CN109495817B - 声音处理装置 - Google Patents

Abstract

声音处理装置。该声音处理装置能够在执行声音处理的同时执行故障诊断。声音处理装置(D)包括麦克风(200)、带通滤波器(300)、音频信号处理器(400)、傅里叶变换器(500)和信号电平判定器(600)。麦克风(200)同时获取可听和非可听声音，将可听和非可听声音转换成电信号并输出电信号。带通滤波器(300)接收从麦克风(200)输出的电信号，去除电信号的在可听范围外的成分。音频信号处理器(400)对通过带通滤波器(300)的电信号应用预定信号处理。傅里叶变换器(500)基于从麦克风(200)输出的电信号获得非可听范围内的频率成分。信号电平判定器(600)执行关于非可听范围内的频率成分是否具有等于或大于阈值的信号电平的第一判定。

Description

声音处理装置

技术领域

本发明涉及声音处理装置。

背景技术

一些传统车辆设置有声音处理装置，当车辆发生事故或其他紧急情况时该声音处理装置允许车辆的乘客与紧急通知中心的操作员交谈。日本未审查专利申请公报2016-107972中公开了这种声音处理装置。

该声音处理装置包括扬声器、信号输出单元、麦克风、故障诊断部、信号处理器以及无线通信部。信号输出单元使用在语音频带外的频率的诊断信号调制诊断数据并且允许从扬声器输出调制后的信号。所输出的调制后的信号被麦克风获取并且将其转换成电信号。故障诊断部解调从麦克风输入的电信号，以生成数据，并且判定所生成的数据是否包括匹配诊断数据的任意数据。在判定解调后的数据包括匹配诊断数据的数据时，故障诊断部判定扬声器未出故障。在判定解调后的数据不包括匹配诊断数据的数据时，故障诊断部判定扬声器出故障。车辆的乘客难以听到具有在语音频带外的频率的调制后的信号。在故障诊断部判定扬声器未出故障时，信号处理器随后基于由麦克风获取的乘客的语音生成声音数据，并且借助无线通信部发送该声音数据，同时处理借助无线通信部接收的声音数据，以向扬声器输出处理后的声音数据。这允许乘客与操作员交谈。

发明内容

技术问题

在上述传统声音处理装置中，乘客不能与操作员交谈，直到故障诊断部完成扬声器的故障诊断为止。

本发明提供了一种能够在执行声音处理的同时执行故障诊断的声音处理装置。

技术方案

为了解决上述问题，本发明的第一方面的声音处理装置包括麦克风、第一带通滤波器、音频信号处理器、傅里叶变换器以及信号电平判定器。麦克风被配置成同时获取具有可听范围内的频率的可听声音和具有非可听范围内的频率的非可听声音，将所获取的可听声音和非可听声音转换成电信号并且输出电信号。第一带通滤波器被配置成接收从麦克风输出的电信号，并且去除电信号的在可听范围外的成分。音频信号处理器被配置成对通过第一带通滤波器后的电信号应用预定信号处理。傅里叶变换器被配置成接收从麦克风输出的电信号，并且对所接收的电信号执行频率分析，以获得电信号的频率成分。所获得的频率成分包括非可听范围内的频率成分。信号电平判定器被配置成执行关于非可听范围内的频率成分是否具有等于或大于阈值的信号电平的第一判定。在该方面的声音处理装置中，信号电平判定器可以在音频信号处理器执行信号处理的同时执行第一判定。如果在第一判定中判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值，则声音处理装置能够检测到扬声器故障。

信号电平判定器还可以被配置成当在第一判定中判定非可听范围内的频率成分等于或大于阈值时执行第二判定。第二判定可以是判定非可听范围内的频率成分是否具有在预定范围内的信号电平，预定范围等于或大于阈值。在该方面的声音处理装置中，信号电平判定器可以在音频信号处理器执行信号处理的同时执行第一判定和第二判定。如果在第一判定和第二判定中判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值并且不在等于或大于阈值的预定范围内，则声音处理装置能够检测到扬声器的劣化。

