JPS61228317A - 音響パワ−レベル測定装置 - Google Patents
音響パワ−レベル測定装置Info
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- JPS61228317A JPS61228317A JP6966185A JP6966185A JPS61228317A JP S61228317 A JPS61228317 A JP S61228317A JP 6966185 A JP6966185 A JP 6966185A JP 6966185 A JP6966185 A JP 6966185A JP S61228317 A JPS61228317 A JP S61228317A
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- JP
- Japan
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- sound
- microphone
- power level
- amplifier
- probes
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/10—Amplitude; Power
- G01H3/14—Measuring mean amplitude; Measuring mean power; Measuring time integral of power
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、音の強さを測定する方法いわゆる音響イン
テンシテイ（アコースティック インテンシテイ、以下
ＡＩと略す）法を応用して、各種機器から発生する音の
エネルギ金測定するための音響パワーレベル測定装置に
関する。
テンシテイ（アコースティック インテンシテイ、以下
ＡＩと略す）法を応用して、各種機器から発生する音の
エネルギ金測定するための音響パワーレベル測定装置に
関する。
一般に音響パワーレベルを測定する方法には、音圧測定
による方法と、音の強さを測定する方法すなわちＡＩ法
による方法とがある。
による方法と、音の強さを測定する方法すなわちＡＩ法
による方法とがある。
機器の据え付は現場や工場内生産現場で精度良く音響パ
ワーレベルを測定するためには、暗騒音や測定距離の影
響による測定誤差が小さいＡＩ法による音響パワーレベ
ル測定法が有効であると言われている。
ワーレベルを測定するためには、暗騒音や測定距離の影
響による測定誤差が小さいＡＩ法による音響パワーレベ
ル測定法が有効であると言われている。
このＡＩ法とは、ある間隔Δｒ離れた２個のマイクロホ
ンで構成されたマイクロホンプローブによシ、２点間の
音圧ＰＡ 、 ＰＲを測定し、その音圧勾配から音の粒
子速度Ｕｒと平均音圧Ｐを算出しＡＩを求める方法であ
る。これらの関係は、空気の密度をρとすると次の近似
式で表わされる。
ンで構成されたマイクロホンプローブによシ、２点間の
音圧ＰＡ 、 ＰＲを測定し、その音圧勾配から音の粒
子速度Ｕｒと平均音圧Ｐを算出しＡＩを求める方法であ
る。これらの関係は、空気の密度をρとすると次の近似
式で表わされる。
なお、被測定体の音響パワーＷは被測定体をとＱ囲む適
当な閉面上でＡＩを測定することによシ求められ、（４
）式で表わされる。
当な閉面上でＡＩを測定することによシ求められ、（４
）式で表わされる。
ｗ＝ ｆｆ、ＡＩ・ｄ Ａ ｆ４
１この（４）式は実際には、被測定体をとシ囲む閉面を
適当に分割し、それぞれの分割面で測定したＡＩを総和
することによシ（５）式のように求められる。
１この（４）式は実際には、被測定体をとシ囲む閉面を
適当に分割し、それぞれの分割面で測定したＡＩを総和
することによシ（５）式のように求められる。
これから音響パワーレベルＬＷは（６）式で求められる
。
。
Ｌｗ＝１０１°ｇｌＯ〔１ｏ−１２〕（６）しかし、以
上の原理に基づいた従来のＡＩ分析器の欠点として、マ
イクロホンプローブの周波数応答範囲が狭いことは周知
の事実である。すなわち、上式（３）で表わされるＡＩ
は、有限の音圧差によフ音圧勾配を近似するために、２
個のマイクロホン間隔Δｒと被測定音の波長λとの関係
がΔｒ＜＜λでなければ測定精度が悪くなるため、広帯
域周波数音に対して精度の良い測定ができないというこ
とである。参考までに例を挙げると、通常のマイクロホ
ンプローブで±１ｄＢの測定精度が確保できる周波数範
囲は、直径ＩＡインチマイクロホンの場合、Δｒ＝５０
