(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
会話当事者の第１の音声に被せて出力される第２の音声を出力する音声処理装置であって、
第２の音声が会話当事者の位置から出力されたと会話当事者以外の第三者が知覚するように第２の音声の音像を定位させる音像定位手段と、
前記音像定位手段により音像の定位がなされた第２の音声を出力する音声出力手段と
を備えたことを特徴とする音声処理装置。
【請求項２】
前記音声出力手段は、第三者の位置において第２の音声の強度が第１の音声の強度以上となるように第２の音声の強度をさらに調整し、強度を調整した第２の音声を出力することを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記音声出力手段は、会話当事者の位置において第２の音声の強度が第１の音声の強度よりも小さくなるように第２の音声の強度をさらに調整し、強度を調整した第２の音声を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の音声処理装置。
【請求項４】
前記音声出力手段は、第１の音声と相関のない音声を含んだ第２の音声を出力することを特徴とする請求項１、２または３に記載の音声処理装置。
【請求項５】
会話当事者の第１の音声に被せて出力される第２の音声を出力する音声処理方法であって、
第２の音声が会話当事者の位置から出力されたと会話当事者以外の第三者が知覚するように第２の音声の音像を定位させる音像定位工程と、
前記音像定位工程により音像の定位がなされた第２の音声を出力する音声出力工程と
を含んだことを特徴とする音声処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、会話当事者の第１の音声に被せて出力される第２の音声を出力する音声処理装置および音声処理方法に関し、特に、会話当事者の会話音声に被せて出力される防聴音（説明は後述）を会話当事者の会話音声と効果的に融合させ、会話当事者のプライバシーを保護する（会話の秘密保護含む）ことができる音声処理装置および音声処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀行、病院、証券会社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。このため、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、会話当事者の音声（会話による音声）に対してマスキング音を出力するマスキング装置が開発されている（たとえば、特許文献１を参照）。
【０００３】
具体的には、かかる「マスキング音」としてホワイトノイズやＢＧＭなど、会話当事者の会話音声を不明瞭にする妨害音を会話当事者の会話音声に被せて出力し、会話当事者の会話音声をかき消して発言内容を聞き取りにくくすることにより、会話当事者のプライバシーを保護する。
【０００４】
ところが、このような妨害音をスピーカから出力するだけでは、会話当事者のプライバシーの保護を十分におこなうことができないという問題があった。具体的には、妨害音が第三者にはスピーカの位置から聞こえるため、会話当事者の会話音声と妨害音とが聞き分けられてしまうという問題があった。
【０００５】
また、近年では、３次元空間において任意の音圧分布を精度良く再現することができる音圧制御技術が盛んに研究されている（たとえば、特許文献２を参照）。この技術では、あらかじめ設定された所望の信号伝達特性（インパルス応答）と実際の信号伝達特性とから音声信号に適用されるフィルタが求められ、そのフィルタを音声信号に適用することにより所望の音圧分布が再現される。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７５６６６号公報
【特許文献２】特許第２５５８４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献２に示した従来技術は、会話当事者のプライバシーを保護するという課題を解決するためになされたものではなく、どのような音圧分布を再現すれば会話当事者のプライバシーを効果的に保護することができるかを示したものではなかった。
【０００８】
そのため、会話当事者の会話音声と防聴音とが第三者により聞き分けられてしまうのをいかにして防止し、会話当事者のプライバシーを効果的に保護することができるかが重要な課題として残っていた。
【０００９】
