JP5867209B2 - Sound removal apparatus, sound inspection apparatus, sound removal method, and sound removal program - Google Patents

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Description

開示する技術は、音除去装置、音検査装置、音除去方法、及び音除去プログラムに関する。   The disclosed technology relates to a sound removal device, a sound inspection device, a sound removal method, and a sound removal program.

スピーカから音声などの音(以下、音声とする)を発する音響装置を被検査対象とする品質検査においては、スピーカから発せられる音声をマイクロフォンで収音する。収音により得られた計測信号を解析することで、被検査対象の出力特性の適否、スピーカやスピーカが取り付けられている筐体が振動することにより生じる高周波音、共振音(所謂ビビリ音)の有無などの判定が行われる。   In a quality inspection in which an acoustic device that emits sound such as sound (hereinafter referred to as sound) from a speaker is an inspection target, sound emitted from the speaker is collected by a microphone. By analyzing the measurement signal obtained by sound collection, the suitability of the output characteristics of the object to be inspected, the high-frequency sound and resonance sound (so-called chatter sound) generated by the vibration of the speaker and the housing to which the speaker is attached The presence or absence is determined.

周囲に騒音(ノイズ)が存在する環境下でマイクロフォンによって収音する場合、周囲の騒音も含めて収音されてしまう。したがって、収音することで得られた計測信号には、音声信号のみならず騒音信号も含まれるため、適正な品質検査を行うためには、計測信号から騒音信号を除去した音声信号を取得する必要がある。   When sound is picked up by a microphone in an environment where noise is present in the surroundings, sound is picked up including ambient noise. Therefore, since the measurement signal obtained by collecting sound includes not only the audio signal but also the noise signal, in order to perform an appropriate quality inspection, an audio signal obtained by removing the noise signal from the measurement signal is acquired. There is a need.

計測信号から騒音信号を除去する技術としては、スペクトルサブトラクション(Spectral Subtraction:SS)法がある。このSS法では、被検査対象から発せられる音声の計測に先立って、周囲の騒音のみによる音声非出力状態を計測し、これにより得られる音声を含まない騒音のみの計測信号に基づき騒音の振幅スペクトルを推定する。推定結果に基づき、音声を含む計測信号の振幅スペクトルから騒音の振幅スペクトルを除去することで、音声を含む計測信号から騒音除去を図る。   As a technique for removing a noise signal from a measurement signal, there is a spectral subtraction (SS) method. In this SS method, prior to measurement of sound emitted from an object to be inspected, a sound non-output state due to only ambient noise is measured, and the amplitude spectrum of noise based on the measurement signal of only noise not including sound obtained thereby. Is estimated. Based on the estimation result, noise is removed from the measurement signal including speech by removing the amplitude spectrum of noise from the amplitude spectrum of the measurement signal including speech.

ところで、検査場所が工場内等であると、突発的な騒音(非定常ノイズ)が発生することがある。特に防音設備が無い場合は、検査装置は騒音の影響を受けやすい。SS法は、定常騒音(定常ノイズ)の除去を図るのには極めて有効は手法であるが、SS法では、非定常騒音を予め取得しておいたとしても、音声を含む計測信号から非定常騒音を除去することは困難である。   By the way, when the inspection place is in a factory or the like, sudden noise (unsteady noise) may occur. Especially when there is no soundproofing equipment, the inspection device is easily affected by noise. The SS method is an extremely effective method for removing stationary noise (steady noise), but the SS method is non-stationary from measurement signals including speech even if unsteady noise is acquired in advance. It is difficult to remove noise.

また、音声計測用のマイクロフォンに加え、雑音計測用のマイクロフォンを用い、計測音声信号から雑音計測用マイクロフォンから得られる騒音の振幅スペクトルを除去することも考えられる。この技術によれば非定常騒音の除去が可能となる。   It is also conceivable to remove the noise amplitude spectrum obtained from the noise measurement microphone from the measurement voice signal by using a noise measurement microphone in addition to the voice measurement microphone. This technique makes it possible to remove unsteady noise.

また、騒音除去に関しては、所定の相関を持たせた複数のマイクロフォンを配置したマイクロフォンアレイを用いる技術がある。マイクロフォンアレイを用いた騒音除去は、複数のマイクロフォンアレイのそれぞれで計測した音声を含む計測信号から、騒音の発生源の方向及び騒音の大きさ特定することで、音声を含む計測信号から騒音成分を除去する。これにより、マイクロフォンアレイを用いる除去方法では、定常騒音のみならず、非定常騒音の除去も可能となる。 As for noise removal, there is a technique using a microphone array in which a plurality of microphones having a predetermined correlation are arranged. Noise removal using a microphone array is performed by specifying the direction of the noise source and the magnitude of the noise from the measurement signal including the sound measured by each of the plurality of microphone arrays, and thereby the noise component from the measurement signal including the sound. Remove. Thereby, in the removal method using a microphone array, not only stationary noise but also unsteady noise can be removed.

特開平07−199990号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-199990 特開2003−167584号公報JP 2003-167484 A 特開2005−258215号公報JP 2005-258215 A

しかしながら、音声収音用とは別に騒音計測用のマイクロフォンを用いる方法や、マイクロフォンアレイを用いる方法で騒音に起因する騒音成分を除去するためには、マイクロフォンの配置精度、マイクロフォンの間の周波数特性のマッチングが要求される。また、音声収音用とは別に騒音計測用のマイクロフォンを用いる方法では、複雑な演算処理が必要となるという問題を有している。   However, in order to remove noise components caused by noise by using a microphone for measuring noise separately from the method for collecting sound or using a microphone array, the placement accuracy of the microphone and the frequency characteristics between the microphones Matching is required. Further, the method of using a noise measurement microphone separately from the voice pickup has a problem that complicated calculation processing is required.

開示の技術は、音を出力する被検査対象の品質検査を行う場合に、非定常音を含む被検査対象に起因しない音の的確な除去を図るものである。   The disclosed technology is intended to accurately remove sound that does not originate from an inspection target including unsteady sound when performing a quality inspection of the inspection target that outputs sound.

開示の技術は、検査波形生成部において、可聴域の周波数でかつ周期的に振幅がゼロとなる検査波形を生成する。計測部は、前記検査波形に応じて被検査対象から出力された第1の音を収音し、第1の音に応じた第1の音信号を含む計測信号を生成する。また、音抽出部は、前記計測信号に含まれる前記検査波形に応じた波形のゼロ点で計測信号をサンプリングし、前記計測信号から第2の音信号を抽出する。更に、生成部は、前記計測信号の振幅スペクトルから前記第2の音信号の振幅スペクトルを差し引くことで、前記計測信号から前記第1の音信号を生成する。   In the disclosed technique, the test waveform generation unit generates a test waveform having an audible frequency and periodically having an amplitude of zero. The measurement unit picks up the first sound output from the inspection target in accordance with the inspection waveform, and generates a measurement signal including the first sound signal in accordance with the first sound. The sound extraction unit samples the measurement signal at a zero point of a waveform corresponding to the inspection waveform included in the measurement signal, and extracts a second sound signal from the measurement signal. Furthermore, the generation unit generates the first sound signal from the measurement signal by subtracting the amplitude spectrum of the second sound signal from the amplitude spectrum of the measurement signal.

開示の技術は、被検査対象から出力された音に応じた的確な音声データを得ることができる、という効果を有する。   The disclosed technique has an effect that accurate sound data corresponding to the sound output from the inspection target can be obtained.

第1の実施の形態に係る検査装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the inspection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 計測データの波形と計測データに含まれる特定波形の一例を示す線図である。It is a diagram which shows an example of the waveform of measurement data, and the specific waveform contained in measurement data. (A)は計測データの波形の一例を示す線図、(B)は特定波形の一例を示す線図、(C)はサンプリングされた信号を示す線図である。(A) is a diagram showing an example of a waveform of measurement data, (B) is a diagram showing an example of a specific waveform, and (C) is a diagram showing a sampled signal. 検査装置として機能するコンピュータの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a computer that functions as an inspection device. 音声収音処理の一例を示す流れ図である。It is a flowchart which shows an example of an audio | voice sound collection process. (A)は抽出設定処理の一例を示す流れ図、(B)は騒音信号抽出処理の一例を示す流れ図である。(A) is a flowchart which shows an example of an extraction setting process, (B) is a flowchart which shows an example of a noise signal extraction process. (A)は計測データの波形の一例を示す線図、(B)は(A)の計測データの波形、特定波形、騒音波形の一例を示す線図である。(A) is a diagram showing an example of a waveform of measurement data, and (B) is a diagram showing an example of a waveform of measurement data, a specific waveform, and a noise waveform of (A). 図7(B)の要部を拡大した線図であり、計測データの波形、特定波形、騒音波形の一例を示す。It is the diagram which expanded the principal part of FIG. 7 (B), and shows an example of the waveform of a measurement data, a specific waveform, and a noise waveform. の実施の形態に係る検査装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the inspection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. の実施の形態に係る検査装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the inspection apparatus which concerns on 3rd Embodiment. の実施の形態に係る検査装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the inspection apparatus which concerns on 4th Embodiment. の実施の形態に係る検査波形の一例を示す線図である。It is a diagram which shows an example of the test | inspection waveform which concerns on 5th Embodiment. の実施の形態に係る検査波形のパワースペクトルの一例を示す線図である。It is a diagram which shows an example of the power spectrum of the test | inspection waveform which concerns on 4th Embodiment. (A)は第の実施の形態に係る検査処理部の一例を示す機能ブロック図、(B)は(A)の検査処理部における判定の一例を示す線図である。(A) is a functional block diagram which shows an example of the test | inspection process part which concerns on 4th Embodiment, (B) is a diagram which shows an example of the determination in the test | inspection process part of (A). の実施の形態に係る検査波形生成の一例を示す流れ図である。It is a flowchart which shows an example of the test | inspection waveform production | generation which concerns on 4th Embodiment. の実施の形態に係る音声データ生成処理の一例を示す流れ図である。It is a flowchart which shows an example of the audio | voice data generation process which concerns on 4th Embodiment.

以下、図面を参照して開示する技術の実施の形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the technology disclosed will be described in detail with reference to the drawings.

〔第1の実施の形態〕   [First Embodiment]

図1には、第1の実施の形態に係る検査装置10を示す。検査装置10は、被検査対象12がスピーカ14から出力した音を収音し、被検査対象12の出力特性の判定、被検査対象12から発せられる高周波音、共振音(所謂ビビリ音)の有無などの検査を行うためのデータの生成を行う。また、検査装置10は、被検査対象12に対する検査を行う。被検査対象12から発せられた音を収音する場合、騒音などの周囲の音も収音される。   FIG. 1 shows an inspection apparatus 10 according to the first embodiment. The inspection apparatus 10 picks up the sound output from the speaker 14 by the inspected object 12, determines the output characteristics of the inspected object 12, the presence of high-frequency sound emitted from the inspected object 12, and resonance sound (so-called chatter sound) Data for inspection such as the above is generated. In addition, the inspection apparatus 10 performs an inspection on the inspection target 12. When picking up sound emitted from the subject 12 to be inspected, ambient sounds such as noise are also picked up.

周囲の音は、被検査対象12が出力する音、被検査対象12が音を出力することで発する音を除く音であり、検査環境下における騒音のみでなく、人の会話、音楽などを含む。以下、被検査対象の検査環境下において、被検査対象12が出力する音及び被検査対象12が音を出力することで被検査対象12の筐体などから発せられる音を総称して「音声」と表記し、「音声」を除く音を総称して「騒音」と表記して説明する。開示の技術において、音声は第1の音に対応し、騒音は第2の音に対応する。   Ambient sounds are sounds excluding the sound output by the inspection object 12 and the sound emitted by the inspection object 12 outputting sound, and include not only noise in the inspection environment but also human conversation, music, etc. . Hereinafter, the sound output from the inspection target 12 and the sound emitted from the casing of the inspection target 12 when the inspection target 12 outputs sound in the inspection environment of the inspection target are collectively referred to as “voice”. The sound excluding “speech” is collectively referred to as “noise” and described. In the disclosed technology, the voice corresponds to the first sound, and the noise corresponds to the second sound.

開示の技術では、収音によって得られる計測信号の計測データから騒音成分を除去し、被検査対象12から発せられた音声に応じた音信号となるデータ(以下、「音声データ」と表記する)を生成する。   In the disclosed technique, the noise component is removed from the measurement data of the measurement signal obtained by sound collection, and the data becomes a sound signal corresponding to the sound emitted from the inspected object 12 (hereinafter referred to as “voice data”). Is generated.

本実施の形態では、被検査対象12の一例としてパーソナルコンピュータ(PC)を適用した態様を説明する。但し、開示する技術における被検査対象12としては、入力された電気信号に応じた音声を出力するスピーカ14を含む機器であれば良い。例えば、スピーカ14本体、複数のスピーカ14が一体で用いられるスピーカシステム、スピーカ14から音声を出力する携帯電話、オーディオ機器、スピーカ14を備えたパーソナルコンピュータなどの任意の音響機器が適用できる。被検査対象12を音源(音声信号の出力源)の有しないスピーカ14単体又はスピーカシステム等とする場合、アンプ等の音源を接続して検査を行う。   In the present embodiment, a mode in which a personal computer (PC) is applied as an example of the inspection target 12 will be described. However, the inspected object 12 in the disclosed technique may be a device including the speaker 14 that outputs sound according to the input electric signal. For example, an arbitrary acoustic device such as a speaker 14 main body, a speaker system in which a plurality of speakers 14 are used integrally, a mobile phone that outputs sound from the speaker 14, an audio device, and a personal computer including the speaker 14 can be applied. When the inspection target 12 is a speaker 14 alone or a speaker system without a sound source (audio signal output source), a sound source such as an amplifier is connected for inspection.

検査装置10は、開示の技術における音除去装置として、検査波形発生部16、計測部18、騒音処理部20、抽出設定部22、信号生成部24を含む。検査波形発生部16は、被検査対象12が所定の波形の音声を発するための検査波形の波形データを出力し、計測部18は、被検査対象12が出力した音声を収音することで計測データを出力する。また、騒音処理部20は、計測データから騒音成分を抽出し、抽出設定部22は、騒音処理部20において計測データから騒音成分を抽出するときのサンプリングタイミングを設定する。信号生成部24は、計測データから騒音成分を除去することで被検査対象12が出力した音声に応じた音声データを生成する。   The inspection apparatus 10 includes an inspection waveform generation unit 16, a measurement unit 18, a noise processing unit 20, an extraction setting unit 22, and a signal generation unit 24 as a sound removal device in the disclosed technology. The inspection waveform generator 16 outputs waveform data of an inspection waveform for the object 12 to be inspected to emit a sound having a predetermined waveform, and the measurement unit 18 performs measurement by collecting the sound output from the object 12 to be inspected. Output data. The noise processing unit 20 extracts a noise component from the measurement data, and the extraction setting unit 22 sets a sampling timing when the noise processing unit 20 extracts the noise component from the measurement data. The signal generator 24 generates sound data corresponding to the sound output from the inspection target 12 by removing noise components from the measurement data.

検査装置10は、開示の技術の音検査装置として、上記に加え、信号生成部24から出力される音声信号に基づいて被検査対象12に対する検査を行う検査処理部26を更に含む。検査処理部26は、信号生成部24で得られた音声データに基づき、被検査対象12の出力特性の判定、被検査対象12から発せられる高周波音及びビビリ音等の共振音の有無などの検査を行う。   In addition to the above, the inspection apparatus 10 further includes an inspection processing unit 26 that inspects the inspection target 12 based on the audio signal output from the signal generation unit 24 as a sound inspection apparatus of the disclosed technology. The inspection processing unit 26 determines the output characteristics of the inspected object 12 based on the audio data obtained by the signal generating unit 24, and inspects the presence or absence of resonance sound such as high-frequency sound and chatter sound emitted from the inspected object 12. I do.

開示の技術では、予め生成した波形の音声を被検査対象12のスピーカ14から出力させ、出力された音声を収音することで計測する。予め設定した波形としては、周期的に信号値(振幅、音圧レベル)がゼロとなる波形であれば良く、周期的に極性が変化する波形を含む。例えば、正弦波、余弦波のように周期的にゼロクロスすることで極性が変化する波形を適用することができる。検査装置10は、被検査対象12に出力させる音声の波形の一例として所定の周波数の正弦波(以下、検査波形という)を適用する。   In the disclosed technique, measurement is performed by outputting sound having a waveform generated in advance from the speaker 14 of the inspection target 12 and collecting the output sound. The waveform set in advance may be a waveform whose signal value (amplitude, sound pressure level) periodically becomes zero, and includes a waveform whose polarity changes periodically. For example, a waveform whose polarity changes by periodically crossing zero like a sine wave or cosine wave can be applied. The inspection apparatus 10 applies a sine wave having a predetermined frequency (hereinafter referred to as an inspection waveform) as an example of a sound waveform output to the inspection target 12.

