JPH094800A - 洩水探査装置及び洩水探査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 収集した音声からノイズを低減し、洩水音を
容易に抽出して、作業時間の短縮化及び探査精度の向上
を図る洩水探査装置及び洩水探査方法を提供する。 【構成】 洩水探査装置は、埋設された配管１から分岐
して地上に露出した散水栓３ａ、３ｂに、ピックアップ
４ａ，４ｂが取り付けられ、ピックアップ４ａ，４ｂの
近傍には、空中を伝播するノイズ源５からの音や振動を
捉えるマイクロフォン８が併設されている。更に、マイ
クロフォン８で集音された環境音の位相を１８０°反転
させる音声位相反転装置と、ピックアップ４ａ，４ｂに
て収集された音声と位相を反転させた環境音とを合成す
る音声合成器とを有する。ピックアップ４ａ，４ｂにて
集音された洩水音とノイズ源５から空中を伝播してくる
の音や振動は、マイクロフォン８によって収集され位相
を１８０°反転させた環境音と、音声合成器において合
成される。従って、洩水信号が強調される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洩水探査装置及び洩水探
査方法、特に探査環境周辺の環境音の影響を低減又は排
除して洩水音を検出する洩水探査装置及び洩水探査方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、地中に埋設された配管（例え
ば、水道管や下水管等）は、腐食や劣化等の原因によっ
て、その配管の一部に亀裂等の破損が生じる可能性があ
る。そして、この配管の破損によって、配管中を流れる
水等が洩れ出すおそれがあった。例えば、水道管が破損
すれば、水道水の供水量が減少するし、また下水管が破
損した場合には、下水が地中へ染み出すおそれがある。

【０００３】通常、配管が破損し、洩水個所が生じる
と、洩水音は、埋設された配管を介して散水栓まで伝播
する。そこで、従来は、図５に示すように、埋設された
配管１から分岐して地上に露出した散水栓３ａ、３ｂ
に、聴音センサ（以下「ピックアップ４ａ，４ｂ」とい
う）を取り付け、散水栓３ａ、３ｂに伝播してきた洩水
音をこのピックアップ４ａ，４ｂで集音していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すように、地上に露出した散水栓３ａ、３ｂにピック
アップ４ａ，４ｂを取り付けた場合、ピックアップ４
ａ，４ｂは、散水栓３ａ、３ｂを伝播してくる洩水音の
他に、空中を伝播してくる洩水探査環境周辺の環境音、
例えば地上のノイズ源５からの音や振動をも集音してし
まうという問題があった。更に、上記ノイズ源５からの
音や振動が、地中へ伝播し配管１を経由してピックアッ
プ４ａ，４ｂに到達する可能性もあった。

【０００５】なお、地上のノイズ源５としては、例えば
通行車両や歩行者、音・振動を発生する設備または機器
等が挙げられる。

【０００６】その結果、図６に示すように、ピックアッ
プ４ａ，４ｂの捉えた音声信号６の波形からは、洩水に
よる洩水信号７が判別しにくく、従って洩水信号７を抽
出することは困難であった。これにより、洩水探査作業
の時間は増長し、洩水探査精度が低下する要因となって
いた。

【０００７】そこで、従来は、ピックアップ４ａ，４ｂ
に、空中伝播又は地中伝播し配管１を経由して伝播する
ノイズ源５からの音や振動が、極力洩水音に混入しない
時間帯、例えば夜間等に、洩水探査作業を行っていた。

【０００８】しかしながら、洩水探査作業を、夜間等の
限られた時間帯のみとすると、作業効率が著しく低下し
てしまうという問題があった。

【０００９】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、集音される音声からノイズの低減を図
り、洩水音の抽出を容易にし、洩水探査の作業時間帯を
限定されず、洩水探査作業時間の短縮化及び探査精度の
向上を図る洩水探査装置及び洩水探査方法を提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明に係る洩水探査装置は、埋設された
配管から分岐して地上に露出した露出部に配置される聴
音センサと、前記聴音センサの近傍に設置され前記聴音
センサの集音と同期させて探査周辺環境音を収集する集
音器と、収集された前記探査周辺環境音の位相を１８０
°反転させる音声位相反転装置と、前記聴音センサにて
収集された音声と前記位相を反転させた探査周辺環境音
とを合成する音声合成器と、を有することを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明に係る洩水探査方法は、埋設
された配管から分岐して地上に露出した個所において音
声を収集する音声収集工程と、探査周辺環境音を前記音
声収集工程と同期させて集音する環境音集音工程と、収
集された前記探査周辺環境音の位相を１８０°反転させ
る音声位相反転工程と、収集された前記音声と前記位相
を反転させた探査周辺環境音とを合成する音声合成工程
と、を有することを特徴とする。

