JP6669987B2 - Sonar device, hearing sound output method and program - Google Patents
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Description
本発明は、ソーナー装置、聴音出力方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a sonar device, a sound output method, and a program.
ソーナー装置は、一般的に、水中などで移動する目標物を検出して、検出した結果をオペレータに報知する装置である。アクティブソーナー装置は、水中へ音波を送信した後にその反射波を受信することによって、目標物を検出する。パッシブソーナー装置は、自ら音波を送信せずに、水中の音波を受信することによって、目標物を検出する。 A sonar device is generally a device that detects a target that moves underwater or the like, and notifies the operator of the detection result. The active sonar device detects a target by transmitting a sound wave into water and then receiving a reflected wave thereof. The passive sonar device detects a target by receiving underwater sound waves without transmitting sound waves by itself.
例えば、特許文献1に記載のアクティブソーナー装置は、高速フーリエ変換のような周波数解析を受信波に対して実行することで、周波数別の信号強度を時系列で示すスペクトログラムを作成して表示する。このアクティブソーナー装置は、スペクトルグラムにおいて閾値を超えた信号強度の領域(セル)がある場合に、移動する目標物が存在する、と判定する。 For example, the active sonar device described in Patent Literature 1 performs a frequency analysis such as a fast Fourier transform on a received wave to create and display a spectrogram indicating a signal intensity for each frequency in a time series. The active sonar device determines that there is a moving target when there is a region (cell) having a signal strength exceeding a threshold in the spectrumgram.
このとき、送信波の残響が相当の長い時間にわたって水中に残り、その残響を受信する結果、送信波の周波数に対応する検出値が、スペクトログラムにおいて閾値を超えて、目標物を誤って検出することがある。 At this time, the reverberation of the transmitted wave remains in the water for a considerably long time, and as a result of receiving the reverberation, the detection value corresponding to the frequency of the transmitted wave exceeds the threshold value in the spectrogram, and the target is erroneously detected. There is.
特許文献1に記載のアクティブソーナー装置は、残響の到来方向と、目標物での反射波、すなわちエコー、の到来方向とを考慮することによって、残響とエコーとを分離して検出する。これによって、残響の影響によって目標物を誤って検出する可能性を低減する。 The active sonar device described in Patent Document 1 separates and detects reverberation and echo by considering the direction of arrival of reverberation and the direction of arrival of reflected waves, that is, echoes, at a target. This reduces the possibility of erroneously detecting a target due to the effects of reverberation.
一般的に、移動する目標物の存在を表示によって報知するソーナー装置では、エコーの信号強度のみに基づいて報知できるが、移動する目標物の存在を音によって報知するソーナー装置では、受信波そのものの振幅情報が報知のために必要となる。 In general, a sonar device that notifies the presence of a moving target by display can notify based on only the signal intensity of the echo, but a sonar device that notifies the presence of a moving target by sound uses a sonar device. Amplitude information is needed for notification.
ところが、特許文献1に記載の技術では、残響とエコーとを分離して検出するための解析結果は、エコーの信号強度を含むものの、アナログデータである受信波そのものの振幅情報を含んでいないと考えられる。 However, according to the technology described in Patent Document 1, the analysis result for separating and detecting the reverberation and the echo includes the signal strength of the echo but does not include the amplitude information of the received wave itself which is analog data. Conceivable.
そのため、特許文献1に記載の技術により残響とエコーとを分離して検出できたとしても、ソーナー装置からオペレータへ出力される音に、その検出結果を反映することが困難である。すなわち、特許文献1に記載の技術では、オペレータが聴音により目標物を認識するためのソーナー装置において、残響の影響により目標物を誤って認識する可能性を低減させることが困難である。 Therefore, even if the reverberation and the echo can be detected separately by the technique described in Patent Document 1, it is difficult to reflect the detection result in the sound output from the sonar device to the operator. That is, with the technology described in Patent Document 1, it is difficult for an operator to reduce the possibility of erroneously recognizing a target object due to reverberation in a sonar device for recognizing the target object by hearing sound.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、聴音により目標物を認識する場合に、目標物を誤って認識する可能性を低減することが可能なソーナー装置などを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a sonar device or the like capable of reducing the possibility of erroneously recognizing a target when recognizing the target by hearing sound. With the goal.
本発明の第1の観点に係るソーナー装置は、
音波を受信し、当該受信した音波を含む受信信号を出力する受信部と、
前記出力された受信信号に周波数解析を施すことによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成する周波数解析部と、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成する検波部と、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成する信号検出部と、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成する残響抑制ゲイン算出部と、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成する残響抑制ゲイン乗算部と、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させるスピーカ制御部とを備える
ことを特徴とする。
The sonar device according to the first aspect of the present invention includes:
A receiving unit that receives a sound wave and outputs a reception signal including the received sound wave,
By performing a frequency analysis on the output received signal, a frequency analysis unit that generates frequency analysis data for each frequency band,
By performing a detection process for each frequency band of the generated frequency analysis data, a detection unit that generates detection data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, a signal detection unit that generates echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, a reverberation suppression gain calculator that generates time-series reverberation suppression gain data for each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, a reverberation suppression gain multiplying unit that generates reverberation suppression data,
A speaker control unit that outputs a listening sound obtained by adding the signal intensities of the respective frequencies to the speaker unit based on the generated reverberation suppression data.
本発明の第2の観点に係る聴音出力方法は、
音波を受信し、当該受信した音波を含む受信信号を出力することと、
前記出力された受信信号を周波数解析することによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成することと、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成することと、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成することと、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成することと、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成することと、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させることとを含む
ことを特徴とする。
A hearing sound output method according to a second aspect of the present invention includes:
Receiving a sound wave and outputting a reception signal including the received sound wave;
By performing a frequency analysis of the output received signal, to generate frequency analysis data of each frequency band,
By performing detection processing for each frequency band of the generated frequency analysis data, to generate detection data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, to generate echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, to generate time-series reverberation suppression gain data of each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, to generate reverberation suppression data,
Outputting a audible sound obtained by adding the signal intensities of the respective frequencies to the speaker unit based on the generated reverberation suppression data.
本発明の第3の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
音波を受信し、当該受信した音波を含む受信信号を出力する受信部、
前記出力された受信信号を周波数解析することによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成する周波数解析部、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成する検波部、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成する信号検出部、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成する残響抑制ゲイン算出部、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成する残響抑制ゲイン乗算部、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させるスピーカ制御部
を実現させるためのプログラムである。
A program according to a third aspect of the present invention includes:
On the computer,
A receiving unit that receives a sound wave and outputs a reception signal including the received sound wave;
A frequency analysis unit that generates frequency analysis data of each frequency band by performing frequency analysis on the output received signal,
A detection unit that generates detection data by performing detection processing for each frequency band of the generated frequency analysis data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, a signal detection unit that generates echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, a reverberation suppression gain calculator that generates time-series reverberation suppression gain data for each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, a reverberation suppression gain multiplying unit that generates reverberation suppression data,
This is a program for realizing a speaker control unit that causes a speaker unit to output a hearing sound obtained by adding signal intensities of respective frequencies based on the generated reverberation suppression data.
本発明によれば、聴音により目標物を認識する場合に、目標物を誤って認識する可能性を低減することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when recognizing a target by a hearing sound, it becomes possible to reduce the possibility that a target is erroneously recognized.
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の一実施の形態に係るソーナー装置100は、水中を伝播する音波を利用して、船舶、潜水艦など水中の物体である目標物を検知したり、目標物までの距離を測定したりするための装置である。ソーナー装置100は、水中へ音波を送信する、いわゆるパッシブソーナー装置である。
The
ソーナー装置100は、図1に示すように、指示受付部101と、音波出力部102と、受信部103と、周波数解析部104と、検波部105と、信号検出部106と、表示制御部107と、表示部108と、残響抑制ゲイン算出部109と、残響抑制ゲイン乗算部110と、スピーカ制御部111、スピーカ部112とを備える。
As shown in FIG. 1, the
指示受付部101は、オペレータからの指示を受け付ける。
The
音波出力部102は、指示受付部101が指示を受け付けると、その指示に応じて、水中に音波パルスを送信波として出力する。この音波パルスは、例えばPCW(Pulsed Continuous Wave)パルスである。
When the
受信部103は、水中の音波を受信し、この受信した音波である受信波を示すアナログの受信信号RSを出力する。この受信波には、通常、水中や海中に目標物が存在する場合には、送信波が目標物で反射したエコー、残響などが含まれる。目標物が移動している場合、エコーは、ドップラーシフトした周波数となる。
The
周波数解析部104は、受信信号RSに周波数解析(例えば、高速フーリエ変換(FFT))を施し、これによって、各周波数帯域fiの信号強度を時系列で示す周波数解析データPfiを生成する。
The
例えば、周波数帯域fiの周波数解析データPfiは、時刻T0〜時刻TMに含まれる離散的な各時刻tjにおける周波数fiの信号強度Sfi_tjを含む。 For example, the frequency analysis data Pfi of the frequency band fi includes the signal strength Sfi_tj of the frequency fi at each discrete time tj included in the time T0 to the time TM.
ここで、N,Mは、適宜定められる自然数である。iは、1〜Nの自然数であり、jは、1〜Mの自然数である。すなわち、本実施の形態に係る周波数解析データPfiは、信号強度Sfi_t1〜Sfi_tMの各々を示すM個の値を含む。 Here, N and M are appropriately determined natural numbers. i is a natural number from 1 to N, and j is a natural number from 1 to M. That is, the frequency analysis data Pfi according to the present embodiment includes M values indicating each of the signal intensities Sfi_t1 to Sfi_tM.
検波部105は、周波数解析部104によって生成された周波数解析データPfiごとに、検波処理を実施し、実施した結果として検出データDDを生成する。
The
検波処理は、例えば、二乗検波処理である。検波処理の結果として生成される検出データDDは、周波数帯域fiごとの時系列の検出値Dfi_tjを含む。 The detection processing is, for example, a square detection processing. Detection data DD generated as a result of the detection processing includes a time-series detection value Dfi_tj for each frequency band fi.
信号検出部106は、検波部105によって生成された検出データDDから、エコー成分及び残響成分のそれぞれの周波数fp,fqに対応するデータに分離する。そして、信号検出部106は、分離した結果として、エコー成分の周波数fpに対応するエコー成分データDDfpと残響成分の周波数fqに対応する残響成分データDDfqとを生成する。
The
すなわち、エコー成分データDDfpは、移動する目標物からの反射波であるエコーに対応するデータである。この反射波は、典型的にはドップラーシフトした音波である。残響成分データDDfqは、ドップラ成分以外の周波数の音波に対応するデータである。ドップラ成分以外の周波数の音波は、例えば、送信波の周波数に対応する残響を含む。 That is, the echo component data DDfp is data corresponding to an echo that is a reflected wave from a moving target. This reflected wave is typically a Doppler shifted sound wave. The reverberation component data DDfq is data corresponding to a sound wave having a frequency other than the Doppler component. Sound waves having a frequency other than the Doppler component include, for example, reverberation corresponding to the frequency of the transmitted wave.
表示制御部107は、信号検出部106によって生成されたエコー成分データDDfpと残響成分データDDfqとに基づいて、エコーと残響とを分離して示す画像を表示部108に表示させる。
The
詳細には、表示制御部107は、エコー成分データDDfpと残響成分データDDfqとに基づいて、目標物の検出結果を示す検出結果画像を含む表示データを生成する。そして、表示制御部107は、生成した表示データを表示部108へ出力する。本実施の形態に係る検出結果画像では、エコーと残響とが分離して示される。
Specifically, the
表示部108は、表示制御部107による制御の下で、画像を表示する。
The
残響抑制ゲイン算出部109は、エコー成分データDDfpから検出データDDを減算することによって、各周波数帯域fiの時系列の残響抑制ゲインデータGDを生成する。
The reverberation
詳細には、残響抑制ゲイン算出部109は、検出データDDに含まれる各周波数の時刻ごとの要素の値を、エコー成分データDDfpに含まれる各要素の値から、対応する周波数及び時刻ごとに減算する。残響抑制ゲイン算出部109は、減算した結果得られる各要素の値GDfi_tjで構成される残響抑制ゲインデータGDを生成する。
More specifically, the reverberation
すなわち、残響抑制ゲインデータGDは、各周波数帯域fiの時刻ごとの要素の値GDfi_tjを含む。 That is, the reverberation suppression gain data GD includes a value GDfi_tj of an element for each time of each frequency band fi.
残響抑制ゲイン乗算部110は、残響抑制ゲイン算出部109によって生成された残響抑制ゲインデータGDを検出データDDに乗算することによって、残響抑制データを生成する。
The reverberation suppression
詳細には、残響抑制ゲイン乗算部110は、残響抑制ゲインデータGDに含まれる各要素の値GDfi_tjと、検出データDDの各要素の値Dfi_tjとを、周波数と時刻とが対応する組み合わせごとに乗算する。この乗算された結果は、残響が抑制された各周波数の信号強度を時系列で表す値であって、残響抑制データの要素となる。これによって、検出データDDに含まれる残響を抑制した残響抑制データが生成される。
More specifically, the reverberation suppression
スピーカ制御部111は、残響抑制ゲイン乗算部110によって生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部112から出力させる。
Based on the reverberation suppression data generated by the reverberation suppression
詳細には、スピーカ制御部111は、残響抑制ゲイン乗算部110によって生成された残響抑制データを取得すると、対応する時刻の各周波数帯域の要素の値を加算することによって、時系列の聴音データを生成する。そして、スピーカ制御部111は、生成した聴音データを時系列に応じて順にスピーカ部112へ出力する。これにより、オペレータは、聴音データに含まれる聴音を聴くことができる。
Specifically, upon acquiring the reverberation suppression data generated by the reverberation suppression
スピーカ部112は、スピーカ制御部111による制御の下で、オペレータが聴取する音を出力する。
The
これまで、本発明の一実施の形態に係るソーナー装置100の構成について説明した。ここから、本発明の一実施の形態に係るソーナー装置100が実行する処理について説明する。
So far, the configuration of the
ソーナー装置100は、図2に示すような聴音出力処理を実行する。聴音出力処理は、残響が抑制された聴音をスピーカ部112から出力するための処理である。
The
音波出力部102は、水中に音波パルスを送信波として出力する(ステップS101)。
The sound
受信部103は、水中の音波を受信し、この受信した音波である受信波を示すアナログの受信信号RSを出力する(ステップS102)。
The receiving
周波数解析部104は、受信信号RSに周波数解析(例えばFFT)を施すことによって、各周波数帯域fiの信号強度を時系列で示す周波数解析データPfiを生成する(ステップS103)。
The
検波部105は、周波数解析部104によって生成された周波数解析データPfiごとに検波処理を実施することによって、検出データDDを生成する(ステップS104)。
The
信号検出部106は、検波部105によって生成された検出データDDから、エコー成分及び残響成分のそれぞれの周波数fp,fqに対応するデータに分離することによって、エコー成分データDDfpと残響成分データDDfqとを生成する(ステップS105)。
The
表示制御部107は、信号検出部106によって生成されたエコー成分データDDfpと残響成分データDDfqとに基づいて、エコーと残響とを分離して示す検出結果画像を表示部108に表示させる(ステップS106)。
The
図3は、ステップS106の処理の結果として表示部108に表示される検出結果画像の一例である。この検出結果画像では、横方向の時間軸と縦方向の周波数軸とで構成されるマトリクスの輝度で、各周波数fiの信号強度を時系列で示す。
FIG. 3 is an example of a detection result image displayed on the
これにより、オペレータは、エコーと残響とが分離した画像で目標物を認識することができる。従って、残響が原因となって目標物を誤って認識する可能性を低減することが可能になる。 Thereby, the operator can recognize the target in the image in which the echo and the reverberation are separated. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the target is erroneously recognized due to reverberation.
残響抑制ゲイン算出部109は、エコー成分データDDfpから検出データDDを減算することによって、各周波数帯域fiの時系列の残響抑制ゲインデータGDを生成する(ステップS107)。
The reverberation
残響抑制ゲイン乗算部110は、残響抑制ゲイン算出部109によって生成された残響抑制ゲインデータGDを検出データDDに乗算することによって、検出データDDに含まれる残響を抑制した残響抑制データを生成する(ステップS108)。
The reverberation suppression
スピーカ制御部111は、残響抑制ゲイン乗算部110によって生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部112から出力させる(ステップS109)。
Based on the reverberation suppression data generated by the reverberation suppression
このように、本実施の形態では、聴音が、残響抑制ゲインデータGDを検出データDDに乗算することによって得られた残響抑制データに基づいて、作成される。これにより、オペレータは、残響が抑制された聴音を聴くことができる。従って、聴音により目標物を認識する場合に、残響が原因となって目標物を誤って認識する可能性を低減することが可能になる。 As described above, in the present embodiment, the hearing sound is created based on the reverberation suppression data obtained by multiplying the detection data DD by the reverberation suppression gain data GD. Thereby, the operator can listen to the hearing sound in which reverberation is suppressed. Therefore, when recognizing the target by the hearing sound, it is possible to reduce the possibility that the target is erroneously recognized due to reverberation.
ここで、本実施の形態に係るソーナー装置100の物理的な構成の例を図3に示す。同図に示すように、ソーナー装置100は、物理的には、CPU(Cntral Processing Unit)1001、RAM(Random Access Memory)1002、ROM(Read Only Memory)1003、フラッシュメモリ1004、操作部1005、水中へ音波を出力するためのスピーカ1006a、オペレータへ音を出力するためのスピーカ1006b、アンテナ1007、増幅回路1008、液晶表示パネル1009などから構成される。ソーナー装置100を構成するこれらの各要素101〜112は、内部バス1010で接続されて、データを送受信することができる。
Here, an example of a physical configuration of the
ソーナー装置100が備える各機能は、例えば、CPU1001が予めインストールされたソフトウェア・プログラム(単に、「プログラム」ともいう。)を、RAM1002をワークスペースとして実行することによって実現される。
Each function of the
詳細には例えば、周波数解析部104、検波部105、信号検出部106、表示制御部107、残響抑制ゲイン算出部109、残響抑制ゲイン乗算部110及びスピーカ制御部111の機能は、上述のようにプログラムを実行するCPU1001により実現される。指示受付部101の機能は、操作ボタン、液晶表示パネル1009とともに構成されるタッチパネルなどの操作部1005により実現される。音波出力部102の機能は、スピーカ1006aなどにより実現される。スピーカ部112の機能は、スピーカ1006bなどにより実現される。受信部103の機能は、アンテナ1007、増幅回路1008などにより実現される。表示部108の機能は、液晶表示パネル1009などにより実現される。
In detail, for example, the functions of the
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は、この実施の形態に限られない。例えば、本発明は、以下のように変形されてもよく、実施の形態及び変形例の一部又は全部を適宜組み合わせた形態、その形態に適宜変更を加えた形態をも含む。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this Embodiment. For example, the present invention may be modified as follows, and includes a form in which some or all of the embodiments and the modified examples are appropriately combined, and a form in which the form is appropriately changed.
(変形例)
実施の形態では、ソーナー装置100がアクティブソーナー装置である例により説明したが、ソーナー装置100は、パッシブソーナー装置であってもよい。この場合のソーナー装置100は、レベル変動が急峻な雑音とエコーとを分離する。そして、ソーナー装置100は、この分離結果と検波実施後の各周波数帯域の時系列データとに基づいて、突発的な雑音に対する抑制ゲインを算出する。これによって、聴音により目標物を認識する場合に、雑音が原因となって目標物を誤って認識する可能性を低減することが可能になる。
(Modification)
In the embodiment, the example in which the
また、残響抑制ゲイン算出部109は、実施の形態と同様の残響抑制ゲインデータGDに含まれる各要素に予め定めた大きさのゲインを足した要素を含む残響抑制ゲインデータGDを生成してもよい。このような変形例に係る残響抑制ゲインデータGDの各要素を検出データDDに乗算することによって、信号をより強調することができる。従って、聴音により目標物を認識する場合に、残響が原因となって目標物を誤って認識する可能性を低減することが可能になる。
Also, the reverberation
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが以下には限られない。
(付記1)
音波を受信し、当該受信した音波を含む受信信号を出力する受信部と、
前記出力された受信信号に周波数解析を施すことによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成する周波数解析部と、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成する検波部と、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成する信号検出部と、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成する残響抑制ゲイン算出部と、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成する残響抑制ゲイン乗算部と、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させるスピーカ制御部とを備える
ことを特徴とするソーナー装置。
(付記2)
前記生成されたエコー成分データと残響成分データとに基づいて、エコーと残響とを分離して示す画像を表示部に表示させる表示制御部をさらに備える
ことを特徴とする付記1に記載のソーナー装置。
(付記3)
水中へ音波パルスを送信波として出力する音波出力部102をさらに備える
ことを特徴とする付記1又は2に記載のソーナー装置。
(付記4)
音波を受信し、当該受信した音波を含む受信信号を出力することと、
前記出力された受信信号を周波数解析することによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成することと、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成することと、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成することと、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成することと、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成することと、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させることとを含む
ことを特徴とする聴音出力方法。
(付記5)
コンピュータに、
音波を受信し、当該受信した音波を含む受信信号を出力する受信部、
前記出力された受信信号を周波数解析することによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成する周波数解析部、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成する検波部、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成する信号検出部、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成する残響抑制ゲイン算出部、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成する残響抑制ゲイン乗算部、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させるスピーカ制御部
を実現させるためのプログラム。
Some or all of the above-described embodiments can be described as in the following supplementary notes, but are not limited thereto.
(Appendix 1)
A receiving unit that receives a sound wave and outputs a reception signal including the received sound wave,
By performing a frequency analysis on the output received signal, a frequency analysis unit that generates frequency analysis data for each frequency band,
By performing a detection process for each frequency band of the generated frequency analysis data, a detection unit that generates detection data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, a signal detection unit that generates echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, a reverberation suppression gain calculator that generates time-series reverberation suppression gain data for each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, a reverberation suppression gain multiplying unit that generates reverberation suppression data,
A sonar device comprising: a speaker control unit that outputs a listening sound obtained by adding the signal intensities of the respective frequencies to the speaker unit based on the generated reverberation suppression data.
(Appendix 2)
The sonar device according to claim 1, further comprising: a display control unit configured to display an image showing the echo and reverberation separately on the display unit based on the generated echo component data and reverberation component data. .
(Appendix 3)
The sonar device according to claim 1 or 2, further comprising a sound
(Appendix 4)
Receiving a sound wave and outputting a reception signal including the received sound wave;
By performing frequency analysis on the output received signal, to generate frequency analysis data of each frequency band,
By performing detection processing for each frequency band of the generated frequency analysis data, to generate detection data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, to generate echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, to generate time-series reverberation suppression gain data of each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, to generate reverberation suppression data,
Outputting a listening sound obtained by adding the signal intensities of the respective frequencies to the speaker unit based on the generated reverberation suppression data.
(Appendix 5)
On the computer,
A receiving unit that receives a sound wave and outputs a reception signal including the received sound wave;
By performing a frequency analysis of the output received signal, a frequency analysis unit that generates frequency analysis data of each frequency band,
A detection unit that generates detection data by performing detection processing for each frequency band of the generated frequency analysis data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, a signal detection unit that generates echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, a reverberation suppression gain calculator that generates time-series reverberation suppression gain data for each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, a reverberation suppression gain multiplying unit that generates reverberation suppression data,
A program for realizing a speaker control unit that causes a speaker unit to output a hearing sound obtained by adding signal intensities of respective frequencies based on the generated reverberation suppression data.
本発明は、ソーナー装置などに有用に利用することが可能である。特に、海洋環境では、残響の影響が大きくなることが多いため、海洋環境で使用されるソーナー装置などで有用である。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized usefully for a sonar apparatus etc. In particular, in the marine environment, the effect of reverberation often increases, so that it is useful for a sonar device used in the marine environment.
100 ソーナー装置
101 指示受付部
102 音波出力部
103 受信部
104 周波数解析部
105 検波部
106 信号検出部
107 表示制御部
108 表示部
109 残響抑制ゲイン算出部
110 残響抑制ゲイン乗算部
111 スピーカ制御部
112 スピーカ部
Claims (5)
前記出力された受信信号に周波数解析を施すことによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成する周波数解析部と、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成する検波部と、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成する信号検出部と、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成する残響抑制ゲイン算出部と、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成する残響抑制ゲイン乗算部と、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させるスピーカ制御部とを備える
ことを特徴とするソーナー装置。 A receiving unit that receives a sound wave and outputs a reception signal including the received sound wave,
By performing a frequency analysis on the output received signal, a frequency analysis unit that generates frequency analysis data for each frequency band,
By performing a detection process for each frequency band of the generated frequency analysis data, a detection unit that generates detection data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, a signal detection unit that generates echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, a reverberation suppression gain calculator that generates time-series reverberation suppression gain data for each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, a reverberation suppression gain multiplying unit that generates reverberation suppression data,
A sonar device comprising: a speaker control unit that outputs a listening sound obtained by adding the signal intensities of the respective frequencies to the speaker unit based on the generated reverberation suppression data.
ことを特徴とする請求項1に記載のソーナー装置。 2. The sonar according to claim 1, further comprising: a display control unit configured to display an image indicating the echo and reverberation separately on a display unit based on the generated echo component data and reverberation component data. 3. apparatus.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のソーナー装置。 The sonar device according to claim 1, further comprising a sound wave output unit that outputs a sound wave pulse as transmission wave into water.
前記出力された受信信号を周波数解析することによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成することと、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成することと、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成することと、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成することと、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成することと、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させることとを含む
ことを特徴とする聴音出力方法。 Receiving a sound wave and outputting a reception signal including the received sound wave;
By performing a frequency analysis of the output received signal, to generate frequency analysis data of each frequency band,
By performing detection processing for each frequency band of the generated frequency analysis data, to generate detection data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, to generate echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, to generate time-series reverberation suppression gain data of each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, to generate reverberation suppression data,
Outputting a listening sound obtained by adding the signal intensities of the respective frequencies to the speaker unit based on the generated reverberation suppression data.
音波を受信し、当該受信した音波を含む受信信号を出力する受信部、
前記出力された受信信号を周波数解析することによって、各周波数帯域の周波数解析データを生成する周波数解析部、
前記生成された周波数解析データの周波数帯域ごとに検波処理を実施することによって、検出データを生成する検波部、
前記生成された検出データをエコー成分及び残響成分に分離することによって、エコー成分に対応するエコー成分データと残響成分に対応する残響成分データとを生成する信号検出部、
前記生成されたエコー成分データから前記生成された検出データを減算することによって、各周波数帯域の時系列の残響抑制ゲインデータを生成する残響抑制ゲイン算出部、
前記生成された残響抑制ゲインデータを前記生成された検出データに乗算することによって、残響抑制データを生成する残響抑制ゲイン乗算部、
前記生成された残響抑制データに基づいて、各周波数の信号強度を足し合わせた聴音をスピーカ部に出力させるスピーカ制御部
を実現させるためのプログラム。 On the computer,
A receiving unit that receives a sound wave and outputs a reception signal including the received sound wave;
A frequency analysis unit that generates frequency analysis data of each frequency band by performing frequency analysis on the output received signal,
A detection unit that generates detection data by performing detection processing for each frequency band of the generated frequency analysis data,
By separating the generated detection data into an echo component and a reverberation component, a signal detection unit that generates echo component data corresponding to the echo component and reverberation component data corresponding to the reverberation component,
By subtracting the generated detection data from the generated echo component data, a reverberation suppression gain calculator that generates time-series reverberation suppression gain data for each frequency band,
By multiplying the generated detection data by the generated reverberation suppression gain data, a reverberation suppression gain multiplying unit that generates reverberation suppression data,
A program for realizing a speaker control unit that causes a speaker unit to output a hearing sound obtained by adding signal intensities of respective frequencies based on the generated reverberation suppression data.
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