JP2011154126A - サウンドマスキングを行うための装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】サウンドマスキング装置において、マスキングが必要なエリアにおけるターゲット音とマスカ音の明瞭度を近づけ、マスカ音が耳触りになるのを防止する。
【手段】 不揮発性メモリ１３は、ターゲット音の音源位置から衝立１００を迂回してマスキングエリア２２１の受音点２２０に至る迂回経路Ｃｈ１のエコーダイヤグラムから得られたフィルタ係数列をフィルタ用パラメータとして記憶する。明瞭度調整フィルタ３２は、マスカ音信号発生部３１が出力するマスカ音にこのフィルタ係数列を畳み込み、Ｄ／Ａ変換部１１、位相調整部１２を介してスピーカ４０Ｌおよび４０Ｒに供給する。スピーカ４０Ｌおよび４０Ｒから受音点２２０に到達するマスカ音の明瞭度は、迂回経路Ｃｈ１を経由して受音点２２０に到達するターゲット音の明瞭度に近いものとなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、マスキング効果を利用して音の漏れ聴こえを防ぐ技術に関する。

マスキング効果は、例えば２種類の音を同じ空間内に放射した場合に、一方の音の存在によって他方の音の聴き取りが妨げられる現象である。このマスキング効果を利用して、例えば会議の話声が会議室から隣室へ、あるいはパーティションで区切られた会議スペースから外部へ漏れ聴こえるのを防止するサウンドマスキング装置が各種提案されている。このサウンドマスキング装置は、例えば会議室または会議スペースにおいて会議が行われる場合に、会議室の隣室または会議スペースの外に、人の話声の聴き取りを妨げるマスカ音を放射するものである。この場合のマスカ音は、広い帯域にスペクトルを有するノイズ音でもよいが、聴き取りを妨げる対象となる音（以下、ターゲット音という）と類似したスペクトルエンベロープを持った音の方が高いマスキング効果を得られることが知られている。特許文献１は、このような人の声をターゲット音とするサウンドマスキング装置に用いるマスカ音の生成方法を開示している。この特許文献１に開示の方法では、人の話声の音声波形を一音節分の各区間に区切り、区切った各区間を並べ替えるスクランブル処理を施すことによりマスカ音を生成する。この方法により得られるマスカ音は、人の声のような音質ではあるが、話の内容を聴き取って理解することは困難である。従って、このマスカ音をサウンドマスキング装置により放射することにより高いマスキング効果が得られる。

特開２００８−２３３６７１号公報

しかしながら、上述したサウンドマスキング装置では、例えばターゲット音が聴者に到達するまでの伝送経路が長いのに対して、マスカ音が聴者に到達するまでの伝送経路が短いような場合に、ターゲット音に比較してマスカ音の音の響きが明瞭になる。このため、聴者にとってマスカ音が耳障りになるという問題があった。

この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、マスカ音が耳障りになるのを防止することができる技術的手段を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明は、第１の領域において発生したターゲット音が第２の領域に漏れ聞こえるのを防止するサウンドマスキング装置において、前記ターゲット音の聴き取りを妨げるマスカ音の発生に用いるマスカ音信号を発生するマスカ音信号発生部と、前記マスカ音信号発生部と前記第２の領域にマスカ音を放音するためのスピーカとの間に介挿され、前記ターゲット音が前記第１の領域から前記第２の領域に漏れる過程において生じる前記ターゲット音の明瞭度の低下に応じた程度だけ前記マスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行する明瞭度調整フィルタとを具備することを特徴とするサウンドマスキング装置を提供する。また、この発明は、コンピュータを、第１の領域において発生したターゲット音の第２の領域での聴き取りを妨げるマスカ音の発生に用いるマスカ音信号を発生するマスカ音信号発生部と、前記マスカ音信号発生部と前記第２の領域にマスカ音を放音するためのスピーカとの間に介挿され、前記ターゲット音が前記第１の領域から前記第２の領域に漏れる過程において生じる前記ターゲット音の明瞭度の低下に応じた程度だけ前記マスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行する明瞭度調整フィルタとして機能させるプログラムを提供する。

かかる発明によれば、第２の領域に放音されるマスカ音の明瞭度がターゲット音の明瞭度に近づくので、聴者にとってマスカ音が耳障りなものでなくなる。

この発明の第１実施形態であるサウンドマスキング装置を含むサウンドマスキングシステムの構成を示す図である。 同サウンドマスキング装置の構成を示すブロック図である。 同実施形態においてターゲット音の経路の伝達関数とマスカ音の経路の伝達関数を同じにすることを可能にする明瞭度調整フィルタの伝達関数を説明する図である。 同実施形態において用いるターゲット音の迂回経路のエコーダイアグラムの一例を示す図である。 同実施形態における明瞭度調整フィルタの構成例を示すブロック図である。 インパルス応答波形に現れる初期反射音成分と残響音成分を例示する図である。 この発明の第２実施形態において用いる明瞭度フィルタの構成例を示すブロック図である。 この発明の第３実施形態によるサウンドマスキング装置が設置される空間のモデルを示す図である。

