JP2017092773A

JP2017092773A - 音声出力検査システム、音声出力装置、音声入力装置

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Publication number: JP2017092773A
Application number: JP2015222296A
Authority: JP
Inventors: 央小島; Hiroshi Kojima; 勉五関; Tsutomu Goseki; 成郎吉澤; Shigeo Yoshizawa; 伸哉相澤; Shinya Aizawa; 大朋塚原; Hirotomo Tsukahara
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2035-11-12
Also published as: WO2017081861A1; JP6562353B2

Abstract

【課題】スピーカの故障を簡易に検出する技術を提供する。【解決手段】増幅部２２は、入力した音声信号を増幅する。第１帯域除去フィルタ２４は、増幅部２２と第１スピーカ２６との間に直列に接続される。第１スピーカ２６は、第１帯域除去フィルタ２４と増幅部２２との間の接続点と、第２スピーカ３０との間に直列に接続される。第１帯域通過フィルタ４２、第２帯域通過フィルタ４４、参照用帯域通過フィルタ４６は、マイク４０に並列に接続される。検出部４８は、第１帯域通過フィルタ４２、第２帯域通過フィルタ４４、参照用帯域通過フィルタ４６に接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、音声出力検査技術に関し、特にスピーカからの音声出力を検査する音声出力検査システム、音声出力装置、音声入力装置に関する。

列車などの各車両内には複数のスピーカが設けられ、これらのスピーカが車内放送装置に接続されることによって、車内放送の音声が各スピーカから出力される。このようなスピーカが正常に機能しているかどうかを診断する必要がある。この診断のために、各スピーカからの距離が異なる位置にマイクロホンを設置し、各スピーカとマイクロホンとの距離に応じて生じる再生音の伝搬遅延時間に基づいて出力源となるスピーカが特定される。さらに、特定したスピーカの再生音の有無を検出することによって、スピーカの故障が診断される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２５３３９９号公報

スピーカごとの伝搬遅延時間の差を認識するためには、スピーカとマイクロホンとの間の距離をある程度長くする必要がある。一方、車両においては、そのような距離を確保することが困難である。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、スピーカの故障を簡易に検出する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の音声出力システムは、音声信号を入力し、第１スピーカと第２スピーカとから音声を出力する音声出力装置と、音声出力装置における第１スピーカと第２スピーカとから出力された音声をマイクで入力する音声入力装置とを備える。音声出力装置は、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部と第１スピーカとの間に直列に接続される第１帯域除去フィルタと、第１帯域除去フィルタと増幅部との間の接続点と、第２スピーカとの間に直列に接続される第２帯域除去フィルタとを備える。音声入力装置は、マイクに並列に接続される第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備える。第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域と第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域が異なり、第１帯域通過フィルタの第１通過帯域は第１阻止帯域に重複し、第２帯域通過フィルタの第２通過帯域は第２阻止帯域に重複し、参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第１通過帯域と第２通過帯域と異なる。

本発明の別の態様は、音声出力装置である。この装置は、音声信号を入力する入力部と、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部に接続される第１帯域除去フィルタと、第１帯域除去フィルタに接続される第１スピーカと、第１帯域除去フィルタに並列となるように、増幅部に接続される第２帯域除去フィルタと、第２帯域除去フィルタに接続される第２スピーカとを備える。第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域と第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域が異なる。

本発明のさらに別の態様は、音声入力装置である。この装置は、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部に接続される第１帯域除去フィルタと、第１帯域除去フィルタに接続される第１スピーカと、第１帯域除去フィルタに並列となるように、増幅部に接続される第２帯域除去フィルタであって、かつ第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域とは異なる第２阻止帯域を有する第２帯域除去フィルタと、第２帯域除去フィルタに接続される第２スピーカとを備える音声出力装置からの音声を入力するマイクと、マイクに並列に接続される第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備える。第１帯域通過フィルタの第１通過帯域は第１阻止帯域に重複し、第２帯域通過フィルタの第２通過帯域は第２阻止帯域に重複し、参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第１通過帯域と第２通過帯域と異なる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、またはコンピュータプログラムを記録した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、スピーカの故障を簡易に検出できる。

本発明の実施例に係る音声出力検査システムの構成を示す図である。図２（ａ）−（ｂ）は、図１の音源から出力される音声信号の周波数特性を示す図である。図３（ａ）−（ｃ）は、図１の音声出力装置における周波数特性を示す図である。図４（ａ）−（ｄ）は、図１の音声入力装置における周波数特性を示す図である。図５（ａ）−（ｇ）は、図１の音声出力検査システムにおいて第１スピーカと第２スピーカが正常である場合の周波数特性を示す図である。図６（ａ）−（ｇ）は、図１の音声出力検査システムにおいて第２スピーカが故障している場合の周波数特性を示す図である。図１の音声出力装置における音声の出力手順を示すフローチャートである。図１の音声入力装置における故障の検出手順を示すフローチャートである。

本発明の実施例を具体的に説明する前に、実施例の概要を説明する。実施例は、バス等の車内に設置され、車内放送を実行するための音声出力装置と、当該音声出力装置に備えられたスピーカの故障を検出するための音声入力装置とを含む音声出力検査システムに関する。このような音声出力装置では、１つの増幅部に複数のスピーカが並列に接続されるので、どのスピーカが故障しているかを特定することが困難である。そのため、スピーカの故障検知が自動的にできる仕組みが望まれる。本実施例では、複数のスピーカのそれぞれに、互いの阻止帯域の異なる帯域除去フィルタが直列に接続される。

一方、音声入力装置には、各阻止帯域に対応した通過帯域を有する帯域通過フィルタが複数並列に接続される。また、音声入力装置において、各阻止帯域のいずれにも対応しない通過帯域を有する参照用帯域通過フィルタが、前述の帯域通過フィルタに並列に接続される。さらに、音声入力装置では、これらの帯域通過フィルタから出力される音圧レベルを比較することによって、故障しているスピーカが特定される。なお、音圧レベルは音声の大きさを示す量である。ここでは、音声だけではなく、音声を電気信号に変換した音声信号の大きさを示す場合にも「音圧レベル」という用語を使用する。

図１は、本発明の実施例に係る音声出力検査システム１００の構成を示す。音声出力検査システム１００は、音声出力装置１０、音声入力装置１２を含む。音声出力装置１０は、音源２０、増幅部２２、第１帯域除去フィルタ２４、第１スピーカ２６、第２帯域除去フィルタ２８、第２スピーカ３０を含む。音声入力装置１２は、マイク４０、第１帯域通過フィルタ４２、第２帯域通過フィルタ４４、参照用帯域通過フィルタ４６、検出部４８を含む。

音声出力装置１０は、車内放送を実行するために、車両内に固定される。一方、音声入力装置１２は、音声出力装置１０と同一の車両内に固定されてもよく、音声出力装置１０の故障を検査する際に、車両内に運び込まれてもよい。後者の場合、音声入力装置１２は、可搬型に構成される。

音源２０は、音声出力装置１０から出力される音声信号、つまり車内放送のための音声信号を出力する。そのために、音源２０は、車内放送の音声信号を記憶し、これを再生して出力する。また、音源２０は、図示しないマイクに接続され、マイクに入力された音声を音声信号として出力する。このような車内放送の音声信号に使用される周波数帯域は、一般的に０．３〜３．４ｋＨｚである。

一方、音源２０は、故障検査用の音声信号も記憶し、これを再生して出力する。故障検査用の音声信号は、例えば、スイープ信号である。図２（ａ）−（ｂ）は、音源２０から出力される音声信号の周波数特性を示す。図２（ａ）は、スイープ信号の時間対周波数の関係を示す。スイープ信号では、時間の経過とともに周波数が変化する。周波数は、例えば、後述の第１スピーカ２６、第２スピーカ３０において再生可能な周波数の上限値以上まで変化する。

図２（ｂ）は、スイープ信号の長時間平均の周波数特性を示す。スイープ信号は、変化する周波数帯域にわたって、同等の音圧レベルを有する。そのため、スイープ信号は、図示される参照用周波数ｆＲ、第１周波数ｆ１、第２周波数ｆ２において同等の音圧レベルとなる。ここで、同等とは、誤差の範囲で均一であることを意味する。また、参照用周波数ｆＲ、第１周波数ｆ１、第２周波数ｆ２は、後述の参照用通過帯域の中心周波数、第１通過帯域の中心周波数、第２通過帯域の中心周波数である。特に、第１周波数ｆ１、第２周波数ｆ２は、４ｋＨｚよりも高くなるように設定される。なお、故障検査用の音声信号は、スイープ信号ではなく、図２（ｂ）の周波数特性を有する信号、例えば、ホワイトノイズであってもよい。図１に戻る。

増幅部２２は、音源２０からの音声信号を入力する。ここでの音声信号は電気信号である。音声信号は、車内放送の音声信号であってもよく、故障検査用の音声信号であってもよい。両方の音声信号に対して、増幅部２２、後述の第１帯域除去フィルタ２４、第１スピーカ２６、第２帯域除去フィルタ２８、第２スピーカ３０での処理は同一である。ここでは、一例として、故障検査用の音声信号であるとして説明する。増幅部２２は、入力した音声信号を増幅する。増幅部２２は、例えば、後述の第１スピーカ２６、第２スピーカ３０において再生可能な周波数帯域において均一の増幅率を有する。増幅部２２は、増幅した音声信号（以下、これもまた「音声信号」という）を第１帯域除去フィルタ２４、第２帯域除去フィルタ２８に出力する。

第１帯域除去フィルタ２４は、増幅部２２と後述の第１スピーカ２６との間に直列に接続され、増幅部２２からの音声信号を入力する。第１帯域除去フィルタ２４には第１阻止帯域が設定されており、第１帯域除去フィルタ２４は、音声信号に対して、第１阻止帯域の音圧レベルを低減させる。第１阻止帯域については後述する。第１帯域除去フィルタ２４は、第１阻止帯域の音圧レベルを低減させた音声信号（以下、これもまた「音声信号」という）を第１スピーカ２６に出力する。第１スピーカ２６は、第１帯域除去フィルタ２４からの音声信号を入力する。第１スピーカ２６は、音声信号を音声に変換して、音声を出力する。第１スピーカ２６には公知の技術が使用されればよい。

第２帯域除去フィルタ２８は、第１帯域除去フィルタ２４に並列となるように、増幅部２２に接続される。具体的に説明すると、第２帯域除去フィルタ２８は、第１帯域除去フィルタ２４と増幅部２２との間の接続点３２と、第２スピーカ３０との間に直列に接続される。ここで、第２帯域除去フィルタ２８には第２阻止帯域が設定されているが、第２阻止帯域は、第１帯域除去フィルタ２４の第１阻止帯域とは異なる。

図３（ａ）−（ｃ）は、音声出力装置１０における周波数特性を示す。図３（ａ）は、第１帯域除去フィルタ２４の周波数特性を示す。図示のごとく、第１帯域除去フィルタ２４は、第１周波数ｆ１を中心にした第１帯域幅Ｅ１において、出力を減衰させる特性を有する。ここで、第１周波数ｆ１と第１帯域幅Ｅ１との組合せによって、第１阻止帯域が規定される。また、図３（ｂ）は、第２帯域除去フィルタ２８の周波数特性を示す。図示のごとく、第２帯域除去フィルタ２８は、第２周波数ｆ２を中心にした第２帯域幅Ｅ２において、出力を減衰させる特性を有する。ここで、第２周波数ｆ２と第２帯域幅Ｅ２との組合せによって、第２阻止帯域が規定される。

さらに、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２とが異なることによって、第１阻止帯域と第２阻止帯域とが異なる。また、第１帯域幅Ｅ１と第２帯域幅Ｅ２とが異なってもよい。つまり、第１帯域除去フィルタ２４と第２帯域除去フィルタ２８とによって、音声信号の異なった周波数成分が減衰される。図３（ｃ）については後述するので、図１に戻る。

第２帯域除去フィルタ２８は、第２阻止帯域の音圧レベルを低減させた音声信号（以下、これもまた「音声信号」という）を第２スピーカ３０に出力する。第２スピーカ３０は、第２帯域除去フィルタ２８からの音声信号を入力する。第２スピーカ３０は、第１スピーカ２６と同様に構成されており、音声信号を音声に変換して、音声を出力する。第２スピーカ３０には公知の技術が使用されればよい。

図３（ｃ）は、第１スピーカ２６、第２スピーカ３０の周波数特性を示す。図示のごとく、第１帯域除去フィルタ２４の周波数特性と第２帯域除去フィルタ２８の周波数特性とを組み合わせた特性になる。つまり、第１阻止帯域と第２阻止帯域以外の帯域では、第１スピーカ２６と第２スピーカ３０の音量が加算された出力になる。一方、第１阻止帯域では第１スピーカ２６からの音量が減った出力になり、第２阻止帯域では第２スピーカ３０からの音量が減った出力になる。なお、第１帯域除去フィルタ２４の第１阻止帯域と第２帯域除去フィルタ２８の第２阻止帯域は、第１スピーカ２６と第２スピーカ３０とから出力される音声で未使用の周波数帯に設定される。そのため、音声出力装置１０において処理される音声信号が車内放送の音声信号であっても、第１帯域除去フィルタ２４と第２帯域除去フィルタ２８は、車内放送の音声信号に影響を与えない。図１に戻る。

マイク４０は、第１スピーカ２６と第２スピーカ３０とから出力された音声を入力する。マイク４０は、入力した音声を音声信号に変換し、音声信号を出力する。ここでも、音声信号は電気信号であるとする。マイク４０には、公知の技術が使用されればよい。

第１帯域通過フィルタ４２と第２帯域通過フィルタ４４は、マイク４０に並列に接続されており、マイク４０からの音声信号をそれぞれ入力する。第１帯域通過フィルタ４２には第１通過帯域が設定されており、第１帯域通過フィルタ４２は、音声信号から、第１通過帯域の部分を抽出する。また、第２帯域通過フィルタ４４には第２通過帯域が設定されており、第２帯域通過フィルタ４４は、音声信号から、第２通過帯域の部分を抽出する。第１通過帯域と第２通過帯域は異なるように設定されるが、以下では、図４（ａ）−（ｄ）を使用しながら、第１通過帯域、第２通過帯域を説明する。

図４（ａ）−（ｄ）は、音声入力装置１２における周波数特性を示す。図４（ａ）は、音声出力装置１０における第１帯域除去フィルタ２４の周波数特性であり、図３（ａ）と同一である。図４（ｂ）は、第１帯域通過フィルタ４２の周波数特性である。図示のごとく、第１帯域通過フィルタ４２は、第１周波数ｆ１を中心にした第１帯域幅Ｐ１の部分を抽出する特性を有する。ここで、第１周波数ｆ１と第１帯域幅Ｐ１との組合せによって、第１通過帯域が規定される。また、第１通過帯域と第１阻止帯域で第１周波数ｆ１は共通しており、第１帯域幅Ｐ１と第１帯域幅Ｅ１も共通する。なお、第１帯域幅Ｅ１は、第１帯域幅Ｐ１より広くてもよい。つまり、第１通過帯域は第１阻止帯域に少なくとも一部が重複するように設定されればよい。

図４（ｃ）は、音声出力装置１０における第２帯域除去フィルタ２８の周波数特性であり、図３（ｂ）と同一である。図４（ｄ）は、第２帯域通過フィルタ４４の周波数特性である。図示のごとく、第２帯域通過フィルタ４４は、第２周波数ｆ２を中心にした第２帯域幅Ｐ２の部分を抽出する特性を有する。ここで、第２周波数ｆ２と第２帯域幅Ｐ２との組合せによって、第２通過帯域が規定される。また、第２通過帯域と第２阻止帯域で第２周波数ｆ２は共通しており、第２帯域幅Ｐ２と第２帯域幅Ｅ２も共通する。なお、第２帯域幅Ｅ２は、第２帯域幅Ｐ２より広くてもよい。つまり、第２通過帯域は第２阻止帯域に少なくとも一部が重複するように設定されればよい。

参照用帯域通過フィルタ４６は、第１帯域通過フィルタ４２、第２帯域通過フィルタ４４と同様に、マイク４０に並列に接続される。参照用帯域通過フィルタ４６には、参照用通過帯域が設定されており、参照用通過帯域は、第１通過帯域と第２通過帯域と異なる。参照用通過帯域は、参照用周波数ｆＲと参照用帯域幅ＰＲとの組合せによって規定される。参照用周波数ｆＲは、第１周波数ｆ１、第２周波数ｆ２と異なるように設定される。また、参照用帯域幅ＰＲは、例えば、第１帯域幅Ｐ１、第２帯域幅Ｐ２と同一になるように設定される。第１帯域通過フィルタ４２は、音声信号から、参照通過帯域の部分を抽出する。このように、参照用帯域通過フィルタ４６は、第１スピーカ２６、第２スピーカ３０の合計音圧を知るためのリファレンスを生成するために使用される。

検出部４８は、第１帯域通過フィルタ４２、第２帯域通過フィルタ４４、参照用帯域通過フィルタ４６に接続される。検出部４８は、第１帯域通過フィルタ４２において抽出された音声信号（以下、「第１信号」という）を入力するとともに、第２帯域通過フィルタ４４において抽出された音声信号（以下、「第２信号」という）を入力する。さらに、検出部４８は、参照用帯域通過フィルタ４６において抽出された音声信号（以下、「参照用信号」という）も入力する。検出部４８は、第１信号の音圧レベル、第２信号の音圧レベル、参照用信号の音圧レベルを比較することによって、音声出力装置１０の第１スピーカ２６、第２スピーカ３０が故障しているか否かを検出する。

図５（ａ）−（ｇ）は、音声出力検査システム１００において第１スピーカ２６と第２スピーカ３０が正常である場合の周波数特性を示す。図５（ａ）は、マイク４０に入力された音声に対応する音声信号の周波数特性を示す。ここでは、第１阻止帯域が第１周波数ｆ１によって示され、第２阻止帯域が第２周波数ｆ２によって示される。また、図示のごとく、第１阻止帯域、第２阻止帯域のいずれでもない部分の音圧レベルは、「ａ」と示される。第１スピーカ２６、第２スピーカ３０が正常である場合、第１阻止帯域、第２阻止帯域のそれぞれにおける音圧レベルは、「ａ」よりも小さい「ｂ」になる。

図５（ｂ）は、参照用帯域通過フィルタ４６の周波数特性を示し、参照用通過帯域が参照用周波数ｆＲによって示される。図５（ｃ）は、参照用信号の周波数特性を示す。参照用信号は、参照用通過帯域において音圧レベル「ａ」を有する。図５（ｄ）は、第１帯域通過フィルタ４２の周波数特性を示し、図４（ｂ）と同様である。図５（ｅ）は、第１信号の周波数特性を示す。第１信号は、第１通過帯域において音圧レベル「ｂ」を有する。これは、第２スピーカ３０だけからの信号成分である。つまり、参照用信号の音圧レベルが第１信号の音圧レベルよりも大きい場合、例えば、ａ＞ｂである場合、検出部４８は、第１スピーカ２６が正常であることを検出する。

図５（ｆ）は、第２帯域通過フィルタ４４の周波数特性を示し、図４（ｄ）と同様である。図５（ｇ）は、第２信号の周波数特性を示す。第２信号は、第２通過帯域において音圧レベル「ｂ」を有する。これは、第１スピーカ２６だけからの信号成分である。つまり、参照用信号の音圧レベルが第２信号の音圧レベルよりも大きい場合、例えば、ａ＞ｂである場合、検出部４８は、第２スピーカ３０が正常であることを検出する。

図６（ａ）−（ｇ）は、音声出力検査システム１００において第２スピーカ３０が故障している場合の周波数特性を示す。図６（ａ）は、マイク４０に入力された音声に対応する音声信号の周波数特性を示す。第２スピーカ３０が故障している場合、第２阻止帯域が減衰された音声が第２スピーカ３０から出力されないので、入力した音声信号において、第２阻止帯域で音圧レベルが減少しない。そのため、図示のごとく、第１阻止帯域でない部分の音圧レベルは、「ｃ」と示される。一方、第１阻止帯域における音圧レベルは、「ｃ」よりも小さい「０」になる。なお、音圧レベル「ｃ」は、前述の音圧レベル「ａ」よりも小さく、音圧レベル「ｂ」と同等である。

図６（ｂ）は、参照用帯域通過フィルタ４６の周波数特性を示し、図５（ｂ）と同様である。図６（ｃ）は、参照用信号の周波数特性を示す。参照用信号は、参照用通過帯域において音圧レベル「ｃ」を有する。図６（ｄ）は、第１帯域通過フィルタ４２の周波数特性を示し、図５（ｄ）と同様である。図６（ｅ）は、第１信号の周波数特性を示す。前述のごとく、第２スピーカ３０から音声が出力されないので、第１信号は、第１通過帯域において音圧レベル「０」を有する。つまり、参照用信号の音圧レベルが第１信号の音圧レベルよりも大きい場合、例えば、ｃ＞０である場合、検出部４８は、第１スピーカ２６が正常であることを検出する。

図６（ｆ）は、第２帯域通過フィルタ４４の周波数特性を示し、図５（ｆ）と同様である。図６（ｇ）は、第２信号の周波数特性を示す。第２信号は、第２通過帯域において音圧レベル「ｃ」を有する。これは、第１スピーカ２６だけからの信号成分である。つまり、参照用信号の音圧レベルが第２信号の音圧レベルと同一である場合、例えば、ｃ＝ｃである場合、検出部４８は、第２スピーカ３０が故障していることを検出する。図１に戻る。

第１スピーカ２６からマイク４０までの距離を２ｍとし、第２スピーカ３０からマイク４０までの距離を１０ｍとする。また、第１スピーカ２６、第２スピーカ３０の音量は、一般に車内放送が最も聴きやすいとされる６８ｄＢとする。さらに、音は１０ｍ進むと２０ｄＢ減衰し、２ｍ進むと６ｄＢ減衰する。このことから、マイク４０の地点において、第１スピーカ２６からの音声の音圧は６２ｄＢであり、第２スピーカ３０からの音声の音圧は４８ｄＢである。そのため、合計の音圧は６２．１７ｄＢである。検出部４８では、０．１７ｄＢの差が検出されればよいので、許容誤差は、最大±０．０８ｄＢ程度とされる。

このように、検出部４８は、第１帯域通過フィルタ４２を通過した第１信号の音圧レベルと参照用帯域通過フィルタ４６を通過した参照用信号の音圧レベルとの差異がしきい値よりも小さければ、第１スピーカ２６の故障を検出する。しきい値は、前述の「ａ」と「ｂ」との差、あるいは「ｃ」よりも小さくなるに設定される。一方、検出部４８は、差異がしきい値以上であれば、第１スピーカ２６が正常であることを検出する。

さらに、検出部４８は、第２帯域通過フィルタ４４を通過した第２信号の音圧レベルと参照用信号の音圧レベルとの差異がしきい値よりも小さければ、第２スピーカ３０の故障を検出する。一方、検出部４８は、差異がしきい値以上であれば、第２スピーカ３０が正常であることを検出する。なお、検出部４８は、参照用信号の音圧レベルが「０」に近ければ、第１スピーカ２６、第２スピーカ３０がともに故障していると検出する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による音声出力検査システム１００の動作を説明する。図７は、音声出力装置１０における音声の出力手順を示すフローチャートである。音源２０は、スイープ信号またはホワイトノイズを再生する（Ｓ１０）。

図８は、音声入力装置１２における故障の検出手順を示すフローチャートである。検出部４８は、参照用信号の音圧レベルを取得する（Ｓ５０）。ここで、検出部４８は、取得した音圧レベルを「ａ」として保存する。検出部４８は、変数「ｉ」を１に設定し（Ｓ５２）、ループの始点に移行する（Ｓ５４）。検出部４８は、第「ｉ」信号の音圧レベルを取得する（Ｓ５６）。ここで、検出部４８は、取得した音圧レベルを「ｂ（ｉ）」として保存する。ｂ（ｉ）＜（ａ±許容誤差）であれば（Ｓ５８のＹ）、検出部４８は、「ｉ」番目のスピーカが正常であると確定する（Ｓ６０）。一方、ｂ（ｉ）＜（ａ±許容誤差）でなければ（Ｓ５８のＮ）、検出部４８は、「ｉ」番目のスピーカが故障であると確定する（Ｓ６２）。検出部４８は、ループ終点において、「ｉ」がスピーカ数の「ｎ」でなければ（Ｓ６４）、ステップ５４に戻る。その際、変数「ｉ」がインクリメントされる。一方、検出部４８は、ループ終点において、「ｉ」がスピーカ数の「ｎ」になれば（Ｓ６４）、処理を終了する。

本実施例によれば、第１帯域除去フィルタ、第２帯域除去フィルタ、第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。また、第１阻止帯域と第２阻止帯域を音声で未使用の周波数帯に設定するので、車内放送に使用する場合でも、車内放送への影響を低減できる。また、車内放送への影響が低減されるので、車内放送に使用する場合でも回路構成の変更を不要にできる。また、第１通過帯域、第２通過帯域、参照用帯域において同等の音圧レベルを有する音声信号を使用するので、第１信号、第２信号、参照用信号の間における音圧レベルの比較を簡易にできる。また、第１信号、第２信号、参照用信号の間における音圧レベルの比較が簡易になるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

また、第１信号、第２信号、参照用信号の間における音圧レベルの相対的な差異をもとに故障を検出するので、誤差の影響を低減できる。また、誤差の影響が低減されるので、故障の検査精度を向上できる。また、阻止帯域の帯域幅を通過帯域の帯域幅よりも広くするので、スピーカごとの音圧の違いを明確にできる。また、スピーカごとの音圧の違いが明確になるので、測定精度を向上できる。また、阻止帯域が互いに異なった第１帯域除去フィルタ、第２帯域除去フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。また、第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

また、１つの増幅部に複数のスピーカが並列に接続される構成において、どのスピーカが壊れているのかを自動で特定できる。また、スピーカの音がマイクで拾える範囲にあるかぎり、どのような位置関係にあっても検査を実行できる。また、配線を増やすことなく僅かな部品追加だけで実現できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の音声出力検査システムは、音声信号を入力し、第１スピーカと第２スピーカとから音声を出力する音声出力装置と、音声出力装置における第１スピーカと第２スピーカとから出力された音声をマイクで入力する音声入力装置とを備える。音声出力装置は、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部と第１スピーカとの間に直列に接続される第１帯域除去フィルタと、第１帯域除去フィルタと増幅部との間の接続点と、第２スピーカとの間に直列に接続される第２帯域除去フィルタとを備える。音声入力装置は、マイクに並列に接続される第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備える。第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域と第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域が異なり、第１帯域通過フィルタの第１通過帯域は第１阻止帯域に重複し、第２帯域通過フィルタの第２通過帯域は第２阻止帯域に重複し、参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第１通過帯域と第２通過帯域と異なる。

この態様によると、複数種類の帯域除去フィルタと複数種類の帯域通過フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域と第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域は、第１スピーカと第２スピーカとから出力される音声で未使用の周波数帯であってもよい。この場合、第１阻止帯域と第２阻止帯域を音声で未使用の周波数帯に設定するので、車内放送に使用する場合でも回路構成の変更を不要にできる。

音声入力装置に入力される音声信号は、第１通過帯域、第２通過帯域、参照用通過帯域において同等のレベルを有してもよい。この場合、レベルの比較が簡易になるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

検出部は、第１帯域通過フィルタを通過した第１信号のレベルと参照用帯域通過フィルタを通過した参照用信号のレベルとの差異がしきい値よりも小さければ、第１スピーカの故障を検出し、第２帯域通過フィルタを通過した第２信号のレベルと参照用信号のレベルとの差異がしきい値よりも小さければ、第２スピーカの故障を検出してもよい。この場合、レベルの相対的な差異をもとに故障を検出するので、誤差の影響を低減できる。

第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域の帯域幅は、第１帯域通過フィルタの第１通過帯域の帯域幅よりも広く、第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域の帯域幅は、第２帯域通過フィルタの第２通過帯域の帯域幅よりも広い。この場合、阻止帯域の帯域幅を通過帯域の帯域幅よりも広くするので、測定精度を向上できる。

この態様によると、阻止帯域が互いに異なった複数種類の帯域除去フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

この態様によると、複数種類の帯域通過フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例のおいて、音声出力装置１０に備えられるスピーカの数は「２」とされている。しかしながらこれに限らず例えば、スピーカの数は、２以上であってもよい。その場合、各スピーカに、互いに阻止帯域の異なった帯域除去フィルタが接続されるとともに、各帯域除去フィルタに対応するように帯域通過フィルタも設けられる。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

１０音声出力装置、１２音声入力装置、２０音源、２２増幅部、２４第１帯域除去フィルタ、２６第１スピーカ、２８第２帯域除去フィルタ、３０第２スピーカ、４０マイク、４２第１帯域通過フィルタ、４４第２帯域通過フィルタ、４６参照用帯域通過フィルタ、４８検出部、１００音声出力検査システム。

Claims

音声信号を入力し、第１スピーカと第２スピーカとから音声を出力する音声出力装置と、
前記音声出力装置における前記第１スピーカと前記第２スピーカとから出力された音声をマイクで入力する音声入力装置とを備え、
前記音声出力装置は、
入力した音声信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部と前記第１スピーカとの間に直列に接続される第１帯域除去フィルタと、
前記第１帯域除去フィルタと前記増幅部との間の接続点と、前記第２スピーカとの間に直列に接続される第２帯域除去フィルタとを備え、
前記音声入力装置は、
前記マイクに並列に接続される第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、
前記第１帯域通過フィルタ、前記第２帯域通過フィルタ、前記参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備え、
前記第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域と前記第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域が異なり、
前記第１帯域通過フィルタの第１通過帯域は第１阻止帯域に重複し、
前記第２帯域通過フィルタの第２通過帯域は第２阻止帯域に重複し、
前記参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第１通過帯域と第２通過帯域と異なることを特徴とする音声出力検査システム。
前記第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域と前記第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域は、前記第１スピーカと前記第２スピーカとから出力される音声で未使用の周波数帯であることを特徴とする請求項１に記載の音声出力検査システム。
前記音声入力装置に入力される音声信号は、第１通過帯域、第２通過帯域、参照用通過帯域において同等のレベルを有することを特徴とする請求項１または２に記載の音声出力検査システム。
前記検出部は、前記第１帯域通過フィルタを通過した第１信号のレベルと前記参照用帯域通過フィルタを通過した参照用信号のレベルとの差異がしきい値よりも小さければ、前記第１スピーカの故障を検出し、前記第２帯域通過フィルタを通過した第２信号のレベルと参照用信号のレベルとの差異がしきい値よりも小さければ、前記第２スピーカの故障を検出することを特徴とする請求項３に記載の音声出力検査システム。
前記第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域の帯域幅は、前記第１帯域通過フィルタの第１通過帯域の帯域幅よりも広く、
前記第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域の帯域幅は、前記第２帯域通過フィルタの第２通過帯域の帯域幅よりも広いことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の音声出力検査システム。
音声信号を入力する入力部と、
入力した音声信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部に接続される第１帯域除去フィルタと、
前記第１帯域除去フィルタに接続される第１スピーカと、
前記第１帯域除去フィルタに並列となるように、前記増幅部に接続される第２帯域除去フィルタと、
前記第２帯域除去フィルタに接続される第２スピーカとを備え、
前記第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域と前記第２帯域除去フィルタの第２阻止帯域が異なることを特徴とする音声出力装置。
入力した音声信号を増幅する増幅部と、前記増幅部に接続される第１帯域除去フィルタと、前記第１帯域除去フィルタに接続される第１スピーカと、前記第１帯域除去フィルタに並列となるように、前記増幅部に接続される第２帯域除去フィルタであって、かつ前記第１帯域除去フィルタの第１阻止帯域とは異なる第２阻止帯域を有する第２帯域除去フィルタと、前記第２帯域除去フィルタに接続される第２スピーカとを備える音声出力装置からの音声を入力するマイクと、
前記マイクに並列に接続される第１帯域通過フィルタ、第２帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、
前記第１帯域通過フィルタ、前記第２帯域通過フィルタ、前記参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備え、
前記第１帯域通過フィルタの第１通過帯域は第１阻止帯域に重複し、
前記第２帯域通過フィルタの第２通過帯域は第２阻止帯域に重複し、
前記参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第１通過帯域と第２通過帯域と異なることを特徴とする音声入力装置。