(57)【要約】【課題】電界が変動する受信環境下においてもマルチパス発生の有無を適切に判定することができるマルチパス判定装置を提供する。【解決手段】受信した電波を検波することにより音声信号を取得する（ステップＳ２０１〜Ｓ２０３）。音声信号の一部の時間区間である分析区間について周波数解析を実施し、分析区間の高周波帯域におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差を求める（ステップＳ３０４、Ｓ４０４）。パワーの最大値とパワーの平均値との差に基づき、分析区間で用いる判定用閾値を設定する（ステップＳ４０５）。判定用閾値を用いて分析区間のパワーレベルを評価することにより、分析区間にマルチパスが発生しているか否かを判定する（ステップＳ３０６、Ｓ３０７）。この判定を音声信号内の全分析区間について実施する（ステップＳ３０８、Ｓ３１０）。【選択図】図７
2015119260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した電波の伝播時におけるマルチパス発生の有無を判定するマルチパス判定装置であって、
受信した電波を検波することにより得られた音声信号の一部の時間区間である複数の分析区間の各々について、１つの分析区間での所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差に基づき、当該１つの分析区間で用いる判定用閾値を設定する閾値設定部と、
各分析区間のパワーの大きさを各分析区間に各々設定された前記判定用閾値を用いて評価することにより、前記複数の分析区間におけるマルチパス発生の有無をそれぞれ判定する判定部とを備えていることを特徴とする、マルチパス判定装置。
【請求項２】
前記閾値設定部は、前記所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値とが第１の差を有する分析区間に設定する前記判定用閾値を、前記所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値とが当該第１の差よりも大きい第２の差を有する分析区間に設定する前記判定用閾値に比べて、前記パワーの最大値に近づけることを特徴とする、請求項１に記載のマルチパス判定装置。
【請求項３】
前記閾値設定部は、所定数の分析区間での所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値とに基づいて設定された基準の判定用閾値を求め、１つの分析区間での所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差の小ささに応じて当該基準の判定用閾値を大きくした値を、当該１つの分析区間で用いる判定用閾値として設定することを特徴とする、請求項２に記載のマルチパス判定装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記複数の分析区間のそれぞれで判定したマルチパス発生の有無に従って、前記音声信号におけるマルチパスが発生した時間の割合を求めることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のマルチパス判定装置。
【請求項５】
前記複数の分析区間の全部または一部は、他の前記分析区間と一部を時間的に重複させて設けられていることを特徴とする、請求項４に記載のマルチパス判定装置。
【請求項６】
受信した電波の伝播時におけるマルチパス発生の有無を判定する装置が実行するマルチパス判定方法であって、
受信した電波を検波することにより音声信号を取得するステップと、
前記音声信号の一部の時間区間である複数の分析区間の各々について、１つの分析区間での所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差を求めるステップと、
前記パワーの最大値と前記パワーの平均値との差に基づき、前記１つの分析区間で用いる判定用閾値を設定するステップと、
各分析区間のパワーの大きさを各分析区間に設定された前記判定用閾値を用いて評価することにより、前記複数の分析区間にマルチパス発生の有無を判定するステップとを備えていることを特徴とする、マルチパス判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信した電波の伝播時におけるマルチパス発生の有無を判定するマルチパス判定装置、およびマルチパス判定装置が実行するマルチパス判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空間を伝播したラジオの電波などの信号（Ｒ／Ｆ信号）を検波することにより得られた音声信号（オーディオ信号）を用いて、Ｒ／Ｆ信号の伝播時に発生するマルチパスを検出する技術が知られている。例えば特許文献１には、車載用ラジオ受信機などに用いられる受信機が記載されている。この受信機では、音声信号または受信信号レベルの少なくともいずれか一方に基づいてマルチパスの発生を検知している。また、特許文献２には、マルチパス雑音の検出を確実化するために、所定パルス幅の制御信号を積分することによりマルチパスを検出する積分回路を具備する受信機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−７９１０９号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６４６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の技術では、マルチパス発生の有無を判定するための閾値が、予め決められている。従って、予め決められた閾値が受信時の電界の変動に対応しておらず、電界が変動する受信環境下においては、マルチパス発生の有無を適切に判定することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、電界が変動する受信環境下においてもマルチパス発生の有無を適切に判定することができるマルチパス判定装置、およびこのマルチパス判定装置が実行するマルチパス判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る第１の局面は、受信した電波の伝播時におけるマルチパス発生の有無を判定するマルチパス判定装置であって、受信した電波を検波することにより得られた音声信号の一部の時間区間である複数の分析区間の各々について、１つの分析区間での所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差に基づき、１つの分析区間で用いる判定用閾値を設定する閾値設定部と、各分析区間のパワーの大きさを各分析区間に各々設定された判定用閾値を用いて評価することにより、複数の分析区間におけるマルチパス発生の有無をそれぞれ判定する判定部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る第２の局面は、第１の局面におけるマルチパス判定装置であって、閾値設定部が、所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値とが第１の差を有する分析区間に設定する判定用閾値を、所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値とが第１の差よりも大きい第２の差を有する分析区間に設定する判定用閾値に比べて、パワーの最大値に近づけることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る第３の局面は、閾値設定部が、所定数の分析区間での所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値とに基づいて設定された基準の判定用閾値を求め、１つの分析区間での所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差の小ささに応じて基準の判定用閾値を大きくした値を、１つの分析区間で用いる判定用閾値として設定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る第４の局面は、第１乃至第３の局面におけるマルチパス判定装置であって、判定部が、複数の分析区間のそれぞれで判定したマルチパス発生の有無に従って、音声信号におけるマルチパスが発生した時間の割合を求めることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る第５の局面は、第４の局面におけるマルチパス判定装置であって、複数の分析区間の全部または一部が、他の分析区間と一部を時間的に重複させて設けられていることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係る第６の局面は、受信した電波の伝播時におけるマルチパス発生の有無を判定する装置が実行するマルチパス判定方法であって、受信した電波を検波することにより音声信号を取得するステップと、音声信号の一部の時間区間である複数の分析区間の各々について、１つの分析区間での所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差を求めるステップと、パワーの最大値とパワーの平均値との差に基づき、１つの分析区間で用いる判定用閾値を設定するステップと、各分析区間のパワーの大きさを各分析区間に設定された判定用閾値を用いて評価することにより、複数の分析区間にマルチパス発生の有無を判定するステップとを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る第１の局面によれば、音声信号の複数の分析区間について、各分析区間の所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差に基づいて、各分析区間で用いるマルチパス発生の有無の判定に用いる判定用閾値を設定している。
これにより、判定用閾値は、パワーの最大値およびパワーの平均値と同様に受信時の電界の変動に対応した値となるため、電界が変動する受信環境下においてもマルチパス発生の有無を適切に判定することができる。
また、音声信号を複数の分析区間に分割し、分析区間の単位でマルチパス発生の有無を順次判定しているので、音声信号の全てが受信および検波されることを待つことなく、各分析区間のマルチパス発生の有無の判定処理を進めることができる。
【００１３】
また、本発明に係る第２の局面によれば、マルチパス発生の有無の判定に用いる判定用閾値を、音声信号のパワーの最大値とパワーの平均値との差に応じて変動させて設定している。
これにより、本来はマルチパスでない時間区間がマルチパスと誤判定されてしまう事態を大幅に回避することができる。従って、判定によって得られるマルチパス率の精度が向上する。
【００１４】
また、本発明に係る第３の局面によれば、所定数の分析区間におけるパワーの最大値とパワーの平均値とに基づいて基準の判定用閾値を設定するので、各分析区間に再設定する判定用閾値を基準の判定用閾値からの変化量として簡単に定義することができる。
【００１５】
また、本発明に係る第４の局面によれば、複数の分析区間のそれぞれで判定したマルチパス発生の有無に従って、音声信号の全期間におけるマルチパスが発生した時間の割合を求める。
これにより、音声信号の全期間（第１〜第ｊ分析区間）における精度の高いマルチパス率を算出することができる。
【００１６】
また、本発明に係る第５の局面によれば、複数の分析区間の全部または一部を、他の分析区間と一部を時間的に重複させて設けられている。
これにより、より精度の高いマルチパス率を算出することができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る第６の局面によれば、音声信号の複数の分析区間について、各分析区間の所定の周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差に基づいて、各分析区間で用いるマルチパス発生の有無の判定に用いる判定用閾値を設定している。
これにより、判定用閾値は、パワーの最大値およびパワーの平均値と同様に受信時の電界の変動に対応した値となるため、電界が変動する受信環境下においてもマルチパス発生の有無を適切に判定することができる。
また、音声信号を複数の分析区間に分割し、分析区間の単位でマルチパス発生の有無を順次判定しているので、音声信号の全てが受信および検波されることを待つことなく、各分析区間のマルチパス発生の有無の判定処理を進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】全ての実施形態に関連するマルチパス判定装置を用いたラジオ評価系の概略構成図
【図２】第１の実施形態に係るマルチパス判定方法の処理手順を示すフローチャート
【図３】第１の実施形態に係るマルチパス判定方法の考え方を説明する図
【図４】第２の実施形態に係るマルチパス判定方法の処理手順を示すフローチャート
【図５】第２の実施形態に係るマルチパス判定方法の考え方を説明する図
【図６】第２の実施形態に係るマルチパス判定方法の考え方を説明する図
【図７】第３の実施形態に係るマルチパス判定方法の処理手順を示すフローチャート
【図８】第３の実施形態に係るマルチパス判定方法の考え方を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、複数の実施形態について詳細に説明する。
なお、複数の実施形態の説明に先立ち、全ての実施形態に共通するシステム構成および動作概念を説明する。
【００２０】
［ラジオ評価系について］
まず、全ての実施形態に係るマルチパス判定装置２０を用いたシステムであるラジオ評価系１０について説明する。
ラジオ評価系１０は、図１に示すように、試験信号としてのＲ／Ｆ信号を出力する信号出力器（Ｒ／Ｆ出力器）１１と、信号出力器１１からのＲ／Ｆ信号を受信して音声信号を検波するラジオ１２と、ラジオ１２によって検波された音声信号に基づいて後述するマルチパス判定を実行するマルチパス判定装置２０とを備えている。ラジオ１２は、例えば、車両に搭載される車載ラジオであり、アンテナとチューナなどを備えている。なお、ラジオ評価系１０では、信号出力器１１の出力端子に接続されたケーブルが、ラジオ１２のアンテナ端子に接続されている。ラジオ１２では、Ｒ／Ｆ信号がアンテナ端子からチューナへ入力される。
【００２１】
試験信号は、例えば、データ取得用のラジオ（ラジオ１２と同じであっても異なってもよい）がフィールドで受信したＲ／Ｆ信号（つまり、データ取得用のラジオを搭載した車両の走行中に、そのラジオが実地で受信したＲ／Ｆ信号）である。試験信号は、検波をされてない状態の信号（つまり、チューナに入力される前の信号）である。試験信号は、フィールドで例えば所定の期間に亘って取得され、メモリに保存される。このメモリは、信号出力器１１に取り付けられ、信号出力器１１は、メモリに保存された試験信号を出力する。試験信号は、データ取得用のラジオがフィールドで受信したＲ／Ｆ信号（電波）の伝播時に発生したマルチパスの影響を受けている。試験信号の検波により得られた音声信号には、マルチパスノイズが含まれている。
なお、フィールドで受信したＲ／Ｆ信号をラジオ１２に入力する手法に代えて、信号出力器１１からの出力信号を疑似空中線を介してラジオ１２に入力してもよい。
【００２２】
［マルチパス判定装置について］
続いて、全ての実施形態に係るマルチパス判定装置２０の構成について説明する。
マルチパス判定装置２０は、ラジオ１２から入力された音声信号の時系列データの全期間を対象期間として、その対象期間から、フィールドにおけるＲ／Ｆ信号の伝播時にマルチパスが発生したマルチパス発生期間を判定する。この判定は、音声信号を複数のフレーム（時間区間）に分割して、複数のフレームの各々に対して、電波の伝播時におけるマルチパス発生の有無を判定することによって行われる。そして、マルチパス判定装置２０は、対象期間におけるマルチパス発生期間の割合をマルチパス率として定量化する。マルチパス発生期間の総時間が長いほど、マルチパス率が大きくなる。
【００２３】
このマルチパス判定装置２０は、図１に示すように、収音部２１、周波数解析部２２、閾値設定部２３、および判定部２４を備えており、これらの構成の基本的な処理動作は、次の通りである。
【００２４】
収音部２１は、ラジオ１２から出力された音声信号（時系列のデジタル信号）を記録する。周波数解析部２２は、収音部２１に記録された音声信号に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）などを用いて周波数解析を行う。閾値設定部２３は、周波数解析部２２が行った周波数解析の結果に基づいて、マルチパス判定に用いる判定用閾値を設定する。判定部２４は、閾値設定部２３が設定した判定用閾値を用いて、音声信号におけるマルチパス発生の有無を判定する。
【００２５】
本明細書で説明する各実施形態では、上述した基本的な処理動作に加えて、周波数解析部２２、閾値設定部２３、および判定部２４において、さらなる特徴的な処理動作が各々行われる。
以下、周波数解析部２２、閾値設定部２３、および判定部２４が行うさらなる特徴的な処理動作について、実施形態毎に詳細に説明する。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
図１に加え、図２および図３をさらに参照して、第１の実施形態に係るマルチパス判定装置２０を説明する。図２は、第１の実施形態に係るマルチパス判定装置２０が実行するマルチパス判定方法の処理手順を示すフローチャートである。図３は、第１の実施形態におけるマルチパス判定方法の考え方を説明する図である。
【００２７】
［１−１．マルチパス判定装置の構成］
本第１の実施形態の周波数解析部２２は、収音部２１に記録された音声信号に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）などを用いて周波数解析を行う。
具体的には、周波数解析部２２は、収音部２１に記録された音声信号を時間軸上で複数のフレームに分割する。図３（ａ）に示す例では、音声信号の全期間を第１〜第ｎフレームに分割している（ｎは任意の整数）。そして、周波数解析部２２は、分割したフレームの単位で音声信号に対して周波数解析を行い、複数のフレーム（第１〜第ｎフレーム）の各々について、音声信号の強さの周波数特性を表すパワースペクトルを出力する（図３（ｂ）を参照）。図３（ｂ）に記載する縦軸は、パワースペクトルのパワーの大きさを表しており、単位はｄＢｖである。
【００２８】
各フレームのパワースペクトルは、例えば人間の可聴域（例えば、２０Ｈｚ以上１４ｋＨｚ以下の帯域）を対象範囲として作成される。以下の説明では、パワースペクトルの全対象範囲（人間の可聴域）を「全周波数帯域（図３（ｂ）で例示するOverall）」という。また、パワースペクトルの全対象範囲（人間の可聴域）の高周波側の帯域（例えば、１０ｋＨｚ以上１４ｋＨｚ以下の帯域）を「高周波帯域（図３（ｂ）で例示するBand）」という。音声信号の高周波成分は、高周波帯域に属する周波数成分である。
【００２９】
本第１の実施形態の閾値設定部２３は、音声信号のマルチパス判定に用いる判定用閾値を設定する。
具体的な設定例１として、閾値設定部２３は、音声信号の全期間（つまり全フレーム、図３（ａ）の例では第１〜第ｎフレーム）の所定周波数範囲におけるパワーの最大値を上限値として、その音声信号の全フレームの所定周波数範囲におけるパワーの平均値を基準値として用いて、判定用閾値を設定する。例えば、閾値設定部２３は、音声信号の全フレームのパワースペクトルの全周波数帯域（Overall）におけるパワーの最大値を１００％、全フレームのパワースペクトルの全周波数帯域（Overall）におけるパワーの平均値を百分率の基準値（例えば０％または５０％）で表した場合に、百分率で表された設定値（例えば７０％）に相当するパワーの大きさを、判定用閾値に設定する。つまり、判定用閾値は、全フレームのパワースペクトルの全周波数帯域（Overall）におけるパワーの最大値とパワーの平均値との間を所定の割合で按分した値に設定される。
【００３０】
また、設定例２として、閾値設定部２３は、音声信号の全期間（つまり全フレーム、図３（ａ）の例では第１〜第ｎフレーム）の高周波数範囲におけるパワーの最大値を上限値として、音声信号の全フレームの高周波数範囲におけるパワーの平均値を基準値として用いて、判定用閾値を設定する。例えば、閾値設定部２３は、音声信号の全フレームのパワースペクトルの高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値を１００％、全フレームのパワースペクトルの高周波帯域（Band）におけるパワーの平均値を百分率の基準値（例えば０％または５０％）で表した場合に、百分率で表された設定値（例えば９０％）に相当するパワーの大きさを、判定用閾値に設定する。つまり、判定用閾値は、全フレームのパワースペクトルの高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値とパワーの平均値との間を所定の割合で按分した値に設定される。
【００３１】
さらに、上記の設定例１と設定例２とを合わせた設定例３として、次の手法が考えられる。本第１の実施形態の閾値設定部２３は、まず音声信号の全フレームのパワースペクトルの全周波数帯域（Overall）におけるパワーの最大値とパワーの平均値との間を所定の割合で按分した値を、第１判定用閾値として求める。この第１判定用閾値に基づいて全フレームから該当するフレーム（候補フレーム）が抽出される。そして、閾値設定部２３は、この抽出された候補フレームに関してパワースペクトルの高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値とパワーの平均値との間を所定の割合で按分した値を、第２判定用閾値として設定する。
【００３２】
本第１の実施形態の判定部２４は、閾値設定部２３が設定した判定用閾値を用いて、音声信号におけるマルチパス発生の有無を判定する。
具体的には、上記設定例１による判定用閾値の場合、判定部２４は、音声信号の全フレーム（第１〜第ｎフレーム）の各々について、判定用閾値を用いて全周波数帯域（Overall）のパワーレベルを評価することにより、各フレームがマルチパスの発生したフレーム（時間区間）である可能性があるか否かを判定する（判定例１）。
【００３３】
また、上記設定例２による判定用閾値の場合、判定部２４は、音声信号の全フレーム（第１〜第ｎフレーム）の各々について、判定用閾値を用いて高周波帯域（Band）のパワーレベルを評価することにより、各フレームがマルチパスの発生したフレーム（時間区間）である可能性があるか否かを判定する（判定例２）。
【００３４】
また、上記設定例３による判定用閾値の場合、判定部２４は、音声信号の全フレーム（第１〜第ｎフレーム）の各々について、第１判定用閾を用いて全周波数帯域（Overall）のパワーレベルを評価することにより、各フレームがマルチパスの発生したフレーム（時間区間）である可能性があるか否かを判定し、まず候補フレームを抽出する。そして、判定部２４は、抽出した候補フレームの各々について、第２判定用閾値を用いて高周波帯域（Band）のパワーレベルを評価することにより、各候補フレームがマルチパスの発生したフレーム（時間区間）である可能性があるか否かを判定する（判定例３）。
【００３５】
なお、上記判定例２および３による判定方法は、本願発明者が新たに発見した、マルチパスが発生する場合はパワースペクトルにおいてパワーが高周波帯域（Band）にまで存在している、との内容に基づいて行っている。このように、高周波帯域（Band）のパワーの大きさを評価することで、マルチパス発生の有無を正確に判定することができる。
【００３６】
また、上述した判定例１〜３のいずれにおいても、マルチパスが発生したと判定されたフレームに対してケプストラム（Cepstrum）分析を行って、ケプストラム（人間の声の信号を表す特徴ベクトル）の存在の有無を判定することにより、対象のフレームがマルチパスが発生したマルチパスフレームであるか否かを判定してもよい。ここで、マルチパスの発生と同様に、高周波帯域（Band）にまでパワーが存在する音声信号として「人の声」がある。このケプストラム分析を用いた判定は、マルチパスと「人の声」とを区別するためにさらに行われるものである。
【００３７】
［１−２．マルチパス判定方法］
続いて、図２のフローチャートを参照して、ラジオ評価系１０を用いた第１の実施形態に係るマルチパス判定装置２０が実行するマルチパス判定方法を、図３に示した音声信号に適用する場合を一例に挙げて説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ２０１で、信号出力器１１が、音声信号によって変調されたＲ／Ｆ信号の出力を開始する。
次に、ステップＳ２０２で、ラジオ１２が、信号出力器１１から出力されたＲ／Ｆ信号を受信して、音声信号を検波する。このラジオ１２により、Ｒ／Ｆ信号から音声信号が取り出される。
次に、ステップＳ２０３で、マルチパス判定装置２０の収音部２１が、ラジオ１２から出力された音声信号を記録する。信号出力器１１は、所定の測定期間に亘ってＲ／Ｆ信号を出力し続ける。ラジオ１２は、上記測定期間に亘って音声信号を検波する。収音部２１は、上記測定期間に亘って検波された音声信号を記録する。ステップＳ２０４は、上記測定期間の終了後に行われる。
【００３９】
ステップＳ２０４では、マルチパス判定装置２０の周波数解析部２２が、収音部２１に記録された音声信号に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）などを用いて周波数解析を行う。
音声信号の測定期間である全期間は、複数のフレーム、すなわち第１〜第ｎフレームに分割され、分割された第１〜第ｎフレームの各々の音声信号に対して周波数解析が行われる。この周波数解析により、第１〜第ｎフレームの各々について、音声信号の強さの周波数特性を表すパワースペクトルが得られる。
【００４０】
ステップＳ２０５では、マルチパス判定装置２０の閾値設定部２３によって、判定用閾値が算出されて設定される。
判定用閾値が、音声信号の全フレームである第１〜第ｎフレームの全周波数範囲（Overall）におけるパワーの最大値（MAX_Overall）を上限値とし、パワーの平均値（Ave_Overall）を基準値として設定される場合（上記設定例１または３）には、判定用閾値Ｔ１は下記の数式［１］によって求められる。定数Ｘは、全周波数範囲（Overall）におけるパワーの最大値とパワーの平均値との間をとる百分率の設定値（例えば７０％）であり、例えばマルチパス判定装置２０に予め設定されている。
Ｔ１＝ Ave_Overall＋(X/100)×(MAX_Overall−Ave_Overall) …  ［１］
【００４１】
また、判定用閾値が、音声信号の全フレームである第１〜第ｎフレームの全部または一部の高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）を上限値とし、パワーの平均値（Ave_Band_PWR）を基準値として設定される場合（上記設定例２または３）には、判定用閾値Ｔ２は下記の数式［２］によって求められる。定数Ｙは、高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値とパワーの平均値との間をとる百分率の設定値（例えば９０％）であり、例えばマルチパス判定装置２０に予め設定されている。
Ｔ２＝Ave_Band_PWR＋(Y/100)×(MAX_Band_PWR−Ave_Band_PWR) …  ［２］
【００４２】
ステップＳ２０６では、マルチパス判定装置２０の判定部２４が、判定用閾値を用いて音声信号におけるマルチパス発生の有無を判定する。
判定用閾値Ｔ１だけを用いる場合には、音声信号の第１〜第ｎフレームの各々について、フレームにおけるパワースペクトルの全周波数帯域（Overall）のパワーの平均値が判定用閾値Ｔ１を超えるという条件が成立するか否かが判定される。判定の結果、この条件が成立するフレーム（第１〜第ｎフレームの全部または一部）が、マルチパスフレームとして選出される。この判定では、全フレームである第１〜第ｎフレームの中で全周波数帯域（Overall）のパワーの平均値が相対的に高いフレームが、マルチパスフレームとして選出されるので、電界が変動する受信環境下においても適切にマルチパスフレームを選出することができる。
【００４３】
また、判定用閾値Ｔ２だけを用いる場合には、音声信号の第１〜第ｎフレームの各々について、フレームにおけるパワースペクトルの高周波帯域（Band）のパワーの平均値が判定用閾値Ｔ２を超えるという条件が成立するか否かが判定される。判定の結果、この条件が成立するフレーム（第１〜第ｎフレームの全部または一部）が、マルチパスフレームとして選出される。この判定では、全フレームである第１〜第ｎフレームの中で高周波帯域（Band）のパワーの平均値が相対的に高いフレームが、マルチパスフレームとして選出されるので、電界が変動する受信環境下においても適切にマルチパスフレームを選出することができる。
【００４４】
また、判定用閾値Ｔ１およびＴ２の両方を用いる場合には、まず音声信号の第１〜第ｎフレームの各々について、フレームにおけるパワースペクトルの全周波数帯域（Overall）のパワーの平均値が判定用閾値Ｔ１を超えるという第１条件が成立するか否かが判定される。判定の結果、この第１条件が成立するフレーム（第１〜第ｎフレームの全部または一部）が、候補フレームとして選出される。次に、この候補フレームの各々について、候補フレームにおけるパワースペクトルの高周波帯域（Band）のパワーの平均値が判定用閾値Ｔ２を超えるという第２条件が成立するか否かが判定される。判定の結果、この第２条件が成立するフレーム（候補フレームの全部または一部）が、マルチパスフレームとして選出される。
【００４５】
なお、ケプストラムをさらに考慮する場合には、上述した第２条件が成立するフレームに対してケプストラム分析が行われ、ケプストラムの存在の有無が判定される。そして、「ケプストラム無し」と判定されたフレームを、最終的にマルチパスフレーム（マルチパス時間区間）として選出する。
【００４６】
ステップＳ２０７では、音声信号の全期間（全フレーム）におけるマルチパス時間区間（マルチパスフレーム）の割合がマルチパス率として算出される。図３の例では、全期間である第１〜第ｎフレーム中におけるマルチパスフレームの存在割合となり、例えば、マルチパスフレームがｍ個だったとすれば、マルチパス率は「ｍ／ｎ」となる。
マルチパス判定装置２０は、マルチパス率を画面に表示することにより、マルチパス率を使用者に提示する。このように、マルチパス判定装置２０によれば、マルチパスの発生程度が、マルチパス率という数値により定量化される。
【００４７】
［１−３．実施の形態の効果］
以上のように、本第１の実施形態では、音声信号の全期間（全フレーム）または、音声信号の一部期間の候補フレームにおけるパワーの最大値を上限値とし、そのパワーの平均値を基準値として用いて、マルチパス発生の有無の判定に用いる判定用閾値を設定している。音声信号のパワーの最大値およびパワーの平均値は、受信時の電界の変動に応じて変化する。そのため、判定用閾値も受信時の電界の変動に応じて変化する。従って、判定用閾値は受信時の電界の変動に対応した値となるため、第１の実施形態に係るマルチパス判定装置２０は、電界が変動する受信環境下においてもマルチパス発生の有無を適切に判定することができる。
【００４８】
＜第２の実施形態＞
上記第１の実施形態で説明した方法では、判定用閾値を、音声信号の全期間（全フレーム）におけるパワーの最大値およびパワーの平均値から求めている。このため、マルチパス判定処理は、音声信号の全期間（全フレーム）が収音部２１に記録され、かつ、全フレームの周波数解析が全て終了してはじめて、各フレームのマルチパス発生の有無の判定処理が開始される。従って、音声信号の全期間に関する最終的なマルチパス率が得られるまでに、ある程度時間がかかってしまう。
【００４９】
そこで、本第２の実施形態では、音声信号の全期間（全フレーム）が収音部２１に記録されることを待つことなく、一部のフレームで周波数解析を逐次実行し、マルチパス発生の有無の判定処理を進められるように工夫した実施形態を説明する。
図１に加え、図４〜図６をさらに参照して、上述したラジオ評価系１０に用いられる第２の実施形態に係るマルチパス判定装置２０について説明する。図４は、第２の実施形態に係るマルチパス判定装置２０が実行するマルチパス判定方法の処理手順を示すフローチャートである。図５および図６は、第２の実施形態におけるマルチパス判定方法の考え方を説明する図である。
【００５０】
［２−１．マルチパス判定装置の構成］
本第２の実施形態の周波数解析部２２は、収音部２１に記録された音声信号に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）などを用いて周波数解析を行う。
具体的には、周波数解析部２２は、収音部２１に記録された音声信号を時間軸上で複数の分析区間（例えば、１つの分析区間を１０秒）に分割する。図５（ａ）では、音声信号の全期間を第１〜第ｊ分析区間に分割する例を示している（ｊは任意の整数）。さらに、周波数解析部２２は、この第１〜第ｊ分析区間を、時間軸上で複数のフレーム（例えば、１つのフレームを０．１秒）に分割する。図５（ｂ）では、１つの分析区間を第１〜第ｋフレームに分割する例を示している（ｋは任意の整数）。そして、周波数解析部２２は、分割したフレームの単位で音声信号に対して周波数解析を行い、複数のフレーム（第１〜第ｋフレーム）の各々について、音声信号の強さの周波数特性を表すパワースペクトルを出力する（図３（ｂ）と同様である）。
【００５１】
本第２の実施形態の閾値設定部２３は、音声信号のマルチパス判定に用いる判定用閾値を、複数の分析区間（第１〜第ｊ分析区間）の単位で設定する。
具体的には、閾値設定部２３は、音声信号の複数の分析区間（図５（ａ）の例では第１〜第ｊ分析区間）の各々に関して、分析区間の高周波数範囲におけるパワーの最大値を上限値とし、その分析区間の高周波数範囲におけるパワーの平均値を基準値として用いて、判定用閾値をそれぞれ設定する。例えば、閾値設定部２３は、分析区間のパワースペクトルの高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値を１００％、分析区間のパワースペクトルの高周波帯域（Bandにおけるパワーの平均値を百分率の基準値（例えば０％または５０％）で表した場合に、百分率で表された設定値（例えば９０％）に相当するパワーの大きさを、この分析区間の判定用閾値に設定する。つまり、各判定用閾値は、対応する分析区間のパワースペクトルの高周波帯域（Bandにおけるパワーの最大値とパワーの平均値との間を所定の割合で按分した値にそれぞれ設定される。
【００５２】
本第２の実施形態の判定部２４は、まず閾値設定部２３が複数の分析区間のそれぞれに対して設定した複数の判定用閾値を用いて、各分析区間におけるマルチパス発生の有無を判定する。そして、判定部２４は、複数の分析区間についてそれぞれ判定したマルチパス発生の有無の結果に基づいて、音声信号の全期間におけるマルチパス発生の有無を判定する。
具体的には、判定部２４は、音声信号の第１〜第ｊ分析区間の各々について、各分析区間に設定された判定用閾値を用いて各分析区間に含まれる第１〜第ｋフレームの高周波帯域（Band）のパワーレベルを評価することにより、まず第１〜第ｋフレームがマルチパスの発生したフレーム（時間区間）である可能性があるか否かを判定する。次に、判定部２４は、各分析区間に含まれる第１〜第ｋフレームにおけるマルチパス発生の可能性に基づいて、第１〜第ｊ分析区間がマルチパスの発生した時間区間である可能性があるか否かをそれぞれ判定する。
【００５３】
なお、判定部２４では、上述したように、マルチパスが発生したと判定されたフレームに対してケプストラム分析を行って、ケプストラムの存在の有無を判定することにより、対象のフレームがマルチパスが発生したマルチパスフレームであるか否かを判定してもよい。
【００５４】
［２−２．マルチパス判定方法］
続いて、図４のフローチャートを参照して、ラジオ評価系１０を用いた第２の実施形態に係るマルチパス判定装置２０が実行するマルチパス判定方法を、図５に示した音声信号に適用する場合を一例に挙げて説明する。
なお、図４に示した第２の実施形態に係るマルチパス判定方法において、上記第１の実施形態に係るマルチパス判定方法と同様の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００５５】
ステップＳ２０３で、マルチパス判定装置２０の収音部２１が、ラジオ１２から出力された音声信号を受信して、順次記録する。
【００５６】
ステップＳ３０４では、収音部２１において分析区間分の音声信号が記録される毎に、マルチパス判定装置２０の周波数解析部２２が、記録された分析区間分の音声信号に対してＦＦＴ（高速フーリエ変換）などを用いて、この分析区間の周波数解析を行う。
具体的には、音声信号の最初の分析区間である第１分析区間が収音部２１に記録されると、この第１分析区間が複数のフレーム、すなわち第１〜第ｋフレームに分割され、分割された第１〜第ｋフレームの各々の音声信号に対して周波数解析が行われる。この周波数解析により、第１〜第ｋフレームの各々について、音声信号の強さの周波数特性を表すパワースペクトルが得られる。
【００５７】
ステップＳ３０５では、マルチパス判定装置２０の閾値設定部２３によって、周波数解析が終了した分析区間について、その分析区間で用いる判定用閾値が算出されて設定される。
例えば、判定用閾値は、分析区間に含まれる第１〜第ｋフレームの高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）を上限値とし、パワーの平均値（Ave_Band_PWR）を基準値として設定される。具体例として、上述した数式［２］によって分析区間の判定用閾値が求められる。
【００５８】
ステップＳ３０６では、マルチパス判定装置２０の判定部２４が、判定用閾値を用いて音声信号の分析区間におけるマルチパス発生の有無を判定する。
具体的には、音声信号の第１分析区間に含まれる第１〜第ｋフレームの各々について、１フレームにおけるパワースペクトルの高周波帯域（Band）のパワーの平均値が判定用閾値を超えるという条件が成立するか否かが判定される。判定の結果、この条件が成立するフレーム（第１〜第ｋフレームの全部または一部）が、マルチパスフレームとして選出される。この判定では、分析区間に含まれる第１〜第ｋフレームの中で高周波帯域（Band）のパワーの平均値が相対的に高いフレームが、マルチパスフレームとして選出されるので、電界が変動する受信環境下においても適切に分析区間内に存在するマルチパスフレームを選出することができる。
【００５９】
なお、上記ステップＳ３０６の例では、パワースペクトルの高周波帯域（Band）のパワーの平均値が判定用閾値を超えるフレームを、直ちにマルチパスフレームとして選出した。しかし、パワースペクトルの高周波帯域（Band）のパワーの平均値が判定用閾値を超えるフレームが所定数連続する場合に限って、この連続するフレームをマルチパスフレームとして選出してもよい。このように選出すれば、マルチパスが原因ではなくたまたま瞬間的に判定用閾値を超えてしまったフレームを、マルチパスフレームと誤判定してしまう状況を防ぐことができる。
【００６０】
ステップＳ３０７では、マルチパスフレームが選出された分析区間におけるマルチパス時間区間（マルチパスフレーム）の割合が、その分析区間のマルチパス率として算出される。図５に示す例では、各分析区間に含まれる第１〜第ｋフレーム中におけるマルチパスフレームの存在割合となり、例えば、第３分析区間のマルチパスフレームがｍ個だったとすれば、第３分析区間のマルチパス率は「ｍ／ｋ」となる。
【００６１】
このステップＳ３０４〜Ｓ３０７による分析区間単位でのマルチパス率の算出処理は、分析区間に相当する時間長の音声信号が収音部２１に記録される毎に、ステップＳ３０８およびＳ３１０によって順次繰り返し実行される。この処理により、音声信号の全期間に相当する第１〜第ｊ分析区間において、それぞれマルチパス率が算出される。
【００６２】
第１〜第ｊ分析区間においてそれぞれマルチパス率が算出されると、ステップＳ３０９において、音声信号の全期間（第１〜第ｊ分析区間）におけるマルチパス率が算出される。例えば、第１〜第ｊ分析区間におけるマルチパス率をそれぞれＰ１〜Ｐｊとすると、複数のマルチパス率の平均値「（Ｐ１＋Ｐ２＋…＋Ｐｊ）／ｊ」を音声信号の全期間のマルチパス率としてもよい。あるいは、複数のマルチパス率Ｐ１〜Ｐｊの分布を求め発生頻度が最も高いマルチパス率を音声信号の全期間のマルチパス率としてもよい。これにより、音声信号の全期間（第１〜第ｊ分析区間）における精度の高いマルチパス率を算出することができる。
【００６３】
なお、上記ステップＳ３０９の例では、第１〜第ｊ分析区間のそれぞれにおけるマルチパス率が全て算出された後に、音声信号の全期間（第１〜第ｊ分析区間）におけるマルチパス率を算出する手法を説明した。しかし、各分析区間においてマルチパス率が算出される毎に、それまでの複数の分析区間におけるマルチパス率を逐次算出してもよい。例えば、第３分析区間におけるマルチパス率が算出された時点では、第１〜第３分析区間におけるマルチパス率の平均値「（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）／３」が算出され、第１０分析区間におけるマルチパス率が算出された時点では、第１〜第１０分析区間におけるマルチパス率の平均値「（Ｐ１＋Ｐ２＋…＋Ｐ１０）／１０」が算出される、という具合である。この場合には、図４のフローチャートにおけるステップＳ３０７とステップＳ３０８との間に、複数の分析区間におけるマルチパス率を算出するステップが含まれることとなる。
【００６４】
マルチパス判定装置２０は、音声信号の全期間のマルチパス率を画面に表示することにより、マルチパス率を使用者に提示する。このように、マルチパス判定装置２０によれば、マルチパスの発生程度が、マルチパス率という数値により定量化される。
【００６５】
なお、上述した実施例では、分析区間もフレームも重複する時間区間を持たないように分割設定されているが、分析区間およびフレームの一方または双方が時間的に重複する区間を有して設定されていてもよい。例えば、図６（ａ）は、音声信号の全期間を分割する複数の分析区間を、各分析区間の５０％を重複させて設定する場合を示し、図６（ｂ）は、分析区間に含まれる複数のフレームを、各フレームの５０％を重複させて設定する場合を示している。
このように、分析区間および／またはフレームを時間的に重複させて設定すれば、同じ時間区間を２回以上判定に用いることになり、音声信号におけるより精度の高いマルチパス率を算出することができる。
【００６６】
［２−３．実施の形態の効果］
以上のように、本第２の実施形態では、音声信号の全期間を複数の分析区間に分割し、この分析区間単位で音声信号のパワーの最大値およびパワーの平均値を基準値として、マルチパス発生の有無の判定に用いる判定用閾値を設定している。そのため、判定用閾値が、パワーの最大値およびパワーの平均値と共に受信時の電界の変動に応じて変化するので、第２の実施形態に係るマルチパス判定装置２０は、電界が変動する受信環境下においてもマルチパス発生の有無を適切に判定することができる。
また、本第２の実施形態では、音声信号の全期間を複数の分析区間に分割し、分析区間の単位でマルチパス発生の有無を順次判定しているので、音声信号の全期間が収音部２１に記録されることを待つことなく、各分析区間のマルチパス発生の有無の判定処理を進めることができる。
【００６７】
＜第３の実施形態＞
上記第２の実施形態で説明した方法では、複数の分析区間の各々において、パワースペクトルの高周波帯域におけるパワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）とから算出された判定用閾値が、それぞれ設定される（図８（ａ）を参照）。
しかし、分析区間毎にパワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）とに基づいて判定用閾値を設定する場合、パワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）との差が小さくその時間的変化が緩やかであるパワースペクトルが得られた分析区間（例えば、図８（ａ）の第ｉ分析区間）では、パワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）との差が大きいパワースペクトルが得られた分析区間（例えば、図８（ａ）の第ｉ−１分析区間及び第ｉ＋１分析区間）と比べて、算出される判定用閾値が相対的に低くなる。このような分析区間前後における判定用閾値の大きな変動は、例えばノイズが無いまたは少ない分析区間（例えば、第ｉ分析区間）であってもパワーが判定用閾値を超えてマルチパスが発生していると誤判定される原因となり、マルチパス率の精度の低下につながる。
【００６８】
そこで、本第３の実施形態では、音声信号においてパワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）との差が小さくその時間的変化が緩やかである分析区間に対して、マルチパス誤判定の発生を低減させマルチパス率の精度を向上させるように工夫した実施形態を説明する。
図１に加え、図７および図８をさらに参照して、上述したラジオ評価系１０に用いられる第３の実施形態に係るマルチパス判定装置２０について説明する。図７は、第３の実施形態に係るマルチパス判定装置２０が実行するマルチパス判定方法の処理手順を示すフローチャートである。図８は、第３の実施形態におけるマルチパス判定方法の考え方を説明する図である。
【００６９】
［３−１．マルチパス判定装置の構成］
本第３の実施形態の周波数解析部２２は、収音部２１に記録された音声信号に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）などを用いて周波数解析を行う。
具体的には、周波数解析部２２は、上記第２の実施形態と同様、収音部２１に記録された音声信号を時間軸上で複数の分析区間（第１〜第ｊ分析区間、図５（ａ）または図６（ａ）を参照）に分割する。さらに、周波数解析部２２は、この第１〜第ｊ分析区間を、時間軸上で複数のフレーム（第１〜第ｋフレーム、図５（ｂ）または図６（ｂ）を参照）にそれぞれ分割する。そして、周波数解析部２２は、分割したフレームの単位で音声信号に対して周波数解析を行い、複数のフレーム（第１〜第ｋフレーム）の各々について、音声信号の強さの周波数特性を表すパワースペクトルを出力する（図３（ｂ）と同様である）。
【００７０】
本第３の実施形態の閾値設定部２３は、複数の分析区間（第１〜第ｊ分析区間）の単位で、高周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差に基づいて、音声信号のマルチパス判定に用いる判定用閾値を設定する。
具体的には、まず閾値設定部２３は、音声信号の先頭から所定数の分析区間（例えば、第１〜第５分析区間）に関して、これら所定数の分析区間の高周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値とに基づいて、基準の判定用閾値を設定する。例えば、閾値設定部２３は、これら所定数の分析区間のパワースペクトルの高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）を１００％、分析区間のパワースペクトルの高周波帯域（Band）におけるパワーの平均値（AVE_Band_PWR）を百分率の基準値（例えば５０％）で表した場合に、百分率で表された設定値（例えば７５％）に相当するパワーの大きさを、基準の判定用閾値に設定する。
【００７１】
次に、閾値設定部２３は、音声信号の複数の分析区間（第１〜第ｊ分析区間）の各々に関して、高周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差を求める。
そして、閾値設定部２３は、各分析区間で求めた高周波数範囲におけるパワーの最大値とパワーの平均値との差に基づいて、基準の判定用閾値を変化させ、その分析区間で用いる判定用閾値を再設定する。例えば、閾値設定部２３は、ある分析区間の高周波帯域におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）との差が所定の差よりも小さければ、その小ささの度合いに応じて基準の判定用閾値を高く（百分率を大きく）した値を、その分析区間で用いる判定用閾値として再設定する。この所定の差としては、例えば、基準の判定用閾値を設定するときに用いられたパワーの最大値とパワーの平均値との差や、予め定められた差などが考えられる。
【００７２】
図８を用いて説明する。今、パワースペクトルのパワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）とのおおよそ中間値（百分率：約７５％）に、基準の判定用閾値が設定される場合を考える。この設定の場合、分析区間のパワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）との差が大きければ（図８（ａ）の第ｉ−１分析区間や第ｉ＋１分析区間）、パワースペクトルに対して基準の判定用閾値の設定位置を用いても、適切にマルチパス発生の有無を判定可能であると考えられる。しかし、分析区間のパワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）との差が小さければ（図８（ａ）の第ｉ分析区間）、パワースペクトルに対して基準の判定用閾値の設定位置が低すぎて、ほとんどのパワーが基準の判定用閾値を超えてしまい、適切にマルチパス発生の有無を判定できないおそれが生じると予想される。
【００７３】
そこで、本第３の実施形態による方法では、パワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）との差が小さい時には、基準の判定用閾値を動かして判定用閾値を再設定することを行う。図８（ｂ）の例では、第ｉ分析区間のようにパワーの最大値（MAX）とパワーの平均値（AVE）との差が小さい場合、百分率を約７５％から約８５％へ変更して、図８（ａ）と比べてパワーの最大値（MAX）側に近づけて判定用閾値を再設定することで、適切にマルチパス発生の有無を判定できるようにしている。
【００７４】
上述のような再設定を行う判定用閾値は、例えば、パワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）との差と、基準の判定用閾値からの変化量とが、予め対応付けられた、変換テーブルなどを参照することで求められてもよい基準の判定用閾値を用いれば、各分析区間に再設定する判定用閾値を基準の判定用閾値からの変化量として簡単に定義することができる。また、判定用閾値は、例えば、パワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの最大値と最小値との差分（Peak-Peak）を変数とした、下記の数式［３］によって求められてもよい。なお、この数式［３］の定数Ａ、Ｂ、Ｃは任意の整数であり、シミュレーションや実験などから定められてもよい。
Ｔ３＝Ａ×MAX_Band_PWR ＋Ｂ×Peak-Peak ＋Ｃ   …  ［３］
つまり、各判定用閾値は、対応する分析区間のパワースペクトルの高周波帯域におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）との間を、パワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）との差に応じた所定の割合で按分した値にそれぞれ設定されることとなる。
【００７５】
本第３の実施形態の判定部２４は、まず閾値設定部２３が複数の分析区間のそれぞれに対してパワーの最大値とパワーの平均値との差に基づいて再設定した判定用閾値（または基準の判定用閾値のまま）を用いて、各分析区間におけるマルチパス発生の有無を判定する。そして、判定部２４は、複数の分析区間についてそれぞれ判定したマルチパス発生の有無の結果に基づいて、音声信号の全期間におけるマルチパス発生の有無を判定する。
具体的には、判定部２４は、音声信号の第１〜第ｊ分析区間の各々について、各分析区間に設定されたパワーの最大値とパワーの平均値との差に基づく判定用閾値を用いて、各分析区間に含まれる第１〜第ｋフレームの高周波帯域（Band）のパワーレベルを評価することにより、まず第１〜第ｋフレームがマルチパスの発生したフレーム（時間区間）である可能性があるか否かを判定する。次に、判定部２４は、各分析区間に含まれる第１〜第ｋフレームにおけるマルチパス発生の可能性に基づいて、第１〜第ｊ分析区間がマルチパスの発生した時間区間である可能性があるか否かをそれぞれ判定する。
【００７６】
なお、判定部２４では、上述したように、マルチパスが発生したと判定されたフレームに対してケプストラム分析を行って、ケプストラムの存在の有無を判定することにより、対象のフレームがマルチパスが発生したマルチパスフレームであるか否かを判定してもよい。
