(57)【要約】【課題】会話セキュリティシステムによる会話保護度合を測定者の感覚によってバラつきが生じることなく適正に評価すること。【解決手段】防聴音発生装置１が、集音マイク１１０によって集音された所定の音声に基づいて防聴音を生成するとともに、生成した防聴音を防聴音スピーカ１２０から出力し、測定装置２の音声解析部２２ａが、ミックス音とオリジナル音とをそれぞれ集音する。また、測定装置２の防聴音出力度合算出部２２ｂが、ミックス音およびオリジナル音の音圧レベルをそれぞれ算出するとともに、算出されたミックス音およびオリジナル音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する。そして、測定装置２の会話保護度合算出部２２ｃが、会話保護度合と防聴音出力度合との相関式を用い、防聴音出力度合算出部２２ｂによって算出された防聴音出力度合から会話保護度合を算出するように会話保護度合評価システムを構成する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集音部によって集音された所定の音声に基づいて前記所定の音声を聞き取り難くする防聴音を生成し、生成した防聴音を所定のスピーカから出力する防聴音出力手段と、
前記所定の音声に対して前記防聴音を重畳させた音であるミックス音または前記所定の音声のみを発生させた場合の音であるオリジナル音を集音する集音手段と、
前記集音手段によって集音された前記ミックス音および前記オリジナル音の音圧レベルをそれぞれ算出するとともに、算出された前記ミックス音および前記オリジナル音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する出力度合算出手段と、
人が音声を聴き取れない割合を示す会話保護度合と前記防聴音出力度合との相関を表わす式として予め求められた相関式を用い、前記出力度合算出手段によって算出された防聴音出力度合から前記会話保護度合を算出する保護度合算出手段と
を備えたことを特徴とする会話保護度合評価システム。
【請求項２】
前記出力度合算出手段は、
前記ミックス音の波形スペクトルと前記オリジナル音の波形スペクトルとに基づいて前記防聴音が有効に出力されている周波数帯域を特定し、特定した周波数帯域における前記ミックス音の音圧レベルの代表値を前記ミックス音の音圧レベルとして算出するとともに、特定した周波数帯域における前記オリジナル音の音圧レベルの代表値を前記オリジナル音の音圧レベルとして算出することを特徴とする請求項１に記載の会話保護度合評価システム。
【請求項３】
あらかじめ録音された男女別の母音を前記所定の音声として出力するテストスピーカをさらに備え、
前記出力度合算出手段は、
前記ミックス音における前記母音ごとの音圧レベルの代表値を前記ミックス音の音圧レベルとして算出するとともに、前記オリジナル音における前記母音ごとの音圧レベルの代表値を前記オリジナル音の音圧レベルとして算出することを特徴とする請求項１または２に記載の会話保護度合評価システム。
【請求項４】
前記集音手段は、前記所定の音声および前記防聴音を発生させていない状態における周囲の音を暗騒音として集音し、
前記保護度合算出手段は、
前記暗騒音の音圧レベルに応じた前記相関式を用い、前記出力度合算出手段によって算出された防聴音出力度合および前記集音手段によって集音された暗騒音の騒音レベルから前記会話保護度合を算出することを特徴とする請求項１、２または３に記載の会話保護度合評価システム。
【請求項５】
前記保護度合算出手段によって算出された会話保護度合が所定範囲外である場合に、前記会話保護度合が所定範囲内となるように前記防聴音の出力レベルの設定値を変更する設定変更手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の会話保護度合評価システム。
【請求項６】
前記防聴音出力手段は、
試験者が発話した所定の音声を前記集音部を用いて集音するとともに、集音された音声に対応する防聴音を生成して前記所定のスピーカから出力し、
前記集音手段は、
前記試験者が発話した所定の音声および前記防聴音出力手段によって出力された防聴音をそれぞれ集音し、
前記出力度合算出手段は、
前記集音手段によって集音された前記所定の音声をオリジナル音とし、該オリジナル音を前記集音手段によって集音された防聴音と合成することによってミックス音を生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の会話保護度合評価システム。
【請求項７】
所定の音声をオリジナル音として集音する第１の集音工程と、
集音部によって集音された前記所定の音声に基づき、前記所定の音声を聞き取り難くする防聴音を生成して所定のスピーカから出力する防聴音出力工程と、
前記所定の音声に対して前記防聴音を重畳させた音であるミックス音を集音する第２の集音工程と、
前記第１の集音工程において集音した前記オリジナル音の音圧レベルおよび前記第２の集音工程において集音した前記ミックス音の音圧レベルをそれぞれ算出するとともに、算出された前記ミックス音および前記オリジナル音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する出力度合算出工程と、
人が音声を聴き取れない割合を示す会話保護度合と前記防聴音出力度合との相関を表わす式として予め求められた相関式を用い、前記出力度合算出工程において算出した防聴音出力度合から前記会話保護度合を算出する保護度合算出工程と
を含んだことを特徴とする会話保護度合評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、周囲に漏れる会話の機密性やプライバシーを保護する会話セキュリティシステムによる会話の保護度合い（会話保護度合）を評価する会話保護度合評価システムおよび会話保護度合評価方法に関し、特に、会話保護度合を測定者の感覚によってバラつきが生じることなく適正に評価することができる会話保護度合評価システムおよび会話保護度合評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、病院や薬局あるいは銀行などのオープンスペースでは、プライバシーに関わる内容の会話が頻繁におこなわれている。そこで、会話当事者のプライバシーを保護することを目的として、会話音声を聞こえ難くするマスキング音を会話音声に被せて出力する会話セキュリティシステムが開発されている。
【０００３】
特に、近年では、ホワイトノイズやＢＧＭといった会話音声との関連性が少ない音声をマスキング音として用いるのではなく、会話音声に基づいて生成されるマスキング音を用いて会話音声を聞こえ難くする会話セキュリティシステムも開発されている。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、入力された会話音声の波形スペクトルに基づき、会話音声において音圧のピークを持つ周波数とは異なる周波数に音圧のピークを持つマスキング音を生成して出力するマスキング装置が開示されている。
【０００５】
すなわち、特許文献１に記載のマスキング装置は、元の会話音声とマスキング音とを知覚的に融合させることによって会話音声の特徴（音韻性）を壊し、第３者がこれらの音声を区別して認識することができなくする。この結果、第３者にとって会話音声が不明瞭となり、会話の内容を聞き取られ難くすることができる。なお、特許文献１に記載のマスキング装置によって出力されるマスキング音のように、元の会話音声の音韻性を壊すマスキング音を「妨害音」あるいは「防聴音」と呼ぶ場合がある。
【０００６】
ところで、特許文献１に記載のマスキング装置を導入する場合には、妨害音によって会話音声がどの程度聞き取り難くなるかを事前に評価したうえで、マイクやスピーカといった音響機器の配置を決定したり妨害音の音量を決定したりすることが望ましい。
【０００７】
具体的には、従来では、会話音声と連動して妨害音を出力させた場合の音声を実際に人が聞き取り、どの程度理解できたかを判断することによって妨害音による効果（会話保護度合）を評価していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４３３６５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の聴取実験では、測定者によって判断にバラつきが生じるおそれがあり、また、測定に多大な時間も要する。このため、会話セキュリティシステムによる会話保護度合を測定者の感覚によってバラつきが生じることなく適正に評価することができる会話保護度合評価システムあるいは会話保護度合評価方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【００１０】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、会話セキュリティシステムによる会話保護度合を測定者の感覚によってバラつきが生じることなく適正に評価することができる会話保護度合評価システムおよび会話保護度合評価方法を提供することを目的とする。
