一种声音的掩蔽方法、装置及终端设备与流程

本技术涉及电子设备，尤其涉及一种声音的掩蔽方法、装置及终端设备。

背景技术：

1、随着移动通讯技术的不断发展，移动通讯设备已经普遍应用于人们的生产和生活中。人们通过移动通讯设备建立通讯连接，开展通话。通常在使用移动通讯设备通话时，听者以受话器收听对方的声音，但是当听者处于静室、对方的音量较大或受话器的播放音量较大时，位于听者附近的其他人(以下简称旁听者)也可能收听到受话器传出的语音。一方面，受话器传出的语音容易对旁听者产生干扰；另一方面，这可能导致部分或全部的语音泄露到旁听者耳中，语音中的隐私信息或机密信息的安全性得不到保证。

2、针对上述问题，目前可以通过对受话器待播放的语音进行处理的方式以避免通话语音的隐私信息或机密信息泄露。但是该方法需要处理受话器待播放的语音，与此同时会影响听者的通话质量。

3、目前，在利用移动通讯设备进行通话时，如何保证通话内容的私密性并避免对听者的通话质量造成干扰，已经成为本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种声音的掩蔽方法、装置及终端设备，在不影响听者的通话质量的前提下，防止旁听者听懂受话器漏音中的信息。

2、第一方面，本技术提供一种声音的掩蔽方法。该方法应用于任意具有通讯功能且包含受话器和扬声器的终端设备。该方法包括：

3、当终端设备通过受话器作为音频信号的输出端时，根据音频信号确定掩蔽声音信号；

4、通过扬声器发射掩蔽声音信号，掩蔽声音信号用于向远场掩蔽受话器输出的音频信号。例如，可以控制扬声器输出该掩蔽声音信号。

5、该方法中掩蔽声音信号是依据音频信号确定的，并且对于远场而言，扬声器与远场距离和受话器与远场距离相差较小，因此音频信号能够被掩蔽声音信号有效掩蔽。另外，对于听者耳朵，音频信号的衰减幅度明显小于，掩蔽声音信号反而会被音频信号掩蔽，因此扬声器发射的掩蔽声音信号不会对听者耳朵造成干扰，从而避免对听者通话质量造成影响。

6、受话器播放的音频信号可以包括多种类型的音频信号，例如人的语音信号、动物的声音信号或音乐等。

7、掩蔽声音信号可以是根据音频信号确定的。例如，在第一方面的第一种实现方式中，可以根据音频信号从预先生成的音频库中选择或匹配出对应的掩蔽声音信号。在第一方面的第二种实现方式中，还可以根据实时的下行音频信号生成掩蔽声音信号。

8、通过频谱特性分析可以匹配粉噪信号或者白噪信号作为掩蔽声音信号，还可以通过频谱特性分析生成粉噪信号或白噪信号作为掩蔽声音信号。另外，还可以基于音频信号进行具体分析，对音频信号进行特征提取后匹配针对性的掩蔽声音信号；或者基于音频信号进行针对性的处理操作，例如时域反转、增强处理等，生成掩蔽声音信号。

9、结合第一方面的第二种实现方式，根据音频信号确定掩蔽声音信号，具体可以包括：

10、对音频信号进行频谱分析，获得频谱响应；

11、根据频谱响应生成掩蔽声音信号。

12、依据音频信号的频谱响应生成掩蔽声音信号，保证掩蔽声音信号与音频信号的频谱响应相互匹配，从而使掩蔽声音信号能够高效掩蔽受话器输出的音频信号。

13、结合第一方面的第二种实现方式，根据音频信号确定掩蔽声音信号，具体可以包括：

14、按照预设帧长截取音频信号，获得截取后的声音片断；

15、将声音片断进行时域反转，获得反转声音；

16、将反转声音直接拼接生成掩蔽声音信号，或者通过窗函数之后再拼接生成掩蔽声音信号。

17、通过反转生成掩蔽声音信号，使掩蔽声音信号难以被旁听者听懂，从而当掩蔽声音信号向远场发射时，受话器漏音能够被不易听懂的掩蔽声音信号掩蔽。

18、结合第一方面的第二种实现方式，根据音频信号确定掩蔽声音信号，具体可以包括：

19、按照预设帧长截取音频信号，获得截取后的声音片断；

20、将声音片断进行插值，获得补充后的声音信号；或者从预设音频库中匹配后续片断，获得补充后的声音信号；

21、根据补充后的声音信号生成对应的掩蔽声音信号。

22、通过插值或匹配获取补充后的声音信号，避免频繁截取声音片段，降低了终端设备的处理负荷，提升对掩蔽声音信号的生成效率。

23、可选地，结合第一方面的第二种实现方式，该方法还可以包括：

24、获得根据音频信号生成掩蔽声音信号的时间长度；

25、根据时间长度对音频信号进行延迟，以使受话器输出的音频信号与扬声器输出的掩蔽声音信号相适应。

26、例如，延迟后是音频信号和掩蔽声音信号局部对齐或完全对齐。通过对齐掩蔽声音信号和音频信号，保证掩蔽声音信号与音频信号的同步性，提升了掩蔽效果。

27、结合第一方面的任意一种实现方式，该方法还可以包括：

28、将掩蔽声音信号进行相位反相处理，获得反相声音信号；

29、将反相声音信号进行降低幅值处理后和音频信号进行混音，获得混音声音信号；

30、受话器输出混音声音信号。

31、通过反相处理，使混音声音信号能够在一定程度上抵消扬声器发射的掩蔽声音信号对近场听者耳朵的影响，在保证通话私密性的基础上进一步提升了通话质量。

32、结合第一方面的任意一种实现方式，该方法通过扬声器发射掩蔽声音信号，具体包括：

33、检测周围环境的声音信号，当周围环境的声音信号的幅值低于第一预设阈值时，通过扬声器发射掩蔽声音信号。该方法降低漏音内容的泄露风险。

34、结合第一方面的任意一种实现方式，该方法通过扬声器发射掩蔽声音信号，具体可以包括：

35、当检测到有下行音频信号时，判断下行音频信号的幅值大于第二预设阈值时，通过扬声器发射掩蔽声音信号。该方法避免对旁听者造成不必要的噪声干扰。

36、可选地，预设帧长的时间取值范围为10ms-300ms。

37、可选地，反相处理的相位范围是90度-270度。

38、受话器与扬声器的距离大于终端设备的宽度；

39、受话器与扬声器的距离大于终端设备的长度的一半；

40、受话器与扬声器的距离大于100mm；

41、受话器与扬声器的距离至少为受话器与听者耳朵的20倍。

42、第二方面，本技术提供一种声音的掩蔽装置。该装置应用于任意具有通讯功能且包含受话器和扬声器的终端设备。

43、该装置包括：判断模块、确定模块和第一控制模块。

44、其中，判断模块，用于判断终端设备是否以受话器作为音频信号的输出端；

45、确定模块，用于当判断模块的判断结果为是时，根据音频信号确定掩蔽声音信号；

46、第一控制模块，用于控制扬声器发射掩蔽声音信号，以向远场掩蔽受话器输出的音频信号。

47、在第二方面的第一种实现方式中，确定模块用于当以所述受话器输出音频信号时，根据音频信号从预先生成的音频库中选择或匹配对应的掩蔽声音信号。

48、在第二方面的第二种实现方式中，确定模块用于根据音频信号实时生成掩蔽声音信号。

49、结合第二方面的第二种实现方式，确定模块具体可以包括：

50、频谱分析单元，用于对音频信号进行频谱分析，获得频谱响应；

51、第一生成单元，用于根据频谱响应生成掩蔽声音信号。

52、结合第二方面的第二种实现方式，确定模块具体可以包括：

53、信号截取单元，用于按照预设帧长截取音频信号，获得截取后的声音片断；

54、信号反转单元，用于将声音片断进行时域反转，获得反转声音；

55、第二生成单元，用于根据反转声音生成对应的掩蔽声音信号。

56、结合第二方面的第二种实现方式，确定模块具体可以包括：

57、信号截取单元，用于按照预设帧长截取音频信号，获得截取后的声音片断；

