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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Senkung der Verständlichkeit von Sprachsignalen und ein Trennbauteil zur Beeinflussung der Schallübertragung. Es soll dazu dienen Störungen zu vermeiden und Lauschangriffe abzuwehren.
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Stand der Technik
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Es gibt im Wesentlichen zwei Motivationen die Verständlichkeit eines Sprachsignals senken zu wollen. Es ist bekannt, dass Sprachsignale, einen Menschen stärker ablenken als Signale ohne erkennbaren Informationsgehalt, auch wenn die Lautstärke höher ist. Dies gilt in gewissem Umfang auch dann, wenn die Signale ohne erkennbaren Informationsgehalt lauter sind als das Sprachsignal. Eine Ablenkung durch Sprachsignale tritt etwa in Großraumbüros auf. Gerade weil durch Schalldämmung und Schalldämpfung ein niedriger Lautstärkepegel in Großraumbüros erreicht werden kann, ist die Ablenkung durch ein Sprachsignal relevant. Ein Ansatz ist die Überlagerung des Sprachsignals etwa mit einem Rauschsignal, so dass ein unverständlicher Überlagerungsschall entsteht. Nachteilig daran ist, dass der Überlagerungsschall einen vergleichsweise hohen Geräuschpegel aufweist.
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Die Verständlichkeit von Sprachsignalen soll häufig auch gesenkt werden, um einen Lauschangriff zu erschweren. Bei der Abhörsicherheit von Gesprächen steht der nachrichtentechnische Lauschangriff auf Funk- oder Kabelübertragungen zweifellos im Vordergrund. Technologisch betrachtet lassen sich diese informationstechnischen Systeme mittels spezieller technischer Maßnahmen und Verhaltensweise schützen, auch wenn es temporär zu eingeschränkter Effizienz und Bequemlichkeit führt. Anders verhält es sich mit dem gesprochenen Wort in Räumen von Gebäuden, selbst wenn Faradaysche Käfige vorhanden, Datenleitungen gekappt und mobile Kommunikationsgeräte ausgeschaltet sind. Auch durch dicke Betonmauern hindurch lässt sich mit einfachen technischen Hilfsmitteln, z.B. Körperschallsensoren, das im Raum gesprochene Wort erfassen und verständlich aufbereiten. Bei der Gebäudehülle – ob opak oder transparent – ermöglichen modifizierte Laservibrometer den unsichtbaren und unbemerkten Lauschangriff selbst aus größerer Entfernung. In „normalen Gebäuden“ reichen dafür empfindliche Mikrofone oder das bloße Hinhören in sonst ruhiger Umgebung. Schließlich sind auch die verschiedenen haustechnischen Installationen, z.B. Heizungsleitungen oder Lüftungskanäle, Schallübertrager durch das gesamte Gebäude. Bauliche und technische Empfehlungen nach dem Stand der Technik zur Minimierung der Abhörbarkeit umfassen daher z.B. den Verzicht von Fenstern, eine lückenlose Massivbauweise, Schutz vor Körperschallausbreitung und absolut schmucklose Räume. Derartige Räume wiedersprechen jedoch vollständig den Vorstellungen der Nutzer.
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Ein tragfähiger Lösungsansatz muss daher in typische Gebäudestrukturen und Trennbauteile, z.B. Fassaden, Wände, Decken usw., integriert werden können, um möglichst vollständig abhörsichere Räume zu erreichen. Dies gilt sowohl für den Neubau als auch für die Nachrüstung bestehender Räume. Ausgangspunkte sind dabei die baulich-technische Substanz und die zeitgemäßen Bauteile von Bürogebäuden und deren verfügbares Schallschutz-Potential. Da es sich zumeist um mehrlagige und mehrschalige Fassaden, Wände, Decken usw. handelt, liegen deren realistische Schalldämmwerte zwischen ca. 25 und 55 dB, bei schweren Geschossdecken auch etwas darüber. Diese Werte lassen sich natürlich steigern, aber nur durch mehr Masse oder teurere Bautechnologien. Zu diesen teuren und komplexen technischen Ansätzen zur Erhöhung der Schalldämmung zählen auch aktive Systeme, bestehend aus (vibro-)akustischen Sensoren, Aktuatoren und einer Signalverarbeitung, zur Beeinflussung des Schwingungsverhaltens von Trennbauteilen (
„Active Control of Vibration" Elsevier Ltd. 1996, „Active control of noise and vibration" CRC Press 1996), z.B. Platten oder Scheiben (
DE 10 2005 044 448 ,
DE 19826171 ). Die Beeinflussung kann dabei als Schwingungsdämpfung oder -überlagerung erfolgen. Sie erweist sich insbesondere bei tiefen Frequenzen als wertvoll, da in diesem Bereich die Schalldämmung aller Wände, Decken usw. insgesamt oder zum Teil resonanzartig gering ist. Der Frequenzbereich von verständlicher Sprache liegt allerdings bei mittleren und hohen Frequenzen, wo eine mit aktiven Systemen erhöhte Schalldämmung nicht oder kaum erreichbar ist.
