JP2008282172A - 音響による構造物監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】建物1の扉2a付き出入り口2における侵入や、その内部における異常事態に伴い発生する音響がマイクロホン3で採取されて、その音響から出入り口2や内部における定常的な雑音を除去することにより時間tの関数である目的音響信号x(t)のパワースペクトル|X(ω)|2を得て、その時間変動状況を検証するための演算手段5が設けられ、上記目的音響信号x(t)のパワースペクトル|X(ω)|2を過去に採取されたものと比較して、同目的音響信号が新規且つ未知である場合に警報が発信される。
【選択図】 図1
Description
そこで、音響センサを用いて異常音を検出感知することにより、防犯対策をたてられるようしたものも開発されているが、異常音の判断を根拠をもって的確に行うことは難しいとされている。
y(t):観測信号
e-jωt:複素指数関数
|Y(ω)|2:観測信号のパワースペクトル
|N(ω)|2:雑音のパワースペクトル
α:サブトラクション係数(1≦α)
図1および図2に示すように、扉2a付き出入り口2を有する建造物としての建物1や船舶Sにおいて、同建造物の要部1A,1B,1Cで観測される雑音を常時採取するとともに、出入り口2などへの侵入や船舶Sの船倉内での荷崩れなどに伴い発生する音響を採取できるように、上記建造物の内部または外部にはマイクロホン3が装備されている。
すなわち、演算手段5は、上記雑音が定常であり、目的音響信号x(t)とは独立した関係にあるとして、非類似性を[数1]式,[数2]式および[数3]式により求めるように構成されている。
y(t):観測信号
e-jωt:複素指数関数
|Y(ω)|2:観測信号のパワースペクトル
|N(ω)|2:雑音のパワースペクトル
α:サブトラクション係数(1≦α)
(1)動作環境は、コンピュータ装置1台とマイクロホン1本とから構成される。
(2)コンピュータ装置に搭載されたプログラムは一定の時間間隔で連続動作を続ける。 その動作は、マイクロホンによる音の観測および音響解析ならびに警報の発信である。
(3)解析は、第一にスペクトル解析の実施による観測音が持つ周波数特性の把握、第二 に前の時間間隔において観測された音のスペクトルや既知の音(スペクトル)サンプル との相関計算として行われる。
(4)異常発生の判断は、相関値の変動の大きさや未知の音であるか否かによって周囲の 状況変化を認知することにより行われる。
(5)本装置の特徴とする動作は、異常の認知による通報(メールの自動発信)やコンピ ュータの外部出力(RS232Cポートなど)へのコード出力の実行として行われる。
1A,1B、1C 建造物要部
2 出入り口
2a 扉
3マイクロホン
4 音響処理装置
5 演算手段
5a データベース
5b 比較手段
5c 警報手段
S 船舶
Claims (1)
- 建造物において感知される音響を異音発生検知のために観測して即時解析すべく、上記構造物にマイクロホンが設けられるとともに、同マイクロホンを介して観測された上記音響から上記構造物における定常的雑音を除去することにより時間tの関数としての目的音響信号xn(t)を分析するための演算手段が設けられており、上記雑音が連続したひとつの時間間隔において定常であり上記目的音響信号xn(t)とは無関係であるとして、同目的音響信号xn(t)のパワースペクトル|X(ω)|2を[数1]式および[数2]式により求め、連続した所要の時間間隔で観測される次の目的音響信号xn+1(t)のパワースペクトルおよび既知音のパワースペクトルとの相関係数を[数3]式により求めるように上記演算手段が構成されていて、上記相関関数が低い場合に異音発生の警報を発信する警報手段が設けられていることを特徴とする、音響による構造物監視装置。
y(t):観測信号
e-jωt:複素指数関数
|Y(ω)|2:観測信号のパワースペクトル
|N(ω)|2:雑音のパワースペクトル
α:サブトラクション係数(1≦α)
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