JP2021124439A - Collected sound data display program - Google Patents

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JP2021124439A JP2020019347A JP2020019347A JP2021124439A JP 2021124439 A JP2021124439 A JP 2021124439A JP 2020019347 A JP2020019347 A JP 2020019347A JP 2020019347 A JP2020019347 A JP 2020019347A JP 2021124439 A JP2021124439 A JP 2021124439A
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泰孝 上田
Yasutaka Ueda
泰孝 上田
喜治 添田
Yoshiharu Soeda
喜治 添田
清 吉岡
Kiyoshi Yoshioka
清 吉岡
祐 會田
Yu Aida
祐 會田
豊 大西
Yutaka Onishi
豊 大西
一浩 平澤
Kazuhiro Hirasawa
一浩 平澤
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
CAE Solutions Corp
Sato Kogyo Co Ltd
Hazama Ando Corp
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CAE Solutions Corp
Sato Kogyo Co Ltd
Hazama Ando Corp
Haseko Corp
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Abstract

To provide, as means for solving the problem of prior art, a collected sound data display program, with which it is possible to easily and effectively visualize the arrival direction of the sound obtained by a 3D microphone in order to evaluate sound environments.SOLUTION: A collected sound display program pertaining to the present invention analyzes collected sound data having been collected for a prescribed period by a 3D microphone, the collected sound display program comprising a function that causes an intensity calculation process, a unit angular strength calculation process and intensity distribution map creation process to be executed by a computer. In the intensity distribution map creation process out of these, the polar coordinates of arrival point of a unit angular strength are converted into a coordinate system composed of altitudes and longitudes set to a spherical surface, and an "intensity distribution map" is created in which the intensity of unit angular strength is distributed to a coordinate system composed of altitudes and longitudes.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願発明は、音環境評価に関する技術であり、より具体的には、音環境を評価するため、複数チャンネルを有するマイクロフォンで収音したデータを解析し、その結果を効果的に可視化することができる収音データ表示プログラムに関するものである。 The present invention is a technique related to sound environment evaluation, and more specifically, in order to evaluate the sound environment, it is possible to analyze data collected by a microphone having a plurality of channels and effectively visualize the result. It is related to the sound collection data display program.

従来の音環境評価は、騒音レベルメーターによる測定結果を用いて行うのが主流であった。この騒音レベルメーターは1本の無指向性マイクロフォンを備えたものであり、その環境に存在する音圧レベルを測定することはできるものの、その音の音源方向(到来方向)やその音の音源種別(工事による騒音、自動車走行による音、家電製品の音など)を測定することはできない。したがって騒音対策を実施しようとする場合、騒音レベルメーターによる測定結果のみでは、騒音対策を実施すべき場所や騒音対策の程度を適切に計画することができなかった。 The conventional sound environment evaluation has been mainly performed by using the measurement result by the noise level meter. This noise level meter is equipped with one omnidirectional microphone, and although it can measure the sound pressure level existing in the environment, the sound source direction (arrival direction) of the sound and the sound source type of the sound. (Noise from construction, noise from driving a car, noise from home appliances, etc.) cannot be measured. Therefore, when trying to implement noise countermeasures, it was not possible to appropriately plan the location where noise countermeasures should be implemented and the degree of noise countermeasures based only on the measurement results of the noise level meter.

ところで、近年、音場を立体的に再現する音響技術が注目されている。オーディオエンジニアによって開発されたアンビソニックスもそのひとつであり、例えば聴取者の頭の回転に応じて音場を適宜変化させることができ、さらに映像と組み合わせることで臨場感のあるコンテンツを提供することも可能である。そのため、これまでにも種々の分野においてアンビソニックスを利用した技術が提案されており、例えば特許文献1では、アンビソニックスの技術を利用し、車内にいる複数の者それぞれに対応する音場を再現する手法について提案している。 By the way, in recent years, attention has been paid to acoustic technology for three-dimensionally reproducing a sound field. Ambisonics, which was developed by an audio engineer, is one of them. For example, the sound field can be changed as appropriate according to the rotation of the listener's head, and by combining it with video, it is possible to provide realistic content. It is possible. Therefore, technologies using Ambisonics have been proposed in various fields. For example, in Patent Document 1, the Ambisonics technology is used to reproduce a sound field corresponding to each of a plurality of persons in a vehicle. We are proposing a method to do this.

特開2016−220032号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-220032

通常、アンビソニックスにおける収音は、方向が既知である複数の個別マイクロフォンを有する3Dマイクロフォン(アンビソニックマイクロフォンとも呼ばれる)が利用される。例えば、中心から前方左上向きの個別マイクロフォンと、前方右下向きの個別マイクロフォン、後方左下向きの個別マイクロフォン、後方右上向きの個別マイクロフォンの4つの個別マイクロフォン(つまり、正四面体の内側から各壁面に向けて配置された4つの個別マイクロフォン)によって3Dマイクロフォンを構成することができる。 Generally, for sound collection in Ambisonics, a 3D microphone (also referred to as an Ambisonic microphone) having a plurality of individual microphones having known directions is used. For example, four individual microphones (that is, from the inside of the regular tetrahedron toward each wall surface), an individual microphone facing forward and upper left from the center, an individual microphone pointing forward to the lower right, an individual microphone pointing to the lower left rear, and an individual microphone pointing to the upper right rear. A 3D microphone can be constructed by means of four individual microphones arranged in a row.

3Dマイクロフォンによって収音された記録(収音データ)を解析すれば、その音の到来方向を求めることができる。つまり、従来の音環境評価で常用されていた騒音レベルメーターでは測定できなかった音の到来方向を、3Dマイクロフォンによれば測定できるわけである。そこで、音環境評価を行うために3Dマイクロフォンによる収音データを利用することが考えられる。 By analyzing the recording (sound collection data) collected by the 3D microphone, the direction of arrival of the sound can be obtained. That is, the direction of arrival of sound, which could not be measured by the noise level meter commonly used in the conventional sound environment evaluation, can be measured by the 3D microphone. Therefore, it is conceivable to use the sound collection data by the 3D microphone in order to evaluate the sound environment.

ところが、3Dマイクロフォンを用いた音環境評価はこれまで知られていない。また、3Dマイクロフォンによる収音データを解析すれば音の到来方向を得ることができるが、音の到来方向を可視化した例はあるものの、従来手法は高価なシステムを用いるうえに直感的に音の到来方向を把握できるものではなかった。そこで、音環境評価を行うに当たって容易かつ効果的に可視化する手法の開発が望まれていた。 However, the sound environment evaluation using a 3D microphone has not been known so far. In addition, the direction of arrival of sound can be obtained by analyzing the sound collection data by a 3D microphone. Although there is an example of visualizing the direction of arrival of sound, the conventional method uses an expensive system and intuitively obtains sound. It was not possible to grasp the direction of arrival. Therefore, it has been desired to develop a method for easily and effectively visualizing the sound environment evaluation.

本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち音環境評価を行うため、3Dマイクロフォンにより得られる音の到来方向を容易かつ効果的に可視化することができる収音データ表示プログラムを提供することである。 The object of the present invention is to solve the problem of the prior art, that is, to evaluate the sound environment, it is possible to easily and effectively visualize the arrival direction of the sound obtained by the 3D microphone. To provide a program.

本願発明は、受音点を中心とする基準球面を設定するとともに、この基準球面を利用してインテンシティを表現したインテンシティ分布図を作成する、という点に着目してなされたものであり、これまでにない発想に基づいて行われた発明である。 The present invention has been made by paying attention to the point that a reference sphere centered on a sound receiving point is set and an intensity distribution map expressing intensity is created by using this reference sphere. It is an invention made based on an unprecedented idea.

本願発明の収音データ表示プログラムは、3Dマイクロフォンによって所定期間収音した収音データを解析するとともに、基準球面を利用してこの解析結果を表示する機能を、コンピュータに実行させるプログラムであり、インテンシティ算出処理と単位角強度算出処理、インテンシティ分布図作成処理をコンピュータに実行させる機能を備えたものである。なお、ここでいう「基準球面」とは受音点を中心に所定半径で設定される球面である。インテンシティ算出処理では、収音データから収音時刻ごとの「瞬時のインテンシティ」を算出し、単位角強度算出処理では、分割領域(基準球面を複数に分割して得られる小領域)に瞬時のインテンシティを割り当てるとともに瞬時のインテンシティの音の強さをこの分割領域の立体角で除した「単位角強度」を求める。またインテンシティ分布図作成処理では、基準球面に単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成する。 The sound collection data display program of the present invention is a program that causes a computer to execute a function of analyzing sound collection data collected for a predetermined period by a 3D microphone and displaying the analysis result using a reference spherical surface. It has a function to make a computer execute city calculation processing, unit angle strength calculation processing, and intensity distribution map creation processing. The "reference spherical surface" here is a spherical surface set with a predetermined radius around the sound receiving point. In the intensity calculation process, the "instantaneous intensity" for each sound collection time is calculated from the sound collection data, and in the unit angle intensity calculation process, it is instantaneously divided into a divided area (a small area obtained by dividing the reference sphere into a plurality of areas). In addition to assigning the intensity of, the "unit angle intensity" is obtained by dividing the sound intensity of the instantaneous intensity by the solid angle of this divided region. In the intensity distribution map creation process, an "intensity distribution map" in which the unit angle intensity is distributed on the reference sphere is created.

本願発明の収音データ表示プログラムは、分割領域を基準球面に設定された緯度及び経度からなる直交座標系に変換するとともに、この直交座標系に単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成するものとすることもできる。 The sound collection data display program of the present invention converts the divided region into a Cartesian coordinate system consisting of latitude and longitude set on the reference sphere, and also creates an "intensity distribution map" in which the unit angle intensity is distributed in this Cartesian coordinate system. It can also be created.

本願発明の収音データ表示プログラムは、到来角別強度算出処理をコンピュータに実行させる機能をさらに備えたものとすることもできる。到来角別強度算出処理では、基準球面に緯度及び経度を設定するとともに、単位経度幅ごとの単位角強度である「到来角別強度」を算出する。この場合、基準球面を切断する基準断面に、到来角別強度を方位ごとに分布した「インテンシティ分布図」を作成する。また到来角別強度算出処理では、指定された緯度範囲内における瞬時のインテンシティに基づいて到来角別強度を算出することもできる。 The sound collection data display program of the present invention may further include a function of causing a computer to execute an intensity calculation process for each arrival angle. In the strength calculation process for each arrival angle, the latitude and longitude are set on the reference sphere, and the "strength for each arrival angle", which is the unit angle strength for each unit longitude width, is calculated. In this case, an "intensity distribution map" is created in which the intensities for each arrival angle are distributed for each direction on the reference cross section for cutting the reference spherical surface. Further, in the intensity calculation process for each arrival angle, the intensity for each arrival angle can be calculated based on the instantaneous intensity within a designated latitude range.

