JP2023115989A - Noise evaluation device, acoustic evaluation device, noise evaluation method, acoustic evaluation method, noise evaluation program and acoustic evaluation program - Google Patents

Noise evaluation device, acoustic evaluation device, noise evaluation method, acoustic evaluation method, noise evaluation program and acoustic evaluation program Download PDF

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Abstract

To provide a noise evaluation device which can more correctly estimate a measurement object sound when noise other than the measurement object sound included in a sound collection signal fluctuates.SOLUTION: A noise evaluation device comprises: a measurement object sound on/off control unit which performs control of repeatedly turning on/off a measurement object sound; a sound collection signal acquisition unit which acquires a sound collection signal including the measurement object sound; a sound collection signal extraction unit which extracts the sound collection signal in the time in which the measurement object sound is turned on/off as the first sound collection signal/second sound collection signal in the time; a frequency spectrum generation unit which generates a first frequency spectrum/second frequency spectrum from the first sound collection signal/second sound collection signal; a fluctuation range determination unit which determines whether or not the fluctuation range of a frequency component of each second frequency spectrum in a prescribed period is equal to or greater or less than a threshold; and a noise frequency spectrum estimation unit which estimates a noise frequency spectrum on the basis of the first frequency spectrum, the second frequency spectrum and the determination result of the fluctuation range determination unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、雑音評価装置等に関する。 The present invention relates to a noise evaluation device and the like.

一般的に、電気製品は電子部品や機構部品・筐体など複数のモジュールによって構成されている。このような電気製品の製造では、モジュールを順に組み立てた後、機能検査及び外観検査によって問題ないことを確認して組立完了となる。 In general, an electric product is composed of a plurality of modules such as electronic parts, mechanical parts, and housings. In the manufacture of such electrical products, after assembling modules in order, the assembly is completed after confirming that there are no problems through functional and visual inspections.

前記機能検査の１つに、音の検査がある。これは、例えば、機器の操作音や警告音が正しく鳴るか・音声の品質に問題がないか等を確認するものである。このような音の検査では、収集した音に周辺環境からの雑音が含まれて誤判定が起こる場合がある。このため、製品を遮音箱と呼ばれる防音性の高い箱に収納するなどの防音対策を施した状態で検査を行うことが一般的である。 One of the functional tests is a sound test. This is to confirm, for example, whether the operation sounds and warning sounds of the equipment are sounded correctly, and whether there are any problems with the sound quality. In such a sound inspection, noise from the surrounding environment may be included in the collected sound, resulting in an erroneous determination. For this reason, it is common to conduct inspections in a state in which soundproofing measures such as storing products in a highly soundproof box called a soundproof box are taken.

しかし、上記の遮音箱を用いる方法では、検査のたびに、検査が終了した製品を遮音箱から取り出し、次に検査する製品を遮音箱へ収納するといった作業が必要となる。このため、検査に多くの時間を要したり、検査の作業工程が複雑になったりする。そこで、遮音箱などの防音対策を施さずに集音し、信号処理によって雑音を除去して検査しようとする取組が行われている。この場合、集音した音が対象物からの音か、周辺環境からの雑音かを区別し、雑音を除去する技術が必要になる。 However, in the method using the sound insulation box described above, it is necessary to take out the inspected product from the sound insulation box and store the next product to be inspected in the sound insulation box each time the inspection is performed. For this reason, the inspection takes a long time, and the work process of the inspection becomes complicated. Therefore, efforts have been made to collect sound without implementing soundproofing measures such as a sound insulation box and remove noise by signal processing for inspection. In this case, a technology is required to distinguish whether the collected sound is the sound from the object or the noise from the surrounding environment and remove the noise.

例えば、特許文献１には、周辺環境からの雑音を除去して、音声認識を行う音声認識装置の発明が開示されている。この音声認識装置では、まず、音声（測定対象音）無しの周辺ノイズ（雑音）をサンプリングし、周辺ノイズの時間成分の分布をＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）により周波数成分の分布（スペクトル）に変換する。次に、周辺ノイズを含む、音声をサンプリングし、音声の時間成分の分布をＦＦＴにより周波数成分の分布に変換する。そして、音声の周波数成分から、雑音の周波数成分を差し引くことにより、音声のみの周波数成分を得ることができる。また、特許文献２にも関連技術が開示されている。 For example, Patent Literature 1 discloses an invention of a speech recognition device that removes noise from the surrounding environment and performs speech recognition. In this speech recognition apparatus, first, ambient noise (noise) without voice (sound to be measured) is sampled, and the distribution of the time components of the ambient noise is converted to the frequency component distribution (spectrum ). Next, the voice including ambient noise is sampled, and the time component distribution of the voice is converted into a frequency component distribution by FFT. Then, by subtracting the frequency component of noise from the frequency component of the voice, it is possible to obtain the frequency component of only the voice. A related technique is also disclosed in Patent Document 2.

特開２００３－００５７８８号公報JP-A-2003-005788 特開２００４－２７１５９６号公報JP 2004-271596 A

上記の特許文献１では、雑音が時間的に変化しないことを前提としている。つまり、周辺環境音のサンプリング時と、測定対象音（音声）のサンプリング時で、雑音が同じ場合には、正確に測定対象音のみの周波数成分を抽出することができる。しかしながら、雑音が２つのサンプリング期間の間に変化している場合には、実際とは異なる雑音の周波数成分を、音声の周波数成分から差し引いてしまうという問題がある。この原因は、雑音が変化している場合には、雑音成分を正確に推定することができないにも関わらず、変化しない前提でサンプリングした雑音成分を用いていることにある。 The above Patent Document 1 assumes that the noise does not change with time. In other words, if the noise is the same when sampling the surrounding environmental sound and sampling the sound (voice) to be measured, it is possible to accurately extract the frequency component of only the sound to be measured. However, if the noise is changing between the two sampling periods, there is the problem of subtracting frequency components of the noise that are different from the actual frequency components of the speech. The reason for this is that the noise components sampled on the assumption that they do not change are used although the noise components cannot be accurately estimated when the noise changes.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、測定対象音以外の雑音が変動する場合に、より正確な測定対象音の推定を可能にする雑音評価装置等を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a noise evaluation apparatus or the like that enables more accurate estimation of a sound to be measured when noise other than the sound to be measured fluctuates. and

上記の課題を解決するため、本発明の雑音評価装置は、測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン／オフする制御をオン／オフ制御として行う測定対象音オン／オフ制御部と、前記測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する集 音信号取得部と、前記オン／オフ制御に基づいて、前記測定対象音の出力がオンした回の前記集音信号を当該回の第１の集音信号とし、前記測定対象音の出力がオフした回の前記集音信号を当該回の第２の集音信号として、前記集音信号から抽出する集音信号抽出部と、各々の回の前記第１の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第２の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第２の周波数スペクトルを生成する周波数スペクトル生成部と、所定期間における前記複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定する変動幅判定部と、前記複数の第１の周波数スペクトルと、前記複数の第２の周波数スペクトルと、前記変動幅判定部の判定結果とに基づいて、前記複数の第１の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する雑音周波数スペクトル推定部と、を有する。 In order to solve the above problems, the noise evaluation apparatus of the present invention provides measurement target sound on/off control that repeatedly turns on/off the output of the measurement target sound, which is the sound emitted by the measurement target, as on/off control. a collected sound signal acquisition unit that acquires a collected sound signal that is a signal obtained by converting a sound including the sound to be measured into an electric signal; and the output of the sound to be measured is turned on based on the on/off control. The collected sound signal of the time is set as the first collected sound signal of the time, and the collected sound signal of the time when the output of the sound to be measured is turned off is set as the second collected sound signal of the time. a collected sound signal extracting unit for extracting; converting the first collected sound signal of each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra; A frequency spectrum generation unit that converts to a frequency spectrum to generate a plurality of second frequency spectra; Based on a fluctuation range determination unit that determines whether it is less than the threshold value, the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range determination unit, the plurality of a noise frequency spectrum estimator that estimates a frequency spectrum of noise included in the first frequency spectrum as a noise frequency spectrum.

また、本発明の音響評価装置は、上記の雑音評価装置と、前記第１の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて、前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する測定対象音周波数スペクトル推定部と、を有する。 Further, the acoustic evaluation apparatus of the present invention estimates the frequency spectrum of the sound to be measured, which is the frequency spectrum of the sound to be measured, based on the noise evaluation apparatus, the first frequency spectrum, and the noise frequency spectrum. and a measurement target sound frequency spectrum estimator.

また本発明の雑音評価方法は、コンピュータが、測定対象音を繰り返しオン／オフする制御を行い、前記測定対象音を含む音を集音信号として取得し、前記制御に基づいて、前記測定対象音がオンした回の前記集音信号を当該回の第１の集音信号とし、前記測定対象音がオフした回の前記集音信号を当該回の第２の集音信号として、前記集音信号を分割し、各々の回の前記第１の集音信号を周波数スペクトルに変換した第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第２の集音信号を周波数スペクトルに変換した第２の周波数スペクトルを生成し、所定期間における前記第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定し、前記第１の周波数スペクトルと前記第２の周波数スペクトルと前記変動幅の判定結果とに基づいて雑音周波数スペクトルを推定する。 Further, in the noise evaluation method of the present invention, the computer performs control to repeatedly turn on/off the sound to be measured, acquires the sound including the sound to be measured as a collected sound signal, and based on the control, performs the sound to be measured The collected sound signal when the is turned on is defined as the first collected sound signal for that time, and the collected sound signal for the time when the sound to be measured is turned off is defined as the second collected sound signal for that time. to generate a first frequency spectrum by converting the first collected sound signal of each time into a frequency spectrum, and a second frequency spectrum by converting the second collected sound signal of each time into a frequency spectrum generating a frequency spectrum, determining whether the variation width of each frequency component of the second frequency spectrum in a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold value or less than the threshold value, and generating the first frequency spectrum and the first frequency spectrum; A noise frequency spectrum is estimated based on the frequency spectrum of 2 and the determination result of the fluctuation width.