【００１１】
なお、以下では、元の会話音声の音韻正を壊すマスキング音を「防聴音」と呼ぶこととする。また、本発明に係る会話保護度合評価システムおよび会話保護度合評価方法は、会話音声に対してその会話音声を加工処理して生成した防聴音を重畳させることによって会話を聞き取り難くする会話セキュリティシステムに対して供されるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、集音部によって集音された所定の音声に基づいて前記所定の音声を聞き取り難くする防聴音を生成し、生成した防聴音を所定のスピーカから出力する防聴音出力手段と、前記所定の音声に対して前記防聴音を重畳させた音であるミックス音または前記所定の音声のみを発生させた場合の音であるオリジナル音を集音する集音手段と、前記集音手段によって集音された前記ミックス音および前記オリジナル音の音圧レベルをそれぞれ算出するとともに、算出された前記ミックス音および前記オリジナル音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する出力度合算出手段と、人が音声を聴き取れない割合を示す会話保護度合と前記防聴音出力度合との相関を表わす式として予め求められた相関式を用い、前記出力度合算出手段によって算出された防聴音出力度合から前記会話保護度合を算出する保護度合算出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記の発明において、前記出力度合算出手段は、前記ミックス音の波形スペクトルと前記オリジナル音の波形スペクトルとに基づいて前記防聴音が有効に出力されている周波数帯域を特定し、特定した周波数帯域における前記ミックス音の音圧レベルの代表値を前記ミックス音の音圧レベルとして算出するとともに、特定した周波数帯域における前記オリジナル音の音圧レベルの代表値を前記オリジナル音の音圧レベルとして算出することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記の発明において、あらかじめ録音された男女別の母音を前記所定の音声として出力するテストスピーカをさらに備え、前記出力度合算出手段は、前記ミックス音における母音ごとの音圧レベルの代表値を前記ミックス音の音圧レベルとして算出するとともに、前記オリジナル音における母音ごとの音圧レベルの代表値を前記オリジナル音の音圧レベルとして算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記の発明において、前記集音手段は、前記所定の音声および前記防聴音を発生させていない状態における周囲の音を暗騒音として集音し、前記保護度合算出手段は、前記暗騒音の音圧レベルに応じた前記相関式を用い、前記出力度合算出手段によって算出された防聴音出力度合および前記集音手段によって集音された暗騒音の騒音レベルから前記会話保護度合を算出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記の発明において、前記保護度合算出手段によって算出された会話保護度合が所定範囲外である場合に、前記会話保護度合が所定範囲内となるように前記防聴音の出力レベルの設定値を変更する設定変更手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記の発明において、前記防聴音出力手段は、試験者が発話した所定の音声を前記集音部を用いて集音するとともに、集音された音声に対応する防聴音を生成して前記所定のスピーカから出力し、前記集音手段は、前記試験者が発話した所定の音声および前記防聴音出力手段によって出力された防聴音をそれぞれ集音し、前記出力度合算出手段は、前記集音手段によって集音された前記所定の音声をオリジナル音とし、該オリジナル音を前記集音手段によって集音された防聴音と合成することによってミックス音を生成することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、所定の音声をオリジナル音として集音する第１の集音工程と、集音部によって集音された前記所定の音声に基づき、前記所定の音声を聞き取り難くする防聴音を生成して所定のスピーカから出力する防聴音出力工程と、前記所定の音声に対して前記防聴音を重畳させた音であるミックス音を集音する第２の集音工程と、前記第１の集音工程において集音した前記オリジナル音の音圧レベルおよび前記第２の集音工程において集音した前記ミックス音の音圧レベルをそれぞれ算出するとともに、算出された前記ミックス音および前記オリジナル音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する出力度合算出工程と、人が音声を聴き取れない割合を示す会話保護度合と前記防聴音出力度合との相関を表わす式として予め求められた相関式を用い、前記出力度合算出工程において算出した防聴音出力度合から前記会話保護度合を算出する保護度合算出工程とを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、防聴音出力手段が、集音部によって集音された所定の音声に基づいて所定の音声を聞き取り難くする防聴音を生成するとともに、生成した防聴音を所定のスピーカから出力し、集音手段が、所定の音声に対して防聴音を重畳させた音であるミックス音または所定の音声のみを発生させた場合の音であるオリジナル音を集音し、出力度合算出手段が、集音手段によって集音されたミックス音およびオリジナル音の音圧レベルをそれぞれ算出するとともに、算出されたミックス音およびオリジナル音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出し、保護度合算出手段が、人が音声を聴き取れない割合を示す会話保護度合と防聴音出力度合との相関を表わす式として予め求められた相関式を用い、出力度合算出手段によって算出された防聴音出力度合から会話保護度合を算出することとしたため、会話セキュリティシステムによる会話保護度合を測定者の感覚によってバラつきが生じることなく適正に評価することができるという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明によれば、出力度合算出手段が、ミックス音の波形スペクトルとオリジナル音の波形スペクトルとに基づいて防聴音が有効に出力されている周波数帯域を特定し、特定した周波数帯域におけるミックス音の音圧レベルの代表値をミックス音の音圧レベルとして算出するとともに、特定した周波数帯域におけるオリジナル音の音圧レベルの代表値をオリジナル音の音圧レベルとして算出することとしたため、防聴音出力度合をより精度良く算出することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明によれば、テストスピーカが、あらかじめ録音された男女別の母音を所定の音声として出力し、出力度合算出手段が、ミックス音における母音ごとの音圧レベルの代表値をミックス音の音圧レベルとして算出するとともに、オリジナル音における母音ごとの音圧レベルの代表値をオリジナル音の音圧レベルとして算出することとしたため、会話音声の中で最も出現頻度の高い男女別の母音を使用することで、実環境に即した会話保護度合を求めることができるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明によれば、集音手段が、所定の音声および防聴音を発生させていない状態における周囲の音を暗騒音として集音し、保護度合算出手段が、暗騒音の音圧レベルに応じた相関式を用い、出力度合算出手段によって算出された防聴音出力度合および集音手段によって集音された暗騒音の騒音レベルから会話保護度合を算出することとしたため、暗騒音の騒音レベルに応じて変動する会話保護度合を適切に求めることができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明によれば、設定変更手段が、保護度合算出手段によって算出された会話保護度合が所定範囲外である場合に、会話保護度合が所定範囲内となるように防聴音の出力レベルの設定値を変更することとしたため、防聴音の出力レベルの調整にかかる労力を軽減することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、防聴音出力手段が、試験者が発話した所定の音声を集音部を用いて集音するとともに、集音された音声に対応する防聴音を生成して所定のスピーカから出力し、集音手段が、試験者が発話した所定の音声および防聴音出力手段によって出力された防聴音をそれぞれ集音し、出力度合算出手段が、集音手段によって集音された所定の音声をオリジナル音とし、該オリジナル音を集音手段によって集音された防聴音と合成することによってミックス音を生成することとしたため、テスト音声としてあらかじめ録音された音声を用意することなく、試験者がその場で発した音声を用いて会話保護度合を求めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明に係る会話保護度合評価手法の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る会話保護度合評価システムの好適な配置例を示す図である。