＜第１実施形態＞
図１（ａ）および（ｂ）は、この発明の第１実施形態であるサウンドマスキング装置１０を含むサウンドマスキングシステムの構成を示す図である。このサウンドマスキングシステムは、衝立１００により仕切られた会議スペース１１０および通路１２０からなる空間に適用される。図１（ａ）は同サウンドマスキングシステムが設置された会議スペース１１０、衝立１００および通路１２０からなる空間を水平方向から見た図であり、図１（ｂ）は同空間を鉛直方向上から見た図である。

このサウンドマスキングシステムは、会議スペース１１０における話者２１０の話声をターゲット音とし、このターゲット音が通路１２０内のマスキングエリア２２１において聴き取られるのを妨害する装置である。本実施形態では、通路１２０内において通行人の頭部が頻繁に通過する領域をマスキングエリア２２１としている。

衝立１００の通路１２０側の面には、このマスキングエリア２２１の方向にスピーカ軸を向けて、左右２チャネルのスピーカ４０Ｌおよび４０Ｒが固定されている。これらのスピーカ４０Ｌおよび４０Ｒは、ターゲット音の聴き取りを妨げるマスカ音をマスキングエリア２２１に向けて放音するためのスピーカである。衝立１００の会議スペース１１０側の面には、本実施形態によるサウンドマスキング装置１０が固定されている。このサウンドマスキング装置１０は、スピーカ４０Ｌおよび４０Ｒにマスカ音を放音させるためのマスカ音信号を生成する装置である。サウンドマスキング装置１０が衝立１００の会議スペース１１０側の面に固定されているのは、会議スペース１１０内の者がサウンドマスキング装置１０を操作し易くするためである。

図２は、本実施形態によるサウンドマスキング装置１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、サウンドマスキング装置１０は、Ｄ／Ａ変換部１１と、位相調整部１２と、ＥＥＰＲＯＭ（Electronic Erasable Programmable Read Only Memory；電気的に書き込みおよび消去が可能な読み出し専用メモリ）等による不揮発性メモリ１３と、メモリＩ／Ｆ１４と、ＣＰＵ２０と、ＲＡＭ２１と、ＲＯＭ２２と、操作表示部５０とを有する。

ＣＰＵ２０は、サウンドマスキング装置１０の制御中枢をなすものであり、ＲＡＭ２１をワークエリアとして利用しつつ、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムを実行することにより各種の処理を実行する。操作表示部５０は、ボタン、ボリューム摘み等の各種の操作子と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶表示器）やランプ等の各種の表示器を備えており、操作子に対して行われるユーザの操作の内容を示す情報をＣＰＵ２０に供給するとともに、ＣＰＵ２０からの指示に従い、各種の表示器に情報の表示を行わせる。

ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムとして、ＣＰＵ２０をマスカ音信号発生部３１および明瞭度調整フィルタ３２として機能させるプログラムがある。ここで、マスカ音信号発生部３１は、ターゲット音の聴き取りを妨げるマスカ音の放音に用いるマスカ音信号を発生する手段である。また、明瞭度調整フィルタ３２は、マスカ音信号発生部３１によって発生されたマスカ音信号にフィルタ処理を施し、Ｄ／Ａ変換器１１および位相調整部１２を介してスピーカ４０Ｌおよび４０Ｒに供給する手段である。この明瞭度調整フィルタ３２は、スピーカ４０Ｌおよび４０Ｒから通路１２０に放音されるマスカ音の明瞭度が会議スペース１１０から通路１２０に漏れるターゲット音の明瞭度に近づくように、マスカ音信号の明瞭度を調整するフィルタ処理を実行する。より具体的には、明瞭度調整フィルタ３２は、ターゲット音が会議スペース１１０から通路１２０に漏れる過程において生じるターゲット音の明瞭度の低下に応じた程度だけマスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行する。

不揮発性メモリ１３は、マスカ音信号発生部３１がマスカ音信号を発生するのに用いるマスカ音データと、明瞭度調整フィルタ３２がフィルタ処理を実行するのに用いるフィルタ用パラメータを記憶する。

ここで、マスカ音データは、特許文献１に開示されている手法により生成されたデータ、具体的には、人の話声の音声波形を一音節分の各区間に区切り、区切った各区間を並べ替えるスクランブル処理を施すことにより得られたマスカ音の波形のサンプルデータ列である。本実施形態では、性別、年齢、使用言語等の異なった各種の人物の話声から得られた複数種類のマスカ音データが不揮発性メモリ１３に記憶されている。このように、複数種類のマスカ音データを不揮発性メモリ１３に記憶させているのは、会議スペース１１０の利用者の性別、年齢、使用言語等に合わせて、十分なマスキング効果を期待することができるマスカ音データを選択できるようにするためである。マスカ音信号発生部３１は、この不揮発性メモリ１３に記憶された複数種類のマスカ音データの中から操作表示部５０の操作により指定されたものを読み出して、マスカ音信号として明瞭度調整フィルタ３２に引き渡す。

