利用回音消除功能的音频会议安全保密系统及保密方法_2

文档序号:8224546阅读:来源:国知局
路音频功率放大器传来的会场背景噪声。 音箱数量依据会场面积大小决定,设最大输出功率为P的音箱可有效掩盖S平方米面积的 会场。音箱个数L > S/s,其中S是会场面积,S通过实验测得。
[0017] 耳机作为语音输出设备,将从多路耳机分配器接收到的去噪后的语音传给与会 者。与会者每人都需要佩戴一副耳机,所W耳机数量等于与会人数N。耳机与多路耳机分配 器相连,并由与会者佩戴。
[0018] 麦克风是本发明带噪语音的采集设备,采用具有支持会议投票功能的麦克风。一 个麦克风与会议系统主控器相连,其余麦克风使用8巧T型端音频线手拉手连接"方式 相连。每个与会者使用一个麦克风,因此麦克风的个数等于参加会议的人数N。
[0019] 采用本发明音频会议安全保密系统进行保密的方法是:
[0020] 第一步,给机柜中会议系统主控器、多路音频功率放大器、多路耳机分配器、处理 机上电,开启控制箱外音箱、耳机分配器电源。会议系统主控器集成会场语音信息,控制系 统中多个麦克风的开关,采集麦克风传送进入系统的带噪语音音频模拟信号。多路音频功 率放大器将纯净语音的功率增大,再通过多路耳机分配器在与会者的耳机中播放,处理机 开始运行音频会议安全保密软件。
[0021] 第二步,噪声播放模块将噪声信号依次传递给一号声卡、多路音频功率放大器、音 箱,在会场中播放噪声。此时与会者开始会议,会场中语音信息被噪声掩盖住。一号声卡对 来自会议系统主控器的带噪语音音频模拟信号进行模/数转换后得到带噪语音信号,并对 其进行回音消除,去除部分背景噪音,并将经过回音消除去噪后的语音信号(相对纯净的 语音信号)送至音频处理模块。
[0022] 第=步,音频处理模块利用OM-LSA和小波阔值去噪结合的语音增强算法对经过 回音消除去噪后的语音信号(相对纯净的语音信号)去除残留噪声,得到纯净语音信号,并 将纯净语音信号送至纯净语音输出模块。
[0023] 第四步,纯净语音输出模块将纯净语音信号依次传输至二号声卡、多路耳机分配 器、耳机,纯净语音从耳机中播放,与会者可W在耳机中听到会场的信息。
[0024] 采用本发明可W达到W下效果:
[0025] 1、本发明音频会议安全保密系统可W针对实现对会议室信息的有效加密,保护会 议室信息安全,干扰会议室窃听设备的使用,解决了目前市场上防窃听设备应对的窃听手 段单一性和声波传播范围的不可控制性问题,针对任何窃听手段都能有效保证会议内容不 被窃听,具有普适性。
[0026] 2、本发明音频会议安全保密系统可W在防窃听的同时实现会议室系统的正常功 能一一即保证与会人员正常的信息交流。会议室系统中的麦克风接受到带噪语音后,输送 到主机,通过一号声卡和音频处理模块消除噪音,在降噪处理后,得到纯净语音信号,将该 纯净语音信号通过声卡和耳机分配器传送给各位与会人员所携带的耳机里,保证与会人员 能够很好的接受到会议信息同时正确传达信息。
[0027] 本发明音频会议安全保密方法通过双重去噪的过程,即第一次采用一号声卡的回 音消除功能进行第一次去噪,去除背景噪音,然后由音频处理模块采用OM-LSA和小波阔值 去噪结合的综合算法对残留噪音进行处理,能够很好的实现带噪语音的解密过程,而且实 现速度较快,有效减小了时延,从而能够达到很好的还原效果,保障会议室的信息的正常传 达。
【附图说明】
[002引图1是本发明音频会议安全保密系统总体结构图;
[0029] 图2是本发明音频会议安全保密软件结构图;
[0030] 图3是本发明音频会议安全保密方法流程图。
【具体实施方式】
[0031] 图1是本发明音频会议安全保密系统总体结构图;
[0032] 音频会议安全保密系统由控制系统和会场系统两部分组成。控制系统由处理机、M 个多路耳机分配器、会议系统主控器、多路音频功率放大器组成,为方便起见控制系统放置 于机柜中,且为方便控制各部件电源的开关,可W采用电源时序器。会场系统由C个音箱、 N个耳机、N个麦克风组成。N等于参会人员数,C为正整数。
[0033] 电源时序器用于控制控制系统中其余部件电源的开关,电源时序器要求额定电压 220V,频率50化,至少具备五路S相电源插孔。电源时序器外接220V 50化交流电源,依次 为控制系统中处理机、多路耳机分配器、会议系统主控器、多路音频功率放大器供电。电源 时序器的设置是为了使对音频会议安全保密系统的操作更加方便,机柜中的多路耳机分配 器、会议系统主控器、多路音频功率放大器的开关长期处于开启状态,该样保证带噪音频 信号可W再电源开启后立即播放。当操作者按动电源时序器上电开关时,机柜中的各部件 就可W处于工作状态。
[0034] 处理机是一台计算机。要求具备两块声卡、8G W上内存、3. 5G W上主频、4核处理 器,安装Windows 7操作系统、Java jdk7W及音频会议安全保密软件。处理机是本发明的 控制中屯、,控制噪声的播放,控制带噪语音的采集,进行带噪语音的去噪增强处理,控制纯 净语音的输出。处理机硬件部分参与信号处理交互的主要是一号声卡和二号声卡。一号声 卡采用具有回音消除功能的(如sound blaster)声卡。一号声卡用于噪声播放和带噪语音 采集并对带噪语音进行回音消除,其音频输入端连接会议系统主控器,音频输出端连接多 路音频功率放大器,数据端口连接CPU数据总线;一号声卡对来自CPU的噪声信号进行数/ 模转换,得到噪声音频模拟信号,将噪声音频模拟信号送给多路音频功率放大器;同时一号 声卡对来自会议系统主控器的带噪语音音频模拟信号进行模/数转换得到带噪语音信号, 利用其回音消除功能进行第一次去噪,并将经过回音消除去噪后的语音信号(相对纯净的 语音信号)送至CPU ;二号声卡用于纯净语音输出,其音频输出端连接多路耳机分配器,数 据端口连接CPU数据总线,二号声卡对从CPU传来的纯净语音信号进行数模转换,将得到的 纯净语音音频模拟信号送给多路耳机分配器。
[0035] 图2是本发明音频会议安全保密软件结构图;
[0036] 处理机内部安装有音频会议安全保密软件,音频会议安全保密软件由噪声播放模 块、音频处理模块W及纯净语音输出模块组成。
[0037] 噪声播放模块调用一段存放在处理机中事先采集过的噪声文件,该段噪声是在增 杂环境下录制的人声噪声,满足有色、频谱动态变化、与人交谈语音特征相似等特点,可W 在较低音量情况下掩盖语音。噪声播放模块与一号声卡的数/模转换端、音频处理模块相 连,从处理机存贬空间读取噪声文件,将噪声文件切分成0 (0为正整数)份,每份时间长度 t尽量小(t《0. 5秒),当从键盘接收到开始播放噪声的指令时,噪声播放模块生成随机数 i (1《i《0为正整数),选取第i份噪声片段即噪声信号送至一号声卡,播放完毕后重新 生成随机数i并播放第i段噪声片段,重复该个过程直到噪声播放模块从键盘接到结束指 令。随机播放噪声可W防止噪声信息泄露使得窃听者有机会还原出与会者的语音信息。 [003引一号声卡是具有回音消除功能的sound blaster声卡,该声卡对带噪语音信号进 行第一遍去噪,即通过声卡中自带的回音消除功能去除噪音中的背景噪音,得到相对纯净 的语音信号,将相对纯净的语音信号送给音频处理模块。
[0039] 音频处理模块与一号声卡相连,并通过第二缓冲管道与纯净语音输出模块连接。 由于相对纯净的语音信号仍有残留噪声,因此,音频处理模块进一步采用0M-LSA和小波阔 值去噪结合的综合算法对残留噪声进行处理,得到纯净语音信号,将纯净语音信号放到第 二缓冲管道中等待纯净语音输出模块将纯净语音信号取走。纯净语音输出模块与二号声卡 输出端连接,当纯净语音输出模块中不存在未播放的语音时,纯净语音输出模块从第二缓 冲管道取出纯净语音信号送至二号声卡数/模转换端。
[0040] 图3是本发明音频会议安全保密方法流程图。
[0041] 第一步,给机柜中会议系统主控器、多路音频功率放大器、多路耳机分配器、处理 机上电,开启控制箱外音箱、耳机分配器电源。会议系统主控器集成会场语音信息,控制系 统中多个麦克风的开关,采集麦克风传送进入系统的带噪语音音频模拟信号。多路音频功 率放大器将纯净语音的功率增大,再通过多路耳机分配器在与会者的耳机中播放,处理机 开始运行音频会议安全保密软件。
[0042] 第二步,噪声播放模块将噪声信号依次传递给一号声卡、多路音频功率放大器、音 箱,在会场中播放噪声。此时与会者开始会议,会场中语音信息被噪声掩盖住。一号声卡对 来自会议系统主控器的带噪语音音频模拟信号进行模/数转换后得到带噪语音信号,并对 其进行回音消除,去除部分背景噪音,并将经过回音消除去噪后的语音信号(相对纯净的 语音信号)送至音频处理模块。
[0043] 第S步
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