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公開番号2025062724
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2023171929
出願日2023-10-03
発明の名称バンドパスフィルタ、バンドパスフィルタを用いた騒音検出システム
出願人株式会社鷺宮製作所
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類H04R 3/00 20060101AFI20250408BHJP(電気通信技術)
要約【課題】音に対する人間の聞こえ易さを考慮し、かつ、小型化、簡易化が可能なバンドパスフィルタを提供する。
【解決手段】入力信号となる音の一部を減衰または遮断するバンドパスフィルタを、第1のバンド幅と、第1のQ値とを有する第1のフィルタ部と、第1のバンド幅と一部が重なる第2のバンド幅と、第1のQ値と異なる第2のQ値とを有する第2のフィルタ部と、により構成し、第1のフィルタ部と第2のフィルタ部を透過した音の周波数とゲインとの関係を示す周波数特性が、ゲインが第1の傾きを持って上昇する上昇部Auと、ゲインが第2の傾きを持って下降する下降部Adと、上昇部Auと下降部Adとの間にあって、周波数が高くなるにしたがって、第1の傾き及び第2の傾きよりも小さい傾きでゲインが連続的に漸増する漸増領域Aiと、を含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号となる音の一部を減衰または遮断するバンドパスフィルタであって、
第１のバンド幅と、第１のＱ値とを有する第１のフィルタ部と、前記第１のバンド幅と一部が重なる第２のバンド幅と、前記第１のＱ値と異なる第２のＱ値とを有する第２のフィルタ部と、を含み、
前記第１のフィルタ部と前記第２のフィルタ部を透過した音の周波数とゲインとの関係を示す周波数特性が、ゲインが第１の傾きを持って上昇する上昇部と、ゲインが第２の傾きを持って下降する下降部と、前記上昇部と前記下降部との間にあって、周波数が高くなるにしたがって、前記第１の傾き及び前記第２の傾きよりも小さい傾きでゲインが連続的に漸増する漸増領域と、を含む、バンドパスフィルタ。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記第１のフィルタ部の中心周波数ｆ１に対する、前記第２のフィルタ部の中心周波数ｆ２の比ｆ２/ｆ１が１．４以上、１．８以下であって、かつ、前記第１のフィルタ部のＱ値であるQ１に対する、前記第２のフィルタ部のQ値であるＱ２の比Ｑ２/Ｑ１が１．１以上、１．５以下である、請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記漸増領域の周波数特性は、Ａ特性に沿う、請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記第１のフィルタ部及び前記第２のフィルタ部に電力を供給する電源が、振動発電素子を含む、請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項５】
集音部と、
前記集音部によって収集された音をフィルタリングする請求項１から４のいずれか一項に記載のバンドパスフィルタと、
を含む、騒音検出システム。
【請求項６】
前記集音部は、前記音を検出する音センサを備え、当該音センサは振動発電素子を含む、請求項５に記載の騒音検出システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタに係り、特に、フィルタ後のゲインが補正されたバンドパスフィルタ、及びこのバンドパスフィルタを用いた騒音検出システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、警報機等、警報音を発生する機器の異常を検知するシステムが様々な場面で使用されている。このようなシステムは、小型、簡易であることが設置の観点から好ましく、また、低コストであることが普及の観点から好ましい。また、警報音の異常を検知するにあたっては、警報音に混じるノイズを除去し、警報音だけを収集して異常の有無を判定することが判定の高精度化につながることが明らかである。
【０００３】
一般に、ノイズの除去は、フィルタによって除去することによって行われる。ただし、フィルタの周波数特性が、ピークを持つ周波数帯の低周波数側と高周波数側とを単純に除去する場合、フィルタリングされた音の周波数特性（フィルタの利得の周波数依存性）において、レベル誤差が生じることが問題となる。これに対し、例えば、複数のフィルタを用い、各フィルタの透過域を重ね合わせることによってバンドパスフィルタのバンド幅を広く、かつ利得をフラットにすることによって解消できる。このような技術は、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－３４０７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、警報の異常の有無の判定にあたり、人間の耳の周波数による「聞こえやすさ」を考慮することが、判定の高精度化にさらに好ましい。警報の評価は、人間の耳にどのように聞こえるかが問題となるからである。人間の耳の聞こえやすさに応じて各周波数に対応する音の強度に重み付けした周波数特性は、Ａ特性として知られている。フィルタによって得られたフラットな周波数特性を持つ音にさらにＡ特性を付与するためには、この音をさらに多数のフィルタを使って処理することが必要となる。さらに多数のフィルタを必要とする構成は、機器の大型化、複雑化、さらには高コスト化を招く虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、音に対する人間の聞こえ易さを考慮し、かつ、小型化、簡易化が可能なバンドパスフィルタ、及び、このバンドパスフィルタを用いた騒音検出システムに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の一形態のバンドパスフィルタは、入力信号となる音の一部を減衰または遮断するバンドパスフィルタであって、第１のバンド幅と、第１のＱ値とを有する第１のフィルタ部と、第１のバンド幅と一部が重なる第２のバンド幅と、第１のＱ値と異なる第２のＱ値とを有する第２のフィルタ部と、を含み、第１のフィルタ部と第２のフィルタ部を透過した音の周波数とゲインとの関係を示す周波数特性が、ゲインが第１の傾きを持って上昇する上昇部と、ゲインが第２の傾きを持って下降する下降部と、上昇部と下降部との間にあって、周波数が高くなるにしたがって、第１の傾き及び第２の傾きよりも小さい傾きでゲインが連続的に漸増する漸増領域と、を含む。
【０００８】
本発明の一形態の騒音検出システムは、集音部と、集音部によって収集された音をフィルタリングする上記のバンドパスフィルタと、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
以上の形態によれば、音に対する人間の聞こえ易さを考慮し、かつ、小型化、簡易化が可能なバンドパスフィルタ、及び、このバンドパスフィルタを備えた騒音検出システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
バンドパスフィルタを透過した音のレベル誤差を説明するための図である。
２つのバンドパスフィルタを使ってフラットな周波数特性を得ることを説明するための図である。
フラットな周波数特性をさらにＡ特性に近づけるために用いられる公知のフィルタを例示する図である。
本実施形態の騒音検出システムを説明するための機能ブロック図である。
本実施形態のバンドパスフィルタ１００を透過した音データの周波数特性を説明するための図である。
（ａ）、（ｂ）（ｃ）は、本実施形態のバンドパスフィルタを実現するための条件を説明するための図である。
本実施形態の遮断域及びその決定基準について説明するための図である。
実施例で作成したバンドパスフィルタの回路図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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