スペクトルサブトラクションを用いたノイズ環境下でのAE計測システムの開発

摘要

本研究では，スペクトルサブトラクション（Spectral Subtraction：以下SS）を用いたリアルタイムノイズ除去手法を提案する。SS処理は検出信号の周波数スペクトルからノイズの周波数スペクトルを推定し，検出信号の周波数スペクトルから減算することでノイズ低減を行う手法であり，音声フィルタとして用いられている。SS処理は計算量が少なく比較的高速な処理が可能であること，ノイズの振幅や周波数が時間変動する環境においても適用が可能であるなどの利点があり，AE分野においてもノイズ除去技術として報告されているが，事後処理時のフィルタとしての使用であった。また，ノイズ除去性能を決めるフレーム長やサブトラクション係数などのパラメータの検討やSS処理による波形の歪みについては報告されていない。そこで本論文では，人工的にノイズを付加した環境下において擬似AE信号の検出を行い，SS処理のパラメータとノイズ除去性能の関係を調べるとともにAE波形解析を行う際に重要となる波形の歪みについて検討した。加えて，様々な種類のノイズに対する適用性を検言正した。また，SS処理を用いてリアルタイムでノイズ除去が可能なAE計測システムを構築し，ノイズ環境下での擬似AEの検出及び音源位置標定を行った。