JP6644213B1 - 音響信号処理装置、音響システム、音響信号処理方法、及び音響信号処理プログラム - Google Patents

Abstract

音響信号処理装置（１）は、入力信号に基づく再生音信号を生成してスピーカ（５０）に再生音信号に対応する再生音を出力させる再生処理部（１０）と、再生音を含む音に対応する音響信号をマイク（６０）から受信し、スピーカとマイクとの間の既知の伝達関数と再生音信号とに基づいて再生音信号の線形成分を算出し（Ｓ１０２）、音響信号と線形成分とに基づいてノイズ成分を取得し（Ｓ１０５）、ノイズ成分が予め定められた条件を満たすときにノイズ成分は分析対象の異音成分であるとみなし（Ｓ１０８、Ｓ１０９）、分析対象の異音成分の周波数と分析対象の異音成分の発生時における再生音信号の強度である第１の強度とをＤＢ部（３０）に蓄積する音響信号処理部（２０）と、再生処理が実行されるときに、ＤＢ部に蓄積されている分析対象の異音成分の周波数における再生音信号の強度を第１の強度よりも小さくする抑制処理部（４０）とを有する。

Description

本発明は、音響信号処理装置、音響システム、音響信号処理方法、及び音響信号処理プログラムに関する。

スピーカを備えた音響機器では、スピーカから音が出力されているときに音響機器（例えば、筐体）の一部が共振し、共振に起因する異音が発生することがある。異音を低減する装置は、例えば、特許文献１で提案されている。この装置では、所定の周波数の正弦波の音をスピーカから出力し、この正弦波の音を含む音をマイクで収音し、収音された音に基づく音響信号のうちの前記所定の周波数の音響信号を抽出し、抽出された音響信号のレベルが閾値よりも高い場合に、スピーカから出力される音のうちの前記所定の周波数と同じ周波数の成分を減衰させる処理を行う。

特開２０１０−２２６４１３号公報（例えば、請求項８）

しかし、音響機器には、販売された製品ごと（すなわち、個体ごと）に組立状態及び設置状態に違いが存在している。このため、上記従来の装置によって実使用状態（例えば、音楽コンテンツの再生時）において発生する異音を適切に低減することは難しいという課題がある。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、異音を適切に低減することができる音響信号処理装置、音響システム、音響信号処理方法、及び音響信号処理プログラムを提供することである。

本発明の一態様に係る音響信号処理装置は、入力信号に基づく再生音信号を生成してスピーカに前記再生音信号に対応する再生音を出力させる再生処理を実行する再生処理部と、前記再生音を含む音に対応する音響信号をマイクから受信し、前記スピーカと前記マイクとの間の既知の伝達関数と前記再生音信号とに基づいて前記再生音信号の線形成分を算出し、前記音響信号と前記線形成分とに基づいて、前記スピーカを有する音響システムの共振に起因する異音に基づく異音成分と前記異音成分以外の成分である騒音成分とを含むノイズ成分を取得し、前記ノイズ成分が予め定められた条件を満たすときに前記ノイズ成分は分析対象の異音成分であるとみなし、前記分析対象の異音成分の周波数と前記分析対象の異音成分の発生時における前記再生音信号の強度である第１の強度とを含む異音データをデータベース部に蓄積する音響信号処理部と、前記再生処理が実行されるときに、前記データベース部に蓄積されている前記分析対象の異音成分の周波数における前記再生音信号の強度を前記第１の強度よりも小さくする抑制処理を実行する抑制処理部とを有することを特徴とする。

本発明の他の態様に係る音響信号処理方法は、入力信号に基づく再生音信号を生成してスピーカに前記再生音信号に対応する再生音を出力させる再生処理を実行するステップと、前記再生音を含む音に対応する音響信号をマイクから受信するステップと、前記スピーカと前記マイクとの間の既知の伝達関数と前記再生音信号とに基づいて前記再生音信号の線形成分を算出するステップと、前記音響信号と前記線形成分とに基づいて、前記スピーカを有する音響システムの共振に起因する異音に基づく異音成分と前記異音成分以外の成分である騒音成分とを含むノイズ成分を取得するステップと、前記ノイズ成分が予め定められた条件を満たすときに前記ノイズ成分は分析対象の異音成分であるとみなすステップと、前記分析対象の異音成分の周波数と前記分析対象の異音成分の発生時における前記再生音信号の強度である第１の強度とを含む異音データをデータベース部に蓄積するステップと、前記再生処理が実行されるときに、前記データベース部に蓄積されている前記分析対象の異音成分の周波数における前記再生音信号の強度を前記第１の強度よりも小さくする抑制処理を実行するステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、異音を適切に低減することができる。

本発明の実施の形態１に係る音響信号処理装置及び音響システムの概略構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る音響信号処理装置の音響信号処理部の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の変形例に係る音響信号処理装置及び音響システムの概略構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る音響信号処理装置のハードウェア構成の例を示す図である。 実施の形態１に係る音響信号処理装置のハードウェア構成の他の例を示す図である。 実施の形態１に係る音響信号処理装置によって実行される異音データの蓄積の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る音響信号処理装置の音響信号処理部の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る音響信号処理装置によって実行される異音データの蓄積の動作を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態に係る音響信号処理装置、音響システム、音響信号処理方法、及び音響信号処理プログラムを、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る音響信号処理装置１及びこれを含む音響システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示されるように、音響システムは、音響信号処理装置１と、スピーカ５０と、マイク６０とを有している。音響信号処理装置１は、実施の形態１に係る音響信号処理方法を実施することができる装置である。音響信号処理装置１は、再生処理部１０と、音響信号処理部２０と、データベース（ＤＢ）部３０と、抑制処理部４０とを有している。ＤＢ部３０は、音響信号処理部２０の外部の記憶装置に備えられてもよい。ＤＢ部３０は、例えば、ネットワーク上のサーバに備えられてもよい。

再生処理部１０は、コンテンツの再生時にコンテンツから受け取った入力信号Ａ０に基づく再生音信号Ａ１を生成する。スピーカ５０は、生成された再生音信号Ａ１に対応する再生音Ｂ０を出力する。図１には、１台のスピーカ５０が示されているが、音響システムは、２台以上のスピーカを備えてもよい。

マイク６０は、再生音Ｂ０を含む音を収音し、収音された音に対応する音響信号Ｃ０を出力する。再生音Ｂ０を含む音は、スピーカ５０から出力される再生音Ｂ０と、音響システムにおいて発生する異音Ｂ１と、再生音Ｂ０及び異音Ｂ１のいずれにも属さない音である音響システムの周辺の騒音、すなわち、バックグランドノイズ（ＢＧＮ）とを含む。異音Ｂ１は、主に、音響システムにおいて発生する共振に起因する異音である。共振に起因する異音Ｂ１は、「ビビリ音」とも呼ばれる。

音響信号処理部２０は、マイク６０から音響信号Ｃ０を受信し、再生処理部１０から再生音信号Ａ１を受信する。音響信号処理部２０は、スピーカ５０とマイク６０との間の既知の伝達関数ｈ＿ｓｐを保持している。伝達関数ｈ＿ｓｐは、スピーカ５０、スピーカ５０から出た音がマイク６０に入るまでの空間伝搬、マイク６０の伝達特性を合成することによって得られる。音響信号処理部２０は、この既知の伝達関数ｈ＿ｓｐと受信した再生音信号Ａ１とに基づいて再生音信号Ａ１の線形成分を算出する。線形成分は、例えば、Ａ１＊ｈ＿ｓｐによって算出することができる。ここで、「＊」は、畳み込み積分を表す。

音響信号処理部２０は、音響信号Ｃ０と線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐとに基づいてノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）を取得する。音響信号Ｃ０は、再生音Ｂ０に対応する再生音成分Ｄ０と、異音Ｂ１に対応する異音成分（すなわち、ビビリ音成分）Ｄ１と、ＢＧＮに対応する騒音成分Ｄ２とを含む。音響信号処理部２０は、例えば、音響信号Ｃ０から線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐを除去（すなわち、減算）することによってノイズ成分を算出する。ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は、異音成分Ｄ１と、騒音成分Ｄ２とを含む。

音響信号処理部２０は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）が予め定められた条件を満たすときにノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分を含んでいると判定する。すなわち、音響信号処理部２０は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）が予め定められた条件を満たすときにノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分であるとみなす。音響信号処理部２０は、例えば、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）の強度が予め定められた第１の閾値Ｔｈ１以上であるときに、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分であるとみなす。

音響信号処理部２０は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）が予め定められた条件を満たすときに、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分であるとみなし、分析対象の異音成分の周波数と分析対象の異音成分の発生時における再生音信号Ａ１の強度である第１の強度（すなわち、音量値）とを含む異音データをＤＢ部３０に蓄積する。ノイズ成分が第１の閾値Ｔｈ１以上である状態は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）に大きい異音成分Ｄ１が含まれていると推定される状態である。逆に、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）が第１の閾値Ｔｈ１未満である状態は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）に大きい異音成分Ｄ１が含まれていないと推定される状態である。言い換えれば、音響信号処理部２０は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）が第１の閾値Ｔｈ１以上である状態は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）に大きい異音成分Ｄ１が含まれており、再生音信号Ａ１の抑制が必要な状態である。

音響信号処理部２０は、再生音信号Ａ１とノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）とのＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ−Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を算出し、このＳＮ比が予め定められた第２の閾値Ｔｈ２以上であるときに、ＤＢ部３０に格納された異音データに関連付けて、ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上であることを示すフラグを記憶させてもよい。ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２未満である状態は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）に大き過ぎる騒音成分Ｄ２が含まれていると推定される状態である。つまり、この状態は、ビビリ音の有無の判定に適さない状態である。ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上である状態は、ノイズ成分に大き過ぎる騒音成分Ｄ２が含まれていないと推定される状態である。つまり、この状態は、ビビリ音の有無の判定に適した状態である。

抑制処理部４０は、再生処理部１０によって再生処理が実行されるときに、ＤＢ部３０に蓄積されている異音データを参照して、分析対象の異音成分Ｄ１の周波数における再生音信号の強度を、異音が発生したときの強度である第１の強度よりも小さくする抑制処理を実行する。抑制処理部４０は、例えば、ＤＢ部３０に蓄積されている分析対象の異音成分の周波数における再生音信号の強度の上限値を設定することによって、抑制処理を実行する。ただし、抑制処理は、上限値の設定に限定されない。抑制処理は、ＤＢ部３０に蓄積されている分析対象の異音成分の周波数における再生音信号の強度を一定割合減衰させる、などのような他の処理であってもよい。

図２は、音響信号処理装置１の音響信号処理部２０の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、音響信号処理部２０は、ノイズ成分抽出部２１と、線形成分算出部２２と、異音検知部２３と、異音分析部２４と、ＳＮ比推定部２５と、係数更新判定部２６と、入力音分析部２７とを有している。

線形成分算出部２２は、再生音信号Ａ１に伝達関数ｈ＿ｓｐを畳み込むことによって、線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐを算出する。線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐは、再生音Ｂ０に基づく再生音成分Ｄ０にほぼ等しい。つまり、以下の式（１）が成立する。
Ａ１＊ｈ＿ｓｐ≒Ｄ０ …（１）

ノイズ成分抽出部２１は、音響信号Ｃ０から線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐを減算することによって、Ｃ０−Ａ１＊ｈ＿ｓｐを算出し、算出された値Ｃ０−Ａ１＊ｈ＿ｓｐからノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）を取得する。
つまり、音響信号Ｃ０は、再生音Ｂ０に基づく再生音成分Ｄ０と、異音（すなわち、ビビリ音など）Ｂ１に基づく異音成分Ｄ１と、騒音ＢＧＮに基づく騒音成分Ｄ２とを合成した信号である。Ｃ０、Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２を音響信号、再生音成分、異音成分、騒音成分の値であるとすると、以下の式（２）が成立する。
Ｃ０＝Ｄ０＋Ｄ１＋Ｄ２ …（２）
式（１）と式（２）とから、以下の式（３）が成立する。
Ｃ０−Ａ１＊ｈ＿ｓｐ
＝Ｄ０＋Ｄ１＋Ｄ２−Ａ１＊ｈ＿ｓｐ
≒Ｄ０＋Ｄ１＋Ｄ２−Ｄ０
＝Ｄ１＋Ｄ２ …（３）
式（３）は、音響信号Ｃ０から線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐを減算することによって、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）を取得する処理を示している。

異音検知部２３は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）が予め定められた条件を満たすときにノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分であるとみなす。線形成分算出部２２は、例えば、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）の強度が予め定められた第１の閾値Ｔｈ１以上であるときに、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分であるとみなす。

異音分析部２４は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分であるとみなされたときの異音を分析して、分析の結果をＤＢ部３０に記録する。分析の結果は、分析対象の異音成分の周波数［Ｈｚ］を含み、分析対象の異音成分の強度［ｄＢ］を含むことができる。

ＳＮ比推定部２５は、再生音信号Ａ１の線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐのＲＭＳ（二乗平均平方根）からノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）のＲＭＳを減算することによってＳＮ比を算出する。

係数更新判定部２６は、ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。係数更新判定部２６は、ＤＢ部３０に格納された異音データに関連付けて、ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上であることを示すフラグを記憶させる。ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２未満である状態は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）に大き過ぎる騒音成分Ｄ２が含まれていると推定される状態である。つまり、この状態は、ビビリ音の有無の判定に適さない状態である。ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上である状態は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）に大き過ぎる騒音成分Ｄ２が含まれていないと推定される状態である。つまり、この状態は、ビビリ音の有無の判定に適した状態である。

入力音分析部２７は、分析対象の異音成分が発生した際にスピーカ５０に入力される再生音信号Ａ１を分析し、再生音信号Ａ１の強度（すなわち、音量値）をＤＢ部３０に記憶させる。

図３は、実施の形態１の変形例に係る音響信号処理装置１ａ及びこれを含む音響システムの概略構成を示すブロック図である。図２において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付されている。音響信号処理装置１ａは、抑制処理部４０が再生処理部１０ａの一部である点で、音響信号処理装置１と相違する。この点以外に関しては、音響信号処理装置１ａは音響信号処理装置１と同じである。

図４は、実施の形態１に係る音響信号処理装置のハードウェア構成の例を示す図である。音響信号処理装置１は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納するメモリ８２と、メモリ８２に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ８１とを用いて（例えば、コンピュータにより）実現することができる。プログラムは、実施の形態１に係る音響信号処理プログラムを含む。この場合には、図１における再生処理部１０、音響信号処理部２０、及び抑制処理部４０は、プログラムを実行するプロセッサ８１によって実現することができる。図１におけるＤＢ部３０は、記憶装置８３によって実現することができる。記憶装置８３は、音響信号処理装置１とは別の装置であってもよい。

図５は、実施の形態１に係る音響信号処理装置１のハードウェア構成の他の例を示す図である。音響信号処理装置１は、処理回路８４によって実現することができる。この場合には、図１における再生処理部１０、音響信号処理部２０、及び抑制処理部４０は、処理回路８４によって実現することができる。また、音響信号処理装置１は通信部８５を備えてもよい。この場合、図１におけるＤＢ部３０は、通信部８５と通信可能な外部の記憶装置によって実現することができる。

なお、図１に示される音響信号処理装置１の一部を、図４に示されるメモリ８２とプロセッサ８１とによって実現し、音響信号処理装置１の他の部分を図５に示される処理回路８４によって実現してもよい。

図６は、実施の形態１に係る音響信号処理装置１によって実行される異音データの蓄積の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、再生処理部１０は、入力信号Ａ０に基づく再生音信号Ａ１を生成する。ステップＳ１０２において、音響信号処理部２０は、既知の伝達関数ｈ＿ｓｐを用いて再生音信号Ａ１の線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐを算出する。

ステップＳ１０３において、スピーカ５０は、生成された再生音信号Ａ１に対応する再生音Ｂ０を出力する。ステップＳ１０３において、マイク６０は、再生音Ｂ０を含む音を収音し、収音された音に対応する音響信号Ｃ０を出力する。音響信号Ｃ０は、再生音成分Ｄ０と、異音成分Ｄ１と、騒音成分Ｄ２とを含む。

ステップＳ１０５において、音響信号処理部２０は、音響信号Ｃ０から線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐを除去することによってノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）を生成する。

ステップＳ１０６において、音響信号処理部２０は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）と線形成分Ａ１＊ｈ＿ｓｐとに基づいてＳＮ比を算出する。ステップＳ１０７において、音響信号処理部２０は、ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。ＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上である状態は、ノイズ成分に大き過ぎる騒音成分Ｄ２が含まれていないと推定される状態である。つまり、この状態は、ビビリ音の有無の判定に適した状態である。

ステップＳ１０６、Ｓ１０７の処理と並行して、ステップＳ１０８の処理が実行される。ステップＳ１０８において、音響信号処理部２０は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）が第１の閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する。ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）が第１の閾値Ｔｈ１以上であるときに、ステップＳ１０９において、音響信号処理部２０は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分であるとみなす。つまり、ノイズ成分が第１の閾値Ｔｈ１以上である状態は、ノイズ成分に大きい異音成分が含まれており、再生音信号Ａ１の抑制が必要な状態である。

ステップＳ１１０において、音響信号処理部２０は、ノイズ成分に大きい異音成分が含まれている可能性が高いと推定される分析対象の異音成分の周波数と、ノイズ成分に大き過ぎる騒音成分Ｄ２が含まれていないと推定される状態であることを示すＳＮ比に基づくフラグと、再生音信号Ａ１の強度と、を関連付けＤＢ部３０に蓄積する。

以上に説明したように、実施の形態１に係る音響システムは、製品の出荷後の実使用状態で、製品のユーザがコンテンツを再生しながら、異音Ｂ１を検知しており、ユーザが製品を使用していれば、自動的に異音の発生条件がＤＢ部３０に異音データとして蓄積される。抑制処理部４０は、コンテンツの再生時に、異音データに基づいて異音が発生する周波数の音だけを抑制する処理を行う。このように、抑制処理部４０は、製品ごとに蓄積された異音データに基づいて異音の発生原因になる周波数の音の強度を抑制しているので、異音の発生を適切に抑制することができる。言い換えれば、実施の形態１に係る音響システムは、実使用状態での異音検知を行うので、製品ごとの組立のバラツキにも対応可能であり、製品ごとに適切に異音の発生を抑制することができる。

また、異音が発生する周波数の音だけを抑制し、異音が発生していない周波数の音を抑制しないので、再生音の音質の劣化を少なくすることができる。

また、異音データの蓄積に際し、ＳＮ比を用いて、マイク６０から出力される音響信号Ｃ０に含まれる騒音成分Ｄ２を評価し、騒音成分Ｄ２が大きいときの音響信号Ｃ０を異音の有無判定に使用しないようにしている。このため、異音検知の精度を向上させることができる。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る音響信号処理装置の音響信号処理部２０ａの構成を示すブロック図である。図７において、図２に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図２に示される符号と同じ符号が付されている。図８は、実施の形態２に係る音響信号処理装置によって実行される異音データの蓄積の動作を示すフローチャートである。図８において、図６に示されるステップと同じ又は対応するステップには、図２に示される符号と同じ符号が付されている。

図７及び図８のステップＳ１０７、Ｓ１０８ａ、Ｓ１０９ａ、及びＳ１１０ａに示されるように、音響信号処理部２０ａにおいて、係数更新判定部２６ａは、再生音信号Ａ１とノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）とのＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。異音検知部２３ａは、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）の強度が第１の閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する。異音検知部２３ａは、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）の強度が第１の閾値以上であり且つＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上であるときに、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）は分析対象の異音成分であるとみなす。異音分析部２４は、ノイズ成分（Ｄ１＋Ｄ２）の強度が第１の閾値Ｔｈ１以上であり且つＳＮ比が第２の閾値Ｔｈ２以上であるときの異音データのみをＤＢ部３０に蓄積する。

実施の形態２に係る音響信号処理装置は、ＤＢ部３０に蓄積される異音データの量を減らすことができる。上記以外に関して、音響信号処理部２０ａは、音響信号処理部２０と同じである。

変形例．
実施の形態１及び２においては、音響システムの実使用期間に異音が自動的に検出され、ＤＢ部３０に異音データが蓄積され、再生音信号の強度が抑制される周波数のポイントの数が増加する。一方、再生音信号の強度が抑制される周波数のポイントの数が増加すると、再生音の音質が低下する。そこで、音響信号処理部２０及び２０ａは、予め定められた期間内に抑制処理部４０によって使用されない異音データをＤＢ部３０から削除する機能を備えてもよい。あるいは、音響信号処理部２０及び２０ａは、予め定められた累積の再生時間内に抑制処理部４０によって使用されない異音データをＤＢ部３０から削除する機能を備えてもよい。このように構成した場合、音響システムは、異音データの増加による音質の低下を減らすことができる。

本発明は、テレビ、カーオーディオ、スマートスピーカ、スマートフォン、エレベータの音響装置、などのスピーカを備えた音響システムに適用可能である。

１、１ａ 音響信号処理装置、 １０、１０ａ 再生処理部、 ２０、２０ａ 音響信号処理部、 ３０ データベース部、 ４０ 抑制処理部、 ５０ スピーカ、 ６０ マイク、 Ａ０ 入力信号、 Ａ１ 再生音信号、 Ｂ０ 再生音、 Ｂ１ 異音（ビビリ音）、 ＢＧＮ 騒音、 Ｃ０ 音響信号、 Ｄ０ 再生音成分、 Ｄ１ 異音成分、 Ｄ２ 騒音成分。

Claims (12)

1. 入力信号に基づく再生音信号を生成してスピーカに前記再生音信号に対応する再生音を出力させる再生処理を実行する再生処理部と、
   前記再生音を含む音に対応する音響信号をマイクから受信し、前記スピーカと前記マイクとの間の既知の伝達関数と前記再生音信号とに基づいて前記再生音信号の線形成分を算出し、前記音響信号と前記線形成分とに基づいて、前記スピーカを有する音響システムの共振に起因する異音に基づく異音成分と前記異音成分以外の成分である騒音成分とを含むノイズ成分を取得し、前記ノイズ成分が予め定められた条件を満たすときに前記ノイズ成分は分析対象の異音成分であるとみなし、前記分析対象の異音成分の周波数と前記分析対象の異音成分の発生時における前記再生音信号の強度である第１の強度とを含む異音データをデータベース部に蓄積する音響信号処理部と、
   前記再生処理が実行されるときに、前記データベース部に蓄積されている前記分析対象の異音成分の周波数における前記再生音信号の強度を前記第１の強度よりも小さくする抑制処理を実行する抑制処理部と
   を有することを特徴とする音響信号処理装置。
2. 前記音響信号処理部は、前記ノイズ成分の強度が予め定められた第１の閾値以上であるときに、前記ノイズ成分は前記分析対象の異音成分であるとみなすことを特徴とする請求項１に記載の音響信号処理装置。
3. 入力信号に基づく再生音信号を生成してスピーカに前記再生音信号に対応する再生音を出力させる再生処理を実行する再生処理部と、
   前記再生音を含む音に対応する音響信号をマイクから受信し、前記スピーカと前記マイクとの間の既知の伝達関数と前記再生音信号とに基づいて前記再生音信号の線形成分を算出し、前記音響信号と前記線形成分とに基づいてノイズ成分を取得し、前記ノイズ成分が予め定められた条件を満たすときに前記ノイズ成分は分析対象の異音成分であるとみなし、前記分析対象の異音成分の周波数と前記分析対象の異音成分の発生時における前記再生音信号の強度である第１の強度とを含む異音データをデータベース部に蓄積する音響信号処理部と、
   前記再生処理が実行されるときに、前記データベース部に蓄積されている前記分析対象の異音成分の周波数における前記再生音信号の強度を前記第１の強度よりも小さくする抑制処理を実行する抑制処理部と
   を有し、
   前記音響信号処理部は、前記ノイズ成分の強度が予め定められた第１の閾値以上であり且つ前記再生音信号と前記ノイズ成分とのＳＮ比が予め定められた第２の閾値以上であるときに、前記ノイズ成分は前記分析対象の異音成分であるとみなす
   ことを特徴とする音響信号処理装置。
4. 前記ノイズ成分は、前記スピーカを有する音響システムの共振に起因する異音に基づく異音成分と、前記異音成分以外の成分である騒音成分とを含むことを特徴とする請求項３に記載の音響信号処理装置。
5. 前記音響信号処理部は、前記音響信号から前記線形成分を除去することによって前記ノイズ成分を取得することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の音響信号処理装置。
6. 前記抑制処理部は、前記データベース部に蓄積されている前記分析対象の異音成分の周波数における前記再生音信号の強度の上限値を設定することによって、前記抑制処理を実行することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の音響信号処理装置。
7. 前記抑制処理部は、前記再生処理部又は前記音響信号処理部の一部であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の音響信号処理装置。
8. 前記音響信号処理部は、予め定められた期間内に、前記抑制処理部によって使用されない前記異音データを前記データベース部から削除することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の音響信号処理装置。
9. 前記音響信号処理部は、予め定められた累積の再生時間内に、前記抑制処理部によって使用されない前記異音データを前記データベース部から削除することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の音響信号処理装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の音響信号処理装置と、
    前記スピーカと、
    前記マイクと、
    を有することを特徴とする音響システム。
11. 入力信号に基づく再生音信号を生成してスピーカに前記再生音信号に対応する再生音を出力させる再生処理を実行するステップと、
    前記再生音を含む音に対応する音響信号をマイクから受信するステップと、
    前記スピーカと前記マイクとの間の既知の伝達関数と前記再生音信号とに基づいて前記再生音信号の線形成分を算出するステップと、
    前記音響信号と前記線形成分とに基づいて、前記スピーカを有する音響システムの共振に起因する異音に基づく異音成分と前記異音成分以外の成分である騒音成分とを含むノイズ成分を取得するステップと、
    前記ノイズ成分が予め定められた条件を満たすときに前記ノイズ成分は分析対象の異音成分であるとみなすステップと、
    前記分析対象の異音成分の周波数と前記分析対象の異音成分の発生時における前記再生音信号の強度である第１の強度とを含む異音データをデータベース部に蓄積するステップと、
    前記再生処理が実行されるときに、前記データベース部に蓄積されている前記分析対象の異音成分の周波数における前記再生音信号の強度を前記第１の強度よりも小さくする抑制処理を実行するステップと
    を有することを特徴とする音響信号処理方法。
12. 入力信号に基づく再生音信号を生成してスピーカに前記再生音信号に対応する再生音を出力させる再生処理を実行するステップと、
    前記再生音を含む音に対応する音響信号をマイクから受信するステップと、
    前記スピーカと前記マイクとの間の既知の伝達関数と前記再生音信号とに基づいて前記再生音信号の線形成分を算出するステップと、
    前記音響信号と前記線形成分とに基づいて、前記スピーカを有する音響システムの共振に起因する異音に基づく異音成分と前記異音成分以外の成分である騒音成分とを含むノイズ成分を取得するステップと、
    前記ノイズ成分が予め定められた条件を満たすときに前記ノイズ成分は分析対象の異音成分であるとみなすステップと、
    前記分析対象の異音成分の周波数と前記分析対象の異音成分の発生時における前記再生音信号の強度である第１の強度とを含む異音データをデータベース部に蓄積するステップと、
    前記再生処理が実行されるときに、前記データベース部に蓄積されている前記分析対象の異音成分の周波数における前記再生音信号の強度を前記第１の強度よりも小さくする抑制処理を実行するステップと
    をコンピュータに実行させることを特徴とする音響信号処理プログラム。

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