特許 6887923 音声処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6887923

(24)【登録日】2021年5月21日

(45)【発行日】2021年6月16日

(54)【発明の名称】音声処理装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 29/00 20060101AFI20210603BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20210603BHJP

【ＦＩ】

   H04R29/00 310

   H04R3/00 320

   H04R29/00 320

   H04R3/00 310

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-174067(P2017-174067)

(22)【出願日】2017年9月11日

(65)【公開番号】特開2019-50510(P2019-50510A)

(43)【公開日】2019年3月28日

【審査請求日】2020年4月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000194918

【氏名又は名称】ホシデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104569

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正夫

(72)【発明者】

【氏名】山中 祥史

(72)【発明者】

【氏名】宮沢 清史

【審査官】 齊田 寛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１０７９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５１９７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−３２２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１６００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０１９２０８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ ２９／００

Ｈ０４Ｒ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可聴域の周波数を有する可聴音および非可聴域の周波数を有する非可聴音を同時に収音可能な複数のマイクロホンであって、収音した音を電気信号に変換して出力する構成である前記複数のマイクロホンと、
前記複数のマイクロホンから出力された前記電気信号のうち可聴域以外の成分を除去する帯域フィルタと、
前記帯域フィルタを通過した前記電気信号に対して所定の信号処理を行う音声信号処理部と、
前記複数のマイクロホンから出力された前記電気信号に対して周波数解析を各々行い、前記非可聴域の周波数成分を含む前記電気信号の周波数成分を各々求める複数のフーリエ変換部と、
前記非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるか否かについて第１判定を各々行う複数の信号レベル判定部とを備えている音声処理装置。

【請求項2】

請求項１記載の音声処理装置において、
前記帯域フィルタは、複数であって、前記複数のマイクロホンから出力された前記電気信号のうち可聴域以外の成分を各々除去するようになっており、
前記音声信号処理部は、複数であって、前記複数の帯域フィルタを通過した前記電気信号に対して所定の信号処理を各々行うようになっている音声処理装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の音声処理装置において、
前記複数の信号レベル判定部のうち前記第１判定において閾値以上であると判定した少なくとも一つの信号レベル判定部が、前記非可聴域の周波数成分の信号レベルが前記閾値以上の所定の範囲以内であるか否かについて第２判定をさらに行うようになっている音声処理装置。

【請求項4】

請求項１又は２記載の音声処理装置において、
前記複数のマイクロホンは、前記非可聴音を放音可能なスピーカーに対して異なる距離で配置されており、
前記複数の信号レベル判定部の各々の前記閾値は、前記複数のマイクロホンのうちの対応するマイクロホンの前記スピーカーに対する距離に応じて相違している音声処理装置。

【請求項5】

請求項３記載の音声処理装置において、
前記複数のマイクロホンは、前記非可聴音を放音可能なスピーカーに対して異なる距離で配置されており、
前記複数の信号レベル判定部の各々の前記閾値および前記閾値以上の所定の範囲は、前記複数のマイクロホンのうちの対応するマイクロホンの前記スピーカーに対する距離に応じて相違している音声処理装置。

【請求項6】

請求項１〜５の何れかに記載の音声処理装置において、
前記非可聴音を放音可能なスピーカーをさらに備えている音声処理装置。

【請求項7】

請求項１〜５の何れかに記載の音声処理装置において、
前記可聴音および前記非可聴音を同時に放音可能なスピーカーをさらに備えている音声処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音声処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の車両は、車両で事故などの緊急事態が発生した場合に、車両の乗員が緊急通報センタのオペレータと通話を行うための音声処理装置を備えているものがある。この音声処理装置が下記特許文献１に記載されている。

【0003】

この音声処理装置は、スピーカーと、信号出力部と、マイクロホンと、故障診断部と、信号処理部と、無線通信部とを備えている。信号出力部は、音声帯域の周波数が含まれない周波数の診断用信号を用いて、診断用データを変調し、その変調信号をスピーカーに出力させるようになっている。出力された復調信号は、マイクロホンによって収音され、電気信号に変換される。故障診断部は、マイクロホンから入力される電気信号を復調してデータを生成し、このデータ中に、前記診断用データと一致するデータが含まれているか否かを判断している。故障診断部は、復調したデータ中に、前記診断用データと一致するデータが含まれている場合、スピーカーが故障していないと判断する一方、復調したデータ中に、前記診断用データと一致するデータが含まれていない場合、スピーカーが故障したと判断する。この変調信号は音声帯域の周波数が含まれない周波数の信号を有しているため、車両の乗員に聴こえ難い。故障診断部が、スピーカーが故障していないと判断した後に、信号処理部は、マイクロホンによって収音された乗員の声を元に、音声データを生成して無線通信部を通じて送信する一方、無線通信部を通じて入力される音声データを処理してスピーカーへ出力するようになっている。このようにして乗員とオペレータとの通話が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−１０７９７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の音声処理装置は、故障診断部によるスピーカーの故障診断処理の後でなければ、乗員とオペレータとが通話することができない。

