JP5103974B2 - マスキングサウンド生成装置、マスキングサウンド生成方法およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、マスキングしたい音の音響特性をマスキングするのに最も適した音響特性を有するマスキングサウンドを生成する技術を提供することにある。
また、本発明に係るマスキングサウンド生成装置は、上記の構成において、前記スクランブル手段は、前記複数の音信号で異なる時間長の区間に分割してもよい。
(A;構成)
(A−1;全体構成)
図1は、本発明に係るサウンドマスキングシステム1の構成を示す図である。図1に示すように、音響空間20Aには、マイクロホン30が天井から吊り下げられて設置されている。音響空間20Bにはスピーカ40が天井から吊り下げられて設置されている。
スピーカ40は、マスキングサウンド生成装置10からアナログの音信号を受取り、音響空間20Bにおいて再生する。
次に、マスキングサウンド生成装置10の構成について図2を参照して説明する。マスキングサウンド生成装置10は、マスキングサウンド(マスカー)を表す音信号を生成する。該マスキングサウンドは音響空間20Bにおいて放音され、音響空間20Aにおける会話の内容を他の音響空間20Bのユーザに聞きとられにくくしたり(セキュリティーの保護)、他の音響空間20Bのユーザが音響空間20Aから漏れ聞こえる音により会話が妨害されたり作業の集中を乱されたりしないようにする(騒音のマスキング)。
ROM210は、本発明に特徴的な機能をCPU100に実行させるための制御プログラムやデータが格納されている。
RAM220は、各種の記憶領域を有し、CPU100によってワークエリアとして利用される。また、RAM220は、音声入力部300から受取った各音信号を所定時間分記憶可能な音信号記憶領域を有する。前記所定時間は長時間であるほど好ましく、マスキングサウンド生成装置としては高い性能を有するが、ハード資源の容量や性能により上限値があるため、本実施形態においては一例として180秒に設定した。また、RAM220は、マスキングサウンドの音信号生成に係るパラメータなど各種のデータを記憶する。
以上に説明した各ユニットは、バス700を介して接続されており、互いにデータの授受を行う。
次に、ROM210に記憶されている制御プログラムについて説明する。CPU100は、制御プログラムを実行することにより、以下に説明する処理を始めとする各種の処理を実行する。
以上が、音響特性分析処理である。
具体的には、CPU100は、例えば三角関数などからなる「整形関数」を各フレームの音信号に乗算することにより、各フレームの頭部では滑らかに立ち上がるように、そして各フレームの尾部では滑らかに立ち下がるように整形する。音響処理により連続した音信号が複数のフレームに分割され、元の音信号と異なる順序で接続された場合には、その接続部分においてクリックノイズが発生することがあるが、この窓掛け処理により該ノイズは除去される。
まず、「フレーム長選択テーブル」について説明する。図4は、フレーム長選択テーブルの1例を示した図である。フレーム長選択テーブルにおいては、上述した話速の範囲に対してフレーム長が対応付けられている。例えば、話速7.5以上12.5未満〔秒−1〕に対して、フレーム長の値0.10〔秒〕が対応付けられている。ここで、1フレーム長は、話速が各話速の範囲の中間の値であるときの1音節の時間と同程度に設定した。すなわち、話速10〔秒−1〕では1音節の発話速度は0.10秒であり、話速10〔秒−1〕が含まれる話速7.5以上12.5未満の範囲に対応するフレーム長をこの1音節の発話時間(0.10秒)に設定した。これは、1フレーム長が1音節より極端に短い時間の場合には、1音節が複数フレームに分割され、各フレームをリバース再生しても元の音節として認識されるおそれがあり、1フレーム長が1音節より極端に長い時間の場合には、各フレームをランダムに再構成しても1フレーム内の各音節がそのまま認識されるおそれがあるからである。
また、ROM210には、人の音声の音信号以外に、広帯域ノイズの一例としてホワイトノイズの音信号も記憶されている。なお、ホワイトノイズとは、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有する雑音である。
次に、本実施形態の動作について説明する。
(B−1;初期設定処理)
CPU100は、マスキングサウンドを生成の前に初期設定処理を行う。図6は、初期設定処理におけるCPU100が行う処理の流れを示したフローチャートである。
ステップSB140において、CPU100は、各音信号についてその複数のフレームの順序をランダムに並べ替える(図8(c)参照)。
ステップSB150において、CPU100は、並べ替えられたフレームの音信号をつなぎ合わせ、新たな音信号を生成する。
ステップSB160において、CPU100は、ステップSB110ないし150においてそれぞれ別個に処理がなされた音信号A、B、およびCをミキシング処理し、スクランブル音信号を生成する(図8(d)参照)。
また、CPU100は、音信号選択部520の各選択肢の右横に、スクランブル音信号選択テーブルにおいて該番号のスクランブル音信号に関連付けられた「名前」を表示する。
次に、マスキングサウンド生成処理について説明する。図9は、マスキングサウンド生成処理の流れを示したフローチャートである。
マスキングサウンド生成装置10のユーザは、マスキングサウンド生成処理を実行させるにあたり、操作部500の動作モード選択部510を操作し、1または2のいずれかの動作モードを選択する。操作部500は、選択された動作モードを示す動作モード情報をCPU100に出力する。以下では、ユーザによりそれぞれの動作モードが選択された場合のマスキングサウンド生成処理について説明する。
本動作モードは、音響空間20Aにおける音の音響特性に基づいて、マスキングサウンドを生成する上で適切なスクランブル音信号が自動的に選択されるモードである。
