JP5018064B2 - 打撃音試聴・測定室 - Google Patents

Description

本発明は、広くは、打撃音を発する音源位置と打撃音を試聴・測定する試聴・測定位置が定められた打撃音試聴・測定室に関する。特に、本発明は、試打ロボットが使用でき、低コストで作製できる打撃音試聴・測定室に関する。

近年、ゴルフボールをより遠くに飛ばすことのできる、反発係数の高い材料を打撃面に用いたゴルフクラブヘッド、例えば、チタン合金を打撃面に用いたゴルフクラブヘッドや、ゴルフボールの安定した飛距離が確保できる、スイートスポットが大きい、例えば、３００ｃｃを越える容積の中空ゴルフクラブヘッドなどが種々提供されている。
これらのゴルフクラブヘッドを備えたゴルフクラブは、ゴルフボールを遠くに飛ばすことができるにもかかわらず、鋭く金属的ではない打撃音を発するため、ゴルファーに飛距離の出ない、および、打撃音が不快なゴルフクラブであるとのイメージを与える場合がある。
このような背景から、ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打撃する際に発する打撃音を調整することが望まれている。

ここで、ゴルフクラブヘッドが発する打撃音は、通常の音が有する音の大きさ、高低という一般的な特性のみならず、時間とともに音の大きさが減衰するという特性をも有する非定常音である。そして、この音の大きさが所定の値の分低下して減衰するまでの時間（以下、残響時間と記す）は、ゴルファーがゴルフクラブヘッドが発する打撃音の快／不快のイメージを決める大きな要因の一つであると考えられている。
このため、ゴルフクラブヘッドが発する打撃音の評価には、音の大きさ、高低に加えて、残響時間も影響を与える。

ゴルフクラブヘッドが発する打撃音を調整する場合、まず、音の大きさ、高低に加えて、残響時間の正確なデータを多数測定する。すなわち、打撃音の調整は、この打撃音の大きさが所定の値に減衰するまで、測定の精度を阻害する音が混入しない環境で測定することを必要とする。このため従来は、測定の精度を阻害する虞のある反射音等の影響が無い屋外のフィールドにて、人間がゴルフクラブによりゴルフボールを実際に試打することにより、ゴルフクラブヘッドがゴルフボールを打撃する際に発する打撃音は測定されていた。その際、データのバラツキを防ぐため、同じ人間が試打を行う必要があり、以下の問題があった。

すなわち、人間が行う試打による打撃音の測定は、打撃数が限られること、打撃パターン（スピードおよび打撃位置）が意図的に変えらず異なる打撃パターンでの打撃音のデータが採れないこと、および、打撃パターンの安定性は試打を行う人間に依存し打撃音のデータにバラツキが含まれる虞があることが問題であった。また、人間が行う試打による打撃音の測定は、上記打撃パターンが制限されること、および、打撃パターンが必ずしも一定せず偶発的に変化することを要因として、打撃音の測定・解析方法の標準化にも悪影響を与えていた。

人間がゴルフボールを実際に試打することに起因する問題を解決するため、試打ロボットを屋外のフィールドに設置することも考えられる。試打ロボットが把持したゴルフクラブによりゴルフボールを実際に試打し、このとき発する打撃音を測定することにより、人間がゴルフボールを実際に試打することに起因する上記問題を解決できるが、以下の問題が生じる。

試打ロボットは、正確な試打を行うために、さらに、ゴルフクラブヘッドによるゴルフボールの打撃音以外の音の発生を防ぐために、屋外のフィールドに固定される必要がある。また、この試打ロボットは、屋外の外部環境にさらされ、多大のメインテナンスを必要とするといった煩雑さがある。

測定に影響を与えることがないように、反射音等の影響が無い屋外のフィールドと同じ条件を再現するため、反射音を吸収する無響室内に試打ロボットを設置することも考えられる。しかし、既設の無響室にゴルフボールを打ち出すための開口を設けることは、非常にコストが掛かり、実現が困難である。
また、ゴルフボールを打ち出すための開口を備えた無響室を新たにフィールドに隣接して建設することも、非常にコストが掛かり、実現が困難である。

下記特許文献１には、無響音室用吸音具が開示されている。この文献では、第１に、支持部および係止部が設けられたフレームが室内内周部に取り付けられ、次に、フレームに吸音部材が取り付けられ、フレームは吸音部材に覆われる。しかし、この無響音室用吸音具では、吸音部材やフレームが室内内周部へ個別に着脱できるようになり、保守点検作業の効率を向上させることはできるが、無響音室を低コストで建設することは難しい。

特開平７−１０２６５７号公報

図８は、打撃音試聴・測定室の壁の材質と音圧レベルの形で表わされる音の大きさを示すグラフである。
より詳しくは、図８は、打撃音試聴・測定室の壁および天井の表面の材質をパラメータとし、４ｋＨｚの音を発生させた場合の、一次反射音の音圧レベルを示す。図８中の◆印は、壁および天井の表面を完全反射面とした場合の一次反射音を示し、●印は、壁および天井の表面をグラスウールで覆った場合の一次反射音を示す。ここで、一次反射音とは、音源位置から発せられ、壁または天井に入射し１回反射した後、試聴・測定位置に到達する打撃音をいい、完全反射面とは、垂直入射反射率が１００％の面をいう。また、図８中の曲線は人間の聴感補正時間マスキング曲線であり、この曲線上および上の領域にプロットされる一次反射音は、打撃音試聴・測定室での試聴および測定に影響を与える音圧レベルの音であることを示す曲線である。

図８より、壁および天井の表面を完全反射面とした場合の一次反射音（到達時間は１２ｍ秒、１５ｍ秒、１８ｍ秒および２４ｍ秒）は、人間の聴感補正時間マスキング曲線より上にあるので打撃音試聴・測定室での試聴および測定に影響を与える大きさの音である。また、壁および天井の表面をグラスウールで覆った場合の一次反射音（到達時間は１８ｍ秒）は、図８において●印が聴感補正時間マスキング曲線上にあるので、打撃音試聴・測定室での試聴および測定に影響を与える虞がある大きさの音である。このように、一次反射音は、打撃音試聴・測定室における打撃音の試聴および測定に影響を与えることが分かる。

打撃音試聴・測定室には、二次以上の反射音も存在する。二次以上の反射音は、例えばグラスウールで壁および天井を覆った場合、反射面で２回以上吸音されるため、打撃音の試聴および測定に影響を与えない。ここで、二次以上の反射音とは、音源位置から発せられ、反射ユニット、壁、および／または天井に２回以上入射し、反射した後、測定位置に到達する打撃音をいう。

以上より、例えばグラスウールで壁および天井を覆っただけでは、一次反射音が試聴および測定に影響を与える虞がある。このことから、一次反射音を生じさせないようにすることが必要である。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するため、一次反射音が無い状態での打撃音の試聴および測定が可能で、低コストで作製できる打撃音試聴・測定室を提供することを目的とする。
また、一次反射音が無く、かつ、二次以上の反射音の音の大きさが測定に影響を与えない程度に小さい状態での打撃音の測定が可能で、低コストで作製できる打撃音測定室を提供することを目的とする。
さらにまた、一次反射音が無く、かつ、二次以上の反射音の音の大きさが測定に影響を与えない程度に小さい状態で、試打ロボットが試打する打撃音の測定が可能で、低コストで作製できる打撃音測定室を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、打撃音を発する音源位置と前記打撃音を試聴・測定する試聴・測定位置が空間内で定められた打撃音試聴・測定室であって、前記打撃音試聴・測定室を区画する複数の平面と、前記音源位置からの打撃音を反射する反射板を有する少なくとも１つの第１の反射ユニットと、を有し、前記反射板は、前記複数の平面の中の１つの平面を第１の鏡面と仮想し、前記音源位置の鏡像となる第１の点と前記試聴・測定位置とを結ぶ線分を第１の線分とし、この第１の線分と前記第１の鏡面とが交わる点を第２の点としたとき、前記第２の点と前記音源位置とを結ぶ線分上、または、前記第２の点と前記試聴・測定位置とを結ぶ線分上に設けられ、前記音源位置からの打撃音を反射した反射音が前記試聴・測定位置に直接には到達しないように前記反射板の向きが調整されていることを特徴とする打撃音試聴・測定室を提供する。

ここで、打撃音は点音源と考えられる音源位置から球面波状に拡がり、壁等で反射され、さらに球面波状に拡がるものであり、その一部分が試聴・測定位置に到達する。その際、試聴・測定位置にて試聴・測定される打撃音の主成分は、音源位置から発せられ試聴・測定位置にレーザ光のように直線的に到達し、あるいは直線的に反射面に入射し、反射して直線的に到達する。
本発明では、打撃音として、上記主成分を検討する。このため、打撃音は、点音源と考えられる音源位置から発せられる直線状に進行する音として扱う。したがって、本発明でいう入射は、レーザ光のように反射面に直線的に入射することをいい、反射は同様に同じ角度で反射することをいう。

さらに、反射板の向きが、音源位置からの打撃音を反射した反射音が試聴・測定位置に直接には到達しないように調整されているとは、反射板の向きが、音源位置から発せられて反射板に入射した打撃音が反射され、この反射音が試聴・測定位置に到達する前に打撃音試聴・測定室内の物体で反射するように調整されていることをいい、例えば打撃音試聴・測定室を区画する複数の平面の１つに到達するように調整されていることが好ましい。

また、前記複数の平面の少なくとも１つは、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材が表面に設けられていることが好ましい。
また、前記第１の反射ユニットは、２枚の板状部材をくさび形状に組み合わせて形成されたものであることが好ましい。

また、前記打撃音は、打撃具がボールを打撃する際に発する音であることが好ましい。
また、前記打撃具は、ゴルフクラブヘッドであり、前記ボールは、ゴルフボールであることが好ましい。

また、前記打撃音試聴・測定室は、人間の頭部を模し、集音マイクの配置された位置を前記試聴・測定位置とする耳部を備え、前記打撃音を試聴・測定するダミーヘッドと、把持しているゴルフクラブのゴルフクラブヘッドによりゴルフボールを試打する試打ロボットと、前記音源位置からの打撃音を反射する反射板を有する第２の反射ユニットとを有し、前記ダミーヘッドは、ダミーヘッドの顔部を前記音源位置の方向に向け配置固定され、前記試打ロボットは、前記音源位置を基準点として、前記ダミーヘッドの反対側の床面上の位置に配置され、前記第２の反射ユニットは、前記試打ロボットと前記音源位置との間の前記試打ロボットの前面に配置されることが好ましい。

また、前記第１の反射ユニットは、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材が反射板の表面に設けられていることが好ましく、前記第２の反射ユニットは、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材が反射板の表面に設けられていることが好ましい。

本発明の打撃音試聴・測定室は、音源位置からの打撃音を反射する反射板を有する少なくとも１つの第１の反射ユニットを有し、この反射板は、音源位置からの打撃音を反射した反射音が試聴・測定位置に直接には到達しないように向きが調整されている。この反射板は音源位置から発せられた打撃音を反射し、試聴・測定位置に到達する前に打撃音試聴・測定室内の物体で反射される反射音とすることができる。このため、一次反射音が無い状態での打撃音の試聴および測定が可能で、低コストで作製できる打撃音試聴・測定室を提供することができる。

また、打撃音測定室を区画する複数の平面の少なくとも１つは、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材が表面に設けられている。この吸音部材は、反射毎に反射音の音の大きさを２５％以下にするので、二次以上の反射音の音の大きさは測定に影響を与えない程度に小さくできる。このため、一次反射音が無く、かつ、二次以上の反射音の音の大きさが測定に影響を与えない程度に小さい状態での打撃音の測定が可能で、低コストで作製できる打撃音測定室を提供することができる。

また、打撃音測定室は、人間の頭部を模し、集音マイクの配置された位置を測定位置とする耳部を備え、打撃音を測定するダミーヘッドと、把持しているゴルフクラブのゴルフクラブヘッドによりゴルフボールを試打する試打ロボットと、音源位置からの打撃音を反射する反射板を有する第２の反射ユニットとを有し、ダミーヘッドは、ダミーヘッドの顔部を音源位置の方向に向け配置固定され、試打ロボットは、音源位置を基準点として、ダミーヘッドの反対側の床面上の位置に配置され、第２の反射ユニットは、試打ロボットと音源位置との間の試打ロボットの前面に配置される。
このため、一次反射音が無く、かつ、二次以上の反射音の音の大きさが測定に影響を与えない程度に小さい状態で、試打ロボットが試打する打撃音の測定が可能で、低コストで作製できる打撃音測定室を提供することができる。

以下に、図１に示す第１の好適実施形態に基づいて、本発明の打撃音測定室の構造を詳細に説明する。本実施形態の打撃音測定室は、室内に試打ロボットおよびダミーヘッド（ダミーヘッドの耳部には集音マイクが設置されている）を配置し、試打ロボットが実際に屋外に向けゴルフボールを試打し、その打撃音をダミーヘッドが測定するためのものである。
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る打撃音測定室の構造を示す正面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）の平面図である。なお、図１（ｂ）は第１の反射ユニット３６の図示を省略している。

図１（ａ）および（ｂ）に示すように、打撃音測定室１０は、壁１２、１４、１６、１８と、天井２０と、床２２とで形成されている。また、打撃音測定室１０は、試打ロボット２４と、集音マイクを耳部に備えたダミーヘッド２６と、第１の反射ユニット３０、３２、３６と、第２の反射ユニット３８と、吸音部材４０と、人工芝４２とを含んでいる。

壁１２、１４、１６、１８と、天井２０と、床２２とは、打撃音測定室１０を区画するものである。壁１２、１４、１６、１８は公知の壁用建材により製作され、天井２０は公知の天井用建材により製作され、床２２は公知の床用建材により製作されている。また、壁１２と１４、壁１６と１８、および、天井２０と床２２は略平行に配置され、壁１２と１６、壁１２と天井２０、および、壁１２と床２２は略直交して配置されている。

なお、本実施形態では、開口４４が壁１８に設けられている。開口４４は、試打ロボット２４がゴルフボール４６を屋外方向（矢印Ｌ方向）に向け打ち出すためのものであり、壁１８に設けられている。また、開口４４は、試打ロボット２４およびダミーヘッド２６の風雨除けのためのシャッター（図示せず）を備えている。また、人工芝４２は床２２の上面全体に載置されている。

ダミーヘッド２６は、本出願人による特開２００６−２３９１３２に開示されるダミーヘッドであり、音源位置４８から発せられる打撃音を測定するためのものである。本実施形態では、音源位置４８は、ゴルフボール４６が載置される位置である。また、ダミーヘッド２６は、人が耳で聞いた場合と同様の打撃音を測定するため、ダミーヘッド２６の頭部の形状を人間の頭部を模した形状としている。また、集音マイクはダミーヘッド２６の左耳部に配置されている。ダミーヘッド２６の両耳部を結ぶ線分上の中点から矢印Ｌ方向と直交する直線上にゴルフボール４６の載置位置が設けられている。このゴルフボール４６の載置位置を以降基準点とする。ダミーヘッド２６は、両耳部の中点の位置をこの基準点から上方に１５００ｍｍ、壁１４方向に１０００ｍｍ、Ｌ方向に０ｍｍの位置とし、顔部を音源位置４８と定められるゴルフボール４６に向けて配置される。
なお、本実施形態では、測定位置５４は、集音マイクが配置されているダミーヘッド２６の左耳部の位置に該当する。

試打ロボット２４は、公知の試打ロボットであり、評価対象とするゴルフクラブヘッド５０を備えたゴルフクラブ５２を把持し、所定のスウィングパターンでゴルフボール４６を試打するものである。この時、ゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃し、音源位置４８から打撃音が発する。
本実施形態では、試打ロボット２４は、ゴルフボール４６を基準として、ダミーヘッド２６の反対側の床面上の位置に配置されている。

ここで、本発明において、打撃音は点音源と考えられる音源位置４８から球面波状に拡がり、壁等で反射され、さらに球面波状に拡がるものであり、その一部分が測定位置５４に到達する。その際、本発明において測定位置５４にて測定される打撃音の主成分は、音源位置４８から発せられ測定位置５４にレーザ光のように直線的に到達し、あるいは直線的に反射面に入射し、反射して直線的に到達する。
本発明では、打撃音として、上記主成分を検討する。このため、打撃音は点音源と考えられる音源位置４８から発せられる直線状に進行する音として扱う。したがって、本発明でいう入射は、レーザ光のように反射面に直線的に入射することをいい、反射は同様に同じ角度で反射することをいう。

さらに、本発明では、音源位置４８から発せられ、測定位置５４に直接到達する打撃音を直達音といい、音源位置４８から発せられ、壁または天井に入射し１回反射した後、測定位置５４に到達する打撃音を一次反射音という。また、音源位置４８から発せられ、反射ユニット、壁、および／または天井に２回以上入射し、反射した後、測定位置５４に到達する打撃音を二次以上の反射音という。

図１（ａ）（ｂ）中では、直達音の進路を矢印Ｓ０で示し、壁１６に向かう入射音の進路を矢印Ｓ１で示し、測定位置５４に直接には到達しないように反射ユニット３２にて反射された反射音の進路を矢印Ｓ２で示す。また、上述した２回入射し、反射した後、測定位置５４に到達する打撃音の入射音の進路を矢印Ｓ３で示し、１回目の反射音（２回目の入射音）の進路を矢印Ｓ４で示し、二次反射音の進路を矢印Ｓ５で示す。

反射ユニット３２は、一次反射音をなくすための反射板３２ａを有するものである。ここで、反射板３２ａは、音源位置４８からの入射音Ｓ１を、壁１２または天井２０に向けて反射するためのものである。
本実施形態では反射ユニット３２は、例えば、厚さ７６ｍｍ、幅９００ｍｍ、長さ（高さ）１８００ｍｍのＳＯＮＥＸ ｏｎｅ吸音材 ＳＯＨ−３（イルブルック（Ｉｌｌｂｒｕｃｋ）社製）により形成される。

図２に示す通り、厚さ７６ｍｍのＳＯＮＥＸ ｏｎｅ吸音材 ＳＯＨ−３は、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下の吸音部材である。入射音Ｓ１は、反射ユニット３２に入射し反射された後、反射音Ｓ２となり、この反射音Ｓ２がさらに他の反射ユニットに入射し反射して、測定位置５４に到達する二次反射音となる可能性がある。この場合においても、二次反射音の音の大きさを測定に影響を与えない程度に小さいものとするために、本実施形態では、反射ユニット３２は吸音部材により形成される。
二次反射音が、ＳＯＨ−３の表面で２回反射し、測定位置５４に到達した場合、２０００Ｈｚの音の大きさは、入射音Ｓ１を基準として０．０４倍（＝２０％×２０％）に低下し、打撃音の測定に影響を与えない程度に小さいくなる。

また、反射ユニット３２は、この２枚の板状部材を天井２０から見て角度９０度のくさび（Ｌ字型）形状に組み合わせて形成される衝立である。反射ユニット３２の概略の配置位置は、壁１６と音源位置４８との間である。
なお、反射ユニット３２の詳細の配置位置は、以下に詳細を説明する反射板３２ａの詳細の配置位置により規定される。

図３（ａ）は、反射板３２ａと図１のダミーヘッド２６（測定位置５４）、音源位置４８および壁１６との位置関係を、図１（ａ）中の壁１２側から見て説明する図である。図３（ｂ）は、反射板３２ａと図１のダミーヘッド２６（測定位置５４）、音源位置４８および壁１６との位置関係を、図１（ａ）中の天井２０側から見て説明する図である。

反射板３２ａは、図３に示す点Ｐ３の位置に、仮想面ＦＳ１と一致しないように向きが調整されて配置されている。
ここで、点Ｐ３の位置は以下の手順にて定められる位置である。壁１６の音源位置４８側の表面１６ａを鏡面と仮想し、そのときの音源位置４８の鏡像点をＰ１とし、Ｐ１と測定位置５４とを結ぶ線分をＬ１とする。Ｌ１と表面１６ａが交わる点をＰ２とし、Ｐ２と音源位置４８とを結ぶ線分をＬ２とする。点Ｐ３は、このＬ２上の音源位置４８とＰ２との間に定められる。

ここで、仮想面ＦＳ１は以下のように規定される。Ｐ３と測定位置５４とを結ぶ線分をＬ３とする。Ｌ３の延長上の、Ｐ３から測定位置５４と反対側の方向に、Ｐ３と音源位置４８との長さ離れた位置を点Ｐ４とする。Ｐ４と音源位置４８とを結ぶ線分をＬ４とし、Ｐ４と音源位置４８との中点をＰ５とする。このとき、仮想平面ＦＳ１は、Ｐ５を通り、Ｌ４を垂線とするように定める。

なお、Ｐ４は、音源位置４８の仮想面ＦＳ１を鏡面と仮想したときの鏡像点である。このため、音源位置４８からＰ３に入射した音は、仮想面ＦＳ１で反射された場合、測定位置５４に到達する。すなわち、反射板３２ａを点Ｐ３の位置に、仮想面ＦＳ１と一致しない向きに向きを調整して配置すれば、音源位置４８からＰ３に入射した音は、反射板３２ａで反射され、測定位置５４以外の部分に到達して反射される。言い換えれば、壁１２、１４、１６、１８、天井２０、床２２のいずれかの面に到達して反射される。

図４（ａ）は、反射板３２ａと図１のダミーヘッド２６（測定位置５４）、音源位置４８および壁１６との別の位置関係を、図１（ａ）中の壁１２側から見て説明する図である。図４（ｂ）は、反射板３２ａと図１のダミーヘッド２６（測定位置５４）、音源位置４８および壁１６との別の位置関係を、図１（ａ）中の天井２０側から見て説明する図である。

図３に示す実施形態では、Ｐ３はＰ２と音源位置４８とを結ぶＬ２上から定めているが、Ｐ３の位置はこれには限定されず、図４に示すように、Ｐ２と測定位置５４とを結ぶＬ２上から定めても良い。Ｐ３をＰ２と測定位置５４とを結ぶＬ２上に定めた場合でも、図３に示す実施形態と同様に、Ｌ３、Ｐ４、Ｌ４、Ｐ５を求め、ＦＳ１を定めると良い。
この場合も、反射板３２ａは、点Ｐ３の位置で仮想面ＦＳ１と一致しない向きに向きを調整して配置されれば良く、音源位置４８からＰ３に入射した音は、反射板３２ａで反射され、壁１２、１４、１６、１８、天井２０、床２２のいずれかの面に到達して反射される。

ここで、反射ユニット３２は、一次反射音をなくすものであれば良く、実施形態の厚さ７６ｍｍの吸音材 ＳＯＮＥＸ ｏｎｅ吸音材 ＳＯＨ−３により形成される衝立には限定されない。一例として、アルミニウム製衝立、木製衝立としても良いが、薄手ガラスクロス付きのグラスウールなどの、図２に示す２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材により形成される衝立であることがさらに好ましい。

また、反射ユニット３２の形状は、一次反射音をなくす反射板３２ａを有する形状であれば良く、実施形態の２枚の板状部材を角度９０度のくさび形状に組み合わせて形成される衝立には限定されない。一例として、２枚の板状部材を角度６０度のくさび形状に組み合わせて形成される衝立、２枚の板状部材を角度１２０度のくさび形状に組み合わせて形成される衝立、１枚の板状部材よりなる衝立、および、３枚以上の板状部材が連続したくさび形状に組み合わされて形成される衝立のいずれであっても良い。

さらに反射板３２ａ（すなわち反射ユニット３２）の配置は、一次反射音をなくす配置であれば良く、図１に図示される実施形態には限定されない。反射板３２ａの配置は、図３または図４に示す様に点Ｐ３の位置で仮想面ＦＳ１と一致しない向きに向きを調整して配置されれば良い。

第１の反射ユニット３０、３６は、一次反射音をなくすための反射板３０ａ、３６ａを有するものである。第１の反射ユニット３０、３６は、第１の反射ユニット３２と同様のものにより、同様の形状に形成されている。第１の反射ユニット３０、３６の壁１４、天井２０に対する概略および詳細の配置位置も、第１の反射ユニット３２の壁１６に対する概略および詳細の配置位置と同様である。

第２の反射ユニット３８は、一次反射音をなくすための反射板３８ａを有するものである。反射ユニット３８は、厚さ７６ｍｍ、幅９００ｍｍ、長さ（高さ）６００ｍｍのＳＯＮＥＸ ｏｎｅ吸音材 ＳＯＨ−３により形成される。また、第２の反射ユニット３８は、この２枚の板状部材を天井２０から見て角度９０度のくさび形状に組み合わせて形成される衝立である。第２の反射ユニット３８の概略の配置位置は、試打ロボット２４と音源位置４８との間の試打ロボット２４の前面側であり、第２の反射ユニット３８の詳細の配置位置は、反射板３８ａの詳細の配置位置により規定される。また、反射板３８ａの試打ロボット２４に対する配置は、反射板３２ａの壁１６に対する配置と同様に定められる。

ここで、第２の反射ユニット３８は、一次反射音をなくすものであれば良く、実施形態の厚さ７６ｍｍの吸音材 ＳＯＮＥＸ ｏｎｅ ＳＯＨ−３により形成される衝立には限定されない。一例として、アルミニウム製衝立、木製衝立としても良いが、薄手ガラスクロス付きのグラスウールなどの、図２に示す２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材により形成される衝立であることがさらに好ましい。

また、第２の反射ユニット３８の形状は、一次の反射音をなくす反射板３８ａを有する形状であれば良く、実施形態の２枚の板状部材を角度９０度のくさび形状に組み合わせて形成される衝立には限定されない。一例として、２枚の板状部材を角度６０度のくさび形状に組み合わせて形成される衝立、２枚の板状部材を角度１２０度のくさび形状に組み合わせて形成される衝立、１枚の板状部材よりなる衝立、および、３枚以上の板状部材が連続したくさび形状に組み合わされて形成される衝立のいずれであっても良い。

さらに、反射板３８ａ（すなわち第２の反射ユニット３８）の配置は、一次反射音をなくす配置であれば良く、図１に図示される実施形態には限定されない。反射板３８ａの配置は、図３または図４に示される反射板３２ａの配置と同様に定められれば良い。

吸音部材４０は、音源位置４８から発せられた入射音Ｓ３を、２回反射し、音の大きさを小さくし、二次反射音Ｓ５とする部材である。薄手ガラスクロス（ＥＰ１６Ａ：ＪＩＳ Ｒ３４１４）付きのグラスウール（厚さ５０ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ^３）により形成される平板であり、薄手ガラスクロス付きのグラスウールは、図２に示す２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下の吸音部材である。

入射音Ｓ３は、グラスウールの壁面に入射し反射された後、１回目の反射音Ｓ４となり、この反射音Ｓ４がさらにグラスウールの壁面に入射し反射して、二次反射音Ｓ５となる。二次反射音Ｓ５の音の大きさを測定に影響を与えない程度に小さいものとするために、本実施形態では、壁および天井はグラスウールで覆われる。
二次反射音Ｓ５が、グラスウールの表面で２回反射し、測定位置５４に到達した場合、３１５０Ｈｚの音の大きさは、入射音Ｓ３を基準として０．０５２９倍（＝２３％×２３％）に低下し、打撃音の測定に影響を与えない程度に小さくなる。

また、吸音部材４０は、壁１２、１４、１６、開口４４を除く壁１８、および、天井２０の音源部４８側の全面に配置されている。
なお、吸音部材４０は、無響室で、２〜１０ｋＨｚの周波数領域の反射音・反射率を実際に測定して選定したものである。

ここで、吸音部材４０は、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下の吸音部材により形成されるものであれば良く、実施形態の薄手ガラスクロス付きのグラスウールには限定されない。一例として、図２に示す、厚さ７６ｍｍの吸音材 ＳＯＮＥＸ ｏｎｅ ＳＯＨ−３により形成されても良い。

次に、図１に基づいて、本実施形態の作用について詳細に説明する。
試打ロボット２４は、測定対象とするゴルフクラブヘッド５０を備えたゴルフクラブ５２を把持し、試打を行い、この時、ゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃する。打撃音は、点音源と考えられる音源位置４８から球面波状に拡がり、壁等で反射され、さらに球面波状に拡がる。この壁等で反射され、さらに球面波状に拡がる打撃音は、屋外のフィールドでの試打時には存在しない音であり、打撃音の測定に影響を与える虞のある音である。

ここで、直接音Ｓ０は、音源位置４８からダミーヘッド２６の耳部に配置されている集音マイクに直接到達し、測定される。
また、入射音Ｓ１は、音源位置４８から壁１６方向に向かい、反射ユニット３２に入射し、反射され反射音Ｓ２となり、反射音Ｓ２は壁１２に向かう。このため、入射音Ｓ１は、一次反射音とならない。言い換えれば、ダミーヘッド２６の耳部に配置されている集音マイクに到達する一次反射音は存在しない。
音源位置４８から壁１４、天井２０、試打ロボット２４方向に向かう入射音も、反射ユニット３０、３６、３８に入射し、反射され壁１６、１２、１６に向かう。したがって、１回だけ反射して集音マイクに到達する一次反射音は生じない。

図５は、一次反射音が、反射ユニット３０、３２、３６、３８により無くなる結果を示すグラフである。具体的には、本実施形態の打撃音測定室１０内にてスピーカーを用い周波数４ｋＨｚの音を発生させた時の音の大きさを表わす相対音圧レベルの推移を調べた。

図８にて前述したとおり、壁および天井の表面をグラスウールで覆った場合、到達時間１８ｍ秒における一次反射音は、直達音との音圧レベル差が約２０ｄＢであり、打撃音測定室における測定に影響を与える虞がある。これに対し、図５に示す打撃音測定室１０内における、同時点（音圧レベルのピーク値の発生時刻から１８ｍ秒後）における測定値とピーク値との音圧レベル差は、約３０ｄＢである。これより、図８にて打撃音測定室における測定に影響を与える虞有りと考えられた一次反射音は、無くなっていることが分かる。

また、入射音Ｓ３は、音源位置４８から壁１２方向に向かい、壁１２の表面に設けられた吸音部材４０に入射し、反射して１回目の反射音Ｓ４となる。さらに、反射音Ｓ４は、壁１６の表面に設けられた吸音部材４０に入射し、反射して二次反射音Ｓ５となり、ダミーヘッド２６の耳部に配置されている集音マイクに到達する。
図２に示す通り、吸音部材４０は３１５０Ｈｚでの垂直入射反射率が２３％のグラスウールにより形成されている。このため、二次反射音Ｓ５が、グラスウールの表面で２回反射し、測定位置５４に到達した場合、３１５０Ｈｚの音の大きさは、入射音Ｓ３を基準として０．０５２９倍（＝２３％×２３％）に低下し、打撃音の測定に影響を与えない程度に小さくなる。

吸音部材４０に加えて反射ユニット３０、３２、３６、３８も、図２に示す２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下の吸音部材により形成することにより、二次反射音の音の大きさは、入射音を基準として０．０６２５倍以下（＝２５％×２５％）となる。これにより、二次反射音の音の大きさを、打撃音測定室１０内において打撃音の測定に影響を与えない程度に小さくすることができる。
また、三次以上の反射音が、吸音部材４０または反射ユニット３０、３２、３６、３８の表面でさらに１回以上反射し、測定位置５４に到達した場合、三次以上の反射音の音の大きさは、二次反射音を基準として０．２５倍以下（入射音を基準として０．０１５７倍以下）となる。これにより、打撃音測定室１０を、さらに二次以上の反射音の音の大きさが小さい打撃音測定室することができる。

図６（ａ）、（ｂ）は、二次以上の反射音の音の大きさが、吸音部材４０および反射ユニット３０、３２、３６、３８により、測定に与えない程度に小さいことを示すグラフである。図６（ａ）は、屋外のフィールドにおいて、ゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃した時の、打撃音の音の大きさを表わす相対音圧レベルの推移を示しており、図６（ｂ）は、本実施形態の打撃音測定室１０内にて、ゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃した時の、打撃音の音の大きさを表わす相対音圧レベルの推移を示している。図６（ｂ）の相対音圧レベルの推移を示す曲線は、図６（ａ）の相対音圧レベルの推移を示す曲線とほぼ等しい形で時間経過とともになだらかに下がっている。また、図６（ｂ）の相対音圧レベルの推移を示す曲線は、図８に示す聴感補正時間マスキング曲線より上に突き出ることも無い。

図６（ａ）は、フィールドにおける打撃音の相対音圧レベルの推移を示すものであり、この測定結果には反射音は含まれない。図６（ｂ）は、本実施形態の打撃音測定室１０内における打撃音の相対音圧レベルの推移を示すものであり、この測定結果には、二次以上の反射音が含まれるが、上述した通り一次反射音は含まれない。

上述したように、図６（ｂ）の相対音圧レベルの推移を示す曲線は、図６（ａ）の相対音圧レベルの推移を示す曲線とほぼ等しい形で時間経過とともになだらかに下がっており、上方への突き出しは識別できない。これより、本実施形態の打撃音測定室１０内においては、二次以上の反射音は、測定に影響を与えない程度に小さいレベルまで吸音部材により吸収されていることが分かる。

また、図６（ｂ）の相対音圧レベルの推移を示す曲線は、図８に示す聴感補正時間マスキング曲線より上に突き出ることが無い。これによっても、本実施形態の打撃音測定室１０内においては、二次以上の反射音は、測定に影響を与えない程度に小さい状態まで吸音部材により吸収されていることが分かる。
本実施形態の打撃音測定室１０内においては、一次反射音が無く、かつ、二次以上の反射音の音の大きさが測定に影響を与えない程度に小さい状態での、すなわち、屋外のフィールドと同様の状態での打撃音の測定ができる。また、吸音部材４０に加えて反射ユニット３０、３２、３６、３８も、図２に示す２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下の吸音部材により形成することにより、打撃音の測定に影響を与える二次以上の反射音をさらに小さくできる。

さらに、この構成とすることにより、一次反射音が無く、かつ、二次以上の反射音の音の大きさが測定に影響を与えない程度に小さい状態で、試打ロボットが試打する打撃音の測定が可能で、しかも簡素な構成の反射ユニットを配置すればよいので低コストで作製できる打撃音測定室１０を提供することができる。このため、打撃音測定室１０を用いることにより、打撃音の録音・解析方法の標準化もできる。

なお、反射ユニット３０、３２、３６、３８の形状を、２枚または３枚以上の板状部材が連続したくさび形状に組み合わされて形成された衝立とすることにより、音源位置４８と壁１４、１６、天井２０、および、試打ロボット２４との間隔を狭めることができる。この構成により、打撃音測定室１０を小さくすることができる。

また、打撃音測定室１０を例えばゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃するときに発する減衰する打撃音の測定に用いることにより、反射音に影響されない減衰中の打撃音の測定ができる。
また、打撃音測定室１０を４〜６ｋＨｚを主たる音域とするゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃するときに発する打撃音の測定に用いることにより、測定に影響する二次以上の反射音をさらに小さくできる。
また、打撃音測定室１０は、開口４４にシャッタを備えることにより、試打ロボット２４およびダミーヘッド２６を風雨から確実に保護できる。

なお、打撃音は、ゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃する時に発せられる打撃音を例として詳細を説明したが、本実施形態はこれには限定されず、打撃音は、打撃具がボールを打撃する時に発せられるいずれのものでも良い。一例として、野球用のバットが野球ボールを打撃する時に発せられる打撃音、テニスラケットでテニスボールを打撃する時に発せられる打撃音等の測定に本実施形態の打撃音測定室１０は用いることができる。

次に、図７に示す第２の好適実施形態に基づいて、本発明の打撃音試聴室の構造を詳細に説明する。本実施形態は、本発明の打撃音試聴室をゴルフショップの試打スペースに用いたものである。
図７（ａ）は、本発明の実施形態に係る打撃音試聴室を示す正面図であり、（ｂ）は、図７（ａ）の平面図である。なお、図７（ａ）は第１の吸音材３４の図示を省略し、図７（ｂ）は第１の吸音材３６の図示を省略している。

図７（ａ）および（ｂ）に示すように、打撃音試聴室６０は、壁１２、１８と、天井２０と、床２２とで形成されている。また、打撃音試聴室６０内には、音源位置４８と試聴位置５５とが定められている。また、打撃音試聴室６０は、第１の反射ユニット２８、３４、３６と、人工芝４２と、ネット６２を含んでいる。

壁１２、１８と、天井２０と、床２２とは、打撃音試聴室６０を区画するものである。壁１２、１８は公知の壁用建材により製作され、天井２０は公知の天井用建材により製作され、床２２は公知の床用建材により製作されている。また、天井２０と床２２は略平行に配置され、壁１２と１８、壁１２と天井２０、および、壁１２と床２２は略直交して配置されている。また、壁１２の反対側は開口域６６となっており、壁１８の反対側は開口域６８となっている。

音源位置４８は、ゴルフボール４６の位置に定められ、試聴位置５５は、詳細は後述する、ゴルファ６４の耳位置に当たる。

反射ユニット２８、３４、３６は一次反射音をなくすための反射板２８ａ、３４ａ、３６ａを有するものである。反射ユニット２８、３４、３６は第１の実施形態の反射ユニット３２と同様のものにより、同様の形状に形成されている。反射ユニット２８、３４、３６の壁１２、１８、天井２０に対する概略および詳細の配置位置も、第１の実施形態の反射ユニット３２の壁１６に対する概略および詳細の配置位置と同様である。

人工芝４２は、ゴルフボール４６の下方の床２２上に載置される。また、ネット６２は、ゴルフボール４６が反射ユニット３４および壁１８へ衝突することを防ぐための公知のネットであり、ゴルフボール４６と、反射ユニット３４および壁１８との間に配置される。

次に、本実施形態の作用について詳細に説明する。
ゴルファ６４は、音源位置４８と定められるゴルフボール４６に顔を向け、打撃音試聴室６０内の床２２上の所定位置に立つ。これにより、ゴルファ６４の耳位置が試聴位置５５に当たる。この状態で、ゴルファ６４は、試聴対象であるゴルフクラブヘッド５０を備えたゴルフクラブ５２を把持し、試打を行い、この時、ゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃する。打撃音は、点音源と考えられる音源位置４８から球面波状に拡がり、壁等で反射され、さらに球面波状に拡がる。この壁等で反射され、さらに球面波状に拡がる打撃音は、屋外のフィールドでの試打時には存在しない音であり、打撃音の試聴に影響を与える虞のある音である。

ここで、直接音Ｓ０は、音源位置４８からゴルファ６４の耳に直接到達し、試聴される。
また、入射音Ｓ１は、音源位置４８から壁１２に向かい、反射ユニット２８に入射し、反射され反射音Ｓ２となり、反射音Ｓ２は開口域６８に向かう。このため、入射音Ｓ１は、一次反射音とならない。言い換えれば、ゴルファ６４の耳に到達する一次反射音は存在しない。
音源位置４８から壁１８、天井２０方向に向かう入射音も、反射ユニット３４、３６に入射し、反射され反射音となり、いずれの反射音も開口域６６に向かう。したがって、１回だけ反射してゴルファ６４の耳に到達する一次反射音は生じない。
上述した構成により、一次反射音が無い状態で打撃音の試聴が可能で、低コストで作製できる打撃音試聴室６０を提供することができる。

また、音源位置４８から、壁１２、１８、天井２０方向に向かう入射音が、反射ユニット２８、３４、３６に入射し、反射され、壁１８、１２、１２に向かうように、反射ユニット２８を壁１８の反対方向に、反射ユニット３４を壁１２の反対方向に、反射ユニット３６の配置をを壁１２の反対方向に移動させても良い。
この構成においても、１回だけ反射してゴルファ６４の耳に到達する一次反射音は生じず、本実施形態の打撃音視聴室６０内においては、一次反射音が無い状態で打撃音の試聴ができる。

なお、本実施形態の打撃音試聴室６０は、建物内に設置するゴルフショップの試打スペースを例にとり説明したので、２方向の壁および天井に反射ユニットを配置している。しかし、一例として、ゴルフ練習場に用いる場合、ゴルファ６４と壁１２、１８との距離が十分大きいとき、または、壁１２、１８が無いときは、反射ユニット３０、３６は設置しなくても良い。また、天井２０が無いときは、反射ユニット３８は設置しなくて良い。また、ゴルファ６４の右側（壁１８の反対側）に壁があるときは、この壁と音源位置４８との間に、反射ユニットを設置しても良い。

以上、本実施形態では、ゴルフクラブヘッド５０がゴルフボール４６を打撃する時に発せられる打撃音を例として詳細を説明したが、本発明は上述の実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変更を行っても良いのは、もちろんである。

（ａ）は、本発明の実施形態に係る打撃音測定室の構造を示す正面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）の平面図である。 各吸音部材の垂直反射率を示すグラフである。 （ａ）は、反射板３２ａと図１のダミーヘッド２６（測定位置５４）、音源位置４８および壁１６との位置関係を、図１（ａ）中の壁１２側から見て説明する図である。図３（ｂ）は、反射板３２ａと図１のダミーヘッド２６（測定位置５４）、音源位置４８および壁１６との位置関係を、図１（ａ）中の天井２０側から見て説明する図である。 （ａ）は、反射板３２ａと図１のダミーヘッド２６（測定位置５４）、音源位置４８および壁１６との別の位置関係を、図１（ａ）中の壁１２側から見て説明する図である。図４（ｂ）は、反射板３２ａと図１のダミーヘッド２６（測定位置５４）、音源位置４８および壁１６との別の位置関係を、図１（ａ）中の天井２０側から見て説明する図である。 一次反射音が、反射ユニット３０、３２、３６、３８により無くなる結果を示すグラフである。 （ａ）、（ｂ）は、二次以上の反射音の音の大きさが、吸音部材により、測定に影響を与えない程度に小さくなることを示すグラフである。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る打撃音試聴室の構造を示す正面図であり、（ｂ）は、図７（ａ）の平面図である。 打撃音測定室の壁および天井の表面の材質をパラメータとし、４ｋＨｚの音を発生させた場合の、一次反射音の音圧レベルを示すグラフである。

符号の説明

１０、 打撃音測定室
１２、１４、１６、１８ 壁
２０ 天井
２２ 床
２４ 試打ロボット
２６ ダミーヘッド
２８、３０、３２、３４、３６ 第１の反射ユニット
３８ 第２の反射ユニット
２８ａ、３０ａ、３２ａ、３４ａ、３６ａ、３８ａ 反射板
４０ 吸音部材
４２ 人工芝
４４ 開口
４６ ゴルフボール
４８ 音源位置
５０ ゴルフクラブヘッド
５２ ゴルフクラブ
５４ 測定位置
５５ 試聴位置
６０ 打撃音試聴室
６２ ネット
６４ ゴルファ
６６、６８ 開口域
Ｓ０ 直達音
Ｓ１、Ｓ３ 入射音
Ｓ２ 反射音
Ｓ４ （１回目の）反射音
Ｓ５ 二次反射音
Ｌ ゴルフボールの打ち出し方向

Claims (9)

1. 打撃音を発する音源位置と前記打撃音を試聴・測定する試聴・測定位置が空間内で定められた打撃音試聴・測定室であって、
   前記打撃音試聴・測定室を区画する複数の平面と、
   前記音源位置からの打撃音を反射する反射板を有する少なくとも１つの第１の反射ユニットと、を有し、
   前記複数の平面の中の１つの平面を第１の鏡面と仮想し、前記音源位置の鏡像となる第１の点と前記試聴・測定位置とを結ぶ線分を第１の線分とし、この第１の線分と前記第１の鏡面とが交わる点を第２の点としたとき、前記反射板は、前記第２の点と前記音源位置とを結ぶ線分上、または、前記第２の点と前記試聴・測定位置とを結ぶ線分上に設けられ、前記音源位置からの打撃音を前記反射板で反射した反射音が前記試聴・測定位置に直接には到達しないように前記反射板の向きが調整されていることを特徴とする打撃音試聴・測定室。
2. 前記反射板の面は、反射音が前記複数の平面の１つに到達して反射されるように前記複数の平面の１つに向いている請求項１に記載の打撃音試聴・測定室。
3. 前記複数の平面の少なくとも１つは、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材が表面に設けられている請求項１または２に記載の打撃音試聴・測定室。
4. 前記第１の反射ユニットは、２枚の板状部材をくさび形状に組み合わせて形成されたものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の打撃音試聴・測定室。
5. 前記打撃音は、打撃具がボールを打撃する際に発する音である請求項１〜４のいずれか１項に記載の打撃音試聴・測定室。
6. 前記打撃具は、ゴルフクラブヘッドであり、
   前記ボールは、ゴルフボールである請求項５に記載の打撃音試聴・測定室。
7. 前記打撃音試聴・測定室は、
   人間の頭部を模し、集音マイクの配置された位置を前記試聴・測定位置とする耳部を備え、前記打撃音を試聴・測定するダミーヘッドと
   ゴルフクラブを把持してゴルフクラブヘッドによりゴルフボールを試打する試打ロボットと
   前記音源位置からの打撃音を反射する反射板を有する第２の反射ユニットとを有し、
   前記ダミーヘッドは、ダミーヘッドの顔部を前記音源位置の方向に向け配置固定され、
   前記試打ロボットは、前記音源位置を基準として、前記ダミーヘッドの反対側の床面上の位置に配置され、
   前記第２の反射ユニットは、前記試打ロボットと前記音源位置との間の前記試打ロボットの前面に配置される請求項６に記載の打撃音試聴・測定室。
8. 前記第１の反射ユニットは、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材が反射板の表面に設けられている請求項１〜７のいずれか１項に記載の打撃音試聴・測定室。
9. 前記第１の反射ユニットは、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材が反射板の表面に設けられ、
   前記第２の反射ユニットは、２〜１０ｋＨｚでの垂直入射反射率が２５％以下である吸音部材が反射板の表面に設けられている請求項７に記載の打撃音試聴・測定室。

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