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り、会話当事者の会話音声に被せて出力される防聴音を会話当事者の会話音声と効果的に融合させ、会話当事者のプライバシーを保護することができる音声処理装置および音声処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る音声処理装置は、会話当事者の第１の音声に被せて出力される第２の音声を出力する音声処理装置であって、第２の音声が会話当事者の位置から出力されたと会話当事者以外の第三者が知覚するように第２の音声の音像を定位させる音像定位手段と、前記音像定位手段により音像の定位がなされた第２の音声を出力する音声出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明に係る音声処理装置は、請求項１の発明において、前記音声出力手段は、第三者の位置において第２の音声の強度が第１の音声の強度以上となるように第２の音声の強度をさらに調整し、強度を調整した第２の音声を出力することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明に係る音声処理装置は、請求項１または２の発明において、前記音声出力手段は、会話当事者の位置において第２の音声の強度が第１の音声の強度よりも小さくなるように第２の音声の強度をさらに調整し、強度を調整した第２の音声を出力することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明に係る音声処理装置は、請求項１、２または３の発明において、前記音声出力手段は、第１の音声と相関のない音声を含んだ第２の音声を出力することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明に係る音声処理方法は、会話当事者の第１の音声に被せて出力される第２の音声を出力する音声処理方法であって、第２の音声が会話当事者の位置から出力されたと会話当事者以外の第三者が知覚するように第２の音声の音像を定位させる音像定位工程と、前記音像定位工程により音像の定位がなされた第２の音声を出力する音声出力工程とを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１および５の発明によれば、会話当事者の第１の音声に被せて出力される第２の音声が会話当事者の位置から出力されたと会話当事者以外の第三者が知覚するように第２の音声の音像を定位させ、音像の定位がなされた第２の音声を出力することとしたので、会話当事者の会話音声に被せて出力される防聴音を会話当事者の会話音声と効果的に融合させ、会話当事者のプライバシーを保護することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、請求項２の発明によれば、第三者の位置において第２の音声の強度が第１の音声の強度以上となるように第２の音声の強度をさらに調整し、強度を調整した第２の音声を出力することとしたので、第三者が会話当事者の会話を聞き取りにくくすることができ、会話当事者のプライバシーを効果的に保護することができるという効果を奏する。
【００１７】
また、請求項３の発明によれば、会話当事者の位置において第２の音声の強度が第１の音声の強度よりも小さくなるように第２の音声の強度をさらに調整し、強度を調整した第２の音声を出力することとしたので、会話当事者のプライバシーを保護するために出力される第２の音声が会話当事者の会話の妨げとなることを防止することができるという効果を奏する。
【００１８】
また、請求項４の発明によれば、第１の音声と相関のない音声を含んだ第２の音声を出力することとしたので、第２の音声がスピーカから出力されることをわかりにくくすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る音声処理装置および音声処理方法の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００２０】
まず、本発明に係る音声処理の概念について説明する。図１は、本発明に係る音声処理の概念について説明する図である。図１に示すように、この音声処理では、音声処理装置１０は、会話当事者の会話内容を不明瞭にする音声（この音声は会話音声が第三者に聞き取られる（聴かれる）のを防ぐことが目的であるため、以下、この音声を防聴音と呼ぶ）を各スピーカ２０ａ〜２０ｄ（スピーカ数Ｎ＝４個の場合）から出力する処理をおこなう。
【００２１】
その際、音声処理装置１０は、単に防聴音を出力するだけでなく、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力される防聴音があたかも会話当事者の位置から出力されているように第三者が感じるように、防聴音の音像を会話当事者の位置（図１における音源位置２１。この音源位置２１にはマイクロフォンなどの音声入力手段が設置されており、後に説明するように、音声入力手段により取得された会話音声に基づいて防聴音が生成される）に定位させる。