ステップSC110において、CPU100は、受信した動作モード情報が1であるか否かを判断する。本動作モードにおいては、動作モード情報は「1」であるから、ステップSC110の判断結果は“Yes”となり、ステップSC120の処理が行われる。
次に、動作モード2おけるマスキングサウンド生成処理について説明する。本動作モードは、ユーザの指示内容に従ってマスキングサウンドが自動的に選択されるモードである。
ステップSA110において、CPU100は、受信した動作モード情報が1であるか否かを判断する。本動作モードにおいては、動作モード情報は「2」であるから、ステップSC110の判断結果は“No”となり、ステップSC150の処理が行われる。
ステップSC150において、CPU100は、操作部500から音信号選択情報または条件設定情報を受信する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、かかる実施形態に以下に述べるような変形を加えても良いことは勿論である。また、以下に述べる変形を組み合わせて用いてもよい。
また、フレーム長選択テーブルにおいては、話速に対してフレーム長を3つ対応させておくようにし、CPU100は話速の平均値に対応する3つのフレーム長を読み出し、読み出されたフレーム長を用いて各々の音信号をフレームに分割するようにすれば良い。
また、光ディスクにスクランブルされた音信号が格納されている場合には、初期設定処理において音信号スクランブル処理を行わなくても良い。
また、別の音響効果として反射音を畳み込む処理などにより音色の変換を施しても良い。会議室では、音が会議室の壁や机で反射したり室内で反響したりして、会議室独特の音色へと変換される。従って、音響空間選択情報が例えば「会議室」である場合には、CPU100は、読み出されたスクランブル音信号またはホワイトノイズの音信号の波形を調整して、該音信号を上記会議室特有の音色へ変換するなどしても良い。
以上の音響処理を施すことにより、更に違和感の少ないマスキングサウンドが生成される。
Claims (24)
- 話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について前記話速を含む音響特性を記憶する記憶手段と、
収音した音の話速を含む音響特性を分析する音響特性分析手段と、
前記音響特性分析手段により分析された音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力手段と
を具備し、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするマスキングサウンド生成装置。 - 話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について前記話速を含む音響特性を記憶する記憶手段と、
マスキングされる音の音響特性に関する情報を、操作者から受取る受取手段と、
前記受取手段により受取られた音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力手段と
を具備し、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするマスキングサウンド生成装置。 - 話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたスクランブル音信号のいずれかを、操作者から指定する指示信号を受取る受取手段と、
前記受取手段により受取られた指示信号が示すスクランブル音信号を、前記記憶手段から読出して出力する出力手段と
を具備し、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするマスキングサウンド生成装置。 - 音信号を受取り、話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、当該音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより、受取った音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を生成し、前記記憶手段に記憶させるスクランブル手段を具備する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のマスキングサウンド生成装置。 - 一の音信号を複数に複製した複数の音信号をそれぞれ所定時間長の区間に分割して、前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブル手段と、
前記スクランブル手段により生成されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々の音響特性を記憶する記憶手段と、
収音した音の音響特性を分析する音響特性分析手段と、
前記音響特性分析手段により分析された音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力手段と
を具備することを特徴とするマスキングサウンド生成装置。 - 一の音信号を複数に複製した複数の音信号をそれぞれ所定時間長の区間に分割して、前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブル手段と、
前記スクランブル手段により生成されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々の音響特性を記憶する記憶手段と、
マスキングされる音の音響特性に関する情報を、操作者から受取る受取手段と、
前記受取手段により受取られた音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力手段と
