音源同定装置および音源同定プログラム
【課題】本発明は、規定以上の音を発している車両や音源を同定する音源同定装置等に関し、高音域だけでなく、低音域についても正確に同定する。
【解決手段】車両通行路を走行する車両から発せられた音を受音することにより得られた原音信号から抽出した、高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により音源位置を算出する第１の音源算出部と、原音信号から抽出した低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により音源位置を算出する第２の音源算出部と、第１の音源算出部により算出された音源位置と第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを備えた。
【解決手段】車両通行路を走行する車両から発せられた音を受音することにより得られた原音信号から抽出した、高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により音源位置を算出する第１の音源算出部と、原音信号から抽出した低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により音源位置を算出する第２の音源算出部と、第１の音源算出部により算出された音源位置と第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源を同定する音源同定装置、およびコンピュータ等の演算処理装置を用いて音源を同定するための音源同定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば道路上を走行している複数の車両の中から、例えば改造マフラの装着等により規定以上の騒音を発している車両を同定することが要請されている。
【０００３】
図１は、標準マフラー装着車から発せられる音の音圧と、改造マフラー装着車から発せられる音の音圧を示した図である。
【０００４】
横軸は、マイクロホンをＸ＝０．０ｍの位置に置いたときの、マイクロホンに対する車両先頭の相対位置を示している。また縦軸は音圧（ｄＢ）である。また、この図１中の２本のグラフのうちグラフ（Ａ）は標準マフラー装着車から発せられた音の音圧、グラフ（Ｂ）は改造マフラー装着車から発せられた音の音圧を示している。
【０００５】
この図１から、改造マフラー装着車はマイクロホンの前を通過して５ｍ位先に進んだときに最大音圧となっていることが分かる。これは車両のリア側にマフラーが装着されていることによるものである。マイクロホンから見たときの音圧がピークになる位置のずれ方は車両の長さ等によって異なる。二輪車の場合、車両の長さは概ね短く、また車体による防音も期待できないため、マイクロホン通過前又は通過直後でも大きな騒音を受ける可能性がある。
【０００６】
図２は、標準マフラー装着車や改造マフラー装着車から発せられた音の周波数分布を示した図である。横軸は、周波数（ＨＺ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
【０００７】
この図２のグラフを見ると、改造マフラー装着車から発せられる騒音には、１００ＨＺ付近の低音域の騒音と、１．６ｋＨＺ付近の高音域の騒音とが存在し、その車両あるいは改造マフラーの種類等に応じて低音域の騒音を発する車両と高音域の騒音を発する車両とがある。したがって騒音車両を同定するにあたっては、高音域の騒音を発する車両と低音域の騒音を発する車両との双方を同定する必要がある。
【０００８】
さらに、騒音車両の同定にあたり、例えば片側複数車線の道路などでは、２台の四輪車が近接して併走したり、四輪車と二輪車が併走したり、あるいは、２台の二輪車が互いに近接して併走する場合もあり、また、車線のレーンを跨いで走行する車両もある。また前後方向にも複数台の車両がかなり近接して走行する場合もある。したがってこのような場面で騒音車両を確実に同定するためには、車線ごとといった大雑把な位置の同定では不充分であり、騒音源位置をかなりピンポイント的に同定する必要がある。
【０００９】
マイクロホンから見たときの音源の方向を特定する手段として、ビームフォーミング法（以下、「ＢＦ法」と略記する）と音響インテンシティ法（以下「ＳＩ法」と略記する）が知られている（非特許文献１参照）。１．６ｋＨＺ帯の高音域では、ＢＦ法を用いて騒音源の方向をピンポイント的に高精度に同定でき、騒音レベルが閾値を超えているか否かの判定に用いるための音圧もＢＦ法で測定することができる。
【００１０】
しかしながら、ＢＦ法による音源同定は音の波長に依存するため、１００ＨＺ帯の低音域では、音の波長が長く（例えば１００ＨＺでは３ｍ程度の波長）、騒音源を正確に同定することは不可能である。したがって音圧も、例えば併走している２台の車両それぞれの音圧を分離して測定することも困難である。
【００１１】
一方、ＳＩ法は、低音域でも、マイクロホンの間隔をその低音域に適合するように調整しておけば音の波長に依存せずにピンポイント的に音源の方向を指し示すことができる。また、音圧もＳＩ法により測定することができる。しかしながら、ＳＩ法は、実際の測定現場では、音源の方向はピンポイントで指し示すものの、その指し示す方向がかなりふらつき、ピンポイントで指し示す方向に信頼性が薄い。
【００１２】
尚、ここでは改造マフラー装着による騒音車両を例に挙げて説明しているが、上記の事情は改造マフラー装着による騒音車両の同定のみに生じる問題ではなく、例えば異音を発する鉄道車両の走行音の音源探査やタイヤ路面騒音のデータベース化による路面損傷の評価など、低域と高域の音源が混在する場合の音源探査に共通の問題である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】音の環境と制御技術第Ｉ巻基礎技術 ２０００年２月２４日初版第１刷発行 監修者時田保夫 発行者小野介嗣 発行所株式会社フジ・テクノシステム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、高音域だけでなく、低音域についても音源を正確に同定することのできる音源同定装置および音源同定プログラム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】
【００１５】
上記目的を達成する本発明の音源同定装置は、
ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンと、
上記車両通行路を走行する車両から発せられた音を上記複数のマイクロホンで受音することにより得られた原音信号から、高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号および低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号をそれぞれ抽出する高周波音域抽出フィルタおよび低周波音域抽出フィルタと、
上記第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により車両通行路上の音源位置を算出する第１の音源算出部と、