【００７７】
［３−２．マルチパス判定方法］
続いて、図７のフローチャートを参照して、ラジオ評価系１０を用いた第３の実施形態に係るマルチパス判定装置２０が実行するマルチパス判定方法を、図５に示した音声信号に適用する場合を一例に挙げて説明する。
なお、図７に示した第３の実施形態に係るマルチパス判定方法において、上記第１および第２の実施形態に係るマルチパス判定方法と同様の処理を行うステップについては、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００７８】
ステップＳ３０４で、収音部２１において分析区間分の音声信号が記録される毎に、マルチパス判定装置２０の周波数解析部２２が、記録された分析区間分の音声信号に対してＦＦＴ（高速フーリエ変換）などを用いて、この分析区間の周波数解析を行う。
【００７９】
ステップＳ４０３では、マルチパス判定装置２０の閾値設定部２３によって、周波数解析が終了した複数の分析区間について、その複数の分析区間でのパワースペクトルの高周波帯域におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）とが求められ、これらの値から基準の判定用閾値が設定される。
例えば、基準の判定用閾値は、音声信号の先頭となる第１〜第５分析区間フレームの高周波帯域（Band_PWR）におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）を上限値とし、パワーの平均値（Ave_Band_PWR）を基準値として、設定される。具体例として、上述した数式［２］によって基準の判定用閾値が求められる。
【００８０】
ステップＳ４０４では、マルチパス判定装置２０の閾値設定部２３によって、周波数解析が終了した分析区間について、その分析区間のパワースペクトルの高周波帯域におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）とが求められ、パワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）との差が算出される。
【００８１】
ステップＳ４０５では、閾値設定部２３によって算出されたパワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）との差に基づいて基準の判定用閾値が変更され、その分析区間で用いる判定用閾値が再設定される。
例えば、音声信号の第１分析区間については、第１分析区間のパワースペクトルの高周波帯域（Band）におけるパワーの最大値（MAX_Band_PWR）とパワーの平均値（AVE_Band_PWR）との差に基づいて基準の判定用閾値を変化させた値（または変化させる必要がなく基準の判定用閾値のまま）が、第１分析区間で用いる判定用閾値として再設定される。基準の判定用閾値を変化させる方法は、例えば上述した変換テーブルや数式［３］等を用いて実現される。
【００８２】
その後、ステップＳ３０６にて、マルチパス判定装置２０の判定部２４が、再設定された判定用閾値を用いて、音声信号の分析区間におけるマルチパス発生の有無を判定する。ステップＳ３０７以降の処理は、第２の実施形態と同様である。
【００８３】
なお、上記第２の実施形態と同様、ステップＳ３０６では、パワースペクトルの高周波帯域（Band）のパワーの平均値が判定用閾値を超えるフレームを、直ちにマルチパスフレームとして選出してもよいし、パワースペクトルの高周波帯域（Band）のパワーの平均値が判定用閾値を超えるフレームが所定数連続する場合に限って、この連続するフレームをマルチパスフレームとして選出してもよい。
また、音声信号の全期間（第１〜第ｊ分析区間）におけるマルチパス率を算出する手法も、第１〜第ｊ分析区間のそれぞれにおけるマルチパス率が全て算出された後に、音声信号の全期間におけるマルチパス率を算出してもよいし、各分析区間においてマルチパス率が算出される毎に、それまでの複数の分析区間におけるマルチパス率を逐次算出してもよい。
【００８４】
また、上記実施例では、基準の判定用閾値をまず決定し、この基準の判定用閾値を各分析区間のパワーの最大値とパワーの平均値との差に応じて変化させる方法を説明した。しかし、基準の判定用閾値を用いることなく、各分析区間のパワーの最大値とパワーの平均値との差に対応した判定用閾値を直接決定してもよい。
【００８５】
［３−３．実施の形態の効果］
以上のように、本第３の実施形態では、音声信号の全期間を複数の分析区間に分割し、この分析区間単位で音声信号のパワーの最大値およびパワーの平均値を基準値として、マルチパス発生の有無の判定に用いる判定用閾値を設定している。そのため、判定用閾値が、パワーの最大値およびパワーの平均値と共に受信時の電界の変動に応じて変化するので、第３の実施形態に係るマルチパス判定装置２０は、電界が変動する受信環境下においてもマルチパス発生の有無を適切に判定することができる。
また、本第３の実施形態では、音声信号の全期間を複数の分析区間に分割し、分析区間の単位でマルチパス発生の有無を順次判定しているので、音声信号の全期間が収音部２１に記録されることを待つことなく、各分析区間のマルチパス発生の有無の判定処理を進めることができる。
さらに、マルチパス発生の有無の判定に用いる判定用閾値を、音声信号のパワーの最大値とパワーの平均値との差に応じて変動させるので、分析区間前後における判定用閾値の大きな変動がなくなり、本来はマルチパスではない分析区間がマルチパスと誤判定されてしまう事態を大幅に回避することができる。これにより、判定によって得られるマルチパス率の精度が向上する。
【００８６】
なお、上記第１〜第３の実施形態に係るマルチパス判定装置２０の各機能は、上述した処理手順を実行可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現されてもよい。この場合、プログラムデータは、記録媒体を介して記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなど）内に格納されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。ここで、記録媒体とは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどの半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスクなどの磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、ＢＤなどの光ディスク、メモリカードなどの記録媒体をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路などの通信媒体も含む概念である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、受信した電波の伝播時におけるマルチパス発生の有無を判定するマルチパス判定装置などに適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  ラジオ評価系
１１  信号出力器
１２  ラジオ
２０  マルチパス判定装置
２１  収音部
２２  周波数解析部
２３  閾値設定部
２４  判定部
【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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