(57)【要約】【課題】測定対象物から発生する測定対象音の音響特性を正確に計測する音響特性計測装置を提供する。【解決手段】設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号をステージに送信する計測制御部と、マイクロホンから集音信号を受信する集音信号受信部と、集音信号受信部によって受信される集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成するフーリエ変換処理部と、ステージの移動に伴って受信される集音信号に基づいてフーリエ変換処理部によって生成される複数の周波数スペクトルを用いて測定対象物からの測定対象音に基づいた計測信号を抽出する計測信号抽出部と、計測信号抽出部によって抽出された計測信号を送信する信号送信部とを備える音響特性計測装置とする。【選択図】      図１
2020046414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号を前記ステージに送信する計測制御手段と、
前記マイクロホンから集音信号を受信する集音信号受信手段と、
前記集音信号受信手段によって受信される前記集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成するフーリエ変換手段と、
前記ステージの移動に伴って受信される前記集音信号に基づいて前記フーリエ変換手段によって生成される複数の前記周波数スペクトルを用いて前記測定対象物からの測定対象音に基づいた計測信号を抽出する計測信号抽出手段と、
前記計測信号抽出手段によって抽出された前記計測信号を送信する信号送信手段とを備える音響特性計測装置。
【請求項２】
前記計測信号抽出手段は、
複数の前記周波数スペクトルから周波数ごとの振幅が最小となるボトムホールド信号を抽出し、
前記信号送信手段は、
前記計測信号抽出手段が抽出した前記ボトムホールド信号を前記計測信号として送信する請求項１に記載の音響特性計測装置。
【請求項３】
前記計測信号抽出手段は、
複数の前記周波数スペクトルから周波数ごとの振幅を乗算した乗算信号を生成し、
前記信号送信手段は、
前記計測信号抽出手段が生成した前記乗算信号を前記計測信号として送信する請求項１に記載の音響特性計測装置。
【請求項４】
前記測定対象物との位置関係が固定された状態で前記ステージに設置される前記マイクロホンを備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の音響特性計測装置。
【請求項５】
前記制御信号に応じて、設置された前記測定対象物と前記マイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能な前記ステージを備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の音響特性計測装置。
【請求項６】
前記ステージは、
前記ステージを移動可能に支持する軌道上に設置され、前記軌道上を移動するための車輪を有することを特徴とする請求項５に記載の音響特性計測装置。
【請求項７】
前記ステージは、
設置された前記測定対象物と前記マイクロホンとを位置関係が固定された状態で回転可能な回転機構を有する請求項５または６に記載の音響特性計測装置。
【請求項８】
前記マイクロホンは、
前記測定対象物との位置関係が固定され、かつ前記回転機構の回転軸上にあることを特徴とする請求項７に記載の音響特性計測装置。
【請求項９】
情報処理装置が、
設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号を前記ステージに送信し、
前記マイクロホンから集音信号を受信し、
前記集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成し、
前記ステージの移動に伴って受信される前記集音信号に基づいて生成される複数の前記周波数スペクトルを用いて前記測定対象物からの測定対象音に基づいた計測信号を抽出し、
抽出された前記計測信号を送信する音響特性計測方法。
【請求項１０】
設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号を前記ステージに送信する処理と、
前記マイクロホンから集音信号を受信する処理と、
前記集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成する処理と、
前記ステージの移動に伴って受信される前記集音信号に基づいて生成される複数の前記周波数スペクトルを用いて前記測定対象物からの測定対象音に基づいた計測信号を抽出する処理と、
抽出された前記計測信号を送信する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物から発生する測定対象音の音響特性を計測する音響特性計測装置、音響特性計測方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産現場において、製品から発生する音によってその製品の良否を判定する技術がある。測定対象物となる製品の周囲では、ベルトコンベアや、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）、電動ドライバ、設備ファンなどの駆動、作業者の会話などに起因して多数の雑音が発生する。それらの雑音が発生するタイミングや位置は一様ではないため、測定対象物の周囲で発生する騒音を除外して、測定対象物からの測定対象音を正確に測定することが求められる。
【０００３】
特許文献１には、測定対象物から発生する測定対象音を騒音下で測定する信号測定処理装置について開示されている。特許文献１の装置は、測定対象音を含まない騒音と、騒音が混入した測定対象音とを別々に収拾し、騒音が混入した測定対象音から騒音を除去することによって測定対象音を抽出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０２２５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の手法では、騒音が混入した測定対象音から騒音を除去するために、測定対象音を収拾する手段の近傍に騒音を収拾する手段を設置する必要がある。特許文献１の手法では、騒音を収拾する手段によって収拾される騒音に測定対象音が混入してしまうため、騒音が混入した測定対象音から測定対象音の一部が除去されてしまい、測定対象音を正確に測定できないという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、上述した課題を解決するために、測定対象物から発生する測定対象音の音響特性を正確に計測する音響特性計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の音響特性計測装置は、設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号をステージに送信する計測制御部と、マイクロホンから集音信号を受信する集音信号受信部と、集音信号受信部によって受信される集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成するフーリエ変換処理部と、ステージの移動に伴って受信される集音信号に基づいてフーリエ変換処理部によって生成される複数の周波数スペクトルを用いて測定対象物からの測定対象音に基づいた計測信号を抽出する計測信号抽出部と、計測信号抽出部によって抽出された計測信号を送信する信号送信部とを備える。
【０００８】
本発明の一態様の音響特性計測方法においては、情報処理装置が、設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号をステージに送信し、マイクロホンから集音信号を受信し、集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成し、ステージの移動に伴って受信される集音信号に基づいて生成される複数の周波数スペクトルを用いて測定対象物からの測定対象音に基づいた計測信号を抽出し、抽出された計測信号を送信する。
