JP3223237B2 - 集音器 - Google Patents
集音器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼、自動車、石
油、化学工場等の製造設備に使用されるポンプ、タービ
ン、モーター、コンプレッサ等の機械設備の正常・異常
を、音信号から診断しようとする際の、必要な音信号の
計測に用いる集音器に関する。
油、化学工場等の製造設備に使用されるポンプ、タービ
ン、モーター、コンプレッサ等の機械設備の正常・異常
を、音信号から診断しようとする際の、必要な音信号の
計測に用いる集音器に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記工場のような機械設備の診断手法と
して、従来より振動法と音響法が広く知られている。と
ころが、音響法は、センサとして一般的にマイクロホン
を使用するため、工場周囲の環境騒音あるいは隣接する
機械装置の作動音等の影響を受け易いことから、目的と
する被検査装置からの発生音を選択的に精度よく捕捉す
ることが困難であり、新たな手法の開発が望まれてい
る。
して、従来より振動法と音響法が広く知られている。と
ころが、音響法は、センサとして一般的にマイクロホン
を使用するため、工場周囲の環境騒音あるいは隣接する
機械装置の作動音等の影響を受け易いことから、目的と
する被検査装置からの発生音を選択的に精度よく捕捉す
ることが困難であり、新たな手法の開発が望まれてい
る。
【０００３】このような騒音の影響を軽減するため、特
開平７−２３１４９５には、回転放物面形状の内壁を有
する集音フード内に、マイクロフォンが、その受音面を
集音フードの内壁の頂点側に向けた状態に保持された集
音器（以下、対向型の集音器と呼ぶ。）と、上記集音フ
ード内に、マイクロフォンが、その受音面を集音フード
の開口側に向けて保持された集音器（以下、直接型の集
音器と呼ぶ。）が開示されている。図１１は、それら２
種類の集音器のうちの、直接型の集音器の、回転放物面
の回転軸を含む断面図である。
開平７−２３１４９５には、回転放物面形状の内壁を有
する集音フード内に、マイクロフォンが、その受音面を
集音フードの内壁の頂点側に向けた状態に保持された集
音器（以下、対向型の集音器と呼ぶ。）と、上記集音フ
ード内に、マイクロフォンが、その受音面を集音フード
の開口側に向けて保持された集音器（以下、直接型の集
音器と呼ぶ。）が開示されている。図１１は、それら２
種類の集音器のうちの、直接型の集音器の、回転放物面
の回転軸を含む断面図である。
【０００４】この集音器１１０は、集音フード１１１，
計測用コンデンサマイクロフォン１１２，支持具１１３
を備えている。集音フード１１１の内壁１１１ａは回転
放物面形状をなし、開口１１１ｂから集音フード１１１
に入射した音を反射し、焦点Ｆないしその近傍に集音す
る役割を担っている。また、回転放物面の頂点には、計
測用コンデンサマイクロフォン１１２を挿入するための
孔１１１ｃが穿設されており、計測用コンデンサマイク
ロフォン１１２は、その受音面１１２ａを開口１１１ｂ
側に向けて、その受音面１１２ａが集音フード１１１の
焦点Ｆの近傍に位置するように孔１１１ｃに挿入されて
いる。さらに、集音フード１１１は、計測用コンデンサ
マイクロフォン１１２が周囲環境騒音を受音しないよう
に、焦点Ｆが集音フード１１１の内壁１１１ａに囲まれ
た空間内に位置するようにその形状が定められている。
また、集音フード１１１の外壁には、孔１１１ｃに挿入
された計測用コンデンサマイクロフォン１１２を支持す
る支持具１１３が固定されている。
計測用コンデンサマイクロフォン１１２，支持具１１３
を備えている。集音フード１１１の内壁１１１ａは回転
放物面形状をなし、開口１１１ｂから集音フード１１１
に入射した音を反射し、焦点Ｆないしその近傍に集音す
る役割を担っている。また、回転放物面の頂点には、計
測用コンデンサマイクロフォン１１２を挿入するための
孔１１１ｃが穿設されており、計測用コンデンサマイク
ロフォン１１２は、その受音面１１２ａを開口１１１ｂ
側に向けて、その受音面１１２ａが集音フード１１１の
焦点Ｆの近傍に位置するように孔１１１ｃに挿入されて
いる。さらに、集音フード１１１は、計測用コンデンサ
マイクロフォン１１２が周囲環境騒音を受音しないよう
に、焦点Ｆが集音フード１１１の内壁１１１ａに囲まれ
た空間内に位置するようにその形状が定められている。
また、集音フード１１１の外壁には、孔１１１ｃに挿入
された計測用コンデンサマイクロフォン１１２を支持す
る支持具１１３が固定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】機械設備の設備診断の
場合、被検査装置から発する種々の周波数を含む音波を
精度よく捕捉する必要があるため、広帯域に平坦な周波
