(57)【要約】【課題】周囲に会話が傍受されるのを効果的に防止することができる通信システム、方法、装置およびプログラムを提供すること。【解決手段】本発明の通信システムは、相互にデータを通信する複数の通信端末を備える。通信端末は、他拠点の通信端末が提供する音声データに基づく音波を伝搬すべき対象エリアを特定し、対象エリアの周囲に位置する周辺エリアにおける音波の傍受を阻止するために伝搬方向が調整されたマスク音と、他拠点の音声データとを合成し、合成された音声データを複数のスピーカに出力させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ通信が可能な複数の通信端末を備える通信システムであって、
前記通信端末は、
他拠点の通信端末が提供する音声データに基づく音波を伝搬すべき対象エリアを特定する対象エリア特定手段と、
前記対象エリアの周囲に位置する周辺エリアにおける前記音波の傍受を阻止するために伝搬方向が調整されたマスク音と、前記他拠点の音声データとを合成する音声加工手段と、
複数のスピーカを制御して、前記音声加工手段が合成した音声データを出力させる制御手段と
を備える、通信システム。
【請求項２】
前記音声加工手段は、他拠点の音声データに基づく音波が対象エリアに出力されるように、他拠点の音声データの伝搬方向を調整することを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信端末は、
所定の環境音からマスク音を生成するマスク音生成手段をさらに備える、請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記通信端末は、
自拠点の音声データおよび他拠点の音声データからマスク音を生成するマスク音生成手段をさらに備える、請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項５】
データ通信が可能な複数の通信端末を備える通信システムが実行する方法であって、
前記通信端末が、
他拠点の通信端末が提供する音声データに基づく音波を伝搬すべき対象エリアを特定するステップと、
前記対象エリアの周囲に位置する周辺エリアにおける前記音波の傍受を阻止するために伝搬方向が調整されたマスク音と、前記他拠点の音声データとを合成するステップと、
合成された音声データをスピーカに出力させるステップと
を含む、方法。
【請求項６】
複数のスピーカを制御する装置であって、
他拠点の通信端末が提供する音声データに基づく音波を伝搬すべき対象エリアを特定する対象エリア特定手段と、
前記対象エリアの周囲に位置する周辺エリアにおける前記音波の傍受を阻止するために伝搬方向が調整されたマスク音と、前記他拠点の音声データとを合成する音声加工手段と、
複数のスピーカを制御して、前記音声加工手段が合成した音声データを出力させる制御手段と
を備える、装置。
【請求項７】
前記装置は、
所定の環境音からマスク音を生成するマスク音生成手段をさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記装置は、
自拠点の音声データおよび他拠点の音声データからマスク音を生成するマスク音生成手段をさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
複数のスピーカを制御する装置が実行するプログラムであって、前記装置に対し、
他拠点の通信端末が提供する音声データに基づく音波を伝搬すべき対象エリアを特定させ、
前記対象エリアの周囲に位置する周辺エリアにおける前記音波の傍受を阻止するために伝搬方向が調整されたマスク音と、前記他拠点の音声データとを合成させ、
合成された音声データをスピーカに出力させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声データの処理技術に関し、より詳細には、スピーカから再生された音声が周囲に傍受されるのを防止する通信システム、方法、装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット等の高速データ通信が可能なネットワークの普及に伴い、遠隔地の複数の拠点間で映像や音声を相互に配信して会議等を行うビデオ会議が行われるようになっている。このようなビデオ会議では、他拠点から受信した音声をスピーカから再生するため、ユーザの発言内容が周囲に傍受されることが問題点として指摘されている。
【０００３】
