JPH06186077A - 騒音の音質分析方法及び装置 - Google Patents

騒音の音質分析方法及び装置

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JPH06186077A
JPH06186077A JP24786891A JP24786891A JPH06186077A JP H06186077 A JPH06186077 A JP H06186077A JP 24786891 A JP24786891 A JP 24786891A JP 24786891 A JP24786891 A JP 24786891A JP H06186077 A JPH06186077 A JP H06186077A
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JP
Japan
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noise
degree
average
sound
sound quality
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Withdrawn
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JP24786891A
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English (en)
Inventor
Masataka Kawaguchi
正隆 川口
Hideyuki Izumi
秀之 泉
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Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音質を定量的に評価する方法及び装置を提供
する。 【構成】 測定された騒音は分析された後、予め設定さ
れてある評価式に基づいて演算され、音質評価値が表示
される。 【効果】 音質を定量的かつ自動的に演算することがで
き、音質対策の改善に寄与できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音、特に油圧ショベ
ル等の車両形建設機械からの騒音の音質を分析する方法
及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、建設工事現場周辺の居住環境保全
の立場から、一層の騒音対策が求められている。音量
(音の大きさ)は「ホン」を単位とする評価基準が定ま
っており、騒音のホン数を測定することにより、その騒
音を所定のレベル(例えば、法令により定められた基準
値)と大小を比較することができる。
【0003】一方、騒音対策においては音量とともに騒
音の音質も重要なファクターであるが、音質に対する評
価は各人の感覚に依存するものであるため、具体的な評
価基準は存在せず、従って、音質の点から見た騒音対策
は改善が困難な状況にある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑みてなされたものであり、評価が困難な騒音の音質を
定量的に分析し、評価する方法及び装置を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る騒音の音質分析方法は、騒音を計測す
る計測工程と、計測された騒音の各騒音物理量を演算す
る演算工程と、この演算工程において求められた演算値
から各音質項目に関する平均嗜好度を求める工程と、各
音質項目に関する平均嗜好度に基づいて総合的な騒音の
平均嗜好度を求める工程と、総合的な騒音の平均嗜好度
に基づいて音質評価値を算出する工程とからなる。
【0006】また、本発明に係る騒音の音質分析装置
は、騒音計測器と、この騒音計測器により計測された騒
音の各騒音物理量を演算する第一演算装置と、第一演算
装置により求められた演算値から各音質項目に関する平
均嗜好度を算出する第二演算装置と、第二演算装置によ
り算出された平均嗜好度に基づいて総合的な騒音の平均
嗜好度を算出する第三演算装置と、第三演算装置により
算出された平均嗜好度に基づいて音質評価値を算出する
第四演算装置とを備える。
【0007】本発明の好ましい実施態様においては、騒
音物理量としては、騒音レベル、マスキング度、中音低
周波数、中音高周波数、高周波数、および騒音レベル超
過度が選ばれる。本発明の好ましい実施態様において
は、音質項目としては、音の鈍さと快さ、音のカン高
さ、騒音レベルが選ばれる。
【0008】本発明の好ましい実施態様においては、音
の鈍さと快さに関する平均嗜好度及び音のカン高さに関
する平均嗜好度から騒音レベルの補正値を求め、該補正
値により騒音レベルに補正が加えられる。
【0009】
【実施例】図1に本発明に係る音質分析装置の一実施例
を示す。音質分析装置1は、油圧ショベル等の重機の車
外騒音を計測する騒音計5と、騒音計5により計測され
た騒音の分析を行う1/3オクターブ分析器6を備え
る。さらに、音質分析装置1は1/3オクターブ分析器
6における分析結果を用いて騒音の各物理量(この物理
量に関しては定義式を後に示す)を演算する第一演算部
7、第二演算部8、第三演算部9、及び第四演算部10
を備えている。
【0010】第一演算部7は、騒音レベルLA を演算す
る騒音レベル演算器11と騒音レベル補正値ΔLr を演
算する騒音レベル補正値演算器22とを備えている。後
述するように、騒音レベルLA は騒音レベル補正値ΔL
r により補正される。第二演算部8は、油圧ショベルの
エンジン音のマスキング度LE を演算するマスキング度
演算器12、中音低周波度Lmlを演算する中音低周波度
演算器13、及び中音高周波度Lmhを演算する中音高周
波度演算器14からなる。これら3個の演算器12、1
3、14の演算結果に基づいて、騒音の鈍さと快さに関
する第一平均嗜好度αa が第一平均嗜好度演算器15に
おいて求められる。
【0011】第三演算部9は、高周波度Lh を演算する
高周波度演算器16からなり、この高周波度演算器16
の演算結果に基づいて、騒音のカン高さに関する第二平
均嗜好度αb が第二平均嗜好度演算器17において求め
られる。第四演算部10は、騒音レベル超過度Lr を演
算する騒音レベル超過度演算器18からなり、この騒音
レベル超過度演算器18の演算結果に基づいて、騒音レ
ベルに関する第三平均嗜好度αc が第三平均嗜好度演算
器19において求められる。
【0012】このようにして求められた第一〜第三平均
嗜好度αa 、αb 、αc に基づいて、騒音の総合的平均
嗜好度αT が総合的平均嗜好度演算器20において求め
られる。さらに、この総合的平均嗜好度αT に基づいて
音質評価値Qが音質評価値演算器21において演算され
る。さらに、第一平均嗜好度αa 及び第二平均嗜好度α
b に基づいて、騒音レベルの等価的な騒音レベル補正値
ΔLr が騒音レベル補正値演算器22において求めら
れ、騒音レベル演算器7において求められた騒音レベル
A がこの騒音レベル補正値ΔLr により補正される。
補正後の騒音レベルLATは騒音レベル演算器23におい
て演算される。
【0013】以上のようにして求められた音質評価値Q
と騒音レベルLATはディスプレイ24に表示される。第
一〜第四演算部7、8、9、10において演算される騒
音物理量は以下のように定義する。 (1)エンジン音マスキング度 LE =10Log(10Ll/10 −10le/10 )−Ll (2)中音低周波度 Lml=10Log(10L1/10 +10L2/10 +10
L3/10 /2)−LA (3)中音高周波度 Lmh=10Log(10L3/10 /2+10L4/10 +10
L5/10 )−LA (4)高周波度 Lh =Lh1−LA (5)騒音レベル超過度 Lr =LA −LMC 上記の式において、Ll は中心周波数fe が25〜16
0Hzの9バンドのレベル和(dB・A)、Le はエン
ジン音の高調波一次成分が存在するバンドの帯域レベル
(dB・A)、L1 〜L5 は200〜500Hzの5バ
ンドの各帯域レベル(dB・A)、Lh1は630Hz〜
20KHzの領域のレベル和(dB・A)、LMCは基準
レベル(dB・A)、LA は騒音のオーバーオール値
(dB・A)である。
【0014】さらに、3個の平均嗜好度αa 、αb 、α
c と上記の各物理量との関係は次のように設定する。 αa =a1 E +a2 ml+a3 mh+a4 (6) αb =b1 h +b2 (7) αc =c1 r (8) 総合的平均嗜好度αT は次のように設定する。
【0015】 αT =t1 αa +t2 αb +t3 αc (9) (6)〜(9)式において、a1 〜a4 、b1 、b2
1 、t1 〜t3 は重み付け係数である。音質評価値Q
は総合的平均嗜好度αT を用いて次のように設定する。 Q=μ+ναT (10) ここで、μ、νは重み付け係数である。
【0016】騒音レベル補正値ΔLr は第一平均嗜好度
αa 及び第二平均嗜好度αb を用いて次のように設定す
る。 ΔLr =−(t1 αa +t2 αb )/t3 1 (11) この騒音レベル補正値ΔLr を用いて騒音レベルLA
次式に従って騒音レベルLATに補正される。
【0017】 LAT=LA +ΔLr (12) 以上のように、騒音計5によって計測され、1/3オク
ターブ分析器6によって分析された騒音は第一乃至第四
演算部において(1)〜(5)の物理量が計算され、評
価式(6)〜(12)に基づいて順次音質評価がなされ
る。なお、(1)〜(12)における演算を行う演算器
11〜23はアナログ式、あるいはコンピュータで支援
されたディジタル式の双方の演算器を用いることができ
る。
【0018】ここで、平均嗜好度の実験値と推定値との
間の相関度を調べるため、(6)〜(9)式における重
み付け係数を次のように設定する。 a1 = 1.620×10-12 =−7.950×10-33 =−3.069×10-24 =−8.355×10-21 =−3.257×10-12 =−9.119×10-11 =−2.474×10-11 = 0.5 t2 = 0.6 t3 = 0.8 このように、重み付け係数を設定すると、図4に示すよ
うに、騒音A20〜D12の8段階に対する平均嗜好度
の実験値αi と推定値αTiとの間に高い相関関係(相関
係数=0.85)が認められる。
【0019】次いで、(10)式により求められる音質
評価値Qの変動を表1に示すように0〜10の10段階
評価とし、音質の物理量の変動と対応するように重み付
け係数μ、νを求めると、 μ=3.034 ν=5 となる。さらに、(9)式により求められる総合的平均
嗜好度αT に代えて騒音iの平均嗜好度の実験値αi
代入して音質評価値Qを求める。同時に、(11)式か
ら求められる騒音レベル補正値ΔLr を用いて(12)
式から騒音レベル補正値LATを求め、騒音レベル補正値
ATと基準レベルLMCとのレベル差ΔLAT=LAT−LMC
を求める。このレベル差ΔLATを音質評価値Qに対して
プロットしたものが図2に示すグラフである。この場合
の相関係数は0.78である。図2に実線で示した理論
線とは、(9)、(11)、(12)式を順次変形して
得られた次式により表される直線である。
【0020】 Q=−0.6ΔLAT+ν=−0.6ΔLAT+5 (13) 図2のグラフと比較するため、図3には、レベル差ΔL
ATの代わりに単に騒音レベルLA と基準レベルLMCとの
差ΔLA =LA −LMCを用いた場合の結果を示す。この
場合の相関係数は0.57である。騒音レベルLA を用
いた場合には、図3に示すように、レベル差ΔLA と音
質評価値Qとの相関度は低いが、補正した騒音レベルL
ATを用いることによって、図2に示すように、相関係数
が向上し、高い相関関係を示すことがわかる。
【0021】図5には本発明に係る音質分析方法の工程
を示す。工程1(以下「S1」のように呼ぶ)におい
て、通常用いられる騒音計により、騒音が測定される。
次いで、S2において、測定された騒音は1/3オクタ
ーブ分析器を用いて分析される。S2における分析結果
を用いて、騒音の各物理量が演算される。演算される騒
音物理量は前述の(1)〜(5)に示した5項目に騒音
レベルを加えた6項目である。次いで、S3において、
S2で求めた騒音物理量を用いて、前述の(6)〜
(8)式に基づいて第一乃至第三平均嗜好度αa
αb 、αc を求める。
【0022】次いで、S5において、3個の平均嗜好度
αa 、αb 、αc を用いて、(9)式に基づいて総合的
平均嗜好度αT が求められる。さらに、この総合的平均
嗜好度αT を用いて、S6において、(10)式から音
質評価値Qが演算される。この音質評価値Qはディスプ
レイに表示される(S9)。一方、S7においては、第
一平均嗜好度αa 及び第2平均嗜好度αb を用いて、
(11)式に基づいて騒音レベル補正値ΔLr が演算さ
れる。次いで、S8において、(12)式に基づいて騒
音レベル補正値LATが求められる。この騒音レベル補正
値LATも音質評価値Qとともにディスプレイに表示され
る(S9)。
【0023】以上の各演算はコンピュータその他の適当
な演算器を用いて行えばよい。以上のような音質分析方
法によって、図2乃至図4に示すように、騒音レベルと
音質評価値との相関関係を向上させることができ、音質
対策の改善に役立てることができる。
【0024】
【発明の効果】本発明に係る音質分析方法及び装置によ
って、従来は人間の感覚にのみ依存していた音質の評価
を定量的に評価することができ、しかも、自動的に演算
することが可能になった。これに伴い、油圧ショベルそ
の他の建設機械の設計時あるいは使用時における音質評
価を容易に行うことができ、音質対策の改善に貢献する
ことが可能になる。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る音質分析装置の概略図である。
【図2】本発明に係る音質分析装置及び音質分析方法に
よる音質評価値と実際の騒音レベルとの相関関係を示す
グラフである。
【図3】音質評価値と実際の騒音レベルとの相関関係を
示すグラフである。
【図4】平均嗜好度の推定値と実験値との相関関係を示
すグラフである。
【図5】本発明に係る音質分析方法の工程を示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
1 音質分析装置 5 騒音計 6 1/3オクターブ分析器 7 第一演算部 8 第二演算部 9 第三演算部 10 第四演算部 11 騒音レベル演算器 12 マスキング度演算器 13 中音低周波度演算器 14 中音高周波度演算器 15 第一平均嗜好度演算器 16 高周波度演算器 17 第二平均嗜好度演算器 18 騒音レベル上昇度演算器 19 第三平均嗜好度演算器 20 総合的平均嗜好度演算器 21 音質評価値演算器 22 騒音レベル補正値演算器 23 騒音レベル演算器 24 ディスプレイ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 騒音を計測する計測工程と、 計測された騒音の各騒音物理量を演算する演算工程と、 前記演算工程において求められた演算値から各音質項目
    に関する平均嗜好度を求める工程と、 前記各音質項目に関する平均嗜好度に基づいて総合的な
    騒音の平均嗜好度を求める工程と、 前記総合的な騒音の平均嗜好度に基づいて音質評価値を
    算出する工程とからなる騒音の音質分析方法。
  2. 【請求項2】 前記各騒音物理量は、騒音レベル、マス
    キング度、中音低周波度、中音高周波度、高周波度、お
    よび騒音レベル超過度であることを特徴とする請求項1
    記載の騒音の音質分析方法。
  3. 【請求項3】 前記各音質項目は、音の鈍さと快さ、音
    のカン高さ、騒音レベルであることを特徴とする請求項
    1または2記載の騒音の音質分析方法。
  4. 【請求項4】 音の鈍さと快さに関する平均嗜好度及び
    音のカン高さに関する平均嗜好度から騒音レベルの補正
    値を求め、該補正値により前記騒音レベルに補正を加え
    る工程を備えることを特徴とする請求項3記載の騒音の
    音質分析方法。
  5. 【請求項5】 騒音計測器と、 前記騒音計測器により計測された騒音の各騒音物理量を
    演算する第一演算装置と、 前記第一演算装置により求められた演算値から各音質項
    目に関する平均嗜好度を算出する第二演算装置と、 前記第二演算装置により算出された平均嗜好度に基づい
    て総合的な騒音の平均嗜好度を算出する第三演算装置
    と、 前記第三演算装置により算出された平均嗜好度に基づい
    て音質評価値を算出する第四演算装置とを備える騒音の
    音質分析装置。
  6. 【請求項6】 前記各騒音物理量は、騒音レベル、マス
    キング度、中音低周波度、中音高周波度、高周波度、お
    よび騒音レベル超過度であることを特徴とする請求項5
    記載の騒音の音質分析装置。
  7. 【請求項7】 前記各音質項目は、音の鈍さと快さ、音
    のカン高さ、騒音レベルであることを特徴とする請求項
    5または6記載の騒音の音質分析装置。
  8. 【請求項8】 音の鈍さと快さに関する平均嗜好度及び
    音のカン高さに関する平均嗜好度から騒音レベルの補正
    値を求め、該補正値により前記騒音レベルに補正を加え
    る補正手段を備えることを特徴とする請求項7記載の騒
    音の音質分析装置。
JP24786891A 1991-09-26 1991-09-26 騒音の音質分析方法及び装置 Withdrawn JPH06186077A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7505858B2 (en) 2004-07-26 2009-03-17 Sango Co., Ltd. Method for analyzing tone quality of exhaust sound
JP2013037226A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Ohbayashi Corp Bgmのマスキング効果評価方法及びbgmのマスキング効果評価装置
JP2021076441A (ja) * 2019-11-07 2021-05-20 株式会社竹中工務店 工事騒音監視装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7505858B2 (en) 2004-07-26 2009-03-17 Sango Co., Ltd. Method for analyzing tone quality of exhaust sound
JP2013037226A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Ohbayashi Corp Bgmのマスキング効果評価方法及びbgmのマスキング効果評価装置
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