JP2007108070A - 信号処理装置、信号処理方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】計測された物理量と基準値とを可及的にリアルタイムで比較することができるようにする。
【解決手段】ＣＰＵ１０６は、音圧レベルの基準値（実効値）を生成してＤＳＰ１０５に出力する。一方、ＤＳＰ１０５は、音圧レベルの計測値（実効値）を生成し、生成した音圧レベルの計測値（実効値）と、ＣＰＵ１０６から入力した音圧レベルの基準値（実効値）とを比較し、比較した結果を示す信号を表示装置１１０に出力する。これにより、音圧レベルの計測値（実効値）と、音圧レベルの基準値（実効値）とを、Ａ／Ｄ変換器１０４におけるサンプリング周波数に同期して１サンプル毎に比較することができる。したがって、音圧レベルの計測値と基準値とを可及的にリアルタイムで比較することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号処理装置、信号処理方法、及びコンピュータプログラムに関し、特に、物理量の計測値をアナログ信号からデジタル信号に変換して処理するために用いて好適なものである。

従来から、騒音や振動等の物理量を計測し、計測した物理量と基準値とを比較し、比較した結果を表示装置に表示するようにした計測装置がある。このような計測装置では、計測した物理量が基準値を超えているか否かをユーザに容易に知らせることができる。

図６に、このような計測装置の一例である騒音計の従来の構成を示す。
図６において、騒音計は、マイクロフォン５０１と、プリアンプ５０２と、Ａ／Ｄ変換器５０３と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５０４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０５と、操作部５０６と、表示装置５０７とを備えて構成される。

マイクロフォン５０１で検出された音の信号が、プリアンプ５０２で電圧に変換されることにより、アナログの音圧レベルの信号が生成される。このアナログの音圧レベルの信号は、Ａ／Ｄ変換器５０３でデジタルの音圧レベルの信号に変換され、ＤＳＰ５０４に出力される。ＤＳＰ５０４に設けられた実効値演算回路５０４ａは、Ａ／Ｄ変換器５０３から出力されたデジタルの音圧レベルの信号から、音圧レベルの実効値（リニア値）を求め、ＣＰＵ５０５に出力する。

ＣＰＵ５０５に設けられた音圧レベル変換回路５０５ａは、実効値演算回路５０４ａから出力された音圧レベルの実効値をｄＢ（デシベル）値（ログ値）に変換して表示装置５０７と、ＣＰＵ５０５に設けられた比較回路５０５ｂとに出力する。表示装置５０７は、音圧レベル変換回路５０５ａから出力された音圧レベルのｄＢ値を表示する。

一方、比較回路５０５ｂは、音圧レベル変換回路５０５ａから出力された音圧レベルのｄＢ値と、操作部５０６の操作に基づいて、ＣＰＵ５０５に設けられた音圧レベル設定回路５０５ｃで設定された音圧レベルのｄＢ値とを比較する。すなわち、比較回路５０５ｂは、マイクロフォン５０１で検出された音に基づく音圧レベルの計測値と、操作部５０６を用いてユーザにより設定された音圧レベルの基準値とを比較する。そして、比較回路５０５ｂは、比較した結果を表示装置５０７に出力する。表示装置５０７は、前述した音圧レベルのｄＢ値と共に、比較回路５０５ｂからの出力結果を表示する。

以上のように、騒音計等の計測装置では、ＤＳＰ５０４とＣＰＵ５０５とを用いて各種の演算処理を行っている。一般に、ＣＰＵ５０５に比べＤＳＰ５０４の方が、処理速度が高速である。このため、ＤＳＰ５０４からＣＰＵ５０５へ、一定間隔（例えば１０［ｍｓ］〜１００［ｍｓ］）で、信号を出力する必要がある。

例えば、図６に示す騒音計では、実効値演算回路５０４ａで求められた音圧レベルが、一定間隔で音圧レベル変換回路５０５ａに出力される。したがって、マイクロフォン５０１で検出された音に基づく音圧レベルの実効値が、音圧レベル変換回路５０５ａにリアルタイムで入力されず、音圧レベルのｄＢ値が、音圧レベル変換回路５０５ａで得られるまでに時間を要する。これにより、比較回路５０５ｂは、音圧レベル変換回路５０５ａから音圧レベルのｄＢ値が入力されるまで処理の開始を待たされる。そうすると、マイクロフォン５０１で音が集音された時刻と、比較回路５０５ｂにおける比較処理や、表示装置５における表示処理が行われた時刻とに大きなずれが生じる虞があり、正確な計測を行うことができなくなる虞がある。

以上のように、従来の技術では、物理量の計測値とその物理量の基準値とをリアルタイムで比較することができなくなる虞があるという問題点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、物理量の計測値とその物理量の基準値とを可及的にリアルタイムで比較することができるようにすることを目的とする。

本発明の信号処理装置は、物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換手段と、前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段により比較された結果に基づく情報を報知する報知手段とを有し、前記比較手段は、前記変換手段によりサンプルが行われる度に、前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする。

本発明の信号処理方法は、物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにより比較された結果に基づく情報を報知する報知ステップとを有し、前記比較ステップは、前記変換ステップによりサンプルが行われる度に、前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする。

本発明のコンピュータプログラムは、物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換ステップと、前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップにより比較された結果に基づく情報を報知する報知ステップとをコンピュータに実行させ、前記比較ステップは、前記変換ステップによりサンプルが行われる度に、前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする。

本発明によれば、物理量の計測値を示すアナログ信号をデジタル信号に変換するためのサンプルが行われる度に、物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較するようにしたので、物理量の計測値とその物理量の基準値とを可及的にリアルタイムで比較することができる。

次に、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、信号処理装置が、計測装置の一例である騒音計である場合を例に挙げて説明する。
図１は、騒音計の構成の一例を示した図である。
図１において、騒音計は、マイクロフォン１０１と、プリアンプ１０２と、アッテネータ１０３と、Ａ／Ｄ変換器１０４と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０５と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０６と、操作部１０７と、ＲＯＭ１０８と、ＲＡＭ１０９と、表示装置１１０とを備えて構成される。

マイクロフォン１０１は、計測対象となる音を検出するためのものである。マイクロフォン１０１は、例えば、振動膜と、その振動膜に対向する位置に設けられた電極とを有する。本実施形態のマイクロフォン１０１では、前記振動膜と前記電極との間にある空気によって形成された容量の変化を音として検出し、検出した音の信号をプリアンプ１０２に出力する。

プリアンプ１０２は、マイクロフォン１０１で検出された音の信号を電圧に変換してアナログの音圧レベルの信号を生成してアッテネータ１０３に出力する。
アッテネータ１０３は、例えば、ユーザによる操作部１０７の操作に基づいて設定された音圧レベルのレンジ（計測範囲）に応じて、プリアンプ１０２で生成されたアナログの音圧レベルの信号を調整してＡ／Ｄ変換器１０４に出力する。また、アッテネータ１０３は、ユーザによって設定された音圧レベルのレンジ（計測範囲）を示す信号を、ＣＰＵ１０６に設けられた音圧レベル変換回路１０６ｂに出力する。

なお、本実施形態において、音圧レベルのレンジ（計測範囲）は、例えば、３０［ｄＢ］以上１００［ｄＢ］以下の範囲、４０［ｄＢ］以上１１０［ｄＢ］以下の範囲、５０［ｄＢ］以上１２０［ｄＢ］以下の範囲、及び６０［ｄＢ］以上１３０［ｄＢ］以下の範囲の何れかが、ユーザによる操作部１０７の操作により選択されるようにしている。

Ａ／Ｄ変換器１０４は、アッテネータ１０３でレベルが調整されたアナログの音圧レベルの信号を、所定のサンプリング周波数（所定の周期）でサンプルしてデジタルの音圧レベルの信号に変換してＤＳＰ１０５に出力する。本実施形態において、Ａ／Ｄ変換器１０４は、例えば、６４［ｋＨｚ］のサンプリング周波数でサンプルを行い、１サンプル毎に１６［ｂｉｔ］のデジタルの音圧レベルの信号を生成する。

ＤＳＰ１０５は、実効値演算回路１０５ａ、１０５ｃと、比較回路１０５ｂとを有している。また、ＣＰＵ１０６は、音圧レベル設定回路１０６ａと、係数導出回路１０６ｂと、音圧レベル変換回路１０６ｃとを有している。

実効値演算回路１０５ａは、Ａ／Ｄ変換器１０４から出力されたデジタルの音圧レベルの信号から、音圧レベルの実効値（リニア値）を求める。
図２は、実効値演算回路１０５ａで行われる演算処理の概要の一例を説明する図である。なお、図２では、実効値演算回路１０５ａで行われる演算処理の主要部分のみを示しており、実効値演算回路１０５ａは、図２に示すもの以外に種々の演算処理を行ってもよい。

図２において、実効値演算回路１０５ａは、演算部２０１と、加算部２０２と、乗算部２０３とを有している。
演算部２０１は、Ａ／Ｄ変換器１０４から出力された音圧レベルの信号（Ａ／Ｄデータ）を２乗し、その２乗した信号に、その信号の立ち上がり時間を定める時定数Ｋ₀を乗算して出力する。
加算部２０２は、演算部２０１により出力された信号から、乗算部２０３により出力された信号を加算して、外部（比較回路１０５及び音圧レベル変換回路１０６ｃ）と、乗算部２０３に出力する。

乗算部２０３は、加算部２０２により出力された信号に、その信号の立ち下がり時間を定める時定数Ｋ₁を乗算して再度加算部２０２に出力する。
以上のようにして、本実施形態の実効値演算回路１０５ａでは、加算部２０３から出力される音圧レベルの計測値（実効値）を、Ａ／Ｄ変換器１０４で１回のサンプルが行われる毎に求めるようにしている。

図１に説明を戻し、操作部１０７は、ユーザインターフェースであり、例えば、ダイアルスイッチや、ボタンスイッチ等を備えている。ユーザは、操作部１０７を操作して、前述した音圧レベルのレンジ（計測範囲）や、音圧レベルの基準値（ｄＢ値）等を設定する。

音圧レベル設定回路１０６ａは、ユーザによる操作部１０７の操作に基づいて、音圧レベルの基準値を、ｄＢ値（ログ値）で設定する。この設定は、例えば、音圧レベルの基準値をＲＡＭ１０９に記憶することによって実現される。
係数導出回路１０６ｂは、ＤＳＰ１０５に設けられている実効値演算回路１０５ｃに設定する係数を導出する。ここで、５０［ｄＢ］以上１２０［ｄＢ］以下のレンジで、１００．１［ｄＢ］が音圧レベルの基準時として設定された場合を例に挙げて係数導出回路１０６ｂの動作の一例を説明する。なお、本実施形態の騒音計では、５０［ｄＢ］以上１２０［ｄＢ］以下のレンジにおけるフルスケールが１３０［ｄＢ］であるとする。

まず、係数導出回路１０６ｂは、フルスケールに対する減衰量を算出する。前述した例では、フルスケールに対する減衰量は２９．９［ｄＢ］（＝１３０−１００．１）となる。次に、係数導出回路１０６ｂは、フルスケールに対する減衰量の十の位と、一の位以下とに分ける。前述した例では、２９．９を２０と９．９とに分ける。

次に、係数導出回路１０６ｂは、フルスケールに対する減衰量の十の位の数を「１０」で割った値（以下、係数ａと称する）と、フルスケールに対する減衰量の一の位以下の数に「１０」を掛けた値（以下、係数ｂと称する）とを、ＤＳＰ１０５に設けられている実効値演算回路１０５ｃに設定する係数として出力する。前述した例では、２（＝２０÷１０）と、９９（＝９．９×１０）とを、ＤＳＰ１０５に設けられている実効値演算回路１０５ｃに設定する係数ａ、ｂとして出力する。

実効値演算回路１０５ｃは、係数導出回路１０６ｂから出力された係数ａ、ｂと、図３に示すテーブル３００とを用いて、音圧レベルの実効値（音圧レベルの基準値）を求める。なお、図３に示すテーブル３００は、例えばＲＯＭ１０８に記憶されている。
具体的に前述した例では、フルスケール時の実効値Ａ（＝１０７３６７６２８９）に、フルスケールに対する減衰量が−１０［ｄＢ］のときのＢ値（＝０．１）を、係数ａ（＝２）回乗算する（＝１０７３６７６２８９×０．１×０．１）。
そして、乗算した値（＝１０７３６７６２８９×０．１×０．１）に、アドレスｎが係数ｂ（＝９９）のとき（フルスケールに対する減衰量が−９．９のとき）のＢ値（＝０．１０２３２９２９９）をさらに乗算する（＝１０７３６７６２８９×０．１×０．１×０．１０２３２９２９９）。この値が、実効値演算回路１０５ｃにより求められる音圧レベルの実効値（音圧レベルの基準値）となる。

なお、フルスケール時の実効値Ａは、設定されるレンジによって異なるものである。また、本実施形態では、テーブル３００において、フルスケールに対する減衰量が「０．１」単位で変化する場合を例に挙げて示しているが、例えば、フルスケールに対する減衰量が「０．０１」単位で変化するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、テーブル３００を用いるようにしたが、テーブル３００に登録されている値を実効値演算回路１０５ｃが演算するようにしてもよい。また、フルスケールに対する減衰量の一の位以下の数に「１０」を掛けた値を係数ｂとしたが、例えば、フルスケールに対する減衰量の一の位以下の数そのものを係数ｂとしてもよい。

比較回路１０５ｂは、実効値演算回路１０５ａで求められた音圧レベルの実効値（音圧レベルの計測値）と、実効値演算回路１０５ｃにより求められた音圧レベルの実効値（音圧レベルの計測値）とを比較し、比較した結果を示す信号を表示装置１１０に出力する。そして、比較回路１０５ｂは、比較した結果を示す信号として、例えば、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値を超えているか否かを示す信号を、表示装置１１０に出力する。

なお、本実施形態では、比較回路１０５ｂは、音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化してから、所定時間（例えば２００［ｍｓ］）が経過するまで、その変化した大小関係が維持された場合に、その変化した大小関係に基づく信号を、表示装置１１０に出力するようにしている。例えば、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値よりも大きくなってから、前記所定時間が経過する前に、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値以下になった場合には、比較回路１０５ｂは、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値を超えたことを示す信号を出力しない。一方、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値よりも大きくなってから、前記所定時間が経過しても、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値よりも大きいままの場合には、比較回路１０５ｂは、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値を超えたことを示す信号を出力する。

以上のような演算処理を行うことにより、比較回路１０５ｂは、Ａ／Ｄ変換器１０４で生成された１６［ｂｉｔ］の音圧レベルの信号に対する比較処理を、Ａ／Ｄ変換器１０４でＡ／Ｄ変換される際のサンプリング周波数に同期して、１回のサンプルが行われる毎に行うようにし、１サンプルで生成された１６［ｂｉｔ］の音圧レベルの信号に対する比較処理を、次の１サンプルで生成された１６［ｂｉｔ］の音圧レベルの信号が、Ａ／Ｄ変換器１０４から出力されるまでに行うようにしている。

音圧レベル変換回路１０６ｃは、例えば、ＤＳＰ１０５に設けられた実効値演算回路１０５ａから出力された音圧レベルの測定値を、例えば、ＲＯＭ１０８に記憶されている変換式に代入して、音圧レベルの測定値を実効値からｄＢ値に変換して、表示装置１１０に出力する。なお、音圧レベル変換回路１０６ｃは、変換式を用いずに、ＲＯＭ１０８に記憶されている変換テーブルを用いて音圧レベルの測定値を実効値からｄＢ値に変換するようにしてもよい。

表示装置１１０は、例えば、ＣＲＴディスプレイと、ＣＲＴディスプレイにおける表示動作を制御する表示コントローラとを備えている。表示装置１１０は、ＤＳＰ１０５に設けられた比較回路１０５ｂから出力された信号と、音圧レベル変換回路１０６ｃから出力された音圧レベルのｄＢ値とに基づいて、表示データを生成し、生成した表示データに基づく画像を表示する。なお、前述したように、比較回路１０５ｂから出力される信号は、マイクロフォン１０１における音圧レベルの計測値が、操作部１０７を用いてユーザにより入力された音圧レベルの基準値を超えているか否かを示す信号である。

そこで、表示装置１１０は、例えば、マイクロフォン１０１における音圧レベルの計測値が、操作部１０７を用いてユーザにより設定された音圧レベルの基準値を超えている場合には「Ｈ」を、そうでない場合には「Ｌ」をマイクロフォン１０１で計測された音圧レベルのｄＢ値と共に、ＣＲＴディスプレイに表示する。

次に、図４のフローチャートを参照しながら、本実施形態の騒音計に設けられたＣＰＵ１０６における処理動作の一例を説明する。
まず、ステップＳ１において、音圧レベル設定回路１０６ａは、ユーザによる操作部１０７の操作に基づく音圧レベルの基準値を、ｄＢ値で入力したか否かを判定する。この判定の結果、音圧レベルの基準値を入力していない場合には、後述するステップＳ５に進む。一方、音圧レベルの基準値を入力した場合には、ステップＳ２に進み、音圧レベル設定回路１０６ａは、ステップＳ１で入力したと判定された音圧レベルの基準値をＲＡＭ１０９に記憶する等して設定する。こうして音圧レベルの基準値がｄＢ値で設定される。

次に、ステップＳ３において、係数導出回路１０６ｂは、ユーザによって設定された音圧レベルのレンジをアッテネータ１０３から取得し、取得した音圧レベルのレンジに応じて、ＤＳＰ１０５に設けられている実効値演算回路１０５ｃに設定する係数ａ、ｂを求める。
次に、ステップＳ４において、係数導出回路１０６ｂは、ステップＳ３で求めた係数ａ、ｂを、ＤＳＰ１０５に設けられている実効値演算回路１０５ｃに出力し、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ１において、音圧レベルの基準値を入力していないと判定された場合には、ステップＳ５に進み、音圧レベル変換回路１０６ｃは、ＤＳＰ１０５に設けられた実効値演算回路１０５ａから、音圧レベルの計測値（実効値）を入力したか否かを判定する。この判定の結果、音圧レベルの計測値（実効値）を入力していない場合には、ステップＳ１に戻る。一方、音圧レベルの計測値（実効値）を入力した場合には、ステップＳ６に進み、音圧レベル変換回路１０６ｃは、ステップＳ５で入力したと判定された音圧レベルの計測値を実効値からｄＢ値に変換する。次に、ステップＳ７において、音圧レベル変換回路１０６ｃは、ステップＳ６でｄＢ値に変換された音圧レベルの計測値を表示装置１１０に出力して、ステップＳ１に戻る。これにより、表示装置１１０は、音圧レベルの計測値をｄＢ値で表示するための表示データを生成して表示する。

次に、図５のフローチャートを参照しながら、本実施形態の騒音計に設けられたＤＳＰ１０５における処理動作の一例を説明する。
まず、ステップＳ１１において、実効値演算回路１０５ａは、Ａ／Ｄ変換器１０４から、デジタルの音圧レベルの信号を入力したか否かを判定する。この判定の結果、デジタルの音圧レベルの信号を入力した場合には、後述するステップＳ１４に進む。一方、デジタルの音圧レベルの信号を入力していない場合には、ステップＳ１２に進み、実効値演算回路１０５ｃは、係数導出回路１０６ｂから、係数ａ、ｂを入力したか否かを判定する。この判定の結果、係数ａ、ｂを入力していない場合には、ステップＳ１１に戻る。

一方、係数ａ、ｂを入力した場合には、ステップＳ１３に進み、実効値演算回路１０５ｃは、ステップＳ１２で入力したと判定した係数ａ、ｂと、図３に示すテーブル３００とを用いて、音圧レベルの基準値（実効値）を求める。そして、求めた音圧レベルの基準値（実効値）を例えばＲＡＭ１０９に記憶して、ステップＳ１１に戻る。
ステップＳ１１において、デジタルの音圧レベルの信号を入力したと判定された場合には、ステップＳ１４に進み、実効値演算回路１０５ａは、ステップＳ１１で入力したと判定されたデジタルの音圧レベルの信号から、音圧レベルの計測値（実効値）を求める。

次に、ステップＳ１５において、比較回路１０５ｂは、ステップＳ１４で求めた音圧レベルの計測値（実効値）と、音圧レベルの基準値（実効値）とを比較するか否かを判定する。この判定の結果、音圧レベルの計測値（実効値）と、音圧レベルの基準値（実効値）とを比較しない場合には、ステップＳ１１に戻る。一方、音圧レベルの計測値（実効値）と、音圧レベルの基準値（実効値）とを比較する場合には、ステップＳ１６に進み、比較回路１０５ｂは、ステップＳ１４で求められた音圧レベルの計測値（実効値）と、ステップＳ１３で記憶された音圧レベルの基準値（実効値）とを比較する。

次に、ステップＳ１７において、比較回路１０５ｂは、ステップＳ１６で比較した比較した結果が所定時間維持されたか否かを判定する。この判定の結果、比較した結果が所定時間維持された場合には、ステップＳ１８に進む。一方、比較した結果が所定時間維持されなかった場合には、ステップＳ１１に戻る。
次に、ステップＳ１８において、比較回路１０５ｂは、ステップＳ１６で比較した結果を示す信号を表示装置１１０に出力する。これにより、表示装置１１０は、例えば、音圧レベルの計測値が音圧レベルの基準値よりも大きい場合には「Ｈ」を、そうでない場合には「Ｌ」を表示するための表示データを生成して表示する。

以上のように本実施形態では、ＣＰＵ１０６は、ＤＳＰ１０５が音圧レベルの基準値の実効値を求めることができるようにするための係数ａ、ｂを求めてＤＳＰ１０５に出力する。一方、ＤＳＰ１０５は、音圧レベルの計測値（実効値）を生成し、生成した音圧レベルの計測値（実効値）と、ＣＰＵ１０６から入力した係数ａ、ｂ及びテーブル３００を用いて求めた音圧レベルの基準値（実効値）とを比較し、比較した結果を示す信号を表示装置１１０に出力する。これにより、音圧レベルの計測値（実効値）と、音圧レベルの基準値（実効値）とを、Ａ／Ｄ変換器１０４におけるサンプリング周波数に同期して１サンプル毎に比較することができる。したがって、音圧レベルの計測値と基準値とを可及的にリアルタイムで比較することができ、例えば、音圧レベルの計測値と基準値との比較が遅れることによって計測に誤りが生じてしまうことを可及的に防止することができる。

さらに、図１に示した本実施形態の騒音計は、図６に示した従来の騒音計に比べ、音圧レベル変換回路１０６ｂが追加されているが、前述したように、係数導出回路１０６ｂは、比較的簡単な演算処理を行うものであるので、それ程大きな処理負荷をかけずにＤＳＰ１０５とＣＰＵ１０６とを動作させることができる。

また、比較回路１０５ｂは、音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化してから、所定時間が経過するまで、その変化した大小関係が維持された場合に、その変化した大小関係に基づく信号（音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化したことを示す信号）を、表示装置１１０に出力するようにしたので、比較回路１０５ｂは、音圧レベルの変化に追従して、音圧レベルの計測値と基準値との比較結果を表示装置に出力することができる。これにより、音圧レベルの計測値と基準値との比較結果を、より正確に且つよりリアルタイムで表示することができる。

なお、本実施形態では、ＤＳＰ１０５において、Ａ／Ｄ変換器１０４から出力されたデジタルの音圧レベルの信号から、音圧レベルの実効値を求めるようにしたが、音圧レベルの実効値に変えて、又は加えて、音圧レベルのピーク値（例えば振幅値）を求めるようにし、この音圧レベルのピーク値を、基準値と比較するようにしてもよい。

また、図１に示したＡ／Ｄ変換器１０４と、ＤＳＰ１０５との間に、例えば、オクターブバンドＢＰＦ（Band Pass Filter）を設けてもよい。このようにすれば、例えば、オクターブ分析（騒音の周波数分析）を行うことが可能になる。
さらに、比較回路１０５ｂは、音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化してから、所定時間が経過するまで、その変化した大小関係が維持された場合に、その変化した大小関係に基づく信号（音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化したことを示す信号）を、表示装置１１０に出力するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、音圧レベルの計測値が、音圧レベルの基準値を基準とした所定の範囲を超えた場合に、音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化したことを示す信号を、表示装置１１０に出力するようにしてもよい。

また、本実施形態では、計測装置として、騒音計を例に挙げて説明したが、計測装置は、騒音計に限定されない。マイクロフォン１０１の代わりに、計測対象の物理量に応じた検出手段を設ける等すれば、騒音計以外の他の計測装置とすることもできる。例えば、振動計にすることができる。また、図１に示す騒音計で処理する物理量も音圧レベルに限定されない。例えば、音の強さ[Ｗ／ｍ²]のレベル等であってもよい。

さらに、本実施形態では、図５のステップＳ１５において、比較回路１０５ｂは、ステップＳ１４で求めた音圧レベルの計測値（実効値）と、音圧レベルの基準値（実効値）とを比較するか否かを判定し、比較しないと判定するとステップＳ１１に戻るようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、音圧レベルの基準値を入力すると、ステップＳ１５の処理を行わずに、ステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１７の処理を必ず行うようにしてもよい。また、音圧レベルの計測値（実効値）と、音圧レベルの基準値（実効値）とを比較しないと判定すると、音圧レベルの基準値と計測値とを比較することができないことを示す信号を表示装置１１０に出力するようにしてもよい。
また、本実施形態では、係数導出回路１０６ｂが、フルスケールに対する減衰量から係数ａ、ｂを求めるようにしたが、係数ａ、ｂを求めずに、フルスケールに対する減衰量のみを求め、係数ａ、ｂに相当する値を実効値演算回路１０５ｃで求めるようにしてもよい。
また、本実施形態では、音圧レベルの計測値と、音圧レベルの基準値との大小関係が変化してから、所定時間が経過するまで、その変化した大小関係が維持された場合に、その変化した大小関係に基づく信号を、表示装置１１０に出力するようにしたが、比較した結果を示す信号を表示装置１１０に無条件で出力するようにしてもよい。このようにした場合には、図５のステップＳ１７の処理が不要になる。

本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。上記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
なお、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の実施形態を示し、騒音計の構成の一例を示した図である。 本発明の実施形態を示し、実効値演算回路で行われる演算処理の概要の一例を説明する図である。 本発明の実施形態を示し、音圧レベルの計測値をｄＢ値から実効値に変換するためのテーブルの構成の一例を概念的に示した図である。 本発明の実施形態を示し、騒音計に設けられたＣＰＵ１０６における処理動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態を示し、騒音計に設けられたＤＳＰ１０５における処理動作の一例を説明するフローチャートである。 従来の技術を示し、騒音計の従来の構成を示す図である。

符号の説明

１０１ マイクロフォン
１０２ プリアンプ
１０３ アッテネータ
１０４ Ａ／Ｄ変換器
１０５ ＤＳＰ
１０５ａ 実効値演算回路
１０５ｂ 比較回路
１０６ ＣＰＵ
１０６ａ 音圧レベル設定回路
１０６ｂ、１０６ｃ 音圧レベル変換回路
１０７ 操作部
１０８ ＲＯＭ
１０９ ＲＡＭ
１１０ 表示装置

Claims (10)

1. 物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換手段と、
   前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較手段と、
   前記比較手段により比較された結果に基づく情報を報知する報知手段とを有し、
   前記比較手段は、前記変換手段によりサンプルが行われる度に、前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする信号処理装置。
2. 前記比較手段は、入力した物理量の計測値の次にサンプルされてデジタル信号に変換された物理量の計測値が、前記変換手段から出力される前に、前記入力した物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値の実効値若しくはピーク値を導出する第１の導出手段と、
   前記第１の導出手段により導出される物理量の計測値に対する基準値を導出する第２の導出手段とを有し、
   前記比較手段は、前記第１の導出手段により導出された物理量の計測値の実効値若しくはピーク値と、前記第２の導出手段により導出された基準値とを比較することを特徴とする請求項１又は２に記載の信号処理装置。
4. 前記第１の導出手段と、前記第２の導出手段と、前記比較手段とがＤＳＰ（Digital Signal Processor）に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の信号処理装置。
5. 前記物理量の基準値をデシベル値で入力するためにユーザにより操作される操作手段と、
   前記操作手段のユーザによる操作に従って、前記物理量の基準値をデシベル値で入力する入力手段とを有し、
   前記第２の導出手段は、前記入力手段によりデシベル値で入力された物理量の基準値を実効値に変換することを特徴とする請求項３又は４に記載の信号処理装置。
6. 前記入力手段がＣＰＵ（Central Processing Unit）に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の信号処理装置。
7. 前記比較手段は、前記変換手段によりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値との大小関係が変化した後、その大小関係が所定の時間以上維持されてから、その大小関係が変化したことを示す情報を前記表示装置に出力することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の信号処理装置。
8. 前記物理量は、騒音又は振動に基づく物理量であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の信号処理装置。
9. 物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換ステップと、
   前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較ステップと、
   前記比較ステップにより比較された結果に基づく情報を報知する報知ステップとを有し、
   前記比較ステップは、前記変換ステップによりサンプルが行われる度に、前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とする信号処理方法。
10. 物理量の計測値を示すアナログ信号を、所定の周期でサンプルを行ってデジタル信号に変換する変換ステップと、
    前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、その物理量の基準値とを比較する比較ステップと、
    前記比較ステップにより比較された結果に基づく情報を報知する報知ステップとをコンピュータに実行させ、
    前記比較ステップは、前記変換ステップによりサンプルが行われる度に、前記変換ステップによりデジタル信号に変換された物理量の計測値と、前記物理量の基準値とを比較することを特徴とするコンピュータプログラム。

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