JP3641817B2 - Water leakage sound identification method by high accuracy frequency analysis - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏水音識別方法、特に、高精度周波数分析法による漏水音識別方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、漏水音識別方法としては、パターン認識法を用いるもの、又は、高精度周波数分析法を用いるものがあった。
パターン認識法を用いるものは、漏水箇所の探知識別のために設置されたセンサにより収録した探知音の相対レベル対周波数特性と、これと同一の処理を施し、漏水音・類似音・障害音・無信号音のいずれであるかが分かって登録されている典型的な標準パターン探知音のパターン及び周波数帯域とを照合し、探知音と近似した標準パターン探知音の要因をもって、識別の対象である探知音の要因とする方法である。
【0003】
また、高精度周波数分析法を用いるものは、高精度周波数分析してレベル対周波数特性を求め、所定の周波数幅で移動平均して得られた移動平均特性から、一つのデータにおいて、各周波数のスペクトラムの相対レベルLi 及びスペクトラムが平均レベル線を切る帯域幅BWi (以下、相対レベルLi 及び帯域幅BWi を総合して、「特徴量」と言う)を求め、帯域幅BWi 上位の所定個数に付いて、それぞれの特徴量の総和から、相対レベル対帯域幅座標面上に(ΣBWi ,ΣLi )が与えられ、相対レベル対帯域幅座標面上は、大まかではあるが、過去の実績から、漏水音データ領域・類似音データ領域・障害音データ領域・無信号データ領域が考えられ、各測定データについて、(ΣBWi ,ΣLi )の座標点の存在する領域から、探知音を識別する方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の漏水音識別方法では、パターン認識法を用いるものは、実データによる典型的な標準パターンが必要であり、さらに、認識処理も複雑になるという問題点があった。
【0005】
また、高精度周波数分析法を用いるものは、レベル対帯域幅座標面上における漏水音データ領域・類似音データ領域・障害音データ領域・無信号データ領域は、重なり合い部分が無視できないため、必ずしも明瞭に区分できるものではなく、十分な正識別確率が得られず、技術的に満足できるものではなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高精度周波数分析法による漏水音識別方法は、漏水音の探知識別のために探知音を受信し、受信した探知音を高精度周波数分析し周波数空間上のスペクトラムを算出し、スペクトラムを所定の周波数幅で移動平均し、スペクトラムと移動平均したスペクトラムとの相対距離を算出してスペクトラムを強調し、強調されたスペクトラムのピークの信号レベル及び基準値レベルを越える前記ピークの周波数を含む周波数幅に対して周波数幅の大きい順に所定個数を特徴量として抽出し、特徴量に対して、あらかじめ設定された補正ランクの異なる2つの補正条件による第1の補正処理及び第2の補正処理をそれぞれ行い、第1の補正処理及び第2の補正処理後の特徴量のそれぞれに基づいて、探知音から漏水音を識別するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施の形態に係る漏水音識別方法を実施するための漏水音識別装置の構成を示すブロック図である。
図において、1は漏水音などの探知音を検出するセンサ、2はセンサ1の出力信号S1が入力され、その信号のレベル変換及び記録を行うデータレコーダ、3はデータレコーダ2からセンサ1により検出された探知音の信号S2が入力され、その入力信号を高精度周波数分析する周波数分析回路、4は周波数分析回路3の出力信号S3が入力され、その入力信号のピークを強調するスペクトラム強調処理回路、5はスペクトラム強調処理回路4の出力信号S4が入力され、その入力信号を所定時間毎に積分処理を行う積分回路、6は積分回路5の出力信号S5が入力され、その入力信号の低域の信号を遮断する低域遮断回路、7は低域遮断回路6の出力信号S6が入力され、その入力信号のピークの信号レベル、及び基準値レベルを越えるピークの周波数を含む周波数帯幅の特徴パラメータを抽出する特徴量抽出回路である。
【0008】
また、8は特徴量抽出回路7の出力信号S7が入力され、その入力信号に対して補正処理を行う補正回路A、9は補正回路A8の出力信号S8が入力され、その入力信号の周波数幅、及びピークの信号レベルを周波数幅の大きさの順に加算し、その周波数帯幅の和とピークの信号レベルの和に基づいて、漏水音か否かを識別する加算処理識別回路A、10は特徴量抽出回路7の出力信号S7が入力され、その入力信号に対して補正処理を行う補正回路B、11は補正回路A10の出力信号S10が入力され、その入力信号の周波数幅、及びピークの信号レベルを周波数幅の大きさの順に加算し、その周波数帯幅の和とピークの信号レベルの和に基づいて、漏水音か否かを識別する加算処理識別回路B、12は加算処理識別回路A9の出力信号S9及び加算処理識別回路B11の出力信号S11がそれぞれ入力され、その入力信号に基づいて、漏水音を総合的に識別する総合識別回路、13は総合識別回路12の出力信号S12が入力され、その入力信号に基づいて、識別結果を表示する表示器である。
【0009】
次に、この実施の形態の動作について説明する。
まず、センサ1では、漏水音等の探知音を受信して、受信した探知音S1をデータレコーダ2に出力する。そして、データレコーダ2では、入力された探知音S1を収録に適した所要レベルにまで増幅または減衰して、探知音S2として収録するとともに、周波数分析回路3に出力する。
【0010】
そして、周波数分析回路3では、探知音S2に対して、周波数分析幅を十分狭くして高精度のスペクトル分析し、スペクトラムS3を得て、このスペクトラムS3をスペクトラム強調処理回路4に出力し、スペクトラム強調処理回路4では、スペクトラムS3に対して、個々の信号レベルに関係なく、個々のピークのスペクトラムだけを抽出した周波数の鋭いピークのみからなる強調されたスペクトラムS4を作成し、積分処理回路5に出力する。
【0011】
ここで、スペクトラム強調処理回路4の処理を図2〜図4を用いてより詳細に説明する。図2は周波数分析回路3より出力されたスペクトラムS3の一例を示す図、図3は移動平均したスペクトラムの一例を示す図、図4はスペクトラム強調処理回路4の出力信号S4の一例を示す図である。
まず、スペクトラム強調処理回路4では、周波数分析回路3から出力された、図2に示すような周波数分析の対象となる周波数帯域におけるスペクトラムS3に対して、所定の周波数幅の平均区間の平均レベルをこの平均区間の中央点の移動平均レベルとし、この平均区間を移動させることにより平均区間の平均値の軌跡として、図3に示すような移動平均スペクトラムを得る。
【0012】
そして、この移動平均したスペクトラムを基準値レベルVR だけシフトして、スペクトラムS3から減算することにより、図4に示すような移動平均されたスペクトラムに対するスペクトラムS3の基準値レベルVR で相対化された相対レベルLR として、周波数の鋭いピークのみからなる強調されたスペクトラムS4が得られ、そのスペクトラムS4がスペクトラム強調処理回路4から出力される。
【0013】
また、スペクトラム強調処理回路4から出力されたスペクトラムS4には、周波数、及びレベルの揺らぎがあり、この揺らぎも漏水音の識別に重要な要素となるため、スペクトラム強調処理回路4にて強調されたスペクトラムS4に対して、積分処理回路5により、所定時間の積分時間ごとに積分処理し、その積分処理されたスペクトラムS5を低域遮断回路6に出力する。
【0014】
そして、低域遮断回路6では、スペクトラム中の低域部分には、類似音、障害音等の非漏水音の主な部分が集中しており、その低域部分を除去するために、積分処理されたスペクトラムS5に対して、低域遮断処理をしてスペクトラムS6を特徴量抽出回路7に出力する。
【0015】
そして、特徴量抽出回路7では、図5に示すように、低域遮断処理されたスペクトラムS6に対して、ピーク周波数fi を含み相対レベルLR が基準値VR を越える周波数の幅(以下、帯域幅と呼ぶ)BWi を抽出し、その帯域幅BWi の大きさの順序、帯域幅BWi 、及び帯域幅BWi に対応するピーク周波数fi の相対レベルLi (以下、ピーク周波数fi、帯域幅BWi の大きさの順序、及びピーク周波数fi の相対レベルLi 等を総称して、特徴量という)を抽出し、帯域幅BWi 上位の所定個数に対する特徴量が抽出され、スペクトラムの特徴量出力S7として補正回路A8及び補正回路B10に出力する。
【0016】
そして、補正回路A8では、入力された各スペクトラムごとに特徴量のLi に対し、図6に示すようなレベル対帯域幅座標面上において、補正基準線Aを利用して補正処理Aを行い、スペクトラムの特徴量の補正A出力S8として加算処理識別回路A9に出力される。
また、補正回路B10では、入力された各スペクトラムごとに特徴量のLi に対し、図6に示すようなレベル対、帯域幅座標面上において、補正基準線Bを利用して補正処理Bを行い、スペクトラムの特徴量の補正B出力S10として加算処理識別回路B11に出力される。
【0017】
ここで、補正回路A8及び補正回路B10による補正について説明する。
図7は補正回路での補正を説明するための説明図である。
まず、漏水音データと非漏水音データにおける特徴量の違いとしては、図7に示すように以下の(a)、(b)に示す傾向にあることが分かっている。
【0018】
(a)漏水音データの場合は特徴量の要素の帯域幅が等しくても、非漏水音データに比べてレベルが低く、台形状に近いが、これに対して、非漏水音データの場合はレベルが高く、三角形状に近い特徴量となる。
(b)漏水音データ同士の場合、帯域幅BWi が大きくなれば、帯域幅増加にほぼ比例して相対レベルが増加する。
【0019】
上記に示すような(a)、(b)の傾向から、図6に示すような相対レベル対帯域幅座標面上に、帯域幅増加に比例して相対レベルが増加する補正基準線A及び補正基準線Bを作成して、以下の(1)、(2)に示す要領で相対レベルの補正を行う(以下、この処理を「補正処理」という)。
また、この補正基準線A及び補正基準線Bの作成方法としては、あらかじめ、多数のデータをとり、その傾向から、補正基準線Aは、この補正基準線Aより下の領域は、主として漏水音データで占められるように作成され、また、補正基準線Bと補正基準線Aとの間の領域は、漏水音データと非漏水音データとが混在するように作成されている。
【0020】
(1)特徴量の相対レベルが、補正基準線に達しないものは漏水音データの特徴量であるとして相対レベルを無条件に0dBとする。
(2)特徴量の相対レベルがこの補正基準線以上のものは非漏水音データの特徴量であるとして相対レベルの値はそのままとし、補正処理は行わない。
【0021】
そして、この補正処理を行うことにより、その補正処理を行ったデータから、後述するように特徴量の総和ΣBWi 及びΣLi を求めると、漏水音的傾向の大きい、すなわち、帯域幅に対応して相対レベルが低く、補正の対象となる特徴量を多く持つ漏水音データほど補正処理を施す前のデータに比べΣLi の低下が大きくなり、反面、漏水音的傾向の小さい、すなわち、帯域幅に対応して相対レベルが高く、補正の対象とならない特徴量を多く持つ非漏水音データほど補正処理を施す前のデータに比べΣLi の低下が小さいので、補正処理が漏水音データと非漏水音データとを分離する方向に機能することになり、漏水音データと非漏水音データとの分離が容易となり、その結果、漏水音及び非漏水音の正識別確率の向上が期待できることになる。
【0022】
また、加算処理識別回路A9では、図8に示すような補正処理された特徴量を、図9に示すように、各スペクトラムごとに特徴量の帯域幅BWi 及び相対レベルLi を加算してΣBWi 及びΣLi を求め、図10に示すように、レベルの加算値ΣLi 対帯域幅の加算値ΣBWi 座標面上における識別基準線1及び識別基準線2とに対するΣBWi 及びΣLi の関係位置から、そのデータが漏水データであるか、又は非漏水データであるか、不明データであるかを識別して、補正処理A後のスペクトラムの漏水/非漏水識別出力S9として総合識別回路12に出力する。
