JP4496143B2 - 騒音測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロホンアレイを用いて騒音を測定する騒音測定装置に関する。

従来の騒音計の校正方法としては、マイクロホンに音響校正器を装着してから、騒音計の校正操作を手動で行うことが知られている。従って、マイクロホンアレイを用いた騒音測定装置における校正では、マイクロホンアレイを構成する複数のマイクロホンについて、音響校正器を付け替えながらマイクロホンの数だけ騒音測定装置に対して手動で校正操作をしなければならない。

しかし、このような手動による繰り返しの校正操作は、マイクロホンアレイと騒音測定装置本体の間を行ったり来たりする動作を作業者に強要し、非常に面倒な作業であった。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、音響校正器をマイクロホンに付け替えるだけで、校正が自動的に行われる騒音測定装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、マイクロホンアレイを用いて騒音を測定する騒音測定装置において、前記マイクロホンアレイの各マイクロホンからの音響信号が校正音であるか又は環境音であるかを識別する識別手段と、この識別手段により音響信号が校正音であると識別されたマイクロホンに対する校正を自動的に行う校正手段を備えた。

また、前記識別手段は一定音圧の音響信号が所定時間以上入力されると校正音であると判定し、前記識別手段が前記マイクロホンアレイのいずれかのマイクロホンからの音響信号が校正音であると判定すると、自動的に測定モードから校正モードに切り換わるようにした。

請求項１に係る発明によれば、マイクロホンアレイを構成する各マイクロホンに音響校正器を付け替えていくだけで、そのマイクロホンに対する校正を自動的に開始するので、マイクロホン毎の騒音測定装置に対する手動の校正操作を必要とせず、校正作業の手間が軽減され、工数低減が図れる。

また、校正音として一定音圧の音響信号を用いることにより、騒音測定装置に特殊な処理手段を必要とせず、簡易な構成で校正を行うことができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る騒音測定装置のブロック構成図、図２は騒音測定装置の動作（校正作業）を示すフローチャート、図３は騒音測定装置の動作（測定作業）を示すフローチャートである。

本発明に係る騒音測定装置は、図１に示すように、Ｎ個のマイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNを配置したマイクロホンアレイ１と、各マイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNの出力信号を処理する騒音測定装置本体２からなる。騒音測定装置の校正には、校正された１ｋＨz（周波数）・９４ｄＢ（音圧）の音響信号（校正音）を出力する音響校正器３が用いられる。校正作業の際には、音響校正器３が、マイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNに順次装着される。

校正音として、１ｋＨz（周波数）・９４ｄＢ（音圧）の音響信号を用いるのは、騒音測定の分野で一般的に使われ、且つ一般に環境音が一定のレベルを維持する可能性は低く、特に単一周波数１ｋＨzが９４ｄＢの大きさを持って一定レベルで継続する可能性は非常に低いことを利用したものである。なお、周波数・音圧は、２５０Ｈz・１１４ｄＢでもよいし、一定周波数且つ一定音圧で継続して出力されるものであれば構わない。また、環境音として存在する可能性の低い音のパターンを用いる方法や、周波数に関係なくレベルのみを見る方法もある。

騒音測定装置本体２は、各マイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNのアナログ出力信号をデジタル信号に変換するＮ個のＡ／Ｄ変換器４と、Ａ／Ｄ変換器４の出力信号を信号処理する信号処理部５と、信号処理部５が校正に際して求めた校正感度をマイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNと対応させて記憶するメモリ６からなる。

また、信号処理部５は、マイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNに入力された音響信号が校正音であるか又は環境音であるかを判定すると共に、校正音であると判定した場合に音響校正器３を装着しているマイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNを識別する識別手段１０と、識別手段１０の判定結果が環境音であった場合に、その環境音について通常の騒音測定を行って騒音レベルなどを求める騒音計測手段１１と、識別手段１０の判定結果が校正音であった場合に、その校正音に基づいて校正処理を自動的に開始して各マイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNに対する校正感度を求める校正手段１２から構成される。

以上のように構成した本発明に係る騒音測定装置の動作（校正作業、測定作業）について、図２と図３に示すフローチャートにより説明する。
先ず、校正作業を行う場合には、図２に示すように、ステップＳＰ１において、音響校正器３をマイクロホンアレイ１中の一つのマイクロホンＭ1に装着する。ステップＳＰ２において、音響校正器３から１ｋＨz（周波数）・９４ｄＢ（音圧）の音響信号（校正音）を継続的に（例えば、３秒間）出力させる。ステップＳＰ３において、Ａ／Ｄ変換器４がマイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNの出力信号をデジタル信号に変換する。

次いで、ステップＳＰ４において、識別手段１０が、Ａ／Ｄ変換器４によりデジタル化された音響信号のいずれかが校正音であると判定する。なお、一定のレベルを判定するための範囲や、継続時間を設定することもできる。識別手段１０が、いずれかの音響信号を校正音であると判定したことにより、騒音測定装置が測定モードから校正モードに自動的に切り換わる。なお、騒音測定装置本体２にモード切換スイッチを設け、校正作業に際して予めモード切換スイッチを測定モードから校正モードに切り換えておくことにより、校正モードにすることもできる。

次いで、ステップＳＰ５において、識別手段１０が、音響校正器３を装着しているマイクロホンＭ1を識別する。ステップＳＰ６において、校正手段１２により校正音に基づいてマイクロホンＭ1に対する校正が行われる。マイクロホンＭ1に対する校正が終了すると、ステップＳＰ７において、校正手段１２が求めた校正感度をマイクロホンＭ1と対応させてメモリ６に記憶する。なお、求めた感度が前回と大幅に異なる場合には、何らかの不具合が発生している可能性が考えられるので、求めた感度をメモリ６に記憶することなく、校正を止めて注意を喚起すための警告を発する。次回の騒音測定は、新たに校正された感度を用いて行われる。

更に、ステップＳＰ８において、全てのマイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNに対する校正が終了したか否かが判定され、終了していなければ、ステップＳＰ１に戻り音響校正器３を次のマイクロホンＭ2に付け替える。そして、マイクロホンＭ1の場合と同様にステップＳＰ２〜ステップＳＰ７の処理を行い、マイクロホンＭ2に対する校正を行う。このような校正作業を全てのマイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNについて行うことで、校正作業が終了する。

次に、測定作業を行う場合には、図３に示すように、ステップＳＰ１１において、マイクロホンアレイ１が環境音を捉える。ステップＳＰ１２において、Ａ／Ｄ変換器４がマイクロホンアレイ１の出力信号をデジタル信号に変換する。ステップＳＰ１３において、識別手段１０が、Ａ／Ｄ変換器４によりデジタル化された音響信号の全てが環境音であると判定する。

識別手段１０が、音響信号の全てを環境音であると判定したことにより、騒音測定装置が校正モードから測定モードに自動的に切り換わる。なお、環境音を判定せずに校正開始後一定時間で校正モードを自動的に終了させる方法もある。また、騒音測定装置本体２にモード切換スイッチを設け、測定作業に際して予めモード切換スイッチを校正モードから測定モードに切り換えておくことにより、測定モードにすることもできる。そして、測定モードに切り換わった後は、Ａ／Ｄ変換器４によりデジタル化された音響信号は、識別手段１０を素通りすることになる。

次いで、ステップＳＰ１４において、識別手段１０がマイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNを識別し、メモリ６に記憶されている各マイクロホンマイクロホンＭ1，Ｍ2，…，ＭNに対する感度を参照しながら、環境音についての騒音測定が騒音計測手段１１により行われる。

マイクロホンアレイを構成する各マイクロホンに音響校正器を付け替えていくだけで、そのマイクロホンに対する校正を自動的に開始するので、校正作業が簡便になるため、本発明に係る騒音測定装置の利用拡大が期待される。

本発明に係る騒音測定装置のブロック構成図 騒音測定装置の動作（校正作業）を示すフローチャート 騒音測定装置の動作（測定作業）を示すフローチャート

符号の説明

１…マイクロホンアレイ、２…騒音測定装置本体、３…音響校正器、４…Ａ／Ｄ変換器、５…信号処理部、６…メモリ、１０…識別手段、１１…騒音計測手段、１２…校正手段、Ｍ1，Ｍ2，…，ＭN…マイクロホン。

Claims (1)

1. マイクロホンアレイを用いて騒音を測定する騒音測定装置において、前記マイクロホンアレイの各マイクロホンからの音響信号が校正音であるか又は環境音であるかを識別する識別手段と、この識別手段により音響信号が校正音であると識別されたマイクロホンに対する校正を自動的に行う校正手段を備え、前記識別手段は一定音圧の音響信号が所定時間以上入力されると校正音であると判定し、前記識別手段が前記マイクロホンアレイのいずれかのマイクロホンからの音響信号が校正音であると判定すると、自動的に測定モードから校正モードに切り換わることを特徴とする騒音測定装置。