基于声掩蔽原理的声泄漏防护方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及语音信号处理技术领域，具体涉及基于声掩蔽原理的声泄漏防护方法 及系统。
【背景技术】
[0002] 语言声作为人们信息交流和传递的重要载体，存在场合最多，承载的信息量也最 为丰富。而敏感声音信息的泄漏则会造成语言私密性的破坏。当人们在房间等场所进行谈 话，产生了大量的声音信息。室内设施条件和安全情况，直接关系到说话内容的安全。为了 提高语言私密性和安全性，需要进行声信息泄漏防护。
[0003] 声泄漏防护系统作为室内设施的一部分，能够有效地对人们日常生活所产生、存 储及处理的声信息进行安全防护。现有的声泄漏防护系统，包括声音采集器、中央处理器及 声音干扰器。但现有系统中声音干扰器只包括语音干扰器，并不包括振动干扰器，则现有的 系统并不能防止激光窃听、管道振动窃听及墙壁振动窃听等，声音信号仍会泄漏。而且现有 系统采用传统的白噪声或粉红噪声掩蔽信号，但由于这种掩蔽信号与被掩蔽声源信号相关 度低，则很容易通过一些简单的处理后还原出被掩蔽声源信号。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的缺陷，本发明提供一种基于声掩蔽原理的声泄漏防护方法及系 统，通过对语音信号进行语音信号处理，得到与目标语音信号相近的掩蔽声信号，且针对语 音信号产生空间声干扰及振动干扰，使得系统掩蔽效果好，不容易被还原出目标语音信号。
[0005] 第一方面，本发明提供一种基于声掩蔽原理的声泄漏防护系统，所述系统包括：声 音监测单元、声音干扰单元及中控管理单元；
[0006] 声音监测单元，与所述中控管理单元连接，用于声音采集、语音检测、声压级判别 及声光报警；
[0007] 声音干扰单元，与所述中控管理单元连接，用于进行空气传声干扰及振动传声干 扰；
[0008] 中控管理单元，与所述声音监测单元与所述声音干扰单元分别连接，用于提供人 机接口，并控制所述声音监测单元和所述声音干扰单元协同工作。
[0009] 优选地，所述声音监控系统，具体用于：
[0010] 声音信号采集、计权滤波、倍频程分析、声压级测量及语音检测。
[0011] 优选地，所述声音干扰单元包括：空间声音干扰模块、管道振动干扰模块、玻璃振 动干扰模块及墙壁振动干扰模块；
[0012] 空间声音干扰模块，安装于房间围护结构外侧，用于通过产生语音掩蔽信号，干扰 空气声泄漏；
[0013] 管道振动干扰模块，安装于穿过房间围护结构的管道、新风及空调进出口，用于通 过产生振动干扰信号，防止因管道振动传声引起的室内敏感声信息泄漏；
[0014] 玻璃振动干扰模块，安装于房间内部的窗户玻璃上，用于通过产生振动干扰信号， 防止因激光窃听导致的室内敏感声信息泄漏；
[0015] 墙壁振动干扰模块，安装于设定部位的墙壁上，用于通过产生振动干扰信号，防止 因振动窃听装置导致的室内敏感声信息泄漏。
[0016] 优选地，所述系统还包括网络单元，用于连接所述声音干扰单元及所述中控管理 单元，使得所述声音干扰单元和所述中控管理单元通过网络协议进行通信。
[0017] 第二方面，本发明提供了一种基于声掩蔽原理的声泄漏防护方法，所述方法包 括：
[0018] 采用声音监测单元对声音信号进行采集，并获得A计权声压级强度；
[0019] 判断所述声音信号是否为语音信号，若所述声音信号为语音信号且一段时间内所 述A计权声压级强度超过预设的阈值，则发出告警信号；
[0020] 中控管理单元对所述语音信号进行分析和特征提取，产生干扰信号，并将所述干 扰信号发送至声音干扰单元；
[0021] 声音干扰单元采用所述干扰信号对各区域进行声音干扰。
[0022] 优选地，所述方法还包括：
[0023] 中控管理单元定时发送心跳信号至声音干扰单元，若预定时间内未接收到所述心 跳信号的响应信号，则判定所述声音干扰单元断线，并发出告警信号。
[0024] 优选地，所述采用声音监测单元对声音信号进行采集，并获得A计权声压级强度， 包括：
[0025] 对声音信号进行数据采集，获得瞬时声压级强度值；
[0026] 对所述声音信号进行倍频程分析，获得不同频带内的声压级强度；
[0027] 对所述声音信号进行计权滤波，获得A计权声压级强度值。
[0028] 优选地，所述判断所述声音信号是否为语音信号，包括：
[0029] 将所述声音信号分为若干帧；
[0030] 计算得到每帧声音信号的短时能量，及每帧声音信号的短时过零率；
[0031] 利用双门限方法，判断所述声音信号是否为语音信号。
[0032] 优选地，所述中控管理单元对所述语音信号进行分析和特征提取，产生干扰信号， 并将所述干扰信号发送至声音干扰单元，包括：
[0033] 对所述语音信号进行分析，提取所述语音信号的时域特征和频域特征；
[0034] 基于所述时域特征和频域特征，对所述语音信号进行反转及置乱，产生掩蔽声信 号；
[0035] 将所述掩蔽声信号发送至声音干扰单元中的空间声音干扰模块，并控制管道振动 干扰模块、玻璃振动干扰模块及墙壁振动干扰模块开始工作。
[0036] 优选地，所述声音干扰单元采用所述干扰信号对各区域进行声音干扰，包括：
[0037] 空间声音干扰模块，采用接收到的掩蔽声信号，进行声音干扰；
[0038] 管道振动干扰模块、玻璃振动干扰模块及墙壁振动干扰模块，根据中控管理单元 的控制，进行振动干扰。
[0039] 由上述技术方案可知，本发明提供一种基于声掩蔽原理的声泄漏防护方法及系 统，通过对语音信号进行语音信号处理，得到与目标语音信号相近的掩蔽声信号，且针对语 音信号产生空间声干扰及振动干扰，使得系统掩蔽效果好，不容易被还原出目标语音信号。【附图说明】
[0040] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些图获得其他的附图。
[0041] 图1是本发明一实施例提供的基于声掩蔽原理的声泄漏防护系统的结构示意图；
[0042] 图2是本发明另一实施例提供的S3C2410最小系统结构示意图；
[0043] 图3是本发明一实施例提供的基于声掩蔽原理的声泄漏防护方法的流程示意图； [0044]图4是本发明另一实施例提供的声音监测单元的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0045] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046] 如图1所示，为本发明一实施例提供的基于声掩蔽原理的声泄漏防护系统的结构 示意图，该系统包括声音监测单元101、声音干扰单元102及中控管理单元103。