JP3518838B2 - Sound monitoring device - Google Patents

Sound monitoring device

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JP3518838B2
JP3518838B2 JP23983297A JP23983297A JP3518838B2 JP 3518838 B2 JP3518838 B2 JP 3518838B2 JP 23983297 A JP23983297 A JP 23983297A JP 23983297 A JP23983297 A JP 23983297A JP 3518838 B2 JP3518838 B2 JP 3518838B2
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JP
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acoustic
peak
sound
data
spectrum
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義彦 鵜原
秀聡 鶴田
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Toshiba Corp
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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプラントおよびプラ
ントを構成する機器の発する音響によりプラントおよび
その機器の運転状態を監視し、正常か否か等を診断する
音響監視装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic monitoring apparatus for monitoring the operating state of a plant and its equipment by sound emitted from the plant and equipment constituting the plant, and diagnosing whether the plant is normal or not.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プラントおよびその機器に異常
が発生すると、これら機器の運転中に発する音響に変化
が現れる場合が多く、従来より、定期的に機器の発する
音響を聞いて、その状態を監視する手法が用いられてい
る。しかしながら、従来では音響の変化を検知するに
は、機器の発する音響の大きさ、音色を感覚的に身に付
けている必要があり、常に監視対象機器の保守を行なっ
ている熟練した保守要員でなければ行なえなかった。
2. Description of the Related Art In general, when an abnormality occurs in a plant and its equipment, the sound produced during the operation of these equipment often changes. Conventionally, the sound produced by the equipment is periodically heard and its state is checked. Monitoring techniques are used. However, conventionally, in order to detect a change in sound, it is necessary to intuitively learn the loudness and timbre of the sound emitted by the equipment, and a skilled maintenance staff who constantly maintains the equipment to be monitored. I couldn't do it without it.

【0003】一方、熟練した保守要員の不足に伴い、熟
練した保守要員でなくとも、監視が行なえる試みも行な
われている。すなわち、機器に異常が発生した場合に
は、異常の原因に対応した特定周波数成分が変化し、こ
れが音響の変化となって現れるので、その変化を監視す
る方法が行なわれている。そのために、最も多く用いら
れている方法は、監視対象機器の音響を、マイクロフォ
ンを用いて携帯用の音響録音装置により録音し、さらに
周波数解析して音響スペクトルとして可視化し、予め採
取してある機器正常時の音響スペクトルと、監視のため
に新たに採取した音響スペクトルとを比較し、その変化
から異常徴候を監視するものである。この場合、異常成
分は、音響スペクトルにおいて特定の周波数に山(ピー
ク)となって現れるので、そのピークの状態を過去のも
のと比較して機器が正常か否かを判断して監視を行なっ
ている。
On the other hand, due to the shortage of skilled maintenance personnel, it is attempted that even a skilled maintenance personnel can perform monitoring. That is, when an abnormality occurs in a device, a specific frequency component corresponding to the cause of the abnormality changes, and this appears as a change in sound. Therefore, a method of monitoring the change is used. For this reason, the most widely used method is to record the sound of the monitored device with a portable sound recording device using a microphone, further frequency analyze it to visualize it as an acoustic spectrum, and collect it in advance. The sound spectrum in a normal state is compared with the sound spectrum newly collected for monitoring, and abnormal signs are monitored from the change. In this case, the abnormal component appears as a peak at a specific frequency in the acoustic spectrum, so compare the state of that peak with that of the past to determine whether the equipment is normal and monitor it. There is.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、大型のプラン
トでは、定期的に機器の監視パトロールが行なわれてい
るが、上記した従来例のように音響スペクトルを用いた
監視を行なうためには、まず、携帯用の音響録音装置を
持参し、監視ないし保守対象機器の発する音響をマイク
ロフォンを用いて、この録音装置に録音する場合が多
い。
Generally, in a large plant, equipment patrol is regularly performed. However, in order to carry out monitoring using the acoustic spectrum as in the above-mentioned conventional example, first, In many cases, a portable audio recording device is brought and the sound emitted by the device to be monitored or maintained is recorded on this recording device by using a microphone.

【0005】その際、保守対象機器とマイクロフォンの
距離や、マイクロフォンの向き、音響録音装置の録音時
と再生時の各々のボリューム設定のずれ等で必ずしも音
響の大きさ(レベル)を同一で録音再生できず、予め採
取してある過去の音響データと自動的に比較が行なえる
音響データが採取されていないのが現状である。
At this time, due to the distance between the device to be maintained and the microphone, the direction of the microphone, and the difference in volume setting between the recording and reproducing of the sound recording device, the sound volume (level) is not always recorded and reproduced. The current situation is that acoustic data that cannot be obtained and that can be automatically compared with previously collected acoustic data have not been collected.

【0006】そのため音響スペクトルの正常時と異常時
の判断は人間が行なっており、判断には時間がかかって
いた。また、過去のデータと比較する際にも、音響の録
音、再生の条件を考慮して比較する必要があり、自動処
理は行なえていなかった。
For this reason, humans make judgments when the acoustic spectrum is normal and when it is abnormal, and it took time to make the judgments. Also, when comparing with the past data, it is necessary to consider the conditions for recording and reproducing the sound, and the automatic processing cannot be performed.

【0007】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、音響データ収集条件が異
なっていても、監視のために新たに採取した音響データ
と、予め採取してある過去の参照データとの入力レベル
を自動的に合せ、監視対象機器が正常か否かを自動的に
判定する高精度の音響監視装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is to collect sound data newly collected for monitoring and sound data collected in advance even if sound data collection conditions are different. An object of the present invention is to provide a high-accuracy acoustic monitoring device that automatically matches the input level with certain past reference data and automatically determines whether or not the monitored device is normal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に対応する音響
監視装置は、監視対象からの音響を取り込む音響入力装
置と、この音響入力装置からのアナログ音響信号をディ
ジタル信号に変換するA/D変換装置と、このA/D変
換装置によりディジタル化された音響信号を周波数解析
する周波数解析装置と、この周波数解析装置で求めた音
響スペクトルの各ピーク値と、参照データのスペクトル
における前記音響スペクトルでピークを示す周波数に対
応する周波数での各ピーク値との比をそれぞれ算出する
ピーク比算出手段と、これらピーク比の最頻値を求める
最頻値抽出手段と、この最頻値を補正倍率としこの補正
倍率をA/D変換された音響データに乗算するレベル補
正手段と、このレベル補正手段により前記補正倍率が乗
された音響データを蓄積する音響データベース装置
と、前記レベル補正手段により補正された音響データ
を、予めレベルが上記所定値で採取されている上記監視
対象の過去の音響スペクトルを参照データとして比較
し、正常か否かを判定する正否判定装置と、この正否判
定装置による判定結果を表示する表示装置と、を具備し
ていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an acoustic monitoring device, which is an acoustic input device for capturing a sound from a monitoring target.
The analog audio signal from this audio input device.
An A / D converter that converts digital signals and this A / D converter
Frequency analysis of acoustic signal digitized by switching device
Frequency analyzer and the sound obtained by this frequency analyzer
Resonance spectrum peak value and reference data spectrum
In the acoustic spectrum of
Calculate the ratio with each peak value at the corresponding frequency
Peak ratio calculation means and find the mode of these peak ratios
Mode value extraction means and this mode value as a correction magnification
Level compensation for multiplying A / D converted acoustic data by magnification
The correction factor is multiplied by the corrective means and the level correcting means.
An acoustic database device for accumulating calculated acoustic data and acoustic data corrected by the level correcting means are compared with reference to the past acoustic spectrum of the monitoring target whose level is previously sampled at the predetermined value. It is characterized by comprising a correctness determination device for determining whether it is normal and a display device for displaying a determination result by this correctness determination device.

【0009】この発明によれば、プラント機器等の監視
対象から発せられた音響は、音響入力装置に取り込まれ
てから、A/D変換器によりディジタル信号に変換さ
れ、さらに周波数解析装置により周波数解析されて音響
スペクトラムが得られる。
According to the present invention, the sound emitted from the monitored object such as the plant equipment is captured by the sound input device, converted into a digital signal by the A / D converter, and further analyzed by the frequency analysis device. The acoustic spectrum is obtained.

【0010】この音響スペクトラムのレベルは、レベル
補正装置により所定値に補正される。この所定値は予め
採取されている監視対象が正常時または異常時等の種々
の過去の参照データのスペクトラムと同一のレベルであ
る。そこで、正否判定装置により、このレベルが所定値
に補正された音響スペクトラムがこの参照データのスペ
クトラムに比較されて正常か異常かが判定され、その判
定結果は表示装置に表示される。
The level of this acoustic spectrum is corrected to a predetermined value by the level correction device. This predetermined value is at the same level as the spectrum of various past reference data when the monitoring target collected in advance is normal or abnormal. Therefore, the correctness determination device compares the acoustic spectrum whose level is corrected to a predetermined value with the spectrum of the reference data to determine whether it is normal or abnormal, and the determination result is displayed on the display device.

【0011】したがって、監視対象からの音響を採取す
ることにより、その監視対象が正常か否かを自動的に判
定することができ、しかも、監視対象から採取した音響
データの入力レベルを、これに比較される過去の参照デ
ータの入力レベルに自動的に合せるので、これら両デー
タを自動的に比較することができると共に、正否の判定
精度を向上させることができる。
Therefore, by collecting the sound from the monitored object, it is possible to automatically determine whether or not the monitored object is normal. Moreover, the input level of the sound data sampled from the monitored object can be used as the input level. Since the input level of the past reference data to be compared is automatically adjusted, both of these data can be automatically compared and the accuracy of determination of correctness can be improved.

【0012】また、音響データと参照データとのピーク
比の最頻値によって音響データのレベルを補正するの
で、監視対象機器の状態が変化し、音響スペクトルに一
部変化があった場合にも、これら変化に影響のない部分
のピーク比によってレベル補正を高精度で行なうことが
できる。
Further , the peak between the acoustic data and the reference data
To correct the level of acoustic data by the mode of the ratio
Change the condition of the monitored device, and
Even if there are partial changes, the parts that do not affect these changes
Level correction can be performed with high accuracy by the peak ratio of
it can.

【0013】請求項2に対応する音響監視装置は、監視
対象からの音響を取り込む音響入力装置と、この音響入
力装置からのアナログ音響信号をディジタル信号に変換
するA/D変換装置と、このA/D変換装置によりディ
ジタル化された音響信号を周波数解析する周波数解析装
置と、この周波数解析装置からの音響スペクトルのピー
ク値とそのピーク値の周波数を、ピーク値の大きい順に
順次検出し、検出されたピーク値が最大ピーク値に対し
て所定の値以下となった場合に、ピーク値の検出を中止
するピーク検出手段と、検出が中止され時点までにピー
ク検出手段により検出された各々のピーク値と、参照デ
ータのスペクトルにおける前記音響スペクトルのピーク
値の周波数に対応する周波数のピーク値の比を逐次算出
するピーク比算手段と、これらピーク比の最頻値を求
める最頻値抽出手段と、この最頻値を補正倍率としこの
補正倍率をA/D変換された音響データに乗算するレベ
ル補正手段と、このレベル補正手段により前記補正倍率
が乗算された音響データを蓄積する音響データベース装
置と、前記レベル補正手段により補正された音響データ
を、予めレベルが上記所定値で採取されている上記監視
対象の過去の音響スペクトルを参照データとして比較
し、正常か否かを判定する正否判定装置と、この正否判
定装置による判定結果を表示する表示装置と、を具備し
ていることを特徴とする。
[0013] Acoustic monitoring apparatus corresponding to claim 2, monitors
The sound input device that captures the sound from the target and the sound input device
Converts analog acoustic signals from a force device into digital signals
And the A / D conversion device that
Frequency analysis device for frequency analysis of digitized acoustic signals
Position, the peak value of the acoustic spectrum from this frequency analysis device and the frequency of the peak value are sequentially detected in descending order of the peak value, and the detected peak value is relative to the maximum peak value.
Detection of peak value is stopped when
A peak detection means for, copy by the time detection is aborted
And each peak value detected by the click detection unit, a calculation output unit peak ratio for sequentially calculating the ratio of the peak value of the frequency corresponding to the frequency of the peak value of the sound spectrum in the spectrum of the reference data, these peak ratio a mode value extracting means for obtaining the mode value, this was the most frequent value as a correction factor
A level correcting means for multiplying the acoustic data corrected magnification converted A / D, the correction factor by the level correcting means
A sound database device that stores sound data multiplied by
And acoustic data corrected by the level correction means
The above-mentioned monitoring in which the level is sampled at the above specified value in advance
Compare past acoustic spectrum of target as reference data
Then, the correctness determination device for determining whether it is normal or not
A display device for displaying the judgment result by the fixed device.
It is characterized by

【0014】この発明によれば、請求項1の発明の作用
効果に加えて、レベル補正装置により、音響スペクトル
の微小な音響成分の精度の悪い部分を除外し、比較的大
きなピークを用いてピーク比を算出して音響データの入
力レベルを補正するので、さらに精度よくレベル補正を
行なうことができる。
According to the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the level correcting device excludes a portion of the acoustic spectrum in which the minute acoustic component is inaccurate and uses a relatively large peak. Since the ratio is calculated and the input level of the acoustic data is corrected, the level can be corrected more accurately.

【0015】請求項3に対応する音響監視装置は、監視
対象からの音響を取り込む音響入力装置と、この音響入
力装置からのアナログ音響信号をディジタル信号に変換
するA/D変換装置と、このA/D変換装置によりディ
ジタル化された音響信号を周波数解析する周波数解析装
置と、この周波数解析装置で求められた音響スペクトル
からピーク値と、そのピーク値の周波数をピーク値の大
きい順に順次検出するピーク検出手段と、この周波数解
析装置で求められた音響スペクトルから検出されたピー
クを除外するピーク除外手段と、このピーク除外手段に
よりピークを除外された音響スペクトルのバックグラウ
ンドノイズを積分するバックグラウンドノイズ積分手段
と、この積分されたバックグラウンドノイズと、参照デ
ータのスペクトルのバッググラウンドノイズとの比を算
出して補正倍率を算出する補正量算出手段と、この補正
倍率をA/D変換された音響データに乗算するレベル補
正手段と、レベル補正手段により前記補正倍率が乗算さ
れた音響データを蓄積する音響データベース装置と、前
記レベル補正手段により補正された音響データを、予め
レベルが上記所定値で採取されている上記監視対象の過
去の音響スペクトルを参照データとして比較し、正常か
否かを判定する正否判定装置と、この正否判定装置によ
る判定結果を表示する表示装置と、を具備していること
を特徴とする。
The acoustic monitoring device corresponding to claim 3, the monitoring
The sound input device that captures the sound from the target and the sound input device
Converts analog acoustic signals from a force device into digital signals
And the A / D conversion device that
Frequency analysis device for frequency analysis of digitized acoustic signals
And a peak value from the acoustic spectrum obtained by this frequency analysis device, peak detection means for sequentially detecting the frequency of the peak value in descending order of peak value, and detected from the acoustic spectrum obtained by this frequency analysis device. The peak excluding means for excluding the peaks, the background noise integrating means for integrating the background noise of the acoustic spectrum excluding the peaks by the peak excluding means, the integrated background noise, and the spectrum of the reference data A correction amount calculation means for calculating a ratio with background noise to calculate a correction magnification, a level correction means for multiplying the correction data by the A / D converted acoustic data, and a level correction means for multiplying the correction magnification. It
A sound database device for accumulating the collected sound data, and
The acoustic data corrected by the level correction means
If the level is sampled at the above specified value,
Compare the previous acoustic spectrum as reference data to see if it is normal.
The correctness determination device for determining whether or not the
And a display device that displays the determination result .

【0016】この発明によれば、請求項1の発明の作用
効果に加えて、レベル補正装置により、明瞭なピークが
見られない音響スペクトルや、ピークが異常により大き
く変化した場合に対しても、大きく変化しないバックグ
ラウンドノイズを基準として音響データノ入力レベルを
補正するので、精度良くレベル補正を行なうことができ
る。
According to the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the level correction device can also be used for an acoustic spectrum in which no clear peak is observed, or when the peak changes significantly due to an abnormality. Since the input level of the acoustic data is corrected based on the background noise that does not change significantly, the level can be corrected with high accuracy.

【0017】請求項4に対応する音響監視装置は、監視
対象からの音響を取り込む音響入力装置と、この音響入
力装置からのアナログ音響信号をディジタル信号に変換
するA/D変換装置と、このA/D変換装置によりディ
ジタル化された音響信号を周波数解析する周波数解析装
置と、この周波数解析装置からの音響スペクトルのピー
ク値とそのピーク値の周波数を、ピーク値の大きい順に
順次検出し、検出されたピーク値が最大ピーク値に対し
て所定の値以下となった場合に、ピーク値の検出を中止
するピーク検出手段と、 前記周波数解析装置で求めら
れた音響スペクトルから検出が中止され時点までにピー
ク検出手段により検出されたピークを除外するピーク除
外手段と、このピーク除外手段によりピークを除外され
た音響スペクトルのバックグラウンドノイズを積分する
バックグラウンドノイズ積分手段と、この積分されたバ
ックグラウンドノイズと、参照データのスペクトルのバ
ッググラウンドノイズとの比を算出して補正倍率を算出
する補正量算出手段と、検出が中止され時点までにピー
ク検出手段により検出された各々のピーク値と、参照デ
ータのスペクトルにおける前記音響スペクトルのピーク
値の周波数に対応する周波数のピーク値の比を逐次算出
するピーク比算出手段と、これらピーク比の最頻値を求
める最頻値抽出手段と、前記ピーク比の全計算個数に対
する前記最頻値の頻度数の割合が所定値を超えていない
場合に前記補正量算出手段で算出した補正倍率をA/D
変換された音響データに乗算する一方、所定値を超える
場合は前記最頻値抽出手段により求められた最頻値を補
正倍率としこの補正倍率をA/D変換された音響データ
に乗算するレベル補正手段と、このレベル補正手段によ
り前記補正倍率が乗算された音響データを蓄積する音響
データベース装置と、前記レベル補正手段により補正さ
れた音響データを、予めレベルが上記所定値で採取され
ている上記監視対象の過去の音響スペクトルを参照デー
タとして比較し、正常か否かを判定する正否判定装置
と、この正否判定装置による判定結果を表示する表示装
置と、を具備していることを特徴とする
The acoustic monitoring device corresponding to claim 4, the monitoring
The sound input device that captures the sound from the target and the sound input device
Converts analog acoustic signals from a force device into digital signals
And the A / D conversion device that
Frequency analysis device for frequency analysis of digitized acoustic signals
And the peak of the acoustic spectrum from this frequency analyzer.
Frequency of the peak value and its peak value in descending order of peak value
Sequentially detected, the detected peak value is the maximum peak value
Detection of peak value is stopped when
Peak detection means and the frequency analysis device
The detected acoustic spectrum by the time the detection is stopped.
Peak removal to exclude peaks detected by
Peaks are excluded by external means and this peak exclusion means.
The background noise of the sound spectrum
Background noise integrating means and this integrated bar
Background noise and spectral bands of the reference data.
Calculate the correction ratio by calculating the ratio with the ground noise
Correction amount calculation means and the peak
Each peak value detected by the
Peak of the acoustic spectrum in the spectrum of the data
Sequential calculation of the ratio of the peak value of the frequency corresponding to the frequency of the value
Peak ratio calculation means and the mode of these peak ratios
Mode extracting means for calculating the peak ratio
The ratio of the frequency of the most frequent value does not exceed the specified value
In this case, the correction magnification calculated by the correction amount calculating means is A / D.
Multiply the converted acoustic data, but exceed the specified value
In this case, the mode value found by the mode extracting means is supplemented.
Acoustic data obtained by A / D conversion of the corrected magnification as positive magnification
And a level correction means for multiplying
A sound that accumulates the sound data multiplied by the correction factor
Corrected by the database device and the level correction means.
The collected sound data is sampled in advance with the level set as above.
Refer to the past acoustic spectrum of the above monitored object.
Correctness determination device for determining whether or not it is normal by comparing
And a display device for displaying the determination result by the correctness determination device.
It is characterized in that it is provided with .

