JPH11153659A - 音源探索装置 - Google Patents
音源探索装置Info
- Publication number
- JPH11153659A JPH11153659A JP9361597A JP36159797A JPH11153659A JP H11153659 A JPH11153659 A JP H11153659A JP 9361597 A JP9361597 A JP 9361597A JP 36159797 A JP36159797 A JP 36159797A JP H11153659 A JPH11153659 A JP H11153659A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound source
- time difference
- microphones
- cross
- shift register
- 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.)
- Pending
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- Locating Faults (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】不特定周期で間欠的な音波の音源位置を測定す
ることのできる装置を提供することを目的とする。 【構成】到来する音波を受信するための間隔をおいて設
置した少なくとも３基のマイクロフォンと、それぞれの
受信信号を増幅する増幅器と、増幅した信号をディジタ
ルに変換するＡ／Ｄ変換器と、ディジタル信号を相互相
関演算を行う相互相関器とで構成し、相関値が最大とな
るように制御して得られる時間差と、マイクロフォンの
設置座標とに基づいて算出される双曲線群の交点を音源
位置として算出するようにしたことをを特徴とする。
ることのできる装置を提供することを目的とする。 【構成】到来する音波を受信するための間隔をおいて設
置した少なくとも３基のマイクロフォンと、それぞれの
受信信号を増幅する増幅器と、増幅した信号をディジタ
ルに変換するＡ／Ｄ変換器と、ディジタル信号を相互相
関演算を行う相互相関器とで構成し、相関値が最大とな
るように制御して得られる時間差と、マイクロフォンの
設置座標とに基づいて算出される双曲線群の交点を音源
位置として算出するようにしたことをを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として海中で発せら
れる音波の音源の位置を測定する装置に関するものであ
る。
れる音波の音源の位置を測定する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】海中の音波の特性を調査する装置とし
て、パッシブ・ソーナーが従来から使用されている。こ
のパッシブ・ソーナーは、音波の周波数分析、音波強度
の測定が主目的であって、不特定周期で間欠的に発射さ
れる音源の場合、その音源位置を測定することは困難で
あった。
て、パッシブ・ソーナーが従来から使用されている。こ
のパッシブ・ソーナーは、音波の周波数分析、音波強度
の測定が主目的であって、不特定周期で間欠的に発射さ
れる音源の場合、その音源位置を測定することは困難で
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようにパッシブ・
ソーナーのような従来の装置では、困難であった不特定
周期の音源でも容易にその位置を測定できる装置を提供
することを目的とする。
ソーナーのような従来の装置では、困難であった不特定
周期の音源でも容易にその位置を測定できる装置を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による音源探索装
置では、間隔をおいて配置した２個のマイクロフォンで
受信される音波波形の相互相関が最大になるように一方
の受信データをシフトして、音波の到来時間差を求め
る。この相対時間差とマイクロフォン間隔とから音源の
存在する双曲線を計算する。
置では、間隔をおいて配置した２個のマイクロフォンで
受信される音波波形の相互相関が最大になるように一方
の受信データをシフトして、音波の到来時間差を求め
る。この相対時間差とマイクロフォン間隔とから音源の
存在する双曲線を計算する。
【０００５】
【作用】上記のように、間隔をおいてマイクロフォンを
配置した受信系からは、音源位置に関する双曲線が得ら
れる。このような受信系を複数用意すれば、得られた双
曲線の交点から音源位置が簡単に決定できる。
配置した受信系からは、音源位置に関する双曲線が得ら
れる。このような受信系を複数用意すれば、得られた双
曲線の交点から音源位置が簡単に決定できる。
【０００６】
【実施例】以下，本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明による音源探索装置の時間
差計測部の構成を示す図である。１は、時間差計測部で
あって、２系統の受信系２ａ、２ｂと、これらの相互相
関を演算する相互相関器３とで構成してある。各受信系
２ａ、２ｂにおいて、２１ａ、２１ｂは、受信した音波
を電気信号に変換するマイクロフォンで、それぞれ所定
の距離離隔して設置する。２２ａ、２２ｂは、マイクロ
フォンの出力を増幅する増幅器、２３ａ、２３ｂは、増
幅されたアナログ信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ
変換器であって、クロック信号発生器２５からの共通の
クロック信号によって駆動される。２４ａ、２４ｂは、
Ａ／Ｄ変換器２３ａ、２３ｂの出力に接続されたシフト
レジスタであって、クロックカウンタ２６ａ、２６ｂか
らの制御パルスによって、そのシフト量が制御される。
て説明する。図１は、本発明による音源探索装置の時間
差計測部の構成を示す図である。１は、時間差計測部で
あって、２系統の受信系２ａ、２ｂと、これらの相互相
関を演算する相互相関器３とで構成してある。各受信系
２ａ、２ｂにおいて、２１ａ、２１ｂは、受信した音波
を電気信号に変換するマイクロフォンで、それぞれ所定
の距離離隔して設置する。２２ａ、２２ｂは、マイクロ
フォンの出力を増幅する増幅器、２３ａ、２３ｂは、増
幅されたアナログ信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ
変換器であって、クロック信号発生器２５からの共通の
クロック信号によって駆動される。２４ａ、２４ｂは、
Ａ／Ｄ変換器２３ａ、２３ｂの出力に接続されたシフト
レジスタであって、クロックカウンタ２６ａ、２６ｂか
らの制御パルスによって、そのシフト量が制御される。
【０００７】３は、相互相関演算器であって、前記受信
系２ａ、２ｂの出力データの相互相関値を演算すると同
時に、相関値が最大となるように、例えば、シフト毎の
微係数に応じた制御信号をクロックカウンタ２６ａ、ま
たは２６ｂに送出して、シフトレジスタ２４ａ、または
２４ｂを制御する。この結果、相関値が最大値に収束し
たとき、クロックカウンタ２６ａと２６ｂとの計数値の
差、すなわち、両シフトレジスタ２４ａ、２４ｂのシフ
ト量の差が、両マイクロフォン２１ａ、２１ｂにおける
音波の到来時間差として計測される。
系２ａ、２ｂの出力データの相互相関値を演算すると同
時に、相関値が最大となるように、例えば、シフト毎の
微係数に応じた制御信号をクロックカウンタ２６ａ、ま
たは２６ｂに送出して、シフトレジスタ２４ａ、または
２４ｂを制御する。この結果、相関値が最大値に収束し
たとき、クロックカウンタ２６ａと２６ｂとの計数値の
差、すなわち、両シフトレジスタ２４ａ、２４ｂのシフ
ト量の差が、両マイクロフォン２１ａ、２１ｂにおける
