JP2877901B2 - 騒音判別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、騒音判別方法に関し、特に、製品から発生
される騒音を各周波数バンドごとの平均レベルに余裕値
Ａを加算して判定基準を設けて比較することにより、自
動的に検査する装置におけるこれの判定方法に関するも
のである。

［従来技術及びその問題点］ モータやベアリング、家庭用機器、等の製品から発生
される騒音が或る一定の判定基準を満足するか否かの判
定を行うことが品質管理上要求される場合が多々ある。
このような判定は検査員の聴覚により経験的に行われる
が一般的である。

しかしながら、こうした経験的に行う判定では、人間
である検査員の個人差によって変化し易く、また、同じ
人間であっても日々の状況によって判定結果にバラツキ
が生じ、安定した一定の基準の下に判定を行うことが困
難である。

［問題点を解決するための手段］ 従って、本発明の目的は、一定の判定基準でもって正
確な騒音判定を行うことができる自動騒音検査方法を提
供することにある。

この目的を達成するため、本発明によれば、外部から
の騒音を遮断し被検査製品から発生される騒音のみをマ
イクロフォンで入力する検査箱を用い、このマイクロフ
ォンからの音圧を表す信号を騒音計、周波数分析器、コ
ンピュータ及びCRTを用い、被検査製品から発生される
騒音の音圧レベルを判別するために、 良品の製品から発生される騒音を周波数分析すること
により各周波数バンドごとの平均レベルに余裕値Ａを加
算して判定基準を設定する段階と、 被検査製品から発生された騒音を前記周波数分析器に
より周波数分析し、各周波数バンドごとの分析値を対応
するバンドの前記判定基準と比較し、前記判定基準を超
えた前記分析値の個数、並びに前記判定基準を超えた該
分析値の、前記判定基準からの差を前記コンピュータに
より決定する段階と、 該比較により得られた、各バンドごとの前記判定基準
を超える前記分析値の個数が設定個数を超えた場合に不
良品と判定し、その判定結果を前記CRTに表示する段階
と、 よりなる騒音判別方法が提供される。

［作用］ 騒音検査を行う際、聴覚による騒音のオーバーホール
でもって騒音判別を行うのではなく、周波数分析により
各周波数バンドごとに判別を行い、その各バンドごとの
判定基準を超える分析値の個数が設定個数を超えた場合
に不良品と判定し、この不良品の状態をCRTに表示する
ため、簡単で精度の高い判別を行うことが可能である。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について説明する。

第１図は、本発明を適用し得る騒音判別装置の一例を
示す概略的なブロック図であり、被検査製品Ｇが収容さ
れる検査箱10内の適当な位置には、被検査製品に電源を
与えて動作させるための電源コネクタ11並びに被検査製
品が動作したとき等に発生する騒音に感応するマイクロ
フォン12が取付けられている。検査箱10は、被検査製品
Ｇから発生される騒音だけに感応するよう外部からの騒
音を遮断する構造となっている。

マイクロフォン12は、該マイクロフォン12で検出され
た音圧を表す信号を発生する騒音計14に接続され、騒音
計14からの音圧レベルを表す出力信号は周波数分析器16
に与えられて周波数分析が行われ、次に、騒音レベル信
号の周波数分析値はコンピュータ18に与えられて信号処
理される。

次に、第２図のフローチャートを用いて本発明の作用
について説明する。

最初に、良品の判定基準値を設定するために、良品と
分かっているＮ個（10〜20個程度）の製品についてデー
タ収集を行う（ステップ100）。まず、最初の１個の良
品についてデータを収集するために、その良製品を検査
箱10に収納し、該良製品を電源コネクタ11に接続して作
動させ、該製品から発生される騒音をマイクロフォン12
により騒音計14を介して収集し、次に、このようにして
収集された音圧は周波数分析器16により周波数分析され
る（ステップ102）。

