(57)【要約】      （修正有）【課題】高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる垂直入射音響特性測定装置及び垂直入射音響特性測定方法を提供する。【解決手段】垂直入射音響特性測定装置は、一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体１０と、管本体の管壁のうち音源と試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、第二の位置に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、第一のプローブの温度を測定する第一の温度センサ５１と、第二のプローブの温度を測定する第二の温度センサ５２と、第一の温度センサによる第一のプローブの測定温度及び第二の温度センサによる第二のプローブの測定温度に基づいて、第一のプローブの温度分布と第二のプローブの温度分布とが近づくように、第一のプローブ及び第二のプローブの一方又は両方を加熱又は冷却する温度調整部と、を含む。【選択図】図１Ａ
2020020772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
前記第一のプローブの温度を測定する第一の温度センサと、
前記第二のプローブの温度を測定する第二の温度センサと、
前記第一の温度センサによる前記第一のプローブの測定温度及び前記第二の温度センサによる前記第二のプローブの測定温度に基づいて、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とが近づくように、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの一方又は両方を加熱又は冷却する温度調整部と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項２】
前記第一の温度センサ及び前記第二の温度センサの一方又は両方は、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの一方又は両方の長手方向における複数の箇所の温度を測定する、
請求項１に記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項３】
前記温度調整部は、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの一方又は両方を少なくとも加熱する、
請求項１又は２に記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項４】
前記管本体の前記管壁のうち前記第一の位置及び前記第二の位置を含む部分を加熱するヒータをさらに含む、
請求項１乃至３のいずれかに記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項５】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
を含む装置を準備すること、
加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介して前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、
前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる前記音圧の測定中に、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの温度を測定するとともに、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの測定温度に基づいて、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とが近づくように、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの一方又は両方を加熱又は冷却すること、及び、
その一方又は両方が加熱又は冷却された前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介した前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる測定音圧に基づいて、前記試験体の垂直入射音響特性を評価すること、
を含む垂直入射音響特性測定方法。
【請求項６】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、及び／又は、前記第一のプローブと前記第二のプローブとを熱伝導性部材で連結することにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づける均熱化部と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項７】
前記均熱化部は、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づける、
請求項６に記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項８】
前記均熱化部は、前記第一のプローブと前記第二のプローブとを前記熱伝導性部材で連結することにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づける、
請求項６又は７に記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項９】
前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの一方又は両方は、その外表面の少なくとも一部が黒体化されている、
請求項６乃至８のいずれかに記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項１０】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
を含む装置を準備すること、
加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介して前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、
前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる前記音圧の測定中に、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、及び／又は、前記第一のプローブと前記第二のプローブとを熱伝導性部材で連結することにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づけること、及び
その周囲に前記流体を流通させ、及び／又は、前記熱伝導性部材で連結された前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介した前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる測定音圧に基づいて、前記試験体の垂直入射音響特性を評価すること、
を含む垂直入射音響特性測定方法。
【請求項１１】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
前記第一のプローブの温度を測定する第一の温度センサと、
前記第二のプローブの温度を測定する第二の温度センサと、
前記第一のプローブを介した前記第一の音圧センサによる第一の測定音圧、前記第二のプローブを介した前記第二の音圧センサによる第二の測定音圧、前記第一の温度センサによる前記第一のプローブの測定温度、及び、前記第二の温度センサによる前記第二のプローブの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出する補正伝達関数算出部と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項１２】
前記補正伝達関数算出部は、前記第一の測定音圧及び前記第二の測定音圧と、前記第一のプローブの測定温度及び前記第二のプローブの測定温度から得られる、前記第一のプローブ内における音圧の振幅の減衰と前記第二のプローブ内における音圧の振幅の減衰との差異、及び／又は前記第一のプローブ内における音圧の位相の変化と前記第二のプローブ内における音圧の位相の変化との差異に関する特性値と、に基づき前記補正伝達関数を算出する、
請求項１１に記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項１３】
前記特性値は、前記第一のプローブ内及び前記第二のプローブ内における、（ｉ）音速、（ｉｉ）伝搬定数、（ｉｉｉ）インピーダンス、（ｉｖ）アドミッタンス、及び（ｖ）実効体積弾性率及び実効密度からなる群より選択される１以上である、
請求項１２に記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項１４】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
を含む装置を準備すること、
加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介して前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、
前記音圧の測定中に、前記第一のプローブの温度及び前記第二のプローブの温度を測定すること、
前記第一のプローブを介した前記第一の音圧センサによる第一の測定音圧、前記第二のプローブを介した前記第二の音圧センサによる第二の測定音圧、前記第一のプローブの測定温度、及び、前記第二のプローブの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出すること、及び
前記補正伝達関数に基づいて、前記試験体の垂直入射音響特性を評価すること、
を含む垂直入射音響特性測定方法。
【請求項１５】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置よりより前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
を含む装置を用いた垂直入射音響特性の測定に用いられるプログラムであって、
前記第一のプローブを介した前記第一の音圧センサによる第一の測定音圧、前記第二のプローブを介した前記第二の音圧センサによる第二の測定音圧、前記第一のプローブの測定温度、及び、前記第二のプローブの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出する補正伝達関数算出手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直入射音響特性測定装置のための装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、定在波管として透明石英管を用い、試料が配置された当該透明石英管を環状電気炉で４００℃まで加熱して、定在波比法にて、当該試料の垂直入射吸音率を測定したことが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】日本音響学会誌40巻9号（1984）612−619
