JP2016045129A - Frequency characteristic prediction calculation device and frequency characteristic prediction calculation program - Google Patents

Frequency characteristic prediction calculation device and frequency characteristic prediction calculation program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency characteristic prediction calculation device and a frequency characteristic prediction calculation program applying an acoustical theoretical analysis to a mobile body passage time pressure fluctuation and capable of correctly predicting a frequency characteristic of the mobile body passage time pressure fluctuation.SOLUTION: A low frequency sound separation part separates a low frequency sound p occurred when a train 1 passes through a bright section into a component of train passage time pressure fluctuations p, pand a component of an acoustic low frequency sound Pbased on the calculation result of a prediction spectrum density calculation part. The low frequency sound separation part, separates the low frequency sound P into the component of train passage time pressure fluctuations P, Pand the component of an acoustic low frequency sound Pbased on a cut-off frequency fset by a cut-off frequency setting part. The low frequency sound separation part reduces the component of the train passage time pressure fluctuations P, Plower in frequency than the cut-off frequency f, for example, among the low frequency sounds P as shown in (A), and allows the component of the acoustic low frequency sound Phigher in frequency than the cut-off frequency fto pass through as shown in (B).SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、トンネル区間以外の明かり区間を移動体が通過するときに発生する移動体通過時圧力変動の周波数特性を予測演算する周波数特性予測演算装置及び周波数特性予測演算プログラムに関する。   The present invention relates to a frequency characteristic prediction calculation device and a frequency characteristic prediction calculation program for predicting and calculating a frequency characteristic of pressure fluctuation at the time of movement of a moving body that occurs when the moving body passes through a light section other than a tunnel section.

トンネル区間以外の明かり区間を列車が高速で通過する場合には、列車通過時圧力変動(疑似音)と音響学的低周波音の2種類の低周波音(明かり低周波音)が沿線で観測される(例えば、非特許文献1参照)。ここで、列車通過時圧力変動は、列車の高速走行に伴って主に列車の先頭部や後尾部の周りの圧力場が列車とともに移動することによって発生する疑似音であり、音圧は観測点距離の2乗に反比例する。音響学的低周波音は、列車が通過している間に継続して観測される伝搬性をもつ音響学的な波動現象(低周波音波)であり、線音源でモデル化すると音圧は観測点距離の平方根に反比例する。このような列車通過時圧力変動と音響学的低周波音は、ほぼ同時に観測される。列車通過時圧力変動は、列車の先頭部及び後尾部に対応して観測されるが、列車の中間部から発生する音響学的低周波音はごく微小であるため、圧力変動波形は明確ではない。このため、現在の新幹線沿線において、音響学的低周波音が問題になることはまれであるが、音響学的低周波音は比較的遠方でも観測されるため、音響学的低周波音を分析したいという要求もある。   When a train passes through a light section other than the tunnel section at high speed, two types of low-frequency sound (light and low-frequency sound) are observed along the line, including pressure fluctuations (pseudo-sound) and acoustic low-frequency sound when the train passes. (For example, refer nonpatent literature 1). Here, the pressure fluctuation at the time of passing the train is a pseudo sound generated mainly by the pressure field around the head and tail of the train moving with the train as the train travels at high speed. It is inversely proportional to the square of the distance. Acoustic low-frequency sound is an acoustic wave phenomenon (low-frequency sound wave) with a propagating property that is continuously observed while a train is passing. Sound pressure is observed when modeled with a linear sound source. It is inversely proportional to the square root of the point distance. Such pressure fluctuation and acoustic low-frequency sound when passing through the train are observed almost simultaneously. Although the pressure fluctuation at the time of passing through the train is observed corresponding to the head and tail of the train, the acoustic low frequency sound generated from the middle part of the train is very small, so the pressure fluctuation waveform is not clear . For this reason, acoustic low-frequency sound rarely becomes a problem along the current Shinkansen, but acoustic low-frequency sound is observed even relatively far away. There is also a demand to do it.

列車通過時圧力変動と音響学的低周波音は、重畳して観測される。従来、列車通過時圧力変動と音響学的低周波音の現象を詳しく調べるために、帯域フィルタによって両者を分離する方法がある。これは、列車通過時圧力変動の周波数帯が10Hz以下、音響学的低周波音が10〜100Hzであることを利用したものである。観測点を遠方にとるとこの分離方法が有効になることが、現地試験や模型試験、数値計算結果などによって確かめられている。   Pressure fluctuations and acoustic low-frequency sound when passing through the train are observed superimposed. Conventionally, in order to investigate in detail the phenomenon of pressure fluctuation at the time of passing through a train and the phenomenon of acoustic low-frequency sound, there is a method of separating both by a bandpass filter. This is based on the fact that the frequency band of the pressure fluctuation when passing through the train is 10 Hz or less and the acoustic low frequency sound is 10 to 100 Hz. It has been confirmed by field tests, model tests, and numerical calculation results that this separation method is effective when the observation point is far away.

高見 創他,「明かり区間走行時に生じる高速列車の低周波音分析」,鉄道総研報告,株式会社研友社,2009年,Vol.23,No.7, p.5-10Satoshi Takami et al., “Low-frequency sound analysis of high-speed trains when driving in light sections”, Railway Research Institute report, Kenyusha Co., Ltd., 2009, Vol.23, No.7, p.5-10

従来の列車通過時圧力変動と音響学的低周波音を分離する帯域フィルタの設計方法は、過去の現地試験や数値計算結果に基づく経験則によるところが大きい。例えば、列車通過時圧力変動は、観測点が遠くなるほど周波数帯が低くなり、音響学的低周波音よりも距離減衰が大きく、列車の先頭部の形状、編成長さ、後尾部の形状によって異なるなどの特徴がある。しかし、従来の列車通過時圧力変動と音響学的低周波音を分離する帯域フィルタの設計方法は、このような特徴点が反映されていない。また、列車通過時圧力変動のスペクトル分布を解析的に調べ、10Hz以上の帯域に含まれる列車通過時圧力変動の影響を明らかにすることによって、間接的に音響学的低周波音の現象解明に寄与する。   The conventional bandpass filter design method that separates pressure fluctuations and acoustic low-frequency sound when passing through a train is largely based on empirical rules based on past field tests and numerical results. For example, the pressure fluctuation when passing through the train is lower in the frequency band as the observation point is farther, the distance attenuation is larger than the acoustic low frequency sound, and varies depending on the shape of the train head, the knitting growth, and the shape of the tail. There are features such as. However, such a characteristic point is not reflected in the conventional design method of the band filter for separating the pressure fluctuation at the time of passing through the train and the acoustic low frequency sound. In addition, by analyzing the spectral distribution of pressure fluctuations when passing through trains and clarifying the effects of pressure fluctuations when passing through trains included in the 10 Hz and higher band, the phenomenon of acoustic low-frequency sound is indirectly clarified. Contribute.

この発明の課題は、移動体通過時圧力変動に音響学的な理論解析を適用し、移動体通過時圧力変動の周波数特性を正確に予測することができる周波数特性予測演算装置及び周波数特性予測演算プログラムを提供することである。   An object of the present invention is to apply an acoustic theoretical analysis to the pressure fluctuation at the time of passing through the moving body, and to accurately predict the frequency characteristic of the pressure fluctuation at the time of moving through the moving body and the frequency characteristic prediction calculation. Is to provide a program.

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図1及び図4に示すように、トンネル区間以外の明かり区間を移動体(1)が通過するときに発生する移動体通過時圧力変動(pA,pB)の周波数特性を予測演算する周波数特性予測演算装置であって、前記移動体通過時圧力変動の予測スペクトル密度(Sref)を演算する予測スペクトル密度演算部(12)を備えることを特徴とする周波数特性予測演算装置(5)である。
The present invention solves the above-mentioned problems by the solving means described below.
In addition, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this embodiment.
As shown in FIGS. 1 and 4, the invention of claim 1 is a method for detecting pressure fluctuations (p A , p B ) during passage of a moving body that occurs when the moving body (1) passes through a light section other than a tunnel section. A frequency characteristic prediction calculation apparatus for predicting and calculating a frequency characteristic, comprising: a predicted spectral density calculation unit (12) for calculating a predicted spectral density (S ref ) of the pressure fluctuation during passage through the moving body. It is a prediction arithmetic unit (5).

請求項2の発明は、請求項1に記載の周波数特性予測演算装置において、前記予測スペクトル密度演算部は、空気密度ρ0、移動体速度U、移動体の最大断面積A0、移動体の全長の断面積分布A、移動体が移動する通路の中心からの離れr0、第2種修正ベッセル関数K0、角周波数ω*、及び原点を移動体の先端にとった場合のこの移動体の長さ方向の座標軸xであるときに、以下の数式によって前記予測スペクトル密度を演算すること、

Figure 2016045129
を特徴とする周波数特性予測演算装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the frequency characteristic prediction calculation device according to the first aspect, the predicted spectral density calculation unit includes an air density ρ 0 , a moving body speed U, a maximum cross-sectional area A 0 of the moving body, Cross-sectional area distribution A of the entire length, the distance r 0 from the center of the path along which the moving body moves, the second type modified Bessel function K 0 , the angular frequency ω * , and this moving body when the origin is taken as the tip of the moving body Calculating the predicted spectral density according to the following formula when the coordinate axis x in the length direction is:
Figure 2016045129
Is a frequency characteristic prediction arithmetic device characterized by

請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の周波数特性予測演算装置において、図7に示すように、前記予測スペクトル密度演算部の演算結果に基づいて、前記明かり区間を前記移動体が通過するときに発生する低周波音(p)を、移動体通過時圧力変動(pA,pB)の成分と音響学的低周波音(pC)の成分とに分離する低周波音分離部(18)を備えることを特徴とする周波数特性予測演算装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the frequency characteristic prediction calculation device according to the first or second aspect, as shown in FIG. 7, the light section is moved based on the calculation result of the predicted spectral density calculation unit. Low frequency sound that separates the low frequency sound (p) generated when the body passes through into a component of pressure fluctuation (p A , p B ) and a component of acoustic low frequency sound (p C ) It is a frequency characteristic prediction calculation device characterized by including a wave sound separation unit (18).

請求項4の発明は、請求項3に記載の周波数特性予測演算装置において、図6に示すように、前記低周波音の実測スペクトル密度(S)を演算する実測スペクトル密度演算部(10)と、前記実測スペクトル密度と前記予測スペクトル密度との差が所定値(Th1)になるときの周波数をカットオフ周波数(fC)として設定するカットオフ周波数設定部(16)とを備え、前記低周波音分離部は、前記カットオフ周波数に基づいて、前記低周波音を前記移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離することを特徴とする周波数特性予測演算装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the frequency characteristic prediction calculation apparatus according to the third aspect, as shown in FIG. 6, an actual measurement spectral density calculation unit (10) for calculating an actual measurement spectral density (S) of the low frequency sound; A cutoff frequency setting unit (16) for setting a frequency when the difference between the measured spectral density and the predicted spectral density is a predetermined value (Th 1 ) as a cutoff frequency (f C ), The frequency sound separation unit separates the low frequency sound into a pressure fluctuation component and an acoustic low frequency sound component when passing through the moving body based on the cut-off frequency. Device.

請求項5の発明は、請求項3に記載の周波数特性予測演算装置において、図10に示すように、前記予測スペクトル密度のピーク周波数(fP)に対してスペクトル比が所定値(Th2)となるときの周波数をカットオフ周波数(fC)として設定するカットオフ周波数設定部(16)を備え、前記低周波音分離部は、前記カットオフ周波数に基づいて、前記低周波音を前記移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離することを特徴とする周波数特性予測演算装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the frequency characteristic prediction calculation apparatus according to the third aspect, as shown in FIG. 10, the spectral ratio is a predetermined value (Th 2 ) with respect to the peak frequency (f P ) of the predicted spectral density. A cut-off frequency setting unit (16) for setting a frequency at which to become a cut-off frequency (f C ), and the low-frequency sound separation unit moves the low-frequency sound based on the cut-off frequency A frequency characteristic prediction calculation device that separates into a component of pressure fluctuation during body passage and a component of acoustic low frequency sound.

請求項6の発明は、図4及び図8に示すように、トンネル区間以外の明かり区間を移動体(1)が通過するときに発生する移動体通過時圧力変動(pA,pB)の周波数特性を予測演算する周波数特性予測演算プログラムであって、前記移動体通過時圧力変動の予測スペクトル密度(Sref)を演算する予測スペクトル密度演算手順(S160)をコンピュータに実行させることを特徴とする周波数特性予測演算プログラムである。 As shown in FIG. 4 and FIG. 8, the invention of claim 6 is a method for measuring pressure fluctuations (p A , p B ) during passage of the moving body that occurs when the moving body (1) passes through a light section other than the tunnel section. A frequency characteristic prediction calculation program for predicting and calculating a frequency characteristic, wherein the computer executes a predicted spectral density calculation procedure (S160) for calculating a predicted spectral density (S ref ) of the pressure fluctuation during passage through the moving body. This is a frequency characteristic prediction calculation program.

請求項7の発明は、請求項6に記載の周波数特性予測演算プログラムにおいて、前記予測スペクトル密度演算手順は、空気密度ρ0、移動体速度U、移動体の最大断面積A0、移動体の全長の断面積分布A、移動体が移動する通路の中心からの離れr0、第2種修正ベッセル関数K0、角周波数ω*、及び原点を移動体の先端にとった場合のこの移動体の長さ方向の座標軸xであるときに、以下の数式によって前記予測スペクトル密度を演算する手順を含むこと、

Figure 2016045129
を特徴とする周波数特性予測演算プログラムである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the frequency characteristic prediction calculation program according to the sixth aspect, the predicted spectral density calculation procedure includes an air density ρ 0 , a moving body speed U, a maximum cross-sectional area A 0 of the moving body, Cross-sectional area distribution A of the entire length, the distance r 0 from the center of the path along which the moving body moves, the second type modified Bessel function K 0 , the angular frequency ω * , and this moving body when the origin is taken as the tip of the moving body Including the step of calculating the predicted spectral density by the following formula when the coordinate axis x in the length direction of
Figure 2016045129
Is a frequency characteristic prediction calculation program characterized by

請求項8の発明は、請求項6又は請求項7に記載の周波数特性予測演算プログラムにおいて、図7及び図8に示すように、前記予測スペクトル密度演算手順における演算結果に基づいて、前記明かり区間を前記移動体が通過するときに発生する低周波音(p)を、移動体通過時圧力変動(pA,pB)の成分と音響学的低周波音(pC)の成分とに分離する低周波音分離手順(S200)を含むことを特徴とする周波数特性予測演算プログラムである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the frequency characteristic prediction calculation program according to the sixth or seventh aspect, as shown in FIGS. 7 and 8, the light section is based on a calculation result in the predicted spectral density calculation procedure. Is separated into a component of pressure fluctuation (p A , p B ) and a component of acoustic low frequency sound (p C ) when passing through the moving body. A frequency characteristic prediction calculation program including a low frequency sound separation procedure (S200).

請求項9の発明は、請求項8に記載の周波数特性予測演算プログラムにおいて、図6に示すように、前記低周波音の実測スペクトル密度(S)を演算する実測スペクトル密度演算手順(S140)と、前記実測スペクトル密度と前記予測スペクトル密度との差が所定値(Th1)になるときの周波数をカットオフ周波数(fC)として設定するカットオフ周波数設定手順(S180)とを含み、前記低周波音分離手順は、前記カットオフ周波数に基づいて、前記低周波音を前記移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離する手順を含むことを特徴とする周波数特性予測演算プログラムである。 According to the ninth aspect of the present invention, in the frequency characteristic prediction calculation program according to the eighth aspect, as shown in FIG. 6, an actual measurement spectral density calculation procedure (S140) for calculating the actual measurement spectral density (S) of the low frequency sound; A cutoff frequency setting procedure (S180) for setting a frequency at which a difference between the measured spectral density and the predicted spectral density becomes a predetermined value (Th 1 ) as a cutoff frequency (f C ), The frequency sound separation procedure includes a step of separating the low frequency sound into a component of pressure fluctuation when passing through the moving body and a component of acoustic low frequency sound based on the cutoff frequency. This is a characteristic prediction calculation program.

請求項10の発明は、請求項8に記載の周波数特性予測演算プログラムにおいて、図8及び図10に示すように、前記予測スペクトル密度のピーク周波数(fP)に対してスペクトル比が所定値(Th2)となるときの周波数をカットオフ周波数(fC)として設定するカットオフ周波数設定手順(S180)を含み、前記低周波音分離手順は、前記カットオフ周波数に基づいて、前記低周波音を前記移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離する手順を含むことを特徴とする周波数特性予測演算プログラムである。 According to a tenth aspect of the present invention, in the frequency characteristic prediction calculation program according to the eighth aspect, as shown in FIGS. 8 and 10, the spectral ratio is a predetermined value with respect to the peak frequency (f P ) of the predicted spectral density. Including a cut-off frequency setting procedure (S180) for setting a frequency at which Th 2 ) is obtained as a cut-off frequency (f C ), and the low-frequency sound separation procedure is based on the cut-off frequency. Is a frequency characteristic prediction calculation program characterized by including a procedure for separating the pressure fluctuation component when passing through the moving body and the acoustic low frequency sound component.

この発明によると、移動体通過時圧力変動に音響学的な理論解析を適用し、移動体通過時圧力変動の周波数特性を正確に予測することができる。   According to the present invention, an acoustic theoretical analysis is applied to the pressure fluctuation when passing through the moving body, and the frequency characteristic of the pressure fluctuation when passing through the moving body can be accurately predicted.

この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置の構成図である。It is a block diagram of the frequency characteristic prediction calculating apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置の低周波音波形生成部が生成する圧力変動波形を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the pressure fluctuation waveform which the low frequency sound wave generation part of the frequency characteristic prediction arithmetic unit concerning a 1st embodiment of this invention generates. この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置の実測スペクトル密度演算部が演算する実測スペクトル密度を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the measured spectrum density which the measured spectrum density calculating part of the frequency characteristic prediction calculating device concerning a 1st embodiment of this invention calculates. この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置の予測スペクトル密度演算部が演算する予測スペクトル密度を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the prediction spectrum density which the prediction spectrum density calculation part of the frequency characteristic prediction calculation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention calculates. この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置の予測スペクトル密度演算部による演算処理を示す概念図であり、(A)は実際の移動体を模式的に示す側面図であり、(B)は実際の移動体の周囲に形成される圧力場を模式的に示すグラフである。It is a conceptual diagram which shows the calculation process by the estimated spectrum density calculating part of the frequency characteristic prediction calculating apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is a side view which shows an actual mobile body typically, (B ) Is a graph schematically showing a pressure field formed around an actual moving body. この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置のカットオフ周波数設定部によるカットオフ周波数の設定手順を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the setting procedure of the cutoff frequency by the cutoff frequency setting part of the frequency characteristic prediction arithmetic unit which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置の低周波音分離部の分離作用を模式的に示すグラフであり、(A)は分離前の低周波音の圧力変動波形を模式的に示すグラフであり、(B)は分離後の音響学的低周波音の圧力変動波形を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the separation effect of the low frequency sound separation part of the frequency characteristic prediction arithmetic unit concerning a 1st embodiment of this invention, and (A) shows typically the pressure fluctuation waveform of the low frequency sound before separation. (B) is a graph which shows typically the pressure fluctuation waveform of the acoustic low frequency sound after isolation | separation. この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the frequency characteristic prediction calculating apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る周波数特性予測演算装置の構成図である。It is a block diagram of the frequency characteristic prediction calculating apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置のカットオフ周波数設定部によるカットオフ周波数の設定手順を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the setting procedure of the cutoff frequency by the cutoff frequency setting part of the frequency characteristic prediction arithmetic unit which concerns on 1st Embodiment of this invention.

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1に示す列車1は、軌道2に沿って移動する移動体である。列車1は、例えば、300km/h以上の高速で走行する鉄道車両を編成した新幹線列車などである。列車1は、この列車1の先頭車両の前部を構成する先頭部1aと、この列車1の後尾車両の後部を構成する後尾部1bと、この列車1の先頭部1aと後尾部1bとの間の部分を構成する中間部1cを備えている。列車1は、長い流線形の先頭部1a及び後尾部1bを備えており、空気抵抗及び微気圧波の低減を図るために先頭部1a及び後尾部1bが所定の形状に形成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A train 1 shown in FIG. 1 is a moving body that moves along a track 2. The train 1 is, for example, a Shinkansen train formed by rail cars that travel at a high speed of 300 km / h or higher. The train 1 includes a leading portion 1a that forms the front portion of the leading vehicle of the train 1, a trailing portion 1b that forms the trailing portion of the trailing vehicle of the train 1, and a leading portion 1a and a trailing portion 1b of the train 1. The intermediate part 1c which comprises the part of between is provided. The train 1 includes a long streamlined head portion 1a and a tail portion 1b, and the head portion 1a and the tail portion 1b are formed in a predetermined shape in order to reduce air resistance and micro-pressure waves.

軌道2は、列車1が走行する通路(移動経路)である。軌道2は、図1に示すように、二本の本線で構成された複線であり、上り本線となる線路2aと、下り本線となる線路2bとを備えている。構造物3は、列車1が通過する固定構造物である。構造物3は、例えば、山腹などの地中を貫通して列車1を通過させるトンネルなどの固定構造物である。構造物3は、列車1が突入及び退出する出入口となる構造物出入口(トンネル坑口)3aなどを備えている。   The track 2 is a passage (movement route) on which the train 1 travels. As shown in FIG. 1, the track 2 is a double line composed of two main lines, and includes a line 2 a serving as an up main line and a line 2 b serving as a down main line. The structure 3 is a fixed structure through which the train 1 passes. The structure 3 is a fixed structure such as a tunnel that passes through the ground such as a mountainside and passes the train 1. The structure 3 includes a structure entrance / exit (tunnel wellhead) 3a serving as an entrance / exit from which the train 1 enters and exits.

低周波音測定装置4は、列車1が通過するときに発生する低周波音pを測定する手段である。低周波音測定装置4は、構造物3内(トンネル区間)以外の明かり区間の軌道2に1つ設置されている。低周波音測定装置4は、図1に示す列車1が通過点Pを通過するときに発生する図2に示す低周波音(明かり低周波音)pを測定する圧力センサ(圧力計)又はマイクロホンなどである。低周波音測定装置4は、図1に示すように、軌道2から所定の距離だけ離してこの軌道2の近くに配置されている。低周波音測定装置4は、列車1が通過点Pを通過するときに発生する低周波音pに応じた低周波音信号(低周波音情報)を周波数特性予測演算装置5に出力する。   The low frequency sound measuring device 4 is a means for measuring the low frequency sound p generated when the train 1 passes. One low-frequency sound measuring device 4 is installed on the track 2 in the light section other than the inside of the structure 3 (tunnel section). The low frequency sound measuring device 4 is a pressure sensor (pressure gauge) or a microphone that measures the low frequency sound (light low frequency sound) p shown in FIG. 2 generated when the train 1 shown in FIG. Etc. As shown in FIG. 1, the low-frequency sound measuring device 4 is arranged near the orbit 2 at a predetermined distance from the orbit 2. The low frequency sound measuring device 4 outputs a low frequency sound signal (low frequency sound information) corresponding to the low frequency sound p generated when the train 1 passes the passing point P to the frequency characteristic prediction calculating device 5.

周波数特性予測演算装置5は、トンネル区間以外の明かり区間を列車1が通過するときに発生する列車通過時圧力変動pA,pBの周波数特性を予測演算する装置である。周波数特性予測演算装置5は、明かり区間を列車1が通過するときに発生する低周波音pに基づいて、列車通過時圧力変動pA,pBの予測スペクトル密度Srefを予測演算する。周波数特性予測演算装置5は、予測演算後の予測スペクトル密度Srefに基づいて、明かり区間を列車1が通過するときに発生する低周波音pを、列車通過時圧力変動pA,pBの成分と音響学的低周波音pCの成分とに分離する。周波数特性予測演算装置5は、図1に示すように、信号処理部6と、低周波音情報記憶部7と、低周波音波形生成部8と、低周波音波形情報記憶部9と、実測スペクトル密度演算部10と、実測スペクトル密度情報記憶部11と、予測スペクトル密度演算部12と、予測スペクトル密度情報記憶部13と、予測演算情報記憶部14と、予測演算情報入力部15と、カットオフ周波数設定部16と、カットオフ周波数情報記憶部17と、低周波音分離部18と、音響学的低周波音情報記憶部19と、音響学的低周波音波形生成部20と、音響学的低周波音波形情報記憶部21と、プログラム記憶部22と、表示部23と、制御部24などを備える。周波数特性予測演算装置5は、例えば、パーソナルコンピュータなどによって構成されており周波数特性予測演算プログラムに従って所定の処理を実行する。 The frequency characteristic prediction calculation device 5 is a device that predicts and calculates frequency characteristics of the train passage pressure fluctuations p A and p B that occur when the train 1 passes through a light section other than the tunnel section. The frequency characteristic prediction calculation device 5 predicts and calculates the predicted spectral density S ref of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train based on the low frequency sound p generated when the train 1 passes through the light section. Based on the predicted spectral density S ref after the prediction calculation, the frequency characteristic prediction calculation device 5 generates the low frequency sound p generated when the train 1 passes through the light section, and the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train. The component is separated into the component of the acoustic low frequency sound p C. As shown in FIG. 1, the frequency characteristic prediction calculation device 5 includes a signal processing unit 6, a low-frequency sound information storage unit 7, a low-frequency sound waveform generation unit 8, a low-frequency sound waveform information storage unit 9, an actual measurement. Spectral density calculation unit 10, actual measurement spectral density information storage unit 11, predicted spectral density calculation unit 12, predicted spectral density information storage unit 13, prediction calculation information storage unit 14, prediction calculation information input unit 15, cut Off-frequency setting unit 16, cut-off frequency information storage unit 17, low-frequency sound separation unit 18, acoustic low-frequency sound information storage unit 19, acoustic low-frequency sound waveform generation unit 20, acoustics A low-frequency acoustic wave shape information storage unit 21, a program storage unit 22, a display unit 23, a control unit 24, and the like are provided. The frequency characteristic prediction calculation device 5 is constituted by, for example, a personal computer and executes predetermined processing according to a frequency characteristic prediction calculation program.

信号処理部6は、低周波音測定装置4の出力信号を処理する手段である。信号処理部6は、低周波音測定装置4が出力する低周波音信号を増幅する増幅回路と、増幅後のアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器などを備えている。信号処理部6は、A/D変換後の低周波音信号(低周波音情報)を制御部24に出力する。   The signal processing unit 6 is a means for processing the output signal of the low frequency sound measuring device 4. The signal processing unit 6 includes an amplifier circuit that amplifies the low-frequency sound signal output from the low-frequency sound measurement device 4, an A / D converter that converts the amplified analog signal into a digital signal, and the like. The signal processing unit 6 outputs the low frequency sound signal (low frequency sound information) after A / D conversion to the control unit 24.

低周波音情報記憶部7は、信号処理部6が出力する低周波音情報を記憶する手段である。低周波音情報記憶部7は、例えば、図1に示すように、列車1が通過点Pを通過するときに発生する低周波音pを低周波音情報として記憶するメモリである。   The low frequency sound information storage unit 7 is means for storing low frequency sound information output from the signal processing unit 6. For example, as shown in FIG. 1, the low-frequency sound information storage unit 7 is a memory that stores low-frequency sound p generated when the train 1 passes the passing point P as low-frequency sound information.

低周波音波形生成部8は、低周波音測定装置4が出力する低周波音信号に基づいて低周波音pの圧力変動波形Wを生成する手段である。低周波音波形生成部8は、図2に示すように、低周波音測定装置4が出力する低周波音信号に基づいて、低周波音pの圧力の時間変化を表す圧力変動波形Wを生成する。ここで、図2に示す縦軸は、圧力であり、横軸は時間である。低周波音波形生成部8は、例えば、図1に示す列車1の先頭部1aが通過点Pを通過したときに発生する列車通過時圧力変動pAの圧力変動波形(プラスマイナスの波形)WAと、列車1の後尾部1bが通過点Pを通過したときに発生する列車通過時圧力変動pBの圧力変動波形(プラスマイナスの波形)WBと、列車1の中間部1cが通過点Pを通過する間に発生する音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCとを生成する。低周波音波形生成部8は、生成後の低周波音pの圧力変動波形Wを低周波音波形信号(低周波音波形情報)として制御部24に出力する。 The low frequency sound waveform generation unit 8 is a means for generating the pressure fluctuation waveform W of the low frequency sound p based on the low frequency sound signal output from the low frequency sound measurement device 4. As shown in FIG. 2, the low frequency sound waveform generator 8 generates a pressure fluctuation waveform W that represents a temporal change in the pressure of the low frequency sound p based on the low frequency sound signal output from the low frequency sound measurement device 4. To do. Here, the vertical axis shown in FIG. 2 is pressure, and the horizontal axis is time. The low-frequency sound wave generator 8 is, for example, a pressure fluctuation waveform (plus or minus waveform) W of a train passage pressure fluctuation p A that occurs when the leading portion 1a of the train 1 shown in FIG. and a, the pressure fluctuation waveform (plus or minus of the waveform) W B of the train pass during pressure fluctuations p B that occurs when the tail portion 1b of the train 1 has passed the pass point P, the middle portion 1c passing point of the train 1 A pressure fluctuation waveform W C of an acoustic low frequency sound p C generated while passing through P is generated. The low frequency sound waveform generation unit 8 outputs the pressure fluctuation waveform W of the generated low frequency sound p to the control unit 24 as a low frequency sound waveform signal (low frequency sound waveform information).

図1に示す低周波音波形情報記憶部9は、低周波音波形生成部8が出力する低周波音波形情報を記憶する手段である。低周波音波形情報記憶部9は、例えば、図1に示すように、列車1の中間部1cが通過点Pを通過している間の低周波音pの圧力変動波形Wを低周波音波形情報として記憶するメモリである。   The low frequency sound waveform information storage unit 9 shown in FIG. 1 is means for storing the low frequency sound waveform information output from the low frequency sound waveform generation unit 8. For example, as shown in FIG. 1, the low-frequency sound waveform information storage unit 9 generates a low-frequency sound waveform of the pressure fluctuation waveform W of the low-frequency sound p while the intermediate part 1 c of the train 1 passes through the passing point P. It is a memory that stores information.

実測スペクトル密度演算部10は、明かり区間を列車1が通過するときに発生する低周波音pの実測スペクトル密度Sを演算する手段である。実測スペクトル密度演算部10は、低周波音測定装置4が出力する低周波音信号に基づいて、列車通過時圧力変動pA,pB及び音響学的低周波音pCの周波数分布(低周波音信号のエネルギーの周波数に対する分布)を表す実測スペクトル密度(実測周波数特性)Sを演算する。ここで、図3に示す縦軸は、エネルギースペクトル密度(ESD)であり、横軸は周波数(Hz)である。実測スペクトル密度演算部10は、例えば、図3に示すように、図1に示す列車1の先頭部1aが通過点Pを通過したとき及び列車1の後尾部1bが通過点Pを通過したときに発生する列車通過時圧力変動pA,pBと、列車1の中間部1cが通過点Pを通過する間に発生する音響学的低周波音pCとによる実測スペクトル密度Sを演算する。実測スペクトル密度演算部10は、演算後の実測スペクトル密度Sを実測スペクトル密度信号(実測スペクトル密度情報)として制御部24に出力する。 The measured spectral density calculation unit 10 is a means for calculating the measured spectral density S of the low frequency sound p generated when the train 1 passes through the light section. Based on the low frequency sound signal output from the low frequency sound measuring device 4, the measured spectral density calculation unit 10 generates frequency distributions (low frequency) of the train passage pressure fluctuations p A and p B and the acoustic low frequency sound p C. A measured spectral density (measured frequency characteristic) S representing a distribution of energy of the wave sound signal with respect to the frequency) is calculated. Here, the vertical axis shown in FIG. 3 is energy spectral density (ESD), and the horizontal axis is frequency (Hz). For example, as shown in FIG. 3, the measured spectral density calculation unit 10 is used when the head 1 a of the train 1 shown in FIG. 1 passes the passing point P and the tail 1 b of the train 1 passes the passing point P. The actual measured spectral density S is calculated by the train-passing pressure fluctuations p A and p B generated at 1 and the acoustic low-frequency sound p C generated while the intermediate portion 1c of the train 1 passes through the passing point P. The measured spectral density calculation unit 10 outputs the calculated measured spectral density S to the control unit 24 as a measured spectral density signal (measured spectral density information).

図1に示す実測スペクトル密度情報記憶部11は、実測スペクトル密度演算部10が出力する実測スペクトル密度情報を記憶する手段である。実測スペクトル密度情報記憶部11は、例えば、図3に示すような列車1が通過点Pを通過するときの実測スペクトル密度Sを実測スペクトル密度情報として記憶するメモリである。   The measured spectral density information storage unit 11 shown in FIG. 1 is means for storing the measured spectral density information output from the measured spectral density calculation unit 10. The measured spectral density information storage unit 11 is a memory that stores, for example, the measured spectral density S when the train 1 as shown in FIG.

予測スペクトル密度演算部12は、列車通過時圧力変動pA,pBの予測スペクトル密度Srefを演算する手段である。予測スペクトル密度演算部12は、低周波音測定装置4が出力する低周波音信号に基づいて、列車通過時圧力変動pA,pBの周波数分布(低周波音信号のエネルギーの周波数に対する分布)を表す予測スペクトル密度(予測周波数特性)Srefを演算する。ここで、図4に示す縦軸は、エネルギースペクトル密度(ESD)であり、横軸は周波数(Hz)である。予測スペクトル密度演算部12は、例えば、図4に示すように、図1に示す列車1の先頭部1aが通過点Pを通過したとき及び列車1の後尾部1bが通過点Pを通過したときに発生する列車通過時圧力変動pA,pBによる予測スペクトル密度Srafを演算する。 The predicted spectral density calculation unit 12 is a means for calculating the predicted spectral density S ref of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train. Based on the low frequency sound signal output from the low frequency sound measurement device 4, the predicted spectral density calculation unit 12 distributes the frequency distribution of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train (distribution of the energy of the low frequency sound signal with respect to the frequency). A predicted spectral density (predicted frequency characteristic) S ref is calculated. Here, the vertical axis shown in FIG. 4 is energy spectral density (ESD), and the horizontal axis is frequency (Hz). For example, as shown in FIG. 4, the predicted spectral density calculation unit 12 is configured such that when the leading portion 1 a of the train 1 shown in FIG. 1 passes the passing point P and when the trailing portion 1 b of the train 1 passes the passing point P. The predicted spectral density S raf is calculated from the pressure fluctuations p A and p B when the train passes.

図5に示す座標系の原点を地表面上におき、時刻t=0に列車1の先頭部1aは座標原点にあるとする。図5に示す列車1は、一定の速度Uでx1軸の負の方向にx2=0,x3=hの位置を走行する。列車1の先頭部1aの形状の影響を無視し、列車1の影響を点湧き出しで近似するとき、湧き出し強さqは、以下の数1で与えられる。 Assume that the origin of the coordinate system shown in FIG. 5 is placed on the ground surface, and the leading portion 1a of the train 1 is at the coordinate origin at time t = 0. The train 1 shown in FIG. 5 travels at a constant speed U in the negative direction of the x 1 axis at a position of x 2 = 0 and x 3 = h. When ignoring the influence of the shape of the head part 1a of the train 1 and approximating the influence of the train 1 by a point spring, the spring strength q is given by the following equation (1).

Figure 2016045129
Figure 2016045129

ここで、数1に示すA0は、列車1の断面積であり、δはデルタ関数である。列車マッハ数M=U/c0(c0は音速)が十分に小さい時、低マッハ数近似の列車通過時圧力変動pA,pBは、非圧縮ポテンシャル流れのグリーン関数を用いて計算することができる。地面の効果を考慮した非圧縮流体のグリーン関数は、以下の数2及び数3によって与えられる。 Here, A 0 shown in Equation 1 is a cross-sectional area of the train 1, and δ is a delta function. When the train Mach number M = U / c 0 (c 0 is the speed of sound) is sufficiently small, the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train approximate to the low Mach number are calculated using the Green function of the incompressible potential flow. be able to. The Green function of the incompressible fluid considering the ground effect is given by the following equations (2) and (3).

Figure 2016045129
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Figure 2016045129
Figure 2016045129

湧き出しによる圧力変動pは、グリーン関数を用いて以下の数4によって表される。   The pressure fluctuation p due to springing is expressed by the following equation 4 using the Green function.

Figure 2016045129
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ここで、数4に示すρ0は、大気密度である。列車1全体の形状の影響を考慮すると、湧き出し強さqは、以下の数5によって表される。 Here, ρ 0 shown in Equation 4 is the atmospheric density. Considering the influence of the shape of the entire train 1, the spring strength q is expressed by the following formula 5.

Figure 2016045129
Figure 2016045129

ここで、数5に示すAは、列車1の先頭部1a及び後尾部1bを含む列車1の全長の断面積分布である。数5を数4に代入しh=0とすると、以下の数6が得られる。   Here, A shown in Equation 5 is a cross-sectional area distribution of the entire length of the train 1 including the leading portion 1a and the trailing portion 1b of the train 1. Substituting equation 5 into equation 4 and setting h = 0, the following equation 6 is obtained.

Figure 2016045129
Figure 2016045129

数6においてx1=0としても一般性は失わない。x1=0、b=A/A0、Y=y1/r0としてフーリエ変換すると、列車1全体の先頭部1aの形状の影響を考慮した列車通過時圧力変動pA,pBのエネルギースペクトル密度(ESD)を以下の数7によって得られる。 Even if x 1 = 0 in Equation 6, generality is not lost. When Fourier transform is performed with x 1 = 0, b = A / A 0 , and Y = y 1 / r 0 , the energy of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train considering the influence of the shape of the leading portion 1a of the entire train 1 Spectral density (ESD) is obtained by Equation 7 below.

Figure 2016045129
Figure 2016045129

ここで、数7に示すρ0は、空気密度であり、Uは列車1の速度、A0は列車1の最大断面積であり、Aは列車1の全長の断面積分布であり、r0は列車1が移動する線路2aの中心からの離れであり、K0は第2種修正ベッセル関数であり、ω*は角周波数であり、xは原点を列車1の先端にとった場合のこの列車1の長さ方向の座標軸(列車1の先頭部1aの先端からの距離)である。 Here, ρ 0 shown in Equation 7 is the air density, U is the speed of the train 1, A 0 is the maximum cross-sectional area of the train 1, A is the cross-sectional area distribution of the entire length of the train 1, and r 0. Is the distance from the center of the track 2a on which the train 1 moves, K 0 is the second type modified Bessel function, ω * is the angular frequency, and x is this when the origin is at the tip of the train 1 It is a coordinate axis in the length direction of the train 1 (distance from the tip of the leading portion 1a of the train 1).

図1に示す予測スペクトル密度演算部12は、予測演算情報記憶部14が記憶する予測演算情報に基づいて、数7によって予測スペクトル密度Srefを演算する。予測スペクトル密度演算部12は、演算後の予測スペクトル密度Srefを予測スペクトル密度信号(予測スペクトル密度情報)として制御部24に出力する。 The predicted spectral density calculation unit 12 illustrated in FIG. 1 calculates the predicted spectral density S ref according to Equation 7 based on the predicted calculation information stored in the predicted calculation information storage unit 14. The predicted spectral density calculation unit 12 outputs the calculated predicted spectral density S ref to the control unit 24 as a predicted spectral density signal (predicted spectral density information).

予測スペクトル密度情報記憶部13は、予測スペクトル密度演算部12が出力する予測スペクトル密度情報を記憶する手段である。予測スペクトル密度情報記憶部13は、例えば、図4に示すような列車1の先頭部1a及び後尾部1bが通過点Pを通過するときの予測スペクトル密度Srefを予測スペクトル密度情報として記憶するメモリである。 The predicted spectral density information storage unit 13 is means for storing predicted spectral density information output by the predicted spectral density calculation unit 12. The predicted spectral density information storage unit 13 stores, for example, the predicted spectral density S ref when the leading part 1a and the trailing part 1b of the train 1 pass through the passing point P as shown in FIG. 4 as predicted spectral density information. It is.

予測演算情報記憶部14は、予測スペクトル密度Srefの演算に必要な情報を予測演算情報として記憶する手段である。予測演算情報記憶部14は、数7に示す空気密度ρ0、列車1の速度U、列車1の最大断面積A0、列車1の全長の断面積分布A、列車1が移動する線路2aの中心からの離れr0、第2種修正ベッセル関数K0及び角周波数ω*などに関する予測演算情報を記憶する。予測演算情報記憶部14は、例えば、予測演算情報入力部15が出力する予測演算情報を記憶するメモリである。 The prediction calculation information storage unit 14 is a means for storing information necessary for calculation of the predicted spectral density S ref as prediction calculation information. The prediction calculation information storage unit 14 includes the air density ρ 0 shown in Equation 7, the speed U of the train 1, the maximum cross-sectional area A 0 of the train 1, the cross-sectional area distribution A of the entire length of the train 1, and the track 2a on which the train 1 moves. Prediction calculation information relating to the distance r 0 from the center, the second type modified Bessel function K 0, the angular frequency ω *, etc. is stored. The prediction calculation information storage unit 14 is a memory that stores, for example, prediction calculation information output from the prediction calculation information input unit 15.

予測演算情報入力部15は、予測スペクトル密度Srefの演算に必要な情報が入力する手段である。予測演算情報入力部15は、例えば、キーボードなどの入力装置又はマウスなどの補助入力装置を作業者が操作して、予測スペクトル密度Srefの演算に必要な予測演算情報が入力したときに、この予測演算情報を周波数特性予測演算装置5に入力させるインタフェース(I/F)回路などである。 The prediction calculation information input unit 15 is a means for inputting information necessary for calculation of the predicted spectral density S ref . For example, when the operator operates an input device such as a keyboard or an auxiliary input device such as a mouse to input prediction calculation information necessary for calculating the predicted spectral density S ref , the prediction calculation information input unit 15 It is an interface (I / F) circuit or the like that inputs prediction calculation information to the frequency characteristic prediction calculation device 5.

カットオフ周波数設定部16は、明かり区間を列車1が通過するときに発生する低周波音pから所定の周波数成分を分離するときのカットオフ周波数fcを設定する手段である。ここで、図6に示す縦軸は、エネルギースペクトル密度(ESD)であり、横軸は周波数(Hz)である。図6に示す実線は実測スペクトル密度Sであり、二点鎖線は予測スペクトル密度Srefである。カットオフ周波数設定部16は、実測スペクトル密度Sと予測スペクトル密度Srefとの差が所定値(しきい値)Th1になるときの周波数をカットオフ周波数fCとして設定する。カットオフ周波数設定部16は、例えば、図6に示すように、列車通過時圧力変動pA,pB及び音響学的低周波音pCの実測スペクトル密度Sと列車通過時圧力変動pA,pBの予測スペクトル密度Srefとの差が所定値Th1になるときの周波数をカットオフ周波数(遮断周波数)fCとして設定する。カットオフ周波数設定部16は、数7に示す予測スペクトル密度Srefを以下の数8の通り変形する。 Cutoff frequency setting unit 16 is means for setting a cut-off frequency f c of the time separating a predetermined frequency component from the low-frequency sound p generated when the lights interval train 1 passes. Here, the vertical axis shown in FIG. 6 is energy spectral density (ESD), and the horizontal axis is frequency (Hz). The solid line shown in FIG. 6 is the measured spectral density S, and the two-dot chain line is the predicted spectral density S ref . The cut-off frequency setting unit 16 sets the frequency at which the difference between the measured spectral density S and the predicted spectral density S ref becomes a predetermined value (threshold value) Th 1 as the cut-off frequency f C. For example, as shown in FIG. 6, the cut-off frequency setting unit 16 includes the train passing pressure fluctuations p A and p B and the actually measured spectral density S of the acoustic low frequency sound p C and the train passing pressure fluctuation p A , The frequency at which the difference between the predicted spectral density S ref of p B reaches the predetermined value Th 1 is set as the cutoff frequency (cutoff frequency) f C. The cut-off frequency setting unit 16 modifies the predicted spectral density S ref shown in Equation 7 as shown in Equation 8 below.

Figure 2016045129
Figure 2016045129

ここで、数8に示すaは、係数である。カットオフ周波数設定部16は、現地の様々な条件に従って係数aを設定する。カットオフ周波数設定部16は、例えば、図6に示すように、図3に示す実測スペクトル密度Sのピーク周波数と図4に示す予測スペクトル密度Srefのピーク周波数fPとが略一致するように、係数aを設定する。カットオフ周波数設定部16は、例えば、図6に示すように、図3に示す実測スペクトル密度Sと図4に示す補正後の予測スペクトル密度Srefとを照合し、実測スペクトル密度Sと補正後の予測スペクトル密度Srefとの差が所定値Th1になるときの周波数をカットオフ周波数fCに設定する。カットオフ周波数設定部16は、設定後のカットオフ周波数fCをカットオフ周波数信号(カットオフ周波数情報)として制御部24に出力する。 Here, a shown in Equation 8 is a coefficient. The cut-off frequency setting unit 16 sets the coefficient a according to various local conditions. For example, as shown in FIG. 6, the cutoff frequency setting unit 16 makes the peak frequency of the measured spectral density S shown in FIG. 3 substantially coincide with the peak frequency f P of the predicted spectral density S ref shown in FIG. , Coefficient a is set. For example, as shown in FIG. 6, the cutoff frequency setting unit 16 collates the measured spectral density S shown in FIG. 3 with the corrected predicted spectral density S ref shown in FIG. The frequency at which the difference from the predicted spectral density S ref becomes the predetermined value Th 1 is set as the cutoff frequency f C. The cut-off frequency setting unit 16 outputs the set cut-off frequency f C to the control unit 24 as a cut-off frequency signal (cut-off frequency information).

図1に示すカットオフ周波数情報記憶部17は、カットオフ周波数設定部16が設定したカットオフ周波数fCをカットオフ周波数情報として記憶する手段である。カットオフ周波数情報記憶部17は、例えば、カットオフ周波数設定部16が出力するカットオフ周波数情報を記憶するメモリである。 The cut-off frequency information storage unit 17 shown in FIG. 1 is means for storing the cut-off frequency f C set by the cut-off frequency setting unit 16 as cut-off frequency information. The cut-off frequency information storage unit 17 is a memory that stores, for example, cut-off frequency information output from the cut-off frequency setting unit 16.

図1に示す低周波音分離部18は、予測スペクトル密度演算部12の演算結果に基づいて、明かり区間を列車1が通過するときに発生する低周波音pを、列車通過時圧力変動pA,pBの成分と音響学的低周波音pCの成分とに分離する手段である。ここで、図7に示す縦軸は、圧力であり、横軸は時間である。低周波音分離部18は、カットオフ周波数設定部16が設定したカットオフ周波数fCに基づいて、低周波音pを列車通過時圧力変動pA,pBの成分と音響学的低周波音pCの成分とに分離する。低周波音分離部18は、低周波音情報記憶部7が記憶する低周波音情報に基づいて、低周波音pから音響学的低周波音pCの成分を抽出する。低周波音分離部18は、例えば、図7(A)に示す低周波音pのうちカットオフ周波数fCよりも周波数が低い列車通過時圧力変動pA,pBの成分を低減し、図7(B)に示すようにカットオフ周波数fCよりも高い音響学的低周波音pCの成分を通過させるハイパスフィルタなどである。低周波音分離部18は、低周波音pから分離した音響学的低周波音pCの成分を音響学的低周波音信号(音響学的低周波音情報)として制御部24に出力する。 Low frequency sound separation section 18 shown in FIG. 1, according to the result of the prediction spectral density calculation unit 12, the low-frequency sound p generated when the lights interval train 1 passes, train passes when the pressure variation p A , P B component and acoustic low frequency sound p C component. Here, the vertical axis shown in FIG. 7 is pressure, and the horizontal axis is time. Based on the cutoff frequency f C set by the cutoff frequency setting unit 16, the low frequency sound separation unit 18 converts the low frequency sound p into the components of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train and the acoustic low frequency sound. Separated into p C components. The low frequency sound separation unit 18 extracts a component of the acoustic low frequency sound p C from the low frequency sound p based on the low frequency sound information stored in the low frequency sound information storage unit 7. The low frequency sound separation unit 18 reduces, for example, the components of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train having a frequency lower than the cut-off frequency f C in the low frequency sound p shown in FIG. 7 (B), a high-pass filter that passes a component of an acoustic low-frequency sound p C higher than the cutoff frequency f C or the like. The low frequency sound separation unit 18 outputs the component of the acoustic low frequency sound p C separated from the low frequency sound p to the control unit 24 as an acoustic low frequency sound signal (acoustic low frequency sound information).

図1に示す音響学的低周波音情報記憶部19は、低周波音分離部18が分離した音響学的低周波音pCを音響学的低周波音情報として記憶する手段である。音響学的低周波音情報記憶部19は、例えば、低周波音分離部18が出力する音響学的低周波音情報を記憶するメモリである。 The acoustic low frequency sound information storage unit 19 shown in FIG. 1 is means for storing the acoustic low frequency sound p C separated by the low frequency sound separation unit 18 as acoustic low frequency sound information. The acoustic low frequency sound information storage unit 19 is a memory that stores, for example, acoustic low frequency sound information output from the low frequency sound separation unit 18.

音響学的低周波音波形生成部20は、低周波音分離部18が出力する音響学的低周波音信号に基づいて音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCを生成する手段である。音響学的低周波音波形生成部20は、図7(B)に示すように、低周波音分離部18が出力する音響学的低周波音信号に基づいて、音響学的低周波音pCの圧力の時間変化を表す圧力変動波形WCを生成する。音響学的低周波音波形生成部20は、例えば、列車1の中間部1cが通過点Pを通過する間に発生する音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCを生成する。音響学的低周波音波形生成部20は、生成後の音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCを音響学的低周波音波形信号(音響学的低周波音波形情報)として制御部24に出力する。 The acoustic low frequency sound wave generator 20 is a means for generating the pressure fluctuation waveform W C of the acoustic low frequency sound p C based on the acoustic low frequency sound signal output from the low frequency sound separation unit 18. is there. As shown in FIG. 7B, the acoustic low-frequency sound waveform generator 20 generates the acoustic low-frequency sound p C based on the acoustic low-frequency sound signal output from the low-frequency sound separator 18. A pressure fluctuation waveform W C representing the time change of the pressure is generated. The acoustic low-frequency sound waveform generator 20 generates a pressure fluctuation waveform W C of the acoustic low-frequency sound p C generated while the intermediate part 1c of the train 1 passes the passing point P, for example. The acoustic low frequency sound waveform generation unit 20 controls the pressure fluctuation waveform W C of the generated acoustic low frequency sound p C as an acoustic low frequency sound waveform signal (acoustic low frequency sound waveform information). To the unit 24.

図1に示す音響学的低周波音波形情報記憶部21は、音響学的低周波音波形生成部20が出力する音響学的低周波音波形情報を記憶する手段である。音響学的低周波音波形情報記憶部21は、例えば、図7(B)に示すように、音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCを音響学的低周波音波形情報として記憶するメモリである。 The acoustic low frequency sound waveform information storage unit 21 shown in FIG. 1 is means for storing the acoustic low frequency sound waveform information output from the acoustic low frequency sound waveform generation unit 20. For example, as shown in FIG. 7B, the acoustic low frequency sound waveform information storage unit 21 stores the pressure fluctuation waveform W C of the acoustic low frequency sound p C as acoustic low frequency sound waveform information. Memory.

プログラム記憶部22は、トンネル区間以外の明かり区間を列車1が通過するときに発生する列車通過時圧力変動pA,pBの周波数特性を予測演算する周波数特性予測演算プログラムを記憶する手段である。プログラム記憶部22は、例えば、周波数特性予測演算プログラムを記録する情報記録媒体又は周波数特性予測演算プログラムを送信する電気通信回線などから読み込まれたこの周波数特性予測演算プログラムを記憶するメモリである。 The program storage unit 22 is a means for storing a frequency characteristic prediction calculation program for predicting and calculating the frequency characteristics of the train passage pressure fluctuations p A and p B that occur when the train 1 passes through a light section other than the tunnel section. . The program storage unit 22 is a memory that stores the frequency characteristic prediction calculation program read from, for example, an information recording medium that records the frequency characteristic prediction calculation program or a telecommunication line that transmits the frequency characteristic prediction calculation program.

表示部23は、周波数特性予測演算装置5に関する種々の情報を表示する手段である。表示部23は、例えば、図2及び図7(A)に示すような低周波音pの圧力変動波形Wを表示したり、図3に示すような実測スペクトル密度Sを表示したり、図4に示すような予測スペクトル密度Srefを表示したり、図7(B)に示すような音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCを表示したりする液晶画面などを有する表示装置である。 The display unit 23 is a means for displaying various information related to the frequency characteristic prediction calculation device 5. The display unit 23 displays, for example, the pressure fluctuation waveform W of the low frequency sound p as shown in FIGS. 2 and 7A, the measured spectral density S as shown in FIG. and it displays the predicted spectral density S ref as shown in, the display device having a liquid crystal screen and displays the pressure fluctuation waveform W C of acoustical low-frequency sound p C as shown in FIG. 7 (B) is there.

制御部24は、周波数特性予測演算装置5の種々の動作を制御する中央処理部(CPU)である。制御部24は、プログラム記憶部22から周波数特性予測演算プログラムを読み出して一連の周波数特性予測演算処理を実行する。制御部24は、例えば、信号処理部6が出力する低周波音情報を低周波音情報記憶部7に出力したり、低周波音情報記憶部7に低周波音情報の記憶を指令したり、低周波音情報記憶部7から低周波音情報を読み出して低周波音波形生成部8、実測スペクトル密度演算部10及び低周波音分離部18に出力したり、低周波音波形生成部8に低周波音pの圧力変動波形Wの生成を指令したり、低周波音波形生成部8が出力する低周波音波形情報を低周波音波形情報記憶部9に出力したり、低周波音波形情報記憶部9に低周波音波形情報の記憶を指令したりする。   The control unit 24 is a central processing unit (CPU) that controls various operations of the frequency characteristic prediction calculation device 5. The control unit 24 reads the frequency characteristic prediction calculation program from the program storage unit 22 and executes a series of frequency characteristic prediction calculation processes. For example, the control unit 24 outputs the low frequency sound information output from the signal processing unit 6 to the low frequency sound information storage unit 7 or instructs the low frequency sound information storage unit 7 to store the low frequency sound information. Low-frequency sound information is read from the low-frequency sound information storage unit 7 and output to the low-frequency sound waveform generation unit 8, the measured spectral density calculation unit 10 and the low-frequency sound separation unit 18, or the low-frequency sound waveform generation unit 8 Instructs the generation of the pressure fluctuation waveform W of the frequency sound p, outputs the low frequency sound waveform information output from the low frequency sound waveform generation unit 8 to the low frequency sound waveform information storage unit 9, or stores the low frequency sound waveform information The unit 9 is instructed to store low-frequency sound waveform information.

制御部24は、実測スペクトル密度演算部10に実測スペクトル密度Sの演算を指令したり、実測スペクトル密度演算部10が出力する実測スペクトル密度情報を実測スペクトル密度情報記憶部11に出力したり、実測スペクトル密度情報記憶部11に実測スペクトル密度情報の記憶を指令したり、予測スペクトル密度演算部12に予測スペクトル密度Srefの演算を指令したり、予測スペクトル密度演算部12が出力する予測スペクトル密度情報を予測スペクトル密度情報記憶部13に出力したり、予測スペクトル密度情報記憶部13に予測スペクトル密度情報の記憶を指令したり、予測演算情報記憶部14が記憶する予測演算情報を読み出して予測スペクトル密度演算部12に出力したり、予測演算情報入力部15が出力する予測演算情報を予測演算情報記憶部14に出力したり、予測演算情報記憶部14に予測演算情報の記憶を指令したりする。 The control unit 24 instructs the measured spectral density calculation unit 10 to calculate the measured spectral density S, outputs the measured spectral density information output from the measured spectral density calculation unit 10 to the measured spectral density information storage unit 11, or instructs the storing of the measured spectral density information on spectral density information storage unit 11, the prediction spectral density information or command calculation of predicted spectral density S ref to the prediction spectral density calculation unit 12, and outputs the prediction spectral density calculation unit 12 Is output to the predicted spectral density information storage unit 13, the predicted spectral density information storage unit 13 is instructed to store predicted spectral density information, or the predicted calculation information stored in the predicted calculation information storage unit 14 is read out to be predicted spectral density Prediction calculation information output to the calculation unit 12 or output by the prediction calculation information input unit 15 Is output to the prediction calculation information storage unit 14 or the prediction calculation information storage unit 14 is instructed to store the prediction calculation information.

制御部24は、カットオフ周波数設定部16にカットオフ周波数fCの設定を指令したり、カットオフ周波数設定部16が出力するカットオフ周波数情報をカットオフ周波数情報記憶部17に出力したり、カットオフ周波数情報記憶部17にカットオフ周波数情報の記憶を指令したり、低周波音分離部18に低周波音pの分離を指令したり、低周波音分離部18が出力する音響学的低周波音情報を音響学的低周波音情報記憶部19に出力したり、音響学的低周波音情報記憶部19に音響学的低周波音情報の記憶を指令したり、音響学的低周波音波形生成部20に音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCの生成を指令したり、音響学的低周波音波形生成部20が出力する音響学的低周波音波形情報を音響学的低周波音波形情報記憶部21に出力したり、音響学的低周波音波形情報記憶部21に音響学的低周波音波形情報の記憶を指令したり、プログラム記憶部22から長さ補正プログラムを読み出したり、表示部23に種々の情報の表示を指令したりする。 The control unit 24 commands the cutoff frequency setting unit 16 to set the cutoff frequency f C , outputs the cutoff frequency information output by the cutoff frequency setting unit 16 to the cutoff frequency information storage unit 17, The cut-off frequency information storage unit 17 is instructed to store cut-off frequency information, the low-frequency sound separation unit 18 is instructed to separate the low-frequency sound p, and the low-frequency sound separation unit 18 outputs an acoustic low The frequency sound information is output to the acoustic low frequency sound information storage unit 19, the acoustic low frequency sound information storage unit 19 is instructed to store the acoustic low frequency sound information, or the acoustic low frequency sound information is stored. The waveform generator 20 is instructed to generate a pressure fluctuation waveform W C of the acoustic low-frequency sound p C , and the acoustic low-frequency sound waveform information output by the acoustic low-frequency sound waveform generator 20 is acoustically Output to the low frequency sound wave information storage unit 21 Or the acoustic low-frequency sound waveform information storage unit 21 is instructed to store the acoustic low-frequency sound waveform information, the length correction program is read from the program storage unit 22, and various information is stored in the display unit 23. Command display.

制御部24には、信号処理部6、低周波音情報記憶部7、低周波音波形生成部8、低周波音波形情報記憶部9、実測スペクトル密度演算部10、実測スペクトル密度情報記憶部11、予測スペクトル密度演算部12、予測スペクトル密度情報記憶部13、予測演算情報記憶部14、予測演算情報入力部15、カットオフ周波数設定部16、カットオフ周波数情報記憶部17、低周波音分離部18、音響学的低周波音情報記憶部19、音響学的低周波音波形生成部20、音響学的低周波音波形情報記憶部21、プログラム記憶部22及び表示部23などが相互に通信可能なように、バスなどの通信手段によって接続されている。   The control unit 24 includes a signal processing unit 6, a low frequency sound information storage unit 7, a low frequency sound waveform generation unit 8, a low frequency sound waveform information storage unit 9, an actual measurement spectral density calculation unit 10, and an actual measurement spectral density information storage unit 11. , Predicted spectrum density calculation unit 12, predicted spectrum density information storage unit 13, prediction calculation information storage unit 14, prediction calculation information input unit 15, cut-off frequency setting unit 16, cut-off frequency information storage unit 17, low-frequency sound separation unit 18. Acoustic low frequency sound information storage unit 19, acoustic low frequency sound waveform generation unit 20, acoustic low frequency sound waveform information storage unit 21, program storage unit 22, display unit 23, and the like can communicate with each other. As such, they are connected by communication means such as a bus.

次に、この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置の動作を説明する。
以下では、図1に示す制御部24の動作を中心に説明する。
図8に示すステップ(以下、Sという)100において、周波数特性予測演算プログラムを制御部24が読み込む。図1に示す周波数特性予測演算装置5の電源がONするとプログラム記憶部22から周波数特性予測演算プログラムを制御部24が読み出して、一連の周波数特性予測演算処理を制御部24が実行する。
Next, the operation of the frequency characteristic prediction calculation apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
Below, it demonstrates centering around operation | movement of the control part 24 shown in FIG.
In step (hereinafter referred to as S) 100 shown in FIG. 8, the control unit 24 reads the frequency characteristic prediction calculation program. When the power supply of the frequency characteristic prediction calculation device 5 shown in FIG. 1 is turned on, the control unit 24 reads a frequency characteristic prediction calculation program from the program storage unit 22 and the control unit 24 executes a series of frequency characteristic prediction calculation processes.

S110において、低周波音情報の記憶を低周波音情報記憶部7に制御部24が指令する。図1及び図2に示すように、列車1が通過点Pを通過したときに発生する列車通過時圧力変動pA,pB及び音響学的低周波音pCを低周波音測定装置4が測定して、列車通過時圧力変動pA,pB及び音響学的低周波音pCに応じた低周波音信号を低周波音測定装置4が周波数特性予測演算装置5の信号処理部6に出力する。その結果、低周波音測定装置4が出力する低周波音信号を信号処理部6が処理し、この低周波音信号を信号処理部6が制御部24に出力する。この低周波音信号を制御部24が低周波音情報記憶部7に出力し、低周波音情報記憶部7に低周波音情報の記憶を制御部24が指令すると、低周波音情報記憶部7が低周波音情報を記憶する。 In S110, the control unit 24 instructs the low frequency sound information storage unit 7 to store the low frequency sound information. As shown in FIGS. 1 and 2, the low-frequency sound measuring device 4 uses the train passage pressure fluctuations p A and p B and the acoustic low-frequency sound p C generated when the train 1 passes the passing point P. The low frequency sound measurement device 4 measures the low frequency sound signal corresponding to the pressure fluctuations p A and p B and the acoustic low frequency sound p C when passing through the train to the signal processing unit 6 of the frequency characteristic prediction calculation device 5. Output. As a result, the signal processing unit 6 processes the low frequency sound signal output from the low frequency sound measuring device 4, and the signal processing unit 6 outputs the low frequency sound signal to the control unit 24. When the control unit 24 outputs the low frequency sound signal to the low frequency sound information storage unit 7 and the control unit 24 instructs the low frequency sound information storage unit 7 to store the low frequency sound information, the low frequency sound information storage unit 7 Stores low frequency sound information.

S120において、低周波音pの圧力変動波形Wの生成を低周波音波形生成部8に制御部24が指令する。低周波音情報記憶部7から低周波音情報を制御部24が読み出して、この低周波音情報を低周波音波形生成部8に制御部24が出力する。低周波音pの圧力変動波形Wの生成を低周波音波形生成部8に制御部24が指令すると、図2及び図7(A)に示すような低周波音pの圧力変動波形Wを低周波音波形生成部8が生成し、低周波音波形情報を低周波音波形生成部8が制御部24に出力する。   In S120, the control unit 24 instructs the low-frequency sound waveform generation unit 8 to generate the pressure fluctuation waveform W of the low-frequency sound p. The control unit 24 reads the low frequency sound information from the low frequency sound information storage unit 7, and the control unit 24 outputs the low frequency sound information to the low frequency sound waveform generation unit 8. When the control unit 24 instructs the low-frequency sound waveform generator 8 to generate the pressure fluctuation waveform W of the low-frequency sound p, the pressure fluctuation waveform W of the low-frequency sound p as shown in FIGS. 2 and 7A is reduced. The low frequency sound waveform generation unit 8 generates the low frequency sound waveform information and outputs the low frequency sound waveform information to the control unit 24.

S130において、低周波音波形情報の記憶を低周波音波形情報記憶部9に制御部24が指令する。低周波音波形情報を制御部24が低周波音波形情報記憶部9に出力し、低周波音波形情報記憶部9に低周波音波形情報の記憶を制御部24が指令すると、低周波音波形情報記憶部9が低周波音波形情報を記憶する。   In S130, the control unit 24 instructs the low-frequency sound waveform information storage unit 9 to store the low-frequency sound waveform information. When the control unit 24 outputs the low frequency sound waveform information to the low frequency sound waveform information storage unit 9 and the control unit 24 instructs the low frequency sound waveform information storage unit 9 to store the low frequency sound waveform information, the low frequency sound waveform information is stored. The information storage unit 9 stores low frequency sound waveform information.

S140において、実測スペクトル密度Sの演算を実測スペクトル密度演算部10に制御部24が指令する。低周波音情報記憶部7から低周波音情報を制御部24が読み出して、この低周波音情報を制御部24が実測スペクトル密度演算部10に出力し、実測スペクトル密度Sの演算を実測スペクトル密度演算部10に制御部24が指令する。その結果、図3に示すような実測スペクトル密度Sを実測スペクトル密度演算部10が演算し、実測スペクトル密度情報を実測スペクトル密度演算部10が制御部24に出力する。   In S <b> 140, the control unit 24 instructs the measured spectral density calculation unit 10 to calculate the measured spectral density S. The control unit 24 reads the low frequency sound information from the low frequency sound information storage unit 7, and the control unit 24 outputs the low frequency sound information to the measured spectral density calculation unit 10, and calculates the measured spectral density S. The control unit 24 instructs the calculation unit 10. As a result, the actually measured spectrum density S as shown in FIG. 3 is calculated by the actually measured spectrum density calculation unit 10, and the actually measured spectrum density information is output to the control unit 24.

S150において、実測スペクトル密度情報の記憶を実測スペクトル密度情報記憶部11に制御部24が指令する。実測スペクトル密度情報を実測スペクトル密度情報記憶部11に制御部24が出力し、実測スペクトル密度情報の記憶を実測スペクトル密度情報記憶部11に制御部24が指令すると、実測スペクトル密度情報を実測スペクトル密度情報記憶部11が記憶する。   In S150, the control unit 24 instructs the measured spectral density information storage unit 11 to store the measured spectral density information. When the control unit 24 outputs the measured spectral density information to the measured spectral density information storage unit 11 and the control unit 24 instructs the measured spectral density information storage unit 11 to store the measured spectral density information, the measured spectral density information is converted into the measured spectral density information. The information storage unit 11 stores the information.

S160において、予測スペクトル密度Srefの演算を予測スペクトル密度演算部12に制御部24が指令する。低周波音情報記憶部7から低周波音情報を制御部24が読み出して、この低周波音情報を制御部24が予測スペクトル密度演算部12に出力する。また、予測演算情報記憶部14から予測演算情報を制御部24が読み出して、この予測演算情報を制御部24が予測スペクトル密度演算部12に出力する。予測スペクトル密度Srefの演算を予測スペクトル密度演算部12に制御部24が指令すると、図4示すような予測スペクトル密度Srefを予測スペクトル密度演算部12が演算し、予測スペクトル密度情報を予測スペクトル密度演算部12が制御部24に出力する。 In S160, the control unit 24 instructs the predicted spectral density calculation unit 12 to calculate the predicted spectral density Sref . The control unit 24 reads the low frequency sound information from the low frequency sound information storage unit 7, and the control unit 24 outputs the low frequency sound information to the predicted spectrum density calculation unit 12. Further, the control unit 24 reads the prediction calculation information from the prediction calculation information storage unit 14, and the control unit 24 outputs the prediction calculation information to the prediction spectrum density calculation unit 12. When the control unit 24 calculates the prediction spectral density S ref to the prediction spectral density calculation unit 12 instructs the prediction spectral density S ref as shown FIG. 4 calculates the prediction spectral density calculation unit 12, the prediction spectral prediction spectral density information The density calculation unit 12 outputs to the control unit 24.

S170において、予測スペクトル密度情報の記憶を予測スペクトル密度情報記憶部13に制御部24が指令する。予測スペクトル密度情報を予測スペクトル密度情報記憶部13に制御部24が出力し、予測スペクトル密度情報の記憶を予測スペクトル密度情報記憶部13に制御部24が指令すると、予測スペクトル密度情報を予測スペクトル密度情報記憶部13が記憶する。   In S <b> 170, the control unit 24 instructs the predicted spectral density information storage unit 13 to store the predicted spectral density information. When the control unit 24 outputs the predicted spectral density information to the predicted spectral density information storage unit 13 and the control unit 24 instructs the predicted spectral density information storage unit 13 to store the predicted spectral density information, the predicted spectral density information is converted into the predicted spectral density information. The information storage unit 13 stores it.

S180において、カットオフ周波数fCの設定をカットオフ周波数設定部16に制御部24が指令する。実測スペクトル密度情報記憶部11が記憶する実測スペクトル密度情報を制御部24が読み出すとともに、予測スペクトル密度情報記憶部13から予測スペクトル密度情報を制御部24が読み出す。実測スペクトル密度情報及び予測スペクトル密度情報をカットオフ周波数設定部16に制御部24が出力すると、カットオフ周波数fCの設定をカットオフ周波数設定部16に制御部24が指令する。その結果、図6に示すように実測スペクトル密度Sと予測スペクトル密度Srefとの差が所定値Th1になる周波数をカットオフ周波数fCとしてカットオフ周波数設定部16が設定すると、カットオフ周波数情報をカットオフ周波数設定部16が制御部24に出力する。 In S180, the control unit 24 instructs the cutoff frequency setting unit 16 to set the cutoff frequency f C. The control unit 24 reads the measured spectral density information stored in the measured spectral density information storage unit 11, and the control unit 24 reads the predicted spectral density information from the predicted spectral density information storage unit 13. When the control unit 24 outputs the measured spectral density information and the predicted spectral density information to the cutoff frequency setting unit 16, the control unit 24 instructs the cutoff frequency setting unit 16 to set the cutoff frequency f C. As a result, as shown in FIG. 6, when the cutoff frequency setting unit 16 sets the frequency at which the difference between the measured spectral density S and the predicted spectral density S ref is a predetermined value Th 1 as the cutoff frequency f C , the cutoff frequency The cut-off frequency setting unit 16 outputs the information to the control unit 24.

S190において、カットオフ周波数情報の記憶をカットオフ周波数情報記憶部17に制御部24が指令する。カットオフ周波数情報をカットオフ周波数情報記憶部17に制御部24が出力し、カットオフ周波数情報の記憶をカットオフ周波数情報記憶部17に制御部24が指令すると、カットオフ周波数情報をカットオフ周波数情報記憶部17が記憶する。   In S190, the control unit 24 instructs the cutoff frequency information storage unit 17 to store the cutoff frequency information. When the control unit 24 outputs the cut-off frequency information to the cut-off frequency information storage unit 17 and the control unit 24 instructs the cut-off frequency information storage unit 17 to store the cut-off frequency information, the cut-off frequency information is converted into the cut-off frequency information. The information storage unit 17 stores it.

S200において、低周波音pの分離を低周波音分離部18に制御部24が指令する。低周波音情報記憶部7から制御部24が低周波音情報を読み出して、この低周波音情報を低周波音分離部18に制御部24が出力するとともに、カットオフ周波数情報記憶部17からカットオフ周波数情報を制御部24が読み出して、このカットオフ周波数情報を低周波音分離部18に制御部24が出力する。低周波音pの分離を低周波音分離部18に制御部24が指令すると、図2に示す低周波音pから音響学的低周波音pCを低周波音分離部18が分離し、音響学的低周波音情報を低周波音分離部18が制御部24に出力する。 In S200, the control unit 24 instructs the low frequency sound separation unit 18 to separate the low frequency sound p. The control unit 24 reads the low frequency sound information from the low frequency sound information storage unit 7, and the control unit 24 outputs the low frequency sound information to the low frequency sound separation unit 18, and the cut frequency information is stored in the cutoff frequency information storage unit 17. The control unit 24 reads off frequency information, and the control unit 24 outputs this cutoff frequency information to the low frequency sound separation unit 18. When the control unit 24 instructs the low frequency sound separation unit 18 to separate the low frequency sound p, the low frequency sound separation unit 18 separates the acoustic low frequency sound p C from the low frequency sound p shown in FIG. The low frequency sound separation unit 18 outputs the scientific low frequency sound information to the control unit 24.

S210において、音響学的低周波音情報の記憶を音響学的低周波音情報記憶部19に制御部24が指令する。音響学的低周波音情報を音響学的低周波音情報記憶部19に制御部24が出力し、音響学的低周波音情報の記憶を音響学的低周波音情報記憶部19に制御部24が指令すると、音響学的低周波音情報を音響学的低周波音情報記憶部19が記憶する。   In S210, the control unit 24 instructs the acoustic low frequency sound information storage unit 19 to store the acoustic low frequency sound information. The control unit 24 outputs the acoustic low frequency sound information to the acoustic low frequency sound information storage unit 19, and stores the acoustic low frequency sound information in the acoustic low frequency sound information storage unit 19. , The acoustic low frequency sound information storage unit 19 stores the acoustic low frequency sound information.

S220において、音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCの生成を音響学的低周波音波形生成部20に制御部24が指令する。音響学的低周波音情報記憶部19から音響学的低周波音情報を制御部24が読み出して、この音響学的低周波音情報を音響学的低周波音波形生成部20に制御部24が出力する。音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCの生成を音響学的低周波音波形生成部20に制御部24が指令すると、図2及び図7(B)に示すような音響学的低周波音pCの圧力変動波形WCを音響学的低周波音波形生成部20が生成し、音響学的低周波音情報を音響学的低周波音波形情報記憶部21が制御部24に出力する。 In S220, the control unit 24 instructs the acoustic low-frequency sound waveform generator 20 to generate the pressure fluctuation waveform W C of the acoustic low-frequency sound p C. The control unit 24 reads the acoustic low frequency sound information from the acoustic low frequency sound information storage unit 19, and the control unit 24 sends the acoustic low frequency sound information to the acoustic low frequency sound waveform generation unit 20. Output. When the control unit 24 instructs the acoustic low-frequency sound waveform generator 20 to generate the pressure fluctuation waveform W C of the acoustic low-frequency sound p C, the acoustics as shown in FIG. 2 and FIG. the pressure fluctuation waveform W C of the low-frequency sound p C generated by acoustical low-frequency sound wave generating unit 20, an acoustical low-frequency sound information acoustical low-frequency sound wave information storage unit 21 the control unit 24 Output.

S230において、音響学的低周波音波形情報の記憶を音響学的低周波音波形情報記憶部21に制御部24が指令する。音響学的低周波音波形情報を音響学的低周波音波形情報記憶部21に制御部24が出力し、音響学的低周波音波形情報の記憶を音響学的低周波音波形情報記憶部21に制御部24が指令すると、音響学的低周波音波形情報を音響学的低周波音波形情報記憶部21が記憶する。   In S230, the control unit 24 instructs the acoustic low-frequency sound waveform information storage unit 21 to store the acoustic low-frequency sound waveform information. The controller 24 outputs the acoustic low frequency sound waveform information to the acoustic low frequency sound waveform information storage unit 21, and stores the acoustic low frequency sound waveform information storage unit 21. When the control unit 24 instructs, the acoustic low-frequency sound waveform information storage unit 21 stores the acoustic low-frequency sound waveform information.

この発明の第1実施形態に係る周波数特性予測演算装置及び周波数特性予測演算プログラムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この第1実施形態では、列車通過時圧力変動pA,pBの予測スペクトル密度Srefを予測スペクトル密度演算部12が演算する。このため、列車通過時圧力変動pA,pBの周波数特性を正確に予測することができる。その結果、高速鉄道の線路近傍の圧力変動を解析することができる。
The frequency characteristic prediction calculation device and the frequency characteristic prediction calculation program according to the first embodiment of the present invention have the following effects.
(1) In the first embodiment, the predicted spectral density calculation unit 12 calculates the predicted spectral density S ref of the train passing pressure fluctuations p A and p B. For this reason, the frequency characteristics of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train can be accurately predicted. As a result, it is possible to analyze the pressure fluctuation in the vicinity of the high-speed railway line.

(2) この第1実施形態では、空気密度ρ0、列車1の速度U、列車1の最大断面積A0、列車1の全長の断面積分布A、列車1が移動する線路2aの中心からの離れr0、第2種修正ベッセル関数K0、角周波数ω*、及び原点を列車1の先端にとった場合のこの列車1の長さ方向の座標軸xであるときに、予測スペクトル密度演算部12が予測スペクトル密度Srefを数7によって演算する。このため、列車通過時圧力変動pA,pBに音響学的な理論解析を適用することによって、列車通過時圧力変動pA,pBの周波数特性を予測式によって正確に予測することができる。 (2) In the first embodiment, the air density ρ 0 , the speed U of the train 1, the maximum cross-sectional area A 0 of the train 1, the cross-sectional area distribution A of the entire length of the train 1, and the center of the track 2a on which the train 1 moves The estimated spectral density calculation when the distance r 0 , the second type modified Bessel function K 0 , the angular frequency ω * , and the coordinate axis x in the length direction of the train 1 when the origin is taken at the tip of the train 1 The unit 12 calculates the predicted spectral density S ref according to Equation 7. Therefore, the train passes during pressure fluctuations p A, by applying acoustic theory analysis p B, the train passes during pressure fluctuations p A, the frequency characteristic of the p B can be accurately predicted by the prediction equation .

(3) この第1実施形態では、予測スペクトル密度演算部12の演算結果に基づいて、明かり区間を列車1が通過するときに発生する低周波音pを、列車通過時圧力変動pA,pBの成分と音響学的低周波音pCの成分とに低周波音分離部18が分離する。このため、列車通過時圧力変動pA,pB以外の成分を低周波音pから高精度に抽出することができる。 (3) In the first embodiment, based on the calculation result of the predicted spectral density calculation unit 12, the low-frequency sound p generated when the train 1 passes through the light section is converted into the pressure fluctuation p A , p when the train passes. The low frequency sound separation unit 18 separates the B component and the acoustic low frequency sound p C component. For this reason, components other than the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train can be extracted from the low frequency sound p with high accuracy.

(4) この第1実施形態では、低周波音pの実測スペクトル密度Sを実測スペクトル密度演算部10が演算し、この実測スペクトル密度Sと予測スペクトル密度Srefとの差が所定値Th1になるときの周波数をカットオフ周波数fCとしてカットオフ周波数設定部16が設定する。またこの第1実施形態では、カットオフ周波数fCに基づいて、低周波音pを列車通過時圧力変動pA,pBの成分と音響学的低周波音pCの成分とに低周波音分離部18が分離する。このため、列車通過時圧力変動pA,pBの影響を取り除くためのカットオフ周波数fCを、観測点の位置、列車1の状況や条件に応じて設計し決定することができる。例えば、カットオフ周波数fCを10Hz程度に設定することによって、列車通過時圧力変動pA,pBの影響を1/100以下に低減することができる。 (4) In the first embodiment, the measured spectral density calculation unit 10 calculates the measured spectral density S of the low-frequency sound p, and the difference between the measured spectral density S and the predicted spectral density S ref becomes a predetermined value Th 1 . The cutoff frequency setting unit 16 sets the frequency at the time as the cutoff frequency f C. In the first embodiment, based on the cut-off frequency f C , the low-frequency sound p is converted into the components of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train and the acoustic low-frequency sound p C. The separation unit 18 is separated. Therefore, the cut-off frequency f C for removing the influence of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train can be designed and determined according to the position of the observation point, the situation and conditions of the train 1. For example, by setting the cutoff frequency f C to about 10 Hz, the influence of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train can be reduced to 1/100 or less.

(第2実施形態)
以下では、図1〜図7に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図9に示す周波数特性予測演算装置5は、図1に示す周波数特性予測演算装置5とは異なり、実測スペクトル密度演算部10及び実測スペクトル密度情報記憶部11を備えておらず、図9に示すカットオフ周波数設定部16によるカットオフ周波数fCの決定方法が図1に示すカットオフ周波数設定部16とは異なる。
(Second Embodiment)
In the following, the same parts as those shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
Unlike the frequency characteristic prediction calculation device 5 shown in FIG. 1, the frequency characteristic prediction calculation device 5 shown in FIG. 9 does not include the measured spectrum density calculation unit 10 and the measured spectrum density information storage unit 11, and is shown in FIG. The method of determining the cut-off frequency f C by the cut-off frequency setting unit 16 is different from that of the cut-off frequency setting unit 16 shown in FIG.

図9に示すカットオフ周波数設定部16は、予測スペクトル密度Srefのピーク周波数fPに対してスペクトル比が所定値Th2となるときの周波数をカットオフ周波数fCとして設定する手段である。カットオフ周波数設定部16は、例えば、図10に示すように、列車通過時圧力変動pA,pBの予測スペクトル密度Srefが最大値を示すときの周波数をピーク周波数fPとし、このピーク周波数fPのときのスペクトル比が所定値(しきい値)Th2となるときの周波数をカットオフ周波数fCとして設定する。 The cut-off frequency setting unit 16 shown in FIG. 9 is means for setting the frequency at which the spectrum ratio is a predetermined value Th 2 with respect to the peak frequency f P of the predicted spectral density S ref as the cut-off frequency f C. For example, as shown in FIG. 10, the cutoff frequency setting unit 16 sets the peak frequency f P as the frequency when the predicted spectral density S ref of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train shows the maximum value. The frequency at which the spectrum ratio at the frequency f P becomes a predetermined value (threshold value) Th 2 is set as the cutoff frequency f C.

この発明の第2実施形態に係る周波数特性予測演算装置及び周波数特性予測演算プログラムには、第1実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第2実施形態では、予測スペクトル密度Srefのピーク周波数fPに対してスペクトル比が所定値Th2となるときの周波数をカットオフ周波数fCとしてカットオフ周波数設定部16が設定し、カットオフ周波数fCに基づいて、低周波音pを列車通過時圧力変動pA,pBの成分と音響学的低周波音pCの成分とに低周波音分離部18が分離する。このため、スペクトル比が予め入力された所定値Th2となる周波数をカットオフ周波数fCに設定することによって、列車通過時圧力変動pA,pBの影響を取り除くことができる。例えば、スペクトル比を1/100程度に設定することによって、列車通過時圧力変動pA,pBの影響を低減することができる。
The frequency characteristic prediction calculation device and the frequency characteristic prediction calculation program according to the second embodiment of the present invention have the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
In the second embodiment, the cutoff frequency setting unit 16 sets the frequency at which the spectrum ratio is a predetermined value Th 2 with respect to the peak frequency f P of the predicted spectral density S ref as the cutoff frequency f C , Based on the off-frequency f C , the low-frequency sound p is separated by the low-frequency sound separation unit 18 into components of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train and a component of the acoustic low-frequency sound p C. For this reason, by setting the frequency at which the spectral ratio becomes the predetermined value Th 2 inputted in advance as the cutoff frequency f C , it is possible to remove the influence of the train passing pressure fluctuations p A and p B. For example, by setting the spectral ratio to about 1/100, the influence of the pressure fluctuations p A and p B when passing through the train can be reduced.

(他の実施形態)
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
この実施形態では、移動体として列車1を例に挙げて説明したがこれに限定するものではない。例えば、高速で走行する磁気浮上式鉄道、自動車、航空機又は飛翔体などの移動体についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、軌道2が複線である場合を例に挙げて説明したが、軌道2が単線又は複々線である場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、構造物3としてトンネルを例に挙げて説明したが、トンネル微気圧波を低減するためにトンネル坑口を覆うトンネル緩衝工、軌道2上に架け渡した跨線橋、軌道2上の駅本屋を配置した橋上駅などの構造物についてもこの発明を適用することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications or changes can be made as described below, and these are also within the scope of the present invention.
In this embodiment, the train 1 is described as an example of the moving body, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a moving body such as a magnetic levitation railway, an automobile, an aircraft, or a flying object that travels at a high speed. In this embodiment, the case where the track 2 is a double line has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a case where the track 2 is a single line or a double line. Furthermore, in this embodiment, the tunnel is taken as an example of the structure 3, but the tunnel buffer covering the tunnel wellhead to reduce the tunnel micro-pressure wave, the bridge bridge over the track 2, the track 2 The present invention can also be applied to structures such as Hashigami Station where the station bookstore is located.

1 列車(移動体)
1a 先頭部(前部)
1b 後尾部(後部)
1c 中間部
2 軌道
3 構造物
4 低周波音測定装置
5 周波数特性予測演算装置
6 信号処理部
7 低周波音情報記憶部
8 低周波音波形生成部
9 低周波音波形情報記憶部
10 実測スペクトル密度演算部
11 実測スペクトル密度情報記憶部
12 予測スペクトル密度演算部
13 予測スペクトル密度情報記憶部
14 予測演算情報記憶部
15 予測演算情報入力部
16 カットオフ周波数設定部
17 カットオフ周波数情報記憶部
18 低周波音分離部
19 音響学的低周波音情報記憶部
20 音響学的低周波音波形生成部
21 音響学的低周波音波形情報記憶部
22 プログラム記憶部
23 表示部
24 制御部
P 通過点
p 低周波音(明かり低周波音)
A,pB 列車通過時圧力変動(移動体通過時圧力変動)
C 音響学的低周波音
W,WA,WB,WC 圧力変動波形
S 実測スペクトル密度
ref 予測スペクトル密度(周波数特性)
Th1,Th2 所定値(しきい値)
C カットオフ周波数
P ピーク周波数
1 train (mobile)
1a First part (front part)
1b Tail (rear)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1c Intermediate part 2 Orbit 3 Structure 4 Low frequency sound measuring device 5 Frequency characteristic prediction computing device 6 Signal processing part 7 Low frequency sound information storage part 8 Low frequency sound wave generation part 9 Low frequency sound wave form information storage part 10 Measured spectral density Calculation unit 11 Measured spectral density information storage unit 12 Predicted spectral density calculation unit 13 Predicted spectral density information storage unit 14 Prediction calculation information storage unit 15 Prediction calculation information input unit 16 Cutoff frequency setting unit 17 Cutoff frequency information storage unit 18 Low frequency Wave sound separation unit 19 Acoustic low frequency sound information storage unit 20 Acoustic low frequency sound waveform generation unit 21 Acoustic low frequency sound waveform information storage unit 22 Program storage unit 23 Display unit 24 Control unit P Passing point p Low frequency Wave sound (light low frequency sound)
p A , p B pressure fluctuation when passing through train (pressure fluctuation when passing through moving body)
p C acoustical low frequency sound W, W A , W B , W C pressure fluctuation waveform S measured spectral density S ref predicted spectral density (frequency characteristics)
Th 1 and Th 2 predetermined values (threshold)
f C cutoff frequency f P peak frequency

Claims (10)

トンネル区間以外の明かり区間を移動体が通過するときに発生する移動体通過時圧力変動の周波数特性を予測演算する周波数特性予測演算装置であって、
前記移動体通過時圧力変動の予測スペクトル密度を演算する予測スペクトル密度演算部を備えること、
を特徴とする周波数特性予測演算装置。
A frequency characteristic prediction calculation device that predicts and calculates a frequency characteristic of pressure fluctuation at the time of moving through a moving body that occurs when the moving body passes through a light section other than a tunnel section,
A predicted spectral density calculation unit for calculating a predicted spectral density of pressure fluctuations when passing through the moving body;
A frequency characteristic prediction calculation device characterized by the above.
請求項1に記載の周波数特性予測演算装置において、
前記予測スペクトル密度演算部は、空気密度ρ0、移動体速度U、移動体の最大断面積A0、移動体の全長の断面積分布A、移動体が移動する通路の中心からの離れr0、第2種修正ベッセル関数K0、角周波数ω*、及び原点を移動体の先端にとった場合のこの移動体の長さ方向の座標軸xであるときに、以下の数式によって前記予測スペクトル密度を演算すること、
Figure 2016045129
を特徴とする周波数特性予測演算装置。
In the frequency characteristic prediction calculation apparatus according to claim 1,
The predicted spectral density calculation unit includes an air density ρ 0 , a moving body speed U, a maximum cross sectional area A 0 of the moving body, a cross sectional area distribution A of the entire length of the moving body, and a distance r 0 from the center of the path along which the moving body moves. , The second type modified Bessel function K 0 , the angular frequency ω * , and the coordinate axis x in the length direction of the moving body when the origin is taken at the tip of the moving body, Computing
Figure 2016045129
A frequency characteristic prediction calculation device characterized by the above.
請求項1又は請求項2に記載の周波数特性予測演算装置において、
前記予測スペクトル密度演算部の演算結果に基づいて、前記明かり区間を前記移動体が通過するときに発生する低周波音を、移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離する低周波音分離部を備えること、
を特徴とする周波数特性予測演算装置。
In the frequency characteristic prediction calculation device according to claim 1 or 2,
Based on the calculation result of the predicted spectral density calculation unit, the low frequency sound generated when the moving body passes through the light section, the component of the pressure fluctuation when passing the moving body and the component of acoustic low frequency sound A low-frequency sound separation unit that separates into
A frequency characteristic prediction calculation device characterized by the above.
請求項3に記載の周波数特性予測演算装置において、
前記低周波音の実測スペクトル密度を演算する実測スペクトル密度演算部と、
前記実測スペクトル密度と前記予測スペクトル密度との差が所定値になるときの周波数をカットオフ周波数として設定するカットオフ周波数設定部とを備え、
前記低周波音分離部は、前記カットオフ周波数に基づいて、前記低周波音を前記移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離すること、
を特徴とする周波数特性予測演算装置。
In the frequency characteristic prediction calculation apparatus according to claim 3,
An actual spectral density calculation unit for calculating an actual spectral density of the low-frequency sound;
A cutoff frequency setting unit that sets a frequency when the difference between the measured spectral density and the predicted spectral density is a predetermined value as a cutoff frequency;
The low-frequency sound separation unit separates the low-frequency sound into a component of pressure fluctuation when passing through the moving body and a component of acoustic low-frequency sound based on the cutoff frequency;
A frequency characteristic prediction calculation device characterized by the above.
請求項3に記載の周波数特性予測演算装置において、
前記予測スペクトル密度のピーク周波数に対してスペクトル比が所定値となるときの周波数をカットオフ周波数として設定するカットオフ周波数設定部を備え、
前記低周波音分離部は、前記カットオフ周波数に基づいて、前記低周波音を前記移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離すること、
を特徴とする周波数特性予測演算装置。
In the frequency characteristic prediction calculation apparatus according to claim 3,
A cutoff frequency setting unit that sets a frequency when a spectral ratio is a predetermined value with respect to a peak frequency of the predicted spectral density as a cutoff frequency;
The low-frequency sound separation unit separates the low-frequency sound into a component of pressure fluctuation when passing through the moving body and a component of acoustic low-frequency sound based on the cutoff frequency;
A frequency characteristic prediction calculation device characterized by the above.
トンネル区間以外の明かり区間を移動体が通過するときに発生する移動体通過時圧力変動の周波数特性を予測演算する周波数特性予測演算プログラムであって、
前記移動体通過時圧力変動の予測スペクトル密度を演算する予測スペクトル密度演算手順をコンピュータに実行させること、
を特徴とする周波数特性予測演算プログラム。
A frequency characteristic prediction calculation program for predicting and calculating a frequency characteristic of pressure fluctuation at the time of moving through a moving body that occurs when the moving body passes through a light section other than a tunnel section,
Causing a computer to execute a predicted spectral density calculation procedure for calculating a predicted spectral density of pressure fluctuation during passage through the moving body;
A frequency characteristic prediction calculation program characterized by
請求項6に記載の周波数特性予測演算プログラムにおいて、
前記予測スペクトル密度演算手順は、空気密度ρ0、移動体速度U、移動体の最大断面積A0、移動体の全長の断面積分布A、移動体が移動する通路の中心からの離れr0、第2種修正ベッセル関数K0、角周波数ω*、及び原点を移動体の先端にとった場合のこの移動体の長さ方向の座標軸xであるときに、以下の数式によって前記予測スペクトル密度を演算する手順を含むこと、
Figure 2016045129
を特徴とする周波数特性予測演算プログラム。
In the frequency characteristic prediction calculation program according to claim 6,
The predicted spectral density calculation procedure includes air density ρ 0 , moving body speed U, maximum cross sectional area A 0 of the moving body, cross sectional area distribution A of the entire length of the moving body, and distance r 0 from the center of the path along which the moving body moves. , The second type modified Bessel function K 0 , the angular frequency ω * , and the coordinate axis x in the length direction of the moving body when the origin is taken at the tip of the moving body, Including a procedure for computing
Figure 2016045129
A frequency characteristic prediction calculation program characterized by
請求項6又は請求項7に記載の周波数特性予測演算プログラムにおいて、
前記予測スペクトル密度演算手順における演算結果に基づいて、前記明かり区間を前記移動体が通過するときに発生する低周波音を、移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離する低周波音分離手順を含むこと、
を特徴とする周波数特性予測演算プログラム。
In the frequency characteristic prediction calculation program according to claim 6 or 7,
Based on the calculation result in the predicted spectral density calculation procedure, the low frequency sound generated when the moving body passes through the light section, the pressure fluctuation component and the acoustic low frequency sound component when the moving body passes Including a low frequency sound separation procedure,
A frequency characteristic prediction calculation program characterized by
請求項8に記載の周波数特性予測演算プログラムにおいて、
前記低周波音の実測スペクトル密度を演算する実測スペクトル密度演算手順と、
前記実測スペクトル密度と前記予測スペクトル密度との差が所定値になるときの周波数をカットオフ周波数として設定するカットオフ周波数設定手順とを含み、
前記低周波音分離手順は、前記カットオフ周波数に基づいて、前記低周波音を前記移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離する手順を含むこと、
を特徴とする周波数特性予測演算プログラム。
In the frequency characteristic prediction calculation program according to claim 8,
Actual spectral density calculation procedure for calculating the actual spectral density of the low frequency sound,
A cutoff frequency setting procedure for setting a frequency when the difference between the measured spectral density and the predicted spectral density is a predetermined value as a cutoff frequency;
The low frequency sound separation procedure includes a procedure of separating the low frequency sound into a component of pressure fluctuation when passing through the moving body and a component of acoustic low frequency sound based on the cutoff frequency.
A frequency characteristic prediction calculation program characterized by
請求項8に記載の周波数特性予測演算プログラムにおいて、
前記予測スペクトル密度のピーク周波数に対してスペクトル比が所定値となるときの周波数をカットオフ周波数として設定するカットオフ周波数設定手順を含み、
前記低周波音分離手順は、前記カットオフ周波数に基づいて、前記低周波音を前記移動体通過時圧力変動の成分と音響学的低周波音の成分とに分離する手順を含むこと、
を特徴とする周波数特性予測演算プログラム。
In the frequency characteristic prediction calculation program according to claim 8,
A cutoff frequency setting procedure for setting a frequency when a spectral ratio is a predetermined value with respect to a peak frequency of the predicted spectral density as a cutoff frequency;
The low frequency sound separation procedure includes a procedure of separating the low frequency sound into a component of pressure fluctuation when passing through the moving body and a component of acoustic low frequency sound based on the cutoff frequency.
A frequency characteristic prediction calculation program characterized by
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110567576A (en) * 2019-09-11 2019-12-13 中国电力科学研究院有限公司 Method and device for determining reason for standard exceeding of factory boundary noise of transformer substation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2248512A (en) * 1990-10-01 1992-04-08 Marconi Gec Ltd Vehicle control system
JP2004108792A (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Railway Technical Res Inst Wave form restoration device and wave form restoration method
JP2005283496A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Railway Technical Res Inst Model structure, and apparatus and method for testing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2248512A (en) * 1990-10-01 1992-04-08 Marconi Gec Ltd Vehicle control system
JP2004108792A (en) * 2002-09-13 2004-04-08 Railway Technical Res Inst Wave form restoration device and wave form restoration method
JP2005283496A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Railway Technical Res Inst Model structure, and apparatus and method for testing the same

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
菊池勝浩 ほか: "列車が明かり区間を通過する際に発生する低周波圧力波の特性", 日本機械学会論文集(B編), vol. 71巻708号, JPN6017024269, August 2005 (2005-08-01), pages 49 - 57 *
高見創 ほか: "明かり区間走行時に生じる高速列車の低周波音分析", 鉄道総研報告, vol. 23, no. 7, JPN6017024267, July 2009 (2009-07-01), pages 5 - 10 *
高見創 ほか: "高速列車が明かり区間を走行する際に生じる低周波音", 日本機械学会論文集(B編), vol. 73巻735号, JPN6017024270, November 2007 (2007-11-01), pages 103 - 110 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110567576A (en) * 2019-09-11 2019-12-13 中国电力科学研究院有限公司 Method and device for determining reason for standard exceeding of factory boundary noise of transformer substation

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