【0023】
また、この識別基準線1及び識別基準線2の作成方法としては、あらかじめ、多数のデータをとり、その傾向から、識別基準線1は、この識別基準線1より下の領域は、主として漏水音データで占められるように作成され、識別基準線2は、この識別基準線2より上の領域は主として非漏水音データで占められるように作成されている。
【0024】
このように、補正回路A8及び加算処理識別回路A9では、処理の対象となるデータの大半が漏水データであるような領域を対象として補正基準線A及び識別基準線1が設定されるため、補正回路A8での補正処理を行うことによりΣBWi 及びΣLi は、漏水データと非漏水データとの識別が容易となり、また、識別基準線2は、大半が非漏水データであるような領域を対象として、識別基準線2を超える領域における非漏水データの正識別確率を高くすることが可能となる。
【0025】
また、加算処理識別回路A11では、図8に示すように、補正処理された特徴量を、図9に示すように、各スペクトラムごとに特徴量の帯域幅BWi 及び相対レベルLi を加算してΣBWi 及びΣLi を求め、図10に示すように、レベルの加算値ΣLi 対帯域幅の加算値ΣBWi 座標面上における識別基準線3及び識別基準線4とに対するΣBWi 及びΣLi の関係位置から、そのデータが漏水データであるか、又は非漏水データであるか、不明データであるかを識別して、補正処理B後のスペクトラムの漏水/非漏水識別出力S11として総合識別回路12に出力する。
【0026】
また、この識別基準線3及び識別基準線4の作成方法としては、あらかじめ、多数のデータをとり、その傾向から、識別基準線3は、この識別基準線3より下の領域は、主として漏水音データで占められるように作成され、識別基準線4は、この識別基準線4より上の領域は主として非漏水音データで占められるよに作成されている。
【0027】
このように、補正回路B10及び加算処理識別回路B11では、補正基準線Aと補正基準線Bの間は、大体、漏水データと非漏水データが混在するような領域として補正基準線Bが設定されるため、補正回路B11での補正処理を行うことにより、補正回路A9の補正処理の対象から残された漏水データを対象とし、漏水データと非漏水データが混在する中から、漏水データを優先的に抽出することができ、漏水データと非漏水データ共に、正識別確率を高くすることが可能となる。
【0028】
そして、加算処理識別回路A9及び加算処理識別回路B11の各出力信号S9、S11が入力された総合識別回路12では、各探知音データごとに、まず、加算処理識別回路A9の出力信号S9の識別結果が漏水データ領域又は非漏水データ領域に存在するデータである場合は、総合的に探知音データが漏水データ又は非漏水データと識別する。
【0029】
また、加算処理識別回路A9の出力信号S9の識別結果が不明データ領域に存在するデータである場合は、次に、加算処理識別回路B11の出力信号S11の識別結果に着目し、加算処理識別回路B11の出力信号S11の識別結果が漏水データ領域に存在するデータである場合は、総合的に探知音データが漏水データと識別し、加算処理識別回路B11の出力信号S11の識別結果が非漏水データ領域に存在するデータである場合は、総合的に探知音データが非漏水データと識別し、加算処理識別回路B11の出力信号S11の識別結果が不明データ領域に存在するデータである場合は、総合的に、不明データと識別する。
【0030】
そして、総合的に識別した結果を、総合識別出力S12として、表示器に出力し、表示器13は、探知音データごとの総合識別出力S12を識別結果として表示する。
【0031】
この実施の形態では、補正回路A9及び補正回路B11での補正処理に使用する補正基準線を変えて補正処理を行うようにし、補正回路A9及び補正回路B11による補正処理後のデータによる識別結果から複式的に総合識別するようにしたので、漏水データ・非漏水データ共に、正識別確率を高くすることが可能となる。
【0032】
なお、この実施の形態では、データレコーダ2を使用しているが、データレコーダ2を介さずに、センサ1の出力を周波数分析回路3に入力するようにしてもよい。また、低域遮断回路6は、周波数分析回路3、又はスペクトラム強調処理回路4の出力側に接続されるようにしてもよい。
【0033】
また、この実施の形態では、補正基準線A,B、識別基準線1,2.3,4は直線としているが、多数のデータをとり、その傾向から求められるものであれば、曲線などどのようなものでもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、漏水音の探知識別のために探知音を受信し、受信した探知音を高精度周波数分析し周波数空間上のスペクトラムを算出し、スペクトラムを所定の周波数幅で移動平均し、スペクトラムと移動平均したスペクトラムとの相対距離を算出してスペクトラムを強調し、強調されたスペクトラムのピークの信号レベル及び基準値レベルを越える前記ピークの周波数を含む周波数幅に対して周波数幅の大きい順に所定個数を特徴量として抽出し、特徴量に対して、あらかじめ設定された補正ランクの異なる2つの補正条件による第1の補正処理及び第2の補正処理をそれぞれ行い、第1の補正処理及び第2の補正処理後の特徴量のそれぞれに基づいて、探知音から漏水音を識別するようにしたので、漏水データと非漏水データとが混在している場合でも、両者の分離が極めて容易となり、かつ漏水データ及び非漏水データの両者の正識別確率を大幅に向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の漏水音識別装置の構成を示すブロック図である。
【図2】周波数分析回路3より出力されたスペクトラムS3の一例を示す図である。
【図3】移動平均したスペクトラムの一例を示す図である。
【図4】スペクトラム強調処理回路4の出力信号S4の一例を示す図である。
