JP2002365127A - Method and device for estimating acoustic power level of sound source - Google Patents
Method and device for estimating acoustic power level of sound sourceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は音源の音響パワーレ
ベル推定方法および音源の音響パワーレベル推定装置に
関し、さらに詳しくは音響パワーレベルが未知である音
源の音響パワーレベルを、無響室あるいは半無響室以外
の閉空間内において推定する、音源の音響パワーレベル
推定方法および音源の音響パワーレベル推定装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound power level estimating method and a sound power level estimating apparatus for a sound source, and more particularly, to a method for estimating the sound power level of a sound source whose sound power level is unknown. The present invention relates to a sound power level estimating method and a sound power level estimating device for a sound source, which are estimated in a closed space other than a sound room.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、音響パワーレベルが未知である音
源の音響パワーレベルを推定する場合には、この未知の
音源を無響室あるいは半無響室内に設置して、その未知
の音源の音響パワーレベルを推定している。2. Description of the Related Art Conventionally, when estimating the sound power level of a sound source whose sound power level is unknown, the unknown sound source is installed in an anechoic room or a semi-anechoic room and the sound of the unknown sound source is set. Estimate power level.
【０００３】推定方法としては、図３に示すように、ま
ず、無響室あるいは半無響室内に、音響パワーレベルが
未知である音源１および複数個のセンサ２を設置する。
図３において無響室あるいは半無響室は図示していな
い。As an estimation method, as shown in FIG. 3, first, a sound source 1 and a plurality of sensors 2 whose sound power levels are unknown are installed in an anechoic or semi-anechoic room.
An anechoic or semi-anechoic room is not shown in FIG.
【０００４】つぎに、この状態で音源１を作動させてセ
ンサ２の各位置における音源１からの音圧レベルをそれ
ぞれ測定する。そして、これらセンサ２の各位置におい
て計測した各音圧レベルからセンサ２全体の平均値を算
出して、音源１の音響パワーレベルを推定している。Next, the sound source 1 is operated in this state, and the sound pressure level from the sound source 1 at each position of the sensor 2 is measured. Then, an average value of the entire sensor 2 is calculated from each sound pressure level measured at each position of the sensor 2 to estimate the sound power level of the sound source 1.
【０００５】また、図３では複数個のセンサ２を、音源
１の上方を略円錐状に取り囲むように配置して、センサ
２の各位置における音源１からの音圧レベルをそれぞれ
計測するようにしている。一方、１つのセンサ２を、図
３に示すセンサ２の各位置に順次移動させていって、各
点における音圧レベルをセンサ２でそれぞれ計測するこ
とも行われている。In FIG. 3, a plurality of sensors 2 are arranged so as to surround the sound source 1 in a substantially conical shape, and the sound pressure level from the sound source 1 at each position of the sensor 2 is measured. ing. On the other hand, one sensor 2 is sequentially moved to each position of the sensor 2 shown in FIG. 3, and the sensor 2 measures the sound pressure level at each point.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の音源の音響パワーレベル推定方法は、音源を無響室
あるいは半無響室内に設置して、音源の音響パワーレベ
ルを推定するものである。これに対して、無響室あるい
は半無響室以外の閉空間内、たとえば単なる通常の部屋
やトンネルなどといった所定の閉空間内において未知の
音源の音響パワーレベルを推定しようとする場合、無響
室あるいは半無響室とは異なり、壁などの境界からの反
射が生じる。この場合、音源１のまわりにセンサ２を配
置しても音源からの放射音のみを計測することは困難で
あり、推定した値がどの程度の精度を有するのかが不明
であるという問題点があった。However, such a conventional sound power level estimating method for a sound source estimates the sound power level of the sound source by installing the sound source in an anechoic room or a semi-anechoic room. is there. On the other hand, when trying to estimate the acoustic power level of an unknown sound source in a closed space other than an anechoic room or a semi-anechoic room, Unlike rooms or semi-anechoic rooms, reflections occur from boundaries such as walls. In this case, even if the sensor 2 is arranged around the sound source 1, it is difficult to measure only the radiated sound from the sound source, and it is unclear how accurate the estimated value has. Was.
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、無響室あるいは半無響室以外の閉空間内において音
源の音響パワーレベルを推定することのできる音源の音
響パワーレベル推定方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for estimating the sound power level of a sound source capable of estimating the sound power level of the sound source in a closed space other than an anechoic room or a semi-anechoic room. The purpose is to provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の音源の音響パワ
ーレベル推定方法および音源の音響パワー推定装置で
は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の音源の音響パワーレベル推定
方法によれば、所定の閉空間内に置かれた音源の音響パ
ワーレベル推定方法であって、前記閉空間内に複数個の
センサを設置する段階と、前記閉空間内に音響パワーレ
ベルが未知である音源を設置する段階と、前記音響パワ
ーレベルが未知である音源を作動させ、前記複数個のセ
ンサの各位置における音圧レベルを計測する段階と、各
センサ位置において計測した前記各音圧レベルから、セ
ンサ全体の平均値である第１の平均音圧レベルを算出す
る段階と、前記第１の平均音圧レベルに補正量Ａ（ｆ）
を加える段階とを備え、前記補正量Ａ（ｆ）は、前記閉
空間内に設定した複数の測定点に、音響パワーレベルが
既知である基準音源を順次設置し、それぞれの測定点に
おける該基準音源による音圧レベルを前記複数個のセン
サで計測して、前記各測定点におけるセンサ全体の平均
値である第２の平均音圧レベルを算出した後、これら第
２の平均音圧レベルの最大値（max（Ｌaj（ｆ）））と
最小値（min（Ｌaj（ｆ）））との中間値と、前記音響
パワーレベルが既知である基準音源の真の音響パワーレ
ベル（ＬW（ｆ））との差として求められた値、すなわ
ちＬW（ｆ）−〔max（Ｌaj（ｆ））＋min（Ｌ
aj（ｆ））〕／２であることを特徴とする。この音源の
音響パワーレベル推定方法においては、推定された音響
レベルがどの程度の精度を有するものであるのかが算出
されることとなる。すなわち、閉空間内における音響パ
ワーレベルが、算出された誤差内で推定されることとな
る。Means for Solving the Problems The sound power level estimating method of a sound source and the sound power estimating apparatus of a sound source according to the present invention employ the following means to solve the above problems.
That is, according to the sound power level estimating method for a sound source according to the first aspect, a sound power level estimating method for a sound source placed in a predetermined closed space, wherein a plurality of sensors are installed in the closed space. And installing a sound source whose sound power level is unknown in the closed space, and activating the sound source whose sound power level is unknown to measure sound pressure levels at respective positions of the plurality of sensors. Calculating a first average sound pressure level, which is an average value of the entire sensor, from the sound pressure levels measured at the respective sensor positions; and correcting the first average sound pressure level with a correction amount A (f )
The correction amount A (f) is obtained by sequentially installing a reference sound source having a known sound power level at a plurality of measurement points set in the closed space, and After measuring the sound pressure level of the sound source with the plurality of sensors and calculating a second average sound pressure level which is an average value of the entire sensor at each of the measurement points, the maximum of these second average sound pressure levels is calculated. The intermediate value between the value (max (L aj (f))) and the minimum value (min (L aj (f))), and the true sound power level (L W (L W ( f)), i.e., L W (f)-[max (L aj (f)) + min (L
aj (f))] / 2. In this method of estimating the sound power level of a sound source, the accuracy of the estimated sound level is calculated. That is, the sound power level in the closed space is estimated within the calculated error.
【０００９】請求項２記載の音源の音響パワーレベル推
定方法によれば、請求項１記載の音源の音響パワーレベ
ル推定方法において、前記第２の平均音圧レベルの最大
値（max（Ｌaj（ｆ）））および最小値（min（Ｌ
aj（ｆ）））を、数値シミュレーションにより得ること
を特徴とする。この音源の音響パワーレベル推定方法に
おいては、閉空間内の各測定点に実際に基準音源を設置
して事前計測あるいは事後計測を行わなくても、数値シ
ミュレーションにより音響パワーレベルが推定されるこ
ととなるので、補正量Ａ（ｆ）を決定するまでの時間が
大幅に短縮されることとなる。According to the sound power level estimating method of the sound source according to the second aspect, in the sound power level estimating method of the sound source according to the first aspect, the maximum value (max (L aj ( f))) and the minimum value (min (L
aj (f))) is obtained by numerical simulation. In this method of estimating the sound power level of a sound source, the sound power level can be estimated by numerical simulation without actually installing a reference sound source at each measurement point in a closed space and performing pre-measurement or post-measurement. Therefore, the time required to determine the correction amount A (f) is greatly reduced.
【００１０】請求項３記載の音源の音響パワーレベル推
定方法によれば、請求項２記載の音源の音響パワーレベ
ル推定方法において、前記数値シミュレーションは、境
界要素法または有限要素法によるものであることを特徴
とする。この音源の音響パワーレベル推定方法において
は、閉空間内の各測定点に実際に基準音源を設置して事
前計測あるいは事後計測を行わなくても、公知の境界要
素法または有限要素法により音響パワーレベルが推定さ
れることとなるので、補正量Ａ（ｆ）を決定するまでの
時間が大幅に短縮されることとなる。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the numerical simulation is performed by a boundary element method or a finite element method. It is characterized by. In this method of estimating the sound power level of a sound source, even if a reference sound source is not actually installed at each measurement point in a closed space and pre-measurement or post-measurement is not performed, the sound power is calculated by a known boundary element method or a finite element method. Since the level is estimated, the time required to determine the correction amount A (f) is greatly reduced.
【００１１】請求項４記載の音源の音響パワーレベル推
定装置によれば、所定の閉空間内に置かれた音源の音響
パワーレベル推定装置であって、前記閉空間内に設置さ
れた複数個のセンサと、これらセンサと接続され、かつ
前記閉空間内に設置した音響パワーレベルが未知である
音源を作動させて前記複数個のセンサの各位置における
音圧レベルを計測し、各センサ位置において計測した前
記各音圧レベルから、センサ全体の平均値である第１の
平均音圧レベルを算出して、この第１の平均音圧レベル
に別途算出した補正量Ａ（ｆ）を加えて音響パワーレベ
ルを出力する演算出力装置とを備え、前記補正量Ａ
（ｆ）は、前記閉空間内に設定した複数の測定点に、音
響パワーレベルが既知である基準音源を順次設置し、そ
れぞれの測定点における該基準音源による音圧レベルを
前記複数個のセンサで計測して、前記各測定点における
センサ全体の平均値である第２の平均音圧レベルを算出
した後、これら第２の平均音圧レベルの最大値（max
（Ｌaj（ｆ）））と最小値（min（Ｌaj（ｆ）））との
中間値と、前記音響パワーレベルが既知である基準音源
の真の音響パワーレベル（ＬW（ｆ））との差として求
められた値、すなわちＬW（ｆ）−〔max（Ｌaj（ｆ））
＋min（Ｌaj（ｆ））〕／２であることを特徴とする。
この音源の音響パワーレベル推定装置においては、推定
された音響レベルがどの程度の精度を有するものである
のかが算出されることとなる。すなわち、閉空間内にお
ける音響パワーレベルが、算出された誤差内で推定され
ることとなる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating a sound power level of a sound source placed in a predetermined closed space, wherein the plurality of sound power levels are set in the closed space. A sensor and a sound source connected to these sensors and installed in the closed space and having an unknown sound power level are operated to measure sound pressure levels at respective positions of the plurality of sensors, and to measure at each sensor position. A first average sound pressure level, which is an average value of the entire sensor, is calculated from each of the sound pressure levels thus obtained, and a separately calculated correction amount A (f) is added to the first average sound pressure level to obtain a sound power. A calculation output device for outputting a level, wherein the correction amount A
(F) A reference sound source whose acoustic power level is known is sequentially installed at a plurality of measurement points set in the closed space, and the sound pressure level of the reference sound source at each measurement point is measured by the plurality of sensors. After calculating the second average sound pressure level, which is the average value of the entire sensor at each of the measurement points, the maximum value of these second average sound pressure levels (max
(L aj (f))) and an intermediate value between the minimum value (min (L aj (f))) and the true sound power level (L W (f)) of the reference sound source whose sound power level is known. , Ie, L W (f) − [max (L aj (f))
+ Min (L aj (f))] / 2.
In the sound power level estimating device for the sound source, the accuracy of the estimated sound level is calculated. That is, the sound power level in the closed space is estimated within the calculated error.
【００１２】請求項５記載の音源の音響パワーレベル推
定装置によれば、請求項４記載の音源の音響パワーレベ
ル推定装置において、前記第２の平均音圧レベルの最大
値（max（Ｌaj（ｆ）））および最小値（min（Ｌ
aj（ｆ）））を、数値シミュレーションにより得ること
を特徴とする。この音源の音響パワーレベル推定装置に
おいては、閉空間内の各測定点に実際に基準音源を設置
して事前計測あるいは事後計測を行わなくても、数値シ
ミュレーションにより音響パワーレベルが推定されるこ
ととなるので、補正量Ａ（ｆ）を決定するまでの時間が
大幅に短縮されることとなる。According to the sound power level estimating apparatus for a sound source according to the fifth aspect, in the sound power level estimating apparatus for a sound source according to the fourth aspect, the maximum value of the second average sound pressure level (max (L aj ( f))) and the minimum value (min (L
aj (f))) is obtained by numerical simulation. In this sound power level estimating device for sound sources, the sound power level can be estimated by numerical simulation without actually installing a reference sound source at each measurement point in a closed space and performing pre-measurement or post-measurement. Therefore, the time required to determine the correction amount A (f) is greatly reduced.
【００１３】請求項６記載の音源の音響パワーレベル推
定装置によれば、請求項５記載の音源の音響パワーレベ
ル推定装置において、前記数値シミュレーションは、境
界要素法または有限要素法によるものであることを特徴
とする。この音源の音響パワーレベル推定装置において
は、閉空間内の各測定点に実際に基準音源を設置して事
前計測あるいは事後計測を行わなくても、公知の境界要
素法または有限要素法により音響パワーレベルが推定さ
れることとなるので、補正量Ａ（ｆ）を決定するまでの
時間が大幅に短縮されることとなる。According to the sound power level estimating apparatus for a sound source according to claim 6, in the sound power level estimating apparatus for a sound source according to claim 5, the numerical simulation is performed by a boundary element method or a finite element method. It is characterized by. In the sound power level estimating apparatus for a sound source, even if a reference sound source is actually installed at each measurement point in a closed space and pre-measurement or post-measurement is not performed, the sound power can be calculated by a known boundary element method or finite element method. Since the level is estimated, the time required to determine the correction amount A (f) is greatly reduced.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。また、従来と同一の
部材には同一の符号を付している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Further, the same members as those in the related art are denoted by the same reference numerals.
【００１５】本発明による音源の音響パワーレベル推定
装置は、閉空間３内に設置された複数個すなわち２０個
のセンサ２と、これらセンサ２と接続され、かつ閉空間
３内に設置した音響パワーレベルが未知である音源１を
作動させてこれらセンサ２の各位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，・・・，ｔにおける音圧レベルを計測し、各センサ
位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，・・・，ｔにおいて計測した
各音圧レベルから、センサ２全体の平均値である第１の
平均音圧レベルを算出して、この第１の平均音圧レベル
に別途算出した補正量Ａ（ｆ）を加えて音響パワーレベ
ルを出力する演算出力装置（図示せず）とを備えるもの
である。以下、第１の平均音圧レベルおよび補正量Ａ
（ｆ）の算出の仕方について説明する。A sound power level estimating apparatus for a sound source according to the present invention comprises a plurality of, ie, twenty, sensors 2 installed in a closed space 3 and an acoustic power connected to these sensors 2 and installed in the closed space 3. When the sound source 1 whose level is unknown is activated, the positions a, b, c, d,
The sound pressure level at e,..., t is measured, and from the sound pressure levels measured at the sensor positions a, b, c, d, e,. An arithmetic output device (not shown) for calculating a first average sound pressure level, adding a separately calculated correction amount A (f) to the first average sound pressure level, and outputting a sound power level; Things. Hereinafter, the first average sound pressure level and the correction amount A
The method of calculating (f) will be described.
【００１６】まず、音響パワーレベルが未知である音源
１を図１に示すような所定の閉空間３内に設置する。ま
た、この閉空間３内の一壁面（境界）４に、たとえば２
０個のセンサ２を設置する。つぎに、音源１を作動さ
せ、これらセンサ２の各位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，・・
・，ｔにおける音圧レベルを計測する。たとえば、位置
ｉに位置するセンサ２の音圧レベルをＬpi（ｆ）で表す
こととする。この音圧レベルＬpi（ｆ）は、位置ｉにあ
るセンサ２の出力から得られた音圧（Ｐａ）を、以下の
数１により位置ｉにあるセンサ２で感知した音圧レベル
（ｄＢ）に換算したものである。First, a sound source 1 whose sound power level is unknown is placed in a predetermined closed space 3 as shown in FIG. In addition, one wall surface (boundary) 4 in the closed space 3 has, for example, 2
0 sensors 2 are installed. Next, the sound source 1 is operated, and the positions a, b, c, d, e,.
· Measure the sound pressure level at t. For example, the sound pressure level of the sensor 2 located at the position i is represented by L pi (f). The sound pressure level L pi (f) is obtained by converting the sound pressure (Pa) obtained from the output of the sensor 2 at the position i into the sound pressure level (dB) detected by the sensor 2 at the position i according to the following equation 1. It is converted to
【００１７】[0017]
【数１】 (Equation 1)
【００１８】ここで、Ｐi（ｆ）は位置ｉに位置するセ
ンサ２の出力から得られた音圧（Ｐａ）、Ｐ0は音圧の
基準値（空気中では２０μＰａ、水中では１μＰａ）、
ｆは周波数である。Here, P i (f) is the sound pressure (Pa) obtained from the output of the sensor 2 located at the position i, P 0 is the reference value of the sound pressure (20 μPa in air, 1 μPa in water),
f is the frequency.
【００１９】そして、このようにセンサ２の各位置ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，・・・，ｔにおける各音圧レベルか
ら、センサ全体の平均値である第１の平均音圧レベルＬ
a（ｆ）を算出する。この第１の平均音圧レベルＬ
a（ｆ）は、たとえば以下の数２により得ることができ
る。Then, as described above, each position a,
From the sound pressure levels at b, c, d, e,..., t, a first average sound pressure level L which is an average value of the entire sensor is obtained.
a (f) is calculated. This first average sound pressure level L
a (f) can be obtained, for example, by the following equation (2).
【００２０】[0020]
【数２】 (Equation 2)
【００２１】ここで、Ｎはセンサの個数である。Here, N is the number of sensors.
【００２２】つぎに、この第１の平均音圧レベルＬ
a（ｆ）に補正量Ａ（ｆ）を加えて、未知の音源の発生
音響パワーを推定する。これを数式で表すと以下の数３
のようになる。Next, the first average sound pressure level L
The correction amount A (f) is added to a (f) to estimate the generated sound power of the unknown sound source. This can be expressed by the following equation (3).
become that way.
【００２３】[0023]
【数３】 (Equation 3)
【００２４】補正量Ａ（ｆ）は、以下のようにして事前
計測あるいは事後計測で求める。The correction amount A (f) is obtained by pre-measurement or post-measurement as follows.
【００２５】まず、図２に示すように、閉空間３内に縦
・横・高さ方向にそれぞれ格子状に設定した複数の測定
点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，・・・に、音響パワ
ーレベルが既知である１つの基準音源（図示せず）を順
次設置する。そして、それぞれの測定点５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄ，５ｅ，・・・における基準音源による音圧レ
ベルを前述した２０個のセンサ２で計測する（たとえ
ば、はじめに５ａ点に基準音源を設置してこの基準音源
を作動させ、このときの音圧レベルを２０個のセンサ２
で計測する。つぎに基準音源を５ｂ点に移動してこの基
準音源を作動させ、このときの音圧レベルを２０個のセ
ンサ２で計測する。同様のことを５ｃ，５ｄ，５ｅ，・
・・の各点において実施する）。各測定点５ａ，５ｂ，
５ｃ，５ｄ，５ｅ，・・・におけるセンサ全体の平均値
である第２の平均音圧レベルＬaj（ｆ）をそれぞれ算出
する。このようにして算出した第２の平均音圧レベルＬ
aj（ｆ）のうち、最大値max（Ｌaj（ｆ））と最小値min
（Ｌaj（ｆ））との中間値と、基準音源の真の音響パワ
ーレベルＬW（ｆ）との差を、補正量Ａ（ｆ）とする。
数式で表すと以下の数４のようになる。First, as shown in FIG. 2, a plurality of measurement points 5a, 5b, 5c, 5d, 5e,... One reference sound source (not shown) whose sound power level is known is sequentially installed. Then, the respective measurement points 5a, 5b, 5
The sound pressure levels of the reference sound sources in c, 5d, 5e,... are measured by the 20 sensors 2 described above (for example, first, a reference sound source is installed at the point 5a, and this reference sound source is activated. 20 sensors 2 for sound pressure level
Measure with Next, the reference sound source is moved to the point 5b to activate the reference sound source, and the sound pressure level at this time is measured by the 20 sensors 2. The same applies to 5c, 5d, 5e,.
・ ・ Implement at each point). Each measurement point 5a, 5b,
The second average sound pressure level L aj (f), which is the average value of the entire sensor in 5c, 5d, 5e,..., Is calculated. The second average sound pressure level L thus calculated
Of the aj (f), the maximum value max ( Laj (f)) and the minimum value min
The difference between the intermediate value of (L aj (f)) and the true sound power level L W (f) of the reference sound source is defined as the correction amount A (f).
When expressed by a mathematical formula, the following equation 4 is obtained.
【００２６】[0026]
【数４】 (Equation 4)
【００２７】本手法を用いることにより、閉空間３にお
いて境界から反射がある場合においても、以下の数５に
示す±αの精度で音響パワーレベルを推定することがで
きる。By using this method, even when there is reflection from the boundary in the closed space 3, the sound power level can be estimated with an accuracy of ± α shown in the following equation (5).
【００２８】[0028]
【数５】 (Equation 5)
【００２９】このようにして、閉空間３内に設置した音
響パワーレベルが未知である音源の音響パワーレベルを
推定することができる。In this manner, the sound power level of the sound source whose sound power level is unknown in the closed space 3 can be estimated.
【００３０】また、本発明の他の実施形態として、前述
した測定点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，・・・に仮
想の基準音源を順次設置したものとして、境界要素法ま
たは有限要素法による数値シミュレーションによって
も、前記第２の平均音圧レベルＬaj（ｆ）の最大値max
（Ｌaj（ｆ））および最小値min（Ｌaj（ｆ））を求め
ることができる。As another embodiment of the present invention, it is assumed that virtual reference sound sources are sequentially installed at the measurement points 5a, 5b, 5c, 5d, 5e,. Maximum numerical value max of the second average sound pressure level L aj (f)
(L aj (f)) and the minimum value min (L aj (f)) can be obtained.
【００３１】これにより、閉空間３内に設置した音響パ
ワーレベルが未知の音源の音響パワーレベルを推定する
ことができる。また、閉空間３内の測定点５ａ，５ｂ，
５ｃ，５ｄ，５ｅ，・・・に実際に基準音源を設置して
事前計測あるいは事後計測を行わずに音響パワーレベル
を推定することができるので、補正量Ａ（ｆ）を決定す
るまでの時間を大幅に短縮することができる。Thus, it is possible to estimate the sound power level of the sound source whose sound power level is unknown in the closed space 3. Also, the measurement points 5a, 5b,
The acoustic power level can be estimated without actually performing the pre-measurement or the post-measurement by actually setting the reference sound sources at 5c, 5d, 5e,..., And thus the time until the correction amount A (f) is determined. Can be greatly reduced.
【００３２】なお、前述した測定点のうちのいずれか１
点に、基準音源を実際に設置して各センサ位置における
音圧レベルを計測したデータを上述した数値シミュレー
ションに組み入れることにより、音響パワーレベルをさ
らに精度良く推定することができる。また、この実際に
計測する測定点は１点に限定されるものではなく、２点
以上であっても当然よい。It should be noted that any one of the aforementioned measurement points
At this point, by incorporating data obtained by actually installing a reference sound source and measuring the sound pressure level at each sensor position into the above-described numerical simulation, it is possible to more accurately estimate the sound power level. Further, the number of measurement points to be actually measured is not limited to one, but may be two or more.
【００３３】以上説明してきたように、本実施形態では
センサの数を２０個としている。しかし本発明はこれに
限定されるものではなく、適宜必要な個数とすることが
できる。As described above, in this embodiment, the number of sensors is set to 20. However, the present invention is not limited to this, and the number can be set as required.
【００３４】また、本実施形態ではセンサを一壁面の一
部に設置しているが、一壁面全体に設置したり、あるい
は閉空間内のすべての壁面に満遍なく設置することもで
きる。In the present embodiment, the sensor is installed on a part of one wall surface. However, the sensor can be installed on the entire wall surface or evenly on all wall surfaces in a closed space.
【００３５】さらに、本実施形態ではセンサを壁面に設
置するようにしているが、閉空間内の天井部から吊り下
げるなどして、この閉空間内のいずれの場所（空間）に
でも設置することができる。Further, in the present embodiment, the sensor is installed on the wall surface. However, the sensor may be installed at any place (space) in the closed space, for example, by suspending the sensor from the ceiling in the closed space. Can be.
【００３６】さらにまた、本実施形態では推定すべき音
源を１つだけ設けるようにしている。しかし、このよう
な音源が２つ以上あっても、音源同士に相関がなけれ
ば、閉空間内にある音響パワーレベルの総和を推定する
ことができる。Further, in this embodiment, only one sound source to be estimated is provided. However, even if there are two or more such sound sources, if there is no correlation between the sound sources, it is possible to estimate the sum of the acoustic power levels in the closed space.
【００３７】さらにまた、本実施形態では、図２に示す
ように測定点５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，・・・
を、縦・横・高さ方向にそれぞれ格子状になるように設
定している。しかし、これら測定点はこのようなものに
限定されるものではなく、適宜必要とされる場所に適宜
設定することができるものである。Further, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the measurement points 5a, 5b, 5c, 5d, 5e,.
Are set so as to form a grid in the vertical, horizontal, and height directions, respectively. However, these measurement points are not limited to those described above, and can be appropriately set where necessary.
【００３８】[0038]
【発明の効果】この発明の音源の音響パワーレベル推定
方法によれば、以下の効果が得られる。すなわち、推定
された音響レベルがどの程度の精度を有するものである
かが算出され得るので、閉空間内における音響パワーレ
ベルをある誤差内で推定することができるという効果を
奏する。According to the method for estimating the sound power level of a sound source according to the present invention, the following effects can be obtained. That is, since the degree of accuracy of the estimated sound level can be calculated, the sound power level in the closed space can be estimated within a certain error.
【００３９】また、閉空間内の各測定点に実際に基準音
源を設置して事前計測を行わなくても、数値シミュレー
ションにより音響パワーレベルを推定することができる
ので、音響パワーレベルを推定するのに要する所要時間
を大幅に短縮することができるという効果を奏する。Further, since the sound power level can be estimated by numerical simulation without actually setting the reference sound source at each measurement point in the closed space and performing pre-measurement, the sound power level can be estimated. In this case, the time required for the operation can be greatly reduced.
【００４０】さらに、閉空間内の各測定点に実際に基準
音源を設置して事前計測を行わなくても、公知の境界要
素法または有限要素法により音響パワーレベルを推定す
ることができるので、音響パワーレベルを推定するのに
要する所要時間を大幅に短縮することができるという効
果を奏する。Furthermore, the sound power level can be estimated by a known boundary element method or finite element method without actually setting a reference sound source at each measurement point in the closed space and performing pre-measurement. This has the effect that the time required for estimating the sound power level can be significantly reduced.
【００４１】さらにまた、推定された音響レベルがどの
程度の精度を有するものであるかが算出され得るので、
閉空間内における音響パワーレベルをある誤差内で推定
することができるという効果を奏する。Furthermore, since it is possible to calculate the accuracy of the estimated sound level,
There is an effect that the sound power level in the closed space can be estimated within a certain error.
【００４２】さらにまた、閉空間内の各測定点に実際に
基準音源を設置して事前計測を行わなくても、数値シミ
ュレーションにより音響パワーレベルを推定することが
できるので、音響パワーレベルを推定するのに要する所
要時間を大幅に短縮することができるという効果を奏す
る。Further, since the sound power level can be estimated by numerical simulation without actually setting a reference sound source at each measurement point in the closed space and performing pre-measurement, the sound power level is estimated. This has the effect of greatly reducing the time required for the operation.
【００４３】さらにまた、閉空間内の各測定点に実際に
基準音源を設置して事前計測を行わなくても、公知の境
界要素法または有限要素法により音響パワーレベルを推
定することができるので、音響パワーレベルを推定する
のに要する所要時間を大幅に短縮することができるとい
う効果を奏する。Furthermore, the sound power level can be estimated by the known boundary element method or finite element method without actually setting the reference sound source at each measurement point in the closed space and performing pre-measurement. This has the effect that the time required for estimating the sound power level can be greatly reduced.
【図１】 本発明による音源の音響パワーレベル推定方
法を実施するため、閉空間内に音源およびセンサを配置
した状態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a state in which a sound source and a sensor are arranged in a closed space in order to execute a sound power level estimation method of a sound source according to the present invention.
【図２】 図１の閉空間内に縦・横・高さ方向にそれぞ
れ格子状に測定点を設定した状態を示す図である。FIG. 2 is a view showing a state where measurement points are set in a grid pattern in the vertical, horizontal, and height directions in the closed space of FIG. 1;
【図３】 従来の音源の音響パワーレベル推定方法を実
施するため、無響室あるいは半無響室内に音源およびセ
ンサを配置した状態を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a state in which a sound source and a sensor are arranged in an anechoic room or a semi-anechoic room in order to implement a conventional sound power level estimation method of a sound source.
１ 音源 ２ センサ ３ 閉空間 ４ 壁面 ５ａ 測定点 ５ｂ 測定点 ５ｃ 測定点 ５ｄ 測定点 ５ｅ 測定点 ａ センサ位置 ｂ センサ位置 ｃ センサ位置 ｄ センサ位置 ｅ センサ位置 ｉ センサ位置 ｔ センサ位置 1 sound source 2 sensor 3 closed space 4 wall 5a measurement point 5b measurement point 5c measurement point 5d measurement point 5e measurement point a sensor position b sensor position c sensor position d sensor position e sensor position i sensor position t sensor position
フロントページの続き (72)発明者 中川 敬三 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 2G064 AB04 AB16 BA28 CC13 CC29 CC35 DD23 Continued on the front page (72) Inventor Keizo Nakagawa 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term in Kobe Shipyard, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (Reference) 2G064 AB04 AB16 BA28 CC13 CC29 CC35 DD23
Claims (6)
ワーレベル推定方法であって、 前記閉空間内に複数個のセンサを設置する段階と、 前記閉空間内に音響パワーレベルが未知である音源を設
置する段階と、 前記音響パワーレベルが未知である音源を作動させ、前
記複数個のセンサの各位置における音圧レベルを計測す
る段階と、 各センサ位置において計測した前記各音圧レベルから、
センサ全体の平均値である第１の平均音圧レベルを算出
する段階と、 前記第１の平均音圧レベルに補正量Ａ（ｆ）を加える段
階とを備え、 前記補正量Ａ（ｆ）は、前記閉空間内に設定した複数の
測定点に、音響パワーレベルが既知である基準音源を順
次設置し、それぞれの測定点における該基準音源による
音圧レベルを前記複数個のセンサで計測して、前記各測
定点におけるセンサ全体の平均値である第２の平均音圧
レベルを算出した後、これら第２の平均音圧レベルの最
大値（max（Ｌaj（ｆ）））と最小値（min（Ｌ
aj（ｆ）））との中間値と、前記音響パワーレベルが既
知である基準音源の真の音響パワーレベル（Ｌ
W（ｆ））との差として求められた値、すなわち ＬW（ｆ）−〔max（Ｌaj（ｆ））＋min（Ｌ
aj（ｆ））〕／２ であることを特徴とする音源の音響パワーレベル推定方
法。1. A method for estimating a sound power level of a sound source placed in a predetermined closed space, comprising: installing a plurality of sensors in the closed space; and determining an unknown sound power level in the closed space. Installing the sound source, and activating the sound source whose sound power level is unknown, and measuring the sound pressure level at each position of the plurality of sensors; and each sound pressure measured at each sensor position. From the level,
Calculating a first average sound pressure level that is an average value of the entire sensor; and adding a correction amount A (f) to the first average sound pressure level, wherein the correction amount A (f) is At a plurality of measurement points set in the closed space, a reference sound source whose sound power level is known is sequentially installed, and the sound pressure level by the reference sound source at each measurement point is measured by the plurality of sensors. After calculating the second average sound pressure level, which is the average value of the entire sensor at each of the measurement points, the maximum value (max (L aj (f))) and the minimum value (max (L aj (f))) of these second average sound pressure levels min (L
aj (f))) and the true sound power level (L) of the reference sound source whose sound power level is known.
W (f)) and the value obtained as the difference, i.e., L W (f) - [max (L aj (f)) + min (L
aj (f))] / 2.
推定方法において、 前記第２の平均音圧レベルの最大値（max（Ｌ
aj（ｆ）））および最小値（min（Ｌaj（ｆ）））を、
数値シミュレーションにより得ることを特徴とする音響
パワーレベル推定方法。2. The sound power level estimation method for a sound source according to claim 1, wherein a maximum value of the second average sound pressure level (max (L
aj (f))) and the minimum value (min ( Laj (f)))
A sound power level estimating method obtained by numerical simulation.
推定方法において、 前記数値シミュレーションは、境界要素法または有限要
素法によるものであることを特徴とする音源の音響パワ
ーレベル推定方法。3. The sound power level estimation method for a sound source according to claim 2, wherein the numerical simulation is performed by a boundary element method or a finite element method.
ワーレベル推定装置であって、 前記閉空間内に設置された複数個のセンサと、 これらセンサと接続され、かつ前記閉空間内に設置した
音響パワーレベルが未知である音源を作動させて前記複
数個のセンサの各位置における音圧レベルを計測し、各
センサ位置において計測した前記各音圧レベルから、セ
ンサ全体の平均値である第１の平均音圧レベルを算出し
て、この第１の平均音圧レベルに別途算出した補正量Ａ
（ｆ）を加えて音響パワーレベルを出力する演算出力装
置とを備え、 前記補正量Ａ（ｆ）は、前記閉空間内に設定した複数の
測定点に、音響パワーレベルが既知である基準音源を順
次設置し、それぞれの測定点における該基準音源による
音圧レベルを前記複数個のセンサで計測して、前記各測
定点におけるセンサ全体の平均値である第２の平均音圧
レベルを算出した後、これら第２の平均音圧レベルの最
大値（max（Ｌaj（ｆ）））と最小値（min（Ｌ
aj（ｆ）））との中間値と、前記音響パワーレベルが既
知である基準音源の真の音響パワーレベル（Ｌ
W（ｆ））との差として求められた値、すなわち ＬW（ｆ）−〔max（Ｌaj（ｆ））＋min（Ｌ
aj（ｆ））〕／２ であることを特徴とする音源の音響パワーレベル推定装
置。4. A sound power level estimating device for a sound source placed in a predetermined closed space, comprising: a plurality of sensors installed in the closed space; Activate the sound source whose sound power level is unknown and measure the sound pressure level at each position of the plurality of sensors, and from the sound pressure levels measured at each sensor position, the average value of the entire sensor A certain first average sound pressure level is calculated, and a correction amount A separately calculated for the first average sound pressure level is calculated.
(F) to output a sound power level. The correction amount A (f) is a reference sound source whose sound power level is known at a plurality of measurement points set in the closed space. Were sequentially installed, and the sound pressure level of the reference sound source at each measurement point was measured by the plurality of sensors, and a second average sound pressure level that was an average value of the entire sensor at each measurement point was calculated. Thereafter, the maximum value (max (L aj (f))) and the minimum value (min (L (L
aj (f))) and the true sound power level (L) of the reference sound source whose sound power level is known.
W (f)) and the value obtained as the difference, i.e., L W (f) - [max (L aj (f)) + min (L
aj (f))] / 2.
推定装置において、 前記第２の平均音圧レベルの最大値（max（Ｌ
aj（ｆ）））および最小値（min（Ｌaj（ｆ）））を、
数値シミュレーションにより得ることを特徴とする音響
パワーレベル推定装置。5. The sound power level estimating device for a sound source according to claim 3, wherein a maximum value of the second average sound pressure level (max (L
aj (f))) and the minimum value (min ( Laj (f)))
An acoustic power level estimating device obtained by numerical simulation.
推定装置において、 前記数値シミュレーションは、境界要素法または有限要
素法によるものであることを特徴とする音源の音響パワ
ーレベル推定装置。6. The sound power level estimating device for a sound source according to claim 5, wherein the numerical simulation is performed by a boundary element method or a finite element method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001171318A JP3457955B2 (en) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | Sound source sound power level estimation method and sound source sound power level estimation device |
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| JP2001171318A JP3457955B2 (en) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | Sound source sound power level estimation method and sound source sound power level estimation device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002365127A true JP2002365127A (en) | 2002-12-18 |
| JP3457955B2 JP3457955B2 (en) | 2003-10-20 |
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| JP2001171318A Expired - Fee Related JP3457955B2 (en) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | Sound source sound power level estimation method and sound source sound power level estimation device |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004251751A (en) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Acoustic sensor array, acoustic diagnostic device and acoustic diagnostic method |
| JP2008116344A (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Ono Sokki Co Ltd | Signal analyzer, calculation program and calculation processing method |
| JP2011094999A (en) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Ono Sokki Co Ltd | Ultrasonic intensity distribution measuring method |
| CN105973459A (en) * | 2016-05-25 | 2016-09-28 | 南京师范大学 | Estimation method for theoretical sound pressure level of free sound field in anechoic chamber calibration |
| CN112685928A (en) * | 2020-12-21 | 2021-04-20 | 中国电力科学研究院有限公司 | Noise prediction method and system based on three-phase reactor sound source model |
| JP7387530B2 (en) | 2020-05-21 | 2023-11-28 | 株式会社小野測器 | How to estimate sound power level |
-
2001
- 2001-06-06 JP JP2001171318A patent/JP3457955B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN112685928A (en) * | 2020-12-21 | 2021-04-20 | 中国电力科学研究院有限公司 | Noise prediction method and system based on three-phase reactor sound source model |
| CN112685928B (en) * | 2020-12-21 | 2024-01-30 | 中国电力科学研究院有限公司 | Noise prediction method and system based on three-phase reactor sound source model |
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