JPH04120427A - 騒音測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＣＤプレーヤ用モータやハードディスク用
モータなどから発生する騒音を測定することによってそ
のモータが正常であるが否かを判断する装置に関する。

〔従来の技術〕

ＣＤプレーヤ用モータやハードディスク用モータなどは
回転時に次のような騒音を発生する。

（１１直流電源で駆動するために回転によってアーマチ
ュアの極性が変わるときにゴギングと呼ばれる電気的騒
音を発生する。この騒音は電源の転流周期が異常であっ
たり、ロータとステータとのエアギャップが異常である
と高い騒音レベルを示す。

（２）転がり軸受け、回転中にレース音を発生するが、
内輪や外輪に傷があったり組み立てが不良であるとその
騒音レベルが高くなる。

（３）ステータとロータとが僅かに接触したり、アーマ
チュアコイルのリード線がロータと接触すると接触音が
発生しその騒音レベルが高くなる。

これらの騒音はモータの取り付けられた機器全体の騒音
レベルを高くするとともに、時にはモータに致命的な損
傷を与えることになる。したがって、モータの生産ライ
ンではモータを定格で回転させ、その騒音レベルを測定
することによって騒音レベルが所定の値以下であること
をチエツクし、騒音レベルが所定の値を超えたものは不
良品として抽出している。騒音レベルの測定は、マイク
ロホンと、このマイクロホンの出力信号を人間の聴覚に
対応した聴感特性に補正して出力する聴感補正回路と、
この聴感補正回路の出力信号を受けそのレベルを表示す
る指示部とを備えた騒音レベル針によって行われ、不良
品として抽出されたちのは、通常は熟練した試験員がそ
の異常音を耳で聞いて異常の要因を判定している。すな
わち、異常音は周波数分析などの高度の技術を必要とす
るとともにその分析にかなりの時間が必要なため、量産
されているモータの試験ラインでは試験員が異常音を耳
で聞き分けている。

なお、聴感補正回路とは、マイクロホンの出力電気信号
を人間の耳の特性に合わせた周波数特性で応答するもの
で、数１０００Ｈｚに応答のピークをもった特性（ＪＩ
ＳにおけるＡ特性）のものが使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述したような従来の装置は被測定体の
異常要因の判定を人間が行っているので、どうしてもそ
の判定が不確実になりがちであるという欠点があった。

すなわち、試験員のＰｗ１度というのはどうしても人間
によって個人差があり、異常要因の判定が人によって異
なってしまったり、判定に時間を要し試験ラインの工程
が乱れてしまうなどのことが生しがちであった０例えば
、試験電源の転流周期の異常によるゴギングは騒音レベ
ルが高いとじて抽出されても、モータの不良ではないの
で試験工程を乱してしまうことになる。また、構造の不
良に対しても異常要因の判定に誤りがあればその改修作
業に無駄な時間が費やされることになる。

この発明の目的は、異常要因の判定を自動的に判定でき
る装置を提供し、人間の耳による判定をなくすことにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明によれば、被測定
体の発生する騒音レベルを電気信号に変換して出力する
マイクロホンと、このマイクロホンの出力信号を人間の
聴覚に対応した聴感特性に補正して出力する聴感補正回
路と、この聴感補正回路の出力信号を受け所定のレベル
と比較することによって正常であるか否かを判断し表示
器に正常を示す信号或いは異常を示す信号のいずれかを
出力する判断回路と、前記聴感補正回路の出力信号を受
け所定の周波数成分のみを抽出して出力するフィルタ回
路と、このフィルタ回路の出力信号を受け所定のレベル
と比較することによって正常であるか否かを判定し表示
器に正常を示す信号或いは異常を示す信号のいずれかを
出力する判定回路とを備えたものとし、かかる構成に加
えて、フィルタ回路は被測定体の異常要因によって特有
に決まる互いに異なる周波数を抽出する複数個を備え、
この複数個のフィルタ回路のそれぞれに対応してその出
力信号を受ける複数の判定回路を備えたものとする。