また、本発明の音響評価方法は、コンピュータが、上記の雑音評価方法で前記雑音周波数スペクトルを推定し、前記第１の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する。 Further, in the acoustic evaluation method of the present invention, the computer estimates the noise frequency spectrum by the above noise evaluation method, and calculates the frequency spectrum of the sound to be measured based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. Estimate the frequency spectrum of the sound to be measured.

また、本発明の雑音評価プログラムは、測定対象音を繰り返しオン／オフする制御する処理と、前記測定対象音を含む音を集音信号として取得する処理と、前記制御に基づいて、前記測定対象音がオンした回の前記集音信号を当該回の第１の集音信号とし、前記測定対象音がオフした回の前記集音信号を当該回の第２の集音信号として、前記集音信号を分割する処理と、各々の回の前記第１の集音信号を周波数スペクトルに変換した第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第２の集音信号を周波数スペクトルに変換した第２の周波数スペクトルを生成する処理と、所定期間における前記第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定する処理と、前記第１の周波数スペクトルと前記第２の周波数スペクトルと前記変動幅の判定結果とに基づいて雑音周波数スペクトルを推定する処理と、をコンピュータに実行させる。 Further, the noise evaluation program of the present invention includes processing for repeatedly controlling on/off of a sound to be measured, processing for acquiring a sound including the sound to be measured as a collected sound signal, The collected sound signal of the time when the sound is turned on is defined as the first collected sound signal of the time, and the collected sound signal of the time when the sound to be measured is turned off is defined as the second collected sound signal of the time. A process of dividing a signal, generating a first frequency spectrum by converting the first collected sound signal of each time into a frequency spectrum, and converting the second collected sound signal of each time into a frequency spectrum a process of generating a second frequency spectrum; a process of determining whether the variation width of each frequency component of the second frequency spectrum in a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold or less than the threshold; a process of estimating a noise frequency spectrum based on the first frequency spectrum, the second frequency spectrum, and the determination result of the variation width.

また、本発明の音響評価プログラムは、上記の雑音評価プログラムを実行する処理と、前記第１の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する処理と、をコンピュータに実行させる。 Further, the sound evaluation program of the present invention comprises a process of executing the noise evaluation program, and a sound frequency to be measured, which is the frequency spectrum of the sound to be measured, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. and a process of estimating the spectrum are executed by a computer.

本発明の効果は、集音信号に含まれる測定対象音以外の雑音が変動する場合に、より正確な測定対象音の推定を可能にする雑音評価装置を提供できることである。 An effect of the present invention is to provide a noise evaluation apparatus that enables more accurate estimation of the measurement target sound when noise other than the measurement target sound included in the collected sound signal fluctuates.

第１の実施形態の雑音評価装置を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a noise evaluation device of a first embodiment; FIG. 第１の実施形態のオン／オフ制御信号と集音信号との関係を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing the relationship between an on/off control signal and a collected sound signal according to the first embodiment; 第１の実施形態の雑音評価装置の動作を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the operation of the noise evaluation device of the first embodiment; 第１の実施形態の雑音評価装置の雑音周波数スペクトル推定部の動作の具体例１を示すフローチャートである。7 is a flow chart showing a specific example 1 of the operation of the noise frequency spectrum estimator of the noise evaluation device of the first embodiment; 第１の実施形態の第１の周波数スペクトルと第２の周波数スペクトルの具体例を示すグラフである。5 is a graph showing specific examples of a first frequency spectrum and a second frequency spectrum according to the first embodiment; 第１の実施形態の雑音評価装置の雑音周波数スペクトル推定部の動作の具体例２を示すフローチャートである。9 is a flow chart showing a specific example 2 of the operation of the noise frequency spectrum estimator of the noise evaluation apparatus of the first embodiment; 第１の実施形態の音響評価装置を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an acoustic evaluation device of a first embodiment; FIG. 第１の実施形態の音響評価装置の動作を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows operation of the sound evaluation device of a 1st embodiment. 第１の実施形態の音響評価装置の第１の動作例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a first operation example of the acoustic evaluation device of the first embodiment; 第１の実施形態の音響評価装置の第２の動作例を示すフローチャートである。8 is a flow chart showing a second operation example of the acoustic evaluation apparatus of the first embodiment;

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、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。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 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, the same number may be attached|subjected to the same component of each drawing, and description may be abbreviate|omitted.

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態の雑音評価装置１００を示すブロック図である。雑音評価装置１００は、測定対象音オン／オフ制御部１１０、集音信号取得部１２０と、集音信号抽出部１３０と、周波数スペクトル生成部１４０と、変動幅判定部１５０と、雑音周波数スペクトル推定部１６０と、を有する。雑音評価装置１００は、例えば、プロセッサ、メモリ、入出力インターフェイス、記憶装置等を備えたコンピュータで構成することができる。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the noise evaluation device 100 of the first embodiment. The noise evaluation apparatus 100 includes a measurement target sound on/off control unit 110, a collected sound signal acquisition unit 120, a collected sound signal extraction unit 130, a frequency spectrum generation unit 140, a fluctuation width determination unit 150, and a noise frequency spectrum estimation unit. a portion 160; The noise evaluation apparatus 100 can be configured by, for example, a computer including a processor, memory, input/output interface, storage device, and the like.

測定対象音オン／オフ制御部１１０は、オン／オフ制御を行う。ここで、オン／オフ制御とは、測定対象２００により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン／オフすることをいう。図２は、第１の実施形態のオン／オフ制御信号と集音信号との関係を示すタイミングチャートである。 The measurement target sound on/off control section 110 performs on/off control. Here, on/off control refers to repeatedly turning on/off the output of the measurement target sound, which is the sound emitted by the measurement target 200 . FIG. 2 is a timing chart showing the relationship between the on/off control signal and the collected sound signal according to the first embodiment.

集音信号取得部１２０は、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する。集音信号は、例えば、集音マイク３００が、測定対象音を含む音を集音して生成された電気信号である。図２に示すように、測定対象音は、オン／オフ制御信号のオンに同期して出力され、集音マイク３００を介して第１の集音信号が取得される。また、オン／オフ制御信号がオフの時は測定対象音の出力が無く、集音マイク３００の周囲で発生した雑音が取得される。この雑音信号が第２の集音信号となる。図２に示すように第１の集音信号と第２の集音信号は交互に取得される。図２の例では、ｉ－１回目の第１の集音信号、ｉ－１回目の第２の集音信号、ｉ回目の第１の集音信号、ｉ回目の第２の集音信号、・・・の繰り返しとなることが示されている。 The collected sound signal acquisition unit 120 acquires a collected sound signal that is a signal obtained by converting a sound including a sound to be measured into an electric signal. The collected sound signal is, for example, an electric signal generated by collecting sound including the sound to be measured by the sound collecting microphone 300 . As shown in FIG. 2 , the sound to be measured is output in synchronization with turning on of the on/off control signal, and the first collected sound signal is acquired via the sound collecting microphone 300 . Further, when the on/off control signal is off, there is no output of the sound to be measured, and noise generated around the sound collecting microphone 300 is acquired. This noise signal becomes the second collected sound signal. As shown in FIG. 2, the first collected sound signal and the second collected sound signal are acquired alternately. In the example of FIG. 2, the i−1 th first collected sound signal, the i−1 th second collected sound signal, the i th first collected sound signal, the i th second collected sound signal, It is shown that . . . is repeated.

集音信号抽出部１３０は、オン／オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を当該回の第１の集音信号とし、測定対象音がオフした回の集音信号を当該回の第２の集音信号として、集音信号から抽出する。 Based on the on/off control, the collected sound signal extraction unit 130 sets the collected sound signal of the time when the output of the sound to be measured is turned on as the first collected sound signal of the time, and extracts the collected sound signal of the time when the output of the sound to be measured is turned off. A sound signal is extracted from the collected sound signal as the second collected sound signal of the time.

周波数スペクトル生成部１４０は、各々の回の第１の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の第２の集音信号を周波数スペクトルに変換した複数の第２の周波数スペクトルを生成する。第１の周波数スペクトルは、例えば、対象とする回の第１の集音信号を高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＦＦＴ）することによって生成することができる。同様に、第２の周波数スペクトルは、対象とする回の第２の集音信号を高速フーリエ変換することによって生成することができる。 The frequency spectrum generator 140 converts each first collected sound signal into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra, and converts each second collected sound signal into a frequency spectrum. generating a plurality of second frequency spectra. The first frequency spectrum can be generated, for example, by performing a Fast Fourier Transform (FFT) on the first collected sound signal of the target time. Similarly, a second frequency spectrum can be generated by fast Fourier transforming the second collected signal for the time of interest.

変動幅判定部１５０は、所定期間における複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する。所定期間は、例えば、統計が有効となるオン／オフ回数が含まれるようにして決めることができる。具体的な回数は、例えば１０～１０００とすることができるが、これには限られない。また変動幅は、例えば、音圧の標準偏差で表すことができる。あるいは最大音圧と最小音圧の差であるレンジで表すことも可能である。閾値は、標準偏差やレンジについて、環境に応じて定めることができる。具体的には、例えば、雑音の変動が小さい状態と、雑音の変動が大きい状態とを意図的に形成してデータを取得する予備実験を行って定めることができる。 Fluctuation width determination section 150 determines whether the fluctuation width of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold or less than a threshold. The predetermined period can be determined, for example, so as to include the number of ON/OFF times for which statistics are valid. The specific number of times can be, for example, 10 to 1000, but is not limited to this. Also, the fluctuation width can be represented by, for example, the standard deviation of the sound pressure. Alternatively, it can also be represented by a range that is the difference between the maximum sound pressure and the minimum sound pressure. Threshold values for standard deviation and range can be determined depending on the environment. Specifically, for example, a preliminary experiment can be performed to acquire data by intentionally forming a state in which noise fluctuation is small and a state in which noise fluctuation is large.

