JPS62161021A - 吸音率計測装置 - Google Patents

吸音率計測装置

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JPS62161021A
JPS62161021A JP313286A JP313286A JPS62161021A JP S62161021 A JPS62161021 A JP S62161021A JP 313286 A JP313286 A JP 313286A JP 313286 A JP313286 A JP 313286A JP S62161021 A JPS62161021 A JP S62161021A
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JP
Japan
Prior art keywords
absorption coefficient
sound
sound absorption
acoustic impedance
spectrum
Prior art date
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Pending
Application number
JP313286A
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English (en)
Inventor
Shigeru Takagi
茂 高木
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野〕 この発明は吸音材の音響インピーダンスおよr(nu、
 ! ’t/ l Jlll If 情11W /シ?
 +lW 立1−#/ A↓、J311 仲皿1++ 
uaする。
〔従来の技術〕
吸音率には定義および計測法により垂直入射吸音率と残
響家法吸音率がある。垂直入射吸音率は定在技法吸音率
測定装置によって計測されている。
との定在技法吸音率測定装置は第4図に示すように、次
の部分によって構成されている。すなわち、管内の音圧
を計測するだめのマイクロフォン1の出力信号を増幅器
2で増幅した後、フィルタ3に導入するようにしている
。このフィルタ3はマイクロフォン1で計測された計測
信号から必要な周波数の信号を取り出すためのものであ
る。このフィルタ3の出力は音圧指示装置4に送られる
。音圧指示装置4は管内音圧を指示する。
一方、5は円形または正方形断面の主管である。この主
管5内の音圧を上記マイクロフォン!で計測するわけで
あるが、この主管5の内部の音圧昼*づよ計理1↑きみ
ようf−プローブ6が挿入され、プローブ6は主管5内
を移動できるよう罠なっている。
主管5の一端は開口され、この開口された個からグロー
ブ6が挿入されている。主管1の開口された一端(図中
の左端)近傍には、スピーカ9が配設されている。スピ
ーカ9には発振器10が接続されている。発振器10は
スピーカ9への入力信号を与えるためのものであシ、ス
ピーカ9はこの発振器10からの入力信号によシ駆動さ
れて、主管5内に音圧を与えるようにしている。
なお、主管5の他端(図中の右端)は閉塞され、計測対
象の供試体8が取シ付けられている。
この第4図の定在波性吸音率測定装置を用いた場合、垂
直入射吸音率は次の手順で計測される。
(1)第4図に示すように主管5の一端に供試体8を取
シ付け、他端からスピーカ9で純音を与え、主管5内に
できた定在波の音圧分布の極大値と極小値を計測し、こ
の極大値と極小値の比を求める。
(2)定在波による管内音圧分布の極大値と極小値の比
と垂直入射吸音率との関係式K、計測された極大値と極
小値の比を代入して垂直入射吸音率を求める。
(3)スピーカ9で与える純音の周波数を変化させ、各
周波数の垂直入射吸音率を求める。
また、残響室法吸音率測定装置は、第5図に示すように
構成されている。すなわち、容積が150 cm5以上
の6〜8面体の残響室11内の音圧をマイクロフォン1
で計測するようにしておシ、このマイクロフォンノの計
測信号は増幅器2で増幅した後、フィルタ3に導入する
ようにしている。
フィルタ3は計測信号から必要な周波数の信号を取シ出
すためのもので、このフィルタ3の出力信号は残響時間
記録装置7で記録するようにしている。
一方、残響室11内には、計測対象の供試体8が収納さ
れているとともに、スピーカ9も配置されている。この
スピーカ9には発振器lOが接続されている。発振器1
0からの信号によシスピー力9を駆動し、それによって
、残響室11内に音圧を与えるようにしている。
この第5図の残響室法吸音率測定装置を用いた場合、残
響室法吸音率は次の手順で計測される。
(1)最初に供試体8を残響室11に入れない状態で、
残響室に置いたスピーカ9から音を放射し、残響室内の
音圧が定常状態に達してから音を止めて室内の残響時間
を計測する。
(2)次に室内の一部の壁面に供試体を取シ付け、その
ときの残響時間を計測する。
(3)供試体が入っていない場合の残暫時間および供試
体を入れた場合の残響時間と残響室法吸音率との一係式
に、計測された二つの残響時間を代入して、残響室法吸
音率を求める。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第4図の定在波性吸音率測定装置および第5図の残響室
法吸音率測定装置では、建設されている構造物壁面の音
響インピーダンスおよび吸音率と、製作された物体表面
の音響インピーダンスおよび吸音率の計測ができない。
これは定在波性吸音率測定装置および残響室法吸音率測
定装置でそれぞれの吸音率を計測するためには、第4図
、第5図に示すように、供試体8を主管5または残響室
11内に入れる必要があるが、構造物として製作されて
いる物体表面から、供試体8を取ることは不可である。
この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、定在波性吸音率測定装置および残響室法吸音率
測定装置が不要となシ、実際に建設されている構造物壁
面の音響インピーダンスおよび吸音率と製作されている
物体表面の残響インピーダンスおよび吸音率の計測が可
能となる吸音率計測装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するだめの手段〕
この発明の吸音率計測装置は、計測対象としている面に
対して強制的に音波を放射する手段と、計測対象面の近
傍で形成される音場の入射波と反射波のデータを用いて
音響インピーダンスを演算して吸音率を演算する手段と
を設けたものである。
〔作用〕
この発明は、計測対象面に対して強制的に音波を放射す
ることにより、この計測対象面の近傍で入射波と反射波
を形成し、この入射波と反射波のデータをデータから音
響インピーダンスを求め、この音響インピーダンスから
吸音率を演算する。
〔実施例〕
以下、この発明の吸音率計測装置の実施例について図面
に基づき説明する。第1図はその一実施例の構成を示す
ブロック図である。この第1図において、21aは任意
の計測点Aの音圧を計測するマイクロフォンである。こ
のマイクロフォン21mの出力信号は増幅器22mで増
幅された後A/D(アナログ/デジタル)変換部23に
入力するようになっている。
同様にして、マイクロフォン21bにより、任意の計測
点Bの音圧を計測して、その出力信号を増幅器22aで
増幅した後、A/D変換部23に入力するようにしてい
る。
このA/D変換部23は二つの増幅器22a。
22bからの信号をA/D変換してスペクトル演算部2
4に出力するようにしている。このスペクトル演算部2
4は計測点Aの音圧信号のオートノ臂ワースベクトルG
□と、計測点Bの音圧信号のオートノ4ワースベクトル
Gbbと、計測点AとBの音圧信号のクロスパワースペ
クトルGbaを求めて、音響インピーダンス演算部25
に出力するようにしている。
この音響インピーダンス演算部25はス<クトル演算部
24から出力される各スペクトルを用いて音響インピー
ダンスを求めるもので、この音響インピーダンス演算部
25から出力される音響インピーダンスのデータを用い
て吸音率を吸音率演算部26で演算するようにしている
また、出力部27は音響インピーダンス演算部25と吸
音率演算部26での演算結果を出力するようにしている
なお、この発明の吸音率計測装置を用いて吸音率を計測
するに際し、第2図に示すように、発振器10からの出
力信号で音源としてのスピーカ9を駆動して計測すべき
供試体の壁面に向けて音圧発生するようになっている。
次に、この発明の吸音率計測装置の動作について説明す
る。マイクロフォン21aとマイクロフォン21bで計
測された計測点AとBの音圧信号が各増幅器22a、2
2bによシ増幅されるとともに、エリアソングフィルタ
などにより、デジタル処理に適したマイクロフォン21
a。
21bの音圧信号P@ (t) 、P b(t)が出力
される。
このA / D変換部23によって、各増幅器22g 
、22bの出力信号Pa(t) 、Pb (t)が離散
的時刻tに対応したデジタルデータに変換される。
次にスペクトル演算部24により、A / D変換部2
3で得られたデジタルデータから次の3種のスペクトル
が演算される。
Ga5(1)”信号p、(t)のオートノやワースベク
トル、Gbb(1):信号Pb(t)のオードパワース
4クトル、Gba(7’) ’信号Pa(t)、Pb(
t)のクロスパワースペクトル、ここでfは周波数を表
わしている。
このスペクトル演算部24で得られた3種のスペクトル
G□ωe Gbb(/’) 、 Gba(f)から、吸
音材への入射波PH(t)と反射波Pr(t)について
音響インピーダンス演算部25で次の3種のスペクトル
が得られる。
GstV):入射波PH(t)のオートパワースペクト
ルGrr(f):反射波pr(t)のオートノぐワース
ベクトルG1r(f):入射波P t (t)と反射波
P、(t)のクロスパワースペクトル この3種のスRクトルGit(f)、 Grr(n +
 Gtr(1)は次の1式によシ演算されている。
ここでC1r(7’) −Qir(/’)はそれぞれり
C1ス/# 7−スくクトルの実部と虚部でsb、Cb
a(1) −Qb龜(イ)はそれぞれGbaωの実部と
虚部である。
また、この演算に使用されているマトリクスMの各要素
MIjは次の(2)式、(3)式のようになっている。
R=2πf/、                ・・
・(3]ここで C:媒質中の音速 D:2つのマイクロフォン21m、21bの間隔ψ:計
測面に垂直な線を基準としたときの二つのマイクロフォ
ンxxa、zzbftmぶ直線のなす角度 ψ:計測面に垂直な線を基準としたときの音源の方向を
なす角度 である。
音響インピーダンス演算部25では、上記(1)式を用
いて演算された3種のスペクトルGlt V) eGr
r(f)# Ci r(1) + Qi r(1)から
、さらに次の(4)式によシノーモル音響インピーダン
スznが演算される。
ここでρは媒質の密度であシ、またj=シー1−である
次に吸音率演算部26では、音響インピーダンス演算部
25で求められた音響インピーダンスznを用いて、垂
直入射吸音率α。、斜入射吸音率α(ψ五)およびラン
ダム入射吸音率αが演算される。
斜入射吸音率α(ψl)は次の(6)式によって演算さ
れている。
また、ランダム入射吸音率αは次の(7)式によりて演
算されている。
ここでNはランダム入射吸音率αを求める際に必要な斜
入射吸音率α(ψi)の代表角度ψiの数である。
第3図はこの発明の吸音率計測装置を用いて供試体の壁
面300ノーマル音響インピーダンスおよび吸音率を計
測する例を示している。
この第3図において、まず最初に任意の点Oを定める。
次に壁面30の法線opを含むような、壁面30にXY
方向に垂直な面31を定める。
次に二つのマイクロフォン21*、21bの間隔りを定
める。この二つのマイクロフォン21*、21bを面3
1内に設置する。
次に、二つのマイクロフォン21&、21bを結ぶ直線
と法線OPのなす角θを定める。
次に壁面30に音波を放射するスピーカ9の設置位置8
3(1=1.・・・N)を定めるとともに、直線O8l
と法線opのなす角ψlを定める。
次にスピーカ9を点S、 、 S2・・・SNに設置し
、0点に向けて音波を放射した場合の計測を順番に実施
し、すると壁面30のノーモル音響インピーダンスzn
垂直入射吸音率α。、斜入射吸音率α(ψl)およびラ
ンダム入射吸音率αを求めることができる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の吸音率計測装置によれば、計
測対象面に対して音波を放射し、この計測対象面の近傍
で形成される音場の入射波と反射波のデータを用いて音
響インピーダンスを演算して吸音率を演算するようにし
たので、定在技法吸音率測定装置および残響室法吸音率
測定装置が不要となるとともに、実際に建設されている
構造物壁面の音響インピーダンスおよび吸音率と製作さ
れている物体表面の音響インピーダンスおよび吸音率を
計測できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の吸音率計測装置の一実施例のブロッ
ク図、第2図はこの発明の吸音率等を計測する際に用い
る音源のブロック図、第3図はこの発明の吸音率計測装
置を用いて壁面の吸音率を計測する場合の例を示す図、
第4図は従来の定在技法吸音率測定装置の構成を示すブ
ロック図、第5図は従来の残響室法吸音率測定装置の構
成を示すブロック図である。 9・・・スピーカ、21*、21b・・・マイクロフォ
ン、23・・・A / D変換部、24・・・スペクト
ル演算部、25・・・音響インピーダンス演算部、26
・・・吸音率演算部、30・・・供試体の壁面。 出願人復代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 第3図 手続補正書 1.事件の表示 特・9昭61− On 3132号 2、発明の名称 吸音率計測装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 (bzn)三菱債工菜体式会社 4、山代理人 東京都港区虎ノ門1丁目26番5号 第17森ビル\−
一/″ 7、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲の欄全文を別紙の通り補
正する。 (2)明細書第4頁第10行のrl 50c11以上」
を「150ぜ以上」と補正する。 (3)  同第7頁第9行の「のデータをデータ」を「
のデータ」と補正する。 (4)  同第12頁第1行のr R=2 rt f/
cJを「k=2πf/CJと補正する。 (5)同第12頁第5行の「φ」を「0」と補正する。 (6)同第13頁第12行の 」 と補正する。 (力 同第14頁第1行〜第14頁第41−]のと捕市
する。 2、特許請求の範囲 測定したい供試体の壁面に向けて音を発するスピーカと
、上記壁面に入射する音とと記壁面から反射する音をキ
ャッチする二つのマイクロフォンと、この二つのマイク
ロフォンのアナログ出力をそれぞれデジタル信号にする
アナログ/y”ジタル変換部と、上記デジタル信号から
上記壁面での音の入射波と反射波のオートノ9ワースベ
クトルとクロスバワース(クトルを求めるスペクトル演
算器と、上記スペクトルの信号から音響インピーダンス
を求める音響インピーダンス演算器と、上記音響インピ
ーダンスから吸音率を求める手段とからなることを特徴
とする吸音率計測装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 測定したい供試体の壁面に向けて音を発するスピーカと
    、上記壁面から反射する音圧をキャッチする二つのマイ
    クロフォンと、この二つのマイクロフォンのアナログ出
    力をそれぞれデジタル信号にするアナログ/デジタル変
    換部と、上記デジタル信号から上記壁面での音の入射波
    と反射波の音圧のオートパワースペクトルとクロスパワ
    ースペクトルを求めるスペクトル演算器と、上記スペク
    トルの信号から音響インピーダンスを求める音響インピ
    ーダンス演算器と、上記音響インピーダンスから吸音率
    を求める手段とからなることを特徴とする吸音率計測装
    置。
JP313286A 1986-01-10 1986-01-10 吸音率計測装置 Pending JPS62161021A (ja)

Priority Applications (1)

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JP313286A JPS62161021A (ja) 1986-01-10 1986-01-10 吸音率計測装置

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JP313286A JPS62161021A (ja) 1986-01-10 1986-01-10 吸音率計測装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63100372A (ja) * 1986-10-16 1988-05-02 Yoshida Kogyo Kk <Ykk> 建築用資材の垂直入射吸音率の測定方法及び測定装置
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63100372A (ja) * 1986-10-16 1988-05-02 Yoshida Kogyo Kk <Ykk> 建築用資材の垂直入射吸音率の測定方法及び測定装置
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