可以设置多个麦克风。同样，可以设置多个傅里叶变换器，并且各傅里叶变换器可以被配置成对从麦克风中的一个对应麦克风输出的电信号执行频率分析，以获得电信号的频率成分。所获得的频率成分包括非可听范围内的频率成分。可以设置多个信号电平判定器，并且各信号电平判定器可以被配置成执行第一判定。在该方面的声音处理装置中，如果全部信号电平判定器分别在第一判定中判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值，则声音处理装置能够检测到连接到或安装在声音处理装置中的全部麦克风或扬声器的故障。同样，如果信号电平判定器中的至少一个分别在第一判定中判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或小于阈值，则声音处理装置能够检测到麦克风或扬声器中的至少一个的故障。

信号电平判定器可以被配置成，当信号电平判定器中的至少一个信号电平判定器在第一判定中判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值时，信号电平判定器中的至少一个信号电平判定器还执行第二判定。在该方面的声音处理装置中，如果全部信号电平判定器在第一判定和第二判定中分别判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值但不在等于或大于阈值的预定范围内，则声音处理装置能够检测到扬声器的劣化。同样，如果信号电平判定器中的至少一个分别在第一判定和第二判定中判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值但不在等于或大于阈值的预定范围内，则声音处理装置能够检测到麦克风或扬声器中的至少一个的劣化。

麦克风可以被设置在距能够发出非可听声音的扬声器不同距离处。用于信号电平判定器的相应阈值可以根据从对应麦克风到扬声器的相应距离而不同。在该方面的声音处理装置中，各阈值根据从对应麦克风到扬声器的距离来设置，这提高了多个信号电平判定器进行的判定的精度。

用于信号电平判定器的相应阈值和预定范围可以根据从对应麦克风到扬声器的相应距离而不同。在该方面的声音处理装置中，各阈值和各预定范围根据从对应麦克风到扬声器的距离来设置，这提高了多个信号电平判定器进行的判定的精度。

根据上述方面中的任一个方面的声音处理装置还可以包括扬声器。该扬声器可以被配置成发出非可听声音，并且另选地被配置成同时发出可听声音和非可听声音。

根据本发明的第二方面的声音处理装置可以包括第二带通滤波器，代替傅里叶变换器或各傅里叶变换器。第二带通滤波器可以被配置成接收从至少一个麦克风输出的电信号，并且去除该电信号的除了非可听范围内的频率成分之外的频率成分。信号电平判定器可以被配置成执行关于通过第二带通滤波器后的非可听范围内的频率成分是否具有等于或大于阈值的信号电平的第一判定。同样在该方面的声音处理装置中，信号电平判定器可以在音频信号处理器执行信号处理的同时执行第一判定。如果在第一判定中判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值，则声音处理装置能够检测到扬声器的故障。应注意，第二方面的声音处理装置可以具有与上述第一方面的信号处理装置的各种方面的构造类似的构造。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的声音处理装置的框图。

图2是示出了用声音处理装置执行的仿真的结果的图。

具体实施方式

以下讨论致力于本发明的各种实施方式。

第一实施方式

下文参照图1是根据包括本发明的第一实施方式的多个实施方式的声音处理装置D的描述。图1示出了根据第一实施方式的声音处理装置D。声音处理装置D可以安装在需要声音处理的电子装置中。例如，声音处理装置D可以安装在紧急通知装置、电话会议装置、电视接收机或其他声装置、自动取款机、自动售票机、个人计算机、或智能电话或平板计算机或其他便携式移动终端。

声音处理装置D包括至少一个扬声器100、至少一个麦克风200、至少一个第一带通滤波器300、至少一个音频信号处理器400、至少一个傅里叶变换器(FFT)500、至少一个信号电平判定器600、至少一个模数转换器(A/D转换器)700以及至少一个第二带通滤波器800。以下将详细描述声音处理装置D的这些元件中的每个。

扬声器100被配置成发出非可听声音，并且另选地被配置成同时且单独发出可听声音和非可听声音。非可听声音是具有非可听范围内的频率的任意声音，并且无法被人听到。例如，非可听声音可以具有在从20kHz至24kHz范围内的频率。可听声音是具有可听范围内的频率的任意声音，并且可以被人听到。例如，可听声音可以具有在从300Hz至3kHz范围内的频率。