数特性を有する精密計測用マイクロフォンが一般的に用
いられる。ところが、被検査装置が異常になった場合、
異常部位や異常状態によっては発生する周波数が異なる
（即ち、波長が異なる）ため、対向型の集音器で捕捉し
ようとすれば発生周波数によっては、集音フード内壁と
マイクロフォン受音面との間が相対しているため、定在
波の影響が顕著になりマイクロフォンの感度が音波の周
波数により異なるという問題がある。
場合、被検査装置から発する種々の周波数を含む音波を
精度よく捕捉する必要があるため、広帯域に平坦な周波
数特性を有する精密計測用マイクロフォンが一般的に用
いられる。ところが、被検査装置が異常になった場合、
異常部位や異常状態によっては発生する周波数が異なる
（即ち、波長が異なる）ため、対向型の集音器で捕捉し
ようとすれば発生周波数によっては、集音フード内壁と
マイクロフォン受音面との間が相対しているため、定在
波の影響が顕著になりマイクロフォンの感度が音波の周
波数により異なるという問題がある。
【０００６】また、図１１に示す直接型の集音器では、
内壁１１１ａで反射することなく計測用コンデンサマイ
クロフォン１１２の受音面１１２ａに向かう音波や、集
音フード１１１に入射して一度だけ内壁１１１ａで反射
し計測用コンデンサマイクロフォン１１２の受音面１１
２ａに向かう音波や、さらに複数回反射した後計測用コ
ンデンサマイクロフォン１１２の受音面１１２ａに向か
う音波等が混在し、音場特性を複雑化したり、それらの
音波が相互に干渉するため、異常時の発生周波数あるい
は検知したい周波数によっては集音器の利点およびその
特性を生かすことができず、正確な音響診断（音響計
測）を行なうことは難しいという問題がある。
内壁１１１ａで反射することなく計測用コンデンサマイ
クロフォン１１２の受音面１１２ａに向かう音波や、集
音フード１１１に入射して一度だけ内壁１１１ａで反射
し計測用コンデンサマイクロフォン１１２の受音面１１
２ａに向かう音波や、さらに複数回反射した後計測用コ
ンデンサマイクロフォン１１２の受音面１１２ａに向か
う音波等が混在し、音場特性を複雑化したり、それらの
音波が相互に干渉するため、異常時の発生周波数あるい
は検知したい周波数によっては集音器の利点およびその
特性を生かすことができず、正確な音響診断（音響計
測）を行なうことは難しいという問題がある。
【０００７】また、上述した直接型の集音器、対向型の
集音器の集音フードの開口から近距離に音源がある場合
は、音源から放出された音波が音源と集音フードとの間
で多重反射し、この多重反射した音波が、音源から送信
されて集音フードに向かう音波と干渉するので、やはり
正確な音響診断を行なうことが難しいという問題があ
る。
集音器の集音フードの開口から近距離に音源がある場合
は、音源から放出された音波が音源と集音フードとの間
で多重反射し、この多重反射した音波が、音源から送信
されて集音フードに向かう音波と干渉するので、やはり
正確な音響診断を行なうことが難しいという問題があ
る。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、捕捉周波数帯
によって影響されることなく集音器の特性を十分発揮
し、正確な音響計測を行うのに有効な集音器を提供する
ことを目的とする。
によって影響されることなく集音器の特性を十分発揮
し、正確な音響計測を行うのに有効な集音器を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の集音器は、 （１）一端の頂点から所定の焦点距離離れた位置に焦点
を有するとともに上記頂点とは反対側の他端に開口を有
する回転面形状の音反射内壁が形成された集音フード （２）この集音フードの音反射内壁内の頂点側に配置さ
れた吸音材 （３）受音面が上記音反射内壁内に位置するとともにこ
の受音面が上記開口の方を向くように配置されたマイク
ロフォン を備えたことを特徴とするものである。
明の集音器は、 （１）一端の頂点から所定の焦点距離離れた位置に焦点
を有するとともに上記頂点とは反対側の他端に開口を有
する回転面形状の音反射内壁が形成された集音フード （２）この集音フードの音反射内壁内の頂点側に配置さ
れた吸音材 （３）受音面が上記音反射内壁内に位置するとともにこ
の受音面が上記開口の方を向くように配置されたマイク
ロフォン を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】上述した集音器では、集音フードの音反射
内壁内の頂点側に吸音材を配置しており、集音フードの
音反射内壁で反射して、この集音フードの音反射内壁内
の頂点側向かう音波は吸音材により吸音されるので、従
来の集音器のように、音波どうしの干渉は生じにくく、
正確な音響診断を行なうことができる。また、マイクロ
フォンの受音面が開口の方を向くように配置されている
