(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を収音し対応する音信号を出力する収音手段と、
前記収音手段が出力した前記音信号の時間変動のピークに追随して直ちに立ち上がり、その後、緩やかに減衰する音量制御信号を発生する音量制御信号発生手段と、
マスカ音信号を発生するマスカ音発生手段と、
前記マスカ音信号をマスカ音として放音する放音手段と、
前記音量制御信号が第１の閾値より小さい場合、当該音量制御信号に第１の比例定数を乗算した信号を補正済み音量制御信号とし、前記音量制御信号が前記第１の閾値と前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値との間に属する場合、当該音量制御信号に前記第１の比例定数より小さい第２の比例定数を乗算した信号を補正済み音量制御信号とし、前記音量制御信号が前記第２の閾値より大きい場合、当該音量制御信号に前記第２の比例定数より小さい第３の比例定数を乗算した信号を補正済み音量制御信号とし、前記補正済み音量制御信号を前記マスカ音信号に乗算することにより前記放音手段に供給されるマスカ音信号の振幅を変化させる音量制御手段と、
を具備することを特徴とするマスカ音発生装置。
【請求項２】
コンピュータに、
音声を収音し対応する音信号を出力する収音手段と、
前記収音手段が出力した前記音信号の時間変動のピークに追随して直ちに立ち上がり、その後、緩やかに減衰する音量制御信号を発生する音量制御信号発生手段と、
マスカ音信号を発生するマスカ音発生手段と、
前記マスカ音信号をマスカ音として放音する放音手段と、
前記音量制御信号が第１の閾値より小さい場合、当該音量制御信号に第１の比例定数を乗算した信号を補正済み音量制御信号とし、前記音量制御信号が前記第１の閾値と前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値との間に属する場合、当該音量制御信号に前記第１の比例定数より小さい第２の比例定数を乗算した信号を補正済み音量制御信号とし、前記音量制御信号が前記第２の閾値より大きい場合、当該音量制御信号に前記第２の比例定数より小さい第３の比例定数を乗算した信号を補正済み音量制御信号とし、前記補正済み音量制御信号を前記マスカ音信号に乗算することにより前記放音手段に供給されるマスカ音信号の振幅を変化させる音量制御手段と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスキング効果を利用して会話の秘匿性を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マスキング効果を利用して会話の秘匿性を確保する技術の中には、空間内における話者の音声（以下、ターゲット音という）の聴き取りを妨げる音（以下、マスカ音という）をターゲット音と同じ空間に向けて放音させるものがある。マスキング効果は、２種類の音を同じ空間内に伝搬させた場合に、空間内の聴者において、一方の音（ターゲット音）の聴き取りが、他方の音（マスカ音）の存在によって、妨害を受ける現象である。
【０００３】
この種の技術においてマスカ音をターゲット音と同じ空間に放音した場合にその空間内において発生するマスキング効果は、マスカ音とターゲット音のそれぞれの音量及びマスカ音とターゲット音の音響的特徴（周波数成分，時間波形）に依存する。
【０００４】
マスカ音とターゲット音の音量とマスキング効果との関係を定量化する尺度として、次式（１）に示す音量レベル比Ｔ／Ｍ ratioが広く用いられている。次式におけるＬＴ（ｄＢ）は、空間内におけるターゲット音の音量レベルである。ＬＭａ（ｄＢ）は、同空間内におけるターゲット音以外の音（空調音など）である暗騒音の音量レベルである。ＬＭ（ｄＢ）は、同空間内におけるマスカ音の音量レベルである。
Ｔ／Ｍ ratio＝ＬＴ−（ＬＭ＋ＬＭａ）…（１）
【０００５】
この式（１）から分かるように、ターゲット音の音量レベルＬＴと暗騒音の音量レベルＬＭａが一定であれば、マスカ音の音量レベルＬＭが大きいほど音量レベル比Ｔ／Ｍ ratioは小さくなり、マスカ音の音量レベルＬＭが小さいほど音量レベル比Ｔ／Ｍ ratioは大きくなる。一般に、音量レベル比Ｔ／Ｍ  ratioが小さいほどマスキング効果は高くなり、音量レベル比Ｔ／Ｍ ratioが大きいほどマスキング効果は低くなる。
【０００６】
