JP7722210B2 - Noise evaluation device, acoustic evaluation device, noise evaluation method, acoustic evaluation method, noise evaluation program, and acoustic evaluation program - Google Patents
Noise evaluation device, acoustic evaluation device, noise evaluation method, acoustic evaluation method, noise evaluation program, and acoustic evaluation programInfo
- Publication number
- JP7722210B2 JP7722210B2 JP2022018472A JP2022018472A JP7722210B2 JP 7722210 B2 JP7722210 B2 JP 7722210B2 JP 2022018472 A JP2022018472 A JP 2022018472A JP 2022018472 A JP2022018472 A JP 2022018472A JP 7722210 B2 JP7722210 B2 JP 7722210B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency spectrum
- frequency
- sound
- noise
- measurement target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
本発明は、雑音評価装置等に関する。 The present invention relates to a noise evaluation device, etc.
一般的に、電気製品は電子部品や機構部品・筐体など複数のモジュールによって構成されている。このような電気製品の製造では、モジュールを順に組み立てた後、機能検査及び外観検査によって問題ないことを確認して組立完了となる。 Generally, electrical products are made up of multiple modules, including electronic components, mechanical components, and housings. When manufacturing such electrical products, the modules are assembled in order, and then functional and visual inspections are conducted to confirm that there are no problems, and the assembly is then complete.
前記機能検査の1つに、音の検査がある。これは、例えば、機器の操作音や警告音が正しく鳴るか・音声の品質に問題がないか等を確認するものである。このような音の検査では、収集した音に周辺環境からの雑音が含まれて誤判定が起こる場合がある。このため、製品を遮音箱と呼ばれる防音性の高い箱に収納するなどの防音対策を施した状態で検査を行うことが一般的である。 One of these functional tests is a sound test. This checks, for example, whether the device's operation sounds and warning sounds are sounding correctly and whether there are any problems with the audio quality. In such sound tests, the collected sounds can sometimes include noise from the surrounding environment, leading to erroneous judgments. For this reason, it is common to perform tests with soundproofing measures in place, such as storing the product in a highly soundproof box known as a soundproof box.
しかし、上記の遮音箱を用いる方法では、検査のたびに、検査が終了した製品を遮音箱から取り出し、次に検査する製品を遮音箱へ収納するといった作業が必要となる。このため、検査に多くの時間を要したり、検査の作業工程が複雑になったりする。そこで、遮音箱などの防音対策を施さずに集音し、信号処理によって雑音を除去して検査しようとする取組が行われている。この場合、集音した音が対象物からの音か、周辺環境からの雑音かを区別し、雑音を除去する技術が必要になる。 However, with the above-mentioned method using a soundproof box, it is necessary to remove the inspected product from the box and store the next product back in the box after each inspection. This makes the inspection time longer and the inspection process more complicated. As a result, efforts are being made to collect sound without using soundproofing measures such as a soundproof box, and then remove noise through signal processing before conducting the inspection. In this case, technology is needed to distinguish whether the collected sound is from the target object or noise from the surrounding environment, and then remove the noise.
例えば、特許文献1には、周辺環境からの雑音を除去して、音声認識を行う音声認識装置の発明が開示されている。この音声認識装置では、まず、音声(測定対象音)無しの周辺ノイズ(雑音)をサンプリングし、周辺ノイズの時間成分の分布をFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)により周波数成分の分布(スペクトル)に変換する。次に、周辺ノイズを含む、音声をサンプリングし、音声の時間成分の分布をFFTにより周波数成分の分布に変換する。そして、音声の周波数成分から、雑音の周波数成分を差し引くことにより、音声のみの周波数成分を得ることができる。また、特許文献2にも関連技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an invention for a voice recognition device that performs voice recognition by removing noise from the surrounding environment. This voice recognition device first samples ambient noise (noise) without voice (sound to be measured), and converts the distribution of the time components of the ambient noise into a distribution (spectrum) of frequency components using FFT (Fast Fourier Transform). Next, voice including the ambient noise is sampled, and the distribution of the time components of the voice is converted into a distribution of frequency components using FFT. Then, by subtracting the frequency components of the noise from the frequency components of the voice, the frequency components of only the voice can be obtained. Related technology is also disclosed in Patent Document 2.
上記の特許文献1では、雑音が時間的に変化しないことを前提としている。つまり、周辺環境音のサンプリング時と、測定対象音(音声)のサンプリング時で、雑音が同じ場合には、正確に測定対象音のみの周波数成分を抽出することができる。しかしながら、雑音が2つのサンプリング期間の間に変化している場合には、実際とは異なる雑音の周波数成分を、音声の周波数成分から差し引いてしまうという問題がある。この原因は、雑音が変化している場合には、雑音成分を正確に推定することができないにも関わらず、変化しない前提でサンプリングした雑音成分を用いていることにある。 Patent Document 1, mentioned above, assumes that noise does not change over time. In other words, if the noise is the same when sampling the ambient environmental sound and when sampling the sound to be measured (audio), it is possible to accurately extract the frequency components of only the sound to be measured. However, if the noise changes between the two sampling periods, there is a problem in that different frequency components of the noise than actually exist are subtracted from the frequency components of the audio. The reason for this is that, even though it is not possible to accurately estimate the noise components when the noise is changing, the noise components sampled under the assumption that they do not change are used.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、測定対象音以外の雑音が変動する場合に、より正確な測定対象音の推定を可能にする雑音評価装置等を提供することを目的としている。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a noise evaluation device etc. that enables more accurate estimation of the target sound when noise other than the target sound fluctuates.
上記の課題を解決するため、本発明の雑音評価装置は、測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン/オフする制御をオン/オフ制御として行う測定対象音オン/オフ制御部と、前記測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する集 音信号取得部と、前記オン/オフ制御に基づいて、前記測定対象音の出力がオンした回の前記集音信号を当該回の第1の集音信号とし、前記測定対象音の出力がオフした回の前記集音信号を当該回の第2の集音信号として、前記集音信号から抽出する集音信号抽出部と、各々の回の前記第1の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第2の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第2の周波数スペクトルを生成する周波数スペクトル生成部と、所定期間における前記複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定する変動幅判定部と、前記複数の第1の周波数スペクトルと、前記複数の第2の周波数スペクトルと、前記変動幅判定部の判定結果とに基づいて、前記複数の第1の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する雑音周波数スペクトル推定部と、を有する。 To solve the above problem, the noise evaluation device of the present invention includes a measurement target sound on/off control unit that repeatedly turns on/off the output of the measurement target sound, which is sound emitted by the measurement target, as on/off control, and a collection unit that acquires a collected sound signal, which is a signal obtained by converting sound including the measurement target sound into an electrical signal. The device includes a sound signal acquisition unit, a sound collection signal extraction unit that extracts from the sound collection signal, based on the on/off control, the sound collection signal when the output of the sound to be measured is turned on as a first sound collection signal for that time, and the sound collection signal when the output of the sound to be measured is turned off as a second sound collection signal for that time, and a frequency spectrum generation unit that converts the first sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra, and converts the second sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate a plurality of second frequency spectra, a fluctuation range determination unit that determines whether the fluctuation range of the frequency component of each of the plurality of second frequency spectra over a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value, and a noise frequency spectrum estimation unit that estimates the frequency spectrum of noise included in the plurality of first frequency spectra as a noise frequency spectrum based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range determination unit.
また、本発明の音響評価装置は、上記の雑音評価装置と、前記第1の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて、前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する測定対象音周波数スペクトル推定部と、を有する。 The acoustic evaluation device of the present invention also includes the noise evaluation device described above and a measurement target sound frequency spectrum estimation unit that estimates a measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum.
また本発明の雑音評価方法は、コンピュータが、測定対象音を繰り返しオン/オフする制御を行い、前記測定対象音を含む音を集音信号として取得し、前記制御に基づいて、前記測定対象音がオンした回の前記集音信号を当該回の第1の集音信号とし、前記測定対象音がオフした回の前記集音信号を当該回の第2の集音信号として、前記集音信号を分割し、各々の回の前記第1の集音信号を周波数スペクトルに変換した第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第2の集音信号を周波数スペクトルに変換した第2の周波数スペクトルを生成し、所定期間における前記第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定し、前記第1の周波数スペクトルと前記第2の周波数スペクトルと前記変動幅の判定結果とに基づいて雑音周波数スペクトルを推定する。 In addition, in the noise evaluation method of the present invention, a computer controls the repeated on/off switching of a measurement target sound, acquires a sound including the measurement target sound as a sound collection signal, and, based on the control, divides the sound collection signal by designating the sound collection signal when the measurement target sound is turned on as a first sound collection signal for that time and the sound collection signal when the measurement target sound is turned off as a second sound collection signal for that time, converting the first sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate a first frequency spectrum, and converting the second sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate a second frequency spectrum, determining whether the fluctuation range of each frequency component of the second frequency spectrum over a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value, and estimating a noise frequency spectrum based on the first frequency spectrum, the second frequency spectrum, and the determination result of the fluctuation range.
