JP7417478B2 - 音響通信システム、音響送信装置、音響受信装置、プログラムおよび音電子透かしの埋込強度設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、音波などの音響信号に情報を埋め込んで送信する音響通信システム、音響送信装置、音響受信装置、プログラムおよび音電子透かしの埋込強度設定方法に関する。

特許文献１には、音波などの音響信号に音電子透かしによって情報を埋め込んで伝送する音響通信システムが開示されている。この音響通信システムは、識別情報を音電子透かし技術により埋め込んだ音響信号をスピーカ等の放音部から放音する音響送信装置と、この放音された音響信号をマイクロホン等の収音部で収音するとともに収音部からの音響信号から識別情報を抽出する音響受信装置(携帯端末)とを備える。音響受信装置は、音響信号から抽出した識別情報に対応付けられた関連情報を携帯端末に出力させることで利用者に提供する。

特開２０１６－１５３９０６号公報

ところで、音響受信装置が、音響信号に埋め込まれた識別情報をマイクロホンで受信する際の受信のし易さは、音響受信装置の受信環境に影響される。音電子透かし技術で音響信号に埋め込まれる識別情報等の埋込情報は音波であるので、その受信し易さは、放音部から収音部までの距離や放音部の向き、放音部から収音部までの間で音波の伝達を妨げる障害物の有無、音響受信装置が位置するエリアにおける騒音などの受信環境も影響する。障害物には、音を吸収または反射する、鉄塔、煙突、ビル等の建物などがある。また、想定受信エリア内の位置によっても埋込情報の受信し易さが異なる場合がある。この種の様々な要因により埋込情報の受信し易さが影響され、受信漏れが発生し易い状況が発生するという課題があった。一方、埋込情報の音強度（振幅）を大きくすれば埋込情報の受信漏れは低減されるが、埋込情報の音強度が大き過ぎると、埋込情報のハイディング特性が低下し、アナウンス音声や音楽等の原音が聞きづらくなるという課題がある。

そこで、音響信号に埋め込まれる埋込情報の適正な音強度を設定できる音響通信システム、音響送信装置、音響受信装置、プログラムおよび音電子透かしの音強度設定方法を提供する。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）上記課題を解決する音響通信システムは、埋込情報が埋め込まれた音響信号を放音する放音部を有する音響送信装置と、前記音響信号を収音する収音部を有する音響受信装置とを備えた音響通信システムであって、前記音響送信装置は、異なる音強度で原音信号に埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部と、原音信号に埋め込む埋込情報の音強度を調整する音強度調整部と、調整された音強度で前記原音信号に埋込情報を埋め込む埋込部とを備え、前記音響受信装置は、前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出できた埋込情報に含まれる音強度情報を出力する出力部とを備える。

この構成によれば、音響受信装置が受信（抽出）できた埋込情報に含まれる音強度情報が出力部によって出力される。音響送信装置は、音響受信装置から出力された音強度情報を取得し、その取得した音強度情報に基づく適正な音強度で埋込情報を音響信号に埋め込むことができる。

（２）前記音響送信装置は、前記出力部によって出力された前記音強度情報を入力する入力部を有し、前記音強度調整部は、入力した当該音強度情報に基づいて前記音強度を調整してもよい。

この構成によれば、音響受信装置が受信（抽出）できた埋込情報に含まれる音強度情報が出力部によって出力される。音響送信装置は、音響受信装置から出力された音強度情報を入力部によって入力することで、音響信号に埋め込む埋込情報の適正な音強度（埋込強度）を取得できる。よって、送り手側の音響送信装置において音響信号を適正な音強度で埋め込むことができる。

（３）上記音響通信システムにおいて、前記音響受信装置は、表示部を有する情報端末に備えられ、前記出力部は、前記音強度情報を表示する前記表示部であり、前記入力部は、前記表示部に表示された前記音強度情報を入力操作によって入力してもよい。

この構成によれば、情報端末の表示部に表示される音強度情報は、人の入力操作によって入力部により音響送信装置に入力される。音響送信装置側で音響信号に埋め込むべき埋込情報の適正な音強度を取得できる。

（４）上記音響通信システムにおいて、前記音響受信装置は、アンテナを含む送信部を有する情報端末に備えられ、前記出力部は、前記音強度情報を無線通信で出力する前記送信部であり、前記入力部は、前記音強度情報を受信するアンテナを含む受信部であってもよい。

この構成によれば、情報端末から無線通信で送信された音強度情報を、受信部が受信することで、音響送信装置側で音響信号に埋め込むべき埋込情報の適正な音強度を取得できる。

（５）上記音響通信システムにおいて、前記音響送信装置は、前記入力部が入力した前記音強度情報に基づいて前記音強度を決定する音強度決定部を備えてもよい。
この構成によれば、音響送信装置は、音響受信装置が音響信号から抽出できた音強度情報から適正な音強度を取得できるので、原音信号に適正な音強度で埋込情報を埋め込んだ音響信号を放音することができる。この結果、想定受信エリア内の音響受信装置は、音響信号に埋め込まれた埋込情報を受信（抽出）できない受信漏れを抑制することができる。

（６）上記音響通信システムにおいて、前記音響受信装置は、自身の位置情報を取得する位置情報取得部を有する可搬型の情報端末に備えられ、前記出力部は、前記音強度情報および前記位置情報を出力してもよい。

この構成によれば、音響受信装置が出力した音強度情報および位置情報から、埋込情報に設定すべき適正な音強度を取得できる。
（７）上記音響通信システムにおいて、前記音響送信装置は、前記出力部によって出力された前記音強度情報および前記位置情報を前記入力部により入力するとともに当該音強度情報および当該位置情報に基づいて前記音強度調整部に調整させる音強度を決定する音強度決定部を備えてもよい。

この構成によれば、音響送信装置は、音響受信装置が音響信号から抽出できた音強度情報および位置情報から適正な音強度を取得できるので、原音信号に適正な強度で埋込情報を埋め込んだ音響信号を放音することができる。この結果、想定受信エリア内の音響受信装置は、音響信号に埋め込まれた埋込情報を受信（抽出）できない受信漏れを抑制することができる。

（８）上記音響通信システムにおいて、前記音響送信装置は、前記音強度情報を含む情報を拡散符号に符号化するエンコード部を備え、前記埋込部は、前記拡散符号を前記埋込情報として前記原音信号に埋め込み、前記抽出部は、前記音響信号から抽出した前記拡散符号を、前記音強度情報を含む情報に復号するデコード部を備えてもよい。

この構成によれば、原音信号に埋め込まれた埋込情報が拡散符号であることから、原音の聴感に影響を与えることを極力抑制できる。
（９）上記課題を解決する音響送信装置は、上記音響通信システムにおける前記音響送信装置であって、異なる音強度で原音信号に埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部と、前記音響受信装置の前記出力部によって出力された前記音強度情報を入力部により入力するとともに当該音強度情報に基づいて原音信号に埋め込む埋込情報の音強度を調整する音強度調整部と、調整された前記音強度で前記原音信号に埋込情報を埋め込む埋込部とを備える。

この構成によれば、前記音響通信システムを構成する音響送信装置と同様の作用効果が得られる。
（１０）上記課題を解決する音響受信装置は、音響通信システムにおける前記音響受信装置であって、前記音響信号を収音する収音部と、前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部と、抽出できた埋込情報に含まれる音強度情報を出力する出力部とを備えてもよい。

この構成によれば、前記音響通信システムを構成する音響受信装置と同様の作用効果が得られる。
（１１）上記課題を解決するプログラムは、上記音響通信システムにおける前記音響送信装置が備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、コンピュータを、異なる音強度で原音信号に埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部、前記音響受信装置の前記出力部によって出力された音強度情報を前記入力部により入力するとともに入力された当該音強度情報に基づいて原音信号に埋め込む前記埋込情報の音強度を調整する音強度調整部、調整された前記音強度で前記原音信号に埋込情報を埋め込む埋込部として機能させる。

このプログラムによれば、コンピュータにプログラムを実行させることにより、音響送信装置と同様の作用効果が得られる。
（１２）上記課題を解決するプログラムは、上記音響通信システムにおける前記音響受信装置が備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、コンピュータを、前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部、抽出できた埋込情報に含まれる音強度情報を出力する出力部として機能させる。

このプログラムによれば、コンピュータにプログラムを実行させることにより、音響受信装置と同様の作用効果が得られる。
（１３）上記課題を解決する音電子透かしの埋込強度設定方法は、埋込情報が埋め込まれた音響信号を放音する放音部を有する音響送信装置と、前記音響信号を収音する収音部を有する音響受信装置とを備えた音響通信システムにおいて、音響信号に埋め込まれる埋込情報の埋込強度を設定する音電子透かしの埋込強度設定方法であって、異なる音強度で原音信号に埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部から放音させる放音処理ステップと、前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出ステップと、前記複数の埋込情報のうち前記音響受信装置が抽出できた埋込情報に含まれる音強度情報を出力する出力ステップと、前記出力ステップで出力された音強度情報を前記音響送信装置が前記入力部により入力した当該音強度情報に基づいて前記原音信号に埋め込む埋込情報の埋込強度を調整する音強度調整ステップとを備える。この音電子透かしの埋込強度設定方法によれば、上記音響通信システムと同様の作用効果が得られる。

本発明によれば、音電子透かし技術において音響信号に埋込情報を適正な音強度で埋め込むことができる。

第１実施形態の音響通信システムを示す模式図。 音響通信システムを示す模式図。 情報端末の表示部に表示された音強度情報を示す模式図。 音響通信システムの構成を示すブロック図。 エコー拡散法を説明するグラフ。 エコー拡散法における埋込強度の調整方法を説明するグラフ。 第２実施形態における音響通信システムを示す模式図。 音電子透かしの埋込強度設定処理を示すフローチャート。 第３実施形態における音響通信システムを示す模式図。 音電子透かしの埋込強度設定処理を示すフローチャート。

以下、本実施形態の音響通信システム１０について図１～図６を参照して説明する。
図１に示されるように、音響通信システム１０は、１つまたは複数の放音部の一例としてのスピーカ１２を有する音響送信装置２０と、スピーカ１２から放音された音響信号ＡＳを収音（受信）する収音部の一例としてのマイクロホン３１（図２参照）を有する情報端末１５に内蔵された音響受信装置３０とを備える。音響信号ＡＳには、音電子透かし技術により埋込情報ＳＣ（図２参照）が埋め込まれている。利用者は、可搬型の情報端末１５を携帯して移動する。利用者が、スピーカ１２から放音される音響信号ＡＳをマイクロホン３１で収音可能な所定エリア内に位置するときに、情報端末１５に内蔵された音響受信装置３０が音響信号ＡＳに埋め込まれた埋込情報ＳＣを受信する。

例えば、利用者は、情報端末１５を携帯して、駅や商店街、公共施設などの放送主体が利用者に向けて提供情報を提供することを目的として想定する想定受信エリア内に位置するときに、スピーカ１２から放送される音響信号ＡＳに音電子透かし技術により埋め込まれた埋込情報を受信する。情報端末１５は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン等である。音響受信装置３０は、音響信号ＡＳに埋め込まれた埋込情報ＳＣに基づいて、放送主体が提供する提供情報を取得する。このようにして、音響受信装置３０を利用する利用者は、放送主体が提供する提供情報を受け取ることができる。

放送主体は、例えば、音響信号ＡＳを放送する者もしくは事業者であり、または、音響信号ＡＳの放送を依頼する者もしくは事業者である。放送主体は、音響信号ＡＳを自ら形成する者または事業者であってもよい。放送主体は、音響信号ＡＳを自ら形成する者または事業者でなくてもよい。例えば、放送主体は、店舗を運営する事業者、鉄道等の公共交通機関を運営する事業者、学校等を含む学習施設の事業者または団体、美術館や展示会を運営する事業者、プール等のレジャー施設を運営する事業者、宿泊施設を運営する事業者、災害警報を放送する自治体等である。

提供情報は、放送主体が利用者に提供する情報である。提供情報の保存場所は限定されない。一例では、提供情報は、インターネットＩＮ上のサーバに記憶される。他の例では、提供情報は、音響受信装置３０に記憶される。提供情報の例を次に挙げる。放送主体が店舗を運営する事業者の場合、提供情報は、店舗内の商品の詳細内容である。放送主体が自治体である場合、提供情報は、災害時に避難する場所を示す地図である。放送主体が展示を運営する事業者である場合、提供情報は、展示品の詳細を示す情報である。提供情報は、音響信号ＡＳとして放送されたアナウンスを他言語に翻訳したアナウンスであってもよい。放送主体が映画館である場合、提供情報は、映画の台詞の字幕文であってもよい。提供情報は、詳細な情報が保存されている場所を示すリンク情報（例えば、ＵＲＬ：Uniform Resource Locator）であってもよい。提供情報は、情報端末１５の表示部１７（図３参照）に表示されてもよいし、情報端末１５のイヤホンジャックに接続されたヘッドホンまたはイヤホンから放音されたり、あるいは情報端末１５のスピーカから放音されたりしてもよい。

音響信号ＡＳは、可聴域の周波数を含む音波である。音響信号ＡＳには、埋込情報ＳＣが音電子透かしによって埋め込められる。音響信号ＡＳは、音響送信装置２０が備えられる放送装置１１から放送される。音響信号ＡＳの例として、アナウンス、警報、一般用または視力障害者用の音サイン、ＢＧＭ（バックグラウンドミュージック）、美術館や展示会において出力される説明の音声、番組の放送が挙げられる。

図２に示されるように、音響送信装置２０は、装置本体２０Ａと、装置本体２０Ａに接続された放音部の一例としてのスピーカ１２とを備える。音響送信装置２０は、原音信号ＯＳ（図３参照）に音電子透かしによって埋込情報ＳＣを埋め込んで生成した音響信号ＡＳを、スピーカ１２から放音する。音響信号ＡＳは、音声または音楽よりなる原音信号ＯＳと、原音信号ＯＳに所定の時間間隔で埋め込まれた複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…ＳＣｎにより構成される。これらの埋込情報ＳＣｋ（但しｋはｋ＝１，２，…，ｎ）は、音強度測定モードでは、埋込情報ＳＣｋの音強度に関する音強度情報である。音電子透かし技術で埋込情報ＳＣｋをハイディングするために、音響信号ＡＳ中のアナウンス等の原音に隠れるように、原音の音強度よりも小さな音強度で埋め込まれる。

音響受信装置３０は、収音部の一例としてのマイクロホン３１を備える。音響受信装置３０は、マイクロホン３１によって収音した音響信号ＡＳから複数の埋込情報ＳＣｋを抽出する。ここで、音響信号ＡＳ中の１つの原音ＯＳ１の音強度（例えば単位強度「１」）に対する埋込情報ＳＣｋの音強度αｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ）の比率が大き過ぎると、ハイディング性能が低下し、アナウンス等の原音信号ＯＳが聴きづらくなる。一方、音響信号ＡＳ中の１つの原音ＯＳ１の音強度に対する埋込情報ＳＣｋの音強度αｋ（ｋ＝１，２，…，ｎ）の比率が小さ過ぎると、ハイディング特性が高まってアナウンス等の原音信号ＯＳが聴き易いものの、埋込情報ＳＣの受信特性が低下し、埋込情報ＳＣの受信漏れの発生頻度が高まる。このため、ハイディング特性と受信特性との両立を図るうえで、原音ＯＳ１の音強度に対する埋込情報ＳＣの音強度αｋを適正な値に設定することが重要になる。

音響受信装置３０が、音響信号ＡＳに埋め込まれた埋込情報ＳＣをマイクロホン３１で受信する際の受信のし易さは、音響受信装置３０の受信環境に影響される。音電子透かし技術で音響信号ＡＳに埋め込まれる識別情報ＩＤ等の埋込情報ＳＣは音波である。そのため、埋込情報ＳＣの受信のし易さは、スピーカ１２からマイクロホン３１までの距離やスピーカ１２の向き以外に、スピーカ１２から音響受信装置３０までの間で音波の伝達を妨げる障害物の有無（音波易伝達性）、音響受信装置３０の周辺エリアにおける騒音などのノイズに係る環境が影響する。障害物には、音を吸収または反射する、鉄塔、煙突、ビル等の建物などがある。また、スピーカ１２の向きが、想定受信エリアＲＡに向けられていても、想定受信エリアＲＡ内の位置によって埋込情報ＳＣの受信し易さが異なる場合がある。この種の様々な要因により埋込情報ＳＣの受信し易さが変化し、受信漏れが発生し易くなる。一方、原音ＯＳ１の音強度に対する埋込情報ＳＣｋの音強度αｋが大き過ぎると、埋込情報ＳＣのハイディング特性が低下し、アナウンス音声や音楽等の原音が聴きづらくなる。

よって、原音ＯＳ１の音強度に対する埋込情報ＳＣｋの音強度αｋを一律に決めると、上述の受信環境の悪いエリアでは埋込情報ＳＣの音強度が小さ過ぎて受信漏れが発生したり、反対に埋込情報ＳＣの音強度をもっと小さくしてハイディング特性を高められるにも関わらず埋込情報ＳＣが大き過ぎる音強度で埋め込まれたりする不都合が発生する。

そこで、本実施形態では、音響送信装置２０は、音強度αｋの異なる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを埋め込んで音響信号ＡＳをスピーカ１２から放音する。情報端末１５を携帯する放送主体側の作業者は、想定受信エリアＲＡ内で情報端末１５により音響信号ＡＳを収音することで、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを受信する。そして、音響受信装置３０は、音響信号ＡＳに埋め込まれた音強度αｋの異なる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎのうち受信できた埋込情報ＳＣｋの音強度αｋを示す音強度情報ＡＤｋを出力する。音強度情報ＡＤｋの出力は、情報端末１５の表示部１７（図３参照）への表示または情報端末１５から無線通信による送信である。

図２に示されるように、音響受信装置３０は、出力部の一例としてアンテナ１６および送信部３６（図４参照）を有する可搬型の情報端末１５に備えられる。送信部３６は、音強度情報ＡＤを無線通信で出力する。また、音響送信装置２０は、アンテナ１３を備える。音響送信装置２０と情報端末１５は、アンテナ１３，１６を介して互いに無線通信が可能である。この無線通信は、インターネットＩＮまたは公衆通信網を介してアンテナ１３，１６間で行われる。音響送信装置２０は、アンテナ１３を介した無線通信によってインターネットＩＮに接続可能である。また、情報端末１５は、アンテナ１６を介した無線通信によってインターネットＩＮに接続可能である。インターネットＩＮには、サーバ４０が接続されている。音響受信装置３０が無線通信で出力した音強度情報ＡＤは、インターネットＩＮ上のサーバ４０に送信される。サーバ４０はプロバイダまたは放送主体が所有する。音響送信装置２０は、情報端末１５が出力して登録された音強度情報ＡＤをサーバ４０からダウンロードしてもよい。なお、無線通信は、アンテナ１３，１６間で直接行われてもよい。

また、音響受信装置３０は、出力部の一例として図３に示される表示部１７を有する可搬型の情報端末１５に備えられる。音響受信装置３０は、図３に示されるように、受信できた埋込情報ＳＣｋに含まれる音強度情報ＡＤを表示部１７に表示させる。

埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎの異なる音強度αは、ｎ段階に設定されている。すなわち、埋込情報ＳＣの音強度である埋込強度として、音強度レベル１～ｎが設定されている。音強度αの調整段数は、２段階、３段階、５段階、７段階、１０段階のいずれであってもよい。本例では、音強度αの段数が、音強度レベル１～７の７段階（ｎ＝７）に設定された例で説明する。音響受信装置３０が、音強度測定テストで、例えば、音強度レベル４以上の埋込情報ＳＣを受信できた場合、音強度レベル４～７の埋込情報ＳＣを受信可能である。この場合、音響受信装置３０は、音強度レベル１～３の埋込情報ＳＣを受信不能である。

図３は、情報端末１５の表示部１７に表示された音強度測定テストの測定結果の一例を示す。図３に示される例では、情報端末１５の表示部１７に、受信できた音強度のうち最低の音強度を示す音強度情報が表示される。音強度レベル４以上の埋込情報ＳＣを受信できた例では、図３に示されるように「埋込情報の音強度」として、受信できた音強度レベル４～７のうち最低レベルの「音強度レベル：４」が表示される。この音強度レベルの値は、相対値を示す。

この最低の音強度レベル４未満の音強度レベル１～３は音強度が小さ過ぎる場合に相当する。また、この最低の音強度レベル４またはこの音強度レベル４よりも１段階大きい音強度レベル５は適正な音強度に相当する。さらに、この最低の音強度レベル４よりも２段階以上大きい音強度レベル６，７は音強度が大き過ぎる場合に相当する。本実施形態の音響送信装置２０は、音強度測定テストで得られた最低の音強度または最低の音強度よりも１段階分のマージンを見込んで最低の音強度よりも１段階高い音強度を設定する。

本実施形態の音響送信装置２０は、音響受信装置３０が表示部１７に表示した音強度レベルの値または無線通信で送信した応答信号に含まれる音強度レベルの値に基づいて、埋込強度を、受信できた最低の音強度レベルまたはそれよりも１段階高い音強度に調整する。図３に示される最低の音強度レベルが「４」であった例では、音響送信装置２０は、最低の音強度「４」またはこれより１段階高い音強度「５」を設定する。

このように音響通信システム１０では、音響送信装置２０が音強度測定テストの測定結果に応じて音響信号ＡＳに埋め込む埋込情報ＳＣの埋込強度を設定する。つまり、音響送信装置２０は、埋込情報ＳＣの埋込強度を、想定受信エリアＲＡ内に位置する情報端末１５が確実に受信できる適正な音強度に調整する。