一方、マスカ音とターゲット音の音響的特徴とマスキング効果との関係については、如何なる音響的特徴を持った音をマスカ音とした場合に高いマスキング効果が発生するかに関する様々な検討がなされてきた。特許文献１には、人が発声した音声と全く同じではないながらもそれと似通った音響的特徴を有する音をマスカ音とすることにより高いマスキング効果を発生させる技術の開示がある。
【０００７】
特許文献１に開示された技術では、人が発声した音声をサンプリングした音信号列を短い時間長の区間に分割し、各区間内の音信号の配列を変更し、この配列を変更した音信号列をマスカ音とする。このような配列順変更処理を経て得られるマスカ音の音響的特徴は、一音素程度の短い時間単位でみれば人の音声の音響的特徴との相関がほぼ無相関に近く、数音素乃至数十音素程度のより長い時間単位でみれば人の音声の音響的特徴との相関が高いものとなる。
【０００８】
このような音響的特徴を持ったマスカ音を人の音声であるターゲット音と同じ空間に放音した場合、ターゲット音における各音素の音響的特徴がマスカ音によって乱され、空間内の聴者における各音素の了解度が低下する。従って、特許文献１の技術により得られたマスカ音を利用した場合におけるマスキング効果は、これに代えて人の音声と全く異なる音響的特徴を持った音（例えば、小川のせせらぎ等の環境音）を利用した場合に比べて際立って高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２３３６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１における音信号の配列変更処理により得られるマスカ音は、それ自体が耳慣れない特異な聴感的印象を持った音であるから、ターゲット音の音量レベルＬＴがそれほど大きくなくなっているにも拘わらずマスカ音の音量レベルＬＭを大きいままにしておくと、空間内の者に喧騒感や違和感を与えてしまうという問題がある。
【００１１】
そこで、マスカ音が過大な音量レベルとならないようにしつつ十分なマスキング効果を確保し得る技術的手段として、ターゲット音の音量レベルＬＴの変化に追随してマスカ音の音量レベルＬＭを変化させることも考えられる。しかし、この技術的手段の場合、次のような問題がある。
【００１２】
ターゲット音の音量レベルＬＴに対するマスカ音の音量レベルＬＭの追随の感度を鈍くし過ぎると、ターゲット音の音量レベルＬＴの立ち上がり時刻からこれに追随したマスカ音の音量レベルＬＭの立ち上がり時刻までの間に遅延が生じ、音量レベル比Ｔ／Ｍ ratioが僅かな時間だけ大きくなる。人間の聴覚は、ある音の存在に一旦注意を傾けると、後から別の音が混在してきてもその注意を傾けた音を無意識のうちに聞き分けてしまう、という特性を有している（カクテルパーティー効果）。このため、音量レベル比Ｔ／Ｍ ratioが大きくなった僅かな時間の間に空間内の聴者がターゲット音に気づいてしまうと、以降は音量レベル比Ｔ／Ｍ ratioが元に戻っても引き続きその内容を了解できてしまい、会話の秘匿性が保たれなくなる。
【００１３】
また、ターゲット音の音量レベルＬＴに対するマスカ音の音量レベルＬＭの追随の感度を鋭くし過ぎると、ターゲット音の音響的特徴とマスカ音の音響的特徴とがほとんど同じになってしまい、一音素程度の短い時間単位でみれば人の音声の音響的特徴との相関がほぼ無相関に近く、数音素乃至数十音素程度のより長い時間単位でみれば人の音声の音響的特徴との相関が比較的高い、というマスカ音の元々の音響的特徴が損なわれてしまう。このため、マスカ音をその音量レベルＬＭを調整することなく放音した場合に比べてマスキング効果が半減してしまう。また、音量レベルＬＭの調整前のマスカ音自体が時間軸上のレベル変動を有しているため、ターゲット音の音量レベルＬＴに対するマスカ音の音量レベルＬＭの追随の感度を鋭くし過ぎると、マスカ音の音量レベルＬＭが小さすぎる瞬間が発生してしまう。
【００１４】
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、空間内に放音するマスカ音の音量を抑えつつ、その空間内において十分なマスキング効果を発生させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、音声を収音し対応する音信号を出力する収音手段と、前記収音手段が出力した前記音信号の時間変動のピークに追随して直ちに立ち上がり、その後、緩やかに減衰する音量制御信号を発生する音量制御信号発生手段と、マスカ音信号を発生するマスカ音発生手段と、前記マスカ音信号をマスカ音として放音する放音手段と、前記音量制御信号に応じて前記放音手段に供給されるマスカ音信号の振幅を変化させ、前記放音手段から放音されるマスカ音の音量を制御する音量制御手段とを具備するマスカ音発生装置を提供する。
