JPS6255605B2 - - Google Patents
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- JPS6255605B2 JPS6255605B2 JP5846579A JP5846579A JPS6255605B2 JP S6255605 B2 JPS6255605 B2 JP S6255605B2 JP 5846579 A JP5846579 A JP 5846579A JP 5846579 A JP5846579 A JP 5846579A JP S6255605 B2 JPS6255605 B2 JP S6255605B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
この発明は工場の外乱騒音等に影響されること
なく、被測定物であるモータ等の異常音を抽出
し、異常音の発生有無およびその原因を判別する
ようにした被測定音判別装置に関するものであ
る。 従来この種の装置はまだ実現されておらず、工
場内に防音室を設け、作業者がその中に入つて工
場騒音等の外乱音をしや断した状態で異常音の発
生の有無を判別していた。 従来の異常音の判別は以上のようにしてなさ
れ、判別装置を導入した事例も多少はあるが、異
常音が判別可能となるレベルまで外乱騒音をしや
断するために防音室を設けなければならず、精度
よく判別するためには非常に高価な防音室が必要
となつた。また防音室内で突発的に発生する騒音
等については除去できないという欠点があつた。 この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、被測定物の発生音
を検出する被測定音検出器と、外乱騒音を検出す
る騒音検出器とを備え、両検出器の信号を乗除算
しその出力信号を処理することにより、外乱騒音
等に影響されることなく、被測定物の異常音を判
別できるようにした被測定音判別装置を提供する
ことを目的としている。 以下この発明の一実施例を図について説明す
る。 第１図において、１は工場騒音の発生源、２は
発生源１からの工場騒音を検知するマイクロホ
ン、３は被測定物であるモータ６の異常音を検出
するマイクロホン、４，５はマイクロホン２，３
に取付けられた集音用パラボラアンテナ、７はマ
イクロホン２の増幅器、８はマイクロホン３の増
幅器である。 第２図は信号処理回路のブロツク図を示したも
ので、２，３は前述のマイクロホン、７，８は同
じく前述の増幅器、９は工場騒音の伝搬遅延時間
分だけマイクロホン２側の増幅器７の出力を遅延
させるアナログ遅延回路、１４は増幅器８の出力
信号を平滑平均する平均回路、１５は遅延回路９
の出力信号を平滑平均する平均回路、１０は回路
１４，１５の出力によりレベル補正した回路８，
９の出力の積を出力する乗除算回路、１１は乗除
算回路１０の出力信号の正側信号の和算平均回
路、１２は乗除算回路１０の出力信号の負側信号
の和算平均回路、１３は正側、負側平均回路１
１，１２の出力信号の和算平均回路。１６は前記
３つの平均回路１１，１２，１３の出力レベルを
判別し、さらに論理演算を行なつて異常音の発生
の有無および原因を判定する判定回路、１７は判
定回路１６の信号を参照しつつ、異常音の発生時
に警報表示する警報表示回路である。なお、図
中、４４はサンプリング間隔を制御する制御ライ
ンである。 第３図は第２図の乗除算回路１０に入力される
増幅器８およびアナログ遅延回路９の出力信号を
正弦波と仮定した場合の乗除算回路１０の入出力
波形を示したもので、２０は周波数ｆの外乱騒音
Nif、２１は周波数ｆのモータ音Sif、２２は波形
２０と波形２１の同相、同周波数の乗算結果波形
SifNif、２３は外乱騒音Nifに比し位相遅れαを
有する同周波数の波形Sif（−α）、２４は波形２
０と波形２３の同周波数、位相遅れαの乗算結果
波形Sif（−α）Nif、２５は波形２０の倍周波数
の波形Si2f、２６は波形２０と波形２５の倍周波
数、同相の乗算結果波形Si2fNifである。なお図
中の斜線部分は、負値の波形部分を示している。 また、第４図は第２図の乗除算回路１０に入力
される回路８，９，１４，１５の出力信号を正弦