【図３】図３は、本実施例に係る防聴音発生装置および測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、防聴音出力度合の算出手順を説明するための図である。
【図５】図５は、聴取位置１における防聴音出力度合の測定結果および聴取実験の実験結果を示した図である。
【図６】図６は、聴取位置１〜３のそれぞれにおける防聴音出力度合と会話保護度合との相関を平均化した結果を示した図である。
【図７】図７は、防聴音発生装置と測定装置との間で実行される処理手順を示すシーケンス図である。
【図８】図８は、防聴音出力度合算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、音圧レベル算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、試験者の生の音声を用いて防聴音出力度合を求める場合の説明図である。
【図１１】図１１は、実環境において求めた会話保護度合を用いて防聴音の音量調整を行う場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る会話保護度合評価システムおよび会話保護度合評価方法の実施例を詳細に説明する。
【００２７】
まず、実施例の詳細な説明に先立って、本発明に係る会話保護度合評価手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る会話保護度合評価手法の概要を示す図である。
【００２８】
本発明に係る会話保護度合評価手法は、概略的には、会話セキュリティシステムによって会話の内容がどの程度聞き取り難くなったかを機械的に評価する手法である。ここで、会話セキュリティシステムは、会話音声に基づいて生成した所定の防聴音を会話音声と重畳して出力することによって、第３者が会話音声の内容を聞き取り難くするシステムである。
【００２９】
具体的には、同図に示したように、会話セキュリティシステムでは、話者の近傍に設置された集音マイクが、話者の会話音声（ここでは、テスト音声）を集音して防聴音発生装置へ出力する。そして、会話セキュリティシステムでは、防聴音発生装置が、集音マイクによって集音された会話音声に基づいて防聴音を生成し、生成された防聴音を傍聴者の近傍に設置された防聴音スピーカから出力する。
【００３０】
ここで、防聴音発生装置は、たとえば、会話音声において音圧のピークを持つ周波数とは異なる周波数に音圧のピークを持つ音声を防聴音として生成する。また、防聴音発生装置は、会話音声のスペクトル包絡を反転させた変形スペクトル包絡を有する音声を防聴音として生成することもできる。このように、会話セキュリティシステムでは、会話音声に基づく防聴音を生成して出力することで、第３者がこれらの音声を区別して認識することができなくする。この結果、第３者にとって会話音声が不明瞭となり、会話の内容を聞き取られ難くすることができる。
【００３１】
かかる会話セキュリティシステムの評価を行う場合、従来では、会話音声と連動して防聴音を出力させた場合の音声を実際に人が聞き取り、どの程度理解できたかを判断することによって評価していた。しかし、このような聴取実験では、測定者によって判断にバラつきが生じるおそれがあり、測定に多大な時間も要する。
【００３２】
ここで、本願発明者らは、防聴音出力度合の測定実験および聴取実験によって防聴音出力度合と会話保護度合とが相関関係にあることを見出した。そこで、本発明に係る会話保護度合評価手法では、防聴音出力度合と会話保護度合との相関式を用いて防聴音出力度合から会話保護度合を算出することとした。
【００３３】
すなわち、本発明に係る会話保護度合評価手法では、防聴音出力度合を測定によって算出し、かかる防聴音出力度合と相関式とを用いて会話保護度合を算出する点に主たる特徴を有する。ここで、会話保護度合とは、人が音声を聴き取れない割合を示す。
【００３４】
具体的には、同図に示したように、本発明に係る会話保護度合評価手法では、会話セキュリティシステムを動作させていない状態で、テストスピーカから所定のテスト音声を出力させ、第３者がいると想定される位置（測定位置）に設置された測定マイクを用いて集音する。そして、本発明に係る会話保護度合評価手法では、測定装置が、測定マイクによって集音されたテスト音声をオリジナル音として記憶する。
【００３５】
つづいて、本発明に係る会話保護度合評価手法では、会話セキュリティシステムを動作させた状態で、テストスピーカから上記と同一のテスト音声を出力させる。この結果、テスト音声に基づく防聴音が防聴音スピーカから出力されることとなる。そして、本発明に係る会話保護度合評価手法では、テスト音声と防聴音とを含んだ音声を測定マイクを用いて集音し、測定装置が、集音された音声をミックス音として記憶する。
【００３６】
つづいて、本発明に係る会話保護度合評価手法では、オリジナル音およびミックス音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する（同図の（１）参照）。ここで、防聴音出力度合とは、ミックス音の音圧レベルとオリジナル音の音圧レベルとの差分値の、オリジナル音の音圧レベルに対する割合で表わされる。なお、防聴音出力度合の具体的な算出手順については、実施例において後述することとする。
【００３７】
そして、本発明に係る会話保護度合評価手法では、測定装置が、聴取実験によってあらかじめ求めた相関式を用いて防聴音出力度合から会話保護度合を算出する（同図の（２）参照）。
【００３８】
このように、本発明に係る会話保護度合評価手法では、測定マイクを用いてオリジナル音とミックス音とをそれぞれ集音し、測定装置が、これらの音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出するとともに、あらかじめ求めた相関式を用いて防聴音出力度合から会話保護度合を算出することとした。したがって、会話セキュリティシステムによる効果、すなわち、会話保護度合を測定者の感覚によってバラつきが生じることなく適正に評価することができる。
【００３９】
また、本発明に係る会話保護度合評価手法では、会話保護度合、すなわち、会話音声の内容がどの程度聞き取り難くなったかが数値で機械的に求まることとなる。したがって、たとえば、営業等で会話セキュリティシステムの導入を勧める場合に、会話セキュリティシステムによる効果を顧客に対して数値で提示することができるため、販促効果も期待できる。
【００４０】
ところで、会話保護度合は、防聴音出力度合だけでなく暗騒音の音圧レベル（以下、「暗騒音レベル」と記載する）との間にも相関関係を持つ。ここで、暗騒音とは、テスト音声および防聴音を発生させていない状態における周囲の音を示す。
【００４１】
このため、本発明に係る会話保護度合評価手法では、防聴音出力度合と暗騒音レベルと会話保護度合との相関を示す相関式を用い、防聴音出力度合および暗騒音レベルから会話保護度合を算出することとしている。このように、防聴音出力度合だけでなく暗騒音レベルも考慮して会話保護度合を算出することによって、暗騒音の騒音レベルに応じて変動する会話保護度合を適切に求めることができる。
【００４２】