さらに、上記構成において、マイクロホンの出力信号を
所定のレベルにまで増幅する増幅器を備えたものとする
。

〔作用〕 この発明の構成によれば、聴感補正回路の出力信号を受
け異常と判断される所定のレベルと比較しその出力信号
が所定のレベル以下の場合は正常を示す信号を、所定の
レベルを超えた場合は異常を示す信号を表示回路に出力
する判断回路を備えたことにより、被測定体の騒音レベ
ルが正常であるか異常であるかが表示回路に自動的に表
示される。また、聴感補正回路の出力信号を受け被測定
体の異常要因によって決まる特有の周波数成分のみを抽
出して出力するフィルタ回路と、このフィルタ回路の出
力信号を受け異常と判定される所定のレベルと比較しそ
の出力信号が所定のレベル以下の場合は正常を示す信号
を、所定のレベルを超えた場合は異常を示す信号を表示
回路に出力する判定回路を備えたので、これにより被測
定体の異常要因が自動的に判定される。さらにフィルタ
回路は被測定体の異常要因によって特有に決まるそれぞ
れ互いに異なる周波数を抽出するものを複数個備え、こ
の複数個のフィルタ回路のそれぞれに対応してその出力
信号を受ける複数の判定回路を備えたので、判断回路が
被測定体の騒音レベルが異常であると判断した場合に判
定回路によって被測定体の異常要因の判定が自動的に実
行され、その判定結果が表示回路に表示される。

また、マイクロホンの出力信号を増幅する増幅器を備え
たので、その出力信号を所定のレベルまで増幅すること
ができる。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例にかかる騒音測定装置の回路
接続図であり、マイクロホンｌの出力は増幅器２にて増
幅され、この増幅された電気信号はＪＩＳのＡ特性によ
って補正する聴感補正回路３に入力され、この聴感補正
回路３の出力信号はそのレベルを表示する騒音レベル表
示器４に入力されるとともに判断回路５に送られ、一方
、聴感補正回路３の出力信号は３つのフィルタ回路６Ａ
。

６Ｂ、６Ｃに入力され、その出力はそれぞれ判定回路７
に入力される構成となっている。また、判断回路５９判
定回路７はそれぞれレベル設定回路８を備えるとともに
、正常または異常をランプの点灯で示す表示器９Ａ、９
Ｂに接続され、入力された信号カ所定のレベル以下の場
合は正常を示す表示器９Ａが点灯し、所定のレベルを超
えた場合は異常を示す表示器９Ｂが点灯するように構成
されている。さらに、フィルタ回路６Ａ、６Ｂ、６Ｇは
それぞれ周波数設定器１０を備え、入力信号のうち所定
の周波数成分のみを抽出して出力するように構成されて
いる。

被測定体の騒音レベルはマイクロホン１によって検出さ
れ、その騒音レベルは騒音レベル表示器４によって表示
されるとともに所定のレベルを超えたか否かによって、
表示器９Ａ、９Ｂのいずれかが自動的に点灯する。一方
、フィルタ回路６＾、６Ｂ、６Ｃの周波数設定器１０は
、それぞれ異なる周波数ｆ、。

ｆ、、ｆｃに設定されている。これらは被測定体が異常
の場合に、異常要因によってそれぞれ異なる周波数成分
のものが騒音となって発生する現象に注目し、その異常
要因によって決まる特有の周波数に一致させである。

第２図（ａ）、（ｂｌはモータ音のスペクトル分布を示
す特性線図であり、第２図（ａｌは正常の場合の例、第
２図山）は異常の場合の例を示す、横軸に周波数、縦軸
に音圧レベルが示されている。第２図（ａｌでは１４５
０Ｈｚと４３７５Ｈｚに卓越した成分が見られるが、１
４５０Ｈｚはモータの電気的騒音から生じる成分であり
、４３７５Ｈｚは転がり軸受から生じる成分であるが、
この程度の音圧レベルでは正常と判定される。

