專利名稱：掩蔽聲音生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生成掩蔽聲音信號來防止聲音被偷聽的技術(shù)。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出了各種使用掩蔽效應(yīng)來防止聲音被偷聽的技術(shù)。掩蔽效應(yīng)是這樣一種現(xiàn) 象，當把兩種類型的聲音信號傳輸?shù)较嗤臻g時，對于處在該空間中的人來說很難根據(jù)聲 音信號的聲學(xué)特性(頻率成分、時間波形等)間的關(guān)系來察覺各個聲音信號。在大多數(shù)的 上述技術(shù)中，通過墻壁或隔離物在與講話者所處區(qū)域相鄰的另一區(qū)域中發(fā)射掩蔽聲音來擾 亂對講話者語音的收聽。在此情況下，掩蔽聲音可能是具有寬頻帶譜的噪音。然而，已知的 是，其特性表現(xiàn)出與作為收聽擾亂對象的聲音(以下稱為目標聲音)的特性類似的聲音實 現(xiàn)了較高的掩蔽效應(yīng)。專利參考文獻1公開了一種掩蔽系統(tǒng)，其配置為每次從多種掩蔽聲音中選出表現(xiàn) 出最高掩蔽效應(yīng)的掩蔽聲音并輸出選出的掩蔽聲音。該專利參考文獻中所公開的掩蔽系統(tǒng) 防止了聲音在兩個區(qū)域之間被偷聽，這兩個區(qū)域例如是兩個聲學(xué)空間20A和20B，它們彼此 相鄰而在它們之間布置有一堵墻。在該掩蔽系統(tǒng)中，預(yù)先收集了具有不同年齡、語言和性別 的人的語音。將通過對每個收集到的語音的聲音信號的幀排列進行排序而獲得的混雜聲音 信號，與指示了對應(yīng)于混雜聲音信號的每個語音的格式或功率譜的聲學(xué)特性信息一起，存 儲在存儲器中。在該掩蔽系統(tǒng)中，對聲學(xué)空間20A中的揚聲器的語音進行分析來獲得其聲 學(xué)特性信息，讀取存儲在存儲器中與最接近所獲得的聲學(xué)特性信息的聲學(xué)特性信息相對應(yīng) 的混雜聲音信號，并將該混雜聲音信號作為掩蔽聲音輸出到聲學(xué)空間20B中。根據(jù)這樣的 技術(shù)，表現(xiàn)出最接近于聲學(xué)空間20A中講話者語音特性的掩蔽聲音被輸出到聲學(xué)空間20B， 結(jié)果可以在聲學(xué)空間20B中實現(xiàn)高掩蔽效應(yīng)。專利參考文獻2公開了一種用于處理人的語音的聲音波形以防止這個人的語音 被偷聽的技術(shù)。該專利參考文獻中所公開的掩蔽系統(tǒng)將通過安裝在房間中的麥克風(fēng)記錄的 語音的聲音信號分割成多個段，每個段具有對應(yīng)于每個音節(jié)的時長，通過反轉(zhuǎn)每個部分中 的采樣并對這些部分的排列進行排序來產(chǎn)生掩蔽聲音信號，以及將所產(chǎn)生的掩蔽聲音信號 輸出到相鄰的房間中。通過這種方法產(chǎn)生的掩蔽聲音的聲音質(zhì)量類似于講話者的語音；然 而相鄰房間內(nèi)的人很難通過這樣的掩蔽聲音來理解原始語音的內(nèi)容。因此，可以將這樣的 掩蔽聲音輸出到目標聲音泄露到的區(qū)域中，從而實現(xiàn)該區(qū)域中的高掩蔽效應(yīng)。[專利參考文獻1]日本專利申請公開第2008-233672號。[專利參考文獻2]日本專利申請公開第2008-233671號。在專利參考文獻1中公開的掩蔽系統(tǒng)中，必須將從多種混雜聲音信號中選出的一 個混雜聲音作為掩蔽聲音持續(xù)并重復(fù)地輸出到聲學(xué)空間20B中，從而在聲學(xué)空間20B中確 保掩蔽效應(yīng)。然而，如果如上所述持續(xù)并重復(fù)地輸出相同的掩蔽信號，則聲學(xué)空間20B中的 人可能會察覺到相同的掩蔽信號被重復(fù)輸出，結(jié)果可能導(dǎo)致這個人感到不合理。在專利參考文件2中公開的掩蔽系統(tǒng)中，通過將一個人的語音聲音波形的采樣陣列進行反轉(zhuǎn)而獲得的聲音波形表現(xiàn)出了與原始聲音波形的重音不同的不自然的重音。因 此，如果將通過反轉(zhuǎn)這個人的語音聲音波形的采樣陣列而獲得的聲音波形作為掩蔽聲音來 持續(xù)輸出，則該掩蔽聲音被輸出到的區(qū)域中的人會感到不合理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，本發(fā)明的目的是防止輸出掩蔽聲音的周期性被容易地 察覺，從而防止掩蔽聲音被輸出到的區(qū)域中的人感到不合理，因此實現(xiàn)了在該區(qū)域中較高 的掩蔽效應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種掩蔽聲音生成裝置包括獲取部分，其獲取聲音信 號；以及生成部分，其重復(fù)進行對通過改變獲取部分所獲取聲音信號的排列順序而獲得的 掩蔽聲音信號進行輸出的處理，并且重復(fù)進行對改變所述聲音信號的排列順序的方法進行 變更的處理。根據(jù)這種掩蔽聲音生成裝置，生成部分每次對改變聲音信號的排列順序的方法進 行變更時，掩蔽聲音信號的聽覺就會改變。因此，聲音被輸出到的區(qū)域中的人相比于持續(xù)循 環(huán)地輸出相同掩蔽聲音信號的情況而言可能會更少地感受到不合理的感覺。優(yōu)選地，生成部分將獲取部分所獲取的聲音信號分割成多個段，每個段具有預(yù)定 時長，隨后生成部分重復(fù)進行對所分割的段進行排序的排序處理，將該排序處理作為改變 聲音信號的排列順序的處理，并且生成部分變更了對所述段進行排序的方法以此來作為每 次重復(fù)進行排序處理時變更方法的處理。根據(jù)這種掩蔽聲音生成裝置，通過具有預(yù)定時長的段來逐段地改變排列順序。因 此，與逐個采樣地改變聲音信號的排列順序的情況相比，可以生成表現(xiàn)出更高掩蔽效應(yīng)的
掩蔽聲音信號。優(yōu)選地，獲取部分獲取多種聲音信號以生成一種掩蔽聲音信號，并且生成部分將 多種聲音信號的每一個分割成多個段，每個段具有預(yù)定時長，隨后生成部分重復(fù)進行對所 分割的段進行排序的排序處理，將該排序處理作為改變聲音信號的排列順序的處理，并且 生成部分變更了對所述多種聲音信號的每一個的段進行排序的方法，以此來作為變更方法 的處理。根據(jù)這種掩蔽聲音生成裝置，將多種聲音信號混合來獲得合成掩蔽聲音信號。因 此，即使在提供了多種聲音來作為掩蔽對象的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)高掩蔽效應(yīng)。優(yōu)選地，生成部分執(zhí)行反轉(zhuǎn)處理來將通過分割聲音信號而獲得的每個段中的聲音 信號的排列進行反轉(zhuǎn)，并且生成部分使用通過反轉(zhuǎn)處理和排序處理獲得的信號來生成掩蔽
聲音信號。而且，生成部分可在對段進行排序之后將聲音效應(yīng)施加到多種聲音信號的至少一 些上，并且可將施加了聲音效應(yīng)的信號作為混合對象。另外，根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的掩蔽聲音生成裝置包括獲取部分，其獲取聲 音信號；以及生成部分，其重復(fù)進行對獲取部分所獲取的聲音信號的排列順序進行改變的 處理，隨后向改變了排列順序的信號施加聲音效應(yīng)，并且輸出被施加了聲音效應(yīng)的信號來 作為掩蔽聲音信號并重復(fù)進行對施加聲音效應(yīng)的方法進行改變的處理。根據(jù)這種掩蔽聲音生成設(shè)備，生成部分每次對施加聲音效應(yīng)的方法進行改變時，掩蔽聲音信號的聽覺就會改變。因此，聲音被輸出到的區(qū)域中的人相比于持續(xù)循環(huán)地輸出 相同掩蔽聲音信號的情況而言可能會更少地感受到不合理的感覺。而且，根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的掩蔽聲音生成裝置包括獲取部分，其獲取多 種聲音信號；以及生成部分，其重復(fù)進行對獲取部分所獲取的多種聲音信號的排列順序進 行改變的處理，向通過改變多種聲音信號的至少一些的排列順序而獲得的信號施加聲音效 應(yīng)，其中所述多種聲音信號的至少一些的排列順序已被改變，隨后生成部分對已被施加了 聲音效應(yīng)的信號進行混合，并且輸出混合的信號來作為掩蔽聲音信號同時重復(fù)進行改變信 號的混合方法的處理。根據(jù)這種掩蔽聲音生成設(shè)備，生成部分每次改變混合方法時，掩蔽聲音信號的聽 覺就會改變。因此，聲音被輸出到的區(qū)域中的人相比于持續(xù)地輸出相同掩蔽聲音信號的情 況而言可能會更少地感受到不合理的感覺。而且，根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的掩蔽聲音生成裝置包括生成部分，其重復(fù)進 行對獲取部分所獲取的多種聲音信號的排列順序進行改變的處理，隨后向通過改變多種聲 音信號的至少一些的排列順序而獲得的信號施加聲音效應(yīng)，其中所述多種聲音信號的至少 一些的排列順序已被改變，隨后生成部分將通過混合已被施加了聲音效應(yīng)的信號而獲得的 信號當作重復(fù)處理的對象，并且將通過改變被當作重復(fù)處理對象的信號的排列順序而獲得 的聲音信號輸出來作為掩蔽聲音信號并重復(fù)進行改變排列順序的處理。根據(jù)這種掩蔽聲音生成裝置，生成部分每次對改變排列順序的方法進行變更時， 掩蔽聲音信號的聽覺就會改變。因此，聲音被輸出到的區(qū)域中的人相比于持續(xù)地輸出相同 掩蔽聲音信號的情況而言可能會更少地感受到不合理的感覺。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種掩蔽聲音生成裝置包括獲取部分，其獲取聲音信 號；以及生成部分，其將獲取部分所獲取的聲音信號分割成多個段，每個段具有預(yù)定時長并 包含聲音信號片段，隨后生成部分生成了通過選擇一些分割段并對所選分割段中的每個聲 音信號片段進行反轉(zhuǎn)而獲得的聲音信號片段，并順序輸出所生成的聲音信號片段以形成掩
蔽聲音信號。與通過反轉(zhuǎn)多個段中的所有聲音信號而獲得的聲音信號相比，從根據(jù)本發(fā)明而獲 得的掩蔽聲音信號中很難聽到不自然的重音。因此，可以將根據(jù)本發(fā)明生成的掩蔽聲音信 號作為目標聲音輸出到相同的區(qū)域中，從而防止該區(qū)域中的人感受到不合理的感覺，由此 實現(xiàn)高掩蔽效應(yīng)。優(yōu)選地，生成部分生成了通過反轉(zhuǎn)所選分割段中的每個聲音信號片段的排列而獲 得的聲音信號片段，并且生成部分對聲音信號的多個段進行排序并順序輸出排序后的聲音 信號段以形成掩蔽聲音信號。優(yōu)選地，生成部分重復(fù)地變更對聲音信號的多個段進行排序的方法。優(yōu)選地，生成部分對多個段中聲音信號片段的排列被反轉(zhuǎn)的段進行重復(fù)改變。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，一種掩蔽聲音生成裝置包括獲取部分，其獲取聲音信 號；和生成部分，其生成了通過改變獲取部分所獲取的聲音信號的排列順序而得到的掩蔽 聲音信號，其中在生成掩蔽聲音信號的過程中，生成部分執(zhí)行歸一化處理來將掩蔽聲音信 號音量在時域中的波動限制在預(yù)定范圍內(nèi)。與未執(zhí)行歸一化處理所獲得的掩蔽聲音信號相比，從根據(jù)本發(fā)明獲得的掩蔽聲音
6信號中很難聽到不自然的重音。因此，可以將根據(jù)本發(fā)明生成的掩蔽聲音信號作為目標聲 音輸出到相同的區(qū)域中，從而防止該區(qū)域中的人感受到不合理的感覺，由此實現(xiàn)高掩蔽效應(yīng)。優(yōu)選地，生成部分將獲取部分所獲取的聲音信號分割成多個段，每個段具有預(yù)定 時長，并且生成部分執(zhí)行這樣的歸一化處理，即，將每個段的平均音量限制在預(yù)定范圍內(nèi)。優(yōu)選地，在歸一化處理期間，生成部分確定多個段當中平均音量的代表值，隨后獲 得校正系數(shù)來使每個段的平均音量與該代表值相等，并使用針對每個段獲得的校正系數(shù)來 對每個段的聲音信號進行校正?？蛇x地，在歸一化處理期間，生成部分確定多個段當中平均音量的代表值，隨后獲 得校正系數(shù)來將每個段的平均音量與該代表值之間的差限制在預(yù)定范圍內(nèi)，并使用針對每 個段獲得的校正系數(shù)來對每個段的聲音信號進行校正。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一到第八實施例的掩蔽聲音生成裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是示出圖1的掩蔽聲音生成裝置的安裝示例的示圖。圖3是圖1的掩蔽聲音生成裝置中所存儲的聲音數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的流程圖。圖5是示出由圖4的掩蔽聲音生成裝置執(zhí)行的聲音信號處理的示圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的流程圖。圖7是示出由圖6的掩蔽聲音生成裝置執(zhí)行的聲音信號處理的示圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的流程圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的流程圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的流程圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第六實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的流程圖。圖12是示出由圖11的掩蔽聲音生成裝置執(zhí)行的聲音信號處理的示圖。圖13是示出由圖11的掩蔽聲音生成裝置執(zhí)行的聲音信號處理的示圖。圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第七實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的流程圖。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的示圖。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明第八實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的流程圖。圖17(A)和圖17(B)是示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的 示圖。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明再一實施例的掩蔽聲音生成裝置的操作的示圖。
具體實施例方式以下將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。<第一實施例>圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的掩蔽聲音生成裝置10的構(gòu)成的框圖。圖2 是示出掩蔽聲音生成裝置10的安裝示例的示圖。如圖2所示，掩蔽聲音生成裝置10被安 裝在通過隔離物50與外界分開的區(qū)域A中。存在傳感器30安裝在區(qū)域A中，用來感測揚聲器進入?yún)^(qū)域A中以及從區(qū)域A離開。掩蔽聲音生成裝置10在存在傳感器30感測到揚聲 器進入?yún)^(qū)域A之后輸出掩蔽聲音信號M來擾亂對作為目標聲音T的語音的收聽，直到存在 傳感器30感測到揚聲器從區(qū)域A離開，其中掩蔽聲音信號M是通過揚聲器單元31從區(qū)域 A傳輸?shù)礁糁綦x物50在區(qū)域A外的區(qū)域B中的。參考圖1，掩蔽聲音生成裝置10包括硬盤11、控制器12、緩沖器13、發(fā)聲控制器 14、D/A轉(zhuǎn)換器15、和放大器16。硬盤11存儲聲音數(shù)據(jù)庫21。聲音數(shù)據(jù)庫21是由表現(xiàn)出 各種語音特性的人記錄的對應(yīng)于每時長Tl (例如，Tl = 30秒)語音的一組記錄。如圖3所 示，對應(yīng)于聲音數(shù)據(jù)庫21中一個語音的記錄具有一個“語音”字段，該“語音”字段指示了 對應(yīng)語音的每時長Tl的聲音信號S，還具有一個“屬性”字段，該“屬性”字段指示了對應(yīng)語 音的屬性信息。聲音信號S是聲音的數(shù)字采樣數(shù)據(jù)序列。屬性信息例如具有所記錄語音發(fā) 出者的性別和該人的語音音高(高音語音、中音語音、以及低音語音)的組合。屬性信息具 有6個組合，例如“男性和高音語音”、“男性和中音語音”、“男性和低音語音”、“女性和高音 語音”、“女性和中音語音”、以及“女性和低音語音”。控制器12具有CPU 22、RAM 23、和ROM 24。CPU 22運行存儲在ROM 24中的掩蔽 聲音生成程序25，同時使用RAM 23作為工作區(qū)。掩蔽聲音生成程序25是一個使CPU 22 執(zhí)行獲取處理和生成處理這兩個處理的程序。獲取處理是從聲音數(shù)據(jù)庫21獲取多種聲音 信號S并將所獲取的聲音信號載入RAM 23的處理。生成處理是將通過改變載入RAM 23的 聲音信號S的排列順序而獲得的信號作為掩蔽聲音信號M來重復(fù)輸出到緩沖器13的處理， 并且還是對改變排列順序的方法進行重復(fù)變更的處理。后面將詳細描述獲取處理和生成處 理。發(fā)生控制器14是一個用于重復(fù)執(zhí)行以下處理的電路，即，對寫入到緩沖器13中的最新 掩蔽聲音信號M進行讀取并將所讀取的掩蔽聲音信號輸出到D/A轉(zhuǎn)換器15的處理。D/A轉(zhuǎn) 換器15將通過發(fā)生控制器14輸出的掩蔽聲音信號M轉(zhuǎn)換成模擬信號并將該模擬信號輸出 到放大器16。放大器16將從D/A轉(zhuǎn)換器15輸出的模擬信號放大并將放大后的模擬信號從 揚聲器單元31輸出為聲音。接下來將描述該實施例的操作。一旦從存在傳感器30接收到指示了揚聲器已進 入?yún)^(qū)域A的檢測信號Sin，掩蔽聲音生成裝置10的CPU22就執(zhí)行獲取處理和生成處理。在獲 取處理中，CPU 22從聲音數(shù)據(jù)庫21中每種選擇一個對應(yīng)于屬性信息“男性和高音語音”的 聲音信號S、對應(yīng)于屬性信息“男性和中音語音”的聲音信號S、對應(yīng)于屬性信息“男性和低 音語音”的聲音信號S、對應(yīng)于屬性信息“女性和高音語音”的聲音信號S、對應(yīng)于屬性信息 “女性和中音語音”的聲音信號S、以及對應(yīng)于屬性信息“女性和低音語音”的聲音信號S，從 聲音數(shù)據(jù)庫21中獲取這六種聲音信號S，并將所獲取的聲音信號載入到RAM 23中。以下為 了方便描述，將通過獲取處理載入到RAM 23中的六種聲音信號S稱為聲音信號Sa、Sb、Sc、 ScU Se 禾口 Sf0在生成處理中，CPU 22針對作為處理對象的六種聲音信號&i、Sb、k、Sd、k和Sf 執(zhí)行圖4所示的處理步驟SlOO到S120。接著，CPU 22在每個時長T2 (例如，T2 = 1分鐘) 重復(fù)執(zhí)行圖4所示步驟S130到步驟S190的循環(huán)處理。以下將詳細描述步驟SlOO到步驟 S190的處理。首先，CPU 22將六種聲音信號Sa, Sb、Sc、Sd、Se和Sf的每一個分割成如圖5的 (A)所示的N(N = T1/T3)個幀F(xiàn)i(i = 1至N) (S100)，每個幀具有時長T3 (例如，T3 = 100毫秒)的長度。同時，在圖5的(A)中，為避免附圖過于復(fù)雜，示出了 N= 15的情況。CPU 22執(zhí)行如圖5的⑶所示的幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理(SllO)。幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理是通過將 每個聲音信號Μ、Sb、&、Sdje和Sf的幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù)(聲音信號片段)的排列進行 反轉(zhuǎn)來生成聲音信號S 、SbE, ScE, SdK、SeE和SfK的處理。一旦完成了幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理，如圖5的(C)所示，CPU 22用窗口函數(shù)ω乘以幀內(nèi)反 轉(zhuǎn)處理的結(jié)果，即聲音信號SaK、SbK、ScK、SdK、Se5l^PSfli(S120)。提供該窗口函數(shù)ω來進行 波形整形，從而平滑地實現(xiàn)所分割的幀F(xiàn)i (分割段)之間的耦合。接著，如圖5的⑶所示，CPU 22針對作為處理對象的聲音信號S￡iw、Sbw、Scw、Sdw、 5%和Sfw執(zhí)行幀間排序處理(S130)，這些聲音信號S￡tw、Sbw、Scw、Sdw、Si5w* Sfw是通過用窗 口函數(shù)ω乘聲音信號SaK、SbK、ScE, SdK、SeE和SfK而得到的。在幀間排序處理中，CPU 22 生成了通過對每個聲音信號Saff, Sbff, Scff, Sdff, Seff和Sfff的幀F(xiàn)i (i = 1至15)的排列進行 隨機排序而獲得的聲音信號Seis、Sbs, Scs, Sds、Ses和Sfs。下面將描述針對作為處理對象的聲音信號Siiw進行幀間排序處理示例的具體步 驟。在通過分割聲音信號&%而得到的幀的數(shù)量N為15的情況下，CPU 22生成一個由范圍 從1到15的數(shù)構(gòu)成的隨機數(shù)列。CPU 22從第一個開始按順序讀取這15個隨機數(shù)。當?shù)谝?個隨機數(shù)為8時，CPU 22將排序前的第一個幀作為排序后的第八個幀，并且當?shù)诙€隨機 數(shù)為4時，CPU 22將排序前的第二個幀作為排序后的第四個幀，……。以此方式，CPU 22 根據(jù)隨機數(shù)列來確定排序后的幀的順序。將通過對第一到第十五個幀進行排序而得到的聲 音信號作為聲音信號MS。在該實施例中，準備了具有不同隨機數(shù)排列的多種隨機數(shù)列(在 N= 15的情況下，所有的隨機數(shù)列都由15個隨機數(shù)構(gòu)成)，從而可以變更排序方法。只要 執(zhí)行幀間排序處理，排序處理中所使用的隨機數(shù)列種類就會改變。以相同的方式，CPU 22針對作為處理對象的聲音信號Sbw、kw、Sdw、Si5dn Sfw執(zhí)行 幀間排序處理。一旦完成了幀間排序處理，CPU 22就針對作為處理對象的聲音信號Sas、Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理(S 140)。在聲音效應(yīng)施加處理中，CPU 22生成了 聲音信號 Seis，、Sbs，、Scs，、Sds \ Ses'和 Sfs，，這些聲音信號 Seis \ Sbs \ Scs \ Sds \ Ses'和 Sfs'是通過將預(yù)定聲音效應(yīng)(例如混響)施加到作為幀間排序處理結(jié)果而生成的聲音信 號Seis、Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs來得到的。一旦完成了聲音效應(yīng)施加處理，CPU 22執(zhí)行混 合處理(S150)。在混合處理中，CPU 22以預(yù)定混合比(例如，1 1 1 1 1 1)來 對已經(jīng)執(zhí)行了聲音效應(yīng)施加處理的聲音信號Ms'、Sbs’、Scs’、Sds，、Ses'和Sf/進行混合， 并將混合后的信號作為掩蔽聲音信號M。一旦完成了混合處理，CPU 22就執(zhí)行語速轉(zhuǎn)換處 理(S160)。在語速轉(zhuǎn)換處理中，CPU 22針對每個時長Tl來擴展混合處理所生成的掩蔽聲 音信號M的時間軸，并將針對每個時長Tl擴展了時間軸的掩蔽聲音信號M作為每個時長 Tl’(T1’>T1)的掩蔽聲音信號。更具體地，在語速轉(zhuǎn)換處理中，CPU 22將掩蔽聲音信號M 的幀F(xiàn)i(i = 1至15)當中除去上升聲音波形部分和下降聲音波形部分以外的正常聲音波 形部分的幀F(xiàn)i作為處理對象，CPU 22將這些作為處理對象的幀F(xiàn)i復(fù)制多次以滿足補償時 長Tl與時長Tl’間時間差的需要，并且將復(fù)制后的幀F(xiàn)i’插入到正常聲音波形部分的幀F(xiàn)i 與Fi+Ι之間。CPU 22輸出已經(jīng)執(zhí)行了語速轉(zhuǎn)換處理的掩蔽聲音信號M，并將該輸出的掩蔽聲音信號M重寫入緩沖器13 (S170)。當沒有從存在傳感器30接收到表示揚聲器已離開區(qū)域A 的檢測信號Squt(S180 否)并且步驟S130執(zhí)行以后經(jīng)過了時長T2(T2 = 1分鐘)(S190 是)時，CPU 22返回到步驟S130并重復(fù)后面的處理。另一方面，一旦從存在傳感器30接 收到檢測信號Sott (S180 是)，則CPU 22指示發(fā)聲控制器14停止讀取掩蔽聲音信號M，從而
處理結(jié)束。如上所述的實施例具有以下效果。首先，在該實施例中，由六種聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf生成掩蔽聲音信號 M。因此，即使是在區(qū)域A中存在多個表現(xiàn)出不同語音特性的揚聲器的情況下也可以實現(xiàn)區(qū) 域B中的高掩蔽效應(yīng)。其次，在該實施例中，在每個時長T2重復(fù)進行針對作為處理對象的聲音信號Sw、 Sbff, Scff, Sdff, Seff和Sfw的幀間排序處理，并且將經(jīng)過幀間排序處理來隨機改變幀F(xiàn)i (i = 1 至15)的排列而獲得的聲音信號SapStvScpSdpSA和Sfs作為掩蔽聲音信號M發(fā)送到區(qū) 域B中。而且，在該實施例中，每次執(zhí)行幀間排序處理(步驟S 130)時都會變更幀間排序 方法。結(jié)果，對輸出到區(qū)域B中的掩蔽信號M的聽覺在每個時長T2都會改變。因此，相比 于將具有相同幀F(xiàn)i (i = 1至15)排列的掩蔽聲音信號M長時間持續(xù)輸出到區(qū)域B中的情 況，區(qū)域B中的人可以更少地感受到不合理的感覺。第三，在該實施例中，混合聲音信號Sas\ Sbs\ Scs\ Sds\ Ses'和Sfs，來獲得掩 蔽聲音信號M,隨后擴展掩蔽聲音信號M的時間軸。將擴展了時間軸的掩蔽聲音信號M輸 出到區(qū)域B中。在針對一個表示人的語音的聲音信號來執(zhí)行排列改變處理(步驟SllO和 步驟S130)的情況下，經(jīng)處理的聲音信號通常表現(xiàn)出與語速較快的人的語音類似的聲音特 性。然而，根據(jù)本實施例，可以減小聽到語速較快的人的語音的印象。而且，根據(jù)本實施例， 在改變排列的情況下，無需對很難表現(xiàn)出快速說話方式印象的聲音信號進行仔細的選擇， 并且無需將這樣的聲音信號存儲在聲音數(shù)據(jù)庫21中。第四，在該實施例中，混合六種聲音信號Sas’、Sbs’、Scs’、Sds’、ks’和Sfs’并將聲 音效應(yīng)施加到混合后的聲音信號中。通過將聲音效應(yīng)施加到混合后的聲音信號而得到的掩 蔽聲音信號M聽覺上類似于一個通過被傳輸?shù)絽^(qū)域B的語音而被施加了空間聲音效應(yīng)(混 響)的語音(目標聲音T)。因此，可以防止掩蔽聲音被輸入到的區(qū)域中的人感受到不合理 的感覺，從而在該區(qū)域中實現(xiàn)高掩蔽效應(yīng)。<第二實施例>接下來將描述本發(fā)明的第二實施例。在該實施例的生成處理中，如圖6所示，CPU 22在步驟S130執(zhí)行幀間排序處理，并且隨后針對經(jīng)幀間排序處理排序幀F(xiàn)i (i = 1至15) 而得到的作為處理對象的聲音信號S 、Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs來在每個時長T2重復(fù)進行 步驟S140到步驟S190的循環(huán)處理。在這種情況下，每次在循環(huán)處理的步驟S140執(zhí)行聲 音效應(yīng)施加處理時，CPU 22就對作為一種聲音效應(yīng)的混響的深度(混響聲與直達聲的能級 比)進行隨機改變。更具體的，如圖7所示，CPU 22在聲音效應(yīng)施加處理中執(zhí)行由聲音信 號Siis生成混響聲音信號RSiis的處理。在該處理中，延遲聲音信號Siis來獲得延遲后的聲 音信號DSas_n(n = 1，2…)，并且將這些延遲后的聲音信號DSas_n相加來得到混響聲音信號 RS&。接下來，生成隨機數(shù)，將隨機數(shù)與混響聲音信號RS&的乘積加到聲音信號來得到 施加了聲音效應(yīng)的聲音信號Sa’。接下來，以相同的方式，CPU 22分別將各自生成的隨機數(shù)與混響聲音信號RSbs, RScs, RSds, RSes和RSfs的乘積加到聲音信號Sbs, Scs, Sds, Ses和 Sfs,以得到聲音信號 Sbs\ Scs，、Sds，、Ses'和 Sfs，。在該實施例中，每個時長T2都改變聲音效應(yīng)施加處理(S140)的內(nèi)容，結(jié)果是輸出 到區(qū)域B中的掩蔽聲音信號M的聽覺在每個時長T2改變。因此，可以防止區(qū)域B中的人容 易感受到不合理的感覺。<第三實施例>接下來將描述本發(fā)明的第三實施例。在該實施例的生成處理中，如圖8所示，CPU 22在步驟S140執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理，并且隨后針對經(jīng)聲音效應(yīng)施加處理已被施加了聲 音效應(yīng)的作為處理對象的聲音信號Siis’、Sbs’、Scs’、Sds'、Ses'和Sfs’來在每個時長T2重 復(fù)進行步驟S150到步驟S190的循環(huán)處理。在這種情況下，每次在循環(huán)處理的步驟S150執(zhí) 行混合處理時，CPU 22就對聲音信號Seis’、Sbs’、Scs’、Sds’、ks’和Sfs，的混合比進行隨機 改變。更具體的，CPU 22生成六種隨機數(shù)(除去0)，并在混合處理中將每個隨機數(shù)當作聲 音信號 Seis，、^s，、Scs，、Sds，、S%，和 Sfs，之一的混合比。在該實施例中，每個時長T2都改變混合處理(S150)的內(nèi)容，結(jié)果是輸出到區(qū)域B 中的掩蔽聲音信號M的聽覺在每個時長T2改變。因此，可以防止區(qū)域B中的人容易感受到 不合理的感覺?！吹谒膶嵤├到酉聛韺⒚枋霰景l(fā)明的第四實施例。在該實施例的生成處理中，如圖9所示，CPU 22在步驟S150執(zhí)行混合處理，并且隨后在每個時長T2重復(fù)進行步驟S160到步驟S200的 循環(huán)處理。該循環(huán)處理的步驟S160到步驟S190的內(nèi)容與第一實施例的步驟S160到步驟 S190的內(nèi)容一致。也就是說，當沒有從存在傳感器30接收到指示了揚聲器已離開區(qū)域A的 檢測信號Sout(S180 否)并且過去了時長T2(S190 是)時，CPU 22前進到步驟S200。在步驟S200，CPU 22針對步驟S150的混合處理所得到的作為處理對象的掩蔽聲 音信號M執(zhí)行幀間排序處理。在步驟S200的幀間排序處理中，CPU 22將掩蔽聲音信號M再 次分割成幀F(xiàn)i (i = 1至15)，并且通過對分割成的幀F(xiàn)i (i = 1至15)進行隨機排序來生成 掩蔽聲音信號M。在執(zhí)行了步驟S200的幀間排序處理之后，CPU 22返回到步驟S160來針 對新生成的掩蔽聲音信號M執(zhí)行語速轉(zhuǎn)換處理，前進到步驟S170來用新的掩蔽聲音信號M 重寫緩沖器13中的先前的掩蔽聲音信號M，從而更新掩蔽聲音信號M。在該實施例中，每個時長T2都變更幀排序方式，結(jié)果是輸出到區(qū)域B中的掩蔽聲 音信號M的聽覺在每個時長T2改變。因此，可以防止區(qū)域B中的人容易感受到不合理的感 覺。<第五實施例>接下來將描述本發(fā)明的第五實施例。在該實施例的生成處理中，如圖10所示，CPU 22在步驟S160執(zhí)行語速轉(zhuǎn)換處理，并且隨后在每個時長T2重復(fù)進行步驟S170到步驟S200 的循環(huán)處理。在該循環(huán)處理的步驟S200的幀間排序處理中，CPU 22針對其時間軸已經(jīng)步 驟S160的語速轉(zhuǎn)換處理而被擴展的作為處理對象的掩蔽聲音信號M來執(zhí)行幀間排序處理。 步驟S200的幀間排序處理的內(nèi)容與第四實施例的對應(yīng)處理的內(nèi)容一致。即使是在該實施例中，每個時長T2都改變幀排序方式，結(jié)果是輸出到區(qū)域B中的 掩蔽聲音信號M的聽覺在每個時長T2改變。因此，可以防止區(qū)域B中的人容易感受到不合
11理的感覺。盡管以上描述了本發(fā)明的第一到第五實施例，但也可以例如提供如下的其他實施 例。(1)在根據(jù)第一到第五實施例的掩蔽聲音生成設(shè)備10中，針對性別和音高這樣的 多種屬性可提供多個選項，可提供用于接收對至少一種屬性選項的選擇的選擇支持單元， 并且CPU 22可從聲音數(shù)據(jù)庫21中讀取一個或多個由具有選擇支持單元所選選項的屬性的 人所記錄的聲音信號，并使用所讀取的聲音信號S來生成掩蔽聲音信號M。例如按如下方式操作該實施例。首先，具有高音語音的男性語音、具有重音語音 的男性語音和具有低音語音的男性語音三者的混合被存儲在聲音數(shù)據(jù)庫21中，使得該混 合對應(yīng)于屬性信息“男性”；具有高音語音的女性語音、具有重音語音的女性語音和具有低 音語音的女性語音三者的混合被存儲在聲音數(shù)據(jù)庫21中，使得該混合對應(yīng)于屬性信息“女 性”；具有高音語音的男性和女性語音的混合被存儲在聲音數(shù)據(jù)庫21中，使得該混合對應(yīng)于 屬性信息“高音語音”；具有中音語音的男性和女性語音的混合被存儲在聲音數(shù)據(jù)庫21中， 使得該混合對應(yīng)于屬性信息“中音語音”；具有低音語音的男性和女性語音的混合被存儲在 聲音數(shù)據(jù)庫21中，使得該混合對應(yīng)于屬性信息“低音語音”。在通過操作支持單元選擇了性別選項(男性和女性)之一的情況下，CPU 22讀取 一個與從聲音數(shù)據(jù)庫21中的“男性”和“女性”當中選出的屬性信息相匹配的聲音信號S， 并使用該聲音信號S生成掩蔽聲音信號M。而且，在通過操作支持單元選擇了語音音高(高 音語音、中音語音、低音語音)選項之一的情況下，CPU 22讀取一個與從聲音數(shù)據(jù)庫21中 的“高音語音”、“中音語音”和“低音語音”當中選出的屬性信息相匹配的聲音信號S，并使 用該聲音信號S生成掩蔽聲音信號M。根據(jù)該實施例，即使在用戶只指定了與用戶相關(guān)的多種屬性中的一些選項的情況 下，也可以生成與用戶語音相關(guān)的提供了較高掩蔽效應(yīng)的掩蔽聲音信號M。而且，可將對應(yīng) 于不同種類的屬性信息(例如，語言或年齡)的多種聲音信號S存儲在聲音數(shù)據(jù)庫21中， 并且根據(jù)操作單元的指定而選擇的屬性信息可被用來生成掩蔽聲音信號M。(2)在如上所述第一到第五實施例的聲音效應(yīng)施加處理中，可向聲音信號S&、 Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs賦予不同于混響的多種聲音效應(yīng)，例如延遲、和聲、失真。