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Im Unterschied dazu ist ein Ansatz zur Verringerung der Abhörbarkeit das Überlagern von Sprache mit maskierenden Signalen, so dass ein Geräusch zwar gehört oder detektiert werden kann, aber sein Inhalt unverständlich ist. Diese Maskierungssysteme müssen einerseits den nach außen dringenden Sprachinhalt so verfremden, dass er nicht entschlüsselt werden kann. Sowohl die Wort- als auch die Satzverständlichkeit sind daher auf ein semantisch nicht mehr rekonstruierbares Maß zu reduzieren. Andererseits darf keine spürbare akustische Störung (Belästigung) im Raum oder außerhalb auftreten, da davon die Akzeptanz seitens der Nutzer abhängt. Ein alles übertönendes Rauschen ist daher keine annehmbare Lösung, da es den Sprachsignalpegel erheblich überschreiten müsste. Herkömmliche Systeme zur Verrauschung von vertraulichen Sprachinformationen, wie z. B. die in „http://www.global-security.org/de/produkte/lauschabwehr/76-akustisches-verrauschungssystem" beschriebene Vorrichtung, unterliegen deshalb hinsichtlich ihrer praktischen Anwendung starken Einschränkungen. Zudem kann mit entsprechendem Aufwand und geeigneten mathematischen bzw. elektronischen Verfahren das kohärente Sprachsignal aus dem inkohärenten Rauschen zumindest teilweise extrahiert werden.
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Die Ansprüche an weitestgehend abhörsichere Trennbauteile mit aufgesetzten Maskierungssystemen für einen Raum bestehen also sowohl in der Minimierung der Sprachverständlichkeit und unterbundenen Rekonstruierbarkeit des nach außen dringenden Sprachsignals als auch in einem minimierten akustischen Störpotential für die Nutzer der angrenzenden Räume.
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Aufgabe der Erfindung ist es also ein Verfahren bereitzustellen, mit dem in verbesserter Weise ein Sprachsignal unverständlich gemacht werden kann. Aufgabe ist es ferner eine verbesserte Abhörsicherheit von Räumen, in denen vertrauliche Gespräche geführt werden, zu erreichen. Die Lösung wird in den unabhängigen Ansprüchen angegeben. Die abhängigen Ansprüche lehren vorteilhafte Ausgestaltungen. Die Beschreibung und die Zeichnungen geben weitere Erläuterungen.
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Lösungsweg
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Es wurde erkannt dass hierzu ein Verfahren zur Senkung der Verständlichkeit eines Sprachsignals mit folgenden Schritten bereitzustellen ist.
- a) Erfassung von Amplitude, Zeit und Frequenz des Sprachsignals;
- b) Erzeugung eines Maskierschalls, der von Amplitude, Zeit und Frequenz des Sprachsignals so abhängig ist, dass durch Überlagerung des Sprachsignals mit dem Maskierschall ein unverständlicher Überlagerungsschall entsteht, wobei der Überlagerungsschall keine wesentlich höhere Lautstärke hat als das Sprachsignal.
