JPH08122140A - ギヤノイズ評価装置 - Google Patents
ギヤノイズ評価装置Info
- Publication number
- JPH08122140A JPH08122140A JP6255144A JP25514494A JPH08122140A JP H08122140 A JPH08122140 A JP H08122140A JP 6255144 A JP6255144 A JP 6255144A JP 25514494 A JP25514494 A JP 25514494A JP H08122140 A JPH08122140 A JP H08122140A
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- JP
- Japan
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- value
- gear
- rotation speed
- sound pressure
- noise
- Prior art date
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車変速機等のギヤノイズを絶対的に評価
するための装置に関し、官能評価と計器による評価とを
一致させる。 【構成】 ＦＦＴアナライザからの複数の音圧値をニュ
ーロコンピュータに与え、このときに各回転数に対して
評価者が教師信号として絶対官能評価値を同時に設定す
るので、ニューロコンピュータは各音圧値が各絶対官能
評価値になるように学習して行き両者の差が許容誤差範
囲になったときに学習を停止して関数値を決定する。
するための装置に関し、官能評価と計器による評価とを
一致させる。 【構成】 ＦＦＴアナライザからの複数の音圧値をニュ
ーロコンピュータに与え、このときに各回転数に対して
評価者が教師信号として絶対官能評価値を同時に設定す
るので、ニューロコンピュータは各音圧値が各絶対官能
評価値になるように学習して行き両者の差が許容誤差範
囲になったときに学習を停止して関数値を決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はギヤノイズ評価装置に関
し、特に自動車変速機のギヤノイズを絶対的に評価する
ための装置に関するものである。
し、特に自動車変速機のギヤノイズを絶対的に評価する
ための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ギヤノイズは高度の訓練を受
けた人による官能評価によって行われて来ており、この
ような官能評価の一例が下記の表１に示されている。
けた人による官能評価によって行われて来ており、この
ような官能評価の一例が下記の表１に示されている。
【０００３】
【表１】
【０００４】即ち、高度の訓練を積んだ検査員でも聞こ
えないようなギヤノイズの場合には点数１０として評価
され、また全てのユーザーがノイズと感じるようなギヤ
ノイズは点数５として評価される、というようになって
いる。そして、この点数５以上が例えば変速機を出荷す
る場合に許容できる評価レベルである。
えないようなギヤノイズの場合には点数１０として評価
され、また全てのユーザーがノイズと感じるようなギヤ
ノイズは点数５として評価される、というようになって
いる。そして、この点数５以上が例えば変速機を出荷す
る場合に許容できる評価レベルである。
【０００５】これに対して、全てのユーザーがうるさく
感ずるような場合には点数４として評価され、ギヤとし
て全く機能しないような場合には点数１として評価され
るようになっている。
感ずるような場合には点数４として評価され、ギヤとし
て全く機能しないような場合には点数１として評価され
るようになっている。
【０００６】そして、このような熟練者による官能評価
は各ギヤ段について可能なものである。
は各ギヤ段について可能なものである。
【０００７】一方、上記のような人手による官能評価と
は別にＦＦＴアナライザ（周波数分析装置）等の計器を
用いた相対評価方式も採用されている。
は別にＦＦＴアナライザ（周波数分析装置）等の計器を
用いた相対評価方式も採用されている。
【０００８】図７はこのような計器を用いた従来のギヤ
ノイズ評価装置を示したもので、図中、１は変速機を示
し、この変速機１にはインプットシャフト２とアウトプ
ットシャフト３が結合されており、インプットシャフト
２はエンジン（図示せず）に接続され、アウトプットシ
ャフト３は車輪（図示せず）へ接続される。
ノイズ評価装置を示したもので、図中、１は変速機を示
し、この変速機１にはインプットシャフト２とアウトプ
ットシャフト３が結合されており、インプットシャフト
２はエンジン（図示せず）に接続され、アウトプットシ
ャフト３は車輪（図示せず）へ接続される。
【０００９】また、４はアウトプットシャフト３（また
はインプットシャフト２）の回転数を検出するために設
けられた回転数センサであり、５は変速機１のギヤノイ
ズを検出するためのマイクである。
はインプットシャフト２）の回転数を検出するために設
けられた回転数センサであり、５は変速機１のギヤノイ
ズを検出するためのマイクである。
【００１０】そして、回転数センサ４の出力信号とマイ
