JPH095154A - 適応型指向性音検出装置 - Google Patents
適応型指向性音検出装置Info
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- JPH095154A JPH095154A JP7155679A JP15567995A JPH095154A JP H095154 A JPH095154 A JP H095154A JP 7155679 A JP7155679 A JP 7155679A JP 15567995 A JP15567995 A JP 15567995A JP H095154 A JPH095154 A JP H095154A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 雑音源からの音を指向性マイクでとらえるこ
とにより、Ｓ／Ｎが良くて簡易な適応型指向性音検出装
置を提供する。 【構成】 第１指向性音響センサ１を入力信号マイクと
して、対象装置に向けて指向性をつけて配置する。次
に、対象装置の音を検出せず、広範囲の雑音源から発生
する雑音を検出する第２指向性音響センサ２を参照信号
マイクとして第１指向性音響センサの裏側に配置する。
各マイクからの信号（入力信号３と参照信号４）をアン
プ５で増幅後、A/D 変換装置６に入力してディジタル化
する。これらの信号は計算機７に送られ、計算機７内の
ＬＭＳアルゴリズムを用いた適応型ノイズキャンセラ処
理により入力信号中の雑音成分を消去し、これを出力信
号８として出力する。
とにより、Ｓ／Ｎが良くて簡易な適応型指向性音検出装
置を提供する。 【構成】 第１指向性音響センサ１を入力信号マイクと
して、対象装置に向けて指向性をつけて配置する。次
に、対象装置の音を検出せず、広範囲の雑音源から発生
する雑音を検出する第２指向性音響センサ２を参照信号
マイクとして第１指向性音響センサの裏側に配置する。
各マイクからの信号（入力信号３と参照信号４）をアン
プ５で増幅後、A/D 変換装置６に入力してディジタル化
する。これらの信号は計算機７に送られ、計算機７内の
ＬＭＳアルゴリズムを用いた適応型ノイズキャンセラ処
理により入力信号中の雑音成分を消去し、これを出力信
号８として出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周辺からの雑音を低減
することで、対象装置から発生する音をＳ／Ｎ良く検出
する装置に関わり、特に音響式の設備異常診断に適する
ノイズキャンセル技術を用いた適応型指向性音検出装置
に関する。
することで、対象装置から発生する音をＳ／Ｎ良く検出
する装置に関わり、特に音響式の設備異常診断に適する
ノイズキャンセル技術を用いた適応型指向性音検出装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】音響式の設備異常診断装置においては、
周辺からの雑音を低減し、対象とする装置の音をＳ／Ｎ
良く検出するために、対象装置の方向から来る音を効果
的に検出するセンサとして、ガンマイク型、パラボラア
ンテナ型、アレーマイク型など指向性マイクを用いるこ
とが広く行われている。しかし、対象装置がある程度大
きいと図８のように雑音源からの雑音が対象自身で反射
し（反射音３１）、対象から出る音と同一方向から指向
性音響センサに入力するため、雑音成分を含む入力信号
となる。さらに、指向性を付けても消去しきれない回り
込み音３２も存在する。このため、指向性音響センサ１
を用いても雑音成分を多く含み、Ｓ／Ｎの悪い信号しか
得られない。そこで、雑音成分が入った信号から目的と
する信号のみを取り出す信号処理技術が考えられてい
る。
周辺からの雑音を低減し、対象とする装置の音をＳ／Ｎ
良く検出するために、対象装置の方向から来る音を効果
的に検出するセンサとして、ガンマイク型、パラボラア
ンテナ型、アレーマイク型など指向性マイクを用いるこ
とが広く行われている。しかし、対象装置がある程度大
きいと図８のように雑音源からの雑音が対象自身で反射
し（反射音３１）、対象から出る音と同一方向から指向
性音響センサに入力するため、雑音成分を含む入力信号
となる。さらに、指向性を付けても消去しきれない回り
込み音３２も存在する。このため、指向性音響センサ１
を用いても雑音成分を多く含み、Ｓ／Ｎの悪い信号しか
得られない。そこで、雑音成分が入った信号から目的と
する信号のみを取り出す信号処理技術が考えられてい
る。
【０００３】図９は、適応型信号処理技術の一つである
ノイズキャンセル技術の原理を示す図である。図中(a)
は、入力マイクと参照マイクにて対象装置と雑音源から
の音を受信している様子を表している。雑音源周囲から
の雑音が対象装置からの音とともに入力マイクに入って
いる。このとき、図中(b) に示すように入力信号に含ま
れる雑音成分を、雑音のみを検出する参照マイクからの
参照信号を用いて消去し、目的とする信号のみを出力す
る手法がノイズキャンセル技術である。
ノイズキャンセル技術の原理を示す図である。図中(a)
は、入力マイクと参照マイクにて対象装置と雑音源から
の音を受信している様子を表している。雑音源周囲から
の雑音が対象装置からの音とともに入力マイクに入って
いる。このとき、図中(b) に示すように入力信号に含ま
れる雑音成分を、雑音のみを検出する参照マイクからの
参照信号を用いて消去し、目的とする信号のみを出力す
る手法がノイズキャンセル技術である。
【０００４】実際には、雑音源から放出された雑音は、
直接に入るものだけでなく建屋の壁などで反射して入る
ものなど様々な伝達経路を経て入力信号に入っている。
このように雑音は特定の伝達特性を経て雑音成分として
入力信号に入っている。そこで、この伝達関数を信号処
理技術を用いてうまく同定し、疑似伝達特性として計算
機内部に持たせて、これにより参照信号を変換させ入力
信号から雑音成分を消去して、最終的に目的とする信号
のみを出力するようにしている。伝達関数同定アルゴリ
ズムとしては一般的にＬＭＳ（最小２乗）アルゴリズム
が用いられている。これは、出力信号をなるべく小さく
するよう参照信号から入力信号への伝達関数を順次変化
させていくものである。この理論は、バーナード・ウィ
ドローらによる「適応性のあるノイズ排除：原則と応用
（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃａｎｓｅｌｉｎ
ｇ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉ
ｏｎｓ）”ＩＥＥＥ会報、Ｖｏｌ．６３，Ｎｏ．１２、
１９７５年、ｐ．１６９２ー１７１６において説明され
ている。このノイズキャンセル技術では、参照信号の取
り方が重要である。すなわち参照信号は、対象装置の音
を含むことなく、雑音と相関の高いものが必要である。
参照信号に対象装置の音が含まれていれば、入力信号中
の有効な目的信号をキャンセルしてしまうからである。
直接に入るものだけでなく建屋の壁などで反射して入る
ものなど様々な伝達経路を経て入力信号に入っている。
このように雑音は特定の伝達特性を経て雑音成分として
入力信号に入っている。そこで、この伝達関数を信号処
理技術を用いてうまく同定し、疑似伝達特性として計算
機内部に持たせて、これにより参照信号を変換させ入力
信号から雑音成分を消去して、最終的に目的とする信号
のみを出力するようにしている。伝達関数同定アルゴリ
ズムとしては一般的にＬＭＳ（最小２乗）アルゴリズム
が用いられている。これは、出力信号をなるべく小さく
するよう参照信号から入力信号への伝達関数を順次変化
させていくものである。この理論は、バーナード・ウィ
ドローらによる「適応性のあるノイズ排除：原則と応用
（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃａｎｓｅｌｉｎ
ｇ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉ
ｏｎｓ）”ＩＥＥＥ会報、Ｖｏｌ．６３，Ｎｏ．１２、
１９７５年、ｐ．１６９２ー１７１６において説明され
ている。このノイズキャンセル技術では、参照信号の取
り方が重要である。すなわち参照信号は、対象装置の音
を含むことなく、雑音と相関の高いものが必要である。
参照信号に対象装置の音が含まれていれば、入力信号中
の有効な目的信号をキャンセルしてしまうからである。
【０００５】例えば特開平３ー１０３７２５号公報に開
示されている従来技術では、雑音源近傍に設置したセン
サからの参照信号を用いてノイズキャンセルを行って、
対象とする装置から発生する特定の音のみを検出するよ
うにしている。図１０は、センサとして従来の指向性マ
イクをもちいた上記従来のノイズキャンセル技術の実施
例を示す。図において、雑音源近傍に参照信号４を得る
ための音響センサ３３を配置し、この参照信号４をもと
にして入力信号３中の雑音成分を計算機７で除き、出力
信号８として出している。従来の指向性マイクを利用し
ても、雑音成分として入力信号に混じることがあった雑
音の反射音３１と回り込み音３２を減衰できるようにな
った。
示されている従来技術では、雑音源近傍に設置したセン
サからの参照信号を用いてノイズキャンセルを行って、
対象とする装置から発生する特定の音のみを検出するよ
うにしている。図１０は、センサとして従来の指向性マ
イクをもちいた上記従来のノイズキャンセル技術の実施
例を示す。図において、雑音源近傍に参照信号４を得る
ための音響センサ３３を配置し、この参照信号４をもと
にして入力信号３中の雑音成分を計算機７で除き、出力
信号８として出している。従来の指向性マイクを利用し
ても、雑音成分として入力信号に混じることがあった雑
音の反射音３１と回り込み音３２を減衰できるようにな
った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では雑音源近傍に設置したセンサからの参照信号を用い
て、ノイズキャンセルを行っているため、次のような場
合に問題があった。第１に、参照信号センサを雑音源近
傍に設置することが困難または不可能である場合であ
り、例えば、雑音源が移動装置や工事音などのように雑
音源の位置が移動するような場合である。第２に、雑音
源が遠距離に存在する場合では、参照信号センサからの
ケーブルが長くなり、敷設工事費やケーブル代が高くな
る。
では雑音源近傍に設置したセンサからの参照信号を用い
て、ノイズキャンセルを行っているため、次のような場
合に問題があった。第１に、参照信号センサを雑音源近
傍に設置することが困難または不可能である場合であ
り、例えば、雑音源が移動装置や工事音などのように雑
音源の位置が移動するような場合である。第２に、雑音
源が遠距離に存在する場合では、参照信号センサからの
ケーブルが長くなり、敷設工事費やケーブル代が高くな
る。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、雑音源からの音を指向性マイ
クでとらえることにより、Ｓ／Ｎが良くて簡易な適応型
指向性音検出装置を提供することを目的とする。
めになされたものであり、雑音源からの音を指向性マイ
クでとらえることにより、Ｓ／Ｎが良くて簡易な適応型
指向性音検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明に係わる適応型指向性音検出装置は、対象
装置から発生する音を検出する第１音響センサと、第１
音響センサ近傍に位置し、対象装置の音を検出しないよ
うに指向性をもたせた第２指向性音響センサと、第１音
響センサの信号を入力信号とし、第２指向性音響センサ
の信号を参照信号として、入力信号中の雑音成分を消去
する適応型ノイズキャンセル手段とを有する。さらに、
前記適応型指向性音検出装置において、第１音響センサ
に対象装置の方向への指向性を持たせる。さらに、前記
適応型指向性音検出装置において、第２指向性音響セン
サを、複数の雑音源からの雑音のみを検出するようそれ
ぞれの雑音源に対応して複数配置し、各センサから出力
される複数の参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノ
イズキャンセルを行う。
め、この発明に係わる適応型指向性音検出装置は、対象
装置から発生する音を検出する第１音響センサと、第１
音響センサ近傍に位置し、対象装置の音を検出しないよ
うに指向性をもたせた第２指向性音響センサと、第１音
響センサの信号を入力信号とし、第２指向性音響センサ
の信号を参照信号として、入力信号中の雑音成分を消去
する適応型ノイズキャンセル手段とを有する。さらに、
前記適応型指向性音検出装置において、第１音響センサ
に対象装置の方向への指向性を持たせる。さらに、前記
適応型指向性音検出装置において、第２指向性音響セン
サを、複数の雑音源からの雑音のみを検出するようそれ
ぞれの雑音源に対応して複数配置し、各センサから出力
される複数の参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノ
イズキャンセルを行う。
【０００９】
【作用】第２指向性音響センサは、第１音響センサ近傍
に位置し、かつ対象装置の音を検出しないような指向性
をもっているので、このセンサにより得られる参照信号
には対象装置からの音を拾うことなく対象装置の方向以
外の広い範囲に存在する雑音源から来る雑音を含ませる
ことができる。また、参照信号に対象装置からの音が含
まれていないことのため、後段での適応型ノイズキャン
セル処理において入力信号中の有効な目的信号をキャン
セルすることなく確実なノイズキャンセルができる。さ
らに、前記第１音響センサに対象装置の方向への指向性
も持たせることにより、このセンサにより得られる入力
信号に含まれる対象装置の方向以外の雑音成分を少なく
することが可能となる。さらに、前記適応型指向性音検
出装置において、前記第２指向性音響センサを、複数の
雑音源からの雑音のみを検出するようそれぞれの雑音源
に対応して複数配置し、各センサから出力される複数の
参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノイズキャンセ
ルを行うことにより、複数個の雑音源からの雑音を確実
に減音することが可能となる。
に位置し、かつ対象装置の音を検出しないような指向性
をもっているので、このセンサにより得られる参照信号
には対象装置からの音を拾うことなく対象装置の方向以
外の広い範囲に存在する雑音源から来る雑音を含ませる
ことができる。また、参照信号に対象装置からの音が含
まれていないことのため、後段での適応型ノイズキャン
セル処理において入力信号中の有効な目的信号をキャン
セルすることなく確実なノイズキャンセルができる。さ
らに、前記第１音響センサに対象装置の方向への指向性
も持たせることにより、このセンサにより得られる入力
信号に含まれる対象装置の方向以外の雑音成分を少なく
することが可能となる。さらに、前記適応型指向性音検
出装置において、前記第２指向性音響センサを、複数の
雑音源からの雑音のみを検出するようそれぞれの雑音源
に対応して複数配置し、各センサから出力される複数の
参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノイズキャンセ
ルを行うことにより、複数個の雑音源からの雑音を確実
に減音することが可能となる。
【００１０】
実施例１．図１は本発明の一実施例に係わる適応型指向
性音検出装置の構成を示す図である。第１指向性音響セ
ンサ１を入力信号マイクとして、対象装置に向けて指向
性をつけて配置する。次に、対象装置の音を検出せず、
広範囲の雑音源から発生する雑音を検出する第２指向性
音響センサ２を参照信号マイクとして第１指向性音響セ
ンサの裏側に配置する。各マイクからの信号（入力信号
３と参照信号４）をアンプ５で増幅後、A/D 変換装置６
に入力してディジタル化する。これらの信号は計算機７
に送られ、計算機７内のＬＭＳアルゴリズムを用いた適
応型ノイズキャンセラ処理により入力信号中の雑音成分
を消去し、これを出力信号８として出力する。
性音検出装置の構成を示す図である。第１指向性音響セ
ンサ１を入力信号マイクとして、対象装置に向けて指向
性をつけて配置する。次に、対象装置の音を検出せず、
広範囲の雑音源から発生する雑音を検出する第２指向性
音響センサ２を参照信号マイクとして第１指向性音響セ
ンサの裏側に配置する。各マイクからの信号（入力信号
３と参照信号４）をアンプ５で増幅後、A/D 変換装置６
に入力してディジタル化する。これらの信号は計算機７
に送られ、計算機７内のＬＭＳアルゴリズムを用いた適
応型ノイズキャンセラ処理により入力信号中の雑音成分
を消去し、これを出力信号８として出力する。
【００１１】図２は、図１の適応型指向性音検出装置を
回転機械の微少音検出に適用した一実施例を示す図であ
る。対象装置（回転機械）を模擬した高さ１ｍ長さ１ｍ
の鉄板４２を垂直に設置し、この模擬対象装置の中央の
方向に指向性を向けて第１指向性音響センサ１を設置す
る。模擬対象装置中央部からは対象装置の装置音が小さ
く放出されている。対象装置音は回転機械を模擬した３
００Ｈｚの矩形波を用いた。このとき、雑音源からの雑
音を低減できるかどうか検証した。雑音源としては、１
〜６ｋＨｚのランダム雑音を用いた。この雑音源から出
た雑音は、模擬対象装置で反射して指向性マイク１に入
るもの（反射音３１）と指向性マイク１を回り込んで入
るもの（回り込み音３２）とがあり、入力信号３のＳ／
Ｎは−１０ｄＢと雑音レベルの高いものである。一方、
参照信号４を検出する第２指向性音響センサ２は、雑音
源からの直接音４１のみを検出するように指向性を持た
せ設置している。今回の実施例では、雑音が１〜６ｋＨ
ｚと広範囲の周波数に及ぶため、２２ｋＨｚでA/D 変換
を実施した。A/D 変換は0.2 秒行い、この0.2 秒の連続
データを入手後、計算機内のソフトにより適応型ノイズ
キャンセラを実行した。
回転機械の微少音検出に適用した一実施例を示す図であ
る。対象装置（回転機械）を模擬した高さ１ｍ長さ１ｍ
の鉄板４２を垂直に設置し、この模擬対象装置の中央の
方向に指向性を向けて第１指向性音響センサ１を設置す
る。模擬対象装置中央部からは対象装置の装置音が小さ
く放出されている。対象装置音は回転機械を模擬した３
００Ｈｚの矩形波を用いた。このとき、雑音源からの雑
音を低減できるかどうか検証した。雑音源としては、１
〜６ｋＨｚのランダム雑音を用いた。この雑音源から出
た雑音は、模擬対象装置で反射して指向性マイク１に入
るもの（反射音３１）と指向性マイク１を回り込んで入
るもの（回り込み音３２）とがあり、入力信号３のＳ／
Ｎは−１０ｄＢと雑音レベルの高いものである。一方、
参照信号４を検出する第２指向性音響センサ２は、雑音
源からの直接音４１のみを検出するように指向性を持た
せ設置している。今回の実施例では、雑音が１〜６ｋＨ
ｚと広範囲の周波数に及ぶため、２２ｋＨｚでA/D 変換
を実施した。A/D 変換は0.2 秒行い、この0.2 秒の連続
データを入手後、計算機内のソフトにより適応型ノイズ
キャンセラを実行した。
【００１２】図３は、適応型指向性音検出装置の入力信
号と出力信号を示した図である。これから、適応型ノイ
ズキャンセルにより、１〜１０ｋＨｚまでの広範囲の周
波数音で約２０ｄＢの雑音低減効果が得られた。結果と
して、入力信号でＳ／Ｎが−１０ｄＢだったものが、出
力信号では１０ｄＢへと大きく向上し、微少な対象装置
音も検出できるようになった。図４は、このときのＬＭ
Ｓアルゴリズムによって同定された入力から出力への伝
達関数にインパルス入力を加えた場合のインパルス応答
図である。横軸は時間（ｍ秒）であり、縦軸は重みであ
る。このインパルス応答から回り込み音３２に相当する
パルス６２と反射音３１（時間遅れあり）に相当するパ
ルス６１の両者がうまく同定されていることが分かる。
従って、適応型ノイズキャンセル手法により、効果的に
雑音源の音を低減できることが確かめられた。
号と出力信号を示した図である。これから、適応型ノイ
ズキャンセルにより、１〜１０ｋＨｚまでの広範囲の周
波数音で約２０ｄＢの雑音低減効果が得られた。結果と
して、入力信号でＳ／Ｎが−１０ｄＢだったものが、出
力信号では１０ｄＢへと大きく向上し、微少な対象装置
音も検出できるようになった。図４は、このときのＬＭ
Ｓアルゴリズムによって同定された入力から出力への伝
達関数にインパルス入力を加えた場合のインパルス応答
図である。横軸は時間（ｍ秒）であり、縦軸は重みであ
る。このインパルス応答から回り込み音３２に相当する
パルス６２と反射音３１（時間遅れあり）に相当するパ
ルス６１の両者がうまく同定されていることが分かる。
従って、適応型ノイズキャンセル手法により、効果的に
雑音源の音を低減できることが確かめられた。
【００１３】実施例２．図５は図１の適応型指向性音検
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。図において、７２と７１は鉄パイプと円形の仕切板
であり、一端が塞がった円筒体を形成する。第１音響セ
ンサを表す入力マイク１は、通常の安価な無指向性のマ
イクをそのまま用いて、仕切板７１の外側に固定する。
そして第２指向性音響センサを表す参照マイク２は、小
型無指向性マイクを用いて、鉄パイプ７２の開放端から
少し内部に設置して指向性を持たせる。５ｋＨｚ以上の
高周波の場合には、直径２０ｍｍ程度の鉄パイプで十分
な指向性を得ることができる。
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。図において、７２と７１は鉄パイプと円形の仕切板
であり、一端が塞がった円筒体を形成する。第１音響セ
ンサを表す入力マイク１は、通常の安価な無指向性のマ
イクをそのまま用いて、仕切板７１の外側に固定する。
そして第２指向性音響センサを表す参照マイク２は、小
型無指向性マイクを用いて、鉄パイプ７２の開放端から
少し内部に設置して指向性を持たせる。５ｋＨｚ以上の
高周波の場合には、直径２０ｍｍ程度の鉄パイプで十分
な指向性を得ることができる。
【００１４】実施例３．図６は図１の適応型指向性音検
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。仕切板８２を鉄パイプ８１の一端ではなく途中に設
ける点が上記実施例と異なっている。第１音響センサ
は、通常の安価な無指向性のマイク１を鉄パイプ８１に
奥深く入れ、第２指向性音響センサは仕切板８２を隔て
て上記実施例のようにパイプ端部付近に設置する。この
ような構成により、第１音響センサに強い指向性を持た
せた点が特徴であり、これにより対象装置からの微少な
