(57)【要約】【課題】２つの周波数解析結果を比較する場合に、それぞれの波形を別々に並べて表示する場合と比較して、解析結果の比較を容易にする。【解決手段】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。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ＳＴＦＴ（短時間フーリエ変換）を行って、周波数スペクトル波形データを生成する。制御部３３は、生成さ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に表示する際に、一方の表示波形を透過させた状態で２つの波形を重ねて表示する。【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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、一方の波形を透過させた状態で２つの波形を重ねて表示する表示手段と、
を備えた診断装置。
【請求項２】
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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形に、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形における異音領域の画像を透過させた状態で重ねて表示する表示手段と、
を備えた診断装置。
【請求項３】
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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形に、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形における異音領域のエッジ部の形状を示す画像を重ねて表示する表示手段と、
を備えた診断装置。
【請求項４】
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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形に、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形における異音領域の位置を示す画像を重ねて表示する表示手段と、
を備えた診断装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記第１解析結果の波形に、前記第２解析結果の波形から得られた画像を、予め設定された間隔で点滅させた状態で重ねて表示する請求項１から４のいずれか記載の診断装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記第１解析結果の波形に、前記第２解析結果の波形から得られた画像を、使用者の操作に基づいて重ねて表示する請求項１から４のいずれか記載の診断装置。
【請求項７】
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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、予め設定された間隔で切替えて表示する表示手段と、
を備えた診断装置。
【請求項８】
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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、使用者の操作に基づいて切替えて表示する表示手段と、
を備えた診断装置。
【請求項９】
透過させた状態で表示する画像の透明度、色味又は濃度の少なくともいずれかを設定する設定手段をさらに備えた請求項１又は２記載の診断装置。
【請求項１０】
前記表示手段は、前記第１解析結果の波形の異音領域と、前記第２解析結果の波形の異音領域とが重なる領域の色を、前記第１および第２解析結果の波形の異音領域の色とは異なる色として表示する請求項２記載の診断装置。
【請求項１１】
前記第１解析結果の波形の異音領域と前記第２解析結果の波形の異音領域とが重なる領域の色を設定する設定手段をさらに備えた請求項１０記載の診断装置。
【請求項１２】
前記表示した前記第１解析結果の波形又は前記第２解析結果の波形から得られた画像のいずれか一方の表示位置を時間軸方向又は周波数軸方向で変更する変更手段をさらに備えた請求項１から１１のいずれか記載の診断装置。
【請求項１３】
前記変更手段は、前記第２解析結果の波形が、発生する異音の周波数が変化しない異音原因の波形の場合には、周波数軸方向での表示位置の変更を行わない請求項１２記載の診断装置。
【請求項１４】
前記変更手段は、前記第２解析結果の波形が、発生する異音の周波数が変化する異音原因の波形の場合には、発生する異音の周波数が変化する範囲で表示位置を変更する請求項１２記載の診断装置。
【請求項１５】
前記表示手段は、当該表示手段に表示されている前記第１解析結果および第２解析結果から得られた画像のうちのいずれか一方が拡大または縮小された場合、他方の波形または画像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請求項１から１４のいずれか記載の診断装置。
【請求項１６】
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第１解析結果の波形データを生成する周波数解析手段と、
外部装置との間で通信を行う通信手段と、
前記周波数解析手段により得られた前記第１解析結果から得られた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、
前記第１解析結果に対応する前記第２解析結果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る請求項１から１５のいずれか記載の診断装置。
【請求項１７】
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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、一方の波形を透過させた状態で２つの波形を重ねて表示する表示手段とを備えた診断装置と、
異音の音情報の周波数解析を行って得た複数の第２解析結果を格納する格納手段と、前記診断装置から前記第１解析結果から得られた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第解析結果の中から、受信した前記第１解析結果に類似する解析結果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１８】
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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、一方の波形を透過させた状態で２つの波形を重ね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、２つの音声信号の周波数解析をそれぞれ行って得られる周波数解析結果の波形を並べて表示しても、時間軸方向がずれていると比較している２つの音声信号が類似しているのか否かを判断することが難しい。
【０００７】
本発明の目的は、２つの周波数解析結果の波形を比較する場合に、それぞれの波形を別々に並べて表示する場合と比較して、解析結果の比較を容易にす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】
【０００８】
［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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、一方の波形を透過させた状態で２つの波形を重ねて表示する表示手段とを備えた診断装置である。
【０００９】
請求項２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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形に、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形における異音領域の画像を透過させた状態で重ねて表示する表示手段とを備えた診断装置である。
【００１０】
請求項３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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形に、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形における異音領域のエッジ部の形状を示す画像を重ね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４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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形に、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形における異音領域の位置を示す画像を重ねて表示する表示手段とを備えた診断装置である。
【００１２】
請求項５に係る本発明は、前記表示手段が、前記第１解析結果の波形に、前記第２解析結果の波形から得られた画像を、予め設定された間隔で点滅させた状態で重ねて表示する請求項１から４のいずれか記載の診断装置である。
【００１３】
請求項６に係る本発明は、前記表示手段が、前記第１解析結果の波形に、前記第２解析結果の波形から得られた画像を、使用者の操作に基づいて重ねて表示する請求項１から４のいずれか記載の診断装置である。
【００１４】
請求項７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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、予め設定された間隔で切替えて表示する表示手段とを備えた診断装置である。
【００１５】
請求項８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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、使用者の操作に基づいて切替えて表示する表示手段とを備えた診断装置である。
【００１６】
請求項９に係る本発明は、透過させた状態で表示する画像の透明度、色味又は濃度の少なくともいずれかを設定する設定手段をさらに備えた請求項１又は２記載の診断装置である。
【００１７】
請求項１０に係る本発明は、前記表示手段が、前記第１解析結果の波形の異音領域と、前記第２解析結果の波形の異音領域とが重なる領域の色を、前記第１および第２解析結果の波形の異音領域の色とは異なる色として表示する請求項２記載の診断装置である。
【００１８】
請求項１１に係る本発明は、前記第１解析結果の波形の異音領域と前記第２解析結果の波形の異音領域とが重なる領域の色を設定する設定手段をさらに備えた請求項１０記載の診断装置である。
【００１９】
請求項１２に係る本発明は、前記表示した前記第１解析結果の波形又は前記第２解析結果の波形から得られた画像のいずれか一方の表示位置を時間軸方向又は周波数軸方向で変更する変更手段をさらに備えた請求項１から１１のいずれか記載の診断装置である。
【００２０】
請求項１３に係る本発明は、前記変更手段が、前記第２解析結果の波形が、発生する異音の周波数が変化しない異音原因の波形の場合には、周波数軸方向での表示位置の変更を行わない請求項１２記載の診断装置である。
【００２１】
請求項１４に係る本発明は、前記変更手段が、前記第２解析結果の波形が、発生する異音の周波数が変化する異音原因の波形の場合には、発生する異音の周波数が変化する範囲で表示位置を変更する請求項１２記載の診断装置である。
【００２２】
請求項１５に係る本発明は、前記表示手段が、当該表示手段に表示されている前記第１解析結果および第２解析結果から得られた画像のうちのいずれか一方が拡大または縮小された場合、他方の波形または画像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請求項１から１４のいずれか記載の診断装置である。
【００２３】
請求項１６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第１解析結果の波形データを生成する周波数解析手段と、
外部装置との間で通信を行う通信手段と、
前記周波数解析手段により得られた前記第１解析結果から得られた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、
前記第１解析結果に対応する前記第２解析結果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る請求項１から１３のいずれか記載の診断装置である。
【００２４】
[診断システム]
請求項１７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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、一方の波形を透過させた状態で２つの波形を重ねて表示する表示手段とを備えた診断装置と、
異音の音情報の周波数解析を行って得た複数の第２解析結果を格納する格納手段と、前記診断装置から前記第１解析結果から得られた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第解析結果の中から、受信した前記第１解析結果に類似する解析結果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。
【００２５】
[プログラム]
請求項１８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周波数解析を行って得た第１解析結果の波形と、異音の音情報の周波数解析を行って得た第２解析結果の波形とを、一方の波形を透過させた状態で２つの波形を重ね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】
【００２６】
請求項１〜４に係る本発明によれば、２つの周波数解析結果の波形を比較する場合に、それぞれの波形を別々に並べて表示する場合と比較して、解析結果の比較を容易にすることが可能な診断装置を提供することができる。
【００２７】
請求項５に係る本発明によれば、第１解析結果の波形に第２解析結果の波形から得られた画像を重ねて表示した状態と、第１解析結果の波形のみを表示させた状態とを自動的に切り替えることが可能な診断装置を提供することができる。
【００２８】
請求項６に係る本発明によれば、第１解析結果の波形に第２解析結果の波形から得られた画像を重ねて表示した状態と、第１解析結果の波形のみを表示させた状態とを使用者の操作に基づいて切り替えることが可能な診断装置を提供することができる。
【００２９】
請求項７に係る本発明によれば、第１解析結果の波形と第２解析結果の波形とを自動的に切り替え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。
【００３０】
請求項８に係る本発明によれば、第１解析結果の波形と第２解析結果の波形とを使用者の操作に基づいて切り替え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。
【００３１】
請求項９に係る本発明によれば、透過させた状態で表示する画像と比較対象の画像との差異をより分かり易くさせることが可能な診断装置を提供することができる。
【００３２】
請求項１０に係る本発明によれば、２つの異音領域の周期が微妙に異なるような場合でも、徐々に周期ずれが発生していることを容易に把握することが可能となる。
【００３３】
請求項１１に係る本発明によれば、２つの異音領域が重なる領域と、重ならない領域との差異をより分かり易くさせることが可能な診断装置を提供することができる。
【００３４】
請求項１２に係る本発明によれば、時間軸方向又は周波数軸方向の表示位置を変更できない場合と比較して、２つの解析結果の比較を容易にすることが可能な診断装置を提供することができる。
【００３５】
請求項１３に係る本発明によれば、発生する異音の周波数が変化しない異音原因の第２解析結果の波形の表示位置が、周波数軸方向で変更されてしまうのを防ぐことが可能な診断装置を提供することができる。
【００３６】
請求項１４に係る本発明によれば、発生する異音の周波数が変化する異音原因の第２解析結果の波形であっても、発生する異音の周波数が変化する範囲を超えて表示位置が変更されてしまうのを防ぐことが可能な診断装置を提供することができる。
【００３７】
請求項１５に係る本発明によれば、一方の解析結果から得られた画像を拡大または縮小させた場合に、もう一方の画像を同じ倍率で拡大または縮小させる手間を省くことができる診断装置を提供することができる。
【００３８】
請求項１６に係る本発明によれば、外部装置に格納されている第２解析結果を用いることが可能な診断装置を提供することができる。
【００３９】
請求項１７に係る本発明によれば、２つの周波数解析結果の波形を比較する場合に、それぞれの波形を別々に並べて表示する場合と比較して、解析結果の比較を容易にすることが可能な診断システムを提供することができる。
【００４０】
請求項１８に係る本発明によれば、２つの周波数解析結果の波形を比較する場合に、それぞれの波形を別々に並べて表示する場合と比較して、解析結果の比較を容易にす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】
【００４１】
【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ル波形の画像例を示す図である。
【図１０】図９の周波数スペクトル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並列に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】２つの周波数スペクトル波形を一方の波形を透過させた状態で重ねて表示した場合の表示画面例を示す図である。
【図１４】重ねて２つの周波数スペクトル波形を表示させた際に、ユーザのスワイプ操作により、上側に表示された過去の異音の周波数解析結果の波形の表示位置を変更する様子を説明するための図である。
【図１５】過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域の画像を、今回取得した異音の周波数解析結果の波形に、透過させた状態で重ねて表示した場合の画面例を示す図である。
【図１６】過去の異音の周波数解析結果の波形の異音領域と、今回取得した異音の周波数解析結果の波形の異音領域とが重なる領域の色を、他の領域の色と変えて表示する場合を説明するための図である。
【図１７】過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域のエッジ部の形状を、今回取得した異音の周波数解析結果の波形に重ねて表示した場合の画面例を示す図である。
【図１８】過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域の位置を示す長方形の画像を、今回取得した異音の周波数解析結果の波形に重ねて表示した場合の画面例を示す図である。
【図１９】今回取得された異音の周波数解析結果の波形と、過去の今回の異音の周波数解析結果の波形とを、予め設定された間隔で切替えて表示する場合の画面例を示す図である。
【図２０】今回取得された異音の周波数解析結果の波形と、過去の今回の異音の周波数解析結果の波形とを、ユーザの操作に基づいて切替えて表示する場合の画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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（周波数解析結果の波形データ）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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
さらに、本実施形態の制御部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、例えば、一方の波形を透過させた状態で重ねて表示部３５に表示する。なお、２つの周波数スペクトル波形を重ねて表示する際の様々な表示バリエーションの詳細については後述する。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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)。
【００８３】
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)。
【００８４】
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)。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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を図１１に示す。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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）。
【００９６】
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）。
【００９７】
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）。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
そして、図１２に示した表示例では、画面内に「２つの異音波形を重ねて表示する」というボタンが設けられている。そして、ユーザ（使用者）がこのボタンを操作することにより、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（今回録音した異音の解析結果波形）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（過去の異音データの波形）とを、一方の表示波形を透過させた状態で２つの波形を重ねて表示する。
【０１０２】
このようにして、一方の表示波形を透過させた状態で２の波形を重ねて表示した場合の表示画面例を図１３に示す。
【０１０３】
図１３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が透過された状態で、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の上に重畳させた状態で表示した場合が示されている。
【０１０４】
そして、この図１３に示された表示画面例では、透過状態で表示した過去の異音波形透明度を指定することができるようになっているのが分かる。また、図１３に示された表示画面例では、今回録音した異音波形と過去の異音波形とを表示する際の色味及び濃度を指定することができるようになっている。
【０１０５】
このようなユーザによる指定に基づいて、制御部３３は、透過させた状態で表示する画像の透明度、色味又は濃度の少なくともいずれかを設定して表示する。
【０１０６】
さらに、制御部３３は、今回録音した異音の周波数解析結果の波形又は、過去に取得しておいた異音の周波数解析結果の波形のいずれか一方の表示位置を時間軸方向（横軸方向）又は周波数軸方向（縦軸方向）で変更する。
【０１０７】
図１３に示された表示画面例では、上下方向及び左右方向の移動を指示するための三角形が表示されており、この三角形を操作することにより、下側に表示された今回取得した異音の周波数解析結果の波形の時間軸方向又は周波数軸方向の表示位置を調整することができるようになっている。
【０１０８】
この際に、制御部３３は、過去に取得しておいた異音の周波数解析結果の波形が、発生する異音の周波数が変化しない異音原因の波形の場合には、例えユーザにより表示位置を変更するような操作が行われた場合でも、周波数軸方向での表示位置の変更を行わないようにしても良い。
【０１０９】
例えば、帯電ロールの発信音、回路基板の共振音などは発生する異音の周波数は一定であり、周波数が変化しない異音である。逆に、ベアリングの傷等による自励振動による異音は、ベアリングにかかる力のばらつき等に起因して周波数が変化するため、周波数が変化する異音である。
【０１１０】
なお、制御部３３は、過去に取得しておいた異音の周波数解析結果の波形が、発生する異音の周波数が変化しない異音原因の波形の場合であっても、発生する異音の周波数が変化する最大範囲内でしか表示位置を変更しないようにしても良い。
【０１１１】
例えば、ある異音原因に起因する異音が±２ｋＨｚの範囲内でしか変化することが有り得ないような場合、制御部３３は、ユーザによる操作により周波数解析結果の波形を周波数方法に移動する場合でも、この最大移動可能範囲である±２ｋＨｚの範囲内でしか周波数解析結果の波形を移動させないようにする。
【０１１２】
また、制御部３３は、上側に表示された過去の異音の周波数解析結果の波形については、図１４に示すように、ユーザの指７０によるスワイプ操作により時間軸方向及び周波数時刻方向に表示位置を変更するようにしても良い。
【０１１３】
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。
【０１１４】
２つの周波数スペクトル波形にうち一方のみを拡大または縮小したのでは、２つの周波数スペクトルの比較ができなくなってしまう。そのため、本実施形態の異音診断装置１０では、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。
【０１１５】
このようにすることにより一方の周波数スペクトル波形を拡大または縮小した後に、他方の周波数スペクトル波形を同じ大きさとなるように拡大または縮小するような操作を必要とすることなく、２つの周波数スペクトル波形の画像の大きさは同じとなる。
【０１１６】
また、制御部３３は、図１５に示すように、過去の異音の周波数解析結果の波形全体を重ねて表示するのではなく、過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域の画像のみを抽出して、音声取得部３１により取得された音情報の周波数解析を行って得た周波数解析結果の波形に、過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域の画像を透過させた状態で重ねて表示するようにしても良い。
【０１１７】
図１５に示した表示画面例では、過去の異音の解析結果の波形から楕円状の異音領域の画像のみが抽出されて、今回取得した異音の周波数解析結果の波形上に重ねて表示した場合が示されている。
【０１１８】
ここで、制御部３３は、過去の異音の周波数解析結果の波形の異音領域と、今回取得した異音の周波数解析結果の波形の異音領域とが重なる領域の色を、他の領域の色と変えて表示するようにしても良い。
【０１１９】
例えば、図１６に示すように、過去の異音の周波数解析結果の波形の異音領域９１と、今回取得した異音の周波数解析結果の波形の異音領域９２とが重なる領域９３の色を、異音領域９１、９２等の色とは異なる色として表示する。具体的には、過去の異音の周波数解析結果の波形の異音領域９１が黄色で、今回取得した異音の周波数解析結果の波形の異音領域９２が赤色の場合、２つの異音領域９１、９２が重なる重複領域９３の色を青色として表示する。また、制御部３３は、２つの異音領域９１、９２が重なる重複領域９３の色を、ユーザによる指定に基づいて設定するようにしても良い。
【０１２０】
このようにすることにより、２つの異音領域９１、９２の周期が微妙に異なるような場合でも、徐々に周期ずれが発生していることを容易に把握することが可能となる。
【０１２１】
さらに、制御部３３は、図１７に示すように、過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域のエッジ部の形状を抽出して、今回取得された異音の周波数解析結果の波形に、過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域のエッジ部の形状を示す画像を重ねて表示するようにしても良い。
【０１２２】
また、制御部３３は、図１８に示すように、過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域の位置を示す画像を予め生成しておき、今回取得された異音の周波数解析結果の波形に、過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域の位置を示す画像を重ねて表示するようにしても良い。
【０１２３】
図１８では、過去の異音の周波数解析結果の波形における異音領域の位置を示す画像として、点線による長方形の画像が予め生成されており、この点線による長方向の画像が、今回取得された異音の周波数解析結果の波形の画像上に表示された場合が示されている。
【０１２４】
なお、制御部３３は、今回取得された異音の周波数解析結果の波形に、過去の異音の周波数解析結果の波形から得られた、透過された状態の画像、異音領域のみの画像、異音領域の位置を示す長方形の画像等を、予め設定された時間間隔で点滅させた状態で重ねて表示するようにしても良い。
【０１２５】
また、制御部３３は、図１９に示すように、今回取得された異音の周波数解析結果の波形と、過去の今回の異音の周波数解析結果の波形とを、予め設定された間隔で切替えて表示するようにしても良い。
【０１２６】
図１９に示された表示画面例では、１秒間隔で、今回取得された異音の周波数解析結果の波形と、過去の今回の異音の周波数解析結果の波形とが交互に自動的に切り替わるように表示された場合が示されている。
【０１２７】
なお、図１９に示した表示画面例では、表示波形を切替える時間間隔はユーザの操作により変更することができるようになっている。
【０１２８】
また、制御部３３は、今回取得された異音の周波数解析結果の波形に、過去の異音の周波数解析結果の波形から得られた、透過された状態の画像、異音領域のみの画像、異音領域の位置を示す長方形の画像等を重ねて表示する際に、ユーザの操作に基づいて重ねて表示するか否かを切替えて表示部３１に表示させるようにしても良い。
【０１２９】
さらに、制御部３３は、図２０に示すように、今回取得された異音の周波数解析結果の波形と、過去の今回の異音の周波数解析結果の波形とを、ユーザの操作に基づいて切替えて表示するようにしても良い。
【０１３０】
図２０に示された表示画面例では、ユーザが「表示切替え」というボタンにタッチする毎に、今回取得された異音の周波数解析結果の波形と、過去の今回の異音の周波数解析結果の波形とが交互に切替えられて表示される場合が示されている。
【０１３１】
[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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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】
【０１３４】
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    選択領域
９１、９２    異音領域
９３    重複領域
【図１】
2018017659.tif 000003
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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