この点に関し、スピーカから出力される音の指向性を向上させる技術の一例として、特許文献１が開示するスピーカーアレイシステムは、末端スピーカ間隔を他のスピーカ間隔よりも大きくすることにより、低音域における指向特性を向上させることを図っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１が開示するスピーカーアレイシステムでは、特定の方向以外の音圧レベルを若干低下させることができるものの、依然として周囲に会話が傍受されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、周囲に会話が傍受されるのを防止することができる通信システム、方法、装置およびプログラム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】
【０００６】
本発明の通信システムは、データ通信が可能な複数の通信端末を備える。通信端末は、他拠点の通信端末が提供する音声データに基づく音波を伝搬すべき対象エリアを特定し、対象エリアの周囲に位置する周辺エリアにおける音波の傍受を阻止するために伝搬方向が調整されたマスク音と、他拠点の音声データとを合成し、合成された音声データを複数のスピーカに出力させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の通信システムは、上記手段を採用することにより、周囲に会話が傍受されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の通信システムの一実施形態を示す図。
【図２】通信端末１０ａのハードウェア構成の一実施形態を示す図。
【図３】スピーカコントローラ２１０の機能構成を示す図。
【図４】通信システム１００が実行する処理の一実施形態を示すフローチャート。
【図５】スピーカコントローラ２１０が実行する処理の一実施形態を示すフローチャート。
【図６】スピーカコントローラ２１０が実行する処理の別の実施形態を示すフローチャート。
【図７】スピーカから出力される音波の伝搬方向を調整する方法を示す概念図。
【図８】スピーカから出力される音波の遅延距離、スピーカの間隔および伝搬角度を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の通信システムの一実施形態を示す図である。通信システム１００は、通信端末１０ａ，１０ｂと、出力装置２０ａ，２０ｂとを含む。
【００１０】
通信端末１０ａ，１０ｂは、インターネットやＬＡＮ等の種々のネットワークで構成可能なネットワーク３０を介して、他拠点の通信端末との間でデータ通信を行う。通信端末１０ａ，１０ｂは、自拠点の撮影画像および音声データを他拠点に送信すると共に、他拠点から受信した撮影画像を出力装置２０ａ，２０ｂに表示させると共に、他拠点の音声データを再生させる。
【００１１】
出力装置２０ａ，２０ｂは、通信端末１０ａ，１０ｂが提供する画像を表示すると共に、通信端末１０ａ，１０ｂが提供する音声データを再生する装置である。出力装置２０ａ，２０ｂは、任意の画像を表示可能な表示装置２１ａ，２１ｂと、複数のスピーカで構成されるスピーカーアレイ２２ａ，２２ｂとを備える。
【００１２】
図１に示す実施形態では、表示装置２１ａ，２１ｂおよびスピーカーアレイ２２ａ，２２ｂが一体的に形成されるが、他の実施形態では、表示装置２１ａ，２１ｂおよびスピーカーアレイ２２ａ，２２ｂを別個独立した装置として構成してもよい。
【００１３】
図２は、通信端末１０ａのハードウェア構成の一実施形態を示す図である。以下、図２を参照して、通信端末１０ａのハードウェア構成について説明する。なお、通信端末１０ｂのハードウェア構成は通信端末１０ａと同様であるため、説明を省略する。
【００１４】
通信端末１０ａは、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、ＳＳＤ２０４と、通信制御部２０５と、撮影装置２０６と、撮影装置コントローラ２０７と、マイク２０８と、マイクコントローラ２０９と、スピーカコントローラ２１０と、ディスプレイコントローラ２１１と、出力装置インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１２とを備える。
【００１５】
ＣＰＵ２０１は、通信端末１０ａの動作を制御するプロセッサである。ＲＯＭ２０２は、初期プログラム等のデータが記憶される記憶装置である。ＲＡＭ２０３は、プログラムの実行空間を提供する記憶装置である。ＳＳＤ２０４は、本発明のプログラム等のデータが記憶される記憶装置である。ＣＰＵ２０１は、種々のＯＳの管理下でＳＳＤ２０４から本発明のプログラムを読み出し、ＲＡＭ２０３に展開して実行することにより、後述する機能を実現する。
【００１６】
通信制御部２０５は、ネットワーク３０を介したデータ通信を制御する手段である。通信制御部２０５は、ネットワーク３０を介して、他拠点の通信端末１０ｂとの間で画像データや音声データを通信する。
【００１７】
撮影装置２０６は、通信端末１０ａの近傍の被写体を撮影する装置である。撮影装置２０６は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を含んで構成される。撮影装置コントローラ２０７は、撮影装置２０６を制御する手段である。撮影装置コントローラ２０７は、撮影装置２０６に撮影処理を実行させて撮影画像を生成する。
