JP2017212687A - 音声処理システム、音声処理装置及び音声処理方法 - Google Patents

音声処理システム、音声処理装置及び音声処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】乗物内に複数のマイク及びスピーカが存在する場合でも、スピーカやマイクの異常検査に要する時間を短縮して異常の有無を判定できる音声処理システムを提供する。【解決手段】音声処理システムは、スピーカと、複数のマイクロホンと、音声処理装置と、を備える。音声処理装置は、複数のマイクロホンで収音された音声の音声信号を、スピーカにより出力された音声の帯域に含まれ、それぞれ任意の第１の帯域で通過させる複数のフィルタと、複数のフィルタを通過した音声信号を、それぞれ第１の帯域に対応する遅延時間で遅延させる複数の遅延器と、複数の遅延器でそれぞれ遅延した複数の音声信号と、スピーカから出力される音声の音声信号と、の相関値を算出する相関値算出部と、相関値に基づき、複数のマイクロホン及びスピーカの異常の有無を判定する判定部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、音声処理システム、音声処理装置及び音声処理方法に関する。
従来、騒音を逆位相の音で消音するＡＮＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）技術が知られている（非特許文献１参照）。ＡＮＣの制御手法はいくつか知られているが、例えばフィードフォワード方式では、参照マイクと誤差マイクと二次音源スピーカとを用いて、ＡＮＣ制御する。
参照マイクは、参照信号（例えば騒音源となる音声）を検出する。誤差マイクは、騒音の低減効果を観測するためのマイクである。二次音源スピーカは、騒音を打ち消すための疑似騒音を出力する。参照マイクで検出された信号は、騒音制御フィルタにより加工され、二次音源スピーカから出力される疑似騒音となる。騒音と疑似騒音とが相互に打消し合うことで、誤差マイクで検出される誤差信号が最小となるように、騒音制御フィルタの係数が調整される。
ＡＮＣを用いて十分に騒音を低減させるためには、マイク（参照マイクや誤差マイク）とスピーカ（二次音源スピーカ）が正常に動作していることが前提である。マイクやスピーカの異常を検知する先行技術として、特許文献１に記載の断線検知回路が知られている。この断線検知回路は、１つのスピーカから出力された音を１つのマイクで拾い、スピーカ信号とマイク信号とを比較することで、スピーカとマイクの断線を検知する。
特開２０１４−６８０６６号公報
特許文献１の断線検知回路では、乗物においてマイク及びスピーカが複数存在する場合には、マイクやスピーカの異常検査を短時間で行うことが困難である。
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、乗物内に複数のマイク及びスピーカが存在する場合でも、スピーカやマイクの異常検査に要する時間を短縮して異常の有無を判定できる音声処理システム、音声処理装置及び音声処理方法を提供する。
本開示の音声処理システムは、音声を出力するスピーカと、音声を収音する複数のマイクロホンと、マイクロホンで収音された音声に基づいて、複数のマイクロホン及びスピーカの異常の有無を判定する音声処理装置と、を備える。音声処理装置は、複数のマイクロホンで収音された音声の音声信号を、スピーカにより出力された音声の帯域に含まれ、それぞれ任意の第１の帯域で通過させる複数の第１のフィルタと、複数の第１のフィルタを通過した音声信号を、それぞれ第１の帯域に対応する遅延時間で遅延させる複数の第１の遅延器と、複数の第１の遅延器でそれぞれ遅延した複数の音声信号と、スピーカから出力される音声の音声信号と、の相関値を算出する相関値算出部と、相関値に基づき、複数のマイクロホン及びスピーカの異常の有無を判定する判定部と、を備える。
本開示の音声処理装置は、音声を出力するスピーカと、音声を収音する複数のマイクロホンと、の異常の有無を判定する。音声処理装置は、複数のマイクロホンで収音された音声の音声信号を、スピーカにより出力された音声の帯域に含まれ、それぞれ任意の第１の帯域で通過させる複数のフィルタと、複数のフィルタを通過した音声信号を、それぞれ第１の帯域に対応する遅延時間で遅延させる複数の遅延器と、複数の遅延器でそれぞれ遅延した複数の音声信号と、スピーカから出力される音声の音声信号と、の相関値を算出する相関値算出部と、相関値に基づき、複数のマイクロホン及びスピーカの異常の有無を判定する判定部と、を備える。
本開示の音声処理方法は、音声を出力するスピーカと、音声を収音する複数のマイクロホンと、の異常の有無を判定する音声処理方法であって、複数のマイクロホンで収音された音声の音声信号を、スピーカにより出力された音声の帯域に含まれ、それぞれ任意の第１の帯域で通過させ、それぞれ任意の第１の帯域で通過させた音声信号を、それぞれ第１の帯域に対応する遅延時間で遅延させ、それぞれ遅延させた複数の音声信号と、スピーカから出力される音声の音声信号と、の相関値を算出し、相関値に基づき、複数のマイクロホン及びスピーカの異常の有無を判定する。
本開示によれば、乗物内に複数のマイク及びスピーカが存在する場合でも、スピーカやマイクの異常検査に要する時間を短縮して異常の有無を判定できる。
第１の実施形態における音声処理システムの概略構成例を示すブロック図 航空機内の座席に設けられたマイクとスピーカの配置例を示す模式図 ＣＰＵの機能的構成例を含む音声処理システムの一部の構成例を示すブロック図 （Ａ）〜（Ｄ）は、相関値算出部で算出される相関値の時間変化例を示すグラフ 異常検査動作手順の一例を示すフローチャート 異常判定結果の表示例を示す模式図 異常検査を行うグループとしてのスピーカと複数のマイクとの組み合わせの一例を示す模式図 変形例１におけるＢＰＦの帯域の設定及び遅延時間の設定を示すブロック図 変形例２におけるＢＰＦの帯域の設定及び遅延時間の設定を示すブロック図
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（本開示の一形態を得るに至った経緯）
ＡＮＣ技術は、航空機に搭乗している時に座席側で聞こえるエンジンの騒音を軽減するために用いることが考えられる。ＡＮＣシステムを航空機で用いる場合、自己診断を行い、スピーカやマイクの異常の有無を検査することが想定される。
特許文献１の技術では、検査対象のマイクやスピーカが複数ある場合でも、１つずつ異常検査を行う必要があるため、全てのマイクやスピーカに対して異常検査が完了するまでに、長時間を要する。この場合、航空機のメンテナンスやフライト前準備の際に異常検査を行うと、異常検査に長時間を要するため、支障がある可能性がある。また、スピーカからの音声がマイクにより検出されなかった場合、マイクの異常かスピーカの異常かを切り分けることが困難である。
以下、乗物内に複数のマイクやスピーカが存在する場合でも、スピーカやマイクの異常検査に要する時間を短縮して異常の有無を判定できる音声処理システム、音声処理装置及び音声処理方法について説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態の音声処理システムは、スピーカとマイクロホン（マイクともいう）を用いて、ＡＮＣを実施可能である。また、音声処理システムは、航空機等の乗物に設置されるスピーカとマイクの異常の有無を検査（異常検査）する。
ここでの「異常」とは、例えば、スピーカやマイクそのものが故障していること、スピーカやマイクの電源がオフになっており音声入力や音声出力がされないこと、スピーカやマイクに接続される線が抜けており音声信号が伝達されないこと、スピーカやマイクに接続される線が断線しており音声信号が伝達されないこと、が考えられる。
このスピーカやマイクは、ＡＮＣ（Active Noise Control）技術を用いて、例えば、航空機に搭乗している時に座席側で聞こえるエンジン音等のターゲットの騒音の軽減に使用される。スピーカやマイクの異常検査は、航空機の製造時、フライト前準備、メンテナンス時、等に行われる。
［構成等］
図１は、第１の実施形態における音声処理システム５の概略構成例を示すブロック図である。航空機等の一部の座席（例えばファーストクラスやビジネスクラスの座席）は、衝立（パーティション）７５によって、例えば「コ」の字形に囲むように仕切られる（図２参照）。また、衝立７５に配置されたスピーカｓｐ１，ｓｐ２及びマイクｍｃ１〜ｍｃ６を用いて、ＡＮＣ技術により騒音（例えばエンジン音）を低減するＡＮＣシステムとしての音声処理システム５が機内に搭載される。