検査波形生成部16は、所定の周波数の検査波形を音声として出力するための波形データを発生する検査波形発生部28、検査波形発生部28で発生する周波数を設定する周波数設定部29、検査波形の波形データを記憶する検査データ記憶部30を含む。   The test waveform generator 16 includes a test waveform generator 28 that generates waveform data for outputting a test waveform having a predetermined frequency as a voice, a frequency setting unit 29 that sets a frequency generated by the test waveform generator 28, and a test waveform. The inspection data storage unit 30 stores the waveform data.

一般に人が聞き取れる音声の周波数は、20Hz〜20kHz(20,000Hz)の範囲内とされており、以下では、20Hz〜20kHzの周波数の範囲を可聴域とする。開示の技術は、検査波形の周波数を可変するものであっても良く、また、予め設定された一定の周波数であっても良い。   In general, the frequency of sound that can be heard by humans is in the range of 20 Hz to 20 kHz (20,000 Hz), and hereinafter, the frequency range of 20 Hz to 20 kHz is defined as the audible range. The disclosed technique may vary the frequency of the inspection waveform, or may be a constant frequency set in advance.

検査波形発生部28は、可聴域内で任意に設定した周波数の検査波形の波形データを発生させる。周波数設定部29は、検査波形発生部28によって波形データが発生される検査波形の周波数を、連続的又は予め設定されたステップで段階的に変化させる。以下では、周波数ftestの検査波形を検査波形ftestと表記する。   The test waveform generation unit 28 generates waveform data of a test waveform having a frequency arbitrarily set within the audible range. The frequency setting unit 29 changes the frequency of the test waveform for which the waveform data is generated by the test waveform generation unit 28 continuously or stepwise in a preset step. Hereinafter, the inspection waveform of the frequency ftest is expressed as an inspection waveform ftest.

検査波形生成部16は、検査波形発生部28で発生された検査波形ftestの波形データを、検査データ記憶部30に格納する。また、検査波形生成部16は、検査データ記憶部30に記憶した検査波形ftestの波形データを、被検査対象12及び抽出設定部22へ出力する。   The inspection waveform generation unit 16 stores the waveform data of the inspection waveform ftest generated by the inspection waveform generation unit 28 in the inspection data storage unit 30. In addition, the inspection waveform generation unit 16 outputs the waveform data of the inspection waveform ftest stored in the inspection data storage unit 30 to the inspection target 12 and the extraction setting unit 22.

開示の技術では、検査装置10が使用される工場内にサーバー32が設置されている場合、検査データ記憶部30の機能及び、検査データ記憶部30に記憶した検査波形ftestを検査装置10、被検査対象12に供給する機能をサーバー32に持たせることができる。   In the disclosed technique, when the server 32 is installed in a factory where the inspection apparatus 10 is used, the function of the inspection data storage unit 30 and the inspection waveform ftest stored in the inspection data storage unit 30 are stored in the inspection apparatus 10 The server 32 can be provided with a function to supply to the inspection object 12.

この場合、検査波形発生部28で発生させた検査波形ftestの波形データを、サーバー32にアップロードすることでサーバー32に格納する。検査装置10及び被検査対象12は、サーバー32に接続することで、検査波形ftestの波形データをサーバー32からダウンロードする。また、被検査装置12及び抽出設定部22は、各種の記憶媒体を介して検査波形ftestの波形データを取得することもできる。   In this case, the waveform data of the test waveform ftest generated by the test waveform generator 28 is uploaded to the server 32 and stored in the server 32. The inspection apparatus 10 and the inspected object 12 are connected to the server 32 to download the waveform data of the inspection waveform ftest from the server 32. Further, the device under test 12 and the extraction setting unit 22 can also acquire waveform data of the test waveform ftest via various storage media.

被検査対象12は、例えば、HDD(Hard Disc Drive)、フラッシュメモリ等の記憶媒体を波形データ記憶部34とし、サーバー32から取得した検査波形ftestの波形データを波形データ記憶部34に格納する。また、被検査対象12は、波形データ記憶部34から検査波形ftestの波形データを読み出し、増幅器36を介してスピーカ14を駆動することで、検査波形ftestに応じた音声をスピーカ14から出力する。   The object to be inspected 12 uses, for example, a storage medium such as an HDD (Hard Disc Drive) or a flash memory as the waveform data storage unit 34, and stores the waveform data of the inspection waveform ftest acquired from the server 32 in the waveform data storage unit 34. Further, the test object 12 reads the waveform data of the test waveform ftest from the waveform data storage unit 34 and drives the speaker 14 via the amplifier 36, thereby outputting sound corresponding to the test waveform ftest from the speaker 14.

検査装置10の計測部18は、マイクロフォン38、増幅器40、AD変換器(Analog to Digital Converter:ADC)42、前処理部44を含む。マイクロフォン38は、被検査対象12から出力された音声を収音して電気信号に変換する。AD変換器42は、マイクロフォン38から出力された電気信号が増幅器40を介して入力されることで、この電気信号をデジタル信号に変換し、音声を含む計測データ(以下、計測データSmと表記する)として出力する。なお、検査装置10は、計測データSmを、音声の録音データとして記憶媒体に一時記憶することもできる。   The measuring unit 18 of the inspection apparatus 10 includes a microphone 38, an amplifier 40, an AD converter (Analog to Digital Converter: ADC) 42, and a preprocessing unit 44. The microphone 38 picks up the sound output from the inspection object 12 and converts it into an electric signal. The AD converter 42 receives the electric signal output from the microphone 38 via the amplifier 40, converts the electric signal into a digital signal, and measures measurement data including sound (hereinafter referred to as measurement data Sm). ) Is output. The inspection apparatus 10 can also temporarily store the measurement data Sm in a storage medium as audio recording data.

計測データSmから騒音成分を除去する方法には、音声を収音するマイクロフォンとは別に、騒音収音用のマイクロフォンを用いる方法がある。また、計測データSmから騒音成分を除去する方法には、複数のマイクロフォンを予め規定した間隔で配列したマイクロフォンアレイを用いてそれぞれのマイクロフォンアレイにより音声と共に騒音を収音する方法がある。開示する技術は、これらの方法と異なり、単一のマイクロフォン38を用いて、被検査対象12から発せられる音声、計測環境下の騒音を含めて収音する。   As a method of removing noise components from the measurement data Sm, there is a method of using a noise collecting microphone in addition to a microphone for collecting voice. As a method of removing noise components from the measurement data Sm, there is a method of collecting noise together with sound by using each microphone array using a microphone array in which a plurality of microphones are arranged at a predetermined interval. Unlike these methods, the disclosed technology uses a single microphone 38 to pick up sound including sound emitted from the subject 12 to be inspected and noise in the measurement environment.

開示の技術では、高速フーリエ変換を用いた周波数成分解析を行うことで、計測データSmから騒音成分の除去を行う。計測部18の前処理部44は、AD変換器42から入力された計測データSmを、後述する周波数成分解析における処理単位を1フレームとして時間順にフレーム分割を行う。   In the disclosed technology, noise components are removed from the measurement data Sm by performing frequency component analysis using fast Fourier transform. The preprocessing unit 44 of the measurement unit 18 performs frame division on the measurement data Sm input from the AD converter 42 in time order with a processing unit in frequency component analysis described later as one frame.

開示の技術では、計測データSmに含まれる検査波形ftestの音声信号成分の信号値がゼロになるゼロクロス点ごとに計測データSmをサンプリングする。ゼロクロス点は、検査波形ftestの振幅がゼロであり、スピーカ14から出力される音の音圧もゼロとなる。   In the disclosed technique, the measurement data Sm is sampled at each zero cross point where the signal value of the audio signal component of the test waveform ftest included in the measurement data Sm becomes zero. At the zero cross point, the amplitude of the test waveform ftest is zero, and the sound pressure of the sound output from the speaker 14 is also zero.

抽出設定部22は、検査波形ftestの波形データを記憶する検査情報記憶部46、帯域処理部48、位相調整部50、サンプリング信号出力部52を備える。検査情報記憶部46は、HDD、フラッシュメモリ等の記憶媒体が用いられ、検査波形生成部16から取得した検査波形ftestの波形データを検査情報として格納する。   The extraction setting unit 22 includes a test information storage unit 46 that stores waveform data of the test waveform ftest, a band processing unit 48, a phase adjustment unit 50, and a sampling signal output unit 52. The inspection information storage unit 46 uses a storage medium such as an HDD or a flash memory, and stores the waveform data of the inspection waveform ftest acquired from the inspection waveform generation unit 16 as inspection information.

帯域処理部48は、狭帯域に設定された通過帯域周波数成分を通過させるBPF(band−pass filter:バンドパスフィルタ)を備える。BPFの通過帯域は、検査情報記憶部46に記憶した波形データから得られる検査波形ftestの周波数に基づいて設定する。帯域処理部48におけるBPFの通過帯域は、例えば、検査波形ftestの周波数を中心周波数とし、中心周波数の±10%の範囲(周波数ftestに対して、ftest×0.9〜ftest×1.1Hzの範囲)とすることができる。検査装置10は、検査波形ftestの周波数が可変であり、帯域処理部48は、検査情報記憶部46から得られる検査波形ftestの周波数に応じて通過帯域を変更する。   The band processing unit 48 includes a BPF (band-pass filter) that passes a passband frequency component set to a narrow band. The pass band of the BPF is set based on the frequency of the test waveform ftest obtained from the waveform data stored in the test information storage unit 46. The pass band of the BPF in the band processing unit 48 is, for example, a range of ± 10% of the center frequency with the frequency of the test waveform ftest as a center frequency (ftest × 0.9 to ftest × 1.1 Hz with respect to the frequency ftest). Range). In the inspection apparatus 10, the frequency of the inspection waveform ftest is variable, and the band processing unit 48 changes the passband according to the frequency of the inspection waveform ftest obtained from the inspection information storage unit 46.

帯域処理部48は、前処理部44から計測データSmが入力されることで、計測信号に含まれる通過帯域外の周波数成分を除去する。帯域処理部48は、計測データSm中で検査波形ftestの周波数におよそ一致する信号成分の波形(波形のデータ)を出力する。この波形は、開示の技術における計測信号に含まれる検査波形に応じた波形の一例であり、計測データSmにおいて検査波形ftestを特定し得るものであり、以下、特定波形とする。   The band processing unit 48 receives the measurement data Sm from the preprocessing unit 44 and thereby removes frequency components outside the pass band included in the measurement signal. The band processing unit 48 outputs a waveform (waveform data) of a signal component that approximately matches the frequency of the test waveform ftest in the measurement data Sm. This waveform is an example of a waveform corresponding to the inspection waveform included in the measurement signal in the disclosed technique, and the inspection waveform ftest can be specified in the measurement data Sm, and is hereinafter referred to as a specific waveform.

図2に示す如く、計測データSmは、検査波形ftestに検査波形ftestと異なる周波数の騒音を含むことで、波形(図2の波形Sm)が崩れる。この計測データSmに対して、狭帯域処理を行うことで、通過帯域外の周波数の成分を除去する。これにより、特定波形Lwの波形は、本来の検査波形ftestに近くなり、周波数は、本来の検査波形ftestの周波数となる。   As shown in FIG. 2, the measurement data Sm has a waveform (waveform Sm in FIG. 2) broken by including noise having a frequency different from that of the inspection waveform ftest in the inspection waveform ftest. By performing narrow band processing on the measurement data Sm, the frequency component outside the pass band is removed. Thereby, the waveform of the specific waveform Lw becomes close to the original inspection waveform ftest, and the frequency becomes the frequency of the original inspection waveform ftest.

図1に示す位相調整部50は、帯域処理部48を通過した特定波形Lwに対し、前処理部44から騒音処理部20へ出力する計測データSmに含まれる音声データの波形と位相が一致するように位相調整を行う。このときの位相調整は、フレームの先頭時刻又は先頭時刻から所定時間後の位置(時刻)を原点とし、帯域処理部48を通過した特定波形Lwの位相を進めることで原点を一致させる。   The phase adjustment unit 50 shown in FIG. 1 matches the phase of the sound waveform included in the measurement data Sm output from the preprocessing unit 44 to the noise processing unit 20 with respect to the specific waveform Lw that has passed through the band processing unit 48. The phase is adjusted as follows. In this phase adjustment, the origin is made coincident with the start time of the frame or a position (time) after a predetermined time from the start time as the origin, and the phase of the specific waveform Lw that has passed through the band processing unit 48 is advanced.

開示の技術においては、位相調整により特定波形Lwを計測データSmに合わせることで、特定波形Lwを用いてサンプリングタイミングを検出する。また、開示の技術においては、特定波形Lwに替えて検査波形ftestを用いて以下の処理を行うことを含む。   In the disclosed technique, the sampling timing is detected using the specific waveform Lw by adjusting the specific waveform Lw to the measurement data Sm by phase adjustment. In addition, the disclosed technique includes performing the following processing using the inspection waveform ftest instead of the specific waveform Lw.

開示の技術においては、図2に示す如く、特定波形Lwのゼロクロス点t、t、t、t、・・・を順に検出する。また、開示の技術においては、ゼロクロス点ごとに計測データSmのサンプリングを行うことで、計測データSmのゼロクロス点ごとの信号値a、a、a、a、・・・を取得する。 In the disclosed technique, as shown in FIG. 2, zero cross points t 0 , t 1 , t 2 , t 3 ,... Of the specific waveform Lw are detected in order. In the disclosed technology, the measurement data Sm is sampled at each zero cross point, thereby obtaining signal values a 0 , a 1 , a 2 , a 3 ,... For each zero cross point of the measurement data Sm. .

図1に示すサンプリング信号出力部52は、位相調整された特定波形Lwのデータから信号値がゼロ点となるタイミングを検出し、サンプリング信号を出力する。特定波形Lwは、計測データSmのうち検査波形ftestと同じ周波数で変化する信号成分の波形であり、極性の切り替わるゼロクロス点では、振幅を示す信号値がゼロとなる。サンプリング信号出力部52は、特定波形Lwのゼロクロス点を検出するごとに騒音処理部20へサンプリング信号を出力する。   The sampling signal output unit 52 shown in FIG. 1 detects the timing at which the signal value reaches the zero point from the data of the specific waveform Lw whose phase has been adjusted, and outputs a sampling signal. The specific waveform Lw is a waveform of a signal component that changes at the same frequency as the test waveform ftest in the measurement data Sm, and the signal value indicating the amplitude is zero at the zero cross point where the polarity is switched. The sampling signal output unit 52 outputs a sampling signal to the noise processing unit 20 every time a zero cross point of the specific waveform Lw is detected.

騒音処理部20は、騒音抽出部54、補間処理部56、アンチ・エイリアシング部58、及び周波数成分解析部60を含む。騒音抽出部54には、前処理部44からフレーム単位で計測データSmが入力される。また、騒音抽出部54には、サンプリング信号出力部52から出力されるサンプリング信号が入力される。騒音抽出部54は、計測データSmをサンプリング信号に応じてサンプリングする。このとき、騒音抽出部54は、サンプリング信号が入力されるごとに、計測データSmのリサンプリングを行うことで、サンプリング周期で計測データSmの信号値を出力する。   The noise processing unit 20 includes a noise extraction unit 54, an interpolation processing unit 56, an anti-aliasing unit 58, and a frequency component analysis unit 60. The measurement data Sm is input to the noise extraction unit 54 in units of frames from the preprocessing unit 44. In addition, the sampling signal output from the sampling signal output unit 52 is input to the noise extraction unit 54. The noise extraction unit 54 samples the measurement data Sm according to the sampling signal. At this time, the noise extraction unit 54 outputs the signal value of the measurement data Sm at the sampling period by performing resampling of the measurement data Sm every time a sampling signal is input.

図3(A)には、検査波形ftestを周波数が1kHz、振幅1.0の正弦波とし、騒音の波形Nの一例として周波数が100Hz、振幅0.1の正弦波を適用して、検査波形ftestに合成した波形を計測波形(計測データSmの波形)として例示している。同図に示す如く、計測データSmの波形は、1kHzの検査波形ftestの振幅が、騒音波形Nとしている100Hzの正弦波の振幅に応じて変化する。   In FIG. 3A, a test waveform ftest is a sine wave having a frequency of 1 kHz and an amplitude of 1.0, and a sine wave having a frequency of 100 Hz and an amplitude of 0.1 is applied as an example of a noise waveform N. A waveform synthesized with ftest is illustrated as a measurement waveform (a waveform of measurement data Sm). As shown in the figure, the waveform of the measurement data Sm changes according to the amplitude of the 100 Hz sine wave, which is the noise waveform N, of the 1 kHz inspection waveform ftest.

