JP4816417B2

JP4816417B2 - マスキング装置およびマスキングシステム

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Publication number: JP4816417B2
Application number: JP2006308206A
Authority: JP
Inventors: 寧清水; 晃三木; 敦子伊藤; 雅人秦
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-11-14
Also published as: JP2008124918A

Description

本発明は、音声をマスキングする技術に関する。

会話の音声をマスキングする技術としては、例えば、特許文献１，２に開示されている技術がある。特許文献１に開示されている装置は、入力される話者の音声のスペクトルを分析し、分析したスペクトルに基づいてマスキング音のスペクトルを決定する。そして、入力された話者の音声を決定したスペクトルに基づいて加工してマスキング音を生成し、生成したマスキング音を出力する。また、特許文献２に開示されているシステムは、マイクロホンで収音した音声を解析し、ホワイトノイズを通過させるフィルタのパラメータと、フィルタを通過したホワイトノイズの増幅度とを設定する。そして、フィルタを通過して増幅されたホワイトノイズをスピーカから出力する。
特開２００５−８４６４５号公報米国特許出願公開第２００４／０１４６１６８号明細書

特許文献１，２に開示されている技術は、いずれもマスキングしようとする音声を解析し、解析結果に応じて音声をマスキング音の周波数帯域やレベルを設定しており、マスキングしようとする音声のレベルが上がると、それに応じてマスキング音のレベルも上がることとなる。さて、人間の会話をマスキングしようとする場合、会話には間が生じる場合があるため、特許文献１，２に開示されているように音声に応じてマスキング音を生成する構成であると、会話がない時にはマスキング音が出力されずに元々の暗騒音のみが聞こえることとなり、会話がある時にはレベルを上げたマスキング音が出力されて音声がマスキングされることとなる。ここで、マスキング音が出力される場所の元々の暗騒音のレベルが低く、かつ、マスキングしようとする音声のレベルが高い場合、マスキング音のレベル変動幅が大きくなるが、マスキング音のように意味を持たない音のレベルが大きく変化すると、マスキング音は不自然な音として人間に認識されることとなり、人によっては不快感を感じる虞がある。

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、人間に不快感を感じさせることなく音声をマスキングする技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために本発明は、収音した第１部屋内の音を表すオーディオ信号を生成するマイクロホンから出力された該オーディオ信号を受け取るオーディオ信号受取手段と、前記第１部屋に隣接する第２部屋の予め設定された暗騒音の暗騒音圧と、前記第１部屋と前記第２部屋との間の遮音性能に関する遮音情報とを記憶する記憶手段と、第１ノイズを表す第１ノイズ信号を生成し、該第１ノイズが前記第２部屋に配置されているスピーカから出力されたときに前記記憶手段が記憶している暗騒音圧より大きい音圧となるように前記第１ノイズ信号を増幅して前記スピーカへ出力する第１ノイズ生成出力手段と、第１ノイズとは異なる第２ノイズを表す第２ノイズ信号を生成する第２ノイズ生成手段と、前記オーディオ信号受取手段で受け取られたオーディオ信号を解析して得た前記第１部屋の音の音圧と、前記記憶手段に記憶されている遮音情報とから、前記第１部屋から前記第２部屋へ透過した透過音の音圧を求め、求めた透過音の音圧が前記記憶手段の記憶している暗騒音圧より大きい場合には、前記第２部屋に配置されているスピーカから出力される第２ノイズの音圧が、前記第２部屋に出力される前記第１ノイズの音圧より大きい音圧となるように前記第２ノイズ信号を増幅して前記スピーカへ出力する第２ノイズ出力手段とを有するマスキング装置を提供する。

このマスキング装置においては、前記第２ノイズ出力手段は、前記求めた透過音の音圧が前記第２部屋に出力された第１ノイズの音圧より大きい場合に前記第２ノイズ信号を増幅して前記スピーカへ出力させてもよい。
また、このマスキング装置においては、前記第２ノイズ出力手段は、前記透過音の音圧に応じて前記第２ノイズ信号の増幅度を変更してもよい。
また、このマスキング装置においては、前記第２ノイズは、人間の音声の周波数特性と同様の周波数特性を有するようにしてもよい。

