JP3473246B2

JP3473246B2 - 音圧予測方法

Info

Publication number: JP3473246B2
Application number: JP03460496A
Authority: JP
Inventors: 政弘中村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 2003-12-02
Anticipated expiration: 2016-02-22
Also published as: JPH09229758A

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は音圧予測方法に関
し、特に、車両や産業機械のエンジン、トランスミッシ
ョン、キャブパネル等の音源振動面から離れた位置の音
圧を予測する音圧予測方法に関するものである。

【０００１】近年、自動車や産業機械から発生する騒音
が環境公害問題となっており、この騒音の静粛化が国内
外で要求されている。

【０００２】この場合、騒音の規制値は発生源から所定
距離だけ離れた遠隔点で計測されるが、例えばエンジン
を実際の車両に搭載する前の状態で音圧が分かれば騒音
規制に対する方策をより簡単に決定することができるた
め、所定遠隔点での音圧を正確に予測できる方法が求め
られている。

【０００３】

【従来の技術】図７（１），（２）は、このような従来
の音圧予測方法を原理的に示したもので、同図（１）で
は空間の伝達特性を求めるため、地面１４上に音源とな
る振動面１ａ〜１ｄを有するエンジン１と、このエンジ
ン１を覆うキャブパネル１１とが配置されるとともに、
これらの音源振動面１ａ〜１ｄに起因する音圧を予測す
る点Ｑが前もって設定されている。

【０００４】また、音源振動面１ａ〜１ｄの近傍に、こ
の音源振動面１ａ〜１ｄの代わりに音圧をそれぞれが擬
似的に発生するスピーカ３ａ〜３ｄと，これらのスピー
カ３ａ〜３ｄで発生した音圧に起因する、各音源振動面
１ａ〜１ｄの近傍の音圧ＳＰａ〜ＳＰｄを計測するため
のマイクロホン４ａ〜４ｄがそれぞれ配置されている。
さらに、予測点Ｑにはスピーカ３ａ〜３ｄに起因する音
圧ＳＰＭａ〜ＳＰＭｄを計測するためのマイクロホン５
が配置されている。

【０００５】このような装置において、まず、音源振動
面１ａ〜１ｄは振動を停止した状態で、スピーカ３ａ〜
３ｄの内のスピーカ３ａのみを振動させてこのスピーカ
３ａに起因する音源振動面１ａの近傍の音圧ＳＰａをマ
イクロホン４ａで測定するとともに、このスピーカ３ａ
に起因する予測点Ｑの音圧ＳＰＭａをマイクロホン５で
測定する。

【０００６】この測定の結果、音源振動面１ａの近傍の
音圧ＳＰａと予測点Ｑの音圧ＳＰＭａから音源振動面１
ａと予測点Ｑ間の空間の伝達特性Ｈａを次式により求め
る。

【数１】Ｈａ＝ＳＰＭａ／ＳＰａ・・・式（１）

【０００７】同様にして、予測点Ｑにはマイクロホン５
を配置した状態で、音源振動面１ｂ〜１ｄの近傍に順
次、音圧をスピーカ３ｂ〜３ｄにより発生させて、上記
式（１）と同様にして下記の式により空間の伝達特性Ｈ
ｂ〜Ｈｄをそれぞれ求める。

【数２】Ｈｂ＝ＳＰＭｂ／ＳＰｂ・・・式（２）

【数３】Ｈｃ＝ＳＰＭｃ／ＳＰｃ・・・式（３）

【数４】Ｈｄ＝ＳＰＭｄ／ＳＰｄ・・・式（４）

【０００８】次に、上記のようにして求めた空間伝達特
性Ｈａ〜Ｈｄを用いることにより、同図（２）の構成に
より予測点Ｑでの音圧を予測する。

【０００９】すなわち、各音源振動面１ａ〜１ｄの近傍
にマイクロホン４ａ〜４ｄをそれぞれ配置しておき、た
だしスピーカ３ａ〜３ｄは配置しない状態で、エンジン
１を始動させ音源振動面１ａ〜１ｄを振動状態にする。
この状態でマイクロホン４ａ〜４ｄで音源振動面１ａ〜
１ｄの近傍の音圧Ｐａ〜Ｐｄをそれぞれ測定する。

【００１０】一方、エンジン１の音源振動面１ａ〜１ｄ
に起因する予測点Ｑの音圧Ｐ２は、上記の如く既に求め
た空間伝達特性Ｈａ〜Ｈｄを各音圧Ｐａ〜Ｐｄにそれぞ
れ乗じた値の和で与えられるから次式のようになる

【数５】Ｐ２＝Ｈａ・Ｐａ＋Ｈｂ・Ｐｂ＋Ｈｃ・Ｐｃ＋Ｈｄ・Ｐｄ・・・式（５）

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の音圧
予測方法においては、例えば、車外騒音法規制等では車
両と計測点まで７．５ｍの距離が必要であるとともに、
ノイズ等を考慮すれば実験精度の確保にはスピーカの振
動に起因する計測点における音圧を所定の値以上にしな
ければならず、従って、スピーカの高音圧化の必要があ
る。

【００１２】また、計測の対象とする音源振動面の振動
モードを再現するためには、音源振動面がローリングや
分割振動のない平行面運動（ピストン運動）するスピー
カである必要がある。

【００１３】さらに、スピーカで計測の対象とする音源
振動面を擬似するための周波数成分は広帯域となるた
め、スピーカの広帯域化が必要である。

【００１４】すなわち、測定に使用するスピーカは、現
実的な実験精度を確保するためには、高音圧化、広周波
数帯域化及び広ピストン領域化が要求される。

【００１５】この結果、スピーカは大型化され、この大
型スピーカが配置された音響空間は伝達特性が変化して
しまい計測の精度が確保できなくなる場合もあり、さら
には、スピーカが大きいために音源近傍にスピーカを配
設できずに予測そのものが不可能となる場合もある。

【００１６】一方、振動中の各音源振動面近傍で測定す
る音圧は他の音源振動面から回り込んだ音圧の影響を受
けて測定精度の悪化の要因となる。この回り込みの影響
は、マイクロホンが音源振動面から離れるともに、測定
空間が閉空間であればあるほど大きく測定精度の悪化の
要因となる。

【００１７】従って、各音源振動面近傍の測定音圧に他
の音源振動面からのこの回りこみ音圧がどの程度なのか
分からないため、どの音源振動面が騒音の直接原因であ
るかの特定が困難であり、騒音を低減するための対応に
非常に大きな時間を要する。

【００１８】すなわち、この問題は、音源振動面の音圧
と予測点の音圧による伝達特性を使用しているために、
伝達特性の測定時に音源振動面近傍にスピーカを配置す
る必要があることと、予測時には音源振動面近傍の測定
音圧を使用しなければならないことに起因している。

【００１９】したがって本発明は、音源の振動面に起因
する該音源振動面から離れた位置での音圧を予測する方
法において、音源振動面と音圧予測点間の空間伝達特性
を正確に計測し、音圧を実際に計測することなく音圧予
測を行うことを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る音圧
予測方法をより概念的に示した図で、例えば、音源振動
面積Ｓ１で振動速度Ｖ１の音源振動面１ａを有するエン
ジン１と、振動面積Ｓ２で振動速度Ｖ２の振動面２ａを
有するスピーカ２とが配置設定されている。

【００２１】いま、振動面１ａ，２ａに加わる力をそれ
ぞれＦ１，Ｆ２とすると次の関係式が成り立つ。

【数６】Ｆ１＝Ｚ１１・Ｖ１＋Ｚ１２・Ｖ２・・・式（６）

【数７】Ｆ２＝Ｚ２１・Ｖ１＋Ｚ２２・Ｖ２・・・式（７）但し、Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ２１，Ｚ２２は機械インピー
ダンスとする。

【００２２】ここで、式（６）及び（７）において相反
定理が成り立つと仮定すると、次式のようになる。

【数８】Ｚ１２＝Ｚ２１・・・式（８）

【００２３】一方、振動面１ａ，２ａの表面の平均音圧
をそれぞれＰ１，Ｐ２、表面積をＳ１，Ｓ２とすると次
の関係式が成り立つ。

【数９】Ｆ１＝Ｐ１・Ｓ１・・・式（９）

【数１０】Ｆ２＝Ｐ２・Ｓ２・・・式（１０）

【００２４】式（６），（７），（９），（１０）か
ら、次の関係式が得られる。

【数１１】Ｓ１・Ｐ１＝Ｚ１１・Ｖ１＋Ｚ１２・Ｖ２・・・式（１１）

【数１２】Ｓ２・Ｐ２＝Ｚ２１・Ｖ１＋Ｚ２２・Ｖ２・・・式（１２）

【００２５】次に式（１１）で、Ｖ１＝０（エンジン１
の振動面１ａを振動させない状態）とし、両辺をＶ２で
割って整理すると、次の関係式が成り立つ。

【数１３】Ｚ１２＝Ｐ１・Ｓ１／Ｖ２・・・式（１３）

【００２６】式（８），（１３）から、次の関係式が得
られる。

【数１４】Ｚ２１＝Ｐ１・Ｓ１／Ｖ２・・・式（１４）

【００２７】同様に、式（１２）で、Ｖ２＝０（スピー
カ２の振動面２ａを振動させない状態）とし、両辺をＳ
２で割って整理すると、次の関係式が成り立つ。

【数１５】Ｐ２＝Ｚ２１・Ｖ１／Ｓ２・・・式（１５）

【００２８】次に、式（１４），（１５）からインピー
ダンスＺ２１を消去して整理すると、次の関係式が成り
立つ。

【数１６】Ｐ２＝｛Ｐ１／（Ｓ２・Ｖ２）｝・（Ｓ１・Ｖ１）・・・式（１６）

【００２９】すなわち、音源振動面１ａを振動させて、
予測点Ｑでの音圧を実測する代わりに、エンジン１の振
動面１ａを振動させない状態で、スピーカ２の振動面２
ａ（音圧予測点）を振動させ、この振動面２ａの振動速
度Ｖ２と振動面１ａ近傍の音圧Ｐ１を測定することによ
り伝達特性Ｇ＝Ｐ１／（Ｓ２・Ｖ２）が得られる。な
お、振動面面積Ｓ２は既知の値とする。また、「近傍」
とは歪みを含まない一定値以上の被測定対象が得られる
距離範囲内を意味する。

【００３０】さらに、式（１６）から分かることは、ス
ピーカ２の振動面２ａを振動させない状態で、エンジン
１の振動面１ａを振動させた時の振動面１ａ近傍の振動
速度Ｖ１を計測すれば振動面２ａ（音圧予測点）の音圧
Ｐ２は伝達特性Ｇに体積速度（振動面面積Ｓ１×振動速
度Ｖ１）を乗ずれば予測できるということである。な
お、振動面面積Ｓ１も既知の値とする。

【００３１】このような概念に基づき、本発明に係る音
圧予測方法は、音源の振動面近傍にマイクロホンを配置
するとともに、音圧予測位置にスピーカ及び振動計測器
を配置し、該音源振動面が振動していないときに該スピ
ーカを振動させて該振動計測器で該スピーカの振動速度
（Ｖ２）を計測するとともに該マイクロホンで該音源振
動面の音圧（Ｐ１）を計測することにより、該スピーカ
の既知の振動面面積（Ｓ２）を用いて該マイクロホンか
ら該スピーカまでの空間の伝達特性をＰ１／（Ｓ２・Ｖ
２）として求め、次に該振動計測器を該音源振動面近傍
に配置し、該音源振動面を振動させて該振動計測器で該
音源振動面の振動速度（Ｖ１）を計測し、該音源振動面
の既知の面積（Ｓ１）を用いて該音源振動面に起因する
該予測点における音圧Ｐ２を式Ｐ２＝（Ｓ１・Ｖ１）・
Ｐ１／（Ｓ２・Ｖ２）により求めることを特徴としてい
る。

【００３２】なお、上記の式（１６）から分かるように
空間の伝達特性は、スピーカ２の振動面面積Ｓ２の代わ
りに該音源振動面の面積Ｓ１を用いることにより、（Ｐ
１・Ｓ１）／Ｖ２としても求めることができる。

【００３３】また、該音源振動面を複数の区画に分け、
該マイクロホン及び該振動計測器を各区画に対応して移
動させた状態で各区画の音圧を予測し、これらの予測音
圧を合成するのがより好ましい。

【００３４】

【発明の実施の形態】上記の本発明の音圧予測方法にお
ける空間伝達特性を求めるための手段を図２（１）によ
り説明すると、この音圧予測方法はやはり空間伝達特性
を求めるための図７（１）に示した従来例と比較する
と、音圧を予測する点Ｑにスピーカ２を配置し、このス
ピーカ２の近傍にスピーカ２の振動面２ａの振動速度Ｖ
２を測定する振動計測器６（振動速度測定器）を配置
し、更にエンジン１の振動面１ａの近傍にマイクロホン
４を配置して、振動面１ａと予測点Ｑ間の空間の伝達特
性を測定する点が異なっている。

【００３５】まず、エンジン１を停止して振動面１ａ〜
１ｄを振動させない状態で、スピーカ２を振動させ、こ
のスピーカ２の振動面２ａの振動速度Ｖ２を振動計測器
６で測定するとともに、スピーカ２に起因する振動面１
ａ近傍の音圧Ｐ１ａをマイクロホン４で測定する。

【００３６】この測定結果により，振動面１ａの近傍の
音圧Ｐ１ａと予測点Ｑのスピーカ２の振動速度Ｖ２から
振動面１ａと予測点Ｑとの間の空間の伝達特性Ｇａを次
式により求める。

【数１７】Ｇａ＝Ｐ１ａ／（Ｓ２・Ｖ２）・・・式（１７）但し、スピーカ２の振動面積Ｓ２は上記の通り既知の値
である。

【００３７】なお、上記の如く、この伝達特性Ｇａは
（Ｐ１ａ・Ｓ１）／Ｖ２としても求められる。

【００３８】次に、エンジン１を停止して振動面１ａ〜
１ｄを振動させない状態で、スピーカ２を振動させ、振
動面１ｂ〜１ｄの近傍にマイクロホン４を順次移動して
それぞれ振動面１ｂ〜１ｄ近傍の音圧Ｐ１ｂ〜Ｐ１ｄを
測定し、上記式（１７）と同様にして下記の式により空
間の伝達特性Ｇｂ〜Ｇｄをそれぞれ求める。

【数１８】Ｇｂ＝Ｐ１ｂ／（Ｓ２・Ｖ２）・・・式（１８）

【数１９】Ｇｃ＝Ｐ１ｃ／（Ｓ２・Ｖ２）・・・式（１９）

【数２０】Ｇｄ＝Ｐ１ｄ／（Ｓ２・Ｖ２）・・・式（２０）

【００３９】次に、上記のようにして求めた空間伝達特
性Ｇａ〜Ｇｄを用いることにより、図２（２）の構成に
より予測点Ｑでの音圧を予測する。

【００４０】まず、振動面１ａの近傍に振動計測器６を
配置し、エンジン１を始動して振動面１ａ（及び振動面
１ｂ〜１ｄ）を振動状態にするとともに、スピーカ２は
存在しないので振動しない状態と等価になり、振動計測
器６で振動面１ａの近傍の振動速度Ｖ１ａを測定する。

【００４１】以下同様にして、振動面１ａ〜１ｄの振動
状態を維持して、振動計測器６を順次、振動面１ｂ〜１
ｄの近傍に配置してそれぞれ振動面１ｂ〜１ｄの近傍の
振動速度Ｖ１ｂ〜Ｖ１ｄを計測する。

【００４２】以上の測定結果により、エンジン１の振動
面１ａ〜１ｄに起因する予測点Ｑの音圧Ｐ２は、既に求
めた空間伝達特性Ｇａ〜Ｇｄと、各振動速度Ｖ１ａ〜Ｖ
１ｄと各振動面１ａ〜１ｄの面積Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄを乗じ
た各結果（体積速度）とを乗じた値の和で与えられるか
ら次式のようになる。

【数２１】Ｐ２＝Ｇａ・（Ｖ１ａ・Ｓ１ａ）＋Ｇｂ・（Ｖ１ｂ・Ｓ１ｂ）＋Ｇｃ・（Ｖ１ｃ・Ｓ１ｃ）＋Ｇｄ・（Ｖ１ｄ・Ｓ１ｄ）・・・式（２１）但し、振動面面積Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄは上記の通り既知の値
である。

【００４３】なお、式（２１）は、次式と同等である。

【数２２】Ｐ２＝Ｐ１ａ・（Ｓ１ａ・Ｖ１ａ）／（Ｓ２・Ｖ２）＋Ｐ１ｂ・（Ｓ１ｂ・Ｖ１ｂ）／（Ｓ２・Ｖ２）＋Ｐ１ｃ・（Ｓ１ｃ・Ｖ１ｃ）／（Ｓ２・Ｖ２）＋Ｐ１ｄ・（Ｓ１ｄ・Ｖ１ｄ）／（Ｓ２・Ｖ２）・・・式（２２）

【００４４】従って、上記のように伝達特性Ｇａ〜Ｇｄ
を求めずに、直接計測結果を式（２２）に代入しても予
測点Ｑの音圧は求めることができる。

【００４５】なお、本発明においては、エンジン１の回
りにキャブパネル１１が設けられているが、音源として
のエンジン１の音圧を検出するのではなく、振動計測器
６によって振動速度を検出しているので、キャブパネル
１１の有無に関係なく予測点Ｑでの音圧を予測すること
ができる。

【００４６】

【実施例】図３（１），（２）は、本発明に係る音圧予
測方法の実施例を示したもので、同図（１）で空間の伝
達特性を求めるために、振動面１ａ（矩形振動板：外形
寸法縦０．３３ｍ×横０．６３ｍ×板厚２ｍｍ）は支
持台１２に溶接で固定されており、振動面１ａの上面の
みから音が放射されるように振動面１ａの下面は支持台
１２と遮蔽部１３で音に対して二重に遮蔽されている。

【００４７】振動面１ａの近傍の音圧Ｐ１Ｊを計測する
マイクロホン４と、スピーカ２の振動面Ｓ２の振動速度
Ｖ２を計測する振動計測器６は、ＦＦＴ解析装置７に接
続されている。

【００４８】このＦＦＴ解析装置７はパワーアンプ８，
９に接続され、これらのパワーアンプ８，９はスピーカ
２，３にそれぞれ接続され、スピーカ２、３を駆動す
る。なお、スピーカ２の振動面積Ｓ２は予め計測されて
いて既知である。また、スピーカ３は図２に示したエン
ジン１に対応した音源を形成している。

【００４９】さらに、このＦＦＴ解析装置７はそのデー
タを分析するコンピュータ１０に接続されている。

【００５０】一方、スピーカ２はその振動面２ａの中心
点が音圧の予測点Ｑに一致するように設置され、スピー
カ３は振動面１ａを音響加振するするために、支持台１
２の内部に設置されている。

【００５１】図４は、スピーカ２が設置されている予測
点Ｑの振動面１ａに対する位置を示しており、この振動
面１ａの縦方向の中心線Ｘの正方向より振動面１ａの横
方向の中心線Ｙの正方向に向かって３０度回転した直線
Ｌを含み、振動面１ａに垂直な面上で振動面１ａの中心
Ｃから距離が３ｍで、しかも振動面１ａからの距離が
１．２ｍの点を予測点Ｑと設定している。

【００５２】図３（１），（２）における計測例では、
振動面１ａの振動モードが再現できるようにするため
に、図５に示すように、振動面１ａの縦方向を９分割
し、横方向を１７分割して計１５３面の振動する微小区
画１ａＪ（Ｊ＝１〜１５３）に分割して、分割した各振
動面区画１ａＪと予測点Ｑとの間の空間伝達特性をそれ
ぞれ求めている。

【００５３】ここで、各区画１ａＪの中心点をＣＪと
し、この中心点ＣＪの近傍の音圧をＰ１Ｊ、振動面区画
１ａＪの振動面面積と振動速度をそれぞれＳ１Ｊ，Ｖ１
Ｊとする。なお、振動面面積Ｓ１Ｊは既知の値とし、ス
ピーカ２の既知の振動面面積Ｓ２とともに、既にＦＦＴ
解析装置７またはコンピュータ１０に記憶されているも
のとする。

【００５４】まず、伝達特性の計測動作においては図３
（１）で、まず、音源振動面区画１ａ１の中心ＣＪの上
方向５ｍｍ以内にマイクロホン４が設定され、スピーカ
２の振動速度Ｖ２を計測する振動計測器６はスピーカ２
の振動面２ａの中心部の近傍に設置される。

【００５５】スピーカ３を振動停止し振動面１ａが振動
しない状態にして、スピーカ２を、ＦＦＴ解析装置７か
らの信号出力でパワーアンプ８を介して一定電圧値で周
波数を０Ｈｚ〜１ｋＨｚの間を変動させながら振動させ
る。

【００５６】このとき同時にマイクロホン４はスピーカ
２の振動に起因する音源振動面区画１ａ１の近傍の音圧
Ｐ１Ｊを計測し、計測結果をＦＦＴ解析装置７に与え、
同時に振動計測器６はスピーカ２の振動速度Ｖ２を計測
し、計測結果をＦＦＴ解析装置７に与える。なお振動速
度Ｖ２はスピーカ２を駆動する電圧値が一定であるため
一定の値となる。

【００５７】この音圧Ｐ１Ｊと振動速度Ｖ２を入力した
ＦＦＴ解析装置７は、スピーカ２に対して出力した周波
数に対応して音圧Ｐ１Ｊを所定の周波数間隔のサンプリ
ング幅で記憶する。

【００５８】以下同様の手順で、マイクロホン４を振動
面区画１ａ２〜１ａ１５３に順次移動して、所定の周波
数領域においてこの周波数に対応する音圧Ｐ１２〜Ｐ１
１５３のデータを計測してＦＦＴ解析装置７に記憶す
る。

【００５９】これらの音圧Ｐ１Ｊと振動速度Ｖ２と振動
面積Ｓ２より各区画１ａＪと振動面２ａ間（予測点Ｑ）
の所定の周波数に対応した伝達特性ＧＪは次式で求めら
れる。

【数２３】ＧＪ＝Ｐ１Ｊ／（Ｓ２・Ｖ２）・・・式（２３）但し、Ｊ＝１〜１５３である。

【００６０】次に、上記のようにして求めた空間伝達関
数Ｇ１〜１５３を用いることにより、図３（２）の構成
により予測点Ｑでの音圧を予測する。

【００６１】まず、振動面区画１ａ１の近傍に振動計測
器６を配置し、スピーカ２が存在しない状態（振動停止
状態）で、音源としてのスピーカ３をＦＦＴ解析装置７
からパワーアンプ９を介して一定電圧値で周波数を０Ｈ
ｚ〜１ｋＨｚに変動させながら振動させ、以て振動面１
ａを振動させる。

【００６２】同時に、振動計測器６で振動面区画１ａ１
の振動速度Ｖ１１を計測し、この計測データをＦＦＴ解
析装置７に与える。

【００６３】この振動速度Ｖ１を入力したＦＦＴ解析装
置７は、スピーカ３に対して出力した周波数に対応して
振動速度Ｖ１を所定の周波数間隔のサンプリング幅で記
憶する。

【００６４】以下同様にして、振動計測器６を順次、振
動面区画１ａ２〜１ａ１５３の近傍に配置してこれらの
振動面区画１ａ２〜１ａ１５３近傍の振動速度Ｖ１２〜
Ｖ１１５３を計測する。

【００６５】以上の測定結果により、音源振動面１ａの
各振動面区画１ａ１〜１ａ１５３に起因する予測点Ｑの
音圧Ｐ２は、既に求めた空間伝達特性Ｇ１〜Ｇ１５３に
対して、各振動速度Ｖ１１〜Ｖ１１５３と各振動面区画
１ａ１〜１ａ１５３の振動面積Ｓ１１〜Ｓ１１５３とを
乗じた値（体積速度）を乗じて加算した値で与えられる
から次式のようになる。

【数２４】

【００６６】以上で、予測点Ｑにおける、振動面１ａの
振動による周波数０Ｈｚ〜１ｋＨｚに対応する音圧Ｐ２
を予測することができた。

【００６７】なお、式（２４）に式（２３）を代入し、
スピーカ２の振動面積Ｓ２と振動速度Ｖ２は一定値であ
ることを考慮すると、次式が得られる。

【数２５】

【００６８】ここで、音源振動面の分割数は１５３であ
り、Ｐ１Ｊは分割面の近傍音圧（Ｐａ）、Ｓ１Ｊは分割
面の面積（ｍ²）、Ｖ１Ｊは分割面の振動速度（ｍ／
ｓ）、Ｖ２はスピーカの振動速度（ｍ／ｓ）、Ｓ２は振
動面積（ｍ²）を表す。

【００６９】図６（１），（２）は音圧予測点Ｑにおけ
る本発明による音圧予測方法で計算予測した計算値と、
実際に予測点Ｑでの音圧Ｐ２を所定の周波数領域につい
て測定した実験値との比較を示したグラフ図である。

【００７０】なお、測定対象以外の音の影響を除くため
に測定は全て半無響室で行われている。

【００７１】また、同図（１）は、図４のカバー１１で
音源振動面１ａを遮蔽しない場合であり、同図（２）は
カバー１１で音源振動面１ａを遮蔽した場合を示してい
る。

【００７２】このグラフ図より、本発明ではかなり正確
に実験値と予測値とが一致していることが分かる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る音圧
予測方法によれば、音源振動面近傍にマイクロホンを配
置し、該音源振動面が振動していないときに予測位置に
スピーカ及び振動計測器を配置し、該スピーカを振動さ
せて該振動計測器で該スピーカの振動速度Ｖ２を計測す
るとともに該マイクロホンで該音源振動面の音圧Ｐ１を
計測することにより、該スピーカの既知の振動面面積Ｓ
２を用いて該マイクロホンから該スピーカまでの空間の
伝達特性をＰ１／（Ｓ２・Ｖ２）として求め、次に該振
動計測器を該音源振動面近傍に配置し、該音源振動面を
振動させて該振動計測器で該音源振動面の振動速度Ｖ１
を計測し、該振動面の既知の面積Ｓ１を用いて該音源振
動面に起因する該予測点における音圧Ｐ２を式Ｐ２＝
（Ｓ１・Ｖ１）・Ｐ１／（Ｓ２・Ｖ２）により求めるよ
うに構成したので、別の箇所の音源振動面から発生する
音圧の影響を受けず、特定音源振動面から発せられる、
予測点における音圧を予測することが可能となり、かつ
各音源振動面からの予測音圧を合成すれば精度の高い音
圧を予測することが可能となる。

【００７４】また、本発明においては、音源の振動面の
音圧を検出するのではなく、振動計測器によって振動速
度を検出しているので、音源の設置場所やキャブパネル
（カバー）の有無に関係なく音圧予測を行うことができ
ることとなり、例えばエンジンを車両に一々搭載しなく
ても所定遠隔点での騒音を予測することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音圧予測方法で用いる解析モデル
図である。

【図２】本発明に係る音圧予測方法の実施の形態を示し
た図である。

【図３】本発明に係る音圧予測方法の実施例を示す測定
システム構成図である。

【図４】本発明に係る音圧予測方法の実施例における装
置配置寸法を示した図である。

【図５】本発明に係る音圧予測方法の実施例で使用され
る音源振動面の測定区画の分割図である。

【図６】本発明に係る音圧予測方法の実施例の計算値と
実測値との比較を示すグラフ図である。

【図７】従来の音圧予測方法の原理構成図である。

【符号の説明】１エンジン１ａ〜１ｄ，２ａ振動面２，３，３ａ〜３ｄスピーカ４，４ａ〜４ｄ，５マイクロホン６振動計測器７ＦＦＴ解析装置８，９パワーアンプ１０コンピュータ１１キャブパネル（カバー）１２支持台１３遮蔽部１４地面図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】音源の振動面に起因する音圧を該音源振動
面から離れた位置で予測する方法において、該音源振動面近傍にマイクロホンを配置するとともに、
該予測位置にスピーカ及び振動計測器を配置し、該音源
振動面が振動していないときに該スピーカを振動させて
該振動計測器で該スピーカの振動速度（Ｖ２）を計測す
るとともに該マイクロホンで該音源振動面の音圧（Ｐ
１）を計測することにより、該スピーカの既知の振動面
面積（Ｓ２）を用いて該マイクロホンから該スピーカま
での空間の伝達特性をＰ１／（Ｓ２・Ｖ２）として求
め、次に該振動計測器を該音源振動面近傍に配置し、該音源
振動面を振動させて該振動計測器で該音源振動面の振動
速度Ｖ１を計測し、該音源振動面の既知の面積（Ｓ１）
を用いて該音源振動面に起因する該予測点における音圧
（Ｐ２）を式Ｐ２＝（Ｓ１・Ｖ１）・Ｐ１／（Ｓ２・Ｖ
２）により求めることを特徴とした音圧予測方法。
【請求項２】請求項１において、該空間の伝達特性が、該スピーカの振動面面積（Ｓ２）
の代わりに該音源振動面の既知の面積（Ｓ１）を用いる
ことにより、（Ｐ１・Ｓ１）／Ｖ２として求められるこ
とを特徴とする音圧予測方法。
【請求項３】請求項１又は２において、該音源振動面を複数の区画に分け、該マイクロホン及び
該振動計測器を各区画に対応して移動させた状態で各区
画の音圧を予測し、これらの予測音圧を合成することを
特徴とした音圧予測方法。