JP3389897B2 - パッシブソーナー装置およびパッシブソーナー方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラム表示を行う
パッシブソーナー装置およびパッシブソーナー方法に関
し、特に音響信号データを周波数分析した後、時間積分
処理してグラム表示を行うパッシブソーナー装置および
パッシブソーナー方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパッシブソーナー装置は、図８に
示すようにＦＦＴ等の周波数分析部５０により受波器等
で受波した音響信号データ（Ｓ０）の周波数分析を実施
し、積分処理部６０により雑音のばらつきを積分効果に
より抑制して目標とする信号を検出しやすくするため
に、周波数分析結果である周波数スペクトルデータ（Ｓ
１）の時間積分処理を実施し、ＬＯＦＡＲグラム表示器
（ＣＲＴ）にグラム表示（濃淡表示）する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、積分時間が変わると周波数スペクトルの雑音の
分散が変わり、画素の濃淡等の表示パラメータによるグ
ラム表示（濃淡表示）から人間が濃淡情報を検出するの
に適合しなくなる場合があるため、積分時間によっては
不適切な表示となり、人力により表示画素の濃淡等の輝
度を調整しなければならないという問題点があった。

【０００４】さらに従来技術では、観測される音響信号
データに対して、積分時間を任意に切替えながらリアル
タイムに表示させなければならず、同一の音響信号デー
タに対して積分時間を変更して表示を行うためには、過
去の音響信号データを保持する必要から多くのメモリが
必要となり、再処理のための処理負荷が大きくなるとい
う問題点があった。

【０００５】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、積分時間を変更し
ても画素の濃淡等の表示パラメータによるグラム表示
（濃淡表示）が不適切な表示となることがないため、人
力により表示画素の濃淡等の輝度を調整する必要がな
く、また、同一の音響信号データに対して積分時間を変
更して表示を行う場合にも、多くのメモリを必要とせず
処理負荷を低減することができるパッシブソーナー装置
およびパッシブソーナー方法を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく、以下に掲げる構成とした。請求項１記載の発明
の要旨は、受波した音響信号データの周波数分析結果で
ある周波数スペクトルデータを表示装置に濃淡表示して
対象物を探索するパッシブソーナー装置であって、前記
周波数スペクトルデータの時間圧縮率を指定する時間圧
縮率指定手段と、該時間圧縮率指定手段により指定され
た前記時間圧縮率に基づいて前記周波数スペクトルデー
タを時間圧縮し、該時間圧縮結果を時間圧縮周波数スペ
クトルデータとして出力する時間圧縮手段と、前記周波
数スペクトルデータの統計量として前記周波数スペクト
ルデータの平均値と標準偏差とを算出する第１統計量算
出手段と、前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前記
統計量として前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前
記平均値と前記標準偏差とを算出する第２統計量算出手
段と、前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前記統計
量と前記周波数スペクトルデータの前記統計量とが同じ
値になるように前記時間圧縮周波数スペクトルデータの
レベルを補正するレベル補正手段と、該レベル補正手段
によりレベルが補正された前記時間圧縮周波数スペクト
ルデータを濃淡表示するグラム表示手段とを具備するこ
とを特徴とするパッシブソーナー装置に存する。また請
求項２記載の発明の要旨は、受波した音響信号データの
周波数分析結果である周波数スペクトルデータを表示装
置に濃淡表示して対象物を探索するパッシブソーナー方
法であって、前記周波数スペクトルデータの時間圧縮率
を指定し、該指定した前記時間圧縮率に基づいて前記周
波数スペクトルデータの時間圧縮を行い、時間圧縮結果
を時間圧縮周波数スペクトルデータとして出力し、前記
周波数スペクトルデータの統計量として前記周波数スペ
クトルデータの平均値と標準偏差とを算出し、前記時間
圧縮周波数スペクトルデータの前記統計量として前記時
間圧縮周波数スペクトルデータの前記平均値と前記標準
偏差とを算出し、前記時間圧縮周波数スペクトルデータ
の前記統計量と前記周波数スペクトルデータの前記統計
量とが同じ値になるように前記時間圧縮周波数スペクト
ルデータのレベルの補正を行い、該レベルの補正が行わ
れた前記時間圧縮周波数スペクトルデ ータを濃淡表示す
ることを特徴とするパッシブソーナー方法に存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【０００８】図１は、本発明に係るパッシブソーナー装
置の実施の形態の構成を示すブロック図である。