ク５の出力信号はＦＦＴアナライザ６に送られ、その表
示部には図８に示したように回転数（周波数）に対する
音圧が各ギヤ段毎に分析されて表示され且つ全体（オー
バーオール）ノイズも併せて表示されるようになってい
る。なお、この表示例は一次歯み合い周波数での回転数
対音圧特性を示している。
ク５の出力信号はＦＦＴアナライザ６に送られ、その表
示部には図８に示したように回転数（周波数）に対する
音圧が各ギヤ段毎に分析されて表示され且つ全体（オー
バーオール）ノイズも併せて表示されるようになってい
る。なお、この表示例は一次歯み合い周波数での回転数
対音圧特性を示している。
【００１１】また、回転数センサ４の出力信号は制御台
７にも与えられており、官能評価者８が現在のアウトプ
ットシャフト３の回転数を監視できるようになってい
る。
７にも与えられており、官能評価者８が現在のアウトプ
ットシャフト３の回転数を監視できるようになってい
る。
【００１２】すなわち、制御台７に座っているオペレー
タ８は上記の官能評価者である必要はなく、このオペレ
ータ８は回転数センサ４からの出力信号によって示され
るアウトプットシャフト３の回転数を制御台７に設置さ
れた対応する計器を見てこの回転数を例えば１００rpm
毎に上昇させて行き（図８参照）、その都度、回転数セ
ンサ４からの回転数とマイク５からのギヤノイズとをＦ
ＦＴアナライザ６に入力する。
タ８は上記の官能評価者である必要はなく、このオペレ
ータ８は回転数センサ４からの出力信号によって示され
るアウトプットシャフト３の回転数を制御台７に設置さ
れた対応する計器を見てこの回転数を例えば１００rpm
毎に上昇させて行き（図８参照）、その都度、回転数セ
ンサ４からの回転数とマイク５からのギヤノイズとをＦ
ＦＴアナライザ６に入力する。
【００１３】ＦＦＴアナライザ６はこれらの入力により
回転数の上昇に従って次数毎のギヤノイズ（音圧）を図
８に示すように周波数分析して出力することとなる。
回転数の上昇に従って次数毎のギヤノイズ（音圧）を図
８に示すように周波数分析して出力することとなる。
【００１４】そして、オペレータ８はこの周波数分析結
果から、全体ノイズと他のギヤ段ノイズとの差が少ない
ときはノイズが大きいとか或いは波形パターンによって
現在のギヤノイズがどのようなものであるかを判断して
いる。
果から、全体ノイズと他のギヤ段ノイズとの差が少ない
ときはノイズが大きいとか或いは波形パターンによって
現在のギヤノイズがどのようなものであるかを判断して
いる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように官能評価
者による評価では人によってバラツキが生じる欠点があ
り、また図７に示した計器によるギヤノイズの評価では
数量的に正しく判断することができないという問題があ
る。
者による評価では人によってバラツキが生じる欠点があ
り、また図７に示した計器によるギヤノイズの評価では
数量的に正しく判断することができないという問題があ
る。
【００１６】また、図７に示したような実験室（ベン
チ）での評価と実際に車両に搭載して測定する場合の相
関が得られない。すなわち、実際に車両に搭載した場合
にはマイクにあらゆるノイズが混入してしまい、このよ
うな状況と全く環境の違う実験室での評価とは関連性が
大きく損なわれてしまい実用的でないという問題があっ
た。
チ）での評価と実際に車両に搭載して測定する場合の相
関が得られない。すなわち、実際に車両に搭載した場合
にはマイクにあらゆるノイズが混入してしまい、このよ
うな状況と全く環境の違う実験室での評価とは関連性が
大きく損なわれてしまい実用的でないという問題があっ
た。
【００１７】したがって本発明は、官能評価と計器によ
る評価とを一致させたギヤノイズ評価装置を実現するこ
とを目的とする。
る評価とを一致させたギヤノイズ評価装置を実現するこ
とを目的とする。
【００１８】
〔１〕上記のようにエキスパートによる官能評価と計器
による評価では評価そのものが異なることが多い。その
原因はＦＦＴアナライザでは音圧と周波数分析しかでき
ず、音の三要素の内のもう一つの要素である『音色』の
評価ができないためである。
による評価では評価そのものが異なることが多い。その
原因はＦＦＴアナライザでは音圧と周波数分析しかでき
ず、音の三要素の内のもう一つの要素である『音色』の
評価ができないためである。
【００１９】そこで本発明者は、音色は様々な周波数を
持った音の各スペクトルの強さの組合せ及び各スペクト
ルの減衰値により生じると見做されるので、周波数の組
合せ及び減衰をニューロコンピュータ（ニューラルネッ
トワーク）で自動的に評価して官能評価をコンピュータ
上で実現することに着目した。
持った音の各スペクトルの強さの組合せ及び各スペクト
ルの減衰値により生じると見做されるので、周波数の組
合せ及び減衰をニューロコンピュータ（ニューラルネッ
トワーク）で自動的に評価して官能評価をコンピュータ
上で実現することに着目した。
【００２０】即ち、ニューロコンピュータは、ある入力
信号に対する出力信号を、参照する教師信号に合わせる
ように内部で用いるパラメータ（重み付け係数）を自動
的に変更することができる。
信号に対する出力信号を、参照する教師信号に合わせる
ように内部で用いるパラメータ（重み付け係数）を自動
的に変更することができる。
【００２１】そこで本発明に係るギヤノイズ評価装置
は、ギヤが取付けられているシャフトの回転数を検出す
る回転数センサと、該ギヤのノイズを検出するマイク
と、該回転数及びノイズを入力して所定ギヤ段について
複数の回転数に対する音圧値を出力するＦＦＴアナライ
ザと、各回転数に対して評価者が教師信号としての絶対
官能評価値を設定する制御台と、各音圧値を入力して各
絶対官能評価値になるように学習して行き該官能評価値
との差が許容誤差範囲内になったとき学習を停止して関
数値を決定するニューロコンピュータと、を備えてい
る。
は、ギヤが取付けられているシャフトの回転数を検出す
る回転数センサと、該ギヤのノイズを検出するマイク
と、該回転数及びノイズを入力して所定ギヤ段について
複数の回転数に対する音圧値を出力するＦＦＴアナライ
ザと、各回転数に対して評価者が教師信号としての絶対
官能評価値を設定する制御台と、各音圧値を入力して各
絶対官能評価値になるように学習して行き該官能評価値
との差が許容誤差範囲内になったとき学習を停止して関
数値を決定するニューロコンピュータと、を備えてい
る。
【００２２】本発明においては、ＦＦＴアナライザは従
来と同様に、ギヤが取り付けられているシャフトの回転
数を回転数センサから入力するとともにギヤのノイズを
マイクから入力して所定ギヤ段についての複数の回転数
に対する音圧（図８参照）を出力する。
来と同様に、ギヤが取り付けられているシャフトの回転
数を回転数センサから入力するとともにギヤのノイズを
マイクから入力して所定ギヤ段についての複数の回転数
に対する音圧（図８参照）を出力する。
【００２３】一方、制御台においては評価者がシャフト
の回転数を変化させたときに各回転数に対して絶対官能
評価値を教師信号として入力設定する。
の回転数を変化させたときに各回転数に対して絶対官能
評価値を教師信号として入力設定する。
【００２４】ＦＦＴアナライザから出力された複数の音
圧値はニューロコンピュータに入力され、このニューロ
コンピュータにおいては複数の入力が教師信号としての
各絶対官能評価値になるように所定数の絶対官能評価値
を与えて学習して行き、官能評価値との差が許容誤差範
囲内になったときに学習を停止して関数値（パラメー
タ）を決定する。
圧値はニューロコンピュータに入力され、このニューロ
コンピュータにおいては複数の入力が教師信号としての
各絶対官能評価値になるように所定数の絶対官能評価値
を与えて学習して行き、官能評価値との差が許容誤差範
囲内になったときに学習を停止して関数値（パラメー
タ）を決定する。
【００２５】このようにして関数値が決定されたニュー
ロコンピュータを組み合わせたギヤノイズ評価装置を実
際のギヤノイズ評価に用いる場合には、マイク及び回転
数センサからの各出力信号をＦＦＴアナライザ６で各回
転数に対する音圧値としてニューロコンピュータに与え
ると、このニューロコンピュータではすでに関数値が設
定されているので、この関数値に従って官能評価値を出
力することとなる。
ロコンピュータを組み合わせたギヤノイズ評価装置を実
際のギヤノイズ評価に用いる場合には、マイク及び回転
数センサからの各出力信号をＦＦＴアナライザ６で各回
転数に対する音圧値としてニューロコンピュータに与え
ると、このニューロコンピュータではすでに関数値が設
定されているので、この関数値に従って官能評価値を出
力することとなる。
【００２６】〔２〕また本発明に係るギヤノイズ評価装
置においては、上記のようにニューロコンピュータを用
いずにギヤノイズを評価するために、ギヤが取付けられ
ているシャフトの回転数を検出する回転数センサと、該
ギヤのノイズを検出するマイクと、該回転数の周波数を
複数のサイドバンド周波数に変換する変換部と、該サイ
ドバンド周波数及びノイズを入力し所定ギヤ段について
各サイドバンド周波数に対するサイドバンド音圧値を出
力するＦＦＴアナライザと、各回転数に対して評価者が
絶対官能評価値を設定する制御台と、各サイドバンド音
圧値を入力して該サイドバンド音圧値以外の音圧値の平
均値を求め各サイドバンド音圧値と該平均値との偏差の
二乗値に係数を乗じた値を加算したときの平方根が各絶
対官能評価値になるように複数の回転数分の演算を行っ
て連立方程式により該係数を求める演算部と、を備える
ことができる。
置においては、上記のようにニューロコンピュータを用
いずにギヤノイズを評価するために、ギヤが取付けられ
ているシャフトの回転数を検出する回転数センサと、該
ギヤのノイズを検出するマイクと、該回転数の周波数を
複数のサイドバンド周波数に変換する変換部と、該サイ
ドバンド周波数及びノイズを入力し所定ギヤ段について
各サイドバンド周波数に対するサイドバンド音圧値を出
力するＦＦＴアナライザと、各回転数に対して評価者が
絶対官能評価値を設定する制御台と、各サイドバンド音
圧値を入力して該サイドバンド音圧値以外の音圧値の平
均値を求め各サイドバンド音圧値と該平均値との偏差の
二乗値に係数を乗じた値を加算したときの平方根が各絶
対官能評価値になるように複数の回転数分の演算を行っ
て連立方程式により該係数を求める演算部と、を備える
ことができる。
【００２７】すなわち、回転数センサから出力されるシ
ャフトの回転数を複数のサイドバン周波数に変換部によ
って変換しこれをギヤノイズとともに従来と同様にＦＦ
Ｔアナライザに入力する。
ャフトの回転数を複数のサイドバン周波数に変換部によ
って変換しこれをギヤノイズとともに従来と同様にＦＦ
Ｔアナライザに入力する。
【００２８】これによりＦＦＴアナライザは各サイドバ
ンド周波数に対応した音圧値を出力するので、演算部で
はこれらの音圧値を入力してその平均を求め、各音圧値
と該平均値との偏差の二乗値に係数を乗じた値を加算し
たときの平方根が制御台から与えられる各絶対官能評価
値になるように複数の回転数分の演算を行い、これによ
って得られる連立方程式（未定係数法）により上記の係
数を求める。
ンド周波数に対応した音圧値を出力するので、演算部で
はこれらの音圧値を入力してその平均を求め、各音圧値
と該平均値との偏差の二乗値に係数を乗じた値を加算し
たときの平方根が制御台から与えられる各絶対官能評価
値になるように複数の回転数分の演算を行い、これによ
って得られる連立方程式（未定係数法）により上記の係
数を求める。
【００２９】このようにして作られたギヤノイズ評価装
置を実際にギヤノイズ評価に用いるときには、演算部に
おいて既に演算係数が求められているので、ＦＦＴアナ
ライザから出力された各サイドバンド周波数に対する音
圧値を演算部に与えれば、演算部は各音圧値の平均値と
各音圧値との偏差の二乗値に上記の係数を乗じた値を加
算し且つその平方根を求め、これが求める官能評価値と
なる。
置を実際にギヤノイズ評価に用いるときには、演算部に
おいて既に演算係数が求められているので、ＦＦＴアナ
ライザから出力された各サイドバンド周波数に対する音
圧値を演算部に与えれば、演算部は各音圧値の平均値と
各音圧値との偏差の二乗値に上記の係数を乗じた値を加
算し且つその平方根を求め、これが求める官能評価値と
なる。
【００３０】
〔１〕図１は本発明に係るギヤノイズ評価装置（１）を
示したもので、この実施例では、図７に示した従来例と
比較すると、ＦＦＴアナライザ６から出力される音圧値
Ａを入力するとともに制御台７から官能評価者８による
評価値（教師信号）Ｅを入力して官能評価画面１０を表
示するニューロコンピュータ９を用いている点が異なっ
ている。
示したもので、この実施例では、図７に示した従来例と
比較すると、ＦＦＴアナライザ６から出力される音圧値
Ａを入力するとともに制御台７から官能評価者８による
評価値（教師信号）Ｅを入力して官能評価画面１０を表
示するニューロコンピュータ９を用いている点が異なっ
ている。
【００３１】このような実施例の動作においては、ＦＦ
Ｔアナライザ６へ回転数センサ４からの出力信号並びに
マイク５からの出力信号が与えられて図８に示すような
各ギヤ段についての次数及び回転数毎の分析結果（一次
噛み合い周波数の音圧値）が出力されることは図７の従
来例と同様である。
Ｔアナライザ６へ回転数センサ４からの出力信号並びに
マイク５からの出力信号が与えられて図８に示すような
各ギヤ段についての次数及び回転数毎の分析結果（一次
噛み合い周波数の音圧値）が出力されることは図７の従
来例と同様である。
【００３２】このような多くの音圧値Ａを入力したニュ
ーロコンピュータ９は同時に制御台７から変速機１の回
転数を順次変化させるときに各回転数において官能評価
者であるオペレータ８から設定された絶対官能評価値Ｅ
を制御台７より入力する。この絶対官能評価値は上記の
表１に示した通りのものである。
ーロコンピュータ９は同時に制御台７から変速機１の回
転数を順次変化させるときに各回転数において官能評価
者であるオペレータ８から設定された絶対官能評価値Ｅ
を制御台７より入力する。この絶対官能評価値は上記の
表１に示した通りのものである。
【００３３】そして、ニューロコンピュータ９において
は、図２に示すような演算過程によりその関数値を決定
する。
は、図２に示すような演算過程によりその関数値を決定
する。
【００３４】すなわち、図２に示すようなニューラルネ
ットワーク（バックプロパゲーション）においては入力
パターンは入力層と中間層と出力層とを経て出力される
が、このニューラルネットワークは或る入力信号に対す
る出力信号を、参照する教師信号に合わせるように内部
で用いるパラメータを自動的に変更する写像関数の一種
である。内部パラメータとはニューラルネットワークを
構成するニューロンの中に存在し、ニューロンに入力
される信号に乗ずる重み、該重みを乗じた信号に対し
て出力を与えるシグモイド関数の勾配、及びその出力
が有効な値に達しているかを判別する閾値を指してい
る。これらのパラメータを自動的に調整することで教師
信号の入出力関係の真似をしようとするものである。
ットワーク（バックプロパゲーション）においては入力
パターンは入力層と中間層と出力層とを経て出力される
が、このニューラルネットワークは或る入力信号に対す
る出力信号を、参照する教師信号に合わせるように内部
で用いるパラメータを自動的に変更する写像関数の一種
である。内部パラメータとはニューラルネットワークを
構成するニューロンの中に存在し、ニューロンに入力
される信号に乗ずる重み、該重みを乗じた信号に対し
て出力を与えるシグモイド関数の勾配、及びその出力
が有効な値に達しているかを判別する閾値を指してい
る。これらのパラメータを自動的に調整することで教師
信号の入出力関係の真似をしようとするものである。
【００３５】具体的には、図示のように出力層において
３つの官能評価値「５」〜「７」を割り当てた場合、入
力パターンは各々のユニット間の全ての結合係数を計算
させ、その結果出力層で得られる信号のうちのいずれか
を“１”とし、その外を“０”に割り当てる。
３つの官能評価値「５」〜「７」を割り当てた場合、入
力パターンは各々のユニット間の全ての結合係数を計算
させ、その結果出力層で得られる信号のうちのいずれか
を“１”とし、その外を“０”に割り当てる。
【００３６】例えば図示の例では官能評価値「６」が
“１”の場合にＦＦＴアナライザ６から複数の音圧値が
入力された場合にユニット間の全ての結合係数を決定す
ることとなる。
“１”の場合にＦＦＴアナライザ６から複数の音圧値が
入力された場合にユニット間の全ての結合係数を決定す
ることとなる。
【００３７】このようにして回転数が変化することによ
り出力層における“１”の状態が順次ずれていくことに
より、このニューラルネットワークの係数が学習されて
徐々に収束されるようになる。通常、この学習には、５
０以上の教師信号データが必要とされる。
り出力層における“１”の状態が順次ずれていくことに
より、このニューラルネットワークの係数が学習されて
徐々に収束されるようになる。通常、この学習には、５
０以上の教師信号データが必要とされる。
【００３８】そして、このように学習して行った結果、
官能評価値と出力層で示される評価値との誤差が許容範
囲内になったときに学習を停止してこのような関数値、
すなわち係数を固定させる。
官能評価値と出力層で示される評価値との誤差が許容範
囲内になったときに学習を停止してこのような関数値、
すなわち係数を固定させる。
【００３９】このようにしてニューロコンピュータ９に
おける関数値が決定されたので、このような装置を用い
てギヤノイズの評価を行う。
おける関数値が決定されたので、このような装置を用い
てギヤノイズの評価を行う。
【００４０】すなわち、回転数センサ４からの出力信号
とマイク５からのギヤノイズとをＦＦＴアナライザ６が
入力して図８に示すような音圧値Ａをニューロコンピュ
ータ９に与えると、ニューロコンピュータ９ではすでに
関数値が決定されているのでこの関数値に基づき演算が
行われて官能評価画面１０が得られることとなる。この
例では、官能評価値が「５」であることを示している。
とマイク５からのギヤノイズとをＦＦＴアナライザ６が
入力して図８に示すような音圧値Ａをニューロコンピュ
ータ９に与えると、ニューロコンピュータ９ではすでに
関数値が決定されているのでこの関数値に基づき演算が
行われて官能評価画面１０が得られることとなる。この
例では、官能評価値が「５」であることを示している。
【００４１】このようにして、従来から用いられている
ＦＦＴアナライザ６では音圧と周波数の関係しか評価に
加わることができなかったが、本発明ではニューロコン
ピュータを用いているために評価者による官能評価、す
なわち音圧及び周波数だけでなく「音色」をも含む“音
の３要素”にて行われている評価と等価となり、計器を
用いても常に官能評価とほぼ等しい評価を行うことが可
能となる。
ＦＦＴアナライザ６では音圧と周波数の関係しか評価に
加わることができなかったが、本発明ではニューロコン
ピュータを用いているために評価者による官能評価、す
なわち音圧及び周波数だけでなく「音色」をも含む“音
の３要素”にて行われている評価と等価となり、計器を
用いても常に官能評価とほぼ等しい評価を行うことが可
能となる。
【００４２】また、図１に示すような実験室での評価に
加えて、本発明では図３に示すように車両に搭載した状
態でも正しいギヤノイズの評価を行うことができる。
加えて、本発明では図３に示すように車両に搭載した状
態でも正しいギヤノイズの評価を行うことができる。
【００４３】すなわち、同図に示すように回転数センサ
４からの回転数信号とマイク５からのギヤノイズ信号と
を車両に搭載したディジタルオーディオテープ１１に取
り込む。なお、このディジタルオーディオテープ１１に
取り込むときには図示の如くすでにデータサンプリング
が行われている。
４からの回転数信号とマイク５からのギヤノイズ信号と
を車両に搭載したディジタルオーディオテープ１１に取
り込む。なお、このディジタルオーディオテープ１１に
取り込むときには図示の如くすでにデータサンプリング
が行われている。
【００４４】したがって、このようなディジタルオーデ
ィオテープ１１をＦＦＴアナライザ６にかけると、図１
に示したのと同様にＦＦＴアナライザ６からは複数の音
圧値Ａがニューロコンピュータ８に与えられて官能評価
画面１０が与えられることとなる。
ィオテープ１１をＦＦＴアナライザ６にかけると、図１
に示したのと同様にＦＦＴアナライザ６からは複数の音
圧値Ａがニューロコンピュータ８に与えられて官能評価
画面１０が与えられることとなる。
【００４５】このように車両に搭載してギヤノイズを評
価する場合には、マイク５に様々なノイズが混入する
が、ニューロコンピュータ９では図１に示したように官
能評価者８からの官能評価値Ｅが同じようにして与えら
れるので、最終的にこのニューロコンピュータ９は官能
評価者による絶対評価値が得られるような関数値とな
り、実験室での評価と車載状態での評価の相関関係が強
くなる。
価する場合には、マイク５に様々なノイズが混入する
が、ニューロコンピュータ９では図１に示したように官
能評価者８からの官能評価値Ｅが同じようにして与えら
れるので、最終的にこのニューロコンピュータ９は官能
評価者による絶対評価値が得られるような関数値とな
り、実験室での評価と車載状態での評価の相関関係が強
くなる。
【００４６】〔２〕上記の実施例においてはニューロコ
ンピュータを用いて行ったが、本発明ではニューロコン
ピュータを用いずにギヤノイズ評価を行うことも可能で
ある。
ンピュータを用いて行ったが、本発明ではニューロコン
ピュータを用いずにギヤノイズ評価を行うことも可能で
ある。
【００４７】図４はそのようなニューロコンピュータを
用いない場合の実施例を示しており、図１に示した実施
例と比較すると、回転数センサ４の出力信号をＦＦＴア
ナライザ６に直接入れずに変換部１２を経由して与えて
いる点が異なっている。
用いない場合の実施例を示しており、図１に示した実施
例と比較すると、回転数センサ４の出力信号をＦＦＴア
ナライザ６に直接入れずに変換部１２を経由して与えて
いる点が異なっている。
【００４８】すなわち、この変換部１２においては、官
能評価者であるオペレータ８が設定するシャフト３（又
は２）の回転数のサイドバンド周波数（回転数）を基に
して音圧をＦＦＴアナライザ６から出力させようとする
ものである。
能評価者であるオペレータ８が設定するシャフト３（又
は２）の回転数のサイドバンド周波数（回転数）を基に
して音圧をＦＦＴアナライザ６から出力させようとする
ものである。
【００４９】このサイドバンド周波数とは、歯車の一対
の組合せがドライブ側歯数Ｚ1 であり被ドライブ側歯数
がＺ2 であるとすると、ドライブ側のギヤノイズのみを
考えた場合、そのドライブ側のギアの中心周波数Ｃ
SOは、ＣSO＝（Ｚ1 ×Ｎ）／６０となる。そして、この
ときの音圧をＡ0 とする。
の組合せがドライブ側歯数Ｚ1 であり被ドライブ側歯数
がＺ2 であるとすると、ドライブ側のギヤノイズのみを
考えた場合、そのドライブ側のギアの中心周波数Ｃ
SOは、ＣSO＝（Ｚ1 ×Ｎ）／６０となる。そして、この
ときの音圧をＡ0 とする。
【００５０】そして、ドライブ側のギア歯数に１枚，２
枚，３枚・・・と歯数を仮想的に増減させたときの周波
数がサイドバンド周波数であり、変換部１２からはこの
サイドバンド周波数が出力されることとなる。
枚，３枚・・・と歯数を仮想的に増減させたときの周波
数がサイドバンド周波数であり、変換部１２からはこの
サイドバンド周波数が出力されることとなる。
【００５１】すなわち、例えば実際には2000rpm の回転
数であっても、変換部１２から与えられる回転数はこの
2000rpm の近傍の２つの回転数として与えられ、それぞ
れのサイドバンド周波数における音圧値がＦＦＴアナラ
イザ６から出力されることとなる。
数であっても、変換部１２から与えられる回転数はこの
2000rpm の近傍の２つの回転数として与えられ、それぞ
れのサイドバンド周波数における音圧値がＦＦＴアナラ
イザ６から出力されることとなる。
【００５２】これを式で示すと次式（１）のようにな
る。
る。
【００５３】
【数１】
【００５４】なお、サイドバンド周波数Ｃs1，ＣS2，Ｃ
S3・・・はそれぞれ２つのサイドバンド周波数が生ずる
が、簡略化のため、ここではその音圧値を１つで代表的
にＡ 1，Ａ2，Ａ3，・・・というように表している。
S3・・・はそれぞれ２つのサイドバンド周波数が生ずる
が、簡略化のため、ここではその音圧値を１つで代表的
にＡ 1，Ａ2，Ａ3，・・・というように表している。
【００５５】このようにしてサイドバンド周波数に基づ
き音圧値Ａが演算部１３に与えられると、演算部１３で
は次の式（２）に従った演算を行う。
き音圧値Ａが演算部１３に与えられると、演算部１３で
は次の式（２）に従った演算を行う。
【００５６】
【数２】
【００５７】すなわち、各サイドバンド音圧値Ａ1，
Ａ2，Ａ2，・・・以外の音圧値の平均値Ｘを求め、ここ
でこの平均値Ｘと各音圧値Ａ1，Ａ2，Ａ3，・・・との
偏差（これにより各サイドバンド音圧値の雑音成分（直
流成分）を除去することができる）の二乗を求めるとと
もに各偏差の二乗に対して係数ｍ1，ｍ2，ｍ3 をそれぞ
れ掛け合わせ且つ加算した上でその平方根をとることに
よってギヤノイズの官能評価値を計器で行った場合の代
表特性値である官能評価値Ｅと対応させる。
Ａ2，Ａ2，・・・以外の音圧値の平均値Ｘを求め、ここ
でこの平均値Ｘと各音圧値Ａ1，Ａ2，Ａ3，・・・との
偏差（これにより各サイドバンド音圧値の雑音成分（直
流成分）を除去することができる）の二乗を求めるとと
もに各偏差の二乗に対して係数ｍ1，ｍ2，ｍ3 をそれぞ
れ掛け合わせ且つ加算した上でその平方根をとることに
よってギヤノイズの官能評価値を計器で行った場合の代
表特性値である官能評価値Ｅと対応させる。
【００５８】そして、オペレータ８が回転数を変化させ
ることにより、式（１）に示した音圧値も変化するの
で、式（２）における係数ｍ1，ｍ2，ｍ3，・・・の数
だけ音圧値のデータを取れば係数ｍに関しての連立方程
式が成立することとなり、これらの係数が求められる。
これらの係数を「重み分け修整係数」として例えばｍ1
＝１，ｍ2＝０．７５，ｍ3＝０．７５というように１以
下の値が得られる。
ることにより、式（１）に示した音圧値も変化するの
で、式（２）における係数ｍ1，ｍ2，ｍ3，・・・の数
だけ音圧値のデータを取れば係数ｍに関しての連立方程
式が成立することとなり、これらの係数が求められる。
これらの係数を「重み分け修整係数」として例えばｍ1
＝１，ｍ2＝０．７５，ｍ3＝０．７５というように１以
下の値が得られる。
【００５９】このようにして重み分け修整係数が得られ
た演算部１３を用いて実際にギヤノイズ評価を行うと、
すでに演算部１３では係数が定められているので、ＦＦ
Ｔアナライザ６から出力された音圧値Ａを受けた演算部
１３は式（２）の演算を実行することができ、この式
（２）の平方根の値Ｅがこのときの絶対官能評価値とな
る。
た演算部１３を用いて実際にギヤノイズ評価を行うと、
すでに演算部１３では係数が定められているので、ＦＦ
Ｔアナライザ６から出力された音圧値Ａを受けた演算部
１３は式（２）の演算を実行することができ、この式
（２）の平方根の値Ｅがこのときの絶対官能評価値とな
る。
【００６０】そして、この図４の実施例においても演算
部１３においては図１と同様に官能評価画面１０が同様
にして得られることとなる。
部１３においては図１と同様に官能評価画面１０が同様
にして得られることとなる。
【００６１】なお、上記の説明では、車両の変速機を例
にとって説明したが、本発明はこれに限らずギヤノイズ
が発生し得るあらゆる箇所に適用可能である。
にとって説明したが、本発明はこれに限らずギヤノイズ
が発生し得るあらゆる箇所に適用可能である。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るギヤ
ノイズ評価装置によれば、ＦＦＴアナライザからの複数
の音圧値をニューロコンピュータに与え、このときに各
回転数に対して評価者が教師信号として絶対官能評価値
を同時に設定するので、ニューロコンピュータは各音圧
値が各絶対官能評価値になるように学習して行き両者の
差が許容誤差範囲になったときに学習を停止して関数値
を決定するように構成したので、音の三要素を含んでい
る評価者による官能評価と同様に音の三要素を含んだ形
でニューロコンピュータが関数値を決定していることか
ら評価値による官能評価と計器による官能評価とがほぼ
一致することとなり正しい評価が自動的に得られるここ
となる。
ノイズ評価装置によれば、ＦＦＴアナライザからの複数
の音圧値をニューロコンピュータに与え、このときに各
回転数に対して評価者が教師信号として絶対官能評価値
を同時に設定するので、ニューロコンピュータは各音圧
値が各絶対官能評価値になるように学習して行き両者の
差が許容誤差範囲になったときに学習を停止して関数値
を決定するように構成したので、音の三要素を含んでい
る評価者による官能評価と同様に音の三要素を含んだ形
でニューロコンピュータが関数値を決定していることか
ら評価値による官能評価と計器による官能評価とがほぼ
一致することとなり正しい評価が自動的に得られるここ
となる。
【００６３】図５はニューロコンピュータを用いた場合
の評価と評価者による官能評価との判定結果（ニューロ
データのサンプル数＝１４５）を示したもので、この判
定結果から判るようにニューロ評価点は官能評価点より
も最大で０．２５点の許容誤差範囲内に収まっているこ
とが判る。
の評価と評価者による官能評価との判定結果（ニューロ
データのサンプル数＝１４５）を示したもので、この判
定結果から判るようにニューロ評価点は官能評価点より
も最大で０．２５点の許容誤差範囲内に収まっているこ
とが判る。
【００６４】また図６に示した判定結果においては、ニ
ューロデータのサンプル数を１８３に増やした結果、や
はりこの場合でも最大の評価差は０．２５点に止まって
いることが判る。
ューロデータのサンプル数を１８３に増やした結果、や
はりこの場合でも最大の評価差は０．２５点に止まって
いることが判る。
【００６５】さらに本発明によっては実験室だけでなく
車両に搭載した場合でも官能評価値を基準にしてギヤノ
イズ判定を行っているので両者の相関関係が非常に強く
なる。
車両に搭載した場合でも官能評価値を基準にしてギヤノ
イズ判定を行っているので両者の相関関係が非常に強く
なる。
【００６６】さらには、ニューロコンピュータを用いな
くても各回転数に対して複数のサイドバンド周波数とい
う概念を用いて所定の演算を行えば評価者による官能評
価値になるような修整係数を求めることができ、上記と
同様の効果が得られる。
くても各回転数に対して複数のサイドバンド周波数とい
う概念を用いて所定の演算を行えば評価者による官能評
価値になるような修整係数を求めることができ、上記と
同様の効果が得られる。
【図１】本発明に係るギヤノイズ評価装置の実施例を示
した図である。
した図である。
【図２】本発明に係るギヤノイズ評価装置（１）に用い
られるニューロコンピュータの原理を説明するための図
である。
られるニューロコンピュータの原理を説明するための図
である。
【図３】本発明に係るギヤノイズ評価装置を車両に搭載
して評価処理を行うときの図である。
して評価処理を行うときの図である。
【図４】本発明に係るギヤノイズ評価装置（２）の実施
例を示した図である。
例を示した図である。
【図５】本発明に係るギヤノイズ評価装置（１）による
ニューロコンピュータの判定結果（その１）を示したグ
ラフ図である。
ニューロコンピュータの判定結果（その１）を示したグ
ラフ図である。
【図６】本発明に係るギヤノイズ評価装置（１）による
ニューロコンピュータの判定結果（その２）を示したグ
ラフ図である。
ニューロコンピュータの判定結果（その２）を示したグ
ラフ図である。
【図７】従来のギヤノイズ評価装置を示した図である。
【図８】本発明及び従来のギヤノイズ評価装置に用いら
れるＦＦＴアナライザによって得られる回転数（周波
数）対音圧の分析結果をギヤ段毎に示したグラフ図であ
る。
れるＦＦＴアナライザによって得られる回転数（周波
数）対音圧の分析結果をギヤ段毎に示したグラフ図であ
る。
１ 変速機 ２ インプットシャフト ３ アウトプットシャフト ４ 回転数センサ ５ マイク ６ ＦＦＴアナライザ ７ 制御台 ８ オペレータ（官能評価者） ９ ニューロコンピュータ １０ 官能評価画面 １２ 変換部 １３ 演算部 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】 ギヤが取付けられているシャフトの回転
数を検出する回転数センサと、該ギヤのノイズを検出す
るマイクと、該回転数及びノイズを入力して所定ギヤ段
について複数の回転数に対する音圧値を出力するＦＦＴ
アナライザと、各回転数に対して評価者が教師信号とし
ての絶対官能評価値を設定する制御台と、各音圧値を入
力して各絶対官能評価値になるように学習して行き該官
能評価値との差が許容誤差範囲内になったとき学習を停
止して関数値を決定するニューロコンピュータと、を備
えたことを特徴とするギヤノイズ評価装置。 - 【請求項２】 ギヤが取付けられているシャフトの回転
数を検出する回転数センサと、該ギヤのノイズを検出す
るマイクと、該回転数の周波数を複数のサイドバンド周
波数に変換する変換部と、該サイドバンド周波数及びノ
イズを入力し所定ギヤ段について各サイドバンド周波数
に対するサイドバンド音圧値を出力するＦＦＴアナライ
ザと、各回転数に対して評価者が絶対官能評価値を設定
する制御台と、各サイドバンド音圧値を入力して該サイ
ドバンド音圧値以外の音圧値の平均値を求め各サイドバ
ンド音圧値と該平均値との偏差の二乗値に係数を乗じた
値を加算したときの平方根が各絶対官能評価値になるよ
うに複数の回転数分の演算を行って連立方程式により該
係数を求める演算部と、を備えたことを特徴とするギヤ
ノイズ評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25514494A JP3298334B2 (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | ギヤノイズ評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25514494A JP3298334B2 (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | ギヤノイズ評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122140A true JPH08122140A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3298334B2 JP3298334B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=17274700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25514494A Expired - Fee Related JP3298334B2 (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | ギヤノイズ評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298334B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010059037A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 이계안 | 차량의 변속기 소음/진동 발생 근접 방법 |
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| KR100440144B1 (ko) * | 2001-12-18 | 2004-07-12 | 현대자동차주식회사 | 변속기의 인라인 검사장치 및 방법 |
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-
1994
- 1994-10-20 JP JP25514494A patent/JP3298334B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3298334B2 (ja) | 2002-07-02 |
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