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公開番号2025106973
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024000621
出願日2024-01-05
発明の名称異音判定装置、及び異音判定プログラム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類G01H 3/00 20060101AFI20250710BHJP(測定;試験)
要約【課題】異音の有無に関して、人の感覚に近い基準での情報を得る。
【解決手段】メモリ14は、予め機械学習された判定モデルMを記憶している。判定モデルMは、被検査音の音データをフーリエ変換して得られる周波数スペクトルの波形を示す音色データが入力されることにより、音データにおける異音の有無に関する情報である異音情報を出力する。CPU12は、被検査音を対象にした単位期間の音データを取得する処理と、音データにケプストラム解析を適用することで、周波数スペクトルの波形情報を取得する処理と、波形情報から、特定周波数範囲における、周波数の順に並んだ周波数毎の音圧レベルを音色データとして抽出する処理と、音色データを判定モデルMに入力することにより異音情報を出力する処理と、を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
実行部と、記憶部と、を備え、
前記記憶部は、被検査音の音データをフーリエ変換して得られる周波数スペクトルの波形であって特定周波数範囲の波形を示す音色データが入力されることにより、前記音データにおける異音の有無に関する情報である異音情報を出力するモデルを記憶しており、
前記実行部は、
前記被検査音を対象にした単位期間の前記音データを取得する第１処理と、
前記単位期間の前記音データにケプストラム解析を適用することで、前記音データの前記周波数スペクトルをフーリエ変換して得られるケプストラムをさらに逆フーリエ変換した、前記周波数スペクトルの波形情報を取得する第２処理と、
前記波形情報から、前記特定周波数範囲における、周波数の順に並んだ周波数毎の音圧レベルを前記音色データとして抽出する第３処理と、
前記音色データを前記モデルに入力することにより前記異音情報を出力する第４処理と、を実行する
異音判定装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記モデルは、予め機械学習された再帰型ニューラルネットワークである
請求項１に記載の異音判定装置。
【請求項３】
前記モデルは、
前記音色データにおける周波数毎に設けられている入力層と、
前記入力層毎に設けられ、対応する前記入力層から入力される周波数毎の音圧レベルに対して演算を行うとともに演算結果を出力する隠れ層と、
１つの出力層と、を備え、
前記音色データにおける最も大きい周波数を１番目として、前記音色データにおける周波数の降順にそれぞれの周波数の順番を規定し、且つ「Ｕ」を自然数としたとき、
「Ｕ」番目の周波数の前記隠れ層の出力が、「Ｕ＋１」番目の周波数の前記隠れ層の出力に反映されるように構成されており、
前記出力層は、前記音色データにおける最後の周波数の前記隠れ層の出力に応じて前記異音情報を出力し、
前記特定周波数範囲は、人の可聴域の周波数域と非可聴域の周波数域との双方を含んでいる
請求項２に記載の異音判定装置。
【請求項４】
前記特定周波数範囲は、人の可聴域の周波数域のみを含んでいる
請求項２に記載の異音判定装置。
【請求項５】
実行部と、記憶部と、を備えたコンピュータを対象とし、
前記記憶部は、被検査音の音データをフーリエ変換して得られる周波数スペクトルの波形であって特定周波数範囲の波形を示す音色データが入力されることにより、前記音データにおける異音の有無に関する情報である異音情報を出力するモデルを記憶しており、
前記実行部に、
前記被検査音を対象にした単位期間の前記音データを取得する第１処理と、
前記単位期間の前記音データにケプストラム解析を適用することで、前記音データの前記周波数スペクトルをフーリエ変換して得られるケプストラムをさらに逆フーリエ変換した、前記周波数スペクトルの波形情報を取得する第２処理と、
前記波形情報から、前記特定周波数範囲における、周波数の順に並んだ周波数毎の音圧レベルを前記音色データとして抽出する第３処理と、
前記音色データを前記モデルに入力することにより前記異音情報を出力する第４処理と、を実行させる
異音判定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、異音判定装置、及び異音判定プログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている異音判定装置は、予め機械学習されたモデルを利用して、被検査音中に異音が含まれているか否かを判定する。モデルは、一定期間の音に関して、周波数毎の音圧レベルの時間推移を表したデータを入力として、異音の有無についての情報を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０２０９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術の入力データは、周波数及び音圧レベルに対応して、音の高さ及び大きさを反映したものになっている。ここで、人は、音の高さ及び大きさだけでなく、音に関して他の要素も感知することができる。したがって、人は、音の高さ及び大きさが同じであっても、ある音については異音と認識し、別の音については異音として認識しないことがあり得る。そのため、異音の有無に関して人の感覚に近い判定結果を得るという観点において、特許文献１の技術では必ずしも適切な情報を得られないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための異音判定装置は、実行部と、記憶部と、を備え、前記記憶部は、被検査音の音データをフーリエ変換して得られる周波数スペクトルの波形であって特定周波数範囲の波形を示す音色データが入力されることにより、前記音データにおける異音の有無に関する情報である異音情報を出力するモデルを記憶しており、前記実行部は、前記被検査音を対象にした単位期間の前記音データを取得する第１処理と、前記単位期間の前記音データにケプストラム解析を適用することで、前記音データの前記周波数スペクトルをフーリエ変換して得られるケプストラムをさらに逆フーリエ変換した、前記周波数スペクトルの波形情報を取得する第２処理と、前記波形情報から、前記特定周波数範囲における、周波数の順に並んだ周波数毎の音圧レベルを前記音色データとして抽出する第３処理と、前記音色データを前記モデルに入力することにより前記異音情報を出力する第４処理と、を実行する。
【０００６】
上記課題を解決するための異音判定プログラムは、実行部と、記憶部と、を備えたコンピュータを対象とし、前記記憶部は、被検査音の音データをフーリエ変換して得られる周波数スペクトルの波形であって特定周波数範囲の波形を示す音色データが入力されることにより、前記音データにおける異音の有無に関する情報である異音情報を出力するモデルを記憶しており、前記実行部に、前記被検査音を対象にした単位期間の前記音データを取得する第１処理と、前記単位期間の前記音データにケプストラム解析を適用することで、前記音データの前記周波数スペクトルをフーリエ変換して得られるケプストラムをさらに逆フーリエ変換した、前記周波数スペクトルの波形情報を取得する第２処理と、前記波形情報から、前記特定周波数範囲における、周波数の順に並んだ周波数毎の音圧レベルを前記音色データとして抽出する第３処理と、前記音色データを前記モデルに入力することにより前記異音情報を出力する第４処理と、を実行させる。
【発明の効果】
【０００７】
上記の各技術思想では、異音の有無に関して、人の感覚に近い基準での情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、異音判定システムの概略構成図である。
図２は、異音判定処理の処理手順を表したフローチャートである。
図３は、周波数スペクトルの波形情報の例を表したグラフである。
図４は、音色データの例を表したグラフである。
図５は、判定モデルの概念を模式的に表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、異音判定装置及び異音判定プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜全体構成＞
図１に示すように、異音判定システム１００は、異音判定装置１０と、ユーザインターフェース２０と、集音機器３０と、を備えている。
【００１０】
異音判定装置１０は、ＣＰＵ１２と、メモリ１４と、を備えたコンピュータである。ＣＰＵ１２は、実行部である。メモリ１４は、記憶部である。メモリ１４は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び電気的に書き換え可能な不揮発性メモリの３種類を含む。本実施形態では、これらの３種類を一まとめにしてメモリ１４と呼称する。メモリ１４は、ＣＰＵ１２が実行するべき処理が記述された各種のプログラムと、ＣＰＵ１２がプログラムを実行する上で必要な各種データと、を予め記憶している。各種のプログラムのうちの１つは、異音判定プログラムＷである。
（【００１１】以降は省略されています）

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