【０００９】本実施の形態は、図示しない受波器等で受
波した音響信号データ（Ｓ０）に対して図示しないＦＦ
Ｔ等により周波数分析を実施した結果である周波数スペ
クトルデータ（Ｓ１）を記憶する第１メモリ１０と、第
１メモリ１０に記憶した周波数スペクトルデータ（Ｓ
１）に対して指定された時間圧縮率αで時間圧縮する時
間圧縮部２０と、時間圧縮部２０により時間圧縮された
時間圧縮周波数スペクトルデータ（Ｓ２）を記憶する第
２メモリ１１と、周波数スペクトルデータ（Ｓ１）の統
計量である平均値及び標準偏差を求める第１統計量算出
部３０と、第２メモリ１１に記憶した時間圧縮周波数ス
ペクトルデータ（Ｓ２）の統計量である平均値及び標準
偏差を求める第２統計量算出部３１と、時間圧縮周波数
スペクトルデータ（Ｓ２）の平均値及び標準偏差と周波
数スペクトルデータ（Ｓ１）の平均値及び標準偏差とを
同値にするため、時間圧縮周波数スペクトルデータ（Ｓ
２）のレベル補正を行い、表示周波数スペクトルデータ
（Ｓ３）を出力するレベル補正部４０と、レベル補正部
４０によりレベル補正が行われた表示周波数スペクトル
データ（Ｓ３）を表示するＣＲＴとからなる。なお、時
間圧縮率αは、図示しない時間圧縮率入力部から人によ
って入力され、ＣＲＴの表示状態に応じて人が判断して
時間圧縮率を切替えることができる。

【００１０】次に、本実施の形態の動作を図２乃至図７
を参照して詳細に説明する。図２は、図１に示す時間圧
縮部２０における時間圧縮処理を説明するための図であ
り、図３は、図１に示す第１統計量算出部３０における
統計量算出処理を説明するための図であり、図４は、図
１に示す第２統計量算出部３１における統計量算出処理
を説明するための図であり、図５は、図１に示す周波数
スペクトルデータ（Ｓ１）のグラム表示例を示す図であ
り、図６は、図１に示す時間圧縮部２０における時間圧
縮処理のイメージと図１に示す第１統計量算出部３０お
よび第２統計量算出部３１における統計量算出処理のイ
メージを説明するための模式図であり、図７は、図１に
示す時間圧縮周波数スペクトルデータ（Ｓ２）のグラム
表示例を示す図である。

【００１１】まず、図示しない受波器等で受波した音響
信号データ（Ｓ０）に対して図示しないＦＦＴ等により
周波数分析を実施し、周波数分析結果である周波数スペ
クトルデータ（Ｓ１）を第１メモリ１０に記憶する。こ
こで周波数スペクトルデータ（Ｓ１）は、周波数要素数
K( ｋ＝１，２，〜，Ｋ )、単位時間数Ｍ( ｍ＝１，
２，〜，Ｍ）のＫ×Ｍ個の周波数スペクトルデータで構
成される。

【００１２】次に時間圧縮部２０は、指定された時間圧
縮率αに基づいて第１メモリ１０に記憶されている周波
数スペクトルデータ（Ｓ１）の時間圧縮を行う。各周波
数要素毎に時間方向へα個ずつ第１メモリ１０に保持さ
れた周波数スペクトルデータ（Ｓ１）を抽出していき、
各々平均値を算出して、算出した平均値を時間圧縮周波
数スペクトルデータ（Ｓ２）として第２メモリ１１に出
力する。すなわち第１メモリ１０に保持されている周波
数スペクトルデータ(Ｓ１)をＸｆｋｔｍ｛ｆｋ：周波数
要素( ｋ＝１，２，〜，Ｋ )、ｔｍ：単位時間( ｍ＝
１，２，〜，Ｍ）｝とし、第２メモリ１１に出力される
時間圧縮された時間圧縮周波数スペクトルデータ（Ｓ
２）をＹｆｋｔｎ｛ｆｋ：周波数要素（ｋ＝１，２，
〜，Ｋ )、ｔｎ：圧縮後単位時間（ｎ＝１，２，〜，
Ｎ）｝とすると、各周波数要素毎に時間方向へα個ずつ
抽出した周波数スペクトルデータ（Ｓ１）の平均値Ｙｆ
ｋｔｎは、以下に示す式１により算出され、平均値Ｙｆ
ｋｔｎが時間圧縮周波数スペクトルデータ（Ｓ２）とな
る。この時間圧縮処理により、圧縮後単位時間数Ｎ＝単
位時間数Ｍ／時間圧縮率αとなるため、周波数スペクト
ルデータ（Ｓ１）が時間圧縮率α（Ｓ３）により１／α
に圧縮されたことになる。

【００１３】

【数１】

【００１４】次に第１統計量算出部３０は、第１メモリ
１０に記憶されている周波数スペクトルデータ（Ｓ１）
の平均値及び標準偏差を算出し、算出した平均値及び標
準偏差をレベル補正部４０へ出力する。第１統計量算出
部３０で算出する平均値をＡＶＥ［Ｘｔｎ］｛ｔｎ：圧
縮後単位時間（ｎ＝１，２，〜，Ｎ）｝とすると、平均
値ＡＶＥ［Ｘｔｎ］＝ {ＡＶＥ［Ｘｔ１］，ＡＶＥ［Ｘ
ｔ２］，〜，ＡＶＥ［ＸｔＮ］｝は、以下に示す式２に
より算出される。

【００１５】

【数２】

【００１６】また第１統計量算出部３０で算出する標準
偏差をＳＤ［Ｘｔｎ］｛ｔｎ：圧縮後単位時間(ｎ＝
１，２，〜，Ｎ）｝とすると、標準偏差ＳＤ［Ｘｔｎ］
＝ {ＳＤ［Ｘｔ１］，ＳＤ［Ｘｔ２］，〜，ＳＤ［Ｘｔ
Ｎ］｝は、以下に示す式３により算出される。

【００１７】

【数３】

【００１８】次に第２統計量算出部３１は、第２メモリ
１１に記憶されている時間圧縮周波数スペクトルデータ
（Ｓ２）の各圧縮後単位時間ｔｎ(ｎ＝１，２，〜，
Ｎ）の周波数スペクトルデータをそれぞれ抽出し、抽出
した周波数スペクトルデータ毎に平均値及び標準偏差を
算出し、算出した平均値及び標準偏差をレベル補正部４
０へ出力する。第２統計量算出部３１で算出する平均値
をＡＶＥ［Ｙｔｎ］｛ｔｎ：圧縮後単位時間(ｎ＝１，
２，〜，Ｎ )｝とすると、平均値ＡＶＥ［Ｙｔｎ］＝
｛ＡＶＥ［Ｙｔ１］，ＡＶＥ［Ｙｔ２］，〜，ＡＶＥ
［ＹｔＮ］｝は、以下に示す式４により算出される。

【００１９】

【数４】

【００２０】また第２統計量算出部３１で算出する標準
偏差をＳＤ［Ｙｔｎ］｛ｔｎ：圧縮後単位時間(ｎ＝
１，２，〜，Ｎ)｝とすると、標準偏差ＳＤ［Ｙｔｎ］
＝｛ＳＤ［Ｙｔ１］，ＳＤ［Ｙｔ２］，〜，ＳＤ［Ｙｔ
Ｎ］｝は、以下に示す式５により算出される。

【００２１】

【数５】

【００２２】次にレベル補正部４０は、時間圧縮後の圧
縮後単位時間毎に第１統計量算出部３０で求めた標準偏
差ＳＤ［Ｘｔｎ］と第２統計量算出部３１で求めた標準
偏差ＳＤ［Ｙｔｎ］とを比較し、標準偏差補正係数を算
出し、算出した標準偏差補正係数を時間圧縮周波数スペ
クトルデータ（Ｓ２）に乗ずることにより、時間圧縮周
波数スペクトルデータ（Ｓ２）の標準偏差と元の周波数
スペクトルデータ（Ｓ１）の標準偏差とを同じにする。
標準偏差補正係数をＫｔｎ｛ｔｎ：圧縮後単位時間(ｎ
＝１，２，〜，Ｎ)｝とすると標準偏差補正係数Ｋｔｎ
は、以下に示す式６により算出される。

【００２３】

【数６】

【００２４】また標準偏差補正後の時間圧縮周波数スペ
クトルデータをＹ’ｆｋｔｎ｛ｆｋ：周波数要素(ｋ＝
１，２，〜，Ｋ )、ｔｎ：圧縮後単位時間(ｎ＝１，
２，〜，Ｎ)｝とすると、標準偏差補正後の時間圧縮周
波数スペクトルデータＹ’ｆｋｔｎは、以下に示す式７
により算出される。

【００２５】

【数７】

【００２６】次にレベル補正部４０は、時間圧縮後の圧
縮後単位時間毎に、第１統計量算出部３０と第２統計量
算出部３１で求めた平均値を比較し、平均値補正係数を
算出し、算出した平均値補正係数を標準偏差補正後の時
間圧縮周波数スペクトルデータに加算することにより、
標準偏差補正後の時間圧縮周波数スペクトルデータの平
均値が元の周波数スペクトルデータ（Ｓ１）の平均値と
同じになるようにする。平均値補正係数をＧｔｎ｛ｔ
ｎ：圧縮後単位時間(ｎ＝１，２，〜，Ｎ)｝とすると平
均値補正係数Ｇｔｎは、以下に示す式８により算出され
る。

【００２７】

【数８】

【００２８】また平均値補正後の時間圧縮周波数スペク
トルデータをＹ”ｆｋｔｎ｛ｆｋ：周波数要素（ｋ＝
１，２，〜，Ｋ）、ｔｎ：圧縮後単位時間(ｎ＝１，
２，〜，Ｎ)｝とすると、平均値補正後の時間圧縮周波
数スペクトルデータＹ”ｆｋｔｎは、以下に示す式９に
より算出される。なお、式９の右辺第３項（−Ｋｔｎ・
ＡＶＥ［Ｙｔｎ］）は式７で標準偏差補正に伴い発生し
た平均値の変動をキャンセルする。

【００２９】

【数９】

【００３０】次にレベル補正部４０は、標準偏差と平均
値とが元の周波数スペクトルデータ（Ｓ１）と同じレベ
ルに補正された平均値補正後の時間圧縮周波数スペクト
ルデータＹ”ｆｋｔｎを表示周波数スペクトルデータ
(Ｓ３)としてＣＲＴへ出力する。表示周波数スペクトル
データ(Ｓ３)と周波数スペクトルデータ（Ｓ１）とは、
標準偏差および平均値が同じになるため、グラム表示上
の濃淡レベルの基準を等しくすることができ、図７に示
す表示周波数スペクトルデータ(Ｓ３)のグラム表示は、
図５に示す時間圧縮していない周波数スペクトルデータ
（Ｓ１）のグラム表示に比べて、人力により濃淡調整を
行わなくとも、常に高密度化によりラインが強調され
る。

【００３１】次に、第１メモリ１０に記憶されている周
波数分析が実施された結果である周波数スペクトルデー
タ（Ｓ１）が周波数要素数Ｋ＝８、単位時間数Ｍ＝１２
の８×１２個の周波数スペクトルデータで構成されてお
り、時間圧縮率α＝３が指定されている場合の本実施の
形態の具体的な動作を詳細に説明する。

【００３２】まず、時間圧縮部２０は、第１メモリ１０
に記憶されている周波数スペクトルデータ(Ｓ１)におけ
る周波数要素ｆ１のデータの時間圧縮を行う。時間圧縮
率α＝３に指定されているため、図２において楕円で示
すようにＸｆ１ｔ１，Ｘｆ１ｔ２，Ｘｆ１ｔ３の３つの
データを抽出し、式１に基づいて平均値Ｙｆ１ｔ１を求
め、次にＸｆ１ｔ４，Ｘｆ１ｔ５，Ｘｆ１ｔ６の３つの
データを抽出し、式１に基づいて平均値Ｙｆ１ｔ２を求
め、さらにＸｆ１ｔ７，Ｘｆ１ｔ８，Ｘｆ１ｔ９の３つ
のデータを抽出し、式１に基づいて平均値Ｙｆ１ｔ３を
求め、最後にＸｆ１ｔ１０，Ｘｆ１ｔ１１，Ｘｆ１ｔ１
２の３つのデータを抽出し、式１に基づいて平均値Ｙｆ
１ｔ４を求める。

