JP2007155590A - 騒音測定装置及び騒音測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】往復運動部材が所定速度で動いているときに発せられる騒音を容易に精度よく測定すること。
【解決手段】往復運動する往復運動部材６の進行方向が変わるまでの間に、往復運動部材６が所定速度で動いているときに発せられる騒音を測定するようにした。そのため、所定速度以外の速度で動いているときに発せられる騒音を除いた測定結果を得ることができ、その結果、往復運動部材６が所定速度で動いているときに発せられる騒音を容易に精度よく測定することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ボールねじのナットやリニアガイドのスライダ等の往復運動部材から発せられる騒音を測定する騒音測定装置及び騒音測定方法に関する。

従来、例えば、往復運動部材を往復運動させ、往復運動の開始から終了までの全区間にわたって、往復運動部材から発せられる騒音を連続的に測定する技術がある。
また、例えば、予め定めた測定位置に近接センサを配し、往復運動部材を往復運動させ、往復運動部材が測定位置を通過したときに、往復運動部材から発せられる騒音を測定する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２０５２１号公報

しかしながら、上記従来の技術のうち前者のものにあっては、例えば、往復運動部材が最高速度に達するまでには加速時間が必要となり、往復運動部材が最高速度であるときに発せられる騒音のみを測定しようとしても、最高速度以下で動いているときに発せられる騒音が測定結果に多く含まれるため、要求される測定結果を得ることができなかった。
また、上記従来の技術のうち後者のものにあっては、例えば、往復運動部材が最高速度であるときに発せられる騒音のみを測定するには、往復運動部材が最高運転速度に達する位置を予め実験等で調べ、その調べた位置に近接センサを配しておく必要があった。
本発明は、上記従来技術の未解決の課題を解決することを目的とするものであって、往復運動部材が所定速度で動いているときに発せられる騒音を容易に精度よく測定することができる騒音測定装置及び騒音測定方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の騒音測定装置は、往復運動する往復運動部材が発生する騒音を測定する騒音測定装置であって、前記往復運動部材の移動速度を検出する速度検出手段と、その検出された移動速度が所定速度に達しているときに限って前記往復運動部材から発せられる前記騒音を測定する測定手段を備えたことを特徴とする。
また、本発明の騒音測定方法は、往復運動する往復運動部材が発生する騒音を測定する騒音測定方法であって、前記往復運動部材の移動速度を検出し、その検出された移動速度が所定速度に達しているときに限って前記往復運動部材から発せられる前記騒音を測定することを特徴とする。

このような構成によれば、測定対象とする速度以外で往復運動部材が動いているときに発せられる騒音を除いた測定結果を得ることができ、その結果、往復運動部材が所定速度で動いているときに発せられる騒音を容易に精度よく測定することができる。
さらに、前記測定手段は、前記往復運動部材の進行方向が変わるまでの間に、前記速度検出手段で検出された移動速度が所定速度に達しているときに限って前記往復運動部材から発せられる前記騒音を測定する前記騒音を測定するようにしてもよい。

このような構成によれば、例えば、往復運動中の往時と復時とで騒音の状態が変化しても、騒音の測定結果を安定して得ることができ、複数回の測定結果の平均値を算出することで、騒音の強度（大きさ）の測定結果の精度を容易に向上することができる。
また、前記測定手段は、前記往復運動部材が一の方向に進行しているときであって、前記速度検出手段で検出された移動速度が所定速度に達しているときに限って前記往復運動部材から発せられる前記騒音のデータを順次格納する順次格納手段と、その格納されたデータ群を連続したデータとして前記騒音を測定する測定実行手段と、を備えるようにしてもよい。
このような構成によれば、例えば、測定対象とする速度で往復運動部材が動いている時間が短くても、多くの測定データを得ることができ、スペクトルの分解能を向上することで、騒音のスペクトル解析（周波数解析）の精度を向上することができる。

以下、本発明の騒音測定装置を適用した騒音測定システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。
この騒音測定システムは、往復運動する往復運動部材の進行方向が変わるまでの間に、前記往復運動部材の移動速度が所定速度以上であるか否かを判定し、移動速度が所定速度以上であると判定される場合に、前記往復運動部材から発せられる騒音を測定するようになっている。

