KR20070040653A - 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는방법 및 장치 - Google Patents

음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070040653A
KR20070040653A KR1020050096213A KR20050096213A KR20070040653A KR 20070040653 A KR20070040653 A KR 20070040653A KR 1020050096213 A KR1020050096213 A KR 1020050096213A KR 20050096213 A KR20050096213 A KR 20050096213A KR 20070040653 A KR20070040653 A KR 20070040653A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
masking
voice
sound
voice signal
Prior art date
Application number
KR1020050096213A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100735557B1 (ko
Inventor
페렌츠어띨러
이영범
손준일
이권주
김상룡
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050096213A priority Critical patent/KR100735557B1/ko
Priority to US11/528,316 priority patent/US7761292B2/en
Publication of KR20070040653A publication Critical patent/KR20070040653A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100735557B1 publication Critical patent/KR100735557B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/68—Circuit arrangements for preventing eavesdropping
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/1752—Masking
    • G10K11/1754—Speech masking
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0316—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude
    • G10L21/0364—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude for improving intelligibility
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00—Secret communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00—Secret communication
    • H04K1/04—Secret communication by frequency scrambling, i.e. by transposing or inverting parts of the frequency band or by inverting the whole band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00—Secret communication
    • H04K1/06—Secret communication by transmitting the information or elements thereof at unnatural speeds or in jumbled order or backwards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/40—Jamming having variable characteristics
    • H04K3/42—Jamming having variable characteristics characterized by the control of the jamming frequency or wavelength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/40—Jamming having variable characteristics
    • H04K3/43—Jamming having variable characteristics characterized by the control of the jamming power, signal-to-noise ratio or geographic coverage area
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/80—Jamming or countermeasure characterized by its function
    • H04K3/82—Jamming or countermeasure characterized by its function related to preventing surveillance, interception or detection
    • H04K3/825—Jamming or countermeasure characterized by its function related to preventing surveillance, interception or detection by jamming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/19—Arrangements of transmitters, receivers, or complete sets to prevent eavesdropping, to attenuate local noise or to prevent undesired transmission; Mouthpieces or receivers specially adapted therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K2203/00—Jamming of communication; Countermeasures
    • H04K2203/10—Jamming or countermeasure used for a particular application
    • H04K2203/12—Jamming or countermeasure used for a particular application for acoustic communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K2203/00—Jamming of communication; Countermeasures
    • H04K2203/10—Jamming or countermeasure used for a particular application
    • H04K2203/16—Jamming or countermeasure used for a particular application for telephony

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

본 발명은 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는 방법 및 장치에 관한 발명으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는 방법은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 음성 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 음성을 일정 크기로 나누어 마스킹하는 신호를 생성하는 단계, 상기 음성 신호를 출력시키고 출력된 음성 신호의 피드백을 수신하는 단계, 상기 피드백된 신호를 감쇄하는 단계, 및 상기 감쇄된 신호와 상기 마스킹한 신호를 결합한 교란음을 출력하는 단계를 포함한다.
사운드 감쇄(sound cancellation), 마스킹(masking), 프라이버시

Description

음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는 방법 및 장치{Method and apparatus for disturbing voice signal by sound cancellation and masking}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사운드 처리부의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사운드 감쇄를 설명하는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹을 설명하는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통화자가 듣게되는 교란음을 감쇄시키는 신호를 수신음 출력부에서 출력하는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹에 따른 사운드 신호의 변화를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹된 신호와 감쇄된 신호를 함께 출력하여 제 3자에게 교란음을 출력하는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹 과정을 보여주는 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 사운드 처리부 130: 감쇄 필터
140: 마스킹 사운드 생성부 150: 감지 마이크
160: 교란음 출력부
본 발명은 음성 신호를 교란하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통화중인 음성 신호를 제 3자가 판별하지 못하도록 교란음을 생성하여 출력하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
휴대용 전화, 사무실에서의 유선 전화 등은 주변 상황에 따라 프라이버시를 충족시키지 못하는 경우가 발생한다. 특히, 송화자의 음성이 주변에 울려퍼지는 것을 막기 위해 통화자가 이동을 해야 하는 경우도 많다. 따라서, 송화자의 음성을 외부에서 감지하지 못하도록 하는 것이 필요하다. 한편, 사용자가 이동을 하지 못하는 공간, 예를 들어, 차량을 타고 이동중이거나 회의실에서 사무실 전화를 받는 경우에는 이동하지 못하고 사적인 대화 또는 기밀을 포함하는 대화를 주변에서 인지할 수 있다.
