JP2001013003A - 音質評価方法及び装置並びに音質評価尺度特定方法及び音質評価尺度特定用プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過渡音の音質を連続的に評価すること。 【解決手段】 評価対象となる音を再生する音再生工程
Ｓ１と、この音再生工程Ｓ１にて再生される音の予め定
められた基準での被験者の感覚値が当該再生される音の
時間経過に伴って連続的に入力される感覚値入力工程Ｓ
２と、この感覚値入力工程Ｓ２にて入力される感覚値と
音再生工程Ｓ１にて再生する音の原波形データとを時間
的に関連づけて時系列にて記憶する評価データ記憶工程
Ｓ３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音質評価方法及び
装置に係り、特に、過渡的に変化する音の音質を連続的
に評価する音質評価方法に関する。本発明はまた、人間
の感覚を考慮した音質評価の定量化技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々の製品から発せられる
音、例えば、自動車の車室内に生じる音の快適さを高め
るために、官能評価実験が行われている。これは、車室
内の音を録音しておき、その音の再生中に、被験者が音
の感覚値を数値として紙やコンピュータ上の評価シート
に記入し、あるいは項目をチェックすることで、音の感
覚値（評価値）を得るものである。この音の評価につい
ては、同一音に対して複数の被験者の感覚値を取得し、
統計的な平均、分散、検定等の手法を用いることで、感
覚値の信頼性を確保している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、音を聴
きながらでの評価シートへの記入では、音の特性が過渡
的に変化する音（以下、過渡音という）に対する被験者
の官能評価値を連続的に得ることができい、という不都
合があった。過渡音の官能評価は、音を細分化して提示
をすることにより感覚量を得るか、音の全体的な印象を
評価していた。ある特定の時刻だけ音質が急に変化する
場合、全体的な印象による評価値や細分化した音の評価
値と実際の感覚とは一致しないため、音質の評価として
は、特定の時刻に音質が急に変化するような場合の評価
値を連続的に得ることが望ましい。

【０００４】さらに、音を聴きながらでの評価シートへ
の記入では、評価すべき音が大量にあるのに対して、実
際の評価値を得るには多数の被験者から評価値を得なけ
ればならず、迅速に音の評価を行うことができない。こ
れに対し、例えば、特開平８―１２２１４０号公報で
は、一定時間の音の周波数成分を算出し、この各周波数
成分毎のピーク等の値に基づいて音の評価を行う手法が
開示されている。この従来例では、周波数成分毎の音圧
値をニューラルネットワークに入力し、評価者が教師信
号を与えることで、評価者と同様の基準で音を評価しよ
うとするものである。また、特開平６―３４４３０号公
報では、音の大きさ、高さ及び長さに応じてファジー推
論により音質の評価を行う手法が開示されている。これ
らの例では、一度ニューラルネットワーク等を生成して
おけば、その後の音の評価では被験者による実験が必要
なく、被験者と同様な判定をコンピュータを用いて得る
ことができ、従って、比較的迅速に音の評価を行うこと
ができる。

【０００５】しかしながら、これら各公報に開示された
例は、ギアのノイズや、打撃音などの単発的又は一定周
期の音を対象とするものであり、車両が加速している場
合の車室内の音など、過渡音の評価値を連続的に得るこ
とができない。すなわち、一定時間分周波数分析する例
では、ある単位時間分の音の波形を周波数分析するた
め、音源の状態が連続的に変化する音の評価を行うこと
ができず、また、音の高さ等による評価であっても、高
さの変化に基づく音質を評価することができないため、
やはり、連続的な音の評価を行うことができない、とい
う不都合があった。

【０００６】このように、上記従来例では、被験者の実
験により過渡音の評価値を連続的に得ることができず、
さらに、過渡音の評価をコンピュータを用いて行うこと
もできない、という不都合があった。

【０００７】近年、各種の製品についてその製品が生じ
させる不快な音を低減し、心地よいものとするための設
計が行われているが、この過渡音の評価をコンピュータ
を用いて行うことのできない従来例では、過渡音を最適
なものとするための設計支援をコンピュータを用いて行
うことも不可能となる。すなわち、過渡音を連続的かつ
迅速に評価することができれば、有限要素法等での基本
となるモデルの振動状態を解析することで放射される音
の波形を得て、この音の音質の評価が最適となるような
形状をコンピュータにて演算することができる。しか
し、過渡音を連続的に評価する手法が知られていないた
め、このような音について最適化した形状を演算により
求めることができない。このためには、まず、過渡音の
特性に応じて、複数の音質評価尺度算出式のうち当該特
性に適した音質評価尺度算出式を特定する必要がある。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、過渡音の音質を連続的に評価することの
できる音質評価方法及び装置を提供することを、その目
的とする。本発明はまた、過渡音の特性に適した音質評
価尺度算出式を特定することを、その目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、評
価対象となる音を再生する音再生工程と、この音再生工
程にて再生される音の予め定められた基準での被験者の
感覚値が当該再生される音の時間経過に伴って連続的に
入力される感覚値入力工程と、この感覚値入力工程にて
入力される感覚値と音再生工程にて再生する音の原波形
データとを時間的に関連づけて時系列にて記憶する評価
データ記憶工程とを備えた、という構成を採っている。
これにより前述した目的を達成しようとするものであ
る。