＜第１実施形態＞
＜騒音測定システムの構成＞
図１は、本実施形態の騒音測定システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。この図１に示すように、騒音測定システム１は、サーボアンプ２、マイクロフォン３、記憶装置４、及び騒音測定器５を含んで構成される。
サーボアンプ２は、騒音の測定対象である往復運動部材６を測定に適した速度（測定用速度）で往復運させる。具体的には、サーボアンプ２は、測定用速度に応じた電気信号（測定用速度の符号及び大きさに応じた符号及び強度の電気信号）を往復運動部材６を駆動するサーボ７及び記憶装置４に出力する。
マイクロフォン３は、往復運動部材６から発せられる騒音を電気信号に変換し、その電気信号を記憶装置４に出力する。

記憶装置４は、サーボアンプ２から出力される電気信号に基づいて（符号及び大きさに基づいて）往復運動部材６が測定用速度以上であるか否かを判定する。そして、記憶装置４は、往復運動部材６が測定用速度以上であると判定した場合には、マイクロフォン３から出力される電気信号を騒音測定器５に出力する。
騒音測定器５は、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)アナライザであり、記憶装置４から出力される電気信号に基づいて、往復運動部材６から発せられる騒音の強度（大きさ）の測定及びスペクトル解析（周波数分析）を行う。そして、騒音測定器５は、その測定結果及び解析結果をユーザに提示する。

＜騒音測定システムの動作＞
次に、本実施形態の騒音測定システム１の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、騒音測定システム１に測定を開始させる操作をしたとする。すると、サーボアンプ２によって、測定用速度に応じた電気信号が往復運動部材６を駆動するサーボ７及び記憶装置４に出力され、往復運動部材６が一の方向に動きだす。
また、マイクロフォン３によって、その動き出した往復運動部材６から発せられる騒音が電気信号に変換され、その電気信号が記憶装置４に出力される。

そして、往復運動部材６が動き出してすぐ、速度が十分に上昇しておらず、往復運動部材６が測定用速度に達していないときには、記憶装置４によって、往復運動部材６が測定用速度より遅いと判定され、騒音測定器５には何も出力されない。
また、往復運動部材６が測定用速度以上になったとすると、記憶装置４によって、マイクロフォン３から出力される電気信号が騒音測定器５に出力される。

さらに、往復運動部材６が前記一の方向への動きを終えるために減速を開始し、往復運動部材６が測定用速度より遅くなったときには、記憶装置４によって、往復運動部材６が測定用速度より遅いと判定され、騒音測定器５には何も出力されない。
また、往復運動部材が停止した後、反対方向に動き出すと、記憶装置４によって、上記動作（出力停止→電気信号出力→出力停止）が繰り返される。
そして、騒音測定器５によって、記憶装置４から電気信号が出力されるたびに、その電気信号に基づいて、往復運動部材６から発せられる騒音の強度の測定及びスペクトル解析が行われ、その測定結果及び解析結果がユーザに提示される。

このように、本実施形態の騒音測定システム１にあっては、往復運動する往復運動部材６の進行方向が変わるまでの間に、往復運動部材６の移動速度が所定速度以上であると判定される場合に、マイクロフォン３から出力される電気信号（往復運動部材６から発せられる騒音）を測定するようにした。そのため、所定速度より遅い速度で動いているときに発せられる騒音を除いた測定結果を得ることができ、その結果、往復運動部材６が所定速度以上で動いているときに発せられる騒音を容易に精度よく測定することができる。
また、例えば、往復運動中の往時と復時とで往復運動部材６から発せられる騒音の状態が変化しても、騒音の測定結果を安定して得ることができ、複数回の測定結果の平均値を算出することで、騒音の強度の測定結果の精度を容易に向上することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の騒音測定システム１の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
この第２実施形態は、往復運動部材６が一の方向に進行しているときであって、往復運動部材６の移動速度が最高速度であるか否かを判定し、移動速度が最高速度であると判定される場合に、往復運動部材６から発せられる騒音のデータを記憶装置４に順次格納し、その格納されたデータ群を連続したデータとして騒音測定器５で騒音を測定するようにした点が、前記第１実施形態とは異なる。

＜騒音測定システムの構成＞
記憶装置４は、サーボアンプ２から出力される電気信号に基づいて（符号及び大きさに基づいて）往復運動部材６が予め定められた一の方向に動いており且つ最高速度であるか否かを判定する。そして、記憶装置４は、往復運動部材６が前記一の方向に動いており且つ最高速度であると判定した場合には、マイクロフォン３から出力される電気信号のデータを順次格納する。そして、記憶装置４は、所定の操作がされると、その格納されたデータ群を連続したデータとして騒音測定器５に出力する。