を具備することを特徴とするマスキングサウンド生成装置。 - 一の音信号を複数に複製した複数の音信号をそれぞれ所定時間長の区間に分割して、前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブル手段と、
前記スクランブル手段により生成されたスクランブル音信号を複数記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたスクランブル音信号のいずれかを指定する指示信号を、操作者から受取る受取手段と、
前記受取手段により受取られた指示信号が示すスクランブル音信号を、前記記憶手段から読出して出力する出力手段と
を具備することを特徴とするマスキングサウンド生成装置。 - 前記スクランブル手段は、一の音信号を一定長の前記所定時間長の区間に分割する
ことを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1項に記載のマスキングサウンド生成装置。 - 前記スクランブル手段は、前記複数の音信号で異なる時間長の区間に分割する
ことを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1項に記載のマスキングサウンド生成装置。 - 音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について音響空間の種類を含む音響特性を記憶し、更に、ランダムノイズの音信号を記憶する記憶手段と、
マスキングされる音が放音される音響空間の種類を含む音響特性に関する情報を、操作者から受取る受取手段と、
前記受取手段により受取られた情報が示す前記音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較して、前記スクランブル音信号又は前記ランダムノイズの音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号又はランダムノイズの音信号を読出して出力する出力手段と
を具備することを特徴とするマスキングサウンド生成装置。 - 収音した音の話速を含む音響特性を分析する音響特性分析ステップと、
話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について前記話速を含む音響特性を記憶する記憶手段から、前記音響特性分析ステップで分析された音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力ステップと
を具備し、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするマスキングサウンド生成方法。 - マスキングされる音の音響特性に関する情報を、操作者から受取る受取ステップと、
話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について前記話速を含む音響特性を記憶する記憶手段から、前記受取ステップで受取られた音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力ステップと
を具備し、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするマスキングサウンド生成方法。 - 話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶する記憶手段に記憶されたスクランブル音信号のいずれかを指定する指示信号を、操作者から受取る受取ステップと、
前記受取ステップで受取られた指示信号が示すスクランブル音信号を、前記記憶手段から読出して出力する出力ステップと
を具備し、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするマスキングサウンド生成方法。 - 一の音信号を複数に複製した複数の音信号を所定時間長の区間に分割して前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブルステップと、
前記スクランブルステップで生成されたスクランブル音信号と、前記スクランブル音信号の音響特性を記憶手段に記憶させるステップと、
収音した音の音響特性を分析する音響特性分析ステップと、
前記音響特性分析ステップで分析された音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力ステップと
を具備することを特徴とするマスキングサウンド生成方法。 - 一の音信号を複数に複製した複数の音信号を所定時間長の区間に分割して前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブルステップと、
前記スクランブルステップで生成されたスクランブル音信号と、前記スクランブル音信号の音響特性を記憶手段に記憶させるステップと、
マスキングされる音の音響特性に関する情報を操作者から受取る受取ステップと、
前記受取ステップで受取られた音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力ステップと
を具備することを特徴とするマスキングサウンド生成方法。 - 一の音信号を複数に複製した複数の音信号を所定時間長の区間に分割して前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブルステップと、
前記スクランブルステップで生成されたスクランブル音信号を記憶手段に記憶させるステップと、
前記記憶手段に記憶されたスクランブル音信号のいずれかを指定する指示信号を、操作者から受取る受取ステップと、
前記受取ステップで受取られた指示信号が示すスクランブル音信号を、前記記憶手段から読出して出力する出力ステップと