【００１０】本発明による音質評価方法では、感覚値入
力工程にて、再生された音について予め定められた基準
による被験者の感覚が連続的に入力され、さらに、これ
を音の原波形データと同期させつつ時系列に記憶するた
め、再生された音の変化による感覚の変化が連続的に得
られる。

【００１１】また、本発明では、評価対象となる音を再
生する音再生部と、この音再生部によって再生された音
について被験者による予め定められた基準での感覚値が
入力される感覚値入力部と、この感覚値入力部から入力
される感覚値を記憶する感覚値記憶部と、音再生部にて
再生する原波形データを記憶する原波形記憶部とを備
え、しかも、感覚値入力部が、予め定められた方向にて
操作される操作手段と、この操作手段の連続する操作量
に基づいて感覚値データを感覚値記憶部に格納する感覚
値データ格納制御手段とを備えた、という構成を採って
いる。

【００１２】本発明による音質評価装置では、評価対象
となる音が再生されると、被験者はジョイスティックな
どの操作手段を操作することで感覚値の変化を連続的に
入力する。すると、感覚値データ格納制御手段が、この
連続的に入力される感覚値を例えば予め定められた周期
でデジタルデータに変換等することで、感覚値データを
感覚値記憶部に格納する。感覚値記憶部には、原波形記
憶部が併設されているため、この原波形データと感覚値
データとを比較することで音の波形変化に対する評価値
の変化が明確となる。

【００１３】また、このような連続的に入力される感覚
値に基づいて、原波形データから所定の評価式を用いて
算出する評価尺度の適正さを判定するようにしてもよ
い。すなわち、本発明では、評価対象となる音を再生す
る音再生工程と、この音再生工程に前後して当該再生さ
れる原波形について複数の基準による評価尺度を当該音
の時間経過に伴う連続的な時系列評価値データとして算
出する評価値算出工程と、音再生工程にて再生される音
の予め定められた基準での被験者の感覚値が当該再生さ
れる音の時間経過に伴って連続的に入力される感覚値入
力工程と、この感覚値入力工程にて連続的に入力された
時系列感覚値データと複数の時系列評価値データの相関
をそれぞれ算出する相関算出工程とを備えた、という構
成を採っている。

【００１４】本発明による音質評価尺度特定方法では、
評価値算出工程にて、原波形についての数種類の基準に
よる音感指数等の評価尺度を時系列に算出する。する
と、複数の時系列評価値データが生成される。この時系
列評価値データは、原波形の特徴を強調するなどして得
られた快適さ又は不快さについての音の評価尺度とな
る。一方、感覚値入力工程にて、当該原波形の音の感覚
値が被験者によって入力される。そして、相関算出工程
では、時系列感覚値データに対する各時系列評価値デー
タの相関値を算出する。これにより、数種類の基準によ
る音感指数等の評価尺度のうち、連続音について実際の
感覚値と近い評価尺度が特定される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態の構成
を示すフローチャートである。図１に示すように、本実
施形態による音質評価方法は、評価対象となる音を再生
する音再生工程Ｓ１と、この音再生工程Ｓ１にて再生さ
れる音の予め定められた基準での被験者の感覚値が当該
再生される音の時間経過に伴って連続的に入力される感
覚値入力工程Ｓ２と、この感覚値入力工程Ｓ２にて入力
される感覚値と音再生工程Ｓ１にて再生する音の原波形
データとを時間的に関連づけて時系列にて記憶する評価
データ記憶工程Ｓ３とを備えている。また、図１に示す
例では、原波形データと感覚データとをディスプレイに
表示する表示工程Ｓ４を備えている。ステップＳ２での
感覚値の連続入力は、例えば、一次元で動作するジョイ
スティックを用いて１つの評価項目の入力を連続的に受
け付ける。また、二次元で動作するジョイスティックを
用いて相互に関連する２つの項目に対する入力を受け付
けるようにしても良い。これらにより、音源の状態の変
化に応じた音に対する連続的な評価を得ることができ
る。この時系列となる感覚値データは、例えば、同一連
続音に対する多数人の感覚値の統計処理を行うとより一
層信頼性のあるデータとなる。

【００１６】図２は図１に示した音評価方法の実施に好
適な音評価装置の構成例を示すブロック図である。図２
に示すように、音評価装置は、評価対象となる音を再生
する音再生部１０と、この音再生部１０によって再生さ
れた音について被験者による予め定められた基準での感
覚値が入力される感覚値入力部１８と、この感覚値入力
部１８から入力される感覚値を記憶する感覚値記憶部２
０と、音再生部１０にて再生する原波形データを記憶す
る原波形記憶部１２とを備えている。しかも、感覚値入
力部１８が、予め定められた方向にて操作される操作手
段１４と、この操作手段１４の連続する操作量に基づい
て感覚値データを感覚値記憶部２０に格納する感覚値デ
ータ格納制御手段１６とを備えている。これにより、過
渡音についての連続的な感覚量を得る。

【００１７】操作手段１４に対する予め定められた方向
での操作は、図２に示す例では、ジョイスティックの一
方向での回動である。また、マウスやトラックボールや
複数のボタンなど時系列で評価量を入力できるものであ
ればどのようなものでも良い。図２に示す演算部２２
は、同一連続音に対する複数の被験者による時系列感覚
値データを統計処理する。これにより、被験者によるデ
ータのバラツキが減少し、データの信頼性をより向上さ
せることができる。

【００１８】このような過渡音に対する時系列感覚値デ
ータが得られると、原波形のある一部だけを切り出して
聴く場合の感覚値とは異なる感覚値データを得ることが
でき、これは、一部を切り出した場合の感覚値と比較し
てより実際の音に対する感覚に近くなる。さらに、原波
形データと比較することで、波形の変化に対する感覚量
の変化を知ることができる。また、原波形データが例え
ばエンジン回転数の上昇中に車室内にて採録された音で
あれば、エンジン回転数の変動に対する感覚量の変動を
得ることができる。このように音に対する感覚をより詳
細に得ることができると、不快となっている音を生じさ
せた原因をより明確に特定することができ、快適な音を
生じさせるための設計がより容易となり、さらに、現状
では不可能であった過渡音を快適なものとするための設
計が可能となる。

【００１９】また、このような時系列感覚値データの用
途としては、原波形データの特徴値に基づいて感覚値と
同様の評価値を得る評価手法自体の評価がある。すなわ
ち、原波形データの音圧やラウドネスや周波数スペクト
ルのピークなどを組み合わせて音の不快さ又は快適さを
表す不快音感指数（評価値）を算出する場合、この不快
音感指数は実際の感覚量と一定以上の相関がなければな
らない。従来は、過渡音の連続的な感覚量を得ることが
できなかったため、原波形データに基づいてこの原波形
データがもたらす連続音の評価値を算出しても、この評
価値が実際の感覚量と良い相関を有するかどうかを評価
することができなかった。すなわち、音の特徴をどのよ
うに組み合わせた評価手法又は評価量算出式が実際の人
間の音感を表す評価値を算出し得るのかを判定すること
ができなかった。

【００２０】これに対し、図１及び図２に示す手法によ
り時系列感覚値データが得られると、これに基づいて評
価手法又は評価量算出式の使用可否の判定を行うことが
できる。以下、複数の評価量算出式のうち、どの評価量
算出式が使用可能か否かを判定する方法を説明する。

【００２１】図３に示す例では、評価対象となる音を再
生する音再生部１０と、この音再生部１０によって再生
された音について被験者による予め定められた基準での
感覚値が入力される感覚値入力部１８と、この感覚値入
力部１８から入力される感覚値を記憶する感覚値記憶部
２０と、音再生部１０にて再生する原波形データを記憶
する原波形記憶部１２とを備えている。さらに、原波形
記憶部１２に格納された原波形について複数の基準によ
る評価尺度を当該音の時間経過に伴う連続的な時系列評
価値データとして算出する評価量算出部２８と、感覚値
入力部１８にて連続的に入力された時系列感覚値データ
と複数の時系列評価値データの相関をそれぞれ算出する
相関算出部３０とを備えている。

【００２２】評価量算出部２８等は、コンピュータなど
の演算装置４０にて実現することができる。演算装置
は、ハードディスクなどの二次記憶装置を有し、この二
次記憶装置の記憶領域内に原波形記憶部１２と感覚値記
憶部２０とを割り当てる。さらに、演算装置は、評価尺
度特定用プログラムを実行することで、評価量算出部２
８及び相関算出部３０として動作する。評価尺度特定用
プログラムは、音再生部１０によって再生される原波形
について複数の基準による評価尺度を当該音の時間経過
に伴う連続的な時系列評価値データとして算出する評価
値算出指令と、感覚値入力部１８から連続的に入力され
た時系列感覚値データと複数の時系列評価値データの相
関をそれぞれ算出する相関算出指令とを備える。

【００２３】この評価尺度特定用プログラムは、ＣＤ−
ＲＯＭ等の記憶媒体に格納されて演算装置まで搬送され
る。演算装置は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等のプログラム
読み出し部４１を備えており、記憶媒体に格納されてい
る評価尺度特定用プログラムを読み出す。

【００２４】図３に示す音質評価尺度特定装置が動作す
ると、音質評価尺度特定方法が実施される。音質評価尺
度特定方法は、音再生工程Ｓ１に前後して当該再生され
る原波形について複数の基準による評価尺度を当該音の
時間経過に伴う連続的な時系列評価値データとして算出
する評価値算出工程Ｓ１２と、音再生工程Ｓ１にて再生
される音の予め定められた基準での被験者の感覚値が当
該再生される音の時間経過に伴って連続的に入力される
感覚値入力工程Ｓ２と、この感覚値入力工程Ｓ２にて連
続的に入力された時系列感覚値データと複数の時系列評
価値データの相関をそれぞれ算出する相関算出工程Ｓ１
３とを備える。

【００２５】各評価尺度について、図３に示す相関算出
部３０又は相関算出工程Ｓ１３にて算出した相関値が予
め定められたしきい値以上のものを特定すると、特定さ
れた評価尺度を用いて原波形データと同様の特性の連続
音について被験者による感覚量の入力を得ずに快不快の
評価を行うことができる。

【００２６】また、相関算出工程Ｓ１３が、原波形の音
源の状態変化に応じた時間区分毎に相関を算出する音源
状態別相関算出工程を備えるようにしても良い。する
と、音源の変化の状態別に相関値の高い評価尺度が特定
される。従って、例えば車室内音についてエンジン回転
数が上昇中の音について適用可能な評価尺度や、また
は、路面変化が激しい部分での車室内音に好適な評価尺
度などを特定することができる。これは、車室内音にか
かわらず、製品の良品検査にて振動振幅をある値まで上
昇させるときに発せられる音に適した評価尺度の特定
や、騒音の中での対象音を評価する際に音圧の比率別に
適した評価尺度を求める等の処理が可能となる。

【００２７】さらに、相関算出工程Ｓ１３が、各時系列
評価値データ及び時系列感覚データのそれぞれの差分計
算による微分データを算出すると共に当該各時系列評価
値の微分データと時系列感覚値の微分データとの相関を
算出する変化点相関算出工程を備えるようにしても良
い。すると、過渡音において、快と不快の評価が逆転す
る時期が一致する評価尺度を得ることができる。この例
では、原音の特徴が単調に増加又は減少する場合に、不
快となってしまう大きさを特定可能な評価尺度を得るこ
とができる。すなわち、良好な評価尺度を用いると、実
際の被験者による官能試験を行わずに快不快が逆転する
時期及びそのときの音の特徴を得ることができる。する
と、設計上の目標となる原音の特徴の最大値を計算によ
り求めることができる。

【００２８】このように、本実施形態による音質評価尺
度特定方法及び装置では、音源の種々の状態及び状態変
化に適した音評価尺度を特定することができるため、以
後の音質評価については当該特定された音評価尺度を利
用することで被験者による官能試験を行う必要がなくな
り、連続音の評価を素早く得ることができる。さらに、
音の評価を所定の計算式を用いて行うことができるた
め、この計算式による評価値が最も快適な状態を示す値
となるように音源の形状や材質、流体の流量等をシュミ
レーションにより求めることができる。このように、本
実施形態によると、従来困難であった連続音の最適化を
行う設計が可能となる。

【００２９】

【実施例】次に、図４乃至図８を参照して本発明の実施
例を説明する。官能評価実験では、複数の被験者から官
能評価値を得る。得られたデータは統計解析により感覚
量としてまとめられる。被験者全員の官能評価実験で得
られた感覚量は、音データの信号処理により得られるＡ
特性音圧レベルなどの各種評価量と比較する。評価量の
一例としてＡ特性音圧レベルを説明する。人間の聴覚上
同じ大きさと感じるエネルギーの音であっても周波数が
異なると音圧レベル（ｄＢ）が異なるため、騒音レベル
を測定するためのいくつかの補正曲線が定義されてお
り、補正曲線のなかの一つであるＡ特性を適用した音圧
をＡ特性音圧レベルという。本実施例では、これら聴覚
上の特性を加味した各種評価量のなかから、感覚量との
相関が高い評価量を音質の評価尺度として利用する。各
種評価量はある特定の時間幅（評価量の種類により異な
る）における値として定義されるため、過渡的に感覚量
が変化する場合に、適応可能な音質評価尺度が特定でき
ないことがある。各種評価量の変動が同一であっても、
変動に要する時間が異なる場合に、感覚量の変化が異な
ることがある（聴覚系の特徴）。

【００３０】本実施例では、車室内音等を録音したＤＡ
Ｔを再生するＤＡＴプレーヤ等の音信号出力装置（音再
生部）１０と、アンプとスピーカ又はヘッドホンなどの
音提示装置１１と、ジョイスティック等の官能評価値入
力装置１４と、このジョイスティック１４の出力をデジ
タルデータに変換するＡ／Ｄ変換器１６と、このＡ／Ｄ
変換器１６から出力されるデジタルデータ（時系列評価
値データ）を統計処理する統計解析処理装置３６とを備
えている。

【００３１】このように、本実施例では、官能評価値を
得るための評価シートを廃し、官能評価値入力装置（感
覚値入力部）１４の被験者の操作量を官能評価データと
して得る。この装置を用いることにより、０．１秒以下
のサンプリング周期で評価値を得ることができ、する
と、過渡音の官能評価が可能となる。この官能評価値入
力装置１４から得られたアナログ電気信号をｄを通して
官能評価値の統計処理を行う統計解析処理装置３６に入
力する。

【００３２】官能評価は、データの信頼性を確保するた
めにサンプル量（被験者の数）を２以上とするのが一般
的である。従って、例えば対数等による尺度調整を行う
ことで官能評価値（感覚量）の標準化を行い、続いて、
統計的手法を用いて被験者データを合わせて感覚量を決
定する。具体的には、統計解析処理装置３６では、第２
の記憶媒体３４に格納されている他の被験者から得た官
能評価値と官能評価値入力装置１４からの時系列感覚値
データとを入力データとし、統計解析をする。統計解析
の処理内容は、官能評価実験方法の違いにより異なる。
処理内容の一例として平均・分散・検定などがあげられ
る。この統計処理の結果は、第２の記憶媒体３４に追加
格納される。

【００３３】一方、原波形データについて所定の評価尺
度による評価量を算出する。例えば、評価量計算処理装
置（評価量算出部）２８は、音の評価量及び差分による
評価量の時間微分値を、評価量計算に必要な最小時間刻
み幅がサンプリング周期である時系列データとして計算
する。この評価量の算出処理の結果を第１の記憶媒体３
２に格納しておくことにより、評価量計算処理装置２８
の処理はリアルタイム・オンラインいずれの処理でも可
能である。

【００３４】続いて、相関分析処理装置（相関算出部）
３０により、第１及び第２の記憶媒体に格納されたデー
タの相関分析を行う。相関分析を行うデータは、３つ以
上のデータを含む任意の時間幅における感覚量及び評価
量の時系列データ群である。官能評価実験の時間が進む
に従い、データの時間範囲がオーバーラップしながら更
新される。

【００３５】利用者の要求があるときには、第１の記憶
媒体に格納されている評価量または評価量時間微分値の
線形和で定義される新たな評価量について重回帰分析を
行い、相関係数が大きな場合の回帰係数を計算する。重
回帰分析は、第１の記憶媒体に格納されている評価量を
独立変数、第２の記憶媒体に格納されている感覚量を従
属変数とする。評価量の時間微分値を相関分析の解析対
象とすることにより、感覚量とより高い相関を示す評価
尺度を特定できる場合がある。ディスプレイ２４に、原
波形データ、音源の状態変化データ、時系列感覚値デー
タ、複数の時系列評価値データ、相関値等をグラフ表示
する。

【００３６】図５に音源の状態変化と原波形データの関
係を示す。図５（Ｂ）はエンジン回転数を示す図で、図
５（Ａ）はこの回転数の上昇時の車室内音の変化を示す
図である。この図５（Ａ）に示す原波形データを音信号
出力装置（音再生部）１０から出力し、時系列感覚値デ
ータを得る。一方、この原波形データの特徴に基づいて
所定の音評価尺度により音質評価量を算出する。このと
き、音源の状態変化の一定範囲毎に分割して感覚量及び
評価量の相関を算出するようにしてもよい。図５に示す
例では、回転数の上昇の幅を分割の基準としている。

【００３７】図６は所定の評価尺度による評価量と官能
評価値入力装置にて入力された感覚量とを示すグラフで
ある。図６に示す例では、実線で示す感覚量に対して点
線で示す評価量は、すべてのエンジン回転数において良
好な相関を保っている

【００３８】ここで、評価尺度の例を説明する。広く普
及している一般的な音質評価量の特徴値としては、音圧
（Sound Pressure Level、線形、Ａ〜Ｄの重み付け）、
ラウドネスレベル（Loudness Level 、ISO532で計算方
法が規格化されているものに加えて、臨界帯域比により
計算する方法がある）、シャープネス（Sharpness鋭
さ、速さ）、粗さ（Roughness，振幅変調および周波数
変調）、揺らぎの強さ（Fluctuation Strength）、調子
（Tonality）、明瞭さ（Intelligibility）などがあ
る。

【００３９】また、周波数スペクトル・ピークの険しさ
を用いると過渡音の評価を良好に行うことができる。こ
れは、周波数マスキング効果を考慮し、聴覚に有効な周
波数スペクトルのピークについて、ピークの険しさを定
義する。スペクトル・グラフ上で、臨界帯域毎に設定さ
れる基準線からの各ピークの高さを求め、臨界帯域毎に
異なる重み付けの値を乗じた後の次式（１）による総和
で定義される。

【００４０】

【数１】

【００４１】ここで、 ni ： i番目の臨界帯域におけるマスクされないスペク
トル・ピークの数 H_ij： 基準線からのｊ番目スペクトル・ピークの高さ w_i ： i番目の臨界帯域における重み付け である。

【００４２】H_ij の値を得るために、i番目の臨界帯域
における基準線を次式（２）で定義する。 ｙ = ａ_i ×ｆ+ｂ_i ... 式（２）

【００４３】式（２）において、ｆは周波数、ａ_i、ｂ_i
は定数。ａ_iは、i番目の臨界帯域におけるスペクトル・
グラフのデータから得られる回帰直線の傾きである。ｂ
_iは、i番目の臨界帯域におけるスペクトル・グラフのデ
ータの分散から得られるオフセット量として定義され
る。

【００４４】i番目の臨界帯域におけるｊ番目スペクト
ル・ピークの高さH_ijは、式（３）で定義される。 Ｈ_ij＝Ｐ_ij-（ａ_i ×ｆ_pj + ｂ_i） ... 式（３）

【００４５】式（１）の重み付けの値ｗ_iは、i番目の臨
界帯域の中心周波数ｆ_ciにおける基準線の値として、
(４)式で定義される。 ｗ_ij＝ａ_i ×ｆ_cj + ｂ_i ... 式（４）

【００４６】また、次の不快音感指数（ＵＩ）も車室内
音の不快さの定量化に適している。評価対象の音データ
について、Loudness（Ｌ）、Roughness（Ｒ）および式
（１）で定義される周波数スペクトル・ピークの険しさ
(ＳＰ)を得、三つの値の線形和によって式（５）で定義
される。 ＵＩ＝ａ₀+ａ₁×Ｌ+ａ₂×Ｒ+ａ₃×ＳＰ ... 式（５） ａ₀、ａ₁、ａ₂、ａ₃は、官能評価実験データの重回帰分
析から得られる定数。

【００４７】この不快音感指数による評価量と実際の感
覚量との相関関係を図７に示す。これによると、符号ａ
及びｃで示す評価の両端では極めて良好な相関を示して
おり、また、感覚量のぶれを考慮すると、符号ｂで示す
値も誤差の範囲内と考えられ、また、全体の類似度も
０．８６と良好な値を示している。このため、この不快
音感指数を用いて車室内音の評価を良好に行えることが
示唆された。

【００４８】また、タペット音評価指数を用いるように
しても良い。これは、エンジン放射音データに、「オー
ダ・トラッキング・フィルタ」、「ハイパス・フィル
タ」、「時系列エンベロープ変更」の３種類のデジタル
・フィルタ処理をするものである。フィルタ処理後のデ
ータのLoudness（Ｌ）およびSharpness（Ｓ）を得、二
つの値の線形和によって式（６）で定義される。 ＴＩ＝ａ₀+ａ₁×Ｌ+ａ₂×Ｓ ... 式（６） ａ₀、ａ₁、ａ₂は、官能評価実験データの重回帰分析か
ら得られる定数。

【００４９】図８は本実施例による各種評価量の例を示
すグラフ図である。これらのグラフは、図４に示す構成
によりそのディスプレイ２４に表示される。この表示
は、音の再生と同時にリアルタイムに行うようにしても
良い。図８（Ａ）に示すように感覚量と所定の評価尺度
による官能評価量とが良好な相関を示す場合には、その
音源の特性を有する音について当該評価尺度を用いるこ
とができると判定可能となる。一方、図８（Ｂ）に示す
ように、評価尺度Ａによる評価量Ａと、評価尺度Ｂによ
る評価量Ｂとの増減が時間軸で異なる場合には、感覚量
との相関が良い方を特定する。また、この場合、音源の
状態変化に応じてある場合には評価尺度Ａを特定し、ま
た逆の場合には評価尺度Ｂを用いるようにしても良い。
すると、例えば、エンジンの回転数上昇時には評価尺度
Ｂを用い、回転数減少時には評価尺度Ａを用いるといっ
た判定が可能となる。

【００５０】この図８（Ｂ）に示す関係は、評価量と評
価量微分値との関係にも用いることができる。すなわ
ち、図８（Ｃ）に示すように、ある時間軸で評価量その
ものの相関度と評価量微分値の相関度とが異なる場合が
ある。この場合、その音源の状態変化に応じて評価量又
はその微分値を用いるように判定すると良い。

【００５１】上述したように本実施形態によると、官能
評価入力装置を備えたため過渡的に特性の変化する過渡
音に対する感覚の変化をデータとして得ることができ
る。すると、過渡音の官能評価実験を行い、官能評価値
を連続して得ることができる。また、統計解析処理装置
を備えたため、リアルタイムに任意の時間刻みの官能評
価値を入力し、統計解析処理をすることができる。ま
た、信号処理による評価量計算処理装置を備えたため、
従来提案されている評価量に加え、差分計算による時間
微分値を計算することができる。また、相関分析処理装
置を備えたため、感覚量と評価量の相関をリアルタイム
に解析することができ、感覚量及び評価量のデータ数が
３以上となる任意の時間刻み毎に相関分析をする。ま
た、音質評価に用いる評価量の検証をリアルタイムに行
うことができる。

【００５２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、音質評価方法では、感覚値入力工
程にて、再生された音について予め定められた基準によ
る被験者の感覚が連続的に入力され、さらに、これを音
の原波形データと同期させつつ時系列に格納するため、
再生された音の変化による感覚の変化を連続的に得るこ
とができ、すると、連続的に変化する音のなかでの各音
の評価を得ることができ、従って、各音を時間的に切り
出して評価する場合と比較してより人間の聴覚に合致し
た評価値を得ることができ、しかも、原波形データを生
じさせた音源の状態を時系列で関連づけておく場合に
は、例えばエンジンの可原則など音源の状態変化に伴う
評価値を連続的に得ることができ、このため、快適な音
を生じさせる構造物の設計を行うことができる、という
従来にない優れた音質評価方法を提供することができ
る。

【００５３】また、本発明による音質評価装置では、評
価対象となる音が再生されると、被験者は、ジョイステ
ィックなどの操作手段を操作することで感覚値の変化を
連続的に入力し、そして、感覚値データ格納制御手段
が、この連続的に入力される感覚値を例えば予め定めら
れた周期でデジタルデータに変換等するため、連続的に
変化する音に対する評価値を連続的に得ることができ、
さらに、原波形データと感覚値データとを比較すると、
音の波形変化に対する評価値の変化が明確となり、する
と、音源の形状やそのた反響部材の選定などに役立つ資
料を得ることができる。

【００５４】さらに、本発明による音質評価尺度特定方
法では、評価量算出工程にて、原波形についての数種類
の基準による音感指数等の評価量を時系列に算出し、一
方、感覚値入力工程にて、当該原波形の音の感覚値が被
験者によって入力され、そして、相関算出工程では、時
系列感覚値データに対する各時系列評価値データの相関
値を算出するため、数種類の基準による音感指数等の評
価量のうち、連続音について実際の感覚値と近い評価量
を特定することができ、このような音感指数又は評価量
のうち相関の高いものを特定できると、連続的に変化す
る音の評価量を被験者による実験を行わずに得ることが
でき、特に、この音の評価量を原波形データに基づいて
算出する場合には、原波形データの変化による評価量の
変化が直ちに判明するため、この評価量算出式の値が最
大となるように音源等の形状を最適化するというシュミ
レーションが可能となり、さらには、この音の評価量は
連続的に変化する過渡音であっても各時間区分毎に評価
値が得られるため、実際に音源が運転等した場合に発せ
られる音そのものに対するユーザの感覚量に近く、する
と、形状の最適化のシュミレーションの結果はこのよう
な実際に良好な連続音を発生する形状とすることができ
る、という従来にない優れた音質評価尺度特定方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態の構成を示すフローチ
ャートである。

【図２】図１に示した方法の実施に好適な装置の構成例
を示すブロック図である。

【図３】音評価尺度の使用可否を判定する音質評価尺度
特定装置の構成例を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】図４に示す構成で用いる原波形データと音源の
状態データの一例を示す波形図であり、図５（Ａ）は原
波形データの一例を示す図で、図５（Ｂ）はエンジン回
転数の一例を示す図である。

【図６】エンジン回転数の変化に伴う感覚量と評価量の
変化を示すグラフ図である。

【図７】評価量と感覚量の相関の一例を示すグラフ図で
ある。

【図８】図４に示す構成で得られる波形の一例を示すグ
ラフ図であり、図８（Ａ）は評価値と感覚量の変化を示
す図で、図８（Ｂ）は二種類の評価量の変化を示す図
で、図８（Ｃ）は評価量と評価量微分値とのそれぞれの
感覚量に対する相関度（類似度）の変化を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ 音再生部（例えば、ＤＡＴプレーヤ等の音信号出
力装置） １１ スピーカ（音提示装置） １２ 原波形記憶部 １４ ジョイスティック １６ 感覚値データ格納制御手段（例えば、Ａ／Ｄ変換
器） １８ 感覚値入力部 ２０ 感覚値記憶部 ２２ 演算部 ２４ ディスプレイ ２８ 評価量算出部（評価量計算処理装置） ３０ 相関算出部（相関分析処理装置） ３６ 統計解析装置 ４０ 演算装置 ４１ プログラム読み出し部（例えば、ＣＤ―ＲＯＭド
ライブ） ４２ 記憶媒体（例えば、ＣＤ―ＲＯＭ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 評価対象となる音を再生する音再生工程
   と、この音再生工程にて再生される音の予め定められた
   基準での被験者の感覚値が当該再生される音の時間経過
   に伴って連続的に入力される感覚値入力工程と、この感
   覚値入力工程にて入力される感覚値と音再生工程にて再
   生する音の原波形データとを時間的に関連づけて時系列
   にて記憶する評価データ記憶工程とを備えたことを特徴
   とする音質評価方法。
2. 【請求項２】 評価対象となる音を再生する音再生部
   と、この音再生部によって再生された音について被験者
   による予め定められた基準での感覚値が入力される感覚
   値入力部と、この感覚値入力部から入力される感覚値を
   記憶する感覚値記憶部と、音再生部にて再生する原波形
   データを記憶する原波形記憶部とを備えた音評価装置に
   おいて、 感覚値入力部が、予め定められた方向にて操作される操
   作手段と、この操作手段の連続する操作量に基づいて感
   覚値データを感覚値記憶部に格納する感覚値データ格納
   制御手段とを備えたことを特徴とする音質評価装置。
3. 【請求項３】 評価対象となる音を再生する音再生工程
   と、この音再生工程に前後して当該再生される原波形に
   ついて複数の基準による評価尺度を当該音の時間経過に
   伴う連続的な時系列評価値データとして算出する評価値
   算出工程と、音再生工程にて再生される音の予め定めら
   れた基準での被験者の感覚値が当該再生される音の時間
   経過に伴って連続的に入力される感覚値入力工程と、こ
   の感覚値入力工程にて連続的に入力された時系列感覚値
   データと複数の時系列評価値データの相関をそれぞれ算
   出する相関算出工程とを備えたことを特徴とする音質評
   価尺度特定方法。
4. 【請求項４】 相関算出工程が、原波形の音源の状態変
   化に応じた時間区分毎に相関を算出する音源状態別相関
   算出工程を備えたことを特徴とする請求項３記載の音質
   評価尺度特定方法。
5. 【請求項５】 相関算出工程が、各時系列評価値データ
   及び時系列感覚データのそれぞれの差分計算による微分
   データを算出すると共に当該各時系列評価値の微分デー
   タと時系列感覚値の微分データとの相関を算出する変化
   点相関算出工程を備えたことを特徴とする請求項３記載
   の音質評価尺度特定方法。
6. 【請求項６】 評価対象となる音を再生する音再生部
   と、この音再生部によって再生された音について被験者
   による予め定められた基準での感覚値が入力されると共
   に入力された感覚値を時系列で感覚値データとして出力
   する感覚値入力部と、この感覚値入力部から出力される
   感覚値データに対してデータ処理を行う演算手段とを備
   えた音評価装置を使用して過渡音の評価尺度を特定する
   評価尺度特定用プログラムを記憶した記憶媒体であっ
   て、 当該プログラムは演算手段を動作させる指令として、音
   再生部によって再生される原波形について複数の基準に
   よる評価尺度を当該音の時間経過に伴う連続的な時系列
   評価値データとして算出する評価値算出指令と、感覚値
   入力部から連続的に入力された時系列感覚値データと複
   数の時系列評価値データの相関をそれぞれ算出する相関
   算出指令とを備えたことを特徴とする評価尺度特定用プ
   ログラムを記憶した記憶媒体。