JP2002181913A - 音源探査システム - Google Patents
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
- G01S5/22—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/10—Amplitude; Power
- G01H3/12—Amplitude; Power by electric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- G01S3/802—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/808—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
- G01S3/8083—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using transducers spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems determining direction of source
-
- G—PHYSICS
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- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
- G01S5/20—Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、屋外においても精度よく工場
等の騒音などの騒音源を特定して表示することのできる
音源探査システムを提供する。 【解決手段】 Ｘ軸上とＹ軸上に、それぞれ距離Ｌだけ
離れて配置されたマイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）の出
力信号の到達時間差と、マイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ
４）の出力信号の到達時間差とから音源の方向を推定す
るとともに、上記推定された音源位置近傍の映像をカメ
ラ１１により採取し、パーソナルコンピュータ２０のデ
ィスプレイ２３上に表示された上記映像上に、上記推定
された音源位置を表示するようにした。
等の騒音などの騒音源を特定して表示することのできる
音源探査システムを提供する。 【解決手段】 Ｘ軸上とＹ軸上に、それぞれ距離Ｌだけ
離れて配置されたマイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）の出
力信号の到達時間差と、マイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ
４）の出力信号の到達時間差とから音源の方向を推定す
るとともに、上記推定された音源位置近傍の映像をカメ
ラ１１により採取し、パーソナルコンピュータ２０のデ
ィスプレイ２３上に表示された上記映像上に、上記推定
された音源位置を表示するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、工場等で
の騒音対策のため、騒音源の位置を特定して表示する音
源探査システムに関するものである。
の騒音対策のため、騒音源の位置を特定して表示する音
源探査システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工場等では、電源ボックスやリレーなど
のトランスから発生する５０Ｈｚ／６０Ｈｚ、もしくは
それらの倍音である低音の騒音が多く発生している。こ
のような騒音に対しては、作業者が騒音発生機器の周囲
の音圧分布を騒音計により測定して上記騒音源を特定し
て騒音対策を行うようにしていたが、騒音源の特定には
多くの時間がかかり、効率的ではなかった。そこで、音
響的手法を用いて騒音等の音源を推定する方法が検討さ
れてきている。従来提案されている音源探査方法として
は、（１）音圧波形の相関を用いる方法や（２）音響ホ
ログラフィを用いる方法がある。（１）の方法は、相関
関数の性質を利用し、複数の地点で採取した音圧波形の
相関関係から音源の位置を推定するものであり、（２）
の方法は、探査する空間に基本波を走査し、上記基本波
と騒音とが干渉した干渉音を各走査方向についてそれぞ
れ記録し、この記録から基本波を走査させた空間の音圧
分布を再現することにより騒音源を推定するものであ
る。
のトランスから発生する５０Ｈｚ／６０Ｈｚ、もしくは
それらの倍音である低音の騒音が多く発生している。こ
のような騒音に対しては、作業者が騒音発生機器の周囲
の音圧分布を騒音計により測定して上記騒音源を特定し
て騒音対策を行うようにしていたが、騒音源の特定には
多くの時間がかかり、効率的ではなかった。そこで、音
響的手法を用いて騒音等の音源を推定する方法が検討さ
れてきている。従来提案されている音源探査方法として
は、（１）音圧波形の相関を用いる方法や（２）音響ホ
ログラフィを用いる方法がある。（１）の方法は、相関
関数の性質を利用し、複数の地点で採取した音圧波形の
相関関係から音源の位置を推定するものであり、（２）
の方法は、探査する空間に基本波を走査し、上記基本波
と騒音とが干渉した干渉音を各走査方向についてそれぞ
れ記録し、この記録から基本波を走査させた空間の音圧
分布を再現することにより騒音源を推定するものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記音
圧波形の相関を用いる方法や音響ホログラフィを用いた
方法は、測定や解析に長時間を要するので、限られた空
間内では有効であるが、屋外において音源探査を行うよ
うな場合には、精度を向上させるため、装置が大型化し
てしまうといった問題点があった。また、指向性のマイ
クロフォンを用いて音源を特定する方法も考えられる
が、工場等の騒音は、上述したように主に低周波領域の
騒音であるため、音の指向性が低く、したがって、マイ
クロフォンに指向性を持たせた場合でも、音源の特定が
困難であった。
圧波形の相関を用いる方法や音響ホログラフィを用いた
方法は、測定や解析に長時間を要するので、限られた空
間内では有効であるが、屋外において音源探査を行うよ
うな場合には、精度を向上させるため、装置が大型化し
てしまうといった問題点があった。また、指向性のマイ
クロフォンを用いて音源を特定する方法も考えられる
が、工場等の騒音は、上述したように主に低周波領域の
騒音であるため、音の指向性が低く、したがって、マイ
クロフォンに指向性を持たせた場合でも、音源の特定が
困難であった。
【０００４】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、簡単な構成で、屋外においても精度よく工場等
の騒音などの騒音源を特定して表示することのできる音
源探査システムを提供することを目的とする。
もので、簡単な構成で、屋外においても精度よく工場等
の騒音などの騒音源を特定して表示することのできる音
源探査システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の音源探査システムは、３個のマイクロフォンから成る
マイクロフォン群と、上記各マイクロフォンの出力信号
の位相差（例えば、出力信号のクロススペクトルの位相
角情報など）から音源の位置を推定する音源位置推定手
段と、上記推定された音源位置近傍の映像を採取する映
像採取手段と、上記推定された音源位置を上記採取され
た映像上に表示する表示手段とを備え、音源の位置を推
定するとともに、ディスプレイ等の表示手段に表示され
た音源位置近傍の映像中に上記推定された音源位置を表
示するようにしたものである。
の音源探査システムは、３個のマイクロフォンから成る
マイクロフォン群と、上記各マイクロフォンの出力信号
の位相差（例えば、出力信号のクロススペクトルの位相
角情報など）から音源の位置を推定する音源位置推定手
段と、上記推定された音源位置近傍の映像を採取する映
像採取手段と、上記推定された音源位置を上記採取され
た映像上に表示する表示手段とを備え、音源の位置を推
定するとともに、ディスプレイ等の表示手段に表示され
た音源位置近傍の映像中に上記推定された音源位置を表
示するようにしたものである。
【０００６】請求項２に記載の音源探査システムは、例
えば、一対のマイクロフォンをＸ軸上のＸ１＝（Ｌ1／
２，０），Ｘ２＝（−Ｌ1／２，０）に位置させ、他の
一対のマイクロフォンを、Ｘ軸と直交するＹ軸上のＹ１
＝（０，Ｌ2／２），Ｙ２＝（０，−Ｌ2／２）に位置さ
せる場合のように、所定の間隔で配置された一対のマイ
クロフォンを、互いに直交する２つの直線上にそれぞれ
配置し、上記一対のマイクロフォンにおける音の到達時
間差をそれぞれ求めて、上記到達時間差から、音源の方
向を推定するようにしたものである。
えば、一対のマイクロフォンをＸ軸上のＸ１＝（Ｌ1／
２，０），Ｘ２＝（−Ｌ1／２，０）に位置させ、他の
一対のマイクロフォンを、Ｘ軸と直交するＹ軸上のＹ１
＝（０，Ｌ2／２），Ｙ２＝（０，−Ｌ2／２）に位置さ
せる場合のように、所定の間隔で配置された一対のマイ
クロフォンを、互いに直交する２つの直線上にそれぞれ
配置し、上記一対のマイクロフォンにおける音の到達時
間差をそれぞれ求めて、上記到達時間差から、音源の方
向を推定するようにしたものである。
【０００７】請求項３に記載の音源探査システムは、立
体を構成する４個のマイクロフォンを含むマイクロフォ
ン群と、上記各マイクロフォンの出力信号の位相差から
音源の位置を推定する音源位置推定手段と、上記推定さ
れた音源位置近傍の映像を採取する映像採取手段と、上
記推定された音源位置を上記採取された映像上に表示す
る表示手段とを備えたものである。
体を構成する４個のマイクロフォンを含むマイクロフォ
ン群と、上記各マイクロフォンの出力信号の位相差から
音源の位置を推定する音源位置推定手段と、上記推定さ
れた音源位置近傍の映像を採取する映像採取手段と、上
記推定された音源位置を上記採取された映像上に表示す
る表示手段とを備えたものである。
【０００８】請求項４に記載の音源探査システムは、所
定の間隔で配置された一対のマイクロフォンを、互いに
直交する３つの直線上にそれぞれ配置し、上記一対のマ
イクロフォンにおける音の到達時間差をそれぞれ求め
て、上記到達時間差から、音源の位置を推定するように
したものである。
定の間隔で配置された一対のマイクロフォンを、互いに
直交する３つの直線上にそれぞれ配置し、上記一対のマ
イクロフォンにおける音の到達時間差をそれぞれ求め
て、上記到達時間差から、音源の位置を推定するように
したものである。
【０００９】請求項５に記載の音源探査システムは、音
圧レベルあるいは周波数の高低によって、上記表示され
る音源位置のシンボルの色を変化させるようにしたもの
である。
圧レベルあるいは周波数の高低によって、上記表示され
る音源位置のシンボルの色を変化させるようにしたもの
である。
【００１０】請求項６に記載の音源探査システムは、上
記マイクロフォン群を複数箇所移動させて、複数の測定
点の音を採取することにより、音源位置の推定精度を向
上させるようにしたものである。
記マイクロフォン群を複数箇所移動させて、複数の測定
点の音を採取することにより、音源位置の推定精度を向
上させるようにしたものである。
【００１１】請求項７に記載の音源探査システムは、上
記マイクロフォン群を回転させて、複数の角度で音を採
取することにより、音源位置の推定精度を向上させるよ
うにしたものである。
記マイクロフォン群を回転させて、複数の角度で音を採
取することにより、音源位置の推定精度を向上させるよ
うにしたものである。
【００１２】請求項８に記載の音源探査システムは、上
記マイクロフォン群により、所定の時間間隔で音を採取
して各測定時間における音源位置を求めることにより、
音源位置の移動状況を推定するようにしたものである。
記マイクロフォン群により、所定の時間間隔で音を採取
して各測定時間における音源位置を求めることにより、
音源位置の移動状況を推定するようにしたものである。
【００１３】請求項９に記載の音源探査システムは、上
記マイクロフォン群の地上での絶対位置を測定する手段
を備え、上記測定されたマイクロフォンの位置から音源
位置の地上での絶対位置を特定するようにしたものであ
る。
記マイクロフォン群の地上での絶対位置を測定する手段
を備え、上記測定されたマイクロフォンの位置から音源
位置の地上での絶対位置を特定するようにしたものであ
る。
【００１４】請求項１０に記載の音源探査システムは、
上記マイクロフォンで採取された異常のない状態にある
騒音源の音圧データを記憶する手段と、新たに採取され
た音圧データと上記記憶された音圧データとを比較する
手段とを設けて、異常音を発生する音源位置を特定する
ことができるようにしたものである。
上記マイクロフォンで採取された異常のない状態にある
騒音源の音圧データを記憶する手段と、新たに採取され
た音圧データと上記記憶された音圧データとを比較する
手段とを設けて、異常音を発生する音源位置を特定する
ことができるようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。図１は本実施の形態に係わ
る音源探査システムの概要を示す図で、Ｍ１〜Ｍ４は図
示しない騒音源からの雑音の音圧レベルを測定する測定
用のマイクロフォン、Ｍ５は後述する測定補助用のマイ
クロフォン、１１は音源位置近傍の映像を採取するため
のＣＣＤカメラ（以下、カメラという）、１２は上記マ
イクロフォンＭ１〜Ｍ５の地上位置を同定するためのＧ
ＰＳ、１３は上記マイクロフォンＭ１〜Ｍ５からの音圧
信号を増幅する増幅器、１４は増幅された音圧信号（ア
ナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、
１５は上記カメラ１１の映像信号（アナログ信号）をデ
ジタル信号に変換するビデオ入出力ユニットである。ま
た、２０は入力手段であるキーボード２１と音源位置推
定の演算等を行う記憶・演算部２２と画像表示手段であ
るディスプレイ２３とを備えたパーソナルコンピュータ
で、上記記憶・演算部２２は、図２の機能ブロック図に
示すように、測定パラメータを記憶するパラメータ記憶
手段２４と、上記Ａ／Ｄ変換されたマイクロフォンＭ１
〜Ｍ４の音圧信号を用いて、双曲線法により音源位置を
推定する音源位置推定手段２５と、上記カメラ１１から
の映像に、上記推定された音源位置を示す画像を付加し
た画像を生成して上記ディスプレイ２３に送る画像合成
手段２６とを備えている。３０は三脚から成る支持部材
３１と、この支持部材３１の上部に配設された、マイク
ロフォンＭ１〜Ｍ５を搭載するための回転フレーム３２
とから成る基台で、マイクロフォンＭ５は上記回転フレ
ーム３２の回転板３２Ｐから上部方向に突出する垂直フ
レーム３２Ｚの上部に取り付けられ、マイクロフォンＭ
１〜Ｍ４は上記垂直フレーム３２Ｚから突出する互いに
直交する２本の水平フレーム３２Ｘ，３２Ｙの両端側に
それぞれ取り付けられる。カメラ１１は、上記垂直フレ
ーム３２Ｚの下部に取り付けられ、上記マイクロフォン
Ｍ１〜Ｍ５と連動して回転する。また、ＧＰＳ１２は上
記回転フレーム３２の下部に設けられた取り付け板３３
に取り付けられる。以下、上記マイクロフォンＭ１〜Ｍ
５とカメラ１１とＧＰＳ１２とを搭載した基台３０を測
定ユニット１０と呼ぶ。
て、図面に基づき説明する。図１は本実施の形態に係わ
る音源探査システムの概要を示す図で、Ｍ１〜Ｍ４は図
示しない騒音源からの雑音の音圧レベルを測定する測定
用のマイクロフォン、Ｍ５は後述する測定補助用のマイ
クロフォン、１１は音源位置近傍の映像を採取するため
のＣＣＤカメラ（以下、カメラという）、１２は上記マ
イクロフォンＭ１〜Ｍ５の地上位置を同定するためのＧ
ＰＳ、１３は上記マイクロフォンＭ１〜Ｍ５からの音圧
信号を増幅する増幅器、１４は増幅された音圧信号（ア
ナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、
１５は上記カメラ１１の映像信号（アナログ信号）をデ
ジタル信号に変換するビデオ入出力ユニットである。ま
た、２０は入力手段であるキーボード２１と音源位置推
定の演算等を行う記憶・演算部２２と画像表示手段であ
るディスプレイ２３とを備えたパーソナルコンピュータ
で、上記記憶・演算部２２は、図２の機能ブロック図に
示すように、測定パラメータを記憶するパラメータ記憶
手段２４と、上記Ａ／Ｄ変換されたマイクロフォンＭ１
〜Ｍ４の音圧信号を用いて、双曲線法により音源位置を
推定する音源位置推定手段２５と、上記カメラ１１から
の映像に、上記推定された音源位置を示す画像を付加し
た画像を生成して上記ディスプレイ２３に送る画像合成
手段２６とを備えている。３０は三脚から成る支持部材
３１と、この支持部材３１の上部に配設された、マイク
ロフォンＭ１〜Ｍ５を搭載するための回転フレーム３２
とから成る基台で、マイクロフォンＭ５は上記回転フレ
ーム３２の回転板３２Ｐから上部方向に突出する垂直フ
レーム３２Ｚの上部に取り付けられ、マイクロフォンＭ
１〜Ｍ４は上記垂直フレーム３２Ｚから突出する互いに
直交する２本の水平フレーム３２Ｘ，３２Ｙの両端側に
それぞれ取り付けられる。カメラ１１は、上記垂直フレ
ーム３２Ｚの下部に取り付けられ、上記マイクロフォン
Ｍ１〜Ｍ５と連動して回転する。また、ＧＰＳ１２は上
記回転フレーム３２の下部に設けられた取り付け板３３
に取り付けられる。以下、上記マイクロフォンＭ１〜Ｍ
５とカメラ１１とＧＰＳ１２とを搭載した基台３０を測
定ユニット１０と呼ぶ。
【００１６】双曲線法は、音源位置（ｘ，ｙ，ｚ）が、
上記音源から所定の距離離れた一対のマイクロフォン
（Ｍi，Ｍj）に到達する音の時間差（時間遅れＤij）
と、マイクロフォン間の距離、及び音速とから算出され
る定数によって決まる、上記マイクロフォン対を通る直
線を軸とする紡錘体の表面上にあることを用いて、上記
音源位置を推定するもので、所定の間隔で配置された一
対のマイクロフォンを、互いに直交する３つの直線上そ
れぞれ配置し、上記一対のマイクロフォンにおける音の
到達時間差をそれぞれ求めて、上記到達時間差から少な
くとも３個の紡錘体を求め、これらの紡錘体の交点から
音源の位置（ｘ，ｙ，ｚ）を求めるものである。本実施
の形態では、音源がＸＹ平面内にあるものと仮定し、音
源の方向を推定するため、図３（ａ）に示すように、Ｘ
軸上の点（Ｌ／２，０，０）及び（−Ｌ／２，０，０）
と、上記Ｘ軸と直交するＹ軸上の点（０，Ｌ／２，０）
及び（０，−Ｌ／２，０）とに、互いに距離Ｌを隔てて
マイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）及びマイクロフォン対
（Ｍ２，Ｍ４）を配置して、上記各マイクロフォン対
（Ｍ１，Ｍ３）及び（Ｍ２，Ｍ４）における出力信号を
周波数分析し、対象となる周波数ｆにおけるマイクロフ
ォンＭiとマイクロフォンＭj間の時間遅れＤij（ここで
は、Ｘ軸上のマイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）及びＹ軸
上のマイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ４）の到達時間差Ｄx
及びＤy）から音源位置を推定する。なお、上記音源か
ら装置までの距離がマイクロフォン間の距離Ｌに対して
十分（例えば、１０倍以上）離れている場合には、到達
する音を平面波とみなすことが可能で、音源方向θは以
下の近似式（１）で表わせる。 また、上記時間遅れＤijは、２つのマイクロフォン対Ｍ
i，Ｍjに入力される信号のクロススペクトルＰij（ｆ）