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高温で垂直入射音響特性を測定する場合、従来の装置及び方法には問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる装置、方法及びプログラムを提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態の第一の側面に係る垂直入射音響特性測定装置は、一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、前記第一のプローブの温度を測定する第一の温度センサと、前記第二のプローブの温度を測定する第二の温度センサと、前記第一の温度センサによる前記第一のプローブの測定温度及び前記第二の温度センサによる前記第二のプローブの測定温度に基づいて、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とが近づくように、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの一方又は両方を加熱又は冷却する温度調整部と、を含む。本発明によれば、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる垂直入射音響特性測定装置が提供される。
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態の第一の側面に係る垂直入射音響特性測定方法は、一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、を含む装置を準備すること、加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介して前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる前記音圧の測定中に、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの温度を測定するとともに、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの測定温度に基づいて、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とが近づくように、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの一方又は両方を加熱又は冷却すること、及び、その一方又は両方が加熱又は冷却された前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介した前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる測定音圧に基づいて、前記試験体の垂直入射音響特性を評価すること、を含む。本発明によれば、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる垂直入射音響特性測定方法が提供される。
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態の第二の側面に係る垂直入射音響特性測定装置は、一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、及び／又は、前記第一のプローブと前記第二のプローブとを熱伝導性部材で連結することにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づける均熱化部と、を含む。本発明によれば、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる垂直入射音響特性測定装置が提供される。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態の第二の側面に係る垂直入射音響特性測定方法は、一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、を含む装置を準備すること、加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介して前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる前記音圧の測定中に、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、及び／又は、前記第一のプローブと前記第二のプローブとを熱伝導性部材で連結することにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づけること、及びその周囲に前記流体を流通させ、及び／又は、前記熱伝導性部材で連結された前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介した前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる測定音圧に基づいて、前記試験体の垂直入射音響特性を評価すること、を含む。本発明によれば、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる垂直入射音響特性測定方法が提供される。
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態の第三の側面に係る垂直入射音響特性測定装置は、一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、前記第一のプローブの温度を測定する第一の温度センサと、前記第二のプローブの温度を測定する第二の温度センサと、前記第一のプローブを介した前記第一の音圧センサによる第一の測定音圧、前記第二のプローブを介した前記第二の音圧センサによる第二の測定音圧、前記第一の温度センサによる前記第一のプローブの測定温度、及び、前記第二の温度センサによる前記第二のプローブの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出する補正伝達関数算出部と、を含む。本発明によれば、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる垂直入射音響特性測定装置が提供される。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態の第三の側面に係る垂直入射音響特性測定方法は、一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、を含む装置を準備すること、加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介して前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、前記音圧の測定中に、前記第一のプローブの温度及び前記第二のプローブの温度を測定すること、前記第一のプローブを介した前記第一の音圧センサによる第一の測定音圧、前記第二のプローブを介した前記第二の音圧センサによる第二の測定音圧、前記第一のプローブの測定温度、及び、前記第二のプローブの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出すること、及び前記補正伝達関数に基づいて、前記試験体の垂直入射音響特性を評価すること、を含む。本発明によれば、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる垂直入射音響特性測定方法が提供される。
【００１２】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態の第三の側面に係る垂直入射音響特性測定用プログラムは、一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置よりより前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、を含む装置を用いた垂直入射音響特性の測定に用いられるプログラムであって、前記第一のプローブを介した前記第一の音圧センサによる第一の測定音圧、前記第二のプローブを介した前記第二の音圧センサによる第二の測定音圧、前記第一のプローブの測定温度、及び、前記第二のプローブの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出する補正伝達関数算出手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。本発明によれば、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる垂直入射音響特性測定用プログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高温における垂直入射音響特性を効果的に測定できる装置、方法及びプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の一実施形態の第一の側面に係る垂直入射音響特性測定装置の一例について、その主な構成を断面視で示す説明図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態の第一の側面に係る垂直入射音響特性測定装置の他の例について、その主な構成を断面視で示す説明図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態の第二の側面に係る垂直入射音響特性測定装置の一例について、その主な構成を断面視で示す説明図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態の第二の側面に係る垂直入射音響特性測定装置の他の例について、その主な構成を断面視で示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態の第三の側面に係る垂直入射音響特性測定装置の一例について、その主な構成を断面視で示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態の第三の側面に係る垂直入射音響特性測定装置により実行される処理の一例を示すフロー図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る実施例における垂直入射音響特性測定装置の温度設定条件を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る実施例において、垂直入射音響特性測定装置により垂直入射吸音率を評価した結果の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る実施例において、垂直入射音響特性測定装置により垂直入射吸音率を評価した結果の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の一実施形態について説明する。なお、本発明は本実施形態で示す例に限られない。
【００１６】
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ及び図３には、本実施形態に係る垂直入射音響特性測定装置（以下、「本装置」という。）の例について、主な構成を断面視で示す。以下、これらの図面を参照しながら、本実施形態について説明する。
【００１７】
まず、本装置１の基本的な構成について説明する。本装置１は、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置される管本体１０と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の当該管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、を含み、当該試験体３０の垂直入射音響特性の測定に用いられる。
【００１８】
