(57)【要約】特定の例示的実施形態は、スピーチプライバシーシステム及び／又は関連する方法に関する。本明細書に記載された技術は、例えば、時間遅延及び／又は振幅調整が経時的に変動する状態で、元のスピーチ信号を元のスピーチ信号のマスキング複製に重ね合わせて、その一部分を時間遅延及び／又は振幅調整させることによって不鮮明化することによって、知覚されたスピーチの明瞭度を阻害する。特定の例示的実施形態において、元の信号を不鮮明化することは、スピーチのフォルマント、協和音、音素、及び／又は他の関連する、若しくは関連しない情報搬送構成単位に対応する周波数範囲内で生成することができる。加えて、又は代替的に、知覚されるラウドネスを増大させる、又は大幅に増大させることなく、複製信号から、特に低周波数範囲の部屋又は領域に固有の不快な残響を「切り取る」ことができる。
2020514819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーチ明瞭度を阻害するための方法であって、
マイクロホンを介して、元のスピーチ信号を受信することと、
前記元のスピーチ信号から、明瞭度阻害マスキング信号であって、（ａ）前記元のスピーチ信号に対する時間遅延、（ｂ）発振周波数に従って変化する前記時間遅延、及び（ｃ）変調される振幅を有するように生成されることにより前記元のスピーチ信号とは異なる、明瞭度阻害マスキング信号、を生成することと、
前記明瞭度阻害マスキング信号をスピーカを通じて出力させて、前記元のスピーチ信号の明瞭度のレベルを低減させることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記発振周波数が一定である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記発振周波数が所定の範囲内で変動する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記発振周波数がアルゴリズムに従って変動する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記元のスピーチ信号がスピーチの基本的な構成単位を含むかどうかを検出することと、
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記生成を、前記元のスピーチ信号内のスピーチの基本的な構成単位の前記検出を条件とすることと、を更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記スピーチの基本的な構成単位がフォルマントを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記スピーチの基本的な構成単位が協和音を含む、請求項５〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記生成が、前記明瞭度阻害マスキング信号に、前記元のスピーチ信号内の前記スピーチの基本的な構成単位を不鮮明化する周波数範囲を含めることを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記生成が、前記明瞭度阻害マスキング信号に、スピーチの基本的な構成単位を不鮮明化する周波数範囲を、そのような基本的な構成単位の通常のスピーチにおける予想される発生率に一致する速度で含めることを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記振幅が、対応する前記元のスピーチ信号における対応する振幅の２倍以下になるように変調される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記振幅が、知覚可能なラウドネスが１０％以下だけ増加するように変調される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
フィルタを前記元のスピーチ信号に適用することと、前記明瞭度阻害マスキング信号を生成する際に前記振幅を変調させることにより、前記明瞭度阻害マスキング信号の出力時にラウドネスの顕著な増加を引き起こさないようにすることを更に含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
スピーチ明瞭度阻害装置であって、
制御回路であって、
マイクロホンから、元のスピーチ信号を受信し、
前記元のスピーチ信号から、明瞭度阻害マスキング信号であって、（ａ）前記元のスピーチ信号に対する時間遅延、（ｂ）発振周波数に従って変化する前記時間遅延、及び（ｃ）変調される振幅を有するように生成されることにより前記元のスピーチ信号とは異なる、明瞭度阻害マスキング信号、を生成し、
前記明瞭度阻害マスキング信号をスピーカを通じて出力させて、前記元のスピーチ信号の明瞭度のレベルを低減させるように構成された、制御回路、を備える、スピーチ明瞭度阻害装置。
【請求項１４】
前記発振周波数が所定の範囲内で変動する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御回路が、
前記元のスピーチ信号がスピーチの基本的な構成単位を含むかどうかを検出し、
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記生成を、前記元のスピーチ信号内のスピーチの基本的な構成単位の前記検出を条件とするように更に構成された、請求項１３〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記生成が、前記明瞭度阻害マスキング信号に、スピーチの基本的な構成単位をシミュレートする周波数範囲を含めることを含む、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記生成が、前記明瞭度阻害マスキング信号に、前記元のスピーチ信号内の前記スピーチの基本的な構成単位を不鮮明化する周波数範囲を含めることを含む、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記振幅が変調される、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
スピーチ明瞭度阻害システムであって、
マイクロホンと、
スピーカと、
制御回路であって、
前記マイクロホンから、元のスピーチ信号を受信し、
前記元のスピーチ信号から、明瞭度阻害マスキング信号であって、（ａ）前記元のスピーチ信号に対する時間遅延、（ｂ）発振周波数に従って変化する前記時間遅延、及び（ｃ）変調される振幅を有するように生成されることにより前記元のスピーチ信号とは異なる、明瞭度阻害マスキング信号、を生成し、
前記明瞭度阻害マスキング信号をスピーカを通じて出力させて、前記元のスピーチ信号の明瞭度のレベルを低減させるように構成された、制御回路と、を備える、スピーチ明瞭度阻害システム。
【請求項２０】
前記制御回路が、
前記元のスピーチ信号がスピーチの基本的な構成単位を含むかどうかを検出し、
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記生成を、前記元のスピーチ信号内のスピーチの基本的な構成単位の前記検出を条件とし、
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記振幅を変調させて前記元のスピーチ信号と整合的なラウドネスを超えるラウドネスの顕著な増大を回避するように更に構成され、
前記明瞭度阻害マスキング信号の前記生成が、前記明瞭度阻害マスキング信号に、スピーチの基本的な構成単位をシミュレートする周波数範囲を含めることを含む、請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の特定の例示的実施形態は、スピーチプライバシーシステム及び／又は関連する方法に関する。より具体的には、本発明の特定の例示的実施形態は、例えば、時間遅延及び／又は振幅調整を経時的に発振させて、スピーチ信号を元のスピーチ信号の複製に重ね合わせて、その一部分を遅延させる、及び／又は位相調整する、及び／又は振幅調整することによって、スピーチの明瞭度を阻害するスピーチプライバシーシステム及び／又は関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーチプライバシーを保護することは、現代の作業環境においてますます重要な作業になってきている。話す人々は、自分のスピーチコンテンツを自分のオフィス又は会議室に制限することを望む。一方で、意図されていない聴取者は、不必要な口頭の情報によって邪魔されないことを望む。他者からのいらだたしいスピーチもまた、例えば、家庭、図書館、銀行、及び／又は同類のもの、例えば、人々がしばしば自分のスピーチが他者を邪魔していることに気付かない場所、を含む、オフィス以外の環境において問題である。
【０００３】
実際に、不快な音に耐えることによって引き起こされるいくつかの潜在的悪影響が存在する。これらの悪影響は、組織の生産性の喪失（例えば、集中力維持の障害及び／又はその遮断）から、人々の医療的な問題（例えば、不快な音、過敏性、心拍数の増加、及び／又は同類のものによる頭痛の発症）にまで、更には、新しい労働環境を探す衝動にまで及ぶ場合がある。また、音恐怖症、すなわち、音と何らかの不快なものとの関連付けに関する後天的な状況も時々起こることがある。一部の人々は、特定の音及びスピーチへの介入に対する音響過覚醒又は神経過敏に悩まされている。
【０００４】
多くの環境において、音の不快感は、しばしば、ラウドネス、突発性、高音程、及びスピーチ音の事例においてスピーチコンテンツに関連する。多くの事例において、スピーチ又はノイズには、それらを特に阻害する、又はいらだたせる特定の成分が存在する。スピーチコンテンツに関して、人間は、ボリュームに関係なく、何が言われているのかを聴こうと耳を澄ますが、これは、無意識のうちに不快感を加えることが分かっている。すなわち、ある人が誰かが話していることに気が付くと、その人は、しばしば、不本意ながら引き込まれ、一種の潜在的な不快感を加える。
【０００５】
人々は、しばしば、高周波（例えば、２，０００〜４，０００Ｈｚ範囲の音）にいらだちを感じる。これらの音は、大きいと知覚されるような高強度のものである必要はない。これに関して、図１は、周波数に対する音圧レベルをプロットした、一定レベルで知覚される人間の聴覚を示すグラフである。図から分かるように、図１の「等ラウドネスサウンド曲線」は、一般に、高い音圧レベルを有するより低い周波数の音が、より低い音圧レベルを有するより高い周波数の音と同じ方式で知覚されることを実証する。典型的に、いらだちは、ノイズのボリュームと共に増加する。