図3(B)には、上記計測データSmに対して、中心周波数を1kHz、通過帯域を0.9kHz〜1.1kHz(1kHz±0.1kHz)として帯域処理を行うことで得られる特定波形Lwを示す。特定波形Lwは、騒音成分を100Hz(0.1kHz)としていることで、帯域処理を行うことで騒音の周波数成分が除かれ、検査波形ftestの周波数の波形となる。   FIG. 3B shows a specific waveform Lw obtained by performing band processing on the measurement data Sm with a center frequency of 1 kHz and a passband of 0.9 kHz to 1.1 kHz (1 kHz ± 0.1 kHz). Indicates. Since the specific waveform Lw has a noise component of 100 Hz (0.1 kHz), the frequency component of the noise is removed by performing band processing, and the specific waveform Lw has a frequency waveform of the inspection waveform ftest.

サンプリング信号出力部52は、特定波形Lwのゼロクロス点t、t、t、t・・・を順に検出し、抽出したゼロクロス点ごとにサンプリング信号を出力する。このサンプリング信号の周期は、検査波形ftestの周期の1/2倍となる。 The sampling signal output unit 52 detects the zero cross points t 0 , t 1 , t 2 , t 3 ... Of the specific waveform Lw in order, and outputs a sampling signal for each extracted zero cross point. The period of this sampling signal is ½ times the period of the inspection waveform ftest.

このサンプリング信号に基づいて、図3(A)に示す波形の計測データSmをリサンプリングすることで、図3(C)に示す如く、計測データSmの波形上の信号値a、a、a、a、・・・が得られる。 By re-sampling the measurement data Sm having the waveform shown in FIG. 3A based on this sampling signal, as shown in FIG. 3C, the signal values a 0 , a 1 on the waveform of the measurement data Sm, a 2 , a 3 ,... are obtained.

サンプリング信号は、計測データSm上での検査波形ftestとみなす特定波形Lwのゼロクロス点と一致しており、検査波形ftestのゼロクロス点では、被検査対象12の出力が無音のタイミングとなっている。被検査対象12の出力が無音状態では、検査波形ftestに応じた音声の出力に起因した高周波音、振動音も無い。したがって、検査波形ftestに対応する特定波形Lwのゼロクロス点における計測データSmの信号値a、a、a、a、・・・は、マイクロフォン38に収音された騒音に相当する。 The sampling signal coincides with the zero cross point of the specific waveform Lw regarded as the inspection waveform ftest on the measurement data Sm, and at the zero cross point of the inspection waveform ftest, the output of the inspection target 12 is silent. When the output of the inspected object 12 is silent, there is no high-frequency sound or vibration sound due to the sound output corresponding to the inspection waveform ftest. Therefore, the signal values a 0 , a 1 , a 2 , a 3 ,... Of the measurement data Sm at the zero cross point of the specific waveform Lw corresponding to the test waveform ftest correspond to the noise collected by the microphone 38.

図1に示す騒音抽出部54は、計測データSmに含まれる検査波形ftestの1/2周期で計測データSmをリサンプリングし、騒音に起因する信号値を補間処理部56へ出力する。補間処理部56は、サンプリング周期で得られる信号値に対して補間処理を行うことで、計測データSmが示す計測波形に対応する騒音波形が得られる騒音信号Nを生成する。この補間処理部56は、包絡検波と同等の処理などにより補間する形態としても良い。   The noise extraction unit 54 illustrated in FIG. 1 resamples the measurement data Sm with a half cycle of the inspection waveform ftest included in the measurement data Sm, and outputs a signal value due to noise to the interpolation processing unit 56. The interpolation processing unit 56 generates a noise signal N from which a noise waveform corresponding to the measurement waveform indicated by the measurement data Sm is obtained by performing an interpolation process on the signal value obtained at the sampling period. The interpolation processing unit 56 may be configured to perform interpolation by a process equivalent to envelope detection.

アンチ・エイリアシング(anti−aliasing)部58は、例えば、LPF(Low−pass filter:ローパスフィルタ)を備える。アンチ・エイリアシング部58は、LPFの設定周波数(カットオフ周波数)以下の周波数成分を通過させることで、設定周波数を超える周波数成分を除去した騒音データNを得る。アンチ・エイリアシング部58は、検査波形ftestの周波数をLPFのカットオフ周波数とし、検査波形ftestが変わることでカットオフを変更する。   The anti-aliasing unit 58 includes, for example, an LPF (Low-pass filter). The anti-aliasing unit 58 obtains noise data N from which a frequency component exceeding the set frequency is removed by passing a frequency component equal to or lower than the set frequency (cut-off frequency) of the LPF. The anti-aliasing unit 58 sets the frequency of the test waveform ftest as the cut-off frequency of the LPF, and changes the cutoff by changing the test waveform ftest.

特定波形Lw(検査波形ftest)の周期は、サンプリング周期の2倍の周期となるので、騒音データNに検査波形ftestの周波数以上の周波数成分が含まれていると騒音の再現が困難となる。アンチ・エイリアシング部58は、検査波形ftestの周波数をLPFのカットオフ周波数とすることで、検査波形ftestの周波数以上の周波数成分を除去し、騒音データNの再現性の向上を図る。   Since the period of the specific waveform Lw (inspection waveform ftest) is twice as long as the sampling period, it is difficult to reproduce noise if the noise data N contains a frequency component equal to or higher than the frequency of the inspection waveform ftest. The anti-aliasing unit 58 removes frequency components equal to or higher than the frequency of the test waveform ftest by setting the frequency of the test waveform ftest as the cut-off frequency of the LPF, thereby improving the reproducibility of the noise data N.

開示の技術では、周波数成分解析において公知の技術である高速フーリエ変換を用いることで、計測データSm及び騒音データNから周波数ごとの振幅成分を抽出する。また、開示の技術では、周波数ごとに計測データSmの振幅成分から騒音データNの振幅成分を引き去ることで、計測データSmから騒音成分を除去する。なお、開示の技術における高速フーリエ変換には、適当な窓関数を用いることを含む。   In the disclosed technique, an amplitude component for each frequency is extracted from the measurement data Sm and the noise data N by using fast Fourier transform, which is a known technique in frequency component analysis. In the disclosed technique, the noise component is removed from the measurement data Sm by subtracting the amplitude component of the noise data N from the amplitude component of the measurement data Sm for each frequency. Note that the fast Fourier transform in the disclosed technique includes using an appropriate window function.

周波数成分解析部60は、アンチ・エイリアシングされた騒音データNに対して、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)処理を行う。これにより、周波数成分解析部60は、騒音データNについて周波数に対応する振幅情報である振幅スペクトルNr(ω)及び位相情報である位相スペクトルNθ(ω)を抽出する。なお、ωは角周波数である。   The frequency component analysis unit 60 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing on the anti-aliased noise data N. Thereby, the frequency component analysis unit 60 extracts the amplitude spectrum Nr (ω) that is amplitude information corresponding to the frequency and the phase spectrum Nθ (ω) that is phase information for the noise data N. Note that ω is an angular frequency.

検査装置10の信号生成部24は、周波数成分解析部62、減算部64、信号変換部66、及び音声情報記憶部68を含む。周波数成分解析部60は、1フレーム分ずつ入力される計測データSmに対して、高速フーリエ変換(FFT)を行う。これにより、周波数成分解析部62は、計測データSmについて、周波数に対応する振幅情報である振幅スペクトルSmr(ω)及び位相情報である位相スペクトルSmθ(ω)を抽出する。   The signal generation unit 24 of the inspection apparatus 10 includes a frequency component analysis unit 62, a subtraction unit 64, a signal conversion unit 66, and an audio information storage unit 68. The frequency component analysis unit 60 performs fast Fourier transform (FFT) on the measurement data Sm input for each frame. Thereby, the frequency component analysis unit 62 extracts the amplitude spectrum Smr (ω) that is the amplitude information corresponding to the frequency and the phase spectrum Smθ (ω) that is the phase information from the measurement data Sm.

周波数成分解析部62で抽出した計測データSmの振幅スペクトルSmr(ω)は、周波数成分解析部60で抽出した騒音データNの振幅スペクトN(ω)と共に減算部64に入力される。減算部64は、計測データSmの振幅スペクトルSmr(ω)から騒音データNの振幅スペクトNr(ω)を差し引く減算器として機能し、検査波形ftestの周波数以下の騒音を除去した振幅スペクトルSr(ω)を出力する。   The amplitude spectrum Smr (ω) of the measurement data Sm extracted by the frequency component analysis unit 62 is input to the subtraction unit 64 together with the amplitude spectrum N (ω) of the noise data N extracted by the frequency component analysis unit 60. The subtracting unit 64 functions as a subtractor that subtracts the amplitude spectrum Nr (ω) of the noise data N from the amplitude spectrum Smr (ω) of the measurement data Sm, and removes noise below the frequency of the test waveform ftest. ) Is output.

信号変換部66は、周波数成分解析部62で抽出した位相スペクトルSmθ(ω)及び減算部64で騒音成分が除去された振幅スペクトルSr(ω)を音声データSに変換することで音声データSを生成する。この信号変換部66は、周波数成分解析部60、62で行われたフーリエ変換に対して、フーリエ逆変換(Inverse Fast Fourier Transform:IFFT)を行う。フーリエ逆変換が行われる振幅スペクトルSr(ω)は、減算部64によって騒音データNの振幅スペクトルNr(ω)が除去されているので、信号変換部66によるフーリエ逆変換により、計測データSmから騒音成分を除去した音声データSが得られる。   The signal conversion unit 66 converts the audio data S by converting the phase spectrum Smθ (ω) extracted by the frequency component analysis unit 62 and the amplitude spectrum Sr (ω) from which the noise component has been removed by the subtraction unit 64 into audio data S. Generate. The signal conversion unit 66 performs an inverse fast Fourier transform (IFFT) on the Fourier transform performed by the frequency component analysis units 60 and 62. Since the amplitude spectrum Nr (ω) of the noise data N is removed by the subtractor 64 from the amplitude spectrum Sr (ω) subjected to the inverse Fourier transform, the noise from the measurement data Sm is obtained by the Fourier inverse transform by the signal converter 66. Audio data S from which components have been removed is obtained.

音声情報記憶部68は、例えば、HDD、フラッシュメモリ等の記憶媒体が用いられ、信号変換部66で生成された音声データSを順次格納する。検査装置10は、検査波形ftestの周波数を20Hz〜20kHzの範囲内の予め設定された範囲で変化させ、周波数毎に得られた音声データSを音声情報記憶部68に格納する。検査装置10は、音声情報記憶部68に格納した20Hz〜20kHzの音声データSを、被検査対象12の出力特性の判定、高周波音やビビリ音の有無の判定などのように、被検査対象12に対して設定している所定の検査に用いる。   The audio information storage unit 68 uses, for example, a storage medium such as an HDD or a flash memory, and sequentially stores the audio data S generated by the signal conversion unit 66. The inspection apparatus 10 changes the frequency of the inspection waveform ftest within a preset range within the range of 20 Hz to 20 kHz, and stores the audio data S obtained for each frequency in the audio information storage unit 68. The inspection apparatus 10 uses the sound data S of 20 Hz to 20 kHz stored in the sound information storage unit 68 to determine the output characteristics of the object to be inspected 12 and the presence / absence of high-frequency sound and chatter sound. It is used for the predetermined inspection set for.

検査装置10は、例えば、図4に示すコンピュータ100で実現することができる。コンピュータ100は、CPU102、メモリ104、不揮発性の記憶部106、キーボード108、マウス110、ディスプレイ112、マイクロフォン38を備え、これらがバス114により接続されている。なお、マイクロフォン38は、図1に示す如く、増幅器40、AD変換器42を介してバス114に接続される。   The inspection apparatus 10 can be realized by, for example, a computer 100 illustrated in FIG. The computer 100 includes a CPU 102, a memory 104, a nonvolatile storage unit 106, a keyboard 108, a mouse 110, a display 112, and a microphone 38, and these are connected by a bus 114. The microphone 38 is connected to the bus 114 via an amplifier 40 and an AD converter 42 as shown in FIG.

図4に示すコンピュータ100の記憶部106は、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の記憶媒体により実現できる。記憶部106には、コンピュータ100を検査波形生成部16として機能させるための検査波形生成プログラム116、計測部18として機能させるための計測処理プログラム118が記憶されている。また、記憶部106には、コンピュータ100を騒音処理部20として機能させるための騒音処理プログラム120、抽出設定部22として機能させるため抽出設定プログラム122が記憶されている。さらに、記憶部106には、コンピュータ100を信号生成部24として機能させるための信号生成プログラム124、及び検査処理部26として機能させる検査処理プログラム126が記憶されている。CPU102は、各プログラムを記憶部106から読み出してメモリ104に展開し、各プログラム116〜126が有するプロセスを順次実行する。   The storage unit 106 of the computer 100 shown in FIG. 4 can be realized by a storage medium such as an HDD (Hard Disk Drive) or a flash memory. The storage unit 106 stores an inspection waveform generation program 116 for causing the computer 100 to function as the inspection waveform generation unit 16 and a measurement processing program 118 for causing the computer 100 to function as the measurement unit 18. The storage unit 106 also stores a noise processing program 120 for causing the computer 100 to function as the noise processing unit 20 and an extraction setting program 122 for causing the computer 100 to function as the extraction setting unit 22. Further, the storage unit 106 stores a signal generation program 124 for causing the computer 100 to function as the signal generation unit 24 and an inspection processing program 126 for causing the computer 100 to function as the inspection processing unit 26. CPU102 reads each program from the memory | storage part 106, expand | deploys to the memory 104, and performs the process which each program 116-126 has sequentially.

検査波形生成プログラム116は、周波数設定プロセス128、検査波形発生プロセス130を有する。CPU102は、周波数設定プロセス128を実行することで周波数設定部29として動作し、検査波形発生プロセス130を実行することで検査波形発生部28として動作する。また、CPU102は、計測処理プログラム118が有するプロセスを実行することで、マイクロフォン38から収音されてデジタル信号に変換された計測データSmをフレーム単位に分割する前処理部44として動作する。   The inspection waveform generation program 116 has a frequency setting process 128 and an inspection waveform generation process 130. The CPU 102 operates as the frequency setting unit 29 by executing the frequency setting process 128, and operates as the test waveform generating unit 28 by executing the test waveform generating process 130. Further, the CPU 102 operates as a preprocessing unit 44 that divides the measurement data Sm collected from the microphone 38 and converted into a digital signal into frames by executing a process included in the measurement processing program 118.

抽出設定プログラム122は、帯域処理プロセス132、位相調整プロセス134、サンプリング信号出力プロセス136を有する。CPU102は、帯域処理プロセス132を実行することで帯域処理部48として動作し、位相調整プロセス134を実行することで位相調整部50として動作し、サンプリング信号出力プロセス136を実行することでサンプリング信号出力部52として動作する。   The extraction setting program 122 includes a band processing process 132, a phase adjustment process 134, and a sampling signal output process 136. The CPU 102 operates as the band processing unit 48 by executing the band processing process 132, operates as the phase adjustment unit 50 by executing the phase adjustment process 134, and outputs the sampling signal by executing the sampling signal output process 136. It operates as the unit 52.

また、騒音処理プログラム120は、騒音抽出プロセス138、補間処理プロセス140、アンチ・エイリアシングプロセス142、周波数成分解析プロセス144を有する。CPU102は、騒音抽出プロセス138、補間処理プロセス140、アンチ・エイリアシングプロセス142、及び周波数成分解析プロセス144を実行する。これにより、CPU102は、騒音抽出部54、補間処理部56、アンチ・エイリアシング部58及び周波数成分解析部60として動作する。   The noise processing program 120 also includes a noise extraction process 138, an interpolation processing process 140, an anti-aliasing process 142, and a frequency component analysis process 144. The CPU 102 executes a noise extraction process 138, an interpolation process 140, an anti-aliasing process 142, and a frequency component analysis process 144. As a result, the CPU 102 operates as the noise extraction unit 54, the interpolation processing unit 56, the anti-aliasing unit 58, and the frequency component analysis unit 60.

さらに、信号生成プログラム124は、周波数成分解析プロセス146、減算プロセス148及び、信号変換プロセス150を有する。CPU102は、周波数成分解析プロセス146、減算プロセス148、及び信号変換プロセス150を実行することで、周波数成分解析部62、減算部64及び信号変換部66として動作する。   Further, the signal generation program 124 includes a frequency component analysis process 146, a subtraction process 148, and a signal conversion process 150. The CPU 102 operates as the frequency component analysis unit 62, the subtraction unit 64, and the signal conversion unit 66 by executing the frequency component analysis process 146, the subtraction process 148, and the signal conversion process 150.