また、音響信号ＡＳ中の原音信号ＯＳの音強度を上げることで、埋込情報ＳＣの音強度を上げることができる。本実施形態では、情報端末１５は、音強度測定テストにおいて音響信号ＡＳの音強度も測定する。音響信号ＡＳの音強度には、人が聴き取りやすい範囲がある。この音響信号ＡＳの音強度を適正な値に設定するために、音響信号ＡＳがない状態で想定受信エリアＲＡのノイズの音強度を測定するノイズ測定と、複数種の音強度で音響信号ＡＳを放音して想定受信エリアＲＡ内で音響信号ＡＳの音強度の音響信号測定とを行う。ノイズ測定結果から得られるノイズの音強度に応じて、利用者がアナウンスやＢＧＭを聴き取り易い音強度を設定する。そのため、音響送信装置２０は、ノイズ測定と音響信号測定とを含む事前テストを行い、事前テストの結果、情報端末１５から応答されたノイズの音強度および音響信号ＡＳの音強度に基づいて、原音信号ＯＳの音強度を設定する。そして、音響送信装置２０は、事前テストで決定した音強度で音響信号ＡＳを放音し、この音響信号ＡＳに音強度（埋込強度）の異なる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを埋め込んで音強度測定テストを行う。

そして、音響送信装置２０は、音強度測定テストで情報端末１５が受信できた埋込情報ＳＣの音強度に基づいて適正な音強度（埋込強度）を決定する。音響送信装置２０は、その決定した埋込強度で識別情報ＩＤ（図４参照）を埋込情報ＳＣとして埋め込んだ音響信号ＡＳを放音することで、想定受信エリアＲＡ内の利用者が携帯する情報端末１５に埋込情報ＳＣを送信する。想定受信エリアＲＡ内の情報端末１５は、音響信号ＡＳに埋込情報ＳＣとして埋め込まれた識別情報ＩＤを確実に受信可能になる。

そして、音響受信装置３０は、埋込情報ＳＣとして埋め込まれた識別情報ＩＤを受信すると、識別情報ＩＤと関連付けられた提供情報を取得する。詳しくは、音響受信装置３０は、識別情報ＩＤを基に不図示のメモリに記憶された参照テーブルを参照することで、識別情報ＩＤに対応する提供情報を取得する。音響受信装置３０は、情報端末１５の表示部１７に提供情報を表示させたり、イヤホンジャックに接続されたヘッドホンまたはイヤホン、あるいはスピーカから提供情報を放音させたりする。識別情報と提供情報との対応関係を示す参照テーブルは、情報端末１５の記憶部に記憶されてもよいが、情報端末１５が無線通信でアクセス可能なサーバ４０に記憶されてもよく、この場合、情報端末１５がサーバ４０にアクセスして提供情報を取得してもよい。例えば、音響信号ＡＳ中の原音信号ＯＳがアナウンス音声である場合、アナウンス音声に埋め込まれた埋込情報ＳＣを受信した情報端末１５は、埋込情報ＳＣから取得される識別情報ＩＤを基に参照テーブルを参照することで、識別情報ＩＤに対応する提供情報を取得し、その提供情報を表示または音声により出力する。

次に、図４を参照して、音響送信装置２０と音響受信装置３０の構成について説明する。音響送信装置２０は単体で構成されてもよいが、例えば、図４に示される放送装置１１に備えられる。放送装置１１は、放送作業を行う作業者が入力操作するためのキーボードまたは操作パネル等の入力操作部１４を備える。また、音響受信装置３０は、情報端末１５に備えられる。なお、本実施形態では、空間を伝送される音波による音信号と電気信号とを区別するため、音波を音響信号ＡＳ、電気信号を音響信号Ｓａｓと表記する。また、原音信号ＯＳは、電気信号である。また、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎは、音響信号ＡＳに埋め込まれたものは音波であり、音響信号Ｓａｓに埋め込まれたものは電気信号である。

まず、音響送信装置２０について説明する。音響送信装置２０は、原音信号ＯＳを入力する第１入力部２１と、識別情報ＩＤを入力する第２入力部２２とを備える。この音響送信装置２０は、音響送信装置２０を統括的に制御する第１制御部２３を備える。第１制御部２３は、音強度測定モードと通常モードとを有する。第１制御部２３は、音強度測定モード時に、音強度情報ＡＤをエンコード部２６に出力する。また、第１制御部２３は、通常モード時に、識別情報ＩＤをエンコード部２６に出力する。

また、音響送信装置２０は、原音信号ＯＳに埋め込む識別情報ＩＤの音強度を調整する音強度調整部２４を備える。さらに、音響送信装置２０は、拡散符号発生器２５と、エンコード部２６と、原音信号ＯＳに埋込情報ＳＣとしての拡散符号を畳み込む機能を有する埋込部２７とを備える。また、音響送信装置２０は、埋込部２７による埋込情報ＳＣが埋め込まれた音響信号Ｓａｓに基づいてスピーカ１２から音響信号ＡＳを放音させる放音処理部２８およびアンテナ１３が受信した音強度情報ＡＤｋを受信する受信部２９を備える。

なお、本実施形態の音響送信装置２０は、音響信号ＡＳの音切れ、過小音、ノイズ等が原因で、音響受信装置３０側で埋込情報ＳＣの受信漏れがあっても、同じ埋込情報ＳＣを複数回ずつ繰り返して送信することで、受信漏れを抑制する。また、複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを順番に１回ずつ送り、これを複数回繰り返してもよい。

拡散符号発生器２５は、拡散符号を発生させる。拡散符号は、どのような符号であってもよい。例えば、拡散符号として、ＰＮ系列が用いられる。ＰＮ系列とは、Pseudo-Noise Sequence：疑似雑音系列と呼ばれる系列である。

エンコード部２６は、音響送信装置２０が通常モードにあるとき、識別情報ＩＤを埋込情報ＳＣに符号化（エンコード）する。また、エンコード部２６は、音響送信装置２０が音強度測定モードにあるとき、第１制御部２３から送られた音強度情報ＡＤを埋込情報ＳＣに符号化（エンコード）する。

埋込部２７は、埋込情報ＳＣを原音信号ＯＳ畳み込むことで、埋込情報ＳＣを原音信号ＯＳに埋め込む。原音信号ＯＳは、例えば、アナウンス等の音声信号やＢＧＭ等の音楽信号である。本例の原音信号ＯＳは、埋込情報ＳＣを伝送する伝送媒体（搬送波）として機能する。また、本例の原音信号ＯＳは可聴域の周波数を有する。なお、原音信号ＯＳは非可聴域の周波数を有してもよい。

埋込部２７が、埋込情報ＳＣを原音信号ＯＳに畳み込んで埋め込む方式は、拡散法による拡散方式である。この拡散方式は、特にエコー拡散方式またはスペクトラム拡散方式である。埋込方式は、他の方式であってもよい。なお、ＰＮ系列の拡散符号が秘密鍵として機能する拡散方式を採用することが、埋込情報ＳＣの秘匿性を高める点で好ましい。

受信部２９は、情報端末１５のアンテナ１６から無線通信で送信された音強度情報ＡＤｋを、アンテナ１３を介して受信する。アンテナ１３，１６間の通信は、図２に示されるインターネットＩＮ等の通信網を介して送信される。受信部２９が受信した音強度情報ＡＤｋは第１制御部２３に入力される。第１制御部２３は、受信部２９から入力した音強度情報ＡＤｋに基づき適正な音強度αｐを決定する。第１制御部２３は、決定した適正な音強度αｐを音強度調整部２４に指示する。音強度調整部２４は、原音信号ＯＳにエンコード部２６が識別情報ＩＤを符号化した埋込情報ＳＣを適正な音強度αｐで埋め込む。

放音処理部２８は、音響信号Ｓａｓに基づいてスピーカ１２から音響信号ＡＳを放音させる。音響信号ＡＳには、音強度の異なる埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎが埋め込まれた音響信号ＡＳと、識別情報ＩＤが埋込情報ＳＣとして埋め込まれた音響信号ＡＳとがある。

受信部２９は、音響受信装置３０側のアンテナ１６から無線通信で送信された後述する音強度情報ＡＤｋを、アンテナ１３を介して受信する。受信部２９は、受信した音強度情報ＡＤｋを第１制御部２３に出力する。

音響送信装置２０は、ＣＰＵおよびメモリ等が実装された電子基板を備える。メモリには、音響信号生成処理用のプログラムが記憶されている。ＣＰＵがメモリから読み出したプログラムを実行することで、音響送信装置２０内でソフトウェアよりなる各部２３～２８が構成される。ＣＰＵおよびメモリによりコンピュータが構成される。そして、音響送信装置２０内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピュータを、第１制御部２３、音強度調整部２４、拡散符号発生器２５、エンコード部２６、埋込部２７、放音処理部２８および受信部２９として機能させる。なお、各部２３～２９は、ソフトウェアとハードウェアとにより構成されてもよいし、ハードウェアにより構成されてもよい。

次に、図４を参照して、音響受信装置３０について説明する。
音響受信装置３０は、音響信号ＡＳを収音する収音部の一例として機能するマイクロホン３１と、マイクロホン３１が収音した音響信号ＡＳを電気信号である音響信号Ｓａｓに変換する不図示の受信回路とを備える。また、音響受信装置３０は、音響受信装置３０を統括的に制御する第２制御部３２を備える。なお、受信回路は情報端末１５に備えられてもよい。

音響受信装置３０は、受信回路から入力した音響信号Ｓａｓから埋込情報ＳＣを抽出する抽出部３３およびデコード部３４を備える。抽出部３３は、音強度測定モード時に、音響信号Ｓａｓから埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する。これらの埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎは、音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎが符号化されたものである。また、抽出部３３は、通常モード時に、音響信号Ｓａｓから埋込情報ＳＣを抽出する。埋込情報ＳＣは、識別情報ＩＤが符号化されたものである。なお、本実施形態では、抽出部３３およびデコード部３４により、抽出部の一例が構成される。

抽出部３３は、音電子透かし方式の拡散法に応じた方法で、音響信号Ｓａｓから埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する。音電子透かし方式がエコー拡散法である場合、抽出部３３は、原音信号ＯＳに含まれる原音のエコーとして時間軸に拡散された埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する。詳しくは、抽出部３３は、音響信号Ｓａｓに対してケプストラム変換を行うことで埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する。また、音電子透かし方式がスペクトラム拡散法である場合、抽出部３３は、原音信号ＯＳに含まれる原音にスペクトラム拡散された埋込情報ＳＣを復調することで、音響信号Ｓａｓから埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する。また、音電子透かし方式が他の方式である場合、抽出部３３は、他の方式に応じた抽出処理を行って音響信号Ｓａｓから埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する。なお、エコー拡散法の詳細については後述する。

デコード部３４は、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを復号する。デコード部３４は、音強度測定モード時に埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎに復号する。デコード部３４は、エンコード部２６で採用する拡散に対して逆拡散を行うことで、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎに復号する。詳しくは、デコード部３４は、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎに対して、埋込部２７が拡散させたＰＮ系列と同じＰＮ系列との相互相関をとることで、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを符号化前の音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎに復号する。デコード部３４は、復号した音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎを判定部３５へ送る。

また、デコード部３４は、通常モード時に埋込情報ＳＣを識別情報ＩＤに復号する。デコード部３４は、エンコード部２６で採用する拡散に対して逆拡散を行うことで、埋込情報ＳＣを識別情報ＩＤに復号する。詳しくは、デコード部３４は、埋込情報ＳＣに対して、埋込部２７が拡散させたＰＮ系列と同じＰＮ系列との相互相関をとることで、埋込情報ＳＣを符号化前の識別情報ＩＤに復号する。デコード部３４は、復号した識別情報ＩＤを判定部３５へ送る。

また、音響受信装置３０は、デコード部３４のデコード結果が音強度情報ＡＤｋであるか識別情報ＩＤであるかを判定する判定部３５と、判定部３５の判定結果である音強度情報ＡＤｋを、アンテナ１６を介して無線通信で送信する送信部３６と、音強度情報ＡＤｋを表示部１７に表示する表示処理を行う表示処理部３７とを備える。

判定部３５は、２つの判定処理を行う。１つは、判定部３５は、デコード部３４から入力した情報が、音強度情報ＡＤであるか識別情報ＩＤであるかを判定する第１判定を行う。第１判定の結果、識別情報ＩＤであれば、その識別情報ＩＤを第２制御部３２へ送る。また、判定部３５は、音強度情報ＡＤｋであれば、受信できた音強度情報ＡＤｋ，…，ＡＤｎのうち最低の音強度を示す音強度情報ＡＤｋを送信部３６および表示処理部３７へ送る。

送信部３６は、判定部３５から入力した音強度情報ＡＤｋを、情報端末１５が備える不図示の送受信回路およびアンテナ１６を介して無線通信で送信する。送信部３６は、音響送信装置２０又はサーバ４０を宛先に指定して音強度情報ＡＤｋを送信する。

第２制御部３２は、受信した識別情報ＩＤを入力すると、不図示のメモリに記憶された参照テーブル（図示略）を参照する。参照テーブルは、識別情報ＩＤと提供情報とを対応付けたテーブルデータである。識別情報ＩＤは、例えば、数ビット～１０数ビットの範囲内の所定ビット（例えば８ビット）の情報量をもつ。識別情報ＩＤは、その情報量（ビット数）に応じて、例えば、１０～１００００種の範囲内の所定種（例えば、約５００種）の設定が可能である。第２制御部３２は、デコード部３４が復号した識別情報ＩＤを入力すると、その識別情報ＩＤを基に参照テーブルを参照してその識別情報ＩＤと対応する提供情報を取得する。

そして、第２制御部３２は、表示部１７（図３参照）に提供情報を表示したり、情報端末１５のイヤホンジャックに接続されたヘッドホンまたはイヤホン、あるいはスピーカから提供情報を放音したりする。提供情報の具体例は、前述のとおりである。例えば、表示部１７には、店舗の商品の一覧、クーポン取得情報、ポイント取得情報、地図、アナウンスの翻訳文などが表示される。また、イヤホンまたはスピーカからは、展示品の説明アナウンス、案内音声、アナウンス音声の翻訳音声などが放音される。なお、音響受信装置３０は、情報端末１５が内蔵するＧＰＳ受信器１８を備える。ＧＰＳ受信器１８は、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）が測位した情報端末１５の位置を示す位置情報を取得する。この位置情報は、後述する第３実施形態で使用する。

音響受信装置３０を備える情報端末１５は、ＣＰＵおよびメモリ等が実装された電子基板を備える。ＣＰＵおよびメモリによりコンピュータが構成される。メモリには、音響信号受信処理用のプログラムが記憶されている。このプログラムは、例えば、インターネットＩＮ経由で情報端末１５にインストールされたアプリケーションである。ＣＰＵがメモリから読み出したプログラムを実行することで、音響受信装置３０内でソフトウェアよりなる各部３２～３７が構成される。つまり、音響受信装置３０内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピュータを、各部３２～３７として機能させる。詳しくは、音響受信装置３０内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピュータを、第２制御部３２、抽出部３３、デコード部３４、判定部３５、送信部３６および表示処理部３７として機能させる。なお、各部３２～３７は、ソフトウェアとハードウェアとにより構成されてもよいし、ハードウェアにより構成されてもよい。

次に、図５、図６を参照して、埋込情報ＳＣを埋め込む埋込方法について説明する。図５、図６は、エコー拡散法による原音とエコーカーネルとを示す。図５に示されるように、エコーの原音ＯＳ１に対してオフセット時間Δｔを空けたオフセット時刻から時間軸を複数の時間フレームに区切り、複数の時間フレームにＰＮ系列を用いて「０」「１」の二値のそれぞれに対応する異なる時間差の位置に複数のピークが位置する。α１は、原音ＯＳ１の音強度を単位強度「１」とすると、拡散長Ｌのときの埋込強度である。つまり、α１は、エコーを形成するＰＮ系列のピークの振幅である。エコー拡散法では、埋込強度α１を、エコー法における単発エコーの埋込強度に対して１／Ｌにしても同等の検出精度が確保される。このような埋込強度α１をもつ図５に示す埋込情報ＳＣを、標準の埋込情報ＳＣ１とする。

音電子透かしの埋込処理は、埋込部２７が原音ＯＳ１とエコーカーネルとを畳み込むことにより行われる。また、検出時は、抽出部３３が、原音信号ＯＳに埋込情報ＳＣが埋め込まれた音響信号Ｓａｓに対してケプストラム変換を行う。一方、スペクトラム拡散法を採用する場合、埋込部２７は、変調前の搬送波に対して数１０倍の占有帯域に埋込情報ＳＣをＰＮ系列を用いて拡散させる。検出時は、抽出部３３が逆拡散を行って埋込情報ＳＣを復調することで取り出す。

図６は、標準の埋込強度α１（図５）に対してｍ倍の埋込強度ｍ・α１に調整された埋込情報ＳＣｍの例において、エコー拡散法による原音ＯＳ１とエコーカーネルとを示す。埋込情報ＳＣｍの埋込強度ｍ・α１は、図５に示される標準の埋込強度α１のｍ倍に調整される。音強度調整部２４は、埋込情報ＳＣｍの埋込強度を、標準の埋込情報ＳＣ１の埋込強度α１に対してｍ倍に調整する。ここで、埋込強度ｍ・α１は、原音ＯＳ１の音強度「１」よりもエコーの音強度が小さいことを条件とし、０＜ｍ・α１＜１を満たす。特に、本例では、埋込強度ｍ・α１は、０．１＜ｍ・α１＜０．５を満たす。つまり、最大の倍率ｍで調整した最大の埋込強度αｍａｘでも、原音ＯＳ１の音強度に対して１／２以下の音強度に抑えられる。

また、標準の埋込強度α１に対する倍率ｍは、例えば、０．１≦ｍ≦３を満たす。倍率ｍは、標準の埋込情報ＳＣ１の倍率であるｍ＝１を中心とする所定範囲に複数段階設定される。倍率ｍは、例えば、ｍ＝０．４，０．６，０．８，１．０，１．２，１．４，１．６の７段階設定される。なお、音強度の調整段数は、７段階に限定されず、例えば、２段階、３段階、５段階、１０段階、２０段階でもよい。また、埋込強度ｍ・α１の調整は、段階的な非連続な調整に限らず連続的な調整であってもよい。なお、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎの異なる音強度の段数と、音強度調整部２４が調整可能な音強度の調整段数は、同じであってもよいし、音強度の調整段数の方が多くてもよい。

なお、コンピュータが、原音信号ＯＳに音強度の異なる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎが音電子透かしとして埋め込まれた音響信号ＡＳをスピーカ１２から放音させる処理が、放音処理ステップに相当する。また、コンピュータが、マイクロホン３１が収音した音響信号Ｓａｓから複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する処理が、抽出ステップの一例に相当する。さらに、コンピュータが、音響受信装置３０が抽出できた埋込情報ＳＣｋに含まれる音強度情報ＡＤｋを出力する処理が、出力ステップの一例に相当する。また、コンピュータが、出力ステップで出力された音強度情報を音響送信装置が入力部により入力した音強度情報ＡＤｋに基づいて原音信号ＯＳに埋め込む埋込情報ＳＣの音強度（埋込強度）を調整する処理が、音強度調整ステップに相当する。

次に、音響通信システム１０の作用について説明する。
音強度測定を行うとき、放送主体の作業者は、情報端末１５を携帯して想定受信エリアＲＡ（図２参照）内に位置する。音響送信装置２０は、音強度測定モードにおいて、音強度の異なる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを例えば拡散法で埋め込んだ音響信号ＡＳを、スピーカ１２から放音する。音強度の異なる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎは、それぞれの音強度（埋込強度）を示す音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎが符合化されたものである。

詳しくは、第１制御部２３は、エンコード部２６に音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎを出力するとともに、音強度調整部２４を介して埋込部２７が埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを埋め込むタイミングでそれぞれの音強度（埋込強度）を制御する。つまり、第１制御部２３は、埋込部２７が原音信号ＯＳに埋込情報ＳＣｋを埋め込む音強度を、埋込部２７が埋込情報ＳＣｋを埋め込むタイミングでその埋込情報ＳＣｋの符合化前の音強度情報ＡＤｋが示す音強度（埋込強度）に調整する。この結果、スピーカ１２から複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎがそれぞれ異なる音強度（埋込強度）で埋め込まれた音響信号ＡＳが放音される。

想定受信エリアＲＡ内に位置する情報端末１５は、マイクロホン３１により音響信号ＡＳを収音する。マイクロホン３１で収音された音響信号Ｓａｓは、情報端末１５に内蔵された音響受信装置３０内の抽出部３３に不図示の受信回路を介して入力される。抽出部３３はマイクロホン３１から入力した音響信号ＡＳから埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する。次に、デコード部３４が埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎに復号する。判定部３５は、音強度測定モード時は、受信できた音強度情報ＡＤｋ，…，ＡＤｎのうち最低の１つを判定し、その判定結果である受信できた最低の音強度情報ＡＤｋを、送信部３６を介してアンテナ１６から無線通信で出力する。

この受信できた最低の音強度情報ＡＤｋは、アンテナ１３により音響送信装置２０が受信するか、一旦、サーバ４０に送られる。サーバ４０に送られた場合、音響送信装置２０はサーバ４０から音強度情報ＡＤｋをダウンロードする。受信部２９を介して音強度情報ＡＤｋを受信した第１制御部２３は、情報端末１５が受信できた最低の音強度情報ＡＤｋで示された音強度αｋを適正な音強度αｐとして採用するか、最低の音強度情報ＡＤｋで示される音強度αｋよりも１段階高い音強度αｋ+1を適正な音強度として採用する。なお、サーバ４０が、最低の音強度情報ＡＤｋを基に適正な音強度αｐを判定し、その音強度αｐの情報を音響送信装置２０がサーバ４０からダウンロードして取得してもよい。