종래에 미국 공개 특허(2003/0048910)에서는 밀폐된 공간에서 소리를 마스킹(masking)하는 방법이 제기되었다. 밀폐된 공간에서 마스킹 시스템이 천장에 부착되어 발생된 소리에 대해 마스킹을 수행한다. 그러나 이는 밀폐된 공간 내의 소리에 대해 마스킹을 수행하여 음성을 변조하는 것으로 모바일 환경에서의 음성 차폐와 무관하다.
또한, 한국 공개 특허 2003-22716에서는 전화기의 스피커 쪽에 음향 차폐 장치를 부가한 방법이 제시되었으나, 이는 전화기의 음이 스피커 바깥으로 새어나가 지 않도록 하기 위해서 귀에 바짝 붙여야 하는데, 이는 사용성을 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 음파가 가지는 속성상 아무리 사용자가 전화기의 스피커를 귀에 가까이 한다고 해도 소리가 새어나가는 것을 막을 수 없으며, 결과적으로 주변에서 해당 통화 내용을 알 수 있게 된다.
전화를 사용시 이동을 하지 않고 사적 통화 내용의 프라이버시가 보장되도록 하고, 사무실, 회의실에 응용시 기밀 대화의 외부인 청취가 불가능하도록 하는 것이 필요하다. 즉, 통화를 하는 사용자가 상대방의 음성을 청취 하는데 방해를 주지 않으면서, 주변에 전화 내용을 인식하지 못하게 하는 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 통화자의 통화 내용의 프라이버시를 보호하는데 목적이 있다.
본 발명의 또다른 목적은 통화 음성을 피드백 받아서 외부에서 듣게되는 음성 신호에 대해 감쇄 기법과 마스킹을 적용하여 교란음을 출력하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는 방법은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 음성 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 음성을 일정 크기로 나누어 마스킹하는 신호를 생성하는 단계, 상기 음성 신호를 출력시키고 출력된 음성 신호의 피드백을 수신하는 단계, 상기 피드백된 신호를 감쇄하는 단계, 및 상기 감쇄된 신호와 상기 마스킹한 신호를 결합한 교란음을 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 수신된 음성 신호를 일정 크기로 나누어 마스킹하는 신호를 생성하는 마스킹 사운드 생성부, 상기 수신된 음성 신호를 출력시키는 수신음 출력부, 상기 출력된 음성 신호의 피드백을 수신하는 감지 마이크, 상기 감지 마이크가 수신한 피드백 신호를 감쇄하는 제 1 감쇄 필터부, 및 상기 감쇄된 신호와 상기 마스킹한 신호를 결합한 교란음을 출력하는 교란음 출력부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는 방법 및 장치를 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있 다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어, 즉 '~모듈' 또는 '~테이블' 등은 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사운드 처리부의 구성도이다. 본 구조는 이동통신 장치에의 스피커와 마이크로폰과 관련된 부분만을 나타내고 있으며 도 1 의 사운드 처리부(100)는 모바일 폰, 유선 전화, PDA 폰 등에 적용 가능하다.
수신된 음성 신호는 수신음 출력부(110)를 통해 출력된다. 수신음 출력부(110)는 모바일 폰 사용자가 수신된 음성을 들을 수 있도록 한다. 그리고 수신음 출력부(110)를 통해 출력되는 수신음은 감지 마이크(150)를 통해 다시 입력된다. 감지 마이크(150)는 수신음 출력부(110)에서 출력한 사운드 신호가 외부의 제 3자에게 어떻게 인지되는지를 알기 위해 수신음 출력부(110)에서 출력된 소리를 감지한다. 감지된 소리는 필터/게인 컨트롤(120)로 입력되어 신호의 에너지를 조절하거나 필터링을 거쳐 감쇄 필터(130)로 전달된다. 감쇄 필터(130)에서는 전달된 신호를 감쇄하는 필터링을 수행한다.
