CN114600470A - 信号处理装置、信号处理方法及程序 - Google Patents

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滨地义之
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Abstract

信号处理装置具备：获取部，获取声音信号；测量部，针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量声音信号的声级；运算部，根据与第1频带相关的多个声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；第1判定部，进行针对每个第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及第2判定部，进行声音特征量是否为第2阈值以上的判定。

Description

信号处理装置、信号处理方法及程序
技术领域
本发明涉及一种信号处理装置、信号处理方法及程序。
本申请主张2019年9月27日于日本申请的专利申请2019-176601号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
在专利文献1中，公开有如下：对包含背景噪声的声音进行带频带声级分析，根据背景噪声与声音之差变大的规定频带的输出来决定阈值，并使用该阈值从噪音环境中提取声音的声音提取方法及其装置。
在专利文献2中，公开有如下技术：通过对与声波对应的信号进行小波变换，将该信号分离为低频分量和高频分量，提取低频分量中不再包含特征音的时刻的频带，并向该频带滤波器输入信号，从而能够仅提取有关特征音的频率分量。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-255971号公报
专利文献2：日本特开2005-140707号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，在专利文献1中所记载的声音提取方法中，存在如下问题：通过倍频带分析来提取声音，因此不超过倍频带的每个频带的阈值，但是在多个该频带中，无法提取与背景噪声具有差的声音。
并且，在专利文献2中，存在如下问题：在低频分量中包含特征音的情况下能够提取声音，因此在高频分量中包含特征音的情况下无法提取声音。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够判定在所获取的声音信号中是否包含异常噪声的信号处理装置、信号处理方法及程序。
用于解决技术课题的手段
本发明所涉及的信号处理装置具备：获取部，获取声音信号；测量部，针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；运算部，根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；第1判定部，进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及第2判定部，进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
本发明所涉及的信号处理方法进行如下步骤：获取声音信号；针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
本发明所涉及的程序使计算机作为如下而发挥作用：获取部，获取声音信号；测量部，针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；运算部，根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；第1判定部，进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及第2判定部，进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
发明效果
根据本发明的信号处理装置及信号处理方法，能够提供一种能够判定在所获取的声音信号中是否包含异常噪声的信号处理装置、信号处理方法及程序。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的信号处理装置的结构的图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的信号处理装置的操作的流程图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的信号处理装置的具体例的图。
图4是表示至少1个实施方式所涉及的计算机的结构的概略框图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下，参考附图并对第1实施方式所涉及的信号处理装置100进行说明。第1实施方式所涉及的信号处理装置100收音设备等的监视对象装置的声音信号，并根据该声音信号来判定监视对象装置有无异常。
