(57)【要約】【課題】音情報を取得して周波数解析を行って含まれる音を判別する際に、音の種類に応じて判別し易い解析結果画面を切替えて表示させる。【解決手段】周波数解析部３２は、音声取得部３１により取得された音情報の時間周波数解析を行って周波数スペクトル波形（ＳＴＦＴ解析結果）を生成し、この周波数スペクトル波形においてユーザにより指定された領域に含まれる周波数成分に対して再度周波数解析を行って異音の周期および周波数の情報を示した解析結果（１Ｄ−ＦＦＴ解析結果）を得る。制御部３３は、ＳＴＦＴ解析結果画面と１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面とを、ユーザの操作に応じて切り替えて表示する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生した音を入力して音情報を取得する取得手段と、
前記取得された音情報の時間周波数解析を行って得た周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形を表示する第１画面と、前記周波数スペクトル波形を周波数解析することにより前記周波数スペクトル波形に含まれる音の周期および周波数の情報を示した第２画面とを、使用者の操作に応じて切り替えて表示する表示手段と、
を備えた診断装置。
【請求項２】
前記表示手段は、使用者により連続音の解析結果を参照したい旨が選択された場合、前記第１画面を表示する請求項１記載の診断装置。
【請求項３】
前記表示手段は、使用者により周期音の解析結果を参照したい旨が選択された場合、前記第２画面を表示する請求項１記載の診断装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記第１及び第２画面を並列して表示するとともに、並列して表示した前記第１及び第２画面のいずれかが選択された場合に選択された画面を表示する請求項１から３のいずれか１項記載の診断装置。
【請求項５】
前記取得手段により取得された音情報の時間周波数解析を行って前記周波数スペクトル波形を生成し、前記周波数スペクトル波形において使用者により指定された領域に含まれる周波数成分に対して周波数解析を行う周波数解析手段をさらに備える請求項１から４のいずれか１項記載の診断装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記周波数スペクトル波形において複数の領域が指定された場合、それぞれの領域に含まれる周波数成分に対して周波数解析を行って得られた周期および周波数の情報を、前記第２の画面において、それぞれ異なる方法により表示する請求項５記載の診断装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記周波数スペクトル波形において複数の領域が繰り返し指定された場合、それぞれの領域に含まれる周波数成分に対して周波数解析を行って得られた周期および周波数の情報を、前記第２の画面において、指定された順序が分かるよう表示する請求項５記載の診断装置。
【請求項８】
外部装置との間で通信を行う通信手段と、
前記第２画面において表示された複数の周期および周波数の情報の中から、使用者により選択された周期および周波数の情報を前記通信手段を介して外部装置に送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された周期および周波数の情報に対応する登録されている周波数スペクトル波形を前記通信手段を介して外部装置から受信する受信手段とをさらに備え、
前記表示手段は、前記受信手段により受信された登録されている周波数スペクトル波形と、前記周波数解析手段により生成された周波数スペクトル波形とを並べて表示する請求項６または７記載の診断装置。
【請求項９】
発生した音を入力して音情報を取得する取得手段と、前記取得された音情報の時間周波数解析を行って得た周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形を表示する第１画面と、前記周波数スペクトル波形を周波数解析することにより前記周波数スペクトル波形に含まれる音の周期および周波数の情報を示した第２画面とを、使用者の操作に応じて切り替えて表示する表示手段と、前記取得手段により取得された音情報の時間周波数解析を行って前記周波数スペクトル波形を生成し、前記周波数スペクトル波形において使用者により指定された領域に含まれる周波数成分に対して周波数解析を行う周波数解析手段と、外部装置との間で通信を行う通信手段と、前記第２画面において表示された複数の周期および周波数の情報の中から、使用者により選択された周期および周波数の情報を前記通信手段を介して外部装置に送信する第１の送信手段と、前記第１の送信手段により送信された周期および周波数の情報に対応する登録されている周波数スペクトル波形を前記通信手段を介して外部装置から受信する受信手段とを備えた診断装置と、
異常音の音情報の周波数解析を行って得た複数の周波数スペクトル波形を格納する格納手段と、前記診断装置から音の周期および周波数の情報を受信した場合、前記格納手段に格納されている前記複数の周波数スペクトル波形の中から、受信した音の周期および周波数の情報に対応した周波数スペクトル波形を選択して前記診断装置に送信する第２の送信手段とを備えたサーバ装置と、
を備えた診断システム。
【請求項１０】
発生した音を入力して音情報を取得する取得ステップと、
前記取得された音情報の時間周波数解析を行って得た周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形を表示する第１画面と、前記周波数スペクトル波形を周波数解析することにより前記周波数スペクトル波形に含まれる音の周期および周波数の情報を示した第２画面とを、使用者の操作に応じて切り替えて表示する表示ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断装置、診断システムおよびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像形成装置の正常時の動作音を記憶しているＲＡＭまたはＲＯＭと、画像形成装置から発生する動作音を検知するマイクロフォンとを有し、ＲＡＭまたはＲＯＭに記憶されている第１の音情報と、マイクロフォンにより検知された第２の音情報と、画像形成装置の動作情報とに基づいて、画像形成装置の異常箇所を特定するようなシステムが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、印刷用紙上に画像を形成する画像形成部と前記印刷用紙を搬送する搬送部とを有する画像処理装置において、装置内部の音を電気信号に変換する音変換部と、この音変換部が変換した電気信号を解析して周波数ごとの成分を求める音解析部と、この音解析部が求めた周波数ごとの成分を出力する出力部とを備えた画像処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０７９２６３号公報
