JP4134943B2 - Sound signal processing method, sound signal processing unit, abnormal sound inspection method, and abnormal sound inspection apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、入力される音信号に含まれる振幅が大きく存続時間の短い雑音成分を減衰するための音信号処理方法および処理ユニットに関し、特に摺動部を有する検査対象が生じる被検査音に含まれる雑音成分を減衰する音信号処理方法、処理ユニットおよびこれらの処理方法及び処理ユニットにより雑音成分を低減した音信号を使用する異音検査方法及び異音検査装置に関する。 The present invention relates to a sound signal processing method and a processing unit for attenuating a noise component having a large amplitude and a short duration included in an input sound signal, and particularly to a sound to be inspected in which an inspection object having a sliding portion is generated. The present invention relates to a sound signal processing method and processing unit for attenuating a noise component to be attenuated, a processing unit, an abnormal sound inspection method and an abnormal sound inspection apparatus using a sound signal whose noise component is reduced by the processing method and processing unit.
検査対象が発生する音を採取して、採取された音に含まれる異音を検出して検査対象の異常状態を検査する異音検査は、様々な分野で広く行われている。
特に、カーエアコンのそれぞれの空気吹出口において、吹出口が開状態なる位置と閉状態となる位置の間で開口部に沿って摺動し、空調空気を吹き出す吹出口を選択するフィルムシャッタのような摺動部を有する製品は、傷や付着物等によって、部品同士が摺動する際に異音を生じる。したがって、このような摺動部を有する製品については、摺動部が生じる異音を検出して部品の良否を判定する摩擦異音検査が行われている。
An abnormal sound inspection is widely performed in various fields by collecting a sound generated by an inspection object and detecting an abnormal sound included in the collected sound to inspect an abnormal state of the inspection object.
In particular, in each air outlet of a car air conditioner, a film shutter that slides along the opening between a position where the air outlet opens and a position where the air outlet closes and selects an air outlet that blows out air-conditioned air. A product having a sliding portion generates abnormal noise when the components slide due to scratches or deposits. Therefore, a product having such a sliding portion is subjected to a frictional noise inspection that detects abnormal noise generated by the sliding portion and determines the quality of a component.
摩擦異音検査方法では、検査対象が発生した異音である摩擦音(被検査音)を検出する。この異音は連続する摩擦音であり、その音圧と継続時間との積(即ち音圧値の時間積分値)を求めることにより、検出または異常の有無についての評価を行うことが可能である。 In the frictional noise inspection method, a frictional sound (inspected sound) that is an abnormal noise generated by the inspection object is detected. This abnormal noise is a continuous frictional sound, and it is possible to evaluate the presence or absence of abnormality by obtaining the product of the sound pressure and the duration (that is, the time integral value of the sound pressure value).
しかし、打撃音のような瞬間的な大きな音圧を有する雑音は、たとえ継続時間が短くてもその音圧との積は大きくなり、異音検出または評価に影響を生じる。したがって、外部から到来する外部ノイズを遮断するために、従来の摩擦異音検査は一般に防音ボックス内で行われていた。 However, a noise having a large instantaneous sound pressure such as a striking sound has a large product with the sound pressure even if the duration is short, and affects the detection or evaluation of abnormal sounds. Therefore, in order to block external noise coming from the outside, the conventional frictional noise inspection is generally performed in a soundproof box.
なお、本発明に関して記載すべき先行技術文献はない。出願人が知っている先行技術が文献公知発明に係るものではないからである。 There is no prior art document to be described regarding the present invention. This is because the prior art known to the applicant is not related to the literature known invention.
しかし、従来の防音ボックスを使用するには大きな設置スペースを必要とするため、例えば工場の製造ラインに構築するのは経済的ではない。 However, since a large installation space is required to use a conventional soundproof box, for example, it is not economical to construct in a factory production line.
また、被検査音信号に含まれる雑音成分を平滑化する手段として、移動平均フィルタやメディアンフィルタがあるが、被検査音である摩擦音に比べて非常に大きな雑音成分が入力された場合、これらフィルタでは雑音成分を十分に除去することができない。若しくは雑音成分を十分に除去のためにサンプル数を増加させると、演算量の増加に伴い演算時間が増加するなど不利を生じ、また雑音成分以外の音成分に対しても悪影響を及ぼす。 In addition, there are moving average filters and median filters as means for smoothing the noise components contained in the sound signal to be inspected. When a noise component that is very large compared to the friction sound that is the sound to be inspected is input, these filters are used. However, the noise component cannot be sufficiently removed. Alternatively, if the number of samples is increased in order to sufficiently remove the noise component, there is a disadvantage that the calculation time increases with an increase in the calculation amount, and the sound component other than the noise component is also adversely affected.
上記問題点を鑑みて、本発明は被検査音である音信号に含まれる、音圧レベルが大きくかつ持続時間が短い外界ノイズを、少ない処理量で低減する音信号処理方法及び音信号処理ユニット並びにこれらを使用する異音検査方法及び異音検査装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a sound signal processing method and a sound signal processing unit that reduce external noise, which has a large sound pressure level and a short duration, contained in a sound signal that is an inspected sound with a small amount of processing. It is another object of the present invention to provide an abnormal sound inspection method and an abnormal sound inspection apparatus using these.
上記目的を達成するため、本発明では、入力される被検査音の音信号のうち、所定の音圧レベル以上の音信号であり、かつその存続時間が所定時間以下である音信号部分の信号値を低減する。 In order to achieve the above object, in the present invention, among the sound signals of the input sound to be inspected, the sound signal part signal that is a sound signal having a predetermined sound pressure level or higher and whose duration is not longer than a predetermined time. Reduce the value.
