(57)【要約】【課題】空気振動としての音波を暗号化することに着目した新しい音声暗号化装置等を提供する。【解決手段】可聴域の音声を受信する音声受信部２１と、音声受信部２１が受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する消音部２２と、音声受信部２１が受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する暗号化部２３と、音声受信部２１により受信した音声、消音された逆位相の音声、及び暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する音声発信部２４と、を備える音声暗号化装置２。【選択図】図１
2013195750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可聴域の音声を受信する音声受信部と、
前記音声受信部が受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する消音部と、
前記音声受信部が受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する暗号化部と、
前記音声受信部により受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する音声発信部と、
を備える音声暗号化装置。
【請求項２】
音声暗号化装置、及び音声復号化装置を含む音声システムであって、
前記音声復号化装置は、
可聴域の音声を受信する音声受信部と、
前記音声受信部が受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する消音部と、
前記音声受信部が受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する暗号化部と、
前記音声受信部により受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する音声発信部と、を備え、
前記音声復号化装置は、
前記音声発信部により発信された音声を受信する音声受信部と、
前記音声受信部が受信した音声を復号化する復号化部と、
前記復号化部により復号化した音声を発信する音声発信部と、を備える、音声システム。
【請求項３】
人間の発声器官、又は音声源の近傍に装着可能である、請求項１又は請求項２に記載の音声暗号化装置。
【請求項４】
人間の聴覚器官に装着可能である、請求項２に記載の音声暗号化装置。
【請求項５】
可聴域の音声を受信する段階と、
前記受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する段階と、
前記受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する段階と、
前記受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する段階と、
を備える音声暗号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声暗号化装置、音声システム及び音声暗号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を暗号化する手法について、例えば、電話やコンピュータシステムがネットワークを用いて音声を伝達する場合、音声をデジタルデータとして扱い、該デジタルデータを暗号化するといった手法が一般的に知られている。デジタルデータを暗号化することで、第三者はそのデジタルデータを取得したとしても、復号化手段を知らなければ音声内容を理解することはできない。
【０００３】
一方、電話やコンピュータシステムではなく、実際の通常の会話における音声は、音波そのものであり、音声を発した者からその音声を聴く者の間の空間（空気中）を伝播するため、第三者が音声内容を理解することは容易である。そのため、第三者に知られることが望ましくない場面での音声、例えば、機密事項を議論している会議中に発する音声や、公共の場所で個人情報を含む情報を発する音声は、第三者の盗聴等により機密事項や個人情報の漏洩といった問題につながる可能性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５０３８９号公報
【特許文献２】国際公開第０５／０６７３４０号
【特許文献３】特開平０５−２９３１２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、通常の会話において通話内容（音声内容）を第三者に知られない技術として、音声をデジタルデータへ変換した後、該変換したデジタルデータを暗号化する方法では、上述したような第三者に知られることが望ましくない場面で対処できない場合がある。また、例えば、レーザー盗聴など、会話が行われている会場の構造物（窓等）に伝わる空気振動から盗聴するタイプのものに根本的に対処するには、空気振動としての音波そのものを意味をなさないものに変換する必要があるが、このように変換する技術はこれまで存在しなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる事情に鑑み、空気振動としての音波を暗号化することに着目した新しい音声暗号化装置、音声システム及び音声暗号化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】
【０００７】
本発明による音声暗号化装置は、可聴域の音声を受信する音声受信部と、前記音声受信部が受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する消音部と、前記音声受信部が受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する暗号化部と、前記音声受信部により受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する音声発信部と、を備える。
【０００８】
本発明による音声システムは、音声暗号化装置、及び音声復号化装置を含む音声システムであって、前記音声復号化装置は、可聴域の音声を受信する音声受信部と、前記音声受信部が受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する消音部と、前記音声受信部が受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する暗号化部と、前記音声受信部により受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する音声発信部と、を備え、前記音声復号化装置は、前記音声発信部により発信された音声を受信する音声受信部と、前記音声受信部が受信した音声を復号化する復号化部と、前記復号化部により復号化した音声を発信する音声発信部と、を備える。
【０００９】
本発明による音声復号化方法は、可聴域の音声を受信する段階と、前記受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する段階と、前記受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する段階と、前記受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する段階と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように構成された本発明の音声暗号化装置等によれば、通常の会話において、話者が意図した意味内容を第三者が直接理解できなくなることである。その理由は、本実施形態の端末暗号化装置が、消音部に加えて暗号化部を備えることで、発声器官（発声源）を通して発声される音声そのものが直接意味をなさない音波（空気振動）となるためである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態における音声システムの概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態における音声暗号化方法の動作処理を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における音声システム１００の概略構成を示す。
【００１３】
音声システム１００は、図１に示すとおり、端末暗号化装置２及び端末復号化装置３を備えるものであり、端末暗号化装置２において発話者が発生した音声が入力され（音声入力１）、該音声入力１を暗号化した後、端末復号化装置３において暗号化された音声を復元化する。
【００１４】
端末暗号化装置（音声復号化装置）２は、音声受信部２１と、消音部２２と、暗号化部２３と、音声発信部２４とを備える。端末暗号化装置２は、人間の発声器官や音声源の近傍などに配置して使用するものであって、例えば、人間に装着可能に、既存のヘッドホンとマイクが一体となったものに組み込むこともできる。
【００１５】
音声受信部２１は、音声入力（音波）１を受信するものであって、例えば、マイクロフォンである。
【００１６】
消音部２２は、音声受信部２１で受けた音声入力（音波）を信号化して、該信号化した音声入力を消音する。
【００１７】
暗号化部２３は、消音部２２と同一の端末暗号化装置２内に備えるものであり、音声受信部２１で受けた音声入力（音波）を信号化して、該信号化した音声入力を暗号化する。
【００１８】
ここで、消音部２２及び暗号化部２３について、それぞれの消音方法、暗号化方法について詳述する。
【００１９】
消音部２２による消音方法は、アクティブノイズキャンセラ、又は消音スピーカ等で用いられている既存の消音方法と同様の技術を用いることができる。既存の消音方法について簡単に説明すると、音声には、音楽を聞いたり、通常の会話をしたりするなど、音声を使って情報を伝達するすべての仕組みにおいて、その文脈で意味のある音（以下、「主題の音声」と称する）と、その文脈では意味のない騒音や環境音等（以下、「ノイズ」と称する）とが含まれ得る。そのため、ノイズをマイクロフォンで拾って信号化し、これを逆位相の信号に変換し、該変換したノイズ信号をスピーカから音声信号（主題の音声及びノイズ）と同時に（混合して）音波として出力する。その結果、音声は総和として、主題の音声と、生のノイズと、逆位相に変換されたノイズとの合成音波となるため、最終的に人間の聴覚器官に入る音波としては、主題の音声のみを受けることと同等となる。
【００２０】
本実施形態の消音部２２では、上記既存の消音方法を、ノイズに対してではなく、主題の音声（又はノイズを含む音声全体）に対して用いることを特徴とする。すなわち、消音部２２では、主題の音声を信号化し、これを逆位相の音声信号に変換する。
【００２１】
また、本実施形態の暗号化部２３では、その暗号化方法として、既存の消音方法と同じ入力、すなわち、主題の音声（又はノイズを含む音声全体）を信号化し、逆位相ではなく、例えば、別の可聴域の音声信号に変換することで、主題の音声を暗号化する。
【００２２】
音声発信部２４は、消音部２２及び暗号化部２３でそれぞれ処理した音声信号（音声データ）を混合して音波として出力するものであって、例えば、スピーカである。音声発信部２４は、主題の音声と、消音部２２で変換処理された音声（逆位相に変換された主題の音声）と、暗号化部２３で変換処理された音声（暗号化された主題の音声）との合成音波、すなわち、混合した結果、暗号化された主題の音声のみを音波として外部に出力する。
【００２３】
このような端末暗号化装置２によれば、該装置を身に付けた話者にとっては音声発信部２４（例えば、スピーカ）が発声器官の代わりとなり、この音声発信部２４から暗号化された主題の音声を、可聴域の音波として発声することができるため、他者がその音波を何らかの手段で手に入れても音声内容を理解することができない。この方法によれば、話者は、通常の会話において、音声受信部２１に入力可能な大きさで発声すればよいため、元々の主題の音声（音波）が、話者の体内又は発声器官に近いごく限られた範囲にしか存在しないことになり、他者がその音声を実質的に拾うことは不可能となる。
【００２４】
端末復号化装置（音声復号化装置）３は、音声受信部３１と、復号化部３２と、音声発信部３３とを備える。端末復号化装置３は、人間の聴覚器官の近傍などに配置して使用するものであって、例えば、人間に装着可能に、既存のヘッドホンに組み込むこともできる。
【００２５】
音声受信部３１は、端末暗号化装置２から出力された音波（暗号化された主題の音声、又は暗号化された主題の音声と環境音等のノイズとを含む音波）を入力として受信するものであり、例えば、マクロフォンである。
【００２６】
復号化部３２は、音声受信部３１にて受信した音波を信号化して、暗号化方法で用いた変換の逆変換をすることにより、音声信号を復号化する。
【００２７】
音声発信部３３は、復号化部３２により復号化した音声を可聴域の音波として発信するものであり、例えば、既存のスピーカである。音声発信部３３から発信された音波は、人間の聴覚器官に入力される。
【００２８】