を求め、更に、対象とする上記周波数ｆの位相角情報Ψ
（ｒａｄ）を用いて、以下の式（２）を用いて算出され
る。 なお、上記音源方向θは、各周波数毎に算出することが
できる。
上記音源から所定の距離離れた一対のマイクロフォン
（Ｍi，Ｍj）に到達する音の時間差（時間遅れＤij）
と、マイクロフォン間の距離、及び音速とから算出され
る定数によって決まる、上記マイクロフォン対を通る直
線を軸とする紡錘体の表面上にあることを用いて、上記
音源位置を推定するもので、所定の間隔で配置された一
対のマイクロフォンを、互いに直交する３つの直線上そ
れぞれ配置し、上記一対のマイクロフォンにおける音の
到達時間差をそれぞれ求めて、上記到達時間差から少な
くとも３個の紡錘体を求め、これらの紡錘体の交点から
音源の位置（ｘ，ｙ，ｚ）を求めるものである。本実施
の形態では、音源がＸＹ平面内にあるものと仮定し、音
源の方向を推定するため、図３（ａ）に示すように、Ｘ
軸上の点（Ｌ／２，０，０）及び（−Ｌ／２，０，０）
と、上記Ｘ軸と直交するＹ軸上の点（０，Ｌ／２，０）
及び（０，−Ｌ／２，０）とに、互いに距離Ｌを隔てて
マイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）及びマイクロフォン対
（Ｍ２，Ｍ４）を配置して、上記各マイクロフォン対
（Ｍ１，Ｍ３）及び（Ｍ２，Ｍ４）における出力信号を
周波数分析し、対象となる周波数ｆにおけるマイクロフ
ォンＭiとマイクロフォンＭj間の時間遅れＤij（ここで
は、Ｘ軸上のマイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）及びＹ軸
上のマイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ４）の到達時間差Ｄx
及びＤy）から音源位置を推定する。なお、上記音源か
ら装置までの距離がマイクロフォン間の距離Ｌに対して
十分（例えば、１０倍以上）離れている場合には、到達
する音を平面波とみなすことが可能で、音源方向θは以
下の近似式（１）で表わせる。 また、上記時間遅れＤijは、２つのマイクロフォン対Ｍ
i，Ｍjに入力される信号のクロススペクトルＰij（ｆ）
を求め、更に、対象とする上記周波数ｆの位相角情報Ψ
（ｒａｄ）を用いて、以下の式（２）を用いて算出され
る。 なお、上記音源方向θは、各周波数毎に算出することが
できる。
【００１７】また、上記マイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ
３）及び（Ｍ２，Ｍ４）の間隔Ｌは、測定する騒音の主
となる周波数範囲に応じて決定されるものである。本実
施の形態では、上記騒音は、１２０Ｈｚ，２４０Ｈｚ，
３６０Ｈｚにピークを持つ、工場等で発生するトランス
からの騒音の解析を対象とし（基本波である６０Ｈｚの
ピークはバックグランドが大きいので外した）、約４９
０Ｈｚ以下の周波数帯域の騒音を感度よく測定すること
ができるように、上記間隔Ｌを０．４２ｍに設定した。
また、測定用のマイクロフォンＭ１〜Ｍ４とは高さの異
なる、測定補助用のマイクロフォンＭ５は、ＴＰＳ信号
（時間引き延ばしパルス信号）によるインパルス信号を
測定するためのもので、反射波の影響を確かめるために
用いられる。上記音源方向θは、１回の測定でも求める
ことができるが、本実施の形態では、図４に示すよう
に、測定ユニット１０の位置を複数箇所移動させたり、
同一測定箇所で回転フレーム３２を回転させた複数角度
での測定を行って、音源方向θの測定精度を向上させる
ようにしている。
３）及び（Ｍ２，Ｍ４）の間隔Ｌは、測定する騒音の主
となる周波数範囲に応じて決定されるものである。本実
施の形態では、上記騒音は、１２０Ｈｚ，２４０Ｈｚ，
３６０Ｈｚにピークを持つ、工場等で発生するトランス
からの騒音の解析を対象とし（基本波である６０Ｈｚの
ピークはバックグランドが大きいので外した）、約４９
０Ｈｚ以下の周波数帯域の騒音を感度よく測定すること
ができるように、上記間隔Ｌを０．４２ｍに設定した。
また、測定用のマイクロフォンＭ１〜Ｍ４とは高さの異
なる、測定補助用のマイクロフォンＭ５は、ＴＰＳ信号
（時間引き延ばしパルス信号）によるインパルス信号を
測定するためのもので、反射波の影響を確かめるために
用いられる。上記音源方向θは、１回の測定でも求める
ことができるが、本実施の形態では、図４に示すよう
に、測定ユニット１０の位置を複数箇所移動させたり、
同一測定箇所で回転フレーム３２を回転させた複数角度
での測定を行って、音源方向θの測定精度を向上させる
ようにしている。
【００１８】次に、上記音源探査システムを用いた音源
の推定方法について、図５のフローチャート基づき説明
する。はじめに、測定ユニット１０を、雑音源からの雑
音が採取できる箇所に設置した後、入力信号のレンジや
カメラのレンズなどのシステム調整を行う（ステップＳ
１０）。なお、このとき、水平フレーム３２Ｘ（また
は、水平フレーム３２Ｙ）を所定のスタート位置（仮
の、Ｘ軸及びＹ軸）に合わせておく。次に、マイクロフ
ォン数やサンプリング周波数などのパラメータを、キー
ボード２１からパーソナルコンピュータ２０の記憶・演
算部２２内のパラメータ記憶手段２４に記憶する（ステ
ップＳ１１）。上記パラメータとしては、測定箇所数、
マイクロフォン数やサンプリング周波数の他に、マイク
ロフォンの配列に関する情報、図示しないフィルタの通
過周波数範囲、最大平均回数などがある。なお、パラメ
ータ記憶手段２４にはこれらの初期設定値が予め設定さ
れており、通常は、変更するパラメータのみを入力す
る。次に、測定ユニット１０に設けられたＧＰＳ１２に
より、マイクロフォンＭ１〜Ｍ５の中心位置、すなわち
マイクロフォン群の地上での絶対位置を測定してパーソ
ナルコンピュータ２０に取り込み（ステップＳ１２）、
その後、上記測定位置における測定回数とフレーム回転
角とをキーボード２１から入力する（ステップＳ１
３）。なお、音圧レベル（音響情報）と映像情報とは、
１回測定する毎に回転フレーム３２を回転させて採取し
てもよいし、同一角度で複数回測定した後に回転フレー
ム３２を回転させて採取するようにしてもよい。本実施
の形態では、マイクロフォンＭ１〜Ｍ４とカメラ１１と
により、フレーム回転角が０°（初期位置），９０°，
１８０°，２７０°である各位置において音響情報と映
像情報とを１回ずつ採取し、上記採取された音響情報と
映像情報とをパーソナルコンピュータ２０に取り込む
（ステップＳ１４）ようにしている。すなわち、本例で
は、上記計４回の測定で当該測定箇所での測定を完了す
るように測定条件を設定した。このとき、マイクロフォ