本願発明の収音データ表示プログラムは、音源種別推定処理をコンピュータに実行させる機能をさらに備えたものとすることもできる。音源種別推定処理では、インテンシティ及びインテンシティの音の強さの時間変化と、あらかじめ記憶された音源種別情報と、に基づいてインテンシティの音源種別を推定する。なお音源種別情報には、音源種別と音の到来方向、音の強さ、音の時間変化が含まれる。この場合、インテンシティ分布図作成処理では、音源種別推定処理で音源種別が推定された瞬時のインテンシティに基づく単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成する。音源種別推定処理では、インテンシティの音の強さの時間変化に加えて(あるいは代えて)、インテンシティの到来方向の時間変化に基づいてインテンシティの音源種別を推定することもできる。 The sound collection data display program of the present invention may further include a function of causing a computer to execute a sound source type estimation process. In the sound source type estimation process, the sound source type of intensity is estimated based on the time change of the intensity and the sound intensity of the intensity and the sound source type information stored in advance. The sound source type information includes the sound source type, the direction of arrival of the sound, the strength of the sound, and the time change of the sound. In this case, in the intensity distribution map creation process, an “intensity distribution map” is created in which the unit angle intensity based on the instantaneous intensity at which the sound source type is estimated by the sound source type estimation process is distributed. In the sound source type estimation process, in addition to (or instead of) the time change of the sound intensity of the intensity, the sound source type of the intensity can be estimated based on the time change in the direction of arrival of the intensity.

本願発明の収音データ表示プログラムは、特定音検出処理をコンピュータに実行させる機能をさらに備えたものとすることもできる。特定音検出処理では、特定の到来方向範囲にある瞬時のインテンシティであって、音の強さがあらかじめ定めた強度閾値を上回る瞬時のインテンシティを検出する。この場合、インテンシティ分布図作成処理では、特定音検出で検出された瞬時のインテンシティに基づく単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成する。また特定音検出処理では、さらに特定の周波数範囲を条件として所定の瞬時のインテンシティを検出することもできる。 The sound collection data display program of the present invention may further include a function of causing a computer to execute a specific sound detection process. In the specific sound detection process, the instantaneous intensity in a specific arrival direction range, which is the instantaneous intensity in which the sound intensity exceeds a predetermined intensity threshold value, is detected. In this case, in the intensity distribution map creation process, an "intensity distribution map" in which the unit angle intensity based on the instantaneous intensity detected by the specific sound detection is distributed is created. Further, in the specific sound detection process, it is also possible to detect a predetermined instantaneous intensity on the condition of a specific frequency range.

本願発明の収音データ表示プログラムは、インテンシティ抽出処理をコンピュータに実行させる機能をさらに備えたものとすることもできる。インテンシティ抽出処理では、所定期間収音した収音データから得られる2以上の瞬時のインテンシティのうち、特定の到来方向範囲にあり、且つ音の強度があらかじめ定めた強度閾値を上回る瞬時のインテンシティを抽出する。この場合、インテンシティ分布図作成処理では、インテンシティ抽出処理で抽出された瞬時のインテンシティの収音時刻におけるインテンシティ分布図を作成する。 The sound collection data display program of the present invention may further include a function of causing a computer to execute an intensity extraction process. In the intensity extraction process, of the two or more instantaneous intensities obtained from the sound collection data collected for a predetermined period, the instantaneous intensity is in a specific arrival direction range and the sound intensity exceeds a predetermined intensity threshold value. Extract the city. In this case, in the intensity distribution map creation process, the intensity distribution map at the pick-up time of the instantaneous intensity extracted by the intensity extraction process is created.

本願発明の収音データ表示プログラムは、所定時間幅における瞬時のインテンシティの音の強さである「単位時間強度」を求めるとともに、単位時間強度に基づいて単位角強度を求める処理をコンピュータに実行させるものとすることもできる。 The sound collection data display program of the present invention calculates the "unit time intensity", which is the sound intensity of the instantaneous intensity in a predetermined time width, and executes a process of obtaining the unit angle intensity based on the unit time intensity on the computer. It can also be made to.

本願発明の収音データ表示プログラムは、あらかじめ設定された周波数条件に応じて抽出された収音データに基づいて瞬時のインテンシティを算出する処理をコンピュータに実行させるものとすることもできる。 The sound collection data display program of the present invention may also cause a computer to execute a process of calculating an instantaneous intensity based on sound collection data extracted according to a preset frequency condition.

本願発明の収音データ表示プログラムは、時系列表示処理をコンピュータに実行させる機能をさらに備えたものとすることもできる。時系列表示処理では、複数の収音時刻におけるインテンシティ分布図を収音時刻の順で連続表示する。 The sound collection data display program of the present invention may further include a function of causing a computer to execute a time series display process. In the time-series display process, the intensity distribution map at a plurality of sound-collecting times is continuously displayed in the order of the sound-collecting times.

本願発明の収音データ表示プログラムには、次のような効果がある。
(1)3Dマイクロフォンによる収音データを用いることで音の到来方向を把握することができ、しかもインテンシティ分布図によって音の到来方向と音の強さを直感的に把握することができる。この結果。適切な音環境評価を行うことができ、効果的な騒音対策を計画することができる。
(2)あらかじめ着目すべき到来方向や周波数を定めておけば、強度閾値と比較することによって特定の音(例えば、対策を要する有害な音)を検出することができる。
(3)オフィス内の天井換気やプリンタなどの音の特性(到来方向や音の強さ、これらの時間変化)を事前に把握しておけば、収音データの音源種別を推定することができ、その結果、対策すべき音を効率的に検出することができる。
The sound collecting data display program of the present invention has the following effects.
(1) The sound arrival direction can be grasped by using the sound collection data by the 3D microphone, and the sound arrival direction and the sound intensity can be intuitively grasped by the intensity distribution map. As a result. Appropriate sound environment evaluation can be performed, and effective noise countermeasures can be planned.
(2) If the arrival direction and frequency to be focused on are determined in advance, a specific sound (for example, a harmful sound requiring countermeasures) can be detected by comparing with the intensity threshold value.
(3) If the characteristics of sound such as ceiling ventilation and printers in the office (direction of arrival, sound intensity, and changes over time) are known in advance, the sound source type of sound collection data can be estimated. As a result, the sound to be dealt with can be efficiently detected.

本願発明の収音データ表示プログラムの主な処理の関係を示すブロック図。The block diagram which shows the relationship of the main processing of the sound collection data display program of this invention. 本願発明の収音データ表示プログラムの主な処理の流れを示すフロー図。The flow chart which shows the main processing flow of the sound collection data display program of this invention. (a)はAフォーマット形式の収音データを表す数式図、(b)はBフォーマット形式の収音データを表す数式図。(A) is a mathematical expression diagram showing sound collection data in A format, and (b) is a mathematical expression diagram showing sound collection data in B format format. 瞬時のインテンシティを表すスペクトログラム図。A spectrogram diagram showing the instantaneous intensity. Bフォーマット形式の収音データに基づいて、インテンシティの「音の強さ」と「音の到来方向」を求める数式図。A mathematical diagram for obtaining the "sound intensity" and "sound arrival direction" of the intensity based on the sound collection data in the B format. (a)は基準球面に任意のベクトルを示すモデル図、(b)は基準球面の赤道面(z=0)にベクトルを投影した平面図、(c)はベクトルを含む鉛直面(z軸を含む断面)にベクトルを投影した断面図。(A) is a model diagram showing an arbitrary vector on the reference sphere, (b) is a plan view in which the vector is projected on the equatorial plane (z = 0) of the reference sphere, and (c) is a vertical plane (z axis) including the vector. A cross-sectional view in which a vector is projected onto a cross section (including a cross section). 基準球面BFに多数の分割領域MSを設定したモデル図。A model diagram in which a large number of divided region MSs are set on the reference spherical surface BF. 到来点を説明するモデル図。A model diagram explaining the arrival point. 直交座標系インテンシティ分布図の一例を示すモデル図。A model diagram showing an example of a Cartesian coordinate system intensity distribution diagram. 直交座標系インテンシティ分布図を作成するにあたって、所定範囲(方位角θ〜θ,仰角φ〜φ)におけるインテンシティの音の強さを求める数式図。A mathematical diagram for obtaining the sound intensity of the intensity in a predetermined range (azimuth θ 1 to θ 2 , elevation angle φ 1 to φ 2 ) when creating a Cartesian coordinate system intensity distribution map. (a)は極座標系インテンシティ分布図の一例を示すモデル図、(b)は極座標系インテンシティ分布図の作成手順を説明するモデル図。(A) is a model diagram showing an example of a polar coordinate system intensity distribution map, and (b) is a model diagram explaining a procedure for creating a polar coordinate system intensity distribution map. 極座標系インテンシティ分布図を作成するにあたって、到来角別の音の強さを求める数式であり、X−Y平面を赤道面とした場合、X−Z平面を赤道面とした場合、Y−Z平面を赤道面とした場合それぞれについて示す数式図。This is a mathematical formula for calculating the sound intensity for each arrival angle when creating a polar coordinate system intensity distribution map. When the XY plane is the equatorial plane, when the XY plane is the equatorial plane, the YZ A mathematical diagram showing each of the cases where the plane is the equatorial plane. 音源種別推定処理が音源種別を推定する処理の流れを示すフロー図。The flow diagram which shows the flow of the process which the sound source type estimation process estimates a sound source type. 特定音検出処理が特定音を検出する処理の流れを示すフロー図。The flow diagram which shows the flow of the process which the specific sound detection process detects a specific sound.

本願発明の収音データ表示プログラムの実施形態の例を図に基づいて説明する。 An example of the embodiment of the sound collection data display program of the present invention will be described with reference to the drawings.