また、本発明の音響評価方法は、コンピュータが、上記の雑音評価方法で前記雑音周波数スペクトルを推定し、前記第1の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する。 In addition, in the acoustic evaluation method of the present invention, a computer estimates the noise frequency spectrum using the above-mentioned noise evaluation method, and estimates a measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum.
また、本発明の雑音評価プログラムは、測定対象音を繰り返しオン/オフする制御する処理と、前記測定対象音を含む音を集音信号として取得する処理と、前記制御に基づいて、前記測定対象音がオンした回の前記集音信号を当該回の第1の集音信号とし、前記測定対象音がオフした回の前記集音信号を当該回の第2の集音信号として、前記集音信号を分割する処理と、各々の回の前記第1の集音信号を周波数スペクトルに変換した第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第2の集音信号を周波数スペクトルに変換した第2の周波数スペクトルを生成する処理と、所定期間における前記第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定する処理と、前記第1の周波数スペクトルと前記第2の周波数スペクトルと前記変動幅の判定結果とに基づいて雑音周波数スペクトルを推定する処理と、をコンピュータに実行させる。 The noise evaluation program of the present invention causes a computer to execute the following processes: a process for controlling the repeated on/off of a measurement target sound; a process for acquiring a sound including the measurement target sound as a sound collection signal; a process for dividing the sound collection signal based on the control, by designating the sound collection signal when the measurement target sound is turned on as a first sound collection signal for that time and the sound collection signal when the measurement target sound is turned off as a second sound collection signal for that time; a process for converting the first sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate a first frequency spectrum, and a process for converting the second sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate a second frequency spectrum; a process for determining whether the fluctuation range of each frequency component of the second frequency spectrum over a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value; and a process for estimating a noise frequency spectrum based on the first frequency spectrum, the second frequency spectrum, and the determination result of the fluctuation range.
また、本発明の音響評価プログラムは、上記の雑音評価プログラムを実行する処理と、前記第1の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する処理と、をコンピュータに実行させる。 The acoustic evaluation program of the present invention also causes a computer to execute the above-mentioned noise evaluation program and estimate a measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum.
本発明の効果は、集音信号に含まれる測定対象音以外の雑音が変動する場合に、より正確な測定対象音の推定を可能にする雑音評価装置を提供できることである。 The effect of the present invention is to provide a noise evaluation device that enables more accurate estimation of the target sound when noise other than the target sound contained in the collected sound signal fluctuates.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, while the embodiments described below have technically preferable limitations for implementing the present invention, they do not limit the scope of the invention. Note that similar components in each drawing are given the same numbers, and descriptions may be omitted.
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態の雑音評価装置100を示すブロック図である。雑音評価装置100は、測定対象音オン/オフ制御部110、集音信号取得部120と、集音信号抽出部130と、周波数スペクトル生成部140と、変動幅判定部150と、雑音周波数スペクトル推定部160と、を有する。雑音評価装置100は、例えば、プロセッサ、メモリ、入出力インターフェイス、記憶装置等を備えたコンピュータで構成することができる。
(First embodiment)
1 is a block diagram showing a noise evaluation device 100 according to the first embodiment. The noise evaluation device 100 includes a measurement target sound on/off control unit 110, a collected sound signal acquisition unit 120, a collected sound signal extraction unit 130, a frequency spectrum generation unit 140, a fluctuation range determination unit 150, and a noise frequency spectrum estimating unit 160. The noise evaluation device 100 can be configured, for example, by a computer equipped with a processor, a memory, an input/output interface, a storage device, etc.
測定対象音オン/オフ制御部110は、オン/オフ制御を行う。ここで、オン/オフ制御とは、測定対象200により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン/オフすることをいう。図2は、第1の実施形態のオン/オフ制御信号と集音信号との関係を示すタイミングチャートである。 The measurement target sound on/off control unit 110 performs on/off control. Here, on/off control refers to repeatedly turning on and off the output of the measurement target sound, which is the sound emitted by the measurement target 200. Figure 2 is a timing chart showing the relationship between the on/off control signal and the collected sound signal in the first embodiment.
集音信号取得部120は、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する。集音信号は、例えば、集音マイク300が、測定対象音を含む音を集音して生成された電気信号である。図2に示すように、測定対象音は、オン/オフ制御信号のオンに同期して出力され、集音マイク300を介して第1の集音信号が取得される。また、オン/オフ制御信号がオフの時は測定対象音の出力が無く、集音マイク300の周囲で発生した雑音が取得される。この雑音信号が第2の集音信号となる。図2に示すように第1の集音信号と第2の集音信号は交互に取得される。図2の例では、i-1回目の第1の集音信号、i-1回目の第2の集音信号、i回目の第1の集音信号、i回目の第2の集音信号、・・・の繰り返しとなることが示されている。 The sound collection signal acquisition unit 120 acquires a sound collection signal, which is a signal obtained by converting sound including the sound to be measured into an electrical signal. The sound collection signal is, for example, an electrical signal generated by the sound collection microphone 300 collecting sound including the sound to be measured. As shown in FIG. 2, the sound to be measured is output in synchronization with the on/off control signal being on, and a first sound collection signal is acquired via the sound collection microphone 300. When the on/off control signal is off, no sound to be measured is output, and noise generated around the sound collection microphone 300 is acquired. This noise signal becomes the second sound collection signal. As shown in FIG. 2, the first sound collection signal and the second sound collection signal are acquired alternately. The example in FIG. 2 shows that the first sound collection signal at the (i-1)th time, the second sound collection signal at the (i-1)th time, the first sound collection signal at the (i-1)th time, the second sound collection signal at the (i)th time, and so on are repeated.
集音信号抽出部130は、オン/オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を当該回の第1の集音信号とし、測定対象音がオフした回の集音信号を当該回の第2の集音信号として、集音信号から抽出する。 Based on the on/off control, the sound collection signal extraction unit 130 extracts from the sound collection signal the sound collection signal when the output of the sound to be measured is turned on as the first sound collection signal for that time, and the sound collection signal when the sound to be measured is turned off as the second sound collection signal for that time.
周波数スペクトル生成部140は、各々の回の第1の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の第2の集音信号を周波数スペクトルに変換した複数の第2の周波数スペクトルを生成する。第1の周波数スペクトルは、例えば、対象とする回の第1の集音信号を高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform、FFT)することによって生成することができる。同様に、第2の周波数スペクトルは、対象とする回の第2の集音信号を高速フーリエ変換することによって生成することができる。 The frequency spectrum generation unit 140 converts the first collected sound signal for each time into a frequency spectrum to generate multiple first frequency spectra, and converts the second collected sound signal for each time into a frequency spectrum to generate multiple second frequency spectra. The first frequency spectrum can be generated, for example, by performing a fast Fourier transform (FFT) on the first collected sound signal for the target time. Similarly, the second frequency spectrum can be generated by performing a fast Fourier transform on the second collected sound signal for the target time.
変動幅判定部150は、所定期間における複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する。所定期間は、例えば、統計が有効となるオン/オフ回数が含まれるようにして決めることができる。具体的な回数は、例えば10~1000とすることができるが、これには限られない。また変動幅は、例えば、音圧の標準偏差で表すことができる。あるいは最大音圧と最小音圧の差であるレンジで表すことも可能である。閾値は、標準偏差やレンジについて、環境に応じて定めることができる。具体的には、例えば、雑音の変動が小さい状態と、雑音の変動が大きい状態とを意図的に形成してデータを取得する予備実験を行って定めることができる。 The fluctuation range determination unit 150 determines whether the fluctuation range of each frequency component of multiple second frequency spectra over a predetermined period of time is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value. The predetermined period can be determined, for example, to include the number of on/off cycles for which statistics are valid. A specific number can be, for example, between 10 and 1000, but is not limited to this. The fluctuation range can also be expressed, for example, as the standard deviation of sound pressure. Alternatively, it can be expressed as a range that is the difference between maximum and minimum sound pressure. The threshold value can be determined based on the standard deviation or range depending on the environment. Specifically, for example, the threshold value can be determined by conducting a preliminary experiment in which data is acquired by intentionally creating a state where noise fluctuations are small and a state where noise fluctuations are large.
雑音周波数スペクトル推定部160は、複数の第1の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する。雑音周波数スペクトルの推定は、複数の第1の周波数スペクトルと、複数の第2の周波数スペクトルと、変動幅判定部の判定結果とに基づいて行われる。 The noise frequency spectrum estimation unit 160 estimates the frequency spectrum of noise contained in the multiple first frequency spectra as the noise frequency spectrum. The noise frequency spectrum is estimated based on the multiple first frequency spectra, multiple second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range determination unit.
次に、雑音評価装置100の動作について説明する。図3は、第1の実施形態の雑音評価装置100の動作を示すフローチャートである。まず、測定対象音オン/オフ制御部110が、測定対象音の出力を繰り返しオン/オフするように測定対象200を制御する(S1)。次に、集音信号取得部120が、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号を集音信号として取得する(S2)。次に、集音信号抽出部130が、集音信号のオン/オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を第1の集音信号とし、オフした回の集音信号を第2の集音信号として、集音信号から抽出する(S3)。次に、周波数スペクトル生成部140が、各々の回の第1の集音信号を周波数スペクトルに変換した複数の第1の周波数スペクトルを生成する。また、周波数スペクトル生成部140が、各々の回の第2の集音信号を周波数スペクトルに変換した複数の第2の周波数スペクトルを生成する(S4)。次に、変動幅判定部150が、所定期間における複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する(S5)。そして、雑音周波数スペクトル推定部160が、第1の周波数スペクトルと第2の周波数スペクトルと変動幅判定部150の判定結果とに基づいて雑音周波数スペクトルを推定する(S6)。 Next, the operation of the noise evaluation device 100 will be described. Figure 3 is a flowchart showing the operation of the noise evaluation device 100 of the first embodiment. First, the measurement target sound on/off control unit 110 controls the measurement target 200 to repeatedly turn on and off the output of the measurement target sound (S1). Next, the sound collection signal acquisition unit 120 acquires a signal obtained by converting sound including the measurement target sound into an electrical signal as a collection signal (S2). Next, based on the on/off control of the sound collection signal, the sound collection signal extraction unit 130 extracts from the collection signal the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned on as a first collection signal and the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned off as a second collection signal (S3). Next, the frequency spectrum generation unit 140 generates multiple first frequency spectra by converting the first collection signal for each time into a frequency spectrum. Furthermore, the frequency spectrum generation unit 140 generates multiple second frequency spectra by converting the second collection signal for each time into a frequency spectrum (S4). Next, the fluctuation range determination unit 150 determines whether the fluctuation range of each frequency component of the multiple second frequency spectra over a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value (S5).Then, the noise frequency spectrum estimation unit 160 estimates the noise frequency spectrum based on the first frequency spectrum, the second frequency spectrum, and the determination result of the fluctuation range determination unit 150 (S6).
上記の第2の集音信号は、測定対象音がオフしている時の集音信号である。つまり、第2の集音信号は、測定対象音以外の雑音である。この雑音が変化しなければ、特許文献1に記載された方法のように、測定対象音がオンした時の第1の集音信号から測定対象音がオフした時の第2の集音信号を差し引くことによって、測定対象音を抽出することができる。しかし、雑音が変化している場合には、同じ方法では雑音を正確に推定できず誤った雑音を差し引くことになる。このため、この方法では正確な測定対象音を推定することができない。一方、本実施形態の雑音評価装置100では、雑音(第2の周波数スペクトルの周波数成分)の変動幅に、雑音を推定する方法を対応させるため、より正確に測定対象音を推定することができる。具体的な推定方法について、以下に説明する。 The second sound collection signal described above is the sound collection signal when the measurement target sound is off. In other words, the second sound collection signal is noise other than the measurement target sound. If this noise does not change, the measurement target sound can be extracted by subtracting the second sound collection signal when the measurement target sound is off from the first sound collection signal when the measurement target sound is on, as in the method described in Patent Document 1. However, if the noise is changing, the same method cannot accurately estimate the noise, and erroneous noise will be subtracted. For this reason, this method cannot accurately estimate the measurement target sound. On the other hand, the noise evaluation device 100 of this embodiment matches the noise estimation method to the fluctuation range of the noise (frequency components of the second frequency spectrum), allowing for more accurate estimation of the measurement target sound. A specific estimation method is described below.
(具体例1)
図4は、第1の実施形態の雑音評価装置の雑音周波数スペクトル推定部の動作の具体例1を示すフローチャートである。図4のフローチャートの処理は、図3のフローチャートのS6の処理の詳細に相当する。つまり、図4にフローチャートの処理は、図3のS1-S5の処理が完了した後の処理である。
(Specific Example 1)
Fig. 4 is a flowchart showing a first specific example of the operation of the noise frequency spectrum estimator of the noise evaluation apparatus of the first embodiment. The processing in the flowchart in Fig. 4 corresponds to details of the processing in S6 in the flowchart in Fig. 3. In other words, the processing in the flowchart in Fig. 4 is processing performed after the processing in S1 to S5 in Fig. 3 is completed.
まず、雑音周波数スペクトル推定部160が、所定期間における複数の第2の周波数スペクトルを取得する(S611)。次に、雑音周波数スペクトル推定部160が、複数の第2の周波数スペクトルについて、周波数成分ごとに変動幅の判定結果を取得する。そして、雑音周波数スペクトル推定部160が、雑音周波数スペクトルの各周波数成分を設定するループ処理L1を行う(S612-S616)。ループ処理L1は、対象とする所定の周波数範囲の中で、雑音周波数スペクトルのすべての周波数成分fk(k=1~M)の算出が完了するまで行われる。ここで、i回目の第1の周波数スペクトルにおける周波数成分fkの音圧をPoni(fk)、i回目の第2の周波数スペクトルにおける周波数成分fkの音圧をPoffi(fk)、閾値をPthとする。また、雑音周波数スペクトルの周波数成分fkの音圧をN(fk)と表記するものとする。 First, the noise frequency spectrum estimating unit 160 acquires a plurality of second frequency spectra over a predetermined period (S611). Next, the noise frequency spectrum estimating unit 160 acquires a determination result of the fluctuation range for each frequency component of the plurality of second frequency spectra. Then, the noise frequency spectrum estimating unit 160 performs a loop process L1 in which each frequency component of the noise frequency spectrum is set (S612-S616). The loop process L1 is performed until calculation of all frequency components f k (k = 1 to M) of the noise frequency spectrum within the predetermined target frequency range is completed. Here, the sound pressure of the frequency component f k in the i-th first frequency spectrum is P oni (f k ), the sound pressure of the frequency component f k in the i-th second frequency spectrum is P offi (f k ), and the threshold is P th . The sound pressure of the frequency component f k in the noise frequency spectrum is denoted as N(f k ).
ループ処理L1の中では、雑音周波数スペクトル推定部160が、まず対象とする所定期間内の複数の第2の周波数スペクトルにおける周波数成分fkについて、変動幅を取得する(S613)。次に、雑音周波数スペクトル推定部160が、周波数成分fkの変動幅が閾値Pth未満であるか判定する(S614)。ここで、変動幅が閾値Pth未満だった場合は、(S614_Yes)、雑音周波数スペクトル推定部160は、第2の周波数スペクトルの当該周波数成分Poff(fk)の平均値を、雑音周波数スペクトルの当該周波数成分N(fk)に設定する(S615)。一方、変動幅が閾値Pth以上だった場合は(S614_No)、雑音周波数スペクトル推定部160は、対象とする範囲における最小値Poffmin(fk)を雑音周波数スペクトルの周波数成分N(fk)に設定する(S616)。以上の動作により、雑音周波数スペクトル推定部160は、対象とする全ての周波数成分を決定し、雑音周波数スペクトルを推定する。この動作は、変動幅が閾値より小さい雑音の周波数成分については、音圧が安定しているとの判断に基づいている。一方、変動幅が大きい雑音の周波数成分については、最小値を用いることで、突発的に発生した雑音の影響を軽減している。 In loop processing L1, the noise frequency spectrum estimating unit 160 first obtains the fluctuation range for frequency components f k in multiple second frequency spectra within a predetermined target period (S613). Next, the noise frequency spectrum estimating unit 160 determines whether the fluctuation range of frequency component f k is less than a threshold P th (S614). If the fluctuation range is less than the threshold P th (Yes in S614), the noise frequency spectrum estimating unit 160 sets the average value of the frequency component P off (f k ) in the second frequency spectrum to the frequency component N(f k ) in the noise frequency spectrum (S615). On the other hand, if the fluctuation range is equal to or greater than the threshold P th (No in S614), the noise frequency spectrum estimating unit 160 sets the minimum value P offmin (f k ) in the target range to the frequency component N(f k ) in the noise frequency spectrum (S616). Through the above operations, the noise frequency spectrum estimator 160 determines all target frequency components and estimates the noise frequency spectrum. This operation is based on the judgment that the sound pressure is stable for noise frequency components whose fluctuation range is smaller than the threshold. On the other hand, for noise frequency components whose fluctuation range is large, the minimum value is used to reduce the influence of sudden noise occurrence.
次に、具体的な雑音周波数スペクトルを推定する計算例について説明する。図5は、第1の実施形態の第1の周波数スペクトルと第2の周波数スペクトルの具体例を示すグラフである。図5(a)、(b)、(c)は、1回目、2回目、3回目の第1の周波数スペクトルである。また、図5(d)、(e)、(f)は、1回目、2回目、3回目の第2の周波数スペクトルである。 Next, we will explain a calculation example for estimating a specific noise frequency spectrum. Figure 5 is a graph showing specific examples of the first frequency spectrum and second frequency spectrum of the first embodiment. Figures 5(a), (b), and (c) show the first frequency spectrum for the first, second, and third measurements. Figures 5(d), (e), and (f) show the second frequency spectrum for the first, second, and third measurements.
図5(d)、(e)、(f)を参照すると、第2の周波数スペクトル周波数成分f1について、Poff1(f1)、Poff2(f1)、Poff3(f1)は全て0であり変動幅は閾値Pth未満である。周波数成分f2については、Poff1(f2)、Poff2(f2)、Poff3(f2)は一定であり、変動幅は閾値Pth未満である。周波数成分f3については、Poff1(f3)、Poff2(f3)、Poff3(f3)は変動しており、その変動幅はPoff2(f3)-Poff1(f3)である。そしてPoff2(f3)-Poff2(f3)≧Pthであるとする。 5(d), (e), and (f), for the second frequency spectrum frequency component f1 , Poff1 ( f1 ), Poff2 ( f1 ), and Poff3 ( f1 ) are all 0 and the fluctuation range is less than the threshold Pth . For the frequency component f2, Poff1 ( f2 ), Poff2 ( f2 ), and Poff3 ( f2 ) are constant and the fluctuation range is less than the threshold Pth . For the frequency component f3 , Poff1 ( f3 ), Poff2 ( f3 ), and Poff3 ( f3 ) fluctuate and the fluctuation range is Poff2 ( f3 ) -Poff1 ( f3 ). Also, it is assumed that P off2 (f 3 ) - P off2 (f 3 ) ≥ P th .
以上から、周波数成分f1、f2については平均値を採用し、f3については最小値を採用する。その結果、雑音周波数スペクトルの各周波数成分は以下の式で算出される。
N(f1)={Poff1(f1)+Poff2(f1)+Poff3(f1)}/3 (式1)
N(f2)={Poff1(f2)+Poff2(f2)+Poff3(f2)}/3 (式2)
N(f3)=Poff3(f1) (式3)
以上の動作とすることで、突発的に発生する大きな雑音の影響を軽減して、より正確な雑音周波数スペクトルの推定が可能になる。
From the above, the average value is used for the frequency components f 1 and f 2 , and the minimum value is used for f 3. As a result, each frequency component of the noise frequency spectrum is calculated using the following formula.
N(f 1 )={P off1 (f 1 )+P off2 (f 1 )+P off3 (f 1 )}/3 (Formula 1)
N(f 2 )={P off1 (f 2 )+P off2 (f 2 )+P off3 (f 2 )}/3 (Formula 2)
N(f 3 )=P off3 (f 1 ) (Equation 3)
By performing the above operation, the influence of large noise that occurs suddenly can be reduced, and a more accurate estimation of the noise frequency spectrum becomes possible.
(具体例2)
図6は、第1の実施形態の雑音評価装置の雑音周波数スペクトル推定部の動作の具体例2を示すフローチャートである。図6のフローチャートの処理は、図4のフローチャートと同様に、図3のフローチャートのS6の処理の詳細に相当する。つまり、図6のフローチャートの処理は、図3のS1-S5の処理が完了した後の処理である。
(Specific Example 2)
Fig. 6 is a flowchart showing a second specific example of the operation of the noise frequency spectrum estimator of the noise evaluation apparatus according to the first embodiment. The processing in the flowchart of Fig. 6 corresponds to details of the processing in S6 in the flowchart of Fig. 3, similar to the flowchart of Fig. 4. In other words, the processing in the flowchart of Fig. 6 is processing performed after the processing in S1 to S5 in Fig. 3 is completed.
具体例2の動作が具体例1の動作と異なるのは、変動幅小さい周波数成分について中央値を採用することである。すなわち、図6のフローチャートのS621~S624、S6626の処理は、図4のフローチャートのS611~S614、S616の処理と同一である。そして、S625だけが、S615と異なっている。 The operation of Specific Example 2 differs from that of Specific Example 1 in that the median value is used for frequency components with a small fluctuation range. In other words, the processing of S621 to S624 and S626 in the flowchart of FIG. 6 is the same as the processing of S611 to S614 and S616 in the flowchart of FIG. 4. Only S625 differs from S615.
以下、図6のフローチャートの動作について説明する。まず、雑音周波数スペクトル推定部160が、所定期間における複数の第2の周波数スペクトルを取得する(S621)。次に、雑音周波数スペクトル推定部160が、複数の第2の周波数スペクトルについて、周波数成分ごとに変動幅の判定結果を取得する。そして、雑音周波数スペクトル推定部160が、雑音周波数スペクトルの各周波数成分を設定するループ処理L2を行う(S622-S626)。ループ処理L2は、対象とする所定の周波数範囲の中で、雑音周波数スペクトルのすべての周波数成分fk(k=1~M)の算出が完了するまで行われる。 The operation of the flowchart in Fig. 6 will be described below. First, the noise frequency spectrum estimating unit 160 acquires a plurality of second frequency spectra over a predetermined period (S621). Next, the noise frequency spectrum estimating unit 160 acquires the determination results of the fluctuation range for each frequency component of the plurality of second frequency spectra. Then, the noise frequency spectrum estimating unit 160 performs loop processing L2 to set each frequency component of the noise frequency spectrum (S622-S626). Loop processing L2 is performed until calculation of all frequency components f k (k = 1 to M) of the noise frequency spectrum within the predetermined target frequency range is completed.
ループ処理L2の中では、雑音周波数スペクトル推定部160が、まず対象とする所定期間内の複数の第2の周波数スペクトルにおける周波数成分fkについて、変動幅を取得する(S623)。次に、雑音周波数スペクトル推定部160が、周波数成分fkの変動幅が閾値Pth未満であるか判定する(S624)。ここで、変動幅が閾値Pth未満だった場合は、(S624_Yes)、雑音周波数スペクトル推定部160は、第2の周波数スペクトルの当該周波数成分Poff(fk)の中央値を、雑音周波数スペクトルの当該周波数成分N(fk)に設定する(S625)。一方、変動幅が閾値Pth以上だった場合は(S624_No)、雑音周波数スペクトル推定部160は、対象とする範囲における最小値Poffmin(fk)を雑音周波数スペクトルの周波数成分N(fk)に設定する(S626)。以上の動作により、雑音周波数スペクトル推定部160は、対象とする全ての周波数成分を決定し、雑音周波数スペクトルを推定する。この動作は、変動幅が閾値より小さい雑音の周波数成分については、音圧が安定しているとの判断に基づいている。一方、変動幅が大きい雑音の周波数成分については、最小値を用いることで、突発的に発生した雑音の影響を軽減している。 In loop processing L2, the noise frequency spectrum estimating unit 160 first obtains the fluctuation range for frequency components f k in multiple second frequency spectra within a predetermined target period (S623). Next, the noise frequency spectrum estimating unit 160 determines whether the fluctuation range of frequency component f k is less than threshold P th (S624). If the fluctuation range is less than threshold P th (Yes in S624), the noise frequency spectrum estimating unit 160 sets the median value of the frequency component P off (f k ) in the second frequency spectrum to the frequency component N(f k ) in the noise frequency spectrum (S625). On the other hand, if the fluctuation range is equal to or greater than threshold P th (No in S624), the noise frequency spectrum estimating unit 160 sets the minimum value P offmin (f k ) in the target range to the frequency component N(f k ) in the noise frequency spectrum (S626). Through the above operations, the noise frequency spectrum estimator 160 determines all target frequency components and estimates the noise frequency spectrum. This operation is based on the judgment that the sound pressure is stable for noise frequency components whose fluctuation range is smaller than the threshold. On the other hand, for noise frequency components whose fluctuation range is large, the minimum value is used to reduce the influence of sudden noise occurrence.
次に、具体例1と同様に、雑音周波数スペクトルの計算例について説明する。ここで、雑音周波数スペクトルの計算では、図5の第1の周波数スペクトルと第2の周波数スペクトルの具体例を用いている。上述の通り、周波数成分f1、f2については、第2の周波数スペクトルの周波数成分の変動幅が閾値Pth未満である。このため中央値を採用する。一方、周波数成分f3については、第2の周波数スペクトルの変動幅が閾値Pth以上である。このため最小値を採用する。 Next, as in Example 1, an example of calculating a noise frequency spectrum will be described. Here, the specific examples of the first and second frequency spectra in FIG. 5 are used in calculating the noise frequency spectrum. As described above, for frequency components f1 and f2 , the fluctuation range of the frequency components of the second frequency spectrum is less than the threshold Pth . Therefore, the median value is adopted. On the other hand, for frequency component f3 , the fluctuation range of the second frequency spectrum is equal to or greater than the threshold Pth . Therefore, the minimum value is adopted.
以上から、雑音周波数スペクトルの各周波数成分は以下の式で算出される。
N(f1)=Poffi(f1)の中央値 (式4)
N(f2)=Poffi(f2)の中央値 (式5)
N(f3)=Poff3(f1) (式6)
以上説明したように、本実施形態の雑音評価装置100では、雑音の変動の影響を低減して、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。
From the above, each frequency component of the noise frequency spectrum is calculated using the following formula:
N(f 1 )=median of P offi (f 1 ) (Equation 4)
N(f 2 )=median of P offi (f 2 ) (Equation 5)
N(f 3 )=P off3 (f 1 ) (Formula 6)
As described above, the noise evaluation apparatus 100 of this embodiment can reduce the influence of noise fluctuations and estimate the noise frequency spectrum more accurately.