ンＭ１〜Ｍ４の出力である音圧信号は、増幅器１３で増
幅されＡ／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換される。
また、カメラ１１からの映像信号はビデオ入出力ユニッ
ト１５でデジタル信号に変換された後、パーソナルコン
ピュータ２０に取り込まれる。
の推定方法について、図５のフローチャート基づき説明
する。はじめに、測定ユニット１０を、雑音源からの雑
音が採取できる箇所に設置した後、入力信号のレンジや
カメラのレンズなどのシステム調整を行う（ステップＳ
１０）。なお、このとき、水平フレーム３２Ｘ（また
は、水平フレーム３２Ｙ）を所定のスタート位置（仮
の、Ｘ軸及びＹ軸）に合わせておく。次に、マイクロフ
ォン数やサンプリング周波数などのパラメータを、キー
ボード２１からパーソナルコンピュータ２０の記憶・演
算部２２内のパラメータ記憶手段２４に記憶する（ステ
ップＳ１１）。上記パラメータとしては、測定箇所数、
マイクロフォン数やサンプリング周波数の他に、マイク
ロフォンの配列に関する情報、図示しないフィルタの通
過周波数範囲、最大平均回数などがある。なお、パラメ
ータ記憶手段２４にはこれらの初期設定値が予め設定さ
れており、通常は、変更するパラメータのみを入力す
る。次に、測定ユニット１０に設けられたＧＰＳ１２に
より、マイクロフォンＭ１〜Ｍ５の中心位置、すなわち
マイクロフォン群の地上での絶対位置を測定してパーソ
ナルコンピュータ２０に取り込み（ステップＳ１２）、
その後、上記測定位置における測定回数とフレーム回転
角とをキーボード２１から入力する（ステップＳ１
３）。なお、音圧レベル（音響情報）と映像情報とは、
１回測定する毎に回転フレーム３２を回転させて採取し
てもよいし、同一角度で複数回測定した後に回転フレー
ム３２を回転させて採取するようにしてもよい。本実施
の形態では、マイクロフォンＭ１〜Ｍ４とカメラ１１と
により、フレーム回転角が０°（初期位置），９０°，
１８０°，２７０°である各位置において音響情報と映
像情報とを１回ずつ採取し、上記採取された音響情報と
映像情報とをパーソナルコンピュータ２０に取り込む
（ステップＳ１４）ようにしている。すなわち、本例で
は、上記計４回の測定で当該測定箇所での測定を完了す
るように測定条件を設定した。このとき、マイクロフォ
ンＭ１〜Ｍ４の出力である音圧信号は、増幅器１３で増
幅されＡ／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換される。
また、カメラ１１からの映像信号はビデオ入出力ユニッ
ト１５でデジタル信号に変換された後、パーソナルコン
ピュータ２０に取り込まれる。
【００１９】パーソナルコンピュータ２０では、上記マ
イクロフォンＭ１〜Ｍ４からの音響情報を用い、上述し
た双曲線法、あるいは音源方向θの近似式（１）を用い
て音源の位置を推定するための計算を行う（ステップＳ
１５）。次に、全てのフレーム回転角での測定が終了し
たかどうかを判定し（ステップＳ１６）、終了していな
い場合には、回転フレーム３２を９０°回転させた後、
ステップＳ１４に戻り、次のフレーム回転角での音響情
報と映像情報とを採取する。また、全てのフレーム回転
角での測定が終了した場合には、回転フレーム３２を初
期位置に戻すとともに、当該測定箇所で求められた音源
位置の平均化処理を行う（ステップＳ１７）。その後、
全ての測定点での測定が終了したかどうかを判定し（ス
テップＳ１８）、終了していない場合には、測定ユニッ
ト１０を次の測定箇所に移動させて、上記ステップＳ１
２〜Ｓ１７の操作を行う。また、全ての測定箇所での測
定が終了した場合には、上記各測定点での音源位置のデ
ータから、最も確からしい音源位置を推定し（ステップ
Ｓ１９）た後、図６に示すように、上記推定された音源
位置を、上記音源位置が最もよく映っている映像画像を
選び出して、上記画像中に音源位置推定エリアを表示す
る（ステップＳ２０）。なお、本発明の音源探査システ
ムでは、複数の騒音源があった場合でも特定可能であ
り、かつ、それぞれの音源の周波数毎の寄与率も算出す
ることができるので、例えば、図６の上の画像に示すよ
うな前方「０°」に位置する音源位置推定エリアＡと後
方「−４５°」に位置する音源位置推定エリアＢなどの
複数の音源位置と、測定位置からの角度による各周波数
毎の音の強さなどの音源情報の詳細とを演算して表示す
ることができる。このとき、音圧レベルあるいは周波数
の高低によって、上記表示される音源位置のシンボルの
色を変化させるようにすることも可能である。例えば、
音圧レベルによって表示される音源位置のシンボルの色
を変化させる場合には、音源位置が最もよく映っている
映像画像中に、音圧レベルによって色分けされたシンボ
ル（ここでは、円）を表示するとともに、上記画面の下
方に、音源方向を横軸に、周波数を縦軸にとった周波数
分布のグラフを表示し、更にそのシンボルを音圧レベル
によって色分けするようにすれば、音圧レベルあるいは
周波数のいずれか一方あるいは両方が異なる音源が複数
ある場合でも、それぞれの音源の位置を視覚的に捉える
ことができるので、音源の特徴を容易にかつ詳細に把握
することができる。また、音源位置が最もよく映ってい
る映像画像中に、周波数の高低によって色分けされたシ
ンボルを表示し、この画面の下方に、音源方向を横軸
に、音圧レベルを縦軸にとった音圧分布のグラフを表示
するようにしてもよい。このとき、上記グラフ中のシン
ボルも周波数の高低によって色分けするようにしてもよ
い。また、上記音源推定位置の座標も同時に表示するよ
うにしてもよい。このとき、上記座標は、予め設定され
た原点（０，０）からの値でもよいし、上記ＧＰＳ１２
で測定された測定ユニット１０の位置に基づいて算出さ
れた、上記音源推定位置の地上での絶対位置でもよい。
イクロフォンＭ１〜Ｍ４からの音響情報を用い、上述し
た双曲線法、あるいは音源方向θの近似式（１）を用い
て音源の位置を推定するための計算を行う（ステップＳ
１５）。次に、全てのフレーム回転角での測定が終了し
たかどうかを判定し（ステップＳ１６）、終了していな
い場合には、回転フレーム３２を９０°回転させた後、
ステップＳ１４に戻り、次のフレーム回転角での音響情
報と映像情報とを採取する。また、全てのフレーム回転
角での測定が終了した場合には、回転フレーム３２を初
期位置に戻すとともに、当該測定箇所で求められた音源
位置の平均化処理を行う（ステップＳ１７）。その後、
全ての測定点での測定が終了したかどうかを判定し（ス
テップＳ１８）、終了していない場合には、測定ユニッ
ト１０を次の測定箇所に移動させて、上記ステップＳ１