【図5】特徴量の抽出を説明するための説明図である。
【図6】相対レベル対帯域幅座標面における補正基準線とデータ領域の関係を示す図である。
【図7】補正回路での補正を説明するための説明図である。
【図8】特徴量例とレベルの補正例を示す図である。
【図9】特徴量の加算処理を説明するための説明図である。
【図10】加算処理識別回路Aでの漏水音の識別を説明するための説明図である。
【図11】加算処理識別回路Bでの漏水音の識別を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 センサ
2 データレコーダ
3 周波数分析回路
4 スペクトラム強調処理回路
5 積分回路
6 低域遮断回路
7 特徴量抽出回路
8 補正回路A
9 加算処理識別回路A
10 補正回路B
11 加算処理識別回路B
12 総合識別回路
13 表示器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water leakage sound identification method, and more particularly to a water leakage sound identification method by a high-accuracy frequency analysis method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a water leakage sound identification method, there are a method using a pattern recognition method or a method using a high-accuracy frequency analysis method.
The pattern recognition method uses the same processing as the relative level vs. frequency characteristics of the detection sound recorded by the sensor installed for the detection knowledge of the leak location, and leaks sound, similar sound, obstacle sound, A typical standard pattern detection sound pattern and frequency band registered by knowing which one is a no-signal sound is identified with the factors of the standard pattern detection sound approximated to the detection sound. This is a method for detecting sound.
[0003]
Also, those using high-accuracy frequency analysis methods obtain level-to-frequency characteristics by performing high-accuracy frequency analysis, and from the moving average characteristics obtained by moving average with a predetermined frequency width, The relative level Li of the spectrum and the bandwidth BWi where the spectrum cuts the average level line (hereinafter, the relative level Li and the bandwidth BWi are collectively referred to as “feature”) are obtained, and are attached to a predetermined number above the bandwidth BWi. Thus, (ΣBWi, ΣLi) is given on the relative level vs. bandwidth coordinate plane from the sum of the respective feature quantities, and the relative level vs. bandwidth coordinate plane is roughly on the relative level vs. bandwidth coordinate plane. A data area, a similar sound data area, an obstacle sound data area, and a no-signal data area can be considered. For each measurement data, the detection sound is identified from the area where the coordinate point of (ΣBWi, ΣLi) exists. It is a method of.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional water leakage sound identification method, those using the pattern recognition method require a typical standard pattern based on actual data, and further, the recognition process is complicated.