また、本実施形態に係る垂直入射音響特性測定方法（以下、「本方法」という。）は、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置された管本体１０と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の当該管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、を含む装置（例えば、本装置１）を準備することを含み、当該装置を用いて、当該試験体３０の垂直入射音響特性を測定する方法である。
【００１９】
本装置１及び本方法で測定される垂直入射音響特性は、試験体３０に対して音波を垂直に入射して測定される音響特性であれば特に限られず、例えば、垂直入射吸音特性、及び／又は、垂直入射遮音特性が挙げられる。
【００２０】
垂直入射吸音特性は、試験体３０の吸音性に関する特性であれば特に限られず、例えば、垂直入射吸音率、比音響インピーダンス、複素音圧反射係数、音圧反射率、伝達関数、特性インピーダンス、伝搬定数、実効密度、及び体積弾性率からなる群より選択される１以上が挙げられ、特に、垂直入射吸音率が好ましく測定される。
【００２１】
垂直入射遮音特性は、試験体３０の遮音性に関する特性であれば特に限られず、例えば、垂直入射音響透過損失、伝達関数、特性インピーダンス、伝搬定数、実効密度、及び体積弾性率からなる群より選択される１以上が挙げられ、特に、垂直入射音響透過損失が好ましく測定される。
【００２２】
垂直入射音響特性の測定について規格が存在する場合には、当該規格に準拠した方法、又は当該規格に準拠した方法に高温における測定に必要な改変を加えた方法にて、本装置１及び本方法による測定を行うことが好ましい。
【００２３】
上記規格としては、例えば、音響管による吸音率及びインピーダンスの測定に関し、伝達関数法について規定するＪＩＳ  Ａ１４０５−２：２００７、ＩＳＯ  １０５３４−２：１９９８及びＡＳＴＭ  Ｅ  １０５０が挙げられ、垂直入射音響透過損失に関しては、ＡＳＴＭ  Ｅ  ２６１１が挙げられる。
【００２４】
管本体１０は、垂直入射音響特性の測定に用いられ得る管状体であれば特に限られず、例えば、上記規格で規定される特性を備えた管状体（例えば、いわゆる音響管）が好ましく用いられる。
【００２５】
管本体１０の断面形状は特に限られないが、例えば、円形又は方形であることが好ましい。本実施形態の図面に示す例では、断面形状が円形の管本体１０が用いられている。
【００２６】
管本体１０の一方端部１０ａは開口しており、本装置１及び本方法による測定においては、当該開口を塞ぐように音源２０が配置される。これに対し、管本体１０の他方の端部１０ｂは閉塞される。本実施形態の図面に示す管本体１０は、他方端部１０ｂの長手方向を塞ぐ背板部１１ａを含んでいる。背板部１１ａは、垂直入射音響特性の測定において剛端として機能するよう形成されることが好ましい。
【００２７】
本装置１及び本方法による測定においては、管本体１０の管内１０ｃに試験体３０が配置される。試験体３０は、本装置１及び本方法により垂直入射音響特性を測定できるものであれば特に限られない。試験体３０の形状は、垂直入射音響特性を測定できる範囲であれば特に限られないが、上記規格で規定される形状が好ましい。すなわち、例えば、試験体３０の音源２０側の表面３０ａは、平坦であることが好ましい。試験体３０は、管本体１０の長手方向において管内１０ｃを塞ぐように配置される。本実施形態の図面に示す例において、試験体３０は、管本体１０の長手方向において管内１０ｃを塞ぐように配置された板状体である。
【００２８】
本実施形態の図面に示す例において、試験体３０は、管本体１０の管内１０ｃにおいて背板部１１ａに密着するように配置されているが、これに限られず、例えば、当該試験体３０と背板部１１ａとの間に背後空気層（図示せず）を形成してもよい。
【００２９】
管本体１０は、管内１０ｃに試験体３０を保持するための試験体保持部（図示せず）を含んでもよい。試験体保持部は、試験体３０の保持に適した部材であれば特に限られないが、上記規格で規定されるもの（例えば、ＪＩＳ  Ａ１４０５−２：２００７やＪＩＳ  Ａ１４０５−１：２００７で規定される試験体ホルダ）が好ましい。試験体保持部は、例えば、管本体１０の他方端部１０ｂを構成し、又は管本体１０の一方端部１０ａと他方端部１０ｂとの間の中途部分を構成する管状体である。
【００３０】
音源２０は、垂直入射音響特性の測定に適した音波を、管本体１０の一方端部１０ａから管内１０ｃに放射できる機器であれば特に限られず、例えば、上記規格で規定されるスピーカが好ましく用いられる。本実施形態の図面に示す例では、音源２０としてコーン形スピーカが用いられている。
【００３１】
音源２０は、測定法に応じた音波を放射する。すなわち、例えば、伝達関数法による測定においては、音源２０は、管本体１０の管内１０ｃに平面波音場を形成するための広帯域雑音を放射する。
【００３２】
第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２は、管本体１０の音源２０と試験体３０との間の第一の位置Ｘ１及び第二の位置Ｘ２における音圧をそれぞれ測定するために設けられる。
【００３３】
第一の音圧センサ４１は、管本体１０の管壁１１のうち音源２０と試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する。第二の音圧センサ４２は、管本体１０の管壁１１のうち音源２０と試験体３０との間であって第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する。
【００３４】
第一のプローブ４１ａと第二のプローブ４２ａとは、管本体１０の長手方向に所定の距離だけ離れて管壁１１に固定される。具体的に、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａは、それぞれ管本体１０の管壁１１の第一の位置Ｘ１及び第二の位置Ｘ２に形成された貫通孔に挿通され、当該管壁１１に固定される。
【００３５】
第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２は、それぞれ第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａに接続された第一のマイク本体４１ｂ及び第二のマイク本体４２ｂをさらに有する。マイク本体４１ｂ，４２ｂは、例えば、ダイアフラムを含むマイクロホン部分である。
【００３６】
プローブ４１ａ，４２ａは、管本体１０の管内１０ｃの音波をマイク本体４１ｂ，４２ｂに導くための空洞が内部に形成された管状体である。すなわち、プローブ４１ａ，４２ａの一方端は、管本体１０の管壁１１の内面１１ａに開口し、他方端はマイク本体４１ｂ，４２ｂに接続される。このため、管本体１０の管内１０ｃに発生した音波は、プローブ４１ａ，４２ａの当該管内１０ｃの一方端から当該プローブ４１ａ，４２ａ内を伝播して、当該プローブ４１ａ，４２ａの他方端に接続されたマイク本体４１ｂ，４２ｂに到達する。こうして音圧センサ４１，４２は、プローブ４１ａ，４２ａを介して音圧を測定する。
【００３７】
音圧センサ４１，４２は、プローブ４１ａ，４２ａを有し、管内１０ｃの音圧を測定できる機器であれば特に限られず、例えば、いわゆるプローブマイクロホンにより好ましく実現される。本実施形態の図面に示す例においては、第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２としてプローブマイクロホンが用いられている。
【００３８】
なお、本実施形態の図面においては、説明の便宜のため、プローブ４１ａ，４２ａは比較的太く示されているが、実際には、当該プローブ４１ａ，４２ａとして、例えば、外径１．５ｍｍ以下、内径１ｍｍ程度の管状体が好ましく用いられる。
【００３９】
本装置１及び本方法による測定においては、管本体１０を加熱することにより、管内１０ｃの温度（すなわち、管内１０ｃに充填されている気体（例えば、空気）の温度）を比較的高い所望の温度範囲内に維持する。
【００４０】
そして、加熱された管本体１０の管内１０ｃに音源２０から試験体３０に向けて音波を放射しながら、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを介して第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２により当該管内１０ｃの音圧を測定する。
【００４１】
このため、本装置１及び本方法による測定においては、管本体１０の管壁１１のうち第一のプローブ４１ａが配置された第一の位置Ｘ１、及び第二のプローブ４２ａが配置された第二の位置Ｘ２を含む部分を加熱するヒータ１２が用いられる。
【００４２】
ヒータ１２は、管内１０ｃの温度が所望の温度範囲内に維持されるように管本体１０を加熱できる機器であれば特に限られず、例えば、電力の供給を受けて発熱するヒータを含むことが好ましい。具体的に、ヒータ１２は、例えば、電熱ヒータ、ランプヒータ、オイルバス、ウォーターバス、サンドバス及びソルトバスからなる群より選択される１以上を含む。本実施形態の図面に示す例においては、ヒータ１２として、電熱ヒータが用いられている。なお、管本体１０の周囲の環境が高温になることを避けるために、管本体１０の管壁１１のうちヒータ１２が配置された部分を覆う断熱材（図示せず）を設けてもよい。
【００４３】
ヒータ１２は、本実施形態の図面に示すように、管本体１０の管壁１１の外表面１１ｂのうち加熱すべき部分に対向するよう、当該管壁１１の径方向外側に配置される。ヒータ１２の位置は、管本体１０の管内１０ｃの温度が所望の温度範囲内となるよう管壁１１を加熱できる範囲であれば特に限られず、当該管壁１１の外表面１１ｂから離れて配置されてもよいし、当該外表面１１ｂと接するように配置されてもよい。
【００４４】
本装置１及び本方法による測定においては、上述のとおり、管本体１０の管内１０ｃの温度が比較的高い所望の温度範囲内に維持されるよう、当該管本体１０の管壁１１を加熱する。
【００４５】
具体的に、ヒータ１２は、例えば、管本体１０の管内１０ｃの温度、及び／又は、当該管本体１０の管壁１１の温度が、１００℃以上になるよう加熱してもよく、２００℃以上になるよう加熱してもよく、３００℃以上になるよう加熱してもよく、４００℃以上になるよう加熱してもよく、５００℃以上になるよう加熱してもよく、６００℃以上になるよう加熱してもよく、７００℃以上になるよう加熱してもよく、８００℃以上になるよう加熱してもよい。加熱温度の上限値は、本装置１及び本方法により垂直入射音響特性を測定できる範囲であれば特に限られないが、当該加熱温度は、例えば、１０００℃以下であってもよい。
【００４６】
ヒータ１２は、管本体１０に配置された温度センサ（図示せず）による当該管本体１０の測定温度に基づき、当該管本体１０を加熱することとしてもよい。すなわち、ヒータ１２は、例えば、温度センサによる管本体１０の測定温度と、予め定められた目標温度との差分に基づき決定された加熱条件で、当該測定温度が当該目標温度に近づくよう当該管本体１０を加熱する。
【００４７】
ヒータ１２による加熱条件は、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御及びＰＩＤ制御からなる群より選択される１以上を用いて決定される。具体的な加熱条件としては、例えば、加熱強度、加熱頻度、及び加熱周期からなる群より選択される１以上が挙げられる。
【００４８】
具体的に、ヒータ１２が電熱ヒータを含む場合の加熱条件としては、例えば、当該電熱ヒータによる発熱強度（より具体的には、当該電熱ヒータに供給する電力）、当該電熱ヒータへの通電のＯＮ／ＯＦＦを行う頻度、及び当該電熱ヒータにより周期加熱を行う場合の周期、からなる群より選択される１以上が挙げられる。
【００４９】