音の検出が可能となった。
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。仕切板８２を鉄パイプ８１の一端ではなく途中に設
ける点が上記実施例と異なっている。第１音響センサ
は、通常の安価な無指向性のマイク１を鉄パイプ８１に
奥深く入れ、第２指向性音響センサは仕切板８２を隔て
て上記実施例のようにパイプ端部付近に設置する。この
ような構成により、第１音響センサに強い指向性を持た
せた点が特徴であり、これにより対象装置からの微少な
音の検出が可能となった。
【００１５】実施例４．図７は図１の適応型指向性音検
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。第１音響センサは、通常の安価な無指向性のマイク
を鉄パイプ９１に奥深く入れて設置する。複数の第２指
向性音響センサ（図においては、２個の参照マイクの場
合を例示する）は、それぞれ鉄パイプ９２ａ，９２ｂの
内部に奥深くに設置する。十分な指向性を得るには、各
音源の方向に向けてそれぞれの鉄パイプを設置すること
が必要である。
出装置におけるセンサ部分の他の実施例を示す図であ
る。第１音響センサは、通常の安価な無指向性のマイク
を鉄パイプ９１に奥深く入れて設置する。複数の第２指
向性音響センサ（図においては、２個の参照マイクの場
合を例示する）は、それぞれ鉄パイプ９２ａ，９２ｂの
内部に奥深くに設置する。十分な指向性を得るには、各
音源の方向に向けてそれぞれの鉄パイプを設置すること
が必要である。
【００１６】
【発明の効果】第１音響センサ近傍に位置させかつ対象
装置の音を検出しないようした第２指向性音響センサに
より、第１音響センサの周囲の雑音を検出して、第１音
響センサの入力信号から雑音成分を除去するようにした
ので、入力信号中の対象装置の音を乱すことなく、かつ
広範囲に存在する雑音源から来る雑音を減音することが
可能となる。これにより、Ｓ／Ｎ向上が可能となるとと
もに、例えば移動装置や工事音などのように雑音源の位
置が移動するような参照信号センサを雑音源近傍にうま
く設置することが困難または不可能となる場合でも、小
型なセンサ配置で検出可能となる。特に、雑音源が遠距
離に存在し、敷設工事費やケーブル代が高くなっていた
場合でも、そのケーブル代や敷設費を削減できるように
なる。さらに、前記第１音響センサに対象装置の方向へ
の指向性を持たせることにより、対象装置の方向外の雑
音を減音し微少な対象装置の音を集音できるため、さら
なるＳ／Ｎ向上が可能となる。さらに、前記適応型指向
性音検出装置において、前記第２指向性音響センサを、
複数の雑音源からの雑音のみを検出するようそれぞれの
雑音源に対応して複数配置し、各センサから出力される
複数の参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノイズキ
ャンセルを行うことにより、複数個の雑音源からの雑音
を減音することが可能となる。これにより、複数本のケ
ーブルの敷設を同時に出来、敷設費の削減とコンパクト
なセンサ構成を実現できる。
装置の音を検出しないようした第２指向性音響センサに
より、第１音響センサの周囲の雑音を検出して、第１音
響センサの入力信号から雑音成分を除去するようにした
ので、入力信号中の対象装置の音を乱すことなく、かつ
広範囲に存在する雑音源から来る雑音を減音することが
可能となる。これにより、Ｓ／Ｎ向上が可能となるとと
もに、例えば移動装置や工事音などのように雑音源の位
置が移動するような参照信号センサを雑音源近傍にうま
く設置することが困難または不可能となる場合でも、小
型なセンサ配置で検出可能となる。特に、雑音源が遠距
離に存在し、敷設工事費やケーブル代が高くなっていた
場合でも、そのケーブル代や敷設費を削減できるように
なる。さらに、前記第１音響センサに対象装置の方向へ
の指向性を持たせることにより、対象装置の方向外の雑
音を減音し微少な対象装置の音を集音できるため、さら
なるＳ／Ｎ向上が可能となる。さらに、前記適応型指向
性音検出装置において、前記第２指向性音響センサを、
複数の雑音源からの雑音のみを検出するようそれぞれの
雑音源に対応して複数配置し、各センサから出力される
複数の参照信号を用いて多チャンネルの適応型ノイズキ
ャンセルを行うことにより、複数個の雑音源からの雑音
を減音することが可能となる。これにより、複数本のケ
ーブルの敷設を同時に出来、敷設費の削減とコンパクト
なセンサ構成を実現できる。
【図１】本発明の一実施例による適応型指向性音検出装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図２】図１の一実施例を示す図である。
【図３】一実施例におけるノイズキャンセル効果を示す
図である。
図である。
【図４】伝達特性であるインパルス応答（実験結果）を
示す図である。
示す図である。
【図５】センサ部の他の構成例を示す図である。
【図６】センサ部の他の構成例を示す図である。
【図７】センサ部の他の構成例を示す図である。
【図８】従来の指向性マイクの実施例を示す図である。
【図９】ノイズキャンセル技術の原理を示す図である。
【図１０】従来の指向性マイク＋ノイズキャンセル技術
の実施例を示す図である。
の実施例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 寛 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 対象装置から発生する音を検出する第１
音響センサと、この第１音響センサ近傍に設置され、前
記対象装置の音を検出しないように指向性をもたせた第
２指向性音響センサと、前記第１音響センサの信号を入
力信号とし、前記第２指向性音響センサの信号を参照信
号として、前記入力信号中の雑音成分を消去する適応型
ノイズキャンセル手段とを有することを特徴とする適応
型指向性音検出装置。 - 【請求項２】 前記第１音響センサは、対象装置の方向
への指向性を持たせることを特徴とする請求項１記載の
適応型指向性音検出装置。 - 【請求項３】 前記第２指向性音響センサは、複数の雑
音源からの雑音のみを検出するようそれぞれの雑音源に
対応して複数配置され、前記適応型ノイズキャンセル手
段は各センサから出力される複数の参照信号を用いて多
チャンネルの適応型ノイズキャンセルを行うことを特徴
とする請求項１または２記載の適応型指向性音検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7155679A JPH095154A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 適応型指向性音検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7155679A JPH095154A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 適応型指向性音検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095154A true JPH095154A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15611208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7155679A Pending JPH095154A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 適応型指向性音検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH095154A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH11287703A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Toshiba Corp | 振動検出部と振動検査装置 |
| US7577262B2 (en) | 2002-11-18 | 2009-08-18 | Panasonic Corporation | Microphone device and audio player |
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1995
- 1995-06-22 JP JP7155679A patent/JPH095154A/ja active Pending
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| CN114076674B (zh) * | 2021-11-20 | 2024-01-16 | 西北工业大学 | 一种适用于叶栅矩形管道出口的声学测量装置及方法 |
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