第３図は、周波数分析器16で行われる周波数分析の例
を示すグラフであり、被検査製品として2000HPコンプレ
ッサを、オクターブ分析並びに1/3オクターブ分析の２
通りの分析を行った場合について示している。第３図に
おいて、下側の横軸にはオクターブ分析のためのオクタ
ーブバンド中心周波数が31.5Hzから２倍づつ8000Hzまで
の９バンドに渡って対数目盛りで目盛られており、ま
た、上側の横軸には1/3オクターブ分析のための1/3オク
ターブバンド中心周波数が25Hzから2^1/3倍づつ10KHzま
での27バンドに渡って同じく対数目盛りで目盛られてお
り、そして縦軸には各周波数バンドにおけるバンド音圧
レベルがdB値で目盛られている。グラフ中、1/3オクタ
ーブ分析の例は線L₁で示されており、27バンドに渡る各
1/3オクターブバンドごとの音圧レベルが測定されて黒
丸でプロットされている。また、オクターブ分析の例は
線L₂で示されており、９バンドに渡る各オクターブバン
ドごとの音圧レベルが測定されて白丸でプロットされて
いる。

以下、本実施例では、周波数分析を25Hz〜10KHzの27
バンドに渡る1/3オクターブ分析とした場合について説
明を進める。

最初の良製品から発生された騒音が周波数分析器16に
より1/3周波数分析されて、第３図の黒丸でプロットさ
れた線L₁に示されるような1/3周波数分析データが得ら
れると（ステップ102）、最初の良製品を検査箱10から
取り出して、次に２番目の良製品を検査箱10に収納し、
同様の1/3オクターブ分析の試験を行って27バンドのデ
ータを収集する。このようにしてＮ個すべての良製品に
ついて27バンドの1/3オクターブ分析データが収集され
ると（ステップ104のＹ）、次にそれら収集されたデー
タを各バンドごとに平均して平均バンドレベルを算出す
る（ステップ106）。

ここに、各バンドごとの平均バンドレベルはデシベル
値dBなので、以下のようにして求める。例えば中心周波
数1000HzのバンドにおけるＮ個の音圧レベルをS₁（d
B）、S₂（dB）、・・・Sn（dB）・・・S_N（dB）とし、
これら音圧レベルを平均する場合について説明すると、 Sn＝10・log（Mn/Mo） （ここに、Mnは騒音のエネルギーとし、Moは基準値）と
表されるので、各実際の音レベルは Mn＝Mo×10^Sn/10 となり、従って、中心周波数1000HzのバンドにおけるＮ
個の実際の測定音の平均レベル Smean（1000）は、 となる。他のバンドの平均レベルも同様にして決定さ
れ、このようにして27バンドに渡る各バンドごとの平均
レベルSmean（25）、Smean（31.5）、Smean（40）、・
・・、Smean（1000）、・・・Smean（10,000）が算出さ
れると（ステップ106）、次に、各平均レベルに或る余
裕値Ａを加算して判定基準R₁、R₂、・・・R₂₇が決定さ
れる（スップ108）。この余裕値Ａは環境状態やそのと
きの状況を考慮して3dB〜4dB程度に設定される。すなわ
ち、例えば中心周波数1000Hzのバンドにおける判定基準
値、すなわち中心周波数25Hzのバンドから数えて17番目
のバンドの判定基準値R₁₇（1000）は、R₁₇（1000）＝Sm
ean（1000）＋Ａと表され、また、例えば13番目のバン
ドである中心周波数400Hzのバンドにおける判定基準値R
₁₃（400）は、R₁₃（400）＝Smean（400）＋Ａと表され
る。

このようにして各バンドごとの判定基準が決定されれ
ば（ステップ108）、次に、被検査製品の実際の検査が
行われる。

検査を行うため、被検査製品を検査箱10に収納して前
述と同様に騒音計14からデータを収集し（ステップ11
0）、27バンドに渡る1/3オクターブ分析を行う（ステッ
プ112）。1/3オクターブ分析により27バンドの音圧レベ
ルデータD₁、D₂、・・・D₂₇が決定されると、該各デー
タD₁〜D₂₇は、それぞれ先に決定された各バンドごとの
判定基準R₁〜R₂₇と比較されて各データが判定基準以内
に有るか否かを決定し（ステップ114）、判定基準を超
えているデータが有れば、データが判定基準を超えてい
るバンドの個数と、超えているデータ及び判定基準間の
差とが決定され（ステップ116）、該決定された超えて
いるバンドの個数及び差に基づいて被検査製品が良品か
不良品かの判定処理が行われる（ステップ118）。

良品もくは不良品の判定処理は、本実施例では以下に
述べるようにして行われる。

まず、27バンドのデータD₁〜D₂₇のすべてがそれぞれ
対応の判定基準R₁〜R₂₇よりも小さければ、もちろん当
該被検査製品は良品と判定される。

また、27バンドのデータD₁〜D₂₇個の内、８個以上の
データが対応の判定基準を超えていれば、不良品と判定
する。

27個のデータの内、対応の判定基準を超えているもの
が１個から７個の間にあるときは、第４図の表に基づい
て良品または不良品の判定を行う。

第４図において、横軸には判定基準を超えたデータの
総数が示され、縦軸には判定基準を超えたデータの該判
定基準からの差を、判定基準を超えたデータのすべてに
ついて合計した値が示されている。図中、黒丸は不良品
を意味し、白丸は良品を意味し、そして三角はどちらと
も言えない場合を意味している。例えば、中心周波数40
0HzのバンドのデータD₁₃（400）と中心周波数1000Hzの
バンドのデータD₁₇（1000）との２つのデータだけが、
それぞれ対応の判定基準R₁₃（400）及びR₁₇（1000）を
超えており、そしてその超えている値がそれぞれ例えば D₁₃（400）−R₁₃（400）＝2dB D₁₇（1000）−R₁₇（1000）＝3dB であったとすれば、第４図の横軸は２となり、縦軸は2d
B＋3dB＝5dBであるので５となる。従って、第４図の横
軸２及び縦軸５の交点を見ると黒丸であるので、当該被
検査製品は不良品と判定される。

このようにして良品か不良品かが判定されると、その
判定結果はCRT20等のディスプレイに表示するようにし
（ステップ120）、またはその結果の信号により何等か
の機器を直接制御するようにしても良い。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば、周波数バンドごとの平均レベ
ルに余裕値を加算して判定基準を設定し、この判定基準
を超えた分析値の個数が設定個数を超えた場合に不良品
と判定し、その判定結果をCRTに表示しているため、騒
音検査が自動的に行われ得るので、検査が容易になると
いう効果を有すると共に、騒音検査を行う際、聴覚によ
る音圧のオーバーホールでもって騒音判別を行うのでは
なく、周波数分析により周波数バンドごとに判別を行う
ようにしているので、精度の高い判別が可能であるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による騒音判別方法が適用
され得る騒音判別装置を示すブロック図、第２図は、本
発明の一実施例による騒音判別方法を説明するためのフ
ローチャート、第３図及び第４図は、それぞれ本発明の
動作を説明するための図である。図において、10は検査
箱、12はマイクロフォン、Ｇは被検査製品、14は騒音
計、16は周波数分析器、18はコンピュータ、20はCRTで
ある。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部からの騒音を遮断し被検査製品（Ｇ）
   から発生される騒音のみをマイクロフォン（12）で入力
   する検査箱（10）を用い、このマイクロフォン（12）か
   らの音圧を表す信号を騒音計（14）、周波数分析器（1
   6）、コンピュータ（18）及びCRT（20）を用い、被検査
   製品から発生される騒音の音圧レベルを判別するため
   に、 良品の製品から発生される騒音を周波数分析することに
   より各周波数バンドごとの平均レベルに余裕値Ａを加算
   して判定基準を設定する段階と、 被検査製品から発生された騒音を前記周波数分析器（1
   6）により周波数分析し、各周波数バンドごとの分析値
   を対応するバンドの前記判定基準と比較し、前記判定基
   準を超えた前記分析値の個数、並びに前記判定基準を超
   えた該分析値の、前記判定基準からの差を前記コンピュ
   ータ（18）により決定する段階と、 該比較により得られた、各バンドごとの前記判定基準を
   超える前記分析値の個数が設定個数を超えた場合に不良
   品と判定し、その判定結果を前記CRT（20）に表示する
   段階と、 よりなることを特徴とする騒音判別方法。