JP2004219417A - 可聴周波調整方式の音響効果ベースの診断システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、可聴周波調整方式の音響効果ベースの診断システムおよび方法を提供する。
【解決手段】 音響表現信号を生成するために、装置（１１２）から音響を収集するように構成された音響収集装置（２１０）と、
定められた帯域幅の範囲外にある前記音響表現信号の第１の周波数範囲を、前記定められた帯域幅の範囲内にある別の対応する第２の周波数範囲に移して、調整済み音響表現信号を生成するように構成された音響信号調整装置（３００）と、
前記調整済み音響表現信号に基づいて、前記定められた帯域幅の範囲内の周波数を持つ可聴周波音響を生成するように構成された音響生成装置（２５０）と、
を備える音響効果ベースの診断を容易ならしめるシステム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可聴周波調整方式の音響効果ベースの診断シルテムおよび方法に関する。

可動部品を持つ各機械の寿命を通じて、部品が摩耗または故障する日がやってくる。このような日がやってくると、摩耗または故障した部品を、だれかが、修理するか、または取り替えなければならない。そうでなければ、この機械の有効寿命は終わる。この機械が、その実用寿命を延ばすためには、このような故障の原因を特定する必要がある。

このことは、可動部品および／または消耗品を持つ広範な装置および機械について、当てはまる。例えば、これは、エンジン、スキャナ、クレーン、鉛筆削り、トラック、船、トランスミッション（伝動装置）、自動販売機、プリンタ、ジュークボックス、エレベータ、エアコン、ファックス機、ポンプ、列車、コピー機などについて、当てはまる。
〔異常動作〕

本明細書では、異常動作とは、規則正しく、生産的で、かつ有用な機能に合致しない、装置または機械の動作をさす。特に、このような機能は、実効性能に合致するものである。例えば、自動車のブレーキでは、金属と擦れ合う金属音は、おそらく、異常動作の徴候である。これらのブレーキは、なおも使用でき、かつ動作できても、その働きは、妨げられる。この騒音は、異常動作の徴候である。

簡潔のために、この説明は、事務機械での異常動作に焦点を合わせている。さらに具体的に言えば、この説明は、通常、事務所または家庭の環境において認められるプリンタ（例えば、レーザ・プリンタまたはインクジェット・プリンタ）に焦点を合わせている。
〔プリンタ異常動作のトラブルシューティング〕

プリンタ用の代表的なトラブルシューティングのシナリオは、顧客が、電話でテクニカル・サポート・センターに助けを求めることを含む。顧客は、電話を使って、その問題点を技術者に説明する。技術者の目標は、その問題を解決することである。
しかしながら、技術者は、顧客の所見および解釈から集められた情報しか持たないことが一般的である。

例えば、顧客は、この状態を、「ペーパージャム（ｐａｐｅｒ ｊａｍ、紙詰まり）」であると述べることがある。しばしば、技術者は、プリンタの動作中、いつジャム（紙詰まり）が発生したか尋ねる。通常、技術者は、「プリンタがわずかに給紙した後に、プリンタが紙にしわを寄せ始める」という、この例とそっくりの返事を受け取る。それゆえ、技術者は、プリンタ動作についての顧客の所見および解釈に頼らなければならない。

その結果、顧客と技術者との間のリモート・トラブルシューティングでは、要望通りに、効率的にまたは効果的にトラブルの原因を見つけ出せないこともある。それゆえ、トラブルシューティングのオンサイト訪問（出張修理）が必要になることがある。

フィールド技術者は、プリンタの異常動作をじかに見ることができるから、オンサイト訪問により、トラブルに対して、極めて効率的で、かつ素早い解決が得られることが多い。しかしながら、オンサイト訪問は、リモート・トラブルシューティングと比べて、実に費用がかかることもある。オンサイト訪問は、出張、人件費、養成、機器のような多額の間接費を含む。

このような二段階トラブルシューティング手法（リモート手法、次にオンサイト手法）には大きな欠点がある。これらの欠点のなかには、次のものがある。
・オンサイト訪問費用、
・フィールド技術者（ｆｉｅｌｄ ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ）とリモート技術者（ｒｅｍｏｔｅ ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ）の人件費、
・フィールド技術者とリモート技術者を養成する費用、
・養成されたフィールド技術者とリモート技術者の不足。

保証期間中であるときに、製造者は、トラブルシューティングの時間および出費の一部または全部の負担（オンサイト訪問を含む）をこうむる。保証期間が終了した後では、トラブルシューティングの要求（特に、オンサイト訪問）が少なくなることから、総営業費と間接費が減らされる。このことは、財源を、他の仕事に使えるようにする。

〔従来のトラブルシューティングの欠点のいくつか〕
従来のトラブルシューティングでは、リモート技術者は、通常、その場の未熟な観察者の所見および解釈に頼っている。従来のリモート・トラブルシューティングは、オンサイト訪問よりも安価であるとは言え、オンサイト専門家（例えば、フィールド技術者）を持つことよりも効果的でなく、また効率的でもない（問題解決に関して）。