【0006】

本発明は、音声処理を行いつつ、故障診断を行うことが可能な音声処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の一態様の音声処理装置は、複数のマイクロホンと、帯域フィルタと、音声信号処理部と、複数のフーリエ変換部と、複数の信号レベル判定部とを備えている。複数のマイクロホンは、可聴域の周波数を有する可聴音および非可聴域の周波数を有する非可聴音を同時に収音可能であって、収音した音を電気信号に変換して出力する構成である。帯域フィルタは、複数のマイクロホンから出力された電気信号のうち可聴域以外の成分を除去する。音声信号処理部は、帯域フィルタを通過した電気信号に対して所定の信号処理を行うようになっている。複数のフーリエ変換部は、複数のマイクロホンから出力された電気信号に対して周波数解析を各々行い、非可聴域の周波数成分を含む電気信号の周波数成分を各々求める。複数の信号レベル判定部は、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるか否かについて第１判定を各々行うようになっている。このような態様の音声処理装置による場合、音声信号処理部が信号処理を行いつつ、複数の信号レベル判定部が第１判定を行うことができる。全ての信号レベル判定部の第１判定の結果が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない場合、スピーカーまたは全てのマイクロホンの故障が検出でき、全ての信号レベル判定部のうちの少なくとも一つの信号レベル判定部の第１判定の結果が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない場合、少なくとも一つの信号レベル判定部に対応するマイクロホンの故障が検出できる。

【0008】

帯域フィルタは、複数であって、複数のマイクロホンから出力された電気信号のうち可聴域以外の成分を各々除去する構成とすることが可能である。音声信号処理部は、複数であって、複数の帯域フィルタを通過した電気信号に対して所定の信号処理を各々行う構成とすることが可能である。

【0010】

複数の信号レベル判定部のうち第１判定において閾値以上であると判定した少なくとも一つの信号レベル判定部は、第２判定を行う構成とすることが可能である。このような態様の音声処理装置による場合、全ての信号レベル判定部の第１判定および第２判定の結果が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であり且つ非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上の所定の範囲以内でない場合、スピーカーの劣化が検出でき、少なくとも一つの信号レベル判定部の第１判定および第２判定の結果が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であり且つ非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上の所定の範囲以内でない場合、少なくとも一つの信号レベル判定部に対応するマイクロホンの劣化が検出できる。

【0011】

複数のマイクロホンは、非可聴音を放音可能なスピーカーに対して異なる距離で配置された構成とすることが可能である。複数の信号レベル判定部の各々の閾値は、複数のマイクロホンのうちの対応するマイクロホンのスピーカーに対する距離に応じて相違するように設定されていても良い。このような態様の音声処理装置による場合、閾値が対応するマイクロホンのスピーカーに対する距離に応じて設定されているため、複数の信号レベル判定部の判定の精度が向上する。

【0012】

複数の信号レベル判定部の各々の閾値および閾値以上の所定の範囲は、複数のマイクロホンのうちの対応するマイクロホンのスピーカーに対する距離に応じて相違するように設定されていても良い。このような態様の音声処理装置による場合、閾値および閾値以上の所定の範囲が対応するマイクロホンのスピーカーに対する距離に応じて設定されているため、複数の信号レベル判定部の判定の精度が向上する。

【0013】

上記した何れかの態様の音声処理装置は、スピーカーをさらに備えた構成とすることが可能である。このスピーカーは、非可聴音を放音可能な構成、または、可聴音および非可聴音を同時に放音可能な構成とすることが可能である。

【0014】

上記帯域フィルタは第１帯域フィルタと称する。本発明の別の態様の音声処理装置は、フーリエ変換部に代えて、第２帯域フィルタを備えた構成とすることが可能である。第２帯域フィルタは、マイクロホンから出力された電気信号のうち非可聴域以外の周波数成分を除去する構成とすることが可能である。信号レベル判定部は、第２帯域フィルタを通過した前記非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるか否かについて第１判定を行う構成とすることが可能である。このような態様の音声処理装置による場合も、音声信号処理部が信号処理を行いつつ、信号レベル判定部が第１判定を行うことができる。第１判定の結果が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない場合、スピーカーの故障を検出することができる。なお、別の態様の音声処理装置は、上記した一態様の信号処理装置の各態様と同様の構成とすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例１に係る音声処理装置のブロック図である。

