JPH0755550A - 超音波可聴装置 - Google Patents
超音波可聴装置Info
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- JPH0755550A JPH0755550A JP20547993A JP20547993A JPH0755550A JP H0755550 A JPH0755550 A JP H0755550A JP 20547993 A JP20547993 A JP 20547993A JP 20547993 A JP20547993 A JP 20547993A JP H0755550 A JPH0755550 A JP H0755550A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波周波数帯域の音波を簡便な手段により
リアルタイムで連続的に可聴周波数帯域の音波に周波数
変換し、人間の耳による直感的診断を可能にすることに
ある。 【構成】 超音波周波数帯域を含む音波を電気信号に変
換するマイクロフォン１と、マイクロフォン１からの出
力信号に基づいて超音波周波数帯域の音波を可聴周波数
帯域の音波に変換する装置本体２と、装置本体２からの
出力信号を可聴周波数帯域の音波に変換するイヤフォン
３とで構成され、装置本体２は、マイクロフォン１で変
換された電気信号を増幅するプリアンプ部４と、プリア
ンプ部４で増幅された信号のうち、所望の超音波周波数
帯域の信号のみを通過させるフィルタ部５と、フィルタ
部５を通過して所望の超音波周波数帯域の音波信号につ
いてその時間軸の伸縮により可聴周波数帯域の音波信号
に周波数変換する周波数変換部６と、周波数変換部６か
ら出力された音波信号を所定の音量に増幅するメインア
ンプ部７とで構成される。
リアルタイムで連続的に可聴周波数帯域の音波に周波数
変換し、人間の耳による直感的診断を可能にすることに
ある。 【構成】 超音波周波数帯域を含む音波を電気信号に変
換するマイクロフォン１と、マイクロフォン１からの出
力信号に基づいて超音波周波数帯域の音波を可聴周波数
帯域の音波に変換する装置本体２と、装置本体２からの
出力信号を可聴周波数帯域の音波に変換するイヤフォン
３とで構成され、装置本体２は、マイクロフォン１で変
換された電気信号を増幅するプリアンプ部４と、プリア
ンプ部４で増幅された信号のうち、所望の超音波周波数
帯域の信号のみを通過させるフィルタ部５と、フィルタ
部５を通過して所望の超音波周波数帯域の音波信号につ
いてその時間軸の伸縮により可聴周波数帯域の音波信号
に周波数変換する周波数変換部６と、周波数変換部６か
ら出力された音波信号を所定の音量に増幅するメインア
ンプ部７とで構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波可聴装置に関し、
詳しくは、各種の故障診断機器、医療用機器や野外観測
機器などに応用される超音波可聴装置に関する。
詳しくは、各種の故障診断機器、医療用機器や野外観測
機器などに応用される超音波可聴装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人間の可聴周波数帯域〔２０Ｈｚ〜２０
ＫＨｚ〕を超える、いわゆる超音波周波数帯域の音波
は、自然界や非自然界を問わず広く存在しているが、こ
の種の超音波周波数帯域の音波に基づく各種現象の発見
や解明を実現するため、様々な周波数を含む超音波周波
数帯域の音波を可聴化又は可視化することが試みられて
いる。例えば機械装置などの故障を診断するための一つ
の手法として超音波ＡＥ法があるが、これまでは機械の
故障時に発生する超音波を電気信号に変換し、その変換
された波形をオシロスコープや周波数解析装置等により
可視化し観察するというものであった。
ＫＨｚ〕を超える、いわゆる超音波周波数帯域の音波
は、自然界や非自然界を問わず広く存在しているが、こ
の種の超音波周波数帯域の音波に基づく各種現象の発見
や解明を実現するため、様々な周波数を含む超音波周波
数帯域の音波を可聴化又は可視化することが試みられて
いる。例えば機械装置などの故障を診断するための一つ
の手法として超音波ＡＥ法があるが、これまでは機械の
故障時に発生する超音波を電気信号に変換し、その変換
された波形をオシロスコープや周波数解析装置等により
可視化し観察するというものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば上述
した手法により故障診断しようとする場合には、従来は
オシロスコープや周波数解析装置など大掛りな装置を必
要とする上に、リアルタイムでの診断が困難であるとい
う問題があった。
した手法により故障診断しようとする場合には、従来は
オシロスコープや周波数解析装置など大掛りな装置を必
要とする上に、リアルタイムでの診断が困難であるとい
う問題があった。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、超音波周波数
帯域の音波を簡便な手段によりリアルタイムで連続的に
可聴周波数帯域の音波に周波数変換し得る超音波可聴装
置を提供し、人間の耳による直感的診断を可能にするこ
とにある。
されたもので、その目的とするところは、超音波周波数
帯域の音波を簡便な手段によりリアルタイムで連続的に
可聴周波数帯域の音波に周波数変換し得る超音波可聴装
置を提供し、人間の耳による直感的診断を可能にするこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、集音手段により取り込
