JPS6359099A - 集音装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、音源物体から発生する音を音像化処理するた
めに用いられる集音装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば機械装置や工場等において騒音対策を行う場合や
、音の性質、大きさ等を探査、測定する場合には、その
騒音の発生源を正確に検出する必要があるが、この音源
の位置及び大きさを簡易にしかも正確に探査舎測定する
ために、集音装置を用いた音源探査方式が本発明者等に
よって開発されているが、この音源探査方式の原理を第
６図に示す。即ち、同図から明らかなように、位置Ｐに
音源Ｓを設け、この位置Ｐから距離りだけ離間した位置
に回転放物面、凹球面等の凹曲面形状を有する反射型集
音器りを音源Ｓに向けて配設すると、該音源Ｓからの音
はこの集音器りの反射面ｒで反射してＰ′の位置で音像
Ｓ′が結像することになる。そこで、この音像結像位置
Ｐ′に多数のマイクロホンをマトリックス状に並設した
マイクアレイを反射面ｒに対向配設すれば、大きな音源
物体であっても、この音像をマイクアレイにおける音圧
分布として取出すことができ、この音圧分ｌｔｉを適宜
の手段で可視化表示することによって、音源の位置を探
査・測定することができるようになる。

［発明が解決しようとする問題点Ｊ 前述した音像を形成するための分解能を向上させるには
、音響レンズとして機能する集音器の形状をある程度大
きくする必要があるが、騒音を探査する場合等において
は、音源探査装置を適宜の場所に持ち運ぶ関係上、集音
器が大型化すると、その持運びに不便であるだけでなく
、これを収納するのに大きなスペースを必要とする等、
その実用化を図る上でなお、いくつかの難点があるのが
現状である。

本発明は叙上の点に鑑みてなされたもので、コンパクト
に収納することができて、持運びや収納に便宜な集音装
置を提供することを目的とするものである。

【問題点を解決するための手段１ 前述した目的を達成するために、本発明は、回転放物面
、凹球面等の凹曲面形状の集音器を音源物体に向けて配
設し、該集音器に多数のマイクロホンをマトリックス状
に配列してなるマイクアレイを対向配設し、集音器から
の反射音を該マイクアレイに受音させることによって音
像を形成するための集音装置であって、中央の核部片と
、該核部片の周囲部分を半径方向に複数分割してなる周
面部片とからなり、これら核部片及び各周面部片を相互
に着脱可能に連結することにより集音器組立体を形成し
、この集音器組立体を支持部材に着脱可能に取付ける構
成としたことをその特徴とするものである。

［作用１ 集音装置を使用しない時には、集音器を分解して核部片
と複数の周面部片とに分割して収納することができる。

ここで、集音器は凹曲面形状となっているので、周縁部
分から核部片の中心部分に至るまでの間にはかなりの深
さがあるが、核部片の半径を比較的小さくすると、その
深さもこれに応じて小さくなる。また、この核部片の周
辺部分を半径方向に複数分割することによって、各周面
部片が小型化し、従ってこれらを積み重ねるようにすれ
ば、コンパクトに収納することができ、収納スペースの
節約を図ることができると共に、持運びに至便となる。

一方、集音器として組立てるには、核部片の周囲に周面
部片を順次連結することによって、これを容易に行うこ
とができるようになる。

［実施例１ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

まず、第１図及び第２図において、ｌは回転放物面、凹
球面等の凹曲面形状となした集音器組立体で、該集音器
組立体１の表面側には音源物体からの騒音を反射させる
反射面１ａが形成されており、該反射面１ａにはマイク
アレイ２が対向配設されている。該マイクアレイ２は、
第３図に示したように、それぞれ反射面１ａに向けて設
けた多数のマイクロホン２ａをマトリックス状に配列す
ることによって構成され、これら各マイクロホン２ａは
支持板３に装着され、各マイクロホン２ａが相互に振動
の影響を受けないようにするために、吸音材がそれらの
間に介装されている。また、支持板３の背面に設けた配
線箱４には、音源物体に向けてＴ■カメラ５が装着され
ており、該ＴＶカメラ５は音源物体を撮像することがで
きるようになっており、この物体像に前述のマイクアレ
イ２に形成された音像とを重ね合わせてＴＶモニタ等の
表示手段によって可視化表示することができるように構
成されている。

集音器組立体１は、５分割された部片からなり、中央部
における平面視円形の核部片６と、該核部片６を囲む円
環状の周面部分を半径方向に等間隔に４分割してなる周
面部片７とから構成される。これら核部片８及び各周面
部片７の周縁部には、それぞれ裏面方向に突出する接合
部６ａ、７ａがそれぞれの全周に旦って形設されている
。そして、これら各部片６，７をそれぞれ接合部８ａ、
７ａが相互に接合するようにして、第４図に示したよう
に、これら接合部８ａ、？ａ間や接合部６ａ、ｅａ間に
掛は金８ａと受は部８ｂとからなる掛止具８によって連
　　　　・結することによって組立てることができるよ
うになっている。

核部片８の表面側には４箇所に取付は部９が設けられて
おり、該各取付は部８にはマイクアレイ２等を支持する
ための支持フレームｌＯの４本の脚杆１０ａに連設した
フック１１を係合させることによって、該支持フレーム
１０は核部片６に着脱可能に取付けることができるよう
に構成されている。

支持フレームｌＯは前述した４本の脚杆１０ａと、この
脚杆１０ａのうちの上下者一対のものの間を連結する連
結杆１０ｂと、該各連結杆１０ｂ間を架は渡す架橋杆１
０ｃとから構成されている。連結杆１０ｂにはガイド部
材１２が固着されており、該ガイド部材１２には、マイ
クアレイ２．支持板３　、配線箱４及びＴＶカメラ５と
からなるアッセンブリを装着した台板１３を集音器組立
体ｌの反射面１ａにおける鏡軸Ｃに沿って往復移動させ
ることができるようになっている。そして、この台板１
３を移動させるために、該合板１３にはねじ軸１４が螺
挿されており、該ねじ軸１４は核部片６を貫通してその
裏面側に延在せしめられて、集音器組立体１の裏面側か
らマイクアレイ２を鏡軸Ｃに沿って移動させることによ
って、音像の焦点位置の調整を行うことができるように
構成されている。さらに、支持フレームｌＯにおける脚
杆１０ａは金属パイプ等の中空部材からなり、その内部
にはマイクアレイ２及びＴＶカメラ５からの配線１５が
挿通されて、この配線１５は核部片６に設けた端子接続
部１８に接続されて、該集音器組立体ｌの裏面側に配線
の取出しを行うことができる構成となっている。

前述のようにして組立てられる集音器組立体１は三脚１
７に取付けた支持部材１８に支持されるようになってお
り、該支持部材１８は三脚１７に分離可能に連結される
支柱１９と、該支柱１８に連設した一対のアーム２０．
２０とから構成されている。そして、集音器組立体１を
構成する周面部片７のうち左右の部位に設けられるもの
には、その裏面側における重心位置に連結用突子２１が
突設されており、該連結用突子２１をアーム２０の先端
に形成した四部２０ａに嵌合させて、締付はポルト２２
を締付けることによって集音器組立体ｌは支持部材１８
に連結した状態に保持されるようになっている。また、
アーム２０は、第５図に示したように、支柱１８に回動
可能に連結されて、それに集音器組立体１が装着されて
いない状態においては、該アーム２０は支−柱１９を中
心として折り畳むことができるような構成となっている
。

なお、第１図において、２３は集音器組立体１の角度調
整用のプレートを示す。

本実施例は前述のように構成されるもので、次に、その
作動について説明する。

まず、第１図及び第２図に示したように、集音器組立体
１を構成する核部片６及び周面部片７を連結した状態で
支持部材１８に装着させると共に、前記核部片６にはそ
の取付は部３に支持フレームｌＯを装着し、マイクアレ
イ２及びＴＶ右カメラ等のアッセンブリを装着する。こ
の状態で、集音器組立体ｌの鏡軸Ｃを音源物体に向ける
ように設置する。そして、ねじ軸１４を適宜螺回するこ
とにより、マイクアレイ２の焦点調整を行うと共に、こ
れに応じてＴＶ右カメラの焦点調整を行って音像及び物
体像のピント合わせを行う。

そこで、音源物体から音を発生させると、この音は集音
器組立体１の反射面１ａに反射してマイクアレイ２を構
成する各マイクロホン２ａによって受音されて、その音
圧レベルに応じた電気信号に変換される。この電気信号
に基づいて適宜信号処理手段（図示せず）により音像化
処理がなされ、この音像をＴＶ右カメラにより得た物体
像とを重ね合わせて表示装置に表示するようにすれば、
音源物体における音源の位置やその音圧分布等からなる
音像として、これを物体像に重ね合わせて可視化表示す
ることができるようになる。

この集音装置により大型機械や工場等のように、大きな
音源物体を測定する場合においては、集音器組立体ｌの
直径も大きくし、音像の分解能の向上を図る必要がある
。そこで、集音装置自体を測定対象となる音源物体のあ
る場所への運搬や格納を容易ならしめ、その取扱いが便
利となるようにするために、この集音装置は、その集音
器組立体１等を分解してコンパクトに収納することがで
きるようになっている。而して、集音装置を分解するに
は、まず、締付はボルト２２を緩めると共に、プレート
２３における集音器組立体１への連結部または支持部材
１８への連結部から分離することによって、集音器組立
体１を支持部材１８のアーム２０から脱着する。然る後
に、掛止具８を脱着させることにより、該集音器組立体
１を構成する核部片６と、４個の周面部片７とをそれぞ
れ分離させる。さらに、支持部材１８の支柱１９を三脚
１７から離脱させると共に、該支柱を中心としてアーム
２０を折り畳むようにすれば、前述の各構成部材をコン
パクトに収納することができるようになる。さらにまた
、核部片６に取付けられている支持フレーム１０におけ
る脚杆１０ａのフック１１を取付は部８から脱着すると
共に、端子接続部１６から配線１５を取外すようにすれ
ば、マイクアレイ２及びＴＶ右カメラを核部片６から別
体に収納させることができるので、その保護を図る上で
有利となる。而して、集音器組立体ｌは、分解能を向上
させるためには直径が大きくなり、しかもこの直径に応
じて深さも増すので、そのままの状態では運搬や格納に
不便であるが、前述のようにして核部片８と周面部片７
とに分割し、これらを積層した状態にすることによって
、極めてコンパクトに収納することができるようになる
。

一方、前述のようにして分解した各構成部材を組立てる
には、この分解時とは反対の操作を行えばよい。即ち、
まずマイクアレイ２やＴＶカメラ５を装着した支持フレ
ーム１０を核部片６に取付ける。然る後に、該核部片６
の接合部６ａに周面部片７の接合部７ａを当接させて、
手作業で掛止Ｊｌｔ８の掛は金８ａを受は部８ｂに係着
させ、また相隣接する周面部片７の接合部７ａを当接さ
せて、その間の掛止具８を係着させることにより、集音
器組立体ｌの組立てが行われることになる。ここで、前
述−した核部片６及び周面部片７は、連結状態としたと
きにおいて、核部片８に装着したマイクアレイ２やＴＶ
カメラ５の位置と、この集音器組立体ｌを支持する支持
部材１８への連結用突部２１との間等の位置関係が所定
の状態となっていなければならないが、掛止具８は、第
４図に示したように、その掛は金８ａが一方側の接合部
にあり、受は部８ｂが他方側の接合部にあるために、こ
れらの位と合せを行えば、容易にその位置関係を調整す
ることができる。

次に、三脚１７を音源物体に向けて設置し、該三脚１７
に支持部材１８の支柱１８を連結し、該支持部材１８の
アーム２０　、２０を左右に広げるようになし、前述の
ようにして形成した集音器組立体１の連結用突子２１を
該各アーム２０の凹部２Ｏａ内に嵌合させて、締付はポ
ルト２２を締付ける。さらに、プレート２３により集音
器組立体１が音源物体に対して所定の角度状態となるよ
うに調整することにより、組立てが完了し、音源物体か
らの騒音のサンプリングを行うことができる状態となる
。

前述した如く、集音装置の組立て及び分解は、掛１ヒ具
８等のように格別工具を使用せずに容易かつ迅速に行う
ことができるようになる。

集音器組立体１における核部片６を平面視円形に形成し
ておくことにより、これを組立てたときに、該核部片６
に作用する周面部片７の力が均等となって、極めて安定
した状態に組立てることができるようになる。また、周
面部片７相互間の連結を、第１図に示したように、湾曲
する部分を２箇所において行うことにより、２点を結ぶ
線分が接合部の外端より内方に位置するので、同図に矢
印で示したように、隣接周面部片７，７間が相互に圧着
する方向に力が作用することになり、前述した掛止具８
のように簡易な連結手段によっても連結部分を十分に固
定することができ、また集音器組立体１の安定性もさら
に良好となる。

ここで、集音器組立体ｌを構成する核部片６及び周面部
片７はアルミニウム等の金属で形成することもできるが
、グラス−ＦＲＰ、カーボン−ＦＲＰ等のような軽量の
部材で形成すれば、分解・組立て作業が容易になると共
に、持運びにも至便である。しかも、グラス−ＦＲＰ　
、カーボン−ＦＲＰのような部材は比較的軟質なもので
あるので、振動吸収性が良好であり、従って特定周波数
の音が共振して測定誤差を生じる不都合を最小限に抑制
することができるようになる。然るに、ＦＲＰのような
樹脂材で大径の集音器組立体１を形成すると、その保形
性が悪くなるが、これを前述したように複数の部片に分
割することによりその強度の向上が図れると共に、これ
ら各部片における周縁部にそれぞれ接合部を形成するこ
とによって、該接合部が補強材となるので、その保形性
が著しく良好となる。

なお、前述の実施例においては、集音器組立体ｌの周面
部片７を４分割するように構成したものとして示したが
、この分割数は４つに限らず、３個、５個、６個等任意
の数とすることができる。

また、核部片８の形状は円形のものだけでなく、周面部
片の分割数に応じた辺数を有する多角形の形状としても
よい。さらに、核部片６と周面部片７との間及び周面部
片７同士の連結は掛止具８を使用して行うものとして説
明したが、これに代えてボルト等の部材を使用して行う
ようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明に係る集音装置は、中央の
核部片と該核部片の周囲の部分を半径方向に複数分割し
てなる周面部片とを着脱回部に連結することによって集
音器組立体を形成するように構成したので、この集音器
組立体をコンパクトに収納することができるようになり
、その運搬や格納に至便となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
組立て状態における集音装置の外観図、第２図は第１図
の正面図、第３図はマイクアレイの正面図、第４図は核
部片と周面部片との間及び周面部片同士の連結部を示す
構成説明図、第５図はアームの折り畳み構造を示す外観
図、第６図は集音装置を用いた音源探査方式の原理説明
図である。 １：集音器組立体、１ａ：反射面、２：マオクアレイ、
６：核部片、８ａ　、　７ａ　：接合部、７：周面部片
、８：掛１Ｆ具、１０：支持フレーム、１７：三脚、１
８：支持部材、２０：アーム、２２：締付はボルト。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転放物面、凹球面等の凹曲面形状の集音器を音
   源物体に向けて配設し、該集音器に多数のマイクロホン
   をマトリックス状に配列してなるマイクアレイを対向配
   設し、前記集音器からの反射音を該マイクアレイに受音
   させることによって音像を形成するための集音装置にお
   いて、中央の核部片と、該核部片の周囲部分を半径方向
   に複数分割してなる周面部片とからなり、該核部片と各
   周面部片とを相互に着脱可能に連結することによって集
   音器組立体を形成し、該集音器組立体を支持部材に着脱
   可能に取付ける構成としたことを特徴とする集音装置。
2. （２）前記核部片を平面視円形に形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の集音装置。
3. （３）前記マイクアレイを前記核部片に装着したことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の集音装置。
4. （４）前記マイクアレイを前記核部片に着脱可能に取付
   ける構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第（３
   ）項記載の集音装置。
5. （５）前記核部片及び各周面部片における連結部に裏面
   側に向けて突出する接合部を設けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の集音装置。
6. （６）前記核部片及び各周面部片の連結を掛止具を用い
   て行うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の集音装置。
7. （７）前記支持部材を三脚に取付けられる支柱部に前記
   集音器を支持する左右のアームを連結することにより構
   成し、該各アームを前記支柱部を中心として折り畳み可
   能となしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の集音装置。
8. （８）前記支持部材を前記三脚に対して分離可能に連結
   する構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第（７
   ）項記載の集音装置。