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JPH11271021A - Waveform analyzer and displacement measuring apparatus using the analyzer - Google Patents

Waveform analyzer and displacement measuring apparatus using the analyzer

Info

Publication number
JPH11271021A
JPH11271021A JP10071635A JP7163598A JPH11271021A JP H11271021 A JPH11271021 A JP H11271021A JP 10071635 A JP10071635 A JP 10071635A JP 7163598 A JP7163598 A JP 7163598A JP H11271021 A JPH11271021 A JP H11271021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform
waveform analyzer
sound
tilt
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10071635A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Ueishi
陽一 上石
Kazuo Sonobe
和夫 園部
Toshimitsu Musha
利光 武者
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACUTE KK
Original Assignee
ACUTE KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ACUTE KK filed Critical ACUTE KK
Priority to JP10071635A priority Critical patent/JPH11271021A/en
Publication of JPH11271021A publication Critical patent/JPH11271021A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a displacement measuring apparatus which is low-cost, whose setting operation is easy and which is handled simply and to realize a waveform analyzer which can be used for the displacement measuring apparatus by a method wherein an inclination corresponding to every small region of an input signal is found by using an inclination detector and inclinations obtained in neighboring regions are integrated by a totalization computing unit. SOLUTION: A displacement measuring apparatus is constituted of a waveform analyzer 11-4, of a microphone 11-1 which is connected to it and of a monitor 11-5 as an output means. The microphone 11-1 senses a reflected sound, as an analog signal, which is generated when a sound existing in the natural word is reflected by an object. The analog signal as an electric signal is converted into a digital signal by an A/D converter so as to be sent to the waveform analyzer 11-4. In the waveform analyzer 11-4, the signal from the microphone 11-1 is processed by an inclination detector 11-2, an inclination corresponding to every small region of an input signal is found, and results which are obtained in neighboring regions with reference to inclinations in respective points are sent to a totalization computing unit 11-3. Processed results which are integrated by the totalization computing unit 11-3 are sent to the monitor 11-5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、目的とする情報波
形が混入している入力信号の中から、目的情報の波形を
求めることができる波形解析器に関するものであり、ま
た、前記波形解析器を利用することにより、周期的か過
度的かに関わらず、入力波形からある物体の位置もしく
は何らかの信号の変位を検出することができる変位測定
器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveform analyzer which can determine a waveform of target information from an input signal mixed with a target information waveform. The present invention relates to a displacement measuring device that can detect the position of an object or the displacement of some signal from an input waveform irrespective of whether it is periodic or excessive by using the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の波形解析器では、図12(a)お
よび図12(b)に示すようにサイン波などを乗算係数
としたコンボリューション演算を用いて波形解析を行な
い、目的情報の波形を得ていた。図12(a)は通常の
サイン波を乗算係数とした場合で、サイン波そのものを
乗算係数に用いていることから、得られる結果は周波数
領域における分解能が良いものとなる。また図12
(b)はサイン波に窓関数(例えば中心の値が1で周辺
の値が0で周辺に向かって単調減少する関数)を掛算し
たものを乗算係数とした場合で、乗算係数が純粋なサイ
ン波でないことから周波数領域での分解能は悪くなる
が、乗算係数の長さが短いことから時間領域での分解能
は良くなる。
2. Description of the Related Art A conventional waveform analyzer performs a waveform analysis using a convolution operation using a sine wave or the like as a multiplication coefficient as shown in FIGS. Was getting. FIG. 12A shows a case where a normal sine wave is used as a multiplication coefficient. Since the sine wave itself is used as the multiplication coefficient, the obtained result has a good resolution in the frequency domain. FIG.
(B) is a case where a sine wave multiplied by a window function (for example, a function whose center value is 1 and its peripheral value is 0 and monotonically decreases toward the periphery) is used as a multiplication coefficient. The resolution in the frequency domain is poor because it is not a wave, but the resolution in the time domain is good because the length of the multiplication coefficient is short.

【0003】図12(a)および図12(b)の波形解
析器に共通して言えるのは、乗算係数が直線近似の困難
なカーブで構成されていることから、計算の簡略化が困
難であること、特にハードウェア化する場合に回路構成
の簡略化が困難になることである。また図13に示すよ
うな波形の偏り、すなわち波形のピーク位置が左右にず
れるような信号を検出するには、低周波数から高周波数
までの周波数の異なるサイン波を乗算係数にして、複数
回のコンボリューション演算を行い、得られた複数の結
果について位相に注目しながら統合しなければならない
ことから、計算が複雑になり、やはりハードウェア化が
困難になる。
[0003] What can be said in common to the waveform analyzers of FIGS. 12 (a) and 12 (b) is that it is difficult to simplify the calculation because the multiplication coefficient is constituted by a curve that is difficult to approximate by a straight line. There is a point that it is difficult to simplify the circuit configuration especially when hardware is used. Further, in order to detect a bias of the waveform as shown in FIG. 13, that is, a signal in which the peak position of the waveform is shifted to the left or right, a sine wave having a different frequency from a low frequency to a high frequency is used as a multiplication coefficient and a plurality of Since the convolution operation must be performed and the plurality of obtained results must be integrated while paying attention to the phase, the calculation becomes complicated, and it is also difficult to implement hardware.

【0004】一方、物体の変位を得るための測定器の代
表的な例としては、図14に示すようなレーザ測定器が
挙げられる。レーザ測定器は、レーザ光の発光部98−
1、レーザ光の受光部98−2、解析装置98−3、出
力装置98−4、からなっている。レーザ測定器では、
まず発光部98−1から変位を測定したい対象物に向け
てレーザ光が発射される。対象物の適当な部位で反射し
たレーザ光は受光部98−2で対象物の情報を含む信号
として得られる。受光部98−2で得られた信号は解析
装置98−3に送られる。解析装置98−3では送られ
た信号に予め定められた処理を施し、対象物のレーザ光
が反射した部位の時間的な変位を得る。解析装置98−
3は得られた結果を出力装置98−4に送るが、出力装
置98−4では例えば図15に示すように対象物の時間
的な変位を表示する。
On the other hand, a typical example of a measuring device for obtaining the displacement of an object is a laser measuring device as shown in FIG. The laser measuring device has a light emitting section 98-
1, a laser light receiving section 98-2, an analyzer 98-3, and an output device 98-4. With laser measuring instruments,
First, a laser beam is emitted from the light emitting unit 98-1 toward an object whose displacement is to be measured. The laser light reflected from an appropriate portion of the object is obtained as a signal including information on the object by the light receiving unit 98-2. The signal obtained by the light receiving section 98-2 is sent to the analyzer 98-3. The analyzer 98-3 performs a predetermined process on the transmitted signal to obtain a temporal displacement of a portion of the target object where the laser light is reflected. Analysis device 98-
3 sends the obtained result to the output device 98-4. The output device 98-4 displays the temporal displacement of the object, for example, as shown in FIG.

【0005】解析装置98−3で行われる処理は、レー
ザ測定器が採用している測定の原理によって異なってく
る。例えば、レーザ光が反射され受光されるまでの時
間、すなわち対象物までのレーザ光の往復に要した時間
を計測し、対象物の変位に換算することもできる。ある
いは発光器が発したレーザ光と反射後に受光されたレー
ザ光との間に発生する干渉を利用して対象物の変位に換
算することもできる。一般にレーザ測定器には精度の良
い測定が行えるという利点があるが、装置自体が高価で
あり、実際の測定時には複雑なアライメントが必要で、
取り扱いにも注意が必要という問題点がある。以上で挙
げた問題点により、レーザ測定器は、例えば、屋外など
にある構造物に大量の測定器を常設する場合など、の使
用方法には適さないことがわかる。以上に述べた例で
は、波形解析の技術が有効に利用されているとは言えな
い。例えば、干渉を利用する方法では、得られた干渉波
形を解析するという意味で波形解析が用いられている
が、レーザ光の発光器および受光器に関して他の安価で
取り扱いが容易な装置での代用を可能とするような積極
的な意味では用いられてないと言える。
[0005] The processing performed by the analyzer 98-3 depends on the principle of measurement employed by the laser measuring instrument. For example, it is also possible to measure the time until the laser light is reflected and received, that is, the time required for the laser light to reciprocate to the object, and convert the measured time to the displacement of the object. Alternatively, the displacement can be converted into the displacement of the target object using interference generated between the laser light emitted from the light emitter and the laser light received after reflection. In general, laser measuring instruments have the advantage of being able to perform accurate measurements, but the equipment itself is expensive and requires complex alignment during actual measurement.
There is a problem that care must be taken in handling. From the above-mentioned problems, it can be understood that the laser measuring device is not suitable for use in a case where a large number of measuring devices are permanently installed in a structure outdoors or the like. In the example described above, it cannot be said that the technique of waveform analysis is effectively used. For example, in the method using interference, waveform analysis is used in the sense that the obtained interference waveform is analyzed. However, the laser light emitting device and the light receiving device can be replaced with other inexpensive and easy-to-use devices. It is not used in a positive sense that makes it possible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、例
えば、屋外等で、橋梁や道路等に発生する振動の波形を
測定するために屋外に大量の測定器を常設する場合など
に適する、安価で、セッティングが容易で、取り扱いが
簡単な変位に関する変位測定器を実現するとともに、上
記の変位に関する測定器に利用可能な波形解析器を実現
することを目的とする。
Accordingly, the present invention is suitable for, for example, a case where a large number of measuring instruments are permanently installed outdoors for measuring the waveform of vibration generated on a bridge, a road or the like outdoors. It is an object of the present invention to realize a displacement measuring instrument for displacement that is inexpensive, easy to set, and easy to handle, and to realize a waveform analyzer that can be used as the measuring instrument for displacement.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このため本発明が講じた
技術解決手段は、目的とする情報波形が混入している入
力信号の中から、目的情報の波形を求めるための波形解
析器であって、前記波形解析器は入力信号の各小領域に
対応する傾きを求める傾き検出器と、前記各点における
傾きに対して近傍領域で得られた傾きを統合する集計演
算器とからなることを特徴とする波形解析器であり、前
記傾き検出器は、中心対称でない乗算係数を用いてコン
ボリューション演算を行う手段からなることを特徴とす
る波形解析器であり、前記傾き検出器は、一方の端から
他方の端へ変化する曲線が少なくとも傾きの符号が一定
である乗算係数を用いてコンボリューション演算を行う
ことを特徴とする波形解析器であり、前記傾き検出器
は、一方の端と他方の端とが直線で結ばれ中心対称では
ない乗算係数を用いてコンボリューション演算を行うこ
とを特徴とする波形解析器であり、前記傾き検出器で用
いる乗算係数の長さが、入力された信号の最も高い周波
数成分から求められる波長の1/4以下であることを特
徴とする波形解析器であり、前記傾きを統合する集計演
算器は、入力された信号の最も低い周波数成分よりも低
い周波数成分を通過させるロー・ パス・ フィルタの機能
を備えていることを特徴とする波形解析器であり、前記
傾きを統合する集計演算器は、出現頻度の高い値を抽出
できるようにしたことを特徴とする波形解析器であり、
前記傾き検出器は、遅延素子と差分回路からなることを
特徴とする波形解析器であり、前記傾き検出器の遅延素
子は、サンプリング回路とホールド回路を直列に接続し
たものであることを特徴とする波形解析器であり、前記
傾き検出器の差分回路は、オペアンプであることを特徴
とする波形解析器であり、前記集計演算器は、オペアン
プとコンデンサを並列に接続したものであることを特徴
とする波形解析器であり、振動を検出するセンサと、前
記センサで得た入力信号の中から、目的情報の波形を求
めることができる波形解析器と、波形解析器からの出力
信号を表示できる出力装置からなることを特徴とする変
位測定器であり、前記変位測定器に使用する波形解析器
は、前記した波形解析器のいずれか一つであることを特
徴とする変位測定器であり、前記振動を検出するセンサ
は、空気の振動すなわち音を検出するマイクロホンであ
ることを特徴とする変位測定器であり、振動を検出する
センサは、変位測定の対象物に密着させるセンサである
ことを特徴とする変位測定器である。
The technical solution taken by the present invention is a waveform analyzer for obtaining a waveform of target information from an input signal mixed with a target information waveform. The waveform analyzer may include a slope detector that calculates a slope corresponding to each small area of the input signal, and a total calculator that integrates the slope obtained in a neighboring area with respect to the slope at each point. A waveform analyzer characterized by comprising a means for performing a convolution operation using a multiplication coefficient that is not centrally symmetric. A waveform analyzer characterized in that a curve changing from one end to the other end performs a convolution operation using a multiplication coefficient in which at least the sign of the slope is constant, wherein the slope detector has one end and the other end. A waveform analyzer characterized by performing a convolution operation using a multiplication coefficient which is connected to the end by a straight line and is not centrally symmetric, wherein the length of the multiplication coefficient used in the inclination detector is equal to the length of the input signal. What is claimed is: 1. A waveform analyzer characterized in that the wavelength is not more than 1/4 of the wavelength determined from the highest frequency component, and the summation calculator that integrates the slopes has a lower frequency component than the lowest frequency component of the input signal. Waveform analyzer characterized by having a function of a low-pass filter that allows the signal to pass through, wherein the aggregation calculator that integrates the slopes can extract a value with a high frequency of appearance. Waveform analyzer
The slope detector is a waveform analyzer characterized by comprising a delay element and a difference circuit, characterized in that the delay element of the slope detector, a sampling circuit and a hold circuit are connected in series. The difference circuit of the tilt detector is a waveform analyzer characterized in that it is an operational amplifier, and the aggregation calculator is characterized by connecting an operational amplifier and a capacitor in parallel A sensor that detects vibration, a waveform analyzer that can determine a waveform of target information from input signals obtained by the sensor, and an output signal from the waveform analyzer. A displacement measuring instrument comprising an output device, wherein a waveform analyzer used for the displacement measuring instrument is any one of the waveform analyzers described above. Wherein the sensor for detecting the vibration is a displacement measuring device, which is a microphone for detecting vibration of air, that is, sound, and the sensor for detecting the vibration is a sensor that is in close contact with an object of displacement measurement. There is provided a displacement measuring device.

【0008】[0008]

【実施の形態】以下図面を参照しながら、本発明の実施
形態に係わる信号処理機能を持った波形解析器、および
その波形解析器を利用した変位測定器について説明す
る。図1は波形解析器を含んだ変位測定器に係わる第1
実施形態の構成図である。変位測定器は図1に示すよう
に入力装置であるマイクロホン11−1、波形解析器1
1−4、出力手段であるモニタ11−5とから構成され
る。また波形解析器11−4は、傾き検出器11−2、
集計演算器11−3から構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a waveform analyzer having a signal processing function according to an embodiment of the present invention and a displacement measuring device using the waveform analyzer will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first example of a displacement measuring device including a waveform analyzer.
It is a lineblock diagram of an embodiment. As shown in FIG. 1, the displacement measuring device is a microphone 11-1 which is an input device, a waveform analyzer 1
1-4, and a monitor 11-5 as an output means. Further, the waveform analyzer 11-4 includes a tilt detector 11-2,
It is composed of an aggregation calculator 11-3.

【0009】波形解析器11−4はマイクロホン11−
1に接続され、マイクロホン11−1が検出した信号は
波形解析器11ー4に送られる。波形解析器11−4は
モニタ11−5に接続され、波形解析器11ー4の処理
結果はモニタ11−5に表示される。波形解析器11ー
4では、マイクロホン11−1からの信号を傾き検出器
11−2で処理し、結果を集計演算器11−3に送る。
また集計演算器11−3の処理結果をモニタ11−5に
送る。なおマイクロホン11−1には、音をアナログ信
号として感知する部分と、アナログ信号をデジタル信号
に変換するA/D変換器と、が備えられている。またモ
ニタ11−5にはD/A変換器が備えられており、デジ
タル入力が可能な構成になっている。従って第1実施例
においては波形解析器11−4は波形解析の全ての処理
をデジタル信号で行う。
The waveform analyzer 11-4 comprises a microphone 11-
1, and the signal detected by the microphone 11-1 is sent to the waveform analyzer 11-4. The waveform analyzer 11-4 is connected to the monitor 11-5, and the processing result of the waveform analyzer 11-4 is displayed on the monitor 11-5. In the waveform analyzer 11-4, the signal from the microphone 11-1 is processed by the tilt detector 11-2, and the result is sent to the totalizing calculator 11-3.
Also, the processing result of the tallying calculator 11-3 is sent to the monitor 11-5. Note that the microphone 11-1 includes a portion that senses sound as an analog signal, and an A / D converter that converts the analog signal into a digital signal. The monitor 11-5 is provided with a D / A converter so that digital input is possible. Therefore, in the first embodiment, the waveform analyzer 11-4 performs all the processes of the waveform analysis on digital signals.

【0010】図2は、変位測定におけるデータの流れを
示した図である。まず自然界に存在する音源から後で図
3に示す音12−1もしくは後で図4に示す音12−3
が発せられる。音12−1もしくは音12−3は図2に
示すように対象物で反射し、音12−2もしくは音12
−4としてマイクロホン11−1に到達する。マイクロ
ホン11−1では、音12−2もしくは音12−4をア
ナログの電気信号に変換し、さらに内蔵するA/D変換
器を通してデジタル信号として波形解析器11−4に送
る。なお図2の測定では、音源として自然界に存在する
ものを流用しているが、これは純音を発生するシンセサ
イザのようなものを積極的に用意して利用しても良い
し、ある程度の帯域を持つ音を発生するブザーのような
ものを用いても良い。また更に広帯域の音を発生するホ
ワイト・ノイズ発生器のようなものを用いても良い。ま
た積極的に音源を用意する場合には、音源を対象物の変
位する部位に固定してしまっても良い。
FIG. 2 is a diagram showing a flow of data in displacement measurement. First, a sound 12-1 shown in FIG. 3 or a sound 12-3 shown in FIG.
Is issued. The sound 12-1 or the sound 12-3 is reflected by the object as shown in FIG.
-4 and arrives at the microphone 11-1. The microphone 11-1 converts the sound 12-2 or the sound 12-4 into an analog electric signal, and sends it as a digital signal to the waveform analyzer 11-4 through a built-in A / D converter. In the measurement of FIG. 2, a sound source existing in the natural world is diverted. However, a sound source such as a synthesizer that generates a pure sound may be actively prepared and used. A buzzer or the like that generates a sound to be held may be used. Further, a device such as a white noise generator that generates a broadband sound may be used. When a sound source is actively prepared, the sound source may be fixed to a displaceable portion of the object.

【0011】図3は、対象物が変位した場合に、純音で
ある音12−1が音12−2に変化する様子を示した図
である。対象物が変位する場合、音12−1の反射音で
ある音12−2の周波数は対象物の変位の速度に応じて
変化する。例えば、対象物の変位が図3に示すようなカ
ーブに従って変化した場合、上記カーブの各点における
傾きで表される変位の速度は、徐々に増加し最大になる
点を経過してから徐々に減少していくことになる。この
時、音12−2の周波数は、対象物の変位の速度と同様
に徐々に増加し最大になる点を経過してから徐々に減少
していく。この対象物の変位の速度に応じて周波数が変
化する現象は、物理学の分野でドップラー効果と呼ばれ
る一般的なものである。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the sound 12-1 which is a pure sound changes to the sound 12-2 when the object is displaced. When the object is displaced, the frequency of the sound 12-2 which is the reflection sound of the sound 12-1 changes according to the speed of the displacement of the object. For example, when the displacement of the object changes according to a curve as shown in FIG. 3, the displacement speed represented by the slope at each point of the curve gradually increases, and after the point at which the displacement reaches a maximum, gradually increases. It will decrease. At this time, the frequency of the sound 12-2 gradually increases in the same manner as the speed of displacement of the object, and gradually decreases after a point at which the frequency reaches a maximum. This phenomenon in which the frequency changes according to the displacement speed of the object is a general phenomenon called the Doppler effect in the field of physics.

【0012】また、高周波の音から低周波の音まで含む
広帯域の音は、図4中の音12−3に示すように各周波
数帯域の波形に分解することができる。各周波数帯域の
波形に関しては、図3を用いて説明したのと同様な効果
で、対象物の変位の速度に応じて周波数が変化する。音
12−3の反射音である音12−4は、上記の周波数変
化を受けた周波数帯域ごとの波形を合成したものにな
る。後で行う波形解析器11−4の説明では、簡単のた
めに主に音12−1とその反射音である音12−2を対
象として説明しているが、基本的な効果としては音12
−3および音12−4の場合も同様である。ただし後で
説明する波形解析器11−4の場合には、広帯域に渡る
現象を検出できることから、むしろ広帯域の音である音
12−3を用いた方がノイズに強い測定が行える。
A wide-band sound including a high-frequency sound and a low-frequency sound can be decomposed into waveforms of respective frequency bands as shown by a sound 12-3 in FIG. With respect to the waveform in each frequency band, the frequency changes in accordance with the displacement speed of the object with the same effect as that described with reference to FIG. The sound 12-4, which is a reflection of the sound 12-3, is obtained by synthesizing a waveform for each frequency band that has undergone the above-described frequency change. In the following description of the waveform analyzer 11-4, the sound 12-1 and the reflected sound 12-2 are mainly described for simplicity, but the sound 12-1 is a basic effect.
-3 and the sound 12-4. However, in the case of the waveform analyzer 11-4 to be described later, since the phenomenon over a wide band can be detected, the use of the sound 12-3 which is a sound of a wide band can perform a measurement more resistant to noise.

【0013】波形解析器11−4に含まれる傾き検出器
11−2は、図5に示される乗算係数を用いたコンボリ
ューション演算器である。傾き検出に利用可能な代表的
な乗算係数を図5に示した。図5(a)(b)(c)に
示したそれぞれの乗算係数は、傾きを検出するという基
本的な機能については同等の性能を有している。違うの
は入力波形である音12−2もしくは音12−4の直流
成分に対する効果である。例えば、乗算係数aを用いた
コンボリューション演算で傾き検出を行うと、音12−
2もしくは音12−4に含まれていた直流成分は零にな
るので、その後の処理で発生する直流成分は、対象物が
変位する場合の直流成分とすることができる。乗算係数
bを用いると音12−2もしくは音12−4に含まれて
いた直流成分が保存される。乗算係数cを用いると音1
2−2もしくは音12−4に含まれていた直流成分はゲ
インを乗じたものになる。以上に述べたように、これら
の乗算係数は入力波形の直流成分の必要性に応じて使い
分けることができる。
The inclination detector 11-2 included in the waveform analyzer 11-4 is a convolution calculator using the multiplication coefficient shown in FIG. FIG. 5 shows typical multiplication coefficients that can be used for inclination detection. Each of the multiplication coefficients shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C has the same performance as the basic function of detecting the inclination. The difference is the effect on the DC component of the sound 12-2 or 12-4 which is the input waveform. For example, when inclination detection is performed by a convolution operation using the multiplication coefficient a, the sound 12-
Since the DC component included in the sound 2 or the sound 12-4 becomes zero, the DC component generated in the subsequent processing can be the DC component when the object is displaced. When the multiplication coefficient b is used, the DC component included in the sound 12-2 or the sound 12-4 is stored. Using the multiplication coefficient c, sound 1
The DC component included in 2-2 or sound 12-4 is multiplied by a gain. As described above, these multiplication coefficients can be properly used depending on the necessity of the DC component of the input waveform.

【0014】乗算係数の乗算係数長CLは図5および図
6に示すように設定する必要がある。図5に示すように
乗算係数長CLは、純音である音12−1の場合には、
その波長をWLとすると、 (WL/4)>CL 式(1) である必要がある。また広帯域の音である音12−3の
場合には、音12−3中で最も高い周波数の音の波長を
WLとして、式(1)を満たす範囲で設定できる。本実
施形態では波形解析をデジタル処理で行なうが、この場
合には図5に示すように乗算係数長CLは、マイクロホ
ン11−1に内蔵されるA/D変換器で定まるサンプリ
ングの周期をSLとして、 CL>=SL 式(2) を満たす範囲で設定できる。
The multiplication coefficient length CL of the multiplication coefficient needs to be set as shown in FIGS. As shown in FIG. 5, when the multiplication coefficient length CL is the tone 12-1 which is a pure tone,
Assuming that the wavelength is WL, it is necessary that (WL / 4)> CL Equation (1). In the case of the sound 12-3 which is a wideband sound, the wavelength of the sound having the highest frequency in the sound 12-3 can be set as WL in a range satisfying the expression (1). In the present embodiment, the waveform analysis is performed by digital processing. In this case, as shown in FIG. 5, the multiplication coefficient length CL is obtained by setting the sampling cycle determined by the A / D converter built in the microphone 11-1 to SL. , CL> = SL can be set within a range that satisfies Expression (2).

【0015】なお、波形解析をアナログ処理で行わう場
合には、式(1)についてはデジタル処理と同様に守ら
なければならないが、式(2)についてはサンプリング
という概念自体がなくなるので適用されなくなる。その
かわりに傾き検出を実際に行う回路素子の周波数特性に
よって制限を受けることになる。ここで、上記本発明の
信号処理機能を持った波形解析器の具体的な一例につい
て説明する。この波形解析器は基本的な回路素子の組み
合わせにより構成してある。
When the waveform analysis is performed by analog processing, equation (1) must be observed in the same manner as in digital processing, but equation (2) is not applied because the concept of sampling itself disappears. . Instead, it is limited by the frequency characteristics of the circuit element that actually performs the tilt detection. Here, a specific example of the waveform analyzer having the signal processing function of the present invention will be described. This waveform analyzer is constituted by a combination of basic circuit elements.

【0016】図7に前述の波形解析器11−4に対応す
る本実施形態の波形解析器21−9の構成を示す。本実
施形態における波形解析器21−9は、入力手段として
のマイクロホン21−1と、出力手段としてのモニタ2
1−10に接続されている。マイクロホン21−1は音
を検出してアナログの電気信号として出力する装置であ
る。またモニタ21−10はアナログ信号を受けて波形
としての形状を表示する装置である。波形解析器21−
9は、傾き検出器21−5と集計演算器21−8とで構
成されており、マイクロホン21−1よりの入力波形を
傾き検出器21−5で受け、傾き検出器21−5の出力
を集計演算器21−8に入力し、最後に集計演算器21
−8の出力をモニタ21−10に出力できるように接続
されている。
FIG. 7 shows a configuration of a waveform analyzer 21-9 of the present embodiment corresponding to the above-described waveform analyzer 11-4. The waveform analyzer 21-9 according to the present embodiment includes a microphone 21-1 as input means and a monitor 2 as output means.
1-10. The microphone 21-1 is a device that detects sound and outputs it as an analog electric signal. The monitor 21-10 is a device that receives an analog signal and displays a shape as a waveform. Waveform analyzer 21-
Reference numeral 9 denotes a tilt detector 21-5 and a counting calculator 21-8. The tilt detector 21-5 receives an input waveform from the microphone 21-1 and outputs an output from the tilt detector 21-5. The data is input to the tallying calculator 21-8, and finally, the tallying calculator 21-8.
-8 is connected so that the output of -8 can be output to the monitor 21-10.

【0017】傾き検出器21−5は、サンプリング&ホ
ールド回路の21−2と21−3と、オペアンプ21−
4とで構成されている。サンプリング&ホールド回路
は、図9に示すようにクロック信号が検出されたときの
入力信号の値をサンプリングし次のクロック信号の検出
まで保つ回路である。図7に示すようにサンプリング&
ホールド回路を直列に接続すると、サンプリング&ホー
ルド回路21−2が保っている値は、サンプリング&ホ
ールド回路21−3が保っている値より一つ前のサンプ
リングで得られた値ということになる。このようにして
得られるサンプリング&ホールド回路21−2と21−
3とが保っている値の一方をオペアンプ21−4の+極
性に他方を−極性に入力すれば、傾き検出器21−5全
体では、差分演算すなわち傾き検出が行えることにな
る。
The inclination detector 21-5 includes sampling-and-hold circuits 21-2 and 21-3, and an operational amplifier 21-.
4. The sampling and holding circuit is a circuit that samples the value of an input signal when a clock signal is detected as shown in FIG. 9 and holds the value until the next clock signal is detected. As shown in FIG.
When the hold circuits are connected in series, the value held by the sampling & hold circuit 21-2 is a value obtained by the sampling immediately before the value held by the sampling & hold circuit 21-3. The sampling and hold circuits 21-2 and 21- obtained in this manner.
If one of the values held by 3 is input to the positive polarity of the operational amplifier 21-4 and the other is input to the negative polarity, the tilt detector 21-5 as a whole can perform difference calculation, that is, tilt detection.

【0018】集計演算器21−8では、コンデンサ21
−6とオペアンプ21−7が並列に接続され、傾き検出
器21−5の出力は、オペアンプ21−7の−極性に入
力されている。このような接続により、集計演算器21
−8全体では、ロー・ パス・フィルタの作用を生じるこ
とになる。なおオペアンプのゲインkは上記ロー・ パス
・ フィルタとしての周波数特性を決める際のパラメータ
の役目をする。以上で述べた実施形態では、基本的な回
路素子を用いて構成した波形解析器についてのべたが、
これらの基本的な回路素子の簡単な組み合わせで同様な
効果を生み出すことができる他の異なる構成の波形解析
器も採用できることは言うまでもない。
The totalizing calculator 21-8 includes a capacitor 21
-6 and the operational amplifier 21-7 are connected in parallel, and the output of the tilt detector 21-5 is input to the negative polarity of the operational amplifier 21-7. With such a connection, the aggregation calculator 21
At -8 as a whole, the effect of a low-pass filter will occur. The gain k of the operational amplifier serves as a parameter in determining the frequency characteristics of the low-pass filter. In the embodiments described above, the waveform analyzer configured using the basic circuit elements has been described.
It goes without saying that other differently configured waveform analyzers capable of producing a similar effect with a simple combination of these basic circuit elements can be employed.

【0019】図7に示した傾き検出器21−5の変形例
を、図8に傾き検出器22−8として示す。傾き検出器
22−8は、隣接する3つのサンプリング点の値から傾
きを得る場合の例である。まず隣接する3つのサンプリ
ング点の値を得るためにサンプリング&ホールド回路の
22−1と22−2と22−3を直列に接続する。これ
ら3つのサンプリング&ホールド回路の直列接続で隣接
する3つのサンプリング点の値が得られる。次に上記3
つのサンプリング点の値より隣接する2つサンプリング
点の値をオペアンプ22−4とオペアンプ22−5とオ
ペアンプ22−6からなる回路群に極性を考慮しながら
入力する。図8に示したように入力することにより、上
記2つの値の加算が行える。またオペアンプ22−4と
オペアンプ22−5のそれぞれのゲインkを調整すれ
ば、前述した加算を加重加算にすることもできる。
FIG. 8 shows a variation of the tilt detector 21-5 shown in FIG. 7 as a tilt detector 22-8. The tilt detector 22-8 is an example of obtaining a tilt from values of three adjacent sampling points. First, the sampling and holding circuits 22-1, 22-2 and 22-3 are connected in series in order to obtain values of three adjacent sampling points. By connecting these three sampling and holding circuits in series, values of three adjacent sampling points can be obtained. Next, 3
The values of two sampling points adjacent to the value of one sampling point are input to a circuit group including an operational amplifier 22-4, an operational amplifier 22-5, and an operational amplifier 22-6 in consideration of the polarity. By inputting as shown in FIG. 8, the above two values can be added. If the gain k of each of the operational amplifier 22-4 and the operational amplifier 22-5 is adjusted, the above-described addition can be made a weighted addition.

【0020】このようにして得られた隣接する2つのサ
ンプリング点の加算値と、残りの1つのサンプリング点
の値とを、図7に示したオペアンプ21−4と同様な動
作をするオペアンプ22−7に入力することにより、差
分演算すなわち傾き検出が行える。このようにして図8
に示した傾き検出器22−8では、隣接する3つのサン
プリング点の値から傾き検出を行う。なお傾き検出器2
2−8は図7に示した傾き検出器21−5と比較してよ
り複雑な特性の傾き検出が行える。この違いは両者の入
力点数の違いによる。
The added value of the two adjacent sampling points obtained in this way and the value of the remaining one sampling point are converted into an operational amplifier 22- which operates similarly to the operational amplifier 21-4 shown in FIG. 7, the difference calculation, that is, the inclination detection can be performed. Thus, FIG.
The tilt detector 22-8 shown in (1) performs tilt detection from the values of three adjacent sampling points. Note that tilt detector 2
2-8 can detect a tilt having more complicated characteristics as compared with the tilt detector 21-5 shown in FIG. This difference is due to the difference in the number of input points.

【0021】図10を用いて波形解析器11−4全体の
動作と効果について説明する。図10(a)には、説明
のために図3と同様な音12−2の波形を示した。この
ような波形に対して図5(a)に示した乗算係数aを用
いてコンボリューション演算による傾き検出を行うと以
下のような結果が得られる。音12−1と同様な周波数
となる領域の波形を抜き出して図10(c)に示す。各
点で得られる傾きをプロットすると、音12−1の周波
数と同等な比較的高周波の波形が得られる。対象物の速
度に応じて周波数が大きくなる領域の波形を抜き出して
図10(b)に示す。各点で得られる傾きをそのままプ
ロットすると図10(c)と同様に音12−1の周波数
近辺の波形が出てくるが、ここでは説明のために簡易的
に以下の処理を行い、音12−1の周波数近辺の波形を
キャンセルする。すなわち各点で得られた傾きの絶対値
を近傍の適当な小領域で比較して最も大きいものを抽出
する。このようにして得られた適当な小領域中で最も大
きい傾きを、図10(b)に例えば、傾きGLおよび傾
きGRとして示す。
The operation and effect of the entire waveform analyzer 11-4 will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows a waveform of the sound 12-2 similar to FIG. 3 for explanation. When such a waveform is subjected to inclination detection by a convolution operation using the multiplication coefficient a shown in FIG. 5A, the following result is obtained. FIG. 10C shows a waveform extracted from a region having a frequency similar to that of the sound 12-1. When the slope obtained at each point is plotted, a relatively high-frequency waveform equivalent to the frequency of the sound 12-1 is obtained. FIG. 10B shows a waveform extracted from a region where the frequency increases according to the speed of the target object. If the slope obtained at each point is plotted as it is, a waveform near the frequency of the sound 12-1 appears as in FIG. 10C. Cancel the waveform near the frequency of -1. That is, the absolute value of the slope obtained at each point is compared with a suitable small area in the vicinity, and the largest one is extracted. The largest gradients among the appropriate small areas obtained in this way are shown as, for example, gradients GL and GR in FIG.

【0022】図10(b)に示した波形は対象物の速度
に応じて周波数が大きくなる領域の波形であるから、時
間的に先を示す左の点で得られた傾きGLと時間的に後
を示す右の点で得られた傾きGRを比較すると、 |GL|<|GR| 式(3) となり、比較的長い周期の変動があることがわかる。ま
た図10(a)に示した波形に対して図10(b)で行
ったのと同様な処理を行うと、例えば |Gl|<|Gm|<|Gh| 式(4) を満たす傾きGl、傾きGm、傾きGhなどが得られ、
やはり長い周期の変動が発生していることがわかる。上
記の傾きの変化は、音12−2の周波数の変化に対応し
ているので、元々の原因であった対象物の変位にも対応
づけられることがわかる。
Since the waveform shown in FIG. 10B is a waveform in a region where the frequency increases in accordance with the speed of the object, the gradient GL obtained at the left point indicating temporally and the gradient GL are obtained. Comparing the gradient GR obtained at the right point showing the following, | GL | <| GR | Equation (3), which indicates that there is a relatively long-period fluctuation. When the same processing as that performed in FIG. 10B is performed on the waveform illustrated in FIG. 10A, for example, | Gl | <| Gm | <| Gh | , The gradient Gm, the gradient Gh, etc.
Again, it can be seen that a long-period fluctuation occurs. Since the change in the inclination corresponds to the change in the frequency of the sound 12-2, it can be seen that the change in the inclination is also associated with the displacement of the object, which was the original cause.

【0023】以上の結果より、音12−2に対して傾き
検出器11−2を作用させると、音12−1の周波数近
辺の比較的周期の短い変動と、対象物の変位に対応する
比較的長い周期の変動と、が混在した波形になることが
わかる。従って傾き検出器11−2の結果に、集計演算
器11−3をロー・ パス・ フィルタとして作用させれ
ば、音12−1の周波数近辺の比較的短い周期の変動を
簡単に除去することができ、図10(d)に示すような
対象物の変位に対応する比較的長い周期の変動を得るこ
とができる。また図10(b)で説明した処理を集計演
算器11−3で行えば、図10(e)に示すような対象
物の変位に対応する比較的長い周期の変動を得ることが
できる。
From the above results, when the inclination detector 11-2 acts on the sound 12-2, a relatively short-period fluctuation around the frequency of the sound 12-1 and a comparison corresponding to the displacement of the object are obtained. It can be seen that the waveform has a mixture of the fluctuation of the long period and the long period. Therefore, if the summing operation unit 11-3 acts as a low-pass filter on the result of the inclination detector 11-2, it is possible to easily remove a relatively short-period fluctuation around the frequency of the sound 12-1. As a result, a relatively long-period fluctuation corresponding to the displacement of the object as shown in FIG. 10D can be obtained. Further, if the processing described in FIG. 10B is performed by the tally calculator 11-3, a relatively long-period fluctuation corresponding to the displacement of the object as shown in FIG. 10E can be obtained.

【0024】なおこのようにして得られる対象物の変位
は、使用したマイクロホン11−2に検出可能な下限周
波数などの性能上の制限があっても、その制限に関係な
く検出できる。傾き検出器11−2で用いる乗算係数に
ついては、図11に示すようなものを用いることができ
る。これらの乗算係数は、図5に示した乗算係数と比較
して傾き検出の性能は低下するが図5の乗算係数と同傾
向の結果を出力するので利用可能である。なお図11
(a)の乗算係数は波形のピーク位置が左右にずれてお
り対称でないもの、図11(b)の乗算係数は一方の端
から他方の端を結ぶ線が少なくとも傾きの符号が一定な
曲線であるもの、図11(c)の乗算係数は図6に示し
た乗算係数に周波数領域において一部の帯域を除去する
ような帯域制限がかかったものである。
The displacement of the object obtained in this manner can be detected regardless of the performance limitation such as the lower limit frequency of the microphone 11-2 used, which can be detected. As the multiplication coefficients used in the inclination detector 11-2, those shown in FIG. 11 can be used. These multiplication coefficients can be used because the output of the same tendency as the multiplication coefficient of FIG. 5 is output although the performance of the slope detection is lower than that of the multiplication coefficient shown in FIG. Note that FIG.
The multiplication coefficient shown in FIG. 11A has a waveform whose peak position is shifted left and right and is not symmetrical. The multiplication coefficient shown in FIG. 11B is a curve in which a line connecting one end to the other end has at least a constant sign of the slope. In some cases, the multiplication coefficient shown in FIG. 11C is obtained by subjecting the multiplication coefficient shown in FIG. 6 to band limitation such that a part of the band is removed in the frequency domain.

【0025】以上の説明では、入力手段をマイクロホン
として説明したが、その他にも入力手段として振動を検
出する振動センサを用いることができる。その場合に
は、例えば振動センサ自体の性能として検出可能な下限
周波数fLのようなものが決まっていたとして、fLの
波長をWLとおけば、傾き検出器11−2で用いる乗算
係数の長さをWL/4以下とし、集計演算器11−3で
実行するロー・ パス・ フィルタの特性を、f<fLを満
たす周波数fのみを通過としそれ以外の周波数fを不通
過となるように設定することにより、波形解析器11−
4全体の効果として、振動センサの検出可能な下限周波
数fLよりも低周波領域の信号波形を検出することがで
きる。なお以上の説明では、定義域が時間であるような
信号波形を検出する場合の例について説明したが、定義
域が空間であるような信号波形であっても同等な波形解
析を行うことができる。定義域が空間であるような信号
とはすなわち画像などであり、そのような信号波形を出
力する代表的な入力手段としてはCCDライン・ セン
サ、CCDエリア・ センサなどが挙げられる。さらに本
発明はその思想及び必須特徴事項から逸脱することなく
他のさまざまな方法で実施することができる。
In the above description, the microphone has been described as the input means. However, a vibration sensor for detecting vibration can be used as the input means. In this case, for example, if the lower limit frequency fL that can be detected is determined as the performance of the vibration sensor itself, and the wavelength of fL is set to WL, the length of the multiplication coefficient used in the tilt detector 11-2 is determined. Is set to WL / 4 or less, and the characteristics of the low-pass filter executed by the summing operation unit 11-3 are set so that only frequencies f satisfying f <fL are passed and other frequencies f are not passed. As a result, the waveform analyzer 11-
As a whole effect, it is possible to detect a signal waveform in a lower frequency region than the lower limit frequency fL that can be detected by the vibration sensor. In the above description, an example is described in which a signal waveform whose domain is time is detected, but equivalent waveform analysis can be performed even for a signal waveform whose domain is space. . The signal whose definition area is a space is an image or the like, and typical input means for outputting such a signal waveform include a CCD line sensor and a CCD area sensor. Moreover, the present invention may be embodied in various other ways without departing from its spirit and essential characteristics.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、装置自体を安価できるとともに、複雑なアライメン
トも不要であり、さらに取り扱いも容易な変位測定器を
得ることができる。マイクロホンや振動センサの性能
(検出可能な下限周波数)を越える測定に利用可能な波
形解析器を得ることができる。また本発明(小領域に対
する傾き検出+集計)により、広帯域に広がって混入し
ていた信号を同様の手順でまとめて扱えるようになる。
したがって検出される混入していた信号がノイズと比較
して相対的に大きくなり、全体としてノイズに強い測定
を可能とする波形解析器を得ることができる。また従来
の方法では悪影響を生じさせるノイズも、本発明では自
然界にある音源から発せられる音として有効に利用され
ることになる、等の優れた効果を奏することができる。
As described in detail above, according to the present invention, a displacement measuring instrument which can be manufactured at low cost, does not require complicated alignment, and is easy to handle. A waveform analyzer that can be used for measurement exceeding the performance (lower detectable frequency) of a microphone or a vibration sensor can be obtained. Further, according to the present invention (inclination of inclination to small area + totaling), signals which are spread over a wide band and mixed can be handled collectively by the same procedure.
Therefore, the detected mixed signal becomes relatively large compared to the noise, and a waveform analyzer that can perform a measurement that is strong against the noise as a whole can be obtained. Also, in the present invention, excellent effects such as that noise that causes adverse effects in the conventional method can be effectively used as sound emitted from a sound source in the natural world can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】波形解析器を含んだ変位測定器に係わる第1実
施形態の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment relating to a displacement measuring device including a waveform analyzer.

【図2】変位測定におけるデータの流れを示した図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a data flow in displacement measurement.

【図3】対象物が変位した場合に、純音である音12−
1が音12−2に変化する様子を示した図である。
FIG. 3 shows a sound 12- being a pure sound when an object is displaced.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which 1 changes to a sound 12-2.

【図4】高周波の音から低周波の音まで含む広帯域の音
を各周波数帯域の波形にした図である。
FIG. 4 is a diagram in which a wideband sound including a high-frequency sound to a low-frequency sound is made into a waveform in each frequency band.

【図5】傾き検出に利用可能な代表的な乗算係数の図で
ある。
FIG. 5 is a diagram of a typical multiplication coefficient that can be used for tilt detection.

【図6】乗算係数の乗算係数長CLの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a multiplication coefficient length CL of a multiplication coefficient.

【図7】本実施形態に係わる波形解析器の一例を示す構
成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating an example of a waveform analyzer according to the present embodiment.

【図8】図7に示す傾き検出器の他の実施形態を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the tilt detector shown in FIG. 7;

【図9】傾き検出器における、入力信号、クロック信
号、出力信号の関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship among an input signal, a clock signal, and an output signal in a tilt detector.

【図10】本実施形態に係わる波形解析器の作動を説明
する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of the waveform analyzer according to the embodiment.

【図11】本実施形態に係わる傾き検出器で用いる乗算
係数の他の例である。
FIG. 11 is another example of a multiplication coefficient used in the tilt detector according to the embodiment.

【図12】従来の波形解析器で行うサイン波などを乗算
係数としコンボリューション演算を用いて波形解析を行
なう説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of performing a waveform analysis by using a convolution operation with a sine wave or the like performed by a conventional waveform analyzer as a multiplication coefficient.

【図13】波形の偏り、すなわち波形のピーク位置が左
右にずれるような信号の図である。
FIG. 13 is a diagram of a signal in which the waveform is biased, that is, the peak position of the waveform is shifted left and right.

【図14】物体の変位を得るためのレーザ測定器の構成
図である。
FIG. 14 is a configuration diagram of a laser measuring device for obtaining a displacement of an object.

【図15】図14に示す測定器で得られた出力波形であ
る。
FIG. 15 is an output waveform obtained by the measuring device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11−1、21−1 マイクロ
ホン 11−2、21−5、22−8 傾き検出
器 11−3、21−8 集計演算
器 11−4、21−9 波形解析
器 11−5、21−10 モニタ 21−2、21−3、22−1〜3 サンプリ
ング&ホールド回路 21−4、21−7 オペアン
プ 21−6、 コンデン
サ 22−1、22−2、22−3 サンプリ
ング&ホールド回路 22−4、5、6、7 オペアン
11-1, 21-1 Microphones 11-2, 21-5, 22-8 Tilt detectors 11-3, 21-8 Total calculators 11-4, 21-9 Waveform analyzers 11-5, 21-10 Monitors 21-2, 21-3, 22-1 to 3 Sampling & Hold Circuit 21-4, 21-7 Operational Amplifier 21-6, Capacitors 22-1, 22-2, 22-3 Sampling & Hold Circuit 22-4, 5 , 6, 7 operational amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武者 利光 東京都町田市南つくし野 2−13−17 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Toshimitsu Musha 2-13-17 Minami Tsukushino, Machida, Tokyo

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】目的とする情報波形が混入している入力信
号の中から、目的情報の波形を求めるための波形解析器
であって、前記波形解析器は入力信号の各小領域に対応
する傾きを求める傾き検出器と、前記各点における傾き
に対して近傍領域で得られた傾きを統合する集計演算器
とからなることを特徴とする波形解析器。
1. A waveform analyzer for obtaining a waveform of target information from an input signal mixed with a target information waveform, said waveform analyzer corresponding to each small region of the input signal. A waveform analyzer, comprising: a tilt detector for obtaining a tilt; and a totalizing calculator for integrating a tilt obtained in a neighboring area with respect to the tilt at each point.
【請求項2】前記傾き検出器は、中心対称でない乗算係
数を用いてコンボリューション演算を行う手段からなる
ことを特徴とする請求項1に記載の波形解析器。
2. The waveform analyzer according to claim 1, wherein said inclination detector comprises means for performing a convolution operation using a multiplication coefficient which is not centrally symmetric.
【請求項3】前記傾き検出器は、一方の端から他方の端
へ変化する曲線が少なくとも傾きの符号が一定である乗
算係数を用いてコンボリューション演算を行うことを特
徴とする請求項1または請求項2に記載の波形解析器。
3. The slope detector according to claim 1, wherein a curve changing from one end to the other end performs a convolution operation using a multiplication coefficient having at least a constant sign of the slope. The waveform analyzer according to claim 2.
【請求項4】前記傾き検出器は、一方の端と他方の端と
が直線で結ばれ中心対称ではない乗算係数を用いてコン
ボリューション演算を行うことを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載の波形解析器。
4. The tilt detector according to claim 1, wherein one end and the other end are connected by a straight line and the convolution operation is performed using a multiplication coefficient which is not centrally symmetric. 2. The waveform analyzer according to 1.
【請求項5】前記傾き検出器で用いる乗算係数の長さ
が、入力された信号の最も高い周波数成分から求められ
る波長の1/4以下であることを特徴とする請求項2な
いし請求項4のいずれか1項に記載の波形解析器。
5. The apparatus according to claim 2, wherein a length of a multiplication coefficient used in said tilt detector is equal to or less than 4 of a wavelength obtained from a highest frequency component of the input signal. The waveform analyzer according to any one of the preceding claims.
【請求項6】前記傾きを統合する集計演算器は、入力さ
れた信号の最も低い周波数成分よりも低い周波数成分を
通過させるロー・ パス・ フィルタの機能を備えているこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項
に記載の波形解析器。
6. The summation arithmetic unit for integrating the slope has a function of a low-pass filter that passes a frequency component lower than the lowest frequency component of the input signal. The waveform analyzer according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】前記傾きを統合する集計演算器は、出現頻
度の高い値を抽出できるようにしたことを特徴とする請
求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の波形解析
器。
7. The waveform analyzer according to claim 1, wherein the totaling calculator that integrates the slopes can extract a value having a high frequency of appearance.
【請求項8】前記傾き検出器は、遅延素子と差分回路か
らなることを特徴とする請求項4に記載の波形解析器。
8. The waveform analyzer according to claim 4, wherein said inclination detector comprises a delay element and a difference circuit.
【請求項9】前記傾き検出器の遅延素子は、サンプリン
グ回路とホールド回路を直列に接続したものであること
を特徴とする請求項8に記載の波形解析器。
9. The waveform analyzer according to claim 8, wherein the delay element of the tilt detector is configured by connecting a sampling circuit and a hold circuit in series.
【請求項10】前記傾き検出器の差分回路は、オペアン
プであることを特徴とする請求項8、請求項9のいずれ
か1項に記載の波形解析器。
10. The waveform analyzer according to claim 8, wherein the difference circuit of the tilt detector is an operational amplifier.
【請求項11】前記集計演算器は、オペアンプとコンデ
ンサを並列に接続したものであることを特徴とする請求
項6に記載の波形解析器。
11. The waveform analyzer according to claim 6, wherein said totaling arithmetic unit comprises an operational amplifier and a capacitor connected in parallel.
【請求項12】振動を検出するセンサと、前記センサで
得た入力信号の中から、目的情報の波形を求めることが
できる波形解析器と、波形解析器からの出力信号を表示
できる出力装置からなることを特徴とする変位測定器。
12. A sensor for detecting vibration, a waveform analyzer for obtaining a waveform of target information from an input signal obtained by the sensor, and an output device for displaying an output signal from the waveform analyzer. Displacement measuring device characterized by becoming.
【請求項13】前記波形解析器は、前記請求項1ないし
請求項11に記載の波形解析器のいずれか一つであるこ
とを特徴とする変位測定器。
13. A displacement measuring instrument according to claim 1, wherein said waveform analyzer is one of the waveform analyzers according to claim 1.
【請求項14】前記振動を検出するセンサは、空気の振
動すなわち音を検出するマイクロホンであることを特徴
とする請求項12または請求項13に記載の変位測定
器。
14. A displacement measuring instrument according to claim 12, wherein said sensor for detecting said vibration is a microphone for detecting air vibration, that is, sound.
【請求項15】振動を検出するセンサは、変位測定の対
象物に密着させるセンサであることを特徴とする請求項
12または請求項13に記載の変位測定器。
15. The displacement measuring device according to claim 12, wherein the sensor for detecting vibration is a sensor that is brought into close contact with an object to be measured for displacement.
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