＜騒音測定器の動作＞
次に、本実施形態の騒音測定システム１の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、騒音測定システム１に測定を開始させる操作をしたとする。すると、サーボアンプ２によって、測定用速度に応じた電気信号がサーボ７及び記憶装置４に出力され、往復運動部材６が一の方向に動きだす。また、マイクロフォン３によって、その往復運動部材６から発せられる騒音の電気信号が記憶装置４に出力される。
そして、往復運動部材６が動き出してすぐ、速度が十分に上昇しておらず、往復運動部材６が最高速度に達していないときには、記憶装置４によって、往復運動部材６が測定用速度より遅いと判定され、記憶装置４には何も格納されない。

また、往復運動部材６が最高速度になったとすると、記憶装置４によって、マイクロフォン３から出力される電気信号のデータが記憶装置４に格納される。
さらに、往復運動部材６が前記一の方向への動きを終えるために減速を開始し、往復運動部材６が最高速度より遅くなったときには、記憶装置４によって、往復運動部材６が測定用速度より遅いと判定され、記憶装置４には何も格納されない。

また、往復運動部材６が停止した後、反対方向に動き出すと、記憶装置４によって、往復運動部材６が前記一の方向に動いていないと判定され、記憶装置４には何も格納されず、さらに、往復運動部材６が前記一の方向に動き出すと、上記動作（格納停止→データ格納→格納停止）が繰り返され、マイクロフォン３から出力される電気信号のデータが、既に格納されているデータに続いて記憶装置４に順次格納される
また、図２に示すように、往復運動部材６が前記一の方向に動き且つ最高速度となるたびに、前記データが記憶装置４に順次格納され、記憶装置４によって、その格納されたデータ群が連続したデータとして騒音測定器５に出力される。

そして、騒音測定器５によって、その出力されたデータに基づいて、往復運動部材６から発せられる騒音の強度の測定及びスペクトル解析が行われる。
このように、本実施形態の騒音測定システム１にあっては、往復運動部材６が一の方向に進行しているときであって、往復運動部材６の移動速度が最高速度であると判定される場合に往復運動部材６から発せられる騒音のデータを順次格納し、その格納されたデータ群を連続したデータとして騒音を測定するようにした。そのため、測定対象とする速度で往復運動部材が動いている時間が短くても、多くの測定データを得ることができ、スペクトルの分解能を向上することで、騒音のスペクトル解析の精度を向上することができる。

以上、上記実施形態では、図１のサーボアンプ２、記憶装置４が特許請求の範囲に記載の速度検出手段を構成し、同様に、図１のマイクロフォン３、記憶装置４、騒音測定器５が特許請求の範囲に記載の測定手段を構成する。
なお、本発明の騒音測定装置及び速度測定方法は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明を適用した騒音測定システムの概略構成を示す斜視図である。 騒音測定システムの動作を説明するための説明図である。

符号の説明

１は騒音測定システム、２はサーボアンプ、３はマイクロフォン、４は記憶装置、５は騒音測定器、６は往復運動部材、７はサーボ

Claims (4)

1. 往復運動する往復運動部材が発生する騒音を測定する騒音測定装置であって、
   前記往復運動部材の移動速度を検出する速度検出手段と、その検出された移動速度が所定速度に達しているときに限って前記往復運動部材から発せられる前記騒音を測定する測定手段を備えたことを特徴とする騒音測定装置。
2. 前記測定手段は、前記往復運動部材の進行方向が変わるまでの間に、前記速度検出手段で検出された移動速度が所定速度に達しているときに限って前記往復運動部材から発せられる前記騒音を測定する前記騒音を測定することを特徴とする請求項１に記載の騒音測定装置。
3. 前記測定手段は、前記往復運動部材が一の方向に進行しているときであって、前記速度検出手段で検出された移動速度が所定速度に達しているときに限って前記往復運動部材から発せられる前記騒音のデータを順次格納する順次格納手段と、その格納されたデータ群を連続したデータとして前記騒音を測定する測定実行手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の騒音測定装置。
4. 往復運動する往復運動部材が発生する騒音を測定する騒音測定方法であって、
   前記往復運動部材の移動速度を検出し、その検出された移動速度が所定速度に達しているときに限って前記往復運動部材から発せられる前記騒音を測定することを特徴とする騒音測定方法。

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