まれた超音波周波数帯域の音波波形を一定周期でデジタ
ルデータにＡＤ変換し、そのデジタルデータをＡＤ変換
周期のＮ倍の周期でＤＡ変換することにより、その音波
波形の時間軸をＮ倍だけ伸縮した可聴周波数帯域の音波
波形を聴音手段に出力する周波数変換部を具備したこと
を特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、集音手段により取り込
まれた超音波周波数帯域の音波波形を一定周期でデジタ
ルデータにＡＤ変換し、そのデジタルデータをＡＤ変換
周期のＮ倍の周期でＤＡ変換することにより、その音波
波形の時間軸をＮ倍だけ伸縮した可聴周波数帯域の音波
波形を聴音手段に出力する周波数変換部を具備したこと
を特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明に係る超音波可聴装置では、超音波周波
数帯域の音波波形の時間軸を伸縮させることにより、そ
の音波波形の原形を維持した状態で、その周波数のみを
変換して低周波化又は高周波化することができて超音波
周波数帯域の音波をリアルタイムで連続的に可聴周波数
帯域の音波に周波数変換することが実現容易となる。
数帯域の音波波形の時間軸を伸縮させることにより、そ
の音波波形の原形を維持した状態で、その周波数のみを
変換して低周波化又は高周波化することができて超音波
周波数帯域の音波をリアルタイムで連続的に可聴周波数
帯域の音波に周波数変換することが実現容易となる。
【０００７】
【実施例】本発明に係る超音波可聴装置の実施例を図１
及び図２に示して説明する。
及び図２に示して説明する。
【０００８】本発明の超音波可聴装置は、図１に示すよ
うに超音波周波数帯域を含む音波を電気信号に変換する
集音手段であるマイクロフォン１と、そのマイクロフォ
ン１から出力される電気信号に基づいて超音波周波数帯
域の音波を可聴周波数帯域の電気信号に変換する装置本
体２と、その装置本体２から出力される電気信号を可聴
周波数帯域の音波に変換する聴音手段であるイヤフォン
３とで概略構成される。
うに超音波周波数帯域を含む音波を電気信号に変換する
集音手段であるマイクロフォン１と、そのマイクロフォ
ン１から出力される電気信号に基づいて超音波周波数帯
域の音波を可聴周波数帯域の電気信号に変換する装置本
体２と、その装置本体２から出力される電気信号を可聴
周波数帯域の音波に変換する聴音手段であるイヤフォン
３とで概略構成される。
【０００９】具体的に、この装置本体２は、マイクロフ
ォン１で変換された電気信号を増幅するプリアンプ部４
と、そのプリアンプ部４で増幅された信号のうち、所望
の超音波周波数帯域の信号のみを通過させるフィルタ部
５と、フィルタ部５を通過して所望の超音波周波数帯域
の音波信号についてその音波波形の時間軸の伸縮により
可聴周波数帯域の音波信号に周波数変換する周波数変換
部６と、その周波数変換部６から出力された音波信号を
所定の音量に増幅するメインアンプ部７とで構成され
る。尚、この装置本体２には、図示しないが、音量調整
用及び音波帯域設定用のボリューム又はスイッチが設け
られている。
ォン１で変換された電気信号を増幅するプリアンプ部４
と、そのプリアンプ部４で増幅された信号のうち、所望
の超音波周波数帯域の信号のみを通過させるフィルタ部
５と、フィルタ部５を通過して所望の超音波周波数帯域
の音波信号についてその音波波形の時間軸の伸縮により
可聴周波数帯域の音波信号に周波数変換する周波数変換
部６と、その周波数変換部６から出力された音波信号を
所定の音量に増幅するメインアンプ部７とで構成され
る。尚、この装置本体２には、図示しないが、音量調整
用及び音波帯域設定用のボリューム又はスイッチが設け
られている。
【００１０】上記構成からなる超音波可聴装置では、ま
ず、超音波周波数帯域を含む音波をマイクロフォン１に
より電気信号に変換して装置本体２に入力する。その装
置本体２では、マイクロフォン１からの音波信号をプリ
アンプ部４で増幅した上で、その音波信号のうち、所望
の超音波周波数帯域の音波信号のみをフィルタ部５で選
択的に通過させる。
ず、超音波周波数帯域を含む音波をマイクロフォン１に
より電気信号に変換して装置本体２に入力する。その装
置本体２では、マイクロフォン１からの音波信号をプリ
アンプ部４で増幅した上で、その音波信号のうち、所望
の超音波周波数帯域の音波信号のみをフィルタ部５で選
択的に通過させる。
【００１１】そのフィルタリングされた超音波周波数帯
域の音波信号を周波数変換部６により以下のように処理
する。即ち、その超音波周波数帯域が２０ＫＨｚ以上の
高周波帯域の場合、図２に示すように超音波周波数帯域
の音波信号ａの波形を一定周期でデジタルデータにＡＤ
変換し、そのデジタルデータをＡＤ変換周期のＮ倍〔こ
の場合、例えば１０００倍とする〕の周期でＤＡ変換す
ることにより、その音波波形の時間軸をＮ倍〔１０００
倍〕だけ伸長することにより、その帯域周波数が１／Ｎ
倍〔１／１０００倍〕に低周波数化され、２０Ｈｚを下
限とする可聴周波数帯域の音波信号ｂに変換される。
域の音波信号を周波数変換部６により以下のように処理
する。即ち、その超音波周波数帯域が２０ＫＨｚ以上の
高周波帯域の場合、図２に示すように超音波周波数帯域
の音波信号ａの波形を一定周期でデジタルデータにＡＤ
変換し、そのデジタルデータをＡＤ変換周期のＮ倍〔こ
の場合、例えば１０００倍とする〕の周期でＤＡ変換す
ることにより、その音波波形の時間軸をＮ倍〔１０００
倍〕だけ伸長することにより、その帯域周波数が１／Ｎ
倍〔１／１０００倍〕に低周波数化され、２０Ｈｚを下
限とする可聴周波数帯域の音波信号ｂに変換される。
【００１２】但し、この周波数変換の場合、サンプリン
グ可能な時間は時系列全体の１／Ｎになり、その結果、
完全に固定されたサンプリングタイミングで常時サンプ
リングしていたのでは、サンプリング不可能な時間に変
換すべき音が発生した場合、その音を取り逃がす可能性
がある。そのため、例えば、振幅レベル等のトリガー条
件でサンプリングすることにより、常時サンプリングす
ることなく、変換すべき音が発生した時のみの必要最小
限の時間でサンプリングすることで、変換すべき音を確
実にサンプリングすることができる。
グ可能な時間は時系列全体の１／Ｎになり、その結果、
完全に固定されたサンプリングタイミングで常時サンプ
リングしていたのでは、サンプリング不可能な時間に変
換すべき音が発生した場合、その音を取り逃がす可能性
がある。そのため、例えば、振幅レベル等のトリガー条
件でサンプリングすることにより、常時サンプリングす
ることなく、変換すべき音が発生した時のみの必要最小
限の時間でサンプリングすることで、変換すべき音を確
実にサンプリングすることができる。
【００１３】逆に、超音波周波数帯域が２０Ｈｚ以下の
低周波帯域の場合、超音波周波数帯域の音波信号の波形
を一定周期でデジタルデータにＡＤ変換し、そのデジタ
ルデータをＡＤ変換周期のＮ倍〔この場合、例えば１／
１０００倍とする〕の周期でＤＡ変換することにより、
音波波形の時間軸をＮ倍〔１／１０００倍〕だけ縮小す
ることにより、その帯域周波数が１／Ｎ倍〔１０００
倍〕に高周波数化され、２０ＫＨｚを上限とする可聴周
波数帯域の音波信号に変換される。
低周波帯域の場合、超音波周波数帯域の音波信号の波形
を一定周期でデジタルデータにＡＤ変換し、そのデジタ
ルデータをＡＤ変換周期のＮ倍〔この場合、例えば１／
１０００倍とする〕の周期でＤＡ変換することにより、
音波波形の時間軸をＮ倍〔１／１０００倍〕だけ縮小す
ることにより、その帯域周波数が１／Ｎ倍〔１０００
倍〕に高周波数化され、２０ＫＨｚを上限とする可聴周
波数帯域の音波信号に変換される。
【００１４】このようにして、周波数変換部６で得られ
た可聴周波数帯域の音波信号をメインアンプ部７により
適当な音量に増幅した上で出力し、イヤフォン３でその
電気信号を音波に変換することにより、超音波周波数帯
域の音波から周波数変換された可聴周波数帯域の音波を
リアルタイムで連続的に認識することができ、人間の耳
による直感的診断が可能となる。
た可聴周波数帯域の音波信号をメインアンプ部７により
適当な音量に増幅した上で出力し、イヤフォン３でその
電気信号を音波に変換することにより、超音波周波数帯
域の音波から周波数変換された可聴周波数帯域の音波を
リアルタイムで連続的に認識することができ、人間の耳
による直感的診断が可能となる。
【００１５】尚、本発明では音波波形の時間軸のみを伸
縮するだけであるので、出力波形については、入力波形
の原形を維持した状態でその周波数のみを変換して低周
波化又は高周波化したものとなる。この時、音波帯域設
定用のボリューム又はスイッチを操作することにより、
帯域設定を可変すれば、任意の周波数帯域の音波信号を
選択的に可聴周波数帯域の音波信号に変換することがで
きる。また、周波数変換部６でのＡＤ変換及びＤＡ変換
を可能なかぎり短い時間間隔で連続的に行なうようにす
れば、超音波周波数帯域の音波は、より自然な可聴周波
数帯域の音波にリアルタイムで変換される。
縮するだけであるので、出力波形については、入力波形
の原形を維持した状態でその周波数のみを変換して低周
波化又は高周波化したものとなる。この時、音波帯域設
定用のボリューム又はスイッチを操作することにより、
帯域設定を可変すれば、任意の周波数帯域の音波信号を
選択的に可聴周波数帯域の音波信号に変換することがで
きる。また、周波数変換部６でのＡＤ変換及びＤＡ変換
を可能なかぎり短い時間間隔で連続的に行なうようにす
れば、超音波周波数帯域の音波は、より自然な可聴周波
数帯域の音波にリアルタイムで変換される。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、人間の可聴周波数帯域
を超えた超音波周波数帯域の音波を、簡便な手段により
リアルタイムで連続的に可聴周波数帯域の音波に変換す
ることが実現できるので、可聴周波数帯域の音波とい
う、いわゆる音色に変換できることとなり、超音波を音
源とする各種現象の発見や解明に関して、音色を聞き分
ける能力を持つ人間の耳をそのまま高性能な計測器とし
て利用でき、人間の耳による直感的診断が可能となる。
を超えた超音波周波数帯域の音波を、簡便な手段により
リアルタイムで連続的に可聴周波数帯域の音波に変換す
ることが実現できるので、可聴周波数帯域の音波とい
う、いわゆる音色に変換できることとなり、超音波を音
源とする各種現象の発見や解明に関して、音色を聞き分
ける能力を持つ人間の耳をそのまま高性能な計測器とし
て利用でき、人間の耳による直感的診断が可能となる。
【００１７】従って、本発明装置を故障診断機器の診断
用聴診器として応用したり、体内超音波の捕捉による新
しい高度な診断を可能とする医療用機器の診断用聴診
器、また、超音波を音源とする生物や自然現象を観測す
る野外観測機器の自然観察用補聴器として応用すること
ができ、その実用的価値は大である。
用聴診器として応用したり、体内超音波の捕捉による新
しい高度な診断を可能とする医療用機器の診断用聴診
器、また、超音波を音源とする生物や自然現象を観測す
る野外観測機器の自然観察用補聴器として応用すること
ができ、その実用的価値は大である。
【図１】本発明に係る超音波可聴装置の概略構成を示す
ブロック図
ブロック図
【図２】超音波周波数帯域の音波を可聴周波数帯域の音
波に周波数変換する要領を説明するための波形図
波に周波数変換する要領を説明するための波形図
１ 集音手段〔マイクロフォン〕 ３ 聴音手段〔イヤフォン〕 ６ 周波数変換部
Claims (1)
- 【請求項１】 集音手段により取り込まれた超音波周波
数帯域の音波波形を一定周期でデジタルデータにＡＤ変
換し、そのデジタルデータをＡＤ変換周期のＮ倍の周期
でＤＡ変換することにより、その音波波形の時間軸をＮ
倍だけ伸縮した可聴周波数帯域の音波波形を聴音手段に
出力する周波数変換部を具備したことを特徴とする超音
波帯域音可聴装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20547993A JPH0772698B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 超音波可聴装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20547993A JPH0772698B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 超音波可聴装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755550A true JPH0755550A (ja) | 1995-03-03 |
| JPH0772698B2 JPH0772698B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=16507540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20547993A Expired - Lifetime JPH0772698B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 超音波可聴装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772698B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08318449A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 超音波振動監視装置 |
| JP2008309622A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Applied Research Kk | コンクリート構造物の診断方法及びその装置 |
| JP2009171530A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Sadao Nakajo | 超音波アナログ信号の分周方法 |
| JP2010002367A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 信号計測システム |
| JP2018141723A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 国立大学法人岩手大学 | 気体漏出検出装置 |
| JP2023101228A (ja) * | 2022-01-07 | 2023-07-20 | 株式会社デンソー | 音変換装置 |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP20547993A patent/JPH0772698B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08318449A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 超音波振動監視装置 |
| JP2008309622A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Applied Research Kk | コンクリート構造物の診断方法及びその装置 |
| JP2009171530A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Sadao Nakajo | 超音波アナログ信号の分周方法 |
| JP2010002367A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 信号計測システム |
| JP2018141723A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 国立大学法人岩手大学 | 気体漏出検出装置 |
| JP2023101228A (ja) * | 2022-01-07 | 2023-07-20 | 株式会社デンソー | 音変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772698B2 (ja) | 1995-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960213 |