【００３３】次に周波数要素ｆ２からｆ８のデータの時
間圧縮も周波数要素ｆ１のデータの時間圧縮と同様に実
施し、Ｙｆ２ｔ１〜Ｙｆ２ｔ４からＹｆ８ｔ１〜Ｙｆ８
ｔ４を求める。

【００３４】時間圧縮部２０は、このようにして求めた
周波数要素数Ｋ＝８、圧縮後単位時間数Ｎ＝４の８×４
個の時間圧縮周波数スペクトルデータＹｆ１ｔ１〜Ｙｆ
８ｔ４を時間圧縮周波数スペクトルデータ（Ｓ２）とし
て第２メモリ１１に出力する。

【００３５】次に第１統計量算出部３０は、第１メモリ
１０に記憶されている周波数スペクトルデータ(Ｓ１)の
単位時間ｔ１〜ｔ３のデータの平均値を計算する。図３
において楕円で示すようにＸｆ１ｔ１〜Ｘｆ８ｔ３のデ
ータを抽出し、式２に基づいて平均値ＡＶＥ［Ｘｔ１］
を求め、次に式３に基づいて標準偏差ＳＤ［Ｘｔ１］を
求める。

【００３６】さらに第１統計量算出部３０は、単位時間
ｔ４〜ｔ６、単位時間ｔ７〜ｔ９、単位時間ｔ１０〜ｔ
１２についても単位時間ｔ１〜ｔ３のデータの平均値と
標準偏差の計算と同様に平均値ＡＶＥ［Ｘｔ２］〜ＡＶ
Ｅ［Ｘｔ４］とＳＤ［Ｘｔ２］〜ＳＤ［Ｘｔ４］とを順
次求め、平均値ＡＶＥ［Ｘｔ１］〜ＡＶＥ［Ｘｔ４］と
標準偏差ＳＤ［Ｘｔ１］〜ＳＤ［Ｘｔ４］をレベル補正
部４０に出力する。

【００３７】次に第２統計量算出部３１は、第２メモリ
１１の時間圧縮周波数スペクトルデータ（Ｓ２）の圧縮
後単位時間ｔ１のデータの平均値を計算する。図４にお
いて楕円で示すようにＹｆ１ｔ１〜Ｙｆ８ｔ１のデータ
を抽出し、式４に基づいて平均値ＡＶＥ［Ｙｔ１］を求
め、次に式５に基づいて標準偏差ＳＤ［Ｙｔ１］を求め
る。

【００３８】さらに第２統計量算出部３１は、時間圧縮
周波数スペクトルデータ（Ｓ２）の圧縮後単位時間ｔ２
〜ｔ４についても時間圧縮周波数スペクトルデータ（Ｓ
２）の圧縮後単位時間ｔ１のデータの平均値と標準偏差
の計算と同様に平均値ＡＶＥ［Ｙｔ２］〜ＡＶＥ［Ｙｔ
４］と標準偏差ＳＤ［Ｙｔ２］〜ＳＤ［Ｙｔ４］とを順
次求め、平均値ＡＶＥ［Ｙｔ１］〜ＡＶＥ［Ｙｔ４］と
標準偏差ＳＤ［Ｙｔ１］〜ＳＤ［Ｙｔ４］をレベル補正
部４０に出力する。

【００３９】次にレベル補正部４０は、第１統計量算出
部３０で求めた標準偏差ＳＤ［Ｘｔ１］〜ＳＤ［Ｘｔ
４］と第２統計量算出部３１で求めた標準偏差ＳＤ［Ｙ
ｔ１］〜ＳＤ［Ｙｔ４］とから式６に基づいて計算を行
い、標準偏差補正係数Ｋｔ１〜Ｋｔ４の圧縮後単位時間
毎の４つの標準偏差補正係数を求める。

