JPS61256226A - Acoustic intensity wattmeter - Google Patents

Acoustic intensity wattmeter

Info

Publication number
JPS61256226A
JPS61256226A JP9770385A JP9770385A JPS61256226A JP S61256226 A JPS61256226 A JP S61256226A JP 9770385 A JP9770385 A JP 9770385A JP 9770385 A JP9770385 A JP 9770385A JP S61256226 A JPS61256226 A JP S61256226A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensors
intensity
wattmeter
pair
section
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.)
Granted
Application number
JP9770385A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0610632B2 (en
Inventor
Shinichi Shimoide
下出 新一
Ryoji Sato
良次 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60097703A priority Critical patent/JPH0610632B2/en
Publication of JPS61256226A publication Critical patent/JPS61256226A/en
Publication of JPH0610632B2 publication Critical patent/JPH0610632B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the detection of the sound source position, by arranging a pair of sensors and additional pair of sensors roughly parpendicular to the extension connecting the sensing sections of these sensors to measure the direction and the size of the acoustic intensity in a short time at a high accuracy. CONSTITUTION:A sensor section comprises sensors 8 and 9 for measuring the intensity of X component axial to a support 2 and sensors 10 and 11 for measur ing the intensity of Y component parpendicular to the shaft of the support 2 in such a manner that the sensors 8 and 9 face the sensors 10 and 11 while parpendicular thereto. The amplification and impedance matching of the outputs A and -A of the sensors 8 and 9 and the outputs B and -B of the sensors 10 and 11 are down with a buffer section 13. Then, an intensity computing circuit 14 computes intensity components X and Y respectively in the directions X and Y from the signals of the outputs A and -A and B and -B. Moreover, the size and the direction of the intensity are computed from values X and Y with a multiplying section 15 and a dividing section 16 and the results are LED displayed on circuits 18 and 19. In this manner, a highly accurate detection can be done by combining the size and direction of the intensity obtained using two systems of microphone output signals.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は音波を感矧するためのセンサ部、インテンシテ
イ演算部及び表示部を有する音響インテンシテイワット
メータに係り、高効率、高精度音源探査に好適な音響イ
ンテンシテイワットメータに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an acoustic intensity wattmeter having a sensor section, an intensity calculation section, and a display section for sensing sound waves, and is capable of detecting sound sources with high efficiency and high precision. The present invention relates to a sound intensity wattmeter suitable for use.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

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イ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には、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
テイ演算部及びその結果のインテンシテイの大きさと向
きを示す弐示部から構成されているものが知られている
、すなわち東京大学生産技術研究所生研リーフレットA
124における蟻簡易型音響インテンシテイーメータ′
と題する文献において論じらnている。
High-accuracy detection technology for noise sources is essential in order to implement noise countermeasures for equipment quickly and economically, and acoustic intensity wattmeters have recently attracted attention as a measuring device for this purpose. Conventionally, this type of wattmeter has been composed of a pair of sonic sensor sections disposed opposite to each other, a support section for the sonic sensor sections, an intensity calculation section, and a second indicator section that indicates the magnitude and direction of the resulting intensity. What is known is that the University of Tokyo Institute of Industrial Science, IB Leaflet A
Ant simple acoustic intensity meter in 124'
It is discussed in the article entitled.

しかしこの種のメータでは原理的に1対のセンサを結ぶ
延長軸方向でのインテンシテイの向きと大きさ全計測す
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180°回転させる
必要がある。短時間で探知するためには、1対のマイク
を回転させるための駆動機構たとえばモータとギヤまた
はベルトが必要不可欠であシ、しかもこの機mをセンサ
近傍に設置する必要からモータ、ギヤから発生する音が
ノイズとなり探査精度を大幅に低下することは容易に推
定できる。さらに駆動機構を設けると回転半径が大きく
なり、せまい空間で音源を探査する場合や時間的に騒音
の大きさ、音源位置が変化するような機器を対象とする
場合には適用が不可能か適用しても精度が非常に悪化す
るという問題があった。
However, in principle, this type of meter measures the direction and magnitude of the intensity in the direction of the extension axis connecting a pair of sensors, and when detecting the direction of a sound source position, the center of the sensor is the center of the sensor. As such, it is necessary to rotate the sensor 180°. In order to detect in a short time, a drive mechanism such as a motor and gears or a belt to rotate the pair of microphones is essential, and since this device must be installed near the sensor, the noise generated by the motor and gears is essential. It can be easily estimated that the sound produced by the sensor becomes noise and greatly reduces exploration accuracy. Furthermore, if a drive mechanism is provided, the rotation radius will become larger, making it impossible or impossible to apply it when searching for a sound source in a narrow space or when targeting equipment where the noise level or position of the sound source changes over time. However, there was a problem in that the accuracy deteriorated significantly.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、短時間で高精度に音響インテンシテイ
の方向と大きさを計測し、音源の位置を探知可能な音響
インテンシテイワットメータを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sound intensity wattmeter that can measure the direction and magnitude of sound intensity with high accuracy in a short time and detect the position of a sound source.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は上記目的を達成するため、基本的には音源の方
向を探知可能とするように% 1対のセンサとこれらの
センサの感知部を結ぶ延長方向とほぼ直交するように、
さらに1対のセンサを設け、これらの2対のセンサ出力
信号をもとにインテンシテイを解析可能とする演算部と
この2対の演算出力結果を組みあわせて、音波の伝播方
向と大きさを示す表示部から構成し之ものである。
In order to achieve the above object, the present invention basically makes it possible to detect the direction of a sound source.
Furthermore, a pair of sensors is provided, and a calculation unit that can analyze the intensity based on the output signals of these two pairs of sensors and the calculation output results of these two pairs are combined to determine the propagation direction and magnitude of the sound wave. It consists of the display section shown in FIG.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第1〜第5図により説明する
。第1図はインテンシテイワットメータの外観図を示す
。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、インテンシテイ演算回
路部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図はセンサ部の構成を示す。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows an external view of the intensity wattmeter. The wattmeter includes a sensor section 1, a support 2 for supporting the sensor section, a hand box section 4 that supports one end of the support 2 and has a display section 3, an intensity calculation circuit section 5, and a power supply section 6. arithmetic unit box 7 and communication cable 8 between the local box 4 and the arithmetic box 7
It consists of FIG. 2 shows the configuration of the sensor section.

センサ部は、サポート2の軸方向X成分のインテンシテ
イ計測用センサ8.9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10゜11からなシ、センサ8,
9とセンサ10 、11は対向し、かつ直交するように
設けている。センサ8〜11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間の間隔を
一定に保つためのスペーサ12が配設されている。第3
図は、インテンシテイ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。マイク8,9の出力A、Aと他
の対のマイク10.11の出力B。
The sensor section includes a sensor 8.9 for measuring the intensity of the X component in the axial direction of the support 2, and a sensor 10.11 for measuring the y component in the direction orthogonal to the axis of the support 2.
9 and sensors 10 and 11 are provided so as to face each other and to be perpendicular to each other. The sensors 8 to 11 are small electret microphones, and a spacer 12 is provided to keep the distance between these microphones constant. Third
The figure shows a block diagram of an intensity calculation block and a display section. Outputs A and A of microphones 8 and 9 and output B of the other pair of microphones 10 and 11.

