図面 (/)

技術 音声出力検査システム、音声出力装置、音声入力装置

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 小島央五関勉吉澤成郎相澤伸哉塚原大朋
出願日 2015年11月12日 (5年1ヶ月経過) 出願番号 2015-222296
公開日 2017年5月25日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2017-092773
状態 特許登録済
技術分野 可聴帯域変換器の回路等 パブリックアドレスシステム 可聴帯域変換器の監視・試験装置
主要キーワード 参照用信号 故障検査 スイープ信号 帯域除去フィルタ 音声出力システム 長時間平均 車内放送 故障検知
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年5月25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

スピーカ故障簡易に検出する技術を提供する。

解決手段

増幅部22は、入力した音声信号増幅する。第1帯域除去フィルタ24は、増幅部22と第1スピーカ26との間に直列に接続される。第1スピーカ26は、第1帯域除去フィルタ24と増幅部22との間の接続点と、第2スピーカ30との間に直列に接続される。第1帯域通過フィルタ42、第2帯域通過フィルタ44、参照用帯域通過フィルタ46は、マイク40に並列に接続される。検出部48は、第1帯域通過フィルタ42、第2帯域通過フィルタ44、参照用帯域通過フィルタ46に接続される。

概要

背景

列車などの各車両内には複数のスピーカが設けられ、これらのスピーカが車内放送装置に接続されることによって、車内放送音声が各スピーカから出力される。このようなスピーカが正常に機能しているかどうかを診断する必要がある。この診断のために、各スピーカからの距離が異なる位置にマイクロホンを設置し、各スピーカとマイクロホンとの距離に応じて生じる再生音伝搬遅延時間に基づいて出力源となるスピーカが特定される。さらに、特定したスピーカの再生音の有無を検出することによって、スピーカの故障が診断される(例えば、特許文献1参照)。

概要

スピーカの故障を簡易に検出する技術を提供する。増幅部22は、入力した音声信号増幅する。第1帯域除去フィルタ24は、増幅部22と第1スピーカ26との間に直列に接続される。第1スピーカ26は、第1帯域除去フィルタ24と増幅部22との間の接続点と、第2スピーカ30との間に直列に接続される。第1帯域通過フィルタ42、第2帯域通過フィルタ44、参照用帯域通過フィルタ46は、マイク40に並列に接続される。検出部48は、第1帯域通過フィルタ42、第2帯域通過フィルタ44、参照用帯域通過フィルタ46に接続される。

目的

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、スピーカの故障を簡易に検出する技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

音声信号を入力し、第1スピーカと第2スピーカとから音声を出力する音声出力装置と、前記音声出力装置における前記第1スピーカと前記第2スピーカとから出力された音声をマイクで入力する音声入力装置とを備え、前記音声出力装置は、入力した音声信号を増幅する増幅部と、前記増幅部と前記第1スピーカとの間に直列に接続される第1帯域除去フィルタと、前記第1帯域除去フィルタと前記増幅部との間の接続点と、前記第2スピーカとの間に直列に接続される第2帯域除去フィルタとを備え、前記音声入力装置は、前記マイクに並列に接続される第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、前記第1帯域通過フィルタ、前記第2帯域通過フィルタ、前記参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備え、前記第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域と前記第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域が異なり、前記第1帯域通過フィルタの第1通過帯域は第1阻止帯域に重複し、前記第2帯域通過フィルタの第2通過帯域は第2阻止帯域に重複し、前記参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第1通過帯域と第2通過帯域と異なることを特徴とする音声出力検査ステム

請求項2

前記第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域と前記第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域は、前記第1スピーカと前記第2スピーカとから出力される音声で未使用の周波数帯であることを特徴とする請求項1に記載の音声出力検査システム。

請求項3

前記音声入力装置に入力される音声信号は、第1通過帯域、第2通過帯域、参照用通過帯域において同等のレベルを有することを特徴とする請求項1または2に記載の音声出力検査システム。

請求項4

前記検出部は、前記第1帯域通過フィルタを通過した第1信号のレベルと前記参照用帯域通過フィルタを通過した参照用信号のレベルとの差異がしきい値よりも小さければ、前記第1スピーカの故障を検出し、前記第2帯域通過フィルタを通過した第2信号のレベルと参照用信号のレベルとの差異がしきい値よりも小さければ、前記第2スピーカの故障を検出することを特徴とする請求項3に記載の音声出力検査システム。

