JPS6113169B2 - - Google Patents
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- JPS6113169B2 JPS6113169B2 JP52042710A JP4271077A JPS6113169B2 JP S6113169 B2 JPS6113169 B2 JP S6113169B2 JP 52042710 A JP52042710 A JP 52042710A JP 4271077 A JP4271077 A JP 4271077A JP S6113169 B2 JPS6113169 B2 JP S6113169B2
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- JP
- Japan
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- sound source
- moving sound
- moving
- microphones
- correlation function
- Prior art date
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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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- G01S3/86—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves with means for eliminating undesired waves, e.g. disturbing noises
-
- 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
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/14—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
-
- 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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- G01S3/802—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、周辺の騒音レベルが高い場所におい
ても対象とする移動音源の識別を容易に行ない得
るようにするとともに、水平面方向の移動音源と
垂直面方向の移動音源とを自動的に識別し、ま
た、静止音源との識別も可能とする移動音源自動
識別方法に関するものである。
ても対象とする移動音源の識別を容易に行ない得
るようにするとともに、水平面方向の移動音源と
垂直面方向の移動音源とを自動的に識別し、ま
た、静止音源との識別も可能とする移動音源自動
識別方法に関するものである。
（従来技術）
従来、移動音源の自動測定に際して音源の識別
およびその音源からの音の到来方向の弁別を行な
うには、第１図に示すように、当該移動音源が測
定地点に接近したのち遠ざかることによつて生ず
る当該移動音源からの音、一般に騒音の音圧レベ
ルの時間経過による山形の変化を測定し、そのピ
ーク値から所定のαdBだけ低下した音圧レベル
となる時間幅ΔT1、あるいは、所定の音圧レベ
ル以上の音圧が得られる継続時間ΔT2を求めて
いたに過ぎない。
およびその音源からの音の到来方向の弁別を行な
うには、第１図に示すように、当該移動音源が測
定地点に接近したのち遠ざかることによつて生ず
る当該移動音源からの音、一般に騒音の音圧レベ
ルの時間経過による山形の変化を測定し、そのピ
ーク値から所定のαdBだけ低下した音圧レベル
となる時間幅ΔT1、あるいは、所定の音圧レベ
ル以上の音圧が得られる継続時間ΔT2を求めて
いたに過ぎない。
しかし、かかる従来の方法においては、音源の
種類、例えば上述した移動音源であるか静止音源
であるかの別や地上音源であるか上空の音源であ
るかの別などには拘りなく、上述の条件を満たす
騒音源からの音をすべて同一音源からの音として
判定する欠点があり、例えば、飛行中の航空機か
らの騒音のみについて測定を行なおうとしても、
測定地点の近傍を通過する自動車等の地上の車輌
からの騒音によつても同様の測定値が得られるた
めに、目的とする移動音源の識別が不可能とな
り、強いてその目的を達成するには多くの測定人
員と多大の測定時間を要し、しかも、騒音源の識
別は聴感等人為的に行なわざるを得なかつた。
種類、例えば上述した移動音源であるか静止音源
であるかの別や地上音源であるか上空の音源であ
るかの別などには拘りなく、上述の条件を満たす
騒音源からの音をすべて同一音源からの音として
判定する欠点があり、例えば、飛行中の航空機か
らの騒音のみについて測定を行なおうとしても、
測定地点の近傍を通過する自動車等の地上の車輌
からの騒音によつても同様の測定値が得られるた
めに、目的とする移動音源の識別が不可能とな
り、強いてその目的を達成するには多くの測定人
員と多大の測定時間を要し、しかも、騒音源の識
別は聴感等人為的に行なわざるを得なかつた。
（目的）
本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去
し、深夜、早朝、厳寒、酷暑等の苛酷な環境のも
とにおいても容易に計測を行なうことができ、周
辺の暗騒音のレベルが高い場所においても目的と
する移動音源の識別を容易に行ない得るようにし
た移動音源自動識別方法を提供することにある。
し、深夜、早朝、厳寒、酷暑等の苛酷な環境のも
とにおいても容易に計測を行なうことができ、周
辺の暗騒音のレベルが高い場所においても目的と
する移動音源の識別を容易に行ない得るようにし
た移動音源自動識別方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、自動車や列車など水平面
方向の移動音源と飛行中の航空機など垂直面方向
の移動音源とを自動的に識別するのみならず、垂
直面内にある例えばサイレンなどの静止音源との
識別も可能にした移動音源自動識別方法を提供す
ることにある。
方向の移動音源と飛行中の航空機など垂直面方向
の移動音源とを自動的に識別するのみならず、垂
直面内にある例えばサイレンなどの静止音源との
識別も可能にした移動音源自動識別方法を提供す
ることにある。
（発明の要点）
すなわち、本発明移動音源識別方法は、互いに
離間して配置した少なくとも２個のマイクロホン
の出力を、識別の対象とする移動音源に固有の特
徴周波数帯域内の周波数成分からなる音響信号を
それぞれ抽出する少なくとも２個のスペクトル抽
出フイルターをそれぞれ介し、相関関数計算器に
供給して前記音響信号相互間の相関関数信号を得
るとともに、前記移動音源の移動に伴つて前記相
関関数信号に発生する極大値および極小値を検出
し、それら極大値および極小値の、少なくとも発
生位置の変化を含む測定時間差τ軸上における発
生状況の時間の経過に伴う変化に基づいて、周囲
騒音の有無には拘わりなく、前記移動音源を識別
し得るようにしたことを特徴とするものである。
離間して配置した少なくとも２個のマイクロホン
の出力を、識別の対象とする移動音源に固有の特
徴周波数帯域内の周波数成分からなる音響信号を
それぞれ抽出する少なくとも２個のスペクトル抽
出フイルターをそれぞれ介し、相関関数計算器に
供給して前記音響信号相互間の相関関数信号を得
るとともに、前記移動音源の移動に伴つて前記相
関関数信号に発生する極大値および極小値を検出
し、それら極大値および極小値の、少なくとも発
生位置の変化を含む測定時間差τ軸上における発
生状況の時間の経過に伴う変化に基づいて、周囲
騒音の有無には拘わりなく、前記移動音源を識別
し得るようにしたことを特徴とするものである。
（実施例）
以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
まず、本発明方法による移動音源自動識別装置
の構成の例を第２図に示す。図示の構成例におい
ては、鉛直方向にとつた軸線上に好ましくは無指
向性のマイクロホン１および２を配置し、それら
マイクロホンの地上高をそれぞれγ１およびγ２
とし、また、相互間の間隔をγ０とする。それら
のマイクロホン１および２により上空を飛行中の
航空機９あるいは地上の騒音源１０などからの到
来音を収音した音響信号をそれぞれスペクトル特
徴抽出フイルター３および４に導き、本構成例に
おいて識別の対象とする航空機９からの騒音が有
するスペクトル分布における特徴を表わす周波数
特性に一致した周波数特性を有するフイルターに
よつて対象音の特徴を表わす周波数成分を強調し
て抽出し、その抽出出力信号を相互相関関数計算
器５に供給してマイクロホン１および２によりそ
れぞれ収音し、かつ、特徴を強調した対象音響信
号相互間の短時間相互相関関数を周知慣用の手法
によつて求める。
の構成の例を第２図に示す。図示の構成例におい
ては、鉛直方向にとつた軸線上に好ましくは無指
向性のマイクロホン１および２を配置し、それら
マイクロホンの地上高をそれぞれγ１およびγ２
とし、また、相互間の間隔をγ０とする。それら
のマイクロホン１および２により上空を飛行中の
航空機９あるいは地上の騒音源１０などからの到
来音を収音した音響信号をそれぞれスペクトル特
徴抽出フイルター３および４に導き、本構成例に
おいて識別の対象とする航空機９からの騒音が有
するスペクトル分布における特徴を表わす周波数
特性に一致した周波数特性を有するフイルターに
よつて対象音の特徴を表わす周波数成分を強調し
て抽出し、その抽出出力信号を相互相関関数計算
器５に供給してマイクロホン１および２によりそ
れぞれ収音し、かつ、特徴を強調した対象音響信
号相互間の短時間相互相関関数を周知慣用の手法
によつて求める。
すなわち、相互相関関数計算器５においては、
マイクロホン１および２によりそれぞれ収音した
音響信号を例えば100μｓ程度の適切なサンプル
周期でそれぞれ順次にサンプルして、例えばシフ
トレジスターなどの順次メモリー装置を用いて適
切な時間長の短期間分のサンプル値を順次に更新
させながら記憶しておき、所定の測定時点毎に一
方のマイクロホン、例えばマイクロホン１の当該
測定期間における中央のサンプル値を基準とし
て、他方のマイクロホン、例えばマイクロホン２
のその前後における順次のサンプル値との積を求
め、それらの積の上記測定期間内における集合平
均としてそれらマイクロホン１および２による収
音信号相互間の相互相関関数を求める。
マイクロホン１および２によりそれぞれ収音した
音響信号を例えば100μｓ程度の適切なサンプル
周期でそれぞれ順次にサンプルして、例えばシフ
トレジスターなどの順次メモリー装置を用いて適
切な時間長の短期間分のサンプル値を順次に更新
させながら記憶しておき、所定の測定時点毎に一
方のマイクロホン、例えばマイクロホン１の当該
測定期間における中央のサンプル値を基準とし
て、他方のマイクロホン、例えばマイクロホン２
のその前後における順次のサンプル値との積を求
め、それらの積の上記測定期間内における集合平
均としてそれらマイクロホン１および２による収
音信号相互間の相互相関関数を求める。
そこで、まず、音響信号など一般の信号におけ
る自己相関関数について説明するに、ｘ（ｔ）を
ある定常確立過程を表わす関数としたとき、 ψ(〓)＝(t)・(t+〓) なるｘ(t)・ｘ(t+〓)の集合平均ψ(〓)を自己相
関関数という。かかる自己相関関数は、確率過程
ｘ(t)に対し、時間差τだけ離れた２時点間にお
いてそれらの値がどの程度の相関を有しているか
を表わす量である。例えば、時間差τだけ離れた
２時点間においてそれらの値が全く相関を有せ
ず、互に独立に変化するものであれば、 ψ(〓)＝(t)・(t+〓) となり、(t)＝(t+〓)＝０ である。ただし、上述したところでは(t)およ
び(t+〓)はいずれも直流分は含んでいないもの
とする。また、ｘ(t)は定常的であるから、ｔ→
ｔ＋τの変換を行なつても集合平均ψ(〓)の値は
変らないから、 ψ(〓)＝(t)・(t+〓)＝(t-〓)・(t)＝ψ(-〓) となり、すなわち、自己相関関数は時間差τに関
して偶関数となる。
る自己相関関数について説明するに、ｘ（ｔ）を
ある定常確立過程を表わす関数としたとき、 ψ(〓)＝(t)・(t+〓) なるｘ(t)・ｘ(t+〓)の集合平均ψ(〓)を自己相
関関数という。かかる自己相関関数は、確率過程
ｘ(t)に対し、時間差τだけ離れた２時点間にお
いてそれらの値がどの程度の相関を有しているか
を表わす量である。例えば、時間差τだけ離れた
２時点間においてそれらの値が全く相関を有せ
ず、互に独立に変化するものであれば、 ψ(〓)＝(t)・(t+〓) となり、(t)＝(t+〓)＝０ である。ただし、上述したところでは(t)およ
び(t+〓)はいずれも直流分は含んでいないもの
とする。また、ｘ(t)は定常的であるから、ｔ→
ｔ＋τの変換を行なつても集合平均ψ(〓)の値は
変らないから、 ψ(〓)＝(t)・(t+〓)＝(t-〓)・(t)＝ψ(-〓) となり、すなわち、自己相関関数は時間差τに関
して偶関数となる。
上述のような自己相関関数に対して、相互相関
関数は、 ψ1、2(〓)＝1(t)・2(t+〓) によつて表わされる。しかして、２個のマイクロ
ホンが同一の特性を有しておれば、音源から各マ
イクロホンに入射して変換により形成された電気
信号は、その音源がマイクロホンから十分離れて
いる場合には、相互間にある位相差をもつた同一
信号とみなしうるから、それらの電気信号間の相
互相関関数は単一の電気信号における自己相関関
数として取扱つても差支えない。
関数は、 ψ1、2(〓)＝1(t)・2(t+〓) によつて表わされる。しかして、２個のマイクロ
ホンが同一の特性を有しておれば、音源から各マ
イクロホンに入射して変換により形成された電気
信号は、その音源がマイクロホンから十分離れて
いる場合には、相互間にある位相差をもつた同一
信号とみなしうるから、それらの電気信号間の相
互相関関数は単一の電気信号における自己相関関
数として取扱つても差支えない。
例えば、２個のマイクロホンを結ぶ軸線と直交
し、かつ、２個のマイクロホンの間隔の中点を通
る平面上に音源１０が存在する場合における相関
関数計算器５の出力については、音源１０からマ
イクロホン１，２に音波が同時に到達し、それら
のマイクロホン出力の電気信号波形ｘ1(t)、ｘ2(t
）は同一波形となり、 ｘ1(t)＝ｘ2(t) したがつて、 ψ(〓)＝1(t)・2(t+〓)＝1(t)・1(t+〓) となる。
し、かつ、２個のマイクロホンの間隔の中点を通
る平面上に音源１０が存在する場合における相関
関数計算器５の出力については、音源１０からマ
イクロホン１，２に音波が同時に到達し、それら
のマイクロホン出力の電気信号波形ｘ1(t)、ｘ2(t
）は同一波形となり、 ｘ1(t)＝ｘ2(t) したがつて、 ψ(〓)＝1(t)・2(t+〓)＝1(t)・1(t+〓) となる。
一方、マイクロホン配置に対して仰角θの方向
に音源が存在する場合における相関関数計算器５
の出力については、マイクロホン１，２に入射す
る音は、例えばマイクロホン１を基準とすると、
マイクロホン２においては τ０＝γ０／音速sinθ だけ時間的に進んだ同一波形の電気信号が出力と
して得られ、 ｘ2(t)＝ｘ1(t-〓0) したがつて、これらのマイクロホン出力間にお
ける相互相関関数は ψ1、2(〓)＝1(t)・2(t+〓) ＝1(t)・1(t+〓-〓0) ＝ψ1(〓-〓0) となる。したがつて、この相互相関関数ψ1、2(
〓）の極大値はτ０において生じ、このτ０は、
前述の式に示したように、仰角θに対応するの
で、例えば後述する第２図に示した構成配置にお
ける飛行中の航空機９の移動t1，t2，t3，………
につれて、それぞれの仰角θが増加し、これに伴
い、第３図ａ，ｂ，ｃに示すように、極大値の生
ずる位置が測定時間差軸上で時間の経過とともに
＋方向に順次に増加し、第２図にt3により示すよ
うにマイクロホン軸上に達したとき、すなわち、
第３図ｃの状態のときに、測定時間差軸上で最大
に変位する。
に音源が存在する場合における相関関数計算器５
の出力については、マイクロホン１，２に入射す
る音は、例えばマイクロホン１を基準とすると、
マイクロホン２においては τ０＝γ０／音速sinθ だけ時間的に進んだ同一波形の電気信号が出力と
して得られ、 ｘ2(t)＝ｘ1(t-〓0) したがつて、これらのマイクロホン出力間にお
ける相互相関関数は ψ1、2(〓)＝1(t)・2(t+〓) ＝1(t)・1(t+〓-〓0) ＝ψ1(〓-〓0) となる。したがつて、この相互相関関数ψ1、2(
〓）の極大値はτ０において生じ、このτ０は、
前述の式に示したように、仰角θに対応するの
で、例えば後述する第２図に示した構成配置にお
ける飛行中の航空機９の移動t1，t2，t3，………
につれて、それぞれの仰角θが増加し、これに伴
い、第３図ａ，ｂ，ｃに示すように、極大値の生
ずる位置が測定時間差軸上で時間の経過とともに
＋方向に順次に増加し、第２図にt3により示すよ
うにマイクロホン軸上に達したとき、すなわち、
第３図ｃの状態のときに、測定時間差軸上で最大
に変位する。
したがつて、例えば第２図に示した構成配置に
おける地上の音源１０からの到来音のように、マ
イクロホン１および２に同一音が到来する時間が
実質的に同じとみなし得る場合には、双方の収音
信号波形は全く同一となるので、双方の収音信号
の上述した基準サンプル値同志の積よりなるサン
プル時間差τを零としたτ＝０のときにおける上
述した集合平均値が最大の相互相関値を示し、サ
ンプル時間差τを増すほど相互相関値は減少する
ので、第３図ａに示す単峰性の波形のレベルが変
化するのみで、測定時間差軸上での最大値の位置
の移動は生じないことになる。
おける地上の音源１０からの到来音のように、マ
イクロホン１および２に同一音が到来する時間が
実質的に同じとみなし得る場合には、双方の収音
信号波形は全く同一となるので、双方の収音信号
の上述した基準サンプル値同志の積よりなるサン
プル時間差τを零としたτ＝０のときにおける上
述した集合平均値が最大の相互相関値を示し、サ
ンプル時間差τを増すほど相互相関値は減少する
ので、第３図ａに示す単峰性の波形のレベルが変
化するのみで、測定時間差軸上での最大値の位置
の移動は生じないことになる。
さらに、第２図に示した構成配置における飛行
中の航空機９からの到来音のように、音源から離
間配置した２個のマイクロホン１および２までの
行路に行路差がある場合について詳述すると、音
源９からの同一音の到来時間にその行路差に相当
する到来時間差を生ずるので、その到来時間差に
等しいサンプル測定時間差をとつて上述した集合
平均値を求めたときの相互相関値が、上述の地上
音源に対する測定時間差τ＝０のときの相互相関
の態様と同一となるから、到来音の到来時間差に
等しい測定時間差τにおける相互相関値が最大と
なる筈であるが、上空からの到来音に関しては、
後述するように地面からの反射音の到来も加わる
ので、相互相関の態様が地上音源に対する場合と
は異なり、上述した最大値は一つの極大値とな
り、これとは別に加わつた他の反射音による他の
極大値が生ずる。すなわち、地上音源からの到来
音に関する上述の相互相関信号波形が、無限の遠
方にあるとみなし得る場合の航空機からの到来音
に関すると同様に、後述する第３図ａに示すよう
に、測定時間差τ＝０における単峰特性となるの
に対し、第３図ｃに示すように、測定時間差τ＝
０に対して前後に距つた時間差τ値において前後
対称の極大値を２個ずつ生ずることになり、しか
も、かかる極大値の生ずる測定時間差τの値は、
航空機の移動に伴う到来音の到来時間差の変化に
従つて変化することになり、また、その極大値の
間に現われる極小値が生ずる測定時間差τの値も
同時に変化することになる。したがつて、相互相
関値の極大値および極小値の発生の態様とその発
生の測定時間差τの値乃至その変化の態様によつ
て到来音の音源が移動音源であるか静止音源であ
るかの識別、移動音源の場合にはその音源が航空
機等の垂直面方向の移動音源であるか、自動車等
の水平面方向の移動音源であるかの別を自動的に
識別乃至判定しうるようにするのが本発明の原理
である。
中の航空機９からの到来音のように、音源から離
間配置した２個のマイクロホン１および２までの
行路に行路差がある場合について詳述すると、音
源９からの同一音の到来時間にその行路差に相当
する到来時間差を生ずるので、その到来時間差に
等しいサンプル測定時間差をとつて上述した集合
平均値を求めたときの相互相関値が、上述の地上
音源に対する測定時間差τ＝０のときの相互相関
の態様と同一となるから、到来音の到来時間差に
等しい測定時間差τにおける相互相関値が最大と
なる筈であるが、上空からの到来音に関しては、
後述するように地面からの反射音の到来も加わる
ので、相互相関の態様が地上音源に対する場合と
は異なり、上述した最大値は一つの極大値とな
り、これとは別に加わつた他の反射音による他の
極大値が生ずる。すなわち、地上音源からの到来
音に関する上述の相互相関信号波形が、無限の遠
方にあるとみなし得る場合の航空機からの到来音
に関すると同様に、後述する第３図ａに示すよう
に、測定時間差τ＝０における単峰特性となるの
に対し、第３図ｃに示すように、測定時間差τ＝
０に対して前後に距つた時間差τ値において前後
対称の極大値を２個ずつ生ずることになり、しか
も、かかる極大値の生ずる測定時間差τの値は、
航空機の移動に伴う到来音の到来時間差の変化に
従つて変化することになり、また、その極大値の
間に現われる極小値が生ずる測定時間差τの値も
同時に変化することになる。したがつて、相互相
関値の極大値および極小値の発生の態様とその発
生の測定時間差τの値乃至その変化の態様によつ
て到来音の音源が移動音源であるか静止音源であ
るかの識別、移動音源の場合にはその音源が航空
機等の垂直面方向の移動音源であるか、自動車等
の水平面方向の移動音源であるかの別を自動的に
識別乃至判定しうるようにするのが本発明の原理
である。
第２図に示した構成において相関関数計算器５
により上述のようにして形成した相関信号は、こ
れを平滑器６に導き、上述した対象音の相関関数
を求める際、相関関数を求める積分時間が短かい
ので、滑らかにならず、第３図ａを例にとると、
τ＝０を中心とする単峰の第３図ａの零をとる点
をτ−，τ＋とすれば、τ−より０まで単調増加
し、０よりτ＋まで単調減少するはずであるが、
単峰特性に雑音が重畳したようになり、単調性が
なくなつているので、平滑器６でサンプル測定周
期に比して格段に高い周波数成分を平滑化して前
述したような当該相関関数の変化の特徴を表わす
信号成分のみを取出し、かかる平滑化相関信号を
微分器７に導いて当該相関信号曲線の微係数を求
め、その微係数を表わす信号を極大極小検出回路
８に導き、微係数信号の傾斜方向の変曲点すなわ
ち微係数の極性変化に応じて前記相関信号の時間
軸上の極大点および極小点を検出し、それら極大
点と極小点とがそれぞれ生ずるサンプル測定時間
の時間差τに基づいて、かかる極大点および極小
点を生ずる当該相関信号の特性自体、あるいは、
第２図において対象音源の方向を表わす角度の
変化によつて当該対象音源が移動音源であること
を識別する。
により上述のようにして形成した相関信号は、こ
れを平滑器６に導き、上述した対象音の相関関数
を求める際、相関関数を求める積分時間が短かい
ので、滑らかにならず、第３図ａを例にとると、
τ＝０を中心とする単峰の第３図ａの零をとる点
をτ−，τ＋とすれば、τ−より０まで単調増加
し、０よりτ＋まで単調減少するはずであるが、
単峰特性に雑音が重畳したようになり、単調性が
なくなつているので、平滑器６でサンプル測定周
期に比して格段に高い周波数成分を平滑化して前
述したような当該相関関数の変化の特徴を表わす
信号成分のみを取出し、かかる平滑化相関信号を
微分器７に導いて当該相関信号曲線の微係数を求
め、その微係数を表わす信号を極大極小検出回路
８に導き、微係数信号の傾斜方向の変曲点すなわ
ち微係数の極性変化に応じて前記相関信号の時間
軸上の極大点および極小点を検出し、それら極大
点と極小点とがそれぞれ生ずるサンプル測定時間
の時間差τに基づいて、かかる極大点および極小
点を生ずる当該相関信号の特性自体、あるいは、
第２図において対象音源の方向を表わす角度の
変化によつて当該対象音源が移動音源であること
を識別する。
第２図に示した構成による上述した移動音源識
別の原理を、当該移動音源が測定地点の上空を移
動する航空機であるとしてつぎに改めて詳述す
る。
別の原理を、当該移動音源が測定地点の上空を移
動する航空機であるとしてつぎに改めて詳述す
る。
第２図に示したように、マイクロホン１および
２をそれぞれ地上高γ１およびγ２として同一鉛
直軸線上に配置し、マイクロホン１，２の配列の
中点を中心にして航空機９をみた仰角の余角、す
なわち、図示の角度をとし、前述したとおりマ
イクロホン１，２相互間の間隔をγ０とすると、
それらのマイクロホン１および２と航空機９との
間の距離の差はほぼγ0cosとなる。したがつ
て、音速をＣとすれば、移動音源９からの同一到
来音を収音したマイクロホン１とマイクロホン２
との出力音響信号の相互間にはγ０／ＣCos（秒） の到来時間差を生ずる。
２をそれぞれ地上高γ１およびγ２として同一鉛
直軸線上に配置し、マイクロホン１，２の配列の
中点を中心にして航空機９をみた仰角の余角、す
なわち、図示の角度をとし、前述したとおりマ
イクロホン１，２相互間の間隔をγ０とすると、
それらのマイクロホン１および２と航空機９との
間の距離の差はほぼγ0cosとなる。したがつ
て、音速をＣとすれば、移動音源９からの同一到
来音を収音したマイクロホン１とマイクロホン２
との出力音響信号の相互間にはγ０／ＣCos（秒） の到来時間差を生ずる。
しかして、前述したように、かかる到来時間差
に等しいサンプル測定時間差τに関して収音信号
相互間におけるサンプル値の積の集合平均を求め
た相互相関値が極大値を生じ、しかもその極大値
が生ずる測定時間差τの値が、第２図に示した構
成配置における移動音源としての飛行中の航空機
９の移動に伴う上述した到来時間差γ０／Ｃcosの変 化によつて変化することになる。
に等しいサンプル測定時間差τに関して収音信号
相互間におけるサンプル値の積の集合平均を求め
た相互相関値が極大値を生じ、しかもその極大値
が生ずる測定時間差τの値が、第２図に示した構
成配置における移動音源としての飛行中の航空機
９の移動に伴う上述した到来時間差γ０／Ｃcosの変 化によつて変化することになる。
したがつて、第２図に示した構成において、移
動音源としての航空機９が順次の測定時点t1，
t2，t3，t4………において水平方向に移動したと
きの相関関数計算器５の出力として得られる相関
信号は、第３図ａ〜ｅに示すように、それぞれの
測定時点ごとに順次に変化する。しかして、航空
機９がマイクロホン１，２の軸線上、すなわち、
それらの収音手段の直上に来た角度＝０のとき
における相関信号は第３図ｃに示すt3の波形とな
る。しかして、第３図ｃに示すt3の波形における
最初のピークp1は移動音源９から空間を直接伝搬
して来た音をマイクロホン１とマイクロホン２と
で収音する到来時間の差γ０／Ｃに基づいて生じたも のであり、つぎのピークp2はかかる直接伝搬音と
一旦地面に当つて反射して来た反射音との到来時
間の差に基づいて生じたものである。
動音源としての航空機９が順次の測定時点t1，
t2，t3，t4………において水平方向に移動したと
きの相関関数計算器５の出力として得られる相関
信号は、第３図ａ〜ｅに示すように、それぞれの
測定時点ごとに順次に変化する。しかして、航空
機９がマイクロホン１，２の軸線上、すなわち、
それらの収音手段の直上に来た角度＝０のとき
における相関信号は第３図ｃに示すt3の波形とな
る。しかして、第３図ｃに示すt3の波形における
最初のピークp1は移動音源９から空間を直接伝搬
して来た音をマイクロホン１とマイクロホン２と
で収音する到来時間の差γ０／Ｃに基づいて生じたも のであり、つぎのピークp2はかかる直接伝搬音と
一旦地面に当つて反射して来た反射音との到来時
間の差に基づいて生じたものである。
上述したように、到来音の音源が航空機のみで
ある場合には、前後に有限の時間だけ距つた測定
時間差τにおいて相互相関値が極大値p1となり、
しかも、その極大値p1の生ずる測定時間差τが航
空機の移動に伴う対象音の到来時間差の変化によ
つて変化し、航空機が実質的に無限遠にあつて到
来時間差が零とみなせるために第３図ａに示すよ
うな単峰特性となるときから、航空機が測定地点
に近づいて到来時間差が大きくなり、第３図ｂに
示すような双峰特性となつて、それら双峰の間隔
が広くなるにしたがい、その中間に位置する測定
時間差τ＝０における相互相関値は次第に減少
し、第３図ｃに示すように、航空機９がマイクロ
ホン配置の軸線上に来て角度が０、すなわち、
到来時間差がγ０／Ｃとなつたときにほぼ最小とな り、極大値p1に比して無視し得る程度の値とな
る。
ある場合には、前後に有限の時間だけ距つた測定
時間差τにおいて相互相関値が極大値p1となり、
しかも、その極大値p1の生ずる測定時間差τが航
空機の移動に伴う対象音の到来時間差の変化によ
つて変化し、航空機が実質的に無限遠にあつて到
来時間差が零とみなせるために第３図ａに示すよ
うな単峰特性となるときから、航空機が測定地点
に近づいて到来時間差が大きくなり、第３図ｂに
示すような双峰特性となつて、それら双峰の間隔
が広くなるにしたがい、その中間に位置する測定
時間差τ＝０における相互相関値は次第に減少
し、第３図ｃに示すように、航空機９がマイクロ
ホン配置の軸線上に来て角度が０、すなわち、
到来時間差がγ０／Ｃとなつたときにほぼ最小とな り、極大値p1に比して無視し得る程度の値とな
る。
上述のように、相関信号波形において最初のピ
ークp1が現われる測定時間差τが移動音源として
の航空機９の移動に従つて変化するので、かかる
ピーク生成の測定時間差の変化によつて、当該対
象音源が移動物体によるものであることを識別す
ることができる。したがつて、航空機からと同様
に収音手段の上空から到来する音であつても、音
源の位置が固定したサイレン音などと航空機騒音
とを容易に弁別することができる。また、収音手
段とほぼ同一の地上高にある地上の移動音源、例
えば自動車等からの到来音に対しては、前述した
角度が＝90゜となり、かかる地上移動音源か
らの到来音がマイクロホン１および２に入射する
角度は、音源の位置の移動に拘りなく、常にほぼ
等しく、同一音の到来時間に差がないので、測定
時間差τ＝０においてのみ相関信号が極大乃至最
大となる。さらに、飛行中の航空機など上空の移
動音源９と地上にある移動もしくは静止の音源１
０とが同時に存在し、双方からの騒音が混在し、
しかも、同程度の音圧レベルで測定地点に到来す
る場合においても、まず、第２図に示した構成に
おけるスペクトル特徴抽出フイルタ３，４によつ
て目的とする対象音源に特有のスペクトル分布の
周波数成分を強調して取出すことにより、混在す
る不所望騒音との差をつけて上述したような測定
時間差をもつて生ずる極大点の検出を容易に行な
うことができる。なお、第３図ｃに示す信号波形
における最初のピークp1は、前述したように、移
動音源９からマイクロホン１までとマイクロホン
２までとの到来時間の差γ０／Ｃcosによつてそのピ ークp1が現われる測定時間差が決まるので、極小
点と極大点との測定時間差を弁別する分離能は、
対象音源からの騒音の周波数帯域幅が広くて相関
曲線の極大点、極小点が著しく緩慢に現われない
限り、適切に帯域を制限した場合には、マイクロ
ホン１と２との間隔γ０を大きく設定することに
よつてその分解能を高くすることができる。
ークp1が現われる測定時間差τが移動音源として
の航空機９の移動に従つて変化するので、かかる
ピーク生成の測定時間差の変化によつて、当該対
象音源が移動物体によるものであることを識別す
ることができる。したがつて、航空機からと同様
に収音手段の上空から到来する音であつても、音
源の位置が固定したサイレン音などと航空機騒音
とを容易に弁別することができる。また、収音手
段とほぼ同一の地上高にある地上の移動音源、例
えば自動車等からの到来音に対しては、前述した
角度が＝90゜となり、かかる地上移動音源か
らの到来音がマイクロホン１および２に入射する
角度は、音源の位置の移動に拘りなく、常にほぼ
等しく、同一音の到来時間に差がないので、測定
時間差τ＝０においてのみ相関信号が極大乃至最
大となる。さらに、飛行中の航空機など上空の移
動音源９と地上にある移動もしくは静止の音源１
０とが同時に存在し、双方からの騒音が混在し、
しかも、同程度の音圧レベルで測定地点に到来す
る場合においても、まず、第２図に示した構成に
おけるスペクトル特徴抽出フイルタ３，４によつ
て目的とする対象音源に特有のスペクトル分布の
周波数成分を強調して取出すことにより、混在す
る不所望騒音との差をつけて上述したような測定
時間差をもつて生ずる極大点の検出を容易に行な
うことができる。なお、第３図ｃに示す信号波形
における最初のピークp1は、前述したように、移
動音源９からマイクロホン１までとマイクロホン
２までとの到来時間の差γ０／Ｃcosによつてそのピ ークp1が現われる測定時間差が決まるので、極小
点と極大点との測定時間差を弁別する分離能は、
対象音源からの騒音の周波数帯域幅が広くて相関
曲線の極大点、極小点が著しく緩慢に現われない
限り、適切に帯域を制限した場合には、マイクロ
ホン１と２との間隔γ０を大きく設定することに
よつてその分解能を高くすることができる。
すなわち第２図に示した構成による実験の結果
では、移動音源９の仰角θを10゜とした場合に、
マイクロホン１と２との間隔γ０を１ｍとしたと
きには、第３図ｃに示した相関関数曲線において
第１の極大値p1が現われる測定時間差τp1が0.5
ｍｓであつたのに対し、マイクロホン間隔γ０を
５ｍとしたときは、上述の測定時間差τp1が2.5
ｍｓとなり、分解能が著しく増大した。第３図ａ
に示す単峰特性の零になる点τ−，τ＋は音源の
周波数特性によつて決まるので、第３図ｂに示す
ようにτ＝０で重なり、τ＝０の谷が小さいとき
においてもマイクロホン間隔γ０を５ｍにする
と、第３図ｃに示すようにピークが分離して分解
能がよくなる。
では、移動音源９の仰角θを10゜とした場合に、
マイクロホン１と２との間隔γ０を１ｍとしたと
きには、第３図ｃに示した相関関数曲線において
第１の極大値p1が現われる測定時間差τp1が0.5
ｍｓであつたのに対し、マイクロホン間隔γ０を
５ｍとしたときは、上述の測定時間差τp1が2.5
ｍｓとなり、分解能が著しく増大した。第３図ａ
に示す単峰特性の零になる点τ−，τ＋は音源の
周波数特性によつて決まるので、第３図ｂに示す
ようにτ＝０で重なり、τ＝０の谷が小さいとき
においてもマイクロホン間隔γ０を５ｍにする
と、第３図ｃに示すようにピークが分離して分解
能がよくなる。
なお、第２図示の構成においてマイクロホン間
隔γ０を過度に大きくすると、地表面上の移動音
源からの同一音の到来時間にも無視し得ない時間
差を生じて上空を飛行中の航空機からの到来音と
の識別分離が困難となるので、航空機を見上げる
仰角に対して地上音源を見下す俯角を無視し得る
ように、マイクロホン配置の間隔および地上音源
の距離を勘案する必要がある。例えば、仰角θ10
゜以上の航空機からの到来音を識別し得るように
するには、マイクロホン間隔γ０を５ｍとしたと
きに地上の移動音源を29ｍ以上測定地点から引離
す必要がある。
隔γ０を過度に大きくすると、地表面上の移動音
源からの同一音の到来時間にも無視し得ない時間
差を生じて上空を飛行中の航空機からの到来音と
の識別分離が困難となるので、航空機を見上げる
仰角に対して地上音源を見下す俯角を無視し得る
ように、マイクロホン配置の間隔および地上音源
の距離を勘案する必要がある。例えば、仰角θ10
゜以上の航空機からの到来音を識別し得るように
するには、マイクロホン間隔γ０を５ｍとしたと
きに地上の移動音源を29ｍ以上測定地点から引離
す必要がある。
第２図に示した配置におけるマイクロホンの間
隔γ０と相関関数曲線のピーク値が生ずる測定時
間差、すなわち、分解能との関係を種々の仰角θ
について第４図に示し、同じくマイクロホン間隔
γ０とその間隔にマイクロホンを配置したときに
地上音源を引離すべき距離との関係を種々の俯角
について第５図に示す。
隔γ０と相関関数曲線のピーク値が生ずる測定時
間差、すなわち、分解能との関係を種々の仰角θ
について第４図に示し、同じくマイクロホン間隔
γ０とその間隔にマイクロホンを配置したときに
地上音源を引離すべき距離との関係を種々の俯角
について第５図に示す。
以上に述べた本発明方法による移動音源の自動
識別を行なうに適した構成例を第６図ａに示す。
識別を行なうに適した構成例を第６図ａに示す。
対象音信号の相互相関関数を求めるには、前述
したようにそのサンプル値について演算処理を行
なうのであり、また、本発明方法に使用する回路
装置を集積回路化して小型軽量にするなどの利点
もあるので、相関出力信号はデジタル化して取扱
うのが好適である。したがつて、第６図ａに示す
構成例も、第２図に示した平滑器６、微分器７お
よび極大極小検出回路８、並びに、これらの回路
とともに音源の移動・静止の別、移動しているの
であれば、水平面方面の移動であるか垂直面方向
の移動であるかの別等を判定する回路をも含めて
デイジタル化相関信号の処理に適するように構成
したものである。
したようにそのサンプル値について演算処理を行
なうのであり、また、本発明方法に使用する回路
装置を集積回路化して小型軽量にするなどの利点
もあるので、相関出力信号はデジタル化して取扱
うのが好適である。したがつて、第６図ａに示す
構成例も、第２図に示した平滑器６、微分器７お
よび極大極小検出回路８、並びに、これらの回路
とともに音源の移動・静止の別、移動しているの
であれば、水平面方面の移動であるか垂直面方向
の移動であるかの別等を判定する回路をも含めて
デイジタル化相関信号の処理に適するように構成
したものである。
第６図ａは、上述した構成例の全容を示したも
のであり、図中、一重点線により制御系統を、ま
た、二重点線によりアドレス系統をそれぞれ示
す。
のであり、図中、一重点線により制御系統を、ま
た、二重点線によりアドレス系統をそれぞれ示
す。
また、第６図ｂ，ｃ、並びにｄおよびｅは、第
６図ａに示した構成のうち、第２図の構成におけ
る平滑器６、微分器７、並びに、極大・極小検出
回路８によつて行なう垂直面方向の空中音源か水
平面方向の地上音源かおよび移動音源か静止音源
かをそれぞれ判定する回路にそれぞれ相当する部
分をそれぞれ実線により接続して示したものであ
る。
６図ａに示した構成のうち、第２図の構成におけ
る平滑器６、微分器７、並びに、極大・極小検出
回路８によつて行なう垂直面方向の空中音源か水
平面方向の地上音源かおよび移動音源か静止音源
かをそれぞれ判定する回路にそれぞれ相当する部
分をそれぞれ実線により接続して示したものであ
る。
まず第６図ｂに示す第２図の平滑器相当部分に
おいては、相関器出力メモリ開始信号入力端子２
３の伝送開始信号により入力端子１２に供給され
たデイジタル化相関信号を入力切換器２５を介し
て相関器出力メモリー１３に順次書込み、つい
で、相関器出力メモリー１３の出力データから雑
音成分を除去し、精度を高め、かつ、最適の相関
をとるために、相隣る３個もしくは５個のデータ
を加算器１５により順次に加算して前記相関信号
を平滑化データとし、それら順次の平滑化データ
を入力切換器２５の他の入力端子に供給するとと
もに、その入力切換器２５を中央制御部１４によ
り切換えて、それら順次の平滑化データを相関器
出力メモリー１３に供給し、さきに記憶した相関
器出力データと逐次置換して記憶する。
おいては、相関器出力メモリ開始信号入力端子２
３の伝送開始信号により入力端子１２に供給され
たデイジタル化相関信号を入力切換器２５を介し
て相関器出力メモリー１３に順次書込み、つい
で、相関器出力メモリー１３の出力データから雑
音成分を除去し、精度を高め、かつ、最適の相関
をとるために、相隣る３個もしくは５個のデータ
を加算器１５により順次に加算して前記相関信号
を平滑化データとし、それら順次の平滑化データ
を入力切換器２５の他の入力端子に供給するとと
もに、その入力切換器２５を中央制御部１４によ
り切換えて、それら順次の平滑化データを相関器
出力メモリー１３に供給し、さきに記憶した相関
器出力データと逐次置換して記憶する。
つぎに、第６図ｃに示す第２図の微分器相当部
分においては、上述のようにして平滑化したデー
タを相関器出力メモリー１３から順次に読出して
減算器１６に供給し、減算器１６において１サン
プル周期前のデータを減数として順次に減算を行
ない、その減算出力が“＋”のときには“１”を
出力し、減算出力が“−”のときには“０”を出
力して、極性テーブルメモリー１７に順次に書込
む。さらに、第２図に示す極大・極小検出回路８
相当部により極性テーブルメモリー１７から読出
した“１”または“０”の出力信号を一致判定回
路１８に供給して相関器出力データの極大点およ
び極小点の判定を行なう。すなわち、相関器出力
データが“＋”すなわち“１”から“−”すなわ
ち“０”に変化する点を一致判定回路１８により
見出し、その点の番地を極大点として極大点極小
点番地メモリー１９に記憶し、また、逆に、
“−”すなわち“０”から“＋”すなわち“１”
に変化する点を一致判定回路１８により見出し、
その点の番地を極小点として極大点極小点番地メ
モリー１９に記憶する。
分においては、上述のようにして平滑化したデー
タを相関器出力メモリー１３から順次に読出して
減算器１６に供給し、減算器１６において１サン
プル周期前のデータを減数として順次に減算を行
ない、その減算出力が“＋”のときには“１”を
出力し、減算出力が“−”のときには“０”を出
力して、極性テーブルメモリー１７に順次に書込
む。さらに、第２図に示す極大・極小検出回路８
相当部により極性テーブルメモリー１７から読出
した“１”または“０”の出力信号を一致判定回
路１８に供給して相関器出力データの極大点およ
び極小点の判定を行なう。すなわち、相関器出力
データが“＋”すなわち“１”から“−”すなわ
ち“０”に変化する点を一致判定回路１８により
見出し、その点の番地を極大点として極大点極小
点番地メモリー１９に記憶し、また、逆に、
“−”すなわち“０”から“＋”すなわち“１”
に変化する点を一致判定回路１８により見出し、
その点の番地を極小点として極大点極小点番地メ
モリー１９に記憶する。
つぎに、第６図ｄに示す空中音源か地上音源か
の判定を行なう回路においては、相関器出力メモ
リー１３の記憶データのうち、τ＝０に相当する
番地の基準相関出力データを減数とし、前述した
ピークp1およびピークp2がそれぞれ生ずる時間差
τ１およびτ２にそれぞれ相当する番地を極大点
極小点番地メモリー１９から読出し、アドレスラ
イン切換器２６を介して相関器出力メモリー１３
から読出された出力データを被減数としたそれぞ
れの減算を減算器１６によつて行ない、その減算
出力が正、すなわち（τ１）＞（τ０）のと
きには空中音源と判定し、極大点極小点番地メモ
リー１９のτ１，τ２に相当する番地は変更しな
い。また、上述の減算出力が負のときは地上音源
と判定し、極大点極小点番地メモリー１９におけ
るτ１，τ２に相当する記憶内容の番地をτ０番
地に書換え、そのときの判定出力を出力ゲート２
９を介して出力端子２１から取出すとともに、そ
のときの平滑化した相関器出力データのピーク値
を出力ゲート２８を介して出力端子２０から取出
す。なお、次の相関器出力データが入力端子１２
から相関器出力メモリー１３に供給されると、第
６図ｂ，ｃおよびｄにつき上述した信号処理を繰
返して行ない、その都度、極大点・極小点番地メ
モリー１９の記憶内容の番地を更新する。
の判定を行なう回路においては、相関器出力メモ
リー１３の記憶データのうち、τ＝０に相当する
番地の基準相関出力データを減数とし、前述した
ピークp1およびピークp2がそれぞれ生ずる時間差
τ１およびτ２にそれぞれ相当する番地を極大点
極小点番地メモリー１９から読出し、アドレスラ
イン切換器２６を介して相関器出力メモリー１３
から読出された出力データを被減数としたそれぞ
れの減算を減算器１６によつて行ない、その減算
出力が正、すなわち（τ１）＞（τ０）のと
きには空中音源と判定し、極大点極小点番地メモ
リー１９のτ１，τ２に相当する番地は変更しな
い。また、上述の減算出力が負のときは地上音源
と判定し、極大点極小点番地メモリー１９におけ
るτ１，τ２に相当する記憶内容の番地をτ０番
地に書換え、そのときの判定出力を出力ゲート２
９を介して出力端子２１から取出すとともに、そ
のときの平滑化した相関器出力データのピーク値
を出力ゲート２８を介して出力端子２０から取出
す。なお、次の相関器出力データが入力端子１２
から相関器出力メモリー１３に供給されると、第
６図ｂ，ｃおよびｄにつき上述した信号処理を繰
返して行ない、その都度、極大点・極小点番地メ
モリー１９の記憶内容の番地を更新する。
さらに、移動音源の通過に伴い、マイクロホン
１または２で収音した音源のレベルがある所定の
設定レベル以下に低下すると、入力端子２４から
音源判定開始信号が加わり、第６図ｅに示す移動
音源か静止音源かの判定を行なう回路において
は、移動音源が測定位置を通過した際に、極大点
発生点τ１が移動していれば、極大点極小点番地
メモリー１９のデータを減算器２７により減算す
ると、減算器２７の減算出力が“０”とならない
ので、これによつて移動音源と判定し、そのとき
の減算出力を出力ゲート３０を介して出力端子２
２から外部に取出す。
１または２で収音した音源のレベルがある所定の
設定レベル以下に低下すると、入力端子２４から
音源判定開始信号が加わり、第６図ｅに示す移動
音源か静止音源かの判定を行なう回路において
は、移動音源が測定位置を通過した際に、極大点
発生点τ１が移動していれば、極大点極小点番地
メモリー１９のデータを減算器２７により減算す
ると、減算器２７の減算出力が“０”とならない
ので、これによつて移動音源と判定し、そのとき
の減算出力を出力ゲート３０を介して出力端子２
２から外部に取出す。
（効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、測定地点の周辺から生ずる暗騒音の騒音レベ
ルが高い場所においても、識別の対象とする移動
音源からの騒音を弁別して移動騒音源の自動計測
をすることが可能となり、また、冒頭に述べたよ
うな苛酷な測定環境においても対象の移動音源を
自特識別して無人の状態で長時間連続して計測を
行ない得る移動音源自動計測システムとして、近
来極めて強く要望されている航空機による環境騒
音自動監視システムを実現することができる。
ば、測定地点の周辺から生ずる暗騒音の騒音レベ
ルが高い場所においても、識別の対象とする移動
音源からの騒音を弁別して移動騒音源の自動計測
をすることが可能となり、また、冒頭に述べたよ
うな苛酷な測定環境においても対象の移動音源を
自特識別して無人の状態で長時間連続して計測を
行ない得る移動音源自動計測システムとして、近
来極めて強く要望されている航空機による環境騒
音自動監視システムを実現することができる。
また、本発明によれば、軸線上に離間して配置
した複数個の収音手段から遠く距つて当該軸線を
横切る面内を移動する移動音源例えば航空機と、
それらの収音手段に近接して当該軸線を横切る面
内を移動する移動音源例えば自動車との弁別、並
びに、移動音源と静止音源との弁別が可能となる
ので、例えば、通路に沿つて同じ地上高に２個の
マイクロホンを配置した状態で第２図と同様の構
成による測定を行えば、測定環境における工事騒
音などから弁別して、道路を通過する自動車等の
移動騒音源について、前述した航空機に対すると
同様の自動計測を行なうことができ、その他、各
種の騒音計測を同様に自動化してかかる計測の省
力化と計測精度および信頼度の大幅な改善を図る
ことができる。
した複数個の収音手段から遠く距つて当該軸線を
横切る面内を移動する移動音源例えば航空機と、
それらの収音手段に近接して当該軸線を横切る面
内を移動する移動音源例えば自動車との弁別、並
びに、移動音源と静止音源との弁別が可能となる
ので、例えば、通路に沿つて同じ地上高に２個の
マイクロホンを配置した状態で第２図と同様の構
成による測定を行えば、測定環境における工事騒
音などから弁別して、道路を通過する自動車等の
移動騒音源について、前述した航空機に対すると
同様の自動計測を行なうことができ、その他、各
種の騒音計測を同様に自動化してかかる計測の省
力化と計測精度および信頼度の大幅な改善を図る
ことができる。
第１図は従来の移動音源識別の状態を説明する
ための測定波形図、第２図は本発明方法による移
動音源自動識別装置の構成例を示すブロツク線
図、第３図ａ〜ｅは同じくその測定波形の変化の
態様を示す信号波形図、第４図は同じくそのマイ
クロホン間隔と分解能との関係を示す線図、第５
図は同じくそのマイクロホン間隔と地上音源離隔
距離との関係を示す線図、第６図ａは第２図に示
した構成中、平滑器、微分器および極大極小検出
回路並びに音源判定回路を含めた部分の詳細な構
成例を示すブロツク線図、第６図ｂは同図ａの構
成中、平滑器相当部分を示すブロツク線図、第６
図ｃは同図ａの構成中、微分器および極大極小検
出回路相当部分を示すブロツク線図、第６図ｄお
よびｅは同図ａの構成中、音源判定回路相当部分
をそれぞれ示すブロツク線図である。 １，２……マイクロホン、３，４……スペクト
ル特徴抽出フイルター、５……相関関数計算器、
６……平滑器、７……微分器、８……極大極小検
出回路、９……空中音源、１０……地上音源、１
２……相関信号入力端子、１３……相関器出力メ
モリー、１４……中央制御部、１５……加算器、
１６……減算器、１７……極性テーブルメモリ
ー、１８……一致判定回路、１９……極大点・極
小点番地メモリー、２０……ピーク出力端子、２
１，２２……音源判定出力端子、２３……相関器
出力メモリー開始信号入力端子、２４……音源判
定開始信号入力端子、２５……入力切換器、２６
……アドレスライン切換器、２７……減算器、２
８，２９，３０……出力ゲート。
ための測定波形図、第２図は本発明方法による移
動音源自動識別装置の構成例を示すブロツク線
図、第３図ａ〜ｅは同じくその測定波形の変化の
態様を示す信号波形図、第４図は同じくそのマイ
クロホン間隔と分解能との関係を示す線図、第５
図は同じくそのマイクロホン間隔と地上音源離隔
距離との関係を示す線図、第６図ａは第２図に示
した構成中、平滑器、微分器および極大極小検出
回路並びに音源判定回路を含めた部分の詳細な構
成例を示すブロツク線図、第６図ｂは同図ａの構
成中、平滑器相当部分を示すブロツク線図、第６
図ｃは同図ａの構成中、微分器および極大極小検
出回路相当部分を示すブロツク線図、第６図ｄお
よびｅは同図ａの構成中、音源判定回路相当部分
をそれぞれ示すブロツク線図である。 １，２……マイクロホン、３，４……スペクト
ル特徴抽出フイルター、５……相関関数計算器、
６……平滑器、７……微分器、８……極大極小検
出回路、９……空中音源、１０……地上音源、１
２……相関信号入力端子、１３……相関器出力メ
モリー、１４……中央制御部、１５……加算器、
１６……減算器、１７……極性テーブルメモリ
ー、１８……一致判定回路、１９……極大点・極
小点番地メモリー、２０……ピーク出力端子、２
１，２２……音源判定出力端子、２３……相関器
出力メモリー開始信号入力端子、２４……音源判
定開始信号入力端子、２５……入力切換器、２６
……アドレスライン切換器、２７……減算器、２
８，２９，３０……出力ゲート。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互いに離間して配置した少なくとも２個のマ
イクロホンの出力を、識別の対象とする移動音源
に固有の特徴周波数帯域内の周波数成分からなる
音響信号をそれぞれ抽出する少なくとも２個のス
ペクトル抽出フイルターをそれぞれ介し、相関関
数計算器に供給して前記音響信号相互間の相関関
数信号を得るとともに、前記移動音源の移動に伴
つて前記相関関数信号に発生する極大値および極
小値を検出し、それら極大値および極小値の、少
なくとも発生位置の変化を含む測定時間差τ軸上
における発生状況の時間の経過に伴う変化に基づ
いて、周囲騒音の有無には拘わりなく、前記移動
音源を識別し得るようにしたことを特徴とする移
動音源自動識別方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の移動音源自動識
別方法において、前記相関関数信号の極大値およ
び極小値を検出するに際して、前記得られた相関
関数信号を平滑器により平滑化し、その平滑化し
た相関関数信号を微分して得られた微係数の極性
変化から前記極大値および極小値を検出するよう
にしたことを特徴とする移動音源自動識別方法。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の移
動音源自動識別方法において、前記２個のマイク
ロホンを結ぶ軸線を地表面に対してほぼ鉛直方向
にとつて、前記少なくとも２個のマイクロホンを
地上に配置し、飛行中の航空機を移動音源として
識別するようにしたことを特徴とする移動音源自
動識別方法。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の移
動音源自動識別方法において、前記２個のマイク
ロホンを結ぶ軸線を地表面に対してほぼ平行の方
向にとつて、前記少なくとも２個のマイクロホン
を地表面の近傍に配置し、地表面を走行中の移動
物体を移動音源として識別するようにしたことを
特徴とする移動音源自動識別方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4271077A JPS53140079A (en) | 1977-04-15 | 1977-04-15 | Automatic recognizing system for moving sound source |
| US05/893,821 US4208735A (en) | 1977-04-15 | 1978-04-05 | Moving sound source identifying system |
| DK164278A DK149725C (da) | 1977-04-15 | 1978-04-14 | System til identifikation af bevaegelig lydkilde |
| DE2816332A DE2816332C3 (de) | 1977-04-15 | 1978-04-14 | Vorrichtung zur Identifizierung einer bewegten Schallquelle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4271077A JPS53140079A (en) | 1977-04-15 | 1977-04-15 | Automatic recognizing system for moving sound source |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10240584A Division JPH0231353B2 (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | Idoongenjidoshikibetsuhoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53140079A JPS53140079A (en) | 1978-12-06 |
| JPS6113169B2 true JPS6113169B2 (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=12643619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4271077A Granted JPS53140079A (en) | 1977-04-15 | 1977-04-15 | Automatic recognizing system for moving sound source |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4208735A (ja) |
| JP (1) | JPS53140079A (ja) |
| DE (1) | DE2816332C3 (ja) |
| DK (1) | DK149725C (ja) |
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| DE3511248C2 (de) * | 1985-03-28 | 1994-11-10 | Deutsche Aerospace | Anordnung zur Feststellung von Schallsignalen |
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| DE102008022125A1 (de) * | 2008-05-05 | 2009-11-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Klassifikation von schallerzeugenden Prozessen |
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| ES2396667B2 (es) * | 2012-08-01 | 2013-08-08 | Universidad Politécnica de Madrid | Procedimiento y sistema de detección de la activación de la reversa en el aterrizaje de una aeronave |
| RU2516396C2 (ru) * | 2012-09-06 | 2014-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Способ выявления источников комбинационных спектральных составляющих общего акустического поля |
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| KR102672778B1 (ko) * | 2023-08-24 | 2024-06-04 | 주식회사 싸이언 | 항공기 식별 방법 및 그 장치 |
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| US3947803A (en) * | 1954-09-30 | 1976-03-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Direction finding system |
| US3852706A (en) * | 1955-06-10 | 1974-12-03 | Bell Telephone Labor Inc | Object location system |
| US3182283A (en) * | 1959-06-02 | 1965-05-04 | Herman E Ellingson | Method of measuring the velocity of an underwater moving sound source |
| US3145341A (en) * | 1961-01-03 | 1964-08-18 | Bell Telephone Labor Inc | Correlation means for a direction finding system |
| US3763465A (en) * | 1971-03-09 | 1973-10-02 | Us Army | Bearing deviation indicator |
| US3750152A (en) * | 1972-04-17 | 1973-07-31 | Gen Electric | Pulse-echo phase discriminator using deltic processing |
-
1977
- 1977-04-15 JP JP4271077A patent/JPS53140079A/ja active Granted
-
1978
- 1978-04-05 US US05/893,821 patent/US4208735A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-04-14 DE DE2816332A patent/DE2816332C3/de not_active Expired
- 1978-04-14 DK DK164278A patent/DK149725C/da not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK149725C (da) | 1987-07-13 |
| DK164278A (da) | 1978-10-16 |
| DE2816332C3 (de) | 1980-09-25 |
| DK149725B (da) | 1986-09-15 |
| DE2816332A1 (de) | 1978-10-19 |
| US4208735A (en) | 1980-06-17 |
| JPS53140079A (en) | 1978-12-06 |
| DE2816332B2 (de) | 1980-01-31 |
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