【０００６】
スピーチを含む音波は、主に、空気の圧縮及び希薄化を交替させることによって長手方向に伝搬する。波が壁に衝突すると、分子の歪みが壁の外側への圧力を作り出し、次に、二次的な音を放射する。
【０００７】
少なくともいくつかの環境について、スピーチ阻害特性を含むノイズ消去を伴う壁を設計することが望ましいことが理解されよう。ガラスを含むいくつかの構造材料は、不十分な遮音材料である。同時に、ガラスは、優れた視覚的接続性をオフィス間に提供し、かつ社員の関わり合いに寄与することができるので、ガラスを使用することが、しばしば、有利である。したがって、少なくともいくつかの環境について、スピーチ阻害特性を含むノイズ消去特性を伴う光学的に透明な壁を設計することが望ましいことが理解されよう。
【０００８】
遮音窓は、当技術分野において既知である。１つの主流の手法は、壁の音響透過クラス（Sound Transmission Class、ＳＴＣ）を増加させることを含む。ＳＴＣは、壁が音をどのくらい減衰させるかの整数評価である。これは、人間の聴覚の範囲全体にわたって１６の周波数を通じて加重される。ＳＴＣは、例えば、音を破壊的に共振させるために二重枠ガラス壁と関連して特定の間隔を使用すること、ガラスの厚さを増加させることによって単一又は二重枠壁のＳＴＣを増加させること、及び／又は積層ガラスを使用すること、によって増加させることができる。
【０００９】
しかしながら、残念なことに、これらの技術にはコストがかかる。例えば、単一枠ガラスの厚さを増加させることは、僅かな音の減少しか可能にせず、一方で、コストが高くなる。二重枠ガラスの使用は、より効果的であるが、典型的に、少なくとも２つの比較的厚い（例えば、６〜１２．５ｍｍ）ガラスシートの使用を必要とする。これらの手法はまた、典型的に、フランキング効果を回避するために、壁の構築における高い許容度、及び特別な柔軟な機械的接続部の使用も必要とする。そのような厚さのガラスは、重く、かつ高価であり、また高い設置コストをもたらす。
【００１０】
更に、二重枠壁は、典型的に、主に低周波数音に対して良好に機能する。これは、壁の有効性を、例えば、ジェットエンジン及び自動車エンジンの低周波ノイズ、海港、鉄道などのノイズに反作用するための外壁などへの、より少ない数の用途に制限する場合がある。同時に、不快感及びスピーチ認識の両方の役割を果たす大部分のスピーチ音は、１８００Ｈｚ以上の範囲内にある。したがって、例えば、いらだたせる成分をブロックし、かつスピーチプライバシーを高めるのを補助するために、より高い周波数範囲においてノイズ消去を達成することが望ましい。
【００１１】
より高い周波数ノイズを軽減する代わりに、いくつかの音響解決策は、サウンドマスキングに重点を置いている。例えば、様々な周波数の音は、スピーカを通して電子的に重ね合わせることができ、よって、余分な音が元のノイズ「の上に」提供される。サウンドマスキングとしては、滝及び雨の音から焚火及び雷の音に及ぶ自然の音を挙げることができる。また、これに関して、例えば、ホワイトノイズ、ピンクノイズ、ブラウンノイズ、及び他のノイズなどの、様々なタイプの人工的に生成されたマスキングノイズも使用される。これらのサウンドマスキング技術の主な目的は、周囲のノイズの不快感を低減させることであり、実際に、そのような手法は、いらだちを弱めることができる。しかしながら、残念なことに、この方法はまた、追加的なノイズも作り出し、一部の人々は、それ自体をいらだたせるものと知覚する。上で述べたサウンドマスキング技術の１つの問題は、それらの周波数が、音節−スピーチの構成単位−の出現する周波数の範囲外にあることである。例えば、図１１を参照すると、下で更に詳細に説明するが、本図は、通常のスピーチパターン、ホワイトノイズ、及び自然のサウンドマスカーの時間的周波数分析の結果を示す。
【００１２】
ノイズ消去を達成するための更に別の例示的な手法は、Ｂｏｓｅ社のヘッドホンにおいて使用されている。この手法は、入来ノイズを登録し、登録された入来ノイズと位相不一致である反作用的なノイズを作り出すことが必要である。ある人がヘッドホンを装着することによって自分を環境から分離することは比較的容易であるが、そうすることは、ヘッドホンを装着している人が、他者が邪魔であると認めるノイズを出すことを防止しない。すなわち、ヘッドホンを装着している人が個人レベルで隔離環境を作り出している場合であっても、あるグループ内の他者が何を話しているのかを聴き取ることができないようなグループの隔離領域を作り出すという問題が依然として存在する。加えて、壁に関するこの概念の１つの問題点は、それが典型的に、小さい領域でしか良好に機能せず、かつ、主に、連続性の低周波音（例えば、エンジンの唸音）にしか適していないことである。その１つの理由は、狭い周波数帯域だけしか効果的に位相を調整することができず、周波数が高くなるにつれて、効果的なノイズ消去の聴覚空間が小さくなることである。
【００１３】
したがって、上で説明したこと及び／又は他のスピーチマスキング問題のうちのいくつか又は全てを克服する技術を提供することが望ましいことが理解されよう。例えば、人々にいらだち及び不快感を生じさせる、スピーチを含む音を減少させる、又は別様に補償するのを補助する音響技術を提供することが望ましいことが理解されよう。
【００１４】
本発明者は、例えば、開放又は閉鎖したオフィス空間及び／又は他の環境、低ＳＴＣの薄壁によって分離された隣接するオフィス、車両（例えば、自動車、トラック、電車、飛行機、などの商用車及び自家用車を含む）、銀行の金銭出納空間、病院、警察署、会議室、などの環境内で話している人の周りにいる人々によって、スピーチコンテンツが理解されることをブロックすることが望ましいことを認識している。実際に、広い意味で、現代のオフィス空間において、音響プライバシーの要求が増大し続けていると思われる。
【００１５】
上で論じたサウンドマスキング及び消音技術を含む現在の技術は、スピーチコンテンツを標的にしておらず、かつ特に、スピーチ明瞭度阻害技術ではない。実際に、当技術分野において既知のノイズマスキング技術は、基本的な方法において、多くの追加的な不快感を生じさせることなくスピーチを効果的に阻害することを意図していない。これに関して、発明者は、人間のスピーチの基本周波数は、少なくとも部分的に消去することができる利用可能なマスキングノイズ及び／又は範囲の一部と同じ周波数スペクトル内にあるが、情報を含むブロックは、本質的に異なる周波数で現れていることを認識している。この文脈における情報を含むブロックは、フォルマントであり、これは、音のエネルギーバーストを表す。
【００１６】
したがって、追加の不快感を生じさせることなくスピーチの情報コンテンツを阻害することを対象とする、音響マスキング技術を開発することが望ましいことを認識している。マスキング技術は、一般に、元のスピーチの上にある量のラウドネスを追加するものであることが理解されよう。特定の例示的実施形態の技術は、それらが特にフォルマントなどのスピーチの本質的事項キューを標的にしているので、少量の追加のラウドネスだけしか加えない。
【００１７】
特定の例示的実施形態では、スピーチ明瞭度を阻害する方法が提供される。本方法は、マイクロホンを介して、元のスピーチ信号を受信することと、元のスピーチ信号から、明瞭度阻害マスキング信号であって、（ａ）元のスピーチ信号に対する時間遅延、（ｂ）発振周波数に従って変化する時間遅延、及び（ｃ）変調される振幅を有するように生成されることにより元のスピーチ信号とは異なる、明瞭度阻害マスキング信号、を生成することと、明瞭度阻害マスキング信号をスピーカを通じて出力させて、元のスピーチ信号の明瞭度のレベルを低減させることと、を含む。
【００１８】
本明細書では、そのような装置及びシステムを組み込んだ壁と同様に、そのような機能を組み込んだ装置及びシステムも想到される。
【００１９】
本明細書に記載の特徴、態様、利点、及び例示的実施形態は、更なる実施形態を実現するために組み合わされてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
これら及び他の特徴及び利点は、図面と併せて、例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって、より良好かつより完全に理解され得る。
【００２１】
【図１】周波数に対する音圧レベルをプロットした、一定レベルで知覚される人間の聴覚を示すグラフである。
【図２】残響時間が異なることによって起こることのいくつかの例を示し、異なる残響時間に適した例示的な用途を示す図である。
【図３】３つの異なる材料、すなわち、ガラス、ポリカーボネート、及び乾式壁で作製した壁を用いた様々な寸法の部屋において算出したＴ６０を表す。
【図４Ａ】残響が有し得る効果の例を提供する。
【図４Ｂ】残響が有し得る効果の例を提供する。
【図５】特定の例示的実施形態による、スピーチ明瞭度阻害のためのアクティブ手法を使用したときにもたらされるいくつかの利点を更に確認する、ＳＴＣ対Ｔ６０をプロットしたグラフである。
【図６Ａ】特定の例示的実施形態による、アクティブノイズスピーチ明瞭度阻害手法を組み込んだ音響壁アセンブリの概略図である。
【図６Ｂ】特定の例示的実施形態による、アクティブノイズスピーチ明瞭度阻害手法を組み込んだ音響壁アセンブリの概略図である。
【図７】特定の例示的実施形態による、アクティブスピーチ明瞭度阻害手法を組み込んだ別の音響壁アセンブリの概略図である。
【図８Ａ】特定の例示的実施形態による、２枚の壁と関連して使用可能なアクティブスピーチ明瞭度阻害手法を組み込んだ音響壁アセンブリの概略図である。
【図８Ｂ】特定の例示的実施形態による、２枚の壁と関連して使用可能なアクティブスピーチ明瞭度阻害手法を組み込んだ音響壁アセンブリの概略図である。
【図９】特定の例示的実施形態と関連して使用することができるアクティブスピーチ明瞭度阻害のための例示的な手法を示すフローチャートである。
【図１０】その頂部分及び底部分における、単一及び複数の声スピーチのフォルマント周波数をそれぞれ示す。
【図１１】異なる自然の音及び異なるスピーチ音を含む、異なるタイプの音のフォルマント周波数を示す。
【図１２】特定の例示的実施形態による、電子スピーチ明瞭度阻害装置のブロック図である。
【図１３】それぞれが子音及び母音を含む、様々な音節の周波数依存性の例を含む。
【図１４】特定の例示的実施形態による、室内の不快な残響を低減させるのを補助する電子装置のブロック図である。