(3)在如上所述第一到第五實施例中，能夠以反轉(zhuǎn)的順序來執(zhí)行步驟SllO和步驟 S120的處理，使得每個聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf的幀F(xiàn)i與窗口函數(shù)ω相乘，隨后 在每個幀F(xiàn)i中反轉(zhuǎn)采樣數(shù)據(jù)的排列。(4)在如上所述的第二實施例中，每次重復(fù)進行聲音效應(yīng)施加處理時，可以改變六 種聲音信號s 、Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs當中施加了聲音效應(yīng)的聲音信號與未施加聲音效 應(yīng)的聲音信號的組合。而且，每次重復(fù)進行聲音效應(yīng)施加處理時，可以改變施加到六種聲音 信號S 、Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs的每一個的聲音效應(yīng)的種類。而且，每次重復(fù)進行聲音效 應(yīng)施加處理時，可以改變六種聲音信號Si^SlvScpSc^S^和Sfs的每一個的幀F(xiàn)i (i = 1 至15)當中施加了聲音效應(yīng)的幀F(xiàn)i與未施加聲音效應(yīng)的幀F(xiàn)i的組合。(5)在如上所述的第五實施例中，每個時長T2都重復(fù)進行針對作為處理對象的每 個時間信號S、、Sbff, Scff, Sdff, Seff和Sfw的幀間排序處理。然而，可以在分別具體針對多種 聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf的不同時長T2a、T2b、T2。、T2d、T2e和1 期間重復(fù)進行幀間排序處理。在這種情況下，時長了？卩了？^了？…了？^風(fēng)和！^會具有分離的長度(相互之 間的比值為質(zhì)數(shù)的長度，例如比值為1 3 5)。結(jié)果，輸出到區(qū)域B中的掩蔽聲音M的 聽覺發(fā)聲改變的時間會實質(zhì)增加，從而可以更有效地防止區(qū)域B中的人感受到不合理的感 覺。在第二實施例中，可以通過相同的方式來重復(fù)進行步驟S140的聲音效應(yīng)施加處理。在 第三實施例中可以重復(fù)進行步驟S150的混合處理。在第四和第五實施例中，可以在每個時 長T2a、T2b、T2。、T2d、T2e和1 期間重復(fù)進行步驟S200的幀間排序處理。(6)在如上所述第一到第五實施例中，重復(fù)每次循環(huán)處理的時長T2比用于生成掩 蔽聲音信號M的時長Tl要長(T2 = 1分鐘，Tl = 30秒)。然而，時長T2也可等于時長Tl。 而且，時長T2可等于時長Tl’ (已執(zhí)行了語速轉(zhuǎn)換處理的掩蔽聲音信號M的長度)。而且， 重復(fù)每次循環(huán)處理的時長T2可使用隨機數(shù)來進行隨機確定。(7)在如上所述第一到第五實施例中，針對作為處理對象的所有六種聲音信號 Sas, Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理(S140)。然而，可以針對六種聲音信號 Sas, Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs中作為處理對象的一部分來選擇性地執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理。(8)在如上所述第一到第五實施例中，針對作為處理對象的所有六種聲音信號 Sas, Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理(SllO)、窗口函數(shù)乘法處理(S120)、幀間排 序處理(S130)以及聲音效應(yīng)施加處理(S140)，并且將這些處理所得的聲音信號Siis’、Sbs’、 Scs'.Sds'.Ses'和Sfs’混合來得到掩蔽聲音信號M。然而，可以針對六種聲音信號Siis、Sbs、 Scs,Sds,Ses和Sfs中的一些(例如，聲音信號S￡is、Sbs、Scs和Sds)來執(zhí)行步驟SllO到步驟 S140的各個處理。另一方面，不對剩下的聲音信號和Sfs執(zhí)行步驟SllO到步驟S140 的任何處理，并且將步驟SllO到步驟S140的各個處理所得的聲音信號Sas’、Sbs’、Scs'和 Sds’與聲音信號Ses和Sfs混合來得到掩蔽聲音信號M。在這種情況下，可針對聲音信號Sas、 Sbs, Scs和Sds的一些或全部來執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理(SllO)、窗口函數(shù)乘法處理(S120)或幀 間排序處理(S130)，并且將處理所得聲音信號進行混合。(9)在如上所述第一到第五實施例中，在完成幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理(SllO)之后執(zhí)行幀間 排序處理(S130)。然而也可以在完成幀間排序處理之后執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理。(10)在如上所述第一到第五實施例中，混合第一次的六種聲音信號Sas、Sbs, Scs, Sds^Ses和Sfs，隨后針對該混合處理所得的作為處理對象的聲音信號來執(zhí)行步驟SllO到步 驟S140的各項處理，并且將步驟SllO到步驟S 140的各項處理所得的聲音信號當作掩蔽 聲音信號M。(11)在如上所述第一到第五實施例中，每次存在傳感器30檢測到揚聲器進入?yún)^(qū) 域A時，就從聲音數(shù)據(jù)庫21中讀出聲音信號Ms、Sbs、Scs, Sds、Ses和Sfs，針對作為處理對 象的聲音信號Seis、Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs來執(zhí)行步驟SlOO到步驟S190的各項處理，以得 到掩蔽聲音信號M,并且將掩蔽聲音信號M輸出到區(qū)域B中。然而，通過執(zhí)行步驟SlOO到 步驟S190的各項處理而得到的掩蔽聲音信號M可被存儲在存儲器中，并且每次存在傳感器 30檢測到揚聲器進入?yún)^(qū)域A時，可從存儲器中讀取掩蔽聲音信號M并將其重復(fù)地輸出到區(qū) 域B中。在這種情況下，可針對長度為時長T1(T1 = 30秒)的聲音信號&is、Sbs、Scs、Sds、 Ses和Sfs重復(fù)多次地執(zhí)行圖4、圖6、圖8、圖9或圖10的處理序列，以在每個比時長Tl長 的多的時長T4(例如，T4= 10分鐘)生成掩蔽聲音信號Μ，并且將每個時長Τ4的掩蔽聲音 信號M存儲在存儲器中以備后用。
(12)在如上所述第一到第五實施例中，應(yīng)用本發(fā)明來防止語音從區(qū)域A泄漏到區(qū) 域B中，其中區(qū)域B與區(qū)域A由分隔物50分開從而使區(qū)域B位于區(qū)域A外側(cè)。然而，在提 出了其間沒有放置分隔物50的兩個區(qū)域A’和B’的情況下，可應(yīng)用本發(fā)明來有效地防止在 一個區(qū)域A’(或B’)中所產(chǎn)生的聲音被傳輸?shù)搅硪粋€區(qū)域B’(或A’)中。而且，掩蔽聲 音生成裝置10可被安裝在由四壁和屋頂來與外界分開的房間中，并且由掩蔽聲音生成裝 置10生成的掩蔽聲音信號M可被輸出到墻壁以外的區(qū)域中。而且，在使不同空間中的講話 者能彼此通信的通信裝置中(例如，移動電話、IP電話、網(wǎng)絡(luò)電話等)，可應(yīng)用本發(fā)明來有效 地防止各個講話者的語音被傳輸?shù)街車?。例如，可通過將根據(jù)第一到第五實施例的掩蔽聲 音生成裝置10安裝在通信裝置中使得由掩蔽聲音生成裝置10所生成的掩蔽聲音信號M被 輸出到揚聲器周圍，來實現(xiàn)本實施例。在這種情況下，揚聲器可配備耳機，或者可控制通信 裝置的揚聲器單元的方向性以防止掩蔽聲音信號M被傳輸?shù)酵ㄐ诺南鄬σ环?，從而防止?話混亂。(13)在如上所述第一到第五實施例中，將麥克風(fēng)安裝在區(qū)域A中。在這種情況下， CPU 22可獲取在獲取處理中由區(qū)域A中的麥克風(fēng)所記錄的聲音信號，并且可在生成處理中 由所獲取的聲音信號生成掩蔽聲音信號M。(14)在如上所述第一到第五實施例中，存在傳感器30可以是聲音傳感器(例如， 用于檢測聲波的麥克風(fēng)、用于檢測振動的拾振器等)或是生物傳感器(例如，用于檢測生命 體溫度的溫度傳感器、用于檢測生命體紅外線的紅外傳感器等)。而且，聲音接收和檢測裝 置具有(1 中所指定的麥克風(fēng)的功能和存在傳感器30的功能，可將該聲音接收和檢測裝 置安裝在區(qū)域A中，并且一旦檢測到揚聲器進入?yún)^(qū)域A，聲音接收和檢測裝置就會使用接收 到的聲音信號來生成掩蔽聲音信號M。(16)在如上所述第一到第五實施例中，硬盤11可以是掩蔽聲音生成裝置10的外 部組件。在該實施例中，可通過網(wǎng)絡(luò)從外部存儲裝置中的聲音數(shù)據(jù)庫21中獲取聲音信號 Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf，并且可使用聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf來生成掩蔽聲音信號 M。而且，緩沖器13、發(fā)聲控制器14、D/A轉(zhuǎn)換器15、和/或放大器16都可以是掩蔽聲音生 成裝置10的外部組件。在該實施例中，例如使用聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf生成的 掩蔽聲音信號M可通過各種接口輸出到作為緩沖器13的外部存儲裝置中。(18)在如上所述第一到第五實施例中，一旦接收到指示了揚聲器進入?yún)^(qū)域A的檢 測信號，掩蔽聲音生成裝置10的CPU 22就執(zhí)行獲取處理和生成處理。然而，當接收到 檢測信號Sin時，可從揚聲器單元31輸出存儲在硬盤11和存儲器中的掩蔽聲音信號M而不 執(zhí)行獲取處理和生成處理。(19)在如上所述第一到第五實施例的幀間排序處理中，由從1到N的不同數(shù)字構(gòu) 成的隨機數(shù)列被用來對幀進行排序。然而，也可使用相同隨機數(shù)出現(xiàn)多次的隨機數(shù)列來對 幀進行排序。而且，在第一隨機數(shù)為8時，排序前的第八幀可被當作排序后的第一幀，并且 當?shù)诙S機數(shù)為4時，排序前的第四幀可被當作排序后的第二幀…。以此方法，根據(jù)隨機數(shù) 列，可在排序前的幀當中決定要被選擇的幀。(20)在如上所述第二實施例中，每次執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理時CPU 22就改變混 響的深度(混響音與直達音的比)。然而，可以在每次執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理時改變混響音 的長度。在該實施例中，CPU 22可改變通過對聲音信號Siis進行延遲而得到的延遲聲音信號DSas_n(n = 1,2,…)的強度，以在每次執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理時改變混響音的長度(延遲 時間)。而且，CPU 22可改變通過對聲音信號&^進行延遲而得到的延遲聲音信號DSas_n(n =1,2,…)的延遲時間，以在每次執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理時改變混響音的長度(延遲時 間)。〈第六實施例〉接下來將描述第六實施例的操作。通過與第一實施例相同的方式，掩蔽聲音生成 裝置10的CPU 22 一旦從存在傳感器30接收到指示揚聲器已進入?yún)^(qū)域A中的檢測信號 時，就執(zhí)行獲取處理和生成處理。