JPH0610632B2 - 音響インテンシティワットメ−タ - Google Patents
音響インテンシティワットメ−タInfo
- Publication number
- JPH0610632B2 JPH0610632B2 JP60097703A JP9770385A JPH0610632B2 JP H0610632 B2 JPH0610632 B2 JP H0610632B2 JP 60097703 A JP60097703 A JP 60097703A JP 9770385 A JP9770385 A JP 9770385A JP H0610632 B2 JPH0610632 B2 JP H0610632B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- intensity
- sensors
- sound intensity
- sound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は音波を感知するためのセンサ部，インテンシテ
ィ演算部及び表示部を有する音響インテンシティワット
メータに係り、音源探査に好適な音響インテンシティワ
ットメータに関する。
ィ演算部及び表示部を有する音響インテンシティワット
メータに係り、音源探査に好適な音響インテンシティワ
ットメータに関する。
機器の騒音対策を短期間で経済的に行うためには騒音源
の高精度探査技術が不可欠であり、このための測定機器
として音響インテンシティワットメータが最近注目され
ている。従来、この種のワットメータは、対向に配置さ
れた１対の音波センサ部とこれの支持部，インテンシテ
ィ演算部及びその結果のインテンシティの大きさと向き
を示す表示部から構成されている。この種のワットメー
タは例えば特開昭58−28631号公報に開示されている。
の高精度探査技術が不可欠であり、このための測定機器
として音響インテンシティワットメータが最近注目され
ている。従来、この種のワットメータは、対向に配置さ
れた１対の音波センサ部とこれの支持部，インテンシテ
ィ演算部及びその結果のインテンシティの大きさと向き
を示す表示部から構成されている。この種のワットメー
タは例えば特開昭58−28631号公報に開示されている。
上記従来のワットメータは原理的に１対のセンサを結ぶ
延長軸方向のインテンシティの向きと大きさを計測する
ものであり、音源位置方向を探知する場合、１対のセン
サの中央を中心として、センサを９０°回転させる必要
がある。このため、逐次変化する音源位置方向を短時間
で探知させる場合には不向きであった。
延長軸方向のインテンシティの向きと大きさを計測する
ものであり、音源位置方向を探知する場合、１対のセン
サの中央を中心として、センサを９０°回転させる必要
がある。このため、逐次変化する音源位置方向を短時間
で探知させる場合には不向きであった。
本発明の目的は、持ち運び容易でリアルタイムに音響イ
ンテンシティの方向と大きさを計測し、音源の位置を探
知可能な音響インテンシティワットメータを提供するこ
とにある。
ンテンシティの方向と大きさを計測し、音源の位置を探
知可能な音響インテンシティワットメータを提供するこ
とにある。
本発明の上記目的は、基本的には音源の方向を探知可能
とするように、第１の１対のセンサと、この第１の１対
のセンサと交差するように配置した第２の１対のセンサ
と、これらの２対のセンサの出力信号をもとにインテン
シティを演算するアナログ回路よりなる演算部と、この
２対の演算出力結果を用いて、音波の伝播方向と大きさ
を示す表示部とを備えることにより達成される。
とするように、第１の１対のセンサと、この第１の１対
のセンサと交差するように配置した第２の１対のセンサ
と、これらの２対のセンサの出力信号をもとにインテン
シティを演算するアナログ回路よりなる演算部と、この
２対の演算出力結果を用いて、音波の伝播方向と大きさ
を示す表示部とを備えることにより達成される。
第１および第２の１対のセンサがとらえた音源の出力信
号は演算部に入力される。これにより、演算部はアナロ
グ処理を行い、リアルタイムにインテンシティの大きさ
と向きを演算し、その結果を表示部に出力する。表示部
は演算結果にもとづき、音のインテンシティの方向また
は方向とその大きさを表示する。この表示部に表示され
た値を目視することにより、前述した音のインテンシテ
ィの方向または方向とその大きさを探知することができ
る。
号は演算部に入力される。これにより、演算部はアナロ
グ処理を行い、リアルタイムにインテンシティの大きさ
と向きを演算し、その結果を表示部に出力する。表示部
は演算結果にもとづき、音のインテンシティの方向また
は方向とその大きさを表示する。この表示部に表示され
た値を目視することにより、前述した音のインテンシテ
ィの方向または方向とその大きさを探知することができ
る。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明す
る。
る。
第１図は本発明のインテンシティワットメータの一実施
例の外観図を示す。この図において、ワットメータは、
センサ部１とこのセンサ部を支持するためのサポート
２，サポート２の片端を支持し、表示部３を有する手元
ボックス部４，インテンシティ演算回路５と電源部６を
収容するための演算部ボックス７及び手元ボックス４と
演算ボックス７間の通信ケーブル８から構成されてい
る。
例の外観図を示す。この図において、ワットメータは、
センサ部１とこのセンサ部を支持するためのサポート