至少一个麦克风200能够同时且单独获取可听声音和非可听声音。至少一个麦克风200被配置成获取周围声音，将所获取的声音转换成电信号，并且输出电信号。周围声音包括可听声音和非可听声音中的至少一个。所获取的可听声音包括从扬声器100发出的可听声音、声音处理装置D的用户的语音和/或周围噪声。所获取的非可听声音包括从扬声器100发出的非可听声音和/或周围噪声。具体地，在至少一个麦克风200同时获取可听声音和非可听声音时，电信号包括与可听声音对应的信号(下文中被称为“可听信号”)和与非可听声音对应的信号(下文中被称为“非可听信号”)。在至少一个麦克风200仅获取可听声音时，电信号是可听信号。在至少一个麦克风200仅获取非可听声音时，电信号是非可听信号。

从至少一个麦克风200输出的电信号(可听信号和/或非可听信号)由至少一个A/D转换器700转换成数字信号，并且转换后的数字电信号输入到至少一个第一带通滤波器300和至少一个傅里叶变换器500中。第一带通滤波器300的输出被馈入到音频信号处理器400中，并且傅立叶变换器500的输出被输入到第二带通滤波器800中。因此，至少一个第一带通滤波器300和至少一个音频信号处理器400的处理以及至少一个傅里叶变换器500和信号电平判定器600的处理被作为要描述的并且如图1所示的并行处理来执行。

至少一个第一带通滤波器300、至少一个音频信号处理器400、至少一个傅里叶变换器(FFT)500、至少一个信号电平判定器600以及至少一个A/D转换器700可以由集成电路中的相应逻辑电路来构成，或者另选地由要由处理器处理的相应软件来构成，或者另选地由分立逻辑电路来构成。

该或各第一带通滤波器300被配置成对输入到第一带通滤波器中的电信号(可听信号和/或非可听信号)进行滤波，并且向关联的音频信号处理器400输出滤波后的电信号。具体地，至少一个第一带通滤波器300被配置成对电信号的成分进行滤波，以仅使得可听范围内的成分(即，在语音频带内的可听信号，诸如从125Hz至8kHz范围)通过并且去除在可听范围外的成分。

至少一个音频信号处理器400被配置成根据预定信息输入生成测试信号并且允许测试信号从扬声器100输出。扬声器100基于所输入的测试信号发出非可听声音。预定信息输入的一些非限制性示例是借助电子装置的输入部输入到至少一个音频信号处理器400的预定操作信息输入、在预设时间到期时从电子装置或声音处理装置D中的定时器电路输入到至少一个音频信号处理器400的信息、以及来自电子装置中的冲击传感器或其他传感器的输出信号。

至少一个音频信号处理器400还被配置成接收通过至少一个第一带通滤波器300后的可听信号，执行预定信号处理，生成适于无线或有线发送的声音数据，并且使得电子装置的无线或有线通信部输出声音数据。应理解，上述信号处理可以为回声去除、均衡、噪声去除或用于在从除了扬声器100之外的其他扬声器输出时使得可听信号较容易听见的其他处理。信号处理在下文中可以被称为第一音频信号处理。

至少一个音频信号处理器400还被配置成处理借助电子装置的通信部接收的数据，将数据转换成音频信号(该处理在下文中可以被称为第二音频信号处理)，并且向扬声器100发送音频信号。基于这种音频信号输入，扬声器100发出可听声音。至少一个音频信号处理器400还可以被配置成混合测试信号和音频信号，并且向扬声器100发送混合后的信号，使得扬声器100可以同时发出非可听声音和可听声音。

该或各傅里叶变换器500被配置成对来自对应A/D转换器700的电信号输入(可听信号和/或非可听信号)执行快速傅里叶变换(FFT)处理，从而执行电信号的频率分析(频谱分析)，以获得电信号的频率成分，这些频率成分包括可听范围内的频率成分(即，可听信号的频率成分)和/或非可听范围内的频率成分(即，非可听信号的频率成分)。该或各傅里叶变换器500还被配置成向对应的第二带通滤波器800输出所获得的电信号的频率成分。

该或各第二带通滤波器800被配置成对输入到第二带通滤波器800中的电信号的频率成分进行滤波，并且向对应的信号电平判定器600输出滤波后的频率成分。具体地，该或各第二带通滤波器800被配置成对所输入的电信号的频率成分进行滤波，以使非可听范围内的频率成分(即，非可听信号的频率成分)通过，并且去除其他频率成分。

