(57)【要約】【課題】本発明は、騒音等の音の音色の評価に好適な情報を提供する音色評価支援方法および音色評価支援装置に関し、音色の評価に好適な情報を提示する。【解決手段】集音して得た音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離し、それら複数の信号成分のそれぞれについて、信号成分の振幅変調周波数および振幅変調幅を求め、信号成分の周波数と信号成分の振幅変調周波数を軸にとり、対応する座標点に信号成分の振幅変調幅を表示した。【選択図】        図４
2007271485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象とする音を集音して音信号を得る集音ステップと、
前記集音ステップで得られた音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離する音高分離ステップと、
前記音高分離ステップで得られた複数の信号成分のそれぞれについて、信号成分の振幅変調周波数および振幅変調幅を求める変調検出ステップと、
一方の軸に前記信号成分の周波数をとるとともに他方の軸に該信号成分の振幅変調周波数をとり、対応する座標点に該信号成分の振幅変調幅を表示する表示ステップとを有することを特徴とする音色評価支援方法。
【請求項２】
前記集音ステップで得られた音信号を聴感補正する聴感補正ステップを有し、
前記音高分離ステップは、前記集音ステップで得られて、さらに前記聴感補正ステップで聴感補正された音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離するステップであることを特徴とする請求項１記載の音色評価支援方法。
【請求項３】
前記表示ステップが、前記信号成分の振幅変調幅を、該振幅変調幅に応じた濃淡もしくは色で表示するステップであることを特徴とする請求項１記載の音色評価支援方法。
【請求項４】
音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離する音高分離部と、
前記音高分離部で得られた複数の信号成分のそれぞれについて、信号成分の振幅変調周波数および振幅変調幅を求める変調検出部と、
一方の軸に前記信号成分の周波数をとるとともに他方の軸に該信号成分の振幅変調周波数をとり、対応する座標点に該信号成分の振幅変調幅を表示する表示部とを備えたことを特徴とする音色評価支援装置。
【請求項５】
音信号を聴感補正する聴感補正部を備え、
前記音高分離部は、前記聴感補正部で聴感補正された音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離するものであることを特徴とする請求項４記載の音色評価支援装置。
【請求項６】
前記表示部が、前記信号成分の振幅変調幅を、該振幅変調幅に応じた濃淡もしくは色で表示するものであることを特徴とする請求項４記載の音色評価支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音等の音の音色の評価に好適な情報を提供する音色評価支援方法および音色評価支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より騒音の大きさを評価する装置として騒音計が知られている。この騒音計は、評価対象とする音を集音して得た音信号に、人間の耳に大きな音として聞こえる周波数の信号成分ほど大きな重みを与える聴感補正を施し、その聴感補正を施した音信号の音圧をｄＢ等で表示するものである。この一般的な騒音計の場合、同じ周波数の信号成分であれば、その信号成分の音圧レベルの時間的な変動量にかかわらず同じ重みとなっているが、同じ周波数の信号成分であってもその信号成分の音圧レベルの時間的な変動速度によっても聴感特性が変化することから、各周波数の信号成分に、その信号成分の周波数のみでなくその信号成分の音圧レベルの変動速度も考慮して重み付けをして評価値を求めることが提案されている（特許文献１、２参照）。人間が音の高さを認識できる周波数領域は、一般的には４０Ｈｚから２０ｋＨｚ程度と言われ、さらに、人間が聴感的に違いを感じる、すなわち音色の違いとして認識できる、信号成分の音圧レベルの変動速度は、相対的に低い周波数成分（例えば１Ｈｚ）から高い周波数成分（例えば２００Ｈｚ）まで広く分布している。
【０００３】
上記の特許文献１，２における提案によれば、信号成分の周波数だけでなくその信号成分の音圧レベルの変動速度も考慮して重み付けをしているため、人間の聴感に一層適合した評価値が求められる。
【特許文献１】特開平３−８２９２２号公報
【特許文献２】特開平６−１１７９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の提案によれば、人間の聴感に適合した評価値が求められるもののその評価に至った原因を追求するには不充分である。例えばその評価値を下げる（騒音のレベルを下げる）には音圧レベル自体を抑えることが有効なのか、あるいは音圧レベルの変動を抑えるのが有効なのかは不明である。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、騒音等の音の音色の評価に好適な情報を提示する音色評価支援方法および音色評価支援装置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の本発明の音色評価支援方法は、
評価対象とする音を集音して音信号を得る集音ステップと、
集音ステップで得られた音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離する音高分離ステップと、
音高分離ステップで得られた複数の信号成分のそれぞれについて、信号成分の振幅変調周波数および振幅変調幅を求める変調検出ステップと、
一方の軸に信号成分の周波数をとるとともに他方の軸に信号成分の振幅変調周波数をとり、対応する座標点に信号成分の振幅変調幅を表示する表示ステップとを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の音色評価支援方法によれば、信号成分の周波数と信号成分の振幅変調周波数を軸にとり、対応する座標点に信号成分の振幅変調幅を表示するため、どの周波数の信号成分がどの変調周波数で変動しているかがひと目で分かり、その評価対象の音の分析に極めて有効である。
【０００８】
ここで、上記本発明の音色評価支援方法において、上記集音ステップで得られた音信号を聴感補正する聴感補正ステップを有し、上記音高分離ステップは、集音ステップで得られて、さらに聴感補正ステップで聴感補正された音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離するステップであることが好ましい。
【０００９】
聴感補正ステップを置くことにより、人間の聴感に適合した分析を行なうための表示が行なわれる。
【００１０】
また、上記本発明の音色評価支援方法において、上記表示ステップが、信号成分の振幅変調幅を、その振幅変調幅に応じた濃淡もしくは色で表示するステップであることが好ましい。
【００１１】
信号成分の振幅変調幅をその振幅変調幅に応じた濃淡もしくは色で表示することにより、一目でその振幅変調幅のレベルを知ることができる。
【００１２】
尚、信号成分の振幅変調幅を表示するにあたり濃淡と色との双方を併用してもよく、あるいは三次元的に、例えば棒グラフ等で表示してもよい。
【００１３】
また、上記目的を達成する本発明の音色評価支援装置は、
音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離する音高分離部と、
音高分離部で得られた複数の信号成分のそれぞれについて、信号成分の振幅変調周波数および振幅変調幅を求める変調検出部と、
一方の軸に前記信号成分の周波数をとるとともに他方の軸に該信号成分の振幅変調周波数をとり、対応する座標点に該信号成分の振幅変調幅を表示する表示部とを有することを特徴とする。
【００１４】
ここで本発明の音色評価支援装置においても、音信号を聴感補正する聴感補正部を有し、上記音高分離部は、聴音補正部で聴感補正された音信号を音の高低が異なる複数の信号成分に分離するものであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の音色評価支援装置において、上記表示部が、信号成分の振幅変調幅を、その振幅変調幅に応じた濃淡もしくは色で表示するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、音色の評価に好適な情報が認識し易い形態で表示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の音色評価支援装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００１９】
この図１に示す音色評価支援装置１０は、マイクロホン１、ラウドネス演算部２、周波数制限ラウドネス検出部３、複数の振幅変調波成分検出部４、複数の振幅量検出部５、およびマトリックス表示部６により構成される。自動車や産業機器などより発生する音がマイクロホン１により集音されて電気信号に変換される。ラウドネス演算部２は、物理量としての音の大きさにマスキングなどの聴感特性を加え、人間に実際に聞こえる音の大きさ、すなわちラウドネス量に変換する。周波数制限ラウドネス検出部３は、様々な周波数成分（音の高低）が含まれる音を、周波数フィルタを用いて、それぞれがある幅を持つとともに互いに異なる周波数帯域を持つ複数のラウドネス波形に分割するものである。各々の周波数帯域に分割されたラウドネス波形は、変調周波数の各帯域を受け持つ複数の振幅変調波成分検出部４に入力される。
【００２０】
図２は、周波数制限ラウドネス検出部３での分割により得られた複数のラウドネス波形のうちの１つを模式的に示した図である。
【００２１】
周波数制限ラウドネス検出部３での分割により得られたラウドネス波形は、例えば図２に実線で示すような波形であり、一般的には、この図２に破線で示すように、周期的に振幅変調されている。
【００２２】
図１に示す複数の振幅変調波成分検出部４の各々は例えば１Ｈｚ〜２００Ｈｚ等の周波数帯域をさらに複数に分割したときの各帯域を受け持つ変動成分抽出フィルタを用いて、ラウドネス波形（図２の実線）の包絡線である変動周波数成分（図２の破線）を抽出する。
【００２３】
図３は、振幅変調波成分検出部の作用の説明図である。
【００２４】
図３（ａ）は、ここでは略示されているが、例えば図２に実線で示すようなラウドネス波形である。ここでは、振幅が５Ｈｚの速さで周期的に変動しているものとする。
【００２５】
図３（ｂ）は、複数の振幅変調波成分検出部４（図１参照）のそれぞれで採用されている各変動成分抽出フィルタの通過帯域特性を示している。すなわち、ここでは、各変動成分抽出フィルタは、５Ｈｚ，１０Ｈｚ，１５Ｈｚ，２０Ｈｚ，２５Ｈｚ，…のそれぞれを中心とした、ある幅の周波数成分を抽出するフィルタとして示されている。
【００２６】
図３（ａ）のラウドネス波形をそれら複数の振幅変調波成分検出部を通過させると、中心周波数５Ｈｚの変動成分抽出フィルタを用いた振幅変調波成分検出部を通過した波形は、図３（ｃ）に示すように５Ｈｚで変化するの包絡線が抽出され、５Ｈｚ以外の中心周波数の変動成分抽出フィルタを用いた振幅変調波成分検出部からは、図３（ｄ）に示すように、変動成分は出力されないままとなる。
【００２７】
図１に示す複数の振幅変調波成分検出部４では、周波数制限ラウドネス検出部３での分割により得られた各周波数帯域ごとのラウドネス波形それぞれについて、図３を参照して説明した処理が行なわれる。
【００２８】
複数の振幅変調波成分検出部４のそれぞれから出力された各包絡線波形は、複数の振幅量検出部５のそれぞれに入力され、各振幅量検出部５では入力されてきた包絡線波形の振幅量（山谷の深さ；図２、図３に示す値ｄ）が検出される。
【００２９】
さらに、マトリックス表示部６は、周波数制限ラウドネス検出部３および振幅変調波成分検出部４で分割された、周波数（音の高低：ｆｎ）および変動周波数（変動速度：Ｆｎ）を２軸上に配置し、各領域に対応して、振幅量検出部５により検出されたラウドネス波形の包絡線の山谷の深さを濃淡あるいはカラーの色別にレベル表示する。
【００３０】
図４は、マトリックス表示部での表示形態の一例を示す図である。
【００３１】
この図４は、横軸が音信号の周波数ｆｎが縦軸が各周波数帯域に分割したラウドネス波形の変動周波数Ｆｎであり、変動の振幅量（山谷の深さ；図２、図３に示す値ｄ）が濃淡あるいはカラーの色別で表示されている。
【００３２】
このように、この実施形態によれば、様々な音色の特徴量を濃淡のマップあるいはカラーマップで表現できるため、これまで聴感的には違いを聞き取れるが定量化できなかった変動音成分を認識できるようになる。したがって、より詳細な音色評価が可能となり、様々な産業分野における音質設計への技術的向上および開発期間の短縮、更には開発に要するコストの削減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の音色評価支援装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】周波数制限ラウドネス検出部での分割により得られた複数のラウドネス波形のうちの１つを模式的に示した図である。
【図３】振幅変調波成分検出部の作用の説明図である。
【図４】マトリックス表示部での表示形態の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    マイクロホン
２    ラウドネス演算部
３    周波数制限ラウドネス検出部
４    振幅変調波成分検出部
５    振幅量検出部
６    マトリックス表示部
１０    音色評価支援装置
【図１】
2007271485.tif 000003
【図２】
2007271485.tif 000004
【図３】
2007271485.tif 000005
【図４】
2007271485.tif 000006