【００１８】
マイク２０８は、通信端末１０ａの近傍の音声を集音する装置である。マイクコントローラ２０９は、マイク２０８を制御する手段である。マイクコントローラ２０９は、マイク２０８に入力された音声を構成する音声データを通信端末１０ａが備える他の手段に提供する。
【００１９】
スピーカコントローラ２１０は、スピーカーアレイ２２ａの各スピーカを制御する手段である。ディスプレイコントローラ２１１は、表示装置２１ａを制御する手段である。出力装置Ｉ／Ｆ２１２は、表示装置２１ａおよびスピーカーアレイ２２ａの各スピーカが接続されるインタフェースである。
【００２０】
図２に示す実施形態では、通信端末１０ａにスピーカコントローラ２１０が組み込まれているが、他の実施形態では、スピーカコントローラ２１０を独立した装置として構成してもよい。
【００２１】
図３は、スピーカコントローラ２１０の機能構成を示す図である。以下、図３を参照して、スピーカコントローラ２１０の機能構成について説明する。
【００２２】
スピーカコントローラ２１０は、エリア特定部３００と、音声受信部３０１と、音声加工部３０２と、デバイス制御部３０３と、マスク音生成部３０４とを有する。
【００２３】
エリア特定部３００は、他拠点の音声データに基づく音波を伝搬すべき対象エリアと、当該対象エリアの周囲に位置する周辺エリアとを特定する手段である。対象エリアは、通信システム１００のユーザが位置するエリアであり、周辺エリアは、通信システム１００のユーザが位置しないエリアである。
【００２４】
エリア特定部３００は、予め設定された対象エリアおよび周辺エリアを示すエリア情報を用いて、対象エリアおよび周辺エリアを特定することができる。また、エリア特定部３００は、通信端末１０ａが提供する自拠点の撮影画像を用いて、対象エリアを特定することができる。より詳細には、エリア特定部３００は、自拠点の撮影画像の中から人物の顔を抽出し、予め登録されているユーザの顔の画像と照合する。そして、エリア特定部３００は、予め登録されているユーザが居るエリアを対象エリアとして特定することができる。
【００２５】
音声受信部３０１は、種々の音声データを受信する手段である。音声受信部３０１は、通信端末１０ａから自拠点の音声データや他拠点の音声データ、自拠点の環境音を受信する。
【００２６】
音声加工部３０２は、他拠点の音声データと、当該他拠点の音声データの傍受を防止するマスク音とを加工して合成し、スピーカーアレイ２２ａの各スピーカが再生すべき音声データを生成する手段である。音声加工部３０２は、対象エリアに対する指向性が高くなるように他拠点の音声データを加工する。
【００２７】
また、音声加工部３０２は、周辺エリアに対する指向性が高くなるようにマスク音を加工する。音声加工部３０２は、ホワイトノイズやブラウンノイズ、ピンクノイズ、任意の音声を加工したノイズ等の既定のマスク音、またはマスク音生成部３０４が生成するマスク音を加工する。
【００２８】
音声加工部３０２は、スピーカーアレイ２２ａの各スピーカに対応するＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタを用いて、図７に示すように、隣接するスピーカから出力される音波の位相をずらすことにより、音波の伝搬方向を調整することができる。図７に示す実施形態では、音声加工部３０２は、スピーカ７１０から出力されるマスク音の位相を、スピーカ７００から出力されるマスク音よりも遅らせることにより、マスク音の波面の伝搬方向をスピーカ７１０の前方右側へ調整する。
【００２９】
より詳細には、音声加工部３０２は、目的方向に対して各スピーカからの音場の波面が揃うように位相をずらす。スピーカ間の位相の遅延時間ｔは、下記数式１に基づいて算出することができる。
【００３０】
【数１】
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ここで、ｃは音速を示す。また、図８に示すように、ｄは遅延距離を示し、ｒはスピーカの間隔を示し、θは音波の伝搬角度を示す。
【００３１】
デバイス制御部３０３は、スピーカーアレイ２２ａの各スピーカを制御して音声を再生させる手段である。デバイス制御部３０３は、音声加工部３０２が生成した再生対象の音声データを各スピーカに提供して再生させる。
【００３２】
マスク音生成部３０４は、マスク音を生成する手段である。マスク音生成部３０４は、通信システム１００の環境音からマスク音を生成することができる。具体的には、マスク音生成部３０４は、スペクトルサブトラクション法等の雑音推定アルゴリズムを用いて、マイク２０８が集音した環境音から雑音を除去する。そして、マスク音生成部３０４は、雑音を除去した環境音の波形特性と他拠点の音声データの波形特性と照合し、これらの波形特性が等しくなるように、特定の周波数帯域の振幅を増幅させてマスク音を生成する。これにより、通信システム１００の周囲の人に不快感を与えることなく、他拠点の音声データを効果的にマスクするマスク音を生成することができる。