第１制御部２３は、音強度調整部２４に対して通常モードで使用する音強度として適正な音強度αｐを設定する。この結果、図６に示されるように、通常モード時の埋込強度ｍ・α１が、図５に示される標準の埋込強度α１を適正な音強度αｐに応じてｍ倍した値に調整される。例えば、音強度測定モード時の音強度測定において、図５に示される標準の埋込強度α１が大き過ぎた場合、倍率ｍがｍ＜１とされ、埋込強度α１よりも小さな値の埋込強度ｍ・α１に調整される。また、音強度測定において、図５に示される標準の埋込強度α１が小さ過ぎた場合、倍率ｍがｍ＞１とされ、埋込強度α１よりも大きな値の埋込強度ｍ・α１に調整される。

こうして適正な音強度αｐが設定された後の通常モードでは、原音信号ＯＳに対して識別情報ＩＤが適正な音強度αｐで埋め込まれる。すなわち、第１入力部２１から入力される原音信号ＯＳに対して、第２入力部２２から入力される識別情報ＩＤがエンコード部２６で符合化された埋込情報ＳＣが埋込部２７により適正な埋込強度αｐで埋め込まれる。この埋込情報ＳＣが埋め込まれた音響信号ＡＳはスピーカ１２から放音され、想定受信エリアＲＡ内を移動中の利用者が携帯する情報端末１５のマイクロホン３１に収音される。この結果、情報端末１５内の音響受信装置３０において、マイクロホン３１からの音響信号Ｓａｓから抽出部３３により抽出される埋込情報ＳＣの受信漏れが抑制され、埋込情報ＳＣを確実に受信できる頻度が高まる。

情報端末１５では、第２制御部３２が、受信した識別情報ＩＤを基に不図示のメモリに記憶された参照テーブルを参照してその識別情報ＩＤに対応する提供情報を取得する。第２制御部３２は、取得した提供情報を、表示部１７に表示したり、情報端末１５のイヤホンジャックに接続されたヘッドホンまたはイヤホン、あるいはスピーカから放音したりする。

例えば、情報端末１５の表示部１７には、原音信号ＯＳのアナウンスに関連する、店舗情報、商品情報、クーポン情報、地図、展示品の説明文、アナウンスの翻訳文などのうちいずれか１つまたは複数が表示される。また、情報端末１５に接続されたヘッドホン、イヤホンあるいはスピーカから、原音信号ＯＳのアナウンスに関連する、店舗情報、商品情報、クーポン情報、道案内音声、アナウンスの翻訳音声などのうちいずれか１つまたは複数が放音される。例えば、原音信号ＯＳがＢＭＧ等の音楽である場合、情報端末１５を携帯する利用者が移動中の想定受信エリアＲＡが商店街やデパートである場合、店舗情報、商品情報、クーポン情報、地図、道案内音声のうち１つまたは複数が、情報端末１５に表示または放音される。また、原音信号ＯＳがＢＭＧ等の音楽である場合、情報端末１５を携帯する利用者が位置する想定受信エリアＲＡが、美術館、博物館などの館内、駅の構内、または競技場や会議場などの会場である場合、説明文や多言語対応の説明音声、案内文や多言語対応の案内音声などのうち１つまたは複数が、情報端末１５に表示または放音される。

このように、想定受信エリアＲＡの受信環境等が考慮された適正な音強度（埋込強度）で識別情報ＩＤをアナウンスや音楽等の原音信号ＯＳに埋め込むことができるので、情報端末１５において識別情報ＩＤの受信漏れ画像発生し難い。したがって、識別情報ＩＤに対応する提供情報が情報端末１５に表示または放音されない提供エラーを抑制できる。

以上詳述述したように、第１実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）音響通信システム１０は、埋込情報ＳＣが埋め込まれた音響信号ＡＳを放音するスピーカ１２を有する音響送信装置２０と、音響信号ＡＳを収音するマイクロホン３１を有する音響受信装置３０とを備える。音響送信装置２０は、異なる音強度で原音信号ＯＳに埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎが埋め込まれた音響信号ＡＳをスピーカ１２から放音させる放音処理部２８と、原音信号ＯＳに埋め込む埋込情報ＳＣの音強度（埋込強度）を調整する音強度調整部２４と、調整された音強度で原音信号ＯＳに埋込情報ＳＣを埋め込む埋込部２７とを備える。また、音響受信装置３０は、マイクロホン３１が収音した音響信号ＡＳから埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを抽出する抽出部３３と、抽出部３３が抽出できた埋込情報ＳＣに含まれる音強度情報ＡＤｋを出力する出力部を備える。音響送信装置２０は、出力部によって出力された音強度情報ＡＤｋを入力する入力部を有し、音強度調整部２４は、入力した音強度情報ＡＤｋに基づいて埋込情報ＳＣの音強度を調整する。

この構成によれば、音響信号ＡＳに含まれる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎのうち音響受信装置３０が受信した音響信号Ｓａｓから抽出できた埋込情報ＳＣｋに含まれる音強度情報ＡＤｋが出力部によって出力される。音響送信装置２０は、その出力された音強度情報ＡＤｋを取得し、その取得した音強度情報ＡＤｋに基づく適正な音強度αｐで埋込情報ＳＣを音響信号ＡＳに埋め込むことができる。

（２）音響送信装置２０は、出力部によって出力された音強度情報ＡＤｋを入力する入力部を有し、音強度調整部２４は、入力した音強度情報ＡＤｋに基づいて音強度を調整してもよい。この構成によれば、音響受信装置３０が受信（抽出）できた埋込情報ＳＣに含まれる音強度情報ＡＤが出力部によって出力される。音響送信装置２０は、音響受信装置３０から出力された音強度情報ＡＤｋを入力部によって入力することで、音響信号ＡＳに埋め込む埋込情報ＳＣの適正な音強度αｐを取得できる。よって、送り手側の音響送信装置２０において音響信号ＡＳを適正な音強度αｐで埋め込むことができる。

（３）音響受信装置３０は、表示部１７を有する情報端末１５に備えられる。出力部は、受信できた音強度情報ＡＤｋを表示する表示部１７である。また、入力部は、表示部１７に表示された音強度情報ＡＤｋを入力操作によって音響送信装置２０に入力する。この構成によれば、情報端末１５の表示部１７に表示された音強度情報ＡＤを見た作業者が、音響送信装置２０の入力操作部１４を操作するなどの入力操作によって音強度情報ＡＤを音響送信装置２０に入力することで、音響送信装置２０は音響受信装置３０が受信できた音強度αｋを示す音強度情報ＡＤｋを取得できる。よって、音強度調整部２４は、音強度情報ＡＤｋに基づいて適正な音強度（埋込強度）を設定できる。

（４）音響受信装置３０は、アンテナ１６および送信部３６を有する情報端末１５に備えられる。出力部は、音強度情報ＡＤｋを無線通信で出力するアンテナ１６および送信部３６である。入力部は、音強度情報ＡＤｋを受信するアンテナ１３および受信部２９である。よって、情報端末１５から無線通信で送信された音強度情報ＡＤｋが、アンテナ１３および受信部２９が受信することで音響送信装置２０に入力される。音強度調整部２４は、音響受信装置３０に入力された音強度情報ＡＤｋに基づいて埋込情報ＳＣの適正な音強度αｐを設定できる。

（５）音響送信装置２０は、入力部が入力した音強度情報ＡＤｋに基づいて音強度を決定する音強度決定部の一例として第１制御部２３を備える。よって、音響送信装置２０は、音強度情報ＡＤｋに基づく適正な音強度αｐで埋込情報ＳＣを原音信号ＯＳに埋め込んだ音響信号ＡＳをスピーカ１２から放音することができる。この結果、想定受信エリアＲＡ内に位置する利用者が携帯する情報端末１５内の音響受信装置３０は、音響信号ＡＳに埋め込まれた埋込情報ＳＣの受信漏れを抑制することができる。

（６）音響送信装置２０は、音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎを個々に埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎに変換する符号化と、識別情報ＩＤを埋込情報ＳＣに変換する符号化とを行うエンコード部２６を備える。埋込部２７は、音強度調整部２４により調整された音強度αｐで埋込情報ＳＣを原音信号ＯＳに埋め込むことができる。抽出部は、音響信号ＡＳから抽出した埋込情報ＳＣを復号するデコード部３４を備える。よって、原音信号ＯＳに埋込情報ＳＣが拡散方式で埋め込まれることから、音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎを異なる音強度で埋め込んでも、また識別情報ＩＤを埋め込んでも、原音の聴感に悪影響を与えることを極力抑制しつつ音響信号ＡＳを送信することができる。

（７）音響送信装置２０は、異なる音強度で原音信号ＯＳに埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎを個々に含む複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎが埋め込まれた音響信号ＡＳをスピーカ１２から放音させる放音処理部２８と、音強度調整部２４と、埋込部２７とを備える。音強度調整部２４は、音響受信装置３０の出力部によって出力された音強度情報ＡＤｋを入力部により入力するとともに音強度情報ＡＤｋに基づいて原音信号ＯＳに埋め込む埋込情報ＳＣの音強度αを調整する。そして、埋込部２７は、調整された音強度αｐで原音信号ＯＳに埋込情報ＳＣを埋め込む。よって、音響送信装置２０が音響通信システム１０の一部として使用されることで、上記（１）の効果が同様に得られる。

（８）音響受信装置３０は、音響信号ＡＳを収音するマイクロホン３１と、マイクロホン３１が収音した音響信号ＡＳから埋込情報ＳＣを抽出する抽出部３３と、抽出できた埋込情報ＳＣｋに含まれる音強度情報ＡＤｋを出力する出力部とを備える。よって、音響受信装置３０が音響通信システム１０の一部として使用されることで、上記（１）の効果が得られる。

（９）音響送信装置２０が備えるプログラムは、コンピュータを、放音処理部２８、音強度調整部２４、埋込部２７として機能させる。よって、コンピュータにプログラムを実行させることにより、上記（７）で述べた音響送信装置２０と同様の効果が得られる。

（１０）音響受信装置３０が備えるプログラムは、コンピュータを、抽出部、出力部として機能させる。よって、コンピュータにプログラムを実行させることにより、上記（８）で述べた音響受信装置３０と同様の効果が得られる。

（１１）スピーカ１２を有する音響送信装置２０と、マイクロホン３１を有する音響受信装置３０とを備えた音響通信システム１０における音電子透かしの埋込強度設定方法は、放音処理ステップと、抽出ステップと、出力ステップと、音強度調整ステップとを備える。この音電子透かしの埋込強度設定方法によれば、音響通信システム１０と同様の作用効果が得られる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態の音響通信システム１０は、リアルタイムで音強度を調整する。なお、音響送信装置２０と音響受信装置３０の構成は、前記第１実施形態と同様である。

