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20号 2003年5月29日発行

 小野測器                                  2003年5月29日発行
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ONOSOKKI -- info channel                                                                     第20号
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******************** 5月のコンテンツ ******************************

▼お知らせ

 ○CF-3000シリーズBIOSの変更に関して
 ○「身近な計測」コラム第5回「時間マスキング」

▼製品情報

 ○PD-8700 トランジェントトーショナルアングルコンバータ

▼技術情報

 ○アプリケーションカテゴリーページ
  -「建設機械の音響パワーレベル測定」

 ○DXF/PDF外観図サービスページ
  -音響・振動関連製品ページ
   ・LA シリーズ騒音計
   ・MI シリーズ計測用マイクロホンと同プリアンプ
   ・SC シリーズサウンドキャリブレータ
   ・SR シリーズフィルタユニット&マイクロホンアンプユニット

▼計測コラム
デジタル信号処理の基礎 - 8 ”「いろいろなパワースペクトル」”

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   (お願い:リンクURLが複数行に渡る場合には繋げてください)

 

◆◇◆お知らせ◆◇◆

1.CF-3000シリーズBIOSの変更に関して

  1998 年 ~ 1999 年製造の CF-3200/3400 及び CF-3200J/3400J は、
  本体内蔵のバックアップ電池(カレンダ機能等を保持するバッテリ)
  が切れると、BIOS の設定が外部ディスプレイに切り替わり、本体
  の LCD に何も表示しなくなる現象が確認されました。
  該当する型式並びに製造番号を掲げておりますので、該当製品をご
  使用のお客様は、事前のBIOS 変更をお願いします。
  なお、BIOSを変更することで、通常通りの表示は得られますが、内
  蔵電池が消耗しますと、カレンダー機能が働かず、ファイルをメモ
  リーした日付が反映されません。出来るだけ早めにバックアップ電
  池の交換をお勧めします。バックアップ電池の交換は有償で承りま
  す。詳細に関しましては以下URLをご参照下さい。

    <CF-3000 シリーズの BIOS の変更のお願い>
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/faq/cf3000/cf3000Bios.htm

<内蔵バックアップ電池の交換>
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/faq/cf3000/cf3000backupBAT_replace.htm

<CF-3000 シリーズFAQトップページ>
http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/faq/cf3000/cf3000FAQ.htm

2.「身近な計測」コラム

  私達の身近にある“音”や“振動”の話題を取り上げ,難しくなり
  がちなお話を“簡単に解りやすく”解説する身近な計測コラムです。
  第5回目の今月は,音のマスキングの続編「時間マスキング」のお
  話です。

  http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/nakaniwa/nakaniwa.html#keisoku

  来月は音に関係する「人間の耳と手」に関しお話を進める予定です。

 

◆◇◆製品情報◆◇◆

  ■PD-8700 トランジェントトーショナルアングルコンバータ

   瞬時トルク、ネジリ振動、歯車伝達誤差などのパルス位相差測定
   分野で、応答速度が入力周波数の1周期毎に追従する高分解能の
   位相差/電圧変換器および F/V 変換器です。

 

◆◇◆技術情報◆◇◆

1.製品をお使いになる上でのヒントや計測・解析上の Know-How を解説
  するアプリケーションカテゴリページです。
  今月は音響系 1 種;

  ■「建築機械の音響パワーレベルの測定」
   建設現場で発生する騒音の内、稼動する建設機械は大きな騒音源
   のひとつです。国土交通省の「低騒音型・低振動型建設機械の
   指定に関する規程」では騒音基準値を下回るものを「低騒音型」
   と指定しているように、建設機械も周囲の環境を考え低騒音化が
   進んできています。
   ここでは規格に準じて建設機械の音響パワーレベルを測定する
   方法をご紹介します。

http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/application/construction.htm

   アプリケーションカテゴリーページトップ

   http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/category/application.htm

2.DXF/PDF外観図サービスページ

  音響・振動関連製品ページに以下 29 製品外観図を一挙にアップし
  ました。

   ・LA シリーズ騒音計全9機種
   ・MI シリーズ計測用マイクロホンと同プリアンプ全14機種
   ・SC シリーズサウンドキャリブレータ2種
   ・SR シリーズフィルタユニット
      並びにマイクロホンアンプユニット4種

  http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/c_support/outerview/overallview.htm

◆◇◆計測コラム◆◇◆

  デジタル信号処理の基礎 - 8 「いろいろなパワースペクトル」

 第4回で、パワースペクトルは、時間軸信号 x (t) のパワー(2乗平均値)
 を周波数成分毎に分解したものと言いましたが、具体的にはどのように
 計算されるのか、またその単位はどうなるのでしょうか?
 時間軸信号 x (t) のフーリエ変換を X (f) とすると、X (f) は一般に複素数と
 なりますので、

   X (f) = X R (f) + j X I (f)

 と表すことができ、X (f) を複素フーリエスペクトルと言います。ここで
 X R (f) は実数部、X I (f) は虚数部です。
 また、その絶対値(振幅)と位相とに表現することもできます。

   振幅 |X (f)|=√{X R (f) 2 + X I (f) 2
                   { }内は√の中を表します。
   位相  θ (f)  = arctan (X I (f) / X R (f) )

 各々を振幅スペクトル、位相スペクトルと呼ぶことがあります。この位
 相は、時間軸信号の時間窓の最初を基準とした位相となります。逆に振
 幅と位相情報が与えられると、逆フーリエ変換により、完全に元の時間
 軸信号を再現することができます。

 振幅スペクトルの2乗をパワースペクトルと定義します。

   P (f) =|X (f)| 2= X R (f) 2 + X I (f) 2

 このように、パワースペクトル P (f) は、周波数毎のパワー成分を表し、
 元の時間軸信号の位相情報は失われていますので、これから元の波形を
 再現することはできません。その単位は、x (t) の単位により、V^2 (また
 は物理量の2乗) となります。不規則信号の場合は、無限大の信号を時間
 窓毎に切り出して、多数回(理論的には無限大)の平均により、P (f)
 (P (f) の推定値) を求めます。
 厳密に言いますと、パワースペクトル P (f) は、分析周波数幅 Δf を通過
 する時間信号のパワー (2乗平均値) で、周期的な信号ならば、ライン
 スペクトルとなり、分解周波数幅 Δf に無関係となりますが、不規則信
 号のような場合では、連続スペクトルとなり、パワーは分解周波数幅 Δf
 に依存します。このような場合では、パワースペクトルの各バンドを分
 析バンド幅 Δf で割って、単位周波数 (すなわち 1 Hz) で規格化します。
 これをパワースペクトル密度 (Power Spectrum Density,PSD) と呼び、
 その単位は V^2 / Hz となります。

 次に衝撃波形のような過渡信号のスペクトルを考えます。過渡信号は、
 その持続時間は有限なので、2乗平均する時間幅によってその値が変わ
 ってしまいます。そこで、上記の PSD に 2乗平均する時間 T (FFT の時間窓
 長)を掛けてその平均時間幅に無関係とします。これをエネルギースペ
 クトル密度 (Energy Spectrum Density,ESD) と言い、その単位は、
 V2 s/Hz となります。そもそもエネルギーとは、時間軸信号 x (t) の 2 乗積
 分値で、それを積分時間で割った(すなわち平均化した)ものをパワー
 と定義されますので、PSD と ESD の関係がよく理解出来ます。

 (注釈)
 不規則信号 x (t) の全体エネルギーは

    Lim Integral (0 to T)  x 2 (t)  dt  ・・・(1)
    T→∞

    Integral (0 to T) : 0 から T まで 1 周期の 1 階積分、
          x 2 (t)   : x (t) の2乗 を表します

 で定義され、連続的な信号では無限大となりますが、過渡的な信号では
 有限となります。また、パワーはその時間平均値となるので、

    Lim  1/T * Integral (0 to T)  x 2 (t)  dt   ・・・(2)
    T→∞

 で定義され、有限値となります。

 これまでは、1 ch の信号のスペクトルに関して説明しましたが、次回か
 らは、2 ch 間の周波数の関数についてお話します。

                                     (by Himajin)

 バックナンバーはこちら:
    http://www.onosokki.co.jp/HP-WK/eMM_back/backcontents.htm

 

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編集後記

 5 月の連休いかがでしたか。親子?でお出かけいいですね。
 ところで親は 80 ~ 70 才いやいや 90 才、子は 60 ~ 40 才、30 ~ 20 才は孫、
 その下はひ孫ってことでしょーか。田舎では今年小学校を卒業する
 生徒が 36 人、入学する生徒が 12 人、それも 3 校が合併しての話です。
 新聞によると静岡県の平均年齢が 42 才を超えたそうです。
 古いスケールでは計れませんね。スケール変更しなくっちゃ。

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  発行(株)小野測器 http://www.onosokki.co.jp/
     お客様相談室 mailto: csonosokki.co.jp
        編集責任者   野田 幸治

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  許可なく転載することを禁じます。

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