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Kerngedanke ist also, dass der Maskierschall in differenzierter Weise vom Sprachsignal, dessen Verständlichkeit es abzusenken gilt, abhängt und spezifisch auf das Sprachsignal abgestimmt ist. Eine gewisse Abhängigkeit ist auch im Stand der Technik gegeben. So wird im Regelfall Maskierschall mit einer höheren Lautstärke bereitgestellt, wenn das Sprachsignal lauter ist. Die Erfindung nutzt aber, dass ein auf das Sprachsignal abgestimmter Maskierschall, der neben der Amplitude auch Zeit und Frequenz des Sprachsignals berücksichtigt, bereits mit einer Lautstärke im Bereich der Lautstärke des Sprachsignals zu einem unverständlichen Überlagerungsschall überlagert werden kann. So ist es möglich, dass der Überlagerungsschall keine wesentlich höhere Lautstärke hat als das Sprachsignal. Dabei kann der Maskierschall selbst ein mehr oder weniger verständlicher Sprachschall sein. Im Stand der Technik wird durch unspezifisches Rauschen, welches lauter als das Sprachsignal ist, das Sprachsignal schlicht übertönt, so dass der Überlagerungsschall nicht verständlich ist. Vorliegend könnte der Maskierschall auch leiser sein als das Sprachsignal. Der Überlagerungsschall freilich ist etwas lauter als das Sprachsignal, allerdings nicht wesentlich lauter.
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Es soll erwähnt werden, dass die Erzeugung des Maskierschalls in Echtzeit erfolgen muss, da für die Überlagerung der Maskierschall gleichzeitig mit dem Sprachsignal vorliegen muss. Besonders komplizierte, rechenaufwändige Verfahren zur Erzeugung des Maskierschalls scheiden daher aus. Wie später nochmals an einem Beispiel dargestellt, erfolgen die Erfassung des Sprachsignals, die Erzeugung des Maskierschalls und die daraus folgende Überlagerung an verschiedenen Orten. Somit hat das Sprachsignal eine gewisse Laufzeit, bis es zur Überlagerung mit dem Maskierschall kommt. Diese Zeit kann genutzt werden, um den Maskierschall zu erzeugen.
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Ausgehend von den obigen Überlegungen ist eine Vielzahl von Verfahren denkbar, mit denen der Maskierschall erzeugt werden kann.
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In einer Ausführungsform wird das Sprachsignal in kurze Intervalle zerlegt. Der Maskierschall wird durch zeitliche Inversion der kurzen Intervalle gebildet. Um es anschaulich auszudrücken: Während das Sprachsignal in üblicher Weise vorwärts gesprochenen Text enthält, handelt es sich beim Maskierschall gleichsam um rückwärts "gesprochene" Sequenzen. Der Überlagerungsschall ergibt sich somit aus der Überlagerung des Sprachsignals mit zeitlich invertierten Sequenzen des Signals. Schon aufgrund der oben genannten Forderung den Maskierschall in Echtzeit bereitzustellen, können keine langen Sequenzen invertiert werden. Vielmehr handelt es sich um kurze Intervalle, die beispielsweise eine Länge von 50 ms bis 100 ms haben.
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In einer Ausführungsform unterliegt die Erzeugung des Maskierschalls einer zufälligen Veränderung. Es versteht sich, dass diese zufällige Veränderung in einem Rahmen bleiben muss, der gewährleistet, dass der Überlagerungsschall unverständlich bleibt. Die Senkung der Verständlichkeit eines Sprachsignals kann auch dazu dienen, das Belauschen eines Gesprächs zu verhindern. In diesem Fall könnte eine Erzeugung des Maskierschalls nach einem stets unveränderten Verfahren dazu führen, dass das Verfahren vom Lauscher erkannt wird und damit eine Rekonstruktion des Sprachsignals möglich würde. Durch die zufällige Veränderung der Erzeugung des Maskierschalls wird eine solche Rekonstruktion erheblich erschwert. Ein Weg zur zufälligen Veränderung ist die Änderung der Länge der oben beschriebenen kurzen Zeitintervalle, etwa eine Variation der Länge im Bereich von 50 ms bis 100 ms gemäß einer Zufallsfunktion.
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In einer Ausführungsform wird eine Dämmung und/oder Dämpfung des Sprachsignals bei der Erzeugung des Maskierschalls berücksichtigt, wobei insbesondere ein Maskierschall mit niedriger Lautstärke bereitgestellt wird, wenn der Überlagerungsschall aus der Überlagerung des Maskierschalls mit dem gedämmten und/oder gedämpften Sprachsignal erfolgt. Es wird in vielen Fällen möglich sein, das Sprachsignal, bevor es in einen Bereich gelangt, in dem eine Störung erfolgt oder ein Lauschangriff abzuwehren ist, zu dämmen oder zu dämpfen. Damit genügt auch ein Maskierschall mit niedrigerer Lautstärke. Entsprechend ist der Überlagerungsschall ebenfalls weniger laut, so dass mögliche Störungen weiter abgesenkt werden. Soweit weiter oben ein Vergleich zwischen der Lautstärke des Maskierschalls, des Überlagerungsschalls und des Sprachsignals vorgenommen wird, so ist sinnvollerweise auf das Sprachsignal nach einer gegebenenfalls erfolgten Dämmung oder Dämpfung abzustellen.
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Wie weiter oben erwähnt gilt es insbesondere die Abhörsicherheit von Räumen zu erhöhen. Neben dem beschriebenen Verfahren betrifft die Erfindung daher auch ein Trennbauteil zur Trennung eines Raums von einer Raumumgebung. Bei der Raumumgebung handelt es sich im Regelfall um den Außenbereich eines Gebäudes. Es ist aber auch denkbar, dass es sich um einen Nachbarraum in einem Gebäude handelt. Das Trennbauteil enthält Sensoren, Aktuatoren und eine Signalverarbeitungseinheit zur Beeinflussung der Schallübertragung. Das Trennbauteil zeichnet sich durch nachfolgend beschriebene Komponenten aus:
Es sind Sensoren zur Erfassung des aus dem Raum kommenden Sprachsignals vorhanden. Ferner sind Aktuatoren zur Erzeugung eines Maskierschalls vorhanden. Der Maskierschall ist dabei von Amplitude, Zeit und Frequenz des Sprachsignals abhängig. Wie bereits weiter oben erläutert, genügt es nicht allein die Lautstärke zu berücksichtigen, vielmehr ist auch Zeit und Frequenz des Sprachsignals zu berücksichtigen. Wesentlich ist hierzu, dass eine Signalverarbeitungseinheit vorhanden ist, welche die von den Sensoren erfassten Signale so verarbeiten kann, dass die Aktuatoren einen solchen Maskierschall erzeugen können, dass durch Überlagerung des Maskierschalls mit dem Sprachsignal in der Raumumgebung ein unverständlicher Überlagerungsschall entsteht, ohne dass der Überlagerungsschall eine wesentlich höhere Lautstärke als das Sprachsignal aufweisen muss. Der Maskierschall selbst hat etwa die Lautstärke des Sprachsignals in der Raumumgebung, kann aber auch leiser sein.
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In einer Ausführungsform ist das Trennbauteil so ausgebildet, dass die Erzeugung des Maskierschalls einer zufälligen Veränderung unterliegt. Damit kann die Erzeugung des Maskierschalls, wenn überhaupt, nur noch sehr erschwert reproduziert werden. Dies verhindert, dass das Sprachsignal rekonstruiert werden kann. Wie bereits bei der Schilderung des Verfahrens dargestellt, darf die Veränderung nur innerhalb von Grenzen liegen, die eine Entstehung von unverständlichem Überlagerungsschall erlauben.
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In einer wichtigen Ausführungsform ist das Trennbauteil so ausgebildet, dass das oben beschriebene Verfahren mit all seinen Vorteilen ausgeführt werden kann.
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In einer Ausführungsform ist das Trennbauteil mehrlagig oder mehrschalig ausgebildet. Solche Aufbauten sind verbreitet und gut erhältlich. Zudem sind Zwischenräume verwirklicht, so dass dort etwa die Signalverarbeitungseinheit gut untergebracht werden kann.
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In einer Ausführungsform ist das Trennbauteil so eingerichtet, dass die Überlagerung des Maskierschalls mit dem Sprachsignal innerhalb des Trennbauteils erfolgt. Damit kann erreicht werden, dass in einem der Raumumgebung zugewandten Bereich des Trennbauteils sich ein Körperschall ausbildet, der unverständlichen Überlagerungsschall in die Raumumgebung abstrahlt.
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Alternativ, unter bestimmten Bedingungen auch zusätzlich, ist das Trennbauteil so eingerichtet, dass in der Raumumgebung eine Überlagerung des durch das Trennbauteil gelangenden Anteil des Sprachsignals mit dem Maskierschall erfolgt. Dies ist vor allem dann gegeben, wenn die Aktuatoren zur Erzeugung des Maskierschalls sich auf der der Raumumgebung zugewandten Seite des Trennbauteils befinden. In diesem Fall gelangt ein durch das Trennbauteil stark reduzierter Anteil des Sprachsignals durch das Trennbauteil. Dieser wird dann, sozusagen erst in der Raumumgebung durch eine Überlagerung mit dem Maskierschall zu einem unverständlichen Überlagerungsschall.
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Beide Ansätze haben Vorteile. Eine entsprechende Überlagerung innerhalb des Trennbauteils, so dass wie in der ersten beschriebenen Alternative in dem der Raumumgebung zugewandten Bereich des Trennbauteils sich ein Körperschall ausbildet, der unverständlichen Überlagerungsschall in die Raumumgebung abstrahlt, dürfte ein Lauschangriff noch schwieriger sein. Ein Abgreifen des Körperschalls auf der der Raumumgebung zugewandten Seite ist damit nicht mehr möglich.
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In einer Ausführungsform sind die Sensoren als vibroakustische Sensoren ausgebildet. Vibroakustische Sensoren eignen sich zur genauen Erfassung eines Sprachsignals.
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In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Sensoren zur Erfassung des Sprachsignals an der dem Raum zugewandten Seite des Trennbauteils oder in diesem Bereich angebracht. Dort hat das Sprachsignal die höchste Intensität, so dass Sensoren dort das Sprachsignal gut erfassen können. Alternativ oder zusätzlich sind die Aktuatoren zur Erzeugung des Maskierschalls an der der Raumumgebung zugewandten Seite des Trennbauteils oder in diesem Bereich angebracht. Der Maskierschall wird in der Raumumgebung benötigt, so dass eine Anbringung der Aktuatoren in diesem Bereich sinnvoll ist. Freilich ist es auch denkbar, etwa bei einem mehrlagigen Trennbauteil, die Aktuatoren an einer Lage nahe dem Raum anzubringen.
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In einer Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinheit ausgebildet den Maskierschall zeitlich gegenüber dem Sprachsignal zu verzögern, um Laufzeiten des Sprachsignals im Trennbauteil zu berücksichtigen. Hierbei ist zu bedenken, dass die Laufzeit des elektrischen Signals von den Sensoren und der Signalverarbeitungseinheit zu den Aktuatoren im Regelfall sehr viel kürzer ist als die Laufzeit des Schalls im Trennbauteil. Befinden sich nun die Sensoren im Bereich der Seite des Trennbauteils, die dem Raum zugewandt ist und die Aktuatoren im Bereich der Seite des Trennbauteils, die der Raumumgebung zugewandt ist, ist eben diese Laufzeit des Schalls von den Sensoren zu den Aktuatoren hin zu berücksichtigen. Diese Laufzeit hat freilich auch einen Vorteil. Die Signalverarbeitungseinheit muss nicht unmittelbar den Maskierschall erzeugen, da die Laufzeit ohnehin eine gewisse Zeitverzögerung mit sich bringt.
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Es versteht sich, dass all die oben genannten Maßnahmen einen Lauschangriff nicht gänzlich unmöglich machen können. Die Erfindung kann allerdings einen wichtigen Beitrag leisten, einen solchen Lauschangriff wesentlich zu erschweren. Dies ist in vielen Fällen ausgesprochen erwünscht.
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Ausführungsbeispiel
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Auch anhand der 1, welche eine schematische Darstellung einer doppelschaligen Trennwand mit erfindungsgemäß integriertem vibro-akustischen System zur Maskierung der Sprachschallübertragung zwischen zwei Räumen zeigt, soll nachfolgend die Erfindung näher beschrieben werden.
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Ausgangspunkt ist, wie in 1 zu erkennen, ein mehrschaliges Trennbauteil 1, z.B. eine doppelschalige Wand- oder Deckenkonstruktion oder eine einschalige Wand mit Vorsatzschale, mit angemessener Schalldämmung im informationshaltigen Sprachfrequenzbereich. Dieser akustische Übertragungsweg zwischen dem abhörgeschützten Raum 2 und dessen die Raumumgebung bildender äußerer Umgebung 3 wird mittels eines vibro-akustischen Sprachsignalmaskierungssystems nicht-linear manipuliert. Es umfasst (vibro-)akustische Sensoren 4 und Aktuatoren 5 sowie ein Signalverarbeitungsmodul 6, die in das mehrschalige Trennbauteil 1 integriert werden. Bei diesem Verfahren zur Sprachmaskierung wird aus dem auf der Raumseite 7 des Trennbauteils 1 detektierten primären Sprachsignal 8 in Echtzeit ein als Maskierschall dienendes modifiziertes Sprachsignal 9 generiert, das mittels der Aktuatoren 5 in das mehrschalige Trennbauteil 1 eingespeist wird bzw. vorzugsweise dessen Außenseite 10 zur Schallabstrahlung anregt. Die Art, Anzahl und Verteilung der Sensoren 4, Aktuatoren 5 usw. richtet sich u.a. nach der Konstruktion des Trennbauteils 1. Schließlich führt die überlagerte Abstrahlung beider Signale, also des gedämmten primären Schallsignals 11 und des modifizierten Sprach- bzw. Maskier-Signals 9, auf der Außenseite 10 zu einem leisen und zugleich unverständlichen Überlagerungsschall 12. Die oben erwähnte Generierung des modifizierten Sprachsignals 9 in Echtzeit soll schlicht bedeuten, dass die Überlagerung des primären Sprachsignals 8 und des modifizierten Sprachsignals 9 zum Überlagerungsschall in der äußeren Umgebung 3 gleichzeitig erfolgen muss. Das primäre Sprachsignal 8 benötigt von den vibroakustischen Sensoren 4 bis zu den Aktuatoren 5 eine gewisse Laufzeit. Dies ist insofern günstig, da die Generierung des modifizierten Sprachsignals 9 gewisse Zeit in Anspruch nimmt.
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Dieses System lässt sich auch in Verbindung mit massiven Bauteilen verwenden. Hier besteht z.B. die Möglichkeit, die Sensoren 4 und Aktuatoren 5, ähnlich wie bei Anschlussdosen für elektrischen Strom oder Datennetzwerke, direkt in das Bauteil zu integrieren. Alternativ kann das Bauteil raumseitig auch mit einer Vorsatzschale versehen werden, bei Decken z.B. auch in Form eines schwimmenden Estrichs, wobei das Sprachmaskierungssystem seinen Platz im Spalt zwischen Vorsatzschale und massivem Bauteil findet. Die Vorsatzschale muss generell nicht schalldämmenden Zwecken dienen, sondern kann auch als Schallabsorber im Raum 2 zur Verbesserung der Raumakustik fungieren. In jedem Fall bietet die Mehrschaligkeit oder Mehrlagigkeit den Vorteil, dass der von der Außenseite 10 des Trennbauteils 1 abgestrahlte Maskier-Schall 9 den Raum 2 nicht oder nur geschwächt erreicht und somit nicht als störend wahrgenommen wird. Unter diesem Aspekt kommt einem asymmetrischen Aufbau des Trennbauteils 1 eine besondere Bedeutung zu.
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Der Algorithmus zur Generierung des modifizierten Sprachsignals 9 greift auf das detektierte primäre Sprachsignal 8 zurück. Der Erfassung folgt eine Filterung, zeitliche Verzögerung sowie eine zeitliche Invertierung von getrennten Signalabschnitten. Dabei werden die bekannten Schallübertragungseigenschaften (Pegel, Phasen- und Frequenzverhalten) des Trennbauteils 1 berücksichtigt. Im Endergebnis lässt sich an Stelle von leiserer Sprache auf der Außenseite 10 des Trennbauteils 1 nur noch eine Art „Babylonisches Sprachengewirr“ mit geringem Pegel wahrnehmen. Die Sprach- und Sprechererkennung sowie die damit verbundene Abhörbarkeit werden dadurch erheblich erschwert oder sogar vollständig unterbunden.
