騒音&振動センサーを自作するための事前調査

調査
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騒音&振動センサーを自作するために事前に作り方や部品類などを調査しました。
自分用の備忘録で調べながら書いているので乱文ですが、、、よろしければご参考にしてください。

 

目次

 


 

騒音センサーにはどんな機能がある?

騒音センサーを自作するために、まずは騒音センサーが持っている機能をググりました。

サンワサプライ
デジタル騒音計

・測定範囲:騒音/35dB~135dB、周波数/31.5Hz~8kHz、温度/20℃~60℃
・測定精度:騒音/±2.0dB、温度/±1.5℃
・販売価格(税別):¥5,790

https://www.monotaro.com/g/03445554/

 

シンワ測定
デジタル騒音計

・測定範囲:30dB~130dB
・精度:±1.5dB(94dB、1KHzにて)
・周波数:(応答)31.5Hz~8KHz
・販売価格(税別):¥14,900

https://www.monotaro.com/g/01124838/

 

騒音センサー

・測定間隔: 1分毎に、1分間の平均/最小/最大 dbA を取得できます。
・税抜価格:500円/月
・測定範囲 30dBA 〜 130 dBA
・周波数範囲 50Hz 〜 24kHz
・周波数重み付け Aタイプ (人の可聴周波数に合わせたタイプです)
・精度 ±2dBA
・サンプリングレート 約47回/秒

https://webiot.io/docs/sensors/sound/

 

まとめると、、、

  • 騒音測定機能
    • 測定範囲:30dB~130dB、35dB~135dB
    • 騒音測定精度:±1.5dB、±2dBA
    • 周波数:31.5Hz~8KHz、50Hz 〜 24kHz
  • 温度測定機能
    • 測定範囲:20℃~60℃
    • 温度精度: ±1.5℃

 

 

 

騒音&振動センサーでやりたいこと

騒音&振動センサーを自作しようと考えているのですが、やりたいことを列挙しました。
多分、作っていくなかでどんどんやりたいこと増えると思いますが、、、

  • (必須)騒音を測定したい
  • (必須)振動を測定したい
  • (必須)Webで測定結果(リアルタイム、蓄積値)を確認したい
  • (可能ならば)電池駆動させたい

 

 

騒音センサーを自作するには?

センサー系ならArduinoを使って自作するのが主流かと思いますので、「Arduino 騒音センサー」とググりました。

 

M5Stackで音を測る – Ambient

マイクモジュール
・MEMSマイクの「ADMP401搭載MEMSマイクモジュール」
・エレクトレットコンデンサーマイクを使ったマイクモジュール

マイクの出力はアナログ信号なので、M5Stackに搭載されているESP32のADコンバーターで値を読めます。

マイクの出力はArduinoであればanalogRead()関数で値を読めます。

https://ambidata.io/samples/m5stack/sound/

・マイクを使って騒音測定している。
・マイクには「MEMSマイク」と「エレクトレットコンデンサーマイク」の2種類がある。
・マイクはAS今バーダーで読める

 

 

M5StickCでdB(デシベル)表示の騒音計を作る - Qiita
M5StickCの内蔵マイクを使って騒音計を作るのはなかなか難しい。マイクからの入力を既知の単位、例えばdB(デシベル)に変換する方法が自明ではなく、実際に実装してみたというサンプルもあまり見ない。そこで遊び半分に次のようなブートスト...

・マイクは「M5StickCのマイクSPM1423」を使っているみたい
・マイクの音圧値からdBに変換する方法がまとめられている。

 

 

思ったより自作するのは難しそうですね。。。
とりあえず、「MEMSマイク」と「エレクトレットコンデンサーマイク」で音圧値を取得し、それをdBに変換する流れのようです。

 

 

騒音センサー(マイク)の候補は?

秋月電子で扱っているマイクを調べました。

 

 

振動センサーを自作するには?

・振動センサは圧電スピーカを使っている。

 

 

ESP8266と3軸加速度センサーADXL345で振動を測定する – Ambient

・3軸加速度センサーADXL345を使っている。
・建物の振動を測るのが目的

 

振動センサーとしては、圧電スピーカと3軸加速度センサーを使えるみたいです。

 

振動センサーの候補は?

秋月電子で扱っているマイクを調べました。

 

 

ESP32を電池駆動させるには?

超シンプル回路!乾電池で295日間動作するESP32-WROOM-32 - ボクにもわかる電子工作のブログ
Espressif製Wi-FiモジュールESP32-WROOM-32を使い、シンプルな超簡易的周辺回路で動作する「IoTセンサの実験」を行ったところ、295日間(9.7か月)の動作が確認できました。 実証結果 下図は、モ … "超シンプル回路!乾電池で295日間動作するESP32-WROOM-32" の続きを読む

・送信間隔60分で単3アルカリ乾電池2本で295日動いたとあります。

 

電池駆動もいいかと思いましたが、数100msレベルでセンシングしようと考えているので、電池駆動は厳しいそうだと思いました。今回は保留にします。

 

買うものリスト(個人備忘録)

 

 

以上!

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