JP2001314534A - Evaluation test method for golf club - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はゴルフクラブの設計
時にクラブヘッドの材料や、肉厚の選択等に利用するこ
とができるゴルフクラブの評価試験方法に関し、さらに
詳細には、ゴルフクラブによる打撃音の音響解析に基づ
いてゴルフクラブの評価をするゴルフクラブの評価試験
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a golf club evaluation test method which can be used to select a material and a thickness of a club head when designing a golf club, and more particularly, to an impact sound of a golf club. The present invention relates to a golf club evaluation test method for evaluating a golf club based on acoustic analysis of a golf club.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ゴルフクラブには、打球の飛距離を伸ば
し、正確な方向性を得られることが要求されるが、他に
も心地よい打撃音を発することという性能等が望まれて
いる。2. Description of the Related Art Golf clubs are required to be able to extend the flight distance of a hit ball and to obtain accurate directionality, but are also required to have a performance of emitting a comfortable hitting sound.
【０００３】特に、ドライバークラブ等のウッドクラブ
においては、従来の木製クラブヘッドに代わって金属製
クラブヘッドが主流になったことから、ゴルフボールを
打った際の金属的な打撃音を心地よくすることが不可欠
になっている。そして、クラブヘッドを構成する金属材
料を変更したり、クラブヘッドの内部構造等を改良して
飛距離を伸ばし、正確な方向性を得ると共に、ゴルフク
ラブによる打撃音を好ましいものにすることが行われて
いる。[0003] Particularly, in a wood club such as a driver club, a metal club head has become mainstream in place of the conventional wooden club head. Has become indispensable. In addition, it is necessary to change the metal material constituting the club head, improve the internal structure of the club head, etc. to extend the flight distance, obtain accurate directionality, and make the impact sound of the golf club favorable. Have been done.
【０００４】ゴルフクラブによる打撃音については、各
プレーヤそれぞれに好みや感じ方に差異があるため、打
撃音の評価試験に、統計的官能検査が有効であることが
知られており、通常、統計的官能検査が採用されてい
る。It is known that a statistical sensory test is effective in an evaluation test of a hitting sound of a golf club because each player has different tastes and feelings. The sensory test is adopted.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、多数の人間に
よる統計的官能検査を行わないと、好まれる打撃音か否
かを判定することができず、ゴルフクラブの評価試験を
するのに多大な労力と時間を要するという問題があっ
た。However, unless a statistical sensory test is carried out by a large number of humans, it is impossible to determine whether or not the hitting sound is favorable. There was a problem that labor and time were required.
【０００６】本発明は、統計的官能検査によらずに打撃
音の特徴量から定量的に、かつ短時間で評価を行うこと
ができるゴルフクラブの評価試験方法を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a golf club evaluation test method capable of performing a quantitative and short-time evaluation from the characteristic amount of a hitting sound without using a statistical sensory test.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
るゴルフクラブの評価試験方法は、ゴルフクラブによる
打撃音の波形信号を、所定のサンプル数に区切られたフ
レーム毎に線形予測分析法（本明細書においてＬＰＣ
（linear predictive coding）法と記す）により周波数
軸上の振幅スペクトルに変換し、得られた振幅スペクト
ルに重み係数を乗じて聴覚的なスペクトルに変換し、全
フレームの聴覚的なスペクトルから周波数方向の重心お
よび澄度を算出し、周波数方向の重心の数値を打撃音の
高低の特徴量とするとともに、澄度の数値を打撃音の音
色の特徴量として、それぞれの特徴量と予め定めた閾値
とを比較した比較結果に基づいてゴルフクラブを評価す
ることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a golf club evaluation test method, comprising: analyzing a waveform signal of a hitting sound of a golf club by a linear prediction analysis for each frame divided into a predetermined number of samples. (In this specification, LPC
(Referred to as a linear predictive coding) method), converted to an amplitude spectrum on the frequency axis, multiplied by the obtained amplitude spectrum by a weighting factor, and converted into an audible spectrum. The center of gravity and the clarity are calculated, and the numerical value of the center of gravity in the frequency direction is used as the characteristic amount of the striking sound, and the numerical value of the clarity is defined as the characteristic amount of the timbre of the striking sound. Is characterized in that the golf club is evaluated based on a comparison result of the comparison.
【０００８】本発明の請求項１にかかるゴルフクラブの
評価試験方法によれば、ゴルフクラブによる打撃音の波
形信号が、ＬＰＣ法により所定のサンプル数に区切られ
たフレーム毎に周波数軸上の振幅スペクトルに変換さ
れ、得られた振幅スペクトルに重み係数が乗じられて聴
覚的なスペクトルに変換され、全フレームの聴覚的なス
ペクトルから周波数方向の重心および澄度が算出され
て、周波数方向の重心の数値が打撃音の高低の特徴量と
されるとともに、澄度の数値が打撃音の音色の特徴量と
されて、それぞれの特徴量が予め定めた閾値と比較さ
れ、比較結果に基づいてゴルフクラブが評価される。According to the golf club evaluation test method according to the first aspect of the present invention, the waveform signal of the striking sound of the golf club is divided into a predetermined number of samples by the LPC method for each frame divided by the amplitude on the frequency axis. The spectrum is converted to an audible spectrum by multiplying the obtained amplitude spectrum by a weighting factor.The center of gravity and clarity in the frequency direction are calculated from the audible spectrum of all frames, and the center of gravity in the frequency direction is calculated. The numerical value is set as the characteristic amount of the striking sound, the numerical value of the clarity is set as the characteristic amount of the timbre of the striking sound, and each characteristic amount is compared with a predetermined threshold value. Is evaluated.
【０００９】本発明の請求項２にかかるゴルフクラブの
評価試験方法は、請求項１記載の評価試験方法におい
て、周波数方向の重心が、各フレーム中における聴覚的
なスペクトルレベル中の複数のピーク値と前記複数のピ
ーク値を呈する周波数との積の全フレームにわたる和
と、前記複数のピーク値の全フレームにわたる和との比
から求めることを特徴とする。A golf club evaluation test method according to a second aspect of the present invention is the golf club evaluation test method according to the first aspect, wherein the center of gravity in the frequency direction includes a plurality of peak values in an audible spectrum level in each frame. And the sum of the product of the peak values and the frequencies exhibiting the plurality of peak values over all frames and the sum of the plurality of peak values over all frames.
【００１０】本発明の請求項２にかかるゴルフクラブの
評価試験方法によれば、周波数方向の重心は、各フレー
ム中における聴覚的なスペクトルレベル中の複数のピー
ク値と前記複数のピーク値を呈する周波数との積の全フ
レームにわたる和と、前記複数のピーク値の全フレーム
にわたる和との比によって求められる。According to the golf club evaluation test method according to the second aspect of the present invention, the center of gravity in the frequency direction exhibits a plurality of peak values in an auditory spectral level in each frame and the plurality of peak values. It is determined by the ratio of the sum of the product of the frequency and the sum over the entire frame to the sum of the plurality of peak values over the entire frame.
【００１１】本発明の請求項３にかかるゴルフクラブの
評価試験方法は、請求項１記載の評価試験方法におい
て、澄度を聴覚的なスペクトルレベルのピーク値の平均
値とスペクトルレベル全体の平均値との比から求めるこ
とを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a golf club evaluation test method according to the first aspect, wherein the clarity is determined by averaging the peak value of the auditory spectrum level and the average value of the entire spectrum level. It is obtained from the ratio of
【００１２】本発明の請求項３にかかるゴルフクラブの
評価試験方法によれば、澄度は聴覚的なスペクトルレベ
ルのピーク値の平均値とスペクトルレベル全体の平均値
との比によって求められる。According to the golf club evaluation test method of the present invention, the clarity is determined by the ratio of the average of the peak values of the auditory spectral levels to the average of the entire spectral levels.
【００１３】本発明の請求項４にかかるゴルフクラブの
評価試験方法は、請求項１記載の評価試験方法におい
て、振幅スペクトルに変換する際に周波数をメル尺度化
し、メル尺度軸上で変換することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a golf club evaluation test method according to the first aspect, wherein the frequency is converted into a mel scale when converted into an amplitude spectrum and converted on a mel scale axis. It is characterized by.
【００１４】本発明の請求項４にかかるゴルフクラブの
評価試験方法によれば、振幅スペクトルに変換する際に
周波数がメル尺度化され、メル尺度軸上で変換されるた
めに、周波数が音の高さの心理量で表されることにな
る。According to the golf club evaluation test method according to the fourth aspect of the present invention, the frequency is converted to the mel scale when converted to the amplitude spectrum, and the frequency is converted on the mel scale axis. It will be represented by the psychological quantity of height.
【００１５】本発明の請求項５にかかるゴルフクラブの
評価試験方法は、請求項１記載の評価試験方法におい
て、フレーム毎に信号エネルギーを算出し、信号エネル
ギーの時間的変化から持続度を算出し、信号エネルギー
の持続度の数値を打撃音の残響の特徴量とし、その特徴
量と予め定めた閾値とを比較した比較結果に基づいてゴ
ルフクラブを評価することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the golf club evaluation test method, the signal energy is calculated for each frame, and the duration is calculated from the temporal change of the signal energy. The characteristic value of the duration of the signal energy is used as the characteristic amount of the reverberation of the striking sound, and the golf club is evaluated based on a comparison result obtained by comparing the characteristic amount with a predetermined threshold value.
【００１６】本発明の請求項５にかかるゴルフクラブの
評価試験方法によれば、フレーム毎に信号エネルギーが
算出され、信号エネルギーの時間的変化から持続度が算
出され、信号エネルギーの持続度の数値が打撃音の残響
の特徴量とされ、その特徴量と予め定めた閾値とを比較
することによりゴルフクラブが評価される。According to the golf club evaluation test method of the present invention, the signal energy is calculated for each frame, the duration is calculated from the temporal change of the signal energy, and the numerical value of the duration of the signal energy is calculated. Is the characteristic amount of the reverberation of the impact sound, and the golf club is evaluated by comparing the characteristic amount with a predetermined threshold value.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるゴルフクラ
ブの評価試験方法を実施の一形態によって説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A golf club evaluation test method according to the present invention will be described below with reference to an embodiment.
【００１８】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラ
ブの評価試験方法は、録音したゴルフクラブによる打撃
音に対してＬＰＣスペクトル解析を行い、振幅スペクト
ルに変換する際に、周波数を人間の感覚的な音の高低尺
度であるメル尺度化し、メル尺度軸上で振幅スペクトル
に変換し、さらに、人間の感覚的な音の大きさの尺度で
あるロビンソン−ダッドソン曲線を用いて振幅スペクト
ルを変換し、変換された振幅スペクトルから打撃音の高
低、音色を表す特徴パラメータを抽出し、さらに、打撃
音のエネルギーに基づいて残響パラメータを抽出して、
抽出した３つの特徴パラメータによって、好ましい打撃
音を発生するゴルフクラブを評価し、ゴルフクラブ設計
の効率化を図ることができるものである。The golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention performs an LPC spectrum analysis on a recorded hitting sound of a golf club, and converts the frequency into an amplitude spectrum. Mel scale, which is a high-low scale of a sound, is converted to an amplitude spectrum on the mel scale axis, and further, the amplitude spectrum is converted using a Robinson-Dudson curve which is a measure of the loudness of a human sense, From the converted amplitude spectrum, extract the characteristic parameters representing the pitch and the tone of the impact sound, and further extract the reverberation parameters based on the energy of the impact sound,
By using the extracted three characteristic parameters, it is possible to evaluate a golf club that generates a preferable hitting sound and to improve the efficiency of the golf club design.
【００１９】以下、具体的に説明する。Hereinafter, a specific description will be given.
【００２０】まず、ゴルフクラブでボールを打った際に
発生する打撃音をマイクロフォンによって集音し、集音
した打撃音をＡ／Ｄ変換して音響データとして記憶手段
に記憶し、この記憶手段に記憶された音響データを、記
憶手段と協働する解析手段としてのＣＰＵを含む演算装
置に取り込む。First, a striking sound generated when a ball is hit with a golf club is collected by a microphone, and the collected striking sound is A / D converted and stored as acoustic data in storage means. The stored acoustic data is taken into an arithmetic unit including a CPU as an analysis unit that cooperates with the storage unit.
【００２１】ゴルフクラブによる打撃音は５０ｍｓｅｃ
程度で減衰する図１のａに示すような時間波形の衝撃波
である。この衝撃波に基づく音響データにＬＰＣ法を適
用し、周波数−スペクトル（振幅スペクトル）−時間
（フレーム番号）のＬＰＣスペクトル解析を行う。The hitting sound of the golf club is 50 msec.
It is a shock wave having a time waveform as shown in FIG. The LPC method is applied to the acoustic data based on the shock wave, and the frequency-spectrum (amplitude spectrum) -time (frame number) LPC spectrum analysis is performed.
【００２２】すなわち、音響データが入力されたＣＰＵ
を含む演算装置における解析は、ＬＰＣ法により行い、
音響データの波形信号を所定のサンプル数に区切られた
フレーム毎に周波数軸上の振幅スペクトルに変換する３
次元解析を行う。That is, the CPU to which the sound data is input
The analysis in the arithmetic unit including is performed by the LPC method,
3. Convert the waveform signal of the acoustic data into an amplitude spectrum on the frequency axis for each frame divided into a predetermined number of samples.
Perform dimensional analysis.
【００２３】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラ
ブの評価試験方法では、１００ｋＨｚのサンプリングパ
ルスでゴルフクラブによる打撃音の波形信号をサンプリ
ングし、解析区間を１０００〜８９９９サンプル区間と
し、１区間（１フレームと記す）の波形データ数を５０
０とし、自己回帰（ＡＲ）モデルの次数（以下、ＡＲ次
数とも記す）を６０とし、かつデータシフト数を２００
サンプルとして、図２に示すフローチャートに基づい
て、１フレームのＬＰＣスペクトル解析を行い（ステッ
プＳ２）、データを２００サンプルシフトし（ステップ
Ｓ３）、このステップＳ２、Ｓ３を解析区間終了まで
（ステップＳ１）実行してＬＰＣスペクトル解析を行
う。In the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention, a waveform signal of a hitting sound from a golf club is sampled with a sampling pulse of 100 kHz, the analysis section is set to 1000 to 8999 sample sections, and one section ( The number of waveform data of 50
0, the order of the autoregressive (AR) model (hereinafter also referred to as AR order) is 60, and the number of data shifts is 200
As a sample, an LPC spectrum analysis of one frame is performed based on the flowchart shown in FIG. 2 (step S2), the data is shifted by 200 samples (step S3), and the steps S2 and S3 are performed until the end of the analysis section (step S1). Execute and perform LPC spectrum analysis.
【００２４】図１において、波形ｂ、ｃ、ｄ、ｅは第０
フレーム、第１フレーム、第２フレーム、第３フレーム
の波形を模式的に示している。図３は３次元スペクトル
解析の説明に供する模式図であり、時間（フレーム番
号）と周波数（メル尺度）に対する振幅スペクトルを模
式的に示している。なお、図１において、波形ｂ、ｃ、
ｄ、ｅは時間軸を拡大して示してある。In FIG. 1, waveforms b, c, d, and e are 0th waveforms.
The waveforms of the frame, the first frame, the second frame, and the third frame are schematically shown. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the three-dimensional spectrum analysis, and schematically shows an amplitude spectrum with respect to time (frame number) and frequency (mel scale). In FIG. 1, waveforms b, c,
d and e are shown with the time axis enlarged.
【００２５】上記のＬＰＣスペクトル解析において、振
幅スペクトルへの変換に際し周波数をメル尺度化し、メ
ル尺度軸上で振幅スペクトルに変換し、この振幅スペク
トルに重み係数を乗じて実際に人間が聴いて感じる聴覚
的なスペクトルに処理する。このように周波数を音の高
さの心理量であるメル尺度で処理し、振幅スペクトルに
重み係数を乗じて実際に人間が聴いて感じる聴覚的なス
ペクトルに処理する。重み係数としては、ロビンソン−
ダッドソン曲線の直線近似に基づく重み係数を用いる。In the above-described LPC spectrum analysis, the frequency is converted to an amplitude spectrum upon conversion to an amplitude spectrum, converted to an amplitude spectrum on a mel scale axis, and the amplitude spectrum is multiplied by a weighting factor to obtain a sense of hearing that humans actually perceive. To a typical spectrum. As described above, the frequency is processed by the mel scale, which is a psychological quantity of the pitch, and the amplitude spectrum is multiplied by the weight coefficient to be processed into an auditory spectrum that is actually felt by humans. The weighting factor is Robinson-
A weight coefficient based on a linear approximation of the Daddson curve is used.
【００２６】ここで、メル尺度とは、音の高さの心理量
であり、その数値が２倍になれば、音の高さが２倍に感
ずることを表している。ロビンソン−ダッドソン曲線と
は、１０００Ｈｚの純音に等しい大きさに聞こえる他の
周波数の純音の音圧レベルを表す。Here, the mel scale is a psychological quantity of the pitch of a sound, and indicates that if the numerical value is doubled, the pitch of the sound is doubled. The Robinson-Dudson curve represents the sound pressure level of a pure tone of another frequency that sounds as loud as a pure tone of 1000 Hz.
【００２７】ＬＰＣ振幅スペクトルのメル尺度への変換
およびロビンソン−ダッドソン曲線に基づく重み付けに
は、図４のフローチャートに示す如く、ＬＰＣスペクト
ル解析により得た振幅スペクトルに関する処理を施す。The conversion of the LPC amplitude spectrum to the mel scale and the weighting based on the Robinson-Dadson curve are performed on the amplitude spectrum obtained by the LPC spectrum analysis as shown in the flowchart of FIG.
【００２８】先ず、メル尺度を図５に示すように直線近
似して（ステップＳ４）、０メル＝３９．９９Ｈｚ、１
メル＝４０．１８Ｈｚ、…、２９２１メル＝９９９１．
６２Ｈｚとする周波数パラメータを算出し（ステップＳ
５）、１メル毎にＬＰＣスペクトル解析を行い（ステッ
プＳ６）、次いで、振幅スペクトルに対して図６に示す
ようにロビンソン−ダッドソン曲線の直線近似に基づく
重み係数を乗算する（ステップＳ７）。このように処理
することにより、実際に人間が耳で感じる音のスペクト
ルに変換される（ステップＳ８）。First, the mel scale is linearly approximated as shown in FIG. 5 (step S4), and 0 mel = 39.99 Hz, 1 mel
Mel = 40.18 Hz, ..., 2921 Mel = 9991.
Calculate the frequency parameter to be 62 Hz (step S
5) LPC spectrum analysis is performed for each mel (step S6), and the amplitude spectrum is then multiplied by a weight coefficient based on a linear approximation of a Robinson-Daddson curve as shown in FIG. 6 (step S7). By performing the processing as described above, the sound spectrum is converted into a sound spectrum that is actually felt by human ears (step S8).
【００２９】この結果による第ｎフレームの周波数軸上
の振幅スペクトルは、例えば図７に示す如くである。The resulting amplitude spectrum on the frequency axis of the n-th frame is, for example, as shown in FIG.
【００３０】そして、このようにして求めた振幅スペク
トルから特徴パラメータの１つである打撃音の高低の特
徴量を、下記の如く周波数方向の重心により求める。Then, from the amplitude spectrum obtained in this manner, the characteristic amount of the striking sound, which is one of the characteristic parameters, is obtained from the center of gravity in the frequency direction as described below.
【００３１】先ず、各フレーム毎に振幅スペクトルの２
つのピークを抽出する。図７により第ｎフレームにて例
示すれば、第１のピークは周波数（ｋｎ，ｍａｘ１）に
おいて発生しており、振幅スペクトルはＳｎ（ｋｎ，ｍ
ａｘ１）であり、第２のピークは周波数（ｋｎ，ｍａｘ
２）において発生しており、振幅スペクトルはＳｎ（ｋ
ｎ，ｍａｘ２）である。第２のピーク抽出に続いて、全
フレームにわたってこれらピークの重心周波数Ｍを下記
の（１）式によって算出し、このようにして算出した数
値Ｍを打撃音の高低の特徴量とする。First, for each frame, the amplitude spectrum 2
Extract two peaks. In the example of the n-th frame shown in FIG. 7, the first peak occurs at the frequency (kn, max1), and the amplitude spectrum is Sn (kn, m1).
ax1), and the second peak is the frequency (kn, max).
2), and the amplitude spectrum is Sn (k
n, max2). Subsequent to the second peak extraction, the center-of-gravity frequency M of these peaks is calculated over the entire frame by the following equation (1), and the numerical value M calculated in this manner is used as the characteristic amount of the magnitude of the impact sound.
【００３２】[0032]
【数１】 ここで、 振幅スペクトル Ｓｎ（ｋ） ｋ＝０、１、２、…、２９２１ フレーム番号 ｎ（ｎ＝０、１、…、２７） メル尺度（周波数） ｋ 各フレームの２つのピーク値 Ｓｎ（ｋｎ，ｍａｘ１）， Ｓｎ（ｋｎ，ｍａｘ２）， Ｓｎ（ｋｎ，ｍａｘ１）＞Ｓｎ（ｋｎ，ｍａｘ２） である。(Equation 1) Here, amplitude spectrum Sn (k) k = 0, 1, 2,..., 2921 Frame number n (n = 0, 1,..., 27) Mel scale (frequency) k Two peak values of each frame Sn (kn , Max1), Sn (kn, max2), Sn (kn, max1)> Sn (kn, max2).
【００３３】この数値Ｍを打撃音の高低の特徴量とし、
予め設定した閾値（例えば、重心周波数３，０００Ｈ
ｚ）と比較して、数値Ｍが閾値以上であるゴルフクラブ
を打撃音の高さが良好なゴルフクラブであると評価す
る。This numerical value M is used as the characteristic amount of the high and low of the impact sound.
A preset threshold value (for example, the center of gravity frequency 3,000H
A golf club having a numerical value M equal to or larger than a threshold value is evaluated as a golf club having a good hitting sound pitch as compared with z).
【００３４】また、振幅スペクトルから特徴パラメータ
の１つである打撃音の音色の特徴量を次の如く求める。Further, the characteristic quantity of the timbre of the impact sound, which is one of the characteristic parameters, is obtained from the amplitude spectrum as follows.
【００３５】各フレーム毎に振幅スペクトルの３つのピ
ークを抽出する。図８により第ｎフレームの場合にて例
示すれば、第１のピークは周波数（ｋｎ，ｍａｘ１）に
おいて発生しており、振幅スペクトルはＳｎ（ｋｎ，ｍ
ａｘ１）であり、第２のピークは周波数（ｋｎ，ｍａｘ
２）において発生しており、振幅スペクトルはＳｎ（ｋ
ｎ，ｍａｘ２）であり、第３のピークは周波数（ｋｎ，
ｍａｘ３）において発生しており、振幅スペクトルはＳ
ｎ（ｋｎ，ｍａｘ３）である。続いて、全フレームにわ
たってこれらピーク値の平均値と、振幅スペクトル全体
の平均値との比である澄度Ｃ（％）を下記の（２）式に
よって算出し、このようにして算出した数値Ｃを打撃音
の音色の特徴量とする。The three peaks of the amplitude spectrum are extracted for each frame. For example, in the case of the n-th frame in FIG. 8, the first peak occurs at the frequency (kn, max1), and the amplitude spectrum is Sn (kn, m).
ax1), and the second peak is the frequency (kn, max).
2), and the amplitude spectrum is Sn (k
n, max2), and the third peak is the frequency (kn, max,
max3), and the amplitude spectrum is S
n (kn, max3). Subsequently, the clarity C (%), which is the ratio of the average value of these peak values to the average value of the entire amplitude spectrum, over the entire frame is calculated by the following equation (2). Is the characteristic amount of the timbre of the impact sound.
【００３６】[0036]
【数２】 算出した数値Ｃを予め設定した閾値（例えば、澄度７５
％）と比較して、数値Ｃが閾値以下であるゴルフクラブ
を打撃音の音色が良好なものとし、打撃音の高さが良好
で、かつ打撃音の音色が良好なゴルフクラブを良好なゴ
ルフクラブであると評価する。(Equation 2) The calculated numerical value C is set to a predetermined threshold value (for example,
%), A golf club having a numerical value C equal to or less than a threshold value has a good hitting sound color, and a golf club having a good hitting sound pitch and a good hitting sound color is regarded as a good golf club. Evaluate as a club.
【００３７】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラ
ブの評価試験方法では、さらに、打撃音の特徴パラメー
タの１つである残響の特徴量を求める。In the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention, a characteristic amount of reverberation, which is one of characteristic parameters of a hitting sound, is further obtained.
【００３８】このために、打撃音の各フレーム毎に信号
エネルギーを計算し、この信号エネルギーの減衰の傾き
（持続度とも記す）を算出し、この傾きを残響の特徴量
とする。For this purpose, the signal energy is calculated for each frame of the impact sound, the slope of the attenuation of the signal energy (also referred to as the duration) is calculated, and this slope is used as the characteristic amount of reverberation.
【００３９】解析区間を１０００〜８９９９サンプルと
し、１フレームの波形データ数を５００とし、ＡＲ次数
を６０とし、データシフト数を１００サンプルとして、
図９に示すフローチャートに基づいて、１フレームの信
号エネルギーを下記の（３）式によって算出し（ステッ
プＳ１１）、波形データを１００サンプルシフトし（ス
テップＳ１２）、このステップＳ１１、Ｓ１２を解析区
間終了まで行う（ステップＳ１０）。When the analysis section is 1000 to 8999 samples, the number of waveform data in one frame is 500, the AR order is 60, and the number of data shifts is 100,
Based on the flowchart shown in FIG. 9, the signal energy of one frame is calculated by the following equation (3) (step S11), the waveform data is shifted by 100 samples (step S12), and the steps S11 and S12 are ended in the analysis section. (Step S10).
【００４０】音の大きさは常用対数関数的に感じられる
ため、信号エネルギーは（３）式で求められる。Since the loudness of the sound is perceived as a common logarithmic function, the signal energy is obtained by equation (3).
【００４１】[0041]
【数３】 ここで、 各フレームの信号エネルギー Ｅ（ｎ） フレーム番号 ｎ（０、１、…、７５） 各サンプル点の波形信号レベル Ｘ（ｉ） サンプル点の番号 ｉ 全解析区間に対応するフレーム番号 ７５ である。(Equation 3) Here, signal energy of each frame E (n) frame number n (0, 1,..., 75) waveform signal level of each sample point X (i) sample point number i frame number 75 corresponding to all analysis sections is there.
【００４２】また、図１０に模式的に示す如く、信号エ
ネルギーＥ（ｎ）が信号エネルギーＥ（０）の６０％以
下になる最初のフレーム番号をｎ１としたとき、波形エ
ネルギーＥ（０）の持続度Ｒを下記の（４）式によって
求める。As schematically shown in FIG. 10, when the first frame number at which the signal energy E (n) becomes 60% or less of the signal energy E (0) is n1, the waveform energy E (0) is The duration R is determined by the following equation (4).
【００４３】[0043]
【数４】 持続度Ｒを模式的に示せば図１１に示す如くである。(Equation 4) The duration R is schematically shown in FIG.
【００４４】求めた持続度Ｒが閾値（例えば、持続度−
０．４）以上であるゴルフクラブを打撃音の残響が良好
なゴルフクラブであると評価する。When the obtained duration R is equal to a threshold (for example, duration-
A golf club having 0.4 or more is evaluated as a golf club having good reverberation of a hitting sound.
【００４５】上記から打撃音の高低、音色、残響の特徴
量の３要素で形成される空間は図１４に示す如くであっ
て、これはゴルフクラブの評価試験空間を示し、斜線で
示した範囲内が心地よい打撃音を発生するゴルフクラブ
の範囲である。From the above, the space formed by the three elements of the pitch, the timbre, and the reverberation of the impact sound is as shown in FIG. 14, which shows the evaluation test space of the golf club, and the range indicated by the diagonal lines. The inside is a range of a golf club that generates a pleasant hitting sound.
【００４６】高抗張力鋼製クラブヘッド、チタン製クラ
ブヘッド、パーシモン製クラブヘッドの３種類のゴルフ
クラブによる打撃音を録音して、この録音した打撃音に
ついて、上記において説明したＬＰＣスペクトル解析を
行い、打撃音の高低、音色および残響の各特徴量を求め
た結果を、打撃音の高低−残響（重心周波数−持続
度）、および音色−残響（澄度−持続度）について２次
元で作図したものが図１２および図１３である。図１２
および図１３において、〇は高抗張力鋼製クラブヘッド
の場合を、×はパーシモン製クラブヘッドの場合を、△
はチタン製クラブヘッドの場合を示している。The impact sounds of three types of golf clubs, a high tensile strength steel club head, a titanium club head, and a Persimmon club head, were recorded, and the recorded impact sounds were subjected to the LPC spectrum analysis described above. The two-dimensional plot of the results of determining the characteristic values of the pitch, timbre, and reverberation of the striking sound, with respect to the pitch of the striking sound-reverberation (centroid frequency-duration) and timbre-reverberation (clearness-duration). 12 and 13 are shown. FIG.
13 and FIG. 13, 〇 indicates the case of a high tensile strength steel club head, × indicates the case of a Persimmon club head, and △.
Indicates the case of a titanium club head.
【００４７】一方、高抗張力鋼製クラブヘッド、パーシ
モン製クラブヘッド、チタン製クラブヘッドの場合の打
撃音について、２３人のパネリストを対象に統計的官能
試験をした結果は、表１に示す通りであって、上記にお
いて説明したＬＰＣスペクトル解析を行って求めた打撃
音の高低、音色および残響の各特徴量の分布と一致して
いる。On the other hand, the results of a statistical sensory test conducted on 23 panelists with respect to the impact sound in the case of a high tensile strength steel club head, a Persimmon club head, and a titanium club head are shown in Table 1. Thus, the distributions of the characteristic values of the pitch, timbre, and reverberation of the impact sound obtained by performing the LPC spectrum analysis described above match.
【００４８】[0048]
【表１】 [Table 1]
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかるゴル
フクラブの評価試験方法によるときは、ゴルフクラブの
評価試験のために、従来必要とした多人数による統計的
官能試験を行う必要がなくなり、打撃音のＬＰＣスペク
トル解析による解析に基づいて、異なる種類のゴルフク
ラブの選別に利用することができる。また、例えば、同
一種類の複数本のゴルフクラブについて適用し、クラブ
ヘッドのフェース肉厚の良否を判定することなどもでき
る。As described above, when the golf club evaluation test method according to the present invention is used, it is not necessary to perform a statistical sensory test by a large number of people conventionally required for a golf club evaluation test. Different types of golf clubs can be used for selection based on the analysis of the impact sound by LPC spectrum analysis. Also, for example, the present invention can be applied to a plurality of golf clubs of the same type to determine the quality of the face thickness of the club head.
【図１】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブの
評価試験方法における打撃音のフレーム化の説明に供す
る波形図である。FIG. 1 is a waveform diagram for explaining framing of an impact sound in a golf club evaluation test method according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブの
評価試験方法における３次元ＬＰＣスペクトル解析方法
の説明に供するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining a three-dimensional LPC spectrum analysis method in a golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブの
評価試験方法における振幅スペクトルを示す模式図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram showing an amplitude spectrum in a golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブの
評価試験方法における振幅スペクトル補正のためのフロ
ーチャートである。FIG. 4 is a flowchart for amplitude spectrum correction in the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
【図５】メル尺度直線近似のグラフである。FIG. 5 is a graph of Mel scale linear approximation.
【図６】ロビンソン−ダッドソン曲線の直線近似のグラ
フである。FIG. 6 is a graph of a linear approximation of a Robinson-Dudson curve.
【図７】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブの
評価試験方法における打撃音の高低の特徴量算出の説明
に供する振幅スペクトルの模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of an amplitude spectrum for explaining a calculation of a characteristic amount of a striking sound in a golf club evaluation test method according to an embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブの
評価試験方法における打撃音の澄度の特徴量算出の説明
に供する振幅スペクトルの模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram of an amplitude spectrum for explaining calculation of a characteristic amount of a clarity of a hitting sound in a golf club evaluation test method according to an embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブの
評価試験方法における信号エネルギー算出のフローチャ
ートである。FIG. 9 is a flowchart of signal energy calculation in the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブ
の評価試験方法における信号エネルギーの時間的変化を
示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a temporal change of signal energy in the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブ
の評価試験方法における信号エネルギーの持続度を示す
模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing the duration of signal energy in the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブ
の評価試験方法における打撃音の高低−残響の２次元表
示図である。FIG. 12 is a two-dimensional display diagram of the magnitude and reverberation of a striking sound in the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブ
の評価試験方法における打撃音の音色−残響の２次元表
示図である。FIG. 13 is a two-dimensional display diagram of timbre and reverberation of a striking sound in the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の実施の一形態にかかるゴルフクラブ
の評価試験方法におけるゴルフクラブの評価試験空間を
示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing a golf club evaluation test space in the golf club evaluation test method according to one embodiment of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 393000847 キャスコ株式会社 香川県大川郡志度町大字志度5412番地 (72)発明者 岩田 弘 香川県三豊郡三野町大字大見甲1048−１ (72)発明者 小山 健 徳島県徳島市寺島本町東１−８ 学校法人 村崎学園徳島文理大学内 (72)発明者 神内 教博 香川県高松市林町2217番地15 株式会社エ ントロピーソフトウェア研究所内 (72)発明者 四宮 雅泰 香川県大川郡志度町大字志度5412番地 キ ャスコ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C002 ZZ04 ZZ05 ZZ06 5D015 AA06 HH00 KK01 9A001 HH15 LL08 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (71) Applicant 393000847 Casco Co., Ltd. 5412 Shido, Shido-cho, Okawa-gun, Kagawa Prefecture (72) Inventor Hiroshi Iwata 1048-1 Omikko, Mino-cho, Mito-cho, Mitoyo-gun, Kagawa Prefecture (72) Invention Person Takeshi Koyama 1-8 Higashi-cho, Terashimahonmachi, Tokushima-shi, Tokushima Pref.Murasaki Gakuen Tokushima Bunri University (72) Inventor Norihiro Kannai 2217-15 Hayashi-cho, Takamatsu-shi, Kagawa Pref. Masayasu Shinomiya 5412 Shido, Shido-cho, Okawa-gun, Kagawa Prefecture F term (reference) 2C002 ZZ04 ZZ05 ZZ06 5D015 AA06 HH00 KK01 9A001 HH15 LL08
Claims (5)
所定のサンプル数に区切られたフレーム毎にＬＰＣ法に
より周波数軸上の振幅スペクトルに変換し、得られた振
幅スペクトルに重み係数を乗じて聴覚的なスペクトルに
変換し、全フレームの聴覚的なスペクトルから周波数方
向の重心および澄度を算出し、周波数方向の重心の数値
を打撃音の高低の特徴量とするとともに、澄度の数値を
打撃音の音色の特徴量として、それぞれの特徴量と予め
定めた閾値とを比較した比較結果に基づいてゴルフクラ
ブを評価することを特徴とするゴルフクラブの評価試験
方法。1. A striking sound waveform signal from a golf club,
Each frame divided into a predetermined number of samples is converted into an amplitude spectrum on the frequency axis by the LPC method, and the obtained amplitude spectrum is multiplied by a weighting factor to be converted into an audible spectrum. The center of gravity and the clarity in the frequency direction are calculated from the above, and the numerical value of the center of gravity in the frequency direction is used as the characteristic amount of the high and low of the striking sound, and the numerical value of the clarity is used as the characteristic amount of the timbre of the striking sound. A golf club evaluation test method, wherein a golf club is evaluated based on a comparison result obtained by comparing a predetermined threshold value.
ペクトルレベル中の複数のピーク値と前記複数のピーク
値を呈する周波数との積の全フレームにわたる和と、前
記複数のピーク値の全フレームにわたる和との比から求
めることを特徴とするゴルフクラブの評価試験方法。2. The evaluation test method according to claim 1, wherein the center of gravity in the frequency direction is a total of a product of a plurality of peak values in an audible spectrum level in each frame and a frequency exhibiting the plurality of peak values. An evaluation test method for a golf club, wherein the evaluation value is obtained from a ratio of a sum over a frame and a sum of the plurality of peak values over the entire frame.
とスペクトルレベル全体の平均値との比から求めること
を特徴とするゴルフクラブの評価試験方法。3. The golf club according to claim 1, wherein the clarity is obtained from a ratio of an average of the peak values of the auditory spectral levels to an average of the entire spectral levels. Evaluation test method.
メル尺度軸上で変換することを特徴とするゴルフクラブ
の評価試験方法。4. The evaluation test method according to claim 1, wherein the frequency is converted to a mel scale when converting into an amplitude spectrum,
A golf club evaluation test method characterized by conversion on a mel scale axis.
の時間的変化から持続度を算出し、信号エネルギーの持
続度の数値を打撃音の残響の特徴量として、その特徴量
と予め定めた閾値とを比較した比較結果に基づいてゴル
フクラブを評価することを特徴とするゴルフクラブの評
価試験方法。5. The evaluation test method according to claim 1, wherein a signal energy is calculated for each frame, a duration is calculated from a temporal change of the signal energy, and a numerical value of the signal energy is calculated based on the reverberation of the impact sound. A golf club evaluation test method, wherein a golf club is evaluated based on a comparison result obtained by comparing the characteristic amount with a predetermined threshold value.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006239132A (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Method of evaluating hitting sound of golf club head, program making computer execute the method, and system of evaluating hitting sound of golf club head |
| KR100951539B1 (en) | 2002-04-11 | 2010-04-08 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | Method for evaluating quality of golf club head, method for conducting quality control of golf club head, method for manufacturing golf club head and the golf club head prepared thereby and method for manufacturing golf club and the golf club prepared thereby |
| JP2012127701A (en) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Device and method for sound detection |
| US11951362B2 (en) | 2020-12-24 | 2024-04-09 | Bridgestone Sports Co., Ltd. | Information processing apparatus and non-transitory computer-readable storage medium for extracting characteristic amounts of a golf ball striking sound |
-
2000
- 2000-05-02 JP JP2000133385A patent/JP2001314534A/en active Pending
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