至少一个信号电平判定器600例如具有以下所描述的构造A)或构造B)。

构造A)：该或各信号电平判定器600被配置成执行第一判定处理并且向电子装置输出结果。在第一判定处理中，判定所输入的非可听范围的频率成分是否具有等于或大于预先存储在对应逻辑电路或处理器中的存储器中的阈值的信号电平。该阈值被设置为与由正常工作的扬声器100发出的非可听声音对应的频率成分的信号电平。

在该或各信号电平判定器600具有上述构造A)的情况下，第一判定处理的结果是以下的结果A-1)或结果A-2)。

结果A-1)：在该或各信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值时，检测到扬声器100未出故障。

结果A-2)：在该或各信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值(即，小于阈值)时，检测到扬声器100出故障。

构造B)：该或各信号电平判定器600可以被配置成当在第一判定处理中判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值时另外执行第二判定处理。在第二判定处理中，判定信号电平是否在预先存储在各对应逻辑电路或处理器中的存储器中的预定范围内。该预定范围被设置为等于或大于与由正常工作的扬声器100发出的非可听声音对应的频率成分的阈值的范围。

在上述构造B)的信号电平判定器600或各信号电平判定器600执行第一判定和第二判定处理时，判定为如下的B-1)、B-2)或B-3)中的一个。

判定B-1)：在该或各信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值并且在预定范围内时，检测到扬声器100未出故障。

判定B-2)：在该或各信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值(即，小于阈值)时，检测到扬声器100出故障。

判定B-3)：在该或各信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值但不在预定范围内时，检测到扬声器100劣化。

为了参考，以下是所执行的仿真的结果。在该仿真中，从扬声器发出20.5kHz的非可听声音，由麦克风获取非可听声音和周围噪声，并且来自麦克风的电信号以如上所述的方式由傅里叶变换器500经受频率分析。图2中示出了仿真结果。在该仿真中，信号电平判定器600执行关于在从20.0kHz至24.0kHz的非可听范围内的频率成分的信号电平是否等于或大于阈值(即，-45dB)的第一判定处理。同样，在信号电平判定器600在第一判定处理中判定信号电平等于或大于阈值时，信号电平判定器600执行关于非可听范围内的频率成分的信号电平是否在大于阈值的预定范围(即，-40dB至-10dB)内的第二判定处理。如果非可听范围内的频率成分的信号电平在从-40dB至-10dB的范围内，则扬声器正常工作(参见图2)；并且如果信号电平小于-45dB，则扬声器出故障；并且如果信号电平大于或等于-45dB或小于-40dB，则扬声器劣化。在图2中，2kHz以下的频率成分被示出为噪声的频率成分。

应注意，仅需要该或各信号电平判定器600被配置成执行至少第一判定处理，而不是必须执行第二判定处理。

可以设置多个麦克风200。多个麦克风200包括至少两个(即，第一和第二)麦克风200，但可以为任意数量个麦克风200。在图1的实施方式中，多个麦克风200包括第一麦克风200、第二麦克风200以及第三麦克风200。多个麦克风200可以被设置成以下结构1)至结构3)中的一个。

1)所有麦克风200被设置在距扬声器100相同距离处。

2)所有多个麦克风200被设置在距扬声器100不同距离处。例如，在麦克风200包括第一麦克风200和第二麦克风200的情况下，第一麦克风200被定位在比第二麦克风200距扬声器100的距离小的距离处。在麦克风200包括第一麦克风200至第三麦克风200的情况下，第一麦克风200被定位在比第二麦克风200和第三麦克风200距扬声器100的距离小的距离处，第二麦克风200被定位在比第一麦克风200距扬声器100的距离大的距离处，并且第三麦克风200被定位在比第一麦克风200和第二麦克风200距扬声器100的距离大的距离处。

3)多个麦克风200中的至少两个被设置在距扬声器100相同距离处，而至少一个其他麦克风200被设置在与至少两个麦克风200距扬声器100的距离不同的距扬声器100的距离处。例如，在麦克风200包括第一麦克风200至第三麦克风200的情况下，第二麦克风200和第三麦克风200被定位成距扬声器100相同距离，而第一麦克风200被设置在比第二麦克风200和第三麦克风200距扬声器100的距离小或大的距离处。

优选的是多个麦克风200根据上述方面中的一个相对于扬声器100在位置上固定。该结构建立各麦克风200与扬声器100之间的距离，从而响应于从扬声器100发出的非可听声音建立麦克风200的声特性(信号电平)。扬声器100可以响应于对扬声器100的音量调节以恒定音量级或以变化音量级发出非可听声音。

在非可听声音的音量级总是恒定的情况下，优选的是至少一个音频信号处理器400输出包括与非可听声音的(总是恒定的)音量级有关的信息的测试信号，并且使得扬声器100基于包括这种信息在内的测试信号以总是恒定的音量发出非可听声音。同样，在至少一个音频信号处理器400被配置成混合测试信号和音频信号的情况下，这种信息也优选地可以被包括在测试信号中。在这种情况下，音频信号可以包含与可听声音的音量级有关的信息，并且至少一个音频信号处理器400可以使得扬声器100以与非可听声音的音量级不同的音量级发出可听声音。如果与测试信号和音频信号的音量级有关的信息使得两个音量级相同，则可以以相同音量级发出非可听声音和可听声音。

在非可听声音的音量级变化的情况下，至少一个信号电平判定器600优选地还可以被配置成根据扬声器100的音量级提高或降低存储器上的阈值。另选地，至少一个信号电平判定器600可以被配置成根据扬声器100的音量级校正非可听范围内的频率成分的信号电平，并且执行第一判定处理或第一判定处理和第二判定处理。

在设置多个麦克风200的情况下，根据麦克风200的数量，可以设置多个A/D转换器700、第一带通滤波器300、音频信号处理器400、傅里叶变换器500、第二带通滤波器800以及信号电平判定器600(参见图1)。在这种情况下，各个A/D转换器700、各个带通滤波器300、各个音频信号处理器400、各个傅里叶变换器500、各个带通滤波器800以及各个信号电平判定器600与各个麦克风200对应地操作，并且以上述方式中的一个执行处理。

在麦克风200中的一些(至少两个)被设置在距扬声器100不同距离处的情况下，信号电平判定器600中对应的信号电平判定器(至少两个)可以根据这种麦克风200与扬声器100之间的距离来参照不同阈值。例如，在第一麦克风200与扬声器100之间的距离(i)小于或(ii)大于第二麦克风200与扬声器100之间的距离的情况下，与第一麦克风200对应的信号电平判定器600可以分别参照比与第二麦克风200对应的信号电平判定器600参照的阈值(i)小或(ii)大的阈值。多个信号电平判定器600可以参照一个且同一阈值。

在麦克风200中的一些(至少两个)被设置在距扬声器100不同距离处的情况下，信号电平判定器600中对应的信号电平判定器(至少两个)可以根据这种麦克风200与扬声器100之间的距离来参照等于或大于阈值的不同预定范围。例如，在第一麦克风200与扬声器100之间的距离(i)小于或(ii)大于第二麦克风200与扬声器100之间的距离的情况下，与第一麦克风200对应的信号电平判定器600可以分别参照比与第二麦克风200对应的信号电平判定器600参照的预定范围(i)小或(ii)大的、等于或大于阈值的预定范围。多个信号电平判定器600可以参照等于或大于阈值的一个且同一预定范围。

在设置各具有上述构造A)的多个信号电平判定器600的情况下，第一判定处理的结果是以下的A-1-1)至A-1-3)中的一个。

结果A-1-1)：在全部信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值时，检测到扬声器100未出故障。

结果A-1-2)：在全部信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值(小于阈值)时，检测到扬声器100出故障。

结果A-1-3)：在信号电平判定器600中的至少一个判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值而其余信号电平判定器600判定不是等于或大于阈值(小于阈值)时，检测到与这些其余信号电平判定器600对应的扬声器100出故障。

在设置各具有上述构造A)和构造B)的多个信号电平判定器600的情况下，第一判定处理和判定处理第二判定处理的结果是以下的B-1-1)至B-1-6)中的一个。

结果B-1-1)：在全部信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值并且在预定范围内时，检测到扬声器100未出故障。

结果B-1-2)：在全部信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值(小于阈值)时，检测到扬声器100或全部麦克风200出故障。

结果B-1-3)：在全部信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值但不在预定范围内时，检测到扬声器100或全部麦克风200劣化。

