JPH10197327A

JPH10197327A - 音源レベル測定方法および音源レベル測定装置

Info

Publication number: JPH10197327A
Application number: JP228697A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Takesute; 貴昭武捨; Tatsuo Kikuchi; 達夫菊池; Mutsuo Takashima; 睦男高嶋; Hironobu Hase; 弘信長谷
Original assignee: J R C TOKKI KK; Japan Steel Works Ltd; Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Current assignee: J R C TOKKI KK; Japan Steel Works Ltd; Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Priority date: 1997-01-09
Filing date: 1997-01-09
Publication date: 1998-07-31
Anticipated expiration: 2017-01-09
Also published as: JP3112158B2

Abstract

(57)【要約】【課題】正確な音源レベルを測定する音源レベル測定方
法および音源レベル測定装置を提供することを目的とす
る。【解決手段】音源から音波を送信したときのこの音波の
最大到達距離を指標するこの音源の音源レベルを測定す
る音源レベル測定方法において、音源からの音波の送信
方向を横切ってこの音源の前面に広がる面内の複数の測
定点の各音圧を測定し、上記複数の測定点についての複
数の音圧と、この複数の測定点を含む面がこの複数の測
定点それぞれを含む複数の分割面に分割されてなる各分
割面の位置、面積および向きとに基づいて所定の遠点で
の音圧を求め、上記遠点での音圧と、上記音源とこの遠
点との間の距離とに基づいてこの音源の音源レベルを求
めた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音源レベル測定方
法および音源レベル測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、海底地質や海底地形の調査方
法の１つとして、海洋調査船にソーナーを装備してソー
ナーから音波を海底に向かって送信し、海底から反射し
て戻ってきた反射波を受信して、この反射波を解析する
ことによって調査する方法が用いられている。特に、深
海の海底の調査をする場合には、音波が遠方にまで到達
するように低周波の音波を送信するソーナーが用いられ
ている。このソーナーを用いて海底地質や海底地形を調
べる際には、あらかじめ、ソーナーがどの位の深さの海
底まで調査できる性能があるのかを調べなければならな
い。この性能の示す最も重要な要素はソーナーの音源レ
ベルであり、以下に、従来の音源レベルを測定する方法
について述べる。

【０００３】図７は、ソーナーを装備した海洋調査船の
模式図（ａ）と、ソーナーに装備された送波アレイを示
す拡大図（ｂ）であり、図８は、従来のソーナーの音源
レベルの測定方法を示す図である。図７（ａ）に示す海
洋調査船７１にはソーナー７２が装備されており、この
ソーナー７２には図７（ｂ）に示す送波アレイ７４を備
えている。この送波アレイ７４には、複数の送波源が配
列されており、この送波アレイ７４から送信される音波
によってビーム７３が形成される。このソーナー７２の
音源レベルを測定するために、図８に示す音源レベル測
定装置が使用されている。

【０００４】図８に示す音源レベル測定方法では、海洋
調査船８１の船底に装備された低周波の音波を送信する
ソーナー８２からビーム８３を形成し、このビーム８３
を海洋調査船８１の外へさお８４を用いてぶらさげられ
た単一のハイドロホン８５で取り込んで電気信号に変換
し、この電気信号をアンプ８６で増幅してオシロスコー
プ８７で観測し、音源レベルを測定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
方法では、ハイドロホンをソーナーの近くに配備した場
合、ソーナーから形成されるビームが低周波であるので
海面と干渉を起こし、この干渉を起こしたビームがハイ
ドロホンに取り込まれ正確な音源レベルを測定できない
という問題がある。