한편 수신된 음성 신호는 마스킹 사운드 생성부(140)를 통해 마스킹(masking)을 수행한다. 마스킹이 수행되면 수신된 음성 신호의 포만트(formant)가 사라져서 어떤 의미를 내포하는지 판단할 수 없는 신호가 된다.
감쇄 필터(130)를 통해 생성된 신호와 마스킹 사운드 생성부(140)를 통해 생성된 신호는 교란음 출력부(160)로 송출된다. 교란음 출력부(160)는 통화를 수행하는 사람이 아닌 제 3자에게 음성 신호를 출력하여 제 3자가 수신음 출력부(110)를 통해 전송되는 음성 신호의 대화 내용을 인지할 수 없도록 한다.
모바일 폰 환경에서 대화자 주변에 존재하는 제 3자의 위치는 유동적이다. 따라서 감지 마이크(150)를 통해 제 3자가 듣게 될 신호를 정확하게 판독하거나 계산해 내는 것에는 무리가 있다. 따라서 모바일 폰 후면과 같이 제 3자가 위치할 수 있는 방향에 감지 마이크(150)를 부가하고, 감지 마이크(150)를 통해 수신음 출력 부(110)에서 출력되는 음성 신호를 피드백 받는다. 피드백 받은 신호는 제 3자에게 청취될 사운드의 특성을 변환하여 감쇄(cancellation)을 시도한다. 감쇄 필터(130)를 통해 감쇄된 신호가 교란음 출력부(160)를 통해 출력되면 제 3자는 통화 내용을 인지할 수 없다.
그러나 감지 마이크(150)에서 감지한 수신음은 제 3자의 정확한 위치를 예측하여 음성 신호를 감지한 것이 아니므로, 감쇄 필터(130)를 통해 감쇄하여도 제 3자가 듣게 되는 수신음을 완전히 교란시키지 못한다. 따라서 마스킹 사운드 생성부(140)를 통해 마스킹된 신호를 함께 출력하여 제 3자가 통화 내용을 인지할 수 없도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사운드 감쇄를 설명하는 구성도이다. 수신된 음성 신호는 수신음 출력부(110)를 통해 통화자에게 전달된다. 한편 이 신호는 다른 면에 위치한 감지 마이크(150)를 통해 필터/게인 컨트롤(120)에 입력된다. 적응적 필터(131)은 수신 음성 신호와 감지 마이크(150)를 통해 입력된 음성 신호에서 교란음을 생성한다.
수신된 음성 신호가 외부에 어떻게 인지되는지를 감지 마이크(150)를 통해 신호를 얻을 수 있다. 제 3자의 위치가 미리 확정된 것이 아니므로, 감지 마이크(150)가 인지한 음성 신호에는 한계가 있다. 그러나 이 음성 신호의 에너지를 감쇄시키도록 교란음을 출력하면 제 3자가 통화 내용을 들을 수 없게 된다.
감지 마이크를 통해 얻은 음성 신호의 에너지를 감소시키기 위해서 감쇄 기법(cancellation methodology)를 적용한다. 감쇄 기법으로는 음성 신호의 위상과 반대되는 위상의 음성 신호를 보내여, 음성 신호의 에너지를 0으로 만들거나 0에 가깝게 만들어서 음성을 인지하지 못하도록 하는 것이다.
감쇄된 신호가 교란음 출력부(160)를 통해 출력되고 제 3자는 교란음을 듣게 되어 통화자가 듣게 되는 음성 신호를 판독하지 못한다. 감쇄를 위해 적응적 필터(Adaptive Filter)(131)를 사용하였다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹을 설명하는 구성도이다. 전술한 감쇄 기법은 제 3자의 위치가 고정되어 있지 않고 유동적이며, 다수의 제 3자가 존재하기 때문에, 그들이 듣게되는 각각의 음성 신호를 정확하게 감쇄시킬 수 없기 때문에 제 3자는 통화자가 듣게 되는 음성 신호를 부분적으로 들을 수 있다. 따라서 이를 차단하기 위해 음성 신호를 마스킹 시키는 방법을 추가한다.