本装置１は、ヒータ１２による加熱を制御する加熱制御部（図示せず）を含むこととしてもよい。加熱制御部は、温度センサによる管本体１０の測定温度に基づいて、ヒータ１２による当該管本体１０の加熱を制御するための演算処理を行うものであれば特に限られず、例えば、プロセッサを含む制御装置により実現される。
【００５０】
具体的に、加熱制御部は、例えば、温度調節器や電力調整器により実現されてもよい。この場合、加熱制御部は、例えば、温度センサから受け入れた測定温度に基づきＰＩＤ制御のための演算処理を行って、電熱ヒータであるヒータ１２に供給すべき電力を決定する温度調節部（図示せず）と、当該温度調節部から指示された電力を当該ヒータ１２に供給する電力調整部（図示せず）とを含んで実現される。
【００５１】
本装置１及び本方法による測定においては、管本体１０が加熱された状態で第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２により測定された音圧に基づいて、当該管本体１０の管内１０ｃに配置された試験体３０の垂直入射音響特性を評価する。
【００５２】
すなわち、例えば、伝達関数法による測定においては、本実施形態の図面に示すような第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２による測定音圧に基づいて、第一の位置Ｘと第二の位置Ｘ２との間の伝達関数を算出し、当該伝達関数に基づいて、垂直入射音響特性を算出する。
【００５３】
具体的に、例えば、垂直入射吸音率を測定する場合には、まず下記の式（Ｉ）により伝達関数Ｈ１２が得られる。
【００５４】
【数１】
2020020772.tif 000003
【００５５】
式（Ｉ）において、Ｐ１は、第一の位置Ｘ１で測定された音圧（単位：Ｐａ）であり、Ｐ２は、第二の位置Ｘ２で測定された音圧（単位：Ｐａ）であり、Ｈ１２は、当該Ｐ１に対する当該Ｐ２の比で表される当該第一の位置Ｘ１と当該第二の位置Ｘ２との間の伝達関数であり、ｆは周波数（単位：Ｈｚ）である。
【００５６】
次いで、伝達関数Ｈ１２を用いて、下記の式（ＩＩ）により、垂直入射音圧反射率ｒ（ｆ）が得られる。
【００５７】
【数２】
2020020772.tif 000004
【００５８】
上記の式（ＩＩ）において、ｔは、試験体３０の音源２０側の表面３０ａと、第一の位置Ｘ１との距離（単位：ｍ）であり、ｓは、第一の位置Ｘ１と第二の位置Ｘ２との距離（単位：ｍ）であり、ｋは波数（単位：1／ｍ）であり、ｊは虚数単位である。
【００５９】
そして、垂直入射音圧反射率ｒを用いて、下記の式（ＩＩＩ）により、垂直入射吸音率α（ｆ）が得られる。
【００６０】
【数３】
2020020772.tif 000005
【００６１】
本装置１は、音圧センサ４１，４２による測定音圧に基づいて、試験体３０の垂直入射音響特性を算出する特性算出部（図示せず）を含んでもよい。特性算出部は、例えば、プロセッサを含む演算装置（例えば、ＣＰＵを含むコンピュータ）により実現される。すなわち、特性算出部は、例えば、伝達関数法により垂直入射音響特性を評価する場合には、音圧センサ４１，４２から測定音圧を受け入れて、当該測定音圧に基づく演算処理を実行して伝達関数を算出し、さらに、当該伝達関数に基づく演算処理を実行して、垂直入射音響特性を算出する。
【００６２】
次に、本実施形態の第一の側面に係る本装置１及び本方法について、主に図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら説明する。
【００６３】
本実施形態の第一の側面に係る本装置１は、図１Ａに示すように、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置される管本体１０と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の当該管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、当該第一のプローブ４１ａの温度を測定する第一の温度センサ５１と、当該第二のプローブ４２ａの温度を測定する第二の温度センサ５２と、当該第一の温度センサ５１による当該第一のプローブ４１ａの測定温度及び当該第二の温度センサ５２による当該第二のプローブ４２ａの測定温度に基づいて、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とが近づくように、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの一方又は両方を加熱又は冷却する温度調整部６０と、を含む。
【００６４】
また、本実施形態の第一の側面に係る本方法は、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置される管本体１０と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、を含む装置（例えば、本装置１）を準備すること、加熱された当該管本体１０の管内１０ｃに当該音源２０から当該試験体３０に向けて音波を放射しながら、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａを介して当該第一の音圧センサ４１及び当該第二の音圧センサ４２により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、当該第一の音圧センサ４１及び当該第二の音圧センサ４２による当該音圧の測定中に、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの温度を測定するとともに、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの測定温度に基づいて、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とが近づくように、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの一方又は両方を加熱又は冷却すること、及び、その一方又は両方が加熱又は冷却された当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａを介した当該第一の音圧センサ４１及び当該第二の音圧センサ４２による測定音圧に基づいて、当該試験体３０の垂直入射音響特性を評価すること、を含む。
【００６５】
本発明の発明者らは、加熱された管本体１０の管内１０ｃ内に配置された試験体３０の垂直入射音響特性を、当該管本体１０の管壁１１に固定された一対のプローブ４１ａ，４２ａを有する音圧センサ４１，４２による測定音圧に基づいて算出する場合の精度を高める技術的手段について鋭意検討を重ねた結果、当該一対のプローブ４１ａ，４２ａ間の温度分布の相違が、最終的に算出される垂直入射音響特性の精度を低下させることを独自に見出した。
【００６６】
そこで、本装置１及び本方法においては、加熱された管本体１０の管内１０ｃに音源２０から音波を放射しながら、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２によって第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの温度を測定するとともに、当該プローブ４１ａ，４２ａの測定温度に基づいて、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とが近づくように、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの一方又は両方を加熱又は冷却する。
【００６７】
温度センサ５１，５２は、プローブ４１ａ，４２ａの温度を測定できるものであれば特に限られないが、例えば、感温素子を含む温度センサが好ましく用いられる。感温素子としては、例えば、熱電対、測温抵抗体、サーミスタ及びサーモパイル（放射温度計）からなる群より選択される１以上が挙げられる。
【００６８】
本装置１において、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２の一方又は両方は、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方又は両方の長手方向における複数の箇所の温度を測定することとしてもよい。
【００６９】
すなわち、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２の一方のみが、当該一方の測定対象である第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方の長手方向における複数の箇所の温度を測定してもよいし、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２の両方が、それぞれ第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの長手方向における複数の箇所の温度を測定してもよい。
【００７０】
図１Ａに示す例において、第一の温度センサ５１は、第一のプローブ４１ａの長手方向における複数の箇所の温度を測定し、第二の温度センサ５２は、第二のプローブ４２ａの長手方向における複数の箇所の温度を測定している。
【００７１】
具体的に、第一の温度センサ５１は、第一のプローブ４１ａの長手方向における第一のマイク本体４１ｂ側の端部から管本体１０の管内１０ｃ側の端部に向けて互いに離れた複数の箇所、すなわち、上段、中段及び下段の３箇所のそれぞれの温度を測定する、第一の上段温度センサ５１Ｕ、第一の中段温度センサ５１Ｍ、及び第一の下段温度センサ５１Ｌを含む。
【００７２】
同様に、第二の温度センサ５２は、第二のプローブ４２ａの長手方向における、上述した第一のプローブ４１ａの複数の箇所に対応する複数の箇所、すなわち、上段、中段及び下段の３箇所のそれぞれの温度を測定する、第二の上段温度センサ５２Ｕ、第二の中段温度センサ５２Ｍ、及び第二の下段温度センサ５２Ｌを含む。
【００７３】
第一のプローブ４１ａにおける各温度測定箇所の位置と、第二のプローブ４２ａにおける各温度測定箇所の位置と、は対応している。すなわち、例えば、第一のプローブ４１ａの上段の温度測定位置と、管本体１０の管壁１１の外表面１１ｂとの距離は、第二のプローブ４２ａの上段の温度測定位置と、管本体１０の管壁１１の外表面１１ｂとの距離と実質的に等しい。
【００７４】
そして、本装置１の温度調整部６０は、第一の温度センサ５１による第一のプローブ４１ａの測定温度及び第二の温度センサ５２による第二のプローブ４２ａの測定温度に基づいて、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とが近づくように、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの一方又は両方を加熱又は冷却する。
【００７５】
すなわち、温度調整部６０は、第一のプローブ４１ａの温度分布と第二のプローブ４２ａの温度分布とを近づけるためであれば、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの一方のみを加熱又は冷却してもよいし、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの両方を加熱又は冷却してもよい。
【００７６】
また、温度調整部６０は、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方又は両方を少なくとも加熱することとしてもよい。また、温度調整部６０は、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方又は両方を少なくとも冷却することとしてもよい。
【００７７】