1.全体概要
本願発明の収音データ表示プログラムは、3Dマイクロフォンを用いて所定の期間収音した記録(以下、「収音データ」という。)を解析し、収音した位置(以下、「受音点」という。)におけるいわば音の分布図を作成する処理をコンピュータに実行させるものである。分布図で示すことによって、受音点に対してどの方向からどの程度の大きさの音が到来しているのかを直感的に把握することができ、例えば騒音対策を行う際に効果的な防音施設を配備することができるわけである。
1. 1. Overall Overview The sound collection data display program of the present invention analyzes a record of sound collection for a predetermined period (hereinafter referred to as "sound collection data") using a 3D microphone, and the sound collection position (hereinafter, "sound reception point"). ”), So to speak, the process of creating a sound distribution map is executed by a computer. By showing the distribution map, it is possible to intuitively grasp from which direction and how loud the sound is coming from the sound receiving point. For example, soundproofing that is effective when taking noise countermeasures. The facility can be deployed.

ここで3Dマイクロフォンとは、方向が既知である複数の個別マイクロフォンを有する複数チャンネルマイクロフォンであり、例えば、中心から前方左上向きの個別マイクロフォンと、前方右下向きの個別マイクロフォン、後方左下向きの個別マイクロフォン、後方右上向きの個別マイクロフォンの4つの個別マイクロフォン(つまり、正四面体の内側から各壁面に向けて配置された4つの個別マイクロフォン)によって3Dマイクロフォンを構成することができる。3Dマイクロフォンによって収音された収音データは、個別マイクロフォンごとの情報で構成され、個別マイクロフォンの識別子(どの個別マイクロフォンで収音したものか)と収音した時刻、その音の周波数と音圧といった情報を含んでいる。 Here, the 3D microphone is a multi-channel microphone having a plurality of individual microphones whose directions are known. A 3D microphone can be composed of four individual microphones (that is, four individual microphones arranged from the inside of a regular tetrahedron toward each wall surface) of individual microphones facing rear upper right. The sound pick-up data picked up by the 3D microphone is composed of information for each individual microphone, such as the identifier of the individual microphone (which individual microphone picked up the sound), the time when the sound was picked up, and the frequency and pressure of the sound. Contains information.

図1を参照しながら本願発明の収音データ表示プログラムの主な処理について説明する。図1は、本願発明の収音データ表示プログラム100の主な処理の関係を示すブロック図である。この図に示すように収音データ表示プログラム100は、インテンシティ算出処理103と単位角強度算出処理104、インテンシティ分布図作成処理111をコンピュータに実行させる機能を含んで構成され、さらに特定音検出処理107や音源種別推定処理109、時系列表示処理112、インテンシティ抽出処理113をコンピュータに実行させる機能を含んで構成することもできる。また、3Dマイクロフォン101や収音データ記憶手段102、周波数条件設定手段105、単位角強度記憶手段106、着目範囲記憶手段108、音特性記憶手段110、ディスプレイやプリンタといった出力手段を含む収音データ表示システムとして構築することもできる。 The main processing of the sound collecting data display program of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a relationship between main processes of the sound collecting data display program 100 of the present invention. As shown in this figure, the sound collection data display program 100 includes a function of causing a computer to execute an intensity calculation process 103, a unit angle intensity calculation process 104, and an intensity distribution map creation process 111, and further detects specific sound. It can also be configured to include a function of causing a computer to execute the process 107, the sound source type estimation process 109, the time series display process 112, and the intensity extraction process 113. Further, a sound collecting data display including a 3D microphone 101, a sound collecting data storage means 102, a frequency condition setting means 105, a unit angle intensity storage means 106, a focus range storage means 108, a sound characteristic storage means 110, and an output means such as a display or a printer. It can also be built as a system.

本願発明の収音データ表示プログラム100が有する各機能を実行させるコンピュータ装置は、パーソナルコンピュータ(PC)や、iPad(登録商標)といったタブレット型PC、スマートフォンを含む携帯端末、あるいはPDA(Personal Data Assistance)など利用することができる。コンピュータ装置は、CPU等のプロセッサ、ROMやRAMといったメモリを具備しており、さらにマウスやキーボード等の入力手段やディスプレイを含むものもある。また、収音データ記憶手段102と単位角強度記憶手段106、着目範囲記憶手段108、音特性記憶手段110は、例えばデータベースサーバに構築することができ、ローカルなネットワーク(LAN:Local Area Network)に置くこともできるし、インターネット経由(つまり無線通信や有線通信)で保存するクラウドサーバとすることもできる。 The computer device that executes each function of the sound collection data display program 100 of the present invention is a personal computer (PC), a tablet PC such as an iPad (registered trademark), a mobile terminal including a smartphone, or a PDA (Personal Data Assistance). Etc. can be used. The computer device includes a processor such as a CPU and a memory such as a ROM and a RAM, and some computer devices further include an input means such as a mouse and a keyboard and a display. Further, the sound collecting data storage means 102, the unit angle intensity storage means 106, the focus range storage means 108, and the sound characteristic storage means 110 can be constructed on a database server, for example, and can be built on a local network (LAN: Local Area Network). It can be placed, or it can be a cloud server that stores via the Internet (that is, wireless communication or wired communication).

続いて図2を参照しながら本願発明の収音データ表示プログラム100の主な処理について説明する。図2は、収音データ表示プログラム100の主な処理の流れを示すフロー図であり、中央の列に実施する処理を示し、左列にはその処理に必要な入力情報を、右列にはその処理から生ずる出力情報を示している。 Subsequently, the main processing of the sound collecting data display program 100 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flow chart showing the main processing flow of the sound collection data display program 100. The central column shows the processing to be performed, the left column shows the input information required for the processing, and the right column shows the input information required for the processing. The output information generated from the processing is shown.

図2に示すように、まずは「瞬時のインテンシティ」を算出する(Step10)。具体的にはインテンシティ算出処理103をコンピュータに実行させることによって、収音データ記憶手段102から収音データを読み出すとともに、この収音データに基づいて瞬時のインテンシティを算出する。ここで算出される瞬時のインテンシティは、収音時刻ごとの結果であり、音の到来方向と音の強さからなる。 As shown in FIG. 2, first, the "instantaneous intensity" is calculated (Step 10). Specifically, by causing the computer to execute the intensity calculation process 103, the sound collection data is read from the sound collection data storage means 102, and the instantaneous intensity is calculated based on the sound collection data. The instantaneous intensity calculated here is the result for each sound collection time, and consists of the sound arrival direction and the sound intensity.

瞬時のインテンシティが算出されると、音源種別推定処理109をコンピュータに実行させることによって音源種別を推定することもできる(Step20)。例えば、受音点の周辺に存在する音源(工事による騒音、自動車走行による音、家電製品の音など)の特性(以下、単に「音特性」という。)を事前に把握しておけば、瞬時のインテンシティの中から既知設備に該当するものを抽出し、これにより音源種別を推定することができる。その結果、騒音対策を図る場合は、工事騒音や自動車走行音などを対策すべき音として認定するとともに、オフィス内に設置された天井換気やプリンタなどの音は対策する必要がない音として認定することができる。なおここでいう音特性には、到来方向や音の強さ、到来方向の時間変化、音の強さの時間変化といった情報が含まれる。 When the instantaneous intensity is calculated, the sound source type can be estimated by causing the computer to execute the sound source type estimation process 109 (Step 20). For example, if the characteristics of sound sources (noise from construction, noise from driving a car, sound from home appliances, etc.) existing around the sound receiving point are known in advance (hereinafter, simply referred to as "sound characteristics"), it will be instantaneous. It is possible to estimate the sound source type by extracting the equipment corresponding to the known equipment from the intensities of. As a result, when taking measures against noise, construction noise and car running noise are certified as sounds that should be dealt with, and the sounds of ceiling ventilation and printers installed in the office are certified as sounds that do not need to be dealt with. be able to. Note that the sound characteristics referred to here include information such as the arrival direction, sound intensity, time change in the arrival direction, and time change in sound intensity.

さらに、工事騒音や自動車走行音など対策が必要となりそうな音源があらかじめ把握されている場合は、特定音検出処理107をコンピュータに実行させることによって要対策となる音(以下、「特定音」という。)を検出することもできる(Step30)。これにより騒音対策を図る場合は、あらかじめ注目した工事騒音や自動車走行音などが許容できる音の強さを超えるときにはじめて防音対策を実施すればよく、すなわち効率的な防音対策を図ることができる。 Furthermore, if a sound source that is likely to require countermeasures such as construction noise or automobile running noise is known in advance, a sound that requires countermeasures by having a computer execute the specific sound detection process 107 (hereinafter referred to as "specific sound"). ) Can also be detected (Step 30). When taking noise countermeasures in this way, it is sufficient to implement soundproofing measures only when the construction noise or automobile running noise that has been paid attention to in advance exceeds the allowable sound intensity, that is, efficient soundproofing measures can be taken. ..

瞬時のインテンシティが算出されると、単位角強度算出処理104をコンピュータに実行させることによって、この瞬時のインテンシティに基づいて「単位角強度」を算出する(Step40)。ここで算出される単位角強度は、「基準球面」に設定される「分割領域」に瞬時のインテンシティを割り当て、それぞれ瞬時のインテンシティの音の強さを分割領域の立体角で除した値である。なおここでいう「基準球面」とは、受音点を中心に設定される所定半径(なおこの所定半径の大きさは、適宜設計することができる)の球面であり、「分割領域」とは、基準球面を複数に分割して得られる分割領域(いわゆるメッシュ)である。 When the instantaneous intensity is calculated, the unit angle intensity calculation process 104 is executed by the computer to calculate the "unit angle intensity" based on the instantaneous intensity (Step 40). The unit angle intensity calculated here is a value obtained by assigning an instantaneous intensity to the "division area" set in the "reference sphere" and dividing the sound intensity of the instantaneous intensity by the solid angle of the division area. Is. The "reference spherical surface" referred to here is a spherical surface having a predetermined radius set around the sound receiving point (the size of this predetermined radius can be appropriately designed), and the "divided region" is defined as a "divided area". , A divided region (so-called mesh) obtained by dividing a reference spherical surface into a plurality of parts.

