JP2019105508A - 信号処理装置、信号処理方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ドップラシフト量が微小である場合、音の高さの変化を判断できないおそれがある、という問題を解決する信号処理装置、信号処理方法、プログラムを提供する。【解決手段】信号処理装置は、出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置であって、反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部を有するという構成をとる。【選択図】図２

Description

本発明は、信号処理装置、信号処理方法、プログラムに関する。

音響信号を発振した後、移動物体や静止物体に反射して返ってくる音響信号を検出することで、自身と移動物体や静止物体との間の距離などを検出するアクティブソーナーが知られている。

アクティブソーナーに関連する技術としては、例えば、特許文献１がある。特許文献１には、変換・検出手段と、算出手段と、補正手段と、を備えた装置が記載されている。特許文献１によると、変換・検出手段は、入力データを周波数領域に変換しかつドップラ遷移量を検出して出力する。また、算出手段は、ドップラ遷移量を擬似送信周波数に対するドップラ遷移量に相当する値に算出する。そして、補正手段は、算出手段の算出値によって、ドップラ遷移量を補正する。特許文献１によると、このような構成により、オペレータが慣用的に用いている送信周波数とは異なる周波数で送信する場合にも、慣用的に使用している送信周波数と同様のドップラ遷移量で聴音を行うことが可能となる。

また、同様にアクティブソーナーに関連する技術として、例えば、特許文献２がある。特許文献２には、長パルス波及び長パルス波と同一周波数でかつパルス幅が短い短パルス波を組として送信する装置が記載されている。特許文献２によると、装置は、長パルス波及び短パルス波の送信によって生ずる反射信号に対して周波数分析を行う。そして、装置は、周波数分析結果から残響周波数成分を取り除いてから周波数ビンごとの信号レベルを検出して、検出した周波数ビンごとの信号レベルに基づいて移動目標を検出する。また、装置は、周波数ビンごとの信号レベルを予め設定された受信帯域にわたって加算した値に基づいて、静止目標を検出する。

特開平７−３３３３３３号公報 特開平９−２９７１７２号公報

アクティブソーナーの聴音は、送信音と移動物体などからの反響音の音の高さを人間の聴覚で比較することで、送信位置から見て相対的に、物体が遠ざかっているのか、又は、接近しているのかを判断できる、という特徴がある。

ここで、近年のアクティブソーナーは、水中下音波伝搬特性の良い低周波を用いる傾向にある。しかしながら、ドップラシフト量は周波数に比例関係にある。そのため、低周波ソーナーを用いた場合、人間の聴覚で音の高さの変化を判断できるほど十分なドップラシフト量を得られないおそれがあった。このように、ドップラシフト量が微小である場合、音の高さの変化を判断できないおそれがある、という問題があった。

特許文献１に記載の技術は、オペレータが慣用的に用いている送信周波数とは異なる周波数で送信する場合に補正を行う技術である。そのため、慣用的に用いる送信周波数が低周波である場合などにおいては、補正を行っても十分なドップラシフト量を得られないおそれがある。また、特許文献２に記載の技術は、長パルス波及び短パルス波の反射に基づいて、移動物体及び静止物体を検出する技術である。そのため、特許文献２に記載の技術を用いたとしても、上記問題を解決することは出来なかった。

以上のように、特許文献１や特許文献２に記載の技術では、ドップラシフト量が微小である場合、音の高さの変化を判断できないおそれがある、という問題を解決することは出来なかった。

そこで、本発明の目的は、ドップラシフト量が微小である場合、音の高さの変化を判断できないおそれがある、という問題を解決する信号処理装置、信号処理方法、プログラムを提供することにある。

かかる目的を達成するため本発明の一形態である信号処理装置は、
出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置であって、
前記反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部を有する
という構成をとる。

また、本発明の他の形態である信号処理方法は、
情報処理装置が、
出力した聴音信号に応じた反響音を受信し、
受信した前記反響音のドップラシフト量を増大する
という構成をとる。

また、本発明の他の形態であるプログラムは、
出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置に、
前記反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部を実現させるためのプログラムである。

本発明は、以上のように構成されることにより、ドップラシフト量が微小である場合、音の高さの変化を判断できないおそれがある、という問題を解決する信号処理装置、信号処理方法、プログラムを提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係るソーナー装置の構成の一例を示す図である。 図１で示す信号処理部の構成の一例を示す図である。 周波数ビンシフト部の処理の一例を説明するための図である。 聴音調整処理の一例を説明するための図である。 聴音調整処理の一例を説明するための図である。 ソーナー装置の処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態におけるソーナー装置の効果の一例を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係るソーナー装置の構成の一例を示す図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１から図７を参照して説明する。図１は、ソーナー装置１の構成の一例を示す図である。図２は、信号処理部１３の構成の一例を示す図である。図３は、周波数ビンシフト部の処理の一例を説明するための図である。図４、図５は、聴音調整処理の一例を説明するための図である。図６は、ソーナー装置１の処理の一例を示すフローチャートである。図７は、ソーナー装置１の効果の一例を説明するための図である。

第１の実施形態では、可聴域（例えば、約２０Ｈｚから約２０ＫＨｚ程度）の音響信号である聴音信号を用いるソーナー装置１（信号処理装置）について説明する。本実施形態におけるソーナー装置１は、聴音信号を水中や海中などに送信する。また、ソーナー装置１は、送信した聴音信号が移動物体や静止物体などの物体に反響することで生じる反響音を受信する。ソーナー装置１は、反響音を受信すると、所定の処理の後、時間領域のデータを周波数領域に変換する。そして、ソーナー装置１は、後述するように、周波数領域成分である周波数ビンをシフトさせる。これにより、ソーナー装置１は、当該ソーナー装置１と物体との間の相対的な速度などにより生じるドップラシフト量を増大させる。

図１は、ソーナー装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１を参照すると、ソーナー装置１は、送波部１１と、受波部１２と、信号処理部１３と、スピーカー１４と、を有している。

送波部１１は、可聴域の音響信号である聴音信号を水中や海中などに送信する。送波部１１は、例えば、電気エネルギーを音響エネルギーに変換する機構を有している。送波部１１は、外部装置などからの指示に応じて電気エネルギーを音響エネルギーに変換することで、指示に応じた周波数の音響信号を水中や海中などに送信する。

なお、送波部１１が有する、電気エネルギーを音響エネルギーに変換する機構は、例えば、圧電素子や電歪素子などを含む一般的な構成であって構わない。送波部１１は、例えば、送波器やプロジェクターなどとも呼ばれ得る。

受波部１２は、送波部１１が送信した聴音信号が移動物体や静止物体などの物体に反響することで生じる反響音（聴音信号）を受信する。受波部１２は、例えば、音響エネルギーを電気エネルギーに変換する機構を有している。受波部１２は、受信した反響音を電気エネルギーに変換した後、電気エネルギーに変換した聴音信号を信号処理部１３に入力する。

なお、受波部１２が有する、音響エネルギーを電気エネルギーに変換する構成は、例えば、送波部１１と同様に、圧電素子や電歪素子などを含む一般的な構成であって構わない。受波部１２は、例えば、受波器やハイドロホンなどとも呼ばれ得る。

なお、図１では、ソーナー装置１は、送波部１１と受波部１２とをそれぞれ個別に有する場合を例示している。しかしながら、ソーナー装置１は、送波部１１、受波部１２の代わりに、送波部１１としての機能と受波部１２としての機能とを有する送受波部を有しても構わない。送受波部は、例えば、送受波器やトランスデューサ―とも呼ばれ得る。

信号処理部１３は、受波部１２から入力された聴音信号を処理する。信号処理部１３は、後述するように、ドップラ効果による周波数の変化量であるドップラシフト量を増大させる処理を行うとともに、上記処理により位相が不連続になる聴音信号の調整を行う。

図２を参照すると、信号処理部１３は、ベースバンド変換部１３０と、ローパスフィルタ１３１と、周波数解析部１３２と、周波数ビンシフト部１３３と、時間変換部１３４と、位相保存部１３５と、検波部１３６と、聴音作成部１３７と、復調部１３８と、バンドパスフィルタ１３９と、を有している。

例えば、信号処理部１３は、上記各処理部に対応する各種処理回路を有している。つまり、信号処理部１３は、各種処理回路により上記各処理部を実現する。信号処理部１３は、例えば、図示しない演算装置と記憶装置とを有しており、記憶装置が有するプログラムを演算装置が実行することで、上記各処理部を実現しても構わない。

ベースバンド変換部１３０は、入力された聴音信号の周波数の帯域変換を行う。例えば、ベースバンド変換部１３０は、聴音信号が入力されると、送波部１１が送信した音響信号（聴音信号）の中心周波数である送信中心周波数を０Ｈｚとする周波数の帯域変換を行う。その後、ベースバンド変換部１３０は、帯域変換した結果の信号をローパスフィルタ１３１に入力する。

ローパスフィルタ１３１は、予め定められた遮断周波数より高い周波数信号を遮断する一方で、遮断周波数以下の周波数信号を遮断しない。ローパスフィルタ１３１を用いることで、信号処理部１３は、所定の周波数で帯域制限を行うことになる。帯域制限を行う周波数は、任意の値で構わない。その後、ローパスフィルタ１３１は、帯域制限した結果の信号を周波数解析部１３２に入力する。

周波数解析部１３２は、ＦＦＴ（fast Fourier transform、高速フーリエ変換）を行うことで、時間領域のデータを周波数領域に変換する。周波数解析部１３２は、例えば、入力された信号のうちの所定範囲内の信号を切り出して、上記変換を行う。その後、周波数解析部１３２は、周波数領域に変換した結果の信号を周波数ビンシフト部１３３に入力する。なお、周波数解析部１３２は、上記変換を複数回（例えば、受波部１２が反響音を受信している間）行う。

例えば、図３（ａ）は、周波数領域に変換された周波数領域データの一例を示している。図３（ａ）で示すように、周波数解析部１３２がＦＦＴを行うことで、周波数領域成分である周波数ビンを複数有する状態に変換される。なお、周波数解析部１３２が生成する周波数ビンには、送信中心周波数（ベースバンド変換部１３０により０Ｈｚに変換されている）に応じた送信中心周波数ビンが含まれている。また、反響音は、例えば、ドップラ効果により周波数がシフトしている。そのため、反響音を示す目標信号は、例えば、送信中心周波数ビンとは異なる周波数ビンとなる。例えば、図３（ａ）で示す例では、送信中心周波数ビンの一つ隣の周波数ビンが目標信号に相当している。

周波数ビンシフト部１３３は、周波数ビンをシフトする。その後、周波数ビンシフト部１３３は、シフトした結果の信号を時間変換部１３４に入力する。

例えば、図３（ｂ）は、周波数ビンシフト部１３３による周波数ビンのシフトの様子の一例を示している。図３（ｂ）を参照すると、例えば、周波数ビンシフト部１３３は、中心周波数ビンよりも高い周波数ビンを高周波側にシフトする。また、例えば、周波数ビンシフト部１３３は、中心周波数ビンよりも低い周波数ビンを低周波側にシフトする。このように、周波数ビンシフト部１３３は、中心周波数ビンを基準として、中心周波数ビン以外の各周波数ビンをシフトする。例えば、図３（ｂ）で示す場合、周波数ビンシフト部１３３は、周波数ビンと周波数ビンとの間に１つの周波数ビンに相当する隙間が生じるように、各周波数ビンをシフトしている。つまり、周波数ビンシフト部１３３は、例えば、各周波数ビン間の隙間の大きさが各周波数ビン間で同一となるよう、周波数ビンをシフトする。

中心周波数ビンよりも高い周波数ビンを高周波側にシフトすることで、ドップラ効果により音の高さが高くなった聴音がより高く補正されることになる。また、中心周波数ビンよりも低い周波数ビンを低周波側にシフトすることで、ドップラ効果により音の高さが低くなった聴音がより低く補正されることになる。

周波数ビンシフト部１３３は、上述したように周波数ビンをシフトした後、周波数ビンのシフトにより応じた隙間を０データで補間する。その後、周波数ビンシフト部１３３は、シフトした結果の信号を時間変換部１３４に入力する。

なお、周波数ビン間の隙間の大きさ（つまり、周波数ビン間に補間する０データの個数）は、調整可能である。周波数ビン間に補間する０データの個数を調整することで、ドップラシフト量の補正量を増大又は減少させることが出来る。例えば、周波数ビンシフト部１３３は、補間する０データの数を増やすことで、ドップラシフト量の補正量を増大させることが出来る。又は、例えば、周波数ビンシフト部１３３は、補間する０データの数を減らすことで、ドップラシフト量の補正量を減少させることが出来る。

時間変換部１３４は、ＩＦＦＴ（inverse fast Fourier transform、逆高速フーリエ変換）を行うことで、周波数領域のデータを時間領域に変換する。その後、時間変換部１３４は、時間領域に変換した結果の信号を位相保存部１３５と検波部１３６に入力する。なお、上述したように、周波数解析部１３２は、周波数領域への変換を繰り返している。そのため、時間変換部１３４も、時間領域への変換を繰り返すことになる。

このように、信号処理部１３は、ベースバンド変換部１３０と、ローパスフィルタ１３１と、周波数解析部１３２と、周波数ビンシフト部１３３と、時間変換部１３４と、を用いて、ドップラシフト量を増大する。換言すると、ベースバンド変換部１３０と、ローパスフィルタ１３１と、周波数解析部１３２と、周波数ビンシフト部１３３と、時間変換部１３４と、は、反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部を形成している、ということも出来る。

ここで、時間変換部１３４の出力である聴音信号は、周波数解析部１３２、周波数ビンシフト部１３３による分析周期ごとに周波数を変調しているため、分析周期ごとに位相が不連続となる（図４参照）。つまり、図４で示すように、分析周期ごとに、波形が不連続となる。

このような位相の不連続性は、聴音データとしてスピーカー１４により再生した際に、音の不連続性となって人間の聴覚に届くことになる。そこで、これに対処するため、信号処理部１３は、処理周期間の出力の位相が連続するように、聴音信号の調整を行う（図５参照）。聴音信号の調整は、位相保存部１３５と、検波部１３６と、聴音作成部１３７と、により行う。換言すると、位相保存部１３５と、検波部１３６と、聴音作成部１３７は、聴音信号の位相の調整を行う聴音調整部を形成している、ということも出来る。聴音信号の調整を行うことで、図５で示すように、分析周期ごとの波形が連続することとなり、音の不連続性が生じることを防ぐ事が出来る。

位相保存部１３５は、１分析周期前の聴音信号（時間変換部１３４の出力）の最終サンプルから位相情報を算出し、図示しない記憶装置などに保存しておく。位相保存部１３５が保存する位相情報は現在の分析周期の初期位相として利用する。

位相保存部１３５は、例えば、下記式に基づいて、初期位相を示す位相情報を算出する。
なお、r(size-1)：１処理周期前の聴音信号の最終サンプルの実部
i(size-1)：１処理周期前の聴音信号の最終サンプルの虚部
size：分析フレームのサンプルサイズ
をそれぞれ示している。

検波部１３６は、複素型の聴音信号を検波して、振幅を示す振幅情報を算出する。検波部１３６は、上記算出結果を聴音作成部１３７に入力する。

検波部１３６は、例えば、下記式に基づいて、振幅を算出する。
なお、
ｒ（ｔ）、ｉ（ｔ）：時間変換部１３４が出力した聴音信号の複素データ
を示している。

聴音作成部１３７は、位相保存部１３５に保存された初期位相と、検波部１３６が算出した振幅とに基づいて、１分析周期前より位相が連続した聴音データを作成する。その後、聴音作成部１３７は、作成した聴音データを復調部１３８に入力する。

聴音作成部１３７は、例えば、下記式に基づいて位相が連続した聴音データを示すＲ（ｔｔ）、Ｉ（ｔ）をそれぞれ作成する。つまり、聴音作成部１３７は、位相保存部１３５に保存された初期位相と、検波部１３６が算出した振幅とに基づいて、１分析周期前より位相が連続した聴音データを示す複素信号を作成する。
なお、Ａ：検波部１３６算出した振幅
φ：位相保存部が保存する位相情報
ｒ（ｔ）、ｉ（ｔ）：時間変換部１３４が出力した聴音信号の複素データ
をそれぞれ示している。

復調部１３８は、入力された信号を、ベースバンド変換部１３０による変換前の元々の周波数帯域へと変換する。例えば、送波部１１が送信した音響信号（聴音信号）の中心周波数である送信中心周波数は既知の情報である。そこで、例えば、復調部１３８は、当該既知の情報を利用して、入力された信号を、ベースバンド変換部１３０による変換前の元々の周波数帯域へと変換する。その後、復調部１３８は、変換した後の信号をバンドパスフィルタ１３９に入力する。

バンドパスフィルタ１３９は、予め定められた範囲の周波数を通す一方で、それ以外の周波数を減衰させる。例えば、バンドパスフィルタ１３９は、入力された複素信号の実成分を取り出す。その後、バンドパスフィルタ１３９は、取り出した結果をスピーカー１４に入力する。

スピーカー１４は、入力に基づいて、ドップラシフト量が補正された聴音信号を送信する。スピーカー１４は、例えば、電気エネルギーを音響エネルギーに変換する既知の構成を有していて構わない。

以上が、ソーナー装置１の構成の一例である。続いて、図６を参照して、受波部１２が反響音を受信した際のソーナー装置１の動作の一例について説明する。

図６を参照すると、ソーナー装置１のベースバンド変換部１３０とローパスフィルタ１３１にて、送信中心周波数を０Ｈｚとした周波数の帯域変換と帯域制限を行う（ステップＳ１０１）。その後、帯域変換と帯域制限を行ったデータ（信号）を周波数解析部１３２に入力する。

周波数解析部１３２は、ＦＦＴを行うことで、帯域変換と帯域制限を行った時間領域のデータを周波数領域に変換する（ステップＳ１０２）。周波数解析部１３２は、周波数領域に変換した結果の信号を周波数ビンシフト部１３３に入力する。

周波数ビンシフト部１３３は、周波数ビンのシフトを行う（ステップＳ１０３）。例えば、周波数ビンシフト部１３３は、図３で示すように、周波数データ間を等間隔に０データで補間する。周波数ビンシフト部１３３が周波数ビンのシフトを行うことで、ドップラシフト量が増大されることになる。その後、周波数ビンシフト部１３３は、シフトした結果の信号を時間変換部１３４に入力する。

時間変換部１３４は、ＩＦＦＴを行うことで、周波数領域のデータを時間領域に変換する（ステップＳ１０４）。つまり、時間変換部１３４は、ＩＦＦＴを行うことで周波数データを聴音信号に変換する。

聴音作成部１３７は、位相保存部１３５に保存された位相情報と検波部１３６が算出した振幅とを用いて、分析周期ごとに位相が不連続な聴音信号を、位相が連続するように調整する（ステップＳ１０５）。その後、位相整列された聴音信号は、復調部１３８及びバンドパスフィルタ１３９により、元々の周波数帯域へと変換されるとともに、複素信号の実成分が取り出される。

スピーカー１４は、ドップラシフト量が補正された聴音信号を出力する（ステップＳ１０６）。

以上が、受波部１２が反響音を受信した際のソーナー装置１の動作の一例である。

以上説明したように、ソーナー装置１は、周波数ビンシフト部１３３を有している。このような構成により、周波数ビンシフト部１３３は、周波数ビンをシフトすることで、ドップラシフト量を増大することが出来る。これにより、スピーカー１４から出力される聴音信号に含まれる目標反響音の音の高さを容易に判別することが可能となる。換言すると、図７で示すように、ソーナー装置１は、ドップラシフト量が微小である場合であっても、ドップラシフト量を増大することが出来る。これにより、音の高さの変化がより大きくなり、音の高さの変化をより容易に判別することが可能となる。

また、本実施形態におけるソーナー装置１は、聴音調整部を形成する、位相保存部１３５と、検波部１３６と、聴音作成部１３７と、を有している。このような構成により、スピーカー１４から出力される音が不連続性を有することを回避することが出来る。

なお、本実施形態においては、聴音信号をスピーカー１４が出力して、聴音信号の音の高さの変化をオペレータなどの人が判断するソーナー装置１について説明した。しかしながら、ドップラシフト量を補正する機能や、聴音調整部としての機能は、例えば、聴音信号などの音声データに基づいて、信号のドップラ遷移量を自動で判別するシステムなどが有しても構わない。

［第２の実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置２の構成の概要について説明する。

図８を参照すると、信号処理装置２は、ドップラシフト量増大部２１を有している。ドップラシフト量増大部２１は、例えば、処理回路により実現される。または、ドップラシフト量増大部２１は、例えば、信号処理装置２が有する図示しない記憶装置に格納されたプログラムを図示しない演算装置が実行することで実現される。

ドップラシフト量増大部２１は、反響音のドップラシフト量を増大する。

このように、信号処理装置２は、反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部２１を有している。このような構成により、信号処理装置２は、ドップラシフト量を増大することが出来る。これにより、ドップラシフト量が微小である場合であっても、音の高さの変化を容易に行うことが可能となる。

また、上述した信号処理装置２は、情報処理装置に所定のプログラムが組み込まれることで実現できる。具体的に、本発明の他の形態であるプログラムは、出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置に、反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部２１を実現させるためのプログラムである。

また、上述した信号処理装置２により実行される信号処理方法は、情報処理装置が、出力した聴音信号に応じた反響音を受信し、受信した反響音のドップラシフト量を増大する、という方法である。

上述した構成を有する、プログラム、又は、信号処理方法、の発明であっても、上記信号処理装置２と同様の作用を有するために、上述した本発明の目的を達成することが出来る。

＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における信号処理装置などの概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。

（付記１）
出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置であって、
前記反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部を有する
信号処理装置。
（付記２）
付記１に記載の信号処理装置であって、
前記ドップラシフト量増大部は、
前記反響音を示すデータを周波数領域に変換する周波数解析部と、
前記周波数解析部による変換の結果に基づいて、周波数領域成分である周波数ビンをシフトする周波数ビンシフト部と、
を含んでいる
信号処理装置。
（付記３）
付記２に記載の信号処理装置であって、
前記周波数ビンシフト部は、出力した聴音信号の中心周波数である送信中心周波数に応じた周波数成分である送信中心周波数ビンを基準にして、周波数ビンのシフトを行う
信号処理装置。
（付記４）
付記３に記載の信号処理装置であって、
前記周波数ビンシフト部は、前記送信中心周波数ビンよりも高い周波数ビンを高周波側にシフトする
信号処理装置。
（付記５）
付記３又は付記４に記載の信号処理装置であって、
前記周波数ビンシフト部は、前記送信中心周波数ビンよりも低い周波数ビンを低周波側にシフトする
信号処理装置。
（付記６）
付記２から付記５までのいずれかに記載の信号処理装置であって、
前記ドップラシフト量増大部は、
出力した聴音信号の中心周波数である送信中心周波数を０Ｈｚとする周波数の帯域変換を行うベースバンド変換部を含んでいる
信号処理装置。
（付記７）
付記１から付記６までのいずれかに記載の信号処理装置であって、
前記ドップラシフト量増大部がドップラシフト量を増大した前記反響音の位相の調整を行う聴音調整部を有する
信号処理装置。
（付記８）
付記７に記載の信号処理装置であって、
前記聴音調整部は、
信号の位相を示す位相情報を算出する位相算出部と、
信号の振幅を示す振幅情報を算出する検波部と、
前記位相算出部による算出結果と、前記検波部による算出結果と、前記ドップラシフト量増大部による処理結果と、に基づいて、前記反響音の位相の調整を行う聴音作成部と、を有する
信号処理装置。
（付記９）
情報処理装置が、
出力した聴音信号に応じた反響音を受信し、
受信した前記反響音のドップラシフト量を増大する
信号処理方法。
（付記１０）
出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置に、
前記反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部を実現させるための
プログラム。

なお、上記各実施形態及び付記において記載したプログラムは、記憶装置に記憶されていたり、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていたりする。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。

以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。

１ ソーナー装置
１１ 送波部
１２ 受波部
１３ 信号処理部
１３０ ベースバンド変換部
１３１ ローパスフィルタ
１３２ 周波数解析部
１３３ 周波数ビンシフト部
１３４ 時間変換部
１３５ 位相保存部
１３６ 検波部
１３７ 聴音作成部
１３８ 復調部
１３９ バンドパスフィルタ
１４ スピーカー
２ 信号処理装置
２１ ドップラシフト量増大部

Claims (10)

1. 出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置であって、
   前記反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部を有する
   信号処理装置。
2. 請求項１に記載の信号処理装置であって、
   前記ドップラシフト量増大部は、
   前記反響音を示すデータを周波数領域に変換する周波数解析部と、
   前記周波数解析部による変換の結果に基づいて、周波数領域成分である周波数ビンをシフトする周波数ビンシフト部と、
   を含んでいる
   信号処理装置。
3. 請求項２に記載の信号処理装置であって、
   前記周波数ビンシフト部は、出力した聴音信号の中心周波数である送信中心周波数に応じた周波数成分である送信中心周波数ビンを基準にして、周波数ビンのシフトを行う
   信号処理装置。
4. 請求項３に記載の信号処理装置であって、
   前記周波数ビンシフト部は、前記送信中心周波数ビンよりも高い周波数ビンを高周波側にシフトする
   信号処理装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の信号処理装置であって、
   前記周波数ビンシフト部は、前記送信中心周波数ビンよりも低い周波数ビンを低周波側にシフトする
   信号処理装置。
6. 請求項２から請求項５までのいずれかに記載の信号処理装置であって、
   前記ドップラシフト量増大部は、
   出力した聴音信号の中心周波数である送信中心周波数を０Ｈｚとする周波数の帯域変換を行うベースバンド変換部を含んでいる
   信号処理装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれかに記載の信号処理装置であって、
   前記ドップラシフト量増大部がドップラシフト量を増大した前記反響音の位相の調整を行う聴音調整部を有する
   信号処理装置。
8. 請求項７に記載の信号処理装置であって、
   前記聴音調整部は、
   信号の位相を示す位相情報を算出する位相算出部と、
   信号の振幅を示す振幅情報を算出する検波部と、
   前記位相算出部による算出結果と、前記検波部による算出結果と、前記ドップラシフト量増大部による処理結果と、に基づいて、前記反響音の位相の調整を行う聴音作成部と、を有する
   信号処理装置。
9. 情報処理装置が、
   出力した聴音信号に応じた反響音を受信し、
   受信した前記反響音のドップラシフト量を増大する
   信号処理方法。
10. 出力した聴音信号に応じた反響音を処理する信号処理装置に、
    前記反響音のドップラシフト量を増大するドップラシフト量増大部を実現させるための
    プログラム。