【０００９】
本発明の一態様のプログラムは、設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号をステージに送信する処理と、マイクロホンから集音信号を受信する処理と、集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成する処理と、ステージの移動に伴って受信される集音信号に基づいて生成される複数の周波数スペクトルを用いて測定対象物からの測定対象音に基づいた計測信号を抽出する処理と、抽出された計測信号を送信する処理とをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定対象物から発生する測定対象音の音響特性を正確に計測する音響特性計測装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る音響特性システムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る音響特性システムが備える音響特性計測装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る音響特性システムによる音波測定について説明するための概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る音響特性システムによる音波測定について説明するための概念図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る音響特性システムによる音波測定について説明するための概念図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る音響特性システムによるボトムホールド信号の生成について説明するための概念図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る音響特性システムの動作について説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態の変形例に係る音響特性システムの構成の一例を示す概念図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る音響特性システムの構成の一例を示す概念図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の変形例に係る音響特性システムの構成の一例を示す概念図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の変形例に係る音響特性システムを斜め上から見た際の概念図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の変形例に係る音響特性システムの別の状態を斜め上から見た際の概念図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る音響特性システムが備える音響特性計測装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る音響特性システムによる音波測定について説明するための概念図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る音響特性システムによる音波測定について説明するための概念図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る音響特性システムによる音波測定について説明するための概念図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る音響特性システムによる乗算信号の生成について説明するための概念図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る音響特性システムの動作について説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る音響特性計測装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２０】本発明の各実施形態に係る音響特性計測装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る音響特性計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の音響特性計測システムは、生産現場などの騒音下において、測定対象物である製品から発生する測定対象音によって、その製品の良否判定する用途などに用いられる。
【００１４】
（構成）
図１は、本実施形態の音響特性計測システム１の構成の一例を示す概念図である。音響特性計測システム１は、測定対象物１００から発生する測定対象音を測定する。音響特性計測システム１は、音響特性計測装置１０、マイクロホン１１０、および移動ステージ１２０を備える。図１においては、音響特性計測システム１の設置環境に雑音源があるものとする。なお、図１に図示した雑音源は一例であって、音響特性計測システム１の設置環境に存在する雑音源を一つに限定するものではない。
【００１５】
移動ステージ１２０は、測定対象物１００およびマイクロホン１１０の位置を雑音源に対して移動させるためのステージである。測定対象物１００およびマイクロホン１１０は、位置関係を固定された状態で移動ステージ１２０に配置される。移動ステージ１２０は、音響特性計測装置１０からの制御信号に応じて移動する。
【００１６】
例えば、移動ステージ１２０は、土台部分と、土台部分に対する相対位置を移動可能に設置された台とを組み合わせた構成の装置によって実現される。台は、水平面に対して平行方向に移動するように構成してもよいし、水平面に対して非平行方向に移動するように構成してもよい。また、台は、直線的に移動するように構成してもよいし、曲線的に移動するように構成してもよい。また、移動ステージ１２０は、移動ステージ１２０を回転可能に支持する土台の上に設置してもよい。また、移動ステージ１２０は、移動ステージ１２０を移動可能に支持する軌道上に設置してもよい。ただし、移動ステージ１２０の形態は、測定対象物１００とマイクロホン１１０との位置関係が固定された状態で、雑音源に対するマイクロホン１１０の位置関係を変更できさえすれば、特に限定を加えない。
【００１７】
例えば、測定対象物１００とマイクロホン１１０とは、位置関係が固定された状態で移動ステージ１２０の上面に載置される。なお、測定対象物１００とマイクロホン１１０とは、位置関係が固定された状態で、移動ステージ１２０の上面ではなく、移動ステージ１２０の任意の面上に配置されてもよい。また、測定対象物１００とマイクロホン１１０とは、位置関係が固定された状態で移動ステージ１２０の内部に収容させてもよい。
【００１８】
測定対象物１００およびマイクロホン１１０は、移動ステージ１２０の移動に伴って、同じ位置関係を保ちながら雑音源との位置関係が変更される。例えば、移動ステージ１２０は、移動可能に支持する軌道上に設置される。また、移動ステージ１２０は、雑音源との位置関係が変更可能になるように自走するように構成されてもよい。ただし、移動ステージ１２０の移動方法については、測定対象物１００およびマイクロホン１１０と、雑音源との位置関係を変更できさえすれば特に限定を加えない。
【００１９】
マイクロホン１１０は、測定対象物１００との位置関係が固定された状態で移動ステージ１２０に配置される。マイクロホン１１０は、移動ステージ１２０の移動に伴って、測定対象物１００との位置関係が固定された状態で移動する。マイクロホン１１０は、雑音源からの雑音が混在した状態で、測定対象物１００からの測定対象音を集音する集音装置である。マイクロホン１１０は、集音した音波を電気信号（以下、集音信号と呼ぶ）に変換して音響特性計測装置１０に送信する。