Bの増幅及びインピーダンス整合用バッファ部13、こ
のA t AとB、Bの信号からX及びy方向のインテ
ンシテイ成分X、Y’e演算する回路14、この値X、
Yから方向(矢印)とその大きさを演算する掛算部15
2割算部16からなる回路20%この結果t−LEDで
表示するための回路18.19からなる。X及びy方向
のインテンシテイIx、 Iyは、それぞれ対向するマ
イク信号の音圧p(t)と粒子速度V(t)の積で表わ
すことができる。ここで粒子速度v(t)は、2ケのマ
イク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。
A buffer unit 13 for amplifying and impedance matching A, a circuit 14 for calculating intensity components X and Y'e in the X and y directions from the A, B, and B signals, and a circuit 14 for calculating the intensity components X and Y'e in the X and y directions from the A, B, and B signals,
Multiplication unit 15 that calculates the direction (arrow) and its size from Y
20% of the circuit consists of the 2 division section 16, and 20% of the circuit consists of circuits 18 and 19 for displaying the result on the t-LED. The intensities Ix and Iy in the X and y directions can be expressed as the product of the sound pressure p(t) of the opposing microphone signals and the particle velocity V(t), respectively. Here, since the particle velocity v(t) is proportional to the spatial gradient of the sound pressure of the two microphone signals, the calculation shown in the following equation is realized by an electric circuit.

ここでρは空気の密度、Δrl+Δr2 は各対のマイ
ク間の距離、p8〜11は、マイク8〜11の出力音圧
を示す。
Here, ρ is the air density, Δrl+Δr2 is the distance between each pair of microphones, and p8 to p11 are the output sound pressures of the microphones 8 to 11.

第4図は、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LEり21が同心同上に複数個配列されている。また
これらのLEDの中心にインテンシテイの大きさを表示
するためのLED20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8,9とこれと
直交するようにマイクロホン10.11f:設け、この
2系路のマイク出力信号を用いて得られる各対の方向の
インテンシテイ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長とす
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イすなわち音の
流れ方向がわかるので、音源の方向が随時探知できる。
FIG. 4 is an enlarged view of the display unit 3 housed in the hand box 4, in which a plurality of LEs 21 are arranged concentrically and on top of each other to indicate the direction of sound flow with arrows (vectors). Further, an LED 20 for displaying the intensity level is also provided at the center of these LEDs. The present invention has the above-mentioned configuration, and includes microphones 8 and 9 facing each other and microphones 10 and 11f arranged orthogonally thereto, and the intensity in the direction of each pair obtained by using the microphone output signals of these two paths. The device is characterized by a display section that combines the magnitude and direction of the sound wave and shows the propagation direction and magnitude of the sound wave. There is no longer a need for a driving mechanism for rotating the microphone, which was required in the past, and since the intensity, that is, the direction in which the sound flows, can be determined at once, the direction of the sound source can be detected at any time.

その結果移動する音源や大きさが時間的に変イヒする音
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粟時間
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
域圧を常時供給する必要もなく、インピーダンス変換用
のプリアンプ金必要としないなど小形化になるが、2対
のマイクロホンが直交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。
As a result, we have achieved high-precision detection of moving sound sources and sound sources whose size changes over time. If an analog circuit, particularly an analog filter, such as a switched capacity filter, is used in the calculation section, it becomes possible to detect the sound source in each frequency band in a short time. The microphone shown in the above example is
It is an electret type condenser microphone, which does not require constant supply of DC voltage and does not require a preamplifier for impedance conversion, making it more compact, but other types of microphones can be configured so that two pairs of microphones are orthogonal to each other. If so, the same effect as the present invention is exhibited.