【００２２】
また、音声処理装置１０は、防聴音がスピーカ２０ａ〜２０ｄから出力されることをさらにわかりにくくするため、会話音声と相関のないＢＧＭなどの音声信号を含んだ防聴音を各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力する。
【００２３】
さらに、音声処理装置１０は、第三者のいる位置において、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力された防聴音の音圧レベルが会話当事者の会話音声の音圧レベル以上となるよう調整する。
【００２４】
また、音声処理装置１０は、会話当事者のいる位置において、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力され、各スピーカ２０ａ〜２０ｄの後ろ側に回り込んだ防聴音の音圧レベルが会話当事者の会話音声の音圧レベル未満となるよう調整する。
【００２５】
図２は、本発明に係る音圧レベル調整処理について説明する図である。図２には、防聴音を出力するスピーカ３０ａ〜３０ｅがさまざまな位置に設置された場合の音圧レベル分布が示されている。
【００２６】
図２に示すように、会話音声の音圧レベルは、会話音声を発した会話当事者の位置からの距離が大きくなるにつれて次第に小さくなる。また、各スピーカ３０ａ〜３０ｅから出力される防聴音の音圧レベルも、各スピーカ３０ａ〜３０ｅの位置からの距離が大きくなるにつれて次第に小さくなる。
【００２７】
この音圧レベル調整処理では、第三者がいる位置において、防聴音の音圧レベルが会話当事者の会話音声の音圧レベル以上となるように調整される。図２には、防聴音の音圧レベルと会話当事者の会話音声の音圧レベルとが一致した場合が示されている。
【００２８】
さらに、この音圧レベル調整処理では、会話当事者がいる位置において、防聴音の音圧レベルが会話当事者の会話音声の音圧レベルよりも小さくなるように調整される。具体的には、防聴音が会話の妨げとならない音圧レベル差をあらかじめ設定しておき、防聴音の音圧レベルが会話当事者の会話音声の音圧レベルよりもこの音圧レベル差以上小さくなるように調整される。
【００２９】
図１および図２で説明したような音像定位処理および音圧レベル調整処理は、スピーカの配置が変化するごとに実行される。図３は、スピーカの配置例について説明する図である。図３には、スピーカの２つの配置例が示されている。
【００３０】
配置例１では、２つのスピーカ４０ａ，４０ｂが、会話当事者のいる方向に向かって防聴音を出力するように配置されている。また、配置例２では、２つのスピーカ４２ａ，４２ｂが、第三者のいる方向に向かって防聴音を出力するように配置されている。
【００３１】
いずれの場合でも、音源位置４１，４３として示される会話当事者の位置に防聴音の音像を定位させる音像定位処理が実行される。また、第三者がいる位置において、防聴音の音圧レベルが会話当事者の会話音声の音圧レベル以上となるように調整し、さらに、会話当事者がいる位置において、防聴音の音圧レベルが会話当事者の会話音声の音圧レベルよりも小さくなるように調整する音圧レベル調整処理が実行される。
【００３２】
このような音像定位処理および音圧レベル調整処理を実行することにより、第三者は各スピーカから出力される防聴音があたかも会話当事者の位置から出力されているように感じるので、会話当事者の会話音声と防聴音とを効果的に融合させることができる。
【００３３】
また、第三者がいる位置では、防聴音の音圧レベルが会話音声の音圧レベル以上であるので会話の内容を不明瞭とすることができ、会話当事者がいる位置では、防聴音の音圧レベルが会話音声の音圧レベルよりも小さいので、防聴音が会話の妨げとなるのを防止することができる。
【００３４】
つぎに、本実施例に係る音声処理装置の機能構成について説明する。図４は、本実施例に係る音声処理装置１０の機能構成を示す図である。図４に示すように、この音声処理装置１０は、入力部１１、表示部１２、音声入力受付部１３、スペクトル包絡データベース１４、制御部１５、音声生成部１６、音像定位部１７ａ〜１７ｄ、音声出力部１８ａ〜１８ｄを有する。
【００３５】
入力部１１は、各種情報の入力に用いられるキーボードやマウスなどの入力デバイスである。表示部１２は、各種情報を出力するディスプレイなどの表示デバイスである。音声入力受付部１３は、マイクロフォンから音声信号の入力を受け付け、Ａ／Ｄ変換および増幅処理をおこなって制御部１５に出力する受付部である。