コンピュータ100により検査装置10が実現される場合、記憶部106は、検査波形ftestの波形データを記憶する検査データ記憶部30、検査波形情報として記憶する検査情報記憶部46、音声データSを記憶する音声情報記憶部68として用いられる。なお、この場合、検査データ記憶部30を検査情報記憶部46として用いることができる。   When the inspection apparatus 10 is realized by the computer 100, the storage unit 106 stores the inspection data storage unit 30 that stores the waveform data of the inspection waveform ftest, the inspection information storage unit 46 that stores the inspection waveform information, and the audio data S. Used as the voice information storage unit 68. In this case, the inspection data storage unit 30 can be used as the inspection information storage unit 46.

なお、検査装置10は、例えば半導体集積回路、より詳しくは、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等で実現することも可能である。   The inspection apparatus 10 can also be realized by, for example, a semiconductor integrated circuit, more specifically, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

以下に、第1の実施の形態の作用を説明する。   The operation of the first embodiment will be described below.

検査装置10は、被検査対象12の生産工場などにおいて、被検査対象12のスピーカ14から出力する音声をマイクロフォン38で収音し、収音したデータに対して周波数成分解析をすることで被検査対象12の出力特性の適否等を検査する。このような工場では、例えば、空調装置の送風音などの定常的に発せられる定常騒音に加え、エアー吹出し音、チャイム音、テープ引き剥がし音、機械移動音などの比較的短い時間であるが不規則に発生する非定常騒音がある。このために、防音設備が無いと、定常騒音は勿論、非定常騒音が発せられた場合、被検査対象12から出力された音声と共に収音されてしまう。   The inspection apparatus 10 collects the sound output from the speaker 14 of the inspection target 12 with the microphone 38 in the production factory of the inspection target 12 and analyzes the frequency component of the collected data. The suitability of the output characteristics of the object 12 is inspected. In such a factory, for example, in addition to steady noises such as air blowing sound from air conditioners, it is a relatively short time such as air blowing sound, chime sound, tape peeling sound, and mechanical movement sound. There is unsteady noise generated in the regulations. For this reason, if there is no soundproofing equipment, not only steady noise but also non-steady noise is generated, and sound is collected together with the sound output from the inspection object 12.

検査装置10は、防音設備の無い環境下において、単一のマイクロフォン38により収音して得られる計測データSmから、被検査対象12が出力した音声に応じた音声データSを生成する。   The inspection apparatus 10 generates sound data S corresponding to the sound output from the inspection target 12 from the measurement data Sm obtained by collecting sound with a single microphone 38 in an environment without soundproofing equipment.

以下、図5〜図8を参照して、検査装置10において計測データから騒音を除去した音声データの生成を説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 5 to FIG. 8, generation of voice data in which noise is removed from measurement data in the inspection apparatus 10 will be described.

検査装置10を用いて被検査対象12の検査を行う場合、予め検査波形発生部28で検査範囲の各周波数の検査波形ftestの波形データを生成して検査データ記憶部30に格納する。周波数設定部29は、可聴域の範囲で検査波形ftestの周波数を設定し、検査データ記憶部30は、設定された周波数ごとの検査波形ftestを格納する。検査装置10では、音声の収音に先立ち、検査データ記憶部30に格納した検査波形ftestの波形データを、被検査対象12の波形データ記憶部34及び抽出設定部22の検査情報記憶部46に格納する。   When the inspection object 12 is inspected using the inspection apparatus 10, the inspection waveform generation unit 28 generates waveform data of the inspection waveform ftest of each frequency in the inspection range in advance and stores it in the inspection data storage unit 30. The frequency setting unit 29 sets the frequency of the test waveform ftest within the audible range, and the test data storage unit 30 stores the test waveform ftest for each set frequency. In the inspection apparatus 10, the waveform data of the test waveform ftest stored in the test data storage unit 30 is collected in the waveform data storage unit 34 of the inspection target 12 and the test information storage unit 46 of the extraction setting unit 22 prior to the sound collection. Store.

被検査対象12は、検査波形ftestの波形データに基づき、スピーカ14から音声を出力する。このとき、被検査対象12の筐体等が振動すると、高周波音、ビビリ音などが音声と共に発せられることがある。   The inspection object 12 outputs sound from the speaker 14 based on the waveform data of the inspection waveform ftest. At this time, when the casing of the subject 12 to be inspected vibrates, a high-frequency sound, a chatter sound, or the like may be emitted together with the sound.

検査装置10は、被検査対象12の音声出力に合わせ、例えば、図5のフローチャートを実行することで収音処理を開始する。このフローチャートでは、最初のステップ200で、計測部18が計測処理を行う。計測処理では、被検査対象12が検査波形ftestに応じてスピーカ14から出力する音声を収音し、収音した音声に応じた計測データSmを生成する。生成された計測データSmは、順次フレーム単位に分割されて格納される。   The inspection apparatus 10 starts the sound collection process by executing, for example, the flowchart of FIG. 5 in accordance with the sound output of the inspection target 12. In this flowchart, in the first step 200, the measurement unit 18 performs measurement processing. In the measurement processing, the sound to be inspected 12 picks up sound output from the speaker 14 according to the inspection waveform ftest, and generates measurement data Sm corresponding to the picked up sound. The generated measurement data Sm is sequentially divided and stored in units of frames.

ステップ202では、抽出設定部22が1フレーム分の計測データSmを読み出し、計測データSmから騒音成分の抽出処理を行う。図6(A)には、抽出設定部22が実行する抽出設定処理を示している。このフローチャートは、ステップ220で、帯域処理部48が計測データSmに対して帯域処理を行う。検査波形ftestの周波数は、検査波形ftestの波形データから既知となっている。帯域処理部18は、検査波形ftestの周波数に基づいて中心周波数及び通過帯域を設定する。また、帯域処理部48は、狭帯域に設定した通過帯域に計測データSmを通過させることで、計測データSmから検査波形ftestの周波数に応じた特定波形Lwの波形データを抽出する。   In step 202, the extraction setting unit 22 reads out measurement data Sm for one frame, and performs noise component extraction processing from the measurement data Sm. FIG. 6A shows extraction setting processing executed by the extraction setting unit 22. In this flowchart, in step 220, the bandwidth processing unit 48 performs bandwidth processing on the measurement data Sm. The frequency of the inspection waveform ftest is known from the waveform data of the inspection waveform ftest. The band processing unit 18 sets a center frequency and a pass band based on the frequency of the test waveform ftest. Further, the band processing unit 48 extracts the waveform data of the specific waveform Lw corresponding to the frequency of the test waveform ftest from the measurement data Sm by passing the measurement data Sm through the pass band set to a narrow band.

次のステップ222では、抽出した特定波形Lwの波形データに対して位相調整部50が位相調整処理を行う。位相調整部50は、例えば、フレームごとの先頭時刻を基準として、特定波形Lwの位相を、騒音成分を抽出するときの計測データSmに含まれる音声(被検査波形ftest)の位相と一致させる。   In the next step 222, the phase adjustment unit 50 performs phase adjustment processing on the extracted waveform data of the specific waveform Lw. For example, the phase adjustment unit 50 matches the phase of the specific waveform Lw with the phase of the sound (inspected waveform ftest) included in the measurement data Sm when the noise component is extracted with reference to the start time for each frame.

この後、ステップ224では、サンプリング信号出力部52がサンプリング信号出力処理を行う。サンプリング信号出力部52は、位相調整した特定波形Lwの波形データからゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点を検出するごとにサンプリング信号を出力する。   Thereafter, in step 224, the sampling signal output unit 52 performs sampling signal output processing. The sampling signal output unit 52 detects a zero cross point from the waveform data of the specific waveform Lw whose phase has been adjusted, and outputs a sampling signal each time a zero cross point is detected.

図5のフローチャートのステップ204では、ステップ202での処理に合わせて騒音抽出部22が騒音成分抽出処理を行う。図6(B)には、サンプリング信号を用いた騒音抽出処理を示す。このフローチャートのステップ230では、騒音抽出部54が、計測データSmに含まれる特定波形Lwに同期したサンプリング信号に基づき、計測データSmのサンプリングを行うことで、計測データSmから騒音成分を抽出する。特定波形Lwの周期は、検査波形ftestの周期と同じであり、この特定波形Lwのゼロクロス点ごとに計測データSmのリサンプリングを行うことで、被検査対象12から出力された音声と相関のない音圧レベルに応じた信号値の騒音成分が得られる。また、計測データSmのサンプリングは、検査波形ftestの周期の1/2の周期で繰り返す。   In step 204 of the flowchart of FIG. 5, the noise extraction unit 22 performs noise component extraction processing in accordance with the processing in step 202. FIG. 6B shows noise extraction processing using a sampling signal. In step 230 of this flowchart, the noise extraction unit 54 extracts the noise component from the measurement data Sm by sampling the measurement data Sm based on the sampling signal synchronized with the specific waveform Lw included in the measurement data Sm. The cycle of the specific waveform Lw is the same as the cycle of the test waveform ftest, and the measurement data Sm is resampled at each zero cross point of the specific waveform Lw, so that there is no correlation with the sound output from the test target 12. A noise component having a signal value corresponding to the sound pressure level is obtained. Further, the sampling of the measurement data Sm is repeated at a cycle that is ½ of the cycle of the test waveform ftest.

ステップ232では、補間処理部56が抽出した騒音成分のデータに対して補間処理を行い、ステップ234では、アンチ・エイリアシング部58がアンチ・エイリアシングを行うことで、騒音成分から騒音データNを生成する。開示の技術においては、帯域処理におけるBPFの通過帯域及び騒音抽出におけるLPFの設定周波数を、マイクロフォン38による音声の収音時などにおいて予め設定することも可能である。   In step 232, interpolation processing is performed on the noise component data extracted by the interpolation processing unit 56. In step 234, the anti-aliasing unit 58 performs anti-aliasing to generate noise data N from the noise component. . In the disclosed technique, the BPF passband in the band processing and the LPF set frequency in the noise extraction can be set in advance when the microphone 38 collects the voice.

ステップ236では、周波数成分解析部60が騒音データNに対して周波数成分解析を行う。周波数成分解析60は、騒音データNに対する周波数成分解析にFTTを適用し、騒音データNにより示される騒音波形から振幅スペクトルNr(ω)及び位相スペクトルNθ(ω)を得る。   In step 236, the frequency component analysis unit 60 performs frequency component analysis on the noise data N. The frequency component analysis 60 applies FTT to the frequency component analysis for the noise data N, and obtains an amplitude spectrum Nr (ω) and a phase spectrum Nθ (ω) from the noise waveform indicated by the noise data N.

図5のフローチャートのステップ206では、ステップ204の処理に合わせて信号生成部24が信号生成処理を実行する。この信号生成処理は、先ず、ステップ204で、周波数成分解析部62がFFTを用いて計測データSmに対する周波数成分解析を行う。周波数成分解析部62は、計測データSmに対して周波数成分解析を行うことで、音声成分及び騒音成分を含む振幅スペクトルSmr(ω)、位相スペクトルSmθ(ω)を得る。また、周波数成分解析部62は、計測データSmに対する周波数成分解析を、図6(B)のステップ236に示す騒音データNに対する周波数成分解析と並行して実行する。また、周波数成分解析部62は、騒音データNに対する周波数成分解析に先立って計測データSmに対する周波数成分解析を実行することも可能である。   In step 206 of the flowchart of FIG. 5, the signal generation unit 24 executes signal generation processing in accordance with the processing of step 204. In this signal generation process, first, in step 204, the frequency component analysis unit 62 performs frequency component analysis on the measurement data Sm using FFT. The frequency component analysis unit 62 performs frequency component analysis on the measurement data Sm, thereby obtaining an amplitude spectrum Smr (ω) and a phase spectrum Smθ (ω) including an audio component and a noise component. Moreover, the frequency component analysis part 62 performs the frequency component analysis with respect to the measurement data Sm in parallel with the frequency component analysis with respect to the noise data N shown in Step 236 of FIG. Further, the frequency component analysis unit 62 can also perform frequency component analysis on the measurement data Sm prior to frequency component analysis on the noise data N.

次のステップ208では、減算部64が計測データSmに含まれる騒音成分を除去する減算処理を行う。減算部64は、計測データSmの振幅スペクトルSmr(ω)から騒音データNの振幅スペクトルNr(ω)を引き去り、振幅スペクトルNr(ω)を除いた振幅スペクトルSr(ω)を生成する。これにより減算部64は、被検査対象12から出力された検査波形ftestに応じた音声の振幅スペクトルSr(ω)を得る。   In the next step 208, the subtraction unit 64 performs a subtraction process for removing noise components included in the measurement data Sm. The subtracting unit 64 subtracts the amplitude spectrum Nr (ω) of the noise data N from the amplitude spectrum Smr (ω) of the measurement data Sm, and generates an amplitude spectrum Sr (ω) excluding the amplitude spectrum Nr (ω). As a result, the subtracting unit 64 obtains an audio amplitude spectrum Sr (ω) corresponding to the test waveform ftest output from the test object 12.

振幅スペクトルSmr(ω)は、音声の振幅スペクトルに騒音の振幅スペクトルが合成されたものであり、騒音の振幅スペクトルは、定常騒音の振幅スペクトル及び非定常騒音の振幅スペクトルを含む。ここから、検査装置10では、計測データSmから抽出した騒音データNの振幅スペクトルNr(ω)を、計測データSmの振幅スペクトルSmr(ω)から引き去ることで、被検査対象12から出力された音声の振幅スペクトルSr(ω)を抽出する。   The amplitude spectrum Smr (ω) is obtained by synthesizing the amplitude spectrum of noise with the amplitude spectrum of speech, and the amplitude spectrum of noise includes the amplitude spectrum of stationary noise and the amplitude spectrum of non-stationary noise. From here, in the inspection apparatus 10, the amplitude spectrum Nr (ω) of the noise data N extracted from the measurement data Sm is subtracted from the amplitude spectrum Smr (ω) of the measurement data Sm, and output from the inspection object 12. A speech amplitude spectrum Sr (ω) is extracted.

ステップ210では、信号変換部66が被検査対象12から出力された音声に応じた音声データに変換する信号変換処理を行う。信号変換部66は、振幅スペクトルSr(ω)及び計測データSmに対するフーリエ変換により得られた位相スペクトルSmθ(ω)を用いて、フーリエ逆変換を行う。音声情報記憶部68には、信号変換部66においてフーリエ逆変換により生成された音声データSを格納する。   In step 210, the signal conversion unit 66 performs a signal conversion process for converting into sound data corresponding to the sound output from the inspection target 12. The signal conversion unit 66 performs inverse Fourier transform using the amplitude spectrum Sr (ω) and the phase spectrum Smθ (ω) obtained by Fourier transform on the measurement data Sm. The voice information storage unit 68 stores the voice data S generated by the inverse Fourier transform in the signal conversion unit 66.

この後、ステップ212では、同一の周波数の検査波形ftestのすべてのフレームに対する処理が行われたか否かが確認される。検査装置10は、同一の周波数の検査波形ftestに対する計測データSmのすべてのフレームについて音声データSの生成処理を行うことで、ステップ212で肯定判定され、検査波形ftestの周波数に対する音声データNの取得を終了する。ここでは、一つの周波数の検査波形ftestを用いた音声データSの生成を説明しているが、検査装置10は、検査データ記憶部30に格納された周波数のそれぞれについて実行する。   Thereafter, in step 212, it is confirmed whether or not processing has been performed for all frames of the test waveform ftest having the same frequency. The inspection apparatus 10 performs the generation processing of the sound data S for all the frames of the measurement data Sm with respect to the inspection waveform ftest having the same frequency, so that an affirmative determination is made in step 212 and acquisition of the audio data N with respect to the frequency of the inspection waveform ftest. Exit. Here, the generation of the sound data S using the test waveform ftest of one frequency has been described, but the test apparatus 10 executes each of the frequencies stored in the test data storage unit 30.

図7(A)には、検査装置10で計測する波形の一例を示している。同図に示す如く、検査波形ftestに応じた音声の信号波形に騒音の信号波形が合成されることで、計測される信号波形は、検査波形ftestの振幅が騒音の信号波形に応じて変化する。検査装置10は、マイクロフォン38により収音することで、音声の信号波形に騒音の信号波形が合成された信号波形に応じた計測データSmを取得する。図7(A)は、周波数及び音圧レベルに対応する振幅を、検査波形ftestを周波数が1kHz、振幅が1.0の正弦波、騒音とする信号を周波数が100Hz、振幅が0.25の正弦波とし、位相差を角度45°(π/4)とした計測データSmを示す。 FIG. 7A shows an example of a waveform measured by the inspection apparatus 10. As shown in the figure, the noise signal waveform is synthesized with the sound signal waveform corresponding to the test waveform ftest, so that the amplitude of the test waveform ftest changes according to the noise signal waveform. . The inspection apparatus 10 collects sound by the microphone 38, and acquires measurement data Sm corresponding to a signal waveform obtained by synthesizing a noise signal waveform with a sound signal waveform. FIG. 7A shows the amplitude corresponding to the frequency and the sound pressure level, the test waveform ftest is a sine wave having a frequency of 1 kHz and an amplitude of 1.0, and the signal to be noise is a frequency of 100 Hz and the amplitude is 0.25. Measurement data Sm with a sine wave and a phase difference of 45 ° (π / 4) is shown.

