(57)【要約】【課題】マイクロホンからの音信号に基づいて計測対象物の状態を計測する状態計測装置において、専用の装置を用いることなくマイクロホンの断線を適切に判定可能とする。【解決手段】断線検出方法は、計測対象物の近傍に配置されるマイクロホンと、マイクロホンが接続される第１入力ラインおよび第２入力ラインを有するアンプと、第１入力ラインに設けられるコンデンサと、第１入力ラインと第２入力ラインとの間のコンデンサよりもマイクロホン側に直列接続されたスイッチおよび直流電源と、を備える状態計測装置に適用される。スイッチのオンオフ状態を変化させたときにアンプから出力される電圧信号が変化した場合には、マイクロホンに断線が生じていないと判定する。一方、スイッチのオンオフ状態を変化させたときにアンプから出力される電圧信号が変化しなかった場合には、マイクロホンに断線が生じていると判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物の近傍に配置されるマイクロホンと、該マイクロホンが接続される第１入力ラインおよび第２入力ラインを有するアンプと、前記第１入力ラインに設けられるコンデンサと、前記第１入力ラインと前記第２入力ラインとの間の前記コンデンサよりも前記マイクロホン側に直列接続されたスイッチおよび直流電源と、を備え、前記スイッチをオンした状態で前記アンプから出力される電圧信号に基づいて前記計測対象物の状態を計測する状態計測装置において、前記マイクロホンの断線を検出するマイクロホンの断線検出方法であって、
前記スイッチのオンオフ状態を変化させたときに前記アンプから出力される電圧信号が変化した場合には、前記マイクロホンに断線が生じていないと判定し、前記スイッチのオンオフ状態を変化させたときに前記アンプから出力される電圧信号が変化しなかった場合には、前記マイクロホンに断線が生じていると判定する、
マイクロホンの断線検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンの断線検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のマイクロホンの断線検出装置としては、イヤホンやスピーカ、ヘッドホンなどの信号出力装置とマイクロホンとが近接した無線送受信装置に適用され、信号出力装置から所定パターンのテスト信号を出力すると共に、信号出力装置から出力されたテスト信号をマイクロホンで受信し、受信した信号と上記テスト信号のパターンと同一パターンの基準信号とを比較することにより、マイクロホンが断線しているか否かを判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６８０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した断線検出装置の断線検出方法は、マイクロホンと近接する信号出力装置を備えることが前提であり、信号出力装置を備えず、マイクロホンからの音信号に基づいて計測対象物の状態を計測するものには適用することができない。マイクロホンと信号をやり取るするケーブルに電圧計を配置して断線の有無を検出することも考えられるが、途中結線となり、信号にノイズが乗るおそれがある。
【０００５】
本発明のマイクロホンの断線検出方法は、マイクロホンからの音信号に基づいて計測対象物の状態を計測する状態計測装置において、専用の装置を用いることなくマイクロホンの断線を適切に判定可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のマイクロホンの断線検出方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のマイクロホンの断線検出方法は、
計測対象物の近傍に配置されるマイクロホンと、該マイクロホンが接続される第１入力ラインおよび第２入力ラインを有するアンプと、前記第１入力ラインに設けられるコンデンサと、前記第１入力ラインと前記第２入力ラインとの間の前記コンデンサよりも前記マイクロホン側に直列接続されたスイッチおよび直流電源と、を備え、前記スイッチをオンした状態で前記アンプから出力される電圧信号に基づいて前記計測対象物の状態を計測する状態計測装置において、前記マイクロホンの断線を検出するマイクロホンの断線検出方法であって、
前記スイッチのオンオフ状態を変化させたときに前記アンプから出力される電圧信号が変化した場合には、前記マイクロホンに断線が生じていないと判定し、前記スイッチのオンオフ状態を変化させたときに前記アンプから出力される電圧信号が変化しなかった場合には、前記マイクロホンに断線が生じていると判定する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のマイクロホンの断線検出方法では、計測対象物の近傍に配置されるマイクロホンと、マイクロホンが接続される第１入力ラインおよび第２入力ラインを有するアンプと、第１入力ラインに設けられるコンデンサと、第１入力ラインと第２入力ラインとの間のコンデンサよりもマイクロホン側に直列接続されたスイッチおよび直流電源と、を備え、アンプから出力された電圧信号に基づいて計測対象物の状態を計測する状態計測装置において適用されるものである。この断線検出方法において、スイッチのオンオフ状態を変化させたときにアンプから出力される電圧信号が変化した場合には、マイクロホンに断線が生じていないと判定し、スイッチのオンオフ状態を変化させたときにアンプから出力される電圧信号が変化しなかった場合には、マイクロホンに断線が生じていると判定する。これは、スイッチがオン状態とされると、直流電源によりコンデンサに電荷が充電される一方で、スイッチがオフ状態とされると、マイクロホンに断線が生じていない場合にはマイクロホンとコンデンサとを含む放電回路により当該コンデンサから電荷が放電されるのに対し、マイクロホンに断線が生じている場合には上記放電回路が遮断されコンデンサの電荷が放電されないと考えられることに基づく。これにより、専用の装置を用いることなくマイクロホンの断線を適切に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＮＶ計測装置の概略構成図である。
【図２】ＡＤＣの概略構成図である。
【図３】直流電源３２をオンからオンさせたときのＡＤＣ３０の出力電圧の時間変化の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、ＮＶ計測装置１０の概略構成図であり、図２は、ＡＤＣ３０の概略構成図である。ＮＶ計測装置１０は、図１に示すように、ワークＷ（例えは車載されるトランスアクスル）のＮＶ（騒音や振動）を計測するための装置であり、複数（例えば４つ）の計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄと、Ａ／Ｄコンバータ（以下、ＡＤＣという）３０と、制御装置５０と、を備える。
【００１２】
複数の計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄは、ワークＷの周辺に設置されてワークＷが発する音（音圧）を検出するものである。複数の計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄは、いずれも、図２に示すように、固定電極２２と、固定電極２２に近接して配置され音圧を受けて振動する導電性の振動板２４と、を備えるコンデンサ型マイクロホンとして構成される。この計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄでは、固定電極２２と振動板２４とによりコンデンサＣｍを形成し、当該コンデンサＣｍに外部の直流電源からの電圧が作用している状態で、音圧により振動板２４が振動して固定電極２２と振動板２４との間隔（静電容量）が変化することで、音圧に比例した電圧信号を出力する。
【００１３】
ＡＤＣ３０は、複数の計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄにケーブル２５（同軸ケーブル）を介して接続され、複数の計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄにより検出される音圧信号をそれぞれ入力し、Ａ／Ｄ変換して制御装置５０にそれぞれ出力するものである。ＡＤＣ３０は、図２に示すように、アンプ３１（差動増幅器）や直流電源３２、スイッチＳＷ、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣ１、Ａ／Ｄ変換器３３、図示しないフィルタ等を有する複数のＡＤＣ３０ａ〜３０ｄを備える。アンプ３１は、入力端子に接続される入力ラインとして、計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄの固定電極２２に接続される第１入力ラインＬ１と、その振動板２４に接続される第２入力ラインＬ２と、を含む。第１入力ラインＬ１には、直流阻止用のコンデンサＣ１が設けられている。また、第１入力ラインＬ１と第２入力ラインＬ２との間のコンデンサＣ１よりも計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄ側（アンプ３１とは反対側）には、直流電源３２と抵抗Ｒ１とスイッチＳＷとが直列に接続されている。さらに、第１入力ラインＬ１と第２入力ラインＬ２との間のコンデンサＣ１よりもアンプ３１側には、抵抗Ｒ２が接続されている。こうしたＡＤＣ３０では、スイッチＳＷがオンされると、直流電源３２と抵抗Ｒ１とコンデンサＣｍ（固定電極２２および振動板２４）とを含む充電回路により当該コンデンサＣｍに電荷が充電されると共に、直流電源３２と抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とを含む充電回路により当該コンデンサＣ１に電荷が充電される。これにより、ＡＤＣ３０は、計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄから音圧信号を検出することができる状態となる。また、ＡＤＣ３０では、スイッチＳＷがオフされると、コンデンサＣｍとコンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とを含む放電回路によりコンデンサＣｍおよびコンデンサＣ１から電荷が放電される。
【００１４】
制御装置５０は、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスクやフラッシュメモリドライブ（ＳＳＤ）などの外部記憶装置、各種インタフェースを有する汎用のコンピュータである。制御装置５０には、液晶ディスプレイなどの表示装置５１や、キーボードやマウスなどの入力装置５２、ＡＤＣ３０の出力端子などが接続される。制御装置５０の外部記憶装置には、複数の計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄで検出される音圧に基づいてワークＷのＮＶを計測するためのＮＶ計測用プログラムなどが記憶されている。
【００１５】
次に、こうして構成されたＮＶ計測装置１０の動作について説明する。制御装置５０は、まず、複数の計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄによりそれぞれ検出されＡＤＣ３０（３０ａ〜３０ｄ）によりＡ／Ｄ変換された音圧信号（出力電圧Ｖ）を計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄごとに入力する。続いて、入力した各音圧信号の平均値を計算する。そして、計算した平均値にＦＦＴ（高速フーリエ変換）などの周知の周波数分析法を適用して周波数ごとの成分の大きさを演算し、入力した計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄごとの音圧信号（出力電圧Ｖ）と演算した周波数ごとの成分の大きさとを表示装置５１に表示する。これにより、オペレータは、周波数ごとの成分の大きさを確認することにより、ワークＷの騒音状態や振動状態に問題がないかを判断することができる。
【００１６】
次に、計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄの断線を検出するための断線検出方法について説明する。まず、オペレータは、スイッチＳＷがオン，オフ，オンの順に切り替わるようにＡＤＣ３０の電源を操作する。そして、表示装置５１に表示される計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄごとの音圧信号（出力電圧Ｖ）がそれぞれ値０から直流電源３２の電圧Ｖｂｓまで上昇したか否かを確認する。いずれの計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄからの出力電圧Ｖも値０から電圧Ｖｂｓまで上昇している場合（図３中、実線参照）には、いずれの計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄにも断線が生じていないと判断する。一方、いずれかの計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄからの出力電圧Ｖが電圧Ｖｂｓで変化しない場合には（図３中、一点鎖線参照）、該当する計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄに断線が生じていると判断する。
【００１７】
ここで、通常は、スイッチＳＷがオンされると、直流電源３２と抵抗Ｒ１とコンデンサＣｍとを含む充電回路により当該コンデンサＣｍに電荷が充電されると共に、直流電源３２と抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とを含む充電回路により当該コンデンサＣ１に電荷が充電される。一方、スイッチＳＷがオフされると、コンデンサＣｍとコンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とを含む放電回路によりコンデンサＣｍおよびコンデンサＣ１から電荷が放電される。しかしながら、計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄに断線が生じている場合、スイッチＳＷがオンされると、直流電源３２と抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とを含む充電回路により当該コンデンサＣ１に電荷が充電される一方、スイッチＳＷがオフされても、放電回路が遮断されているため、コンデンサＣ１から電荷が放電されない。したがって、スイッチＳＷのオフからオンしたときに、ＡＤＣ３０からの出力電圧Ｖが変化した場合には、計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄに断線が生じていないと判断することができ、ＡＤＣ３０からの出力電圧Ｖが変化しなかった場合には、計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄに断線が生じていると判断することができる。
【００１８】
以上説明した本実施例の断線検出方法では、ワークＷの近傍に配置される計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄと、マイクロホン２０ａ〜２０ｄが接続される第１入力ラインＬ１および第２入力ラインＬ２を有するアンプ３１と、第１入力ラインＬ１に設けられるコンデンサＣ１と、第１入力ラインＬ１と第２入力ラインＬ２との間のコンデンサＣ１よりもマイクロホン側に直列接続されたスイッチＳＷおよび直流電源３２と、を備え、アンプ３１から出力された電圧信号に基づいてワークＷのＮＶ計測を行なうＮＶ計測装置において適用される。この断線検出方法において、スイッチＳＷのオンオフ状態を変化させたときにアンプ３１から出力される電圧信号が変化した場合には、該当する計測マイクロホンに断線が生じていないと判定する。一方、スイッチＳＷのオンオフ状態を変化させたときにアンプ３１から出力される電圧信号が変化しなかった場合には、該当する計測用マイクロホンに断線が生じていると判定する。これにより、専用の装置を用いることなく計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄの断線を適切に判定することができる。
【００１９】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ワークＷが「計測対象物」に相当し、計測用マイクロホン２０ａ〜２０ｄが「マイクロホン」に相当し、アンプ３１が「アンプ」に相当し、コンデンサＣ１が「コンデンサ」に相当し、スイッチＳＷが「スイッチ」に相当し、直流電源３２が「直流電源」に相当する。
【００２０】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２１】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、状態計測装置の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ＮＶ計測装置、２０ａ〜２０ｄ  計測用マイクロホン、２２  固定電極、２４  振動板、２５  ケーブル、３０，３０ａ〜３０ｄ  Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）、３１  アンプ、３２  直流電源、３３  Ａ／Ｄ変換回路、Ｗ  ワーク、Ｌ１  第１入力ライン、Ｌ２  第２入力ライン、Ｒ１，Ｒ２  抵抗、Ｃｍ，Ｃ１  コンデンサ、ＳＷ  スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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