마스킹 사운드 생성부는 수신 음성 신호에 대해 마스킹을 수행한다. 그리고 필터/게인 컨트롤(120)을 통해 출력된 피드백 음성 신호를 사용하여 마스킹 게인 컨트롤을 수행한다. 그 결과를 출력하면 제 3자는 통화자가 듣게 되는 음성 신호를 알 수 없게 된다. 이때, 교란의 효과를 높이기 위해 적응적 필터를 통해 감쇄된 음성신호와 결합하여 교란음 출력부(160)를 통해 출력시킨다.
한편 도 2, 도 3에서 교란음 출력부가 생성하는 교란음은 통화자도 듣게 된다. 따라서 통화자가 음성 신호를 판독하는데 방해가 될 수 있다. 따라서 도 4와 같이 통화자에게 전달되는 교란음을 감쇄시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통화자가 듣게되는 교란음을 감쇄시키는 신호를 수신음 출력부(110)에서 출력하는 구성도이다. 교란음 출력부(160)를 통해 출력되는 교란음은 통상 모바일 폰에 부착되므로, 이 소리는 통화자도 듣게 된다. 따라서 통화자가 듣게되는 교란음을 상기의 교란음 출력부(160)에서 교란음을 출력하는 메커니즘을 적용하여 마스킹 시킬 수 있다.
마스킹된 음성 신호는 적응적 필터(132)로 입력된다. 여기에서 마스킹된 신호를 감쇄시키는 신호를 생성하여 수신 음성 신호와 함께 수신음 출력부(110)를 통해 출력한다. 마스킹된 신호를 감쇄시키는 신호로는 마스킹된 음성 신호와 반대되는 위상을 가지는 신호를 출력하는 것을 예로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹에 따른 사운드 신호의 변화를 보여주는 도면이다.
210은 수신된 음성 신호이다. 음성 신호의 스펙트럴 라인(Spectral Line)을 살펴보면 음성 내에 포함된 의미를 판단할 수 있는 포만트(formant) 정보가 존재한다. 포만트(Formant)는 언어심리학 관점에서 프레임의 가장 중요한 특징이라 할 수 있다. 소리란 공기입자들을 진동시키는 것을 통해 에너지가 공기 등의 매질을 통하여 인간의 청음기관(고막, 달팽이관, 신경세포 등)으로 전달되는 현상인데 인간의 발성기관(폐, 성대, 구강, 혀 등)에서 발생하는 음성의 경우에는 매우 다양한 주파수의 소리들이 중첩되어 있다. 이때 음성을 구성하는 소리들의 주파수 별 에너지 분포를 분석해보면 해당 음성이 발생할 때에 성대의 진동에 따른 기본주파수와 성대의 공명현상에 의해 나타나는 주위보다 에너지가 높은 3개에서 5개의 주파수 영역을 구할 수 있는데 이 주파수 영역들을 포만트라고 한다.
이러한 포만트 값들은 음성의 내용과 시간에 따라 변화하는데, 이 변화정보 를 통해 청취자는 말소리를 인식하고 이해할 수 있는 것이다. 따라서 포만트 정보를 없애게 되면 말소리의 의미를 판별하기 어려워진다.
포만트 정보는 스펙트럴 라인에 의해 전달된다. 따라서 스펙트럴 라인의 꼭지점을 연결한 스펙트럴 인벨로프 부분으로 신호가 전송된다면 음성내에 포함된 의미를 판독할 수 없을 수 있다.
220은 210의 스펙트럴 인벨로프 부분을 마스킹한 결과이다. 마스킹한 결과 포만트 정보를 판별할 수 없다. 이 신호를 생성하기 위해서는 출력되는 210 신호에 마스킹을 수행하는 신호를 생성해야 한다.
230은 마스킹된 음성과 원음의 차이를 보여준다. 이의 위상을 보완시킨 결과는 240이 된다. 240은 210의 음성신호와 함께 출력되어 220과 같은 마스킹된 신호를 생성한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹된 신호와 감쇄된 신호를 함께 출력하여 제 3자에게 교란음을 출력하는 순서도이다.
본 순서도의 과정은 모바일 폰, PDA 폰, 유선 전화 등 음성 데이터를 수신하는 장치에서 일어나는 과정으로, 음성 데이터를 유, 무선 네트워크를 통해 수신하는 과정은 생략한다.
유, 무선 네트워크를 음성 신호를 수신한다(S302). 음성 신호를 마스킹하는 신호를 생성한다(S304). 마스킹은 전술한 마스킹 사운드 생성부(140)에서 수행할 수 있으며, 마스킹의 과정은 도 5에서 살펴보았다. 마스킹된 신호와 함께 감쇄된 신호를 출력하기 위해, 출력된 음성의 피드백 신호를 수신한다(S306).
피드백 신호는 필터/게인 컨트롤을 통해 감쇄 필터에 전달되고, 감쇄 필터는 피드백된 신호에 대해 감쇄 필터링을 수행한다(S308). 감쇄 필터링을 위해 적응적 필터를 사용할 수 있다. 피드백 신호는 휴대폰 등에 부착된 감지 마이크를 통해 얻은 신호이다.
감쇄 필터링이 수행된 신호와 S304 과정에서 생성된 마스킹 신호를 함께 교란음 출력부로 출력한다(S310). 출력된 신호는 제 3자에게 교란음으로 인지되어 통화 내용을 알 수 없게 한다.
한편 교란음 출력부를 통해 출력된 교란음이 통화자의 통화를 방해하지 않도록, S304 단계에서 생성된 마스킹하는 신호에 대해 감쇄 필터링을 수행한다(S312). 감쇄 필터링을 수행한 결과를 수신음 출력부로 출력하여(S314) 통화자에게 교란음이 감쇄되어 들리도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스킹 과정을 보여주는 순서도이다. 입력된 신호에 대해 세그먼테이션을 수행한다(S402). 도 5의 21과 같이 주파수 도메인(frequency domain) 영역을 일정 크기를 가진 프레임으로 나눈다. 이때 해밍 윈도우(Hamming window)를 적용할 수 있다. 세그먼트된 영역에 대해 FFT(Fast Fourier Transformation)을 수행한다(S404).
FFT를 적용한 후 포만트를 감쇄시킨다(S406). 감쇄된 데이터에 대해 스펙트럴 계산을 수행한다(S406). 스펙트럴 계산은 도 5의 230과 같은 신호를 생성하여, 생성된 신호의 위상을 240과 같이 변환한다. 변환한 결과에 대해 역FFT(Inverse FFT)를 수행한다(S410). 그리고 원래의 음성 신호에 중첩시켜서 더한다(S412). 그 결과 도 5의 420과 같은 신호가 생성되어 음성 신호의 포만트를 인지하지 못하게 한다.
한편, 도 7의 순서도 외에도, 포만트를 감쇄시킨후에 바로 IFFT를 수행하고 그 결과를 중첩시켜서 타임 도메인(Time-domain)을 기준으로 차이를 구하는 방식도 가능하다.
상기 방식 외에도 마스킹을 하기 위해서 포만트 정보를 없애기 위해 도 5의 210의 스펙트럴 인벨로프를 채우거나, 또는 포만트 정보가 포함된 스펙트럴 라인을 왜곡시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명을 구현함으로써 통화자가 듣게 되는 음성을 주변의 제 3자가 들을 수 없도록 한다.
본 발명을 구현함으로써 통화자가 듣게 되는 음성을 마스킹하고, 주변에서 듣게 될 음성 신호를 피드백 받아서 처리하여 감쇄 및 마스킹 효과를 높일 수 있 다.

Claims (6)

  1. (a) 유선 또는 무선 네트워크를 통해 음성 신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 수신한 음성을 일정 크기로 나누어 마스킹하는 신호를 생성하는 단계;
    (c) 상기 음성 신호를 출력시키고 출력된 음성 신호의 피드백을 수신하는 단계;
    (d) 상기 피드백된 신호를 감쇄하는 단계; 및
    (e) 상기 감쇄된 신호와 상기 마스킹한 신호를 결합한 교란음을 출력하는 단계를 포함하는, 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (e) 단계 이후에, 상기 마스킹한 신호를 감쇄하는 단계; 및
    상기 감쇄된 신호를 상기 음성 신호와 함께 출력하는 단계를 포함하는, 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 수신한 음성과 상기 수신한 음성의 인벨로프 사이의 차이를 포함하는 제 1 신호를 구하는 단계; 및
    상기 제 1 신호의 위상과 반대되는 위상을 가지는 제 2 신호를 구하는 단계를 포함하며,
    상기 마스킹하는 신호는 상기 제 2 신호인, 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는 방법.