２，サポート２の片端を支持し、表示部３を有する手元
ボックス部４，インテンシティ演算回路５と電源部６を
収容するための演算部ボックス７及び手元ボックス４と
演算ボックス７間の通信ケーブル８から構成されてい
る。
第２図は前述したセンサ部１の構成を示す。この図にお
いてセンサ部１は、サポート２の軸方向ｘ成分のインテ
ンシティ計測用センサ９，１０とサポート２の軸と直交
する方向ｙ成分の計測用センサ１１，１２からなり、セ
ンサ９，１０とセンサ１１，１２は対向し、かつその軸
線が交差するように設けている。センサ９〜１２は、小
型のエレクトレットマイクロホンであり、さらにこれら
のマイクロホン間の間隔を一定に保つためのスペーサ２
Ａが配設されている。
いてセンサ部１は、サポート２の軸方向ｘ成分のインテ
ンシティ計測用センサ９，１０とサポート２の軸と直交
する方向ｙ成分の計測用センサ１１，１２からなり、セ
ンサ９，１０とセンサ１１，１２は対向し、かつその軸
線が交差するように設けている。センサ９〜１２は、小
型のエレクトレットマイクロホンであり、さらにこれら
のマイクロホン間の間隔を一定に保つためのスペーサ２
Ａが配設されている。
第３図は本発明を構成するインテンシティ演算ブロック
及び表示部ブロック図を示したものである。この図にお
いて、マイクロホン９，１０の出力Ａ，と他の対のマ
イクロホン１１，１２の出力Ｂ，の増幅及びインピー
ダンス整合用バッファ部１３と、このＡ，とＢ，の
信号からｘ及びｙ方向のインテンシティ成分Ｉｘ，Ｉｙ
を演算する回路１４と、この値Ｉｘ，Ｉｙから方向（矢
印）とその大きさを演算する掛算部１５，演算部１６か
らなる回路２０と、この結果をＬＥＤで表示するための
回路１８，１９とからなる。ｘ及びｙ方向のインテンシ
ティＩｘ，Ｉｙは、それぞれ対向するマイクロホン信号
の音圧ｐ（ｔ）と粒子速度（ｔ）の積で表示すことが
できる。ここで粒子速度（ｔ）のは、２ケのマイクロ
ホン信号の音圧の空間的な勾配に比例するので、次式に
示す演算を電気回路で実現している。
及び表示部ブロック図を示したものである。この図にお
いて、マイクロホン９，１０の出力Ａ，と他の対のマ
イクロホン１１，１２の出力Ｂ，の増幅及びインピー
ダンス整合用バッファ部１３と、このＡ，とＢ，の
信号からｘ及びｙ方向のインテンシティ成分Ｉｘ，Ｉｙ
を演算する回路１４と、この値Ｉｘ，Ｉｙから方向（矢
印）とその大きさを演算する掛算部１５，演算部１６か
らなる回路２０と、この結果をＬＥＤで表示するための
回路１８，１９とからなる。ｘ及びｙ方向のインテンシ
ティＩｘ，Ｉｙは、それぞれ対向するマイクロホン信号
の音圧ｐ（ｔ）と粒子速度（ｔ）の積で表示すことが
できる。ここで粒子速度（ｔ）のは、２ケのマイクロ
ホン信号の音圧の空間的な勾配に比例するので、次式に
示す演算を電気回路で実現している。
ここでρは空気の密度、Δｒ1，Δｒ2は各対のマイク間
の距離、ｐ9〜ｐ12は、マイク９〜１２の出力音圧を示
す。
の距離、ｐ9〜ｐ12は、マイク９〜１２の出力音圧を示
す。
また、１対のセンサの指向特性において、音源の入射角
度をαとすると、 インテンシティのｘ及びｙ方向の成分Ｉｘ，Ｉｙは Ｉｘ＝｜Ｉ｜cosα，Ｉｙ＝｜Ｉ｜sinα となるので、大きさはＩは となり、角度αは tanα＝｜Ｉｘ／Ｉｙ｜ となる。
度をαとすると、 インテンシティのｘ及びｙ方向の成分Ｉｘ，Ｉｙは Ｉｘ＝｜Ｉ｜cosα，Ｉｙ＝｜Ｉ｜sinα となるので、大きさはＩは となり、角度αは tanα＝｜Ｉｘ／Ｉｙ｜ となる。
第４図は、本発明を構成する手元ボックス４に収容され
た表示部３の拡大図であり、音の流れ方向を矢印（ベク
トル）で示すためのＬＥＤ３Ａが同心円上に複数個配列
されている。またこれらのＬＥＤ３Ａの中心にインテン
シティの大きさを表示するためのＬＥＤ３Ｂも設けられ
ている。本発明は、上記の構成であり、対向するマイク
ロホン９，１０とこれと直交するようにマイクロホン１
１，１２を設け、この２系路のマイクロホン出力信号を
用いて得られる各対の方向のインテンシティの大きさと
向きを合成して、音波の伝播方向とその大きさを示す表
示部を設けた構成を特徴とするものである。従来必要と
したマイクロホン回転用駆動機構が不要となり、一度に
インテンシティすなわち音の流れ方向がわかるので、音
波の方向が随時探知できる。その結果、移動する音源や
大きさが時間的に変化する音源に対して高精度探査を実
現した。演算部にアナログ回路、特にアナログフィルタ
たとえばスイッチドキャパシティフィルタを用いると、
周波数帯域毎の音源探知が実時間にて可能となる。上記
の実施例で示すマイクロホンは、エレクトレット型コン
デンサマイクロホンであり、直流電圧を常時供給する必
要もなくなり、その結果、回路が小形になる。また、２
対のマイクロホンが交差するように構成可能な他機種の
マイクロホンであれば、本発明と同等の効果を示す。さ
らに実施例では、演算部ボックス内に電気回路駆動用の
内部電源部を用いており、この電源部は乾電池または充
電用乾電池であり、現場向ポータブル仕様のワットメー
タに好適であるが、外部から駆動可能な電源も本発明に
含まれる。また、上述の実施例では手元ボックス４と演
算部ボックス７とを別体にしているが、これらを一体に
することも可能である。さらに第３図に示す回路をマイ
クロコンピュータで構成することも可能である。またサ
ポート２の構成は実施例のものに限らず、音場の影響を
受けない方策を採用することができる。また第２図に示
す実施例では、１対のマイクロホンを対向するように設
けているが、探査に必要な空間の形状と大きさに応じ
