JP2009036603A - Method and system for evaluating sound quality of air-conditioning sound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車空調音等の音質評価に適用され、採取された空調音データに基づき空調音の音質を定量的に評価する空調音の音質評価方法および音質評価システムに関する。 The present invention relates to a sound quality evaluation method and a sound quality evaluation system that are applied to sound quality evaluation of automobile air conditioning sound and the like, and quantitatively evaluate the sound quality of air conditioning sound based on collected air conditioning sound data.
従来、空調機の運転音等の音質を、専門家を要することなく定量的に評価することを目的とし、集音された音波形のデータを所定周波数成分に分析して、この周波数成分毎の音圧レベルの変動量を求め、この変動量に対して予め聴感実験等により得られたデータに基づいて聴感補正を行う音質検知方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の音質検知方法にあっては、音の各周波数成分の変動量を測定し、変動の音圧レベル(音圧振幅)の大きさに応じた聴感補正を行うものであるため、音圧振幅が同じで周波数が異なる2つの音の場合、両者は同じ補正が行なわれることになり聴感にあった評価を行うことができない、という問題があった。 However, in the conventional sound quality detection method, the fluctuation amount of each frequency component of the sound is measured and the auditory correction is performed according to the magnitude of the fluctuation sound pressure level (sound pressure amplitude). In the case of two sounds having the same pressure amplitude and different frequencies, there is a problem in that both of them are subjected to the same correction and cannot be evaluated according to the sense of hearing.
すなわち、人間が接するほとんどの音は、音圧振幅が時間的に変動しているが、その変動の仕方によって、不快な音と感じたり心地よい音と感じたりする。例えば、音圧振幅が同じで、30Hzの周波数で変動している場合と300Hzの周波数で変動している場合を比べると、30Hzの周波数で変動している音が、300Hzの周波数で変動している音より変動感が強く、300Hzの周波数で変動している音は変動感が弱い。つまり、従来の音質検知方法は、人間の聴感の特性を考慮しているとはいえない。 In other words, the sound pressure amplitude of most sounds that come into contact with humans fluctuates with time, but depending on how the fluctuations occur, they feel uncomfortable or comfortable. For example, comparing the case where the sound pressure amplitude is the same and fluctuates at a frequency of 30 Hz, and the case where it fluctuates at a frequency of 300 Hz, the sound fluctuating at a frequency of 30 Hz fluctuates at a frequency of 300 Hz. The sound that fluctuates is stronger than the sound that is present, and the sound that fluctuates at a frequency of 300 Hz is weak. That is, it cannot be said that the conventional sound quality detection method considers the characteristics of human hearing.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、1つの心理音響評価量を用いた簡単な評価手法でありながら、人間の聴覚機能に基づいた空調音の総合的な心地よさの感覚を適切に評価することができる空調音の音質評価方法および音質評価システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and is a simple evaluation method using one psychoacoustic evaluation amount, while providing a comprehensive feeling of air conditioning sound based on human auditory function. An object of the present invention is to provide a sound quality evaluation method and a sound quality evaluation system for air conditioning sound that can be appropriately evaluated.
上記目的を達成するため、本発明では、採取された空調音データに基づき空調音の音質を定量的に評価する空調音の音質評価方法において、
評価対象となる空調音データを採取する空調音データ採取手順と、
採取された空調音データから、音の大きさであるラウドネスのスペクトルを描き、スペクトル面積の重心を求め、重心位置が高周波数側であるほど高い値となるシャープネスを計算するシャープネス計算手順と、
前記シャープネス計算手順により計算されたシャープネスの値を心理音響評価量とし、どのような感じの空調音かという人の聴感による音質を評価する音質評価手順と、
を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the present invention, in the sound quality evaluation method for air conditioning sound that quantitatively evaluates the sound quality of the air conditioning sound based on the collected air conditioning sound data,
Air conditioning sound data collection procedure for collecting air conditioning sound data to be evaluated;
From the collected air conditioning sound data, draw a loudness spectrum that is the loudness of the sound, find the center of gravity of the spectrum area, calculate the sharpness that becomes higher as the position of the center of gravity is higher,
A sound quality evaluation procedure for evaluating the sound quality of a person's audibility as to what kind of air conditioning sound is a psychoacoustic evaluation amount, and the sharpness value calculated by the sharpness calculation procedure;
It is provided with.
また、採取された空調音データに基づき空調音の音質を定量的に評価する空調音の音質評価システムにおいて、
評価対象となる空調音データを採取する空調音データ採取手段と、
採取された空調音データから、音の大きさであるラウドネスのスペクトルを描き、スペクトル面積の重心を求め、重心位置が高周波数側であるほど高い値となるシャープネスを計算するシャープネス計算手段と、
前記シャープネス計算手段により計算されたシャープネスの値を心理音響評価量とし、どのような感じの空調音かという人の聴感による音質を評価する音質評価手段と、
を備えたことを特徴とする。
In the air conditioning sound quality evaluation system that quantitatively evaluates the sound quality of the air conditioning sound based on the collected air conditioning sound data,
Air conditioning sound data collection means for collecting air conditioning sound data to be evaluated;
From the collected air conditioning sound data, draw a spectrum of loudness, which is the volume of sound, find the center of gravity of the spectrum area, and sharpness calculation means to calculate the sharpness that becomes higher as the center of gravity position is on the high frequency side,
A sound quality evaluation means for evaluating the sound quality of the person's audibility as to what kind of air conditioning sound is a psychoacoustic evaluation amount using the sharpness value calculated by the sharpness calculation means,
It is provided with.
よって、本発明の空調音の音質評価方法および音質評価システムにあっては、評価対象となる空調音データを採取すると、採取された空調音データから、音の大きさであるラウドネスのスペクトルを描き、スペクトル面積の重心を求め、重心位置が高周波数側であるほど高い値となるシャープネスが計算される。そして、計算されたシャープネスの値を心理音響評価量として人の聴感による音質が評価される。
すなわち、自動車等の空調音を評価するのにふさわしい評価語としては、例えば、「激しい」、「かさかさした」、「おとなしい」、「濁った」、「厚みのある」、「広がりのある」、「爽快な」等の評価語が挙げられる。
これらの評価語のうち粗野因子である「激しい」、「かさかさした」、「おとなしい」、「濁った」については、物理量である音圧レベル(騒音レベル)により機械的評価を行うことができる。このため、心理音響評価の対象となる評価語は、粗野因子を除く「厚みのある」、「広がりのある」、「爽快な」についてである。
そこで、心理音響評価の対象となる3つの評価語について、尺度構成法により心理音響の主観評価を様々なパターンにて行うと、ラウドネスを固定しシャープネスを変化させるパターンの場合、3つの評価語におけるシャープネスの変化に対する評価点の特性は、シャープネスの値が低いほど高い評価点になるという同じ相関関係を示すことがわかった。
このことは、多数ある心理音響評価量のうち、シャープネスの値を心理音響評価の音感指標とした場合、シャープネスの値を音感指標とするだけで、「厚みのある」、「広がりのある」、「爽快な」という3つの評価語に対し、総合的に空調音の音質評価を行ったことになる。
この結果、1つの心理音響評価量を用いた簡単な評価手法でありながら、人間の聴覚機能に基づいた空調音の総合的な心地よさの感覚を適切に評価することができる。
Therefore, in the sound quality evaluation method and sound quality evaluation system of the present invention, when the air conditioning sound data to be evaluated is collected, the loudness spectrum, which is the loudness, is drawn from the collected air conditioning sound data. Then, the centroid of the spectrum area is obtained, and the sharpness that is higher as the centroid position is higher is calculated. Then, the sound quality due to human hearing is evaluated using the calculated sharpness value as a psychoacoustic evaluation amount.
In other words, as evaluation words suitable for evaluating the air conditioning sound of automobiles and the like, for example, “violent”, “bulky”, “soft”, “cloudy”, “thick”, “spread”, Evaluation words such as “exhilarating” can be mentioned.
Among these evaluation words, “violent”, “bulky”, “soft” and “cloudy” which are rough factors can be mechanically evaluated by sound pressure level (noise level) which is a physical quantity. For this reason, the evaluation words to be subjected to psychoacoustic evaluation are “thick”, “spread”, and “exhilarating” excluding the rough factor.
Therefore, for the three evaluation words that are subject to psychoacoustic evaluation, if the subjective evaluation of psychoacoustics is performed in various patterns by the scale construction method, the pattern for fixing the loudness and changing the sharpness is It was found that the characteristic of the evaluation point with respect to the change in sharpness shows the same correlation that the lower the sharpness value, the higher the evaluation point.
This means that, among the many psychoacoustic evaluation quantities, when the sharpness value is used as the sound index for psychoacoustic evaluation, only the sharpness value is used as the sound index. This means that the quality of air-conditioning sound was comprehensively evaluated for the three evaluation words “exhilarating”.
As a result, although it is a simple evaluation method using one psychoacoustic evaluation amount, it is possible to appropriately evaluate the sense of overall comfort of the air-conditioned sound based on the human auditory function.
以下、本発明の空調音の音質評価方法および音質評価システムを実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a sound quality evaluation method and a sound quality evaluation system for air-conditioning sound according to the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図1は実施例1の自動車空調音(空調音の一例)の音質評価システムを示す概略全体図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a schematic overall view showing a sound quality evaluation system for automobile air conditioning sound (an example of air conditioning sound) according to the first embodiment.
実施例1の自動車空調音の音質評価システムは、図1に示すように、左側マイクロフォン1Lと、右側マイクロフォン1Rと、A/D変換器2と、パーソナルコンピュータ3と、インストルメントパネル4と、空調ユニット5と、ブロワファン6と、中央ベント吹出し口7と、左側ベント吹出し口8と、右側ベント吹出し口9と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the sound quality evaluation system for automobile air-conditioning sound according to the first embodiment includes a
前記左側マイクロフォン1Lと前記右側マイクロフォン1Rは、インストルメントパネル4に内蔵されたブロワファン6を有する空調ユニット5からの機械動作音と、中央ベント吹出し口7と左側ベント吹出し口8と右側ベント吹出し口9から吹き出されるベント送風音をアナログ信号波形によりそれぞれ入力する。両マイクロフォン1L,1Rにより音源データを採取するに際し、右ハンドル車の運転席に着座している運転者を想定し、左側マイクロフォン1Lを運転者の左耳に相当する位置に設定し、右側マイクロフォン1Rを運転者の右耳に相当する位置に設定している。なお、助手席や後席に着座する乗員が感じる空調音を評価する場合には、同様に、助手席乗員や後席乗員の左右耳に相当する位置に両マイクロフォン1L,1Rを設定することで行われる。
The
前記A/D変換器2は、左右のマイクロフォン1L,1Rからのアナログ信号による音波形をデジタル信号(=音源データ)に変換する。
The A /
前記パーソナルコンピュータ3は、A/D変換器2からの音源データを入力情報とし、自動車空調音の音質を、心理音響技術を用いて人による感じ方に合わせて定量的に解析し、解析による評価結果を表示する。このパーソナルコンピュータ3には、実施例1の自動車空調音の音質評価ソフトウェアがインストールされている。
The
前記パーソナルコンピュータ3は、図1に示すように、音源データ記憶部31と、演算処理部32と、データベース33と、音質評価部34と、表示指令部35と、表示モニタ36と、キーボード37と、コンピュータ本体38と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
前記音源データ記憶部31は、A/D変換器2からの音源データを記憶し、音質評価に必要な量の音源データを蓄積する。
The sound source
前記演算処理部32は、音源データ記憶部31から読み出した音源データに基づき、音圧レベルの計算や音圧レベルの比較やシャープネスの計算や評価用音源データの選択を実行する。
Based on the sound source data read from the sound source
前記データベース33は、尺度構成法による主観評価の結果に基づき、予め作成されている評価用音源データ(シャープネスの値による評価尺度)を複数記憶設定させていて、演算処理部32からの選択指令により、複数の評価用音源データの中から評価基準として用いる評価用音源データが選択される。ここで、記憶設定される複数の評価用音源データとは、例えば、車種毎や空調ユニットの機種毎やブロワ回転数毎等により設定したデータをいう。
The
前記音質評価部34は、演算処理部32により計算されたシャープネスの値と、データベース33から選択された評価用音源データの比較により、自動車空調音を人の感じ方に合わせて定量的に解析した結果として評価する。評価の手法としては、単にOKかNGかだけでなく、空調ユニット5の改善指針となるように、例えば、計算されたシャープネスの値がOK領域やNG領域のどの位置に存在するかまで評価する。
The sound
前記表示指令部35は、音質評価部34の評価結果に基づき、表示モニタ36に対し音質評価結果の表示を指令する。表示モニタ36は、音質評価部34で出された現状の自動車空調音の評価を見やすく表示するばかりでなく、空調ユニット5の改善指針となるコメント等も併せて表示する。
The
図2は実施例1のパーソナルコンピュータ3にて実行される自動車空調音の音質評価処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、このフローチャートは、音源データを採取する評価試験環境が整った後、キーボード37やマウス等により音質評価の開始操作を行った場合に処理を開始する。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the sound quality evaluation process of the automobile air conditioning sound executed by the
ステップS1では、音質評価が開始された場合、あるいは、ステップS2において必要データ量に達していないとの判断に続き、A/D変換器2からの音源データを記憶し、ステップS2へ移行する。
In step S1, the sound source data from the A /
ステップS2では、ステップS1での音源データの記憶に続き、シャープネスの計算等を行うのに必要なデータ量を蓄積しているか否かを判断し、YESの場合(必要データ量の蓄積)はステップS3へ移行し、NOの場合(必要データ量の不足)はステップS1へ戻る。 In step S2, following the storage of the sound source data in step S1, it is determined whether or not the data amount necessary for calculating the sharpness is accumulated. If YES (accumulation of the necessary data amount), the step is performed. The process proceeds to S3, and in the case of NO (the required data amount is insufficient), the process returns to Step S1.
ステップS3では、ステップS2での必要データ量が蓄積されているとの判断に続き、音源データ記憶部31に記憶されている評価対象の音源データを読み出し、ステップS4へ移行する(空調音データ採取手段)。
In step S3, following the determination that the necessary data amount has been accumulated in step S2, the sound source data to be evaluated stored in the sound source
ステップS4では、ステップS3での音源データの読み出しに続き、音圧レベル(SPL)を計算し、ステップS5へ移行する(音圧レベル計算手段)。
ここで、「音圧」とは、空気中を伝わる疎密の波の圧力変化の大きさであり、「音圧レベル」とは、測定点の音圧の基準値に対する比を対数(log)で表したものである。単位はdB(デシベル)である。なお、「騒音レベル」は、定義式自体は「音圧レベル」と同一であるが、音圧信号pをそのまま用いるのではなく、人の聴感に合わせるため予め規定のバンドパスフィルタ(40phonの等感度曲線の逆特性、すなわち周波数重み付け特性A)を通した結果(信号pA)を用いたものをいう。
In step S4, following the reading of the sound source data in step S3, the sound pressure level (SPL) is calculated, and the process proceeds to step S5 (sound pressure level calculation means).
Here, “sound pressure” is the magnitude of the pressure change of a sparse / dense wave that travels in the air, and “sound pressure level” is the logarithmic (log) ratio of the sound pressure at the measurement point to the reference value. It is a representation. The unit is dB (decibel). The “noise level” is the same as the “sound pressure level” in the definition formula itself, but instead of using the sound pressure signal p as it is, a predetermined bandpass filter (such as 40phon) is used in order to match the human hearing. This is the one using the result (signal pA) through the inverse characteristic of the sensitivity curve, that is, the frequency weighting characteristic A).
ステップS5では、ステップS4での音圧レベルの計算に続き、ラージクラスの音圧レベルが60dB以下か否かを判断し、YESの場合(音圧レベル≦60dB)はステップS6へ移行し、NOの場合(音圧レベル>60dB)はステップS9へ移行する(音圧レベル判断手段)。
ここで、「60dB」は、設定音圧レベルであり、空調音の評価語として「激しい」、「かさかさした」、「おとなしい」、「濁った」といった粗野因子の持つ印象が、人の聴感上、気にならない程度の騒音レベルが60dBA以下であるため、この騒音レベル60dBAに相当する音圧レベル60dBを設定音圧レベルとして決めている。
In step S5, following the calculation of the sound pressure level in step S4, it is determined whether the sound pressure level of the large class is 60 dB or less. If YES (sound pressure level ≦ 60 dB), the process proceeds to step S6, and NO. In the case of (sound pressure level> 60 dB), the process proceeds to step S9 (sound pressure level determination means).
Here, “60dB” is the set sound pressure level, and the impression of rough factors such as “violent”, “bulky”, “soft”, and “cloudy” as the evaluation words of air conditioning sound is Since the noise level that is not worrisome is 60 dBA or less, the sound pressure level 60 dB corresponding to the noise level 60 dBA is determined as the set sound pressure level.
ステップS6では、ステップS5でのLクラスで音圧レベルが60dB以下であるとの判断に続き、ステップS3にて読み出された音源データに基づきシャープネスを計算し、ステップS7へ移行する(シャープネス計算手段)。
ここで、「シャープネス」とは、心理音響評価量の一つで、低域と高域の音のバランスが高域側に偏った時に感じる音の甲高さ(音の鋭さ)を表すものであり、単位はacum(アキューム)を用いる。
このシャープネスの計算手法は、まず、音源データに基づき音の大きさであるラウドネスを計算する。そして、ラウドネスのスペクトルを描き、スペクトル面積の重心を求め、周波数の原点から重心位置までの距離を求める。この距離がシャープネスであり、重心位置が高周波数側であるほど高い値となる。
基本的には、上記シャープネス計算手法が用いられるが、この計算では人の聴感と多少合わないこともある。このため、これを補正するためにラウドネスに対し臨界帯域毎に重み係数を掛け、その後、ラウドネススペクトルの重心を求めるようにしている。
In step S6, following the determination that the sound pressure level is 60 dB or less in the L class in step S5, the sharpness is calculated based on the sound source data read in step S3, and the process proceeds to step S7 (sharpness calculation). means).
Here, “sharpness” is one of the psychoacoustic evaluation quantities and represents the height of the sound (the sharpness of the sound) that is felt when the balance between the low-frequency and high-frequency sounds is biased toward the high frequency range. Yes, the unit is acum.
In this sharpness calculation method, first, the loudness, which is the loudness, is calculated based on the sound source data. Then, a loudness spectrum is drawn, the centroid of the spectrum area is obtained, and the distance from the frequency origin to the centroid position is obtained. This distance is sharpness, and the higher the position of the center of gravity is on the higher frequency side, the higher the value.
Basically, the above-mentioned sharpness calculation method is used, but this calculation may not match human hearing. Therefore, in order to correct this, a weighting factor is applied to the loudness for each critical band, and then the center of gravity of the loudness spectrum is obtained.
ステップS7では、ステップS6でのシャープネスの計算に続き、データベース33に記憶設定されている複数の評価用音源データの中から、実行している自動車空調音の音質評価環境に対応する評価用音源データを選択し、ステップS8へ移行する。
ここで、データベース33には、自動車空調音を評価するのにふさわしい評価語として選択した「厚みのある」、「爽快な」、「広がりのある」について、シャープネスに基づく尺度構成法による主観評価を行うことで得られた複数の評価用音源データを記憶設定している。なお、図3に評価用音源データの一例を示す。
In step S7, following the calculation of sharpness in step S6, the evaluation sound source data corresponding to the sound quality evaluation environment of the vehicle air-conditioning sound being executed is selected from the plurality of evaluation sound source data stored and set in the
Here, in the
ステップS8では、ステップS7での評価用音源データの選択に続き、ステップS6において計算されたシャープネスの値とデータベース33から選択された評価用音源データ(例えば、図3)との比較により自動車空調音の評価を行ない、ステップS9へ移行する(音質評価手段)。
例えば、図3に示すように、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumの間であるとき、選択した全ての評価語(「厚みのある」、「爽快な」、「広がりのある」)の評価点が高い音質の自動車空調音と評価する。
ここで、シャープネスの基準となる音は、1kHzを中心とした狭帯域雑音で、帯域幅が1Barkの音圧レベル60dBであり、このときのシャープネスが1.0acumとなる。
In step S8, following the selection of the evaluation sound source data in step S7, the vehicle air conditioning sound is obtained by comparing the sharpness value calculated in step S6 with the evaluation sound source data selected from the database 33 (for example, FIG. 3). And the process proceeds to step S9 (sound quality evaluation means).
For example, as shown in FIG. 3, when the sharpness value is between 1.0 acum and 1.4 acum, the evaluation of all selected evaluation words (“thick”, “exhilarating”, “spread”) It is evaluated as a car air-conditioning sound with high sound quality.
Here, the sound that is the standard for sharpness is a narrow-band noise centered at 1 kHz, a sound pressure level of 60 dB with a bandwidth of 1 Bark, and the sharpness at this time is 1.0 acum.
ステップS9では、ステップS5での音圧レベル>60dBという判断、あるいは、ステップS8での比較による自動車空調音の評価に続き、自動車空調音の評価結果をパーソナルコンピュータ3の表示モニタ36に表示する指令を出力し、エンドへ移行する。
ここで、表示モニタ36への表示内容は、ステップS5において音圧レベル>60dBと判断された場合には、例えば、機械的評価結果である音圧レベルを表示すると共に、現状からどのくらい音圧レベルを低下させる必要があるかを表示する。
ステップS8で比較により自動車空調音が評価された場合には、例えば、図3に示す評価用音源データ上に計算されたシャープネスの値を重ねて表示し、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumの間であるときにはOK表示、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acum以外のときにはNG表示を行う。さらに、OK表示の場合、OK域の中間点からのズレ量を含め、ぎりぎりOKか余裕を持ってOKかをコメント表示する。また、NG表示の場合、改善目標を示すため、OK域からの高い値側へのズレ量やOK域からの低い値側へのズレ量を表示する。
In step S9, following the determination that the sound pressure level> 60 dB in step S5 or the evaluation of the vehicle air conditioning sound by comparison in step S8, a command to display the evaluation result of the vehicle air conditioning sound on the display monitor 36 of the
Here, the content displayed on the display monitor 36 is, for example, when the sound pressure level is determined to be> 60 dB in step S5, for example, the sound pressure level as a mechanical evaluation result is displayed and how much the sound pressure level from the current state is displayed. Displays whether it is necessary to lower the value.
When the vehicle air conditioning sound is evaluated by comparison in step S8, for example, the calculated sharpness value is displayed over the evaluation sound source data shown in FIG. When the interval is between, OK is displayed, and when the sharpness value is other than 1.0 acum to 1.4 acum, NG is displayed. In addition, in the case of OK display, a comment is displayed to indicate whether it is just OK or OK with a margin, including the deviation from the midpoint of the OK area. In the case of NG display, in order to indicate the improvement target, the amount of deviation from the OK region to the higher value side and the amount of deviation from the OK region to the lower value side are displayed.
次に、本発明に至る経緯を説明する。
従来、自動車空調音は、騒音計を用いて測定した音圧レベルや周波数特性について評価されてきた。このように騒音計により測定された物理的ファクターによる評価だけでは、人間の主観的感じ方を表すには、不十分、且つ、不適切であることがわかってきた。
Next, the background to the present invention will be described.
Conventionally, automobile air conditioning sound has been evaluated for sound pressure level and frequency characteristics measured using a sound level meter. As described above, it has been found that the evaluation based on the physical factor measured by the sound level meter is insufficient and inappropriate to express the human subjective feeling.
近年、エンジンの低騒音化や、ボディの遮音性能の向上が図られ、車室内の静粛性が大幅に向上し、空調音のみが車室内で騒音として認識されつつある。しかしながら、送風機を音源とする空調音は空調性能の向上と低騒音化を進めるなかで、音圧レベルや周波数特性のみの評価を行ったのでは、聴感に合った評価ができない。 In recent years, noise reduction of the engine and improvement of the sound insulation performance of the body have been achieved, the quietness of the vehicle interior has been greatly improved, and only the air conditioning sound is being recognized as noise in the vehicle interior. However, air conditioning sound using a blower as a sound source cannot be evaluated according to the sense of hearing if only the sound pressure level and frequency characteristics are evaluated while improving air conditioning performance and reducing noise.
例えば、図4(a),(b)に示すように、音圧振幅が同じで、30Hzの周波数で変動している場合(図4(a))と300Hzの周波数で変動している場合(図4(b))を比べると、30Hzの周波数で変動している音が、300Hzの周波数で変動している音より変動感が強く、300Hzの周波数で変動している音は変動感が弱い。 For example, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the sound pressure amplitude is the same and fluctuates at a frequency of 30 Hz (FIG. 4A) and fluctuates at a frequency of 300 Hz ( When comparing FIG. 4 (b)), a sound that fluctuates at a frequency of 30 Hz is more fluctuating than a sound that fluctuates at a frequency of 300 Hz, and a sound that fluctuates at a frequency of 300 Hz is weak. .
このような状況に対し、従来の物理量(騒音レベル、音圧レベル、音響パワー、周波数特性等)に基づく機械的評価には限界があることから、人の音感覚による心理音響評価量(ラウドネス、ラウドネスレベル、シャープネス、ラフネス、変動強度等)に基づく音質評価が音の改善技術として注目されている。
前記「ラウドネス」とは、音の大きさであり、soneを単位とする。
前記「ラウドネスレベル」とは、ラウドネスを対数表示したものであり、phonを単位とする。
前記「シャープネス」とは、音の甲高さであり、acumを単位とする。
前記「ラフネス」とは、ラウドネスが短い周期で変動するときに感じる粗さ感であり、asperを単位とする。
前記「変動強度」とは、ラウドネスがゆっくりとした周期で変動するときに感じる変動感であり、vacilを単位とする。
For such situations, there is a limit to mechanical evaluation based on conventional physical quantities (noise level, sound pressure level, sound power, frequency characteristics, etc.), so psychoacoustic evaluation quantities (loudness, Sound quality evaluation based on loudness level, sharpness, roughness, fluctuation intensity, etc.) has attracted attention as a sound improvement technique.
The “loudness” is the loudness of sound, and the unit is sone.
The “loudness level” is a logarithmic display of loudness, and is expressed in units of phon.
The “sharpness” is the height of the sound, and the unit is acum.
The “roughness” is a feeling of roughness that is felt when the loudness fluctuates in a short cycle, and is based on asper.
The “fluctuation strength” is a sense of fluctuation that is felt when the loudness fluctuates in a slow cycle, and is expressed in units of vacil.
この心理音響評価量による音質評価を導入することにより、例えば、音圧レベルが同じであっても、「いやな音」を「心地よい音」に変える音質改善や「気になる音」を「やさしい音」に変える音質改善を行えば、実際に音を聞く人間にとっては、心地よい音環境に作り替えることが可能である。 By introducing sound quality evaluation based on this psychoacoustic evaluation amount, for example, even if the sound pressure level is the same, the sound quality improvement that changes “noisy sound” to “comfortable sound” and “sound that you care about” are “friendly” If the sound quality is changed to “sound”, it can be recreated into a comfortable sound environment for humans who actually hear the sound.
そして、人の音感覚による心理音響評価量(ラウドネス、ラウドネスレベル、シャープネス、ラフネス、変動強度等)は、それぞれの評価量が異なる指標であるため、「心地よい音」や「やさしい音」にする音質改善を行うには、多次元の評価指標(=複数の心理音響評価量)を用いた総合的な音質評価手法を採ることが、評価精度を高める上で重要であるとされている。 Psychoacoustic evaluation quantities (loudness, loudness level, sharpness, roughness, fluctuation intensity, etc.) based on human sound sensations are different indicators, so the sound quality that makes them “comfortable sound” and “friendly sound” In order to improve, it is said that taking a comprehensive sound quality evaluation method using a multidimensional evaluation index (= a plurality of psychoacoustic evaluation amounts) is important for improving the evaluation accuracy.
しかしながら、心理音響評価量は、人間の耳の構造や聴覚神経の働きを調べたり、たくさんの人間に聴感実験を行ったりした結果から導き出されるものである。聴感実験とは、実際に人間に音を聞かせ、どのように感じたかを聞いて、その反応を調べることであり、年齢や今までの経験や体調や温度等の周囲の環境によっても少しずつ音に対する反応は異なっている。そこで、たくさんの人間に何回も試験を行って、それを統計処理することで心理音響評価量が求められる。 However, the psychoacoustic evaluation amount is derived from the result of examining the structure of the human ear and the function of the auditory nerve or conducting audibility tests on many humans. The audibility test is to actually listen to the sound of human beings, listen to how they felt, and examine the reaction.Sounds gradually vary depending on the surrounding environment such as age, past experience, physical condition and temperature. The response to is different. Therefore, the psychoacoustic evaluation amount is obtained by testing many people many times and statistically processing them.
したがって、心理音響評価量である「ラウドネス」、「ラウドネスレベル」、「シャープネス」、「ラフネス」、「変動強度」等から選択した複数の心理音響評価量に基づく音質評価を行おうとすると、データベースの作成に多大な時間を要するし、多次元による複雑な評価演算処理等が必要となり、心理音響評価量による音質評価の導入を希望しても、これらのことが実用化への阻害要因となっていたし、今後、解決すべき研究課題として残されていた。 Therefore, if a sound quality evaluation based on a plurality of psychoacoustic evaluation quantities selected from the psychoacoustic evaluation quantities “loudness”, “loudness level”, “sharpness”, “roughness”, “variation intensity”, etc. is performed, It takes a lot of time to create and requires complicated evaluation calculation processing by multi-dimensions, etc. Even if it is desired to introduce sound quality evaluation by psychoacoustic evaluation amount, these become obstacles to practical use It was left as a research subject to be solved in the future.
本発明者は、自動車空調音に対する心理音響評価量による音質評価要求に対し、心理音響評価量のうち「シャープネス」を音感指標とすると、自動車空調音を評価するのにふさわしい複数の評価語に対し総合的に音質評価を行ったことになる点に着目した。
この着目点にしたがって、計算されたシャープネスの値を心理音響評価量とし、どのような感じの空調音かという人の聴感による音質を評価する構成を採用した。
この構成を採用したことにより、複数の心理音響評価量に基づいて音質評価を行うことなく、1つの心理音響評価量により複数の評価語に対する総合的な音質評価を行うことができる。
In response to a sound quality evaluation request based on a psychoacoustic evaluation amount with respect to an automobile air conditioning sound, the present inventor provides a plurality of evaluation words suitable for evaluating an automobile air conditioning sound when “sharpness” is used as a sound index in the psychoacoustic evaluation amount. We focused on the point that the sound quality was evaluated comprehensively.
In accordance with this point of interest, the calculated sharpness value was used as the psychoacoustic evaluation value, and a configuration was adopted in which the sound quality based on the audibility of the person as to what kind of feeling of the air conditioning sound was evaluated.
By adopting this configuration, it is possible to perform comprehensive sound quality evaluation for a plurality of evaluation words with one psychoacoustic evaluation amount without performing sound quality evaluation based on a plurality of psychoacoustic evaluation amounts.
次に、作用を説明する。
以下、実施例1の自動車空調音の音質評価方法および音質評価システムにおける作用を、「自動車空調音の評価語の選定作用」、「評価語の因子分析作用」、「心理音響評価量に基づく主観評価作用」、「自動車空調音の音質評価作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
Hereinafter, the effects in the sound quality evaluation method and sound quality evaluation system of the automobile air-conditioning sound of Example 1 are referred to as “selection action of evaluation words of automobile air-conditioning sound”, “factor analysis action of evaluation words”, and “subjectivity based on psychoacoustic evaluation amount The description will be divided into “evaluation action” and “sound quality evaluation action of automobile air conditioning sound”.
[自動車空調音の評価語の選定作用]
本発明者は、予備実験として、17名の被験者による記述選択法を用いて、自動車空調音を評価するのにふさわしい評価語の選定を行った。
この記述選択法では、文献を参考にして例示した図5に示す120の評価語から被験者により自動車空調音を評価するのにふさわしい評価語を選択してもらった。この実験結果を基に、ピアソンの相関を利用したクラスタ分析を行った。
これにより、120の評価語の中で選択率が高く(選択率15%以上)、120の評価語の中で標準偏差が高い7つの評価語(「厚みのある」、「おとなしい」、「かさかさした」、「爽快な」、「濁った」、「激しい」、「広がりのある」)を、自動車空調音を評価するのにふさわしい評価語として選択した。
[Selection action of evaluation word for automobile air conditioning noise]
As a preliminary experiment, the present inventor selected an evaluation word suitable for evaluating automobile air-conditioning sound using a description selection method by 17 subjects.
In this description selection method, an evaluation word suitable for evaluating the vehicle air-conditioning sound was selected by the subject from the 120 evaluation words shown in FIG. Based on the results of this experiment, cluster analysis using Pearson correlation was performed.
As a result, seven evaluation words (“thick”, “soft”, “bulkyness” having a high selection rate among the 120 evaluation words (
「評価語の因子分析作用]
次に、本発明者は、自動車空調音を評価するのにふさわしい7つの評価語を、因子分析により、下記の3つの因子に分類した。
1) 「激しい」、「かさかさした」、「おとなしい」、「濁った」…粗野因子
2) 「厚みのある」、「広がりのある」 …空間因子
3) 「爽快な」 …爽快感因子
粗野因子と騒音レベルの間には、図6に示すように、高い正の相関が見られる。このことから、「激しい」、「かさかさした」、「おとなしい」、「濁った」という自動車空調音の印象は、騒音レベルに大きく寄与しているといえる。また、騒音レベルが約60dB(A)以下では因子得点が負となることから、騒音レベルを60dB(A)以下に抑えることで粗野因子の持つ印象は聴感上、気にならない程度になるといえる。
“Factor analysis of evaluation words”
Next, the present inventor classified seven evaluation words suitable for evaluating automobile air-conditioning sound into the following three factors by factor analysis.
1) "Intense", "bulky", "soft", "cloudy" ... crude factor
2) “Thick”, “Spread”… Spatial factors
3) “Exhilarating”: Exhilarating factor As shown in FIG. 6, a high positive correlation is found between the rough factor and the noise level. From this, it can be said that the impression of automobile air-conditioning noise such as “violent”, “bulky”, “soft”, and “cloudy” greatly contributes to the noise level. In addition, since the factor score is negative when the noise level is about 60 dB (A) or less, it can be said that the impression of the coarse factor is not noticeable in terms of hearing by suppressing the noise level to 60 dB (A) or less.
また、空間因子と騒音レベルの間には、図7に示すように、高い相関が見られない。これより、空間因子は騒音レベル以外の音質を評価していると考えられ、空間因子との相関の高い評価量を調査することで、空間因子の「厚みのある」、「広がりのある」という印象を改善できる可能性がある。 Moreover, a high correlation is not seen between a spatial factor and a noise level as shown in FIG. From this, it is thought that the spatial factor is evaluating sound quality other than the noise level, and by investigating the evaluation amount highly correlated with the spatial factor, the spatial factor is “thick” and “spread” The impression may be improved.
また、爽快感因子と騒音レベルの間には、図8に示すように、負の相関が見られる。これより、騒音レベルを低減することで「爽快な」という印象を得られると考えられるが、騒音レベルに対する変化の割合が粗野因子ほど大きくなく、騒音レベルの低減による爽快感の大幅な改善はあまり期待できない。 In addition, a negative correlation is seen between the refreshing factor and the noise level as shown in FIG. From this, it is considered that the impression of “exhilarating” can be obtained by reducing the noise level, but the rate of change with respect to the noise level is not as great as the crude factor, and the improvement of the exhilarating feeling by reducing the noise level is not so much I can't expect it.
これまでに得られた結果より、空間因子及び爽快感因子は、騒音レベルに対する依存性が低く、自動車空調音の騒音レベルとは異なる評価指標が、騒音改善の指標となり得ることを知見した。 From the results obtained so far, it has been found that the evaluation factor different from the noise level of the vehicle air-conditioning sound can be an index for noise improvement because the spatial factor and the refreshing factor are less dependent on the noise level.
[心理音響評価量に基づく主観評価作用]
次に、本発明者は被験者による、心理音響評価量に基づく尺度構成法による主観評価を行った。ここで、尺度構成法とは、例えば、「おとなしい」という評価語の場合、図9に示すように、「感じない」を評価点0とし、「ややおとなしい」を評価点2とし、「おとなしい」を評価点4とし、「非常におとなしい」を評価点6とするような手法をいう。
[Subjective evaluation based on psychoacoustic evaluation amount]
Next, this inventor performed the subjective evaluation by the test subject by the scale composition method based on the psychoacoustic evaluation amount. Here, the scale composition method is, for example, in the case of the evaluation word “free”, as shown in FIG. 9, “not feeling” is set as an
・シャープネスを固定しラウドネスを変化(7〜30sone)させた場合の評価語との相関関係をみた。
その結果、図10に示すように、ラウドネスは「かさかさした」、「激しい」、「広がりのある」と正の相関関係があり、「おとなしい」と負の相関関係が見られ、音圧レベル(SPL)の影響が大きいことがわかった。
・ We looked at the correlation with the evaluation words when the sharpness was fixed and the loudness was changed (7-30sone).
As a result, as shown in FIG. 10, the loudness is positively correlated with “bulky”, “severe”, and “spread”, and negatively correlated with “soft”, and the sound pressure level ( It was found that the influence of SPL was great.
・シャープネスを固定しラフネスを変化(0.12〜0.2asper)させた場合の評価語との相関関係をみた。
その結果、図11に示すように、ラフネスは「かさかさした」、「激しい」、「広がりのある」と負の相関関係があり、「おとなしい」と正の相関関係が見られた。
・ We looked at the correlation with the evaluation words when the sharpness was fixed and the roughness was changed (0.12 to 0.2 asper).
As a result, as shown in FIG. 11, the roughness was negatively correlated with “bulky”, “severe”, and “spread”, and positively correlated with “gentle”.
・ラウドネスを固定し変動強度を変化(0.02〜0.052vacil)させた場合の評価語との相関関係をみた。
その結果、図12に示すように、ラフネスは「厚みのある」と負の相関関係があり、「かさかさした」と正の相関関係が見られた。なお、ラフネスは「爽快な」、「広がりのある」とは相関関係が見られなかった。
・ We looked at the correlation with the evaluation words when the loudness was fixed and the fluctuation intensity was changed (0.02 to 0.052 vacil).
As a result, as shown in FIG. 12, the roughness has a negative correlation with “thick” and a positive correlation with “bulky”. Note that there was no correlation between roughness and exhilaration.
・シャープネスを固定し変動強度を変化(0.018〜0.038vacil)させた場合の評価語との相関関係をみた。
その結果、図13に示すように、変動強度は「かさかさした」、「激しい」、「広がりのある」と負の相関関係があり、「おとなしい」と正の相関関係が見られた。
・ We looked at the correlation with the evaluation words when the sharpness was fixed and the fluctuation intensity was changed (0.018 to 0.038 vacil).
As a result, as shown in FIG. 13, the fluctuation intensity was negatively correlated with “bulky”, “severe”, and “spread”, and positively correlated with “soft”.
・ラウドネスを固定しシャープネスを変化(0.8〜2.5acum)させた場合の評価語との相関関係をみた。
その結果、図14に示すように、シャープネスは「かさかさした」と正の相関関係があり、「厚みのある」、「爽快な」、「広がりのある」と負の相関関係があることがわかった。
・ We looked at the correlation with the evaluation words when the loudness was fixed and the sharpness was changed (0.8 to 2.5 acum).
As a result, as shown in FIG. 14, the sharpness has a positive correlation with “bulky” and has a negative correlation with “thick”, “exhilarating”, and “spread”. It was.
以上のことから、本発明者は、ラウドネスを固定した場合、シャープネスの変化が「厚みのある」、「爽快な」、「広がりのある」などの音色に関係する評価語と相関があることをつきとめた。なお、ラウドネスは、音の大きさを表す心理音響評価量であり、音のうるささに相関があり音色という観点ではないため除外する。 From the above, the present inventor shows that when the loudness is fixed, the change in sharpness is correlated with evaluation words related to timbres such as “thick”, “exhilarating”, and “spread”. I caught it. Note that the loudness is a psychoacoustic evaluation amount that represents the loudness of the sound and is excluded because it correlates with the loudness of the sound and is not in terms of the timbre.
そこで、本発明者は、評価対象品のシャープネス(acum)の値を測定し、図3に示すように、シャープネスの値が1.0〜1.4acumの範囲を心理音響評価の音感指標とする評価方法を考え出し、その結果を表示できるようにした。 Therefore, the inventor measures the sharpness (acum) value of the product to be evaluated, and, as shown in FIG. 3, an evaluation method using the range of the sharpness value of 1.0 to 1.4 acum as a sound index for psychoacoustic evaluation. I came up with the idea and made it possible to display the results.
[自動車空調音の音質評価作用]
まず、音源データの音圧レベルが60dBを超えている場合には、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS9→エンドへと進む流れとなる。
[Sound quality evaluation effect of automobile air conditioning sound]
First, when the sound pressure level of the sound source data exceeds 60 dB, the flow proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, step S9, and end in the flowchart of FIG.
したがって、ステップS9では、例えば、機械的評価結果である音圧レベルが表示モニタ36に表示されると共に、現状からどのくらい音圧レベルを低下させる必要があるかが表示モニタ36に表示される。
Therefore, in step S9, for example, the sound pressure level as a mechanical evaluation result is displayed on the
この場合、音圧レベルという機械的評価結果に基づいて、空調ユニット5の防音性能を高める変更やブロワファン6の静粛性を高める変更や空調ユニット5の支持部の制振性を高める変更等による音源改善を試みる。この第1段階の音源改善を行うことにより、音圧レベルを60dB以下に抑える。
In this case, based on the mechanical evaluation result of the sound pressure level, a change that increases the soundproof performance of the
次に、音源データの音圧レベルが60dB以下である場合には、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→エンドへと進む流れとなる。 Next, when the sound pressure level of the sound source data is 60 dB or less, in the flowchart of FIG. 2, step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, step S6, step S7, step S8, step S9 in the flowchart of FIG. → The flow goes to the end.
したがって、ステップS8での計算されたシャープネスの値と選択された評価用音源データとの比較により、自動車空調音が評価された場合には、ステップS9では、例えば、図3に示す評価用音源データ上に計算されたシャープネスの値が重ねて表示される。そして、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumの間であるときにはOK表示が行われ、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acum以外のときにはNG表示が行われる。さらに、OK表示の場合には、OK域の中間点からのズレ量を含め、ぎりぎりOKか余裕を持ってOKかがコメント表示される。また、NG表示の場合には、改善目標を示すため、OK域からの高い値側へのズレ量やOK域からの低い値側へのズレ量が表示される。 Therefore, when the vehicle air conditioning sound is evaluated by comparing the calculated sharpness value in step S8 with the selected evaluation sound source data, in step S9, for example, the evaluation sound source data shown in FIG. The calculated sharpness value is overlaid on top. When the sharpness value is between 1.0 acum and 1.4 acum, OK display is performed, and when the sharpness value is other than 1.0 acum to 1.4 acum, NG display is performed. In addition, in the case of OK display, a comment is displayed as to whether or not it is OK with margin or OK, including the amount of deviation from the midpoint of the OK area. In the case of NG display, in order to indicate an improvement target, a deviation amount from the OK range to the higher value side and a deviation amount from the OK range to the lower value side are displayed.
このため、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acum以外のときには、OK域からのズレ量に応じて空調ユニット5やブロワファン6等の構造を、シャープネスの値がOK域に含まれるように変更する改善を試みる。この第2段階の音源改善を行うことにより、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumに含まれるようになる。
For this reason, when the sharpness value is other than 1.0 acum to 1.4 acum, the structure of the
すなわち、実施例1では、図15に示すように、人の耳を通して感じられる音源から自動車空調音の音質を、心理音響技術を利用した人の感性と評価量の関係に基づき、音質評価システムを構築し、この音質評価システムにより人の感性から評価量へ変換する。そして、変換された評価量を、音響設計の改善指標とし、評価量に基づき機械構造の変更を試みる。そして、再度、改善した音源から自動車空調音の音質を評価量により評価するという作業を繰り返す。ここで、評価量としてシャープネスの値を選択することにより、気になる機械音による音質、あるいは、いやな機械音による音質が改善され、音源の音質を爽快で広がりや厚みのある心地よい音に作り替えることが可能となる。 That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 15, the sound quality evaluation system is based on the relationship between the human sensibility and the evaluation amount using psychoacoustic technology. It is constructed and converted from human sensitivity to evaluation quantity by this sound quality evaluation system. Then, the converted evaluation amount is used as an improvement index of acoustic design, and the mechanical structure is changed based on the evaluation amount. Then, the operation of evaluating the sound quality of the automobile air conditioning sound from the improved sound source by the evaluation amount is repeated again. Here, by selecting the sharpness value as the evaluation amount, the sound quality due to the mechanical sound you are interested in or the sound quality due to the unpleasant mechanical sound is improved, and the sound quality of the sound source is recreated with a pleasant sound that is broad and thick It becomes possible.
次に、効果を説明する。
実施例1の自動車空調音の音質評価方法および音質評価システムにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the sound quality evaluation method and sound quality evaluation system for automobile air-conditioning sound according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 採取された空調音データに基づき空調音の音質を定量的に評価する空調音の音質評価方法において、評価対象となる空調音データを採取する空調音データ採取手順(ステップS3)と、採取された空調音データから、音の大きさであるラウドネスのスペクトルを描き、スペクトル面積の重心を求め、重心位置が高周波数側であるほど高い値となるシャープネスを計算するシャープネス計算手順(ステップS6)と、前記シャープネス計算手順(ステップS6)により計算されたシャープネスの値を心理音響評価量とし、どのような感じの空調音かという人の聴感による音質を評価する音質評価手順(ステップS8)と、を備えたため、1つの心理音響評価量を用いた簡単な評価手法でありながら、人間の聴覚機能に基づいた空調音の総合的な心地よさの感覚を適切に評価する空調音の音質評価方法を提供することができる。 (1) In an air conditioning sound quality evaluation method that quantitatively evaluates the air conditioning sound quality based on the collected air conditioning sound data, an air conditioning sound data sampling procedure (step S3) for collecting air conditioning sound data to be evaluated; A sharpness calculation procedure for drawing a loudness spectrum, which is the volume of sound, from the collected air-conditioning sound data, obtaining a centroid of the spectrum area, and calculating a sharpness that becomes higher as the centroid position is on the higher frequency side (step S6). ), And a sound quality evaluation procedure (step S8) for evaluating the sound quality based on the audibility of the person as to what kind of feeling of air-conditioning sound, using the sharpness value calculated by the sharpness calculation procedure (step S6) as a psychoacoustic evaluation amount, Therefore, it is a simple evaluation method using a single psychoacoustic evaluation amount, but it is a comprehensive air conditioning sound based on human auditory function. It is possible to provide a sound quality evaluation method for air-conditioning sound that appropriately evaluates a sense of comfort.
(2) 前記音質評価手順(ステップS8)は、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumの間であるとき、心地よい音質の空調音と評価するため、シャープネスの値が設定幅の範囲内にあるという判定だけで、「厚みのある」、「爽快な」、「広がりのある」の評価語に対して全ての評価点数が高い総合評価を行うことができる。 (2) In the sound quality evaluation procedure (step S8), when the sharpness value is between 1.0 acum and 1.4 acum, the sharpness value is within the set range in order to evaluate the air conditioning sound with a pleasant sound quality. With only the determination, it is possible to perform a comprehensive evaluation with a high evaluation score for all evaluation words of “thick”, “exhilarating”, and “spread”.
(3) 採取された空調音データに基づき空調音の音質を定量的に評価する空調音の音質評価システムにおいて、評価対象となる空調音データを採取する空調音データ採取手段(ステップS3)と、採取された空調音データから、音の大きさであるラウドネスのスペクトルを描き、スペクトル面積の重心を求め、重心位置が高周波数側であるほど高い値となるシャープネスを計算するシャープネス計算手段(ステップS4)と、前記シャープネス計算手段(ステップS4)により計算されたシャープネスの値を心理音響評価量とし、どのような感じの空調音かという人の聴感による音質を評価する音質評価手段(ステップS8)と、を備えたため、1つの心理音響評価量を用いた簡単な評価手法でありながら、人間の聴覚機能に基づいた空調音の総合的な心地よさの感覚を適切に評価する空調音の音質評価システムを提供することができる。 (3) In a sound quality evaluation system for air conditioning sound that quantitatively evaluates the sound quality of air conditioning sound based on the collected air conditioning sound data, air conditioning sound data collection means (step S3) for collecting air conditioning sound data to be evaluated; Sharpness calculation means for drawing a loudness spectrum as a loudness from the collected air-conditioning sound data, obtaining a centroid of the spectrum area, and calculating a sharpness that is higher as the centroid position is higher on the high frequency side (step S4). ), And a sound quality evaluation means (step S8) for evaluating the sound quality based on the audibility of the person as to what kind of feeling of the air-conditioning sound, using the sharpness value calculated by the sharpness calculation means (step S4) as a psychoacoustic evaluation amount; Therefore, it is a simple evaluation method using one psychoacoustic evaluation amount, but the total of air-conditioning sound based on human auditory function It is possible to provide a sound quality evaluation system for air-conditioning sound that appropriately evaluates a sense of overall comfort.
(4) 前記空調音は、自動車に搭載された空調ユニット5から車室内の乗員に向かって発せられる自動車空調音であり、前記空調音データ採取手段(ステップS3)は、評価対象となる自動車空調音データを左右の耳に相当する位置にて採取する手段であり、前記シャープネス計算手段(ステップS6)は、採取された左右の自動車空調音データからシャープネスを計算する手段であり、前記音質評価手段(ステップS8)は、左右位置の相互相関による音の厚みや音の広がりを評価に含み、シャープネスの値について空調音評価を行なうため、自動車空調音に対し、シャープネスの値を判定することにより、「厚みのある」、「広がりのある」の評価語に対して総合評価を行うことができる。
(4) The air-conditioning sound is an automobile air-conditioning sound emitted from the air-
(5) 選択した空調音の評価語についてシャープネスに基づく尺度構成法による主観評価を行うことで得られた複数の評価用音源データを記憶設定するデータベース33を設け、前記音質評価手段(ステップS8)は、前記シャープネス計算手段(ステップS6)により計算されたシャープネスの値と前記データベース33から選択された評価用音源データとの比較により空調音評価を行なうため、シャープネスに対する聴感実験のみで容易にデータベース33を作成することができると共に、簡単な演算処理や比較処理によりシャープネスの計算および空調音評価を行なうことができる。
(5) A
(6) 前記データベース33は、空調音を評価するのにふさわしい評価語として「厚みのある」、「爽快な」、「広がりのある」を選択し、シャープネスに対する評価点特性として取得された複数の評価用音源データを記憶設定し、前記音質評価手段(ステップS8)は、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumの間であるとき、選択した全ての評価語の評価点が高い音質の空調音であると評価するため、シャープネスの値が設定幅の範囲内にあるという判定だけで、「厚みのある」、「爽快な」、「広がりのある」の評価語に対して全ての評価点数が高い総合評価を行うことができる。
(6) The
(7) 採取された空調音データから空調音の音圧レベルを計算する音圧レベル計算手段(ステップS4)と、前記音圧レベル計算手段(ステップS4)により計算された空調音の音圧レベルが、人が騒音と感じる設定音圧レベルを超えていたら音圧レベルを物理量とする機械的評価を行い、設定音圧レベル以下であるときにのみシャープネスの値を心理音響評価量とする音質評価を行う音圧レベル判断手段(ステップS5)と、を設けたため、機械的評価に基づく空調音源の改善と、シャープネスの値を心理音響評価量とする音質評価に基づく空調音源の改善により、自動車騒音を評価するのにふさわしい評価語に対し、高い評価点を持つ自動車騒音に改善することができる。 (7) Sound pressure level calculation means (step S4) for calculating the sound pressure level of the air conditioning sound from the collected air conditioning sound data, and the sound pressure level of the air conditioning sound calculated by the sound pressure level calculation means (step S4) However, if it exceeds the set sound pressure level that humans feel as noise, a mechanical evaluation is performed with the sound pressure level as a physical quantity, and only when the sound pressure level is equal to or lower than the set sound pressure level, the sound quality evaluation with the sharpness value as the psychoacoustic evaluation quantity Sound pressure level determination means (step S5) for performing vehicle noise reduction by improving the air conditioning sound source based on mechanical evaluation and improving the air conditioning sound source based on sound quality evaluation using the sharpness value as a psychoacoustic evaluation amount. It is possible to improve the vehicle noise with a high evaluation score with respect to the evaluation word suitable for the evaluation.
(8) 前記音圧レベル判断手段(ステップS5)は、空調音の評価語として「激しい」、「かさかさした」、「おとなしい」、「濁った」といった粗野因子と騒音レベルの相関を求め、粗野因子の持つ印象が、人の聴感上、気にならない騒音レベルの限界値に相当する音圧レベルの値を設定音圧レベルとして決めたため、音圧レベルの値を設定音圧レベル以下に抑える空調系の改善を行うことで、自動車空調音を評価するのにふさわしい評価語のうち、「激しい」、「かさかさした」、「おとなしい」、「濁った」という粗野因子が気にならない自動車空調音にすることができる。 (8) The sound pressure level determining means (step S5) obtains a correlation between a rough factor such as “violent”, “bulky”, “soft”, and “turbid” as an evaluation word of the air conditioning sound and a noise level. Since the sound pressure level corresponding to the limit value of the noise level that the impression of the factor is not noticeable for human hearing is determined as the set sound pressure level, air conditioning that keeps the sound pressure level below the set sound pressure level By improving the system, among the evaluation words suitable for evaluating the air conditioning sound of automobiles, it becomes an automobile air conditioning sound that does not care about the rough factors such as “violent”, “bulky”, “soft”, “cloudy” can do.
以上、本発明の空調音の音質評価方法および音質評価システムを実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、方法の追加やシステム設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the sound quality evaluation method and sound quality evaluation system of the air-conditioning sound of this invention have been demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, Each of Claims Additions of methods and changes or additions in system design are permitted without departing from the scope of the claimed invention.
実施例1では、空調音データ採取手段として、評価対象となる自動車空調音データを左右の耳に相当する位置にて採取する例を示した。しかし、例えば、1つのマイクロフォンを用いて空調音データを採取するものであっても良い。また、例えば、3つ以上のマイクロフォンを用いて空調音データを採取するものであっても良い。 In the first embodiment, as the air-conditioning sound data collection unit, the example in which the vehicle air-conditioning sound data to be evaluated is collected at a position corresponding to the left and right ears. However, for example, air conditioning sound data may be collected using a single microphone. Further, for example, air conditioning sound data may be collected using three or more microphones.
実施例1では、シャープネス計算手段として、音圧レベル計算手段により計算された空調音の音圧レベルが、設定音圧レベル以下であるときにのみシャープネスの値を計算する例を示した。しかし、例えば、音圧レベルの大きさにかかわらずシャープネスの計算をする例としても良い。また、例えば、音圧レベル等を物理量とする機械的評価を別の処理により行い、機械的評価処理を終えた後、シャープネスの値を心理音響評価量とする音質評価を行うようにしても良い。 In the first embodiment, as an example of the sharpness calculation means, the sharpness value is calculated only when the sound pressure level of the air-conditioning sound calculated by the sound pressure level calculation means is equal to or lower than the set sound pressure level. However, for example, the sharpness may be calculated regardless of the sound pressure level. Further, for example, the mechanical evaluation using the sound pressure level or the like as a physical quantity is performed by another process, and after the mechanical evaluation process is finished, the sound quality evaluation using the sharpness value as a psychoacoustic evaluation quantity may be performed. .
実施例1では、音圧レベルを物理量とする機械的評価を先に行い、続いて、シャープネスの値を心理音響評価量とする音質評価を行う例を示した。しかし、例えば、シャープネスの値を心理音響評価量とする音質評価を先に行い、続いて、音圧レベルを物理量とする機械的評価を行うような例としても良い。 In the first embodiment, the mechanical evaluation using the sound pressure level as the physical quantity is performed first, and then the sound quality evaluation is performed using the sharpness value as the psychoacoustic evaluation quantity. However, for example, the sound quality evaluation using the sharpness value as the psychoacoustic evaluation amount may be performed first, and then the mechanical evaluation using the sound pressure level as the physical amount may be performed.
実施例1では、音質評価手段として、計算されたシャープネスの値とデータベースから選択された評価用音源データとの比較により、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumの間であるとき心地よい自動車空調音であるとの空調音評価を行なう例を示した。しかし、例えば、シャープネスの最適値から無段階あるいは多段階によりきめ細かく自動車空調音の評価を行なう例としても良い。 In the first embodiment, as a sound quality evaluation means, by comparing the calculated sharpness value with the evaluation sound source data selected from the database, when the sharpness value is between 1.0 acum and 1.4 acum, An example of air-conditioning sound evaluation is shown. However, for example, the vehicle air conditioning sound may be evaluated finely in a stepless manner or in multiple steps from the optimum value of sharpness.
実施例1では、自動車空調音の音質評価に適用する音質評価方法および音質評価システムの例を示したが、自動車空調音以外に、例えば、家庭用空調機器や事業所用空調機器等の空調音の音質評価方法および音質評価システムに対しても適用することができる。要するに、採取された空調音データに基づき空調音の音質を定量的に評価する空調音の音質評価方法および音質評価システムであれば適用できる。 In the first embodiment, an example of the sound quality evaluation method and the sound quality evaluation system applied to the sound quality evaluation of the automobile air conditioning sound is shown. The present invention can also be applied to a sound quality evaluation method and a sound quality evaluation system. In short, any air conditioning sound quality evaluation method and sound quality evaluation system that quantitatively evaluates the air quality sound quality based on the collected air conditioning sound data can be applied.
1L 左側マイクロフォン
1R 右側マイクロフォン
2 A/D変換器
3 パーソナルコンピュータ
31 音源データ記憶部
32 演算処理部
33 データベース
34 音質評価部
35 表示指令部
36 表示モニタ
37 キーボード
38 コンピュータ本体
4 インストルメントパネル
5 空調ユニット
6 ブロワファン
7 中央ベント吹出し口
8 左側ベント吹出し口
9 右側ベント吹出し口
1L left microphone
1R right microphone 2 A /
Claims (8)
評価対象となる空調音データを採取する空調音データ採取手順と、
採取された空調音データから、音の大きさであるラウドネスのスペクトルを描き、スペクトル面積の重心を求め、重心位置が高周波数側であるほど高い値となるシャープネスを計算するシャープネス計算手順と、
前記シャープネス計算手順により計算されたシャープネスの値を心理音響評価量とし、どのような感じの空調音かという人の聴感による音質を評価する音質評価手順と、
を備えたことを特徴とする空調音の音質評価方法。 In the sound quality evaluation method for air conditioning sound that quantitatively evaluates the sound quality of the air conditioning sound based on the collected air conditioning sound data,
Air conditioning sound data collection procedure for collecting air conditioning sound data to be evaluated;
From the collected air conditioning sound data, draw a loudness spectrum that is the loudness of the sound, find the center of gravity of the spectrum area, calculate the sharpness that becomes higher as the position of the center of gravity is higher,
A sound quality evaluation procedure for evaluating the sound quality of a person's audibility as to what kind of air conditioning sound is a psychoacoustic evaluation amount, and the sharpness value calculated by the sharpness calculation procedure;
An air quality sound quality evaluation method characterized by comprising:
前記音質評価手順は、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumの間であるとき、心地よい音質の空調音と評価することを特徴とする空調音の音質評価方法。 In the sound quality evaluation method of the air-conditioning sound described in claim 1,
The sound quality evaluation procedure is characterized in that when the sharpness value is between 1.0 acum and 1.4 acum, the sound quality is evaluated as a comfortable sound quality air conditioning sound.
評価対象となる空調音データを採取する空調音データ採取手段と、
採取された空調音データから、音の大きさであるラウドネスのスペクトルを描き、スペクトル面積の重心を求め、重心位置が高周波数側であるほど高い値となるシャープネスを計算するシャープネス計算手段と、
前記シャープネス計算手段により計算されたシャープネスの値を心理音響評価量とし、どのような感じの空調音かという人の聴感による音質を評価する音質評価手段と、
を備えたことを特徴とする空調音の音質評価システム。 In the air conditioning sound quality evaluation system that quantitatively evaluates the air conditioning sound quality based on the collected air conditioning sound data,
Air conditioning sound data collection means for collecting air conditioning sound data to be evaluated;
From the collected air conditioning sound data, draw a spectrum of loudness, which is the volume of sound, find the center of gravity of the spectrum area, and sharpness calculation means to calculate the sharpness that becomes higher as the center of gravity position is on the high frequency side,
A sound quality evaluation means for evaluating the sound quality of the person's audibility as to what kind of air conditioning sound is a psychoacoustic evaluation amount using the sharpness value calculated by the sharpness calculation means,
A sound quality evaluation system for air-conditioning sound, characterized by comprising
前記空調音は、自動車に搭載された空調装置から車室内の乗員に向かって発せられる自動車空調音であり、
前記空調音データ採取手段は、評価対象となる自動車空調音データを左右の耳に相当する位置にて採取する手段であり、
前記シャープネス計算手段は、採取された左右の自動車空調音データからシャープネスを計算する手段であり、
前記音質評価手段は、左右位置の相互相関による音の厚みや音の広がりを評価に含み、シャープネスの値について空調音評価を行なうことを特徴とする空調音の音質評価システム。 In the sound quality evaluation system for air-conditioning sound according to claim 3,
The air-conditioning sound is an automobile air-conditioning sound that is emitted from an air-conditioning device mounted on the automobile toward the passenger in the passenger compartment.
The air-conditioning sound data collection means is means for collecting the vehicle air-conditioning sound data to be evaluated at a position corresponding to the left and right ears,
The sharpness calculating means is means for calculating sharpness from the collected left and right automobile air conditioning sound data,
The sound quality evaluation means includes a sound thickness and a sound spread due to a cross-correlation between left and right positions in the evaluation, and performs an air conditioning sound evaluation on a sharpness value.
選択した空調音の評価語についてシャープネスに基づく尺度構成法による主観評価を行うことで得られた複数の評価用音源データを記憶設定するデータベースを設け、
前記音質評価手段は、前記シャープネス計算手段により計算されたシャープネスの値と前記データベースから選択された評価用音源データとの比較により空調音評価を行なうことを特徴とする空調音の音質評価システム。 In the sound quality evaluation system for an air-conditioning sound according to claim 3 or claim 4,
A database for storing and setting a plurality of sound source data for evaluation obtained by performing subjective evaluation by a scale construction method based on sharpness for the evaluation word of the selected air conditioning sound is provided,
A sound quality evaluation system for air-conditioning sound, wherein the sound quality evaluation means performs air-conditioning sound evaluation by comparing a sharpness value calculated by the sharpness calculation means with an evaluation sound source data selected from the database.
前記データベースは、空調音を評価するのにふさわしい評価語として「厚みのある」、「爽快な」、「広がりのある」を選択し、シャープネスに対する評価点特性として取得された複数の評価用音源データを記憶設定し、
前記音質評価手段は、シャープネスの値が1.0acum〜1.4acumの間であるとき、選択した全ての評価語の評価点が高い音質の空調音であると評価することを特徴とする空調音の音質評価システム。 In the sound quality evaluation system for air-conditioning sound according to claim 5,
The database selects “thick”, “exhilarating”, and “spread” as evaluation words suitable for evaluating air-conditioning sound, and a plurality of evaluation sound source data acquired as evaluation point characteristics for sharpness Set to remember,
The sound quality evaluation means, when the sharpness value is between 1.0 acum and 1.4 acum, evaluates that the evaluation score of all selected evaluation words is a high-quality air-conditioning sound, Evaluation system.
採取された空調音データから空調音の音圧レベルを計算する音圧レベル計算手段と、
前記音圧レベル計算手段により計算された空調音の音圧レベルが、人が騒音と感じる設定音圧レベルを超えていたら音圧レベルを物理量とする機械的評価を行い、設定音圧レベル以下であるときにのみシャープネスの値を心理音響評価量とする音質評価を行う音圧レベル判断手段と、
を設けたことを特徴とする空調音の音質評価システム。 In the sound quality evaluation system for an air-conditioning sound according to any one of claims 3 to 6,
Sound pressure level calculation means for calculating the sound pressure level of the air conditioning sound from the collected air conditioning sound data;
If the sound pressure level of the air-conditioning sound calculated by the sound pressure level calculation means exceeds the set sound pressure level at which a person feels noise, a mechanical evaluation is performed using the sound pressure level as a physical quantity. A sound pressure level determination means for performing sound quality evaluation using a sharpness value as a psychoacoustic evaluation amount only at a certain time,
A sound quality evaluation system for air conditioning sound, characterized by
前記音圧レベル判断手段は、空調音の評価語として「激しい」、「かさかさした」、「おとなしい」、「濁った」といった粗野因子と騒音レベルの相関を求め、粗野因子の持つ印象が、人の聴感上、気にならない騒音レベルの限界値に相当する音圧レベルの値を設定音圧レベルとして決めたことを特徴とする空調音の音質評価システム。 In the sound quality evaluation system of the air-conditioning sound described in claim 7,
The sound pressure level judgment means obtains a correlation between a rough factor such as “severe”, “bulky”, “soft”, and “turbid” as an evaluation word of the air conditioning sound, and the impression of the rough factor is human A sound quality evaluation system for air-conditioning sound, characterized in that a sound pressure level value corresponding to a limit value of a noise level that is unacceptable for hearing is determined as a set sound pressure level.
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