在獲取處理中，CPU 22從聲音數(shù)據(jù)庫21中每種選擇一個 對應(yīng)于屬性信息“男性和高音語音”的聲音信號S、對應(yīng)于屬性信息“男性和中音語音”的聲 音信號S、對應(yīng)于屬性信息“男性和低音語音”的聲音信號S、對應(yīng)于屬性信息“女性和高音 語音”的聲音信號S、對應(yīng)于屬性信息“女性和中音語音”的聲音信號S、以及對應(yīng)于屬性信 息“女性和低音語音”的聲音信號S，從聲音數(shù)據(jù)庫21中獲取這六種聲音信號S，并將所獲 取的聲音信號載入到RAM 23中。以下為了方便描述，將通過獲取處理載入到RAM 23中的 六種聲音信號S稱為聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf0在生成處理中，CPU 22針對作為處理對象的六種聲音信號&i、Sb、k、Sd、k和Sf 執(zhí)行圖11所示步驟SlOO到步驟S130的處理。接著，CPU 22在每個時長T2(例如，T2 = 1 分鐘)重復(fù)執(zhí)行圖11所示步驟S140到步驟S200的循環(huán)處理。以下將詳細描述步驟SlOO 到步驟S200的處理。首先，CPU 22將六種聲音信號的每一個分割成N(N = T1/T3)個幀F(xiàn)i(i = 1至N) (S100)，每個幀具有時長T3(例如，T3 = 100毫秒)的長度，如圖12的(A)所示。同時，在 圖12的(A)中，為避免附圖過于復(fù)雜，示出了 N= 15的情況。接下來，CPU 22執(zhí)行如圖12的(B)所示的歸一化處理(SllO)。歸一化處理通過 校正每個聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf的各個幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù)來將各個幀F(xiàn)i中音 量在時域中的波動限制在預(yù)定范圍內(nèi)。以下將描述針對作為處理對象的聲音信號M進行的歸一化處理示例的相關(guān)步 驟。在歸一化處理中，CPU 22執(zhí)行第一校正處理，即用峰值能級校正系數(shù)Mpaek來乘通過分 割聲音信號&而得到的幀F(xiàn)i (i = 1至N)中的各個采樣數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行第二校正處理，即 用平均能級校正系數(shù)Mave來乘已經(jīng)被峰值能級校正系數(shù)Mpaek乘過的各個采樣數(shù)據(jù)。更具體的，在第一校正處理中，CPU 22檢測由聲音信號M的所有幀F(xiàn)i (i = 1至 15)所表示的時長為Tl的聲音波形的最大峰值，并且獲得所檢測最大峰值的音量級LPEAK。 接著，CPU 22將通過一段采樣數(shù)據(jù)所獲得的音量級的最大值當作音量級LMAX，并將用音量 級LPEAK減去音量級LMAX得到的值當作峰值能級校正系數(shù)Mpaek。而且，CPU 22還用峰值 能級校正系數(shù)Mpaek來乘幀F(xiàn)i (i = 1至N)中的采樣數(shù)據(jù)。這里，在第一校正處理中，在各個 采樣數(shù)據(jù)都用對數(shù)表示音量級的情況下，用系數(shù)來乘通過用實數(shù)表示各個采樣數(shù)據(jù)而得到 的值，并且在各個采樣數(shù)據(jù)用對數(shù)表示實數(shù)的音量級的情況下(將相同的狀況施加到第二 校正處理)，用系數(shù)來乘各個采樣數(shù)據(jù)。接著，在第二校正處理中，CPU 22獲得一個時長為T1/T5的聲音波形的平均音量 來作為平均音量級LAVEi,其中該聲音波形是由聲音信號M的每個幀F(xiàn)i (i = 1至N)中已 經(jīng)被峰值能級校正系數(shù)Mpaek乘過的采樣數(shù)據(jù)表示的。接著，如圖13所示，CPU 22將針對幀F(xiàn)i (i = 1至N)獲得的平均音量級LAVEi (i = 1至N)的最小值(在圖13的示例中為幀F(xiàn)5 的平均音量級LAVE5)當作表示值或平均音量級LAVEi的參考值LAVEkef，并且將通過從平均 音量級LAVEi減去參考值LAVEkef而得到的各個值當作各個幀F(xiàn)i的平均能級校正系數(shù)MAVE。 而且，CPU22用針對各個幀F(xiàn)i得到的平均能級校正系數(shù)Mave來乘各個幀F(xiàn)i (i = 1至N)中 的采樣數(shù)據(jù)。通過相同的方式，CPU 22針對作為處理對象的聲音信號Sb、Sc、Sd、Se和Sf來執(zhí) 行歸一化處理。CPU 22將已經(jīng)執(zhí)行了如圖12的(C)所示歸一化處理的聲音信號SiiN、SbN、ScN、SdN、 Se5l^PSf;作為處理對象來對它們執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理(S 120)。幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理是通過將每個 聲音信號S%、SbN、ScN, SdN、SeN和SfN的一些幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù)的排列進行反轉(zhuǎn)來生成聲 音信號 &iK、SbK、ScE, SdK、SeE 和 SfK 的處理。下面將描述針對作為處理對象的聲音信號&%進行的幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理示例的相關(guān)步 驟。首先，CPU 22將聲音信號&%的幀F(xiàn)i總數(shù)的一半(在圖12的(C)的示例中為15/2 —7 )作為反轉(zhuǎn)采樣數(shù)據(jù)所需的幀F(xiàn)i的數(shù)量Num，并且生成總數(shù)為數(shù)量Num的隨機數(shù)。隨后， CPU22將與總數(shù)為Num的生成的隨機數(shù)相對應(yīng)的幀F(xiàn)i的采樣數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)。在圖12的(C)的 示例中，包括幀F(xiàn)2、幀F(xiàn)3、幀F(xiàn)4、幀F(xiàn)7、幀F(xiàn)ltl、幀F(xiàn)11以及幀F(xiàn)14的總共7個幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù) 按照聲音信號所示那樣被反轉(zhuǎn)。通過相同的方式，CPU 22針對作為處理對象的聲音信號SbN、kN、5(1,、5%和5&來 執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理。一旦完成了幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理，如圖12的⑶所示，CPU 22用窗口函數(shù)ω乘幀內(nèi)反 轉(zhuǎn)處理的結(jié)果，即聲音信號SaK、SbK、ScE, SdK、Sq和SfK(S 130)。提供該窗口函數(shù)ω來進 行波形整形，從而平滑地實現(xiàn)相鄰的所分割的幀F(xiàn)i之間的連接或耦合。接著，如圖12的(E)所示，CPU 22針對作為處理對象的聲音信號S￡iw、Sbw、Scw、Sdw、 5%和Sfw執(zhí)行幀間排序處理(S140)，這些聲音信號Seiw、Sbff, Scff, Sdff, 和Sfw是通過用 窗口函數(shù)ω乘聲音信號S 、SbK、ScE, SdK、SeE和SfK而得到的。幀間排序處理是通過對每 個聲音信號Saff, Sbff, Scff, Sdff, Seff和Sfff的幀F(xiàn)i (i = 1至15)的排列進行隨機排序而獲得 聲音信號Sas, Sbs、Scs、Sds、Ses和Sfs的生成處理。下面將描述針對作為處理對象的聲音信號Siiw進行幀間排序處理示例的具體步 驟。在通過分割聲音信號&%而得到的幀的數(shù)量N為15的情況下，CPU 22生成一個由范圍 從1到15的數(shù)構(gòu)成的隨機數(shù)列。CPU 22從第一個開始按順序讀取這15個隨機數(shù)。當?shù)谝?個隨機數(shù)為8時，CPU 22將排序前的第一個幀作為排序后的第八個幀，并且當?shù)诙€隨機 數(shù)為4時，CPU 22將排序前的第二個幀作為排序后的第四個幀，……。以此方式，CPU 22 根據(jù)隨機數(shù)列來確定排序后的幀的順序。將通過對第一到第十五個幀進行排序而得到的聲 音信號作為聲音信號MS。在該實施例中，準備了具有不同隨機數(shù)排列的多種隨機數(shù)列(在 N= 15的情況下，所有的隨機數(shù)列都由15個隨機數(shù)構(gòu)成)，從而可以變更排序方法。無論 何時，只要執(zhí)行幀間排序處理，排序處理中所使用的隨機數(shù)列種類就會改變。以相同的方式，CPU 22針對作為處理對象的聲音信號Sbw、kw、Sdw、Si5dn Sfw執(zhí)行 幀間排序處理。一旦完成了幀間排序處理，CPU 22就針對作為處理對象的每個聲音信號S 、Sbs、ks、Sds、和Sfs執(zhí)行聲音效應(yīng)施加處理(S 150)。在聲音效應(yīng)施加處理中，CPU 22生成 了聲音信號 Seis，、Sbs，jcs，、Sds，jes，和 Sfs，，這些聲音信號 Seis，、Sbs，、，、Sds，，和 Sfs’是通過將預(yù)定聲音效應(yīng)(例如混響)施加到作為幀問排序處理結(jié)果而生成的聲音信號 Sas, Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs來得到的。一旦完成了聲音效應(yīng)施加處理，CPU 22執(zhí)行混合處 理(S 160)。在混合處理中，CPU 22以預(yù)定混合比(例如，1 1 1 1 1 1)來對已 經(jīng)執(zhí)行了聲音效應(yīng)施加處理的聲音信號Sas，、Sbs’、Scs’、Sds，、Ses'和Sf/進行混合，并將 混合后的信號作為掩蔽聲音信號M。一旦完成了混合處理，CPU 22就執(zhí)行語速轉(zhuǎn)換處理(S 170)。在語速轉(zhuǎn)換處理中，CPU 22針對每個時長Tl來擴展混合處理所生成的掩蔽聲音信號 M的時間軸，并將針對每個時長Tl擴展了時間軸的掩蔽聲音信號M作為每個時長Tl’(Tl’ >T1)的實際掩蔽聲音信號Μ。更具體地，在語速轉(zhuǎn)換處理中，CPU 22將掩蔽聲音信號M的 幀F(xiàn)i(i = 1至15)當中除去上升聲音波形部分和下降聲音波形部分以外的正常聲音波形 部分的幀F(xiàn)i作為處理對象，CPU 22將這些作為處理對象的幀F(xiàn)i復(fù)制多次以滿足補償時長 Tl與時長Tl’間時間差的需要，并且將復(fù)制后的幀F(xiàn)i’插入到正常聲音波形部分的幀F(xiàn)i與 Fi+Ι之間。CPU 22輸出已經(jīng)執(zhí)行了語速轉(zhuǎn)換處理的掩蔽聲音信號M，并將該輸出的掩蔽聲音 信號M重寫入緩沖器13(S180)來用于實際應(yīng)用。當沒有從存在傳感器30接收到表示揚聲 器已離開區(qū)域A的檢測信號SOUT (S 190 否)并且步驟S140以后經(jīng)過了時長T2(T2 = 1分 鐘)(S200 是)時，CPU 22返回到步驟S140并順序重復(fù)處理。另一方面，一旦從存在傳感 器30接收到檢測信號Sot(S190 是)，則CPU 22指示發(fā)聲控制器14停止讀取掩蔽聲音信 號M，從而處理結(jié)束。如上所述的第六實施例具有以下效果。首先，在該實施例中，由六種聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf生成掩蔽聲音信號 M。