上記第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により車両通行路上の音源位置を算出する第２の音源算出部と、
第１の音源算出部により算出された音源位置と第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
ここで、上記の複数のマイクロホンは、例えば車両通行路の上方に設置される。あるいは、車両通行路を斜め上から眺める位置に設置してもよく、設置位置は同定すべき音源の位置との関係で適宜決めればよい。
【００１７】
また、上記本発明の音源同定装置において、上記音源同定部は、第２の音源算出部で算出された音源位置のうちの低周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、第１の音源算出部で算出された音源位置を、低周波音源の位置とするものであることが好ましい。
【００１８】
また、上記本発明の音源同定装置において、上記音源同定部は、前記第１の音源算出部で算出された音源位置のうちの高周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置を、高周波音源の位置とするものであることが好ましい。
【００１９】
また、上記目的を達成する本発明の音源同定プログラムは、プログラムを実行する演算処理装置内で実行され、その演算処理装置を、
ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンでその車両通行路を走行する車両から発せられた音を受音することにより得られた原音信号から抽出された高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により車両通行路上の音源位置を算出する第１の音源算出部と、
上記原音信号から抽出された低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により車両通行路上の音源位置を算出する第２の音源算出部と、
第１の音源算出部により算出された音源位置と第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを有する音源同定装置として動作させることを特徴とする。
【００２０】
ここで、上記本発明の音源同定プログラムにおいて、上記音源同定部は、第２の音源算出部で算出された音源位置のうちの低周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、第１の音源算出部で算出された音源位置を、低周波音源の位置とするものであることが好ましい。
【００２１】
また、上記本発明の音源同定プログラムにおいて、上記音源同定部は、第１の音源算出部で算出された音源位置のうちの高周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置を、高周波音源の位置とするものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高音域だけでなく、低音域についても音源を正確に同定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】標準マフラー装着車から発せられる音の音圧と、改造マフラー装着車から発せられる音の音圧を示した図である。
【図２】標準マフラー装着車や改造マフラー装着車から発せられた音の周波数分布を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態としての騒音源同定装置を示すブロック図である。
【図４】道路上のマイクロホンアレイの設置場所の概念図である。
【図５】マイクロホンアレイのレイアウトを示す平面図である。
【図６】マイクロホンアレイを斜め下から眺めたときの模式斜視図である。
【図７】マイクロホンアレイを横から見て、かつ支持具を模式的に示した図である。
【図８】ビームフォーミングの原理説明図である。
【図９】ビームフォーミングの原理説明図である。
【図１０】ＳＩとしての１つのセンサを示した図である。
【図１１】５００ＨＺ帯におけるＢＦとＳＩによる音源位置同定実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態としての騒音源同定装置を示すブロック図である。
【００２６】
この図３に示す騒音源同定装置１０は、マイクロホンアレイ２０と、フィルタリング装置３０と、演算装置４０とを有する。
【００２７】
マイクロホンアレイ２０は、車両通行路の上方に、ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンで構成されている。
【００２８】
また、フィルタリング装置３０は、高周波騒音抽出フィルタ３１と低周波騒音抽出フィルタ３２を有する。高周波騒音抽出フィルタ３１は、車両通行路を走行する車両から発せられた音をマイクロホンアレイ２０で受音することにより得られた音信号から、高周波騒音帯域の音成分を表わす第１の音信号を抽出するフィルタである。また、低周波騒音抽出フィルタ３２は、車両通行路を走行する車両から発せられた音をマイクロホンアレイ２０で受音することにより得られた音信号から、低周波騒音帯域の音成分を表わす第２の音信号を抽出するフィルタである。
【００２９】
演算装置４０は、第１の音源算出部４１と、第２の音源算出部４２と、騒音源同定部４３とを有する。
【００３０】
第１の音源算出部４１には、フィルタリング装置３０の高周波騒音抽出フィルタ３１で抽出された第１の音信号が入力され、第１の音源算出部４１では、その第１の音信号に基づくビームフォーミング演算による車両通行路上の音源位置の算出が行なわれる。一方、第２の音源算出部４２には、フィルタリング装置３０の低周波騒音抽出フィルタ３２で抽出された低周波騒音帯域の音成分を表わす第２の音信号が入力され、第２の音源算出部４２では、その第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算による車両通行路上の音源位置の算出が行なわれる。また、騒音源同定部４３では、第１の音源算出部４１により算出された音源位置と第２の音源算出部４２により算出された音源位置とに基づく騒音源の同定が行なわれる。具体的には、この騒音源同定部４３では、第２の音源算出部４２で算出された音源位置のうちの低周波騒音帯域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、第１の音源算出部４１で算出された音源位置が、低周波騒音源の位置として決定され、第１の音源算出部４１で算出された音源位置のうちの高周波騒音帯域の音圧が閾値音圧以上の音源位置が、高周波騒音源の位置として決定される。
【００３１】
尚、この演算装置４０は、プログラム実行により処理を行なうものであり、図３に示す第１の音源算出部４１、第２の音源算出部４２、および騒音源同定部４３は、この演算装置４０内で、本発明の一実施形態としての騒音源同定プログラムが実行されることにより実現する機能である。
【００３２】
図４は、道路上のマイクロホンアレイの設置場所の概念図である。
【００３３】
ここには片側二車線の道路が示されており、ここでは、そのうちの、車両が左側から右側に進行する側の二車線について、騒音車両を同定する設備が置かれている。
【００３４】
画像撮影部５１では、道路上の、例えば４ｍの高さにカメラ５１ａが設置され、通過した車両の後部のナンバプレートが撮影される。画像撮影部５１は違法改造による騒音を発している車両の取締り用である。
【００３５】
検知ゾーン５２には、道路上の、やはり４ｍ程度の高さ位置にマイクロホンアレイ２０（図３参照）が設置される。このマイクロホンアレイ２０の具体例については後述する。
【００３６】
さらに、その検知ゾーン５２よりも車両走行方向下流側の、警告表示部５３には電光掲示板５３ａ等が設置されており、検知ゾーン５２に設置したマイクロホンアレイ２０で騒音源として特定された車両が警告表示部５３に近づいて来ると、その電光掲示板等５３ａに警告が表示される。
【００３７】
図５は、マイクロホンアレイのレイアウトを示す平面図、図６は、そのマイクロホンアレイを斜め下から眺めたときの模式斜視図、図７は、そのマイクロホンアレイを横から見て、かつ支持具２３を模式的に示した図である。
【００３８】
このマイクロホンアレイ２０は、一例として、道路上４ｍの高さに設置された複数本のマイクロホン２１と、図にハッチングを付して示した、３．７５１１ｍの高さに設置された複数本のマイクロホン２２から構成されている。
【００３９】
ハッチングを付したマイクロホン２２は、その一本一本が、その一本のマイクロホン２２の周囲の、４ｍの高さに設置された３本のマイクロホン２１と組になって正四面体の各頂点の位置に配置されており、その正四面体の各頂点に配置された４本のマイクロホン２１，２２で音響インテンシティ（ＳＩ）用の１つのセンサとして作用する。尚、４ｍの高さに設置されたマイクロホン２１の中には、ＳＩ用の複数のセンサに兼用されているマイクロホンもある。
【００４０】
尚、図５，図６に示す、マイクロホンどうしを結ぶ線分は、正四面体の各辺を示している線分であり、実在する部材ではない。
【００４１】
ビームフォーミング（ＢＦ）用としては、このマイクロホンアレイ２０を構成する全てのマイクロホン２１，２２が採用される。３．７５１１ｍの高さに設置されているマイクロホン２２については、４ｍの高さで受音したときの音信号と等価な音信号になるように、音信号に遅延補正が施される。あるいは、４ｍの高さに並ぶマイクロホン２１だけでＢＦを行なってもよい。
【００４２】
図８，図９は、ビームフォーミングの原理説明図である。ここでは原理説明のために、マイクロホンアレイ２４を構成する複数のマイクロホン２５は一直線上に並んでいるものとして説明する。
【００４３】
図８に示すように、音源２３がこのマイクロホンアレイ２４の正面に存在するときは、各マイクロホン２５で受音して得られる音信号をそのまま加算器２６で加算することにより、この図８に示した感度分布２５Ａのように正面の音源２３について強く反応した音信号（Ａ）が得られる。
【００４４】
一方、図９に示すように音源２３が斜めの位置に存在するときは、各マイクロホン２５で得られた音信号を図８のようにそのまま加算すると、図９に示す音信号（Ｂ）のように減衰した音信号となってしまう。この斜めの位置にある音源２３に強く反応した音信号を得るためには、各マイクロホン２５に音が届く遅延分を補償する遅延器２７を置き、各マイクロホン２５で受音して得られた音信号を各遅延器２７で遅延させてから互いに加算する。各遅延器２７における遅延時間は、例えば図９の一番上に示す遅延器２７Ａの場合、音が（ｄ１−ｄ２）の距離だけ進む間に要する時間と同じ時間である。他の遅延器２７についても同様である。このようにして各マイクロホン２５で得られた音信号をそれぞれ遅延させてから互いに加算すると、図９のように斜めの位置にある音源２３に強く反応した音信号（図８に示す音信号（Ａ）を参照）を得ることができる。この複数の遅延器２７による遅延パターンを様々に調整すると、様々な位置にある音源に強く反応した音信号を得ることができ、音源が存在する方向を知ることができる。また、そのときの音信号のレベルから音圧を求めることができる。尚、ここでは複数のマイクロホン２５が一直線上に並ぶ例について説明したが、マイクロホン２５が二次元的に広がる面上に配置されていれば、同様の演算により音源位置の二次元的な方向を知ることができる。さらに、図５〜図７に示すようにマイクロホン２１，２２が異なる位置に配置されている場合であっても、その異なる高さ分を音の進行速度を考慮して遅延器で遅延させる補正を行なうことにより、全てのマイクロホンが同一平面上にある場合と同等に取り扱うことができる。
【００４５】
ただし、このＢＦは、その原理上、音の波長に依存した分解能しか得られず、したがって低音域では車両を確実に同定するだけの分解能はない。このため、音圧に関しても複数の車両からの騒音を一緒にした音圧しか得られない。
【００４６】
次に音響インテンシティ（ＳＩ）についてその原理を説明する。
【００４７】
図１０は、ＳＩとしての１つのセンサを示した図である。ここには、例えば４ｍの高さに配置された３本のマイクロホンｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３と、３．７５１１ｍの高さに配置された１本のマイクロホンｃｈ４が示されている。これら４本のマイクロホンｃｈ１〜ｃｈ４は、正四面体の４つの各頂点に配置されている。この場合、ＳＩのｘ，ｙ，ｚ成分は以下の式により求められる。ここで、ｘ，ｙは、３本のマイクロホンｃｈ１〜ｃｈ３で作る平面内の座標、ｚは高さ方向の座標である。
【００４８】
【数１】
【００４９】
【数２】
【００５０】
【数３】
【００５１】
ここで、ωは、音の角周波数、ρは空気密度、ｄはマイクロホンどうしの間隔（正四面体の一辺の長さ）である。また、Ｇｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）は各マイクロホンｃｈ１〜ｃｈ４間のクロススペクトルでありＩｍはその虚数部を表わしている。例えば、Ｇ１２は、２本のマイクロホンｃｈ１，ｃｈ２でそれぞれ得られた音信号のクロススペクトルである。他も同様である。
【００５２】
上記の（１）〜（３）の３本の式から音源位置が同定される。また、音圧ｐは次式で求められる。
【００５３】
【数４】
【００５４】
ここでＲｅは実数部を表わす。
【００５５】
このＳＩ用のセンサにおいて、そのセンサを構成するマイクロホンの間隔を低音域用に設定すると、高音域についてはマイクロホンの間隔が広過ぎてＳＩの計測を行なうことができない。ただし、ここではＳＩは低音域のみ計測可能であればよく、マイクロホンの間隔は低音域に合わせて設定されている。
【００５６】
図１１は、５００ＨＺ帯におけるＢＦとＳＩによる音源位置同定実験結果を示す図である。
【００５７】
図中、直径２ｍ弱の大きな円形Ｒ１がＢＦにより同定された音源位置であり、小さな４つの円形は、ＳＩの４つのセンサにより同定された各音源位置である。本来の音源は、大きな円形のほぼ中央付近に１つだけ存在している。
【００５８】
この図１０から、ＢＦの場合は音源位置の分解能が低く、ＳＩの場合は音源位置をピンポイントで指し示すものの、その指し示した音源位置の信頼性が低いことが分かる。ここでは、５００ＨＺ帯の音信号を使っているが、１００ＨＺ帯では、ＢＦによる円はさらに４〜５倍に大きくなり、音源位置の同定には不都合である。
【００５９】
以上の説明を踏まえ、再度図３に戻って本発明を説明する。
【００６０】
フィルタリング装置３０に備えられた高周波騒音抽出フィルタ３１ではマイクロホンアレイ２０を構成する複数のマイクロホン２１，２２（図５〜図７参照）のそれぞれで得られた音信号から、高周波騒音域である１．６ｋＨＺ帯の周波数成分を抽出することにより第１の音信号を生成する。また、これと同様に、フィルタリング装置３０を構成する低周波騒音抽出フィルタ３２では、低周波騒音域である１００ＨＺ帯の周波数成分を抽出することにより第２の音信号を生成する。
【００６１】
高周波騒音抽出フィルタ３１で抽出された第１の音信号は第１の音源算出部４１に入力される。この第１の音源算出部４１は、高音域の信号である第１の音信号に基づくＢＦ法により音源位置と音圧を計測する。騒音源同定部４３では、そのＢＦにより計測された音圧が騒音の閾値を超えているときは、そのＢＦにより計測された音源を高周波騒音源として同定する。また、ＢＦにより計測された音圧が騒音の閾値を超えていないときは、騒音同定部４３では、そのＢＦで計測された音源位置のみ、以下の低音域の騒音の音源位置の同定のために利用される。
【００６２】
低音域騒音抽出フィルタ３２で抽出された第２の音信号は第２の音源算出部４２に入力される。この第２の音源算出部４２は、低音域の音信号である第２の音信号に基づくＳＩ法により音源位置と音圧を計測する。騒音源同定部４３では、そのＳＩ法により計測された音圧が騒音の閾値を超えているか否か判定される。第１の音源算出部４１で算出された高音域の音圧が閾値未満であり、第２の音源算出部４２で算出された、低音域の音圧も閾値未満であるときは、その車両は、騒音を発していない正常な車両であると判定される。一方、第１の音源算出部４１で計測された、高音域の音圧が騒音の閾値未満であっても、第２の音源算出部４２で計測された低音域の音圧が騒音の閾値を超えていたときは、第２の音源算出部４２でのＳＩ法により計測された音源位置の近傍にある、第１の音源算出部４１でのＢＦ法により計測された音源位置を、低周波騒音源として同定する。
【００６３】
ＳＩ法により計測された音源位置をそのまま採用しない理由は、前述の通り、ＳＩ法では音源位置をピンポイントで指し示すものの信頼性が低いからである（図１０参照）。一方、高音域の音信号を使ってＢＦ法で計測した音源位置は高い信頼性を有する。
【００６４】
本実施形態では、上記のようにして、低音域および高音域双方について騒音源を正確に同定することができる。
【００６５】
尚、ここでは１００ＨＺ帯を低音騒音域、１．６ｋＨＺ帯を高音騒音域としているが、これらの中心周波数や帯域幅は、様々な騒音車両についてデータを積み重ねた上で決定されるものであり、ここでは、一例として述べたに過ぎない。
【００６６】
また、ここでは、マフラー改造車両を念頭に置いた実施形態について説明したが、本発明はマフラー改造車両の同定のみでなく、例えば異音を発する鉄道車両の走行音の音源探査やタイヤ路面騒音のデータベース化による路面損傷の評価など、低音域と高音域の音源が混在する場合の音源探査に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
２０，２４ マイクロホンアレイ
２１，２２，２５，ｃｈ１〜ｃｈ４ マイクロホン
２３ 音源
２６ 加算器
２７ 遅延器
３０ フィルタリング装置
３１ 高周波騒音抽出フィルタ
３２ 低周波騒音抽出フィルタ
４１ 第１の音源算出部
４２ 第２の音源算出部
４３ 騒音同定部
５１ 画像撮影部
５２ 検知ゾーン
５３ 警告表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源を同定する音源同定装置、およびコンピュータ等の演算処理装置を用いて音源を同定するための音源同定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば道路上を走行している複数の車両の中から、例えば改造マフラの装着等により規定以上の騒音を発している車両を同定することが要請されている。
【０００３】
図１は、標準マフラー装着車から発せられる音の音圧と、改造マフラー装着車から発せられる音の音圧を示した図である。
【０００４】
横軸は、マイクロホンをＸ＝０．０ｍの位置に置いたときの、マイクロホンに対する車両先頭の相対位置を示している。また縦軸は音圧（ｄＢ）である。また、この図１中の２本のグラフのうちグラフ（Ａ）は標準マフラー装着車から発せられた音の音圧、グラフ（Ｂ）は改造マフラー装着車から発せられた音の音圧を示している。
【０００５】
この図１から、改造マフラー装着車はマイクロホンの前を通過して５ｍ位先に進んだときに最大音圧となっていることが分かる。これは車両のリア側にマフラーが装着されていることによるものである。マイクロホンから見たときの音圧がピークになる位置のずれ方は車両の長さ等によって異なる。二輪車の場合、車両の長さは概ね短く、また車体による防音も期待できないため、マイクロホン通過前又は通過直後でも大きな騒音を受ける可能性がある。
【０００６】
図２は、標準マフラー装着車や改造マフラー装着車から発せられた音の周波数分布を示した図である。横軸は、周波数（ＨＺ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
【０００７】
この図２のグラフを見ると、改造マフラー装着車から発せられる騒音には、１００ＨＺ付近の低音域の騒音と、１．６ｋＨＺ付近の高音域の騒音とが存在し、その車両あるいは改造マフラーの種類等に応じて低音域の騒音を発する車両と高音域の騒音を発する車両とがある。したがって騒音車両を同定するにあたっては、高音域の騒音を発する車両と低音域の騒音を発する車両との双方を同定する必要がある。
【０００８】
さらに、騒音車両の同定にあたり、例えば片側複数車線の道路などでは、２台の四輪車が近接して併走したり、四輪車と二輪車が併走したり、あるいは、２台の二輪車が互いに近接して併走する場合もあり、また、車線のレーンを跨いで走行する車両もある。また前後方向にも複数台の車両がかなり近接して走行する場合もある。したがってこのような場面で騒音車両を確実に同定するためには、車線ごとといった大雑把な位置の同定では不充分であり、騒音源位置をかなりピンポイント的に同定する必要がある。
【０００９】
マイクロホンから見たときの音源の方向を特定する手段として、ビームフォーミング法（以下、「ＢＦ法」と略記する）と音響インテンシティ法（以下「ＳＩ法」と略記する）が知られている（非特許文献１参照）。１．６ｋＨＺ帯の高音域では、ＢＦ法を用いて騒音源の方向をピンポイント的に高精度に同定でき、騒音レベルが閾値を超えているか否かの判定に用いるための音圧もＢＦ法で測定することができる。
【００１０】
しかしながら、ＢＦ法による音源同定は音の波長に依存するため、１００ＨＺ帯の低音域では、音の波長が長く（例えば１００ＨＺでは３ｍ程度の波長）、騒音源を正確に同定することは不可能である。したがって音圧も、例えば併走している２台の車両それぞれの音圧を分離して測定することも困難である。
【００１１】
一方、ＳＩ法は、低音域でも、マイクロホンの間隔をその低音域に適合するように調整しておけば音の波長に依存せずにピンポイント的に音源の方向を指し示すことができる。また、音圧もＳＩ法により測定することができる。しかしながら、ＳＩ法は、実際の測定現場では、音源の方向はピンポイントで指し示すものの、その指し示す方向がかなりふらつき、ピンポイントで指し示す方向に信頼性が薄い。
【００１２】
尚、ここでは改造マフラー装着による騒音車両を例に挙げて説明しているが、上記の事情は改造マフラー装着による騒音車両の同定のみに生じる問題ではなく、例えば異音を発する鉄道車両の走行音の音源探査やタイヤ路面騒音のデータベース化による路面損傷の評価など、低域と高域の音源が混在する場合の音源探査に共通の問題である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】音の環境と制御技術第Ｉ巻基礎技術 ２０００年２月２４日初版第１刷発行 監修者時田保夫 発行者小野介嗣 発行所株式会社フジ・テクノシステム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、高音域だけでなく、低音域についても音源を正確に同定することのできる音源同定装置および音源同定プログラム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】
【００１５】
上記目的を達成する本発明の音源同定装置は、
ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンと、
上記車両通行路を走行する車両から発せられた音を上記複数のマイクロホンで受音することにより得られた原音信号から、高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号および低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号をそれぞれ抽出する高周波音域抽出フィルタおよび低周波音域抽出フィルタと、
上記第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により車両通行路上の音源位置を算出する第１の音源算出部と、
上記第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により車両通行路上の音源位置を算出する第２の音源算出部と、
第１の音源算出部により算出された音源位置と第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
ここで、上記の複数のマイクロホンは、例えば車両通行路の上方に設置される。あるいは、車両通行路を斜め上から眺める位置に設置してもよく、設置位置は同定すべき音源の位置との関係で適宜決めればよい。
【００１７】
また、上記本発明の音源同定装置において、上記音源同定部は、第２の音源算出部で算出された音源位置のうちの低周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、第１の音源算出部で算出された音源位置を、低周波音源の位置とするものであることが好ましい。
【００１８】
また、上記本発明の音源同定装置において、上記音源同定部は、前記第１の音源算出部で算出された音源位置のうちの高周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置を、高周波音源の位置とするものであることが好ましい。
【００１９】
また、上記目的を達成する本発明の音源同定プログラムは、プログラムを実行する演算処理装置内で実行され、その演算処理装置を、
ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンでその車両通行路を走行する車両から発せられた音を受音することにより得られた原音信号から抽出された高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により車両通行路上の音源位置を算出する第１の音源算出部と、
上記原音信号から抽出された低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により車両通行路上の音源位置を算出する第２の音源算出部と、
第１の音源算出部により算出された音源位置と第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを有する音源同定装置として動作させることを特徴とする。
【００２０】
ここで、上記本発明の音源同定プログラムにおいて、上記音源同定部は、第２の音源算出部で算出された音源位置のうちの低周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、第１の音源算出部で算出された音源位置を、低周波音源の位置とするものであることが好ましい。
【００２１】
また、上記本発明の音源同定プログラムにおいて、上記音源同定部は、第１の音源算出部で算出された音源位置のうちの高周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置を、高周波音源の位置とするものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高音域だけでなく、低音域についても音源を正確に同定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】標準マフラー装着車から発せられる音の音圧と、改造マフラー装着車から発せられる音の音圧を示した図である。
【図２】標準マフラー装着車や改造マフラー装着車から発せられた音の周波数分布を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態としての騒音源同定装置を示すブロック図である。
【図４】道路上のマイクロホンアレイの設置場所の概念図である。
【図５】マイクロホンアレイのレイアウトを示す平面図である。
【図６】マイクロホンアレイを斜め下から眺めたときの模式斜視図である。
【図７】マイクロホンアレイを横から見て、かつ支持具を模式的に示した図である。
【図８】ビームフォーミングの原理説明図である。
【図９】ビームフォーミングの原理説明図である。
【図１０】ＳＩとしての１つのセンサを示した図である。
【図１１】５００ＨＺ帯におけるＢＦとＳＩによる音源位置同定実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態としての騒音源同定装置を示すブロック図である。
【００２６】
この図３に示す騒音源同定装置１０は、マイクロホンアレイ２０と、フィルタリング装置３０と、演算装置４０とを有する。
【００２７】
マイクロホンアレイ２０は、車両通行路の上方に、ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンで構成されている。
【００２８】
また、フィルタリング装置３０は、高周波騒音抽出フィルタ３１と低周波騒音抽出フィルタ３２を有する。高周波騒音抽出フィルタ３１は、車両通行路を走行する車両から発せられた音をマイクロホンアレイ２０で受音することにより得られた音信号から、高周波騒音帯域の音成分を表わす第１の音信号を抽出するフィルタである。また、低周波騒音抽出フィルタ３２は、車両通行路を走行する車両から発せられた音をマイクロホンアレイ２０で受音することにより得られた音信号から、低周波騒音帯域の音成分を表わす第２の音信号を抽出するフィルタである。