図７に示されるように、音響送信装置２０は、スピーカ１２から音強度（埋込強度）が異なる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎが埋め込まれた音響信号ＡＳが放音される。想定受信エリアＲＡ内の利用者が携帯する情報端末１５は、マイクロホン３１により音響信号ＡＳを収音する。情報端末１５に内蔵される音響受信装置３０は、音強度（埋込強度）が小さ過ぎる音強度の埋込情報ＳＣk-1を受信することができず、最低の音強度以上の音強度の埋込情報ＳＣｋ，…，ＳＣｎを受信できる。音響受信装置３０は、情報端末１５のアンテナ１６から受信できた最低の音強度情報ＡＤｋを無線通信で送信する。この送信された音強度情報ＡＤｋは、無線通信またはインターネットＩＮあるいは公衆無線通信網を介して音響送信装置２０のアンテナ１３に受信される。音響送信装置２０は、受信した音強度情報ＡＤｋを基に適正な音強度（埋込強度）を決定する。第１制御部２３は、音強度調整部２４を制御し、埋込部２７が原音信号ＯＳに埋込情報ＳＣを埋め込むときの埋込強度を、決定した適正な音強度に調整する。

図４に示す音響送信装置２０は、メモリに図８中の左側に示される音響送信装置側のプログラムを記憶する。また、図４に示す音響受信装置３０を内蔵する情報端末１５は、メモリに図８中の右側に示される情報端末１５側のプログラムを記憶する。

以下、図８を参照しつつ第２実施形態における音響通信システム１０の作用について説明する。
まずステップＳ１１において、音響送信装置２０の第１制御部２３は、原音信号ＯＳに音強度を変えてテスト用の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを埋め込む。つまり、第１制御部２３は、音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎをエンコード部２６により埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎに符号化し、これら埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎを原音信号ＯＳにそれぞれの音強度を変えて埋め込む。

次のステップＳ１２において、第１制御部２３は、音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎが埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎとしてそれぞれ異なる音強度で埋め込まれた音響信号ＡＳをスピーカ１２から送信（放音）する。この音響信号ＡＳは情報端末１５のマイクロホン３１が収音する。

図８に示されるステップＳ２１において、情報端末１５の第２制御部３２は、埋込情報ＳＣを受信したか否かを判定する。詳しくは、第２制御部３２は、マイクロホン３１からの音響信号Ｓａｓから抽出部３３が抽出した埋込情報ＳＣｋを受信できたか否かを判定する。埋込情報ＳＣｋには音強度情報ＡＤｋとテストの旨を示す値とが含まれている。埋込情報ＳＣを例えば８ビットとすると、そのうち音強度情報ＡＤｋに３ビット、テストかそれ以外かを判定する判定用に１ビットが使用される。音響受信装置３０では、抽出部３３が埋込情報ＳＣｋを抽出する。埋込情報ＳＣｋはデコード部３４により復号され、音強度情報ＡＤｋとテストの旨を示す値とが取り出される。

ステップＳ２２において、第２制御部３２は、テストであるか否かを判定する。詳しくは、埋込情報ＳＣｋにテストの旨を示す値があればテストと判定し、テストの旨を示す値でなければテストではないと判定する。この判定は、第２制御部３２が判定部３５に行わせてもよい。第２制御部３２は、テストであればステップＳ２３に進み、テストでなければステップＳ２５に進む。音強度測定モード時は、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎにテストの旨を示す値が含まれているので、テストと判定される。

ステップＳ２３では、第２制御部３２は、埋込情報ＳＣｋから音強度情報ＡＤｋを取得する。本例では、第２制御部３２は、判定部３５に埋込情報ＳＣが音強度情報ＡＤであるか識別情報ＩＤであるかを判定させ、その判定結果を取得する。

次のステップＳ２４では、第２制御部３２は、音強度情報ＡＤｋを含む応答信号を無線通信で送信する。本例では、第２制御部３２は、判定部３５の判定結果が音強度情報ＡＤｋであると、判定部３５に対して、受信した音強度情報ＡＤｋ，…，ＡＤｎのうち最低の音強度情報ＡＤｋを音響送信装置２０へ送信する指示を与える。その結果、判定部３５は、受信できた音強度情報ＡＤｋ，…，ＡＤｎのうち最低の音強度情報ＡＤｋの送信を送信部３６に指示する。送信部３６は、指示された最低の音強度情報ＡＤｋをアンテナ１６から無線通信で送信する。この送信された最低の音強度情報ＡＤｋはインターネットＩＮや公衆無線通信網を介するなどして音響送信装置２０へ送信される。

その間、ステップＳ１３において、音響送信装置２０の第１制御部２３は、応答信号を受信したか否かを判定している。そして、情報端末１５のアンテナ１６から無線通信により送信された音強度情報ＡＤｋを含む応答信号を、音響送信装置２０のアンテナ１３が受信すると、第１制御部２３はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、第１制御部２３は、音強度情報ＡＤｋに基づいて適正な音強度に調整する。すなわち、第１制御部２３は、受信した最低の音強度情報ＡＤｋから適正な音強度を決定する。そして、第１制御部２３は、音強度調整部２４に適正な音強度への調整を指示する。音強度調整部２４は、埋込部２７が埋め込みを行う際の音強度（埋込強度）を、指示された適正な音強度に調整する。こうして適正な音強度が設定され、音強度測定モードが終了する。なお、音響送信装置２０は、定期または不定期にこの音強度測定モードに移行する。

次のステップＳ１５において、第１制御部２３は、原音信号ＯＳに適正な音強度で識別情報ＩＤを埋め込む。詳しくは、音強度調整部２４により埋込部２７が原音信号ＯＳに埋込情報ＳＣを埋め込む音強度（埋込強度）は適正な値に調整されているので、エンコード部２６により識別情報ＩＤが符号化された埋込情報ＳＣが、埋込部２７によって適正な音強度（埋込強度）で原音信号ＯＳに埋め込まれる。この結果、原音信号ＯＳに識別情報ＩＤが埋込情報ＳＣとして適正な音強度で埋め込まれた音響信号Ｓａｓが生成される。

ステップＳ１６において、第１制御部２３は、音響信号ＡＳを送信する。詳しくは、第１制御部２３は、音響信号Ｓａｓに基づき放音処理部２８を介してスピーカ１２から音響信号ＡＳを送信（放音）する。スピーカ１２から放音された識別情報ＩＤが埋込情報ＳＣとして埋め込まれた音響信号ＡＳは、情報端末１５のマイクロホン３１に収音される。

そして、ステップＳ２２において、コンピュータの判定部３５は、埋込情報ＳＣが識別情報ＩＤであることから、テストではないと判定する。詳しくは、情報端末１５内では、音響信号ＡＳを収音したマイクロホン３１からの音響信号Ｓａｓから抽出部３３が埋込情報ＳＣを抽出し、その埋込情報ＳＣがデコード部３４によりデコードされることにより音響受信装置３０が識別情報ＩＤを受信する。判定部３５は、その識別情報ＩＤがテストの旨の値を含まずテストではないと判定すると、ステップＳ２５に進む。このとき、識別情報ＩＤは、判定部３５から第２制御部３２へ送られる。

ステップＳ２５において、第２制御部３２は、識別情報ＩＤに対応する提供情報を出力する。詳しくは、第２制御部３２は、識別情報ＩＤを基に参照テーブルを参照することでその識別情報ＩＤに対応する提供情報を取得する。そして、第２制御部３２は、提供情報を表示または音声により出力する。すなわち、第２制御部３２は、表示処理部３７により提供情報を表示部１７に表示させたり、不図示の放音処理部によりヘッドホン、イヤホン、スピーカから提供情報を放音させたりする。情報端末１５が、表示または放音により利用者に提供する提供情報は、第１実施形態と同様である。

この第２実施形態の音響通信システム１０は、定期的または不定期に音強度測定モードに移行する。この音強度測定モードで想定受信エリアＲＡ内の情報端末１５はマイクロホン３１で音響信号ＡＳを収音する。音響送信装置２０は、スピーカ１２から放音した音響信号ＡＳに埋め込まれた音強度の異なる複数の音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎのうち音響受信装置３０が受信できた最低の音強度αｋを示す最低の音強度情報ＡＤｋに基づいて適正な埋込強度（音強度）を設定する。この結果、音響送信装置２０は原音信号ＯＳに識別情報ＩＤを適正な音強度で埋め込んだ音響信号ＡＳを放音できるので、情報端末１５が識別情報ＩＤの受信に失敗する受信漏れが発生しにくい。しかも、想定受信エリアＲＡ内のその時々の受信環境の変化に対応してリアルタイムで埋込強度が適正な音強度に調整されるので、想定受信エリアＲＡ内において情報端末１５が識別情報ＩＤの受信に失敗する受信漏れが一層発生しにくい。

この第２実施形態によれば、前記第１実施形態の効果（１）～（１１）が同様に得られる。そのうえ、以下の効果が得られる。
（１２）音響通信システム１０において、リアルタイムで適正な埋込強度に調整することができる。よって、情報端末１５に内蔵される音響受信装置３０が識別情報ＩＤの受信に失敗する受信漏れを低減できる。また、例えば、識別情報ＩＤの受信漏れ低減のため、同じ識別情報ＩＤを所定の複数回繰り返し送信する構成とした場合、所定の複数回の範囲で音響受信装置３０が識別情報ＩＤを受信できる頻度が大幅に高まる。

（第３実施形態）
次に、図９、図１０を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態の音響通信システム１０は、音響送信装置２０がリアルタイムで音強度を調整するとともに、適正な音強度の決定に、情報端末１５が受信できた音強度情報ＡＤｋと、情報端末１５が内蔵するＧＰＳ受信器１８が受信した位置情報（ＧＰＳ位置情報）とを使用する。なお、音響送信装置２０と音響受信装置３０の構成は、前記第１実施形態と同様である。

図９に示されるように、音響送信装置２０のスピーカ１２から音強度の異なる複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎが埋め込まれた音響信号ＡＳが放音される。複数の情報端末１５のマイクロホン３１により音響信号ＡＳが収音される。各情報端末１５は、受信できた音強度情報ＡＤｋとＧＰＳ受信器１８が受信した位置情報とを、それぞれアンテナ１６から無線通信により送信する。各情報端末１５から無線通信により送信された複数組の音強度情報ＡＤｋおよび位置情報は、音響送信装置２０がアンテナ１３により受信する。例えば、複数の情報端末１５のアンテナ１６から送信された複数組の音強度情報ＡＤｋおよび位置情報は、インターネットＩＮまたは公衆無線通信網を介して音響送信装置２０のアンテナ１３により受信される。なお、音響送信装置２０は、複数の情報端末１５から送信された複数組の音強度情報ＡＤｋおよび位置情報を受信したサーバ４０から、複数組の音強度情報ＡＤｋおよび位置情報をダウンロードしてもよい。

音響送信装置２０は、受信した音強度情報ＡＤｋおよび位置情報を基に適正な音強度（埋込強度）を決定する。図４に示す第１制御部２３は、音強度調整部２４を制御し、埋込部２７が原音信号ＯＳに識別情報ＩＤを埋め込むときの埋込強度を、決定した適正な音強度に調整する。

音響送信装置２０は、図１０における左側のフローチャートに示されるプログラムを不図示のメモリに記憶する。また、音響受信装置３０は、図１０における右側のフローチャートに示されるプログラムを不図示のメモリに記憶する。なお、図１０では、図８のフローチャートと共通のステップの一部が省略されている。