また、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２の一方又は両方が、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方又は両方の長手方向における複数の箇所の温度を測定する場合、温度調整部６０は、当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方又は両方の当該複数の箇所の一部又は全部を、加熱又は冷却することとしてもよい。
【００７８】
図１Ａに示す例において、温度調整部６０は、第一のプローブ４１ａを加熱又は冷却する第一の温度調整部６１と、第二のプローブ４２ａを加熱又は冷却する第二の温度調整部６２と、を含んでいる。
【００７９】
さらに、第一の温度調整部６１は、第一のプローブ４１ａの長手方向における第一のマイク本体４１ｂ側の端部から管本体１０の管内１０ｃ側の端部に向けて互いに離れた複数の箇所、すなわち、上段、中段及び下段の３箇所のそれぞれを加熱又は冷却する、第一の上段温度調整部６１Ｕ、第一の中段温度調整部６１Ｍ、及び第一の下段温度調整部６１Ｌを含む。
【００８０】
同様に、第二の温度調整部６２は、第二のプローブ４２ａの長手方向における、上述した第一のプローブ４１ａの複数の箇所に対応する複数の箇所、すなわち、上段、中段及び下段の３箇所のそれぞれの温度を測定する、第二の上段温度調整部６２Ｕ、第二の中段温度調整部６２Ｍ、及び第二の下段温度調整部６２Ｌを含む。
【００８１】
なお、第一のプローブ４１ａにおける各加熱又は冷却箇所の位置と、第二のプローブ４２ａにおける各加熱又は冷却箇所の位置と、は対応している。すなわち、例えば、第一のプローブ４１ａの上段の加熱又は冷却位置から管本体１０の管壁１１の外表面１１ｂまでの距離は、第二のプローブ４２ａの上段の加熱又は冷却位置から当該管本体１０の管壁１１の外表面１１ｂまでの距離と実質的に等しい。
【００８２】
温度調整部６０は、プローブ４１ａ，４２ａを加熱又は冷却できる機器であれば特に限られない。プローブ４１ａ，４２ａを加熱する温度調整部６０としては、例えば、電力の供給を受けて発熱するヒータが好ましく用いられる。具体的に、例えば、電熱ヒータが好ましく用いられ、セラミックヒータが特に好ましく用いられる。図１Ａ及び図１Ｂに示す例においては、中段温度調整部６１Ｍ，６２Ｍ及び下段温度調整部６１Ｌ，６２Ｌとして、マイクロセラミックヒータが用いられている。
【００８３】
プローブ４１ａ，４２ａを冷却する温度調整部６０としては、例えば、熱電素子が好ましく用いられ、ペルチェ素子が特に好ましく用いられる。図１Ａ及び図１Ｂに示す例においては、上段温度調整部６１Ｕ，６２Ｕとして、ペルチェ素子が用いられている。なお、加熱及び冷却のいずれも可能な熱電素子（例えば、ペルチェ素子）を用いることにより、温度調整部６０は、必要に応じて、プローブ４１ａ，４２ａを加熱することもできるし、冷却することもできる。
【００８４】
温度調整部６０は、温度センサ５１，５２によるプローブ４１ａ，４２ａの測定温度と、予め定められた目標温度との差分に基づき決定された温調条件で、当該測定温度が当該目標温度に近づくよう、当該プローブ４１ａ，４２ａを加熱又は冷却することとしてもよい。
【００８５】
具体的に、図１Ａに示す例において、第一の上段温度センサ５１Ｕ、第一の中段温度センサ５１Ｍ、及び第一の下段温度センサ５１Ｌによって、それぞれ第一のプローブ４１ａの上段、中段及び下段の位置の温度を測定し、第二の上段温度センサ５２Ｕ、第二の中段温度センサ５２Ｍ、及び第二の下段温度センサ５２Ｌによって、それぞれ第二のプローブ４２ａの上段、中段及び下段の位置の温度を測定した結果、当該第一の中段温度センサ５１Ｍによる測定温度が、目標温度より低い一方で、他の位置の測定温度は目標温度に一致した場合、例えば、第一の中段温度調整部６１Ｍにより当該第一のプローブ４１ａの中段の位置を加熱することにより、当該第一のプローブ４１ａの中段の位置の測定温度を、目標温度に近づけることができる。
【００８６】
また、温度調整部６０は、第一の温度センサ５１による第一のプローブ４１ａの測定温度と、第二の温度センサ５２による第二のプローブ４２ａの測定温度との差分に基づき決定された温調条件で、当該第一のプローブ４１ａの測定温度と、当該第二のプローブ４２ａの測定温度とが近づくよう、第一の温度調整部６１によって当該第一のプローブ４１ａを加熱又は冷却し、及び／又は，第二の温度調整部６２によって当該第二のプローブ４２ａを加熱又は冷却することとしてもよい。
【００８７】
具体的に、図１Ａに示す例において、第一の上段温度センサ５１Ｕ、第一の中段温度センサ５１Ｍ、及び第一の下段温度センサ５１Ｌによって、それぞれ第一のプローブ４１ａの上段、中段及び下段の位置の温度を測定し、第二の上段温度センサ５２Ｕ、第二の中段温度センサ５２Ｍ、及び第二の下段温度センサ５２Ｌによって、それぞれ第二のプローブ４２ａの上段、中段及び下段の位置の温度を測定した結果、当該第一の中段温度センサ５１Ｍによる測定温度が、当該第二の中段温度センサ５２Ｍによる測定温度より低い一方で、上段の測定温度同士は一致し、下段の測定温度同士も一致した場合、例えば、第一の中段温度調整部６１Ｍにより当該第一のプローブ４１ａの中段の位置を加熱することにより、当該第一のプローブ４１ａの中段の位置の測定温度を、当該第二のプローブ４２ａの中段の位置の測定温度に近づけることができる。
【００８８】
また、図１Ａに示す例において、第一の中段温度センサ５１Ｍによる測定温度と、第二の中段温度センサ５２Ｍによる測定温度との差、及び第一の下段温度センサ５１Ｌによる測定温度と、第二の下段温度センサ５２Ｌによる測定温度との差は、いずれも所定値以下であるのに対し、第一の上段温度センサ５１Ｕによる測定温度と、第二の上段温度センサ５２Ｕによる測定温度との差が当該所定値より大きく、且つ当該第一の上段温度センサ５１Ｕによる測定温度が、第二の上段温度センサ５２Ｕによる測定温度より低い場合には、第一の上段温度調整部６１Ｕによって第一のプローブ４１ａの上段の位置を加熱し、及び／又は、第二の上段温度調整部６２Ｕによって第二のプローブ４２ａの上段の位置を冷却することで、当該第一の上段温度センサ５１Ｕによる測定温度と、当該第二の上段温度センサ５２Ｕによる測定温度との差を当該所定値以下に低減することができる。
【００８９】
なお、この測定温度に基づく温度調整部６０による加熱又は冷却は、それまでプローブ４１ａ，４２ａを加熱又は冷却していなかった当該温度調整部６０が、新たに当該プローブ４１ａ，４２ａを加熱／冷却することにより行ってもよいし、それまでも当該プローブ４１ａ，４２ａを加熱又は冷却していた当該温度調整部６０が、その出力を上げて、より強く当該プローブ４１ａ，４２ａを加熱又は冷却することにより行ってもよい。
【００９０】
温度調整部６０による温調条件は、例えば、Ｐ制御、ＰＩ制御及びＰＩＤ制御からなる群より選択される１以上を用いて決定される。具体的な温調条件としては、例えば、加熱又は冷却の強度、頻度、及び周期からなる群より選択される１以上が挙げられる。
【００９１】
すなわち、温度調整部６０が電熱ヒータである場合の温調条件として、例えば、当該電熱ヒータによる発熱強度（より具体的には、当該電熱ヒータに供給する電力）、当該電熱ヒータへの通電のＯＮ／ＯＦＦを行う頻度、及び当該電熱ヒータにより周期加熱を行う場合の周期からなる群より選択される１以上が挙げられる。
【００９２】
本装置１は、図１Ｂに示すように、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２による測定温度に基づいて、温度調整部６０による加熱又は冷却を制御する温調制御部７０を含むこととしてもよい。
【００９３】
なお、図１Ｂにおいては、説明の便宜のため、図１Ａでは示していた、音圧センサ４１，４２の一部の符号と、温度センサ５１，５２及び温度調整部６０，６１，６２の符号とを省略しているが、図１Ｂに示す本装置１も、図１Ａに示す例と同様の当該音圧センサ４１，４２、温度センサ５１，５２及び温度調整部６０，６１，６２を含んでいる。
【００９４】
温調制御部７０は、温度センサ５１，５２による測定温度に基づいて温度調整部６０による加熱又は冷却を制御するための演算処理を行うものであれば特に限られず、例えば、プロセッサを含む制御装置により実現される。
【００９５】
すなわち、温調制御部７０は、例えば、温度調節器や電力調整器により実現されてもよい。この場合、温調制御部７０は、例えば、温度センサ５１，５２からの測定温度に基づきＰＩＤ制御のための演算処理を行って、マイクロヒータである温度調整部６０に供給すべき電力を決定する温度調節部（図示せず）と、当該温度調節部から指示された電力を当該温度調整部６０に供給する電力調整部（図示せず）とを含んで実現される。
【００９６】
このように本実施形態の第一の側面に係る本装置１及び本方法によれば、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２による測定温度に基づいて、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方又は両方を加熱又は冷却し、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とを近づけることにより、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａを介した測定温度に基づく試験体３０の垂直入射音響特性の算出結果の精度を効果的に高めることができる。
【００９７】
なお、上述の例においては、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２が、それぞれ第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの長手方向における複数の箇所の温度を測定する場合について説明したが、これに限られず、例えば、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２が、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの対応する１箇所の温度を測定するよう設けられていれば、当該第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２の一方のみが、その温度測定対象である第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方のみの長手方向における他の１以上の箇所の温度を測定することとしてもよい。
【００９８】
また、上述の例においては、温度調整部６０が、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの両方を加熱又は冷却する場合について説明したが、これに限られず、例えば、温度調整部６０は、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方のみを加熱又は冷却することとしてもよい。
【００９９】
すなわち、例えば、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの周囲の環境等の条件によって、第一のプローブ４１ａの温度が、第二のプローブ４２ａの温度より低くなることが確実であるような場合には、温度調整部６０は、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２による測定温度に基づいて、当該第一のプローブ４１ａのみを加熱することによって、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とを近づけることができる。
【０１００】
次に、本実施形態の第二の側面に係る本装置１及び本方法について、主に図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら説明する。
【０１０１】
本実施形態の第二の側面に係る本装置１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置される管本体１０と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の当該管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、及び／又は、当該第一のプローブ４１ａと当該第二のプローブ４２ａとを熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃで連結することにより、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブの温度分布とを近づける均熱化部１００と、を含む。
【０１０２】
また、本実施形態の第二の側面に係る本方法は、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置される管本体１０と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の当該管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、を含む装置（例えば、本装置１）を準備すること、加熱された当該管本体１０の管内１０ｃに当該音源２０から当該試験体３０に向けて音波を放射しながら、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａを介して当該第一の音圧センサ４１及び当該第二の音圧センサ４２により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、当該第一の音圧センサ４１及び当該第二の音圧センサ４２による当該音圧の測定中に、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、及び／又は、当該第一のプローブ４１ａと当該第二のプローブ４２ａとを熱伝導性部材１２０で連結することにより、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とを近づけること、及び、その周囲に当該流体を流通させ、及び／又は、当該熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃで連結された当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａを介した当該第一の音圧センサ４１及び当該第二の音圧センサ４２による測定音圧に基づいて、当該試験体３０の垂直入射音響特性を評価すること、を含む。
【０１０３】
すなわち、本装置１は、例えば、図２Ａに示すように、均熱化部１００として、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの周囲に、熱交換可能な流体を流通させることにより、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とを近づける流体均熱化部１１０を含む。
【０１０４】
この場合、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの周囲に、共通の流体を流通させて、当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａと当該共通の流体との間で熱交換を行うことにより、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とを効果的に近づけることができる。
【０１０５】
流体は、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの周囲に流通させることができ、且つ当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａとの間で熱交換が可能な流体であれば特に限られず、液体又は気体のいずれを用いることもできる。
【０１０６】
また、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを加熱する場合には、当該第一のプローブ４１ａの温度、及び／又は第二のプローブ４２ａの温度より高い温度の流体を流通させ、当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを冷却する場合には、当該第一のプローブ４１ａの温度、及び／又は第二のプローブ４２ａの温度より低い温度の流体を流通させる。
【０１０７】
具体的に、流体均熱化部１１０は、例えば、流体として第一のプローブ４１ａの温度及び第二のプローブ４２ａの温度より低い温度の水を用いる場合には、水冷式の冷却装置として実現され、流体として第一のプローブ４１ａの温度及び第二のプローブ４２ａの温度より低い温度の空気を用いる場合には、空冷式の冷却装置として実現される。また、流体として第一のプローブ４１ａの温度及び第二のプローブ４２ａの温度より高い温度の水又は空気を流通させる流体均熱化部１１０は、加熱装置として実現される。
【０１０８】
図２Ａに示す例において、本装置１は、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを囲むように配置され、内部に当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの温度より高い又は低い温度の流体が流通する流路１１１が形成された流体均熱化部１１０を含んでいる。
【０１０９】
この流体均熱化部１１０は、その流路１１１内を流通する流体と、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａとの間で熱交換を行うことにより、当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを加熱又は冷却する。
【０１１０】
また、流体均熱化部１１０は、図２Ａに示す例に限られず、例えば、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａに共通の気体を吹き付けるものであってもよい。この場合、流体均熱化部１１０は、例えば、回転することで風を起こすファンを含み、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを空冷方式で冷却する送風装置として実現される。
【０１１１】
また、本装置１は、例えば、図２Ｂに示すように、均熱化部１００として、第一のプローブ４１ａと第二のプローブ４２ａとを熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃで連結することにより、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブの温度分布とを近づける連結均熱化部１２０を含む。
【０１１２】
この場合、熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃは、その一部が第一のプローブ４１ａに熱伝導可能に接続され、他の一部が第二のプローブ４２ａに熱伝導可能に接続されることで、当該第一のプローブ４１ａと当該第二のプローブ４２ａとを熱伝導可能に連結する。
【０１１３】
そして、第一のプローブ４１ａと第二のプローブ４２ａとの間で、熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃを介した熱伝導を行うことにより、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブの温度分布とを効果的に近づけることができる。
【０１１４】
熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃは、第一のプローブ４１ａと第二のプローブ４２ａとを均熱化するために必要な熱伝導性を有する部材であれば特に限られないが、例えば、当該熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの０℃以上、１００℃未満における熱伝導率は、０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることとしてもよく、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。また、熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの１００℃以上、３００℃未満における熱伝導率は、０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることとしてもよく、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。また、熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの３００℃以上、６００℃未満における熱伝導率は、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることとしてもよく、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。また、熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの６００℃以上、１０００℃以下における熱伝導率は、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることとしてもよく、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。図２Ｂに示す例においては、３００℃における熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃが用いられている。
【０１１５】
熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃを構成する材料は、第一のプローブ４１ａと第二のプローブ４２ａとを均熱化するために必要な熱伝導性を有する材料であれば特に限られないが、例えば、金属（例えば、銅、アルミニウム、鉄、チタン、鉛及びモリブデンからなる群より選択される１以上の金属、及び／又は、当該群より選択される１以上の金属を含む合金）、セラミックス（例えば、アルミナ、ジルコニア及び炭化ケイ素からなる群より選択される１以上）及びカーボンからなる群より選択される１以上であることとしてもよい。図２Ｂに示す例においては、金属製の熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃが用いられている。
【０１１６】
熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの形状は、特に限られず、例えば、棒状、平板状、帯状、紐状、板状、網状又は管状であることとしてもよい。図２Ｂに示す例においては、平板状の熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃが用いられている。
【０１１７】
なお、図２Ｂに示す例においては、３つの熱伝導性部材１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃが用いられているが、その個数はこれに限られず、１つでもよいし、２つでもよいし、４つ以上であってもよい。
【０１１８】