<<信号处理装置的结构>>
信号处理装置100具备麦克风阵列110、获取部120、测量部130、运算部140、第1判定部150、第2判定部160、异常判定部170、位置特定部180及类别信息特定部190。
麦克风阵列110为将多个麦克风并列排列的收音装置。通过使用由构成麦克风阵列110的多个麦克风收音的声音信号，能够确定每个方向的声音信号。在图1中，麦克风阵列具备8个麦克风，但是也可以具备不同数量的麦克风。
获取部120获取由麦克风阵列110收集的声音信号。并且，获取部120通过操作所获取的各阵列的声音信号的相位及增益进行合成来计算多个方向中的每个方向的声音信号。
测量部130针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量由获取部120获取的声音信号的声压级。并且，测量部130针对多个方向中的每个方向，测量各声音信号的声压级。声压级为声级的一例。
作为第1带宽的例子，可以举出1/3倍频程。声压级为对数表述声音信号中所包含的声压波动量的值。
测量部130通过由获取部120获取的声音信号的傅立叶变换来确定多个频率的声压级，并通过针对各第1频带取该第1频带中所包含的多个频率的声压级的最大值来测量每个第1频带的声音信号的声压级。
运算部140根据与第1频带相关的多个声压级来确定与比第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声音特征量。运算部140例如根据与第1频带相关的多个声压级与其正常值之差来生成合矢量，并将该合矢量的长度确定为声音特征量。
作为第2频带的例子，可以举出4/3倍频程。即，在第1实施方式中，在与4/3倍频程相关的第2频带中存在4个与1/3倍频程相关的第1频率。即，第2带宽为第1带宽的整数倍。
上述正常值为在信号处理装置100存在的设备中正常产生的声音信号的声压级。正常值例如能够通过在正常操作的设备中收音的声音信号的平均值等来获得。
在第2频带为4/3倍频程且第1频带为1/3倍频程的情况下，运算部140如下确定声音特征量。
运算部140从测量部130以从小到大的顺序依次获取各4个与第1频带相关的声压级。
运算部140将各声压级与正常值之差变换为作为要件的四维矢量。运算部140通过运算该变换的矢量的欧几里得范数来确定声音特征量。
第1判定部150进行针对每个第1频带测量的声压级中除了与正常声音的频带即第3频带相关的声压级以外的至少1个声压级是否为第1阈值以上的判定。
作为正常声音的例子，可以举出在作为信号处理装置100存在的环境的设备中正常产生的声音且具有200Hz至2000Hz的频率的声音。另外，第3频带为未观测到由异常的有无而引起的声压级的显著变化的频带。
第1阈值为多个值，该多个值中的1个值与1个第1频带建立关联。第1阈值为多个值，该多个值中的1个值可以与1个第1频带或多个第1频带建立关联。并且，第1阈值为1个值，该1个值可以与所有第1频带建立关联。
第2判定部160进行由运算部140确定的声音特征量中除了与第3频带相关的声压级以外的至少1个声压级是否为第2阈值以上的判定。与声音特征量相关的该第2阈值设定为和与第1判定部的判定相关的第1阈值相比没有偏离正常值的值，以使第2判定部160的判定成为比第1判定部的判定更敏感的检测。
第2阈值为多个值，1个上述声压级与该多个值的第2阈值中的1个值的第2阈值建立关联。第2阈值为1个值，所有上述声压级可以与该1个值的第2阈值建立关联。
在第1判定部150的判定和第2判定部160的判定中的至少一个判定为阈值以上的情况下，异常判定部170判定为监视对象装置异常。即，在第1判定部150的判定为第1阈值以上及第2判定部160的判定为第2阈值以下的情况下，在第1判定部150的判定为第1阈值以下及第2判定部160的判定为第2阈值以上的情况下，在第1判定部150的判定为第1阈值以上及第2判定部160的判定为第2阈值以上的情况下，异常判定部170判定为监视对象装置异常。
在由异常判定部170判定为监视对象装置异常的情况下，位置特定部180根据与具有超过阈值的声压级或声音特征量的声音信号相关的方向来确定与该异常相关的位置信息。即，在异常判定部170判定为异常的情况下，位置特定部180将与有关该异常判定的声音信号相关的方向确定为与该异常相关的方向。
在由异常判定部170判定为监视对象装置异常的情况下，类别信息特定部190根据与超过阈值的声压级或声音特征量相关的频带来确定与该异常相关的声音信号的类型。例如，在异常判定部170判定为异常的情况下，类别信息特定部190将针对每个频带预先设定的异常的类别信息和与该异常相关的声音信号的频率进行对照来确定与该异常相关的声音信号的类型。作为类别信息的例子，安全阀的动作或低循环燃烧振动等异常与作为低频音的40Hz～80Hz建立关联，由滑动等而引起的转速的波动等异常与作为轰鸣声的100Hz～200Hz建立关联。并且，作为类别信息的例子，喷流声音的产生或滑动声音的产生等异常与作为高频音的2000Hz～4000Hz建立关联，配管的流体锤声音、机械损伤的声音、保温或附属物落下的声音、阀等急速的关闭声音等异常声音与作为冲击声音的5000Hz～10000Hz建立关联。
作为上述喷流声音的例子，可以举出空气从配管等泄漏时的声音、在某一程度上能够被人类识别的蒸汽泄漏声音。作为上述滑动声音的例子，可以举出旋转辅机等的轴与密封部的接触声音、风扇叶片前端与壳体的接触声音。作为上述机械损伤的声音的例子，可以举出由机械断裂而引起的声音、由机械破裂而引起的声音、由机械爆炸而引起的声音。
<<信号处理装置的操作>>
以下，参考附图并对信号处理装置100的操作进行说明。
图2是表示信号处理装置100的操作的流程图。
麦克风阵列110从设备中收集声音信号(步骤S11)。
获取部120获取由麦克风阵列110收集的声音信号，并生成每个方向的声音信号(步骤S12)。
测量部130针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量在步骤S12中所获取的声音信号的声压级(步骤S13)。
运算部140根据与第1频带相关的多个声压级将与比第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声压级与正常值之差变换为矢量，并将该矢量的长度确定为声音特征量(步骤S14)。
第1判定部150进行在步骤S13中测量的声压级中除了与正常声音的频带即第3频带相关的声压级以外的至少1个声压级是否为第1阈值以上的判定(步骤S15)。
第2判定部160进行由运算部140确定的声音特征量中除了与第3频带相关的声压级以外的至少1个声压级是否为第2阈值以上的判定(步骤S16)。
异常判定部170判别在S15中的判定及在S16中的判定是否均小于阈值(步骤S17)。在异常判定部170判别为在S15中的判定及在S16中的判定均小于阈值的情况下(步骤S17：是)，结束信号处理装置100的操作。另一方面，在异常判定部170判别为在S15中的判定和在S16中的判定中的至少一个为阈值以上的情况下(步骤S17：否)，判定为异常(步骤S18)。
在步骤S18中判定为异常的情况下，位置特定部180确定与该异常判定部170相关的位置信息(步骤S19)。
在步骤S18中判定为异常的情况下，类别信息特定部190确定与该异常相关的类别信息(步骤S20)。
<<具体例>>
以下，参考附图并对第1实施方式所涉及的信号处理装置100的具体例进行说明。
图3是表示第1实施方式所涉及的信号处理装置100的具体例的图。
显示装置200为显示由信号处理装置100判定的异常信息、位置信息、类别信息的装置。作为显示装置200的例子，可以举出显示装置或平板终端。
作为监视对象装置的机械300组合物体，并通过动力引起恒定的运动，其结果，进行有用的工作。
设备500为在其中存在机械300且有关物体的生产的设备。
用户400使用信号处理装置100的麦克风阵列110来获取设备500的声音信息及与该声音信息相关的位置信息。用户400使用包括固定的麦克风阵列110的信号处理装置100来获取设备500的声音信号和位置信息。
从设备500正常产生的声音为正常声音，与该正常声音相关的频率从第1判定部150或第2判定部160的判定对象中排除。
在机械300A处于正常状态且机械300B处于异常状态时，由于内部部件故障导致部件之间碰撞而发出异常噪声的情况下，信号处理装置100的异常判定部170判定为异常。用户400能够通过显示装置200来确认该异常信息、位置信息、类别信息。
用户400能够根据收音与异常相关的声音信号时的位置信息和与异常相关的声音信号的方位来确认机械300A和机械300B中的机械300B为与异常信息相关的部位。而且，用户400能够通过与该异常信息相关的类别信息来确认该机械300B的异常为与冲击声音相关的异常。
<<作用/效果>>
本发明所涉及的信号处理装置100具备：获取部120，获取声音信号；及测量部130，针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量声音信号的声级。并且，信号处理装置100具备：运算部140，根据与第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；第1判定部150，进行针对每个第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及第2判定部160，进行声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
由此，信号处理装置100能够在所获取的声音信号中判定在特定的频带中具有异常高的声级的异常噪声或有关多个频带且与和正常值具有差的声级相关的异常噪声。因此，信号处理装置100的用户400能够判定在所获取的声音信号中是否包含异常噪声。
本发明所涉及的信号处理装置100的第1判定部150进行除了没有由异常的有无而引起的声级的显著变化的频带即第3频带以外的各声级是否为第1阈值以上的判定，第2判定部160进行除了第3频带以外的声音特征量是否为所述第2阈值以上的判定。由此，信号处理装置100排除在该信号处理装置100存在的环境中正常产生的声音即正常声音，并判定在所获取的声音信号中是否包含异常噪声。因此，信号处理装置100的用户400能够准确度更高地判断在声音信号中是否包含异常噪声。
本发明所涉及的信号处理装置100的运算部140将根据所测量的多个声级中第2频带中所包含的声级与声级的正常值之差而生成的矢量的长度确定为声音特征量。由此，针对与特定的频率相关的声级小于阈值的异常噪声，信号处理装置100也通过根据多个声级的合计矢量的长度进行判定来判定异常噪声。因此，信号处理装置100能够检测更多的异常噪声。
本发明所涉及的信号处理装置100具备异常判定部170，所述异常判定部170在所测量的至少1个声级为第1阈值以上或至少1个声音特征量为第2阈值以上的情况下，判定为异常。由此，信号处理装置100的用户400能够更容易地判别声音信号中是否包含异常噪声。
本发明所涉及的信号处理装置100的获取部120从麦克风阵列110中获取声音信号。并且，信号处理装置100的测量部130根据构成麦克风阵列110的各麦克风的声音信号来测量多个方向中的每个方向的所述声级，信号处理装置100的第1判定部150针对多个方向中的每个方向的所述声级，进行是否为所述第1阈值以上的判定。而且，信号处理装置100具备位置特定部180，所述位置特定部180在异常判定部170判定为异常的情况下，根据与判定为第1阈值以上的声级相关的方向来确定与该异常相关的位置。
由此，信号处理装置100也能够获取与声音信号相关的位置信息，并将与异常相关的声音信号的位置信息也提供给用户400。因此，信号处理装置100的用户400能够容易掌握声音信号中与异常相关的位置信息。
本发明所涉及的信号处理装置100的获取部120获取在设备中产生的声音信号。由此，信号处理装置100的用户400能够判别与在设备500中所产生的异常相关的声音信号。
<第2实施方式>
<<信号处理装置的结构>>
第2实施方式所涉及的信号处理装置100的结构与第1实施方式所涉及的信号处理装置100的结构相同。
运算部140将以使声压级与正常值之差归一化为要件的矢量的长度确定为声音特征量。
作为归一化的例子，可以举出根据与第1频带相关的多个所述声压级将与第2频带相关的声压级和正常值之差除以有关该频带的一定期间的上述正常声音的平均声压级的方法。并且，运算部140可以使用由用户400针对每个频带任意设定的值来代替上述正常声音的平均声压级。
<<作用/效果>>
本发明所涉及的信号处理装置100的运算部140将以使声级与正常值之差归一化为要件的矢量的长度确定为声音特征量。由此，信号处理装置100使用反映出在每个频带中正常产生的声级的声音特征量来判定是否包含异常噪声。因此，信号处理装置100的用户400能够准确度更高地判断在声音信号中是否包含异常噪声。
<其他实施方式>
以上，参考附图并对一实施方式进行了详细说明，但是具体结构并不限于上述内容，能够进行各种的设计变更等。
在判定为从麦克风阵列110中获取的声音信号及位置信息没有异常的情况下，信号处理装置100可以再次从麦克风阵列110中获取更多的声音信号及位置信息来判定异常。例如，在判定为从麦克风阵列110中获取的与7个方位的位置信息相关的声音信号和位置信息没有异常的情况下，信号处理装置100可以再次从麦克风阵列110中获取与19个方位的位置信息相关的声音信号和位置信息来判定是否为异常。
信号处理装置100的运算部140可以根据与第1频带相关的多个声级将与比第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级与正常值之差的平均值确定为声音特征量。
信号处理装置100的第1频带不仅可以是1/3倍频程，也可以是1/2倍频程等。并且，信号处理装置100的第2频带不仅可以是4/3倍频程，也可以是1/1倍频程等。
信号处理装置100可以不具备异常判定部170而将第1判定部150的判定和第2判定部160的判定的结果作为图表显示于显示装置200上。
并且，信号处理装置100可以为不具备麦克风阵列110而具备麦克风的结构。此时，具备麦克风的信号处理装置100可以为固定的装置，也可以为用户400能够携带的装置。
<计算机结构>
图4是表示至少1个实施方式所涉及的计算机的结构的概略框图。
计算机1100具备处理器1110、主存储器1120、存储器(storage)1130及接口1140。
上述信号处理装置100安装于计算机1100中。并且，上述各处理部的操作以程序的形式存储于存储器1130中。处理器1110从存储器1130读取程序并扩展到主存储器1120中，并按照该程序执行上述处理。并且，处理器1110按照程序在主存储器1120中确保与上述各存储部对应的存储区域。
程序可以用于实现使计算机1100发挥的作用的一部分。例如，程序可以通过与已经存储于存储器1130中的其他程序的组合或与安装于其他装置中的其他程序的组合而发挥功能。另外，在其他实施方式中，计算机1100除了上述结构以外或代替上述结构，可以具备PLD(Programmable Logic Device：可编程逻辑器件)等定制的LSI(Large ScaleIntegrated Circuit：大规模集成电路)。作为PLD的例子，可以举出PAL(ProgrammableArray Logic：可编程阵列逻辑)、GAL(Generic Array Logic：通用阵列逻辑)、CPLD(Complex Programmable Logic Device：复杂可编程逻辑器件)及FPGA(FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)。此时，可以由该集成电路来实现由处理器1110实现的功能的一部分或全部。
作为存储器1130的例子，可以举出磁盘、光磁盘及半导体存储器等。存储器1130可以为与计算机1100的总线直接连接的内部介质，也可以为经由接口1140或通信线路与计算机连接的外部介质。并且，在该程序通过通信线路被传送到计算机1100的情况下，接收到传送的计算机1100可以将该程序扩展到主存储器1120中，并执行上述处理。在至少1个实施方式中，存储器1130为非临时的有形的存储介质。
并且，该程序可以用于实现前述功能的一部分。而且，该程序可以为通过与已经存储于存储器1130中的其他程序的组合来实现前述功能的、所谓的差分文件(差分程序)。
<附记>
在各实施方式中所记载的信号处理装置100例如如下掌握。
(1)第1方式所涉及的信号处理装置100具备：获取部120，获取声音信号；测量部130，针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；运算部140，根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；第1判定部150，进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及第2判定部160，进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
信号处理装置100的获取部120获取声音信号。并且，信号处理装置100的测量部130对该声音信号进行傅立叶变换，并测量每个第1频带的声级。信号处理装置100的运算部140根据由上述测量部130测量的声级来确定声音特征量。信号处理装置100的第1判定部150使用测量部130的声级来判定在声音信号中是否包含异常噪声。信号处理装置100的第2判定部160使用运算部140的声音特征量来判定在声音信号中是否包含异常噪声。
(2)第1方式所涉及的信号处理装置100的第1判定部150进行除了没有由异常的有无而引起的声级的显著变化的频带即第3频带以外的各声级是否为所述第1阈值以上的判定，信号处理装置100的第2判定部160进行除了所述第3频带以外的声音特征量是否为所述第2阈值以上的判定。
信号处理装置100排除在该信号处理装置100存在的环境中正常产生的声音即正常声音，并判定在所获取的声音信号中是否包含异常噪声。
(3)第1方式所涉及的信号处理装置100的运算部140将根据所测量的多个声级中第2频带中所包含的声级与声级的正常值之差而生成的矢量的长度确定为声音特征量。
信号处理装置100通过根据与特定的频率相关的多个声级的合计矢量的长度进行判定来判定异常噪声。
(4)第1方式所涉及的信号处理装置100具备异常判定部170，所述异常判定部170在所测量的至少1个声级为第1阈值以上或至少1个声音特征量为第2阈值以上的情况下，判定为异常。
信号处理装置100的用户400判定在声音信号中是否包含异常噪声。
(5)第1方式所涉及的信号处理装置100的获取部120从麦克风阵列110中获取声音信号。并且，信号处理装置100的测量部130根据构成麦克风阵列110的各麦克风的声音信号来测量多个方向中的每个方向的所述声级，信号处理装置100的第1判定部150针对多个方向中的每个方向的所述声级，进行是否为所述第1阈值以上的判定。而且，信号处理装置100具备位置特定部180，所述位置特定部180在异常判定部170判定为异常的情况下，根据与判定为第1阈值以上的声级相关的方向来确定与该异常相关的位置。
信号处理装置100也获取与声音信号相关的位置信息，并将与异常相关的声音信号的位置信息也提供给用户400。
(6)第1方式所涉及的信号处理装置100的获取部120获取在设备中产生的声音信号。
信号处理装置100的用户400判别与在设备500中所产生的异常相关的声音信号。
(7)第2方式所涉及的信号处理装置100的运算部140将以使声级与正常值之差归一化为要件的矢量的长度确定为声音特征量。
信号处理装置100使用反映出在每个频带中正常产生的声级的声音特征量来判定是否包含异常噪声。
(8)信号处理方法进行如下步骤：获取声音信号；针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
信号处理方法获取声音信号，对该声音信号进行傅立叶变换，并测量每个第1频带的声级。并且，信号处理方法根据上述声级来确定声音特征量，并使用上述声级来判定在声音信号中是否包含异常噪声。信号处理方法使用上述声音特征量来判定在声音信号中是否包含异常噪声。
(9)程序使计算机作为如下而发挥作用：获取部，获取声音信号；测量部，针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；运算部，根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；第1判定部，进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及第2判定部，进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
程序获取声音信号，对该声音信号进行傅立叶变换，并测量每个第1频带的声级。并且，程序根据上述声级来确定声音特征量，并使用上述声级来判定在声音信号中是否包含异常噪声。程序使用上述声音特征量来判定在声音信号中是否包含异常噪声。
作为第1带宽的例子，可以举出1/3倍频程。声级为声音信号的声功率级。正常值例如能够通过在正常操作的设备中收音的声音信号的平均值等来获得。
产业上的可利用性
根据本发明的信号处理装置及信号处理方法，能够提供一种能够判定在所获取的声音信号中是否包含异常噪声的信号处理装置、信号处理方法及程序。
符号说明
100-信号处理装置，110-麦克风阵列，120-获取部，130-测量部，140-运算部，150-第1判定部，160-第2判定部，170-异常判定部，180-位置特定部，190-类别信息特定部，200-显示装置，300-机械，400-用户，500-设备，1100-计算机，1110-处理器，1120-主存储器，1130-存储器，1140-接口。

Claims (9)

1.一种信号处理装置，其具备：
获取部，获取声音信号；
测量部，针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；
运算部，根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；
第1判定部，进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及
第2判定部，进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，
所述第1判定部进行除了没有由异常的有无而引起的声级的显著变化的频带即第3频带以外的各声级是否为所述第1阈值以上的判定，
所述第2判定部进行除了所述第3频带以外的声音特征量是否为所述第2阈值以上的判定。
3.根据权利要求1或2所述的信号处理装置，其中，
所述运算部将根据所测量的所述多个所述声级中所述第2频带中所包含的声级与该声级的正常值之差而生成的矢量的长度确定为所述声音特征量。
4.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中，
所述运算部将以使所述声级与正常值之差归一化为要件的矢量的长度确定为所述声音特征量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的信号处理装置，其具备异常判定部，所述异常判定部在所测量的至少1个所述声级为所述第1阈值以上或至少1个所述声音特征量为所述第2阈值以上的情况下，判定为异常。
6.根据权利要求5所述的信号处理装置，其中，
所述获取部从麦克风阵列中获取所述声音信号，
所述测量部根据构成所述麦克风阵列的各麦克风的声音信号来测量多个方向中的每个方向的所述声级，
所述第1判定部针对多个方向中的每个方向的所述声级，进行是否为所述第1阈值以上的判定，
所述信号处理装置具备位置特定部，所述位置特定部在所述异常判定部判定为异常的情况下，根据与判定为所述第1阈值以上的声级相关的方向来确定与该异常相关的位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的信号处理装置，其中，
所述获取部获取在设备中产生的声音信号。
8.一种信号处理方法，其进行如下步骤：
获取声音信号；
针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；
根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；
进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及
进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
9.一种程序，其使计算机作为如下而发挥作用：
获取部，获取声音信号；
测量部，针对每个与预先设定的第1带宽相关的多个频带即第1频带，测量所述声音信号的声级；
运算部，根据与所述第1频带相关的多个所述声级来确定声音特征量，所述声音特征量表示与比所述第1带宽更宽的第2带宽相关的多个频带即第2频带相关的声级从正常值偏离的程度；
第1判定部，进行针对每个所述第1频带测量的声级是否为第1阈值以上的判定；及
第2判定部，进行所述声音特征量是否为第2阈值以上的判定。
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