JP2014039239A - 音響信号処理装置、プログラム及び音響信号の処理方法 - Google Patents

音響信号処理装置、プログラム及び音響信号の処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】音響信号の異常を検出し保存することができる音響信号処理装置を提供すること。
【解決手段】音響信号処理装置のDSPにおいて各信号処理モジュール201〜203が実行されるとともに、信号異常検出モジュール205が実行される。検出モジュール205は、各モジュール201〜203の入出力端に設定されたメータリングポイントmp0〜mp4におけるクリップを検出し、クリップが検出された音響信号をメータリングポイントmp0〜mp4に対応付けて記憶手段113に記憶する処理を実行する。記憶手段113に記憶された音響信号は、出力モジュール206により出力される。
【選択図】図2

Description

本願に開示の技術は、音響信号をミキシングする音響信号処理装置、プログラム及び音響信号の処理方法に関する。
従来、音響信号に対しミキシング、イコライジング、フィルタリング等の信号処理を施すような音響信号処理装置(例えば、オーディオミキサ)では、信号のレベルが過大であった場合に出力される音響信号の瞬時値が制限されることによりクリップが生じる。
この種の音響信号処理装置では、例えば特許文献1に示すように、各種の信号処理を施す信号処理モジュールの入出力端に測定ポイント(文献では、メータリングポイント)を設定し、各測定ポイントの信号レベルを測定してクリップを検出するものがある。また、例えば特許文献2に示すように、信号処理系統をブロック図として表示部に示しておき、クリップを検出した測定ポイントのブロック図上の表示を切り替えるとともに、クリップが生じた信号処理モジュールに係る特性設定画面(ロータリエンコーダ等)を表示部に自動的に表示するものがある。
特許第3705128号公報 特許第4265339号公報
しかしながら、上記したクリップのような音響信号の異常(過大入力等)を検出する音響信号処理装置では、信号の異常が生じたこと、あるいは異常が生じたモジュールを確認することは可能であるが、実際にどのような信号が異常として検出されたのかを確認することは難しい。これに対し、異常信号の発生に対して設定変更を行っても所望の動作とならない場合など後から原因を分析して対応したい場合があり、異常として検出された音響信号を確認したいという要望がある。
本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものである。音響信号の異常を検出し保存することができる音響信号処理装置、プログラム及び音響信号の処理方法を提供することを目的とする。
本願に開示される技術に係る音響信号処理装置は、信号処理手段と、信号異常検出手段と、出力手段とを備える。信号処理手段は、音響信号に対し信号処理を施す。信号異常検出手段は、信号処理手段に係り設定された測定ポイントにおける音響信号の異常を検出し、異常が検出された音響信号を測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶する。出力手段は、測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶された音響信号を出力する。
また、本願に開示される技術に係る音響信号処理装置は、請求項1に記載の音響信号処理装置において、信号異常検出手段は、異常が検出される前の音響信号及び異常が検出されなくなった後の音響信号のうち少なくとも一方の音響信号を異常が検出された音響信号とあわせて記憶手段に記憶する。
また、本願に開示される技術に係る音響信号処理装置は、請求項1又は2に記載の音響信号処理装置において、信号異常検出手段は、音響信号の異常が検出された測定ポイントが設定された信号処理手段に係る情報をあわせて記憶手段に記憶し、出力手段は、記憶された音響信号とともに/又は個別に情報を出力する。
また、本願に開示される技術に係る音響信号処理装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の音響信号処理装置において、測定ポイントに対応して記憶された複数の音響信号を示す情報を表示する手段と、表示されたもののうち出力手段により出力される音響信号を選択する選択手段と、を有する。
また、本願に開示される技術に係る音響信号処理装置は、請求項1〜4のいずれかに記載の音響信号処理装置において、信号異常検出手段は、音響信号の異常が検出された場合に、音響信号の異常が検出された測定ポイントを含むすべての測定ポイントにおける音響信号を記憶手段に記憶する。
また、本願に開示される技術に係る音響信号処理装置は、請求項1〜4のいずれかに記載の音響信号処理装置において、信号異常検出手段は、音響信号の異常が検出された場合に、測定ポイントのうち、音響信号の異常が検出された測定ポイントと、音響信号が伝送される信号処理経路の異常が検出された測定ポイントから上流側に位置する測定ポイントとにおける、音響信号を記憶手段に記憶する。
また、本願に開示される技術に係るプログラムは、音響信号を処理する音響信号処理装置に適用されるプログラムであって、音響信号に対し信号処理を施す信号処理手段に設定された測定ポイントにおける音響信号の異常を検出し、異常が検出された音響信号を測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶するステップと、測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶された音響信号を出力するステップと、を実行させる。
また、本願に開示される技術に係る音響信号の処理方法は、音響信号に対し信号処理を施す信号処理手段に係り設定された測定ポイントにおける音響信号の異常を検出するステップと、異常が検出された音響信号を測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶するステップと、を備える。
また、本願に開示される技術に係る音響信号の処理方法は、請求項8に記載の音響信号の処理方法において、音響信号を測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶するステップは、音響信号の異常が検出された測定ポイントを含むすべての測定ポイントにおける音響信号を記憶手段に記憶する。
また、本願に開示される技術に係る音響信号の処理方法は、請求項8に記載の音響信号の処理方法において、音響信号を測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶するステップは、測定ポイントのうち、音響信号の異常が検出された測定ポイントと、音響信号が伝送される信号処理経路の異常が検出された測定ポイントから上流側に位置する測定ポイントとにおける、音響信号を記憶手段に記憶する。