ので、マイクロフォンの受音面と集音フードの音反射内
壁との間で定在波が生じることがなく、マイクロフォン
の感度が、音波の周波数により異なってしまうことが防
止ないし低減される。
内壁内の頂点側に吸音材を配置しており、集音フードの
音反射内壁で反射して、この集音フードの音反射内壁内
の頂点側向かう音波は吸音材により吸音されるので、従
来の集音器のように、音波どうしの干渉は生じにくく、
正確な音響診断を行なうことができる。また、マイクロ
フォンの受音面が開口の方を向くように配置されている
ので、マイクロフォンの受音面と集音フードの音反射内
壁との間で定在波が生じることがなく、マイクロフォン
の感度が、音波の周波数により異なってしまうことが防
止ないし低減される。
【００１１】ここで、上記本発明の集音器において、上
記集音フードが、上記マイクロフォンを、上記音反射内
壁の回転面形状の回転軸に沿う方向に位置調整自在に保
持する支持具を備えることが好ましい。このような支持
具を用いることにより、マイクロフォンの受音面を音源
の方向に向けて、音源までの距離に応じた位置に固定す
ることができる。
記集音フードが、上記マイクロフォンを、上記音反射内
壁の回転面形状の回転軸に沿う方向に位置調整自在に保
持する支持具を備えることが好ましい。このような支持
具を用いることにより、マイクロフォンの受音面を音源
の方向に向けて、音源までの距離に応じた位置に固定す
ることができる。
【００１２】また、上記音反射内壁の回転面形状の回転
軸と平行に光ビームを出射する音源位置確認用の光ビー
ム発生器を備えることが効果的である。このような光ビ
ーム発生器を用いることにより、音源の位置を確認する
ことができるので、集音フードの開口を音源の方向へ正
確に向けることができる。
軸と平行に光ビームを出射する音源位置確認用の光ビー
ム発生器を備えることが効果的である。このような光ビ
ーム発生器を用いることにより、音源の位置を確認する
ことができるので、集音フードの開口を音源の方向へ正
確に向けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の第１実施形態の集音器の、
回転放物面の回転軸を含む断面図であり、図２〜図５
は、図１に示す集音器を構成している吸音材の効果の説
明図である。
説明する。図１は、本発明の第１実施形態の集音器の、
回転放物面の回転軸を含む断面図であり、図２〜図５
は、図１に示す集音器を構成している吸音材の効果の説
明図である。
【００１４】集音器１０は、図１に示すように、集音フ
ード１１，計測用コンデンサマイクロフォン１２，支持
具１３，吸音材１４を備えている。集音フード１１の内
壁１１ａは回転放物面形状をなし、開口１１ｂから集音
フード１１に入射した音を反射し、焦点Ｆないしその近
傍に集音する役割を担っている。また、この実施形態の
場合、回転放物面の頂点Ｏと、開口１１ｂとの間の距離
は、頂点Ｏと焦点Ｆとの間の距離の３倍の距離を有す
る。計測用コンデンサマイクロフォン１２は、その受音
面１２ａを開口１１ｂに向けてその受音面１２ａが集音
フード１１の焦点Ｆの近傍に位置するように配置されて
いる。集音フード１１の内壁１１ａには、計測用コンデ
ンサマイクロフォン１２を支持する支持具１３が固定さ
れており、計測用コンデンサマイクロフォン１２は、こ
の支持具１３により、回転放物面形状の回転軸に沿う方
向（図１に示す矢印で示す方向）に位置調節自在に保持
される。また、集音フード１１の内壁１１ａ内の頂点Ｏ
側の、計測用コンデンサマイクロフォン１２の受音面１
２ａの前面を除く部分に、ガラス繊維製の吸音材１４が
配置されている。
ード１１，計測用コンデンサマイクロフォン１２，支持
具１３，吸音材１４を備えている。集音フード１１の内
壁１１ａは回転放物面形状をなし、開口１１ｂから集音
フード１１に入射した音を反射し、焦点Ｆないしその近
傍に集音する役割を担っている。また、この実施形態の
場合、回転放物面の頂点Ｏと、開口１１ｂとの間の距離
は、頂点Ｏと焦点Ｆとの間の距離の３倍の距離を有す
る。計測用コンデンサマイクロフォン１２は、その受音
面１２ａを開口１１ｂに向けてその受音面１２ａが集音
フード１１の焦点Ｆの近傍に位置するように配置されて
いる。集音フード１１の内壁１１ａには、計測用コンデ
ンサマイクロフォン１２を支持する支持具１３が固定さ
れており、計測用コンデンサマイクロフォン１２は、こ
の支持具１３により、回転放物面形状の回転軸に沿う方
向（図１に示す矢印で示す方向）に位置調節自在に保持
される。また、集音フード１１の内壁１１ａ内の頂点Ｏ
側の、計測用コンデンサマイクロフォン１２の受音面１
２ａの前面を除く部分に、ガラス繊維製の吸音材１４が
配置されている。
【００１５】以下、図１に示す集音器を構成する吸音材
の効果について説明する。図２は、吸音材を備えていな
