知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023154168
(43)【公開日】2023-10-19
(54)【発明の名称】異音検知システムおよび異音検知方法
(51)【国際特許分類】
G01H 3/00 20060101AFI20231012BHJP
【ＦＩ】
G01H3/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022063303
(22)【出願日】2022-04-06
(71)【出願人】
【識別番号】000004444
【氏名又は名称】ＥＮＥＯＳ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100189337
【弁理士】
【氏名又は名称】宮本 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100188949
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 成典
(74)【代理人】
【識別番号】100214215
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼梨 航
(72)【発明者】
【氏名】門脇 正天
【テーマコード（参考）】
2G064
【Ｆターム（参考）】
2G064AA05
2G064AB01
2G064AB02
2G064AB15
2G064AB22
2G064BA02
2G064CC43
2G064CC52
2G064DD08
2G064DD15
(57)【要約】
【課題】高騒音下であっても異音を検知し、異音の発生位置を推定するシステムを提供する。
【解決手段】異音検知システムは、集音・検知装置と、音響信号解析装置と、を含む。集音・検知装置は、外部の音を集音する集音部と、音を集音した位置の位置情報を測位する測位部と、音響データと位置情報とを送信する通信部とを有する。音響信号解析装置は、通信部により送信された音響データと位置情報とを受信する受信部と、音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出する音響信号解析部と、所定の周波数領域における評価対象のスペクトラムデータと所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、音響データに異音が含まれるかどうかを判定する異音判定部と、異音が含まれると判定した場合には、異音が含まれると判定された音響データが集音された位置情報に基づいて、異音の発生位置を推定する位置推定部とを有する。
【選択図】図１
【解決手段】異音検知システムは、集音・検知装置と、音響信号解析装置と、を含む。集音・検知装置は、外部の音を集音する集音部と、音を集音した位置の位置情報を測位する測位部と、音響データと位置情報とを送信する通信部とを有する。音響信号解析装置は、通信部により送信された音響データと位置情報とを受信する受信部と、音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出する音響信号解析部と、所定の周波数領域における評価対象のスペクトラムデータと所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、音響データに異音が含まれるかどうかを判定する異音判定部と、異音が含まれると判定した場合には、異音が含まれると判定された音響データが集音された位置情報に基づいて、異音の発生位置を推定する位置推定部とを有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
集音・検知装置と、
音響信号解析装置と、
を含み、
前記集音・検知装置は、
外部の音を集音し、集音した前記音を音響データとして出力する集音部と、
前記音を集音した位置の位置情報を測位する測位部と、
前記音響データと、前記測位部により測位された前記位置情報とを送信する通信部と、
を有し、
前記音響信号解析装置は、
前記通信部により送信された前記音響データと前記位置情報とを受信する受信部と、
前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出する音響信号解析部と、
所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと、所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定する異音判定部と、
異音が含まれると判定した場合には、異音が含まれると判定された前記音響データが集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定する位置推定部と、
を有する異音検知システム。
音響信号解析装置と、
を含み、
前記集音・検知装置は、
外部の音を集音し、集音した前記音を音響データとして出力する集音部と、
前記音を集音した位置の位置情報を測位する測位部と、
前記音響データと、前記測位部により測位された前記位置情報とを送信する通信部と、
を有し、
前記音響信号解析装置は、
前記通信部により送信された前記音響データと前記位置情報とを受信する受信部と、
前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出する音響信号解析部と、
所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと、所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定する異音判定部と、
異音が含まれると判定した場合には、異音が含まれると判定された前記音響データが集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定する位置推定部と、
を有する異音検知システム。
【請求項2】
前記異音判定部は、前記所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータの音圧のレベルが、前記正常時のスペクトラムデータの音圧のレベルよりも所定の閾値以上大きい場合、前記音のデータに異音が含まれると判定する、
請求項１に記載の異音検知システム。
請求項１に記載の異音検知システム。
【請求項3】
前記異音判定部は、前記所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータのピーク値の周波数が、前記正常時のスペクトラムデータのピーク値の周波数と異なる場合、前記音のデータに異音が含まれると判定する、
請求項１又は請求項２に記載の異音検知システム。
請求項１又は請求項２に記載の異音検知システム。
【請求項4】
前記位置推定部は、三点測位法により、前記異音の発生位置を推定する、
請求項１又は請求項２に記載の異音検知システム。
請求項１又は請求項２に記載の異音検知システム。
【請求項5】
前記集音・検知装置が防音保護具に設けられている、
請求項１又は請求項２に記載の異音検知システム。
請求項１又は請求項２に記載の異音検知システム。
【請求項6】
外部の音を集音した音響データと前記音を集音した位置の位置情報を受信するステップと、
前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出するステップと、
所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定するステップと、
前記判定するステップにて異音が含まれると判定された場合、異音が含まれると判定された前記音響データに集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定するステップと、
を有する異音検知方法。
前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出するステップと、
所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定するステップと、
前記判定するステップにて異音が含まれると判定された場合、異音が含まれると判定された前記音響データに集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定するステップと、
を有する異音検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、異音検知システムおよび異音検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
製油所などのプラントや工場で作業する技術者が、作業中に、装置の作動音が通常とは異なる音になっていることを聞き分け、装置の異常を感知することがある。その一方で、プラントや工場には、圧縮機などの高騒音発生源が設けられている場合があり、例えば、８５ｄＢ以上となると、技術者はイヤプラグ、イヤマフなどの騒音保護具を着用する。騒音保護具を着用すると、熟練した技術者であっても、装置が発する異音を聴き分けるのが困難となる。
【0003】
特許文献１には、異音の発生要因（例えば、エンジン、駆動系などの車両の構成要素）を特定するシステムが開示されている。このシステムは、異音を含む音圧データに対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を施したＦＦＴデータを生成し、統計解析処理を行って異常度を演算する。そして、異常度が閾値以上となるＦＦＴデータを統合した統合ＦＦＴデータを作成し、統合ＦＦＴデータを異常発生要因毎にクラスタリングされたクラスタと照合することによって、異音の発生要因を特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－０８１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
プラントや工場では、高騒音下であっても異音を検知し、異音の発生位置を特定する方法が必要とされている。
【0006】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる異音検知システムおよび異音検知方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様によれば、異音検知システムは、集音・検知装置と、音響信号解析装置と、を含み、前記集音・検知装置は、外部の音を集音し、集音した前記音を音響データとして出力する集音部と、前記音を集音した位置の位置情報を測位する測位部と、前記音響データと、前記測位部により測位された前記位置情報とを送信する通信部と、を有し、前記音響信号解析装置は、前記通信部により送信された前記音響データと前記位置情報とを受信する受信部と、前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出する音響信号解析部と、所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと、所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定する異音判定部と、異音が含まれると判定した場合には、異音が含まれると判定された前記音響データが集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定する位置推定部と、を有する。
【0008】
本開示の一態様によれば、異音検知方法は、外部の音を集音した音響データと前記音を集音した位置の位置情報を受信するステップと、前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出するステップと、所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定するステップと、前記判定するステップにて異音が含まれると判定された場合、異音が含まれると判定された前記音響データが集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定するステップと、を有する。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、高騒音下であっても異音を検知し、異音の発生位置を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係る異常音検知システムの一例を示す概略図である。
【図2】実施形態に係る異常音検知システムの一例を示すブロック図である。
【図3】実施形態に係るＡエリアのスペクトラムデータの一例を示す図である。
【図4】実施形態に係るＡエリアの時系列のスペクトラムデータの一例を示す図である。
【図5】実施形態に係るＢエリアのスペクトラムデータの一例を示す図である。
【図6】実施形態に係るＣエリアのスペクトラムデータの一例を示す図である。
【図7】実施形態に係るＤエリアのスペクトラムデータの一例を示す図である。
【図8】実施形態に係る異音発生時のスペクトラムデータの一例を示す図である。
【図9A】実施形態に係る異音発生位置の推定処理について説明する第１図である。
【図9B】実施形態に係る異音発生位置の推定処理について説明する第２図である。
【図10】実施形態に係る異音検知処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜実施形態＞
（システム構成）
以下、本開示の一実施形態による異音検知システムについて図１～図１０を参照して説明する。図１は、実施形態に係る異常音検知システムの一例を示す概略図である。異音検知システム１００は、プラントや工場などの施設Ｇ内で作業する作業員Ｍが身に着けた集音・検知装置１０によって、施設Ｇの各所で音響データを集音し、異音が発生していないかどうかを判定し、異音が発生している場合には、その異音が、施設Ｇの何処から発生しているかを推定する。異音検知システム１００は、集音・検知装置１０と、無線通信装置５と、ネットワークＮＷと、音響信号解析装置２０と、表示装置３０と、外部記憶装置４０と、を含む。集音・検知装置１０は、例えば、作業員Ｍが装着するイヤプラグ、イヤマフ等の騒音保護具に組み込まれている。あるいは、集音・検知装置１０は、作業員Ｍの腕章、作業着などに装着したり、作業員Ｍが携帯する腕時計、工具、各種の装置に組み込んだりしてもよい。また、異音を含んだ音の検知は、施設Ｇの各所で作業を行っている複数の作業員Ｍが各々身につけている集音・検知装置１０によって行われてもよいし、監視や物資の運搬などで施設Ｇ内を巡回する作業員Ｍの集音・検知装置１０によって行われてもよい。また、集音・検知装置１０は、作業員Ｍが身につける以外にも、監視や運搬などに利用される搬送装置等の移動体に取り付けられていてもよい。集音・検知装置１０によって、集音された音響データは、無線通信装置５を介して、ネットワークＮＷを経由して音響信号解析装置２０へ送信される。音響信号解析装置２０は、送信された音響データを受信し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の周波数解析を行って、音響データに異音が含まれるかどうかを判定し、異音が含まれる場合には、その異音が何処から発生しているかを推定する。そして、音響信号解析装置２０は、推定した異音の発生位置を表示装置３０へ出力する。例えば、施設Ｇには、図示するＡ～Ｄのエリアが存在し、音響信号解析装置２０は、正常時にＡ～Ｄエリア近傍で収集される音と比較することによって異音が発生しているかどうかを判定し、異音が発生している場合には、複数個所で集音した音響データに基づいて、異音がどの位置で発生しているかを推定する。以下、一例として、Ａ～Ｄのエリア近傍で収集される音に基いて、異音を検知する例を挙げて説明を行うが、エリアを限定する必要は無く、異音検知システム１００によって、施設Ｇの任意の場所から正常時に発生する音との比較によって異音を検知し、その発生位置を特定することができる。
（システム構成）
以下、本開示の一実施形態による異音検知システムについて図１～図１０を参照して説明する。図１は、実施形態に係る異常音検知システムの一例を示す概略図である。異音検知システム１００は、プラントや工場などの施設Ｇ内で作業する作業員Ｍが身に着けた集音・検知装置１０によって、施設Ｇの各所で音響データを集音し、異音が発生していないかどうかを判定し、異音が発生している場合には、その異音が、施設Ｇの何処から発生しているかを推定する。異音検知システム１００は、集音・検知装置１０と、無線通信装置５と、ネットワークＮＷと、音響信号解析装置２０と、表示装置３０と、外部記憶装置４０と、を含む。集音・検知装置１０は、例えば、作業員Ｍが装着するイヤプラグ、イヤマフ等の騒音保護具に組み込まれている。あるいは、集音・検知装置１０は、作業員Ｍの腕章、作業着などに装着したり、作業員Ｍが携帯する腕時計、工具、各種の装置に組み込んだりしてもよい。また、異音を含んだ音の検知は、施設Ｇの各所で作業を行っている複数の作業員Ｍが各々身につけている集音・検知装置１０によって行われてもよいし、監視や物資の運搬などで施設Ｇ内を巡回する作業員Ｍの集音・検知装置１０によって行われてもよい。また、集音・検知装置１０は、作業員Ｍが身につける以外にも、監視や運搬などに利用される搬送装置等の移動体に取り付けられていてもよい。集音・検知装置１０によって、集音された音響データは、無線通信装置５を介して、ネットワークＮＷを経由して音響信号解析装置２０へ送信される。音響信号解析装置２０は、送信された音響データを受信し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の周波数解析を行って、音響データに異音が含まれるかどうかを判定し、異音が含まれる場合には、その異音が何処から発生しているかを推定する。そして、音響信号解析装置２０は、推定した異音の発生位置を表示装置３０へ出力する。例えば、施設Ｇには、図示するＡ～Ｄのエリアが存在し、音響信号解析装置２０は、正常時にＡ～Ｄエリア近傍で収集される音と比較することによって異音が発生しているかどうかを判定し、異音が発生している場合には、複数個所で集音した音響データに基づいて、異音がどの位置で発生しているかを推定する。以下、一例として、Ａ～Ｄのエリア近傍で収集される音に基いて、異音を検知する例を挙げて説明を行うが、エリアを限定する必要は無く、異音検知システム１００によって、施設Ｇの任意の場所から正常時に発生する音との比較によって異音を検知し、その発生位置を特定することができる。
【0012】
図２は、実施形態に係る異常音検知システムの一例を示すブロック図である。
集音・検知装置１０は、集音部１１と、通信部１２と、測位部１３と、を含む。集音部１１は、周囲の音を集音して、集音した音を音響データ（電気信号）として出力する。集音部１１は、例えば、マイクロフォンである。通信部１２は、Ｗｉｆｉ（登録商標）や無線ＬＡＮ等の無線通信を可能とする通信モジュールである。測位部１３は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機などを含み、集音・検知装置１０の位置情報を測定する。なお、測位部１３は、RFID（Radio Frequency Identifier）タグを使用して位置情報を取得しても良い。測位部１３は、Ｗｉｆｉ（登録商標）や無線ＬＡＮなどの無線通信の機器からの信号強度を元に位置情報を取得しても良い。あるいは、ジャイロや加速度センサと自律航法の計算モジュールを測位部１３に組み込んで位置情報を取得しても良い。集音・検知装置１０は、集音部１１が集音する音響データと、測位部１３が測位した集音・検知装置１０の位置情報とを所定の制御周期で、通信部１２を使って、音響信号解析装置２０へ送信する。
集音・検知装置１０は、集音部１１と、通信部１２と、測位部１３と、を含む。集音部１１は、周囲の音を集音して、集音した音を音響データ（電気信号）として出力する。集音部１１は、例えば、マイクロフォンである。通信部１２は、Ｗｉｆｉ（登録商標）や無線ＬＡＮ等の無線通信を可能とする通信モジュールである。測位部１３は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機などを含み、集音・検知装置１０の位置情報を測定する。なお、測位部１３は、RFID（Radio Frequency Identifier）タグを使用して位置情報を取得しても良い。測位部１３は、Ｗｉｆｉ（登録商標）や無線ＬＡＮなどの無線通信の機器からの信号強度を元に位置情報を取得しても良い。あるいは、ジャイロや加速度センサと自律航法の計算モジュールを測位部１３に組み込んで位置情報を取得しても良い。集音・検知装置１０は、集音部１１が集音する音響データと、測位部１３が測位した集音・検知装置１０の位置情報とを所定の制御周期で、通信部１２を使って、音響信号解析装置２０へ送信する。
【0013】
無線通信装置５は、集音・検知装置１０と音響信号解析装置２０の通信を仲介する。例えば、無線通信装置５は、集音・検知装置１０と通信可能なアクセスポイント（ＡＰ）と、音響信号解析装置２０と通信可能なルータとを含んでいてもよい。無線通信装置５は、集音・検知装置１０と直接通信を行ってもよいし、集音・検知装置１０とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）で接続されたスマートフォン等の携帯端末を通じて集音・検知装置１０との通信を行ってもよい。集音・検知装置１０は、無線通信装置５を介して、インターネット等のネットワークＮＷ上に存在する音響信号解析装置２０と通信を行う。具体的には、集音・検知装置１０は、音響データ、位置情報を音響信号解析装置２０へ送信する。
【0014】
音響信号解析装置２０は、サーバ装置によって構成される。音響信号解析装置２０は、受信部２１と、入力部２２と、制御部２３と、記憶部２８と、を含む。
受信部２１は、集音・検知装置１０が送信した、音響データ、位置情報を受信し、これらと、受信時刻とを対応付けて記憶部２８に記録する。
入力部２２は、キーボード、マウス、タッチパネル、ボタン等の入力装置を用いて構成され、入力装置を用いたユーザの操作等を受け付ける。例えば、入力部２２は、音響データをＦＦＴ解析したスペクトラムのうち、どの周波数領域に注目して、異音検知を行うかの設定を受け付ける。
制御部２３は、集音・検知装置１０から集音した音響データを解析して、異音を検知する処理、異音の発生位置を推定する処理を制御する。制御部２３は、音響信号解析部２４と、異音判定部２５と、位置推定部２６と、出力部２７と、を含む。
音響信号解析部２４は、受信部２１が受信した音響データをＦＦＴ等により周波数解析し、解析後のスペクトラムデータを記憶部２８に記録する。
異音判定部２５は、音響信号解析部２４が算出したスペクトラムデータと、施設Ｇの各エリアから発された音のスペクトラムとを比較し、音響データに異音が含まれているか否かを判定する。
位置推定部２６は、異音判定部２５によって異音が含まれていると判定されたスペクトラムデータを用いて、異音が発生した場所を推定する。例えば、位置推定部２６は、少なくとも３つの位置で集音・検知装置１０によって集音された音響データに基づいて、３点測位法により、異音の発生位置を推定する。
出力部２７は、異音判定部２５による判定結果や、位置推定部２６が推定した異音の発生位置を表示装置３０へ出力する。
記憶部２８は、受信部２１が受信した各種データ、音響信号解析部２４が算出したスペクトラムデータ、異音判定部２５が異音の検知に用いるエリア別の正常時のスペクトラムデータなどを記憶する。
受信部２１は、集音・検知装置１０が送信した、音響データ、位置情報を受信し、これらと、受信時刻とを対応付けて記憶部２８に記録する。
入力部２２は、キーボード、マウス、タッチパネル、ボタン等の入力装置を用いて構成され、入力装置を用いたユーザの操作等を受け付ける。例えば、入力部２２は、音響データをＦＦＴ解析したスペクトラムのうち、どの周波数領域に注目して、異音検知を行うかの設定を受け付ける。
制御部２３は、集音・検知装置１０から集音した音響データを解析して、異音を検知する処理、異音の発生位置を推定する処理を制御する。制御部２３は、音響信号解析部２４と、異音判定部２５と、位置推定部２６と、出力部２７と、を含む。
音響信号解析部２４は、受信部２１が受信した音響データをＦＦＴ等により周波数解析し、解析後のスペクトラムデータを記憶部２８に記録する。
異音判定部２５は、音響信号解析部２４が算出したスペクトラムデータと、施設Ｇの各エリアから発された音のスペクトラムとを比較し、音響データに異音が含まれているか否かを判定する。
位置推定部２６は、異音判定部２５によって異音が含まれていると判定されたスペクトラムデータを用いて、異音が発生した場所を推定する。例えば、位置推定部２６は、少なくとも３つの位置で集音・検知装置１０によって集音された音響データに基づいて、３点測位法により、異音の発生位置を推定する。
出力部２７は、異音判定部２５による判定結果や、位置推定部２６が推定した異音の発生位置を表示装置３０へ出力する。
記憶部２８は、受信部２１が受信した各種データ、音響信号解析部２４が算出したスペクトラムデータ、異音判定部２５が異音の検知に用いるエリア別の正常時のスペクトラムデータなどを記憶する。
【0015】
表示装置３０は、液晶ディスプレイ等を用いて構成され、音響信号解析装置２０と接続されている。表示装置３０は、出力部２７が出力した情報を表示する。
外部記憶装置４０は、音響信号解析装置２０の外部に設けられた記憶装置である。外部記憶装置４０は、所謂クラウドコンピューティングシステムに設けられていてもよい。音響信号解析装置２０と外部記憶装置４０とは、ネットワークＮＷを介して通信が可能であり、音響信号解析装置２０は、外部記憶装置４０にデータを記録し、外部記憶装置４０からデータを読み出すことができる。異音検知システム１００において、外部記憶装置４０は、記憶部２８の代わりに使用することができる。例えば、音響信号解析装置２０の受信部２１は、受信した各種データを外部記憶装置４０に記録してもよい。音響信号解析装置２０の音響信号解析部２４は、算出したスペクトラムデータを外部記憶装置４０に記録してもよい。また、外部記憶装置４０は、エリア別の正常時のスペクトラムデータを記憶していてもよい。以下の説明では、一例として、各種データの記録先として記憶部２８を用いることとしているが、記憶部２８の代わりに外部記憶装置４０を使用することができる。
外部記憶装置４０は、音響信号解析装置２０の外部に設けられた記憶装置である。外部記憶装置４０は、所謂クラウドコンピューティングシステムに設けられていてもよい。音響信号解析装置２０と外部記憶装置４０とは、ネットワークＮＷを介して通信が可能であり、音響信号解析装置２０は、外部記憶装置４０にデータを記録し、外部記憶装置４０からデータを読み出すことができる。異音検知システム１００において、外部記憶装置４０は、記憶部２８の代わりに使用することができる。例えば、音響信号解析装置２０の受信部２１は、受信した各種データを外部記憶装置４０に記録してもよい。音響信号解析装置２０の音響信号解析部２４は、算出したスペクトラムデータを外部記憶装置４０に記録してもよい。また、外部記憶装置４０は、エリア別の正常時のスペクトラムデータを記憶していてもよい。以下の説明では、一例として、各種データの記録先として記憶部２８を用いることとしているが、記憶部２８の代わりに外部記憶装置４０を使用することができる。
【0016】
（異音の検知方法）
施設ＧのＡ～Ｄの各エリアでは、正常時においても、各エリアに特有のスペクトラムを有する音が出力されている。記憶部２８には、正常時（異音が発生していない状態）に集音された各エリアの音響データのスペクトラムデータが、比較に用いる参照データとして予め登録されている。異音判定部２５は、エリアごとに用意された正常時のスペクトラムデータと、集音・検知装置１０から送信された音響データを解析して得られたスペクトラムデータを比較して異音の検知を行う。図３～図８に、正常時の各エリアのスペクトラムデータの一例を示す。図３～図８に示すグラフの縦軸は音圧の大きさ（ｄＢ）、横軸は周波数（ｋＨｚ）を示す。
施設ＧのＡ～Ｄの各エリアでは、正常時においても、各エリアに特有のスペクトラムを有する音が出力されている。記憶部２８には、正常時（異音が発生していない状態）に集音された各エリアの音響データのスペクトラムデータが、比較に用いる参照データとして予め登録されている。異音判定部２５は、エリアごとに用意された正常時のスペクトラムデータと、集音・検知装置１０から送信された音響データを解析して得られたスペクトラムデータを比較して異音の検知を行う。図３～図８に、正常時の各エリアのスペクトラムデータの一例を示す。図３～図８に示すグラフの縦軸は音圧の大きさ（ｄＢ）、横軸は周波数（ｋＨｚ）を示す。
【0017】
図３は、実施形態に係るＡエリアのスペクトラムデータの一例を示す図である。図３に、ある時刻に集音されたＡエリアの音響データから得られるスペクトラムデータｗ０を示す。枠ｗ１に、６００ｋＨｚ以上の周波数領域の波形を示し、枠ｗ２に、６００ｋＨｚ以上の周波数領域のピーク値を示す。
【0018】
図４は、実施形態に係るＡエリアの時系列のスペクトラムデータの一例を示す図である。図４に、時刻ｔ１～ｔ７に集音されたＡエリアの音響データから得られるスペクトラムデータｗ０を示す。図３と同様に、枠ｗ１，ｗ２には、それぞれ６００ｋＨｚ以上の周波数領域の波形とピーク値が示されている。図４に示すように、６００ｋＨｚより低い周波数の範囲では、波形が時刻に応じて大きく変化する。これに対し、６００ｋＨｚ以上の周波数領域では、波形の経時的な変動が少なく、ピーク値およびピーク値が出現する周波数もほぼ変化しない。
【0019】
同様に、図５～図７に、それぞれ正常時におけるＢエリア～Ｄエリアのスペクトラムデータｗ０の一例を示す。何れの図においても、枠ｗ１に、６００ｋＨｚ以上の周波数領域の波形を示し、枠ｗ２にピーク値を示す。図示は省略するが、解析の結果、図４を用いて説明したことと同様のことがＢ～Ｄエリアについても確認されている。つまり、Ｂ～Ｄエリアにおいても、６００ｋＨｚ未満の周波数領域では、波形の経時的な変動が大きく、６００ｋＨｚ以上の周波数領域では、波形の経時的な変動が少ない。また、６００ｋＨｚ以上の周波数領域のピーク値およびピーク値が出現する周波数も変化しない。つまり、６００ｋＨｚ未満の周波数領域では、正常時においても波形の変動が大きいため、この周波数領域に注目しても、異音が発生しているかどうかの判別が難しい。反対に、波形の変動が少ない６００ｋＨｚ以上の周波数領域に注目し、この周波数領域で波形の変化が生じれば、異音が発生したと考えることができる。
【0020】
このように、Ａ～Ｄの各エリアでは、所定値（この例の場合６００ｋＨｚ）より小さな周波数領域では波形が大きく変動し、当該周波数以上の領域では、波形とピーク値に変化があまり生じないことが分かっている。この性質を利用して、本実施形態では、所定値（例えば、６００ｋＨｚ）以上の周波数領域に注目し、この周波数領域にて正常時には見られない波形の変動が生じると、異音が発生したと判定する。正常時には見られない波形の変動とは、例えば、ピーク値が現れる周波数が変化する、あるいは、ピーク値が隠れるぐらい全体的に音圧が上昇する（一般に機器の異常などにより、異音が発生すると、音が小さくなることはなく、音が大きくなる）等である。異音判定部２５は、集音・検知装置１０から送信された音響データのスペクトラムデータの波形と、Ａ～Ｄエリアの正常時のスペクトラムデータの波形とを、所定の周波数領域に限定して比較し、集音・検知装置１０から送信された音響データに異音が含まれるかどうかの判定を行う。なお、この例では、一律に６００ｋＨｚ以上の周波数領域に注目することとしたが、Ａエリアは６００ｋＨｚ以上、Ｂエリアは５００ｋＨｚ以上、・・・など、各エリアについて注目する周波数領域は異なっていてもよい。
【0021】
（異音の例）
図８に、Ｃエリアにて異音が発生したときに集音された音響データのスペクトラムデータの一例を示す。図３～図７と同様にｗ０はスペクトラムデータ、ｗ１は６００ｋＨｚ以上の周波数領域、ｗ２はピーク値が現れる周波数を示している。また、図８の波形ｗ０´は、Ｃエリアの機器にある故障が生じたときに集音されたある時刻における音響データのスペクトラムを示す。図示するように、スペクトラムデータｗ０´は、６００ｋＨｚ以上の周波数領域において、正常時のスペクトラムデータｗ０を上回っており、スペクトラムデータｗ０´の枠ｗ２内の周波数成分は、正常時のピーク値を上回っている。また、スペクトラムデータｗ０´では、正常時とは異なり、枠ｗ２´に示す周波数領域でピーク値が観測される。このように、正常時とは異なる周波数領域でピーク値が現れる、又は、正常時に比べて注目する周波数領域（枠ｗ１内）の音圧が全体的に上昇する（高音領域で音が大きくなる。）など、正常時と異なる波形の状態となると、異音判定部２５は、異音が発生したと判定する。
図８に、Ｃエリアにて異音が発生したときに集音された音響データのスペクトラムデータの一例を示す。図３～図７と同様にｗ０はスペクトラムデータ、ｗ１は６００ｋＨｚ以上の周波数領域、ｗ２はピーク値が現れる周波数を示している。また、図８の波形ｗ０´は、Ｃエリアの機器にある故障が生じたときに集音されたある時刻における音響データのスペクトラムを示す。図示するように、スペクトラムデータｗ０´は、６００ｋＨｚ以上の周波数領域において、正常時のスペクトラムデータｗ０を上回っており、スペクトラムデータｗ０´の枠ｗ２内の周波数成分は、正常時のピーク値を上回っている。また、スペクトラムデータｗ０´では、正常時とは異なり、枠ｗ２´に示す周波数領域でピーク値が観測される。このように、正常時とは異なる周波数領域でピーク値が現れる、又は、正常時に比べて注目する周波数領域（枠ｗ１内）の音圧が全体的に上昇する（高音領域で音が大きくなる。）など、正常時と異なる波形の状態となると、異音判定部２５は、異音が発生したと判定する。
【0022】
（異音発生位置の推定）
次に異音が発生したと判定された場合の異音発生位置の推定処理について説明する。図９Ａに示すように、施設Ｇ内を巡回している作業員Ｍが、ａ地点、ｂ地点、ｃ地点に位置しているときに集音・検知装置１０によって集音された音響データについて、異音が含まれていると判定されたとする。すると、位置推定部２６は、ａ地点、ｂ地点、ｃ地点の位置情報を用いて三点測位法により、異音の発生位置を推定する。三点測位法は、例えば、３か所の無線ＬＡＮのアクセスポイントが測定する電波強度により、電波を発信する端末等の位置を計算するような場面で用いられる公知のアルゴリズムである。このアルゴリズムにおける電波強度を音圧レベルに置き換えることで、三点測位法を利用して異音の発生位置を推定することができる。例えば、ａ地点の位置情報を（ｐ１、ｑ１）、ｂ地点の位置情報を（ｐ２、ｑ２）、ｃ地点の位置情報を（ｐ３、ｑ３）とする。また、異音発生源の位置情報を（ｘ、ｙ）とし、ａ地点と異音発生源の距離をＲ１、ｂ地点と異音発生源の距離をＲ２、ｃ地点と異音発生源の距離をＲ３とする。すると、図９Ｂに示すように以下の式（１）～（３）が成立する。
（ｘ－ｐ１）２＋（ｙ－ｑ１）２＝Ｒ１２ ・・・（１）
（ｘ－ｐ２）２＋（ｙ－ｑ２）２＝Ｒ２２ ・・・（２）
（ｘ－ｐ３）２＋（ｙ－ｑ３）２＝Ｒ３２ ・・・（３）
次に異音が発生したと判定された場合の異音発生位置の推定処理について説明する。図９Ａに示すように、施設Ｇ内を巡回している作業員Ｍが、ａ地点、ｂ地点、ｃ地点に位置しているときに集音・検知装置１０によって集音された音響データについて、異音が含まれていると判定されたとする。すると、位置推定部２６は、ａ地点、ｂ地点、ｃ地点の位置情報を用いて三点測位法により、異音の発生位置を推定する。三点測位法は、例えば、３か所の無線ＬＡＮのアクセスポイントが測定する電波強度により、電波を発信する端末等の位置を計算するような場面で用いられる公知のアルゴリズムである。このアルゴリズムにおける電波強度を音圧レベルに置き換えることで、三点測位法を利用して異音の発生位置を推定することができる。例えば、ａ地点の位置情報を（ｐ１、ｑ１）、ｂ地点の位置情報を（ｐ２、ｑ２）、ｃ地点の位置情報を（ｐ３、ｑ３）とする。また、異音発生源の位置情報を（ｘ、ｙ）とし、ａ地点と異音発生源の距離をＲ１、ｂ地点と異音発生源の距離をＲ２、ｃ地点と異音発生源の距離をＲ３とする。すると、図９Ｂに示すように以下の式（１）～（３）が成立する。
（ｘ－ｐ１）２＋（ｙ－ｑ１）２＝Ｒ１２ ・・・（１）
（ｘ－ｐ２）２＋（ｙ－ｑ２）２＝Ｒ２２ ・・・（２）
（ｘ－ｐ３）２＋（ｙ－ｑ３）２＝Ｒ３２ ・・・（３）
【0023】
（ｐ１、ｑ１）、（ｐ２、ｑ２）、（ｐ３、ｑ３）は集音・検知装置１０にて計測する為、既知である。従って、Ｒ１～Ｒ３が分かれば、式（１）～（３）により、異音発生源の位置情報を（ｘ、ｙ）を求めることができる。Ｒ１～Ｒ３については、例えば、以下のようにして算出する。一般的にある騒音源からの距離がｒ１（ｍ）（例えば、ｒ１＝１（ｍ））の地点で計測した音のレベルをＬｒ１（ｄＢ）、騒音源からの距離がｒ２（ｍ）の地点で計測した音のレベルをＬｒ２（ｄＢ）とすると、次式（４）が成立する。
騒音減衰量（Ｌｒ１－Ｌｒ２）＝１０・ｌｏｇ１０（ｒ１／ｒ２）・・・（４）
式（４）をＬｒ２について解くと、以下の式（４´）が得られる。
Ｌｒ２＝Ｌｒ１－１０・ｌｏｇ１０（ｒ１／ｒ２）
＝Ｌｒ１－１０・（ｌｏｇｅ（ｒ１／ｒ２）／ｌｏｇ１０）・・・（４´）
ａ～ｃの各地点で検出された異音の音圧レベル（ｄＢ）を騒音Ｌｒ２（ｄＢ）とし、ａ～ｃの各地点と異音の発生位置の距離をｒ２（つまり、それぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３）とすると、ａ～ｃ地点の各々について、式（４´）が得られる。この３つの式（４´）から、Ｌｒ１が等しくなるような、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を算出する。すると、上記の式（１）～（３）により、異音発生源（ｘ、ｙ）が存在するおおよその範囲を推定することができる。図９Ａの点Ｐは、三点測位法により推定された異音の発生位置の例である。このように、施設Ｇの様々な位置で音響データを集音し、集音した音響データを解析することで異音の発生位置を推定することができる。
騒音減衰量（Ｌｒ１－Ｌｒ２）＝１０・ｌｏｇ１０（ｒ１／ｒ２）・・・（４）
式（４）をＬｒ２について解くと、以下の式（４´）が得られる。
Ｌｒ２＝Ｌｒ１－１０・ｌｏｇ１０（ｒ１／ｒ２）
＝Ｌｒ１－１０・（ｌｏｇｅ（ｒ１／ｒ２）／ｌｏｇ１０）・・・（４´）
ａ～ｃの各地点で検出された異音の音圧レベル（ｄＢ）を騒音Ｌｒ２（ｄＢ）とし、ａ～ｃの各地点と異音の発生位置の距離をｒ２（つまり、それぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３）とすると、ａ～ｃ地点の各々について、式（４´）が得られる。この３つの式（４´）から、Ｌｒ１が等しくなるような、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を算出する。すると、上記の式（１）～（３）により、異音発生源（ｘ、ｙ）が存在するおおよその範囲を推定することができる。図９Ａの点Ｐは、三点測位法により推定された異音の発生位置の例である。このように、施設Ｇの様々な位置で音響データを集音し、集音した音響データを解析することで異音の発生位置を推定することができる。
【0024】
（動作）
次に図１０を参照して、本実施形態の異音検知処理について説明する。上述の通り、以下の説明においても、データの記録先として記憶部２８を用いる場合を例に説明を行うが、記憶部２８の代わりに外部記憶装置４０を使用してもよい。
図１０は、実施形態に係る異音検知処理の一例を示すフローチャートである。
前提として、記憶部２８には、図３、図５～図７に例示するような各エリアの正常時のスペクトラムデータが保存されている。正常時のスペクトラムデータは、例えば、日々、作業員Ｍが施設Ｇ内を巡回しているときにＡ～Ｄの各エリア付近で集音・検知装置１０が検知した音響データを音響信号解析部２４が周波数解析したスペクトラムデータによって更新してもよいし、音響信号解析部２４が周波数解析したスペクトラムデータの中から技術者が選択してもよい。また、注目する周波数領域（例えば、６００ｋＨｚ以上）およびその周波数領域におけるピーク値の周波数については、知見を有する技術者が設定してもよいし、所定期間に得られたスペクトラムデータについて、例えば、音響信号解析部２４が、正常時のスペクトラムデータの経時的な変動を解析して、波形の変動が所定の範囲内となる周波数領域、その周波数領域のピーク値およびピーク値が出現する周波数を検出し、自動設定するようにしてもよい。記憶部２８には、エリア別の正常時のスペクトラムデータ、注目する周波数領域、ピーク値、ピーク値が出現する周波数の情報が登録されている。
次に図１０を参照して、本実施形態の異音検知処理について説明する。上述の通り、以下の説明においても、データの記録先として記憶部２８を用いる場合を例に説明を行うが、記憶部２８の代わりに外部記憶装置４０を使用してもよい。
図１０は、実施形態に係る異音検知処理の一例を示すフローチャートである。
前提として、記憶部２８には、図３、図５～図７に例示するような各エリアの正常時のスペクトラムデータが保存されている。正常時のスペクトラムデータは、例えば、日々、作業員Ｍが施設Ｇ内を巡回しているときにＡ～Ｄの各エリア付近で集音・検知装置１０が検知した音響データを音響信号解析部２４が周波数解析したスペクトラムデータによって更新してもよいし、音響信号解析部２４が周波数解析したスペクトラムデータの中から技術者が選択してもよい。また、注目する周波数領域（例えば、６００ｋＨｚ以上）およびその周波数領域におけるピーク値の周波数については、知見を有する技術者が設定してもよいし、所定期間に得られたスペクトラムデータについて、例えば、音響信号解析部２４が、正常時のスペクトラムデータの経時的な変動を解析して、波形の変動が所定の範囲内となる周波数領域、その周波数領域のピーク値およびピーク値が出現する周波数を検出し、自動設定するようにしてもよい。記憶部２８には、エリア別の正常時のスペクトラムデータ、注目する周波数領域、ピーク値、ピーク値が出現する周波数の情報が登録されている。
【0025】
また、集音・検知装置１０を身に着けた作業員Ｍは、定期的に施設Ｇを巡回し、施設Ｇの各所で、音響データ、位置情報を計測する。集音・検知装置１０は、同じ時刻（同じ時刻とみなせる同時間帯）に計測した音響データ、位置情報を組みとして、リルタイムに音響信号解析装置２０へ送信する。これらのデータは、ネットワークＮＷを経由して音響信号解析装置２０へ送信される。集音・検知装置１０による音響データ等の計測・送信の処理と並行して、音響信号解析装置２０側では、以下の処理が所定の制御周期で繰り返し実行される。
【0026】
音響信号解析装置２０では、受信部２１が、１組の音響データ、位置情報を受信すると（ステップＳ１）、これらと受信時刻とを対応付けて記憶部２８に記録する。次に音響信号解析部２４が、記録された音響データをＦＦＴ等により周波数解析し（ステップＳ２）、解析結果のスペクトラムデータ（評価対象のスペクトラムデータと称する。）を、音響データ、位置情報、受信時刻情報と対応付けて記憶部２８に記録する。次に、異音判定部２５が、音響データに異音が含まれるかどうか判定する（ステップＳ３）。異音判定部２５は、評価対象のスペクトラムデータと、正常時のスペクトラムデータを比較して、受信された音響データに異音が含まれているかどうかを判定する（異音を検出する。）。例えば、異音判定部２５は、Ａ～Ｄエリアの正常時のスペクトラムデータの何れか、又は、Ａ～Ｄエリアの正常時のスペクトラムデータのうちの複数を合成した波形、における所定の周波数以上の領域（例えば６００ｋＨｚ以上）と、評価対象のスペクトラムデータにおける同じ周波数領域とを比較して、波形の形状、音圧のレベル、ピーク値の大きさ、ピーク値が出現する周波数が一致する、又は、両者の差が一致すると見做せる所定の範囲内に収まっていれば、集音・検知装置１０から送信された音響データに異音は含まれていないと判定する。また、異音判定部２５は、比較の結果、評価対象のスペクトラムデータが、Ａ～Ｄエリアの正常時のスペクトラムデータおよびＡ～Ｄエリアの正常時のスペクトラムデータのうちの複数を合成して得られる波形データの何れとも特徴が一致しない場合、評価対象のスペクトラムデータには、異音が含まれていると判定する。例えば、評価対象のスペクトラムデータの注目周波数領域における音圧レベルの平均値から正常時の各エリアのスペクトラムデータの注目周波数領域における音圧レベルの平均値を減じた値が所定の閾値以上となったり、各エリアの正常時のスペクトラムデータには出現しない周波数にピーク値が出現したりすると、異音判定部２５は、評価対象のスペクトラムデータに異音が含まれていると判定する。異音が含まれていると判定すると、異音判定部２５は、異音が含まれるスペクトラムデータ、音響データ、受信時刻情報、位置情報と対応付けて異音が検知されたことを示すフラグ情報を記憶部２８に記録する。また、異音判定部２５は、注目する周波数領域で検出されたピーク値の音圧（ｄＢ）を異音が含まれるスペクトラムデータ等と対応付けて記憶部２８に記録する。ピーク値の音圧は、上述の三点測位法のＬｒ２（ｄＢ）として用いられる。
【0027】
異音判定部２５が、異音が含まれていないと判定した場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、出力部２７は、例えば、「正常」、「異音検知なし」などの情報を、その音響データが集音された位置および時刻（受信時刻）の情報とともに表示装置３０に出力する（ステップＳ７）。
【0028】
異音判定部２５が、異音が含まれていると判定した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、位置推定部２６が、位置推定を行う。まず、位置推定部２６は、異音が検知されたことを示すフラグ情報が付されたスペクトラムデータおよびピーク値の音圧、音響データ、位置情報、受信時刻情報が合計で３つ以上、記憶部２８に記録されているかどうかを検索する。このとき、ステップＳ３で異音が含まれると判定された音響データの受信時刻情報を基準として所定の時間内に集音された音響データだけを対象としてもよいし（例えば、数日前のデータは古すぎて現在検出された異音とは異なると判断し除外する等。）、位置情報についても範囲を制限（例えば、数秒前の数メートルしか離れていない位置で集音された異音を含む音響データは三点測位法の計算に用いるものとしてはあまり有効ではない為除外する等。）してもよい。ステップＳ３で異音が含まれると判定した音響データを含んで３つ以上、異音が検知されたことを示すフラグ情報が付された音響データを見つけることができない場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、三点測位法による位置推定ができないので、例えば、音響信号解析装置２０を使用して監視を行っている監視員等が、音響データ等をさらに計測するよう作業員Ｍへ指示する。作業員Ｍは、施設Ｇ内を巡回し、集音・検知装置１０によって、音響データと位置情報の計測を行う。集音・検知装置１０は、音響データ、位置情報を音響信号解析装置２０へ送信し、異音が含まれると判定される音響データが３地点以上で集音されるまで、ステップＳ１以降の処理が繰り返し実行される。このとき、出力部２７は、異音を検出したこと、異音が検知されたデータが足りないこと、及び、現在までに得られている異音が検出された場所の位置情報を表示装置３０に出力してもよい。この出力を見た監視員は、現場の作業員Ｍに、適切な場所へ赴き、集音・検知装置１０により音響データを集音するように指示してもよい。
【0029】
異音が含まれると判定されたデータが３地点以上存在する場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、位置推定部２６は、異なる３地点で検知された音響データを使って、三点測位法によって異音の発生位置を推定する（ステップＳ６）。三点測位法では、選択した３地点によって囲まれた範囲内に異音の発生位置がなければ解なしになる。従って、ステップＳ３で異音が含まれると判定した音響データは使用することとし、残り２つのデータについては、異なる地点で集音された音響データの中から任意の２点を選択するようにし、今回異音が含まれると判定したデータを含む３地点の組合せを様々に変化させながら、三点測位法による位置推定を繰り返し行い、異音の発生位置を推定するようにしてもよい。位置推定部２６は、推定した異音の発生位置を記憶部２８に記録する。なお、異音発生位置の推定方法は三点測位法に限定されず、他の方法であってもよい。例えば、ある領域を囲んで、異音を含む音響データが集音された場合には、大まかにその領域に異音発生源が存在すると推定してもよい。次に出力部２７は、推定された異音の発生位置を表示装置３０に出力する（ステップＳ７）。例えば、出力部２７は、図９Ａに例示するように、施設Ｇの地図上に推定に用いられた３つの地点と異音の発生位置Ｐを示した画像を生成して、この画像を表示装置３０に出力してもよい。異音の発生位置が複数推定された場合には、複数の異音の発生位置を表示するようにしてもよい。
【0030】
以上説明したように、本実施形態の異音検知システム１００は、作業員が装着する騒音保護具などに、外部環境音の集音部１１、通信部１２、測位部１３を含む集音・検知装置１０を搭載し、集音部１１にて集音した外部の音を正常時の音と比較し、両者に差があれば異音検知と判定する。この際、装置や場所ごとに特徴が表れ、且つ、経時的な変動が少ない周波数領域に注目して比較を行うことにより、精度よく、異音を検知する。また、異音検知された場所の位置情報に基づいて、異音の発生位置を推定することができるので、広大な施設Ｇ内の異常発生箇所を速やかに見つけ対処することができる。このように本実施形態によれば、作業員Ｍがイヤプラグなどの騒音保護具を装着したまま、通常のパトロールルートを巡回するだけで、あるいは、作業員Ｍが、騒音保護具を装着したまま、自分の作業場所で通常の作業を行うだけで、早期に異音を検知し、異音の発生位置を特定することができる。
【0031】
集音・検知装置１０、音響信号解析装置２０における各処理の過程は、例えば集音・検知装置１０、音響信号解析装置２０の各々が有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムを実行することによって実現できる。集音・検知装置１０、音響信号解析装置２０によって実行されるプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録され、この記録媒体に記録されたプログラムを読み出して実行することによって実現してもよい。なお、集音・検知装置１０、音響信号解析装置２０は、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の可搬媒体、集音・検知装置１０、音響信号解析装置２０に内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【0032】
（付記１）
集音・検知装置と、音響信号解析装置と、を含み、前記集音・検知装置は、外部の音を集音し、集音した前記音を音響データとして出力する集音部と、前記音を集音した位置の位置情報を測位する測位部と、前記音響データと、前記測位部により測位された前記位置情報とを送信する通信部と、を有し、前記音響信号解析装置は、前記通信部により送信された前記音響データと前記位置情報とを受信する受信部と、前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出する音響信号解析部と、所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと、所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定する異音判定部と、異音が含まれると判定した場合には、異音が含まれると判定された前記音響データが集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定する位置推定部と、を有する異音検知システム。
集音・検知装置と、音響信号解析装置と、を含み、前記集音・検知装置は、外部の音を集音し、集音した前記音を音響データとして出力する集音部と、前記音を集音した位置の位置情報を測位する測位部と、前記音響データと、前記測位部により測位された前記位置情報とを送信する通信部と、を有し、前記音響信号解析装置は、前記通信部により送信された前記音響データと前記位置情報とを受信する受信部と、前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出する音響信号解析部と、所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと、所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定する異音判定部と、異音が含まれると判定した場合には、異音が含まれると判定された前記音響データが集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定する位置推定部と、を有する異音検知システム。
【0033】
（付記２）
前記異音判定部は、前記所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータの音圧のレベルが、前記正常時のスペクトラムデータの音圧のレベルよりも所定の閾値以上大きい場合、前記音のデータに異音が含まれると判定する、付記１に記載の異音検知システム。
前記異音判定部は、前記所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータの音圧のレベルが、前記正常時のスペクトラムデータの音圧のレベルよりも所定の閾値以上大きい場合、前記音のデータに異音が含まれると判定する、付記１に記載の異音検知システム。
【0034】
（付記３）
前記異音判定部は、前記所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータのピーク値の周波数が、前記正常時のスペクトラムデータのピーク値の周波数と異なる場合、前記音のデータに異音が含まれると判定する、付記１または付記２に記載の異音検知システム。
前記異音判定部は、前記所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータのピーク値の周波数が、前記正常時のスペクトラムデータのピーク値の周波数と異なる場合、前記音のデータに異音が含まれると判定する、付記１または付記２に記載の異音検知システム。
【0035】
（付記４）
前記位置推定部は、三点測位法により、前記異音の発生位置を推定する、付記１から付記３の何れか１つに記載の異音検知システム。
前記位置推定部は、三点測位法により、前記異音の発生位置を推定する、付記１から付記３の何れか１つに記載の異音検知システム。
【0036】
（付記５）
前記集音・検知装置が防音保護具に設けられている、付記１から付記４の何れか１つに記載の異音検知システム。
前記集音・検知装置が防音保護具に設けられている、付記１から付記４の何れか１つに記載の異音検知システム。
【0037】
（付記６）
外部の音を集音した音響データと前記音を集音した位置の位置情報を受信するステップと、前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出するステップと、所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定するステップと、前記判定するステップにて異音が含まれると判定された場合、異音が含まれると判定された前記音響データに集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定するステップと、を有する異音検知方法。
外部の音を集音した音響データと前記音を集音した位置の位置情報を受信するステップと、前記音響データを周波数解析して評価対象のスペクトラムデータを算出するステップと、所定の周波数領域における前記評価対象のスペクトラムデータと所定の正常時のスペクトラムデータとを比較することにより、前記音響データに異音が含まれるかどうかを判定するステップと、前記判定するステップにて異音が含まれると判定された場合、異音が含まれると判定された前記音響データに集音された前記位置の前記位置情報に基づいて、前記異音の発生位置を推定するステップと、を有する異音検知方法。
【0038】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【0039】
５・・・無線通信装置
１０・・・集音・検知装置
１１・・・集音部
１２・・・通信部
１３・・・測位部
２０・・・音響信号解析装置
２１・・・受信部
２２・・・入力部
２３・・・制御部
２４・・・音響信号解析部
２５・・・異音判定部
２６・・・位置推定部
２７・・・出力部
２８・・・記憶部
３０・・・表示装置
４０・・・外部記憶装置
１００・・・異音検知システム
１０・・・集音・検知装置
１１・・・集音部
１２・・・通信部
１３・・・測位部
２０・・・音響信号解析装置
２１・・・受信部
２２・・・入力部
２３・・・制御部
２４・・・音響信号解析部
２５・・・異音判定部
２６・・・位置推定部
２７・・・出力部
２８・・・記憶部
３０・・・表示装置
４０・・・外部記憶装置
１００・・・異音検知システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】