以下、図１０を参照して第３実施形態における音響通信システム１０の作用について説明する。
音響送信装置２０の第１制御部２３は、前記第２実施形態におけるステップＳ１１，Ｓ１２の処理を同様に実行する。すなわち、第１制御部２３は、原音信号ＯＳに音強度（埋込強度）を変えて音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎをテスト用の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎとして埋め込む（ステップＳ１１）。次に、第１制御部２３は、埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎがそれぞれ異なる音強度で埋め込まれた音響信号ＡＳをスピーカ１２から送信（放音）する。この放音された音響信号ＡＳを情報端末１５のマイクロホン３１が収音する。

音響受信装置３０の第２制御部３２は、前記第２実施形態におけるステップＳ２１～Ｓ２３の処理を同様に実行する。すなわち、第２制御部３２は、埋込情報ＳＣを受信したか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで、複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎのうち音強度の小さ過ぎる埋込情報ＳＣは受信（抽出）できない。例えば、音強度αｋ以上の埋込情報ＳＣｋが受信できたとする。第２制御部３２は、抽出部３３が抽出した埋込情報ＳＣｋを受信できれば、埋込情報ＳＣを復号することで、音強度情報ＡＤｋとテストの旨を示す値とを取得する。テストの旨を示す値からテストであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。テストであれば、埋込情報ＳＣから音強度情報ＡＤｋを取得する（ステップＳ２３）。

図１０に示されるステップＳ２４において、第２制御部３２は、音強度情報と位置情報とを含む応答信号を無線で送信する。つまり、第２制御部３２は、ＧＰＳ受信器１８（図４参照）が受信した情報端末１５の現在の位置情報を取得する。第２制御部３２は、受信できた最低の音強度情報ＡＤｋと位置情報とを含む応答信号を、送信部３６を介してアンテナ１６から無線通信で送信する。

ここで、位置情報は、ＧＰＳ受信器１８が受信したＧＰＳ位置情報そのものでもよいし、判定部３５がＧＰＳ位置情報を基に判定した判定結果である位置情報でもよい。判定結果の位置情報とは、例えば、判定部３５が、ＧＰＳ位置情報が示す情報端末１５の現在位置が想定受信エリアＲＡ内の位置であれば「１」、想定受信エリアＲＡ外であれば「０」の値をとる１ビットの位置情報などである。また、想定受信エリアＲＡ内を複数の小エリアに区画し、位置情報は、情報端末１５が想定受信エリアＲＡ内のどの小エリアに位置するかを示す２ビット以上の値であってもよい。

その間、音響送信装置２０の第１制御部２３は、応答信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１３）。第１制御部２３は、応答信号を受信していなければ待機し、アンテナ１３により無線通信で応答信号を受信すると、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、第１制御部２３は、音強度情報ＡＤｋと位置情報とに基づいて適正な音強度に調整する。詳しくは、第１制御部２３は、応答信号に含まれる音強度情報ＡＤｋと位置情報とのうち位置情報が示す位置が想定受信エリアＲＡ内の位置であるか否かを判定し、想定受信エリアＲＡ内の位置を示す位置情報と共に送られた音強度情報ＡＤを採用する。第１制御部２３は、想定受信エリアＲＡ内の情報端末１５から送られてきた音強度情報ＡＤが複数存在する場合、複数の音強度情報ＡＤｋが示す複数の音強度のうち最も低い音強度に基づいて適正な音強度を決定する。例えば、最低の音強度よりも１段階高い音強度を適正な音強度に決定する。また、想定受信エリアＲＡが複数の小エリアに区画された例では、小エリアごとに受信された最低の音強度に基づいてどの小エリアでも識別情報ＩＤを受信できる適正な音強度を決定する。この場合、スピーカ１２から各小エリアまでの距離の違いが考慮された所定のルールに従って適正な音強度を決定する。そして、第１制御部２３は、音強度調整部２４に適正な音強度への調整を指示する。音強度調整部２４は、埋込部２７が埋め込みを行う際の音強度（埋込強度）を、指示された適正な音強度に調整する。この結果、以後、埋込部２７は原音信号ＯＳに識別情報ＩＤを適正な音強度（埋込強度）で埋め込むことになる。

次のステップＳ１５において、第１制御部２３は、原音信号ＯＳに適正な音強度で識別情報ＩＤを埋め込む。詳しくは、エンコード部２６により識別情報ＩＤが符号化された埋込情報ＳＣが、埋込部２７によって適正な音強度（埋込強度）で原音信号ＯＳに埋め込まれる。この結果、原音信号ＯＳに識別情報ＩＤが埋込情報ＳＣとして適正な音強度で埋め込まれた音響信号Ｓａｓが生成される。

ステップＳ１６において、第１制御部２３は、音響信号ＡＳを送信する。詳しくは、第１制御部２３は、音響信号Ｓａｓに基づき放音処理部２８を介してスピーカ１２から音響信号ＡＳを送信（放音）する。識別情報ＩＤが埋込情報ＳＣとして埋め込まれた音響信号ＡＳは、情報端末１５のマイクロホン３１に収音される。

そして、ステップＳ２２において、コンピュータの判定部３５は、埋込情報ＳＣが識別情報ＩＤであることから、テストではないと判定する。詳しくは、情報端末１５内では、音響信号ＡＳを収音したマイクロホン３１からの音響信号Ｓａｓから抽出部３３が埋込情報ＳＣを抽出し、その埋込情報ＳＣがデコード部３４によりデコードされることにより音響受信装置３０が識別情報ＩＤを受信する。判定部３５は、その識別情報ＩＤがテストの旨の値を含まずテストではないと判定すると、ステップＳ２５に進む。このとき、識別情報ＩＤは、判定部３５から第２制御部３２へ送られる。

ステップＳ２５では、第２制御部３２は、識別情報ＩＤに対応する提供情報を出力する。詳しくは、第２制御部３２は、識別情報ＩＤを基に参照テーブルを参照することでその識別情報ＩＤに対応する提供情報を取得する。そして、第２制御部３２は、提供情報を表示または音声により出力する。すなわち、第２制御部３２は、表示処理部３７により提供情報を表示部１７に表示させたり、不図示の放音処理部によりヘッドホン、イヤホン、スピーカから提供情報を放音させたりする。情報端末１５が、表示または放音により利用者に提供する提供情報は、第１実施形態と同様である。

この第３実施形態の音響通信システム１０では、定期または不定期に音強度測定モードに移行し、音強度測定モードで想定受信エリアＲＡ内の情報端末１５が音響信号ＡＳを受信できた最低の音強度情報ＡＤｋおよび位置情報に基づいて音響送信装置２０が適正な音強度を設定する。このように適正な音強度αｐを決定する際に、情報端末１５が受信できた音強度情報ＡＤｋに加え、埋込情報ＳＣを受信した情報端末１５の位置情報を用いる。よって、音響送信装置２０は音強度調整部２４によってより適正な音強度（埋込強度）を設定することができる。この結果、識別情報ＩＤを原音信号ＯＳに適正な音強度で埋め込んだ音響信号ＡＳを放音できるので、情報端末１５が識別情報ＩＤの受信に失敗する受信漏れが発生しにくい。しかも、想定受信エリアＲＡ内のその時々の受信環境の変化に対応してリアルタイムで適正な音強度に調整されるので、想定受信エリアＲＡ内において情報端末１５が識別情報ＩＤの受信に失敗する受信漏れが一層発生しにくい。

この第３実施形態によれば、前記第１実施形態における効果（１）～（１１）および第２実施形態における効果（１２）が同様に得られるうえ、以下の効果が得られる。
（１３）音響受信装置３０は、自身の位置情報を取得する位置情報取得部の一例としてのＧＰＳ受信器１８を有する可搬型の情報端末１５に備えられる。出力部は、音強度情報ＡＤｋおよび位置情報を出力する。この構成によれば、音響受信装置３０が出力した音強度情報ＡＤｋおよび位置情報から、埋込情報ＳＣに設定すべき適正な音強度を取得できる。

（１３）音強度決定部の一例としての第１制御部２３は、出力部が出力した音強度情報ＡＤｋおよび位置情報に基づいて音強度を決定する。この構成によれば、音響送信装置２０は、音響受信装置３０が音響信号ＡＳから抽出できた音強度情報ＡＤｋおよび位置情報から適正な音強度を取得できるので、原音信号に適正な音強度で埋込情報ＳＣを埋め込んだ音響信号ＡＳを放音することができる。この結果、想定受信エリア内の音響受信装置３０は、音響信号ＡＳに埋め込まれた埋込情報ＳＣを受信（抽出）できない受信漏れを抑制することができる。

＜その他の実施形態＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・前記第１実施形態では、音響受信装置３０が受信できた音強度情報ＡＤｋをアンテナ１６から無線通信で送信したが、音強度情報ＡＤｋを送信しない構成でもよい。この場合、放送主体の作業者は、情報端末１５の表示部１７に表示された音強度情報ＡＤｋから、受信できた音強度を知ることができる。作業者は、入力操作部１４を操作して音響送信装置２０に音強度を指示することで、音強度調整部２４により適正な音強度（埋込強度）を設定することができる。

・第１実施形態において、応答信号にＧＰＳ受信器１８が取得した情報端末１５の位置情報を含めてもよい。この構成によれば、想定受信エリアＲＡ外の位置で受信された音強度情報ＡＤｋは適正な音強度の決定には利用されないので、想定受信エリアＲＡ内での受信にとって適正な音強度（埋込強度）に調整することができる。

・各実施形態において、予め原音信号ＯＳに異なる音強度で音強度情報ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎが埋め込まれた音響信号Ｓａｓをメモリに記憶しておき、音強度測定モード時にメモリから読み出した音響信号Ｓａｓに基づいてスピーカ１２から音響信号ＡＳを放音させる構成としてもよい。また、音強度測定モード時に予め録音された音響信号Ｓａｓを音響送信装置２０に入力し、音響送信装置２０が音響信号Ｓａｓに基づいてスピーカ１２に音響信号ＡＳを放音させる構成でもよい。

・各実施形態において、応答信号に情報端末１５の個々の受信性能に係る受信性能情報を含めてもよい。ここで、受信性能情報とは、例えば、情報端末１５の製品名、品番などでもよい。品番は、製品の品番でもよいし、スピーカやサウンドデバイスの品番でもよい。また、製品名や品番に対応付けて設定された受信性能レベルを受信性能情報とすることもできる。受信性能レベルは、例えば、２～５段階のレベルに分けられる。この構成によれば、音響送信装置２０は、受信性能情報を考慮して適正な音強度（埋込強度）を設定してもよい。例えば、音響送信装置２０は、受信性能レベルが標準レベルよりも高い情報端末１５から音強度情報ＡＤｋを受信した場合、標準の受信性能レベルの情報端末１５であれば、受信できた最低の音強度よりも１段階高い音強度を設定するところ、もう１段階高い音強度に埋込強度を調整する。また、音響送信装置２０は、受信性能レベルが標準レベルよりも低い情報端末１５から音強度情報ＡＤｋを受信した場合、標準の受信性能レベルの情報端末１５であれば、受信できた最低の音強度よりも１段階高い音強度を設定するところ、受信できた最低の音強度そのものに埋込強度を調整する。