【図2】前記音声処理装置のシミュレーション結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施例について説明する。

【実施例1】

【0017】

以下、本発明の実施例１を含む複数の実施例に係る音声処理装置Ｄについて図１を参照しつつ説明する。図１には、実施例１に係る音声処理装置Ｄが示されている。音声処理装置Ｄは、音声処理が必要な任意の電子機器に備えることが可能である。例えば、音声処理装置Ｄは、緊急通報装置、電話会議装置、テレビジョン受像器などの音響装置、現金自動預け払い機、切符券売機、パーソナルコンピューターまたはスマートフォンやタブレットコンピューターなどの携帯移動端末に備えることが可能である。

【0018】

音声処理装置Ｄは、スピーカー１００と、マイクロホン２００と、帯域フィルタ３００と、音声信号処理部４００と、フーリエ変換部（ＦＦＴ）５００と、信号レベル判定部６００と、Ａ／Ｄ変換部７００と、帯域フィルタ８００とを少なくとも一つずつ備えている。以下、音声処理装置Ｄの各部について詳しく説明する。

【0019】

少なくとも一つのスピーカー１００は、非可聴音を放音可能な構成、または、可聴音および非可聴音を同時且つ個別に放音可能な構成となっている。非可聴音は、人が聞き取ることができない非可聴域の周波数の音であれば良く、例えば、２０ｋＨｚ〜２４ｋＨｚの周波数の音とすることが可能である。可聴音は、人が聞き取ることができる可聴域の周波数の音であれば良く、例えば、３００Ｈｚ〜３ｋＨｚの周波数の音とすることが可能である。

【0020】

少なくとも一つのマイクロホン２００は、可聴音および非可聴音を同時且つ個別に収音可能であって、周囲の音を収音し、電気信号に変換して出力する構成となっている。周囲の音には、可聴音および非可聴音の少なくとも一方が含まれる。収音される可聴音には、少なくとも一つのスピーカー１００から放音された可聴音、音声処理装置Ｄの使用者の声および／または周囲の雑音が含まれる。収音される非可聴音には、少なくとも一つのスピーカー１００から放音された非可聴音および／または周囲の雑音が含まれる。具体的には、少なくとも一つのマイクロホン２００が可聴音および非可聴音を同時に収音した場合、電気信号は、可聴音に対応する信号（以下、可聴信号と称する。）および非可聴音に対応する信号（以下、非可聴信号と称する。）を含む。少なくとも一つのマイクロホン２００が可聴音のみを収音した場合、電気信号は可聴信号となる。少なくとも一つのマイクロホン２００が非可聴音のみを収音した場合、電気信号は非可聴信号となる。

【0021】

少なくとも一つのマイクロホン２００から出力された電気信号（可聴信号および／または非可聴信号）は、少なくとも一つのＡ／Ｄ変換部７００によってデジタル信号に変換され、デジタル変換された電気信号が少なくとも一つの帯域フィルタ３００およびフーリエ変換部５００に各々入力される。したがって、少なくとも一つの帯域フィルタ３００および音声信号処理部４００の後述する処理と、少なくとも一つのフーリエ変換部５００および信号レベル判定部６００の後述する処理とは、並列処理される（図１参照）。

【0022】

少なくとも一つの帯域フィルタ３００、音声信号処理部４００、フーリエ変換部（ＦＦＴ）５００、信号レベル判定部６００およびＡ／Ｄ変換部７００は、ＩＣなどの論理回路またはプロセッサで処理されるソフトウエアで各々実現される。または、少なくとも一つの帯域フィルタ３００、音声信号処理部４００、フーリエ変換部（ＦＦＴ）５００、信号レベル判定部６００およびＡ／Ｄ変換部７００は、別個の論理回路で構成することも可能である。

【0023】

少なくとも一つの帯域フィルタ３００は、入力される電気信号（可聴信号および／または非可聴信号）から可聴域（音声帯域（例えば、１２５Ｈｚ〜８ｋＨｚ））以外の成分を除去して音声信号処理部４００へ出力する構成となっている。このため、帯域フィルタ３００は、入力される電気信号のうち可聴域の可聴信号のみを通過させ、音声信号処理部４００へ出力する。

【0024】

少なくとも一つの音声信号処理部４００は、所定の入力情報に応じて、テスト信号を生成し、少なくとも一つのスピーカー１００に出力させる構成を有している。少なくとも一つのスピーカー１００は、入力されるテスト信号に基づいて非可聴音を放音する。なお、所定の入力情報としては、例えば、上記電子機器の入力部を通じて少なくとも一つの音声信号処理部４００に入力される所定の操作入力情報、上記電子機器または音声処理装置Ｄ内のタイマー回路が予め設定された所定時間に至ったときに当該タイマー回路から少なくとも一つの音声信号処理部４００に入力される情報、または上記電子機器に設けられた衝撃センサなどのセンサの出力信号などであるが、これらに限定されるものではない。

【0025】

少なくとも一つの音声信号処理部４００は、少なくとも一つの帯域フィルタ３００を通過し、入力される可聴信号に対して所定の信号処理（例えば、エコー除去、イコライジング、ノイズ除去などの可聴信号を別のスピーカーで出力した際に聞き取りやすくするための処理（以下、第１音声信号処理とも称する。））を行い、無線または有線送信可能な音声データを生成し、この音声データを上記電子機器の無線または有線の通信部に出力させる構成を有している。

【0026】

少なくとも一つの音声信号処理部４００は、上記電子機器の通信部を通じて入力される受信データを処理（以下、第２音声信号処理とも称する。）して音声信号に変換し、少なくとも一つのスピーカー１００に出力する構成をさらに有している。少なくとも一つのスピーカー１００は、入力される音声信号に基づいて可聴音を放音する。なお、少なくとも一つの音声信号処理部４００は、テスト信号および音声信号をミキシングし、ミキシングされた信号を少なくとも一つのスピーカー１００に出力することによって、少なくとも一つのスピーカー１００に非可聴音と可聴音を同時に放音させることができる。

【0027】

少なくとも一つのフーリエ変換部５００は、Ａ／Ｄ変換部７００から入力される電気信号（可聴信号および／または非可聴信号）に対して高速フーリエ変換処理を行い、これにより電気信号の周波数解析（スペクトル解析）を行って電気信号の周波数成分（可聴域の周波数成分（すなわち、可聴信号の周波数成分）および／または非可聴域の周波数成分（すなわち、非可聴信号の周波数成分））を求め、それを帯域フィルタ８００に出力するようになっている。

【0028】

少なくとも一つの別の帯域フィルタ８００は、入力される電気信号の周波数成分から非可聴域の周波数成分（すなわち、非可聴信号の周波数成分）以外の成分を除去して信号レベル判定部６００へ出力する構成となっている。

【0029】

Ａ）少なくとも一つの信号レベル判定部６００は、入力される非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるか否かについて第１判定処理を行い、その結果を上記電子機器に出力する構成を有している。この閾値は、正常である少なくとも一つのスピーカー１００が放音した非可聴音に対応する周波数成分の信号レベルに設定されており、前記論理回路またはプロセッサ内のメモリ内に予め記録されている。
一つの信号レベル判定部６００が上記Ａ）の構成を有している場合、第１判定処理の結果は以下のＡ-１）〜Ａ-２）のとおりとなる。
Ａ-１）信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるとの判定を行うことによって、少なくとも一つのスピーカー１００が故障していないことが検出される。
Ａ-２）信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない（閾値未満）との判定を行うことによって、少なくとも一つのスピーカー１００の故障が検出される。

【0030】

Ｂ）少なくとも一つの信号レベル判定部６００は、第１判定処理において閾値以上であると判定した場合、閾値以上である非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上の所定の範囲内であるか否について第２判定処理を行う構成をさらに有していても良い。この所定の範囲は、正常である少なくとも一つのスピーカー１００が放音した非可聴音に対応する周波数成分の閾値以上の所定の範囲に設定されており、前記論理回路またはプロセッサ内のメモリ内に予め記録されている。
一つの信号レベル判定部６００が上記Ｂ）の構成を有している場合、第１判定処理および第２判定処理の結果は以下のＢ-１）〜Ｂ-３）のとおりとなる。
Ｂ-１）信号レベル判定部６００が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であり且つ閾値以上の非可聴域の周波数成分の信号レベルが所定の範囲内であるとの判定を行うことによって、少なくとも一つのスピーカー１００が故障していないことが検出される。
Ｂ-２）信号レベル判定部６００が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない（閾値未満）との判定を行うことによって、少なくとも一つのスピーカー１００の故障が検出される。
Ｂ-３）信号レベル判定部６００が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるが、閾値以上の非可聴域の周波数成分の信号レベルが所定の範囲内ではないとの判定を行うことによって、少なくとも一つのスピーカー１００の劣化が検出される。