  4. 유선 또는 무선 네트워크를 통해 수신된 음성 신호를 일정 크기로 나누어 마스킹하는 신호를 생성하는 마스킹 사운드 생성부;
    상기 수신된 음성 신호를 출력시키는 수신음 출력부;
    상기 출력된 음성 신호의 피드백을 수신하는 감지 마이크;
    상기 감지 마이크가 수신한 피드백 신호를 감쇄하는 제 1 감쇄 필터부; 및
    상기 감쇄된 신호와 상기 마스킹한 신호를 결합한 교란음을 출력하는 교란음 출력부를 포함하는, 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 마스킹한 신호를 감쇄하는 제 2 감쇄 필터부를 더 포함하며,
    상기 수신음 출력부는 제 2 감쇄 필터부가 감쇄한 신호를 상기 음성 신호와 함께 출력하는, 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 마스킹 사운드 생성부는
    상기 수신한 음성과 상기 수신한 음성의 인벨로프 사이의 차이를 포함하는 제 1 신호 및 상기 제 1 신호의 위상과 반대되는 위상을 가지는 제 2 신호를 구하여 상기 제 2 신호를 교란음 출력부에 제공하는, 장치.
KR1020050096213A 2005-10-12 2005-10-12 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는방법 및 장치 KR100735557B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050096213A KR100735557B1 (ko) 2005-10-12 2005-10-12 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는방법 및 장치
US11/528,316 US7761292B2 (en) 2005-10-12 2006-09-28 Method and apparatus for disturbing the radiated voice signal by attenuation and masking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050096213A KR100735557B1 (ko) 2005-10-12 2005-10-12 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070040653A true KR20070040653A (ko) 2007-04-17
KR100735557B1 KR100735557B1 (ko) 2007-07-04

Family

ID=37911909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050096213A KR100735557B1 (ko) 2005-10-12 2005-10-12 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7761292B2 (ko)
KR (1) KR100735557B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100858283B1 (ko) * 2007-01-09 2008-09-17 최현준 대화 도청 방지를 위한 사운드 마스킹 방법과 이를 위한장치
KR20130127876A (ko) * 2012-05-15 2013-11-25 삼성전자주식회사 사용자 단말 장치 및 그를 이용한 누설 음성 신호 제거 방법
KR20200012226A (ko) * 2018-07-26 2020-02-05 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어방법

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100027806A1 (en) * 2006-12-14 2010-02-04 Cambridge Sound Management, Llc Distributed emitter voice lift system
US8081746B2 (en) * 2007-05-22 2011-12-20 Alcatel Lucent Conference bridge with improved handling of control signaling during an ongoing conference
US8170229B2 (en) * 2007-11-06 2012-05-01 James Carl Kesterson Audio privacy apparatus and method
DE102008011285A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-25 Airbus Deutschland Gmbh Aktiver Schallblocker
US20110188666A1 (en) * 2008-07-18 2011-08-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and system for preventing overhearing of private conversations in public places
US8532987B2 (en) * 2010-08-24 2013-09-10 Lawrence Livermore National Security, Llc Speech masking and cancelling and voice obscuration
US9253304B2 (en) * 2010-12-07 2016-02-02 International Business Machines Corporation Voice communication management
KR20120132342A (ko) * 2011-05-25 2012-12-05 삼성전자주식회사 보컬 신호 제거 장치 및 방법
US9123349B2 (en) * 2012-09-28 2015-09-01 Intel Corporation Methods and apparatus to provide speech privacy
US9361903B2 (en) * 2013-08-22 2016-06-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Preserving privacy of a conversation from surrounding environment using a counter signal
US10185840B2 (en) * 2016-08-30 2019-01-22 Google Llc Conditional disclosure of individual-controlled content in group contexts
US11380347B2 (en) * 2017-02-01 2022-07-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adaptive speech intelligibility control for speech privacy