本明細書に記述されるものは、少なくとも一部、装置または機械の音響効果に基づいて、そのような装置または機械の動作の診断を容易ならしめる技術である。

一実施形態では、本発明は、音響表現信号を生成するために、装置から音響を収集するように構成された音響収集装置（ｓｏｕｎｄ−ｇａｔｈｅｒｅｒ）、定められた帯域幅の範囲外にある音響表現信号の第１の周波数範囲を、この定められた帯域幅の範囲内にある別の対応する第２の周波数範囲に移して、調整済み音響表現信号を生成するように構成された音響信号調整装置（ｓｏｕｎｄ−ｓｉｇｎａｌ−ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）、その調整済み音響表現信号に基づいて、この定められた帯域幅の範囲内の周波数を持つ可聴周波音響を生成するように構成された音響生成装置（ｓｏｕｎｄ−ｐｒｏｄｕｃｅｒ）を備える、音響効果ベースの診断を容易ならしめるシステムを含むことがある。

他の実施形態では、本発明は、装置から音響を収集して、その収集された音響を表現する信号を生成すること、定められた帯域幅の範囲外にある音響表現信号の第１の周波数範囲を、この定められた帯域幅の範囲内にある別の対応する第２の周波数範囲に移して、その収集された音響を表現する信号を調整すること、この調整から得られた調整済み音響表現信号に基づいて、この定められた帯域幅の範囲内の周波数を持つ可聴周波音響を生成することを含む、音響効果ベースの診断を容易ならしめる方法を含むことがある。

さらに他の実施形態では、本発明は、定められた音響帯域幅に周波数が含まれる調整済み音響を表現する信号を得ること、この定められた音響帯域幅の範囲内の周波数が、その帯域幅の範囲外に移されるように、調整済み音響を表現する信号を元の状態に戻すこと、この装置に関連する１つまたは複数の音響効果ベースの故障サイン（ｆａｕｌｔ−ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を得ること、これらの１つまたは複数の得られた故障サインに基づいて、元の状態に戻された音響表現信号を分析することを含む、音響効果ベースの診断を容易ならしめる方法を、コンピュータでの実行時に実施するコンピュータ実行可能な命令を持つコンピュータ読取り可能媒体を備えることがある。

さらに他の実施形態では、本発明は、定められた音響帯域幅に周波数が含まれる調整済み音響を表現する信号を得ること、この定められた音響帯域幅の範囲外の周波数が、その帯域幅の範囲内に移されるように、調整済み音響を表現する信号を元の状態に戻すこと、この装置に関連する１つまたは複数の音響効果ベースの故障サインを得ること、これらの１つまたは複数の得られた故障サインに基づいて、元の状態に戻された音響表現信号を分析することを含む、音響効果ベースの診断を容易ならしめる方法を含むことがある。

さらに他の実施形態では、本発明は、装置の動作により生成された音響を収集して、その収集された音響を音響表現信号に変換するように構成された音響収集装置、定められた帯域幅の範囲外にある音響表現信号の第１の周波数範囲を、この定められた帯域幅の範囲内にある別の対応する第２の周波数範囲に移して、調整済み音響表現信号を生成するように構成された音響信号調整装置、この定められた音響帯域幅の範囲外の周波数が、その帯域幅の範囲内に移されるように、調整済み音響を表現する信号を元の状態に戻すように構成された音響状態復帰装置（ｓｏｕｎｄ−ｄｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）、この元の状態に戻された音響を表現する信号を分析して、この装置の１つまたは複数の故障状態の可能性を判定するように構成された音響分析装置（ｓｏｕｎｄ ａｎａｌｙｚｅｒ）、装置のデータベースとつながって、装置のデータベースから、装置に関連する１つまたは複数の故障サインを得るように構成された故障サイン・データベース・インターフェースを備える音響効果ベースの診断アーキテクチャであって、このデータベースから得られた１つまたは複数の故障サインに基づいて、この元の状態に戻された音響を表現する信号を音響分析装置で分析する診断アーキテクチャを含むことがある。

以下の説明は、可聴周波調整方式の音響効果ベースの診断の１つまたは複数の模範的な実施を記述している。本発明者らは、これらの模範的な実施を例証とするつもりである。本発明者らは、これらの模範的な実施に、この請求された本発明の範囲を限定させるつもりはない。もっと適切に言えば、本発明者らは、この請求された本発明も、現在または将来の他の技術とともに、他のやり方で実施されるかもしれないと考えている。

可聴周波調整方式の音響効果ベースの診断の一実施形態の一例は、「模範的な診断」と呼ばれることがある。
全図面を通じて同じ番号を使用して、同じ要素および特徴を参照する。
〔序説〕

便宜上、説明をわかりやすくするために、本明細書中の説明の大部分は、事務機械とコンピュータ周辺装置に焦点を合わせている。２つの普通の例は、プリンタとスキャナである。それゆえ、「事務機械」、「コンピュータ周辺装置」、または「周辺装置」という語は、列挙されてないが、ただし本来、類似している他の装置とともに、プリンタとスキャナを含むことが明白である。

しかしながら、特に明示しない限り、本明細書中の説明は、特に音響が異常動作状態を表わすときに、このような音響を生成するあらゆる装置および機械に当てはまる。例えば、プリンタ、スキャナ、コンピュータ周辺装置、コピー機、ファクシミリ機、コンピュータなどの普通の事務機械は、このような分類に入る。それゆえ、「事務機械」という語は、列挙されてないが、ただし本来、類似している他の装置とともに、本明細書に列挙された上記装置を含むことが明白である。

以下は、特に音響が異常動作状態を表わすときに、このような音響を生成するもののうち、このような分類に入るその他類似の装置および機械を、限定することなく、例示としてのみ挙げたものである。
・オーディオ・コンポーネント
・電子機器
・エンジン

さらに、特に指示しない限り、本明細書中に用いられる「音響」という語は、聞き取れる音と聞き取れない音を両方とも含む。言い替えれば、「音響」は、人間に聞き取れる音、および、人間に聞き取れる範囲よりも低い（すなわち、可聴下周波）音と、人間に聞き取れる範囲よりも高い（すなわち、可聴上周波）音を含む。
〔模範的な音響効果ベースのリモート診断アーキテクチャ〕

図１は、音響効果ベースのリモート診断アーキテクチャ１００を示している。図１は、互いに遠く離れていそうな２つのサイト、すなわち、顧客サイト１１０とコール・センタ・サイト１５０を含む。これらのサイト名は、便宜上、例証として用いられている。もちろん、これらのサイト名は、限定するつもりはない。本明細書では、「リモート（遠く離れている）」とは、時間および／または空間による隔たりをさす。

音響効果ベースのリモート診断アーキテクチャ１００を用いて、プリンタの異常動作の音響に基づいて、このような動作を自動的に診断することがある。言い替えれば、これは、異常動作の音響効果に基づいている。別法として、これは、異常動作の手動診断を容易ならしめることがある。

顧客が、プリンタ１１２の問題に直面するときに、顧客は、通常、テクニカル・サポートに電話をかける。従来の手法では、リモート技術者（例えば、技術者１６０）は、顧客の所見および解釈に制限される。次に、模範的な診断では、リモート技術者は、実際に、プリンタの異常動作を聞くことがある。別法として、この音響は、自動的に分析されて、そのような自動分析の結果がリモート技術者に提供される。

このような音響効果ベースのリモート診断アーキテクチャ１００の範囲内では、図２の可聴周波調整ユニット２００を用いて、その異常動作中にプリンタが発する音響の広帯域スペクトルを取り込む。さらに、可聴周波調整ユニット２００は、取り込まれた音響スペクトルを再生するが、ただし、狭帯域に定められた周波数帯内で再生する。

顧客サイト１１０は、被測定事務機械、すなわちプリンタ１１２を含む。プリンタ１１２が異常動作をするときに、プリンタ１１２は音響１２０を発する。可聴周波調整ユニット２００を、プリンタ１１２の近くに置くと、可聴周波調整ユニット２００は、音響１２０を受け取って、処理する。可聴周波調整ユニット２００は、音響１２０の調整済み標本（サンプル）１２２である新たな音響を発する。この調整済み標本１２２を、電話機１１４で受け取り、それを電話網インフラ１３０により送る。

通常、呼出しは、顧客サイト１１０から、電話網インフラ１３０を経て、コール・センタ・サイト１５０に行われる。建物１５２は、コール・センタ・サイトの建物または場所を表わしている。コール・センタ１５４は、それ自体、建物１５４に入っていることがある。

コール・センタ１５４は、音響効果分析装置４００および／またはリモート技術者１６０という２つの構成要素を含む。音響効果分析装置４００は、調整済み標本１２２が電話網インフラ１３０により送られるときに、調整済み標本１２２の電気信号を受け取る。音響効果分析装置４００は、その伝送信号から、上記の調整済み標本１２２を再生する。音響効果分析装置４００は、この標本を元の状態に戻して、元の音響１２０の全部または一部を再生する。

音響効果分析装置４００は、この音響を分析して、異常動作の音響効果に基づいて、異常動作を自動的に診断し、かつ／または、この音響の手動診断を容易ならしめる。リモート技術者１６０は、この分析結果を解釈し、かつ／または、これ自体の分析を実行し、次に、顧客とやり取りする。
〔音響の調整〕

電話網インフラ１３０は、音響を表現する信号を搬送する。本明細書では、このような信号は、音響表現信号と呼ばれる。
しかしながら、電話網インフラ１３０は、限られた帯域幅の範囲内の信号しか搬送しない。送られる周波数は、約３，０００ヘルツの帯域幅に制限される。代表的な電話網インフラの全域では、約４００ヘルツよりも低く、かつ約３，４００ヘルツよりも高い信号周波数はどれも送られない。

可聴周波調整ユニット２００は、音響１２０を電話網インフラ１３０により送るときに、その音響表現信号の周波数が、代表的な電話伝送スペクトルの範囲内に入るように、音響１２０を調整する。ここでは、この調整済み音響１２２は、電話伝送スペクトルの範囲外にあるはずの未調整の周波数を持った音響を含む。その結果、調整により、電話伝送スペクトルよりも高い／低い音響（可聴上周波音／可聴下周波音）を、電話網インフラ１３０により、音響表現信号を介して送ることができる。

可聴周波調整はまた、機械の「低く重々しい連続音」が発生する低周波の可聴周波スペクトルでの「よりきれいな」信号も提供するために用いられることがある。
〔可聴周波調整ユニット〕