【図１５】元のスピーチ信号（黒色）に重ね合わせた例示的なマスキング信号（灰色）を示すグラフである。
【図１６】特定の例示的実施形態に従って作製したサンプルから導出された試験データを提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
特定の例示的実施形態は、（電子的手段による）アクティブな残響音を使用してスピーチ明瞭度阻害機能を達成する音響壁アセンブリ、並びに／又は音響壁アセンブリを作製及び／若しくは使用する方法に関する。アクティブな様態で加えられる残響は、そのような壁アセンブリを備えた部屋の内側又は外側に由来する、いらだたしい音をマスキングするのを補助する。この手法は、特定の例示的実施形態において、例えば、そうしなければ潜在的に邪魔をするスピーチを不明瞭な（したがって、不快でない）ものとして知覚されるのを補助することを含む。
【００２３】
特定の例示的実施形態は、低ＳＴＣを有する壁にノイズマスキング及びスピーチ阻害特性を加え、好都合に、スピーチプライバシー品質を有する低コストで軽量の解決策を可能にする。特定の例示的実施形態は、例えばスピーチプライバシー及び／又はノイズマスキングを更に向上させる手段として、高ＳＴＣ壁で使用することができる。
【００２４】
残響は、一般的な防音技術及びサウンドマスキング技術と比較したときに有利である。例えば、残響は、いくつかの事例において、スピーチ又はノイズを阻害するために必要なラウドネスだけを加える。いくつかの実施形態では、不必要な追加のノイズが全く作成されない、又は最小量だけ作成される。残響はまた、好都合に、特定の壁アセンブリ寸法及び／又はジオメトリに制限されず、低周波数及び高周波数において等しく良好に機能することができ、かつフランキングロスの存在に対して「寛大」である（そうでない場合には、例えば、骨組みの接続部、電気のコンセント、埋め込み式ライト、配管パイプ、管路、及び他の音響学的な間隙などの入射経路に沿って構造体を通過する音の振動の結果として、音の隔離を弱めることがある）。残響はまた、好都合に、監視にも抵抗する。ホワイトノイズによってマスキングされたスピーチは、（信号から、追加のランダムに生成されたノイズを除去することによって）容易に解読することができる場合があり、残響は、基本的にいかなる参照信号も存在しない（例えば、基本的に、自己参照される）ので、復号化することが困難である。更に、残響は、少なくともいくつかの事例において、元のスピーチ信号によってアクティブ化され、そのボリュームは、元の信号のボリュームに従うように自動的に調整される。残響を使用する追加的な利点は、いわゆる「ビーティング」を阻害するその能力に関連しており、これは、２つの異なる可聴周波数によって構築された潜在的にいらだたせる超低周波音である。超低周波音は、それ自体が常時聞こえるわけではないが、潜在的な逆効果を有し得る。また更に、残響は、ラウドネスを犠牲にして完全にカバーしようとするのではなく、単にスピーチの情報部分だけを阻害するだけであるので、コストの観点から有利であり得る。実際に、例えば、残響は、しばしば、ホワイトノイズを加えることよりも、必要とするエネルギーが少なくなる。
【００２５】
特にスピーチに関して、特定の例示的実施形態は、基本周波数及びそれらの高調波を含むスピーチのリズムを阻害すること、重ね合わせた音節及び母音のキー音響キューをマスキングすること、脳波と不都合に共振する閾値以下の周波数を用いて、人工的に作成された超低周波音を除去すること、など、に効果的である。特定の例示的実施形態は、４〜６Ｈｚの範囲の残響を使用するが、これは、通常の英語のスピーチにおいて１秒あたりに発音される音節の数に対応する。
【００２６】
残響時間Ｔ６０は、残響と関連付けられた１つの尺度である。これは、音がその初期レベルから６０デシベル減衰するのに必要とされる時間を表す。異なる目的を有する部屋は、異なる残響時間から利益を得る。図２は、残響時間が異なることによって起こることのいくつかの例を示し、異なる残響時間に適した例示的な用途を示す図である。概して、低過ぎるＴ６０の値（例えば、残響が殆ど又は全くない）は、スピーチ音を「乾燥」させる傾向があり、会議室、教室、及びオフィスにおいて好ましく、一方で、高過ぎるＴ６０の値（例えば、多くの残響を提供する）は、スピーチをよりリッチにし、ミュージックホール、教会などにおいて使用される傾向がある。非常に高いＴ６０値は、スピーチを不明瞭にする。
【００２７】
Ｔ６０は、セイビンの式に基づいて計算することができる。
【数１】
2020514819.tif 000003
【００２８】
式中、Ｖは、ボリュームであり、Ｓｅは、部屋の複合有効表面積である。各壁のＳｅは、物理的領域と、材料毎に異なる教科書値である吸収係数とを乗算することによって計算される。以下の表は、いくつかの一般的な内部建材の吸音係数を提供する。
【表１】
2020514819.tif 000004
【００２９】
図３は、３つの異なる材料、すなわち、ガラス、ポリカーボネート、及び乾式壁で作製した壁を用いた様々な寸法の部屋において計算したＴ６０を表す。
【００３０】
残響が有し得る効果の例を図４Ａ〜図４Ｂに示す。図４Ａは、元のスピーチパターンを表し、図４Ｂは、残響が有し得る例示的な効果を示す。図４Ａ〜図４Ｂから分かるように、残響は、（とりわけ）フォルマント間の「隙間」を埋めることによってスピーチ明瞭度を阻害し、これは、一群の発生エネルギーとみなすことができる。これらのスピーチの構成単位（すなわち、母音及び特に子音）に信号を加えること、及びフォルマント間の隙間を阻害することは、スピーチを不明瞭にすること、及びスピーチの潜在的に音響心理学的な逆効果を低減させるのを補助する。
【００３１】
上に示したように、特定の例示的実施形態は、残響を引き起こして、ノイズマスキングとして機能し、かつスピーチ明瞭度を阻害する役割を果たすために、アクティブ手法を使用することができる。下の説明からより明らかになるように、アクティブ手法は、壁アセンブリ又は同類のものに入射及び／又は近接する音波を阻害するために、電子部品、電気機械、及び／又は選択的に制御可能な機械装置を含むことができる。パッシブ手法は、特定の例示的実施形態において、そのような技術を補完することができる。これに関して、パッシブ手法は、例えば、そのようにして形成された壁自体などの自然特性を使用して、壁アセンブリ及び／若しくは取り付け部品内の孔の組み込み、又はその中及び／若しくは上の残響音成分の他の形成を通して、残響を引き起こすように特に設計された壁アセンブリを含むことができる。
【００３２】
図３を再度参照すると、壁の残響は、主に低周波数範囲において顕著であることが分かる。したがって、いくつかの事例において、高周波範囲の残響を使用してスピーチのいらだたせる音及び情報コンテンツをマスキングするために、アクティブ手法を使用することが望ましくなり得る。図５は、特定の例示的実施形態による、スピーチ明瞭度阻害のためのアクティブ手法を使用したときにもたらされるいくつかの利点を更に確認する、ＳＴＣ対Ｔ６０をプロットしたグラフである。すなわち、図５で分かるように、低いＴ６０値に対処するときには、スピーチ及び／又は同類のものを不明瞭にするために、高いＳＴＣが望ましくなり得る。対照的に、電子的に作成された領域は、低いＳＴＣ値であっても、知覚されるスピーチを不明瞭にするのを補助することができる。
【００３３】
図６Ａは、特定の例示的実施形態による、アクティブスピーチ明瞭度阻害手法を組み込んだ音響壁アセンブリの概略図である。図６Ａに示されるように、壁６００は、外側主表面６００ａと、内側主表面６００ｂと、を含む。図６Ａの実施形態では、聴取者（複数可）６０４に対するスピーチ音６０２によって生じる明瞭度及び不快感の両方を低減させることが望ましい。したがって、マイクロホン又は他の受信装置６０６は、この音を取り込み、信号は、図６Ａのより幅の広い壁アセンブリの壁６００内に埋設された、又はそれと関連して提供されるサウンドマスキング回路６０８まで移動する。マイクロホン６０６からの信号は、異なる例示的実施形態において、アナログ又はデジタル信号とすることができ、サウンドマスキング回路６０８は、例えば提供されるアナログ信号がデジタル的に処理される場合には、アナログ−デジタル変換器を含むことができる。特定の例示的実施形態において、マイクロホン６０６は、壁６００内に、聴取者（複数可）６０４と同じ壁の側に、及び／又は同類に設置することができる。
【００３４】
サウンドマスキング回路６０８は、マイクロホン６０６からそこに提供された信号が、１つ以上の所定の周波数範囲内にあるかどうか、及び／又はその中に１つ以上の所定の周波数範囲を有するノイズを含むかどうかを判定する。これに関して、サウンドマスキング回路６０８の一部である帯域通過フィルタ又は他のフィルタを使用することができる。１つ以上の所定の周波数範囲のうちの１つは、音響心理学的に阻害するもの、邪魔をするもの、又は不快なものと判定されるスピーチ及び／又はノイズに対応することができる。１つ以上の所定の周波数範囲のうちの１つは、２８００〜３２００Ｈｚの範囲に対応することができ、これは、大部分の子音の音（音をマスキングする、最も統計学的に有効な様態であり得る）及び少なくともいくつか音節の情報搬送音をマスキングするのを補助する。１つ以上の所定の周波数範囲のうちの１つは、例えば下で詳細に論じるように、スピーチの基本周波数とは対照的に、フォルマントの周波数範囲に対応することができる。
【００３５】
１つ以上の所定の周波数範囲の音波の検出に応じて、サウンドマスキング回路６０８は、マスキング信号を作成し、スピーカ６１０を作動させて、例えば、音波を生成して、残響及び／又は他の効果を介して、そうでない場合は壁を通過する所定の周波数範囲内のノイズを不鮮明化する。これは、例えば、知覚されるスピーチの情報の部分を阻害し、したがって、その明瞭度を低減させることを含む。そうすることは、次に、検出音波が壁６００の外側主表面６００ａから壁６００の内側主表面６００ｂへ移動するときに、検出音波を選択的にマスキングするのを補助し、それによって、聴取者（複数可）６０４に生じる不快感を低減させるのを補助する。すなわち、残響６１２は、特定の例示的実施形態において、知覚されるスピーチ及び／又はいらだたせるノイズを阻害するのを補助する。特定の例示的実施形態において、ノイズは、本質的に、潜在的に「オンデマンド」又は動的な様態で非定常的に遮蔽される。好都合に、この効果は、レーザーマイクロホン（例えば）が離散音を取り出すことができない、残響が自己参照しており、したがって解読がより難しい、容易に減算することができるいかなるホワイトノイズも加えられていない、などのため、監視に対する保護を補助する。
【００３６】
