聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法及系統(tǒng)，其中，所述方法包括，獲取目標(biāo)聲源信號(hào)；獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)；將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加后處理，得到聲掩蔽信號(hào)。上述方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中聲掩蔽信號(hào)掩蔽效率不高的技術(shù)問(wèn)題，降低了目標(biāo)聲源信號(hào)的可懂度。
【專利說(shuō)明】聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及語(yǔ)音信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 聲掩蔽技術(shù)是涉密會(huì)議聲信息防護(hù)的重要手段之一，對(duì)保證會(huì)議談話內(nèi)容的安全 性具有重要意義。聲掩蔽信號(hào)能夠有效降低目標(biāo)聲源信號(hào)的可懂度，其生成方法及掩蔽效 率是聲音掩蔽技術(shù)的關(guān)鍵。
[0003] 現(xiàn)有的聲掩蔽信號(hào)根據(jù)掩蔽效應(yīng)可分為兩種，能量掩蔽和信息掩蔽。能量掩蔽通 常采用一些噪聲信號(hào)，如白噪聲、粉紅噪聲和模擬空調(diào)噪聲等對(duì)目標(biāo)聲源信號(hào)進(jìn)行掩蔽，但 在降低目標(biāo)聲源信號(hào)的可懂度方面，能量掩蔽所需的掩蔽信號(hào)的聲壓級(jí)要遠(yuǎn)高于目標(biāo)聲源 的聲壓級(jí)，因而對(duì)人的煩擾度大。信息掩蔽具有比能量掩蔽更高的掩蔽效率，且利用掩蔽信 號(hào)與目標(biāo)聲源信號(hào)的相似性可獲取更多的信息掩蔽，如采用目標(biāo)聲源的時(shí)間反轉(zhuǎn)信號(hào)作為 掩蔽信號(hào)。
[0004] 但時(shí)間反轉(zhuǎn)信號(hào)降低目標(biāo)聲源信號(hào)可懂度的能力依然存在不足。因此，需要尋找 一種更加有效的聲掩蔽信號(hào)，來(lái)提供更高的掩蔽效率和更強(qiáng)的降低目標(biāo)聲源信號(hào)可懂度的 能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中聲掩蔽信號(hào)掩蔽 效率不高的技術(shù)問(wèn)題，降低了目標(biāo)聲源信號(hào)的可懂度。
[0006] -方面，本發(fā)明提供一種聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法，包括：
[0007] 獲取目標(biāo)聲源信號(hào)；
[0008] 獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)；
[0009] 將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加后處理，得到聲掩蔽信號(hào)。
[0010] 可選地，所述獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)的步驟，具體為：
[0011] 將所述目標(biāo)聲源信號(hào)濾波，得到所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)。
[0012] 可選地，所述將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加后處理，得到聲掩蔽信號(hào) 的步驟，還包括：
[0013] 將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加，得到第一混合信號(hào)；
[0014] 對(duì)所述第一混合信號(hào)進(jìn)行分幀和加窗處理，得到包括Μ幀信號(hào)的第二混合信號(hào)； 其中，Μ為大于等于1的自然數(shù)；
[0015] 將所述第二混合信號(hào)內(nèi)的每一幀信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)，得到第三混合信號(hào)；
[0016] 將所述第三混合信號(hào)內(nèi)的各幀信號(hào)重疊相加，得到聲掩蔽信號(hào)。
[0017] 可選地，所述分幀和加窗處理包括對(duì)所述第一混合信號(hào)進(jìn)行重疊分幀處理和對(duì)每 一中貞信號(hào)加入窗函數(shù)。
[0018] 可選地，所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)包括η次回聲信號(hào)；其中，η為大于等于1 的自然數(shù)。
[0019] 另一方面，本發(fā)明提供一種聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，包括：目標(biāo)聲源信號(hào)獲取單元、 回聲信號(hào)獲取單元和聲掩蔽信號(hào)獲取單元，其中：
[0020] 所述目標(biāo)聲源信號(hào)獲取單元，用于獲取目標(biāo)聲源信號(hào)；
[0021] 所述回聲信號(hào)獲取單元，用于獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)；
[0022] 所述聲掩蔽信號(hào)獲取單元，用于將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加后處 理，得到聲掩蔽信號(hào)。
[0023] 可選地，所述回聲信號(hào)獲取單元，還包括：
[0024] 濾波模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)聲源信號(hào)濾波。
[0025] 可選地，所述聲掩蔽信號(hào)獲取單元，還包括：
[0026] 第一疊加模塊，用于將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加，得到第一混合信 號(hào)；
[0027] 分幀和加窗處理模塊，用于對(duì)所述第一混合信號(hào)進(jìn)行分幀和加窗處理，得到包括Μ 幀信號(hào)的第二混合信號(hào)；其中，Μ為大于等于1的自然數(shù)；
[0028] 時(shí)間反轉(zhuǎn)模塊，用于將所述第二混合信號(hào)內(nèi)的每一幀信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)，得到第 三混合信號(hào)；
[0029] 第二重疊相加模塊，用于將所述第三混合信號(hào)內(nèi)的各幀信號(hào)重疊相加，得到聲掩 蔽信號(hào)。
[0030] 可選地，所述分幀和加窗處理模塊具體為：對(duì)所述第一混合信號(hào)進(jìn)行重疊分幀處 理和對(duì)每一巾貞信號(hào)加入窗函數(shù)。
[0031] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法及系統(tǒng)，通過(guò)獲取目標(biāo)聲源 信號(hào)，再獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)，將上述獲取的兩個(gè)信號(hào)疊加后處理，得到聲掩 蔽信號(hào)。由此，解決了現(xiàn)有技術(shù)中聲掩蔽信號(hào)掩蔽效率不高的技術(shù)問(wèn)題，有效地降低了目標(biāo) 聲源信號(hào)的可懂度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法的流程示意圖；
[0033] 圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法的流程示意圖；
[0034] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法的流程示意圖；
[0035] 圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法的流程示意圖；
[0036] 圖5為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0038] 圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法的流程示意圖，如圖1 所示，本實(shí)施例的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法如下所述。
[0039] 11、獲取目標(biāo)聲源信號(hào)。
[0040] 可理解的是，所述目標(biāo)聲源信號(hào)可通過(guò)錄音筆錄制或其他語(yǔ)音采集設(shè)備進(jìn)行獲 取。
[0041] 12、獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)。
[0042] 可理解的是，當(dāng)聲音傳播到距離聲源有一段距離的大面積障板上，一部分聲能量 被吸收，另一部分聲能量被反射回來(lái)，如果人耳聽(tīng)到的由聲源直接發(fā)來(lái)的聲音和反射回來(lái) 的聲音的時(shí)間間隔超過(guò)〇. ls，兩個(gè)聲音就能被人耳分辨出來(lái)，反射回來(lái)的聲音為回聲。
[0043] 舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)對(duì)所述目標(biāo)聲源信號(hào)進(jìn)行濾波的方法獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的 回聲信號(hào)，所述回聲信號(hào)可包含η次回聲信號(hào)，其中，η為大于等于1的自然數(shù)。本發(fā)明不 對(duì)回聲信號(hào)的次數(shù)進(jìn)行限制，可采用目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)的多次回聲信號(hào)甚至混響信號(hào)。
[0044] 13、將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加后處理，得到聲掩蔽信號(hào)。
[0045] 本實(shí)施例提供的聲掩蔽方法，利用目標(biāo)聲源信號(hào)，獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲 信號(hào)進(jìn)行聲掩蔽，在掩蔽效率和降低目標(biāo)語(yǔ)音可懂度的能力上均具有較大優(yōu)勢(shì)。
[0046] 圖2示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法的流程示意圖，如圖2 所示，本實(shí)施例的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法如下所述。
[0047] 21、獲取目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)。
[0048] 可理解的是，上述的目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)可為涉密會(huì)議中談話的語(yǔ)音信號(hào)。
[0049] 22、對(duì)所述目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)濾波，得到所述目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)的回聲信號(hào)。
[0050] 23、將所述目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)與所述目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)的回聲信號(hào)疊加，得到第一混合信 號(hào)。
[0051] 24、將所述第一混合信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)，得到聲掩蔽信號(hào)。
[0052] 應(yīng)說(shuō)明的是，采用現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生聲掩蔽信號(hào)的方法對(duì)所述第一混合信號(hào)進(jìn)行時(shí)間 反轉(zhuǎn)。
[0053] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法的流程示意圖，如圖3所示，所述方法包括：
[0054] 31、獲取目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)。
[0055] 32、將所述目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)按照特定時(shí)間窗長(zhǎng)度進(jìn)行分幀，得到第一信號(hào)。
[0056] 33、將所述第一信號(hào)內(nèi)的每一幀信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)，得到第二信號(hào)。
[0057] 舉例來(lái)說(shuō)，若x(t)表示一幀信號(hào)，該幀信號(hào)在時(shí)域上進(jìn)行反轉(zhuǎn)后的信號(hào)為\ (t)， 表示公式如下：
[0058] xr(t) = x(~t)
[0059] 34、將所述第二信號(hào)內(nèi)的每一巾貞信號(hào)加窗處理，得到第三信號(hào)；
[0060] 舉例來(lái)說(shuō)，上述的第二信號(hào)內(nèi)的一幀信號(hào)進(jìn)行加窗處理后的信號(hào)為y(t)，窗函數(shù) 為w(t)，表示公式如下 ：
[0061] y (t) = xr (t) *w (t)
[0062] 35、將所述第三信號(hào)內(nèi)的各幀信號(hào)相加，得到聲掩蔽信號(hào)。
[0063] 上述方法在某些情況下，降低目標(biāo)聲源可懂度的能力仍然不足，掩蔽效率較低。本 實(shí)施例針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法及系統(tǒng)，使產(chǎn)生的聲掩蔽信號(hào) 在相同的能量比的條件下，具有更高的掩蔽效率和更強(qiáng)的降低目標(biāo)聲源可懂度的能力。 [0064] 本實(shí)施例的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法，通過(guò)獲取目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)，再對(duì)所述目標(biāo)語(yǔ)音信 號(hào)濾波，得到所述目標(biāo)語(yǔ)音信號(hào)的回聲信號(hào)，將上述獲取的兩個(gè)信號(hào)疊加得到第一混合信 號(hào)，最后將所述第一混合信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)，得到聲掩蔽信號(hào)。由此，解決了現(xiàn)有技術(shù)中聲 掩蔽信號(hào)掩蔽效率不高的技術(shù)問(wèn)題，降低了目標(biāo)聲源信號(hào)的可懂度。
[0065] 圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法的流程示意圖，如圖4所示， 本實(shí)施例的聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法如下所述。
[0066] 41、獲取第一語(yǔ)音信號(hào)。
[0067] 可理解的是，所述第一語(yǔ)音信號(hào)為要保護(hù)的語(yǔ)音信號(hào)，即想要被掩蔽的語(yǔ)音信號(hào)。
[0068] 42、采用濾波器對(duì)所述第一語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波，得到所述第一語(yǔ)音信號(hào)的一次回 聲信號(hào)。
[0069] 可理解的是，回聲往往是原始聲音衰減后的多個(gè)延遲迭加而組成，因此回聲信號(hào) 可以用信號(hào)處理中的延遲單元來(lái)生產(chǎn)。
[0070] 舉例來(lái)說(shuō)，第一語(yǔ)音信號(hào)為x(n)，則所述第一語(yǔ)音信號(hào)的回聲信號(hào)，表不如下：
[0071 ] y (n) = ax (n-T) +a2x (η-2Τ) +. . . +akx (n-kT)
[0072] 其中，a為所述第一語(yǔ)音信號(hào)的衰減系數(shù)；T為回聲信號(hào)的延遲時(shí)間；k為所述第一 語(yǔ)音信號(hào)的反射次數(shù)。
[0073] 上述的差分方程也可以用系統(tǒng)函數(shù)表示為：
[0074]

【權(quán)利要求】
1. 一種聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征在于，包括： 獲取目標(biāo)聲源信號(hào)； 獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)； 將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加后處理，得到聲掩蔽信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào) 的步驟，具體為： 將所述目標(biāo)聲源信號(hào)濾波，得到所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信 號(hào)疊加后處理，得到聲掩蔽信號(hào)的步驟，還包括： 將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加，得到第一混合信號(hào)； 對(duì)所述第一混合信號(hào)進(jìn)行分巾貞和加窗處理，得到包括Μ巾貞信號(hào)的第二混合信號(hào)；其中， Μ為大于等于1的自然數(shù)； 將所述第二混合信號(hào)內(nèi)的每一幀信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)，得到第三混合信號(hào)； 將所述第三混合信號(hào)內(nèi)的各幀信號(hào)重疊相加，得到聲掩蔽信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述分幀和加窗處理包括對(duì)所述第一混 合信號(hào)進(jìn)行重疊分巾貞處理和對(duì)每一巾貞信號(hào)加入窗函數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)包括η次回 聲信號(hào)；其中，η為大于等于1的自然數(shù)。
6. -種聲掩蔽信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，包括：目標(biāo)聲源信號(hào)獲取單元、回聲信號(hào)獲 取單元和聲掩蔽信號(hào)獲取單元，其中 ： 所述目標(biāo)聲源信號(hào)獲取單元，用于獲取目標(biāo)聲源信號(hào)； 所述回聲信號(hào)獲取單元，用于獲取所述目標(biāo)聲源信號(hào)的回聲信號(hào)； 所述聲掩蔽信號(hào)獲取單元，用于將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加后處理，得 到聲掩蔽信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述回聲信號(hào)獲取單元，還包括： 濾波模塊，用于對(duì)所述目標(biāo)聲源信號(hào)濾波。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲掩蔽信號(hào)獲取單元，還包括： 第一疊加模塊，用于將所述目標(biāo)聲源信號(hào)與所述回聲信號(hào)疊加，得到第一混合信號(hào)； 分幀和加窗處理模塊，用于對(duì)所述第一混合信號(hào)進(jìn)行分幀和加窗處理，得到包括Μ幀 信號(hào)的第二混合信號(hào)；其中，Μ為大于等于1的自然數(shù)； 時(shí)間反轉(zhuǎn)模塊，用于將所述第二混合信號(hào)內(nèi)的每一幀信號(hào)進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)，得到第三混 合信號(hào)； 第二重疊相加模塊，用于將所述第三混合信號(hào)內(nèi)的各幀信號(hào)重疊相加，得到聲掩蔽信 號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分幀和加窗處理模塊具體為：對(duì)所述 第一混合信號(hào)進(jìn)行重疊分幀處理和對(duì)每一幀信號(hào)加入窗函數(shù)。
【文檔編號(hào)】G10L19/00GK104299613SQ201410470227
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】王晶晶, 黃偉慶, 徐艷云, 杜愛(ài)紅 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所