JP2022089633A - Tire sound radiation evaluation method - Google Patents

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Masamune Tsujii
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Abstract

To evaluate a contribution of oscillation on a tire surface to sound radiation generating from tires in a rolling motion.SOLUTION: An evaluation method of sound radiation from tires includes the steps of: obtaining a relationship between a sound at a sound source location and tire surface oscillation thereat from a signal of the sound at the sound source location when acoustically oscillating a tire surface standing still by the sound from the sound source, and a signal obtained by measuring the tire surface oscillation generating due to the acoustic oscillation at an oscillation measurement location; causing the tire to roll, and measuring the tire surface oscillation in a rolling motion at the oscillation measurement location, and measuring sound radiation from the tire in the rolling motion at the sound source location; obtaining a calculatory signal at a sound source location of the sound arising from the tire surface oscillation in the rolling motion from a signal of the tire surface oscillation in the rolling motion, and the relationship; and obtaining a ratio of the signal of the sound radiation from the tire in the rolling motion measured at the sound source position, and the calculatory signal at the sound source position of the sound arising from the tire surface oscillation in the rolling motion measured at the sound source position.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明はタイヤ放射音の評価方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating tire radiation sound.

例えば特許文献1に記載されているように、路面上で転動するタイヤからは放射音が発生する。放射音は車両の内外での騒音となるため、低減することが求められている。放射音の発生原因として、タイヤ表面(特にサイドウォール)の振動、タイヤのトレッドの溝での共鳴、タイヤと路面との接触や摩擦等が挙げられる。 For example, as described in Patent Document 1, a radiated sound is generated from a tire rolling on a road surface. Radiated noise is noise inside and outside the vehicle, so it is required to reduce it. Causes of radiation noise include vibration of the tire surface (particularly the sidewall), resonance in the groove of the tire tread, contact and friction between the tire and the road surface, and the like.

特開2010-036850号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-0368550

放射音に対し有効な対策をするためには、上記のような発生原因がそれぞれ放射音にどの程度寄与しているかを明らかにする必要がある。しかしその方法は今まで確立されていなかった。 In order to take effective measures against radiated sound, it is necessary to clarify how much each of the above-mentioned causes contributes to radiated sound. However, the method has not been established until now.

そこで本発明は、転動中のタイヤから発生する放射音への、タイヤ表面の振動の寄与を評価する方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for evaluating the contribution of vibration on the tire surface to the radiated sound generated from a rolling tire.

実施形態のタイヤ放射音の評価方法は、所定位置で静止中のタイヤ表面を音源位置からの音により音響加振したときの前記音源位置での音圧のフーリエスペクトルQ(f)と、前記音響加振により生じたタイヤ表面振動を振動測定位置において測定したときの振動のフーリエスペクトルR(f)とから、タイヤ表面振動と前記音源位置との間の伝達関数

Figure 2022089633000002
(Q(f)はQ(f)の複素共役)
を求める工程と、前記所定位置でタイヤを転動させ、転動中のタイヤ表面振動を前記振動測定位置において測定したときの振動のフーリエスペクトルr(f)と、転動中のタイヤからの放射音を前記音源位置で測定したときの音圧のフーリエスペクトルq(f)とを求め、2つのフーリエスペクトルr(f)、q(f)のクロスパワースペクトル
Figure 2022089633000003
(q(f)はq(f)の複素共役)
を求める工程と、前記伝達関数HQR(f)と前記クロスパワースペクトルCqr(f)とから、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の前記音源位置での計算上のオートパワースペクトル
Figure 2022089633000004
を求める工程と、前記音源位置で測定された転動中のタイヤからの放射音の音圧のオートパワースペクトル
Figure 2022089633000005
と、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の前記音源位置での計算上の前記オートパワースペクトルCQQ(f)との周波数iのときの比
Figure 2022089633000006
を求める工程とを含む。 The method for evaluating the tire radiation sound of the embodiment is the Fourier spectrum Q (f) of the sound pressure at the sound source position when the tire surface stationary at a predetermined position is acoustically vibrated by the sound from the sound source position, and the sound. From the Fourier spectrum R (f) of the vibration when the tire surface vibration generated by the vibration is measured at the vibration measurement position, the transfer function between the tire surface vibration and the sound source position.
Figure 2022089633000002
(Q (f) * is the complex conjugate of Q (f))
The Fourier spectrum r (f) of the vibration when the tire is rolled at the predetermined position and the vibration on the tire surface during rolling is measured at the vibration measurement position, and the radiation from the rolling tire. The Fourier spectrum q (f) of the sound pressure when the sound is measured at the sound source position is obtained, and the cross power spectrum of the two Fourier spectra r (f) and q (f) is obtained.
Figure 2022089633000003
(Q (f) * is the complex conjugate of q (f))
From the transfer function H QR (f) and the cross power spectrum C qr (f), the calculated auto power spectrum at the sound source position of the sound caused by the vibration of the tire surface during rolling.
Figure 2022089633000004
And the auto power spectrum of the sound pressure of the radiated sound from the rolling tire measured at the sound source position.
Figure 2022089633000005
The ratio of the sound caused by the vibration of the tire surface during rolling to the calculated auto power spectrum C QQ (f) at the sound source position at the frequency i.
Figure 2022089633000006
Includes the process of finding.

上記の評価方法によれば、転動中のタイヤから発生する放射音への、タイヤ表面の振動の寄与を評価することができる。 According to the above evaluation method, it is possible to evaluate the contribution of the vibration of the tire surface to the radiated sound generated from the rolling tire.

測定器等の配置を示す図。The figure which shows the arrangement of a measuring instrument and the like. 実施形態の評価方法のフローチャート。The flowchart of the evaluation method of an embodiment.

実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。
1.測定器等の配置
本実施形態における空気入りタイヤ(以下「タイヤ」とする)及び機器等の配置について説明する。図1に示すように、タイヤTの軸方向の場所に、音源位置Pと、振動測定位置Vとが設けられている。音源位置Pには音を発生させるスピーカ10が、振動測定位置Vには振動速度を測定するレーザードップラー振動計11が配置されている。また、音源位置Pには、スピーカ10と隣接させて、音圧を測定するマイクロホン12も配置されている。レーザードップラー振動計11及びマイクロホン12は、解析装置13に接続されている。またスピーカ10は制御装置14に接続されており、制御装置14の制御により音の発生を開始及び停止する。
The embodiment will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below are merely examples, and those appropriately modified without departing from the spirit of the present invention shall be included in the scope of the present invention.
1. 1. Arrangement of measuring instruments and the like The arrangement of pneumatic tires (hereinafter referred to as “tires”) and equipment in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a sound source position P and a vibration measurement position V are provided at positions in the axial direction of the tire T. A speaker 10 for generating sound is arranged at the sound source position P, and a laser Doppler vibrating meter 11 for measuring the vibration speed is arranged at the vibration measuring position V. Further, at the sound source position P, a microphone 12 for measuring sound pressure is also arranged adjacent to the speaker 10. The laser Doppler vibrometer 11 and the microphone 12 are connected to the analyzer 13. Further, the speaker 10 is connected to the control device 14, and the generation of sound is started and stopped by the control of the control device 14.

これらのタイヤ及び機器等は、無響室、半無響室又は遮蔽物の無い屋外に配置されている。従って本実施形態の方法は無響室、半無響室又は遮蔽物の無い屋外において行われる。 These tires and equipment are arranged in an anechoic chamber, a semi-anechoic chamber, or outdoors without a shield. Therefore, the method of this embodiment is performed in an anechoic chamber, a semi-anechoic chamber, or outdoors without a shield.

スピーカ10の音の発生部及びレーザードップラー振動計11の検出部はタイヤTの方向を向いている。そのため、スピーカ10はタイヤTに向かって音を発生することとなり、レーザードップラー振動計11はタイヤTの表面(以下「タイヤ表面」とする)の振動速度を測定することとなる。なお、図1は、スピーカ10の音の発生部及びレーザードップラー振動計11の検出部がサイドウォールSWの方向を向いている様子を示したものだが、これらの発生部及び検出部がタイヤTの別の部分の方向を向いていても良い。 The sound generating portion of the speaker 10 and the detecting portion of the laser Doppler vibrometer 11 face the direction of the tire T. Therefore, the speaker 10 generates a sound toward the tire T, and the laser Doppler vibrometer 11 measures the vibration speed of the surface of the tire T (hereinafter referred to as “tire surface”). Note that FIG. 1 shows a state in which the sound generating part of the speaker 10 and the detecting part of the laser Doppler vibrometer 11 are facing the direction of the sidewall SW, and these generating parts and the detecting part are of the tire T. It may be facing the direction of another part.

音源位置Pは振動測定位置VよりもタイヤTに近い。それにより、スピーカ10とタイヤTの間に障害物が無いこととなり、スピーカ10から発生した音が障害物の影響を受けることなくタイヤTに到達する。また、レーザードップラー振動計11の検出部にスピーカ10から発生した音が直接入ることがないため、レーザードップラー振動計11の検出部が揺れにくく正確な測定が可能となる。 The sound source position P is closer to the tire T than the vibration measurement position V. As a result, there is no obstacle between the speaker 10 and the tire T, and the sound generated from the speaker 10 reaches the tire T without being affected by the obstacle. Further, since the sound generated from the speaker 10 does not directly enter the detection unit of the laser Doppler vibrometer 11, the detection unit of the laser Doppler vibrometer 11 is less likely to shake and accurate measurement is possible.

音源位置Pは、例えば、台上試験におけるいわゆるJASO点(タイヤ接地中心から1m離れた地点での、高さ25mmの位置)や、タイヤ単体騒音規制に係る国際基準(ECE R117-02)に定められた車外音測定時のマイクロホン位置とする。 The sound source position P is defined by, for example, the so-called JASO point (position at a height of 25 mm at a point 1 m away from the center of contact with the tire) in the bench test and the international standard (ECE R117-02) related to the noise regulation of a single tire. It is the position of the microphone when measuring the outside noise.

タイヤTは一般的な試験機に取り付けられている。試験機は回転路面Rを有しており、その回転路面R上にタイヤTが接地している。回転路面Rは制御装置14の制御により回転を開始及び停止する。回転路面Rが回転するとタイヤTが転動する。ただしタイヤTは転動中も定位置で転動し、前後へ移動はしない。回転路面Rは、樹脂路面、アスファルト路面、コンクリート路面等の中から適宜選択され、その表面粗さも適宜設定される。 The tire T is attached to a general testing machine. The testing machine has a rotating road surface R, and the tire T is in contact with the ground on the rotating road surface R. The rotating road surface R starts and stops rotating under the control of the control device 14. When the rotating road surface R rotates, the tire T rolls. However, the tire T rolls in a fixed position even during rolling and does not move back and forth. The rotating road surface R is appropriately selected from a resin road surface, an asphalt road surface, a concrete road surface, and the like, and the surface roughness thereof is also appropriately set.

タイヤTは、所定のリムにリム組みされ、所定の内圧が付与され、所定の荷重が負荷されている。内圧や荷重の条件は限定されない。 The tire T is rim-assembled on a predetermined rim, a predetermined internal pressure is applied, and a predetermined load is applied. The conditions of internal pressure and load are not limited.

後述する第1測定では、回転路面Rは回転せず、タイヤTは静止状態で保持される。その状態でスピーカ10から音が発生すると、その音が静止状態のタイヤTに到達してタイヤ表面が振動する。つまりスピーカ10がタイヤ表面を音響加振する。その振動速度をレーザードップラー振動計11が測定する。また、マイクロホン12が、スピーカ10から発生する音の音圧を測定する。レーザードップラー振動計11及びマイクロホン12の測定データは解析装置13に送られる。 In the first measurement described later, the rotating road surface R does not rotate, and the tire T is held in a stationary state. When a sound is generated from the speaker 10 in that state, the sound reaches the tire T in a stationary state and the tire surface vibrates. That is, the speaker 10 acoustically vibrates the tire surface. The laser Doppler vibrometer 11 measures the vibration speed. Further, the microphone 12 measures the sound pressure of the sound generated from the speaker 10. The measurement data of the laser Doppler vibrometer 11 and the microphone 12 are sent to the analysis device 13.

また、後述する第2測定では、回転路面Rが回転し、タイヤTが転動する。タイヤTが転動するとタイヤ表面が振動する。タイヤ表面の振動の他、トレッドの溝での共鳴やタイヤTと回転路面Rとの接触や摩擦も原因となって、タイヤTから放射音が発生する。タイヤTからの放射音の音圧をマイクロホン12が測定し、タイヤ表面の振動速度をレーザードップラー振動計11が測定する。マイクロホン12及びレーザードップラー振動計11の測定データは解析装置13に送られる。 Further, in the second measurement described later, the rotating road surface R rotates and the tire T rolls. When the tire T rolls, the tire surface vibrates. In addition to the vibration of the tire surface, resonance in the groove of the tread and contact and friction between the tire T and the rotating road surface R also cause radiation noise from the tire T. The microphone 12 measures the sound pressure of the radiated sound from the tire T, and the laser Doppler vibrating meter 11 measures the vibration speed of the tire surface. The measurement data of the microphone 12 and the laser Doppler vibrometer 11 are sent to the analysis device 13.

なお、タイヤTは第1測定時も第2測定時も同じ所定位置(回転路面R上の位置)にある。また、レーザードップラー振動計11及びマイクロホン12のそれぞれの位置も、第1測定時と第2測定時とで変わらない。 The tire T is in the same predetermined position (position on the rotating road surface R) during the first measurement and the second measurement. Further, the positions of the laser Doppler vibrometer 11 and the microphone 12 are also the same between the first measurement and the second measurement.

また、解析装置13は処理装置及び記憶装置を有しており、記憶装置に記憶されているプログラムを処理装置が読み込んで実行することにより本実施形態の計算を行う。 Further, the analysis device 13 has a processing device and a storage device, and the processing device reads and executes the program stored in the storage device to perform the calculation of the present embodiment.

2.タイヤ放射音の評価方法
図2に示すように本実施形態の方法は工程S1~S6を含む。
2. 2. Evaluation Method of Tire Radiation Sound As shown in FIG. 2, the method of the present embodiment includes steps S1 to S6.

工程S1は、静止中のタイヤTを音源位置Pのスピーカ10からの音で音響加振して、音源位置Pで音を測定すると共に振動測定位置Vでタイヤ表面振動を測定する第1測定の工程である。 In step S1, the stationary tire T is acoustically vibrated by the sound from the speaker 10 at the sound source position P, the sound is measured at the sound source position P, and the tire surface vibration is measured at the vibration measurement position V. It is a process.

工程S2は、タイヤTを転動させてタイヤTからの放射音を音源位置Pで測定するとともにタイヤ表面振動を振動測定位置Vで測定する第2測定の工程である。 Step S2 is a second measurement step of rolling the tire T to measure the radiated sound from the tire T at the sound source position P and measuring the tire surface vibration at the vibration measurement position V.

工程S3は、第1測定で得られた音圧のフーリエスペクトル及びタイヤ表面振動のフーリエスペクトルから、音源位置Pでの音圧とタイヤ表面振動との関係を、伝達関数として求める工程である。 Step S3 is a step of obtaining the relationship between the sound pressure at the sound source position P and the tire surface vibration as a transmission function from the Fourier spectrum of the sound pressure obtained in the first measurement and the Fourier spectrum of the tire surface vibration.

工程S4は、第2測定で得られた音圧のフーリエスペクトルとタイヤ表面振動のフーリエスペクトルとに基づき、クロスパワースペクトルを求める工程である。 Step S4 is a step of obtaining a cross power spectrum based on the Fourier spectrum of the sound pressure obtained in the second measurement and the Fourier spectrum of the tire surface vibration.

工程S5は、工程S3で求まった伝達関数と工程S4で求まったクロスパワースペクトルとに基づき、第2測定時のタイヤ表面振動に起因する音圧の、音源位置Pでのオートパワースペクトルを求める工程である。 Step S5 is a step of obtaining an auto power spectrum at the sound source position P of the sound pressure caused by the tire surface vibration at the time of the second measurement based on the transfer function obtained in step S3 and the cross power spectrum obtained in step S4. Is.

工程S6は、第2測定時に測定された放射音の音圧のオートパワースペクトルと、工程S5で求まったオートパワースペクトルとに基づき、転動中のタイヤTから発生する放射音に対する転動中のタイヤ表面振動に起因する音の寄与率を求める工程である。 The step S6 is rolling with respect to the radiated sound generated from the rolling tire T based on the auto power spectrum of the sound pressure of the radiated sound measured at the time of the second measurement and the auto power spectrum obtained in the step S5. This is a process for obtaining the contribution rate of sound caused by the vibration of the tire surface.

以下では工程S1~S6について具体的に説明する。 Hereinafter, steps S1 to S6 will be specifically described.

(1)工程S1
第1測定の工程S1では、制御装置14が、静止しているタイヤTに向かってスピーカ10から音を発生させる。スピーカ10からの音によってタイヤ表面が振動する。スピーカ10から音が発生しそれによってタイヤ表面が振動している間、マイクロホン12がスピーカ10から発生する音の音圧を測定し、それと並行して、レーザードップラー振動計11がタイヤ表面の振動速度を測定する。それぞれの測定データは解析装置13に送られる。
(1) Step S1
In the first measurement step S1, the control device 14 generates a sound from the speaker 10 toward the stationary tire T. The tire surface vibrates due to the sound from the speaker 10. While the sound is generated from the speaker 10 and the tire surface is vibrating, the microphone 12 measures the sound pressure of the sound generated from the speaker 10, and in parallel with this, the laser Doppler vibrometer 11 vibrates the tire surface. To measure. Each measurement data is sent to the analysis device 13.

(2)工程S2
第2測定の工程S2では、制御装置14が回転路面Rを回転させてタイヤTを転動させる。タイヤTが転動することによってタイヤTから放射音が発生し、またタイヤ表面が振動する。タイヤTが転動している間、マイクロホン12がタイヤTからの放射音の音圧を測定し、それと並行して、レーザードップラー振動計11がタイヤ表面の振動速度を測定する。それぞれの測定データは解析装置13に送られる。
(2) Step S2
In the second measurement step S2, the control device 14 rotates the rotating road surface R to roll the tire T. When the tire T rolls, a radiating sound is generated from the tire T, and the tire surface vibrates. While the tire T is rolling, the microphone 12 measures the sound pressure of the radiated sound from the tire T, and in parallel with this, the laser Doppler vibrometer 11 measures the vibration velocity of the tire surface. Each measurement data is sent to the analysis device 13.

(3)工程S3
伝達関数を求める工程S3では、まず、解析装置13が、第1測定時にレーザードップラー振動計11で測定したタイヤ表面の振動速度のフーリエスペクトルR(f)と、第1測定時にマイクロホン12で測定した音圧のフーリエスペクトルQ(f)を求める。なおfは周波数である。次に、解析装置13は、伝達関数HQR(f)を次のように求める。
(3) Step S3
In step S3 for obtaining the transfer function, first, the analyzer 13 measured the Fourier spectrum R (f) of the vibration velocity of the tire surface measured by the laser Doppler vibrometer 11 at the time of the first measurement and the microphone 12 at the time of the first measurement. The Fourier spectrum Q (f) of the sound pressure is obtained. Note that f is a frequency. Next, the analysis device 13 obtains the transfer function H QR (f) as follows.

Figure 2022089633000007
ここで、Q(f)はQ(f)の複素共役である。また、CQQ(f)はマイクロホン12で測定した音圧のオートパワースペクトルで、CQR(f)は前記振動速度の前記音圧に対するクロスパワースペクトルである。ただしここでのオートパワースペクトルやクロスパワースペクトルは第1測定時のものである。
Figure 2022089633000007
Here, Q (f) * is the complex conjugate of Q (f). Further, C QQ (f) is an auto power spectrum of the sound pressure measured by the microphone 12, and C QR (f) is a cross power spectrum of the vibration velocity with respect to the sound pressure. However, the auto power spectrum and the cross power spectrum here are those at the time of the first measurement.

このようにして求まる伝達関数HQR(f)は、式(I)からわかるように、音源位置Pで測定される音圧と、振動測定位置Vで測定されるタイヤ表面の振動速度との関係を表している。 As can be seen from the equation (I), the transmission function H QR (f) obtained in this way is the relationship between the sound pressure measured at the sound source position P and the vibration velocity of the tire surface measured at the vibration measurement position V. Represents.

式(I)からわかるように、伝達関数HQR(f)には、レーザードップラー振動計11で測定したタイヤ表面の振動速度と、マイクロホン12で測定した音圧との、位相関係の情報が含まれている。 As can be seen from the equation (I), the transmission function H QR (f) contains information on the phase relationship between the vibration velocity of the tire surface measured by the laser Doppler vibrometer 11 and the sound pressure measured by the microphone 12. It has been.

(4)工程S4
次の工程S4では、解析装置13が、第2測定時に測定されたタイヤ表面の振動速度のフーリエスペクトルr(f)と、第2測定時にマイクロホン12で測定した音圧のフーリエスペクトルq(f)を求める。次に、解析装置13は、これらのフーリエスペクトルr(f)、q(f)のクロスパワースペクトルCqr(f)を次のように求める。
(4) Step S4
In the next step S4, the analyzer 13 has a Fourier spectrum r (f) of the vibration velocity of the tire surface measured at the time of the second measurement and a Fourier spectrum q (f) of the sound pressure measured by the microphone 12 at the time of the second measurement. Ask for. Next, the analysis device 13 obtains the cross power spectra C qr (f) of these Fourier spectra r (f) and q (f) as follows.

Figure 2022089633000008
ここで、q(f)はq(f)の複素共役である。
Figure 2022089633000008
Here, q (f) * is the complex conjugate of q (f).

(5)工程S5
次の工程S5では、解析装置13が、工程S3で求めた伝達関数HQR(f)と、工程S4で求めたクロスパワースペクトルCqr(f)とから、第2測定時(タイヤTの転動中)のタイヤ表面の振動に起因する音圧の音源位置PでのオートパワースペクトルCQQ(f)を求める。具体的には、解析装置13は、次の式によりオートパワースペクトルCQQ(f)を求める。
(5) Step S5
In the next step S5, the analyzer 13 obtains the transfer function H QR (f) obtained in the step S3 and the cross power spectrum C qr (f) obtained in the step S4 at the time of the second measurement (rolling of the tire T). The auto power spectrum C QQ (f) at the sound source position P of the sound pressure caused by the vibration of the tire surface during (moving) is obtained. Specifically, the analysis device 13 obtains the auto power spectrum C QQ (f) by the following equation.

Figure 2022089633000009
なお、この工程S5で求まるオートパワースペクトルCQQ(f)は、タイヤTの転動中のタイヤ表面の振動に起因する音圧のオートパワースペクトルなので、式(I)に記載のオートパワースペクトルCQQ(f)(すなわち、静止中のタイヤTを音響加振したときの音のオートパワースペクトル)と大きさが異なる。しかし、式(I)と式(III)のオートパワースペクトルCQQ(f)は、タイヤ表面の振動と関係する、音源位置Pでの音圧のオートパワースペクトルであるという点で同じである。
Figure 2022089633000009
Since the auto power spectrum C QQ (f) obtained in this step S5 is the auto power spectrum of the sound pressure caused by the vibration of the tire surface during the rolling of the tire T, the auto power spectrum C described in the formula (I). The magnitude is different from QQ (f) (that is, the auto power spectrum of the sound when the stationary tire T is acoustically vibrated). However, the autopower spectra CQQ (f) of the equations (I) and (III) are the same in that they are autopower spectra of the sound pressure at the sound source position P, which is related to the vibration of the tire surface.

また、上記の通り伝達関数HQR(f)には、第1測定時にレーザードップラー振動計11で測定したタイヤ表面の振動速度と、マイクロホン12で測定した音圧との、位相関係の情報が含まれているので、式(III)で求まるオートパワースペクトルCQQ(f)はその位相関係が反映されたものとなる。 Further, as described above, the transmission function HQR (f) includes information on the phase relationship between the vibration velocity of the tire surface measured by the laser Doppler vibrometer 11 at the time of the first measurement and the sound pressure measured by the microphone 12. Therefore, the auto power spectrum C QQ (f) obtained by Eq. (III) reflects the phase relationship.

(5)工程S6
次の工程S6では、まず解析装置13が、第2測定時(タイヤTの転動中)に音源位置Pで測定された、タイヤTからの放射音の音圧のオートパワースペクトルCqq(f)を求める。このオートパワースペクトルCqq(f)は、第2測定時に音源位置Pで測定された音圧のフーリエスペクトルq(f)とその複素共役q(f)とを用いて次のように求められる。
(5) Step S6
In the next step S6, first, the analyzer 13 first measures the autopower spectrum C qq (f) of the sound pressure of the sound radiated from the tire T measured at the sound source position P at the time of the second measurement (during the rolling of the tire T). ). This auto power spectrum C qq (f) is obtained as follows using the Fourier spectrum q (f) of the sound pressure measured at the sound source position P at the time of the second measurement and its complex conjugate q (f) * . ..

Figure 2022089633000010
このオートパワースペクトルCqq(f)は、タイヤ表面の振動に起因する音と、それ以外のことに起因する音とが合わさった音圧のオートパワースペクトルである。
Figure 2022089633000010
This auto power spectrum C qq (f) is an auto power spectrum of sound pressure in which a sound caused by vibration of the tire surface and a sound caused by other factors are combined.

次に解析装置13は、特定の周波数iについて、工程S5で求まったオートパワースペクトルCQQ(f)(すなわち、転動中のタイヤ表面の振動から生じる音圧の計算上のオートパワースペクトルCQQ(f))の、タイヤTの転動中に実測された音圧の上記のオートパワースペクトルCqq(f)に対する比を求める。すなわち、解析装置13は、特定の周波数iについて次のσiを求める。 Next, the analyzer 13 has an auto power spectrum C QQ (f) obtained in step S5 for a specific frequency i (that is, an auto power spectrum C QQ for calculating the sound pressure generated from the vibration of the tire surface during rolling. The ratio of the sound pressure actually measured during the rolling of the tire T to the above-mentioned auto power spectrum C qq (f) in (f)) is obtained. That is, the analysis device 13 obtains the following σi for a specific frequency i.

Figure 2022089633000011
ここで、上記の通りCQQ(f)には測定データの位相関係が反映されているので、σiにもその位相関係が反映されている。
Figure 2022089633000011
Here, since the phase relationship of the measurement data is reflected in C QQ (f) as described above, the phase relationship is also reflected in σi.

解析装置13は、1又は複数の周波数iについて、このようなσiを求める。このようにして求まったσiは、転動中のタイヤTから発生する周波数iの放射音における、タイヤ表面振動に起因する周波数iの音の寄与率を表している。 The analysis device 13 obtains such σi for one or more frequencies i. The σi thus obtained represents the contribution ratio of the sound of the frequency i caused by the vibration of the tire surface to the radiated sound of the frequency i generated from the tire T during rolling.

3.実施形態の効果
以上のように、工程S1及び工程S3により、静止中のタイヤ表面を音源位置Pからの音により音響加振したときの音源位置Pでの音圧のフーリエスペクトルQ(f)と、音響加振により生じたタイヤ表面振動を振動測定位置Vにおいて測定して得られたフーリエスペクトルR(f)とに基づき、音源位置Pでの音圧と、振動測定位置Vで測定されたタイヤ表面振動との関係として、伝達関数HQR(f)を求めることができる。
3. 3. Effect of the Embodiment As described above, in the steps S1 and S3, the Fourier spectrum Q (f) of the sound pressure at the sound source position P when the stationary tire surface is acoustically vibrated by the sound from the sound source position P. , The sound pressure at the sound source position P and the tire measured at the vibration measurement position V based on the Fourier spectrum R (f) obtained by measuring the tire surface vibration generated by the acoustic vibration at the vibration measurement position V. The transfer function H QR (f) can be obtained as the relationship with the surface vibration.

また工程S1とは別に、転動中のタイヤ表面振動を振動測定位置Vで測定するとともに、転動中のタイヤTからの放射音を音源位置Pで測定する工程S2を実施する。その結果を利用して、工程S4により、タイヤ転動中に振動測定位置Vで測定されたタイヤ表面振動のフーリエスペクトルr(f)と、音源位置Pで測定された音圧のフーリエスペクトルq(f)との、クロスパワースペクトルCqr(f)を求めることができる。 Further, separately from the step S1, a step S2 is carried out in which the vibration of the tire surface during rolling is measured at the vibration measurement position V and the radiated sound from the rolling tire T is measured at the sound source position P. Using the results, in step S4, the Fourier spectrum r (f) of the tire surface vibration measured at the vibration measurement position V during the tire rolling and the Fourier spectrum q of the sound pressure measured at the sound source position P ( The cross power spectrum C qr (f) with f) can be obtained.

さらに、工程S5により、工程S3で求めた伝達関数HQR(f)と、工程S4で求めたクロスパワースペクトルCqr(f)とから、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の音源位置Pでの計算上の音圧のオートパワースペクトルCQQ(f)を求めることができる。 Further, from the transfer function H QR (f) obtained in step S3 and the cross power spectrum C qr (f) obtained in step S4 in step S5, the sound source position of the sound caused by the vibration of the tire surface during rolling. The autopower spectrum C QQ (f) of the calculated sound pressure at P can be obtained.

そして、工程S6により、音源位置Pで測定された転動中のタイヤTからの放射音の音圧のオートパワースペクトルCqq(f)と、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の音源位置Pでの計算上のCQQ(f)との比σiを求めることができる。その比σiは、転動中のタイヤTから発生する放射音における、タイヤ表面振動に起因する音の寄与率である。 Then, in step S6, the auto power spectrum C qq (f) of the sound pressure of the radiated sound from the rolling tire T measured at the sound source position P and the sound source of the sound caused by the tire surface vibration during rolling. The ratio σi with the calculated CQQ (f) at the position P can be obtained. The ratio σi is the contribution ratio of the sound caused by the tire surface vibration to the radiated sound generated from the tire T during rolling.

このようにして、転動中のタイヤTから発生する放射音への、タイヤ表面の振動の寄与を評価することができる。このような評価をすることができれば、転動するタイヤTから発生する放射音に対し有効な対策することができる。 In this way, the contribution of vibration on the tire surface to the radiated sound generated from the rolling tire T can be evaluated. If such an evaluation can be made, effective measures can be taken against the radiated sound generated from the rolling tire T.

また、比σiが求まるまでの式(I)~式(V)において、測定データの位相が反映されているため、転動中のタイヤTから発生する放射音への、タイヤ表面の振動の寄与を、正確に評価することができる。 Further, since the phase of the measurement data is reflected in the equations (I) to (V) until the ratio σi is obtained, the contribution of the vibration of the tire surface to the radiated sound generated from the tire T during rolling. Can be evaluated accurately.

4.変更例
上記実施形態に対する複数の変更例について説明する。上記実施形態に対して、複数の変更例のうちいずれか1つを適用しても良いし、複数の変更例のうちいずれか2つ以上を組み合わせて適用しても良い。また、以下の変更例の他にも様々な変更が可能である。
4. Modification example A plurality of modification examples with respect to the above embodiment will be described. One of a plurality of modified examples may be applied to the above embodiment, or any two or more of the plurality of modified examples may be applied in combination. In addition to the following modification examples, various changes are possible.

(1)変更例1
第1測定の工程S1は、コンピュータを用いたシミュレーションに置き換えても良い。すなわち、音源からの音でタイヤモデルを振動させ、その振動の加速度等を取得するシミュレーションを行っても良い。その結果を用いて工程S3と同様に伝達関数を求めることができる。
(1) Change example 1
The step S1 of the first measurement may be replaced with a simulation using a computer. That is, a simulation may be performed in which the tire model is vibrated by the sound from the sound source and the acceleration of the vibration is acquired. Using the result, the transfer function can be obtained in the same manner as in step S3.

(2)変更例2
タイヤ表面の振動を測定する手段は、上記のレーザードップラー振動計11に限定されない。タイヤ表面の振動を測定する手段としては、それぞれ接触式又は非接触式の変位計、速度計、加速度計等が使用できる。例えばタイヤ表面に加速度計を固定することにより、タイヤ表面の振動を測定しても良い。
(2) Change example 2
The means for measuring the vibration of the tire surface is not limited to the above-mentioned laser Doppler vibrometer 11. As a means for measuring the vibration of the tire surface, a contact type or non-contact type displacement meter, a speedometer, an accelerometer or the like can be used. For example, the vibration of the tire surface may be measured by fixing the accelerometer to the tire surface.

(3)変更例3
タイヤTを車体に取り付けた状態で上記の第1測定及び第2測定を行っても良い。
(3) Change example 3
The above-mentioned first measurement and second measurement may be performed with the tire T attached to the vehicle body.

(4)変更例4
第1測定時にスピーカ10から発生する音の測定や、第2測定時にタイヤTから発生する放射音の測定として、音圧の測定の代わりに粒子速度の測定を行っても良い。
(4) Change example 4
As the measurement of the sound generated from the speaker 10 at the time of the first measurement and the measurement of the radiated sound generated from the tire T at the time of the second measurement, the particle velocity may be measured instead of the sound pressure measurement.

(5)変更例5
第1測定時に、スピーカ10から音を発生させマイクロホン12で音の音圧を測定する代わりに、スピーカ10の前方に体積既知の粒子速度計を配置し体積速度を測定しても良い。
(5) Change example 5
At the time of the first measurement, instead of generating sound from the speaker 10 and measuring the sound pressure of the sound with the microphone 12, a particle velocity meter having a known volume may be arranged in front of the speaker 10 to measure the volume velocity.

R…回転路面、T…タイヤ、SW…サイドウォール、P…音源位置、V…振動測定位置、10…スピーカ、11…レーザードップラー振動計、12…マイクロホン、13…解析装置、14…制御装置 R ... rotating road surface, T ... tire, SW ... sidewall, P ... sound source position, V ... vibration measurement position, 10 ... speaker, 11 ... laser Doppler vibrometer, 12 ... microphone, 13 ... analysis device, 14 ... control device

Claims (2)

所定位置で静止中のタイヤ表面を音源位置からの音により音響加振したときの前記音源位置での音圧のフーリエスペクトルQ(f)と、前記音響加振により生じたタイヤ表面振動を振動測定位置において測定したときの振動のフーリエスペクトルR(f)とから、タイヤ表面振動と前記音源位置との間の伝達関数
Figure 2022089633000012
(Q(f)はQ(f)の複素共役)
を求める工程と、
前記所定位置でタイヤを転動させ、転動中のタイヤ表面振動を前記振動測定位置において測定したときの振動のフーリエスペクトルr(f)と、転動中のタイヤからの放射音を前記音源位置で測定したときの音圧のフーリエスペクトルq(f)とを求め、2つのフーリエスペクトルr(f)、q(f)のクロスパワースペクトル
Figure 2022089633000013
(q(f)はq(f)の複素共役)
を求める工程と、
前記伝達関数HQR(f)と前記クロスパワースペクトルCqr(f)とから、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の前記音源位置での計算上の音圧のオートパワースペクトル
Figure 2022089633000014
を求める工程と、
前記音源位置で測定された転動中のタイヤからの放射音の音圧のオートパワースペクトル
Figure 2022089633000015
と、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の前記音源位置での計算上の前記オートパワースペクトルCQQ(f)との周波数iのときの比
Figure 2022089633000016
を求める工程と、
を含む、タイヤからの放射音の評価方法。
Vibration measurement of the Fourier spectrum Q (f) of the sound pressure at the sound source position when the tire surface stationary at a predetermined position is acoustically vibrated by the sound from the sound source position and the tire surface vibration generated by the acoustic vibration. From the Fourier spectrum R (f) of the vibration measured at the position, the transfer function between the tire surface vibration and the sound source position.
Figure 2022089633000012
(Q (f) * is the complex conjugate of Q (f))
And the process of finding
The Fourier spectrum r (f) of the vibration when the tire is rolled at the predetermined position and the vibration on the tire surface during rolling is measured at the vibration measurement position, and the radiated sound from the rolling tire are measured at the sound source position. The Fourier spectrum q (f) of the sound pressure measured in 1) is obtained, and the cross power spectrum of the two Fourier spectra r (f) and q (f) is obtained.
Figure 2022089633000013
(Q (f) * is the complex conjugate of q (f))
And the process of finding
From the transfer function H QR (f) and the cross power spectrum C qr (f), the auto power spectrum of the calculated sound pressure at the sound source position of the sound caused by the vibration of the tire surface during rolling.
Figure 2022089633000014
And the process of finding
Autopower spectrum of sound pressure of radiated sound from rolling tires measured at the sound source position
Figure 2022089633000015
The ratio of the sound caused by the vibration of the tire surface during rolling to the calculated auto power spectrum C QQ (f) at the sound source position at the frequency i.
Figure 2022089633000016
And the process of finding
How to evaluate the radiated sound from the tire, including.
前記音源位置に配置したスピーカからの音によりタイヤ表面を音響加振し、前記振動測定位置に配置した機器によりタイヤ表面振動を測定する、請求項1に記載の評価方法。 The evaluation method according to claim 1, wherein the tire surface is acoustically vibrated by the sound from the speaker arranged at the sound source position, and the tire surface vibration is measured by the device arranged at the vibration measuring position.
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