本実施形態における明瞭度調整フィルタ３２は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response；有限インパルス応答）フィルタである。不揮発性メモリ１３に記憶されたフィルタ用パラメータは、このＦＩＲフィルタである明瞭度調整フィルタ３２がマスカ音信号のサンプル列に畳み込むフィルタ係数列である。なお、このフィルタ係数列の詳細については後述する。メモリＩ／Ｆ１４は、不揮発性メモリ１３に記憶させるマスカ音データやフィルタ用パラメータが外部から与えられた場合にその書き込みの制御を行うインタフェースである。

明瞭度調整フィルタ３２の処理を経たマスカ音信号は、ＣＰＵ２０からＤ／Ａ変換部１１に出力される。Ｄ／Ａ変換部１１は、このＣＰＵ２０から順次出力されるデジタル形式のマスカ音信号をアナログ信号に変換し、位相調整部１２に出力する。位相調整部１２は、このアナログ形式のマスカ音信号からＬチャネルおよびＲチャネルのマスカ音信号を発生してスピーカ４０Ｌおよび４０Ｒに出力する。その際に位相調整部１２は、スピーカ４０Ｌおよび４０Ｒから放音されるマスカ音が無定位の音となるように、ＬチャネルおよびＲチャネルの各マスカ音信号間にπの位相差を生じさせる。

次に本実施形態における明瞭度調整フィルタ３２の詳細について説明する。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、マスキングエリア２２１内に代表的な受音点２２０を想定する。この受音点２２０は、例えばマスキングエリア２２１内において、通行人の頭部がもっとも通過し易い位置である。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、会議スペース１１０において話者２１０が発するターゲット音は、衝立１００と天井２３０との間を通る迂回経路Ｃｈ１を経由してマスキングエリア２２１内の受音点２２０に到来する。ここで、迂回経路Ｃｈ１は、経路長が長く、かつ、迂回経路Ｃｈ１にはターゲット音を反射させる天井２３０などの反射面がある。このため、受音点２２０に届くターゲット音は、会議スペース１１０内において発生した時点のものに比べて、天井２３０からの反射音などを含み、明瞭度の低下したものとなる。これに対し、マスカ音は、スピーカ４０Ｌおよび４０Ｒから水平方向の短い経路Ｃｈ２を経由して受音点２２０に到来する。このため、何ら策を施さないとすると、マスキングエリア２２１において、ターゲット音に比べて、マスカ音の明瞭度が高くなり、明瞭なマスカ音が耳障りになる。このような不都合を回避するため、明瞭度調整フィルタ３２は、ターゲット音が会議スペース１１０から通路１２０に漏れる過程において生じるターゲット音の明瞭度の低下に応じた程度だけマスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行する。より詳細には次の通りである。

図３に示すように、受音点２２０に到達するまでにターゲット音が辿る迂回経路Ｃｈ１の伝達関数をＨ１（ｊω）、マスカ音が辿る経路Ｃｈ２の伝達関数をＨ２（ｊω）とする。ここで、明瞭度調整フィルタ３２の伝達関数が式（１）を満たすようなＨ３（ｊω）であれば、マスカ音信号発生部３１によって発生されたマスカ音信号がマスカ音となって受音点２２０に到達するまでの全経路の伝達関数は、Ｈ３（ｊω）Ｈ２（ｊω）＝Ｈ１（ｊω）となり、迂回経路Ｃｈ１のものと同じになる。従って、受音点２２０におけるマスカ音の明瞭度がターゲット音の明瞭度と同じになるものと期待することができる。
Ｈ３（ｊω）＝Ｈ１（ｊω）／Ｈ２（ｊω） ……（１）

このような伝達関数Ｈ３（ｊω）を持った明瞭度調整フィルタ３２を実現するためには、次のようにして明瞭度調整フィルタ３２の畳み込み演算に用いるフィルタ係数列を求めればよい。
（１）会議スペース１１０内のターゲット音の音源位置（例えば会議スペース１１０における話者の口の位置の代表点）においてインパルス音を発生させ、受音点２２０においてインパルス応答波形を採取する。
（２）上記（１）のインパルス応答波形にフーリエ変換を施し、迂回経路Ｃｈ１の伝達関数Ｈ１（ｊω）を求める。
（３）スピーカ４０Ｌおよび４０Ｒの各位置においてインパルス音を同時に発生させ、受音点２２０において経路Ｃｈ２のインパルス応答波形を採取する。
（４）上記（３）のインパルス応答波形にフーリエ変換を施し、経路Ｃｈ２の伝達関数Ｈ２（ｊω）を求める。
（５）上記（２）の伝達関数Ｈ１（ｊω）および上記（４）の伝達関数Ｈ２（ｊω）を用いて、前掲式（１）の演算を行い、明瞭度調整フィルタ３２の伝達関数Ｈ３（ｊω）を求める。
（６）上記（５）の伝達関数Ｈ３（ｊω）に逆フーリエ変換を施し、明瞭度調整フィルタ３２の畳み込み演算に用いるフィルタ係数列を求める。