【００１２】

【作用】以上のように構成された本発明に係る洩水探査
装置によれば、聴音センサの近傍に聴音センサの集音と
同期させて探査周辺環境音を収集する集音器を設置した
ことにより、探査周辺環境音、例えば地上のノイズ源か
ら空中伝播してくる音や振動を集音することができる。
また、探査周辺環境音（以下「環境音」と略す）の位相
を１８０°反転させる音声位相反転装置を有するので、
環境音の位相を逆転させることができる。更に、音声合
成器によって、聴音センサにて収集された音声と位相を
逆転させた環境音とを合成すれば、聴音センサにて収集
された音声からノイズとなる環境音を除去することがで
きる。従って、配管を伝播する洩水音が強調され、洩水
音を抽出しやすくなる。

【００１３】また、本発明に係る洩水探査方法によれ
ば、埋設された配管から分岐して地上に露出した個所に
おいて音声を収集することにより、配管を伝播する洩水
音を捉えることができる。また、環境音を前記音声集音
と同期させて集音することにより、環境音、例えば地上
のノイズ源から空中伝播してくる音や振動を集音するこ
とができる。更に、収集された前記環境音の位相を１８
０°反転させ、収集された前記音声と前記位相を反転さ
せた環境音とを合成するので、収集された音声からノイ
ズとなる環境音を除去することができる。従って、配管
を伝播する洩水音が強調され、洩水音を抽出しやすくな
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な一実施
例を説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る洩水探査装置の全体
構成を示す図である。また、図２（ａ）は、本発明に係
る洩水探査装置の聴音センサで捉えた音声信号の波形を
示す図であり、図２（ｂ）は、マイクロフォンで捉えた
環境音の信号波形を示す図である。更に、図３は、マイ
クロフォンで捉えた環境音の信号の位相を１８０°反転
させた信号波形を示す図であり、図４は、本発明に係る
洩水探査装置の聴音センサで捉えた音声信号とマイクロ
フォンで捉えた環境音の信号の位相を１８０°反転させ
た音声信号とを合成した合成信号の波形を示す図であ
る。なお、先に述べた洩水探査装置と同様の構成要素に
は同一の符号を付しその説明を省略する。

【００１６】本実施例の洩水探査装置は、図１に示すよ
うに、埋設された配管１から分岐して地上に露出した散
水栓３ａ、３ｂに、聴音センサ（以下「ピックアップ４
ａ，４ｂ」という）が取り付けられている。そして、こ
のピックアップ４ａ，４ｂの近傍には、探査周辺環境音
（以下「環境音」と略す）、例えばノイズ源５から空中
を伝播してくる音や振動を捉えるマイクロフォン８が併
設されている。

【００１７】更に図示しないが、本実施例の洩水探査装
置は、マイクロフォン８で集音された環境音の位相を１
８０°反転させる音声位相反転装置と、ピックアップ４
ａ，４ｂにて収集された音声と位相を反転させた環境音
とを合成する音声合成器と、を有する。

【００１８】次に、本実施例の洩水探査装置の動作及び
洩水探査方法について併せて説明する。

【００１９】ピックアップ４ａ，４ｂは、主として配管
１の洩水個所２から散水栓３ａ、３ｂを介して伝播する
洩水音を集音するが、地上に設置されていることに伴
い、空中を伝播するノイズ源５からの音や振動も捉えて
いる。従って、図２（ａ）に示すように、ピックアップ
４ａ，４ｂに収集された音声は、音声信号６の信号波形
内に洩水信号７が埋もれた状態となっている。

【００２０】一方、マイクロフォン８は、ピックアップ
４ａ，４ｂの集音と同期して環境音を集音する。そし
て、マイクロフォン８で収集された環境音の環境音信号
１１は、図２（ｂ）に示すような信号波形を有する。こ
の環境音信号１１は、音声位相反転装置において、その
位相が１８０°反転させられ、図３に示すような波形の
環境音反転信号９となる。

【００２１】次に、音声合成器において、ピックアップ
４ａ，４ｂにて集音された音声信号６と、音声位相反転
装置によって位相が１８０°反転させられた環境音反転
信号９とが、振動数の位置を合わせるように合成され
る。これにより、図４に示すように合成された合成信号
１０の波形は、洩水信号７が強調される。

【００２２】従って、洩水音を容易に検出することがで
きるので、洩水探査の精度が向上し、洩水作業時間も短
縮できる。また、洩水探査作業時間が、夜間に限定され
ることがなくなり、いつでも作業を行うことができる。
このため、作業効率が著しく向上する。