【００３６】
具体的には、この音声入力受付部１３は、防聴音を会話当事者の会話音声を基にして生成するため、会話当事者のいる位置に設置され、会話当事者の会話音声を取り込むマイクロフォン（会話当事者側マイクロフォン）から会話音声の音声信号を受け付ける。
【００３７】
また、この音声入力受付部１３は、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力される防聴音の音圧レベルの設定をおこなうため、第三者のいる位置に設置され、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力される防聴音を取り込むマイクロフォン（第三者側マイクロフォン）から防聴音の音声信号を受け付ける。
【００３８】
スペクトル包絡データベース１４は、人の代表的な音声信号のスペクトル包絡を複数記憶したデータベースである。ここで、人の代表的な音声信号は、さまざまな人の音声信号からクラスタリングなどの統計手法を用いて抽出されたものである。
【００３９】
制御部１５は、ＯＳ（Operating System）などの制御プログラム、各種処理の処理手順を規定したプログラム、および、各種データを格納するためのメモリを有し、種々の処理を実行する制御部である。この制御部１５は、防聴音スペクトル生成部１５ａ、フィルタ設計処理部１５ｂ、音圧レベル設定部１５ｃを有する。
【００４０】
防聴音スペクトル生成部１５ａは、会話当事者の会話音声を基にして防聴音のスペクトルを生成する生成部である。図５は、防聴音スペクトル生成部１５ａによる防聴音スペクトルの生成処理を説明する図である。
【００４１】
図５に示すように、防聴音スペクトル生成部１５ａは、音声入力受付部１３から会話当事者の音声信号を取得し、所定の時間間隔で音声信号のスペクトル分析をおこなって、音圧や周波数分布などの会話音声の特徴を抽出する。図５には、「あ」、「い」、「う」、「え」、「お」という音声波形５０に対してスペクトル分析を適用した結果得られるスペクトログラム５１の例が示されている。
【００４２】
そして、防聴音スペクトル生成部１５ａは、このようなスペクトログラム５１から得られる短時間スペクトル５２から、音韻情報を表すスペクトル包絡５３と、音源情報を表すスペクトル微細構造５４とを抽出する。
【００４３】
具体的には、防聴音スペクトル生成部１５ａは、音声信号に対してハニング窓やハミング窓などの所定の窓関数を適用し、高速フーリエ変換（FFT, Fast Fourier Transform）を用いた短時間スペクトル分析を実行する。
【００４４】
続いて、防聴音スペクトル生成部１５ａは、高速フーリエ変換の結果得られた値の絶対値を求め、さらにその絶対値の対数を算出する。そして、防聴音スペクトル生成部１５ａは、算出された対数の値に逆高速フーリエ変換（IFFT, Inverse Fast Fourier Transform）を適用し、ケプストラム係数を算出する。
【００４５】
その後、防聴音スペクトル生成部１５ａは、算出されたケプストラム係数に対してケプストラム窓を用いてリフタリングをおこなうことにより高ケフレンシ部と低ケフレンシ部とを抽出する。
【００４６】
そして、防聴音スペクトル生成部１５ａは、低ケフレンシ部を用いて高速フーリエ変換を適用することによりスペクトル包絡５３を抽出し、さらに、高ケフレンシ部を用いて高速フーリエ変換をおこなうことによりスペクトル微細構造５４を抽出する。
【００４７】
その後、防聴音スペクトル生成部１５ａは、抽出されたスペクトル包絡と、スペクトル包絡データベース１４に登録されたスペクトル包絡との間のスペクトル距離を算出し、スペクトル包絡データベース１４に登録されたスペクトル包絡のうちスペクトル距離が最大であるスペクトル包絡５５を、抽出されたスペクトル包絡５３を置換するものとして選択する。
【００４８】
ここで、スペクトル距離としては、低ケフレンシ部の成分からなるベクトルのユークリッド距離が用いられる。なお、ここで用いられるスペクトル距離はこれに限定されず、ＦＦＴによるスペクトル距離や、線形予測（LPC, Linear Predictive Coding）分析により得られたスペクトル包絡に基づくスペクトル距離など、従来提案されているさまざまなスペクトル距離を用いてもよい。
【００４９】
そして、防聴音スペクトル生成部１５ａは、選択されたスペクトル包絡５５と、抽出されたスペクトル微細構造５４とを合成して防聴音のスペクトル５６を生成し、生成した防聴音のスペクトル５６を音声生成部１６に出力する。
【００５０】
また、防聴音スペクトル生成部１５ａは、原音声のスペクトログラム５１の時間変化に応じて防聴音の生成に用いられるスペクトル包絡５５を再選択する。具体的には、防聴音スペクトル生成部１５ａは、過去に音声入力受付部１３から受け付けた音声信号のスペクトルを記憶しておく。
【００５１】
そして、防聴音スペクトル生成部１５ａは、新たに受け付けた音声信号のスペクトルと、過去に受け付けた音声信号のスペクトルとの間のスペクトル距離を算出し、そのスペクトル距離が所定値以上になった場合に新たなスペクトル包絡を選択する。
【００５２】
このように、防聴音スペクトル生成部１５ａは、会話当事者の音源情報を保持したスペクトル微細構造５４と、人の代表的な音声信号のスペクトル包絡５５とを利用して防聴音のスペクトル５６を生成するので、防聴音は会話当事者の音源情報を保持しているため、防聴音を会話当事者の会話音声と融合しやすくすることができ、会話当事者の発言内容を聞き取りにくくすることができる。
【００５３】
また、防聴音スペクトル生成部１５ａは、人の代表的な音声信号のスペクトル包絡５５を用いて防聴音を生成するため、防聴音が不自然な音になって防聴音を聞く第三者に不快感を与えてしまうことを防止することができる。
【００５４】
なお、ここでは、防聴音スペクトル生成部１５ａは、スペクトル包絡データベース１４に登録されたスペクトル包絡の中からスペクトル包絡をスペクトル距離に基づいて選択することとしたが、スペクトル包絡データベース１４に登録されたスペクトル包絡の中からスペクトル包絡をランダムに選択してもよく、あるいは、その他の方法で選択してもよい。
【００５５】
フィルタ設計処理部１５ｂは、音像定位部１７ａ〜１７ｄに設定されるＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタの設計をおこない、各音像定位部１７ａ〜１７ｄにＦＩＲフィルタを設定する処理部である。
【００５６】
図６は、ＦＩＲフィルタの設計について説明する図である。フィルタ設計処理部１５ｂは、音声出力部１８ａ〜１８ｄが各スピーカ２０ａ〜２０ｄを用いてパルス音を発生させた場合に、第三者の位置に設置された第三者側マイクロフォンにより検出されたインパルス応答の情報を音声入力受付部１３から受け付ける。
【００５７】
そして、フィルタ設計処理部１５ｂは、音声入力受付部１３から受け付けたインパルス応答から各スピーカ２０ａ〜２０ｄの伝達特性Ｇ1（ｚ），Ｇ2（ｚ），Ｇ3（ｚ），Ｇ4（ｚ）を算出する。ここで、伝達特性Ｇ1（ｚ），Ｇ2（ｚ），Ｇ3（ｚ），Ｇ4（ｚ）は、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力されたパルス音のインパルス応答をサンプリングして得られた離散数列をｚ変換したものである。
【００５８】
続いて、フィルタ設計処理部１５ｂは、伝達特性Ｇ1（ｚ），Ｇ2（ｚ），Ｇ3（ｚ），Ｇ4（ｚ）の逆特性Ｈ1（ｚ）＝Ｇ1（ｚ）-1，Ｈ2（ｚ）＝Ｇ2（ｚ）-1，Ｈ3（ｚ）＝Ｇ3（ｚ）-1，Ｈ4（ｚ）＝Ｇ4（ｚ）-1を算出し、算出された逆特性に基づいて、伝達特性Ｇ1（ｚ），Ｇ2（ｚ），Ｇ3（ｚ），Ｇ4（ｚ）を打ち消すＦＩＲフィルタの設計、すなわち、ＦＩＲフィルタのタップ係数を設定する。
【００５９】
このように、伝達特性Ｇ1（ｚ），Ｇ2（ｚ），Ｇ3（ｚ），Ｇ4（ｚ）を打ち消す補正フィルタＨ1（ｚ），Ｈ2（ｚ），Ｈ3（ｚ），Ｈ4（ｚ）を用いることにより、所望の信号がＦＩＲフィルタを介してスピーカ２０ａ〜２０ｄに入力された場合に、その信号を第三者の位置においてそのまま受信することができる。
【００６０】
すなわち、入力信号として、会話当事者の位置（防聴音の音像を定位させたい位置、図１における音源位置２１）に設置されたスピーカを用いて出力され、第三者の位置に設置された第三者側マイクロフォンにより検出された信号を用いることとし、その入力信号をＦＩＲフィルタを介してスピーカ２０ａ〜２０ｄから出力すると、スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力された信号があたかも会話当事者の位置から出力されたように第三者に感じさせることができる。
【００６１】
図４の説明に戻ると、音圧レベル設定部１５ｃは、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力する防聴音の音圧レベルを設定し、音声出力部１８ａ〜１８ｄに音圧レベルの設定値を出力する処理部である。
【００６２】
具体的には、音圧レベル設定部１５ｃは、会話当事者の位置においては、防聴音の音圧レベルが会話音声の音圧レベル未満となるように設定し、第三者の位置においては、防聴音の音圧レベルが会話音声の音圧レベル以上となるように設定をおこなう。
【００６３】
このような音圧レベルの設定時には、まず、音圧レベル設定部１５ｃは、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力される防聴音の音圧レベルの比率を算出する。
【００６４】
具体的には、音圧レベル設定部１５ｃは、Ｔを会話当事者の位置での会話音声の音圧レベル（実験等により求められた固定値）、Ｓを第三者の位置での会話音声の音圧レベル（実験等により求められた固定値）、Ａを第三者の位置における防聴音と会話音声の音圧レベル差（入力値）、Ｂを会話当事者の位置における防聴音と会話音声の音圧レベル差（入力値）とした場合に、各スピーカ２０ａ〜２０ｄについて、
ＬＳi＝Ｓ＋Ａ      ．．．（１）
および
ＬＴi＝Ｔ−Ｂ      ．．．（２）
となる音圧レベルを検出する。ここで、ｉは１から４の値をとり、それぞれスピーカ２０ａ〜２０ｄに対応している。
【００６５】
この音圧レベルの検出は、音圧レベル設定部１５ｃが音声出力部１８ａ〜１８ｄを制御して、スピーカ２０ａ〜２０ｄからさまざまな音圧レベルの防聴音を出力することによりおこなわれる。
【００６６】
そして、音圧レベル設定部１５ｃは、以下の式により得られる値Ｌiから、各スピーカ２０ａ〜２０ｄの音圧レベルの比Ｌ1：Ｌ2：Ｌ3：Ｌ4を算出する。
Ｌi＝ｍｉｎ（ＬＳi，ＬＴi）      ．．．（３）
ここで、ｍｉｎ（ＬＳi，ＬＴi）は、値ＬＳiおよび値ＬＴiのうち小さい方の値を選択することを意味する。
【００６７】
その後、音圧レベル設定部１５ｃは、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力する防聴音の音圧レベルを決定する。具体的には、音圧レベル設定部１５ｃは、各スピーカ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄから出力する防聴音の音圧レベルをＳＰ1，ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4とした場合に、音圧レベルＳＰ1，ＳＰ2，ＳＰ3，ＳＰ4が、
Ｓ＋Ａ＝ＳＰ1＋ＳＰ2＋ＳＰ3＋ＳＰ4      ．．．（４）
および
Ｔ−Ｂ＝ＳＰ1＋ＳＰ2＋ＳＰ3＋ＳＰ4      ．．．（５）
を満足し、さらに、
ＳＰ1：ＳＰ2：ＳＰ3：ＳＰ4＝Ｌ1：Ｌ2：Ｌ3：Ｌ4      ．．．（６）
を満足するように決定する。
【００６８】
音声生成部１６は、防聴音スペクトル生成部１５ａにより生成された防聴音のスペクトルから防聴音の音声信号を生成する生成部である。
【００６９】
音像定位部１７ａ〜１７ｄは、フィルタ設計処理部１５ｂにより設計されたＦＩＲフィルタの情報を受け付け、その情報に基づいて音声生成部１６により生成された防聴音の音声信号にＦＩＲフィルタを適用することにより第三者にとって防聴音が会話当事者の位置から聞こえるように防聴音の音像を定位させる処理部である。
【００７０】
音声出力部１８ａ〜１８ｄは、音像定位部１７ａ〜１７ｄにより出力された音声信号のＤ／Ａ変換および増幅処理をおこなって、スピーカ２０ａ〜２０ｄに出力する出力部である。
【００７１】
また、音声出力部１８ａ〜１８ｄは、防聴音がスピーカ２０ａ〜２０ｄから出力されることをわかりにくくするため、会話音声と相関のないＢＧＭなどの音声信号を音像定位部１７ａ〜１７ｄにより出力された音声信号とともに防聴音として出力する。
【００７２】
さらに、音声出力部１８ａ〜１８ｄは、増幅処理をおこなう場合には、音圧レベル設定部１５ｃにより音声出力部１８ａ〜１８ｄごとに設定された音圧レベルとなるように、防聴音の音声信号の増幅処理をおこなう。
【００７３】
つぎに、ＦＩＲフィルタを設定する設定処理の処理手順について説明する。図７は、ＦＩＲフィルタを設定する設定処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、この設定処理の開始前に、あらかじめ第三者の位置および各スピーカ２０ａ〜２０ｄの位置が決定されているものとする。
【００７４】
このＦＩＲフィルタの設定処理では、まず、音声処理装置１０のフィルタ設計処理部１５ｂは、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力されたパルス信号のインパルス応答が第三者の位置に設置された第三者側マイクロフォンを用いて測定された測定結果の情報を音声入力部１３を介して取得する（ステップＳ１０１）。
【００７５】
そして、フィルタ設計処理部１５ｂは、測定されたインパルス応答から伝達特性Ｇ1（ｚ）〜Ｇ4（ｚ）を算出し（ステップＳ１０２）、その伝達特性Ｇ1（ｚ）〜Ｇ4（ｚ）の逆特性Ｈ1（ｚ）〜Ｈ4（ｚ）に基づいて、ＦＩＲフィルタの設計をおこなう（ステップＳ１０３）。