【0018】この発明によれば、請求項1の発明の作用
効果に加えて、レベル補正装置により音響スペクトルの
一部が変化した場合は、比較的大きい明瞭なピークの比
によってレベルを補正し、一方、明瞭なピークが見られ
ない場合や異常に大きく変化した場合には、変化の少な
いバックグラウンドノイズの比によってレベルを補正す
るので、あらゆる音響スペクトルに対しても精度良く補
正を行なうことができる。
According to the present invention, in addition to the effect of the invention of claim 1, when a part of the acoustic spectrum is changed by the level correcting device, the level is corrected by a relatively large and clear peak ratio, On the other hand, when no clear peak is seen or when there is an abnormal large change, the level is corrected by the ratio of the background noise with little change, so it is possible to perform accurate correction for all acoustic spectra. .

【0019】請求項5に対応する音響監視装置は、請求
項1ないし4記載の音響監視装置において、前記レベル
補正手段により前記補正倍率が乗算された音響データと
類似する過去の音響データを検索する検索装置をさらに
具備し、前記表示装置は、前記正否判定装置による判定
結果および前記検索装置による検索結果を表示するこ
を特徴とする。
An acoustic monitoring device according to claim 5 is the claim
In the acoustic monitoring device according to items 1 to 4, the level
A search device for searching past acoustic data similar to the acoustic data multiplied by the correction magnification by the correction means is further provided.
Comprising, wherein the display device is characterized and Turkey to display search results for the determination result and the retrieval device by the correctness determining device.

【0020】この発明によれば、請求項1ないし4の発
明の作用効果に加えて、レベル補正装置によりレベル補
正された音響データと類似する過去の音響データを検索
装置により検索することができると共に、その検索結果
を表示装置により表示することができる。
According to the present invention, in addition to the effects of the first to fourth aspects of the present invention, the retrieval device can retrieve past acoustic data similar to the acoustic data level-corrected by the level correction device. The search result can be displayed on the display device.

【0021】請求項6に対応する音響監視装置は、特定
の周波数かつ単一大きさの音響を出力する基準音響発信
手段と、この発信手段からの音響と監視対象からの音響
とを同時に入力せしめる音響入力装置と、この入力装置
からのアナログ音響信号をディジタル信号に変換するA
/D変換装置と、このディジタル化された音響信号を周
波数解析する周波数解析装置と、この解析装置からの音
響スペクトルから上記特定周波数の基準音響のピークを
抽出する特定周波数抽出手段と、この基準音響ピークに
重なる音響スペクトルのピークと、予めレベルが所定値
で採取されている上記監視対象の過去の音響スペクトル
である参照データスペクトルの上記特定周波数のピーク
との比を求めるピーク算出手段と、このピーク比を補
正倍率として上記A/D変換された音響データに乗算す
ることにより音響データのレベルを上記所定値に補正す
るレベル補正装置と、を有することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the sound monitoring apparatus, a reference sound transmitting means for outputting a sound of a specific frequency and a single magnitude, and a sound from this transmitting means and a sound from a monitored object are simultaneously input. A sound input device and A for converting analog sound signals from this input device into digital signals
/ D conversion device, frequency analysis device for frequency-analyzing this digitized acoustic signal, specific frequency extraction means for extracting the peak of the reference acoustic of the specific frequency from the acoustic spectrum from this analysis device, and this reference acoustic Peak ratio calculation means for obtaining a ratio between the peak of the acoustic spectrum that overlaps the peak and the peak of the specific frequency of the reference data spectrum that is the past acoustic spectrum of the monitoring target that has been sampled at a predetermined value in advance, and A level correction device that corrects the level of the acoustic data to the predetermined value by multiplying the A / D converted acoustic data by using the peak ratio as a correction magnification.

【0022】この発明によれば、監視対象からの音響を
取り込む際に、これを同時に、基準音響発信手段から基
準音響を同時に収録でき、その基準音響によってレベル
補正を行なうため、音響が変化した場合でも精度良く補
正を行なうことが可能となる。
According to the present invention, when the sound from the monitored object is taken in, the reference sound can be simultaneously recorded from the reference sound transmitting means and the level correction is performed by the reference sound, so that the sound changes. However, it becomes possible to perform the correction with high accuracy.

【0023】請求項7に対応する音響監視装置は、請求
項6記載の音響監視装置において、A/D変換された音
響データから特定周波数を除外する特定周波数除外装置
と、この特定周波数が除外されたディジタル音響データ
をアナログ形式に変換するD/A変換装置とを有するこ
とを特徴とする。
An acoustic monitoring device according to claim 7 is a claim
Item 6. The acoustic monitoring device according to Item 6, wherein a specific frequency excluding device for excluding a specific frequency from the A / D converted acoustic data, and a D / A converting device for converting the digital acoustic data excluding the specific frequency into an analog format And having.

【0024】この発明によれば、請求項6の発明の作用
効果に加えて、監視対象からの音響データと、これと同
時に入力された基準音響発信手段からの特定周波数を持
つ基準データを含む音響データから、その基準音響を特
定周波数除外装置により除き、これをD/A変換するの
で、監視対象の機器が発する本来の音響を再現すること
できる。
According to the present invention, in addition to the effect of the invention of claim 6 , the sound including the sound data from the object to be monitored and the reference data having the specific frequency from the reference sound transmitting means input at the same time. Since the reference sound is removed from the data by the specific frequency excluding device and this is D / A converted, the original sound emitted by the monitored device can be reproduced .

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1〜
図17に基づいて説明する。なお、これらの図中、同一
または相当部分には同一符号を付している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
It will be described with reference to FIG. In these figures, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.

【0026】図1は本発明の第1の実施形態に係る音響
監視装置1の全体構成を示すブロック図である。この音
響監視装置1は音響入力装置2、A/D(アナログ/デ
ィジタル)変換装置3、周波数解析装置4、レベル補正
装置5、音響データベース装置6、表示装置7、正否判
定装置8および検索装置9を具備している。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an acoustic monitoring device 1 according to the first embodiment of the present invention. The sound monitoring device 1 includes a sound input device 2, an A / D (analog / digital) conversion device 3, a frequency analysis device 4, a level correction device 5, a sound database device 6, a display device 7, a correctness determination device 8 and a search device 9. It is equipped with.

【0027】音響入力装置2はプラントおよびその機器
等の監視対象から出力される音響を入力せしめるマクク
ロフォン等であり、A/D変換装置3は音響入力装置2
により入力されたアナログの音響信号をディジタル形式
のデータに変換するものである。
The sound input device 2 is a maccrophone or the like for inputting sound output from a monitored object such as a plant and its equipment, and the A / D converter 3 is the sound input device 2.
The analog acoustic signal input by is converted into digital format data.

【0028】周波数解析装置4はこのディジタルの音響
信号を高速フーリエ変換により周波数解析して音響スペ
クトルを出力するものである。音響データベース装置6
は上記監視対象が正常時に過去に出力された音響データ
のスペクトルを予め参照データとして蓄積する参照デー
タ格納部6aを有するものであり、レベル補正装置5は
この音響データベース装置6に予め蓄積されている正常
時の参照データのスペクトルのレベルに、上記音響入力
装置2により採取された監視対象の音響データスペクト
ルのレベルを合せるレベル補正を行なうものである。
The frequency analysis device 4 frequency-analyzes this digital acoustic signal by fast Fourier transform and outputs an acoustic spectrum. Sound database device 6
Has a reference data storage unit 6a for previously storing, as reference data, a spectrum of sound data output in the past when the monitored object is normal, and the level correction device 5 is previously stored in the sound database device 6. Level correction is performed to match the level of the spectrum of the sound data of the monitoring target sampled by the sound input device 2 with the level of the spectrum of the reference data in the normal state.

【0029】さらに、このレベル補正された音響スペク
トルは正否判定装置8に与えられる。正否判定装置8は
今回新たに採取された音響スペクトルを再度参照データ
スペクトルと比較して所定の方法により監視対象が正常
か異常かを判定するものである。ここで、正常と判定さ
れた場合は、正否判定装置8により音響データベース装
置6の正常データ格納部6bに保存され、異常と判定が
なされた場合は、異常データ格納部6cに保存されると
ともに、検索装置9により、異常データ格納部6cから
読み出された過去の異常データスペクトルとパターンマ
ッチングが行なわれ、類似の音響スペクトルが検索され
る。
Further, the level-corrected acoustic spectrum is given to the correctness determination device 8. The correctness determination device 8 compares the acoustic spectrum newly collected this time with the reference data spectrum again and determines whether the monitoring target is normal or abnormal by a predetermined method. Here, when it is determined to be normal, the correctness determination device 8 saves it in the normal data storage unit 6b of the acoustic database device 6, and when it is determined to be abnormal, it saves it in the abnormal data storage unit 6c. The search device 9 performs pattern matching with the past abnormal data spectrum read from the abnormal data storage unit 6c to search for a similar acoustic spectrum.

【0030】次に、この音響監視装置1の作用を説明す
る。
Next, the operation of the sound monitoring device 1 will be described.

【0031】プラントおよびそのプラント構成機器等の
監視対象から出力される音響はマイクロフォン等の音響
入力装置2により所要レベルで入力され、録音される。
The sound output from the monitored object such as the plant and its components is input and recorded at a required level by the sound input device 2 such as a microphone.

