JP3482600B2

JP3482600B2 - 音響受信装置

Info

Publication number: JP3482600B2
Application number: JP2000226728A
Authority: JP
Inventors: 章弘新宅
Original assignee: 伊吹工業株式会社
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2003-12-22
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP2002044774A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば船舶等に装
着され、他船の汽笛等の音響を受信して、その音源の方
向を割り出す等のために、好適に用いられる音響受信装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、船舶のブリッジは、気密性及び遮
音性が高く保たれているため、他船の汽笛または霧笛の
ような必要な音響信号の聴取が困難になってきている。
そのため、ブリッジの外部にマイクロホンを取り付け、
それによって捕捉した外部の音を、ブリッジ内に設けた
スピーカから再生して、外部の状況がわかるようにする
ことが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の手段では、マイクロホンによって捕捉した他船の
汽笛等が、どの方向から来ているのかを的確に判別しに
くいことがある。

【０００４】本発明は、このような問題点に鑑み、音源
の方向等を正確に割り出すのに適し、かつ構造が簡単
で、船舶等への装着が容易であり、しかも感度がよく、
さらに必要に応じ、防水性、耐候性、及び耐寒性等を発
揮しうるようにした音響受信装置を提供することを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (１) 支持体に、指向性を有する複数の集音装置を、
それらの指向方向が放射方向を向くようにして取り付け
るとともに、各集音装置を、前方に向かって拡開するホ
ーン状の導入管の後端部に、振動板を水密的に取り付
け、かつ振動板の背後の閉鎖空間に、マイクロホンを設
ける。

【０００６】(２) 上記(１)項において、各集音装置
を、均等間隔をもって支持体に取り付ける。

【０００７】(３) 上記(１)または(２)項において、各
集音装置を、同一特性を有するものとする。

【０００８】(４) 上記(１)〜(３)項のいずれかにおい
て、支持体および各集音装置を、防水性のものとする。

【０００９】(５) 上記(１)〜(４)項のいずれかにおい
て、支持体を方形の密閉ボックスとし、その前後左右の
側面に、それぞれ集音装置の基部を取付ける。

【００１０】(６) 上記(１)〜(５)項のいずれかにおい
て、導入管を、前方に向かって拡開する外部ホーンと、
外部ホーンの内側中央に配設され、後方に向かって拡開
する中間ホーンと、中間ホーンの内側中央に配設され、
中間ホーンの前端部に向かって拡開する内部ホーンとに
より形成し、かつ内部ホーンの後端のスロート部に、振
動板を取り付ける。

【００１１】(７) 上記(６)項において、内部ホーンの
後端のスロート部に水抜き孔を設ける。

【００１２】(８) 上記(１)〜(７)項のいずれかにおい
て、振動板の後方に位置するようにして、導入管の後端
部に固定した基板に、マイクロホンを、緩衝性を有する
保持部材をもって保持する。

【００１３】(９) 上記(１)〜(８)項のいずれかにおい
て、導入管の後端に、密閉型のカバーを設け、この密閉
カバー内にマイクロホン及びその増幅器を設け、かつこ
の密閉カバーを、密閉ボックス状の支持体に止着する。

【００１４】(10) 上記(１)〜(９)項のいずれかにおい
て、密閉ボックス状の支持体の中に、凍結防止用ヒータ
を設ける。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の音響受信装置の
一実施形態を備える船舶(１)を示し、船舶(１)のブリッ
ジ(２)は外界に対して完全に密閉され、その外部、この
例ではブリッジ(２)のルーフ部には、音響受信装置(３)
が固定されており、同じく内部には、後述する表示装置
が設けられている。

【００１６】音響受信装置(３)は、図２及び図３に示す
ように、平面視が正方形の直方体状の密閉ボックス状の
支持体(４)の前後左右の側面に、互いに同一特性を有す
る指向性のある防水型の集音装置(５)の基部を、それら
の指向方向が直交するようにして、すなわち前方、後
方、左方、及び右方を向くようにして取り付けたもので
ある。

【００１７】図４は、前方を向く集音装置(５)を例にと
って、その内部構造を示すものである。集音装置(５)
は、前方に向かって拡開するホーン状の導入管(６)と、
導入管(６)の後端のスロート部(７)に取り付けられた振
動板(８)と、振動板(８)の背後に配設されたコンデンサ
型のマイクロホン(９)とを備えている。

【００１８】導入管(６)は、後端が垂直の保持板(10)に
固着され、かつそこから前方に向かって拡開する外部ホ
ーン(6a)と、外部ホーン(6a)の内側中央に配設され、前
端が閉塞されるとともに、後方に向かってやや拡開し、
かつ保持板(10)にボルト(11)をもって取り付けられた中
間ホーン(6b)と、中間ホーン(6b)の内側中央に配設さ
れ、中間ホーン(6b)の閉塞された前端部に向かって僅か
に拡開し、かつ後端部が保持板(10)と一体をなす前向半
球状のスロート部(７)に取り付けられた内部ホーン(6c)
とからなり、全体として、それぞれのホーン長さの和に
等しい長さの真っ直ぐなホーンに相当する、中間部が蛇
行した指向性のあるホーンを形成している。

【００１９】前記スロート部(７)の後面には、僅かの間
隔をもって半球状の振動板(８)が配置され、振動板(８)
は、パッキン(12)および板押さえ板(13)を介して、取り
付けねじ(14)により保持板(10)に取り付けられている。
なお、スロート部(７)の下部には、水抜き孔(15)が設け
られている。

【００２０】保持板(10)は、垂直の基板(16)に、パッキ
ン(17)を介してボルトナット(18)により取り付けられて
いる。基板(16)は、密閉ボックス(４)の各側面にパッキ
ン(19)を介してボルトナット(20)により取り付けられ、
かつ基板(16)の中央の開口には、振動板(８)と対面する
ように、マイクロホン(９)が、ゴム等の緩衝性を有する
保持部材(21)を介して取り付けられている。

【００２１】マイクロホン(９)と振動板(８)との間に
は、閉鎖空間(22)が形成されている。

【００２２】マイクロホン(９)は、基板(16)の後面にパ
ッキン(17)を介して取り付けられた前記密閉ボックス
(４)よりも小型の密閉カバー(23)で囲われており、かつ
密閉カバー(23)の内側に取り付けた増幅器(24)に、ケー
ブル(25)をもって接続されている。増幅器(24)の出力
は、密閉カバー(23)の底部に設けた貫通金具(26)へ挿通
したケーブル(27)により、取り出される。

【００２３】密閉ボックス状の支持体(４)及び密閉カバ
ー(23)の内部、並びに振動板(８)の背後等は、外界から
完全に隔離されるとともに、防水性が確保されており、
かつ図示はしていないが、支持体(４)の内部その他要所
には、寒冷地向けの凍結防止用ヒータが配設されてい
る。

【００２４】図５に示すように、前記ケーブル(27)は、
ジョイントボックス(28)に引き込まれ、ここから、ケー
ブル(29)によりブリッジ(２)の内部へ導かれている。

【００２５】ブリッジ(２)の内部には、操作兼表示パネ
ル(30)と信号処理手段(31)とが設けられている。図６
は、操作兼表示パネル(30)のパネル面を示している。

【００２６】図６に示すように、パネル面には、船舶の
平面形状を模した船形図(32)の前方、後方、左方、及び
右方に音源の方向を示すＬＥＤ(33a)(33b)(33c)(33d)
が、また船形図(32)の中央には、自船の音源が作動した
ことを示すＬＥＤ(33e)が設けられている。これらのＬ
ＥＤの照度は、照度調節つまみ(34)により調節すること
ができる。

【００２７】また、パネル面にはスピーカ(35)が設けら
れており、スピーカ(35)の音量は、ボリュームコントロ
ールつまみ(36)により調節することができる。また、外
部モニタースイッチ(37)を投入することにより、随時、
外部の音をブリッジ(２)内に再生させることができる。

【００２８】外部モニタースイッチ(37)が投入されてい
ない時は、後述するように、いずれかの集音装置(５)
が、感度調節つまみ(38)により設定された感度と反比例
するように設定された設定音量レベル以上の音量の音を
捕捉したときだけ、捕捉した音を短時間再生するように
なっている。(39)は、電源スイッチである。

【００２９】図５に戻って説明すると、音響受信装置
(３)からのケーブル(29)は、信号処理手段(31)に入り、
７０〜８２０Ｈｚのバンドパスフィルタ(40)を通って、
音量比較手段(41)に接続されている。

【００３０】音量比較手段(41)は、各集音装置(５)によ
り集音された音の大きさを比較し、そのうちの最も大き
い音を集音した集音装置(５)を判別して、その情報を音
源方向決定手段(42)に送るようになっている。

【００３１】音源方向決定手段(42)は、最も大きい音を
捕捉した集音装置(５)の指向方向を音源方向と決定し、
ＬＥＤ(33a)(33b)(33c)(33d)の中、その方向に対応する
ものを点灯させるようになっている。

【００３２】また、音量比較手段(41)は、上記のように
して判別した集音装置(５)の最も大きい音の音量レベル
と、感度調節つまみ(38)により設定された感度と反比例
するようにしてメモリ(43)に設定された設定音量レベル
とを比較し、集音装置(５)の最も大きい音の音量レベル
が設定音量レベルより大きいときだけ、スピーカ(35)の
入力ラインに設けられた接点(44)を、予め定めた短時間
だけ閉じる音響作動手段としての機能をも有している。

【００３３】ケーブル(29)より接点(39a)を通った後、
バンドパスフィルタ(40)に向かう途中で分岐された分岐
ライン(45)は、４個の集音装置(５)が捕捉したすべての
音を合成するミキシング手段(46)と、上記の接点(44)と
並列に設けられた外部モニタースイッチ(37)の接点(37
a)と、自船の汽笛等作動手段(47)の作動と連動して開く
ようになっている消音スイッチ(消音手段)(48)と、操作
兼表示パネル(30)に設けられたボリュームコントロール
つまみ(36)とを経て、スピーカ(35)に接続されている。

【００３４】ミキシング手段(46)には、増幅手段を並設
しておくのがよい。汽笛等作動手段(47)は、消音スイッ
チ(48)並びに操作兼表示パネル(30)における自船の音源
が作動したことを示すＬＥＤ(33e)に接続され、汽笛等
作動手段(47)が作動したとき、消音スイッチ(48)を開い
て、音響信号がスピーカ(35)へ伝達されるのを遮断する
とともに、ＬＥＤ(33e)を点灯させて、自船の汽笛等が
作動したことを表すようになっている。

【００３５】次に、上記の装置の取り扱い要領および作
動について説明する。４個の集音装置(５)により集音さ
れた音響信号は、バンドパスフィルタ(40)において、７
０〜８２０Ｈｚの範囲の周波数の信号みが有効とされ、
他のものは除去されて、音量比較手段(41)に送られる。

【００３６】音量比較手段(41)においては、各集音装置
(５)により集音された音響信号の大きさが比較され、そ
れに続く音源方向決定手段(42)により、最大の大きさの
信号を受信した集音装置(５)の指向方向が、音源方向と
して決定される。これに伴い、対応するいずれかのＬＥ
Ｄ(33a)(33b)(33c)(33d)が点灯させられる。

【００３７】この状態を、図７に示してある。図７中、
(ａ)に示すように、船形図(32)の前方のＬＥＤ(33a)が
点灯していれば、前方９０度の範囲に、他船の汽笛また
は霧笛が存在していることを示し、(ｂ)に示すように、
船形図(32)の右方のＬＥＤ(33d)が点灯していれば、右
方向９０度の範囲に他船の汽笛または霧笛が存在してい
ることを示し、(ｃ)に示すように、船形図(32)の後方の
ＬＥＤ(33b)が点灯していれば、後方９０度の範囲に他
船の汽笛または霧笛が存在していることを示し、(ｄ)に
示すように、船形図(32)の左方のＬＥＤ(33c)が点灯し
ていれば、左方９０度の範囲に他船の汽笛または霧笛が
存在していることを示す。

【００３８】これらＬＥＤ(33a)(33b)(33c)(33d)の点灯
は、少なくとも３秒間は持続するようにするのがよい。

【００３９】外部モニタースイッチ(37)が投入されてい
るときは、全集音装置(５)により集音された音響(汽
笛、霧笛に限らない)は、ミキシング手段(46)によりミ
キシングされて、スピーカ(35)から再生される。

【００４０】外部モニタースイッチ(37)が投入されてい
ないときでも、集音装置(５)の最も大きい音の音量レベ
ルが、感度調節つまみ(38)により調節されるメモリ(43)
に設定された設定音量レベルより大となったときは、接
点(44)が閉じて、予め定めた短時間だけ、全集音装置
(５)により集音された音響が、スピーカ(35)から再生さ
れる。このときの持続時間も、少なくとも３秒とするの
がよい。

【００４１】自船の汽笛または霧笛を吹鳴させるため、
汽笛等作動手段(47)を作動させると、消音スイッチ(48)
が開いて、音響信号がスピーカ(35)へ伝達されるのが遮
断されるとともに、ＬＥＤ(33e)が点灯して、自船の汽
笛等が作動していることを表示する。なお、装置全体の
作動は、電源スイッチ(39)の投入により開始されること
は云うまでもない。

【００４２】以上、本発明を１つの実施形態について説
明したが、本発明は、この実施形態に限られるものでは
ない。例えば、マイクロホン(９)は、コンデンサ型に限
らず、ダイナミック型のものでもよい。また、支持体
(４)を、円筒形または平面視多角形の筒形とし、その外
周面に、３個または５個以上の同一構造の指向性のある
集音装置(５)を取り付けて実施してもよい。

【００４３】さらに、本発明は、船舶に装着して、他船
の汽笛等の方向を確認するためだけでなく、他の目的、
例えば鳥類の鳴き声の方向、砲火または被弾の方向等の
確認のために用いることもできる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、指向性を
有する複数の集音装置を、放射方向を向くようにして支
持体に取り付けてあるので、音源の方向を的確に判別す
ることができ、かつ音響受信装置の船舶等への取付、及
び配線の処理等が容易である。また、構造が簡単で、防
水性、耐候性、及び耐寒性等に優れている。加えて、マ
イクロホンが直接外部に露呈せず、閉鎖空間と振動板と
を介して外部の音を拾うので、マイクロホンの耐久性及
び防水性にすぐれ、しかも、どのようなマイクロホンで
も、特に高性能のコンデンサ型のものでも使用すること
ができ、感度の向上を図ることができる。

【００４５】請求項２記載の発明によれば、集音装置が
均等間隔で配設されているので、音源の方向を的確に知
ることができる。

【００４６】請求項３記載の発明によると、各集音装置
は、同一の特性を有するので、音響の受信精度等のばら
つきがなく、音源方向の探知精度を高めることができ
る。

【００４７】請求項４記載の発明によれば、防水性ひい
ては耐久性が向上する。

【００４８】請求項５記載の発明によれば、各集音装置
の指向方向を、船舶の前後左右に合わせることができる
ので、取り扱いが簡単であり、方向を誤るおそれが小さ
い。

【００４９】請求項６記載の発明によれば、高い指向性
と共鳴効果を得ることができる上、ホーン長さを短くし
て、小型化することができる。

【００５０】請求項７記載の発明によれば、外部から導
入管に侵入して来た雨水、波浪などを排水して、振動板
の作動に支障がないようにすることができる。

【００５１】請求項８記載の発明によれば、マイクロホ
ンが雑音を拾わないようにすることができるとともに、
マイクロホンを確実に保持することができる。

【００５２】請求項９記載の発明によれば、マイクロホ
ン及びその増幅器の防護を確実なものとし、船舶用とし
て要求される過酷な条件に耐えうるだけの十分な耐久
性、及び耐候性を得ることができる。

【００５３】請求項１０記載の発明によれば、単一の凍
結防止用ヒータによっても、複数のすべての集音装置の
凍結を効率よく防止することができるとともに、寒冷海
域においても、集音装置の機能の停止または低下を回避
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一実施形態を備えた船舶を模式
的に示す平面図である。

【図２】本発明の装置の一実施形態の拡大平面図であ
る。

【図３】同じく、その拡大側面図である。

【図４】同じく、その１個の集音装置の拡大縦断側面図
である。

【図５】本発明の装置を含む音源方向確認装置の作動系
統を示すブロック図である。

【図６】同じく、その操作兼表示パネルの正面図であ
る。

【図７】同じく、操作兼表示パネルの音源方向表示部分
の４つの状態を示す図である。

【符号の説明】

(１)船舶 (２)ブリッジ (３)音響受信装置 (４)支持体 (５)集音装置 (６)道入管 (6a)外部ホーン (6b)中間ホーン (6c)内部ホーン (７)スロート部 (８)振動板 (９)マイクロホン (10)保持板 (11)ボルト (12)パッキン (13)押さえ板 (14)取り付けねじ (15)水抜き孔 (16)基板 (17)パッキン (18)ボルトナット (19)パッキン (20)ボルトナット (21)保持部材 (22)閉鎖空間 (23)密閉カバー (24)増幅器 (25)ケーブル (26)貫通金具 (27)ケーブル (28)ジョイントボックス (29)ケーブル (30)操作兼表示パネル (31)信号処理手段 (32)船形図 (33a)〜(33e)ＬＥＤ (34)照度調整つまみ (35)スピーカ (36)ボリュームコントロールつまみ (37)外部モニタースイッチ (37a)接点 (38)感度調整つまみ (39)電源スイッチ (39a)接点 (40)バンドパスフィルタ (41)音量比較手段 (42)音源方向決定手段 (43)メモリ (44)接点 (45)分岐ライン (46)ミキシング手段 (47)汽笛等作動手段 (48)消音スイッチ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 1/00 321 B63B 45/08 G01S 3/803 H04R 1/02 108 H04R 1/40 320

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体に、指向性を有する複数の集音装
置を、それらの指向方向が放射方向を向くようにして取
り付けるとともに、各集音装置を、前方に向かって拡開
するホーン状の導入管の後端部に、振動板を水密的に取
り付け、かつ振動板の背後の閉鎖空間に、マイクロホン
を設けたものとしたことを特徴とする音響受信装置。
【請求項２】各集音装置を、均等間隔をもって支持体
に取り付けてなる請求項１記載の音響受信装置。
【請求項３】各集音装置を、同一特性を有するものと
してなる請求項１または２記載の音響受信装置。
【請求項４】支持体および各集音装置を、防水性のも
のとしてなる請求項１〜３のいずれかに記載の音響受信
装置。
【請求項５】支持体を方形の密閉ボックスとし、その
前後左右の側面に、それぞれ集音装置の基部を取付けて
なる請求項１〜４のいずれかに記載の音響受信装置。
【請求項６】導入管を、前方に向かって拡開する外部
ホーンと、外部ホーンの内側中央に配設され、後方に向
かって拡開する中間ホーンと、中間ホーンの内側中央に
配設され、中間ホーンの前端部に向かって拡開する内部
ホーンとにより形成し、かつ内部ホーンの後端のスロー
ト部に、振動板を取り付けてなる請求項１〜５のいずれ
かに記載の音響受信装置。
【請求項７】内部ホーンの後端のスロート部に水抜き
孔を設けた請求項６記載の音響受信装置。
【請求項８】振動板の後方に位置するようにして、導
入管の後端部に固定した基板に、マイクロホンを、緩衝
性を有する保持部材をもって保持してなる請求項１〜７
のいずれかに記載の音響受信装置。
【請求項９】導入管の後端に、密閉型のカバーを設
け、この密閉カバー内にマイクロホン及びその増幅器を
設け、かつこの密閉カバーを、密閉ボックス状の支持体
に止着してなる請求項１〜８のいずれかに記載の音響受
信装置。
【請求項１０】密閉ボックス状の支持体の中に、凍結
防止用ヒータを設けた請求項１〜９のいずれかに記載の
音響受信装置。