マイクロホン６０６及びスピーカ６１０は、図６Ａにおいて壁６００の両側に示されているが、特定の例示的実施形態において、それらが同じ側（例えば、聴取者（複数可）６０４と同じ側）に提供され得ることが理解されよう。いくつかの事例において、残響６１２は、特定の例示的実施形態において、聴取者（複数可）６０４に対してどこで生成されたか、及びどこに位置するかにかかわらず、（スピーチを含む、又は基本的にスピーチからなる）音の明瞭度を阻害する際に有用であり得る。例えば、いくつかの事例において、残響６１２は、音が聴取者（複数可）６０４によって生成される場合（例えば、そうでない場合に聴取者（複数可）６０４からの音を知覚することが可能であり得る他の聴取者が壁６００の同じ側に存在する場合）であっても、（スピーチを含む、又は基本的にスピーチからなる）音の明瞭度を阻害する際に有用であり得る。
【００３７】
残響に加えて、又はその代わりに、特定の例示的実施形態は、逆マスキングによってアクティブマスキングを実施することができる。サウンドマスキング回路６０８によって可能にされるノイズマスキングは、例えば標準コンボリューション、拡張コンボリューション、逆残響、遅延制御された残響、及び／又は同類のものなどの技術を使用するアルゴリズム（例えば、残響アルゴリズム）に従って実行することができる。サウンドマスキング回路６０８は、特定の例示的実施形態において、入来ノイズ６０２を処理し、アルゴリズムからの出力に従ってスピーカ６１０を制御することができる。特定の例示的実施形態において、アルゴリズムは、時間領域における入射ノイズの知覚されるラウドネスを変化させることができる。特定の例示的実施形態と関連して使用することができる例示的なアルゴリズムに関する詳細を下に提供する。
【００３８】
壁６００は、例えば、乾式壁、ガラス、ポリカーボネート、石膏、及び／又は同類のもの、のうちの１つ以上のシートなどの、任意の適切な材料から形成することができる。特定の例示的実施形態において、壁又は壁を構成する材料（複数可）は、１２５Ｈｚにおいて０．０３〜０．３、２５０Ｈｚにおいて０．０３〜０．６、５００Ｈｚにおいて０．０３〜０．６Ｈｚ、１０００Ｈｚにおいて０．０３〜０．９、２０００Ｈｚにおいて０．０２〜０．９、及び４０００Ｈｚにおいて０．０２〜０．８、の範囲の吸音係数を含む。これに関して、図６Ａは、平面図又は断面図のいずれかであるとみなすことができる。前者（すなわち、平面図）の場合、スピーカ６１０及び／又はサウンドマスキング回路６０８は、壁６００の上に（例えば、天井内に、及び下部、例えば上部スラブに）、又は壁６００の側面に提供することができる。特定の例示的実施形態において、サウンドマスキング回路６０８は、壁６００の側面に接続されるが、（例えば、天井内、モールディングの後ろ、などに隠すことによって）視界から見えないようにすることができる。同じことがマイクロホン６０６にもあてはまる。スピーカ６１０は、壁６００の頂部及び／又は側面に近接して残響６１２を生成することができ、壁の中に、壁自体の、又は壁に近接して残響を引き起こす。
【００３９】
断面図に関して、外側主表面６００ａ及び内側主表面６００ｂは、例えば金属製及び／又は木製の鋲又は同類のものによって分離された別々の乾式壁面とすることができる。スピーカ６１０及び／又はサウンドマスキング回路６０８は、壁６００の上に（例えば、天井内に、及び下部、例えば上部スラブに）、壁６００の側面に、又は外側主表面６００ａと内側主表面６００ｂとの間の空隙内に提供することができる。上記と同様に、サウンドマスキング回路６０８は、壁６００の側面に接続されるが、（例えば、天井内、モールディングの後ろ、外側主表面６００ａと内側主表面６００ｂとの間の空隙内、などに隠すことによって）視界から見えないようにすることができる。同じことがマイクロホン６０６にもあてはまる。スピーカ６１０は、壁６００の頂部及び／又は側面に近接して、壁６００の側面内、などで残響６１２を生成することができ、それによって、壁の中に、壁自体に、又は壁に近接して残響を引き起こす。したがって、特定の例示的実施形態において、壁６００は、実質的に平行に離間された第１及び第２の基板（ガラス及び／又は同類のもの、又はそれを含む）を備え、スピーカ６１０及びサウンドマスキング回路６０８がそれらの間に位置付けられる、と言うことができる。
【００４０】
上で暗に言及したように、壁は、ガラスであってもよく、又はガラスを含んでもよい。すなわち、特定の実施形態は、音響壁アセンブリと関連して使用されるガラス壁を対象とすることができる。ガラス壁は、１枚、２枚、３枚、又は別の枚数のガラスのシートを含むことができる。ガラスは、標準的なフロートガラス、倍強度ガラス、強化ガラス、及び／又は積層ガラスであってもよい。特定の例示的実施形態において、壁は、断熱ガラス（insulated glass、ＩＧ）ユニット、真空断熱ガラス（vacuum insulated glass、ＶＩＧ）ユニット、及び／又は同類のものであってもよく、又はそれを含んでもよい。ＩＧユニットは、実質的に平行に離間された第１及び第２の基板を含むことができ、周辺縁部を囲んで形成された縁部シールを有し、また、基板間の空洞には、空気の有無にかかわらず、任意選択で不活性ガス（例えば、Ａｒ、Ｘｅ、及び／又は同類のもの）が充填される。ＶＩＧユニットは、実質的に平行に離間された第１及び第２の基板と、スペーサと、を含むことができ、周辺縁部を囲んで形成された縁部シールを有し、また、基板間の空洞は、大気未満の圧力に排気される。いくつかの場合では、ＩＧユニット及び／又はＶＩＧユニットの周囲に骨組みを提供することができ、その骨組みは、音響壁アセンブリの一部とすることができる。特定の例示的実施形態では、他の透明な材料が使用され得る。特定の例示的実施形態において、ガラスの自然に高い音反射係数は、例えば、残響及び／又は他のノイズマスキング効果を引き起こすときに有利であり得る。
【００４１】
図６Ｂは、第１のスピーカ６１０ａ及び／又は第２のスピーカ６１０ｂを介して入射ノイズ６０２ａ、６０２ｂを登録し、かつ補償することができ、それによって、壁６００’の両側で、聴取者６０４ａ及び６０４ｂの不快感を低減させることができるように、第１のマイクロホン６０６ａ及び第２のマイクロホン６０６ｂが提供されたことを除いて、図６Ａに類似する。特定の例示的実施形態において、第１のスピーカ６１０ａ及び第２のスピーカ６１０ｂは、互いに独立して制御して、例えば、異なる残響６１２ａ及び６１２ｂを出力すること、異なるラウドネスレベルで同じ残響効果を出力すること、第１のスピーカ６１０ａに第１のマイクロホン６０６ａから受信される音に応答させ、一方で、第２のスピーカ６１０ｂをオフのままにし、及び／又は入射ノイズ６０２ａに応答させない、その逆を行わせること、などを行うことができる。特定の例示的実施形態において、第１のスピーカ６１０ａ及び第２のスピーカ６１０ｂは、協働するように制御して、例えば、同じ残響効果を出力することができる。上に示したように、特定の例示的実施形態において、サウンドマスキング回路６０８’は、例えば壁６００’のどちら側からノイズが来ているかに基づいて、スピーカ６１０ａ及び６１０ｂに対して同じ又は異なる動作を引き起こすことができる。これに関して、サウンドマスキング回路６０８’は、例えば強度及び／又は同類のものに基づいて、壁の面６００’のどちら側から音が来ているかを判定することが可能であり得る。残響６１２ａ及び６１２ｂの有効性は、他のマイクロホンによって取り込み、サウンドマスキング回路６０８’にフィードバックして、例えばノイズ隠蔽効果を向上させることができる。異なる実施形態では、第１のマイクロホン６０６ａ及び第２のマイクロホン６０６ｂのうちの一方又は両方を壁６００’の内面又は外面に提供することができる。特定の例示的実施形態では、第１のマイクロホン６０６ａ及び第２のマイクロホン６０６ｂのうちの一方を壁６００’の外面に形成することができ、第１のマイクロホン６０６ａ及び第２のマイクロホン６０６ｂのうちの他方を壁６００の内面に形成することができる。異なる実施形態では、第１のスピーカ６１０ａ及び第２のスピーカ６１０ｂのうちの一方又は両方を壁６００’内面又は外面に提供することができる。特定の例示的実施形態では、第１のスピーカ６１０ａ及び第２のスピーカ６１０ｂのうちの一方を壁の外面６００’に形成することができ、スピーカ６１０ａ及び６１０ｂのうちの他方を壁の内面６００に形成することができる。図６Ｂの例において、（いくつかの事例では、単一のマイクロホンと関連して同じ又は類似する機能を実現することが可能であり得ることが理解されるであろうが）、残響は「両方向において」にアクティブに機能すると言うことができる。
【００４２】
図７は、特定の例示的実施形態による、アクティブスピーチ明瞭度阻害手法を組み込んだ別の音響壁アセンブリの概略図である。図７は、「静かな」又は「安全な」部屋の外側を形成した壁７００を示す。部屋の内部からのノイズ７０２は、マイクロホン６０６’によって検出される。サウンドマスキング回路６０８’’は、マイクロホン６０６’から信号を受信し、スピーカ７１０を起動し、これが、壁７００内に、その上に、又はそれに近接して残響７１２ａ〜７１２ｄを引き起こす。残響７１２ａ〜７１２ｄは、特定の例示的実施形態において、壁全体７００の全体を通して実質的に均一であり、よって、部屋の周囲の（及び壁７００の周囲の）聴取者７０４ａ〜７０４ｄは、内部から音及び／又は不快感を知覚することができない。図７の例は、特定の例示的実施形態において、部屋の内部に１つ以上のマイクロホンを含むように修正され得ることが理解されよう。加えて又は代替的に、図７の例は、例えば図６Ｂに関連して説明したものに類似する様態で、部屋の外側から生じる音を検出及び補償するために、１つ以上のマイクロホンを含むように修正され得ることが理解されよう。部屋の外側から生じる音を受信するために提供される１つ以上のマイクロホンは、それらの配置にかかわらず、図７を、外側からの音が補償又はマスキングされたプライベート又は静かな部屋にする際に有用であり得る。
【００４３】
特定の実施形態では、１つ以上のスピーカが壁７００の外側に位置付けられ得る。例えば、スピーカは、例えば、ノイズをマスキングする、スピーチの明瞭度を阻害する、などのために、壁７００の１つ、２つ、又はそれ以上の側部に、例えば、聴取者（複数可）７０４ａ〜７０４ｄの数人又は全員が位置付けられ得る領域内に、又は近接して位置付けることができる。そのような事例において、残響効果７１２ａ〜７１２ｂ及び／又は同類のものは、壁７００の外側で生成され得る。加えて又は代替的に、例えば潜在的に阻害的な音が部屋内、部屋の外側、又は部屋内及びその外側の両方で生成される場合には、１つ以上のスピーカを部屋内に位置付けて、その中の音を阻害することができる。