因此，即使是在區(qū)域A中存在多個表現(xiàn)出不同語音特性的揚聲器的情況下也可以實現(xiàn)區(qū) 域B中的高掩蔽效應(yīng)。其次，在該實施例中，針對聲音信號M、Sb、k、Sd、k* Sf執(zhí)行歸一化處理，對通 過歸一化處理得到的聲音信號s%、SbN、ScN, SdN、SeN和SfN中的一些的幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù) 進行反轉(zhuǎn)來執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理以及對幀F(xiàn)i (i = 1至1 進行排序來執(zhí)行幀間排序處理，并 且將經(jīng)過幀間排序處理而獲得的聲音信號S%、Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs作為掩蔽聲音信號 M。相比于針對未執(zhí)行歸一化處理的聲音信號來進行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理和幀間排序處理而得到 的聲音信號，從針對經(jīng)過歸一化處理得到的聲音信號S%、SbN、ScN, SdN、SeN和SfN執(zhí)行幀內(nèi) 反轉(zhuǎn)處理和幀間排序處理而得到的聲音信號Si^SlvScpSc^S^和Sfs當中很難聽到不自 然的重音。因此，可以防止將這樣的掩蔽聲音信號M輸出到區(qū)域B中的情況下區(qū)域B中的 人感受到不合理的感覺，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高掩蔽效應(yīng)。第三，在該實施例中，混合聲音信號Siis、Sbs、Scs、Sds、S%和Sfs來獲得掩蔽聲音信 號M,隨后擴展掩蔽聲音信號M的時間軸，并將擴展了時間軸的掩蔽聲音信號M輸出到區(qū)域 B中。在針對一個表示人的語音的聲音信號來執(zhí)行排列改變處理(步驟S120和步驟S140) 的情況下，經(jīng)處理的聲音信號通常表現(xiàn)出與語速較快的人的語音類似的聲音特性。然而，根 據(jù)本實施例，可以減小聽到語速較快的人的語音的印象。而且，根據(jù)本實施例，在改變排列 的情況下，無需對很難表現(xiàn)出快速說話方式印象的聲音信號進行仔細的選擇，并且無需將這樣的聲音信號存儲在聲音數(shù)據(jù)庫21中。第四，在該實施例中，混合六種聲音信號Sas’、Sbs’、Scs’、Sds’、ks’和Sfs’并將聲 音效應(yīng)施加到混合后的聲音信號中。通過將聲音效應(yīng)施加到混合后的聲音信號而得到的掩 蔽聲音信號M聽覺上類似于一個通過被傳輸?shù)絽^(qū)域B的語音而被施加了空間聲音效應(yīng)(混 響)的語音(目標聲音T)。因此，可以防止掩蔽聲音被輸入到的區(qū)域中的人感受到不合理 的感覺，從而在該區(qū)域中實現(xiàn)高掩蔽效應(yīng)。第五，在該實施例中，聲音信號SaN、SbN、ScN, SdN、SeN和SfN的幀F(xiàn)i總數(shù)的一半中 的采樣數(shù)據(jù)被反轉(zhuǎn)來生成掩蔽聲音信號Μ。因此，相比于將多于幀F(xiàn)i總數(shù)的一半的采樣數(shù) 據(jù)反轉(zhuǎn)來生成掩蔽聲音信號M的情況以及將少于幀F(xiàn)i總數(shù)的一半的采樣數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)來生成 掩蔽聲音信號M的情況，可以實現(xiàn)更高的掩蔽效應(yīng)。這里，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，相比于經(jīng) 過采樣數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)的幀F(xiàn)i的數(shù)量Num存在各種改變的情況下得到的掩蔽聲音信號M的掩蔽 效應(yīng)，在其中的采樣數(shù)據(jù)被反轉(zhuǎn)的幀F(xiàn)i的數(shù)量與其中的采樣數(shù)據(jù)未被反轉(zhuǎn)的幀F(xiàn)i的數(shù)量 之比近似為1 1的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)最高的掩蔽效應(yīng)?！吹谄邔嵤├到酉聛韺⒚枋霰景l(fā)明的第七實施例。在該實施例的生成處理中，如圖14所示，CPU 22針對通過步驟SllO的歸一化處理得到的作為處理對象的聲音信號Si^SbpScpSdpS^ 和SfN來在每個時長T2重復(fù)進行步驟S120到步驟S200的循環(huán)處理。也就是說，CPU 22在 步驟S180將掩蔽聲音信號M重寫到緩沖器13。接著，當沒有從存在傳感器30接收到指示 了揚聲器已離開區(qū)域A的檢測信號SQUT(S 190:否)并且過去了時長T2(S200:是)時，CPU 22隨機再對每個聲音信號SaN, SbN、ScN、SdN、SeN和SfN的一些幀F(xiàn)i (i = 1，2…)進行隨機 選擇，通過反轉(zhuǎn)再選擇的幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù)來生成聲音信號S 、SbK、ScE, SdK、Sq和SfK， 并針對作為處理對象的最新的聲音信號S 、SbK、ScE, SdK、SeE和SfK來執(zhí)行后續(xù)處理。根據(jù)該實施例，在每個時長T2都生成了聲音信號S 、SbK、ScE, SdK、Sq和SfK，它 們是通過對聲音信號s 、SbK、ScE, SdK、SeE和SfK位于不同位置的幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù)進行 反轉(zhuǎn)而得到的。因此根據(jù)該實施例，可以更有效地防止區(qū)域B中的人感受到不合理的感覺。盡管以上描述了本發(fā)明的第六和第七實施例，但也可以例如提供如下的其他實施 例。(1)在如上所述的第六實施例中，可以在分別具體針對多種聲音信號Saw、Sbw、kw、 Sdff, Sew和Sfw的不同時間段T2a、T2b、T2。、T2d、T2e和1 期間重復(fù)進行步驟S 140到步驟 S200。而且，在第七實施例中，可以在分別具體針對多種聲音信號S、、SbN、ScN, SdN、和 SfN的不同時間段T2a、T2b、T2。、T2d、T2e和T2f期間重復(fù)進行步驟S120到步驟S200。在這 種情況下，具體不同的時間段T2a、T2b、T2。、T2d、T2e和1 會具有分離的長度(相互之間的 比值為質(zhì)數(shù)的長度，例如比值為1 3 5)。結(jié)果，長時間將掩蔽聲音信號M持續(xù)輸出到 區(qū)域B中時，區(qū)域B中的人很難察覺到發(fā)聲了周期性的重音。因此可以更有效地防止區(qū)域 B中的人感受到不合理的感覺。(2)在如上所述的第六和第七實施例的生成處理中，可在不同時間段中重復(fù)進行 幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理和幀間排序處理。在該實施例的生成處理中，CPU 22執(zhí)行以下處理。一旦從 存在傳感器30接收到檢測信號&N，CPU 22就執(zhí)行圖11和圖14中所示步驟SlOO到步驟 S180的處理，并將通過步驟S180的處理得到的掩蔽聲音信號M重寫入緩沖器13中。往后，CPU 22開始并執(zhí)行圖15所示的兩個處理任務(wù)任務(wù)1和任務(wù)2。在任務(wù)1的處理任務(wù)中，CPU 22在每個時長T4都針對寫入到緩沖器13中的作為 處理對象的掩蔽聲音信號M重復(fù)進行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理。在任務(wù)1的幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理中，CPU 22 將寫入到緩沖器13中的掩蔽聲音信號M分割成幀F(xiàn)i (i = 1，2…)，隨機選擇一些分割的幀 Fi (i = 1，2…)，并將通過反轉(zhuǎn)所選幀F(xiàn)i中的采樣而得到的掩蔽聲音信號M重寫到緩沖器 13中。而且，在任務(wù)2的處理任務(wù)中，CPU 22在每個時長Τ5(Τ5 Φ Τ4)都針對寫入到緩沖 器13中的作為處理對象的掩蔽聲音信號M重復(fù)進行幀間排序處理。在任務(wù)2的幀間排序 處理中，CPU 22將寫入到緩沖器13中的掩蔽聲音信號M分割成幀F(xiàn)i (i = 1，2…)，并將通 過隨機排序所分割的幀F(xiàn)i (i = 1,2···)而得到的掩蔽聲音信號M重寫到緩沖器13中。在 這種情況下，時長T4和時長T5可能是分離的時長。結(jié)果，當長時間將掩蔽聲音信號M持續(xù) 輸出到區(qū)域B中時，區(qū)域B中的人很難察覺到發(fā)聲了周期性的重音。因此可以更有效地防 止區(qū)域B中的人感受到不合理的感覺。(3)在如上所述的第六和第七實施例中，一旦從存在傳感器30接收到檢測信號 Sin，CPU 22就將步驟SlOO到步驟S180執(zhí)行一次，并將寫入到緩沖器13中的掩蔽聲音信號 M輸出到區(qū)域B中，直到從存在傳感器30接收到檢測信號S·。(4)在如上所述的第六和第七實施例中，CPU 22執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理(S 120)，并隨 后混合通過幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理得到的聲音信號S 、SbK、ScK、SdK、Sq和SfK來將該混合所得的聲 音信號作為掩蔽聲音信號M輸出。(5)在如上所述的第六和第七實施例的獲取處理中，獲取六種聲音信號Sa、Sb、 Sc、Sd、Se和Sf，并且在第六和第七實施例的生成處理中，由六種聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、 %和Sf生成掩蔽聲音信號Μ。然而，在獲取處理中，可以獲取包括一種聲音信號的五種或 更少種聲音信號S，或者可以獲取七種或更多種聲音信號S，并且在生成處理中，可以由一 種或多種聲音信號來生成掩蔽聲音信號Μ。(6)在如上所述的第六和第七實施例中，將麥克風(fēng)安裝在區(qū)域A中。在這種情況 下，CPU 22可在獲取處理中獲取由區(qū)域A中的麥克風(fēng)所記錄的聲音信號，并且可在生成處 理中由所獲取的聲音信號生成掩蔽聲音信號M。(7)在如上所述的第六和第七實施例中，能夠以反轉(zhuǎn)的順序來執(zhí)行步驟S120和步 驟S130的處理，使得每個聲音信號Sa、Sb, Sc, Sd, Se和Sf的幀F(xiàn)i與窗口函數(shù)ω相乘，隨 后在每個幀F(xiàn)i中反轉(zhuǎn)采樣數(shù)據(jù)的排列。(8)在如上所述的第六和第七實施例中，每次存在傳感器30檢測到揚聲器進入?yún)^(qū) 域A時，就從聲音數(shù)據(jù)庫21中讀出聲音信號S 、Sbs、Scs, Sds、Ses和Sfs，針對作為處理對 象的聲音信號Seis、Sbs、Scs、Sds、S%和Sfs來執(zhí)行步驟SlOO到步驟S 190的各項處理，以得 到掩蔽聲音信號M,并且將掩蔽聲音信號M輸出到區(qū)域B中。然而，通過執(zhí)行步驟SlOO到步 驟S190的各項處理而得到的掩蔽聲音信號M可被存儲在存儲器中，并且每次存在傳感器30 檢測到揚聲器進入?yún)^(qū)域A時，可從存儲器中讀取掩蔽聲音信號M并將其重復(fù)地輸出到區(qū)域 B中。在這種情況下，可針對長度為時長Tl (Tl = 30秒)的聲音信號Sas、Sbs、Scs、Sds、Ses 和Sfs重復(fù)多次地執(zhí)行圖11或圖14的處理序列，以在每個比時長Tl長的多的時長T6 (例 如，T6 = 10分鐘)生成掩蔽聲音信號M，并且將每個時長T6的掩蔽聲音信號M存儲在存儲 器中以備后用。