い集音フードに音波が入射したときの模式図であり、図
３は、吸音材を備えた集音フードに音波が入射したとき
の模式図である。図２に示す集音フード２１の内壁２１
ａは回転放物面形状をなし、集音フード２１に入射した
音波は、集音フード２１の内壁２１ａで反射して、再び
内壁２１ａで反射する。従って、吸音材を備えていない
集音フード２１では、内壁２１ａで反射していない音波
や、１回ないし複数回内壁２１ａで反射した音波が混在
しそれらの音波どうしが干渉するので、正確な音響診断
を行なうことは難しい。一方、図３に示す、図２に示す
集音フード２１の内壁２１ａと同様に回転放物面形状の
内壁３１ａを有する集音フード３１では、この内壁３１
ａの頂点側の部分に吸音材３２が配置されているので、
集音フード３１に入射した音波は、直接に、あるいは集
音フード３１の内壁３１ａで反射して吸音材３２に吸音
される。従って、図３に示すように吸音材３２が配置さ
れた集音フード３１では、吸音材３２に向かう音波は、
吸音材３２の表面で反射されずに吸音材３２に吸音され
るので、集音フード３１内での多重反射が低減し、図２
に示すように、音波どうしの干渉が低減し、したがって
正確な音響診断を行なうことができる。
の効果について説明する。図２は、吸音材を備えていな
い集音フードに音波が入射したときの模式図であり、図
３は、吸音材を備えた集音フードに音波が入射したとき
の模式図である。図２に示す集音フード２１の内壁２１
ａは回転放物面形状をなし、集音フード２１に入射した
音波は、集音フード２１の内壁２１ａで反射して、再び
内壁２１ａで反射する。従って、吸音材を備えていない
集音フード２１では、内壁２１ａで反射していない音波
や、１回ないし複数回内壁２１ａで反射した音波が混在
しそれらの音波どうしが干渉するので、正確な音響診断
を行なうことは難しい。一方、図３に示す、図２に示す
集音フード２１の内壁２１ａと同様に回転放物面形状の
内壁３１ａを有する集音フード３１では、この内壁３１
ａの頂点側の部分に吸音材３２が配置されているので、
集音フード３１に入射した音波は、直接に、あるいは集
音フード３１の内壁３１ａで反射して吸音材３２に吸音
される。従って、図３に示すように吸音材３２が配置さ
れた集音フード３１では、吸音材３２に向かう音波は、
吸音材３２の表面で反射されずに吸音材３２に吸音され
るので、集音フード３１内での多重反射が低減し、図２
に示すように、音波どうしの干渉が低減し、したがって
正確な音響診断を行なうことができる。
【００１６】次に、集音フードから近距離に音源がある
場合の吸音材の効果について説明する。図４は、図２に
示す吸音材を備えていない集音フードに、この集音フー
ドから近距離にある音源から送信された音波が入射した
ときの模式図であり、図５は、図３に示す吸音材を備え
た集音フードに、この集音フードから近距離にある音源
から送信された音波が入射したときの模式図である。
場合の吸音材の効果について説明する。図４は、図２に
示す吸音材を備えていない集音フードに、この集音フー
ドから近距離にある音源から送信された音波が入射した
ときの模式図であり、図５は、図３に示す吸音材を備え
た集音フードに、この集音フードから近距離にある音源
から送信された音波が入射したときの模式図である。
【００１７】図４に示す音源２２から送信された音波
は、集音フード２１の内壁２１ａで反射し、この反射し
た音波が音源２２に向かい音源２２で反射して、再び集
音フード２１の内壁２１ａに向かい、音源２２から送信
された音波は、音源２２と集音フード２１との間で多重
反射する。従って、多重反射した音波が、音源２２から
送信されて集音フード２１に向かう音波と干渉するの
で、吸音材を備えていない集音フード２１では、正確な
音響診断を行なうことは難しい。一方、図５に示す音源
３３から送信され、集音フード３１に入射した音波は吸
音材３２に吸音されるので、図４に示すように、音波の
多重反射が防止ないし低減され、音波どうしの干渉が低
減し、正確な音響診断を行なうことができる。
は、集音フード２１の内壁２１ａで反射し、この反射し
た音波が音源２２に向かい音源２２で反射して、再び集
音フード２１の内壁２１ａに向かい、音源２２から送信
された音波は、音源２２と集音フード２１との間で多重
反射する。従って、多重反射した音波が、音源２２から
送信されて集音フード２１に向かう音波と干渉するの
で、吸音材を備えていない集音フード２１では、正確な
音響診断を行なうことは難しい。一方、図５に示す音源
３３から送信され、集音フード３１に入射した音波は吸
音材３２に吸音されるので、図４に示すように、音波の
多重反射が防止ないし低減され、音波どうしの干渉が低
減し、正確な音響診断を行なうことができる。
【００１８】上述したように、本発明の第１実施形態の
集音器１０では、集音フード１１の頂点側に図２〜図５
を用いて説明したような効果を有する吸音材１４が配備
