【手続補正書】
【提出日】平成15年12月2日(2003.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式機械、非回転式機器、産業プロセス、産業環境のような遠隔に位置するサウンド源により発生され、そこから発射される音を連続的に監視して、異常を検出し、それらの作動状況を判断するための電子式モニタであって、該サウンド源に近接して戦略的に配置可能な、信号を発生するためのマイクロフォン手段を有して、該サウンド源から発射された該音を検出するセンサー手段と、該マイクロフォン手段により生成された該信号の調整を行い、該信号を差動アナログ信号に変換するアナログ信号手段と、制御ユニットと、該アナログ信号調整手段に直流電力を供給し、該アナログ信号調整手段から該制御ユニットへ該差動アナログ信号を搬送してディジタル処理に備えるケーブル手段と、規則正しい間隔で該差動アナログ信号をサンプリングして該差動アナログ信号をディジタルサンプルストリームに変換するアナログディジタルコンバータ手段と、該ディジタルサンプルストリームを連続的に処理して、該サウンド源から発射された該音のリアルタイムパワースペクトルを得るためのディジタルフィルタ手段と、メモリ手段と、既に分かっている不具合が無く正常に該サウンド源が作動していると分かっている期間に発生された該パワースペクトルの音響識別特性の複製を算出して該メモリ手段に記憶させる手段を有する学習モード手段と、該サウンド源の望ましくない劣化のレヴェルを示すことができる所定の大きさを有している該音響識別特性の複製に関するｄＢ警告上限およびｄＢ警告下限と、比較器手段および警告手段と、該サウンド源の後続動作期間中に該パワースペクトルの試験の複製を連続的に算出し、該比較器手段により該ｄＢ上限および該ｄＢ下限と該試験の複製のそれぞれについての比較を行い、該ｄＢ上限および該ｄＢ下限に達すると、該警告手段により警告を発する手段を有している作動モード手段とを組み合わせて有している、モニタ。
【請求項２】
前記アナログディジタルコンバータ手段は、前記センサーが前記サウンド源により発射された関連する音の全てに遭遇するように十分な期間前記差動アナログ信号をサンプリングする、請求項１に記載のモニタ。
【請求項３】
前記学習モード手段および前記作動モード手段と関連する学習モードおよび作動モードを有し、前記メモリ手段が、該学習モードおよび作動モードの期間にわたり前記比較器手段と協働し得るＲＡＭ手段を有している、請求項１に記載のモニタ。
【請求項４】
前記メモリ手段が、複数音響識別特性を記憶し、かつ、前記ＲＡＭ手段と協働し得る不揮発性データメモリを有している、請求項３に記載のモニタ。
【請求項５】
前記ディジタルフィルタ手段が帯域通過型フィルタ手段を有している、請求項１に記載のモニタ。
【請求項６】
前記ケーブル手段が、共通ドレインワイヤを有する２つの別個に遮蔽された、撚り対を有しているケーブルを備えている、請求項１に記載のモニタ。
【請求項７】
前記サウンド源として、回転式機械、非回転式機器、および、それら以外の音生成プロセスが挙げられる、請求項１に記載のモニタ。
【請求項８】
危険な作動状況を示すことができる所定の大きさを有するｄＢ危険上限およびｄＢ危険下限を有している、請求項１に記載のモニタ。
【請求項９】
ディジタルフィルタ手段の機能を実施するようにプログラミングされたマイクロコンピュータを有している、請求項１に記載のモニタ。
【請求項１０】
前記マイクロコンピュータが、前記学習モード手段および前記作動モード手段の機能を実施するように更にプログラミングされている、請求項９に記載のモニタ。
【請求項１１】
前記マイクロコンピュータが、ｄＢ警告上限およびｄＢ警告下限を算出するように、かつ、前記比較器手段および前記警告手段の機能を実施するように更にプログラミングされている、請求項１０に記載のモニタ。
【請求項１２】
前記マイクロコンピュータがディジタル信号プロセッサである、請求項１１に記載のモニタ。
【請求項１３】
前記学習モード手段が、前記サウンド源の異なる作動状況を監視する際に使用するための複数の音響識別特性の複製をシーケンシャルに算出し、記憶するために利用することができる、請求項２に記載のモニタ。
【請求項１４】
前記複数の音響識別特性の複製が不揮発性データメモリに記憶されている、請求項１３に記載のモニタ。
【請求項１５】
前記作動モード手段がリアルタイムで作動可能である、請求項２に記載のモニタ。
【請求項１６】
前記帯域通過型フィルタ手段が、８オクターブ範囲にわたり、リアルタイム１２分の１オクターブディジタル帯域通過フィルタ処理を実施する、請求項５に記載のモニタ。
【請求項１７】
前記帯域通過型フィルタ手段が、９６個の結果として生じた帯域通過フィルタの各々のデシベル単位の音響パワー出力を算出する、請求項１６に記載のモニタ。
【請求項１８】
前記帯域通過フィルタの各々の前記音響パワーが、前記帯域通過フィルタの出力を２乗するとともに、その結果の平均を求めることにより算出される、請求項１７に記載のモニタ。
【請求項１９】
前記学習モード手段が、数分から数日の期間にわたり選択的に作動可能である、請求項２に記載のモニタ。
【請求項２０】
前記学習モード手段と前記作動モード手段とを交互に選択するための手動制御手段を有している、請求項２に記載のモニタ。
【請求項２１】
回転式機械、非回転式機器、産業プロセス、産業環境のような遠隔に位置するサウンド源により発生され、そこから発射される音を連続的に監視して、異常を検出し、それらの作動状況を判断するためのモニタであって、該サウンド源に近接して戦略的に配置可能な、信号を発生するためのマイクロフォン手段を有して、該サウンド源から発射された該音を検出するセンサー手段と、該マイクロフォン手段により生成された該信号の調整を行い、該信号を差動アナログ信号に変換するアナログ信号手段と、制御ユニットと、該アナログ信号調整手段に直流電力を供給し、該アナログ信号調整手段から該制御ユニットへ該差動アナログ信号を搬送してディジタル処理に備えるケーブル手段と、規則正しい間隔で該差動アナログ信号をサンプリングして該差動アナログ信号をディジタルサンプルストリームに変換するアナログディジタルコンバータ手段と、該ディジタルサンプルストリームを連続的に処理して、該サウンド源から発射された該音のリアルタイムパワースペクトルを得るためのディジタルフィルタ手段と、メモリ手段と、既に分かっている不具合が無く正常に該サウンド源が作動していると分かっている期間に発生された該パワースペクトルの音響識別特性の複製を得るために、該ディジタルサンプルストリームへのアクセスと処理をそれぞれに行う学習モード手段と、該サウンド源の作動状況の異常を示すことができる該音響識別特性に所定の値を加算し、該音響識別特性から所定の値を減算することにより、それぞれ該音響識別特性の複製に関するｄＢ上限値およびｄＢ下限値を算出する作動モード手段であって、該作動モード手段が、該ディジタルサンプルストリームにアクセスし、該サウンド源の後続動作の期間にわたり該パワースペクトルの試験の複製をシーケンシャルに算出する比較器手段を有し、該比較器手段によりｄＢ上限値およびｄＢ下限値と該試験の複製についてのそれぞれの比較を行い、該限界値のいずれに達しても、警告信号を発する、作動モード手段と、該学習モードおよび作動モードを選択的に選ぶスイッチ手段とを組み合わせて有している、モニタ。
【請求項２２】
前記学習モード手段が、１個以上のサウンド源に対応する１個以上の音響識別特性の複製を得て、記憶するために利用される、請求項２１に記載のモニタ。
【請求項２３】
前記ｄＢ上限値および前記ｄＢ下限値が第１組の限界値と第２組の限界値を有し、各組の限界値が前記音響識別特性の複製にまたがり、該第１組の限界値が、発生している故障を表す警告制限組であり、該第２組の限界値が、緊急補正動作を必要とする状況を表す危険制限組である、請求項２１に記載のモニタ。
【請求項２４】
前記比較器手段が、前記第１組および前記第２組の限界値に関して作動可能である第１のユニットおよび第２のユニットを有している、請求項２３に記載のモニタ。
【請求項２５】
前記比較器手段の前記第１のユニットおよび前記第２のユニットを可能化するための別個のスイッチ手段を有している、請求項２４に記載のモニタ。
【請求項２６】
前記比較器手段の前記第１のユニットおよび前記第２のユニットに接続された警告信号出力手段および危険信号出力手段を有している、請求項２４に記載のモニタ。
【請求項２７】
サウンド源によって生成される音をモニタして、該サウンド源の異常および動作状況を検出する電子式モニタであって、
該サウンド源に近接して配置され、該サウンド源から発射された該音を検出して、複数のオクターブにわたる可聴周波数範囲内の音を表すアナログ電気信号を発生するマイクロフォンと、
該マイクロフォンに接続され、該マイクロフォンからの該アナログ電気信号を調整して、該アナログ電気信号を差動アナログ信号に変換するアナログ信号調整回路と、
規則的な間隔で該差動アナログ信号をサンプリングして、該差動アナログ信号をディジタルサンプルのストリームに変換するアナログディジタルコンバータと、
該アナログディジタルコンバータに接続され、複数の分数オクターブディジタル帯域通過フィルタを用いることによって、該アナログディジタルコンバータからの該ディジタルサンプルのストリームを処理し、該音のリアルタイム音響パワースペクトルを得るディジタルフィルタであって、該音のリアルタイム音響パワースペクトルは、該複数の分数オクターブディジタル帯域通過フィルタからの複数の時間平均音響パワー出力を含む、ディジタルフィルタと、
学習モードおよび作動モードを有することにより、音のリアルタイム音響パワースペクトルからの音響識別特性の複製が該学習モードで生成され、該音のリアルタイム音響パワースペクトルからの試験の複製が該作動モード中に連続的に発生されるモニタと、
該モニタが該学習モードである場合に、該音のリアルタイム音響パワースペクトルからの音響識別特性の複製を受信し、保存するメモリと、
該音のリアルタイム音響パワースペクトルからの試験の複製と該音のリアルタイム音響パワースペクトルの音響識別特性の複製を比較する比較器であって、該比較は、該複数の分数オクターブディジタル帯域通過フィルタからの該複数の時間平均音響パワー出力の各々の比較をさらに含み、該試験の複製がいずれも該識別特性の複製の許容可能範囲内にないことを該比較が示す場合、該モニタは警告信号を発生させる、比較器と
を備える、電子式モニタ。
【請求項２８】
前記ディジタルフィルタは、繰り返して低域通過フィルタをかけて、該音の各オクターブからのデータをデシメートし、次のより低いオクターブのために入力データを得るフィルタデシメーションループをさらに含む、請求項２７に記載の電子式モニタ。
【請求項２９】
前記差動アナログ信号の所望ではない高周波数コンポーネントを減衰させる耐エイリアシング低域通過フィルタをさらに備える、請求項２７に記載の電子式モニタ。
【請求項３０】
遠隔位置にあるマイクロフォンおよびアナログ信号調整回路を収容するための封入体をさらに備え、該封入体は、産業環境で使用するのに適した堅牢な構造である、請求項２７に記載の電子式モニタ。
【請求項３１】
共通ドレインワイヤを有する２つの個別に遮蔽された撚り対からなるケーブルをさらに備え、一方の対は、前記マイクロフォンおよびアナログ信号調整回路にＤＣ電力を供給する電力対であり、他方の対は、該アナログ信号調整回路から前記耐エイリアシング低域通過フィルタに前記差動アナログ信号を伝達する信号対である、請求項２９に記載の電子式モニタ。
【請求項３２】
前記複数の分数オクターブのディジタル帯域通過フィルタの各々は、前記複数のオクターブからのディジタルサンプルに対応し、フィルタリングして、各分数オクターブのディジタル帯域通過フィルタは、２のファクタによって隣接するオクターブの各々の間で異なるサンプルレートを用いる、請求項２７に記載の電子式モニタ。
【請求項３３】
前記ディジタルフィルタは、前記各分数オクターブディジタル帯域通過フィルタの出力を平方して、調節可能な時定数を有する一次平均化フィルタを用いて結果を平均化し、各帯域通過フィルタの時間平均した音響パワー出力を得る、請求項２７に記載の電子式モニタ。
【請求項３４】
前記学習モード中に、前記分数オクターブのディジタル帯域通過フィルタの各々からの前記時間平均音響パワー出力の最大および最小限度が、前記サウンド源の音響識別特性の複製として前記メモリ内に継続的に保存され、更新される、請求項２７に記載の電子式モニタ。
【請求項３５】
前記作動モード中に、前記モニタが前記時間平均音響パワー出力の各々と前記学習モード中に保存された前記対応する音響識別特性の複製とを連続的に比較して、前記分数オクターブディジタル帯域通過フィルタのうちのいずれか１つが該音響識別特性の上限または下限から外れる場合、前記警告信号が発生する、請求項３４に記載の電子式モニタ。
【請求項３６】
前記警告信号は、２つの警報信号レベルを含み、第１の警報信号レベルは、発展している故障を示し、第２の警報信号は、緊急補正動作を必要とする状況を示す、請求項３５に記載の電子式モニタ。
【請求項３７】
前記モニタの操作を制御する前面パネルであって、学習モードまたは操作モードの一方を選択するモードスイッチを含む前面パネルをさらに含む、請求項２７に記載の電子式モニタ。
【請求項３８】
前記警報信号レベルを制御する２つの感度スイッチをさらに備える、請求項３６に記載の電子式モニタ。
【請求項３９】
前記一次平均化フィルタの時定数を制御する時定数スイッチをさらに備える、請求項３３に記載の電子式モニタ。
【請求項４０】
前記モニタの状態を示し、前記警報システムレベルを示す警告光を備える前面パネルインジケータランプをさらに備える、請求項３６に記載の電子式モニタ。
【請求項４１】
前記複数の分数オクターブディジタル帯域通過フィルタのそれぞれの前記時間平均音響パワー出力をユーザが見ることを可能にするグラフィカルデータ表示装置をさらに備える、請求項２７に記載の電子式モニタ。