(9)在如上所述的第六和第七實施例中，應(yīng)用本發(fā)明來防止語音從區(qū)域A泄漏到 區(qū)域B中，其中區(qū)域B與區(qū)域A由分隔物50分開從而使區(qū)域B位于區(qū)域A外側(cè)。然而，在 提出了其間沒有放置分隔物50的兩個區(qū)域A’和B’的情況下，可應(yīng)用本發(fā)明來有效地防止 在一個區(qū)域A’(或B’)中所產(chǎn)生的聲音被傳輸?shù)搅硪粋€區(qū)域B’(或A’)中。而且，掩蔽 聲音生成裝置10可被安裝在由四壁和屋頂來與外界分開的房間中，并且由掩蔽聲音生成 裝置10生成的掩蔽聲音信號M可被輸出到墻壁以外的區(qū)域中。而且，在使不同空間中的講 話者能彼此通信的通信裝置中(例如，移動電話、IP電話、網(wǎng)絡(luò)電話等)，可應(yīng)用本發(fā)明來有 效地防止各個講話者的語音被傳輸?shù)街車??？赏ㄟ^將根據(jù)第六和第七實施例的掩蔽聲音生 成裝置10安裝在通信裝置中使得由掩蔽聲音生成裝置10所生成的掩蔽聲音信號M被輸出 到揚聲器周圍。在這種情況下，揚聲器可配備耳機，或者可控制通信裝置的揚聲器單元的方 向性以防止掩蔽聲音信號M被傳輸?shù)酵ㄐ诺南鄬σ环?，從而防止對話混亂。(10)在如上所述的第六和第七實施例中，硬盤11可以是掩蔽聲音生成裝置10的 外部組件。在該實施例中，可通過網(wǎng)絡(luò)從外部存儲裝置中的聲音數(shù)據(jù)庫21中獲取聲音信號 Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf，并且可使用聲音信號Sa、Sb、Sc, Sd, Se和Sf來生成掩蔽聲音信號 M。而且，緩沖器13、發(fā)聲控制器14、D/A轉(zhuǎn)換器15、和/或放大器16都可以是掩蔽聲音生 成裝置10的外部組件。在該實施例中，例如使用聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf生成的 掩蔽聲音信號M可通過各種接口輸出到作為緩沖器13的外部存儲裝置中。(11)在如上所述的第六和第七實施例的幀間排序處理中，由從1到N的不同數(shù)字 構(gòu)成的隨機數(shù)列被用來對幀進行排序。然而，也可使用相同隨機數(shù)出現(xiàn)多次的隨機數(shù)列來 對幀進行排序。而且，在第一隨機數(shù)為8時，排序前的第八幀可被當作排序后的第一幀，并 且當?shù)诙S機數(shù)為4時，排序前的第四幀可被當作排序后的第二幀…。以此方法，根據(jù)隨機 數(shù)列，可在排序前的幀當中決定要被選擇的幀?！吹诎藢嵤├迪旅鎸⒚枋霰景l(fā)明的第八實施例。在該實施例的生成處理中，如圖16所示，在幀 間排序處理之前CPU 22不執(zhí)行歸一化處理，這與前述第六實施例不同。相反，CPU 22執(zhí)行 幀間排序處理，隨后針對通過幀間排序處理得到的作為處理對象的聲音信號Sa、Sbs, Scs, Sds、Ses和Sfs執(zhí)行歸一化處理(S 141)。即使是在該實施例中，也可以防止區(qū)域B中的人感受到不合理的感覺，從而實現(xiàn) 高掩蔽效應(yīng)。如上所述的第六和第八實施例具有以下效果。首先，在該實施例中，由六種聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf生成掩蔽聲音信號 M。因此，即使是在區(qū)域A中存在多個表現(xiàn)出不同語音特性的揚聲器的情況下也可以實現(xiàn)區(qū) 域B中的高掩蔽效應(yīng)。其次，在該實施例中，針對聲音信號&i、Sb、k、Sd、k* Sf執(zhí)行歸一化處理，對通 過歸一化處理得到的聲音信號s%、SbN、ScN, SdN、SeN和SfN中的一些的幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù) 進行反轉(zhuǎn)來執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理以及對幀F(xiàn)i (i = 1至1 進行排序來執(zhí)行幀間排序處理，并 且將經(jīng)過幀間排序處理而獲得的聲音信號S%、Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs作為掩蔽聲音信號 M。相比于針對未執(zhí)行歸一化處理的聲音信號來進行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理和幀間排序處理而得到 的聲音信號，從針對經(jīng)過歸一化處理得到的聲音信號S%、SbN、ScN, SdN、SeN和SfN執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理和幀間排序處理而得到的聲音信號Si^SlvScpSc^S^和Sfs當中很難聽到不自 然的重音。因此可以防止將這樣的掩蔽聲音信號M輸出到區(qū)域B中的情況下區(qū)域B中的人 感受到不合理的感覺，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高掩蔽效應(yīng)。盡管以上描述了本發(fā)明的第六和第八實施例，但也可以例如提供如下的其他實施 例。(1)在如上所述的第六和第八實施例的歸一化處理中，CPU 22確定聲音信號Sb、 Sc、Sd、Se和Sf的幀F(xiàn)i (i = 1至15)的平均音量級LAVEi (i = 1至15)的參考值LAVEkef， 隨后得到使幀F(xiàn)i (i = 1至N)的平均音量級LAVEi (i = 1至15)與參考值LAVEkef相等所需 的校正系數(shù)Mave，并使用針對各個幀F(xiàn)i得到的校正系數(shù)Mave來對幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù)進行校 正。然而，CPU 22還可以確定這樣的校正系數(shù)MA，該校正系數(shù)用來將幀F(xiàn)i (i = 1至15)的 平均音量級LAVEiG = 1至15)與參考值LAVEkef之間的差限制在預(yù)定范圍內(nèi)(例如，α)， 并使用針對各個幀F(xiàn)i得到的校正系數(shù)MA來對幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù)進行校正。以下將描述針對作為處理對象的聲音信號M進行的歸一化處理示例的相關(guān)步 驟。首先CPU 22針對聲音信號執(zhí)行第一校正處理。第一校正處理的內(nèi)容與第六和第八 實施例的第一校正處理內(nèi)容相同。接著，CPU 22執(zhí)行如下的第二校正處理。CPU 22獲得一個時長為T1/T5的聲音波形的平均音量級LAVEi,其中該聲音波形 是由聲音信號&的每個幀F(xiàn)i (i = 1至15)中已經(jīng)通過第一校正處理被峰值能級校正系 數(shù)Mpaek乘過的采樣數(shù)據(jù)表示的。接著，CPU 22獲得平均音量級LAVEi (i = 1至15)的最小 值LAVEmin和最大值LAVEmax，并將該最小值LAVEmin當作參考值LAVEkef。而且，如圖17 (A)所 示，CPU 22在參考值LAVEkef與音量級LAVEkef+ α之間所定義的范圍內(nèi)確定一個校正系數(shù) MA (MAmax≥MA≥MAmin)，該校正系數(shù)MA用于為分布在參考值LAVEkef與最大值LAVEmax之間 所定義的范圍內(nèi)的幀F(xiàn)i (i = 1至15)的每一個平均音量級LAVEiG = 1至15)建立映射， 并且用針對每個幀F(xiàn)i確定的校正系數(shù)MA來乘每個幀F(xiàn)i中的采樣數(shù)據(jù)。這里，例如可以按照如下方式來確定針對每個幀F(xiàn)i的校正系數(shù)MA。首先，如圖 17 (B)所示，將平均音量級LAVEi作為參考值LAVEkef的每個幀F(xiàn)i (i = 1至15)的校正系數(shù) MAmax取1，并且具有平均音量級LAVEi與參考值LAVEkef之差最大(將平均音量級LAVEi作 為最大值LAVEmax)的每個幀F(xiàn)i (i = 1至15)的校正系數(shù)MAmin取(LAVEkef+α )/LAVEmax。而 且，應(yīng)用于參考值LAVEkef與最大值LAVEmax之間的平均音量級LAVEi上的校正系數(shù)MA取遠 離校正系數(shù)MAmax并接近校正系數(shù)MAmin的值，該值與每個幀F(xiàn)i的平均音量級LAVEi和參考 值LAVEkef之間的差成比例。在如上所述第六和第八實施例中，執(zhí)行校正處理使得所有幀F(xiàn)i (i = 1至1 的平 均音量級LAVEi (i = 1至15)與參考值LAVEkef —致，結(jié)果感覺掩蔽聲音信號M的音量平坦， 因此相反會使掩蔽聲音信號M不自然。為了解決這樣的問題，可以提供如此程度的波動，即 幀F(xiàn)i (i = 1至15)的平均音量級LAVEi (i = 1至15)與參考值LAVEkef之間的差被限制在 預(yù)定范圍內(nèi)(例如，α )，從而減小平坦的感覺并因此生成具有有限的不自然聲音的掩蔽聲 音信號Μ。(2)在如上所述第六和第八實施例的歸一化處理中，CPU 22取聲音信號M的各個 幀F(xiàn)i (i = 1至15)的每個平均音量級LAVEiG = 1至15)的最小值作為參考值LAVEkef。然 而，可以取平均音量級LAVEiG = 1至1 的最大值、平均值或中間值來作為參考值LAVEkef或表示值。(3)在如上所述第六實施例中，可針對在步驟S 130中通過用窗口函數(shù)ω乘而得 到的作為處理對象的聲音信號S￡iw、Sbff, Scff, Sdff, Sew和Sfw執(zhí)行歸一化處理。而且，在第八 實施例中，可針對聲音效應(yīng)施加處理(S 150)所得的作為處理對象的聲音信號Siis’、Sbs\
’、Sds’ Aes’和Sfs’執(zhí)行歸一化處理。而且，可針對通過混合處理(S160)得到的作為處 理對象的掩蔽聲音信號M執(zhí)行歸一化處理。(5)在如上所述第六和第八實施例的獲取處理中，獲取六種聲音信號Sa、Sb、Sc、 Sd、Se和Sf，并且在第六和第八實施例的生成處理中，由六種聲音信號Sa、Sb, Sc, Sd, Se和 Sf生成掩蔽聲音信號M。然而，在獲取處理中，可以獲取包括一種聲音信號的五種或更少種 聲音信號S，或者可以獲取七種或更多種聲音信號S，并且在生成處理中，可以由一種或多 種聲音信號來生成掩蔽聲音信號M。(6)在如上所述的第六和第八實施例中，將麥克風(fēng)安裝在區(qū)域A中。在這種情況 下，CPU 22可在獲取處理中獲取由區(qū)域A中的麥克風(fēng)所記錄的聲音信號，并且可在生成處 理中由所獲取的聲音信號生成掩蔽聲音信號M。(7)在如上所述的第六和第八實施例中，能夠以反轉(zhuǎn)的順序來執(zhí)行步驟S120和步 驟S130的處理，使得每個聲音信號Sa、Sb, Sc, Sd, Se和Sf的幀F(xiàn)i與窗口函數(shù)ω相乘，隨 后在每個幀F(xiàn)i中反轉(zhuǎn)采樣數(shù)據(jù)的排列。(8)在如上所述的第六和第八實施例中，每次存在傳感器30檢測到揚聲器進入?yún)^(qū) 域A時，就從聲音數(shù)據(jù)庫21中讀出聲音信號Si^SlvScpSc^S^和Sfs，針對作為處理對象 的聲音信號Sas, Sbs, Scs, Sds, Ses和Sfs來執(zhí)行步驟S 100到步驟S 190的各項處理，以得 到掩蔽聲音信號M,并且將掩蔽聲音信號M輸出到區(qū)域B中。然而，通過執(zhí)行步驟SlOO到步 驟S190的各項處理而得到的掩蔽聲音信號M可被存儲在存儲器中，并且每次存在傳感器30 檢測到揚聲器進入?yún)^(qū)域A時，可從存儲器中讀取掩蔽聲音信號M并將其重復(fù)地輸出到區(qū)域 B中。在這種情況下，可針對長度為時長Tl (Tl = 30秒)的聲音信號Sas、Sbs、Scs、Sds、Ses 和Sfs重復(fù)多次地執(zhí)行圖11或圖16的處理序列，以在每個比時長Tl長的多的時長T6 (例 如，T6 = 10分鐘)生成掩蔽聲音信號M，并且將每個時長T6的掩蔽聲音信號M存儲在存儲 器中以備后用。(9)在如上所述的第六和第八實施例中，應(yīng)用本發(fā)明來防止語音從區(qū)域A泄漏到 區(qū)域B中，其中區(qū)域B與區(qū)域A由分隔物50分開從而使區(qū)域B位于區(qū)域A外側(cè)。然而，在 提出了其間沒有放置分隔物50的兩個區(qū)域A’和B’的情況下，可應(yīng)用本發(fā)明來有效地防止 在一個區(qū)域A’(或B’)中所產(chǎn)生的聲音被傳輸?shù)搅硪粋€區(qū)域B’(或A’)中。而且，掩蔽 聲音生成裝置10可被安裝在由四壁和屋頂來與外界分開的房間中，并且由掩蔽聲音生成 裝置10生成的掩蔽聲音信號M可被輸出到墻壁以外的區(qū)域中。而且，在使不同空間中的講 話者能彼此通信的通信裝置中(例如，移動電話、IP電話、網(wǎng)絡(luò)電話等)，可應(yīng)用本發(fā)明來有 效地防止各個講話者的語音被傳輸?shù)街車？赏ㄟ^將根據(jù)第六和第八實施例的掩蔽聲音生 成裝置10安裝在通信裝置中使得由掩蔽聲音生成裝置10所生成的掩蔽聲音信號M被輸出 到揚聲器周圍。在這種情況下，揚聲器可配備耳機，或者可控制通信裝置的揚聲器單元的方 向性以防止掩蔽聲音信號M被傳輸?shù)酵ㄐ诺南鄬σ环?，從而防止對話混亂。(10)在如上所述的第六和第八實施例中，在相同的序列中針對作為處理對象的聲
22音信號&iN、SbN、ScN、SdpSii1^n SfN來執(zhí)行幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理(S120)。然而，可針對每個聲音信 號S、、SbN、ScN, SdN、SeN和SfN來改變其中的采樣數(shù)據(jù)已被反轉(zhuǎn)的幀F(xiàn)i的數(shù)量Num或者其 中的采樣數(shù)據(jù)已被反轉(zhuǎn)的幀F(xiàn)i的位置。根據(jù)該實施例，比起通過使其中的采樣數(shù)據(jù)已被反 轉(zhuǎn)的幀F(xiàn)i的數(shù)量Num或其中的采樣數(shù)據(jù)已被反轉(zhuǎn)的幀F(xiàn)i的位置與所有聲音信號SiiN、SbN、 ScN, SdN、SeN和SfN相等而獲得的掩蔽聲音信號M，可以實現(xiàn)更高的掩蔽效應(yīng)(11)在如上所述的第六和第八實施例中，CPU 22將聲音信號&i、Sb、k、Sd、^^P Sf分割成幀F(xiàn)i (i = 1至15)，如圖12(A)所示，每個幀具有時長T3(T3 = 100毫秒)。然 而，可將聲音信號Sai Sc、ScUSe和Sf分割成幀F(xiàn)i (i = 1至15)，其中相鄰幀之間具有 重疊部分?？扇缦聦崿F(xiàn)本實施例。首先如圖18所示，CPU 22將每個長度為時長Tl的聲音 信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf (在圖18中，為了簡便只示出了聲音信號M的處理)分割成 時長為T3+2t的幀F(xiàn)i (i = 1至15) (SlOl)，該幀F(xiàn)i在中間部分的前后具有對應(yīng)于時長t (t < T3)的重疊部分。CPU 22針對具有時長T3+2t的每個幀F(xiàn)i (i = 1至1 執(zhí)行歸一化處 理(SllO)、幀內(nèi)反轉(zhuǎn)處理(S120)和窗口函數(shù)乘法處理(S130)。接著，CPU 22把已經(jīng)用窗 口函數(shù)乘過的幀F(xiàn)i (i = 1至15)重疊以使得在相鄰幀之間實現(xiàn)聲音的勻滑轉(zhuǎn)換(S131)， 以生成與原始聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf具有相同時長Tl的聲音信號Sbw、Scff, Sdff, Seff和Sfff0而且，CPU 22將聲音信號Sbff, Scff, Sdff, Seff和Sfff分割成具有時長T3的幀F(xiàn)i (i =1至15) (S132)，并針對作為處理對象的所分割的幀F(xiàn)i (i = 1至15)執(zhí)行幀間排序處理 (S140)。根據(jù)該實施例，可以生成具有更平滑聲音質(zhì)量的掩蔽聲音信號M，從而更少得出不 合理感覺。(12)在如上所述第六和第八實施例中，硬盤11可以是掩蔽聲音生成裝置10的外 部組件。在該實施例中，可通過網(wǎng)絡(luò)從外部存儲裝置中的聲音數(shù)據(jù)庫21中獲取聲音信號 Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf，并且可使用聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf來生成掩蔽聲音信號 M。而且，緩沖器13、發(fā)聲控制器14、D/A轉(zhuǎn)換器15、和/或放大器16都可以是掩蔽聲音生 成裝置10的外部組件。在該實施例中，例如使用聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf生成的 掩蔽聲音信號M可通過各種接口輸出到作為緩沖器13的外部存儲裝置中。(13)在如上所述實施例的幀間排序處理中，由從1到N的不同數(shù)字構(gòu)成的隨機數(shù) 列被用來對幀進行排序。然而，也可使用相同隨機數(shù)出現(xiàn)多次的隨機數(shù)列來對幀進行排序。 而且，在第一隨機數(shù)為8時，排序前的第八幀可被當作排序后的第一幀，并且當?shù)诙S機數(shù) 為4時，排序前的第四幀可被當作排序后的第二幀…。以此方法，根據(jù)隨機數(shù)列，可在排序 前的幀當中決定要被選擇的幀。(14)在如上所述實施例中，通過獲取處理獲取的具有時長Tl的聲音信號Sa、Sb、 Sc、Sd、Se和Sf被分割成具有時長T3的幀F(xiàn)i (i = 1至N)，并且針對作為處理對象的具有 時長T3的每個幀F(xiàn)i (i = 1至N)執(zhí)行歸一化處理，使得各個幀F(xiàn)i的音量在時域中的波動 被限制在預(yù)定范圍內(nèi)。然而，可針對具有時長Tl的聲音信號Sa、Sb、Sc、Sd、Se和Sf來執(zhí) 行將時長Tl中音量的時間波動限制在預(yù)定范圍內(nèi)的處理，而無需對具有時長Tl的聲音信 號Sa、Sb, Sc, ScU Se和Sf進行分割。
權(quán)利要求
1.一種掩蔽聲音生成裝置，包括獲取部分，其獲取聲音信號；以及生成部分，其重復(fù)進行對通過改變獲取部分所獲取聲音信號的排列順序而獲得的掩蔽 聲音信號進行輸出的處理，并且重復(fù)進行對改變所述聲音信號的排列順序的方法進行變更 的處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的掩蔽聲音生成裝置，其中生成部分將獲取部分所獲取的聲音信號 分割成多個段，每個段具有預(yù)定時長，隨后生成部分重復(fù)進行對所分割的段進行排序的排 序處理，將該排序處理作為改變聲音信號的排列順序的處理，并且生成部分變更了對所述 段進行排序的方法以此來作為每次重復(fù)進行排序處理時變更方法的處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的掩蔽聲音生成裝置，其中獲取部分獲取多種聲音信號以生成一種掩蔽聲音信號，并且生成部分將多種聲音信號的每一個分割成多個段，每個段具有預(yù)定時長，隨后生成部 分重復(fù)進行對所分割的段進行排序的排序處理，將該排序處理作為改變聲音信號的排列順 序的處理，并且生成部分變更了對所述多種聲音信號的每一個的段進行排序的方法以此來 作為變更方法的處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的掩蔽聲音生成裝置，其中生成部分執(zhí)行反轉(zhuǎn)處理來將通過分 割聲音信號而獲得的每個段中的聲音信號的排列進行反轉(zhuǎn)，并且生成部分使用通過反轉(zhuǎn)處 理和排序處理獲得的信號來生成掩蔽聲音信號。
5.一種掩蔽聲音生成裝置，包括獲取部分，其獲取聲音信號；以及生成部分，其將獲取部分所獲取的聲音信號分割成多個段，每個段具有預(yù)定時長并包 含聲音信號片段，隨后生成部分生成了通過選擇一些分割段并對所選分割段中的每個聲音 信號片段進行反轉(zhuǎn)而獲得的聲音信號片段，并順序輸出所生成的聲音信號片段以形成掩蔽聲音信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的掩蔽聲音生成裝置，其中生成部分生成了通過反轉(zhuǎn)所選分割段中 每個聲音信號片段的排列而獲得的聲音信號片段，并且生成部分對聲音信號的多個段進行 排序，并順序輸出排序后的聲音信號段以形成掩蔽聲音信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的掩蔽聲音生成裝置，其中生成部分重復(fù)地變更對聲音信號的多個 段進行排序的方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一的掩蔽聲音生成裝置，其中生成部分對多個段中聲音信號 片段的排列被反轉(zhuǎn)的段進行重復(fù)改變。
9.一種掩蔽聲音生成裝置，包括獲取部分，其獲取聲音信號；以及生成部分，其生成了通過改變獲取部分所獲取的聲音信號的排列順序而得到的掩蔽聲 音信號，其中在生成掩蔽聲音信號的過程中，生成部分執(zhí)行歸一化處理來將掩蔽聲音信號音量在時 域中的波動限制在預(yù)定范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的掩蔽聲音生成裝置，其中生成部分將獲取部分所獲取的聲音信 號分割成多個段，每個段具有預(yù)定時長，并且生成部分執(zhí)行這樣的歸一化處理，即，將每個段的平均音量限制在預(yù)定范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的掩蔽聲音生成裝置，其中在歸一化處理期間，生成部分確定多 個段當中平均音量的代表值，隨后獲得校正系數(shù)來使每個段的平均音量與該代表值相等， 并使用針對每個段獲得的校正系數(shù)來對每個段的聲音信號進行校正。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的掩蔽聲音生成裝置，其中在歸一化處理期間，生成部分確定多 個段當中平均音量的代表值，隨后獲得校正系數(shù)來將每個段的平均音量與該代表值之間的 差限制在預(yù)定范圍內(nèi)，并使用針對每個段獲得的校正系數(shù)來對每個段的聲音信號進行校 正。
全文摘要
提出了一種掩蔽聲音生成裝置，其中獲取部分用來獲取聲音信號，并且生成部分根據(jù)所獲取的聲音信號來生成掩蔽聲音信號。具體來說，生成部分將獲取部分所獲取的聲音信號分割成多個段，每個段具有預(yù)定時長，隨后生成部分重復(fù)進行對所分割的段進行排序的排序處理，將該排序處理作為改變聲音信號的排列順序的處理，并且生成部分在每次重復(fù)進行排序處理時變更了對所述段進行排序的方法。
文檔編號G10L19/02GK102136272SQ20111003029
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者小池舞, 山川高史, 清水寧, 秦雅人 申請人:雅馬哈株式會社