ｍで３１．５Ｈｚ〜１．２５ ｋＨｚ、またΔｒ＝１２
−で１２５１ｈ〜５ ｋＨｚである。
上の原理に基づいた従来のＡＩ分析器の欠点として、マ
イクロホンプローブの周波数応答範囲が狭いことは周知
の事実である。すなわち、上式（３）で表わされるＡＩ
は、有限の音圧差によフ音圧勾配を近似するために、２
個のマイクロホン間隔Δｒと被測定音の波長λとの関係
がΔｒ＜＜λでなければ測定精度が悪くなるため、広帯
域周波数音に対して精度の良い測定ができないというこ
とである。参考までに例を挙げると、通常のマイクロホ
ンプローブで±１ｄＢの測定精度が確保できる周波数範
囲は、直径ＩＡインチマイクロホンの場合、Δｒ＝５０
ｍで３１．５Ｈｚ〜１．２５ ｋＨｚ、またΔｒ＝１２
−で１２５１ｈ〜５ ｋＨｚである。
このことから、ＡＩ法を用いた音響パワーレベル測定に
おいても、測定周波数範囲に制約が生じることは言うま
でもない。そこで従来の装置で数１０Ｈｚ〜数ｋＨｚの
広帯域周波数音の音響パワーレベルをＡＩ法で求める方
法を第１図で説明する。
おいても、測定周波数範囲に制約が生じることは言うま
でもない。そこで従来の装置で数１０Ｈｚ〜数ｋＨｚの
広帯域周波数音の音響パワーレベルをＡＩ法で求める方
法を第１図で説明する。
第２図に示す被測定体１をとシ囲む測定閉面２上にｎ個
設定した測定点３において、３１．５１１ｚ〜５ｋｌｌ
ｚの周波数範囲の音響パワーレベルを測定する場合、ま
ず３１．５［Ｌｚ〜１．２５ ｋＨｚの周波数応答を有
するマイクロホンプローブ１０で１個目の測定点３の音
を検出し、その音響出力信号を増幅器１１で増幅した後
、ＡＩ分析器１２により ’／３ 、 ”／１．オクタ
ーブ等の周波数バンドで分析され両式（１）〜（３）に
基づいて演算されたＡＩが、メモ＋７１３ 、演算器１
４、出力表示器１５を備えたコンピュータ１６のメモリ
１３に収録される。同様にして、あらかじめ設定された
ｎ個の測定点３におけるＡＩデータがメモリ１３に収録
されると、演算器１４で両式（４１，（５）、 （６１
の演算が行なわれ、対象とする分析周波数バンドの音響
パワーレベルが出力表示器１５に表示される。
設定した測定点３において、３１．５１１ｚ〜５ｋｌｌ
ｚの周波数範囲の音響パワーレベルを測定する場合、ま
ず３１．５［Ｌｚ〜１．２５ ｋＨｚの周波数応答を有
するマイクロホンプローブ１０で１個目の測定点３の音
を検出し、その音響出力信号を増幅器１１で増幅した後
、ＡＩ分析器１２により ’／３ 、 ”／１．オクタ
ーブ等の周波数バンドで分析され両式（１）〜（３）に
基づいて演算されたＡＩが、メモ＋７１３ 、演算器１
４、出力表示器１５を備えたコンピュータ１６のメモリ
１３に収録される。同様にして、あらかじめ設定された
ｎ個の測定点３におけるＡＩデータがメモリ１３に収録
されると、演算器１４で両式（４１，（５）、 （６１
の演算が行なわれ、対象とする分析周波数バンドの音響
パワーレベルが出力表示器１５に表示される。
次に、１２５ム〜５ ｋｌｌｚの周波数応答を有するマ
イクロホンプローブで前記同様に測定し、音響パワーレ
ベルが表示される。
イクロホンプローブで前記同様に測定し、音響パワーレ
ベルが表示される。
この２つの音響パワーレベルから、例えば対象とする分
析周波数バンドが３０ｔｌｚ〜１ ｋＨｚの範囲内にあ
る音響パワーレベルは前者の表示値、対象とする分析周
波数バンドが２ｋＨｚ〜５ｋＨｚの範囲内にある音響パ
ワーレベルは後者の表示値というように適当に選択し、
手計算あるいはコンピュータで全測定点にわたシ合成し
て、被測定体の対象周波数バンドにおける音響パワーレ
ベルを求めていた。この方法では、ｎ個の測定点を２回
測定しなければならず、（１）測定作業時間が長く労力
を喪する。
析周波数バンドが３０ｔｌｚ〜１ ｋＨｚの範囲内にあ
る音響パワーレベルは前者の表示値、対象とする分析周
波数バンドが２ｋＨｚ〜５ｋＨｚの範囲内にある音響パ
ワーレベルは後者の表示値というように適当に選択し、
手計算あるいはコンピュータで全測定点にわたシ合成し
て、被測定体の対象周波数バンドにおける音響パワーレ
ベルを求めていた。この方法では、ｎ個の測定点を２回
測定しなければならず、（１）測定作業時間が長く労力
を喪する。
（２）測定時間が長いと、測定条件の変動例えば被測定
休から発生する音の変動や暗騒音の変動等によシ測定誤
差が大きくなる。
休から発生する音の変動や暗騒音の変動等によシ測定誤
差が大きくなる。
等の欠点があった。
また、その他の従来法としては、周波数応答の異なるマ
イクロホンプローブのほか増巾器、ＡＩ分析器を複数用
いて測定する方法があるが、この場合 （：）測定装置が高価になる。
イクロホンプローブのほか増巾器、ＡＩ分析器を複数用
いて測定する方法があるが、この場合 （：）測定装置が高価になる。
（１１）現場測定では、数多くの測定装置を設置するス
ペースがないことが多い。
ペースがないことが多い。
等の欠点があった。
この発明は、ＡＩ法による広帯域周波数範囲の音響パワ
ーレベル測定に対して、測定点 １ケ所における複数回
の測定を一連の動作で行なうようにして、前記の欠点が
除去された音番パワーレベル測定装置を提供することを
目的とするＯ〔発明の要点〕 この発明は、音響パワーレベル測定装置が、周波数応答
範囲がそれぞれ異なる複数個のマイクロホンプローブと
、この複数個のマイクロホンプローブに対して共通に１
細膜けられ該それぞれのマイクロホンプローブから出力
される音響信号を順次入力して増幅する増幅器と、前記
複数個のマイクロホンプローブと前記共通の増幅器との
間に介 ・在し前記それぞれのマイクロホンプローブか
ら出力される音響信号が前記共通の増幅器に順次に入力
されるように前記それぞれのマイクロホンプローブと前
記増幅器との接続を切り換える入力切換え器と、前記増
幅器の出力信号を受け該出力信号、中に含まれた音の強
さを所定の周波数バンド別に分析、演算する音響インテ
ンシテイ分析器と、この分析、演算された音の強さを記
憶するとともにこの記憶された音の強さを用いて音響パ
ワーレベルを演算して表示しかつ前記入力切換え器の切
換え制御と前記音響インテンシテイ分析器が分析すべき
周波数範囲を該音響インテンシテイ分析゛′器に指示す
る音響インテンシテイ分析器制御とを・あらかじめ設定
したプログラムで行なう機能を有するコンピュータとを
備えることによシ、マイクロホンプローブで検出される
音響信号の増巾２分析。
ーレベル測定に対して、測定点 １ケ所における複数回
の測定を一連の動作で行なうようにして、前記の欠点が
除去された音番パワーレベル測定装置を提供することを
目的とするＯ〔発明の要点〕 この発明は、音響パワーレベル測定装置が、周波数応答
範囲がそれぞれ異なる複数個のマイクロホンプローブと
、この複数個のマイクロホンプローブに対して共通に１
細膜けられ該それぞれのマイクロホンプローブから出力
される音響信号を順次入力して増幅する増幅器と、前記
複数個のマイクロホンプローブと前記共通の増幅器との
間に介 ・在し前記それぞれのマイクロホンプローブか
ら出力される音響信号が前記共通の増幅器に順次に入力
されるように前記それぞれのマイクロホンプローブと前
記増幅器との接続を切り換える入力切換え器と、前記増
幅器の出力信号を受け該出力信号、中に含まれた音の強
さを所定の周波数バンド別に分析、演算する音響インテ
ンシテイ分析器と、この分析、演算された音の強さを記
憶するとともにこの記憶された音の強さを用いて音響パ
ワーレベルを演算して表示しかつ前記入力切換え器の切
換え制御と前記音響インテンシテイ分析器が分析すべき
周波数範囲を該音響インテンシテイ分析゛′器に指示す
る音響インテンシテイ分析器制御とを・あらかじめ設定
したプログラムで行なう機能を有するコンピュータとを
備えることによシ、マイクロホンプローブで検出される
音響信号の増巾２分析。
データ記憶が複数回連続して行なえるようにして、前記
の目的を達成しようとするものである。
の目的を達成しようとするものである。
第１図はこの発明の実施例を示すもので、周波数応答範
囲の異なる２種類のマイクロホンプローブ１０ａ 、
１０ｂを、リレーやダイオード等を使った簡単なスイッ
チ回路で構成された入力切換え器１７に接続することに
よシ、マイクロホンプローブ１０ａ 、 １０ｂで検出
される音響信号のどちらか一方が増巾器１１に入力され
る。増巾された音響信号は、Ａ１分析器１２で設定した
時間幅だけ取シ込まれ、所定の周波数バンド（例えば１
／３オクターブバンドや”／１０オクターブバンド）ご
とのＡＩを演算し、コンピュータ１６０メモリ１３にＡ
Ｉデータを記憶する。ここで、Ａ１分析器１２は、一般
にディジタル式が使用されるが、アナログ式の場合には
め変換器を備えればディジタル式と同様に演算が行なえ
る。記憶が終了すると、制御信号発信器１８ａから制御
信号を発信して入力切換え器１７の接続が切り換わ夛、
もう一方の！イクロホングローブ１０ｂで検出される音
響信号が増巾器１１に入力される。
囲の異なる２種類のマイクロホンプローブ１０ａ 、
１０ｂを、リレーやダイオード等を使った簡単なスイッ
チ回路で構成された入力切換え器１７に接続することに
よシ、マイクロホンプローブ１０ａ 、 １０ｂで検出
される音響信号のどちらか一方が増巾器１１に入力され
る。増巾された音響信号は、Ａ１分析器１２で設定した
時間幅だけ取シ込まれ、所定の周波数バンド（例えば１
／３オクターブバンドや”／１０オクターブバンド）ご
とのＡＩを演算し、コンピュータ１６０メモリ１３にＡ
Ｉデータを記憶する。ここで、Ａ１分析器１２は、一般
にディジタル式が使用されるが、アナログ式の場合には
め変換器を備えればディジタル式と同様に演算が行なえ
る。記憶が終了すると、制御信号発信器１８ａから制御
信号を発信して入力切換え器１７の接続が切り換わ夛、
もう一方の！イクロホングローブ１０ｂで検出される音
響信号が増巾器１１に入力される。
次に増巾器１１の応答動作時間（約１〜２秒）はど遅れ
て制御信号発信器１８ｂからＡ１分析器１２の分析周波
数範囲の指定とデータ取シ込み開始信号とを発信させる
ことによシ、マイクロホンプローブ１０ｂで検出された
音響信号の分析が開始でき、１測定点における２回のデ
ータ収録が一連の測定で可能となる。
て制御信号発信器１８ｂからＡ１分析器１２の分析周波
数範囲の指定とデータ取シ込み開始信号とを発信させる
ことによシ、マイクロホンプローブ１０ｂで検出された
音響信号の分析が開始でき、１測定点における２回のデ
ータ収録が一連の測定で可能となる。
その後マイクロホンプローブを次の測定点に移動して同
様に一連の測定を行ない、以後全測定点における測定が
完了すると、メモリ１３のデータは演算器１４に転送さ
れて音響パワーレベルを演算し、演算結果を出力表示器
１５で表示する。なお、音響パワーレベルの演算方法は
、各マイクロホンプローブにおける全分析周波数範囲の
音響パワーレベルを演算した後、それぞれ設定した周波
数バンドの音響パワーレベルを選択して全測定点で合成
する方法や、初めから設定された周波数バンドのみの音
響パワーレベルを測定点ごとに演算しこれを合成する方
法などがある。
様に一連の測定を行ない、以後全測定点における測定が
完了すると、メモリ１３のデータは演算器１４に転送さ
れて音響パワーレベルを演算し、演算結果を出力表示器
１５で表示する。なお、音響パワーレベルの演算方法は
、各マイクロホンプローブにおける全分析周波数範囲の
音響パワーレベルを演算した後、それぞれ設定した周波
数バンドの音響パワーレベルを選択して全測定点で合成
する方法や、初めから設定された周波数バンドのみの音
響パワーレベルを測定点ごとに演算しこれを合成する方
法などがある。
以上のコンピュータ内部の動作は、あらかじめ設定した
プログラムで行なわれる。
プログラムで行なわれる。
なお、以上の説明は、マイクロホンプローブの個数が２
個の場合について行なったが、個数がと彦禿 れ以上でも同様に連着測定が可能であることは明らかで
ある。
個の場合について行なったが、個数がと彦禿 れ以上でも同様に連着測定が可能であることは明らかで
ある。
この発明によると、複数個のマイクロホンプローブとこ
の複数個のマイクロホンプローブに対して共通に設けら
れた１個の増巾器との間をコンピュータで制御される簡
単な入力切換え器を介して接続するようにしたので、周
波数応答範囲の異なる複数個のマイクロホンプローブを
同時に用いることができ、広帯域周波数範囲の音律パワ
ーレベル測定を、ｌ測定点につきただ１回の連続測定で
済ませることができるため、短時間の測定が可能とな夛
、測定作業の労力が軽減され、しかも測定現場における
測定途上の被測定音の変動や暗騒音の変動の影響をさけ
ることができ、音響パワーレベル測定の精度向上を図る
ことができる。また、増幅器やＡＩ分析器はそれぞれ１
個で済むから、上述の効果を低コストで実現することが
できる。
の複数個のマイクロホンプローブに対して共通に設けら
れた１個の増巾器との間をコンピュータで制御される簡
単な入力切換え器を介して接続するようにしたので、周
波数応答範囲の異なる複数個のマイクロホンプローブを
同時に用いることができ、広帯域周波数範囲の音律パワ
ーレベル測定を、ｌ測定点につきただ１回の連続測定で
済ませることができるため、短時間の測定が可能とな夛
、測定作業の労力が軽減され、しかも測定現場における
測定途上の被測定音の変動や暗騒音の変動の影響をさけ
ることができ、音響パワーレベル測定の精度向上を図る
ことができる。また、増幅器やＡＩ分析器はそれぞれ１
個で済むから、上述の効果を低コストで実現することが
できる。
第１図は本発明に基づいて構成された音響パワーレベル
測定装置の実施例を示すブロック図、第２図は従来のＡ
Ｉ法による同装置の構成例を示すブロック図である。 １０、１０ａ 、 １０ｂ・・・・・・マイクロホンプ
ローブ、１１・・・・・・増幅器、１２・・・・・・Ａ
Ｉ分析器、１３・・・・・・メモリ、１４・・・・・・
演算器、１５・・・・・・出力表示器、１６・・・・・
・コンピュータ、１７・・・・・・入力切換え器、１８
ａ・・・・・・制御信号発信器、１８ｂ・・・・・・制
御信号発信器。
測定装置の実施例を示すブロック図、第２図は従来のＡ
Ｉ法による同装置の構成例を示すブロック図である。 １０、１０ａ 、 １０ｂ・・・・・・マイクロホンプ
ローブ、１１・・・・・・増幅器、１２・・・・・・Ａ
Ｉ分析器、１３・・・・・・メモリ、１４・・・・・・
演算器、１５・・・・・・出力表示器、１６・・・・・
・コンピュータ、１７・・・・・・入力切換え器、１８
ａ・・・・・・制御信号発信器、１８ｂ・・・・・・制
御信号発信器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）周波数応答範囲がそれぞれ異なる複数個のマイクロ
ホンプローブと、この複数個のマイクロホンプローブに
対して共通に１個設けられ該それぞれのマイクロホンプ
ローブから出力される音響信号を順次入力して増幅する
増幅器と、前記複数個のマイクロホンプローブと前記共
通の増幅器との間に介在し前記それぞれのマイクロホン
プローブから出力される音響信号が前記共通の増幅器に
順次に入力されるように前記それぞれのマイクロホンプ
ローブと前記増幅器との接続を切り換える入力切換え器
と、前記増幅器の出力信号を受け該出力信号中に含まれ
た音の強さを所定の周波数バンド別に分析、演算する音
響インテンシティ分析器と、この分析、演算された音の
強さを記憶するとともにこの記憶された音の強さを用い
て音響パワーレベルを演算して表示しかつ前記入力切換
え器の切換え制御と前記音響インテンシティ分析器が分
析すべき周波数範囲を該音響インテンシティ分析器に指
示する音響インテンシティ分析器制御とをあらかじめ設
定したプログラムで行なう機能を有するコンピュータと
を備えたことを特徴とする音響パワーレベル測定装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の測定装置において、マ
イクロホンプローブは数１０Ｈｚから数１０ｋＨｚにわ
たる周波数範囲の周波数応答を有することを特徴とする
音響パワーレベル測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6966185A JPS61228317A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | 音響パワ−レベル測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6966185A JPS61228317A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | 音響パワ−レベル測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228317A true JPS61228317A (ja) | 1986-10-11 |
Family
ID=13409235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6966185A Pending JPS61228317A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | 音響パワ−レベル測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61228317A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013511712A (ja) * | 2009-11-19 | 2013-04-04 | ウニフェルジテイト・トゥウェンテ | 音響係数と音響パワーを決定する方法および装置 |
-
1985
- 1985-04-02 JP JP6966185A patent/JPS61228317A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013511712A (ja) * | 2009-11-19 | 2013-04-04 | ウニフェルジテイト・トゥウェンテ | 音響係数と音響パワーを決定する方法および装置 |
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