２〜Ｓ１７の操作を行う。また、全ての測定箇所での測
定が終了した場合には、上記各測定点での音源位置のデ
ータから、最も確からしい音源位置を推定し（ステップ
Ｓ１９）た後、図６に示すように、上記推定された音源
位置を、上記音源位置が最もよく映っている映像画像を
選び出して、上記画像中に音源位置推定エリアを表示す
る（ステップＳ２０）。なお、本発明の音源探査システ
ムでは、複数の騒音源があった場合でも特定可能であ
り、かつ、それぞれの音源の周波数毎の寄与率も算出す
ることができるので、例えば、図６の上の画像に示すよ
うな前方「０°」に位置する音源位置推定エリアＡと後
方「−４５°」に位置する音源位置推定エリアＢなどの
複数の音源位置と、測定位置からの角度による各周波数
毎の音の強さなどの音源情報の詳細とを演算して表示す
ることができる。このとき、音圧レベルあるいは周波数
の高低によって、上記表示される音源位置のシンボルの
色を変化させるようにすることも可能である。例えば、
音圧レベルによって表示される音源位置のシンボルの色
を変化させる場合には、音源位置が最もよく映っている
映像画像中に、音圧レベルによって色分けされたシンボ
ル（ここでは、円）を表示するとともに、上記画面の下
方に、音源方向を横軸に、周波数を縦軸にとった周波数
分布のグラフを表示し、更にそのシンボルを音圧レベル
によって色分けするようにすれば、音圧レベルあるいは
周波数のいずれか一方あるいは両方が異なる音源が複数
ある場合でも、それぞれの音源の位置を視覚的に捉える
ことができるので、音源の特徴を容易にかつ詳細に把握
することができる。また、音源位置が最もよく映ってい
る映像画像中に、周波数の高低によって色分けされたシ
ンボルを表示し、この画面の下方に、音源方向を横軸
に、音圧レベルを縦軸にとった音圧分布のグラフを表示
するようにしてもよい。このとき、上記グラフ中のシン
ボルも周波数の高低によって色分けするようにしてもよ
い。また、上記音源推定位置の座標も同時に表示するよ
うにしてもよい。このとき、上記座標は、予め設定され
た原点（０，０）からの値でもよいし、上記ＧＰＳ１２
で測定された測定ユニット１０の位置に基づいて算出さ
れた、上記音源推定位置の地上での絶対位置でもよい。
【００２０】このように、本実施の形態によれば、Ｘ軸
上とＹ軸上に、それぞれ距離Ｌだけ離れて配置されたマ
イクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）の出力信号の到達時間
差、及びマイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ４）の出力信号の
到達時間差とから音源の方向を推定するとともに、上記
推定された音源位置近傍の映像をカメラ１１により採取
し、パーソナルコンピュータ２０のディスプレイ２３上
に表示された上記映像上に、上記推定された音源位置を
表示するようにしたので、簡単な構成で、屋外において
も精度よく工場等の騒音などの騒音源を特定して表示す
ることができる。このとき、上記音圧レベルあるいは周
波数の高低によって、上記画像として表示される音源位
置のシンボルの色を変化させることにより、音源が複数
ある場合でもそれぞれの音源の位置だけでなく、音源の
特徴を視覚的に判定することができる。また、マイクロ
フォンＭ１〜Ｍ５とカメラ１１とＧＰＳ１２とを基台３
０に搭載した測定ユニット１０を複数箇所移動させた
り、同一測定箇所で回転フレーム３２を回転させた複数
角度での測定を行うことにより、音源方向θの測定精度
を向上させることができる。
上とＹ軸上に、それぞれ距離Ｌだけ離れて配置されたマ
イクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）の出力信号の到達時間
差、及びマイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ４）の出力信号の
到達時間差とから音源の方向を推定するとともに、上記
推定された音源位置近傍の映像をカメラ１１により採取
し、パーソナルコンピュータ２０のディスプレイ２３上
に表示された上記映像上に、上記推定された音源位置を
表示するようにしたので、簡単な構成で、屋外において
も精度よく工場等の騒音などの騒音源を特定して表示す
ることができる。このとき、上記音圧レベルあるいは周
波数の高低によって、上記画像として表示される音源位
置のシンボルの色を変化させることにより、音源が複数
ある場合でもそれぞれの音源の位置だけでなく、音源の
特徴を視覚的に判定することができる。また、マイクロ
フォンＭ１〜Ｍ５とカメラ１１とＧＰＳ１２とを基台３
０に搭載した測定ユニット１０を複数箇所移動させた
り、同一測定箇所で回転フレーム３２を回転させた複数
角度での測定を行うことにより、音源方向θの測定精度
を向上させることができる。
【００２１】なお、上記実施の形態では、４個のマイク
ロフォンを用いて音源の方向を推定するようにしたが、
一直線状にない（平面を構成する）３個のマイクロフォ
ンを用いても、音源の方向を推定することが可能であ
る。また、上記例では、２つのマイクロフォン対（Ｍ
１，Ｍ３）及び（Ｍ２，Ｍ４）を用いて音源方向θを推
定するようにしたが、更に、Ｚ軸方向にマイクロフォン
対を追加してマイクロフォン対を３対とすることによ
り、音源の位置の水平角θと仰角φとを推定することが
できる。なお、原理的には、立体を構成する４個のマイ
クロフォンを用い、互いに交わる３つの直線上にそれぞ
れマイクロフォン対が配置される構成をとることによっ
ても音源の位置を推定することが可能であるが、信号処
理や計算を容易にするためには、上記のように所定の間
隔で配置された一対のマイクロフォンをＸ軸，Ｙ軸，Ｚ
軸３つの直線上にそれぞれ配置して音源の位置を推定す
ることが好ましい。また、上記例では、各測定箇所で、
回転フレーム３２を回転させる測定を行ったが、単に、
測定ユニット１０を複数箇所移動させるだけでもよい
し、同一測定箇所で回転フレーム３２を回転させる測定
のみを行っても、音源方向θを精度よく測定することが
できる。但し、回転フレーム３２を回転させない場合に
は、カメラ１１を推定された音源方向に回転させて、最
適な騒音源付近の画像を採取する必要がある。また、各
マイクロフォンの距離はＬ＝０．４２ｍｍに限るもので
はなく、騒音源の性質により、適宜決定されるものであ
ることは言うまでもない。また、一つの測定箇所あるい
は測定角度において、所定の時間間隔で音を採取して各
測定時間における音源位置を求めることにより、音源位
置の移動状況を推定することも可能である。