【００７６】
その後、フィルタ設計処理部１５ｂは、設計されたＦＩＲフィルタの情報を音像定位部１７ａ〜１７ｄに出力して音像定位部１７ａ〜１７ｄにＦＩＲフィルタを適用させ（ステップＳ１０４）、このＦＩＲフィルタの設定処理を終了する。
【００７７】
つぎに、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力される防聴音の音圧レベルを設定する設定処理の処理手順について説明する。図８は、各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力される防聴音の音圧レベルを設定する設定処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、この設定処理の開始前に、あらかじめ第三者の位置および各スピーカの位置が決定されているものとする。
【００７８】
この音圧レベルの設定処理では、まず、音圧レベル設定部１５ｃは、第三者の位置、および、会話当事者の位置における会話音声の音圧レベル（式（１）におけるＳ、および、式（２）におけるＴ）の入力を入力部１１を介して受け付ける（ステップＳ２０１）。
【００７９】
そして、音圧レベル設定部１５ｃは、第三者の位置における防聴音と会話音声との間の許容される音圧レベルの差（式（１）におけるＡ）の入力を入力部１１を介して受け付ける（ステップＳ２０２）。
【００８０】
また、音声処理装置１０の音圧レベル設定部１５ｃは、会話当事者の位置における防聴音と会話音声との間の許容される音圧レベルの差（式（２）におけるＢ）の入力を入力部１１を介して受け付ける（ステップＳ２０３）。
【００８１】
続いて、音圧レベル設定部１５ｃは、各スピーカ２０ａ〜２０ｄが出力する防聴音の音圧レベルの比を式（１）、式（２）および式（３）を用いて算出する（ステップＳ２０４）。
【００８２】
そして、音圧レベル設定部１５ｃは、算出された音圧レベルの比と入力された音圧レベルの差とから、式（４）、式（５）および式（６）を用いて各スピーカ２０ａ〜２０ｄが出力する防聴音の音圧レベルＳＰ1〜ＳＰ4を算出する（ステップＳ２０５）。
【００８３】
その後、音圧レベル設定部１５ｃは、算出した音圧レベルＳＰ1〜ＳＰ4の情報を音声出力部１８ａ〜１８ｄに出力してそれらの音圧レベルＳＰ1〜ＳＰ4を各音声出力部１８ａ〜１８ｄにそれぞれのスピーカ２０ａ〜２０ｄが出力する防聴音の音圧レベルとして設定し（ステップＳ２０６）、この音圧レベルの設定処理を終了する。
【００８４】
上述してきたように、本実施例によれば、音声処理装置１０の音像定位部１７ａ〜１７ｄが、会話当事者の会話音声に被せて出力される防聴音が会話当事者の位置から出力されたと会話当事者以外の第三者が知覚するように防聴音の音像を定位させ、音声出力部１８ａ〜１８ｄが、音像の定位がなされた防聴音を出力することとしたので、会話当事者の会話音声に被せて出力される防聴音を会話当事者の会話音声と効果的に融合させ、会話当事者のプライバシーを保護することができる。
【００８５】
また、本実施例によれば、音声出力部１８ａ〜１８ｄが、第三者の位置において防聴音の音圧レベルが会話音声の音圧レベル以上となるように防聴音の音圧レベルを調整し、音圧レベルを調整した防聴音を出力することとしたので、第三者が会話当事者の会話を聞き取りにくくすることができ、会話当事者のプライバシーを効果的に保護することができる。
【００８６】
また、本実施例によれば、音声出力部１８ａ〜１８ｄが、会話当事者の位置において防聴音の音圧レベルが会話音声の音圧レベルよりも小さくなるように防聴音の音圧レベルをさらに調整し、音圧レベルを調整した防聴音を出力することとしたので、会話当事者のプライバシーを保護するために出力される防聴音が会話当事者の会話の妨げとなることを防止することができる。
【００８７】
また、本実施例によれば、音声出力部１８ａ〜１８ｄが、会話音声と相関のないＢＧＭなどの音声を含んだ防聴音を出力することとしたので、防聴音がスピーカ２０ａ〜２０ｄから出力されることをわかりにくくすることができる。
【００８８】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施例にて実施されてもよいものである。
【００８９】
たとえば、上記実施例では、図５を用いて説明したように、防聴音のスペクトルを人の代表的な音声信号のスペクトル包絡を利用して生成することとしたが、その他の方法、例えば、スペクトル包絡の凹凸反転やシフトなどの変形を施して防聴音のスペクトルを生成することとしてもよい。
【００９０】
図９は、防聴音のスペクトルを生成する他の方法について説明する図であり、図１０は、防聴音のスペクトルの補正方法について説明する図である。図９に示す方法では、まず、会話当事者の音声信号からスペクトル包絡とスペクトル微細構造とを抽出する。