【００４４】
図８Ａ〜図８Ｂは、特定の例示的実施形態による、２枚の壁と関連して使用可能なアクティブスピーチ明瞭度阻害手法を組み込んだ音響壁アセンブリの概略図である。図８Ａ〜図８Ｂは、図６Ａ〜図６Ｂに類似する。しかしながら、単一の壁の外面及び内面を有するのではなく、外壁８００ａ及び内壁８００ｂが提供される。ノイズマスキング回路６０８’’及び／又はスピーカ８１０は、外壁８００ａ及び内壁８００ｂによって画定された空洞８００内に配置することができ、これらは協働して、空洞８００内に、その上に、又はそれに近接して残響８１２を作成することができる。特定の例示的実施形態において、スピーカ８１０は、例えば図８Ａに示されるように、聴取者（複数可）６０４に近接して位置付けられ得る。同様に、特定の例示的実施形態において、スピーカ８１０ａ〜８１０ｂは、例えば図８Ｂに示されるように、聴取者（複数可）６０４ａ〜６０４ｂに近接して位置付けられて、残響効果８１２ａ及び８１２ｂを作成することができる。図６Ａ〜図６Ｂに関連して上で論じた修正（サウンド制御回路及びスピーカの位置関係及び／又は機能を含む）はまた、図８Ａ〜図８Ｂと関連して行うこともできる。
【００４５】
壁の横方向寸法は、大部分がスピーチ及びそれらの低高調波の基本スペクトル領域に影響を及ぼす場合があり、一方で、壁の２枚のシート間の距離は、主に高周波成分及びそれらの倍音に影響を及ぼすと考えられる。ガラス壁の例示的な一実施形態は、１０フィート×１２フィートの寸法を有し、好ましくは１〜２０ｃｍの範囲、より好ましくは７〜１７ｃｍの範囲の２枚のガラスシート間の間隔を有し、及び１０ｃｍの例示的な分離を有する。
【００４６】
図９は、特定の例示的実施形態と関連して使用することができるアクティブスピーチ明瞭度阻害のための例示的な手法を示すフローチャートである。図９は、壁又は壁アセンブリが既に提供されていると仮定する（工程Ｓ９０２）。入射音波を検出する（工程Ｓ９０４）。検出した音波が（工程Ｓ９０６において判定したときに）対象の周波数範囲内でない、又はそれを含まない場合、過程は、単に工程Ｓ９０４に戻って、更なる入射音波を検出するのを待つ。一方で、検出した音波が（工程Ｓ９０６において判定したときに）対象の周波数範囲内である、又はそれを含む場合は、例えば下で更に詳細に述べられる例示的なアルゴリズムに従って（工程Ｓ９０８）、スピーカを使用して、スピーチ明瞭度阻害信号を生成する。したがって、この挙動は、例えば、常時「オン」ではないシステムを通して、スピーチ明瞭度の阻害を含む、ノイズの動的又は「オンデマンド」マスキングを提供する。音が（工程Ｓ９１０において判定したときに）終了していない場合、過程は、工程Ｓ９０８に戻り、スピーチ明瞭度阻害信号を更に生成する。一方、音が終了した場合は、入射に関する情報のログを取り（ステップＳ９１２）、過程は、ステップＳ９０４に戻り、更なる入射音波が検出されるのを待つことができる。
【００４７】
工程Ｓ９１２でログを取ることは、例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体及び／又は同類のもの（例えば、フラッシュメモリ、ＵＳＢドライブ、ＲＡＭなど）に記憶されたデータファイル内に記録を作成することを含むことができる。記録は、イベントの開始時間及び停止時間を示すタイムスタンプ、並びに場所識別子（例えば、例えば本明細書で開示される技術を実施する複数の壁が存在する場合に音が検出された壁、例えば所与の壁内に複数のマイクロホンが存在する場合に音が検出されたマイクロホン、などを指定すること）を含むことができる。周波数範囲（複数可）に関する情報、並びに／又は検出及び／若しくは生成された信号もまた、記録に記憶することができる。特定の例示的実施形態において、回路は、検出及び／又は生成した音のデジタル又は他の表現を、例えば記録に、又は関連付けられたデータファイルに記憶することができる。その結果、スピーチ又は他のノイズを記録することができ、潜在的に、潜在的な以降の分析のために対話全体が捕捉され、アーカイブされる。例えば、サウンドマスキング回路（例えば）は、記録装置として（例えば、防犯カメラ、盗聴装置、音統計監視装置、及び／又は同類のものと同様に）使用することができる。特定の例示的実施形態において、情報は、例えば、ノイズイベント及び／又は会話の再生、その分析（例えば、どのタイプのノイズが最も多く記録されたか、どの時刻にノイズが最も多かったか、誰が最も多くの種類の異なるノイズを作成したか、などを明らかにするのを補助する）などの、潜在的なフォローアップアクションのために、リモートコンピュータ端末又は同類のものに、ローカルに記憶すること、及び／又は伝送することができる。伝送は、有線接続（例えば、シリアル、ＵＳＢ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、又は他のケーブルを通じた伝送を含む）、無線（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、インターネット、及び／又は同類のものによる）を通して、物理媒体（フラッシュドライブ、ＵＳＢドライブなど）を除去することによって達成することができる。情報は、異なる例示的実施形態において、周期的に及び／又はオンデマンドで伝送することができる。
【００４８】
特定の例示的実施形態において、サウンドマスキング回路は、入射ノイズが既知のパターン又はタイプに対応するかどうかを判定するようにプログラムすることができる。例えば、不快であるが、アラーム音、サイレン、及び／又は同類のものは、サウンドマスキング回路によって検出することができ、安全、情報、及び／又は他の目的のために、壁アセンブリを通過することを可能にすることができる。
【００４９】
特定の例示的実施形態において、サウンドマスキング回路は、（例えば、残響及び／又は同類のもの、の使用を通しての）音（例えば、スピーチ）ディスラプタ、並びにサウンドスゥイートナーの両方として動作するようにプログラミングすることができる。後者に関して、サウンドマスキング回路は、潜在的に不快なノイズをマスキングするのを、及び／又はスピーチの明瞭度を阻害するのを補助するために、残響及び／又は心地良い音を生成することができる。心地良い音は、自然の音（例えば、海の音）、動物の音（例えば、イルカ）、落ち着いた音、及び／又は同類のものであり得る。これらの音は、サウンドマスキング回路によってアクセス可能なデータストアに記憶することができる。適切なときに（例えば、上で説明したように残響を引き起こすときに）、サウンドマスキング回路は、サウンドスゥイートナーを検索し、スピーカ又は同類のもの（例えば、特定の例示的実施形態において、空気ポンプとして使用されるものと同じ又は異なるスピーカであり得る）への出力として提供することができる。
【００５０】
例えば音響コントラストを含む残響誘導共振器としての役割を果たすように壁自体を構造化することができるので、特定の例示的実施形態において、ノイズ阻害及び／又は消去のためにパッシブ手法を使用することができることが理解されよう。これは、音響壁アセンブリ内に形成された１つ以上（好ましくは、２つ以上）の開口部、スリット、及び／又は同類のものを有し、それによって、壁自体の自然特性を使用して、所望のタイプの残響効果を作成することによって達成することができる。これらの特徴は、音響壁アセンブリの片側に形成することができ、壁アセンブリの音響効果に方向特性を加える。例えば、効果を指向的にするために、及び残響の効果が壁の外側でより顕著になるように、少なくとも１つの開口部を二重枠壁の外側の枠に作製することができる。別の例として、少なくとも１つの開口部を二重枠壁の内側の枠に作製することができる。これは、ミュージックホールのようないくつかの用途について有利であり得、これは、音をより豊かにする追加の残響音から利益を得ることができる。
【００５１】
特定の例示的実施形態では、追加の残響要素を壁に取り付けることができる。サウンドマスキング残響誘導要素（複数可）は、単一又は部分的な壁との直接接触において提供することができ、よって、壁は、特定の例示的実施形態において、音源として作用することができる。特定の例示的実施形態において、サウンドマスキング残響誘導要素（複数可）は、壁アセンブリ内の壁の間に提供することができる。サウンドマスキングは、ノイズ／信号コントラストの増加を好都合にもたらし、これは、単一又は部分的な壁の後ろで知覚されるスピーチをより理解し難くし、かついらだたしい音をより不快でなくする。
【００５２】
特定の例示的実施形態において、第１の特徴のセットは、内側枠の中及び／又は上に形成することができ、第２の特徴のセットは、外側枠の中及び／又は上に形成することができ、例えば、一部の不快な又は阻害音を維持し、「内側の」音響を改善する。特定の例示的実施形態において、特徴の複数のセットは、２枠壁アセンブリのうちの一方又は両方の枠の中及び／又は上に形成することができる、特徴の各セットは、異なる範囲が除去されること、及び／又は強調されることを標的とする。
【００５３】
壁アセンブリの他の自然特性（サイズ、隣接する直立壁の間の隙間、などを含む）もまた、例えば上で説明したような、望ましい残響効果を引き起こすように選択することができる。
【００５４】
上で暗に言及したように、これらのよりパッシブな技術を、上で論じたアクティブな技術に加えて、例えば単一壁又は二壁の音響壁アセンブリと共に、使用することができることが理解されよう。
【００５５】
したがって、壁アセンブリは、特別に設計された基本共振周波数を有する音共振器の様態で作製することができる。上記のように、壁を構築する際には、任意の適切な材料を使用することができる。例えば、ガラスは、自然に良好な共振器であるので、特定の例示的実施形態は、基本周波数の整数倍である様々な共振高調波を利用することが可能である。材料にかかわらず、特徴を介した入来音を調整することは、不明瞭に及び／又はより不快でないようにするために、スピーチ及びノイズの周波数範囲を阻害するのを補助することができる。例えば、スピーチなどを処理するときに、子音又はフォルマントと関連付けられたそれらの周波数範囲を標的にすることが可能である。更に、そのような壁アセンブリは、選択的に音を阻害するように設計されているので、特定の例示的実施形態において、壁アセンブリ内で薄いガラス及び長持ちする硬質ジョイントを使用することができる。この構築は、好都合に設計全体をより堅牢で信頼性の高いものにすることができる。ガラスが使用されるときに、漏出などを回避することによって音共振特性の有効性を最大にするのを補助するなどのために、高い許容度が望ましくなり得る。