结果B-1-4)：在全部信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值时，并且在信号电平判定器600中的至少一个判定等于或大于阈值的非可听范围内的频率成分的信号电平在预定范围内并且其余信号电平判定器600判定等于或大于阈值的非可听范围内的频率成分的信号电平不在预定范围内时，检测到与这些其余信号电平判定器600对应的麦克风200劣化。

结果B-1-5)：在信号电平判定器600中的至少一个判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值并且在预定范围内时，并且在其余信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值(小于阈值)时，检测到与这些其余信号电平判定器600对应的扬声器200出故障。

结果B-1-6)：在信号电平判定器600中的至少一个判定非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于阈值但不在预定范围内时，并且在剩余的信号电平判定器600判定非可听范围内的频率成分的信号电平不是等于或大于阈值(小于阈值)时，检测到与信号电平判定器600中的该至少一个对应的扬声器200劣化，并且与这些其余信号电平判定器600对应的麦克风200出故障。

可以单元化至少一个扬声器100、至少一个麦克风200、至少一个第一带通滤波器300、至少一个音频信号处理器400、至少一个傅里叶变换器(FET)500、至少一个第二带通滤波器800、至少一个信号电平判定器600以及至少一个A/D转换器700中的全部或一些可以被单元化。如果设置多个麦克风200，则还可以仅单元化至少一个扬声器100和麦克风200。

根据判定A-1)至A-2)、B-1)至B-3)、A-1-1)至A-1-3)以及B-1-1)至B-1-6)，可以通知或发送判定结果，特别地是扬声器100的故障或劣化、或至少一个麦克风200的故障或劣化。这种通知或发送可以以下方式1)至4)中的一个来提供。(1)电子装置可以包括被配置成显示通知的显示部等。(2)电子装置可以被配置成经由其通信部发送判定结果。(3)声音处理装置D可以包括被配置成显示通知的显示部等。(4)声音处理装置D可以包括通知部，该通知部被配置成将电子装置操作为经由电子装置的显示部等显示通知。(5)声音处理装置D可以包括通知部，该通知部被配置成操作电子装置以经由电子装置的通信部发送判定结果。通知部还可以由逻辑电路或由要由处理器处理的软件来实施。

如上所述构造的声音处理装置D提供至少以下技术特征和效果。

技术特征和效果1)：声音处理装置D可以在通过在至少一个音频信号处理器400执行第一音频信号处理和/或第二音频信号处理的同时(即，在允许用户进行音频通信的同时)在至少一个信号电平判定器600进行第一判定处理来如对于判定A-1)至A-2)描述地那样检测到扬声器100的故障。这是因为由至少一个音频信号处理器400进行的处理和由至少一个信号电平判定器600进行的第一判定处理可以并行执行。

技术特征和效果2)：声音处理装置D可以通过在至少一个音频信号处理器400执行第一音频信号处理和/或第二音频信号处理的同时(即，在允许用户进行音频通信的同时)在至少一个信号电平判定器600进行第一判定处理和第二判定处理来如对于判定B-1)至B-3)描述地那样检测到扬声器100的故障和劣化。这是因为由至少一个音频信号处理器400进行的处理和由至少一个信号电平判定器600进行的第一判定处理和第二判定处理可以并行执行。

技术特征和效果3)：在声音处理装置D包括多个麦克风200、傅里叶变换器500、第二带通滤波器800、信号电平判定器600以及A/D转换器700的情况下，在各个信号电平判定器600执行第一判定处理时，如对于判定A-1-1)至A-1-3)描述的，不仅可以检测到扬声器100的故障，还可以检测到对应麦克风200的故障。

技术特征和效果4)：在声音处理装置D包括多个麦克风200、傅里叶变换器500、第二带通滤波器800、信号电平判定器600以及A/D转换器700的情况下，在各个信号电平判定器600执行第一判定处理并且对等于或大于阈值的、非可听范围内的频率成分的信号电平执行第二判定处理时，如对于判定B-1-1)至B-1-6)描述的，不仅可以检测到故障，还可以检测到对应扬声器100和麦克风200的劣化。

技术特征和效果5)：在声音处理装置D包括多个麦克风200、傅里叶变换器500、第二带通滤波器800、信号电平判定器600以及A/D转换器700的情况下，并且在麦克风200中的至少两个距扬声器100的距离彼此不同并且至少两个信号电平判定器600的阈值或至少两个信号电平判定器600的阈值和预定范围根据对应麦克风200距扬声器100的距离来独立设置的情况下，声音处理装置D提供至少两个信号电平判定器600的非可听声音的检测的提高的精度。

应注意，本发明的声音处理装置不限于上述实施方式，并且可以在权利要求的范围内以任意方式修改。下面将描述一些修改例。

本发明中可以省略扬声器。在这种情况下，优选的是使用连接到声音处理装置的电子装置的扬声器。同样，本发明的扬声器可以被配置成仅发出非可听声音，而不发出可听声音。在这种情况下，作为用于可听声音的扬声器的替代物，可以使用连接到声音处理装置D的电子装置的扬声器。本发明中可以设置多个扬声器。在这种情况下，全部扬声器可以被配置成发出可听声音和非可听声音，或者扬声器中的至少一个被配置成发出可听声音，并且至少一个不同扬声器可以被配置成发出非可听声音。

本发明的多个麦克风可以设置在距相应扬声器相同距离或不同距离处。在任一情况下，如上所述，多个信号电平判定器可以根据对应麦克风200距离相应扬声器100之间的距离来参照不同阈值和/或等于或大于阈值的不同预定范围。

在至少一个麦克风被配置成数字输出的情况下，可以省略本发明的至少一个A/D转换器。还可以在本发明的至少一个音频信号处理器的后级处设置一个或更多个D/A转换器。

本发明中可以省略该至少一个傅里叶变换器。在这种情况下，至少一个第二带通滤波器800优选地可以被配置成使仅非可听范围内的频率成分通过，并且去除电信号的除了非可听范围内的频率成分之外的频率成分，并且至少一个信号电平判定器优选地可以至少被配置成从至少一个第二带通滤波器800接收非可听范围内的频率成分，并且执行关于非可听范围内的频率成分的信号电平是否等于或大于阈值的第一判定。

应理解，声音处理装置的上述实施方式和变型例在上面仅用示例的方式来描述。如果声音处理装置的构成部分可以执行类似的功能，则声音处理装置的构成部分的材料、形状、尺寸、数量、设置以及其他构造可以以任意方式修改。上述实施方式和变型例的构造可以以任意可以的方式组合。

附图标记列表

D：声音处理装置

100：扬声器

200：麦克风

300：带通滤波器

400：音频信号处理器

500：傅里叶变换器

600：信号电平判定器

700：A/D转换器

Claims (12)

1.一种声音处理装置，该声音处理装置包括：

麦克风，该麦克风同时获取具有可听范围内的频率的可听声音和具有非可听范围内的频率的非可听声音，将所获取的声音转换成电信号并且输出所述电信号；

第一带通滤波器，该第一带通滤波器接收从所述麦克风输出的所述电信号，并且去除所述电信号的在所述可听范围外的成分；

音频信号处理器，该音频信号处理器对通过所述第一带通滤波器后的所述电信号应用预定信号处理且生成声音数据；

傅里叶变换器，该傅里叶变换器接收从所述麦克风输出的所述电信号，并且对所接收的电信号执行频率分析，以获得所述电信号的频率成分，所获得的频率成分包括所述非可听范围内的频率成分；以及

信号电平判定器，该信号电平判定器执行关于所述非可听范围内的频率成分是否具有等于或大于阈值的信号电平的第一判定且输出判定结果，

其中，所述麦克风包括多个麦克风，所述多个麦克风被设置在距能够发出非可听声音的扬声器不同距离处，

所述信号电平判定器包括多个信号电平判定器，并且用于所述信号电平判定器的相应阈值根据从对应麦克风到所述扬声器的相应距离而不同。

2. 根据权利要求1所述的声音处理装置，其中，

所述傅里叶变换器包括多个傅里叶变换器，并且各傅里叶变换器被配置成对从所述麦克风中的一个对应麦克风输出的所述电信号执行频率分析，以获得所述电信号的频率成分，所获得的频率成分包括所述非可听范围内的频率成分，并且

所述多个信号电平判定器中的各信号电平判定器被配置成执行所述第一判定。

3. 根据权利要求2所述的声音处理装置，其中，

所述信号电平判定器被配置成，当所述信号电平判定器中的至少一个信号电平判定器在所述第一判定中判定所述非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于所述阈值时，所述信号电平判定器中的所述至少一个信号电平判定器还执行第二判定，并且