雑音周波数スペクトル推定部１６０は、複数の第１の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する。雑音周波数スペクトルの推定は、複数の第１の周波数スペクトルと、複数の第２の周波数スペクトルと、変動幅判定部の判定結果とに基づいて行われる。 Noise frequency spectrum estimation section 160 estimates the frequency spectrum of noise contained in the plurality of first frequency spectra as a noise frequency spectrum. The estimation of the noise frequency spectrum is performed based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the judgment result of the fluctuation width judgment section.

次に、雑音評価装置１００の動作について説明する。図３は、第１の実施形態の雑音評価装置１００の動作を示すフローチャートである。まず、測定対象音オン／オフ制御部１１０が、測定対象音の出力を繰り返しオン／オフするように測定対象２００を制御する（Ｓ１）。次に、集音信号取得部１２０が、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号を集音信号として取得する（Ｓ２）。次に、集音信号抽出部１３０が、集音信号のオン／オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を第１の集音信号とし、オフした回の集音信号を第２の集音信号として、集音信号から抽出する（Ｓ３）。次に、周波数スペクトル生成部１４０が、各々の回の第１の集音信号を周波数スペクトルに変換した複数の第１の周波数スペクトルを生成する。また、周波数スペクトル生成部１４０が、各々の回の第２の集音信号を周波数スペクトルに変換した複数の第２の周波数スペクトルを生成する（Ｓ４）。次に、変動幅判定部１５０が、所定期間における複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する（Ｓ５）。そして、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、第１の周波数スペクトルと第２の周波数スペクトルと変動幅判定部１５０の判定結果とに基づいて雑音周波数スペクトルを推定する（Ｓ６）。 Next, the operation of noise evaluation apparatus 100 will be described. FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the noise evaluation device 100 of the first embodiment. First, the measurement target sound on/off control unit 110 controls the measurement target 200 so as to repeatedly turn on/off the output of the measurement target sound (S1). Next, the collected sound signal acquisition unit 120 acquires a signal obtained by converting the sound including the sound to be measured into an electrical signal as a collected sound signal (S2). Next, based on on/off control of the collected sound signal, the collected sound signal extraction unit 130 sets the collected sound signal when the output of the sound to be measured is turned on as the first collected sound signal, A sound signal is extracted from the collected sound signal as a second collected sound signal (S3). Next, the frequency spectrum generating section 140 generates a plurality of first frequency spectra by converting the first collected sound signal of each time into a frequency spectrum. Also, the frequency spectrum generation unit 140 generates a plurality of second frequency spectra by converting each second collected sound signal into a frequency spectrum (S4). Next, fluctuation width determination section 150 determines whether the fluctuation width of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is equal to or greater than a predetermined threshold or less than a threshold (S5). Then, noise frequency spectrum estimation section 160 estimates the noise frequency spectrum based on the first frequency spectrum, the second frequency spectrum, and the determination result of fluctuation width determination section 150 (S6).

上記の第２の集音信号は、測定対象音がオフしている時の集音信号である。つまり、第２の集音信号は、測定対象音以外の雑音である。この雑音が変化しなければ、特許文献１に記載された方法のように、測定対象音がオンした時の第１の集音信号から測定対象音がオフした時の第２の集音信号を差し引くことによって、測定対象音を抽出することができる。しかし、雑音が変化している場合には、同じ方法では雑音を正確に推定できず誤った雑音を差し引くことになる。このため、この方法では正確な測定対象音を推定することができない。一方、本実施形態の雑音評価装置１００では、雑音（第２の周波数スペクトルの周波数成分）の変動幅に、雑音を推定する方法を対応させるため、より正確に測定対象音を推定することができる。具体的な推定方法について、以下に説明する。 The second collected sound signal is a collected sound signal when the sound to be measured is turned off. That is, the second collected sound signal is noise other than the sound to be measured. If this noise does not change, as in the method described in Patent Document 1, the first collected sound signal when the sound to be measured is turned on is changed to the second collected sound signal when the sound to be measured is turned off. By subtracting, the sound to be measured can be extracted. However, if the noise is changing, the same method will not accurately estimate the noise and will subtract erroneous noise. Therefore, this method cannot accurately estimate the sound to be measured. On the other hand, in the noise evaluation apparatus 100 of the present embodiment, since the method of estimating the noise corresponds to the variation width of the noise (the frequency component of the second frequency spectrum), the sound to be measured can be estimated more accurately. . A specific estimation method will be described below.

（具体例１）
図４は、第１の実施形態の雑音評価装置の雑音周波数スペクトル推定部の動作の具体例１を示すフローチャートである。図４のフローチャートの処理は、図３のフローチャートのＳ６の処理の詳細に相当する。つまり、図４にフローチャートの処理は、図３のＳ１－Ｓ５の処理が完了した後の処理である。 (Specific example 1)
FIG. 4 is a flow chart showing a specific example 1 of the operation of the noise frequency spectrum estimator of the noise evaluation apparatus of the first embodiment. The processing of the flowchart of FIG. 4 corresponds to the details of the processing of S6 in the flowchart of FIG. That is, the processing of the flowchart in FIG. 4 is the processing after the processing of S1 to S5 in FIG. 3 is completed.

まず、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、所定期間における複数の第２の周波数スペクトルを取得する（Ｓ６１１）。次に、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、複数の第２の周波数スペクトルについて、周波数成分ごとに変動幅の判定結果を取得する。そして、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、雑音周波数スペクトルの各周波数成分を設定するループ処理Ｌ１を行う（Ｓ６１２－Ｓ６１６）。ループ処理Ｌ１は、対象とする所定の周波数範囲の中で、雑音周波数スペクトルのすべての周波数成分ｆｋ（ｋ＝１～Ｍ）の算出が完了するまで行われる。ここで、ｉ回目の第１の周波数スペクトルにおける周波数成分ｆｋの音圧をＰｏｎｉ（ｆｋ）、ｉ回目の第２の周波数スペクトルにおける周波数成分ｆｋの音圧をＰｏｆｆｉ（ｆｋ）、閾値をＰｔｈとする。また、雑音周波数スペクトルの周波数成分ｆｋの音圧をＮ（ｆｋ）と表記するものとする。 First, the noise frequency spectrum estimator 160 acquires a plurality of second frequency spectra in a predetermined period (S611). Next, noise frequency spectrum estimating section 160 acquires the determination result of the variation width for each frequency component for the plurality of second frequency spectra. Then, the noise frequency spectrum estimator 160 performs loop processing L1 for setting each frequency component of the noise frequency spectrum (S612-S616). The loop processing L1 is performed until calculation of all frequency components f k (k=1 to M) of the noise frequency spectrum is completed within the predetermined target frequency range. Here, P oni (f k ) is the sound pressure of the frequency component f k in the i-th first frequency spectrum, and P offfi (f k ) is the sound pressure of the frequency component f k in the i-th second frequency spectrum. , the threshold is P th . Also, the sound pressure of the frequency component f k of the noise frequency spectrum is denoted as N(f k ).

ループ処理Ｌ１の中では、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、まず対象とする所定期間内の複数の第２の周波数スペクトルにおける周波数成分ｆｋについて、変動幅を取得する（Ｓ６１３）。次に、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、周波数成分ｆｋの変動幅が閾値Ｐｔｈ未満であるか判定する（Ｓ６１４）。ここで、変動幅が閾値Ｐｔｈ未満だった場合は、（Ｓ６１４＿Ｙｅｓ）、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、第２の周波数スペクトルの当該周波数成分Ｐｏｆｆ（ｆｋ）の平均値を、雑音周波数スペクトルの当該周波数成分Ｎ（ｆｋ）に設定する（Ｓ６１５）。一方、変動幅が閾値Ｐｔｈ以上だった場合は（Ｓ６１４＿Ｎｏ）、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、対象とする範囲における最小値Ｐｏｆｆｍｉｎ（ｆｋ）を雑音周波数スペクトルの周波数成分Ｎ（ｆｋ）に設定する（Ｓ６１６）。以上の動作により、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、対象とする全ての周波数成分を決定し、雑音周波数スペクトルを推定する。この動作は、変動幅が閾値より小さい雑音の周波数成分については、音圧が安定しているとの判断に基づいている。一方、変動幅が大きい雑音の周波数成分については、最小値を用いることで、突発的に発生した雑音の影響を軽減している。 In the loop process L1, the noise frequency spectrum estimator 160 first acquires the variation width for the frequency components fk in the plurality of second frequency spectra within the target predetermined period (S613). Next, noise frequency spectrum estimating section 160 determines whether or not the variation width of frequency component f k is less than threshold value P th (S614). Here, if the variation width is less than the threshold value P th (S614_Yes), noise frequency spectrum estimating section 160 calculates the average value of the frequency component P off (f k ) of the second frequency spectrum as the noise frequency spectrum is set to the frequency component N(f k ) of (S615). On the other hand, if the fluctuation width is equal to or greater than the threshold value P th (S614_No), noise frequency spectrum estimating section 160 calculates the minimum value P offmin (f k ) in the target range as the frequency component N(f k ) of the noise frequency spectrum. (S616). Through the above operation, noise frequency spectrum estimating section 160 determines all target frequency components and estimates the noise frequency spectrum. This operation is based on the determination that the sound pressure is stable for noise frequency components whose variation width is smaller than the threshold. On the other hand, by using the minimum value for the frequency component of noise with a large fluctuation width, the effect of noise that occurs suddenly is reduced.

次に、具体的な雑音周波数スペクトルを推定する計算例について説明する。図５は、第１の実施形態の第１の周波数スペクトルと第２の周波数スペクトルの具体例を示すグラフである。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、１回目、２回目、３回目の第１の周波数スペクトルである。また、図５（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、１回目、２回目、３回目の第２の周波数スペクトルである。 Next, a calculation example for estimating a specific noise frequency spectrum will be described. FIG. 5 is a graph showing specific examples of the first frequency spectrum and the second frequency spectrum of the first embodiment. FIGS. 5A, 5B, and 5C are the first, second, and third first frequency spectra. Moreover, FIG.5(d), (e), (f) is the 2nd frequency spectrum of the 1st time, the 2nd time, and the 3rd time.

図５（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）を参照すると、第２の周波数スペクトル周波数成分ｆ１について、Ｐｏｆｆ１（ｆ１）、Ｐｏｆｆ２（ｆ１）、Ｐｏｆｆ３（ｆ１）は全て０であり変動幅は閾値Ｐｔｈ未満である。周波数成分ｆ２については、Ｐｏｆｆ１（ｆ２）、Ｐｏｆｆ２（ｆ２）、Ｐｏｆｆ３（ｆ２）は一定であり、変動幅は閾値Ｐｔｈ未満である。周波数成分ｆ３については、Ｐｏｆｆ１（ｆ３）、Ｐｏｆｆ２（ｆ３）、Ｐｏｆｆ３（ｆ３）は変動しており、その変動幅はＰｏｆｆ２（ｆ３）－Ｐｏｆｆ１（ｆ３）である。そしてＰｏｆｆ２（ｆ３）－Ｐｏｆｆ２（ｆ３）≧Ｐｔｈであるとする。 Referring to FIGS. 5(d), (e), and (f), for the second frequency spectrum frequency component f 1 , P off1 (f 1 ), P off2 (f 1 ), P off3 (f 1 ) are all 0 and the variation width is less than the threshold value Pth . As for the frequency component f2, P off1 (f 2 ), P off2 (f 2 ), and P off3 (f 2 ) are constant, and the variation width is less than the threshold value P th . Regarding the frequency component f 3 , P off1 (f 3 ), P off2 (f 3 ), and P off3 (f 3 ) fluctuate, and the fluctuation range is P off2 (f 3 )−P off1 (f 3 ) is. Suppose P off2 (f 3 )−P off2 (f 3 )≧P th .

以上から、周波数成分ｆ１、ｆ２については平均値を採用し、ｆ３については最小値を採用する。その結果、雑音周波数スペクトルの各周波数成分は以下の式で算出される。
Ｎ（ｆ１）＝｛Ｐｏｆｆ１（ｆ１）＋Ｐｏｆｆ２（ｆ１）＋Ｐｏｆｆ３（ｆ１）｝／３ （式１）
Ｎ（ｆ２）＝｛Ｐｏｆｆ１（ｆ２）＋Ｐｏｆｆ２（ｆ２）＋Ｐｏｆｆ３（ｆ２）｝／３ （式２）
Ｎ（ｆ３）＝Ｐｏｆｆ３（ｆ１） （式３）
以上の動作とすることで、突発的に発生する大きな雑音の影響を軽減して、より正確な雑音周波数スペクトルの推定が可能になる。 From the above, the average values are adopted for the frequency components f 1 and f 2 , and the minimum value is adopted for f 3 . As a result, each frequency component of the noise frequency spectrum is calculated by the following formula.
N( f1 )={ Poff1 ( f1 )+ Poff2 ( f1 )+ Poff3 ( f1 )}/3 (equation 1)
N( f2 )={ Poff1 ( f2 )+ Poff2 ( f2 )+ Poff3 ( f2 )}/3 (equation 2)
N( f3 )= Poff3 ( f1 ) (equation 3)
By performing the above operation, it is possible to reduce the influence of suddenly generated large noise and to estimate the noise frequency spectrum more accurately.

（具体例２）
図６は、第１の実施形態の雑音評価装置の雑音周波数スペクトル推定部の動作の具体例２を示すフローチャートである。図６のフローチャートの処理は、図４のフローチャートと同様に、図３のフローチャートのＳ６の処理の詳細に相当する。つまり、図６のフローチャートの処理は、図３のＳ１－Ｓ５の処理が完了した後の処理である。 (Specific example 2)
FIG. 6 is a flow chart showing a specific example 2 of the operation of the noise frequency spectrum estimator of the noise evaluation apparatus of the first embodiment. The processing of the flowchart of FIG. 6 corresponds to details of the processing of S6 of the flowchart of FIG. 3, similarly to the flowchart of FIG. That is, the processing of the flowchart of FIG. 6 is processing after the processing of S1 to S5 of FIG. 3 is completed.

具体例２の動作が具体例１の動作と異なるのは、変動幅小さい周波数成分について中央値を採用することである。すなわち、図６のフローチャートのＳ６２１～Ｓ６２４、Ｓ６６２６の処理は、図４のフローチャートのＳ６１１～Ｓ６１４、Ｓ６１６の処理と同一である。そして、Ｓ６２５だけが、Ｓ６１５と異なっている。 The operation of the specific example 2 differs from the operation of the specific example 1 in that the median value is adopted for the frequency component with a small variation width. 6 are the same as those of S611 to S614 and S616 in the flowchart of FIG. And only S625 is different from S615.

以下、図６のフローチャートの動作について説明する。まず、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、所定期間における複数の第２の周波数スペクトルを取得する（Ｓ６２１）。次に、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、複数の第２の周波数スペクトルについて、周波数成分ごとに変動幅の判定結果を取得する。そして、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、雑音周波数スペクトルの各周波数成分を設定するループ処理Ｌ２を行う（Ｓ６２２－Ｓ６２６）。ループ処理Ｌ２は、対象とする所定の周波数範囲の中で、雑音周波数スペクトルのすべての周波数成分ｆｋ（ｋ＝１～Ｍ）の算出が完了するまで行われる。 The operation of the flowchart of FIG. 6 will be described below. First, the noise frequency spectrum estimator 160 acquires a plurality of second frequency spectra in a predetermined period (S621). Next, noise frequency spectrum estimating section 160 acquires the determination result of the variation width for each frequency component for the plurality of second frequency spectra. Then, noise frequency spectrum estimating section 160 performs loop processing L2 for setting each frequency component of the noise frequency spectrum (S622-S626). The loop processing L2 is performed until calculation of all frequency components f k (k=1 to M) of the noise frequency spectrum is completed within the predetermined target frequency range.

ループ処理Ｌ２の中では、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、まず対象とする所定期間内の複数の第２の周波数スペクトルにおける周波数成分ｆｋについて、変動幅を取得する（Ｓ６２３）。次に、雑音周波数スペクトル推定部１６０が、周波数成分ｆｋの変動幅が閾値Ｐｔｈ未満であるか判定する（Ｓ６２４）。ここで、変動幅が閾値Ｐｔｈ未満だった場合は、（Ｓ６２４＿Ｙｅｓ）、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、第２の周波数スペクトルの当該周波数成分Ｐｏｆｆ（ｆｋ）の中央値を、雑音周波数スペクトルの当該周波数成分Ｎ（ｆｋ）に設定する（Ｓ６２５）。一方、変動幅が閾値Ｐｔｈ以上だった場合は（Ｓ６２４＿Ｎｏ）、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、対象とする範囲における最小値Ｐｏｆｆｍｉｎ（ｆｋ）を雑音周波数スペクトルの周波数成分Ｎ（ｆｋ）に設定する（Ｓ６２６）。以上の動作により、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、対象とする全ての周波数成分を決定し、雑音周波数スペクトルを推定する。この動作は、変動幅が閾値より小さい雑音の周波数成分については、音圧が安定しているとの判断に基づいている。一方、変動幅が大きい雑音の周波数成分については、最小値を用いることで、突発的に発生した雑音の影響を軽減している。 In the loop process L2, the noise frequency spectrum estimator 160 first acquires the variation width for the frequency components fk in the plurality of second frequency spectra within the target predetermined period (S623). Next, noise frequency spectrum estimation section 160 determines whether or not the variation width of frequency component f k is less than threshold value P th (S624). Here, if the variation width is less than the threshold value P th (S624_Yes), noise frequency spectrum estimating section 160 calculates the median value of the frequency component P off (f k ) of the second frequency spectrum as the noise frequency spectrum is set to the frequency component N(f k ) of (S625). On the other hand, if the fluctuation width is equal to or greater than the threshold value P th (S624_No), noise frequency spectrum estimating section 160 calculates the minimum value P offmin (f k ) in the target range as the frequency component N(f k ) of the noise frequency spectrum. (S626). Through the above operation, noise frequency spectrum estimating section 160 determines all target frequency components and estimates the noise frequency spectrum. This operation is based on the determination that the sound pressure is stable for noise frequency components whose variation width is smaller than the threshold. On the other hand, by using the minimum value for the frequency component of noise with a large fluctuation width, the effect of noise that occurs suddenly is reduced.

次に、具体例１と同様に、雑音周波数スペクトルの計算例について説明する。ここで、雑音周波数スペクトルの計算では、図５の第１の周波数スペクトルと第２の周波数スペクトルの具体例を用いている。上述の通り、周波数成分ｆ１、ｆ２については、第２の周波数スペクトルの周波数成分の変動幅が閾値Ｐｔｈ未満である。このため中央値を採用する。一方、周波数成分ｆ３については、第２の周波数スペクトルの変動幅が閾値Ｐｔｈ以上である。このため最小値を採用する。 Next, an example of calculation of the noise frequency spectrum will be described in the same manner as in Specific Example 1. FIG. Here, in the calculation of the noise frequency spectrum, specific examples of the first frequency spectrum and the second frequency spectrum in FIG. 5 are used. As described above, for the frequency components f 1 and f 2 , the variation width of the frequency components of the second frequency spectrum is less than the threshold P th . Therefore, the median value is adopted. On the other hand, for the frequency component f3 , the variation width of the second frequency spectrum is equal to or greater than the threshold Pth . Therefore, the minimum value is adopted.

以上から、雑音周波数スペクトルの各周波数成分は以下の式で算出される。
Ｎ（ｆ１）＝Ｐｏｆｆｉ（ｆ１）の中央値 （式４）
Ｎ（ｆ２）＝Ｐｏｆｆｉ（ｆ２）の中央値 （式５）
Ｎ（ｆ３）＝Ｐｏｆｆ３（ｆ１） （式６）
以上説明したように、本実施形態の雑音評価装置１００では、雑音の変動の影響を低減して、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。 From the above, each frequency component of the noise frequency spectrum is calculated by the following formula.
N(f 1 )=Median of P offi (f 1 ) (equation 4)
N( f2 ) = Median of Poffi ( f2 ) (equation 5)
N( f3 )= Poff3 ( f1 ) (Equation 6)
As described above, the noise evaluation apparatus 100 of this embodiment can reduce the influence of noise fluctuations and more accurately estimate the noise frequency spectrum.

次に、雑音評価装置１００を用いた音響評価装置１０００について説明する。図７は、第１の実施形態の音響評価装置を示すブロック図である。音響評価装置１０００は、雑音評価装置１００と、測定対象音周波数スペクトル推定部４００とを有している。測定対象音周波数スペクトル推定部４００は、第１の周波数スペクトルと、雑音周波数スペクトルとに基づいて、測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する。 Next, the acoustic evaluation device 1000 using the noise evaluation device 100 will be described. FIG. 7 is a block diagram showing the acoustic evaluation device of the first embodiment. The acoustic evaluation apparatus 1000 has a noise evaluation apparatus 100 and a measurement target sound frequency spectrum estimation section 400 . The measurement target sound frequency spectrum estimation section 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum.

図８は、第１の実施形態の音響評価装置１０００の動作を示すフローチャートである。まず雑音評価装置１００が、雑音周波数スペクトルを推定する（Ｓ１０１）。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部４００が、所定期間における複数の第１の周波数スペクトルと、推定した雑音周波数スペクトルとに基づいて測定対象音周波数スペクトルを推定する（Ｓ１０２）。 FIG. 8 is a flow chart showing the operation of the acoustic evaluation device 1000 of the first embodiment. First, the noise evaluation device 100 estimates a noise frequency spectrum (S101). Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum based on the plurality of first frequency spectra in a predetermined period and the estimated noise frequency spectrum (S102).

次に、測定対象音周波数スペクトルの具体的な推定方法について説明する。 Next, a specific method for estimating the sound frequency spectrum to be measured will be described.

（具体例３）
図９は、第１の実施形態の音響評価装置の第１の動作例を示すフローチャートである。まず、雑音評価装置１００が、雑音周波数スペクトルを推定する（Ｓ１０１）。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部４００が、第１の周波数スペクトルの平均値を算出する（Ｓ１０２）。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部４００が、第１の周波数スペクトルの平均値から、推定した雑音周波数スペクトルを差し引いて、測定対象音周波数スペクトルを推定する（Ｓ１０３）。 (Specific example 3)
FIG. 9 is a flow chart showing a first operation example of the acoustic evaluation apparatus of the first embodiment. First, the noise evaluation apparatus 100 estimates a noise frequency spectrum (S101). Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 calculates the average value of the first frequency spectrum (S102). Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 subtracts the estimated noise frequency spectrum from the average value of the first frequency spectrum to estimate the measurement target sound frequency spectrum (S103).

以上の動作により、変動幅の大きい雑音の周波数成分について、雑音の変動の影響を低減し、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 With the above operation, the influence of noise fluctuations can be reduced for frequency components of noise having a large fluctuation width, and the frequency spectrum of the sound to be measured can be estimated more accurately.

（具体例４）
次に、第２の周波数スペクトルの、変動幅が大きい周波数成分について、雑音推定を行わずに測定対象音周波数スペクトルを推定する方法について説明する。 (Specific example 4)
Next, a method of estimating the frequency spectrum of the sound to be measured without estimating the noise for the frequency components of the second frequency spectrum with a large fluctuation width will be described.

図１０は、第１の実施形態の音響評価装置の第２の動作例を示すフローチャートである。まず、雑音評価装置１００が雑音周波数スペクトルを推定する（Ｓ２０１）。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部４００が、第１の周波数スペクトルの平均値を算出する（Ｓ２０２）。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部４００が、第１の周波数スペクトルの平均値から、推定した雑音周波数スペクトルを差し引いたものを予備測定対象音周波数スペクトルとして算出する（Ｓ２０３）。ここまでは具体例３と同じである。次に、測定対象音周波数スペクトル推定部４００が、予備測定対象音周波数スペクトルのうちの、第２の周波数スペクトルで変動幅が大きい周波数成分を、第１の周波数スペクトルの最小値で置き換えて、測定対象音周波数スペクトルを推定する（Ｓ２０４）。上記の動作では、第２の周波数スペクトルで変動幅が大きい周波数成分については、雑音周波数スペクトルの推定を行わないものとなっている。そして、当該周波数成分については、測定対象音周波数スペクトル推定部４００が、複数の第１の周波数スペクトルの周波数成分の中の最小値を、測定対象音周波数スペクトルの周波数成分に設定する。測定対象２００は、基本的に同じ音を繰り返し出力している。一方、第１の周波数スペクトルは、測定対象周波数スペクトルと雑音周波数スペクトルの和である。このため、第１の周波数スペクトル中で、変動が大きい周波数成分については、音圧が大きいものは含まれる雑音の比率が大きく、音圧が小さいものは雑音の比率が小さいと推定される。そこで、当該周波数成分については、測定対象音周波数スペクトル推定部４００が、第１の周波数スペクトル中で音圧の小さいものを採用することで、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定できると考えられる。 FIG. 10 is a flow chart showing a second operation example of the acoustic evaluation apparatus of the first embodiment. First, the noise evaluation apparatus 100 estimates a noise frequency spectrum (S201). Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 calculates the average value of the first frequency spectrum (S202). Next, the measurement target sound frequency spectrum estimation unit 400 subtracts the estimated noise frequency spectrum from the average value of the first frequency spectrum to calculate the preliminary measurement target sound frequency spectrum (S203). The process up to this point is the same as in the third specific example. Next, the measurement target sound frequency spectrum estimating section 400 replaces the frequency component with a large fluctuation width in the second frequency spectrum in the preliminary measurement target sound frequency spectrum with the minimum value of the first frequency spectrum, and measures A target sound frequency spectrum is estimated (S204). In the above operation, the noise frequency spectrum is not estimated for frequency components with a large fluctuation range in the second frequency spectrum. Then, for the frequency component, measurement target sound frequency spectrum estimation section 400 sets the minimum value among the frequency components of the plurality of first frequency spectra as the frequency component of the measurement target sound frequency spectrum. The measurement target 200 basically repeatedly outputs the same sound. On the other hand, the first frequency spectrum is the sum of the measurement target frequency spectrum and the noise frequency spectrum. Therefore, in the first frequency spectrum, it is estimated that frequency components with large fluctuations contain a large proportion of noise when the sound pressure is large, and contain a small proportion of noise when the sound pressure is small. Therefore, it is considered that the measurement target sound frequency spectrum estimating section 400 can more accurately estimate the measurement target sound frequency spectrum by adopting the first frequency spectrum having a low sound pressure for the frequency component. .

上記の動作を図５のデータに適用すると、測定対象音周波数スペクトルの周波数ｆｋの周波数成分Ｓ（ｆｋ）は以下の式で推定することができる。
Ｓ（ｆ１）＝｛Ｐｏｎ１（ｆ１）＋Ｐｏｎ２（ｆ１）＋Ｐｏｎ３（ｆ１）｝／３
－｛Ｐｏｆｆ１（ｆ１）＋Ｐｏｆｆ２（ｆ１）＋Ｐｏｆｆ３（ｆ１）｝／３ （式７）
Ｓ（ｆ２）＝｛Ｐｏｎ１（ｆ２）＋Ｐｏｎ２（ｆ２）＋Ｐｏｎ３（ｆ２）｝／３
－｛Ｐｏｆｆ１（ｆ２）＋Ｐｏｆｆ２（ｆ２）＋Ｐｏｆｆ３（ｆ２）｝／３ （式８）
Ｓ（ｆ３）＝Ｐｏｎ２（ｆ３） （式９）
以上説明したように、本実施形態の音響評価装置１０００によれば、変動の大きい雑音の影響を低減して、より正確に測定対象音を推定することができる。 When the above operation is applied to the data in FIG. 5, the frequency component S(fk) of frequency fk of the sound frequency spectrum to be measured can be estimated by the following equation.
S( f1 )={ Pon1 ( f1 )+ Pon2 ( f1 )+ Pon3 ( f1 )}/3
−{P off1 (f 1 )+P off2 (f 1 )+P off3 (f 1 )}/3 (equation 7)
S( f2 )={ Pon1 ( f2 )+ Pon2 ( f2 )+ Pon3 ( f2 )}/3
−{P off1 (f 2 )+P off2 (f 2 )+P off3 (f 2 )}/3 (equation 8)
S( f3 )= Pon2 ( f3 ) (equation 9)
As described above, according to the acoustic evaluation apparatus 1000 of the present embodiment, the influence of noise with large fluctuations can be reduced, and the sound to be measured can be estimated more accurately.

以上、本実施形態の雑音評価装置等について説明した。 The noise evaluation apparatus and the like of this embodiment have been described above.

本実施形態の雑音評価装置１００は、測定対象音オン／オフ制御部１１０と、集音信号取得部１２０と、集音信号抽出部１３０と、周波数スペクトル生成部１４０と、変動幅判定部１５０と、雑音周波数スペクトル推定部１６０と、を有する。測定対象音オン／オフ制御部１１０は、測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン／オフする制御をオン／オフ制御として行う。集音信号取得部１２０は、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する。集音信号抽出部１３０は、オン／オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を当該回の第１の集音信号とし、測定対象音の出力がオフした回の集音信号を当該回の第２の集音信号として、集音信号から抽出する。オン／オフ制御に同期して集音信号を抽出することで、オンした回の第１の集音信号と、オフした回の第２の集音信号とを分離して抽出することができる。周波数スペクトル生成部１４０は、各々の回の第１の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の第２の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第２の周波数スペクトルを生成する。この動作により、周波数スペクトル生成部１４０は、オン／オフの回ごとの第１の周波数スペクトルと第２の周波数スペクトルを生成することができる。変動幅判定部１５０は、所定期間における複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する。この動作により、変動幅判定部１５０は、第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が大きいか小さいか判定することができる。雑音周波数スペクトル推定部１６０は、複数の第１の周波数スペクトルと、複数の第２の周波数スペクトルと、変動幅判定部の判定結果とに基づいて、複数の第１の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する。この動作により、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、変動が大きい雑音の周波数成分について、変動の影響を低減して、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。 The noise evaluation apparatus 100 of the present embodiment includes a measurement target sound on/off control unit 110, a collected sound signal acquisition unit 120, a collected sound signal extraction unit 130, a frequency spectrum generation unit 140, and a fluctuation width determination unit 150. , and a noise frequency spectrum estimator 160 . The measurement target sound on/off control unit 110 performs on/off control to repeatedly turn on/off the output of the measurement target sound, which is the sound emitted by the measurement target. The collected sound signal acquisition unit 120 acquires a collected sound signal that is a signal obtained by converting a sound including a sound to be measured into an electric signal. Based on the on/off control, the collected sound signal extraction unit 130 sets the collected sound signal of the time when the output of the sound to be measured is turned on as the first collected sound signal of the time, and the time when the output of the sound to be measured is turned off. is extracted from the collected sound signals as the second collected sound signal of the time. By extracting the collected sound signal in synchronization with the on/off control, the first collected sound signal when turned on and the second collected sound signal when turned off can be separately extracted. The frequency spectrum generator 140 converts each first collected sound signal into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra, and converts each second collected sound signal into a frequency spectrum. to generate a plurality of second frequency spectra. By this operation, the frequency spectrum generator 140 can generate the first frequency spectrum and the second frequency spectrum for each on/off cycle. Fluctuation width determination section 150 determines whether the fluctuation width of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold or less than a threshold. By this operation, fluctuation width determination section 150 can determine whether the fluctuation width of each frequency component of the second frequency spectrum is large or small. The noise frequency spectrum estimation unit 160 is included in the plurality of first frequency spectra based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation width determination unit. Estimate the frequency spectrum of the noise as the noise frequency spectrum. With this operation, noise frequency spectrum estimating section 160 can reduce the influence of fluctuations on noise frequency components that fluctuate greatly, and estimate the noise frequency spectrum more accurately.

また一態様によれば、雑音評価装置１００の雑音周波数スペクトル推定部１６０は、雑音周波数スペクトルを推定する。雑音周波数スペクトル推定部１６０は、変動幅が閾値未満の第２の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第２の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を雑音周波数スペクトルの周波数成分とする。また、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、変動幅が閾値以上の第２の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第２の周波数スペクトルの周波数成分の最小値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とする。これらの動作により、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、変動が大きい雑音の周波数成分について、変動の影響を低減して雑音周波数スペクトルを推定することができる。 According to one aspect, the noise frequency spectrum estimator 160 of the noise evaluation apparatus 100 estimates the noise frequency spectrum. Noise frequency spectrum estimating section 160 determines the average value of each frequency component of the second frequency spectrum in a predetermined period as the frequency component of the noise frequency spectrum for the frequency components of the second frequency spectrum whose variation width is less than the threshold. Further, noise frequency spectrum estimating section 160 determines the minimum value of the frequency components of the second frequency spectrum in a predetermined period as the frequency component of the noise frequency spectrum for the frequency components of the second frequency spectrum whose variation width is equal to or greater than the threshold. do. Through these operations, noise frequency spectrum estimating section 160 can estimate the noise frequency spectrum by reducing the influence of fluctuations on the noise frequency components that fluctuate greatly.

また、一態様によれば、雑音評価装置１００の雑音周波数スペクトル推定部１６０は、雑音周波数スペクトルを推定する。雑音周波数スペクトル推定部１６０は、変動幅が閾値未満の第２の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第２の周波数スペクトルの各周波数成分の中央値を雑音周波数スペクトルの周波数成分とする。また、雑音周波数スペクトル推定部１６０は、変動幅が閾値以上の第２の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第２の周波数スペクトルの周波数成分の最小値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とする。雑音周波数スペクトル推定部１６０が、中央値を用いることで、少数の外れた値を持つ第２の周波数スペクトルの周波数成分について、より確からしい、周波数成分の値を推定することができる。 Moreover, according to one aspect, the noise frequency spectrum estimator 160 of the noise evaluation apparatus 100 estimates the noise frequency spectrum. Noise frequency spectrum estimating section 160 takes the median value of each frequency component of the second frequency spectrum in a predetermined period as the frequency component of the noise frequency spectrum for the frequency components of the second frequency spectrum whose variation width is less than the threshold. Further, noise frequency spectrum estimating section 160 determines the minimum value of the frequency components of the second frequency spectrum in a predetermined period as the frequency component of the noise frequency spectrum for the frequency components of the second frequency spectrum whose variation width is equal to or greater than the threshold. do. By using the median value, noise frequency spectrum estimating section 160 can estimate more likely frequency component values for the frequency components of the second frequency spectrum having a small number of outliers.

また、本実施形態の音響評価装置１０００は、上記のいずれかの雑音評価装置１００と、測定対象音周波数スペクトル推定部４００とを有する。測定対象音周波数スペクトル推定部４００は、第１の周波数スペクトルと、雑音周波数スペクトルとに基づいて、測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する。上述したように、雑音評価装置１００は、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。測定対象音周波数スペクトル推定部４００は、この雑音周波数スペクトルに基づいて、測定対象音周波数スペクトルを推定する。このため、音響評価装置１０００は、雑音の変動の影響を低減して、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 Further, the acoustic evaluation apparatus 1000 of this embodiment includes any of the noise evaluation apparatuses 100 described above and a measurement target sound frequency spectrum estimating section 400 . The measurement target sound frequency spectrum estimation section 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. As described above, the noise evaluation apparatus 100 can more accurately estimate the noise frequency spectrum. The measurement target sound frequency spectrum estimator 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum based on this noise frequency spectrum. Therefore, the acoustic evaluation apparatus 1000 can reduce the influence of noise fluctuations and more accurately estimate the frequency spectrum of the sound to be measured.

また一態様によれば、音響評価装置１０００の測定対象音周波数スペクトル推定部４００は、所定期間における測定対象音周波数スペクトルを推定する。この際、測定対象音周波数スペクトル推定部４００は、第１の周波数スペクトルの周波数成分の平均値の各周波数成分から雑音周波数スペクトルの各周波数成分を差し引いて測定対象音周波数スペクトルを推定する。この動作では、変動の大きい雑音周波数スペクトルの周波数成分について、変動の影響を低減しているため、測定対象音周波数スペクトル推定部４００は、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 According to another aspect, the measurement target sound frequency spectrum estimator 400 of the acoustic evaluation apparatus 1000 estimates the measurement target sound frequency spectrum in a predetermined period. At this time, measurement target sound frequency spectrum estimating section 400 estimates the measurement target sound frequency spectrum by subtracting each frequency component of the noise frequency spectrum from each frequency component of the average value of the frequency components of the first frequency spectrum. In this operation, the influence of fluctuations on the frequency components of the noise frequency spectrum, which fluctuates greatly, is reduced, so that the measurement target sound frequency spectrum estimating section 400 can more accurately estimate the measurement target sound frequency spectrum.

また、一態様によれば、音響評価装置１０００の測定対象音周波数スペクトル推定部４００は、変動幅が閾値未満の第２の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第２の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を算出する。また、測定対象音周波数スペクトル推定部４００は、第１の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値から、第２の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を差し引いて測定対象音周波数スペクトル周波数成分とする。さらに、変動幅が閾値以上の第２の周波数スペクトルの周波数成分については、所定期間における第１の周波数スペクトルの各周波数成分の最小値を測定対象音周波数スペクトル周波数成分とする。第１の周波数スペクトルの周波数成分の中で、所定期間の中の最小値を採用することで、含まれている雑音成分が少ないと推定される測定対象音周波数スペクトルの周波数成分を設定することができる。 In addition, according to one aspect, measurement target sound frequency spectrum estimating section 400 of acoustic evaluation apparatus 1000 obtains frequency components of the second frequency spectrum whose variation width is less than a threshold value for each frequency component of the second frequency spectrum in a predetermined period. Calculate the average value of the frequency components. In addition, the sound frequency spectrum estimating unit 400 to be measured subtracts the average value of each frequency component of the second frequency spectrum from the average value of each frequency component of the first frequency spectrum to determine the frequency component of the sound frequency spectrum to be measured. . Furthermore, for the frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation width is equal to or greater than the threshold, the minimum value of each frequency component of the first frequency spectrum in a predetermined period is taken as the frequency component of the sound frequency spectrum to be measured. Among the frequency components of the first frequency spectrum, by adopting the minimum value in the predetermined period, it is possible to set the frequency component of the sound frequency spectrum to be measured that is estimated to contain a small amount of noise components. can.

また、本実施形態の雑音評価方法は、コンピュータが、測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン／オフする制御をオン／オフ制御として行う。また、コンピュータが、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する。またコンピュータが、オン／オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を当該回の第１の集音信号とし、測定対象音の出力がオフした回の集音信号を当該回の第２の集音信号として、集音信号から抽出する。オン／オフ制御に同期して集音信号を抽出することで、コンピュータは、オンした回の第１の集音信号と、オフした回の第２の集音信号とを分離して抽出することができる。またコンピュータが、各々の回の第１の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の第２の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第２の周波数スペクトルを生成する。この動作により、コンピュータは、オン／オフの回ごとの第１の周波数スペクトルと第２の周波数スペクトルを生成することができる。またコンピュータが、所定期間における複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する。この動作により、コンピュータは、第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が大きいか小さいか判定することができる。また、コンピュータは、複数の第１の周波数スペクトルと、複数の第２の周波数スペクトルと、変動幅判定部の判定結果とに基づいて、複数の第１の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する。この動作により、コンピュータは、変動が大きい雑音の周波数成分について、変動の影響を低減して、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。 Further, in the noise evaluation method of the present embodiment, the computer repeatedly performs on/off control of the output of the sound to be measured, which is the sound emitted by the object to be measured, as on/off control. Also, the computer acquires a collected sound signal, which is a signal obtained by converting a sound including the sound to be measured into an electric signal. Further, the computer uses the collected sound signal of the time when the output of the sound to be measured is turned on as the first collected sound signal of the time, based on the on/off control, and the collected sound signal of the time when the output of the sound to be measured is turned off. is extracted from the collected sound signal as the second collected sound signal of the time. By extracting the collected sound signal in synchronization with the on/off control, the computer separates and extracts the first collected sound signal when turned on and the second collected sound signal when turned off. can be done. Also, the computer converts the first collected sound signal of each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra, and converts the second collected sound signal of each time into a frequency spectrum to generate a plurality of generating a second frequency spectrum of . This operation allows the computer to generate a first frequency spectrum and a second frequency spectrum for each on/off cycle. Also, the computer determines whether the variation width of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in the predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold or less than the threshold. This operation allows the computer to determine whether the variation width of each frequency component of the second frequency spectrum is large or small. Further, the computer, based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation width determination unit, the frequency of noise included in the plurality of first frequency spectra Estimate the spectrum as the noise frequency spectrum. With this operation, the computer can reduce the influence of fluctuations on the noise frequency components that fluctuate greatly, and estimate the noise frequency spectrum more accurately.

また、本実施形態の音響評価方法は、コンピュータが、上記の雑音評価方法で雑音周波数スペクトルを推定し、第１の周波数スペクトルと、雑音周波数スペクトルとに基づいて測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する。この動作により、変動の大きい周波数成分についても、コンピュータは、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。このため、コンピュータは、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 Further, in the acoustic evaluation method of the present embodiment, the computer estimates the noise frequency spectrum by the above noise evaluation method, and measures the frequency spectrum of the sound to be measured based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. Estimate the target sound frequency spectrum. This operation allows the computer to more accurately estimate the noise frequency spectrum even for highly fluctuating frequency components. Therefore, the computer can more accurately estimate the sound frequency spectrum to be measured.

また、本実施形態の雑音評価プログラムは、測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン／オフする制御をオン／オフ制御する処理をコンピュータに実行させる。また雑音評価プログラムは、測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する処理をコンピュータに実行させる。また雑音評価プログラムは、オン／オフ制御に基づいて、測定対象音の出力がオンした回の集音信号を当該回の第１の集音信号とする処理をコンピュータに実行させる。また雑音評価プログラムは、測定対象音の出力がオフした回の集音信号を当該回の第２の集音信号として、集音信号から抽出する処理をコンピュータに実行させる。オン／オフ制御に同期して集音信号を抽出することで、コンピュータは、オンした回の第１の集音信号と、オフした回の第２の集音信号とを分離して抽出することができる。また雑音評価プログラムは、各々の回の第１の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の第２の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第２の周波数スペクトルを生成する処理をコンピュータに実行させる。この動作により、コンピュータは、オン／オフの回ごとの第１の周波数スペクトルと第２の周波数スペクトルを生成することができる。また雑音評価プログラムは、所定期間における複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか閾値未満であるか判定する処理をコンピュータに実行させる。この動作により、コンピュータは、第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が大きいか小さいか判定することができる。また、雑音評価プログラムは、雑音周波数スペクトルとして推定する処理をコンピュータに実行させる。コンピュータは、複数の第１の周波数スペクトルと、複数の第２の周波数スペクトルと、変動幅判定部の判定結果とに基づいて、複数の第１の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する。この動作により、コンピュータは、変動が大きい雑音の周波数成分について、変動の影響を低減して、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。 Further, the noise evaluation program of the present embodiment causes the computer to execute on/off control of repeatedly turning on/off the output of the sound to be measured, which is the sound emitted by the object to be measured. The noise evaluation program causes the computer to acquire a collected sound signal, which is a signal obtained by converting a sound including the sound to be measured into an electrical signal. Further, the noise evaluation program causes the computer to perform a process of using the collected sound signal of the time when the output of the sound to be measured is turned on as the first collected sound signal of that time, based on the on/off control. Further, the noise evaluation program causes the computer to perform a process of extracting from the collected sound signal the collected sound signal of the time when the output of the sound to be measured is turned off as the second collected sound signal of that time. By extracting the collected sound signal in synchronization with the on/off control, the computer separates and extracts the first collected sound signal when turned on and the second collected sound signal when turned off. can be done. In addition, the noise evaluation program converts each first collected sound signal into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra, and converts each second collected sound signal into a frequency spectrum. causes the computer to execute a process of generating a plurality of second frequency spectra using the This operation allows the computer to generate a first frequency spectrum and a second frequency spectrum for each on/off cycle. The noise evaluation program also causes the computer to determine whether the variation width of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold or less than a threshold. This operation allows the computer to determine whether the variation width of each frequency component of the second frequency spectrum is large or small. Also, the noise evaluation program causes the computer to execute a process of estimating the noise frequency spectrum. The computer determines the frequency spectrum of noise included in the plurality of first frequency spectra, based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation width determination unit. Estimated as noise frequency spectrum. With this operation, the computer can reduce the influence of fluctuations on the noise frequency components that fluctuate greatly, and estimate the noise frequency spectrum more accurately.

また本実施形態の音響評価プログラムは、上記の雑音評価プログラムを実行する処理をコンピュータに実行させる。さらに、第１の周波数スペクトルと、雑音周波数スペクトルとに基づいて測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する処理をコンピュータに実行させる。この動作により、変動の大きい周波数成分についても、コンピュータは、より正確に雑音周波数スペクトルを推定することができる。このため、コンピュータは、より正確に測定対象音周波数スペクトルを推定することができる。 Further, the acoustic evaluation program of the present embodiment causes a computer to execute the process of executing the noise evaluation program. Further, the computer is caused to execute a process of estimating the frequency spectrum of the sound to be measured, which is the frequency spectrum of the sound to be measured, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. This operation allows the computer to more accurately estimate the noise frequency spectrum even for highly fluctuating frequency components. Therefore, the computer can more accurately estimate the sound frequency spectrum to be measured.

上述した第１の実施形態の処理を、コンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。 A program for causing a computer to execute the processing of the first embodiment described above and a recording medium storing the program are also included in the scope of the present invention. Examples of recording media that can be used include magnetic disks, magnetic tapes, optical disks, magneto-optical disks, and semiconductor memories.

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above using the above-described embodiments as exemplary examples. However, the invention is not limited to the above embodiments. That is, within the scope of the present invention, various aspects that can be understood by those skilled in the art can be applied to the present invention.

１００ 雑音評価装置
１１０ 測定対象音オン／オフ制御部
１２０ 集音信号取得部
１３０ 集音信号抽出部
１４０ 周波数スペクトル生成部
１５０ 変動幅判定部
１６０ 雑音周波数スペクトル推定部
２００ 測定対象
３００ 集音マイク
４００ 測定対象音周波数スペクトル推定部
１０００ 音響評価装置 REFERENCE SIGNS LIST 100 noise evaluation device 110 measurement target sound ON/OFF control unit 120 collected sound signal acquisition unit 130 collected sound signal extraction unit 140 frequency spectrum generation unit 150 fluctuation width determination unit 160 noise frequency spectrum estimation unit 200 measurement target 300 sound collection microphone 400 measurement Target sound frequency spectrum estimation unit 1000 Acoustic evaluation device

Claims (10)

測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン／オフする制御をオン／オフ制御として行う測定対象音オン／オフ制御部と、
前記測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する集音信号取得部と、
前記オン／オフ制御に基づいて、前記測定対象音の出力がオンした回の前記集音信号を当該回の第１の集音信号とし、前記測定対象音の出力がオフした回の前記集音信号を当該回の第２の集音信号として、前記集音信号から抽出する集音信号抽出部と、
各々の回の前記第１の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第２の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第２の周波数スペクトルを生成する周波数スペクトル生成部と、
所定期間における前記複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定する変動幅判定部と、
前記複数の第１の周波数スペクトルと、前記複数の第２の周波数スペクトルと、前記変動幅判定部の判定結果とに基づいて、前記複数の第１の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する雑音周波数スペクトル推定部と、
を有することを特徴とする雑音評価装置。 a measurement target sound on/off control unit that performs on/off control to repeatedly turn on/off the output of the measurement target sound, which is the sound emitted by the measurement target;
a collected sound signal acquisition unit that acquires a collected sound signal that is a signal obtained by converting a sound including the sound to be measured into an electrical signal;
Based on the on/off control, the collected sound signal at the time when the output of the sound to be measured is turned on is set as the first collected sound signal at the time when the output of the sound to be measured is turned off, and the collected sound at the time when the output of the sound to be measured is turned off. a collected sound signal extraction unit that extracts a signal from the collected sound signal as a second collected sound signal of the time;
converting the first collected sound signal each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra; converting the second collected sound signal each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra; a frequency spectrum generator for generating frequency spectra of 2;
a fluctuation width determination unit that determines whether the fluctuation width of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value;
a frequency spectrum of noise contained in the plurality of first frequency spectra, based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation range determination unit; a noise frequency spectrum estimator for estimating as a noise frequency spectrum;
A noise evaluation device comprising: 前記雑音周波数スペクトル推定部は、
前記変動幅が前記閾値未満の前記第２の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第２の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とし、
前記変動幅が前記閾値以上の前記第２の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第２の周波数スペクトルの周波数成分の最小値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の雑音評価装置。 The noise frequency spectrum estimator,
For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation width is less than the threshold, an average value of each frequency component of the second frequency spectrum in the predetermined period is taken as a frequency component of the noise frequency spectrum,
For the frequency component of the second frequency spectrum whose fluctuation width is equal to or greater than the threshold, the minimum value of the frequency component of the second frequency spectrum in the predetermined period is the frequency component of the noise frequency spectrum,
2. The noise evaluation apparatus according to claim 1, wherein: 前記雑音周波数スペクトル推定部は、
前記変動幅が前記閾値未満の前記第２の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第２の周波数スペクトルの各周波数成分の中央値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とし、
前記変動幅が前記閾値以上の前記第２の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第２の周波数スペクトルの周波数成分の最小値を前記雑音周波数スペクトルの周波数成分とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の雑音評価装置。 The noise frequency spectrum estimator,
For frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation width is less than the threshold, the median value of each frequency component of the second frequency spectrum in the predetermined period is taken as the frequency component of the noise frequency spectrum;
For the frequency component of the second frequency spectrum whose fluctuation width is equal to or greater than the threshold, the minimum value of the frequency component of the second frequency spectrum in the predetermined period is the frequency component of the noise frequency spectrum,
2. The noise evaluation apparatus according to claim 1, wherein: 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の雑音評価装置と、
前記第１の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて、前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する測定対象音周波数スペクトル推定部と、
を有することを特徴とする音響評価装置。 A noise evaluation device according to any one of claims 1 to 3;
a measurement target sound frequency spectrum estimating unit that estimates a measurement target sound frequency spectrum, which is the frequency spectrum of the measurement target sound, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum;
An acoustic evaluation device characterized by comprising: 前記測定対象音周波数スペクトル推定部は、
前記所定期間における前記第１の周波数スペクトルの周波数成分の平均値の各周波数成分から前記雑音周波数スペクトルの各周波数成分を差し引いて前記測定対象音周波数スペクトルを推定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の音響評価装置。 The measurement target sound frequency spectrum estimation unit
estimating the measurement target sound frequency spectrum by subtracting each frequency component of the noise frequency spectrum from each frequency component of an average value of the frequency components of the first frequency spectrum in the predetermined period;
5. The acoustic evaluation apparatus according to claim 4, characterized in that: 前記測定対象音周波数スペクトル推定部は、
前記変動幅が前記閾値未満の前記第２の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第２の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値を前記第１の周波数スペクトルの各周波数成分の平均値から差し引いて前記測定対象音周波数スペクトルの周波数成分とし、
前記変動幅が前記閾値以上の前記第２の周波数スペクトルの周波数成分については、前記所定期間における前記第１の周波数スペクトルの各周波数成分の最小値を前記測定対象音周波数スペクトルの周波数成分とする、
ことを特徴とする請求項４に記載の音響評価装置。 The measurement target sound frequency spectrum estimation unit
For the frequency components of the second frequency spectrum whose variation width is less than the threshold, the average value of each frequency component of the second frequency spectrum in the predetermined period is the average of each frequency component of the first frequency spectrum. subtracted from the value to obtain the frequency component of the sound frequency spectrum to be measured,
For the frequency components of the second frequency spectrum whose fluctuation width is equal to or greater than the threshold, the minimum value of each frequency component of the first frequency spectrum in the predetermined period is set as the frequency component of the sound frequency spectrum to be measured.
5. The acoustic evaluation apparatus according to claim 4, characterized in that: コンピュータが、
測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン／オフする制御をオン／オフ制御として行い、
前記測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得し、
前記オン／オフ制御に基づいて、前記測定対象音の出力がオンした回の前記集音信号を当該回の第１の集音信号とし、前記測定対象音の出力がオフした回の前記集音信号を当該回の第２の集音信号として、前記集音信号から抽出し、
各々の回の前記第１の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第２の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第２の周波数スペクトルを生成し、
所定期間における前記複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定し、
前記複数の第１の周波数スペクトルと、前記複数の第２の周波数スペクトルと、前記変動幅の判定結果とに基づいて、前記複数の第１の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する、
ことを特徴とする雑音評価方法。 the computer
performing on/off control for repeatedly turning on/off the output of the sound to be measured, which is the sound emitted by the object to be measured;
Acquiring a collected sound signal, which is a signal obtained by converting the sound including the sound to be measured into an electrical signal,
Based on the on/off control, the collected sound signal when the output of the sound to be measured is turned on is set as the first collected sound signal for the time when the output of the sound to be measured is turned off, and the collected sound when the output of the sound to be measured is turned off. A signal is extracted from the collected sound signal as a second collected sound signal of the time,
Converting the first collected sound signal each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra, Converting the second collected sound signal each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra generating a frequency spectrum of 2,
Determining whether the variation width of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value,
noise frequency spectrum of noise included in the plurality of first frequency spectra based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation width; estimated as a frequency spectrum,
A noise evaluation method characterized by: コンピュータが、
請求項７に記載の雑音評価方法で前記雑音周波数スペクトルを推定し、
前記第１の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する
ことを特徴とする音響評価方法。 the computer
estimating the noise frequency spectrum by the noise evaluation method according to claim 7,
An acoustic evaluation method, comprising: estimating a frequency spectrum of the sound to be measured, which is the frequency spectrum of the sound to be measured, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum. 測定対象により発せられる音である測定対象音の出力を繰り返しオン／オフする制御をオン／オフ制御として行う処理と、
前記測定対象音を含む音を電気信号に変換した信号である集音信号を取得する処理と、
前記オン／オフ制御に基づいて、前記測定対象音の出力がオンした回の前記集音信号を当該回の第１の集音信号とし、前記測定対象音の出力がオフした回の前記集音信号を当該回の第２の集音信号として、前記集音信号から抽出する処理と、
各々の回の前記第１の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第１の周波数スペクトルを生成し、各々の回の前記第２の集音信号を周波数スペクトルに変換して複数の第２の周波数スペクトルを生成する処理と、
所定期間における前記複数の第２の周波数スペクトルの各々の周波数成分の変動幅が予め定めた閾値以上であるか前記閾値未満であるか判定する処理と、
前記複数の第１の周波数スペクトルと、前記複数の第２の周波数スペクトルと、前記変動幅の判定結果とに基づいて、前記複数の第１の周波数スペクトルに含まれている雑音の周波数スペクトルを雑音周波数スペクトルとして推定する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする雑音評価プログラム。 a process of repeatedly turning on/off the output of the sound to be measured, which is the sound emitted by the object to be measured, as on/off control;
A process of acquiring a collected sound signal, which is a signal obtained by converting the sound including the sound to be measured into an electrical signal;
Based on the on/off control, the collected sound signal when the output of the sound to be measured is turned on is set as the first collected sound signal for the time when the output of the sound to be measured is turned off, and the collected sound when the output of the sound to be measured is turned off. a process of extracting a signal from the collected sound signal as a second collected sound signal of the time;
Converting the first collected sound signal each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra, Converting the second collected sound signal each time into a frequency spectrum to generate a plurality of first frequency spectra a process of generating a frequency spectrum of 2;
A process of determining whether the variation width of each frequency component of the plurality of second frequency spectra in a predetermined period is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than the threshold value;
noise frequency spectrum of noise included in the plurality of first frequency spectra based on the plurality of first frequency spectra, the plurality of second frequency spectra, and the determination result of the fluctuation width; a process of estimating as a frequency spectrum;
A noise evaluation program characterized by causing a computer to execute 請求項９に記載の雑音評価プログラムを実行する処理と、
前記第１の周波数スペクトルと、前記雑音周波数スペクトルとに基づいて前記測定対象音の周波数スペクトルである測定対象音周波数スペクトルを推定する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする音響評価プログラム。 A process of executing the noise evaluation program according to claim 9;
a process of estimating a frequency spectrum of the sound to be measured, which is the frequency spectrum of the sound to be measured, based on the first frequency spectrum and the noise frequency spectrum;
A sound evaluation program characterized by causing a computer to execute
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