JP2006003161A - 騒音計測装置および騒音計測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化を実現した騒音計測装置および騒音計測方法を提供すること。
【解決手段】騒音計測装置は半自由音場状態又は自由音場状態における所定音に対する音圧レベルと、半自由音場状態及び自由音場状態にない所定位置における所定音に対する音圧レベルとの相対関係を算出する関係算出手段と、半自由音場状態及び自由音場状態にない所定位置において計測された音圧レベルを、関係算出手段により算出された相対関係に基づいて補正する補正手段と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、騒音計測装置および騒音計測方法に関する。

騒音の計測値を比較する為に指標に沿った騒音計測が行われ、この指標に沿った計測の一例として車両のエンジンコンパートメント内の吸気口における吸気音が半自由音場状態（半無響状態）で計測されている。また、音の反射が起き難い半自由音場状態をつくる為に車両を移動させずに実走行の状態が想定できるシャーシードラム設備を用いて、吸気音を計測する騒音計測装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１４６４４３号公報

しかしながら、上記従来の騒音計測装置において、半自由音場状態をつくる為にシャーシードラム設備等の車両を移動させずに実走行が想定できる設備が必要となる。それにより、騒音計測にかかるコストが増加する。

また、吸気口周辺の部品を取り外すことができない場合、この部品により音圧レベルが増加され半自由音場状態での吸気音を計測することは困難である。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、低コスト化を実現した騒音計測装置および騒音計測方法を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、半自由音場状態又は自由音場状態における所定音に対する音圧レベルと、半自由音場状態及び自由音場状態にない所定位置における上記所定音に対する音圧レベルとの相対関係を算出する関係算出手段と、半自由音場状態及び自由音場状態にない上記所定位置において計測された音圧レベルを、上記関係算出手段により算出された上記相対関係に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする騒音計測装置である。

この一態様によれば、半自由音場又は自由音場状態で音を計測する為の、例えばシャーシードラム設備等の特別な設備を必要とせず、騒音計測を簡易に行うことができる。すなわち、騒音計測装置のコストを低減させることができる。

また、この一態様において、上記相対関係とは、例えば半自由音場状態又は自由音場状態における上記所定音に対する音圧レベルと、半自由音場状態及び自由音場状態にない上記所定位置における上記所定音に対する音圧レベルとの差又は比である。

さらに、この一態様において、上記関係算出手段は、上記所定音を発生する少なくとも１つのスピーカと、上記所定音を検出する少なくとも１つのマイクと、上記マイクから検出された音に対し周波数解析を行う周波数解析器と、上記周波数解析器により分析された値に基づいて、上記相対関係の算出を行う演算器と、を有するのが好ましい。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両の騒音を計測する騒音計測方法であって、半自由音場状態及び自由音場状態にない所定位置における所定音に対する音圧レベルを計測する第１工程と、半自由音場状態又は自由音場状態における上記所定音に対する音圧レベルを計測する第２工程と、上記第１工程で計測された上記音圧レベルと上記第２工程で計測された上記音圧レベルとの差又は比を算出する第３工程と、車両実走行時の上記所定位置における音圧レベルを計測する第４工程と、上記第４工程で計測された音圧レベルから上記第３工程で算出された上記差を減算する、又は上記第４工程で計測された音圧レベルに上記第３工程で算出された上記比を乗算する第５工程と、を備えることを特徴とする騒音計測方法である。

なお、上記所定位置とは、例えばエンジンコンパートメント内の吸気口である。

本発明によれば、低コスト化を実現した騒音計測装置および騒音計測方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、騒音計測装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例に係る騒音計測装置のシステム構成図である。

図１において、本実施例に係る騒音計測装置２は、吸気口における吸気音等を検出する１つのマイクロフォン４と、マイクロフォン４に接続されマイクロフォン４で検出された音に対して周波数解析を行う周波数解析器６とを備えている。また、周波数解析器６には周波数解析器６により解析された値について各種の演算を行うコンピュータ８が接続されている。さらに、コンピュータ８には所定音を発生させる１つのスピーカ１０が接続され、スピーカ１０はコンピュータ８からの制御信号に基づいて所定音等を発生させる。なお、１つのマイクロフォン４により吸気音等が検出されているが、吸気音等を検出するマイクロフォンの数は任意でよい。また、１つのスピーカ１０により所定音が発せられているが、所定音を発するスピーカ１０の数は任意でよい。

コンピュータ８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成され、主として周波数解析器６から送信された値に対して演算を行う。

次に、上記騒音計測装置を用いた騒音計測方法について説明する。

まず、半自由音場状態（半無響室内）における所定音に対する音圧レベルと、半自由音場状態にないエンジンコンパートメント内の吸気口における所定音に対する音圧レベルとの差が算出される。次に、車両の実走行時の半自由音場状態にないエンジンコンパートメント内の吸気口における音圧レベルが計測される。その後、計測された音圧レベルから算出された差が減算されることにより補正が行われ、半自由音場状態におけるエンジンコンパートメント内の吸気口の音圧レベルが算出される。これにより、シャーシードラム設備等を用いずに、半自由音場状態における実走行時のエンジンコンパートメント内の吸気音計測が可能となる。

さらに、上述した騒音計測方法について詳細に説明する。

図２は本発明の一実施例に係る騒音計測方法のフローを示す図である。図３（ａ）は、エンジンコンパートメント内で計測された所定音についての周波数と音圧レベルとの関係を示す図である。図３（ｂ）は、半自由音場状態（半無響状態）で計測された所定音についての周波数と音圧レベルとの関係を示す図である。図３（ｃ）は、周波数と増加した分の音圧レベル（以下、増加分音圧レベルと称す）との関係を示す図である。図３（ｄ）は、実走行時のエンジンコンパートメント内の吸気音に対する周波数と音圧レベルとの関係を示す図である。図３（ｅ）は、半自由音場状態における実走行時の吸気音に対する周波数と音圧レベルとの関係を示す図である。なお、図３（ａ）乃至（ｅ）において、縦軸は音圧レベル（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示している。また、図３（ａ）及び（ｂ）は便宜上設定した図であり、図３（ｄ）は実際に計測された音圧レベルと示している。

図２に示す如く、ステップ１００において、エンジンコンパートメント内の吸気口にマイクロフォン４が取り付けられ、マイクロフォン４から例えば約１０ｃｍ離れた位置にスピーカ１０が取付けられる。次にスピーカ１０は、コンピュータ８からの制御信号に基づいて、所定音を発生させる。この所定音はマイクロフォン４により検出され、マイクロフォン４は検出値を周波数解析器６に送信する。なお、検出された所定音はエンジンコンパートメント内で反射することから、半自由音場状態にない。

周波数解析器６は、上記マイクロフォン４から送信された検出値について周波数解析を行い、周波数と音圧レベルとの関係（図３（ａ））を算出し、算出された周波数と音圧レベルとの関係をコンピュータ８に送信する。便宜上、例えば音圧レベル＝Ａ（一定）とする。

ステップ１１０において、スピーカ１０及びマイクロフォン４は半自由音場状態の場所（半無響室）に設置され、スピーカ１０はコンピュータ８からの制御信号に基づいて、所定音を発生させる。所定音は、マイクロフォン４により検出され、周波数解析器６に送信される。ここで、スピーカ１０とマイクロフォン４との距離は、例えば約１０ｃｍとなっている。周波数解析器６は、送信された検出値について周波数解析を行い、周波数と音圧レベルとの関係（図３（ｂ））を算出し、算出された周波数と音圧レベルとの関係をコンピュータ８に送信する。便宜上、例えば音圧レベル＝Ｂ（一定）とする。

ステップ１２０において、コンピュータ８は各周波数において、ステップ１００で算出された音圧レベルＡからステップ１１０で算出された音圧レベルＢを減算して、周波数と増加分音圧レベルとの関係（図３（ｃ））を算出する。この場合、増加分音圧レベルは便宜上Ａ−Ｂ＝Ｃ（一定）となる。ここで、エンジンコンパートメント内は、閉ざされた空間の為、音の反射が起こる。これにより、エンジンコンパートメント内で計測された吸気音の音圧レベルは、半自由音場状態で計測された音圧レベルと比較して、上述の増加分音圧レベルＣだけ高くなる。

ステップ１３０において、エンジンコンパートメント内の吸気口に取付けられたマイクロフォン４により、車両の実走行時におけるエンジンコンパートメント内の吸気口における吸気音が検出され、この検出値が周波数解析器６に送信される。なお、検出された吸気音はエンジンコンパートメント内で反射することから、半自由音場状態にない。周波数解析器６は、送信された検出値について周波数解析を行い、周波数と音圧レベルとの関係（図３（ｄ））を算出し、算出された周波数と音圧レベルとの関係をコンピュータ８に送信する。

ステップ１４０において、コンピュータ８は、各周波数において、ステップ１３０で算出された半自由音場状態にない実走行時の音圧レベル（図３（ｅ）において破線）からステップ１２０で便宜上算出された増加分音圧レベルＣを減算し、半自由音場状態における実走行時の周波数と音圧レベルとの関係（図３（ｅ）において実線）を算出する。

以上により、半自由音場状態における実走行時のエンジンコンパートメント内の吸気音を計測することができることから、この計測結果を半自由音場状態において計測された他の車両の吸気音との比較に用いることができる。これにより、計測されたデータの有用性が増す。例えば、計測された半自由音場状態における吸気音を次期開発する車両に対する吸気音の指標に用いることができる。

また、シャーシードラム設備等を用いずに、半自由音場状態における実走行時のエンジンコンパートメント内の吸気音を計測できる。これにより、低コスト化を実現した騒音計測装置および騒音計測方法を提供することができる。

以上、本発明の好ましい一実施例について説明したが、本発明は、上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記一実施例において半自由音場における音圧レベルが計測されているが、自由音場における音圧レベルが計測されてもよい。

また、上記ステップ１１０においてスピーカ１０及びマイクロフォン４は半自由音場状態の場所（半無響室）に設置され、マイクロフォン４により所定音が検出されているが、マイクロフォン４を吸気口に取付け、スピーカ１０をマイクロフォン４から約１０ｃｍの位置に取付け、吸気口近傍で音の反射が起きない状態にして所定音が検出されてもよい。例えば、車両からボンネットが取り外され、吸気口近傍で音の反射が起きないように吸気口を車外に引き出し、引き出された吸気口を車外の所定位置に固定し、吸気口付近の暗騒音が十分低い状態にして所定音が検出されてもよい。

さらに、上記一実施例においてエンジンコンパートメント内の吸気口における吸気音が計測されているが、ボディーと発音体との隙間が狭い場合、例えば、トランスミッション又はマフラーの放射音が計測されてもよい。閉鎖された空間で音が反射しやすい場所における音が計測されればよい。

上記ステップ１２０において、コンピュータ８はステップ１００で算出された音圧レベルＡからステップ１１０で算出された音圧レベルＢを減算しているが、ステップ１００で算出された音圧レベルＡとステップ１１０で算出された音圧レベルＢとの比を算出しても良い。この場合、ステップ１４０において、コンピュータ８はステップ１３０で算出された半自由音場状態における実走行時の音圧レベルにステップ１２０で算出された比を乗算し、半自由音場状態における実走行時の周波数と音圧レベルとの関係を算出する。

本発明は、車両用の騒音計測装置および騒音計測方法に利用できる。計測される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係る騒音計測装置のシステム構成図である。 本発明の一実施例に係る騒音計測方法のフローを示す図である。 （ａ）エンジンコンパートメント内で計測された所定音についての周波数と音圧レベルとの関係を示す図である。（ｂ）半自由音場状態で計測された所定音についての周波数と音圧レベルとの関係を示す図である。（ｃ）周波数と増加分音圧レベルとの関係を示す図である。（ｄ）実走行時のエンジンコンパートメント内の吸気音に対する周波数と音圧レベルとの関係を示す図である。（ｅ）半自由音場状態における実走行時の吸気音に対する周波数と音圧レベルとの関係を示す図である。

符号の説明

２ 騒音計測装置
４ マイクロフォン
６ 周波数解析器
８ コンピュータ
１０ スピーカ

Claims (5)

1. 半自由音場状態又は自由音場状態における所定音に対する音圧レベルと、半自由音場状態及び自由音場状態にない所定位置における前記所定音に対する音圧レベルとの相対関係を算出する関係算出手段と、
   半自由音場状態及び自由音場状態にない前記所定位置において計測された音圧レベルを、前記関係算出手段により算出された前記相対関係に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする騒音計測装置。
2. 請求項１記載の騒音計測装置であって、
   前記相対関係は、半自由音場状態又は自由音場状態における前記所定音に対する音圧レベルと、半自由音場状態及び自由音場状態にない前記所定位置における前記所定音に対する音圧レベルとの差又は比であることを特徴とする騒音計測装置。
3. 請求項１又は２記載の騒音計測装置であって、
   前記関係算出手段は、
   前記所定音を発生する少なくとも１つのスピーカと、
   前記所定音を検出する少なくとも１つのマイクと、
   前記マイクから検出された音に対し周波数解析を行う周波数解析器と、
   前記周波数解析器により分析された値に基づいて、前記相対関係の算出を行う演算器と、を有することを特徴とする騒音計測装置。
4. 車両の騒音を計測する騒音計測方法であって、
   半自由音場状態及び自由音場状態にない所定位置における所定音に対する音圧レベルを計測する第１工程と、
   半自由音場状態又は自由音場状態における前記所定音に対する音圧レベルを計測する第２工程と、
   前記第１工程で計測された前記音圧レベルと前記第２工程で計測された前記音圧レベルとの差又は比を算出する第３工程と、
   車両実走行時の前記所定位置における音圧レベルを計測する第４工程と、
   前記第４工程で計測された音圧レベルから前記第３工程で算出された前記差を減算する、又は前記第４工程で計測された音圧レベルに前記第３工程で算出された前記比を乗算する第５工程と、を備えることを特徴とする騒音計測方法。
5. 請求項４記載の騒音計測方法であって、
   前記所定位置は、エンジンコンパートメント内の吸気口であることを特徴とする騒音計測方法。

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