単位角強度が算出されると、インテンシティ分布図作成処理111をコンピュータに実行させることで、この単位角強度に基づいて「インテンシティ分布図」を作成する(Step50)。音源種別推定処理109により音源種別を推定する場合(Step20)は、音源種別が推定された音に係る単位角強度に基づいてインテンシティ分布図を作成することもできるし、特定音検出処理107により特定音を検出する場合(Step30)は、検出された音に係る単位角強度に基づいてインテンシティ分布図を作成することもできる。インテンシティ分布図は収音時刻ごとに作成することができ、立体的に球面上に表したインテンシティ分布図(以下、「球面インテンシティ分布図」という。)と、インテンシティの分布を表す図であり、直交座標系の平面に表したインテンシティ分布図(以下、「直交座標系インテンシティ分布図」という。)、極座標系の平面に表したインテンシティ分布図(以下、「曲座標系インテンシティ分布図」という。)の3種類に分類される。 When the unit angle intensity is calculated, the intensity distribution map creation process 111 is executed by a computer to create an "intensity distribution map" based on the unit angle intensity (Step 50). When the sound source type is estimated by the sound source type estimation process 109 (Step 20), the intensity distribution map can be created based on the unit angle intensity related to the sound for which the sound source type is estimated, or the specific sound detection process 107 can be used. When detecting a specific sound (Step 30), an intensity distribution map can be created based on the unit angle intensity related to the detected sound. The intensity distribution map can be created for each sound collection time, and is a three-dimensional intensity distribution map (hereinafter referred to as "spherical intensity distribution map") represented on a spherical surface and a diagram showing the intensity distribution. Intensity distribution map represented on the plane of the Cartesian coordinate system (hereinafter referred to as "Cartesian coordinate system intensity distribution map"), intensity distribution map represented on the plane of the polar coordinate system (hereinafter referred to as "curved coordinate system intensity"). It is classified into three types: "city distribution map").

収音時刻ごとのインテンシティ分布図が作成されると、時系列表示処理112をコンピュータに実行させることによってインテンシティ分布図を動画あるいはコマ送りで連続表示することもできる(Step60)。具体的には、複数の収音時刻で作成されたインテンシティ分布図を、あらかじめ設定した表示時刻ごとに収音時刻の順で連続表示する。この表示時刻は、数秒間隔や数分間隔など比較的短時間おきに設定することもできるし、時間単位や週単位、月単位など比較的長い期間で設定することもできる。 When the intensity distribution map for each sound collection time is created, the intensity distribution map can be continuously displayed by moving images or frame-by-frame by causing a computer to execute the time-series display process 112 (Step 60). Specifically, the intensity distribution map created at a plurality of sound collection times is continuously displayed in the order of the sound collection time for each preset display time. This display time can be set at relatively short intervals such as a few seconds interval or a few minutes interval, or can be set at a relatively long period such as an hour unit, a week unit, or a monthly unit.

以下、収音データ表示プログラム100がコンピュータに実行させる処理ごとに詳しく説明する。 Hereinafter, each process to be executed by the computer by the sound collecting data display program 100 will be described in detail.

2.インテンシティ算出処理
既述したとおりインテンシティ算出処理103では、収音データ記憶手段102から収音データを読み出すとともに、この収音データに基づいて収音時刻ごとのインテンシティ(以下、収音時刻ごとのインテンシティのことを「瞬時のインテンシティ」という。)を算出する。なお、収音データ記憶手段102によって記憶される収音データは、3Dマイクロフォン101によって収音されたものである。通常、3Dマイクロフォン101によって収音される収音データはAフォーマットと呼ばれる形式のデータであり、インテンシティ算出処理103をコンピュータに実行させるに当たってはAフォーマット形式の収音データをエンコーダによりBフォーマット形式に変換する。図3は、各形式の収音データを表す数式であり、(a)はAフォーマット形式を、(b)はBフォーマット形式を示している。ただしこの図は、正四面体の内側から各壁面に向けて配置された4つの個別マイクロフォンで構成された3Dマイクロフォン101のケースを示している。
2. Intensity calculation process As described above, the intensity calculation process 103 reads the sound collection data from the sound collection data storage means 102, and based on the sound collection data, the intensity for each sound collection time (hereinafter, for each sound collection time). Intensity is called "instantaneous intensity"). The sound collection data stored by the sound collection data storage means 102 is the sound collected by the 3D microphone 101. Normally, the sound collection data collected by the 3D microphone 101 is data in a format called A format, and when the computer executes the intensity calculation process 103, the sound collection data in A format is converted to B format by the encoder. Convert. 3A and 3B are mathematical formulas representing sound collection data of each format, in which FIG. 3A shows an A format format and FIG. 3B shows a B format format. However, this figure shows a case of a 3D microphone 101 composed of four individual microphones arranged from the inside of a regular tetrahedron toward each wall surface.

Bフォーマット形式に変換された収音データを入力データとし、インテンシティ算出処理103をコンピュータに実行させた結果得られる瞬時のインテンシティは、収音時刻ごとであってしかも周波数ごとの情報であり、音の到来方向と音の強さからなるベクトルである。収音時刻ごと且つ周波数ごとの音の強さを有することから、図4に示すようないわゆるスペクトログラムで瞬時のインテンシティを表すことができる。この図は、時刻を横軸、周波数を縦軸とした座標系に、各収音データの音の強さを色で表している。インテンシティの「音の到来方向」と「音の強さ」は、それぞれ図5に示すようにBフォーマット形式の収音データによって算出することができる。図5では、Bフォーマット形式の収音データに基づいてインテンシティの「音の強さ」を求める数式と、Bフォーマット形式の収音データに基づいてインテンシティの「音の到来方向」を求める数式を示している。 The instantaneous intensity obtained as a result of having the computer execute the intensity calculation process 103 using the sound intensity data converted into the B format as the input data is information for each sound intensity time and for each frequency. It is a vector consisting of the direction of arrival of sound and the intensity of sound. Since the sound intensity is obtained for each sound pick-up time and each frequency, the so-called spectrogram as shown in FIG. 4 can represent the instantaneous intensity. In this figure, the sound intensity of each sound collection data is represented by color in a coordinate system in which the time is on the horizontal axis and the frequency is on the vertical axis. The "sound arrival direction" and "sound intensity" of the intensity can be calculated from the sound collection data in the B format format as shown in FIG. 5, respectively. In FIG. 5, a mathematical formula for obtaining the “sound intensity” of the intensity based on the sound intensity data in the B format format and a mathematical formula for obtaining the “sound arrival direction” of the intensity based on the sound intensity data in the B format format. Is shown.

ここで、図5の数式に用いた方位角θと仰角φについて、図6を参照しながら説明する。図6(a)は受音点SPを中心とし半径rで設定された基準球面BFに任意のベクトルVCを示すモデル図であり、図6(b)は基準球面BFの赤道面(Z=0)にベクトルVCを投影した平面図、図6(c)はベクトルVCを含む鉛直面(Z軸を含む断面)にベクトルVCを投影した断面図である。方位角θは、図6(b)に示すようにあらかじめ定めた基準となる方向(この図ではX軸)とベクトルVCがなす水平角である。一方の仰角φは、図6(c)に示すようにX−Y面(あるいはZ軸)とベクトルVCがなす鉛直角である。 Here, the azimuth angle θ and the elevation angle φ used in the mathematical formula of FIG. 5 will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a model diagram showing an arbitrary vector VC on a reference spherical surface BF set with a radius r centered on the sound receiving point SP, and FIG. 6B is an equatorial plane (Z = 0) of the reference spherical surface BF. ) Is a plan view in which the vector VC is projected, and FIG. 6 (c) is a cross-sectional view in which the vector VC is projected on a vertical surface (a cross section including the Z axis) including the vector VC. The azimuth angle θ is a horizontal angle formed by a predetermined reference direction (X-axis in this figure) and a vector VC as shown in FIG. 6 (b). One elevation angle φ is the vertical perpendicularity formed by the XY plane (or Z axis) and the vector VC as shown in FIG. 6 (c).

3.単位角強度算出処理
既述したとおり単位角強度算出処理104では、瞬時のインテンシティに基づいて単位角強度を算出し、この単位角強度は瞬時のインテンシティの音の強さを分割領域の立体角で除した値である。以下、「単位角強度」を算出する手順について図7を参照しながら詳しく説明する。
3. 3. Unit angle intensity calculation process As described above, in the unit angle intensity calculation process 104, the unit angle intensity is calculated based on the instantaneous intensity, and this unit angle intensity divides the sound intensity of the instantaneous intensity into the solid angle of the divided region. It is the value divided by the angle. Hereinafter, the procedure for calculating the “unit angle strength” will be described in detail with reference to FIG. 7.

図7は、基準球面BFに多数の分割領域MSを設定したモデル図である。なお便宜上、図7では一部を切断した基準球面BFを示している。この図に示す分割領域MSは、X−Y面(赤道面)と平行する複数の水平線と、両極(Z軸の上下単端)を結ぶ複数の鉛直線によって囲まれる小領域であり、つまり複数の経緯線によって囲まれた領域である。なお分割領域MSは、基準球面BFに複数の小領域が設定されるものであれば、図7に示す態様に限らず種々の分割手法によって設定することができる。 FIG. 7 is a model diagram in which a large number of divided region MSs are set on the reference spherical surface BF. For convenience, FIG. 7 shows a partially cut reference spherical surface BF. The divided region MS shown in this figure is a small region surrounded by a plurality of horizontal lines parallel to the XY plane (equatorial plane) and a plurality of vertical lines connecting both poles (upper and lower single ends of the Z axis), that is, a plurality of regions. It is an area surrounded by the plumb bob. The division region MS can be set by various division methods, not limited to the mode shown in FIG. 7, as long as a plurality of small regions are set on the reference spherical surface BF.

分割領域MSが設定されると、インテンシティ算出処理103をコンピュータに実行させることで得られた瞬時のインテンシティを分割領域MSに割り当てる。具体的には図7に示すように、瞬時のインテンシティIT(つまり、音源を起点とするベクトル)が基準球面BFを通過する分割領域MSに対して、当該瞬時のインテンシティITを割り当てる。なお図7では便宜上、ひとつの瞬時のインテンシティITのみを示しているが、当然ながら収音時刻の分だけ瞬時のインテンシティITが求められており、これらすべて(あるいは所望の一部)の瞬時のインテンシティITが分割領域MSに割り当てられる。そして、瞬時のインテンシティITの音の強さを当該分割領域の立体角で除すことによって、「単位角強度」が算出される。 When the divided area MS is set, the instantaneous intensity obtained by causing the computer to execute the intensity calculation process 103 is assigned to the divided area MS. Specifically, as shown in FIG. 7, the instantaneous intensity IT is assigned to the divided region MS in which the instantaneous intensity IT (that is, the vector starting from the sound source) passes through the reference spherical surface BF. Note that FIG. 7 shows only one instantaneous intensity IT for convenience, but of course, instantaneous intensity IT is required for the sound collection time, and all (or a desired part) of these are instantaneous. Intensity IT is assigned to the divided area MS. Then, the "unit angle intensity" is calculated by dividing the sound intensity of the instantaneous intensity IT by the solid angle of the divided region.

瞬時のインテンシティを分割領域MSに割り当てるにあたっては、図8に示す「到来点AP」を求めたうえで割り当てることもできる。図8は、到来点APを説明するモデル図である。この図に示すように到来点Aは、瞬時のインテンシティと基準球面BFとの交点である。この図では、受音点SPの前後方向をX軸(前方が正)とし、受音点SPの左右方向をY軸(左方が正)、受音点SPの上下方向をZ軸(上方が正)とする3軸の座標系で基準球面BFが設定されていることから、到来点APの座標は3軸座標系(X,Y,Z)で表すことができるが、これに限らず半径と角度(方位角θと仰角φ)による極座標系で表すこともできる。 When allocating the instantaneous intensity to the divided region MS, it is also possible to obtain and allocate the “arrival point AP” shown in FIG. FIG. 8 is a model diagram for explaining the arrival point AP. As shown in this figure, the arrival point A is the intersection of the instantaneous intensity and the reference sphere BF. In this figure, the front-back direction of the sound receiving point SP is the X-axis (front is positive), the left-right direction of the sound-receiving point SP is the Y-axis (the left is positive), and the vertical direction of the sound-receiving point SP is the Z-axis (upper). Since the reference sphere BF is set in the 3-axis coordinate system in which is positive), the coordinates of the arrival point AP can be represented by the 3-axis coordinate system (X, Y, Z), but the present invention is not limited to this. It can also be expressed in a polar coordinate system based on the radius and angle (azimuth angle θ and elevation angle φ).

単位角強度は、瞬時のインテンシティに基づいて求められるものであり、瞬時のインテンシティは収音時刻ごと且つ周波数ごとに求められることから、換言すれば瞬時のインテンシティは収音時刻と周波数といった情報も有しているわけである。単位角強度算出処理104をコンピュータに実行させることによって算出された単位角強度は、これらの情報ととともに単位角強度記憶手段106に記憶される(図1)。 The unit angle intensity is obtained based on the instantaneous intensity, and the instantaneous intensity is calculated for each sound intensity and frequency. In other words, the instantaneous intensity is called the sound intensity and frequency. It also has information. The unit angle intensity calculated by causing the computer to execute the unit angle intensity calculation process 104 is stored in the unit angle intensity storage means 106 together with this information (FIG. 1).

単位角強度は、収音時刻ごとに、つまり収音時刻ごとに得られる瞬時のインテンシティに基づいて求めることもできるし、所定の時間幅(以下、「単位時間」という。)内に得られる瞬時のインテンシティに基づいて求めることもできる。この場合、所望の時間帯(開始時間〜終了時間)を指定するか、あるいはあらかじめ一定間隔(例えば、1時間や1日など)を指定することによって単位時間を設定し、その単位時間内に得られる瞬時のインテンシティの音の強さを合成(積分値や総和値)し、この合成された音の強さを分割領域MSで除すことによって単位角強度を算出するとよい。 The unit angle intensity can be obtained for each sound collection time, that is, based on the instantaneous intensity obtained for each sound collection time, or can be obtained within a predetermined time width (hereinafter, referred to as "unit time"). It can also be calculated based on the instantaneous intensity. In this case, the unit time is set by specifying a desired time zone (start time to end time) or by specifying a fixed interval (for example, 1 hour or 1 day) in advance, and the unit time is obtained within the unit time. It is preferable to calculate the unit angle intensity by synthesizing the sound intensity of the instantaneous intensity (integrated value or total value) and dividing the combined sound intensity by the division region MS.

ところで、インテンシティ分布図は単位角強度に基づいて作成されるわけであるが、場合によっては特定の周波数範囲のみに限定して、あるいは特定の周波数範囲を除いたうえで、インテンシティ分布図を作成したいこともある。この場合。オペレータが周波数条件設定手段105を用いて所望の周波数範囲を設定する(図1)。そしてインテンシティ算出処理103では、収音データのうち周波数条件設定手段105で設定された周波数範囲にある収音データを抽出し、その収音データに基づいて瞬時のインテンシティを作成する。これにより、所望の周波数範囲に該当する単位角強度が求められ、所望の周波数範囲に該当するインテンシティ分布図が作成されるわけである。 By the way, the intensity distribution map is created based on the unit angle intensity, but in some cases, the intensity distribution map is limited to a specific frequency range or excluded from the specific frequency range. Sometimes I want to create it. in this case. The operator sets a desired frequency range using the frequency condition setting means 105 (FIG. 1). Then, the intensity calculation process 103 extracts the sound collection data in the frequency range set by the frequency condition setting means 105 from the sound collection data, and creates an instantaneous intensity based on the sound collection data. As a result, the unit angle intensity corresponding to the desired frequency range is obtained, and the intensity distribution map corresponding to the desired frequency range is created.

4.インテンシティ分布図作成処理
既述したとおりインテンシティ分布図作成処理111では、単位角強度に基づいてインテンシティ分布図を作成する。このインテンシティ分布図は、いわばインテンシティの強さの分布を表す図であり、球面インテンシティ分布図と、直交座標系インテンシティ分布図、極座標系インテンシティ分布図の3種類に分類される。そこで、各種のインテンシティ分布図についてそれぞれ詳しく説明する。
4. Intensity distribution map creation process As described above, the intensity distribution map creation process 111 creates an intensity distribution map based on the unit angle intensity. This intensity distribution map is, so to speak, a diagram showing the distribution of intensity intensity, and is classified into three types: a spherical intensity distribution map, a Cartesian coordinate system intensity distribution map, and a polar coordinate system intensity distribution map. Therefore, each of the various intensity distribution maps will be described in detail.

(球面インテンシティ分布図)
球面インテンシティ分布図は、基準球面BF上に設定された分割領域MSに対して単位角強度を付与してえられる分布図であり、いわば単位角強度の分布を立体的に表現した分布図である。なお単位角強度は、その強度(値の大小)に応じて、色相と彩度、明度の3属性からなる色モデル(例えばRGBやCMYK)で表すことができ、そのほかグレースケールなどの濃淡で表すこともできるし、あるいは色モデルと濃淡を組み合わせて表すこともできる。
(Spherical intensity distribution map)
The spherical intensity distribution map is a distribution map obtained by imparting a unit angle intensity to the divided region MS set on the reference spherical surface BF, and is a distribution map that three-dimensionally expresses the distribution of the unit angle intensity. be. The unit angle intensity can be expressed by a color model (for example, RGB or CMYK) consisting of three attributes of hue, saturation, and lightness according to the intensity (large or small value), and is also expressed by shades such as gray scale. It can also be represented by a combination of color models and shades.

(直交座標系インテンシティ分布図)
図9は、直交座標系インテンシティ分布図の一例を示すモデル図である。直交座標系インテンシティ分布図は、直交座標系の平面に単位角強度を表した分布図であり、具体的には、分割領域MSを直交座標系(基準球面BFに設定された緯度及び経度からなる座標系)に変換するとともに、座標変換した分割領域MSに対して単位角強度を付与してえられる分布図である。なお図9では、方位角θを横軸、仰角φを縦軸とした直交座標系に、単位角強度を色で表しているが、この場合も、球面インテンシティ分布図と同様、単位角強度を色モデルや濃淡、あるいはこれらの組み合わせで表すことができる。
(Cartesian coordinate system intensity distribution map)
FIG. 9 is a model diagram showing an example of a Cartesian coordinate system intensity distribution diagram. The Cartesian coordinate system intensity distribution map is a distribution map showing the unit angle strength on the plane of the Cartesian coordinate system. Specifically, the divided region MS is set in the Cartesian coordinate system (from the latitude and longitude set in the reference sphere BF). It is a distribution map obtained by giving a unit angle strength to the divided region MS which has been converted into the coordinate system (coordinate system) and which has been subjected to the coordinate conversion. In FIG. 9, the unit angle intensity is represented by color in the Cartesian coordinate system with the azimuth angle θ as the horizontal axis and the elevation angle φ as the vertical axis. Can be represented by a color model, shades, or a combination of these.

また、直交座標系インテンシティ分布図に示す単位角強度は、点として(つまり分割領域MSごとに)表すこともできるし、任意範囲の単位角強度で表すこともできる。図10は、所定範囲(方位角θ〜θ,仰角φ〜φ)におけるインテンシティの音の強さ(ここではレベル)を求める数式である。この図に示す数式を用いて任意範囲のインテンシティの音の強さを求め、さらに当該範囲に該当する立体角で除すことによって単位角強度を求め、この単位角強度を用いて直交座標系インテンシティ分布図を作成するわけである。 Further, the unit angle intensity shown in the Cartesian coordinate system intensity distribution map can be expressed as a point (that is, for each division region MS) or can be expressed by a unit angle intensity in an arbitrary range. FIG. 10 is a mathematical formula for obtaining the sound intensity (level in this case) of the intensity in a predetermined range (azimuth angles θ 1 to θ 2 , elevation angles φ 1 to φ 2). The sound intensity of an arbitrary range of intensity is obtained using the formula shown in this figure, and the unit angle strength is obtained by dividing by the solid angle corresponding to the range, and this unit angle strength is used in the Cartesian coordinate system. The intensity distribution map is created.

(極座標系インテンシティ分布図)
図11(a)は、極座標系インテンシティ分布図の一例を示すモデル図である。この図に示すように極座標系インテンシティ分布図は、半径と中心角からなる極座標系の平面に単位角強度の分布を表した分布図である。以下、図11を参照しながら極座標系インテンシティ分布図を作成する手順について詳しく説明する。
(Polar coordinate system intensity distribution map)
FIG. 11A is a model diagram showing an example of a polar coordinate system intensity distribution map. As shown in this figure, the polar coordinate system intensity distribution map is a distribution map showing the distribution of unit angle intensities on the plane of the polar coordinate system consisting of a radius and a central angle. Hereinafter, the procedure for creating the polar coordinate system intensity distribution map will be described in detail with reference to FIG.

単位角強度算出処理104をコンピュータに実行させることによって単位角強度が算出され、すなわち分割領域MSごとに単位角強度が得られると、到来角別強度算出処理をコンピュータに実行させることによって「到来角別強度」が算出される。この到来角別強度は、例えば図7に示す鉛直線(つまり経度線)によって囲まれる範囲内にある分割領域MS、換言すれば所定の方位間隔Δθ(以下、「単位経度幅」という。)にある分割領域MSの単位角強度を合成(積分値や総和値)した値である。このとき、図7に示す水平線(つまり緯度線)によって囲まれる所望の仰角間隔Δφ(以下、「緯度範囲」という。)を指定し、単位経度幅であって緯度範囲内にある割領域MSの単位角強度を合成して到来角別強度を求めることもできる。 The unit angle strength is calculated by causing the computer to execute the unit angle strength calculation process 104, that is, when the unit angle strength is obtained for each division region MS, the arrival angle is calculated by causing the computer to execute the strength calculation process for each arrival angle. "Another strength" is calculated. The intensity for each arrival angle is, for example, a divided region MS within a range surrounded by a vertical line (that is, a longitude line) shown in FIG. 7, in other words, a predetermined azimuth interval Δθ (hereinafter, referred to as “unit longitude width”). It is a value obtained by synthesizing (integrated value or total value) the unit angle intensity of a certain divided region MS. At this time, a desired elevation angle interval Δφ (hereinafter referred to as “latitude range”) surrounded by the horizontal line (that is, the latitude line) shown in FIG. 7 is specified, and the split area MS having a unit longitude width and within the latitude range is specified. It is also possible to obtain the strength for each arrival angle by synthesizing the unit angle strength.

到来角別強度算出処理をコンピュータに実行させることによって算出された到来角別強度を、図11(b)に示すレーダーチャートに分布することによって極座標系インテンシティ分布図が作成される。具体的には、到来角別強度が有する方位情報(方位と単位経度幅)に応じてその到来角別強度をレーダーチャートに配置し、その強度(値の大小)に応じて半径方向に伸びる領域を設定するとともに当該領域に色等を塗布することによって極座標系インテンシティ分布図を作成するわけである。この場合も、球面インテンシティ分布図や直交座標系インテンシティ分布図と同様、単位角強度を色モデルや濃淡、あるいはこれらの組み合わせで表すことができる。 A polar coordinate system intensity distribution map is created by distributing the intensity for each arrival angle calculated by causing a computer to execute the intensity calculation process for each arrival angle on the radar chart shown in FIG. 11B. Specifically, the intensity for each arrival angle is arranged on the radar chart according to the azimuth information (direction and unit longitude width) of the intensity for each arrival angle, and the region extends in the radial direction according to the intensity (large or small value). Is set and a color or the like is applied to the area to create a polar coordinate system intensity distribution map. In this case as well, the unit angle intensity can be expressed by a color model, a shade, or a combination thereof, as in the spherical intensity distribution map and the Cartesian coordinate system intensity distribution map.

なお、到来角別強度を求める際の単位経度幅(あるいは単位経度幅に直交する緯度範囲)は、基準球面BFに設定する緯度と経度の向きを変更することによって適宜変更することができる。例えば図6や図8に示すX−Y−Z座標系が固定されている場合、Z−Y面を赤道面としX軸方向を緯度方向としたうえで到来角別強度を求めることもできるし、Z−X面を赤道面としY軸方向を緯度方向としたうえで到来角別強度を求めることもできるし、あるいはX−Y−Zに対して傾斜した赤道面を設定したうえで到来角別強度を求めることもできる。図12では、X−Y平面を赤道面とした場合、X−Z平面を赤道面とした場合、Y−Z平面を赤道面とした場合、それぞれの場合で到来角別の音の強さを求める数式を示しており、この音の強さを立体角で除すことによって到来角別強度を求めることができる。 The unit longitude width (or the latitude range orthogonal to the unit longitude width) when determining the strength for each arrival angle can be appropriately changed by changing the direction of the latitude and longitude set in the reference spherical surface BF. For example, when the XYZ coordinate systems shown in FIGS. 6 and 8 are fixed, the strength for each arrival angle can be obtained after the ZZ plane is the equator plane and the X-axis direction is the latitude direction. , The arrival angle can be obtained by setting the ZZ plane as the equatorial plane and the Y-axis direction as the latitude direction, or setting the equator plane inclined with respect to the XYZ and then the arrival angle. It is also possible to obtain another strength. In FIG. 12, when the XY plane is the equatorial plane, the XY plane is the equatorial plane, and the YY plane is the equatorial plane, the sound intensity according to the arrival angle is determined in each case. The formula to be obtained is shown, and the strength of each arrival angle can be obtained by dividing the sound intensity by the solid angle.

5.音源種別推定処理
既述したとおり音源種別推定処理109では、瞬時のインテンシティに基づいて音源種別(工事による騒音、自動車走行による音、家電製品の音など)を推定する。図13は、音源種別推定処理109をコンピュータに実行させることによって音源種別を推定する処理の流れを示すフロー図である。この図に示すように瞬時のインテンシティが算出されると、音源種別推定処理109ではこの瞬時のインテンシティの音特性(到来方向、音の強さ、到来方向や音の強さの時間変化)と既知設備の音特性とを照合する。より詳しくは、図1に示す音源種別推定処理109をコンピュータに実行させることで音特性記憶手段110から既知設備の音特性を読み出し、インテンシティ算出処理103をコンピュータに実行させることによって算出された瞬時のインテンシティの音特性と照らし合わせる。このとき、音特性のうち瞬時のインテンシティの到来方向、音の強さ、及び音の強さの時間変化に基づいて既知設備の音特性と照らし合わせることもできるし、音特性のうち瞬時のインテンシティの到来方向、音の強さ、及び到来方向の時間変化に基づいて既知設備の音特性と照らし合わせることもできるし、音特性のうち瞬時のインテンシティの到来方向、音の強さ、到来方向の時間変化、及び音の強さの時間変化に基づいて既知設備の音特性と照らし合わせることもできる。そして、瞬時のインテンシティの音特性と既知設備の音特性が近似していれば(あるいは同一であれば)、その瞬時のインテンシティは当該既知設備を音源とするものと認定して音源種別を推定し、瞬時のインテンシティの音特性と既知設備の音特性が相違していれば、その瞬時のインテンシティは未知の音源であると認定する。
5. Sound source type estimation process As described above, the sound source type estimation process 109 estimates the sound source type (noise caused by construction work, sound caused by driving a car, sound of home appliances, etc.) based on the instantaneous intensity. FIG. 13 is a flow chart showing a flow of a process of estimating a sound source type by causing a computer to execute a sound source type estimation process 109. When the instantaneous intensity is calculated as shown in this figure, in the sound source type estimation process 109, the sound characteristics of this instantaneous intensity (arrival direction, sound intensity, time change of arrival direction and sound intensity). And the sound characteristics of known equipment are compared. More specifically, the instantaneous calculated by having the computer execute the sound source type estimation process 109 shown in FIG. 1, reading the sound characteristics of the known equipment from the sound characteristic storage means 110, and causing the computer to execute the intensity calculation process 103. Compare with the sound characteristics of the intensity of. At this time, it is possible to compare the sound characteristics with the sound characteristics of known equipment based on the direction of arrival of the instantaneous intensity, the sound intensity, and the time change of the sound intensity, or the sound characteristics can be compared with the sound characteristics of the known equipment. It can be compared with the sound characteristics of known equipment based on the direction of arrival of intensity, sound intensity, and time change in the direction of arrival, and among the sound characteristics, the direction of arrival of intensity, sound intensity, etc. It is also possible to compare the sound characteristics of known equipment with the time change of the arrival direction and the time change of the sound intensity. Then, if the sound characteristics of the instantaneous intensity and the sound characteristics of the known equipment are similar (or the same), the instantaneous intensity is recognized as the sound source of the known equipment, and the sound source type is selected. If it is estimated and the sound characteristics of the instantaneous intensity and the sound characteristics of the known equipment are different, the instantaneous intensity is recognized as an unknown sound source.

例えば、オフィス内に設置された天井換気は、受音点SPを基準とした方向(方位角と仰角)が既知であり、その音に強さや周波数も既知とすることができ、さらに音の強さの時間変化(いわば周期的な変化)も既知とすることができる。そしてこの天井換気の音特性と同一又は近似する音特性の瞬時のインテンシティが検出されれば、その瞬時のインテンシティは天井換気を音源とすると認定するわけである。もちろん天井換気に限らず、多種の既知設備の音特性を音特性記憶手段110に記憶させておき、音源種別推定処理109をコンピュータに実行させることによって種々の音源種別を推定することもできる。 For example, the ceiling ventilation installed in the office has a known direction (azimuth and elevation) with respect to the sound receiving point SP, and the strength and frequency of the sound can also be known, and the sound intensity can be further known. The temporal change (so to speak, the periodic change) can also be known. Then, if the instantaneous intensity of the sound characteristic equal to or similar to the sound characteristic of the ceiling ventilation is detected, the instantaneous intensity is recognized as the sound source of the ceiling ventilation. Of course, not limited to ceiling ventilation, various sound source types can be estimated by storing the sound characteristics of various known facilities in the sound characteristic storage means 110 and causing the computer to execute the sound source type estimation process 109.

音源種別推定処理109をコンピュータに実行させることによって音源種別が推定されると、音源種別が推定された瞬時のインテンシティのみのインテンシティ分布図を作成することもできるし、あるいは瞬時のインテンシティに係る分割領域MSを他とは異なる色や濃淡で表したインテンシティ分布図を作成することもできる。 When the sound source type is estimated by causing the computer to execute the sound source type estimation process 109, it is possible to create an intensity distribution map of only the instantaneous intensity at which the sound source type is estimated, or to make the instantaneous intensity. It is also possible to create an intensity distribution map in which the divided region MS is represented by a color or shade different from the others.

6.特定音検出処理
既述したとおり特定音検出処理107では、瞬時のインテンシティに基づいて特定音を検出する。この場合、特定音を検出するための着目範囲と強度閾値が着目範囲記憶手段108(図1)によって記憶される。なお着目範囲とは、特定音を検出するためにあらかじめ設定した「設定到来方向範囲」を含む範囲であって、さらに「設定周波数範囲」を含んだ範囲とすることもできる。
6. Specific sound detection process As described above, the specific sound detection process 107 detects a specific sound based on the instantaneous intensity. In this case, the focus range and the intensity threshold value for detecting the specific sound are stored by the focus range storage means 108 (FIG. 1). The range of interest is a range including a "set arrival direction range" set in advance for detecting a specific sound, and may be a range including a "set frequency range".

図14は、特定音検出処理107をコンピュータに実行させることによって特定音を検出する処理の流れを示すフロー図である。この図に示すように瞬時のインテンシティが算出されると、その瞬時のインテンシティが設定到来方向範囲にあるか否かを判断する。具体的には、特定音検出処理107をコンピュータに実行させることで、着目範囲記憶手段108から着目範囲を読み出し、着目範囲のうちの設定到来方向範囲と瞬時のインテンシティの到来方向(あるいは到来点AP)を照らし合わせる。そして到来方向が設定到来方向範囲内にあるとき(Yes)は次の処理に進み、到来方向が設定到来方向範囲内にないとき(No)は特定音でないと認定する。ただし、着目範囲に設定周波数範囲が含まれない場合、到来方向が設定到来方向範囲内にあるとき(Yes)は、そのまま強度閾値と照らし合わせるステップに進む。 FIG. 14 is a flow chart showing a flow of processing for detecting a specific sound by causing a computer to execute the specific sound detection process 107. When the instantaneous intensity is calculated as shown in this figure, it is determined whether or not the instantaneous intensity is within the set arrival direction range. Specifically, by causing the computer to execute the specific sound detection process 107, the focus range is read from the focus range storage means 108, and the set arrival direction range of the focus range and the arrival direction (or arrival point) of the instantaneous intensity are obtained. Compare AP). Then, when the arrival direction is within the set arrival direction range (Yes), the process proceeds to the next process, and when the arrival direction is not within the set arrival direction range (No), it is determined that the sound is not a specific sound. However, when the set frequency range is not included in the focus range and the arrival direction is within the set arrival direction range (Yes), the process proceeds to the step of comparing with the intensity threshold value as it is.

到来方向が設定到来方向範囲内にあると判定されると、次は着目範囲のうちの設定周波数範囲と瞬時のインテンシティの周波数を照らし合わせる。そして瞬時のインテンシティの周波数が設定周波数範囲内であるとき(Yes)は次の処理に進み、瞬時のインテンシティの周波数が設定周波数範囲外であるとき(No)は特定音でないと認定する。 When it is determined that the arrival direction is within the set arrival direction range, the next step is to compare the set frequency range in the range of interest with the frequency of the instantaneous intensity. Then, when the instantaneous intensity frequency is within the set frequency range (Yes), the process proceeds to the next process, and when the instantaneous intensity frequency is outside the set frequency range (No), it is determined that the sound is not a specific sound.

瞬時のインテンシティの周波数が設定周波数範囲内であると判定されると、次は強度閾値と瞬時のインテンシティの音の強さ(あるいは単位角強度)を照らし合わせる。そして瞬時のインテンシティの音の強さが強度閾値を上回るとき(Yes)は特定音として認定し、瞬時のインテンシティの音の強さが強度閾値を下回るとき(No)は特定音でないと認定する。 When it is determined that the frequency of the instantaneous intensity is within the set frequency range, the intensity threshold is then compared with the sound intensity (or unit angle intensity) of the instantaneous intensity. When the intensity of the instantaneous intensity sound exceeds the intensity threshold (Yes), it is recognized as a specific sound, and when the intensity of the instantaneous intensity sound is below the intensity threshold (No), it is recognized as not a specific sound. do.

7.インテンシティ抽出処理
収音データのうちすべての収音時刻でインテンシティ分布図を作成すると、作成する計算コストがかかるうえ、確認する手間も増大する。これにより騒音対策を講じようとするときなどは、問題を発見するまでに多くの時間を要することも考えられる。そこであらかじめ注目すべき音のみを抽出したうえでインテンシティ分布図を作成すると好適である。
7. Intensity extraction process If an intensity distribution map is created at all sound intensity collection times of the sound intensity data, the calculation cost to create it will be high and the time and effort to check it will increase. As a result, it may take a lot of time to discover the problem when trying to take noise countermeasures. Therefore, it is preferable to create an intensity distribution map after extracting only the sounds of interest in advance.

インテンシティ抽出処理113では、一定期間収音した収音データから得られる2以上の瞬時のインテンシティのうち、着目すべき瞬時のインテンシティを抽出する。具体的には、あらかじめ特定の到来方向範囲(以下、「抽出用到来方向範囲」という。)と強度閾値(以下、「抽出用強度閾値」という。)を定めておき、瞬時のインテンシティの到来方向が抽出用到来方向範囲内にあって、しかもその音の強さが抽出用強度閾値を上回ると、その瞬時のインテンシティを抽出する。そして、インテンシティ抽出処理113をコンピュータに実行させることによって抽出された瞬時のインテンシティの収音時刻を選出し、ここで選出された収音時刻に係る収音データの瞬時のインテンシティによってインテンシティ分布図を作成する。なお、選出された収音時刻に係るすべての瞬時のインテンシティ(インテンシティ抽出処理113をコンピュータに実行させることによって抽出されないものも含む)を対象としてインテンシティ分布図を作成することもできるし、選出された収音時刻に係る瞬時のインテンシティのうちインテンシティ抽出処理113によって抽出されたものを対象としてインテンシティ分布図を作成することもできる。 In the intensity extraction process 113, the instantaneous intensity of interest is extracted from the two or more instantaneous intensities obtained from the sound collection data collected for a certain period of time. Specifically, a specific arrival direction range (hereinafter referred to as “extraction arrival direction range”) and intensity threshold value (hereinafter referred to as “extraction intensity threshold”) are determined in advance, and the instantaneous arrival of intensity is achieved. When the direction is within the range of the arrival direction for extraction and the intensity of the sound exceeds the intensity threshold for extraction, the instantaneous intensity is extracted. Then, the sound intensity pick-up time of the instantaneous intensity extracted by causing the computer to execute the intensity extraction process 113 is selected, and the intensity is determined by the instantaneous intensity of the sound pick-up data related to the sound pick-up time selected here. Create a distribution map. It is also possible to create an intensity distribution map for all instantaneous intensities related to the selected sound collection time (including those that are not extracted by causing the computer to execute the intensity extraction process 113). It is also possible to create an intensity distribution map for the instantaneous intensity related to the selected sound collection time extracted by the intensity extraction process 113.

8.その他の実施例
ここまで、音の強さを分割領域MSの立体角で除した「単位角強度」を用いて「インテンシティ分布図」を作成する例について説明したが、本願発明の収音データ表示プログラム100は、音の強さを立体角で除すことなくそのまま「単位角強度」としたうえで、この「単位角強度」を該当する分割領域MSに付与することによって「インテンシティ分布図」を作成することもできる。
8. Other Examples Up to this point, an example of creating a “intensity distribution map” using the “unit angle intensity” obtained by dividing the sound intensity by the solid angle of the divided region MS has been described. The display program 100 sets the "unit angle intensity" as it is without dividing the sound intensity by the stereoscopic angle, and then assigns this "unit angle intensity" to the corresponding divided region MS to obtain the "intensity distribution map". Can also be created.

本願発明の収音データ表示プログラムは、住宅や学校、病院など騒音を受ける側の施設のほか、イベント会場や工事現場など騒音を与える側の施設にも有効に利用することができる。本願発明が、有効な騒音対策に寄与し、良好な音環境を提供し、ひいては快適な住環境を提供することを考えれば、産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献を期待し得る発明といえる。 The sound collection data display program of the present invention can be effectively used not only for facilities on the noise receiving side such as houses, schools and hospitals, but also for facilities on the noise receiving side such as event venues and construction sites. Considering that the invention of the present application contributes to effective noise control, provides a good sound environment, and eventually provides a comfortable living environment, it can be expected to contribute not only industrially but also socially. It can be said to be an invention.

100 収音データ表示プログラム
101 (収音データ表示プログラムの)3Dマイクロフォン
102 (収音データ表示プログラムの)収音データ記憶手段
103 (収音データ表示プログラムの)インテンシティ算出処理
104 (収音データ表示プログラムの)単位角強度算出処理
105 (収音データ表示プログラムの)周波数条件設定手段
106 (収音データ表示プログラムの)単位角強度記憶手段
107 (収音データ表示プログラムの)特定音検出処理
108 (収音データ表示プログラムの)着目範囲記憶手段
109 (収音データ表示プログラムの)音源種別推定処理
110 (収音データ表示プログラムの)音特性記憶手段
111 (収音データ表示プログラムの)インテンシティ分布図作成処理
112 (収音データ表示プログラムの)時系列表示処理
113 (収音データ表示プログラムの)インテンシティ抽出処理
AP 到来点
BF 基準球面
SP 受音点
MS 分割領域
IT 瞬時のインテンシティ
100 Sound collection data display program 101 (Sound collection data display program) 3D microphone 102 (Sound collection data display program) Sound collection data storage means 103 (Sound collection data display program) Intensity calculation processing 104 (Sound collection data display) Unit angle intensity calculation process (of program) 105 (of sound collection data display program) Frequency condition setting means 106 (of sound collection data display program) Unit angle intensity storage means 107 (of sound collection data display program) Specific sound detection process 108 ( Range of interest storage means (of sound collection data display program) 109 Sound type estimation processing (of sound collection data display program) 110 Sound characteristic storage means (of sound collection data display program) 111 Intensity distribution map (of sound collection data display program) Creation processing 112 (Sound collection data display program) Time-series display processing 113 (Sound collection data display program) Intensity extraction processing AP arrival point BF Reference spherical SP Sound reception point MS Division area IT Instantaneous intensity

Claims (12)

3Dマイクロフォンによって所定期間収音した収音データを解析するとともに、基準球面を利用して解析結果を表示する機能を、コンピュータに実行させる収音データ表示プログラムであって、
前記基準球面は、受音点を中心に所定半径で設定される球面であり、
前記収音データから、収音時刻ごとの瞬時のインテンシティを算出するインテンシティ算出処理と、
前記基準球面を複数に分割して得られる分割領域に前記瞬時のインテンシティを割り当てるとともに、該瞬時のインテンシティの音の強さを該分割領域の立体角で除した「単位角強度」を求める単位角強度算出処理と、
前記基準球面に前記単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成するインテンシティ分布図作成処理と、を前記コンピュータに実行させる機能を備えた、
ことを特徴とする収音データ表示プログラム。
It is a sound collection data display program that causes a computer to execute a function of analyzing sound collection data collected for a predetermined period by a 3D microphone and displaying the analysis result using a reference spherical surface.
The reference spherical surface is a spherical surface set with a predetermined radius around the sound receiving point.
Intensity calculation processing that calculates the instantaneous intensity for each sound collection time from the sound collection data, and
The instantaneous intensity is assigned to the divided region obtained by dividing the reference spherical surface into a plurality of parts, and the "unit angle intensity" obtained by dividing the sound intensity of the instantaneous intensity by the solid angle of the divided region is obtained. Unit angle strength calculation processing and
It has a function of causing the computer to execute an intensity distribution map creation process for creating an "intensity distribution map" in which the unit angle intensity is distributed on the reference sphere.
A sound collection data display program characterized by this.
3Dマイクロフォンによって所定期間収音した収音データを解析するとともに、基準球面を利用して解析結果を表示する機能を、コンピュータに実行させる収音データ表示プログラムであって、
前記基準球面は、受音点を中心に所定半径で設定される球面であり、
前記収音データから、収音時刻ごとの瞬時のインテンシティを算出するインテンシティ算出処理と、
前記基準球面を複数に分割して得られる分割領域に前記瞬時のインテンシティを割り当てるとともに、該瞬時のインテンシティの音の強さを該分割領域の立体角で除した「単位角強度」を求める単位角強度算出処理と、
前記分割領域を、前記基準球面に設定された緯度及び経度からなる直交座標系に変換するとともに、該直交座標系に前記単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成するインテンシティ分布図作成処理と、を前記コンピュータに実行させる機能を備えた、
ことを特徴とする収音データ表示プログラム。
It is a sound collection data display program that causes a computer to execute a function of analyzing sound collection data collected for a predetermined period by a 3D microphone and displaying the analysis result using a reference spherical surface.
The reference spherical surface is a spherical surface set with a predetermined radius around the sound receiving point.
Intensity calculation processing that calculates the instantaneous intensity for each sound collection time from the sound collection data, and
The instantaneous intensity is assigned to the divided region obtained by dividing the reference sphere into a plurality of parts, and the "unit angle intensity" obtained by dividing the sound intensity of the instantaneous intensity by the solid angle of the divided region is obtained. Unit angle strength calculation processing and
An intensity distribution map that transforms the divided region into a Cartesian coordinate system consisting of latitude and longitude set on the reference sphere and creates an "intensity distribution map" in which the unit angle intensity is distributed in the Cartesian coordinate system. It has a function to make the computer execute the creation process.
A sound collection data display program characterized by this.
3Dマイクロフォンによって所定期間収音した収音データを解析するとともに、基準球面を利用して解析結果を表示する機能を、コンピュータに実行させる収音データ表示プログラムであって、
前記基準球面は、受音点を中心に所定半径で設定される球面であり、
前記収音データから、収音時刻ごとの瞬時のインテンシティを算出するインテンシティ算出処理と、
前記基準球面を複数に分割して得られる分割領域に前記瞬時のインテンシティを割り当てるとともに、該瞬時のインテンシティの音の強さを該分割領域の立体角で除した「単位角強度」を求める単位角強度算出処理と、
前記基準球面に緯度及び経度を設定するとともに、単位経度幅ごとの前記単位角強度である「到来角別強度」を算出する到来角別強度算出処理と、
前記基準球面を切断する基準断面に、前記到来角別強度を方位ごとに分布した「インテンシティ分布図」を作成するインテンシティ分布図作成処理と、を前記コンピュータに実行させる機能を備えた、
ことを特徴とする収音データ表示プログラム。
It is a sound collection data display program that causes a computer to execute a function of analyzing sound collection data collected for a predetermined period by a 3D microphone and displaying the analysis result using a reference spherical surface.
The reference spherical surface is a spherical surface set with a predetermined radius around the sound receiving point.
Intensity calculation processing that calculates the instantaneous intensity for each sound collection time from the sound collection data, and
The instantaneous intensity is assigned to the divided region obtained by dividing the reference spherical surface into a plurality of parts, and the "unit angle intensity" obtained by dividing the sound intensity of the instantaneous intensity by the solid angle of the divided region is obtained. Unit angle strength calculation processing and
In addition to setting the latitude and longitude on the reference sphere, the strength calculation process for each arrival angle, which calculates the "strength for each arrival angle", which is the unit angle strength for each unit longitude width,
It is provided with a function of causing the computer to execute an intensity distribution map creation process for creating an "intensity distribution map" in which the intensities for each arrival angle are distributed for each direction on a reference cross section for cutting the reference spherical surface.
A sound collection data display program characterized by this.
前記到来角別強度算出処理では、指定された緯度範囲内における前記瞬時のインテンシティに基づいて前記到来角別強度を算出する、
ことを特徴とする請求項3記載の収音データ表示プログラム。
In the intensity calculation process for each arrival angle, the intensity for each arrival angle is calculated based on the instantaneous intensity within a designated latitude range.
3. The sound collection data display program according to claim 3.
前記インテンシティ、及び該インテンシティの音の強さの時間変化と、あらかじめ記憶された音源種別情報と、に基づいて該インテンシティの音源種別を推定する音源種別推定処理を、前記コンピュータに実行させる機能をさらに備え、
前記音源種別情報には、音源種別、音の到来方向、音の強さ、及び音の時間変化が含まれ、
前記インテンシティ分布図作成処理では、前記音源種別推定処理で音源種別が推定された前記瞬時のインテンシティに基づく前記単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の収音データ表示プログラム。
The computer is made to execute a sound source type estimation process for estimating the sound source type of the intensity based on the intensity, the time change of the sound intensity of the intensity, and the sound source type information stored in advance. With more features,
The sound source type information includes the sound source type, the direction of arrival of the sound, the strength of the sound, and the time change of the sound.
In the intensity distribution map creation process, an "intensity distribution map" in which the unit angle intensity is distributed based on the instantaneous intensity at which the sound source type is estimated by the sound source type estimation process is created.
The sound collection data display program according to any one of claims 1 to 4, wherein the sound collection data display program is characterized.
前記インテンシティ、及び該インテンシティの到来方向の時間変化と、あらかじめ記憶された音源種別情報と、に基づいて該インテンシティの音源種別を推定する音源種別推定処理を、前記コンピュータに実行させる機能をさらに備え、
前記音源種別情報には、音源種別、音の到来方向、音の強さ、及び到来方向の時間変化が含まれ、
前記インテンシティ分布図作成処理では、前記音源種別推定処理で音源種別が推定された前記瞬時のインテンシティに基づく前記単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の収音データ表示プログラム。
A function of causing the computer to execute a sound source type estimation process for estimating a sound source type of the intensity based on the intensity, a time change in the direction of arrival of the intensity, and sound source type information stored in advance. Further prepare
The sound source type information includes a sound source type, a sound arrival direction, a sound intensity, and a time change in the arrival direction.
In the intensity distribution map creation process, an "intensity distribution map" in which the unit angle intensity is distributed based on the instantaneous intensity at which the sound source type is estimated by the sound source type estimation process is created.
The sound collection data display program according to any one of claims 1 to 5, wherein the sound collection data display program is characterized.
特定の到来方向範囲にある前記瞬時のインテンシティであって、音の強さがあらかじめ定めた強度閾値を上回る該瞬時のインテンシティを検出する特定音検出処理を、前記コンピュータに実行させる機能をさらに備え、
前記インテンシティ分布図作成処理では、前記特定音検出処理で検出された前記瞬時のインテンシティに基づく前記単位角強度を分布した「インテンシティ分布図」を作成する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の収音データ表示プログラム。
Further, a function of causing the computer to execute a specific sound detection process for detecting the instantaneous intensity in a specific arrival direction range and the sound intensity exceeds a predetermined intensity threshold value. Prepare,
In the intensity distribution map creation process, an "intensity distribution map" in which the unit angle intensity based on the instantaneous intensity detected by the specific sound detection process is distributed is created.
The sound collection data display program according to any one of claims 1 to 6, wherein the sound collection data display program is characterized.
前記特定音検出処理では、さらに特定の周波数範囲にある前記瞬時のインテンシティを検出する、
ことを特徴とする請求項7記載の収音データ表示プログラム。
In the specific sound detection process, the instantaneous intensity in a specific frequency range is further detected.
7. The sound collection data display program according to claim 7.
所定期間収音した前記収音データから得られる2以上の前記瞬時のインテンシティのうち、特定の到来方向範囲にあり、且つ音の強度があらかじめ定めた強度閾値を上回る該瞬時のインテンシティを抽出するインテンシティ抽出処理を、前記コンピュータに実行させる機能をさらに備え、
前記インテンシティ分布図作成処理では、前記インテンシティ抽出処理で抽出された前記瞬時のインテンシティの収音時刻におけるインテンシティ分布図を作成する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の収音データ表示プログラム。
Of the two or more instantaneous intensities obtained from the sound collection data collected for a predetermined period, the instantaneous intensity that is in a specific arrival direction range and the sound intensity exceeds a predetermined intensity threshold is extracted. Further provided with a function of causing the computer to execute the intensity extraction process to be performed.
In the intensity distribution map creation process, an intensity distribution map at the sound intensity pick-up time of the instantaneous intensity extracted by the intensity extraction process is created.
The sound collection data display program according to any one of claims 1 to 8, wherein the sound collection data display program is characterized in that.
前記単位角強度算出処理では、所定時間幅における前記瞬時のインテンシティの音の強さである「単位時間強度」を求めるとともに、該単位時間強度に基づいて前記単位角強度を求める、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の収音データ表示プログラム。
In the unit angle intensity calculation process, the "unit time intensity", which is the sound intensity of the instantaneous intensity in a predetermined time width, is obtained, and the unit angle intensity is obtained based on the unit time intensity.
The sound collection data display program according to any one of claims 1 to 9, wherein the sound collection data display program is characterized.
前記インテンシティ算出処理では、あらかじめ設定された周波数条件に応じて抽出された前記収音データに基づいて前記瞬時のインテンシティを算出する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の収音データ表示プログラム。
In the intensity calculation process, the instantaneous intensity is calculated based on the sound collection data extracted according to the preset frequency conditions.
The sound collection data display program according to any one of claims 1 to 10.
複数の収音時刻における前記インテンシティ分布図を、収音時刻の順で連続表示する時系列表示処理を、前記コンピュータに実行させる機能をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の収音データ表示プログラム。 1. The sound collection data display program described in any of.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11959883B2 (en) 2022-02-14 2024-04-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Diagnostic apparatus and diagnostic method

Cited By (1)

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