(57)【要約】【課題】既存の音聴棒に取り付けて漏洩音を増幅して聴き取れるようにする。【解決手段】管路２０を流れる気体または液体の漏洩を探索する、音聴棒１０に取り付ける音聴棒増幅器１００であって、音聴棒増幅器１００は、音聴棒１０に取り付ける筐体１１０を備え、筐体１１０内には、音聴棒１０が集音した漏洩音を入力するマイクと、マイクが入力した漏洩音を増幅する増幅器と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路を流れる気体または液体の漏洩を探索する、音聴棒に取り付ける音聴棒増幅器であって、
前記音聴棒増幅器は、
前記音聴棒に取り付ける筐体を備え、前記筐体内には、前記音聴棒が集音した漏洩音を入力するマイクと、前記マイクが入力した漏洩音を増幅する増幅器と、を有する、音聴棒増幅器。
【請求項２】
前記筐体は、
前記音聴棒の筐体部の外周部分に嵌合させる嵌合部と、
前記嵌合部から連なるようにして設けられ前記マイクと前記増幅器とを収納する収納部と、
を有する、請求項１に記載の音聴棒増幅器。
【請求項３】
前記筐体は、
少なくとも前記嵌合部が前記音聴棒の筐体部の外周部分に密着し、前記収納部から直接入り込む環境ノイズを遮断し易くするために、弾性を有する材料で形成されている、請求項２に記載の音聴棒増幅器。
【請求項４】
前記増幅器は、
前記マイクが入力した漏洩音から特定の周波数以下の環境ノイズを取り除くハイパスフィルタと、
前記マイクが入力した漏洩音から特定の周波数以上の環境ノイズを取り除くローパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタおよび前記ローパスフィルタを通過した漏洩音を増幅するアンプと、
を有する、請求項１に記載の音聴棒増幅器。
【請求項５】
前記増幅器は、
前記マイクが入力した漏洩音から特定の周波数帯以外の環境ノイズを取り除くバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを通過した漏洩音を増幅するアンプと、
を有する、請求項１に記載の音聴棒増幅器。
【請求項６】
前記音聴棒増幅器は、
前記筐体に取り付けられ環境ノイズを入力する環境ノイズ集音マイクをさらに備え、
前記増幅器は、前記マイクが入力した環境ノイズと前記環境ノイズ集音マイクが入力した環境ノイズを相殺するノイズキャンセル機能を有する、請求項１記載の音聴棒増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の音聴棒に取り付けて漏洩音を増幅して聴き取ることができる音聴棒増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設された管路から気体や液体が漏洩したときには、その漏洩個所から漏洩音が発生する。たとえば管路が水道管であれば、漏洩音は、管路の内壁や管路内を流れる水を伝搬し、付近の給水栓、止水栓、仕切弁、消火栓などの弁設備に到達する。通常、水の漏洩の有無の探査は、音聴棒の棒状部の先端部分を、管路に付設してある上記のような弁設備に当接させることによって行なう。水の漏洩の有無は、音聴棒の筐体に開口された音聴孔に作業者が片耳を当て、弁設備から音聴棒の棒状部を介して伝播してくる音の中から漏水音を聴き分けることによって判別する。
【０００３】
一般的に、水道管が小口径の樹脂管の場合には、金属管に比べて強度が低いので、漏水音の周波数ピークは、ほぼ１００Ｈｚ〜３５０Ｈｚの範囲にある。また、水道管が金属管の場合には、樹脂管に比べて強度が高いので、漏水音の周波数のピーク値は、ほぼ４００Ｈｚ〜６００Ｈｚの範囲内にある。また、大口径の送水管の場合には、漏水音の周波数のピーク値は、８００Ｈｚ程度の周波数であると言われている。従って、一般に、漏水音の周波数は、１００Ｈｚ〜８００Ｈｚの範囲の低音域にあるとされている。人間にとって聴き取りやすい周波数帯は、２０００Ｈｚから４０００Ｈｚであると言われているので、１００Ｈｚ〜８００Ｈｚという漏水音の周波数帯の音は、人間にとって聴き取り難い周波数帯である。
【０００４】
音聴棒の棒状部を介して伝播してくる音は、音聴棒の筐体である程度は増幅されるようになってはいるが、その増幅率は低く、もともと漏水音は聴き取り難い周波数であることに加えて、漏洩探索の現場では、自転車、バイク、自動車などのタイヤ音やエンジン音、人間の声や移動音、風の音などの環境ノイズが常に生じている。このため、人が多く、交通量の多い街中では、熟練者でないと、環境ノイズが多く含まれる音の中から漏水音を聴き分けることは難しい。また、漏水音が小さければ、環境ノイズにかき消されて、漏水音を聴き取ることができない。これでは、信頼性の高い漏水探索をすることは難しい。
【０００５】
このような問題に対処するために、特許文献１には、音聴棒の筐体内に、円板型振動板に加えて補助振動板を設け、筐体内で発生する残響音を抑制することによって、漏水音の聴き取りをより容易にすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１５４６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１のように、漏水音の聴き取りをより容易にする構成を採用したとしても、漏水音の周波数帯は人には聴き取り難い周波数帯のままであり、また、漏水音の聴き取りに邪魔な残響音は取り除くことができても、漏水音自体は注意を傾けないと聞き取れないほど小さな音のままである。したがって、特許文献１の技術を応用したとしても、通行量の多い街中で漏水音を聴き分けることは、依然として困難であり、信頼性の高い漏水探索をすることは難しい。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の問題を解消するために成されたものであり、既存の音聴棒に取り付けて漏洩音を増幅して聴き取ることができる音聴棒増幅器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る音聴棒増幅器は、管路を流れる気体または液体の漏洩を探索する、音聴棒に取り付ける音聴棒増幅器であって、前記音聴棒増幅器は、前記音聴棒に取り付ける筐体を備え、前記筐体内には、前記音聴棒が集音した漏洩音を入力するマイクと、前記マイクが入力した漏洩音を増幅する増幅器と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように構成された、本発明に係る音聴棒増幅器によれば、以下のような効果を奏する。
【００１１】
（１）従来から用いられている既存の音聴棒に後付けすることができる。
【００１２】
（２）マイクが入力した漏洩音を増幅器によって増幅することができるので、イヤホンやヘッドホンなどの小型可聴機器によって、環境ノイズよりも大きな音で漏洩音を聴き取ることができる。
【００１３】
（３）通行量の多い街中でも漏洩音を聴き取ることができたため、信頼性の高い漏水探索をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る音聴棒増幅器の使用状態のイメージを示す図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る音聴棒増幅器の上面を斜め上方向から見た斜視図である。
【図２Ｂ】本実施形態に係る音聴棒増幅器の底面を斜め下方向から見た斜視図である。
【図３】本実施形態に係る音聴棒増幅器と音聴棒との断面図である。
【図４】本実施形態に係る音聴棒増幅器を音聴棒に取り付けた状態の断面図である。
【図５】本実施形態に係る音聴棒増幅器の制御系のブロック図である。
【図６】本実施形態に係る音聴棒増幅器の他の制御系のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本実施形態に係る音聴棒増幅器について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る音聴棒増幅器の使用状態のイメージを示す図である。なお、以下の実施形態においては、本実施形態に係る音聴棒増幅器の探索の態様として漏水を例示する。しかし、本実施形態に係る音聴棒増幅器の探索の態様は、漏水に限られるものではなく、管路から気体または液体が漏洩することを探索する態様であればあらゆるものに対して適用できる。また、以下の記載において、「漏水音」は、音聴棒の棒状部を介して伝播してくる漏洩音として記載している。したがって、漏水音には環境ノイズも含まれる。
【００１６】
図１に示すように、漏水箇所を特定するための音聴棒１０は、長さ１５００ｍｍ程度、太さ７ｍｍ程度の金属で構成された棒状部１２と、棒状部１２に取り付けられる筐体部１４と、から構成される。筐体部１４内には、棒状部１２の端部に取り付けられたダイヤフラム（図示せず）が内蔵され、棒状部１２を介して伝達される漏水音（原音）がダイヤフラムの振動で機械的に増幅される。筐体部１４の上面側の中央部には、ダイヤフラムで増幅された漏水音を外部に出力するための円形状の音聴孔（図示せず）が開口されている。
【００１７】
本実施形態に係る音聴棒増幅器１００を用いて漏水探索を行なうときには、作業者は音聴棒増幅器１００の筐体１１０を矢印のように移動させ、音聴棒１０の筐体部１４に被せるようにして取り付ける。音聴棒増幅器１００の電源をＯＮし、イヤホン２００を作業者の耳に装着すると、漏水探索の準備が完了する。なお、後述するが、音聴棒増幅器１００の筐体１１０内には、音聴孔から出力される漏水音を入力するマイク（図示せず）と、そのマイクが入力した漏水音を電気的に増幅する増幅器と、を有している。
【００１８】
漏水探索をするときには、棒状部１２の先端部分を、埋設された管路２０または管路２０の給水栓、止水栓、仕切弁、消火栓などの弁設備２２に接触させる。管路２０に漏水があるときには、漏水音が棒状部１２を伝達し、棒状部１２の端部に取り付けられたダイヤフラム（図示せず）が振動する。ダイヤフラムは筐体部１４の内部で振動するので、漏水音（原音）は筐体部１４の内部で機械的に増幅される。筐体部１４の上面側の中央部には音聴孔（図示せず）が開口されているので、筐体部１４内で機械的に増幅された漏水音は音聴孔から音聴棒増幅器１００のマイクに入力される。マイクに入力された漏水音は電気的に増幅されてイヤホン２００で再生される。
【００１９】
図２Ａは、本実施形態に係る音聴棒増幅器の上面を斜め上方向から見た斜視図である。また、図２Ｂは、本実施形態に係る音聴棒増幅器の底面を斜め下方向から見た斜視図である。
【００２０】
音聴棒増幅器１００は、図１に示したように、管路２０の漏洩を検査する音聴棒１０に後付けで取り付けることができる。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、音聴棒増幅器１００は、音聴棒１０の筐体部１４に被せるようにして取り付けることができる筐体１１０を有する。
【００２１】
筐体１１０は、音聴棒１０の筐体部１４の外周部分に嵌合させる嵌合部１１２と、嵌合部１１２から連なるようにして設けられた、マイクと増幅器とを収納する収納部１１４と、を有する。嵌合部１１２の内径は音聴棒１０の筐体部１４の外径よりも若干小さく形成されている。嵌合部１１２が筐体部１４に堅固に嵌合されるようにするためである。また、嵌合部１１２の嵌合方向の長さＬは、音聴棒１０の筐体部１４の長さと同じかそれよりも若干短くする。嵌合部１１２の長さＬが筐体部１４の長さよりも長すぎると、音聴棒増幅器１００の音聴棒１０への取り付けが煩わしいし、漏水探索時の取り回しにも支障を来すからである。
【００２２】
嵌合部１１２は、ゴムのような弾性を有する材料で形成されていることが望ましい。弾性があると、嵌合部１１２の内周部分が音聴棒１０の筐体部１４の外周部分に密着し、環境ノイズが収納部１１４に入り込み難くなるからである。少なくとも嵌合部１１２が弾性を有する材料であれば、環境ノイズが入り込むことは防止できるが、筐体１１０の生産性を考慮すると、嵌合部１１２だけでなく、収納部１１４も嵌合部１１２と同一の材料で形成することが望ましい。筐体１１０が一体形成により生産できるからである。また、収納部１１４が弾性のあるような柔らかい材料で形成されていれば、収納部１１４に外部から直接入り込む環境ノイズも遮断し易くなるからである。
【００２３】
筐体１１０は仕切板１１６によって嵌合部１１２と収納部１１４とに区分される。仕切板１１６には、音聴棒１０の音聴孔から出力される漏水音をマイクに入力させるための入力孔１１８が開口されている。筐体１１０の外周部分には、イヤホンやヘッドホンなどの小型可聴機器を接続するためのジャック１２０と、ボリューム１２２と、電源スイッチ１２４とが取り付けられている。
【００２４】
図３は、本実施形態に係る音聴棒増幅器と音聴棒との断面図である。図４は、本実施形態に係る音聴棒増幅器を音聴棒に取り付けた状態の断面図である。
【００２５】
本実施形態に係る音聴棒増幅器１００は、図３に示すように、収納部１１４内に、マイク１５０、増幅器１６０、およびバッテリ１７０が収納されている。マイク１５０は、入力孔１１８に対峙するように取り付けられ、増幅器１６０に電気的に接続される。バッテリ１７０は、マイク１５０および増幅器１６０の電源となる。増幅器１６０には、電源をＯＮ、ＯＦＦさせる電源スイッチ１２４と、ボリューム１２２と、イヤホンやヘッドホンなどの小型可聴機器を接続するためのジャック１２０とが電気的に接続されている。なお、バッテリ１７０は交換可能な電池であっても良いが、充電可能な二次電池であっても良い。
【００２６】
音聴棒増幅器１００は、既存の音聴棒１０に対して、図３の矢印のようにして進め、図４のように、音聴棒１０の筐体部１４に取り付ける。本実施形態に係る音聴棒増幅器１００は、このように既存の音聴棒１０に後付で取り付けることができる。これにより、既存の音聴棒１０を用いても、漏水探索の精度を飛躍的に高めることが可能となる。
【００２７】
図５は、本実施形態に係る音聴棒増幅器の制御系のブロック図である。増幅器１６０は、ローパスフィルタ１６２、ハイパスフィルタ１６４、およびアンプ１６６を有する。増幅器１６０には、マイク１５０、ボリューム１２２、電源スイッチ１２４、バッテリ１７０、およびイヤホン２００が接続される。バッテリ１７０は、マイク１５０、アンプ１６６、およびイヤホン２００の電源となる。
【００２８】
マイク１５０は、音聴棒１０の音聴孔１８（図３、図４参照）および音聴棒増幅器１００の入力孔１１８を介して、漏水音を入力する。
【００２９】
ローパスフィルタ１６２は、マイク１５０が入力した漏水音の周波数成分の中から所定の周波数以下の周波数成分の音のみを通過させる。したがって、ローパスフィルタ１６２の所定の周波数を８００Ｈｚ程度にすると、８００Ｈｚ以上の周波数成分の環境ノイズを取り除くことができる。
【００３０】
ハイパスフィルタ１６４は、マイク１５０が入力した漏水音の周波数成分の中から所定の周波数以上の周波数成分の音のみを通過させる。したがって、ハイパスフィルタ１６４の所定の周波数を１００Ｈｚ程度にすると、１００Ｈｚ以下の周波数成分の環境ノイズを取り除くことができる。
【００３１】
このように、ローパスフィルタ１６２とハイパスフィルタ１６４とを通過した漏水音からは、８００Ｈｚ以上の周波数成分の環境ノイズと１００Ｈｚ以下の周波数成分の環境ノイズとが取り除かれる。したがって、ローパスフィルタ１６２とハイパスフィルタ１６４とを通過した漏水音は、１００Ｈｚから８００Ｈｚの範囲の周波数成分を持つ、環境ノイズが除去された漏水音となる。
【００３２】
アンプ１６６は、ローパスフィルタ１６２とハイパスフィルタ１６４とを通過した後の漏水音を増幅する。漏水音の増幅率はボリューム１２２によって調整することができる。ボリューム１２２を大きくすれば、作業者はイヤホン２００から大きな音で漏水音を聴き取ることができるので、漏水探索の精度は飛躍的に高まり、信頼性の高い漏水探索をすることができる。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る音聴棒増幅器の他の制御系のブロック図である。増幅器１６０Ａは、バンドパスフィルタ１６８、およびアンプ１６６を有する。また、増幅器１６０Ａには、環境ノイズ集音マイク１８０も電気的に接続されている。環境ノイズ集音マイク１８０は、筐体１１０に取り付けられ、漏水音を探索する現場周辺の環境ノイズを入力する。
【００３４】
バンドパスフィルタ１６８は、マイク１５０が入力した漏水音の周波数成分の中から所定の周波数帯の周波数成分の音のみを通過させる。また、バンドパスフィルタ１６８は、環境ノイズ集音マイク１８０が入力した環境ノイズの位相を１８０℃反転させ、反転させた後の環境ノイズの周波数成分の中から所定の周波数帯の周波数成分の音のみを通過させる。つまり、増幅器１６０は、マイク１５０が入力した環境ノイズと環境ノイズ集音マイク１８０が入力した環境ノイズを相殺するノイズキャンセル機能を有する。したがって、バンドパスフィルタ１６８の所定の周波数帯を１００Ｈｚから８００Ｈｚ程度にすると、１００Ｈｚ以下の周波数成分の環境ノイズおよび８００Ｈｚ以上の周波数成分の環境ノイズをほぼ完全に取り除くことができる。したがって、バンドパスフィルタ１６８を通過した漏水音は、１００Ｈｚから８００Ｈｚの範囲の周波数成分を持つ、純粋な漏水音となる。
【００３５】
最後に、図３から図６を参照して、本実施形態に係る音聴棒増幅器１００の動作について説明する。
【００３６】
音聴棒増幅器１００を用いた漏水音探索をするときには、図３および図４に示すようにして、音聴棒増幅器１００を既存の音聴棒１０に取り付け、ジャック１２０にイヤホン２００（図１参照）のプラグを差し込む。次に、電源スイッチ１２４により電源をＯＮさせ、ボリューム１２２を回転させて、イヤホン２００の音量を適切に調整する。
【００３７】
この状態で、作業者の耳にイヤホン２００を差し込み、作業者は、棒状部１２の先端部分を、埋設された管路２０または弁設備２２に接触させる（図１参照）。漏水音は棒状部１２を伝達し、筐体部１４内のダイヤフラム１６を振動させる。ダイヤフラム１６の振動により筐体部１４内の空気が振動し、漏水音は筐体部１４内で機械的に増幅され、音聴孔１８および入力孔１１８を介してマイク１５０に入力される。マイク１５０に入力された漏水音は、増幅器１６０で環境ノイズが除かれた状態で増幅され、イヤホン２００から出力される。
【００３８】
イヤホン２００から出力される漏水音は、環境ノイズを含まない純粋な漏水音であり、また、その漏水音の音量はボリューム１２２によって調整することができるで、漏水音を探索する現場の環境に依らずに、漏水探索の精度を飛躍的に向上させることができる。このため、熟練者でなくとも、信頼性の高い漏水探索をすることができる。
【００３９】
以上、本実施形態では音聴棒増幅器１００の一例を例示した。しかし、本発明に係る音聴棒増幅器は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で種々改変することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  音聴棒、
１２  棒状部、
１４  筐体部、
１６  ダイヤフラム、
１８  音聴孔、
２０  管路、
２２  弁設備、
１００  音聴棒増幅器、
１１０  筐体
１１２  嵌合部、
１１４  収納部
１１６  仕切板、
１１８  入力孔、
１２０  ジャック、
１２２  ボリューム、
１２４  電源スイッチ、
１３０  プラグ、
１５０  マイク、
１６０  増幅器、
１６２  ローパスフィルタ、
１６４  ハイパスフィルタ、
１６６  アンプ、
１６８  バンドパスフィルタ、
１７０  バッテリ、
１８０  環境ノイズ集音マイク、
２００  イヤホン。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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