を具備することを特徴とするマスキングサウンド生成方法。 - マスキングされる音が放音される音響空間の種類を含む音響特性に関する情報を、操作者から受取る受取ステップと、
音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について音響空間の種類を含む音響特性を記憶し、更に、ランダムノイズの音信号を記憶する記憶手段から、前記受取ステップで受取られた情報が示す前記音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較して、前記スクランブル音信号又は前記ランダムノイズの音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号又はランダムノイズの音信号を読出して出力する出力ステップと
を具備することを特徴とするマスキングサウンド生成方法。 - コンピュータに、
収音した音の話速を含む音響特性を分析する音響特性分析ステップと、
話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について前記話速を含む音響特性を記憶する記憶手段から、前記音響特性分析ステップで分析された音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力ステップと
を実行させ、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするプログラム。 - コンピュータに、
マスキングされる音の音響特性に関する情報を、操作者から受取る受取ステップと、
話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について前記話速を含む音響特性を記憶する記憶手段から、前記受取ステップで受取られた音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力ステップと
を実行させ、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするプログラム。 - コンピュータに、
話速が大きいほど一の区間の時間長を短くするように、音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶する記憶手段に記憶されたスクランブル音信号のいずれかを指定する指示信号を、操作者から受取る受取ステップと、
前記受取ステップで受取られた指示信号が示すスクランブル音信号を、前記記憶手段から読出して出力する出力ステップと
を実行させ、
音信号に含まれる波形のピーク数を当該音信号の時間長で除して、当該音信号の話速とした
ことを特徴とするプログラム。 - コンピュータに、
一の音信号を複数に複製した複数の音信号を所定時間長の区間に分割して前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブルステップと、
前記スクランブルステップで生成されたスクランブル音信号と、前記スクランブル音信号の音響特性を記憶手段に記憶させるステップと、
収音した音の音響特性を分析する音響特性分析ステップと、
前記音響特性分析ステップで分析された音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力ステップと
を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
一の音信号を複数に複製した複数の音信号を所定時間長の区間に分割して前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブルステップと、
前記スクランブルステップで生成されたスクランブル音信号と、前記スクランブル音信号の音響特性を記憶手段に記憶させるステップと、
マスキングされる音の音響特性に関する情報を操作者から受取る受取ステップと、
前記受取ステップで受取られた音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較してスクランブル音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号を読出して出力する出力ステップと
を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
一の音信号を複数に複製した複数の音信号を所定時間長の区間に分割して前記各音信号の時系列を変更した後、前記複数の音信号を重ね合わせてスクランブル音信号を生成するスクランブルステップと、
前記スクランブルステップで生成されたスクランブル音信号を記憶手段に記憶させるステップと、
前記記憶手段に記憶されたスクランブル音信号のいずれかを指定する指示信号を、操作者から受取る受取ステップと、
前記受取ステップで受取られた指示信号が示すスクランブル音信号を、前記記憶手段から読出して出力する出力ステップと
を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
マスキングされる音が放音される音響空間の種類を含む音響特性に関する情報を、操作者から受取る受取ステップと、
音信号を所定時間長の区間に分割して再構成することにより前記音信号の時系列が変更されたスクランブル音信号を複数記憶すると共に、前記スクランブル音信号の各々について音響空間の種類を含む音響特性を記憶し、更に、ランダムノイズの音信号を記憶する記憶手段から、前記受取ステップで受取られた情報が示す前記音響特性と前記スクランブル音信号の音響特性とを所定のアルゴリズムにより比較して、前記スクランブル音信号又は前記ランダムノイズの音信号を決定し、前記記憶手段から該決定したスクランブル音信号又はランダムノイズの音信号を読出して出力する出力ステップと
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