ここで、所定の音圧レベル以上の音信号の存続時間を求めるには、その存続時間開始前の音信号部分と存続時間終了後の音信号部分である、音圧レベルが所定のレベル内である音信号を検出する必要がある。
しかし、入力される音信号は0を境にプラス側とマイナス側に信号値が変動する交番信号である。よって、ある信号部分の信号値の小さい場合には、その信号部分が所定の音圧レベル内の音圧の音信号の一部である場合と、その信号部分が所定の音圧レベル以上の音信号の交番信号内で信号値がプラス側とマイナス側へまたはその逆へと交番中の部分である場合の、2通りの場合が考えられる。
Here, in order to obtain the duration of a sound signal that is equal to or higher than a predetermined sound pressure level, the sound pressure level that is the sound signal portion before the start of the lifetime and the sound signal portion after the end of the lifetime is within the predetermined level. It is necessary to detect a certain sound signal.
However, the input sound signal is an alternating signal whose signal value fluctuates on the positive side and the negative side with respect to zero. Therefore, when the signal value of a certain signal portion is small, the signal portion is a part of a sound signal having a sound pressure within a predetermined sound pressure level, and a sound with the signal portion being equal to or higher than the predetermined sound pressure level. There are two possible cases where the signal value is a portion that is alternating between the plus side and the minus side or vice versa in the alternating signal of the signal.
したがって、所定の音圧レベル以上の音信号の存続時間を求めるためには、所定の音圧レベルに対応する信号値閾値以下であると検出された信号部分が、上記2通りのいずれの場合の信号部分であるかを判断する必要がある。 Therefore, in order to obtain the duration of the sound signal that is equal to or higher than the predetermined sound pressure level, the signal portion that is detected to be equal to or lower than the signal value threshold corresponding to the predetermined sound pressure level is in any of the above two cases. It is necessary to determine whether it is a signal part.
そこで、本発明では、前記所定の音圧レベルに対応する信号値閾値(上限Vt1、下限Vt2)以内である信号部分の区間が所定長Δt1より短い場合には、その信号部分は所定の音圧レベルより大きい連続音の音信号の一部とみなす。そしてこのように連続音として見なされた音信号部分の区間長が所定長Δt2より短い場合に、その区間の信号を減衰する。 Therefore, in the present invention, when a section of a signal portion that is within a signal value threshold (upper limit Vt1, lower limit Vt2) corresponding to the predetermined sound pressure level is shorter than a predetermined length Δt1, the signal portion is determined to have a predetermined sound pressure. Considered as part of a continuous sound signal greater than the level. When the section length of the sound signal portion regarded as a continuous sound is shorter than the predetermined length Δt2, the signal in that section is attenuated.
すなわち、本発明の第1形態に係る音信号処理方法では、入力される音信号のうち、該音信号の信号値が所定の第1閾値以下かつ該第1閾値より小さい所定の第2閾値以上となる区間が第1所定長以上連続しない区間であって、その区間長が第2所定長よりも短い区間の信号値を減衰する。 That is, in the sound signal processing method according to the first aspect of the present invention, among the input sound signals, the signal value of the sound signal is equal to or greater than a predetermined second threshold value that is equal to or smaller than a predetermined first threshold value and smaller than the first threshold value. Is a section that is not continuous for the first predetermined length or longer and the signal value of the section whose section length is shorter than the second predetermined length is attenuated.
また、本発明の第2形態に係る音信号処理ユニットは、入力される音信号のうち、該音信号の信号値が所定の第1閾値以下かつ該第1閾値より小さい所定の第2閾値以上となる区間が第1所定長以上連続しない区間であって、その区間長が第2所定長よりも短い区間の、信号値を減衰した信号を出力する。 In the sound signal processing unit according to the second aspect of the present invention, the input sound signal has a signal value of the sound signal equal to or lower than a predetermined first threshold and lower than the predetermined second threshold. A signal in which the signal value is attenuated is output in a section in which the section is not continuous for the first predetermined length or longer and the section length is shorter than the second predetermined length.
またさらに、本発明の第3形態に係る異音検査方法は、本発明に係る音信号処理方法によって、検査対象が発生する被検査音に含まれる第2所定長よりも短い区間で生じる雑音成分を低減した音信号を使用して、前記検査対象の異音検査を行う。
さらに、本発明の第4形態に係る異音検査装置は、本発明の第2形態に係る音信号処理ユニットと、検査対象が生じる被検査音に係る音信号を取得する音信号取得手段と、を備え、音信号取得手段により取得される音信号に含まれる、第2所定長よりも短い区間で生じる雑音成分を前記音信号処理ユニットにより低減した音信号を使用して、検査対象の異音検査を行う。
Still further, the abnormal sound inspection method according to the third aspect of the present invention is a noise component generated in a section shorter than the second predetermined length included in the sound to be inspected generated by the sound signal processing method according to the present invention. An abnormal sound inspection of the inspection object is performed using a sound signal with reduced noise.
Furthermore, the abnormal sound inspection apparatus according to the fourth aspect of the present invention includes a sound signal processing unit according to the second aspect of the present invention, a sound signal acquisition means for acquiring a sound signal related to the sound to be inspected in which the inspection target is generated, Using the sound signal, which is included in the sound signal acquired by the sound signal acquisition means and is generated by reducing the noise component generated in the section shorter than the second predetermined length by the sound signal processing unit, Perform an inspection.
また、異音検査の対象となる音信号は、信号値が第1閾値以下かつ第2閾値以上となる区間が第1所定長以上連続しない区間であって、その区間長が第2所定長以上の区間に含まれ、この区間に含まれる音信号以外は異音検査の対象としないこととしてよい。
この場合、前記第1形態に係る音信号処理方法及び第2形態に係る音信号処理ユニットにおいて、信号値が第1閾値以下かつ第2閾値以上となる区間が第1所定長以上連続しない区間であって、その区間長が第2所定長より短い区間の音信号を低減する代わりに、信号値が第1閾値以下かつ第2閾値以上となる区間が第1所定長以上連続しない区間であって、その区間長が第2所定長以上の区間を検出して、この検出された区間以外の区間に含まれる音信号を減衰することとしてよい。
In addition, the sound signal to be subjected to the abnormal sound inspection is a section in which a section where the signal value is equal to or less than the first threshold and equal to or greater than the second threshold is not continuous for the first predetermined length, and the section length is equal to or greater than the second predetermined length. The sound signals included in the section may be excluded from the abnormal sound inspection.