・第１実施形態において、音強度情報ＡＤｋと、ＧＰＳ受信器１８が受信した情報端末１５の位置情報とを表示部１７に表示してもよい。そして、第１制御部２３は、位置情報に基づいて想定受信エリアＲＡ内の情報端末１５から送られてきた音強度情報ＡＤｋを選択し、その選択した音強度情報ＡＤｋに基づいて適正な音強度を決定してもよい。第１制御部２３は、音強度調整部２４により埋込強度を適正な音強度に調整する。

・第３実施形態において、位置情報が想定受信エリアＲＡ外である場合は、受信できた音強度情報ＡＤｋを送信しない構成でもよい。
・第３実施形態において、表示部１７に表示された音強度情報ＡＤｋおよび位置情報を見た作業者が計算したり対応表を参照したりして割り出した適正な音強度の情報を入力操作によって音響送信装置２０に入力してもよい。この場合、音強度決定部は不要になる。

・音響受信装置３０は、抽出部３３が抽出できた最低の音強度情報ＡＤｋの音強度αｋ以上の音強度を示す音強度情報ＡＤｋ，…，ＡＤｎを全て出力してもよい。
・各実施形態において、想定受信エリアＲＡまたはその周辺の位置に音響受信装置３０または音響受信装置３０を内蔵する情報端末１５を設置してもよい。この場合、音響受信装置３０は、音強度測定テスト専用とし、想定受信エリアＲＡのその時々の受信環境の変化に応じて適正な音強度情報ＡＤｋを出力部によって出力する。音響送信装置２０は、入力操作部１４またはアンテナ１３及び受信部２９などの入力部によって、リアルタイムで適正な音強度αｐを取得できる。よって、音響送信装置２０は、想定受信エリアＲＡ内の利用者が携帯する可搬型の情報端末１５に対して適正な音強度αで埋込情報ＳＣを埋め込んだ音響信号ＡＳを放音することができる。この結果、想定受信エリアＲＡ内の情報端末１５がマイクロホン３１で収音した音響信号Ｓａｓから音強度が小さいことが原因で埋込情報ＳＣを正しく抽出できない埋込情報ＳＣの受信漏れを抑制できる。このように、異なる音強度で複数の埋込情報ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｎが埋め込まれた音響信号ＡＳを受信して抽出できた音強度情報ＡＤｋを出力する音響受信装置３０と、適正な音強度αｐで埋込情報ＳＣが埋め込まれた音響信号ＡＳを受信して識別情報ＩＤに対応する提供情報を、情報端末１５の表示部１７やイヤホンジャック、スピーカなどの出力部から出力する音響受信装置３０とが異なる構成であってもよい。

・情報端末１５側で受信できた音強度情報ＡＤｋに基づいて適正な音強度を算出し、その算出した適正な音強度を、表示部１７や送信部３６に出力させてもよい。
・音響受信装置３０の表示部１７に音強度情報ＡＤｋを１次元コードまたは２次元コードで表示し、このコードをスマートフォンのカメラ機能で撮像して音強度情報ＡＤｋを音響送信装置２０に無線通信で送信する構成としてもよい。この場合、音響受信装置３０の出力部が表示部１７であり、音響送信装置２０の入力部がアンテナ１３および受信部２９である組合せとなる。

・音響受信装置３０がアンテナ１６および送信部３６により音強度情報ＡＤｋを無線通信で送信し、アンテナ１３および受信部２９により受信した音強度情報ＡＤｋを音響送信装置２０が不図示の表示部に表示し、この表示部に表示された音強度情報ＡＤｋを見た作業者が適正な音強度αｐと判断した値を、入力操作部１４を操作して入力する構成でもよい。

・各実施形態において、利用者が音響受信装置３０に対して音強度測定モードへの移行を禁止する設定ができてもよい。また、音響受信装置３０の第２制御部３２が可搬型の情報端末１５のバッテリの残量を検出し、バッテリ残量が閾値以下であれば、音強度測定モードへの移行を禁止してもよい。

・埋込情報ＳＣの情報量は、数ビット～１０数ビットの範囲内の値である場合、２ビット、５ビット、１２ビットでもよいし、例えば、良好な受信環境の下で使用される場合、埋込情報ＳＣの情報量は１６ビットでもよい。

・音電子透かし技術によるマスキングは、順向性マスキングに限らず、逆向性マスキングでもよい。
・音電子透かし方式は、エコー拡散法やスペクトラム拡散法などの拡散法に限定されない。例えば、エコー法、周期的位相変調法、位相多重化法、振幅変調法などでもよい。また、スペクトラム拡散法は、直接拡散方式でもよいし、周波数ホッピング方式でもよい。

・拡散符号は、ＰＮ系列（疑似雑音系列）に限定されず、２種類のＰＮ系列を加算して得られるＧｏｌｄ系列または最長系列（Ｍ系列）でもよい。

１０…音響通信システム
１１…放送装置
１２…放音部の一例としてのスピーカ
１３…入力部の一例を構成するアンテナ
１４…入力部の一例としての入力操作部
１５…情報端末
１６…出力部の一例を構成するアンテナ
１７…出力部の一例としての表示部
１８…位置情報取得部の一例としてのＧＰＳ受信器
２０…音響送信装置
２１…第１入力部
２２…第２入力部
２３…音強度決定部の一例としての第１制御部
２４…音強度調整部
２５…拡散符号発生器
２６…エンコード部
２７…埋込部
２８…放音処理部
２９…入力部の一例を構成する受信部
３０…音響受信装置
３１…収音部の一例としてのマイクロホン
３２…第２制御部
３３…抽出部
３４…デコード部
３５…判定部
３６…出力部の一例を構成する送信部
３７…表示処理部
４０…サーバ
ＩＮ…インターネット
ＡＳ…音響信号
Ｓａｓ…音響信号
ＯＳ…原音信号
ＯＳ１…原音
ＳＣ，ＳＣ１～ＳＣｎ…埋込情報
ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤｎ，ＡＤｋ…音強度情報
α１…標準の音強度（埋込強度）
α，αｋ，αｋ+1，αｐ…音強度（埋込強度）
ＩＤ…識別情報

Claims (13)

1. 埋込情報が埋め込まれた音響信号を放音する放音部を有する音響送信装置と、前記音響信号を収音する収音部を有する音響受信装置とを備えた音響通信システムであって、
   前記音響送信装置は、
   異なる音強度で原音信号に埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部と、
   原音信号に埋め込む埋込情報の音強度を調整する音強度調整部と、
   調整された音強度で前記原音信号に埋込情報を埋め込む埋込部と
   を備え、
   前記音響受信装置は、
   前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部と、
   前記抽出部が抽出できた埋込情報に含まれる音強度情報を出力する出力部と
   を備える音響通信システム。
2. 前記音響送信装置は、前記出力部によって出力された前記音強度情報を入力する入力部を有し、前記音強度調整部は、入力した当該音強度情報に基づいて前記音強度を調整することを特徴とする請求項１に記載の音響通信システム。
3. 前記音響受信装置は、表示部を有する情報端末に備えられ、
   前記音響受信装置の前記出力部は、前記音強度情報を表示する前記表示部であり、
   前記音響送信装置の前記入力部は、前記表示部に表示された前記音強度情報を入力操作によって入力する請求項２に記載の音響通信システム。
4. 前記音響受信装置は、アンテナを含む送信部を有する情報端末に備えられ、
   前記音響受信装置の前記出力部は、前記音強度情報を無線通信で出力する前記送信部であり、
   前記音響送信装置の前記入力部は、前記音強度情報を受信するアンテナを含む受信部である請求項２又は請求項３に記載の音響通信システム。
5. 前記音響送信装置は、前記入力部が入力した前記音強度情報に基づいて前記音強度を決定する音強度決定部を備える請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の音響通信システム。
6. 前記音響受信装置は、自身の位置情報を取得する位置情報取得部を有する可搬型の情報端末に備えられ、
   前記音響受信装置の前記出力部は、前記音強度情報および前記位置情報を出力する請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の音響通信システム。
7. 前記音響送信装置は、前記音響受信装置の前記出力部によって出力された前記音強度情報および前記位置情報を入力部により入力するとともに当該音強度情報および当該位置情報に基づいて前記音強度調整部に調整させる音強度を決定する音強度決定部を備える請求項６に記載の音響通信システム。
8. 前記音響送信装置は、前記音強度情報を含む情報を拡散符号に符号化するエンコード部を備え、
   前記音響送信装置の前記埋込部は、前記拡散符号を前記埋込情報として前記原音信号に埋め込み、
   前記音響受信装置の前記抽出部は、前記音響信号から抽出した前記拡散符号を前記音強度情報を含む情報に復号するデコード部を備える請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の音響通信システム。
9. 請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の音響通信システムにおける前記音響送信装置であって、
   異なる音強度で原音信号に埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部と、
   前記音響受信装置の前記出力部によって出力された前記音強度情報を入力部により入力するとともに当該音強度情報に基づいて原音信号に埋め込む埋込情報の音強度を調整する音強度調整部と、
   調整された前記音強度で前記原音信号に埋込情報を埋め込む埋込部と
   を備える音響送信装置。
10. 請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の音響通信システムにおける前記音響受信装置であって、
    前記音響信号を収音する収音部と、
    前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部と、
    抽出できた埋込情報に含まれる音強度情報を出力する出力部と
    を備える音響受信装置。
11. 請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の音響通信システムにおける前記音響送信装置が備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、
    コンピュータを、
    異なる音強度で原音信号に埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部、
    前記音響受信装置の前記出力部によって出力された音強度情報を入力部により入力するとともに入力された当該音強度情報に基づいて原音信号に埋め込む前記埋込情報の音強度を調整する音強度調整部、
    調整された前記音強度で前記原音信号に埋込情報を埋め込む埋込部
    として機能させるためのプログラム。
12. 請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の音響通信システムにおける前記音響受信装置が備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、
    コンピュータを、
    前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部、
    抽出できた埋込情報に含まれる音強度情報を出力する出力部
    として機能させるためのプログラム。
13. 埋込情報が埋め込まれた音響信号を放音する放音部を有する音響送信装置と、前記音響信号を収音する収音部を有する音響受信装置とを備えた音響通信システムにおいて、音響信号に埋め込まれる埋込情報の埋込強度を設定する音電子透かしの埋込強度設定方法であって、
    異なる音強度で原音信号に埋め込まれるとともにそれぞれの音強度を示す音強度情報を含む複数の埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部から放音させる放音処理ステップと、
    前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出ステップと、
    前記複数の埋込情報のうち前記音響受信装置が抽出できた埋込情報に含まれる音強度情報を出力する出力ステップと、
    前記出力ステップで出力された音強度情報を音響送信装置が入力部により入力した当該音強度情報に基づいて前記原音信号に埋め込む埋込情報の音強度を調整する音強度調整ステップと
    を備える音電子透かしの埋込強度設定方法。