JP5721840B2 - 音響性能計算装置、音響性能計算方法、及び音響性能計算プログラム - Google Patents
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Description
図2は、音響性能計算装置1の機能構成例を示している。この音響性能計算装置1は、ユーザ入力受付手段11と、このユーザ入力受付手段11が受け付けたユーザの入力内容を元に音響性能を算出する音響性能算出手段12と、その算出結果を描画する等高線図描画手段13及びプロット図描画手段14とを備えている。さらに、音響性能計算装置1は、音響性能に関するデータを外部から読み込むデータ読込手段15を備えている。加えて、音響性能計算装置1は、音響性能算出手段12及びデータ読込手段15の出力内容に応じて動作する相関関係算出手段16と、周波数差分算出手段17と、音響性能差分算出手段18と、順位決定手段19とを備えている。各手段のそれぞれの機能の詳細は後述する。
図4は、所望の音響性能に対応する材料パラメータの値の決定に際して、音響性能計算装置1が行う処理の流れを示している。
図7は、数理モデルに基づいて音響材料の音響性能を計算し、その結果を、別の音響材料の実測により得られた音響性能とを比較した上で、数理モデルに基づく音響材料の材料パラメータの値を決定する際の音響性能計算装置1による処理の流れを示している。図4と重複する処理については同じ符号を付している。
図10は、数理モデルに基づいて音響材料の音響性能を計算し、その結果を、別の音響材料の実測により得られた音響性能とを比較した上で、数理モデルに基づく音響材料の材料パラメータの値を決定する際の音響性能計算装置1による処理の流れの別の例を示している。図7と重複する処理については同じ符号を付している。
これまでに述べた実施形態によれば、ある材料パラメータの数値範囲から選ばれた有限個(例えば100個)の値のそれぞれについて音響性能が計算され、この有限個の材料パラメータ値の中から、比較対象の実測値に近い音響性能が得られる材料パラメータ値が決定される。つまり、材料パラメータの数値範囲全体を捉えているのではなく、その範囲内の有限個の値を捉えている。しかし、このような有限個の材料パラメータ値以外の別の材料パラメータ値が、実測値により近い音響性能を示す可能性があることは否定できない。もちろん、材料パラメータの数値範囲を絞り、その数値範囲から選ぶ材料パラメータ値の個数を増やすことにより材料パラメータ値の決定の精度をある程度高めることはできるが、あまり効率的ではない。
上述した音響性能計算装置による処理その1においては、図2に示した音響性能計算装置1は、ユーザ入力受付手段11と音響性能算出手段12と等高線図描画手段13とプロット図描画手段14とを備えていれば足り、その他の手段は備えていなくてもよい。
11 ユーザ入力受付手段
12 音響性能算出手段
13 等高線図描画手段
14 プロット図描画手段
15 データ読込手段
16 相関関係算出手段
17 周波数差分算出手段
18 音響性能差分算出手段
19 順位決定手段
21 寄与度算出手段
22 評価関数決定手段
23 最適化手段
51 CPU
52 インタフェース装置
53 表示装置
54 入力装置
55 ドライブ装置
56 補助記憶装置
57 メモリ装置
58 バス
59 記録媒体
71 カーソル
72 材料パラメータの値の表示
73 スライダー
81〜87 性能曲線
84a 平行移動した性能曲線
91 相互相関関数
P 音響材料
F 骨格
A 空隙
S1 音響材料に入射する音
S2 空気伝搬音
S3 固体伝搬音
L1 粘性損失
L2 熱交換損失
L3 内部損失
M 相互作用
A1、A2、K1〜K4、J1、J2 点
G 平行移動距離
H 周波数の差分
L 周波数帯域
D 音響性能の差分
Claims (9)
- 音響材料を数学的に表現する数理モデルに基づいて、前記音響材料を特徴付ける複数の材料パラメータのうちの1種類につき予め指定した数値範囲にある複数の値のそれぞれに対して、前記音響材料の音響性能を算出する音響性能算出手段と、
前記1種類の材料パラメータの値と周波数とを2軸として、前記音響性能算出手段により算出された音響性能を等高線で表した等高線図を、前記音響性能の値に応じて色を分けて描画するとともに、前記等高線図の周波数軸に平行な直線状のカーソルと前記カーソルが示す前記1種類の材料パラメータの値の表示とを前記等高線図上に描画する等高線図描画手段と、
前記数値範囲内の1つの値における、前記周波数と前記音響性能との関係を表す性能曲線をプロット図に描画するプロット図描画手段と
を備えており、
前記等高線図描画手段が、ユーザの入力に応じて前記等高線図における前記カーソルの表示位置と前記1種類の材料パラメータの値の表示とを変更し、
前記プロット図描画手段が、変更された前記1種類の材料パラメータの値の表示に対応する性能曲線を前記プロット図に描画するものである、音響性能計算装置。 - 音響性能に関するデータを比較対象データとして外部から読み込むデータ読込手段をさらに備えており、
前記プロット図描画手段が、前記データ読込手段により読み込まれた前記比較対象データの性能曲線をも前記プロット図に描画するものである、請求項1に記載の音響性能計算装置。 - 前記音響性能算出手段により算出された複数の音響性能のそれぞれと前記比較対象データとの相関関係を算出する相関関係算出手段と、
前記相関関係算出手段により算出された複数の相関関係に基づき、前記音響性能算出手段により算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する性能曲線と前記比較対象データの性能曲線との周波数の差分を算出する周波数差分算出手段と、
前記音響性能算出手段により算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する性能曲線を前記周波数の差分だけ周波数軸方向に平行移動した性能曲線により表される音響性能と、前記比較対象データの性能曲線により表される音響性能との差を求め、その差の絶対値の総和の平均値を音響性能の差分として算出する音響性能差分算出手段と、
前記相関関係算出手段により算出された複数の相関関係と、前記周波数差分算出手段により算出された複数の周波数の差分と、前記音響性能差分算出手段により算出された複数の音響性能の差分とに応じて、前記音響性能算出手段により算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する前記材料パラメータの複数の値の順位を決定する順位決定手段と
をさらに備えている請求項2に記載の音響性能計算装置。 - 音響性能算出手段と等高線図描画手段とプロット図描画手段とを備えた音響性能計算装置により行われる音響性能計算方法であって、
前記音響性能算出手段が、音響材料を数学的に表現する数理モデルに基づいて、前記音響材料を特徴付ける複数の材料パラメータのうちの1種類につき予め指定した数値範囲にある複数の値のそれぞれに対して、前記音響材料の音響性能を算出するステップと、
前記等高線図描画手段が、前記1種類の材料パラメータの値と周波数とを2軸として、前記音響性能算出手段により算出された音響性能を等高線で表した等高線図を、前記音響性能の値に応じて色を分けて描画するとともに、前記等高線図の周波数軸に平行な直線状のカーソルと前記カーソルが示す前記1種類の材料パラメータの値の表示とを前記等高線図上に描画するステップと、
前記プロット図描画手段が、前記数値範囲内の1つの値における、前記周波数と前記音響性能との関係を表す性能曲線をプロット図に描画するステップと、
前記等高線図描画手段が、ユーザの入力に応じて前記等高線図における前記カーソルの表示位置と前記1種類の材料パラメータの値の表示とを変更するステップと、
前記プロット図描画手段が、変更された前記1種類の材料パラメータの値の表示に対応する性能曲線を前記プロット図に描画するステップと
を含む音響性能計算方法。 - 前記音響性能計算装置が、音響性能に関するデータを比較対象データとして外部から読み込むデータ読込手段をさらに備えており、
前記プロット図描画手段が、前記データ読込手段により読み込まれた前記比較対象データの性能曲線を前記プロット図に描画するステップをさらに含む請求項4に記載の音響性能計算方法。 - 前記音響性能計算装置が、相関関係算出手段と、周波数差分算出手段と、音響性能差分算出手段と、順位決定手段とをさらに備えており、
前記相関関係算出手段が、前記音響性能算出手段により算出された複数の音響性能のそれぞれと前記比較対象データとの相関関係を算出するステップと、
前記周波数差分算出手段が、前記相関関係算出手段により算出された複数の相関関係に基づき、前記音響性能算出手段により算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する性能曲線と前記比較対象データの性能曲線との周波数の差分を算出するステップと、
前記音響性能差分算出手段が、前記音響性能算出手段により算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する性能曲線を前記周波数の差分だけ周波数軸方向に平行移動した性能曲線により表される音響性能と、前記比較対象データの性能曲線により表される音響性能との差を求め、その差の絶対値の総和の平均値を音響性能の差分として算出するステップと、
前記順位決定手段が、前記相関関係算出手段により算出された複数の相関関係と、前記周波数差分算出手段により算出された複数の周波数の差分と、前記音響性能差分算出手段により算出された複数の音響性能の差分とに応じて、前記音響性能算出手段により算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する前記材料パラメータの複数の値の順位を決定するステップと
をさらに含む請求項5に記載の音響性能計算方法。 - 音響材料を数学的に表現する数理モデルに基づいて、前記音響材料を特徴付ける複数の材料パラメータのうちの1種類につき予め指定した数値範囲にある複数の値のそれぞれに対して、前記音響材料の音響性能を算出するステップと、
前記1種類の材料パラメータの値と周波数とを2軸として、前記算出された音響性能を等高線で表した等高線図を、前記音響性能の値に応じて色を分けて描画するとともに、前記等高線図の周波数軸に平行な直線状のカーソルと前記カーソルが示す前記1種類の材料パラメータの値の表示とを前記等高線図上に描画するステップと、
前記数値範囲内の1つの値における、前記周波数と前記音響性能との関係を表す性能曲線をプロット図に描画するステップと、
ユーザの入力に応じて前記等高線図における前記カーソルの表示位置と前記1種類の材料パラメータの値の表示とを変更するステップと、
変更された前記1種類の材料パラメータの値の表示に対応する性能曲線を前記プロット図に描画するステップと
を音響性能計算装置に実行させる音響性能計算プログラム。 - 音響性能に関するデータを比較対象データとして外部から読み込み、読み込まれた前記比較対象データの性能曲線を前記プロット図に描画するステップをさらに実行させる請求項7に記載の音響性能計算プログラム。
- 前記算出された複数の音響性能のそれぞれと前記比較対象データとの相関関係を算出するステップと、
算出された複数の相関関係に基づき、前記算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する性能曲線と前記比較対象データの性能曲線との周波数の差分を算出するステップと、
前記算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する性能曲線を前記周波数の差分だけ周波数軸方向に平行移動した性能曲線により表される音響性能と、前記比較対象データの性能曲線により表される音響性能との差を求め、その差の絶対値の総和の平均値を音響性能の差分として算出するステップと、
前記算出された複数の相関関係と、前記算出された複数の周波数の差分と、前記算出された複数の音響性能の差分とに応じて、前記算出された複数の音響性能のそれぞれに対応する前記材料パラメータの複数の値の順位を決定するステップと
をさらに実行させる請求項8に記載の音響性能計算プログラム。
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