されているので、従来の集音器のように、集音フードの
音反射内壁の多重反射は生じにくく、また、集音器１０
から近距離に音源が存在する場合でも、吸音材１４が充
填されているので、音源と集音フード１１との間で多重
反射も生じにくく、正確な音響診断を行なうことができ
る。
集音器１０では、集音フード１１の頂点側に図２〜図５
を用いて説明したような効果を有する吸音材１４が配備
されているので、従来の集音器のように、集音フードの
音反射内壁の多重反射は生じにくく、また、集音器１０
から近距離に音源が存在する場合でも、吸音材１４が充
填されているので、音源と集音フード１１との間で多重
反射も生じにくく、正確な音響診断を行なうことができ
る。
【００１９】また、本発明の第１実施形態の集音器１０
では、計測用コンデンサマイクロフォン１２の受音面１
２ａが開口の方を向くように配置されているので、計測
用コンデンサマイクロフォン１２の受音面１２ａと集音
フード１１の内壁１１ａとの間で定在波が生じることが
なく、計測用コンデンサマイクロフォン１２の感度が、
音波の周波数により異なるということも防止される。
では、計測用コンデンサマイクロフォン１２の受音面１
２ａが開口の方を向くように配置されているので、計測
用コンデンサマイクロフォン１２の受音面１２ａと集音
フード１１の内壁１１ａとの間で定在波が生じることが
なく、計測用コンデンサマイクロフォン１２の感度が、
音波の周波数により異なるということも防止される。
【００２０】図６は、本発明の第２実施形態の集音器
の、回転放物面の回転軸を含む断面図である。集音器６
０は、図６に示すように集音フード６１，計測用コンデ
ンサマイクロフォン６２，支持具６３，吸音材６４，光
ビーム発生器６５を備えている。集音フード６１の内壁
６１ａは回転放物面形状をなし、開口６１ｂから集音フ
ード６１に入射した音を反射し、焦点Ｆないしその近傍
に集音する役割を担っている。また、この実施形態の場
合、回転放物面の頂点と、開口６１ｂとの間の距離は、
頂点と焦点Ｆとの間の距離の３倍の距離を有する。回転
放物面の頂点には、計測用コンデンサマイクロフォン６
２を挿入するための孔６１ｃが穿設されており、計測用
コンデンサマイクロフォン６２は、その受音面６２ａを
開口６１ｂ側に向けて、その受音面６２ａが集音フード
６１の焦点Ｆの近傍に位置するように孔６１ｃに挿入さ
れている。また、集音フード６１の外壁には、計測用コ
ンデンサマイクロフォン６２を支持する支持具６３が固
定されており、計測用コンデンサマイクロフォン６２
は、この支持具６３により、回転放物面形状の回転軸に
沿う方向（図６に示す矢印で示す方向）に位置調節自在
に保持される。また、集音フード６１の内壁６１ａ内
に、計測用コンデンサマイクロフォン６２に近接するよ
うに、発光ダイオードと光学レンズで構成された光ビー
ム発生器６５が取り付けられており、この光ビーム発生
器６５は、内壁６１ａの回転放物面の回転軸に沿う方向
に光ビームを発射する。そして、集音フード６１の内壁
６１ａの、開口６１ｂと対向する部分には、計測用コン
デンサマイクロフォン６２の受音面６２ａの前面と光ビ
ーム発生器６５の光ビームが発射する部分とを除く部分
に、ガラス繊維製の吸音材６４が配備されている。
の、回転放物面の回転軸を含む断面図である。集音器６
０は、図６に示すように集音フード６１，計測用コンデ
ンサマイクロフォン６２，支持具６３，吸音材６４，光
ビーム発生器６５を備えている。集音フード６１の内壁
６１ａは回転放物面形状をなし、開口６１ｂから集音フ
ード６１に入射した音を反射し、焦点Ｆないしその近傍
に集音する役割を担っている。また、この実施形態の場
合、回転放物面の頂点と、開口６１ｂとの間の距離は、
頂点と焦点Ｆとの間の距離の３倍の距離を有する。回転
放物面の頂点には、計測用コンデンサマイクロフォン６
２を挿入するための孔６１ｃが穿設されており、計測用
コンデンサマイクロフォン６２は、その受音面６２ａを
開口６１ｂ側に向けて、その受音面６２ａが集音フード
６１の焦点Ｆの近傍に位置するように孔６１ｃに挿入さ
れている。また、集音フード６１の外壁には、計測用コ
ンデンサマイクロフォン６２を支持する支持具６３が固
定されており、計測用コンデンサマイクロフォン６２
は、この支持具６３により、回転放物面形状の回転軸に
沿う方向（図６に示す矢印で示す方向）に位置調節自在
に保持される。また、集音フード６１の内壁６１ａ内
に、計測用コンデンサマイクロフォン６２に近接するよ
うに、発光ダイオードと光学レンズで構成された光ビー
ム発生器６５が取り付けられており、この光ビーム発生
器６５は、内壁６１ａの回転放物面の回転軸に沿う方向
に光ビームを発射する。そして、集音フード６１の内壁
６１ａの、開口６１ｂと対向する部分には、計測用コン
デンサマイクロフォン６２の受音面６２ａの前面と光ビ