【００１６】
この発明では、マスカ音信号の振幅を音量制御信号により変化させ、この振幅を変化させたマスカ音信号によりマスカ音の音量を制御する。そして、本発明では、収音手段の収音信号にピークが現れる度に音量制御信号を直ちに立ち上げる。このため、収音手段の収音信号の立ち上がり時刻とこれに追随する音量制御信号の立ち上り時刻との間に遅延が発生しない。よって、ターゲット音の発声者たる話者の会話が始まった直後の僅かな時間の間に話者以外の聴者がターゲット音に気づいてしまうことが無くなる。また、本発明では、立ち上げた音量制御信号を緩やかに減衰させる。よって、一音素程度の短い時間単位でみれば人の音声の音響的特徴との相関がほぼ無相関に近く、数音素乃至数十音素程度のより長い時間単位でみれば人の音声の音響的特徴との相関が比較的高い、というマスカ音信号の元々の音響的特徴が損なわれることが無くなる。従って、本実施形態によると、マスカ音の音量を抑えつつ十分なマスキング効果を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態であるマスカ音生成装置の構成を示す図である。
【図２】同マスカ音生成装置の音量制御信号発生部に単位インパルスを入力した場合に出力されるインパルス応答波形を示す図である。
【図３】同マスカ音生成装置の音量制御信号発生部の出力信号を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態の効果を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるマスカ音生成装置の構成を示す図である。
【図６】同マスカ音生成装置の音量制御信号発生部の出力信号を説明するための図である。
【図７】本発明の第３実施形態であるマスカ音生成装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態であるマスカ音生成装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第５実施形態であるマスカ音生成装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第６実施形態であるマスカ音生成装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態であるマスカ音生成装置１０の構成を示す図である。このマスカ音生成装置１０は、空間の一部を占めるブース９０内における話者Ｐ１及びＰ２間の会話音をターゲット音Ｔとするとともに、ブース９０内外における会話音以外の音（空調音など）を暗騒音Ｍａとし、ブース９０の内外を隔てる壁９１及び９２を越えて外に漏れるターゲット音Ｔを外の聴者Ｕに聞こえ難くする音をマスカ音Ｍとして放音する。
【００１９】
図１において、マスカ音生成装置１０は、マイクロホン１１、スピーカ１２、マスカ音記憶部１３、Ａ／Ｄ変換部１４、制御部１５、Ｄ／Ａ変換部１６、及びアンプ部１７を有する。マイクロホン１１は、壁９１及び９２の内側または話者Ｐ１及びＰ２間のテーブル等に設置される。スピーカ１２は、壁９１及び９２の上部に設置されている。マイクロホン１１は、ブース９０内の音を収音する収音手段としての役割を果たす。スピーカ１２は、ブース９０の外に音を放音する放音手段としての役割を果たす。
【００２０】
マスカ音記憶部１３にはマスカ音データが記憶されている。マスカ音データは、十分な長さの時間Ｔ１（例えば、Ｔ１＝数十秒）分の人の音声をサンプリングした音サンプル列を数音素程度の短い時間Ｔ２（例えば、Ｔ２＝数百ミリ秒）のフレームに分割し、各フレーム内の音サンプルの配列順を逆転させたものである。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換部１４には、マイクロホン１１が収音した音のアナログ波形信号（ターゲット音Ｔを含む音のアナログ波形信号）が入力される。Ａ／Ｄ変換部１４は、そのアナログ波形信号をデジタル形式の音声信号Ｘ（ｉ）に変換し、制御部１５に出力する。
【００２２】