以上のように、本実施形態の音声システム１００によれば、例えば、会話をする二者にそれぞれ端末暗号化装置２及び端末復号化装置３を装着することで、二者間の空間を伝播する音波は暗号化されたものとなり、例えば、会議室で行われている会議であっても、その音波を拾う通常の盗聴では会議内容を第三差は知ることができない。また、音波受信器を利用しない盗聴方法、例えば、レーザ盗聴において対象となる実施会場の構造物（一般的には、窓など）に伝わる空気振動も、音波自体が暗号化されて発せられているため、空気振動自体が取得できても内容を知ることができず、無意味となる。さらに、例えば、会議内容を録音した場合などに、その録音した記録媒体の流失（紛失・盗難等）によっても、端末復号化装置２を持たない第三者には、その会議内容を知ることができない。
【００２９】
次に、図２に示すシーケンス図を参照して、本実施形態の動作処理について詳細に説明する。なお、以下では、話者Ａが聴者Ｂに対して発生する場合を例にとって説明する。
【００３０】
まず、話者Ａは、自身の発声器官に端末暗号化装置２を装着して発話する。端末暗号化装置２は、発話を音声受信部２１により受信する（ステップＡ１）。
【００３１】
音声受信部２１は、受信した音声（音声データ）を消音部２２に送る（ステップＡ２）。消音部２２は、音声受信部２１より受け取った音声データと逆位相となる音声データを算出（消音化）し（ステップＡ３）、音声発信部２４に送る（ステップＡ４）。
【００３２】
また、音声受信部２１は、受信した音声データを消音部２２に送るのと同期又は非同期で、該音声データを暗号化部２３に送る（ステップＡ５）。暗号化部２３は、音声受信部２１により受け取った音声データを別のデータに変換（暗号化）し（ステップＡ６）、音声発信部２４に送る（ステップＡ７）。
【００３３】
音声発信部２４は、消音部２２及び暗号化部２３から受け取った、合成された（可聴域の）音声データを音波として発話する（ステップＡ８）。
【００３４】
次いで、聴者Ｂの聴覚器官に装着された端末復号化装置３の音声受信部３１は、音声発信部２４により発話された音波を受信し、音声データとして復号化部３２に送る（ステップＡ９）。復号化部３２は、音声データを復号化して可聴域の音声データとし（ステップＡ１０）、音声発信部３３に送る（ステップＡ１１）。
【００３５】
音声発信部３３は、復号化した音声データを音波として発話する（ステップＡ１２）。この発話された音波を聴者Ｂの聴覚器官が受信することができる。
【００３６】
以上のような本実施形態の音声暗号化方法によれば、例えば、通常の会話において、話者が意図した意味内容を第三者が直接理解できなくなることである。その理由は、本実施形態の端末暗号化装置が、消音部２２に加えて暗号化部２３を備えることで、発声器官（発声源）を通して発声される音声そのものが直接意味をなさない音波（空気振動）となるためである。すなわち、世界中で使用されているほぼすべての音声言語は、上述のヒトの発声の仕組みにより発せられる音波の組み合わせによって、人間が識別可能な意味概念を表す仕組みものであるため、本実施形態の音声暗号化方法による会話において、発話者が意図した意味内容を第三者が直接知る手段はほぼ無くなる。その結果として、本実施形態の音声暗号化方法によれば、従来の暗号化方法によって守られている範囲（ネットワーク上の音声データ等）外のデータも制御することが可能となる。
【００３７】
＜変形例＞
以上のように本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるべきものではなく、特許請求の範囲に表現された思想および範囲を逸脱することなく、種々の変形、追加、および省略が当業者によって可能である。
【００３８】
たとえば、上記実施形態において、端末暗号化装置２及び端末復号化装置３には、用途に応じた各部が備えられているが、これらに備えられている各部は、そのいくつかを一纏めにして構成されていてもよいし、一つの部をさらに複数の部に分割して構成されていてもよい。
【００３９】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００４０】
（付記１）可聴域の音声を受信する音声受信部と、前記音声受信部が受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する消音部と、前記音声受信部が受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する暗号化部と、前記音声受信部により受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する音声発信部と、を備える音声暗号化装置。
【００４１】
（付記２）音声暗号化装置、及び音声復号化装置を含む音声システムであって、前記音声復号化装置は、可聴域の音声を受信する音声受信部と、前記音声受信部が受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する消音部と、前記音声受信部が受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する暗号化部と、前記音声受信部により受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する音声発信部と、を備え、前記音声復号化装置は、前記音声発信部により発信された音声を受信する音声受信部と、前記音声受信部が受信した音声を復号化する復号化部と、前記復号化部により復号化した音声を発信する音声発信部と、を備える、音声システム。
【００４２】
（付記３）人間の発声器官、又は音声源の近傍に装着可能である、付記１又は付記２に記載の音声暗号化装置。
【００４３】
（付記４）人間の聴覚器官に装着可能である、付記２に記載の音声暗号化装置。
【００４４】
（付記５）可聴域の音声を受信する段階と、前記受信した音声を該音声の逆位相の音声に変換して消音する段階と、前記受信した音声を該音声の別の可聴域の音声に変換して暗号化する段階と、前記受信した音声、前記消音された逆位相の音声、及び前記暗号化された別の可聴域の音声を混合して発信する段階と、を備える音声暗号化方法。
【符号の説明】
【００４５】
１…音声入力、２…端末暗号化装置（音声暗号化装置）、３…端末復号化装置（音声復号化装置）、２１…音声受信部、２２…消音部、２３…暗号化部、２４…音声発信部、３１…音声受信部、３２…復号化部、３３…音声発信部、１００…音声システム。
【図１】
2013195750.tif 000003
【図２】
2013195750.tif 000004