JP3388287B2 - 移動体の発生音測定方法および測定装置 - Google Patents
移動体の発生音測定方法および測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は移動体の発生音測定方法
および測定装置に関する。さらに詳しくは、例えばレ−
ル上を走る鉄道車両や道路上を走る自動車などが放射す
る騒音等の音源の位置を特定する移動体の発生音測定方
法および測定装置に関する。
および測定装置に関する。さらに詳しくは、例えばレ−
ル上を走る鉄道車両や道路上を走る自動車などが放射す
る騒音等の音源の位置を特定する移動体の発生音測定方
法および測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】新幹線等の鉄道車両から生成される音
は、いわゆる騒音となり沿線住民の生活環境に悪影響を
与えている。また、高速道路を走行する自動車等からの
騒音も同様に、高速道路沿いの住民の生活環境に悪影響
を与えている。そのため、新幹線の線路沿いあるいは高
速道路沿いに防音壁の設置がなされている。
は、いわゆる騒音となり沿線住民の生活環境に悪影響を
与えている。また、高速道路を走行する自動車等からの
騒音も同様に、高速道路沿いの住民の生活環境に悪影響
を与えている。そのため、新幹線の線路沿いあるいは高
速道路沿いに防音壁の設置がなされている。
【０００３】この防音壁により移動体からの騒音を的確
に減衰させる等のために、移動体からの騒音の測定がな
されている。この移動体からの騒音の測定に関しては、
従来より種々の提案がなされている。例えば、特公昭５
７ー３１３５３号公報には、複数個の素子マイクロホン
を用い、出力電圧を合成することによって指向性をうる
形式の指向性マイクロホンにおいて、目的とする周波数
範囲を１オクターブ間隔に分割し、各オクターブ帯域の
中心周波数における音の波長の１／２に相当する間隔で
１次元的もしくは２次元的に素子マイクロホンを配置
し、さらに、各帯域用素子マイクロホンの出力電圧を加
重平均するための抵抗に接続し、その出力電圧を各帯域
用濾波器を通して合成するようにしたことを特徴とする
指向性集音装置が提案されている。
に減衰させる等のために、移動体からの騒音の測定がな
されている。この移動体からの騒音の測定に関しては、
従来より種々の提案がなされている。例えば、特公昭５
７ー３１３５３号公報には、複数個の素子マイクロホン
を用い、出力電圧を合成することによって指向性をうる
形式の指向性マイクロホンにおいて、目的とする周波数
範囲を１オクターブ間隔に分割し、各オクターブ帯域の
中心周波数における音の波長の１／２に相当する間隔で
１次元的もしくは２次元的に素子マイクロホンを配置
し、さらに、各帯域用素子マイクロホンの出力電圧を加
重平均するための抵抗に接続し、その出力電圧を各帯域
用濾波器を通して合成するようにしたことを特徴とする
指向性集音装置が提案されている。
【０００４】また、特開平４ー３２４３２４号公報に
は、複数個のマイクロホンによりとらえた音響信号か
ら、音を発生しながら移動する移動音源の位置または強
さを計測する装置において、複数個のマイクロホンを直
線的または円弧状に配列したマイクロホンアレイ２本を
互いに十字またはＶ字型に交差させて、移動音源の移動
方向に対して上記マイクロホンアレイの配列方向が音源
の移動方向と平行な面内にあることを特徴とするととも
に、音源の移動方向と直交しないことを特徴とする移動
音源計測装置が提案されている。
は、複数個のマイクロホンによりとらえた音響信号か
ら、音を発生しながら移動する移動音源の位置または強
さを計測する装置において、複数個のマイクロホンを直
線的または円弧状に配列したマイクロホンアレイ２本を
互いに十字またはＶ字型に交差させて、移動音源の移動
方向に対して上記マイクロホンアレイの配列方向が音源
の移動方向と平行な面内にあることを特徴とするととも
に、音源の移動方向と直交しないことを特徴とする移動
音源計測装置が提案されている。
【０００５】しかしながら、特公昭５７ー３１３５３号
公報に提案されている装置においては、一列のアレイマ
イクロホンを用いて集音を行っている関係上、移動体の
移動方向に関する音源位置は求められるが、その高さ方
向の位置は求められないという問題がある。
公報に提案されている装置においては、一列のアレイマ
イクロホンを用いて集音を行っている関係上、移動体の
移動方向に関する音源位置は求められるが、その高さ方
向の位置は求められないという問題がある。
【０００６】また、特開平４ー３２４３２４号公報に提
案されている装置においては、交差アレイマイクロホン
を用いているので、複数回の計測により交差アレイマイ
クロホンで構成される平面に平行な面での音源位置を求
めることができるが、面内に想定した音源の数だけ計測
を繰り返さなければならないため、計測に多くの時間を
要するという問題がある。
案されている装置においては、交差アレイマイクロホン
を用いているので、複数回の計測により交差アレイマイ
クロホンで構成される平面に平行な面での音源位置を求
めることができるが、面内に想定した音源の数だけ計測
を繰り返さなければならないため、計測に多くの時間を
要するという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、一回の測定で
移動体の音源の位置を、その高さも含めて特定できる移
動体の発生音測定方法および測定装置を提供することを
目的としている。
術の問題点に鑑みなされたものであって、一回の測定で
移動体の音源の位置を、その高さも含めて特定できる移
動体の発生音測定方法および測定装置を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者はかかる従来技
術の問題点に対し鋭意研究した結果、従来静止音源に限
定して使用されていた音響インテンシティプローブを、
移動音源に適用してその特性を調査したところ、実用上
問題のない精度で音源の方向を検知できることを見出
し、本発明を完成するに至った。
術の問題点に対し鋭意研究した結果、従来静止音源に限
定して使用されていた音響インテンシティプローブを、
移動音源に適用してその特性を調査したところ、実用上
問題のない精度で音源の方向を検知できることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【０００９】すなわち、本発明の移動体の発生音測定方
法は、移動体に平行またはほぼ平行に配設されたアレイ
マイクロホンと、このアレイマイクロホンに直交する面
内において該アレイマイクロホンと直交させて配設され
た２組の音響インテンシティプローブとの組合せを用い
て移動体からの発生音を測定する方法であって、移動
体の軌道と音響インテンシティプローブの測定中心との
間隔を測定する手順、アレイマイクロホンにより移動
体からの発生音の音圧を測定する手順、音響インテン
シティプローブにより移動体からの発生の音響インテン
シティの方向を測定する手順、前記測定結果に基づい
て移動体の音源の位置を特定する手順とを含んでなるこ
とを特徴とする。
法は、移動体に平行またはほぼ平行に配設されたアレイ
マイクロホンと、このアレイマイクロホンに直交する面
内において該アレイマイクロホンと直交させて配設され
た２組の音響インテンシティプローブとの組合せを用い
て移動体からの発生音を測定する方法であって、移動
体の軌道と音響インテンシティプローブの測定中心との
間隔を測定する手順、アレイマイクロホンにより移動
体からの発生音の音圧を測定する手順、音響インテン
シティプローブにより移動体からの発生の音響インテン
シティの方向を測定する手順、前記測定結果に基づい
て移動体の音源の位置を特定する手順とを含んでなるこ
とを特徴とする。
【００１０】本発明の移動体の発生音測定方法において
は、前記音響インテンシティプローブによる測定結果
を、前記アレイマイクロホンによる測定結果に関連させ
てデータ記録装置に記録する手順が付加されてなるのが
好ましい。ここで、前記関連させるアレイマイクロホン
による測定結果は、例えば音圧の極大値または最大値と
される。
は、前記音響インテンシティプローブによる測定結果
を、前記アレイマイクロホンによる測定結果に関連させ
てデータ記録装置に記録する手順が付加されてなるのが
好ましい。ここで、前記関連させるアレイマイクロホン
による測定結果は、例えば音圧の極大値または最大値と
される。
【００１１】また、本発明の移動体の発生音測定方法に
おいては、移動体の先頭がアレイマイクロホンを横切る
時刻を計測する手順と、移動体の速度を算出する手順と
が付加されてなるのが好ましい。
おいては、移動体の先頭がアレイマイクロホンを横切る
時刻を計測する手順と、移動体の速度を算出する手順と
が付加されてなるのが好ましい。
【００１２】さらに、本発明の移動体の発生音測定方法
においては、前記音響インテンシティプローブの組が直
交させられているのが好ましい。
においては、前記音響インテンシティプローブの組が直
交させられているのが好ましい。
【００１３】一方、本発明の移動体の発生音測定装置
は、アレイマイクロホンと、該アレイマイクロホンに直
交する面内において前記アレイマイクロホンと直交させ
て配設された２組の音響インテンシティプローブとを備
えてなる測定部と、前記測定部からの信号を増幅する所
望により設けられる信号増幅手段と、前記測定部または
増幅手段からの信号を演算処理する演算処理手段とを備
え、前記演算処理手段により、前記アレイマイクロホン
からの信号に基づいて移動体の発生音の音圧が算出さ
れ、前記音響インテンシティプローブからの信号に基づ
いて移動体の発生音の音響インテンシティの方向が算出
され、前記算出値に基づいて発生音の音源が特定される
ことを特徴とする。
は、アレイマイクロホンと、該アレイマイクロホンに直
交する面内において前記アレイマイクロホンと直交させ
て配設された２組の音響インテンシティプローブとを備
えてなる測定部と、前記測定部からの信号を増幅する所
望により設けられる信号増幅手段と、前記測定部または
増幅手段からの信号を演算処理する演算処理手段とを備
え、前記演算処理手段により、前記アレイマイクロホン
からの信号に基づいて移動体の発生音の音圧が算出さ
れ、前記音響インテンシティプローブからの信号に基づ
いて移動体の発生音の音響インテンシティの方向が算出
され、前記算出値に基づいて発生音の音源が特定される
ことを特徴とする。
【００１４】本発明の移動体の発生音測定装置において
は、前記演算処理手段が音響インテンシティプローブか
らの信号を前記アレイマイクロホンからの信号に関連さ
せて記憶するのが好ましい。
は、前記演算処理手段が音響インテンシティプローブか
らの信号を前記アレイマイクロホンからの信号に関連さ
せて記憶するのが好ましい。
【００１５】ここで、前記関連させるアレイマイクロホ
ンによる信号は、例えば音圧の極大値または最大値とさ
れる。
ンによる信号は、例えば音圧の極大値または最大値とさ
れる。
【００１６】本発明の移動体の発生音測定装置は、より
具体的には、アレイマイクロホンと、該アレイマイクロ
ホンに接続されている増幅器と、該増幅器に接続されて
いるアレイマイクロホン処理装置と、前記アレイマイク
ロホンに直交する面内においてアレイマイクロホンと直
交させて配設された２組の音響インテンシティプローブ
と、前記音響インテンシティプローブと接続されている
音響インテンシティ処理装置と、前記アレイマイクロホ
ンおよび音響インテンシティ処理装置と接続されている
音源探査装置とを備え、前記音源探査装置により、前記
アレイマイクロホン処理装置からの信号に基づいて移動
体の走行方向の音源の位置が特定され、前記音響インテ
ンシティ処理装置からの信号に基づいて音源の高さが特
定されることを特徴とする。
具体的には、アレイマイクロホンと、該アレイマイクロ
ホンに接続されている増幅器と、該増幅器に接続されて
いるアレイマイクロホン処理装置と、前記アレイマイク
ロホンに直交する面内においてアレイマイクロホンと直
交させて配設された２組の音響インテンシティプローブ
と、前記音響インテンシティプローブと接続されている
音響インテンシティ処理装置と、前記アレイマイクロホ
ンおよび音響インテンシティ処理装置と接続されている
音源探査装置とを備え、前記音源探査装置により、前記
アレイマイクロホン処理装置からの信号に基づいて移動
体の走行方向の音源の位置が特定され、前記音響インテ
ンシティ処理装置からの信号に基づいて音源の高さが特
定されることを特徴とする。
【００１７】ここで、前記音響インテンシティ処理装置
にデータ記録装置が付加され、該データ記録装置に音響
インテンシティが、前記アレイマイクロホン処理装置か
らの信号に関連させて記録されるのが好ましい。この前
記関連させるアレイマイクロホン処理装置からの信号
は、例えば音圧の極大値または最大値とされる。
にデータ記録装置が付加され、該データ記録装置に音響
インテンシティが、前記アレイマイクロホン処理装置か
らの信号に関連させて記録されるのが好ましい。この前
記関連させるアレイマイクロホン処理装置からの信号
は、例えば音圧の極大値または最大値とされる。
【００１８】本発明の移動体の発生音測定装置において
は、移動体の通過時刻および／または速度測定のための
光学式測定手段、例えば光センサ検知装置が付加されて
なるのが好ましい。
は、移動体の通過時刻および／または速度測定のための
光学式測定手段、例えば光センサ検知装置が付加されて
なるのが好ましい。
【００１９】また、本発明の移動体の発生音測定装置に
おいては、前記音響インテンシティプローブの組が直交
させられているのが好ましい。
おいては、前記音響インテンシティプローブの組が直交
させられているのが好ましい。
【００２０】
【作用】本発明は、前記のごとく構成されているので、
アレイマイクロホンにより移動体の移動方向における音
源の位置を知ることができ、また音響インテンシティプ
ローブにより音響インテンシティの方向、すなわち音響
インテンシティベクトルの角度を知ることができる。そ
して、この角度を用いてあらかじめ測定されている移動
体と音響インテンシティプローブとの間の間隔により音
源の高さを求めることができる。このように、一回の測
定により高さも含めた音源の位置を特定することができ
る。
アレイマイクロホンにより移動体の移動方向における音
源の位置を知ることができ、また音響インテンシティプ
ローブにより音響インテンシティの方向、すなわち音響
インテンシティベクトルの角度を知ることができる。そ
して、この角度を用いてあらかじめ測定されている移動
体と音響インテンシティプローブとの間の間隔により音
源の高さを求めることができる。このように、一回の測
定により高さも含めた音源の位置を特定することができ
る。
【００２１】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。
【００２２】図１は本発明の測定方法に用いる測定装置
の一実施例の測定部の概略斜視図、図２は同測定装置の
ブロック図である。図において、１は移動体（車両）、
２はスタンド、１０は測定部、１１はアレイマイクロホ
ン、２１はマイクロホン、２２は音響インテンシティプ
ローブ、Ｍは測定装置を示す。
の一実施例の測定部の概略斜視図、図２は同測定装置の
ブロック図である。図において、１は移動体（車両）、
２はスタンド、１０は測定部、１１はアレイマイクロホ
ン、２１はマイクロホン、２２は音響インテンシティプ
ローブ、Ｍは測定装置を示す。
【００２３】図１に示すように、本発明の測定装置Ｍの
一実施例に用いられる測定部１０は、列車等の移動体１
の移動方向に平行もしくはほぼ平行に配設されている一
列のアレイマイクロホン１１と、このアレイマイクロホ
ン１１に直交する面内において、水平および垂直２方向
に配設されている、それぞれ２つのマイクロホン２１，
２１で１セットとされる音響インテンシティプロ−ブ２
２，２２とからなる。そして、この音響インテンシティ
プローブ２２，２２は、マイクロホンアレイ１１が配列
されている配列軸１２の中央部に装着され、またこの配
列軸１２は地上に設置されているスタンド２に保持され
ている。
一実施例に用いられる測定部１０は、列車等の移動体１
の移動方向に平行もしくはほぼ平行に配設されている一
列のアレイマイクロホン１１と、このアレイマイクロホ
ン１１に直交する面内において、水平および垂直２方向
に配設されている、それぞれ２つのマイクロホン２１，
２１で１セットとされる音響インテンシティプロ−ブ２
２，２２とからなる。そして、この音響インテンシティ
プローブ２２，２２は、マイクロホンアレイ１１が配列
されている配列軸１２の中央部に装着され、またこの配
列軸１２は地上に設置されているスタンド２に保持され
ている。
【００２４】なお、図１に示す例においては、音響イン
テンシティプローブ２２，２２は、水平および垂直方向
に配置されているが、音響インテンシティプローブ２
２，２２の配置はこれに限定されるものではなく、アレ
イマイクロホン１１に直交する任意の平面内に適宜配置
することができる。ただし、演算処理の簡素化の点か
ら、水平および垂直方向に配置されるのが好ましい。
テンシティプローブ２２，２２は、水平および垂直方向
に配置されているが、音響インテンシティプローブ２
２，２２の配置はこれに限定されるものではなく、アレ
イマイクロホン１１に直交する任意の平面内に適宜配置
することができる。ただし、演算処理の簡素化の点か
ら、水平および垂直方向に配置されるのが好ましい。
【００２５】アレイマイクロホン１１に集音された移動
体１からの音波は、アレイマイクロホン１１により電気
信号に変換された後、増幅器１３により増幅される。こ
の増幅器１３により増幅された電気信号に変換された音
波は、アレイマイクロホン処理装置１４で、各１／３オ
クタ−ブバンドや１／１オクタ−ブバンド毎の音圧信号
に変換されて音源探査装置３１に出力される（図２参
照）。このアレイマイクロホン処理装置１４としては、
例えば、リオン（株）社製、ＭＹ０８Ａが用いられる。
体１からの音波は、アレイマイクロホン１１により電気
信号に変換された後、増幅器１３により増幅される。こ
の増幅器１３により増幅された電気信号に変換された音
波は、アレイマイクロホン処理装置１４で、各１／３オ
クタ−ブバンドや１／１オクタ−ブバンド毎の音圧信号
に変換されて音源探査装置３１に出力される（図２参
照）。このアレイマイクロホン処理装置１４としては、
例えば、リオン（株）社製、ＭＹ０８Ａが用いられる。
【００２６】一方、音響インテンシティプローブ２２に
受波された移動体１からの音波は、音響インテンシティ
プローブ２２により電気信号に変換された後、同じく増
幅器２３で増幅される。この増幅された電気信号に変換
された音響インテンシティは、音響インテンシティ処理
装置２４により、各１／３オクタ−ブバンドあるいは１
／１オクタ−ブバンド毎の音響インテンシティに変換さ
れて音源探査装置３１に出力される（図２参照）。この
音響インテンシティ処理装置２４としては、例えば、Ｂ
＆Ｋ社製、Ｔｙｐｅ３５５０が用いられる。この音響イ
ンテンシティ処理装置２４を用いる代わり、増幅器２３
からの信号をコンピュ−タ−に入力して、次式により音
響インテンシティを算出してもよい。この場合、音源探
査装置３１およびアレイマイクロホン処理装置１４も、
このコンピュータに対応するプログラムを格納すること
により一体化されてもよい。
受波された移動体１からの音波は、音響インテンシティ
プローブ２２により電気信号に変換された後、同じく増
幅器２３で増幅される。この増幅された電気信号に変換
された音響インテンシティは、音響インテンシティ処理
装置２４により、各１／３オクタ−ブバンドあるいは１
／１オクタ−ブバンド毎の音響インテンシティに変換さ
れて音源探査装置３１に出力される（図２参照）。この
音響インテンシティ処理装置２４としては、例えば、Ｂ
＆Ｋ社製、Ｔｙｐｅ３５５０が用いられる。この音響イ
ンテンシティ処理装置２４を用いる代わり、増幅器２３
からの信号をコンピュ−タ−に入力して、次式により音
響インテンシティを算出してもよい。この場合、音源探
査装置３１およびアレイマイクロホン処理装置１４も、
このコンピュータに対応するプログラムを格納すること
により一体化されてもよい。
【００２７】Ｉ（ＮΔｆ）＝Ｉｍ（ＧAB（ＮΔｆ））／
２πρΔｒΔｆ ここに、 Ｉｍ（ＧAB）：片側相互相関スペクトルの虚数部 Δｆ：周波数分解能 Ｎ：対象周波数の番号 Δｒ：マイクロホン間隔 ρ：媒質の密度
２πρΔｒΔｆ ここに、 Ｉｍ（ＧAB）：片側相互相関スペクトルの虚数部 Δｆ：周波数分解能 Ｎ：対象周波数の番号 Δｒ：マイクロホン間隔 ρ：媒質の密度
【００２８】また、音源探査装置３１には、例えばアレ
イマイクロホン１１上に設置された光センサ４１，４１
による移動体１の先頭位置の検知信号も入力される。音
源探査装置３１はこの検知信号に基づいて、移動体１の
先頭がアレイマイクロホン１１を通過する時刻および移
動体の速度を算出する。この光センサ４１の一つは最上
流に位置しているアレイマイクロホン１１の素子マイク
ロホン１１ａに対応する位置に配設され、そして他の光
センサは、例えば他と適宜位置の素子マイクロホン１１
ｎに対応する位置に配設されている。この他の光センサ
４１の位置は最下流の素子マイクロホン１１ｘに対応す
る位置に配設されてもよい。
イマイクロホン１１上に設置された光センサ４１，４１
による移動体１の先頭位置の検知信号も入力される。音
源探査装置３１はこの検知信号に基づいて、移動体１の
先頭がアレイマイクロホン１１を通過する時刻および移
動体の速度を算出する。この光センサ４１の一つは最上
流に位置しているアレイマイクロホン１１の素子マイク
ロホン１１ａに対応する位置に配設され、そして他の光
センサは、例えば他と適宜位置の素子マイクロホン１１
ｎに対応する位置に配設されている。この他の光センサ
４１の位置は最下流の素子マイクロホン１１ｘに対応す
る位置に配設されてもよい。
【００２９】しかして、音源探査装置３１は、算出され
た移動体１の先頭がアレイマイクロホン１１の最上流に
位置する素子マイクロホン１１ａを通過する時刻、およ
び移動体１の速度に基づいて、アレイマイクロホン１１
の出力レベルを移動体１の位置に対応させた音圧分布と
して算出する。そして、この算出された音圧分布の極大
または最大位置が移動体１の走行方向の音源１ａとされ
る。
た移動体１の先頭がアレイマイクロホン１１の最上流に
位置する素子マイクロホン１１ａを通過する時刻、およ
び移動体１の速度に基づいて、アレイマイクロホン１１
の出力レベルを移動体１の位置に対応させた音圧分布と
して算出する。そして、この算出された音圧分布の極大
または最大位置が移動体１の走行方向の音源１ａとされ
る。
【００３０】また、その音源１ａの高さＨについては音
響インテンシティプローブ２２，２２により算出された
音響インテンシティベクトルの逆ベクトルの水平面との
なす角θ、およびあらかじめ測定されている移動体１の
軌道１ｂと音響インテンシティプローブ２２，２２との
間隔Ｌを用いて次式により算出される。 Ｈ＝Ｌｔａｎθ
響インテンシティプローブ２２，２２により算出された
音響インテンシティベクトルの逆ベクトルの水平面との
なす角θ、およびあらかじめ測定されている移動体１の
軌道１ｂと音響インテンシティプローブ２２，２２との
間隔Ｌを用いて次式により算出される。 Ｈ＝Ｌｔａｎθ
【００３１】なお、図３に音響インテンシティ処理装置
２４から得られた水平・垂直方向の音響インテンシティ
ベクトルの一例が示されている。
２４から得られた水平・垂直方向の音響インテンシティ
ベクトルの一例が示されている。
【００３２】次に、このように構成された測定装置Ｍを
用いて列車１の騒音測定を行った。その結果を図４に模
式図で示す。図４より明らかなように、列車１の車両結
合部毎に大きな音圧の音が放射されるとともに、主変圧
器などの車載機器１ｃからも比較的大きな音圧の音が放
射されているのがわかる。
用いて列車１の騒音測定を行った。その結果を図４に模
式図で示す。図４より明らかなように、列車１の車両結
合部毎に大きな音圧の音が放射されるとともに、主変圧
器などの車載機器１ｃからも比較的大きな音圧の音が放
射されているのがわかる。
【００３３】また、このように構成された測定装置Ｍを
用いて、図５に示す位置関係において、１０００Ｈｚの
点音源Ｓを３００ｋｍ／ｈの速度で移動させた場合の観
測点Ｒにおける音圧分布を求めた。その結果を図６に示
す。図６においては、音源Ｓが観測点Ｒ（マイクロホ
ン）に近づく場合は受波周波数が音源周波数より高くな
り、逆に音源Ｓが観測点Ｒ（マイクロホン）から遠ざか
る場合は受波周波数が音源周波数より低くなるというド
プラ−周波数変調が認められる。
用いて、図５に示す位置関係において、１０００Ｈｚの
点音源Ｓを３００ｋｍ／ｈの速度で移動させた場合の観
測点Ｒにおける音圧分布を求めた。その結果を図６に示
す。図６においては、音源Ｓが観測点Ｒ（マイクロホ
ン）に近づく場合は受波周波数が音源周波数より高くな
り、逆に音源Ｓが観測点Ｒ（マイクロホン）から遠ざか
る場合は受波周波数が音源周波数より低くなるというド
プラ−周波数変調が認められる。
【００３４】次に、この受波信号を図６に示すように３
つの区間Ａ，Ｂ，Ｃに分割し、それぞれの区間Ａ，Ｂ，
Ｃにおける代表周波数および音響インテンシティベクト
ルの水平面とのなす角を求め表１に示す。また、比較の
ために音源を音響インテンシティプロ−ブの正面に静止
しておいて、そのときに得られた音響インテンシティベ
クトルの水平面とのなす角を表１に併せて示す。表１よ
り、どの区間でも音響インテンシティベクトルの水平面
とのなす角はほとんど同じで、しかも音源を静止された
場合とほぼ一致しているのがわかる。したがって、この
音響インテンシティベクトルの逆ベクトルの水平面との
なす角を用いれば、移動体１の音源１ａの高さＨを精度
よく求めることができるのがわかる。
つの区間Ａ，Ｂ，Ｃに分割し、それぞれの区間Ａ，Ｂ，
Ｃにおける代表周波数および音響インテンシティベクト
ルの水平面とのなす角を求め表１に示す。また、比較の
ために音源を音響インテンシティプロ−ブの正面に静止
しておいて、そのときに得られた音響インテンシティベ
クトルの水平面とのなす角を表１に併せて示す。表１よ
り、どの区間でも音響インテンシティベクトルの水平面
とのなす角はほとんど同じで、しかも音源を静止された
場合とほぼ一致しているのがわかる。したがって、この
音響インテンシティベクトルの逆ベクトルの水平面との
なす角を用いれば、移動体１の音源１ａの高さＨを精度
よく求めることができるのがわかる。
【００３５】
【表１】
【００３６】以上本発明を実施例に基づいて説明してき
たが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものでは
なく、種々改変が可能である。例えば、本実施例におい
ては、アレイマイクロホン処理装置における処理と、音
響インテンシティ処理装置における処理を並列的に行っ
たが、アレイマイクロホンの出力のピ−ク（極大値また
は最大値）に同期させて、音響インテンシティプロ−ブ
からの信号をデ−タ記録装置に記録し、しかるのち、音
響インテンシティを算出するようにしてもよい。また、
前記データ記録装置、アレイマイクロホン処理装置、音
響インテンシティ処理装置および音源探査装置をコンピ
ュータに対応するプログラムを格納することにより一体
的に構成してもよい。
たが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものでは
なく、種々改変が可能である。例えば、本実施例におい
ては、アレイマイクロホン処理装置における処理と、音
響インテンシティ処理装置における処理を並列的に行っ
たが、アレイマイクロホンの出力のピ−ク（極大値また
は最大値）に同期させて、音響インテンシティプロ−ブ
からの信号をデ−タ記録装置に記録し、しかるのち、音
響インテンシティを算出するようにしてもよい。また、
前記データ記録装置、アレイマイクロホン処理装置、音
響インテンシティ処理装置および音源探査装置をコンピ
ュータに対応するプログラムを格納することにより一体
的に構成してもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、一回の測定により移動体の音源の移動方向に関する
位置およびその高さを求めることができるという優れた
効果が得られる。そのため、列車等の移動体の騒音測定
における測定時間を著しく短縮できるとともに、測定に
要するコストも著しく低減することができるという優れ
た効果が得られる。
ば、一回の測定により移動体の音源の移動方向に関する
位置およびその高さを求めることができるという優れた
効果が得られる。そのため、列車等の移動体の騒音測定
における測定時間を著しく短縮できるとともに、測定に
要するコストも著しく低減することができるという優れ
た効果が得られる。
【図１】図１は本発明の測定方法に用いる測定装置の一
実施例の測定部の概略斜視図である。
実施例の測定部の概略斜視図である。
【図２】同測定装置のブロック図である。
【図３】音響インテンシティベクトルの説明図である。
【図４】図２に示す測定装置による列車の騒音測定結果
の模式図である。
の模式図である。
【図５】測定例における移動点音源と観測点との位置関
係の説明図である。
係の説明図である。
【図６】図５に示す例における音圧測定結果のグラフで
ある。
ある。
１ 移動体、列車
１ａ 音源
１ｂ 軌道
１ｃ 車載機器
２ スタンド
１０ 測定部
１１ アレイマイクロホン
１２ 配列軸
１３ 増幅器
１４ アレイマイクロホン処理装置
２１ マイクロホン
２２ 音響インテンシティプローブ
２３ 増幅器
２４ 音響インテンシティ処理装置
３１ 音源探査装置
４１ 光センサ
Ｍ 測定装置
Ｓ 移動点音源
Ｒ 観測点
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−331393（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−113623（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−324324（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−31353（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−18223（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−87903（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01H 11/06
G01H 3/00
Claims (16)
- 【請求項１】 移動体に平行またはほぼ平行に配設され
たアレイマイクロホンと、このアレイマイクロホンに直
交する面内において該アレイマイクロホンと直交させて
配設された２組の音響インテンシティプローブとの組合
せを用いて移動体からの発生音を測定する方法であっ
て、 移動体の軌道と音響インテンシティプローブの測定中
心との間隔を測定する手順 アレイマイクロホンにより移動体からの発生音の音圧
を測定する手順 音響インテンシティプローブにより移動体からの発生
の音響インテンシティの方向を測定する手順 前記測定結果に基づいて移動体の音源の位置を特定す
る手順 とを含んでなることを特徴とする移動体の発生音測定方
法。 - 【請求項２】 前記音響インテンシティプローブによる
測定結果を、前記アレイマイクロホンによる測定結果に
関連させてデータ記録装置に記録する手順が付加されて
なることを特徴とする請求項１記載の移動体の発生音測
定方法。 - 【請求項３】 前記関連させるアレイマイクロホンによ
る測定結果が、音圧の極大値または最大値であることを
特徴とする請求項２記載の移動体の発生音測定方法。 - 【請求項４】 移動体の先頭がアレイマイクロホンを横
切る時刻を計測する手順と、移動体の速度を算出する手
順とが付加されてなることを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載の移動体の発生音測定方法。 - 【請求項５】 前記音響インテンシティプローブの組が
直交させられていることを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の移動体の発生音測定方法。 - 【請求項６】 アレイマイクロホンと、該アレイマイク
ロホンに直交する面内において前記アレイマイクロホン
と直交させて配設された２組の音響インテンシティプロ
ーブとを備えてなる測定部と、前記測定部からの信号を
増幅する所望により設けられる信号増幅手段と、前記測
定部または増幅手段からの信号を演算処理する演算処理
手段とを備え、前記演算処理手段により、 前記アレイマイクロホンからの信号に基づいて移動体の
発生音の音圧が算出され、 前記音響インテンシティプローブからの信号に基づいて
移動体の発生音の音響インテンシティの方向が算出さ
れ、 前記算出値に基づいて発生音の音源が特定されることを
特徴とする移動体の発生音測定装置。 - 【請求項７】 前記演算処理手段が、音響インテンシテ
ィプローブからの信号を前記アレイマイクロホンからの
信号に関連させて記憶することを特徴とする請求項６記
載の移動体の発生音測定装置。 - 【請求項８】 前記関連させるアレイマイクロホンによ
る信号が、音圧の極大値または最大値であることを特徴
とする請求項７記載の移動体の発生音測定装置。 - 【請求項９】 アレイマイクロホンと、該アレイマイク
ロホンに接続されている増幅器と、該増幅器に接続され
ているアレイマイクロホン処理装置と、前記アレイマイ
クロホンに直交する面内においてアレイマイクロホンと
直交させて配設された２組の音響インテンシティプロー
ブと、前記音響インテンシティプローブと接続されてい
る音響インテンシティ処理装置と、前記アレイマイクロ
ホンおよび音響インテンシティ処理装置と接続されてい
る音源探査装置とを備え、前記音源探査装置により、 前記アレイマイクロホン処理装置からの信号に基づいて
移動体の走行方向の音源の位置が特定され、 前記音響インテンシティ処理装置からの信号に基づいて
音源の高さが特定されることを特徴とする移動体の発生
音測定装置。 - 【請求項１０】 前記音響インテンシティ処理装置にデ
ータ記録装置が付加され、該データ記録装置に音響イン
テンシティが、前記アレイマイクロホン処理装置からの
信号に関連させて記録されることを特徴とする請求項９
記載の移動体の発生音測定装置。 - 【請求項１１】 前記関連させるアレイマイクロホン処
理装置からの信号が、音圧の極大値または最大値である
ことを特徴とする請求項１０記載の移動体の発生音測定
装置。 - 【請求項１２】 移動体の通過時刻および／または速度
測定のための光学式測定手段が付加されてなることを特
徴とする請求項６乃至請求項１１のいずれかに記載の移
動体の発生音測定装置。 - 【請求項１３】 前記光学式測定手段が光センサ検知装
置であることを特徴とする請求項１２記載の移動体の発
生音測定装置。 - 【請求項１４】 前記音響インテンシティプローブの組
が直交させられていることを特徴とする請求項６乃至請
求項１３のいずれかに記載の移動体の発生音測定装置。 - 【請求項１５】 アレイマイクロホンと、該アレイマイ
クロホンに直交する面内においてアレイマイクロホンと
直交させて配設された２組の音響インテンシティプロー
ブとを備えてなることを特徴とする集音装置。 - 【請求項１６】 前記音響インテンシティプローブの組
が直交させられていることを特徴とする請求項１５記載
の集音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16902794A JP3388287B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 移動体の発生音測定方法および測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16902794A JP3388287B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 移動体の発生音測定方法および測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815003A JPH0815003A (ja) | 1996-01-19 |
| JP3388287B2 true JP3388287B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=15878972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16902794A Expired - Fee Related JP3388287B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 移動体の発生音測定方法および測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388287B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7327849B2 (en) * | 2004-08-09 | 2008-02-05 | Brigham Young University | Energy density control system using a two-dimensional energy density sensor |
| KR101147997B1 (ko) * | 2010-12-23 | 2012-05-24 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마이크로폰의 성능 측정 장치 |
| KR102288131B1 (ko) * | 2019-07-16 | 2021-08-09 | 동명대학교산학협력단 | 음압 데이터 획득을 위한 수중청음기 |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP16902794A patent/JP3388287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0815003A (ja) | 1996-01-19 |
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