[發明專利]用于保護語言私密性的隨機干擾聲信號產生系統及其方法

有效

• 申請號: 201110405092.8
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102522080A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 蔣斌;楊軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G10K11/175
• 分類號: G10K11/175
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

1.一種用于保護語言私密性的隨機干擾聲信號產生系統，該系統包括：一組干擾模塊、一組后處理模塊、控制模塊和自動增益控制模塊；所述的干擾模塊，用于產生干擾聲信號；所述的后處理模塊，用于對產生的干擾聲信號進行后處理；所述的自動增益控制模塊，用于對輸出信號調節增益大小；所述的控制模塊，用于完成干擾模塊、后處理模塊和自動增益控制模塊的參數初始化，控制系統的正常運行；其特征在于，

所述的干擾模塊，根據目標聲源信號隨機產生N個通道的干擾聲信號；該干擾模塊包括：分幀處理單元、時間反轉單元和相加單元；

所述的分幀處理單元，用于對第j個通道輸入信號x_j(n)＝x(n)，j＝1，…，N，通過分析窗函數W_j1進行重疊分幀處理，得到第k幀信號x_j2(n，k)；

所述的時間反轉單元，用于對得到的單幀信號進行時間反轉處理，得到信號x_j3(n，k)，x_j3(n，k)＝x_j2(-n，k)；

所述的相加單元，用于對時間反轉后的信號x_j3(n，k)用綜合窗函數W_j2重疊相加，得到該通道的處理輸出信號x_j3(n)；

所述的分析窗函數W_j1和綜合窗函數W_j2的窗函數長度相等。

2.根據權利要求1所述的隨機干擾聲信號產生系統，其特征在于，所述的分析窗函數W_j1和綜合窗函數W_j2的窗函數長度為150～500ms。

3.根據權利要求1所述的隨機干擾聲信號產生系統，其特征在于，所述的分析窗函數W_j1和綜合窗函數W_j2的幀移范圍相同，為窗函數長度的1/8～1/2。

4.根據權利要求1所述的隨機干擾聲信號產生系統，其特征在于，所述的分析窗函數為語音信號處理窗函數，包括：漢明窗、漢寧窗、三角窗和矩形窗。

5.根據權利要求1所述的隨機干擾聲信號產生系統，其特征在于，所述的后處理模型包括自動增益控制單元、延時單元和噪聲單元；

所述的自動增益控制單元的控制系數α_j范圍隨機在0～1之間任意選擇，0表示該通道禁止使用，1表示該通道取最大幅度；

所述的延時單元，用于對自動增益控制單元處理輸出的信號進行延時處理，以保證各個通道信號時序上的一致性；

所述的噪聲單元，用于在各通道疊加上噪聲N(n)，包括：白噪聲、粉紅噪聲、語譜噪聲或者音樂，以使該通道信號更加復雜。

6.一種用于保護語言私密性的隨機干擾聲信號產生方法，該方法根據目標聲源信號產生相應的干擾聲信號，該干擾聲信號具有和目標聲源信號相似的長時幅度譜，對目標聲源信號產生干擾，保護目標聲源信息；該方法的步驟包括：

步驟1)：通過控制模塊隨機選擇N種干擾聲信號產生模型，把目標聲源信號分成N個通道分別輸入一組干擾模塊，每個通道的干擾模塊通過處理目標聲源信號產生一路干擾聲信號；

步驟2)：通過一組后處理模塊分別對每一路干擾聲信號進行后處理；

步驟3)：疊加每個通道后處理輸出的信號，通過自動增益控制模塊產生干擾聲信號；

所述的步驟1)，假設輸入聲信號為x(n)，控制模塊隨機選擇N個通道，第j個通道的干擾模塊的輸入信號為：x_j(n)＝x(n)，j＝1，…，N；

分幀處理單元通過分析窗函數W_j1進行重疊分幀處理，得到第k幀信號x_j2(n，k)，接著時間反轉單元對得到的單幀信號進行時間反轉處理，得到x_j3(n，k)：

x_j3(n，k)＝x_j2(-n，k)；

相加單元對時間反轉后的信號x_j3(n，k)，用綜合窗函數W_j2重疊相加，得到該通道的處理輸出x_j3(n)；所述的分析窗函數W_j1和綜合窗函數W_j2的窗函數長度相等。