次に、雑音評価装置100を用いた音響評価装置1000について説明する。図7は、第1の実施形態の音響評価装置を示すブロック図である。音響評価装置1000は、雑音評価装置100と、測定対象音周波数スペクトル推定部400とを有している。測定対象音周波数スペクトル推定部400は、第1の周波数スペクトルと、雑音周波数スペクトルとに基づいて、測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する。 Next, we will explain the sound evaluation device 1000 that uses the noise evaluation device 100. Figure 7 is a block diagram showing the sound evaluation device of the first embodiment. The sound evaluation device 1000 has the noise evaluation device 100 and a measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400. The measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum.
図8は、第1の実施形態の音響評価装置1000の動作を示すフローチャートである。まず雑音評価装置100が、雑音周波数スペクトルを推定する(S101)。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部400が、所定期間における複数の第1の周波数スペクトルと、推定した雑音周波数スペクトルとに基づいて測定対象音周波数スペクトルを推定する(S102)。 Figure 8 is a flowchart showing the operation of the sound evaluation device 1000 of the first embodiment. First, the noise evaluation device 100 estimates the noise frequency spectrum (S101). Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum based on multiple first frequency spectra over a predetermined period and the estimated noise frequency spectrum (S102).
次に、測定対象音周波数スペクトルの具体的な推定方法について説明する。 Next, we will explain the specific method for estimating the frequency spectrum of the sound to be measured.
(具体例3)
図9は、第1の実施形態の音響評価装置の第1の動作例を示すフローチャートである。まず、雑音評価装置100が、雑音周波数スペクトルを推定する(S101)。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部400が、第1の周波数スペクトルの平均値を算出する(S102)。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部400が、第1の周波数スペクトルの平均値から、推定した雑音周波数スペクトルを差し引いて、測定対象音周波数スペクトルを推定する(S103)。
(Specific Example 3)
9 is a flowchart showing a first operation example of the acoustic evaluation device of the first embodiment. First, the noise evaluation device 100 estimates a noise frequency spectrum (S101). Next, the measurement-target sound frequency spectrum estimation unit 400 calculates the average value of the first frequency spectrum (S102). Next, the measurement-target sound frequency spectrum estimation unit 400 estimates the measurement-target sound frequency spectrum by subtracting the estimated noise frequency spectrum from the average value of the first frequency spectrum (S103).
以上の動作により、変動幅の大きい雑音の周波数成分について、雑音の変動の影響を低減し、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 The above operations reduce the influence of noise fluctuations on noise frequency components with large fluctuation ranges, enabling more accurate estimation of the sound frequency spectrum to be measured.
(具体例4)
次に、第2の周波数スペクトルの、変動幅が大きい周波数成分について、雑音推定を行わずに測定対象音周波数スペクトルを推定する方法について説明する。
(Specific Example 4)
Next, a method for estimating the measurement target sound frequency spectrum without performing noise estimation for frequency components with a large fluctuation range in the second frequency spectrum will be described.
図10は、第1の実施形態の音響評価装置の第2の動作例を示すフローチャートである。まず、雑音評価装置100が雑音周波数スペクトルを推定する(S201)。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部400が、第1の周波数スペクトルの平均値を算出する(S202)。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部400が、第1の周波数スペクトルの平均値から、推定した雑音周波数スペクトルを差し引いたものを予備測定対象音周波数スペクトルとして算出する(S203)。ここまでは具体例3と同じである。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部400が、予備測定対象音周波数スペクトルのうちの、第2の周波数スペクトルで変動幅が大きい周波数成分を、第1の周波数スペクトルの最小値で置き換えて、測定対象音周波数スペクトルを推定する(S204)。上記の動作では、第2の周波数スペクトルで変動幅が大きい周波数成分については、雑音周波数スペクトルの推定を行わないものとなっている。そして、当該周波数成分については、測定対象音周波数スペクトル推定部400が、複数の第1の周波数スペクトルの周波数成分の中の最小値を、測定対象音周波数スペクトルの周波数成分に設定する。測定対象200は、基本的に同じ音を繰り返し出力している。一方、第1の周波数スペクトルは、測定対象周波数スペクトルと雑音周波数スペクトルの和である。このため、第1の周波数スペクトル中で、変動が大きい周波数成分については、音圧が大きいものは含まれる雑音の比率が大きく、音圧が小さいものは雑音の比率が小さいと推定される。そこで、当該周波数成分については、測定対象音周波数スペクトル推定部400が、第1の周波数スペクトル中で音圧の小さいものを採用することで、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定できると考えられる。 Figure 10 is a flowchart showing a second operation example of the acoustic evaluation device of the first embodiment. First, the noise evaluation device 100 estimates the noise frequency spectrum (S201). Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 calculates the average value of the first frequency spectrum (S202). Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 calculates the preliminary measurement target sound frequency spectrum by subtracting the estimated noise frequency spectrum from the average value of the first frequency spectrum (S203). Up to this point, this is the same as in Specific Example 3. Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 replaces frequency components of the preliminary measurement target sound frequency spectrum that have a large fluctuation range in the second frequency spectrum with the minimum value of the first frequency spectrum, thereby estimating the measurement target sound frequency spectrum (S204). In the above operation, noise frequency spectrum estimation is not performed for frequency components that have a large fluctuation range in the second frequency spectrum. Then, for that frequency component, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 sets the smallest value among the frequency components of the multiple first frequency spectra as the frequency component of the measurement target sound frequency spectrum. Measurement object 200 basically repeatedly outputs the same sound. Meanwhile, the first frequency spectrum is the sum of the measurement target frequency spectrum and the noise frequency spectrum. For this reason, for frequency components with large fluctuations in the first frequency spectrum, those with high sound pressure are estimated to contain a large proportion of noise, and those with low sound pressure are estimated to contain a small proportion of noise. Therefore, for that frequency component, it is thought that the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 can more accurately estimate the measurement target sound frequency spectrum by using the first frequency spectrum with the smallest sound pressure.
上記の動作を図5のデータに適用すると、測定対象音周波数スペクトルの周波数fkの周波数成分S(fk)は以下の式で推定することができる。
S(f1)={Pon1(f1)+Pon2(f1)+Pon3(f1)}/3
-{Poff1(f1)+Poff2(f1)+Poff3(f1)}/3 (式7)
S(f2)={Pon1(f2)+Pon2(f2)+Pon3(f2)}/3
-{Poff1(f2)+Poff2(f2)+Poff3(f2)}/3 (式8)
S(f3)=Pon2(f3) (式9)
以上説明したように、本実施形態の音響評価装置1000によれば、変動の大きい雑音の影響を低減して、より正確に測定対象音を推定することができる。
When the above operation is applied to the data in FIG. 5, the frequency component S(fk) of the frequency fk of the measurement target sound frequency spectrum can be estimated by the following equation.
S(f 1 )={P on1 (f 1 )+P on2 (f 1 )+P on3 (f 1 )}/3
-{P off1 (f 1 )+P off2 (f 1 )+P off3 (f 1 )}/3 (Formula 7)
S(f 2 )={P on1 (f 2 )+P on2 (f 2 )+P on3 (f 2 )}/3
-{P off1 (f 2 )+P off2 (f 2 )+P off3 (f 2 )}/3 (Formula 8)
S(f 3 )=P on2 (f 3 ) (Formula 9)
As described above, the sound evaluation device 1000 of this embodiment can reduce the influence of noise with large fluctuations and estimate the measurement target sound more accurately.
以上、本実施形態の雑音評価装置等について説明した。 The noise evaluation device and other components of this embodiment have been described above.
本実施形態の雑音評価装置100は、測定対象音オン/オフ制御部110と、集音信号取得部120と、集音信号抽出部130と、周波数スペクトル生成部140と、変動幅判定部150と、雑音周波数スペクトル推定部160と、を有する。測定対象音オン/オフ制御部110は、測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン/オフする制御をオン/オフ制御として行う。集音信号取得部120は、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する。集音信号抽出部130は、オン/オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を当該回の第1の集音信号とし、測定対象音の出力がオフした回の集音信号を当該回の第2の集音信号として、集音信号から抽出する。オン/オフ制御に同期して集音信号を抽出することで、オンした回の第1の集音信号と、オフした回の第2の集音信号とを分離して抽出することができる。周波数スペクトル生成部140は、各々の回の第1の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の第2の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第2の周波数スペクトルを生成する。この動作により、周波数スペクトル生成部140は、オン/オフの回ごとの第1の周波数スペクトルと第2の周波数スペクトルを生成することができる。変動幅判定部150は、所定期間における複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する。この動作により、変動幅判定部150は、第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が大きいか小さいか判定することができる。雑音周波数スペクトル推定部160は、複数の第1の周波数スペクトルと、複数の第2の周波数スペクトルと、変動幅判定部の判定結果とに基づいて、複数の第1の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する。この動作により、雑音周波数スペクトル推定部160は、変動が大きい雑音の周波数成分について、変動の影響を低減して、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。 The noise evaluation device 100 of this embodiment has a measurement target sound on/off control unit 110, a sound collection signal acquisition unit 120, a sound collection signal extraction unit 130, a frequency spectrum generation unit 140, a fluctuation range determination unit 150, and a noise frequency spectrum estimation unit 160. The measurement target sound on/off control unit 110 performs on/off control to repeatedly turn on/off the output of the measurement target sound, which is sound emitted by the measurement target. The sound collection signal acquisition unit 120 acquires a sound collection signal, which is a signal obtained by converting sound including the measurement target sound into an electrical signal. Based on the on/off control, the sound collection signal extraction unit 130 extracts from the sound collection signal the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned on as the first sound collection signal for that time, and the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned off as the second sound collection signal for that time. By extracting the sound collection signal in synchronization with the on/off control, it is possible to separate and extract the first sound collection signal for the on-time and the second sound collection signal for the off-time. The frequency spectrum generation unit 140 converts the first sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate multiple first frequency spectra, and converts the second sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate multiple second frequency spectra. Through this operation, the frequency spectrum generation unit 140 can generate the first frequency spectrum and the second frequency spectrum for each on/off time. The fluctuation range determination unit 150 determines whether the fluctuation range of each frequency component of the multiple second frequency spectra over a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than a predetermined threshold value. Through this operation, the fluctuation range determination unit 150 can determine whether the fluctuation range of each frequency component of the second frequency spectrum is large or small. The noise frequency spectrum estimation unit 160 estimates the frequency spectrum of noise contained in the multiple first frequency spectra as the noise frequency spectrum based on the multiple first frequency spectra, the multiple second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range determination unit. Through this operation, the noise frequency spectrum estimation unit 160 can reduce the influence of fluctuations on frequency components of noise with large fluctuations and more accurately estimate the noise frequency spectrum.
また一態様によれば、雑音評価装置100の雑音周波数スペクトル推定部160は、雑音周波数スペクトルを推定する。雑音周波数スペクトル推定部160は、変動幅が閾値未満の第2の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第2の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を雑音周波数スペクトルの周波数成分とする。また、雑音周波数スペクトル推定部160は、変動幅が閾値以上の第2の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第2の周波数スペクトルの周波数成分の最小値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とする。これらの動作により、雑音周波数スペクトル推定部160は、変動が大きい雑音の周波数成分について、変動の影響を低減して雑音周波数スペクトルを推定することができる。 According to another aspect, the noise frequency spectrum estimation unit 160 of the noise evaluation device 100 estimates the noise frequency spectrum. For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is less than a threshold, the noise frequency spectrum estimation unit 160 sets the average value of each frequency component of the second frequency spectrum over a predetermined period as the frequency component of the noise frequency spectrum. Furthermore, for frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is equal to or greater than the threshold, the noise frequency spectrum estimation unit 160 sets the minimum value of the frequency components of the second frequency spectrum over a predetermined period as the frequency component of the noise frequency spectrum. Through these operations, the noise frequency spectrum estimation unit 160 can estimate the noise frequency spectrum while reducing the influence of fluctuations for frequency components of noise with large fluctuations.
また、一態様によれば、雑音評価装置100の雑音周波数スペクトル推定部160は、雑音周波数スペクトルを推定する。雑音周波数スペクトル推定部160は、変動幅が閾値未満の第2の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第2の周波数スペクトルの各周波数成分の中央値を雑音周波数スペクトルの周波数成分とする。また、雑音周波数スペクトル推定部160は、変動幅が閾値以上の第2の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第2の周波数スペクトルの周波数成分の最小値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とする。雑音周波数スペクトル推定部160が、中央値を用いることで、少数の外れた値を持つ第2の周波数スペクトルの周波数成分について、より確からしい、周波数成分の値を推定することができる。 Also, according to one aspect, the noise frequency spectrum estimation unit 160 of the noise evaluation device 100 estimates the noise frequency spectrum. For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is less than a threshold, the noise frequency spectrum estimation unit 160 sets the median value of each frequency component of the second frequency spectrum over a predetermined period as the frequency component of the noise frequency spectrum. Furthermore, for frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is equal to or greater than the threshold, the noise frequency spectrum estimation unit 160 sets the minimum value of the frequency components of the second frequency spectrum over a predetermined period as the frequency component of the noise frequency spectrum. By using the median value, the noise frequency spectrum estimation unit 160 can estimate more likely frequency component values for frequency components of the second frequency spectrum that have a small number of outlying values.
また、本実施形態の音響評価装置1000は、上記のいずれかの雑音評価装置100と、測定対象音周波数スペクトル推定部400とを有する。測定対象音周波数スペクトル推定部400は、第1の周波数スペクトルと、雑音周波数スペクトルとに基づいて、測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する。上述したように、雑音評価装置100は、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。測定対象音周波数スペクトル推定部400は、この雑音周波数スペクトルに基づいて、測定対象音周波数スペクトルを推定する。このため、音響評価装置1000は、雑音の変動の影響を低減して、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 The sound evaluation device 1000 of this embodiment also includes any one of the noise evaluation devices 100 described above and a measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400. The measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. As described above, the noise evaluation device 100 can estimate the noise frequency spectrum more accurately. The measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum based on this noise frequency spectrum. Therefore, the sound evaluation device 1000 can reduce the influence of noise fluctuations and more accurately estimate the measurement target sound frequency spectrum.
また一態様によれば、音響評価装置1000の測定対象音周波数スペクトル推定部400は、所定期間における測定対象音周波数スペクトルを推定する。この際、測定対象音周波数スペクトル推定部400は、第1の周波数スペクトルの周波数成分の平均値の各周波数成分から雑音周波数スペクトルの各周波数成分を差し引いて測定対象音周波数スペクトルを推定する。この動作では、変動の大きい雑音周波数スペクトルの周波数成分について、変動の影響を低減しているため、測定対象音周波数スペクトル推定部400は、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 According to another aspect, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 of the acoustic evaluation device 1000 estimates the measurement target sound frequency spectrum for a predetermined period. In doing so, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum by subtracting each frequency component of the noise frequency spectrum from each frequency component of the average value of the frequency components of the first frequency spectrum. This operation reduces the influence of fluctuations in frequency components of the noise frequency spectrum that fluctuate greatly, allowing the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 to more accurately estimate the measurement target sound frequency spectrum.
また、一態様によれば、音響評価装置1000の測定対象音周波数スペクトル推定部400は、変動幅が閾値未満の第2の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第2の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を算出する。また、測定対象音周波数スペクトル推定部400は、第1の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値から、第2の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を差し引いて測定対象音周波数スペクトル周波数成分とする。さらに、変動幅が閾値以上の第2の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第1の周波数スペクトルの各周波数成分の最小値を測定対象音周波数スペクトル周波数成分とする。第1の周波数スペクトルの周波数成分の中で、所定期間の中の最小値を採用することで、含まれている雑音成分が少ないと推定される測定対象音周波数スペクトルの周波数成分を設定することができる。 According to one aspect, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 of the acoustic evaluation device 1000 calculates the average value of each frequency component of the second frequency spectrum over a predetermined period for frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is less than a threshold. The measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 also determines the frequency components of the measurement target sound frequency spectrum by subtracting the average value of each frequency component of the second frequency spectrum from the average value of each frequency component of the first frequency spectrum. Furthermore, for frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is equal to or greater than a threshold, the minimum value of each frequency component of the first frequency spectrum over a predetermined period is determined as the frequency components of the measurement target sound frequency spectrum. By adopting the minimum value of the frequency components of the first frequency spectrum over a predetermined period, it is possible to set frequency components of the measurement target sound frequency spectrum that are estimated to contain few noise components.
また、本実施形態の雑音評価方法は、コンピュータが、測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン/オフする制御をオン/オフ制御として行う。また、コンピュータが、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する。またコンピュータが、オン/オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を当該回の第1の集音信号とし、測定対象音の出力がオフした回の集音信号を当該回の第2の集音信号として、集音信号から抽出する。オン/オフ制御に同期して集音信号を抽出することで、コンピュータは、オンした回の第1の集音信号と、オフした回の第2の集音信号とを分離して抽出することができる。またコンピュータが、各々の回の第1の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の第2の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第2の周波数スペクトルを生成する。この動作により、コンピュータは、オン/オフの回ごとの第1の周波数スペクトルと第2の周波数スペクトルを生成することができる。またコンピュータが、所定期間における複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する。この動作により、コンピュータは、第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が大きいか小さいか判定することができる。また、コンピュータは、複数の第1の周波数スペクトルと、複数の第2の周波数スペクトルと、変動幅判定部の判定結果とに基づいて、複数の第1の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する。この動作により、コンピュータは、変動が大きい雑音の周波数成分について、変動の影響を低減して、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。 In addition, in the noise evaluation method of this embodiment, a computer performs on/off control to repeatedly turn on/off the output of the measurement target sound, which is sound emitted by the measurement target. The computer also acquires a sound collection signal, which is a signal obtained by converting sound including the measurement target sound into an electrical signal. Based on the on/off control, the computer extracts from the sound collection signal the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned on as the first sound collection signal for that time, and the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned off as the second sound collection signal for that time. By extracting the sound collection signal in synchronization with the on/off control, the computer can separate and extract the first sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned on and the second sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned off. The computer also converts the first sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate multiple first frequency spectra, and converts the second sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate multiple second frequency spectra. This operation allows the computer to generate a first frequency spectrum and a second frequency spectrum for each on/off time. The computer also determines whether the fluctuation range of each frequency component of the multiple second frequency spectra over a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value. Through this operation, the computer can determine whether the fluctuation range of each frequency component of the second frequency spectrum is large or small. The computer also estimates the frequency spectrum of noise contained in the multiple first frequency spectra as a noise frequency spectrum based on the multiple first frequency spectra, the multiple second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range determination unit. Through this operation, the computer can reduce the influence of fluctuations on frequency components of noise with large fluctuations and more accurately estimate the noise frequency spectrum.
また、本実施形態の音響評価方法は、コンピュータが、上記の雑音評価方法で雑音周波数スペクトルを推定し、第1の周波数スペクトルと、雑音周波数スペクトルとに基づいて測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する。この動作により、変動の大きい周波数成分についても、コンピュータは、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。このため、コンピュータは、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 In addition, in the acoustic evaluation method of this embodiment, the computer estimates the noise frequency spectrum using the noise evaluation method described above, and estimates the measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. This operation allows the computer to more accurately estimate the noise frequency spectrum, even for frequency components with large fluctuations. As a result, the computer can more accurately estimate the measurement target sound frequency spectrum.
また、本実施形態の雑音評価プログラムは、測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン/オフする制御をオン/オフ制御する処理をコンピュータに実行させる。また雑音評価プログラムは、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する処理をコンピュータに実行させる。また雑音評価プログラムは、オン/オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を当該回の第1の集音信号とする処理をコンピュータに実行させる。また雑音評価プログラムは、測定対象音の出力がオフした回の集音信号を当該回の第2の集音信号として、集音信号から抽出する処理をコンピュータに実行させる。オン/オフ制御に同期して集音信号を抽出することで、コンピュータは、オンした回の第1の集音信号と、オフした回の第2の集音信号とを分離して抽出することができる。また雑音評価プログラムは、各々の回の第1の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の第2の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第2の周波数スペクトルを生成する処理をコンピュータに実行させる。この動作により、コンピュータは、オン/オフの回ごとの第1の周波数スペクトルと第2の周波数スペクトルを生成することができる。また雑音評価プログラムは、所定期間における複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する処理をコンピュータに実行させる。この動作により、コンピュータは、第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が大きいか小さいか判定することができる。また、雑音評価プログラムは、雑音周波数スペクトルとして推定する処理をコンピュータに実行させる。コンピュータは、複数の第1の周波数スペクトルと、複数の第2の周波数スペクトルと、変動幅判定部の判定結果とに基づいて、複数の第1の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する。この動作により、コンピュータは、変動が大きい雑音の周波数成分について、変動の影響を低減して、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。 The noise evaluation program of this embodiment also causes a computer to execute a process for performing on/off control to repeatedly turn on/off the output of the measurement target sound, which is sound emitted by the measurement target. The noise evaluation program also causes a computer to execute a process for acquiring a sound collection signal, which is a signal obtained by converting sound including the measurement target sound into an electrical signal. The noise evaluation program also causes the computer to execute a process for converting the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned on based on the on/off control as the first sound collection signal for that time. The noise evaluation program also causes the computer to execute a process for extracting the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned off from the sound collection signal as the second sound collection signal for that time. By extracting the sound collection signal in synchronization with the on/off control, the computer can separate and extract the first sound collection signal when the output was turned on and the second sound collection signal when the output was turned off. The noise evaluation program also causes the computer to execute a process for converting the first sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate multiple first frequency spectra, and converting the second sound collection signal for each time into a frequency spectrum to generate multiple second frequency spectra. This operation allows the computer to generate a first frequency spectrum and a second frequency spectrum for each on/off cycle. The noise evaluation program also causes the computer to execute a process to determine whether the fluctuation range of each frequency component of multiple second frequency spectra over a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold or less than the threshold. This operation allows the computer to determine whether the fluctuation range of each frequency component of the second frequency spectrum is large or small. The noise evaluation program also causes the computer to execute a process to estimate a noise frequency spectrum. The computer estimates the frequency spectrum of noise contained in the multiple first frequency spectra as the noise frequency spectrum based on the multiple first frequency spectra, the multiple second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range determination unit. This operation allows the computer to reduce the influence of fluctuations in frequency components of noise with large fluctuations and more accurately estimate the noise frequency spectrum.
また本実施形態の音響評価プログラムは、上記の雑音評価プログラムを実行する処理をコンピュータに実行させる。さらに、第1の周波数スペクトルと、雑音周波数スペクトルとに基づいて測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する処理をコンピュータに実行させる。この動作により、変動の大きい周波数成分についても、コンピュータは、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。このため、コンピュータは、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 The acoustic evaluation program of this embodiment also causes a computer to execute the process of running the noise evaluation program described above. It also causes the computer to execute a process of estimating a measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. This operation allows the computer to more accurately estimate the noise frequency spectrum, even for frequency components with large fluctuations. Therefore, the computer can more accurately estimate the measurement target sound frequency spectrum.
上述した第1の実施形態の処理を、コンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。 The scope of the present invention also includes a program that causes a computer to execute the processing of the first embodiment described above, and a recording medium on which the program is stored. Examples of recording media that can be used include magnetic disks, magnetic tapes, optical disks, magneto-optical disks, and semiconductor memories.
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above using the above-mentioned embodiment as an exemplary example. However, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. In other words, the present invention can be applied in various aspects that are understandable to those skilled in the art within the scope of the present invention.
100 雑音評価装置
110 測定対象音オン/オフ制御部
120 集音信号取得部
130 集音信号抽出部
140 周波数スペクトル生成部
150 変動幅判定部
160 雑音周波数スペクトル推定部
200 測定対象
300 集音マイク
400 測定対象音周波数スペクトル推定部
1000 音響評価装置
REFERENCE SIGNS LIST 100 Noise evaluation device 110 Measurement target sound on/off control unit 120 Sound collection signal acquisition unit 130 Sound collection signal extraction unit 140 Frequency spectrum generation unit 150 Fluctuation width determination unit 160 Noise frequency spectrum estimation unit 200 Measurement target 300 Sound collection microphone 400 Measurement target sound frequency spectrum estimation unit 1000 Acoustic evaluation device
Claims (10)
前記測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する集音信号取得部と、
前記オン/オフ制御に基づいて、前記測定対象音の出力がオンした回の前記集音信号を当該回の第1の集音信号とし、前記測定対象音の出力がオフした回の前記集音信号を当該回の第2の集音信号として、前記集音信号から抽出する集音信号抽出部と、
各々の回の前記第1の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第2の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第2の周波数スペクトルを生成する周波数スペクトル生成部と、
所定期間における前記複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定する変動幅判定部と、
前記複数の第1の周波数スペクトルと、前記複数の第2の周波数スペクトルと、前記変動幅判定部の判定結果とに基づいて、前記複数の第1の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する雑音周波数スペクトル推定部と、
を有することを特徴とする雑音評価装置。 a measurement object sound on/off control unit that performs on/off control to repeatedly turn on/off the output of the measurement object sound, which is sound emitted by the measurement object;
a sound collection signal acquisition unit that acquires a sound collection signal that is a signal obtained by converting a sound including the measurement target sound into an electrical signal;
a sound collection signal extraction unit that extracts, from the sound collection signal, the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned on as a first sound collection signal for that time based on the on/off control, and the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned off as a second sound collection signal for that time based on the on/off control;
a frequency spectrum generating unit that converts the first collected sound signal into a frequency spectrum each time to generate a plurality of first frequency spectra, and converts the second collected sound signal into a frequency spectrum each time to generate a plurality of second frequency spectra;
a fluctuation range determination unit that determines whether a fluctuation range of each frequency component of the plurality of second frequency spectra during a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold value or is less than the threshold value;
a noise frequency spectrum estimator that estimates, as a noise frequency spectrum, a frequency spectrum of noise included in the plurality of first frequency spectra based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and a determination result of the fluctuation range determiner;
A noise evaluation device comprising:
前記変動幅が前記閾値未満の前記第2の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第2の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とし、
前記変動幅が前記閾値以上の前記第2の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第2の周波数スペクトルの周波数成分の最小値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の雑音評価装置。 The noise frequency spectrum estimator
For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is less than the threshold, an average value of each frequency component of the second frequency spectrum over the predetermined period is set as the frequency component of the noise frequency spectrum;
For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is equal to or greater than the threshold, a minimum value of the frequency components of the second frequency spectrum during the predetermined period is set as the frequency component of the noise frequency spectrum.
2. The noise evaluation device according to claim 1.
前記変動幅が前記閾値未満の前記第2の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第2の周波数スペクトルの各周波数成分の中央値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とし、
前記変動幅が前記閾値以上の前記第2の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第2の周波数スペクトルの周波数成分の最小値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の雑音評価装置。 The noise frequency spectrum estimator
For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is less than the threshold, a median value of each frequency component of the second frequency spectrum during the predetermined period is set as a frequency component of the noise frequency spectrum;
For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is equal to or greater than the threshold, a minimum value of the frequency components of the second frequency spectrum during the predetermined period is set as the frequency component of the noise frequency spectrum.
2. The noise evaluation device according to claim 1.
前記第1の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて、前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する測定対象音周波数スペクトル推定部と、
を有することを特徴とする音響評価装置。 The noise evaluation device according to any one of claims 1 to 3;
a measurement target sound frequency spectrum estimation unit that estimates a measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum;
An acoustic evaluation device comprising:
前記所定期間における前記第1の周波数スペクトルの周波数成分の平均値の各周波数成分から前記雑音周波数スペクトルの各周波数成分を差し引いて前記測定対象音周波数スペクトルを推定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の音響評価装置。 The measurement target sound frequency spectrum estimation unit
estimating the measurement target sound frequency spectrum by subtracting each frequency component of the noise frequency spectrum from each frequency component of the average value of the frequency components of the first frequency spectrum during the predetermined period;
5. The acoustic evaluation device according to claim 4.
前記変動幅が前記閾値未満の前記第2の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第2の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を前記第1の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値から差し引いて前記測定対象音周波数スペクトルの周波数成分とし、
前記変動幅が前記閾値以上の前記第2の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第1の周波数スペクトルの各周波数成分の最小値を前記測定対象音周波数スペクトルの周波数成分とする、
ことを特徴とする請求項4に記載の音響評価装置。 The measurement target sound frequency spectrum estimation unit
For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is less than the threshold, the average value of each frequency component of the second frequency spectrum during the predetermined period is subtracted from the average value of each frequency component of the first frequency spectrum, thereby obtaining the frequency components of the measurement target sound frequency spectrum;
For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation range is equal to or greater than the threshold value, the minimum value of each frequency component of the first frequency spectrum during the predetermined period is set as the frequency component of the measurement target sound frequency spectrum.
5. The acoustic evaluation device according to claim 4.
測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン/オフする制御をオン/オフ制御として行い、
前記測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得し、
前記オン/オフ制御に基づいて、前記測定対象音の出力がオンした回の前記集音信号を当該回の第1の集音信号とし、前記測定対象音の出力がオフした回の前記集音信号を当該回の第2の集音信号として、前記集音信号から抽出し、
各々の回の前記第1の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第2の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第2の周波数スペクトルを生成し、
所定期間における前記複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定し、
前記複数の第1の周波数スペクトルと、前記複数の第2の周波数スペクトルと、前記変動幅の判定結果とに基づいて、前記複数の第1の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する、
ことを特徴とする雑音評価方法。 The computer
On/off control is performed by repeatedly turning on and off the output of the measurement target sound, which is sound emitted by the measurement target;
Acquire a collected sound signal, which is a signal obtained by converting a sound including the measurement target sound into an electrical signal,
Based on the on/off control, the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned on is set as a first sound collection signal for that time, and the sound collection signal when the output of the measurement target sound is turned off is set as a second sound collection signal for that time, and these are extracted from the sound collection signal;
Converting the first collected sound signal into a frequency spectrum each time to generate a plurality of first frequency spectra, and converting the second collected sound signal into a frequency spectrum each time to generate a plurality of second frequency spectra,
determining whether a fluctuation range of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold or less than the threshold;
estimating a frequency spectrum of noise contained in the plurality of first frequency spectra as a noise frequency spectrum based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range;
A noise evaluation method comprising:
請求項7に記載の雑音評価方法で前記雑音周波数スペクトルを推定し、
前記第1の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する
ことを特徴とする音響評価方法。 The computer
The noise evaluation method according to claim 7, further comprising estimating the noise frequency spectrum,
an acoustic evaluation method comprising: estimating a measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum.
前記測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する処理と、
前記オン/オフ制御に基づいて、前記測定対象音の出力がオンした回の前記集音信号を当該回の第1の集音信号とし、前記測定対象音の出力がオフした回の前記集音信号を当該回の第2の集音信号として、前記集音信号から抽出する処理と、
各々の回の前記第1の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第1の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第2の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第2の周波数スペクトルを生成する処理と、
所定期間における前記複数の第2の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定する処理と、
前記複数の第1の周波数スペクトルと、前記複数の第2の周波数スペクトルと、前記変動幅の判定結果とに基づいて、前記複数の第1の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする雑音評価プログラム。 a process of performing on/off control to repeatedly turn on/off the output of the measurement target sound, which is sound emitted by the measurement target;
A process of acquiring a collected sound signal, which is a signal obtained by converting a sound including the measurement target sound into an electrical signal;
a process of extracting, from the sound collection signal, the sound collection signal when the output of the sound to be measured is turned on as a first sound collection signal for that time based on the on/off control, and the sound collection signal when the output of the sound to be measured is turned off as a second sound collection signal for that time;
A process of converting the first collected sound signal into a frequency spectrum each time to generate a plurality of first frequency spectra, and converting the second collected sound signal into a frequency spectrum each time to generate a plurality of second frequency spectra;
determining whether a fluctuation range of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold or less than the threshold;
a process of estimating a frequency spectrum of noise contained in the plurality of first frequency spectra as a noise frequency spectrum based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range;
A noise evaluation program that causes a computer to execute the above steps.
前記第1の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする音響評価プログラム。 A process of executing the noise evaluation program according to claim 9;
a process of estimating a measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum;
An acoustic evaluation program characterized by causing a computer to execute the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022018472A JP7722210B2 (en) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | Noise evaluation device, acoustic evaluation device, noise evaluation method, acoustic evaluation method, noise evaluation program, and acoustic evaluation program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022018472A JP7722210B2 (en) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | Noise evaluation device, acoustic evaluation device, noise evaluation method, acoustic evaluation method, noise evaluation program, and acoustic evaluation program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023115989A JP2023115989A (en) | 2023-08-22 |
| JP7722210B2 true JP7722210B2 (en) | 2025-08-13 |
Family
ID=87579673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022018472A Active JP7722210B2 (en) | 2022-02-09 | 2022-02-09 | Noise evaluation device, acoustic evaluation device, noise evaluation method, acoustic evaluation method, noise evaluation program, and acoustic evaluation program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7722210B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020153935A (en) | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 日本電気株式会社 | Acoustic characteristic measuring device and acoustic characteristic measuring method |
| JP2021148577A (en) | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 日本電気株式会社 | Noise evaluation device and noise evaluation method |
| JP2021148503A (en) | 2020-03-17 | 2021-09-27 | 日本電気株式会社 | Noise evaluation device and acoustic characteristic measuring device |
-
2022
- 2022-02-09 JP JP2022018472A patent/JP7722210B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020153935A (en) | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 日本電気株式会社 | Acoustic characteristic measuring device and acoustic characteristic measuring method |
| JP2021148503A (en) | 2020-03-17 | 2021-09-27 | 日本電気株式会社 | Noise evaluation device and acoustic characteristic measuring device |
| JP2021148577A (en) | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 日本電気株式会社 | Noise evaluation device and noise evaluation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023115989A (en) | 2023-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4950930B2 (en) | Apparatus, method and program for determining voice / non-voice | |
| JP5197853B2 (en) | Monitoring device | |
| CN113259832B (en) | Microphone array detection method and device, electronic equipment and storage medium | |
| JP6174856B2 (en) | Noise suppression device, control method thereof, and program | |
| CN111767000B (en) | Method, device, equipment and storage medium for inhibiting vibration of electronic equipment shell | |
| EP4390923A1 (en) | A method and system for triggering events | |
| CN108571997B (en) | Method and device for detecting stable contact of probe with measured point | |
| CN112750441B (en) | Voiceprint recognition method and device, electronic equipment and storage medium | |
| US12140507B2 (en) | Vibration detection device, vibration detection method, and abnormality determination system | |
| CN117007914A (en) | Non-contact power equipment diagnosis method using artificial intelligence and signal processing | |
| JP7722210B2 (en) | Noise evaluation device, acoustic evaluation device, noise evaluation method, acoustic evaluation method, noise evaluation program, and acoustic evaluation program | |
| JP7428030B2 (en) | Noise evaluation device and noise evaluation method | |
| JP2005227782A (en) | Voiced and unvoiced sound detection apparatus and method | |
| JP5815435B2 (en) | Sound source position determination apparatus, sound source position determination method, program | |
| JP7338188B2 (en) | Acoustic property measuring device, acoustic property measuring method, and acoustic property measuring program | |
| JP2021071586A (en) | Sound extraction system and sound extraction method | |
| JP2007212704A (en) | Noise spectrum estimation method, noise suppression method, and noise suppression device | |
| JP7631741B2 (en) | Noise evaluation device, acoustic characteristic measuring device, noise evaluation method, acoustic characteristic measuring method, and noise evaluation program | |
| JP2003317368A (en) | Detection and removal of pulse noise by digital signal processing | |
| JP7147404B2 (en) | Measuring device, measuring method and program | |
| US20070160241A1 (en) | Determination of the adequate measurement window for sound source localization in echoic environments | |
| CN113574598A (en) | Audio signal processing method, device, and program | |
| JP6257537B2 (en) | Saliency estimation method, saliency estimation device, and program | |
| JP2010050810A (en) | Noise distortion correction filter for communication line and method of correcting noise distortion for communication line | |
| CN120808806B (en) | A smart voice control system and a voice enhancement method in a reverberant environment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250115 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20250203 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250625 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250701 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250714 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7722210 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |