(57)【要約】【課題】製品の駆動音を簡単な構成で精度良く検査する。【解決手段】異音検出装置１は、マイクロフォン２１の先に音響管２２を有する。音響管２２は、製品１０に向かう先端部に開口部２２Ａを有し、側部に側孔２３が１つ形成されている。音響管２２を軸線回りに回転させながら、製品１０で発生した音をマイクロフォン２１で取得する。取得した音データに含まれるノイズ成分を、側孔２３を経由して取り込まれたノイズの音圧レベルと、開口部２２Ａを経由して取り込まれたノイズの音圧レベルの比率を用いて算出する。算出したノイズ成分を音データから除去すると、製品１０で発生した音が得られる。【選択図】図１
2014142290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物で発生した音を集音するマイクロフォンと、
前記マイクロフォンから前記検査対象物に向かって延び、前記検査対象物に向かう端面に開口部が形成されると共に、側部に孔が１つ形成された音響管と、
前記音響管の側方に配置された他の音源で発生し、前記孔を通って前記マイクロフォンに取り込まれる音の音圧レベルを周期的に変化させる調整装置と、
前記孔から取り込まれ、音圧レベルが周期的に変化する音の音圧レベルから前記他の音源で発生した音の音圧レベルを算出し、前記マイクロフォンで取得した音データから前記他の音源で発生した音を除去して前記検査対象物で発生した音の音圧レベルを算出する解析処理部と、
を含むことを特徴とする異音検査装置。
【請求項２】
前記音響管を一定の周期で回転させる回転機構を有することを特徴とする請求項１に記載の異音検査装置。
【請求項３】
前記音響管に対してスライド可能に設けられた蓋部材と、前記蓋部材を移動させ、前記孔の開口面積を一定の周期で変化させる駆動機構とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の異音検査装置。
【請求項４】
前記音響管の前記検査対象物に面する端面から前記孔に至るまでの間に、前記音響管の外径を拡げるフランジが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の異音検査装置。
【請求項５】
先端に開口部を有し、側部に孔が１つ形成された音響管が取り付けられたマイクロフォンを用い、検査対象物で発生した音のデータを取得する工程と、
前記音響管の側方に配置された他の音源で発生し、前記孔を通って前記マイクロフォンに取り込まれるノイズ音の音圧レベルを周期的に変化させる工程と、
前記音のデータをフーリエ変換して得られる音圧レベルのデータから、前記ノイズ音の音圧レベルが周期的に変化する成分を抽出し、前記孔を通って取得された前記ノイズ音と、前記開口部を通って取得された前記ノイズ音との比率を用いて、前記ノイズ音の音圧レベルを算出し、前記マイクロフォンで取得した音データから前記ノイズ音を除去して前記検査対象物で発生した音の音圧レベルを算出する工程と、
を含むことを特徴とする異音の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異音検査装置及び異音の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
家電製品やコンピュータなどの生産工場では、製品を実際に駆動させて異音が発生しないことを確認する試験工程が設けられている。異音とは、例えば、コンピュータに搭載されたスピーカから所定の音（駆動音）を出力させたときに、筐体が共振することによって発生する音や、スピーカ自体の駆動音がある。異音を検出する装置としては、例えば、試験中の製品を覆う筐体を有し、筐体内に製品から出力される音を検出するマイクロフォンを配置した異音検査装置がある。マイクロフォンは、外部のノイズの影響を低減し、製品からの音を確実に取り込めるように、単一指向性を有するものが用いられている。
【０００３】
ここで、多数の製品を生産する工場では、製品をコンベアで輸送しながら異音検査する必要がある。このために、異音検査装置の筐体には、製品が出入りする開口部が形成されている。ところが、筐体に開口部を設けると、筐体の外側で発生するノイズが開口部を通して筐体内に入り込んでしまう。この場合、指向性の高いマイクロフォンを使用したとしても、ノイズが集音されてしまい、駆動音や製品の異音を正確に検査できなくなることがあった。ここで、筐体の外側で発生するノイズとしては、例えば、製品についた塵埃を取り除くエアーブローの音や、生産ライン内で駆動装置として使用されるエアーシリンダーの動作音がある。
【０００４】
そこで、従来の異音検査装置では、筐体内に製品の駆動音を集音するために第１のマイクロフォンを設け、その他に周囲のノイズを集音する第２のマイクロフォンを配置している。このタイプの異音検査装置では、２つの単一指向性のマイクロフォンから同時に取り込んだ音データを解析処理し、第２のマイクロフォンで集音した音データを用いて第１のマイクロフォンで集音した音データのノイズ成分を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３３６５８８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、単一指向性のマイクロフォンを２つ使用する異音検査装置では、２つのマイクロフォンの特性を高い精度でマッチングさせ、かつ２つのマイクロフォンの位置を厳密に管理しないと、２つの音データから駆動音を正確に抽出することが困難だった。また、２つの音データを解析処理して製品の駆動音を抽出すると、原音が劣化して駆動音の正確な判定が難しくなることがあった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、製品の駆動音を簡単な構成で精度良く検査できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一観点によれば、検査対象物で発生した音を集音するマイクロフォンと、前記マイクロフォンから前記検査対象物に向かって延び、前記検査対象物に向かう端面に開口部が形成されると共に、側部に孔が１つ形成された音響管と、前記音響管の側方に配置された他の音源で発生し、前記孔を通って前記マイクロフォンに取り込まれる音の音圧レベルを周期的に変化させる調整装置と、前記孔から取り込まれ、音圧レベルが周期的に変化する音の音圧レベルから前記他の音源で発生した音の音圧レベルを算出し、前記マイクロフォンで取得した音データから前記他の音源で発生した音を除去して前記検査対象物で発生した音の音圧レベルを算出する解析処理部と、を含むことを特徴とする異音検査装置が提供される。
【０００８】
実施形態の別の観点によれば、先端に開口部を有し、側部に孔が１つ形成された音響管が取り付けられたマイクロフォンを用い、検査対象物で発生した音のデータを取得する工程と、前記音響管の側方に配置された他の音源で発生し、前記孔を通って前記マイクロフォンに取り込まれるノイズ音の音圧レベルを周期的に変化させる工程と、前記音のデータをフーリエ変換して得られる音圧レベルのデータから、前記ノイズ音の音圧レベルが周期的に変化する成分を抽出し、前記孔を通って取得された前記ノイズ音と、前記開口部を通って取得された前記ノイズ音との比率を用いて、前記ノイズ音の音圧レベルを算出し、前記マイクロフォンで取得した音データから前記ノイズ音を除去して前記検査対象物で発生した音の音圧レベルを算出する工程と、を含むことを特徴とする異音の検査方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
製品で発生した音と、ノイズ成分とを精度良く分離することができるので、異音検査の誤判定を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る異音検査装置の概略構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る異音検査装置の音声入力系の具体的な構成の一例を示す正面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る異音検査装置の音声入力系の具体的な構成の一例を示す側面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る異音検査装置の音響管とエアー音の発生源の配置の一例を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る異音検査装置で取得した音データの一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る異音検査装置で取得した音データの一例の一部を拡大して示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る異音検査装置における異音判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る異音検査装置で取得した音データの一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施の形態に係る異音検査装置の課題の一例を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る異音検査装置の音響管の一例の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る異音検査装置の音響管の一例の断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る異音検査装置の音響管の一例の断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る異音検査装置の音響管の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
発明の目的及び利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素及び組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、典型例及び説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１に第１の実施の形態に係る異音検査装置の概略構成を示す。異音検査装置１は、少なくとも１つの製品を収容可能な筐体２と、筐体２内に配置された集音装置３と、筐体２の外側に配置され、集音装置３で集めた音データを増幅するマイクアンプ４と、集音装置３を調整する調整機構制御部５と、集音装置３で取得した音データの解析処理と調整機構制御部５を制御する制御装置６とを含んで構成されている。
【００１３】
筐体２は、検査対象となる製品１０を１つ収容可能な内部空間を有する。また、筐体２の両側部には、製品１０を搬入又は搬出する開口部１１Ａ，１１Ｂが１つずつ形成されている。さらに、一対の開口部１１Ａ，１１Ｂを貫通するように、製品１０を搬送するコンベア１２が通されている。
【００１４】
集音装置３は、単一指向性を有するマクロフォン２１が製品１０に向けて１つ配置されている。マイクロフォン２１の先端には、細長の円筒形を有する音響管２２が中心軸回りに回転可能に連結されている。音響管２２の中心軸は、マイクロフォン２１の中心を通り、マイクロフォン２１から製品１０に向かう軸線上に配置されている。ここで、音響管２２は、製品１０に向かう先端に開口部２２Ａが形成されており、開口部２２Ａを通して製品１０で発生した音をマイクロフォン２１に取り込めるようになっている。
【００１５】
さらに、音響管２２の側面には、音響管２２の外側と内側を連通させる側孔２３が１つ形成されている。側孔２３は、音響管２２の長さ方向の中央よりも先端側に形成されており、側孔２３を通して外部で発生したノイズをマイクロフォン２１に取り込めるようになっている。ここで、ノイズとは、主に筐体の外側で発生する音であって、例えば、製品についた塵埃を取り除くエアーブローの音や、生産ライン内で駆動装置として使用されるエアーシリンダーの動作音である。また、側孔２３の周方向の幅は、音響管２２の外周の１／４より小さくなっている。側孔２３の長さは、音響管２２の長さの半分より小さい。なお、側孔２３の大きさや配置は、これに限定されない。
【００１６】
また、集音装置３には、音響管２２をマイクロフォン２１に対して回転させる回転機構としての調整装置２４が設けられている。調整装置２４は、例えば、ベアリングを介して音響管２２をマイクロフォン２１に連結させ、ローラを音響管２２の側面に押し当てると共に、ローラをモータで回転させ、ローラの回転を音響管２２に伝達する構成があげられる。
【００１７】
調整機構制御部５は、集音装置３の調整装置２４の駆動制御を行うように構成されている。例えば、調整装置２４がモータを有する場合には、モータの回転と停止の制御と、モータの回転方向や回転速度を調整する。
【００１８】
制御装置６は、通信インターフェイス３１と、Ａ／Ｄ（Analog/digital）変換器３２と、解析処理部３３と、を含んで構成されている。さらに、解析処理部３３は、音データをフーリエ変換するフーリエ変換器４１と、音データに含まれるノイズの周期性を確認する周期性判定部４２と、音データからノイズ成分を除去するノイズ除去部４３と、製品１０の異音の発生の有無を判定する異音判定部４４とに機能分割される。
【００１９】
ここで、異音検査装置１の音声入力系の具体的な構成について、製品１０がノートパソコンである場合を例にして図２及び図３に示す。図２は、ノートパソコンが正面に向くように配置したときの音声入力系の具体的な構成を示す。図３は、ノートパソコンを側方から見たときの音声入力系の具体的な構成を示す。
【００２０】
筐体２は、ノートパソコン１０Ａを１つ収容可能な形状を有する。筐体２の一対の側面には、ノートパソコン１０Ａの搬送用のコンベア１２の形状に合わせてＬ字形の開口部１１Ａ，１１Ｂが１つずつ形成されている。ノートパソコン１０Ａは、パレット１４に搭載された状態でコンベア１２上を搬送される。この音声入力系における集音装置３は、筐体２の天井に固定された調整装置２４を有する。調整装置２４は、アクチュエータ５１と、アクチュエータ５１からノートパソコン１０Ａに向けて吊り下げられた円筒部材５２とを有する。円筒部材５２の下端には、音響管２２が固定されている。音響管２２は下向きに配置され、下端に開口部２２Ａが配置されると共に、側部に１つの側孔２３が形成されている。円筒部材５２は、アクチュエータ５１に軸線を中心にして回転可能に連結されている。このために、調整装置２４は、アクチュエータ５１で円筒部材５２を回転させることによって、音響管２２を軸線回りに回転させることが可能である。また、マイクロフォン２１は、音響管２２の内側の上側部分に収容されている。マイクロフォン２１は、円筒部材５２内を通る不図示のロッドによって筐体２の天井面に固定されている。
【００２１】
ここで、集音装置３には、矢印Ｄｓに示すように、ノートパソコン１０Ａのキーボードやスピーカなどの音源１５で発生した音が、音響管２２の開口部２２Ａを通してマイクロフォン２１に入力される。また、集音装置３には、矢印Ｄｅ１に示すように、ノイズ源としてのエアー音の発生源７（他の音源）で発生した音が、音響管２２の開口部２２Ａを通してマイクロフォン２１に入力される。さらに、集音装置３には、矢印Ｄｅ２に示すように、エアー音の発生源７で発生したノイズが、音響管２２の側孔２３を通してマイクロフォン２１に入力される。
【００２２】
また、この異音検査装置１では、音響管２２を回転させながらマイクロフォン２１を通してノートパソコン１０Ａで発生させた音のデータを取得する。ここで、音響管２２を回転させると、エアー音の発生源７と側孔２３の配置が時間と共に変化する。そして、これに伴ってノイズの大きさが時間の経過と共に変化する。以下に、ノイズが音響管２２の回転に伴って変化する過程について説明する。
【００２３】
最初に、音響管２２の回転とノイズの発生源７の配置について説明する。
異音検査装置１は、調整機構制御部５によって音響管２２を所定の周期Ｔで一方向に回転させながら異音の検査を行う。図４（ａ）に示すように、調整機構制御部５は、例えば、時間ｔ＝０のときは、側孔２３がエアー音の発生源７に向くように音響管２２を配置する。さらに、時間ｔの経過と共に所定の速度で音響管２２を軸線回りに回転させる。図４（ｂ）に示すように、時間ｔ＝Ｔ／４のときには、発生源７から音響管２２に向かうエアー音の向きと直交する位置に側孔２３が配置される。また、図４（ｃ）に示すように、時間ｔ＝Ｔ／２のときには、発生源７と反対側に側孔２３が配置される。以降は、音響管２２の回転に伴って側孔２３の位置が移動し、時間ｔ＝Ｔのときに図４（ａ）の位置に戻る。
【００２４】
続いて、異音検査装置１で取得した音データの一例を図５に示す。横軸は時間の経過を示し、縦軸は所定の周波数の音圧レベルを示す。ここで、音圧レベルＮｓは、矢印Ｄｓで示す経路で取り込まれた音源１５からの音の大きさを示している。音圧レベルＮｅ１は、矢印Ｄｅ１で示す経路で取り込まれた発生源７からの音の大きさを示している。音圧レベルＮｅ２は、矢印Ｄｅ２で示す経路で取り込まれた発生源７からの音の大きさを示している。
【００２５】
この例における音圧レベルは、時間の経過に伴って大きさが変化しており、ノイズ、即ちエアー音が発生する時間帯ＴＬ１では、Ｎｓ＋Ｎｅ１＋Ｎｅ２で表される。一方、ノイズが発生しない時間ＴＬ２では、音圧レベルは、製品１０からの音（Ｎｓ）のみになる。
【００２６】
ここで、ノイズが発生する時間帯ＴＬ１の音圧レベルがＮｓ＋Ｎｅ１＋Ｎｅ２になるのは、本来の製品１０からの音に加えて、筐体２の外側で発生したエアー音が音響管２２の開口部２２Ａ及び側孔２３を通してマイクロフォン２１で集音されるためである。時間帯ＴＬ１では、音圧レベルＮｅ１は一定になっている。これは、音圧レベルＮｅ１は音響管２２の開口部２２Ａを通して集音される音であるので、音響管２２の回転による影響を受けないからである。一方、音圧レベルＮｅ２は、周期的に変化するような波形になっている。音圧レベルＮｅ２が周期的に変化するのは、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように音響管２２をアクチュエータ５１で一定速度、かつ周期Ｔで回転させているためである。
【００２７】
図６に時間帯ＴＬ１を拡大して示すように、時間ｔ＝０のときは、Ｎｅ２の音圧レベルが最も大きくなる。これは、図４（ａ）を用いて説明したように、エアー音の発生源７に側孔２３が向いているために、エアー音が通過可能な面積が最も大きいので、エアー音の音圧レベルＮｅ２が最も大きくなるためである。
【００２８】
時間ｔ＝０から時間ｔ＝Ｔ／２の間は、時間の経過に従って音圧レベルＮｅ２が徐々に減少する。これは、音響管２２の回転に伴って側孔２３の位置がエアー音の発生源７の方向からずれるに従って、エアー音が通過可能な見かけ上の開口面積が徐々に小さくなるので、エアー音の音圧レベルが徐々に低下するためである。例えば、時間ｔ＝Ｔ／４のときには、音圧レベルＮｅ２が、時間＝０のときの略半分になる。これは、図４（ｂ）に示すように、発生源７から音響管２２に向かうエアー音の向きと直交する位置に側孔２３が配置されることによって、側孔２３の見かけ上の開口面積が図４（ａ）の略半分になるためである。さらに、時間ｔ＝Ｔ／２のときには、エアー音の音圧レベルＮｅ２がゼロになる。これは、これは、図４（ｃ）を用いて説明したように、エアー音の発生源７の位置と側孔２３の位置が逆向きに配置され、エアー音が通過可能な面積が実質的にゼロになるため、エアー音の音圧レベルＮｅ２がゼロになるからである。
【００２９】
以降のＴ／２〜Ｔまでは、徐々に側孔２３がエアー音の発生源７に近づくので、エアー音が通過可能な側孔２３の見かけ上の開口面積が徐々に大きくなり、音圧レベルＮｅ２が徐々に増大する。以上のように、音圧レベルＮｅ２は、音響管２２の回転に伴って周期的に変化する。
【００３０】
次に、異音検査装置１の作用について説明する。
最初に、異音検査装置１における音データの取得処理の概略について説明する。音データの測定にあたっては、図１の周期性判定部４２から駆動指令が通信インターフェイス３１を介して調整機構制御部５に入力され、調整機構制御部５が調整装置２４を駆動させる。調整装置２４は、音響管２３を一定速度、かつ所定の周期で一方向に回転させる。この状態で、製品１０から音を発生させると、マイクロフォン２１からアナログの音データが取り込まれ、マイクアンプ４から制御装置６に入力される。制御装置６では、Ａ／Ｄ変換器３２においてアナログの音データをデジタル信号に変換し、解析処理部３３に入力させる。
【００３１】
解析処理部３３では、音データをフーリエ変換器４１で周波数毎、時間毎の音圧レベルのデータに変換する。この際に、継続時間が１秒以下の短いエアー音は削除される。続いて、周期性判定部４２は、音圧レベルが周期的に変化するか調べ、音圧レベルが周期的に変化している場合にはノイズ除去部４３でエアー音に起因するノイズ成分を除去する。そして、ノイズ除去後の音圧レベルを用いて異音判定部４４が製品１０における異音の発生の有無を判定する。異音判定部４４は、所定の周波数帯域における音圧レベルが予め定められた閾値より小さければ、製品１０に異音が発生していないと判定する。いずれかの周波数帯域において閾値以上の音圧レベルが検出された場合には、異音判定部４４がその製品１０に異音が発生していると判定し、警告を出力する。製品１０に異音が発生していないと判定した場合には、次の製品１０がコンベア１２で搬送されるので、次の製品１０についても同様の処理を実施し、異音の発生の有無を検査する。
【００３２】
さらに、図７のフローチャートを参照して異音判定処理の詳細について説明する。
最初のステップＳ１０１では、製品１０から音を発生させない状態、即ち音圧レベルＮｓ＝０の状態で、周波数毎の音圧レベルＮｍｉｃを測定する。ここで、図６に示すように、時間ｔ＝０のときの音圧レベルＮｍｉｃ１は、Ｎｍｉｃ１＝Ｎｅ１＋Ｎｅ２になる。一方、時間ｔ＝Ｔ／２のときは、図４（ｃ）に示すように、側孔２３から入力されるエアー音がゼロになるので、音圧レベルＮｍｉｃ２は、Ｎｍｉｃ２＝Ｎｅ１になる。
【００３３】
続くステップＳ１０２では、音圧レベルＮｅ１と音圧レベルＮｅ２の比率αを算出する。時間ｔ＝Ｔ／２のときの音圧レベルＮｍｉｃ２＝Ｎｅ１であるため、音圧レベルＮｅ２は、Ｎｍｉｎ１−Ｎｍｉｃ２で算出できる。これによって、比率αが、Ｎｅ１／Ｎｅ２＝Ｎｍｉｃ２／（Ｎｍｉｎ１−Ｎｍｉｃ２）から算出される。ここで、比率αは、音圧レベルの実測値から算出する代わりに、理論値やシミュレーション値を用いても良い。また、比率αは、検査を行う全ての周波数において算出される。
【００３４】
この後、ステップＳ１０３で、音圧レベルＮｅ２が音響管２２の回転と同期して変化しているか調べる。即ち、周期性判定部４２が、音圧レベルＮｅ２が周期Ｔで変化しているか調べる。音圧レベルＮｅ２が周期的に変化していない場合には、ステップＳ１０４に進み、エアー音が発生していないと判定し、Ｎｅ１＝０、Ｎｅ２＝０とする。この場合には、ステップＳ１０５において集音装置３で取得した音圧レベルがそのまま製品１０からの音の音圧レベルＮｓになる。
【００３５】
一方、ステップＳ１０３で音圧レベルＮｅ２が周期的に変化している場合には、ステップＳ１０６に進んで製品の異音検査を実行する。ステップＳ１０６では、製品１０から音を出力させた状態で、時間ｔ＝０と、ｔ＝Ｔ／２における周波数毎の音圧レベルＮｍｉｃを測定する。ここで、時間ｔ＝０のときの音圧レベルＮｍｉｃ３は、Ｎｍｉｃ３＝Ｎｓ＋Ｎｅ１＋Ｎｅ２になる。一方、時間ｔ＝Ｔ／２のときの音圧レベルＮｍｉｃ４は、Ｎｍｉｃ４＝Ｎｓ＋Ｎｅ１になる。この後、ステップＳ１０７で、音圧レベルＮｅ１，Ｎｅ２を算出する。音圧レベルＮｅ２は、Ｎｍｉｃ３−Ｎｍｉｃ４で算出できる。音圧レベルＮｅ１は、音圧レベルＮｅ２に比率αを掛け算することによって、即ち、Ｎｅ１＝Ｎｅ２×α（＝（Ｎｍｉｃ３−Ｎｍｉｃ４）×α）で得られる。
【００３６】
そして、ステップＳ１０８でＮｍｉｃ４からＮｅ１を引くと、ノイズが除去され、必要な音圧レベルであるＮｓが得られる。
【００３７】
なお、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２は、検査を行う度に実施しても良いし、装置導入時のみに実施して比率αを制御装置６に登録し、以降は登録した比率αを使用してステップＳ１０３からステップＳ１０８のみを実施しても良い。また、所定の間隔毎に実施し、必要に応じて比率αを更新しても良い。異音判定部４４は、音圧レベルのグラフを不図示のモニタに表示し、作業者が異音の発生の有無を判定しても良い。
【００３８】
ここで、異音検査処理条件の一例を以下に説明する。異音検査は、図２及び図３に示すような装置構成を用いて実行した。音響管２２の外径はφ２０ｍｍとし、側孔２３の軸線に平行な長さは１０ｍｍとした。音響管２２の開口部２２Ａからノートパソコン１０Ａの音源１５までの距離は、約２０ｍｍとした。
【００３９】
さらに、音データのサンプリングレートを４８ｋＨｚ、フーリエ変換のサイズを１０２４ポイントにした。この場合、１フレームを約２１、３ミリ秒（＝１０２４／４８０００）とし、２５フレームで音響管２２が１回転するように回転スピードを設定すると、回転スピードは１．８７５回／秒（周期Ｔ＝Ｐ０．５３３３秒）になる。
データ所得時には、音響管２２の回転させた後、４８ｋＨｚでサンプリングを開始する。マイクロフォン２１で録音したデータを１フレーム１０２４ポイント毎にフーリエ変換する。この場合、２５フレーム分のデータを切り出して、全周波数で音圧レベルＮｅ２の回転同期を確認する。
そして、音圧レベルＮｅ２の回転同期が確認された全ての周波数において音圧レベルＮｅ１を算出し、比率αを算出し、ノートパソコン１０Ａで発生した音の音圧レベルＮｓを抽出する。このような処理を全録音時間について実行し、異音を判定する。
【００４０】
以上、説明したように、この異音検査装置１では、音響管２２にノイズ音を取り込む窓としての側孔２３を形成し、音響管２２を回転させることによって、製品１０の側方で発生したノイズの音圧レベルが周期的に変化するようにした。このために、音圧レベルの周期性から製品１０からの音とノイズを分離することが可能になる。さらに、ノイズには、音圧レベルが周期的に変化する成分と、音圧レベルが周期的に変化しない成分が含まれるが、製品１０から音が発生していないときの音圧レベルから２つの成分の音圧レベルの比率を周波数毎に調べることができる。このために、音圧レベルが周期的に変化しない成分も除去することが可能になる。これらのことから、製品１０で発生した音と、ノイズ成分とを精度良く分離することができるので、異音検査の誤判定を大幅に低減できる。
【００４１】
また、異音検査装置１では、円筒形の音響管２２の軸線回りに回転させるだけで良いので、装置構成が簡単である。また、１つのマイクロフォン２１で異音の検査が可能になるので、複数のマイクロフォンのマッチングなどが不要になる。
【００４２】
ここで、図８を参照して音圧レベルの波形の変形例について説明する。
この音圧レベルの波形は、音圧レベルが周期的に変化する時間帯ＴＬ１を有する。時間帯ＴＬ１では、ノイズ成分である音圧レベルＮｅ１，Ｎｅ２が製品１０の音圧レベルＮｓに付加されている。側孔２３から取り込まれる音圧レベルＮｅ２は、最大値と最小値が一定時間継続した後、音圧レベルが直線的に増加又は減少している。このような音圧レベルの波形は、調整機構制御部５が音響管２２の回転速度を一定にせずに場所によって変化させることによって生じる。このように異音検査装置１では、音響管２２の回転速度を変化させることによって、様々な波形の音圧レベルを取得することが可能である。
【００４３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態について図面を参照して説明する。第１の実施の形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、第１の実施の形態と重複する説明は省略する。
例えば、図９に示すように、製品１０から発生した異音の音圧レベルＮｓは、その一部が矢印Ｄｓ２に示すように、音響管２２の側部に回り込んで、側孔２３から入り込んでマイクロフォン２１に取り込まれることがある。この場合、矢印Ｄｓ２に経路で取り込まれた音は、エアー音の音圧レベルＮｅ２を導出する際の誤差要因になる。この実施の形態は、矢印Ｄｓ２に示すような音の回り込みを防止すること目的とする。
【００４４】
図１０に示すように、音響管６１は、円筒の本体部６２の先端側の端面にフランジ６３が取り付けられている。フランジ６３は、本体部６２の外径に比べて十分に大きくなっている。
このような音響管６１では、製品１０からの音が側孔２３に回り込み難い。このために、エアー音の音圧レベルＮｅ２を精度良く算出できるようになり、異音検査の誤判定を低減できる。
【００４５】
また、図１１に示す変形例では、音響管６５が本体部６２の先端にフランジ６６を有する。さらに、フランジ６６は、製品１０に向かって開くようなテーパを有する。この音響管６５では、フランジ６６が製品１０に向かって広がるように延びているので、製品１０からの音が側孔２３に回り込み難い。このために、エアー音の音圧レベルＮｅ２を精度良く算出できるようになり、異音検査の誤判定を低減できる。
【００４６】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態について図面を参照して説明する。第１及び第２の実施の形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、第１及び第２の実施の形態と重複する説明は省略する。
この実施の形態は、音響管を回転させる代わりに、側孔の開口面積を機械的に変化させることを特徴とする。
【００４７】
図１２及び図１３に示すように、音響管７１は、側孔２３が形成された円筒形の本体部７２と、円筒の本体部７２の先端に設けられ、径方向の外側に連続して突出するフランジ７３とを有する。さらに、本体部７２の外側には、蓋部材７５が本体部７２に対して上下方向に摺動可能に嵌め込まれている。蓋部材７５は、側孔２３を覆うことができる筒状の蓋本体７５Ａと、蓋本体７５Ａから延びるプレート７５Ｂとを有し、プレート７５Ｂが駆動機構としての調整装置２４に連結されている。
【００４８】
調整装置２４は、蓋部材７５を設定周期で上下移動させる。例えば、ｔ＝０のとき、図１２に示すように蓋部材７５を最も上昇させて側孔２３を全開させる。また、ｔ＝Ｔ／２のときは、図１３に示すように、蓋部材７５を最も下げてフランジ７３に当接させ、側孔２３を覆う。これによって、側孔２３が全閉状態になり、側孔２３を通ってマイクロフォン２１に導かれる音がカットされる。ｔ＝０〜ｔ＝Ｔ／２の間は、徐々に側孔２３の開口面積が増減するように蓋部材７５が移動させられる。これによって、図５や図６と同様の音圧データが得られる。
【００４９】
ここで挙げた全ての例及び条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明及び概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例及び条件に限定することなく解釈するものであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換及び変形を施すことができる。
【００５０】
以下に、前記の実施の形態の特徴を付記する。
（付記１）
検査対象物で発生した音を集音するマイクロフォンと、前記マイクロフォンから前記検査対象物に向かって延び、前記検査対象物に向かう端面に開口部が形成されると共に、側部に孔が１つ形成された音響管と、前記音響管の側方に配置された他の音源で発生し、前記孔を通って前記マイクロフォンに取り込まれる音の音圧レベルを周期的に変化させる調整装置と、前記孔から取り込まれ、音圧レベルが周期的に変化する音の音圧レベルから前記他の音源で発生した音の音圧レベルを算出し、前記マイクロフォンで取得した音データから前記他の音源で発生した音を除去して前記検査対象物で発生した音の音圧レベルを算出する解析処理部と、を含むことを特徴とする異音検査装置。
（付記２）  前記音響管を一定の周期で回転させる回転機構を有することを特徴とする付記１に記載の異音検査装置。
（付記３）  前記音響管に対してスライド可能に設けられた蓋部材と、前記蓋部材を移動させ、前記孔の開口面積を一定の周期で変化させる駆動機構とを有することを特徴とする付記１又は付記２に記載の異音検査装置。
（付記４）  前記音響管の前記検査対象物に面する端面から前記孔に至るまでの間に、前記音響管の外径を拡げるフランジが形成されていることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか一項に記載の異音検査装置。
（付記５）  先端に開口部を有し、側部に孔が１つ形成された音響管が取り付けられたマイクロフォンを用い、検査対象物で発生した音のデータを取得する工程と、前記音響管の側方に配置された他の音源で発生し、前記孔を通って前記マイクロフォンに取り込まれるノイズ音の音圧レベルを周期的に変化させる工程と、前記音のデータをフーリエ変換して得られる音圧レベルのデータから、前記ノイズ音の音圧レベルが周期的に変化する成分を抽出し、前記孔を通って取得された前記ノイズ音と、前記開口部を通って取得された前記ノイズ音との比率を用いて、前記ノイズ音の音圧レベルを算出し、前記マイクロフォンで取得した音データから前記ノイズ音を除去して前記検査対象物で発生した音の音圧レベルを算出する工程と、を含むことを特徴とする異音の検査方法。
（付記６）  前記検査対象物から音を発生させない状態で、前記音響管を通して前記マイクロフォンで音を取得し、周期的に変化する音圧レベルの最大値と最小値の差から、前記孔を通して前記マイクロフォンに入力された音と、前記開口部を通して前記マイクロフォンに入力された音の比率を算出する工程を含むことを特徴とする付記５に記載の異音の検出方法。
（付記７）  前記ノイズ音の音圧レベルを周期的に変化させることは、前記音響管を軸線回りに回転させることを含む付記５又は付記６に記載の異音の検出方法。
（付記８）  前記ノイズ音の音圧レベルを周期的に変化させることは、前記孔を覆う蓋を移動させることによって前記孔の開口面積を変化させることを含む付記５又は付記６に記載の異音の検出方法。
【符号の説明】
【００５１】
１  異音検査装置
７  エアー音の発生源（他の音源）
１０  製品（検査対象物）
１０Ａ  ノートパソコン（検査対象物）
２１  マイクロフォン
２２  音響管
２２Ａ  開口部
２３  側孔
２４  調整機構（回転機構、駆動機構）
３３  解析処理部
６３  フランジ
７５  蓋部材
【図１】
2014142290.tif 000003
【図２】
2014142290.tif 000004
【図３】
2014142290.tif 000005
【図４】
2014142290.tif 000006
【図５】
2014142290.tif 000007
【図６】
2014142290.tif 000008
【図７】
2014142290.tif 000009
【図８】
2014142290.tif 000010
【図９】
2014142290.tif 000011
【図１０】
2014142290.tif 000012
【図１１】
2014142290.tif 000013
【図１２】
2014142290.tif 000014
【図１３】
2014142290.tif 000015