【特許文献２】特開２００８−２９０２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ある装置において異音（異常音）が発生した場合、解析対象の装置において発生した音声を入力して音声信号を取得し、取得した音声信号と、解析対象の装置と同等の装置において過去に発生した異音の音声信号とを比較して、その異音の原因を解明しようとする場合がある。
【０００６】
このような場合に、取得した音情報の時間周波数解析を行うことにより、周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形を得て、この周波数スペクトル波形における異音が含まれる領域を再度周波数解析することにより周波数スペクトル波形に含まれる異音の周期および周波数の情報を得る。そして、得られた異音の周期および周波数の情報に基づいて、過去の発生した異音の周波数スペクトル波形の中から今回取得した音情報の周波数スペクトル波形とを比較することにより異音の原因の解明を行っている。
【０００７】
しかし、経験の乏しいユーザにとっては、異音が周期音の場合、周波数スペクトル波形におけるどの領域に異音が含まれるかを判別することが難しい。このような場合でも異音が周期音であれば、異音の周期および周波数の情報を表示する画面上であれば、異音を判別することは比較的容易である。
【０００８】
逆に、異音が連続音の場合には、周波数スペクトル波形上においてどの領域に異音が含まれるかを判別することは比較的容易である。しかし、異音が連続音の場合には周期の情報異音の周期および周波数の情報を表示する画面上において、通常動作音や不定周期雑音との区別が付き難いため、異音を判別することは難しい。
【０００９】
本発明の目的は、音情報を取得して周波数解析を行って含まれる音を判別する際に、音の種類に応じて判別し易い解析結果画面を切替えて表示させることが可能な診断装置、診断システムおよびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［診断装置］
請求項１に係る本発明は、発生した音を入力して音情報を取得する取得手段と、
前記取得された音情報の時間周波数解析を行って得た周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形を表示する第１画面と、前記周波数スペクトル波形を周波数解析することにより前記周波数スペクトル波形に含まれる音の周期および周波数の情報を示した第２画面とを、使用者の操作に応じて切り替えて表示する表示手段とを備えた診断装置である。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、前記表示手段が、使用者により連続音の解析結果を参照したい旨が選択された場合、前記第１画面を表示する請求項１記載の診断装置である。
【００１２】
請求項３に係る本発明は、前記表示手段が、使用者により周期音の解析結果を参照したい旨が選択された場合、前記第２画面を表示する請求項１記載の診断装置である。
【００１３】
請求項４に係る本発明は、前記表示手段が、前記第１及び第２画面を並列して表示するとともに、並列して表示した前記第１及び第２画面のいずれかが選択された場合に選択された画面を表示する請求項１から３のいずれか１項記載の診断装置である。
【００１４】
請求項５に係る本発明は、前記取得手段により取得された音情報の時間周波数解析を行って前記周波数スペクトル波形を生成し、前記周波数スペクトル波形において使用者により指定された領域に含まれる周波数成分に対して周波数解析を行う周波数解析手段をさらに備える請求項１から４のいずれか１項記載の診断装置である。
【００１５】
請求項６に係る本発明は、前記表示手段が、前記周波数スペクトル波形において複数の領域が指定された場合、それぞれの領域に含まれる周波数成分に対して周波数解析を行って得られた周期および周波数の情報を、前記第２の画面において、それぞれ異なる方法により表示する請求項５記載の診断装置である。
【００１６】
請求項７に係る本発明は、前記表示手段が、前記周波数スペクトル波形において複数の領域が繰り返し指定された場合、それぞれの領域に含まれる周波数成分に対して周波数解析を行って得られた周期および周波数の情報を、前記第２の画面において、指定された順序が分かるよう表示する請求項５記載の診断装置である。
【００１７】
請求項８に係る本発明は、外部装置との間で通信を行う通信手段と、
前記第２画面において表示された複数の周期および周波数の情報の中から、使用者により選択された周期および周波数の情報を前記通信手段を介して外部装置に送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された周期および周波数の情報に対応する登録されている周波数スペクトル波形を前記通信手段を介して外部装置から受信する受信手段とをさらに備え、
前記表示手段は、前記受信手段により受信された登録されている周波数スペクトル波形と、前記周波数解析手段により生成された周波数スペクトル波形とを並べて表示する請求項６または７記載の診断装置である。
【００１８】
請求項９に係る本発明は、発生した音を入力して音情報を取得する取得手段と、前記取得された音情報の時間周波数解析を行って得た周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形を表示する第１画面と、前記周波数スペクトル波形を周波数解析することにより前記周波数スペクトル波形に含まれる音の周期および周波数の情報を示した第２画面とを、使用者の操作に応じて切り替えて表示する表示手段と、前記取得手段により取得された音情報の時間周波数解析を行って前記周波数スペクトル波形を生成し、前記周波数スペクトル波形において使用者により指定された領域に含まれる周波数成分に対して周波数解析を行う周波数解析手段と、外部装置との間で通信を行う通信手段と、前記第２画面において表示された複数の周期および周波数の情報の中から、使用者により選択された周期および周波数の情報を前記通信手段を介して外部装置に送信する第１の送信手段と、前記第１の送信手段により送信された周期および周波数の情報に対応する登録されている周波数スペクトル波形を前記通信手段を介して外部装置から受信する受信手段とを備えた診断装置と、
異常音の音情報の周波数解析を行って得た複数の周波数スペクトル波形を格納する格納手段と、前記診断装置から音の周期および周波数の情報を受信した場合、前記格納手段に格納されている前記複数の周波数スペクトル波形の中から、受信した音の周期および周波数の情報に対応した周波数スペクトル波形を選択して前記診断装置に送信する第２の送信手段とを備えたサーバ装置とを備えた診断システムである。
【００１９】
[プログラム]
請求項１０に係る本発明は、発生した音を入力して音情報を取得する取得ステップと、
前記取得された音情報の時間周波数解析を行って得た周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形を表示する第１画面と、前記周波数スペクトル波形を周波数解析することにより前記周波数スペクトル波形に含まれる音の周期および周波数の情報を示した第２画面とを、使用者の操作に応じて切り替えて表示する表示ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜３に係る本発明によれば、音情報を取得して周波数解析を行って含まれる音を判別する際に、音の種類に応じて判別し易い解析結果画面を切替えて表示させることが可能な診断装置を提供することができる。
【００２１】
請求項４に係る本発明によれば、２種類の解析結果画面の並列表示、いずれかの解析結果画面のみの表示との間で表示画面を切替えて、音情報を取得して周波数解析を行って含まれる音を判別する際に、音の種類に応じて判別し易い解析結果画面を切替えて表示させることが可能な診断装置を提供することができる。
【００２２】
請求項５に係る本発明によれば、取得した音情報から、２種類の解析結果を取得することができる診断装置を提供することができる。
【００２３】
請求項６に係る本発明によれば、周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形において、複数の領域を指定して、それぞれの領域に含まれる周波数成分の周期および周波数の解析結果を取得することが可能な診断装置を提供することができる。
【００２４】
請求項７に係る本発明によれば、周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形において、領域の指定を複数回繰り返して、それぞれの領域に含まれる周波数成分の周期および周波数の解析結果を取得することが可能な診断装置を提供することができる。
【００２５】
請求項８に係る本発明によれば、取得した音情報に対応する登録されている周波数スペクトル波形を取得して、取得した音情報の周波数波形と並べて表示することが可能な診断装置を提供することができる。
【００２６】
請求項９に係る本発明によれば、音情報を取得して周波数解析を行って含まれる音を判別する際に、音の種類に応じて判別し易い解析結果画面を切替えて表示させることが可能な診断システムを提供することができる。
【００２７】
請求項１０に係る本発明によれば、音情報を取得して周波数解析を行って含まれる音を判別する際に、音の種類に応じて判別し易い解析結果画面を切替えて表示させることが可能なプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態の異音診断システムの構成を示すシステム図である。
【図２】本発明の一実施形態における異音診断装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における異音診断装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるサーバ装置５０の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図４中の波形データ格納部５３に格納される情報の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態の異音診断システムの動作を説明するためのシーケンスチャートである。
【図７】機種名、シリアル番号、動作状態等の各種情報を入力する際の異音診断装置１０の表示画面例を示す図である。
【図８】ＳＴＦＴの概念を説明するための図である。
【図９】ＳＴＦＴにより得られた解析結果に基づく周波数スペクトラム波形の画像例を示す図である。
【図１０】図９の周波数スペクトラム波形の画像例において、ユーザにより選択された選択領域８０の一例を示す図である。
【図１１】高速フーリエ変換の解析結果例を示す図である。
【図１２】２つの周波数スペクトル波形が表示された異音診断装置１０の画面例を示す図である。
【図１３】実際に異音の周波数解析結果を行った場合の周波数スペクトラム波形の画像例を示す図である。
【図１４】異音が連続音の場合のＳＴＦＴ解析結果画面例を示す図である。
【図１５】異音が周期音の場合の１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面例を示す図である。
【図１６】異音が連続音の場合の１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面例を示す図である。
【図１７】ＳＴＦＴ解析結果画面と１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面を並列して表示した場合の画面例を示す図である。
【図１８】ＳＴＦＴ解析結果画面が表示された場合を示す図である。
【図１９】１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面が表示された場合を示す図である。
【図２０】３つの表示モード間で表示の切替えが行われる様子を説明するための図である。
【図２１】選択領域８０に対する解析結果と、その他の領域に対する解析結果とが異なる表示方法で表示される様子を説明するための図である。
【図２２】ＳＴＦＴ解析結果画面において、１回目の選択領域８１における解析結果と、２回目の選択領域８２における解析結果とがそれぞれ異なる表示方法で表示される様子を説明するための図である。
【図２３】ＳＴＦＴ解析結果画面において、複数の領域が指定された場合、それぞれの領域における解析結果を異なる表示方法で表示される様子を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明の一実施形態の異音診断システムの構成を示すシステム図である。
【００３１】