ところで、本実施形態における明瞭度調整フィルタ３２は、マスカ音の明瞭度をターゲット音の明瞭度に近づけることができるものであればよいのであり、そのような伝達関数であれば、必ずしも上記式（１）を精度良く満たしている必要はない。そこで、必要な明瞭度調整フィルタ３２の伝達関数Ｈ３（ｊω）をターゲット音が辿る迂回経路Ｃｈ１の伝達関数Ｈ１（ｊω）により近似する方法が考えられる。すなわち、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形をサンプリングすることにより得られたフィルタ係数列をフィルタ用パラメータとして不揮発性メモリ１３に格納しておき、明瞭度調整フィルタ３２に利用させるのである。しかし、この方法を採用した場合、畳み込み演算に用いるフィルタ係数が膨大な数となり、畳み込み演算の演算量が膨大なものとなる。そこで、本実施形態では、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形が有する全情報のうちターゲット音の明瞭度に影響を与える情報のみを明瞭度フィルタ３２の処理に利用する。具体的には、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形のエンベロープであるエコーダイアグラムを求め、このエコーダイアグラムから明瞭度調整フィルタ３２の畳み込み演算に用いるフィルタ係数列を求める。

図４は、迂回経路Ｃｈ１のエコーダイアグラムの一例を示すものである。この図に示すように、インパルス音の発生時刻を０とした場合において、各時刻Ｔ０＋ｋＴ（ｋ＝０〜ｎ−１）におけるエコーダイアグラムのサンプルｇ（ｋ）（ｋ＝０〜ｎ−１）を求める。ここで、Ｔ０は、インパルス音の発生時刻からエコーダイアグラムにおける音量の立ち上がりまでの遅延時間であり、話者２１０→衝立１００の上端部→受音点２２０という最短経路におけるインパルス音の伝搬時間に相当する。そして、このサンプルｇ（ｋ）（ｋ＝０〜ｎ−１）を明瞭度調整フィルタ３２の畳み込み演算に用いるフィルタ係数列とするのである。

図５は、本実施形態における明瞭度調整フィルタ３２の一例である明瞭度調整フィルタ３２Ａの構成を示すブロック図である。この明瞭度調整フィルタ３２Ａは、遅延部３２１と、ｎ個の乗算部３２２と、加算部３２３とを有する。遅延部３２１は、マスカ音信号発生部３１より供給されるマスカ音信号を遅延時間Ｔ０＋ｋＴ（ｋ＝０〜ｎ−１）だけ各々遅延させたｎ個の遅延マスカ音信号を生成する。ｎ個の乗算部３２２は、ｎ個の遅延マスカ音信号に対し、フィルタ係数ｇ（ｋ）（ｋ＝０〜ｎ−１）を各々乗算する。加算部３２３は、ｎ個の乗算部３２２の各乗算結果を加算し、明瞭度調整を経たマスカ音信号としてＤ／Ａ変換部１１へ出力する。

本実施形態によれば、このような明瞭度調整フィルタ３２Ａを採用したため、受音点２２０におけるマスカ音の明瞭度をターゲット音の明瞭度に近づけることができる。従って、マスカ音が耳障りになるのを防止することができる。

＜第２実施形態＞
本実施形態では、ターゲット音の明瞭度に影響を与える情報として、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形が有する全情報のうちＤ値を選択し、明瞭度調整フィルタ３２の演算処理に利用する。図６は、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形の一例を示す図である。図６に示すように、インパルス応答波形において、残響音成分は初期反射成分の後に現れる。この残響音成分の音量レベルは図示のように指数関数的に減衰する。そして、Ｄ値は、インパルス応答波形の初期の５０ｍｓ以内の区間のエネルギーのインパルス応答波形全体のエネルギーに対する比であり、話声の明瞭度の指標としてよく用いられる情報である。

図７は、本実施形態による明瞭度調整フィルタ３２の一例である明瞭度調整フィルタ３２Ｂの構成を示すブロック図である。図７に示すように、この明瞭度調整フィルタ３２Ｂは、初期反射音発生部３３０と、残響音発生部３４０と、乗算部３５１および３５２と、加算部３５３とを有する。