[0005]
Also, those using the high-precision frequency analysis method are not always clear because the overlapping part cannot be ignored in the leaked sound data area, similar sound data area, obstacle sound data area, and no signal data area on the level vs. bandwidth coordinate plane. It was not possible to classify them into two, and a sufficient correct identification probability could not be obtained, which was not technically satisfactory.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a leakage sound identification method using a high-accuracy frequency analysis method receives a detection sound for each leakage sound detection knowledge, performs a high-accuracy frequency analysis on the received detection sound, calculates a spectrum in a frequency space, Is calculated with a predetermined frequency width, the relative distance between the spectrum and the moving average spectrum is calculated to enhance the spectrum, and the peak spectrum signal level and the peak frequency exceeding the reference value level are included. A predetermined number is extracted as a feature quantity in descending order of the frequency width with respect to the frequency width, and the first correction process and the second correction process are performed on the feature quantity based on two correction conditions having different preset correction ranks. Each is performed, and the leakage sound is identified from the detection sound based on each of the feature values after the first correction process and the second correction process.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a water leakage sound identification apparatus for carrying out a water leakage sound identification method according to an embodiment of the present invention.
In the figure, 1 is a sensor that detects a detection sound such as a leaking sound, 2 is a data recorder that receives the output signal S1 of the
[0008]
[0009]
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, the
[0010]
In the
[0011]
Here, the processing of the spectrum
First, in the spectrum
[0012]
Then, the moving averaged spectrum is shifted by the reference value level VR and subtracted from the spectrum S3, whereby the relative value relative to the moving averaged spectrum as shown in FIG. 4 at the reference value level VR of the spectrum S3. As the level LR, an enhanced spectrum S4 consisting only of a sharp peak of the frequency is obtained, and the spectrum S4 is output from the spectrum
[0013]
In addition, the spectrum S4 output from the spectrum
[0014]
In the low-
[0015]
As shown in FIG. 5, the feature
[0016]
Then, the correction circuit A8 performs correction processing A using the correction reference line A on the level vs. bandwidth coordinate plane as shown in FIG. It is output to the addition processing identification circuit A9 as a spectrum feature amount correction A output S8.
Further, the correction circuit B10 performs the correction process B using the correction reference line B on the level pair and bandwidth coordinate plane as shown in FIG. The output is output to the addition processing identification circuit B11 as the spectrum feature amount correction B output S10.
[0017]
Here, correction by the correction circuit A8 and the correction circuit B10 will be described.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining correction by the correction circuit.
First, as shown in FIG. 7, it is known that the difference in the feature amount between the water leak sound data and the non-water leak sound data tends to be shown in the following (a) and (b).
[0018]
(A) In the case of leaked sound data, even if the bandwidth of the feature amount element is equal, the level is lower than that of the non-leakage sound data and is close to a trapezoidal shape. The level is high and the feature amount is close to a triangle.
(B) In the case of water leakage sound data, if the bandwidth BWi increases, the relative level increases in proportion to the increase in bandwidth.
[0019]
From the tendency of (a) and (b) as described above, the correction reference line A and the correction in which the relative level increases in proportion to the increase in bandwidth on the relative level vs. bandwidth coordinate plane as shown in FIG. A reference line B is created, and the relative level is corrected in the manner shown in (1) and (2) below (this process is hereinafter referred to as “correction process”).
In addition, as a method of creating the correction reference line A and the correction reference line B, a large amount of data is taken in advance, and from the tendency, the correction reference line A mainly has a water leakage sound in the region below the correction reference line A. The area between the correction reference line B and the correction reference line A is created so that water leak sound data and non-water leak sound data are mixed.
[0020]
(1) If the relative level of the feature amount does not reach the correction reference line, the relative level is unconditionally set to 0 dB, assuming that the feature amount is the leaked sound data.
(2) If the relative level of the feature amount is equal to or higher than the correction reference line, it is assumed that the feature amount of the non-leakage sound data is left as it is, and the correction process is not performed.
[0021]
Then, by performing this correction process, if the sums ΣBWi and ΣLi of the feature values are obtained from the data subjected to the correction process as described later, the water leakage sound tendency is large, that is, relative to the bandwidth. Leakage sound data with lower levels and more features to be corrected have a greater decrease in ΣLi compared to the data before the correction process, but on the other hand, the leaky sound tendency is small, that is, it corresponds to the bandwidth. Therefore, non-leakage sound data with a high relative level and many features that are not subject to correction have a smaller decrease in ΣLi compared to the data before correction processing. It will function in the direction of separation, and separation of leaking sound data and non-leakage sound data becomes easy, and as a result, improvement of the correct discrimination probability of leaking sound and non-leakage sound can be expected. .