制御部１５は、マスカ音記憶部１３内のマスカ音データをマスカ音信号Ｍ（ｉ）とし、マスカ音信号Ｍ（ｉ）の振幅をＡ／Ｄ変換部１４から入力される音声信号Ｘ（ｉ）の振幅に応じて調整し、振幅を調整したマスカ音信号Ｍ’（ｉ）をＤ／Ａ変換部１６に出力する。マスカ音信号Ｍ（ｉ）の振幅の調整に関わる処理の詳細については、後述する。
【００２３】
Ｄ／Ａ変換部１６は、制御部１５から出力されるマスカ音信号Ｍ’（ｉ）をアナログ波形信号に変換し、アンプ部１７に出力する。このアナログ波形信号は、アンプ部１７による増幅を経た後、スピーカ１２に供給され、スピーカ１２からマスカ音Ｍとして放音される。
【００２４】
制御部１５は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、およびＲＯＭ２３を有する。ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２２をワークエリアとして利用しつつ、ＲＯＭ２３に記憶された音生成プログラムを実行する。音生成プログラムは、音量制御信号発生部３１、マスカ音発生部３２、及び音量制御部３３の各機能をＣＰＵ２１に実現させるプログラムである。
【００２５】
音量制御信号発生部３１は、音声信号Ｘ（ｉ）の時間変動のピークに追随して直ちに立ち上がり、その後、緩やかに減衰する音量制御信号Ｙ（ｉ）を出力する役割を果たす。音量制御信号発生部３１において、半波整流部４１は、入力端子５１に与えられる音声信号Ｘ（ｉ）が正の値を有する場合はそのまま通過させ、負の値を有する場合はその音声信号Ｘ（ｉ）の代わりに零サンプルを出力する。減算部４２は、半波整流部４１の出力信号から後述する遅延部４６の出力信号を減算して出力する。半波整流部４３は、減算部４２の出力信号が正の値を有する場合はそのまま通過させ、負の値を有する場合はその出力信号の代わりに零サンプルを出力する。アンプ４４は、半波整流部４３の出力信号を所定の増幅率で増幅して出力する。加算部４５、遅延部４６および乗算部４７からなるループは、アンプ４４の出力信号から高域成分を除去した信号Ｙ（ｉ）を発生するローパスフィルタを構成している。さらに詳述すると、加算部４５は、アンプ４４の出力信号と乗算部４７の出力信号を加算し、音量制御信号Ｙ（ｉ）として出力端子５２に出力し、遅延部４６はこの音量制御信号Ｙ（ｉ）を１サンプル遅延させ、乗算部４７はこの１サンプル遅延された音量制御信号Ｙ（ｉ）に１未満の係数を乗算して加算部４５に供給する。この乗算部４７が遅延部４６の出力信号に乗算する係数によりローパスフィルタの時定数が定まる。そして、上述した減算部４２では、半波整流部４１の出力信号から遅延部４６によって１サンプル遅延された信号Ｙ（ｉ）が減算され、減算結果である信号が半波整流部４３に供給される。この構成によれば、半波整流部４１から出力される音声信号Ｘ（ｉ）の半波整流波形が１サンプル遅延された音量制御信号Ｙ（ｉ）より大きい場合に、その超過分が半波整流部４３およびアンプ４４を介して、加算部４５、遅延部４６および乗算部４７からなるローパスフィルタに供給される。ここで、音声信号Ｘ（ｉ）の時間波形には、ブース９０内の話者の話声における各音素の発音時刻にほぼ同期した時刻においてピークが発生する。そして、音量制御信号発生部３１のローパスフィルタが出力する音量制御信号Ｙ（ｉ）は、音量制御信号Ｙ（ｉ）の現状値を越える音声信号Ｘ（ｉ）のピークが発生した場合に、そのピークに追従して直ちに立ち上がり、音声信号Ｘ（ｉ）が音量制御信号Ｙ（ｉ）を下回った以降は乗算部４７の補正係数により定まる時定数に従って減衰する。
【００２６】
図２は、音量制御信号発生部３１の入力端子５１に単位インパルスを入力した場合に音量制御信号発生部３１の出力端子５２から出力されるインパルス応答波形を示す図である。図２に示すように、音量制御信号発生部３１のインパルス応答波形では、単位インパルスの発生時刻から当該インパルス応答波形の振幅が１−（１／ｅ）（ｅは自然対数の底：１−（１／ｅ）≒０．６３）に達するのに要する時間τ１（以下、時定数τ１）は０よりも僅かに大きな値であり、振幅が１に達してから１／ｅ（ｅは自然対数の底：１／ｅ≒０．３７）まで減衰するのに要する時間τ２（以下、時定数τ２）は時定数τ１よりも十分に大きな値である。
【００２７】
ここで、音量制御信号発生部３１の入力信号である音声信号Ｘ（ｉ）はブース９０内のマイクロホン１１により収音された音（ターゲット音Ｔと暗騒音Ｍａとを含む音）の信号である。また、ブース９０内における暗騒音Ｍａの音量レベルＬＭａはほぼ一定である。よって、音声信号Ｘ（ｉ）は、話者Ｐ１及びＰ２間の会話が止むと暗騒音Ｍａの音量レベルＬＭａと同レベル（便宜上０レベルで表示）まで低下し、話者間Ｐ１及びＰ２間の会話が再び始まると立ち上がる、というように、話者Ｐ１及びＰ２が発声するターゲット音Ｔ（会話音）の音量レベルＬＴに依存して変化する。これに対し、図３（Ａ）に示すように、音量制御信号発生部３１の出力信号である音量制御信号Ｙ（ｉ）は、音声信号Ｘ（ｉ）に発生するピークレベルに追随して立ち上がり、以降は時定数τ２に従って緩やかに減衰し、音声信号Ｘ（ｉ）に発生する次のピークレベルに追随して立ち上がる、といった変化を繰り返す。
【００２８】
図１において、マスカ音発生部３２は、マスカ音記憶部１３内のマスカ音データにおける音サンプルを同記憶部１３から取得し、これらの音サンプルをマスカ音信号Ｍ（ｉ）として音量制御部３３へ出力する処理を繰り返す。
【００２９】
音量制御部３３は、音量制御信号Ｙ（ｉ）の振幅に応じてマスカ音信号Ｍ（ｉ）の振幅を変化させ、スピーカ１２から放音されるマスカ音Ｍの音量を制御する役割を果たす。より詳細に説明すると、音量制御部３３は、音量制御信号発生部３１及びマスカ音発生部３２から音量制御信号Ｙ（ｉ）及びマスカ音信号Ｍ（ｉ）がそれぞれ出力される度に、信号Ｙ（ｉ）を信号Ｍ（ｉ）に乗算し、その乗算結果を振幅変更済みのマスカ音信号Ｍ’（ｉ）としてＤ／Ａ変換部１６に出力する。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の例における信号Ｘ（ｉ）と信号Ｙ（ｉ）、及び信号Ｙ（ｉ）に応じてマスカ音信号Ｍ（ｉ）の振幅を変更したマスカ音信号Ｍ’（ｉ）を重ね合わせた図である。
【００３０】
この図３（Ｂ）の例では、マスカ音信号Ｍ’（ｉ）は、ターゲット音Ｔを含む信号である音信号Ｘ（ｉ）の立ち上がりにほぼ同期して立ち上がり、音信号Ｘ（ｉ）に追随している。その後、マスカ音信号Ｍ’（ｉ）は、音信号Ｘ（ｉ）の立ち下がりの過程におけるレベル変動を乱すような起伏を示している。マスカ音信号Ｍ’（ｉ）がこのような起伏を有することにより、ターゲット音Ｔが効果的にマスキングされる。
【００３１】
以上が、本実施形態におけるマスカ音生成装置１０の構成の詳細である。本実施形態では、マスカ音記憶部１３に格納されているマスカ音データをマスカ音信号Ｍ（ｉ）とし、このマスカ音信号Ｍ（ｉ）の振幅を音量制御信号Ｙ（ｉ）により変化させ、振幅を変化させたマスカ音信号Ｍ’（ｉ）をマスカ音Ｍとして放音する。そして、本実施形態では、音声信号Ｘ（ｉ）にピークが現れる度に音量制御信号Ｙ（ｉ）を直ちに立ち上げる。このため、信号Ｘ（ｉ）の立ち上がり時刻とこれに追随する音量制御信号Ｙ（ｉ）の立ち上がり時刻との間に遅延が発生しない。よって、話者Ｐ１及びＰ２の会話が始まった直後の僅かな時間の間に聴者Ｕがターゲット音（会話音）に気づいてしまうことが無くなる。
【００３２】
また、本実施形態では、立ち上げた音量制御信号Ｙ（ｉ）を緩やかに減衰させる。よって、図４に示すように、ターゲット音Ｔの音量レベルＬＴ及びマスカ音信号Ｍ’（ｉ）の音であるマスカ音Ｍの音量レベルＬＭを数音素乃至数十音素程度の時間Ｔ３毎に平均したものを、それぞれ平均音量レベルＬＴＡＶＥ及ＬＭＡＶＥとすると、時間Ｔ３毎の平均音量レベルＬＴＡＶＥ及ＬＭＡＶＥを前掲の式（１）に代入した場合に求まる平均音量レベル比Ｔ／Ｍ ratioＡＶＥはほぼ一定に保たれる。このため、一音素程度の短い時間単位でみれば人の音声の音響的特徴との相関がほぼ無相関に近く、数音素乃至数十音素程度のより長い時間単位でみれば人の音声の音響的特徴との相関が比較的高い、というマスカ音データの元々の音響的特徴が損なわれることが無くなる。
【００３３】
従って、本実施形態によると、マスカ音Ｍの音量を抑えつつ十分なマスキング効果を発生させることができる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態であるマスカ音生成装置１０Ａの構成を示す図である。このマスカ音生成装置１０Ａは、マスカ音生成装置１０（図１）の音量制御信号発生部３１内における半波整流部４１、減算部４２、半波整流部４３、アンプ４４、加算部４５、遅延部４６、及び乗算部４７を、ピークホールド回路６０により置き換えたものである。図６に示すように、本実施形態における音量制御信号発生部３１の出力信号である音量制御信号ＹＡ（ｉ）は、音声信号Ｘ（ｉ）に発生するピークに追随して立ち上がった後、振幅を時間Ｔ４（例えば、時間Ｔ４＝１秒）に亙って維持してから音声信号Ｘ（ｉ）の立ち上がり時以降の包絡線に沿って緩やかに減衰し、音声信号Ｘ（ｉ）に発生する次のピークに追随して立ち上がる、といった変化を繰り返す。本実施形態では、音量制御部３３は、音量制御信号発生部３１及びマスカ音発生部３２から音量制御信号ＹＡ（ｉ）及びマスカ音信号Ｍ（ｉ）が出力される度に、信号ＹＡ（ｉ）を信号Ｍ（ｉ）に乗算し、その乗算結果を振幅変更済みのマスカ音信号Ｍ’（ｉ）としてＤ／Ａ変換部１６に出力する。本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態であるマスカ音生成装置１０Ｂの構成を示す図である。このマスカ音生成装置１０Ｂは、マスカ音生成装置１０（図１）の音量制御信号発生部３１内における半波整流部４１、減算部４２、半波整流部４３、アンプ４４、加算部４５、遅延部４６、及び乗算部４７を、ヒルベルト変換部７１、ＬＰＦ（Low Pass Filter）７２、及びＦＩＲ（Finite Impulse  Response）フィルタ７３により置き換えたものである。ヒルベルト変換部７１、ＬＰＦ７２、及びＦＩＲフィルタ７３は、当該音量制御信号発生部３１における入力端子５１と出力端子５２の間に直列に介挿されている。ヒルベルト変換部７１は、音声信号Ｘ（ｉ）にヒルベルト変換処理を施し、変換結果である信号Ｘ’（ｉ）をＬＰＦ７２に出力する。ＬＰＦ７２は、信号Ｘ’（ｉ）における周波数ｆｃより低い周波数成分を選択し、信号Ｘ”（ｉ）として出力する。ＦＩＲフィルタ７３は、当該インパルス応答ＩＲの始点ｔ＝０の振幅が最大で始点から時間が経過するに従って振幅が徐々に減衰するインパルス応答ＩＲをＬＰＦ７２の出力信号Ｘ”（ｉ）に畳込む。ＦＩＲフィルタ７３は、この畳込み演算結果ＩＲ＊Ｘ”（ｉ）を音量制御信号ＹＢ（ｉ）として出力する。本実施形態では、音量制御部３３は、音量制御信号発生部３１及びマスカ音発生部３２から音量制御信号ＹＢ（ｉ）及びマスカ音信号Ｍ（ｉ）が出力される度に、信号ＹＢ（ｉ）を信号Ｍ（ｉ）に乗算し、その乗算結果を振幅変更済みのマスカ音信号Ｍ’（ｉ）としてＤ／Ａ変換部１６に出力する。本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３６】
＜第４実施形態＞
図８は、本発明の第４実施形態であるマスカ音生成装置１０Ｃの構成を示す図である。上記第１および第２実施形態では、音量制御信号Ｙ（ｉ）をそのままマスカ音信号Ｍ（ｉ）に乗算してマスカ音Ｍの音量制御を行った。これに対し、本実施形態および後述する第５および第６実施形態では、音量制御信号Ｙ（ｉ）にテーブル内の係数を用いた補正を施し、補正を施した補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とマスカ音信号Ｍ（ｉ）の乗算結果をマスカ音信号Ｍ’（ｉ）とする。図８に示すように、マスカ音生成装置１０Ｃの制御部１５は変化量定義テーブル８１を有する。本実施形態における音量制御部３３では、マスカ音Ｍの音量を次のように制御する。
ａ１．Ｙ（ｉ）≦第１の閾値ＬＴＨ１である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を０（ｄＢ）にする。
ｂ１．第１の閾値ＬＴＨ１＜Ｙ（ｉ）＜第２の閾値ＬＴＨ２である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を音量制御信号Ｙ（ｉ）に比例させる。
ｃ１．第２の閾値ＬＴＨ２≦Ｙ（ｉ）である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を一定値に維持する。
【００３７】
このような音量制御を実現するため、音量制御部３３は、音量制御信号発生部３１及びマスカ音発生部３２から音量制御信号Ｙ（ｉ）及びマスカ音信号Ｍ（ｉ）がそれぞれ出力される度に変化量定義テーブル８１を参照し、マスカ音信号Ｍ（ｉ）に乗算する信号Ｙ’（ｉ）を次のようにして決定する。
ａ２．Ｙ（ｉ）≦第１の閾値ＬＴＨ１である場合
この場合、０の振幅を持った信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
ｂ２．第１の閾値ＬＴＨ１＜Ｙ（ｉ）＜第２の閾値ＬＴＨ２である場合
この場合、信号Ｙ（ｉ）に比例定数ｋ２（真数）を乗算した信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
ｃ２．第２の閾値ＬＴＨ２≦Ｙ（ｉ）である場合
この場合、第２の閾値ＬＴＨ２と同じ振幅を持った信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
【００３８】
本実施形態では、音声信号Ｘ（ｉ）にＬＴＨ１より大きな振幅を持ったピークが現れない間は、マスカ音Ｍの音量レベルＬＭも０になる。よって、話者Ｐ１及びＰ２が会話が止まっている間に聴こえたマスカ音Ｍを煩わしく感じる、という不都合が発生しなくなる。特に、本実施形態は、暗騒音Ｍａの音量レベルＬＭａが非常に低いような静謐な環境下での利用に好適である。また、本実施形態では、音声信号Ｘ（ｉ）に発生したピークの振幅がＬＴＨ２以上である場合において、マスカ音Ｍの音量がＬＴＨ２以下に抑えられる。よって、話者Ｐ１及びＰ２の受容限度を超えるような大音量のマスカ音Ｍが放音されて話者Ｐ１及びＰ２が不快に感じてしまう、という不都合が発生しなくなる。
【００３９】
＜第５実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態であるマスカ音生成装置１０Ｄの構成を示す図である。図９に示すように、マスカ音生成装置１０Ｄの制御部１５は変化量定義テーブル８２を有する。本実施形態における音量制御部３３では、マスカ音Ｍの音量を次のように制御する。
ａ３．Ｙ（ｉ）≦第１の閾値ＬＴＨ１である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を、音量制御信号Ｙ（ｉ）の振幅の増加に対して最も急な勾配で変化させる。
ｂ３．第１の閾値ＬＴＨ１＜Ｙ（ｉ）＜第２の閾値ＬＴＨ２である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を、音量制御信号Ｙ（ｉ）の振幅の増加に対してａ３．よりも緩やかな勾配で変化させる。
ｃ３．第２の閾値ＬＴＨ２≦Ｙ（ｉ）である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を、音量制御信号Ｙ（ｉ）の振幅の増加に対してｂ３．よりも緩やかな勾配で変化させる。
【００４０】
このような音量制御を実現するため、音量制御部３３は、音量制御信号発生部３１及びマスカ音発生部３２から音量制御信号Ｙ（ｉ）及びマスカ音信号Ｍ（ｉ）がそれぞれ出力される度に変化量定義テーブル８２を参照し、マスカ音信号Ｍ（ｉ）に乗算する信号Ｙ’（ｉ）を次のようにして決定する。
ａ４．Ｙ（ｉ）≦第１の閾値ＬＴＨ１である場合
この場合、音量制御信号Ｙ（ｉ）に比例定数ｋ１（真数：ｋ１＞ｋ２）を乗算した信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
ｂ４．第１の閾値ＬＴＨ１＜Ｙ（ｉ）＜第２の閾値ＬＴＨ２である場合
この場合、音量制御信号Ｙ（ｉ）に比例定数ｋ２を乗算した信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
ｃ４．第２の閾値ＬＴＨ２≦Ｙ（ｉ）である場合
この場合、音量制御信号Ｙ（ｉ）に比例定数ｋ３（真数：ｋ３＜ｋ２）を乗算した信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
【００４１】
本実施形態によると、話者Ｐ１及びＰ２が話声の大きさを変えながら話している最中にマスカ音Ｍの放音が突然止まり、話者Ｐ１及びＰ２に違和感を与える、という不都合が発生しなくなる。
【００４２】
＜第６実施形態＞
図１０は、本発明の第６実施形態であるマスカ音生成装置１０Ｅの構成を示す図である。図１０に示すように、マスカ音生成装置１０Ｅの制御部１５は変化量定義テーブル８３を有する。本実施形態における音量制御部３３では、マスカ音Ｍの音量を次のように制御する。
ａ５．Ｙ（ｉ）≦第１の閾値ＬＴＨ１である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を一定値に維持する。
ｂ５．第１の閾値ＬＴＨ１＜Ｙ（ｉ）＜第２の閾値ＬＴＨ２である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を、音量制御信号Ｙ（ｉ）の振幅の増加に対して急な勾配で変化させる。
ｃ５．第２の閾値ＬＴＨ２≦Ｙ（ｉ）である場合
この場合、マスカ音Ｍの音量を、音量制御信号Ｙ（ｉ）の振幅の増加に対して緩やかな勾配で変化させる。
【００４３】
このような音量制御を実現するため、音量制御部３３は、音量制御信号発生部３１及びマスカ音発生部３２から音量制御信号Ｙ（ｉ）及びマスカ音信号Ｍ（ｉ）がそれぞれ出力される度に変化量定義テーブル８３を参照し、マスカ音信号Ｍ（ｉ）に乗算する信号Ｙ’（ｉ）を次のようにして決定する。
ａ６．Ｙ（ｉ）≦第１の閾値ＬＴＨ１である場合
この場合、第１の閾値ＬＴＨ１と同じ振幅を持った信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
ｂ６．第１の閾値ＬＴＨ１＜Ｙ（ｉ）＜第２の閾値ＬＴＨ２である場合
この場合、音量制御信号Ｙ（ｉ）に比例定数ｋ２を乗算した信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
ｃ６．第２の閾値ＬＴＨ２≦Ｙ（ｉ）である場合
この場合、音量制御信号Ｙ（ｉ）に比例定数ｋ３（ｋ３＜ｋ２）を乗算した信号を補正済み音量制御信号Ｙ’（ｉ）とする。
【００４４】
本実施形態では、音声信号Ｘ（ｉ）にＬＴＨ１より小さな振幅のピークが現れた場合であってもマスカ音Ｍの音量レベルＬＭを直ちに０にはせず、小さな音量レベルＬＭのマスカ音Ｍを放音させ続けておく。よって、話者Ｐ１及びＰ２が一度止めた会話を再開した場合にマスカ音Ｍが突然聴こえ出し、話者Ｐ１及びＰ２に違和感を与える、という不都合が発生しなくなる。特に、本実施形態は、暗騒音Ｍａの音量レベルＬＭａが比較的大きな騒がしい環境下での利用に好適である。
【００４５】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
（１）上記第１乃至第６実施形態において、Ａ／Ｄ変換部１４と音量制御信号発生部３１の間にＬＰＦやＨＰＦ（High Pass Filter）を挿入してもよい。Ａ／Ｄ変換部１４と音量制御信号発生部３１の間にＬＰＦを挿入することにより、音声信号Ｘ（ｉ）に含まれる発話音声以外の音であるノイズに反応して音量制御信号Ｙ（ｉ）が立ち上がってしまう、という不都合が発生しなくなる。また、Ａ／Ｄ変換部１４と音量制御信号発生部３１の間にＨＰＦを挿入することにより、音声信号Ｘ（ｉ）に含まれる音声の周波数成分より低域の成分に反応して音量制御信号Ｙ（ｉ）が立ち上がってしまう、という不都合が発生しなくなる。
【００４６】
（２）上記第１乃至第６実施形態において、ブース９０内の暗騒音Ｍａの音量レベルＬＭａを高めるための補強音をマスカ音Ｍとは別に継続的に放音してもよい。この実施形態によると、マスカ音Ｍが放音されていない間も一定音量レベル以上の音が放音されるので、マスカ音Ｍの放音が再開された時に受聴者に与える違和感を軽減することができる。
【００４７】
（３）上記第３実施形態において、ＦＩＲフィルタ７３をＩＩＲ（Infinite impulse response）フィルタにより置き換えてもよい。
【００４８】
（４）上記第４乃至第６実施形態において、変化量定義テーブル８１，８２，８３の代わりに、前掲の式（２），（３），（４）の演算を行うための関数を準備し、音声信号Ｘ（ｉ）をその関数に作用させることによって信号Ｙ（ｉ）の振幅を決定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０…マスカ音生成装置、１１…マイクロホン、１２…スピーカ、１３…マスカ音記憶部、１４…Ａ／Ｄ変換部、１５…制御部、１６…Ｄ／Ａ変換部、１７…アンプ部、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＡＭ、２３…ＲＯＭ、３１…音量制御信号発生部、３２…マスカ音発生部、３３…音量制御部、９０…ブース、９１，９２…壁。
【図１】
0005644278.tif 000002
【図２】
0005644278.tif 000003
【図３】
0005644278.tif 000004
【図４】
0005644278.tif 000005
【図５】
0005644278.tif 000006
【図６】
0005644278.tif 000007
【図７】
0005644278.tif 000008
【図８】
0005644278.tif 000009
【図９】
0005644278.tif 000010
【図１０】
0005644278.tif 000011