(57)【要約】 【課題】  測定の失敗を削減し、測定結果の扱いを容易にすることが可能な測定試験器を提供する。【解決手段】  測定試験器は、Ａ／Ｄ手段、制御手段及び表示手段を具備する。Ａ／Ｄ手段は、入力される音声信号を予め設定されるサンプリング周期でデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の最大値を予め設定される周期で保持する。制御手段は、前記保持される最大値と、予め設定される閾値とを比較し、前記最大値が前記閾値未満である場合、前記音声信号が停止していると判定し、前記音声信号が停止していると判定した状況において前記最大値が前記閾値以上である場合、前記音声信号が再開したと判定する。表示手段は、前記判定の結果を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される音声信号を予め設定されるサンプリング周期でデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の最大値を予め設定される周期で保持するＡ／Ｄ手段と、
前記保持される最大値と、予め設定される閾値とを比較し、前記最大値が前記閾値未満である場合、前記音声信号が停止していると判定し、前記音声信号が停止していると判定した状況において前記最大値が前記閾値以上である場合、前記音声信号が再開したと判定する制御手段と
を具備する音声出力測定器。
【請求項２】
前記音声信号は、複数のチャネルから入力され、
前記Ａ／Ｄ手段は、前記複数のチャネルに対応するように複数存在する請求項１記載の音声出力測定器。
【請求項３】
前記閾値は、聴認可能な振幅未満である請求項１又は２記載の音声出力測定器。
【請求項４】
前記制御手段により判定された判定結果を外部へ送信する送信手段をさらに具備する請求項１乃至３のいずれかに記載の音声出力測定器。
【請求項５】
前記制御手段により判定された判定結果を記憶媒体に書き込む書込手段をさらに具備する請求項１乃至４のいずれかに記載の音声出力測定器。
【請求項６】
入力される音声信号を予め設定されるサンプリング周期でデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の最大値を予め設定される周期で保持するＡ／Ｄ手段と、
前記保持される最大値と、予め設定される閾値とを比較し、前記最大値が前記閾値未満である場合、前記音声信号が停止していると判定し、前記音声信号が停止していると判定した状況において前記最大値が前記閾値以上である場合、前記音声信号が再開したと判定する制御手段と、
前記判定の結果を表示する表示手段と
を具備する測定試験器。
【請求項７】
前記音声信号は、複数のチャネルから入力され、
前記Ａ／Ｄ手段は、前記複数のチャネルに対応するように複数存在する請求項６記載の測定試験器。
【請求項８】
前記閾値は、聴認可能な振幅未満である請求項６又は７記載の測定試験器。
【請求項９】
前記判定結果を記憶媒体に書き込む書込手段をさらに具備する請求項６乃至８のいずれかに記載の測定試験器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、音声信号の出力状況を測定する測定試験器と、この測定試験器で用いられる音声出力測定器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機が空港の滑走路から離陸する際、航空機の操縦者は、滑走路からの出発経路に沿って飛行するように高低及び方位の微調整を繰り返す。また、航空機が滑走路へ着陸する際、操縦者は、滑走路への到着経路に沿って飛行するように高低及び方位の微調整を繰り返す。管制官は、これらの微調整を可能にするための情報を、空港の管制塔から随時航空機へ提供する。航空機が頻繁に離着陸する状況下において、管制塔から航空機への情報は、いつ何ときでも提供可能にしておかなければならない。
【０００３】
そこで、管制塔から送信される信号を日単位で測定することで、管制塔から送信される信号の出力状況を試験する測定試験器が存在する。従来の測定試験器では、ロール紙等の出力用紙に出力状況を描画するペンレコを使用していた。しかしながら、この種の測定試験器では、測定中に紙切れ及び紙詰まりが発生することがあり、測定に失敗することがある。また、日単位で出力状況を測定するため、大量に生成される測定結果の扱いが不便である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５１３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来の測定試験器では、測定に失敗するおそれ、及び、生成された測定結果の扱いが不便であるという問題がある。
【０００６】
そこで、目的は、測定の失敗を削減し、測定結果の扱いを容易にすることが可能な測定試験器と、この測定試験器で用いられる音声出力測定器とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、測定試験器は、Ａ／Ｄ手段、制御手段及び表示手段を具備する。Ａ／Ｄ手段は、入力される音声信号を予め設定されるサンプリング周期でデジタル信号に変換し、前記デジタル信号の最大値を予め設定される周期で保持する。制御手段は、前記保持される最大値と、予め設定される閾値とを比較し、前記最大値が前記閾値未満である場合、前記音声信号が停止していると判定し、前記音声信号が停止していると判定した状況において前記最大値が前記閾値以上である場合、前記音声信号が再開したと判定する。表示手段は、前記判定の結果を表示する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る測定試験器の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示されるＡ／Ｄモジュールに供給される試験用音声信号の例を表す図である。
【図３】図３は、図１に示されるピークホールド部が保持する最大値の例を示す図である。
【図４】図４は、図１に示される汎用性ＰＣ１６の表示画面の例を示す図である。
【図５】図５は、図１に示される表示部に表示される画面の例を示す図である。
【図６】図６は、図１に示される制御モジュールが対象装置の状態を判定する際のフローチャートの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る測定試験器１０の構成を示すブロック図である。図１に示される測定試験器１０は、音声出力測定器１１、表示部１２、記憶媒体１３、入力部１４及びブザー１５を具備する。音声出力測定器１１、表示部１２、入力部１４及びブザー１５は、ＬＡＮ（Local Area Network）により接続される。また、ＬＡＮには、汎用性ＰＣ１６も接続される。
【００１１】
音声出力測定器１１は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logical Controller）により構築される。なお、音声出力測定器１１は、ＰＬＣ以外により実現されても構わない。例えば、音声出力測定器１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが処理を実行する際に用いるメモリ、及び、ＣＰＵからの制御に従って所定の処理を実行するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を備えるようにしても構わない。また、音声出力測定器１１は、ＦＰＧＡの代わりにＬＳＩ（Large-Scale Integration）を備えるようにしても構わない。
【００１２】
以下では、音声出力測定器１１がＰＬＣにより構築される場合を例に説明する。
【００１３】
音声出力測定器１１は、Ａ／Ｄモジュール１１１、制御モジュール１１２、ＬＡＮモジュール１１３及びＩ／Ｆモジュール１１４を備える。
【００１４】
Ａ／Ｄモジュール１１１は、Ａ／Ｄ変換部１１１１及びピークホールド部１１１２を備える。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換部１１１１は、試験の対象となる供試品から供給される試験用音声信号を受信する。試験用音声信号は、例えば、振幅：０．５〜１．０Ｖ、周波数：１００Ｈｚの正弦波である。図２は、図１に示されるＡ／Ｄ変換部１１１１に供給される試験用音声信号の例を表す図である。Ａ／Ｄ変換部１１１１は、音声信号を所定のサンプリング周期でデジタル信号に変換する。所定のサンプリング周期とは、入力される音声信号に対し、サンプリング定理の条件を満たす程度の周期である。より具体的には、サンプリング周期は、試験用音声信号の１波長当たりの周期の１／１０〜１／３程度の周期である。本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部１１１１は、例えば、０〜５Ｖの幅、かつ、３２０μｓのサンプリング周期で、音声信号をデジタル変換する。デジタル信号は、例えば、音声信号の振幅に応じて、０〜４０００のいずれかの値を有するデータである。Ａ／Ｄ変換部１１１１は、デジタル信号をピークホールド部１１１２へ出力する。
【００１６】
ピークホールド部１１１２は、Ａ／Ｄ変換部１１１１で変換されたデジタル信号の、音声信号の１周期に対応する周期中における最大の値を保持する。本実施形態では、ピークホールド部１１１２は、１０ｍｓの間に受信するデジタル信号の最大の値を保持する。図３は、図１に示されるピークホールド部１１１２が保持する最大値の例を示す図である。ピークホールド部１１１２は、制御モジュール１１２からの要求に応じ、保持している最大値に関するデータを制御モジュール１１２へ出力する。
【００１７】
制御モジュール１１２は、データ収集部１１２１、スケーリング部１１２２、判定部１１２３及び制御部１１２４を備える。
【００１８】
データ収集部１１２１は、予め設定される周期でピークホールド部１１１２が保持する最大値に関するデータを読み出す。ここで、予め設定される周期とは、例えば、ピークホールド部１１１２における保持期間と同一の１０ｍｓである。なお、予め設定される周期は、１０ｍｓに限定される訳ではなく、例えば、１ｍｓ〜１０ｍｓの間で調整するようにしても構わない。データ収集部１１２１は、ピークホールド部１１１２から読み出したデータを、スケーリング部１１２２及び判定部１１２３へ出力する。
【００１９】
スケーリング部１１２２は、データ収集部１１２１から出力されるデータを電圧値に変換する。スケーリング部１１２２は、変換した電圧値をＬＡＮモジュール１１３及びＩ／Ｆモジュール１１４へ出力する。
【００２０】
判定部１１２３は、データ収集部１１２１から出力されるデータにより表される値が、予め設定される閾値未満となる否かに基づき、試験対象である対象装置の状態を判定する。ここで、閾値とは、人の可聴域を下回る振幅に相当する値である。判定部１１２３は、例えば、データ収集部１１２１から出力されるデータにより表される値が閾値未満である場合、対象装置が停止状態（無音状態）にあると判定する。また、判定部１１２３は、対象装置が停止状態にある際に、データ収集部１１２１から出力されるデータにより表される値が閾値を超える場合、対象装置の動作が再開したと判定する。判定部１１２３は、例えば、対象装置が停止状態になったと判定した時刻、及び、対象装置の動作が再開したと判定した時刻を判定結果とし、判定結果をＬＡＮモジュール１１３及びＩ／Ｆモジュール１１４へ出力する。
【００２１】
制御部１１２４は、入力部１４からＬＡＮを介して入力される入力指示に従い、音声出力測定器１１及びブザー１５を制御する。
【００２２】
ＬＡＮモジュール１１３は、データ送受信部１１３１を備える。データ送受信部１１３１は、有線又は無線によりＬＡＮ（Local Area Network）と接続する。データ送受信部１１３１は、ＬＡＮを介し、スケーリング部１１２２から出力される電圧値と、判定部１１２３から出力される判定結果とを、表示部１２及び汎用性ＰＣ１６へ出力する。また、データ送受信部１１３１は、ＬＡＮを介し、入力部１４から入力される入力指示を受信する。データ送受信部１１３１は、受信した入力指示を制御モジュール１１２へ出力する。
【００２３】
Ｉ／Ｆモジュール１１４は、書き込み部１１４１を備える。測定試験器１０は、記憶媒体１３を着脱可能な接続機構を備える。記憶媒体１３とは、例えば、ＳＤカード、フラッシュメモリ及びハードディスク等である。書き込み部１１４１は、制御部１１２４からの制御に従い、接続機構に接続される記憶媒体１３に、スケーリング部１１２２から出力される電圧値と、判定部１１２３から出力される判定結果とを書き込む。このとき、書き込み部１１４１は、電圧値及び判定結果を、例えば、ＣＳＶ（Comma Separated Value）形式に則って作成したファイルに格納して記憶媒体１３に書き込む。
【００２４】
表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ及びプラズマディスプレイ等のパネルである。表示部１２は、スケーリング部１１２２から出力される電圧値の変化を時系列で表すグラフを表示する。また、表示部１２は、判定部１１２３から出力される判定結果を表示する。表示部１２は、対象装置が停止状態になったと判定された回数をカウントし、カウント値を表示するようにしても構わない。
【００２５】
入力部１４は、例えば、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ及びタッチコマンドスクリーン等のいずれか又はこれらの組み合わせを有する。本実施形態では、入力部１４は、タッチコマンドスクリーンであり、表示部１２と共に、タッチパネルを構成する場合を例に説明する。入力部１４は、操作者からの各種指示等を受け付ける。入力部１４は、受け付けた指示等を音声出力測定器１１へ出力する。
【００２６】
ブザー１５は、音声出力測定器１１から出力される判定結果に応じて鳴動する。例えば、ブザー１５は、対象装置が停止状態になったと判定されると、予め設定された期間鳴動する。また、ブザー１５は、制御部１１２４から、鳴動を無効にする旨の指示を受けると、判定結果に関わらず鳴動を停止する。鳴動が無効化されている場合、対象装置が停止状態になったと判定されてもブザー１５は鳴動しない。
【００２７】
汎用性ＰＣ１６は、スケーリング部１１２２から出力される電圧値と、判定部１１２３から出力される判定結果とを、データ収集プログラムにより収集する。汎用性ＰＣ１６は、収集した電圧値及び判定結果を、例えば、ＣＳＶ形式に則って作成したファイルに格納して蓄積する。なお、汎用性ＰＣ１６と記憶媒体１３とで蓄積されるデータの内容は同一である。ただし、汎用性ＰＣ１６の方が容量が大きいため、より長期間のデータを蓄積することが可能である。図４に、収集プログラムを実行している際の汎用性ＰＣ１６の表示画面の例を示す。
【００２８】
図５は、図１に示される表示部１２に表示される画面の例を示す図である。図５に示される表示部１２は、８チャネルの出力状況を表示している。なお、８チャネルの出力状況を監視するには、Ａ／Ｄモジュール１１１が８チャネル分、すなわち、Ａ／Ｄモジュール１１１−１〜１１１−８を制御モジュール１１２に接続させる必要がある。
【００２９】
表示部１２は、チャネル毎に、電圧値のチャート図、電圧値、対象装置が停止状態になったと判定した停止時刻、対象装置の動作が再開したと判定した再開時刻及び対象装置が停止状態になったと判定された停止回数を表示する。チャート図及び電圧値は、スケーリング部１１２２から出力される電圧値に基づいて表示される。停止時刻、再開時刻及び停止回数は、判定部１１２３から出力される判定結果に基づいて表示される。
【００３０】
また、表示部１２は、「リセット」、「収集開始」、「ＭＡＳＴＥＲ」及び「ブザーＯＦＦ」等のコマンドキーをさらに表示する。操作者が表示部１２に表示されるキーに触れると、接触したキーに応じた入力指示が音声出力測定器１１へ出力される。制御部１１２４は、リセットキーへの接触に応じたリセット指示を受信すると、対応するチャネルについて記憶されているデータをリセットする。制御部１１２４は、収集開始キーへの接触に応じた収集開始指示を受信すると、電圧値及び判定結果を記憶媒体１３へ書き込むように、書き込み部１１４１を制御する。
【００３１】
ＭＡＳＴＥＲキーは、「リセット」及び「収集開始」についての誤操作を防止するためのインターロック機構を構築する。すなわち、例えば、ＭＡＳＴＥＲキーによる確認の後でなければ、操作者がコマンドキーに触れても、リセット指示及び収集開始指示が音声出力測定器１１へ出力されることはない。
【００３２】
「ブザーＯＦＦ」は、測定試験器１０に対し、ブザー１５の無効化を指示するコマンドキーである。制御部１１２４は、ブザーＯＦＦキーへの接触に応じたブザー無効化指示を受信すると、ブザー１５へ鳴動を無効化するように指示を出す。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る音声出力測定器１１の制御モジュール１１２が対象装置の状態を判定する際のフローチャートの例を示す図である。まず、データ収集部１１２１は、データ収集部１１２１により、ピークホールド部１１１２から最大値に関するデータを収集する（ステップＳ６１）。
【００３４】
判定部１１２３は、現在の状態が無音状態と判定した状態であるか否かを判断する（ステップＳ６２）。無音状態でない場合（ステップＳ６２のＮｏ）、判定部１１２３は、収集された値が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。無音状態である場合（ステップＳ６２のＹｅｓ）、判定部１１２３は、収集された値が閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ６４）。
【００３５】
ステップＳ６３において、収集された値が閾値未満である場合（ステップＳ６３のＹｅｓ）、判定部１１２３は、対象装置が無音状態になったと判定し（ステップＳ６５）、処理をステップＳ６１へ移行する。収集された値が閾値以上である場合（ステップＳ６３のＮｏ）、判定部１１２３は、処理をステップＳ６１へ移行する。
【００３６】
ステップＳ６４において、収集された値が閾値未満である場合（ステップＳ６４のＹｅｓ）、判定部１１２３は、処理をステップＳ６１へ移行する。収集された値が閾値以上である場合（ステップＳ６４のＮｏ）、判定部１１２３は、対象装置の動作が再開したと判定し（ステップＳ６６）、処理をステップＳ６１へ移行する。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、音声出力測定器１１は、Ａ／Ｄ変換部１１１１により、音声信号を所定のサンプリング周期でデジタル信号に変換する。ピークホールド部１１１２は、デジタル信号の最大値を所定の期間毎に保持する。判定部１１２３は、ピークホールド部１１１２に保持された値と所定の閾値とを比較し、対象装置の状態を判定する。そして、音声出力測定器１１は、最大値に基づいて算出される電圧値と、判定結果とを、記憶媒体１３又は／及び汎用ＰＣ１６に記憶させるようにしている。これにより、音声出力測定器１１は、デジタル信号により対象装置の動作を監視し、電圧値及び判定結果をデジタル形式で記憶することが可能となる。
【００３８】
したがって、本実施形態に係る音声出力測定器１１を用いた測定試験器１０によれば、測定の失敗を削減し、測定結果の扱いを容易にすることができる。
【００３９】
ところで、入力された音声信号の周波数及び振幅等を監視するオーディオアナライザが提供されている。オーディオアナライザは、音声信号の周波数及び振幅を高分解能で測定する装置である。音声信号の周波数及び振幅を高分解能で測定するため、オーディオアナライザを用いた測定により得られるデータ容量は大きい。一方で、管制塔から送信される信号の出力状況の試験では無音状態になったか否かを日単位で測定する必要があるため、データ容量を抑える必要がある。
【００４０】
また、オーディオアナライザは、周波数を解析するため、高機能かつ高価なＡ／Ｄ変換器を備える。一方で、管制塔から送信される信号の出力状況の試験では周波数を解析する必要はないため、高機能かつ高価なＡ／Ｄ変換器は不要である。また、オーディオアナライザに備えられるＡ／Ｄ変換器は高機能かつ高価であるため、搭載台数が１台又は２台であるのが一般的である。つまり、オーディオアナライザでは、測定対象となるチャネル数が１チャネル又は２チャネルである。一方で、管制塔から送信される信号の出力状況の試験では複数チャネルを同時に測定することが求められる場合があるため、複数のＡ／Ｄ変換器を搭載可能であることが望ましい。
【００４１】
本実施形態に係る測定試験器１０におけるＡ／Ｄモジュール１１１は、Ａ／Ｄ変換部１１１１のサンプリング周期をサンプリング定理の条件を満たす程度に設定すると共に、所定周期毎にデジタル信号の最大値を制御モジュール１１２へ出力するようにしている。これにより、測定試験器１０は、振幅の測定に特化すると共に、生成するデータ容量を抑えることが可能となる。また、Ａ／Ｄ変換部１１１１のサンプリング周期を所定値に設定することでＡ／Ｄ変換部１１１１の性能及びコストを抑えることが可能となるため、測定試験器１０のコストを抑えることが可能となる。また、Ａ／Ｄ変換部１１１１の性能及びコストを抑えることが可能となるため、複数チャネル分のＡ／Ｄモジュール１１１を搭載することが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、試験用音声信号が１００Ｈｚの正弦波である場合を例に説明したが、これに限定されない。試験用音声信号は、その他の周波数の正弦波であっても構わない。
【００４３】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０…測定試験器、１１…音声出力測定器、１１１，１１１−１〜１１１−８…Ａ／Ｄモジュール、１１１１…Ａ／Ｄ変換部、１１１２…ピークホールド部、１１２…制御モジュール、１１２１…データ収集部、１１２２…スケーリング部、１１２３…判定部、１１２４…制御部、１１３…ＬＡＮモジュール、１１３１…データ送受信部、１１４…Ｉ／Ｆモジュール、１１４１…書き込み部、１２…表示部、１３…記憶媒体、１４…入力部、１５…ブザー。
【図１】
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【図２】
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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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