【０００６】したがって、正確な音源レベルを測定する
ためには、ハイドロホンをビームと海面との干渉領域外
に配備しなければならない。ハイドロホンを干渉領域外
に配備しようとすると、例えば送信アレイから送信され
る音波の周波数が１０ｋＨｚで送波アレイの大きさが５
ｍであれば、ハイドロホンをソーナーから７０ｍ以上離
さなければならないこととなる。ところが、このように
ハイドロホンをソーナーから離してしまうと、ハイドロ
ホンの正確な位置を知ることが困難であり、また、ハイ
ドロホンとソーナーとの間に存在する媒体（海）により
ビームが吸収される機会が多くなり、やはり正確な音源
レベルを測定できないという問題がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、正確な音源レ
ベルを測定する音源レベル測定方法および音源レベル測
定装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の等価音源レベル測定方法は、音源から音波を送信し
たときのこの音波の最大到達距離を指標するこの音源の
音源レベルを測定する音源レベル測定方法において、音
源からの音波の送信方向を横切ってこの音源の前面に広
がる面内の複数の測定点の各音圧を測定し、上記複数の
測定点についての複数の音圧と、この複数の測定点を含
む面がこの複数の測定点それぞれを含む複数の分割面に
分割されてなる各分割面の位置、面積および向きとに基
づいて所定の遠点での音圧を求め、上記遠点での音圧
と、上記音源とこの遠点との間の距離とに基づいてこの
音源の音源レベルを求めることを特徴とする。

【０００９】また、上記目的を達成する本発明の等価音
源レベル測定装置は、音源から音波を送信したときのこ
の音波の最大到達距離を指標するこの音源の音源レベル
を測定する音源レベル測定装置において、（１）音源からの音波の送信方向を横切ってこの音源の
前面に広がる面内の複数の測定点の各音圧を測定する近
距離音圧測定手段（２）上記複数の測定点の位置情報を入力する測定位置
情報入力手段（３）この測定位置情報入力手段により入力された上記
複数の測定点の位置情報に基づいて、上記複数の測定点
を含む面がこの複数の測定点それぞれを含む複数の分割
面に分割されてなる各分割面の位置、面積および向きを
求める形状ファクター計算手段（４）上記近距離音圧測定手段により測定された上記複
数の測定点の音圧と、上記形状ファクター計算手段によ
り求められた上記複数の分割面の位置、面積および向き
とに基づいて、所定の遠点での音圧を求める遠点音圧演
算手段（５）この遠点音圧演算手段により求められた上記所定
の遠点での音圧と、上記音源とこの所定の遠点との間の
距離とに基づいて、この音源の音源レベルを求める音源
レベル演算手段を備えたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の音源レベル測定方法の一実
施形態のアルゴリズムを示す図である。本実施形態の音
源レベル測定方法では、先ず、図１に示す計測周波数入
力ステップ１１において、音源から送信される音波の周
波数を音波発振装置に入力する。

【００１１】次に、測定ポイント入力ステップ１２にお
いて、音圧を測定する位置に関する情報を、音圧測定位
置を制御する装置に入力する。次に、計算方向入力ステ
ップ１３において、音源から発振された音波によって形
成されるビームの方向を、求める音源レベルの計算方向
として音源レベル演算装置に入力する。

【００１２】次に、形状ファクター計算ステップ１４に
おいて、上記音圧測定位置を含む面がこの音圧測定位置
それぞれを含む複数の分割面に分割されてなる各分割面
について、ｉ番目の分割面の面積Ｓ_i 、ｉ番目の分割面
の法線ベクトルｎ_i とビーム方向とのなす角β_i から求
められるｃｏｓβ_i 、ｊ番目の分割面の重心を始点とし
ｉ番目の分割面の重心を終点とするベクトルのビーム方
向成分の大きさε_ijおよび、ｉ番目の分割面におけるｃ
ｏｓβ_i とｊ番目の分割面におけるｃｏｓβ_jを用いて
求められるφ_ij（ただし、φ_ij＝１＋ｃｏｓβ_i ＋ｃｏ
ｓβ_j ＋ｃｏｓβ_i ・ｃｏｓβ_j ）を全ての分割面、す
なわちｉ，ｊ＝１，２，３，……，Ｎについて計算す
る。