図１では、音声処理システム５は、６つのマイクｍｃ１〜ｍｃ６及び２つのスピーカｓｐ１，ｓｐ２の異常を検査する。音声処理システム５は、マイクｍｃ１〜ｍｃ６と、スピーカｓｐ１，ｓｐ２と、音声処理装置１０と、制御装置４０と、モニタ５０と、を含む構成を有する。尚、マイク及びスピーカの数は、任意の数でよい。また、座席を囲む閉空間は、衝立７５だけで形成されることなく、衝立７５と壁面によって、又はその他の方法によって、形成されてもよい。
音声処理システム５の各構成部（マイクｍｃ１〜ｍｃ６、スピーカｓｐ１，ｓｐ２、音声処理装置１０、制御装置４０、モニタ５０）は、いずれも航空機に搭載される。制御装置４０としては、例えば、航空機内の全体を制御するメインシステムが想定される。音声処理装置１０としては、例えば、制御装置４０よりも簡易的であり、プロセッサやメモリを備える据え置き型又は携帯型のコンピュータ装置が想定される。
図２は、航空機内の座席７１に設けられた６個のマイクｍｃ１〜ｍｃ６と２個のスピーカｓｐ１，ｓｐ２の配置例を示す模式図である。図中、ドットで示される領域Ｒａは、搭乗者ｈｍにとって、ＡＮＣ効果が期待される範囲を例示している。図２の配置は、航空機の運用時でもメンテナンス時でも変更されなくてよい。つまり、航空機が実際にフライトする際でも、異常検査を行う際でも、マイク及びスピーカの配置は同様でよい。
ＡＮＣでは、６個のマイクｍｃ１〜ｍｃ６は、４個の参照マイクｍｃ１〜ｍｃ４と、２個の誤差マイクｍｃ５，ｍｃ６と、に分けられる。但し、異常検査では、参照マイクと誤差マイクとは区別されることなく、同等に取り扱われる。
４個の参照マイクｍｃ１〜ｍｃ４は、例えば、搭乗者ｈｍが着座する座席（シート）７１の正面に立設した衝立７５の上方に一列に配置され、周囲の音声（例えばエンジン音、その他の音）を収音する。エンジン音は、例えば、５００Ｈｚ〜１ｋＨｚの帯域を有する音である。
２個の誤差マイクｍｃ５，ｍｃ６は、例えば、正面の衝立７５の下方に並んで配置され、スピーカｓｐ１，ｓｐ２から騒音を消去するために出力される音声と、周囲の音声と、を併せて収音する。
２個のスピーカｓｐ１，ｓｐ２は、例えば、座席７１の両側に設けられた、一対の衝立７５の下方に対向するように配置される。２個のスピーカｓｐ１，ｓｐ２は、周囲の音声を消すために周囲の音声が逆位相に変換された音声を出力する。
尚、音声処理システム５に含まれるマイクやスピーカが扱う「音声」は、人が話す音声、人以外の動物の音声、環境音、エンジン音、機械音、その他の音を広く含む。
音声処理装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１、メモリ１２、Ａ／Ｄ変換器ｃ１〜ｃ６、及びＤ／Ａ変換器ｅ１，ｅ２を有する。
Ａ／Ｄ変換器ｃ１〜ｃ６は、それぞれ６個のマイクｍｃ１〜ｍｃ６で収音されたアナログ音声信号をデジタル音声データ（単に音声データともいう）に変換する。
ＣＰＵ１１は、メモリ１２に記憶されたプログラムを実行することで、音声処理装置１０内の各部の動作を制御し、後述する異常検査動作を行う。また、ＣＰＵ１１は、Ａ／Ｄ変換器ｃ１〜ｃ６から音声データを入力し、音声データに対して各種処理する。ＣＰＵ１１は、プロセッサの一例であり、他のプロセッサ（例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ））で構成されてもよい。
メモリ１２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの一次記憶装置を含む。メモリ１２は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの二次記憶装置を含んでもよい。メモリ１２は、各種データ、プログラム、設定情報を記憶する。
Ｄ／Ａ変換器ｅ１，ｅ２は、ＣＰＵ１１から出力された音声データを、アナログ音声信号（単に音声信号ともいう）に変換する。変換された音声信号は、スピーカｓｐ１，ｓｐ２に送られる。
制御装置４０は、１つ以上の音声処理装置１０のパラメータ（例えばフィルタの通過帯域、遅延器の遅延時間）に係る設定を行う。例えば、制御装置４０は、後述するＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２１〜２８の通過帯域や遅延器３１〜３６の遅延時間等の情報を設定する。制御装置４０と音声処理装置１０とは、有線通信回線又は無線通信回線のいずれにより接続されてもよく、通信を用いて各種設定がされてもよい。また、通信を用いずに各種設定がされてもよい。
モニタ５０は、制御装置４０の制御により、各種情報を表示する。例えば、モニタ５０は、後述する相関値のグラフ（図４参照）、スピーカやマイクの異常検査結果（異常判定結果）を表示する。
図３は、ＣＰＵ１１の機能的構成例を含む音声処理システム５の一部の構成例を示すブロック図である。ＣＰＵ１１は、マイク用の６つのＢＰＦ２１〜２６、スピーカ用の２つのＢＰＦ２７，２８、遅延器３１〜３６、加算器１３，１４、相関値算出部１５，１６、異常判定部１７，１８、及び制御部２０を有する。尚、図３では、ＣＰＵ１１が機能的に各部の機能を有することを例示するが、各機能を実現するための専用のハードウェアを備えてもよい。
マイク用のＢＰＦ２１〜２６は、それぞれ０〜１ｋＨｚ，１〜２ｋＨｚ，２〜３ｋＨｚ，３〜４ｋＨｚ，４〜５ｋＨｚ，５〜６ｋＨｚの帯域を有する音声データを通過させる。スピーカ用のＢＰＦ２７，２８は、それぞれ０〜３ｋＨｚ、３〜６ｋＨｚの帯域を有する音声データを通過させる。尚、音声データの上記の各通過帯域は一例であり、通過帯域は任意である。
遅延器３１〜３３は、それぞれ、ＢＰＦ２１〜２３で抽出された音声データを、１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃ遅延させる。また、遅延器３４〜３６は、それぞれ、ＢＰＦ２４〜２６で抽出された音声データを、１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃ遅延させる。尚、上記の各遅延時間は一例であり、遅延時間の長さは任意である。
加算器１３は、遅延器３１，３２，３３から出力される音声データを加算して出力する。相関値算出部１５は、加算器１３から出力された音声データと、スピーカ用のＢＰＦ２７，２８からそれぞれ出力される音声データ（図３ではホワイトノイズの音声データ）と、の相関値を算出する。
異常判定部１７は、遅延器３１，３２,３３の遅延時間に応じた各タイミングにおいて、相関値算出部１５で算出された相関値と閾値ｔｈ１との比較結果に基づいて、スピーカｓｐ１及びマイクｍｃ１〜ｍｃ３の異常の有無を判定する。例えば、異常判定部１７は、所定のタイミングにおいて相関値が閾値ｔｈ１未満である場合、この所定のタイミングに対応するマイクに異常があると判定する。一方、異常判定部１７は、所定のタイミングにおいて相関値が閾値ｔｈ１以上である場合、この所定のタイミングに対応するマイクが正常であると判定する。異常判定部１７の判定結果は、制御部２０に入力される。尚、異常判定の詳細について後述する。
同様に、加算器１４は、遅延器３４，３５，３６から出力される音声データを加算して出力する。相関値算出部１６は、加算器１４から出力された音声データと、スピーカ用のＢＰＦ２７，２８からそれぞれ出力される音声データ（図３ではホワイトノイズ）と、の相関値を算出する。
異常判定部１８は、遅延器３４，３５,３６の遅延時間に応じた各タイミングにおいて、相関値算出部１６で算出された相関値と閾値ｔｈ１との比較結果に基づいて、スピーカｓｐ２及びマイクｍｃ４〜ｍｃ６の異常の有無を判定する。例えば、異常判定部１８は、所定のタイミングにおいて相関値が閾値ｔｈ１未満である場合、この所定のタイミングに対応するマイクに異常があると判定する。一方、異常判定部１８は、所定のタイミングにおいて相関値が閾値ｔｈ１以上である場合、この所定のタイミングに対応するマイクが正常であると判定する。異常判定部１８の判定結果は、制御部２０に入力される。尚、異常判定の詳細について後述する。
制御部２０は、ＢＰＦ２１〜２８の通過帯域や遅延器３１〜３６の遅延時間の値を制御装置４０から入力すると、これらの値を設定し、設定情報をメモリ１２に保持させる。また、制御部２０は、異常判定部１７，１８による判定結果を制御装置４０に出力する。
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、相関値算出部１５，１６で算出される相関値の時間変化例を示すグラフである。グラフの縦軸は相関値を示し、横軸は時刻を示す。相関値が算出される時刻は遅延器の遅延時間が大きい程、後ろにずれるので、横軸の時刻は、遅延時間の長さに相当する。
ここでは、マイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３とスピーカｓｐ１との組み合わせを、異常検査対象の１つのグループとする。また、尚、マイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６とスピーカｓｐ２との組み合わせを、異常検査対象の他の１つのグループとする。尚、どの１つ以上のマイクとどの１つ以上のスピーカとを組み合わせてグループとするかは、任意である。
これらのグループでは、異常検査が同時に実施されてもよいし、異なるタイミングで行われてもよい。音声処理システム５は、同時に複数のグループで異常検査が行われても、異常検査に用いられる音声データの周波数帯域がそれぞれ異なるので、スピーカ及びマイクの異常判定を迅速に混同せずに実施できる。
ここでは、マイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３とスピーカｓｐ１との組み合わせについて、異常の有無を判定する場合を例示する。尚、マイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６とスピーカｓｐ２との組み合わせについても、同様である。
尚、異常検査される同じグループでは、各マイク（例えばマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３）に接続されるＢＰＦ（例えばＢＰＦ２１，２２，２３）の通過帯域を合わせた帯域（例えば０〜３ｋＨｚ）は、各スピーカ（例えばスピーカｓｐ１）に接続されるＢＰＦ（例えばＢＰＦ２７）の通過帯域を合わせた帯域（例えば０〜３ｋＨｚ）に含まれる、又は一致する。
図４（Ａ）では、遅延時間１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃのそれぞれにおいて、相関値のピークが現れている。この場合、異常判定部１７は、異常検査対象のスピーカｓｐ１及び全てのマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３が正常であると判定する。
図４（Ｂ）では、遅延時間２０ｍｓｅｃ,３０ｍｓｅｃにおいて、相関値のピークが現れているが、遅延時間１０ｍｓｅｃには、相関値のピークが現れていない。この場合、異常判定部１７は、異常検査対象のスピーカｓｐ１及びマイクｍｃ２，ｍｃ３が正常であり、マイクｍｃ１が異常ありと判定する。
図４（Ｃ）では、遅延時間２０ｍｓｅｃにおいて、相関値のピークが現れているが、遅延時間１０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃには、相関値のピークが現れていない。この場合、異常判定部１７は、異常検査対象のスピーカｓｐ１及びマイクｍｃ２が正常であり、２つのマイクｍｃ１，ｍｃ３が異常ありと判定する。
図４（Ｄ）では、遅延時間１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃのいずれにおいても、相関値のピークが現れていない。この場合、異常判定部１７は、スピーカｓｐ１又は３つのマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３の全てが異常ありと判定する。
スピーカｓｐ１が異常あると、スピーカｓｐ１が音声を発しないので、全てのマイクｍｃ１〜ｍｃ３は全く音声を拾えない状況が想定される。また、スピーカｓｐ１が音声を発しても、全てのマイクｍｃ１〜ｍｃ３が異常ありの場合、マイクｍｃ１〜ｍｃ３が全く音声を拾えない状況が想定される。
この場合、例えば、スピーカｓｐ１に接続されるＢＰＦ２７をＢＰＦ２８に入れ替えることで、つまりＢＰＦ２７の通過帯域をＢＰＦ２８の通過帯域と入れ替えることで、後述するように、スピーカ側に異常があるかマイク側に異常があるかを判定できる可能性がある。この詳細については後述する。
［動作等］
次に、音声処理システム５の動作について説明する。
音声処理システム５では、参照マイクｍｃ１〜ｍｃ４と誤差マイクｍｃ５，ｍｃ６とを区別することなく、異常検査が行われる。例えば、参照マイクｍｃ１〜ｍｃ３を第１グループとし、参照マイクｍｃ４と誤差マイクｍｃ５，ｍｃ６を第２グループとして、異常検査が行われる。この場合、第１グループでは、スピーカｓｐ１から発せられる音声を参照マイクｍｃ１〜ｍｃ３が収音する。また、第２グループでは、スピーカｓｐ２から発せられる音声を参照マイクｍｃ４と誤差マイクｍｃ５，ｍｃ６が収音する。
図５は、異常検査動作手順の一例を示すフローチャートである。異常検査動作は、ＣＰＵ１１によって実行される。図５では、第１グループと第２グループにおいて、例えば同時に異常検査が行われる。
ＣＰＵ１１内の制御部２０は、メモリ１２に記憶された音声データ（例えばホワイトノイズの音声データ）をスピーカｓｐ１，ｓｐ２側に送り、スピーカｓｐ１，ｓｐ２から音声を出力させる（Ｓ１）。
スピーカｓｐ１側では、音声データのうち帯域０〜３ｋＨｚの音声データがＢＰＦ２７を通過し、Ｄ／Ａ変換器ｅ１によって音声信号に変換されると、スピーカｓｐ１から帯域０〜３ｋＨｚの音声が発せられる。
また、スピーカｓｐ２側では、音声データのうち帯域３〜６ｋＨｚの音声データがＢＰＦ２８を通過し、Ｄ／Ａ変換器ｅ２によって音声信号に変換されると、スピーカｓｐ２から帯域３〜６ｋＨｚの音声が発せられる。
スピーカｓｐ１から発せられた音声は、マイクｍｃ１〜ｍｃ３で収音される。マイクｍｃ１〜ｍｃ３で収音された音声信号は、Ａ／Ｄ変換器ｃ１〜ｃ３によってそれぞれ音声データに変換される。これらの音声データは、ＢＰＦ２１〜２３によってそれぞれ０〜１ｋＨｚの音声データ、１〜２ｋＨｚの音声データ、２〜３ｋＨｚの音声データに分けられる。従って、ＢＰＦ２１〜２３を通過した音声データは、それぞれマイクｍｃ１〜ｍｃ３に対応するデータとして区別される。
０〜１ｋＨｚの音声データ、１〜２ｋＨｚの音声データ、２〜３ｋＨｚの音声データは、それぞれ遅延器３１，３２，３３によって遅延時間１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃ遅延して加算器１３に入力される。加算器１３は、これらの音声データを加算して出力する。
同様に、スピーカｓｐ２から発せられた音声は、マイクｍｃ４〜ｍｃ６で収音される。マイクｍｃ４〜ｍｃ６で収音された音声信号は、Ａ／Ｄ変換器ｃ４〜ｃ６によってそれぞれ音声データに変換される。これらの音声データは、ＢＰＦ２４〜２６によってそれぞれ３〜４ｋＨｚの音声データ、４〜５ｋＨｚの音声データ、５〜６ｋＨｚの音声データに分けられる。従って、ＢＰＦ２４〜２６を通過した音声データは、それぞれマイクｍｃ４〜ｍｃ６に対応するデータとして区別される。
３〜４ｋＨｚの音声データ、４〜５ｋＨｚの音声データ、５〜６ｋＨｚの音声データは、それぞれ遅延器３４，３５，３６によって遅延時間１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃ遅延して加算器１４に入力される。加算器１４は、これらの音声データを加算して出力する。
相関値算出部１５，１６は、それぞれ加算器１３，１４からの音声データに対し、例えば（式１）に従い、相関値を算出する（Ｓ２）。
Figure 2017212687
ここで、τは、マイク信号（マイクに入力された音声信号）を時間的にシフトしたシフト時間（遅延時間）であり、相関関数の時間軸に対応する。ｍ（τ−ｔ）は、τ時間シフトしたマイク信号を表す。ｔは、スピーカ信号（スピーカから出力される音声信号）及びマイク信号における現在時刻を表す。ｓ（ｔ）は、スピーカ信号を表す。Ｃ（τ）は相関関数を表す。