所述第二判定是判定所述非可听范围内的频率成分是否具有预定范围内的信号电平，所述预定范围等于或大于所述阈值。

4.根据权利要求3所述的声音处理装置，其中，

用于所述信号电平判定器的相应阈值和所述预定范围根据从所述对应麦克风到所述扬声器的相应距离而不同。

5.根据权利要求1所述的声音处理装置，所述声音处理装置还包括能够发出非可听声音的扬声器。

6.根据权利要求1所述的声音处理装置，所述声音处理装置还包括能够同时发出可听声音和非可听声音的扬声器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的声音处理装置，所述声音处理装置还包括第二带通滤波器，该第二带通滤波器对由所述频率分析获得的所述电信号的频率成分进行滤波，以去除除了所述非可听范围内的频率成分之外的频率成分，并且向所述信号电平判定器输出滤波后的频率成分。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的声音处理装置，所述声音处理装置还包括扬声器，所述扬声器被配置成发出至少非可听声音，

其中，所述多个麦克风相对于所述扬声器在位置上固定，并且所述麦克风和所述扬声器被单元化。

9.一种声音处理装置，该声音处理装置包括：

麦克风，该麦克风同时获取具有可听范围内的频率的可听声音和具有非可听范围内的频率的非可听声音，将所获取的声音转换成电信号并且输出所述电信号；

第一带通滤波器，该第一带通滤波器接收从所述麦克风输出的所述电信号，并且去除所述电信号的在所述可听范围外的成分；

音频信号处理器，该音频信号处理器对通过所述第一带通滤波器后的所述电信号应用预定信号处理且生成声音数据；

傅里叶变换器，该傅里叶变换器接收从所述麦克风输出的所述电信号，并且对所接收的电信号执行频率分析，以获得所述电信号的频率成分，所获得的频率成分包括所述非可听范围内的频率成分；以及

信号电平判定器，该信号电平判定器执行关于所述非可听范围内的频率成分是否具有等于或大于阈值的信号电平的第一判定，当在所述第一判定中判定所述非可听范围内的频率成分的信号电平等于或大于所述阈值时执行第二判定且输出判定结果，所述第二判定是判定所述非可听范围内的频率成分是否具有预定范围内的信号电平，所述预定范围等于或大于所述阈值，

其中，所述麦克风包括多个麦克风，所述多个麦克风被设置在距能够发出非可听声音的扬声器不同距离处，

所述信号电平判定器包括多个信号电平判定器，并且用于所述信号电平判定器的相应阈值根据从对应麦克风到所述扬声器的相应距离而不同。

10.根据权利要求9所述的声音处理装置，所述声音处理装置还包括第二带通滤波器，该第二带通滤波器对由所述频率分析获得的所述电信号的频率成分进行滤波，以去除除了所述非可听范围内的频率成分之外的频率成分，并且向所述信号电平判定器输出滤波后的频率成分。

11.一种声音处理装置，该声音处理装置包括：

麦克风，该麦克风同时获取具有可听范围内的频率的可听声音和具有非可听范围内的频率的非可听声音，将所获取的可听声音和非可听声音转换成电信号并且输出所述电信号；

第一带通滤波器，该第一带通滤波器接收从所述麦克风输出的所述电信号，并且去除所述电信号的所述可听范围外的频率成分；

音频信号处理器，该音频信号处理器对通过所述第一带通滤波器后的所述电信号应用预定信号处理且生成声音数据；

第二带通滤波器，该第二带通滤波器接收从所述麦克风输出的所述电信号，并且去除所述电信号的除了所述非可听范围内的频率成分之外的成分；以及

信号电平判定器，该信号电平判定器执行关于通过所述第二带通滤波器后的所述非可听范围内的频率成分是否具有等于或大于阈值的信号电平的第一判定且输出判定结果，

其中，所述麦克风包括多个麦克风，所述多个麦克风被设置在距能够发出非可听声音的扬声器不同距离处，

所述信号电平判定器包括多个信号电平判定器，并且用于所述信号电平判定器的相应阈值根据从对应麦克风到所述扬声器的相应距离而不同。

12.一种电子装置，该电子装置包括根据权利要求1至11中任一项所述的声音处理装置。

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