ーム発生器６５の光ビームが発射する部分とを除く部分
に、ガラス繊維製の吸音材６４が配備されている。
【００２１】このように、本発明の第２実施形態の集音
器６０には、前述の第１実施形態の集音器１０と同様
に、吸音材６４が充填されているので、従来の集音器の
ように、集音フードの音反射内壁で多重反射する音波は
生じにくく、正確な音響診断を行なうことができる。ま
た、音源と集音フード６１との間で多重反射も生じにく
く、この点からも正確な音響診断を行なうことができ
る。
器６０には、前述の第１実施形態の集音器１０と同様
に、吸音材６４が充填されているので、従来の集音器の
ように、集音フードの音反射内壁で多重反射する音波は
生じにくく、正確な音響診断を行なうことができる。ま
た、音源と集音フード６１との間で多重反射も生じにく
く、この点からも正確な音響診断を行なうことができ
る。
【００２２】さらに、本発明の第２実施形態の集音器６
０では、光ビーム発生器６５を備えているので、開口６
１ｂを音源の方向へ正確に向けることができ、被検設備
からの目的音を精度よく集音することができる。なお、
本発明の第１実施形態の集音器１０および第２実施形態
の集音器６０に配備される吸音材１０及び吸音材６４の
配置方法は頂点側Ｏの内壁側に配置する配置方法に限定
されるものではなく、吸音材の効果にて説明した図３の
ように反斜面の一部を切断した部分に配設する方法でも
よく、集音器の特性に応じた吸音効果を生かす配備であ
ればその配設は任意の方法でよい。
０では、光ビーム発生器６５を備えているので、開口６
１ｂを音源の方向へ正確に向けることができ、被検設備
からの目的音を精度よく集音することができる。なお、
本発明の第１実施形態の集音器１０および第２実施形態
の集音器６０に配備される吸音材１０及び吸音材６４の
配置方法は頂点側Ｏの内壁側に配置する配置方法に限定
されるものではなく、吸音材の効果にて説明した図３の
ように反斜面の一部を切断した部分に配設する方法でも
よく、集音器の特性に応じた吸音効果を生かす配備であ
ればその配設は任意の方法でよい。
【００２３】また、吸音材の材質は吸音特性のよいもの
であれば多孔質吸音材、発泡樹脂、発泡アルミ等、その
材質は任意のものでよい。
であれば多孔質吸音材、発泡樹脂、発泡アルミ等、その
材質は任意のものでよい。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。こ
こでは、音響機器等の諸特性を測定するにあたり、４〜
１６波の種々の周波数のトーンバーストを用いたシミュ
レーションを行った。図７〜図１０は本発明の集音器に
ついて行った一実施例の説明図である。
こでは、音響機器等の諸特性を測定するにあたり、４〜
１６波の種々の周波数のトーンバーストを用いたシミュ
レーションを行った。図７〜図１０は本発明の集音器に
ついて行った一実施例の説明図である。
【００２５】図７は、音源から送信される音圧波形を示
したグラフであり、図８〜図１０は、図７に示す波形を
有する音波が集音器に入射したときの集音器の受音面に
おける音圧波形のシミュレーション結果を示したグラフ
である。これらグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は速度
ポテンシャルを示している。また、このシミュレーショ
ンで用いた集音器は、回転放物面形状の内壁を有し、内
壁の頂点と焦点との間の距離が８ｍｍの集音フードと、
受音面がこの集音フードの内壁の頂点を向くように支持
されたマイクロフォンとによって構成された対向型の集
音器、上記集音フードと、受音面が集音フードの開口を
向くように支持されたマイクロフォンとによって構成さ
れた直接型の集音器、及びこの直接型の集音器の集音フ
ードの内壁の頂点側にマイクロフォンの受音面の前面を
除く部分に吸音材を配備することによって構成された本
発明の集音器（以下、吸音型の集音器と呼ぶ。）であ
る。
したグラフであり、図８〜図１０は、図７に示す波形を
有する音波が集音器に入射したときの集音器の受音面に
おける音圧波形のシミュレーション結果を示したグラフ
である。これらグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は速度
ポテンシャルを示している。また、このシミュレーショ
ンで用いた集音器は、回転放物面形状の内壁を有し、内
壁の頂点と焦点との間の距離が８ｍｍの集音フードと、
受音面がこの集音フードの内壁の頂点を向くように支持
されたマイクロフォンとによって構成された対向型の集
音器、上記集音フードと、受音面が集音フードの開口を
向くように支持されたマイクロフォンとによって構成さ
れた直接型の集音器、及びこの直接型の集音器の集音フ
ードの内壁の頂点側にマイクロフォンの受音面の前面を
除く部分に吸音材を配備することによって構成された本
発明の集音器（以下、吸音型の集音器と呼ぶ。）であ