【００４０】次にレベル補正部４０は、求めた標準偏差
補正係数Ｋｔ１〜Ｋｔ４と時間圧縮周波数スペクトルデ
ータＹｆ１ｔ１〜Ｙｆ８ｔ４とから式７に基づいて計算
を行い、標準偏差補正後の時間圧縮周波数スペクトルデ
ータＹ’ｆ１ｔ１〜Ｙ’ｆ８ｔ４を求める。このレベル
補正部４０における標準偏差補正処理は、図６（b）に
示す圧縮後データの分布曲線の幅（標準偏差）と図６
（a）に示す圧縮前データの分布曲線の幅（標準偏差）
とを同じにする処理であり、標準偏差補正後の時間圧縮
周波数スペクトルデータＹ’ｆ１ｔ１〜Ｙ’ｆ８ｔ４の
標準偏差は、元の周波数スペクトルデータ(Ｓ１)の標準
偏差と同じになる。

【００４１】次にレベル補正部４０は、第１統計量算出
部３０で求めた平均値ＡＶＥ［Ｘｔ１］〜ＡＶＥ［Ｘｔ
４］と第２統計量算出部３１で求めた平均値ＡＶＥ［Ｙ
ｔ１］〜ＡＶＥ［Ｙｔ４］とから式８に基づいて計算を
行い、平均値補正係数Ｇｔ１〜Ｇｔ４の時間圧縮後単位
時間毎の４つの平均値補正係数を求める。

【００４２】次にレベル補正部４０は、求めた平均値補
正係数Ｇｔ１〜Ｇｔ４と標準偏差補正後の時間圧縮周波
数スペクトルデータＹ’ｆ１ｔ１〜Ｙ’ｆ８ｔ４とから
式９に基づいて計算を行い、表示周波数スペクトルデー
タ（Ｓ３）となる８×４個の表示周波数スペクトルデー
タＹ”ｆ１ｔ１〜Ｙ”ｆ８ｔ４を求める。このレベル補
正部４０における平均値補正処理により表示周波数スペ
クトルデータＹ”ｆ１ｔ１〜Ｙ”ｆ８ｔ４の平均値が元
の周波数スペクトルデータ(Ｓ１)の平均値と同じにな
る。

【００４３】次に表示周波数スペクトルデータ(Ｓ３)、
すなわち表示周波数スペクトルデータＹ”ｆ１ｔ１〜
Ｙ”ｆ８ｔ４をＣＲＴへ出力してグラム表示を行う。

【００４４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、表示周波数スペクトルデータ(Ｓ３)と周波数スペク
トルデータ（Ｓ１）とは、積分時間すなわち圧縮時間を
変更しても標準偏差および平均値を同じにすることがで
き、画素の濃淡等の表示パラメータによるグラム表示
（濃淡表示）が不適切な表示となることがないため、人
力により表示画素の濃淡等の輝度を調整する必要がない
という効果を奏する。

【００４５】さらに本実施の形態によれば、第１メモリ
１０に記憶した周波数スペクトルデータ(Ｓ１)に基づい
て時間圧縮を行うため、記憶した同一の音響信号データ
に対して積分時間を変更して表示を行う場合にも、処理
負荷の高い周波数分析処理に立ち戻る必要がないため、
多くのメモリを必要とせず処理負荷を低減することがで
きるという効果を奏する。

【００４６】なお、本実施の形態では、第１統計量算出
部３０および第２統計量算出部３１において統計量を求
め、時間圧縮周波数スペクトルデータ(Ｓ２)のレベルを
補正しているが、受波する音響信号の統計的特性がある
程度既知の場合は、統計量も予想がつくため、統計量を
第１統計量算出部３０および第２統計量算出部３１によ
り求めなくても、予め各補正値の想定値を求めてテーブ
ル形式でメモリに保持し、レベル補正部４０においてメ
モリに保持した各補正値の想定値を用いて時間圧縮周波
数スペクトルデータ(Ｓ２)のレベルの補正を行うことも
できる。

【００４７】また、本実施の形態では、入力信号として
周波数スペクトル信号を時間圧縮して濃淡表示する際に
レベル補正を行う例を示したが、表示画素の濃淡で信号
を検出する目的を持つ装置であれば、本発明のレベル補
正をいずれにも適用することができる。

【００４８】なお、本発明が上記各実施形態に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は
適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成
部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。なお、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。