初期反射音発生部３３０は、上述した明瞭度調整フィルタ３２Ａと同様なＦＩＲフィルタであり、遅延部３３１と、複数の乗算部３３２と、加算部３３３とにより構成される。この初期反射音発生部３３０は、マスカ音信号発生部３１からマスカ音信号を受け取り、このマスカ音信号から５０ｍｓ以内の遅延を持った初期反射音信号を発生する回路である。

残響音発生部３４０は、マスカ音信号を５０ｍｓ以上遅延させた信号を初期反射音発生部３３０の遅延部３３１から受け取り、この遅延されたマスカ音信号に基づいて残響音信号を発生する回路である。この残響音発生部３４０は、加算部３４１と、遅延部３４２と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）３４３と、乗算部３４４とからなるＩＩＲ（Infinite
Impulse Response；無限インパルス応答）フィルタである。加算部３４１は、初期反射音発生部３３０の遅延部３３１から供給されるマスカ音信号のサンプルと乗算部３４４の出力サンプルとを加算し、遅延部３４２に供給する回路である。遅延部３４２は、加算部３４１から供給されるサンプルを一定時間Ｔ_ＲＴだけ遅延させ、ＬＰＦ３４３に供給する回路である。ＬＰＦ３４３は、遅延部３４２から供給されるサンプルから不要な高域成分を除去し、乗算部３４４に供給する回路である。乗算部３４４は、ＬＰＦ３４３を通過したサンプルに減衰係数K_ＲＴを乗算し、加算部３４１に供給する。ここで、この減衰係数K_ＲＴは０＜K_ＲＴ＜１の条件を満たす範囲内の係数である。そして、ＬＰＦ３４３の出力信号が残響音成分を示す信号として乗算部３５２に供給される。

この残響音発生部３４０において、初期反射音発生部３３１を介して加算部３２４に入力されたマスカ音信号のサンプル（５０ｍｓの遅延を経たマスカ音信号のサンプル）は、以後、加算部３４１→遅延部３４２→ＬＰＦ３４３→乗算部３４４→加算部３４１という閉ループの巡回を繰り返す。そして、マスカ音信号のサンプルには、閉ループを一巡する都度、減衰係数K_ＲＴを乗算される。このため、ＬＰＦ３４３が出力するサンプルのうちマスカ音信号の１サンプルに対応した残響音成分のサンプルのレベルは、指数関数的に減少してゆく。そして、ＬＰＦ３４３の出力信号に現れる残響音成分が所定の減衰量だけ減衰するための所要時間を残響時間とした場合、この残響時間は、減衰係数K_ＲＴに依存し、減衰係数K_ＲＴを大きくすれば残響時間が短くなり、減衰係数K_ＲＴを小さくすれば残響時間は長くなる。また、残響時間は、遅延部３４２の遅延時間Ｔ_ＲＴに依存し、遅延時間Ｔ_ＲＴを大きくすれば残響時間が長くなり、遅延時間Ｔ_ＲＴを小さくすれば残響時間は短くなる。そこで、本実施形態では、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形に現れる残響音成分と同程度の残響時間を実現することができる減衰係数K_ＲＴおよび遅延時間Ｔ_ＲＴを求めて、フィルタ用パラメータとして不揮発性メモリ１３に記憶させ、明瞭度調整フィルタ３２Ｂのフィルタ処理（図７参照）に利用させる。

乗算部３５１および３５２と加算部３５３は、初期反射音発生部３３０の出力信号と残響音発生部３４０の出力信号をミキシングしてＤ／Ａ変換部１１へ出力するミキサを構成している。すなわち、乗算部３５１は、初期反射音発生部３３０が出力する初期反射音信号に係数Ｋ_Ｄを乗算し、乗算部３５２は、残響音発生部３４０が出力する残響音信号に係数１−Ｋ_Ｄを乗算し、加算部３５３は、乗算部３５１の乗算結果と乗算部３５２の乗算結果を加算し、加算結果である信号をＤ／Ａ変換部１１へ出力する。ここで、係数Ｋ_Ｄは、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形から求めたＤ値に応じた係数であり、Ｄ値が大きくなる程、係数Ｋ_Ｄは大きくなる。この係数Ｋ_Ｄは、初期反射音発生部３３０および残響音発生部３４０の演算処理に使用される他のパラメータとともに、フィルタ用パラメータとして、不揮発性メモリ１３に記憶され、この不揮発性メモリ１３から明瞭度調整フィルタ３２Ｃに引き渡される。

本実施形態によれば、マスカ音に初期反射音と残響音とを付与し、かつ、受音点２２０におけるマスカ音のＤ値をターゲット音のＤ値と同程度にすることができる。従って、受音点２２０におけるマスカ音の明瞭度をターゲット音の明瞭度に近づけることができ、マスカ音が耳障りになるのを防止することができる。また、本実施形態では、受音点２２０におけるマスカ音の残響音成分の残響時間をターゲット音の残響音成分の残響時間と同程度にしている。従って、受音点２２０におけるマスカ音の明瞭度をターゲット音の明瞭度にさらに近づけることができ、マスカ音が耳障りになるのを防止することができる。

なお、本実施形態において、初期反射音発生部３３０は、必ずしも迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形に現れる初期反射音成分を正確に再現するものである必要はなく、残響音発生部３４０も、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形に現れる残響音成分を正確に再現するものである必要はない。本実施形態では、迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形から求めたＤ値を初期反射音信号と残響音信号とのミキシングに用いるミキシング比Ｋ_Ｄに反映できればよいのである。

本実施形態において、操作表示部５０にキャリブレーション摘みを設け、このキャリブレーション摘みの操作により、残響音発生部３４０における減衰係数K_ＲＴや遅延時間Ｔ_ＲＴの増減を行えるように構成してもよい。この態様によれば、不揮発性メモリ１３に記憶された減衰係数K_ＲＴや遅延時間Ｔ_ＲＴを決定する際に想定した会議スペース１１０内のターゲット音の音源位置およびマスキングエリア２２１の受音点２２０と、実際のターゲット音の音源位置および受音点２２０との間にずれが生じ、減衰係数K_ＲＴや遅延時間Ｔ_ＲＴが最適な値でなくなった場合に最適な値に補正することができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態では、会議スペース１１０、衝立１００および通路１２０のレイアウトを各種想定し、想定した各レイアウト毎に、明瞭度調整フィルタ３２の演算処理に用いるフィルタ用パラメータを求めて不揮発性メモリ１３に記憶させる。具体的には、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、会議スペース１１０および通路１２０の床２４０から天井２３０までの高さＨ１、会議スペース１１０を囲む衝立の高さＨ２、会議スペース１１０の床面積Ｓを各種異ならせた複数種類のレイアウトを想定し、想定した各レイアウト毎に、フィルタ用パラメータを求めて不揮発性メモリ１３に記憶させる。なお、図８（ａ）は会議スペース１１０等を水平方向から見た図、図８（ｂ）は鉛直方向上から見た図である。そして、本実施形態では、操作表示部５０の操作により、いずれのレイアウトに対応したフィルタ用パラメータを明瞭度調整フィルタ３２の演算処理に用いるかを選択させる。なお、明瞭度調整フィルタ３２は、上記各実施形態のいずれのものでもよい。

本実施形態によれば、１台のサウンドマスキング装置１０を各種のレイアウトにおいて使用することができる。本実施形態においても、操作表示部５０にキャリブレーション摘みを設け、このキャリブレーション摘みの操作により、明瞭度調整フィルタにおける演算処理のためのパラメータの増減を行えるように構成してもよい。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の第１〜第３実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）会議スペース１１０内のターゲット音の音源位置を各種想定し、想定した各音源位置毎に、明瞭度調整フィルタ３２の演算処理に用いるフィルタ用パラメータを求めて不揮発性メモリ１３に記憶させる。また、サウンドマスキング装置１０にターゲット音の音源位置測定機能を持たせる。そして、この音源位置測定機能により測定した音源位置に対応したフィルタ用パラメータを不揮発性メモリ１３から読み出し、明瞭度調整フィルタ３２に与えるようにサウンドマスキング装置１０を構成する。音源位置測定機能を実現する態様としては、各種のものが考えられるが、例えば、圧力センサを会議スペース１１０の各椅子に取り付ける態様が考えられる。この態様において、サウンドマスキング装置１０のＣＰＵ２０は、会議スペース１１０の各椅子に取り付けられた各圧力センサの出力信号を監視する。そして、話者がいずれかの椅子に着席したとき、ＣＰＵ２０は、その椅子に取り付けられた圧力センサの出力信号の変化に基づき、話者が着席した椅子を検知し、ターゲット音の音源位置である話者の口の位置を求めるのである。音源位置測定機能を実現するための他の態様として、いわゆるアレイマイクを用いる態様も考えられる。この態様では、各マイクロホンの収音タイミングの時間差から会議スペース１１０内におけるターゲット音の音源位置を求める。音源位置測定機能を実現するための他の態様として、特定の位置に人感センサを設置する態様も考えられる。

（２）迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答測定機能をサウンドマスキング装置１０に持たせる。具体的にはインパルス音を発生する音源およびスピーカと、インパルス応答波形を採取するマイクをサウンドマスキング装置１０に追加する。また、このインパルス応答測定機能により得られた迂回経路Ｃｈ１のインパルス応答波形から明瞭度調整フィルタ３２の演算処理に用いるフィルタ用パラメータを算出して不揮発性メモリ１３に書き込む機能をサウンドマスキング装置１０に持たせる。この場合の明瞭度調整フィルタ３２は、上記各実施形態のいずれのものでもよい。本実施形態によれば、サウンドマスキング装置１０を様々なレイアウトの会議スペース１１０、衝立１００および通路１２０に適用する場合に、適用対象に応じた最適なフィルタ用パラメータを取得して、明瞭度調整フィルタ３２の演算処理に利用することができる。従って、サウンドマスキング装置１０の用途を広げることができるという利点がある。