【0032】この音響入力装置2に入力されたアナログ
の音響信号はA/D変換器3によりディジタル信号に変
換されてから、周波数解析装置4において、高速フーリ
エ変換等により周波数解析されて音響スペクトルが得ら
れる。
The analog acoustic signal input to the acoustic input device 2 is converted into a digital signal by the A / D converter 3, and then frequency-analyzed by the fast Fourier transform or the like in the frequency analysis device 4 to obtain an acoustic spectrum. can get.

【0033】この音響スペクトルのレベルは、レベル補
正装置5により、上記監視対象が正常時に出力された音
響データである参照データの入力レベルに合せるように
補正される。
The level of the acoustic spectrum is corrected by the level correcting device 5 so as to match the input level of the reference data which is the acoustic data output when the monitored object is normal.

【0034】この後、正否判定装置8は入力レベルを一
致させた音響スペクトルを正常な参照データのスペクト
ルと比較し、後述する所定方法により、音響スペクトル
が正常か否かを判定し、正常であると判定したときに
は、その音響スペクトルを正常データとして音響データ
ベース装置6の正常データ格納部6bに格納し、異常で
あると判定したときは、その音響スペクトルを異常デー
タとして異常データ格納部6cに格納する。
After that, the correctness determination device 8 compares the acoustic spectrum with the matched input level with the spectrum of normal reference data, and determines whether the acoustic spectrum is normal or not by a predetermined method to be described later. When it is determined that the sound spectrum is stored as normal data in the normal data storage unit 6b of the sound database device 6, when it is determined that the sound spectrum is abnormal, the sound spectrum is stored as abnormal data in the abnormal data storage unit 6c. .

【0035】また、正否判定装置8が今回新たに採取し
た音響データが異常であると判定したときには、検索装
置9は、この音響データに、音響データベース装置6に
予め格納されている異常原因が究明されている過去の複
数の異常データをそれぞれ比較して、その類否を判断
し、その類似から異常原因を究明する。
When the correctness determination device 8 determines that the acoustic data newly collected this time is abnormal, the retrieval device 9 determines the cause of abnormality stored in the acoustic database device 6 in advance in this acoustic data. A plurality of past abnormal data are compared with each other, the similarities are judged, and the cause of the abnormality is investigated from the similarity.

【0036】したがって、この音響監視装置1によれ
ば、音響入力装置2に入力された音響データの入力レベ
ルを、レベル補正装置5により参照データの入力レベル
に合せるように補正してから、正否判定装置8で、その
参照データと比較して、その正否を判定するので、その
判定精度を向上させることができる。
Therefore, according to the sound monitoring device 1, the level correction device 5 corrects the input level of the sound data input to the sound input device 2 so as to match the input level of the reference data, and then the correctness determination is made. Since the device 8 compares the reference data with the reference data to determine whether it is correct or not, the determination accuracy can be improved.

【0037】また、検索装置9で過去の異常データを比
較して、その異常原因を究明する精度も向上させること
ができる。
Further, it is possible to improve the accuracy with which the retrieval device 9 compares past abnormal data and finds out the cause of the abnormality.

【0038】図2は本発明の第2の実施形態に係る音響
監視装置の要部構成図である。これはレベル補正装置5
Aを改良した点に特徴がある。
FIG. 2 is a block diagram of the essential parts of an acoustic monitoring apparatus according to the second embodiment of the present invention. This is the level correction device 5
It is characterized by the improvement of A.

【0039】このレベル補正装置5Aは図3(A)に示
すように周波数解析装置4からの音響スペクトルSaの
ピーク値a1,a2,a3…anと、そのピーク時の周波数
(ピーク周波数)f1,f2,f3…fnとを抽出して、図
3(B)に示すように音響データベース装置6に格納さ
れた参照データスペクトルSb上で各々ピーク周波数に
対応する各周波数f1,f2,f3…fnでのピーク値b
1,b2,b3…bnとの各々の比(以下ピーク比という)
を算出するピーク比算出手段10Aと、図3(C)に示
すように、ここで算出された各ピーク周波数f1…fn毎
のピーク比のヒストグラムを作成して、その最頻値を摘
出する最頻値抽出手段11と、この最頻値を補正倍率と
して音響データに乗算しデータの補正を行なうレベル補
正手段12Aとを有する。
As shown in FIG. 3 (A), the level correction device 5A has peak values a1, a2, a3 ... An of the acoustic spectrum Sa from the frequency analysis device 4 and the peak frequency (peak frequency) f1, fn, f3, ... Fn are extracted and at frequencies f1, f2, f3, ... Fn corresponding to the respective peak frequencies on the reference data spectrum Sb stored in the acoustic database device 6 as shown in FIG. 3B. Peak value b
Ratio of 1, b2, b3 ... bn (hereinafter called peak ratio)
As shown in FIG. 3C, a peak ratio calculating means 10A for calculating the peak ratio and a peak ratio histogram for each peak frequency f1 ... Fn calculated here are created, and the most frequent value is extracted. It has a frequent value extracting means 11 and a level correcting means 12A which corrects the data by multiplying the acoustic data by using the most frequent value as a correction magnification.

【0040】したがって、この実施形態によれば、参照
スペトクルSbとのピーク比の最頻値によって音響スペ
クトルSaの入力レベルを補正するので、プラント機器
の状態が変化し、音響スペクトルに一部変化があった場
合にも、変化に影響のない部分の最も多いピーク比によ
って音響データのレベルを自動的に補正することが可能
となり、そのレベルの補正精度を向上させることができ
る。
Therefore, according to this embodiment, since the input level of the acoustic spectrum Sa is corrected by the mode of the peak ratio with respect to the reference spectrum Sb, the state of the plant equipment changes and the acoustic spectrum partially changes. Even if there is, it becomes possible to automatically correct the level of the acoustic data based on the peak ratio that has the most influence on the change, and the correction accuracy of that level can be improved.

【0041】図4は本発明の第3実施形態に係るレベル
補正装置5Bの構成を示すブロック図である。レベル補
正装置5Bは上記第2の実施形態において、ピーク比算
出手段10Bの前段に、ピーク検出手段13を設けた点
に特徴がある。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the level correction apparatus 5B according to the third embodiment of the present invention. The level correction device 5B is characterized in that the peak detection means 13 is provided in front of the peak ratio calculation means 10B in the second embodiment.

【0042】ピーク検出手段13は、新たに採取された
監視対象の音響スペクトルからピーク値とその周波数
(ピーク周波数)をピーク値の大きい順に順次取り出す
ものであり、この取り出されたピーク値とピーク周波数
は逐次ピーク比算出手段10Bに与えられる。ピーク比
算出手段10B以後は、上記第2の実施形態と同様であ
り、ピーク比算出手段10Bはピーク検出手段13から
の各々のピークについて参照データスペクトル上で対応
する周波数でのピークとの比を算出し、最頻値抽出手段
11に与える。
The peak detecting means 13 sequentially extracts the peak value and its frequency (peak frequency) from the newly sampled acoustic spectrum of the monitored object in descending order of the peak value, and the extracted peak value and peak frequency. Are sequentially given to the peak ratio calculating means 10B. After the peak ratio calculating means 10B, it is the same as the second embodiment, and the peak ratio calculating means 10B calculates the ratio of each peak from the peak detecting means 13 to the peak at the corresponding frequency on the reference data spectrum. It is calculated and given to the mode value extraction means 11.

【0043】ここで、ピーク検出手段13は検出したピ
ーク値が最大ピーク値に対して所定値以下になった場合
にピーク検出を中止し、最頻値抽出手段11はその時点
での最頻値を抽出し、レベル補正手段12Bに与える。
レベル補正手段12Bはこの最頻値を補正倍率としてA
/D変換されてデータに乗算し、レベル補正を行なう。
Here, the peak detecting means 13 stops the peak detection when the detected peak value becomes less than a predetermined value with respect to the maximum peak value, and the mode extracting means 11 causes the most frequent value at that time. Is extracted and given to the level correction means 12B.
The level correction means 12B uses this mode value as the correction magnification A
The data is D / D converted, multiplied by the data, and the level is corrected.

【0044】したがって、この実施形態によれば、音響
スペクトルの非常に小さなピークを除外して比較的大き
なピークを用いて補正倍率を決定できるので、A/D変
換器13によるA/D変換時の量子化に伴う桁落ち等に
よる精度の低下を防止ないし軽減することができ、レベ
ル補正精度を向上させることができる。
Therefore, according to this embodiment, the correction factor can be determined by using the relatively large peak excluding the very small peak of the acoustic spectrum, so that the A / D conversion by the A / D converter 13 is performed. It is possible to prevent or reduce the deterioration of accuracy due to digit cancellation due to quantization, and improve the level correction accuracy.

【0045】図5は本発明の第4の実施形態に係るレベ
ル補正装置5cの構成を示すブロック図である。このレ
ベル補正装置5cは、上記ピーク検出手段13、ピーク
除外手段14、バックグラウンドノイズ積分手段15、
補正量算出手段16および上記レベル補正手段12とを
有する。
FIG. 5 is a block diagram showing the structure of a level correction device 5c according to the fourth embodiment of the present invention. The level correction device 5c includes the peak detection means 13, the peak exclusion means 14, the background noise integration means 15,
It has a correction amount calculation means 16 and the level correction means 12.

【0046】図6に示すように、ピーク除外手段14
は、ピーク検出手段13で検出したピークを音響スペク
トルから大きな順に所定数個除外してバックグラウンド
ノイズを得る。この大きなピークを除外された音響スペ
クトルのバッググラウンドノイズはバックグラウンドノ
イズ積分手段15に与えられ、ここでバックグラウンド
ノイズを積分し、積分した結果を補正量算出手段16に
与える。補正量算出手段16は音響データベース装置6
から参照データを読み出し、そのバックグラウンドノイ
ズの積分値と、新たに採取した音響データのバックグラ
ウンドノイズとの比を算出し、補正倍率を算出する。
As shown in FIG. 6, the peak removing means 14
The background noise is obtained by excluding a predetermined number of peaks detected by the peak detecting means 13 from the acoustic spectrum in descending order. The background noise of the acoustic spectrum excluding this large peak is given to the background noise integrating means 15, where the background noise is integrated, and the integrated result is given to the correction amount calculating means 16. The correction amount calculation means 16 is the acoustic database device 6.
The reference data is read from, the ratio of the integrated value of the background noise to the background noise of the newly sampled acoustic data is calculated, and the correction magnification is calculated.

【0047】レベル補正手段12は、A/D変換された
音響データにこの補正倍率を乗算して、レベルの補正を
行なう。
The level correcting means 12 multiplies the A / D-converted acoustic data by the correction magnification to correct the level.

【0048】したがって、この実施形態によれば、上記
第2の実施形態や第3の実施形態に係るレベル補正装置
5A,5Bにおいて、音響スペクトルSaに例えば明瞭
なピークが見られない場合や音響状態が大きく変化し、
比較的大きなピークが参照スペクトルと類似していない
場合にも、大きく変化しないバックグラウンドノイズに
より音響スペクトルの入力レベルの補正倍率を高精度で
決定することができ、レベル補正の精度を向上させるこ
とが可能となる。
Therefore, according to this embodiment, in the level correction devices 5A and 5B according to the second and third embodiments, for example, no clear peak is found in the acoustic spectrum Sa or the acoustic state. Changes greatly,
Even if a relatively large peak is not similar to the reference spectrum, the background noise that does not change significantly can determine the correction factor of the input level of the acoustic spectrum with high accuracy, which improves the accuracy of level correction. It will be possible.

【0049】図7は本発明の第5の実施形態に係るレベ
ル補正装置5Dの構成を示すブロック図、図8はこのレ
ベル補正装置5Dの作用を示すフローチャート、図8中
S1〜S14はフローチャートのステップを示す。この
レベル補正装置5Dは上記第3の実施形態によるレベル
補正装置5Bと第4の実施形態によるレベル補正装置5
Cとを組み合せた点に特徴がある。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a level correction device 5D according to the fifth embodiment of the present invention, FIG. 8 is a flowchart showing the operation of this level correction device 5D, and S1 to S14 in FIG. 8 are flowcharts. Indicates steps. This level correction device 5D is the level correction device 5B according to the third embodiment and the level correction device 5 according to the fourth embodiment.
It is characterized by the combination of C and C.

【0050】レベル補正装置5Dは、ピーク検出手段1
3、ピーク比算出手段10B、最頻値抽出手段11と、
ピーク値記憶手段17、ピーク除外手段14、バックグ
ラウンドノイズ積分手段15、補正量算出手段16、レ
ベル補正手段12Dとを具備している。
The level correction device 5D comprises the peak detection means 1
3, peak ratio calculation means 10B, mode value extraction means 11,
It comprises a peak value storage means 17, a peak exclusion means 14, a background noise integration means 15, a correction amount calculation means 16 and a level correction means 12D.

【0051】図8に示すようにS1で、ピーク検出手段
13は、新たに採取された音響スペクトルを読み込んで
から、S2で、その音響スペクトルのピーク値とそのピ
ーク周波数を、ピーク値の大きい順に順次取り出し、S
3で一時的にピーク値記憶手段17に蓄えておく。取り
出されたピーク値とピーク周波数は逐次ピーク比算出手
段10Bに与えられる。
As shown in FIG. 8, the peak detecting means 13 reads the newly sampled acoustic spectrum in S1 and then, in S2, the peak value and the peak frequency of the acoustic spectrum are sorted in descending order of the peak value. Take out sequentially, S
In step 3, it is temporarily stored in the peak value storage means 17. The extracted peak value and peak frequency are successively given to the peak ratio calculating means 10B.

【0052】S4で、ピーク比算出手段10Bは音響デ
ータベース装置6から参照データを読み出す一方、S5
ではS3で取り出された各々のピークについて、参照ス
ペクトル上で各々対応する各ピーク周波数のピークとの
比を算出し、最頻値抽出手段11に与える。S6で、ピ
ーク検出手段13は検出したi番目のピーク値Piが最
大ピーク値Pmax に対して所定値A以下であるか否か
判断し、Noの場合はS1へ戻って以下ステップを繰り
返す一方、Yesの場合はそのピーク検出を中止するの
は、上記第4の実施形態と同様であり、S7へ進む。
In step S4, the peak ratio calculating means 10B reads the reference data from the acoustic database device 6, while in step S5.
Then, the ratio of each peak extracted in S3 to the peak of each corresponding peak frequency on the reference spectrum is calculated and given to the mode extracting means 11. In S6, the peak detection means 13 determines whether or not the detected i-th peak value Pi is less than or equal to a predetermined value A with respect to the maximum peak value Pmax, and if No, returns to S1 and repeats the following steps, In the case of Yes, the peak detection is stopped as in the fourth embodiment, and the process proceeds to S7.

【0053】S7では最頻値抽出手段11がそのピーク
検出を中止した時点での最頻値を抽出し、S8でヒスト
グラムを作成して、この最頻値の全計算個数に対しての
割合、つまり、最頻度数/総点数を算定する。S9で
は、この割合が所定値cを超えているか否か判断し、Y
esの場合はS10へ進み、上記第4の実施形態と同様
に補正倍率を決定する。
In S7, the mode value extracting means 11 extracts the mode value at the time when the peak detection is stopped, and in S8, a histogram is created and the ratio of the mode value to the total number of calculations is calculated. That is, the most frequent number / total number of points is calculated. In S9, it is judged whether or not this ratio exceeds a predetermined value c, and Y
In the case of es, the process proceeds to S10, and the correction magnification is determined as in the fourth embodiment.

【0054】しかし、S9でNoの場合、つまり、最頻
度数/総点数の比が所定値cを超えていない場合には、
S11でピーク除外手段14が、音響スペクトルから、
ピーク値記憶手段17に蓄えられたピーク値を除外して
バックグラウンドノイズを得る。S12で、このバック
グラウンドノイズはバックグラウンドノイズ積分手段1
5で積分され、以下第5の実施形態と同様に補正倍率が
決定される。
However, in the case of No in S9, that is, when the ratio of the most frequent number / total number of points does not exceed the predetermined value c,
In S11, the peak excluding means 14 determines from the acoustic spectrum that
The peak value stored in the peak value storage means 17 is excluded to obtain background noise. In S12, this background noise is the background noise integrating means 1
Then, the correction magnification is determined in the same manner as in the fifth embodiment.

【0055】つまり、S13で補正量算出手段16は音
響データベース装置6から参照データを読み込み、S1
4で、この参照データと音響データとの積分値比より補
正量を算出する。レベル補正手段12Dは、上記S9と
S14のいずれかの手法で決定された補正倍率を求めて
音響データのレベル補正を行なう。これにより、如何な
る音響スペクトルに対しても最適なレベル補正方法を使
用して精度よくレベル補正を行なうことができる。
That is, the correction amount calculation means 16 reads the reference data from the acoustic database device 6 in S13, and S1
In step 4, the correction amount is calculated from the integrated value ratio between the reference data and the acoustic data. The level correction unit 12D performs the level correction of the acoustic data by obtaining the correction magnification determined by the method of either S9 or S14. As a result, it is possible to accurately perform level correction for any acoustic spectrum by using the optimum level correction method.

【0056】図9(A)は本発明の第6の実施形態に係
る音響監視装置1Aの構成を示すブロック図、図9
(B)は同図(A)の要部説明図である。この音響監視
装置1Aは、特定の周波数を持ち、かつ単一大きさの
正用の音響を発する基準音響発信装置18を具備した点
に特徴がある。
FIG. 9A is a block diagram showing the arrangement of an acoustic monitoring apparatus 1A according to the sixth embodiment of the present invention, FIG.
(B) is an explanatory view of a main part of FIG. This acoustic monitoring device 1A is characterized in that it has a reference acoustic transmission device 18 that has a specific frequency and emits a calibration sound of a single size .

【0057】すなわち、監視対象からの音響の収録時に
はその監視対象物に取り付けられた基準音響発信装置1
8の音響を基準音響として音響入力装置1により同時に
入力して、音響データに基準音響データを重畳する。
That is, at the time of recording the sound from the monitored object, the reference sound transmission device 1 attached to the monitored object 1
The sound of No. 8 is simultaneously input as the reference sound by the sound input device 1, and the reference sound data is superimposed on the sound data.

【0058】そして、レベル補正装置5Eは、特定周波
数抽出手段19、ピーク比算出手段10E、レベル補正
手段12を有する。特定周波数抽出手段19は、周波数
解析装置により周波数解析された音響データと基準音響
データとの重畳データから特定周波数の基準音響Scの
ピークを抽出し、ピーク比算出手段10Eは、図10に
示すようにこの基準音響ピーク周波数上の監視対象の音
響データSaのピークaと、参照データSb上の基準音
響ピークbとの比a:bを算出し、レベル補正手段12
Eに与える。レベル補正手段12Eは、このピーク比を
補正倍率としてA/D変換された音響データに乗算する
ことにより補正を行なう。
The level correction device 5E has a specific frequency extraction means 19, a peak ratio calculation means 10E, and a level correction means 12. The specific frequency extraction means 19 extracts the peak of the reference sound Sc of the specific frequency from the superposition data of the sound data frequency-analyzed by the frequency analysis device and the reference sound data, and the peak ratio calculation means 10E, as shown in FIG. Then, the ratio a: b between the peak a of the monitored acoustic data Sa on the standard acoustic peak frequency and the standard acoustic peak b on the reference data Sb is calculated, and the level correcting means 12 is calculated.
Give to E. The level correcting means 12E performs the correction by multiplying the A / D converted acoustic data by using the peak ratio as a correction magnification.

【0059】したがって、この実施形態によれば、常に
校正用の基準音響を、監視対象からの音響に重ねて常に
録音しているので、何らかの理由により監視対象からの
音響が変化した場合でも、周波数とレベルが一定である
基準音響のピーク周波数上のピーク値に基づいて音響デ
ータの入力レベルの補正値を求めるので、そのレベル補
正精度を向上させることができる。
Therefore, according to this embodiment, since the reference sound for calibration is always recorded on the sound from the object to be monitored, even if the sound from the object to be monitored changes for some reason, the frequency is changed. Since the correction value of the input level of the sound data is obtained based on the peak value on the peak frequency of the reference sound whose level is constant, the level correction accuracy can be improved.

【0060】図11は本発明の第7の実施形態に係る音
響監視装置1Bの全体構成を示すブロック図である。こ
の音響監視装置1Bは、上記第6の実施形態に係る音響
監視装置1Aでは、音響データを単に直接再生した場合
に、その音響データに音響発信装置18の基準音響が重
畳しているので、監視対象からの元の正しい音響を聞け
ないので、聞こえるように構成した点に特徴がある。
FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of an acoustic monitoring device 1B according to the seventh embodiment of the present invention. This acoustic monitoring device 1B is the same as the acoustic monitoring device 1A according to the sixth embodiment, when the acoustic data is simply directly reproduced, the reference sound of the acoustic transmission device 18 is superposed on the acoustic data. It is characterized in that it can be heard because it cannot hear the original correct sound from the subject.

【0061】つまり、音響監視装置1Bは、図12に示
すように、A/D変換された音響データSaから特定周
波数を除外する特定周波数除外装置20、この特定周波
数を除外されたデータをアナログに変換するD/A変換
装置21、スピーカ22を具備している。したがって、
音響再生時には、図12に示すようにA/D変換された
音響データから基準音響を除外して、D/A変換を行な
うので、基準音響を除外した機器自体の発する音響を正
確に再現することができる。
That is, the sound monitoring device 1B, as shown in FIG. 12, excludes the specific frequency from the A / D converted sound data Sa and removes the specific frequency from the specific frequency. A D / A converter 21 for conversion and a speaker 22 are provided. Therefore,
At the time of sound reproduction, the reference sound is excluded from the A / D converted sound data as shown in FIG. 12, and the D / A conversion is performed. Therefore, the sound generated by the device itself excluding the reference sound must be accurately reproduced. You can

【0062】図13は本発明の第8の実施形態に係る音
響監視装置1Cの要部ブロック図である。この音響監視
装置1Cは、上記各実施形態に係る音響データベース装
置6を改良した点に特徴がある。つまり、音響データベ
ース装置6は参照データを保存する参照データ格納部6
a、参照データと比較して正常と判断された音響データ
を保存する正常データ格納部6bおよび参照データと比
較して異常と判断された音響データを保存する異常デー
タ格納部6cを具備し、さらに、これら各格納部6a〜
6cに、監視対象のプラント等の運転状態のデータを格
納する運転状態格納部6d、監視対象から収録した音響
スペクトルを格納する音響スペクトル格納部6eおよび
音響スペクトルの原波形を格納する音響原波形格納部6
fをそれぞれ設けている。
FIG. 13 is a block diagram of a main part of an acoustic monitoring device 1C according to the eighth embodiment of the present invention. The acoustic monitoring device 1C is characterized in that the acoustic database device 6 according to each of the above embodiments is improved. That is, the acoustic database device 6 stores the reference data in the reference data storage unit 6
a, a normal data storage section 6b for storing acoustic data determined to be normal by comparison with reference data, and an abnormal data storage section 6c for storing acoustic data determined as abnormal by comparison with reference data, , These storage units 6a to
In 6c, an operating state storage unit 6d that stores operating state data of a monitored plant or the like, an acoustic spectrum storage unit 6e that stores the acoustic spectrum recorded from the monitoring target, and an original acoustic waveform storage that stores the original waveform of the acoustic spectrum. Part 6
f are provided respectively.

【0063】レベル補正装置5(5A〜5E)は、参照
データ格納部6aの運転状態データ格納部6dから新規
データの運転状態と合致する音響データを検索し、その
音響スペクトルとの新規の音響スペクトルから補正倍率
を算定するものであり、正否判定装置8と、検索装置9
は上述した通りの機能を有する。
The level correction device 5 (5A to 5E) retrieves acoustic data that matches the operating state of the new data from the operating state data storage section 6d of the reference data storage section 6a, and finds a new acoustic spectrum with that acoustic spectrum. The correction magnification is calculated from the correctness determination device 8 and the search device 9
Has the function as described above.

【0064】したがって、この実施形態によれば、音響
スペクトルを、参照データと正常データと異常データと
にそれぞれ分類し、かつこれらを各々別のエリアに格納
しているので、検索装置9によるデータの検索を事象別
に効率的に行なうことができる。また、プラント運転中
に種々の運転状態をなす機器についても、その運転状態
毎にデータを格納しているので、音響データのレベル補
正、検知、検索を効率的に行なうことができる。
Therefore, according to this embodiment, the acoustic spectrum is classified into the reference data, the normal data, and the abnormal data, and these are stored in different areas. The search can be performed efficiently by event. In addition, since data is stored for each operating state of devices that are in various operating states during plant operation, it is possible to efficiently perform level correction, detection, and retrieval of acoustic data.

【0065】図14は本発明に係る音響監視装置1Dの
要部ブロック図であり、正否判定装置8を改良した点に
特徴がある。正否判定装置8はレベル補正装置5、また
は5A〜5Eのいずれかにより入力レベルが補正された
音響スペクトルと、参照データ格納部6aに格納された
参照データのスペクトルとのスペクトル距離を算出する
スペクトル距離演算手段23と、このスペクトル距離を
所定値と比較して、音響データが正常か否かを判定し、
その判定結果を表示装置7に表示させるとともに、各音
響スペクトル格納部6eに保存する比較手段24とを有
する。
FIG. 14 is a block diagram of an essential part of the sound monitoring device 1D according to the present invention, which is characterized in that the correctness determination device 8 is improved. The correctness determination device 8 calculates a spectral distance between the acoustic spectrum whose input level is corrected by the level correction device 5 or any of 5A to 5E and the spectrum of the reference data stored in the reference data storage unit 6a. The arithmetic means 23 and this spectral distance are compared with a predetermined value to determine whether or not the acoustic data is normal,
The determination result is displayed on the display device 7, and the comparison means 24 stores it in each acoustic spectrum storage unit 6e.

【0066】図15はこのスペクトル距離演算手段23
と比較手段24の作用を示すフローチャートであり、図
中S21〜S26はフローチャートの各ステップを示
す。
FIG. 15 shows the spectral distance calculating means 23.
And S26 to S26 in the figure show respective steps of the flowchart.

【0067】すなわち、S21で、音響スペクトルSa
と参照スペクトルSbについて、次の数1式で示すよう
に、各周波数でのピーク値の差を2乗して加え合せたス
ペクトル距離dを算出する。
That is, in S21, the acoustic spectrum Sa
As to the reference spectrum Sb and the reference spectrum Sb, the spectral distance d is calculated by squaring the difference between the peak values at the respective frequencies and adding them together.

【0068】[0068]

【数1】d=Σ(Perfi−Pi) ## EQU1 ## d = .SIGMA. (Perfi-Pi) 2

【0069】次のS22で、比較手段24によりこのス
ペクトル距離dが所定値Dの範囲内であるか否か(d<
D)を判定し、所定値Dの範囲内であればS23で類似
と判定してS24で正常データ格納部6bに保存し、そ
うでない場合は、S25で類似ではないと判断して異常
データ格納部6cに保存する。
In the next step S22, the comparison means 24 determines whether or not the spectral distance d is within the range of the predetermined value D (d <
D) is determined, and if it is within the range of the predetermined value D, it is determined to be similar in S23 and saved in the normal data storage unit 6b in S24. Otherwise, it is determined in S25 that it is not similar and abnormal data is stored. Save in section 6c.

【0070】したがって、この実施形態によれば、監視
対象からの音響スペクトルと参照スペクトルとの差異を
判定し、正常な音響か異常な音響かを自動で判定し、分
類することができる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to determine the difference between the acoustic spectrum from the monitoring target and the reference spectrum, and to automatically determine whether the sound is normal or abnormal and classify the sound.

【0071】図16は本発明に係る音響監視装置1Eの
要部ブロック図であり、検索装置9を改良した点に特徴
がある。検索装置9は正否判定装置8により異常と判断
された音響スペクトルSaと、異常データ格納部6cに
格納された過去の異常原因が究明されている異常音響ス
ペクトルScとのスペクトル距離dを上記数1式により
算出するスペクトル距離演算手段25と、このスペクト
ル距離dを所定値Dと比較して正常か否かを判定し、そ
の判定結果を表示装置7に表示させる比較手段32とを
要する。
FIG. 16 is a block diagram of a main part of the acoustic monitoring device 1E according to the present invention, which is characterized in that the search device 9 is improved. The search device 9 calculates the spectral distance d between the acoustic spectrum Sa determined to be abnormal by the correctness determination device 8 and the abnormal acoustic spectrum Sc stored in the abnormal data storage unit 6c in which the cause of the past abnormality has been determined by the above mathematical expression 1 Spectral distance calculating means 25 calculated by an equation and comparing means 32 for comparing the spectral distance d with a predetermined value D to determine whether or not it is normal and displaying the determination result on the display device 7 are required.

【0072】図17に示すように、スペクトル距離演算
手段25は、S31で音響スペクトルSaと異常スペク
トルSdとのスペクトル距離dを上記数1式により算出
し、S32で比較手段26はこのスペクトル距離dが所
定値Dの範囲内であるか否か(d<D)を判定し、所定
値Dの範囲内であれば、S33でこの音響スペクトルS
aが過去の異常音響スペクトルScと類似の異常事象と
判定する。類似の異常スペクトルが検索されなかった場
合は、S34で新たな異常事象のスペクトルと判断す
る。
As shown in FIG. 17, the spectral distance calculating means 25 calculates the spectral distance d between the acoustic spectrum Sa and the abnormal spectrum Sd in S31 by the above formula 1, and the comparing means 26 in S32 calculates the spectral distance d. Is within the range of the predetermined value D (d <D), and if within the range of the predetermined value D, the acoustic spectrum S is determined in S33.
It is determined that a is an abnormal event similar to the past abnormal acoustic spectrum Sc. If no similar abnormal spectrum is found, it is determined in S34 that the spectrum is a new abnormal event spectrum.

【0073】したがって、この実施形態によれば、監視
対象からの音響データと過去の異常データとのマッチン
グにより、異常事象を分類し、迅速に異常原因を究明す
ることができる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to quickly classify the cause of the abnormality by classifying the abnormal event by matching the acoustic data from the monitoring target with the past abnormality data.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラントまたはプラント機器等の監視対象から収録した音
響データと、これと比較される参照データとの録音レベ
ル等の差異によるレベルの差を自動的に補正することが
できるので、従来熟練した保守作業員しか行なえなかっ
た音響による監視を、高精度で自動的に行なうことがで
きるうえに、異常音が検知された場合には過去の異常音
との類似性より異常原因を検索することができ、異常検
知後の対応を迅速に行なうことが可能となる。そのた
め、異常音が発生した場合の原因究明を迅速に行なうこ
とができ、プラントの安定運転をサポートすることが
きる。
As described above, according to the present invention, the difference in level due to the difference in the recording level between the acoustic data recorded from the monitored object such as the plant or the plant equipment and the reference data to be compared with the acoustic data is eliminated. Since it can be automatically corrected, it can automatically perform acoustic monitoring with high accuracy, which was previously only possible by skilled maintenance workers, and when an abnormal sound is detected, past abnormalities can be detected. The cause of the abnormality can be searched from the similarity to the sound, and it is possible to quickly take action after detecting the abnormality. Therefore, the cause investigation when abnormal sound has occurred can be performed rapidly, to support the stable operation of the plant
Wear.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る音響監視装置の
全体構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an acoustic monitoring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態に係るレベル補正装置
の構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a level correction device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】(A)は図2で示すレベル補正装置に入力され
る音響データのスペクトル図、(B)は同参照データの
スペクトル図、(C)は図2で示す最頻値抽出手段によ
り作成された最頻値ヒストグラム。
3A is a spectrum diagram of acoustic data input to the level correction device shown in FIG. 2, FIG. 3B is a spectrum diagram of the reference data, and FIG. 3C is the mode extracting means shown in FIG. The created mode histogram.

【図4】本発明の第3の実施形態に係るレベル補正装置
の構成を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a level correction device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施形態に係るレベル補正装置
の構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a level correction device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】図5で示すピーク除外手段の作用を示すバック
グラウンドノイズ抽出図。
FIG. 6 is a background noise extraction diagram showing the operation of the peak excluding means shown in FIG.

【図7】本発明の第5の実施形態に係るレベル補正装置
の構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a level correction device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】図7で示すレベル補正装置の作用を示すフロー
チャート。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the level correction device shown in FIG.

【図9】(A)は本発明の第6の実施形態に係る音響監
視装置の要部ブロック図、(B)は同図(A)の音響入
力装置に入力される基準音響を出力する基準音響発信装
置を示す図。
FIG. 9A is a block diagram of a main part of an acoustic monitoring device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a reference for outputting a reference audio input to the audio input device of FIG. The figure which shows a sound transmission apparatus.

【図10】図9(A)で示す特定周波数抽出手段とピー
ク比算出手段の作用を示す各音響データのスペクトル
図。
FIG. 10 is a spectrum diagram of each acoustic data showing the operation of the specific frequency extraction means and the peak ratio calculation means shown in FIG. 9 (A).

【図11】本発明の第7の実施形態に係る音響監視装置
の全体構成を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of an acoustic monitoring device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】図11で示す特定周波数除外装置により音響
スペクトルから基準音響を除外する作用を示すスペクト
ル図。
FIG. 12 is a spectrum diagram showing the action of excluding the reference sound from the sound spectrum by the specific frequency excluding device shown in FIG. 11.

【図13】本発明の第8の実施形態に係る音響監視装置
の要部ブロック図。
FIG. 13 is a block diagram of a main part of an acoustic monitoring device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第9の実施形態に係る音響監視装置
の要部ブロック図。
FIG. 14 is a block diagram of main parts of an acoustic monitoring device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図15】図14で示す正否判定装置の作用(処理)を
示すフローチャート。
15 is a flowchart showing an operation (process) of the correctness determination device shown in FIG.

【図16】本発明の第10の実施形態に係る音響監視装
置の要部ブロック図。
FIG. 16 is a block diagram of main parts of an acoustic monitoring device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図17】図16で示す検索装置の作用(処理)を示す
フローチャート。
17 is a flowchart showing the operation (processing) of the search device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A,1B,1C,1D 音響監視装置 2 音響入力装置 3 アナログ/ディジタル変換装置 4 周波数解析装置 5,5A,5B,5C,5D,5E レベル補正装置 6 音響データベース装置 7 表示装置 8 正否判定装置 9 検索装置 1, 1A, 1B, 1C, 1D Acoustic monitoring device 2 Sound input device 3 Analog / digital converter 4 Frequency analyzer 5,5A, 5B, 5C, 5D, 5E Level correction device 6 Sound database device 7 Display 8 Correctness determination device 9 Search device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−166483(JP,A) 特開 平5−312634(JP,A) 特開 平3−210432(JP,A) 特開 昭63−281025(JP,A) 特開 昭59−211831(JP,A) 特開 昭57−20625(JP,A) 特開 昭60−114900(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01H 17/00 G01M 19/00 G05B 23/02 302 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-9-164643 (JP, A) JP-A-5-312634 (JP, A) JP-A-3-210432 (JP, A) JP-A-63- 281025 (JP, A) JP 59-211831 (JP, A) JP 57-20625 (JP, A) JP 60-114900 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01H 17/00 G01M 19/00 G05B 23/02 302

