JP7196504B2 - Acoustic property measurement system, acoustic property measurement method, and program - Google Patents

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本発明は、測定対象物から発生する測定対象音の音響特性を計測する音響特性計測システム、音響特性計測方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to an acoustic characteristic measuring system, an acoustic characteristic measuring method, and a program for measuring acoustic characteristics of a sound to be measured generated from an object to be measured.

生産現場において、製品から発生する音によってその製品の良否を判定する技術がある。測定対象物となる製品の周囲では、ベルトコンベアや、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）、電動ドライバ、設備ファンなどの駆動、作業者の会話などに起因して多数の雑音が発生する。それらの雑音が発生するタイミングや位置は一様ではないため、測定対象物の周囲で発生する騒音を除外して、測定対象物からの測定対象音を正確に測定することが求められる。 2. Description of the Related Art At a production site, there is a technique for judging the quality of a product based on the sound generated from the product. A large amount of noise is generated around the product to be measured due to the driving of belt conveyors, AGVs (Automated Guided Vehicles), electric drivers, equipment fans, etc., and worker conversations. Since the timing and positions at which these noises occur are not uniform, it is required to exclude noise generated around the measurement object and accurately measure the measurement target sound from the measurement target.

特許文献１には、単一指向性マイクロホンと無指向性マイクロホンとを用いる騒音測定方法について開示されている。特許文献１の方法では、単一指向性マイクロホンによって測定しようとする騒音音響源において発生する騒音音響信号を第１の測定信号に変換し、無指向性マイクロホンによって上記騒音音響信号を含む音響信号を第２の測定信号に変換する。特許文献１の方法では、第１の測定信号をフーリエ変換して第１の測定フーリエ変換信号を生成し、第２の測定信号をフーリエ変換して第２の測定フーリエ変換信号を生成する。特許文献１の方法では、第１の測定フーリエ変換信号を共役化して第２の測定フーリエ変換信号に乗算するとともに、第１のフーリエ変換信号の２乗演算結果によって除算し、当該除算演算結果を平均化して騒音測定信号を得る。 Patent Document 1 discloses a noise measurement method using a unidirectional microphone and an omnidirectional microphone. In the method of Patent Document 1, a noise acoustic signal generated in a noise acoustic source to be measured is converted into a first measurement signal by a unidirectional microphone, and an acoustic signal including the noise acoustic signal is converted by an omnidirectional microphone. Converting to a second measurement signal. In the method of US Pat. No. 5,400,000, a first measured signal is Fourier transformed to generate a first measured Fourier transformed signal, and a second measured signal is Fourier transformed to generate a second measured Fourier transformed signal. In the method of Patent Literature 1, the first measured Fourier transform signal is conjugated and multiplied by the second measured Fourier transform signal, divided by the result of the square operation of the first Fourier transform signal, and the result of the division operation is Averaging to obtain the noise measurement signal.

特公平０５－０４３９７９号公報Japanese Patent Publication No. 05-043979

特許文献１の方法では、単一指向性マイクロホンには騒音音響信号のみが入力され、雑音音響信号が入力されないことを前提としている。そして、単一指向性マイクロホンに入力された騒音音響信号を用いて、無指向性マイクロホンの音響信号から雑音音響信号を除去して騒音音響信号を抽出する。ところで、生産現場に配置された騒音発生源から発生する雑音音響信号の発生タイミングや、発生位置は一様ではない。そのため、特許文献１の手法には、雑音が騒音発生源からの測定対象音に反射した場合などにおいて、雑音が単一指向性マイクロホンに入力されてしまい、騒音測定信号に雑音音響信号が混入してしまうという問題点があった。 The method of Patent Document 1 is based on the premise that only the noise acoustic signal is input to the unidirectional microphone, and the noise acoustic signal is not input. Then, using the noise sound signal input to the unidirectional microphone, the noise sound signal is removed from the sound signal of the omnidirectional microphone to extract the noise sound signal. By the way, the generation timing and generation positions of the noise acoustic signals generated from the noise sources arranged in the production site are not uniform. Therefore, in the method of Patent Document 1, when noise is reflected by the sound to be measured from the noise source, the noise is input to the unidirectional microphone, and the noise measurement signal is mixed with the noise acoustic signal. There was a problem that the

本発明の目的は、上述した課題を解決し、雑音が含まれる検査対象音から、測定対象物が発生させた測定対象音を抽出できる音響特性計測システムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide an acoustic characteristic measurement system capable of extracting a measurement target sound generated by a measurement target from a test target sound containing noise.

本発明の一態様の音響特性計測システムは、測定対象物に向けて配置され、集音した音波を第１集音信号に変換して出力する無指向性の第１マイクロホンと、測定対象物に向けて配置され、集音した音波を第２集音信号に変換して出力する指向性の第２マイクロホンと、第１マイクロホンおよび第２マイクロホンのそれぞれから第１集音信号および第２集音信号を受信し、受信した第１集音信号および第２集音信号のそれぞれをフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成し、生成した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶する音響特性計測装置とを備え、第１マイクロホンおよび第２マイクロホンは、測定対象物と第１マイクロホンと第２マイクロホンとの位置関係が一定になるように配置され、音響特性計測装置は、測定対象物が発生させる測定対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号のそれぞれから生成された第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルと、測定対象音を含まない雑音に基づいた第１集音信号および第２集音信号のそれぞれから生成された第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルとを用いて、検査対象の測定対象音を含む検査対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号のそれぞれから生成される第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルから測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出し、抽出した測定対象音信号を出力する音響特性計測システム。 An acoustic characteristic measurement system according to one aspect of the present invention includes an omnidirectional first microphone that is arranged toward an object to be measured and converts a collected sound wave into a first collected sound signal and outputs the first collected sound signal; A directional second microphone that is arranged to convert a collected sound wave into a second collected sound signal and outputs the second collected sound signal, and the first collected sound signal and the second collected sound signal from the first microphone and the second microphone, respectively. and generating a first frequency spectrum and a second frequency spectrum by Fourier transforming each of the received first sound collection signal and the second sound collection signal, and generating the generated first frequency spectrum and second frequency spectrum an acoustic characteristic measuring device that stores the first microphone and the second microphone, and the first microphone and the second microphone are arranged so that the positional relationship between the measurement object and the first microphone and the second microphone is constant; A first frequency spectrum and a second frequency spectrum respectively generated from a first collected sound signal and a second collected sound signal based on a sound to be measured generated by an object, and a first frequency spectrum and a second frequency spectrum generated from noise not including the sound to be measured. Using the first frequency spectrum and the second frequency spectrum generated from the first sound collection signal and the second sound collection signal, respectively, the first sound collection signal based on the test target sound including the measurement target sound of the test target and An acoustic characteristic measurement system for extracting a measurement target sound signal based on a measurement target sound from a first frequency spectrum and a second frequency spectrum generated from each of second collected sound signals, and outputting the extracted measurement target sound signal.

本発明の一態様の音響特性計測方法は、雑音源からの雑音と測定対象物から発生する測定対象音とを含む検査対象音を検査する音響特性計測方法であって、測定対象物に向けて配置された無指向性の第１マイクロホンと、測定対象物に向けて配置された指向性の第２マイクロホンと、測定対象物とが一定の位置関係で配置された状態で、第１マイクロホンが集音した音波から変換される第１集音信号を受信し、第２マイクロホンが集音した音波から変換される第２集音信号を受信し、受信した第１集音信号および第２集音信号のそれぞれをフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成し、測定対象音に基づいた周波数スペクトルを記録する第１準備段階と、雑音に基づいた周波数スペクトルを記憶する第２準備段階とにおいては、生成した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶し、検査対象音を検査する検査段階においては、第１準備段階および第２準備段階に記憶した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを用いて、生成した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルから測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する。 An acoustic characteristic measuring method according to one aspect of the present invention is an acoustic characteristic measuring method for inspecting a sound to be inspected including noise from a noise source and a sound to be measured generated from an object to be measured. A first omnidirectional microphone arranged, a second directional microphone arranged toward an object to be measured, and the object to be measured are arranged in a certain positional relationship, and the first microphones are gathered. Receiving a first collected sound signal converted from the sounded sound wave, receiving a second collected sound signal converted from the sound wave collected by the second microphone, and receiving the first collected sound signal and the second collected sound signal generating a first frequency spectrum and a second frequency spectrum by Fourier transforming each of the first preparation step of recording the frequency spectrum based on the sound to be measured; and the second preparation step of storing the frequency spectrum based on the noise In the step of storing the generated first frequency spectrum and second frequency spectrum, and in the inspection step of inspecting the sound to be inspected, the first frequency spectrum and the second frequency spectrum stored in the first preparation step and the second preparation step Using the frequency spectrum, a measurement target sound signal based on the measurement target sound is extracted from the generated first frequency spectrum and second frequency spectrum.

本発明の一態様のプログラムは、雑音源からの雑音と測定対象物から発生する測定対象音とを含む検査対象音を検査するためのプログラムであって、測定対象物に向けて配置された無指向性の第１マイクロホンと、測定対象物に向けて配置された指向性の第２マイクロホンと、測定対象物とが一定の位置関係で配置された状態で、第１マイクロホンが集音した音波から変換される第１集音信号を受信する処理と、第２マイクロホンが集音した音波から変換される第２集音信号を受信する処理と、受信した第１集音信号および第２集音信号のそれぞれをフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成する処理と、測定対象音に基づいた周波数スペクトルを記録する第１準備段階と、雑音に基づいた周波数スペクトルを記憶する第２準備段階とにおいては、生成した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶する処理と、検査対象音を検査する検査段階においては、第１準備段階および第２準備段階に記憶した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを用いて、生成した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルから測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する処理とをコンピュータに実行させる。 A program according to one aspect of the present invention is a program for inspecting a sound to be inspected including noise from a noise source and a sound to be inspected generated from an object to be measured. From the sound waves collected by the first microphone in a state where the first directional microphone, the second directional microphone arranged toward the object to be measured, and the object to be measured are arranged in a fixed positional relationship A process of receiving a converted first collected sound signal, a process of receiving a second collected sound signal converted from a sound wave collected by a second microphone, and the received first and second collected sound signals a first preparatory step of recording the frequency spectrum based on the sound to be measured; In the second preparation stage, the processing of storing the generated first frequency spectrum and second frequency spectrum, and in the inspection stage of inspecting the sound to be inspected, the first frequency stored in the first and second preparation stages Using the spectrum and the second frequency spectrum, extracting a measurement target sound signal based on the measurement target sound from the generated first frequency spectrum and second frequency spectrum.

本発明によれば、雑音が含まれる検査対象音から、測定対象物が発生させた測定対象音を抽出できる音響特性計測システムを提供することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the acoustic characteristic measurement system which can extract the measurement target sound which the measurement target generated from the test target sound containing noise.

本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムの構成の一例を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of an acoustic characteristic measurement system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムが備える音響特性計測装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of an acoustic characteristic measuring device with which an acoustic characteristic measuring system concerning a 1st embodiment of the present invention is provided. 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムによる測定対象音に基づいた測定対象音信号の抽出方法について説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a method of extracting a measurement target sound signal based on the measurement target sound by the acoustic characteristic measurement system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムが測定対象音の周波数スペクトルを測定する例について説明するための概念図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining an example in which an acoustic characteristic measurement system according to a first embodiment of the present invention measures a frequency spectrum of a sound to be measured; 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムが雑音の周波数スペクトルを測定する例について説明するための概念図である。1 is a conceptual diagram for explaining an example in which the acoustic characteristic measurement system according to the first embodiment of the present invention measures the frequency spectrum of noise; FIG. 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムが検査対象音を計測する例について説明するための概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining an example in which the acoustic characteristic measurement system according to the first embodiment of the present invention measures a sound to be inspected; 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムの各マイクロホンと雑音源との距離関係について説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the distance relationship between each microphone and a noise source in the acoustic characteristic measurement system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測装置の動作の概要について説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an overview of the operation of the acoustic characteristic measuring device according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測装置の第１準備段階における動作について説明するためのフローチャートである。4 is a flow chart for explaining the operation in the first preparation stage of the acoustic characteristic measuring device according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測装置の第２準備段階における動作について説明するためのフローチャートである。4 is a flow chart for explaining the operation in the second preparatory stage of the acoustic characteristic measuring device according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測装置の検査段階における動作について説明するためのフローチャートである。4 is a flow chart for explaining the operation in the inspection stage of the acoustic characteristic measuring device according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of hardware constitutions of an acoustic characteristic measuring device concerning a 1st embodiment of the present invention.

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. However, the embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following. In addition, in all the drawings used for the following description of the embodiments, the same symbols are attached to the same portions unless there is a particular reason. Further, in the following embodiments, repeated descriptions of similar configurations and operations may be omitted. Also, the directions of the arrows in the drawings are only examples, and do not limit the directions of signals between blocks.

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の音響特性計測システムは、生産現場などの雑音下において、測定対象物（計測対象物とも呼ぶ）である製品から発生する測定対象音によって、その製品の良否判定する用途などに用いられる。 (First embodiment)
First, an acoustic characteristic measurement system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The acoustic characteristic measurement system of the present embodiment is used to determine the quality of a product using the sound to be measured generated from the product, which is the object to be measured (also referred to as the object to be measured), in a noisy environment such as a production site. .

本実施形態においては、指向性の異なる２つのマイクロホン（無指向性マイクロホンおよび指向性マイクロホン）を用いて、雑音が含まれない測定対象音を事前に集音し、測定対象物から各マイクロホンへの音波の伝達特性を測定しておく。測定対象物を検査する際には、測定対象音を含まない雑音を集音し、雑音源から各マイクロホンへの音波の伝達特性を測定する。そして、測定対象音と雑音とが混在した測定対象音を集音し、その測定対象音の周波数スペクトルに伝達特性を当てはめることによって、雑音を除去した測定対象音を抽出する。 In this embodiment, two microphones with different directivities (an omnidirectional microphone and a directional microphone) are used to collect in advance the sound to be measured that does not contain noise, and the sound from the object to be measured to each microphone is collected. Measure the transmission characteristics of sound waves. When inspecting an object to be measured, noise that does not include the sound to be measured is collected, and the transfer characteristics of sound waves from the noise source to each microphone are measured. Then, the sound to be measured in which the sound to be measured and noise are mixed is collected, and the noise-removed sound to be measured is extracted by applying the transfer characteristic to the frequency spectrum of the sound to be measured.

図１は、本実施形態の音響特性計測システム１の構成の一例を示す概念図である。音響特性計測システム１は、計測対象物１００から発生する測定対象音を測定する。音響特性計測システム１は、音響特性計測装置１０、第１マイクロホン１１０、および第２マイクロホン１２０を備える。第１マイクロホン１１０と第２マイクロホン１２０とは、計測対象物１００に対する位置関係が一定になるように配置される。図１においては、音響特性計測システム１の設置環境に雑音源があるものとする。なお、図１に図示した雑音源は一例であって、音響特性計測システム１の設置環境に存在する雑音源を一つに限定するものではない。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of an acoustic characteristic measurement system 1 of this embodiment. The acoustic property measurement system 1 measures a measurement target sound generated from the measurement target 100 . An acoustic property measurement system 1 includes an acoustic property measurement device 10 , a first microphone 110 and a second microphone 120 . The first microphone 110 and the second microphone 120 are arranged so that the positional relationship with respect to the measurement object 100 is constant. In FIG. 1, it is assumed that there is a noise source in the installation environment of the acoustic characteristic measurement system 1 . The noise sources shown in FIG. 1 are merely an example, and the number of noise sources present in the installation environment of the acoustic characteristic measurement system 1 is not limited to one.

第１マイクロホン１１０（無指向性マイクロホンとも呼ぶ）は、第２マイクロホン１２０と位置関係が固定された状態で配置される。第１マイクロホン１１０は、雑音源からの雑音や、計測対象物１００からの測定対象音を集音する無指向性の集音装置である。第１マイクロホン１１０は、集音した音波を電気信号（以下、第１集音信号と呼ぶ）に変換して音響特性計測装置１０に送信する。 The first microphone 110 (also referred to as an omnidirectional microphone) is arranged in a fixed positional relationship with the second microphone 120 . The first microphone 110 is an omnidirectional sound collecting device that collects noise from a noise source and sound to be measured from the measurement object 100 . The first microphone 110 converts the collected sound wave into an electric signal (hereinafter referred to as a first collected sound signal) and transmits the electric signal to the acoustic characteristic measuring apparatus 10 .

第２マイクロホン１２０（指向性マイクロホンとも呼ぶ）は、第１マイクロホン１１０と位置関係が固定された状態で、指向性の向きが計測対象物１００に向かうように配置される。第２マイクロホン１２０は、雑音源からの雑音や、計測対象物１００からの測定対象音を集音する指向性のある集音装置である。第２マイクロホン１２０は、集音した音波を電気信号（以下、第２集音信号と呼ぶ）に変換して音響特性計測装置１０に送信する。 The second microphone 120 (also referred to as a directional microphone) is arranged so that its directivity faces the measurement object 100 while its positional relationship with the first microphone 110 is fixed. The second microphone 120 is a directional sound collecting device that collects noise from a noise source and sound to be measured from the measurement object 100 . The second microphone 120 converts the collected sound wave into an electric signal (hereinafter referred to as a second collected sound signal) and transmits the electric signal to the acoustic characteristic measuring apparatus 10 .

音響特性計測装置１０は、第１マイクロホン１１０と第２マイクロホン１２０とに接続される。音響特性計測装置１０は、第１マイクロホン１１０から第１集音信号を受信し、第２マイクロホン１２０から第２集音信号を受信する。音響特性計測装置１０は、受信した第１集音信号をフーリエ変換することによって周波数スペクトル（第１周波数スペクトルとも呼ぶ）を生成する。また、音響特性計測装置１０は、受信した第２集音信号をフーリエ変換することによって周波数スペクトル（第２周波数スペクトルとも呼ぶ）を生成する。 Acoustic property measurement apparatus 10 is connected to first microphone 110 and second microphone 120 . The acoustic characteristic measuring device 10 receives the first collected sound signal from the first microphone 110 and receives the second collected sound signal from the second microphone 120 . The acoustic characteristic measuring device 10 generates a frequency spectrum (also referred to as a first frequency spectrum) by Fourier transforming the received first collected sound signal. In addition, the acoustic characteristic measuring device 10 generates a frequency spectrum (also referred to as a second frequency spectrum) by Fourier transforming the received second collected sound signal.

測定対象音の計測前（計測準備段階とも呼ぶ）に、音響特性計測装置１０は、第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０によって集音される、雑音が含まれない測定対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号を受信する。音響特性計測装置１０は、受信した第１集音信号および第２集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成する。そして、音響特性計測装置１０は、生成した周波数スペクトルに基づいて、第１マイクロホン１１０と計測対象物１００との間の伝達特性と、第２マイクロホン１２０と計測対象物１００との間の伝達特性とを導出する。音響特性計測装置１０は、導出した伝達特性を記憶する。 Before measurement of the measurement target sound (also referred to as a measurement preparation stage), the acoustic characteristic measuring apparatus 10 performs a first measurement based on the noise-free measurement target sound collected by the first microphone 110 and the second microphone 120 . A collected sound signal and a second collected sound signal are received. The acoustic characteristic measuring device 10 Fourier-transforms the received first collected sound signal and second collected sound signal to generate a frequency spectrum. Then, based on the generated frequency spectrum, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 determines the transfer characteristics between the first microphone 110 and the measurement object 100 and the transfer characteristics between the second microphone 120 and the measurement object 100. to derive The acoustic characteristic measuring device 10 stores the derived transfer characteristic.

測定対象音の計測時（計測段階とも呼ぶ）に、まず、音響特性計測装置１０は、第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０によって集音される、測定対象音を含まない雑音に基づいた第１集音信号および第２集音信号を受信する。音響特性計測装置１０は、受信した第１集音信号および第２集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトル（第１周波数スペクトル、第２周波数スペクトル）を生成する。そして、音響特性計測装置１０は、生成した周波数スペクトルに基づいて、第１マイクロホン１１０と雑音源との間の伝達特性と、第２マイクロホン１２０と雑音源との間の伝達特性とを導出する。音響特性計測装置１０は、導出した伝達特性を記憶する。 At the time of measurement of the sound to be measured (also referred to as a measurement stage), first, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 collects the first sound based on noise not including the sound to be measured, collected by the first microphone 110 and the second microphone 120 . A collected sound signal and a second collected sound signal are received. The acoustic characteristic measuring device 10 Fourier-transforms the received first collected sound signal and second collected sound signal to generate a frequency spectrum (first frequency spectrum, second frequency spectrum). Acoustic characteristic measuring apparatus 10 then derives the transfer characteristic between first microphone 110 and the noise source and the transfer characteristic between second microphone 120 and the noise source based on the generated frequency spectrum. The acoustic characteristic measuring device 10 stores the derived transfer characteristic.

そして、音響特性計測装置１０は、第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０によって集音される測定対象音と雑音とを含む音波に基づいた第１集音信号、第２集音信号を受信する。音響特性計測装置１０は、第１集音信号をフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルを生成し、第２集音信号をフーリエ変換することによって第２周波数スペクトルを生成する。音響特性計測装置１０は、生成した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルのそれぞれに、測定対象物および雑音源と各マイクロホンとの間の伝達特性を当てはめて測定対象音信号を抽出する。音響特性計測装置１０は、抽出した測定対象音信号を出力する。例えば、音響特性計測装置１０から出力される測定対象音信号は、上位システムや別のシステム、表示装置などに送信される。 Then, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 receives the first collected sound signal and the second collected sound signal based on sound waves including the measurement target sound and noise collected by the first microphone 110 and the second microphone 120 . The acoustic characteristic measuring apparatus 10 generates a first frequency spectrum by Fourier transforming the first collected sound signal, and generates a second frequency spectrum by Fourier transforming the second collected sound signal. The acoustic characteristic measuring apparatus 10 applies transfer characteristics between the measurement object and the noise source and each microphone to each of the generated first frequency spectrum and second frequency spectrum, and extracts the measurement target sound signal. The acoustic characteristic measuring device 10 outputs the extracted sound signal to be measured. For example, the sound signal to be measured output from the acoustic characteristic measuring device 10 is transmitted to a host system, another system, a display device, or the like.

〔音響特性計測装置〕
次に、音響特性計測装置１０の詳細構成および処理について図面を参照しながら説明する。図２は、音響特性計測装置１０の詳細構成の一例を示すブロック図である。 [Acoustic characteristic measuring device]
Next, the detailed configuration and processing of the acoustic characteristic measuring device 10 will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the acoustic characteristic measuring device 10. As shown in FIG.

図２のように、音響特性計測装置１０は、第１集音信号受信部１１、第１フーリエ変換処理部１２、第２集音信号受信部１３、第２フーリエ変換処理部１４、計測制御部１５、記憶部１６、および信号送信部１７を備える。 As shown in FIG. 2, the acoustic characteristic measuring device 10 includes a first collected sound signal receiving unit 11, a first Fourier transform processing unit 12, a second collected sound signal receiving unit 13, a second Fourier transform processing unit 14, and a measurement control unit. 15 , a storage unit 16 , and a signal transmission unit 17 .

第１集音信号受信部１１は、第１マイクロホン１１０から第１集音信号を受信する。第１集音信号受信部１１は、第１マイクロホン１１０から受信した第１集音信号を第１フーリエ変換処理部１２に出力する。 The first collected sound signal receiving unit 11 receives the first collected sound signal from the first microphone 110 . The first collected sound signal receiving section 11 outputs the first collected sound signal received from the first microphone 110 to the first Fourier transform processing section 12 .

第１フーリエ変換処理部１２は、第１集音信号受信部１１から第１集音信号を取得する。第１フーリエ変換処理部１２は、取得した第１集音信号をフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルを生成する。第１フーリエ変換処理部１２は、生成した第１周波数スペクトルを計測制御部１５に出力する。例えば、第１フーリエ変換処理部１２は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）によって第１集音信号から第１周波数スペクトルを生成する。 The first Fourier transform processing unit 12 acquires the first collected sound signal from the first collected sound signal receiving unit 11 . The first Fourier transform processing unit 12 generates a first frequency spectrum by Fourier transforming the acquired first collected sound signal. The first Fourier transform processor 12 outputs the generated first frequency spectrum to the measurement controller 15 . For example, the first Fourier transform processing unit 12 generates a first frequency spectrum from the first collected sound signal by Fast Fourier Transform (FFT).

第２集音信号受信部１３は、第２マイクロホン１２０から第２集音信号を受信する。第２集音信号受信部１３は、第２マイクロホン１２０から受信した第２集音信号を第２フーリエ変換処理部１４に出力する。 The second collected sound signal receiving unit 13 receives the second collected sound signal from the second microphone 120 . The second collected sound signal receiving section 13 outputs the second collected sound signal received from the second microphone 120 to the second Fourier transform processing section 14 .

第２フーリエ変換処理部１４は、第２集音信号受信部１３から第２集音信号を取得する。第２フーリエ変換処理部１４は、取得した第２集音信号をフーリエ変換することによって第２周波数スペクトルを生成する。第２フーリエ変換処理部１４は、生成した第２周波数スペクトルを計測制御部１５に出力する。例えば、第２フーリエ変換処理部１４は、高速フーリエ変換によって第２集音信号から第２周波数スペクトルを生成する。 The second Fourier transform processor 14 acquires the second collected sound signal from the second collected sound signal receiver 13 . The second Fourier transform processing unit 14 generates a second frequency spectrum by Fourier transforming the obtained second collected sound signal. The second Fourier transform processor 14 outputs the generated second frequency spectrum to the measurement controller 15 . For example, the second Fourier transform processing unit 14 generates a second frequency spectrum from the second collected sound signal by fast Fourier transform.

計測制御部１５は、第１フーリエ変換処理部１２から第１周波数スペクトルを取得し、第２フーリエ変換処理部１４から第２周波数スペクトルを取得する。計測制御部１５は、取得した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを用いて、計測準備段階と計測段階とで異なる処理を実行し、測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する。計測制御部１５は、抽出した測定対象音信号を信号送信部１７に出力する。 The measurement control unit 15 acquires the first frequency spectrum from the first Fourier transform processing unit 12 and acquires the second frequency spectrum from the second Fourier transform processing unit 14 . The measurement control unit 15 uses the acquired first frequency spectrum and second frequency spectrum to perform different processes in the measurement preparation stage and the measurement stage, and extracts the measurement target sound signal based on the measurement target sound. The measurement control unit 15 outputs the extracted sound signal to be measured to the signal transmission unit 17 .

計測準備段階（第１準備段階とも呼ぶ）において、計測制御部１５は、雑音を含まない測定対象音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを取得する。例えば、雑音を含まない測定対象音は、計測対象物１００、第１マイクロホン１１０、および第２マイクロホン１２０を遮音箱などの中のような雑音の無い環境下に配置することで測定できる。計測制御部１５は、取得した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶部１６に記憶させる。計測準備段階の第１周波数スペクトルには、第１マイクロホン１１０と計測対象物１００との間の伝達特性（第１伝達特性）が含まれる。また、計測準備段階の第２周波数スペクトルには、第２マイクロホン１２０と計測対象物１００との間の伝達特性（第２伝達特性）が含まれる。すなわち、計測準備段階において、記憶部１６に記憶される第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルのそれぞれには、測定対象音に関する第１伝達特性および第２伝達特性が含まれる。 In a measurement preparation stage (also referred to as a first preparation stage), the measurement control unit 15 acquires a first frequency spectrum and a second frequency spectrum based on the noise-free sound to be measured. For example, noise-free sound to be measured can be measured by arranging the measurement object 100, the first microphone 110, and the second microphone 120 in a noise-free environment such as in a sound insulation box. The measurement control unit 15 stores the acquired first frequency spectrum and second frequency spectrum in the storage unit 16 . The first frequency spectrum in the measurement preparation stage includes transfer characteristics (first transfer characteristics) between the first microphone 110 and the measurement object 100 . In addition, the second frequency spectrum in the measurement preparation stage includes transfer characteristics (second transfer characteristics) between the second microphone 120 and the object to be measured 100 . That is, in the measurement preparation stage, the first frequency spectrum and the second frequency spectrum stored in the storage unit 16 respectively include the first transfer characteristic and the second transfer characteristic regarding the sound to be measured.

計測段階の雑音計測時（第２準備段階とも呼ぶ）において、まず、計測制御部１５は、測定対象音を含まない雑音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを取得する。例えば、測定対象音を含まない雑音は、計測対象物１００から測定対象音を発生させない状況で測定できる。計測制御部１５は、取得した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶部１６に記憶させる。計測段階の雑音計測時の第１周波数スペクトルには、第１マイクロホン１１０と雑音源との間の伝達特性（第１伝達特性）が含まれる。また、計測段階の雑音計測時の第２周波数スペクトルには、第２マイクロホン１２０と雑音源との間の伝達特性（第２伝達特性）が含まれる。すなわち、計測準備段階において、記憶部１６に記憶される第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルのそれぞれには、雑音に関する第１伝達特性および第２伝達特性が含まれる。なお、測定対象音を含まない雑音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルは、計測準備段階において取得しておいてもよい。 During noise measurement in the measurement stage (also referred to as a second preparatory stage), the measurement control unit 15 first acquires a first frequency spectrum and a second frequency spectrum based on noise that does not include the sound to be measured. For example, noise that does not include the measurement target sound can be measured in a situation where the measurement target 100 does not generate the measurement target sound. The measurement control unit 15 stores the acquired first frequency spectrum and second frequency spectrum in the storage unit 16 . The first frequency spectrum during noise measurement in the measurement stage includes transfer characteristics (first transfer characteristics) between the first microphone 110 and the noise source. Also, the second frequency spectrum during noise measurement in the measurement stage includes transfer characteristics (second transfer characteristics) between the second microphone 120 and the noise source. That is, in the measurement preparation stage, the first frequency spectrum and the second frequency spectrum stored in the storage unit 16 respectively include the first transfer characteristic and the second transfer characteristic regarding noise. Note that the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on noise that does not include the sound to be measured may be acquired in the measurement preparation stage.

そして、計測段階の検査時（検査段階とも呼ぶ）において、計測制御部１５は、測定対象音と雑音とが混在する検査対象音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを取得する。計測制御部１５は、測定対象音および雑音に関する第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶部１６から取得する。計測制御部１５は、測定対象音および雑音に関する第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを、検査対象音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルに当てはめて測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する。 Then, at the time of inspection in the measurement stage (also referred to as an inspection stage), the measurement control unit 15 acquires the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on the sound to be inspected in which the sound to be measured and noise are mixed. The measurement control unit 15 acquires the first frequency spectrum and the second frequency spectrum regarding the measurement target sound and noise from the storage unit 16 . The measurement control unit 15 applies the first frequency spectrum and the second frequency spectrum related to the sound to be measured and the noise to the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on the sound to be inspected to obtain the sound to be measured based on the sound to be measured. Extract the signal.

信号送信部１７は、計測制御部１５から測定対象音信号を取得する。信号送信部１７は、取得した測定対象音信号を出力する。例えば、信号送信部１７は、測定対象音信号（測定対象音）を用いる上位システムや別のシステム、表示装置などに測定対象音信号を送信する。 The signal transmission unit 17 acquires the sound signal to be measured from the measurement control unit 15 . The signal transmission unit 17 outputs the acquired sound signal to be measured. For example, the signal transmission unit 17 transmits the sound signal to be measured (sound to be measured) to a host system that uses the sound signal to be measured (sound to be measured), another system, a display device, or the like.

以上が音響特性計測装置１０の構成についての説明である。なお、図２の音響特性計測装置１０の構成は一例であって、本実施形態の音響特性計測装置１０の構成を限定するものではない。 The above is the description of the configuration of the acoustic characteristic measuring device 10 . The configuration of the acoustic characteristic measuring device 10 of FIG. 2 is an example, and does not limit the configuration of the acoustic characteristic measuring device 10 of this embodiment.

〔測定対象音信号の抽出方法〕
次に、音響特性計測装置１０による測定対象音信号の抽出方法について図面を参照しながら説明する。 [Method of extracting sound signal to be measured]
Next, a method of extracting a sound signal to be measured by the acoustic characteristic measuring device 10 will be described with reference to the drawings.

図３は、測定対象音ＴMと雑音ＴNとが混在する検査対象音に基づいた集音信号から測定対象音ＴMに基づいた周波数スペクトルＳM（測定対象音信号）を抽出する方法について説明するための概念図である。 FIG. 3 shows a method of extracting a frequency spectrum S M (measurement target sound signal) based on the measurement target sound T M from a collected sound signal based on the inspection target sound in which the measurement target sound T M and noise T N are mixed. FIG. 2 is a conceptual diagram for explanation;

第１マイクロホン１１０は、測定対象音ＴMおよび雑音ＴNの少なくともいずれかを含む音波を集音し、第１集音信号ＳT1を生成する。第１マイクロホン１１０は、生成した第１集音信号ＳT1を第１フーリエ変換処理部１２に出力する。第１フーリエ変換処理部１２は、第１集音信号ＳT1をフーリエ変換し、第１周波数スペクトルＳf1を生成する。第１フーリエ変換処理部１２は、生成した第１周波数スペクトルＳf1を計測制御部１５に出力する。 The first microphone 110 collects sound waves including at least one of the sound to be measured T M and noise T N to generate a first collected sound signal S T1 . The first microphone 110 outputs the generated first collected sound signal S T1 to the first Fourier transform processing section 12 . The first Fourier transform processing unit 12 Fourier transforms the first collected sound signal S T1 to generate a first frequency spectrum S f1 . The first Fourier transform processor 12 outputs the generated first frequency spectrum S f1 to the measurement controller 15 .

第２マイクロホン１２０は、測定対象音ＴMおよび雑音ＴNの少なくともいずれかを含む音波を集音し、第２集音信号ＳT2を生成する。第２マイクロホン１２０は、生成した第２集音信号ＳT2を第２フーリエ変換処理部１４に出力する。第２フーリエ変換処理部１４は、第２集音信号ＳT2をフーリエ変換し、第２周波数スペクトルＳf2を生成する。第２フーリエ変換処理部１４は、生成した第２周波数スペクトルＳf2を計測制御部１５に出力する。 The second microphone 120 collects sound waves including at least one of the sound to be measured T M and noise T N to generate a second collected sound signal S T2 . The second microphone 120 outputs the generated second collected sound signal S T2 to the second Fourier transform processing section 14 . The second Fourier transform processing unit 14 Fourier transforms the second collected sound signal S T2 to generate a second frequency spectrum S f2 . The second Fourier transform processor 14 outputs the generated second frequency spectrum S f2 to the measurement controller 15 .

計測制御部１５は、取得した第１周波数スペクトルＳf1および第２周波数スペクトルＳf2に基づいて、測定対象音ＴMに基づいた周波数スペクトルＳM（測定対象音信号）を抽出する。計測制御部１５は、抽出した周波数スペクトルＳM（測定対象音信号）を出力する。 The measurement control unit 15 extracts a frequency spectrum S M (measurement target sound signal) based on the measurement target sound T M based on the acquired first frequency spectrum S f1 and second frequency spectrum S f2 . The measurement control unit 15 outputs the extracted frequency spectrum S M (sound signal to be measured).

図４は、第１準備段階において取得される測定対象音ＴMに基づいて第１周波数スペクトルＸ0（ｆ）および第２周波数スペクトルＹ0（ｆ）を生成する例について説明するための概念図である。図４の例では、測定対象音ＴMに基づいた周波数スペクトルをＳ0（ｆ）、測定対象音ＴMに基づいた第１伝達特性をＡ0（ｆ）、第２伝達特性をＢ0（ｆ）とする。このとき、第１準備段階における第１周波数スペクトルＸ0（ｆ）および第２周波数スペクトルＹ0（ｆ）のそれぞれは、以下の式１および式２で表すことができる。
Ｘ0（ｆ）＝Ａ0（ｆ）×Ｓ0（ｆ）・・・（１）
Ｙ0（ｆ）＝Ｂ0（ｆ）×Ｓ0（ｆ）・・・（２）
図５は、第２準備段階において取得される雑音ＴNに基づいてから第１周波数スペクトルＸ1（ｆ）および第２周波数スペクトルＹ1（ｆ）を生成することについて説明するための概念図である。図５の例では、雑音ＴNに基づいた周波数スペクトルをＮ0（ｆ）、雑音ＴNに基づいた第１伝達特性をＡ1（ｆ）、第２伝達特性をＢ1（ｆ）とする。このとき、第２準備段階における第１周波数スペクトルＸ1（ｆ）および第２周波数スペクトルＹ1（ｆ）のそれぞれは、以下の式３および式４で表すことができる。
Ｘ1（ｆ）＝Ａ1（ｆ）×Ｎ0（ｆ）・・・（３）
Ｙ1（ｆ）＝Ｂ1（ｆ）×Ｎ0（ｆ）・・・（４）
図６は、検査段階において取得される測定対象音ＴMの周波数スペクトルＳ（ｆ）および雑音ＴNの周波数スペクトルＮ（ｆ）から第１周波数スペクトルＸ（ｆ）、第２周波数スペクトルＹ（ｆ）を生成することについて説明するための概念図である。図６の例では、測定対象音ＴMに基づいた周波数スペクトルをＳ（ｆ）、雑音ＴNに基づいた周波数スペクトルをＮ（ｆ）、雑音ＴNに基づいた第１伝達特性をＡ2（ｆ）、第２伝達特性をＢ2（ｆ）とする。第１マイクロホン１１０と計測対象物１００との位置関係と、第２マイクロホン１２０と計測対象物１００との位置関係とが固定されていれば、測定対象音に基づいた第１伝達特性および第２伝達特性のそれぞれは、Ａ0（ｆ）およびＢ0（ｆ）である。このとき、検査段階における第１周波数スペクトルＸ（ｆ）および第２周波数スペクトルＹ（ｆ）のそれぞれは、以下の式５および式６で表すことができる。
Ｘ（ｆ）＝Ａ0（ｆ）×Ｓ（ｆ）＋Ａ2（ｆ）×Ｎ（ｆ）・・・（５）
Ｙ（ｆ）＝Ｂ0（ｆ）×Ｓ（ｆ）＋Ｂ2（ｆ）×Ｎ（ｆ）・・・（６）
上述の式１および式２から、以下の式７の関係が成り立つ。
Ｘ0（ｆ）／Ｙ0（ｆ）＝Ａ0（ｆ）／Ｂ0（ｆ）・・・（７）
生産工程において、雑音ＴNに基づいた第１伝達特性Ａ1（ｆ）、第２伝達特性Ｂ1（ｆ）、第１伝達特性Ａ2（ｆ）、および第２伝達特性Ｂ2（ｆ）の主要なパラメータは、第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０と雑音源との距離である。雑音ＴNは、各マイクロホンと雑音源との距離の２乗に比例して減衰する。 FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining an example of generating the first frequency spectrum X 0 (f) and the second frequency spectrum Y 0 (f) based on the measurement target sound T M acquired in the first preparation stage. is. In the example of FIG. 4, the frequency spectrum based on the sound T M to be measured is S 0 (f), the first transfer characteristic based on the sound T M to be measured is A 0 (f), and the second transfer characteristic is B 0 ( f). At this time, the first frequency spectrum X 0 (f) and the second frequency spectrum Y 0 (f) in the first preparatory stage can be expressed by the following Equations 1 and 2, respectively.
X0(f) = A0 (f)* S0 (f) (1)
Y0(f) = B0 (f)* S0 (f) (2)
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the generation of the first frequency spectrum X 1 (f) and the second frequency spectrum Y 1 (f) based on the noise T N acquired in the second preparation stage. be. In the example of FIG. 5, the frequency spectrum based on the noise T N is N 0 (f), the first transfer characteristic based on the noise T N is A 1 (f), and the second transfer characteristic is B 1 (f). . At this time, each of the first frequency spectrum X 1 (f) and the second frequency spectrum Y 1 (f) in the second preparatory stage can be expressed by Equations 3 and 4 below.
X 1 (f)=A 1 (f)×N 0 (f) (3)
Y 1 (f)=B 1 (f)×N 0 (f) (4)
FIG. 6 shows the first frequency spectrum X(f), the second frequency spectrum Y (f ) is a conceptual diagram for explaining generation of . In the example of FIG. 6, the frequency spectrum based on the sound TM to be measured is S(f), the frequency spectrum based on the noise TN is N (f), and the first transfer characteristic based on the noise TN is A 2 ( f), and let the second transfer characteristic be B 2 (f). If the positional relationship between the first microphone 110 and the measurement target 100 and the positional relationship between the second microphone 120 and the measurement target 100 are fixed, the first transfer characteristic and the second transfer characteristic based on the measurement target sound Each of the properties are A 0 (f) and B 0 (f). At this time, the first frequency spectrum X(f) and the second frequency spectrum Y(f) in the inspection stage can be expressed by Equations 5 and 6 below, respectively.
X(f) =A0 (f)*S(f)+ A2 (f)*N(f) (5)
Y(f) =B0 (f)*S(f)+B2 ( f)*N(f) (6)
From Equations 1 and 2 above, the relationship of Equation 7 below holds.
X0(f)/ Y0 (f) = A0 (f)/ B0 (f) (7)
In a production process, a first transfer characteristic A 1 (f), a second transfer characteristic B 1 (f), a first transfer characteristic A 2 (f), and a second transfer characteristic B 2 (f) based on the noise T N A key parameter of is the distance between the first microphone 110 and the second microphone 120 and the noise source. The noise T N attenuates in proportion to the square of the distance between each microphone and the noise source.

図７は、第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０と、雑音源との距離関係について説明するための概念図である。なお、図７においては、第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０と雑音源との距離が等しいとみなせるものとする。第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０と雑音源との距離をａとし、第１マイクロホン１１０と第２マイクロホン１２０と距離をｂとする。距離ｂに比べて距離ａを大きくするにつれて、雑音ＴNに基づいた第２伝達特性に対する第１伝達特性の比率（Ａ1（ｆ）／Ｂ1（ｆ）およびＡ2（ｆ）／Ｂ2（ｆ））は１に近づいていく。すなわち、第１マイクロホン１１０と第２マイクロホン１２０との距離ｂを、第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０と雑音源の距離ａに比べて所定の割合よりも小さく設定すれば、第２伝達特性に対する第２伝達特性の比率を１に近似できる。例えば、所定の割合は、１パーセントに設定できる。所定の割合を小さく設定するほど、測定対象音信号の測定精度が高くなる。 FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the distance relationship between first microphone 110 and second microphone 120 and noise sources. In FIG. 7, it is assumed that the distances between the first microphone 110 and the second microphone 120 and the noise source are equal. Let a be the distance between the first microphone 110 and the second microphone 120 and the noise source, and let b be the distance between the first microphone 110 and the second microphone 120 . As distance a increases relative to distance b, the ratios of the first transfer characteristic to the second transfer characteristic based on noise T N (A 1 (f)/B 1 (f) and A 2 (f)/B 2 (f)) approaches one. That is, if the distance b between the first microphone 110 and the second microphone 120 is set smaller than a predetermined ratio compared to the distance a between the first microphone 110 and the second microphone 120 and the noise source, The ratio of the second transfer characteristic can be approximated to one. For example, the predetermined percentage can be set at 1 percent. The smaller the predetermined ratio is set, the higher the measurement accuracy of the sound signal to be measured.

例えば、第１マイクロホン１１０と第２マイクロホン１２０との距離を５ミリメートルに設定し、そこから半径１０００ミリメートル以内に雑音源が位置しないように音響特性計測システム１を構成する。このとき、雑音ＴNに基づいた第１伝達特性と第２伝達特性との比Ａ1（ｆ）／Ｂ1（ｆ）およびＡ2（ｆ）／Ｂ2（ｆ）は、それぞれ約０．９９になる。すなわち、第１マイクロホン１１０および第２マイクロホン１２０と、雑音源との距離が１０００ミリメートル以遠に設定すれば、検査結果への影響が１％以下になる。このとき、以下の式８の関係が成り立つ。
Ｘ1（ｆ）／Ｙ1（ｆ）＝Ａ1（ｆ）／Ｂ1（ｆ）≒Ａ2（ｆ）／Ｂ2（ｆ）・・・（８）
上記の式５を変形すると、以下の式９の関係が得られる。
Ｎ（ｆ）＝［Ｘ（ｆ）－Ａ0（ｆ）×Ｓ（ｆ）］／Ａ1（ｆ）・・・（９）
測定対象音ＴMに基づいた周波数スペクトルＳM（ｆ）は、Ａ0（ｆ）×Ｓ（ｆ）またはＢ0（ｆ）×Ｓ（ｆ）である。ここでは、Ａ0（ｆ）×Ｓ（ｆ）を求める例について説明する。上記の式７、式８、および式９を式６に代入し、第１マイクロホン１１０が集音した測定対象音ＴMに関するＡ0（ｆ）×Ｓ（ｆ）について整理すると、以下の式１０の関係が成り立つ。
Ａ0（ｆ）×Ｓ（ｆ）＝Ｚ1／Ｚ2・・・（１０）
ただし、式１０において、Ｚ1およびＺ2のそれぞれは、以下の式１１および式１２で表される。
Ｚ1＝Ｘ0（ｆ）×Ｘ1（ｆ）×Ｙ（ｆ）－Ｘ0（ｆ）×Ｘ（ｆ）×Ｙ1（ｆ）・・・（１１）
Ｚ2＝Ｘ１（ｆ）×Ｙ0（ｆ）－Ｘ0（ｆ）×Ｙ１（ｆ）・・・（１２）
式１０の左辺は、測定対象音ＴMに基づいた周波数スペクトルＳM（測定対象信号）に相当する。式１０の右辺のＺ1およびＺ2の各要素は既知の信号であるので、式１０を用いれば、雑音ＴNを含まない測定対象音ＴMに基づいた周波数スペクトルＳM（測定対象音信号）を算出できる。 For example, the distance between the first microphone 110 and the second microphone 120 is set to 5 millimeters, and the acoustic characteristic measurement system 1 is configured so that no noise source is located within a radius of 1000 millimeters. At this time, the ratios A 1 (f)/B 1 (f) and A 2 (f)/B 2 (f) of the first transfer characteristic and the second transfer characteristic based on the noise T N are approximately 0.0. It becomes 99. That is, if the distance between the first microphone 110 and the second microphone 120 and the noise source is set to 1000 millimeters or more, the influence on the inspection result becomes 1% or less. At this time, the relationship of Expression 8 below holds.
X1(f) / Y1(f)=A1(f) / B1 ( f) ≈A2 ( f)/B2(f) (8)
By transforming the above equation 5, the relationship of the following equation 9 is obtained.
N(f)=[X(f)−A 0 (f)×S(f)]/A 1 (f) (9)
The frequency spectrum S M (f) based on the sound T M to be measured is A 0 (f)×S(f) or B 0 (f)×S(f). Here, an example of obtaining A 0 (f)×S(f) will be described. Substituting the above equations 7, 8, and 9 into equation 6, and rearranging A 0 (f)×S(f) regarding the measurement target sound T M collected by the first microphone 110, the following equation 10 is relationship is established.
A0(f)*S(f) = Z1/Z2 ( 10 )
However, in Formula 10, Z 1 and Z 2 are represented by Formulas 11 and 12 below, respectively.
Z 1 =X 0 (f)×X 1 (f)×Y(f)−X 0 (f)×X(f)×Y 1 (f) (11)
Z 2 =X 1 (f)×Y 0 (f)−X 0 (f)×Y 1 (f) (12)
The left side of Equation 10 corresponds to the frequency spectrum S M (measurement target signal) based on the measurement target sound T M . Since each element of Z 1 and Z 2 on the right side of Equation 10 is a known signal, using Equation 10 , the frequency spectrum S M ( measurement sound signal ) can be calculated.

以上が、音響特性計測システム１による測定対象音信号の抽出方法についての説明である。なお、上記の測定対象音信号の抽出方法は一例であって、本実施形態の音響特性計測システム１による測定対象音信号の抽出方法を限定するものではない。 The above is the description of the method of extracting the sound signal to be measured by the acoustic characteristic measurement system 1 . The method of extracting the sound signal to be measured described above is an example, and does not limit the method of extracting the sound signal to be measured by the acoustic characteristic measurement system 1 of the present embodiment.

（動作）
次に、音響特性計測装置１０の動作について図面を参照しながら説明する。ここでは、動作の概要、第１準備段階、第２準備段階、および検査段階のそれぞれについて説明する。 (motion)
Next, the operation of the acoustic characteristic measuring device 10 will be described with reference to the drawings. Here, an outline of operation, a first preparation stage, a second preparation stage, and an inspection stage will be described.

〔概要〕
図８は、音響特性計測装置１０の動作の概要について説明するためのフローチャートである。以下の図８のフローチャートに沿った説明においては、音響特性計測装置１０を動作の主体として説明する。 〔overview〕
FIG. 8 is a flow chart for explaining an overview of the operation of the acoustic characteristic measuring device 10. As shown in FIG. In the following description along the flow chart of FIG. 8, the acoustic characteristic measuring device 10 will be described as the subject of the operation.

図８において、まず、第１準備段階において、音響特性計測装置１０は、雑音を含まない測定対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号から、第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成する（ステップＳ１１）。 In FIG. 8 , first, in the first preparation stage, the acoustic characteristic measuring device 10 converts the first frequency spectrum and second frequency A spectrum is generated (step S11).

次に、第２準備段階において、音響特性計測装置１０は、測定対象音を含まない雑音に基づいた第１集音信号および第２集音信号から、第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成する（ステップＳ１２）。 Next, in the second preparation stage, the acoustic characteristic measuring device 10 generates a first frequency spectrum and a second frequency spectrum from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on noise that does not contain the sound to be measured. (step S12).

そして、検査段階において、音響特性計測装置１０は、検査対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号から測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する（ステップＳ１３）。このとき、音響特性計測装置１０は、測定対象音および雑音に基づいた第１周波数スペクトルと第２周波数スペクトルとを用いて、測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する。 Then, in the inspection stage, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 extracts the measurement target sound signal based on the measurement target sound from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the test target sound (step S13). At this time, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 extracts a measurement target sound signal based on the measurement target sound using the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on the measurement target sound and noise.

以上が、図８のフローチャートに沿った音響特性計測装置１０の動作の概要についての説明である。なお、図８のフローチャートに沿った音響特性計測装置１０の動作は一例であって、本実施形態の音響特性計測装置１０の動作を限定するものではない。 The above is the description of the outline of the operation of the acoustic characteristic measuring apparatus 10 according to the flowchart of FIG. The operation of the acoustic characteristic measuring device 10 according to the flowchart of FIG. 8 is an example, and does not limit the operation of the acoustic characteristic measuring device 10 of this embodiment.

〔第１準備段階〕
図９は、第１準備段階における音響特性計測装置１０の動作（図８のステップＳ１１）について説明するためのフローチャートである。以下の図９のフローチャートに沿った説明においては、音響特性計測装置１０を動作の主体として説明する。 [First preparation stage]
FIG. 9 is a flow chart for explaining the operation of the acoustic characteristic measuring device 10 in the first preparation stage (step S11 in FIG. 8). In the following description according to the flowchart of FIG. 9, the acoustic characteristic measuring device 10 will be described as the subject of the operation.

図９において、まず、音響特性計測装置１０は、雑音を含まない測定対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号を受信する（ステップＳ１１１）。 In FIG. 9, first, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 receives the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the sound to be measured that does not contain noise (step S111).

次に、音響特性計測装置１０は、受信した第１集音信号および第２集音信号をフーリエ変換し、測定対象音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成する（ステップＳ１１２）。 Next, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 Fourier-transforms the received first and second collected sound signals to generate a first frequency spectrum and a second frequency spectrum based on the sound to be measured (step S112). .

そして、音響特性計測装置１０は、測定対象音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶する（ステップＳ１１３）。 Then, the acoustic characteristic measuring device 10 stores the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on the sound to be measured (step S113).

以上が、図９のフローチャートに沿った第１準備段階における音響特性計測装置１０の動作についての説明である。 The above is the description of the operation of the acoustic characteristic measuring apparatus 10 in the first preparation stage along the flowchart of FIG.

〔第２準備段階〕
図１０は、第２準備段階における音響特性計測装置１０の動作（図８のステップＳ１２）について説明するためのフローチャートである。以下の図１０のフローチャートに沿った説明においては、音響特性計測装置１０を動作の主体として説明する。 [Second preparation stage]
FIG. 10 is a flow chart for explaining the operation of the acoustic characteristic measuring device 10 in the second preparatory stage (step S12 in FIG. 8). In the following description along the flow chart of FIG. 10, the acoustic characteristic measuring device 10 will be described as the subject of the operation.

図１０において、まず、音響特性計測装置１０は、測定対象音を含まない雑音に基づいた第１集音信号および第２集音信号を受信する（ステップＳ１２１）。 In FIG. 10, first, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 receives a first collected sound signal and a second collected sound signal based on noise that does not contain the sound to be measured (step S121).

次に、音響特性計測装置１０は、受信した第１集音信号および第２集音信号をフーリエ変換し、雑音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成する（ステップＳ１２２）。 Next, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 Fourier-transforms the received first collected sound signal and second collected sound signal to generate a first frequency spectrum and a second frequency spectrum based on noise (step S122).

そして、音響特性計測装置１０は、雑音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶する（ステップＳ１２３）。 Then, the acoustic characteristic measuring device 10 stores the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on noise (step S123).

以上が、図１０のフローチャートに沿った第２準備段階における音響特性計測装置１０の動作についての説明である。 The above is the description of the operation of the acoustic characteristic measuring apparatus 10 in the second preparation stage according to the flowchart of FIG.

〔検査段階〕
図１１は、検査段階における音響特性計測装置１０の動作（図８のステップＳ１３）について説明するためのフローチャートである。以下の図１１のフローチャートに沿った説明においては、音響特性計測装置１０を動作の主体として説明する。 [Inspection stage]
FIG. 11 is a flow chart for explaining the operation of the acoustic characteristic measuring device 10 in the inspection stage (step S13 in FIG. 8). In the following description according to the flowchart of FIG. 11, the acoustic characteristic measuring device 10 will be described as the subject of the operation.

図１１において、まず、音響特性計測装置１０は、検査対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号を受信する（ステップＳ１３１）。 In FIG. 11, first, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 receives the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the sound to be inspected (step S131).

次に、音響特性計測装置１０は、受信した第１集音信号および第２集音信号をフーリエ変換し、検査対象音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成する（ステップＳ１３２）。 Next, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 Fourier-transforms the received first collected sound signal and second collected sound signal to generate a first frequency spectrum and a second frequency spectrum based on the sound to be inspected (step S132). .

そして、音響特性計測装置１０は、検査対象音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルから測定対象音に基づいた周波数スペクトル（測定対象信号）を抽出する（ステップＳ１３３）。このとき、音響特性計測装置１０は、測定対象音および雑音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを用いて、測定対象音に基づいた周波数スペクトル（測定対象信号）を抽出する。 Then, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 extracts the frequency spectrum (measurement target signal) based on the measurement target sound from the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on the inspection target sound (step S133). At this time, the acoustic characteristic measuring apparatus 10 extracts the frequency spectrum (measurement target signal) based on the measurement target sound using the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on the measurement target sound and noise.

以上が、図１１のフローチャートに沿った検査段階における音響特性計測装置１０の動作についての説明である。なお、以上の図９～図１１のフローチャートに沿った音響特性計測装置１０の動作は一例であって、本実施形態の音響特性計測装置１０の動作を限定するものではない。 The above is the description of the operation of the acoustic characteristic measuring apparatus 10 in the inspection stage according to the flowchart of FIG. The operation of the acoustic characteristic measuring device 10 according to the flowcharts of FIGS. 9 to 11 is an example, and does not limit the operation of the acoustic characteristic measuring device 10 of this embodiment.

以上のように、本実施形態の音響特性計測システムは、第１マイクロホン、第２マイクロホン、および音響特性計測装置を備える。第１マイクロホンは、測定対象物に向けて配置され、集音した音波を第１集音信号に変換して出力する無指向性のマイクロホンである。第２マイクロホンは、測定対象物に向けて配置され、集音した音波を第２集音信号に変換して出力する指向性の第２マイクロホンである。第１マイクロホンおよび第２マイクロホンは、測定対象物と第１マイクロホンと第２マイクロホンとの位置関係が一定になるように配置される。音響特性計測装置は、第１マイクロホンおよび第２マイクロホンのそれぞれから第１集音信号および第２集音信号を受信する。音響特性計測装置は、受信した第１集音信号および第２集音信号のそれぞれをフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成し、生成した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶する。また、音響特性計測装置は、測定対象音および雑音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを用いて、検査対象音に基づいた第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルから測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する。音響特性計測装置は、抽出した測定対象音信号を出力する。 As described above, the acoustic property measurement system of this embodiment includes the first microphone, the second microphone, and the acoustic property measurement device. The first microphone is an omnidirectional microphone that is arranged facing the object to be measured, converts collected sound waves into first collected sound signals, and outputs the first collected sound signals. The second microphone is a directional second microphone that is arranged toward the object to be measured, converts the collected sound wave into a second collected sound signal, and outputs the second collected sound signal. The first microphone and the second microphone are arranged so that the positional relationship between the object to be measured, the first microphone, and the second microphone is constant. The acoustic characteristic measuring device receives the first collected sound signal and the second collected sound signal from the first microphone and the second microphone, respectively. The acoustic characteristic measuring device generates a first frequency spectrum and a second frequency spectrum by Fourier transforming each of the received first sound collection signal and second sound collection signal, and generates a first frequency spectrum and a second frequency spectrum. Store the spectrum. Further, the acoustic characteristic measuring device uses the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on the sound to be measured and the noise, and obtains the sound to be measured from the first frequency spectrum and the second frequency spectrum based on the sound to be inspected. The sound signal to be measured is extracted. The acoustic characteristic measuring device outputs the extracted sound signal to be measured.

本実施形態の音響特性計測システムは、製品の生産工程において、対象製品の周囲から到来する雑音の影響を軽減する方法に関するものである。本実施形態の音響特性計測システムは、指向性の異なる２つのマイクを用いて、雑音が含まれない測定対象音のみの場合の周波数スペクトルと、測定対象音が含まれない雑音のみの場合の周波数スペクトルとを事前に生成しておく。本実施形態の音響特性計測システムは、事前に取得しておいた測定対象物および雑音源のそれぞれについて生成された周波数スペクトルには、各マイクロホンへの伝達特性が含まれる。本実施形態の音響特性計測システムは、測定対象物を検査する際に、測定対象音と雑音とが混在した検査対象音の周波数スペクトルに、事前に測定した周波数スペクトルを当てはめることにより、雑音を含まない測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する。 The acoustic characteristic measurement system of this embodiment relates to a method of reducing the influence of noise arriving from the surroundings of a target product in the production process of the product. The acoustic characteristic measurement system of this embodiment uses two microphones with different directivities to measure the frequency spectrum of only the sound to be measured without noise, and the frequency spectrum of only noise without the sound to be measured. Spectra are generated in advance. In the acoustic characteristic measurement system of this embodiment, the frequency spectrum generated for each of the object to be measured and the noise source acquired in advance includes transfer characteristics to each microphone. The acoustic characteristic measurement system of the present embodiment applies a pre-measured frequency spectrum to the frequency spectrum of the sound to be inspected, in which the sound to be measured and noise are mixed, when inspecting the object to be measured. A sound signal to be measured is extracted based on the sound to be measured that does not exist.

また、音響特性計測装置は、測定対象音および雑音に基づいて生成された第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルに含まれる伝達特性に基づいて、検査対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号から測定対象音信号を抽出する。測定対象音および雑音に基づいて生成された第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルに含まれる伝達特性は、第１マイクロホンおよび第２マイクロホンのそれぞれと測定対象音との間の音波の伝達特性である。 In addition, the acoustic characteristic measuring device measures the first collected sound signal based on the sound to be inspected and the second 2 Extract the sound signal to be measured from the collected sound signal. The transfer characteristics included in the first frequency spectrum and the second frequency spectrum generated based on the sound to be measured and the noise are transfer characteristics of sound waves between the first microphone and the second microphone, respectively, and the sound to be measured. .

また、音響特性計測装置には、第１準備段階において、雑音を含まない測定対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号から生成された、第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルが記憶される。第１準備段階は、検査対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号から測定対象音信号を抽出するよりも以前の段階である。 In addition, in the first preparation stage, the acoustic characteristic measuring device includes a first frequency spectrum and a second frequency spectrum generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the sound to be measured that does not contain noise. is stored. The first preparatory stage is a stage before extracting the sound signal to be measured from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the sound to be inspected.

また、音響特性計測装置には、第２準備段階において、測定対象音を含まない雑音に基づいた第１集音信号および第２集音信号から生成された、第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルが記憶される。第２準備段階は、検査対象音に基づいた第１集音信号および第２集音信号から測定対象音信号を抽出するよりも以前の段階である。 In addition, in the second preparation stage, the acoustic characteristic measuring device includes a first frequency spectrum and a second frequency spectrum generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on noise not including the sound to be measured. is stored. The second preparatory stage is a stage prior to extracting the sound signal to be measured from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the sound to be inspected.

また、音響特性計測装置は、第１集音信号受信部、第１フーリエ変換部、第２集音信号受信部、第２フーリエ変換部、記憶部、および計測制御部を有する。第１集音信号受信部は、第１マイクロホンから第１集音信号を受信する。第１フーリエ変換部は、第１集音信号受信部によって受信される第１集音信号をフーリエ変換して第１周波数スペクトルを生成する。第２集音信号受信部は、第２マイクロホンから第２集音信号を受信する。第２フーリエ変換部は、第２集音信号受信部によって受信される第２集音信号をフーリエ変換して第２周波数スペクトルを生成する。記憶部には、第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルが記憶される。計測制御部は、第１フーリエ変換部から第１周波数スペクトルを取得するとともに、第２フーリエ変換部から第２周波数スペクトルを取得し、取得した第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを記憶部に記憶させる。計測制御部は、第１準備段階および第２準備段階において取得される第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルは記憶部に記憶させる。計測制御部は、検査段階においては、第１準備段階および第２準備段階において取得された第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを用いて測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する。 Also, the acoustic characteristic measuring device has a first collected sound signal receiving section, a first Fourier transforming section, a second collected sound signal receiving section, a second Fourier transforming section, a storage section, and a measurement control section. The first collected sound signal receiving section receives the first collected sound signal from the first microphone. The first Fourier transform unit Fourier transforms the first collected sound signal received by the first collected sound signal receiver to generate a first frequency spectrum. The second collected sound signal receiving section receives the second collected sound signal from the second microphone. The second Fourier transform unit Fourier transforms the second collected sound signal received by the second collected sound signal receiver to generate a second frequency spectrum. The storage unit stores the first frequency spectrum and the second frequency spectrum. The measurement control unit acquires a first frequency spectrum from the first Fourier transform unit, acquires a second frequency spectrum from the second Fourier transform unit, and stores the acquired first frequency spectrum and second frequency spectrum in the storage unit. Let The measurement control unit causes the storage unit to store the first frequency spectrum and the second frequency spectrum acquired in the first preparation stage and the second preparation stage. In the inspection stage, the measurement control section extracts a measurement target sound signal based on the measurement target sound using the first frequency spectrum and the second frequency spectrum acquired in the first preparation stage and the second preparation stage.

また、第１マイクロホンと第２マイクロホンとは、第１マイクロホンおよび第２マイクロホンと雑音源との距離に対する、第１マイクロホンと第２マイクロホンとの距離の比率が、所定値以下になる位置に配置される。 Also, the first microphone and the second microphone are arranged at positions where the ratio of the distance between the first microphone and the second microphone to the distance between the first microphone and the second microphone and the noise source is equal to or less than a predetermined value. be.

以上のように、本実施形態の音響特性計測システムによれば、測定対象物の周囲から雑音が到来する生産工程においても、雑音が含まれない測定対象音を容易に取り出すことができるため、製品の良否判定を高精度化することができる。すなわち、本実施形態の音響特性計測システムによれば、検査対象音から雑音を除去することにより、生産工程における製品の音声検査を高精度化することができる。 As described above, according to the acoustic characteristic measurement system of this embodiment, even in the production process where noise comes from the surroundings of the object to be measured, it is possible to easily extract the sound to be measured that does not contain noise. It is possible to improve the accuracy of the quality judgment of the. That is, according to the acoustic characteristic measurement system of the present embodiment, by removing noise from the sound to be tested, it is possible to improve the accuracy of the sound test of the product in the production process.

（ハードウェア）
ここで、本発明の各実施形態に係る音響特性計測装置の処理を実行するハードウェア構成について、図１２の情報処理装置９０を一例として挙げて説明する。なお、図１２の情報処理装置９０は、各実施形態の音響特性計測装置の処理を実行するための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。 (hardware)
Here, the hardware configuration for executing the processing of the acoustic characteristic measuring device according to each embodiment of the present invention will be described by taking the information processing device 90 of FIG. 12 as an example. Note that the information processing device 90 of FIG. 12 is a configuration example for executing processing of the acoustic characteristic measuring device of each embodiment, and does not limit the scope of the present invention.

図１２のように、情報処理装置９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６を備える。図１２においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略して表記する。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、および通信インターフェース９６は、バス９９を介して互いにデータ通信可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。 As shown in FIG. 12, an information processing device 90 includes a processor 91 , a main memory device 92 , an auxiliary memory device 93 , an input/output interface 95 and a communication interface 96 . In FIG. 12, the interface is abbreviated as I/F (Interface). Processor 91 , main storage device 92 , auxiliary storage device 93 , input/output interface 95 , and communication interface 96 are connected to each other via bus 99 so as to enable data communication. Also, the processor 91 , the main storage device 92 , the auxiliary storage device 93 and the input/output interface 95 are connected to a network such as the Internet or an intranet via a communication interface 96 .

プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、情報処理装置９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る音響特性計測装置による処理を実行する。 The processor 91 expands a program stored in the auxiliary storage device 93 or the like into the main storage device 92 and executes the expanded program. In this embodiment, a configuration using a software program installed in the information processing device 90 may be used. The processor 91 executes processing by the acoustic characteristic measuring device according to this embodiment.

主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成・追加してもよい。 The main memory 92 has an area in which programs are expanded. The main memory device 92 may be a volatile memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory). Also, a non-volatile memory such as MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) may be configured and added as the main storage device 92 .

補助記憶装置９３は、種々のデータを記憶する。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、種々のデータを主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。 The auxiliary storage device 93 stores various data. The auxiliary storage device 93 is configured by a local disk such as a hard disk or flash memory. It should be noted that it is possible to store various data in the main storage device 92 and omit the auxiliary storage device 93 .

入出力インターフェース９５は、情報処理装置９０と周辺機器とを接続するためのインターフェースである。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークを通じて、外部のシステムや装置に接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。 The input/output interface 95 is an interface for connecting the information processing device 90 and peripheral devices. A communication interface 96 is an interface for connecting to an external system or device through a network such as the Internet or an intranet based on standards and specifications. The input/output interface 95 and the communication interface 96 may be shared as an interface for connecting with external devices.

情報処理装置９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続するように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ通信は、入出力インターフェース９５に仲介させればよい。 The information processing apparatus 90 may be configured to connect input devices such as a keyboard, mouse, and touch panel as necessary. These input devices are used to enter information and settings. Note that when a touch panel is used as an input device, the display screen of the display device may also serve as an interface of the input device. Data communication between the processor 91 and the input device may be mediated by the input/output interface 95 .

また、情報処理装置９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、情報処理装置９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース９５を介して情報処理装置９０に接続すればよい。 Further, the information processing device 90 may be equipped with a display device for displaying information. When a display device is provided, the information processing device 90 is preferably provided with a display control device (not shown) for controlling the display of the display device. The display device may be connected to the information processing device 90 via the input/output interface 95 .

また、情報処理装置９０には、必要に応じて、ディスクドライブを備え付けてもよい。ディスクドライブは、バス９９に接続される。ディスクドライブは、プロセッサ９１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出し、情報処理装置９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体で実現できる。また、記録媒体は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやＳＤ（Secure Digital）カードなどの半導体記録媒体や、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、その他の記録媒体によって実現してもよい。 Further, the information processing device 90 may be equipped with a disk drive, if necessary. Disk drives are connected to bus 99 . Between the processor 91 and a recording medium (program recording medium) not shown, the disk drive mediates reading of data programs from the recording medium and writing of processing results of the information processing device 90 to the recording medium. The recording medium can be implemented by, for example, an optical recording medium such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc). The recording medium may be a semiconductor recording medium such as a USB (Universal Serial Bus) memory or an SD (Secure Digital) card, a magnetic recording medium such as a flexible disk, or other recording medium.

以上が、本発明の各実施形態に係る音響特性計測装置を可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図１２のハードウェア構成は、各実施形態に係る音響特性計測装置の演算処理を実行するためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る音響特性計測装置に関する処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、各実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。 The above is an example of the hardware configuration for enabling the acoustic characteristic measuring device according to each embodiment of the present invention. Note that the hardware configuration of FIG. 12 is an example of the hardware configuration for executing arithmetic processing of the acoustic characteristic measuring device according to each embodiment, and does not limit the scope of the present invention. The scope of the present invention also includes a program that causes a computer to execute processing related to the acoustic characteristic measuring apparatus according to each embodiment. Further, the scope of the present invention also includes a program recording medium on which the program according to each embodiment is recorded.

各実施形態の音響特性計測装置の構成要素は、任意に組み合わせることができる。また、各実施形態の音響特性計測装置の構成要素は、ソフトウェアによって実現してもよいし、回路によって実現してもよい。 The components of the acoustic characteristic measuring device of each embodiment can be combined arbitrarily. Also, the constituent elements of the acoustic characteristic measuring apparatus of each embodiment may be realized by software or by circuits.

以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

１ 音響特性計測システム
１０ 音響特性計測装置
１１ 第１集音信号受信部
１２ 第１フーリエ変換処理部
１３ 第２集音信号受信部
１４ 第２フーリエ変換処理部
１５ 計測制御部
１６ 記憶部
１７ 信号送信部
１００ 計測対象物
１１０ 第１マイクロホン
１２０ 第２マイクロホン 1 acoustic property measuring system 10 acoustic property measuring device 11 first collected sound signal receiver 12 first Fourier transform processor 13 second collected sound signal receiver 14 second Fourier transform processor 15 measurement controller 16 storage 17 signal transmission Section 100 Measurement Object 110 First Microphone 120 Second Microphone

Claims (7)

測定対象物に向けて配置され、集音した音波を第１集音信号に変換して出力する無指向性の第１マイクロホンと、
前記測定対象物に向けて配置され、集音した音波を第２集音信号に変換して出力する指向性の第２マイクロホンと、
前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンのそれぞれから前記第１集音信号および前記第２集音信号を受信し、受信した前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれをフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成し、生成した前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを記憶する音響特性計測装置とを備え、
前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンは、
前記測定対象物と前記第１マイクロホンと前記第２マイクロホンとの位置関係が一定になるように配置され、
前記音響特性計測装置は、
第１準備段階において、前記測定対象物が発生させた雑音を含まない測定対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを記録し、
第２準備段階において、前記測定対象音を含まない雑音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを記録し、
検査段階において、前記第１準備段階および前記第２準備段階で記録された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを用いて、前記測定対象音に基づいて生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルに含まれる前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンのそれぞれと前記測定対象音との間の音波の伝達特性と、前記雑音に基づいて生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルに含まれる前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンのそれぞれと前記雑音の雑音源との間の音波の伝達特性とに基づいて、検査対象の検査対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成される前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルから前記測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出し、抽出した前記測定対象音信号を出力する音響特性計測システム。 an omnidirectional first microphone that is arranged toward the object to be measured and that converts the collected sound wave into a first collected sound signal and outputs the first collected sound signal;
a directional second microphone that is arranged toward the object to be measured and that converts collected sound waves into a second collected sound signal and outputs the second collected sound signal;
receiving the first collected sound signal and the second collected sound signal from the first microphone and the second microphone, respectively, and Fourier transforming each of the received first collected sound signal and the second collected sound signal; an acoustic characteristic measuring device that generates a first frequency spectrum and a second frequency spectrum by, and stores the generated first frequency spectrum and the second frequency spectrum,
The first microphone and the second microphone are
arranged so that the positional relationship between the measurement object, the first microphone, and the second microphone is constant;
The acoustic characteristic measuring device is
In the first preparation stage, the first frequency spectrum and the recording a second frequency spectrum;
In a second preparation step, recording the first frequency spectrum and the second frequency spectrum respectively generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on noise not including the sound to be measured. ,
In the inspection stage, using the first frequency spectrum and the second frequency spectrum recorded in the first preparation stage and the second preparation stage, the first frequency spectrum generated based on the sound to be measured and transmission characteristics of sound waves between each of the first microphone and the second microphone included in the second frequency spectrum and the sound to be measured; and the first frequency spectrum and the first frequency spectrum generated based on the noise. said first collection of sounds to be tested based on transfer characteristics of sound waves between each of said first microphone and said second microphone contained in two frequency spectra and a noise source of said noise; A sound signal to be measured based on the sound to be measured is extracted from the first frequency spectrum and the second frequency spectrum generated from the sound signal and the second collected sound signal, respectively, and the extracted sound signal to be measured is Acoustic characteristic measurement system for output. 前記音響特性計測装置には、
前記検査対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号から前記測定対象音信号を抽出するよりも以前の前記第１準備段階において、前記雑音を含まない前記測定対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号から生成された、前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルが記憶される請求項１に記載の音響特性計測システム。 The acoustic characteristic measuring device includes:
In the first preparation stage prior to extracting the measurement target sound signal from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the inspection target sound, the measurement target sound that does not contain the noise 2. The acoustic characteristic measurement system according to claim 1 , wherein the first frequency spectrum and the second frequency spectrum generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the acoustic characteristic measurement system are stored. 前記音響特性計測装置には、
前記検査対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号から前記測定対象音信号を抽出するよりも以前の前記第２準備段階において、前記測定対象音を含まない前記雑音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号から生成された、前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルが記憶される請求項２に記載の音響特性計測システム。 The acoustic characteristic measuring device includes:
In the second preparation stage prior to extracting the measurement target sound signal from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on the inspection target sound, the noise not including the measurement target sound 3. The acoustic characteristic measurement system according to claim 2 , wherein the first frequency spectrum and the second frequency spectrum generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal are stored. 前記音響特性計測装置は、
前記第１マイクロホンから前記第１集音信号を受信する第１集音信号受信部と、
前記第１集音信号受信部によって受信される前記第１集音信号をフーリエ変換して前記第１周波数スペクトルを生成する第１フーリエ変換部と、
前記第２マイクロホンから前記第２集音信号を受信する第２集音信号受信部と、
前記第２集音信号受信部によって受信される前記第２集音信号をフーリエ変換して前記第２周波数スペクトルを生成する第２フーリエ変換部と、
前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルが記憶される記憶部と、
前記第１フーリエ変換部から前記第１周波数スペクトルを取得するとともに、前記第２フーリエ変換部から前記第２周波数スペクトルを取得し、取得した前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを前記記憶部に記憶させる計測制御部とを有し、
前記計測制御部は、
前記第１準備段階および前記第２準備段階において取得される前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルは前記記憶部に記憶させ、
検査段階において取得される前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルからは、前記第１準備段階および前記第２準備段階において取得された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを用いて前記測定対象音に基づいた前記測定対象音信号を抽出する請求項３に記載の音響特性計測システム。 The acoustic characteristic measuring device is
a first collected sound signal receiving unit that receives the first collected sound signal from the first microphone;
a first Fourier transform unit that Fourier transforms the first collected sound signal received by the first collected sound signal receiving unit to generate the first frequency spectrum;
a second collected sound signal receiving unit that receives the second collected sound signal from the second microphone;
a second Fourier transform unit that Fourier transforms the second collected sound signal received by the second collected sound signal receiving unit to generate the second frequency spectrum;
a storage unit in which the first frequency spectrum and the second frequency spectrum are stored;
Acquiring the first frequency spectrum from the first Fourier transform unit, acquiring the second frequency spectrum from the second Fourier transform unit, storing the acquired first frequency spectrum and the second frequency spectrum in the storage unit and a measurement control unit that stores the
The measurement control unit
storing the first frequency spectrum and the second frequency spectrum acquired in the first preparation step and the second preparation step in the storage unit;
From the first frequency spectrum and the second frequency spectrum acquired in the inspection stage, using the first frequency spectrum and the second frequency spectrum acquired in the first preparation stage and the second preparation stage, the 4. The acoustic characteristic measurement system according to claim 3 , wherein the sound signal to be measured is extracted based on the sound to be measured. 前記第１マイクロホンと前記第２マイクロホンとは、
前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンと前記雑音の雑音源との距離に対する、前記第１マイクロホンと前記第２マイクロホンとの距離の比率が、所定値以下になる位置に配置される請求項１乃至４のいずれか一項に記載の音響特性計測システム。 The first microphone and the second microphone are
1 to 5, wherein the ratio of the distance between the first microphone and the second microphone to the distance between the first microphone and the second microphone and the noise source of the noise is a predetermined value or less. 5. The acoustic property measurement system according to any one of 4 . 雑音源からの雑音と測定対象物から発生する測定対象音とを含む検査対象音を検査する音響特性計測方法であって、
前記測定対象物に向けて配置された無指向性の第１マイクロホンと、前記測定対象物に向けて配置された指向性の第２マイクロホンと、前記測定対象物とが一定の位置関係で配置された状態で、
前記第１マイクロホンが集音した音波から変換される第１集音信号を受信し、
前記第２マイクロホンが集音した音波から変換される第２集音信号を受信し、
受信した前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれをフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成し、
第１準備段階において、前記測定対象物が発生させた雑音を含まない測定対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを記録し、
第２準備段階において、前記測定対象音を含まない雑音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを記憶し、
前記検査対象音を検査する検査段階においては、前記第１準備段階および前記第２準備段階に記憶した前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを用いて、前記測定対象音に基づいて生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルに含まれる前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンのそれぞれと前記測定対象音との間の音波の伝達特性と、前記雑音に基づいて生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルに含まれる前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンのそれぞれと前記雑音の雑音源との間の音波の伝達特性とに基づいて、検査対象の前記検査対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成した前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルから、前記測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する音響特性計測方法。 An acoustic characteristic measuring method for inspecting a sound to be inspected including noise from a noise source and a sound to be inspected generated from an object to be measured,
A first omnidirectional microphone arranged toward the object to be measured, a second directional microphone arranged toward the object to be measured, and the object to be measured are arranged in a fixed positional relationship. in the state of
receiving a first collected sound signal converted from a sound wave collected by the first microphone;
receiving a second collected sound signal converted from a sound wave collected by the second microphone;
generating a first frequency spectrum and a second frequency spectrum by Fourier transforming each of the received first sound collection signal and the second sound collection signal;
In the first preparation stage, the first frequency spectrum and the recording a second frequency spectrum;
In a second preparation step, storing the first frequency spectrum and the second frequency spectrum generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on noise not including the sound to be measured, respectively. ,
In the inspection step of inspecting the sound to be inspected, using the first frequency spectrum and the second frequency spectrum stored in the first preparation step and the second preparation step, generated based on the sound to be measured transmission characteristics of sound waves between the sound to be measured and the first microphone and the second microphone included in the first frequency spectrum and the second frequency spectrum, respectively, and the noise generated based on the noise Based on transfer characteristics of sound waves between the noise source of the noise and each of the first microphone and the second microphone included in the first frequency spectrum and the second frequency spectrum, the test target sound of the test target Acoustic characteristics for extracting a measurement target sound signal based on the measurement target sound from the first frequency spectrum and the second frequency spectrum respectively generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on measurement method. 雑音源からの雑音と測定対象物から発生する測定対象音とを含む検査対象音を検査するためのプログラムであって、
前記測定対象物に向けて配置された無指向性の第１マイクロホンと、前記測定対象物に向けて配置された指向性の第２マイクロホンと、前記測定対象物とが一定の位置関係で配置された状態で、
前記第１マイクロホンが集音した音波から変換される第１集音信号を受信する処理と、
前記第２マイクロホンが集音した音波から変換される第２集音信号を受信する処理と、
受信した前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれをフーリエ変換することによって第１周波数スペクトルおよび第２周波数スペクトルを生成する処理と、
第１準備段階において、前記測定対象物が発生させた雑音を含まない測定対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを記録する処理と、
第２準備段階において、前記測定対象音を含まない雑音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを記憶する処理と、
前記検査対象音を検査する検査段階においては、前記第１準備段階および前記第２準備段階に記憶した前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルを用いて、前記測定対象音に基づいて生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルに含まれる前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンのそれぞれと前記測定対象音との間の音波の伝達特性と、前記雑音に基づいて生成された前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルに含まれる前記第１マイクロホンおよび前記第２マイクロホンのそれぞれと前記雑音の雑音源との間の音波の伝達特性とに基づいて、検査対象の前記検査対象音に基づいた前記第１集音信号および前記第２集音信号のそれぞれから生成した前記第１周波数スペクトルおよび前記第２周波数スペクトルから、前記測定対象音に基づいた測定対象音信号を抽出する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。 A program for inspecting a sound to be inspected including noise from a noise source and a sound to be inspected generated from an object to be measured,
A first omnidirectional microphone arranged toward the object to be measured, a second directional microphone arranged toward the object to be measured, and the object to be measured are arranged in a fixed positional relationship. in the state of
a process of receiving a first collected sound signal converted from a sound wave collected by the first microphone;
a process of receiving a second collected sound signal converted from a sound wave collected by the second microphone;
a process of generating a first frequency spectrum and a second frequency spectrum by Fourier transforming each of the received first sound collection signal and the second sound collection signal;
In the first preparation stage, the first frequency spectrum and the a process of recording a second frequency spectrum;
In a second preparation step, storing the first frequency spectrum and the second frequency spectrum respectively generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on noise not including the sound to be measured. processing;
In the inspection step of inspecting the sound to be inspected, using the first frequency spectrum and the second frequency spectrum stored in the first preparation step and the second preparation step, generated based on the sound to be measured transmission characteristics of sound waves between the sound to be measured and the first microphone and the second microphone included in the first frequency spectrum and the second frequency spectrum, respectively, and the noise generated based on the noise Based on transfer characteristics of sound waves between the noise source of the noise and each of the first microphone and the second microphone included in the first frequency spectrum and the second frequency spectrum, the test target sound of the test target a process of extracting a sound signal to be measured based on the sound to be measured from the first frequency spectrum and the second frequency spectrum respectively generated from the first collected sound signal and the second collected sound signal based on A program that makes a computer run
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