【００１３】また、測定ポイント入力ステップ１２にお
ける演算を実行した後に、計算方向入力ステップ１３に
おける演算を実行する一方、音圧測定ステップ１５にお
いて、測定ポイント入力ステップ１２で入力された音圧
測定位置情報に従って、ハイドロホンアレイを移動さ
せ、上記音圧測定位置を含む面がこの音圧測定位置それ
ぞれを含む複数の分割面に分割されてなる各分割面につ
いて、ｉ番目の分割面の重心の音圧Ｐ_i を全ての分割
面、すなわち、ｉ＝１，２，３，……，Ｎについて測定
する。この測定を行なった後、クロススペクトル計算ス
テップ１６において、ｉ番目の分割面の重心の音圧Ｐ_i
とｊ番目の分割面の重心の音圧Ｐ_j とのクロススペクト
ルＣ_ij＝Ｐ_i ・Ｐ_j を全ての分割面、すなわちｉ，ｊ＝
１，２，３……，Ｎについて計算する。ただしＰ_j はＰ
_j の共役複素数である。

【００１４】次に、音圧レベル計算ステップ１７におい
て、形状ファクター計算ステップ１４で求められた値
と、クロススペクトル計算ステップ１６とで求められた
値とを用いて、音圧レベルＰ_s のパワー｜Ｐ_s ｜² を計
算する。次に、音源レベル計算ステップ１８において、
音源レベルＳＬを計算する。ＳＬはＳＬ＝１０ｌｏｇ₁₀
｜Ｐ_s ｜² で求められる。

【００１５】このＳＬ値により、音源の性能を評価する
ことができる。尚、ここでは、クロススペクトル計算ス
テップ１６で求められたクロススペクトルＣ_ijを求めて
音源レベルＳＬを計算しているが、クロススペクトル計
算ステップ１６に代えて、ｉ番目の分割面の重心の音圧
の振幅｜Ｐ_i ｜，ｊ番目の分割面の重心の音圧の振幅｜
Ｐ_j ｜，Ｐ_i とＰ_j との位相差φ_ijを求めてるステップ
を置き、このステップで求めた｜Ｐ_i ｜，｜Ｐ_j ｜，φ
_ijを用いてＳＬを計算してもよい。ただし、クロススペ
クトルＣ_ijを用いてＳＬを求める式と、｜Ｐ_i ｜，｜Ｐ
_j ｜，φ_ijを用いてＳＬを求める式は異なる。

【００１６】以下に、クロススペクトルＣ_ijを用いたＳ
Ｌの式および｜Ｐ_i ｜，｜Ｐ_j ｜，φ_ijを用いたＳＬの
導出について説明する。音源の周りの任意の点Ｒにおけ
る音圧Ｐ（Ｒ）は、以下に示すヘルムホルツの積分方程
式で表わされる。

【００１７】

【数１】

【００１８】ここで、Ｓは音源を囲む閉曲面、ｎは閉曲
面Ｓの法線方向を示しており、Ｐは閉曲面Ｓ上の音圧、
ｋは音源から送信される音波の波数、ｒは閉曲面Ｓ上の
点と点Ｒとの間の距離である。（１）式において、点Ｒ
が音源から十分遠方にあれば点Ｒに到達する波は平面波
と考えられるので、以下の近似式が成り立つ。

【００１９】

【数２】

【００２０】ここで、βは、閉曲面Ｓ上の点と点Ｒとを
結ぶ直線と、閉曲面Ｓの法線とのなす角である。十分遠
方の点Ｒでの音圧をＰ_f （Ｒ）と表わすと、Ｐ_f （Ｒ）
は（２）式を（１）式に代入して求められる。

【００２１】

【数３】

【００２２】離散的な場合を考えると、（３）式は次式
で表わされる。

【００２３】

【数４】

【００２４】ここでＳ_i は閉曲面Ｓを有限分割したとき
のｉ番目の分割面であり、β_i は分割面Ｓ_i 上の所定の
点と点Ｒとを結ぶ直線と分割面Ｓ_i の法線とのなす角、
ｒ_iは分割面Ｓ_i 上の所定の点から点Ｒまでの距離、Ｐ_i
は分割面Ｓ_i 上の所定の点の音圧である。したがって
Ｐ_f （Ｒ）の２乗振幅値｜Ｐ_f （Ｒ）｜² は次式で表わ
される。

【００２５】

【数５】

【００２６】ここで、ψ_ij、ε_ijは以下の式 ψ_ij＝１＋ｃｏｓβ_i ＋ｃｏｓβ_j ＋ｃｏｓβ_i ・ｃｏｓβ_j ε_ij＝ｒ_i ＋ｒ_j ……（６）で定義される値である。（５）式の［］の中の項を整理
すると次式となる。

【００２７】

【数６】

【００２８】またＰ_i とＰ_j のクロススペクトラム

【００２９】

【数７】

【００３０】を用いると（７）式のｃｏｓ成分の係数と
ｓｉｎ成分の係数はそれぞれ次式となる。

【００３１】

【数８】

【００３２】ここで、Ｒｅ［Ｃ_ij］はＣ_ijの実部であ
り、Ｉｍ［Ｃ_ij］はＣ_ijの虚部である。（７）式と
（８）式とを用いると（５）式は次式のように変形され
る。

【００３３】

【数９】

【００３４】（９）式を導出する際にはクロススペクト
ラムを用いたが、このクロススペクトラムを用いる代り
に、Ｐ_i の振幅，Ｐ_j の振幅，Ｐ_i とＰ_j との位相差を
用いて（９）式と同様の式を求めることができる。振幅
と位相差を用いたときの（９）式と同様の式の導出は以
下の通りである。（７）式のｃｏｓ成分の係数とｓｉｎ
成分の係数はそれぞれ次式となる。

【００３５】

【数１０】

【００３６】ここで｜Ｐ_i ｜，｜Ｐ_j ｜はそれぞれＰ
_i ，Ｐ_j の振幅であり、φ_ijはＰ_i とＰ_j との位相差で
ある。（７）式と（１０）式とを用いると（５）式は次
式のように変形される。

【００３７】

【数１１】

【００３８】この（１１）式がクロススペクトラムを用
いたときの（９）式に代わる、振幅と位相差を用いたと
きの式である。音圧レベルＰ_s はＰ_s ＝ｒ_o ・Ｐ_f
（Ｒ）（ｒ_o ：音源から十分遠方にある点Ｒから音源の
音響中心までの距離）であり、また、点Ｒは音源から十
分遠方にある点であるから、ｒ_o ≒ｒ_i ≒ｒ_j となる。
したがって｜Ｐ_s ｜² は、クロススペクトラムを用いた
ときの（９）式を用いると次式のようになる。

【００３９】

【数１２】

【００４０】また｜Ｐ_s ｜² を振幅と位相差を用いたと
きの（１１）式を用いて求めると

【００４１】

【数１３】

【００４２】となる。｜Ｐ_s ｜² は（１２）式あるいは
（１３）式を用いて計算することができる。このように
して求められた｜Ｐ_s ｜² を用いると音源レベルＳＬは
次式で求められる。ＳＬ＝１０ｌｏｇ｜Ｐ_s ｜² ……（１４）このようにして、音源レベルＳＬが求められる。

【００４３】次に、（１４）式を導出する際に用いられ
るＳ_i ，ｃｏｓβ_i ，ε_ijの計算方法について述べる。
図２は、音源の音響中心を原点とし、その音源を囲む、
有限分割された閉曲面を示す図であり、図３は、その有
限分割された閉曲面の一部を構成する分割面である三角
形の面積ベクトルを示す図である。

【００４４】図２は音響中心である点Ｏを原点としてｘ
軸，ｙ軸，ｚ軸を有し、点Ｒは点Ｏから十分遠方にある
点であり、矢印Ｗは点Ｏから点Ｒに向かうビームを示し
た矢印である。θ，φはそれぞれ、矢印Ｗとｚ軸とのな
す角，矢印Ｗのｘｙ平面成分の矢印Ｗ’とＸ軸とのなす
角であり、

【００４５】

【外１】

【００４６】は、矢印Ｗの方向を有する方向単位ベクト
ルであって、次式で表わされる。

【００４７】

【数１４】

【００４８】さらに、図２に示す各点ｅ，ｍ，ｎを頂点
とする三角形２２は閉曲面２１を有限分割して得られる
三角形の１つである。図３に示す点ｅ，ｍ，ｎを頂点と
する三角形は、図２に示す三角形２２を拡大して示した
ものであり、点Ｏは図２に示す音響中心点である。また
（ベクトルｒ _e ），（ベクトルｒ_m ），（ベクトルｒ
_n ）はそれぞれ、点Ｏから点ｅに向かうベクトル，点Ｏ
から点ｍに向かうベクトル、点Ｏから点ｎに向かうベク
トルであり、（ベクトルＳ_i ）は三角形の面積ベクトル
である。

【００４９】面積ベクトル（ベクトルＳ_i ）は（ベクト
ルｒ_e ），（ベクトルｒ_m ），（ベクトルｒ_n ）を用い
て次式で表わされる。

【００５０】

【数１５】

【００５１】分割面が四角形の場合は、その四角形の頂
点をａ，ｂ，ｃ，ｄとし、点Ｏからａ，ｂ，ｃ，ｄに向
かうベクトルをそれぞれ、（ベクトルｒ_a ），（ベクト
ルｒ _b ），（ベクトルｒ_c ），（ベクトルｒ_d ）とする
と、このときの四角形の面積ベクトル（ベクトルＳ_k ）
は、

【００５２】

【数１６】

【００５３】となる。以上から、Ｓ_i は

【００５４】

【数１７】

【００５５】で決定される。また、ｃｏｓβ_i は以下の
ようにして計算される。β_i はｉ番目の分割面の法線単
位ベクトル（ベクトルｎ_i ）と、ｉ番目の分割面内の所
定の点から点Ｒに向かう直線とのなす角であるが、ここ
では、点Ｒは音源から十分遠方にあるとしているので、
ｉ番目の分割面内の所定の点から点Ｒに向かう直線の代
わりに、図２に示す音源の音響中心Ｏから点Ｒに向かう
直線を用いる。すなわち、β_i をｉ番目の分割面の法線
ベクトル（ベクトルｎ_i ）と音響中心Ｏから点Ｒに向か
う直線（矢印Ｗ）とのなす角で近似する。

【００５６】このように近似すると、図３に示す三角形
２２の法線単位ベクトル（ベクトルｎ_i ）は（ベクトル
ｎ_i ）＝（ベクトルＳ_i ）／｜（ベクトルＳ_i ）｜であ
るので、ｃｏｓβ_i は次式で表わされる。

【００５７】

【数１８】

【００５８】また、ε_ijは以下のようにして計算され
る。ε_ijはｉ番目の分割面内の所定の点から点Ｒまでの
距離と、ｊ番目の分割面内の所定の点から点Ｒまでの距
離との差であるが、ここでは、点Ｒは音源から十分遠方
にあるとしているので、ε_ijをｊ番目の分割面内の所定
の点を始点とし、ｉ番目の分割面内の所定の点を終点と
するベクトルの矢印Ｗ方向の大きさで近似する。

【００５９】このように近似すると、ε_ijは次式で表わ
される。

【００６０】

【数１９】

【００６１】また、ここで（１９）式の値を求めるため
には（ベクトルｒ_i ）−（ベクトルｒ_j ）を求める必要
がある。ベクトルｒ_i はｉ番目の分割面内の所定の点を
始点とし、点Ｒを終点とするベクトルであり、ベクトル
ｒ_j はｊ番目の分割面内の所定の点を始点とし、点Ｒを
終点とするベクトルであるので、（ベクトルｒ_i ）−
（ベクトルｒ_j ）は、ｊ番目の分割面内の所定の点を始
点とし、ｉ番目の分割面内の所定の点を終点とするベク
トルである。したがって、これら所定の点を各分割面の
重心とし、さらに、（ベクトルｒ_i ）を音響中心Ｏを始
点としｉ番目の分割面の重心を終点とする重心ベクトル
とし、（ベクトルｒ_j ）を音響中心Ｏを始点としｊ番目
の分割面の重心を終点とする重心ベクトルとしたとき、
これら重心ベクトルの差が（ベクトルｒ_i ）−（ベクト
ルｒ_j ）と等しくなっている。このように定義された重
心ベクトル（ベクトルｒ_i ），（ベクトルｒ_j ）を用い
てε _ijを求めることができる。従って、ｉ番目の分割面
が三角形のときは図３より（ベクトルｒ_i ）は次式で表
わされる。

【００６２】

【数２０】

【００６３】ここでｉ番目の分割面が四角形の場合は、
（１６）式を求める際に使用した（ベクトルｒ_a ），
（ベクトルｒ_b ），（ベクトルｒ_c ），（ベクトルｒ
_d ）を用いて次式で表わされる。

【００６４】

【数２１】

【００６５】以上のようにして求められたＳ_i ，ｃｏｓ
β_i ，ε_ijを用いて、（１４）式を求めることができ
る。本実施形態の音源レベル測定方法では、近距離音場
で測定された音圧を用いて遠距離音場の音圧を求め、こ
の遠距離音場での音圧から音源レベルを求めているの
で、媒体（海）による測定誤差を受けずに音源レベルを
測定することができる。

【００６６】図４は、本発明の音源レベル測定装置の一
実施形態の計測ブロック図である。図４に示す発信装置
４１から発信される信号が音源４２に送信され、この音
源４２から送波ビーム４３が形成される。この送波ビー
ム４３の音響信号はハイドロホン４４に取り込まれる。
このハイドロホン４４は、装着装置４５によって船底に
固定されている測定用治具４６に装着されている。この
測定用治具４６には移動装置４７が装着されており、こ
の移動装置４７はハイドロホンの移動を制御する移動コ
ントローラ４９によって制御される。移動コントローラ
４９はコンピュータ４８から送信されるコントロール信
号を受信して移動装置４７を制御し、この移動装置４７
によって、ハイドロホン４４は測定用治具４６上を移動
する。ハイドロホン４４を移動させている間に取り込ま
れた音響信号は電気信号に変換されてシグナルコンデシ
ョナー５０で調整され、さらにＡ／Ｄコンバータ５１で
交流から直流に変換され、発信装置４１からコンピュー
タ４８に発信される周期用トリガーパルスに同期してコ
ンピュータ４８に取り込まれる。このコンピュータ４８
に取り込まれた信号から、（１２）式あるいは（１３）
式を用いて音圧レベルのパワーを計算し、（１４）式を
用いて音源レベルを計算する。（１４）式を用いて計算
された音源レベルは、ディスプレイ５２に出力される。

【００６７】上述した音源レベル測定装置４０を用いて
音源レベルを測定する。本実施形態の音源レベル測定装
置では、船底に固定されている測定用治具にハイドロホ
ンが装着されているので、ハイドロホンの正確な位置を
知ることができるとともに音源から送信されるビームが
海面と干渉を起こす前にハイドロホンに取り込まれるの
で、正確な音源レベルを求めることができる。

【００６８】

【実施例】以下、本発明の音源レベル測定方法の一実施
例について説明する。図５は、音源レベルの測定に使用
される送波器とハイドロホンとを示した図である。送波
器６１は高さが０．５ｍの円柱形状である。

【００６９】送波素子６２から発信される信号は、図５
に示す矢印の先にある、送波器６１を構成する各送波源
に送信され、この送波器６１から周波数１０ｋＨｚの音
波が送信され、送波ビームが６３が形成される。そし
て、この送波ビームが６３の中心軸６３ａと垂直になる
とともに図５が描かれている紙面に対して平行にハイド
ロホン６４を移動させて送波ビーム６３の音響信号を取
り込み電気信号に変換して、この電気信号を解析し、送
波器６１の音源レベルを計算した。

【００７０】尚、音源レベルを求める際に使用する方向
単位ベクトル（ベクトルｔ）は送波ビームの中心軸と同
一方向に設定し、｜Ｐ_s ｜² は（１３）式を用いて算出
した。図６は、図５に示す送波器の音源レベルを測定し
たときの、送波ビームの中心軸からの角度に対する音源
レベルを示したグラフである。

【００７１】図６に示す実線は計算値であり、プロット
は実測値である。図６に示す計算値曲線は、送波ビーム
の中心軸からの角度が０度のとき音源レベルが最大値を
示す。そして、送波ビームの中心軸からの角度が−４０
°から４０°位の間では、角度が０度のときの音源レベ
ルを頂点とし上に凸の放物線となるが、送波ビームの中
心軸からの角度の絶対値が４０度より大きくなってくる
と音源レベルは急に大きくなり、送波ビームの中心軸か
らの角度の絶対値が６０度を越えると音源レベルはほぼ
一定の値をとった。

【００７２】図に示す実測値はほぼ計算値と一致してお
り、特に、送波ビームの中心軸からの角度が−４０度か
ら４０度位までの間ではよく一致した。このように、本
発明の音源レベル測定方法、ないしその方法の実施を内
包した音源レベル測定装置を使用することにより、音源
レベルを正確に測定することができた。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の音源レベ
ル測定方法ないし音源レベル測定装置によれば、音源レ
ベルを正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音源レベル測定方法の一実施形態のア
ルゴリズムを示す図である。

【図２】音源の音響中心を原点とし、その音源を囲む、
有限分割された閉曲面を示す図である。

【図３】有限分割された閉曲面の一部を構成する分割面
である三角形の面積ベクトルを示す図である。

【図４】本発明の音源レベル測定装置の一実施形態の計
測ブロック図である。

【図５】音源レベルの測定に使用される送波器とハイド
ロホンとを示した図である。

【図６】図５に示す送波器の音源レベルを測定したとき
の、送波ビームの中心軸からの角度に対する音源レベル
を示したグラフである。

【図７】ソーナーを装備した海洋調査船の模式図（ａ）
と、ソーナーに装備された送波アレイを示す拡大図
（ｂ）である。

【図８】従来のソーナーの音源レベルの測定方法を示す
図である。

【符号の説明】

１１計測周波数入力１２測定ポイント入力１３計算方向入力１４形状ファクター計算１５音圧計測１６クロススペクトル計算１７音圧レベル計算１８音源レベル計算４０音源レベル測定装置４１発信装置４２音源４３，６３送波ビーム４４，６４ハイドロホン４５装着装置４６測定用治具４７移動装置４８コンピュータ４９移動コントローラ５０シグナルコンデショナー５１Ａ／Ｄコンバータ５２ディスプレイ６１送波器６２送波素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高嶋睦男神奈川県横浜市港北区新吉田町781番地ジェイ・アール・シー特機株式会社内 (72)発明者長谷弘信神奈川県横浜市港北区新吉田町781番地ジェイ・アール・シー特機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音源から音波を送信したときの該音波の
最大到達距離を指標する該音源の音源レベルを測定する
音源レベル測定方法において、音源からの音波の送信方向を横切って該音源の前面に広
がる面内の複数の測定点の各音圧を測定し、前記複数の測定点についての複数の音圧と、該複数の測
定点を含む面が該複数の測定点それぞれを含む複数の分
割面に分割されてなる各分割面の位置、面積および向き
とに基づいて所定の遠点での音圧を求め、前記遠点での音圧と、前記音源と該遠点との間の距離と
に基づいて該音源の音源レベルを求めることを特徴とす
る音源レベル測定方法。
【請求項２】音源から音波を送信したときの該音波の
最大到達距離を指標する該音源の音源レベルを測定する
音源レベル測定装置において、音源からの音波の送信方向を横切って該音源の前面に広
がる面内の複数の測定点の各音圧を測定する近距離音圧
測定手段と、前記複数の測定点の位置情報を入力する測定位置情報入
力手段と、該測定位置情報入力手段により入力された前記複数の測
定点の位置情報に基づいて、前記複数の測定点を含む面
が該複数の測定点それぞれを含む複数の分割面に分割さ
れてなる各分割面の位置、面積および向きを求める形状
ファクター計算手段と、前記近距離音圧測定手段により測定された前記複数の測
定点の音圧と、前記形状ファクター計算手段により求め
られた前記複数の分割面の位置、面積および向きとに基
づいて、所定の遠点での音圧を求める遠点音圧演算手段
と、該遠点音圧演算手段により求められた前記所定の遠点で
の音圧と、前記音源と該所定の遠点との間の距離とに基
づいて、該音源の音源レベルを求める音源レベル演算手
段とを備えたことを特徴とする音源レベル測定装置。