JPH0524022Y2

JPH0524022Y2 -

Info

Publication number: JPH0524022Y2
Application number: JP2389388U
Authority: JP
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1993-06-18
Anticipated expiration: 2003-02-26
Also published as: JPH01128132U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は音響インテンシテイを計測する装置に
関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a device for measuring sound intensity.

[Summary of the idea]

近年、音を計測するのに単に音圧レベルだけで
はなく、音響インテンシテイレベル（単位面積当
り、単位時間にその面を直角に横切る音響パワー
の大きさ）を計測し、機器の放射音のパワーレベ
ルを精度良く求めたり、音響エネルギーの流れを
求めることが注目されてきた。 In recent years, sound has been measured not only by the sound pressure level, but also by measuring the sound intensity level (the amount of sound power per unit area per unit time that crosses the surface at right angles), and by measuring the power of the sound radiated by the equipment. Accurately determining the level and determining the flow of acoustic energy have attracted attention.

[Conventional technology]

音響インテンシテイを計測する為には、第３図
に示すように音波の進行方向に適宜距離Δrを存
して対向して設けたマイクロホンペア１，１′か
らの音圧信号を増幅器２，２′、演算回路４，５、
フイルタ３，３′積分器６、乗算回路７、平均化
回路８及び表示回路９から構成される装置に印加
し、該装置により、(1)式に示す演算を行なうこと
により求めることができる。ただし、Ir：音響イ
ンテ Ir＝−P_A＋P_B／2pΔr∫（P_B−P_A）dt …(1) ンシテイ（Ｗ／m²）、ｐ：空気の密度（Kg／m³）、
Δr：マイクロホン間の距離（ｍ）、P_A，P_B：それ
ぞれマイクロホン１，１′に加わる音圧（Ｎ／m²）
である。 In order to measure sound intensity, as shown in Fig. 3, the sound pressure signals from the microphone pair 1 and 1', which are placed facing each other at an appropriate distance Δr in the direction of propagation of the sound wave, are transmitted to amplifiers 2 and 2. ', arithmetic circuits 4, 5,
It can be obtained by applying the voltage to a device consisting of filters 3, 3' integrator 6, multiplier circuit 7, averaging circuit 8 and display circuit 9, and performing the calculation shown in equation (1) using the device. However, Ir: acoustic intensity Ir=-P _A + P _B /2pΔr∫(P _B - P _A ) dt...(1) density (W/m ² ), p: density of air (Kg/m ³ ),
Δr: Distance between microphones (m), P _A , P _B : Sound pressure applied to microphones 1 and 1', respectively (N/m ² )
It is.

しかしながら、この手法を実現するためには、
増幅器２，２′、フイルタ３，３′、演算回路４，
５及び積分器６の位相及び振幅特性を厳密に合わ
せる必要がある。アナログ回路で特性を厳密に合
わせるには、精度が良く、しかも経時変化の小さ
い部品を使用し、細心の注意により設計を行なわ
なければならない。このため、フイルタ３，３′
や演算回路４，５、積分回路６、乗算回路７をデ
イジタル的に処理する手法が用いられている。 However, in order to realize this method,
Amplifiers 2, 2', filters 3, 3', arithmetic circuit 4,
It is necessary to precisely match the phase and amplitude characteristics of the integrator 5 and the integrator 6. In order to precisely match the characteristics of analog circuits, it is necessary to use components with high precision and little change over time, and to design them with great care. For this reason, the filters 3, 3'
A method is used in which the calculation circuits 4 and 5, the integration circuit 6, and the multiplication circuit 7 are processed digitally.

[The problem that the idea attempts to solve]

デイジタル処理回路による場合、高速の演算回
路を使用するため、原価高になり、しかも回路規
模が大きくなる欠点がある。さらに、消費電力が
増大するため、バツテリ動作の計測装置を実現す
ることが困難であるという欠点も有する。 When a digital processing circuit is used, a high-speed arithmetic circuit is used, which has the disadvantage of increasing costs and increasing the circuit scale. Furthermore, since the power consumption increases, it is difficult to realize a battery-operated measuring device.

本考案は、高速演算処理回路が不要であり、し
かも、回路規模が小さく、消費電力が小さい計測
装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a measuring device that does not require a high-speed arithmetic processing circuit, has a small circuit scale, and has low power consumption.

[Means to solve the problem]

本考案は少なくとも１対のマクイロホンと次段
の増幅器と、該増幅器の次段に加算及び減算回路
を設け、その後にフイルタ回路を設けたものであ
る。 The present invention includes at least one pair of microphones, an amplifier at the next stage, an addition and subtraction circuit at the next stage of the amplifier, and a filter circuit after the amplifier.

[Effect]

その結果、フイルタ回路へ入力する信号はすで
に加算、減算後であるので従来のように厳密に位
相を合せる必要がなくなる。 As a result, since the signals input to the filter circuit have already been subjected to addition and subtraction, there is no need to strictly match the phase as in the conventional case.

〔Example〕

本考案の一実施例を第１図に示す。図に於い
て、前記、従来例として第３図に示した回路ブロ
ツクと同様の動作を行なうものは同じ記号を使用
する。マイクロホン１、および１′より入力され
た信号はそれぞれ増幅器２，２′に印加され、そ
の出力は、和および差の演算回路４，５に接続さ
れている。加算回路４の出力はフイルタ１０を介
して、乗算回路７の一方の入力端子に接続され、
一方、減算回路５の出力は積分器６を介して、フ
イルタ１１に接続され、さらにフイルタ１１の出
力は乗算回路７の残りの入力端に印加されてい
る。乗算回路７の出力は、平均化回路８を経由し
て表示回路９に接続されている。 An embodiment of the present invention is shown in Fig. 1. In the figure, the same symbols are used for circuit blocks which perform the same operations as those shown in Fig. 3 as the conventional example. Signals input from microphones 1 and 1' are applied to amplifiers 2 and 2', respectively, the outputs of which are connected to sum and difference calculation circuits 4 and 5. The output of the addition circuit 4 is connected via a filter 10 to one input terminal of a multiplication circuit 7,
On the other hand, the output of the subtraction circuit 5 is connected via an integrator 6 to a filter 11, and the output of the filter 11 is applied to the remaining input terminal of the multiplication circuit 7. The output of the multiplication circuit 7 is connected via an averaging circuit 8 to a display circuit 9.

本考案の動作について説明すると、マイクロホ
ン１および１′により入力された信号P_A，P_Bは増
幅回路２，２′で適当な振幅に変換された後、加
算回路４および減算回路５に印加される。加算回
路４および減算回路５では、それぞれP_A＋P_B／２， P_B−P_Aを算出し、加算回路４の出力はフイルタ
１０に加えられ、減算回路５の出力は積分器６に
印加され、該積分器に於いて１／Δr，ｐ∫（P_B−P_A） dtの演算を施した後フイルタ１１に加えられる。
フイルタ１０及び１１の出力を乗算回路７により
演算することによりP_A＋P_B／2p・Δr∫（P_B−P_A）dtを
求める。 To explain the operation of the present invention, signals P _A and P _B inputted by microphones 1 and 1' are converted into appropriate amplitudes by amplifier circuits 2 and 2', and then applied to an addition circuit 4 and a subtraction circuit 5. Ru. Addition circuit 4 and subtraction circuit 5 calculate P _A +P _B /2 and P _B −P _A , respectively, and the output of addition circuit 4 is applied to filter 10 and the output of subtraction circuit 5 is applied to integrator 6. , the integrator performs the calculation of 1/Δr, p∫(P _B −P _A ) dt, and then adds it to the filter 11.
The multiplier circuit 7 calculates the outputs of the filters 10 and 11 to obtain P _A +P _B /2p·Δr∫(P _B −P _A )dt.

この時、フイルタ１０及び１１は、バンドパス
フイルタであり、対象とする信号のみを通過さ
せ、それ以外の信号を除去する動作を行なう。仮
にフイルタ１０のみ挿入し、フイルタ１１を挿入
しない場合でも、乗算回路７の出力には対象とす
るバンド内の信号のみが出力される。 At this time, the filters 10 and 11 are band-pass filters that operate to pass only the target signal and remove other signals. Even if only the filter 10 is inserted and the filter 11 is not inserted, only the signal within the target band is outputted from the multiplier circuit 7.

さらに、フイルタ１０に位相直線形のフイルタ
（例えばFIRフイルタ）を使用すれば、フイルタ
の群遅延特性φは周波数によらず一定とすること
ができる。この実施例を第２図に示す。第２図は
第１図におけるフイルタ１０を位相直線形のフイ
ルタとし、フイルタ１１を遅延素子１２に置き替
えたものである。該遅延素子１２はフイルタ１０
の遅延の補償を行なうものであり、上記で述べた
如く、第１図の実施例と同様の動作を行なうもの
である。 Furthermore, if a phase linear filter (for example, an FIR filter) is used as the filter 10, the group delay characteristic φ of the filter can be made constant regardless of the frequency. This embodiment is shown in FIG. In FIG. 2, the filter 10 in FIG. 1 is replaced with a phase linear filter, and the filter 11 is replaced with a delay element 12. The delay element 12 is a filter 10
As mentioned above, the operation is similar to that of the embodiment shown in FIG. 1.

デイジタル回路により、遅延素子を実現するこ
とは非常に容易であり、演算処理が不要であるた
め、処理が低速で良いことは、容易に理解できよ
う。 It is easy to understand that it is very easy to implement a delay element using a digital circuit, and since no arithmetic processing is required, the processing can be performed at low speed.

[Effect of idea]

本考案によれば、フイルタ回路の位相特性を厳
密に合せる必要がなくなる。 According to the present invention, there is no need to strictly match the phase characteristics of the filter circuit.

[Brief explanation of the drawing]

第１図、第２図は本考案の実施例を示すブロツ
ク図、第３図は従来例のブロツク図。１，１′……マイクロホン、４，５……演算器、
６……積分器、１０，１１……フイルタ。 1 and 2 are block diagrams showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a conventional example. 1, 1'...Microphone, 4, 5...Arithmetic unit,
6... Integrator, 10, 11... Filter.

Claims

[Claims for Utility Model Registration] 1. A device comprising at least one pair of microphones arranged at intervals and means for converting the outputs of the microphones into appropriate amplitudes, and adding the two outputs of the means to each other. and subtracting means; a first filter means is provided after the addition means; an integration means is provided after the subtraction means; and a second filter means is provided after the integration means. and a means for multiplying the output of the first filter means and the output of the second filter means at a stage subsequent to the first filter means and the second filter means, and a stage subsequent to the multiplication means An acoustic intensity analyzer comprising means for averaging the output and display means for displaying the averaged output. 2. An acoustic intensity analyzer characterized in that the second filter means according to the first claim is a delay means.