図7(B)は、図7(A)の一部の時間軸を拡大して示し、図8は、図7(B)の一部の時間軸を更に拡大して示している。また、図7(B)、図8では、Smが計測データSmに基づく信号波形、Lwが検査波形ftestに応じた特定波形、Nが騒音の信号波形としている。   FIG. 7B shows an enlarged part of the time axis of FIG. 7A, and FIG. 8 shows an enlarged part of the time axis of FIG. 7B. 7B and 8, Sm is a signal waveform based on the measurement data Sm, Lw is a specific waveform corresponding to the inspection waveform ftest, and N is a noise signal waveform.

図7(B)及び図8に示すように、計測データSmの振幅は、特定波形Lwの振幅と騒音Nの振幅を合成したものとなっている。また、図8に示すように、特定波形Lwのゼロクロス点t、t、t、t、・・・では、検査波形ftest(特定波形Lw)と騒音Nとの間の位相差にかかわらず、計測データSmの振幅と騒音Nの振幅が一致する。したがって、ゼロクロス点t、t、t、t、・・・で計測データSmをサンプリングすることで、騒音Nの振幅に対応する信号値a、a1、a、a、・・・が得られる。 As shown in FIGS. 7B and 8, the amplitude of the measurement data Sm is a combination of the amplitude of the specific waveform Lw and the amplitude of the noise N. Further, as shown in FIG. 8, at the zero cross points t 0 , t 1 , t 2 , t 3 ,... Of the specific waveform Lw, the phase difference between the inspection waveform ftest (specific waveform Lw) and the noise N is caused. Regardless, the amplitude of the measurement data Sm matches the amplitude of the noise N. Therefore, by sampling the measurement data Sm at the zero cross points t 0 , t 1 , t 2 , t 3 ,..., Signal values a 0 , a 1 , a 2 , a 3 , corresponding to the amplitude of the noise N are obtained. ... is obtained.

したがって、検査装置10は、定常騒音のみならず非定常騒音が発生しうる環境下において、防音設備の無い空間であっても、定常騒音及び非定常騒音などの騒音成分を除去して、被検査対象12から発せられる音声に応じた音声データSを得ることができる。また、検査装置10は、被検査対象12の検査を行う場合、検査波形ftestの周波数を変更し、それぞれの周波数ごとの検査波形ftestについて音声データを取得する。これにより得られる検査波形ftestの周波数ごとの音声データSを用いることで、被検査対象12について出力特性の適否、高周波音、ビビリ音の有無などの検査を行うことができる。   Therefore, the inspection apparatus 10 removes noise components such as steady noise and unsteady noise in an environment where not only steady noise but also unsteady noise can occur, even in a space without soundproofing equipment, Voice data S corresponding to the voice emitted from the subject 12 can be obtained. Further, when inspecting the inspection object 12, the inspection apparatus 10 changes the frequency of the inspection waveform ftest and acquires sound data for the inspection waveform ftest for each frequency. By using the sound data S for each frequency of the inspection waveform ftest obtained in this way, it is possible to inspect the object 12 to be inspected for appropriateness of output characteristics, presence of high frequency sound, chattering sound, and the like.

開示の技術においては、検査処理部26で音声データSの解析のためにフーリエ変換を行う場合、フーリエ逆変換前の情報である音声データの振幅スペクトル及び位相スペクトルを音声情報として音声情報記憶部68に格納することを含む。   In the disclosed technique, when the inspection processing unit 26 performs Fourier transform for the analysis of the sound data S, the sound information storage unit 68 uses the amplitude spectrum and phase spectrum of the sound data, which is information before Fourier inverse transform, as sound information. Including storage.

〔第2の実施の形態〕   [Second Embodiment]

次に開示の技術の第2の実施の形態を説明する。なお、第2の実施の形態において第1の実施の形態と同一の部分には、同一の符号を付与してその説明を省略し、以下、主として第1の実施の形態と異なる部分を説明する。   Next, a second embodiment of the disclosed technique will be described. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, parts different from the first embodiment will be mainly described. .

図9には、第2の実施の形態に係る検査装置10Aを示している。第2の実施の形態では、第1の実施の形態の帯域処理部48及び位相調整部50に代えて相互位相照合部70を設けている点で相違する。   FIG. 9 shows an inspection apparatus 10A according to the second embodiment. The second embodiment is different in that a mutual phase matching unit 70 is provided in place of the band processing unit 48 and the phase adjustment unit 50 of the first embodiment.

開示の技術では、公知技術の相互相関係数を用いる。開示の技術においては、検査波形用いて被検査対象12から発せられる音声を優先させて収音するものであることから、計測データSmが示す波形は、検査波形ftestと同じ周波数の波形である特定波形Lwを含む。開示の技術では、特定波形Lwを含む計測データSmと既知である検査波形ftestの波形データとを用いて、相互相関係数を求めることで、特定波形Lwを特定すること無く、検査波形ftestの位相を、特定波形Lwの位相に合わせる。   In the disclosed technique, a cross-correlation coefficient known in the art is used. In the disclosed technique, the test waveform is used to prioritize and collect the sound emitted from the inspected object 12, so that the waveform indicated by the measurement data Sm is a waveform having the same frequency as the test waveform ftest. Includes waveform Lw. In the disclosed technique, the cross-correlation coefficient is obtained by using the measurement data Sm including the specific waveform Lw and the waveform data of the known inspection waveform ftest, so that the inspection waveform ftest is not specified without specifying the specific waveform Lw. The phase is matched with the phase of the specific waveform Lw.

抽出設定部22Aの相互位相照合部70には、検査波形ftestの波形データ及び計測データSmが入力される。計測データSmが示す信号波形には、検査波形ftestの周波数の波形である特定波形Lwが含まれる。相互位相照合部70は、検査波形ftestの波形データと計測データSmとを用い、計測データSm上の所定の時刻を原点とし、一方のデータの時間をずらしながら相互相関係数を求める。これにより得られる相互相関係数の最大値又は予め設定したしきい値を超えたときの時間は、計測データSmに含まれる特定波形Lwと検査波形ftestの位相とが一致する時間となる。   The waveform data of the inspection waveform ftest and the measurement data Sm are input to the mutual phase matching unit 70 of the extraction setting unit 22A. The signal waveform indicated by the measurement data Sm includes a specific waveform Lw that is a waveform of the frequency of the inspection waveform ftest. The cross-phase matching unit 70 uses the waveform data of the inspection waveform ftest and the measurement data Sm, and obtains a cross-correlation coefficient while shifting the time of one data with the predetermined time on the measurement data Sm as the origin. The time when the maximum value of the cross-correlation coefficient thus obtained or a preset threshold value is exceeded is the time when the specific waveform Lw included in the measurement data Sm matches the phase of the test waveform ftest.

相互位相照合部70は、検査波形ftestの位相を、計測データSmの位相に合わせて出力する。サンプリング信号出力部52は、計測データSmに位相を合わせた検査波形ftestの波形データに基づき、検査波形ftestのゼロクロス点ごとにサンプリング信号を出力する。   The mutual phase matching unit 70 outputs the phase of the inspection waveform ftest in accordance with the phase of the measurement data Sm. The sampling signal output unit 52 outputs a sampling signal for each zero cross point of the inspection waveform ftest based on the waveform data of the inspection waveform ftest whose phase is matched to the measurement data Sm.

検査装置10Aは、相互位相照合部70を備えることで、検査波形ftestの周波数に応じて通過帯域を変化させたBPF等を用いることなく、開示する技術における的確なサンプリング信号を得ることができる。また、検査装置10Aは、検査波形ftestの波形データを用いるので、ゼロクロス点を的確に検出し、計測データSmを的確なタイミングさサンプリングすることができる。   The inspection apparatus 10A includes the cross-phase matching unit 70, so that an accurate sampling signal in the disclosed technique can be obtained without using a BPF or the like whose pass band is changed according to the frequency of the inspection waveform ftest. In addition, since the inspection apparatus 10A uses the waveform data of the inspection waveform ftest, it can accurately detect the zero cross point and sample the measurement data Sm at an appropriate timing.

〔第3の実施の形態〕   [Third Embodiment]

次に開示の技術の第3の実施の形態を説明する。なお、第3の実施の形態において第1の実施の形態と同一の部分には、同一の符号を付与してその説明を省略し、以下、第1の実施の形態と異なる部分を説明する。   Next, a third embodiment of the disclosed technique will be described. Note that in the third embodiment, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, portions different from those in the first embodiment will be described.

図10には、第3の実施の形態に係る検査装置10Bを示す。第3の実施の形態では、サンプリング信号を出力するときに、検査波形ftestの波形データを用いない点で第1の実施の形態と相違する。なお、被検査対象12は、波形データ記憶部34に、検査波形ftestの波形データとして予め設定した周波数の波形データを格納すれば良い。開示の技術においては、検査装置10Bと別に検査波形生成部16に対応する装置を設けることを含む。   FIG. 10 shows an inspection apparatus 10B according to the third embodiment. The third embodiment is different from the first embodiment in that the waveform data of the inspection waveform ftest is not used when a sampling signal is output. The inspected object 12 may store waveform data of a preset frequency as waveform data of the inspection waveform ftest in the waveform data storage unit 34. The disclosed technique includes providing a device corresponding to the inspection waveform generation unit 16 separately from the inspection device 10B.

検査装置10Bの抽出設定部22Bは、検査情報記憶部46に代えて検査周波数抽出部72を備える。この検査周波数抽出部72は、計測データSmが入力されることで、計測データSmからピーク周波数を検出する。   The extraction setting unit 22B of the inspection apparatus 10B includes an inspection frequency extraction unit 72 instead of the inspection information storage unit 46. The inspection frequency extraction unit 72 detects the peak frequency from the measurement data Sm when the measurement data Sm is input.

開示の技術においては、計測データSmに騒音データNが含まれるが、被検査対象12から出力する音を収音することが目的であり、騒音環境下においても、定常騒音より被検査対象12が出力する音の音圧レベルが高い。したがって、被検査対象12から出力される音(音声)は、計測データSmに含まれる音の中で一定の音圧レベルの周波数の音であり、さらに音圧レベル(振幅)の最も高い音となる。   In the disclosed technology, the noise data N is included in the measurement data Sm. However, the purpose is to collect sound output from the inspection target 12, and the inspection target 12 is more stable than steady noise even in a noisy environment. The sound pressure level of the output sound is high. Therefore, the sound (sound) output from the inspection object 12 is a sound having a frequency of a constant sound pressure level among the sounds included in the measurement data Sm, and a sound having the highest sound pressure level (amplitude). Become.

検査周波数抽出部72は、音圧レベルが一定の周波数のうちで振幅の最も高い周波数又は振幅の平均値が最も高い周波数をピーク周波数とし、ピーク周波数を検査波形ftestに対応する特定波形Lwの周波数として検出する。   The inspection frequency extraction unit 72 sets the frequency having the highest amplitude or the frequency having the highest average value among the frequencies having a constant sound pressure level as the peak frequency, and the peak frequency is the frequency of the specific waveform Lw corresponding to the inspection waveform ftest. Detect as.

帯域処理部48は、検査周波数抽出部72で検出された周波数に基づいてBPFの中心周波数及び通過帯域を設定する。また、騒音処理部20のアンチ・エイリアシング部58は、検査周波数抽出部72で検出した周波数に基づいてLPFのカットオフ周波数を設定する。   The band processing unit 48 sets the center frequency and pass band of the BPF based on the frequency detected by the inspection frequency extraction unit 72. Further, the anti-aliasing unit 58 of the noise processing unit 20 sets the cutoff frequency of the LPF based on the frequency detected by the inspection frequency extraction unit 72.

検査装置10Bは、検査周波数抽出部72を備えることで、特定波形Lwを抽出するための検査波形ftestの波形データを記憶する必要が無い。また、検査装置10Bは、被検査対象12から出力する検査波形ftestの周波数を連続して変化させた場合でも、特定波形Lwを的確に抽出することができる。   Since the inspection apparatus 10B includes the inspection frequency extraction unit 72, it is not necessary to store the waveform data of the inspection waveform ftest for extracting the specific waveform Lw. Further, the inspection apparatus 10B can accurately extract the specific waveform Lw even when the frequency of the inspection waveform ftest output from the inspection target 12 is continuously changed.

〔第4の実施の形態〕   [Fourth Embodiment]

次に開示の技術の第4の実施の形態について説明する。なお、第4の実施の形態において第1の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略し、以下、主として第1の実施の形態と異なる部分を説明する。   Next, a fourth embodiment of the disclosed technique will be described. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, parts different from the first embodiment will be mainly described. .

図11には、第4の実施の形態に係る検査装置10Cを示す。検査装置10Cは、検査波形生成部16Aが第1の実施の形態の検査波形生成部16と相違する。   FIG. 11 shows an inspection apparatus 10C according to the fourth embodiment. In the inspection apparatus 10C, the inspection waveform generation unit 16A is different from the inspection waveform generation unit 16 of the first embodiment.

開示の技術では、検査波形ftestの周波数が低い場合に、可聴域より高い周波数を合成することで、計測データSmのサンプリング周期を短くし、除去可能な騒音の周波数を高くする。   In the disclosed technique, when the frequency of the test waveform ftest is low, the sampling frequency of the measurement data Sm is shortened and the frequency of the removable noise is increased by synthesizing a frequency higher than the audible range.

検査装置10Cが備える検査波形生成部16Aは、検査波形発生部28、周波数設定部29、検査周波数判定部74、搬送周波数発生部76、オフセット部78、周波数切換部80、乗算部82、常オン信号出力部84を含んでいる。   The inspection waveform generation unit 16A included in the inspection apparatus 10C includes an inspection waveform generation unit 28, a frequency setting unit 29, an inspection frequency determination unit 74, a carrier frequency generation unit 76, an offset unit 78, a frequency switching unit 80, a multiplication unit 82, and always on. A signal output unit 84 is included.

搬送周波数発生部76は、可聴域を外れた周波数のデータを発生する。可聴域の周波数を20Hz〜20kHzとした場合、可聴域を外れた周波数は20kHz以上の周波数であり、搬送周波数発生部76は、一例として21kHzの周波数のデータを発生する。開示の技術においては、予め設定された周波数のデータを格納し、格納しているデータを出力することを含む。以下、搬送周波数発生部76で発生する周波数のデータを搬送波fcと表記する。   The carrier frequency generator 76 generates data having a frequency outside the audible range. When the frequency of the audible range is 20 Hz to 20 kHz, the frequency outside the audible range is a frequency of 20 kHz or more, and the carrier frequency generator 76 generates data of a frequency of 21 kHz as an example. The disclosed technique includes storing data of a preset frequency and outputting the stored data. Hereinafter, the frequency data generated by the carrier frequency generation unit 76 will be referred to as a carrier wave fc.

オフセット部78は、搬送波周波数発生部76が出力する搬送波fcの波形データに基づき、搬送波fcの周期でオフするオフセット信号を出力する。検査波形発生部28は、周波数設定部29で設定された周波数の検査波形ftestの波形データを出力する。周波数設定部29が、検査波形ftestの周波数を20Hz〜20kHzの範囲で設定することで、検査波形発生部28は、周波数を20Hz〜20kHzの範囲で可変して発生する。   The offset unit 78 outputs an offset signal that is turned off at the period of the carrier wave fc based on the waveform data of the carrier wave fc output from the carrier wave frequency generation unit 76. The test waveform generator 28 outputs the waveform data of the test waveform ftest having the frequency set by the frequency setting unit 29. The frequency setting unit 29 sets the frequency of the test waveform ftest in the range of 20 Hz to 20 kHz, so that the test waveform generation unit 28 generates the frequency in a range of 20 Hz to 20 kHz.

検査周波数判定部74は、検査波形発生部28で発生した検査波形ftestの周波数が、予め設定した基準周波数fsを超えているか否かを判定する。検査周波数判定部74は、例えば基準周波数fsを1kHzとすることで、検査波形ftestの周波数が1kHzを超えているか否かを判定する。また、検査周波数判定部74は、検査波形ftestの周波数の判定結果に基づいて周波数切換部80を操作する。   The inspection frequency determination unit 74 determines whether or not the frequency of the inspection waveform ftest generated by the inspection waveform generation unit 28 exceeds a preset reference frequency fs. The inspection frequency determination unit 74 determines whether or not the frequency of the inspection waveform ftest exceeds 1 kHz by setting the reference frequency fs to 1 kHz, for example. The inspection frequency determination unit 74 operates the frequency switching unit 80 based on the determination result of the frequency of the inspection waveform ftest.

