JPS58122483A - アクテイブソ−ナ−の聴音方式 - Google Patents
アクテイブソ−ナ−の聴音方式Info
- Publication number
- JPS58122483A JPS58122483A JP347882A JP347882A JPS58122483A JP S58122483 A JPS58122483 A JP S58122483A JP 347882 A JP347882 A JP 347882A JP 347882 A JP347882 A JP 347882A JP S58122483 A JPS58122483 A JP S58122483A
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- Japan
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- listening
- frequency
- sound
- sonar
- target
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
- G01S15/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アクテイプソーナーにおいて、探知目標の運
動によって生ずる反響音中のドツプラー信号の判別を容
易ならしめる聴音方式に関するものである。
動によって生ずる反響音中のドツプラー信号の判別を容
易ならしめる聴音方式に関するものである。
アクティプソーナー（以下、単にソーナーという。）は
、周知のように、水中の水平方向に探知用の音波を発射
し、水中に存在する目標物体からの反響音を受信して、
”その方位、距離等をＰＰＩ（Ｐｌａｎ ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ）等の映像表示装置に表示
するとともに、その反響音を適当な可聴周波数の聴音信
号に変侠して聴取し、その音色。
、周知のように、水中の水平方向に探知用の音波を発射
し、水中に存在する目標物体からの反響音を受信して、
”その方位、距離等をＰＰＩ（Ｐｌａｎ ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ）等の映像表示装置に表示
するとともに、その反響音を適当な可聴周波数の聴音信
号に変侠して聴取し、その音色。
音感的な鋭さ、ドツプラー効果の有無等により、探知す
べき水中目標がどのようなものであるかを類別するもの
である。
べき水中目標がどのようなものであるかを類別するもの
である。
特に、水中目標が移動物体である場合には、ドツプラー
効果の有無の判別は、目標探知のために欠かせない重要
な手段である。
効果の有無の判別は、目標探知のために欠かせない重要
な手段である。
ここで、従来の聴音方式について説明する。
第１図は、従来方式による聴音装置の一例のブロック図
、第２図は、その周波数スペクトル図である。
、第２図は、その周波数スペクトル図である。
まず、受信したソーナーの反響音は、変調器ＩＡにより
局部発振器２人の発振信号と混合して廟波数変換（ヘテ
ロダイン）を行い、聴取しようとする可聴周波数成分を
Ｆ波器３Ａを介して抽出し、増幅器４Ａで増幅したのち
、スピーカー５Ａで当該聴音は号として聴取するように
なっている。
局部発振器２人の発振信号と混合して廟波数変換（ヘテ
ロダイン）を行い、聴取しようとする可聴周波数成分を
Ｆ波器３Ａを介して抽出し、増幅器４Ａで増幅したのち
、スピーカー５Ａで当該聴音は号として聴取するように
なっている。
ここで扱う周波数の関係を第２図で説明する。
受信信号のうち、残響または海底反射等の停止１辺体か
らの反響音は、ソーナーの発信周波数ｆ。
らの反響音は、ソーナーの発信周波数ｆ。
紫中心としてスペクトラム１１のように分布をしている
。
。
このとき、水中移動物体からの反響音は、スペクトラム
１２のように当該移動物体、ソーナー彼我の相対速度Ｖ
に起因するドツプラー周波数偏移量Δｆだけ、その周波
数成分が偏移している。
１２のように当該移動物体、ソーナー彼我の相対速度Ｖ
に起因するドツプラー周波数偏移量Δｆだけ、その周波
数成分が偏移している。
このような周波数成分の受信信号が変調器ＩＡに入力す
ると、局部発振器２人の発振周波数ｆｌと混合し、その
差の周波数（ｆ ｏ＋Δｆ）−ｆｌなる可聴周波数に変
換され、残響信号スペクトラム１３と目標反響音スペク
トラム１４とが得られる。
ると、局部発振器２人の発振周波数ｆｌと混合し、その
差の周波数（ｆ ｏ＋Δｆ）−ｆｌなる可聴周波数に変
換され、残響信号スペクトラム１３と目標反響音スペク
トラム１４とが得られる。
スピーカ５Ａでの聴音による、目標の移動物体か否かの
判別（識別）は、前記の残響スペクトラム１３の周波数
と目標反響音スペクトラム１４の周波数とを耳で聴き分
けることによってなされる。
判別（識別）は、前記の残響スペクトラム１３の周波数
と目標反響音スペクトラム１４の周波数とを耳で聴き分
けることによってなされる。
しかるに、水中移動物体のドツプラー周波数個Δｆ ＝
（２ｖ／ ＣＯ） ・ｆｏ ・１川・・（１）
で示されることは公知である。
（２ｖ／ ＣＯ） ・ｆｏ ・１川・・（１）
で示されることは公知である。
一方、遠距離の目標探知を目的としたアクティプソーナ
ーでは、（１）式から明らかなように、その発信周波数
ｆｏが高いほどドツプラー周波数偏移量Δｆが大となる
反面、音替減衰量も大となるので、むしろ発信周波数ｆ
ｏを低くした方が確実に反響音を聴取できて有効である
が、また、逆に発信周波数ｆｏを下げるとドツプラー効
果の判別が更に困難となる。
ーでは、（１）式から明らかなように、その発信周波数
ｆｏが高いほどドツプラー周波数偏移量Δｆが大となる
反面、音替減衰量も大となるので、むしろ発信周波数ｆ
ｏを低くした方が確実に反響音を聴取できて有効である
が、また、逆に発信周波数ｆｏを下げるとドツプラー効
果の判別が更に困難となる。
本発明の目的は、上記した従来技術の困難を除き、比較
的に低い周波数の発射音波でも探知目標からの反響音中
のドツプラー信号の判別を容易ならしめるアクテイプノ
ーナ−の聴音方式を提供することにある。
的に低い周波数の発射音波でも探知目標からの反響音中
のドツプラー信号の判別を容易ならしめるアクテイプノ
ーナ−の聴音方式を提供することにある。
本発明の特徴は、探知目標からの反響音のヘテロダイン
受信を行い、これを所望の可聴音とじて変換・出力する
２組の聴音装置を設け、それらの各局部発振周波数を、
それぞれ、ンーナー発信周波数に対して上下に等しい周
波数差をもつものとし、上記各聴音装置からの聴音信号
を個別に聴取しうるようにしたアクテイブソーナーの聴
音方式これを要するに、探知目標からのドツプラー周波
数成分を各聴音装置によって互に偏移方向が離反するよ
うにした聴音信号を得て、それらを分離して聴取・比較
することにより、ドツプラー周波数偏移を容易・確実に
判別しうるようにするものである。
受信を行い、これを所望の可聴音とじて変換・出力する
２組の聴音装置を設け、それらの各局部発振周波数を、
それぞれ、ンーナー発信周波数に対して上下に等しい周
波数差をもつものとし、上記各聴音装置からの聴音信号
を個別に聴取しうるようにしたアクテイブソーナーの聴
音方式これを要するに、探知目標からのドツプラー周波
数成分を各聴音装置によって互に偏移方向が離反するよ
うにした聴音信号を得て、それらを分離して聴取・比較
することにより、ドツプラー周波数偏移を容易・確実に
判別しうるようにするものである。
以下、本発明の実施例を第３図および第４図に基づいて
説明する。
説明する。
第３図は、本発明に係るアクティプソーナーの聴音方式
による聴音部の一実施例のブロック図、第４図は、その
周波数スペクトル図である。
による聴音部の一実施例のブロック図、第４図は、その
周波数スペクトル図である。
ここで、ＩＡ、ＩＢは、それぞれ、聴音装置Ａ。
Ｂｔ［成する変調器、２Ａ、２Ｂは、同局部発振 □器
、３Ａ、３Ｂは、同ｐ波器、４Ａ、４Ｂは、同増幅器、
５は、入力信号を左右分離して出力する受話器ＲＡ、Ｒ
Ｂを有するヘッドホンである。
、３Ａ、３Ｂは、同ｐ波器、４Ａ、４Ｂは、同増幅器、
５は、入力信号を左右分離して出力する受話器ＲＡ、Ｒ
Ｂを有するヘッドホンである。
変調器ＩＡ、局部発振器２Ａ、Ｐ波器３Ａ、増幅器４Ａ
からなる聴音装置Ａの動作は、薊述の第１図および第２
図によシ説明したとおりである。本発明では、受信信号
を更に別の聴音装置Ｂによっても処理するようにしてい
る。
からなる聴音装置Ａの動作は、薊述の第１図および第２
図によシ説明したとおりである。本発明では、受信信号
を更に別の聴音装置Ｂによっても処理するようにしてい
る。
すなわち、受信信号の一部は、変調器ＩＢにも入力し、
ここで局部発振器２Ｂが発振する周波数ｆ２でヘテロダ
インをした後、受信信号との差の周波数をＦ波器３Ｂを
介して抽出し、増幅器４Ｂで増幅する。
ここで局部発振器２Ｂが発振する周波数ｆ２でヘテロダ
インをした後、受信信号との差の周波数をＦ波器３Ｂを
介して抽出し、増幅器４Ｂで増幅する。
増幅器４Ａ、４Ｂの出力は、それぞれ、ヘッドホーン５
の受話器ＲＡ、ＲＢで片方ずつ分離シテ聴取する。
の受話器ＲＡ、ＲＢで片方ずつ分離シテ聴取する。
この場合、局部発振器２人の発振周波数ｆ１ ＋局部発
振器２Ｂの発振周波数ｆ２は、次式のようにソーナー発
信周波数ｆｏを中心として上下に等しい周波数差をもつ
ように、 ｆ、 −ｆ１＝ ｆ２− ｆ、 ・・−・
・・−・（２１となるように設定する。
振器２Ｂの発振周波数ｆ２は、次式のようにソーナー発
信周波数ｆｏを中心として上下に等しい周波数差をもつ
ように、 ｆ、 −ｆ１＝ ｆ２− ｆ、 ・・−・
・・−・（２１となるように設定する。
このようにすることにより、聴音信号の周波数スペクト
ラムは、第４図に示すように、残響スペクトラム１３に
対して目標反響音スペクトラム１５が得られる。すなわ
ち、これは聴音装置Ａで得られる目標反響音スペクトラ
ム１４に対して残響スペクトラム１３を挾んで対称な関
係となる。
ラムは、第４図に示すように、残響スペクトラム１３に
対して目標反響音スペクトラム１５が得られる。すなわ
ち、これは聴音装置Ａで得られる目標反響音スペクトラ
ム１４に対して残響スペクトラム１３を挾んで対称な関
係となる。
熱論、目標が停止物体であれば、目標反響音スペクトラ
ム１４．１５は、残響スペクトラム１３に一致し、また
、目標が移動物体であって、彼我の相対速力Ｖが増大す
るほど、目標反響音スペクトラム１４．１５は互に離反
するようになる。
ム１４．１５は、残響スペクトラム１３に一致し、また
、目標が移動物体であって、彼我の相対速力Ｖが増大す
るほど、目標反響音スペクトラム１４．１５は互に離反
するようになる。
したがって、その周波数差は、２・Δｆとなり、これを
ヘッドホン５により、それぞれ、片方の耳で（ｆｏ＋Δ
ｆ）−ｆｌを、他方の耳でｆ２（ｆｏ＋Δｆ）を聴き分
けることになるのでドツプラー周波数偏移量Δｆを立体
的な音感として明確に判別（識別）することができるよ
うになる。
ヘッドホン５により、それぞれ、片方の耳で（ｆｏ＋Δ
ｆ）−ｆｌを、他方の耳でｆ２（ｆｏ＋Δｆ）を聴き分
けることになるのでドツプラー周波数偏移量Δｆを立体
的な音感として明確に判別（識別）することができるよ
うになる。
このように、従来、目標が移動物体であるか否かの判別
（識別）は、残響スペクトル１３と目標反響音スペクト
ルＬ４との、少ない周波数差Δｆを聴き分けて行ってい
たのに対し、目標反響音スペクトラム１４．１５の周波
数差２・Δｆを聴き分ければよいので、従来に比べて２
倍の判別効果を発揮することができる。
（識別）は、残響スペクトル１３と目標反響音スペクト
ルＬ４との、少ない周波数差Δｆを聴き分けて行ってい
たのに対し、目標反響音スペクトラム１４．１５の周波
数差２・Δｆを聴き分ければよいので、従来に比べて２
倍の判別効果を発揮することができる。
更に、残響レベルが極めて低いときは、残響の周波数と
の差を判別することができず、絶対音感に頼って目標の
ドツプラー判別を行わざるを得なかったものが、両耳で
感する目標反響音の周波数差のみを比較すればよいので
、従来に比べて格段にドツプラー判別性能を向上するこ
とができる。
の差を判別することができず、絶対音感に頼って目標の
ドツプラー判別を行わざるを得なかったものが、両耳で
感する目標反響音の周波数差のみを比較すればよいので
、従来に比べて格段にドツプラー判別性能を向上するこ
とができる。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、比較的
に低い周波数の発射音波でも探知目標からの反響音中の
ドツプラー信号を容易・確実に判別することができるの
で、この種のソーナーの性能向上に顕著な効果が得られ
る。
に低い周波数の発射音波でも探知目標からの反響音中の
ドツプラー信号を容易・確実に判別することができるの
で、この種のソーナーの性能向上に顕著な効果が得られ
る。
第１図は、従来のアクテイプンーナーの聴音方式による
聴音装置の一例のブロック図、第２図は、その周波数ス
ペクトル図、第３図は、本発明に係るアクテイブソーナ
−の聴音方式にょる聴音部の一実施例のブロック図、第
４図は、その周波数スペクトル図である。 Ａ、Ｂ・・・聴音装置、ＩＡ、ＩＢ・・・変調器、２Ａ
。 ２Ｂ・・・局部発振器、３Ａ、３Ｂ・・・Ｆ波器、４Ａ
。 茅 １ 目
聴音装置の一例のブロック図、第２図は、その周波数ス
ペクトル図、第３図は、本発明に係るアクテイブソーナ
−の聴音方式にょる聴音部の一実施例のブロック図、第
４図は、その周波数スペクトル図である。 Ａ、Ｂ・・・聴音装置、ＩＡ、ＩＢ・・・変調器、２Ａ
。 ２Ｂ・・・局部発振器、３Ａ、３Ｂ・・・Ｆ波器、４Ａ
。 茅 １ 目
Claims (1)
- １、探知用の音波を発射し、その反響音のヘテロゲイン
受信を行い、その聴音信号の聴取によって探知目標の識
別を行うアクテイプソーナ−の聴音方式において、探知
目標からの反響音のヘテロダイン受信を行い、これを所
望の可聴音として変換・出力する２組の聴音装置を設け
、それらの各局部発振周波数を、それぞれ、ンーナー発
信周波数に対して上下に等しい周波数差をもつものとし
、上記谷聴音装置からの聴音信号を個別に聴取しうるよ
うにすることを特徴とするアクティブソーナーの聴音方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP347882A JPS58122483A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | アクテイブソ−ナ−の聴音方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP347882A JPS58122483A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | アクテイブソ−ナ−の聴音方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58122483A true JPS58122483A (ja) | 1983-07-21 |
Family
ID=11558439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP347882A Pending JPS58122483A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | アクテイブソ−ナ−の聴音方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58122483A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102184U (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-29 |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP347882A patent/JPS58122483A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102184U (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-29 |
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