In this case, in the sound signal processing method according to the first embodiment and the sound signal processing unit according to the second embodiment, a section in which the signal value is equal to or less than the first threshold and equal to or greater than the second threshold is a section that does not continue for the first predetermined length or more. And, instead of reducing the sound signal of the section whose section length is shorter than the second predetermined length, the section where the signal value is equal to or less than the first threshold and equal to or greater than the second threshold is a section that is not continuous for the first predetermined length or more. , A section having a section length equal to or longer than the second predetermined length may be detected, and sound signals included in sections other than the detected section may be attenuated.
本発明により、飛躍的に少ない処理量で被検査音信号に含まれる雑音信号を低減することが可能となる。また、このように雑音が低減された被検査音を使用することにより、摩擦異音検査の検査結果の精度向上を図ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce a noise signal included in a signal to be inspected with a remarkably small amount of processing. Further, by using the sound to be inspected in which noise is reduced in this way, it is possible to improve the accuracy of the inspection result of the frictional noise inspection.
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図1は、実施例に係る異音検査装置の全体構成図である。
異音検査装置1は、被検査音である検査対象物3の摩擦音を採取する外部マイクロフォン2により入力されたアナログ音信号を、所定の定格の入力信号に増幅する増幅器11と、増幅器11により増幅されたアナログ音信号を所定のサンプリング周期Δtでサンプリングして、各サンプリング周期Δi内の各時刻ti(iは自然数)における信号値が連続した列であるディジタル音信号(以下、単に「音信号」と記す)に変換するアナログディジタル変換器12とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an abnormal sound inspection apparatus according to an embodiment.
The abnormal
さらに異音検査装置1は、アナログディジタル変換器12により変換された音信号のうちノイズ成分を低減又は除去する本発明に係る音信号処理ユニットであるディジタルフィルタ13と、ディジタルフィルタ13により処理された音信号が示す摩擦音の音圧レベルと存続時間の積(時間積分値)が大きいとき、異音であると判断する判定器14と、判定器14の判定結果を表示する表示器15と、判定器14の判定により異音を検出したときにオペレータに警報を行う警報器16などを備える。マイクロフォン2は異音検査装置1に内蔵されて異音検査装置1の一部としてよい。
Further, the abnormal
図2は、本発明の実施例に係る音信号処理ユニットである、図1のディジタルフィルタ13の構成図である。ディジタルフィルタ13は、前段のアナログディジタル変換器12により変換された音信号を入力する入力端と処理済みの音信号を後段の判定器14に出力する出力端とを有する演算器21を備える。演算器21は例えばディジタルシグナルプロセッサ(DSP)などで構成される。
FIG. 2 is a block diagram of the
演算器21のデータバス22にはフィルタパラメータ記憶部23と、原音記憶部24と、作業領域用記憶部25の各記憶部が接続され、演算器21とデータの授受が可能である。なお、図2にはこれら記憶部を分割して記載したが、これらは単一の記憶素子をして実現してもよい。
The
フィルタパラメータ記憶部23にはディジタルフィルタ13が動作するために演算器21が使用する各種パラメータが記憶され、後述する第1閾値Vt1、第2閾値Vt2、第1所定長Δt1及び第2所定長Δt2などのパラメータも、このフィルタパラメータ記憶部23に記憶される。
Various parameters used by the
原音記憶部24には、アナログディジタル変換器12から逐次入力される音信号が、ディジタルフィルタ13により処理されて判定器14に逐次出力されるまで、一時的に記憶される。
In the original
作業領域用記憶部25には、演算器21がその動作のために使用する各変数が記憶される。入力音信号のうち、演算器21が減衰させるべき部分を選択するために使用される後述のテーブル1、テーブル2及びテーブル3もこの作業領域用記憶部25内に記憶される。なお、演算器21と、これら各テーブルが記憶される作業領域用記憶部25とは、本発明に係る音信号処理ユニットの第1選択手段、第2選択手段、第3選択手段及び第4選択手段をなす。
The work
図3(A)〜(D)及び図4(A)〜(D)を参照して本発明の実施形態に係る音信号処理方法を以下に説明する。
図3(A)は本発明の実施形態に係る音信号処理方法の全体フローチャートである。本発明に係る音信号処理方法は、基本的に閾値チェックステップS51と、連続性チェックステップS52と、区間長チェックステップS53と、信号減衰ステップS54とからなる。
A sound signal processing method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 (A) to (D) and FIGS. 4 (A) to (D).
FIG. 3A is an overall flowchart of the sound signal processing method according to the embodiment of the present invention. The sound signal processing method according to the present invention basically includes a threshold check step S51, a continuity check step S52, a section length check step S53, and a signal attenuation step S54.
閾値チェックステップS51では、入力された音声信号のうち、音圧レベルが所定の閾値レベルを超える信号部分の区間を選択する。
連続性チェックステップS52では、音圧レベルが所定の閾値レベルを超えない信号部分についてその区間の区間長が所定長Δt1より短い場合、この区間も音圧レベルが所定の閾値レベルを超える連続音の一部とみなして選択しステップS51で選択された区間と合成する。これにより音圧レベルが所定の閾値レベルを超える連続音に係る信号部分の区間が選択される。
In the threshold check step S51, a section of a signal part in which the sound pressure level exceeds a predetermined threshold level is selected from the input audio signal.
In the continuity check step S52, when the section length of the signal portion whose sound pressure level does not exceed the predetermined threshold level is shorter than the predetermined length Δt1, the continuous sound whose sound pressure level exceeds the predetermined threshold level is also detected in this section. It is selected as a part and combined with the section selected in step S51. Thereby, the section of the signal portion related to the continuous sound whose sound pressure level exceeds the predetermined threshold level is selected.