（３）上記各実施形態では、会議スペースから衝立を迂回して通路に漏れるターゲット音の聴き取りを妨げるマスカ音を発生するサウンドマスキング装置を説明したが、この発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば背の低い衝立を間に挟んで複数の会議スペースが隣り合っているような状況において、各会議スペースから隣の会議スペースに漏れるターゲット音の聴き取りを妨げるサウンドマスキング装置を構成してもよい。この場合、各会議スペースの椅子の位置に基づいてターゲット音の音源位置およびターゲット音の受音点が定まるので、ターゲット音およびマスカ音の各経路が定まり、明瞭度フィルタの設計が容易になるという利点がある。また、上記各実施形態では、衝立を迂回して到来するターゲット音のマスキングを行ったが、この発明によるサウンドマスキング装置は、ターゲット音の音源とターゲット音を受音する聴者の耳との間に衝立がない状況においてターゲット音のマスキングを行うのに利用してもよい。さらに詳述すると、ターゲット音は音源である話者の口から聴者の耳まで伝達されるのに対し、マスカ音は話者の口から隔たったところにあるスピーカから聴者の耳まで伝達される。このように、衝立がない状況でも、ターゲット音の伝達経路とマスカ音の伝達経路は異なるため、何ら策を講じないと、ターゲット音の明瞭度よりもマスカ音の明瞭度が高くなるという事態が生じる。そこで、この発明によるサウンドマスキング装置により、ターゲット音に近い明瞭度を持ったマスカ音を発生し、ターゲット音のマスキングを行うのである。

（４）上記第２実施形態では、マスカ音信号から初期反射音信号と残響音信号を発生し、マスカ音信号および初期反射音信号の総和と残響音信号とのミキシング比であるＤ値を調整することによりマスカ音の明瞭度の調整を行った。しかし、このようにする代わりに、マスカ音信号から残響音信号のみを発生し、マスカ音信号と残響音信号のミキシングを行って、マスカ音として出力してもよい。この場合、ミキシング後の信号におけるマスカ音信号のエネルギーと残響音信号のエネルギーの比（直接音成分と残響音成分のエネルギー比）を調整することによりマスカ音の明瞭度の調整を行えばよい。すなわち、マスカ音の明瞭度を上げる場合には、ミキシング後の信号においてマスカ音信号のエネルギーに対する残響音信号のエネルギーの比を小さくし、マスカ音の明瞭度を下げる場合には、ミキシング後の信号においてマスカ音信号のエネルギーに対する残響音信号のエネルギーの比を大きくするのである。この態様は、初期反射音信号を生成しないので、上記第２実施形態と比べて演算量が少なくて済むという利点がある。

（５）例えばビル内に多数存在する会議スペース等の各拠点にサウンドマスキング装置１０を配置する状況が考えられる。このような状況において、会議スペース等の各拠点においてサウンドマスキングを行うためには、各拠点のサウンドマスキング装置１０が当該拠点に対して最適化されたマスカ音信号発生部３１と明瞭度調整フィルタ３２を持った状態になる必要がある。そこで、コンピュータを上記マスカ音信号発生部３１および上記明瞭度フィルタ３２として機能させる各種のプログラムを管理サーバに各種記憶させておき、サウンドマスキング装置１０が操作表示部５０の操作に応じて所望のプログラムをダウンロードして実行する構成としてもよい。

（６）上記（５）の管理システムにおいて、各拠点のサウンドマスキング装置１０に明瞭度調整フィルタ３２のフィルタ用パラメータの算出に必要な情報（例えば上記第１実施形態における迂回経路Ｃｈ１のエコーダイアグラム）を収集して管理サーバに送信する機能を設ける。また、管理サーバには、サウンドマスキング装置１０から受信したエコーダイアグラム等の情報に基づいて、明瞭度調整フィルタ３２のフィルタ用パラメータを算出し、当該サウンドマスキング装置１０に送信する機能を設ける。そして、サウンドマスキング装置１０では、管理サーバから受信したフィルタ用パラメータを不揮発性メモリ１３に格納し、明瞭度調整フィルタ３２の実行に使用するのである。