【００２０】
マイクロホン１１０は、雑音源からの雑音と、測定対象物１００からの測定対象音とが混在した音波を集音する。そのため、移動ステージ１２０の移動に伴って、雑音源からの雑音のレベルや周波数は随時変化して行くが、測定対象物１００からの測定対象音のレベルや周波数は一定である。
【００２１】
音響特性計測装置１０は、マイクロホン１１０と移動ステージ１２０とに接続される。移動ステージ１２０の移動に伴って、マイクロホン１１０および移動ステージ１２０と、音響特性計測装置１０との距離が変化する。そのため、マイクロホン１１０および移動ステージ１２０と、音響特性計測装置１０とは、変形可能なケーブルで有線接続させたり、無線接続させたりすることが好ましい。
【００２２】
音響特性計測装置１０は、マイクロホン１１０が送信した集音信号を受信する。音響特性計測装置１０は、受信した集音信号をフーリエ変換することによって周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルを記録する。音響特性計測装置１０は、マイクロホン１１０からの集音信号を用いて複数の周波数スペクトルを生成する。例えば、音響特性計測装置１０は、後述するボトムホールド信号の変化量が無視できるレベルになるまで測定を継続したり、所定時間の測定を継続したりする。音響特性計測装置１０は、測定を停止させる際に、移動ステージ１２０を停止させるための制御信号を移動ステージ１２０に送信する。
【００２３】
音響特性計測装置１０は、生成した複数の周波数スペクトルから周波数ごとの振幅が最小となるボトムホールド信号を抽出する。音響特性計測装置１０は、抽出したボトムホールド信号を計測制御部１１および外部に出力する。例えば、音響特性計測装置１０から出力されるボトムホールド信号は、上位システムや別のシステム、表示装置などに送信される。
【００２４】
〔音響特性計測装置〕
次に、音響特性計測装置１０の詳細構成について図面を参照しながら説明する。図２は、音響特性計測装置１０の詳細構成の一例を示すブロック図である。図２のように、音響特性計測装置１０は、計測制御部１１、集音信号受信部１３、フーリエ変換処理部１４、ボトムホールド部１５、および信号送信部１６を備える。
【００２５】
計測制御部１１は、移動ステージ１２０の移動を制御する制御信号Ｓcを生成する。計測制御部１１は、生成した制御信号Ｓcを移動ステージ１２０に送信する。測定開始時において、計測制御部１１は、移動ステージ１２０の移動を開始させる制御信号Ｓcを送信する。測定停止時において、計測制御部１１は、移動ステージ１２０の移動を停止させる制御信号Ｓcを送信する。例えば、計測制御部１１は、移動ステージ１２０の移動を停止させる制御信号Ｓcを所定のタイミングで送信する。また、計測制御部１１は、ボトムホールド信号ＳBHの変化量が無視できるレベルになった際に、移動ステージ１２０の移動を停止させる制御信号Ｓcを送信してもよい。計測制御部１１が移動ステージ１２０の移動を停止させる制御信号Ｓcを送信するタイミングは任意に設定できる。
【００２６】
集音信号受信部１３は、マイクロホン１１０から集音信号ＳTを受信する。集音信号受信部１３は、マイクロホン１１０から受信した集音信号ＳTをフーリエ変換処理部１４に出力する。
【００２７】
フーリエ変換処理部１４は、集音信号受信部１３から集音信号ＳTを取得する。フーリエ変換処理部１４は、取得した集音信号ＳTをフーリエ変換することによって周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルを記録する。例えば、フーリエ変換処理部１４は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）によって集音信号ＳTから周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルを図示しない記録部に記録する。音響特性計測装置１０は、マイクロホン１１０からの集音信号ＳTを用いて複数の周波数スペクトルを生成する。
【００２８】
フーリエ変換処理部１４は、生成した複数の周波数スペクトルをボトムホールド部１５に出力する。例えば、フーリエ変換処理部１４は、全ての周波数スペクトルの生成が完了してから複数の周波数スペクトルをボトムホールド部１５に出力する。また、フーリエ変換処理部１４は、周波数スペクトルを生成するたびにその周波数スペクトルをボトムホールド部１５に出力するように構成してもよい。フーリエ変換処理部１４が周波数スペクトルを出力するタイミングは任意に設定できる。
【００２９】
ボトムホールド部１５は、フーリエ変換処理部１４から複数の周波数スペクトルを取得する。ボトムホールド部１５は、複数の周波数スペクトルから周波数ごとの振幅が最小となるボトムホールド信号ＳBHを抽出する。ボトムホールド部１５は、信号送信部１６および計測制御部１１にボトムホールド信号ＳBHを出力する。なお、ボトムホールド信号ＳBHの変化量に応じて測定を停止させる場合は、測定が完了した時点で信号送信部１６にボトムホールド信号ＳBHを出力するように構成してもよい。
【００３０】
信号送信部１６は、ボトムホールド部１５からボトムホールド信号ＳBHを取得する。信号送信部１６は、取得したボトムホールド信号ＳBHを出力する。例えば、信号送信部１６は、ボトムホールド信号ＳBH（測定対象音）を用いる上位システムや別のシステム、表示装置などにボトムホールド信号ＳBHを送信する。
【００３１】
以上が音響特性計測装置１０の構成についての説明である。なお、図２の音響特性計測装置１０の構成は一例であって、本実施形態の音響特性計測装置１０の構成を限定するものではない。
【００３２】
〔測定手順〕
次に、音響特性計測システム１による測定対象音の測定手順について図面を参照しながら説明する。図３〜図６は、音響特性計測システム１による測定対象音の測定手順について説明するための概念図である。本実施形態において、移動ステージ１２０は、レール１２５の上に移動可能に設置されているものとする。なお、図３〜図５には、各段階で生成される周波数スペクトルＳfの一例を図示しているが、それらの周波数スペクトルＳfは概念的なものであり、それぞれの段階における周波数スペクトルＳfを正確に表すものではない。
【００３３】
図３は、移動ステージ１２０が測定開始位置に停止している状態である。測定開始時に、音響特性計測装置１０は、マイクロホン１１０から集音信号ＳT1を受信するタイミングに合わせて、移動開始を指示する制御信号ＳC1を移動ステージ１２０に送信する。移動ステージ１２０は、制御信号ＳC1を受信すると、その制御信号ＳC1に応じて移動を開始する。マイクロホン１１０は、測定対象物１００からの測定対象音ＴMと、雑音源からの雑音ＴN1とが混在した音波を集音し、集音した音波から生成した集音信号ＳT1を音響特性計測装置１０に送信する。このとき、音響特性計測装置１０は、受信した集音信号ＳT1を用いて周波数スペクトルＳf1を生成する。測定開始を指示する制御信号ＳC1は、作業者によるボタンの押下によって生成されるように構成してもよいし、予め設定された測定時刻に自動的に生成されるように構成してもよい。
【００３４】
図４は、測定途中段階における移動ステージ１２０の状態である。マイクロホン１１０は、測定対象物１００からの測定対象音ＴMと、雑音源からの雑音ＴN2とが混在した音波を集音し、集音した音波から生成した集音信号ＳT2を音響特性計測装置１０に送信する。このとき、音響特性計測装置１０は、受信した集音信号ＳT2を用いて周波数スペクトルＳf2を生成する。
【００３５】
