(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レベル変化を伴う複数の周波数成分を含む特定音の音声信号から少なくとも２つの周波数成分を抽出するフィルタ部と、
上記フィルタ部で抽出された複数の音声信号をアナログ信号からデジタル信号にそれぞれ変換するアナログデジタル（ＡＤ）変換部と、
上記ＡＤ変換部による複数の周波数成分のデータを演算処理し、当該演算処理結果により所望周波数成分の有無を判断する信号処理部と、
上記信号処理部の演算処理結果が継続して保存される記憶部と、を含み、
上記特定音に含まれる複数の周波数成分の各々は、
一定間隔をおいて２つのピークを有し、かつ、
異なる周波数成分間の時間的に隣接するピーク間は一定間隔をおいて存在し、
上記信号処理部は、
今回と以前のピーク値との比較により、上記複数の周波数成分のレベルを並列にかつ継続的に解析して所望周波数成分の有無を判断する
特定音検出装置。
【請求項２】
上記信号処理部は、
上記ＡＤ変換部のサンプリングデータのうち、奇数側データに対して交互に逆符号の係数をかけて積算する奇数側信号処理部と偶数側データに対して交互に逆符号の係数をかけて積算する偶数側信号処理部とを有し、
上記奇数側信号処理部の積算結果と上記偶数側信号処理部の積算結果を上記記憶部に記憶し、上記奇数側信号処理部の積算結果と上記偶数側信号処理部の積算結果に基づいて所望周波数成分の有無を判断する
請求項１に記載の特定音検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジオの時報音や緊急地震速報のチャイム音のような特定音を検知する特定音検出装置および防災無線放送と緊急地震速報とを受信可能な防災受信機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラジオの時報音などの特定音を検出する技術としては、たとえば特許文献１に開示された時報音検出装置が知られている。
【０００３】
この時報音検出装置においては、時報音の場合は８８０Ｈｚの４倍の周波数の周期でアナログデジタル変換（ＡＤ変換）を行い、その結果を演算に用いて音声信号の中の８８０Ｈｚ成分のレベルを解析し、時報音を検出している。
このため、簡単なハードウェアと簡単なソフトウェアで時報音の検出が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３１９５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に開示された時報音検出装置によれば、ラジオ放送の時報のように特定音が流れる（送信される）時間が予測できるときは、検出動作を予測した時間の前後のみ行えばよいので、誤検出が発生しにくい。
しかし、ラジオの緊急地震速報のチャイム音のように特定音がいつ流れるか（送信されるか）予測できないときは、常に検出動作を行っていなければならず、より頻繁に誤検出が発生する可能性が高い。
【０００６】
本発明は、緊急地震速報のチャイム音のような特定音を誤検出することなく的確に検出することが可能な特定音検出装置および防災受信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点の特定音検出装置は、レベル変化を伴う複数の周波数成分を含む特定音の音声信号から少なくとも２つの周波数成分を抽出するフィルタ部と、上記フィルタ部で抽出された複数の音声信号をアナログ信号からデジタル信号にそれぞれ変換するアナログデジタル（ＡＤ）変換部と、上記ＡＤ変換部による複数の周波数成分のデータを演算処理し、当該演算処理結果により所望周波数成分の有無を判断する信号処理部と、上記信号処理部の演算処理結果が継続して保存される記憶部と、を含み、上記特定音に含まれる複数の周波数成分の各々は、一定間隔をおいて２つのピークを有し、かつ、異なる周波数成分間の時間的に隣接するピーク間は一定間隔をおいて存在し、上記信号処理部は、今回と以前のピーク値との比較により、上記複数の周波数成分のレベルを並列にかつ継続的に解析して所望周波数成分の有無を判断する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、緊急地震速報のチャイム音のような特定音を誤検出することなく的確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る特定音検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る信号処理を説明するためのコサイン波形を示す図であって、フーリエコサイン変換においてＣＯＳ（ωｔ）を掛けるという意味を説明するための図である。
【図３】本実施形態に係る信号処理を説明するための図であって、大きさＥ、幅τのパルス列Ｅ（ｔ）を示す図である。
【図４】本実施形態に係る信号処理を説明するための図であって、関数Ｄ（ｔ）を示す図である。
【図５】本実施形態に係るマイクロコンピュータの基本的な信号処理を説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るマイクロコンピュータの好適な信号処理を説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る信号処理部の構成例を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る特定音検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】緊急地震速報のチャイム音を入力したときの周波数成分の演算結果の時間変化をグラフ化して示す図である。
【図１０】本第２の実施形態に係る特定音検出装置の緊急地震速報検出のメイン処理を示すフローチャートである。
【図１１】本第２の実施形態に係る特定音検出装置の緊急地震速報検出の割り込み処理を示すフローチャートである。
【図１２】本第２の実施形態に係る特定音検出装置の緊急地震速報検出のメイン処理における演算処理を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態に係る緊急地震速報の検知判定処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る特定音検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る防災受信機の概要について説明するための図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る防災受信機の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係る防災受信機の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る特定音検出装置の構成例を示すブロック図である。
【００１３】
本特定音検出装置１０は、図１に示すように、音声入力部１１、音声信号増幅部１２、第１のフィルタ部１３、第２のフィルタ部１４、およびマイクロコンピュータ１５を含んで構成されている。
第１のフィルタ部１３および第２のフィルタ部１４は、たとえばアクティブバンドパスフィルタにより形成される。
【００１４】
本特定音検出装置１０は、たとえばラジオの緊急地震速報のチャイム音などの音声（特定音）を検出する機能を含んで構成される。
図１の特定音検出装置１０は、ラジオ放送の受信に特定することなく、音声信号の中から２つの周波数の成分のレベルを解析して特定音を検出する基本的な構成を示している。
【００１５】
音声入力部１１は、マイクロフォンや音源ＩＣなどにより形成され、マイクロフォンで収音した音声信号や音声ＩＣで生成された音声信号を音声信号増幅部１２に出力する。
【００１６】
音声信号増幅部１２は、音声入力部１１による音声信号を増幅し、増幅した音声信号を第１のフィルタ部１３および第２のフィルタ部１４に出力する。
【００１７】
第１のフィルタ部１３は、増幅された音声信号を受けて、音声信号の周波数帯域の中からたとえば５００Ｈｚを中心とする帯域に制限するバンドパスフィルタにより形成されている。
第１のフィルタ部１３は、５００Ｈｚを中心とする帯域に制限をかけた音声信号をマイクロコンピュータ１５に出力する。
【００１８】
第２のフィルタ部１４は、増幅された音声信号を受けて、音声信号の周波数帯域の中からたとえば１ｋＨｚを中心とする帯域に制限するバンドパスフィルタにより形成されている。
第２のフィルタ部１４は、１ｋＨｚを中心とする帯域に制限をかけた音声信号をマイクロコンピュータ１５に出力する。
【００１９】
マイクロコンピュータ１５は、第１のフィルタ部１３および第２のフィルタ部１４による音声信号をその４倍の周波数である、それぞれ異なる第１の周波数ｆ１および第２の周波数ｆ２の周期でサンプリングしてアナログ音声信号をデジタル音声信号にＡＤ変換する。
マイクロコンピュータ１５は、周期的にＡＤ変換された時系列サンプリングデータをＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・，Ｄｍ・・とすると、ｍが奇数であるデータに正、負の符号を交互に付けてＤ１−Ｄ３＋・・・のように足し合わせ（積算し）、ｎ個分のデータを足し合わせた結果Ａを取得する。
同様に、マイクロコンピュータ１５は、ｍが偶数であるデータに正、負の符号を交互に付けてＤ２−Ｄ４＋・・・のように足し合わせ（積算し）、ｎ個分のデータを足し合わせた結果Ｂを取得する。
そして、マイクロコンピュータ１５は、｛Ａ２＋Ｂ２｝または｛Ａ２＋Ｂ２｝１／２を演算結果とし、その周波数成分（たとえば５００Ｈｚ、または１ｋＨｚ）のレベルとする。
【００２０】
マイクロコンピュータ１５は、時系列サンプリングデータのうち、奇数側データに対して交互に逆符号の係数をかけて積算する奇数側信号処理と偶数側データに対して交互に逆符号の係数をかけて積算する偶数側信号処理、並びに、｛Ａ２＋Ｂ２｝または｛Ａ２＋Ｂ２｝１／２の演算処理を、解析しようとする複数の周波数すべて（ここでは５００Ｈｚと１ｋＨｚ）で継続的に行う。
マイクロコンピュータ１５は、演算結果を保存する。ただし、マイクロコンピュータ１５は、保存したデータのうち、古くなったデータから破棄して最新の一定期間分の演算結果を保持する。
後で詳述するように、ラジオの緊急地震速報のチャイム音などの音声（特定音）を検出する場合、各周波数成分の時間変化にある特徴を見つけ、それを演算結果と比較することにより特定音を検出することが可能となる。
【００２１】
マイクロコンピュータ１５は、図１に示すように、第１のＡＤ変換部１５１、第２のＡＤ変換部１５２、第１のタイマ１５３、第２のタイマ１５４、信号処理部１５５、および記憶部１５６を有する。
【００２２】
本実施形態においては、ハードウェアの第１のフィルタ部１３および第２のフィルタ部１４と、マイクロコンピュータ１５による信号処理（デジタルフィルタの処理）を合わせて用いることにより、簡単なハードウェアと信号処理で高い選択度（Ｑ）を持った特定音検出装置１０を実現している。
【００２３】
以下に、本実施形態に係るマイクロコンピュータ１５による信号処理（デジタルフィルタの処理）についてさらに具体的に説明する。
【００２４】
ラジオの緊急地震速報のチャイム音などの音声（特定音）を検出する特定音検出装置１０において、特定音周波数を検出するフィルタは、システムの性能を決める重要な要素である。ここでは、時計用マイクロコンピュータで実現可能なデジタルフィルタについて説明する。
【００２５】
＜デジタルフィルタ（擬似的フーリエ変換）＞
音声信号ｆ（ｔ）は、次の示すフーリエ級数で表せるものとする。
【００２６】
【数１】
0005406817.tif 000002
【００２７】
このフーリエ変換は、以下の式（２）に示すフーリエコサイン変換と、式（３）に示すフーリエサイン変換を含む。
【００２８】
【数２】
0005406817.tif 000003
【００２９】
【数３】
0005406817.tif 000004
【００３０】
たとえば、フーリエコサイン変換は、次のように展開できる。
【００３１】
【数４】
0005406817.tif 000005
【００３２】
ｍωm ＝ωの時、ａm ＣＯＳ（ｍωx −ω）ｔ項のみ定数ａm となり、三角関数、三角関数の積分はいくら積分しても増加しないので、次のように表すことができる。
【００３３】
【数５】
0005406817.tif 000006
【００３４】
これがフーリエ変換を用いて周波数成分を抽出することになる。フーリエサイン変換も同様である。
【００３５】
ここで、ｆ（ｔ）ＣＯＳ（ωｔ）においては、ＣＯＳ（ωｔ）を掛けるということは、図２に示すコサイン波形の斜線を付した部分を周期Ｔ／２で一つおきに＋（正），−（負）の符号を付けて掛けていくという処理であることから、これをＴ／２の周期で１と−１を掛けていくという処理に代えてみる。
１を掛けるということは、その点のデータをサンプリング（標本化）するということに他ならない。サンプリングするとは、δ関数（インパルス関数）を掛けることである。
【００３６】
本実施形態においては、周期Ｔ／２でデータをサンプリングし、そのデータに交互に逆の符号を付けて積算する信号処理を数学的に表現する。
サンプリングするという処理は、数学的には、δ関数を掛けるということになる。
【００３７】
周期Ｔのδ関数列Ｃ（ｔ）について、まず、図３に示すような、大きさＥ、幅τのパルス列Ｅ（ｔ）を考える。
【００３８】
パルス列Ｅ（ｔ）をフーリエ級数で表すと、次のようになる。
【００３９】
【数６】
0005406817.tif 000007
【００４０】
よって、パルス列Ｅ（ｔ）のフーリエ級数は、次のように表すことができる。
【００４１】
【数７】
0005406817.tif 000008
【００４２】
パルスがδ関数になる時、δ関数の定義により以下の条件を満足する。
【００４３】
【数８】
0005406817.tif 000009
【００４４】
したがって、δ関数列Ｃ（ｔ）のフーリエ級数は、次のように表すことができる。
【００４５】
【数９】
0005406817.tif 000010
【００４６】
図４は、本実施形態に係る信号処理を説明するための図であって、関数Ｄ（ｔ）を示す図である。
図４の関数Ｄ（ｔ）は、δ関数列Ｃ（ｔ）とＣ（ｔ）をＴ／２ずらしたものに符号を付けたものを足し合わせればよいことから、関数Ｄ（ｔ）は次のように表すことができる。
【００４７】
【数１０】
0005406817.tif 000011
【００４８】
この式（１０）において、ｎが偶数のとき、前項と後項は打ち消し合うことから、関数Ｄ（ｔ）が次のように表すことができる。
【００４９】
【数１１】
0005406817.tif 000012
【００５０】
よって、音声信号ｆ（ｔ）に関数Ｄ（ｔ）を掛けて積算するという処理は、次のようなことを意味する。
【００５１】
【数１２】
0005406817.tif 000013
【００５２】
式（１２）において、Ｆ C（ω）は、次のような、音声信号ｆ（ｔ）のフーリエコサイン変換である。
【００５３】
【数１３】
0005406817.tif 000014
【００５４】
式（１２）からわかるように、音声信号ｆ（ｔ）に関数Ｄ（ｔ）を掛けて積算するという処理を行うと周波数ωに加えて、３ω、５ω、７ω・・・の周波数成分が同レベルで現れてくる。
したがって、マイクロコンピュータ１５の入力段に３ω以上の周波数成分をカットする第１のフィルタ部１３および第２のフィルタ部１４を挿入しないと高周波を拾ってしまう。
逆に、第１のフィルタ部１３および第２のフィルタ部１４を入れれば、通常フーリエ変換と同じ効果が得られる。また、これ以上の密度の濃いサンプリングは意味がないといえる。
【００５５】
マイクロコンピュータ１５の信号処理としては、検出しようとする音声周波数をｆとすると、図５に示すように、ＡＤ変換部１５１（１５２）で２倍の周波数２ｆの周期でデータをサンプリングし、そのデータに対して信号処理部１５５で正、負の符号を交互に付けて足し算していけばよい。
【００５６】
ここまでは、位相の問題には触れなかったが、実際には入力信号とサンプリングタイミングの周期の位相差についても考慮する必要がある。
位相によって検出レベルは変化する。位相差π／２のとき検出レベルは、ゼロになる。よって、位相のπ／２ずれた同様の信号処理が必要となる。
【００５７】