[0022]
Further, in the addition process identification circuit A9, the corrected feature quantity as shown in FIG. 8 is added to the bandwidth BWi and the relative level Li of the feature quantity for each spectrum as shown in FIG. As shown in FIG. 10, the sum of the level ΣLi vs. the bandwidth sum ΣBWi is obtained from the relative position of ΣBWi and ΣLi with respect to the
[0023]
In addition, as a method of creating the
[0024]
As described above, in the correction circuit A8 and the addition process identification circuit A9, the correction reference line A and the
[0025]
Further, in the addition processing identification circuit A11, as shown in FIG. 8, the corrected feature amount is added to the bandwidth BWi and the relative level Li of the feature amount for each spectrum as shown in FIG. And ΣLi, and as shown in FIG. 10, the data is obtained from the relational position of ΣBWi and ΣLi with respect to the
[0026]
In addition, as a method of creating the
[0027]
As described above, in the correction circuit B10 and the addition process identification circuit B11, the correction reference line B is set between the correction reference line A and the correction reference line B as an area where water leakage data and non-water leakage data are mixed. Therefore, by performing the correction process in the correction circuit B11, the leaked data remaining from the correction process target of the correction circuit A9 is targeted, and the leaked data and the non-leaked data are preferentially mixed. Thus, both the leaked data and the non-leaked data can increase the probability of correct identification.
[0028]
Then, in the general identification circuit 12 to which the output signals S9 and S11 of the addition process identification circuit A9 and the addition process identification circuit B11 are input, the identification of the output signal S9 of the addition process identification circuit A9 is first performed for each detection sound data. When the result is data existing in the water leakage data area or the non-water leakage data area, the detection sound data is comprehensively identified as the water leakage data or the non-water leakage data.
[0029]
When the identification result of the output signal S9 of the addition process identification circuit A9 is data existing in the unknown data area, the addition process identification circuit is focused on the identification result of the output signal S11 of the addition process identification circuit B11. When the identification result of the output signal S11 of B11 is data existing in the leakage data area, the detection sound data is comprehensively identified as leakage data, and the identification result of the output signal S11 of the addition processing identification circuit B11 is non-leakage data. If the data is present in the area, the detection sound data is comprehensively identified as non-leakage data, and the identification result of the output signal S11 of the addition processing identification circuit B11 is data existing in the unknown data area. Is identified as unknown data.
[0030]
And the result identified comprehensively is output to a display as comprehensive identification output S12, and the display 13 displays the total identification output S12 for every detection sound data as an identification result.
[0031]
In this embodiment, correction processing is performed by changing the correction reference line used for the correction processing in the correction circuit A9 and the correction circuit B11, and the identification result based on the data after the correction processing by the correction circuit A9 and the correction circuit B11 is used. Since the comprehensive identification is performed in a duplex manner, it is possible to increase the probability of positive identification for both leaked data and non-leaked data.
[0032]
Although the
[0033]
In this embodiment, the correction reference lines A and B and the
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a detection sound is received for each leaked sound detection knowledge, the received detection sound is analyzed with high accuracy frequency, a spectrum in a frequency space is calculated, and the spectrum is set to a predetermined frequency width. In the moving average, the relative distance between the spectrum and the moving average spectrum is calculated to emphasize the spectrum, and the frequency level including the peak signal level and the peak frequency exceeding the reference value level of the emphasized spectrum A predetermined number is extracted as a feature quantity in descending order of frequency width, and a first correction process and a second correction process are performed on the feature quantity using two correction conditions having different preset correction ranks. Since the leakage sound is identified from the detection sound based on each of the correction amount and the feature amount after the second correction processing, the leakage data and the non-leakage Even when the over data are mixed, it has the effect that both the separation becomes extremely easy, and the positive identification probability of both the leakage data and non-leakage data can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a water leakage sound identification device according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a spectrum S3 output from the
FIG. 3 is a diagram showing an example of a spectrum obtained by moving average.
4 is a diagram illustrating an example of an output signal S4 of the spectrum
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining feature amount extraction;
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a correction reference line and a data area on a relative level vs. bandwidth coordinate plane.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining correction by a correction circuit;
FIG. 8 is a diagram illustrating a feature amount example and a level correction example;
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a feature amount addition process;
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining water leakage sound identification in the addition processing identification circuit A;
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the identification of a water leakage sound in the addition processing identification circuit B;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
9 Addition processing identification circuit A
10 Correction circuit B
11 Addition processing identification circuit B
12 General identification circuit 13 Display
Claims (7)
前記受信した探知音を高精度周波数分析し周波数空間上のスペクトラムを算出し、
前記スペクトラムから、ピークの信号レベル、及び基準値レベルを越えるピークの周波数を含む周波数幅を特徴量として抽出し、
前記特徴量に対して、あらかじめ設定された補正ランクの異なる2つの補正条件による第1の補正処理及び第2の補正処理をそれぞれ行い、
前記第1の補正処理及び第2の補正処理後の特徴量のそれぞれに基づいて、前記探知音から漏水音を識別することを特徴とする高精度周波数分析法による漏水音識別方法。Receive detection sound for different leak sound detection knowledge,
Analyzing the received detection sound with high precision frequency and calculating a spectrum on the frequency space,
From the spectrum, the peak signal level and the frequency width including the peak frequency exceeding the reference value level are extracted as feature amounts,
A first correction process and a second correction process are performed on the feature amount according to two correction conditions having different correction ranks set in advance,
A water leakage sound identification method using a high-accuracy frequency analysis method, wherein a water leakage sound is identified from the detection sound based on each of the feature values after the first correction processing and the second correction processing.
前記受信した探知音を高精度周波数分析し周波数空間上のスペクトラムを算出し、
前記スペクトラムを所定の周波数幅で移動平均し、前記スペクトラムと前記移動平均したスペクトラムとの相対距離を算出して前記スペクトラムを強調し、
前記強調されたスペクトラムのピークの信号レベル及び基準値レベルを越える前記ピークの周波数を含む周波数幅に対して周波数幅の大きい順に所定個数を特徴量として抽出し、
前記特徴量に対して、あらかじめ設定された補正ランクの異なる2つの補正条件による第1の補正処理及び第2の補正処理をそれぞれ行い、
前記第1の補正処理及び第2の補正処理後の特徴量のそれぞれに基づいて、前記探知音から漏水音を識別することを特徴とする高精度周波数分析法による漏水音識別方法。Receive detection sound for different leak sound detection knowledge,
Analyzing the received detection sound with high precision frequency and calculating a spectrum on the frequency space,
Moving average the spectrum with a predetermined frequency width, calculating the relative distance between the spectrum and the moving average spectrum to enhance the spectrum,
Extracting a predetermined number as a feature quantity in descending order of the frequency width with respect to the frequency width including the frequency of the peak exceeding the signal level and reference value level of the peak of the emphasized spectrum,
A first correction process and a second correction process are performed on the feature amount according to two correction conditions having different correction ranks set in advance,
A water leakage sound identification method using a high-accuracy frequency analysis method, wherein a water leakage sound is identified from the detection sound based on each of the feature values after the first correction processing and the second correction processing.
前記受信した探知音を高精度周波数分析し周波数空間上のスペクトラムを算出し、
前記スペクトラムを所定の周波数幅で移動平均し、前記スペクトラムと前記移動平均したスペクトラムとの相対距離を算出して前記スペクトラムを強調し、
前記強調されたスペクトラムを所定の時間で積分し、
前記積分されたスペクトラムのピークの信号レベル及び基準値レベルを越える前記ピークの周波数を含む周波数幅に対して周波数幅の大きい順に所定個数を特徴量として抽出し、
前記特徴量に対して、あらかじめ設定された補正ランクの異なる2つの補正条件による第1の補正処理及び第2の補正処理をそれぞれ行い、
前記第1の補正処理及び第2の補正処理後の特徴量のそれぞれに基づいて、前記探知音から漏水音を識別することを特徴とする高精度周波数分析法による漏水音識別方法。Receive detection sound for different leak sound detection knowledge,
Analyzing the received detection sound with high precision frequency and calculating a spectrum on the frequency space,
Moving average the spectrum with a predetermined frequency width, calculating the relative distance between the spectrum and the moving average spectrum to enhance the spectrum,
Integrating the enhanced spectrum at a given time;
Extracting a predetermined number as a feature quantity in descending order of the frequency width with respect to the frequency width including the frequency of the peak exceeding the signal level and reference value level of the peak of the integrated spectrum,
A first correction process and a second correction process are performed on the feature amount according to two correction conditions having different correction ranks set in advance,
A water leakage sound identification method using a high-accuracy frequency analysis method, wherein a water leakage sound is identified from the detection sound based on each of the feature values after the first correction processing and the second correction processing.
