TWI817425B - 智能會議防側錄干擾方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種智能會議防側錄干擾裝置，其包含：一載體；至少一超聲波發射裝置，其係配置於該載體，且所述超聲波發射裝置係用以於一發聲源及一收音源之間輸出頻率介於24kHz至26kHz間之超聲波干擾訊號；藉此，本發明透過特定頻段之超聲波干擾訊號輸出，藉可將超聲波干擾訊號疊加於收音源所收錄之信號，包含發聲源之聲音及環境聲，使無法識別側錄之音頻內容，藉以達致防止側錄之功效；此外，透過載體配置相異傾角之上定位面、中定位面及下定位面，使超聲波發射裝置可陣列設置，並透過驅動裝置轉動載體時，將可令超聲波干擾訊號涵蓋發聲源及收音源間之所有角度或範圍，使可確實對收音源進行干擾，以有效達致防止側錄功能或經由網路監聽。

Description

智能會議防側錄干擾方法及其裝置

本發明係提供一種智能會議防側錄干擾方法及其裝置，尤指一種可收音源進行干擾，使其於播放時無法識別側錄之音頻內容，藉以達致防止側錄之功效或經由網路監聽。

按，隨科技技術之日新月異，諸多行業經常面臨某些公司透過不正當手段獲取信息，造成自身利益 損失之情形，例如：通過網絡設備攔截數據包以獲取用戶資訊或密碼，是以，通訊基站等基礎設備之通信防洩密措施，近來越來越受到各國的重視，並予視同國安等級看待，因此互信國之間推動可靠的通信夥伴聯盟；隨著使用行動裝置上網或通信的普及，在日常生活中，語音監控可謂常被侵犯的隱私之一。

無噪音及隱私係用戶於會議中所關切的議題，除在密閉之空間環境中換取安靜的條件和信息的安全之外，尚需應用先進的信號處理技術阻斷其間之背景聲音，俾予會議現場或互聯網的遠端可以實現良好的聲音通訊，確保有品質的會議討論；然而，另一個面向受到關切的議題為如何防止第三方記錄或經由網路監聽語音討論或談話的內容；除了專業的微型錄音設備之外，現在任何智能手機上皆可安裝錄音軟體，錄音的動作可謂唾手可作。即便是參與會議者於會議期間沒有主動進行錄音，駭客仍可能意圖駭入會議參與者的設備，進行竊聽。

目前市場上之語音干擾設備，係屬可穿戴式防治錄音之裝置。其中，惟其干擾器佈署成平面線型，訊號發射在前向和後向兩個固定方向，用戶遵循設備的兩個方向信號傳輸，亦可額外加裝超聲波換能器擴展至多個方向以達到干擾的目的；而在其他之設備，則係人與人之間近距離交談時穿戴在手腕上的設備，藉以令其設備於空間中輕微移動，可予達到用戶所需的聲音屏蔽效果；然而，前述設備對於聲音之屏蔽仍具有死角，無法全方位的有效進行收音干擾，故仍具有易遭側錄之疑慮。

有鑑於此，吾等發明人乃潛心進一步研究防側錄設備之設計，並著手進行研發及改良，期以一較佳發明以解決上述問題，且在經過不斷試驗及修改後而有本發明之問世。

爰是，本發明之目的係為解決前述問題，為達致以上目的，吾等發明人提供一種智能會議防側錄干擾裝置，其包含：一載體；以及至少一超聲波發射裝置，其係配置於該載體，且所述超聲波發射裝置係用以於一發聲源及一收音源之間輸出頻率介於最高峰值頻率（25kHz）鄰近範圍之超聲波干擾訊號，並予覆蓋該收音源之收音頻段，且該收音頻段係介於低頻至3kHz之間者。

據上所述之智能會議防側錄干擾裝置，其中，該超聲波干擾訊號之頻率係介於24kHz至26kHz之間者。

據上所述之智能會議防側錄干擾裝置，其中，該超聲波干擾訊號為可加性高斯白雜訊。

據上所述之智能會議防側錄干擾裝置，其中，該載體由頂端至底端更形成有一上定位面、一中定位面及一下定位面，且該等定位面間係具有相異之傾角，且該等定位面分別設有至少一所述超聲波發射裝置者。

