用于聲掩蔽的方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于防止話語(yǔ)者產(chǎn)生的語(yǔ)音被其他人偷聽(tīng)的稱作聲掩蔽的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 存在這樣的情況，不期望在公共場(chǎng)所進(jìn)行的會(huì)話被其他人聽(tīng)到。因此，提出了一種 被稱作聲掩蔽（下文中將簡(jiǎn)單地稱作"掩蔽"）的技術(shù)，該技術(shù)向公共場(chǎng)所發(fā)出聲音，以使得 其他人難以聽(tīng)到所述會(huì)話。在本申請(qǐng)中，進(jìn)行掩蔽的聲音將被稱作掩蔽聲，表示掩蔽聲的信 號(hào)將被稱作掩蔽聲信號(hào)，將被掩蔽的聲音將被稱作目標(biāo)聲音，并且表不目標(biāo)聲音的信號(hào)將 被稱作目標(biāo)聲信號(hào)。此外，在產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的過(guò)程中將作為材料使用的聲信號(hào)將被稱作 源聲信號(hào)。
[0003] 例如，已知相比于將與目標(biāo)聲音的頻率特性高度相關(guān)的聲音用作掩蔽聲的情況， 當(dāng)將與目標(biāo)聲音的頻率特性低度相關(guān)的聲音（像白噪聲）用作掩蔽聲時(shí)，可在小聲壓級(jí)條 件下獲得等效掩蔽效果。因此，提出了一種利用表示人類語(yǔ)音的聲信號(hào)來(lái)產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào) 以掩蔽人類語(yǔ)音的技術(shù)。
[0004] 例如，PTLl提出了一種技術(shù)，該技術(shù)在通過(guò)改變表不人類語(yǔ)音的聲信號(hào)的排列次 序產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的過(guò)程中執(zhí)行使得掩蔽聲信號(hào)的音量的時(shí)間波動(dòng)在預(yù)定范圍以內(nèi)的標(biāo) 準(zhǔn)化處理。PTLl的技術(shù)能夠獲得這樣一種掩蔽聲，該掩蔽聲與未受到該標(biāo)準(zhǔn)化處理的掩蔽 聲相比使得聆聽(tīng)者覺(jué)得口音沒(méi)那么奇怪。
[0005] {引文列表}
[0006] {專利文獻(xiàn)}
[0007] {PTL1} JP 2011-154140 A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] {技術(shù)問(wèn)題}
[0009] 表示人類語(yǔ)音的聲信號(hào)與例如白噪聲相比振幅極大地改變。因此，當(dāng)根據(jù)通過(guò)將 表示人類語(yǔ)音的聲信號(hào)用作源聲信號(hào)而產(chǎn)生的掩蔽聲信號(hào)發(fā)出掩蔽聲時(shí)，除非采用任何特 殊措施，否則會(huì)發(fā)生其中掩蔽聲的音量水平未達(dá)到用于掩蔽目標(biāo)聲音所需的音量水平的時(shí) 段（下文中，該時(shí)段將被稱作"間隙期"）。在間隙期中，會(huì)話可能被其它人偷聽(tīng)，因此期望 掩蔽聲具有較少的這種間隙期。
[0010] 作為用于產(chǎn)生具有較少間隙期的掩蔽聲的方法，存在一種將表示人類語(yǔ)音的多個(gè) 源聲信號(hào)相加的方法。在其中將所述多個(gè)源聲信號(hào)相加的掩蔽聲信號(hào)中，除非所有源聲信 號(hào)的間隙期在相同的時(shí)刻意外重疊，否則間隙期不大可能發(fā)生。因此，通過(guò)將待相加的源聲 信號(hào)的數(shù)量增加至特定程度或更大，可產(chǎn)生基本無(wú)間隙期的掩蔽聲信號(hào)。
[0011] 當(dāng)通過(guò)將所述多個(gè)源聲信號(hào)相加產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)時(shí)，待相加的源聲信號(hào)的數(shù)量增 加得越多，掩蔽聲信號(hào)中的間隙期發(fā)生的可能性降低得越多，同時(shí)，掩蔽聲信號(hào)的不穩(wěn)定性 降低得越多。當(dāng)掩蔽聲信號(hào)的不穩(wěn)定性降低時(shí)，會(huì)通過(guò)該掩蔽聲容易地聽(tīng)到諸如語(yǔ)音之類 的不穩(wěn)定性大的目標(biāo)聲音，因此關(guān)于該目標(biāo)聲音獲得等效掩蔽效果所需的聲壓級(jí)增大。當(dāng) 掩蔽聲的聲壓級(jí)大時(shí)，對(duì)于進(jìn)行聆聽(tīng)的聆聽(tīng)者而言是不愉快的。因此，從聆聽(tīng)者的舒適角度 看，期望在產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的過(guò)程中待相加的源聲信號(hào)的數(shù)量較少。
