JPH10253442A - 音質評価装置および音質評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音の構成音の中で音量は小さくても耳障り
な音として認識される高周波ランダムノイズを評価する
装置において、音の評価を精度良くし、心理的なうるさ
さとの対応を容易にすることを目的とする。 【解決手段】 評価対象音取得手段１にて取得した騒音
は周波数領域抽出手段２にて高周波ランダムノイズが分
布する周波数領域のデータにされ、周波数分析手段３に
て周波数分析される。次に、評価精度を上げるために衝
撃音除去手段４にて純音成分をあらかじめ除去してか
ら、近似演算手段５において、周波数軸における周波数
分析波形を直線によって近似し、そこで得られた領域の
音を物理量算出手段７にて評価する。また、直線によっ
て近似された周波数分析波形を人工音作成手段６によっ
て再現し、その周波数分析波形を評価することにより、
他の構成音の影響を受けずに、高周波ランダムノイズを
評価することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音質評価装置および
音質評価方法に関し、特に複写機やプリンタなどのオフ
ィス機器から発生する用紙のこすれによる騒音の音質を
評価する音質評価装置および音質評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境へのやさしさの観点から、騒
音問題への関心が高まってきており、オフィス機器に対
しても騒音低減の要望が高まってきている。従来、騒音
のうるささを評価する方法として、等価騒音レベル（Ｊ
ＩＳ Ｚ８７３１）が一般的に用いられている。しかし
ながら、等価騒音レベルは、複写機やプリンタなどのオ
フィス機器から発生する騒音の心理的なうるささとの相
関があまり良くないことが知られている。

【０００３】これは、人が騒音のうるささを評価する場
合には、騒音全体の大きさで判断しているのではなく、
騒音に含まれている音の種類ごとにうるささを判断して
いるためである。音の種類とは、たとえば低周波の重苦
しい音、高周波の甲高い音、衝撃的に発生する音などで
ある。そこで、従来では、自動車の室内騒音や空調機騒
音のような音色の単調なものに対しては、いくつかの音
質評価方法が提案されている。

【０００４】しかし、複写機やプリンタなどのオフィス
機器から発生する騒音は、機構の複雑さから、多くの音
色の騒音によって構成されており、一つの物理量では評
価が困難である。そこで、いろいろな音色の騒音が重な
り合っている中から、それらを分解して、個々の音の心
理的なうるささと合った評価尺度を求めることが必要で
ある。

【０００５】そこで、代表的な複写機やプリンタの騒音
を分析し、これらの騒音を構成している個々の構成音を
聴覚的に認識できる音色で分類し、擬音による表現で抽
出した。ここで抽出された音は、ファンなどの排気によ
る空力音で構成される低周波のランダムノイズである
「ゴー音」、用紙のこすれによる高周波のランダムノイ
ズである「シャー音」、原稿読み取りのスキャナの移動
による瞬間的に発生する純音の「ウィン音」、スキャナ
モータなどの高速回転や電磁波による純音の「キーン
音」、駆動系のうなりによる近接する複数の純音からな
る「ウォンウォン音」、用紙の搬送系による衝撃音であ
る「カチャ音」の六つである。これらの構成音を図を用
いて以下に説明する。

【０００６】図８は異なる機種の複写機やプリンタの動
作中の代表的な騒音波形を示した図であって、（Ａ）お
よび（Ｂ）は時間軸における音圧レベルの変化を示した
ものであり、（Ｃ）は周波数軸における音圧レベルの分
布を示している。

【０００７】擬音により表現した構成音において、ゴー
音は、図８（Ｃ）において斜線で示した約１００Ｈｚ〜
５ｋＨｚの周波数領域に分布している音であり、聴覚的
には低周波の重苦しい音として感じる音である。シャー
音は、図８（Ｃ）において網かけで示した約５ｋＨｚ以
上の周波数領域に分布している音で、ゴー音と比較して
音圧レベルは小さいものの認識しやすく、耳障りに感じ
る音である。ウィン音は、図８（Ａ）において網かけで
示した周期的に発生する部分の音であり、発生している
時間は短いが、瞬間的な音圧レベルは大きい。キーン音
は、図８（Ｃ）において星印で示した連続的に発生する
純音であり、周囲の周波数成分の音圧レベルに対して大
きく突出しているときに認識しやすい音である。ウォン
ウォン音は、図８（Ｂ）において斜線で示した部分の音
であり、音圧レベルの振幅変調波であって、低周波のう
なりとして認識される音である。そして、カチャ音は、
図８（Ａ）および（Ｂ）において丸で囲んだ部分で瞬間
的な音圧レベルのピークを持つ衝撃音であり、瞬間的な
音圧レベルの変化が大きいことから認識しやすい音であ
る。

【０００８】本発明は、これら構成音の中のシャー音の
抽出および評価に関するものである。複写機やプリンタ
にとって、用紙の移動によるこすれは必ず起こる現象で
あり、用紙のこすれに起因するシャー音は複写機やプリ
ンタなどのオフィス機器を設置している場所では必ず耳
にする音である。特に、深夜や静かな事務所などでプリ
ント作業をしている際には、シャー音のような高周波の
ランダム音は音量としては小さくても認識され易い音で
あり、耳障りであるとか不快で仕事にならない等といっ
た苦情も多く聞かれ、シャー音のみの心理的なうるささ
を精度良く評価する必要が出てきている。このような音
を評価するためのものとして、たとえば特開平８−２９
７０４８号公報に記載のものがある。

【０００９】特開平８−２９７０４８号公報に記載の評
価方法では、周波数帯域フィルタで所定の周波数成分だ
けを抽出し、その抽出波形から所定音圧以下の範囲の音
で構成されている騒音を評価するようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、シャー音は広
帯域に分布するランダム音であり、しかも、複写機やプ
リンタの騒音には、別の回転系による純音や用紙の搬送
系の衝突音などの騒音も多く含まれているので、特開平
８−２９７０４８号公報に記載のフィルタを用い、シャ
ー音を抽出することによりシャー音のうるささを評価し
ようとしても、常に他の音の影響を強く受けてしまい、
シャー音のみが心理的なうるささに与える影響を調べる
ことができない、という問題点があった。

【００１１】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、多くの音色の音によって構成されている騒音
から、シャー音以外の影響を除去し、シャー音のみの評
価を可能とする音質評価装置および音質評価方法を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では上記問題を解
決するために、騒音を構成している構成音の中で音量は
小さくても耳障りな音として認識される高周波ランダム
ノイズを評価する音質評価装置において、評価対象とす
る音を採取して電気信号に変換する評価対象音取得手段
と、前記電気信号を周波数分析する周波数分析手段と、
前記周波数分析手段により周波数分析したときの周波数
と音圧レベルとの関係を周波数軸に対して直線で近似す
る近似演算手段と、直線で近似された周波数特性から前
記高周波ランダムノイズの物理量を算出する物理量算出
手段とを備えていることを特徴とする音質評価装置が提
供される。

【００１３】このような音質評価装置によれば、評価対
象音取得手段が採取した音を周波数分析手段にて周波数
分析し、近似演算手段により周波数と音圧レベルとの関
係を周波数軸に対して直線で近似し、そこで得られた領
域の高周波ランダムノイズに対応する騒音を物理量算出
手段にて評価することにより、音量は小さくても耳障り
な騒音のみが評価され、純音などの音は直線で近似され
ることで影響を受けることが少なく、心理的なうるささ
との対応も容易になる。

【００１４】また、本発明によれば、騒音を構成してい
る構成音の中で音量は小さくても耳障りな音として認識
される高周波ランダムノイズを評価する音質評価方法に
おいて、評価対象とする音を採取して電気信号に変換
し、前記電気信号を周波数分析し、周波数分析したとき
の周波数と音圧レベルとの関係を周波数軸に対して直線
で近似した領域を算出し、直線で近似された領域の周波
数特性から音の物理量を算出することからなる音質評価
方法が提供される。

【００１５】この音質評価方法では、評価対象の音を周
波数分析し、このときの周波数と音圧レベルとの関係を
周波数軸に対して直線で近似することにより、音圧レベ
ルが突出した純音などの影響の少ない高周波ランダムノ
イズに対応した音の特性が得られ、この音の特性を評価
するようにした。これにより、音量は小さくても耳障り
な音として認識される高周波ランダムノイズみが評価さ
れることになり、心理的なうるささとの対応も容易にな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明するが、まず、本発明の概略について説
明する。

【００１７】図１は本発明の原理的な構成を示す図であ
る。本発明の音質評価装置は、特に、騒音の中で用紙の
こすれによる高周波のランダムノイズを評価するもので
あって、評価対象の騒音を取得する評価対象音取得手段
１と、取得した騒音の高周波の周波数領域を抽出する周
波数領域抽出手段２と、抽出した周波数領域の騒音を周
波数分析する周波数分析手段３と、周波数分析されたデ
ータから衝撃音を除去する衝撃音除去手段４と、高周波
ランダムノイズの周波数波形を直線で近似する近似演算
手段５と、近似演算手段５にて近似された直線からなる
周波数特性の音を人工的に再現する人工音作成手段６
と、人工的に作られた音を評価する物理量算出手段７と
から構成されている。

【００１８】上記構成の音質評価装置によれば、まず、
評価対象音取得手段１が評価対象とする音を採取して電
気信号に変換する。次に、評価対象音取得手段１にて得
られた電気信号から周波数領域抽出手段２にて用紙のこ
すれによる高周波のランダムノイズが分布する周波数領
域のデータが抽出され、周波数分析手段３にて周波数分
析される。周波数分析されたデータは衝撃音除去手段４
にてこのデータに含まれている衝撃音が除去され、近似
演算手段５に入力される。近似演算手段５では、周波数
と音圧レベルとの関係を周波数軸に対して直線で近似す
る。これにより、騒音に多く含まれている純音などの影
響のない、用紙のこすれによる高周波のランダムノイズ
の周波数波形における特徴が、近似直線により高い精度
で求められることになる。次に、近似演算手段５で得ら
れた近似直線の領域の周波数特性を有する音が人工音作
成手段６により作成される。物理量算出手段７は人工音
作成手段６で作成された人工音に対して物理量を算出す
る。これにより、物理量の算出は騒音の他の構成音であ
る余分な騒音成分を含まない音を対象としているので、
算出結果は心理的なうるささとほぼ対応したものとな
る。

【００１９】次に、本発明の実施の形態を、複写機およ
びプリンタが発生する騒音の評価に適用した場合を例に
して説明する。図２は本発明の音質評価装置の構成を示
すブロック図である。この図２において、評価対象音を
取得する部分は、評価対象音を電気信号に変換するマイ
クロホン１１と、このマイクロホン１１から出力された
アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（analog
-to-digital ）変換器１２と、変換されたデジタル信号
を記憶するデータ記憶器１３とから構成される。この構
成例では、Ａ／Ｄ変換器１２によりマイクロホン１１か
らのアナログの音をデジタル信号に変換している。これ
は、音の信号をデジタル信号にすることで、測定したデ
ータの品質が一定に保たれるためにデータの信頼性が増
し、このデジタル信号から周波数と音圧レベルの関係を
近似していることで、近似演算の精度が向上するからで
ある。データ記憶器１３は、たとえばＤＡＴ（Digital
Audio Tape）、ＭＤ（Mini Disc ）、パーソナルコンピ
ュータのハードディスクなどで構成することができる。
データ記憶器１３の出力は特徴量算出装置１４の入力に
接続される。

【００２０】特徴量算出装置１４は、データ記憶器１３
からのデジタル信号を受けてシャー音の分布する周波数
領域のデータを抽出する周波数フィルタ１４１と、抽出
されたデータの周波数分析を行う周波数分析部１４２
と、この周波数分析部１４２の出力データのピーク波形
を検出するピーク検出部１４３と、このピーク検出部１
４３にて検出されなかったデータを選択するデータ選択
部１４４と、このデータ選択部１４４にて選択されたデ
ータを受けて近似演算を行う近似演算部１４５と、この
近似演算部１４５で得られた直線の出力データをもとに
人工的に音を作成する人工音作成部１４６と、この人工
音作成部１４６から出力された人工音を受けて物理量を
算出する物理量算出部１４７とから構成されている。

【００２１】ここで、周波数フィルタ１４１は５ｋＨｚ
〜１８ｋＨｚの周波数領域のデータを取り出すためのも
ので、たとえばバンドパスフィルタによって構成され
る。シャー音の特徴抽出の周波数領域を５ｋＨｚ以上と
したのは、次の理由による。すなわち、代表的な複写機
やプリンタでは、その騒音の分析の結果、騒音の構成音
の中のシャー音は、おおよそ５ｋＨｚ以上の周波数領域
に分布していることが分かっているためである。さら
に、近似の領域をあらかじめ約５ｋＨｚ以上に固定して
おくことにより、演算量が少なくなるので、効率の良い
近似演算が可能になる。

【００２２】ピーク検出部１４３およびデータ選択部１
４４は、瞬間的な音圧レベルのピークを持った純音成分
を除去する機能を有する。前述の通り、複写機やプリン
タから発生する騒音には、キーン音やウォンウォン音な
どの純音成分が多く含まれていることが分かっている。
これらの純音成分を持つ周波数の音圧レベルは、隣接す
る周波数の音圧レベルに対して大きいところでは４０ｄ
Ｂ以上突出している。したがって、純音成分を含んだま
までは、純音の影響が大きすぎて、シャー音のみの特徴
を抽出することが困難である。そこで、ピーク検出部１
４３によってピークを持つ周波数を検出し、データ選択
部１４４でピークを持たない周波数のデータのみを選択
し、このピークを持たない周波数のデータを用いて直線
近似をするようにしている。これにより、一層精度の良
い近似を可能にしている。

【００２３】ここで、ピーク検出部１４３はコンピュー
タによる演算装置によって構成することができ、ピーク
を持つ純音成分か否かを見極めるためにたとえば次のよ
うな演算を行う。すなわち、周波数分析部１４２によっ
て求められた分析結果を取り込み、隣接する周波数から
その音圧レベルの変化量を計算し、その変化量があるし
きい値を超えた場合にピークがあると判断する、という
演算を行う。

【００２４】また、データ選択部１４４もコンピュータ
による演算装置によって構成することができ、たとえば
次のような演算を行う。すなわち、ピーク検出部１４３
によって求められたデータを取り込んで、ピークと判断
された周波数の音圧レベルをゼロとするような演算を行
う。

【００２５】次に、近似演算部１４５はコンピュータに
よる演算装置によって構成することができ、たとえば次
のような演算を行う。すなわち、近似演算部１４５はデ
ータ選択部１４４によって選択されたデータを取り込
み、約５ｋＨｚ〜１８ｋＨｚの周波数領域にて、周波数
分析結果を回帰分析することにより、近似直線を求めて
いる。

【００２６】人工音作成部１４６は、近似演算部１４５
により求められた近似直線をもとに、その直線で近似さ
れた周波数分布を有する人工的な音を作成する。後続す
る物理量算出部１４７では、この人工音に対して、音の
特徴量を算出する。これは、複写機やプリンタの実機音
を用いて、たとえば等価騒音レベルやラウドネスレベル
などの物理量を測定する場合には、シャー音のみの結果
ではなく、純音などの影響を強く受けた結果になってし
まうためである。ここで、人工音作成部１４６は、たと
えば広帯域ランダムノイズの作成機能、近似直線を再現
するための周波数フィルタの作成、周波数フィルタ機
能、および全体の音量調整機能を有する音響解析装置に
よって構成される。

【００２７】そして、人工音作成部１４６にて作成され
た人工音から音の特徴量を算出する物理量算出部１４７
は、算出しようとする特徴量に応じて種々の装置を使用
することができる。たとえば、音の大きさを求める場合
には、物理量算出部１４７として騒音計が用いられる。
また、音の周波数軸による特徴を求めるという場合に
は、物理量算出部１４７として、周波数分析器などの信
号分析器が用いるられる。さらに、時間軸波形や周波数
波形上での編集および等価騒音レベルやラウドネスレベ
ルなどの物理量の計算などを行う場合には、コンピュー
タ上で動作する音響解析装置が用いられる。

【００２８】次に、図３を参照して、上記構成を有する
音質評価装置の処理の流れについて説明する。図３は音
質評価装置の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、複写機やプリンタから発生する騒音はマイクロホ
ン１１によって騒音信号として電気信号に変換される
（ステップＳ１）。電気信号に変換された騒音信号はＡ
／Ｄ変換器１２によってデジタル信号に変換され（ステ
ップＳ２）、データ記憶器１３に収容される（ステップ
Ｓ３）。ここで、電気信号をデジタル信号に変換してお
くことにより、周波数と音圧レベルとの関係はデジタル
信号から近似されることになり、データの信頼性が向上
し、周波数波形における特徴が精度高く求められる。そ
して、デジタル信号に変換された騒音信号は、特徴量算
出装置１４によって特徴が分析され、さまざまな物理量
が算出されることになる。

【００２９】特徴量算出装置１４において、まず、デー
タ記憶器１３から供給された騒音信号は周波数フィルタ
１４１を経て、シャー音の特徴抽出に必要な５ｋ〜１８
ｋＨｚの周波数成分が抽出され（ステップＳ４）、周波
数分析部１４２にて周波数分析され、周波数と音圧レベ
ルとのデータにされる（ステップＳ５）。５ｋ〜１８ｋ
Ｈｚの周波数範囲は、いくつかの複写機およびプリンタ
の騒音を分析した結果から求めたものである。

【００３０】周波数分析されたデータは、ピーク検出部
１４３に送られ、周囲の周波数との音圧レベルの比較を
行い、音圧レベルの突出量を求める（ステップＳ６）。
次いで、データ選択部１４４において、突出量がしきい
値以下のデータだけを取り出して、周波数波形にピーク
を持つ純音の周波数成分を削除する（ステップＳ７）。
このように、ピーク検出部１４３およびデータ選択部１
４４は、対象の周波数の音圧レベルと隣の周波数の音圧
レベルとの音圧レベル差を求め、この音圧レベル差があ
るしきい値を超えたものを純音と判断して、そのデータ
を削除するようにしている。しきい値の決め方として
は、音響解析ソフトなどを用いて作成した広帯域ランダ
ム音であるホワイトノイズの分析結果を参考にした。

【００３１】図４はホワイトノイズの周波数分析結果を
示す図である。このホワイトノイズの周波数分析結果か
ら、この波形で隣同士の周波数における音圧レベルの差
を計算したところ、最大で２．４ｄＢであった。そこ
で、本実施の形態では、純音でないものを純音と検出さ
れてしまわないように、しきい値を２．４ｄＢよりも大
きな３ｄＢと設定し、隣同士の周波数における音圧レベ
ルの差が３ｄＢ以上であるものを純音と見做した。な
お、周波数分析において、ある周波数の値が分析の周波
数幅の関係で二つの周波数に分かれてしまうことも考慮
して、二つ前の周波数における音圧レベルとの差が５ｄ
Ｂ以上であるものも純音とした。

【００３２】この方法で純音成分のあまり含まれていな
い機種と、純音成分が含まれている機種の２機種につい
て周波数フィルタ１４１を通った５ｋＨｚ〜１８ｋＨｚ
の騒音を分析した例を図５に示す。

【００３３】図５はデータの取り扱いを説明するための
図であって、（Ａ）は純音成分の少ない機種、（Ｂ）は
純音成分が含まれている機種についての近似演算に用い
るデータを示している。図５（Ａ）、（Ｂ）において、
実線は実際の機種の周波数分析結果である。これらにつ
いて、前述のピーク検出部１４３およびデータ選択部１
４４を用いて、純音データを除去したものが「●」で示
してあり、近似計算に用いられるデータである。このデ
ータから、それぞれ、純音のピークがおおむね除去され
ていることが分かる。

【００３４】この「●」で示したデータのみが近似演算
部１４５に入力され、そのデータのみから、近似直線を
回帰分析によって近似直線の傾きと切片とが求められる
（ステップＳ８）。なお、近似演算部１４５によって求
めた近似線を図５（Ａ）、（Ｂ）において点線で示し
た。このようにして近似演算部１４５により求められた
５ｋ〜１８ｋＨｚの周波数領域における近似結果を図６
に示す。

【００３５】図６は周波数と音圧レベルとの近似結果を
示す図であって、（Ａ）はシャー音が大きく純音があま
り含まれていない機種、（Ｂ）はシャー音が小さくて大
きく突出した純音を含んでいる機種の近似結果を示して
いる。この図６において、実線は実機の騒音の周波数分
析結果、一点鎖線は実機音の５ｋ〜１８ｋＨｚの領域の
データを純音データを除去せずに用いて求めた近似直線
（通常近似）、点線は５ｋ〜１８ｋＨｚのデータから純
音データを除去した残りのデータに対して求めた近似直
線である。これらの図より、大きな純音成分を持つ機種
の騒音を実機音のデータから直接近似したものは、図６
（Ｂ）の一点鎖線のように、純音の影響で大きく評価さ
れてしまうが、図６（Ｂ）の点線のように、純音の成分
を除去したデータを用いることによって、より実際のシ
ャー音の大きさを評価できるようになる。

【００３６】次に、近似演算部１４５で求めた近似直線
をもとに、その近似直線の周波数分布を再現する人工音
が作成される（ステップＳ９）。本実施の形態では、元
音としてホワイトノイズを用い、音響解析ソフトを用い
て近似直線の形状を再現するための周波数フィルタを作
成した。そして、作成した周波数フィルタにホワイトノ
イズを入力することにより、その周波数フィルタの出力
にはシャー音に相当する周波数成分のみからなる音が作
成されることになる。そして、このようにして作成され
た人工音は物理量算出部１４７にて直接測定され、シャ
ー音のさまざまな特徴を表わす物理量が算出される（ス
テップＳ１０）。物理量の例としては、近似直線の傾
き、近似直線の特定周波数における音圧レベル、シャー
音のみの等価騒音レベルやラウドネスレベルなどがあ
る。物理量算出部１４７では、シャー音成分のみからな
る人工音を直接測定するので、その算出結果は心理的な
うるささとも対応付けられたものとなる。

【００３７】次に、シャー音の測定結果と心理的なうる
ささとの対応を調べた例を示す。図７は人工音および実
機音の等価騒音レベルの測定結果を示す図である。この
図７において、機種Ａおよび機種Ｂは図６（Ａ）および
（Ｂ）で示したシャー音が大きく純音の少ない機種、お
よびシャー音が小さく、純音の多い機種に対応してい
る。また、図７において、これら２機種に対して、実機
の音に５ｋ〜１８ｋＨｚの通過帯域を有するバンドパス
フィルタを通した音（実機音）、実機音のデータから作
成した人工音（実機近似）、純音成分を除去したデータ
から作成した人工音（純音除去）の３種類の音の等価騒
音レベルの測定結果を示している。

【００３８】図７より、純音成分があまり含まれていな
い機種Ａでは、これら３つの測定結果の差があまり見ら
れない。しかし、純音が多く含まれている機種Ｂでは、
実機音をそのまま測定したものでは純音の影響が大き
く、この機種の例では近似された周波数分布に従って作
成された人工音の等価騒音レベルよりも１０ｄＢＡ以上
大きくなっていることが分かる。これは、実機音のシャ
ー音を直接測定した場合に、純音の影響で１０ｄＢＡ以
上過大評価する危険性があることを示している。また、
純音の成分を除去したデータから近似した人工音はさら
に１ｄＢＡ以上値が小さくなっていることが分かる。こ
れらから、複写機やプリンタの騒音からシャー音のみを
精度良く抽出できていることが分かる。

【００３９】以上、本発明の実施の形態では、近似演算
部はシャー音の分布する５ｋＨｚ以上の周波数領域にお
いて周波数分析結果を回帰分析することにより近似直線
を求めていたが、シャー音が広い周波数領域に平均して
分布している場合には、その周波数領域または全周波数
の領域において、周波数分析結果を回帰分析し、近似直
線を求めるようにしてもよい。

【００４０】近似演算部の入力としては、周波数分析器
によって求められた分析結果を画像信号としてコンピュ
ータに取り込んで、画像信号から各周波数における音圧
レベルを読み取ったデータを使用することができる。ま
た、周波数分析したときの周波数と音圧レベルとの関係
を周波数軸に対して直線で近似する演算として、全周波
数またはシャー音の分布する約５ｋＨｚ以上の領域の平
均値を求めるような演算を行ってもよい。

【００４１】また、上記のピーク検出部では、対象の周
波数の音圧レベルと一つおよび二つ前の周波数の音圧レ
ベルとの差があるしきい値を超えたものを純音と判断し
たが、ある周波数帯域における音圧レベルの平均値とそ
の帯域内の個々の周波数の音圧レベルとを比較し、音圧
レベルと平均値との差があるしきい値を超えた場合にピ
ークがあると判断するようにしたり、周波数における微
分を計算し、上に凸であり、かつ、凸部の開始点から頂
点までの変化量があるしきい値を超えた場合にピークが
あると判断するようにしてもよい。

【００４２】また、上記のデータ選択部では、ピーク検
出部にてピークと判断された周波数の音圧レベルをゼロ
とするようにしたが、ピーク検出部にてピークと判断さ
れた周波数のデータに近似演算に用いないような印を付
けたり、ピークと判断された周波数と音圧レベルのデー
タとを全て削除するようなデータ選択方法を採ってもよ
い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、評価対
象とする音を周波数分析したときの周波数と音圧レベル
の関係を周波数軸に対して直線で近似することにより、
簡単な構成で音量は小さくても耳障りな音として認識さ
れる高周波ランダムノイズの特徴を抽出することが容易
となり、これらの音の心理的なうるささとの対応付けが
可能となることで、心理的なうるささとの対応の良い音
質評価装置および音質評価方法を提供することができ
る。

【００４４】また、評価対象音を周波数分析したときの
周波数と音圧レベルの関係を近似するときに、あらかじ
めピークのデータを除去しておくことにより、複写機や
プリンタに多く含まれている純音成分の影響を取り除い
たシャー音の周波数波形における特徴を精度高く求める
ことが可能となる。

【００４５】また、直線で近似した周波数分布をもとに
人工音を作成し、この作成された人工音に対して、音の
特徴量を算出することにより、衝撃音の影響を除いたさ
まざまな物理量を得ることができ、シャー音のみの心理
的なうるささとの対応付けが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理的な構成を示す図である。

【図２】本発明の音質評価装置の構成を示すブロック図
である。

【図３】音質評価装置の処理の流れを示すフローチャー
トである。

【図４】ホワイトノイズの周波数分析結果を示す図であ
る。

【図５】データの取り扱いを説明するための図であっ
て、（Ａ）は純音成分の少ない機種、（Ｂ）は純音成分
が含まれている機種についての近似演算に用いるデータ
を示している。

【図６】周波数と音圧レベルとの近似結果を示す図であ
って、（Ａ）はシャー音が大きく純音があまり含まれて
いない機種、（Ｂ）はシャー音が小さくて大きく突出し
た純音を含んでいる機種の近似結果を示している。

【図７】人工音および実機音の等価騒音レベルの測定結
果を示す図である。

【図８】異なる機種の複写機やプリンタの動作中の代表
的な騒音波形を示した図であって、（Ａ）および（Ｂ）
は時間軸における音圧レベルの変化を示したものであ
り、（Ｃ）は周波数軸における音圧レベルの分布を示し
ている。

【符号の説明】

１ 評価対象音取得手段 ２ 周波数領域抽出手段 ３ 周波数分析手段 ４ 衝撃音除去手段 ５ 近似演算手段 ６ 人工音作成手段 ７ 物理量算出手段

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音を構成している構成音の中で音量は
   小さくても耳障りな音として認識される高周波ランダム
   ノイズを評価する音質評価装置において、 評価対象とする音を採取して電気信号に変換する評価対
   象音取得手段と、 前記電気信号を周波数分析する周波数分析手段と、 前記周波数分析手段により周波数分析したときの周波数
   と音圧レベルとの関係を周波数軸に対して直線で近似す
   る近似演算手段と、 直線で近似された周波数特性から前記高周波ランダムノ
   イズの物理量を算出する物理量算出手段と、 を備えていることを特徴とする音質評価装置。
2. 【請求項２】 前記高周波ランダムノイズが分布する周
   波数領域を抽出して前記周波数分析手段による周波数分
   析の対象にする周波数領域抽出手段をさらに備えている
   ことを特徴とする請求項１記載の音質評価装置。
3. 【請求項３】 前記周波数領域抽出手段は、周波数と音
   圧レベルとの関係を近似するための周波数領域を略５ｋ
   Ｈｚ以上の領域にしたことを特徴とする請求項２記載の
   音質評価装置。
4. 【請求項４】 周波数分析されたデータから衝撃音を除
   去して前記近似演算手段による近似演算の対象データに
   する衝撃音除去手段をさらに備えていることを特徴とす
   る請求項１記載の音質評価装置。
5. 【請求項５】 前記衝撃音除去手段は、周波数分析され
   たデータから音圧レベルのピークを検出するピーク検出
   手段と、前記ピーク検出手段にて検出されたピークが存
   在する周波数領域を前記近似演算手段による近似演算の
   対象から除く演算対象データ選択手段とを有することを
   特徴とする請求項４記載の音質評価装置。
6. 【請求項６】 前記評価対象音取得手段は、前記電気信
   号をデジタル信号に変換し、変換された前記デジタル信
   号を前記周波数分析手段による周波数分析の対象にする
   デジタル信号変換手段を有していることを特徴とする請
   求項１記載の音質評価装置。
7. 【請求項７】 前記近似演算手段により直線で近似され
   た領域の周波数特性を有する音を人工的に作成し、作成
   された人工音を前記物理量算出手段による音の物理量の
   算出対象にする人工音作成手段をさらに備えていること
   を特徴とする請求項１記載の音質評価装置。
8. 【請求項８】 前記人工音作成手段は、広帯域のランダ
   ムノイズを生成するランダムノイズ生成手段と、前記直
   線で近似された周波数領域の形状を再現し、前記ランダ
   ムノイズ生成手段で生成されたランダムノイズを入力と
   するフィルタ手段とを有することを特徴とする請求項７
   記載の音質評価装置。
9. 【請求項９】 騒音を構成している構成音の中で音量は
   小さくても耳障りな音として認識される高周波ランダム
   ノイズを評価する音質評価方法において、 評価対象とする音を採取して電気信号に変換し、 前記電気信号を周波数分析し、 周波数分析したときの周波数と音圧レベルとの関係を周
   波数軸に対して直線で近似した領域を算出し、 直線で近似された領域の周波数特性から音の物理量を算
   出する、 ことからなる音質評価方法。
10. 【請求項１０】 前記周波数分析するステップの前に、
    前記電気信号から前記高周波ランダムノイズが分布する
    周波数領域を抽出するステップを有することを特徴とす
    る請求項９記載の音質評価方法。
11. 【請求項１１】 前記周波数領域を抽出するステップ
    は、略５ｋＨｚ以上の周波数領域を抽出することを特徴
    とする請求項１０記載の音質評価方法。
12. 【請求項１２】 前記直線で近似した領域を算出するス
    テップの前に、前記周波数と音圧レベルとの関係を表す
    データから衝撃音を除去するステップを有することを特
    徴とする請求項９記載の音質評価方法。
13. 【請求項１３】 前記衝撃音を除去するステップは、前
    記周波数と音圧レベルとの関係を表すデータから音圧レ
    ベルのピークを検出し、検出されたピークが存在する領
    域を近似演算の対象から除くステップからなることを特
    徴とする請求項１２記載の音質評価方法。
14. 【請求項１４】 前記電気信号に変換するステップは、
    採取した電気信号をデジタル信号に変換するステップを
    有することを特徴とする請求項９記載の音質評価方法。
15. 【請求項１５】 前記直線で近似した領域を算出するス
    テップの後に、直線で近似された領域の周波数特性を有
    する音を人工的に作成し、作成された人工音を音の物理
    量の算出対象にするステップを有することを特徴とする
    請求項９記載の音質評価方法。