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Die Filterung, zeitliche Verzögerung und zeitliche Invertierung kurzer Signalabschnitte beruht auf der Erkenntnis, siehe z.B. Sound Masking Performance of Time-Reversed Masker Processed from the Target Speech. Acta Acustica United with Acustica. Vol. 98 (2012), S. 135–141, dass diese Manipulation bei zeitgleicher Darbietung des Originalsprachsignals eine deutlich höhere Maskierwirkung erreicht, als die Überlagerung mit den bekannten, meist unterschiedlich gefilterten Rauschsignalen. Diese Erkenntnis entstand im Kontext der Sprachmaskierung zwischen Arbeitsplätzen in Großraumbüros, um die störende Wirkung verständlicher Hintergrundsprache zu reduzieren. Abhörsicherheit oder dergleichen ist dort kein relevantes Ziel.
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Die erfindungsgemäße Sprachmaskierung ist abhängig von der im Anwendungsfall vorherrschenden Sprache, da sich die Sprachmuster unterscheiden. An den prinzipiellen Manipulationsschritten ändert sich zwar nichts, aber einige Details, wie z.B. Filtereckfrequenzen und -algorithmen, lassen sich sprachspezifisch optimieren. Als eine Ausgestaltung ist daher die sprachabhängige Auswahl und Anpassung der Systemeigenschaften vorgesehen.
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In diesem Zusammenhang kann auch ein algorithmisches Zusatzmodul zur Spracherkennung in zweierlei Hinsicht integriert werden. Einerseits unterscheidet es Sprache von anderen nichtsprachlichen Geräuschen. Derartige Algorithmen existieren bereits. Andererseits erkennt es die Sprachfamilie.
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Ein ergänzendes Merkmal ist eine Art Regelungs- bzw. Rückkopplungsstruktur, mit der sich der Erfolg und das Maß der Sprachunverständlichkeit nahezu in Echtzeit prüfen lassen, um daraufhin die Parameter des zu erzeugenden Maskiergeräusches anzupassen.
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Bei der Umsetzung und Anpassung des erfindungsgemäßen vibro-akustischen Systems und Verfahrens zur Sprachmaskierung der Schallübertragung leichter Trennwände bestehen mehrere Gestaltungsmöglichkeiten. So ist bei gegenseitiger Abhörgefahr zwischen zwei benachbarten Räumen ein bidirektionales System möglich, das separat oder aufeinander abgestimmt in beide Richtungen funktioniert. Alle genannten Merkmale lassen sich auf so genannte flankierende Bauteile übertragen, also z.B. auf Wände, die senkrecht zum eigentlichen Trennbauteil 1 verlaufen und eine Längs-Schallübertragung zwischen Räumen ermöglichen. Analog gilt die flankierende Schallübertragung aber auch für Leitungen, Kanäle, Rohre usw., die vom Schall im Raum 2 angeregt Sprachsignale im Gebäude übertragen. In diesem Fall besteht das Trennbauteil 1 aus einer mehrschaligen Kanalummantelung mit ansonsten gleichem Aufbau der Elemente des erfindungsgemäßen vibro-akustischen Systems und Verfahrens zur Sprachmaskierung. Eine besondere Herausforderung stellen Fugen dar, insbesondere unvermeidlich Funktionsfugen, z.B. bei Türen. Sowohl bei einer grundsätzlich vorteilhaften überdeckten Ausführung von Tür und Zarge als auch bei einem speziellen Element zur Überdeckung der Fuge kann aber das erfindungsgemäße vibro-akustische System und Verfahren zur Sprachmaskierung wieder angewendet werden. In diesem Fall ist eine auf das eigentliche Trennbauteil 1, also z.B. die Tür, abgestimmte Ausführung vorgesehen.
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Die Anwendung des erfindungsgemäßen vibro-akustischen Systems und Verfahrens zur Sprachmaskierung ist nicht nur auf Gebäude beschränkt, sondern kann auch in Fahrzeugen und Verkehrsmitteln unterschiedlicher Art vorteilhaft genutzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005044448 [0004]
- DE 19826171 [0004]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Active Control of Vibration“ Elsevier Ltd. 1996, „Active control of noise and vibration“ CRC Press 1996 [0004]
- „http://www.global-security.org/de/produkte/lauschabwehr/76-akustisches-verrauschungssystem“ [0005]
- Sound Masking Performance of Time-Reversed Masker Processed from the Target Speech. Acta Acustica United with Acustica. Vol. 98 (2012), S. 135–141 [0030]