58、信号补充单元，用于将声音片断进行插值，获得补充后的声音信号；或者从预设音频库中匹配后续片断，获得补充后的声音信号；

59、第三生成单元，用于根据补充后的声音信号生成对应的掩蔽声音信号。

60、结合第二方面的第二种实现方式，该装置还可以包括：

61、时间长度获取模块，用于获得根据音频信号生成掩蔽声音信号的时间长度；

62、延迟模块，用于根据时间长度对音频信号进行延迟，以使受话器输出的音频信号与扬声器输出的掩蔽声音信号相适应。

63、结合第二方面的任意一种实现方式，上述装置还可以包括：

64、反相处理模块，用于将掩蔽声音信号进行相位反相处理，获得反相声音信号；

65、混音模块，用于将反相声音信号进行降低幅值处理后和音频信号进行混音，获得混音声音信号；

66、第二控制模块，用于控制受话器输出混音声音信号。

67、结合第二方面的任意一种实现方式，第一控制模块，具体可以包括：

68、第一检测单元，用于检测周围环境的声音信号；

69、第一判断单元，用于判断周围环境声音的幅值是否低于第一预设阈值；

70、第一控制单元，用于当第一判断单元判断结果为是时通过扬声器发射掩蔽声音信号。

71、结合第二方面的任意一种实现方式，第一控制模块，具体可以包括：

72、第二检测单元，用于检测是否有下行音频信号；

73、第二判断单元，用于当第二检测单元检测到有下行音频信号时，判断下行音频信号的幅值是否大于第二预设阈值；

74、第二控制单元，用于当第二判断单元判断结果为是时，通过扬声器发射掩蔽声音信号。

75、结合第二方面的任意一种实现方式，装置还可以包括：

76、信号增强模块，用于对掩蔽声音信号进行增强处理，获得增强后的掩蔽声音信号，再提供给扬声器。

77、第三方面，本技术提供一种终端设备。该终端设备可以为手机、平板电脑、个人数字助理(英文全称：personal digital assistant，英文缩写：pda)、销售终端设备(英文全称：point of sales，英文缩写：pos)、车载电脑等任意具有通讯功能且包含受话器和扬声器的终端设备。

78、本技术第三方面提供的终端设备包括：受话器、扬声器和处理器；

79、处理器，用于当以受话器输出音频信号时，根据音频信号确定或生成掩蔽声音信号；

80、扬声器，用于发射掩蔽声音信号，以向远场掩蔽受话器输出的音频信号。

81、在第三方面的第一种实现方式中，处理器具体用于当以所述受话器输出音频信号时，根据音频信号从预先生成的音频库中选择或匹配对应的掩蔽声音信号。

82、在第三方面的第二种实现方式中，处理器具体用于根据音频信号实时地生成掩蔽声音信号。

83、结合第三方面的第二种实现方式，处理器，具体用于对音频信号进行频谱分析，获得频谱响应；根据频谱响应生成掩蔽声音信号。

84、结合第三方面的第二种实现方式，处理器，具体用于按照预设帧长截取音频信号，获得截取后的声音片断；将声音片断进行时域反转，获得反转声音；根据反转声音生成对应的掩蔽声音信号。

85、结合第三方面的第二种实现方式，处理器，具体用于按照预设帧长截取音频信号，获得截取后的声音片断；将声音片断进行插值，获得补充后的声音信号；或者从预设音频库中匹配后续片断，获得补充后的声音信号；根据补充后的声音信号生成对应的掩蔽声音信号。

86、结合第三方面的第二种实现方式，处理器，还用于获得根据音频信号生成掩蔽声音信号的时间长度；根据时间长度对音频信号进行延迟，以使受话器输出的音频信号与扬声器输出的掩蔽声音信号相适应。

87、结合第三方面的任意一种实现方式，处理器，还用于将掩蔽声音信号进行相位反相处理，获得反相声音信号；将反相声音信号进行降低幅值处理后和音频信号进行混音，获得混音声音信号；控制受话器输出混音声音信号。

88、结合第三方面的任意一种实现方式，处理器，具体用于检测周围环境的声音信号，当周围环境的声音信号的幅值低于第一预设阈值时，通过扬声器发射掩蔽声音信号。

89、结合第三方面的第二种实现方式，处理器，具体用于当检测到有下行音频信号时，判断下行音频信号的幅值大于第二预设阈值时，通过扬声器发射掩蔽声音信号。

90、本技术至少具有以下优点：

91、本技术提供的声音的掩蔽方法应用在具有受话器和扬声器的终端设备。当终端设备通过受话器作为音频信号的输出端时，基于音频信号确定掩蔽声音信号，再控制扬声器发射掩蔽声音信号。由于该掩蔽声音信号是依据音频信号确定的，并且扬声器与受话器相对于远场的距离差异较小，因此掩蔽声音信号能够较好地掩蔽受话器的漏音，防止通话语音中的信息泄露。此外，由于掩蔽声音信号和声音信号分别由扬声器和受话器输出，当听者以受话器收听声音信号时，扬声器与受话器相对于听者耳朵的距离差异较大，因此掩蔽声音信号对听者收听声音信号的干扰较小，不会影响听者的通话质量。