JP2001221683A

JP2001221683A - 音評価装置及び方法並びに音評価用プログラムを記憶した記憶媒体

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Publication number: JP2001221683A
Application number: JP2000031839A
Authority: JP
Inventors: Hideo Suda; 英雄須田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】回転動作に伴って断続的に発せられる問題音
の有無及び程度を安定して評価すること。【解決手段】信号処理手段６が、タイミングデータに
基づいて評価対象物の所定の一周期を分割する回転角度
の最小単位となる予め定められた単位角度幅をタイミン
グデータに基づいて算出すると共に当該単位角度幅毎に
音データを切り出す単位角度別音データ抽出部１４と、
この単位角度別音データ抽出部１４によって抽出された
単位角度別音データについての一周期分の音データに対
する特徴値を単位角度毎に算出する特徴値算出部１７
と、この特徴値算出部１７によって算出された特徴値デ
ータを一周期の角度変化を軸とする角度軸データとして
生成する角度軸データ生成部１８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音評価装置及び方
法に係り、特に、回転動作を伴う評価対象物から発せら
れる音を評価する音評価装置及び方法に関する。本発明
は特に、二輪車や四輪車のメカ音（エンジン音や排気音
等を含めたメカニカルノイズ）の評価に応用される。ま
た、エンジンを有する移動体のメカ音以外にも、回転動
作に依存した音が生じる物体であれば、応用可能であ
り、例えば、モータ駆動の構造物の評価にも適用でき
る。また、音に限らず、一定のタイミングでタイミング
信号が出力されるメカの振動の解析にも良好に用いられ
る。製品分野としては、二輪、四輪、特機等、電動自動
車など必要に応じて全車種の音質を評価できる。また、
生産技術についても、工場や生産ラインの完成検査等の
音質評価を行うことができる。

【０００２】

【従来の技術】従来、二輪車や四輪車等のメカ音の評価
は、開発・出荷検査を含め、聴覚で行われている。従っ
て、音評価に絶対的な尺度がなく、評価を不安定で不確
実なものとしている。そして、聴覚で評価を行うには、
被験者を数時間拘束し、限られた調査項目について調査
を行うため、大量かつ多種類の音の評価を得ることが現
実的に困難であった。また、一部はパーソナルコンピュ
ータ（ＰＣ）を導入し、音の数値化を行っているが、人
間の聴覚の特性に応じた音の評価点を得るのは難しい。

【０００３】例えば、特開平８−１２２１４０号公報で
は、自動車変速器等のギヤノイズを絶対的に評価するた
めに、ＦＦＴアナライザからの複数の音圧値に対する官
能評価値を学習したニューラルネットワークを備えたギ
ヤノイズ評価装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、回転動作に伴って断続的、間欠的に発生する
音の評価をすることができない、という不都合があっ
た。さらに、聴覚で評価を行う従来例では、断続的に発
生する問題音の良否を他の音との比較が可能な安定した
数値として評価することができない、という不都合があ
った。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、回転動作に伴って断続的に発せられる問
題音の有無及び程度を安定して評価することのできる音
評価装置及び方法並びに音評価用プログラムを記憶した
記憶媒体を提供することを、その目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、評
価対象物の回転動作に伴って当該評価対象物の複数の音
源から生じる一定期間の音をデジタルの音データとして
記憶した音データ記憶手段と、この音データ記憶手段に
併設され評価対象物の回転動作の所定タイミングに応じ
て出力されるタイミングデータを記憶したタイミングデ
ータ記憶手段と、音データ記憶手段に格納された音デー
タをタイミングデータを用いて信号処理することで評価
用データを生成する信号処理手段とを備えている。しか
も、信号処理手段が、タイミングデータに基づいて評価
対象物の所定の一周期を分割する回転角度の最小単位と
なる予め定められた単位角度幅をタイミングデータに基
づいて算出すると共に当該単位角度幅毎に音データを切
り出す単位角度別音データ抽出部と、この単位角度別音
データ抽出部によって抽出された単位角度別音データに
ついての一周期分の音データに対する特徴値を単位角度
毎に算出する特徴値算出部と、この特徴値算出部によっ
て算出された特徴値データを一周期の角度変化を軸とす
る角度軸データとして生成する角度軸データ生成部とを
備えた、という構成を採っている。これにより前述した
目的を達成しようとするものである。所定の一周期とい
うのは、回転動作の１回転で３６０度とするか、又は、
回転動作の機能としての１サイクルを意味する。すなわ
ち、所定の一周期というときには、必ずしも３６０度で
一周期になるとは限らない。例えば４サイクルエンジン
では、クランク２回転で爆発と排気との一周期となるた
め、所定の一周期として７２０度を採用するようにして
も良い。単位角度幅は、例えば１［度］や、１／６π
［ラジアン］など、回転角度の一定範囲である。単位角
度幅を１度とし、一周期を３６０度とすると、単位角度
別音データは一周期で３６０個となる。特徴値は、単位
角度別音データの他の部分に対する特徴を示すものが好
ましく、例えば音波形の絶対値や、音圧や、また、例え
ば１周期内の単位角度別音圧の平均音圧に対する評価対
象となる回転角度での単位角度別音データの音圧の比率
とする。また、平均音圧に対する差としてもよい。その
他、時系列で直前の単位角度に位置する単位角度別音デ
ータとの差を単位角度間の経過時間で除した差分商（離
散的データでの微分係数）を特徴値としても良い。単位
角度別音データ抽出部は、タイミングデータの位置とタ
イミングデータ間の経過時間とに基づいて、単位角度時
間を算出し、この単位角度時間毎に音データを切り出す
ことで単位角度別音データを抽出する。特徴値算出部
は、この単位角度別音データ毎にその特徴値を算出す
る。そして、角度別データ生成部は、単位角度別の特徴
値を回転角度を一方の軸とし他方の軸を特徴量とする角
度軸データを生成する。この角度軸データでは、特徴値
データが回転角度別に並んでいるため、特定の回転角度
での断続音の有無及び程度を表すデータが得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明による音評価装置の
一実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態
による音評価装置は、評価対象物の回転動作に伴って当
該評価対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデ
ジタルの音データとして記憶した音データ記憶手段２
と、この音データ記憶手段２に併設され評価対象物の回
転動作の所定タイミングに応じて出力されるタイミング
データを記憶したタイミングデータ記憶手段４と、音デ
ータ記憶手段２に格納された音データをタイミングデー
タを用いて信号処理することで評価用データを生成する
信号処理手段６とを備えている。

【０００８】しかも、信号処理手段６が、タイミングデ
ータに基づいて評価対象物の所定の一周期を分割する回
転角度の最小単位となる予め定められた単位角度幅をタ
イミングデータに基づいて算出すると共に当該単位角度
幅毎に音データを切り出す単位角度別音データ抽出部１
４と、この単位角度別音データ抽出部１４によって抽出
された単位角度別音データについての一周期分の音デー
タに対する特徴値を単位角度毎に算出する特徴値算出部
１７と、この特徴値算出部１７によって算出された特徴
値データを一周期の角度変化を軸とする角度軸データと
して生成する角度軸データ生成部１８とを備えている。

【０００９】また、単位角度別の音データを角度軸に並
べた後に、特徴値を算出するようにしても良い。この構
成では、角度軸データのうち所定の角度範囲を対象とす
る特徴を表す値の算出を精度良く行うことができる。こ
こでは、角度軸データ生成部１８は、単位角度別音デー
タ抽出部１４によって抽出された単位角度別音データを
一周期の角度変化を軸とする角度軸データに変換する。
そして、特徴値算出部１７は、この角度軸データ生成部
によって生成された角度軸データを予め定められた角度
範囲について一周期分の音データに対する特徴値を算出
する。

【００１０】音データ記憶手段２は、図示しない音収録
装置等を使用して評価対象物から発せられた音をデジタ
ルデータに変換した音データを記憶する。タイミングデ
ータ記憶手段４は、この音データの収録と同期して評価
対象物の回転周期を示すタイミングデータをデジタルデ
ータとして記憶する。タイミングデータは、例えば、評
価対象物の回転角度が予め定められた角度となったとき
に出力されるタイミングパルスである。信号処理手段６
は、マイコンやパーソナルコンピュータなどのハードウ
エア資源を利用して音データとタイミングデータに基づ
いて音の評価を行う。

【００１１】具体的には、単位角度別音データ抽出部１
４は、所定の単位角度幅の大きさを例えば時間の単位で
算出する。時間の単位で算出した単位角度幅は、単位角
度時間ともいう。単位角度幅を微少とする場合には、単
位角度幅の大きさは、実際には単位角度毎の時間軸上の
位置となる。単位角度は、評価対象物の所定の一周期を
分割する回転角度の最小単位である。所定の一周期とい
うのは、１回転３６０度のみならず、例えば４サイクル
エンジンであれば爆発と排気とで７２０度を単位に動作
するため、この場合７２０度が所定の一周期である。ま
た、モータの駆動制御で半回転によって駆動が完了する
場合には、所定の一周期を１８０度してもよい。単位角
度別音データ抽出部１４は、評価対象物がこの単位角度
分動作するのに要した時間をタイミングデータに基づい
て算出する。低速での回転であれば、この単位角度幅は
大きくなる。単位角度別音データ抽出部１４は、この単
位角度幅を算出すると、続いて、この単位角度幅毎に音
データを切り出す。単位角度を１度とし、３６０度を評
価対象物の回転動作の一周期とする場合には、一周期に
ついて音データが３６０個抽出される。

【００１２】特徴値算出部１７は、単位角度別音データ
抽出部１４によって抽出された単位角度別音データにつ
いての一周期分の音データに対する特徴値を単位角度毎
に算出する。または、角度軸データ生成部１８によって
生成された角度軸データを所定範囲毎にその特徴値を算
出する。単位角度別音データに基づく特徴値としては、
例えば、音データの絶対値や、音圧など他の部分と数値
としてその大きさを比較できる値を用いるとよい。ま
た、１周期内の単位角度別音圧の平均音圧に対する評価
対象となる回転角度での単位角度別音データの音圧の比
率としてもよい。すなわち、注目している単位角度別音
データの音圧が、平均的な音圧よりもどれだけ大きいか
を示す比率や、平均音圧に対する差を用いる。その他、
時系列で直前の単位角度に位置する単位角度別音データ
との差を単位角度間の経過時間で除した差分商（離散的
データの微分係数）を用いることもできる。

【００１３】音圧などによる角度軸データを生成した後
に特徴値を算出する構成では、一周期内に評価範囲を定
義し、この評価範囲内の音圧の平均値について評価範囲
外の音圧に対する比率など、所定範囲についての他の範
囲に対する音の大きさを表す値を特徴値とすることが望
ましい。この評価範囲を定める例では、角度軸データか
ら単一の評価値を数値で得ることができ、すると、音デ
ータと音データとの比較が容易となる、例えば、標準品
である評価対象物と長時間駆動した後の評価対象物とで
音の良否がどの程度変化したのかを、数値の比較として
行うことができるため、評価者の個性や時期による変動
の影響なく音の評価を行うことが可能となる。

【００１４】図１に示す例では、特徴値算出部１４は、
複数周期を含む音データの特徴値データを出した場合に
は当該複数周期の特徴値データを同一角度毎に集約する
複数周期データ集約機能２０を備えている。複数周期デ
ータ集約機能２０は、例えば同一角度についての単位角
度別音データの平均値を算出することで集約を行う。ま
た、積算値で集約するようにしても良い。このように複
数周期に渡って集約を行うと、一定期間内にて毎回生じ
ている断続的な問題音の有無が判明する。また、複数周
期のデータの平均を算出することで、デジタル信号処理
における加算平均による平滑化と同様の効果が生じ、高
周波のノイズの少ない安定した角度軸データを得ること
ができる。

【００１５】角度軸データ生成部１８は、特徴値算出部
１７によって算出された特徴値データを一周期の角度変
化を軸とする角度軸データとして生成する。また、単位
角度別音データ抽出部１４によって抽出された単位角度
別音データを時間軸から角度軸に変換する。すると、回
転速度が異なる場合であっても、同一角度のデータを同
一種別のものとして扱うことができる。例えば、横軸を
一周期分の角度とし、縦軸を音圧比率の値とすると、評
価者は音圧比率の大きい角度を一目で把握することがで
き、さらに、その比率の大きさも直感的に判定すること
ができる。音圧比率の大きい角度が判明すると、その問
題となる断続音の原因を回転角度から推定することがで
き、音質の調整を可能とする。

【００１６】また、評価対象物の種類や、断続音の特性
によっては、音データに対して予め所定のフィルタ処理
を加えた後に特徴値を求めるようにすると良い。図１に
示す例では、信号処理手段６は、タイミングフィルタ部
１０を備えている。タイミングフィルタ部１０は、音デ
ータ記憶手段２に格納された音データのうちタイミング
データに基づいて予め定められた特定タイミングの音デ
ータの値を減衰させる。そして、タイミングフィルタ部
１０は、この特定タイミングの音データの値を減衰させ
たフィルタ後の音データを単位角度別音データ抽出部に
出力する。

【００１７】タイミングフィルタは、例えばモータ駆動
の評価対象物で、一周期に一度駆動による打撃音が聞こ
えるものであって、この打撃音に不快さや異常性がな
く、音の評価として不要な音圧となってしまう場合に有
効である。この場合、打撃音が生じる評価対象物の回転
角度に基づいてそのタイミングで音圧を減衰させる。す
ると、正常な打撃音以外の問題音が生じた単位角度別音
データの比率を上昇させ、聴感と同様な評価を行うこと
ができる。また、エンジンからの音を評価する場合に
は、タイミングフィルタを用いて排気音を減衰させるよ
うにするとよい。

【００１８】また、図１に示す例では、信号処理手段６
が、タイミングフィルタ部１０に代えて、若しくは、タ
イミングフィルタ部１０と共に周波数フィルタ部１２を
備えている。周波数フィルタ部１２は、音データ記憶手
段２に格納された音データのうち予め定められた特定周
波数の音データの値を減衰させる。例えば、周波数の高
い音を評価する場合には、周波数の低い音を減衰させ
る。そして、周波数フィルタ部１２は、この特定周波数
の音データの値を減衰させたフィルタ後の音データを単
位角度別音データ抽出部１４に出力する。人間の聴感
上、同じ音圧であれば低い音よりも高い音を聞き分ける
ことが多い。そして、高い音は方向性が失われ不快と感
じやすい。一方、デジタル信号処理では音圧として物理
量にて評価しているため、この高音の問題音の存在を抽
出しづらいが、低い音を減衰させる周波数フィルタ処理
により、高音の問題音を聴感と同様に評価することがで
きるようになる。

【００１９】図２は図１に示した実施形態での動作例を
示すフローチャートである。図２に示す例では、信号処
理手段６の処理工程として、次の工程を備えている。ま
ず、タイミングデータ記憶手段４から、タイミングデー
タとしてのタイミングパルスを読み出す（ステップＳ
１）。続いて、単位角度時間を算出する（ステップＳ
２，単位角度時間算出工程）。そして、音データ記憶手
段２から、音データを読み出す（ステップＳ３）。続い
て、音データ記憶手段に格納された音データに予め定め
られた回転位置又は予め定められた周波数域の音成分を
減衰させるフィルタ処理を行う（ステップＳ４，フィル
タ処理工程）。ステップＳ１からＳ２の工程は、ステッ
プＳ３からＳ４の工程と入れ替えても良い。

【００２０】音データのフィルタ処理が完了し、単位角
度時間が算出されると、この単位角度時間毎に音データ
を切り出すことで、単位角度別音データを抽出する（ス
テップＳ５，単位角度別音データ抽出工程）。そして、
このステップＳ５にて抽出された複数の単位角度別音デ
ータについてそれぞれ特徴値を算出する（ステップＳ
６，特徴値算出工程）。このステップＳ６は、特徴値デ
ータを複数周期分算出した場合には当該特徴値データを
回転角度別に複数周期分集約する工程を備えるようにし
ても良い。さらに、このステップＳ６にて算出された複
数の特徴値データを一周期の回転角度を軸とする角度軸
に並べた角度軸データを生成する（ステップＳ７，角度
軸データ生成工程）。このステップＳ６とステップＳ７
とはその順序を交換してもよい。

【００２１】図１に示す信号処理手段６は、マイコンや
パーソナルコンピュータを使用して音評価用のプログラ
ムを実行することで実現できる。この場合、音評価用プ
ログラムは、図２に示す各工程に対応する指令を備え
る。例えば、音評価用プログラムは、ステップＳ２に対
応した単位角度時間算出指令と、ステップＳ４に対応し
たフィルタ処理指令と、ステップＳ５に対応した単位角
度別音データ抽出指令と、ステップＳ６に対応した特徴
値算出指令と、ステップＳ７に対応した角度軸データ生
成指令とを備える。これら各指令を備えた音評価用プロ
グラムを実行することで、図２に示す処理が行われ、図
１に示す単位角度別音データ抽出部１４等の信号処理手
段６の各部並びに各機能が実現される。この音評価用プ
ログラムは、ＣＤ―ＲＯＭ等の記憶媒体に格納されて信
号処理手段まで運ばれ、信号処理手段６のディスクドラ
イブ７を用いて導入される。

【００２２】図３は、図１及び図２に示す音評価装置又
は音評価方法にて扱うデータの例を示す波形図である。
図３では、４サイクルエンジン一周期（２回転７２０
度）の音データ及びタイミングパルスである。タイミン
グパルス（図３（Ａ））は、上死点位置（ＴＤＣ）３０
で出力される。単位角度別音データ抽出部１４は、この
タイミングパルスから時系列でそれぞれの単位角度時間
を算出する。そして、図３に示す例では、特徴値算出部
１８は、音波形データから、音圧の大きさを特徴値とし
て算出する。例えば、音波形の大きさの絶対値を取り、
その値を基準時間単位で加算することで音圧の大きさを
得ている。図３（Ｃ）では、これを音圧波形データとし
て示している。角度軸データ生成部１８は、この音圧波
形データを角度軸に変換する。角度軸データの一例を図
３（Ｄ）に示す。図３に示す例では一周期分の特徴値の
みを角度軸データとしているため、急峻な部分が多くな
っているが、クラッチガラ音部分３５にて大きい値を得
ている。

【００２３】聴感と同様な音の評価をデジタル信号処理
にて行うには、音の種類に応じて種々の処理を組み合わ
せることが望ましい。すなわち、聴感は複雑であるた
め、単純な唯一の手法で聴感と同様の評価を得ることは
困難であ。特徴値として種々の比率を用いたり、また、
フィルタ処理を行うことで聴感に近い評価値を数値で得
ることができる。以下、回動部分を有する評価対象物か
ら発せられる音の評価を聴感に近い状態で行うための実
施例を説明する。まず、既に出願したタイミングフィル
タ処理を用いて断続音の評価を行う例を第１実施例とし
て説明し、以下、図１に示す構成を基礎とする実施例を
開示する。

【００２４】

【第１実施例】＜連続音と断続音の評価＞第１実施例に
よる音評価装置は、図４に示すように、評価対象物１の
タイミングパルスを取込むための回転計１００と、音を
取込むための騒音計（マイク）１０１と、パーソナルコ
ンピュータ（ＰＣ）１０４と、このＰＣ１０４に増設さ
れたＡ／Ｄ変換器１０５と接続されたインタフェースボ
ックス１０２と、ＰＣ１０４に接続されＰＣ１０４に入
力された内容やＰＣ１０４にて生成したデータ等を表示
するディスプレイ１０３と、ＰＣ１０４に格納された音
データを再生するスピーカ１０７とを備えている。

【００２５】パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１０４
は、信号処理手段６として、解析ソフトとタイミングフ
ィルタソフトとこれらによって得られた数値から評価点
数を算出する評価点算出ソフトとを備えている。解析ソ
フトは、例えば、音の解析で使用されるＦＦＴや、周波
数フィルタ等の機能を持つ。また、ＰＣ１０４は、音デ
ータ記憶手段２やタイミングデータ記憶手段４として機
能する図示しないハードディスク等の記憶媒体と、音評
価用プログラム等が格納されたＣＤ―ＲＯＭ等を駆動し
て音評価用プログラムデータを読み出す図示しないディ
スクドライブ７を備えている。

【００２６】本実施例での評価対象には連続音と断続音
とがある。連続音とは、時間的に連続的に発せられる音
で、複数の周波数成分を含むことは少なく、主要な周波
数成分は回転数が一定であれば、一定の周波数である。
エンジンを例とすると、連続音は、カムチェーンや、プ
ライマリギヤや、バランサギヤ噛み合いなどから発生す
る音で、うなり音とも呼ばれている。これらの音は、タ
イミングパルスがあれば、次数フィルタ（回転数とギヤ
の歯数から周波数を求め、その周波数を中心とした所定
幅分透過させるフィルタをかけるもの）で比較的容易に
抽出することができる。この抽出された音を実際に評価
するには、別途数値に変換する必要がある。

【００２７】断続音は、１サイクルに１回もしくは２回
程度で、ほぼ特定のタイミングで孤立的に発生する音で
ある。断続音としては、例えば、燃焼直後のクランクの
回転変動に伴うギヤの歯打ち音や、クラッチ、ミッショ
ン、ピストン、動弁系などから生じる。これらの音は、
限定された周波数で出るものもあるが、広い周波数帯域
で発生するものもある。この様な音に対し、従来は、周
波数フィルタを使用し、問題次数音のみを抽出し、音の
大小で比較していたが、この方法では、抽出後の音が、
原音とかけはなれた音となる上、その他のタイミングで
発生する音も含まれてしまう。また、問題次数音の周波
数が広い場合には、抽出自体が困難である。これを解決
するための構成がタイミングフィルタであり、これによ
り得られた数値に基づいて評価点数を算出する。

【００２８】図５は信号処理手段６の処理例の概略を示
すフローチャートである。音データを取込むと（ステッ
プＳ１）、問題音のタイプを確認する（ステップＳ
２）。これは、予め図示しない入力手段からＰＣ１０４
に入力しておくようにしても良いし、音データの開始時
に音データにて一方を選択する指示用のデータを格納す
るようにしてもよい。連続音の評価の場合には（ステッ
プＳ３）、次数フィルタによる音の抽出を行う（ステッ
プＳ４）。そして、全体音と抽出した問題音との相関を
算出する（ステップＳ５）。例えば、音圧の比率を算出
する。そして、この相関に基づいて評価点数を算出す
る。このため、各次数毎に音の聴覚上の評価点数を得る
ことができる。

【００２９】一方、断続音である場合には（ステップＳ
７）、まず、タイミングフィルタにより問題音自体また
は問題音以外の音をマスクし、又は増幅する（ステップ
Ｓ８）。このようにタイミング別に音データを整形した
後、問題音の音圧変動を算出する（ステップＳ９）。断
続音の評価では、この音圧変動に基づいて、評価点数を
算出する。

【００３０】＜連続音＞連続音は次数フィルタを使用す
ることで比較的容易に抽出が可能である。しかし、この
抽出された音のみで評価点を算出することは困難であ
る。これは、抽出された音がいくら大きくても、その他
のバックグラウンドノイズ（全体音又は背景音ともい
う）がそれよりも大きい場合は、問題にはならず、聴覚
上の評価点数は良くなる。逆に、抽出された音が小さく
ても、その他の音が小さい場合は問題となり、評価点数
は悪くなる。このバックグラウンドノイズとの関係で抽
出した周波数の音の評価を行うことは、従来できなかっ
た。

【００３１】このため、本実施例では、全体の音に対す
る問題次数音のしめる比率を求めることで、バックグラ
ウンドの音を含めた相対的な問題次数音の数値化を行
う。この手法の例を図６（Ａ）乃至図６（Ｃ）に示す。
図６に示す例は、エンジンニュートラル状態でアクセル
をオンオフした場合のものであり、その前半部分でアク
セルをオンし、回転が上昇し、全体音も大きくなってい
る。その後、アクセルをオフし、回転の下降とともに全
体音も小さくなっている。

【００３２】図７は連続音評価のフローチャートであ
る。連続音の評価（ステップＳ１１）では、まず、図６
（Ａ）に示すように特定次数６０の音を特定のバンド幅
（次数抽出周波数幅）５８で切出す（ステップＳ１
２）。次に、図６（Ｂ）に示すように、切出した音の音
圧６４を求める（ステップＳ１３）。さらに、全体の音
の音圧６３を求める（ステップＳ１４）。さらに、図６
（Ｃ）に示すように、全体の音圧６３に対する問題次数
音の音圧６４の比率６７を算出する（ステップＳ１
５）。すると、次数音比率が高まる図６（Ｃ）の符号６
２で示す部分は音の好ましくない状態を示す数値とな
り、一方、その他の部分は問題次数音以外の音で聴覚上
マスクされてしまうことから評価点数を比較的良好であ
る評価点とする（ステップＳ１６）。

【００３３】連続音の次数は、図６（Ａ）に示すよう
に、回転上昇と共に高い周波数となり、アクセルオフで
回転が下降すると、周波数も低くなる。この様な次数の
問題次数音を、あるバンド幅５８で抽出し、その音圧を
求めると図６（Ｂ）の抽出音圧のようになる。このと
き、同時に全体の音圧も図のように求めておく。この抽
出された問題次数音の音圧６４と全体音の音圧６３との
比率を取ると、図６（Ｃ）に示すように、問題次数音が
大きく聞える場合には全体音に対する問題次数音の比率
６７が大きくなる。この比率の大小を比較することで、
バックグラウンドの音を含めた問題次数音の評価が可能
となる。

【００３４】図８（Ａ）および（Ｂ）は、８次と１７次
の問題次数音が小さいと評価されたものと、大きいと評
価されたものとについて前述した処理により比率を求め
たものである。聴覚上、問題次数音が最も良く聞える部
分を円６１で囲んだ。ここは、アクセルをオフし、回転
の下降と共に全体音が小さくなるが、問題次数音が残
り、アイドリング直前で大きく聞える部分である。図８
に示すように、問題次数音が小さい評価のものは、全体
音に対し８次音が１０％、１７次が２０％程度、その他
の音が７０％程度となっている。一方、問題次数音が大
きい評価のものは、８次のピークが６０％、１７次のピ
ークが３５％程度と非常に大きくなっている。この様に
して得られた問題次数音の全体音に対する比率を評価点
算出ソフトを使用して数値化することにより、人の聴覚
上の評価点と同等の数値を得ることができる。このよう
に本実施例では、特定周波数の音を抽出すると原音とか
け離れた音となってしまい、実際の音を再生させても評
価が難しいのに対して、音圧の比率に着目してその問題
次数音の影響を評価するため、音の評価を比較的単純な
構成で精度の良い有用な評価用データを得ることができ
る。

【００３５】＜断続音＞断続音は、連続音と異なり、評
価対象物の一周期に一度孤立的に音を発する。エンジン
を例にすると、断続音のタイミングを定めるのは、爆発
上死点からの角度、または時間である。通常のデータは
エンジン運転中の任意のデータであり、多くのタイミン
グパルスの中のどのパルスが爆発上死点か判らない。こ
れは、４サイクルの場合、タイミングパルスは毎回上死
点（ＴＣＤ）で出ているため、２パルスで１サイクルを
示すこととなり、すると、爆発上死点と排気上死点が存
在する。このため、多くのタイミングパルスの中のどの
パルスが爆発上死点か判らなくなってしまう。

【００３６】また、２サイクルの場合１回転に１回のパ
ルスであれば、必ずパルスの位置が上死点（ＴＣＤ）と
なるが、まれに、下死点（ＢＴＣＤ）でもパルスが出て
いるものがあり、４サイクルと同じようにどのパルスが
上死点かを決定する必要がある。これには、まずパルス
間の時間を求め、回転数に変換し、回転数の変動を求め
る。この回転変動が正になるパルスが４サイクルの爆発
上死点である。４サイクルの場合には、毎回比較的安定
して爆発しているため、図９（Ａ）に示すように、毎回
交互に加速減速を規則的に繰返す。すなわち、回転数７
０の変動が安定しているため、その回転変動７２も安定
して毎回交互に加速減速を規則的に繰返している。この
ため、回転変動７２が正になるタイミングパルスが爆発
上死点であると判定できる。このため、偶数のパルス又
は奇数のパルスのいずれかが爆発上死点であり、他方が
排気上死点であることが判明する。

【００３７】２サイクルの場合には、４サイクルと異な
り、毎回規則的に爆発が起らないことが多い。その例を
図９（Ｂ）に示す。この例では、アイドリング状態で回
転数が大きく上昇しているタイミング（加速度が大きい
タイミング）が、爆発しているサイクルで、それ以外の
回転数が下降しているのが失火しているサイクルを示し
ている。この様に２サイクルの場合は、爆発により回転
数が上昇することから、何番目のタイミングパルスで回
転上昇が起るかをチェックすると、爆発上死点が判る。

【００３８】この様にして、１サイクルに２パルスの場
合の爆発上死点が、偶数番目か奇数番目かを決定するこ
とができる。爆発上死点が判れば、次に、どのタイミン
グでフィルタをかけるかを決定する。これは、問題とな
る音によって様々であり、フィルタのかけ方も対象に応
じて変化させる。

【００３９】タイミングパルスを用いると、爆発上死点
の位置のみならず、２サイクルエンジンの動作状態を判
定することができる。図１０はエンジンの動作状態を判
定するためのフローチャートである。ここでは、上死点
位置にて、爆発が生じたか、失火したか、または不正燃
焼であったかを判定する。例えばタイミングフィルタ部
１０を用いて排気音をマスクする場合には、爆発が生じ
た上死点位置から所定角度分経過した範囲をマスクする
ため、爆発が生じた上死点位置を知ることが望ましい。
エンジンの動作状態の判定結果の他の用途としては、例
えば爆発が生じたサイクルと失火したサイクルとを分け
て角度軸データを生成することがある。

【００４０】図１０に示すように、エンジンの動作状態
を判定するには、まず、タイミングパルス間隔から図９
に示す回転変動を求める（ステップＳ３１）。続いて、
１サイクル分の回転変動が正であるか否かを判定する
（ステップＳ３２）。そして、回転変動が正で有れば、
正常燃焼であると判定する（ステップＳ３３）。一方、
回転変動が正でなければ、半サイクル分の回転変動が正
であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。半サイク
ル分の回転変動が正で有れば、不正燃焼と判定できる
（ステップＳ３５）。そして、１サイクル分の回転変動
が負であれば、失火と判定する（ステップＳ３７）。

【００４１】図１１は第１実施例による音圧変動を算出
する処理例を示すフローチャートである。ここでは、音
データの特徴値として、音圧変動を利用している。音圧
変動は、音データの差分商（変化率）であり、問題とな
る断続音では一般にこの変化率が大きくなる。図１１に
示すように、音圧変動を特徴値として算出するには、ま
ず、タイミングパルスから上死点位置を算出する（ステ
ップＳ４１）。続いて、問題音の発生タイミングや、問
題音の出ている時間間隔など問題音の状態を確認する
（ステップＳ４２）。図１２に示す例では、排気上死点
後３０度から１２０度付近である。そして、評価者は、
何サイクル分のデータで平均するかを指定する（ステッ
プＳ４３）。

【００４２】そして、問題音の出ている区間の音波形か
ら、基準時間単位の音圧を算出する（ステップＳ４
４）。具体的には、タイミングパルスから各サイクル毎
に３０度、１２０度の位置を算出し、その中の音データ
の絶対値を０．０１sec単位で加算する。続いて、得ら
れた音圧の差に基づいて、音圧の変化率を音圧変動とし
て数値化する（ステップＳ４５）。例えば、０．０１se
c単位の音データの差分の加算と平均化を行う。音圧変
動の絶対値が大きければ、急激に音が大きくなり、また
は、小さくなる。

【００４３】図１２に、上からタイミングパルス（図１
２（Ａ））、音波形（図１２（Ｂ））、音圧波形（図）
１２（Ｃ）等を示す。ここでいうタイミングパルスは、
点火パルスの信号であり、基本的にピストン一回転に一
回であるが、一回転に２回のものもあるため、点火パル
ス信号とピストン回転の関係に基づいて上死点位置を特
定する。また、音圧は、音波形の大きさの絶対値を取
り、その値を基準時間単位で加算したもので、本実施例
では０．０１secを基準時間とした。

【００４４】図１２（Ｂ）の音波形３１及び（Ｃ）中の
音圧波形３２で周期的に大きなピークを持つのがスラッ
プ音である。スラップ音部分を符号３８の楕円で示す。
そして、図１２（Ｂ）及び（Ｃ）に示す例では、ほぼ３
サイクルに一回程度排気音があり、音圧が大きくなって
いる。排気音部分を符号３９の楕円で示す。逆に、スラ
ップ音の出ていない例を図１２（Ｄ）乃至（Ｅ）に示
す。図１２（Ｅ）の音波形３１及び図１２（Ｆ）の音圧
波形３２では、符号３９で示す排気音の影響が大きく現
れている。

【００４５】上記手法で得られた数値を図１３に示すこ
れは、同一機種について音に大小の差のあるデータを同
じ条件で音圧変動を算出したものである。図１３に示す
ように、得られた音圧変動による評価値の大小と聴感と
は、良好に相関している。例えば、Ａ車についてスラッ
プ音が「多少聞こえる」との評価を得た音データを上記
手法にて分析した結果、音圧変動の最大値は２９０，０
００である一方、一定距離走行した耐久後の音データで
は３５０，０００と値が大きくなっており、その聴感の
「やや大きい」とも良好な相関を示している。他の車に
ついても同様の結果となっている。

【００４６】一方、音圧変動の値自体は機種により大き
く異なっている。これは、問題音の発生タイミングによ
り、音圧変動を算出する範囲がその機種によりバラバラ
で、算出するデータ数に差があることによる。例えば、
Ａ車の「やや大きい」という評価に対して３５０，００
０という値であるのに対して、Ｃ車の「小さい」は２，
３５５，０００と桁が異なりつつ評価とは逆転してい
る。これは、問題音以外の音の音圧変動が一定であれ
ば、全データに対する音圧変動を算出すれば良いが、最
も大きい音圧である排気音にばらつきが大きく、全デー
タの音圧変動を取った場合、問題音以上に排気音の音圧
変動で正常な数値が得られなくなる。さらに、回転数の
差も算出するデータ数に影響を与える。

【００４７】

【第２実施例】このような第１実施例の不都合を解消す
べく、第２実施例では、全体音の大きさが変わった場合
でも、同等の数値を得ることができるような数値化方法
を採る。すなわち、時系列データであった音データを、
クランク角度単位のデータに変換する。また、角度単位
の音圧の全体音に対する比率を算出する。

【００４８】図１４は、本発明の第２実施例の構成を示
すブロック図である。図１４に示すように、本実施例に
よる音評価装置は、評価対象物の回転動作に伴って当該
評価対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデジ
タルの音データとして記憶した音データ記憶手段２と、
この音データ記憶手段２に併設され評価対象物の回転動
作の所定タイミングに応じて出力されるタイミングパル
スを記憶したタイミングパルス記憶手段４Ｂと、音デー
タ記憶手段２に格納された音データをタイミングパルス
を用いて信号処理することで評価用データを生成する信
号処理手段６とを備えている。

【００４９】そして、信号処理手段６が、タイミングパ
ルスに基づいて評価対象物の所定の一周期を分割する回
転角度について最小単位とする予め定められた単位角度
幅を算出すると共に当該単位角度幅毎に音データを切り
出す単位角度別音データ抽出部１４と、この単位角度別
音データ抽出部１４によって抽出された単位角度別音デ
ータの音圧の一周期分の全単位角度音圧の平均音圧に対
する比率を各単位角度別音データ毎に単位角度別比率と
して算出する単位角度別比率算出部８０とを備えてい
る。

【００５０】本実施例では、単位角度別音データを抽出
した後、単位角度別比率算出部８０が、単位角度別音デ
ータの音圧の一周期分の全単位角度音圧の平均音圧に対
する比率を各単位角度別音データ毎に単位角度別比率と
して算出する。すなわち、１周期３６０度で、単位角度
を１度とすると、単位角度別音データの例えば音圧を１
周期分３６０度加算したものを３６０で除算することで
１周期の音圧の平均値を求める。この平均値よりも例え
ば１．５倍以上音圧が大きい単位角度別音データが存在
する場合には、これを問題音と判定することができる。
このため、３６０個の単位角度別音データ全てについ
て、１周期の平均値に対する比率を算出する。また、複
数周期についてそれぞれ平均値を求め、単位角度幅毎に
比率の平均値を求めるようにしても良い（図１９参照、
太線が平均比率）。

【００５１】この図１４に示す信号処理手段の各部の機
能は、信号処理手段の演算装置（ＣＰＵ）が音評価用プ
ログラムを実行することで実現できる。このような音評
価用プログラムは、信号処理手段６を動作させる指令と
して、タイミングパルスに基づいて評価対象物の所定の
一周期を分割する回転角度について最小単位とする予め
定められた単位角度幅を算出させると共に当該単位角度
幅毎に音データを切り出させる単位角度別音データ抽出
指令と、この単位角度別音データ抽出指令に応じて抽出
される単位角度別音データの音圧の一周期分の全単位角
度音圧の平均音圧に対する比率を各単位角度別音データ
毎に単位角度別比率として算出させる単位角度別比率算
出指令とを備える。ここで、「動作させる指令」という
ときには、各指令のみで演算装置（コンピュータ）を動
作させる指令と、演算装置に予め格納されているオペレ
ーティングシステム等の他のプログラムに依存して当該
コンピュータを動作させる指令とのいずれかまたは双方
を含む。

【００５２】この図１４に示した構成は、図４に示した
ような１台または複数のコンピュータと、このコンピュ
ータを駆動するプログラムとにより実現することができ
る。コンピュータは、演算を行うＣＰＵと、このＣＰＵ
の主記憶となるＲＡＭと、各種記憶部となると共に実行
するプログラムファイルを記憶するハードディスクなど
の補助記憶装置とを備えている。プログラムファイル
は、可搬性のある記憶媒体に格納されて当該コンピュー
タに供給される。この記憶媒体は、ＣＤ―ＲＯＭやフロ
ッピーディスクなどデータを不揮発的に記憶しておくも
のであれば、どのようなものでもよい。このＣＤ―ＲＯ
Ｍは、ディスクドライブ７によって再生されＣＤ―ＲＯ
Ｍ９に格納された音評価用プログラムは補助記憶装置に
格納される。また、他のホスト装置から通信回線を経由
して補助記憶装置にプログラムを供給することもでき
る。

【００５３】図１４に示す例では、単位角度別比率算出
部８０に代えて、若しくは追加して、この単位角度別音
データ抽出部によって抽出された各単位角度別音データ
の音圧を一周期でのタイミングに応じて予め定められた
評価角度内と評価角度外とで別々に積算する評価角度別
積算音圧算出部８２と、この評価角度別積算音圧算出部
によって算出される評価角度内の積算値の評価角度外の
積算値に対する比率を算出する評価範囲別比率算出部８
８とを備えている。

【００５４】これらを信号処理手段６の機能として実現
するには、音評価用プログラムが、単位角度別音データ
抽出指令に応じて抽出される各単位角度別音データの音
圧を一周期でのタイミングに応じて予め定められた評価
角度内と評価角度外とで別々に積算させる評価角度別積
算音圧算出指令と、この評価角度別積算音圧算出指令に
よって算出される評価角度内の積算値の評価角度外の積
算値に対する比率を算出する評価範囲別比率算出指令と
を備えるとよい。

【００５５】この評価範囲別比率を算出すると、１つの
音データについてその断続音の特徴を示す評価値を１つ
得ることができ、この値は比率であるため、他のデータ
との比較を安定して行うことができる。

【００５６】図１５は、エンジンでの断続音（ガラ音）
の生じる例を示す波形図である。図１５（Ａ）は４サイ
クルエンジンでのガラ音の発生タイミングを示す図で、
図１５（Ｂ）はピストンの回転加速度曲線である。４サ
イクルエンジンでは、排気上死点３０Ｂの直前に吸気バ
ルブオープン３６Ａが行われ、排気上死点３０Ｂを過ぎ
たときに、排気バルブクローズ３６Ｂとなる。その後、
ピストンが下死点に至る前後で吸気バルブクローズ３６
Ｃとなり、圧縮行程となる。ピストンが上死点に至った
後、爆発が生じる（爆発上死点３０Ａ）。その後、排気
バルブオープン３６Ａとなる。

【００５７】各バルブが動作するときに、バルブを原因
とするガラ音が生じる。また、一般的に、爆発上死点３
０Ａの前後符号４１で示す鎖線の部分で、問題となる断
続音（ガラ音）が生じやすい。例えば、ギヤや、クラッ
チや、ミッションからのガラ音の発生はこの符号４１で
示す部分で生じる。爆発上死点３０Ａの後、符号３６Ｄ
で示す部分にて排気バルブがオープンし、排気バルブに
よるガラ音が生じると同時に、符号４１で示す部分にて
ミッション等のガラ音が生じることがあるが、この両者
は発生する音の周波数が異なる。そして、図１５（Ｂ）
の符号４２で示す部分では、回転加速度の変化が大き
く、この回転加速度の変化の大きい部分でクラッチ系の
ガラ音が発生しやすい。

【００５８】図１５（Ｃ）は２サイクルエンジンでのガ
ラ音の発生タイミングを示す図である。図１５（Ｃ）に
示すように、上死点３０の前後でピストンスラップ音３
２Ａが生じる。また、上死点と下死点の中間位置にて、
ピストンリング音３２Ｂが生じる。また、下死点３７の
前後の部分４１でギヤやクラッチやミッションによるガ
ラ音が発生する。

【００５９】図１６は、音源と、その音源から生じる音
の種類と、音が生じる種な原因の関連との関係を示す図
表である。うなり音は、連続音であり、ガラ音が断続音
である。加速時音というのは、連続音又は断続音で、回
転加速度が変化するときに生じるものである。カムチェ
ーンや、キャブレターや、ミッションや、クランクや、
ギアの他、発電を行うゼネレータのマグネトや、ピスト
ン、各バルブ等の動弁系からも問題音が生じる。

【００６０】図１７は第２実施例での処理例を示すフロ
ーチャートである。まず、評価を行う範囲であるサイク
ル数（周期数）を決定する（ステップＳ５１）。そし
て、問題音以外に大きな音がある場合は、フィルタリン
グを行う（ステップＳ５２）。排気音を減衰させる場合
にはタイミングフィルタを用い、高音域の問題音の状態
を評価する際には、周波数フィルタを用いると良い。続
いて、単位角度別音データ抽出部１４が、評価サイクル
内をタイミングパルスから１サイクル単位に分割し（ス
テップＳ５３）、分割された１サイクル内のデータを、
それぞれクランク角度単位の音圧に変換する（ステップ
Ｓ５４）。

【００６１】続いて、１サイクル分の平均音圧を平均サ
イクル音圧として算出する（ステップＳ５５）。平均サ
イクル音圧は、単位角度当たりの音圧の１サイクル分の
平均値である。すなわち、１サイクルの全ての音の平均
音圧である。続いて、クランク角度単位の音圧の平均を
単位角度毎に算出する（ステップＳ５６）。単位角度内
の音圧の平均値を、平均単位角度音圧という。

【００６２】そして、平均単位角度音圧と平均サイクル
音圧から、クランク角度単位の音圧比率を求める（ステ
ップＳ５６）。この音圧比率を、単位角度別比率とい
う。単位角度別比率は、単位角度に存在した音の音圧
が、その属するサイクルでの平均音圧に対してどれだけ
大きいかを示す値となる。平均音圧と変わらない場合に
は、単位角度別比率の値は１となり、平均音圧の倍の音
圧であれば、単位角度別比率は２となる（ステップＳ５
７）。単位角度別比率は、回転角度軸と比率の大きさを
表す軸とからなる座標で示され角度軸データの一例とな
る。この単位角度別比率の角度軸データは、どの角度で
大きい音が生じているかを評価者にとって判りやすく示
すものとなる。

【００６３】続いて、問題音の発生している角度を評価
範囲として定義し、この角度内の音圧について他の部分
に対する音圧比率を求めるようにしても良い。この音圧
比率を、評価範囲内比率という。この評価範囲内比率
は、１サイクル又は１つの音データについて１つの値が
算出される。そして、問題音の平均音圧に対する比率を
示すものであるため、他の音や各サイクル間での音の良
否の比率を安定して行うことができる。

【００６４】以下、これらの処理又はその処理の改良を
具体的な波形図を参照して説明する。図１８は２サイク
ルのピストンスラップ音のもので、１サイクルは３６０
度であるが、上死点３０、下死点３７の両方でパルスを
出すものなので、２パルスのデータが基準となる。図３
は、４サイクルのクラッチ音のもので、２回転で１サイ
クルであるため、７２０度で示している。

【００６５】図１８（Ａ）はタイミングパルスであり、
図１８（Ｂ）は音圧波形である。符号１１０で示す位置
にて、ピストンスラップ音が生じている。この図１８
（Ｂ）に示す音圧波形から単位角度別平均音圧を算出
し、角度軸にて並べると図１８（Ｃ）に示す如くとな
る。図１８（Ｃ）に示すように、スラップ音の影響が現
れている回転角度が明らかになる。

【００６６】図３を再度参照すると、図３（Ｃ）に示す
音波形にて、符号３３で示す部分でクラッチガラ音が生
じている。これを単位角度別音圧での角度軸データに変
換すると、図３（Ｄ）に示す如くとなる。１サイクル分
の音のみであっても、クラッチガラ音の角度範囲が明ら
かとなっている。すなわち、４００度から５４０度内に
てガラ音が生じている。

【００６７】続いて、比率による評価を行う。（１）．単位角度θの時の音圧値（又は、単位角度θ内
での平均音圧値）をPθとするとき、評価サイクル分の
平均サイクル音圧（Pθ）を求めると共に、次式により
１サイクル内の全音圧（P_TOTAL）を求める。 P_TOTAL = ΣPθ ０→３６０度（２）．次に、単位角度平均音圧（P_1DEG）を求める P_1DEG = P_TOTAL / 360 P_1DEG: １度当たりの平均音圧（３）．続いて、単位角度平均音圧（ P_1DEG）と１サ
イクル分の平均音圧である平均サイクル音圧（Pθ）と
の比率（P_θ）を求める。これは、１サイクルの全角度
分算出する。 P_θ = Pθ / P_1DEG P_θ: 単位角度別比率（４）．評価角度がθ1からθ2とすると、評価角度内の
音圧（P_EVA）を求める。 P_EVA = ΣPθ θ1→θ2 P_EVA: 評価角度内の音圧（５）．評価角度内の音圧（P_EVA）のサイクル内平均
音圧との比率（P_RATE）を求める。 P_RATE = P_EVA / {P_1DEG × (θ2 - θ1)} P_RATE: 評価角度内の音圧のサイクル内平均音圧に対する比率

【００６８】図３に示した音データでの比率算出結果を
図１９に示す。図中、細い縦線の連なりは各サイクルの
単位角度別比率（P_θ）の軌跡で、太い実線がその平均
値である。従って、縦軸の１の位置が平均音圧と同じ
で、それを超えると、大きな音圧であることを示してお
り、この値の大小で音の大きさを判断することができ
る。また、範囲内での単位角度別比率のピークは２．
７、その角度は５１０度と算出された。

【００６９】上記の例では、問題音の存在する４００度
から５４０度の範囲について範囲内比率を求めており、
その値は１．６７１３である。この時、１サイクル内の
音圧変動が無かったとすれば、指定範囲内の音圧比率は
１であり、評価区間内の音圧は平均音圧に比べ約１．７
倍の音であることが判る。この値が１よりもどの程度大
きいかで、その区間の音の大小が判る。

【００７０】図２０は、この手法で各種データを数値化
した評価結果の一例を示す説明図である。図２０に示す
ように、本実施例での評価結果である音圧比率は聴感に
よる評価結果と良好な相関を示している。図１３に示す
ような第１実施例での問題音や車種間でのガラ音数値の
バラツキがなく、ほぼ同等の数値が得られている。従来
のガラ音の数値化に用いていた音圧の変動は、ある意味
では絶対音圧を用いるものであったが、本実施例による
音圧比率を用いる手法では、相対値を用いて数値化して
いるため、絶対音圧の大きさが変化しても、ガラ音の大
きさに応じた数値を得ることができる。すると、異なっ
た機種での比較や測定条件が異なった場合での比較を容
易に行うことができ、そして、評価の高精度化及び効率
化を行うことができる。

【００７１】

【第３実施例】第３実施例では、図１７に示したフロー
チャートでのステップＳ５２でのフィルタ処理の詳細を
開示する。この例では、図１４に示す信号処理手段６
は、図１に示すタイミングフィルタ部１０又は周波数フ
ィルタ部１２を備えると良い。問題音以外に大きな音が
ある場合には、フィルタリングを行うとよい。排気音の
様なタイミングに依存する音は、タイミングフィルタで
除去することができる。

【００７２】図２１に示す例では、排気音７６があるサ
イクルでは問題音７４が埋れた形になる上、燃焼が生じ
たサイクルと失火したサイクルでの音圧の差が大きくな
っており、この状態での音圧変動では、問題音の評価は
困難である。そこで、排気音をタイミングフィルタでマ
スクし、問題音を抽出する。このためには、タイミング
パルスから燃焼状態を推測する必要がある。燃焼状態の
判定には、図１０に開示したフローチャートを用いると
よい。爆発が生じた上死点３０から所定角度過ぎた一定
角度範囲の音を減衰させることで、排気音をマスクした
音データを生成することができる。この例を図２１
（Ｂ）に示す。

【００７３】また、問題音の周波数が高い場合には、エ
ネルギー的に小さい場合であっても聴感上問題音として
聞き取ることができるが、エネルギー的に小さい音は前
述の音圧の変動としては現れにくい場合がある。これに
対し、本実施例では、他の周波数の音圧を下げて問題音
を浮き上がらせる処理を行う。この高音の問題音を評価
するためのフィルタ処理には、周波数フィルタを用いる
と良い。

【００７４】図２２（Ａ）乃至（Ｃ）は、動弁系の音が
あるデータの原音波形と前述の方法でサイクル単位の音
圧変動を示した。図２２（Ａ）の反転部分１１６は評価
対象となるサイクルで、図２２（Ｂ）の反転部分１１７
は動弁系の問題音が存在している部分である。図２２
（Ｃ）に示す第２実施例による評価では、問題音である
動弁系の音の変動が見られない。これは、問題音の周波
数が５ｋＨｚ以上と高く、エネルギー的に小さいため、
問題音以外の低周波数の音に紛れてしまっているためで
ある。

【００７５】これに対し、図２２（Ｅ）に示す例では、
４ｋＨｚ以下の音を減衰させている。これにより、図２
２（Ｆ）の反転部分１１７で示すように問題音を浮き上
がらせることができる。図２２（Ｆ）に示すように図２
２（Ｃ）では判らなかった動弁系の音の変動が現れ、ガ
ラ音としての数値を得ることができる。このように、事
前にタイミングフィルタや周波数フィルタを用いて問題
音を明確化し、数値化することで、より聴感にあった正
確な数値を得ることができる。

【００７６】

【第４実施例】図１９及び図２０に示す例では、複数の
サイクル全体で一つの数値を得るもので、総合的な判断
値となる。これに対して、回転加速度別の数値が欲しい
場合がある。例えば、アイドリングのギアのガラ音は、
ギア同士の隙間（バックラッシュ）に依存するが、当然
回転加速度にも影響される。回転加速度が大きいほどギ
アの衝突時に発生する衝撃も大きくなり、そこで発生す
る音も大きくなることによる。

【００７７】この第４実施例では、単位角度別音データ
抽出部１４が、タイミングパルスの間隔に基づいて各タ
イミングパルス毎に評価対象物の回転動作の加速度を算
出する回転加速度算出機能１６を備えている。そして、
信号処理手段６は、予め定められた回転加速度の範囲毎
に特徴値データを振り分ける回転加速度範囲別生成機能
２２を備えている。図１に示す構成では、角度軸データ
生成部１８がこの回転加速度範囲別生成機能２２を備
え、回転加速度範囲別の特徴値データに基づいて回転加
速度範囲別の角度軸データを生成するとよい。一方、図
１４に示す例では、角度軸データを生成する場合には単
位角度別比率算出部８０が当該機能２２を備え、また、
評価範囲内比率を生成する場合には、評価範囲別比率算
出部８８が当該回転加速度別に振り分ける機能２２を備
える。

【００７８】図２３（Ｃ）は、評価範囲の全サイクルで
求めた平均音圧比率の変動を示したもので、クラッチガ
ラ音が問題音で、反転部分１１７にてやや大きめの数値
が現れている。このデータは、燃焼が不安定で、４サイ
クルながら失火しているサイクルがあり、音の大きさに
も違いがある。そこで、本実施例では、サイクル単位の
データに分割する時に、加速度情報を参考にある回転加
速度を基準とし、それ以上のサイクルとそれ以下のサイ
クルで分けて計算する。すなわち、２種類の単位別比率
及び範囲内比率を算出する。もちろん、エンジンのアイ
ドリングから走行への加速について、その回転加速度別
に多数の評価値を得るようにしても良い。

【００７９】図２３（Ｄ）は基準回転加速度以上のサイ
クルの平均サイクル音圧比率で、図２３（Ｅ）が基準回
転加速度以下のサイクルの平均サイクル音圧比率であ
る。図２３（Ｄ）に示すように、回転加速度が大きい方
が、ガラ音の音圧変動が大きく、回転加速度の小さい方
は、このガラ音の音圧変動は小さくなっている。例え
ば、単位角度別音比率のピーク角度は、図２３（Ｄ）に
示す例では４５８度の位置となる一方、図２３（Ｅ）で
は４６度と音の評価としてノイズとなる部分の値となっ
た。従って、この問題音は、回転加速度への依存が高
く、回転変動が大きいほど問題音の存在が明らかとな
る。従って、サイクル全体での総合判断よりも、回転加
速度別の詳細なデータから評価を行った方がより聴感と
あった結果が得られると考えられる。

【００８０】図２４はこの回転加速度別に二系統で計算
する処理例を示すフローチャートである。まず、評価範
囲を定め、各種フィルタによる前処理を行う（ステップ
Ｓ６１）。続いて、評価サイクルを各サイクルに分割す
る（ステップＳ６２）。続いて、タイミングパルスから
回転加速度を算出する（ステップＳ６３）。そして、こ
の回転加速度を基準加速度と比較する（ステップＳ６
４）。アイドリング時の回転加速度が基準加速度よりも
小さい場合には、不正燃焼であると判定できる。一方、
回転加速度が基準加速度よりも大きい場合には、正常燃
焼していると判定できる。また、基準加速度をこのよう
な正常燃焼と不正燃焼とを分けるためのしきい値とせ
ず、車両の走行状態に応じたしきい値とし、車両の加速
時の音データを分割するようにしても良い。

【００８１】基準加速度との比較により処理が二系統に
別れ、それぞれ、クランク角度単位の音圧に変換し（ス
テップＳ６５，Ｓ７０）、平均サイクル音圧を算出する
（ステップＳ６６，Ｓ７１）。続いて、クランク角度単
位の音圧比率を算出して（ステップせ６７，Ｓ７２）、
問題音の比率ピークとなる角度とその比率とを算出する
（ステップＳ６８，Ｓ７４）。基準加速度よりも回転数
が低いサイクルの音データに対する評価値は、失火時
（又は、不完全燃焼時）の評価データとして出力する
（ステップＳ６９）。一方、ステップＳ７３に続く処理
では、爆発時の評価データとして比率を出力する（ステ
ップＳ７４）。これにより、回転数変動に依存する音デ
ータの評価を明確に行うことができる。更に、サイクル
全体で平均音圧を求めると、問題音部分が平均化され小
さくなることを防止することができる。

【００８２】

【第５実施例】前述した第２実施例では、平均サイクル
音圧から１度当たりの平均単位角度音圧を求める際に、
１サイクル全体で求めていたが、この手法ではサイクル
音圧が的確に表せない場合がある。これは、問題音が比
較的長く続く場合や、短くても突出して大きい場合であ
る。この様な音がある場合、図２５（Ａ）に示すよう
に、サイクル全体で１度当たりの平均を算出すると問題
音の影響が大きく、平均音圧自体が引き上げられて、問
題音以外の音圧比率が１．０以下になり、正当な評価を
行えなくなる可能性が生じる。

【００８３】このような場合には、評価角度範囲以外の
音圧から１度当たりの平均音圧を求める必要がある。こ
の第５実施例では、図１４に示した評価角度別積算音圧
算出部８２が、評価範囲内の複数の単位角度音圧の積算
値を算出する範囲内積算値算出機能８４と、評価範囲外
の単位角度音圧の平均値を当該評価範囲外での積算値を
算出する範囲外積算値算出機能８６とを備えている。

【００８４】上述した算出式（２）で式を、P_1DEG = P
_TOTAL / 360から次式に変更する。 P_1DEG = (P_TOTAL - P_EVA) / {360 - (θ2 - θ1)}

【００８５】この方法で図２５（Ａ）に示した比率を有
する音データを計算した結果を図２５（Ｂ）に示す。図
２５（Ｂ）に示すように、問題音部分（ここでは、３０
度から１２０度までの範囲）の比率のピーク値、平均音
圧との比率が、共に大きくなり、問題音以外の部分がほ
とんど１．０に近いことが判る。このように、問題音が
大きく、平均単位角度音圧を求める際に、問題音の影響
が大きい場合は、問題音以外の部分の音圧から平均単位
角度音圧を求めることで、より正確な音圧比率を算出す
ることができ、評価精度の向上を期待できる。

【００８６】

【第６実施例】前述した実施例では、音圧データを時間
軸からクランク軸へ変換する場合、１サイクルを基本単
位としていた。上死点（４サイクルの場合は、排気上死
点）位置に相当するパルス位置から１サイクル分のデー
タを３６０（４サイクルの場合は、７２０）等分し、ク
ランク角度音圧としている。この手法では、１サイクル
にパルスが２つある場合、１つのパルスは使われていな
い。

【００８７】１サイクルにパルスが２つある場合は、２
つのパルスを使って角度計算を行った方が、より正確な
角度情報を得ることができる。特に、回転変動が大きい
場合は、２パルスで角度計算するのと１パルス単位で角
度計算するのでは、角度の誤差が異なってくる。

【００８８】この例を図２６（Ａ）及び（Ｂ）に示す。
図中、図２６（Ａ）は回転加速度が大きいサイクルのも
ので、図２６（Ｂ）は回転差速度が小さいサイクルのも
のである。比率のピーク値の発生する角度が回転加速度
が大きい方で４４２度となり（符号１２２内）、小さい
方では４３８度となるため（符号１２３内）、小さい方
では４度遅れた。これに対し、１パルス単位で角度計算
を行ったものを図２６（Ｃ）及び（Ｄ）に示す。図２６
（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、回転加速度の大小によ
らず、比率のピーク値の発生する角度が４４９度で同じ
になった。

【００８９】これは、図２６（Ｅ）及び（Ｆ）に示すよ
うに、回転変動が大きい場合には正常燃焼時の加速と失
火や不完全燃焼時の加速に大きな差が生じ、１サイクル
単位で角度計算を行うと、ズレが生じるためである。一
方、１サイクルに２パルスある場合には、各パルス単位
で角度計算を行うことでより正確なタイミングでの評価
が可能となり、評価精度の向上を期待できる。すなわ
ち、図２６（Ｅ）に示すように、１サイクルについて爆
発が生じるのは実際には下死点と下死点の中間位置では
なく、爆発が生じた場合には爆発直後の角速度は速くな
っている。従って、符号１２９の位置に生じるガラ音に
ついて、図２６（Ｆ）に示す下死点のパルスを基準とし
て評価を行うと、実際の位置とはずれてしまう。このた
め、２サイクルの場合で、タイミングパルスが一周期に
２つあるものについては、両方のタイミングパルスを用
いると良い。

【００９０】

【第７実施例】上述した各実施例による音評価の要素を
組み合わせると、音データの性質に応じて聴感に近い評
価を得ることができる。

【００９１】＜断続音＞図２７は、断続音（ガラ音）を
評価する手順の一例を示すフローチャートである。図２
７に示すように、まず、アイドリング時の音データを取
り込む（ステップＪ１）。続いて、音圧波形を生成し、
この音圧波形を用いて問題音の発生タイミングを確認す
る（ステップＪ２）。これは、評価者が音圧波形をコン
ピュータのディスプレイ上で目視することで行っても良
いし、一方、音圧波形の音圧変動（変化率）を求めてこ
の変化率の絶対値が大きい区間を抽出するようにしても
よい。

【００９２】問題音の発生タイミングが判明すると、例
えば、タイミングフィルタで問題音を減衰させて、減衰
させた音の再生を行い、聴感による評価を行うことがで
きる（ステップＳ３）。問題音を減衰させた結果、音の
聴感上の評価が良好になった場合には、その断続音が問
題音であることが判明する。

【００９３】問題音の発生タイミングが不明な場合や、
ガラ音の減衰によっても評価が難しい場合など、詳細な
タイミングでの処理が必要な場合には、上述した第２実
施例以下の処理を行う（ステップＪ４）。まず、タイミ
ングパルスを用いて単位角度毎の時間を算出する（ステ
ップＪ５）。そして、問題音以外の大きな音がある場合
にはい（ステップＪ６）、フィルタ処理を行う。排気音
が大きい場合には（ステップＪ７）、タイミングフィル
タを用いて排気音をマスクし（ステップＪ８）、一方、
問題音が高周波であれば（ステップＪ９）、周波数フィ
ルタで問題音を抽出する（ステップＪ１０）。

【００９４】続いて、評価パラメータを設定する。これ
は、評価対象とするサイクルと、１サイクル内での評価
範囲とする評価角度範囲とを含む（ステップＪ１１）。
これらは、音圧変動の変化や回転加速度などに基づいて
自動的に調整するようにしても良い。続いて、時系列の
音データをサイクル単位の音データとして切り出し、さ
らにクランク角度別のデータへ変換する（ステップＪ１
２）。

【００９５】回転加速度の影響がある場合には（ステッ
プＪ１３）、回転加速度別にサイクルデータを選別する
（ステップＪ１４）。そして、問題音部分以外の角度
と、評価範囲角度との比率で評価値を数値化する（ステ
ップＪ１５）。

【００９６】＜連続音＞特定次数の次数音を減衰させて
当該次数音が問題次数音であるか否かを判定する機能
や、微少期間内の次数音の音圧について全体音に対する
比率を次数音比率として求める機能や、一定期間内の次
数音音圧の積算値の全体音の積算値に対する比率である
積算比率を求める機能や、回転数毎に次数音比率を算出
する機能などを併用することで、音データの特性に応じ
て聴感と同様な評価を行うことができる。

【００９７】図２８は、二輪車のレーシングデータを音
データとして取り込んで連続音（うなり音）の評価を行
う工程の一例を示すフローチャートである。まず、レー
シングデータを取り込む（ステップＨ２１）。これは、
例えば、走行中の二輪車にマイクとＤＡＴ等のレコーダ
ーとを設け、音の終了をした後に当該音データをコンピ
ュータに取り込むようにする。そして、取り込んだ音デ
ータを周波数分析し、ＦＦＴスペクトルから問題次数音
の次数をチェックする（ステップＨ２２）。このとき、
タイミングパルスが得られていない場合には、上述した
第２実施例等に示した手法により回転数関数又はタイミ
ングパルスを生成する。回転数と評価対象とする次数が
特定されると、次数フィルタ周波数を算出する。

【００９８】続いて、次数フィルタ周波数を用いて、評
価対象となる特定次数の次数音（うなり音）を減衰させ
て（ステップＨ２３）、音データを視聴する。次数音を
減衰させて不快感がなくなれば、当該特定次数の次数音
は問題次数音である。

【００９９】続いて、次数音が発生している回転数を確
認する（ステップＨ２５）。続いて、評価パラメータを
設定する。具体的には、評価対象とする回転数の範囲
や、複数の次数音を評価する場合や次数軸データを生成
する場合の計算次数の上限等に関する計算次数範囲や、
計算する周波数幅や、回転数軸データを生成する際のパ
ルス幅とＦＦＴ計算幅の関係による補正手法や、次数抽
出周波数幅の設定など次数音を抽出する手法など、必要
な項目を設定する（ステップＨ２６）。

【０１００】続いて、ＦＦＴを用いて次数を計算する
（ステップＨ２７）。そして、全体の音とうなり音の大
きさの比率である次数音比率を微少時間毎に算出する
（ステップＨ２８）。各次数音比率が時系列又は回転数
別に全般的に大きいか否か判定し（ステップＨ２９）、
全般的に大きければ、評価範囲内全体の積算比率を算出
するなど評価範囲全体でうなり音を評価する。

【０１０１】一方、特定の回転数にて比率が特に大き
く、又はある回転数を超えると比率が極端に小さくなる
など、レベル判断が必要な場合には（ステップＨ２
９）、回転数別にうなり音を数値化すると良い（ステッ
プＨ３１）。

【０１０２】この図２８に示すフローチャートにて上述
した各実施例の要素を組み合わせて連続音の評価を行っ
たが、図２１に示す例に限らず、例えば１００次程度ま
での次数音の積算比率を算出し、これを次数音軸にてグ
ラフ化すると、問題次数と他の次数との関係が明確にな
るなど、次数フィルタの活用による連続音の評価は聴感
に合致する音の評価を行う上で極めて有効である。

【０１０３】上述した各実施例は、タイミングパルスと
音に時間的、角度的な相関があるものであれば全てに応
用が可能で、最終的な評価部分を変更することで色々な
音の評価が可能となる。また、音に限らず、振動波形に
対しても同様の効果を得ることができる。

【０１０４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、特徴値算出手段が、この単位角度
別音データ毎にその特徴値を算出し、角度別データ生成
部は、単位角度別の特徴値を回転角度を一方の軸とし他
方の軸を特徴量とする角度軸データを生成すため、特徴
値データが回転角度別に並んでいるデータを評価用デー
タとして出力することができ、従って、回転角度別の特
徴量を評価者が参照することで、特定の回転角度での断
続音の有無及び程度を一目で知ることができ、さらに、
特徴値の値が大きい回転角度が判明するため、その回転
角度に応じて評価対象物のどの部分が音源であるかの推
定に役立ち、しかも、角度軸で評価するため、他の音デ
ータとの比較を安定して且つ容易に行うことができるた
め、例えば新品の状態と長時間動作させた後の状態との
比較を明確に行うことができる、という従来にない優れ
た音評価装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明の一実施形態の処理工程を示すフローチ
ャートである。

【図３】図１及び図２に示す構成で使用する各種データ
の一例を示す波形図であり、図３（Ａ）はタイミングデ
ータの一例であるタイミングパルスを示す図で、図３
（Ｂ）は音波形データの一例を示す図で、図３（Ｃ）は
音圧波形データの一例を示す図で、図３（Ｄ）は単位角
度別音圧を値とする角度軸データの一例を示す図であ
る。

【図４】本発明の実施例に共通するハードウエア資源の
構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第１実施例での構成を示すフローチャ
ートである。

【図６】図５に示す構成での連続音の評価の一例を示す
波形図であり、図６（Ａ）は特定周波数の音の抽出を示
す図で、図６（Ｂ）は全音圧と抽出音圧とを比較した例
を示す図で、図６（Ｃ）は各音圧の比率を示す図であ
る。

【図７】図５に示す構成での連続音の評価処理の一例を
示すフローチャートである。

【図８】各次数での音圧の比率を示す波形図であり、図
８（Ａ）は次数フィルタ後の音が問題とならない例を示
す図で、図８（Ｂ）は８次の音が問題となる例を示す図
である。

【図９】エンジンの回転変動の一例を示す波形図であ
り、図９（Ａ）は４サイクルエンジンの場合の一例を示
す図で、図９（Ｂ）は２サイクルエンジンの場合の一例
を示す図である。

【図１０】エンジンの動作状態をタイミングパルスを用
いて判定する処理の一例を示すフローチャートである。

【図１１】音圧変動を求める処理例を示すフローチャー
トである。

【図１２】図１１に示す処理で用いる各種データの一例
を示す波形図であり、図１２（Ａ）はタイミングパルス
を示す図で、図１２（Ｂ）はスラップ音がある音圧波形
データの一例を示す図で、図１２（Ｃ）はスラップ音が
ある音圧波形データの一例を示す図で、図１２（Ｄ）は
タイミングパルスを示す図で、図１２（Ｅ）はスラップ
音がない場合の音波形データを示す図で、図１２（Ｆ）
はスラップ音が無い場合の音圧波形データを示す図であ
る。

【図１３】図１２で示した音圧波形データの音圧変動値
のピークを音評価の評価値とした例を示す図表である。

【図１４】本発明の第２実施例等の構成を示すブロック
図である。

【図１５】ガラ音の発生タイミングの一例を示す波形図
であり、図１５（Ａ）は４サイクルエンジンでのタイミ
ングパルスとガラ音発生の関係を示す図で、図１５
（Ｂ）は図１５（Ａ）と同期した回転加速度曲線の一例
を示す図で、図１５（Ｃ）は２サイクルエンジンでのタ
イミングパルスとガラ音発生の関係を示す図である。

【図１６】エンジンでの問題音の音源と音の種類等との
関係を示す図表である。

【図１７】第２実施例での動作例を示すフローチャート
である。

【図１８】図１７に示す処理で扱うデータの一例を示す
波形図であり、図１８（Ａ）はタイミングパルスの一例
を示す図で、図１８（Ｂ）は音圧波形データの一例を示
す図で、図１８（Ｃ）は音圧を値とする角度軸データの
一例を示す図である。

【図１９】単位角度比率を値とする角度軸データの一例
を示す波形図である。

【図２０】第２実施例での評価値と聴感との関係を示す
図表である。

【図２１】第３実施例でのタイミングフィルタの使用例
を説明するための波形図であり、図２１（Ａ）は排気音
を含む音波形データの一例を示す図で、図２１（Ｂ）は
排気音をマスクした後の音波形データの一例を示す図で
ある。

【図２２】第３実施例での周波数フィルタの使用例を説
明するための波形図であり、図２２（Ａ）はタイミング
パルスを示す図で、図２２（Ｂ）は周波数フィルタを行
っていない音波形データの一例を示す図で、図２２
（Ｃ）は周波数フィルタを行っていない単位角度別比率
を値とする角度軸データの一例を示す図で、図２２
（Ｄ）はタイミングフィルタの一例を示す図で、図２２
（Ｅ）は周波数フィルタ処理後の音波形データの一例を
示す図で、図２２（Ｆ）は周波数フィルタした場合の単
位角度別比率の一例を示す図である。

【図２３】第４実施例にて回転加速度別に角度軸データ
を生成する処理の一例を示す波形図であり、図２３
（Ａ）はタイミングパルスを示す図で、図２３（Ｂ）は
音波形データの一例を示す図で、図２３（Ｃ）は評価サ
イクル内全体での単位角度別比率を値とする角度軸デー
タの一例を示す図であり、図２３（Ｄ）は回転加速度が
大きいサイクルのみの単位角度別比率を値とする角度軸
データの一例を示す図であり、図２３（Ｅ）は回転加速
度が小さい場合の角度軸データの一例を示す図である。

【図２４】第４実施例での処理例を示すフローチャート
である。

【図２５】第５実施例にて評価範囲内比率を算出する場
合の角度軸データの一例を示す波形図であり、図２５
（Ａ）はサイクル全体の平均サイクル音圧に対する単位
角度別音圧の比率を値とした例を示す図で、図２５
（Ｂ）は１サイクル中の評価範囲外の平均評価範囲外音
圧に対する評価範囲内平均音圧の比率を値とした例を示
す図である。

【図２６】第６実施例にて１サイクルについて２つのタ
イミングパルスを出力する２サイクルエンジンでの評価
処理例を示す波形図であり、図２６（Ａ）は回転加速度
が大きい場合で１サイクル１つのタイミングパルスで比
率を求めた角度軸データの一例を示す図で、図２６
（Ｂ）は回転加速度が小さい場合で１サイクル１つのタ
イミングパルスで比率を求めた角度軸データの一例を示
す図で、図２６（Ｃ）は回転加速度が大きい場合で１サ
イクル２つのタイミングパルスで比率を求めた角度軸デ
ータの一例を示す図で、図２６（Ｄ）は回転加速度が小
さい場合で１サイクル２つのタイミングパルスで比率を
求めた角度軸データの一例を示す図で、図２６（Ｅ）は
１サイクル２つのタイミングパルスで単位角度時間を計
算する例を示す図で、図２６（Ｆ）は１サイクル１パル
スで単位角度時間を計算する例を示す図である。

【図２７】第７実施例にて上記角実施例の機能を用いて
断続音の評価を行う手順の一例を示すフローチャートで
ある。

【図２８】連続音の評価手法の一例を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

２音データ記憶手段４タイミングデータ記憶手段４Ｂタイミングパルス記憶手段６信号処理手段（例えば、パーソナルコンピュータ）７ディスクドライブ９音評価用プログラムを記憶した記憶媒体（例えば、
ＣＤ―ＲＯＭ）１０タイミングフィルタ部１２周波数フィルタ部１４単位角度別音データ抽出部１６回転加速度算出機能１７特徴値算出部１８角度軸データ生成部２０複数周期データ集約機能２２回転加速度範囲別生成機能８０単位角度別比率算出部８２評価角度別積算音圧算出部８４範囲内積算値算出機能８６範囲外積算値算出機能８８評価範囲別比率算出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】評価対象物の回転動作に伴って当該評価
対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデジタル
の音データとして記憶した音データ記憶手段と、この音
データ記憶手段に併設され前記評価対象物の前記回転動
作の所定タイミングに応じて出力されるタイミングデー
タを記憶したタイミングデータ記憶手段と、前記音デー
タ記憶手段に格納された音データを前記タイミングデー
タを用いて信号処理することで評価用データを生成する
信号処理手段とを備え、前記信号処理手段が、前記タイミングデータに基づいて
前記評価対象物の所定の一周期を分割する回転角度の最
小単位となる予め定められた単位角度幅を算出すると共
に当該単位角度幅毎に前記音データを切り出す単位角度
別音データ抽出部と、この単位角度別音データ抽出部に
よって抽出された単位角度別音データについての前記一
周期分の音データに対する特徴値を前記単位角度毎に算
出する特徴値算出部と、この特徴値算出部によって算出
された特徴値データを前記一周期の角度変化を軸とする
角度軸データとして生成する角度軸データ生成部とを備
えたことを特徴とする音評価装置。
【請求項２】評価対象物の回転動作に伴って当該評価
対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデジタル
の音データとして記憶した音データ記憶手段と、この音
データ記憶手段に併設され前記評価対象物の前記回転動
作の所定タイミングに応じて出力されるタイミングデー
タを記憶したタイミングデータ記憶手段と、前記音デー
タ記憶手段に格納された音データを前記タイミングデー
タを用いて信号処理することで評価用データを生成する
信号処理手段とを備え、前記信号処理手段が、前記タイミングデータに基づいて
前記評価対象物の所定の一周期を分割する回転角度の最
小単位となる予め定められた単位角度幅を算出すると共
に当該単位角度幅毎に前記音データを切り出す単位角度
別音データ抽出部と、この単位角度別音データ抽出部に
よって抽出された単位角度別音データを前記一周期の角
度変化を軸とする角度軸データに変換する角度軸データ
生成部と、この角度軸データ生成部によって生成された
角度軸データを予め定められた角度範囲について前記一
周期分の音データに対する特徴値を算出する特徴値算出
部とを備えたことを特徴とする音評価装置。
【請求項３】前記特徴値算出部は、複数周期を含む音
データの特徴値データを算出した場合には当該複数周期
の前記特徴値データを同一角度毎に集約する複数周期デ
ータ集約機能を備えたことを特徴とする請求項２記載の
音評価装置。
【請求項４】前記信号処理手段が、前記音データ記憶
手段に格納された音データのうち前記タイミングデータ
に基づいて予め定められた特定タイミングの音データの
値を減衰させると共に当該特定タイミングの音データの
値を減衰させたフィルタ後の音データを前記単位角度別
音データ抽出部に出力するタイミングフィルタ部を備え
たことを特徴とする請求項２記載の音評価装置。
【請求項５】前記信号処理手段が、前記音データ記憶
手段に格納された音データのうち予め定められた特定周
波数の音データの値を減衰させると共に当該特定周波数
の音データの値を減衰させたフィルタ後の音データを前
記単位角度別音データ抽出部に出力する周波数フィルタ
部を備えたことを特徴とする請求項２記載の音評価装
置。
【請求項６】前記単位角度別音データ抽出部が、前記
タイミングデータの間隔に基づいて各タイミングデータ
毎に前記評価対象物の回転動作の加速度を算出する回転
加速度算出機能を備え、前記特徴値算出部が、予め定められた回転加速度の範囲
毎に前記特徴値を振り分ける回転加速度範囲別生成機能
を備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の音評価
装置。
【請求項７】評価対象物の回転動作に伴って当該評価
対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデジタル
の音データとして記憶した音データ記憶手段と、この音
データ記憶手段に併設され前記評価対象物の前記回転動
作の所定タイミングに応じて出力されるタイミングデー
タを記憶したタイミングデータ記憶手段と、前記音デー
タ記憶手段に格納された音データを前記タイミングデー
タを用いて信号処理することで評価用データを生成する
信号処理手段とを備え、前記信号処理手段が、前記タイミングデータに基づいて
前記評価対象物の所定の一周期を分割する回転角度につ
いて最小単位とする予め定められた単位角度幅を算出す
ると共に当該単位角度幅毎に前記音データを切り出す単
位角度別音データ抽出部と、この単位角度別音データ抽
出部によって抽出された単位角度別音データの音圧の前
記一周期分の全単位角度音圧の平均音圧に対する比率を
各単位角度別音データ毎に単位角度別比率として算出す
る単位角度別比率算出部とを備えたことを特徴とする音
評価装置。
【請求項８】評価対象物の回転動作に伴って当該評価
対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデジタル
の音データとして記憶した音データ記憶手段と、この音
データ記憶手段に併設され前記評価対象物の前記回転動
作の所定タイミングに応じて出力されるタイミングデー
タを記憶したタイミングデータ記憶手段と、前記音デー
タ記憶手段に格納された音データを前記タイミングデー
タを用いて信号処理することで評価用データを生成する
信号処理手段とを備え、前記信号処理手段が、前記タイミングデータに基づいて
前記評価対象物の所定の一周期を分割する回転角度につ
いて最小単位とする予め定められた単位角度幅を算出す
ると共に当該単位角度幅毎に前記音データを切り出す単
位角度別音データ抽出部と、この単位角度別音データ抽
出部によって抽出された各単位角度別音データの音圧を
前記一周期でのタイミングに応じて予め定められた評価
角度内と評価角度外とで別々に積算する評価角度別積算
音圧算出部と、この評価角度別積算音圧算出部によって
算出される評価角度内の積算値の評価角度外の積算値に
対する比率を算出する評価範囲別比率算出部とを備えた
ことを特徴とする音評価装置。
【請求項９】前記評価角度別積算音圧算出部が、前記
評価角度内の複数の単位角度音圧の積算値を算出する範
囲内積算値算出機能と、前記評価角度外の単位角度音圧
の平均値を当該評価角度外での積算値を算出する範囲外
積算値算出機能とを備えたことを特徴とする請求項８記
載の音評価装置。
【請求項１０】評価対象物の回転動作に伴って当該評
価対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデジタ
ルの音データとして記憶した音データ記憶手段と、この
音データ記憶手段に併設され前記評価対象物の前記回転
動作の所定タイミングに応じて出力されるタイミングデ
ータを記憶したタイミングデータ記憶手段と、前記音デ
ータ記憶手段に格納された音データを前記タイミングデ
ータを用いて信号処理することで評価用データを生成す
る信号処理手段とを備えた音評価装置を使用して音を評
価する音評価方法であって、前記信号処理手段の処理工程として、前記タイミングデータ記憶手段に格納されたタイミング
データの位置に基づいて前記評価対象物の回転動作での
回転位置を特定する回転角度を所定の一周期毎に算出す
ると共に当該回転角度について最小単位となる単位角度
分前記回転位置が変化する時間を時系列に算出する単位
角度時間算出工程と、前記音データ記憶手段に格納され
た音データに予め定められた回転位置又は予め定められ
た周波数域の音成分を減衰させるフィルタ処理工程と、
前記フィルタ処理工程にてフィルタ処理された音データ
から前記単位角度時間算出工程にて算出された単位角度
時間毎に音データを切り出す単位角度別音データ抽出工
程とを備えると共に、この単位角度別音データ抽出工程にて抽出された複数の
単位角度別音データについてそれぞれ特徴値を算出する
特徴値算出工程と、この特徴値算出工程に前後して当該
単位角度別音データ又は特徴値を前記一周期の回転角度
を軸とする角度軸に並べた角度軸データを生成する角度
軸データ生成工程とを備えたことを特徴とする音データ
評価方法。
【請求項１１】前記角度軸データ生成工程が前記特徴
値データが複数周期分算出された場合には当該特徴値デ
ータを回転角度別に複数周期分集約する工程を備えたこ
とを特徴とする請求項１０記載の音データ評価方法。
【請求項１２】評価対象物の回転動作に伴って当該評
価対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデジタ
ルの音データとして記憶した音データ記憶手段と、この
音データ記憶手段に併設され前記評価対象物の前記回転
動作の所定タイミングに応じて出力されるタイミングデ
ータを記憶したタイミングデータ記憶手段と、前記音デ
ータ記憶手段に格納された音データを前記タイミングデ
ータを用いて信号処理することで評価用データを生成す
る信号処理手段とを備えた音評価装置を使用して音の評
価を行うための音評価用プログラムを記憶した記憶媒体
であって、該プログラムは前記信号処理手段を動作させる指令とし
て、前記タイミングデータに基づいて前記評価対象物の
所定の一周期を分割する回転角度について最小単位とす
る予め定められた単位角度幅を前記タイミングデータに
基づいて算出させると共に当該単位角度幅毎に前記音デ
ータを切り出させる単位角度別音データ抽出指令と、こ
の単位角度別音データ抽出指令に応じて抽出される単位
角度別音データの音圧の前記一周期分の全単位角度音圧
の平均音圧に対する比率を各単位角度別音データ毎に単
位角度別比率として算出させる単位角度別比率算出指令
とを備えたことを特徴とする音評価用プログラムを記憶
した記憶媒体。
【請求項１３】評価対象物の回転動作に伴って当該評
価対象物の複数の音源から生じる一定期間の音をデジタ
ルの音データとして記憶した音データ記憶手段と、この
音データ記憶手段に併設され前記評価対象物の前記回転
動作の所定タイミングに応じて出力されるタイミングデ
ータを記憶したタイミングデータ記憶手段と、前記音デ
ータ記憶手段に格納された音データを前記タイミングデ
ータを用いて信号処理することで評価用データを生成す
る信号処理手段とを備えた音評価装置を使用して音の評
価を行うための音評価用プログラムを記憶した記憶媒体
であって、該プログラムは前記信号処理手段を動作させる指令とし
て、前記タイミングデータに基づいて前記評価対象物の
所定の一周期を分割する回転角度について最小単位とす
る予め定められた単位角度幅を前記タイミングデータに
基づいて算出させると共に当該単位角度幅毎に前記音デ
ータを切り出させる単位角度別音データ抽出指令と、こ
の単位角度別音データ抽出指令に応じて抽出される各単
位角度別音データの音圧を前記一周期でのタイミングに
応じて予め定められた評価角度内と評価角度外とで別々
に積算させる評価角度別積算音圧算出指令と、この評価
角度別積算音圧算出指令によって算出される評価角度内
の積算値の評価角度外の積算値に対する比率を算出する
評価範囲別比率算出指令とを備えたことを特徴とする音
評価用プログラムを記憶した記憶媒体。