[0012] 此外，作為產(chǎn)生具有較少間隙期的掩蔽聲信號(hào)的另一方法，提出了這樣一種方法： 將表示人類語(yǔ)音的源聲信號(hào)劃分為與音節(jié)長(zhǎng)度相比具有較短時(shí)長(zhǎng)的節(jié)段，選擇其功率在恒 定范圍內(nèi)的節(jié)段，并且重置這些所選節(jié)段的次序以將它們耦合，由此產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)。在這 種情況下，節(jié)段的長(zhǎng)度越短，掩蔽聲信號(hào)的平均聲壓級(jí)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)成為恒定值或更高的 可能性越高，從而能夠獲得具有較少間隙期的掩蔽聲信號(hào)。
[0013] 由通過(guò)將源聲信號(hào)劃分為具有等于或小于音節(jié)長(zhǎng)度的短時(shí)長(zhǎng)的節(jié)段以及按照重 置的次序?qū)⑺鼈凂詈纤a(chǎn)生的掩蔽聲信號(hào)表示的聲音變成與其中音節(jié)在比正常語(yǔ)音更短 的時(shí)長(zhǎng)內(nèi)連續(xù)地改變的聲音相似的聲音。聆聽(tīng)者聽(tīng)這種聲音像聽(tīng)高語(yǔ)速的語(yǔ)音并且聽(tīng)著不 舒服，因此從聆聽(tīng)者的舒適的觀點(diǎn)看這是不期望的。
[0014] 就這種情況而言，與常規(guī)技術(shù)相比，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種間隙期發(fā)生的 可能性低并且不會(huì)削弱聆聽(tīng)者的舒適性的掩蔽聲。
[0015] {技術(shù)方案}
[0016] 為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的設(shè)備，包括：模型聲 信號(hào)獲得裝置，其被構(gòu)造為獲得與將被掩蔽的聲音相對(duì)應(yīng)的模型聲信號(hào)；模型聲指標(biāo)值計(jì) 算裝置，其被構(gòu)造為計(jì)算所述模型聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值；源聲信號(hào)獲得裝置，其被構(gòu)造為 獲得源聲信號(hào)，該源聲信號(hào)用于產(chǎn)生表示進(jìn)行掩蔽的聲音的掩蔽聲信號(hào)；源聲指標(biāo)值計(jì)算 裝置，其被構(gòu)造為將源聲信號(hào)劃分為具有預(yù)定時(shí)長(zhǎng)的多個(gè)幀，并且計(jì)算所述多個(gè)幀的每一 個(gè)中的聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值；掩蔽性能計(jì)算裝置，其被構(gòu)造為通過(guò)利用由所述模型聲指 標(biāo)值計(jì)算裝置計(jì)算出的指標(biāo)值和由所述源聲指標(biāo)值計(jì)算裝置計(jì)算出的指標(biāo)值來(lái)計(jì)算通過(guò) 由所述源聲信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)幀表示的聲音進(jìn)行掩蔽的性能的指標(biāo)值；幀選擇裝置，其被 構(gòu)造為基于由所述掩蔽性能計(jì)算裝置計(jì)算出的指標(biāo)值來(lái)從源聲信號(hào)的所述多個(gè)幀中選擇 多個(gè)幀；以及幀耦合裝置，其被構(gòu)造為在時(shí)間軸上對(duì)由所述幀選擇裝置選擇的多個(gè)幀進(jìn)行 耦合，由此產(chǎn)生所述掩蔽聲信號(hào)。
[0017] 以上用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的設(shè)備可被構(gòu)造為使得模型聲指標(biāo)值計(jì)算裝置將模型 聲信號(hào)劃分為具有預(yù)定時(shí)長(zhǎng)的多個(gè)幀，計(jì)算多個(gè)幀的每一個(gè)中的聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值， 并且采用計(jì)算出的指標(biāo)值中的最大值作為模型聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值。