さらに実施例では、演算部ボックス内に戒気回路駆動用
の内部1E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、現場向ポータプル仕様のワット
メータに好適であるが、外部から駆動可能な戒源も本発
明に宮まれる。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
ンとこれと直交する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。
Furthermore, in the embodiment, an internal 1E power source for driving the air conditioning circuit is used in the calculation unit box, and this power source is a dry cell or a rechargeable dry cell, which is suitable for a portable type wattmeter for field use. A precept source that can be driven from the outside is also included in the present invention. In addition, in the embodiment shown in Fig. 2, a pair of microphones are provided to face each other, but depending on the shape and size of the space required for exploration, two microphones as shown in Fig. 5 may be used.
The present invention also includes a sensor configured of a pair of microphones arranged in parallel and a pair of microphones orthogonal to the pair of microphones.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明のインテンシテイワットメ
ータによれば、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
可能となシ、従来のワットメータの大きさと重量にほと
んど影響しないっ
As explained above, according to the intensity wattmeter of the present invention, the direction and magnitude of the sound, that is, the vector, can be quantitatively determined, so the direction of the sound source can be detected immediately and in real time from the flow direction. Moreover, it can detect sound sources that change in size and position with particularly high accuracy. The calculation unit has twice the number of systems compared to the conventional method, but
Recent LSI integration technology has made it possible to achieve smaller size and lower power consumption, which has almost no effect on the size and weight of conventional wattmeters.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明のインテンシテイワットメータの外観図
、第2図はセンサ一部の構成図、第3図はインテンシテ
イ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
に示すセンサ一部の他の構成図である。 1・・・センサ一部、2・・・サポート、3・・・表示
部、4・・・手元ボックス部、5・・・インテンシテイ
演算回路部、7・・・演算部ボックス、12・・・スペ
ーサ、13・・・バッファ部、14・・・インテンシテ
イ演算回路、17・・・LED表示部、20・・・大き
さと方向の演算部、21・・・ベクトル表示部(LED
>牙 1 圀 第2図
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is an external view of the intensity wattmeter of the present invention, Fig. 2 is a configuration diagram of a part of the sensor, Fig. 3 is a block diagram of the intensity calculation block and display section, and Fig. 4 1 is an enlarged view of the display section in the hand box shown in FIG. 1, and FIG. 5 is another configuration diagram of a part of the sensor shown in FIG. 2. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Sensor part, 2... Support, 3... Display part, 4... Hand box part, 5... Intensity calculation circuit part, 7... Calculation unit box, 12...・Spacer, 13... Buffer section, 14... Intensity calculation circuit, 17... LED display section, 20... Size and direction calculation section, 21... Vector display section (LED
>Fang 1 Kuni Diagram 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 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、1対のセンサとこれらのセンサの延長方向とほ
ぼ直交し、かつ1対のセンサの中央を通るようにさらに
、1対のセンサを設け、それぞれの対のセンサ出力信号
を用いて得られるインテンシティの大きさと向きの演算
結果から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を設けたことを特徴とする音響イン
テンシティワットメータ。 2、前記音波のセンサ部は、対向して配置された1対の
センサとこれらのセンサの延長方向とほぼ直交するよう
に、さらに1対のセンサから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。 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項記載の音響インテンシティワットメー
タ。 4、前記演算部は、主としてアナログ回路から構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または、第2項
または第3項記載の音響インテンシティワットメータ。 5、前記表示部は、LEDまたは液晶などのデジタル表
示機能をもつ構成を特徴とする特許請求の範囲第1項ま
たは第2項または第3項または第4項記載の音響インテ
ンシティワットメータ。 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項また
は第2項または第3項または第4項または第5項記載の
音響インテンシティワットメータ。
[Scope of Claims] 1. A sound intensity wattmeter consisting of a sound wave sensor section, a sound intensity calculation section, and a result display section, which includes a pair of sensors and a direction substantially orthogonal to the extension direction of these sensors; A pair of sensors is further provided so as to pass through the center of the pair of sensors, and the direction or direction of the sound intensity is determined from the calculation results of the magnitude and direction of the intensity obtained using the sensor output signals of each pair. A sound intensity wattmeter characterized by being provided with a display section that indicates the size. 2. Claims characterized in that the sound wave sensor section is composed of a pair of sensors arranged opposite to each other and a further pair of sensors so as to be substantially perpendicular to the direction of extension of these sensors. A sound intensity wattmeter according to paragraph 1. 3. The sound intensity wattmeter according to claim 1 or 2, wherein the sound wave sensor is comprised of an electret condenser microphone. 4. The sound intensity wattmeter according to claim 1, 2, or 3, wherein the arithmetic unit is mainly composed of an analog circuit. 5. The sound intensity wattmeter according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the display section has a digital display function such as an LED or liquid crystal display. 6. The sound intensity wattage according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5, wherein the intensity wattmeter is powered by an internal power source. meter.
JP60097703A 1985-05-10 1985-05-10 Sound intensity wat meter Expired - Lifetime JPH0610632B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60097703A JPH0610632B2 (en) 1985-05-10 1985-05-10 Sound intensity wat meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60097703A JPH0610632B2 (en) 1985-05-10 1985-05-10 Sound intensity wat meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61256226A true JPS61256226A (en) 1986-11-13
JPH0610632B2 JPH0610632B2 (en) 1994-02-09