本発明の一実施形態の異音診断システムは、図１に示されるように、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末装置等の携帯可能な異音診断装置１０と、サーバ装置５０とから構成されている。
【００３２】
なお、異音診断装置１０は、通信ネットワークを介してサーバ装置５０に接続可能な装置であればどのような装置であっても本発明は適用可能である。ただし、本実施形態では、異音診断装置１０が、音声信号を取得可能なマイク等の装置および、タッチ入力が可能なタッチパネルを備えたタブレット端末装置の場合を用いて説明する。
【００３３】
異音診断装置１０は、エンドユーザが使用しているプリンタ等の画像形成装置２０の保守管理、修理等を行うサービスマン（保守要員）により携帯され、画像形成装置２０において発生した異音（異常音）信号を取得して、取得した異音信号を周波数解析したり、サーバ装置５０から取得した登録されている過去の異音信号の周波数解析結果の波形と取得した異音信号の周波数解析結果波形とを表示するために使用される。
【００３４】
異音診断装置１０と、サーバ装置５０とは、Ｗｉ−Ｆｉルータ等の無線ＬＡＮターミナル３０や、インターネット通信網４０を介して接続され情報の送受信を行っている。
【００３５】
なお、異音診断装置１０が携帯電話装置やスマートフォン等の場合には、異音診断装置１０とサーバ装置５０とを携帯電話回線網を介して接続して、不具合情報の送受信を行うようにすることも可能である。
【００３６】
本実施形態の異音診断システムでは、エンドユーザの場所に設置された対象電子機器である画像形成装置２０に異音が発生した場合、サービスマンが異音診断装置１０を携帯して画像形成装置２０の場所に出向く。そして、このサービスマンが、異音診断装置１０を用いて発生している異音を録音することにより異音信号を取得して、異音の原因を特定する異音診断を行う。
【００３７】
なお、画像形成装置２０にマイク等を設けて録音機能を持たせて、異音が発生した場合にその録音機能により異音を録音ことも技術的には可能であるが、画像形成装置２０がエンドユーザのオフィス等に設置される場合、この画像形成装置２０に音声を録音する機能を設けることはセキュリティ上の理由により実現することができない。
【００３８】
次に、本実施形態の異音診断システムにおける異音診断装置１０のハードウェア構成を図２に示す。
【００３９】
異音診断装置１０は、図２に示されるように、ＣＰＵ１１、一時的にデータを保存可能なメモリ１２、フラッシュメモリ等の記憶装置１３、無線ＬＡＮターミナル３０との間で無線通信を行ってデータの送信及び受信を行う無線ＬＡＮインタフェース（ＩＦ）１４、タッチセンサ等の入力装置１５、表示装置１６、マイク１７を有する。これらの構成要素は、制御バス１８を介して互いに接続されている。
【００４０】
本実施形態の異音診断装置１０では、表示装置１６上にタッチ位置を検出するためのタッチセンサが入力装置１５として設けられたタッチパネルが備えられていて、このタッチパネルを用いて表示が行われるとともにユーザからの入力が行われる。
【００４１】
ＣＰＵ１１は、メモリ１２または記憶装置１３に格納された制御プログラムに基づいて所定の処理を実行して、異音診断装置１０の動作を制御する。なお、この制御プログラムは、インターネット通信網４０や携帯電話回線網を介してダウンロードすることにより入手してＣＰＵ１１に提供することも可能であるし、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ１１に提供することも可能である。
【００４２】
本実施形態の異音診断装置１０は、上記の制御プログラムが実行されることにより以下に説明するような動作を行って、サービスマンが異音の原因を特定する業務の手助けを行う。
【００４３】
図３は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される異音診断装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【００４４】
本実施形態の異音診断装置１０は、図３に示されるように、音声取得部３１と、周波数解析部３２と、制御部３３と、音声データ格納部３４と、表示部３５と、通信部３６と、音声再生部３７とを備えている。
【００４５】
表示部３５は、制御部３３による制御に基づいて各種データの表示を行う。通信部３６は、外部装置であるサーバ装置５０との間で通信を行う。音声再生部３７は制御部３３による制御に基づいて、録音された音声データ等を再生して音声信号に変換する。
【００４６】
音声取得部３１は、解析対象の装置である画像形成装置２０において発生した異音の音声を入力して音声信号を取得する。
【００４７】
なお、本実施形態では、音声取得部３１が、画像形成装置２０において発生した異音の音声を入力して音声信号を取得するものとして説明しているが、音声は音の一例であり、音声信号は音情報の一例である。
【００４８】
周波数解析部３２は、音声取得部３１により取得された音声信号の時間周波数解析（時間依存周波数解析）を行って、取得された異音信号の周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形データ（第１解析結果）を生成する。なお、周波数スペクトル波形データは、周波数解析を行うことにより得られた解析結果である。
【００４９】
具体的には、周波数解析部３２は、音声取得部３１により取得された音声信号に対してＳＴＦＴ（Short time Fourier transform：短時間フーリエ変換）を行うことにより周波数スペクトル波形データを生成する。このＳＴＦＴの説明については後述する。
【００５０】
制御部３３は、周波数解析部３２により得られた周波数スペクトル波形データを音声データとともに音声データ格納部３４に格納する。
【００５１】
また、制御部３３は、周波数解析部３２により得られた周波数スペクトル波形データのうち、異音であると推定される周波数成分に対して時間軸方向に周波数解析を行う高速フーリエ変換（１Ｄ−ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)）を行うよう周波数解析部３２に対して指示を行う。
【００５２】
ここで、制御部３３は、周波数スペクトル波形データの中から周期性を有する信号成分を抽出して、その信号成分を異音である可能性が高い信号成分であると選択するようにしても良い。また、制御部３３は、得られた周波数スペクトル波形データを表示部３５に表示させて、その周波数スペクトル波形を見たユーザが異音である可能性が高い周波数成分を指定することにより、その周波数成分を異音である可能性が高い信号成分であると選択するようにしても良い。
【００５３】
そして、周波数解析部３２では、制御部３３による指示に基づいて、異音であると推定される周波数成分に対して時間軸方向に高速フーリエ変換を行う。
【００５４】
そして、制御部３３は、周波数解析部３２における高速フーリエ変換の解析結果により、異音の周期および周波数の情報を取得する。
【００５５】
また、制御部３３は、取得した異音の周期および周波数の情報を、画像形成装置２０の機種名、シリアル番号等の機種情報、画像形成装置２０の動作状態を示す動作状態情報とともに通信部３６を介してサーバ装置５０に送信する。具体的には、この動作状態情報には、カラー印刷なのか白黒印刷なのか、両面印刷なのか片面印刷なのか、動作モードはスキャン、プリント、複写のいずれなのか、使用用紙の種類等の情報を含めるようにすることができる。このようにして、制御部３３は、周波数解析部３２により得られた周波数スペクトル波形データから得られた情報を、通信部３６を介してサーバ装置５０に送信する。
【００５６】
サーバ装置５０では、画像形成装置２０の装置と同等の装置において過去に発生した異常音の音声信号の周波数解析を行って得られるスペクトル波形データを、元の音声データ、その音声データが取得された際の装置の動作状態、異音原因、異音への対処方法等の情報とともに格納している。
【００５７】
そしてサーバ装置５０は、異音診断装置１０から送信されてきた異音の周期および周波数の情報から、周波数解析部３２による周波数解析の結果得られた周波数スペクトル波形データに対応する周波数スペクトル波形データ（第２解析結果）を検索して、見つかった周波数スペクトル波形データを異音のサンプル波形データとして格納している音声データ等の情報等とともに異音診断装置１０に送信する。
【００５８】
この結果、制御部３３は、周波数解析部３２による周波数解析の結果得られた周波数スペクトル波形データに対応する周波数スペクトル波形データを通信部３６を介してサーバ装置５０から受信する。
【００５９】
制御部３３は、音声取得部３１により取得された音声信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から受信したスペクトル波形とを表示部３５に並列に表示する。
【００６０】
この際に、制御部３３は、音声取得部３１により取得された音声信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形のうちの少なくとも一方の表示内容をユーザ（使用者）の操作に基づいて時間軸方向示で変更する。
【００６１】
なお、制御部３３は、音声取得部３１により取得された音声信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形における周期的波形が一致するように、この２つの周波数スペクトル波形のうちの少なくとも一方における時間軸方向の表示内容を変更するようにしても良い。
【００６２】
ここで、周波数スペクトル波形の表示内容を時間軸方向に変更する具体例としては、周波数スペクトル波形の表示位置を時間軸方向に変更することが挙げられる。
【００６３】
なお、音声取得部３１により取得された音声信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形のうちのいずれか一方の波形は、他方の波形よりも長時間の波形となるように設定されている。
【００６４】
一例として、本実施形態においては、音声取得部３１により取得された音声信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形は約１０秒分のデータとなっており、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形は約８秒分のデータとなっている。
【００６５】
また、制御部３３は、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形データが複数存在する場合、複数の周波数スペクトル波形データのうち、周波数解析部３２の周波数解析によって得られた周波数スペクトル波形データとの類似度が高いものを優先して表示部３３に表示する。
【００６６】
さらに、制御部３３は、音声取得部３１により取得された音声信号の周波数解析を行って得られた周波数スペクトル波形と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形のうちのいずれか一方の波形のうちのいずれか一方の波形が拡大または縮小された場合、他方の波形を同等の大きさとなるように拡大または縮小して表示する。
【００６７】
さらに、制御部３３は、異音波形が取得された際の画像形成装置２０のプロセス速度（画像形成速度）と、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形が取得された際の画像形成装置のプロセス速度とが異なる場合、この２つのプロセス速度に基づいて、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形の時間軸方向の長さを伸長または縮小して表示するようにしても良い。
【００６８】
なぜならば、プロセス速度が変わってくると発生する異音の周期も変わってくるため、そのまま比較したのでは正しい比較ができないからである。また、複数のプロセス速度毎に異音データを取得して用意しておくことはデータ量が多くなるとともに異音データ取得の手間も多くなってしまうからである。
【００６９】
また、ユーザが音声データの再生を指示した場合、音声再生部３７は、制御部３３からの制御に基づいて、音声取得部３１において取得された音声データと、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形に対応する音声データとを、それぞれステレオ再生の左信号および右信号として再生するようにしても良い。
【００７０】
さらに、２つの周波数スペクトル波形の比較を容易にするために、制御部３３は、並列に表示した２つの周波数スペクトル波形上に、それぞれ同一の周波数を示す調整可能な周波数補助線や、時間軸方向の位置を比較するための調整可能な共通の時間軸補助線を重ねて表示するようにしても良い。
【００７１】
次に、本実施形態の異音解析システムにおけるサーバ装置５０の機能構成を図４のブロック図を参照して説明する。
【００７２】
本実施形態のサーバ装置５０は、図４に示されるように、通信部５１と、制御部５２と、波形データ格納部５３とを備えている。
【００７３】
波形データ格納部５３は、解析対象の装置である画像形成装置２０と同等の装置において過去に発生した異常音の音声信号の周波数解析を行って得られる複数の周波数スペクトル波形データを格納する。
【００７４】
具体的には、波形データ格納部５３は、図５に示されるように、予め取得された異音の音声データを時間周波数解析することにより得られた周波数スペクトル波形データと、元となった音声データと、異音の原因と、その対処方法等の情報が機種毎に格納されている。
【００７５】
そして、制御部５２は、異音診断装置１０から異音の周期や周波数の情報を受信した場合、波形データ格納部５３に格納されている複数の周波数スペクトルの波形データの中から、受信した異音周期や周波数の情報に基づいて、異音診断装置１０において取得された異音に基づく周波数スペクトルの波形データに類似するものを選択して、通信部５１を介して異音診断装置１０に送信する。
【００７６】
なお、本実施形態では、異音診断装置１０において異音の音声データのＳＴＦＴ、高速フーリエ変換を行って、異音の周期および周波数の情報をサーバ装置５０に送信するものとして説明しているが、高速フーリエ変換またはＳＴＦＴ、高速フーリエ変換の両方をサーバ装置５０側において実行するようにしても良い。
【００７７】
この場合には、異音診断装置１０からサーバ装置５０に対して音声データをそのまま送信したり、音声データに対してＳＴＦＴを行った結果の周波数スペクトル波形データを送信し、サーバ装置５０において音声データに対するＳＴＦＴや高速フーリエ変換を実行することになる。
【００７８】
次に、本実施形態の異音診断システムの動作を図６のシーケンスチャートを参照して説明する。
【００７９】
異音診断装置１０において異音の原因を特定するための異音診断を行おうとする場合、図７に示すような画像が表示されて機種名、シリアル番号、動作状態等の各種情報が入力される(ステップＳ１０１)。
【００８０】
そして、異音診断装置１０では、動作モードを音声録音モードにして、マイク１７を画像形成装置２０の異音発生個所に近づけて異音の録音を行って音声データを取得する(ステップＳ１０２)。
【００８１】
すると、異音診断装置１０では、取得された音声データが周波数解析部３２においてＳＴＦＴが行われることにより周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形が生成される(ステップＳ１０３)。
【００８２】
このＳＴＦＴとは、図８に示されるように、短時間毎にフーリエ変換を行って周波数成分毎の信号強度を時間変化に応じて演算したものである。そして、このＳＴＦＴにより得られた解析結果を１つの周波数スペクトル波形の画像とした場合の波形例を図９に示す。
【００８３】
図９に示した周波数スペクトル波形例では、横軸が時間、縦軸が周波数を表していて、周波数毎の強度は色によって表現されている。なお、図９では、この色の違いをハッチングパターンにより表現している。また、図９では周波数毎の強度が色によって表現される場合を例示しているが、この強度を階調により表現することも可能である。
【００８４】
この図９の周波数スペクトル波形例では、異音の周波数成分６１が特定の周波数に周期的に発生しているのが表示されているのが分かる。なお、この図９に示した周波数スペクトル波形例において、低い周波数成分は通常の動作音であり異音の周波数成分ではない。
【００８５】
この図９に示したような周波数スペクトル波形が得られると、制御部３３は、この周波数スペクトル波形を表示部３５に表示する。すると、この周波数スペクトル波形を提示されたユーザが、異音の周波数成分６１を特定して、例えばタッチパネルを操作することによりこの異音の周波数成分６１が含まれる領域を選択する。
【００８６】
このようにしてユーザにより選択された選択領域８０の一例を図１０に示す。図１０に示した例では、複数の異音の周波数成分６１を含むような長方形の領域が選択領域８０として指定されているのが分かる。
【００８７】
そして、このように選択領域８０が指定されると、選択領域８０に含まれる周波数成分に対する高速フーリエ変換（１Ｄ−ＦＦＴ）が周波数解析部３２により実行される(ステップＳ１０４)。このようにして実行された高速フーリエ変換の解析結果例（１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面例）を図１１に示す。
【００８８】
なお、この図１１では、高速フーリエ変換を行った周波数成分の信号の周期および周波数が検出されることにより異音の周期および周波数が特定されることになる。なお、異音には倍音成分等が含まれるため、複数の周期が検出される場合があるが最も信号強度が強い周期が異音周期として検出される。
【００８９】
また、所定の周期以上の長周期の信号成分は通常動作音や不定周期雑音であると考えられるため、このような長周期の信号成分の領域は判定除外領域６２として、この判定除外領域６２における解析結果は無視される。
【００９０】
さらに、所定の周波数以下の低周波の信号成分についても通常動作音と区別が付かないため、このような低周波の信号成分の領域は判定除外領域６３として、この判定除外領域６３における解析結果は無視される。
【００９１】
異音診断装置１０では、この高速フーリエ変換の解析結果により、異音の周波数および周期の情報を機種情報や動作状態の情報とともにサーバ装置５０に送信する(ステップＳ１０５)。例えば、異音周波数は４ｋHz、異音周期は２．０秒というような情報がサーバ装置５０に送信される。
【００９２】
すると、サーバ装置５０では、受信した情報に基づいて、波形データ格納部５３を検索することにより、受信した情報に対応する周波数スペクトル波形のデータを抽出する（ステップＳ１０６）。
【００９３】
そして、サーバ装置５０は、抽出した周波数スペクトル波形データを、元の音声データ、異音原因、その対処方法等の情報とともに異音診断装置１０に送信する（ステップＳ１０７）。
【００９４】
すると、異音診断装置１０では、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形データを受信する（ステップＳ１０８）。そして、異音診断装置１０の制御部３３は、受信した周波数スペクトル波形と、ＳＴＦＴで得られた周波数スペクトル波形を表示部３５に表示させる（ステップＳ１０９）。
【００９５】
このようにして２つの周波数スペクトル波形が表示された異音診断装置１０の画面例を図１２に示す。
【００９６】
図１２に示した画面例では、周波数解析部３２におけるＳＴＦＴにより得られた周波数スペクトル波形が、「今回録音した異音の解析結果波形」として表示され、サーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形が、「過去の異音データ」として「感光体ドラムの摩耗」という異音原因とともに表示されているのが分かる。
【００９７】
異音診断を行おうとするサービスマンは、この２つの周波数スペクトル波形を比較して、波形中の異音成分が類似しているか否かを判定することにより異音の原因を特定する。
【００９８】
また、サーバ装置５０から複数の周波数スペクトル波形が送信されてきた場合には、例えば、「過去の異音データ」として表示されている周波数スペクトル波形の画像をタッチ操作により横方向になぞることにより、別の周波数スペクトル波形が表示される。
【００９９】
このように複数の周波数スペクトル波形が送信されてきた場合には、サービスマンは、今回取得した異音の周波数スペクトル波形が、いずれの周波数スペクトル波形とより類似しているかを判定することにより異音の原因を特定する。なお、この異音の原因の特定の際には、単に周波数スペクトル波形の形状や異音成分の周期や周波数等を比較するだけでなく、元の音声データを音声再生部３７により再生して今回取得した異音とサーバ装置５０から送信されてきた周波数スペクトル波形に対応した音声とを聴き比べて異音の原因を特定する。
【０１００】
しかし、画像形成装置２０において発生する異音には様々な種類があり、実際に発生した異音を録音して解析した場合には、解析結果画面においてどの周波数成分が異音であるのかを判定するのが難しい場合がある。特に、異音原因の判定経験が少ないユーザの場合、周波数スペクトル画面を参照してもどの領域に異音が含まれているのかを判定することができない場合がある。
【０１０１】
具体的には、図９、図１０では、説明を簡単にするために、異音の周波数成分６１が他の周波数成分とは異なる色で明確に区別可能な場合を一例として示していたが、実際に異音の周波数解析結果を行った場合、例えば図１３に示すように、他の周波数成分との区別をつけることが困難な場合が多い。
【０１０２】
図１３に示したようなＳＴＦＴ解析結果画面では、信号強度のレベルを色により示しているが、異音の成分と異音以外の音の成分が同じ色で表示された場合、異音の周波数成分９１を異音以外の音の周波数成分と区別することが困難な場合がある。
【０１０３】
なお、図１３では、異音が一定の周期で発生するような周期音である場合の表示画面例であるが、異音が連続音である場合の表示画面例を図１４に示す。
【０１０４】
図１４では、連続音である異音の周波数成分９２がＳＴＦＴ解析結果画面上に表示された場合が示されている。図１４に示されるように、異音が連続音の場合には、異音が周期音の場合と比較して、他の音の周波数成分との区別がし易い場合が多い。
【０１０５】
次に、異音が周期音の場合と連続音の場合の１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面例を図１５、図１６に示す。
【０１０６】
図１５は、異音が周期音の場合の１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面例であり、周期性のある異音の周波数成分９３が存在する場合にはＳＴＦＴ画面と比較して判別し易いのが分かる。
【０１０７】
図１６は、異音が連続音の場合の１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面例であり、連続音である異音の周波数成分９４は１点で示され、通常動作音や不定周期雑音により解析結果の参照が不可能な判定除外領域６２に含まれてしまっているのが分かる。つまり、実際に音を録音して解析した場合には、１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面において連続音の異音成分を判別することは難しい。
【０１０８】
そのため、本実施形態の異音診断装置１０では、制御部３３は、図１７に示すように、ＳＴＦＴ解析結果画面と１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面を並列して表示する。
【０１０９】
そして、制御部３３は、並列して表示したＳＴＦＴ解析結果画面及び１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面のいずれかが選択された場合に選択された解析結果画面を表示する。
【０１１０】
例えば、図１７では、指７０によりＳＴＦＴ解析結果画面が選択された場合が示されており、このような場合図１８に示すようにＳＴＦＴ解析結果画面が表示される。
【０１１１】
そして、図１８に示したＳＴＦＴ解析結果画面において「連続音の解析画面へ」というボタンが指７０により選択されると、図１９に示すように、１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面が表示される。
【０１１２】
また、図１９に示した１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面において「周期音の解析画面へ」というボタンが指７０により選択されると、図１８に示したようなＳＴＦＴ解析結果画面が表示される。
【０１１３】
このように、本実施形態の異音診断装置１０では、制御部３３は、取得された音情報の時間周波数解析を行って得た周波数毎の信号強度分布の時間変化を表した周波数スペクトル波形を表示するＳＴＦＴ解析結果画面と、周波数スペクトル波形を周波数解析することによりこの周波数スペクトル波形に含まれる音の周期および周波数の情報を示した１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面とを、ユーザの操作に応じて切り替えて表示する。
【０１１４】
つまり、制御部３３は、ユーザにより連続音の解析結果を参照したい旨が選択された場合、ＳＴＦＴ解析結果画面を表示部３５に表示する。そして、制御部３３は、ユーザにより周期音の解析結果を参照したい旨が選択された場合、１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面を表示する。
【０１１５】
なお、ここでユーザが連続音の解析結果を参照したい旨を選択する場合とは、明示的に「連続音」という表現がされている場合だけでなく、「持続音」という他の表現や、「ビー」、［ブー］等の擬音表現を選択した場合も含まれるものとする。つまり、「連続音」という表現以外の連続音に類する表現を選択した場合が含まれる。
【０１１６】
同様に、ユーザが周期音の解析結果を参照したい旨を選択する場合とは、明示的に「周期音」という表現がされている場合だけでなく、「断続音」という他の表現や、「ゴンゴンゴン」、「トントン」等の擬音表現を選択した場合も含まれるものとする。つまり、「周期音」という表現以外の周期音に類する表現を選択した場合が含まれる。
【０１１７】
また、図１８、図１９のいずれの画面においても、「２画面表示に戻る」というボタンが選択された場合には、図１７に示したような、２つの解析結果が並列に配置された画面が表示されることになる。
【０１１８】
つまり、図２０に示すように、２つの解析結果が面を並列に表示する２画面表示モード、ＳＴＦＴ解析結果画面を表示するＳＴＦＴ解析結果画面表示モード、１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面を表示する１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面表示モードという３つの表示モード間で表示の切替えが行われる。
【０１１９】
なお、周波数解析部３２は、音声取得部３１により取得された音情報の時間周波数解析を行って周波数スペクトル波形（ＳＴＦＴ解析結果）を生成し、この周波数スペクトル波形においてユーザにより指定された領域に含まれる周波数成分に対して再度周波数解析を行って、異音の周期および周波数の情報を得る。そして、制御部３３は、得られた異音の周期および周波数の情報を、１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面として表示部３５に表示する。
【０１２０】
その際に、図１０、図１１では、選択領域８０に含まれる周波数成分に対してのみ１Ｄ−ＦＦＴ解析が行われていたが、選択領域８０以外の領域に含まれる周波数成分に対しても１Ｄ−ＦＦＴ解析を行うようにしても良い。
【０１２１】
このような場合、図２１に示されるように、選択領域８０に対する解析結果と、その他の領域に対する解析結果とが異なる表示方法で表示される。
【０１２２】
また、制御部３３は、ＳＴＦＴ解析結果において複数の領域が繰り返し指定された場合、それぞれの領域に含まれる周波数成分に対して１Ｄ−ＦＦＴ解析を行って得られた周期および周波数の情報を、１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面において、指定された順序が分かるよう表示しても良い。
【０１２３】
このような処理が行われた場合の表示画面例を図２２に示す。図２２に示された表示画面では、ＳＴＦＴ解析結果画面において、１回目の選択領域８１における解析結果と、２回目の選択領域８２における解析結果とがそれぞれ、１回目、２回目ということが分かるように表示されている。
【０１２４】
また、ＳＴＦＴ解析結果において同時に複数の領域を指定することができるようにしても良い。このようにＳＴＦＴ解析結果において複数の領域が指定された場合、制御部３３は、図２３に示すように、それぞれの領域に含まれる周波数成分に対して１Ｄ−ＦＦＴ解析を行って得られた周期および周波数の情報を、１Ｄ−ＦＦＴ解析結果画面において、それぞれ異なる表示方法により表示する。
【０１２５】
図２１〜図２３のいずれの場合でも、複数の解析結果のうち、ユーザが異音であると判定した解析結果を選択してサーバ装置５０に送信することにより、送信された解析結果（周期および周波数）に対応した登録されている過去の異音の波形が検索されることになる。
【０１２６】
[変形例]
上記実施形態では、異音診断装置１０がタブレット端末装置である場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の装置を異音診断装置とするような場合でも本発明を適用することができるものである。例えば、画像形成装置２０の操作パネルが本体から脱着可能な構成であって、サーバ装置５０と通信可能であり音声信号の取得機能を内蔵しているような構成の場合、この操作パネルを異音診断装置とするようにしても良い。
【０１２７】
また、上記実施形態では、異音診断装置１０がマイク１７を内蔵している場合を用いて説明しているが、異音診断装置１０に音声録音機能が備えられていれば、マイク等の集音装置を外部に接続することにより音声信号の取得手段を実現するようにしても良い。
【０１２８】
さらに、上記実施形態では、異音解析の対象装置が画像形成装置である場合を用いて説明しているが、異音解析の対象となる装置は画像形成装置に限定されるものではなく、周期性を持った異音を発生させる可能性がある装置であれば他の装置である場合でも本発明は同様に適用可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０    異音診断装置
１１    ＣＰＵ
１２    メモリ
１３    記憶装置
１４    無線ＬＡＮインタフェース（ＩＦ）
１５    入力装置
１６    表示装置
１７    マイク
１８    制御バス
２０    画像形成装置
３０    無線ＬＡＮターミナル
３１    音声取得部
３２    周波数解析部
３３    制御部
３４    音声データ格納部
３５    表示部
３６    通信部
３７    音声再生部
４０    インターネット通信網
５０    サーバ装置
５１    通信部
５２    制御部
５３    波形データ格納部
６１    異音の周波数成分
６２、６３    判定除外領域
７０    指
８０〜８２    選択領域
９１〜９４    異音の周波数成分
【図１】
2018048885.tif 000003
【図２】
2018048885.tif 000004
【図３】
2018048885.tif 000005
【図４】
2018048885.tif 000006
【図５】
2018048885.tif 000007
【図６】
2018048885.tif 000008
【図７】
2018048885.tif 000009
【図８】
2018048885.tif 000010
【図９】
2018048885.tif 000011
【図１０】
2018048885.tif 000012
【図１１】
2018048885.tif 000013
【図１２】
2018048885.tif 000014
【図１３】
2018048885.tif 000015
【図１４】
2018048885.tif 000016
【図１５】
2018048885.tif 000017
【図１６】
2018048885.tif 000018
【図１７】
2018048885.tif 000019
【図１８】
2018048885.tif 000020
【図１９】
2018048885.tif 000021
【図２０】
2018048885.tif 000022
【図２１】
2018048885.tif 000023
【図２２】
2018048885.tif 000024
【図２３】
2018048885.tif 000025