【００５６】
本明細書で説明される壁は、部分的な壁、例えば分離された領域の間に開放空間を残す壁であり得る。すなわち、音響壁及び音響壁アセンブリは、異なる例において全高又は部分高であり得る。また、単一又は二重パネル壁も使用することができる。更に、特定の例示的実施形態は、壁及び／又は部屋と関連して説明されているが、本明細書で説明される技術は、（例えば、カーテンが２つの患者領域を分離する病室、ロビー、自動車の前席と後席との間、飛行機の異なる列又は領域の間、などにおいて）画定パーティション又は構造的画定中断部が全く又は殆ど存在しない、より一般的な領域に関連して使用することができることが理解されよう。
【００５７】
知覚されるスピーチ明瞭度を低減させるために、パッシブ又はアクティブ（例えば、コンピュータ生成）残響が譲受人によって使用されているが、更なる改良が依然として可能であることが分かっている。例えば、人間の脳は、早期到来信号に優先度を与えることによって反響音を処理するように適合される。加えて、いわゆる音素修復は、欠落した、又は重なり合った音の情報を脳が復元するのを補助することが知られている。これらの２つの現象は、同じ時間遅延複製を除去し、元のスピーチ信号の明瞭度を保存することがある。その結果、これは、直接的な残響の有効性を危殆化する場合がある。下で説明する例示的実施形態では、これらの課題を考慮した、知覚されるスピーチの明瞭度を阻害し、かつ不快感を低減させる、別の潜在的により効果的な方法を提示する。
【００５８】
図９の工程Ｓ９０８、及びスピーチ明瞭度阻害周波数をどのように生成することができるのかを再度参照すると、特定の例示的実施形態は、元のスピーチの上に適用されるマスキング信号に関する動的手法を使用する。この手法は、以下の手法、すなわち、（１）一定の時間遅延、（２）時間的に変動する時間遅延（時間的整相）、（３）振幅変調、及び（４）スペクトルフィルタ、のうちの１つ、又はいずれかの組み合わせを使用する。これらの効果の寄与は、特定のニーズ又は要求に応じて調整することができる。例えば、振幅増加の変化は、特定の静かで落ち着いたレベルであるべきと思われる環境（例えば、病院の回復室など）では最小に保つことができ、一方で、振幅増加の変化は、多くのノイズがあると思われる領域（例えば、病院の待機室、警察署の「ブルペン」、など）ではより大きくすることができる。
【００５９】
上で述べた手法は、ロバストなスピーチ阻害を生じることが分かっている。しかしながら、知覚されるサウンドラウドネスの顕著な増加が起こる場合があり、聴取者は、ラウドネスの増加によって不快感を経験する場合がある。したがって、そのラウドネス及び潜在的な不快感を大幅に加えることのなく元のスピーチを阻害するために、更に技術を向上させることが望ましいことが理解されよう。
【００６０】
人間は、複製音を（それらの形状が類似している限り）元の音の一部として解釈し、したがって、情報コンテンツを効果的に無視し、ラウドネスの増加のみに集中する傾向がある。これは、先行音効果として知られている。しかしながら、複製信号は、情報コンテンツを阻害し、先行音効果の影響を低減させるのを補助するように、更に修正することができる。したがって、特定の例示的実施形態は、マスキングスピーチ信号を選択的に阻害することによって、上で説明した技術を改善する。下記からより明らかになるように、この選択的な阻害は、スピーチのフォルマント、音素、協和音、及び／又は他の構成単位に関連して行うことができる。
【００６１】
特定の例示的実施形態は、数ヘルツの範囲の残響遅延の発振周波数を使用する。この範囲は、通常の英語のスピーチにおける１秒あたりの音節数に対応するので有利である。その結果、特定の例示的実施形態は、相当な量のノイズを加えることなく、スピーチ明瞭度を大幅に阻害することを可能にする。すなわち、スピーチの情報搬送周波数は、「不快感」部分と異なる周波数範囲内にあり、よって、前者を標的にすることは、音響マスキングによって生じる追加のラウドネスの少ない犠牲でスピーチコンテンツ阻害を行うことを可能にすることが認識されている。
【００６２】
特定の例示的実施形態において、スピーチ明瞭度阻害マスキング信号は、元のスピーチ信号の一般的なパターンをとり得る。特定の例示的実施形態において、マスキング信号は、元の信号に対して遅延させることができ、及び／又は（例えば、群衆ノイズの知覚を作り出すために）複数の予め録音した声をスピーチ明瞭度阻害信号に加えることができる。特定の例示的実施形態において、他の音（例えば、上で説明した及び／若しくは他の自然の音、サウンド「スゥイートナー」、並びに／又は同類のもの）を加えて、スピーチ明瞭度阻害効果を更に向上させることができる。
【００６３】
図１０は、その頂部分及び底部分における、単一及び複数の声のスピーチのフォルマント周波数をそれぞれ示す。下側のグラフは、特定の例示的実施形態において、検出したスピーチの上に加えて、例えばスピーチなどの明瞭度を阻害することができることが理解されよう。
【００６４】
図１１は、異なる自然音及び異なるスピーチ音を含む、異なるタイプの音のフォルマント周波数を示しており、前者は、例えば上で述べたように、サウンドスゥイートナー又は同類のものとして後者に加えることができる。
【００６５】
動作に際して、スピーチ明瞭度を阻害するための方法は、マイクロホン又は他の聴取装置を介して、元のスピーチ信号を受信することを含む。元のスピーチ信号は、複数のフォルマント（スピーチ明瞭度の構成単位）を含み、人間の聴取者によって知覚できる特定の基本的な明瞭度レベルを有する。元のスピーチ信号は、（例えば、ハードウェアプロセッサ又は他の制御回路を使用して）元のスピーチ信号を含むフォルマントと関連付けられた周波数範囲を識別するように処理される。次いで、様々なパラメータを使用して、本質的にスピーチ信号を改変し、明瞭度阻害マスキング信号を作製することができる。例えば、明瞭度阻害信号は、元のスピーチ信号を含むフォルマントと同じ周波数範囲内にある明瞭度阻害フォルマントを含むように生成することができ、結果として生じる知覚されるスピーチの明瞭度レベルは、生成された明瞭度阻害フォルマントを含む明瞭度阻害信号を、スピーカを通して出力することによって低減させることができる。明瞭度阻害フォルマントは、いくつかの事例において、０．０２〜８Ｈｚの周波数範囲内で生成される。いくつかの事例において、明瞭度阻害フォルマントは、２〜６Ｈｚ（例えば、４Ｈｚ）の周波数で生成される。
【００６６】
特定の例示的実施形態において、明瞭度阻害信号は、例えば、明瞭度阻害マスキング信号が、元のスピーチ信号の一般的なパターンに従うように、元のスピーチ信号の時間遅延複製であるように、元の信号の時間位相複製であるように、元のスピーチ信号の振幅変調バージョンであるように、及び／又は同類のものであるように、元のスピーチ信号に対して時間遅延させることができる。０〜１５０ｍｓの定時間遅延範囲が好ましく、４０〜１２０ｍｓがより好ましく、６０〜１１０ｍｓがより好ましい。いくつかの事例では、８０ｍｓの例示的な遅延が最適な場合があり、他の事例では、平均８０ｍｓの遅延が最適な場合がある。特定の例示的実施形態において、追加的又は代替的に、例えば時間遅延を時間的に発振させるように、動的残響を使用することができる。
【００６７】
特定の例示的実施形態では、追加的又は代替的に、元のスピーチ信号に対する利得を調整することができる。更に、利得はまた、時間的にも変調することができる。例えば、明瞭度阻害マスキング信号は、明瞭度阻害信号のラウドネスを時間的に発振させるように生成することができる。好ましくは、利得（元のスピーチ信号と合計した、変調した明瞭度阻害信号に対応する）は、例えば、多過ぎるラウドネス又は阻害を作り出すことによって、これが負の音響心理学的な影響を作り出すので、大き過ぎないことが好ましい。特定の例示的実施形態において、適用される利得は、対応する元のスピーチ信号の最大で２倍である。特定の例示的実施形態において、利得は、０．０５〜０．２５％、より好ましくは０．１０〜０．２０％であるか、又はその平均であり、例えば、０．１５％である。
【００６８】
特定の例示的実施形態において、時間遅延及び／又は振幅調整は、１つ又は複数の所与の周波数で変調することができる。例えば、時間遅延及び／又は振幅調整は、１〜１０Ｈｚの、好ましくは２〜６Ｈｚの、又はその平均の、及び一例として４Ｈｚの発振周波数で変調することができる。変調は、異なる例示的実施形態において、時間遅延及び振幅調整について同じでも異なってもよいことが理解されよう。遅延及び／又は振幅変調は、特定の例示的実施形態において、１つ以上のアルゴリズムに従って提供することができる。特定の例示的実施形態において、遅延及び／又は振幅変調は、ガウス形、ランダム、波形（例えば、正弦波、方形波など）に従うもの、階段状、事前定義パターン（例えば、増加し、次いで減少する、周波数発振など）に従うもの、アルゴリズム適用の結果、及び／又は同類のものであり得る。特定の例示的実施形態では、例えば、４０〜４００Ｈｚ、より好ましくは、６０〜３００Ｈｚ、及び８０〜２３０Ｈの動的時間遅延変調を使用することができる。
【００６９】
特定の例示的実施形態は、スピーカを通して、生成された明瞭度阻害フォルマントを含む明瞭度阻害信号と一緒に、追加のマスキングサウンド信号を出力することを更に含むことができる。例えば、明瞭度阻害信号は、予め録音した複数の声の混合物を含むように生成することができる。加えて、又は代替的に、サウンドスゥイートナー又は同類のものを使用することができる。
【００７０】
この機能は、特定の例示的実施形態において、電子装置に組み込むことができる。図１２は、特定の例示的実施形態による、電子スピーチ明瞭度阻害装置のブロック図である。電子装置は、これらの例示的な技術を実施する、スピーチ６０２を受信するマイクロホン６０６と、処理回路１２０２（例えば、プログラムされたマイクロチップ又はアナログ装置）、電源（図示せず）と、スピーカ（複数可）８１０と、を含むことができ、又はこれらに結合することができる。処理回路１２０２は、マイクロホン６０６から元のスピーチ信号を受信し、（例えば、マイクロホンがアナログである場合）任意選択のアナログ−デジタル変換器１２０４は、元のスピーチ信号をデジタル表現に変換する。デジタル化された信号は、時間遅延発振器１２０６に送信され、時間遅延パターンを使用して元のスピーチ信号の複製信号を作成し、発振時間遅延を通して残響が加えられるように修正される。信号は、次いで、振幅調整パターンを使用して信号を更に修正する振幅発振器１２０８によって更に修正される。したがって、修正された信号は、上で述べたように、出力のためのスピーカ８１０に提供される。上で述べたように、時間遅延及び振幅調整に使用される発振のタイプは、同じでも異なってもよい。同様に、これらの要素を含むシステムは、例えばスピーチの内容を隠すために、壁に、確定された領域内（開放領域を含む）に、及び／又は同類のものに組み込むこと、又は提供することができる。