據上所述之智能會議防側錄干擾裝置，其中，該上定位面係與一重力方向間略呈35度之夾角、該中定位面係與該重力方向間略呈17.5度之夾角，而該下定位面係與該重力方向略呈平行者。

據上所述之智能會議防側錄干擾裝置，該載體更設有複數承載面，所述承載面係分別設有該上定位面、該中定位面及該下定位面，且所述承載面係側向圍繞形成該載體者。

據上所述之智能會議防側錄干擾裝置，更包含一驅動裝置，其係對應連結並旋轉驅動該載體者。

據上所述之智能會議防側錄干擾裝置，更包含一處理單元，其耦接有一訊號產生模組，該訊號產生模組係連接有至少一放大電路模組，且所述超聲波發射裝置係對應連接於至少其一所述放大電路模組。

據上所述之智能會議防側錄干擾裝置，更包含一驅動裝置，其係耦接於該處理單元，且該驅動裝置係對應連結並旋轉驅動該載體者。

本發明另提供一種智能會議防側錄干擾方法，其步驟包含：透過至少一超聲波發射裝置以於一發聲源及一收音源之間輸出頻率介於20kHz至30kHz間之超聲波干擾訊號，藉以覆蓋該收音源之收音頻段，且該收音頻段係介於低頻至3kHz之間。

是由上述說明及設置，顯見本發明主要具有下列數項優點及功效，茲逐一詳述如下：

1.本發明透過輸出頻率介於20kHz至30kHz（較佳者為24kHz至26kHz）間之超聲波干擾訊號輸出，藉可將超聲波干擾訊號疊加於收音源所收錄之信號，包含發聲源之聲音及環境聲，使無法識別側錄之音頻內容，藉以達致防止側錄之功效；此外，透過載體配置相異傾角之上定位面、中定位面及下定位面，使超聲波發射裝置可陣列設置，並透過驅動裝置轉動載體時，藉可令超聲波干擾訊號涵蓋發聲源及收音源間之所有角度或範圍，使具有較小之屏蔽死角，使可確實對收音源進行干擾，以確保使用情境的對話內容可獲得保護，進而有效達致防止側錄及網路監聽之功能者。

關於吾等發明人之技術手段，茲舉數種較佳實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供  鈞上深入了解並認同本發明。

請先參閱第1圖至第3圖所示，本發明係提供一種智能會議防側錄干擾裝置及方法，其包含：

一載體1；以及

至少一超聲波發射裝置2，其係配置於該載體1，且所述超聲波發射裝置2係用以於一發聲源及一收音源之間輸出頻率介於20kHz至30kHz間之超聲波干擾訊號，並予覆蓋該收音源之收音頻段，且該收音頻段係介於低頻（約20Hz）至3kHz之間者。

在一實施例中，超聲波發射裝置2係選用JINCI Technology 公司之25kHz 頻段的超聲波發射器，其相較於一般音響其體積更小，且可承受之電壓峰值更高，亦即可實現體積小且干擾效果強的效果；配合其微控制器之配置，係可於25kHz 之頻率下，亦具0.1mHz 之高分辨率（頻率解析度），於本實施例中，係使用常態（高斯）分布之亂數產生函式，以提供25±1kHz 範圍內的數值，並以此隨機數值持續在迴圈中輸出頻率，再經由放大器使超聲波發射裝置2對應輸出超聲波干擾訊號。

其中，人耳之聽覺頻率範圍落在 20Hz~20kHz之間，為避免干擾麥克風並同影響到人與人之間的對談，而本發明所採超聲波干擾訊號之頻率係高於20kHz，其可干擾收音源之收音，且其頻率無法由人耳所聽及，而收音源通常係麥克風，而本發明之干擾原理，主要係透過於麥克風內部之非線性隔膜與功率放大器，其中，訊號透過功率放大器在可聽見之頻段範圍內表現是線性的，但在不可聽及之範圍則屬於非線性，導致在不同頻率上產生噪音，是以，本發明透過超聲波干擾訊號之輸出，確實可實現對麥克風之干擾。

