データに変換しデジタル信号の音声データを音声に再変換するコーデックと、音声データを記憶するメモリーカードと、 デジタル信号処理のアルゴリズムを記憶したプログラムメモリと、プログラムを実行するＤＳＰと、動作状態を表示する 表示部と、使用者が動作を選択する操作部で構成されている。
【選択図】図１