（７）上記（５）および（６）の態様では、マスカ音信号を生成するための機能（上記実施形態におけるＣＰＵ２０、ＣＰＵ２０をマスカ音信号発生部３１および明瞭度調整フィルタ３２として機能させるプログラム等）をビル内の各拠点のサウンドマスキング装置１０に設け、各拠点においてマスカ音信号を生成した。しかし、ビル内の例えば集中管理室に各拠点のサウンドマスキング装置１０に宛ててマスカ音信号を配信する管理サーバを設け、各拠点に配置するサウンドマスキング装置１０は、管理サーバから受信したマスキング音信号をマスカ音として放音するだけの簡素な構成の装置にしてもよい。この場合において、管理サーバに各拠点のサウンドマスキング装置１０の動作を集中制御する機能を持たせてもよい。例えば、そのビルの就業時間内だけ全サウンドマスキング装置１０を稼動させる、という制御態様が考えられる。また、別の態様として、各拠点での就業形態（２交替／３交替勤務等）に合わせて、就業中である１または複数の拠点のサウンドマスキング装置１０を稼動させる、という態様も考えられる。また、管理サーバが例えば会議予約システムと連係する態様も考えられる。具体的には、各会議室の開催時間と共に会議の機密性の度合いを会議予約システムに登録することができるようにしておき、管理サーバは、各会議室における会議の開催時間に合わせて各会議室のサウンドマスキング装置１０を稼動させ、かつ、そのマスキングの程度を当該会議について登録された機密性の度合いに応じた程度にするための制御を行う、といった態様が考えられる。このように、本発明の実施の形態には、複数のサウンドマスキング装置１０を１台の管理サーバが集中管理する形態もあり得る。

１０…サウンドマスキング装置、１１…Ｄ／Ａ変換部、１２…位相調整部、１３…不揮発性メモリ、１４…メモリＩ／Ｆ、２０…ＣＰＵ、２１…ＲＡＭ、２２…ＲＯＭ、３１…マスカ音信号発生部、３２，３２Ａ，３２Ｂ…明瞭度調整フィルタ、４０…スピーカ、５０…操作出力部、１００…衝立、１１０…会議スペース、２１０…話者、１２０…通路、２２０…受音点、２２１…マスキングエリア、２３０…天井、２４０…床、３２１，３３１，３４２…遅延部、３２２，３３２，３４４，３５１，３５２…乗算部、３２３，３３３，３４１，３５３…加算部、３４３…ＬＰＦ、３３０…初期反射発生部、３４０…残響音発生部。

Claims (6)

1. 第１の領域において発生したターゲット音が第２の領域に漏れ聞こえるのを防止するサウンドマスキング装置において、
   前記ターゲット音の聴き取りを妨げるマスカ音の発生に用いるマスカ音信号を発生するマスカ音信号発生部と、
   前記マスカ音信号発生部と前記第２の領域にマスカ音を放音するためのスピーカとの間に介挿され、前記ターゲット音が前記第１の領域から前記第２の領域に漏れる過程において生じる前記ターゲット音の明瞭度の低下に応じた程度だけ前記マスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行する明瞭度調整フィルタと
   を具備することを特徴とするサウンドマスキング装置。
2. 前記明瞭度調整フィルタは、前記マスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行するための手段として、前記第１の領域から前記第２の領域に至るターゲット音の伝達経路のインパルス応答のエンベロープ波形をサンプリングすることにより生成されたフィルタ係数列を前記マスカ音信号に畳み込む手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のサウンドマスキング装置。
3. 前記明瞭度調整フィルタは、前記マスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行するための手段として、前記マスカ音信号に初期反射音成分を付与し、初期反射音信号として出力する初期反射音生成手段と、前記マスカ音信号に基づいて残響音信号を生成する残響音生成手段と、前記反射音生成手段が生成した初期反射音信号と前記残響音生成手段が生成した残響音信号をミキシングして出力するミキサとを有し、前記ミキサは、前記第１の領域から前記第２の領域に漏れるターゲット音の明瞭度に応じて決定されたミキシング比で、前記初期反射音信号と前記残響音信号のミキシングを行うことを特徴とする請求項１に記載のサウンドマスキング装置。
4. 前記明瞭度調整フィルタは、前記マスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行するための手段として、前記マスカ音信号に基づいて残響音信号を生成する残響音生成手段と、前記マスカ音信号と前記残響音生成手段が生成した残響音信号をミキシングして出力するミキサとを有し、前記ミキサは、前記第１の領域から前記第２の領域に漏れるターゲット音の明瞭度に応じて決定されたミキシング比で、前記マスカ音信号と前記残響音信号のミキシングを行うことを特徴とする請求項１に記載のサウンドマスキング装置。
5. 操作手段に対する操作に応じて、前記明瞭度調整フィルタによるフィルタ処理が制御されるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載のサウンドマスキング装置。
6. コンピュータを、
   第１の領域において発生したターゲット音の第２の領域での聴き取りを妨げるマスカ音の発生に用いるマスカ音信号を発生するマスカ音信号発生部と、
   前記マスカ音信号発生部と前記第２の領域にマスカ音を放音するためのスピーカとの間に介挿され、前記ターゲット音が前記第１の領域から前記第２の領域に漏れる過程において生じる前記ターゲット音の明瞭度の低下に応じた程度だけ前記マスカ音信号の明瞭度を低下させるフィルタ処理を実行する明瞭度調整フィルタと
   して機能させるプログラム。

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