また、本発明は、収音した第１部屋内の音を表すオーディオ信号を生成するマイクロホンから出力された該オーディオ信号を受け取るオーディオ信号受取手段と、前記第１部屋に隣接する第２部屋の予め設定された暗騒音の暗騒音圧と、前記第１部屋と前記第２部屋との間の遮音性能に関する遮音情報とを記憶する記憶手段と、第１ノイズを表す第１ノイズ信号を生成し、該第１ノイズが前記第２部屋に配置されているスピーカから出力されたときに前記記憶手段が記憶している暗騒音圧より大きい音圧となるように前記第１ノイズ信号を増幅して前記スピーカへ出力する第１ノイズ生成出力手段と、第１ノイズとは異なる第２ノイズを表す第２ノイズ信号を生成する第２ノイズ生成手段と、前記オーディオ信号受取手段で受け取られたオーディオ信号を解析して得た前記第１部屋の音の音圧と、前記記憶手段に記憶されている遮音情報とから、前記第１部屋から前記第２部屋へ透過した透過音の音圧を求め、求めた透過音の音圧が前記記憶手段の記憶している暗騒音圧より大きい場合には、前記第２部屋に配置されているスピーカから出力される第２ノイズの音圧が、前記第２部屋に出力される前記第１ノイズの音圧より大きい音圧となるように前記第２ノイズ信号を増幅して前記スピーカへ出力する第２ノイズ出力手段とを有するマスキング装置と、前記オーディオ信号受取手段へ前記オーディオ信号を出力するマイクロホンと、前記第１ノイズ出力手段から出力される第１ノイズ信号と前記第２ノイズ出力手段から出力される第２ノイズ信号が入力され、入力された信号に対応した音を出力するスピーカとを有するマスキングシステムを提供する。

このマスキングシステムにおいては、前記スピーカが、前記第２部屋において前記第１部屋と前記第２部屋とを仕切る壁に配置されており、前記壁と反対方向へ音を出力してもよい。
また、このマスキングシステムにおいては、前記スピーカが、前記第２部屋の天井に配置され、前記スピーカが、前記第１ノイズ信号に対応した第１ノイズと、前記第２ノイズ信号に対応した第２ノイズとを、前記第２部屋において前記第１部屋と前記第２部屋とを仕切る壁に向けて出力してもよい。

本発明によれば、人間に不快感を感じさせることなく音声をマスキングすることができる。

［実施形態の構成］
まず、本発明の一実施形態に係るマスキングシステム１の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るマスキングシステム１と、マスキングシステム１が配置された会議室を模式的に示した図である。図１に示したマスキングシステム１は、会議室Ａから会議室Ｂに伝わる音声と、会議室Ｃから会議室Ｂへ伝わる音声をマスキングするためのシステムである。マスキングシステム１は、会議室Ｂの天井に配置されたマスキング装置１０、壁４０ａの会議室Ｂ側の面に配置されたスピーカアレイ２０ａ、壁４０ｂの会議室Ｂ側の面に配置されたスピーカアレイ２０ｂ、壁４０ａの会議室Ａ側の面に配置されたマイクロホン３０ａ、壁４０ｂの会議室Ｃ側の面に配置されたマイクロホン３０ｂを備えている。なお、図１に示した３つの会議室Ａ，Ｂ，Ｃにおいて、会議室Ａと会議室Ｂとを仕切る壁４０ａと、会議室Ｃと会議室Ｂとを仕切る壁４０ｂは、壁の遮音性能を表すＤ等級（ＪＩＳ１４１９−１建築物及び建築部材の遮音性能の評価方法第１部：空気音遮断性能）の値（以下、Ｄ値と証する）がそれぞれ所定の値として付与されている。

図２は、マスキングシステム１のハードウェア構成を示したブロック図である。図２に示した各部には図示せぬ電源から電力が供給され、各部は供給される電力により動作する。また、図２に示したように、スピーカアレイ２０ａ，２０ｂ、およびマイクロホン３０ａ，３０ｂはマスキング装置１０に接続されている。マイクロホン３０ａは、会議室Ａの音声を収音し、収音した音声を表すオーディオ信号をマスキング装置１０へ出力する。また、マイクロホン３０ｂは、会議室Ｃの音声を収音し、収音した音声を表すオーディオ信号をマスキング装置１０へ出力する。マスキング装置１０は、会議室Ａから会議室Ｂへ伝わる音声をマスキングする音がスピーカアレイ２０ａから出力され、会議室Ｃから会議室Ｂへ伝わる音声をマスキングする音がスピーカアレイ２０ｂから出力されるように、スピーカアレイ２０ａ，２０ｂへオーディオ信号を出力する装置である。スピーカアレイ２０ａ，２０ｂは複数のスピーカユニットを備えたスピーカであり、マスキング装置１０から出力されるオーディオ信号を受け取り、受け取ったオーディオ信号が表す音を会議室Ｂ内に出力する。

次に、マスキング装置１０の構成について説明する。第１ノイズ発生部１０１は、ピンクノイズ（パワースペクトル密度が周波数に反比例する雑音）を生成するものである。第１ノイズ発生部１０１は、白色雑音（測定周波数帯域において一様なパワースペクトル密度を持つ雑音）を生成し、この白色雑音を１オクターブ当たり３ｄＢ減衰するフィルタに通してピンクノイズを生成し、生成したピンクノイズを表す信号Ｓ１１０を第１フィルタ１１１へ出力する。

第１フィルタ１１１は、空調設備などの騒音と略同等の周波数特性（ＮＣ（Noise Criterion Curves）曲線）を持つフィルタであり、第１ノイズ発生部１０１から出力された信号Ｓ１１０が入力されると、入力された信号Ｓ１１０を基に、空調設備で発生するノイズと類似のノイズを表す信号を出力する。第１フィルタ１１１から出力された信号は、ＦＩＲフィルタ１２１とＦＩＲフィルタ１２２に入力される。

ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ１２１，１２２は、ＦＩＲフィルタ１２１に入力される信号Ｓ１２１と、ＦＩＲフィルタ１２２に入力される信号Ｓ１２２の相関関係を下げるためのフィルタである。ＦＩＲフィルタ１２１に入力される信号Ｓ１２１と、ＦＩＲフィルタ１２２に入力される信号Ｓ１２２は相関が高いため、第１フィルタ１１１から出力されて分割された２つの信号Ｓ１２１とＳ１２２がそのままスピーカアレイ２０ａ，２０ｂから再生されると、再生音を聞く者は、聴感的に圧迫感や違和感をもつこととなる。ＦＩＲフィルタ１２１，１２２は、相異なるインパルス応答を有し、信号Ｓ１２１，Ｓ１２２が表すノイズによる圧迫感や違和感を抑制するために、騒音が響く部屋などのインパルス応答を第１フィルタ１１１から出力された信号Ｓ１２１，Ｓ１２２に対してそれぞれ畳み込み、相関関係を下げた信号Ｓ１３１，Ｓ１３２を生成する。なお、本実施形態においては、第１フィルタ１１１から出力されて分割された信号の相関関係を下げるためにＦＩＲフィルタを用いているが、相関関係を下げることができるのであればＦＩＲフィルタに限定されるものではなく、フェイズシフタやディレイを用いてもよい。

ＮＩＦ（Noise Insulation Factor）フィルタ１３１，１３２は、会議室の遮音特性を反映したフィルタである。建築物においては、高音域の遮音性能は高く、低音域の遮音性能は低いため、ＮＩＦフィルタ１３１，１３２は、これに合わせて高音域より低音域のレベルが大きい周波数特性となっている。ＮＩＦフィルタ１３１，１３２においては、ＦＩＲフィルタ１２１，１２２から出力された信号が入力されると、入力された信号を基に、隣室から壁を透過する騒音に近い周波数特性を持つノイズの信号を出力する。

ゲイン設定部１４１，１４２は、ＮＩＦフィルタ１３１，１３２から出力された信号を増幅するものであり、入力される信号を予め定められた増幅度で増幅してスピーカアレイへ出力する。

第２ノイズ発生部１０２は、振幅値の統計的性質が人間の音声と同様なピンクノイズ、即ち、生成されるノイズの振幅値の出現頻度が音声と同様の特性（例えば、正規分布）となるノイズを生成し、生成したノイズを表す信号Ｓ２１０を第２フィルタ１１２へ出力する。従って、第２ノイズ発生部１０２が生成するノイズの最大振幅の出現頻度（即ちピークファクター）は、人間の音声のピークファクターと同様となる。なお、第１ノイズ発生部１０１が生成するノイズは、第２ノイズ発生部１０２が生成するノイズと同様のピンクノイズではあるが、生成されるノイズの振幅値の出現頻度が所定の振幅値の範囲において一様に分布するノイズである。
第２フィルタ１１２は、人間の音声の周波数特性と同等の周波数特性を持つフィルタであり、第２ノイズ発生部１０２から出力された信号が入力されると、入力された信号を基に、人間の声の周波数特性と同様の周波数特性を有するノイズを表す信号を出力する。第２フィルタ１１２から出力された信号は、ＦＩＲフィルタ１２３とＦＩＲフィルタ１２４に入力される。

ＦＩＲフィルタ１２３，１２４は、ＦＩＲフィルタ１２１，１２２と同様のフィルタであり、第２フィルタ１１２から出力された信号に対し、騒音が響く部屋などの特性を畳み込み、入力された信号を加工する。ＮＩＦフィルタ１３３，１３４は、ＮＩＦフィルタ１３１，１３２と同様のフィルタであり、ＦＩＲフィルタ１２３，１２４から出力された信号が入力されると、隣室から壁を透過する騒音に近い周波数特性を持つノイズの信号を出力する。

可変ゲイン設定部１５１，１５２は、ＮＩＦフィルタ１３３，１３４から出力された信号を増幅するものであり、入力される信号をゲイン制御部１８０により設定された増幅度で増幅してスピーカアレイへ出力する。
ゲイン制御部１８０は、可変ゲイン設定部１５１，１５２の増幅度を設定するものであり、予め測定された会議室Ｂの暗騒音の音圧レベル、壁４０ａの遮音性能を表すＤ値、壁４０ｂの遮音性能を表すＤ値、ゲイン設定部１４１，１４２から出力された信号をスピーカアレイで再生した時の再生音の音圧レベルなどを記憶している。ゲイン制御部１８０は、マイクロホン３０ａ，３０ｂから入力される信号と、記憶しているＤ値とから壁４０ａ，４０ｂを透過する透過音の音圧レベルを求め、求めた音圧レベルとゲイン設定部１４１，１４２から出力される信号の再生音の音圧レベルに応じて可変ゲイン設定部１５１，１５２の増幅度を制御する。

