JP2007108070A - 信号処理装置、信号処理方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CPU106は、音圧レベルの基準値(実効値)を生成してDSP105に出力する。一方、DSP105は、音圧レベルの計測値(実効値)を生成し、生成した音圧レベルの計測値(実効値)と、CPU106から入力した音圧レベルの基準値(実効値)とを比較し、比較した結果を示す信号を表示装置110に出力する。これにより、音圧レベルの計測値(実効値)と、音圧レベルの基準値(実効値)とを、A/D変換器104におけるサンプリング周波数に同期して1サンプル毎に比較することができる。したがって、音圧レベルの計測値と基準値とを可及的にリアルタイムで比較することができる。
【選択図】図1
Description
図6において、騒音計は、マイクロフォン501と、プリアンプ502と、A/D変換器503と、DSP(Digital Signal Processor)504と、CPU(Central Processing Unit)505と、操作部506と、表示装置507とを備えて構成される。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、物理量の計測値とその物理量の基準値とを可及的にリアルタイムで比較することができるようにすることを目的とする。
図1は、騒音計の構成の一例を示した図である。
図1において、騒音計は、マイクロフォン101と、プリアンプ102と、アッテネータ103と、A/D変換器104と、DSP(Digital Signal Processor)105と、CPU(Central Processing Unit)106と、操作部107と、ROM108と、RAM109と、表示装置110とを備えて構成される。
アッテネータ103は、例えば、ユーザによる操作部107の操作に基づいて設定された音圧レベルのレンジ(計測範囲)に応じて、プリアンプ102で生成されたアナログの音圧レベルの信号を調整してA/D変換器104に出力する。また、アッテネータ103は、ユーザによって設定された音圧レベルのレンジ(計測範囲)を示す信号を、CPU106に設けられた音圧レベル変換回路106bに出力する。
図2は、実効値演算回路105aで行われる演算処理の概要の一例を説明する図である。なお、図2では、実効値演算回路105aで行われる演算処理の主要部分のみを示しており、実効値演算回路105aは、図2に示すもの以外に種々の演算処理を行ってもよい。
演算部201は、A/D変換器104から出力された音圧レベルの信号(A/Dデータ)を2乗し、その2乗した信号に、その信号の立ち上がり時間を定める時定数K0を乗算して出力する。
加算部202は、演算部201により出力された信号から、乗算部203により出力された信号を加算して、外部(比較回路105及び音圧レベル変換回路106c)と、乗算部203に出力する。
以上のようにして、本実施形態の実効値演算回路105aでは、加算部203から出力される音圧レベルの計測値(実効値)を、A/D変換器104で1回のサンプルが行われる毎に求めるようにしている。
係数導出回路106bは、DSP105に設けられている実効値演算回路105cに設定する係数を導出する。ここで、50[dB]以上120[dB]以下のレンジで、100.1[dB]が音圧レベルの基準時として設定された場合を例に挙げて係数導出回路106bの動作の一例を説明する。なお、本実施形態の騒音計では、50[dB]以上120[dB]以下のレンジにおけるフルスケールが130[dB]であるとする。
具体的に前述した例では、フルスケール時の実効値A(=1073676289)に、フルスケールに対する減衰量が−10[dB]のときのB値(=0.1)を、係数a(=2)回乗算する(=1073676289×0.1×0.1)。
そして、乗算した値(=1073676289×0.1×0.1)に、アドレスnが係数b(=99)のとき(フルスケールに対する減衰量が−9.9のとき)のB値(=0.102329299)をさらに乗算する(=1073676289×0.1×0.1×0.102329299)。この値が、実効値演算回路105cにより求められる音圧レベルの実効値(音圧レベルの基準値)となる。
まず、ステップS1において、音圧レベル設定回路106aは、ユーザによる操作部107の操作に基づく音圧レベルの基準値を、dB値で入力したか否かを判定する。この判定の結果、音圧レベルの基準値を入力していない場合には、後述するステップS5に進む。一方、音圧レベルの基準値を入力した場合には、ステップS2に進み、音圧レベル設定回路106aは、ステップS1で入力したと判定された音圧レベルの基準値をRAM109に記憶する等して設定する。こうして音圧レベルの基準値がdB値で設定される。
次に、ステップS4において、係数導出回路106bは、ステップS3で求めた係数a、bを、DSP105に設けられている実効値演算回路105cに出力し、ステップS1に戻る。
まず、ステップS11において、実効値演算回路105aは、A/D変換器104から、デジタルの音圧レベルの信号を入力したか否かを判定する。この判定の結果、デジタルの音圧レベルの信号を入力した場合には、後述するステップS14に進む。一方、デジタルの音圧レベルの信号を入力していない場合には、ステップS12に進み、実効値演算回路105cは、係数導出回路106bから、係数a、bを入力したか否かを判定する。この判定の結果、係数a、bを入力していない場合には、ステップS11に戻る。
ステップS11において、デジタルの音圧レベルの信号を入力したと判定された場合には、ステップS14に進み、実効値演算回路105aは、ステップS11で入力したと判定されたデジタルの音圧レベルの信号から、音圧レベルの計測値(実効値)を求める。
次に、ステップS18において、比較回路105bは、ステップS16で比較した結果を示す信号を表示装置110に出力する。これにより、表示装置110は、例えば、音圧レベルの計測値が音圧レベルの基準値よりも大きい場合には「H」を、そうでない場合には「L」を表示するための表示データを生成して表示する。
さらに、比較回路105bは、音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化してから、所定時間が経過するまで、その変化した大小関係が維持された場合に、その変化した大小関係に基づく信号(音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化したことを示す信号)を、表示装置110に出力するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値を基準とした所定の範囲を超えた場合に、音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化したことを示す信号を、表示装置110に出力するようにしてもよい。
また、本実施形態では、係数導出回路106bが、フルスケールに対する減衰量から係数a、bを求めるようにしたが、係数a、bを求めずに、フルスケールに対する減衰量のみを求め、係数a、bに相当する値を実効値演算回路105cで求めるようにしてもよい。
また、本実施形態では、音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化してから、所定時間が経過するまで、その変化した大小関係が維持された場合に、その変化した大小関係に基づく信号を、表示装置110に出力するようにしたが、比較した結果を示す信号を表示装置110に無条件で出力するようにしてもよい。このようにした場合には、図5のステップS17の処理が不要になる。
なお、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
102 プリアンプ
103 アッテネータ
104 A/D変換器
105 DSP
105a 実効値演算回路
105b 比較回路
106 CPU
106a 音圧レベル設定回路
106b、106c 音圧レベル変換回路
107 操作部
108 ROM
109 RAM
110 表示装置
Claims (10)
- 物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換手段と、
前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により比較された結果に基づく情報を報知する報知手段とを有し、
前記比較手段は、前記変換手段によりサンプルが行われる度に、前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする信号処理装置。 - 前記比較手段は、入力した物理量の計測値の次にサンプルされてデジタル信号に変換された物理量の計測値が、前記変換手段から出力される前に、前記入力した物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
- 前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値の実効値若しくはピーク値を導出する第1の導出手段と、
前記第1の導出手段により導出される物理量の計測値に対する基準値を導出する第2の導出手段とを有し、
前記比較手段は、前記第1の導出手段により導出された物理量の計測値の実効値若しくはピーク値と、前記第2の導出手段により導出された基準値とを比較することを特徴とする請求項1又は2に記載の信号処理装置。 - 前記第1の導出手段と、前記第2の導出手段と、前記比較手段とがDSP(Digital Signal Processor)に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の信号処理装置。
- 前記物理量の基準値をデシベル値で入力するためにユーザにより操作される操作手段と、
前記操作手段のユーザによる操作に従って、前記物理量の基準値をデシベル値で入力する入力手段とを有し、
前記第2の導出手段は、前記入力手段によりデシベル値で入力された物理量の基準値を実効値に変換することを特徴とする請求項3又は4に記載の信号処理装置。 - 前記入力手段がCPU(Central Processing Unit)に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の信号処理装置。
- 前記比較手段は、前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値との大小関係が変化した後、その大小関係が所定の時間以上維持されてから、その大小関係が変化したことを示す情報を前記表示装置に出力することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の信号処理装置。
- 前記物理量は、騒音又は振動に基づく物理量であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の信号処理装置。
- 物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにより比較された結果に基づく情報を報知する報知ステップとを有し、
前記比較ステップは、前記変換ステップによりサンプルが行われる度に、前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする信号処理方法。 - 物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換ステップと、
前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップにより比較された結果に基づく情報を報知する報知ステップとをコンピュータに実行させ、
前記比較ステップは、前記変換ステップによりサンプルが行われる度に、前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とするコンピュータプログラム。
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