方、第２図（ｂｌは１５００Ｈｚに卓越した成分をもち
、音圧レベルが９．０４ｍＶを超える電気的騒音異常が
見られる。

第２図ｆａ１．（ｂｌより、このモータの場合は、フィ
ルタ回路６Ａの設定周波数ｆＡを１４５０ないし１５０
０Ｈｚとし、判定回路７の設定レベルを９．０４ｍＶと
すれば、フィルタ回路６Ａにつながる表示器９Ａ、９Ｂ
が正常、異常に対応してそれぞれ自動的に点灯するよう
になる。フィルタ回路６Ａ、６Ｂ、６Ｃの特性としては
、異常の場合の中心周波数が第２図ｆａ）、（ｂｌのよ
うに多少ずれることがあるので、通過帯域を狭帯域とせ
ずに１７３オクターブの多少通過帯域に幅をもったもの
が使用される。また、モータの種類や型式によって電気
的騒音の異常を示す周波数が異なるので、フィルタ回路
としては中心周波数を自由に可変できるスイッチドフィ
ルタが市販されている。

また、判断回路５および判定回路７はレベル設定器８を
用いたコンパレータ回路によって容易に回路を構成する
ことができる。

フィルタ回路６Ａと同様にして、フィルタ回路６８６Ｃ
はそのモータについて軸受異常１接触異常のときのそれ
ぞれ中心周波数ｆｌ＋’ｃと異常と判定されるレベルと
をあらかしめ調査しておくことにより自動的にこれらの
異常の有無が判定され、結果としてモータの異常要因の
判定が可能となる。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、騒音レベルを判断回路によっ
て正常・異常が表示されるように構成するとともに、複
数のフィルタ回路によって異常音を要因別に特有な周波
数に分けて判定回路に信号を入力させ正常・異常が表示
されるように構成したので、人間を介さずにすべて自動
的に正常・異常の判断と異常要因の判定とを実行する装
置を提供することができる。

また、この装置によって、試験員による異常の誤判定が
なくなるとともに、試験員の教育や深い熟練も不用とな
るという利点が得られる。

さらに、異常の判定にともなう時間的なロスもなくなり
、量産モータの試験工程の効率化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例にかかる騒音−９Ａ疋装置の
回路接読図、第２図（ａ］、　Ｑ）ｌはそれぞれ正常の
場合、異常の場合のモータ音のスペクトル分布を示す特
性線図である。 にマイクロホン、２・増幅器、３：聴怒補正回路、４：
騒音レベル表示器、５：判断回路、６、！１．６Ｂ、６
Ｃ：フィルタ回路、７：判定回路、８ニレベル設定器、
９Ａ、９Ｂ　　：表示器、１０；周波数設定器。 第 図 周大数（にＨ２） 周仮１５１．（ＫＨｚ） （ｂ） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被測定体の発生する騒音レベルを電気信号に変換し
   て出力するマイクロホンと、このマイクロホンの出力信
   号を人間の聴覚に対応した聴感特性に補正して出力する
   聴感補正回路と、この聴感補正回路の出力信号を受け所
   定のレベルと比較することによって正常であるか否かを
   判断し表示器に正常を示す信号或いは異常を示す信号の
   いずれかを出力する判断回路と、前記聴感補正回路の出
   力信号を受け所定の周波数成分のみを抽出して出力する
   フィルタ回路と、このフィルタ回路の出力信号を受け所
   定のレベルと比較することによって正常であるか否かを
   判定し表示器に正常を示す信号或いは異常を示す信号の
   いずれかを出力する判定回路とを備えたことを特徴とす
   る騒音測定装置。 ２）請求項１記載のものにおいて、フィルタ回路は被測
   定体の異常要因によって特有に決まる互いに異なる周波
   数を抽出する複数個を備え、この複数個のフィルタ回路
   のそれぞれに対応してその出力信号を受ける複数の判定
   回路を備えたことを特徴とする騒音測定装置。 ３）請求項１又は２記載のものにおいて、マイクロホン
   の出力信号を所定のレベルにまで増幅する増幅器を備え
   たことを特徴とする騒音測定装置。