【００２９】
演算装置４０は、第１の音源算出部４１と、第２の音源算出部４２と、騒音源同定部４３とを有する。
【００３０】
第１の音源算出部４１には、フィルタリング装置３０の高周波騒音抽出フィルタ３１で抽出された第１の音信号が入力され、第１の音源算出部４１では、その第１の音信号に基づくビームフォーミング演算による車両通行路上の音源位置の算出が行なわれる。一方、第２の音源算出部４２には、フィルタリング装置３０の低周波騒音抽出フィルタ３２で抽出された低周波騒音帯域の音成分を表わす第２の音信号が入力され、第２の音源算出部４２では、その第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算による車両通行路上の音源位置の算出が行なわれる。また、騒音源同定部４３では、第１の音源算出部４１により算出された音源位置と第２の音源算出部４２により算出された音源位置とに基づく騒音源の同定が行なわれる。具体的には、この騒音源同定部４３では、第２の音源算出部４２で算出された音源位置のうちの低周波騒音帯域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、第１の音源算出部４１で算出された音源位置が、低周波騒音源の位置として決定され、第１の音源算出部４１で算出された音源位置のうちの高周波騒音帯域の音圧が閾値音圧以上の音源位置が、高周波騒音源の位置として決定される。
【００３１】
尚、この演算装置４０は、プログラム実行により処理を行なうものであり、図３に示す第１の音源算出部４１、第２の音源算出部４２、および騒音源同定部４３は、この演算装置４０内で、本発明の一実施形態としての騒音源同定プログラムが実行されることにより実現する機能である。
【００３２】
図４は、道路上のマイクロホンアレイの設置場所の概念図である。
【００３３】
ここには片側二車線の道路が示されており、ここでは、そのうちの、車両が左側から右側に進行する側の二車線について、騒音車両を同定する設備が置かれている。
【００３４】
画像撮影部５１では、道路上の、例えば４ｍの高さにカメラ５１ａが設置され、通過した車両の後部のナンバプレートが撮影される。画像撮影部５１は違法改造による騒音を発している車両の取締り用である。
【００３５】
検知ゾーン５２には、道路上の、やはり４ｍ程度の高さ位置にマイクロホンアレイ２０（図３参照）が設置される。このマイクロホンアレイ２０の具体例については後述する。
【００３６】
さらに、その検知ゾーン５２よりも車両走行方向下流側の、警告表示部５３には電光掲示板５３ａ等が設置されており、検知ゾーン５２に設置したマイクロホンアレイ２０で騒音源として特定された車両が警告表示部５３に近づいて来ると、その電光掲示板等５３ａに警告が表示される。
【００３７】
図５は、マイクロホンアレイのレイアウトを示す平面図、図６は、そのマイクロホンアレイを斜め下から眺めたときの模式斜視図、図７は、そのマイクロホンアレイを横から見て、かつ支持具２３を模式的に示した図である。
【００３８】
このマイクロホンアレイ２０は、一例として、道路上４ｍの高さに設置された複数本のマイクロホン２１と、図にハッチングを付して示した、３．７５１１ｍの高さに設置された複数本のマイクロホン２２から構成されている。
【００３９】
ハッチングを付したマイクロホン２２は、その一本一本が、その一本のマイクロホン２２の周囲の、４ｍの高さに設置された３本のマイクロホン２１と組になって正四面体の各頂点の位置に配置されており、その正四面体の各頂点に配置された４本のマイクロホン２１，２２で音響インテンシティ（ＳＩ）用の１つのセンサとして作用する。尚、４ｍの高さに設置されたマイクロホン２１の中には、ＳＩ用の複数のセンサに兼用されているマイクロホンもある。
【００４０】
尚、図５，図６に示す、マイクロホンどうしを結ぶ線分は、正四面体の各辺を示している線分であり、実在する部材ではない。
【００４１】
ビームフォーミング（ＢＦ）用としては、このマイクロホンアレイ２０を構成する全てのマイクロホン２１，２２が採用される。３．７５１１ｍの高さに設置されているマイクロホン２２については、４ｍの高さで受音したときの音信号と等価な音信号になるように、音信号に遅延補正が施される。あるいは、４ｍの高さに並ぶマイクロホン２１だけでＢＦを行なってもよい。
【００４２】
図８，図９は、ビームフォーミングの原理説明図である。ここでは原理説明のために、マイクロホンアレイ２４を構成する複数のマイクロホン２５は一直線上に並んでいるものとして説明する。
【００４３】
図８に示すように、音源２３がこのマイクロホンアレイ２４の正面に存在するときは、各マイクロホン２５で受音して得られる音信号をそのまま加算器２６で加算することにより、この図８に示した感度分布２５Ａのように正面の音源２３について強く反応した音信号（Ａ）が得られる。
【００４４】
一方、図９に示すように音源２３が斜めの位置に存在するときは、各マイクロホン２５で得られた音信号を図８のようにそのまま加算すると、図９に示す音信号（Ｂ）のように減衰した音信号となってしまう。この斜めの位置にある音源２３に強く反応した音信号を得るためには、各マイクロホン２５に音が届く遅延分を補償する遅延器２７を置き、各マイクロホン２５で受音して得られた音信号を各遅延器２７で遅延させてから互いに加算する。各遅延器２７における遅延時間は、例えば図９の一番上に示す遅延器２７Ａの場合、音が（ｄ１−ｄ２）の距離だけ進む間に要する時間と同じ時間である。他の遅延器２７についても同様である。このようにして各マイクロホン２５で得られた音信号をそれぞれ遅延させてから互いに加算すると、図９のように斜めの位置にある音源２３に強く反応した音信号（図８に示す音信号（Ａ）を参照）を得ることができる。この複数の遅延器２７による遅延パターンを様々に調整すると、様々な位置にある音源に強く反応した音信号を得ることができ、音源が存在する方向を知ることができる。また、そのときの音信号のレベルから音圧を求めることができる。尚、ここでは複数のマイクロホン２５が一直線上に並ぶ例について説明したが、マイクロホン２５が二次元的に広がる面上に配置されていれば、同様の演算により音源位置の二次元的な方向を知ることができる。さらに、図５〜図７に示すようにマイクロホン２１，２２が異なる位置に配置されている場合であっても、その異なる高さ分を音の進行速度を考慮して遅延器で遅延させる補正を行なうことにより、全てのマイクロホンが同一平面上にある場合と同等に取り扱うことができる。
【００４５】
ただし、このＢＦは、その原理上、音の波長に依存した分解能しか得られず、したがって低音域では車両を確実に同定するだけの分解能はない。このため、音圧に関しても複数の車両からの騒音を一緒にした音圧しか得られない。
【００４６】
次に音響インテンシティ（ＳＩ）についてその原理を説明する。
【００４７】