音波の到来時間差として計測される。
【０００８】上記は、相互相関演算器、シフトレジス
タ、クロックカウンタ等を個別に説明したが、これらの
動作は、通常使用されるパーソナルコンピュータで容易
に実行することができる。
タ、クロックカウンタ等を個別に説明したが、これらの
動作は、通常使用されるパーソナルコンピュータで容易
に実行することができる。
【０００９】図２は本発明による音源探索装置の総合系
統図である。 受信系２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞれの
マイクロフォン２２ａ、２２ｂ、２２ｃで受信した音波
信号をＡ／Ｄ変換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃでディジタ
ルデータに変換して送出する。１００は、パーソナルコ
ンピュータであって、受信系２ａ、２ｂ及び２ｂ、２ｃ
の出力データの前記相互相関演算を実行し、それぞれの
到来時間差を算出し、記憶する。さらに、それぞれの算
出時間差と、マイクロフォン２２ａ、２２ｂ、２２ｃの
設置座標とに基づく音源の存在軌跡、すなわち、等時間
差双曲線を受信系の組合せに対応して計算する。
統図である。 受信系２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞれの
マイクロフォン２２ａ、２２ｂ、２２ｃで受信した音波
信号をＡ／Ｄ変換器２３ａ、２３ｂ、２３ｃでディジタ
ルデータに変換して送出する。１００は、パーソナルコ
ンピュータであって、受信系２ａ、２ｂ及び２ｂ、２ｃ
の出力データの前記相互相関演算を実行し、それぞれの
到来時間差を算出し、記憶する。さらに、それぞれの算
出時間差と、マイクロフォン２２ａ、２２ｂ、２２ｃの
設置座標とに基づく音源の存在軌跡、すなわち、等時間
差双曲線を受信系の組合せに対応して計算する。
【００１０】図３は、本発明の音源探索の概念を示す図
であって、音源位置Ｐは、マイクロフォン２１ａ、２１
ｂ、および２１ｂ、２１ｃを基線として、設置座標上に
引かれる２本の双曲線の交点として算出される。
であって、音源位置Ｐは、マイクロフォン２１ａ、２１
ｂ、および２１ｂ、２１ｃを基線として、設置座標上に
引かれる２本の双曲線の交点として算出される。
【００１１】
【発明の効果】上記のように、本発明による音源探索装
置によれば、簡易・安価な装置で、不特定周期の間欠音
波であっても、その音源位置を求めることができる。
置によれば、簡易・安価な装置で、不特定周期の間欠音
波であっても、その音源位置を求めることができる。
【図１】本発明による音源探索装置の時間差計測部の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】本発明の音源探索装置の総合系統図である。
【図３】本発明におけるマイクロフォンの設置座標と音
源探索の概念を示す図である。
源探索の概念を示す図である。
【符号の説明】 １ ；時間差計測部 ２ａ・２ｂ ；受信系 ２１ａ・２１ｂ・２１ｃ ；マイクロフォン ２２ａ．・２２ｂ・２２ｃ；増幅器 ２３ａ・２３ｂ・２３ｃ ；Ａ／Ｄ変換器 ２４ａ・２４ｂ ；シフトレジュスター ２５ ；クロック発生器 ２６ａ・２６ｂ ；クロックカウンタ ３ ；相互相関演算器 １００ ；パーソナルコンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】所定の間隔をおいて配置した２個のマイク
ロフォンと、それぞれのマイクロフォンで受信した信号
を、それぞれ増幅する増幅器と、増幅された受信信号を
それぞれディジタル信号に変換する、共通のクロック信
号で駆動されるＡ／Ｄ変換器と、各ディジタル信号を時
系列的にシフトするシフトレジスタと、各シフトレジス
タ出力データの相互相関値を演算する相互相関演算器
と、その相互相関値が最大となるよう前記シフトレジス
タのクロックを制御・計数するようにしたクロックカウ
ンタで構成した時間差計測器と、 複数箇所に設置した、前記時間差計測器で計測された時
間差と、前記マイクロフォンの配置座標に基づく双曲線
法によって、音源位置を算出する位置演算器とで構成し
たことを特徴とする音源探索装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9361597A JPH11153659A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 音源探索装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9361597A JPH11153659A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 音源探索装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11153659A true JPH11153659A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18474233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9361597A Pending JPH11153659A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 音源探索装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11153659A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7308105B2 (en) | 2001-07-04 | 2007-12-11 | Soundscience Pty Ltd | Environmental noise monitoring |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP9361597A patent/JPH11153659A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7308105B2 (en) | 2001-07-04 | 2007-12-11 | Soundscience Pty Ltd | Environmental noise monitoring |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040407 |
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| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20040415 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 |
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040415 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040609 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051214 |
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| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060412 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |