JPS61296265A - 音源識別装置 - Google Patents
音源識別装置Info
- Publication number
- JPS61296265A JPS61296265A JP60138764A JP13876485A JPS61296265A JP S61296265 A JPS61296265 A JP S61296265A JP 60138764 A JP60138764 A JP 60138764A JP 13876485 A JP13876485 A JP 13876485A JP S61296265 A JPS61296265 A JP S61296265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound source
- signal
- frequency
- distance data
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000019997 soju Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations 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】
〔発明の技術分野〕
この発明は例えば切削工具の損傷部分から発生するＡＥ
倍信号どを識別するのに用いられる音源識別装置ζこ関
する。
倍信号どを識別するのに用いられる音源識別装置ζこ関
する。
例えばマシニングセンタを中心とした工作機械では無人
運転中の切削工具の損傷を検出する手段として切削工具
の損傷部分から発生するＡＥ倍信号検出するＡＥ法が用
いられている。
運転中の切削工具の損傷を検出する手段として切削工具
の損傷部分から発生するＡＥ倍信号検出するＡＥ法が用
いられている。
ところが、かかるＡＥ法による工具の損傷検出は工具の
損傷部分から発生するＡＥ倍信号外部の雑音（機械の振
動音、切削音、工具の衝突、音切りくずのからみつきな
ど）との識別が難しく、特に識別のためのアンプ利得や
弁別レベルを経験的実験的に手動にて設定している現状
では操作が面倒であるだけでなく識別精度ｌこ限界があ
り、精度の高い結果が得られなかった。
損傷部分から発生するＡＥ倍信号外部の雑音（機械の振
動音、切削音、工具の衝突、音切りくずのからみつきな
ど）との識別が難しく、特に識別のためのアンプ利得や
弁別レベルを経験的実験的に手動にて設定している現状
では操作が面倒であるだけでなく識別精度ｌこ限界があ
り、精度の高い結果が得られなかった。
そこで、最近検出したＡＥ倍信号周波数帯域を２分割し
て比を取る方法が考えられている。つまり、かかる方法
は一般に被切削物が変形したときに発生するＡＥは第５
図中（ａｌに示すように特定な周波数ｆ１以下の成分が
殆んどであるのに対し切削工具の損傷部分から発生する
ＡＥは同図（ｂｌに示すように特定な周波数領域ｆｔ−
、、ｆ２の成分が主であることに着目して考えられたも
のである。
て比を取る方法が考えられている。つまり、かかる方法
は一般に被切削物が変形したときに発生するＡＥは第５
図中（ａｌに示すように特定な周波数ｆ１以下の成分が
殆んどであるのに対し切削工具の損傷部分から発生する
ＡＥは同図（ｂｌに示すように特定な周波数領域ｆｔ−
、、ｆ２の成分が主であることに着目して考えられたも
のである。
ところが、このものはダイナミックレンジが小さく、し
かも面倒な利得、弁別レベルの手動設定が依然改善され
ておらず識別精度の向上がそれほど望めなかった。また
、比較される周波数スペクトルは切削工具、被切削物の
違いや刃物の衝突音などによって全て異なるため比較結
果が不安定になり易く多種多様のものの職別にすべて対
応することができなめ１った。
かも面倒な利得、弁別レベルの手動設定が依然改善され
ておらず識別精度の向上がそれほど望めなかった。また
、比較される周波数スペクトルは切削工具、被切削物の
違いや刃物の衝突音などによって全て異なるため比較結
果が不安定になり易く多種多様のものの職別にすべて対
応することができなめ１った。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、精度の高
い識別を安定して行なうことができ、しかも識別のため
の操作も簡単にできる音源識別装置を提供することを目
的とする。
い識別を安定して行なうことができ、しかも識別のため
の操作も簡単にできる音源識別装置を提供することを目
的とする。
この発明にかかる音源識別装置は音源からの信号の周波
数帯域を複数に分割し夫々の帯域に対応する信号レベル
を有する周波数パターンを求めるとともにこの周波数パ
ターンの各信号レベルの２点間の距離データを求めるよ
うにしており、予め音源からの信号に対応する距離デー
タを登録しておき、この登録された周波数パターンの距
離データとの比較をも七に音源を識別するようｉこして
いる。
数帯域を複数に分割し夫々の帯域に対応する信号レベル
を有する周波数パターンを求めるとともにこの周波数パ
ターンの各信号レベルの２点間の距離データを求めるよ
うにしており、予め音源からの信号に対応する距離デー
タを登録しておき、この登録された周波数パターンの距
離データとの比較をも七に音源を識別するようｉこして
いる。
この発明によれば予め音源からの信号の周波数パターン
を登録しておき、これらパターンとのパターンマツチン
グにより音源を識別するようにしているので精度の高い
識別を安定して行なうことができる。また、かかる識別
のための操作も簡単にできる。
を登録しておき、これらパターンとのパターンマツチン
グにより音源を識別するようにしているので精度の高い
識別を安定して行なうことができる。また、かかる識別
のための操作も簡単にできる。
以下、この発明の一実施例を図面に従い説明する。
第１図はこの発明を工具損傷検出に適用した例を示して
いる。
いる。
図において、いまトランスデー−サ１を介してＡＥ倍信
号検出されると、このＡＥ倍信号プリアンプ２にて増幅
されインピーダンス変換されたのち同軸ケーブル３を通
してバッファアンプ４１こ入力される。そして、このバ
ッファアンプ４に与えられたＡＥ倍信号バンドパスフィ
ルタ５１〜５５に与えられる。この場合これらフィルタ
５１〜５５は異なる周波数の通過域を設定しており、Ａ
Ｅ倍信号周波数帯域を５つに分割し出力するようにして
いる。
号検出されると、このＡＥ倍信号プリアンプ２にて増幅
されインピーダンス変換されたのち同軸ケーブル３を通
してバッファアンプ４１こ入力される。そして、このバ
ッファアンプ４に与えられたＡＥ倍信号バンドパスフィ
ルタ５１〜５５に与えられる。この場合これらフィルタ
５１〜５５は異なる周波数の通過域を設定しており、Ａ
Ｅ倍信号周波数帯域を５つに分割し出力するようにして
いる。
これらフィルタ５１〜５５の出力はログアンプ６１〜６
５にて増幅され、検波器７１〜７５で検波され、サンプ
ルホールド回路８１〜８５でサンプルホールドされたの
ちマルチプレクサ９に与えられる。そして、このマルチ
プレクサ９の出力がある時刻における５つの帯域に対応
する信号レベルを有する周波数パターンとしてんの変換
器１０を介してマイクロコンビ為−夕１１に与えられる
。ここで、サンプルホールド回路８１〜８５、マルチプ
レクサ９、■変換器ｌＯはマイクロコンビーータ１１に
て制御されている。
５にて増幅され、検波器７１〜７５で検波され、サンプ
ルホールド回路８１〜８５でサンプルホールドされたの
ちマルチプレクサ９に与えられる。そして、このマルチ
プレクサ９の出力がある時刻における５つの帯域に対応
する信号レベルを有する周波数パターンとしてんの変換
器１０を介してマイクロコンビ為−夕１１に与えられる
。ここで、サンプルホールド回路８１〜８５、マルチプ
レクサ９、■変換器ｌＯはマイクロコンビーータ１１に
て制御されている。
この状態で一定時間毎に一例として第２図に示すように
５分割された周波数帯域ｆ、−，＝ｆ、に対し信号レベ
ルＳ１〜Ｓ、の周波数パターンがコンピュータ１１に与
えらｎる。すると、これら各レベルＳ、〜Ｓ、の２点間
の距離データが求められる。この場合の距離データは ｄｔ＝ｓｔ −８，＝−５ ｄ！”８１ ３．＝＝−２ ｄ、＝Ｓ、−Ｓ番＝−４ ｄ４ ＝ ＳＩ Ｓ ｓ ＝ ＋ ３ｄ！Ｉ ＝ Ｓ
ｔ Ｓ ｓ ＝ ＋ ３ｄ、＝Ｓ、−ｓ、＝＋ １ ｄ、＝Ｓ、−８．＝＋８ ｄ、＝ｓ、−８．＝−２ ｄｏ ８Ｓｓ ８ｓ；＋５ ｄ、。＝８４−８．＝＋７ となる。
５分割された周波数帯域ｆ、−，＝ｆ、に対し信号レベ
ルＳ１〜Ｓ、の周波数パターンがコンピュータ１１に与
えらｎる。すると、これら各レベルＳ、〜Ｓ、の２点間
の距離データが求められる。この場合の距離データは ｄｔ＝ｓｔ −８，＝−５ ｄ！”８１ ３．＝＝−２ ｄ、＝Ｓ、−Ｓ番＝−４ ｄ４ ＝ ＳＩ Ｓ ｓ ＝ ＋ ３ｄ！Ｉ ＝ Ｓ
ｔ Ｓ ｓ ＝ ＋ ３ｄ、＝Ｓ、−ｓ、＝＋ １ ｄ、＝Ｓ、−８．＝＋８ ｄ、＝ｓ、−８．＝−２ ｄｏ ８Ｓｓ ８ｓ；＋５ ｄ、。＝８４−８．＝＋７ となる。