請求項5

前記第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域の帯域幅は、前記第1帯域通過フィルタの第1通過帯域の帯域幅よりも広く、前記第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域の帯域幅は、前記第2帯域通過フィルタの第2通過帯域の帯域幅よりも広いことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の音声出力検査システム。

請求項6

音声信号を入力する入力部と、入力した音声信号を増幅する増幅部と、前記増幅部に接続される第1帯域除去フィルタと、前記第1帯域除去フィルタに接続される第1スピーカと、前記第1帯域除去フィルタに並列となるように、前記増幅部に接続される第2帯域除去フィルタと、前記第2帯域除去フィルタに接続される第2スピーカとを備え、前記第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域と前記第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域が異なることを特徴とする音声出力装置。

請求項7

入力した音声信号を増幅する増幅部と、前記増幅部に接続される第1帯域除去フィルタと、前記第1帯域除去フィルタに接続される第1スピーカと、前記第1帯域除去フィルタに並列となるように、前記増幅部に接続される第2帯域除去フィルタであって、かつ前記第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域とは異なる第2阻止帯域を有する第2帯域除去フィルタと、前記第2帯域除去フィルタに接続される第2スピーカとを備える音声出力装置からの音声を入力するマイクと、前記マイクに並列に接続される第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、前記第1帯域通過フィルタ、前記第2帯域通過フィルタ、前記参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備え、前記第1帯域通過フィルタの第1通過帯域は第1阻止帯域に重複し、前記第2帯域通過フィルタの第2通過帯域は第2阻止帯域に重複し、前記参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第1通過帯域と第2通過帯域と異なることを特徴とする音声入力装置。

技術分野

0001

本発明は、音声出力検査技術に関し、特にスピーカからの音声出力を検査する音声出力検査システム音声出力装置音声入力装置に関する。

背景技術

0002

列車などの各車両内には複数のスピーカが設けられ、これらのスピーカが車内放送装置に接続されることによって、車内放送音声が各スピーカから出力される。このようなスピーカが正常に機能しているかどうかを診断する必要がある。この診断のために、各スピーカからの距離が異なる位置にマイクロホンを設置し、各スピーカとマイクロホンとの距離に応じて生じる再生音伝搬遅延時間に基づいて出力源となるスピーカが特定される。さらに、特定したスピーカの再生音の有無を検出することによって、スピーカの故障が診断される(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2009−253399号公報

発明が解決しようとする課題

0004

スピーカごとの伝搬遅延時間の差を認識するためには、スピーカとマイクロホンとの間の距離をある程度長くする必要がある。一方、車両においては、そのような距離を確保することが困難である。

0005

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、スピーカの故障を簡易に検出する技術を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するために、本発明のある態様の音声出力システムは、音声信号を入力し、第1スピーカと第2スピーカとから音声を出力する音声出力装置と、音声出力装置における第1スピーカと第2スピーカとから出力された音声をマイクで入力する音声入力装置とを備える。音声出力装置は、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部と第1スピーカとの間に直列に接続される第1帯域除去フィルタと、第1帯域除去フィルタと増幅部との間の接続点と、第2スピーカとの間に直列に接続される第2帯域除去フィルタとを備える。音声入力装置は、マイクに並列に接続される第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備える。第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域と第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域が異なり、第1帯域通過フィルタの第1通過帯域は第1阻止帯域に重複し、第2帯域通過フィルタの第2通過帯域は第2阻止帯域に重複し、参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第1通過帯域と第2通過帯域と異なる。

0007

本発明の別の態様は、音声出力装置である。この装置は、音声信号を入力する入力部と、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部に接続される第1帯域除去フィルタと、第1帯域除去フィルタに接続される第1スピーカと、第1帯域除去フィルタに並列となるように、増幅部に接続される第2帯域除去フィルタと、第2帯域除去フィルタに接続される第2スピーカとを備える。第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域と第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域が異なる。

0008

本発明のさらに別の態様は、音声入力装置である。この装置は、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部に接続される第1帯域除去フィルタと、第1帯域除去フィルタに接続される第1スピーカと、第1帯域除去フィルタに並列となるように、増幅部に接続される第2帯域除去フィルタであって、かつ第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域とは異なる第2阻止帯域を有する第2帯域除去フィルタと、第2帯域除去フィルタに接続される第2スピーカとを備える音声出力装置からの音声を入力するマイクと、マイクに並列に接続される第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備える。第1帯域通過フィルタの第1通過帯域は第1阻止帯域に重複し、第2帯域通過フィルタの第2通過帯域は第2阻止帯域に重複し、参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第1通過帯域と第2通過帯域と異なる。

0009

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、またはコンピュータプログラムを記録した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

発明の効果

0010

本発明によれば、スピーカの故障を簡易に検出できる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の実施例に係る音声出力検査システムの構成を示す図である。
図2(a)−(b)は、図1音源から出力される音声信号の周波数特性を示す図である。
図3(a)−(c)は、図1の音声出力装置における周波数特性を示す図である。
図4(a)−(d)は、図1の音声入力装置における周波数特性を示す図である。
図5(a)−(g)は、図1の音声出力検査システムにおいて第1スピーカと第2スピーカが正常である場合の周波数特性を示す図である。
図6(a)−(g)は、図1の音声出力検査システムにおいて第2スピーカが故障している場合の周波数特性を示す図である。
図1の音声出力装置における音声の出力手順を示すフローチャートである。
図1の音声入力装置における故障の検出手順を示すフローチャートである。

実施例

0012

本発明の実施例を具体的に説明する前に、実施例の概要を説明する。実施例は、バス等の車内に設置され、車内放送を実行するための音声出力装置と、当該音声出力装置に備えられたスピーカの故障を検出するための音声入力装置とを含む音声出力検査システムに関する。このような音声出力装置では、1つの増幅部に複数のスピーカが並列に接続されるので、どのスピーカが故障しているかを特定することが困難である。そのため、スピーカの故障検知が自動的にできる仕組みが望まれる。本実施例では、複数のスピーカのそれぞれに、互いの阻止帯域の異なる帯域除去フィルタが直列に接続される。

0013

一方、音声入力装置には、各阻止帯域に対応した通過帯域を有する帯域通過フィルタが複数並列に接続される。また、音声入力装置において、各阻止帯域のいずれにも対応しない通過帯域を有する参照用帯域通過フィルタが、前述の帯域通過フィルタに並列に接続される。さらに、音声入力装置では、これらの帯域通過フィルタから出力される音圧レベルを比較することによって、故障しているスピーカが特定される。なお、音圧レベルは音声の大きさを示す量である。ここでは、音声だけではなく、音声を電気信号に変換した音声信号の大きさを示す場合にも「音圧レベル」という用語を使用する。

0014

図1は、本発明の実施例に係る音声出力検査システム100の構成を示す。音声出力検査システム100は、音声出力装置10、音声入力装置12を含む。音声出力装置10は、音源20、増幅部22、第1帯域除去フィルタ24、第1スピーカ26、第2帯域除去フィルタ28、第2スピーカ30を含む。音声入力装置12は、マイク40、第1帯域通過フィルタ42、第2帯域通過フィルタ44、参照用帯域通過フィルタ46、検出部48を含む。

0015

音声出力装置10は、車内放送を実行するために、車両内に固定される。一方、音声入力装置12は、音声出力装置10と同一の車両内に固定されてもよく、音声出力装置10の故障を検査する際に、車両内に運び込まれてもよい。後者の場合、音声入力装置12は、可搬型に構成される。

0016

音源20は、音声出力装置10から出力される音声信号、つまり車内放送のための音声信号を出力する。そのために、音源20は、車内放送の音声信号を記憶し、これを再生して出力する。また、音源20は、図示しないマイクに接続され、マイクに入力された音声を音声信号として出力する。このような車内放送の音声信号に使用される周波数帯域は、一般的に0.3〜3.4kHzである。

0017

一方、音源20は、故障検査用の音声信号も記憶し、これを再生して出力する。故障検査用の音声信号は、例えば、スイープ信号である。図2(a)−(b)は、音源20から出力される音声信号の周波数特性を示す。図2(a)は、スイープ信号の時間対周波数の関係を示す。スイープ信号では、時間の経過とともに周波数が変化する。周波数は、例えば、後述の第1スピーカ26、第2スピーカ30において再生可能な周波数の上限値以上まで変化する。

0018

図2(b)は、スイープ信号の長時間平均の周波数特性を示す。スイープ信号は、変化する周波数帯域にわたって、同等の音圧レベルを有する。そのため、スイープ信号は、図示される参照用周波数fR、第1周波数f1、第2周波数f2において同等の音圧レベルとなる。ここで、同等とは、誤差の範囲で均一であることを意味する。また、参照用周波数fR、第1周波数f1、第2周波数f2は、後述の参照用通過帯域の中心周波数、第1通過帯域の中心周波数、第2通過帯域の中心周波数である。特に、第1周波数f1、第2周波数f2は、4kHzよりも高くなるように設定される。なお、故障検査用の音声信号は、スイープ信号ではなく、図2(b)の周波数特性を有する信号、例えば、ホワイトノイズであってもよい。図1に戻る。

0019

増幅部22は、音源20からの音声信号を入力する。ここでの音声信号は電気信号である。音声信号は、車内放送の音声信号であってもよく、故障検査用の音声信号であってもよい。両方の音声信号に対して、増幅部22、後述の第1帯域除去フィルタ24、第1スピーカ26、第2帯域除去フィルタ28、第2スピーカ30での処理は同一である。ここでは、一例として、故障検査用の音声信号であるとして説明する。増幅部22は、入力した音声信号を増幅する。増幅部22は、例えば、後述の第1スピーカ26、第2スピーカ30において再生可能な周波数帯域において均一の増幅率を有する。増幅部22は、増幅した音声信号(以下、これもまた「音声信号」という)を第1帯域除去フィルタ24、第2帯域除去フィルタ28に出力する。

0020

第1帯域除去フィルタ24は、増幅部22と後述の第1スピーカ26との間に直列に接続され、増幅部22からの音声信号を入力する。第1帯域除去フィルタ24には第1阻止帯域が設定されており、第1帯域除去フィルタ24は、音声信号に対して、第1阻止帯域の音圧レベルを低減させる。第1阻止帯域については後述する。第1帯域除去フィルタ24は、第1阻止帯域の音圧レベルを低減させた音声信号(以下、これもまた「音声信号」という)を第1スピーカ26に出力する。第1スピーカ26は、第1帯域除去フィルタ24からの音声信号を入力する。第1スピーカ26は、音声信号を音声に変換して、音声を出力する。第1スピーカ26には公知の技術が使用されればよい。

0021

第2帯域除去フィルタ28は、第1帯域除去フィルタ24に並列となるように、増幅部22に接続される。具体的に説明すると、第2帯域除去フィルタ28は、第1帯域除去フィルタ24と増幅部22との間の接続点32と、第2スピーカ30との間に直列に接続される。ここで、第2帯域除去フィルタ28には第2阻止帯域が設定されているが、第2阻止帯域は、第1帯域除去フィルタ24の第1阻止帯域とは異なる。

0022

図3(a)−(c)は、音声出力装置10における周波数特性を示す。図3(a)は、第1帯域除去フィルタ24の周波数特性を示す。図示のごとく、第1帯域除去フィルタ24は、第1周波数f1を中心にした第1帯域幅E1において、出力を減衰させる特性を有する。ここで、第1周波数f1と第1帯域幅E1との組合せによって、第1阻止帯域が規定される。また、図3(b)は、第2帯域除去フィルタ28の周波数特性を示す。図示のごとく、第2帯域除去フィルタ28は、第2周波数f2を中心にした第2帯域幅E2において、出力を減衰させる特性を有する。ここで、第2周波数f2と第2帯域幅E2との組合せによって、第2阻止帯域が規定される。

0023

さらに、第1周波数f1と第2周波数f2とが異なることによって、第1阻止帯域と第2阻止帯域とが異なる。また、第1帯域幅E1と第2帯域幅E2とが異なってもよい。つまり、第1帯域除去フィルタ24と第2帯域除去フィルタ28とによって、音声信号の異なった周波数成分が減衰される。図3(c)については後述するので、図1に戻る。

0024

第2帯域除去フィルタ28は、第2阻止帯域の音圧レベルを低減させた音声信号(以下、これもまた「音声信号」という)を第2スピーカ30に出力する。第2スピーカ30は、第2帯域除去フィルタ28からの音声信号を入力する。第2スピーカ30は、第1スピーカ26と同様に構成されており、音声信号を音声に変換して、音声を出力する。第2スピーカ30には公知の技術が使用されればよい。

0025

図3(c)は、第1スピーカ26、第2スピーカ30の周波数特性を示す。図示のごとく、第1帯域除去フィルタ24の周波数特性と第2帯域除去フィルタ28の周波数特性とを組み合わせた特性になる。つまり、第1阻止帯域と第2阻止帯域以外の帯域では、第1スピーカ26と第2スピーカ30の音量加算された出力になる。一方、第1阻止帯域では第1スピーカ26からの音量が減った出力になり、第2阻止帯域では第2スピーカ30からの音量が減った出力になる。なお、第1帯域除去フィルタ24の第1阻止帯域と第2帯域除去フィルタ28の第2阻止帯域は、第1スピーカ26と第2スピーカ30とから出力される音声で未使用の周波数帯に設定される。そのため、音声出力装置10において処理される音声信号が車内放送の音声信号であっても、第1帯域除去フィルタ24と第2帯域除去フィルタ28は、車内放送の音声信号に影響を与えない。図1に戻る。

0026

マイク40は、第1スピーカ26と第2スピーカ30とから出力された音声を入力する。マイク40は、入力した音声を音声信号に変換し、音声信号を出力する。ここでも、音声信号は電気信号であるとする。マイク40には、公知の技術が使用されればよい。

0027

第1帯域通過フィルタ42と第2帯域通過フィルタ44は、マイク40に並列に接続されており、マイク40からの音声信号をそれぞれ入力する。第1帯域通過フィルタ42には第1通過帯域が設定されており、第1帯域通過フィルタ42は、音声信号から、第1通過帯域の部分を抽出する。また、第2帯域通過フィルタ44には第2通過帯域が設定されており、第2帯域通過フィルタ44は、音声信号から、第2通過帯域の部分を抽出する。第1通過帯域と第2通過帯域は異なるように設定されるが、以下では、図4(a)−(d)を使用しながら、第1通過帯域、第2通過帯域を説明する。

0028

図4(a)−(d)は、音声入力装置12における周波数特性を示す。図4(a)は、音声出力装置10における第1帯域除去フィルタ24の周波数特性であり、図3(a)と同一である。図4(b)は、第1帯域通過フィルタ42の周波数特性である。図示のごとく、第1帯域通過フィルタ42は、第1周波数f1を中心にした第1帯域幅P1の部分を抽出する特性を有する。ここで、第1周波数f1と第1帯域幅P1との組合せによって、第1通過帯域が規定される。また、第1通過帯域と第1阻止帯域で第1周波数f1は共通しており、第1帯域幅P1と第1帯域幅E1も共通する。なお、第1帯域幅E1は、第1帯域幅P1より広くてもよい。つまり、第1通過帯域は第1阻止帯域に少なくとも一部が重複するように設定されればよい。

0029

図4(c)は、音声出力装置10における第2帯域除去フィルタ28の周波数特性であり、図3(b)と同一である。図4(d)は、第2帯域通過フィルタ44の周波数特性である。図示のごとく、第2帯域通過フィルタ44は、第2周波数f2を中心にした第2帯域幅P2の部分を抽出する特性を有する。ここで、第2周波数f2と第2帯域幅P2との組合せによって、第2通過帯域が規定される。また、第2通過帯域と第2阻止帯域で第2周波数f2は共通しており、第2帯域幅P2と第2帯域幅E2も共通する。なお、第2帯域幅E2は、第2帯域幅P2より広くてもよい。つまり、第2通過帯域は第2阻止帯域に少なくとも一部が重複するように設定されればよい。

0030

参照用帯域通過フィルタ46は、第1帯域通過フィルタ42、第2帯域通過フィルタ44と同様に、マイク40に並列に接続される。参照用帯域通過フィルタ46には、参照用通過帯域が設定されており、参照用通過帯域は、第1通過帯域と第2通過帯域と異なる。参照用通過帯域は、参照用周波数fRと参照用帯域幅PRとの組合せによって規定される。参照用周波数fRは、第1周波数f1、第2周波数f2と異なるように設定される。また、参照用帯域幅PRは、例えば、第1帯域幅P1、第2帯域幅P2と同一になるように設定される。第1帯域通過フィルタ42は、音声信号から、参照通過帯域の部分を抽出する。このように、参照用帯域通過フィルタ46は、第1スピーカ26、第2スピーカ30の合計音圧を知るためのリファレンスを生成するために使用される。

0031

検出部48は、第1帯域通過フィルタ42、第2帯域通過フィルタ44、参照用帯域通過フィルタ46に接続される。検出部48は、第1帯域通過フィルタ42において抽出された音声信号(以下、「第1信号」という)を入力するとともに、第2帯域通過フィルタ44において抽出された音声信号(以下、「第2信号」という)を入力する。さらに、検出部48は、参照用帯域通過フィルタ46において抽出された音声信号(以下、「参照用信号」という)も入力する。検出部48は、第1信号の音圧レベル、第2信号の音圧レベル、参照用信号の音圧レベルを比較することによって、音声出力装置10の第1スピーカ26、第2スピーカ30が故障しているか否かを検出する。

0032

図5(a)−(g)は、音声出力検査システム100において第1スピーカ26と第2スピーカ30が正常である場合の周波数特性を示す。図5(a)は、マイク40に入力された音声に対応する音声信号の周波数特性を示す。ここでは、第1阻止帯域が第1周波数f1によって示され、第2阻止帯域が第2周波数f2によって示される。また、図示のごとく、第1阻止帯域、第2阻止帯域のいずれでもない部分の音圧レベルは、「a」と示される。第1スピーカ26、第2スピーカ30が正常である場合、第1阻止帯域、第2阻止帯域のそれぞれにおける音圧レベルは、「a」よりも小さい「b」になる。

0033

図5(b)は、参照用帯域通過フィルタ46の周波数特性を示し、参照用通過帯域が参照用周波数fRによって示される。図5(c)は、参照用信号の周波数特性を示す。参照用信号は、参照用通過帯域において音圧レベル「a」を有する。図5(d)は、第1帯域通過フィルタ42の周波数特性を示し、図4(b)と同様である。図5(e)は、第1信号の周波数特性を示す。第1信号は、第1通過帯域において音圧レベル「b」を有する。これは、第2スピーカ30だけからの信号成分である。つまり、参照用信号の音圧レベルが第1信号の音圧レベルよりも大きい場合、例えば、a>bである場合、検出部48は、第1スピーカ26が正常であることを検出する。

0034

図5(f)は、第2帯域通過フィルタ44の周波数特性を示し、図4(d)と同様である。図5(g)は、第2信号の周波数特性を示す。第2信号は、第2通過帯域において音圧レベル「b」を有する。これは、第1スピーカ26だけからの信号成分である。つまり、参照用信号の音圧レベルが第2信号の音圧レベルよりも大きい場合、例えば、a>bである場合、検出部48は、第2スピーカ30が正常であることを検出する。

0035

図6(a)−(g)は、音声出力検査システム100において第2スピーカ30が故障している場合の周波数特性を示す。図6(a)は、マイク40に入力された音声に対応する音声信号の周波数特性を示す。第2スピーカ30が故障している場合、第2阻止帯域が減衰された音声が第2スピーカ30から出力されないので、入力した音声信号において、第2阻止帯域で音圧レベルが減少しない。そのため、図示のごとく、第1阻止帯域でない部分の音圧レベルは、「c」と示される。一方、第1阻止帯域における音圧レベルは、「c」よりも小さい「0」になる。なお、音圧レベル「c」は、前述の音圧レベル「a」よりも小さく、音圧レベル「b」と同等である。

0036

図6(b)は、参照用帯域通過フィルタ46の周波数特性を示し、図5(b)と同様である。図6(c)は、参照用信号の周波数特性を示す。参照用信号は、参照用通過帯域において音圧レベル「c」を有する。図6(d)は、第1帯域通過フィルタ42の周波数特性を示し、図5(d)と同様である。図6(e)は、第1信号の周波数特性を示す。前述のごとく、第2スピーカ30から音声が出力されないので、第1信号は、第1通過帯域において音圧レベル「0」を有する。つまり、参照用信号の音圧レベルが第1信号の音圧レベルよりも大きい場合、例えば、c>0である場合、検出部48は、第1スピーカ26が正常であることを検出する。

0037

図6(f)は、第2帯域通過フィルタ44の周波数特性を示し、図5(f)と同様である。図6(g)は、第2信号の周波数特性を示す。第2信号は、第2通過帯域において音圧レベル「c」を有する。これは、第1スピーカ26だけからの信号成分である。つまり、参照用信号の音圧レベルが第2信号の音圧レベルと同一である場合、例えば、c=cである場合、検出部48は、第2スピーカ30が故障していることを検出する。図1に戻る。

0038

第1スピーカ26からマイク40までの距離を2mとし、第2スピーカ30からマイク40までの距離を10mとする。また、第1スピーカ26、第2スピーカ30の音量は、一般に車内放送が最も聴きやすいとされる68dBとする。さらに、音は10m進むと20dB減衰し、2m進むと6dB減衰する。このことから、マイク40の地点において、第1スピーカ26からの音声の音圧は62dBであり、第2スピーカ30からの音声の音圧は48dBである。そのため、合計の音圧は62.17dBである。検出部48では、0.17dBの差が検出されればよいので、許容誤差は、最大±0.08dB程度とされる。

0039

このように、検出部48は、第1帯域通過フィルタ42を通過した第1信号の音圧レベルと参照用帯域通過フィルタ46を通過した参照用信号の音圧レベルとの差異がしきい値よりも小さければ、第1スピーカ26の故障を検出する。しきい値は、前述の「a」と「b」との差、あるいは「c」よりも小さくなるに設定される。一方、検出部48は、差異がしきい値以上であれば、第1スピーカ26が正常であることを検出する。

0040

さらに、検出部48は、第2帯域通過フィルタ44を通過した第2信号の音圧レベルと参照用信号の音圧レベルとの差異がしきい値よりも小さければ、第2スピーカ30の故障を検出する。一方、検出部48は、差異がしきい値以上であれば、第2スピーカ30が正常であることを検出する。なお、検出部48は、参照用信号の音圧レベルが「0」に近ければ、第1スピーカ26、第2スピーカ30がともに故障していると検出する。

0041

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

0042

以上の構成による音声出力検査システム100の動作を説明する。図7は、音声出力装置10における音声の出力手順を示すフローチャートである。音源20は、スイープ信号またはホワイトノイズを再生する(S10)。

0043

図8は、音声入力装置12における故障の検出手順を示すフローチャートである。検出部48は、参照用信号の音圧レベルを取得する(S50)。ここで、検出部48は、取得した音圧レベルを「a」として保存する。検出部48は、変数「i」を1に設定し(S52)、ループの始点に移行する(S54)。検出部48は、第「i」信号の音圧レベルを取得する(S56)。ここで、検出部48は、取得した音圧レベルを「b(i)」として保存する。b(i)<(a±許容誤差)であれば(S58のY)、検出部48は、「i」番目のスピーカが正常であると確定する(S60)。一方、b(i)<(a±許容誤差)でなければ(S58のN)、検出部48は、「i」番目のスピーカが故障であると確定する(S62)。検出部48は、ループ終点において、「i」がスピーカ数の「n」でなければ(S64)、ステップ54に戻る。その際、変数「i」がインクリメントされる。一方、検出部48は、ループ終点において、「i」がスピーカ数の「n」になれば(S64)、処理を終了する。

0044

本実施例によれば、第1帯域除去フィルタ、第2帯域除去フィルタ、第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。また、第1阻止帯域と第2阻止帯域を音声で未使用の周波数帯に設定するので、車内放送に使用する場合でも、車内放送への影響を低減できる。また、車内放送への影響が低減されるので、車内放送に使用する場合でも回路構成の変更を不要にできる。また、第1通過帯域、第2通過帯域、参照用帯域において同等の音圧レベルを有する音声信号を使用するので、第1信号、第2信号、参照用信号の間における音圧レベルの比較を簡易にできる。また、第1信号、第2信号、参照用信号の間における音圧レベルの比較が簡易になるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

0045

また、第1信号、第2信号、参照用信号の間における音圧レベルの相対的な差異をもとに故障を検出するので、誤差の影響を低減できる。また、誤差の影響が低減されるので、故障の検査精度を向上できる。また、阻止帯域の帯域幅を通過帯域の帯域幅よりも広くするので、スピーカごとの音圧の違いを明確にできる。また、スピーカごとの音圧の違いが明確になるので、測定精度を向上できる。また、阻止帯域が互いに異なった第1帯域除去フィルタ、第2帯域除去フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。また、第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

0046

また、1つの増幅部に複数のスピーカが並列に接続される構成において、どのスピーカが壊れているのかを自動で特定できる。また、スピーカの音がマイクで拾える範囲にあるかぎり、どのような位置関係にあっても検査を実行できる。また、配線を増やすことなく僅かな部品追加だけで実現できる。

0047

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の音声出力検査システムは、音声信号を入力し、第1スピーカと第2スピーカとから音声を出力する音声出力装置と、音声出力装置における第1スピーカと第2スピーカとから出力された音声をマイクで入力する音声入力装置とを備える。音声出力装置は、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部と第1スピーカとの間に直列に接続される第1帯域除去フィルタと、第1帯域除去フィルタと増幅部との間の接続点と、第2スピーカとの間に直列に接続される第2帯域除去フィルタとを備える。音声入力装置は、マイクに並列に接続される第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備える。第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域と第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域が異なり、第1帯域通過フィルタの第1通過帯域は第1阻止帯域に重複し、第2帯域通過フィルタの第2通過帯域は第2阻止帯域に重複し、参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第1通過帯域と第2通過帯域と異なる。

0048

この態様によると、複数種類の帯域除去フィルタと複数種類の帯域通過フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

0049

第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域と第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域は、第1スピーカと第2スピーカとから出力される音声で未使用の周波数帯であってもよい。この場合、第1阻止帯域と第2阻止帯域を音声で未使用の周波数帯に設定するので、車内放送に使用する場合でも回路構成の変更を不要にできる。

0050

音声入力装置に入力される音声信号は、第1通過帯域、第2通過帯域、参照用通過帯域において同等のレベルを有してもよい。この場合、レベルの比較が簡易になるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

0051

検出部は、第1帯域通過フィルタを通過した第1信号のレベルと参照用帯域通過フィルタを通過した参照用信号のレベルとの差異がしきい値よりも小さければ、第1スピーカの故障を検出し、第2帯域通過フィルタを通過した第2信号のレベルと参照用信号のレベルとの差異がしきい値よりも小さければ、第2スピーカの故障を検出してもよい。この場合、レベルの相対的な差異をもとに故障を検出するので、誤差の影響を低減できる。

0052

第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域の帯域幅は、第1帯域通過フィルタの第1通過帯域の帯域幅よりも広く、第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域の帯域幅は、第2帯域通過フィルタの第2通過帯域の帯域幅よりも広い。この場合、阻止帯域の帯域幅を通過帯域の帯域幅よりも広くするので、測定精度を向上できる。

0053

本発明の別の態様は、音声出力装置である。この装置は、音声信号を入力する入力部と、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部に接続される第1帯域除去フィルタと、第1帯域除去フィルタに接続される第1スピーカと、第1帯域除去フィルタに並列となるように、増幅部に接続される第2帯域除去フィルタと、第2帯域除去フィルタに接続される第2スピーカとを備える。第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域と第2帯域除去フィルタの第2阻止帯域が異なる。

0054

この態様によると、阻止帯域が互いに異なった複数種類の帯域除去フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

0055

本発明のさらに別の態様は、音声入力装置である。この装置は、入力した音声信号を増幅する増幅部と、増幅部に接続される第1帯域除去フィルタと、第1帯域除去フィルタに接続される第1スピーカと、第1帯域除去フィルタに並列となるように、増幅部に接続される第2帯域除去フィルタであって、かつ第1帯域除去フィルタの第1阻止帯域とは異なる第2阻止帯域を有する第2帯域除去フィルタと、第2帯域除去フィルタに接続される第2スピーカとを備える音声出力装置からの音声を入力するマイクと、マイクに並列に接続される第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタと、第1帯域通過フィルタ、第2帯域通過フィルタ、参照用帯域通過フィルタに接続される検出部とを備える。第1帯域通過フィルタの第1通過帯域は第1阻止帯域に重複し、第2帯域通過フィルタの第2通過帯域は第2阻止帯域に重複し、参照用帯域通過フィルタの参照用通過帯域は、第1通過帯域と第2通過帯域と異なる。

0056

この態様によると、複数種類の帯域通過フィルタを備えるだけであるので、スピーカの故障を簡易に検出できる。

0057

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

0058

本実施例のおいて、音声出力装置10に備えられるスピーカの数は「2」とされている。しかしながらこれに限らず例えば、スピーカの数は、2以上であってもよい。その場合、各スピーカに、互いに阻止帯域の異なった帯域除去フィルタが接続されるとともに、各帯域除去フィルタに対応するように帯域通過フィルタも設けられる。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

0059

10音声出力装置、 12音声入力装置、 20音源、 22増幅部、 24 第1帯域除去フィルタ、 26 第1スピーカ、 28 第2帯域除去フィルタ、 30 第2スピーカ、 40マイク、 42 第1帯域通過フィルタ、 44 第2帯域通過フィルタ、 46参照用帯域通過フィルタ、 48 検出部、 100音声出力検査システム。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • アルパイン株式会社の「 オーディオ装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】 ミュート回路による暗電流を抑制しつつミュート回路を迅速に起動することができるオーディオ装置を提供する。【解決手段】 本発明のオーディオ装置は、オーディオ信号を生成するオーディオソースと、... 詳細

  • シャープ株式会社の「 音声処理装置及び音声処理方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】複数のユーザにより利用される音声処理装置において、発話者の音声を適切に取得すること。【解決手段】音声処理装置は、マイクにより集音される音声を受け付ける音声受付部と、撮像部により撮像される撮像画... 詳細

  • トヨタ紡織株式会社の「 乗物用スピーカ装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】乗員の状態に同調した音を出力可能な乗物用スピーカ装置を提供すること。複数の乗員に対し個別に音を出力可能な乗物用スピーカ装置を提供すること。【解決手段】自動車1に配される乗物用スピーカ装置4が、... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