区間長チェックステップS53では、連続性チェックステップS52で選択された連続音信号部分のうち、その区間の区間長が所定長Δt2より短い区間を選択する。これにより、音圧レベルが所定の閾値レベルを超えるが、その存続時間が所定長Δt2に対応する時間より短い連続音である雑音成分を選択することができる。
信号減衰ステップS54では、演算器21が、原音記憶部24に記憶した音信号のうち、ステップS53で選択した区間の信号値を減衰又は消去する。
In the section length check step S53, a section in which the section length of the section is shorter than the predetermined length Δt2 is selected from the continuous sound signal portions selected in the continuity check step S52. Thereby, it is possible to select a noise component that is a continuous sound whose sound pressure level exceeds a predetermined threshold level but whose duration is shorter than the time corresponding to the predetermined length Δt2.
In the signal attenuation step S54, the
図3(A)の各ステップS51、S52及びS53の処理について、以下説明する。図3(B)、図3(C)及び図3(D)は、図3(A)の各ステップS51、S52及びS53を示す各サブルーチンを示す。
また、図4(A)は、入力された被検査音の音信号のタイムチャートであり、図4(B)〜(D)は、それぞれ図4(A)で入力された被検査音に対して図3(A)のステップS51、S52及びS53で行われる区間選択の状態を表す。
The processes in steps S51, S52, and S53 in FIG. FIG. 3B, FIG. 3C, and FIG. 3D show subroutines that show steps S51, S52, and S53 of FIG.
4A is a time chart of the sound signal of the input sound to be inspected, and FIGS. 4B to 4D correspond to the sound to be inspected input in FIG. 4A, respectively. The section selection state performed in steps S51, S52, and S53 in FIG.
図4(A)に示すように、入力音信号は、その各サンプリング周期内の時刻であるt8、t11、t20、t23、t38及びt41において、ちょうど第1閾値Vt1を超えた値であり、t3、t6、t14、t17、t26、t29、t32及びt35において、ちょうど第1閾値Vt2を下回った値である。Vt1=100とし、Vt2=−100であるとして以下説明を続ける。 As shown in FIG. 4A, the input sound signal is a value that just exceeds the first threshold value Vt1 at t8, t11, t20, t23, t38, and t41, which are times within each sampling period, and t3 , T6, t14, t17, t26, t29, t32, and t35, the values are just below the first threshold value Vt2. The description will be continued below assuming that Vt1 = 100 and Vt2 = −100.
また、時刻t2及びt4、時刻t4及びt6、時刻t7及びt9、時刻t10及びt12、時刻t13及びt15、時刻t16及びt18、時刻t19及びt21、時刻t22及びt24、時刻t25及びt27、時刻t28及びt30、時刻t31及びt33、時刻t34及びt36、時刻t37及びt39、時刻t40及びt42は、それぞれ、時刻t3、t5、t6、t8、t11、t14、t17、t20、t23、t26、t29、t32、t35、t38及びt41の前後のサンプリング周期内の時刻である。
入力信号のこれら各時刻と各時刻における信号値とを、下記表1の第1列と第2列とにそれぞれ示す。
Also, time t2 and t4, time t4 and t6, time t7 and t9, time t10 and t12, time t13 and t15, time t16 and t18, time t19 and t21, time t22 and t24, time t25 and t27, time t28 and t30, time t31 and t33, time t34 and t36, time t37 and t39, time t40 and t42 are respectively time t3, t5, t6, t8, t11, t14, t17, t20, t23, t26, t29, t32, It is the time within the sampling period before and after t35, t38, and t41.
Each time of the input signal and the signal value at each time are shown in the first column and the second column of Table 1 below.
図3(A)の閾値チェックステップS51に対応する図3(B)に示すサブルーチンでは、ステップS61において、各時刻tiについてその時刻tiの信号値が第1閾値Vt1を超えるか、第2閾値Vt2より小さいとき、その時刻tiを含むサンプリング周期Δi(以下単に「区間Δi」と記す)を選択する。選択された区間を図4(B)に示す。
各時刻を含む区間Δiの選択状態は、前記作業領域用記憶部25に設けられた2値データテーブル1(以下単に「テーブル1」と記す)に記憶される。テーブル1の内容を、前記表1の第3列及び第4列に示す。
テーブル1は、区間Δiと区間Δiに対する選択状態とをそれぞれ記憶するテーブルであり、選択状態は状態「ON」で示され、被選択状態はOFFで示される(後述する他のテーブルについても同様とする)。
In the subroutine shown in FIG. 3B corresponding to the threshold check step S51 in FIG. 3A, in step S61, for each time ti, the signal value at that time ti exceeds the first threshold Vt1, or the second threshold Vt2. When it is smaller, the sampling period Δi including the time ti (hereinafter simply referred to as “section Δi”) is selected. The selected section is shown in FIG.
The selection state of the section Δi including each time is stored in a binary data table 1 (hereinafter simply referred to as “table 1”) provided in the work
The table 1 is a table for storing the section Δi and the selection state for the section Δi. The selection state is indicated by the state “ON” and the selected state is indicated by OFF (the same applies to other tables described later). To do).
図4(A)の例では、区間Δ8〜Δ11、Δ20〜Δ23、及びΔ38〜Δ41の区間で、信号値が第1閾値Vt1を超え、区間Δ3〜Δ5、Δ14〜Δ17、Δ26〜Δ29、及びΔ32〜Δ35の区間で、信号値が第2閾値Vt2を下回っており、これらの区間が選択される。 In the example of FIG. 4A, in the sections Δ8 to Δ11, Δ20 to Δ23, and Δ38 to Δ41, the signal value exceeds the first threshold value Vt1, and the sections Δ3 to Δ5, Δ14 to Δ17, Δ26 to Δ29, and In the section of Δ32 to Δ35, the signal value is lower than the second threshold value Vt2, and these sections are selected.
