(57)【要約】【課題】  受信した目標音波信号について整相処理を行い目標音波信号の到来方位を算出するための受波器アレイの音場乱れを改善することを目的とする。【解決手段】  受信した音響信号の到来方位を算出するための複数の受波器からなる受波器アレイであって、受波器を固定するための支持板１と、該支持板を中心に該支持板に対して正対する対称位置に受波器３ａ、３ｂが対に配置され、該支持板に所定間隔を置いて設けられた４対の受波器と、各対の受波器からの出力信号を加算して１チャンネルとして出力する手段とを備えて構成されている。【選択図】        図１
2006053048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した音響信号の到来方位を算出するための複数の受波器からなる受波器アレイであって、
受波器を固定するための支持板と、該支持板を中心に対称位置で、かつ該支持板までの距離が略同一になるように受波器が対に配置され、該支持板に所定間隔を置いて設けられた複数対の受波器と、
各対の受波器からの出力信号を加算して１チャンネルとして出力する手段と
を備えたことを特徴とする受波器アレイ。
【請求項２】
前記各対の受波器は、該支持板を中心に該支持板に対して正対する対称位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の受波器アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信した目標音波信号について整相処理を行い目標音波信号の到来方位を算出するための受波器アレイに係り、受波器アレイの取り付け構造に起因する音場乱れを改善するようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の受波器アレイは、受信した目標音波信号についての到来方位を検出するために、縦方向及び横方向に複数の受波器が所定の間隔で並べられて構成されている。
そして、それぞれの受波器が受信した信号は受波器と接続された処理部に送られ、ここで整相処理が行われ、目標音波信号の到来方位が検出される。当然ながら受波器は何らかの固定手段により保持されることとなり、強固な支持板の表面の縦方向及び横方向に複数の受波器が所定の間隔で固定されることとなる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−２４３７３３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の受波器アレイでは、複数の受波器が固定された支持板に対し、水平或いは水平に近い方位から目標信号が到来した場合には特に問題はないが、垂直或いは垂直に近い方向から目標信号が到来した場合には、目標信号によって支持板に固有モード振動が発生し、この影響で目標音波信号とは異なる別の音波が支持板から発生してしまう。
このため、音場に乱れが生じ、受波器アレイから出力された信号をもとに整相処理を行った場合、目標音波信号の到来方位が正しく検出されないといった問題が発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る受波器アレイは、受信した音響信号の到来方位を算出するための複数の受波器からなる受波器アレイであって、受波器を固定するための支持板と、該支持板を中心に対称位置で、かつ該支持板までの距離が略同一になるように受波器が対に配置され、該支持板に所定間隔を置いて設けられた複数対の受波器と、各対の受波器からの出力信号を加算して１チャンネルとして出力する手段とを備えて構成されている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の受波器アレイによれば、受波器を固定するための支持板と、該支持板を中心に対称位置で、かつ該支持板までの距離が略同一になるように受波器が対に配置され、該支持板に所定間隔を置いて設けられた複数対の受波器と、各対の受波器からの出力信号を加算して１チャンネルとして出力する手段とを備え、各対の受波器からの出力信号を加算して１つのチャンネルとして出力するようにしたので、支持板の振動によって音波が発生しても、支持板を中心とした対称位置の表側と裏側では音波はそれぞれ逆位相となるため、表側及び裏側の受波器の出力を加算することにより、支持板の振動により発生した音波の影響をキャンセルすることができ、目標からの音波信号だけを捉えて出力することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態に係る受波器アレイの構成を示すブロック図、図２は同受波器アレイの受波器に固有モードの振動による音波が発生する状態を示す説明図、図３は同受波器アレイの支持板の表裏に設けられた受波器の信号処理を示す説明図である。
図１において、例えばステンレス製の支持板１の表裏で、支持板１の振動の影響を受けないような例えばウレタンの絶縁部材２を介して支持板１を中心に支持板１に対して正対する対称位置に対に受波器３ａ、３ｂが設けられ、対の受波器３ａ、３ｂが支持板１に所定の間隔を置いて４対設けられている。
【０００７】
そして、各対の受波器３ａ、３ｂに対し、図３に示すように、表側の受波器３ａのマイナス側出力と裏側の受波器３ｂのプラス側出力とをリード線４ａで結線し、表側の受波器３ａのプラス側出力と裏側の受波器３ｂのマイナス側出力とをリード線４ｂを介して整相処理部５に接続し、表裏対となる２つの受波器３ａ、３ｂで１つのチャンネルとしている。従って、表側の受波器３ａのマイナス側出力と裏側の受波器３ｂのプラス側出力とを結線するリード線４ａと、表側の受波器３ａのプラス側出力と裏側の受波器３ｂのマイナス側出力とを整相処理部５に接続するリード線４ｂとが各対の受波器３ａ、３ｂからの出力信号を加算して１チャンネルとして出力する手段を構成している。そして、この実施の形態１では、４対の受波器３ａ、３ｂがあるため、４チャンネルあるということになる。
【０００８】
次に、本発明の実施の形態１に係る受波器アレイの動作を説明する。
目標からの音波信号を受けると、各表裏一対の受波器３ａ、３ｂのそれぞれで音波信号を受波し、これら受波器３ａ、３ｂの加算出力が１つのチャンネルの信号として整相処理部４に出力される。
ところで、目標からの音波信号が支持板１に対して垂直或いは垂直に近い方位から送られてきた場合、この音波信号により支持板１に固有モードの振動が発生し、これに伴って発生する目標音波信号とは異なる別の音波信号（固有モード信号）が受波器３ａ、３ｂにそれぞれ入力されることとなる。
【０００９】
各表裏一対の受波器３ａ、３ｂに入力される固有モード信号は互いに逆相であるため、加算することによって支持板１の固有モード振動によって発生した音波の影響はキャンセルされる。従って、各対の受波器３ａ、３ｂは目標からの音波信号だけを捉えて出力することができるという効果がある。
そして、各対の受波器３ａ、３ｂのそれぞれのチャンネルで出力される加算後の音波信号を用いて整相処理部４で整相処理を行うことにより、目標音波信号の到来方向を正しく算出することができる。  
【００１０】
この場合、従来例に対して受波器の数は対となって倍になっているが、表裏の受波器の加算出力を１つのチャンネルとしているため、配線規模や整相時の処理量を従来例と同程度とすることができる。
【００１１】
なお、本実施の形態１では、表裏で対になる受波器が支持板を中心に、該支持板に対して正対する対称位置に設けるようにしているが、２ケ所の受波部をもつ受波器について、それぞれの受波部が支持板を中心に対称位置で、かつ各受波部から支持板１までの距離が同一になるように受波器を支持板に固定するようにしても、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る受波器アレイの構成を示すブロック図である。
【図２】同受波器アレイの受波器に固有モードの振動による音波が発生する状態を示す説明図である。
【図３】同受波器アレイの支持板の表裏に設けられた受波器の信号処理を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  支持板、２  絶縁部材、３ａ  受波器、３ｂ  受波器、４  整相処理部。  
【図１】
2006053048.tif 000003
【図２】
2006053048.tif 000004
【図３】
2006053048.tif 000005