［実施形態の動作］
次に、本実施形態の動作について説明する。
（会議室Ａ，会議室Ｃにおける音が暗騒音のみのときの動作）
まず、会議室Ａ，会議室Ｃにおいて会話が行われておらず、会議室Ａおよび会議室Ｃ内の音が暗騒音のみであるときのマスキングシステム１の動作について説明する。マスキング装置１０において、図示せぬ電源からマスキング装置１０の各部に電力が供給されると、まず、第１ノイズ発生部１０１においてはピンクノイズが生成され、この生成されたピンクノイズを表す信号Ｓ１１０が第１フィルタ１１１へ出力される。この信号Ｓ１１０が第１フィルタ１１１に入力されると、空調設備で発生するノイズと類似のノイズを表す信号が第１フィルタ１１１から出力される。そして、この第１フィルタ１１１から出力された信号は信号Ｓ１２１と信号Ｓ１２２とに分けられる。

信号Ｓ１２１はＦＩＲフィルタ１２１に入力され、信号Ｓ１２２はＦＩＲフィルタ１２２に入力される。そして、ＦＩＲフィルタ１２１から出力された信号Ｓ１３１は、ＮＩＦフィルタ１３１に入力され、ＦＩＲフィルタ１２２から出力された信号Ｓ１３２はＮＩＦフィルタ１３２に入力される。そして、信号Ｓ１３１がＮＩＦフィルタ１３１に入力されると、会議室Ｂの壁を透過する騒音に近い周波数特性を持つ信号Ｓ１４１がＮＩＦフィルタ１３１から出力され、信号Ｓ１３２がＮＩＦフィルタ１３２に入力されると、会議室Ｂの壁を透過する騒音に近い周波数特性を持つ信号Ｓ１４２がＮＩＦフィルタ１３２から出力される。

この後、信号Ｓ１４１はゲイン設定部１４１に入力され、信号Ｓ１４２はゲイン設定部１４２に入力される。ゲイン設定部１４１においては、入力された信号Ｓ１４１が増幅される。なお、ここでの増幅度は、予め定められており、ゲイン設定部１４１で増幅された信号を再生した時のノイズの音圧レベルが、予め測定されている会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより大きくなるように増幅される。例えば、予め測定されている会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルがａ［ｄＢ］である場合、ゲイン設定部１４１で増幅された信号を再生した時に出力されるノイズの音圧レベルが、予め定められた音圧レベルｂ［ｄＢ］となるように（ａ＜ｂ）信号Ｓ１４１が増幅される。また、ゲイン設定部１４２においてもゲイン設定部１４１と同様に、入力された信号Ｓ１４２が増幅される。そして、増幅されてゲイン設定部１４１から出力された信号Ｓ１５１はスピーカアレイ２０ａに入力され、増幅されてゲイン設定部１４２から出力された信号Ｓ１５２はスピーカアレイ２０ｂに入力される。

また、第２ノイズ発生部１０２においては、振幅値の統計的性質が人間の音声と同様なピンクノイズが生成され、この生成されたピンクノイズを表す信号Ｓ２１０が第２フィルタ１１２へ出力される。この信号Ｓ２１０が第２フィルタ１１２に入力されると、人間の声の周波数特性と同様の周波数特性を有するノイズを表す信号が第２フィルタ１１２から出力される。この後、第２フィルタ１１２から出力された信号は信号Ｓ２２１と信号Ｓ２２２とに分けられる。

信号Ｓ２２１はＦＩＲフィルタ１２３に入力され、信号Ｓ２２２はＦＩＲフィルタ１２４に入力される。そして、ＦＩＲフィルタ１２３から出力された信号Ｓ２３１は、ＮＩＦフィルタ１３３に入力され、ＦＩＲフィルタ１２４から出力された信号Ｓ２３２はＮＩＦフィルタ１３４に入力される。そして、信号Ｓ２３１がＮＩＦフィルタ１３３に入力されると、会議室Ｂの壁を透過する騒音に近い周波数特性を持つ信号Ｓ２４１がＮＩＦフィルタ１３１から出力され、信号Ｓ２３２がＮＩＦフィルタ１３４に入力されると、会議室Ｂの壁を透過する騒音に近い周波数特性を持つ信号Ｓ２４２がＮＩＦフィルタ１３４から出力される。ＮＩＦフィルタ１３１から出力された信号Ｓ２４１は、可変ゲイン設定部１５１に入力され、ＮＩＦフィルタ１３２から出力された信号Ｓ２４２は、可変ゲイン設定部１５２に入力される。

ここで、マイクロホン３０ａにおいては会議室Ａの音が収音されてオーディオ信号が出力されており、マイクロホン３０ｂにおいても会議室Ｂの音が収音されてオーディオ信号が出力されている。ここで、会議室Ａ、会議室Ｂで収音されている音は暗騒音のみであるため、会議室Ａにおける暗騒音を表すオーディオ信号がマイクロホン３０ａから出力され、会議室Ｂにおける暗騒音を表すオーディオ信号がマイクロホン３０ｂから出力される。

ゲイン制御部１８０は、マイクロホン３０ａから出力されたオーディオ信号を受け取ると、受け取ったオーディオ信号を解析し、オーディオ信号が表す音の音圧レベルＰ１を求める。そして、ゲイン制御部１８０は、記憶している壁４０ａのＤ値の値を音圧レベルＰ１から減算することにより、会議室Ａから会議室Ｂへ透過する透過音の音圧レベルＰ１１を求める。例えば、音圧レベルＰ１が５０［ｄＢ］であり、Ｄ値が「Ｄ−３５」であった場合、透過音の音圧レベルＰ１１は１５［ｄＢ］となる（いずれも５００［Ｈｚ］の１／１オクターブバンドにおけるｄＢ値）。次にゲイン制御部１８０は、予め測定されて記憶している会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルと、透過音の音圧レベルＰ１１とを比較する。ここで、ゲイン制御部１８０は、音圧レベルＰ１１が予め測定されて記憶されている会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより小さい場合（会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより会議室Ａから壁４０ａを透過して会議室Ｂに到達した透過音の音圧レベルのほうが小さい場合）、可変ゲイン設定部１５１を制御し、信号Ｓ２４１を増幅した信号Ｓ２５１の可変ゲイン設定部１５１からの出力を停止させる。

また、ゲイン制御部１８０は、マイクロホン３０ｂから出力されたオーディオ信号を受け取ると、受け取ったオーディオ信号を解析し、オーディオ信号が表す音の音圧レベルＰ２を求める。そして、ゲイン制御部１８０は、記憶している壁４０ｂのＤ値の値を求めた音圧レベルＰ２から減算することにより、会議室Ｃから会議室Ｂへ透過する透過音の音圧レベルＰ１２を求める。次にゲイン制御部１８０は、予め測定されて記憶している会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルと、透過音の音圧レベルＰ１２とを比較する。ここで、ゲイン制御部１８０は、音圧レベルＰ１２が予め測定されて記憶されている会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより小さい場合（会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより会議室Ｃから壁４０ｂを透過して会議室Ｂに到達した透過音の音圧レベルのほうが小さい場合）、可変ゲイン設定部１５２を制御し、信号Ｓ２４２を増幅した信号Ｓ２５２の可変ゲイン設定部１５２からの出力を停止させる。

このように、会議室Ａ，Ｃから会議室Ｂへの透過音の音圧レベルが会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより小さい場合には、可変ゲイン設定部１５１および可変ゲイン設定部１５２からは信号が出力されず、スピーカアレイ２０ａにはゲイン設定部１４１から出力された信号Ｓ１５１のみが入力され、スピーカアレイ２０ｂにはゲイン設定部１４２から出力された信号Ｓ１５２のみが入力されることとなる。これにより、図３示したように、スピーカアレイ２０ａからは、空調設備などの騒音と同様の周波数特性であり、会議室の遮音特性を反映したノイズ（以下、ノイズＮ１と称する）が、会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより大きい所定の音圧レベルで会議室Ｂに出力される。また、スピーカアレイ２０ｂからも、空調設備などの騒音と同様の周波数特性であり、会議室の遮音特性を反映したノイズＮ１が会議室の暗騒音の音圧レベルより大きい所定の音圧レベルで会議室Ｂに出力される。

（会議室Ａで会話が行われたときの動作）
次に、会議室Ａで会話が行われたときの動作について説明する。まず、会議室Ａ，会議室Ｃで会話が行われていないときには、上述したように、スピーカアレイ２０ａ，２０ｂからノイズＮ１が出力されている。ここで、会議室Ａにおいて会話が行われると、この会話音声がマイクロホン３０ａにより収音される。そして、収音された音声を表すオーディオ信号がマイクロホン３０ａからゲイン制御部１８０へ出力される。

ゲイン制御部１８０は、マイクロホン３０ａから出力されたオーディオ信号を受け取ると、受け取ったオーディオ信号を解析し、オーディオ信号が表す音の音圧レベルＰ１を求める。そして、ゲイン制御部１８０は、記憶している壁４０ａのＤ値の値を音圧レベルＰ１から減算することにより、会議室Ａから会議室Ｂへ透過する透過音の音圧レベルＰ１１を求める。
次にゲイン制御部１８０は、記憶している会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルと、音圧レベルＰ１１とを比較する。ここで、ゲイン制御部１８０は、透過音の音圧レベルＰ１１が予め測定されて記憶している会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより大きい場合（会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより会議室Ａから壁４０ａを透過して会議室Ｂに到達した透過音の音圧レベルのほうが大きい場合）、予め記憶しているノイズＮ１の音圧レベル（ｂ［ｄＢ］）と透過音の音圧レベルＰ１１とを比較する。ゲイン制御部１８０は、この比較の結果、透過音の音圧レベルＰ１１がノイズＮ１の音圧レベルより小さい場合、可変ゲイン設定部１５１を制御し、信号Ｓ２４１を増幅した信号Ｓ２５１の可変ゲイン設定部１５１からの出力を停止させる。

一方、ゲイン制御部１８０は、ノイズＮ１の音圧レベルと音圧レベルＰ１１とを比較した結果、透過音の音圧レベルＰ１１がノイズＮ１の音圧レベルより大きい場合、信号Ｓ２４１を増幅した信号をスピーカアレイで再生したときの再生音（ノイズ）の音圧レベルが、音圧レベルＰ１１＋α（αは固定値）となるように可変ゲイン設定部１５１の増幅度を設定する。可変ゲイン設定部１５１は、ゲイン制御部１８０により増幅度を設定されると、設定された増幅度で信号Ｓ２４１を増幅し、増幅後の信号Ｓ２５１をスピーカアレイ２０ａへ出力する。これにより、スピーカアレイ２０ａには、信号Ｓ１５１と信号Ｓ２５１とが入力されることとなり、図４に示したように、スピーカアレイ２０ａからは、空調設備などの騒音と同様の周波数特性であり、会議室の遮音特性を反映したノイズＮ１と、人間の声の周波数特性と同様の周波数特性を有するノイズ（以下、ノイズＮ２と称する）とが出力される。

このように、会議室Ａから会議室Ｂへの透過音の音圧レベルが会議室Ｂに出力されているノイズＮ１の音圧レベルより大きくなった場合には、透過音の音圧レベルより大きな音圧レベルのノイズＮ２が出力されるので、透過音がマスキングされ、透過音が会議室Ｂにおいて聞き取られることがない。また、ノイズＮ２はスピーカアレイ２０ａから出力され、透過音が聞こえてくる方向と同じ方向から聞こえるため、透過音を空間的に識別して聞き分けることが困難になる。また、ノイズＮ２は、会議室Ａでの会話音声のレベル変動に応じて制御されるので、会議室Ａにおける会話音声のレベルが変動した場合にも効果的なマスキングが行われる。また、会議室Ｂへの透過音の音圧レベルがノイズＮ１の音圧レベルより大きくなった場合、この大きくなった分のレベルに対応してノイズＮ２の音圧レベルが制御されるので、出力されるマスキング音が必要最小限に制限され、人間に不快感を生じさせることがないという効果を得ることができる。
また、会議室Ａでの会話の発生に伴って出力されるノイズＮ２の周波数特性は、会話音と同様の周波数特性となっているため、透過音のマスキングに不要な帯域までノイズＮ２が大きくならず透過音をマスキングする音による不快感が少ない。また、本実施形態においては、ノイズＮ２が出力される前は、定常的にノイズＮ１が出力されているため、透過音の発生に伴ってノイズＮ２を発生させても、聴感上ではレベル変化が少ない。

（会議室Ｃで会話が行われたときの動作）
次に、会議室Ｃで会話が行われたときの動作について説明する。まず、会議室Ａ，会議室Ｃで会話が行われていないときには、上述したように、スピーカアレイ２０ａ，２０ｂからノイズＮ１が出力されている。ここで、会議室Ｃにおいて会話が行われると、この会話音声がマイクロホン３０ｂにより収音される。そして、収音された音声を表すオーディオ信号がマイクロホン３０ｂからゲイン制御部１８０へ出力される。

ゲイン制御部１８０は、マイクロホン３０ａから出力されたオーディオ信号を受け取ると、受け取ったオーディオ信号を解析し、オーディオ信号が表す音の音圧レベルＰ１を求める。そして、ゲイン制御部１８０は、記憶している壁４０ｂのＤ値の値を求めた音圧レベルＰ１から減算することにより、会議室Ｃから会議室Ｂへ透過する透過音の音圧レベルＰ１２を求める。次にゲイン制御部１８０は、記憶している会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルと、音圧レベルＰ１２とを比較する。ここで、ゲイン制御部１８０は、透過音の音圧レベルＰ１２が記憶している会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより大きい場合には、透過音の音圧レベルＰ１２と記憶しているノイズＮ１の音圧レベルとを比較する。

この比較の結果、音圧レベルＰ１２がノイズＮ１の音圧レベルより大きい場合、信号Ｓ２４２を増幅した信号をスピーカアレイで再生したときの再生音（ノイズ）の音圧レベルが、音圧レベルＰ１２＋α（αは固定値）となるように可変ゲイン設定部１５２の増幅度を設定する。可変ゲイン設定部１５２は、ゲイン制御部１８０により増幅度を設定されると、設定された増幅度で信号Ｓ２４２を増幅し、増幅後の信号Ｓ２５２をスピーカアレイ２０ｂへ出力する。これにより、スピーカアレイ２０ｂには信号Ｓ１５２と信号Ｓ２５２とが入力されることとなるため、スピーカアレイ２０ｂからは、空調設備などの騒音と同様の周波数特性であり、会議室の遮音特性を反映したノイズＮ１と、人間の声の周波数特性と同様の周波数特性を有するノイズＮ２とが出力される。

このように、会議室Ｃから会議室Ｂへの透過音の音圧レベルが会議室Ｂに出力されているノイズＮ１の音圧レベルより大きくなった場合には、透過音の音圧レベルより大きな音圧レベルのノイズＮ２が出力されるので、透過音がマスキングされ、透過音が会議室Ｂにおいて聞き取られることがない。また、ノイズＮ２はスピーカアレイ２０ｂから出力され、透過音が聞こえてくる方向と同じ方向から聞こえるため、透過音を空間的に識別して聞き分けることが困難になる。
また、ノイズＮ２は、会議室Ｃでの会話音声のレベル変動に応じて制御されるので、会議室Ｃにおける会話音声のレベルが変動した場合にも効果的なマスキングが行われる。また、会議室Ｂへの透過音の音圧レベルがノイズＮ１の音圧レベルより大きくなった場合、この大きくなった分のレベルに対応してノイズＮ２の音圧レベルが制御されるので、出力されるマスキング音が必要最小限に制限され、人間に不快感を生じさせることがないという効果を得ることができる。
また、会議室Ｃでの会話の発生に伴って出力されるノイズＮ２の周波数特性は、会話音と同様の周波数特性となっているため、透過音のマスキングに不要な帯域までノイズＮ２が大きくならず透過音をマスキングする音による不快感が少ない。また、本実施形態においては、ノイズＮ２が出力される前は、定常的にノイズＮ１が出力されているため、透過音の発生に伴ってノイズＮ２を発生させても、聴感上変化が少ない。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明に係る実施形態の一例であり、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。

上述した実施形態においては、マイクロホン３０ａからのオーディオ信号の出力を停止するスイッチを会議室Ａに設けるとともに、マイクロホン３０ｂからのオーディオ信号の出力を停止するスイッチを会議室Ｃに設けるようにしてもよい。この態様によれば、スイッチを操作することにより会議室Ａ，Ｃにおける会話音声はマイクロホンで収音されないため、会話を盗み聞きされているという不安を会議室Ａ，Ｃに居る者が感じることがない。

図５は、会議室Ｂを上から見た図である。図５に示したように、会議室Ｂの４つの壁にスピーカアレイ２０ａ〜２０ｄを設置するとともに、マイクロホン３０ａ〜２０ｄを会議室Ｂに隣接する各部屋に設置するようにしてもよい。そして、マスキング装置１０は、上述した実施形態と同様に、透過音が漏れてくる方向にあるスピーカアレイからノイズＮ１と、透過音の音圧レベルに応じてノイズＮ２を出力するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、マスキングシステム１は、会議室の壁に設置されたスピーカアレイからノイズＮ１，ノイズＮ２を出力しているが、会議室の天井にスピーカアレイを設置し、天井に設置されたスピーカアレイからノイズＮ１，ノイズＮ２を出力するようにしてもよい。なお、この態様においては、マスキング装置１０は、スピーカアレイへ供給する信号に時間遅延や振幅調整を施すことによりスピーカアレイから出力されるノイズＮ２の指向性を制御し、透過音が聞こえてくる方向にある壁でノイズＮ２が反射するようにしてもよい。この態様によれば、壁毎にスピーカアレイを設置しなくても、透過音が聞こえてくる方向からノイズＮ２が聞こえることとなる。

上述した実施形態においては、ノイズＮ２の音圧レベルは、透過音の音圧レベルに応じて変化する構成となっているが、可変ゲイン設定部１５１，１５２の増幅度を固定するようにしてもよい。ノイズＮ２の音圧レベルがノイズＮ１の音圧レベルより定められたレベルだけ大きくなるようにしてもよい。
また、本発明においては、「ノイズＮ２の音圧レベル＞ノイズＮ１の音圧レベル」としている。透過音の音圧レベルに応じて変化させるノイズＮ２の音圧レベルは、この「ノイズＮ２の音圧レベル＞ノイズＮ１の音圧レベル」という条件を満たしていれば、上述した実施形態に限定されず、任意に変更することができる。
例えば、透過音の音圧レベルの上限値を設定し、透過音の音圧レベルが上限値以上となった場合には、ノイズＮ２の音圧レベルを一定の音圧レベルとするようにしてもよい。
また、透過音の音圧レベルの変化とノイズＮ２の音圧レベルの変化の関係は、上述した実施形態においては線形（＋α［ｄＢ］）としているが、これを非線形（例えば、２次関数、指数関数など）の関係にしてもよい。

上述した実施形態においては、マスキング装置１０は、会議室Ｂへの透過音の音圧レベルが、ノイズＮ１の音圧レベルより大きくなったときにノイズＮ２を出力しているが、会議室Ｂへの透過音の音圧レベルが、予め記憶している会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルより大きくなったときにノイズＮ２を出力するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るマスキングシステム１を模式的に示した図である。同マスキングシステム１に係るマスキング装置１０のブロック図である。会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルと、ノイズＮ１の音圧レベルとの関係を例示した図である。会議室Ｂの暗騒音の音圧レベルと、ノイズＮ１およびノイズＮ２の音圧レベルとの関係を例示した図である。本発明の変形例に係るマスキングシステムにおけるスピーカアレイとマイクロホンの配置例を示した図である。

符号の説明

１・・・マスキングシステム、１０・・・マスキング装置、２０ａ，２０ｂ・・・スピーカアレイ、３０ａ，３０ｂ・・・マイクロホン、１０１・・・第１ノイズ発生部、１０２・・・第２ノイズ発生部、１１１・・・第１フィルタ、１１２・・・第２フィルタ、１２１〜１２４・・・ＦＩＲフィルタ、１３１〜１３４・・・ＮＩＦフィルタ、１４１，１４２・・・ゲイン設定部、１５１，１５２・・・可変ゲイン設定部、１８０・・・ゲイン制御部

Claims

収音した第１部屋内の音を表すオーディオ信号を生成するマイクロホンから出力された該オーディオ信号を受け取るオーディオ信号受取手段と、
前記第１部屋に隣接する第２部屋の予め設定された暗騒音の暗騒音圧と、前記第１部屋と前記第２部屋との間の遮音性能に関する遮音情報とを記憶する記憶手段と、
第１ノイズを表す第１ノイズ信号を生成し、該第１ノイズが前記第２部屋に配置されているスピーカから出力されたときに前記記憶手段が記憶している暗騒音圧より大きい音圧となるように前記第１ノイズ信号を増幅して前記スピーカへ出力する第１ノイズ生成出力手段と、
第１ノイズとは異なる第２ノイズを表す第２ノイズ信号を生成する第２ノイズ生成手段と、
前記オーディオ信号受取手段で受け取られたオーディオ信号を解析して得た前記第１部屋の音の音圧と、前記記憶手段に記憶されている遮音情報とから、前記第１部屋から前記第２部屋へ透過した透過音の音圧を求め、求めた透過音の音圧が前記記憶手段の記憶している暗騒音圧より大きい場合には、前記第２部屋に配置されているスピーカから出力される第２ノイズの音圧が、前記第２部屋に出力される前記第１ノイズの音圧より大きい音圧となるように前記第２ノイズ信号を増幅して前記スピーカへ出力する第２ノイズ出力手段と
を有するマスキング装置。
前記第２ノイズ出力手段は、前記求めた透過音の音圧が前記第２部屋に出力された第１ノイズの音圧より大きい場合に前記第２ノイズ信号を増幅して前記スピーカへ出力することを特徴とする請求項１に記載のマスキング装置。
前記第２ノイズ出力手段は、前記透過音の音圧に応じて前記第２ノイズ信号の増幅度を変更することを特徴とする請求項１に記載のマスキング装置。
前記第２ノイズは、人間の音声の周波数特性と同様の周波数特性を有することを特徴とする請求項１に記載のマスキング装置。
請求項１に記載のマスキング装置と、
前記オーディオ信号受取手段へ前記オーディオ信号を出力するマイクロホンと、
前記第１ノイズ出力手段から出力される第１ノイズ信号と前記第２ノイズ出力手段から出力される第２ノイズ信号が入力され、入力された信号に対応した音を出力するスピーカと
を有するマスキングシステム。
前記スピーカが、前記第２部屋において前記第１部屋と前記第２部屋とを仕切る壁に配置されており、前記壁と反対方向へ音を出力することを特徴とする請求項５に記載のマスキングシステム。
前記スピーカが、前記第２部屋の天井に配置され、
前記スピーカが、前記第１ノイズ信号に対応した第１ノイズと、前記第２ノイズ信号に対応した第２ノイズとを、前記第２部屋において前記第１部屋と前記第２部屋とを仕切る壁に向けて出力すること
を特徴とする請求項５に記載のマスキングシステム。