図3(A)の連続性チェックステップS52に対応する図3(C)に示すサブルーチンでは、ステップS71において、各時刻tiについてその時刻tiの信号値が第1閾値Vt1以下第2閾値Vt2以上であり、区間長が所定長Δt1より短い区間が選択される。 In the subroutine shown in FIG. 3C corresponding to the continuity check step S52 in FIG. 3A, in step S71, for each time ti, the signal value at that time ti is equal to or lower than the first threshold Vt1 and equal to or higher than the second threshold Vt2. Yes, a section whose section length is shorter than the predetermined length Δt1 is selected.
図4(B)の例では、区間Δ6〜Δ7、Δ12〜Δ13、Δ18〜Δ19、Δ24〜Δ25、Δt36〜Δ37で、信号値が第1閾値Vt1以下第2閾値Vt2以上であり区間長が所定長Δt1より短いため選択される。一方で区間Δ30〜Δ31の区間でも信号値が第1閾値Vt1以下第2閾値Vt2以上であるが区間長が所定長Δt1より長いため、ここでは選択されない。 In the example of FIG. 4B, the signal value is not less than the first threshold value Vt1 and not less than the second threshold value Vt2 in the sections Δ6 to Δ7, Δ12 to Δ13, Δ18 to Δ19, Δ24 to Δ25, Δt36 to Δ37, and the section length is predetermined. It is selected because it is shorter than the length Δt1. On the other hand, although the signal value is equal to or less than the first threshold value Vt1 and equal to or greater than the second threshold value Vt2 even in the interval Δ30 to Δ31, it is not selected here because the interval length is longer than the predetermined length Δt1.
その後ステップS72において、ステップS61及びS71で選択された区間が合成されて選択される。そしてその選択状態は、前記作業領域用記憶部25に設けられた2値データテーブル2(以下単に「テーブル2」と記す)に記憶される。
選択状態を図4(C)に示し、テーブル2の内容を表1の第3列及び第5列に示す。
Thereafter, in step S72, the sections selected in steps S61 and S71 are combined and selected. The selected state is stored in a binary data table 2 (hereinafter simply referred to as “table 2”) provided in the work
The selected state is shown in FIG. 4C, and the contents of Table 2 are shown in the third and fifth columns of Table 1.
図3(A)の区間長チェックルーチンS53に対応する図3(C)に示すサブルーチンでは、ステップS81において、前記ステップS72で構成した区間のうち区間長がΔt2より短い区間を選択する。図4(C)の例では、区間Δ3〜Δ29の区間長はΔt2より長く、区間Δ32〜Δ41の区間長はΔt2より短い。したがって区間Δ32〜Δ41だけが選択される。選択状態は、前記作業領域用記憶部25に設けられた2値データテーブル3(以下単に「テーブル3」と記す)に記憶される。選択状態を図4(D)に示し、テーブル3の内容を表1の第3列及び第6列に示す。
In the subroutine shown in FIG. 3C corresponding to the section length check routine S53 in FIG. 3A, in step S81, a section having a section length shorter than Δt2 is selected from the sections configured in step S72. In the example of FIG. 4C, the section length of the sections Δ3 to Δ29 is longer than Δt2, and the section length of the sections Δ32 to Δ41 is shorter than Δt2. Therefore, only the sections Δ32 to Δ41 are selected. The selected state is stored in a binary data table 3 (hereinafter simply referred to as “table 3”) provided in the work
以上ステップS61、S71、S72、S81により、音圧レベルが所定の閾値レベルを超えるが、その存続時間が所定長Δt2に対応する時間より短い連続音を選択することができる。したがって所定長Δt1を被検査音の信号周波数に基づいて適切に選び、及びΔt2を被検査音について想定される最小持続時間に基づいて適切に選ぶことにより、存続時間が所定長Δt2より短い雑音成分を選択することが可能となり、これに続くステップS54でこの雑音成分を減衰することができる。 Through steps S61, S71, S72, and S81, a continuous sound whose sound pressure level exceeds a predetermined threshold level but whose duration is shorter than the time corresponding to the predetermined length Δt2 can be selected. Accordingly, a noise component whose duration is shorter than the predetermined length Δt2 by appropriately selecting the predetermined length Δt1 based on the signal frequency of the sound to be inspected and appropriately selecting Δt2 based on the minimum duration assumed for the sound to be inspected. This noise component can be attenuated in the subsequent step S54.
また、区間長チェックルーチンS53(または、ステップS81)に代えて、連続性チェックルーチンS52(S71、S72)で選択された連続音信号部分のうち、その区間の区間長が所定長Δt2以上の区間を選択してから、選択状態と被選択状態を反転して作業領域用記憶部25にテーブルとして記憶し(図4(E)参照)、続く信号減衰ステップS54において、原音記憶部24に記憶した音信号のうち選択した区間の信号値を減衰又は消去することとしてよい。
これは、異音検査対象とする摩擦音は、連続性チェックステップS52で選択された連続音信号部分のうち、その区間の区間長が所定長Δt2以上の区間に含まれているため、この区間以外の区間ごと信号を減衰させることにより、これに含まれる雑音成分も減衰することが可能となるからである。
Further, instead of the section length check routine S53 (or step S81), the section length of the section of the continuous sound signal portion selected in the continuity check routine S52 (S71, S72) is equal to or longer than the predetermined length Δt2. Then, the selected state and the selected state are inverted and stored as a table in the work area storage unit 25 (see FIG. 4E), and stored in the original
This is because the frictional sound to be inspected for abnormal noise is included in a section in which the section length of the section of the continuous sound signal portion selected in the continuity check step S52 is equal to or longer than the predetermined length Δt2, and therefore other than this section. This is because, by attenuating the signal for each section, it is possible to attenuate the noise component contained therein.
図5(A)〜図5(C)及び図6(A)〜図6(D)を参照して本発明に係る音信号処理方法の代替実施例を以下に説明する。
図5(A)は図3(A)に示す閾値チェックステップS51に対応する代替実施例に係るサブルーチンのフローチャートであり、図5(B)は図3(A)に示す連続性チェックステップS52に対応する代替実施例に係るサブルーチンのフローチャートであり、図5(C)は図3(A)に示す区間長チェックステップS53に対応する代替実施例に係るサブルーチンのフローチャートである。
An alternative embodiment of the sound signal processing method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 (A) to 5 (C) and FIGS. 6 (A) to 6 (D).
FIG. 5A is a flowchart of a subroutine according to an alternative embodiment corresponding to the threshold check step S51 shown in FIG. 3A. FIG. 5B is a flowchart of the continuity check step S52 shown in FIG. FIG. 5C is a flowchart of a subroutine according to an alternative embodiment corresponding to the section length check step S53 shown in FIG. 3A.
また、図6(A)は図4(A)と同じ入力被検査音の音信号のタイムチャートであり、図6(B)〜(D)は、それぞれ入力された被検査音に対して図5(A)〜図5(C)のフローチャートに示す処理で行われる区間選択の状態を表す。 6A is a time chart of the sound signal of the input sound to be inspected as in FIG. 4A, and FIGS. 6B to 6D are diagrams for the input sound to be inspected. 5 (A) to 5 (C) show the section selection state performed in the processing shown in the flowchart.
図5(A)に示す閾値チェックルーチンS51(S91)では、入力された音声信号のうち、音圧レベルが所定の閾値レベル以内の信号部分の区間を選択する。すなわち各時刻tiについてその時刻tiの信号値が第1閾値Vt1以上第2閾値Vt2以下のとき、その時刻tiを含むサンプリング周期(区間)Δiを選択する。
図6(A)の例では、区間Δ1〜Δ2、Δ6〜Δ7、Δ12〜Δ13、Δ18〜Δ19、Δ24〜Δ25、Δ30〜Δ31、Δ36〜Δ37、及びΔ42〜Δ43の区間で、信号値が第1閾値Vt1以上第2閾値Vt2以下となり、これらの区間が選択される。選択された区間はテーブル1に記憶される。区間の選択状態を図6(B)に示し、テーブル1の内容を表2の第3列及び第4列に示す。
In the threshold value check routine S51 (S91) shown in FIG. 5A, a section of a signal portion whose sound pressure level is within a predetermined threshold level is selected from the input audio signal. That is, for each time ti, when the signal value at that time ti is not less than the first threshold value Vt1 and not more than the second threshold value Vt2, the sampling period (section) Δi including that time ti is selected.
In the example of FIG. 6A, the signal values are the sections in the sections Δ1 to Δ2, Δ6 to Δ7, Δ12 to Δ13, Δ18 to Δ19, Δ24 to Δ25, Δ30 to Δ31, Δ36 to Δ37, and Δ42 to Δ43. 1 threshold value Vt1 or more and 2nd threshold value Vt2 or less, and these sections are selected. The selected section is stored in Table 1. The section selection state is shown in FIG. 6B, and the contents of Table 1 are shown in the third and fourth columns of Table 2.
図5(B)に示す連続性チェックルーチンS52(S101)では、閾値チェックルーチンS51で選択した区間の内、区間の区間長が所定長Δt1以上の区間を選択する。これによりこれにより所定の閾値レベルより大きい連続音以外の信号部分の区間が選択される。
図6(B)の例では、区間Δ1〜Δ2、Δ30〜Δ31、及びΔ42〜Δ43の区間長はΔt1より長く、これらの区間Δ32〜Δ41が選択される。
選択された区間はテーブル2に記憶される。区間の選択状態を図6(C)に示し、テーブル2の内容を表2の第3列及び第5列に示す。
In the continuity check routine S52 (S101) shown in FIG. 5B, a section whose section length is equal to or longer than the predetermined length Δt1 is selected from the sections selected in the threshold check routine S51. Thereby, the section of the signal part other than the continuous sound that is larger than the predetermined threshold level is selected.
In the example of FIG. 6B, the section lengths of the sections Δ1 to Δ2, Δ30 to Δ31, and Δ42 to Δ43 are longer than Δt1, and these sections Δ32 to Δ41 are selected.
The selected section is stored in Table 2. The section selection state is shown in FIG. 6C, and the contents of Table 2 are shown in the third and fifth columns of Table 2.
図5(C)に示す区間長チェックルーチンS53(S111)では、連続性チェックルーチンS52(S101)で選択されない区間のうち、区間長が所定長Δt2より短い区間を選択する。これにより、音圧レベルが所定の閾値レベルを超えるが、その存続時間が所定長Δt2に対応する時間より短い連続音である雑音成分を選択することができる。 In the section length check routine S53 (S111) shown in FIG. 5C, a section whose section length is shorter than the predetermined length Δt2 is selected from the sections not selected in the continuity check routine S52 (S101). Thereby, it is possible to select a noise component that is a continuous sound whose sound pressure level exceeds a predetermined threshold level but whose duration is shorter than the time corresponding to the predetermined length Δt2.
図6(C)の例では、区間Δ3〜Δ29及びΔ32〜Δ41が連続性チェックルーチンS52(S101)で選択されなかったが、そのうち区間Δ32〜Δ41の区間長が所定長Δt2より短いので、区間Δ32〜Δ41が選択される。
選択された区間はテーブル3に記憶される。区間の選択状態を図6(D)に示し、テーブル3の内容を表2の第3列及び第6列に示す。
In the example of FIG. 6C, the sections Δ3 to Δ29 and Δ32 to Δ41 are not selected in the continuity check routine S52 (S101), but the section length of the sections Δ32 to Δ41 is shorter than the predetermined length Δt2. Δ32 to Δ41 are selected.
The selected section is stored in Table 3. The section selection state is shown in FIG. 6D, and the contents of Table 3 are shown in the third and sixth columns of Table 2.
以上ステップS91、S101、S111によっても、音圧レベルが所定の閾値レベルを超えるが、その存続時間が所定長Δt2に対応する時間より短い連続音を選択することができる。 As described above, also through steps S91, S101, and S111, it is possible to select a continuous sound whose sound pressure level exceeds the predetermined threshold level but whose duration is shorter than the time corresponding to the predetermined length Δt2.