【0031】

ここで、次のとおりのシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、スピーカーに２０．５ｋＨｚの非可聴音を放音させ、当該非可聴音および周囲の雑音を一つのマイクロホンで収音させ、そのマイクロホンの電気信号をフーリエ変換部５００で上記のとおり周波数解析を行った。このシミュレーション結果が図２に示されている。この場合、信号レベル判定部６００は、２０．０ｋＨｚ〜２４．０ｋＨｚの非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値（−４５ｄＢ）以上であるか否かについて第１判定処理を行い、第１判定処理において閾値以上であると判定した場合、閾値以上である非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上の所定の範囲（−４０ｄＢ〜−１０ｄＢ）内であるか否について第２判定処理を行うようになっている。非可聴域の周波数成分の信号レベルが−４０ｄＢ〜−１０ｄＢ内であれば、スピーカーは正常となり（図２参照）、非可聴域の周波数成分の信号レベルが−４５ｄＢ未満であれば、スピーカーは故障となり、非可聴域の周波数成分の信号レベルが−４５ｄＢ以上、−４０ｄＢ未満内であれば、スピーカーが劣化していることになる。なお、図２では、２ｋＨｚ以下の周波数成分が雑音の周波数成分として示されている。
なお、少なくとも一つの信号レベル判定部６００は、少なくとも第１判定処理を行えば良く、第２判定処理を行わない構成とすることが可能である。

【0032】

少なくとも一つのマイクロホン２００は複数とすることが可能である。複数のマイクロホン２００は、第１マイクロホン２００および第２マイクロホン２００を少なくとも含んでいれば良く、その数は任意に決定することができる。図１では、複数のマイクロホン２００は、第１マイクロホン２００、第２マイクロホン２００および第３マイクロホン２００を含んでいる。複数のマイクロホン２００は、以下の１）〜３）の何れかのとおりに配置することができる。
１）複数のマイクロホン２００の全てが少なくとも一つのスピーカー１００に対して同じ距離で配置されている。
２）複数のマイクロホン２００の全てが少なくとも一つのスピーカー１００に対して異なる位置で配置されている。例えば、複数のマイクロホン２００が第１〜第２マイクロホン２００を含む場合、第１マイクロホン２００が第２マイクロホン２００よりも少なくとも一つのスピーカー１００の近くに位置している。複数のマイクロホン２００が第１〜第３マイクロホン２００を含む場合、第１マイクロホン２００が第２マイクロホン２００および第３マイクロホン２００よりも少なくとも一つのスピーカー１００の近くに位置し、第２マイクロホン２００が第１マイクロホン２００よりも少なくとも一つのスピーカー１００から遠く離れて位置し、第３マイクロホン２００が第１マイクロホン２００および第２マイクロホン２００よりも少なくとも一つのスピーカー１００から遠くに位置している。
３）複数のマイクロホン２００のうちの少なくとも二つのマイクロホン２００が少なくとも一つのスピーカー１００に対して同じ距離で配置されている一方、別の少なくとも一つのマイクロホン２００が前記少なくとも二つのマイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離とは異なる距離で配置されている。例えば、複数のマイクロホン２００が第１〜第３マイクロホン２００を含む場合、第２マイクロホン２００および第３マイクロホン２００が少なくとも一つのスピーカー１００に対して同じ距離に位置している一方、第１マイクロホン２００が、第２マイクロホン２００および第３マイクロホン２００よりも少なくとも一つのスピーカー１００の近くまたは遠くに位置している。

【0033】

以上の何れかの態様で複数のマイクロホン２００が、少なくとも一つのスピーカー１００に対して位置決め固定されていると良い。これにより、複数のマイクロホン２００の各々と、少なくとも一つのスピーカー１００との間の距離が決定するので、複数のマイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００から放音される非可聴音に対する音響特性（信号レベル）が決定する。少なくとも一つのスピーカー１００から放音される非可聴音の音量は一定としても良いし、少なくとも一つのスピーカー１００の音量調整に応じて上下しても良い。
非可聴音の音量が常に一定である場合、少なくとも一つの音声信号処理部４００が出力するテスト信号に、少なくとも一つのスピーカー１００の非可聴音の音量（常に一定）に関する情報が含められており、少なくとも一つの音声信号処理部４００は、当該情報に基づいて少なくとも一つのスピーカー１００に常に一定の音量で非可聴音を放音させると良い。少なくとも一つの音声信号処理部４００がテスト信号および音声信号をミキシングするときにも、テスト信号に前述の情報が含められていると良い。この場合、音声信号には、可聴音の音量に関する情報が含まれており、少なくとも一つの音声信号処理部４００は、非可聴音とは異なる音量で少なくとも一つのスピーカー１００に可聴音を放音させることができる。テスト信号および音声信号の音量に関する情報を同じにすれば、非可聴音および可聴音を同じ音量で放音させることができる。
非可聴音の音量が上下する場合、少なくとも一つの信号レベル判定部６００は、少なくとも一つのスピーカー１００の音量に応じてメモリ上の閾値を上下する構成をさらに有していると良い。または、少なくとも一つの信号レベル判定部６００は、少なくとも一つのスピーカー１００の音量に応じて非可聴域の周波数成分の信号レベルを補正し、上記第１判定処理、または第１判定処理および第２判定処理を行う構成としても良い。

【0034】

マイクロホン２００が複数である場合、Ａ／Ｄ変換部７００、帯域フィルタ３００、音声信号処理部４００、フーリエ変換部５００、帯域フィルタ８００および信号レベル判定部６００は、マイクロホン２００の数に応じて複数とすることが可能である（図１参照）。この場合、複数のＡ／Ｄ変換部７００、帯域フィルタ３００、音声信号処理部４００、フーリエ変換部５００、帯域フィルタ８００および信号レベル判定部６００は、複数のマイクロホン２００一つずつに対応しており、各々が上記の何れかの態様のとおりに処理を行うようになっている。

【0035】

全マイクロホン２００のうちの複数のマイクロホン２００（少なくとも二つのマイクロホン２００）の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離が相違している場合、当該複数のマイクロホン２００に対応する複数の信号レベル判定部６００（少なくとも二つの信号レベル判定部６００）の閾値は、対応するマイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離に応じて相違していても良い。例えば、第１マイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離が、第２マイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離よりも近い場合、第１マイクロホン２００に対応する信号レベル判定部６００の閾値は、第２マイクロホン２００に対応する信号レベル判定部６００の閾値よりも小さくなり、第１マイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離が、第２マイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離よりも遠い場合、両者の閾値の関係は前述の関係の逆となる。なお、複数の信号レベル判定部６００の閾値は、同じ値であっても良い。

【0036】

全マイクロホン２００のうちの複数のマイクロホン２００（少なくとも二つのマイクロホン２００）の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離が相違している場合、当該複数のマイクロホン２００に対応する複数の信号レベル判定部６００（少なくとも二つの信号レベル判定部６００）の閾値以上の所定の範囲は、対応するマイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離に応じて相違していても良い。例えば、第１マイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離が、第２マイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離よりも近い場合、第１マイクロホン２００に対応する信号レベル判定部６００の閾値以上の所定の範囲は、第２マイクロホン２００に対応する信号レベル判定部６００の閾値以上の所定の範囲よりも小さくなり、第１マイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離が、第２マイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離よりも遠い場合、両者の所定の範囲の関係は前述の関係の逆となる。なお、複数の信号レベル判定部６００の閾値以上の所定の範囲も、同じ値であっても良い。

【0037】

複数の信号レベル判定部６００が上記Ａ）の構成を各々有している場合、第１判定処理の結果は以下のＡ-１-１）〜Ａ-１-３）のとおりとなる。
Ａ-１-１）全ての信号レベル判定部６００が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるとの判定することによって、少なくとも一つのスピーカー１００が故障していないことが検出される。
Ａ-１-２）全ての信号レベル判定部６００が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない（閾値未満）との判定をすることによって、少なくとも一つのスピーカー１００の故障が検出される。
Ａ-１-３）全ての信号レベル判定部６００のうちの少なくとも一つの信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるとの判定を行う一方、残りの一または複数の信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない（閾値未満）との判定を行うことによって、当該残りの一または複数の信号レベル判定部６００に対応するマイクロホン２００の故障が検出される。

【0038】

複数の信号レベル判定部６００が上記Ａ）およびＢ）の構成を各々有している場合、第１判定処理および第２判定処理の結果は以下のＢ-１-１）〜Ｂ-１-６）のとおりとなる。
Ｂ-１-１）全ての信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であり且つ閾値以上の非可聴域の周波数成分の信号レベルが所定の範囲内であるとの判定を行うことによって、少なくとも一つのスピーカー１００が故障していないことが検出される。
Ｂ-１-２）全ての信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない（閾値未満）との判定を行うことによって、少なくとも一つのスピーカー１００または全てのマイクロホン２００の故障が検出される。
Ｂ-１-３）全ての信号レベル判定部６００が、非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であり、且つ閾値以上の非可聴域の周波数成分の信号レベルが所定の範囲内でないとの判定を行うことによって、少なくとも一つのスピーカー１００または全てのマイクロホン２００の劣化が検出される。
Ｂ-１-４）全ての信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であり、全ての信号レベル判定部６００のうちの少なくとも一つの信号レベル判定部６００が閾値以上の非可聴域の周波数成分の信号レベルが所定の範囲内であり、且つ残りの一または複数の信号レベル判定部６００が閾値以上の非可聴域の周波数成分の信号レベルが所定の範囲内でないとの判定を行うことによって、当該残りの一または複数の信号レベル判定部６００に対応するマイクロホン２００の劣化が検出される。
Ｂ-１-５）全ての信号レベル判定部６００のうちの少なくとも一つの信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であり、且つ閾値以上の非可聴域の周波数成分の信号レベルが所定の範囲内である判定を行う一方、残りの一または複数の信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない（閾値未満）との判定を行うことによって、当該残りの一または複数の信号レベル判定部６００に対応するマイクロホン２００の故障が検出される。
Ｂ-１-６）全ての信号レベル判定部６００のうちの少なくとも一つの信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であり、且つ閾値以上の非可聴域の周波数成分の信号レベルが所定の範囲内でないとの判定を行う一方、残りの一または複数の信号レベル判定部６００が非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上でない（閾値未満）との判定を行うことによって、当該少なくとも一つの信号レベル判定部６００に対応するマイクロホン２００の劣化が検出され、且つ当該残りの一または複数の信号レベル判定部６００に対応するマイクロホン２００の故障が検出される。

【0039】

なお、少なくとも一つのスピーカー１００、マイクロホン２００、帯域フィルタ３００、音声信号処理部４００、フーリエ変換部（ＦＦＴ）５００、帯域フィルタ８００、信号レベル判定部６００およびＡ／Ｄ変換部７００はユニット化することが可能である。少なくとも一つのスピーカー１００および複数のマイクロホン２００のみをユニット化することも可能である。

【0040】

上記電子機器は、上記Ａ-１）〜Ａ-２）、Ｂ-１）〜Ｂ-３）、Ａ-１-１）〜Ａ-１-３）およびＢ-１-１）〜Ｂ-１-６）のうちの一つの判定結果を受けて、少なくとも一つのスピーカー１００の故障、少なくとも一つのスピーカー１００の劣化、少なくとも一つのマイクロホン２００の故障、および少なくとも一つのマイクロホン２００の劣化の少なくとも一つを上記電子機器の表示部などに表示させる構成を有していても良いし、上記電子機器の通信部を通じて送信させる構成を有していても良い。または、音声処理装置Ｄは、上記Ａ-１）〜Ａ-２）、Ｂ-１）〜Ｂ-３）、Ａ-１-１）〜Ａ-１-３）およびＢ-１-１）〜Ｂ-１-６）のうちの一つの判定結果を受けて、少なくとも一つのスピーカー１００の故障、少なくとも一つのスピーカー１００の劣化、少なくとも一つのマイクロホン２００の故障、および少なくとも一つのマイクロホン２００の劣化の少なくとも一つを上記電子機器または音声処理装置Ｄ自体の表示部などに表示させるまたは上記電子機器の通信部を通じて送信させる報知部を備えていても良い。この報知部も、上記論理回路またはプロセッサで処理されるソフトウエアで実現可能である。

【0041】

以上のような構成の音声処理装置Ｄによる場合、以下の技術的特徴および効果を奏する。
技術的特徴および効果１）少なくとも一つの音声信号処理部４００の上記第１および／または第２音声信号処理を行いつつ（すなわち、通話を行いつつ）、少なくとも一つの信号レベル判定部６００の第１判定処理を行うことによって、上記Ａ-１）〜Ａ-２）のとおり少なくとも一つのスピーカー１００の故障を検出することができる。なぜなら、少なくとも一つの音声信号処理部４００の処理と、少なくとも一つの信号レベル判定部６００の第１判定処理とが並列処理可能であるからである。

【0042】

技術的特徴および効果２）少なくとも一つの音声信号処理部４００の上記第１および／または第２音声信号処理を行いつつ（すなわち、通話を行いつつ）、少なくとも一つの信号レベル判定部６００の第１判定処理および第２判定処理を行うことによって、上記Ｂ-１）〜Ｂ-３）のとおり少なくともスピーカー１００の故障および劣化を検出することができる。なぜなら、少なくとも一つの音声信号処理部４００の処理と、少なくとも一つの信号レベル判定部６００の第１判定処理および第２判定処理とが並列処理可能であるからである。

【0043】

技術的特徴および効果３）マイクロホン２００、フーリエ変換部５００、帯域フィルタ８００、信号レベル判定部６００、およびＡ／Ｄ変換部７００が複数である場合、信号レベル判定部６００が第１判定処理を各々行うことによって、上記Ａ-１-１）〜Ａ-１-３）のとおり少なくとも一つのスピーカー１００だけでなく、マイクロホン２００の故障を検出することができる。

【0044】

技術的特徴および効果４）マイクロホン２００、フーリエ変換部５００、帯域フィルタ８００、信号レベル判定部６００、およびＡ／Ｄ変換部７００が複数である場合、信号レベル判定部６００が第１判定処理を各々行い、閾値以上である非可聴域の周波数成分の信号レベルについて第２判定処理を行うことによって、上記Ｂ-１-１）〜Ｂ-１-６）のとおり少なくとも一つのスピーカー１００およびマイクロホン２００の故障だけでなく、劣化も検出することができる。

【0045】

技術的特徴および効果５）マイクロホン２００、フーリエ変換部５００、帯域フィルタ８００、信号レベル判定部６００、およびＡ／Ｄ変換部７００が複数であって、全マイクロホン２００のうちの少なくとも二つのマイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離が相違しており、且つ少なくとも二つの信号レベル判定部６００の閾値、または閾値および所定の範囲が対応するマイクロホン２００の少なくとも一つのスピーカー１００に対する距離に応じて個別に設定されている場合、少なくとも二つの信号レベル判定部６００の非可聴音の検出精度が向上する。

【0046】

なお、上記した音声処理装置は、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。

【0047】

本発明のスピーカーは省略可能である。この場合、音声処理装置に接続される電子機器のスピーカーを利用すると良い。また、本発明のスピーカーは、非可聴音のみを放音可能な構成（可聴音が放音不能な構成）とすることが可能である。この場合、可聴音を放音するスピーカーとしては、音声処理装置Ｄに接続される電子機器のスピーカーを利用するこ
とが可能である。本発明のスピーカーは複数とすることが可能である。この場合、複数のスピーカーの全てが可聴音および非可聴音を放音可能な構成としても良いし、複数のスピーカーのうち少なくとも一つのスピーカーが可聴音を放音可能な構成であり、別の少なくとも一つのスピーカーが非可聴音を放音可能な構成としても良い。

【0048】

本発明の複数のマイクロホンは、複数のスピーカーに対して同じ距離で配置されていても良いし、複数のスピーカーに対して異なる距離で配置されていても良い。この場合、上記したように、複数の信号レベル判定部の閾値を対応するマイクロホンの前記スピーカーに対する距離に応じて相違させても良いし、複数の信号レベル判定部の閾値以上の所定の範囲を対応するマイクロホンの前記スピーカーに対する距離に応じて相違させても良い。

【0049】

本発明のＡ／Ｄ変換部は、マイクロホンがデジタル出力である場合、省略される。また、本発明の少なくとも一つの音声信号処理部の後段にＤ／Ａ変換部を設けることが可能である。

【0050】

本発明のフーリエ変換部は省略可能である。この場合、少なくとも一つの帯域フィルタ８００（第２帯域フィルタ）によって、非可聴信号の周波数成分のみを通過させるようにし、少なくとも一つの信号レベル判定部が、帯域フィルタ８００から入力される非可聴域の周波数成分の信号レベルが閾値以上であるか否かについて第１判定を行う構成を少なくとも有していると良い。なお、帯域フィルタ３００が特許請求の範囲の第１帯域フィルタに相当する。

【0051】

なお、上記実施例の各態様および設計変形例における音声処理装置の各構成要素を構成する素材、形状、寸法、数および配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。上記した実施例の各態様および設計変更例は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0052】

Ｄ：音声処理装置
１００ ：スピーカー
２００：マイクロホン
３００：帯域フィルタ
４００：音声信号処理部
５００：フーリエ変換部
６００：信号レベル判定部
７００：Ａ／Ｄ変換部

【図1】

【図2】