JP2000155048A - 音源寄与解析方法 - Google Patents
音源寄与解析方法Info
- Publication number
- JP2000155048A JP2000155048A JP10332234A JP33223498A JP2000155048A JP 2000155048 A JP2000155048 A JP 2000155048A JP 10332234 A JP10332234 A JP 10332234A JP 33223498 A JP33223498 A JP 33223498A JP 2000155048 A JP2000155048 A JP 2000155048A
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- JP
- Japan
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- sound
- vibration
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】流体音用のある参照マイクに振動音が混入した
場合でも、評価点のマイクロフォンで、振動音と流体音
の寄与を求める。 【解決手段】流体音のみを検知したいマイクロフォンに
振動音が混入している場合に、振動センサとマイクロフ
ォン間の寄与率を求めて、振動音の除去を行う。
場合でも、評価点のマイクロフォンで、振動音と流体音
の寄与を求める。 【解決手段】流体音のみを検知したいマイクロフォンに
振動音が混入している場合に、振動センサとマイクロフ
ォン間の寄与率を求めて、振動音の除去を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音源または振動源
の寄与診断方法および装置に関し、一つまたは複数の音
源または振動源を有し、それらが評価点の音響・振動の
原因となっているような伝達系、たとえば一般機械装置
・自動車・建築構造物・ＯＡ機器類，鉄道などの分野に
おいて、音響・振動面で大きな寄与を持っている部位、
または伝達経路を判別し効率的な改良を行うことに利用
することができるものである。
の寄与診断方法および装置に関し、一つまたは複数の音
源または振動源を有し、それらが評価点の音響・振動の
原因となっているような伝達系、たとえば一般機械装置
・自動車・建築構造物・ＯＡ機器類，鉄道などの分野に
おいて、音響・振動面で大きな寄与を持っている部位、
または伝達経路を判別し効率的な改良を行うことに利用
することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】音響・振動系で音源または振動源の影響
の度合を知るためには一般にマスキングという方法が用
いられている。これは、ある音源または振動源の影響を
鉛板や遮音材で遮蔽、または制振材等で除去し、通常状
態との比較からそれぞの影響の度合を判断するものであ
る。この他にも、各音源または振動源と評価点の間の伝
達関数から相関成分を除去した真の伝達関数を求め、そ
れにより各音源または振動源の評価点に対する影響度、
すなわち寄与の度合を決定する周波数領域における寄与
解析法が考案されている。
の度合を知るためには一般にマスキングという方法が用
いられている。これは、ある音源または振動源の影響を
鉛板や遮音材で遮蔽、または制振材等で除去し、通常状
態との比較からそれぞの影響の度合を判断するものであ
る。この他にも、各音源または振動源と評価点の間の伝
達関数から相関成分を除去した真の伝達関数を求め、そ
れにより各音源または振動源の評価点に対する影響度、
すなわち寄与の度合を決定する周波数領域における寄与
解析法が考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記マスキン
グ法では、一般機械装置のように音や振動が互いに影響
を及ぼしあっている系では、他の部位への影響をなく
し、ある部位の音または振動を完全に遮断すること自体
不可能なので、その部位だけの影響のみを完全に知るこ
とはできない。すなわち、実稼働状態で寄与を把握する
ことは不可能であるというような問題点がある。
グ法では、一般機械装置のように音や振動が互いに影響
を及ぼしあっている系では、他の部位への影響をなく
し、ある部位の音または振動を完全に遮断すること自体
不可能なので、その部位だけの影響のみを完全に知るこ
とはできない。すなわち、実稼働状態で寄与を把握する
ことは不可能であるというような問題点がある。
【０００４】この問題を解決した方法が特開平5−26722
号公報に記載されている。この方法は、マイクキング法
の欠点を解消した方法であるが、各参照信号用のセンサ
には、対象となる音源からの情報のみを取得しなければ
ならない、という制約がある。
号公報に記載されている。この方法は、マイクキング法
の欠点を解消した方法であるが、各参照信号用のセンサ
には、対象となる音源からの情報のみを取得しなければ
ならない、という制約がある。
【０００５】本発明の目的は、上記の制約を取り除いた
方法と装置を提供することにある。
方法と装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】評価点における音に対し
て一または複数の音源または振動源が寄与している度合
を解析する時に、一または複数の音源付近に設置した音
響センサ対して各振動源からの音が混入していると思わ
れる場合、まず各振動源からの音が混入していると思わ
れる一または複数の音響センサに入力された音に対し
て、振動源の近傍で検出した音または振動の各検出信号
をそれぞれ適応フィルタに入力し、その各適応フィルタ
の出力信号の和を求め、前記評価点で検出した音または
振動の目標信号と前記出力信号の和との差が最小になる
ように前記各適応フィルタの係数を自動的に更新し、あ
る一定値に収束した時点での各適応型フィルタの出力信
号により各振動源の寄与の度合を求め、この一または複
数の音源付近に設置したマイクロフォンで得た時間情報
に対して各振動源の寄与に応じた度合い分に対応した修
正を行い、評価点における音の寄与している度合を診断
する時の新たな検出信号を作成し、この検出信号と前記
各音源または振動源の近傍で検出した音または振動の各
検出信号をそれぞれ適応フィルタに入力し、その各適応
フィルタの出力信号の和を求め、前記評価点で検出した
音または振動の目標信号と前記出力信号の和との差が最
小になるように前記各適応フィルタの係数を自動的に更
新し、ある一定値に収束した時点での各適応型フィルタ
の出力信号により各音源または振動源の寄与の度合を解
析することを特徴とする音源・振動源の寄与解析方法と
する。
て一または複数の音源または振動源が寄与している度合
を解析する時に、一または複数の音源付近に設置した音
響センサ対して各振動源からの音が混入していると思わ
れる場合、まず各振動源からの音が混入していると思わ
れる一または複数の音響センサに入力された音に対し
て、振動源の近傍で検出した音または振動の各検出信号
をそれぞれ適応フィルタに入力し、その各適応フィルタ
の出力信号の和を求め、前記評価点で検出した音または
振動の目標信号と前記出力信号の和との差が最小になる
ように前記各適応フィルタの係数を自動的に更新し、あ
る一定値に収束した時点での各適応型フィルタの出力信
号により各振動源の寄与の度合を求め、この一または複
数の音源付近に設置したマイクロフォンで得た時間情報
に対して各振動源の寄与に応じた度合い分に対応した修
正を行い、評価点における音の寄与している度合を診断
する時の新たな検出信号を作成し、この検出信号と前記
各音源または振動源の近傍で検出した音または振動の各
検出信号をそれぞれ適応フィルタに入力し、その各適応
フィルタの出力信号の和を求め、前記評価点で検出した
音または振動の目標信号と前記出力信号の和との差が最
小になるように前記各適応フィルタの係数を自動的に更
新し、ある一定値に収束した時点での各適応型フィルタ
の出力信号により各音源または振動源の寄与の度合を解
析することを特徴とする音源・振動源の寄与解析方法と
する。
【０００７】評価点における音に対して一または複数の
音源または振動源が寄与している度合を解析する装置に
おいて、前記各音源または振動源の近傍にそれぞれ配設
され音または振動を検出する検出手段と、同振動の検出
手段の検出信号をそれぞれ入力する適用フィルタと、同
各適応フィルタの出力信号を全て入力し出力信号の和を
求める加算手段と、前記各音源における音を検出する手
段と同検出手段が検出した目標信号と前記加算手段によ
る適応フィルタの出力信号の和との差が最小になるよう
に前記適応フィルタの係数を自動的に更新する手段と、
前記出力信号の和と前記目標信号との差がある一定値に
収束した時点での各適応フィルタの出力信号により各振
動源と音源との伝達関数を求める手段と、前記伝達関数
を用いて前記各音源における音を検出する手段により求
めた検出信号から振動に起因した音の成分を除去して音
源からの検出信号を作成する手段と、前記振動に起因し
た音の成分を除去して音源からの検出信号を作成する手
段の検出信号と振動源の近傍にそれぞれ配設され音また
は振動を検出する検出手段の検出信号をそれぞれ入力す
る適応フィルタと、同各適応フィルタの出力信号を全て
入力し出力信号の和を求める加算手段と、前記評価点に
おける音または振動を検出する検出手段と、同検出手段
が検出した目標信号と前記加算手段による適応フィルタ
の出力信号の和との差が最小になるように前記適応フィ
ルタの係数を自動的に更新する手段と、前記出力信号の
和と前記目標信号との差がある一定値に収束した時点で
の各適応フィルタの出力信号により評価点における音ま
たは振動に対する各音源または振動源の寄与の度合を表
示する表示手段とを備えたことを特徴とする音源・振動
源の寄与解析装置とする。
音源または振動源が寄与している度合を解析する装置に
おいて、前記各音源または振動源の近傍にそれぞれ配設
され音または振動を検出する検出手段と、同振動の検出
手段の検出信号をそれぞれ入力する適用フィルタと、同
各適応フィルタの出力信号を全て入力し出力信号の和を
求める加算手段と、前記各音源における音を検出する手
段と同検出手段が検出した目標信号と前記加算手段によ
る適応フィルタの出力信号の和との差が最小になるよう
に前記適応フィルタの係数を自動的に更新する手段と、
前記出力信号の和と前記目標信号との差がある一定値に
収束した時点での各適応フィルタの出力信号により各振
動源と音源との伝達関数を求める手段と、前記伝達関数
を用いて前記各音源における音を検出する手段により求
めた検出信号から振動に起因した音の成分を除去して音
源からの検出信号を作成する手段と、前記振動に起因し
た音の成分を除去して音源からの検出信号を作成する手
段の検出信号と振動源の近傍にそれぞれ配設され音また
は振動を検出する検出手段の検出信号をそれぞれ入力す
る適応フィルタと、同各適応フィルタの出力信号を全て
入力し出力信号の和を求める加算手段と、前記評価点に
おける音または振動を検出する検出手段と、同検出手段
が検出した目標信号と前記加算手段による適応フィルタ
の出力信号の和との差が最小になるように前記適応フィ
ルタの係数を自動的に更新する手段と、前記出力信号の
和と前記目標信号との差がある一定値に収束した時点で
の各適応フィルタの出力信号により評価点における音ま
たは振動に対する各音源または振動源の寄与の度合を表
示する表示手段とを備えたことを特徴とする音源・振動
源の寄与解析装置とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１から図
３に示す。図１は本発明の構成例の１つである。この図
に示すように本発明は基本的には、２つ以上のアダプテ
ィブフィルタ（以下、ＡＤＦ）から構成される。
３に示す。図１は本発明の構成例の１つである。この図
に示すように本発明は基本的には、２つ以上のアダプテ
ィブフィルタ（以下、ＡＤＦ）から構成される。
【０００９】本発明は、振動と流体の２つの要因により
騒音が発生している物体に対して、ある評価点で振動に
よる騒音と流体による騒音の寄与を求める方法と装置を
提供する。
騒音が発生している物体に対して、ある評価点で振動に
よる騒音と流体による騒音の寄与を求める方法と装置を
提供する。
【００１０】図２に示すような流体から発生する騒音と
振動が原因となって発生する騒音が存在する時に、ある
評価点で各音源からの寄与率を求める。まず、評価位置
にマイクロフォンをセットして音源そのものあるいは音
源の近傍にセンサを配置する。このとき、振動が原因と
考えられる音源に対しては振動ピックアップ等の振動セ
ンサをセットする。また、流体が原因と考えられるもの
については、マイクロフォン等の音響センサを配置す
る。以上のセンサ類を参照センサと呼ぶことにする。
振動が原因となって発生する騒音が存在する時に、ある
評価点で各音源からの寄与率を求める。まず、評価位置
にマイクロフォンをセットして音源そのものあるいは音
源の近傍にセンサを配置する。このとき、振動が原因と
考えられる音源に対しては振動ピックアップ等の振動セ
ンサをセットする。また、流体が原因と考えられるもの
については、マイクロフォン等の音響センサを配置す
る。以上のセンサ類を参照センサと呼ぶことにする。
【００１１】ここで、流体音をセンシングする参照マイ
クロフォンには、図２のように通常振動が原因と見られ
る騒音もセンシングすることが多い。このため、振動音
もセンシングした参照マイクロフォンで得られた音響信
号を使用して流体音の寄与を求めると、正しい寄与を求
めたことにはならなくなってしまう。正確に各音源の寄
与を求めるためには、各参照センサに対しては、対象と
する音源からの騒音のみをセンシングすることが重要と
なる。
クロフォンには、図２のように通常振動が原因と見られ
る騒音もセンシングすることが多い。このため、振動音
もセンシングした参照マイクロフォンで得られた音響信
号を使用して流体音の寄与を求めると、正しい寄与を求
めたことにはならなくなってしまう。正確に各音源の寄
与を求めるためには、各参照センサに対しては、対象と
する音源からの騒音のみをセンシングすることが重要と
なる。
【００１２】本発明では、寄与を正確に求めることに主
眼を置くため、振動音の除去処理を行う。振動センサで
得られた信号と流体音をセンシングするセンサの信号を
用いて、流体音をセンシングした信号に対して、振動音
がどの程度の割合で混入しているかをまず求める。
眼を置くため、振動音の除去処理を行う。振動センサで
得られた信号と流体音をセンシングするセンサの信号を
用いて、流体音をセンシングした信号に対して、振動音
がどの程度の割合で混入しているかをまず求める。
【００１３】音響センサの信号ｍ(ｔ)を次式のように定
義する。
義する。
【００１４】
【数１】ｍ(ｔ)＝ｙ１(ｔ)＋ｙ２(ｔ) ｙ１(ｔ)は流体音、ｙ２(ｔ)は振動音の音響信号とす
る。ここで、ｙ２(ｔ)を除去することができれば、ｍ
(ｔ)は純粋に流体音のみの信号となる。ｙ２(ｔ)を以下
のように求める。ｖ(ｔ)とｙ２(ｔ)との伝達関数をｈ
(ｔ)とすれば、（１）式が成り立つ。
る。ここで、ｙ２(ｔ)を除去することができれば、ｍ
(ｔ)は純粋に流体音のみの信号となる。ｙ２(ｔ)を以下
のように求める。ｖ(ｔ)とｙ２(ｔ)との伝達関数をｈ
(ｔ)とすれば、（１）式が成り立つ。
【００１５】
【数２】 ｙ２(ｔ)＝∫ｈ(ｔ−τ)ｖ(τ)ｄτ （１） このため、この伝達関数をｙ２(ｔ)とｖ(ｔ)から計算す
る。これは、たとえばＢＳ特許、図１のＡＤＦ１を用い
て寄与計算を行うことによって求めることが可能であ
る。ここで求まった伝達関数を図２のＡＤＦ２にセット
する。そして、このＡＤＦ２の入力をｖ(ｔ)とすれば、
出力はｙ２(ｔ)となる。したがって、(２)式のようにこ
の信号をｍ(ｔ)から減算して新たな信号ｎ(ｔ)を得る。
すれば、ｙ１(ｔ)を得ることができる。
る。これは、たとえばＢＳ特許、図１のＡＤＦ１を用い
て寄与計算を行うことによって求めることが可能であ
る。ここで求まった伝達関数を図２のＡＤＦ２にセット
する。そして、このＡＤＦ２の入力をｖ(ｔ)とすれば、
出力はｙ２(ｔ)となる。したがって、(２)式のようにこ
の信号をｍ(ｔ)から減算して新たな信号ｎ(ｔ)を得る。
すれば、ｙ１(ｔ)を得ることができる。
【００１６】
【数３】 ｎ(ｔ)＝ｍ(ｔ)―ｙ２(ｔ) （２） この新たな信号と振動センサから得られた信号を用いて
寄与解析を行えば、正確な流体音と振動音の寄与を求め
ることができる。
寄与解析を行えば、正確な流体音と振動音の寄与を求め
ることができる。
【００１７】上記の例は、最も簡単な例であるが、振動
音が複数存在し、これらの音源からマイクロフォンへ音
が伝達した場合は、上記の振動センサの入力を複数の振
動センサに変えることにより、同様に振動音の除去が可
能となる。
音が複数存在し、これらの音源からマイクロフォンへ音
が伝達した場合は、上記の振動センサの入力を複数の振
動センサに変えることにより、同様に振動音の除去が可
能となる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、振動音と流体音が混在
した場合でも正確に各音源の寄与を求めることができ
る。
した場合でも正確に各音源の寄与を求めることができ
る。
【図１】本発明の実施例である音源寄与解析装置の構成
の一例を示す図。
の一例を示す図。
【図２】図１の寄与解析のセンサ配置の例を示す側断面
図。
図。
【図３】本発明の音源寄与解析法の手順を示すフローチ
ャート。
ャート。
１０…本体ケース、１１…エンジン、１２…発電機、１
３…発電機盤、１４…消音器、１５…ラジエータ、１６
…ファン、１７…ファンベルト、１８…シャフト、１９
…隔壁、１０ａ…本体吸気口、１０ｂ…本体排気口、２
０…入気ダクト、２０ａ…ダクト吸気口、３０…排気ダ
クト、３０ａ…ダクト排気口、４０，４２，４３，４５
…空気の流れ、１００ａ〜１００ｄ…ローパスフィル
タ、110a〜１１０ｄ…Ａ／Ｄ変換器、１２０ａ〜１２０
ｄ…バンドパスフィルタ、130a〜１３０ｃ…アダプティ
ブフィルタ、１４０…寄与解析、１５０…表示手段。
３…発電機盤、１４…消音器、１５…ラジエータ、１６
…ファン、１７…ファンベルト、１８…シャフト、１９
…隔壁、１０ａ…本体吸気口、１０ｂ…本体排気口、２
０…入気ダクト、２０ａ…ダクト吸気口、３０…排気ダ
クト、３０ａ…ダクト排気口、４０，４２，４３，４５
…空気の流れ、１００ａ〜１００ｄ…ローパスフィル
タ、110a〜１１０ｄ…Ａ／Ｄ変換器、１２０ａ〜１２０
ｄ…バンドパスフィルタ、130a〜１３０ｃ…アダプティ
ブフィルタ、１４０…寄与解析、１５０…表示手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１０Ｋ 11/178 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｈ (72)発明者 前 浩之 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 相川 陽子 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 ▲高▼野 靖 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】評価点における音に対して一または複数の
音源または振動源が寄与している度合を解析する時に、
一または複数の音源付近に設置した音響センサ対して各
振動源からの音が混入していると思われる場合、まず各
振動源からの音が混入していると思われる一または複数
の音響センサに入力された音に対して、振動源の近傍で
検出した音または振動の各検出信号をそれぞれ適応フィ
ルタに入力し、その各適応フィルタの出力信号の和を求
め、前記評価点で検出した音または振動の目標信号と前
記出力信号の和との差が最小になるように前記各適応フ
ィルタの係数を自動的に更新し、ある一定値に収束した
時点での各適応型フィルタの出力信号により各振動源の
寄与の度合を求め、この一または複数の音源付近に設置
したマイクロフォンで得た時間情報に対して、各振動源
の寄与に応じた度合い分に対応した修正を行い、評価点
における音の寄与している度合を診断する時の新たな検
出信号を作成し、この検出信号と前記各音源または振動
源の近傍で検出した音または振動の各検出信号をそれぞ
れ適応フィルタに入力し、その各適応フィルタの出力信
号の和を求め、前記評価点で検出した音または振動の目
標信号と前記出力信号の和との差が最小になるように前
記各適応フィルタの係数を自動的に更新し、ある一定値
に収束した時点での各適応型フィルタの出力信号によ
り、各音源または振動源の寄与の度合を解析することを
特徴とする音源寄与解析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10332234A JP2000155048A (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | 音源寄与解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10332234A JP2000155048A (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | 音源寄与解析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000155048A true JP2000155048A (ja) | 2000-06-06 |
Family
ID=18252687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10332234A Pending JP2000155048A (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | 音源寄与解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000155048A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006306278A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Railway Technical Res Inst | 推定方法 |
| CN105181126A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 加速工况车内轰鸣音传递路径的检测方法 |
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-
1998
- 1998-11-24 JP JP10332234A patent/JP2000155048A/ja active Pending
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