由於如前述者，麥克風於接收超聲波時，會因非線性放大而造成在正常頻段產生雜音，是以，在一實驗例中，本發明係於啟動超聲波發射裝置2同時，使用麥克風錄音並相距 0.5 公尺的距離做量測，在超聲波干擾訊號為 25kHz 之頻率時，麥克風接收到的雜音頻率較為集中於3kHz頻率上，較為單一固定且覆蓋頻段小；若將超聲波干擾訊號平均分布輸出於 20kHz~30kHz 頻率時，麥克風接收到的雜音頻率則是相對分散在各頻率上，覆蓋頻段較廣，但是聲音振幅明顯降低，其主要原因為超聲波發射裝置2的特性導致的，本發明所採之超聲波發射裝置2，其於25±1 kHz 的頻段發出的聲壓位準最大，比該頻段更大或更小的頻率，聲壓位準皆呈現明顯衰減。

為瞭解接收頻段的差異，經實際量測三種頻率範圍實際接收到之頻率分布數據，測得如第4圖所示，當超聲波干擾訊號為 25kHz 頻率時，振幅變化量最大，但較不集中；而當超聲波干擾訊號為 24kHz~26kHz 頻率時，聲壓衰減遠低於20kHz~30kHz 之頻率，而麥克風接收到的雜音頻率分布主要落於 1kHz 以內；爰成年男性在語言溝通的發聲音頻分布為 85~155Hz，成年女性則為165~255Hz，因此，24kHz~26kHz 之超聲波干擾訊號相當適合用於干擾收音源接收人們交談之效果；而利用可加性高斯白雜訊將頻率平均分布於 24kHz~26kHz 之中，可以使麥克風接收到的超聲波干擾訊號分布能量更為勻稱，使更能彰顯干擾之效果。

就本發明之硬體配置而言，在一實施例中，該載體1由頂端至底端更形成有一上定位面11、一中定位面12及一下定位面13，且如第2圖及第3圖所示者，該等定位面11、12、13間係具有相異之傾角，且該等定位面11、12、13分別設有至少一所述超聲波發射裝置2，藉以令所述超聲波發射裝置2可陣列設置於載體1，使可進行多向且全方位之干擾，在一較佳之配置中，該上定位面11係與一重力方向間略呈35度之夾角θ ₁、該中定位面12係與該重力方向g間略呈17.5度之夾角θ ₂，而該下定位面13係與該重力方向g略呈平行，藉以令本發明可據以配置於一桌面，並考量常見會議桌之短邊至少有 80公分之情況下，透過上定位面11之角度配置，可據以覆蓋住整個人體中可能藏匿側錄器之位置，而中定位面12之傾角則係上定位面11與下定位面13之角度中間值，可將超聲波發射裝置2之位置及角度皆平均分布於載體1表面；而下定位面13則係與桌面呈平行方向射出；而該載體1更設有複數承載面14，所述承載面14係分別設有該上定位面11、該中定位面12及該下定位面13，且所述承載面14係側向圍繞形成該載體1，較佳者，係如本實施例所示者，據以圍繞形成橫截面為六角形之配置，令載體1可環狀陣列配置十八組之超聲波發射裝置2，以達桌面上全方位干擾之效果；並且，本發明透過Matlab軟體以模擬覆蓋範圍，得出超聲波發射裝置2之較佳之空間配置，藉以於本發明之陣列配置下，具有較佳之強度及空間分佈；在其他實施例中，亦可透過於載體1配置一驅動裝置3，且該驅動裝置3係連結並使驅動該載體1進行旋轉，使確保超聲波干擾訊號可確實覆蓋並干擾收音源。