これに伴い、本実施形態においては、図６に示すように、ＡＤ変換部１５１（１５２）で４倍の周波数４ｆの周期でデータをサンプリングし、そのデータのうち奇数側データに対して奇数側信号処理部１５５Ａで正、負の符号を交互に付けて足し算し、偶数側データに対して偶数側信号処理部１５５Ｂで正、負の符号を交互に付けて足し算していき、奇数側信号処理部１５５Ａの積算結果Ａと偶数側信号処理部１５５Ｂの積算結果Ｂの値の２乗和（Ａ２＋Ｂ２）、または、（Ａ2 ＋Ｂ2 ）1/2 の変化で判定する必要がある。
このデジタルフィルタのＱはサンプリングデータを増やせば大きくなり、ｎが無限大でＱも無限大となる。
【００５８】
マイクロコンピュータ１５は、前述したように、第１のＡＤ変換部１５１、第２のＡＤ変換部１５２、第１のタイマ１５３、第２のタイマ１５４、信号処理部１５５、および記憶部１５６を有する。
信号処理部１５５は、図２〜図６に関連付けて説明した処理に対応した構成を有する。
【００５９】
第１のＡＤ変換部１５１は、第１のフィルタ部１３による音声信号（周波数帯域が５００Ｈｚ）を、第１のタイマ１５３に設定された入力音声信号の４倍の周波数である第１の周波数ｆ１（２ｋＨｚ）の周期でサンプリングしてアナログ音声信号をデジタル音声信号にＡＤ変換し、第１のデジタル音声信号（第１の時系列サンプリングデータ）を信号処理部１５５に出力する。
【００６０】
第２のＡＤ変換部１５２は、第２のフィルタ部１４による音声信号（周波数が１ｋＨｚ）を、第２のタイマ１５４に設定された入力音声信号の４倍の周波数である第２の周波数ｆ２（４ｋＨｚ）の周期でサンプリングしてアナログ音声信号をデジタル音声信号にＡＤ変換し、第２のデジタル音声信号（第２の時系列サンプリングデータ）を信号処理部１５５に出力する。
【００６１】
第１のタイマ１５３は、第１のＡＤ変換部１５１のＡＤ変換を行うタイミングを決定する。
たとえば、第１のフィルタ部１３による周波数帯域５００Ｈｚの第１の音声信号を、４倍の２ｋＨｚでサンプリングするためには、第１のタイマ１５３は、５００μｓｅｃのタイマとして形成される。
この場合、第１のタイマ１５３では、１秒間に２０００回の割り込みが発生し、この割り込みが発生するごとに、第１のＡＤ変換部１５１でＡＤ変換が行われる。
【００６２】
第２のタイマ１５４は、第２のＡＤ変換部１５２のＡＤ変換を行うタイミングを決定する。
たとえば、第２のフィルタ部１４による周波数帯域１ｋＨｚの第２の音声信号を、４倍の４ｋＨｚでサンプリングするためには、第２のタイマ１５４は、２５０μｓｅｃのタイマとして形成される。
この場合、第２のタイマ１５４では、１秒間に４０００回の割り込みが発生し、この割り込みが発生するごとに、第２のＡＤ変換部１５２でＡＤ変換が行われる。
【００６３】
図７は、本実施形態に係る信号処理部の構成例を示すブロック図である。
【００６４】
図７の信号処理部１５５は、第１のＡＤ変換部１５１による第１の時系列サンプリングデータに対する信号処理を行う第１の処理部１５５１、および第２のＡＤ変換部１５２による第２の時系列サンプリングデータに対する信号処理を行う第２の処理部１５５２を有する。
【００６５】
第１の処理部１５５１は、第１の奇数側信号処理部１５５１１、第１の偶数側信号処理部１５５１２、および第１の演算部１５５１３を有する。
第１の奇数側信号処理部１５５１１は、第１のＡＤ変換部１５１による時系列サンプリングデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・，Ｄｍ・・のうち、ｍが奇数であるデータに正、負の符号を交互に付けてＤ１−Ｄ３＋・・・のように足し合わせ（積算し）、ｎ個分のデータを足し合わせた結果Ａ１を第１の演算部１５５１３に出力する。
第１の偶数側信号処理部１５５１２は、第１のＡＤ変換部１５１による時系列サンプリングデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・，Ｄｍ・・のうち、ｍが偶数であるデータに正、負の符号を交互に付けてＤ２−Ｄ４＋・・・のように足し合わせ（積算し）、ｎ個分のデータを足し合わせた結果Ｂ１を第１の演算部１５５１３に出力する。
第１の演算部１５５１３は、第１の奇数側信号処理部１５５１１の演算結果Ａ１および第１の偶数側信号処理部１５５１２の演算結果Ｂ１を受けて、｛（Ａ１）２＋（Ｂ１）２｝または｛（Ａ１）２＋（Ｂ１）２｝１／２を演算し、その演算結果を、その演算対象の音声信号の周波数成分（この例では５００Ｈｚ）のレベルとする。
第１の演算部１５５１３の演算結果は、記憶部１５６に記憶される。
【００６６】
第２の処理部１５５２は、第２の奇数側信号処理部１５５２１、第２の偶数側信号処理部１５５２２、および第２の演算部１５５２３を有する。
第２の奇数側信号処理部１５５２１は、第２のＡＤ変換部１５２による時系列サンプリングデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・，Ｄｍ・・のうち、ｍが奇数であるデータに正、負の符号を交互に付けてＤ１−Ｄ３＋・・・のように足し合わせ（積算し）、ｎ個分のデータを足し合わせた結果Ａ２を第２の演算部１５５２３に出力する。
第２の偶数側信号処理部１５５２２は、第２のＡＤ変換部１５２による時系列サンプリングデータＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・，Ｄｍ・・のうち、ｍが偶数であるデータに正、負の符号を交互に付けてＤ２−Ｄ４＋・・・のように足し合わせ（積算し）、ｎ個分のデータを足し合わせた結果Ｂ２を第１の演算部１５５２３に出力する。
第２の演算部１５５２３は、第２の奇数側信号処理部１５５２１の演算結果Ａ２および第２の偶数側信号処理部１５５２２の演算結果Ｂ２を受けて、｛（Ａ２）２＋（Ｂ２）２｝または｛（Ａ２）２＋（Ｂ２）２｝１／２を演算し、その演算結果を、その演算対象の音声信号の周波数成分（この例では１ｋＨｚ）のレベルとする。
第２の演算部１５５２３の演算結果は、記憶部１５６に記憶される。
【００６７】
信号処理部１５５は、時系列サンプリングデータのうち、奇数側データに対して交互に逆符号の係数をかけて積算する奇数側信号処理と偶数側データに対して交互に逆符号の係数をかけて積算する偶数側信号処理、並びに、｛Ａ２＋Ｂ２｝または｛Ａ２＋Ｂ２｝１／２の演算処理を、解析しようとする複数の周波数すべて（ここでは５００Ｈｚと１ｋＨｚ）で継続的に行う。
信号処理部１５５の演算結果は、記憶部１５６に保存される。ただし、記憶部１５６においては、保存したデータのうち、古くなったデータから破棄して最新の一定期間分の演算結果が保持される。
これにより、マイクロコンピュータ１５においては、音声信号に存在する複数の周波数成分（本例では５００Ｈｚと１ｋＨｚ）のレベルを同時並列的に、かつ、継続的に解析できる。
ラジオの緊急地震速報のチャイム音などの音声（特定音）を検出する場合、各周波数成分の時間変化にある特徴を見つけ、それを演算結果と比較することにより特定音を検出することが可能となる。
【００６８】
＜第２の実施形態＞
図８は、本発明の第２の実施形態に係る特定音検出装置の構成例を示すブロック図である。
【００６９】
本第２の実施形態に係る特定音検出装置１０Ａが第１の実施形態に係る特定音検出装置１０と基本的に異なる構成は、以下の通りである。
第１の実施形態において、特定音検出装置１０は、ラジオ放送の受信に特定することなく、音声信号の中から２つの周波数の成分のレベルを解析して特定音を検出する基本的な構成について説明した。
本第２の実施形態においては、ラジオの緊急地震速報のチャイム音の音声（特定音）を検出する具体的な構成および機能について説明する。
【００７０】
チャイム音は、緊急地震速報の開始を報知するためのものである。チャイム音は、その名称やメロディーがラジオ放送局ごとに異なる場合がある。
【００７１】
本第２の実施形態の特定音検出装置１０Ａは、第１の実施形態の特定音検出装置１０の音声入力部１１の代わりに、受信アンテナ１６およびラジオ受信回路１７が配置されている。
ラジオ受信回路１７は、受信アンテナ１６により受信した放送信号を入力し、所望のチャンネルを選局し、そのチャンネルの緊急地震速報のチャイム音を含む音声信号ｆ（ｔ）を音声信号増幅部１２に出力する。
また、マイクロコンピュータ１５Ａには、緊急地震速報の告知を行うため、音声により告知するための報音部１８や点灯等の表示方法により告知するための表示部１９が接続されている。報音部１８はスピーカにより形成され、表示部１９は、たとえばＬＥＤ等により形成される。
【００７２】
図９は、緊急地震速報のチャイム音を入力したときの周波数成分の演算結果の時間変化をグラフ化して示す図である。
図９において、横軸が時間を、縦軸がレベルを示している。
図９中、Ｘで示す波形が周波数成分６５９Ｈｚ（周波数成分ｆＡ）の演算結果を、Ｙで示す波形が周波数成分５５４Ｈｚ（周波数成分ｆＢ）の演算結果を示している。
【００７３】
緊急地震速報のチャイム音は、周波数成分ｆＡと周波数成分ｆＢを含む。
周波数成分ｆＡは２つのピークＰＡ１，ＰＡ２を有し、ピーク間の時間ＴＡは約１．５秒（１５００ｍsec）である。
同様に、周波数成分ｆＢは２つのピークＰＢ１，ＰＢ２を有し、ピーク間の時間ＴＢは約１．５秒である。
そして、周波数成分ｆＡのピークＰＡ１と周波数成分ｆＢのピークＰＢ１と時間ＴＡＢ１は約０．３秒である。
同様に、周波数成分ｆＡのピークＰＡ２と周波数成分ｆＢのピークＰＢ２と時間ＴＡＢ２は約０．３秒である。
【００７４】
このように、抽出された緊急地震速報のチャイム音は、周波数成分ｆＡと周波数成分ｆＢの２つを含み、それぞれ大きなピークが２回存在し、同じ周波数成分ではピーク間の時間が約１．５秒、周波数成分ｆＡと周波数成分ｆＢのピーク間の差は約０．３秒であるという特徴を有する。
特定音検出装置１０Ａでは、この特徴に近い結果が現れたときに特定音が検出されたものと判定する。
同一周波数でのピーク値の差が少ないこと、演算結果がピーク値の半分になるまでの時間など、判定条件を追加していけばより検出精度が高くなる。
この判定条件の具体例に関しては後述する。
【００７５】
本第２の実施形態に係る特定音検出装置１０Ａの緊急地震速報検出の具体的な処理について、図１０〜図１２のフローチャートに関連付けて詳細に説明する。
図１０は、本第２の実施形態に係る特定音検出装置１０Ａの緊急地震速報検出のメイン処理を示すフローチャートである。
図１１は、本第２の実施形態に係る特定音検出装置１０Ａの緊急地震速報検出の割り込み処理を示すフローチャートである。
図１２は、本第２の実施形態に係る特定音検出装置１０Ａの緊急地震速報検出のメイン処理における演算処理を示すフローチャートである。
【００７６】
＜メイン処理＞
まず、図１０のステップＳＴ１０１からステップＳＴ１０９のメイン処理について説明する。
【００７７】
（ステップＳＴ１０１）
ステップＳＴ１０１において、メイン処理を開始する。
【００７８】
（ステップＳＴ１０２）
ステップＳＴ１０２において、割り込み周期を決めるタイマの設定や変数や配列の初期化等の初期設定を行う。
タイマは、たとえばラジオの緊急地震速報のチャイム音を検知する場合、６５９Ｈｚ×４（＝２６３６）の周波数でサンプリングするための３７９．３６（１／２６３６）μsecの第１のタイマ１５３と、５５４Ｈｚ×４（＝２２１６）の周波数でサンプリングするための４５１．２６（１／２２１６）μsecの第２のタイマ１５４の２つを使用する。
６５９Ｈｚと５５４Ｈｚは緊急地震速報のチャイム音に含まれる周波数成分のうち、レベルの高い周波数成分であるが、他のレベルの高い周波数成分を選択しても良い。
マイクロコンピュータ１５の性能が高ければ３つ以上の周波数成分を選択してタイマを３つ以上使用しても良く、タイマの数が多くなるほど検知の精度は高くなる。
【００７９】
（ステップＳＴ１０３）
ステップＳＴ１０３において、第１のタイマ１５３および第２のタイマ１５４の割り込み処理を許可する。これ以降はそれぞれのタイマ１５３，１５４が独立して割り込みを発生し、そのタイミングで割り込み処理を行う。
【００８０】
（ステップＳＴ１０４）
ステップＳＴ１０４において、後述する割り込み処理で演算準備完了フラグがセットされているか否かを判定する。
演算準備完了フラグがセットされている場合はステップＳＴ１０５の処理に進み、セットされていない場合はステップＳＴ１０４の判定処理を繰り返す。ステップＳＴ１０４の判定を繰り返している間には定期的に割り込み処理が入る。
【００８１】
（ステップＳＴ１０５）
ステップＳＴ１０５において、マイクロコンピュータ１５の信号処理部１５５で演算処理を行う。この演算処理の詳細については、図１２に関連付けて後述する。
【００８２】
（ステップＳＴ１０６）
ステップＳＴ１０６において、図１１に関連付けて後述する割り込み処理で保存された演算結果の履歴を用いて緊急地震速報のチャイム音を検知（検出）したか否かを判定する。検知した場合にはステップＳＴ１０７の処理に進み、検知していなければステップＳＴ１０４の判定処理に戻る。
【００８３】
（ステップＳＴ１０７）
ステップＳＴ１０７において、スピーカ（報音部１８）から音声を出力したり、ＬＥＤ（表示部１９）を点灯したりして緊急地震速報の告知を開始する。
【００８４】
（ステップＳＴ１０８）
ステップＳＴ１０８において、告知開始から所定時間、たとえば１分経過したか否かを判定する。
ステップＳＴ１０８の判定により１分経過した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１０９の処理に移行し、１分経過していない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１０８の処理を繰り返す。
【００８５】
（ステップＳＴ１０９）
ステップＳＴ１０９において、告知から１分経過した場合には、スピーカ（報音部１８）をオフにしたりＬＥＤ（表示部１９）を消灯したりして告知を終了し、ステップＳＴ１０４の処理に戻る。
【００８６】
＜割り込み処理＞
次に、図１１に関連付けて割り込み処理について説明する。
【００８７】
（ステップＳＴ１１１）
ステップＳＴ１１１において、割り込み処理を開始する。
たとえば、ラジオの緊急地震速報のチャイム音の検知では、前述したように、３７９．３６μsecの第１のタイマ１５３と、４５１．２６μsecの第２のタイマ１５４を使用する。したがって、第１のタイマ１５３では１秒間に２６３６回、第２のタイマ１５４では２２１６回の割り込みが発生し、それぞれタイマ割り込みが発生する毎に割り込み処理を行う。
【００８８】
（ステップＳＴ１１２）
ステップＳＴ１１２において、マイクロコンピュータ１５の第１のＡＤ変換部１５１および第２のＡＤ変換部１５２に入力された音声信号をＡＤ変換する。
第１のタイマ１５３によって発生した割り込みでは第１のＡＤ変換部１５１でＡＤ変換し、第２のタイマ１５３によって発生した割り込みでは第２のＡＤ変換部１５２でＡＤ変換する。
【００８９】
（ステップＳＴ１１３）
ステップＳＴ１１３において、前述したように、周期的にＡＤ変換されたデータをＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・，Ｄｍ，・・・とすると、信号処理部１５５の中の奇数側信号処理部１５５１１，１５５２１ではｍが奇数であるデータに正、負の符号を交互に付けてＤ１−Ｄ３＋・・・のように積算し、積算した結果をｂｕｆａとする。
同様に、信号処理部１５５の中の偶数側信号処理部１５５１２，１５５２２ではｍが偶数であるデータに正、負の符号を交互に付けてＤ２−Ｄ４＋・・・のように積算し、積算したデータをｂｕｆｂとする。
本例のようにタイマを２つ使う場合は、第１のタイマ１５３の割り込み処理ではｂｕｆａ１とｂｕｆｂ１、第２のタイマ１５４の割り込み処理ではｂｕｆａ２とｂｕｆｂ２のように、別々に変数を用意する。
【００９０】
（ステップＳＴ１１４）
ステップＳＴ１１４において、ＡＤ変換の回数を１回目からカウントし、ｋ回を１セットとし繰り返して演算を行う。ここではＡＤ変換がｋ回目か否かを判定する。
ＡＤ変換がｋ回目である場合（Ｙｅｓ）、ＡＤ変換の回数のカウントを０にリセットしてステップＳＴ１１５の処理に移行し、ｋ回目でない場合（Ｎｏ）、ステップＳＴ１１７の処理に移行する。ｋが８０の場合、変数ｂｕｆａ、ｂｕｆｂ共にＡＤ変換されたデータを４０個分積算したデータとなる。
【００９１】
（ステップＳＴ１１５）
ステップＳＴ１１５において、変数ｂｕｆａ、ｂｕｆｂ共に最新のｉ個分の積算したデータに更新して記憶部１５６に保存し、古い積算したデータは破棄する。
第１のタイマ１５３の割り込み処理を例に具体的な説明をすると、ｉが４の場合、ｂｕｆａ１の最新のデータをｂｕｆａ1_1とし、ｂｕｆａ1_2、ｂｕｆａ1_3、ｂｕｆａ1_4の順に古いデータとする。
ＡＤ変換が８０回目となり、ｂｕｆａ１が最新のデータに更新されたら、ｂｕｆａ1_3のデータをｂｕｆａ1_4にコピー、ｂｕｆａ1_2のデータをｂｕｆａ1_3にコピー、ｂｕｆａ1_1のデータをｂｕｆａ1_2にコピー、ｂｕｆａ１のデータをｂｕｆａ1_1に代入して最新のデータに更新する。
同様に、ｂｕｆｂ1_1からｂｕｆｂ1_4を最新のデータに更新する。
第２のタイマ１５４の割り込み処理についても同様に、ｂｕｆａ2_1からｂｕｆａ2_4とｂｕｆｂ2_1からｂｕｆｂ2_4を最新のデータに更新する。
【００９２】
（ステップＳＴ１１６）
ステップＳＴ１１６において、最新のｉ個分の積算したデータに更新されたら、演算の準備ができたとして、演算準備完了フラグをセットする。
第１のタイマ１５３の割り込みに対応した演算処理と第２のタイマ１５４の割り込みに対応した演算処理は独立して行う必要があるので、演算準備完了フラグはそれぞれ個別に用意する。
第１のタイマ１５３の割り込み処理の中でセットする演算準備完了フラグを第１の演算準備完了フラグＦＬ１、第２のタイマ１５４の割り込み処理の中でセットする演算準備完了フラグを第２の演算準備完了フラグＦＬ２とする。
【００９３】
（ステップＳＴ１１７）
ステップＳＴ１１７において、割り込み処理を終了する。
【００９４】
＜演算処理＞
次に、図１２に関連付けて演算処理について説明する。
【００９５】
（ステップＳＴ１２１）
ステップＳＴ１２１において、演算処理を開始する。
たとえば、ラジオの緊急地震速報のチャイム音の検知では３７９．３６μsecの第１のタイマ１５３の割り込み８０回毎に１回演算処理を行うので、３０．３５ｍｓｅｃ毎に１回、第１の演算準備完了フラグＦＬ１がセットされてこの演算処理が発生する。
同様に、４５１．２６μsecの第２のタイマ１５４の割り込み８０回毎に１回演算処理を行うので、３６．１０ｍｓｅｃ毎に１回、第２の演算準備完了フラグＦＬ２がセットされてこの演算処理が発生する。
第１のタイマ１５３の割り込みに対応した演算処理と第２のタイマ１５４の割り込みに対応した演算処理は独立して行われ、第１の演算準備完了フラグＦＬ１がセットされたら第１のタイマ１５３の割り込みに対応した演算処理を、第２の演算準備完了フラグＦＬ２がセットされたら第２のタイマ１５４の割り込みに対応した演算処理を行う。
なお、マイクロコンピュータ１５の性能が高ければタイマを３つ以上使用しても良く、タイマの数が多くなるほど検知の精度は高くなる。ただし、ステップＳＴ１１１からステップＳＴ１１７までの割り込み処理とステップＳＴ１０５の演算処理がその分増えるので、マイクロコンピュータに対する負荷は重くなる。
【００９６】
（ステップＳＴ１２２）
ステップＳＴ１２２において、ステップＳＴ１１５で更新された最新の積算されたデータを加算する。
具体的には、第１のタイマ１５３の割り込みに対応した演算処理ではｂｕｆａ1_1からｂｕｆａ1_4を全て加算しその結果をＡ１とし、ｂｕｆｂ1_1からｂｕｆｂ1_4を全て加算しその結果をＢ１とする。
同様に、第２のタイマ１５４の割り込みに対応した演算処理ではｂｕｆａ2_1からｂｕｆａ2_4を全て加算しその結果をＡ２とし、ｂｕｆｂ2_1からｂｕｆｂ2_4を全て加算しその結果をＢ２とする。
ｋが８０の場合、Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２はそれぞれ１６０個分のＡＤ変換のデータを積算したものとなる。
【００９７】
（ステップＳＴ１２３）
ステップＳＴ１２３において、加算されたデータを２乗する。
具体的には、第１のタイマ１５３の割り込みに対応した演算処理ではＡ１を２乗して（Ａ１)2とし、Ｂ１を２乗して（Ｂ１）2とする。
同様に、第２のタイマ１５４の割り込みに対応した演算処理ではＡ２を２乗して（Ａ２）2とし、Ｂ２を２乗して（Ｂ２）2とする。
【００９８】
（ステップＳＴ１２４）
ステップＳＴ１２４において、ｍが奇数側の２乗されたデータとｍが偶数側の２乗されたデータを加算し、その平方根を求める。
具体的には、第１のタイマ１５３の割り込みに対応した演算処理では（Ａ１）2と（Ｂ１）2を加算し平方根を求め、｛（Ａ１）2＋（Ｂ１）2｝１／２とする。
同様に、第２のタイマ１５４の割り込みに対応した演算処理では（Ａ２）2と（Ｂ２）2を加算し平方根を求め、｛（Ａ２）2＋（Ｂ２）2｝１／２とする。
【００９９】
（ステップＳＴ１２５）
ステップＳＴ１２５において、平方根のデータをＡ、Ｂを構成するＡＤ変換のデータ数で割る(除算する)。
具体的には、ｋが８０の場合、第１のタイマ１５３の割り込みに対応した演算処理ではＡ１とＢ１はそれぞれ１６０個分のＡＤ変換のデータからなるので、｛（Ａ１）2＋（Ｂ１）2｝１／２を１６０で割ると、｛｛（Ａ１）2＋（Ｂ１）2｝１／２｝／１６０となる。
同様に、第２のタイマ１５４の割り込みに対応した演算処理ではＡ２とＢ２はそれぞれ１６０個分のＡＤ変換のデータからなるので、｛（Ａ２）2＋（Ｂ２）2｝１／２を１６０で割ると、｛｛（Ａ２）2＋（Ｂ２）2｝１／２｝／１６０となる。
【０１００】
（ステップＳＴ１２６）
ステップＳＴ１２６において、ステップＳＴ１２５で除算されたデータを記憶部１５６に保存する。この場合、ステップＳＴ１０６の判定に必要な時間分の過去のデータも保存しておく。
ラジオの緊急地震速報のチャイム音の検知では、チャイム音の判定に１．５秒以上の時間分のデータが必要になるので、第１のタイマ１５３の割り込みに対応した除算されたデータは１５００÷３０．３５＝４９．４２で最低でも５０個以上必要となる。したがって、最新の除算されたデータから５０あるいは６０個程度前までのデータを履歴として保存しておくと良い。
同様に、第２のタイマ１５４の割り込みに対応した除算されたデータは１５００÷３６．１０＝４１．５５で最低でも４２個以上必要となる。したがって、最新の除算されたデータから５０個程度前までのデータを履歴として保存しておくと良い。
【０１０１】
（ステップＳＴ１２７）
ステップＳＴ１２７において、演算準備完了フラグをクリアする。
【０１０２】
（ステップＳＴ１２８）
ステップＳＴ１２８において、演算処理を終了する。
【０１０３】
＜緊急地震速報の検知の判定条件＞
ステップＳＴ１０６において、ラジオの緊急地震速報のチャイム音を検知したか判定を行っているが、判定条件について詳しく説明する。
【０１０４】
ステップＳＴ１２６で記憶部１５６に保存されたデータを並べると現在からｔ秒前までの時間変化を知ることができる。ちょうど図９のグラフからｔ秒間分のグラフを切り取ったようなイメージである。
第１のタイマ１５３の割り込みに対応した除算されたデータを最新の物から６０個分保存していると、ラジオの音声の６５９Ｈｚ成分のt＝３０．３５ｍｓｅｃ×６０＝１．８２秒分の時間変化を知ることができる。
同様に、第２のタイマ１５４の割り込みに対応した除算されたデータを最新の物から５０個分保存していると、ラジオの音声の５５４Ｈｚ成分のｔ＝３６．１０ｍｓｅｃ×５０＝１．８秒分の時間変化を知ることができる。
【０１０５】
＜第１の条件ＣＤ１：しきい値以上のピークの間隔が約１．５秒であること＞
第１の条件ＣＤ１として、あらかじめ設定したしきい値ＶＴＨ１以上のピークＰＡ１とＰＡ２、ＰＢ１とＰＢ２の間隔が約１．５秒であることが必要である。
図９に関連付けて説明したように、ラジオの緊急地震速報のチャイム音は６５９Ｈｚ成分も５５４Ｈｚ成分も約１．５秒であるので、あるしきい値ＶＴＨ１以上のピークが見つかったら、前回発生したしきい値以上のピークが約１．５秒前であったかを判定し、約１．５秒であったら真とする。
【０１０６】
＜第２の条件ＣＤ２：前回のしきい値以上のピークから約０．７秒後と約１．２秒後のデータが前回のピーク値の１／ｘ以下であること＞
第２の条件ＣＤ２として、前回のしきい値以上のピークから約０．７秒後と約１．２秒後のデータが前回のピーク値の１／ｘ（たとえば、ｘは３以上の正の整数）以下であることが必要である。
チャイム音の６５９Ｈｚ成分も５５４Ｈｚ成分も前回のピークのレベルが下がって行き、一定時間経過後今回のピークの直前まで低いレベルとなる。約０．７秒後と約１．２秒後のデータが共に前回のピーク値の１／ｘ以下であるか判定し、共に１／ｘ以下であったら真とする。
【０１０７】
＜第３の条件ＣＤ３：前回のしきい値以上のピークから約０．１５秒後のデータが前回のピーク値の１／ｘ以上（ｘ−１）／ｘ以下であること＞
第３の条件ＣＤ３として、前回のしきい値以上のピークから約０．１５秒後のデータが前回のピーク値の１／ｘ以上（ｘ−１）／ｘ以下であることが必要である。
チャイム音の６５９Ｈｚ成分も５５４Ｈｚ成分も前回のピークからレベルが下がって行き、約０．１５秒後のレベルは前回のピークの約半分となる。約０．１５秒後のデータが前回のピーク値の１／ｘ以上（ｘ−１）／ｘ以下であるか判定し、１／ｘ以上（ｘ−１）／ｘ以下であったら真とする。
【０１０８】
＜第４の条件ＣＤ４：今回のしきい値以上のピークのデータが前回のピーク値の（ｙ−１）／ｙ以上（ｙ＋１）／ｙ以下であること＞
第４の条件ＣＤ４：今回のしきい値以上のピークのデータが前回のピーク値の（ｙ−１）／ｙ以上（ｙ＋１）／ｙ以下であることが必要である。ただし、ｙは３以上の整数であり、たとえばｙ＝ｘ＋２である。
チャイム音の６５９Ｈｚ成分も５５４Ｈｚ成分も前回のピークのレベルと今回のピークのレベルはほぼ同じとなる。今回のピークのデータが前回のピーク値の（ｙ−１）／ｙ以上（ｙ＋１）／ｙ以下であるか判定し、（ｙ−１）／ｙ以上（ｙ＋１）／ｙ以下であったら真とする。
【０１０９】
＜第５の条件ＣＤ５：今回のしきい値以上のピークの０．３秒前から１．２秒前までに前回のピーク値の１／ｚ以上の値がないこと＞
第５の条件ＣＤ５として、今回のしきい値以上のピークの０．３秒前から１．２秒前までに前回のピーク値の１／ｚ（ｚは２以上の正の整数、たとえばｚ＝２）以上の値がないことが必要である。
チャイム音の６５９Ｈｚ成分も５５４Ｈｚ成分も前回のピークと今回のピークの間にはレベルが低くなる部分が存在し、その部分にあるレベル以上のデータがあればそれは緊急地震速報のチャイム音ではないと判断できる。
今回のピークの０．３秒から１．２秒前までに前回のピーク値の１／ｚ以上の値がないか判定し、１／ｚ以上の値がなかったら真とする。
【０１１０】
＜第６の条件ＣＤ６：６５９Ｈｚのピークから５５４Ｈｚのピークまでの時間が約０．３秒であること＞
第６の条件ＣＤ６として、６５９Ｈｚのピークから５５４Ｈｚのピークまでの時間が約０．３秒であることが必要である。
チャイム音の５５４Ｈｚのピークは６５９Ｈｚのピークから約０．３秒遅れて発生するので、５５４Ｈｚのピークが発生したら約０．３秒前に６５９Ｈｚのピークが発生していたか判定し、発生していたら真とする。
【０１１１】
本実施形態においては、図１３に示すように、以上の第１の条件ＣＤ１から第６の条件ＣＤ６まですべての条件が真の時(６つの条件のＡＮＤ条件が成立するとき)ラジオ音声中に緊急地震速報のチャイム音が検知できたとする（ＳＴ１３１〜ＳＴ１３４）。
なお、この条件の適用は任意に設定可能であり、６つの条件のＡＮＤ条件が成立するときに限られるものではない。
このように、記憶部１５６には複数の周波数成分のレベルの時間変化が記憶されているので、複数の条件を判定に利用することが可能となり、条件を増やせば誤検知を減らすことが可能となる。
また、複数の周波数成分のレベルの時間変化を記憶するようにしているので、判定条件を後から追加することが可能で、実験で条件を厳しくする必要がでてきても容易に追加することができる。
【０１１２】
なお、図８の構成において、表示部１９を設けているが、この表示部として、たとえば複数のＬＥＤを用いて、複数の周波数成分それぞれでレベルに応じて段階的に表示するように構成することも可能である。
このような構成を採用することにより、複数の周波数成分のレベル変化をリアルタイムで表すことができることから、簡易なスペクトルアナライザや音に反応して動く玩具などにも適用することが可能である。
【０１１３】
なお、ラジオの緊急地震速報のチャイム音の検知について説明したが、音の周波数成分のレベル変化に特徴があればどのような特定音の検知にも応用が可能で、安価なマイクロコンピュータを使用して特定音の検知をすることが可能となる。
【０１１４】
＜第３の実施形態＞
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る特定音検出装置の構成例を示すブロック図である。
【０１１５】
本第３の実施形態に係る特定音検出装置１０Ｂが第１の実施形態に係る特定音検出装置１０と基本的に異なる構成は、以下の通りである。
本特定音検出装置１０Ｂは、バンドパスフィルタにより形成される２つのフィルタ部を配置する代わりに、ローパスフィルタにより形成される一つのフィルタ部１３Ｂを配置したことにある。
これに伴い、マイクロコンピュータ１５Ｂにおいて、ＡＤ変換部１５１Ｂが一つ配置されている。
【０１１６】
入力される音声信号のレベルが音声信号増幅部１２の出力でサチュレーションを起こさないレベルであることが条件であるが、バンドパスフィルタに代わりにローパスフィルタを使用できる。
たとえば、解析する周波数が５００Ｈｚと８００Ｈｚである場合、カットオフ周波数が８００Ｈｚ〜１５００Ｈｚの間にあるローパスフィルタで共通化し、ＡＤ変換部を共用することも可能である。
【０１１７】
本第３の実施形態のように、フィルタ部にローパスフィルタを用いた構成を採用することにより、一つのＡＤ変換部１５１ＢでＡＤ変換を行うことも可能である。
本第３の実施形態によれば、部品を減らせることから、より簡単なハードウェアで構成することが可能となる。
【０１１８】
以上説明した各実施形態の特定音検出装置によれば、時報のような単一周波数の単純なトーン音だけでなく、緊急地震速報のチャイム音のような周波数解析すると種々の周波数成分が存在する音声まで検出することが可能となり、様々な特定音の検出に応用することができる。
【０１１９】
以下に、本実施形態に係る特定音検出装置を適用した防災受信機を第４の実施形態として説明する。
【０１２０】
＜第４の実施形態＞
［防災受信機の概要］
図１５は、本発明の第４の実施形態に係る防災受信機の概要について説明するための図である。
本第４の実施形態に係る防災受信機の概要を図１５に関連づけて説明する。
【０１２１】
防災受信機２０は、図１５に示すように、各家屋３１に配置されている。無論、各個人が所有していてもよい。
本実施形態の特徴として、防災受信機２０は、ラジオ放送局３２が送信するＡＭ／ＦＭ放送を受信する機能（ＡＭ／ＦＭ受信モード）と、親局３３が送信する防災無線放送を受信する機能（防災無線受信モード）とを有する。
【０１２２】
たとえば、ＡＭ／ＦＭ放送の受信中に、地震が発生した場合には、防災受信機２０の電源がオン（単に、電源がオンともいう）であれば、ラジオ放送局３２が送信する緊急地震速報を聴取することができる。
しかしながら、一般的なラジオ等の受信機では、その電源がオフであれば、手動で電源をオンに切り替えるまで、この緊急地震速報を聴取することができない。
そこで、本第４の実施形態に係る防災受信機２０は、電源がオフであっても、ラジオ放送局３２による緊急地震速報が放送された場合には、自動的に音声の出力系統を起動して、この緊急地震速報を聴取することができる待ち受けモードを有する。
以下の説明では電源オフとは、防災無線放送をいつでも受信できる機能が働いたままの「待機状態」となっているものとする。
【０１２３】
防災受信機２０は、後述するスケルチ機能を利用し、防災無線放送を受信した場合には、電源がオフであっても、自動的に音声の出力系統を起動して、防災無線放送を聴取することができるスケルチモードを有する。
【０１２４】
このように、防災受信機２０には、待ち受けモードとスケルチモードとが搭載されているため、電源がオフであっても、緊急地震速報および防災無線放送を逃すことなく聴取することができる。
なお、緊急地震速報は、ラジオ放送局３２が放送するものであり、防災無線放送は、親局３３が放送するものであり、それらの放送システムは互いに異なるが、両者による放送が同時に行われる場合がある。
このような場合のために、待ち受けモードおよびスケルチモードのうち、いずれのモードを優先させて実行するかということを予め選択しておくことが望ましい。
この選択は、たとえば、ユーザが行ってもよいし、ＡＭ／ＦＭ信号および防災無線信号のうち、いち早く受信した方の信号に基づいて行ってもよい。
以下の説明では、この場合、待ち受けモードがスケルチモードよりも優先されるものとする。
【０１２５】
ラジオ放送局３２は、ニュースや音楽等の番組をＡＭ／ＦＭ波で送信する。このラジオ放送局３２は、地震の発生時には、放送中の番組を中断し、チャイム音を鳴らした後、たとえば、「緊急地震速報です。強い揺れに警戒してください。…」という、緊急地震速報を行う。
【０１２６】
チャイム音は、前述したように、緊急地震速報の開始を報知するためのものであるが、その名称やメロディーがラジオ放送局ごとに異なる場合がある。
【０１２７】
親局３３は、防災行政無線システムの一部を構成する。親局３３は、たとえば、市町村の役場に設置され、災害の発生時には、緊急放送を防災無線信号で送信する。このとき、市町村の地域別に設置された屋外拡声受信装置３４は、防災無線信号を受信し、緊急放送を音声で出力する。
【０１２８】
居住地域の親局３３によっては、ラジオ放送局３２と同様に、防災無線放送を用いた緊急地震速報が行われるが、本実施形態では、説明を明確にするために、ラジオ放送局３２のみが緊急地震速報を行うものとする。
【０１２９】
この他、親局３３は、たとえば、行政事務に関する情報を、朝と夕方等、決められた時間に防災無線信号で送信する。
親局３３が送信する防災無線信号は、たとえば、極狭い周波数帯域のＦＭ波である。その周波数帯は、たとえば、６８ＭＨｚ〜７０ＭＨｚであり、ＦＭ放送の一部の周波数帯域の近傍の周波数帯である。
【０１３０】
［防災受信機２０の構成例］
図１６は、本発明の第４の実施形態に係る防災受信機の主要部の構成例を示すブロック図である。
以下に、防災受信機２０の構成例を図１６に関連づけて説明する。
【０１３１】
防災受信機２０は、図１６に示すように、受信アンテナ２１、ＡＭ／ＦＭ受信回路２２、防災無線受信回路２３、フィルタ部２４、マイクロコンピュータ２５、切替スイッチ２６、出力アンプ（増幅回路）制御回路２７、出力アンプ２８、およびスピーカ２９を有する。
【０１３２】
これらの構成要素のうち、受信アンテナ２１、ＡＭ／ＦＭ受信回路２２、フィルタ部２４、マイクロコンピュータ２５、スピーカ２９等により、上述した実施形態に係る特定音検出装置が形成される。
フィルタ部２４としては、図８の第１フィルタ部１３Ａおよび第２のフィルタ部１４Ａ、あるいは図１４のフィルタ部１３Ｂが適用される。同様に、マイクロコンピュータ２５は、図８のマイクロコンピュータ１５Ａや図１４のマイクロコンピュータ１５Ｂの機能を併せ持つ。
この特定音検出装置の特定音検出機能は、第１から第３の実施形態に関連付けて詳細に説明したことから、ここではその説明は省略し、異なる機能に関して説明する。
【０１３３】
受信アンテナ２１は、ラジオ放送局３２からＡＭ／ＦＭ放送を受信するだけではなく、親局３３からも防災無線放送を受信する。
上述したように、防災無線信号は、ＦＭ波の周波数帯域の信号であるため、受信アンテナ２１は、ＡＭ／ＦＭ受信回路２２と、防災無線受信回路２３とで共用されている。
【０１３４】
ＡＭ／ＦＭ受信回路２２は、たとえば、ＡＭ／ＦＭ放送を受信可能な、いわゆるＰＬＬ（Phase-locked loop；位相同期回路）方式の受信回路である。
ＡＭ／ＦＭ受信回路２２は、マイクロコンピュータ２５から入力された制御信号Ｓ５に従って、ユーザの指示した周波数に同調する。
【０１３５】
ただし、電源がオフの場合には、ＡＭ／ＦＭ受信回路２２は、チャイム音が放送されるラジオ放送局３２の放送周波数に同調する。本実施形態では、この放送周波数は、たとえば、ＮＨＫのラジオ放送を受信可能な周波数である。
【０１３６】
ＡＭ／ＦＭ受信回路２２は、受信アンテナ２１から高周波のＡＭ／ＦＭ信号が入力されると、これを復調し、復調した低周波のＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１をフィルタ部２４および切替スイッチ２６に出力する。
【０１３７】
防災無線受信回路２３は、スケルチ回路２３１を有する。
防災無線受信回路２３は、たとえば、親局３３からの防災無線信号の周波数帯域のＦＭ波のみを受信可能に設定されている。
防災無線受信回路２３は、受信アンテナ２１から高周波の防災無線信号が入力されると、この防災無線信号を復調し、復調した低周波の防災無線信号Ｓ２を切替スイッチ２６に出力する。
【０１３８】
なお、ＡＭ／ＦＭ受信回路２２、防災無線受信回路２３、マイクロコンピュータ２５、および出力アンプ制御回路２７には、電源がオフであっても、電力が各々供給されている。
【０１３９】
スケルチ回路２３１は、スケルチモードを実行するため、ＦＭ波を基に、防災無線信号を受信したか否かを判別する。この判別の際に、スケルチ回路２３１は、防災無線受信回路２３の出力信号に含まれる雑音の大きさが予め設定された値より大きいか小さいかを比較する。
【０１４０】
なお、スケルチとは、ＦＭ受信機において、選局時に局間に発生するノイズを低減もしくは削減するために、同調時と非同調時とのＳＮ比の差を検知して、スピーカ２９を通じた防災無線信号の出力をオンまたはオフさせる機能のことをいう。
具体的には、ＳＮ比が規定値より小さいとき、ノイズが多いものとして、防災無線信号の出力がオフとなり、ＳＮ比が規定値より大きいとき、ノイズが少ないものとして、スピーカ２９を通じた防災無線信号の出力がオンとなる。
【０１４１】
スケルチ回路２３１は、雑音の方が大きい場合には、防災無線信号を受信していない（検知していない）ものと認識する。
一方、スケルチ回路２３１は、雑音の方が小さい場合には、防災無線信号を受信した（検知した）ものと認識する。そして、スケルチ回路２３１は、スケルチ信号Ｓ３をマイクロコンピュータ２５に出力する。
このスケルチ信号Ｓ３は、切替スイッチ２６の出力を防災無線信号Ｓ２に切り替えるための信号である。
【０１４２】
スケルチモードでは、電源がオフの場合、スケルチ回路２３１によって防災無線信号が検知されると、出力アンプ２８が出力アンプ制御回路２７によって起動され、出力アンプ２８によって増幅された防災無線信号Ｓ２が音声信号Ｓ８としてスピーカ２９を通じて出力される。
【０１４３】
フィルタ部２４は、所定周波数の信号のみを通過させるバンドパスフィルタまたはローパスフィルタにより構成される。フィルタ部２４は、ＡＭ／ＦＭ受信回路２２からＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１が入力されると、この信号から所定周波数成分のＡＭ／ＦＭ信号Ｓ２４を抽出し、抽出信号をマイクロコンピュータ２５に出力する。
【０１４４】
フィルタ部２４の抽出周波数は、チャイム音に含まれる周波数から好適に選択することができる。本実施形態では、抽出周波数は、チャイム音の振幅が最大のときの周波数、たとえば、６５９Ｈｚおよび５５４Ｈｚに設定されている。
【０１４５】
先に述べたように、緊急地震速報はチャイム音の後に放送されるため、チャイム音を検出することができれば、その後に緊急地震速報が放送されることを把握することができる。
そこで、マイクロコンピュータ２５は、フィルタ部２４からＡＭ／ＦＭ信号Ｓ２４が入力されると、これを基にチャイム音をリアルタイムで検出する（検出処理）。
マイクロコンピュータ２５は、チャイム音を検出した場合には、その旨を示す検出信号Ｓ４を出力アンプ制御回路２７に出力する。
【０１４６】
さらに、マイクロコンピュータ２５は、スケルチ回路２３１からスケルチ信号Ｓ３が入力された場合にも、その旨を示す検出信号Ｓ４を出力アンプ制御回路２７に出力する。
マイクロコンピュータ２５は、ＡＭ／ＦＭ受信回路２２の受信周波数を制御するための制御信号Ｓ５をＡＭ／ＦＭ受信回路２２に出力する。
【０１４７】
また、マイクロコンピュータ２５は、切替スイッチ２６の出力をＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１または防災無線信号Ｓ２に切り替えるためのスイッチ制御信号Ｓ６を切替スイッチ２６に出力する。
たとえば、マイクロコンピュータ２５は、チャイム音を検出した場合、スイッチ制御信号Ｓ６を出力し、切替スイッチ２６の出力をＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１に切り替える。
一方、マイクロコンピュータ２５は、スケルチ回路２３１にて防災無線信号が検出され、スケルチ信号Ｓ３が入力された場合、スイッチ制御信号Ｓ６を出力し、切替スイッチ２６の出力を防災無線信号Ｓ２に切り替える。
【０１４８】
切替スイッチ２６には、ＡＭ／ＦＭ受信回路２２からＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１が入力され、防災無線受信回路２３から防災無線信号Ｓ２が入力される。
切替スイッチ２６は、マイクロコンピュータ２５から入力されたスイッチ制御信号Ｓ６に基づいて、ＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１または防災無線信号Ｓ２を出力アンプ２８に出力する。
【０１４９】
具体的には、待ち受けモードにて、チャイム音が検出された場合には、切替スイッチ２６は、ＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１を出力アンプ２８に出力する。
一方、スケルチモードにて、防災無線信号が検出された場合には、切替スイッチ２６は、防災無線信号Ｓ２を出力アンプ２８に出力する。
【０１５０】
基本的には、切替スイッチ２６は、スイッチ制御信号Ｓ６に基づいて、出力の切り替えを行うが、スイッチ制御信号Ｓ６に依らず、手動でこの出力の切り替えができるようにしてもよい。
たとえば、電源がオンであり、ユーザによって、ＡＭ／ＦＭ受信モードが選択された場合には、切替スイッチ２６にＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１を出力させ、防災無線受信モードが選択された場合には、切替スイッチ２６に防災無線信号Ｓ２を出力させることができる。
【０１５１】
出力アンプ制御回路２７は、出力アンプ２８をオン（通電状態）またはオフ（非通電状態）に制御する機能を有する。
出力アンプ２８がオフの場合、出力アンプ制御回路２７は、マイクロコンピュータ２５から検出信号Ｓ４が入力されると、起動信号Ｓ７を出力アンプ２８に出力し、出力アンプ２８をオフからオンに切り替え、起動させる。
逆に、出力アンプ２８がオンの場合、出力アンプ制御回路２７は、マイクロコンピュータ２５の指示に従って、出力アンプ２８をオンからオフに切り替えることもできる。
【０１５２】
出力アンプ２８は、たとえば、音声周波数帯域の特性をもつ低周波増幅回路で構成されている。出力アンプ２８は、切替スイッチ２６から入力されたＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１または防災無線信号Ｓ２を増幅し、増幅した信号を音声信号Ｓ８としてスピーカ２９に出力する。
【０１５３】
出力アンプ２８は、防災受信機２０の電源がオフの場合に、出力アンプ制御回路２７から起動信号Ｓ７が入力されると起動する。
この場合、出力アンプ２８は、事前に設定されている出力音声レベルに拘わらず、切替スイッチ２６から入力された信号の音声レベル（音量）を最大音声レベルの半分程度に増幅する。
【０１５４】
スピーカ２９は、出力アンプ２８によって調整された音声レベルの音声信号Ｓ８を出力する。
【０１５５】
このような構成を有する、防災受信機２０は、防災無線放送とＡＭ／ＦＭ放送とが受信可能で、電源がオフであっても、ＡＭ／ＦＭ放送による緊急地震速報を自動的に聴取可能にすることができる。
このため、防災受信機２０を全国で使用することができ、防災無線放送による緊急地震速報よりも迅速にこれを聴取することができる。
【０１５６】
検出処理は、基本的には、フィルタ部２４およびマイクロコンピュータ２５で実現することができる。したがって、ラジオや防災無線受信機等の一般的な受信機でも、多くの部品を共有して検出処理を実現することができ、低コスト化を図ることができる。
【０１５７】
特に、マイクロコンピュータは、受信回路にノイズ等の影響を与えやすいため、使用する個数を少しでも減らすことが望ましい。近年の市場に流通している一般的な受信機には、マイクロコンピュータが搭載されていることが多いため、これを共有することができ、受信性能を犠牲にすることがない。
無論、部品の共有化によって、回路設計が容易となり、筐体の小型化を図ることができる。
【０１５８】
＜第５の実施形態＞
上述したように、第５の実施形態に係る防災受信機では、電源がオフの場合に緊急地震速報が行われると、チャイム音の途中から、放送を聴取することができる。
たとえ、チャイム音を聴取できなくとも、緊急地震速報自体を聴取できれば、防災受信機は必要最低限の役割を果たす。
しかしながら、チャイム音は緊急地震速報の開始を報知するものであるから、最初の周波数成分６５９Ｈｚのチャイム音の開始から聴取できる方が望ましい。
【０１５９】
そこで、第５の実施形態では、チャイム音の開始から終了までを聴取可能な防災受信機を図１７に関連づけて説明する。以下、検出処理に関連する点についてのみ述べる。
【０１６０】
図１７は、本発明の第５実施形態に係る防災受信機の構成例を示すブロック図である。
【０１６１】
防災受信機２０Ａには、図１７に示すように、記憶部４０が切替スイッチ２６と出力アンプ２８との間に挿入されている。
この記憶部４０は、たとえば、ＦＩＦＯ（First In-First Out）により形成される。その他の構成は、図１６の防災受信機と同様である。
【０１６２】
ＡＭ／ＦＭ受信回路２２が受信アンテナ２１からＡＭ／ＦＭ受信を受信すると、マイクロコンピュータ２５は、フィルタ部２４が抽出したＡＭ／ＦＭ信号Ｓ２４を基に、検出処理をリアルタイムで行う。
一方で、記憶部４０は、切替スイッチ２６からＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１が入力されると、マイクロコンピュータ２５から記憶部制御信号Ｓ９が入力されるまで、これを一旦格納する。すなわち、記憶部４０には、検出された全てのチャイム音が順次格納されていく。
【０１６３】
そして、マイクロコンピュータ２５は、最初の周波数成分６５９Ｈｚのチャイム音を検出すると、検出信号Ｓ４を出力アンプ制御回路２７に出力すると共に、記憶部制御信号Ｓ９を記憶部４０に出力する。
【０１６４】
これにより、防災受信機２０Ａの電源がオフであっても、出力アンプ制御回路２７によって、出力アンプ２８が起動する。このとき、出力アンプ２８には、記憶部４０からＡＭ／ＦＭ信号Ｓ１、すなわちチャイム音が順次入力される。
その結果、最初の周波数成分６５９Ｈｚのチャイム音の初めからの音声が、スピーカ２９を通じて出力される。
【０１６５】
第５の実施形態によれば、第４実施形態で述べた効果に加え、チャイム音の開始から終了までを聴取することができる。
【０１６６】
本発明では、上述した各実施形態を各々組み合わせることができる。
上述した各実施形態では、特定音（報知音声）としてＮＨＫのチャイム音を例に挙げたが、検出すべき報知音がチャイム音と異なっていても、その音が含む周波数の中から所定周波数を選択し、本発明を適用することができる。
日本以外の国において採用されている報知音に対しても、本発明を適用することができる。
【０１６７】
たとえば、緊急津波速報では、例に挙げたチャイム音のように、略同一の報知音が一定周期で繰り返し鳴った後、緊急津波速報が流れる。本発明は、このような緊急津波警報等にも適用することができる。
また、全国瞬時警戒システムを用いた防災無線放送による緊急地震速報にも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・特定音検出装置、１１・・・音声入力部、１２・・・音声信号増幅部、１３，１３Ａ・・・第１のフィルタ部、１３Ｂ・・・フィルタ部、１４，１４Ａ・・・第２のフィルタ部、１５，１５Ａ，１５Ｂ・・・マイクロコンピュータ、１５１・・・第１のＡＤ変換部、１５１Ｂ・・・ＡＤ変換部、１５２・・・第２のＡＤ変換部、１５３，１５３Ａ・・・第１のタイマ、１５４，１５４Ａ・・・第２のタイマ、１５５・・・信号処理部、１５６・・・記憶部、１６・・・受信アンテナ、１７・・・ラジオ受信回路、１８・・・報音部、１９・・・表示部、２０、２０Ａ・・・防災受信機、２１・・・受信アンテナ、２２・・・ＡＭ／ＦＭ受信回路、２３・・・防災無線受信回路、２３１・・・スケルチ回路、２４・・・フィルタ部、２５・・・マイクロコンピュータ、２６・・・切替スイッチ、２７・・・出力アンプ制御回路、２８・・・出力アンプ、２９・・・スピーカ、３１…家屋、３２…ラジオ放送局、３３…親局、３４…屋外拡声受信装置、４０・・・記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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