【００４９】

【発明の効果】本発明のパッシブソーナー装置およびパ
ッシブソーナー方法は、表示周波数スペクトルデータ
(Ｓ３)と周波数スペクトルデータ（Ｓ１）とは、積分時
間すなわち圧縮時間を変更しても標準偏差および平均値
を同じにすることができ、画素の濃淡等の表示パラメー
タによるグラム表示（濃淡表示）が不適切な表示となる
ことがないため、人力により表示画素の濃淡等の輝度を
調整する必要がないという効果を奏する。さらに本発明
のパッシブソーナー装置およびパッシブソーナー方法
は、第１メモリ１０に記憶した周波数スペクトルデータ
(Ｓ１)に基づいて時間圧縮を行うため、記憶した同一の
音響信号データに対して積分時間を変更して表示を行う
場合にも、処理負荷の高い周波数分析処理に立ち戻る必
要がないため、多くのメモリを必要とせず処理負荷を低
減することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパッシブソーナー装置の実施の形
態の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す時間圧縮部２０における時間圧縮処
理を説明するための図である。

【図３】図１に示す第１統計量算出部３０における統計
量算出処理を説明するための図である。

【図４】図１に示す第２統計量算出部３１における統計
量算出処理を説明するための図である。

【図５】図１に示す周波数スペクトルデータ（Ｓ１）の
グラム表示例を示す図である。

【図６】図１に示す時間圧縮部２０における時間圧縮処
理のイメージと図１に示す第１統計量算出部３０および
第２統計量算出部３１における統計量算出処理のイメー
ジを説明するための模式図である。

【図７】図１に示す時間圧縮周波数スペクトルデータ
（Ｓ２）のグラム表示例を示す図である。

【図８】従来のパッシブソーナー装置の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０ 第１メモリ １１ 第２メモリ ２０ 時間圧縮部 ３０ 第１統計量算出部 ３１ 第２統計量算出部 ４０ レベル補正部 ５０ 周波数分析部 ６０ 積分処理部 Ｓ０ 音響信号データ Ｓ１ 周波数スペクトルデータ Ｓ２ 時間圧縮周波数スペクトルデータ Ｓ３ 表示周波数スペクトルデータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 7/00 - 7/42 G01S 7/52 - 7/64 G01S 13/00 - 15/96

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受波した音響信号データの周波数分析結
   果である周波数スペクトルデータを表示装置に濃淡表示
   して対象物を探索するパッシブソーナー装置であって、 前記周波数スペクトルデータの時間圧縮率を指定する時
   間圧縮率指定手段と、 該時間圧縮率指定手段により指定された前記時間圧縮率
   に基づいて前記周波数スペクトルデータを時間圧縮し、
   該時間圧縮結果を時間圧縮周波数スペクトルデータとし
   て出力する時間圧縮手段と、前記周波数スペクトルデータの統計量として前記周波数
   スペクトルデータの平均値と標準偏差とを算出する第１
   統計量算出手段と、 前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前記統計量とし
   て前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前記平均値と
   前記標準偏差とを算出する第２統計量算出手段と、 前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前記統計量と前
   記周波数スペクトルデータの前記統計量とが同じ値にな
   るように前記時間圧縮周波数スペクトルデータのレベル
   を補正するレベル補正手段と、 該レベル補正手段によりレベルが補正された前記時間圧
   縮周波数スペクトルデータを濃淡表示するグラム表示手
   段とを具備することを特徴とするパッシブソーナー装
   置。
2. 【請求項２】 受波した音響信号データの周波数分析結
   果である周波数スペクトルデータを表示装置に濃淡表示
   して対象物を探索するパッシブソーナー方法であって、 前記周波数スペクトルデータの時間圧縮率を指定し、 該指定した前記時間圧縮率に基づいて前記周波数スペク
   トルデータの時間圧縮を行い、時間圧縮結果を時間圧縮
   周波数スペクトルデータとして出力し、 前記周波数スペクトルデータの統計量として前記周波数
   スペクトルデータの平均値と標準偏差とを算出し、 前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前記統計量とし
   て前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前記平均値と
   前記標準偏差とを算出し、 前記時間圧縮周波数スペクトルデータの前記統計量と前
   記周波数スペクトルデータの前記統計量とが同じ値にな
   るように前記時間圧縮周波数スペクトルデータのレベル
   の補正を行い、 該レベルの補正が行われた前記時間圧縮周波数スペクト
   ルデータを濃淡表示することを特徴とするパッシブソー
   ナー方法。