図５は、移動ステージ１２０が測定停止位置に到達した状態である。測定停止時において、音響特性計測装置１０は、測定停止位置に到達したタイミングに合わせて、移動停止を指示する制御信号ＳCnを移動ステージ１２０に送信する（ｎは２以上の自然数）。移動ステージ１２０は、制御信号ＳCnを受信すると、その制御信号ＳCnに応じて移動を停止する。マイクロホン１１０は、測定対象物１００からの測定対象音ＴMと、雑音源からの雑音ＴNnとが混在した音波を集音し、集音した音波から生成した集音信号ＳTnを音響特性計測装置１０に送信する。このとき、音響特性計測装置１０は、マイクロホン１１０から集音信号ＳTnを受信し、受信した集音信号ＳTnを用いて周波数スペクトルＳfnを生成する。
【００３６】
図６は、図３〜図５の各段階において生成された複数の周波数スペクトルＳfからボトムホールド信号ＳBHを抽出することを概念的に示す図である。
【００３７】
集音信号ＳTには、測定対象音ＴMと雑音ＴNとが含まれる。そのため、集音信号ＳTをフーリエ変換した周波数スペクトルＳfには、測定対象音ＴMの周波数成分と雑音ＴNの周波数成分とが含まれる。測定対象物１００とマイクロホン１１０との位置関係は変化しないため、周波数スペクトルＳfに含まれる測定対象音ＴMの周波数スペクトルは変化せずに、一定の周波数・振幅となる。一方、マイクロホン１１０と雑音源との位置関係は、移動ステージ１２０の移動に伴って変化するため、雑音の周波数スペクトルは、ドップラー効果により周波数成分が変化するとともに、マイクロホン１１０と雑音源との距離の２乗に比例して振幅も変化する。すなわち、複数の周波数スペクトルＳfの中から周波数・振幅が変化しない信号であるボトムホールド信号ＳBHを抽出することにより、雑音ＴNが除去された測定対象音ＴMを生成できる。
【００３８】
ここで、生産工程の環境下において、音速が３４５メートル／秒であり、マイクロホン１１０と雑音源との距離が１メートル／秒の速度で遠ざかるものとする。この場合、周波数スペクトルＳfに含まれる測定対象音ＴMの周波数は変化しないが、雑音ＴNの周波数は約３パーセント低周波数側へシフトする。
【００３９】
また、雑音源がマイクロホン１１０から距離２メートルの位置にあり、移動ステージ１２０の移動に伴ってマイクロホン１１０が雑音源から０．３メートル遠ざかったものとする。この場合、周波数スペクトルＳfに含まれる測定対象音ＴMの振幅は変化しないが、雑音ＴNの振幅は約−２．４デシベル変化する。
【００４０】
以上が、本実施形態の音響特性計測システム１の構成についての説明である。なお、図１〜図６に示す構成は一例であって、本実施形態の音響特性計測システム１の構成をそのままの形態に限定するものではない。
【００４１】
（動作）
次に、本実施形態の音響特性計測装置１０の動作について図面を参照しながら説明する。図７は、音響特性計測装置１０の動作について説明するためのフローチャートである。以下の図７のフローチャートに沿った説明においては、音響特性計測装置１０を動作の主体として説明する。
【００４２】
図７において、まず、音響特性計測装置１０は、移動ステージ１２０の移動を開始させるための制御信号を移動ステージ１２０に送信する（ステップＳ１１）。
【００４３】
次に、音響特性計測装置１０は、マイクロホン１１０から集音信号を受信する（ステップＳ１２）。なお、移動ステージ１２０の移動を開始制御する前に、マイクロホン１１０から集音信号を受信し始めてもよい。
【００４４】
次に、音響特性計測装置１０は、集音信号をフーリエ変換し、周波数スペクトルを生成する（ステップＳ１３）。
【００４５】
次に、音響特性計測装置１０は、生成した周波数スペクトルを記録する（ステップＳ１４）。
【００４６】
ここで、測定を停止する場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、音響特性計測装置１０は、移動ステージ１２０の移動を停止させるための制御信号を移動ステージ１２０に送信する（ステップＳ１６）。一方、測定を継続する場合（ステップＳ１５でＮｏ）、ステップＳ１２に戻って集音信号の受信を継続する。
【００４７】
ステップＳ１６の次に、音響特性計測装置１０は、複数の周波数スペクトルからボトムホールド信号を抽出する（ステップＳ１７）。
【００４８】
そして、音響特性計測装置１０は、抽出したボトムホールド信号を測定対象音の周波数成分として出力する（ステップＳ１８）。
【００４９】
以上が、本実施形態の音響特性計測装置１０の動作についての説明である。なお、図７のフローチャートに沿った音響特性計測装置１０の動作は一例であって、本実施形態の音響特性計測装置１０の動作をそのままの手順に限定するものではない。
【００５０】
以上のように、本実施形態の音響特性計測システムは、計測制御部、集音信号受信部、フーリエ変換処理部、ボトムホールド部、および信号送信部を有する音響特性計測装置を備える。計測制御部は、設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号をステージに送信する。集音信号受信部は、マイクロホンから集音信号を受信する。フーリエ変換処理部は、集音信号受信部によって受信される集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成する。ボトムホールド部（計測信号抽出部とも呼ぶ）は、ステージの移動に伴って受信される集音信号に基づいてフーリエ変換処理部によって生成される複数の周波数スペクトルを用いて周波数ごとの振幅が最小となるボトムホールド信号を抽出する。信号送信部は、計測信号抽出部が生成したボトムホールド信号を計測信号として送信する。
【００５１】
また、本実施形態の音響特性計測システムは、測定対象物との位置関係が固定された状態で移動ステージに設置されるマイクロホンを備える。
【００５２】
また、本実施形態の音響特性計測システムは、測定対象物とマイクロホンとの位置関係を固定した状態で移動させる移動ステージを備える。例えば、移動ステージは、移動ステージを移動可能に支持する軌道上に設置される。例えば、移動ステージは、移動ステージを移動可能に支持する車輪を有する。
【００５３】
本実施形態においては、測定対象物とマイクとの位置関係を固定した状態で移動させるため、測定対象物からの測定対象音はレベルや周波数が変化せずにマイクロホンに集音される。それに対し、雑音源とマイクロホンとは位置関係が変化するため、雑音源からの雑音はレベルや周波数が変化する。そして、マイクロホンの出力信号をフーリエ変換して生成した複数の周波数スペクトルをボトムホールドすることにより、雑音が除去された測定対象音を抽出することができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態によれば、測定対象物の周囲に多数の雑音源が存在する生産工程においても、雑音源からの雑音が除去された測定対象音を容易に取り出すことができ、製品の良否判定を高精度化することができる。
【００５５】
（変形例）
ここで、本発明の第１の実施形態の変形例の音響特性計測システムについて図面を参照しながら説明する。本変形例の音響特性計測システムは、軌道上に移動可能に支持されるステージではなく、軌道上ではなくても移動可能な車輪によって支持されたステージを有する点で、第１の実施形態の音響特性計測システム１（図１）の構成とは異なる。
【００５６】
図８は、本変形例の音響特性計測システム１−２の構成の一例を示す概念図である。音響特性計測システム１−２は、測定対象物１００から発生する測定対象音を測定する。音響特性計測システム１−２は、音響特性計測装置１０、マイクロホン１１０、および移動ステージ１２０−２を備える。移動ステージ１２０−２は、自走するための車輪１２３を有する。音響特性計測システム１−２は、車輪１２３を有する移動ステージ１２０−２を備える点以外は、第１の実施形態の音響特性計測システム１（図１）の構成と同じである。本変形例の音響特性計測システム１−２の動作については、第１の実施形態の音響特性計測システム１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５７】
以上のように、本変形例の音響特性計測システムが備える移動ステージは、移動ステージを移動可能に支持する車輪を有する。なお、本変形例の移動ステージは、車輪を介して移動ステージを移動可能に支持する軌道上に設置されてもよい。本変形例によれば、軌道を設置しなくても移動ステージを移動させることができるので、システム構成を簡略化できるとともに、設置場所の自由度が向上する。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る音響特性計測システムについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の音響特性計測システムは、ボトムホールド信号の替わりに、乗算信号を抽出する点において第１の実施形態の音響特性計測システムと異なる。また、本実施形態の音響特性計測システムは、移動ステージの替わりに、回転ステージを用いる点において第１の実施形態の音響特性計測システムと異なる。なお、第１の実施形態の移動ステージを回転ステージに置換したり、第１の実施形態で生成するボトムホールド信号の替わりに乗算信号を用いたりしてもよい。
【００５９】
（構成）
音響特性計測システム２は、測定対象物２００から発生する測定対象音を測定する。音響特性計測システム２は、音響特性計測装置２０、マイクロホン２１０、および回転ステージ２２０を備える。図９においては、音響特性計測システム２の設置環境に雑音源があるものとする。なお、図９に図示した雑音源は一例であって、音響特性計測システム２の設置環境に存在する雑音源を一つに限定するものではない。
【００６０】
回転ステージ２２０は、測定対象物２００およびマイクロホン２１０の位置を雑音源に対して移動させるためのステージである。測定対象物２００およびマイクロホン２１０は、位置関係を固定された状態で回転ステージ２２０に配置される。回転ステージ２２０は、図示しない回転機構を有し、音響特性計測装置２０からの制御信号に応じて回転する。
【００６１】
例えば、回転ステージ２２０は、土台部分と、回転機構を介して土台部分に回転可能に設置された台とを組み合わせた構成の装置によって実現される。台は、水平面に対して平行方向に回転するように構成してもよいし、水平面に対して非平行方向に回転するように構成してもよい。また、回転ステージ２２０は、回転ステージ２２０を回転可能に支持する軌道上に設置してもよい。ただし、回転ステージ２２０の形態は、測定対象物２００とマイクロホン２１０との位置関係が固定された状態で、雑音源に対するマイクロホン２１０の位置関係を変更できさえすれば、特に限定を加えない。図９には、円形の回転ステージ２２０を図示しているが、回転ステージ２２０の形状については特に限定を加えない。
【００６２】
例えば、測定対象物２００とマイクロホン２１０とは、位置関係が固定された状態で回転ステージ２２０の上面に載置される。なお、測定対象物２００とマイクロホン２１０とは、位置関係が固定された状態で、回転ステージ２２０の上面ではなく、回転ステージ２２０の任意の面上に配置されてもよい。また、測定対象物２００とマイクロホン２１０とは、位置関係が固定された状態で回転ステージ２２０の内部に収容させてもよい。
【００６３】
また、回転ステージ２２０の表面が水平であり、回転ステージ２２０の回転軸が表面に対して垂直方向となる場合においては、測定対象物２００を回転ステージ２２０の回転軸２２１上に配置してもよい。図１０は、変形例の音響特性計測システム２−１の回転ステージ２２０を上方から見た図である。図１１および図１２は、変形例の音響特性計測システム２−１の回転ステージ２２０を斜め上から見た際の概念図である。図１０〜図１２の変形例では、測定対象物２００が回転軸２２１上に載置される。
【００６４】
図１０〜図１２の変形例の場合、マイクロホン２１０は、測定対象物２００または回転軸２２１に対して指向性があるように調整される。また、図１２のように、測定対象物２００が回転ステージ２２０に接していない場合、測定対象物２００は回転していないが、測定対象物２００とマイクロホン２１０との位置関係は固定されている。そのため、測定対象物２００からの測定対象音が、回転ステージ２２０の回転方向に対して一律の特性をもつ限り、図９に示す構成で得られる測定音と相違はない。
【００６５】
測定対象物２００およびマイクロホン２１０は、回転ステージ２２０の回転に伴って、同じ位置関係を保ちながら雑音源との位置関係が変更される。例えば、回転ステージ２２０は、雑音源との位置関係が変更可能になるように回転する。ただし、回転ステージ２２０の回転方法については、測定対象物２００およびマイクロホン２１０と、雑音源との位置関係を変更できさえすれば特に限定を加えない。
【００６６】
マイクロホン２１０は、測定対象物２００との位置関係が固定された状態で回転ステージ２２０に配置される。マイクロホン２１０は、回転ステージ２２０の回転に伴って、測定対象物２００との位置関係が固定された状態で位置が変更される。マイクロホン２１０は、雑音源からの雑音が混在した状態で、測定対象物２００からの測定対象音を集音する集音装置である。マイクロホン２１０は、集音した音波を電気信号（以下、集音信号と呼ぶ）に変換して音響特性計測装置２０に送信する。
【００６７】
マイクロホン２１０は、雑音源からの雑音と、測定対象物２００からの測定対象音とが混在した音波を集音する。そのため、回転ステージ２２０の回転に伴って、雑音源からの雑音のレベルや周波数は随時変化して行くが、測定対象物２００からの測定対象音のレベルや周波数は一定である。
【００６８】
ただし、図１２のように、測定対象物２００が回転していない場合は、測定対象物２００からの測定対象音が、回転ステージ２２０の回転方向に対して一律の特性をもたない。そのため、測定対象物２００からの測定対象音のレベルは一定とはならない。その一方で、後述するように、測定対象物２００自体の回転方向に対する特性を測定できるという特有の機能が得られる。
【００６９】
音響特性計測装置２０は、マイクロホン２１０と回転ステージ２２０とに接続される。回転ステージ２２０の回転に伴って、マイクロホン２１０および回転ステージ２２０と、音響特性計測装置２０との距離が変化する。そのため、マイクロホン２１０および回転ステージ２２０と、音響特性計測装置２０とは、変形可能なケーブルで有線接続させたり、無線接続させたりすることが好ましい。
【００７０】
音響特性計測装置２０は、回転ステージ２２０の回転に合わせて、マイクロホン２１０が送信した集音信号ＳTを受信する。
【００７１】
ここで、集音信号ＳTの回転ステージ２２０の回転角に対する振幅の変動に関して、雑音源に起因する要素は、回転角の正弦にほぼ比例して依存する。それに対し、集音信号ＳTの回転ステージ２２０の回転角に対する振幅の変動に関して、測定対象物２００に起因する要素は、雑音源に起因するよりも大きい上に、回転角に全く依存しないか、もしくは特定の回転角周辺で大きくなる特性をもつ。そのため、集音信号ＳTから測定対象物２００の回転角に対する特性を測定した上で、その特性を予め均一化する前処理を付加してもよい。
【００７２】
音響特性計測装置２０は、受信した集音信号ＳTをフーリエ変換することによって周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルを記録する。音響特性計測装置２０は、マイクロホン２１０からの集音信号を用いて複数の周波数スペクトルを生成する。例えば、音響特性計測装置２０は、後述する乗算信号の変化量が無視できるレベルになるまで測定を継続したり、所定時間の測定を継続したりする。音響特性計測装置２０は、測定を停止させる際に、回転ステージ２２０を停止させるための制御信号を回転ステージ２２０に送信する。
【００７３】
音響特性計測装置２０は、生成した複数の周波数スペクトルから周波数ごとの振幅を乗算した乗算信号を生成する。音響特性計測装置２０は、生成した乗算信号を計測制御部２１および外部に出力する。例えば、音響特性計測装置２０から出力される乗算信号は、上位システムや別のシステム、表示装置などに送信される。
【００７４】
〔音響特性計測装置〕
次に、音響特性計測装置２０の詳細構成について図面を参照しながら説明する。図１３は、音響特性計測装置２０の詳細構成の一例を示すブロック図である。図１３のように、音響特性計測装置２０は、計測制御部２１、集音信号受信部２３、フーリエ変換処理部２４、乗算部２５、および信号送信部２６を備える。
【００７５】
計測制御部２１は、回転ステージ２２０の回転を制御する制御信号Ｓcを生成する。計測制御部２１は、生成した制御信号Ｓcを回転ステージ２２０に送信する。測定開始時において、計測制御部２１は、回転ステージ２２０の回転を開始させる制御信号Ｓcを送信する。測定停止時において、計測制御部２１は、回転ステージ２２０の回転を停止させる制御信号Ｓcを送信する。例えば、計測制御部２１は、回転ステージ２２０の回転を停止させる制御信号Ｓcを所定のタイミングで送信する。また、計測制御部２１は、乗算信号ＳMの変化量が無視できるレベルになった際に、回転ステージ２２０の回転を停止させる制御信号Ｓcを送信してもよい。計測制御部２１が回転ステージ２２０の回転を停止させる制御信号Ｓcを送信するタイミングは任意に設定できる。
【００７６】
集音信号受信部２３は、マイクロホン２１０から集音信号ＳTを受信する。集音信号受信部２３は、マイクロホン２１０から受信した集音信号ＳTをフーリエ変換処理部２４に出力する。
【００７７】
フーリエ変換処理部２４は、集音信号受信部２３から集音信号ＳTを取得する。フーリエ変換処理部２４は、取得した集音信号ＳTをフーリエ変換することによって周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルを記録する。例えば、フーリエ変換処理部２４は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）によって集音信号ＳTから周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルを図示しない記録部に記録する。音響特性計測装置２０は、マイクロホン２１０からの集音信号ＳTを用いて複数の周波数スペクトルを生成する。
【００７８】
フーリエ変換処理部２４は、生成した複数の周波数スペクトルを乗算部２５に出力する。例えば、フーリエ変換処理部２４は、全ての周波数スペクトルの生成が完了してから複数の周波数スペクトルを乗算部２５に出力する。また、フーリエ変換処理部２４は、周波数スペクトルを生成するたびにその周波数スペクトルを乗算部２５に出力するように構成してもよい。フーリエ変換処理部２４が周波数スペクトルを出力するタイミングは任意に設定できる。
【００７９】
乗算部２５は、フーリエ変換処理部２４から複数の周波数スペクトルを取得する。乗算部２５は、複数の周波数スペクトルから周波数ごとの振幅を乗算した乗算信号を生成する。乗算部２５は、信号送信部２６および計測制御部２１に乗算信号ＳMを出力する。なお、乗算信号ＳMの変化量に応じて測定を停止させる場合は、測定が完了した時点で信号送信部２６に乗算信号ＳMを出力するように構成してもよい。
【００８０】
信号送信部２６は、乗算部２５から乗算信号ＳMを取得する。信号送信部２６は、取得した乗算信号ＳMを出力する。例えば、信号送信部２６は、乗算信号ＳM（測定対象音）を用いる上位システムや別のシステム、表示装置などに乗算信号ＳMを送信する。
【００８１】
以上が音響特性計測装置２０の構成についての説明である。なお、図１３の音響特性計測装置２０の構成は一例であって、本実施形態の音響特性計測装置２０の構成を限定するものではない。
【００８２】
〔測定手順〕
次に、音響特性計測システム２による測定対象音の測定手順について図面を参照しながら説明する。図１４〜図１６は、音響特性計測システム２による測定対象音の測定手順について説明するための概念図である。なお、図１４〜図１６には、各段階で生成される周波数スペクトルＳfの一例を図示しているが、それらの周波数スペクトルＳfは概念的なものであり、それぞれの段階における周波数スペクトルＳfを正確に表すものではない。
【００８３】
図１４は、回転ステージ２２０が測定開始位置で停止している状態である。測定開始時に、音響特性計測装置２０は、マイクロホン２１０から集音信号ＳT1を受信するタイミングに合わせて、回転開始を指示する制御信号ＳC1を回転ステージ２２０に送信する。回転ステージ２２０は、制御信号ＳC1を受信すると、その制御信号ＳC1に応じて回転を開始する。マイクロホン２１０は、測定対象物２００からの測定対象音ＴMと、雑音源からの雑音ＴN1とが混在した音波を集音し、集音した音波から生成した集音信号ＳT1を音響特性計測装置２０に送信する。このとき、音響特性計測装置２０は、受信した集音信号ＳT1を用いて周波数スペクトルＳf1を生成する。測定開始を指示する制御信号ＳC1は、作業者によるボタンの押下によって生成されるように構成してもよいし、予め設定された測定時刻に自動的に生成されるように構成してもよい。
【００８４】
図１５は、測定途中段階における回転ステージ２２０の状態である。マイクロホン２１０は、測定対象物２００からの測定対象音ＴMと、雑音源からの雑音ＴN2とが混在した音波を集音し、集音した音波から生成した集音信号ＳT2を音響特性計測装置２０に送信する。このとき、音響特性計測装置２０は、受信した集音信号ＳT2を用いて周波数スペクトルＳf2を生成する。
【００８５】
図１６は、回転ステージ２２０が測定停止位置に到達した状態である。測定停止時において、音響特性計測装置２０は、測定停止位置に到達したタイミングに合わせて、回転停止を指示する制御信号ＳCnを回転ステージ２２０に送信する（ｎは２以上の自然数）。回転ステージ２２０は、制御信号ＳCnを受信すると、その制御信号ＳCnに応じて回転を停止する。マイクロホン２１０は、測定対象物２００からの測定対象音ＴMと、雑音源からの雑音ＴNnとが混在した音波を集音し、集音した音波から生成した集音信号ＳTnを音響特性計測装置２０に送信する。このとき、音響特性計測装置２０は、マイクロホン２１０から集音信号ＳTnを受信し、受信した集音信号ＳTnを用いて周波数スペクトルＳfnを生成する。
【００８６】
図１７は、図１４〜図１６の各段階において生成された複数の周波数スペクトルＳfから乗算信号ＳMを生成することを概念的に示す図である。
【００８７】
集音信号ＳTには、測定対象音ＴMと雑音ＴNとが含まれる。そのため、集音信号ＳTをフーリエ変換した周波数スペクトルＳfには、測定対象音ＴMの周波数成分と雑音ＴNの周波数成分とが含まれる。測定対象物２００とマイクロホン２１０との位置関係は変化しないため、周波数スペクトルＳfに含まれる測定対象音ＴMの周波数スペクトルは変化せずに、一定の周波数・振幅となる。一方、マイクロホン２１０と雑音源との位置関係は、回転ステージ２２０の回転に伴って変化するため、雑音の周波数スペクトルは、ドップラー効果により周波数成分が変化するとともに、マイクロホン２１０と雑音源との距離の２乗に比例して振幅も変化する。すなわち、複数の周波数スペクトルＳfの中から周波数・振幅が変化しない信号である乗算信号ＳMを抽出することにより、雑音ＴNが除去された測定対象音ＴMを生成できる。
【００８８】
以上が、本実施形態の音響特性計測システム２の構成についての説明である。なお、図９〜図１６に示す構成は一例であって、本実施形態の音響特性計測システム２の構成をそのままの形態に限定するものではない。
【００８９】
（動作）
次に、本実施形態の音響特性計測装置２０の動作について図面を参照しながら説明する。図１８は、音響特性計測装置２０の動作について説明するためのフローチャートである。以下の図１８のフローチャートに沿った説明においては、音響特性計測装置２０を動作の主体として説明する。
【００９０】
図１８において、まず、音響特性計測装置２０は、回転ステージ２２０の回転を開始させるための制御信号を回転ステージ２２０に送信する（ステップＳ２１）。
【００９１】
次に、音響特性計測装置２０は、マイクロホン２１０から集音信号を受信する（ステップＳ２２）。なお、回転ステージ２２０の回転を開始制御する前に、マイクロホン２１０から集音信号を受信し始めてもよい。
【００９２】
次に、音響特性計測装置２０は、集音信号をフーリエ変換し、周波数スペクトルを生成する（ステップＳ２３）。
【００９３】
次に、音響特性計測装置２０は、生成した周波数スペクトルを記録する（ステップＳ２４）。
【００９４】
ここで、測定を停止する場合（ステップＳ２５でＹｅｓ）、音響特性計測装置２０は、回転ステージ２２０の回転を停止させるための制御信号を回転ステージ２２０に送信する（ステップＳ２６）。一方、測定を継続する場合（ステップＳ２５でＮｏ）、ステップＳ２２に戻って集音信号の受信を継続する。
【００９５】
ステップＳ２６の次に、音響特性計測装置２０は、複数の周波数スペクトルから乗算信号を生成する（ステップＳ２７）。
【００９６】
そして、音響特性計測装置２０は、生成した乗算信号を測定対象音の周波数成分として出力する（ステップＳ２８）。
【００９７】
以上が、本実施形態の音響特性計測装置２０の動作についての説明である。なお、図１８のフローチャートに沿った音響特性計測装置２０の動作は一例であって、本実施形態の音響特性計測装置２０の動作をそのままの手順に限定するものではない。
【００９８】
以上のように、本実施形態の音響特性計測装置は、計測制御部、集音信号受信部、フーリエ変換処理部、乗算部、および信号送信部を備える。計測制御部は、設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で回転可能なステージを駆動制御するための制御信号をステージに送信する。集音信号受信部は、マイクロホンから集音信号を受信する。フーリエ変換処理部は、集音信号受信部によって受信される集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成する。乗算部（計測信号抽出部とも呼ぶ）は、ステージの移動に伴って受信される集音信号に基づいてフーリエ変換処理部によって生成される複数の周波数スペクトルを用いて周波数ごとの振幅を乗算した乗算信号を生成する。信号送信部は、計測信号抽出部が生成した乗算信号を計測信号として送信する。
【００９９】
また、本実施形態の音響特性計測システムは、測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で回転させる回転機構を有する。
【０１００】
本実施形態においては、測定対象物とマイクとの位置関係を固定した状態で回転させるため、測定対象物からの測定対象音はレベルや周波数が変化せずにマイクロホンに集音される。それに対し、雑音源とマイクロホンとは位置関係が変化するため、雑音源からの雑音はレベルや周波数が変化する。そして、マイクロホンの出力信号をフーリエ変換して生成した複数の周波数スペクトルを乗算することにより、雑音が除去された測定対象音を抽出することができる。
【０１０１】
以上のように、本実施形態によれば、測定対象物の周囲に多数の雑音源が存在する生産工程においても、雑音源からの雑音が除去された測定対象音を容易に取り出すことができ、製品の良否判定を高精度化することができる。
【０１０２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る音響特性計測装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の音響特性計測装置は、第１および第２の実施形態に係る音響特性計測システムが備える音響特性計測装置を上位概念化したものである。なお、ステージおよびマイクロホンの少なくともいずれかを本実施形態の音響特性計測装置に追加した構成を音響特性計測装置と呼ぶこともある。
【０１０３】
図１９のように、本実施形態の音響特性計測装置３０は、計測制御部３１、集音信号受信部３３、フーリエ変換処理部３４、計測信号抽出部３５、および信号送信部３６を備える。音響特性計測装置３０は、雑音源からの位置関係を変更可能なステージに設置されたマイクロホン（図示しない）から集音信号ＳTを受信し、そのマイクロホンが設置されたステージを駆動制御する制御信号をステージに送信する。ただし、マイクロホンと測定対象物との位置関係は、ステージに設置されている状態では固定されているものとする。
【０１０４】
計測制御部３１は、ステージの駆動を制御する制御信号Ｓcを生成する。計測制御部３１は、生成した制御信号Ｓcをステージに送信する。例えば、計測制御部３１からの制御信号Ｓcに応じて、ステージは移動したり回転したりする。測定開始時において、計測制御部３１は、ステージの駆動を開始させる制御信号Ｓcを送信する。測定停止時において、計測制御部３１は、ステージの駆動を停止させる制御信号Ｓcを送信する。例えば、計測制御部３１は、ステージの駆動を停止させる制御信号Ｓcを所定のタイミングで送信する。また、計測制御部３１は、計測信号ＳOUTの変化量が無視できるレベルになった際に、ステージの移動を停止させる制御信号Ｓcを送信してもよい。計測制御部３１がステージの駆動を停止させる制御信号Ｓcを送信するタイミングは任意に設定できる。
【０１０５】
集音信号受信部３３は、マイクロホンから集音信号ＳTを受信する。集音信号受信部３３は、マイクロホンから受信した集音信号ＳTをフーリエ変換処理部３４に出力する。
【０１０６】
フーリエ変換処理部３４は、集音信号受信部３３から集音信号ＳTを取得する。フーリエ変換処理部３４は、取得した集音信号ＳTをフーリエ変換することによって周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルを記録する。例えば、フーリエ変換処理部３４は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）によって集音信号ＳTから周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルを図示しない記録部に記録する。音響特性計測装置３０は、マイクロホンからの集音信号ＳTを用いて複数の周波数スペクトルを生成する。
【０１０７】
フーリエ変換処理部３４は、生成した複数の周波数スペクトルを計測信号抽出部３５に出力する。例えば、フーリエ変換処理部３４は、全ての周波数スペクトルの生成が完了してから複数の周波数スペクトルを計測信号抽出部３５に出力する。また、フーリエ変換処理部３４は、周波数スペクトルを生成するたびにその周波数スペクトルを計測信号抽出部３５に出力するように構成してもよい。フーリエ変換処理部３４が周波数スペクトルを出力するタイミングは任意に設定できる。
【０１０８】
計測信号抽出部３５は、フーリエ変換処理部３４から複数の周波数スペクトルを取得する。計測信号抽出部３５は、複数の周波数スペクトルを用いて計測信号ＳOUTを生成する。例えば、計測信号抽出部３５は、複数の周波数スペクトルから周波数ごとの振幅が最小となるボトムホールド信号を計測信号ＳOUTとして生成する。また、例えば、計測信号抽出部３５は、複数の周波数スペクトルから周波数ごとの振幅を乗算した乗算信号を計測信号ＳOUTとして生成する。計測信号抽出部３５は、信号送信部３６および計測制御部３１に計測信号ＳOUTを出力する。なお、計測信号ＳOUTの変化量に応じて測定を停止させる場合は、測定が完了した時点で信号送信部３６に計測信号ＳOUTを出力するように構成してもよい。
【０１０９】
信号送信部３６は、計測信号抽出部３５から計測信号ＳOUTを取得する。信号送信部３６は、取得した計測信号ＳOUTを出力する。例えば、信号送信部３６は、計測信号ＳOUTを用いる上位システムや別のシステムに計測信号ＳOUTを送信する。
【０１１０】
以上が音響特性計測装置３０の構成についての説明である。なお、図１９の音響特性計測装置３０の構成は一例であって、本実施形態の音響特性計測装置３０の構成を限定するものではない。
【０１１１】
以上のように、本実施形態の音響特性計測装置は、計測制御部、集音信号受信部、フーリエ変換処理部、計測信号抽出部、および信号送信部を備える。計測制御部は、設置された測定対象物とマイクロホンとを位置関係が固定された状態で移動可能なステージを駆動制御するための制御信号をステージに送信する。集音信号受信部は、マイクロホンから集音信号を受信する。フーリエ変換処理部は、集音信号受信部によって受信される集音信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成する。計測信号抽出部は、ステージの移動に伴って受信される集音信号に基づいてフーリエ変換処理部によって生成される複数の周波数スペクトルを用いて測定対象物からの測定対象音に基づいた計測信号を抽出する。信号送信部は、計測信号抽出部によって抽出された計測信号を送信する。
【０１１２】
本実施形態の音響特性計測装置によれば、測定対象物から発生する測定対象音の音響特性を正確に計測することができる。
【０１１３】
（ハードウェア）
ここで、本発明の各実施形態に係る音響特性計測装置の処理を実行するハードウェア構成について、図２０の情報処理装置９０を一例として挙げて説明する。なお、図２０の情報処理装置９０は、各実施形態の音響特性計測装置の処理を実行するための構成例であって、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１１４】
図２０のように、情報処理装置９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６を備える。図２０においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略して表記する。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、および通信インターフェース９６は、バス９９を介して互いにデータ通信可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。
【０１１５】
プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを主記憶装置９２に展開し、展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、情報処理装置９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る音響特性計測装置による処理を実行する。
【０１１６】
主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリとすればよい。また、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリを主記憶装置９２として構成・追加してもよい。
【０１１７】
補助記憶装置９３は、種々のデータを記憶する。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって構成される。なお、種々のデータを主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。
【０１１８】
入出力インターフェース９５は、情報処理装置９０と周辺機器とを接続するためのインターフェースである。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークを通じて、外部のシステムや装置に接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。
【０１１９】
情報処理装置９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器を接続するように構成してもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成とすればよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ通信は、入出力インターフェース９５に仲介させればよい。
【０１２０】
また、情報処理装置９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、情報処理装置９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース９５を介して情報処理装置９０に接続すればよい。
【０１２１】
また、情報処理装置９０には、必要に応じて、ディスクドライブを備え付けてもよい。ディスクドライブは、バス９９に接続される。ディスクドライブは、プロセッサ９１と図示しない記録媒体（プログラム記録媒体）との間で、記録媒体からのデータ・プログラムの読み出し、情報処理装置９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。記録媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体で実現できる。また、記録媒体は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやＳＤ（Secure Digital）カードなどの半導体記録媒体や、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、その他の記録媒体によって実現してもよい。
【０１２２】
以上が、本発明の各実施形態に係る音響特性計測装置を可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図２０のハードウェア構成は、各実施形態に係る音響特性計測装置の演算処理を実行するためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る音響特性計測装置に関する処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、各実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。
【０１２３】
各実施形態の音響特性計測装置の構成要素は、任意に組み合わせることができる。また、各実施形態の音響特性計測装置の構成要素は、ソフトウェアによって実現してもよいし、回路によって実現してもよい。
【０１２４】
以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１、２    音響特性計測システム
１０、２０、３０    音響特性計測装置
１１、２１、３１    計測制御部
１３、２３、３３    集音信号受信部
１４、２４、３４    フーリエ変換処理部
１５    ボトムホールド部
１６    信号送信部
２５    乗算部
２６    信号送信部
３５    計測信号抽出部
３６    信号送信部
１１０、２１０    マイクロホン
１２０    移動ステージ
２２０    回転ステージ
【図１】
2020046414.tif 000003
【図２】
2020046414.tif 000004
【図３】
2020046414.tif 000005
【図４】
2020046414.tif 000006
【図５】
2020046414.tif 000007
【図６】
2020046414.tif 000008
【図７】
2020046414.tif 000009
【図８】
2020046414.tif 000010
【図９】
2020046414.tif 000011
【図１０】
2020046414.tif 000012
【図１１】
2020046414.tif 000013
【図１２】
2020046414.tif 000014
【図１３】
2020046414.tif 000015
【図１４】
2020046414.tif 000016
【図１５】
2020046414.tif 000017
【図１６】
2020046414.tif 000018
【図１７】
2020046414.tif 000019
【図１８】
2020046414.tif 000020
【図１９】
2020046414.tif 000021
【図２０】
2020046414.tif 000022