本願に開示される技術によれば、音響信号の異常を検出し保存することができる音響信号処理装置、プログラム及び音響信号の処理方法を提供することができる。
本実施形態の音響信号処理装置を示すブロック図である。 音響信号の異常を検出する処理を説明するためのブロック図である。 オーディオバッファのデータ形式を説明するための図である。 表示部の画面を示す図である。 表示部の画面を示す図である。 クリップの発生タイミングを説明するための図である。 信号異常検出モジュールの処理内容を示すフローチャートである。 記憶手段に記憶された音響信号のデータ形式を説明するための図である。 別例の音響信号の異常を検出する処理を説明するためのブロック図である。 別例の信号異常検出モジュールの処理内容を示すフローチャートである。
図1は、本願の実施形態に係る音響信号処理装置100を示すブロック図である。この音響信号処理装置100は、例えばオーディオデバイス101から入力される音響信号に対して各種の信号処理を施して処理後の音響信号をオーディオデバイス101へ出力する装置である。
オーディオデバイス101は、例えば、外部機器(マイクロフォン等)からアナログの音響信号を入力してA/D変換し音響信号処理装置100へ出力する入力ユニットと、音響信号処理装置100からデジタルの音響信号を入力してD/A変換し外部機器(アンプ、スピーカ等)へ出力する出力ユニットとを備える。
音響信号処理装置100は、オーディオインターフェース(オーディオI/F)111と、DSP112と、記憶手段113と、CPU114と、操作部116と、表示部117とを備え、これら各回路がシステムバス119により接続されている。オーディオI/F111は、例えば同軸ケーブルを介してオーディオデバイス101と接続されている。オーディオI/F111は、オーディオデバイス101の入力ユニットから入力されるデジタル音響信号をDSP112に出力する。なお、オーディオI/F111は、デジタル音響信号をシステムバス119に出力するようにしてもよい。また、図示しないがオーディオI/F111は、オーディオデバイス101と接続される端子以外にも電子楽器等の他の機器を接続する端子を備えてもよく、これらの端子からも音響信号を入力出力してもよい。
DSP112は、デジタル信号処理装置(Digital Signal Processor)であり、オーディオI/F111が出力したデジタル音響信号を入力して各種の信号処理を施す。この信号処理は、例えば、ミキシング、イコライジング、フィルタリング等の信号処理である。DSP112は、これらの信号処理を処理内容に応じたプログラム(以下、「信号処理モジュール」という)を実行することで実現する。DSP112は、信号処理を施したデジタル音響信号をシステムバス119あるいはオーディオI/F111を介してオーディオデバイス101の出力ユニットに出力する。
記憶手段113は、RAM等の揮発性メモリやハードディスク等の不揮発性メモリを備える。DSP112は、例えば、記憶手段113のハードディスクに格納された信号処理モジュールを記憶手段113のメモリにロードして実行する。そして、DSP112は、各信号処理モジュールを実行するとともに、信号異常検出モジュールを並列的に実行する。この信号異常検出モジュールは、各信号処理モジュールで処理されるデジタル音響信号の異常を検出し、異常を検出した音響信号を記憶手段113に記憶する処理を実行する。また、信号異常検出モジュールは、音響信号の異常を検出した信号処理モジュールに係る情報等を、その異常を検出した音響信号と対応付けして記憶手段113に記憶する処理を実行する。
CPU114は、音響信号処理装置100の動作を統括制御する制御装置である。CPU114は、記憶手段113に格納された制御プログラムに基づいて制御を行う。CPU114は、例えば、信号異常検出モジュールが記憶手段113に記憶した情報を表示部117(例えばLCD)に表示する。
操作部116は、ミキシング技術者等のユーザが操作を行う各種の操作子(フェーダ、操作ボタン、キーボード、ポインティングデバイス及びマウス等)である。CPU114は、操作部116に対するユーザからの操作情報に基づいてDSP112において実行される信号処理モジュールの各種プログラムに用いる制御パラメータを設定・変更する。また、CPU114は、DSP112から各種データ(設定情報やレベル値等)を取得して表示部117に表示する。
このように構成された音響信号処理装置100では、ユーザが表示部117の表示内容等を確認しながら操作部116に対する操作を行うことでDSP112における信号処理の態様が制御できる。そして、音響信号処理装置100では、信号異常検出モジュールにより入力及び信号処理される音響信号の異常(例えばクリップ)が検出され、異常が検出された音響信号が記憶手段113に記憶されることで、異常を検出した音響信号を、ユーザが異常検出後の任意の時点で確認することができる。
次に、図1に示すDSP112における信号処理の一例について図2を用いて説明する。同図2に示す第一〜第三信号処理モジュール(以下、「第一〜第三モジュール」という)201〜203は、上記した信号処理モジュールの一例であり、第一及び第二モジュール201,202のそれぞれで処理された音響信号を第三モジュール203にて混合し出力する処理を行う。なお、各モジュール201〜203は、DSP112にて実行されるマイクロプログラムにて実現されており、例えば音響信号の伝送単位(1フレーム)毎に繰り返し実行される。
第一及び第二モジュール201,202は、例えば、オーディオデバイス101から複数のチャンネル(この場合2ch)に入力されるデジタル音響信号を各々入力し、各音響信号に対して特性の調整(フィルタリングやイコライジング等)や信号レベルの調整等を行い出力する処理を実行する。この特性調整等に係る設定は、ユーザによる操作部116に対する操作に基づいて各モジュール201〜203の制御パラメータが変更されることで設定される。また、第三モジュール203は、例えば、複数のチャンネル(この場合、第一及び第二モジュール201,202がそれぞれ出力する2ch)のデジタル音響信号を混合し、混合した音響信号に対して特性や信号レベルの調整等を行い出力する処理を実行する。
また、記憶手段113には、各モジュール201〜203が信号処理を行う音響信号を一時的に格納するバッファ領域(以下、「オーディオバッファ」という)211が確保されている。図3にオーディオバッファ211のデータ形式の一例を示す。オーディオバッファ211は、各ポイント(アドレス)p0〜p4が示すバッファ領域にモジュール201〜203が入出力するデータがそれぞれ格納されている。各バッファ領域には、例えば10m秒分の音響信号が所定のデータ形式で記憶される。例えば、ポイントp0が示すバッファ領域には、第一モジュール201に入力される音響信号が記憶されている。
ここで、DSP112は、第一〜第三モジュール201〜203を実行する一方で、各モジュール201〜203に設定される測定ポイント(以下、「メータリングポイント」という)における信号の異常を検出する信号異常検出モジュール(以下、「検出モジュール」という)205を並列的に実行する。なお、検出モジュール205の処理は、例えば、DSP112において各モジュール201〜203の処理が実行された後に実行される。
図2に示すように、各モジュール201〜203の入力及び出力端にはメータリングポイントmp0〜mp4がそれぞれ設定されている。メータリングポイントmp0,mp2は、外部の信号源(オーディオデバイス101又は他の外部接続されるオーディオデバイス等)に対応して設定されている。また、メータリングポイントmp1は第一モジュール201、メータリングポイントmp3は第二モジュール202、メータリングポイントmp4は第三モジュール203のそれぞれの出力信号に対応して設定されている。つまり、本実施形態では、各メータリングポイントmp0〜mp4がその前段に位置する信号処理モジュール201〜203、又は信号源に対応付けられている。
図3に示すオーディオバッファ211の各ポイントp0〜p4は、メータリングポイントmp0〜mp4にそれぞれ対応している。検出モジュール205は実行時にオーディオバッファ211のデータを取得(コピー)する。例えば、検出モジュール205は、ポイントp0が示すバッファ領域からメータリングポイントmp0に対応するデータを取得する。そして、検出モジュール205は、例えば、各メータリングポイントmp0〜mp4における音響信号の信号レベルを測定する等して、音響信号の異常として例えばクリップを検出する処理を実行する。検出モジュール205は、音響信号の異常を検出した場合に、異常発生時の音響信号を含むデータを記憶手段113に記憶する処理を実行する。また、検出モジュール205は、記憶手段113に記憶する音響信号を関連する他の情報(図8参照)とあわせて記憶する処理を実行する。なお、本実施形態の検出モジュール205は、音響信号の異常が検出された場合に、全メータリングポイントmp0〜mp4における音響信号を記憶手段113に記憶する処理を実行する。
なお、ここでいう音響信号の異常とは、クリップ状態のような信号の過大入力に限らず、他の信号状態の変化、例えばハウリングやユーザの誤った操作により接続端子が抜かれ無入力となるような場合に生じるノイズ、あるいはメータリングポイントmp0〜mp4で検出された信号レベルが所定値以下(無入力等)である場合等も含まれる。また、音響信号の異常には、データの欠落が生じた状態、例えば、音響信号処理装置100とオーディオデバイス101との間、あるいは音響信号処理装置100における各信号処理モジュールの間を、音響信号がフレーム単位で信号処理経路に伝送される際、伝送エラーによりフレームデータの一部にビット落ちが生じた状態や、フレームデータの欠落したビットが補完された状態も含まれる。このような音響信号の異常の検出は、例えば検出対象とする信号から設定した閾値等を用いた所定のアルゴリズムにしたがって行なわれるようにすればよく、このアルゴリズム(閾値等)は、検出すべき異常状態に応じて、ユーザが表示部117を操作して設定、変更できるようにすることが好ましい。以下の説明では、主に音響信号の異常をクリップ状態とした場合について説明する。
検出モジュール205は、音響信号を一時的に記憶するための保持バッファ212の領域を記憶手段113に確保する。検出モジュール205は、例えば5秒分の音響信号を保持バッファ212に記憶する。また、検出モジュール205は、保持バッファ212を更新しつつ、音響信号の異常を検出した場合にオーディオバッファ211及び保持バッファ212から音響信号を取得して記憶手段113に記憶する。記憶手段113に記憶された音響信号は、出力モジュール206により出力される。
出力モジュール206は、CPU114により実行され、音響信号の異常を検出したことに応じて記憶された音響信号を記憶手段113から読み出して、例えばオーディオデバイス101に出力する処理を実行する。また、出力モジュール206は、出力する音響信号に関連する情報を記憶手段113から読み出して表示部117に表示する(図5参照)。併せて、出力モジュール206は、オーディオバッファ211に一時的に記憶される各メータリングポイントmp0〜mp4の信号レベル及びクリップ状態を表示部117に表示する(図4参照)。
図4は、出力モジュール206により表示部117に表示される画面の一例である。図4に示すように、表示部117の画面には、各メータリングポイントmp0〜mp4に対応する信号レベルがバーグラフ状に表示されるレベルメータ302が表示されている。各レベルメータ302の上部には、各メータリングポイントmp0〜mp4において音響信号の異常(クリップ)が生じた場合に点灯するクリップ表示部304が表示されている。
また、レベルメータ302の右側には、音響信号の異常を検出したことに応じて記憶された音響信号あるいは関連する情報が確認できる画面を表示させる切替ボタン(図中の「CHECK」)305が表示されている。切替ボタン305は、各メータリングポイントmp0〜mp4のいずれかで音響信号の異常が生じた場合にボタンが有効化され選択可能となる。例えば、図4に示す画面表示では、メータリングポイントmp1,mp4に対応するクリップ表示部304が点灯しており、当該メータリングポイントmp1,mp4において音響信号の異常(クリップ)が生じたことを示している。この状態で、例えばユーザが操作部116のマウスにより切替ボタン305を操作すると図5に示す画面が表示部117に表示される。なお、検出モジュール205は、クリップ以外の音響信号の異常(ハウリングなど)を検出し、検出されたハウリングの音響信号を含むデータを記憶手段113に記憶するようにしてもよい。この場合、出力モジュール206は、ハウリングが発生したメータリングポイントmp0〜mp4のクリップ表示部304を点灯させる、及びハウリングの発生に応じて切替ボタン305を有効化させるようにしてもよい。また、検出モジュール205は、音響信号の異常の種類に応じた複数のモジュールがDSP112で並列的に実行されるようにしてもよい。
図5は図4の切替ボタン305の操作に応じて表示される画面の一例である。図5に示すように、表示部117の画面には、左側の中央部に一覧表示部410が表示されている。一覧表示部410には、音響信号の異常に係る情報が記憶された時刻順(図中のNoの欄の1,2,3・・の順)に1行づつ表示されている。一覧表示部410の各行には、時刻表示欄411、継続時間表示欄412、ポイント選択欄413が表示されている。時刻表示欄411には、音響信号の異常が発生した時間が表示されている。継続時間表示欄412には、音響信号の異常が継続して発生した時間が表示されている。
ポイント選択欄413には、各メータリングポイントmp0〜mp4に対応するボタン415が表示されている。図5におけるボタン415の表記(図中の四角「□」)は、白抜きの表示が音響信号の異常の非検出(すなわち正常状態)、黒塗りの表示が音響信号の異常の検出を各々示している。例えば、図5に示す画面表示では、1行目(NO.1)の表示は、「時刻00:45:11から12秒間クリップが発生し、音響信号の異常(クリップ)がメータリングポイントmp1,mp4で検出されたこと」を示している。
出力モジュール206は、ポイント選択欄413の任意のボタン415(白抜きの「□」あるいは黒塗りの「■」)をユーザが操作した操作情報が入力されると、対応するメータリングポイントmp0〜mp4の記録データをオーディオデバイス101から出力する処理を実行する。また、出力モジュール206は、ユーザにより操作されたボタン415の表示を、図5に示す黒塗りの丸「●」に変更する処理を実行する。黒塗りの丸「●」は当該メータリングポイントが選択され、記憶された音響信号を出力していることを示す。また、出力モジュール206は、記録データの出力の終了にともなってボタン415の表示を元(白抜きの「□」あるいは黒塗りの「■」)に戻す処理を実行する。また、本実施形態の検出モジュール205は、音響信号の異常時に全メータリングポイントmp0〜mp4の音響信号を記憶手段113に記憶する。従って、記憶手段113は、いずれかのメータリングポイントmp0〜mp4で音響信号の異常が発生した際、他のメータリングポイントmp0〜mp4の音響信号も保存されている。なお、出力モジュール206は、ポイント選択欄413の右側に設けられたスクロールボタン416又はスクロールバー417が操作された操作情報に応じて画面表示をスクロールさせる処理を実行し、表示行数が足りずに非表示となっている部分を一覧表示部410に表示する。
一覧表示部410の右側には、情報表示部420と、レベルメータ431と、クリップ表示部432とが表示されている。情報表示部420には、ポイント選択欄413で選択された再生中の記録データに係る情報(例えば、メータリングポイント、再生中の時刻、音響信号のサンプル周波数、量子化ビット数)が表示されている。例えば、図5に示す画面表示では、「●に対応するNo.2のメータリングポイントmp1における時刻03:58:01から5秒間クリップが発生した際の音響信号が再生中で、現在の再生時刻がクリップの発生する1.5秒前(03:56:31)のデータであること」を示している。レベルメータ431及びクリップ表示部432には、再生中の記録データにおける信号レベル及び音響信号の異常状態(クリップの状態)が表示される。なお、出力モジュール206は、終了ボタン440がユーザにより操作されると、表示部117を図4の画面表示に戻す処理を実行する。
次に、図2に示す検出モジュール205の処理手順について図6及び図7を用いて説明する。以下の説明では、各モジュール201〜203を実行する1サイクルを1サンプリング周期(例えばサンプリング周波数を44.1kHz)とし、検出モジュール205が1サイクル毎に実行されるものとする。また、以下の説明では、図6に示すように時刻tjにおいてメータリングポイントmp1でクリップを検出し、その後クリップ状態がN+1回(N+1サイクル)継続して発生した後、時刻t(j+N)で終了したものを想定する。この時刻ti(i=0,1,2・・・,j,・・,j+N)は1サイクルを単位とした時間を示している。また、検出モジュール205は、各サイクル毎に図7に示すフローチャートの処理を実行するものとする。
(時刻t0)
まず、時刻t0において、検出モジュール205は、各メータリングポイントmp0〜mp4に対応するオーディオバッファ211(図2参照)のデータ(ポイントp0〜p4のバッファ領域)をそれぞれ取得する(図7のステップS1)。次いで、検出モジュール205は、ステップS1にて取得したデータに対しクリップが発生していないか検出処理を実行する(ステップS2)。時刻t0ではいずれのメータリングポイントmp0〜mp4においてもクリップが発生していないためクリップの発生を示すフラグCLIPを「0」(非検出)とし(ステップS4)、カウンタ値CNTが「0」より大きいかを比較する(ステップS8)。
ここで、検出モジュール205は、クリップの発生前後の所定時間(5秒間)を含む音響信号を保存する処理を実行するように設定されており、ステップS6において5秒分の音響信号を出力するのに相当する値がカウンタ値CNTに設定される。例えば、サンプリング周波数が44.1kHzで1サンプル周期毎に検出モジュール205が実行される場合には、5秒に相当するカウンタ値CNT_MAXが「220500」となる。この所定時間は、異常信号の特性等に応じて適宜設定することが好ましい。
なお、カウンタ値CNTの初期値は「0」が設定されるものとし、時刻t0においてCNTの値は「0」とする。この場合、ステップS8においてカウンタ値CNTが比較された後、ステップS12にて、ステップS1において取得したオーディオバッファ211のデータを用いて保持バッファ212(図2参照)が更新される。このように、検出モジュール205は、クリップが検出されない期間は保持バッファ212の更新を各サイクル毎に継続することで、直近の5秒間の音響信号が常に保持バッファ212に保存されるように処理する。
(時刻tj)
時刻tjにおいて、検出モジュール205は、オーディオバッファ211から取得したメータリングポイントmp1のデータからクリップを検出する(ステップS2:YES)。検出モジュール205は、クリップが検出されると、フラグCLIPを「1」(検出)とし(ステップS3)、カウンタ値CNTの比較を実行する(ステップS5)。カウンタ値CNTは「0」(初期値)であるため保持バッファ212の書き出しを実行する(ステップS6)。保持バッファ212には直近の5秒間のデータが格納されており、検出モジュール205は、該保持バッファ212のデータ(クリップを検出する直前5秒間のデータ)を記憶手段113にファイルとして保存する。また、カウンタ値CNTに上記したCNT_MAXの値を設定する。
図8は記憶手段113に保存されるファイルに格納されるデータ形式の一例である。データ500にはクリップが発生している期間の前後5秒間の音響信号(図中のオーディオデータ)が含まれる。データ500のヘッダ領域501には、音響信号に係る各種情報(例えば記憶開始時間、ビットレート、サンプリング周波数、量子化ビット数、チャンネル数、クリップの検出回数(N+1の値)、ファイルサイズ等)が記憶される。
ヘッダ領域501に続く第一データ領域502には、1サイクル(図中の0〜N)毎にクリップ情報が記憶される。クリップ情報には、例えば、時間情報、信号処理モジュールの情報、ポインタ等)が含まれる。第一データ領域502に続く第二データ領域503には、クリップ発生の直前の5秒間(1〜MAX)の音響信号が記憶される。このMAXの値は、上記した「CNT_MAX」と同じ値となる。第二データ領域503に続く第三データ領域504には、クリップを検出していたN+1サイクル分の音響信号が記憶される。この第三データ領域504のデータ(j〜j+N)は、第一データ領域502(クリップ情報)の0〜Nのそれぞれに対応しており、クリップ情報に含まれるポインタが各データ(j〜j+N)の格納位置を示している。第三データ領域504に続く第四データ領域505には、クリップ状態が終了した直後の5秒間(j+N+1〜j+N+MAX)の音響信号が記憶される。
上記したステップS6の実行では、保持バッファ212のデータが図8の第二データ領域503に保存される。次いで、ステップS7において、第一データ領域502に対応するクリップ情報を生成し、カウンタ値CNTが「0」より大きい(CNT_MAX)ため(ステップS8)、オーディオバッファ211のデータ及びクリップ情報を記憶手段113のファイルに書き出す(ステップS9)。これにより、図8の第一データ領域502の先頭に時刻tjにおけるクリップ情報が保存され、第三データ領域504の先頭に時刻tjにおけるオーディオバッファ211のデータが保存される。なお、ヘッダ領域501に含まれる情報は、データ500の他のデータ領域が更新されるのにともなって適宜変更・更新される。ステップS10においてフラグCLIPを判定し、フラグCLIPが「1」であるため保持バッファ212を更新する(ステップS12)。
(時刻t(j+N))
次に、図6の時刻t(j+N)においてオーディオバッファ211から取得した全メータリングポイントmp0〜mp4のデータがクリップしていない状態になると、検出モジュール205は、ステップS2においてクリップを非検出と判定し、フラグCLIPに「0」を設定する(ステップS4)。この時点においてもカウンタ値CNTはCNT_MAXであるためステップS9,S10が実行される。
ステップS10において、フラグCLIPが「0」であると判定され、カウンタ値CNTのデクリメント(CNTの値を減算する処理)が開始される(ステップS11)。ここで、上記したようにこのCNT_MAXには5秒間に相当する値が設定されているためクリップ終了後の5秒間はステップS9が実行される。従って、検出モジュール205は、オーディオバッファ211のデータを図8に示す第四データ領域505に順次追記する処理を実行する。言い換えると、クリップが検出される限りはフラグCLIPに「1」が設定(ステップS3)されており、ステップS10の判定によりステップS11(デクリメント)が実行されない。これにより、クリップの発生が継続している場合には、カウンタ値CNTが減算されずに図8の第三データ領域504のデータが1サイクル毎に(この場合N+1回まで)追記される。
また、クリップ終了後はステップS7を実行しないためステップS9におけるクリップ情報の書き出しは実行しない。また、クリップの発生に係わらずステップS12を継続して実行するため、保持バッファ212には常に最新のデータが記憶される。このようにして検出モジュール205は、1サイクル毎に上記した処理を繰り返し実行することで、図8に示すデータ形式で音響信号を、記憶手段113に保存されるファイルに格納する。なお、検出モジュール205は、クリップが検出されたメータリングポイントmp1を含む全メータリングポイントmp0〜mp4について上記した処理を個別に実行するようにしてもよい。また、データ500を各メータリングポイントmp0〜mp4に対応してファイルに保存してもよいし、複数のメータリングポイントをひとまとめにしてファイルに保存してもよい。いずれの場合であっても、各メータリングポイントmp0〜mp4に対応する音響信号を図8に示すデータ形式で記憶手段113に記憶する。
以上、詳細説明したように、本実施形態の音響信号処理装置100では、DSP112において各モジュール201〜203が実行されるとともに、信号異常検出モジュール205が並列的に実行される。検出モジュール205は、各モジュール201〜203の入出力端に設定されたメータリングポイントmp0〜mp4における音響信号の異常(クリップなど)を検出し、異常が検出された音響信号をメータリングポイントmp0〜mp4に対応付けて記憶手段113に記憶する。この記憶手段113に記憶された音響信号のデータは、CPU114で実行される出力モジュール206によりオーディオデバイス101から出力されユーザが確認できるようになっている。このような構成では、音響信号の異常が発生した場合に、異常として検出された音響信号をユーザが後から確認でき、異常が発生した原因を分析し対応することが可能となる。更に、異常が検出された音響信号を記憶しておくことで誰でも異常が検出された音響信号を確認でき、例えばユーザによる制御パラメータの設定変更等の操作で信号の異常が改善されない場合でも専門家に確認してもらうことでより適切に対処可能となる。
また、検出モジュール205は、音響信号の異常の発生前後の所定時間(例えば5秒)を含む音響信号を、異常が検出された期間の音響信号とあわせて記憶する処理を実行する。これにより、ユーザが異常の発生前後の音響信号を踏まえて異常の発生原因を判断できるようになる。
また、表示部117のポイント選択欄413(図5参照)には、各メータリングポイントmp0〜mp4に対応して設けられ再生する音響信号が選択可能なボタン415が設けられており、ユーザがこのボタン415を操作することで容易に検出された音響信号を確認できる。
また、表示部117(図4参照)には、各メータリングポイントmp0〜mp4の音響信号の異常を検出(信号レベルがクリップ)した場合に点灯するクリップ表示部304と、音響信号に異常が発生した場合に有効化される切替ボタン305とが設けられている。このような構成では、クリップ表示部304及び切替ボタン305の表示に従ってユーザが音響信号の異常の発生を確認できる。つまり、複数のチャンネルを備えるような音響信号処理装置100であっても、ユーザが音響信号の異常の発生を容易に認識でき迅速に対応できる。
また、図2に示すように、第一及び第二モジュール201,202の入力端には、メータリングポイントmp0,mp2が外部の信号源に対応して設定されている。このような構成では、メータリングポイントmp0,mp2における音響信号の異常(クリップなど)の検出結果から信号処理モジュール(モジュール201,202)の内部で信号の異常が生じたのか、又は外部の信号源から異常信号が入力されたのかをユーザが判断できる。その結果、複数の信号処理モジュールが接続されるような音響信号処理装置100に対し、どの信号処理モジュールで異常信号が発生したのかをユーザが容易に特定できるようになる。
また、音響信号処理装置100は、音響信号処理装置の一例として、第一〜第三信号処理モジュール201〜203は、信号処理手段の一例として、メータリングポイントmp0〜mp4は、測定ポイントの一例として、記憶手段113は、記憶手段の一例として、信号異常検出モジュール205は、信号異常検出手段の一例として、出力モジュール206は、出力手段の一例として、表示部117は、表示手段の一例として、ボタン415は、選択手段の一例として挙げられる。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、検出モジュール205を、音響信号の異常が検出された場合に、全メータリングポイントmp0〜mp4の音響信号を記憶するようにしたが、これに限定されず、特定のメータリングポイントmp0〜mp4の音響信号のみを記憶するよう変更してもよい。例えば、検出モジュール205は、音響信号の異常が生じたメータリングポイントを起点とし、信号処理経路上の起点となるメータリングポイントから上流(音響信号の供給側)に位置するメータリングポイントの音響信号を記憶するよう変更してもよい。
図9は、この変更を加えた実施形態を説明するためのメータリングポイントmp1〜mp12が設定された複数の信号処理モジュール(以下、「モジュール」という)M1〜M7の信号処理経路を示すブロック図である。図9に示すモジュールM3は、2つのモジュールM1,M2が出力する音響信号が入力され、メータリングポイントmp5から入力する音響信号と合わせて混合等の処理を施してモジュールM5に出力する。また、モジュールM5は、モジュールM3,M4の出力を入力し、混合等の処理を施してモジュールM7に出力する。また、モジュールM7は、モジュールM5,M6の出力を入力し、混合等の処理を施して処理する。各モジュールM1〜M7の入力及び出力端の各々には、メータリングポイントmp1〜mp12が図示のように設定されている。
図10は、この変更に係る検出モジュール205の処理内容を示すフローチャートである。検出モジュール205は、図10のフローチャートを、例えば図7に例示したフローチャートにおけるステップS6にて実行する。図9のブロック図におけるメータリングポイントmp9にて音響信号の異常を検出した場合を例にこの実施形態の動作を説明する。まず、ステップS21において、検出モジュール205は、音響信号の異常が生じたメータリングポイントmp9を起点のメータリングポイントとして設定し、メータリングポイントmp9に対して信号処理経路の上流に位置するメータリングポイント(この場合、メータリングポイントmp1〜mp8)を信号処理経路から探索する処理を実行する。検出モジュール205による探索処理は、例えば、信号処理経路を音響信号が伝送する方向を示す有向グラフを用いて処理できる。ここでいう有向グラフとは、例えば図9に示すメータリングポイントmp1〜mp12の入出力の相関関係を隣接行列、又は他の表現方法(隣接リストなど)を用いて表したものである。なお、検出モジュール205は、探索処理の実行中に同一のメータリングポイントmp1〜mp12が重複して検出された場合には、信号処理経路にループが形成されていると判定する。処理経路にループが形成されていると判定された場合、例えば重複して検出されたメータリングポイントの1つ前のメータリングポイントを終点として探索を終了する。また、信号処理経路に対する探索処理は、有向グラフを用いたものに限らず、他の処理方法(例えば、スパニング木を用いた処理など)を用いることができる。あるいは、検出モジュール205は、メータリングポイントmp1〜mp12の各々と、そのメータリングポイントmp1〜mp12に至るまでの上流のメータリングポイントとを予め対応付けたテーブルなどを用いて処理してもよい。この場合、音響信号の異常が生じたメータリングポイントmp1〜mp12に応じたテーブルを検出モジュール205が参照することによって、音響信号の異常検出時における探索処理を高速かつ低処理負荷にて行うことができる。
次いで、ステップS22において、検出モジュール205は、ステップS21の探索結果のメータリングポイントmp1〜mp9のうち起点のメータリングポイントmp9を除く上流のメータリングポイントmp1〜mp8で音響信号の異常が生じているか否かを判定する。検出モジュール205は、上流のメータリングポイントmp1〜mp8で音響信号の異常が生じていないと判定した場合には、ステップS21の探索結果のメータリングポイントmp1〜mp9の各々に対して音響信号を記憶するよう設定を行う(ステップS23)。この場合、メータリングポイントmp9を起点とした上流の信号処理経路に含まれないメータリングポイントmp10〜mp12の音響信号は記憶されない。
また、ステップS22において、検出モジュール205は、メータリングポイントmp9の上流にある他のメータリングポイントmp1〜mp8で音響信号の異常があると判定した場合には、音響信号の異常が生じた複数のメータリングポイントmp1〜mp9のうちの最上流のメータリングポイントmp1〜mp9から上流に位置するメータリングポイントの音響信号を記憶するよう設定を行う(ステップS24)。例えば、メータリングポイントmp9の他にメータリングポイントmp2,mp6でも音響信号の異常を検出した場合には、検出モジュール205は、最上流のメータリングポイントmp2とその上流に位置するメータリングポイントmp1の音響信号のみを記憶手段113に記憶するよう設定を行う。この場合、メータリングポイントmp2を起点とした経路に含まれないメータリングポイントmp3〜mp12の音響信号は記憶されない。このようにこの実施形態においては、検出モジュール205は、複数のメータリングポイントmp1〜mp12で音響信号の異常が検出された場合に、信号処理経路上の音響信号に異常が最初に生じたメータリングポイントを起点としてその上流側のメータリングポイントの音響信号を記憶対象とする。また、検出モジュール205は、ステップS22において、上流の異なる信号処理経路上にあるメータリングポイントmp1〜mp8で音響信号の異常を検出した場合には、それぞれのメータリングポイントを起点として処理する。例えば、検出モジュール205は、メータリングポイントmp9の他にメータリングポイントmp2,mp4及びmp6のそれぞれで異常を検出した場合には、メータリングポイントmp2を起点としたメータリングポイントmp1,mp2と、メータリングポイントmp4を起点としたメータリングポイントmp3,mp4の音響信号を記憶手段113に記憶する。
なお、検出モジュール205を、上記したステップS22,S24の処理を省略してステップS21の次にステップS23を実行するようにしてもよい。この場合、検出モジュール205は、ステップS22における最上流のメータリングポイントの判定処理を実施せず、ステップS21における探索結果の起点となるメータリングポイントから上流の信号処理経路に含まれる全てのメータリングポイントの音響信号を、次のステップS23にて記憶するよう設定を行う。
また、モジュールM1〜M7で構成される信号処理経路は、静的に固定されたものに限らず、経路の全体あるいは一部が動的に変更される場合がある。信号処理経路は、例えば、オーディオI/F111(図1参照)の入力端子から入力される音響信号に入力チャンネルを割り当てる(パッチする)設定がユーザにより変更されることで経路が変更される。あるいは、信号処理経路は、信号処理経路上にモジュールが追加される場合、例えば、エフェクトを付与するモジュール(インサーションエフェクト)が挿入されるか否かにより、いわゆるウェットとドライとの選択が切り替えられる場合にも変更される。あるいは、信号処理経路は、例えば、ミキサの構成を変更するためにDSP112で実行されるモジュール(モジュールM1〜M7など)をリロードしモジュールが再配置される場合に変更される。このため、検出モジュール205は、信号処理経路が変更可能な場合には、信号処理経路が変更されたことに応じて経路の探索に用いる情報(有向グラフの隣接行列の各要素など)が更新される構成が好ましい。また、信号処理経路が適宜変更されるため、検出モジュール205は、記憶する音響信号のデータと、異常を検出したその時の信号処理経路の状態(モジュールM1〜M7の接続関係)とを関連付けして記憶手段113に記憶する構成が好ましい。例えば、検出モジュール205は、各メータリングポイントmp1〜mp12のデータ500(図8参照)のヘッダ領域501に上流に位置するモジュールM1〜M7の識別情報を記憶する。
また、検出モジュール205は、従前の実施態様と同様、全メータリングポイントmp1〜mp12の音響信号を記憶手段113に一時的に記憶し、後から必要なデータを精査し、音響信号の異常を検出したメータリングポイントを起点とした上流の音響信号を記憶するようにしてもよい。あるいは、検出モジュール205は、音響信号の異常が生じたメータリングポイントmp1〜mp12から所定のメータリングポイントの数だけ(例えば最大4つまで等)上流に位置するメータリングポイントまでを特定のメータリングポイントmp1〜mp12として音響信号を記憶するようにしてもよい。この所定のメータリングポイントの数は、モジュールM1〜M7の各々の処理内容に応じてメータリングポイントmp1〜mp12で発生する可能性がある異常の種類(クリップやハウリングなど)に基づいて設定してもよい。
この変更を加えた実施形態においては、多数の信号処理モジュールM1〜M7を配置した大規模な信号処理経路を有する場合、記憶手段113に記憶されるデータ量は、全メータリングポイントmp1〜mp12の音響信号が記憶される場合に比べて低減することができる。また、記憶するデータ量が低減することにより、音響信号を記憶手段113にファイルとして記憶するための処理や当該記憶したファイルを参照する出力モジュール206における各種処理の負荷が軽減される。
また、以上説明した実施形態では、検出モジュール205をDSP112で実行したが、その一部あるいは全てをCPU114において実行する構成としてもよい。この場合、検出モジュール205をDSP112と異なるプロセッサであるCPU114で実行することでDSP112における処理の負荷が軽減できる。
また、モジュール201〜203及び検出モジュール205の両方をCPU114で実行する構成としてもよい。この場合、DSP112を省略した構成とすることができる。
また、CPU114は、例えば記憶手段113が備えるようなメモリの一部、又は全部を備える構成としてもよい。
また、オーディオI/F111やその他デバイスが有する機能の一部、又は全部をCPU114にて実現してもよい。
また、以上説明した実施形態では、音響信号の異常を検出する前および後の音響信号も併せて記憶するようにしたが、音響信号に異常を検出している期間の音響信号のみを記憶するようにしてもよい。この場合、検出モジュール205が用いるバッファをオーディオバッファ211のみとし保持バッファ212を省略した構成とすることができる。
また、検出モジュール205を、音響信号の異常を検出している期間の音響信号を記憶するものとしたが、音響信号の異常を検出してから予め定めた固定時間分の音響信号だけを記憶する構成としてもよい。
また、検出モジュール205は、記憶手段113に記憶するデータのデータ量を削減する圧縮処理等を施してもよい。
また、音響信号処理装置100は、記憶手段113に記憶した音響信号がオーディオデバイス101以外の他の出力デバイス(例えばヘッドフォン)に出力する構成としてもよい。
また、オーディオデバイス101は、デジタルの音響信号を入出力するユニットを備えてもよい。
また、オーディオデバイス101は、入力ユニットと出力ユニットとをそれぞれ個別のデバイスとする構成でもよい。
また、オーディオデバイス101と音響信号処理装置100との接続は同軸ケーブルに限らず、音響信号が伝送可能な他の接続、例えばイーサネット(登録商標)等のLANを用いてもよい。
また、表示部117における表示(図4及び図5)は一例であり適宜変更してもよい。例えば、図4に示す画面を、各メータリングポイントmp0〜mp4が入力チャンネル毎に表示される構成としてもよい。
また、出力モジュール206は、クリップが検出されたメータリングポイントmp0〜mp4及びモジュール201〜203に係る情報を表示してもよい。例えば、出力モジュール206は、ヘッダ領域501(図8参照)の記憶開始時間や検出回数に基づいて各メータリングポイントmp0〜mp4のクリップの発生頻度をグラフとして表示してもよい。このような構成では、ユーザがクリップの発生状態の傾向等を確認できる。例えば音響信号処理装置100の老朽化に伴う機器の故障の前兆をユーザが早期に認識できシステム障害の発生を未然に防ぐことが可能となる。なお、この場合、上記した統計情報は、図5に示す画面とは別に個別に表示又は出力してもよい。
また、異常が検出された音響信号を再現可能な構成としてもよい。例えば、CPU114は、出力モジュール206を実行し記憶手段113のデータからユーザにより指定されたメータリングポイントmp0〜mp4のデータを順次読み出し、対応するメータリングポイントmp0〜mp4にそれぞれ供給することで、クリップが検出された状態を再現してもよい。この場合、CPU114は、各メータリングポイントmp0〜mp4に対する音響信号のデータの供給を制御し所定のポイントに対するミュート処理を実行してもよい。また、音響信号とともに各モジュール201〜203における制御パラメータ(例えば、ゲインやフィルタのカットオフ周波数等)も併せて記憶し、この制御パラメータの設定状態も併せて再現する構成としてもよい。
また、音響信号処理装置100は、記憶手段113に記憶されたデータを自動、ユーザによる手動等で削除する手段等を備えることは言うまでもない。
また、切替ボタン305を、クリップが検出された場合のみ有効にしたが、常時選択可能にしてもよい。
また、音響信号処理装置100は、記憶した音響信号を外部記憶媒体やネットワーク等に出力できる構成としてもよい。このような構成では、クリップを検出した音響信号を高機能端末で詳細に分析する、又はメーカのウェブサイトにアップロードして専門的な指導を受ける等ができる。この場合、検出した音響信号のデータを外部記憶媒体等に直接保存してもよい。
また、以上説明した実施形態では、各メータリングポイントmp0〜mp4についてクリップを検出し音響信号を記憶したが、少なくとも一つのメータリングポイントの音響信号を検出・記憶する構成であればよい。例えば、外部の信号源に対応するメータリングポイントmp0のみ検出・記憶する構成としてもよい。
また、音響信号処理装置100は、クリップを検出した場合に該当する信号処理モジュールに係るパラメータを設定するロータリエンコーダやフェーダ等の特性設定画面を表示部117に自動表示してもよい。
また、本願における装置は、単独で動作するスタンドアローン型の装置に限らず、例えば、ネットワークを介して複数の装置(仮想マシンなど)が連係して音響信号を処理する装置群(クラウドコンピューティングなど)を含む。また、本願における装置は、1つのスタンドアローン型の装置上で複数の仮想マシンが動作するもの、例えば1つのハードウェア上で複数の仮想マシン(ホスト)が実行され相互に音響信号を送受信して処理する装置も含む。
100 音響信号処理装置
111 オーディオインターフェース
113 記憶手段
117 表示部(表示手段)
201〜203 第一〜第三信号処理モジュール(信号処理手段)
205 信号異常検出モジュール(信号異常検出手段)
206 出力モジュール(出力手段)
415 ボタン(選択手段)
mp0〜mp12 メータリングポイント(測定ポイント)
M1〜M7 信号処理モジュールモジュール(信号処理手段)

Claims (10)

  1. 音響信号に対し信号処理を施す信号処理手段と、
    前記信号処理手段に係り設定された測定ポイントにおける前記音響信号の異常を検出し、異常が検出された前記音響信号を前記測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶する信号異常検出手段と、
    前記測定ポイントに対応付けて前記記憶手段に記憶された前記音響信号を出力する出力手段と、
    を有することを特徴とする音響信号処理装置。
  2. 前記信号異常検出手段は、前記異常が検出される前の音響信号及び前記異常が検出されなくなった後の音響信号のうち少なくとも一方の前記音響信号を前記異常が検出された音響信号とあわせて前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1に記載の音響信号処理装置。
  3. 前記信号異常検出手段は、音響信号の異常が検出された測定ポイントが設定された前記信号処理手段に係る情報をあわせて前記記憶手段に記憶し、
    前記出力手段は、前記記憶された音響信号とともに/又は個別に前記情報を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の音響信号処理装置。
  4. 前記測定ポイントに対応して記憶された複数の音響信号を示す情報を表示する手段と、
    前記表示されたもののうち前記出力手段により出力される前記音響信号を選択する選択手段と、
    を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の音響信号処理装置。
  5. 前記信号異常検出手段は、前記音響信号の異常が検出された場合に、前記音響信号の異常が検出された前記測定ポイントを含むすべての前記測定ポイントにおける前記音響信号を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の音響信号処理装置。
  6. 前記信号異常検出手段は、前記音響信号の異常が検出された場合に、前記測定ポイントのうち、前記音響信号の異常が検出された前記測定ポイントと、前記音響信号が伝送される信号処理経路の異常が検出された前記測定ポイントから上流側に位置する前記測定ポイントとにおける、前記音響信号を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の音響信号処理装置。
  7. 音響信号を処理する音響信号処理装置に適用されるプログラムであって、
    前記音響信号に対し信号処理を施す信号処理手段に設定された測定ポイントにおける前記音響信号の異常を検出し、異常が検出された前記音響信号を前記測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶するステップと、
    前記測定ポイントに対応付けて前記記憶手段に記憶された前記音響信号を出力するステップと、
    を実行させることを特徴とするプログラム。
  8. 音響信号に対し信号処理を施す信号処理手段に係り設定された測定ポイントにおける前記音響信号の異常を検出するステップと、
    前記異常が検出された前記音響信号を前記測定ポイントに対応付けて記憶手段に記憶するステップと、
    を備えることを特徴とする音響信号の処理方法。
  9. 前記音響信号を前記測定ポイントに対応付けて前記記憶手段に記憶するステップは、
    前記音響信号の異常が検出された前記測定ポイントを含むすべての前記測定ポイントにおける前記音響信号を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項8に記載の音響信号の処理方法。
  10. 前記音響信号を前記測定ポイントに対応付けて前記記憶手段に記憶するステップは、
    前記測定ポイントのうち、前記音響信号の異常が検出された前記測定ポイントと、前記音響信号が伝送される信号処理経路の異常が検出された前記測定ポイントから上流側に位置する前記測定ポイントとにおける、前記音響信号を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項8に記載の音響信号の処理方法。
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