Family

ID=14199282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60097703A Expired - Lifetime JPH0610632B2 (en) 1985-05-10 1985-05-10 Sound intensity wat meter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0610632B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63287900A (en) * 1987-05-20 1988-11-24 株式会社日立製作所 Acoustic intensity watt meter
JPH01196521A (en) * 1988-02-01 1989-08-08 Hitachi Ltd Vibration intensity wattmeter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5315383A (en) * 1976-07-28 1978-02-13 Smith Kline French Lab Heterocyclic compound
JPS55109834U (en) * 1979-01-29 1980-08-01
JPS57125366A (en) * 1981-01-27 1982-08-04 Chubu Electric Power Co Inc Sound source survey device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5315383A (en) * 1976-07-28 1978-02-13 Smith Kline French Lab Heterocyclic compound
JPS55109834U (en) * 1979-01-29 1980-08-01
JPS57125366A (en) * 1981-01-27 1982-08-04 Chubu Electric Power Co Inc Sound source survey device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63287900A (en) * 1987-05-20 1988-11-24 株式会社日立製作所 Acoustic intensity watt meter
JPH01196521A (en) * 1988-02-01 1989-08-08 Hitachi Ltd Vibration intensity wattmeter
JPH0580966B2 (en) * 1988-02-01 1993-11-11 Hitachi Ltd

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0610632B2 (en) 1994-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5392258A (en) Underwater acoustic intensity probe
JPH06503172A (en) Low frequency angular velocity sensor
JPS61256226A (en) Acoustic intensity wattmeter
JPS582620B2 (en) Bubble detection method and device
JPS62133324A (en) Acoustic intensity wattmeter
GB2576747A (en) Method and device to determine acoustic gas particle velocity
JPS62133376A (en) Acoustic intensity wattmeter
JPS6363926A (en) Acoustic intensity wattmeter
JPS6363940A (en) Acoustic intensity wattmeter
Boltz et al. Absolute sensitivity limits of various ultrasonic transducers
RU18857U1 (en) DEVICE FOR MEASURING TURBULENT SPEEDS OF SPEED
JPS63169524A (en) Acoustic intensity wattmeter
Farre et al. Optical method for determining the frequency response of pressure-measurement systems in respiratory mechanics
RU2174687C1 (en) Device measuring turbulent pulsation of speed
RU1140571C (en) Method of measuring power of low-frequency hydroacoustic irradiator with internal air cavity
JPS63234117A (en) Movement type acoustic wattmeter
RU2177621C1 (en) Gear measuring turbulent pulsation of velocity
RU2030847C1 (en) Reciprocity method for calibration of acoustoelectric transducers
JPH01196521A (en) Vibration intensity wattmeter
RU2186356C2 (en) Method measuring sound pressure of leak in tested object and gear for its implementation
RU17989U1 (en) DEVICE FOR MEASURING TURBULENT SPEEDS OF SPEED
Cox Physical limitations on free-field microphone calibration
SU859830A1 (en) Device for measuring speed of sound field parameters
SU1562838A1 (en) Apparatus for electromagnetic inspection
Ramachandraiah et al. An ultrasonic sing-around system for thin solid samples