JP4886439B2 - Sound source exploration method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、回転送風機や圧縮機における回転羽根車のように空気等の流体が流れる物体に起因した騒音発生源の位置を検出する音源探査技術に関する。 The present invention relates to a sound source exploration technique for detecting the position of a noise generation source caused by an object through which a fluid such as air flows like a rotary impeller in a rotary blower or a compressor.
機械的エネルギーを空気等の流体のエネルギーに変換する流体圧機器としては、送風機、圧縮機および真空ポンプなどがあり、送風機には吐出圧力と吸込圧力との比である圧力比が1.1未満のファンと、圧力比が1.1以上2未満のブロワとがあり、圧縮機は圧力比を2.2以上に空気やガスを加圧する流体圧機器である。これらの流体圧機器はモータにより回転駆動されてモータからの機械的エネルギーを流体のエネルギーに変換するために、ファンブレードなどの回転羽根車つまり回転翼を有している。 Fluid pressure devices that convert mechanical energy into fluid energy such as air include blowers, compressors, and vacuum pumps. Fans with a pressure ratio that is the ratio of discharge pressure to suction pressure are less than 1.1. And a blower having a pressure ratio of 1.1 or more and less than 2, and the compressor is a fluid pressure device that pressurizes air or gas to a pressure ratio of 2.2 or more. These fluid pressure devices have a rotating impeller such as a fan blade, that is, a rotating blade, in order to convert the mechanical energy from the motor into fluid energy by being rotationally driven by a motor.
流体圧機器の作動時には回転羽根車から騒音が発生することになるので、静粛性に優れた流体圧機器を設計するためには、回転羽根車のどの位置から騒音が発生しているかを検出することが必要となっている。回転羽根車などの物体の表面または表面から離間した周辺の空気による騒音源の位置を検出するために音響ホログラフィ法や音響インテンシティ法などが用いられているが、これらの音響ホログラフィ法および音響インテンシティ法は、被測定物が高速で移動や回転しているような場合には、騒音源を正確に検出することは困難であった。 Since noise is generated from the rotating impeller when the fluid pressure device is operating, in order to design a fluid pressure device with excellent quietness, it is necessary to detect where the noise is generated from the rotating impeller. It is necessary. The acoustic holography method and the sound intensity method are used to detect the position of a noise source due to the surface of an object such as a rotating impeller or ambient air separated from the surface. These acoustic holography method and sound intensity method are used. In the Citi method, it is difficult to accurately detect the noise source when the object to be measured is moving or rotating at high speed.
特許文献1には、騒音発生源から2つのマイクロフォンに到達する時間差から騒音発生源までの距離を求めることにより音源を探査するようにした技術が記載されている。
しかしながら、この技術では風洞を用いて風速分布がない状態のもとで測定する必要があり、二次元翼の解析に限られて、回転羽根車のように羽根車の径方向内周部と外周部とで風速分布に差のある物体の解析を行うことが困難である。また、従来の回転翼の解析方法には、X−Yの2軸の測定面にマイクロフォンを多数並べることにより二次元座標の音圧を測定する方法があるが、この方法ではマイクロフォンの組立体が大型になったり、また、無指向性マイクロフォンを用いた場合は周辺の音も検知してしまい、音源の探査精度に限度がある。更に、マイクロフォンのみによる音源探査方法では、測定できるのはあくまでも音圧であり、例えば音源位置で起きている流れ現象を捉えることはできない欠点もある。 However, this technique requires measurement using a wind tunnel in the absence of wind speed distribution, and is limited to the analysis of two-dimensional blades. It is difficult to analyze an object that has a difference in wind speed distribution between parts. In addition, as a conventional analysis method of a rotor blade, there is a method of measuring sound pressure of a two-dimensional coordinate by arranging a large number of microphones on an X-Y biaxial measurement surface. In this method, an assembly of microphones is used. When a large or omnidirectional microphone is used, the surrounding sound is also detected, and the sound source search accuracy is limited. Furthermore, in the sound source search method using only a microphone, what can be measured is only the sound pressure, and there is a drawback that, for example, the flow phenomenon occurring at the sound source position cannot be captured.
本発明の目的は、物体からその表面または表面から離間した周辺の空間に流れる流体により発生する騒音の位置を高精度で検出することができるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to detect with high accuracy the position of noise generated by a fluid flowing from an object to its surface or a surrounding space spaced from the surface.
本発明の目的は、回転羽根車からその表面または表面から離間した周辺の空間に流れる流体により発生する騒音の位置と流れ構造を高精度で検出することができるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to detect with high accuracy the position and flow structure of noise generated by a fluid flowing from a rotary impeller to its surface or a surrounding space spaced from the surface.
本発明の音源探査方法は、回転羽根車を回転駆動させて気流を発生させた状態のもとで前記回転羽根車から発生する騒音源の位置を検出する音源探査方法であって、前記回転羽根車の周辺に粒子発生機から可視化粒子を供給して前記回転羽根車の周辺を可視化粒子で充満させ、前記回転羽根車の位置を検出する位置検出手段からの信号に基づいて前記回転羽根車の被測定部位に光源からの光を照射するとともに光の照射に同期させて前記被測定部位の少なくとも2つで一対をなす画像を時間差を持って撮影手段により複数回撮影し、前記撮影手段によるそれぞれの撮影時における前記被測定部位からの音圧をマイクロフォンにより測定し、前記撮影手段により撮影された画像に基づいて粒子画像流速測定法などにより流体速度ベクトルを演算し、前記マイクロフォンにより測定された音圧と前記流体速度ベクトルとのデータに基づいて音圧と気流速度の相互相関計算により音源分布マップを演算し、前記音源分布マップを音源分布マップ出力部に出力することを特徴とする。 The sound source search method of the present invention is a sound source search method for detecting a position of a noise source generated from the rotary impeller under a state in which an air flow is generated by rotating the rotary impeller, Based on the signal from the position detection means for supplying the visible particles from the particle generator to the periphery of the car to fill the periphery of the rotary impeller with the visible particles and detecting the position of the rotary impeller The measurement part is irradiated with light from the light source, and images paired with at least two of the measurement parts are paired in synchronization with the light irradiation, and are taken a plurality of times by the photographing means, and each of the photographing means is used. The sound pressure from the measurement site at the time of imaging is measured with a microphone, and the fluid velocity vector is calculated by the particle image velocimetry based on the image captured by the imaging means The sound source distribution map is calculated by calculating the cross-correlation between the sound pressure and the air velocity based on the sound pressure measured by the microphone and the fluid velocity vector, and the sound source distribution map is output to the sound source distribution map output unit. It is characterized by that.
本発明の音源探査方法は、被測定物に流体を流した状態のもとで前記被測定物から発生する騒音源の位置を検出する音源探査方法であって、前記被測定物に向けて流される流体中に可視化粒子を供給して前記被測定物を前記可視化粒子で充満させ、前記被測定物に光源から照射される被測定部位の少なくとも2つで一対をなす画像を撮影手段により複数回撮影し、前記撮影手段によるそれぞれの撮影時における前記被測定部位からの音圧をマイクロフォンにより測定し、前記撮影手段により撮り込まれた画像に基づいて粒子画像流速測定法などにより流体速度ベクトルを演算し、前記マイクロフォンにより測定された音圧と前記流体速度ベクトルとのデータに基づいて音圧と気流速度の相互相関計算により音源分布マップを演算し、前記音源分布マップを音源分布マップ出力部に出力することを特徴とする。 The sound source search method of the present invention is a sound source search method for detecting the position of a noise source generated from the measurement object under a state in which a fluid is flowed through the measurement object, and is directed toward the measurement object. The visualization object is supplied into the fluid to fill the object to be measured with the visualization particle, and at least two of the parts to be measured irradiated from the light source to the object to be measured are paired with the imaging means a plurality of times. Take a picture, measure the sound pressure from the part to be measured at the time of each photographing by the photographing means with a microphone, and calculate the fluid velocity vector by the particle image velocimetry or the like based on the image photographed by the photographing means And calculating a sound source distribution map by calculating a cross-correlation between the sound pressure and the air velocity based on data of the sound pressure measured by the microphone and the fluid velocity vector, And outputs a cloth map to the sound source distribution map output section.
本発明の音源探査装置は、回転羽根車を回転駆動させて気流を発生させた状態のもとで前記回転羽根車から発生する騒音源の位置を検出する音源探査装置であって、前記回転羽根車の周辺に可視化粒子を供給して前記回転羽根車の周辺を可視化粒子で充満させる粒子発生機と、前記回転羽根車の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの信号に基づいて前記回転羽根車の被測定部位に光を照射する光源と、光の照射に同期させて前記被測定部位の少なくとも2つで1対をなす画像を時間差を持って複数回撮影する撮影手段と、前記撮影手段によるそれぞれの撮影時における前記被測定部位からの音圧を測定するマイクロフォンと、前記撮影手段により撮影された画像に基づいて粒子画像流速測定法などにより流体速度ベクトルを演算する流体速度ベクトル演算部と、前記マイクロフォンにより測定された音圧と前記流体速度ベクトルとのデータに基づいて音圧と流体速度の相互相関計算により音源分布マップを演算するマップ演算部と、前記音源分布マップを出力する音源分布マップ出力部とを有することを特徴とする。 The sound source exploration device according to the present invention is a sound source exploration device that detects the position of a noise source generated from the rotating impeller under a state in which an air flow is generated by rotating the rotating impeller. Based on a particle generator for supplying visualization particles to the periphery of the vehicle and filling the periphery of the rotary impeller with visualization particles, a position detection unit for detecting the position of the rotary impeller, and a signal from the position detection unit A light source for irradiating the measurement site of the rotary impeller with light, and an imaging means for imaging a pair of images of at least two of the measurement sites multiple times with a time difference in synchronization with the light irradiation; A microphone for measuring the sound pressure from the measurement site at the time of each imaging by the imaging means, and a fluid velocity vector by a particle image velocimetry or the like based on an image taken by the imaging means A fluid velocity vector computing unit for computing, a map computing unit for computing a sound source distribution map by cross-correlation calculation of sound pressure and fluid velocity based on data of the sound pressure measured by the microphone and the fluid velocity vector, And a sound source distribution map output unit that outputs a sound source distribution map.
本発明の音源探査装置は、被測定物に流体を流した状態のもとで前記被測定物から発生する騒音源の位置を検出する音源探査装置であって、前記被測定物に向けて流される流体中に可視化粒子を供給して前記被測定物を前記可視化粒子で充満させる粒子発生機と、前記被測定物の特定の被測定部位に光を照射する光源と、光の照射に同期させて前記被測定部位の少なくとも2つで一対をなす画像を時間差を持って複数回撮影する撮影手段と、前記撮影手段によるそれぞれの撮影時における前記被測定部位からの音圧を測定するマイクロフォンと、前記撮影手段により撮影された画像に基づいて粒子画像流速測定法などにより流体速度ベクトルを演算する流体速度ベクトル演算部と、前記マイクロフォンにより測定された音圧データと前記流体速度ベクトルとに基づいて音圧と流体速度の相互相関計算により音源分布マップを演算するマップ演算部と、前記音源分布マップを音源分布マップ出力部に出力する音源分布マップ出力部とを有することを特徴とする。 The sound source exploration device of the present invention is a sound source exploration device that detects a position of a noise source generated from the measurement object under a state in which a fluid is flowed through the measurement object, and flows toward the measurement object. A particle generator for supplying visualized particles in a fluid to be filled with the visualized particles, a light source for irradiating light on a specific measured portion of the measured object, and synchronization with light irradiation An imaging unit that images a pair of images of at least two of the measurement sites with a time difference, and a microphone that measures a sound pressure from the measurement site during each imaging by the imaging unit; A fluid velocity vector computing unit that computes a fluid velocity vector by a particle image flow velocity measurement method based on an image photographed by the photographing means, sound pressure data measured by the microphone, and the fluid A map calculation unit that calculates a sound source distribution map by calculating a cross-correlation between sound pressure and fluid velocity based on a degree vector, and a sound source distribution map output unit that outputs the sound source distribution map to a sound source distribution map output unit. Features.
被測定部位を撮影した画像に基づいてPIV法つまり粒子画像流速測定法により流体速度ベクトルを演算し、撮影時の被測定部位からの音圧のデータと流体速度ベクトルのデータとに基づいて相互相関計算により音源分布マップを演算するようにしたので、音源分布マップにより被測定部位における騒音源の位置を高い精度で検出することができるとともに騒音源における流体の流れ現象や騒音発生メカニズムを判定することができる。 The fluid velocity vector is calculated by the PIV method, that is, the particle image velocimetry, based on the image of the measurement site, and the cross-correlation is based on the sound pressure data from the measurement site and the fluid velocity vector data at the time of imaging. Since the sound source distribution map is calculated, it is possible to detect the position of the noise source at the measurement site with high accuracy and to determine the fluid flow phenomenon and noise generation mechanism in the noise source. Can do.
被測定物としては、その周囲に流体が流れるものであれば、固定物体とすることもでき、ファンブレードなどの回転羽根車とすることもできる。回転羽根車を被測定物とするときには、所定の回転毎に被測定部位の画像を撮影するとともに撮影時の被測定部位からの音圧を測定することにより、経時的変化による音源分布マップにより騒音源の位置を高い精度で検出することができる。 The object to be measured can be a fixed object as long as fluid flows around it, and can also be a rotating impeller such as a fan blade. When a rotating impeller is used as an object to be measured, an image of the measured part is taken at every predetermined rotation, and the sound pressure from the measured part at the time of photographing is measured, so that noise is generated by a sound source distribution map due to changes over time. The position of the source can be detected with high accuracy.
水などの液体中に配置された被測定物に沿って流れる液体に起因した騒音源の位置を探査する場合には、画像撮影時の音圧を測定するためには、水中マイクロフォンなどを使用することになる。 When exploring the position of a noise source caused by a liquid flowing along an object placed in a liquid such as water, an underwater microphone or the like is used to measure the sound pressure during image capture. It will be.
図1は本発明の一実施の形態である音源探査装置を示す概略斜視図であり、図2は図1の音源探査装置の制御回路を示すブロック図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing a sound source searching device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a control circuit of the sound source searching device of FIG.
被測定物は送風機に使用されるファンブレードつまり回転羽根車10であり、この回転羽根車10は測定室内に配置されたサーボモータ11の主軸12に取り付けられて回転駆動されるようになっている。回転羽根車10はサーボモータ11により矢印Rで示す方向に回転駆動され、矢印Bで示す方向に空気流を発生させる。回転羽根車10の回転方向の位置を検出するために、回転羽根車10には反射フィルム13が貼り付けられ、この反射フィルム13に向けて光を照射する発光素子と、反射フィルム13からの反射光を受光する受光素子とが設けられたフォトセンサ14が回転羽根車10に対向して配置されており、フォトセンサ14の受光素子が反射フィルム13からの反射光を受光することにより回転羽根車10における各部位の回転方向の位置が検出される。 An object to be measured is a fan blade used for a blower, that is, a rotary impeller 10. The rotary impeller 10 is attached to a main shaft 12 of a servo motor 11 disposed in a measurement chamber and is driven to rotate. . The rotary impeller 10 is rotationally driven in the direction indicated by the arrow R by the servo motor 11 and generates an air flow in the direction indicated by the arrow B. In order to detect the rotational position of the rotary impeller 10, a reflective film 13 is attached to the rotary impeller 10, a light emitting element that irradiates light toward the reflective film 13, and reflection from the reflective film 13. A photosensor 14 provided with a light receiving element that receives light is disposed to face the rotating impeller 10, and the light receiving element of the photosensor 14 receives reflected light from the reflecting film 13, thereby rotating the impeller. 10, the position of each part in the rotational direction is detected.
測定室内には可視化粒子発生機としての煙発生機15から煙が供給されるようになっており、この煙発生機15により生成された煙の微小粒子Pは、平均粒子径が1μmの煙粒子であって、矢印Sで示すように回転羽根車10に向かう気流に供給され、回転羽根車10の周辺や近傍でほぼ均一に満遍なく満たされる。 Smoke is supplied from the smoke generator 15 as a visualization particle generator into the measurement chamber, and the smoke fine particles P generated by the smoke generator 15 are smoke particles having an average particle diameter of 1 μm. As indicated by the arrow S, it is supplied to the airflow toward the rotary impeller 10 and is almost uniformly filled around and in the vicinity of the rotary impeller 10.
回転羽根車10の被測定部位Aに向けてレーザ光を照射するために被測定部位Aに対向させてレーザ発光装置16が光源として配置されている。このレーザ発光装置16としては、イットリウムアルミニウムガーネットを母体とし、Ndイオンを活性触媒とするYAGレーザが用いられており、レーザ発光装置16は2つのレーザ光発生ヘッド部を有し、相互に例えば5μS(秒)の時間差を持ってレーザ光を被測定部位Aに向けて照射する。レーザ発光装置16からレーザ光が照射されたときにおける被測定部位Aの画像を撮り込むために被測定部位Aに対向して撮影手段としてのCCDカメラ17が配置されている。 In order to irradiate the laser beam toward the measurement site A of the rotary impeller 10, the laser light emitting device 16 is arranged as a light source so as to face the measurement site A. As this laser light emitting device 16, a YAG laser using yttrium aluminum garnet as a base and Nd ions as an active catalyst is used. The laser light emitting device 16 has two laser light generating head portions, and for example, 5 μS each other. The laser beam is irradiated toward the measurement site A with a time difference of (seconds). In order to capture an image of the measurement site A when the laser light is emitted from the laser light emitting device 16, a CCD camera 17 as an imaging unit is arranged facing the measurement site A.
被測定部位Aからの音圧を検出するために被測定部位Aに対向してマイクロフォン18が配置されている。このマイクロフォン18は風圧の影響を受けないように、回転羽根車10の負圧側に回転羽根車10から25〜50mmの距離に配置されている。 In order to detect the sound pressure from the site A to be measured, a microphone 18 is disposed facing the site A to be measured. The microphone 18 is disposed on the negative pressure side of the rotary impeller 10 at a distance of 25 to 50 mm from the rotary impeller 10 so as not to be affected by the wind pressure.
マイクロフォン18は音源と思われる被測定部位Aの位置を定めるためにも使用することができる。被測定部位Aの位置を定めるには、3軸方向に移動するテーブルにマイクロフォン18を装着し、回転羽根車10を例えば2000rpmで回転させてマイクロフォン18からの信号により音圧を計算する。音圧Pa(パスカル)は、以下の式(1)により算出される。 The microphone 18 can also be used to determine the position of the site A to be measured, which seems to be a sound source. In order to determine the position of the measurement site A, the microphone 18 is mounted on a table that moves in the three-axis directions, the rotating impeller 10 is rotated at, for example, 2000 rpm, and the sound pressure is calculated from the signal from the microphone 18. The sound pressure Pa (Pascal) is calculated by the following equation (1).
マイクロフォン18により多数の部位からの音圧を測定することによって、音圧が最も大きい部位を大まかに被測定領域つまり被測定部位Aとして設定することができる。 By measuring the sound pressure from a large number of parts with the microphone 18, the part with the highest sound pressure can be roughly set as the measurement area, that is, the measurement part A.
図2に示すように、フォトセンサ14からの出力信号はパルスジェネレータ19に送られるようになっており、回転羽根車10の回転に伴ってフォトセンサ14の前方を反射フィルム13が通過すると、フォトセンサ14からの検出信号がパルスジェネレータ19に送られる。パルスジェネレータ19からはレーザ発光装置16とCCDカメラ17とにトリガー信号が送られるとともに、マイクロフォン18からのアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/Dコンバータ20にもトリガー信号が送られる。被測定部位Aがレーザ発光装置16に対向する位置となったときには、トリガー信号に基づいて、レーザ発光装置16に設けられた2つのレーザ光発生ヘッド部から5μSの時間差を持ってレーザ光が被測定部位Aに向けて照射され、この時間差における2つの画像を一対とした被測定部位Aの画像がCCDカメラ17に撮り込まれる。 As shown in FIG. 2, the output signal from the photosensor 14 is sent to the pulse generator 19, and when the reflection film 13 passes in front of the photosensor 14 with the rotation of the rotary impeller 10, A detection signal from the sensor 14 is sent to the pulse generator 19. A trigger signal is sent from the pulse generator 19 to the laser light emitting device 16 and the CCD camera 17, and a trigger signal is also sent to an A / D converter 20 for converting an analog signal from the microphone 18 into a digital signal. When the measurement site A is at a position facing the laser light emitting device 16, the laser light is irradiated with a time difference of 5 μS from the two laser light generating heads provided in the laser light emitting device 16 based on the trigger signal. The image is irradiated toward the measurement site A, and an image of the measurement site A that is a pair of two images at this time difference is captured by the CCD camera 17.
サーボモータ11、レーザ発光装置16、CCDカメラ17およびマイクロフォン18にはそれぞれ図示しない駆動制御部から電力が供給されるようになっており、パルスジェネレータ19からの信号によりレーザ発光装置16とCCDカメラ17とA/Dコンバータ20の作動が制御される。サーボモータ11には回転数を制御するためのパルス信号を発生するエンコーダが設けられており、ここからの信号がコントローラ21に送られてサーボモータ11の回転数は精密に制御される。コントローラ21は、制御信号を演算するマイクロプロセッサCPUと、制御プログラム、演算式、データ等が格納されるメモリであるROMと、一時的にデータを格納するメモリであるRAMとを有するとともに、信号の入出力ポート等を有している。 Electric power is supplied to the servo motor 11, the laser light emitting device 16, the CCD camera 17 and the microphone 18 from a drive control unit (not shown), and the laser light emitting device 16 and the CCD camera 17 are received by a signal from the pulse generator 19. And the operation of the A / D converter 20 is controlled. The servo motor 11 is provided with an encoder that generates a pulse signal for controlling the rotation speed. A signal from the encoder is sent to the controller 21 so that the rotation speed of the servo motor 11 is precisely controlled. The controller 21 includes a microprocessor CPU that calculates control signals, a ROM that is a memory that stores control programs, arithmetic expressions, data, and the like, and a RAM that is a memory that temporarily stores data. Has input / output ports.
コントローラ21にはCCDカメラ17による撮影信号とA/Dコンバータ20を介してデジタル信号化されたマイクロフォン18による測定信号とが送られるようになっており、それぞれのデータがコントローラ21内のデータ記録部に格納されるようになっている。 The controller 21 receives a photographing signal from the CCD camera 17 and a measurement signal from the microphone 18 converted into a digital signal via the A / D converter 20, and each data is a data recording unit in the controller 21. To be stored in.
図3はフォトセンサ14からの信号に基づくCCDカメラ17とマイクロフォン18の作動タイミングを示すタイムチャートである。図3に示すように、フォトセンサ14が反射フィルム13を検出してから遅れ時間T1が経過したらパルスジェネレータ19は第1回目のパルス信号を出力し、第1回目のパルス信号が出力した後に5μmが経過したら第2回目のパルス信号を出力する。これらのパルス信号に基づいてレーザ発光装置16に組み込まれた2つのレーザ発生ヘッド部からは5μmの時間差でレーザ光が照射され、CCDカメラ17にはこの時間差における2つの画像A1,A2を取り込み、それぞれの画像データはコントローラ21内のRAM等のメモリに格納される。 FIG. 3 is a time chart showing the operation timing of the CCD camera 17 and the microphone 18 based on the signal from the photosensor 14. As shown in FIG. 3, the pulse generator 19 outputs the first pulse signal when the delay time T1 elapses after the photosensor 14 detects the reflection film 13, and 5 μm after the first pulse signal is output. When elapses, the second pulse signal is output. Based on these pulse signals, laser light is irradiated with a time difference of 5 μm from the two laser generating heads incorporated in the laser light emitting device 16, and the CCD camera 17 captures two images A1, A2 at this time difference, Each image data is stored in a memory such as a RAM in the controller 21.
フォトセンサ14がオンすると、A/Dコンバータ20に作動信号が送られて所定のT2時間にわたりマイクロフォン18により測定されたアナログ信号の音圧データをA/Dコンバータ20でデジタル信号に変換し、コントローラ21のメモリに格納する。T2時間は例えば626μSに設定されており、カメラ撮影時における被測定部位Aからの音圧が測定される。ただし、この時間T2は5〜2000μSの間の任意の時間に設定することができる。マイクロフォン18は回転羽根車10に対して上述したように所定の距離だけ離れて配置されているので、回転羽根車10からマイクロフォン18に騒音が到達するまでにはT3時間がかかり、CCDカメラ17により測定されたときの画像から発生した騒音はT3時間後の音圧に対応する。マイクロフォン18を被測定部位Aから30mm離すと、この遅れ時間T3は87μSとなる。 When the photosensor 14 is turned on, an operation signal is sent to the A / D converter 20 and the sound pressure data of the analog signal measured by the microphone 18 over a predetermined T2 time is converted into a digital signal by the A / D converter 20, and the controller 21 is stored in the memory. The T2 time is set to 626 μS, for example, and the sound pressure from the measurement site A at the time of camera photographing is measured. However, this time T2 can be set to any time between 5 and 2000 μS. Since the microphone 18 is arranged at a predetermined distance from the rotary impeller 10 as described above, it takes T3 time for noise to reach the microphone 18 from the rotary impeller 10. The noise generated from the measured image corresponds to the sound pressure after T3 time. When the microphone 18 is separated from the measurement site A by 30 mm, the delay time T3 becomes 87 μS.
回転羽根車10はサーボモータ11により回転駆動されており、フォトセンサ14からの信号により被測定部位Aがレーザ光照射位置となる毎に対をなす画像を取り込むとともにマイクロフォン18により音圧を測定する。例えば、回転羽根車10を2000rpmの速度で回転させた場合には、フォトセンサ14からの信号により被測定部位Aがレーザ光照射位置となる毎に対をなす画像を撮り込んでから、約0.2S経過直後のフォトセンサ14からの信号により被測定部位Aがレーザ光照射位置となる毎に対をなす画像を撮り込む動作を繰り返し、複数回、例えば合計1500個の画像を撮影してそのデータをメモリに格納する。それぞれの画像撮影時における1500個の音圧データも同様にしてメモリに格納される。 The rotary impeller 10 is driven to rotate by a servo motor 11. A pair of images are captured every time the measurement site A becomes a laser light irradiation position by a signal from the photosensor 14, and the sound pressure is measured by the microphone 18. . For example, when the rotary impeller 10 is rotated at a speed of 2000 rpm, a pair of images is captured every time the measurement site A becomes a laser beam irradiation position by a signal from the photosensor 14, and then about 0 is obtained. Repeat the operation of taking a pair of images every time the measurement site A becomes the laser light irradiation position by a signal from the photosensor 14 immediately after 2S has elapsed, and shoot a total of 1500 images, for example. Store data in memory. In the same manner, 1500 sound pressure data at the time of image capturing are also stored in the memory.
メモリに格納された対をなす2つの画像A1,A2のデータに基づいて、PIV(Particle Image Velocimetry)つまり粒子画像流速測定法により被測定部位Aにおける流体速度ベクトルがコントローラ21における流体速度ベクトル演算部により演算される。流体速度ベクトルは対をなす2画像からu(軸方向)とv(半径方向)の二次元方向のベクトルについて演算される。 Based on the data of the two images A1 and A2 that make a pair stored in the memory, the fluid velocity vector in the measurement site A is converted into the fluid velocity vector calculation unit in the controller 21 by PIV (Particle Image Velocimetry), that is, the particle image velocimetry. Is calculated by The fluid velocity vector is calculated for two-dimensional vectors of u (axial direction) and v (radial direction) from two pairs of images.
この粒子画像流速測定法は、空気や水などの流体についての公知の速度計測法であり、流体と同じ速度で運動する微小粒子つまり可視化粒子を流れの中に混入し、その粒子の速度を画像計測法の手法で測定することにより流体自体の速度と方向の分布つまり流体速度ベクトルを求めることができる。粒子画像流速測定法には、二次元PIV法と三次元PIV法とがあり、二次元PIV法には、時間差撮影された2枚の粒子画像から測定点を中心とする画像を切り出して、粒子の平均移動量を流れの速度とする相互相関PIV法等がある。 This particle image velocimetry is a well-known velocity measurement method for fluids such as air and water. Fine particles that move at the same speed as the fluid, that is, visualized particles, are mixed in the flow, and the velocity of the particles is imaged. By measuring with the measurement method, the distribution of velocity and direction of the fluid itself, that is, the fluid velocity vector can be obtained. Particle image velocimetry includes two-dimensional PIV method and three-dimensional PIV method. In two-dimensional PIV method, an image centered on a measurement point is cut out from two particle images taken by time difference, and the particle There is a cross-correlation PIV method or the like in which the average moving amount is a flow velocity.
図1に示す音源探査装置においては、2つの画像A1,A2のデータに基づいてPIV法により二次元の流体速度ベクトルを演算するようにしているが、CCDカメラ17を2台用いることにより円周方向を含めた三次元の流体速度ベクトルを演算することができる。これが三次元PIV法である。 In the sound source exploration apparatus shown in FIG. 1, the two-dimensional fluid velocity vector is calculated by the PIV method based on the data of the two images A1 and A2, but by using two CCD cameras 17, the circumference can be increased. A three-dimensional fluid velocity vector including the direction can be calculated. This is the three-dimensional PIV method.
上述のように1500個の画像に基づいてメモリ内に格納された流体速度ベクトルのデータとそれぞれの撮影時の音圧のデータとに基づいてコントローラ21のマップ演算部において、音圧と流体速度の相互相関計算を行って音源分布マップを演算する。軸方向の相互相関計算(Rup)は以下の式(2)により行われ、半径方向の相互相関計算(Rvp)は以下の式(3)により行われる。 As described above, based on the fluid velocity vector data stored in the memory based on the 1500 images and the sound pressure data at the time of each photographing, the map computing unit of the controller 21 calculates the sound pressure and the fluid velocity. Perform cross-correlation calculation to calculate the sound source distribution map. The cross-correlation calculation (Rup) in the axial direction is performed by the following equation (2), and the cross-correlation calculation (Rvp) in the radial direction is performed by the following equation (3).
式(2)(3)において、uiは任意軸方向速度、uバーは軸方向の平均速度、piは任意の音圧、pバーは音圧の平均、Vtは翼先端速度、viは任意半径方向速度、vバーは半径方向速度の平均をそれぞれ示し、u′は軸方向速度変動、v′は半径方向の速度変動、p′は音圧変動、Vtは翼先端周速度をそれぞれ示す。prmsは音圧の直流成分を除いた実行値を示し、式(1)により算出される。
In equations (2) and (3), ui is an arbitrary axial velocity, u bar is an average velocity in the axial direction, pi is an arbitrary sound pressure, p bar is an average sound pressure, Vt is a blade tip velocity, and vi is an arbitrary radius. Directional velocity, v bar represents the average of radial velocity, u ′ represents axial velocity variation, v ′ represents radial velocity variation, p ′ represents sound pressure variation, and Vt represents blade tip peripheral velocity. p rms indicates an execution value excluding the direct current component of the sound pressure, and is calculated by Expression (1).
このようにして得られた音源分布マップは、被測定部位Aにおいて流体速度つまり気流速度と音圧との相関性の高低分布を示す画像であり、コントローラ21から音源分布マップ出力部22に取り出される。音源分布マップ出力部22としては、音源分布マップを画面に表示するディスプレイ、音源分布マップを印刷するプリンタ、または音源分布マップのデータを格納するCDR等の記憶媒体があり、音源分布マップに示された流体流速と音圧との相関性の高低分布に基づいて作業者が音源の位置を判定することができる。 The sound source distribution map obtained in this way is an image showing the level distribution of the correlation between the fluid velocity, that is, the air flow velocity and the sound pressure, at the measurement site A, and is extracted from the controller 21 to the sound source distribution map output unit 22. . The sound source distribution map output unit 22 includes a display that displays the sound source distribution map on the screen, a printer that prints the sound source distribution map, or a storage medium such as a CDR that stores data of the sound source distribution map, and is shown in the sound source distribution map. The operator can determine the position of the sound source based on the height distribution of the correlation between the fluid flow velocity and the sound pressure.
このような音源分布マップを回転翼つまり回転羽根車10の複数の部位について求めると、回転羽根車10についての騒音発生状態と発生メカニズムを高精度に判定することができる。 When such a sound source distribution map is obtained for a plurality of parts of the rotary blade, that is, the rotary impeller 10, the noise generation state and the generation mechanism of the rotary impeller 10 can be determined with high accuracy.
上述した音源探査装置によって音源を探査する手順について説明すると、暗室などのように外部から光が入り込まないようにした測定室において、回転羽根車10の音源と推測される複数の位置に対向させてマイクロフォン18を用いて回転羽根車10から発生する騒音を測定する。そのときには、フォトセンサ14からの基準位置信号により所定時間、例えば626μSにわたりサンプリングしてコントローラ21において音圧を計算する。このようにして最も音圧レベルの高い領域を調べてその部位を測定すべき特定の被測定部位Aと設定する。音圧は上記式(1)により算出される。 The procedure for exploring a sound source by the sound source exploration device described above will be described. In a measurement room where light is not allowed to enter from the outside, such as in a dark room, the sound source of the rotary impeller 10 is opposed to a plurality of positions that are estimated. The noise generated from the rotary impeller 10 is measured using the microphone 18. At that time, the sound pressure is calculated in the controller 21 by sampling for a predetermined time, for example, 626 μS, based on the reference position signal from the photosensor 14. In this way, the region having the highest sound pressure level is examined, and that portion is set as a specific measured portion A to be measured. The sound pressure is calculated by the above equation (1).
次いで、被測定部位Aに向けてレーザ光が到達するようにレーザ発光装置16を配置するとともに被測定部位Aに向けてCCDカメラ17を配置し、回転羽根車10を回転させるとともに煙発生機15から回転羽根車10により生成される気流に向けて可視化微粒子である煙を供給して測定室内に煙を充満させる。この状態のもとで、レーザ発光装置16に設けられた2つのレーザ光発光ヘッド部から5μSの時間差でレーザ光を被測定部位Aに向けて照射し、その画像をCCDカメラ17により撮影し、その撮影に同期させて撮影時における被測定部位Aからの音圧をマイクロフォン18により測定する。 Next, the laser light emitting device 16 is arranged so that the laser beam reaches the measurement site A, the CCD camera 17 is arranged toward the measurement site A, the rotary impeller 10 is rotated, and the smoke generator 15 is rotated. The smoke, which is visualized fine particles, is supplied toward the air flow generated by the rotary impeller 10 to fill the measurement chamber with the smoke. Under this state, laser light is irradiated toward the measurement site A from the two laser light emitting head portions provided in the laser light emitting device 16 with a time difference of 5 μS, and the image is taken by the CCD camera 17. In synchronization with the photographing, the sound pressure from the measurement site A at the time of photographing is measured by the microphone 18.
回転羽根車10は例えば2000rpmの速度で回転し、約0.2S毎に被測定部位Aの画像をCCDカメラ17により撮影するとともに撮影に同期させて撮影時の音圧を測定する。約0.2S毎にレーザ光を照射するようにしたのは、一度の照射から次の照射までのレーザ発光装置16の充電時間に0.2S程度が必要のためである。このようにして、例えば1500回の画像撮影とそれぞれの画像撮影時の被測定部位Aからの音圧の測定とを行った。 The rotary impeller 10 rotates at a speed of, for example, 2000 rpm, and the image of the measurement site A is photographed by the CCD camera 17 every about 0.2 S and the sound pressure at the time of photographing is measured in synchronization with the photographing. The reason for irradiating the laser beam every approximately 0.2S is that the charging time of the laser light emitting device 16 from one irradiation to the next irradiation requires about 0.2S. In this way, for example, 1500 times of image capturing and sound pressure measurement from the measurement site A during each image capturing were performed.
CCDカメラ17により撮り込まれた一対の画像に基づいてコントローラ21の流体速度ベクトル演算部において粒子画像流速測定法により流体速度ベクトルu,vを演算するとともに、コントローラ21の音圧演算部においてマイクロフォン18により測定された騒音ノイズに基づいて音圧を演算する。これらの演算を全て撮り込まれた画像と測定された音圧とについて行う。次いで、これらの流体速度ベクトルのデータと音圧のデータとに基づいて上述した相互相関計算により音源分布マップを作成する。 Based on a pair of images captured by the CCD camera 17, the fluid velocity vector calculation unit of the controller 21 calculates the fluid velocity vectors u and v by the particle image flow velocity measurement method, and the sound pressure calculation unit of the controller 21 uses the microphone 18. The sound pressure is calculated based on the noise noise measured by the above. All of these calculations are performed on the captured image and the measured sound pressure. Next, a sound source distribution map is created by the above-described cross-correlation calculation based on the fluid velocity vector data and the sound pressure data.
図4(A)は粒子画像流速測定法により得られた速度分布の一例を示す速度分布図であり、図4(B)は流体速度ベクトルのデータと音圧のデータとに基づいて相互相関計算により得られた音源分布マップの一例を示すマップ図である。図4(A)において、濃淡の濃い部分は流体の速度が高いことを示している。この速度分布図には流体の速度をも矢印で表示することができるが、図4(A)においては矢印の標記は省略されている。図4(B)において、濃度の濃い部分は、流体速度と音圧との相関性が高いことを示しており、相関性の高さから、濃度が濃い領域は音源であることを示す。音源の判定は、音源分布マップをディスプレイに表示したり、プリンタにより印字することにより行うことができる。このように、マイクロフォン18により測定される音圧と、PIV法による微粒子の流れを測定した物体表面に沿う流体の速度ベクトルとに基づいてこれらの相互相関計算により音源の位置を判定することができるので、騒音源の位置を高い精度で検出することができる。しかも、音源の流れ現象や発生メカニズムを判定することができる。 FIG. 4A is a velocity distribution diagram showing an example of velocity distribution obtained by the particle image velocimetry, and FIG. 4B shows cross-correlation calculation based on fluid velocity vector data and sound pressure data. It is a map figure which shows an example of the sound source distribution map obtained by this. In FIG. 4A, the darker shaded portion indicates that the fluid velocity is higher. In this velocity distribution diagram, the velocity of the fluid can also be indicated by an arrow, but the arrow mark is omitted in FIG. In FIG. 4B, the portion with a high concentration indicates that the correlation between the fluid velocity and the sound pressure is high, and the region with a high concentration indicates that the sound source is based on the high correlation. The sound source can be determined by displaying a sound source distribution map on a display or printing it with a printer. Thus, based on the sound pressure measured by the microphone 18 and the velocity vector of the fluid along the surface of the object whose particle flow is measured by the PIV method, the position of the sound source can be determined by the cross-correlation calculation. Therefore, the position of the noise source can be detected with high accuracy. In addition, the flow phenomenon of the sound source and the generation mechanism can be determined.
コントローラ21のマイクロプロセッサは、上述した流体速度ベクトル演算部、音圧演算部およびマップ演算部等の機能部を有しており、それぞれはコントローラ21に送られたデータに基づいてROMに格納された演算式により演算される。図2に示したコントローラ21は、送り込まれた流体速度ベクトルのデータと音圧のデータとを格納する記録部と、それぞれのデータに基づいて演算する機能を有しているが、サーボモータ11、レーザ発光装置16、CCDカメラ17およびマイクロフォン18に対する駆動信号をも供給する機能をコントローラ21に備えるようにしても良い。 The microprocessor of the controller 21 has functional units such as the fluid velocity vector calculation unit, the sound pressure calculation unit, and the map calculation unit described above, and each is stored in the ROM based on data sent to the controller 21. Calculated by an arithmetic expression. The controller 21 shown in FIG. 2 has a recording unit that stores the fluid velocity vector data and the sound pressure data that are sent in, and a function that calculates based on the respective data. The controller 21 may be provided with a function of supplying drive signals to the laser light emitting device 16, the CCD camera 17, and the microphone 18.
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した実施の形態においては回転羽根車10からの音源位置を検出するようにしているが、回転することなく、固定された状態のものを被測定物としてその表面から発生する音源の位置を検出するようにしても良い。また、図示する実施の形態においては、被測定物に流れる気流に起因した音源の位置を検出するようにしているが、液体の中に配置される物体を被測定物としてそこから発生する音源の位置を検出するようにしても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the position of the sound source from the rotary impeller 10 is detected. However, the position of the sound source generated from the surface of the object to be measured is fixed without rotating. May be detected. In the illustrated embodiment, the position of the sound source due to the airflow flowing through the object to be measured is detected, but the object placed in the liquid is the object to be measured and the sound source generated therefrom is detected. The position may be detected.
また、式(2)(3)の音圧の項については、マイクロフォンによる音圧以外に、音響粒子速度も含めても良い。流体速度の項(u,v)については、通常の速度(m/s)だけでなく、乱流境界層から発生する二重極子音(壁面圧力変動)や四重極子音(気流乱れ)などとする場合も入れることができる。 In addition, the term of sound pressure in Equations (2) and (3) may include acoustic particle velocity in addition to the sound pressure by the microphone. For fluid velocity terms (u, v), not only normal velocity (m / s) but also dipole sound (wall pressure fluctuation) and quadrupole sound (airflow turbulence) generated from the turbulent boundary layer Can also be included.
例えば、二重極子音uIdおよび四重極子音uIqは以下の各式であらわされる。これらの式において、ρは密度、rは音源からの距離、aは音速、Lは音源の代表長さ、uは流体速度を示す。 For example, the dipole consonant uI d and the quadrupole consonant uI q are expressed by the following equations. In these equations, ρ is the density, r is the distance from the sound source, a is the speed of sound, L is the representative length of the sound source, and u is the fluid velocity.
さらに、流体速度の項は、流体速度から求めた渦度ω、歪み速度eij、レイノルズ応力τ、乱流強度qを求めるようにしても良い。 Furthermore, as the term of fluid velocity, the vorticity ω, the strain velocity eij, the Reynolds stress τ, and the turbulence intensity q obtained from the fluid velocity may be obtained.
10 回転羽根車(被測定物)
11 サーボモータ
13 反射フィルム
14 フォトセンサ
15 煙発生機(粒子発生機)
16 レーザ発光装置(光源)
17 CCDカメラ(撮影手段)
18 マイクロフォン
19 パルスジェネレータ
20 A/Dコンバータ
21 コントローラ
22 音源分布マップ出力部
10 Rotating impeller (measurement object)
11 Servo motor 13 Reflective film 14 Photo sensor 15 Smoke generator (particle generator)
16 Laser light emitting device (light source)
17 CCD camera (photographing means)
18 Microphone 19 Pulse generator 20 A / D converter 21 Controller 22 Sound source distribution map output unit
Claims (4)
前記回転羽根車の周辺に粒子発生機から可視化粒子を供給して前記回転羽根車の周辺を可視化粒子で充満させ、
前記回転羽根車の位置を検出する位置検出手段からの信号に基づいて前記回転羽根車の被測定部位に光源からの光を照射するとともに光の照射に同期させて前記被測定部位の少なくとも2つで一対をなす画像を時間差を持って撮影手段により複数回撮影し、
前記撮影手段によるそれぞれの撮影時における前記被測定部位からの音圧をマイクロフォンにより測定し、
前記撮影手段により撮影された画像に基づいて粒子画像流速測定法などにより流体速度ベクトルを演算し、
前記マイクロフォンにより測定された音圧と前記流体速度ベクトルとのデータに基づいて音圧と気流速度の相互相関計算により音源分布マップを演算し、
前記音源分布マップを音源分布マップ出力部に出力することを特徴とする音源探査方法。 A sound source exploration method for detecting a position of a noise source generated from the rotary impeller under a state where an air flow is generated by rotating the rotary impeller,
Supplying visualization particles from a particle generator around the rotating impeller to fill the periphery of the rotating impeller with visualization particles;
Based on a signal from a position detecting means for detecting the position of the rotary impeller, the measurement site of the rotary impeller is irradiated with light from the light source and at least two of the measurement sites are synchronized with the light irradiation. Take a pair of images with a photographing means multiple times with a time difference,
The sound pressure from the measurement site at the time of each imaging by the imaging means is measured with a microphone,
A fluid velocity vector is calculated by a particle image velocimetry or the like based on an image photographed by the photographing means,
A sound source distribution map is calculated by calculating a cross-correlation between sound pressure and airflow velocity based on data of the sound pressure measured by the microphone and the fluid velocity vector,
A sound source search method, comprising: outputting the sound source distribution map to a sound source distribution map output unit.
前記被測定物に向けて流される流体中に可視化粒子を供給して前記被測定物を前記可視化粒子で充満させ、
前記被測定物に光源から照射される被測定部位の少なくとも2つで一対をなす画像を撮影手段により複数回撮影し、
前記撮影手段によるそれぞれの撮影時における前記被測定部位からの音圧をマイクロフォンにより測定し、
前記撮影手段により撮り込まれた画像に基づいて粒子画像流速測定法などにより流体速度ベクトルを演算し、
前記マイクロフォンにより測定された音圧と前記流体速度ベクトルとのデータに基づいて音圧と気流速度の相互相関計算により音源分布マップを演算し、
前記音源分布マップを音源分布マップ出力部に出力することを特徴とする音源探査方法。 A sound source exploration method for detecting a position of a noise source generated from the measurement object under a state in which a fluid flows through the measurement object,
Supplying visualized particles in a fluid flowing toward the object to be measured to fill the object to be measured with the visualized particles;
Photographing a pair of images with at least two of the parts to be measured irradiated from the light source to the object to be measured multiple times by the photographing means,
The sound pressure from the measurement site at the time of each imaging by the imaging means is measured with a microphone,
A fluid velocity vector is calculated by a particle image velocimetry or the like based on the image captured by the imaging means,
A sound source distribution map is calculated by calculating a cross-correlation between sound pressure and airflow velocity based on data of the sound pressure measured by the microphone and the fluid velocity vector,
A sound source search method, comprising: outputting the sound source distribution map to a sound source distribution map output unit.
前記回転羽根車の周辺に可視化粒子を供給して前記回転羽根車の周辺を可視化粒子で充満させる粒子発生機と、
前記回転羽根車の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段からの信号に基づいて前記回転羽根車の被測定部位に光を照射する光源と、
光の照射に同期させて前記被測定部位の少なくとも2つで1対をなす画像を時間差を持って複数回撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によるそれぞれの撮影時における前記被測定部位からの音圧を測定するマイクロフォンと、
前記撮影手段により撮影された画像に基づいて粒子画像流速測定法などにより流体速度ベクトルを演算する流体速度ベクトル演算部と、
前記マイクロフォンにより測定された音圧と前記流体速度ベクトルとのデータに基づいて音圧と流体速度の相互相関計算により音源分布マップを演算するマップ演算部と、
前記音源分布マップを出力する音源分布マップ出力部とを有することを特徴とする音源探査装置。 A sound source exploration device that detects the position of a noise source generated from the rotary impeller under a state in which an airflow is generated by rotating the rotary impeller,
A particle generator for supplying visualization particles to the periphery of the rotating impeller and filling the periphery of the rotating impeller with visualization particles;
Position detecting means for detecting the position of the rotary impeller;
A light source that irradiates light to a measurement site of the rotary impeller based on a signal from the position detection unit;
An imaging means for imaging a pair of images with at least two of the measurement sites in synchronization with light irradiation, with a time difference;
A microphone for measuring sound pressure from the measurement site at the time of each imaging by the imaging means;
A fluid velocity vector computing unit that computes a fluid velocity vector by a particle image flow velocity measurement method or the like based on an image photographed by the photographing means;
A map calculation unit for calculating a sound source distribution map by cross-correlation calculation between sound pressure and fluid velocity based on data of the sound pressure measured by the microphone and the fluid velocity vector;
And a sound source distribution map output unit that outputs the sound source distribution map.
前記被測定物に向けて流される流体中に可視化粒子を供給して前記被測定物を前記可視化粒子で充満させる粒子発生機と、
前記被測定物の特定の被測定部位に光を照射する光源と、
光の照射に同期させて前記被測定部位の少なくとも2つで一対をなす画像を時間差を持って複数回撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によるそれぞれの撮影時における前記被測定部位からの音圧を測定するマイクロフォンと、
前記撮影手段により撮影された画像に基づいて粒子画像流速測定法などにより流体速度ベクトルを演算する流体速度ベクトル演算部と、
前記マイクロフォンにより測定された音圧データと前記流体速度ベクトルとに基づいて音圧と流体速度の相互相関計算により音源分布マップを演算するマップ演算部と、
前記音源分布マップを音源分布マップ出力部に出力する音源分布マップ出力部とを有することを特徴とする音源探査装置。 A sound source exploration device that detects a position of a noise source generated from the measurement object under a state in which a fluid flows through the measurement object,
A particle generator for supplying visualized particles into a fluid flowing toward the object to be measured and filling the object to be measured with the visualized particles;
A light source that emits light to a specific measurement site of the measurement object;
An imaging means for imaging a pair of images at a time of at least two of the measurement sites in synchronism with light irradiation, with a time difference, and
A microphone for measuring sound pressure from the measurement site at the time of each imaging by the imaging means;
A fluid velocity vector computing unit that computes a fluid velocity vector by a particle image flow velocity measurement method or the like based on an image photographed by the photographing means;
A map calculation unit for calculating a sound source distribution map by cross-correlation calculation between sound pressure and fluid velocity based on sound pressure data measured by the microphone and the fluid velocity vector;
And a sound source distribution map output unit that outputs the sound source distribution map to a sound source distribution map output unit.
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