図１と図２に示されるように、可聴周波調整ユニット２００は、模範的な実施形態において、円形のホッケー・パック状の筐体を含む携帯用の装置であることもある。可聴周波調整ユニット２００は、音響効果ベースのリモート診断アーキテクチャ１００の構成要素の一部を収容している。これは、ある実施の一例である。しかしながら、このユニットは、他のほとんどのサイズおよび形状の筐体を持つこともある。

この種の携帯用装置は、ユーザまたはフィールド技術者が、プリンタの異常動作のトラブルシューティングに用いるのに便利である。ほぼ、図１と図２に示されるとおりに、この装置は、プリンタ１１２と電話受話器１１４との間に置かれることがある。別法として、可聴周波調整ユニット２００は、一時的にまたは恒久的にプリンタに結合される装置であることもある。

さらに、可聴周波調整ユニット２００の構成要素の１つまたは複数は、プリンタ自体に組み入れられることもある。

図２に示されるように、可聴周波調整ユニット２００は、音響１２０を収集するマイクロホン２１０を含む。これは、例えば、コンタクト・マイクロホンまたは振動トランスデューサであることもある。このマイクロホン、およびその関連構成要素（または、音響収集機能を果たす他の装置）は、本明細書では音響収集装置とも呼ばれる。

このユニットは、入ってくる音響１２０を処理する可聴周波調整モジュール３００を含む。可聴周波調整モジュール３００は、図３に焦点を合わせた下記セクションに述べられている。この可聴周波調整モジュール３００と、その関連構成要素（または、音響収集機能を果たす他の装置）は、本明細書では可聴周波調整装置または音響信号調整装置とも呼ばれる。

さらに、このユニットは、外部デジタル装置（例えば、コンピュータ）に接続する入出力（Ｉ／Ｏ）システム２２０も含む。このユニットはまた、後で再生するか、または送るために、音響表現を記憶させるメモリ（記憶媒体）２３０も含むことがある。このユニットは、バッテリなどの内部電源２４０を含む。別法として、このユニットは、外部電源への接続線を含むことがある。

さらに、可聴周波調整ユニット２００はまた、可聴周波調整モジュール３００の出力に基づいて、調整済み音響１２２を発生させるスピーカ２５０も含む。このスピーカ、および、その関連構成要素（または、音響生成機能を果たす他の装置）は、本明細書では音響生成装置とも呼ばれる。

ユニット２００は、可聴周波フィードバックおよび漂遊ノイズの拾い込み（ｓｔｒａｙ ｎｏｉｓｅ ｐｉｃｋ−ｕｐ）を防止するために、音響的に減衰させる材料で構成されることもある。例えば、このユニットは、音響収集部分（マイクロホン２１０を用いる）と音響生成部分（スピーカ２５０を用いる）との間に、音響的に減衰させる壁面２６０を含むことがある。

マイクロホン２１０は、被測定プリンタ１１２から、聞こえる距離内に設置されるが、音響効果ベースのリモート診断アーキテクチャ１００の他の構成要素のほぼすべては、このプリンタから遠く離れて設置されることがある。
〔可聴周波調整ユニットの模範的な使用法〕

図１と図２に示される実施形態では、可聴周波調整ユニット２００のマイクロホン２１０は、被測定装置（例えば、プリンタ１１２）に対して配置される。電話のマイクロホン（電話受話器）１１４は、このユニットの反対側に対して配置される。

機械の振動（例えば、音響１２０）は、マイクロホン２１０により捕えられる。マイクロホン２１０は、この音響を音響表現信号に変換する。可聴周波調整モジュール３００は、音響表現信号を増幅し、低周波および／または高周波を強め、その結果を、搬送周波数と混合して伝送を向上させ、高周波および／または低周波をフィルタリングし、もう一度、増幅して、スピーカ２５０に出力する。スピーカ２５０は、この調整済み音響表現信号を実際の音響に変換する。

スピーカ２５０を、電話受話器１１４の近くに置き（例えば、電話受話器１１４に押し当て）、その出力をリモート・サイト（例えば、コールセンタ１５４）に送って、そこで、スペクトル分析が行われる。それゆえ、電話受話器は、その調整済み音響を受け取って、それを、音響表現信号に変換する。オプションとして、その出力は、ＰＤＡ、またはＰＤＡの近くのラップトップ・コンピュータに送られて（Ｉ／Ｏシステム２２０を通じて）、その音響表現信号をオンサイトで分析する。
〔可聴周波調整モジュール〕

図３は、可聴周波調整モジュール(音響信号調整装置)３００の模範的な一実施形態の詳細と、Ｉ／Ｏシステム２２０の詳細を示している。

モジュール３００は、図３に示されるやり方で構成された電子回路であることもある。モジュール３００は、マイクロホン２１０から音響表現信号を受け取る。モジュール３００は、もとの音響表現信号（音響１２０を表現するもの）を増幅する可聴周波プリアンプ３１２と、可聴周波圧縮器３１４を含む。

モジュール３００は、信号を所定の経路で低域フィルタ、高域フィルタ、またはバイパス・ラインに送るセレクタ・スイッチ３２０を含むことがある。モジュール３００はまた、低域フィルタ３３０または高域フィルタ３３６も組み込んでいて、混合されて、送られる好ましい周波数範囲を、その音響表現信号から選択することがある。モジュール３００は、これらの選択された周波数を局部発振器３３４に付加するミキサ３３２を持っている。局部発振器３３４は、それらの周波数に対して搬送信号（例えば、約２０００Ｈｚ）を提供する。

モジュール３００は、最終調整済み周波数範囲を選択し、無関係の高周波および低周波を排除する帯域フィルタ３３７を持つことがある。別の方法として、このモジュールは、フィルタとスイッチの他の組合せを用いて、異なる帯域幅に対して調整することがある。スイッチがバイパス位置にある場合には、増幅および圧縮された信号は、フィルタリングも混合もなく、送られることがある。

この調整済み信号は、ＰＡアンプ３４０を用いて増幅されて、スピーカ２５０は、適宜に、その調整済み信号に基づいて音響を生成する。この音響は、その調整済み音響である。

図３は、外部デジタル装置（例えば、コンピュータ）に接続するＩ／Ｏシステム２２０を示している。Ｉ／Ｏシステム２２０は、その調整済み信号をデジタル表現に変換するアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２２を含む。この表現は、Ｉ／Ｏポート２２４を通じて、他の装置（例えば、コンピュータ）に送られることがある。

別の方法として、このデジタル化された調整済み信号は、メモリ２３０に記憶させる。
〔音響効果分析装置〕

図４は、コールセンタ１５４の音響効果分析装置４００を示している。電話受話器１１４は、その調整済み音響を表現する信号を、電話網インフラ１３０を介して、コールセンタ１５４に送る。音響効果分析装置４００は、この入力音響信号を受け取る。少なくとも１つの実施では、音響効果分析装置４００は、音響効果分析用に１つまたは複数のプログラム・モジュールを有するパーソナル・コンピュータである。

音響効果分析装置４００は、ディジタイザまたはＰＣサウンド・カードに、電話接続線またはマイクロホンを介して可聴周波入力がある。音響効果分析装置４００は、調整済みサウンドを表現する入力信号を増幅する増幅器４０５を含む。増幅器４０５は、ハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェアとソフトウェアの或る組合せを通じて構築されることがある。増幅器４０５、およびその関連構成要素（または、信号増幅機能を果たす他の装置）は、本明細書では音響信号状態復帰装置とも呼ばれる。

音響効果分析装置４００は、スペクトル・アナライザ４１０を持っている。これは、可聴周波スペクトル分析ルーチン（例えば、ＦＦＴルーチン、すなわち高速フーリエ変換）を含むことがある。音響効果分析装置４００は、テストでは特定のタイプの被測定装置に対して、故障スペクトル「指紋」（または、「サイン」）のデータベース４２０を持っている。このようなサインは、公知の故障状態の間に発せられる音響を表現する記憶された波形またはデータである。

音響効果分析装置４００は、所定の間隔で零交差タイムスライスＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いて、この増幅された入力音響表現信号を処理することで、プリンタ・ノイズを分析する場合がある。例えば、音響効果分析装置４００は、１００ｍｓｅｃのタイムスライスを使用するかもしれない。

音響効果分析装置４００の誤差分析ルーチンは、この分析された入力音響と、データベース４２０中のエントリを比較する。音響効果分析装置４００は、その結果を表示する出力ルーチンであることもある。これらの機能は、比較器４３０および／または故障診断装置４４０によって果たされる。

この出力は、リモート技術者１６０に提示されることがある。この技術者は、単に、この診断の結果を顧客に報告するだけのこともある。別法として、この技術者は、さらに、音響効果分析装置４００の結果を分析して、追加結論を下すことがある。この技術者は、このような結論を顧客に報告する。

他の代替実施形態では、技術者１６０は、音響効果分析装置４００が調整し、かつ／または元の状態に戻したものと同一の入力音響を聞いて、技術者１６０自身の結論を引き出す。このような人による結論は、音響効果分析装置４００の結果といっしょに用いられることもある。人による診断と、音響効果分析装置４００の診断との比較は、技術者を養成するのに用いられることがある。このような比較は、音響効果分析装置４００を微調整するのにも用いられることがある。
〔音響分析装置の動作のあらまし〕

音響分析装置は、増幅された音響表現信号を、とりわけ知られている機械状態に対する一連のスペクトル・サイン（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）に分割する。スペクトル一致（スペクトル照合）は、特定のサインに対する「完全一致のパーセント」として記録される。この一致ファイルは、機械の故障、警告、誤差状態、提案された保守処置のルックアップ・テーブルに対応づけられる。この表にまとめられた結果が、要約され、技術者１６０に表示されて、処置が取られる。

別の方法として、このシステムは、完全に自動化されて、その結果が、電子メールまたは音声応答ユニットを介して、顧客に送られる。
〔予測予防保守〕

模範的な診断は、プリンタの現在の異常動作状態の診断に加えて、近い将来に、この異常状態の開始も予測することもある。プリンタが正常に動作しているように見えても、プリンタは、近い将来、保守または修理の必要を示す自動警報音を発することがある。例えば、歯車からの小さなきしる音は、その歯車が、２、３ヶ月以内に取替えを必要とすることを示すことがある。

模範的な診断では、予防保守は、プリンタが発している音響に基づいて、故障予測から効果的に行われることがある。これは、問題が起こる前に、その問題について、ユーザに保守を予定させることで、ダウンタイムを減らすのに役立つことになる。
〔データベース〕

それぞれの問題状態（「故障」）は、通常、固有の可聴周波サイン（「故障サイン」）を持つであろう。それぞれの予測される問題状態は、また、通常、それ自体の固有の可聴周波サイン（「予測故障サイン」）も持つであろう。これらの故障サインは、ちょっとしたヒューリスティック（発見的方法）を用いて、経験的に決定できる。言い替えれば、一連の多数の実験（または、現場テスト）は、それぞれの被測定装置に行われて、様々な故障状態および予測故障状態の音響を記録する。これらの故障サインを用いる自動トラブルシューティングは、専門技術者の経験および知識に基づいて、改善されることがある。

このような故障サインは、リレーショナル・データベースにおいて、分類されて、関連づけられることがある。診断アルゴリズムは、ノイズ信号と、１つまたは複数の故障サインを比較して、１つまたは複数の現在または将来の問題状態の発生に関して、結論を引き出す。
〔異常動作音の遅延分析〕

模範的な診断の別の実施例では、プリンタの音響を録音することがある。この録音が蓄積される。この録音は、音響処理センタに送られるか、または配信される。

この実施例では、プリンタの動作音響は、手動または自動で録音される（例えば、ＭＰ３様式）。この音響ファイルは、プリンタにリンクされたコンピュータにより処理されることがある。別の方法として、この音響ファイルは、リモート音響処理センタに送られる（例えば、電子メールを介して）ことがある。

伝統的なデジタル・オーディオ様式（例えば、ＭＰ３）は、人間に聞き取れる範囲で最適化されるから、この様式で記憶させる前に信号を調整すれば、さらに広い帯域幅が取り込まれる。
〔模範的な診断の方法論的実施〕

図５は、音響効果ベースのリモート診断アーキテクチャ１００（または、その或る部分）によって実行される模範的な診断の方法論的実施を示している。この方法論的実施は、ハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェアとソフトウェアの組合せで行われることがある。

図５の５１０において、模範的な診断は、被測定装置から発せられる音響を得る。本明細書では、被測定装置の主要例はプリンタであるが、ただし、その主要例は、特に音響が異常動作状態を表わすときに、このような音響を生成する装置または機械であればどんなものであってもよい。

５１２において、入力された音響を調整する。５１４において、その調整済み音響を表現する信号を、電話網インフラ１３０により送る。

図５の５１６において、模範的な診断は、その調整済み音響を表現する信号を受け取る。５１８において、模範的な診断は、その調整済み音響を表現する信号を元の状態に戻して（例えば、信号増幅により）、元の調整されてない音響を表現する信号を得る。

５２０において、模範的な診断は、故障サイン・データベース中のデータにアクセスする。このデータベースは、現時故障と予測故障の双方の故障サインを含むことがある。データベース４２０は、それらの故障サインを記憶させるために、模範的な診断が使用できる構成要素の主要例である。

５２２において、模範的な診断は、このデータベースから得られた１つまたは複数の故障サインを用いて、入力音響を分析する。この診断は、このような分析に基づいて、現在の故障状態が発生しているかどうか、またその故障状態とは何か判定する。別の方法として、この診断は、報告書に、特定の故障の可能性を与えるだけのこともある。５２４において、この診断は、そのような判定の結果を示す。この診断は、その結果をリモート技術者に示すこともある。

模範的な診断は、オプションとして、将来の故障状態が発生しているかどうか、またその故障状態とは何か判定することがある。別の方法として、この診断は、報告書に、特定の故障の可能性を与えるだけのこともある。５２６において、この診断は、そのような判定の結果を示す。この診断は、その結果をリモート技術者に示すこともある。

このプロセスは、５３０において終了する。
〔模範的なプリンタ・アーキテクチャ〕

図６は、模範的な診断において利用できる模範的な印刷装置６００の様々な構成要素を示している。

プリンタ（印刷装置）６００は、１つまたは複数のプロセッサ６０２、ＥＥＰＲＯＭ（電気的にデータ書込み・消去可能なＰＲＯＭ）６０４、ＲＯＭ６０６（消去不能）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）６０８を含む。プリンタ６００は、ＥＥＰＲＯＭ６０４とＲＯＭ６０６を持つものが図示されているが、特定のプリンタは、これらのメモリ構成要素のうちの１つしか含まないこともある。さらに、図示されてはいないが、システムバスが、通常、印刷装置６００内の様々な構成要素を接続している。

プリンタ６００はまた、ＲＯＭ６０６に格納された固定メモリ・モジュールとして実装されるファームウェア構成要素６３０も備えている。ファームウェア６３０は、ソフトウェアのようにプログラムされ、テストされて、プリンタ６００といっしょに配布される。ファームウェア６３０は、プリンタ６００内のハードウェアの動作を調整するように実施できるものであって、そこには、このような動作を実行するのに用いられるプログラミング構成物が入っている。

プロセッサ（１つまたは複数）６０２は、様々な命令を処理して、プリンタ６００の動作を制御し、また、他の電子装置およびコンピューティング装置とやり取りする。メモリ構成要素であるＥＥＰＲＯＭ６０４、ＲＯＭ６０６、ＲＡＭ６０８は、設定情報、フォント、テンプレート、印刷されるデータ、およびメニュー構造体情報のような様々な情報および／またはデータを格納している。図示されてはいないが、特定のプリンタは、ＥＥＰＲＯＭ６０４やＲＯＭ６０６の代りに、あるいは、ＥＥＰＲＯＭ６０４やＲＯＭ６０６に加えて、フラッシュ・メモリ素子も含むこともある。

プリンタ６００はまた、ディスクドライブ６１２、ネットワーク・インターフェース６１４、シリアル／パラレル・インターフェース６１６も含む。ディスクドライブ６１２は、印刷されているデータ、あるいは、プリンタ６００で維持される他の情報を追加的に格納する。プリンタ６００は、ＲＡＭ６０８とディスクドライブ６１２を両方とも持つものが示されているが、特定のプリンタは、プリンタの記憶要求に応じて、ＲＡＭ６０８かディスクドライブ６１２のいずれかを含むことがある。例えば、安価なプリンタは、ディスクドライブ６１２を含まずに、小容量のＲＡＭ６０８を含み、それにより、プリンタの製造費用を削減してもよい。

ネットワーク・インターフェース６１４は、プリンタ６００とデータ通信網とを接続する。ネットワーク・インターフェース６１４により、共通データ通信網に結合された装置は、共通データ通信網を介して、プリンタ６００に、プリントジョブ、メニュー・データ、および他の情報を送ることができる。同様に、シリアル／パラレル・インターフェース６１６は、プリンタ６００と、他の電子装置またはコンピューティング装置との間に、直接にデータ通信路を提供する。プリンタ６００は、ネットワーク・インターフェース６１４とシリアル／パラレル・インターフェース６１６を持つものが図示されているが、特定のプリンタは、インターフェース構成要素を１つしか含まないことがある。

プリンタ６００はまた、印刷ユニット６１８も含む。印刷ユニット６１８は、プリントジョブに対応する印刷データにより、紙、プラスチック、布地などの印刷媒体にインク（例えば、液体インク、トナーなど）を選択的に塗布するように配置された機構を含む。例えば、印刷ユニット６１８は、ドラムまたはベルトの中間面にトナーを選択的に塗布させる従来のレーザ印刷機構を含むこともある。次に、この中間面は、制御されるやり方でトナーを印刷媒体に転写させるように、印刷媒体のすぐ近くに導かれる。次に、印刷媒体上のトナーは、例えば、熱エネルギーをトナーに選択的に加えることで、さらに恒久的に印刷媒体に定着される。

印刷ユニット６１８はまた、例えば、両面への印刷が求められるときに印刷媒体を選択的にひっくり返すことで、両面印刷をサポートするように構成されることもある。当業者であれば、多数の異なるタイプの印刷ユニットが利用できることと、本発明の目的では、印刷ユニット６１８が、これらの異なるタイプをどれでも含められることが理解されよう。

プリンタ６００はまた、ユーザ・インターフェースとメニュー・ブラウザ６２０、および表示パネル６２２も含む。ユーザ・インターフェースとメニュー・ブラウザ６２０により、プリンタ６００のユーザは、プリンタのメニュー構造体をナビゲートすることができる。ユーザ・インターフェース６２０は、インジケータ、あるいは、プリンタのユーザが操作する一連のボタン、スイッチ、または他の選択できる制御装置であることもある。表示パネル６２２は、プリンタ６００の状態、および、メニュー構造体を通じてユーザが利用できる現行オプションに関して、情報を提供するグラフィカル・ディスプレイである。

プリンタ６００は、ソフトウェアのアプリケーションまたはアプレットが実行できるランタイム環境を提供するアプリケーション・コンポーネント６２４を含むことがあり、また、通常は含んでいる。模範的なランタイム環境は、ＪＶＭ（Ｊａｖａ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ）である。当業者であれば、多数の異なるタイプのランタイム環境が利用できることが理解されよう。ランタイム環境は、様々なインターフェースを定義できるようにすることで、プリンタ６００の拡張性を容易ならしめ、それにより、アプリケーション・コンポーネント６２４が、プリンタと対話可能になる。
〔模範的なコンピュータ・アーキテクチャ〕

図７は、模範的な診断を実施するのに利用できる模範的なコンピューティング装置７００の様々な構成要素を示している。

コンピュータ７００は、１つまたは複数のプロセッサ７０２、データを入出力するインターフェース７０４、ユーザ入力装置７０６を含む。プロセッサ（１つまたは複数）７０２は、様々な命令を処理して、コンピュータ７００の動作を制御するが、一方、インターフェース７０４は、コンピュータ７００が他の電子装置およびコンピューティング装置とやり取りする機構を提供する。ユーザ入力装置７０６は、コンピュータ７００に接続して、情報をコンピュータ７００に入力するキーボード、マウス、ポインティング・デバイス、または他の機構を含む。

コンピュータ７００はまた、メモリ７０８（例えば、ＲＯＭおよび／またはＲＯＭ）、ディスクドライブ７１０、フロッピー・ディスクドライブ７１２、ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４も含む。メモリ７０８、ディスクドライブ７１０、フロッピー・ディスクドライブ７１２、ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４は、コンピュータ７００用のデータ記憶機構を提供する。図示されてはいないが、システムバスは、通常、コンピューティング装置７００内の様々な構成要素を接続する。

以上本発明の各実施例について説明したが、実施例の理解を容易にするために、実施例ごとの要約を以下に列挙する。
〔１〕 音響表現信号を生成するために、装置（１１２）から音響を収集するように構成された音響収集装置（２１０）と、
定められた帯域幅の範囲外にある前記音響表現信号の第１の周波数範囲を、前記定められた帯域幅の範囲内にある別の対応する第２の周波数範囲に移して、調整済み音響表現信号を生成するように構成された音響信号調整装置（３００）と、
前記調整済み音響表現信号に基づいて、前記定められた帯域幅の範囲内の周波数を持つ可聴周波音響を生成するように構成された音響生成装置（２５０）と、
を備える音響効果ベースの診断を容易ならしめるシステム（２００）。
〔２〕 前記定められた帯域幅が、人間に聞き取れる範囲内にあることを特徴とする〔１〕に記載のシステム（２００）。
〔３〕 前記定められた帯域幅が、通常、電話網インフラにより送られる音響表現信号の一範囲であることを特徴とする〔１〕に記載のシステム（２００）。
〔４〕 前記音響収集装置（２１０）が、マイクロホン、コンタクト・マイクロホン、振動トランスデューサから成る一群から選択されることを特徴とする〔１〕に記載のシステム（２００）。
〔５〕 前記調整済み音響をデジタル化して、前記音響を記憶媒体（２３０）に記憶させるように構成されたデジタル音響記憶装置（ｓｔｏｒｅｒ）をさらに備えることを特徴とする〔１〕に記載のシステム（２００）。
〔６〕 定められた音響帯域幅に周波数が含まれる調整済み音響を表現する信号を得るステップ（５１６）と、
前記定められた音響帯域幅の範囲外の周波数が、前記帯域幅の範囲内に移されるように、調整済み音響を表現する前記信号を元の状態に戻すステップ（５１８）と、
前記装置に関連する１つまたは複数の音響効果ベースの故障サインを得るステップ（５２０）と、
前記１つまたは複数の得られた故障サインに基づいて、前記元の状態に戻された音響表現信号を分析するステップ（５２２）と、
を有する、音響効果ベースの診断を容易ならしめる方法。
〔７〕 前記分析するステップの結果に基づいて、故障状態の表示を生成するステップをさらに有することを特徴とする〔６〕に記載の方法。
〔８〕 前記分析するステップの結果に基づいて、故障状態の可能性を判定するステップをさらに有することを特徴とする〔６〕に記載の方法。
〔９〕 前記故障状態が、現在の故障状態であることを特徴とする〔８〕に記載の方法。
〔１０〕 前記故障状態が、将来の故障状態であることを特徴とする〔８〕に記載の方法。

リモート診断を図式的に示す。 可聴周波調整ユニットの構成要素を示す略図である。 図２の可聴周波調整ユニットの可聴周波調整モジュール構成要素を示す概略図である。 コール・センタでの音響分析装置の構成要素を示すブロック図である。 故障状態を検出する分析法を示す流れ図である。 プリンタ・アーキテクチャを図式的に示したものである。 コンピューティング装置を図式的に示したものである。

符号の説明

１１２ 装置
２００ システム
２１０ 音響収集装置
２３０ 記憶媒体
２５０ 音響生成装置
３００ 音響信号調整装置

Claims (10)

1. 音響表現信号を生成するために、装置から音響を収集するように構成された音響収集装置と、
   定められた帯域幅の範囲外にある前記音響表現信号の第１の周波数範囲を、前記定められた帯域幅の範囲内にある別の対応する第２の周波数範囲に移して、調整済み音響表現信号を生成するように構成された音響信号調整装置と、
   前記調整済み音響表現信号に基づいて、前記定められた帯域幅の範囲内の周波数を持つ可聴周波音響を生成するように構成された音響生成装置と、
   を備える音響効果ベースの診断を容易ならしめるシステム。
2. 前記定められた帯域幅が、人間に聞き取れる範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記定められた帯域幅が、通常、電話網インフラにより送られる音響表現信号の一範囲であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記音響収集装置が、マイクロホン、コンタクト・マイクロホン、振動トランスデューサから成る一群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記調整済み音響をデジタル化して、前記音響を記憶媒体に記憶させるように構成されたデジタル音響記憶装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 定められた音響帯域幅に周波数が含まれる調整済み音響を表現する信号を得るステップと、
   前記定められた音響帯域幅の範囲外の周波数が、前記帯域幅の範囲内に移されるように、調整済み音響を表現する前記信号を元の状態に戻すステップと、
   前記装置に関連する１つまたは複数の音響効果ベースの故障サインを得るステップと、
   前記１つまたは複数の得られた故障サインに基づいて、前記元の状態に戻された音響表現信号を分析するステップと、
   を有する、音響効果ベースの診断を容易ならしめる方法。
7. 前記分析するステップの結果に基づいて、故障状態の表示を生成するステップをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記分析するステップの結果に基づいて、故障状態の可能性を判定するステップをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 前記故障状態が、現在の故障状態であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記故障状態が、将来の故障状態であることを特徴とする請求項８に記載の方法。

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