周波数切換部80には、オフセット部78からオフセット信号が入力される。周波数判定部74は、検査波形ftestの周波数が、基準周波数fs以下(fs=1kHz、ftest≦fs)であると、周波数切換部80がオフセット信号を出力するように切り換える。   An offset signal is input from the offset unit 78 to the frequency switching unit 80. When the frequency of the test waveform ftest is equal to or lower than the reference frequency fs (fs = 1 kHz, ftest ≦ fs), the frequency determination unit 74 switches so that the frequency switching unit 80 outputs an offset signal.

乗算部82には、検査波形発生部28が出力する検査波形ftestの波形データが入力される。また、周波数切換部80がオフセット信号を出力することで、乗算部82には、オフセット信号が入力される。乗算部82は、デジタル信号に対する乗算器として機能する。オフセット信号は、検査波形ftestの信号値をゼロとする信号であり、乗算部82は、オフセット信号が入力されることで、検査波形ftestの波形データと搬送波fcの周波数に応じた周期のオフセット信号とを乗算する。これにより、乗算部82は、検査波形ftestを搬送波fcの周期で検査波形ftestの信号値をゼロとした信号波形の波形データを出力する。   The multiplier 82 receives the waveform data of the test waveform ftest output from the test waveform generator 28. Further, when the frequency switching unit 80 outputs an offset signal, the multiplication unit 82 receives the offset signal. The multiplier 82 functions as a multiplier for the digital signal. The offset signal is a signal for setting the signal value of the test waveform ftest to zero, and the multiplier 82 receives the offset signal, so that the offset signal has a period corresponding to the waveform data of the test waveform ftest and the frequency of the carrier wave fc. And multiply. Thereby, the multiplication unit 82 outputs the waveform data of the signal waveform in which the test waveform ftest is set to zero with the signal value of the test waveform ftest in the period of the carrier wave fc.

周波数判定部74は、検査波形ftestの周波数が、基準周波数fs(1kHz)を超えている(ftest>fs)と、周波数切換部80がオフセット信号を停止するように切り換える。このとき、周波数切換部80は、常オン信号出力部84から入力される一定の信号(常オン信号)を乗算部82へ出力する。これにより、乗算部82は、検査波形ftestの波形データをオフセットせずにそのまま出力する。開示の技術においては、検査波形ftestの波形データをオフセットせずに乗算部82が素通しすることを含む。以下、第4の実施の形態において、乗算部82から出力される検査波形ftestに応じた波形を検査波形Ftestと表記する。   When the frequency of the test waveform ftest exceeds the reference frequency fs (1 kHz) (ftest> fs), the frequency determination unit 74 switches so that the frequency switching unit 80 stops the offset signal. At this time, the frequency switching unit 80 outputs a constant signal (always-on signal) input from the always-on signal output unit 84 to the multiplication unit 82. Thereby, the multiplication unit 82 outputs the waveform data of the test waveform ftest as it is without offset. The disclosed technique includes the multiplication unit 82 passing through the waveform data of the test waveform ftest without offsetting. Hereinafter, in the fourth embodiment, a waveform corresponding to the inspection waveform ftest output from the multiplier 82 is referred to as an inspection waveform Ftest.

開示の技術では、検査波形ftestの周波数が、基準周波数fsより低い場合、可聴域より高い周波数の搬送波fcを用いて、搬送波fcの周期で検査波形ftestをオフセットした検査波形Ftestを用いる。また、開示の技術においては、検査波形ftestが基準周波数fs以上か、基準周波数fs未満かを判定することを含む。   In the disclosed technique, when the frequency of the test waveform ftest is lower than the reference frequency fs, the test waveform Ftest obtained by offsetting the test waveform ftest with the period of the carrier wave fc is used using the carrier wave fc having a frequency higher than the audible range. The disclosed technique includes determining whether the inspection waveform ftest is equal to or higher than the reference frequency fs or lower than the reference frequency fs.

図12には、搬送波fcの周期で検査波形ftestをオフセットした波形(検査波形Ftest)の一例を示している。同図では、一例をして検査波形ftestの周波数を1kHz、搬送波fcの周波数を21kHzとしている。   FIG. 12 shows an example of a waveform (inspection waveform Ftest) obtained by offsetting the inspection waveform ftest with the period of the carrier wave fc. In the figure, as an example, the frequency of the test waveform ftest is 1 kHz, and the frequency of the carrier wave fc is 21 kHz.

検査波形ftestを搬送波fcの周期でオフセットした検査波形Ftestは、検査波形ftestの極性で、検査波形ftestが搬送波fcの周波数で変化する。したがって、検査波形Ftestは、周期が検査波形ftestの周期より短い搬送波fcの周期で信号値(振幅)がゼロとなる。   The inspection waveform Ftest obtained by offsetting the inspection waveform ftest with the period of the carrier wave fc is the polarity of the inspection waveform ftest, and the inspection waveform ftest changes with the frequency of the carrier wave fc. Therefore, the test waveform Ftest has a signal value (amplitude) of zero in the cycle of the carrier wave fc whose cycle is shorter than the cycle of the test waveform ftest.

検査波形ftestのゼロクロス点で計測データSmのサンプリングを行った場合、検査波形ftestの周波数が低いとサンプリング周期も長くなり、検査波形ftestよりも高い周波数の騒音除去が困難となる。開示の技術では、検査波形ftestの周波数が低い場合、音として認識されない可聴域を超える周波数の搬送波fcを用いて、検査波形ftestの信号値がゼロ点となる周期を短くし、サンプリング周期を短くする。   When the measurement data Sm is sampled at the zero crossing point of the inspection waveform ftest, if the frequency of the inspection waveform ftest is low, the sampling period becomes long, and it becomes difficult to remove noise having a frequency higher than that of the inspection waveform ftest. In the disclosed technique, when the frequency of the test waveform ftest is low, the period at which the signal value of the test waveform ftest becomes zero is shortened by using the carrier wave fc having a frequency exceeding the audible range that is not recognized as sound, and the sampling period is shortened. To do.

開示の技術では、検査波形ftestの周波数が基準周波数fs以上(ftest≧fs)の場合に、検査波形ftestをそのまま用いることを含む。また、開示の技術においては、検査波形ftestの周波数が,基準周波数fs未満(ftest<fs)の場合に、搬送波fcを用いてサンプリング間隔を短くすることを含む。さらに、開示の技術においては、基準周波数fsを設けずに、被検査対象12の検査に適用する周波数において、検査波形ftestを搬送波fcによってオフセットした検査波形Ftestを用いることを含む。   The disclosed technique includes using the inspection waveform ftest as it is when the frequency of the inspection waveform ftest is equal to or higher than the reference frequency fs (ftest ≧ fs). Further, the disclosed technique includes shortening the sampling interval using the carrier wave fc when the frequency of the test waveform ftest is less than the reference frequency fs (ftest <fs). Furthermore, the disclosed technique includes using the inspection waveform Ftest obtained by offsetting the inspection waveform ftest by the carrier wave fc at the frequency applied to the inspection of the inspected object 12 without providing the reference frequency fs.

図11に示す検査装置10Cは、検査データ記憶部30に格納された各周波数の検査波形Ftestの波形データを、ダウンロードなどにより被検査対象12の波形データ記憶部34、抽出設定部22の検査情報記憶部46に格納する。被検査対象12は、検査波形Ftestの波形データに応じた音声をスピーカ14から出力する。   The inspection apparatus 10C illustrated in FIG. 11 downloads the waveform data of the inspection waveform Ftest of each frequency stored in the inspection data storage unit 30 and the inspection information of the waveform data storage unit 34 and the extraction setting unit 22 of the inspection target 12 by downloading or the like. Store in the storage unit 46. The test object 12 outputs sound corresponding to the waveform data of the test waveform Ftest from the speaker 14.

検査波形ftestの周波数が1kHz以下であると、検査波形ftestを21kHzの搬送波fcでオフセットした検査波形Ftestの波形データに応じた音声を出力する。搬送波fcは、周波数が可聴域を超えているので、被検査対象12がスピーカ14から出力する音声は、検査波形ftestの周波数の音声となる。しかし、被検査対象12から出力される検査波形Ftestに応じた音声は、検査波形ftestが搬送波fcの周期で変化している。したがって、検査装置10Cが収音する音声は、搬送波fcに応じて変化した検査波形ftestの音声となる。   When the frequency of the test waveform ftest is 1 kHz or less, a sound corresponding to the waveform data of the test waveform Ftest obtained by offsetting the test waveform ftest with a carrier wave fc of 21 kHz is output. Since the frequency of the carrier wave fc exceeds the audible range, the sound output from the speaker 14 by the inspected object 12 is the sound having the frequency of the test waveform ftest. However, in the sound corresponding to the test waveform Ftest output from the test object 12, the test waveform ftest changes with the period of the carrier wave fc. Therefore, the sound collected by the inspection apparatus 10C is the sound of the inspection waveform ftest that has changed according to the carrier wave fc.

検査波形ftestの周波数が1kHzを超える場合、検査装置10Cは、前記した第1の実施の形態の検査装置10として機能し、以下では、検査波形ftestの周波数が1kHz未満の検査波形Ftestが適用されている場合を説明する。   When the frequency of the inspection waveform ftest exceeds 1 kHz, the inspection apparatus 10C functions as the inspection apparatus 10 of the first embodiment described above, and in the following, the inspection waveform Ftest with the frequency of the inspection waveform ftest of less than 1 kHz is applied. Explain the case.

図13には、検査波形ftestの周波数を1kHz、搬送波fcの周波数を21kHzとした場合の検査波形Ftestのパワースペクトルを示す。搬送波fcの周期で検査波形ftestをオフセットした検査波形Ftestには、検査波形ftestの周波数(ftest)に搬送波fcの周波数(fc)を加算した周波数(fc+ftest)、及び減算した周波数(fc−ftest)においてスペクトルが現れる。   FIG. 13 shows the power spectrum of the test waveform Ftest when the frequency of the test waveform ftest is 1 kHz and the frequency of the carrier wave fc is 21 kHz. In the test waveform Ftest obtained by offsetting the test waveform ftest with the period of the carrier wave fc, the frequency (fc + ftest) obtained by adding the frequency (fc) of the carrier wave fc to the frequency (ftest) of the test waveform ftest, and the subtracted frequency (fc−ftest). The spectrum appears at.

開示の技術においては、帯域処理におけるBPFの中心周波数及び通過帯域を検査波形Ftestに基づいて設定する。中心周波数は搬送波fcの周波数、通過帯域は、「搬送波fcの周波数−検査波形ftestの周波数(fc−ftest)」から「搬送波fcの周波数+検査波形ftest(fc+ftest)」の範囲とする。   In the disclosed technology, the center frequency and passband of the BPF in the band processing are set based on the inspection waveform Ftest. The center frequency is the frequency of the carrier wave fc, and the passband is in the range of “frequency of carrier wave fc−frequency of test waveform ftest (fc−ftest)” to “frequency of carrier wave fc + test waveform ftest (fc + ftest)”.

図11に示す検査装置10の帯域処理部48は、検査波形Ftestの波形データからfc±ftestの範囲で通過帯域を設定する。帯域処理部48は、中心周波数を変えず、通過帯域を検査波形ftestの周波数に応じて変える。   The band processing unit 48 of the inspection apparatus 10 shown in FIG. 11 sets a pass band in the range of fc ± ftest from the waveform data of the inspection waveform Ftest. The band processing unit 48 changes the pass band according to the frequency of the test waveform ftest without changing the center frequency.

開示の技術では、通過帯域を検査波形ftestに応じて変更せず、基準周波数fsの範囲(Ftest±fs)とすることを含む。また、開示の技術においては、検査波形Ftestのゼロクロス点では無く、検査波形Ftestで信号値がゼロとなる点(以下、ゼロ点とする)で計測データSmのサンプリングを行う。   The disclosed technique does not change the passband according to the test waveform ftest, but includes the range of the reference frequency fs (Ftest ± fs). In the disclosed technique, the measurement data Sm is sampled not at the zero cross point of the inspection waveform Ftest but at the point where the signal value becomes zero in the inspection waveform Ftest (hereinafter referred to as zero point).

サンプリング信号出力部52は、検査波形Ftestの波形データで信号値のゼロ点を検出してサンプリング信号を出力する。このとき、検査波形Ftestが搬送波fcの周波数でオフセットされていることで、サンプリング信号出力部52は、搬送波fcの周期でサンプリング信号を出力する。   The sampling signal output unit 52 detects the zero point of the signal value from the waveform data of the inspection waveform Ftest and outputs a sampling signal. At this time, since the inspection waveform Ftest is offset by the frequency of the carrier wave fc, the sampling signal output unit 52 outputs the sampling signal at the period of the carrier wave fc.

図12に示す如く、検査波形Ftestは、検査波形ftestを搬送波fcの周期でオフセットしている。したがって、検査波形Ftestのゼロ点t、t、t、t、・・・は、搬送波fcの周期で現れる。また、計測データSmのサンプリング周期は、検査波形ftestの周波数にかかわらず搬送波fcの周波数に応じた一定周期となる。 As shown in FIG. 12, the test waveform Ftest is offset from the test waveform ftest by the period of the carrier wave fc. Therefore, the zero points t 0 , t 1 , t 2 , t 3 ,... Of the test waveform Ftest appear in the period of the carrier wave fc. The sampling period of the measurement data Sm is a constant period corresponding to the frequency of the carrier wave fc regardless of the frequency of the test waveform ftest.

図11に示す騒音処理部20は、騒音抽出部54が搬送波fcの周期でリサンプリングを行うことで計測データSmから騒音データNを抽出する。信号生成部24は、この騒音データNから得られた振幅スペクトルNr(ω)を計測データの振幅スペクトルSmr(ω)から引き去ることで音声データSを生成する。   The noise processing unit 20 illustrated in FIG. 11 extracts the noise data N from the measurement data Sm by the noise extraction unit 54 performing resampling with the period of the carrier wave fc. The signal generator 24 generates the audio data S by subtracting the amplitude spectrum Nr (ω) obtained from the noise data N from the amplitude spectrum Smr (ω) of the measurement data.

検査装置10Cにおいては、計測データSmに搬送波fcの周波数成分を含んでいる。ここから、周波数解析部62は、計測データSmに対する高速フーリエ変換前に、計測データSmから可聴域を超える周波数成分を除去する。また、開示の技術においては、フーリエ逆変換前などの適当なタイミングで計測データSmから搬送波fcの周波数成分の除去を行うことを含む。   In the inspection apparatus 10C, the measurement data Sm includes the frequency component of the carrier wave fc. From here, the frequency analysis part 62 removes the frequency component exceeding an audible range from measurement data Sm before the fast Fourier transformation with respect to measurement data Sm. Further, the disclosed technique includes removing the frequency component of the carrier wave fc from the measurement data Sm at an appropriate timing such as before the inverse Fourier transform.

開示の技術においては、被検査対象12に対する検査として、被検査対象12から出力した音声の音声データを用いる任意の項目を含む。   In the disclosed technology, the inspection for the inspection target 12 includes an arbitrary item using the audio data of the sound output from the inspection target 12.

図14(A)には、検査装置10Cにおいて、被検査対象12が出力された音声に応じた音声データSを用い、被検査対象12に対する出力特性の適否の検査を行う検査処理部26Aを示している。   FIG. 14A shows an inspection processing unit 26A that inspects the suitability of output characteristics for the inspection target 12 using the audio data S corresponding to the sound output from the inspection target 12 in the inspection apparatus 10C. ing.

検査処理部26Aは、周波数成分解析部86、基準情報記憶部88、検査判定部90を備える。周波数成分解析部86は、声データSに対する周波数成分解析を行い、基準情報記憶部88は、被検査対象12に対する検査判定の基準とする基準情報を記憶する。検査判定部90は、周波数成分解析部86の解析結果と基準情報とを比較することで被検査対象12の出力特性などの適否の判定を行う。   The inspection processing unit 26A includes a frequency component analysis unit 86, a reference information storage unit 88, and an inspection determination unit 90. The frequency component analysis unit 86 performs frequency component analysis on the voice data S, and the reference information storage unit 88 stores reference information that serves as a reference for inspection determination on the inspection target 12. The inspection determination unit 90 determines the suitability of the output characteristics of the inspection target 12 by comparing the analysis result of the frequency component analysis unit 86 with the reference information.

周波数成分解析部86は、音声情報記憶部68から周波数ごとの音声データSを読み出し、高速フーリエ変換(FFT)を行うことで各周波数に対する音声データSの振幅スペクトルなどの特徴情報を抽出する。   The frequency component analysis unit 86 reads out the audio data S for each frequency from the audio information storage unit 68 and extracts feature information such as the amplitude spectrum of the audio data S for each frequency by performing fast Fourier transform (FFT).

基準情報記憶部88には、基準情報として周波数成分解析部86で抽出する音声データSの特徴情報に対する音声データSの振幅スペクトル(振幅スペクトルSr(ω))を記憶する。振幅スペクトルの基準情報は、被検査対象12と同じ製品で、良品と判定された製品から得られる音声データの振幅スペクトルに基づき、振幅スペクトルのしきい値の振幅スペクトルの平均値に許容値を加えることで、良否判定の基準とするしきい値を含む。   The reference information storage unit 88 stores the amplitude spectrum (amplitude spectrum Sr (ω)) of the audio data S with respect to the feature information of the audio data S extracted by the frequency component analysis unit 86 as reference information. The reference information of the amplitude spectrum is based on the amplitude spectrum of the voice data obtained from the same product as the object 12 to be inspected and is determined to be non-defective, and an allowable value is added to the average value of the amplitude spectrum of the threshold value of the amplitude spectrum Thus, a threshold value used as a criterion for pass / fail judgment is included.

検査判定部90は、基準情報記憶部88に記憶されている基準情報をしきい値として、周波数成分解析部86が音声データSの特徴情報の一つとして出力する振幅スペクトルと比較する。開示の技術においては、被検査対象12の検査項目に応じて設定される基準情報を基準情報記憶部88に記憶することを含み、検査判定部90は、被検査対象12の検査項目ごとの特徴情報と基準情報とを比較することを含む。   The inspection determination unit 90 uses the reference information stored in the reference information storage unit 88 as a threshold value, and compares it with the amplitude spectrum output by the frequency component analysis unit 86 as one of the feature information of the audio data S. The disclosed technique includes storing reference information set according to the inspection item of the inspection target 12 in the reference information storage unit 88, and the inspection determination unit 90 is characterized for each inspection item of the inspection target 12. Comparing information with reference information.

検査波形生成部16A及び検査処理部26Aは、例えば半導体集積回路、より詳しくは、ASIC等で実現することができる。   The inspection waveform generation unit 16A and the inspection processing unit 26A can be realized by, for example, a semiconductor integrated circuit, more specifically, an ASIC or the like.

また、検査装置10Cは、検査波形生成部16A及び検査処理部26Aを含めてコンピュータ100を用いて実現することもできる。この場合、図示は省略するが、記憶部106は、コンピュータ100を検査波形生成部16Aとして機能させるための検査波形生成プログラムを記憶する。検査波形生成プログラムは、周波数設定プロセス、検査波形発生プロセス、周波数判定プロセス、搬送周波数発生プロセス、オフセットプロセス、常オン信号出力プロセス、周波数切換プロセス、及び乗算プロセスを有する。CPU102は、周波数設定プロセスを実行することで周波数設定部29として動作し、検査波形発生プロセスを実行することで検査波形発声部28として動作する。また、CPU102は、周波数判定プロセスを実行することで周波数判定部74として動作し、搬送周波数発生プロセスを実行することで搬送周波数発生部76として動作し、オフセットプロセスを実行することでオフセット部78として動作する。さらに、CPU102は、周波数切換プロセスを実行することで周波数切換部80として動作し、乗算プロセスを実行することで乗算部80として動作し、常オン信号出力プロセスを実行することで常オン信号出力部84として動作する。   In addition, the inspection apparatus 10C can be realized using the computer 100 including the inspection waveform generation unit 16A and the inspection processing unit 26A. In this case, although illustration is omitted, the storage unit 106 stores a test waveform generation program for causing the computer 100 to function as the test waveform generation unit 16A. The inspection waveform generation program includes a frequency setting process, an inspection waveform generation process, a frequency determination process, a carrier frequency generation process, an offset process, a normally-on signal output process, a frequency switching process, and a multiplication process. The CPU 102 operates as the frequency setting unit 29 by executing the frequency setting process, and operates as the test waveform uttering unit 28 by executing the test waveform generation process. The CPU 102 operates as the frequency determination unit 74 by executing the frequency determination process, operates as the carrier frequency generation unit 76 by executing the carrier frequency generation process, and operates as the offset unit 78 by executing the offset process. Operate. Further, the CPU 102 operates as the frequency switching unit 80 by executing the frequency switching process, operates as the multiplication unit 80 by executing the multiplication process, and executes the always-on signal output process. It operates as 84.

また、記憶部106は、検査処理プログラムを記憶する。この検査処理プログラムは、周波数成分解析プロセス、検査判定プロセスを有する。CPU102は、周波数成分解析プロセスを実行することで周波数成分解析部86として動作し、検査判定プロセスを実行することで検査判定部90として動作する。   The storage unit 106 stores an inspection processing program. This inspection processing program has a frequency component analysis process and an inspection determination process. The CPU 102 operates as the frequency component analysis unit 86 by executing the frequency component analysis process, and operates as the inspection determination unit 90 by executing the inspection determination process.

また、コンピュータ100により検査処理部26Aが実現される場合、記憶部106は、基準データを記憶する基準情報記憶部88として用いられる。   When the inspection processing unit 26A is realized by the computer 100, the storage unit 106 is used as a reference information storage unit 88 that stores reference data.

以下に、検査装置10Cにおける検査波形Ftestの波形データの生成、及び生成した検査波形Ftestの波形データを用いた音声データSの生成を説明する。なお、検査装置10Cは、検査波形ftestの周波数を可聴域で段階的に変更することで、可聴域の周波数に対応する音声データSを生成する。   Hereinafter, the generation of the waveform data of the inspection waveform Ftest and the generation of the audio data S using the generated waveform data of the inspection waveform Ftest in the inspection apparatus 10C will be described. Note that the inspection apparatus 10C generates sound data S corresponding to the frequency in the audible range by changing the frequency of the inspection waveform ftest step by step in the audible range.

検査装置10Cは、例えば、図15のフローチャートを実行することで検査波形Ftestの波形データを生成する。このフローチャートの最初のステップ240では、周波数設定部29が検査波形ftestの初期値を設定する。周波数設定部29は、検査波形Ftestの元となる検査波形ftestの周波数を、可聴域で高い周波数を初期値として設定する。開示の技術においては、可聴域で低い周波数を初期値として、検査波形ftestの周波数を段階的に上げることを含む。   For example, the inspection apparatus 10C generates the waveform data of the inspection waveform Ftest by executing the flowchart of FIG. In the first step 240 of this flowchart, the frequency setting unit 29 sets an initial value of the test waveform ftest. The frequency setting unit 29 sets the frequency of the test waveform ftest, which is the basis of the test waveform Ftest, as an initial value at a high frequency in the audible range. The disclosed technique includes stepwise increasing the frequency of the test waveform ftest, with a low frequency in the audible range as an initial value.

ステップ242では、検査波形発生部28が、周波数設定部29で設定された周波数の検査波形ftestの波形データを生成する。次のステップ244では、周波数判定部74が検査波形ftestの周波数が基準周波数fsを超えているか否かを判定する。周波数判定部74は、検査波形ftestの周波数が、基準周波数fsを超えている場合、肯定判定してステップ246へ移行する。このステップ246では、周波数切換部80が常オン信号出力部84の出力する常オン信号を乗算部82に入力するように切り換える。これにより、乗算部82は、検査波形ftestを、そのまま検査波形Ftestとして出力する。検査データ記憶部30は、検査波形ftestの波形データが検査波形Ftestの波形データとして格納する。   In step 242, the test waveform generator 28 generates waveform data of the test waveform ftest having the frequency set by the frequency setting unit 29. In the next step 244, the frequency determination unit 74 determines whether or not the frequency of the test waveform ftest exceeds the reference frequency fs. If the frequency of the test waveform ftest exceeds the reference frequency fs, the frequency determination unit 74 makes an affirmative determination and proceeds to step 246. In step 246, the frequency switching unit 80 performs switching so that the always-on signal output from the always-on signal output unit 84 is input to the multiplication unit 82. Thereby, the multiplication unit 82 outputs the inspection waveform ftest as it is as the inspection waveform Ftest. The inspection data storage unit 30 stores the waveform data of the inspection waveform ftest as the waveform data of the inspection waveform Ftest.

次のステップ248では、周波数設定部29が検査波形ftestの周波数を下げた検査波形Ftestの波形データを生成するか否かを確認する。すなわち、周波数設定部29は、被検査対象12の検査に必要とする全ての周波数の検査波形Ftestの波形データの生成が終了したか否かを確認し、終了している場合、肯定判定することで検査波形Ftestの波形データの生成を終了する。   In the next step 248, the frequency setting unit 29 confirms whether or not to generate the waveform data of the test waveform Ftest in which the frequency of the test waveform ftest is lowered. That is, the frequency setting unit 29 confirms whether or not the generation of the waveform data of the inspection waveforms Ftest of all the frequencies necessary for the inspection of the inspected object 12 has been completed. Then, the generation of the waveform data of the inspection waveform Ftest is completed.

これに対して波形データを生成する周波数が残っている場合、周波数設定部29は、否定判定してステップ250へ移行する。このステップ250では、周波数設定部29が、生成する検査波形ftestの周波数を1段階下げるように設定する。例えば、周波数設定部29は、周波数の変化幅を周波数Δfとした場合、周波数ftestから周波数Δfを下げた周波数を新たな周波数ftestに設定する。ステップ242では、検査波形発生部28が、周波数設定部29で新たに設定された周波数の検査波形ftestの波形データを生成する。   On the other hand, when the frequency for generating the waveform data remains, the frequency setting unit 29 makes a negative determination and proceeds to step 250. In step 250, the frequency setting unit 29 sets the frequency of the test waveform ftest to be generated to be lowered by one level. For example, when the change width of the frequency is set to the frequency Δf, the frequency setting unit 29 sets a frequency obtained by lowering the frequency Δf from the frequency ftest as a new frequency ftest. In step 242, the test waveform generation unit 28 generates waveform data of the test waveform ftest of the frequency newly set by the frequency setting unit 29.

ここで、検査波形ftestの周波数が、基準周波数fs以下となると、周波数判定部74がステップ244で否定判定する。これによりステップ252へ移行すると、周波数切換部80は、オフセット部78が、搬送周波数発生部76から入力された搬送波fcの周波数で生成して出力したオフセット信号を、乗算部80に入力するように切り換える。これにより、乗算部80は、オフセット信号と検査波形ftestの波形データを乗算し、搬送波fcの周期で検査波形ftestをオフセットした検査波形Ftestの波形データを出力する。したがって、検査波形ftestの周波数が基準周波数fc以下の場合に、検査波形Ftestの波形データは、検査波形ftestを搬送波fcの周期でオフセットした波形データとなる。   Here, when the frequency of the test waveform ftest is equal to or lower than the reference frequency fs, the frequency determination unit 74 makes a negative determination in step 244. Thus, when the process proceeds to step 252, the frequency switching unit 80 causes the offset unit 78 to input the offset signal generated and output at the frequency of the carrier wave fc input from the carrier frequency generation unit 76 to the multiplication unit 80. Switch. Thereby, the multiplication unit 80 multiplies the offset signal and the waveform data of the test waveform ftest, and outputs the waveform data of the test waveform Ftest obtained by offsetting the test waveform ftest with the period of the carrier wave fc. Therefore, when the frequency of the test waveform ftest is equal to or lower than the reference frequency fc, the waveform data of the test waveform Ftest is waveform data obtained by offsetting the test waveform ftest with the period of the carrier wave fc.

被検査対象12は、各検査波形Ftestの波形データを波形データ記憶部34に格納する。また、被検査対象12は、検査波形Ftestの波形データを、検査波形ftestの周波数の昇順又は昇順に読み出し、読み出した検査波形Ftestの波形データに応じた音声をスピーカ14から出力する。検査装置10Cは、被検査対象12が出力する音声を収音する。   The inspection object 12 stores the waveform data of each inspection waveform Ftest in the waveform data storage unit 34. Further, the test object 12 reads the waveform data of the test waveform Ftest in ascending order or ascending order of the frequency of the test waveform ftest, and outputs sound corresponding to the read waveform data of the test waveform Ftest from the speaker 14. The inspection apparatus 10 </ b> C collects sound output from the inspection target 12.

図16には、このときの検査装置10Cにおける処理の流れを示している。なお、検査装置10Cにおける計測処理は、第1の実施の形態の図5及び図6に示した処理を含むものであり、以下では、第1の実施の形態で省略した点の説明を補足する。   FIG. 16 shows the flow of processing in the inspection apparatus 10C at this time. Note that the measurement processing in the inspection apparatus 10C includes the processing shown in FIGS. 5 and 6 of the first embodiment, and supplementary description of points omitted in the first embodiment is given below. .

このフローチャートでは、最初のステップ260で、検査装置10Cが検査する周波数(検査波形ftestの周波数)の初期値が設定される。次のステップ262では、被検査対象12が、検査装置10Cで設定された周波数の検査波形ftestを含む検査波形Ftestに応じた音声をスピーカ14から出力する。計測部18は、被検査対象12のスピーカ14から音声を出力させながら、ステップ200を実行することで、被検査対象12が出力している音声の計測を行う。この後、ステップ202〜ステップ210を実行することで、設定した周波数の検査波形ftestに応じた音声データSを生成して、音声情報記憶部76へ格納する。   In this flowchart, in the first step 260, an initial value of a frequency (frequency of the inspection waveform ftest) to be inspected by the inspection apparatus 10C is set. In the next step 262, the subject 12 to be inspected outputs sound from the speaker 14 in accordance with the inspection waveform Ftest including the inspection waveform ftest having the frequency set by the inspection apparatus 10C. The measuring unit 18 measures the sound output from the inspection target 12 by executing Step 200 while outputting the sound from the speaker 14 of the inspection target 12. Thereafter, by executing Step 202 to Step 210, the voice data S corresponding to the test waveform ftest having the set frequency is generated and stored in the voice information storage unit 76.

設定した周波数の検査波形ftestに応じた音声データを生成するとステップ264で、検査装置10Cが、被検査対象12の検査に必要とする全ての周波数の検査波形ftestに対応する音声データの生成が終了したかを確認する。音声データの生成が必要な周波数が残っていれば、ステップ264で否定判定してステップ266へ移行し、次に音声データSを生成する検査波形ftestの周波数を設定する。この後ステップ262へ移行することを繰り返し、設定した範囲の周波数について、検査波形ftestに対応する音声データSを得る。   When the voice data corresponding to the test waveform ftest having the set frequency is generated, in step 264, the test apparatus 10C finishes generating the voice data corresponding to the test waveforms ftest of all the frequencies necessary for the test of the test object 12. Check if you did. If there remains a frequency that requires generation of the audio data, a negative determination is made in step 264 and the process proceeds to step 266, where the frequency of the test waveform ftest for generating the audio data S is set. Thereafter, the process proceeds to step 262 repeatedly, and the audio data S corresponding to the test waveform ftest is obtained for the set range of frequencies.

検査装置10Cは、検査波形Ftestに含まれる検査波形ftestの周波数が基準周波数fs以下であると、検査波形ftestを搬送波fcの周期でオフセットした検査波形Ftestを用いる。検査装置10Cは、抽出設定部22が搬送波fcの周波数に応じた周期をサンプリング周期とするサンプリング信号を出力することで、騒音抽出部54が搬送波fcの周波数に応じた周期で計測データSmに対するリサンプリングを行う。   When the frequency of the inspection waveform ftest included in the inspection waveform Ftest is equal to or lower than the reference frequency fs, the inspection apparatus 10C uses the inspection waveform Ftest obtained by offsetting the inspection waveform ftest with the period of the carrier wave fc. In the inspection apparatus 10C, the extraction setting unit 22 outputs a sampling signal whose sampling period is a period corresponding to the frequency of the carrier wave fc, so that the noise extraction unit 54 can output the measurement data Sm with a period corresponding to the frequency of the carrier wave fc. Sampling is performed.

検査装置10Cでは、基準周波数fcより低い周波数に対して、検査波形ftest以下の周波数の騒音のみでなく、検査波形ftestの周波数と比較して高い搬送波fcの周波数の1/2以下の周波数の騒音を除去した音声データを得ることができる。したがって、検査装置10Cは、搬送波fcを用いることで、計測データSmから除去しうる騒音の周波数範囲を広くすることができる。   In the inspection apparatus 10C, not only noise having a frequency equal to or lower than the inspection waveform ftest but also noise having a frequency equal to or lower than ½ of the frequency of the carrier wave fc higher than the frequency of the inspection waveform ftest with respect to a frequency lower than the reference frequency fc. Can be obtained. Therefore, the inspection apparatus 10C can widen the frequency range of noise that can be removed from the measurement data Sm by using the carrier wave fc.

検査装置10Cは、音声情報格納部68に格納した音声データSを用いて、検査処理部26Aで被検査対象12に対する検査を行う。図14(B)には、検査処理部26Aにおいて、基準情報記憶部88が基準情報として記憶する振幅スペクトルに対するしきい値st、及び周波数fの音声データから得られる振幅スペクトルの一例を示す。周波数fは、基準波形ftestの周波数であり、音声データSfは、周波数fの検査波形から得られる音声データSである。なお、図14(B)において、周波数fは可聴域の下限の周波数(20Hz)であり、周波数fは可聴域の上限の周波数(20kHz)である。 The inspection apparatus 10 </ b> C uses the audio data S stored in the audio information storage unit 68 to inspect the inspection target 12 by the inspection processing unit 26 </ b> A. FIG. 14B shows an example of the amplitude spectrum obtained from the threshold value st for the amplitude spectrum stored as the reference information by the reference information storage unit 88 and the sound data of the frequency f in the inspection processing unit 26A. The frequency f is the frequency of the reference waveform ftest, and the audio data Sf is the audio data S obtained from the inspection waveform of the frequency f. In FIG. 14B, the frequency f L is the lower limit frequency (20 Hz) of the audible range, and the frequency f H is the upper limit frequency (20 kHz) of the audible range.

周波数fに対する音声データSfの振幅スペクトル(図中で波形Sfで示す)は、周波数fにおいて振幅が最も大きく、被検査対象12が良品であれば振幅がしきい値stを超える。また、音声データSfの振幅スペクトルは、周波数fから離れることで振幅が小さくなり、被検査対象12が良品と判定されうる品質であれば、しきい値stより低くなる。   The amplitude spectrum of the audio data Sf with respect to the frequency f (indicated by the waveform Sf in the figure) has the largest amplitude at the frequency f. Further, the amplitude spectrum of the audio data Sf becomes smaller as it goes away from the frequency f, and becomes lower than the threshold value st if the inspected object 12 can be determined to be non-defective.

このような音声データSfの振幅スペクトルにおいて、被検査対象12が高周波音やビビリ音などを発し、音声データSfに騒音成分を含むことになった場合、周波数fより高い周波数で振幅がしきい値stを超える(図14(B)に二点鎖線で示す波形w)。この原因が、被検査対象12に起因するものであるのに騒音成分と判断したり、騒音成分であるにもかかわらず被検査対象12に起因するものであると判断したりすることで、誤判定を生じさせる。   In such an amplitude spectrum of the audio data Sf, when the inspected object 12 emits a high frequency sound, a chattering sound or the like, and the audio data Sf includes a noise component, the amplitude is a threshold value at a frequency higher than the frequency f. It exceeds st (waveform w indicated by a two-dot chain line in FIG. 14B). If this cause is caused by the subject 12 to be inspected, it is judged as a noise component, or it is judged that it is caused by the subject 12 to be inspected despite being a noise component. Make a decision.

検査装置10Cでは、可聴域を外れた周波数の搬送波fcを用いて計測データSmのサンプリング行うことで、検査波形の周波数fより高い周波数の騒音成分を抽出して除去するので、周波数fより高い周波数についても良否の判定の的確性が高まる。したがって、検査処理部26Aは、検査装置10Cに設けられることで、音声データSに基づいて被検査対象12の出力特性の適否を判定するときに、良品を不良品と判定する誤判定を抑え、的確な良否の判定を行い得る。 In the inspection apparatus 10C, by performing the sampling of measurement data Sm with carrier fc with a frequency outside the audible range, so it removed by extracting the noise component of a frequency higher than the frequency f of the test waveform, higher than the frequency f The accuracy of the pass / fail judgment is also increased for the frequency. Therefore, the inspection processing unit 26A is provided in the inspection device 10C, so that it is possible to suppress misjudgment that determines a non-defective product as a defective product when determining the suitability of the output characteristics of the inspection target 12 based on the audio data S. Appropriate quality determination can be made.

開示の技術においては、帯域処理部48及び位相調整部50に代えて、検査装置10Cに、相互相関により位相調整を行う相互位相照合部70を適用することを含む。また、開示の技術においては、検査情報記憶部46を備える抽出設定部22に代えて、検査装置10Cに、検査周波数検出部72を備えた抽出設定部22Aを適用することを含む。   In the disclosed technique, instead of the band processing unit 48 and the phase adjustment unit 50, the cross-phase matching unit 70 that performs phase adjustment by cross-correlation is applied to the inspection apparatus 10C. In addition, the disclosed technique includes applying the extraction setting unit 22 </ b> A including the inspection frequency detection unit 72 to the inspection apparatus 10 </ b> C instead of the extraction setting unit 22 including the inspection information storage unit 46.

開示の技術は、第1から第の実施の形態に記載に限らず、各部分が目的とする機能を含む形態であれば良い。また、本明細書に記載された全ての特許出願及び特許出願に開示される技術文献は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に、参照により取り込まれる。 The disclosed technique is not limited to the description in the first to fourth embodiments, and any form may be used as long as each part includes a target function. In addition, all patent applications and technical documents disclosed in the patent application described in this specification include cases where individual documents, patent applications, and technical standards are specifically and individually described to be incorporated by reference. To the same extent, it is incorporated herein by reference.

10、10A〜10C 検査装置
12 被検査対象
14 スピーカ
16、16A 検査波形生成部
18 計測部
20 騒音処理部
22、22A 抽出設定部
24 信号生成部
26、26A 検査処理部
28 検査波形設定部
29 周波数設定部
38 マイクロフォン
48 帯域処理部
50、50A 位相調整部
54 騒音抽出部
60、62 周波数成分解析部
64 減算部
66 信号生成部
70 相互位相照合部
72 検査周波数抽出部
74 検査周波数判定部
76 搬送周波数発発生部
80 周波数切換部
10, 10A to 10C Inspection device 12 Inspected object 14 Speaker 16, 16A Inspection waveform generation unit 18 Measurement unit 20 Noise processing unit 22, 22A Extraction setting unit 24 Signal generation unit 26, 26A Inspection processing unit 28 Inspection waveform setting unit 29 Frequency Setting unit 38 Microphone 48 Band processing unit 50, 50A Phase adjustment unit 54 Noise extraction unit 60, 62 Frequency component analysis unit 64 Subtraction unit 66 Signal generation unit 70 Mutual phase matching unit 72 Inspection frequency extraction unit 74 Inspection frequency determination unit 76 Carrier frequency Generating unit 80 Frequency switching unit

Claims (13)

可聴域の周波数でかつ周期的に振幅がゼロとなる検査波形を生成する検査波形生成部と、
前記検査波形に応じて被検査対象から出力された第1の音を収音し、第1の音に応じた第1の音信号を含む計測信号を生成する計測部と、
前記計測信号に含まれる前記検査波形に応じた波形のゼロ点で計測信号をサンプリングし、当該サンプリングで得られた信号値を補間することで、前記計測信号から第2の音信号を抽出する音抽出部と、
前記計測信号の振幅スペクトルから前記第2の音信号の振幅スペクトルを差し引くことで、前記計測信号から前記第1の音信号を生成する生成部と、
を含む音除去装置。
A test waveform generation unit that generates a test waveform having an audible frequency and an amplitude that is periodically zero;
A measurement unit that collects the first sound output from the object to be inspected according to the inspection waveform, and generates a measurement signal including the first sound signal according to the first sound;
The sound that extracts the second sound signal from the measurement signal by sampling the measurement signal at the zero point of the waveform corresponding to the inspection waveform included in the measurement signal and interpolating the signal value obtained by the sampling An extractor;
A generation unit that generates the first sound signal from the measurement signal by subtracting the amplitude spectrum of the second sound signal from the amplitude spectrum of the measurement signal;
Sound removal device including.
前記検査波形生成部は、
前記可聴域の周波数の正弦波を発生する波形発生部と、
可聴域の周波数を超える周波数の搬送波を発生する搬送波発生部と、
前記正弦波と前記搬送波をオフセットしたオフセット信号とを乗算することで、前記搬送波の周期で前記振幅がゼロとなる検査波形を生成する合成部と、
を含む請求項1記載の音除去装置。
The inspection waveform generation unit
A waveform generator for generating a sine wave having a frequency in the audible range;
A carrier wave generator for generating a carrier wave having a frequency exceeding the frequency of the audible range;
A synthesizer that multiplies the sine wave by an offset signal obtained by offsetting the carrier wave to generate a test waveform in which the amplitude becomes zero in the period of the carrier wave;
The sound removing device according to claim 1, comprising:
前記検査波形生成部は、
前記波形発生部で発生される前記正弦波の周波数を設定する設定部と、
前記第1の音を出力する検査波形として、前記波形発生部で発生された前記正弦波を出力すると共に、前記設定部により設定されて発生された前記正弦波の周波数が基準周波数より低い場合に、前記合成部で生成された前記検査波形が出力されるように切り換える切換部と、
を含む請求項2記載の音除去装置。
The inspection waveform generation unit
A setting unit for setting the frequency of the sine wave generated by the waveform generation unit;
When the sine wave generated by the waveform generation unit is output as the inspection waveform for outputting the first sound, and the frequency of the sine wave generated and set by the setting unit is lower than a reference frequency a switching unit for switching to said test waveform generated by the synthesis unit is output,
The sound removing device according to claim 2, comprising:
前記検査波形の周波数に基づき中心周波数及び通過帯域を設定し、前記計測信号から前記検査波形に応じた周波数の波形を抽出する帯域処理部を含む請求項1から請求項3の何れか1項記載の音除去装置。 4. The method according to claim 1, further comprising: a band processing unit that sets a center frequency and a pass band based on the frequency of the inspection waveform and extracts a waveform having a frequency corresponding to the inspection waveform from the measurement signal. sound dividing removed by device. 前記計測信号から平均振幅が最大の周波数を前記検査波形の周波数として検出する周波数検出部を含む請求項4記載の音除去装置。 Sound dividing removed by apparatus of claim 4 further comprising a frequency detector for detecting the frequency of the average amplitude is the test waveform maximum frequency from the measurement signal. 前記計測信号に基づく計測波形と前記検査波形との相互相関に基づき、前記検査波形の位相を前記計測信号に含まれる前記検査波形に応じた波形の位相に合わせる位相照合部を含み、
前記音抽出部は、前記位相照合部で照合された位相に基づき前記検査波形のゼロ点で前記計測信号のサンプリングを行う請求項1から請求項3の何れか1記載の音除去装置。
Based on the cross-correlation between the measurement waveform based on the measurement signal and the inspection waveform, including a phase matching unit that matches the phase of the inspection waveform to the phase of the waveform corresponding to the inspection waveform included in the measurement signal,
The sound removal device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sound extraction unit samples the measurement signal at a zero point of the inspection waveform based on the phase collated by the phase collation unit.
求項1から請求項6の何れか1項記載の前記音除去装置と、
前記生成部により生成された前記第1の音の音信号に基づいて、前記被検査対象が出力する音を検査する検査部と、
を含む音検査装置。
Said signal cancellation apparatus according to any one of claims 6 Motomeko 1,
Based on the sound signal of the first sound generated by the generation unit, an inspection unit that inspects the sound output by the inspection target;
Sound inspection device including
可聴域の周波数でかつ周期的に振幅がゼロとなる検査波形を生成する検査波形生成ステップと、
前記検査波形に応じて被検査対象から出力された第1の音を収音し、第1の音に応じた第1の音信号を含む計測信号を生成する計測ステップと、
前記計測信号に含まれる前記検査波形に応じた波形のゼロ点で計測信号をサンプリングし、当該サンプリングで得られた信号値を補間することで、前記計測信号から第2の音信号を抽出する音抽出ステップと、
前記計測信号の振幅スペクトルから前記第2の音信号の振幅スペクトルを差し引くことで、前記計測信号から前記第1の音信号を生成する生成ステップと、
を含む音除去方法。
A test waveform generation step for generating a test waveform having an audible frequency and whose amplitude periodically becomes zero;
A measurement step of collecting the first sound output from the object to be inspected according to the inspection waveform and generating a measurement signal including the first sound signal according to the first sound;
The sound that extracts the second sound signal from the measurement signal by sampling the measurement signal at the zero point of the waveform corresponding to the inspection waveform included in the measurement signal and interpolating the signal value obtained by the sampling An extraction step;
Generating the first sound signal from the measurement signal by subtracting the amplitude spectrum of the second sound signal from the amplitude spectrum of the measurement signal;
Sound removal method including.
可聴域の周波数の正弦波を発生する波形発生ステップと、
可聴域の周波数を超える周波数の搬送波を発生する搬送波発生ステップと、
前記正弦波と前記搬送波をオフセットしたオフセット信号とを乗算することで、前記搬送波の周期で前記振幅がゼロとなる検査波形を生成する合成ステップと、
を含む請求項8記載の音除去方法。
A waveform generating step that occurs a sine wave of a frequency of the audible range,
A carrier wave generating step for generating a carrier wave having a frequency exceeding an audible frequency;
A synthesis step of generating a test waveform in which the amplitude becomes zero in the period of the carrier wave by multiplying the sine wave and an offset signal obtained by offsetting the carrier wave;
The sound removing method according to claim 8, comprising:
前記波形発生ステップで発生させる前記正弦波の周波数を設定する設定ステップと、
前記第1の音を出力する検査波形として、前記波形発生ステップで発生された前記正弦波を出力すると共に、前記設定ステップで設定されて発生された前記正弦波の周波数が基準周波数より低い場合に、前記合成ステップ生成された前記検査波形を出力するように切り換える切換ステップと、
を含む請求項9記載の音除去方法。
A setting step for setting the frequency of the sine wave generated in the waveform generation step;
When the sine wave generated in the waveform generation step is output as the inspection waveform for outputting the first sound, and the frequency of the sine wave generated in the setting step is lower than a reference frequency a switching step of switching to output said test waveform generated by the combining step,
The sound removal method according to claim 9, comprising:
コンピュータに、
可聴域の周波数でかつ周期的に振幅がゼロとなる検査波形を生成する検査波形生成ステップと、
前記検査波形に応じて被検査対象から出力された第1の音を収音し、第1の音に応じた第1の音信号を含む計測信号を生成する計測ステップと、
前記計測信号に含まれる前記検査波形に応じた波形のゼロ点で計測信号をサンプリングし、当該サンプリングで得られた信号値を補間することで、前記計測信号から第2の音信号を抽出する音抽出ステップと、
前記計測信号の振幅スペクトルから前記第2の音信号の振幅スペクトルを差し引くことで、前記計測信号から前記第1の音信号を生成する生成ステップと、
を含む処理を実行させるための音除去プログラム。
On the computer,
A test waveform generation step for generating a test waveform having an audible frequency and whose amplitude periodically becomes zero;
A measurement step of collecting the first sound output from the object to be inspected according to the inspection waveform and generating a measurement signal including the first sound signal according to the first sound;
The sound that extracts the second sound signal from the measurement signal by sampling the measurement signal at the zero point of the waveform corresponding to the inspection waveform included in the measurement signal and interpolating the signal value obtained by the sampling An extraction step;
Generating the first sound signal from the measurement signal by subtracting the amplitude spectrum of the second sound signal from the amplitude spectrum of the measurement signal;
A sound removal program for executing processing including
可聴域の周波数の正弦波を発生する波形発生ステップと、
可聴域の周波数を超える周波数の搬送波を発生する搬送波発生ステップと、
前記正弦波と前記搬送波をオフセットしたオフセット信号とを乗算することで、前記搬送波の周期で前記振幅がゼロとなる検査波形を生成する合成ステップと、
を含む請求項11記載の音除去プログラム。
A waveform generating step that occurs a sine wave of a frequency of the audible range,
A carrier wave generating step for generating a carrier wave having a frequency exceeding an audible frequency;
A synthesis step of generating a test waveform in which the amplitude becomes zero in the period of the carrier wave by multiplying the sine wave and an offset signal obtained by offsetting the carrier wave;
The sound removal program according to claim 11, comprising:
前記波形発生ステップで発生させる前記正弦波の周波数を設定する設定ステップと、
前記第1の音を出力する検査波形として、前記波形発生ステップで発生された前記正弦波を出力すると共に、前記設定ステップで設定されて発生された前記正弦波の周波数が基準周波数より低い場合に、前記合成ステップ生成された前記検査波形を出力するように切り換える切換ステップと、
を含む請求項12記載の音除去プログラム。
A setting step for setting the frequency of the sine wave generated in the waveform generation step;
When the sine wave generated in the waveform generation step is output as the inspection waveform for outputting the first sound, and the frequency of the sine wave generated in the setting step is lower than a reference frequency a switching step of switching to output said test waveform generated by the combining step,
The sound removal program according to claim 12, including:
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