ロフォンを用いて音源の方向を推定するようにしたが、
一直線状にない（平面を構成する）３個のマイクロフォ
ンを用いても、音源の方向を推定することが可能であ
る。また、上記例では、２つのマイクロフォン対（Ｍ
１，Ｍ３）及び（Ｍ２，Ｍ４）を用いて音源方向θを推
定するようにしたが、更に、Ｚ軸方向にマイクロフォン
対を追加してマイクロフォン対を３対とすることによ
り、音源の位置の水平角θと仰角φとを推定することが
できる。なお、原理的には、立体を構成する４個のマイ
クロフォンを用い、互いに交わる３つの直線上にそれぞ
れマイクロフォン対が配置される構成をとることによっ
ても音源の位置を推定することが可能であるが、信号処
理や計算を容易にするためには、上記のように所定の間
隔で配置された一対のマイクロフォンをＸ軸，Ｙ軸，Ｚ
軸３つの直線上にそれぞれ配置して音源の位置を推定す
ることが好ましい。また、上記例では、各測定箇所で、
回転フレーム３２を回転させる測定を行ったが、単に、
測定ユニット１０を複数箇所移動させるだけでもよい
し、同一測定箇所で回転フレーム３２を回転させる測定
のみを行っても、音源方向θを精度よく測定することが
できる。但し、回転フレーム３２を回転させない場合に
は、カメラ１１を推定された音源方向に回転させて、最
適な騒音源付近の画像を採取する必要がある。また、各
マイクロフォンの距離はＬ＝０．４２ｍｍに限るもので
はなく、騒音源の性質により、適宜決定されるものであ
ることは言うまでもない。また、一つの測定箇所あるい
は測定角度において、所定の時間間隔で音を採取して各
測定時間における音源位置を求めることにより、音源位
置の移動状況を推定することも可能である。
【００２２】また、本発明の音源探査システムでは、上
述したように、複数ある音源の各周波数毎の寄与率も算
出することができるので、本発明のシステムに、上記マ
イクロフォンで採取された異常のない状態にある騒音源
の音圧データを記憶する手段と、新たに採取された音圧
データと上記記憶された音圧データとを比較する手段と
を設けることにより、新たに採取された音圧データの特
定周波数の音圧レベルが上記過去のデータよりも大きく
なったり、今までにピークのない周波数帯域に新たなピ
ークが現れたりするなどの、定常とは異なる音（異常
音）を発生するような音源位置を特定することができ
る。したがって、本発明の音源探査システムを用いて、
騒音源の異常検出システムを構成し、この騒音源の異常
検出システムを、例えば、工場内の所定の箇所に設置し
て、定期的に音源位置の測定を行うことにより、トラン
スやモータの故障による異常音を発する騒音源の位置を
特定することができるので、騒音を発生する機器の異常
を検出することができる。
述したように、複数ある音源の各周波数毎の寄与率も算
出することができるので、本発明のシステムに、上記マ
イクロフォンで採取された異常のない状態にある騒音源
の音圧データを記憶する手段と、新たに採取された音圧
データと上記記憶された音圧データとを比較する手段と
を設けることにより、新たに採取された音圧データの特
定周波数の音圧レベルが上記過去のデータよりも大きく
なったり、今までにピークのない周波数帯域に新たなピ
ークが現れたりするなどの、定常とは異なる音（異常
音）を発生するような音源位置を特定することができ
る。したがって、本発明の音源探査システムを用いて、
騒音源の異常検出システムを構成し、この騒音源の異常
検出システムを、例えば、工場内の所定の箇所に設置し
て、定期的に音源位置の測定を行うことにより、トラン
スやモータの故障による異常音を発する騒音源の位置を
特定することができるので、騒音を発生する機器の異常
を検出することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一直線状にない３個のマイクロフォンを含むマイクロフ
ォン群、あるいは立体を構成する４個のマイクロフォン
を含むマイクロフォン群の、各マイクロフォンの出力信
号の位相差から音源の位置を推定するとともに、上記推
定された音源位置近傍の映像を採取して、上記推定され
た音源位置を上記映像上に表示するようにしたので、簡
単な構成で、騒音源を特定して表示することができる。
また、所定の間隔で配置された一対のマイクロフォン
を、互いに直交する２つあるいは３つの直線上にそれぞ
れ配置し、上記一対のマイクロフォンにおける音の到達
時間差をそれぞれ求めて、上記到達時間差から、双曲線
法、あるいは、音源方向の近似式（平面波近似）を用い
て音源の方向あるいは位置を推定することにより、確実
に音源の方向あるいは位置を特定することができる。ま
た、音圧レベルあるいは周波数の高低によって、上記画
像として表示される音源位置のシンボルの色を変化させ
ることにより、音圧レベルや周波数特性も表示できるよ
うにしたので、音源が複数ある場合でもそれぞれの音源
の位置だけでなく、音源の特徴を視覚的に判定すること
ができる。更に、上記マイクロフォンで採取された異常
のない状態にある騒音源の音圧データを記憶する手段
と、新たに採取された音圧データと上記記憶された音圧
データとを比較する手段とを設けることにより、異常音
を発生する音源位置を特定することができるので、騒音
を発生する機器の異常を検出することができる。
一直線状にない３個のマイクロフォンを含むマイクロフ
ォン群、あるいは立体を構成する４個のマイクロフォン
を含むマイクロフォン群の、各マイクロフォンの出力信
号の位相差から音源の位置を推定するとともに、上記推
定された音源位置近傍の映像を採取して、上記推定され
た音源位置を上記映像上に表示するようにしたので、簡
単な構成で、騒音源を特定して表示することができる。
また、所定の間隔で配置された一対のマイクロフォン
を、互いに直交する２つあるいは３つの直線上にそれぞ
れ配置し、上記一対のマイクロフォンにおける音の到達
時間差をそれぞれ求めて、上記到達時間差から、双曲線
法、あるいは、音源方向の近似式（平面波近似）を用い
て音源の方向あるいは位置を推定することにより、確実
に音源の方向あるいは位置を特定することができる。ま
た、音圧レベルあるいは周波数の高低によって、上記画
像として表示される音源位置のシンボルの色を変化させ
ることにより、音圧レベルや周波数特性も表示できるよ
うにしたので、音源が複数ある場合でもそれぞれの音源
の位置だけでなく、音源の特徴を視覚的に判定すること
ができる。更に、上記マイクロフォンで採取された異常
のない状態にある騒音源の音圧データを記憶する手段
と、新たに採取された音圧データと上記記憶された音圧
データとを比較する手段とを設けることにより、異常音
を発生する音源位置を特定することができるので、騒音
を発生する機器の異常を検出することができる。
【００２４】また、上記マイクロフォン群を複数箇所移
動させたり、上記マイクロフォン群を回転させて、複数
の測定点あるいは複数の角度で測定することにより、音
源位置の推定精度を向上させることができる。更に、所
定の時間間隔で音を採取して各測定時間における音源位
置を求めることにより、音源位置の移動状況を推定する
ことができる。また、上記マイクロフォン群の地上での
絶対位置を測定する、例えばＧＰＳのような位置特定手
段を設けることにより、音源位置の地上での絶対位置を
特定することができる。
動させたり、上記マイクロフォン群を回転させて、複数
の測定点あるいは複数の角度で測定することにより、音
源位置の推定精度を向上させることができる。更に、所
定の時間間隔で音を採取して各測定時間における音源位
置を求めることにより、音源位置の移動状況を推定する
ことができる。また、上記マイクロフォン群の地上での
絶対位置を測定する、例えばＧＰＳのような位置特定手
段を設けることにより、音源位置の地上での絶対位置を
特定することができる。
【図１】 本実施の形態に係わる音源探査システムの概
要を示す図である。
要を示す図である。
【図２】 本実施の形態に係わるパーソナルコンピュー
タの記憶・演算部の機能ブロック図である。
タの記憶・演算部の機能ブロック図である。
【図３】 マイクロフォンの配列状態を示す図である。
【図４】 測定ユニットの移動状態を説明するための図
である。
である。
【図５】 本実施の形態に係わる音源探査方法のフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】 本実施の形態に係わる表示画面の一例を示す
図である。
図である。
１０ 測定ユニット、Ｍ１〜Ｍ５ マイクロフォン、１
１ カメラ、１２ ＧＰＳ、１３ 増幅器、１４ Ａ／
Ｄ変換器、１５ ビデオ入出力ユニット、２０ パーソ
ナルコンピュータ、２１ キーボード、２２ 記憶・演
算部、２３ ディスプレイ、２４ パラメータ記憶手
段、２５ 音源位置推定手段、２６ 画像合成手段、３
０ 基台、３１ 支持部材、３２ 回転フレーム、３２
Ｐ 回転板、３２Ｘ，３２Ｙ 水平フレーム、３２Ｚ
垂直フレーム、３３ 取り付け板。
１ カメラ、１２ ＧＰＳ、１３ 増幅器、１４ Ａ／
Ｄ変換器、１５ ビデオ入出力ユニット、２０ パーソ
ナルコンピュータ、２１ キーボード、２２ 記憶・演
算部、２３ ディスプレイ、２４ パラメータ記憶手
段、２５ 音源位置推定手段、２６ 画像合成手段、３
０ 基台、３１ 支持部材、３２ 回転フレーム、３２
Ｐ 回転板、３２Ｘ，３２Ｙ 水平フレーム、３２Ｚ
垂直フレーム、３３ 取り付け板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 武 愛知県名古屋市緑区大高町北関山20−１ 中部電力株式会社内 (72)発明者 和田 浩之 愛知県名古屋市緑区大高町北関山20−１ 中部電力株式会社内 (72)発明者 大脇 雅直 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 財満 健史 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内 (72)発明者 山下 恭弘 長野県長野市富田１−230 Ｆターム(参考） 5J083 AA05 AD02 AD18 AE10 CA07 CA10 EA26
Claims (10)
- 【請求項１】 平面を構成する３個のマイクロフォンを
含むマイクロフォン群と、上記各マイクロフォンの出力
信号の位相差から音源の位置を推定する音源位置推定手
段と、上記推定された音源位置近傍の映像を採取する映
像採取手段と、上記推定された音源位置を上記採取され
た映像上に表示する表示手段とを備えたことを特徴とす
る音源探査システム。 - 【請求項２】 所定の間隔で配置された一対のマイクロ
フォンを、互いに直交する２つの直線上にそれぞれ配置
し、上記一対のマイクロフォンにおける音の到達時間差
をそれぞれ求めて、上記到達時間差から音源の方向を推
定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の音
源探査システム。 - 【請求項３】 立体を構成する４個のマイクロフォンを
含むマイクロフォン群と、上記各マイクロフォンの出力
信号の位相差から音源の位置を推定する音源位置推定手
段と、上記推定された音源位置近傍の映像を採取する映
像採取手段と、上記推定された音源位置を上記採取され
た映像上に表示する表示手段とを備えたことを特徴とす
る音源探査システム。 - 【請求項４】 所定の間隔で配置された一対のマイクロ
フォンを、互いに直交する３つの直線上にそれぞれ配置
し、上記一対のマイクロフォンにおける音の到達時間差
をそれぞれ求めて、上記到達時間差から音源の位置を推
定するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の音
源探査システム。 - 【請求項５】 音圧レベルあるいは周波数の高低によっ
て、上記表示される音源位置のシンボルの色を変化させ
るようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のい
ずれかに記載の音源探査システム。 - 【請求項６】 上記マイクロフォン群を複数箇所移動さ
せるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項５の
いずれかに記載の音源探査システム。 - 【請求項７】 上記マイクロフォン群を回転可能とした
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載
の音源探査システム。 - 【請求項８】 上記マイクロフォン群により、所定の時
間間隔で音を採取し、音源位置の移動状況を推定するよ
うにしたことを特徴とする請求項１〜請求項７に記載の
音源探査システム。 - 【請求項９】 上記マイクロフォン群の地上での絶対位
置を測定する手段を設けたことを特徴とする請求項１〜
請求項８に記載の音源探査システム。 - 【請求項１０】 上記マイクロフォンで採取された異常
のない状態にある騒音源の音圧データを記憶する手段
と、新たに採取された音圧データと上記記憶された音圧
データとを比較する手段とを設けて、異常音を発生する
音源位置を特定するようにしたことを特徴とする請求項
１〜請求項４に記載の音源探査システム。
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