JP6668139B2 - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、検査装置および検査方法に関する。

複数のマイクロフォンを備えるマイクロフォンアレイは、多チャネルの音響信号の収録に用いられる。マイクロフォンアレイが収録した多チャネルの音響信号は、複数の話者の発話に伴う話者単位の音声に分離する音源分離や音源の方向を定める音源定位などに用いられる。音源分離や音源定位の処理では、マイクロフォン間における位置の違いに応じた音源からの伝達特性の差異の情報が利用される。

例えば、特許文献１には、複数のチャネルの音響信号に基づいて音響信号の収音位置と音源方向を算出する音響処理装置が開示されている。

特開２０１５−１５４２０７号公報

マイクロフォンアレイが量産されると、生産されたマイクロフォンアレイの検査が行われる。マイクロフォンアレイの検査には、筐体、各マイクロフォン単体の配置の他、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンの配置の検査が含まれる。その用途により、筐体とその筐体に配置された複数のマイクロフォン相互間の相対的な位置関係が重要なためである。そのため、マイクロフォン個々の動作や位置を検査するだけでは不足である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、マイクロフォンアレイを構成する複数のマイクロフォンの相対的な位置関係を検査することができる検査装置および検査方法を提供する。

（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロフォンを備えたマイクロフォンアレイの検査装置であって、予め設定されたＤ通り（Ｄは２以上の整数）の目標方向のそれぞれに設置された音源から前記マイクロフォンアレイの各マイクロフォンまでの伝達関数を算出する処理を複数回行って、複数セットの目標方向ごとの伝達関数を取得する伝達関数算出部と、前記Ｄ通りの目標方向のそれぞれについて前記音源から前記各マイクロフォンまでの音の到来時間の時間差を成分とする時間差ベクトルを形成する処理を前記複数回行い、前記Ｄ通りの目標方向のそれぞれについて、前記複数回のそれぞれについて形成された時間差ベクトルをＤ個のクラスタにクラスタリングし、各クラスタについてクラスタ中心との距離が最も小さい代表時間差ベクトルを特定し、該代表時間差ベクトルに対応する代表伝達関数をマイクロフォンごとに定める代表伝達関数決定部と、前記代表伝達関数と、前記各マイクロフォンまでの所定の理想的伝達関数との差分量を算出し、前記差分量のクラスタ間の代表値に基づいて前記マイクロフォンアレイが正常であるか否かを判定する判定部と、を備える検査装置である。

（２）本発明のその他の態様は、上述の検査装置であって、前記判定部は、前記差分量として、前記代表伝達関数と前記理想的伝達関数とのユークリッド距離を算出する。

（３）本発明のその他の態様は、上述の検査装置であって、前記判定部は、前記差分量として、前記代表伝達関数と前記理想的伝達関数との差分に所定の聴覚重み特性を乗じて重み付きユークリッド距離を算出する。

（４）本発明のその他の態様は、上述の検査装置であって、前記判定部は、前記差分量として、前記代表伝達関数と前記理想的伝達関数との位相差ならびに強度差をそれぞれ所定の重み特性で重み付けして得られる重み付き和の周波数間積分値を算出する。

（５）本発明のその他の態様は、上述の検査装置であって、前記音源からの伝達関数と前記理想的伝達関数との差分量を減少させる校正値を算出する校正値算出部を備える。

（６）本発明のその他の態様は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロフォンを備えたマイクロフォンアレイの検査方法であって、予め設定されたＤ通り（Ｄは２以上の整数）の目標方向のそれぞれに設置された音源から前記マイクロフォンアレイの各マイクロフォンまでの伝達関数を算出する処理を複数回行って、複数セットの目標方向ごとの伝達関数を取得する伝達関数算出過程と、前記Ｄ通りの目標方向のそれぞれについて前記音源から前記各マイクロフォンまでの音の到来時間の時間差を成分とする時間差ベクトルを形成する処理を前記複数回行い、前記Ｄ通りの目標方向のそれぞれについて、前記複数回のそれぞれについて形成された時間差ベクトルをＤ個のクラスタにクラスタリングし、各クラスタについてクラスタ中心との距離が最も小さい代表時間差ベクトルを特定し、該代表時間差ベクトルに対応する代表伝達関数をマイクロフォンごとに定める代表伝達関数決定過程と、前記代表伝達関数と、前記各マイクロフォンまでの所定の理想的伝達関数との差分量とを算出し、前記差分量のクラスタ間の代表値に基づいて前記マイクロフォンアレイが正常であるか否かを判定する判定過程と、を有する検査方法である。

本発明の態様（１）および（６）によれば、目標方向に設置された音源から各マイクロフォンまでの伝達関数と、各マイクロフォンまでの理想的伝達関数との差分量に基づいてマイクロフォンアレイが正常であるか否かが判定される。目標方向ごとのマイクロフォン間の時間差からなるクラスタが形成され、形成されたクラスタごとの時間差の代表値が代表伝達関数として定められる。目標方向に対応する伝達関数が代表伝達関数として定められるので、代表伝達関数の選択において雑音その他の音源の影響や目標方向の設定エラーの影響を回避することができる。また、クラスタごとの代表伝達関数と理想的伝達関数との差分量のクラスタ間代表値は、目標方向間で異なりうる雑音その他の音源の影響や目標方向の設定エラーの影響の度合いを代表する値である。この値に基づいてマイクロフォンアレイが正常であるか否かが定量的に判定される。そのため、マイクロフォンアレイを構成するマイクロフォンの相対的な位置関係の良否を定量的に判定することが可能になる。

本発明の態様（２）によれば、代表伝達関数と理想的伝達関数との差分の寄与を周波数ならびにマイクロフォン間で累積して差分量が算出される。そのため、マイクロフォンの配置に応じた伝達関数の物理特性に基づいてマイクロフォンアレイが正常であるか否かが定量的に判定される。

本発明の態様（３）によれば、人間の雑音に対する聴覚特性を表す聴覚重み特性で重み付けした差分の寄与を周波数間で累積して差分量が算出される。そのため、マイクロフォンの配置に応じて生ずる受音信号の差分の聴覚特性に基づいてマイクロフォンアレイが正常であるか否かが定量的に判定される。

本発明の態様（４）によれば、代表伝達関数と理想的伝達関数との物理特性の差分として位相差ならびに強度差をそれぞれの所定の重み特性で重み付けした重み付き和の寄与を周波数間で累積して差分量が算出される。そのため、マイクロフォンの配置に応じて生ずる位相差、強度差のそれぞれについて設定される所定の重み特性に基づいてマイクロフォンアレイが正常であるか否かが定量的に判定される。

本発明の態様（５）によれば、算出される校正値を用いてマイクロフォンによる受音信号を校正することで、理想的伝達関数を与えるマイクロフォンアレイによる受音信号に近似する受音信号を取得することができる。また、ユーザによるチャネル間における受信信号の各種パラメータの調整に係る煩雑な作業が軽減される。

本実施形態に係る検査システムの構成を示すブロック図である。 チャネル間時間差ベクトルの分布例を示す概念図である。 本実施形態に係る検査処理を示すフローチャートである。 目標方向の設定例を示す概念図である。 本実施形態の一変形例に係る検査システムの構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る検査システム１の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る検査システム１は、検査装置１０を含んで構成される。
検査装置１０は、マイクロフォンアレイ２０が備えるＭ（Ｍは、２以上の整数）個のマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの配置が所定の仕様を満たしているか否かを検査する。図１に示す例では、Ｍは８である。検査装置１０は、検査信号として所定の音響信号に基づく音を提示する音源としてスピーカ１１を備える。検査装置１０は、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍからの受音信号に基づいてスピーカ１１から各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの伝達関数を算出する。

検査装置１０は、算出したスピーカ１１から各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの伝達関数と、スピーカ１１から各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの所定の理想的伝達関数との差分量に基づいてマイクロフォンアレイ２０においてマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの配置が正常であるか否かを判定する。

マイクロフォンアレイ２０は、Ｍ個のマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍと、支持部２２と、出力処理部２３とを含んで構成される。

マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍは、それぞれ到来した音を電気信号である受音信号に変換する電気音響変換素子である。マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍは、それぞれ変換した受音信号を出力処理部２３に出力する。マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍは、それぞれ支持部２２の異なる位置に配置されている。但し、マイクロフォン２１−１〜２１−８の配置は、同一機種のマイクロフォンアレイ２０同士でも個々に異なる。そのため、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍ相互間で伝達関数が異なる。

支持部２２は、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍを支持する部材である。図１に示す例では、支持部２２の形状は環状であり、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍは、ほぼ等間隔に配置されている。
出力処理部２３は、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍからそれぞれ入力された受音信号について、所定の処理を行う。所定の処理には、例えば、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ；Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換、増幅（または減衰）などが含まれる。出力処理部２３は、有線または無線で検査装置１０と接続され、所定の処理を行って得られたマイクロフォン２１−１〜２１−ＭからのＭチャネルの受音信号を検査装置１０に出力する。

（検査装置）
次に、本実施形態に係る検査装置１０の構成について説明する。検査装置１０は、目標方向設定部１０１、検査信号処理部１０２、伝達関数算出部１０３、代表伝達関数決定部１０４、判定部１０５、入出力部１０８、記憶部１０９、スピーカ１１および表示部１２を含んで構成される。

目標方向設定部１０１は、マイクロフォンアレイ２０からの検査信号に基づく音を提示するスピーカ１１の目標方向を設定する。目標方向は、マイクロフォンアレイ２０の代表点を基準としたスピーカ１１の相対的な方向である。マイクロフォンアレイ２０の代表点は、例えば、Ｍ個のマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの重心点である。１回の検査において、予め設定されたＤ（Ｄは、２以上の整数）通りの目標方向のそれぞれについて伝達関数が取得される。目標方向は、例えば、水平面内において所定の間隔をもって設定される。設定間隔は、例えば、１〜９０°のいずれか任意の角度である。目標方向設定部１０１は、Ｄ通りの目標方向のうちいずれかの目標方向を選択する。目標方向設定部１０１は、目標方向の選択が完了したとき選択した目標方向を示す目標方向情報を検査信号処理部１０２に出力する。

目標方向設定部１０１は、マイクロフォンアレイ２０の位置または向きを変更する駆動部（図示せず）、スピーカ１１もしくは検査装置１０自体の位置または向きを変更する駆動部（図示せず）、互いに位置の異なる複数のスピーカ１１のうち音を提示するスピーカ１１を選択する選択部（図示せず）のいずれか、またはその組み合わせを含んで構成されてもよい。これらの駆動部もしくは選択部は、マイクロフォンアレイ２０の検査ラインに設けられてもよい。目標方向の設定例については、後述する。

検査信号処理部１０２は、目標方向設定部１０１から目標方向情報が入力されるとき所定の検査信号を生成する。検査信号は、伝達関数の測定用に用いられる音の提示に用いられる。検査信号は、各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍが受音すべき周波数帯域の成分を含む。その周波数帯域は、例えば、人間が発声する音声の帯域（典型的には、１００Ｈｚ〜４ｋＨｚ）、人間が音を知覚することができる可聴帯域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）など検査目的に応じて使い分けられてもよい。検査信号として、例えば、ホワイトノイズ、ピンクノイズ、チャープ信号、Ｍ系列信号などが利用可能である。検査信号処理部１０２は、目標方向情報が示す目標方向に設置されたスピーカ１１に入出力部１０８を介して検査信号を出力する。

検査信号処理部１０２には、マイクロフォンアレイ２０から入出力部１０８を介してＭチャネルの受音信号が入力される。検査信号処理部１０２は、目標方向情報に検査信号ならびにＭチャネルの受音信号を対応付けて伝達関数算出部１０３に出力する。以下の説明では、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍからの受音信号のチャネルを、それぞれチャネル１〜Ｍと呼ぶことがある。

なお、検査信号処理部１０２は、各目標方向について検査信号を出力する処理と、受音信号を入出力する処理を複数回繰り返してもよい。この繰り返しにより取得されたＭチャネルの受音信号を用いて、目標方向ごとに複数セットのＭチャネルの伝達関数が算出される。

伝達関数算出部１０３には、検査信号処理部１０２から目標方向情報、検査信号およびＭチャネルの受音信号が入力される。伝達関数算出部１０３は、各チャネルの受音信号と検査信号に基づいて、そのチャネルの伝達関数Ｈ_［ｎ］ｍ（θ，ｆ）を算出する。

式（１）において、ｎ、ｍは、それぞれ測定回数、チャネルを示す。θ、ｆは、それぞれ目標方向、周波数を示す。Ｓ（ｆ）は、検査信号の周波数ｆの成分を示す。Ｘ_［ｎ］ｍ（θ，ｆ）は、第ｎ回の目標方向θからのチャネルｍに係る受音信号の周波数ｆの成分を示す。

伝達関数算出部１０３は、目標方向情報と算出したＭチャネルの伝達関数とを対応付けて記憶部１０９に記憶する。伝達関数算出部１０３は、その伝達関数の算出に用いたＭチャネルの受音信号をさらに対応付けて記憶部１０９に記憶する。

代表伝達関数決定部１０４は、記憶部１０９に記憶された各回のＭチャネルの伝達関数の算出に用いた受音信号を用いてチャネル間時間差を算出する。チャネル間時間差は、所定の基準チャネルに係るマイクロフォンと、他のチャネルに係るマイクロフォンとの間の音の到来時間差である。従って、チャネル間時間差は、基準チャネル以外のＭ−１個の他のチャネルのそれぞれについて算出される。以下の説明では、基準チャネルがチャネル１である場合を例にする。

代表伝達関数決定部１０４は、式（２）に示すように、各回の目標方向に係るＭ−１個のチャネル間時間差τ_［ｎ］２（θ）、…、τ_［ｎ］Ｍ（θ）を成分として有するチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）を形成する。式（２）において、Ｔは、ベクトルまたは行列の転置を示す。

代表伝達関数決定部１０４は、各回の伝達関数に基づいて得られたチャネル間時間差ベクトルについてクラスタリングを行って、Ｄ個のクラスタに分類する。クラスタリングを行う際、代表伝達関数決定部１０４は、例えば、階層的クラスタリングの一手法である群平均法を用いる。

代表伝達関数決定部１０４は、Ｄ個のクラスタのうち各クラスタｄに属するチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］の平均値をクラスタ中心τ_ｄとして算出する。そして、代表伝達関数決定部１０４は、各クラスタｄに属するチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］についてクラスタ中心τ_ｄとの距離δ_［ｎ］ｄを、例えば、式（３）を用いて算出する。

代表伝達関数決定部１０４は、各クラスタｄについて最も小さい距離δ_［ｎ］ｄを与えるチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］を当該クラスタｄの代表のチャネル間時間差ベクトルとして特定する。代表伝達関数決定部１０４は、式（４）に示すように、特定した代表のチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］に対応する伝達関数Ｈ_［ｎ］ｍ（θ，ｆ）を代表伝達関数Ｈ_ｍ（ｄ，ｆ）として定める。

代表伝達関数決定部１０４は、クラスタごとの代表伝達関数を示す代表伝達関数情報を記憶部１０９に記憶する。なお、クラスタ中心τ_ｄは、そのクラスタｄに対応する目標方向θに設置された音源から各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの音の到達時間のチャネル間差の代表値を示す。

判定部１０５は、記憶部１０９から代表伝達関数情報と、予め記憶させておいた基準代表伝達関数情報を読み取る。基準代表伝達関数情報は、基準となる理想的な伝達関数として判定の基準となる良品の各マイクロフォンまでの伝達関数を示す情報である。以下、この伝達関数を基準代表伝達関数と呼ぶ。基準代表伝達関数として、例えば、設計仕様上の伝達関数、所定の検査項目を満たすと判定された既存のマイクロフォンアレイ２０の伝達関数、などが用いられてもよい。基準代表伝達関数情報には、各目標方向から各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの基準代表伝達関数の情報が含まれる。

判定部１０５は、目標方向ごとに対応するクラスタについて選択された代表伝達関数Ｈ_ｍ（ｄ，ｆ）と、基準代表伝達関数Ｈ_ｍ’（ｄ，ｆ）との差分量Ｃを用いて算出する。
差分量Ｃを表す指標値として、判定部１０５は、式（５）に示すユークリッド距離、式（６）に示すＡ特性重み付きユークリッド距離、式（７）に示す位相差ならびに強度差の重み付き和のいずれを算出してもよい。

式（５）は、代表伝達関数Ｈ_ｍ（ｄ，ｆ）と基準代表伝達関数Ｈ_ｍ’（ｄ，ｆ）の差分の絶対値を、周波数ｆならびにチャネルｍにわたり累積することによって差分量Ｃを算出することを示す。従って、差分量Ｃには、差分の寄与が周波数ならびにチャネルにかかわらず均等に含まれる。

式（６）において、Ａ（ｆ）は、周波数ｆごとのＡ特性の強度を示す。Ａ特性とは、人間の典型的な聴覚の感度の周波数特性に基づく重み係数である。Ａ特性は、１ｋＨｚ−４ｋＨｚの周波数帯域において他の周波数帯域よりも高く、２０Ｈｚ以下または２０ｋＨｚ以上では、ほぼ０となる。つまり、式（６）は、代表伝達関数Ｈ_ｍ（ｄ，ｆ）と基準代表伝達関数Ｈ_ｍ’（ｄ，ｆ）の差分の絶対値に周波数ｆに依存するＡ特性を乗算して得られる乗算値を、周波数ｆならびにチャネルｍにわたり累積することによって差分量Ｃを算出することを示す。そのため、差分量Ｃには、聴覚の周波数特性に応じた差分の寄与が含まれる。

式（７）において、Ｉ（ｆ）、Ｐ（ｆ）は、それぞれ強度差、位相差に乗じられる周波数ｆに依存する重み係数を示す。ａｒｇ（…）は、複素数…の位相を示す。従って、式（７）は、代表伝達関数Ｈ_ｍ（ｄ，ｆ）と基準代表伝達関数Ｈ_ｍ’（ｄ，ｆ）の強度差、位相差にそれぞれ重み係数Ｉ（ｆ）、Ｐ（ｆ）を乗じて得られる乗算値の和を、周波数ｆならびにチャネルｍにわたり累積することによって差分量Ｃを算出することを示す。そのため、差分量Ｃには、強度差、位相差それぞれの周波数特性に応じた寄与が含まれる。

判定部１０５は、クラスタごとの差分量Ｃのうち、最も小さい差分量であるクラスタ間最小値Ｃ_ｍｉｎを選択する。そして、判定部１０５は、クラスタ間最小値Ｃ_ｍｉｎと所定の公差とを比較する。判定部１０５は、クラスタ間最小値Ｃ_ｍｉｎが公差よりも小さいとき、マイクロフォンアレイ２０が良品であると判定する。判定部１０５は、クラスタ間最小値Ｃ_ｍｉｎが公差と等しいかより大きいとき、マイクロフォンアレイ２０が不良品であると判定する。判定部１０５は、良品であるか否かを示す判定情報を表示部１２に入出力部１０８を介して出力する。公差は、許容される差分量Ｃの大きさを示す値である。

従って、クラスタに対応する音源方向に応じて異なりうる差分量Ｃのうち最も小さい差分量であるクラスタ間最小値Ｃ_ｍｉｎに基づいてマイクロフォンアレイ２０が良品であるか否かが判断される。そのため、測定された代表伝達関数のうち最も信頼できる音源方向からの代表伝達関数に基づくクラスタ間最小値Ｃ_ｍｉｎが公差と比較される。よって、検査環境において目標方向に設置されたスピーカ１１以外の音源の影響を排除することができる。
なお、判定部１０５は、複数のマイクロフォンアレイ２０間の差分量Ｃの標準偏差σの０．５〜２．０倍を公差として定めてもよい。

なお、判定部１０５は、クラスタ間の差分量Ｃの代表値として、クラスタ間最小値Ｃ_ｍｉｎに代え、クラスタごとの差分量Ｃのうち最も大きいクラスタ間最大値Ｃ_ｍａｘを選択してもよい。そして、判定部１０５は、クラスタ間最大値Ｃ_ｍａｘが公差よりも小さいとき、マイクロフォンアレイ２０が良品であると判定し、クラスタ間最大値Ｃ_ｍａｘが公差よりも大きいとき、マイクロフォンアレイ２０が不良品であると判定する。その場合には、クラスタに対応する音源方向に応じて異なりうる差分量Ｃのうち最大の差分量Ｃであるクラスタ間最大値Ｃ_ｍａｘに基づいてマイクロフォンアレイ２０が良品であるか否かが判断される。そのため、クラスタ間最小値Ｃ_ｍｉｎと公差を比較する場合よりも厳格にマイクロフォンアレイ２０の可否が判断される。

入出力部１０８は、スピーカ１１、表示部１２およびマイクロフォンアレイ２０と有線または無線で接続して各種の信号を入出力する。入出力部１０８は、例えば、データ入出力インタフェースである。

記憶部１０９は、検査装置１０における各種の処理に用いるデータ、各種の処理によって生成されたデータを記憶する。記憶部１０９は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体を含んで構成される。

表示部１２は、判定部１０５から入力される判定情報を表示する。表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。

（クラスタリング）
次に、代表伝達関数決定部１０４が行うクラスタリングについて説明する。
まず、代表伝達関数決定部１０４は、クラスタリンクの対象であるチャネル間時間差ベクトルの要素として、チャネル間時間差を算出する。チャネル間時間差の算出の際、代表伝達関数決定部１０４は、記憶部１０９に記憶された各回のＭチャネルの伝達関数の算出に用いた受音信号を用いる。代表伝達関数決定部１０４は、例えば、式（８）に示すようにマルチチャネルＧＣＣ−ＰＨＡＴ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｉｔｈ Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）法を用いて、チャネル間の相互相関関数が最も大きくなる時間差をチャネル間時間差として定める。

τ_［ｎ］ｍ（θ）は、第ｎ回目の目標方向θからのチャネルｍとチャネル１との間のチャネル間時間差を示す。ａｒｇｍａｘ_τ…は、…を最大とするτを示す。Ｅ（…）は、時間平均を示す。＊は、複素共役を示す。式（８）に示す例では、チャネル間時間差τ_［ｎ］ｍ（θ）は、各回につき基準となるチャネル１以外のＭ−１チャネルのそれぞれについて算出される。Ｍチャネルの受話信号の取得は、上述したように各目標方向θについて１回に限らず複数回行われてもよい。

代表伝達関数決定部１０４は、各回について算出したＭ−１チャネルのチャネル間時間差τ_［ｎ］ｍ（θ）からチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）を形成する。代表伝達関数決定部１０４は、それぞれ形成したチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）についてＤ個のクラスタに分類する際に行うクラスタリングの手法として、例えば、階層的クラスタリングを用いる。

階層的クラスタリングは、次の過程（１）〜（４）を有する手法である：（１）それぞれ１個のチャネル間時間差ベクトルをメンバとして有するクラスタを設定する、（２）各クラスタ間の類似度のうち、最も類似度が高いクラスタ同士を統合して１個のクラスタを形成する、（３）クラスタの数がＤ個になるとき処理を終了し、そうでなければ（４）に進む、（４）（３）において形成されたクラスタと他のクラスタのそれぞれとの類似度を算出し、（３）に戻る。

群平均法は、この階層的クラスタリングにおいて、２つのクラスタのそれぞれから選択したチャネル間時間差ベクトル間の類似度を全てのチャネル間時間差ベクトルの組のそれぞれについて算出し、算出した類似度の平均値を２つのクラスタ間の類似度として定める手法である。

具体的には、代表伝達関数決定部１０４は、クラスタｄ、ｅ間の類似度Δ_ｄｅを、例えば、式（９）を用いて算出する。

式（９）において、Ｎ_ｄ、Ｎ_ｅは、それぞれクラスタｄ、ｅに属するチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）の個数を示す。また、|…|は、ノルムを示す。即ち、式（９）は、クラスタｄに属するチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）の平均値からクラスタｅに属するチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）の平均値までの距離が類似度Δ_ｄｅとして算出されることを示す。

図２は、チャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）の分布の例を示す。
τ_２、τ_３、τ_４は、それぞれチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）の要素であるチャネル２、３、４に係るチャネル間時間差を示す。黒丸は、個々のチャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）を示す。Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３は、それぞれ複数のチャネル間時間差ベクトルτ_{［１，１］}〜τ_{［１，８］}、τ_{［２，１］}〜τ_{［２，８］}、τ_{［３，１］}〜τ_{［３，８］}からなるクラスタを示す。τ_ｃ１、τ_ｃ２、τ_ｃ３は、それぞれクラスタＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３のクラスタ中心を示す。図２に示す例では、クラスタ中心τ_ｃ１、τ_ｃ２、τ_ｃ３からの距離が最も小さいチャネル間時間差ベクトルτ_{［１，２］}、τ_{［２，８］}、τ_{［３，５］}がクラスタＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３の代表のチャネル間時間差ベクトルとして定められる。そして、チャネル間時間差ベクトルτ_{［１，２］}、τ_{［２，８］}、τ_{［３，５］}を与える各Ｍチャネルの伝達関数Ｈ_{［１，２］}（θ，ｆ）、Ｈ_{［２，８］}（θ，ｆ）、Ｈ_{［３，５］}（θ，ｆ）が、それぞれクラスタＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３に係る代表伝達関数として選択される。

なお、チャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）は、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの所定の配置に対して目標方向に応じて一意に定められる。そのため、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの変位（ずれ）その他の誤差が生じても、正常なマイクロフォンアレイ２０であれば、チャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）は、所定の目標位置に対応するクラスタ内に分布する。また、マイクロフォンアレイ２０の自体の異常、雑音が生じる場合には、チャネル間時間差ベクトルτ_［ｎ］（θ）は、その目標位置に対応するクラスタから外れる。そのため、代表伝達関数決定部１０４によれば、クラスタ中心との距離が所定の距離範囲内にあるチャネル間時間差ベクトルを与える代表伝達関数が、信頼性が高い伝達関数として選択される。

なお、代表伝達関数決定部１０４は、クラスタ中心からの距離が所定の距離（例えば、標準偏差の２倍）を超えるチャネル間時間差ベクトルを、クラスタリングの対象から除外し、残りのチャネル間時間差ベクトルについて、再度クラスタリングを行ってから、代表伝達関数を選択してもよい。その場合には、信頼性の低い伝達関数がクラスタリングの対象から除外されるので、より適切な代表伝達関数が選択される。

（検査処理）
次に、本実施形態に係る検査処理について説明する。
図３は、本実施形態に係る検査処理を示すフローチャートである。
（ループＬ０１）目標方向ごとにステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理を繰り返す。Ｄ方向の目標方向の全てについて処理が終了した後、ステップＳ１０４の処理に進む。なお、１つの目標方向についてステップＳ１０２、Ｓ１０３の処理が複数回繰り返されてもよい。

（ステップＳ１０１）目標方向設定部１０１は、スピーカ１１の目標方向を設定する。その後、ステップＳ１０２の処理に進む。
（ステップＳ１０２）検査信号処理部１０２は、所定の検査信号を生成し、生成した検査信号をスピーカ１１に出力する。スピーカ１１からは、検査信号に基づく音が再生される。検査信号処理部１０２には、スピーカ１１からの音を収録して生成された受音信号を各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍから入力される。その後、ステップＳ１０３の処理に進む。
（ステップＳ１０３）伝達関数算出部１０３は、設定された目標方向について、検査信号と各チャネルの受音信号に基づいて伝達関数を算出する。その後、ステップＳ１０１の処理に戻る。

（ステップＳ１０４）代表伝達関数決定部１０４は、全目標方向について各回のＭチャネルの伝達関数の算出に用いた受音信号を用いてチャネル間時間差を算出する。代表伝達関数決定部１０４は、各回について算出したチャネル間時間差を要素として含むチャネル間時間差ベクトルを全目標方向にわたりＤ個のクラスタにクラスタリングする。その後、ステップＳ１０５に進む。
（ステップＳ１０５）代表伝達関数決定部１０４は、クラスタごとにチャネル間時間差ベクトルの平均値をクラスタ中心として算出する。代表伝達関数決定部１０４は、算出したクラスタ中心からの距離が最も小さいチャネル間時間差ベクトルを与えるＭチャネルの伝達関数を代表伝達関数として定める。その後、ステップＳ１０６に進む。
（ステップＳ１０６）判定部１０５は、クラスタごとにＭチャネルの代表伝達関数と所定のＭチャネルの基準代表伝達関数との差分量を算出する。その後、ステップＳ１０７に進む。
（ステップＳ１０７）判定部１０５は、算出した差分量のうちクラスタ間で最も小さい差分量であるクラスタ間最小値を算出する。その後、ステップＳ１０８に進む。

（ステップＳ１０８）判定部１０５は、差分量のクラスタ間最小値が所定の公差より小さいか否かを判定する。小さいと判定される場合（ステップＳ１０８ ＹＥＳ）、ステップＳ１０９の処理に進む。等しいかより大きいと判定される場合（ステップＳ１０８ ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理に進む。
（ステップＳ１０９）判定部１０５は、マイクロフォンアレイ２０が良品であると判定する。その後、判定結果を示す判定情報を表示部１２に出力し、図３に示す処理を終了する。
（ステップＳ１１０）判定部１０５は、マイクロフォンアレイ２０が不良品であると判定する。その後、判定結果を示す判定情報を表示部１２に出力し、図３に示す処理を終了する。

（目標方向の設定）
次に、目標方向設定部１０１による目標方向の設定例について説明する。
図４は、目標方向の設定例を示す図である。
図４（Ａ）は、スピーカ移動型の設定例を示す平面図である。図４（Ａ）に示す例では、水平面内において互いに直交した２つの方向であるＸ方向、Ｙ方向が、それぞれ図面の右方、上方に表されている。スピーカ移動型では、１個のマイクロフォンアレイ２０を所定の位置に静止したまま、その代表点を中心とする円周上において１個のスピーカ１１を移動させる。目標方向設定部１０１は、スピーカ１１の位置をその円周上で所定の各目標方向に移動させるための駆動部を備える。この構成によれば、個々のマイクロフォンアレイ２０に応じて目標方向を変更することが容易である。

図４（Ｂ）は、複数スピーカ据え置き型の設定例を示す平面図である。複数スピーカ据え置き型では、１個のマイクロフォンアレイ２０の代表点から各目標方向に複数（この例では、４個）のスピーカ１１−１〜１１−４を設置しておく。目標方向設定部１０１は、スピーカ１１−１〜１１−４のうち設定される目標方向に設置されたスピーカを検査信号の出力先として順次定める。この構成によれば、目標方向設定部１０１は、マイクロフォンアレイ２０もしくはスピーカ１１を移動させるための駆動部を備える必要がない。

図４（Ｃ）は、複数マイクロフォンアレイターンテーブル型の設定例を示す平面図である。複数マイクロフォンアレイターンテーブル型では、１個のスピーカ１１の周囲に複数（この例では、４個）のマイクロフォンアレイ２０−１〜２０−４を、それぞれ別個のターンテーブル上に設置しておく。目標方向設定部１０１は、駆動部としてそれらのターンテーブルを備え、それぞれのターンテーブルの向きが各目標方向となるように、それらの向きを回転させる。そして、検査信号処理部１０２は、各マイクロフォンアレイ２０−１〜２０−４からの受信信号を取得する。この構成によれば、複数のマイクロフォンアレイ２０−１〜２０−４について同時に検査を行うことが可能になる。

図４（Ｄ）は、複数マイクロフォンアレイ移動型の設定例を示す平面図である。複数マイクロフォンアレイ移動型では、１個のスピーカ１１の周囲に複数のマイクロフォンアレイ２０をその向きを維持しながら順次移動させるライン機構に設置しておく。目標方向設定部１０１は、駆動部としてそのライン機構を備え、それぞれ設置されたマイクロフォンアレイ２０からのスピーカ１１の向きがいずれかの目標方向となるように、ライン機構を順次移動させる。そして、検査信号処理部１０２は、各マイクロフォンアレイ２０からの受信信号を取得する。この構成によれば、複数のマイクロフォンアレイ２０について同時に検査を行うことが可能になる。

図４（Ｅ）は、マイクロフォンアレイ縦移動型の設定例を示す側面図である。図４（Ｅ）に示す例では、水平面内の１つの方向であるＸ方向と、水平面に直交する垂直方向であるＺ方向が、それぞれ図面の右方、上方に表されている。マイクロフォンアレイ縦移動型では、マイクロフォンアレイ２０をベルトコンベアの支持台に設置させ、支持台を垂直方向に移動させることによりマイクロフォンアレイ２０からのスピーカ１１への目標方向として仰角を変更する。目標方向設定部１０１は、所定の目標方向としてスピーカ１１の仰角を変更するための駆動部として当該ベルトコンベアを備える。この構成によれば、目標方向として仰角方向からの伝達関数について検査することが可能になる。また、ベルトコンベアが、複数の支持台を備え、それぞれの支持台にマイクロフォンアレイ２０を設置することで、それぞれの受信信号に基づいてこれら複数のマイクロフォンアレイ２０について同時に検査を行うことが可能になる。

図４（Ｆ）は、マイクロフォンアレイらせん移動型の設定例を示す側面図である。図４（Ｆ）に示す例では、水平面内の１つの方向であるＸ方向と、水平面内でＸ方向に直交するＹ方向が、それぞれ図面の右斜め下、右斜め上に表されている。マイクロフォンアレイらせん移動型では、マイクロフォンアレイ２０をスピーカ１１の周囲に設置され回転軸の方向が垂直方向（Ｚ方向）であるらせん状の軌道上を移動させるライン機構に設置しておく。目標方向設定部１０１は、駆動部としてそのライン機構を備え、それぞれ設置されたマイクロフォンアレイ２０からのスピーカ１１の向きがいずれかの目標方向となるように、ライン機構を順次移動させる。そして、検査信号処理部１０２は、各マイクロフォンアレイ２０からの受信信号を取得する。この構成によれば、目標方向として仰角方向と水平面内の方位角方向の伝達関数に基づいて検査を行うことが可能になる。また、軌道上に複数のマイクロフォンアレイ２０を設置することで、それぞれの受信信号に基づいてこれら複数のマイクロフォンアレイ２０について同時に検査を行うことが可能になる。

なお、図４（Ａ）、（Ｃ）〜（Ｆ）に示す例では、駆動部はスピーカ１１またはマイクロフォンアレイ２０の移動に伴い騒音を発生させる。騒音の混入を防止するために、検査信号処理部１０２は、マイクロフォンアレイ２０が静止しているときに検査信号をスピーカ１１に出力し、マイクロフォンアレイ２０からの受音信号を取得する。
また、図４（Ｃ）〜（Ｆ）に示す例では、スピーカ１１は、無指向性スピーカであることが望ましい。無指向性スピーカとは、音の放射強度の放射方向による有意差がないスピーカである。そのため、スピーカ１１として無指向性スピーカを用いることで誤差要因として放射強度の指向性による影響を低減することができる。

（変形例）
次に、本実施形態に係る変形例について説明する。
図５は、本変形例に係る検査システム１の構成を示すブロック図である。
本変形例に係る検査システム１において、検査装置１０は、さらに校正値算出部１０６を含んで構成される。

校正値算出部１０６は、各チャネルｍの受信信号から得られる伝達関数Ｈ_［ｎ］ｍ（θ，ｆ）に乗じて、その目標方向θに対応するクラスタｄの基準代表伝達関数Ｈ_ｍ’（ｄ，ｆ）との差分量Ｃを低減させる校正値を算出する。校正値算出部１０６は、例えば、式（１０）に示すように代表伝達関数Ｈ_ｍ（ｄ，ｆ）に対する基準代表伝達関数Ｈ_ｍ’（ｄ，ｆ）の比のクラスタ間平均をチャネルｍの校正値Ｆ_ｍ（ｆ）として算出する。式（１０）において、＜…＞は、…のクラスタ間平均を示す。

校正値算出部１０６は、算出した校正値Ｆ_ｍ（ｆ）を示す校正値情報をマイクロフォンアレイ２０に入出力部１０８を介して出力する。

本変形例において、マイクロフォンアレイ２０は、校正部２３１を備える。校正部２３１は、検査装置１０から入力された構成値情報が示す校正値Ｆ_ｍ（ｆ）を設定する。校正部２３１は、各チャネルｍの受音信号の周波数領域係数に当該チャネルｍの校正値Ｆ_ｍ（ｆ）を乗じて得られる周波数特性を有するようにその受音信号を校正する。これにより、校正された受信信号から得られる伝達関数Ｈ_［ｎ］ｍ（θ，ｆ）と、その目標方向θに対応するクラスタｄの基準代表伝達関数Ｈ_ｍ’（ｄ，ｆ）により近似する。

なお、校正値算出部１０６は、制御変数と目標変数との差分の大きさの指標として差分量Ｃを減少させるように校正値Ｆ_ｍ（ｆ）を算出してもよい。その場合、校正値算出部１０６は、例えば、伝達関数Ｈ_［ｎ］ｍ（θ，ｆ）と校正値Ｆ_ｍ（ｆ）との積を観測変数、その目標方向θに対応するクラスタｄの基準代表伝達関数Ｈ_ｍ’（ｄ，ｆ）を目標変数として算出する。この校正値Ｆ_ｍ（ｆ）を算出するために、校正値算出部１０６は、最小二乗法など、公知の最適化方式を用いることができる。

なお、上述した例では、各チャネルｍの校正値Ｆ_ｍ（ｆ）が周波数領域係数で表されている場合を例にしたが、校正値算出部１０６は、等価な周波数特性を有する時間領域のフィルタ係数として表された校正値を算出してもよい。その場合、校正部２３１は、各チャネルｍの時間領域で表された受音信号を校正する際、算出した時間領域のフィルタ係数を用いて当該受音信号に対して畳み込み演算を行えばよい。

以上に説明したように、本実施形態に係る検査装置１０は、所定の目標方向に設置されたスピーカ１１からマイクロフォンアレイ２０の各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの伝達関数を算出する伝達関数算出部１０３を備える。また、検査装置１０は、各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの伝達関数と、各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの所定の理想的伝達関数との差分量に基づいてマイクロフォンアレイ２０が正常であるか否かを判定する判定部１０５を備える。
この構成により、目標方向に設置されたスピーカ１１から各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの伝達関数と、各マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍまでの理想的伝達関数との差分量に基づいてマイクロフォンアレイ２０が正常であるか否かが判定される。そのため、マイクロフォンアレイ２０を構成するマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの相対的な位置関係の良否を定量的に判定することが可能になる。

また、検査装置１０は、スピーカ１１からの音のマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍ間の時間差を目標方向間でクラスタリングし、クラスタリングにより得られるクラスタごとの時間差の代表値に対応する伝達関数を代表伝達関数として定める代表伝達関数決定部１０４を備える。また、判定部１０５は、クラスタごとの前記代表伝達関数と前記理想的伝達関数との差分量のクラスタ間代表値に基づいてマイクロフォンアレイ２０が正常であるか否かを判定する。
この構成により、目標方向ごとのマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍ間の時間差からなるクラスタが形成され、形成されたクラスタごとの時間差の代表値が代表伝達関数として定められる。目標方向に対応する伝達関数が代表伝達関数として定められるので、代表伝達関数の選択において雑音その他の音源の影響や目標方向の設定エラーの影響を回避することができる。また、クラスタごとの代表伝達関数と理想的伝達関数との差分量のクラスタ間代表値は、目標方向間で異なりうる雑音その他の音源の影響や目標方向の設定エラーの影響の度合いを代表する値である。この値に基づいてマイクロフォンアレイ２０が正常であるか否かが定量的に判定される。

また、判定部１０５は、差分量として、代表伝達関数と理想的伝達関数とのユークリッド距離を算出する。
この構成により、代表伝達関数と理想的伝達関数との差分の寄与を周波数ならびにマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍ間で累積して差分量が算出される。そのため、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの配置に応じた伝達関数の物理特性に基づいてマイクロフォンアレイ２０が正常であるか否かが定量的に判定される。

また、判定部１０５は、差分量として、代表伝達関数と理想的伝達関数との差分に所定の聴覚重み特性を乗じて重み付きユークリッド距離を算出する。
この構成により、人間の雑音に対する聴覚特性を表す聴覚重み特性で重み付けした差分の寄与を周波数間で累積して差分量が算出される。そのため、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの配置に応じて生ずる受音信号の差分の聴覚特性に基づいてマイクロフォンアレイ２０が正常であるか否かが定量的に判定される。

また、判定部１０５は、差分量として、代表伝達関数と理想的伝達関数との位相差ならびに強度差をそれぞれ所定の重み特性で重み付けして得られる重み付き和の周波数間積分値を算出する。
この構成により、代表伝達関数と理想的伝達関数との物理特性の差分として位相差ならびに強度差をそれぞれの所定の重み特性で重み付けした重み付き和の寄与を周波数間で累積して差分量が算出される。そのため、マイクロフォン２１−１〜２１−Ｍの配置に応じて生ずる位相差、強度差のそれぞれについて設定される所定の重み特性に基づいてマイクロフォンアレイ２０が正常であるか否かが定量的に判定される。

また、検査装置１０は、スピーカ１１からの伝達関数と理想的伝達関数との差分量を減少させる校正値を算出する校正値算出部１０６を備える。
この構成により、算出される校正値を用いてマイクロフォン２１−１〜２１−Ｍによる受音信号を校正することで、理想的伝達関数を与えるマイクロフォンアレイによる受音信号に近似する受音信号を取得することができる。また、ユーザによるＭチャネル間における受信信号の増幅率、位相などの各種のパラメータの調整に係る煩雑な作業が軽減される。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態について説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、スピーカ１１と表示部１２の一方または両方は、入出力部１０８との間で各種の信号を入出力することができれば、検査装置１０のその他の構成部と必ずしも一体化されていなくてもよい。

なお、上述した検査装置１０の一部、例えば、目標方向設定部１０１、検査信号処理部１０２、伝達関数算出部１０３、代表伝達関数決定部１０４、判定部１０５および校正値算出部１０６をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、検査装置１０に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御機器の他、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上述した実施形態における目標方向設定部１０１、検査信号処理部１０２、伝達関数算出部１０３、代表伝達関数決定部１０４、判定部１０５および校正値算出部１０６の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。目標方向設定部１０１、検査信号処理部１０２、伝達関数算出部１０３、代表伝達関数決定部１０４、判定部１０５および校正値算出部１０６の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

１…検査システム、１０…検査装置、１１…スピーカ、１２…表示部、２０…マイクロフォンアレイ、２１（２１−１〜２１−Ｍ）…マイクロフォンアレイ、２２…支持部、２３…出力処理部、１０１…目標方向設定部、１０２…検査信号処理部、１０３…伝達関数算出部、１０４…代表伝達関数決定部、１０５…判定部、１０６…校正値算出部、１０８…入出力部、１０９…記憶部、２３１…校正部

Claims (6)

1. Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロフォンを備えたマイクロフォンアレイの検査装置であって、
   予め設定されたＤ通り（Ｄは２以上の整数）の目標方向のそれぞれに設置された音源から前記マイクロフォンアレイの各マイクロフォンまでの伝達関数を算出する処理を複数回行って、複数セットの目標方向ごとの伝達関数を取得する伝達関数算出部と、
   前記Ｄ通りの目標方向のそれぞれについて前記音源から前記各マイクロフォンまでの音の到来時間の時間差を成分とする時間差ベクトルを形成する処理を前記複数回行い、
   前記Ｄ通りの目標方向のそれぞれについて、前記複数回のそれぞれについて形成された時間差ベクトルをＤ個のクラスタにクラスタリングし、
   各クラスタについてクラスタ中心との距離が最も小さい代表時間差ベクトルを特定し、該代表時間差ベクトルに対応する代表伝達関数をマイクロフォンごとに定める代表伝達関数決定部と、
   前記代表伝達関数と、前記各マイクロフォンまでの所定の理想的伝達関数との差分量を算出し、前記差分量のクラスタ間の代表値に基づいて前記マイクロフォンアレイが正常であるか否かを判定する判定部と、
   を備える検査装置。
2. 前記判定部は、前記差分量として、前記代表伝達関数と前記理想的伝達関数とのユークリッド距離を算出する請求項１に記載の検査装置。
3. 前記判定部は、前記差分量として、前記代表伝達関数と前記理想的伝達関数との差分に所定の聴覚重み特性を乗じて重み付きユークリッド距離を算出する請求項１に記載の検査装置。
4. 前記判定部は、前記差分量として、前記代表伝達関数と前記理想的伝達関数との位相差ならびに強度差をそれぞれ所定の重み特性で重み付けして得られる重み付き和の周波数間積分値を算出する請求項１に記載の検査装置。
5. 前記音源からの伝達関数と前記理想的伝達関数との差分量を減少させる校正値を算出する校正値算出部、
   を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の検査装置。
6. Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロフォンを備えたマイクロフォンアレイの検査方法であって、
   予め設定されたＤ通り（Ｄは２以上の整数）の目標方向のそれぞれに設置された音源から前記マイクロフォンアレイの各マイクロフォンまでの伝達関数を算出する処理を複数回行って、複数セットの目標方向ごとの伝達関数を取得する伝達関数算出過程と、
   前記Ｄ通りの目標方向のそれぞれについて前記音源から前記各マイクロフォンまでの音の到来時間の時間差を成分とする時間差ベクトルを形成する処理を前記複数回行い、
   前記Ｄ通りの目標方向のそれぞれについて、前記複数回のそれぞれについて形成された時間差ベクトルをＤ個のクラスタにクラスタリングし、
   各クラスタについてクラスタ中心との距離が最も小さい代表時間差ベクトルを特定し、該代表時間差ベクトルに対応する代表伝達関数をマイクロフォンごとに定める代表伝達関数決定過程と
   前記代表伝達関数と、前記各マイクロフォンまでの所定の理想的伝達関数との差分量とを算出し、前記差分量のクラスタ間の代表値に基づいて前記マイクロフォンアレイが正常であるか否かを判定する判定過程と、
   を有する検査方法。

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