前記受信した探知音を高精度周波数分析し周波数空間上のスペクトラムを算出し、
前記スペクトラムを所定の周波数幅で移動平均し、前記スペクトラムと前記移動平均したスペクトラムとの相対距離を算出して前記スペクトラムを強調し、
前記強調されたスペクトラムを所定の時間で積分し、
前記積分されたスペクトラムのピークの信号レベル及び基準値レベルを越える前記ピークの周波数を含む周波数幅に対して周波数幅の大きい順に所定個数を特徴量として抽出し、
前記特徴量に対して、あらかじめ設定された補正ランクの異なる2つの補正条件による第1の補正処理及び第2の補正処理をそれぞれ行い、
前記第1の補正処理及び第2の補正処理後の特徴量のそれぞれについて、その特徴量の周波数幅及びピークの信号レベルをそれぞれ加算し、
その加算された第1の補正処理及び第2の補正処理後の特徴量に対する周波数幅の和及びピークの信号レベルの和と、あらかじめ設定された第1の補正処理及び第2の補正処理後特徴量の周波数幅の和及びピークの信号レベルの和に対する漏水音・非漏水音のそれぞれの識別条件に基づいて、前記探知音から漏水音を識別することを特徴とする高精度周波数分析法による漏水音識別方法。Receive detection sound for different leak sound detection knowledge,
Analyzing the received detection sound with high precision frequency and calculating a spectrum on the frequency space,
Moving average the spectrum with a predetermined frequency width, calculating the relative distance between the spectrum and the moving average spectrum to enhance the spectrum,
Integrating the enhanced spectrum at a given time;
Extracting a predetermined number as a feature quantity in descending order of the frequency width with respect to the frequency width including the frequency of the peak exceeding the signal level and reference value level of the peak of the integrated spectrum,
A first correction process and a second correction process are performed on the feature amount according to two correction conditions having different correction ranks set in advance,
For each of the feature values after the first correction process and the second correction process, add the frequency width and peak signal level of the feature value, respectively.
The sum of the frequency width and the sum of the peak signal levels with respect to the added first correction processing and second corrected processing feature amounts, and the preset first correction processing and second post-correction features Water leakage by high-precision frequency analysis, characterized in that the leakage sound is identified from the detection sound based on the discrimination condition of the leakage sound and the non-leakage sound with respect to the sum of the frequency width of the quantity and the sum of the signal level of the peak Sound identification method.
前記受信した探知音を高精度周波数分析し周波数空間上のスペクトラムを算出し、
前記スペクトラムを所定の周波数幅で移動平均し、前記スペクトラムと前記移動平均したスペクトラムとの相対距離を算出して前記スペクトラムを強調し、
前記強調されたスペクトラムを所定の時間で積分し、
前記積分されたスペクトラムのピークの信号レベル及び基準値レベルを越える前記ピークの周波数を含む周波数幅に対して周波数幅の大きい順に所定個数を特徴量として抽出し、
前記特徴量に対して、あらかじめ設定された補正ランクの異なる2つの補正条件による第1の補正処理及び第2の補正処理をそれぞれ行い、
前記第1の補正処理及び第2の補正処理後の特徴量のそれぞれについて、その特徴量の周波数幅及びピークの信号レベルをそれぞれ加算し、
その加算された第1の補正処理後の特徴量に対する周波数幅の和及びピークの信号レベルの和と、あらかじめ設定された第1の補正処理後の特徴量の周波数幅の和及びピークの信号レベルの和に対する漏水音・非漏水音の識別条件に基づいて、第1の漏水音識別を行い、
前記第1の漏水音識別により、漏水音・非漏水音を識別できないとき、前記加算された第2の補正処理後の特徴量に対する周波数幅の和及びピークの信号レベルの和と、あらかじめ設定された第2の補正処理後の特徴量の周波数幅の和及びピークの信号レベルの和に対する漏水音・非漏水音の識別条件に基づいて、第2の漏水音識別を行い、
前記第1の漏水音識別及び第2の漏水音識別の識別結果に基づいて、前記探知音から漏水音を識別することを特徴とする高精度周波数分析法による漏水音識別方法。Receive detection sound for different leak sound detection knowledge,
Analyzing the received detection sound with high precision frequency and calculating a spectrum on the frequency space,
Moving average the spectrum with a predetermined frequency width, calculating the relative distance between the spectrum and the moving average spectrum to enhance the spectrum,
Integrating the enhanced spectrum at a given time;
Extracting a predetermined number as a feature quantity in descending order of the frequency width with respect to the frequency width including the frequency of the peak exceeding the signal level and reference value level of the peak of the integrated spectrum,
A first correction process and a second correction process are performed on the feature amount according to two correction conditions having different correction ranks set in advance,
For each of the feature values after the first correction process and the second correction process, add the frequency width and peak signal level of the feature value, respectively.
The sum of the frequency width and the peak signal level with respect to the added feature value after the first correction processing, and the sum of the frequency width and peak signal level of the feature amount after the first correction processing set in advance. Based on the condition for identifying the leaked sound / non-leakage sound for the sum of
When the leaked sound / non-leakage sound cannot be identified by the first leaked sound identification, the sum of the frequency width and the sum of the peak signal levels with respect to the added feature amount after the second correction processing is set in advance. Based on the water leak sound / non-water leak sound identification condition for the sum of the frequency width of the feature amount after the second correction process and the sum of the peak signal levels, the second leak sound is identified.
A water leakage sound identification method using a high-accuracy frequency analysis method, wherein a water leakage sound is identified from the detection sound based on identification results of the first water leakage sound identification and the second water leakage sound identification.
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