【００２３】なお、実際、ピックアップ４ａ，４ｂは、
配管１の洩水個所２から散水栓３ａ、３ｂを介して伝播
する洩水音を主として集音するが、その他に、空中伝播
するノイズ源５からの音や振動や、ノイズ源５からの音
や振動が地中へ伝播し配管１を経由してピックアップ４
ａ，４ｂに到達する音や振動（以下「地中伝播ノイズ」
という）も捉えている。一方、本実施例では、マイクロ
フォン８は、図１に示すように空中を伝播してくるノイ
ズ源５からの音や振動を集音するだけである。従って、
本実施例の装置において、ピックアップ４ａ，４ｂにて
集音された音声信号６と、音声位相反転装置によって位
相が１８０°反転させられ環境音反転信号９とを、振動
数の位置を合わせるように合成しても、音声信号６から
地中伝播ノイズは除去されない。しかし、地中伝播ノイ
ズは、空中を伝播するノイズ源５からの音や振動に比べ
極めて小さい。このため、図４に示す合成信号１０の波
形は、ノイズが低減されるのみであるが、洩水信号７は
強調される。従って、洩水音は抽出可能である。これに
より、実際の場合でも上述同様、洩水音を容易に抽出で
きるので、洩水探査の精度が向上し、洩水作業時間も短
縮できる。また、洩水探査作業時間が、夜間に限定され
ることがなくなり、いつでも作業を行うことができる。
このため、作業効率が著しく向上する。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る洩水探査装
置によれば、聴音センサの近傍に聴音センサの集音と同
期させて探査周辺環境音を収集する集音器を設置したこ
とにより、探査周辺環境音、例えば地上のノイズ源から
空中伝播してくる音や振動を集音することができる。ま
た、音声位相反転装置により、探査周辺環境音（以下
「環境音」と略す）の位相を１８０°反転させ、更に音
声合成器によって、聴音センサにて収集された音声と位
相を逆転させた環境音とを合成するので、聴音センサに
て収集された音声からノイズとなる環境音を除去するこ
とができる。

【００２５】従って、配管を伝播してくる洩水音を容易
に抽出できる。このため、探査精度が向上し、洩水の探
査作業時間を短縮化できる。更に、洩水探査作業の時間
帯が限定されることがないので、いつでも作業を行え
る。このため、作業効率が向上する。

【００２６】また、本発明に係る洩水探査方法によれ
ば、埋設された配管から分岐して地上に露出した個所に
おいて音声を収集することにより、配管を伝播する洩水
音を捉えることができる。また、環境音を前記音声集音
と同期させて集音することにより、環境音、例えば地上
のノイズ源から空中伝播してくる音や振動を集音するこ
とができる。更に、収集された前記環境音の位相を１８
０°反転させ、収集された前記音声と前記位相を反転さ
せた環境音とを合成するので、収集された音声からノイ
ズとなる環境音を除去することができる。

【００２７】従って、配管を伝播してくる洩水音を容易
に抽出できる。このため、探査精度が向上し、洩水の探
査作業時間を短縮化できる。更に、洩水探査作業の時間
帯が限定されることがないので、いつでも作業を行え
る。このため、作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る洩水探査装置の全体構成を示す
図である。

【図２】 本発明に係る洩水探査装置の聴音センサで捉
えた音声信号の波形とマイクロフォンで捉えた環境音の
信号波形を示す図である。

【図３】 マイクロフォンで捉えた環境音の信号の位相
を１８０°反転させた信号波形を示す図である。

【図４】 本発明に係る洩水探査装置の聴音センサで捉
えた音声信号とマイクロフォンで捉えた環境音の信号の
位相を１８０°反転させた音声信号とを合成した合成信
号の波形を示す図である。

【図５】 従来の洩水探査装置の一例の全体構成を示す
図である。

【図６】 従来の洩水探査装置の聴音センサで捉えた信
号波形を示す図である。

【符号の説明】

１ 配管、２ 洩水個所、３ａ，３ｂ 散水栓、４ａ，
４ｂ ピックアップ、５ ノイズ源、６ 音声信号、７
洩水信号、８ マイクロフォン、９ 環境音反転信
号、１０ 合成信号、１１ 環境音信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設された配管から分岐して地上に露出
   した露出部に配置される聴音センサと、 前記聴音センサの近傍に設置され前記聴音センサの集音
   と同期させて探査周辺環境音を収集する集音器と、 収集された前記探査周辺環境音の位相を１８０°反転さ
   せる音声位相反転装置と、 前記聴音センサにて収集された音声と前記位相を反転さ
   せた探査周辺環境音とを合成する音声合成器と、 を有することを特徴とする洩水探査装置。
2. 【請求項２】 埋設された配管から分岐して地上に露出
   した個所において音声を収集する音声収集工程と、 探査周辺環境音を前記音声収集工程と同期させて集音す
   る環境音集音工程と、 収集された前記探査周辺環境音の位相を１８０°反転さ
   せる音声位相反転工程と、 収集された前記音声と前記位相を反転させた探査周辺環
   境音とを合成する音声合成工程と、 を有することを特徴とする洩水探査方法。