図１０は、ＳＩとしての１つのセンサを示した図である。ここには、例えば４ｍの高さに配置された３本のマイクロホンｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ３と、３．７５１１ｍの高さに配置された１本のマイクロホンｃｈ４が示されている。これら４本のマイクロホンｃｈ１〜ｃｈ４は、正四面体の４つの各頂点に配置されている。この場合、ＳＩのｘ，ｙ，ｚ成分は以下の式により求められる。ここで、ｘ，ｙは、３本のマイクロホンｃｈ１〜ｃｈ３で作る平面内の座標、ｚは高さ方向の座標である。
【００４８】
【数１】
【００４９】
【数２】
【００５０】
【数３】
【００５１】
ここで、ωは、音の角周波数、ρは空気密度、ｄはマイクロホンどうしの間隔（正四面体の一辺の長さ）である。また、Ｇｉｊ（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）は各マイクロホンｃｈ１〜ｃｈ４間のクロススペクトルでありＩｍはその虚数部を表わしている。例えば、Ｇ１２は、２本のマイクロホンｃｈ１，ｃｈ２でそれぞれ得られた音信号のクロススペクトルである。他も同様である。
【００５２】
上記の（１）〜（３）の３本の式から音源位置が同定される。また、音圧ｐは次式で求められる。
【００５３】
【数４】
【００５４】
ここでＲｅは実数部を表わす。
【００５５】
このＳＩ用のセンサにおいて、そのセンサを構成するマイクロホンの間隔を低音域用に設定すると、高音域についてはマイクロホンの間隔が広過ぎてＳＩの計測を行なうことができない。ただし、ここではＳＩは低音域のみ計測可能であればよく、マイクロホンの間隔は低音域に合わせて設定されている。
【００５６】
図１１は、５００ＨＺ帯におけるＢＦとＳＩによる音源位置同定実験結果を示す図である。
【００５７】
図中、直径２ｍ弱の大きな円形Ｒ１がＢＦにより同定された音源位置であり、小さな４つの円形は、ＳＩの４つのセンサにより同定された各音源位置である。本来の音源は、大きな円形のほぼ中央付近に１つだけ存在している。
【００５８】
この図１０から、ＢＦの場合は音源位置の分解能が低く、ＳＩの場合は音源位置をピンポイントで指し示すものの、その指し示した音源位置の信頼性が低いことが分かる。ここでは、５００ＨＺ帯の音信号を使っているが、１００ＨＺ帯では、ＢＦによる円はさらに４〜５倍に大きくなり、音源位置の同定には不都合である。
【００５９】
以上の説明を踏まえ、再度図３に戻って本発明を説明する。
【００６０】
フィルタリング装置３０に備えられた高周波騒音抽出フィルタ３１ではマイクロホンアレイ２０を構成する複数のマイクロホン２１，２２（図５〜図７参照）のそれぞれで得られた音信号から、高周波騒音域である１．６ｋＨＺ帯の周波数成分を抽出することにより第１の音信号を生成する。また、これと同様に、フィルタリング装置３０を構成する低周波騒音抽出フィルタ３２では、低周波騒音域である１００ＨＺ帯の周波数成分を抽出することにより第２の音信号を生成する。
【００６１】
高周波騒音抽出フィルタ３１で抽出された第１の音信号は第１の音源算出部４１に入力される。この第１の音源算出部４１は、高音域の信号である第１の音信号に基づくＢＦ法により音源位置と音圧を計測する。騒音源同定部４３では、そのＢＦにより計測された音圧が騒音の閾値を超えているときは、そのＢＦにより計測された音源を高周波騒音源として同定する。また、ＢＦにより計測された音圧が騒音の閾値を超えていないときは、騒音同定部４３では、そのＢＦで計測された音源位置のみ、以下の低音域の騒音の音源位置の同定のために利用される。
【００６２】
低音域騒音抽出フィルタ３２で抽出された第２の音信号は第２の音源算出部４２に入力される。この第２の音源算出部４２は、低音域の音信号である第２の音信号に基づくＳＩ法により音源位置と音圧を計測する。騒音源同定部４３では、そのＳＩ法により計測された音圧が騒音の閾値を超えているか否か判定される。第１の音源算出部４１で算出された高音域の音圧が閾値未満であり、第２の音源算出部４２で算出された、低音域の音圧も閾値未満であるときは、その車両は、騒音を発していない正常な車両であると判定される。一方、第１の音源算出部４１で計測された、高音域の音圧が騒音の閾値未満であっても、第２の音源算出部４２で計測された低音域の音圧が騒音の閾値を超えていたときは、第２の音源算出部４２でのＳＩ法により計測された音源位置の近傍にある、第１の音源算出部４１でのＢＦ法により計測された音源位置を、低周波騒音源として同定する。
【００６３】
ＳＩ法により計測された音源位置をそのまま採用しない理由は、前述の通り、ＳＩ法では音源位置をピンポイントで指し示すものの信頼性が低いからである（図１０参照）。一方、高音域の音信号を使ってＢＦ法で計測した音源位置は高い信頼性を有する。
【００６４】
本実施形態では、上記のようにして、低音域および高音域双方について騒音源を正確に同定することができる。
【００６５】
尚、ここでは１００ＨＺ帯を低音騒音域、１．６ｋＨＺ帯を高音騒音域としているが、これらの中心周波数や帯域幅は、様々な騒音車両についてデータを積み重ねた上で決定されるものであり、ここでは、一例として述べたに過ぎない。
【００６６】
また、ここでは、マフラー改造車両を念頭に置いた実施形態について説明したが、本発明はマフラー改造車両の同定のみでなく、例えば異音を発する鉄道車両の走行音の音源探査やタイヤ路面騒音のデータベース化による路面損傷の評価など、低音域と高音域の音源が混在する場合の音源探査に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
２０，２４ マイクロホンアレイ
２１，２２，２５，ｃｈ１〜ｃｈ４ マイクロホン
２３ 音源
２６ 加算器
２７ 遅延器
３０ フィルタリング装置
３１ 高周波騒音抽出フィルタ
３２ 低周波騒音抽出フィルタ
４１ 第１の音源算出部
４２ 第２の音源算出部
４３ 騒音同定部
５１ 画像撮影部
５２ 検知ゾーン
５３ 警告表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンと、
前記車両通行路を走行する車両から発せられた音を前記複数のマイクロホンで受音することにより得られた原音信号から、高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号および低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号をそれぞれ抽出する高周波音域抽出フィルタおよび低周波音域抽出フィルタと、
前記第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により前記車両通行路上の音源位置を算出する第１の音源算出部と、
前記第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により前記車両通行路上の音源位置を算出する第２の音源算出部と、
前記第１の音源算出部により算出された音源位置と前記第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを備えたことを特徴とする音源同定装置。
【請求項２】
前記音源同定部は、前記第２の音源算出部で算出された音源位置のうちの低周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、前記第１の音源算出部で算出された音源位置を、低周波音源の位置とするものであることを特徴とする請求項１記載の音源同定装置。
【請求項３】
前記音源同定部は、前記第１の音源算出部で算出された音源位置のうちの高周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置を、高周波音源の位置とするものであることを特徴とする請求項１又は２記載の音源同定装置。
【請求項４】
プログラムを実行する演算処理装置内で実行され、該演算処理装置を、
ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンで該車両通行路を走行する車両から発せられた音を受音することにより得られた原音信号から抽出された高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により前記車両通行路上の音源位置を算出する第１の音源算出部と、
前記原音信号から抽出された低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により前記車両通行路上の音源位置を算出する第２の音源算出部と、
前記第１の音源算出部により算出された音源位置と前記第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを有する音源同定装置として動作させることを特徴とする音源同定プログラム。
【請求項５】
前記音源同定部は、前記第２の音源算出部で算出された音源位置のうちの低周抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、前記第１の音源算出部で算出された音源位置を、低周波音源の位置とするものであることを特徴とする請求項４記載の音源同定プログラム。
【請求項６】
前記音源同定部は、前記第１の音源算出部で算出された音源位置のうちの高周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置を、高周波音源の位置とするものであることを特徴とする請求項４又は５記載の音源同定プログラム。
【請求項１】
ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンと、
前記車両通行路を走行する車両から発せられた音を前記複数のマイクロホンで受音することにより得られた原音信号から、高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号および低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号をそれぞれ抽出する高周波音域抽出フィルタおよび低周波音域抽出フィルタと、
前記第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により前記車両通行路上の音源位置を算出する第１の音源算出部と、
前記第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により前記車両通行路上の音源位置を算出する第２の音源算出部と、
前記第１の音源算出部により算出された音源位置と前記第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを備えたことを特徴とする音源同定装置。
【請求項２】
前記音源同定部は、前記第２の音源算出部で算出された音源位置のうちの低周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、前記第１の音源算出部で算出された音源位置を、低周波音源の位置とするものであることを特徴とする請求項１記載の音源同定装置。
【請求項３】
前記音源同定部は、前記第１の音源算出部で算出された音源位置のうちの高周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置を、高周波音源の位置とするものであることを特徴とする請求項１又は２記載の音源同定装置。
【請求項４】
プログラムを実行する演算処理装置内で実行され、該演算処理装置を、
ビームフォーミングによる音源計測用と音響インテンシティによる音源計測用に配列された複数のマイクロホンで該車両通行路を走行する車両から発せられた音を受音することにより得られた原音信号から抽出された高周波抽出対象音域の音成分を表わす第１の音信号に基づくビームフォーミング演算により前記車両通行路上の音源位置を算出する第１の音源算出部と、
前記原音信号から抽出された低周波抽出対象音域の音成分を表わす第２の音信号に基づく音響インテンシティ演算により前記車両通行路上の音源位置を算出する第２の音源算出部と、
前記第１の音源算出部により算出された音源位置と前記第２の音源算出部により算出された音源位置とに基づいて音源を同定する音源同定部とを有する音源同定装置として動作させることを特徴とする音源同定プログラム。
【請求項５】
前記音源同定部は、前記第２の音源算出部で算出された音源位置のうちの低周抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置に近接した、前記第１の音源算出部で算出された音源位置を、低周波音源の位置とするものであることを特徴とする請求項４記載の音源同定プログラム。
【請求項６】
前記音源同定部は、前記第１の音源算出部で算出された音源位置のうちの高周波抽出対象音域の音圧が閾値音圧以上の音源位置を、高周波音源の位置とするものであることを特徴とする請求項４又は５記載の音源同定プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２６６３９９（Ｐ２０１０−２６６３９９Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１９９１８（Ｐ２００９−１１９９１８）
【出願日】平成２１年５月１８日（２００９．５．１８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 社団法人日本音響学会 ２００９年春季研究発表会 講演論文集 平成２１年３月１０日発行 独立行政法人交通安全環境研究所 平成２０年度 交通安全環境研究所フォーラム２００８講演概要 平成２０年１１月２０日発行
【出願人】（０００１４５８０６）株式会社小野測器 (230)
【出願人】（３０１０２８７６１）独立行政法人交通安全環境研究所 (55)
【出願人】（５０９１３９２０９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１８日（２００９．５．１８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 社団法人日本音響学会 ２００９年春季研究発表会 講演論文集 平成２１年３月１０日発行 独立行政法人交通安全環境研究所 平成２０年度 交通安全環境研究所フォーラム２００８講演概要 平成２０年１１月２０日発行
【出願人】（０００１４５８０６）株式会社小野測器 (230)
【出願人】（３０１０２８７６１）独立行政法人交通安全環境研究所 (55)
【出願人】（５０９１３９２０９）
【Ｆターム（参考）】
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