[0018] 此外，以上用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的設(shè)備可被構(gòu)造為使得模型聲指標(biāo)值計(jì)算裝置針 對(duì)兩個(gè)或更多個(gè)頻帶的每個(gè)頻帶計(jì)算模型聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值，源聲指標(biāo)值計(jì)算裝置針 對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)頻帶的每個(gè)頻帶計(jì)算多個(gè)幀的每一個(gè)中的聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值，并 且掩蔽性能計(jì)算裝置針對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)頻帶的每個(gè)頻帶通過(guò)利用由模型聲指標(biāo)值計(jì) 算裝置計(jì)算出的指標(biāo)值和由源聲指標(biāo)值計(jì)算裝置計(jì)算出的指標(biāo)值來(lái)計(jì)算關(guān)于頻帶的性能 的指標(biāo)值。
[0019] 此外，以上用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的設(shè)備可被構(gòu)造為使得掩蔽性能計(jì)算裝置針對(duì)所 述兩個(gè)或更多個(gè)頻帶的每個(gè)頻帶計(jì)算性能的指標(biāo)值，以不超過(guò)預(yù)定閾值。
[0020] 此外，以上用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的設(shè)備可被構(gòu)造為提供相加裝置，其被構(gòu)造為將 從源聲信號(hào)的多個(gè)幀中選擇的多個(gè)幀相加，以產(chǎn)生相加幀，并且掩蔽性能計(jì)算裝置計(jì)算以 下性能的指標(biāo)值，該性能的指標(biāo)值指示了通過(guò)由相加裝置產(chǎn)生的相加幀表示的聲音進(jìn)行掩 蔽的性能。
[0021] 此外，以上用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的設(shè)備可被構(gòu)造為提供增大或減小裝置，其被構(gòu) 造為增大或減小源聲信號(hào)的多個(gè)幀當(dāng)中的一個(gè)或多個(gè)幀的音量水平，并且掩蔽性能計(jì)算裝 置計(jì)算以下性能的指標(biāo)值，該性能指標(biāo)值指示了通過(guò)由被增大或減小裝置增大或減小了音 量水平的一個(gè)幀所表示的聲音進(jìn)行掩蔽的性能。
[0022] 此外，以上用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的設(shè)備可被構(gòu)造為提供發(fā)聲裝置，其被構(gòu)造為根 據(jù)通過(guò)幀耦合裝置產(chǎn)生的掩蔽聲信號(hào)來(lái)發(fā)出聲音。
[0023] 此外，本發(fā)明提供了一種用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的方法，包括：獲得模型聲信號(hào)的步 驟，該模型聲信號(hào)對(duì)應(yīng)于將被掩蔽的聲音；計(jì)算模型聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值的步驟；獲得 源聲信號(hào)的步驟，該源聲信號(hào)用于產(chǎn)生表示了進(jìn)行掩蔽的聲音的掩蔽聲信號(hào)；將源聲信號(hào) 劃分為具有預(yù)定時(shí)長(zhǎng)的多個(gè)幀并計(jì)算所述多個(gè)幀的每一個(gè)中的聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值的 步驟；利用模型聲信號(hào)的量值的指標(biāo)值和在源聲信號(hào)的所述多個(gè)幀的每一個(gè)中的聲信號(hào)的 量值的指標(biāo)值來(lái)計(jì)算通過(guò)由源聲信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)幀表示的聲音進(jìn)行掩蔽的性能的指標(biāo) 值的步驟；基于性能的指標(biāo)值從源聲信號(hào)的所述多個(gè)幀中選擇多個(gè)幀的步驟；以及在時(shí)間 軸上耦合所選擇的多個(gè)幀由此產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的步驟。
[0024] 此外，本發(fā)明提供了一種用于發(fā)出掩蔽聲信號(hào)的設(shè)備，該設(shè)備包括發(fā)聲裝置，其被 構(gòu)造為根據(jù)通過(guò)以上用于產(chǎn)生掩蔽聲信號(hào)的方法所產(chǎn)生的掩蔽聲信號(hào)來(lái)發(fā)出聲音。
[0025] 此外，本發(fā)明提供了一種