異常判定部１７，１８は、相関値算出部１５，１６によってそれぞれ算出された相関値のピークを判定する（Ｓ３）。相関値のピーク判定では、例えば、遅延時間１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃの近傍において、スピーカｓｐ１，ｓｐ２から出力される音声信号に対応し、マイクで入力された音声信号が、予め設定された閾値ｔｈ１以上である場合、ピークが有ると判定される。一方、スピーカｓｐ１，ｓｐ２から出力される音声信号に対応し、マイクで入力された音声信号が、閾値ｔｈ１未満である場合、ピークが無いと判定される。また、異常判定部１７，１８は、存在するピークの個数をカウントする。
異常判定部１７，１８は、ピーク判定の結果、ピーク数が値０であるか否かを判別する（Ｓ４）。ピーク数が値０でない場合、異常判定部１７，１８は、該当する遅延時間（ここでは、１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃ）にピークがあるか否かを判別する（Ｓ５）。
該当する遅延時間全てにピークがある場合、異常判定部１７は、スピーカｓｐ１とマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３が正常であると判定する（Ｓ６）。同様に、異常判定部１８は、スピーカｓｐ２とマイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６が正常であると判定する（Ｓ６）。この後、制御部２０は、本動作を終了する。
一方、Ｓ５で該当する遅延時間において、少なくとも１つのピークが無い場合、異常判定部１７は、スピーカｓｐ１を正常として、マイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３のうち、不在のピークに対応するマイクを異常であると判定する（Ｓ７）。同様に、異常判定部１８は、スピーカｓｐ２を正常として、マイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６のうち、不在のピークに対応するマイクを異常であると判定する（Ｓ７）。この後、制御部２０は、本動作を終了する。
また、一方、Ｓ４でピーク判定の結果、ピーク数が値０であった場合、異常判定部１７は、スピーカｓｐ１が異常である、又は、全てのマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３が異常である、の少なくとも一方であると判定する（Ｓ８）。同様に、異常判定部１８は、スピーカｓｐ２が異常である、又は、全てのマイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６が異常である、の少なくとも一方であると判定する（Ｓ８）。この後、制御部２０は、本動作を終了する。
音声処理装置１０は、この異常判定結果を制御装置４０に通知する。制御装置４０は、音声処理装置１０から異常判定結果を受け取ると、モニタ５０に異常判定結果を表示させる。
図６は、モニタ５０に表示される異常判定結果の表示例を示す模式図である。モニタ５０には、異常判定結果の画面が表示される。この異常判定結果の画面では、例えば、マイク及びスピーカに関して、正常である場合に「ＯＫ」が表示され、異常である場合に「ＮＧ」が表示される。
図６では、マイクｍｃ１〜ｍｃ６、スピーカｓｐ１，ｓｐ２について、マイクｍｃ６に「ＮＧ」が表示され、その他には「ＯＫ」が表示されている。つまり、図６では、マイクｍｃ６が異常と判定されたことを例示している。
尚、図６では、異常検査対象のスピーカｓｐ１，ｓｐ２及びマイクｍｃ１〜ｍｃ６の全てについての異常判定結果が表示されることを例示しているが、一部については省略されてもよい。つまり、異常検査対象のうちの少なくとも１つの異常判定結果が表示されてもよい。
尚、図４（Ｄ）に示したように、例えば全てのマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３に対応する相関値のピークが現れなかった場合、全てのマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３が異常であるか、スピーカｓｐ１が異常であるか区別できない。この場合、モニタ５０の異常判定画面では、該当するマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３及びスピーカｓｐ１に対し、異常の有無が不明であることを示す旨（例えば「？」）が表示されてもよい。
図４（Ｄ）のように各遅延時間において相関値のピークが無い場合、つまりピーク数が値０である場合、スピーカｓｐ２に接続される、３〜６ｋＨｚの信号を通過させるＢＰＦ２８を、０〜３ｋＨｚの信号を通過させるＢＰＦ２７に入れ替えてもよい。同様に、スピーカｓｐ１に接続される、０〜３ｋＨｚの信号を通過させるＢＰＦ２７を、３〜６ｋＨｚの信号を通過させるＢＰＦ２８に入れ替えてもよい。このように、音声処理システム５は、ＢＰＦ２７，２８を入れ替えた状態で、異常検査動作を行ってもよい。
ＢＰＦ２７とＢＰＦ２８との通過帯域を入れ替えるためには、ＢＰＦ２７に設定される通過帯域の情報とＢＰＦ２８に設定される通過帯域の情報とを入れ替えて設定すればよい。このＢＰＦ２７，２８の通過帯域の設定は、例えば制御装置４０により行われる。通過帯域の設定情報は、例えば、音声処理装置１０のメモリ１２に保持される。
ＢＰＦ２７，２８の通過帯域を入れ替えると、マイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３は、スピーカｓｐ２から出力される０〜３ｋＨｚの信号を拾うことになり、マイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３の全てが異常ありの場合、ピークが現れないことになる。一方、スピーカｓｐ１が異常である場合には、マイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３の少なくとも１つが異常なしの場合、マイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３の少なくとも１つは、スピーカｓｐ２から出力される０〜３ｋＨｚの音声を収音できるので、相関値のピークが現れる。これにより、音声処理システム５は、マイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３に異常があるか否かを判定できる。
同様に、ＢＰＦ２７，２８の通過帯域を入れ替えると、マイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６は、スピーカｓｐ１から出力される４〜６ｋＨｚの信号を拾うことになり、マイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６の全てが異常ありの場合、ピークが現れないことになる。一方、スピーカｓｐ２が異常である場合には、マイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６の少なくとも１つが異常なしの場合、マイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６の少なくとも１つは、スピーカｓｐ１から出力される４〜６ｋＨｚの音声を収音できるので、ピークが現れる。これにより、音声処理システム５は、マイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６に異常があるか否かを判定できる。
また、エンジン音は、主に０〜１ｋＨｚの帯域を有する音であるので、全てのマイクｍｃ１〜ｍｃ６に対応するＢＰＦ２１〜２６の通過帯域が０〜１ｋＨｚとなるように、制御部２０は、ＢＰＦ２１〜２６の通過帯域を順次０〜１ｋＨｚに切り替えるように設定してもよい。この場合、各マイクｍｃ１〜ｍｃ６に対応するＢＰＦ２１〜２６の各通過帯域をラウンドロビンで切り替えるようにしてもよい。この通過帯域の設定は、例えば制御装置４０により行われる。
つまり、制御装置４０が各マイクｍｃ１〜ｍｃ６に対応するＢＰＦ２１〜２６の各通過帯域を順次変更して、エンジン音の周波数帯域に相当する０〜１ｋＨｚの帯域を全てのマイクについて異常検査することで、航空機において主な騒音と考えられるエンジン音の抑制精度を向上できる。
このように、音声処理システム５は、各ＢＰＦ２１〜２６に対してエンジン音の主帯域である０〜１ｋＨｚの帯域を異常検査することで、全てのマイクｍｃ１〜ｍｃ６に対し、エンジン音を含む帯域の音声を収音できているか、異常がないか、を判定できる。
次に、異常検査におけるスピーカ及びマイクの組み合わせ、つまり異常検査のために形成されるグループについて説明する。
図２では、異常検査を行う第１グループとして、スピーカｓｐ１とマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ３とが組み合わされることを例示した。また、第２グループとして、スピーカｓｐ２とマイクｍｃ４，ｍｃ５，ｍｃ６とが組み合わされることを例示した。このスピーカと複数のマイクの組み合わせは、他の組み合わせでもよく、任意に変更可能である
例えば、スピーカ及びマイクが相互に近い距離にあるもの同士を組み合わせて、異常検査対象となる１つのグループを形成してもよい。
相関値算出部１５，１６により算出される相関値の大きさは、マイクにより入力される音声信号の信号レベルに依存する。各マイクは、異常検査用の音声をスピーカから入力するので、スピーカと近距離に位置する方が、スピーカから出力される音声信号を入力し易くなる。よって、スピーカ及びマイクが相互に近い距離にあるもの同士を組み合わせてグループを形成することで、音声処理システム５は、相関値のピーク判定をし易くなり、異常検査の精度を向上できる。
図７は、異常検査を行うグループとして、相互に近距離にあるスピーカと複数のマイクとを組み合わせる場合を示す模式図である。近距離とは、スピーカ及びマイクの各装置が相互に所定距離範囲内に位置することを指す。
図７において、Ａグルーブは、スピーカｓｐ１と、このスピーカｓｐ１からの距離が短い３つのマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ５と、を含む。図中、第１の区画１１１には、Ａグループのスピーカ及びマイクが配置されている。
図７において、Ｂグループは、スピーカｓｐ２と、このスピーカｓｐ２からの距離が短い３つのマイクｍｃ３，ｍｃ４，ｍｃ６と、を含む。図中、第２の区画１１２には、Ｂグループのスピーカ及びマイクが配置されている。
この場合、音声処理システム５は、相互に近距離にあるスピーカｓｐ１から発せられる音声をマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ５が収音して、異常検査を行う。また、音声処理システム５は、相互に近距離にあるスピーカｓｐ２から発せられる音声をマイクｍｃ３，ｍｃ４，ｍｃ６が収音して、異常検査を行う。
これにより、各マイクが近くに存在するスピーカから発せられた音声を収音し易くなり、音声処理装置１０は、相関値のピークを得やすくなる。また、スピーカと各マイクとの距離がおおよそ均等化され、各マイクに入力された音声信号に基づく相関値のばらつきが小さくなることが期待できる。よって、音声処理システム５は、相関値と閾値ｔｈ１との比較により得られる異常判定の判定精度を向上できる。
また、スピーカとマイクとの間において他のノイズ（外乱、人の声、メンテナンス時の機械の接触音、等）を収音し難くなる。よって、音声処理システム５は、異常検査の精度を向上できる。
尚、図７では、１つのスピーカに対して同一のグループの異常検査対象として割り当てられたマイクの数は、同数であることを例示した。この代わりに、スピーカから近距離の範囲である区画毎に、１つのスピーカに対して同一のグループの異常検査対象として異なる数のマイクが割り当てられてもよい。このことは、図２の場合においても同様である。
［変形例］
上記実施形態では、１つの座席付近（エリア）に配置されたスピーカと複数のマイクを含む音声処理システム５を例示した。尚、２つ以上の座席付近（エリア）に配置されたスピーカと複数のマイクを含む音声処理システム５を、制御装置４０が同時に（同じタイミングで）作動させてもよい。
以下の変形例１，２では、制御装置４０が２つ以上の音声処理装置１０を同時に作動させた場合、音声処理システム５は、複数のエリアにおいて、スピーカから発せられる音や複数のマイクで収音される音声が被らないように、エリア毎に区別して異常検査を行う。
尚、変形例１，２では、エリア毎に、音声処理装置１０が設けられる。つまり、変形例１，２における音声処理システム５は、複数の音声処理装置１０を備える（図８，図９参照）。
［変形例１］
変形例１では、音声処理システム５は、隣接するエリア毎に異常検査に用いる音声の帯域を分けて、異常検査する。
図８は、変形例１におけるＢＰＦの帯域の設定及び遅延時間の設定の一例を示す模式図である。尚、説明を分かり易くするために、図８では、音声処理装置１０内の一部のブロックが示されており、また、一部の符号を省略している。
座席Ｄ１付近である第１エリアａｒｅ１では、上記実施形態と同様、帯域が０〜３ｋＨｚと３ｋＨｚ〜６ｋＨｚである音声を用いて、異常検査が行われる。一方、座席Ｄ１と隣接する座席Ｄ２付近である第２エリアａｒｅ２では、帯域が６〜９ｋＨｚと９〜１２ｋＨｚである音声を用いて、異常検査が行われる。
つまり、第２エリアａｒｅ２では、スピーカｓｐ１１は、ＢＰＦ１２７を通過した６〜９ｋＨｚの音声を出力する。ＢＰＦ１２１〜１２３は、それぞれマイクｍｃ１１〜ｍｃ１３で収音された６〜７ｋＨｚ，７〜８ｋＨｚ，８〜９ｋＨｚの音声を通過させる。
同様に、スピーカｓｐ１２は、ＢＰＦ１２８を通過した９〜１２ｋＨｚの音声を出力する。ＢＰＦ１２４〜１２６は、それぞれマイクｍｃ１４〜ｍｃ１６で収音された９〜１０ｋＨｚ，１０〜１１ｋＨｚ，１１〜１２ｋＨｚの音声を通過させる。
このように、制御装置４０は、第１エリアａｒｅ１と第２エリアａｒｅ２とで、異なる帯域の音声を取り扱うように、各音声処理装置１０にＢＰＦの帯域を設定してもよい。例えば、制御装置４０は、第１エリアａｒｅ１の音声処理装置１０のＢＰＦの帯域として、０〜６ｋＨｚの帯域を設定する。制御装置４０は、第２エリアａｒｅ２の音声処理装置１０のＢＰＦの帯域として、６〜１２ｋＨｚの帯域を設定する。
これにより、音声処理システム５は、複数の座席（エリア）において、同時に異常検査を行っても、エリア毎に異常検査に係る音声が混同されることを抑制でき、効率的なスピーカ及びマイクの異常検査が可能となる。
このように、音声処理システム５は、例えば航空機内のＡＮＣシステムに使用される複数のマイクとスピーカの異常検査をエリア単位で同時に行う場合でも、隣や近接するエリアで行われる異常検査の影響を抑制できる。
［変形例２］
変形例２では、音声処理システム５は、隣接するエリア毎にタイミングをずらして、異常検査する。
図９は、変形例２におけるＢＰＦの帯域の設定及び遅延時間の設定の一例を示す模式図である。尚、変形例１と同様、説明を分かり易くするために、図９では、音声処理装置１０内の一部のブロックが示されており、また、一部の符号を省略している。
第２の座席付近である第２エリアａｒｅ２では、スピーカｓｐ１１，ｓｐ１２から出力される音のタイミングが、第１エリアａｒｅ１におけるスピーカｓｐ１，ｓｐ２から出力される音のタイミングに対して、それぞれ１００ｍｓｅｃ遅れるように、遅延器１３７，１３８が設けられる。遅延器１３７，１３８は、第２エリアａｒｅ２の音声処理装置１０のＣＰＵ１１に含まれる。
尚、ここでは、第１エリアａｒｅ１と第２エリアａｒｅ２を区別するために、一例として１００ｍｓｅｃ遅延させているが、この遅延時間は任意であり、例えば２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃ遅延させてもよい。
また、図９では、第１の座席付近である第１エリアａｒｅ１のスピーカｓｐ１，ｓｐ２に対し、遅延器３７，３８が設けられているが、設定された遅延時間は値０であり、実質的に遅延器が設けられていない場合と同様である。
尚、遅延器３７，３８に対し、遅延時間を任意に設定してもよい。この場合、第２エリアａｒｅ２におけるスピーカｓｐ１１，ｓｐ１２側の遅延器１３７，１３８に設定される遅延時間が、遅延器３７，３８の遅延時間に応じて遅れるように設定されてもよい。つまり、第１エリアａｒｅ１の遅延器３７，３８の遅延時間と、第２エリアａｒｅ２の遅延器１３７，１３８の遅延時間と、が異なり、相関値のピークを区別して認識可能であればよい。
尚、第２エリアａｒｅ２の音声処理装置１０は、遅延器１３７，１３８に接続されたＢＰＦ１２７ａ、１２８ａが設けられている。ＢＰＦ１２７ａ，１２８ａは、変形例１とは異なる、第１エリアａｒｅ１の音声処理装置１０が備えるＢＰＦ１２７，１２８と同様の通過帯域を有する。つまり、ＢＰＦ１２７ａは、０〜３ｋＨｚの音声データを通過させる。ＢＰＦ１２８ａは、３〜６ｋＨｚの音声データを通過させる。