一方、マイクロコンピュータ１１には予め各種周波数パ
ターンに対応した距離データＤＩｌ〜Ｄ１．Ｉ。
ターンに対応した距離データＤＩｌ〜Ｄ１．Ｉ。
（第１登録） 、 −Ｄｋ、ｔ ”ｋｐｔ ｏ （第に
登録）が記録されている。ここでの第１登鎌乃至第に登
録は正常切削時のＡＥ倍信号周波数パターンに対応した
ものである。
登録）が記録されている。ここでの第１登鎌乃至第に登
録は正常切削時のＡＥ倍信号周波数パターンに対応した
ものである。
この状態で、まず登録モードではコンピュータ１１に与
えられる周波数パターンのデータと第１登碌のデータと
が比較さｎる。この場合第１登録の登録パターンを第３
図に示すものとし登録データを り、 ｙｌ ＝ −３ ｎ、、、＝ １ Ｄ、、、＝５ Ｄ、、、＝＋１ ＤＩ 、 ｓ −＋ ２ Ｄ、 、、 ＝ −１−２ ＤＩ、フ ＝＋４ ＤＩ、＄＝４ ＤＩ ｐ、＝＋ ２ Ｄ８９．。＝＋６ とすると、まずｄ、とＤｌ２．が比較され１次いでｄ２
とＤｌ、２が比較され、以下同様にしてｄ、ｏとＤｌ
ｙｌ Ｏまで比較される。このときの比較結果は第４図
に示すようになる。ここで比較誤差の許容値を士゛Ｃ（
ただしず＝２）としたときこのとき」を越えたものがｍ
＝：３個となるが、このｍが予め設定したｎ個以内であ
れば第１登録のパターンと同じものとみなして次にコン
ピータ１１に与えられる周波数パターンについて上述の
比較を行なう。一方、このときの比較においてεを越え
たものがｎ個以上あると、このときの周波数パターンは
第３図に示す第１登録のパターンと異なるものとみなさ
れ、次の第２登録と比較される。つまりｄｔとり、、、
、ｄ。
えられる周波数パターンのデータと第１登碌のデータと
が比較さｎる。この場合第１登録の登録パターンを第３
図に示すものとし登録データを り、 ｙｌ ＝ −３ ｎ、、、＝ １ Ｄ、、、＝５ Ｄ、、、＝＋１ ＤＩ 、 ｓ −＋ ２ Ｄ、 、、 ＝ −１−２ ＤＩ、フ ＝＋４ ＤＩ、＄＝４ ＤＩ ｐ、＝＋ ２ Ｄ８９．。＝＋６ とすると、まずｄ、とＤｌ２．が比較され１次いでｄ２
とＤｌ、２が比較され、以下同様にしてｄ、ｏとＤｌ
ｙｌ Ｏまで比較される。このときの比較結果は第４図
に示すようになる。ここで比較誤差の許容値を士゛Ｃ（
ただしず＝２）としたときこのとき」を越えたものがｍ
＝：３個となるが、このｍが予め設定したｎ個以内であ
れば第１登録のパターンと同じものとみなして次にコン
ピータ１１に与えられる周波数パターンについて上述の
比較を行なう。一方、このときの比較においてεを越え
たものがｎ個以上あると、このときの周波数パターンは
第３図に示す第１登録のパターンと異なるものとみなさ
れ、次の第２登録と比較される。つまりｄｔとり、、、
、ｄ。
Ｄ２．！・・・・・・ｄＩｏとｌ’ｌ！＋ＩＯまでの比
較が行なわれ、εを越えるものがｎ個以内ならば第２登
録のものと同じパターンとみなされ、ｎ個を越えれば第
３登録以降との比較に移行される。
較が行なわれ、εを越えるものがｎ個以内ならば第２登
録のものと同じパターンとみなされ、ｎ個を越えれば第
３登録以降との比較に移行される。
このようにして第に登録までの比較が行なわれるが、第
に登優とも異なるパターンとみなされると、このときの
周波数パターンは第（ｋ＋１）として新たに登録される
。
に登優とも異なるパターンとみなされると、このときの
周波数パターンは第（ｋ＋１）として新たに登録される
。
ここで、登録数がある最大値匣を越えて■■＋１になっ
た場合はｎをｎ＋１又はεをε＋１として、つまり制限
をゆるめて第１登録の内容をＭＡＸ＋１のものに書き換
える。このときｎをｎ＋１１こするかεをε＋１にする
かは予め決めておく。
た場合はｎをｎ＋１又はεをε＋１として、つまり制限
をゆるめて第１登録の内容をＭＡＸ＋１のものに書き換
える。このときｎをｎ＋１１こするかεをε＋１にする
かは予め決めておく。
したがって始めのうちは頻繁に登録が行なわれるが時間
とともに登録の頻度は下がり、やがて安定する。これに
より正常切削の際のＡＥ倍信号周波数パターンのほとん
どが登録されることになるう次に、実際に切削工具から
発生するＡＥ倍信号識別するには実行モードに設定する
。
とともに登録の頻度は下がり、やがて安定する。これに
より正常切削の際のＡＥ倍信号周波数パターンのほとん
どが登録されることになるう次に、実際に切削工具から
発生するＡＥ倍信号識別するには実行モードに設定する
。
この状態でコンピュータ１１に与えられる周波数パター
ンのデータは上述の登録モードにて登録された全てのデ
ータと上述の登録モードと同じ要領で比較される。この
場合、かかる比較において許容値Ｃを越えるのがｎ個以
内におさまるものがあればこのときの登録データのパタ
ーンと同一と判断されこの時点で周波数パターンのデー
タは正常切削時のものとして処理される。ところが、許
容値εを越えるのがｎ個以内Ｉこおさまるものが１個も
ない場合は正常切削時のものでないと判断され切削工具
の損傷部分から発生するＡＥ倍信号周波数パターンと識
別されろ。
ンのデータは上述の登録モードにて登録された全てのデ
ータと上述の登録モードと同じ要領で比較される。この
場合、かかる比較において許容値Ｃを越えるのがｎ個以
内におさまるものがあればこのときの登録データのパタ
ーンと同一と判断されこの時点で周波数パターンのデー
タは正常切削時のものとして処理される。ところが、許
容値εを越えるのがｎ個以内Ｉこおさまるものが１個も
ない場合は正常切削時のものでないと判断され切削工具
の損傷部分から発生するＡＥ倍信号周波数パターンと識
別されろ。
したがって、この状態で警報を発生すれば切削工具の損
傷を検出できることになる。
傷を検出できることになる。
なお、切削工具に損傷がないのに警報が出力された場合
はこのときの周波数パターンのデータを登録するか、ε
＝ε＋１又は（１＝ｌ’ｌ＋１とすればよく、逆に切削
工具に損傷が生じたのに警報が出力されない場合はε＝
ε−１又はｎ ＝ ｎ −１とすればよい。つまり警報
発生のためのレベルを自動的に設定あるいは修正する自
動登録機能を有している。
はこのときの周波数パターンのデータを登録するか、ε
＝ε＋１又は（１＝ｌ’ｌ＋１とすればよく、逆に切削
工具に損傷が生じたのに警報が出力されない場合はε＝
ε−１又はｎ ＝ ｎ −１とすればよい。つまり警報
発生のためのレベルを自動的に設定あるいは修正する自
動登録機能を有している。
したがってこのようｌこすれば予め正常切削時のＡＥ倍
信号周波数パターンを何種類も登録しておき、これらパ
ターンとのパターンマツチングにより切削工具の損傷個
所より発生するＡＤ倍信号識別するようにしたので精度
の高い識別を安定して行なうことができる。また、従来
のものに比ベアンプ利得の手動調整を不用にでき、加え
て警報レベルを自動的に設定できることから弁別レベル
の手動設定も不用にできるので面倒なこれら手動操作か
ら解放され、この面からも識別精度の向上を図ることが
できる。
信号周波数パターンを何種類も登録しておき、これらパ
ターンとのパターンマツチングにより切削工具の損傷個
所より発生するＡＤ倍信号識別するようにしたので精度
の高い識別を安定して行なうことができる。また、従来
のものに比ベアンプ利得の手動調整を不用にでき、加え
て警報レベルを自動的に設定できることから弁別レベル
の手動設定も不用にできるので面倒なこれら手動操作か
ら解放され、この面からも識別精度の向上を図ることが
できる。
なおこの発明は上記実施例にのみ限定されず要旨を変更
しない範囲で適宜変形して実施できる。
しない範囲で適宜変形して実施できる。
例えば上述では一貫して切削工具の損傷部分から発生す
るＡＥ倍信号識別について述べたが、これに限らず例え
ばＦＦＬＰの超低温試験における冷却液の気泡の音やＦ
Ｒ，Ｐの試験用高圧の放電、ＡＥの発生音などの音源識
別にも同様にして適用することができる。
るＡＥ倍信号識別について述べたが、これに限らず例え
ばＦＦＬＰの超低温試験における冷却液の気泡の音やＦ
Ｒ，Ｐの試験用高圧の放電、ＡＥの発生音などの音源識
別にも同様にして適用することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図・第２図
乃至第４図は同実施例を説明するための図・第５図は従
来の装置の一例を説明するための図である。 １・・・トランスデユーサ ２・・・プリアンプ３・
・・同軸ケーブル ４・・・バッファアンプ５１〜５
５・・・バンドパスフィルタ ６１〜６５・・・ログアンプ ７１〜７５・・・検波
器８１〜８５・−・サンプルホールド回路９・・・マル
チプレクサ １０・・・Ａ／Ｄ変換器１１・・・マイク
ロコンピュータ 出願人 株式会社エヌエフ回路設計ブロックぢｐ蒼十 第２図 第３図 ｆ４ ｆ？ ｆｔ
ｆ４ ｆ５ｐｓｉ；、ｐ；〒 ｆ （
Ｈｚ） 第４図 第５図 ７＠７糾５ ｆ （Ｈ：ｚ）
乃至第４図は同実施例を説明するための図・第５図は従
来の装置の一例を説明するための図である。 １・・・トランスデユーサ ２・・・プリアンプ３・
・・同軸ケーブル ４・・・バッファアンプ５１〜５
５・・・バンドパスフィルタ ６１〜６５・・・ログアンプ ７１〜７５・・・検波
器８１〜８５・−・サンプルホールド回路９・・・マル
チプレクサ １０・・・Ａ／Ｄ変換器１１・・・マイク
ロコンピュータ 出願人 株式会社エヌエフ回路設計ブロックぢｐ蒼十 第２図 第３図 ｆ４ ｆ？ ｆｔ
ｆ４ ｆ５ｐｓｉ；、ｐ；〒 ｆ （
Ｈｚ） 第４図 第５図 ７＠７糾５ ｆ （Ｈ：ｚ）
Claims (4)
- （１）音源からの信号を検出する手段と、この手段にて
検出された信号の周波数帯域を複数に分割し夫々の帯域
に対応する信号レベルから成る周波数パターンを出力す
る手段と、この手段にて得られた周波数パターンの各信
号レベルの２点間の距離データを求める手段と、予め音
源からの信号の周波数パターンに対応する距離データを
登録する手段と、この手段にて登録された周波数パター
ンの距離データとの比較により音源を識別する手段とを
具備したことを特徴とする音源識別装置。 - （２）上記距離データを登録する手段は切削工具の正常
切削時のＡＥ信号の周波数パターンの距離データを登録
し、上記音源を識別する手段は登録された周波数パター
ンの距離データの比較により切削工具の損傷部分から発
生するＡＥ信号を識別するようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の音源識別装置。 - （３）上記音源を識別する手段は警報を発する手段を有
することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の音源
識別装置。 - （４）上記距離データを登録する手段は警報を発するレ
ベルを自動的に設定或いは修正する自動登録機能を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の音源識
別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60138764A JPS61296265A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 音源識別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60138764A JPS61296265A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 音源識別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296265A true JPS61296265A (ja) | 1986-12-27 |
Family
ID=15229640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60138764A Pending JPS61296265A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 音源識別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61296265A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5001931A (en) * | 1987-04-28 | 1991-03-26 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Method and apparatus for predicting destruction of a rolling bearing |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP60138764A patent/JPS61296265A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5001931A (en) * | 1987-04-28 | 1991-03-26 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Method and apparatus for predicting destruction of a rolling bearing |
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