る。
【００２６】図７に示す音圧波形は、１ｍｓの継続時間
を有し、１０ｋＨｚの周波数を有する、１０波のトーン
バーストである。図８，図９，図１０に示す音圧波形
は、それぞれ、マイクロフォンの受音面が、集音フード
の内壁の頂点から集音フードの開口に向かって８ｍｍ
（集音フードの焦点位置）離れた位置に支持されたとき
の、対向型の集音器，直接型の集音器，吸音型の集音器
のマイクロフォン受音面に、図７に示す音圧波形が入力
されたときの各集音器のマイクロフォン受音面における
音圧波形である。
を有し、１０ｋＨｚの周波数を有する、１０波のトーン
バーストである。図８，図９，図１０に示す音圧波形
は、それぞれ、マイクロフォンの受音面が、集音フード
の内壁の頂点から集音フードの開口に向かって８ｍｍ
（集音フードの焦点位置）離れた位置に支持されたとき
の、対向型の集音器，直接型の集音器，吸音型の集音器
のマイクロフォン受音面に、図７に示す音圧波形が入力
されたときの各集音器のマイクロフォン受音面における
音圧波形である。
【００２７】図１０に示す、吸音型の集音器のマイクロ
フォン受音面での音圧波形の速度ポテンシャルは、図８
に示す対向型および図９に示す直接型の集音器のマイク
ロフォン受音面での音圧波形の速度ポテンシャルよりも
約２倍の振幅を示し、吸音型の集音器を用いた方が、対
向型の集音器あるいは直接型の集音器を用いるよりも正
確に音響診断ができることがわかった。
フォン受音面での音圧波形の速度ポテンシャルは、図８
に示す対向型および図９に示す直接型の集音器のマイク
ロフォン受音面での音圧波形の速度ポテンシャルよりも
約２倍の振幅を示し、吸音型の集音器を用いた方が、対
向型の集音器あるいは直接型の集音器を用いるよりも正
確に音響診断ができることがわかった。
【００２８】このように、本発明の集音器では、従来
の、対向型の集音器あるいは直接型の集音器と比較し
て、集音フードとマイクロフォン受音面との間で定在波
が生じたり、集音フードの内壁で音波どうしが干渉する
ことが低減され、正確に音響診断ができることがシミュ
レーションにより確認された。
の、対向型の集音器あるいは直接型の集音器と比較し
て、集音フードとマイクロフォン受音面との間で定在波
が生じたり、集音フードの内壁で音波どうしが干渉する
ことが低減され、正確に音響診断ができることがシミュ
レーションにより確認された。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の集音器に
よれば、正確な音響診断を行うことができる。
よれば、正確な音響診断を行うことができる。
【図１】本発明の第１実施形態の集音器の、回転放物面
の回転軸を含む断面図である。
の回転軸を含む断面図である。
【図２】吸音材を備えていない集音フードに音波が入射
したときの模式図である。
したときの模式図である。
【図３】吸音材を備えた集音フードに音波が入射したと
きの模式図である。
きの模式図である。
【図４】図２に示す吸音材を備えていない集音フード
に、この集音フードから近距離にある音源から送信され
た音波が入射したときの模式図である。
に、この集音フードから近距離にある音源から送信され
た音波が入射したときの模式図である。
【図５】図３に示す吸音材を備えた集音フードに、この
集音フードから近距離にある音源から送信された音波が
入射したときの模式図である。
集音フードから近距離にある音源から送信された音波が
入射したときの模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態の集音器の、回転放物面
の回転軸を含む断面図である。
の回転軸を含む断面図である。
【図７】音源から送信される音圧波形を示したグラフで
ある。
ある。
【図８】対向型の集音器のマイクロフォン受音面に、図
７に示す音圧波形Ａが入力されたときの受音面における
音圧波形を示したグラフである。
７に示す音圧波形Ａが入力されたときの受音面における
音圧波形を示したグラフである。
【図９】直接型の集音器のマイクロフォン受音面に、図
７に示す音圧波形Ａが入力されたときの受音面における
音圧波形を示したグラフである。
７に示す音圧波形Ａが入力されたときの受音面における
音圧波形を示したグラフである。
【図１０】吸音型の集音器のマイクロフォン受音面に、
図７に示す音圧波形Ａが入力されたときの受音面におけ
る音圧波形を示したグラフである。
図７に示す音圧波形Ａが入力されたときの受音面におけ
る音圧波形を示したグラフである。
【図１１】直接型の集音器の、回転放物面の回転軸を含
む断面図である。
む断面図である。
１０，６０ 集音器 １１，２１，３１，集音フード １１ａ，２１ａ，３１ａ，６１ａ 内壁 １１ｂ，６１ｂ 開口 ６１ｃ 孔 １２，６２ 計測用コンデンサマイクロフォン １２ａ，６２ａ 受音面 １３，６３ 支持具 １４，３２，６４ 吸音材 ６５ 光ビーム発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 喬 山口県玖珂郡和木町和木６丁目１番１号 興亜石油株式会社 麻里布製油所内 (72)発明者 松本 稔 山口県玖珂郡和木町和木６丁目１番１号 興亜石油株式会社 麻里布製油所内 (56)参考文献 特開 平７−231495（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 1/34 320
Claims (3)
- 【請求項１】 一端の頂点から所定の焦点距離離れた位
置に焦点を有するとともに前記頂点とは反対側の他端に
開口を有する回転面形状の音反射内壁が形成された集音
フードと、 該集音フードの音反射内壁内の頂点側に配置された吸音
材と、 受音面が前記音反射内壁内に位置するとともに該受音面
が前記開口の方を向くように配置されたマイクロフォン
とを備えたことを特徴とする集音器。 - 【請求項２】 前記集音フードが、前記マイクロフォン
を、前記音反射内壁の回転面形状の回転軸に沿う方向に
位置調整自在に保持する支持具を備えたものであること
を特徴とする請求項１記載の集音器。 - 【請求項３】 前記音反射内壁の回転面形状の回転軸と
平行に光ビームを出射する音源位置確認用の光ビーム発
生器を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の集
音器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19106796A JP3223237B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 集音器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19106796A JP3223237B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 集音器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1042385A JPH1042385A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3223237B2 true JP3223237B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=16268332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19106796A Expired - Lifetime JP3223237B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 集音器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223237B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006101464A (ja) * | 2003-11-12 | 2006-04-13 | Hajime Hatano | スピーカ装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7609843B2 (en) | 2003-10-20 | 2009-10-27 | Hajime Hatano | Sound collector |
| JP4555696B2 (ja) * | 2005-01-24 | 2010-10-06 | 甫 羽田野 | 集音器 |
| EP1737265A1 (en) * | 2005-06-23 | 2006-12-27 | AKG Acoustics GmbH | Determination of the position of sound sources |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP19106796A patent/JP3223237B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006101464A (ja) * | 2003-11-12 | 2006-04-13 | Hajime Hatano | スピーカ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1042385A (ja) | 1998-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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