インフラサウンドは、可聴域（20 Hz～20 kHz）より低い周波数（1mHz～100 Hz）の音を示し、地球物理や巨大構造物に関する様々な状態を把握出来ます。
例えば、津波・火山噴火・地震・土砂崩れ・隕石や人工衛星の大気圏突入・各種人工騒音（風力発電・爆発音・核実験等）などが挙げられます。また低周波数ほど遠くに届く性質があり、インフラサウンドを使えば遠方で生じる現象の把握に役立ちます。

一般的な気圧計の分解能は1Pa程度です。対してインフラサウンドセンサで検出したい分可能は10mPaオーダと微小です。

低周波騒音計は、通常のマイクロホンにG特性という聴感補正フィルタを組み合わせています。これは20Hz付近の低周波音を強調する騒音計です。よってインフラサウンド帯域の低周波音は測定できません。

インフラサウンドセンサーはDC～1000Hzまでの広い周波数特性を持ち、1mPaの最小分解能を持ちます。RS232C転送レートにより実際の周波数特性は30Hzが上限となります。

• 周波数特性 ：DC～30Hz
• 最小分解能 ：1mPa（設計値）
• 最大測定音圧 ：1000hPa±260hPa（0.2Hz以下）±71.1Pa(0.2Hz以上)
• 雑音レベル ：±4.4mPa(0.2Hz以上)、±29.7mPa(0.2Hz以下)
• S/N比 ：84.16dB(0.2Hz以上)、118.84dB(0.2Hz以下)

3軸（XYZ）重力計の値を加速度に変換、ノイズ除去した上で3軸ベクトル合成。

• 周波数特性 ：0.1Hz～30Hz
• 最小分解能 ：0.001Gal（設計値）
• 測定レンジ ：0～1960gal
• ノイズ ：1.5Gal rms
• S/N比 ：62.3dB

GPSからのデータから、必要なデータを抽出します。装置本体に内蔵しているので、外部アンテナを利用できます。

• 感度 :-165dBm
• 最大チャンネル :66
• 最大更新レート :10Hz
• 規格 :NMEA / PMTK
• アンテナコネクタ :SMA雌

測定値のモニタリング方法は、①液晶表示部、②RS232C、③アナログDC出力、④アナログAC出力の4系統です。

Windows用のロガーソフトウェアです。シリアルポート（RS232C UART)、またはUSBシリアル変換器に接続して使用します。主な機能は以下の通り。
■　CSVファイル形式でのデータロガー
■　トレンドグラフ表示
■　FTP転送（WEBサーバー等にデータを送る）
■　設定のモニタリング
■　バッテリ監視
■　津波検出

本ソフトウェアは、プレート境界型地震に伴う巨大津波から発生するインフラサウンドを検出する仕組みを導入しています。以下は、地震→津波→インフラサウンドの発生原理です。地震で海面が上下動し津波が発生しますが、海面の上下動は数十～数百Kmスケールの巨大スピーカ－と等価であり、超低周波音、つまりインフラサウンドが発生します。そして津波を伴う地震はトラフ（海溝）付近で発生するので、観測点（お住まいの地域）と、トラフの距離が分かれば、インフラサウンドの到達時刻が予測できます。具体的には“震源までの距離÷音速（約340m/sec）”が地震発生からインフラサウンド到達での時差になります。

本製品のソフトウェア”InfConfr05.exe”には、この原理を応用した津波検出システムが組み込まれています。（特許第5660586号）以下はその様子で、系列1青線がインフラサウンドの実波形、系列2オレンジ線が予測波形最大、系列3灰色線が予測波形最小になります。この予測三角形（灰色-オレンジ線の三角形）から外れた青線は、津波によって引き起こされたインフラサウンド波の可能性があります。

もっとも局所的ノイズ等でインフラサウンドが発生している可能性もあるので、上の三角形との差分の平均を求めていきます。それが下で、系列1青が差分、系列2オレンジが差分の平均です。そして、インフラサウンド差分の閾値を超えの面積が一定値を超えている場合に津波のアラート状態になります。

また上図オレンジ線の、差分平均が、津波のパワーを示す“津波マグニチュード”相当になります。

もし本製品をある程度の距離を離して配置したセンサー群のデータを開口合成して、特性方向に指向性を持たせると以下のように、特定エリアを注視する事ができます。
（1）リング状の評価域は津波検出アルゴリズムの時間相当の距離。
（2）開口合成の指向性を組み合わせて、赤枠の領域のみを注視できます。

開口合成の指向性は任意に幾つでも指定できるので、注視点を複数にすることもできるのです。

ADXⅢ-INF01LEで開口合成した場合の波形は以下の通りです。複雑で相関性の無い波形から、ある程度の規則性を抽出する事ができます。

本製品で開口合成プログラムの提供はお問合せください。

インフラサウンドの発生要因が多数あることから、雑音の少ない環境で測定する必要があります。主な雑音の発生要因は以下の通りです。

風 風速の強いときは、測定に適さない（風速2m以下が理想）

室内であっても影響を受ける。また風がビルや橋梁を振動させることでもインフラサウンドは発生する。

波浪

海や池、湖の波が大きい場合も、測定に適さない。波浪はインフラサウンドを発生させる。

自然災害

地震、火山、津波などは、大きなインフラサウンドを発生させる。これらのインフラサウンドは数千Km伝搬するので、このような災害時、およびそのあと数時間は測定に適さない。

人口騒音

鉄道が鉄橋を渡る、大型トレーラが橋を渡る、大きい圧延作業など巨大な何かが動くとインフラサウンドが発生する。またビル内ではエレベーターの上下で空気が圧縮され、インフラサウンドが発生する。どうしても、このような環境近傍での測定が必要な場合その環境の暗騒音レベル以上のインフラサウンドなら測定は可能である。

気象

気圧の急変、低気圧状態などでもインフラサウンドが発生する。

まとめ

海や湖から遠く、晴れた、穏やかな天候で、できれば夜間など、暗騒音の小さい環境で測定する事が望ましいのです。

詳細な分析

高い周波数まで測定したい(DC～1KHz)、任意のサンプリングレートで測定したい場合。ADXⅢ-INF04LEを推奨します。

ADXⅢ-INF04より微細な信号まで捉えたい場合、ADXⅢ-INF01LEを推奨します。

連続長時間の分析

インフラサウンドは目的の音と、雑音と分離する事が重要です。長期連続運用では前述した、本製品を複数使って、比較解析したり、開口合成するなどの必要性があります。

ドア開閉。密閉度の高いオフィスのドアを3回開閉した様子です。
3回の開閉の様子と、その後の圧力の揺らぎが見えます。
更に100秒0.01Hz以上の緩やかな気圧変化（気象的なもの）が重なって見えます。

100秒周期の三角波形。試験用チャンバで測定。

1000秒(0.001Hz)周期の気象的な気圧変化。様々な周波数成分を含んでいます。

晴天時約3時間30分の観測データ。上段が（DC-30Hz）、下段（0.0009Hz～0.025Hz）です。Its05Loggerは下段の部分（0.0009Hz～0.025Hz）バンドパスフィルタ経由のデータも記録できインフラサウンドACと呼ばれています。低周波カットで、気象や大気重力波の影響を軽減、高周波カットで、生活騒音、都市雑音、波浪や風の影響を軽減できます。(完全には無くならない)下段のインフラサウンドACほうが波形の特徴が把握しやすくなります。