CN110998711A (zh) * 2017-08-16 2020-04-10 谷歌有限责任公司 动态音频数据传输掩蔽
JP2020052145A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 トヨタ自動車株式会社 音声認識装置、音声認識方法、及び音声認識プログラム
US11640276B2 (en) 2020-11-17 2023-05-02 Kyndryl, Inc. Mask device for a listening device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2996389B2 (ja) 1996-07-03 1999-12-27 株式会社テムコジャパン イヤ−マイクロフォンを用いた同時双方向通話装置
JPH10247968A (ja) 1997-03-03 1998-09-14 Sanyo Electric Co Ltd 無線電話機
KR20000038271A (ko) * 1998-12-04 2000-07-05 조성재 통화 소리로 인한 주변의 영향을 감소시키는기능을 갖는 휴대통신기기
US6952471B1 (en) * 2000-06-09 2005-10-04 Agere Systems Inc. Handset proximity muting
US20030048910A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Roy Kenneth P. Sound masking system
US20040125922A1 (en) 2002-09-12 2004-07-01 Specht Jeffrey L. Communications device with sound masking system
JP4366918B2 (ja) 2002-11-05 2009-11-18 ヤマハ株式会社 携帯端末
US20040192243A1 (en) 2003-03-28 2004-09-30 Siegel Jaime A. Method and apparatus for reducing noise from a mobile telephone and for protecting the privacy of a mobile telephone user
KR100627178B1 (ko) * 2004-12-02 2006-09-25 유장식 전화기의 통화음성 감쇄장치 및 이를 구비한 전화기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100858283B1 (ko) * 2007-01-09 2008-09-17 최현준 대화 도청 방지를 위한 사운드 마스킹 방법과 이를 위한장치
KR20130127876A (ko) * 2012-05-15 2013-11-25 삼성전자주식회사 사용자 단말 장치 및 그를 이용한 누설 음성 신호 제거 방법
KR20200012226A (ko) * 2018-07-26 2020-02-05 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20070083361A1 (en) 2007-04-12
US7761292B2 (en) 2010-07-20
KR100735557B1 (ko) 2007-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100735557B1 (ko) 음성 신호를 감쇄하고 마스킹하여 음성 신호를 교란시키는방법 및 장치
KR100643310B1 (ko) 음성 데이터의 포먼트와 유사한 교란 신호를 출력하여송화자 음성을 차폐하는 방법 및 장치
US8972251B2 (en) Generating a masking signal on an electronic device
US10269369B2 (en) System and method of noise reduction for a mobile device
CA2560034C (en) System for selectively extracting components of an audio input signal
JP5596048B2 (ja) エンハンスドアクティブノイズキャンセルのためのシステム、方法、装置、およびコンピュータプログラム製品
US9779716B2 (en) Occlusion reduction and active noise reduction based on seal quality
JP2016533529A (ja) 周囲環境からの会話のプライバシー保護
EP3005362B1 (en) Apparatus and method for improving a perception of a sound signal
JP2006139307A (ja) 声音効果処理と騒音制御を有する装置及びその方法
CN112543393B (zh) 内置麦克风的频谱混合
KR102288182B1 (ko) 음성 사생활 보호 방법, 음성 사생활 보호 장치 및 이를 이용한 모바일 단말
JPH08296335A (ja) アクティブ防音フード装置
Rämö Equalization techniques for headphone listening
US11935512B2 (en) Adaptive noise cancellation and speech filtering for electronic devices
US11290599B1 (en) Accelerometer echo suppression and echo gating during a voice communication session on a headphone device
JP3992596B2 (ja) 音声再生方法、音声再生装置および音声再生プログラム
US11445290B1 (en) Feedback acoustic noise cancellation tuning
JP2012203172A (ja) 音声出力装置、音声出力方法およびプログラム
KR100790042B1 (ko) 소음 제거 장치와 그 방법 및 이를 이용한 통신 기기
Nishimura Feasibility study of voice shutter
JP2006148378A (ja) 携帯通信端末及びその漏れ音声低減方法
WO2014209434A1 (en) Voice enhancement methods and systems
KR20130127876A (ko) 사용자 단말 장치 및 그를 이용한 누설 음성 신호 제거 방법
KR20050080813A (ko) 소음 적응형 이동통신 단말장치 및 이 장치를 이용한통화음 합성방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140529

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160530

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee