JPH10197332A - 音透過特性の計測方法および点音源形成装置 - Google Patents

音透過特性の計測方法および点音源形成装置

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JPH10197332A
JPH10197332A JP9004943A JP494397A JPH10197332A JP H10197332 A JPH10197332 A JP H10197332A JP 9004943 A JP9004943 A JP 9004943A JP 494397 A JP494397 A JP 494397A JP H10197332 A JPH10197332 A JP H10197332A
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JP
Japan
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sound
sound source
case
speaker
point sound
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Application number
JP9004943A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Ando
嘉裕 安藤
Hideo Suzuki
英男 鈴木
Shinichi Obata
真一 小畑
Shozo Anzai
正三 安斎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Ono Sokki Co Ltd
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Ono Sokki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Ono Sokki Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両などの構造物の局部的な音透過特性を精
度良く測定する。 【解決手段】 音源部20内のスピーカから発生する可
聴領域の音をコーン部28にて収束させ、さらにフレキ
シブルチューブ34により測定対象物である車体10の
所定部分の外表面まで導いて、ここに点音源を形成す
る。車室内に配置されるマイクロホン44により点音源
からの音を集音し、前記集音した音に基づき高速フーリ
エ変換器(FFT)などにより、測定対象部分の音透過
特性を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象となる部
材の音の透過特性を測定する方法および装置に関し、特
に、測定対象の狭い領域の音透過特性を評価するのに好
適な方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】住宅などの建築物や車両などの構造物に
おいては、外部からの音がどの程度透過して内部に到達
するか、すなわち音の透過特性が居住性を評価する因子
の一つとなる。従来、車両の音透過特性は、試験対象と
なる車両を残響室の中に置き、残響室内で放射される音
を車室内に置かれたマイクロホンで集音し、評価を行っ
ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のような残響室内
での試験においては、試験構造物に対し全方向から音が
放射される結果、当該構造物の全体の音透過特性は評価
できる。しかし、部分的な音透過特性を評価する場合、
他の部分から侵入した音のために評価対象部分を透過し
た音の分解能が悪化し、正確な評価ができないという問
題があった。たとえば、車両の場合、フロントピラー周
囲の音透過特性を測定しようとしても、ウインドシール
ドやドアガラス、さらにはルーフなどのボディ部材から
侵入する音も集音してしまい、フロントピラー周囲から
侵入した音を十分に分離することができず、よって正確
な評価ができない。
【0004】本発明は前述の問題点を解決するためにな
されたものであり、部分的な音透過特性に関し、十分な
分解能をもって評価することができる測定方法および測
定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】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる音透過特性の計測方法は、スピー
カから発生する可聴領域の音を収束させて点音源を形成
し、前記点音源を測定対象物の近傍に配置し、前記測定
対象物に対して前記点音源の位置と反対側に配置される
マイクロホンにより前記点音源からの音を集音し、前記
集音した音に基づき測定対象物の音透過特性を測定する
ものである。
【0006】点音源を測定対象物の近傍に配置したこと
により、この部分の音透過特性を他の部分から侵入して
くる音の影響を小さくして測定することができる。
【0007】前記の点音源を作成するために、本発明に
かかる点音源形成装置は、スピーカと、前記スピーカの
前面を覆うケースとを有し、当該ケースは、前記スピー
カから発生する音を収束させ、先端に設けられた開口部
から音を放射する略円錐形状のコーン部を有している。
さらに、前記コーン部先端の開口部に直接または間接的
に取り付けられるノズルを有し、当該ノズルは、管形状
を有し、測定対象物に相対する管端部には、測定対象物
に当接する部分と、当接しない部分が設けられ、当接し
ない部分によって隙間を形成する形状を有している。
【0008】さらに、前記ケースは、その内部容積を変
更可能とする容積調節構造を有するものとすることがで
きる。内部容積を変更することにより発生する音圧を調
整することができる。
【0009】さらに、前記ノズルは、可撓性を有する導
波管を介して前記コーン部先端に取り付けられるように
することもできる。この可撓性の導波管により点音源の
位置、すなわち測定対象位置を容易に変更することがで
きる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以
下、実施形態と記す)を図面に従って説明する。図1
は、本発明の音透過特性計測方法を適応した計測設備の
概略構成を示す図である。測定対象物は車体10であ
り、図中においては、右フロント部のピラー(Aピラ
ー)まわりの音透過特性を測定している状態が示されて
いる。発音部12は、所定の周波数領域においてフラッ
トな周波数特性を有する信号を発生する発振部14と、
発生した信号を所定の周波数特性の信号に変換するため
のイコライザ16と、この信号を増幅して後述するスピ
ーカを駆動するアンプ18を含んでいる。アンプ18に
より増幅された信号は、音源部20に送られる。
【0011】図2には、音源部20の詳細な構成が示さ
れている。音源部20には、前述のアンプ18により駆
動されるスピーカ22が備えられており、このスピーカ
22はケース24に納められている。ケース24は、さ
らにリアケース26とフロントケース28を含んでい
る。リアケース26は、コイルおよび磁石が備えられた
スピーカ駆動部30などスピーカ22の後部を覆い、ス
ピーカ22の開口部とほぼ同一平面上に開口を有してい
る。フロントケース28は、リアケース26の開口に適
合する開口を有し、これに続いて先端が徐々に細くなる
コーン部を有している。フロントケース28の先端には
ケース開口部32が設けられている。ケース24におい
て開口している部分は、このケース開口部32のみであ
り、よってスピーカ22で発生した音は、フロントケー
ス28のコーン形状によってこのケース開口部32に集
束され、点音源が形成される。開口部32には、可撓性
を有するフレキシブルチューブ34が接続されて、さら
にその先端には、測定対象物表面に接触するノズル36
が接続されている。フレキシブルチューブ34によっ
て、スピーカ22を納めたケース24を移動させずに点
音源を所望の位置に移動させることができ、作業性が向
上する。
【0012】図3には、ノズル36の詳細な形状が示さ
れている。ノズル36は、ゴム系の軟質材料で形成さ
れ、基部38がフレキシブルチューブ34の外径に被さ
るようにして係合している。基部38に続く先端部40
は、軸方向に凹凸が設けられており、凸部40aが測定
対象物の表面に当接し、凹部40bによって測定対象物
表面との間隙が形成される。ノズル36を軟質材料とし
たのは、測定対象物である車両10に傷をつけないよう
にするためである。また、凹部40bを設けて隙間をも
たせることによって、音が加わる表面積を大きくするこ
とができ、音のエネルギを増加させることができる。ノ
ズル36の形状を適切なものとすることによって、測定
対象物および測定部位の特性に応じた音源の特性を得る
ことができる。
【0013】次に、発音部12から発した音を集音し、
解析を行う集音部42の構成を説明する。ノズル36か
ら発した音を車室内に配置したマイクロホン44で集音
し、アンプ46により増幅した後、高速フーリエ変換器
(FFT)48により周波数特性などの解析を行う。
【0014】なお、前述の実施形態においては、フレキ
シブルチューブ34を介してケース24にノズル36を
接続したが、ケース24の開口部32に直接ノズル36
を取り付けることも可能である。
【0015】図4には、スピーカ22を納めるケースの
他の実施形態が示されている。本実施形態のケース50
は、ケース内部の容積を変更することが可能となってい
る。リアケース52は、図2のリアケース26同様スピ
ーカ22を納めており、さらにスピーカ22の前方部分
に突出する部分にねじ部52aが設けられている。フロ
ントケース54は、図2のフロントケース28と同様
に、コーン部56とケース開口部58を有している。さ
らに、フロントケース54の円筒部分の内面にはねじ部
54aが形成されている。リアケース52とフロントケ
ース54は、前記のねじ部52a,54aが螺合するこ
とによって結合しており、さらにこれらが相対的に回転
することによって、ケース50内部のスピーカ22の前
方空間の容積を、図4(a)の容積が大きい状態から図
4(b)の容積が小さい状態に変更することができる。
このような容積変更構造を有することによって、音の出
力を調整することができる。
【0016】図5には、スピーカ22を納めるケースの
さらに他の実施形態が示されている。本実施形態のケー
ス60は、図4に示したケース50当同様、ケース内部
の容積を変更することが可能となっている。リアケース
62は、図2のリアケース26同様スピーカ22を納め
ており、さらにスピーカ22の前方部分に突出する部分
に周方向に設けられた断面略三角形の係合凸条62aが
設けられている。フロントケース64は、図2のフロン
トケース28と同様に、コーン部66とケース開口部6
8を有している。さらに、フロントケース64の円筒部
分の内面には断面略三角形の係合溝64aが周方向に形
成されている。リアケース62とフロントケース64
は、前記の係合凸条62aと係合溝64aが係合するこ
とによって結合しており、さらにこれらが軸方向に摺動
移動することによって、ケース60内部のスピーカ22
の前方空間の容積を、図5(a)の容積が大きい状態か
ら図5(b)の容積が小さい状態に変更することができ
る。このような容積変更構造を有することによって、音
の出力を調整することができる。
【0017】
【実施例】図6および図7には、図2などに示した音源
部20の詳細な寸法が示されている。図6においては、
ケース24の先端に直接ノズル36が取り付けられた状
態が示されている。図8には、音源部20の発生する音
の周波数特性が示されている。グラフAがノズル36を
ケース24に直接取り付けた場合の特性を示している。
グラフBは、内径12mm、長さ5mのフレキシブルチ
ューブ34を介してノズル36を取り付けたときの特性
である。フレキシブルチューブ34を用いる場合、高周
波になるほど音圧が低くなる傾向があるが、イコライザ
16を用いることでこれを補正している。すなわち、実
際の測定前に、ノズル36正面にマイクを配置しFFT
により周波数解析を行い、この解析結果に基づきイコラ
イザ16の調整を行う。これによって、前述のグラフB
に示すような500Hz〜4kHzにおいてほぼフラッ
トな特性を得ている。この周波数域は、車両において問
題となる風切り音の領域である。
【0018】図10および図11には、本実施例の音源
部20の分解能の特性が示されている。図9に示すよう
に、ノズル36の先端から距離h離れ、直交する平面P
に沿ってマイクロホン44を移動させ、その移動量x
(ノズル36からマイクロホン44までの距離)と音圧
の関係を測定する。距離hが0の場合の結果が図10で
あり、フレキシブルチューブ34を用いない場合、10
0mmで25dBの減衰を得られ、またフレキシブルチ
ューブ34を用いた場合には30dBの減衰が得られて
いる。また、図11には、距離hを変化させたときに、
マイクロホンを100mm移動させたときの減衰量が示
されている。フレキシブルチューブ34を用いない場合
(グラフA)、距離hが25mmで分解能の一つの目安
である−10dBを得ることができる。フレキシブルチ
ューブ34を用いた場合(グラフB)には、距離hが4
0mmで−10dBを得ることができる。
【0019】以上のように、分解能に関して、フレキシ
ブルチューブ34を用いた場合により良好な特性を得ら
れたのは、これを用いない場合、ケースの表面からの放
射される音の影響があるためと考えられる。そこで、図
12に示すような遮音カバー70,72によりケース2
4を覆うことによりフレキシブルチューブ34を用いな
い場合であっても、より分解能を高めることが可能とな
る。
【0020】最後に、実際に車両を用いて従来の装置と
本実施例の装置により音透過特性を測定した結果を示
す。車両10のリアサイドモール部付近(図13参照)
の音透過特性の評価を行った。この部分の詳細が図14
に示されている。点音源すなわちノズルを位置DA ,D
B ,DC ,DD ,DE の5か所に定め、各々のノズル位
置において、マイクロホンを位置D1 〜D11に配置し各
々の音圧を測定した。なお、図中ノズル位置DA 〜DE
の間に表示されている数字は隣のノズル位置との距離
(単位はmm)を表している。
【0021】図15には、発生音圧P0 から車室内で測
定された音圧Pi を引いた減衰量を縦軸に表示してい
る。また、図16は、従来の残響室内に車両10を載置
し、全方位より音を放射して車室内の測定をした場合の
減衰量である。図15および図16に示す測定データ群
A 〜GE は、各々ノズル位置DA 〜DE 付近の音透過
特性を示すデータであると考えられる。従来の方法であ
っても、本実施例においても、ノズル位置DD 付近の音
透過特性が良くないことが分かるが、本実施例の場合の
方が良い部分と悪い部分の差が大きく(従来8dBに対
し14dB)、局部的な音透過特性を評価する上で精度
が高いことが分かる。
【0022】また、ノズルを位置DC に置いたとき、マ
イクロホン位置D9 における減衰量を本実施例と従来例
で比較すると、従来例では他の部分と優劣の区別がつか
ないが、本実施例によればマイクロホン位置D8 より減
衰量が大きいことが分かる。
【0023】以上のように、局部的な音透過特性を測定
することができるので、音透過の対策を施すべき部位を
確実に特定することができ、製品の開発時に有用な情報
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した音透過特性の測定設備の概
略構成図である。
【図2】 本実施形態の音源部の構成図である。
【図3】 図2に示す音源部の先端形状の詳細図であ
る。
【図4】 本実施形態の他の音源部の構成図であり、ケ
ースの内部容積を変更可能としたものである。
【図5】 本実施形態の更に他の音源部の構成図であ
り、ケースの内部容積を変更可能としたものである。
【図6】 図2に示す音源部の一実施例を示す図であ
る。
【図7】 図3に示す音源部の先端形状の一実施例を示
す図である。
【図8】 本実施例の音源部の周波数特性を示す図であ
る。
【図9】 本実施例の音源部の分解能に関する試験の概
要を示す図である。
【図10】 本実施例の音源部の分解能の特性を示す図
である。
【図11】 本実施例の音源部の分解能の特性を示す図
である。
【図12】 ケースからの音漏れを防止するカバーの詳
細を示す図である。
【図13】 本実施例の装置を用いた測定例の説明図で
ある。
【図14】 本実施例の装置を用いた測定例の説明図で
ある。
【図15】 本実施例の装置を用いた測定の結果を示す
図である。
【図16】 従来の装置を用いた測定の結果を示す図で
ある。
【符号の説明】
10 車体、12 発音部、20 音源部、28 フロ
ントケース(コーン部)、34 フレキシブルチュー
ブ、42 集音部、44 マイクロホン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小畑 真一 神奈川県横浜市緑区白山1−16−1 オン テックアールアンドデー株式会社内 (72)発明者 安斎 正三 神奈川県横浜市緑区白山1−16−1 オン テックアールアンドデー株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピーカから発生する可聴領域の音を収
    束させて点音源を形成し、前記点音源を測定対象物の近
    傍に配置し、前記測定対象物に対して前記点音源の位置
    と反対側に配置されるマイクロホンにより前記点音源か
    らの音を集音し、前記集音した音に基づき測定対象物の
    音透過特性を測定する音透過特性の計測方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の音透過特性の計測方法
    に用いられる点音源形成装置であって、 スピーカと、 前記スピーカから発生する音を収束させ、先端に設けら
    れた開口部から音を放射する略円錐形状のコーン部を有
    し、前記スピーカの前面を覆うケースと、 前記コーン部先端の開口部に直接または間接的に取り付
    けられ、管形状を有し、測定対象物に相対する管端部に
    は、測定対象物に当接する部分と、当接しない部分が設
    けられ、当接しない部分によって隙間を形成する、ノズ
    ルと、を有する点音源形成装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の点音源形成装置におい
    て、前記ケースは、その内部容積を変更可能とする容積
    調節構造を有する、点音源形成装置。
  4. 【請求項4】 請求項2または3に記載の点音源形成装
    置において、前記ノズルは、可撓性を有する導波管を介
    して前記コーン部先端に取り付けられている点音源形成
    装置。
JP9004943A 1997-01-14 1997-01-14 音透過特性の計測方法および点音源形成装置 Pending JPH10197332A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100394641B1 (ko) * 2000-11-30 2003-08-14 현대자동차주식회사 음향 거울을 이용한 실시간 음원 측정장치
JP2013185976A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Ihi Aerospace Co Ltd 音響特性の計測装置及び計測方法
JP2014016308A (ja) * 2012-07-11 2014-01-30 Mitsubishi Motors Corp 音源探査方法及び音源探査装置

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