【００７１】
上で暗に言及したように、特定の例示的実施形態において、スピーチの他の構成単位を標的にすることができる。例えば、スピーチの基本周波数は、８５Ｈｚ〜２５０Ｈｚで生じることが知られている。この低周波数の「基本チャネル」の上には、スピーチの追加の構成単位が存在し、これは、（ａ）主に、声の「パワー」を決定するエネルギーフォルマントの役割を果たす「不活性な」母音と、（ｂ）情報搬送する子音と、を含む。
【００７２】
子音は、エネルギーを殆ど含まないが、明瞭度（少なくとも英語及び他の言語に関して）、例えば意味特徴的な音韻単位の形態のもの、すなわち音素（明瞭度及びラウドネスの両方の場所によって画定される）、及び周波数依存の音調素に必須であると考えられる。また、いくつかの事例では、期間依存的の長さ要素などの他のスピーチの構成単位も標的にされ得る。母音は、３５０Ｈｚ〜２ｋＨｚで生じ、主に、スピーチのボリューム搬送ブロックである。スペクトルフィルタの補助を用いて、低ボリュームの情報運搬子音を標的にし、高ボリュームの母音をそのままの状態にすることは、スピーチ阻害中の不快感を更に低減させるのを補助することができる。
【００７３】
様々な子音は、声腔の狭窄の程度及び明瞭度のタイミングが異なる。それでも、それらの殆どは、１．５ｋＨｚ〜４ｋＨｚの周波数範囲内にある。これに関して、図１３は、それぞれが子音及び母音を含む、様々な音節の周波数依存性の例を含む。
【００７４】
主要な子音の開始フォルマント遷移は、その後の母音に応じて異なるが、それらの音素の解釈は不変である。この知識を使用して、いくつかの事例において同じく主な情報搬送スピーチ単位とみなすことができる子音の閾値周波数に基づいて、スピーチ阻害を引き起こすことができる。
【００７５】
したがって、特定の例示的実施形態において、マスキング信号の生成は、大部分の母音の周波数よりも高いが、大部分の子音の周波数よりも低い閾値周波数（例えば、約１．５ｋＨｚ）に到達することに基づいて引き起こすことができる。これに関して、特定の例示的実施形態では、１．２〜２ｋＨｚの予め設定された周波数範囲が効果的であり得る。この手法は、大部分の母音の複製を防止するのを補助することができ、これは、情報負荷を殆ど搬送しないが、不必要なラウドネスに寄与し、代わりに、情報搬送子音に複製信号を集中させるのを補助することができる。これに関しては、例えば、高域通過音響フィルタを使用することができる。図１２のブロック図は、例えばそのような高域通過音響フィルタが時間遅延発振器１２０６の前に提供されるのであれば、そのような例示的な技術と関連して使用することができる。
【００７６】
特定の例示的実施形態のマスキング信号は、大部分の子音の有声開始時間（voice onset time、ＶＯＴ）に対応する２０ｍｓ〜９５ｍｓの遅延を提供するような方法で発振（時間的に整相）させることができる。ＶＯＴは、「停止」子音の放出と有声開始との間の時間である。１〜１０Ｈｚの範囲の時間的整相の変調周波数が有利であり得、２〜１０Ｈｚがより有利であり、２〜６Ｈｚが更に有利であり、４Ｈｚは、最適であると考えられる１つの例である。振幅変調もまた、特定の例示的実施形態において実施することができる。これに関して、元の信号の１０〜１００％、及びより好ましくは元の信号の４０〜９０％の振幅変調が有利であることが分かっている。
【００７７】
以下、内部残響を考慮した特定の例示的な技術を説明する。上で述べたように、異なる部屋は、潜在的に異なる音響特性を有し、部屋内で計測される潜在的に異なるＴ６０値を含む。高いＴ６０値を有する部屋では、残響が多過ぎることが問題になり得る。例えば、ガラス壁又は窓を組み込んだ部屋は、部屋内のスピーチの高い明瞭度に関しては、より大きい問題を提示し得る。高い音反射面からの内部残響は、マスキング信号として作用する。異なる部屋（ガラスを有する部屋を含む）は、その中に不快な内部音響残響、特に低周波範囲（例えば、２０〜２００Ｈｚ）を有することが分かっている。部屋の内部（例えば、様々な吸音面を使用することを含む）の不快な残響を処理するのを補助するいくつかの利用可能な解決策が存在するが、これらの解決策は、ガラスの透明度を損なう傾向があり、かつ相当なコストを加える傾向がある。
【００７８】
特定の例示的実施形態は、追加的又は代替的に、低周波範囲の残響によって生じる部屋又は領域内の不快な音響残響を低減させる（あるときには、除去さえする）ための音響解決策を提供する。例えば、特定の例示的実施形態は、等化された（又は実質的に等化された）ラウドネスを有するが、スペクトルの下部分に不快な残響を含まない、元のスピーチ信号の複製を生成する。
【００７９】
図１４は、特定の例示的実施形態による、室内の不快な残響を低減させるのを補助する電子装置のブロック図である。電子装置は、これらの例示的な技術を実施する、スピーチ６０２を受信するマイクロホン６０６と、処理回路１４０２（例えば、プログラムされたマイクロチップ又はアナログ装置）、電源（図示せず）と、スピーカ（複数可）８１０と、を含むことができ、又はこれらに結合することができる。処理回路１４０２は、マイクロホン６０６から元のスピーチ信号を受信し、（例えば、マイクロホンがアナログである場合）任意選択のアナログ−デジタル変換器１４０４は、元のスピーチ信号をデジタル表現に変換する。デジタル化された信号は、部屋の特性に基づいてプログラム可能であるバンドパスフィルタ１４０６に送信される。すなわち、部屋固有の較正プロセス中に、電子装置が検出される部屋の残響モード。典型的に、これらの残響モードは、２０〜２００Ｈｚの範囲内に３〜４つの波節及び波腹の対として存在し（したがって定常波を形成し）、例えば、部屋のジオメトリ、壁材料（複数可）、床の敷物、天井の高さ／表面材料などを含む、部屋の特性に依存する。これらの及び／又は他の音響パラメータは、爽快な音が作成される拍手又はピング方法を使用して測定することができ、部屋の音響特性は、自動的に記録され、不快な残響に対応する波節（複数可）及び／又は波腹（複数可）の強度及びスペクトル位置（複数可）の位置を特定することを可能にする。特定の例示的実施形態において、これらのパラメータは、処理回路１４０２の、又はそれがアクセス可能なメモリの場所に記憶すること、その処理回路によって読み出すこと、及びバンドパスフィルタ１４０６を制御するために使用することができる。バンドパスフィルタ１４０６は、より高い周波数が通過することを可能にするが、例えば、スピーカ８１０を介した出力として、バンドパスフィルタ１４０６によって通過されない低周波の残響モードを本質的にマスキングする、より高い周波数の強度値を増加させることによって、増幅器１４０８が、同じ又は実質的に同じ知覚される総ラウドネスを有する様態で、バンドパスされた信号を増幅することを知っている。
【００８０】
このようにして、新しい複合音のレベルが元の音及び不快な残響の複合レベルに等しく又は実質的に等しくなるように、元のスピーチに対応する音響パターンの修正したバージョンが生成される。しかしながら、求められていない残響は、音響パターンの修正したバージョンにおいて結果として生じたスペクトルから本質的に「切り取られる」ので、その中にはスパイクが存在しない。
【００８１】
本質的に切り取られた信号の形状は、方形、正弦波パターン、ガウス形、及び／又は同類のものであり得ることが理解されよう。特定の例示的実施形態において、本質的に切り取られた信号の形状は、残響波形の形状にマッチするように、より正確に調整することができる。いくつかの事例では、単一の基本的な残響モードを切り取ることができる、一方で、他の事例では、より広い周波数範囲が除去される。これに関して、特定の例示的実施形態では、急激なカットオフを生じさせるデルタ関数を使用することができる。
【００８２】
図１４は、増幅器１４０８の上流にバンドパスフィルタ１４０６を示しているが、これらの構成要素の順序は、特定の例示的実施形態において逆になり得ることが理解されよう。また、求められていない残響を削除する役割を果たす処理回路１４０２は、特定の例示的実施形態において、部屋の外側のスピーチ明瞭度を阻害する役割を果たす処理回路１２０２の下流に配置され得ることも理解されよう。異なる例示的実施形態は、求められていない残響を削除する役割を果たす処理回路１４０２、及び（例えば、単一チップ上の）単一の装置においてスピーチ明瞭度を阻害するため役割を果たす処理回路１２０２の機能を並置することができる。部屋又は領域内の残響を抑制する電子構成要素は、異なる例示的実施形態において、部屋又は領域の外側の明瞭度を抑制することを意図した構成要素と異なっていても同じであってもよいことが理解されよう。
【００８３】
図１５は、元のスピーチ信号（黒色）に重ね合わせた例示的なマスキング信号（灰色）を示すグラフである。クローンは、（他の例示的実施形態では、他のサンプリングレートを使用することができるが）８ｋＨｚの例示的なサンプリングレートで記録した。図１５は、スピーチをどのように阻害することができるかに関する例を１つだけ示していることが理解されよう。すなわち、このグラフにおいて示される及び／又は暗示される時間遅延、振幅変調などは、明示的に主張されていない限り、一例として提供される。
【００８４】
試験用の部屋を準備し、特定の例示的な技術を評価した。試験用の部屋は、一時的に無効にしたＨＶＡＣファン、０．４ｓの残響時間を有し、また、特別な防音を伴わない、典型的な乾式壁のオフィスであった。標的のスピーチ信号は、３０のＳＴＣを有する壁のうちの１枚の背面に位置決めされたＹａｍａｈａ社のＨＳ５スピーカで再生した。信号は、Ｃｒｏｗｎ  Ａｕｄｉｏ社のファーフィールドマイクロホンを使用して登録し、ソフトウェアで処理し、そして、部屋内で対象の前方２メートルに位置決めした同じスピーカで再生した。ソフトウェアは、以下の４つのオーディオ効果、すなわち、（１）一定の時間遅延、（２）時間的に変動する時間遅延（時間的整相）、（３）振幅変調、及び（４）スペクトルフィルタ、の組み合わせを使用した。時間遅延、変調周波数、及び変調度は全て、調整可能なパラメータであった。スピーチ刺激は、男性の声が通常のペースで話した、１００個の予め録音した短い、５〜７語の長さで、無関係の、構文的及び意味論的に正しい発話のブロックであった。発話は、１０人の被験者の各々に別々に提示し、知覚されるスピーチの認識及びマスキング音の不快感を主観的にスコアリングした。被験者は全員、正常な聴覚を有する英語のネイティブスピーカであった。実験では、以下のタイプのスピーチマスカーを使用した。ホワイトノイズ（ＷＮ）、ターゲットスピーチ信号（ＴＤ）の時間遅延クローン、上で説明した４つのオーディオ効果の最適化した組み合わせ（ＯＣ）、及びマルチトーカーバックグラウンドを追加したＯＣマスカー（ＯＣＢ）。