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 監視対象からの音響を取り込む音響入力
装置と、この音響入力装置からのアナログ音響信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換装置と、このA/D
変換装置によりディジタル化された音響信号を周波数解
析する周波数解析装置と、この周波数解析装置で求めた
音響スペクトルの各ピーク値と、参照データのスペクト
ルにおける前記音響スペクトルでピークを示す周波数に
対応する周波数での各ピーク値との比をそれぞれ算出す
るピーク比算出手段と、これらピーク比の最頻値を求め
る最頻値抽出手段と、この最頻値を補正倍率としこの補
正倍率をA/D変換された音響データに乗算するレベル
補正手段と、このレベル補正手段により前記補正倍率が
乗算された音響データを蓄積する音響データベース装置
と、前記レベル補正手段により補正された音響データ
を、予めレベルが上記所定値で採取されている上記監視
対象の過去の音響スペクトルを参照データとして比較
し、正常か否かを判定する正否判定装置と、この正否判
定装置による判定結果を表示する表示装置と、を具備し
ていることを特徴とする音響監視装置。
1. A sound input for capturing sound from a monitoring target.
The device and the analog audio signal from this audio input device
A / D converter for converting to digital signal and this A / D
Frequency solution of the acoustic signal digitized by the converter
Frequency analysis device to analyze and obtained by this frequency analysis device
Each peak value of the acoustic spectrum and the spectrum of the reference data
To the frequency that shows the peak in the acoustic spectrum
Calculate the ratio with each peak value at the corresponding frequency
Peak ratio calculation means and the mode of these peak ratios
The mode extracting means and the mode is used as a correction factor.
Level for multiplying A / D converted acoustic data by positive magnification
The correction magnification is corrected by the correction means and the level correction means.
An acoustic database device for accumulating multiplied acoustic data and acoustic data corrected by the level correcting means are compared with reference to the past acoustic spectrum of the monitoring target whose level is sampled at the predetermined value in advance. An acoustic monitoring device comprising: a correctness determination device that determines whether the device is normal or not; and a display device that displays a determination result by the correctness determination device.
【請求項2】 監視対象からの音響を取り込む音響入力
装置と、この音響入力装置からのアナログ音響信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換装置と、このA/D
変換装置によりディジタル化された音響信号を周波数解
析する周波数解析装置と、この周波数解析装置からの音
響スペクトルのピーク値とそのピーク値の周波数を、ピ
ーク値の大きい順に順次検出し、検出されたピーク値が
最大ピーク値に対して所定の値以下となった場合に、ピ
ーク値の検出を中止するピーク検出手段と、検出が中止
され時点までにピーク検出手段により検出された各々の
ピーク値と、参照データのスペクトルにおける前記音響
スペクトルのピーク値の周波数に対応する周波数のピー
ク値の比を逐次算出するピーク比算手段と、これらピ
ーク比の最頻値を求める最頻値抽出手段と、この最頻値
を補正倍率としこの補正倍率をA/D変換された音響デ
ータに乗算するレベル補正手段と、このレベル補正手段
により前記補正倍率が乗算された音響データを蓄積する
音響データベース装置と、前記レベル補正手段により補
正された音響データを、予めレベルが上記所定値で採取
されている上記監視対象の過去の音響スペクトルを参照
データとして比較し、正常か否かを判定する正否判定装
置と、この正否判定装置による判定結果を表示する表示
装置と、を具備していることを特徴とする音響監視装
置。
2. A sound input for capturing sound from a monitored object.
The device and the analog audio signal from this audio input device
A / D converter for converting to digital signal and this A / D
Frequency solution of the acoustic signal digitized by the converter
The frequency analysis device to be analyzed, the peak value of the acoustic spectrum from this frequency analysis device and the frequency of the peak value are sequentially detected in descending order of the peak value, and the detected peak value is
If the maximum peak value falls below a specified value,
Peak detection means to stop detection of peak value and detection to stop
Means de San peak ratio to calculate the respective peak value detected by the peak detecting means by the time the, the ratio of the peak value of the frequency corresponding to the frequency of the peak value of the sound spectrum in the spectrum of the reference data sequentially, a mode value extracting means for determining the mode of these peak ratio, and level correction means for multiplying the correction factor by the most frequent value as a correction factor to the acoustic data converted a / D, the level correction means
The acoustic data multiplied by the correction magnification is accumulated by
Supplemented by the sound database device and the level correction means.
Corrected acoustic data is collected in advance at the above-specified level.
See past acoustic spectra of the above monitored objects
Correctness judgment device that compares as data and judges whether it is normal
And a display for displaying the result of judgment made by this correctness judgment device.
An acoustic monitoring device comprising: a device.
【請求項3】 監視対象からの音響を取り込む音響入力
装置と、この音響入力装置からのアナログ音響信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換装置と、このA/D
変換装置によりディジタル化された音響信号を周波数解
析する周波数解析装置と、この周波数解析装置で求めら
れた音響スペクトルからピーク値と、そのピーク値の周
波数をピーク値の大きい順に順次検出するピーク検出手
段と、この周波数解析装置で求められた音響スペクトル
から検出されたピークを除外するピーク除外手段と、こ
のピーク除外手段によりピークを除外された音響スペク
トルのバックグラウンドノイズを積分するバックグラウ
ンドノイズ積分手段と、この積分されたバックグラウン
ドノイズと、参照データのスペクトルのバッググラウン
ドノイズとの比を算出して補正倍率を算出する補正量算
出手段と、この補正倍率をA/D変換された音響データ
に乗算するレベル補正手段と、レベル補正手段により前
記補正倍率が乗算された音響データを蓄積する音響デー
タベース装置と、前記レベル補正手段により補正された
音響データを、予めレベルが上記所定値で採取されてい
る上記監視対象の過去の音響スペクトルを参照データと
して比較し、正常か否かを判定する正否判定装置と、こ
の正否判定装置による判定結果を表示する表示装置と、
を具備していることを特徴とする音響監視装置。
3. A sound input for capturing sound from a monitored object.
The device and the analog audio signal from this audio input device
A / D converter for converting to digital signal and this A / D
Frequency solution of the acoustic signal digitized by the converter
A frequency analysis device for analyzing, a peak value from the acoustic spectrum obtained by this frequency analysis device, peak detection means for sequentially detecting the frequencies of the peak values in descending order of peak value, and the sound obtained by this frequency analysis device Peak excluding means for excluding the peak detected from the spectrum, background noise integrating means for integrating the background noise of the acoustic spectrum excluding peaks by this peak excluding means, this integrated background noise, and reference The correction amount calculation means for calculating the ratio of the spectrum of the data to the background noise to calculate the correction magnification, the level correction means for multiplying the A / D converted acoustic data by the correction magnification, and the level correction means
Sound data that accumulates sound data multiplied by the correction factor
Database device and the level correction means
The acoustic data has been collected in advance at the level specified above.
The past acoustic spectrum of the above-mentioned monitored
Then, compare and compare with a correctness determination device to determine whether it is normal or not.
A display device that displays the determination result by the correctness determination device of
Acoustic monitoring device characterized in that it comprises a.
【請求項4】 監視対象からの音響を取り込む音響入力
装置と、この音響入力装置からのアナログ音響信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換装置と、このA/D
変換装置によりディジタル化された音響信号を周波数解
析する周波数解析装置と、この周波数解析装置からの音
響スペクトルのピーク値とそのピーク値の周波数を、ピ
ーク値の大きい順に順次検出し、検出されたピーク値が
最大ピーク値に対して所定の値以下となった場合に 、ピ
ーク値の検出を中止するピーク検出手段と、 前記周波
数解析装置で求められた音響スペクトルから検出が中止
され時点までにピーク検出手段により検出されたピーク
を除外するピーク除外手段と、このピーク除外手段によ
りピークを除外された音響スペクトルのバックグラウン
ドノイズを積分するバックグラウンドノイズ積分手段
と、この積分されたバックグラウンドノイズと、参照デ
ータのスペクトルのバッググラウンドノイズとの比を算
出して補正倍率を算出する補正量算出手段と、検出が中
止され時点までにピーク検出手段により検出された各々
のピーク値と、参照データのスペクトルにおける前記音
響スペクトルのピーク値の周波数に対応する周波数のピ
ーク値の比を逐次算出するピーク比算出手段と、これら
ピーク比の最頻値を求める最頻値抽出手段と、前記ピー
ク比の全計算個数に対する前記最頻値の頻度数の割合が
所定値を超えていない場合に前記補正量算出手段で算出
した補正倍率をA/D変換された音響データに乗算する
一方、所定値を超える場合は前記最頻値抽出手段により
求められた最頻値を補正倍率としこの補正倍率をA/D
変換された音響データに乗算するレベル補正手段と、こ
のレベル補正手段により前記補正倍率が乗算された音響
データを蓄積する音響データベース装置と、前記レベル
補正手段により補正された音響データを、予めレベルが
上記所定値で採取されている上記監視対象の過去の音響
スペクトルを参照データとして比較し、正常か否かを判
定する正否判定装置と、この正否判定装置による判定結
果を表示する表示装置と、を具備していることを特徴と
する音響監視装置。
4. A sound input for capturing sound from a monitored object.
The device and the analog audio signal from this audio input device
A / D converter for converting to digital signal and this A / D
Frequency solution of the acoustic signal digitized by the converter
Frequency analysis device to analyze and sound from this frequency analysis device
Set the peak value of the resonance spectrum and the frequency of the peak value to
Peak values are detected in order of increasing peak value, and the detected peak values are
If the maximum peak value falls below a specified value ,
Peak detection means for stopping the detection of the peak value,
Detection stopped from the acoustic spectrum obtained by the numerical analysis device
Detected by the peak detection means up to the point
And a peak excluding means for excluding
Background of acoustic spectrum excluding peaks
Background noise integrating means for integrating noise
And this integrated background noise and reference
Calculate the ratio of the spectrum of the data to the background noise.
The correction amount calculation means for calculating the correction magnification and the detection
Each detected by the peak detection means by the time it is stopped
Peak value of the sound and the sound in the spectrum of the reference data
The frequency peak corresponding to the frequency of the peak value of the resonance spectrum.
Peak ratio calculating means for sequentially calculating the ratio of peak values, and
A mode extracting means for obtaining a mode of the peak ratio,
The ratio of the frequency of the mode to the total number of calculated ratios
Calculated by the correction amount calculation means when it does not exceed the predetermined value
The A / D converted acoustic data is multiplied by the correction factor
On the other hand, when it exceeds the predetermined value, the mode extracting means
The obtained modal value is used as the correction magnification, and this correction magnification is A / D.
Level correction means for multiplying the converted acoustic data, and
The sound multiplied by the correction magnification by the level correction means of
Acoustic database device for accumulating data and the level
The level of the acoustic data corrected by the correction means is set in advance.
Past sound of the monitoring target collected at the above specified value
Compare spectra as reference data to determine if they are normal
The correctness determination device to be set and the determination result by this correctness determination device.
A display device for displaying the result,
Sound monitoring device.
【請求項5】 請求項1ないし4記載の音響監視装置に
おいて、前記レベル補正手段により前記補正倍率が乗算
された音響データと類似する過去の音響データを検索す
る検索装置をさらに具備し、前記表示装置は、前記正否
判定装置による判定結果および前記検索装置による検索
結果を表示することを特徴とする音響監視装置。
5. The sound monitoring device according to claim 1.
In this case, the correction magnification is multiplied by the level correction means.
It has been further comprising a search device for searching past sound data similar to the sound data, wherein the display device is characterized and Turkey to display search results for the determination result and the retrieval device by the correctness determining device Sound monitoring device.
【請求項6】 特定の周波数かつ単一大きさの音響を出
力する基準音響発信手段と、この発信手段からの音響と
監視対象からの音響とを同時に入力せしめる音響入力装
置と、この入力装置からのアナログ音響信号をディジタ
ル信号に変換するA/D変換装置と、このディジタル化
された音響信号を周波数解析する周波数解析装置と、こ
の解析装置からの音響スペクトルから上記特定周波数の
基準音響のピークを抽出する特定周波数抽出手段と、こ
の基準音響ピークに重なる音響スペクトルのピークと、
予めレベルが所定値で採取されている上記監視対象の過
去の音響スペクトルである参照データスペクトルの上記
特定周波数のピークとの比を求めるピーク算出手段
と、このピーク比を補正倍率として上記A/D変換され
た音響データに乗算することにより音響データのレベル
を上記所定値に補正するレベル補正装置と、を有するこ
とを特徴とする音響監視装置。
6. A reference sound transmission means for outputting sound of a specific frequency and a single volume, a sound input device for simultaneously inputting sound from this sound transmission device and sound from a monitoring target, and from this input device. A / D conversion device for converting the analog acoustic signal into a digital signal, a frequency analysis device for frequency-analyzing the digitized acoustic signal, and a reference acoustic peak of the specific frequency from the acoustic spectrum from the analysis device. Specific frequency extraction means to extract, and the peak of the acoustic spectrum that overlaps with this reference acoustic peak,
A peak ratio calculating means for obtaining a ratio of the reference data spectrum, which is the past acoustic spectrum of the monitoring target whose level is sampled at a predetermined value, to the peak of the specific frequency, and the peak ratio is used as a correction magnification to calculate A / A. And a level correction device that corrects the level of the acoustic data to the predetermined value by multiplying the D-converted acoustic data.
【請求項7】 請求項6記載の音響監視装置において、
A/D変換された音響データから特定周波数を除外する
特定周波数除外装置と、この特定周波数が除外されたデ
ィジタル音響データをアナログ形式に変換するD/A変
換装置とを有することを特徴とする音響監視装置。
7. The acoustic monitoring device according to claim 6 ,
Acoustics comprising: a specific frequency excluding device for excluding specific frequencies from A / D converted acoustic data; and a D / A converting device for converting digital acoustic data excluding the specific frequencies into an analog format. Monitoring equipment.
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