【００９１】
そして、抽出されたスペクトル包絡を所定の反転軸（図９の例では、抽出されたスペクトル包絡を近似するコサイン関数）を中心として反転したり、抽出されたスペクトル包絡をシフトしたりして変形し、変形したスペクトル包絡とスペクトル微細構造とを合成することにより防聴音のスペクトルを生成する。
【００９２】
ただし、このような方法を用いると、防聴音が甲高い音となり、人に不快感を与えてしまう可能性があるので、生成された防聴音のスペクトルにおいて甲高さの原因となる周波数領域のスペクトル強度を補正する処理をおこなう。
【００９３】
スペクトル強度の補正量は、さまざまな会話当事者の音声信号のスペクトルの特徴と、それらの会話当事者の音声信号に基づいて生成された防聴音のスペクトルとを比較することにより算出される。
【００９４】
具体的には、図１０に示されるように、さまざまな会話当事者の音声信号のスペクトルを収集し、収集したスペクトルの平均値（原音のスペクトル平均）を算出する。一方で、さまざまな会話当事者の音声信号から生成された防聴音の音声信号のスペクトルを収集し、収集したスペクトルの平均値（防聴音のスペクトル平均）を算出する。
【００９５】
そして、防聴音のスペクトル平均から原音のスペクトル平均を差し引いたスペクトルの増加分（防聴音のスペクトル増加分）を算出し、防聴音のスペクトル増加分が正の値である周波数帯域を検出する。
【００９６】
この周波数帯域が甲高さの原因となるものであるので、その周波数帯域における防聴音のスペクトル増加分を防聴音のスペクトル強度の補正量として設定し、防聴音のスペクトル強度をその補正量分抑制する処理をおこなう。
【００９７】
また、上記実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００９８】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００９９】
なお、上記実施例で説明した音声処理方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明にかかる音声処理装置および音声処理方法は、会話当事者の会話音声に被せて出力される防聴音を会話当事者の会話音声と効果的に融合させ、会話当事者のプライバシーを保護することが必要な音声処理システムに対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係る音声処理の概念について説明する図である。
【図２】本発明に係る音圧レベル調整処理について説明する図である。
【図３】スピーカの配置例について説明する図である。
【図４】本実施例に係る音声処理装置１０の機能構成を示す図である。
【図５】防聴音スペクトル生成部１５ａによる防聴音スペクトルの生成処理を説明する図である。
【図６】ＦＩＲフィルタの設計について説明する図である。
【図７】ＦＩＲフィルタを設定する設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】各スピーカ２０ａ〜２０ｄから出力される防聴音の音圧レベルを設定する設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】防聴音のスペクトルを生成する他の方法について説明する図である。
【図１０】防聴音のスペクトルの補正方法について説明する図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０    音声処理装置
１１    入力部
１２    表示部
１３    音声入力受付部
１４    スペクトル包絡データベース
１５    制御部
１５ａ    防聴音スペクトル生成部
１５ｂ    フィルタ設計処理部
１５ｃ    音圧レベル設定部
１６    音声生成部
１７ａ〜１７ｄ    音像定位部
１８ａ〜１８ｄ    音声出力部
２０ａ〜２０ｄ，３０ａ〜３０ｅ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ    スピーカ
２１，４１，４３    音源位置
５０    音声波形
５１    スペクトログラム
５２    短時間スペクトル
５３    スペクトル包絡
５４    スペクトル微細構造
５５    置換したスペクトル包絡
５６    防聴音のスペクトル
【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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