このように、制御装置４０は、第１エリアａｒｅ１と第２エリアａｒｅ２とで、異なる遅延時間を、各エリアに対応する各音声処理装置１０に設定してもよい。例えば、制御装置４０は、第１エリアａｒｅ１のスピーカ及びマイクの信号を扱う音声処理装置１０によるスピーカｓｐ１，ｓｐ２に対する遅延時間として、値０を設定する。制御装置４０は、第２エリアａｒｅ２の音声処理装置１０によるスピーカｓｐ１１，ｓｐ１２に対する遅延時間として、１００ｍｓを設定する。
これにより、音声処理システム５は、複数の座席（エリア）において、同時に異常検査を行っても、エリア毎に異常検査に係る音声が混同されることを抑制でき、効率的なスピーカ及びマイクの異常検査が可能となる。
このように、変形例１と同様、音声処理システム５は、例えば航空機内のＡＮＣシステムに使用される複数のマイクとスピーカの異常検査をエリア単位で同時に行う場合でも、隣や隣接するエリアで行われる異常検査の影響を抑制できる。
変形例１，２によれば、例えば、空港における航空機のメンテナンスやフライト前準備において、ＡＮＣを実施するスピーカやマイクの異常検査に係る所要時間を短くし、効率的に異常検査を実施できる。
変形例１，２に係る音声処理システム５は、ＡＮＣシステムに使用されるスピーカとマイクの異常検査をエリア毎に順番に時差を設けて実施する場合と比較して、複数のエリアで同時にスピーカ及びマイクの異常検査を実施できる。そのため、音声処理システム５は、異常検査の所要時間を短縮化し、検査効率を向上できる。
更に、エリア毎に、扱う音声信号の帯域や遅延時間を分けることで、音声処理システム５は、隣接するエリアからマイクに対して異常検査対象の音声が漏れ込んでも、エリア毎に音声を分離して認識できる。そのため、音声処理システム５は、他エリアの音声を排除して自エリアの音声を認識することができる。よって、音声処理システム５は、複数のエリアで同時に（一気に）異常検査しても、異常検査の精度の低下を抑制できる。
［効果等］
このように、本実施形態の音声処理システム５では、音声を用いて異常を検出する際、例えばスピーカｓｐ１は、音声を出力する。複数のマイクｍｃ１〜ｍｃ３は、音声を収音する。複数のＢＰＦ２１〜２３は、複数のマイクｍｃ１〜ｍｃ３で収音された音声の音声信号を、スピーカｓｐ１により出力された音声の帯域０〜３ｋＨｚに含まれ、それぞれ任意の帯域で通過させる。複数の遅延器３１〜３３は、複数のＢＰＦ２１〜２３を通過した音声信号をそれぞれ帯域に対応する遅延時間１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃで遅延させる。相関値算出部１５は、複数の遅延器３１〜３３でそれぞれ遅延した複数の音声信号と、スピーカｓｐ１から出力される音声の音声信号と、の相関値を算出する。異常判定部１７は、算出された相関値に基づき、複数のマイクｍｃ１〜ｍｃ３及びスピーカｓｐ１の異常の有無を判定する。
尚、マイクｍｃ１〜ｍｃ３は、マイクロホンの一例である。ＢＰＦ２１〜２３は、第１のフィルタの一例である。遅延器３１〜３３は、第１の遅延器の一例である。異常判定部１７は、判定部の一例である。０〜１ｋＨｚ，１〜２ｋＨｚ，２〜３ｋＨｚの各帯域は、第１の帯域の一例である。
音声処理システム５は、マイクに入力される音声信号をマイク毎に遅延させるので、マイク毎に異なる時間位置に相関値のピークが出現する。よって、相関値のピークが出現する時間位置が、異常検査対象のスピーカや複数のマイクのいずれに異常があるかを示すことになる。
これにより、音声処理システム５は、各遅延器３１〜３３の遅延時間に対応する時刻における相関値を用いることで、相関値の一部が検出されない場合でも、異常検査対象のスピーカや複数のマイクのうちのいずれに異常が含まれるかを判別できる。
また、音声処理システム５は、異常検査対象のマイクが複数あっても、複数のマイクに対して一度に異常検査でき、検査効率を向上でき、異常検査に要する時間を短縮できる。よって、音声処理システム５は、例えば航空機のメンテナンスやフライト前準備に要する時間を短縮できる。
また、音声処理システム５は、ＡＮＣシステムに用いられるので、ノイズキャンセルシステムとも言える。音声処理システム５では、音声処理装置１０は、音声処理システム５が有するマイクやスピーカの異常の有無を診断するので、異常検査に係る自己診断機能を有するとも言える。
また、複数のＢＰＦ２１〜２３の帯域は、それぞれ異なる帯域０〜１ｋＨｚ，１〜２ｋＨｚ，２〜３ｋＨｚであってもよい。
これにより、複数のＢＰＦ２１〜２３の帯域に重複がある場合と比較すると、相関ピーク以外の時間位置における相関値の値が小さくなる。よって、相関値のピークの時間位置と相関値のピーク以外の時間位置とにおける相関値の差分が大きくなる。従って、音声処理システム５は、異常の有無の判定精度を向上できる。また、各マイクの音声信号の帯域が異なると、１つあたりのマイクに対応する検査対象の帯域が狭くなるので、音声処理システム５は、異常判定に係る処理負荷を低減できる。
また、音声処理システム５は、異常判定部１７によって判定された複数のマイクｍｃ１〜ｍｃ３及びスピーカｓｐ１の少なくとも１つの異常の有無の情報を表示するモニタ５０を備えてもよい。モニタ５０は、表示部の一例である。
これにより、ユーザは、視覚的にマイクやスピーカの異常の有無を確認できる。
また、スピーカｓｐ１は、所定の帯域の音声を出力してもよい。ＢＰＦ２１〜２３は、この所定の帯域に含まれる帯域の音声信号を通過させてもよい。
これにより、音声処理システム５は、各マイクｍｃ１〜ｍｃ６に対し、任意の帯域の音声を収音し、その異常の有無を判定できる。従って、音声処理システム５は、消音すべきターゲットが発する騒音を抑制できる。
また、所定の帯域は、０〜１ｋＨｚを含む帯域でもよい。
これにより、音声処理システム５は、各マイクｍｃ１〜ｍｃ６に対し、エンジン音の帯域である０〜１ｋＨｚを含む帯域の音声を収音し、その異常の有無を判定できる。従って、航空機等のＡＮＣシステムに使用される複数のマイクとスピーカの異常検査を適切に実施できる。よって、音声処理システム５は、航空機等のエンジン音に対して逆位相の音声をスピーカから出力して、ユーザの周辺においてエンジン音を抑制できる。
また、音声処理システム５は、０〜３ｋＨｚ，３〜６ｋＨｚ（複数の異なる帯域）の音声信号をそれぞれ通過させる複数のＢＰＦ２７，２８を備えてもよい。スピーカｓｐ１，ｓｐ２は、ＢＰＦ２７，２８のそれぞれを通過した音声信号を入力し、この音声信号に基づく音声を出力してもよい。複数のマイクｍｃ１〜ｍｃ６の一部であるマイクｍｃ１〜３と複数のスピーカｓｐ１，ｓｐ２の一部であるスピーカｓｐ１とを組み合わせて、第１のグループを形成してもよい。同様に、複数のマイクｍｃ１〜ｍｃ６の一部であるマイクｍｃ４〜６と複数のスピーカｓｐ１，ｓｐ２の一部であるスピーカｓｐ２とを組み合わせて、第２のグループを形成してもよい。第１のグループに属するマイクｍｃ１〜ｍｃ３に対応するＢＰＦ２１〜２３の帯域０〜１ｋＨｚ，１〜２ｋＨｚ，２〜３ｋＨｚは、第１のグループに属するスピーカｓｐ１に対応するＢＰＦ２７の帯域０〜３ｋＨｚに含まれてもよい。第２のグループに属するマイクｍｃ４〜ｍｃ６に対応するＢＰＦ２４〜２６の帯域３〜４ｋＨｚ，４〜５ｋＨｚ，５〜６ｋＨｚは、第２のグループに属するスピーカｓｐ２に対応するＢＰＦ２８の帯域４〜６ｋＨｚに含まれてもよい。
尚、ＢＰＦ２７，２８は、第２のフィルタの一例である。スピーカｓｐ１は、第１のスピーカの一例である。スピーカｓｐ２は、第２のスピーカの一例である。
これにより、音声処理システム５は、複数のスピーカｓｐ１，ｓｐ２が異常検査用の音声を同時に出力しても、異常検査用の音声の出力帯域を分けることで、マイクｍｃ１〜ｍｃ３，ｍｃ４〜ｍｃ６及びＢＰＦ２１〜２３，２４〜２６が、それぞれの音声を入力して検出できる。よって、音声処理システム５は、複数のスピーカを同時に鳴らしても、複数のスピーカや複数のマイクの異常検査を一度に実施できる。よって、音声処理システム５は、異常検査の検査効率を向上し、迅速に異常検査できる。
また、音声処理システム５は、音声処理装置１０のパラメータを設定する制御装置４０を備えてもよい。制御装置４０は、相関値算出部１５によって算出された相関値が、遅延器３１〜３３により遅延された各遅延時間１０ｍｓｅｃ，２０ｍｓｅｃ，３０ｍｓｅｃに対応する時刻において閾値ｔｈ１未満である場合、第１のグループに属するスピーカｓｐ１に対応するＢＰＦ２７の帯域０〜３ｋＨｚと、第２のグループに属するスピーカｓｐ２に対応するＢＰＦ２８の帯域３〜６ｋＨｚと、を入れ替えて設定してもよい。
これにより、音声処理システム５は、複数のマイクｍｃ１〜ｍｃ３で収音されて遅延した複数の音声信号と、スピーカｓｐ１から出力される音声の音声信号と、の相関値が各時刻において閾値ｔｈ１未満であり、相関が得られなかった場合、ＢＰＦ２７の帯域の情報とＢＰＦ２８の帯域の情報とを入れ替える。よって、音声処理システム５は、マイクｍｃ１〜ｍｃ３がスピーカｓｐ２から出力される音声を入力し、再度、異常検査することで、スピーカｓｐ１が異常であるか、複数のマイクｍｃ１〜ｍｃ３が全て異常であるか、を判定できる。よって、音声処理システム５は、複数のスピーカを備える場合には、一部のスピーカに異常があっても、異常判定できる。
また、第１のグループが、スピーカｓｐ１と、スピーカｓｐ１から所定距離以内に配置された複数のマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ５と、を含んでもよい。第２のグループが、スピーカｓｐ２と、スピーカｓｐ２から所定距離以内に配置された複数のマイクｍｃ３，ｍｃ４，ｍｃ６と、を含んでもよい。つまり、これらの組み合わせで、異常検査対象のグループを形成してもよい。
これにより、音声処理システム５は、近距離に存在するスピーカｓｐ１から発せられる音声をマイクｍｃ１，ｍｃ２，ｍｃ５が収音して異常検査するので、スピーカｓｐ１から発せられた音声を収音し易くなる。よって、音声処理システム５は、相関値のピーク判定をし易くなり、異常検査の精度を向上できる。
また、音声処理システム５は、第１エリアａｒｅ１と第２エリアａｒｅ２とを含む複数のエリアに、それぞれ、複数のマイクロホン、スピーカ、及び音声処理装置１０を備えてもよい。エリア毎に、複数のマイクロホンとスピーカとを含むグループが少なくとも１つ形成されてもよい。制御装置４０は、第１エリアａｒｅ１に設けられたマイクｍｃ１〜ｍｃ６に対応するＢＰＦ２１〜２６の帯域０〜６ｋＨｚ及び第１エリアａｒｅ１に設けられたスピーカｓｐ１，ｓｐ２に対応するＢＰＦ２７，２８の帯域０〜６ｋＨｚを、所定の帯域（例えば０〜６ｋＨｚ）に含まれる帯域に設定してもよい。制御装置４０は、第２エリアａｒｅ２に設けられたマイクｍｃ１１〜ｍｃ１６に対応するＢＰＦ１２１〜１２６の帯域６〜１２ｋＨｚ及び第２エリアａｒｅ２に設けられたスピーカｓｐ１１，ｓｐ１２に対応するＢＰＦ１２７，１２８の帯域６〜１２ｋＨｚを、所定の帯域とは異なる他の所定の帯域（例えば６〜１２ｋＨｚ）に含まれる帯域に設定してもよい。
これにより、音声処理システム５は、例えば、近接するエリア毎にＡＮＣに用いられる複数のマイクとスピーカの異常検査を同時に行っても、エリア毎に帯域が棲み分けされているので、他のエリアのスピーカが発した音声を認識できる。つまり、音声処理システム５は、エリアにおけるマイクが入力した音声信号のうち、他のエリアのスピーカが発した音声信号を除外して、異常判定できる。
また、第２エリアａｒｅ２に係る音声処理装置１０は、第２エリアａｒｅ２に設けられたスピーカｓｐ１１，ｓｐ１２に入力される音声信号を遅延させる遅延器１３７，１３８を備えてもよい。遅延器１３７，１３８は、第２の遅延器の一例である。
これにより、音声処理システム５は、例えば、近接するエリア毎にＡＮＣに用いられる複数のマイクとスピーカの異常検査を同時に行っても、エリア毎に遅延時間が棲み分けされているので、他のエリアのスピーカが発した音声を認識できる。つまり、音声処理システム５は、エリアにおけるマイクが入力した音声信号のうち、他のエリアのスピーカが発した音声信号を除外して、異常判定できる。尚、第１エリアａｒｅ１でスピーカｓｐ１，ｓｐ２から出力される音声信号は、遅延器を用いて遅延させてもよいし、遅延させなくてもよい。
以上、図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
上記実施形態では、音声処理システム５が、ＢＰＦ２１〜２６の通過帯域がそれぞれ異なることを例示したが、これに限られない。つまり、ＢＰＦ２１〜２６の通過帯域は、スピーカｓｐ１やスピーカｓｐ２から出力される音声の帯域に含まれる任意の帯域でよい。例えば、ＢＰＦ２１〜ＢＰＦ２３の全ての通過帯域が、スピーカｓｐ１の通過帯域と同じ０〜３ｋＨｚでもよい。また、ＢＰＦ２１〜ＢＰＦ２２の通過帯域が、それぞれ一部重複する０〜２ｋＨｚ、１〜３ｋＨｚに設定されてもよい。
例えばＢＰＦ２１〜２３の通過帯域が任意であっても、遅延器３１〜３３によってマイクｍｃ１〜ｍｃ３で入力された音声信号の相関値が表れる時間位置が異なるので、音声処理システム５は、相関値を用いて異常判定できる。
例えばＢＰＦ２１〜２３の通過帯域が異なる場合、音声処理システム５は、帯域毎にマイクｍｃ１〜ｍｃ３に入力された音声信号を遅延させるので、帯域毎に異なる時間位置に相関値のピークが出現する。また、遅延器３１〜３３でそれぞれ遅延された音声信号が加算された場合、相関値のピーク以外の時間位置では、加算された音声信号のレベルが比較的小さくなる（図４（Ａ）参照）。よって、相関値のピークの時間位置（例えば１０ｍｓ，２０ｍｓ，３０ｍｓ）と相関値のピーク以外の時間位置（例えば１０ｍｓ，２０ｍｓ，３０ｍｓ以外の時間位置）とにおける相関値の差分が大きくなる。従って、音声処理システム５は、異常の有無の判定精度を向上できる。また、各マイクの音声信号の帯域が異なるようにすることで、１つあたりのマイクに対応する検査対象の帯域が狭くなるので、音声処理システム５は、異常判定に係る処理負荷を低減できる。
上記実施形態では、ＡＮＣシステムとしての音声処理システム５に使用される、６つのマイク（４つの参照マイクと２つの誤差マイク）と２つのスピーカの異常検査を行うことを例示した。尚、マイクとスピーカの数は、これに限らず、任意に組み合わせでもよい。
上記実施形態では、２つのスピーカと６つのマイクを用いる場合、音声処理システム５が、１つのスピーカと３つのマイクの組み合わせでグループを形成し、異常検査を行うことを例示した。尚、音声処理システム５が、１つのスピーカで全て（６つ）のマイクの異常検査を行ってもよい。また、異常検査対象のグループが３つ以上形成されてもよい。
上記実施形態では、音声処理システム５のマイク及びスピーカが航空機に搭載されることを例示したが、航空機以外の乗物（例えば車、船、ロケット）に搭載されてもよい。
上記実施形態では、音声処理システム５のマイクに参照マイク及び誤差マイクが含まれることを例示したが、いずれか一方が省略されてもよい。例えば、ＡＮＣのフィードバック方式では、参照マイクを省略可能である。
上記実施形態では、スピーカｓｐ１，ｓｐ２の出力用としてホワイトノイズがＢＰＦ２７，２８へ入力されることを例示したが、ホワイトノイズ以外の音声データが入力されてもよい。例えば、ホワイトノイズのように帯域が定められていない音声データでなく、所定の帯域を有する音声データが、ＢＰＦ２７，２８へ入力されてもよい。この所定の帯域を有する音声データは、マイク及びスピーカの異常検査が実施される帯域（例えば０〜６ｋＨｚ）よりも広帯域であればよい。
上記実施形態では、１つのエリアが１つの座席付近であることを例示したが、１つのエリアが２つ以上の座席付近を含んでもよい。
上記実施形態では、航空機の駐機中のメンテナンスやフライト前準備においてスピーカやマイクの異常検査が実施されることを例示したが、航空機のフライト中に異常検査が行われてもよい。この場合、音声処理システム５は、エンジン音の帯域（例えば５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ）を避けて、スピーカから音声信号を出力してもよい。フライト中にはエンジン音が常時存在する状態でするためである。これにより、異常検査に係る音声処理装置１０の処理負荷が軽減される。
上記実施形態では、プロセッサは、物理的にどのように構成してもよい。また、プログラム可能なプロセッサを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、プロセッサの設計の自由度を高めることができる。プロセッサは、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、第１の実施形態の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで１つのプロセッサを構成すると考えることができる。また、プロセッサは、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサ等）で構成してもよい。また、プロセッサが有する機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成してもよい。
本開示は、乗物内に複数のマイク及びスピーカが存在する場合でも、スピーカやマイクの異常検査に要する時間を短縮して異常の有無を判定できる音声処理システム、音声処理装置及び音声処理方法等に有用である。
５ 音声処理システム
１０ 音声処理装置
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３，１４ 加算器
１５，１６ 相関値算出部
１７，１８ 異常判定部
２０ 制御部
２１〜２８，１２１〜１２８，１２７ａ，１２８ａ ＢＰＦ
３１〜３６，１３７，１３８ 遅延器
４０ 制御装置
５０ モニタ
７１ 座席
７５ 衝立
１１１ 第１の区画
１１２ 第２の区画
ａｒｅ１ 第１エリア
ａｒｅ２ 第２エリア
ｃ１〜ｃ６ Ａ／Ｄ変換器
ｅ１，ｅ２ Ｄ／Ａ変換器
ｈｍ 搭乗者
ｍｃ１〜ｍｃ６，ｍｃ１１〜ｍｃ１６ マイク
Ｒａ 領域
ｓｐ１，ｓｐ２，ｓｐ１１，ｓｐ１２ スピーカ

Claims (12)

  1. 音声を出力するスピーカと、
    前記音声を収音する複数のマイクロホンと、
    前記マイクロホンで収音された音声に基づいて、前記複数のマイクロホン及び前記スピーカの異常の有無を判定する音声処理装置と、
    を備え、
    前記音声処理装置は、
    前記複数のマイクロホンで収音された音声の音声信号を、前記スピーカにより出力された音声の帯域に含まれ、それぞれ任意の第１の帯域で通過させる複数の第１のフィルタと、
    前記複数の第１のフィルタを通過した音声信号を、それぞれ前記第１の帯域に対応する遅延時間で遅延させる複数の第１の遅延器と、
    前記複数の第１の遅延器でそれぞれ遅延した複数の音声信号と、前記スピーカから出力される音声の音声信号と、の相関値を算出する相関値算出部と、
    前記相関値に基づき、前記複数のマイクロホン及び前記スピーカの異常の有無を判定する判定部と、
    を備える音声処理システム。
  2. 請求項１に記載の音声処理システムであって、
    前記複数の第１のフィルタの帯域は、それぞれ異なる帯域である、音声処理システム。
  3. 請求項２に記載の音声処理システムであって、更に、
    前記判定部によって判定された前記複数のマイク及び前記スピーカの少なくとも１つの異常の有無の情報を表示する表示部を備える、音声処理システム。
  4. 請求項２または３に記載の音声処理システムであって、
    前記スピーカは、所定の帯域の音声を出力し、
    前記複数の第１のフィルタは、前記所定の帯域に含まれる前記第１の帯域の前記音声信号を通過させる、音声処理システム。
  5. 請求項４に記載の音声処理システムであって、
    前記所定の帯域は、０〜１ｋＨｚの帯域を含む、音声処理システム。
  6. 請求項２ないし５のいずれか１項に記載の音声処理システムであって、更に、
    複数の異なる第２の帯域の音声信号をそれぞれ通過させる複数の第２のフィルタを備え、
    前記スピーカは、複数のスピーカを含み、
    前記複数のスピーカは、前記複数の第２のフィルタをそれぞれ通過した音声信号を入力し、前記音声信号の音声を出力し、
    前記複数のマイクロホンの一部のそれぞれと前記複数のスピーカの一部のそれぞれとを組み合わせて、第１のグループ及び第２のグループを含むグループを形成し、
    前記第１のグループに属するマイクロホンに対応する前記第１のフィルタの前記第１の帯域は、前記第１のグループに属する第１のスピーカに対応する前記第２のフィルタの前記第２の帯域に含まれ、
    前記第２のグループに属するマイクロホンに対応する前記第１のフィルタの前記第１の帯域は、前記第２のグループに属する第２のスピーカに対応する前記第２のフィルタの前記第２の帯域に含まれる、音声処理システム。
  7. 請求項６に記載の音声処理システムであって、更に、
    前記音声処理装置のパラメータを設定する制御装置を備え、
    前記制御装置は、前記相関値算出部によって算出された相関値が、前記第１の遅延器により遅延された各遅延時間に対応する時刻において閾値未満である場合、前記第１のグループに属する前記第１のスピーカに対応する前記第２のフィルタの前記第２の帯域と、前記第２のグループに属する前記第２のスピーカに対応する前記第２のフィルタの前記第２の帯域と、を入れ替えて設定する、音声処理システム。
  8. 請求項６または７に記載の音声処理システムであって、
    前記第１のグループは、前記第１のスピーカと、前記第１のスピーカから所定距離以内に配置された複数のマイクロホンと、を含み、
    前記第２のグループは、前記第２のスピーカと、前記第２のスピーカから所定距離以内に配置された複数のマイクロホンと、を含む、音声処理システム。
  9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載の音声処理システムであって、更に、
    前記音声処理装置のパラメータを設定する制御装置を備え、
    第１のエリアと第２のエリアとを含む複数のエリアに、それぞれ、前記複数のマイクロホン、前記スピーカ、及び前記音声処理装置を備え、
    前記エリア毎に、複数の前記マイクロホンと前記スピーカとを含む前記グループが少なくとも１つ形成され、
    前記制御装置は、
    前記第１のエリアに設けられたマイクロホンに対応する前記第１のフィルタの前記第１の帯域及び前記第１のエリアに設けられたスピーカに対応する前記第２のフィルタの前記第２の帯域を、所定の第３の帯域に含まれる帯域に設定し、
    前記第２のエリアに設けられたマイクロホンに対応する前記第１のフィルタの前記第１の帯域及び前記第２のエリアに設けられたスピーカに対応する前記第２のフィルタの前記第２の帯域を、前記第３の帯域とは異なる所定の第４の帯域に含まれる帯域に設定する、音声処理システム。
  10. 請求項６〜８のいずれか１項に記載の音声処理システムであって、更に、
    前記音声処理装置のパラメータを設定する制御装置を備え、
    第１のエリアと第２のエリアとを含む複数のエリアに、それぞれ、前記複数のマイクロホン、前記スピーカ、及び前記音声処理装置を備え、
    前記エリア毎に、複数の前記マイクロホンと前記スピーカとを含む前記グループが少なくとも１つ形成され、
    前記第２のエリアに係る前記音声処理装置は、
    前記第２のエリアに設けられたスピーカに入力される音声信号を遅延させる第２の遅延器を備える、音声処理システム。
  11. 音声を出力するスピーカと、前記音声を収音する複数のマイクロホンと、の異常の有無を判定する音声処理装置であって、
    前記複数のマイクロホンで収音された音声の音声信号を、前記スピーカにより出力された音声の帯域に含まれ、それぞれ任意の第１の帯域で通過させる複数のフィルタと、
    前記複数のフィルタを通過した音声信号を、それぞれ前記第１の帯域に対応する遅延時間で遅延させる複数の遅延器と、
    前記複数の遅延器でそれぞれ遅延した複数の音声信号と、前記スピーカから出力される音声の音声信号と、の相関値を算出する相関値算出部と、
    前記相関値に基づき、前記複数のマイクロホン及び前記スピーカの異常の有無を判定する判定部と、
    を備える音声処理装置。
  12. 音声を出力するスピーカと、前記音声を収音する複数のマイクロホンと、の異常の有無を判定する音声処理方法であって、
    前記複数のマイクロホンで収音された音声の音声信号を、前記スピーカにより出力された音声の帯域に含まれ、それぞれ任意の第１の帯域で通過させ、
    それぞれ任意の前記第１の帯域で通過させた音声信号を、それぞれ前記第１の帯域に対応する遅延時間で遅延させ、
    それぞれ遅延させた複数の音声信号と、前記スピーカから出力される音声の音声信号と、の相関値を算出し、
    前記相関値に基づき、前記複数のマイクロホン及び前記スピーカの異常の有無を判定する、音声処理方法。
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