また、テスト音声として用いる音声は、どのような音声であってもよいが、特に、男女別の母音を使用することが望ましい。具体的には、本発明に係る会話保護度合評価手法では、男性および女性がそれぞれ「ア」・「エ」・「イ」・「オ」・「ウ」の５つの母音を所定間隔を空けて発音した合計１０音節をテスト音として用いる。このように会話音声の中で最も出現頻度の高い男女の母音を使用することで、実環境に即した会話保護度合を求めることができる。また、離散した母音はスペクトル解析による特徴（フォルマント）が明確であり、防聴音出力度合の測定に適しているという利点もある。
【００４３】
なお、ここでは、テスト音声としてあらかじめ録音された音声を用いて測定を行うこととしたが、これに限ったものではなく、人（試験者）の生の声をテスト音声として用いることもできる。
【００４４】
ここで、生の声を使用する場合、試験者が同一の音量で同一の音声を２回発声することは困難である。そこで、本発明に係る会話保護度合評価手法では、試験者が発声したテスト音と防聴音発生装置によって生成された防聴音とを機械的に合成してミックス音を生成することによって、試験者がテスト音声を１回発声しただけで会話保護度合を算出できるようにした。なお、かかる点の詳細については、実施例において後述することとする。
【００４５】
また、本発明に係る会話保護度合評価手法では、単に会話保護度合を算出するだけでなく、算出した会話保護度合から防聴音の最適な出力レベル（音量）を決定して自動的に調整することもできる。これによって、防聴音の音量調整にかかる労力を軽減することができる。
【００４６】
以下では、図１を用いて説明した会話保護度合評価手法を適用した会話保護度合評価システムおよび会話保護度合評価方法についての実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００４７】
図２は、本実施例に係る会話保護度合評価システムの好適な配置例を示す図である。同図に示すように、会話セキュリティシステムは、たとえば、病院や金融機関等の相談カウンターに設置され、待合スペースで待機している第３者にブース内での会話の内容を聞き取られないようにする。
【００４８】
具体的には、会話セキュリティシステムは、防聴音発生装置１と集音マイク１１０と防聴音スピーカ１２０ａ，１２０ｂとを含んでいる。ここで、集音マイク１１０は、パーティションによって囲まれたブース内の会話音声を集音するための集音部であり、話者が座るであろう位置（話者位置）の近傍に設置される。同図に示した場合には、集音マイク１１０は、ブース内のカウンタテーブル上に設置されている。なお、集音マイク１１０は、集音した音声をＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換によってデジタル信号に変換したうえで防聴音発生装置１へ出力する。
【００４９】
防聴音発生装置１は、集音マイク１１０から入力された会話音声に基づいて防聴音を生成する装置であり、生成した防聴音と会話音声とが合成音として知覚されるタイミングで、生成した防聴音を防聴音スピーカ１２０ａ，１２０ｂから出力する。
【００５０】
防聴音スピーカ１２０ａ，１２０ｂは、防聴音発生装置１によって生成された防聴音を出力する音声出力部であり、第３者がいるであろう場所（ここでは、待合スペース）に設置される。具体的には、防聴音スピーカ１２０ａ，１２０ｂは、各ブースの待合スペースに面したパーティションに設置され、待合室へ向けて防聴音を出力する。
【００５１】
一方、かかる会話セキュリティシステムによる会話保護度合を評価する測定システムは、測定装置２と、測定マイク２１０ａ〜２１０ｃとテストスピーカ２２０とを含んでいる。測定マイク２１０ａ〜２１０ｃは、テスト音声、テスト音声および防聴音の合成音、暗騒音等を測定者の耳に成り代わり集音する集音部であり、第３者がいるであろう場所（ここでは、待合スペース）の各所に設置される。
【００５２】
具体的には、測定マイク２１０ａは、防聴音スピーカ１２０ａの前方である聴取位置１に設置され、測定マイク２１０ｃは、防聴音スピーカ１２０ｂの前方である聴取位置３に設置されている。また、測定マイク２１０ｂは、測定マイク２１０ａおよび測定マイク２１０ｂの中間位置であり、また、ブースの入り口前方でもある聴取位置２に設置されている。なお、測定マイク２１０ａ〜２１０ｃは、集音した音声をＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換によってデジタル信号に変換したうえで測定装置２へ出力する。
【００５３】
測定装置２は、測定マイク２１０ａ〜２１０ｃから入力された音声に基づいて会話保護度合を算出する装置である。具体的には、測定装置２は、測定マイク２１０ａ〜２１０ｃから入力されたオリジナル音およびミックス音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する。そして、測定装置２は、聴取実験によってあらかじめ求めておいた相関式を用い、算出した防聴音出力度合から会話保護度合を算出する。
【００５４】
なお、測定装置２は、測定マイク２１０ａから入力された音声に基づいて聴取位置１における会話保護度合を算出し、測定マイク２１０ｂから入力された音声に基づいて聴取位置２における会話保護度合を算出し、測定マイク２１０ｃから入力された音声に基づいて聴取位置３における会話保護度合を算出するものとする。
【００５５】
テストスピーカ２２０は、測定装置２からの指示に従ってテスト音声を出力する音声出力部である。具体的には、テストスピーカ２２０は、ブース内の話者位置に設置され、カウンタテーブル上の集音マイクおよびその延長に位置する待合スペースへ向けてテスト音声を出力する。
【００５６】
ここで、テストスピーカ２２０は、テスト音声として、あらかじめ録音された男女別の母音を所定間隔を空けて出力することとする。具体的には、男性および女性がそれぞれ「ア」・「エ」・「イ」・「オ」・「ウ」の５つの母音を所定間隔を空けて発音した合計１０音節をテスト音として出力する。このように会話音声の中で最も出現頻度の高い男女の母音を使用することで、実環境に即した会話保護度合を求めることができる。また、離散した母音はスペクトル解析による特徴（フォルマント）が明確であるため、防聴音出力度合の測定に適している。
【００５７】
次に、本実施例に係る防聴音発生装置１および測定装置２の構成について図３を用いて説明する。図３は、本実施例に係る防聴音発生装置１および測定装置２の構成を示すブロック図である。なお、同図には、防聴音発生装置１および測定装置２の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００５８】
また、以下では、防聴音スピーカ１２０ａ，１２０ｂのうち任意の防聴音スピーカを単に「防聴音スピーカ１２０」とし、測定マイク２１０ａ〜２１０ｃのうち任意の測定マイクを単に「測定マイク２１０」とする。
【００５９】
図３に示すように、本実施例に係る防聴音発生装置１は、出力音声増幅部１１と、制御部１２と、記憶部１３とを備えている。また、制御部１２は、音声解析部１２ａと、防聴音生成部１２ｂと、出力制御部１２ｃと、設定変更部１２ｄとを備えており、記憶部１３は、音量設定値１３ａを記憶している。
【００６０】
一方、本実施例に係る測定装置２は、表示部２１と、制御部２２と、記憶部２３とを備えている。また、制御部２２は、音声解析部２２ａと、防聴音出力度合算出部２２ｂと、会話保護度合算出部２２ｃと、設定変更指示部２２ｄとを備えている。また、記憶部２３は、スペクトルデータ２３ａを記憶している。
【００６１】
以下では、まず、防聴音発生装置１の各構成要素について説明する。出力音声増幅部１１は、出力音声である防聴音の音声信号を出力制御部１２ｃからの指示に応じて増幅して音量調整を行う処理部である。また、出力音声増幅部１１は、増幅した防聴音を防聴音スピーカへと出力する処理も併せて行う。なお、出力音声増幅部１１は、出力制御部１２ｃによって指示されたタイミング（たとえば、話者の発話から「３０ｍｓｅｃ」以内のタイミング）で防聴音を防聴音スピーカ１２０から出力させる。
【００６２】
制御部１２は、集音マイク１１０によって集音された音声のスペクトル解析、防聴音の生成、防聴音の出力制御および防聴音量の設定変更といった処理を実行する処理部である。音声解析部１２ａは、集音マイク１１０によって集音された音声のスペクトル解析を行う処理部である。
【００６３】
具体的には、音声解析部１２ａは、所定の時間ごとに入力音声（会話音声）から断片的に抽出した音声信号に対してＦＦＴ（高速フーリエ変換）／ＤＦＴ（離散的フーリエ変換）などの解析処理をおこなって音圧レベルや周波数分布といった波形スペクトルの特徴を解析する。なお、本実施例では、かかる会話音声の波形スペクトルの特徴として、フォルマント（音声波形のスペクトルの中で、特にエネルギーが集中している周波数成分であり、低い方から順に第１フォルマント、第２フォルマント、・・・と呼ばれている。）とフォルマントの間隔の特性、フォルマントへのエネルギーの集中の仕方の特性、または、周波数帯域の特性を解析する。
【００６４】
防聴音生成部１２ｂは、音声解析部１２ａによって解析された会話音声に基づいて出力する防聴音を生成する処理部である。具体的には、防聴音生成部１２ｂは、会話音声の波形スペクトルの特徴（フォルマントとフォルマントの間隔の特性、フォルマントへのエネルギーの集中の仕方の特性、または、周波数帯域の特性）に基づいて、出力する防聴音の周波数帯域および音圧レベルを決定する。より具体的には、防聴音生成部１２ｂは、会話音声において音圧のピークを持つ周波数とは異なる周波数に音圧のピークを持つスペクトルを生成する。
【００６５】
出力制御部１２ｃは、防聴音生成部１２ｂによって生成されたスペクトルに応じた防聴音を出力するように制御する処理部である。すなわち、出力制御部１２ｃは、防聴音生成部１２ｂによって生成されたスペクトルに基づいて集音マイク１１０によって集音された会話音声を加工して「防聴音」を生成する。
【００６６】
そして、出力制御部１２ｃは、生成した防聴音と会話音声とが合成音として知覚されるタイミングで防聴音を出力するよう出力音声増幅部１１に対して指示する。また、出力制御部１２ｃは、記憶部１３に記憶された音量設定値１３ａを参照して防聴音の音量を決定し、決定した音量で防聴音を出力するよう出力音声増幅部１１に対して指示する処理も併せて行う。
【００６７】
このように、会話音声にリアルタイムで追従して、会話音声の波形スペクトルの特徴に基づいて決定された防聴音を動的に出力することとしたので、会話音声に対して最適な防聴音を動的に出力することができる。また、会話音声の波形スペクトルの特徴に基づいて決定された防聴音を出力することによって傍聴者の意味理解を妨げることとしたので、会話音声より少ない音量で防聴効果を上げることができる。なお、かかる点の詳細については、たとえば、特開２００６−２４３１７８号公報に記載されている。
【００６８】
なお、傍聴音発生装置１は、会話音声のスペクトル包絡を反転させた変形スペクトル包絡を有する音声を防聴音として生成することとしてもよく、かかる場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
設定変更部１２ｄは、測定装置２の設定変更指示部２２ｄからの指示に応じて記憶部１３に記憶された音量設定値１３ａを変更する処理部である。なお、設定変更部１２ｄは、設定変更指示部２２ｄからの指示だけでなく、図示しない操作部への操作に応じて音量設定値１３ａを変更することもできる。
【００７０】
次に、本実施例に係る測定装置２の構成について説明する。表示部２１は、各種の情報を表示するモニタなどの表示デバイスである。具体的には、測定装置２によって測定された会話保護度合や防聴音量の自動設定を行うか否かを利用者に選択させる選択画面等を表示する。
【００７１】
制御部２２は、測定マイク２１０によって集音された音声の解析、防聴音出力度合の算出処理、会話保護度合の算出処理および防聴音量の設定変更指示といった処理を実行する処理部である。音声解析部２２ａは、測定マイク２１０によって集音された音声のスペクトル解析を行う処理部である。また、音声解析部２２ａは、スペクトル解析による解析結果をスペクトルデータ２３ａとして記憶部２３に記憶する処理部でもある。
【００７２】
ここで、測定マイク２１０は、テストスピーカ２２０から出力されるテスト音声に対して防聴音を重畳させた音であるミックス音と、テスト音声のみを発生させた場合の音であるオリジナル音とをそれぞれ集音することとしている。
【００７３】
具体的には、測定装置２の制御部２２は、テストスピーカ２２０に対してテスト音声を２回出力させる。このとき、測定装置２の制御部２２は、１回目のテスト音声の出力時には、防聴音発生装置１に対して防聴音を発生させないよう指示し、２回目のテスト音声の出力時には、防聴音発生装置１に対して防聴音を発生させるよう指示する。
【００７４】
この結果、測定マイク２１０は、テスト音声のみを発生させた場合の音であるオリジナル音とテスト音声に対して防聴音を重畳させた音であるミックス音とをそれぞれ集音して記憶することとなり、音声解析部２２ａは、測定マイク２１０によって集音されたオリジナル音およびミックス音に対してそれぞれスペクトル解析を行うこととなる。
【００７５】
なお、音声解析部２２ａは、テスト音声の各音節を単位時間ごとに抽出した音声信号に対してそれぞれＦＦＴ／ＤＦＴなどの解析処理をおこなって音圧レベルや周波数分布といった波形スペクトルの特徴を解析し、解析結果をスペクトルデータ２３ａとして記憶部２３へ記憶する。すなわち、記憶部２３には、ミックス音における各音節の単位時間ごとの波形スペクトルおよびオリジナル音における各音節の単位時間ごとの波形スペクトルがスペクトルデータ２３ａとして記憶されることとなる。
【００７６】
防聴音出力度合算出部２２ｂは、オリジナル音およびミックス音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する処理部である。ここで、防聴音出力度合算出部２２ｂによる防聴音出力度合の算出手順について図４を用いて説明する。
【００７７】
図４は、防聴音出力度合の算出手順を説明するための図である。なお、同図の（Ａ）には、女性が発した「ウ」音節におけるある瞬間の波形スペクトルを示し、同図の（Ｂ）には、テスト音声の各音節の出力時間帯および有効周波数帯域の一例を示している。
【００７８】
図４の（Ａ）に示したように、防聴音出力度合算出部２２ｂは、まず、テスト音声に含まれる各音節ごとに有効周波数帯域を決定する処理を行う。具体的には、防聴音出力度合算出部２２ｂは、ミックス音とオリジナル音との音圧レベル差が最大となる周波数を中心とする１０００Ｈｚの周波数帯域を有効周波数帯域として決定する。たとえば、同図の（Ａ）に示した場合には、１７５０〜２７５０Ｈｚの周波数帯域が有効周波数帯域として決定される。
【００７９】
このようにして防聴音出力度合算出部２２ｂは、各音節ごとの有効周波数帯域を決定する（同図の（Ｂ）参照）。ここで、同図の（Ｂ）に示したように、各音節の出力時間帯の時間幅および有効周波数帯域の帯域幅は、各音節ごとに一定としている。たとえば、出力時間帯の時間幅は８０ｍｓで一定とし、有効周波数帯域の帯域幅は１０００Ｈｚで一定としている。このように、出力時間帯および有効周波数帯域を一定とすることによって、後述する防聴音出力度合の算出処理を単純化することができる。なお、出力時間帯とは、テスト音声の出力開始時を０ｍｓとした場合における各音節の出力時間帯である。
【００８０】
つづいて、防聴音出力度合算出部２２ｂは、
【数１】
2011170113.tif 000003
式（１）によって表される計算式を用いて防聴音出力度合（Ｂｒ）［％］を算出する。ここで、式（１）中の「Ｐｄ（ｍｉｘ）［ｄＢ］」は、ミックス音の音圧レベルの代表値（ここでは、合計値）をあらわしており、「Ｐｄ（ｏｒｇ）［ｄＢ］」は、オリジナル音の音圧レベルの代表値（ここでは、合計値）をあらわしている。
【００８１】
また、ミックス音の音圧レベルの代表値（Ｐｄ（ｍｉｘ）［ｄＢ］）は、
【数２】
2011170113.tif 000004
式（２）によってあらわされる計算式を用いて算出される。ここで、式（２）中の「ｆｐｔ（ｉ）」は、音節（ｉ）における音圧レベルの代表値（ここでは、合計値）をあらわしている。また、式（２）中の「Ｎ」は、音節の個数をあらわしている。ここで、本実施例では、音節の数は１０個であるため、「Ｎ」は「１０」となる。また、本実施例において音節（０）〜音節（９）は、それぞれ図４の（Ｂ）に示した音節（女性発話の「ア」〜「ウ」および男性発話の「ア」〜「ウ」）にそれぞれ対応している。
【００８２】
また、音節（ｉ）における音圧レベルの代表値（ｆｐｔ（ｉ）［ｄＢ］）は、
【数３】
2011170113.tif 000005
式（３）によってあらわされる計算式を用いて算出される。ここで、式（３）中の「ｆｐ（ｉ）」は、出力時間（ｊ）における有効周波数帯域の音圧レベルの代表値（ここでは、合計値）をあらわし、「ｔ」は、出力時間帯の開始時間をあらわし、「Ｔ」は時間をあらわしている。
【００８３】
また、出力時間（ｊ）における有効周波数帯域の音圧レベルの代表値（ｆｐ（ｉ）［ｄＢ］）は、
【数４】
2011170113.tif 000006
式（４）によってあらわされる計算式を用いて算出される。ここで、式（４）中の「ｗｐ（ｋ）」は、周波数（ｋ）におけるパワーをあらわし、「ｆ」は、有効周波数帯域の始点となる周波数をあらわし、「Ｆ」は、周波数をあらわしている。
【００８４】
一方、防聴音出力度合算出部２２ｂは、オリジナル音の音圧レベルの代表値（Ｐｄ（ｏｒｇ））も式（２）〜（４）と同様の計算式を用いて算出する。そして、それぞれ算出したＰｄ（ｍｉｘ）［ｄＢ］およびＰｄ（ｏｒｇ）［ｄＢ］を式（１）へ代入することによって防聴音出力度合（Ｂｒ）［％］が算出される。
【００８５】
すなわち、防聴音出力度合算出部２２ｂは、各音節ごとに、ミックス音の波形スペクトルとオリジナル音の波形スペクトルと有効周波数帯域によって囲まれる領域の面積を求め（図４の（Ａ）参照）、これを一定時間分（８０ｍｓ）加算する。そして、防聴音出力度合算出部２２ｂは、かかる処理を全音節分行い、各音節の値を合計した合計値（すなわち、Ｐｄ（ｍｉｘ）−Ｐｄ（ｏｒｇ））のＰｄ（ｏｒｇ）に対する割合を防聴音出力度合として算出する。
【００８６】
このように、防聴音出力度合算出部２２ｂが、ミックス音の波形スペクトルとオリジナル音の波形スペクトルとに基づいて防聴音が有効に出力されている有効周波数帯域を特定し、特定した有効周波数帯域におけるミックス音の音圧レベルの代表値をミックス音の音圧レベルとして算出するとともに、有効周波数帯域におけるオリジナル音の音圧レベルの代表値をオリジナル音の音圧レベルとして算出することとしたため、防聴音出力度合をより精度良く算出することができる。
【００８７】
また、本実施例では、出力時間帯の時間幅および有効周波数帯域の帯域幅を各音節ごとに一定としたため、Ｐｄ（ｍｉｘ），Ｐｄ（ｏｒｇ），ｆｐｔ（ｉ）あるいはｆｐ（ｉ）を算出する場合に、音圧レベルの合計値からさらに平均値を算出するといった処理を行うことなく、単純に音圧レベルの合計値によってあらわすことができる。したがって、防聴音出力度合の算出処理を単純化することができる。
【００８８】
なお、ここでは、式（１）に示したように、Ｐｄ（ｍｉｘ）−Ｐｄ（ｏｒｇ）のＰｄ（ｏｒｇ）に対する割合を防聴音出力度合としたが、これに限ったものではなく、Ｐｄ（ｍｉｘ）−Ｐｄ（ｏｒｇ）のＰｄ（ｍｉｘ）に対する割合を防聴音出力度合としてもよい。
【００８９】
また、ここでは、防聴音出力度合算出部２２ｂが自動的に有効周波数帯域を決定する場合について説明したが、これに限ったものではなく、測定者が実際に波形スペクトルを確認して有効周波数帯域を手動で決定することとしてもよい。
【００９０】
図３に戻り、会話保護度合算出部２２ｃについて説明する。会話保護度合算出部２２ｃは、防聴音出力度合算出部２２ｂによって算出された防聴音出力度合から会話保護度合を算出する処理部である。具体的には、会話保護度合算出部２２ｃは、会話保護度合と防聴音出力度合と暗騒音レベルとの相関を表わす式として予め求められた相関式を用いて会話保護度合を算出する。
【００９１】
ここで、会話保護度合と防聴音出力度合と暗騒音レベルとの相関関係について図５および図６を用いて説明する。図５は、聴取位置１における防聴音出力度合の測定結果および聴取実験の実験結果を示した図である。また、図６は、聴取位置１〜３のそれぞれにおける防聴音出力度合と会話保護度合との相関を平均化した結果を示した図である。
【００９２】
なお、図５の（Ａ）には、聴取位置１における防聴音出力度合の測定結果を示し、図５の（Ｂ）には、聴取位置１における聴取実験の実験結果を示している。ここで、同図の（Ａ）に示したグラフの縦軸は防聴音出力度合（％）をあらわし、横軸は防聴音の音量を規格化した値をあらわしている。また、同図の（Ｂ）に示したグラフの縦軸は会話保護度合（％）をあらわし、横軸は防聴音の音量を規格化した値をあらわしている。
【００９３】
まず、聴取実験の概要について説明しておく。聴取実験では、単語了解度試験用の音声データを使用し、話者位置に設置されたテストスピーカ２２０から単語をランダムに出力させ、聴取位置に位置する測定者がテストスピーカ２２０から出力された単語の聞き取りを行う。そして、かかる聞き取りを各騒音レベル（ここでは、３６ｄＢ，３９ｄＢ，４２ｄＢ，４５ｄＢ）および各聴取位置（ここでは、聴取位置１〜３）でおこない、測定者が単語を正しく聞き取ることのできなかった割合を会話保護度合としてそれぞれ算出する。
【００９４】
たとえば、会話保護度合「６０％」とは、テストスピーカ２２０から１０個の単語を出力させた場合に、測定者が、４個を聞き取ることでき、６個を聞き取ることができない程度の保護環境であるであることを示している。すなわち、会話保護度合とは、人が音声を聞き取れない割合を示している。
【００９５】
つづいて、図５を用いて防聴音出力度合の測定結果および聴取実験の実験結果について説明する。図５の（Ａ）に示したように、聴取位置１では、防聴音出力と防聴音出力度合とが比例関係にあり、防聴音出力が高くなるほど防聴音出力度合も高くなることがわかる。同様に、同図の（Ｂ）に示したように、会話保護度合も防聴音出力と比例関係にあり、防聴音出力が高くなるほど会話保護度合も高くなることがわかる。
【００９６】
このように、暗騒音レベルが等しい環境下では、防聴音出力度合と会話保護度合とは相関関係にあり、暗騒音レベルと防聴音出力度合とを用いて会話保護度合を算出できることがわかる。
【００９７】
また、防聴音出力度合の測定および聴取実験を聴取位置２および聴取位置３においても行った。この結果、聴取位置１や聴取位置３のように防聴音スピーカ１２０の正面位置でテスト音声が直接的には届かない典型的な会話保護領域だけでなく、聴取位置２のように正面に遮蔽物がなく、テスト音声が直接届き、防聴音も正面からではなく横方向から届く領域であっても、防聴音出力度合と会話保護度合との間に相関関係が見られた。
【００９８】
したがって、これら聴取位置１〜３のそれぞれにおける会話保護度合と防聴音出力度合と暗騒音レベルとの相関を用いてこれらの相関式を求めることによって、聴取位置に依存しない汎用的な相関式を得ることが可能となる。
【００９９】
そこで、聴取位置１〜３のそれぞれにおける防聴音出力度合と会話保護度合との相関を平均化したところ、図６に示したような結果が得られた。具体的には、同図に示したように、各暗騒音レベルごとのデータを線形近似した結果、「ｙ＝１．９６７４ｘ−３８．６１３」（暗騒音レベル３６ｄＢ時）、「ｙ＝１．９９１７ｘ−２２．６９４」（暗騒音レベル３９ｄＢ時）、「ｙ＝２．１２０９ｘ−１１．７６４」（暗騒音レベル４２ｄＢ時）および「ｙ＝２．１５５２ｘ＋６．９０８４」（暗騒音レベル４５ｄＢ）の４つの近似式が得られた。なお、「ｙ」は会話保護度合［％］であり、「ｘ」は防聴音出力度合［％］である。
【０１００】
ここで、上記４つの近似式の傾きの僅かな差が誤差であると考えると、各近似式の傾きの平均値「２」を防聴音出力度合と会話保護度合との相関式の傾きとすることができる。
【０１０１】
また、図６に示した結果を用い、所定の防聴音出力度合における暗騒音レベルと会話保護度合との関係から、相関式の切片「５ｎ−２１６」が得られる。なお、「ｎ」は、暗騒音レベルである。
【０１０２】
以上により、会話保護度合と防聴音出力度合と暗騒音レベルとの相関式「ｙ＝２ｘ＋５ｎ−２１６」が求められる。かかる相関式は、上述したように、聴取位置１〜３のそれぞれにおける会話保護度合と防聴音出力度合と暗騒音レベルとの相関を用いて求められた、聴取位置に依存しない汎用的な相関式である。
【０１０３】
会話保護度合算出部２２ｃは、かかる相関式を用いて会話保護度合を算出する。具体的には、会話保護度合算出部２２ｃは、防聴音出力度合算出部２２ｂから防聴音出力度合を受け取ると、受け取った防聴音出力度合と、測定マイク２１０によって測定された暗騒音レベルとを上記の相関式に代入することによって、会話保護度合を算出する。
【０１０４】
このように、会話保護度合算出部２２ｃが、会話保護度合と防聴音出力度合と暗騒音の音圧レベルとの相関を表わす式として予め求められた相関式を用い、防聴音出力度合算出部２２ｂによって算出された防聴音出力度合および暗騒音レベルから会話保護度合を算出することとしたため、暗騒音レベルに応じて変動する会話保護度合を適切に求めることができる。
【０１０５】
また、会話保護度合算出部２２ｃは、会話保護度合を算出すると、算出した会話保護度合を表示部２１に対して表示させる。また、会話保護度合算出部２２ｃは、会話保護度合を算出すると、算出した会話保護度合を設定変更指示部２２ｄへ渡す処理も併せて行う。
【０１０６】
設定変更指示部２２ｄは、防聴音の出力レベル（音量）を最適値に調整するための変更指示を防聴音発生装置１の設定変更部１２ｄに対して行う処理部である。たとえば、設定変更指示部２２ｄは、会話保護度合算出部２２ｃから受け取った会話保護度合が所定範囲（たとえば、４０〜６０％）よりも低い場合には、防聴音量の設定値を上げるよう設定変更部１２ｄに指示する。同様に、設定変更指示部２２ｄは、会話保護度合算出部２２ｃから受け取った会話保護度合が所定範囲よりも高い場合には、防聴音量の設定値を下げるよう設定変更部１２ｄに指示する。
【０１０７】
なお、設定変更指示部２２ｄは、防聴音出力度合や暗騒音レベルから会話保護度合が所定範囲内となるような防聴音量を具体的に決定し、決定した防聴音量に変更すべき旨を設定変更部１２ｄに対して指示するようにしてもよい。
【０１０８】
このように、設定変更指示部２２ｄが、会話保護度合算出部２２ｃから受け取った会話保護度合が所定範囲外である場合に、会話保護度合が所定範囲内となるように防聴音の出力レベルの設定値を変更するよう指示することとしたため、防聴音の出力レベルの調整にかかる労力を軽減することができる。
【０１０９】
次に、本実施例に係る防聴音発生装置１および測定装置２の具体的動作について図７を用いて説明する。図７は、防聴音発生装置と測定装置との間で実行される処理手順を示すシーケンス図である。なお、同図においては、会話保護度合算出部２２ｃによって算出された会話保護度合を表示部２１へ表示するまでの処理手順について示しているが、会話保護度合を表示したのち、設定変更指示部２２ｄが、設定変更部１２ｄに対して防聴音量の変更指示を行ってもよい。
【０１１０】
図７に示したように、測定が開始されると、測定装置２では、暗騒音レベルの測定が行われる（ステップＳ１０１）。具体的には、測定装置２では、測定マイク２１０によって暗騒音が集音され、音声解析部２２ａが、集音された暗騒音の騒音レベルである暗騒音レベルを特定する。
【０１１１】
つづいて、測定装置２では、制御部２２が、テストスピーカ２２０からテスト音声を出力させる（ステップＳ１０２）。これによって、テストスピーカ２２０からは、テスト音声として、男女別の母音が所定間隔を空けて出力される。
【０１１２】
つづいて、測定装置２では、測定マイク２１０によってテスト音声が集音され、音声解析部２２ａが、集音されたテスト音声に対してスペクトル解析を行い、解析結果をオリジナル音のスペクトルデータとして記憶部２３に記憶する（ステップＳ１０３）。
【０１１３】
つづいて、測定装置２では、制御部２２が、防聴音発生装置１に対して防聴音の出力を開始するよう指示する（ステップＳ１０４）。そして、防聴音発生装置１では、測定装置２からの防聴音出力開始指示を受けて、防聴音の出力処理を開始する（ステップＳ１０５）。
【０１１４】
つづいて、測定装置２では、制御部２２が、テストスピーカ２２０からテスト音声を出力させる（ステップＳ１０６）。これによって、テストスピーカ２２０からは、ステップＳ１０２と同様のテスト音声が出力される。
【０１１５】
つづいて、防聴音発生装置１では、集音マイク１１０によってテスト音声が集音され、音声解析部１２ａが、集音されたテスト音声のスペクトル解析を行い（ステップＳ１０７）、防聴音生成部１２ｂおよび出力制御部１２ｃが、音声解析部１２ａによる解析結果に基づく防聴音を生成する（ステップＳ１０８）。
【０１１６】
そして、防聴音発生装置１では、出力音声増幅部１１が、出力制御部１２ｃから指示された防聴音量、かつ、防聴音とテスト音声とが合成音として知覚されるタイミングで、防聴音を防聴音スピーカ１２０から出力させる（ステップＳ１０９）。
【０１１７】
つづいて、測定装置２では、測定マイク２１０によってテスト音声と防聴音との合成音が集音され、音声解析部２２ａが、集音された合成音に対してスペクトル解析を行い、解析結果をミックス音のスペクトルデータとして記憶部２３に記憶する（ステップＳ１１０）。そして、測定装置２では、防聴音出力度合算出部２２ｂによって防聴音出力度合算出処理が行われる（ステップＳ１１１）。なお、かかる防聴音出力度合算出処理については、図８を用いて説明する。
【０１１８】
つづいて、測定装置２では、会話保護度合算出部２２ｃが、あらかじめ求めておいた相関式「ｙ＝２ｘ＋５ｎ−２１６」を用い、ステップＳ１１１において算出された防聴音出力度合およびステップＳ１０１において測定した暗騒音レベルから会話保護度合を算出する（ステップＳ１１２）。そして、測定装置２では、会話保護度合算出部２２ｃが、算出した会話保護度合を表示部２１へ表示させて（ステップＳ１１３）、処理を終了する。
【０１１９】
つづいて、ステップＳ１１１における防聴音出力度合算出処理について図８を用いて説明する。図８は、防聴音出力度合算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１２０】
図８に示すように、防聴音出力度合算出処理を開始すると、防聴音出力度合算出部２２ｂは、まず、ミックス音の各スペクトルデータを記憶部２３から取り出し（ステップＳ２０１）、音圧レベル算出処理を行う（ステップＳ２０２）。かかる音圧レベル算出処理については、図９を用いて説明する。
【０１２１】
つづいて、防聴音出力度合算出部２２ｂは、音圧レベル算出処理によって算出した各音圧レベルの代表値をミックス音声の音圧レベルＰｄ（ｍｉｘ）として決定する（ステップＳ２０３）。ここでは、各音圧レベルの合計値を代表値とする。
【０１２２】
つづいて、防聴音出力度合算出部２２ｂは、オリジナル音の各スペクトルデータを記憶部２３から取り出し（ステップＳ２０４）、音圧レベル算出処理を行う（ステップＳ２０５）。なお、かかる音圧レベル算出処理は、ステップＳ２０２の音圧レベル算出処理と同様である。
【０１２３】
つづいて、防聴音出力度合算出部２２ｂは、音圧レベル算出処理によって算出した各音圧レベルの代表値（ここでは、合計値）をオリジナル音声の音圧レベルＰｄ（ｏｒｇ）として決定する（ステップＳ２０６）。
【０１２４】
そして、防聴音出力度合算出部２２ｂは、ステップＳ２０３において決定したミックス音声の音圧レベルＰｄ（ｍｉｘ）とステップＳ２０６において決定したオリジナル音声の音圧レベルＰｄ（ｏｒｇ）とを式（１）に代入することによって防聴音出力度合を算出し（ステップＳ２０７）、防聴音出力度合算出処理を終了する。
【０１２５】
つづいて、ステップＳ２０２に示した音圧レベル算出処理について図９を用いて説明する。図９は、音圧レベル算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１２６】
図９に示すように、音圧レベル算出処理を開始すると、防聴音出力度合算出部２２ｂは、合計１０個の音節の中から１個の音節についてのスペクトルデータを取り出し、かかる音節についての有効周波数帯域を決定する（ステップＳ３０１）。具体的には、防聴音出力度合算出部２２ｂは、ミックス音とオリジナル音との音圧レベル差が最大となる周波数を中心とする１０００Ｈｚの周波数帯域を有効周波数帯域として決定する。
【０１２７】
つづいて、防聴音出力度合算出部２２ｂは、有効周波数帯域内の各周波数における音圧レベルを加算する（ステップＳ３０２）。具体的には、かかる処理は、式（４）を用いて行われる。
【０１２８】
つづいて、防聴音出力度合算出部２２ｂは、ステップＳ３０２の処理を出力時間帯の全ての時間について行ったか否かを判定し（ステップＳ３０３）、行っていない場合には（ステップＳ３０３、Ｎｏ）、残りの時間についてステップＳ３０２の処理を繰り返す。具体的には、かかる処理は、式（３）を用いて行われる。
【０１２９】
一方、ステップＳ３０２の処理を出力時間帯の全ての時間について行ったと判定した場合には（ステップＳ３０３、Ｙｅｓ）、防聴音出力度合算出部２２ｂは、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３の処理を全ての音節について行ったか否かを判定し（ステップＳ３０４）、行っていない場合には（ステップＳ３０４、Ｎｏ）、残りの音節についてステップＳ３０１〜Ｓ３０３の処理を繰り返す。具体的には、かかる処理は、式（２）を用いて行われる。
【０１３０】
一方、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３の処理を全ての音節について行ったと判定した場合には（ステップＳ３０４、Ｙｅｓ）、防聴音出力度合算出部２２ｂは、音圧レベル算出処理を終了する。
【０１３１】
上述してきたように、本実施例では、防聴音発生装置が、集音マイクによって集音された所定の音声に基づいて防聴音を生成するとともに、生成した防聴音を防聴音スピーカから出力し、測定装置の音声解析部が、ミックス音とオリジナル音とをそれぞれ集音する。また、本実施例では、防聴音出力度合算出部が、ミックス音およびオリジナル音の音圧レベルをそれぞれ算出するとともに、算出されたミックス音およびオリジナル音の音圧レベルの差分に基づいて防聴音出力度合を算出する。
【０１３２】
そして、本実施例では、会話保護度合算出部が、会話保護度合と防聴音出力度合との相関式を用い、防聴音出力度合算出部によって算出された防聴音出力度合から会話保護度合を算出することとした。したがって、会話セキュリティシステムによる会話保護度合を測定者の感覚によってバラつきが生じることなく適正に評価することができる。
【０１３３】
ところで、上述してきた実施例では、テスト音声としてあらかじめ録音された音声をテストスピーカ２２０から出力する場合について説明してきたが、これに限ったものではなく、人（試験者）の生の声をテスト音声として用いることもできる。かかる場合、試験者が同一の音量で同一の音声を２回発声することは困難であるため、試験者がテスト音声を１回発声しただけで会話保護度合を算出できるようにすることが望ましい。
【０１３４】
そこで、以下では、かかる点について図１０を用いて説明する。図１０は、試験者の生の音声を用いて防聴音出力度合を求める場合の説明図である。なお、同図の（Ａ）には、試験者が発話したテスト音声を防聴音発生装置１および測定装置２がそれぞれ集音する様子を示し、同図の（Ｂ）には、オリジナル音と防聴音とからミックス音を機械的に合成する様子を示している。
【０１３５】
図１０の（Ａ）に示したように、試験者は、図２に示した話者位置においてテスト音声（たとえば、「ア、エ、イ、オ、ウ」）を発話する（同図の（Ａ−１）参照）。つづいて、防聴音発生装置１では、上述した実施例と同様に、テスト音声に基づく防聴音を生成する（同図の（Ａ−２）参照）。ただし、ここでは、防聴音発生装置１は、生成した防聴音を出力せずに一時的に記憶しておく。また、測定装置２では、上述した実施例と同様に、測定マイク２１０によって集音されたテスト音声をオリジナル音声として記憶する（同図の（Ａ−３）参照）。
【０１３６】
つづいて、同図の（Ｂ）に示したように、防聴音発生装置１が、一時的に記憶しておいた防聴音を防聴音スピーカ１２０から出力し（同図の（Ｂ−１）参照）、測定装置２が、測定マイク２１０を用いて防聴音を集音する（同図の（Ｂ−２）参照）。
【０１３７】
そして、測定装置２では、同図の（Ａ−３）において記憶したオリジナル音と測定マイク２１０によって集音された防聴音とを合成してミックス音を生成する（同図の（Ｂ−３）参照）。以降は、上述した実施例と同様であり、ミックス音とオリジナル音とから防聴音出力度合を算出するとともに、算出した防聴音出力度合から会話保護度合を算出することができる。
【０１３８】
このように、防聴音発生装置が、試験者が発話した所定の音声を集音マイクを用いて集音するとともに、集音された音声に対応する防聴音を生成して所定のスピーカから出力し、測定装置２の音声解析部２２ａが、試験者が発話した所定の音声および防聴音発生装置によって出力された防聴音をそれぞれ集音し、防聴音出力度合算出部が、集音された所定の音声をオリジナル音とし、かかるオリジナル音を測定マイク２１０によって集音された防聴音と合成することによってミックス音を生成することとした。
【０１３９】
したがって、テスト音声としてあらかじめ録音された音声を用意しなくとも、試験者がその場で発した音声を用いて会話保護度合を求めることができる。
【０１４０】
また、これまでは、測定環境下において会話保護度合を評価する場合について説明してきたが、これに限ったものではなく、会話セキュリティシステムを実際に導入した後の実環境下においても会話保護度合を評価し、さらに、評価結果に応じて防聴音量を動的に変更することも可能である。
【０１４１】
以下では、かかる点について図１１を用いて説明する。図１１は、実環境において求めた会話保護度合を用いて防聴音の音量調整を行う場合の説明図である。なお、同図の（Ａ）には、会話セキュリティシステムによる会話保護領域の伝達関数Ｈを事前の測定によって算出する様子を示している。また、同図の（Ｂ）には、実環境下において会話音声から会話保護度合を算出して防聴音の音量調整を行う様子を示している。
【０１４２】
図１１の（Ａ）に示したように、測定装置２では、まず、テストスピーカ２２０から伝達特性測定用のテスト音声を出力させる（同図の（Ａ−１）参照）。つづいて、防聴音発生装置１では、音声解析部１２ａが、集音マイク１１０によって集音されたテスト音声のスペクトル解析を行い、解析結果であるスペクトルデータａを測定装置２へ送信する（同図の（Ａ−２）参照）。また、測定装置２では、音声解析部２２ａが、測定マイク２１０によって集音されたテスト音声のスペクトル解析を行い、解析結果であるスペクトルデータｂを記憶する。
【０１４３】
そして、測定装置２では、音声解析部２２ａが、スペクトルデータａおよびスペクトルデータｂを用いて、話者位置〜聴取位置間の伝達関数Ｈを算出する（同図の（Ａ−３）参照）。
【０１４４】
つづいて、同図の（Ｂ）に示したように、実環境下において話者が発話を行うと、まず、防聴音発生装置１が、集音マイク１１０によって会話音声を集音する（同図の（Ｂ−１）参照）。また、防聴音発生装置１では、音声解析部１２ａが、集音された会話音声のスペクトル解析を行い、解析結果であるスペクトルデータを測定装置２へ送信する。そして、測定装置２では、防聴音発生装置１から受信したスペクトルデータに対して伝達関数Ｈを掛け合わせることによって聴取位置におけるオリジナル音を生成する（同図の（Ｂ−２）参照）。
【０１４５】
また、防聴音発生装置１は、集音された会話音声に基づく防聴音を暫定防聴音として生成し（同図の（Ｂ−３）参照）、生成した暫定防聴音のスペクトルデータを測定装置２へ送信する。そして、測定装置２では、音声解析部２２ａが、伝達関数Ｈを用いて生成したオリジナル音と暫定防聴音とを合成することによってミックス音を生成する（同図の（Ｂ−４）参照）。
【０１４６】
つづいて、測定装置２では、同図の（Ｂ−２）に示したオリジナル音と、同図の（Ｂ−４）に示したミックス音とを用い、上述した実施例と同様の手順で防聴音出力度合を算出するとともに会話保護度合を算出する（同図の（Ｂ−５）参照）。また、測定装置２では、設定変更指示部２２ｄが、算出した会話保護度合に応じて防聴音量の変更を防聴音発生装置１へ指示する（同図の（Ｂ−６）参照）。
【０１４７】
そして、防聴音発生装置１では、設定変更部１２ｄが、設定変更指示部２２ｄからの指示に応じて防聴音量の調整を行い、出力音声増幅部１１が、音量調整された防聴音を確定防聴音として防聴音スピーカ１２０から出力する（同図の（Ｂ−７）参照）。
【０１４８】
このように、伝達関数Ｈをあらかじめ求めておくことによって、聴取位置におけるオリジナル音およびミックス音を予測することができる。これによって、防聴音を出力するタイミングとなる前に、会話保護度合を算出することができるとともに、防聴音を会話保護度合に応じて音量調整したうえで出力させることができる。すなわち、会話セキュリティシステムを実際に導入した後の実環境下においても会話保護度合を評価することができ、しかも、評価結果に応じて防聴音量を動的に変更することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
以上のように、本発明に係る会話保護度合評価システムおよび会話保護度合評価方法は、会話セキュリティシステムによる会話保護度合を測定者の感覚によってバラつきが生じることなく適正に評価したい場合に有用であり、特に、会話音声に基づく防聴音を生成して出力する会話セキュリティシステムによる会話保護度合を評価する場合に適している。
【符号の説明】
【０１５０】
１    防聴音発生装置
１１    出力音声増幅部
１２    制御部
１２ａ  音声解析部
１２ｂ  防聴音生成部
１２ｃ  出力制御部
１２ｄ  設定変更部
１３    記憶部
１３ａ  音量設定値
１１０    集音マイク
１２０ａ，１２０ｂ    防聴音スピーカ
２    測定装置
２１    表示部
２２    制御部
２２ａ  音声解析部
２２ｂ  防聴音出力度合算出部
２２ｃ  会話保護度合算出部
２２ｄ  設定変更指示部
２３    記憶部
２３ａ  スペクトルデータ
２１０ａ〜２１０ｃ  測定マイク
２２０    テストスピーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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