て、第５図に示すような２ケのマイクロホンを並列に配
置された１対のマイクロホンとこれと交差する１対のマ
イクロホンから構成されたセンサも本発明に含まれる。
また、表示部はプロッタ等で演算結果を表示するように
構成してもよい。
た表示部３の拡大図であり、音の流れ方向を矢印（ベク
トル）で示すためのＬＥＤ３Ａが同心円上に複数個配列
されている。またこれらのＬＥＤ３Ａの中心にインテン
シティの大きさを表示するためのＬＥＤ３Ｂも設けられ
ている。本発明は、上記の構成であり、対向するマイク
ロホン９，１０とこれと直交するようにマイクロホン１
１，１２を設け、この２系路のマイクロホン出力信号を
用いて得られる各対の方向のインテンシティの大きさと
向きを合成して、音波の伝播方向とその大きさを示す表
示部を設けた構成を特徴とするものである。従来必要と
したマイクロホン回転用駆動機構が不要となり、一度に
インテンシティすなわち音の流れ方向がわかるので、音
波の方向が随時探知できる。その結果、移動する音源や
大きさが時間的に変化する音源に対して高精度探査を実
現した。演算部にアナログ回路、特にアナログフィルタ
たとえばスイッチドキャパシティフィルタを用いると、
周波数帯域毎の音源探知が実時間にて可能となる。上記
の実施例で示すマイクロホンは、エレクトレット型コン
デンサマイクロホンであり、直流電圧を常時供給する必
要もなくなり、その結果、回路が小形になる。また、２
対のマイクロホンが交差するように構成可能な他機種の
マイクロホンであれば、本発明と同等の効果を示す。さ
らに実施例では、演算部ボックス内に電気回路駆動用の
内部電源部を用いており、この電源部は乾電池または充
電用乾電池であり、現場向ポータブル仕様のワットメー
タに好適であるが、外部から駆動可能な電源も本発明に
含まれる。また、上述の実施例では手元ボックス４と演
算部ボックス７とを別体にしているが、これらを一体に
することも可能である。さらに第３図に示す回路をマイ
クロコンピュータで構成することも可能である。またサ
ポート２の構成は実施例のものに限らず、音場の影響を
受けない方策を採用することができる。また第２図に示
す実施例では、１対のマイクロホンを対向するように設
けているが、探査に必要な空間の形状と大きさに応じ
て、第５図に示すような２ケのマイクロホンを並列に配
置された１対のマイクロホンとこれと交差する１対のマ
イクロホンから構成されたセンサも本発明に含まれる。
また、表示部はプロッタ等で演算結果を表示するように
構成してもよい。
以上説明したように、本発明の実施例によれば、音の方
向と大きさすなわちベクトルが定量的に把握できるの
で、この流れ方向から音源の方向が即座にしかも実時間
で探知できる。しかも大きさや位置が変化するような音
源に対して特に高精度に探知できる。演算部は、従来の
手法に比べて系統が２倍となるが、最近のＬＳＩの集積
技術等により小形，低消費電力化が可能となり、大きさ
と重量は従来のワットメータとほとんど変わらない。こ
れにより、容易に持ち運びができ、測定が簡単になる。
向と大きさすなわちベクトルが定量的に把握できるの
で、この流れ方向から音源の方向が即座にしかも実時間
で探知できる。しかも大きさや位置が変化するような音
源に対して特に高精度に探知できる。演算部は、従来の
手法に比べて系統が２倍となるが、最近のＬＳＩの集積
技術等により小形，低消費電力化が可能となり、大きさ
と重量は従来のワットメータとほとんど変わらない。こ
れにより、容易に持ち運びができ、測定が簡単になる。
本発明によれば、音源の方向および大きさを実時間で探
知でき、探知性を著しく向上させることができるととも
に小型で持ち運びの容易な音響インテンシティワットメ
ータを提供することができる。
知でき、探知性を著しく向上させることができるととも
に小型で持ち運びの容易な音響インテンシティワットメ
ータを提供することができる。
第１図は本発明のインテンシティワットメータの一実施
例の外観図、第２図は本発明を構成するセンサ部の構成
図、第３図は本発明を構成するインテンシティ演算ブロ
ック及び表示部ブロック図、第４図は第１図に示す手元
ボックス内表示部の拡大図、第５図は第２図に示すセン
サ部の他の構成図である。 １……センサ部、２……サポート、３……表示部、４…
…手元ボックス部、５……インテンシティ演算回路部、
７……演算部ボックス、９〜１２……センサ、１３……
バッファ部、１４……インテンシティ演算回路、１７…
…ＬＥＤ表示部。
例の外観図、第２図は本発明を構成するセンサ部の構成
図、第３図は本発明を構成するインテンシティ演算ブロ
ック及び表示部ブロック図、第４図は第１図に示す手元
ボックス内表示部の拡大図、第５図は第２図に示すセン
サ部の他の構成図である。 １……センサ部、２……サポート、３……表示部、４…
…手元ボックス部、５……インテンシティ演算回路部、
７……演算部ボックス、９〜１２……センサ、１３……
バッファ部、１４……インテンシティ演算回路、１７…
…ＬＥＤ表示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−125366（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−109834（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭53−15383（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (6)
- 【請求項１】音波のセンサ部と音響インテンシティ演算
部及び結果の表示部からなる音響インテンシティワット
メータにおいて、第１の１対のセンサと、この第１の１
対のセンサと交差するように配置した第２の１対のセン
サと、前記第１の１対のセンサの出力信号Ａ，と前記
第２の１対のセンサの出力信号Ｂ，を用いＡ＋とＡ
−からＸ信号を得、Ｂ＋とＢ−からＹ信号を得、
これらＸ信号とＹ信号に基づいて得られるインテンシテ
ィの大きさと向きを演算するアナログ回路からなる演算
部と、この演算部の出力信号に基づき音のインテンシテ
ィの方向または方向とその大きさを表わす表示部とを備
えたことを特徴とする音響インテンシティワットメー
タ。 - 【請求項２】前記１対のセンサは、その受音面を対向し
て配置構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の音響インテンシティワットメータ。 - 【請求項３】前記音波のセンサは、エレクトレットコン
デンサマイクロホンからなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項に記載の音響インテンシティ
ワットメータ。 - 【請求項４】前記表示部は、デジタル表示機能をもつ構
成を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
ずれか１項に記載の音響インテンシティワットメータ。 - 【請求項５】前記デジタル表示機能は、ＬＥＤまたは液
晶で構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第４項
に記載の音響インテンシティワットメータ。 - 【請求項６】前記インテンシティワットメータは、内部
電源にて給電されることを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第５項のいずれか１項に記載の音響インテン
シティワットメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60097703A JPH0610632B2 (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 音響インテンシティワットメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60097703A JPH0610632B2 (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 音響インテンシティワットメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256226A JPS61256226A (ja) | 1986-11-13 |
| JPH0610632B2 true JPH0610632B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=14199282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60097703A Expired - Lifetime JPH0610632B2 (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 音響インテンシティワットメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610632B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2594943B2 (ja) * | 1987-05-20 | 1997-03-26 | 株式会社日立製作所 | 音響インテンシテイワツトメータ |
| JPH01196521A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-08 | Hitachi Ltd | 振動インテンシテイワットメータ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA774220B (en) * | 1976-07-28 | 1978-06-28 | Smith Kline French Lab | Pharmacologically active compounds |
| FR2447542A1 (fr) * | 1979-01-29 | 1980-08-22 | Metravib Sa | Appareillage permettant la mesure de la puissance acoustique totale ou directive emise par une source quelconque |
| JPS57125366A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-04 | Chubu Electric Power Co Inc | Sound source survey device |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP60097703A patent/JPH0610632B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61256226A (ja) | 1986-11-13 |
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