【００３３】
また、マスク音生成部３０４は、予め用意された環境音の波形特性と他拠点の音声データの波形特性と照合し、これらの波形特性が等しくなるように、特定の周波数帯域の振幅を増幅させてマスク音を生成することもできる。
【００３４】
さらに、マスク音生成部３０４は、通信システム１００の自拠点の音声データおよび他拠点の音声データからマスク音を生成することができる。具体的には、マスク音生成部３０４は、自拠点の音声データから音声区間を検出し、全域で音量が一定になるように、オートゲインコントロールによってマスク音を生成することができる。他拠点の音声データについても、同様の方法でマスク音を生成することができる。これにより、他拠点のユーザの会話だけでなく、自拠点のユーザの周囲に会話が傍受されるのを効果的に防止することができる。
【００３５】
図４は、通信システム１００が実行する処理の一実施形態を示すフローチャートである。以下、図４を参照して、通信端末１０ａが他拠点の通信端末１０ｂから音声データを受信した場合に実行される処理について説明する。
【００３６】
図４に示す処理は、通信端末１０ａが他拠点の通信端末１０ｂから音声データを受信することにより、ステップＳ４００から開始する。ステップＳ４０１では、通信端末１０ａは、他拠点の音声データをスピーカコントローラ２１０に提供する。
【００３７】
ステップＳ４０２では、スピーカコントローラ２１０のエリア特定部３００が、対象エリアおよび周辺エリアを特定する。ステップＳ４０３では、音声加工部３０２が、他拠点の音声データに基づく音波が対象エリアに出力されるように、当該他拠点の音声データを加工する。ステップＳ４０４では、音声加工部３０２は、マスク音が周辺エリアに出力されるように、当該マスク音を加工する。
【００３８】
ステップＳ４０５では、音声加工部３０２は、加工された他拠点の音声データとマスク音を合成して、再生対象の音声データを生成する。ステップＳ４０６では、デバイス制御部３０３が、再生対象の音声データをスピーカに提供する。ステップＳ４０７では、スピーカーアレイ２２ａの各スピーカが、デバイス制御部３０３が提供した再生対象の音声データを再生し、ステップＳ４０８で処理が終了する。
【００３９】
図５は、スピーカコントローラ２１０が実行する処理の一実施形態を示すフローチャートである。以下、図５を参照して、スピーカコントローラ２１０が環境音からマスク音を生成する処理について説明する。
【００４０】
図５に示す処理は、音声受信部３０１がマイク２０８の集音した環境音を受信することにより、ステップＳ５００から開始する。ステップＳ５０１では、マスク音生成部３０４が、マイク２０８が集音した環境音から雑音を除去する。ステップＳ５０２では、マスク音生成部３０４は、ノイズを除去した環境音と他拠点の音声データとを使用してマスク音を生成する。ステップＳ５０３では、マスク音生成部３０４は、マスク音を音声加工部３０２に提供し、ステップＳ５０４で処理が終了する。
【００４１】
図６は、スピーカコントローラ２１０が実行する処理の別の実施形態を示すフローチャートである。以下、図６を参照して、スピーカコントローラ２１０が自拠点の音声データおよび他拠点の音声データからマスク音を生成する処理について説明する。
【００４２】
図６に示す処理は、音声受信部３０１が自拠点の音声データおよび他拠点の音声データを受信することにより、ステップＳ６００から開始する。ステップＳ６０１では、マスク音生成部３０４が、自拠点の音声データおよび他拠点の音声データを加工してマスク音を生成する。ステップＳ６０３では、マスク音生成部３０４は、マスク音を音声加工部３０２に提供し、ステップＳ６０４で処理が終了する。
【００４３】
これまで本実施形態につき説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の構成要素を変更若しくは削除し、または本実施形態の構成要素に他の構成要素を追加するなど、当業者が想到することができる範囲内で変更することができる。いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０ａ，１０ｂ…通信端末、２０ａ，２０ｂ…出力装置、２１ａ，２１ｂ…表示装置、２２ａ，２２ｂ…スピーカ、３０…ネットワーク、１００…通信システム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開２０１２−５４６７０
【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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