【００８５】
この試験において、ＯＣマスカーの時間遅延は、８０ｍｓに設定した。時間遅延整相及び振幅変調は、１秒あたり３〜５回の変調の割合で行った。３人の話し手、すなわち２人の男性及び１人の女性が同時に話している、予め録音したスピーチを、ＯＣＢマスカーのバックグラウンドとして使用した。標的のスピーチの本質的なキューを不鮮明化して、それを必要最小限の追加の不快感で理解できないようにするのにちょうど十分なクローン信号を改変するために、ＯＣの最適化を行った。この手法は、声起動式であり、マスキング信号の強度は、標的のスピーチの強度に対して常に自動調整されるである。
【００８６】
１秒あたり３〜５サイクルの遅延整相及び振幅変調の割合は、通常の英語のスピーチにおける１秒あたりの音節数に類似し、これは、上で述べたように、標的のスピーチの言葉のリズムを妨げる際に、ＯＣマスキングを高度選択的にする。比較のために、及び上でも述べたように、ホワイトノイズ及び自然音は、それらの時間的パターンが通常のスピーチのパターンと異なるので、適度なラウドネスにおいて不十分なスピーチマスカーである。スペクトルフィルタを使用して、マスキングに関連する不快感の更なる最小化を行った。スペクトルフィルタは、エネルギー母音及び情報搬送子音の役割を果たすスペクトル領域の寄与をバランスさせた。
【００８７】
スコアリング結果を図１６に示す。数値評価のために、４人全てのマスカーのデシベルレベルは、５０％の文章が不明瞭であると知覚されたＷＮのデシベルレベルにした。ＷＮ及びＴＤマスカーの事例において、スピーチは依然として聴き取れるが、言葉を理解できなかったときのマスキングレベルにおいて、１０人の被験者は全て、不快感に対する持続的な注意及び相当な認知的疲労を報告した。ＯＣ及びＯＣＢマスキングの事例では、いかなる認知的疲労も報告されず、不快感のレベルが大幅に低下した。ＯＣＢマスキングを使用して約３０秒後に、被験者の大部分が、コンテンツ不足のスピーチに注意することを止めた。３人の被験者は、ＯＣマスキングしたスピーチを外国語として知覚すると報告した。
【００８８】
図１６のデータから、特定の例示的実施形態は、スピーチをマスキングするための知覚的に有効な技術を提供することが可能であり、スピーチ明瞭度に関連するキューが標的信号の時間的整相及び振幅変調によって不鮮明化されることが理解されよう。知覚されるスピーチ明瞭度と不快感との関係は、主観的な評価分析で評価した。この手法は、好都合に声起動式であり、かつスピーチの心理言語学的な態様及び音響音声学的なキューに自動的に適応する。これは、スタンドアロンのサウンドマスキング装置で使用することができ、又は低ＳＴＣレベル及び高フランキングロスを有する建築用聴覚空間における、並びに本明細書で論じられる他の用途におけるオフィス用壁の一体化部分とすることができる。
【００８９】
本明細書では、上で説明した及び／又は他の壁及び壁アセンブリを作製する方法も想到される。本明細書で説明される例示的なアクティブ手法の場合、そのような方法は、例えば、壁を立てること、マイクロホン及び空気ポンプを音マスキング回路に接続すること、などを含むことができる。サウンドマスキング回路のための構成工程（例えば、例えば、対象の１つ以上の周波数範囲、いつ／どのように空気ポンプを作動させるか、など）も想到される。載置作業は、例えば、マイクロホン及び／又は空気ポンプ（スピーカの吊り下げを含む）、などに対して使用することができる。また、ＨＶＡＣシステム及び／又は同類ものも想到される。
【００９０】
また、類似する文脈において、既存の壁及び／又は壁アセンブリを後付けする方法も想到され、同じ又は類似する工程を含むことができる。また、本明細書では、後付けキットも想到される。
【００９１】
特定の例示的実施形態を音響壁及び音響壁アセンブリに関連して説明してきた。これらの音響壁お及び音響壁アセンブリは、知覚されるスピーチパターンを改変するために、隣接する領域から放射される特定のいらだたせる音の成分を不明瞭にするために、及び／又は同類のことのために、様々な用途で使用することができることが理解されよう。例示的な用途としては、例えば、住宅内の部屋のための音響壁及び音響壁アセンブリ、オフィス内の部屋、診療室、空港、コンビニエンスストア、銀行、モールなどの画定された待機領域、家、オフィス、及び／又は他の構造物のための外部音響壁及び音響壁アセンブリ、車両のための外部要素（例えば、ドア、サンルーフ、又は同類のもの）、並びに、車両のための内部領域（例えば、それによって、前部座席に座ることで、後部座席に座っているそれらの子供から音響的に不明瞭することができ、逆もまた同じである）、など、が挙げられる。サウンドマスキングは、隣接する領域が別の部屋であるかどうか、音響壁及び音響壁アセンブリを収容している構造の範囲の外部にあるかどうか、などにかかわらず、隣接する領域から放射しているノイズに提供することができる。同様に、サウンドマスキングは、ノイズがこの又は他の種類の隣接する領域の中へ入ることを防止するために提供することができる。
【００９２】
特定の例示的実施形態では、スピーチ明瞭度を阻害する方法が提供される。本方法は、マイクロホンを介して、元のスピーチ信号を受信することと、元のスピーチ信号から、明瞭度阻害マスキング信号であって、（ａ）元のスピーチ信号に対する時間遅延、（ｂ）発振周波数に従って変化する時間遅延、及び（ｃ）変調される振幅を有するように生成されることにより元のスピーチ信号とは異なる、明瞭度阻害マスキング信号、を生成することと、明瞭度阻害マスキング信号をスピーカを通じて出力させて、元のスピーチ信号の明瞭度のレベルを低減させることと、を含む。
【００９３】
前段の特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、発振周波数は一定であってもよく、又は発振周波数は所定の範囲内で変動してもよい。後者に関して、特定の例示的実施形態では、発振周波数は、アルゴリズムに従って変動してもよい。
【００９４】
２つの前の段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、本方法は、元のスピーチ信号がスピーチの基本的な構成単位を含むかどうかを検出することと、明瞭度阻害マスキング信号の生成を、元のスピーチ信号内のスピーチの基本的な構成単位の検出を条件とすることと、を更に含んでもよい。この点に関して、スピーチの基本的な構成単位は、フォルマント、協和音、及び／又は同類のものを含んでもよい。
【００９５】
３つの前の段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、明瞭度阻害マスキング信号の生成は、明瞭度阻害マスキング信号に、元のスピーチ信号内のスピーチの基本的な構成単位を不鮮明化する周波数範囲を含めることを含んでもよい。
【００９６】
４つの前の段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、明瞭度阻害マスキング信号の生成は、明瞭度阻害マスキング信号に、スピーチの基本的な構成単位を不鮮明化する周波数範囲を、そのような基本的な構成単位の通常のスピーチにおける予想される発生率に一致する速度で含めることを含んでもよい。
【００９７】
５つの前の段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、明瞭度阻害マスキング信号の振幅は、対応する元のスピーチ信号における対応する振幅の２倍以下になるように変調されてもよい。
【００９８】
６つの前の段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、明瞭度阻害マスキング信号の振幅は、知覚可能なラウドネスが１０％以下だけ増加するように変調されてもよい。
【００９９】
７つの前の段落のいずれかの特徴に加えて、特定の例示的実施形態では、フィルタが元のスピーチ信号に適用されてもよく、明瞭度阻害マスキング信号を生成する際に振幅を変調させることにより、明瞭度阻害マスキング信号の出力時にラウドネスの顕著な増加を引き起こさないようにしてもよい。
【０１００】
特定の例示的実施形態では、スピーチ明瞭度阻害装置が提供される。装置は、８つの前の段落のうちのいずれか１つの機能を実装するように構成された制御回路を含んでもよい。
【０１０１】
特定の例示的実施形態では、スピーチ明瞭度阻害システムが提供される。システムは、前の段落の機能を実装するように構成された制御回路を含んでもよい。
【０１０２】
特定の例示的実施形態において、壁は、前のパラグラフのシステムを組み込むことができる。
【０１０３】
本発明は、現在実用的で好ましい実施形態と考えられるものと関連して説明されたが、本発明は、開示される実施形態に限定されるものではなく、寧ろ、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内に含まれる様々な修正及び同等の構成を網羅することを意図するものであることを理解されたい。
【図１】
2020514819.tif 000005
【図２】
2020514819.tif 000006
【図３】
2020514819.tif 000007
【図４Ａ】
2020514819.tif 000008
【図４Ｂ】
2020514819.tif 000009
【図５】
2020514819.tif 000010
【図６Ａ】
2020514819.tif 000011
【図６Ｂ】
2020514819.tif 000012
【図７】
2020514819.tif 000013
【図８Ａ】
2020514819.tif 000014
【図８Ｂ】
2020514819.tif 000015
【図９】
2020514819.tif 000016
【図１０】
2020514819.tif 000017
【図１１】
2020514819.tif 000018
【図１２】
2020514819.tif 000019
【図１３】
2020514819.tif 000020
【図１４】
2020514819.tif 000021
【図１５】
2020514819.tif 000022
【図１６】
2020514819.tif 000023
【国際調査報告】
2020514819.tif 000024
2020514819.tif 000025
2020514819.tif 000026