另就本發明之系統架構而言，如第1圖所示者，係透過配置一處理單元4，其耦接有一訊號產生模組41，該訊號產生模組41係連接有至少一放大電路模組42，且所述超聲波發射裝置2係對應連接於至少其一所述放大電路模組42，在一具體之實施例中，處理單元4係使用Arduino系列之Atmega328p 微控制器，電力提供部分，係可透過配置一電池單元5連接一開關裝置6，並依據經一升壓器51及一繼電器52以連接至放大電路模組42（Amp1至Amp6，共計六組），且經由操作該繼電器52啟動以可提供25V之電源，而訊號產生模組41係採用AD9833，以產生高頻訊號，並經放大電路模組42以將訊號之振幅提高，並如前述者，十八個超聲波發射裝置2（US1至US18，共十八個）以每三個為一組，以分別接收前述六組放大電路模組42，俾予發射高分貝（約90分貝）之超聲波干擾訊號，以達成其干擾效果；而對於處理單元4之電力供給，則係透過於開關裝置6及處理單元4間配置一降壓器61，藉以提供5V之電力以驅動該處理單元4；而驅動裝置3亦係據以耦接於該處理單元4，使於啟動時可予旋轉驅動該載體1；另就其開關配置而言，開關裝置6係可為外部之按鍵開關，在一較佳之實施例中，係可採用人體紅外線感測裝置（PIR），藉可利於自動化感測進行本發明之啟閉，使提升於使用時之便利性；而關於其超聲波發射裝置2之相關參數設定，係可於處理單元4配置一通訊模組7，在一實施例中，係可配置為通用非同步收發傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART），以經由Wi-Fi 連接，並透過 MQTT （訊息佇列遙測傳輸）協定將數據傳送，藉可予以透過 NodeRed產生圖形化顯示於一使用者介面，藉以利於其相關配置其參數之控制，惟前述者僅係舉例說明，並不以此作為限定。

藉此，本發明透過將超聲波干擾訊號之傳播速度、頻率、衰減、空間位置、角度及時間等參數，如第5圖所示之流程，透過 Matlab進行模擬，藉以產生聲音壓力位準（Sound Pressure Level, SPL，以 dB 為單位）空間分佈之慢速撥放的動態影片，並接續轉換成 A 加權聲音壓力位準（A-weighted SPL，以 dBA為單位）之空間分佈圖，並依據其模擬結果，以呈現可干擾的空間分佈，其結果如第6圖至第8圖所示，而後，透過 Autodesk Inventor 電腦輔助設計軟體，以對本發明之載體1與超聲波發射裝置2之配置進行精準的距離及角度之設計。

其中，第6A圖、第6B圖及第6C圖所示者，為當模擬單一訊號源同時傳送至環形立體陣列之十八個超聲波發射裝置2，其由第6A圖、第6B圖及第6C圖分別代表距離桌面高 1.1cm、3.4cm、5.6cm 的俯視剖面圖。

當超聲波發射裝置2之訊號源改變配置，沿著載體1垂直方向，每三個超聲波發射裝置2配置一個訊號源，同樣總量為十八個超聲波發射裝置2模擬六個訊號源交錯干擾、對於周遭覆蓋分布的影響，第7A圖所示者為距離桌面高 3.4cm 的俯視剖面圖，第7B圖為距離桌面高 3.4cm 的俯視剖面圖，其模擬以單一訊號源並透過驅動裝置3以60度來回旋轉載體1，其覆蓋範圍較第7A圖更為均勻。

除了前述俯視面向呈現單一或多組訊號源所模擬的超聲波干擾訊號全方位干擾強度分佈結果；以單一訊號源同時傳至環形立體陣列之十八個超聲波發射裝置2的模擬情形，係如第8A及8B圖所示，其中，第8A圖為本發明之載體1於置放於桌面上所呈現之垂直剖面聲波分佈圖，將第8A圖所示六組超聲波發射裝置2鄰近周遭干擾分佈圖放大顯示，可得如第8B圖所示之超聲波發射裝置2的方位及其在立體空間的干擾強度與覆蓋分佈情形。

此外，參考多數城市環保局的噪音標準，90分貝大約屬於營建工地施工的音量，多數人對於此分貝下會影響講話者間之對談；且經實驗測試本發明產生之超聲波干擾訊號之強度，近距離量測可達 96 分貝，而由於使用超聲波，對於人耳是完全沒有影響，但對於收音源之收音模組而言，屏蔽效果是相當顯著的。

就本發明之干擾驗證，當收音源放置距離本發明載體1約50cm 處，並在收音源旁 20cm處透過音響（發聲源）撥放IBM 語音轉文字用途之純語音檔案，收音源分別錄製本發明未開啟之之原始的聲音，以及於開啟時受到干擾之聲音，其測試結果如第9圖所示者，其中，中間之波形為原始聲音之波形，在無干擾之情形下，對於多數單詞語音轉文字之辨識準確度皆有95%以上，而亦有極少部分落於 50%以下，其係屬正常之語音辨識範圍；而經本發明干擾後，如外部之波形所示，其將測得包含雜訊（即超聲波干擾訊號）之振幅，其可表示已明顯將原始之波形予以覆蓋，致使語音轉文字系統完全無法辨識任何字 詞，且由振幅之波形觀之，原本無干擾之波形亦幾乎被破壞，而無法識別其原始波形，且透過IBM 語音轉文字系統之辨識率為 0%，無法辨識到任何字詞，顯見本發明之配置確實可對收音源進行干擾，使確實可達致防止側錄之功效者。

綜上所述，本發明所揭露之技術手段確能有效解決習知等問題，並達致預期之目的與功效，且申請前未見諸於刊物、未曾公開使用且具長遠進步性，誠屬專利法所稱之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈  鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。

惟以上所述者，僅為本發明之數種較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:載體 11:上定位面 12:中定位面 13:下定位面 14:承載面 2:超聲波發射裝置 3:驅動裝置 4:處理單元 41:訊號產生模組 42:放大電路模組 5:電池單元 51:升壓器 52:繼電器 6:開關裝置 61:降壓器 7:通訊模組

第1圖係本發明之系統架構圖。 第2圖係本發明載體之立體示意圖。 第3圖係本發明載體之剖視示意圖。 第4圖係本發明於各頻率範圍之收音源接收頻譜。 第5圖係本發明執行模擬之流程圖。 第6A圖係本發明於距離桌面高 1.1cm處切面之俯視聲波分佈。 第6B圖係本發明於距離桌面高 3.4cm處切面之俯視聲波分佈。 第6C圖係本發明於距離桌面高 5.6cm處切面之俯視聲波分佈。 第7A圖係本發明於多訊號源距離桌面高 3.4cm 之俯視剖面圖。 第7B圖係本發明於多訊號源距離桌面高 3.4cm並進行60度來回旋轉之俯視聲波分佈。 第8A圖係本發明垂直剖面之聲波分佈。 第8B圖係基於第8A圖放大顯示之聲波分佈。 第9圖係本發明於驗證時，原始語音及受本發明干擾後之波形對照圖。

2:超聲波發射裝置 3:驅動裝置 4:處理單元 41:訊號產生模組 42:放大電路模組 5:電池單元 51:升壓器 52:繼電器 6:開關裝置 61:降壓器 7:通訊模組

Claims (6)

1. 一種智能會議防側錄干擾裝置，其包含：一載體；以及至少一超聲波發射裝置，其係配置於該載體，且所述超聲波發射裝置係用以於一發聲源及一收音源之間輸出頻率介於20kHz至30kHz間之超聲波干擾訊號，並予覆蓋該收音源之收音頻段，且該收音頻段係介於低頻至3kHz之間者；該載體設有十八個承載面，所述承載面係由頂端至底端分別形成有六上定位面、六中定位面及六下定位面，並分別對應側向圍繞形成該載體，使該載體之橫截面為六角形之配置；該等定位面分別設有至少一所述超聲波發射裝置；該上定位面係與一重力方向間略呈35度之夾角、該中定位面係與該重力方向間略呈17.5度之夾角，而該下定位面係與該重力方向略呈平行；以及一驅動裝置，其係對應連結並旋轉驅動該載體。
2. 如請求項1所述之智能會議防側錄干擾裝置，其中，該超聲波干擾訊號之頻率係介於24kHz至26kHz之間者。
3. 如請求項1所述之智能會議防側錄干擾裝置，其中，該超聲波干擾訊號為可加性高斯白雜訊。
4. 如請求項1至請求項3中任一項所述之智能會議防側錄干擾裝置，更包含一處理單元，其耦接有一訊號產生模組，該訊號產生模組係連接有至少一放大電路模組，且所述超聲波發射裝置係對應連接於至少其一所述放大電路模組。
5. 如請求項4所述之智能會議防側錄干擾裝置，更包含一驅動裝置，其係耦接於該處理單元，且該驅動裝置係對應連結並旋轉驅動該載體者。
6. 一種智能會議防側錄干擾方法，其步驟包含：配置如請求項1至5中任一項所述之智能會議防側錄干擾裝置，並透過所述超聲波發射裝置以於發聲源及收音源之間輸出頻率介於20kHz至30kHz間之超聲波干擾訊號，藉以覆蓋該收音源之收音頻段，且該收音頻段係介於低頻至3kHz之間。