また、区間長チェックルーチンS53(または、ステップS111)に代えて、連続性チェックルーチンS52(S101)で選択された連続音信号部分のうち、連続性チェックルーチンS52(S101)で選択されない区間のうち、区間長が所定長Δt2以上の区間を選択してから、選択状態と被選択状態を反転して作業領域用記憶部25にテーブルとして記憶し(図6(E)参照)、続く信号減衰ルーチンS54において、原音記憶部24に記憶した音信号のうち選択した区間の信号値を減衰又は消去することとしてよい。
Further, instead of the section length check routine S53 (or step S111), among the continuous sound signal portions selected in the continuity check routine S52 (S101), the sections not selected in the continuity check routine S52 (S101) Then, after selecting a section whose section length is equal to or longer than the predetermined length Δt2, the selected state and the selected state are inverted and stored as a table in the work area storage unit 25 (see FIG. 6E), and the subsequent signal attenuation routine In S54, the signal value of the selected section of the sound signal stored in the original
1…異音検査装置
3…検査対象
13…ディジタルフィルタ
21…演算器
23、24、25…記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記音信号の、その信号値が前記第1閾値以下かつ前記第2閾値以上の区間であって、その区間長が前記第1所定長より短い区間を選択する第2ステップと、
前記第1ステップにより選択された区間に、第2ステップにより選択された区間を加えた区間のうち、連続する区間長が前記第2所定長より短い区間を選択する第3ステップと、を有し、
前記音信号のうち、前記第3ステップにより選択された区間の信号値を減衰することを特徴とする請求項1に記載の音信号処理方法。 A first step of selecting a section of the sound signal whose signal value exceeds the first threshold and a section of less than the second threshold ;
A second step of selecting a section of the sound signal whose signal value is equal to or smaller than the first threshold and equal to or greater than the second threshold , and whose section length is shorter than the first predetermined length;
A third step of selecting a section having a continuous section length shorter than the second predetermined length among sections obtained by adding the section selected by the second step to the section selected by the first step; ,
The sound signal processing method according to claim 1, wherein the signal value of the section selected by the third step is attenuated among the sound signals.
前記第1ステップで選択された区間のうち、その区間長が前記第1所定長以上の区間を選択する第2ステップと、
前記音信号の、前記第2ステップで選択されない区間のうち、その区間長が前記第2所定長より短い区間を選択する第3ステップと、を有し、
前記音信号のうち、前記第3ステップにより選択された区間の信号値を減衰することを特徴とする請求項1に記載の音信号処理方法。 A first step of selecting a section of the sound signal whose signal value is not more than the first threshold and not less than the second threshold ;
A second step of selecting a section whose section length is equal to or greater than the first predetermined length among the sections selected in the first step;
A third step of selecting a section whose section length is shorter than the second predetermined length among sections of the sound signal that are not selected in the second step;
The sound signal processing method according to claim 1, wherein the signal value of the section selected by the third step is attenuated among the sound signals.
前記入力される音信号のうち、前記検出した連続区間以外の区間の信号値を減衰することを特徴とする音信号処理方法。 Among input sound signals, a section having a signal value exceeding a predetermined first threshold value or a signal value less than a predetermined second threshold value smaller than the first threshold value, and not more than the first threshold value and not less than the second threshold value A continuous section obtained by adding a section having a signal value and a section length less than a first predetermined length, and a continuous section having a section length of the second predetermined length or more ,
A sound signal processing method comprising attenuating a signal value of a section other than the detected continuous section of the input sound signal.
前記音信号の、その信号値が前記第1閾値以下かつ前記第2閾値以上の区間であって、その区間長が前記第1所定長より短い区間を選択する第2ステップと、
前記第1ステップにより選択された区間に、第2ステップにより選択された区間を加えた区間のうち、連続する区間長が前記第2所定長以上の区間を選択する第3ステップと、を有し、
前記音信号のうち、前記第3ステップにより選択されない区間の信号値を減衰することを特徴とする請求項4に記載の音信号処理方法。 A first step of selecting a section of the sound signal whose signal value exceeds the first threshold and a section of less than the second threshold ;
A second step of selecting a section of the sound signal whose signal value is equal to or smaller than the first threshold and equal to or greater than the second threshold , and whose section length is shorter than the first predetermined length;
A third step of selecting a section having a continuous section length equal to or longer than the second predetermined length among sections selected by the first step and the section selected by the second step; ,
5. The sound signal processing method according to claim 4, wherein a signal value of a section not selected by the third step is attenuated in the sound signal.
前記第1ステップで選択された区間のうち、その区間長が前記第1所定長以上の区間を選択する第2ステップと、
前記音信号の、前記第2ステップで選択されない区間のうち、その区間長が前記第2所定長以上の区間を選択する第3ステップと、を有し、
前記音信号のうち、前記第3ステップにより選択されない区間の信号値を減衰することを特徴とする請求項4に記載の音信号処理方法。 A first step of selecting a section of the sound signal whose signal value is not more than the first threshold and not less than the second threshold ;
A second step of selecting a section whose section length is equal to or greater than the first predetermined length among the sections selected in the first step;
A third step of selecting a section whose section length is not less than the second predetermined length among sections of the sound signal that are not selected in the second step;
5. The sound signal processing method according to claim 4, wherein a signal value of a section not selected by the third step is attenuated in the sound signal.
前記音信号の、その信号値が前記第1閾値を超える区間と前記第2閾値未満の区間とを選択する第1選択手段と、
前記音信号の、その信号値が前記第1閾値以下かつ前記第2閾値以上の区間であって、その区間長が前記第1所定長より短い区間を選択する第2選択手段と、
前記第1選択手段により選択された区間に、第2選択手段により選択された区間を加えた区間のうち、連続する区間長が前記第2所定長より短い区間を選択する第3選択手段と、
前記記憶した音信号のうち、前記第3選択手段により選択された区間の信号値を減衰する減衰手段と、
を備えることを特徴とする請求項8に記載の音信号処理ユニット。 A storage unit for storing the sound signal;
First selection means for selecting a section of the sound signal whose signal value exceeds the first threshold and a section of the sound signal less than the second threshold ;
Second selection means for selecting a section of the sound signal whose signal value is equal to or smaller than the first threshold and equal to or greater than the second threshold , and whose section length is shorter than the first predetermined length;
A third selection means for selecting a section having a continuous section length shorter than the second predetermined length among sections selected by the first selection means and a section selected by the second selection means;
Attenuating means for attenuating the signal value of the section selected by the third selecting means among the stored sound signals;
The sound signal processing unit according to claim 8, comprising:
前記音信号の、その信号値が前記第1閾値以下かつ前記第2閾値以上の区間を選択する第1選択手段と、
前記第1選択手段で選択された区間のうち、その区間長が前記第1所定長以上の区間を選択する第2選択手段と、
前記音信号の、前記第2選択手段で選択されない区間のうち、その区間長が前記第2所定長より短い区間を選択する第3選択手段と、
前記記憶した音信号のうち、前記第3選択手段により選択された区間の信号値を減衰する減衰手段と、
を備えることを特徴とする請求項8に記載の音信号処理ユニット。 A storage unit for storing the sound signal;
First selection means for selecting a section of the sound signal whose signal value is equal to or lower than the first threshold and equal to or higher than the second threshold ;
Of the sections selected by the first selection means, second selection means for selecting a section whose section length is equal to or greater than the first predetermined length;
A third selection means for selecting a section of the sound signal that is not selected by the second selection means and whose section length is shorter than the second predetermined length;
Attenuating means for attenuating the signal value of the section selected by the third selecting means among the stored sound signals;
The sound signal processing unit according to claim 8, comprising:
前記入力される音信号のうち、前記検出した連続区間以外の区間の信号値を減衰した信号を出力することを特徴とする音信号処理ユニット。 A section having a signal value exceeding a predetermined first threshold or a signal value less than a predetermined second threshold smaller than the first threshold, and a first predetermined having a signal value equal to or lower than the first threshold and equal to or higher than the second threshold A continuous section obtained by adding a section length less than the length, and a continuous section in which the section length of the continuous section is equal to or greater than a second predetermined length ,
A sound signal processing unit that outputs a signal obtained by attenuating signal values in sections other than the detected continuous section among the input sound signals.
前記音信号の、その信号値が前記第1閾値を超える区間と前記第2閾値未満の区間とを選択する第1選択手段と、
前記音信号の、その信号値が前記第1閾値以下かつ前記第2閾値以上の区間であって、その区間長が前記第1所定長より短い区間を選択する第2選択手段と、
前記第1選択手段により選択された区間に、第2選択手段により選択された区間を加えた区間のうち、連続する区間長が前記第2所定長以上の区間を選択する第3選択手段と、
前記記憶した音信号のうち、前記第3選択手段により選択されない区間を選択する第4選択手段と、
前記記憶した音信号のうち、前記第4選択手段により選択された区間の信号値を減衰する減衰手段と、
を備えることを特徴とする請求項11に記載の音信号処理ユニット。 A storage unit for storing the sound signal;
First selection means for selecting a section of the sound signal whose signal value exceeds the first threshold and a section of the sound signal less than the second threshold ;
Second selection means for selecting a section of the sound signal whose signal value is equal to or smaller than the first threshold and equal to or greater than the second threshold , and whose section length is shorter than the first predetermined length;
A third selecting means for selecting a section having a continuous section length equal to or longer than the second predetermined length among sections obtained by adding the section selected by the second selecting means to the section selected by the first selecting means;
A fourth selection means for selecting a section of the stored sound signal that is not selected by the third selection means;
Attenuating means for attenuating the signal value of the section selected by the fourth selecting means among the stored sound signals;
The sound signal processing unit according to claim 11, comprising:
前記音信号の、その信号値が前記第1閾値以下かつ前記第2閾値以上の区間を選択する第1選択手段と、
前記第1選択手段で選択された区間のうち、その区間長が前記第1所定長以上の区間を選択する第2選択手段と、
前記音信号の、前記第2選択手段で選択されない区間のうち、その区間長が前記第2所定長以上の区間を選択する第3選択手段と、
前記記憶した音信号のうち、前記第3選択手段により選択されない区間を選択する第4選択手段と、
前記記憶した音信号のうち、前記第4選択手段により選択された区間の信号値を減衰する減衰手段と、
を備えることを特徴とする請求項11に記載の音信号処理ユニット。 A storage unit for storing the sound signal;
First selection means for selecting a section of the sound signal whose signal value is equal to or lower than the first threshold and equal to or higher than the second threshold ;
Of the sections selected by the first selection means, second selection means for selecting a section whose section length is equal to or greater than the first predetermined length;
A third selection means for selecting a section of the sound signal that is not selected by the second selection means and whose section length is equal to or longer than the second predetermined length;
A fourth selection means for selecting a section of the stored sound signal that is not selected by the third selection means;
Attenuating means for attenuating the signal value of the section selected by the fourth selecting means among the stored sound signals;
The sound signal processing unit according to claim 11, comprising:
検査対象が生じる被検査音に係る音信号を取得する音信号取得手段と、を備え、
前記音信号取得手段により取得される音信号に含まれる成分のうち、少なくとも前記第2所定長よりも短い区間で生じる雑音成分を前記音信号処理ユニットにより低減した音信号を使用して、前記検査対象の異音検査を行うことを特徴とする異音検査装置。 The sound signal processing unit according to any one of claims 8 to 13,
Sound signal acquisition means for acquiring a sound signal related to the sound to be inspected in which the inspection object is generated,
Using the sound signal obtained by reducing the noise component generated at least in a section shorter than the second predetermined length, among the components included in the sound signal acquired by the sound signal acquiring means, by the sound signal processing unit, An abnormal sound inspection apparatus for performing an abnormal sound inspection on an object.
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