波と仮定し、同周波数、同位相波形を乗除算回路
１０に入力した場合の入出力信号を示したもの
で、２８はアナログ遅延回路９の出力信号Ni、
２７は増幅器８の出力信号Si、２９は波形２７と
波形２８の乗算結果波形SiNi、３０は平均回路１
５の出力信号
なく、被測定物であるモータ等の異常音を抽出
し、異常音の発生有無およびその原因を判別する
ようにした被測定音判別装置に関するものであ
る。 従来この種の装置はまだ実現されておらず、工
場内に防音室を設け、作業者がその中に入つて工
場騒音等の外乱音をしや断した状態で異常音の発
生の有無を判別していた。 従来の異常音の判別は以上のようにしてなさ
れ、判別装置を導入した事例も多少はあるが、異
常音が判別可能となるレベルまで外乱騒音をしや
断するために防音室を設けなければならず、精度
よく判別するためには非常に高価な防音室が必要
となつた。また防音室内で突発的に発生する騒音
等については除去できないという欠点があつた。 この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、被測定物の発生音
を検出する被測定音検出器と、外乱騒音を検出す
る騒音検出器とを備え、両検出器の信号を乗除算
しその出力信号を処理することにより、外乱騒音
等に影響されることなく、被測定物の異常音を判
別できるようにした被測定音判別装置を提供する
ことを目的としている。 以下この発明の一実施例を図について説明す
る。 第１図において、１は工場騒音の発生源、２は
発生源１からの工場騒音を検知するマイクロホ
ン、３は被測定物であるモータ６の異常音を検出
するマイクロホン、４，５はマイクロホン２，３
に取付けられた集音用パラボラアンテナ、７はマ
イクロホン２の増幅器、８はマイクロホン３の増
幅器である。 第２図は信号処理回路のブロツク図を示したも
ので、２，３は前述のマイクロホン、７，８は同
じく前述の増幅器、９は工場騒音の伝搬遅延時間
分だけマイクロホン２側の増幅器７の出力を遅延
させるアナログ遅延回路、１４は増幅器８の出力
信号を平滑平均する平均回路、１５は遅延回路９
の出力信号を平滑平均する平均回路、１０は回路
１４，１５の出力によりレベル補正した回路８，
９の出力の積を出力する乗除算回路、１１は乗除
算回路１０の出力信号の正側信号の和算平均回
路、１２は乗除算回路１０の出力信号の負側信号
の和算平均回路、１３は正側、負側平均回路１
１，１２の出力信号の和算平均回路。１６は前記
３つの平均回路１１，１２，１３の出力レベルを
判別し、さらに論理演算を行なつて異常音の発生
の有無および原因を判定する判定回路、１７は判
定回路１６の信号を参照しつつ、異常音の発生時
に警報表示する警報表示回路である。なお、図
中、４４はサンプリング間隔を制御する制御ライ
ンである。 第３図は第２図の乗除算回路１０に入力される
増幅器８およびアナログ遅延回路９の出力信号を
正弦波と仮定した場合の乗除算回路１０の入出力
波形を示したもので、２０は周波数ｆの外乱騒音
Nif、２１は周波数ｆのモータ音Sif、２２は波形
２０と波形２１の同相、同周波数の乗算結果波形
SifNif、２３は外乱騒音Nifに比し位相遅れαを
有する同周波数の波形Sif（−α）、２４は波形２
０と波形２３の同周波数、位相遅れαの乗算結果
波形Sif（−α）Nif、２５は波形２０の倍周波数
の波形Si2f、２６は波形２０と波形２５の倍周波
数、同相の乗算結果波形Si2fNifである。なお図
中の斜線部分は、負値の波形部分を示している。 また、第４図は第２図の乗除算回路１０に入力
される回路８，９，１４，１５の出力信号を正弦
波と仮定し、同周波数、同位相波形を乗除算回路
１０に入力した場合の入出力信号を示したもの
で、２８はアナログ遅延回路９の出力信号Ni、
２７は増幅器８の出力信号Si、２９は波形２７と
波形２８の乗算結果波形SiNi、３０は平均回路１
５の出力信号
【式】３１は平均回路１
４の出力信号
【式】３２は乗除算結果波
形である。ここで乗除算回路１０での演算式は、
となる。
第５図は実際のモータ音Siおよび外乱騒音Niを
入力とした時の処理結果波形を示したもので、３
３は外乱騒音Niで、区間Ａは騒音レベルが大き
いことを示している。３４は異常音を発生してい
るモータ音Si、３５は回路８，９の出力のレベル
補正を必要としない時の乗除算回路１０の出力信
号SiNi３６は乗除算回路１０の出力信号
入力とした時の処理結果波形を示したもので、３
３は外乱騒音Niで、区間Ａは騒音レベルが大き
いことを示している。３４は異常音を発生してい
るモータ音Si、３５は回路８，９の出力のレベル
補正を必要としない時の乗除算回路１０の出力信
号SiNi３６は乗除算回路１０の出力信号
【式】の正値の和算平
均をとる正側平均回路１１の出力信号、３７は前
記信号の負値の和算平均をとる負側平均回路１２
の出力信号、３８は上記波形３７をスレツシヨル
ドレベルL1で波形整形した信号、３９は和算平
均回路１３の出力信号で、信号３６，３７の和で
ある。４０は信号３９をスレツシヨルドレベル
L3で波形整形した信号、４１はスレツシヨルド
レベルL3ではなく、スレツシヨルドレベルL2で
波形整形した信号、４２は判定回路１６の出力信
号で、信号３８と信号４０のAND出力信号、４
３は同じく判定回路１６の出力信号で信号３８
と、信号４１と、信号４０の反転信号のAND出
力信号である。 次に本発明の動作を第１図ないし第５図を用い
て説明する。 第１図においてモータ６を駆動すると、マイク
ロホン３によつてモータ音が集音される。また同
時に発生源１からの工場騒音がマイクロホン２お
よび３に集音され、増幅器７，８によつてそれぞ
れ増幅された音信号を検出することができる。こ
こで発生源１からの工場騒音は無限遠から来るも
のと考えていいので、マイクロホン２，３間の距
離ｌに対して普通十分大きいが、音の伝搬遅延時
間ｔ＝（0.6T＋331.5）／ｌ秒（Ｔは温度）遅れる
ため、第２図のアナログ遅延回路９によつてマイ
クロホン２で検出される信号をｔ秒だけ遅延させ
る。乗除算回路１０は上記回路９，８，１４，１
５の出力信号を乗除算するものであるが、まず回
路９，８の出力信号を正弦波と仮定して第３図、
第４図を用いて説明する。 外乱騒音２０とモータ音２１が同相、同周波数
の場合、上記両者の乗算結果は波形２２に示すご
とく正の波形となる。ここでモータ音２１に位相
遅れαがあると両者の乗算結果に波形２４に示す
ごとく負の値（斜線部分）が発生する。さらに異
なる周波数の波形２５になると、両者の乗算結果
は波形２６のごとくとなり、一周期の和は０とな
る。本発明は上記で述べたように、波形２４，２
６に示した負の値を抽出することによりモータ６
の異常音発生の有無を判別するものである。 次に回路９，８の出力信号Si，Niが第４図の波
形２７，２８のように変化した場合、モータ音２
７ではt3間とt2間が同じレベルであるが、乗算結
果波形２９ではt3間のレベルが小さくなる。そし
て波形２７，２８が平均回路１４，１５によつて
平均されると、出力波形３０，３１が出力される
ため両者の比
記信号の負値の和算平均をとる負側平均回路１２
の出力信号、３８は上記波形３７をスレツシヨル
ドレベルL1で波形整形した信号、３９は和算平
均回路１３の出力信号で、信号３６，３７の和で
ある。４０は信号３９をスレツシヨルドレベル
L3で波形整形した信号、４１はスレツシヨルド
レベルL3ではなく、スレツシヨルドレベルL2で
波形整形した信号、４２は判定回路１６の出力信
号で、信号３８と信号４０のAND出力信号、４
３は同じく判定回路１６の出力信号で信号３８
と、信号４１と、信号４０の反転信号のAND出
力信号である。 次に本発明の動作を第１図ないし第５図を用い
て説明する。 第１図においてモータ６を駆動すると、マイク
ロホン３によつてモータ音が集音される。また同
時に発生源１からの工場騒音がマイクロホン２お
よび３に集音され、増幅器７，８によつてそれぞ
れ増幅された音信号を検出することができる。こ
こで発生源１からの工場騒音は無限遠から来るも
のと考えていいので、マイクロホン２，３間の距
離ｌに対して普通十分大きいが、音の伝搬遅延時
間ｔ＝（0.6T＋331.5）／ｌ秒（Ｔは温度）遅れる
ため、第２図のアナログ遅延回路９によつてマイ
クロホン２で検出される信号をｔ秒だけ遅延させ
る。乗除算回路１０は上記回路９，８，１４，１
５の出力信号を乗除算するものであるが、まず回
路９，８の出力信号を正弦波と仮定して第３図、
第４図を用いて説明する。 外乱騒音２０とモータ音２１が同相、同周波数
の場合、上記両者の乗算結果は波形２２に示すご
とく正の波形となる。ここでモータ音２１に位相
遅れαがあると両者の乗算結果に波形２４に示す
ごとく負の値（斜線部分）が発生する。さらに異
なる周波数の波形２５になると、両者の乗算結果
は波形２６のごとくとなり、一周期の和は０とな
る。本発明は上記で述べたように、波形２４，２
６に示した負の値を抽出することによりモータ６
の異常音発生の有無を判別するものである。 次に回路９，８の出力信号Si，Niが第４図の波
形２７，２８のように変化した場合、モータ音２
７ではt3間とt2間が同じレベルであるが、乗算結
果波形２９ではt3間のレベルが小さくなる。そし
て波形２７，２８が平均回路１４，１５によつて
平均されると、出力波形３０，３１が出力される
ため両者の比
【式】を信号２９
に乗算すると波形３２が出力される。これはモー
タ音２７と比例した波形となる。 次に第５図を用いて、実際の信号処理について
述べる。 ここで、まず第１図に示したごとく、モータ６
から発生する音は集音用パラボラアンテナ４があ
るためマイクロホン２には集音されず、マイクロ
ホン３にはモータ６の発生音Siと外乱騒音Niの合
成音が集音されることは明らかである。 モータ６を駆動すると、回路９および８の出力
信号として信号３３，３４が得られる。信号３３
の区間Ａは外乱騒音レベルが大きいことを示した
もので、信号３４にも区間Ａに対応する区間
A′において同周波数、同位相成分の大きい波形
として検出される。また信号３４の区間Ｂ，Ｃの
波形はモータ６の異常音発生波形で、波形３３に
比べて異周波数又は異なる位相信号として検出さ
れる。 上記波形３３，３４を乗除算回路１０に入力し
て得られる出力信号が信号３５であり、また信号
３５に対しさらにレベル補正がされた信号の正側
平均回路１１の出力が信号３６で、信号３３，３
４の区間Ａ，Ｂ，Ｃの値が大きく抽出される。又
負側平均回路１２の出力が信号３７で区間Ｂ，Ｃ
では負方向に信号が大きく出て、区間Ａすなわち
外乱騒音レベルが大なる時、負の値は小さくな
る。そして上記信号３７をスレツシヨレベルL1
で波形整形すると、信号３８を得ることができ
る。 さらに、和算平均回路１３に信号３６，３７を
入力すると、信号３９が得られる。これをスレツ
シヨルドレベルL2，L3で波形整形すると信号４
１，４０を得ることができ、信号３８と信号４０
のAND信号４２によりモータ６に異常音が発生
しているものと判定し、しかもこのAND信号４
２の検査時間におけるパルス数が多ければモータ
６の異常音異周波成分が多いと判別される。また
信号３８と、信号４１と、信号４０の反転信号の
AND信号４３によりモータ６に異常音が発生し
ているものと判定し、しかもこのAND信号４３
の検査時間内におけるパルス数が少なければモー
タ６の異常音の位相の遅れ又は進み成分が多いと
判別される。このように上記信号４２，４３の発
生量により、判定回路１６においてモータの異常
原因を分類し、警報表示回路１７で警報表示出力
される。以上のことから、信号３３に示した区間
Ａの外乱騒音が大きくなつても判別には何ら影響
を及ぼさないので、精度よく異常音を検出できる
ことは明らかである。 なお、上記実施例では集音用パラボラアンテナ
を用いたが、指向性の良いマイクロホンを用いて
もよく、またモータ音がほとんど入力しない程度
に第１図の距離ｌを取れば、集音用パラボラアン
テナを用いなくともよい。又アナログ遅延回路９
についてもマイクロホン２，３を十分近づけ、し
かもマイクロホン２にモータ音が入力されない構
成にすれば不要となる。また信号３７の負の値を
検出するのみで異常音の発生有無を検出すること
ができる。 以上のように、この発明によれば、外乱騒音と
被測定物から発生する音とをそれぞれ検出する各
検出器の出力信号を乗除算処理することにより、
外乱騒音が発生する場合でも防音室等のしや断物
を用いることなく、安価な設備で精度の高い被測
定音判別装置が得られる効果がある。
タ音２７と比例した波形となる。 次に第５図を用いて、実際の信号処理について
述べる。 ここで、まず第１図に示したごとく、モータ６
から発生する音は集音用パラボラアンテナ４があ
るためマイクロホン２には集音されず、マイクロ
ホン３にはモータ６の発生音Siと外乱騒音Niの合
成音が集音されることは明らかである。 モータ６を駆動すると、回路９および８の出力
信号として信号３３，３４が得られる。信号３３
の区間Ａは外乱騒音レベルが大きいことを示した
もので、信号３４にも区間Ａに対応する区間
A′において同周波数、同位相成分の大きい波形
として検出される。また信号３４の区間Ｂ，Ｃの
波形はモータ６の異常音発生波形で、波形３３に
比べて異周波数又は異なる位相信号として検出さ
れる。 上記波形３３，３４を乗除算回路１０に入力し
て得られる出力信号が信号３５であり、また信号
３５に対しさらにレベル補正がされた信号の正側
平均回路１１の出力が信号３６で、信号３３，３
４の区間Ａ，Ｂ，Ｃの値が大きく抽出される。又
負側平均回路１２の出力が信号３７で区間Ｂ，Ｃ
では負方向に信号が大きく出て、区間Ａすなわち
外乱騒音レベルが大なる時、負の値は小さくな
る。そして上記信号３７をスレツシヨレベルL1
で波形整形すると、信号３８を得ることができ
る。 さらに、和算平均回路１３に信号３６，３７を
入力すると、信号３９が得られる。これをスレツ
シヨルドレベルL2，L3で波形整形すると信号４
１，４０を得ることができ、信号３８と信号４０
のAND信号４２によりモータ６に異常音が発生
しているものと判定し、しかもこのAND信号４
２の検査時間におけるパルス数が多ければモータ
６の異常音異周波成分が多いと判別される。また
信号３８と、信号４１と、信号４０の反転信号の
AND信号４３によりモータ６に異常音が発生し
ているものと判定し、しかもこのAND信号４３
の検査時間内におけるパルス数が少なければモー
タ６の異常音の位相の遅れ又は進み成分が多いと
判別される。このように上記信号４２，４３の発
生量により、判定回路１６においてモータの異常
原因を分類し、警報表示回路１７で警報表示出力
される。以上のことから、信号３３に示した区間
Ａの外乱騒音が大きくなつても判別には何ら影響
を及ぼさないので、精度よく異常音を検出できる
ことは明らかである。 なお、上記実施例では集音用パラボラアンテナ
を用いたが、指向性の良いマイクロホンを用いて
もよく、またモータ音がほとんど入力しない程度
に第１図の距離ｌを取れば、集音用パラボラアン
テナを用いなくともよい。又アナログ遅延回路９
についてもマイクロホン２，３を十分近づけ、し
かもマイクロホン２にモータ音が入力されない構
成にすれば不要となる。また信号３７の負の値を
検出するのみで異常音の発生有無を検出すること
ができる。 以上のように、この発明によれば、外乱騒音と
被測定物から発生する音とをそれぞれ検出する各
検出器の出力信号を乗除算処理することにより、
外乱騒音が発生する場合でも防音室等のしや断物
を用いることなく、安価な設備で精度の高い被測
定音判別装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による被測定音判
別装置の構成図、第２図は前記実施例の信号処理
回路のブロツク図、第３図ａ〜ｇは第２図の回路
の動作説明のため正弦波を乗算処理したときの波
形図、第４図ａ〜ｆは第２図の回路の動作説明の
ため正弦波を第２図の乗除算回路に入力したとき
の入出力波形図、第５図ａ〜ｈは第２図の各ブロ
ツクの出力信号を示す波形図である。 １……外乱騒音発生源、６……被測定物として
のモータ、１０……乗除算回路、１１……正値平
均回路、１２……負値平均回路、１３……和算平
均回路、１６……判定回路。なお、図中同一符号
は同一または相当部分を示す。
別装置の構成図、第２図は前記実施例の信号処理
回路のブロツク図、第３図ａ〜ｇは第２図の回路
の動作説明のため正弦波を乗算処理したときの波
形図、第４図ａ〜ｆは第２図の回路の動作説明の
ため正弦波を第２図の乗除算回路に入力したとき
の入出力波形図、第５図ａ〜ｈは第２図の各ブロ
ツクの出力信号を示す波形図である。 １……外乱騒音発生源、６……被測定物として
のモータ、１０……乗除算回路、１１……正値平
均回路、１２……負値平均回路、１３……和算平
均回路、１６……判定回路。なお、図中同一符号
は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定物の動作によつて生じる音を検出する
被測定音検出器と、 前記被測定物の動作以外によつて生じる音を検
出する騒音検出器と、 前記両検出器の出力信号を両出力の比によりレ
ベル補正して乗算する乗除算回路と、 この乗除算回路の出力信号の正値および負値の
和算平均をとる正値平均回路および負値平均回路
と、 この両平均回路の出力信号の和をとる和算平均
回路と、 上記負値平均回路の出力レベルを第１のスレツ
シヨルドで、上記和算平均回路の出力レベルを第
２及び第３のスレツシヨルドで波形整形して第１
ないし第３の出力を求め、該第１と第３の出力の
論理積と、上記第３の出力の反転出力および上記
第１および第２の出力の論理積とを算出し、両論
理積出力を用いて前記被測定物の動作が正常か否
かの判別およびその原因の判別を行なう判定装置
とを備えたことを特徴とする被測定音判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5846579A JPS55149021A (en) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | Discriminating device for sound to be measured |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5846579A JPS55149021A (en) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | Discriminating device for sound to be measured |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55149021A JPS55149021A (en) | 1980-11-20 |
| JPS6255605B2 true JPS6255605B2 (ja) | 1987-11-20 |
Family
ID=13085170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5846579A Granted JPS55149021A (en) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | Discriminating device for sound to be measured |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55149021A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0739851Y2 (ja) * | 1992-06-30 | 1995-09-13 | 三菱化学株式会社 | 包装袋転倒装置 |
| JPH095154A (ja) * | 1995-06-22 | 1997-01-10 | Nkk Corp | 適応型指向性音検出装置 |
| JP3918966B2 (ja) * | 1997-12-30 | 2007-05-23 | 本多電子株式会社 | キャビテーション検出方法 |
| JP5320968B2 (ja) * | 2008-10-14 | 2013-10-23 | 日産自動車株式会社 | 異音判定装置および異音判定方法 |
| JP2014222150A (ja) * | 2013-05-13 | 2014-11-27 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | 電動部品監視装置及び電動部品監視方法 |
-
1979
- 1979-05-10 JP JP5846579A patent/JPS55149021A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55149021A (en) | 1980-11-20 |
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