また、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの一方又は両方は、その外表面の少なくとも一部が黒体化されていることとしてもよい。この場合、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの外表面が黒体化されていることにより、当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａは熱輻射で急冷され，例えば、当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを室温近傍の温度に均熱化することができる。
【０１１９】
黒体化する材料は、放射率が大きい材料であれば特に限られず、例えば、二硫化モリブデン、酸化鉄及びジルコンからなる群より選択される１以上が好ましく用いられる。黒体化する材料は、例えば、その１００℃〜３００℃における放射率が０．５以上であることとしてもよく、１００℃〜４００℃における放射率が０．６以上であることが好ましく、１００℃〜６００℃における放射率が０．７以上であることがより好ましく、１００℃〜８００℃における放射率が０．８以上であることがより一層好ましく、１００℃〜１０００℃における放射率が０．９以上であることが特に好ましい。
【０１２０】
第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの外表面を黒体化する方法は、当該外表面からの熱輻射を促進する方法であれば特に限られないが、例えば、上述したような放射率の大きい材料を当該外表面に塗布する方法、当該外表面に微細な凹凸構造を形成する方法、及び、当該外表面を酸化処理（具体的には、当該外表面を構成する金属材料の酸化処理等）する方法からなる群より選択される１以上の方法が好ましく用いられる。プローブ４１ａ，４２ａの外表面は、その全面積の６０％以上の範囲が黒体化されていることが好ましく、８０％以上の範囲が黒体化されていることが特に好ましい。
【０１２１】
次に、本実施形態の第三の側面に係る本装置１及び本方法について、主に図３及び図４を参照しながら説明する。
【０１２２】
本実施形態の第三の側面に係る本装置１は、図３に示すように、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置される管本体１０と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の当該管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、当該第一のプローブ４１ａの温度を測定する第一の温度センサ５１と、当該第二のプローブ４２ａの温度を測定する第二の温度センサ５２と、当該第一のプローブ４１ａを介した当該第一の音圧センサ４１による第一の測定音圧、当該第二のプローブ４２ａを介した当該第二の音圧センサ４２による第二の測定音圧、当該第一の温度センサ５１による当該第一のプローブ４１ａの測定温度、及び、当該第二の温度センサ５２による当該第二のプローブ４２ａの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出する補正伝達関数算出部２００と、を含む。
【０１２３】
また、本実施形態の第三の側面に係る本方法は、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置される管本体１０と、当該管本体１０の管壁のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の当該管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、を含む装置（例えば、本装置１）を準備すること、加熱された当該管本体１０の管内１０ｃに当該音源２０から当該試験体３０に向けて音波を放射しながら、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａを介して当該第一の音圧センサ４１及び当該第二の音圧センサ４２により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、当該第一のプローブ４１ａを介した当該第一の音圧センサ４１による第一の測定音圧、当該第二のプローブ４２ａを介した当該第二の音圧センサ４２による第二の測定音圧、当該第一のプローブ４１ａの測定温度、及び、当該第二のプローブ４２ａの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出すること、及び、当該補正伝達関数に基づいて、当該試験体３０の垂直入射音響特性を評価すること、を含む。
【０１２４】
また、本実施形態の第三の側面に係るプログラム（以下、「本プログラム」という。）は、一方の端部１０ａに音源２０が配置され、管内１０ｃに測定対象の試験体３０が配置される管本体１０と、当該管本体１０の管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間の第一の位置Ｘ１に配置された第一のプローブ４１ａを有する第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の当該管壁１１のうち当該音源２０と当該試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１よりより当該試験体３０に近い第二の位置Ｘ２に配置された第二のプローブ４２ａを有する第二の音圧センサ４２と、を含む装置（例えば、本装置１）を用いた垂直入射音響特性の測定に用いられるプログラムであって、当該第一のプローブ４１ａを介した当該第一の音圧センサ４１による第一の測定音圧、当該第二のプローブ４２ａを介した当該第二の音圧センサ４２による第二の測定音圧、当該第一のプローブ４１ａの測定温度、及び、当該第二のプローブ４２ａの測定温度、に基づき補正伝達関数を算出する補正伝達関数算出手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【０１２５】
伝達関数法による垂直入射音響特性の評価においては、下記の式（Ｉ）のとおり、第一の位置Ｘ１における音圧Ｐ１に対する、第二の位置Ｘ２における音圧Ｐ２の比として、当該第一の位置Ｘ１と当該第二の位置Ｘ２との間の伝達関数Ｈ１２を算出し、当該伝達関数Ｈ１２を用いて、当該垂直入射音響特性を評価する。
【０１２６】
【数４】
2020020772.tif 000006
【０１２７】
ここで、管本体１０の管内１０ｃに配置された試験体３０の垂直入射音響特性を評価するための伝達関数Ｈ１２（以下、「本来伝達関数Ｈ１２」という。）は、当該管内１０ｃの第一の位置Ｘ１及び第二の位置Ｘ２における音圧Ｐ１及びＰ２を用いて算出される。
【０１２８】
具体的に、図３に示す例において、本来伝達関数Ｈ１２は、第一のプローブ４１ａの管内１０ｃ側の端部Ｚ１で測定される音圧Ｐ１と、第二のプローブ４２ａの当該管内１０ｃ側の端部Ｚ２で測定される音圧Ｐ２とを用いて算出される。
【０１２９】
しかしながら、プローブ４１ａ，４２ａを有する音圧センサ４１，４２を用いる場合、実際に当該音圧センサ４１，４２により測定される音圧は、当該プローブ４１ａ，４２ａのマイク本体４１ｂ，４２ｂ側の端部Ｚ１´，Ｚ２´で測定される音圧Ｐ１´，Ｐ２´である。
【０１３０】
すなわち、プローブ４１ａ，４２ａを有する音圧センサ４１，４２によって実際に測定される音圧は、当該プローブ４１ａ，４２ａの管内１０ｃ側の端部Ｚ１，Ｚ２における音圧Ｐ１，Ｐ２ではなく、当該プローブ４１ａ，４２ａを通過した後の、マイク本体４１ｂ，４２ｂに到達した音圧Ｐ１´，Ｐ２´である。
【０１３１】
そして、実際に第一の音圧センサ４１により測定される音圧Ｐ１´（以下、「第一の測定音圧Ｐ１´」という。）と、実際に第二の音圧センサ４２により測定される音圧Ｐ２´（以下、「第二の測定音圧Ｐ２´」という。）と、を用いて算出される伝達関数Ｈ１２´（以下、「実測伝達関数Ｈ１２´」という。）は、下記の式（Ｉ´）で表される。
【０１３２】
【数５】
2020020772.tif 000007
【０１３３】
ここで、プローブ４１ａ，４２ａのマイク本体４１ｂ，４２ｂ側の端部Ｚ１´，Ｚ２´で測定される測定音圧Ｐ１´，Ｐ２´においては、当該プローブ４１ａ，４２ａ内を通過したことにより、当該プローブ４１ａ，４２ａの管内１０ｃ側の端部Ｚ１，Ｚ２における音圧Ｐ１，Ｐ２に比べて、音圧の振幅の減衰、及び／又は音圧の位相の変化が生じる。
【０１３４】
ただし、第一のプローブ４１ａ内の環境と、第二のプローブ４２ａ内の環境とが同じであれば、当該第一のプローブ４１ａの管内１０ｃ側の端部Ｚ１における音圧Ｐ１に対する第一の測定音圧Ｐ１´の振幅の減衰及び／又は位相の変化と、当該第二のプローブ４２ａの管内１０ｃ側の端部Ｚ２における音圧Ｐ２に対する第二の測定音圧Ｐ２´の振幅の減衰及び／又は位相の変化とが同じになるため、これらの比として上記式（Ｉ´）で算出される実測伝達関数Ｈ１２´は、上記式（Ｉ）で算出される本来伝達関数Ｈ１２と一致し、当該実測伝達関数Ｈ１２´を用いて垂直入射音響特性を算出することに問題は生じない。
【０１３５】
すなわち、例えば、第一のプローブ４１ａ内の管内１０ｃ側の端部Ｚ１とマイク本体４１ｂ側の端部Ｚ１´との間の伝達関数Ｈ１を、下記の式（ＩＶ）のとおり、当該端部Ｚ１における音圧Ｐ１に対する第一の測定音圧Ｐ１´の比として定義し、第二のプローブ４２ａ内の管内１０ｃ側の端部Ｚ２とマイク本体４２ｂ側の端部Ｚ２´との間の伝達関数Ｈ２を、下記の式（Ｖ）のとおり、当該端部Ｚ２における音圧Ｐ２に対する第二の測定音圧Ｐ２´の比として定義すると、実測伝達関数Ｈ１２´は、下記の式（ＶＩ）のように表すことができる。
【０１３６】
【数６】
2020020772.tif 000008
【０１３７】
【数７】
2020020772.tif 000009
【０１３８】
【数８】
2020020772.tif 000010
【０１３９】
そして、第一のプローブ４１ａ内における音圧の振幅の減衰及び／又は位相の変化と、第二のプローブ４２ａ内における音圧の振幅の減衰及び／又は位相の変化とが一致する場合、当該第一のプローブ４１ａ内の伝達関数Ｈ１と、当該第二のプローブ４２ａ内の伝達関数Ｈ２とが一致し、実測伝達関数Ｈ１２´は、本来伝達関数Ｈ１２と一致することとなる。
【０１４０】
しかしながら、例えば、管本体１０を加熱して音圧を測定する場合には、第一のプローブ４１ａ内の環境と、第二のプローブ４２ａ内の環境とを一致させることは容易ではない。
【０１４１】
そして、第一のプローブ４１ａ内の環境と、第二のプローブ４２ａ内の環境とが異なる場合、例えば、当該第一のプローブ４１ａ内の温度と、第二のプローブ４２ａ内の温度とが異なる場合には、音速は温度によって変化することから、当該第一のプローブ４１ａ内の音速と、当該第二のプローブ４２ａ内の音速とが異なることとなり、その結果、例えば、第一のプローブ４１ａ内における音圧の振幅の減衰及び／又は音圧の位相の変化と、第二のプローブ４２ａ内における音圧の振幅の減衰及び／又は音圧の位相の変化とが異なることとなる。
【０１４２】
このように、第一のプローブ４１ａ内における音圧の振幅の減衰及び／又は音圧の位相の変化と、第二のプローブ４２ａ内における音圧の振幅の減衰及び／又は音圧の位相の変化とが異なる場合、当該第一のプローブ４１ａを通過した後に測定される第一の測定音圧Ｐ１´と、当該第二のプローブ４２ａを通過した後に測定される第二の測定音圧Ｐ２´とに基づき算出される実測伝達関数Ｈ１２´は、本来伝達関数Ｈ１２と一致しないこととなる。
【０１４３】
したがって、この場合には、実測伝達関数Ｈ１２´を用いて算出される垂直入射音響特性は、本来伝達関数Ｈ１２を用いて算出される垂直入射音響特性と一致せず、算出結果の精度に問題が生じる。この精度の低下は、実測伝達関数Ｈ１２´と本来伝達関数Ｈ１２とのずれが大きくなるほど顕著になる。
【０１４４】
そこで、本装置１及び本方法においては、管本体１０の加熱下での第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを介した第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２による音圧の測定中に、当該第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの温度を測定し、当該第一の音圧センサ４１及び当該第二の音圧センサによる測定音圧と、第一のプローブ４１ａの測定温度及び当該第二のプローブ４２ａの測定温度と、に基づき、従来にない伝達関数（以下、「補正伝達関数Ｈ１２(ａｍ)」という。）を算出する。
【０１４５】
この補正伝達関数Ｈ１２(ａｍ)は、上述の実測伝達関数Ｈ１２´に、第一のプローブ４１ａの測定温度及び当該第二のプローブ４２ａの測定温度に基づく補正を加えた伝達関数に相当する。
【０１４６】
このように、第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサによる測定音圧のみならず、第一のプローブ４１ａの測定温度及び第二のプローブ４２ａの測定温度も用いて伝達関数を算出することは、従来行われていなかった。
【０１４７】
この補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いて垂直入射音響特性を算出することにより、実測伝達関数Ｈ１２´を用いる場合に比べて、高い精度で垂直入射音響特性を算出することができる。
【０１４８】
ここで、本装置１は、図３に示すとおり、第一のプローブ４１ａを介した第一の音圧センサ４１による第一の測定音圧Ｐ１´、第二のプローブ４２ａを介した第二の音圧センサ４２による第二の測定音圧Ｐ２´、第一の温度センサ５１による当該第一のプローブ４１ａの測定温度、及び、第二の温度センサ５２による当該第二のプローブ４２ａの測定温度、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出する補正伝達関数算出部２００を含む。
【０１４９】
補正伝達関数算出部２００は、第一の測定音圧Ｐ１´、第二の測定音圧Ｐ２´、第一のプローブ４１ａの測定温度、及び、第二のプローブ４２ａの測定温度、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出するための演算処理を行うものであれば特に限られず、例えば、プロセッサを含む演算装置（例えば、ＣＰＵを含むコンピュータ）により実現される。
【０１５０】
ここで、本プログラムは、コンピュータにインストールされることにより、第一のプローブ４１ａを介した第一の音圧センサ４１による第一の測定音圧Ｐ１´、第二のプローブ４２ａを介した第二の音圧センサ４２による第二の測定音圧Ｐ２´、第一の温度センサ５１による当該第一のプローブ４１ａの測定温度、及び、第二の温度センサ５２による当該第二のプローブ４２ａの測定温度、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出する補正伝達関数算出手段として当該コンピュータを機能させる。したがって、本装置１の補正伝達関数算出部２００は、本プログラムがインストールされたコンピュータによって実現されてもよい。
【０１５１】
また、本プログラムは、上述した本装置１及び本方法における処理の一部又は全部を実行する手段としてコンピュータを機能させるプログラムであることとしてもよい。すなわち、本装置１及び本方法における処理は、コンピュータに含まれる制御装置が、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された本プログラムに従って動作することによって実行されてもよい。
【０１５２】
具体的に、本プログラムは、第一の温度センサ５１による第一のプローブ４１ａの測定温度と第二の温度センサ５２による第二のプローブ４２ａの測定温度とを受け入れる測定温度受入手段、及び上記補正伝達関数算出手段としてコンピュータを機能させるものであることとしてもよい。
【０１５３】
また、本プログラムは、第一のプローブ４１ａを介した第一の音圧センサ４１による第一の測定音圧と第二のプローブ４２ａを介した第二の音圧センサ４２による第二の測定音圧とを受け入れる測定音圧受入手段、及び上記補正伝達関数算出手段としてコンピュータを機能させるものであることとしてもよい。
【０１５４】
また、本プログラムは、上述の測定温度受入手段、測定音圧受入手段、及び上記補正伝達関数算出手段としてコンピュータを機能させるものであることとしてもよい。
【０１５５】
図４は、本プログラムがインストールされたコンピュータにより実現される、本装置１が実行する処理の一例を示すフロー図である。図４に示す例において、本装置１は、処理Ｓ１において、加熱された管本体１０の管内１０ｃに音源２０から試験体３０に向けて音波を放射しながら、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを介して第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２により測定された第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´を取得する。
【０１５６】
また、本装置１は、処理Ｓ２において、音圧の測定中に第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２により測定された第一のプローブ４１ａの温度及び第二のプローブ４２ａの温度を取得する。
【０１５７】
さらに、本装置１は、処理Ｓ３において、第一の測定音圧Ｐ１´、第二の測定音圧Ｐ２´、第一のプローブ４１ａの測定温度、及び、第二のプローブ４２ａの測定温度、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出する。
【０１５８】
そして、本装置１は、処理Ｓ４において、補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）に基づいて、試験体３０の垂直入射音響特性を算出する。
【０１５９】
なお、本プログラムは、上述のとおり、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プログラムを記録可能であって、コンピュータによって当該プログラムを読み取ることが可能な媒体であれば特に限られないが、例えば、磁気ディスク（例えば、ハードディスク）、半導体メモリ（例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリ）、及び光ディスク（例えば、ＤＶＤやＣＤ）からなる群より選択される１以上が好ましく用いられる。
【０１６０】
補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出する具体的な方法は、第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´に加えて、第一のプローブ４１ａの測定温度及び第二のプローブ４２ａの測定温度を用いる方法であれば特に限られないが、例えば、当該第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´と、当該第一のプローブ４１ａの測定温度及び当該第二のプローブ４２ａの測定温度から得られる、当該第一のプローブ４１ａ内における音圧の振幅の減衰と当該第二のプローブ４２ａ内における音圧の振幅の減衰との差異、及び／又は当該第一のプローブ４１ａ内における音圧の位相の変化と当該第二のプローブ４２ａ内における音圧の位相の変化との差異に関する特性値と、に基づき算出することとしてもよい。
【０１６１】
この差異に関する特性値としては、例えば、第一のプローブ４１ａ内及び第二のプローブ４２ａ内における、（ｉ）音速、（ｉｉ）伝搬定数、（ｉｉｉ）インピーダンス、（ｉｖ）アドミッタンス、及び（ｖ）実効体積弾性率及び実効密度、からなる群より選択される１以上が挙げられる。
【０１６２】
すなわち、上記（ｉ）に関し、本装置１において、補正伝達関数算出部２００は、例えば、第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´と、第一のプローブ４１ａの測定温度及び第二のプローブ４２ａの測定温度から得られる当該第一のプローブ４１ａ内の音速及び当該第二のプローブ４２ａ内の音速と、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出することとしてもよい。
【０１６３】
具体的に、例えば、第一のプローブ４１ａ内の長手方向における所定長さＬの区間の温度がＴ１であり、第二のプローブ４２ａ内の長手方向における、当該第一のプローブ４１ａの区間に対応する位置の当該所定長さＬの区間の温度がＴ２である場合、当該第一のプローブ４１ａ内の伝達関数Ｈ１に対する、当該第二のプローブ４２ａ内の伝達関数Ｈ２の比であるＨ２／Ｈ１は、下記の式（ＶＩＩ）で表される。なお、上記長さＬの区間を除いては、第一のプローブ４１ａ内と第二のプローブ４２ａ内とで温度差がないものと仮定する。
【０１６４】
【数９】
2020020772.tif 000011
【０１６５】
式（ＶＩＩ）において、ｃ１は、温度がＴ１の第一のプローブ４１ａ中における音速（単位：ｍ／ｓ）であり、ｃ２は、温度がＴ２の第二のプローブ４２ａ中における音速（単位：ｍ／ｓ）であり、ｆは周波数（単位：Ｈｚ）であり、Ｌは上記区間の長さ（単位：ｍ）であり、ｊは虚数単位である。
【０１６６】
そこで、管中における温度と音速との関係は既知であるから、第一の温度センサ５１により測定された第一のプローブ４１ａの上記区間の温度Ｔ１から当該区間内の音速ｃ１を求め、第二の温度センサ５２により測定された第二のプローブ４２ａの上記区間の温度Ｔ２から当該区間内の音速ｃ２を求めれば、上記式（ＶＩＩ）により、伝達関数比Ｈ２／Ｈ１が算出される。
【０１６７】
さらに、この伝達関数比Ｈ２／Ｈ１と、第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´に基づき上記式（Ｉ´）により算出される実測伝達関数Ｈ１２´と、を用いれば、上記式（ＶＩ）で表される本来伝達関数Ｈ１２に相当する伝達関数として、補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）が算出される。
【０１６８】
そして、こうして得られた補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いて垂直入射音響特性を算出することにより（例えば、上記の式（ＩＩ）及び式（ＩＩＩ）により、本来伝達関数Ｈ１２に代えて補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いることにより垂直入射吸音率を算出することができる。）、実測伝達関数Ｈ１２´をそのまま用いる場合に比べて、精度の高い垂直入射音響特性を算出することができる。
【０１６９】
なお、上述の例に係る演算で用いられる特定の温度Ｔ１，Ｔ２における音速は、例えば、温度と音速との相関関係を示す計算式に当該特定の温度Ｔ１，Ｔ２を代入して算出して用いてもよい。
【０１７０】
すなわち、例えば、温度Ｔで内径Ｄの円管内における音速ｃは下記の式（ＶＩＩＩ）で表すことができる（出典：J. F. Allard and N. Atalla, Propagation of Sound in Porous Media, John Wiley & Sons, Inc.(2009)）。
【０１７１】
【数１０】
2020020772.tif 000012
【０１７２】
式（ＶＩＩＩ）において、ρは空気の実効密度（単位：ｋｇ／ｍ３）であり、Ｋは空気の実効体積弾性率（単位：Ｐａ）である。ここで、ρは下記の式（ＩＸ）で表され、Ｋは下記の式（Ｘ）で表される。
【０１７３】
【数１１】
2020020772.tif 000013
【０１７４】
【数１２】
2020020772.tif 000014
【０１７５】
式（ＩＸ）及び式（Ｘ）において、Ｐ０は円管内部の空気の圧力（単位：Ｐａ）であり、ρ０（Ｔ）は温度Ｔの空気の密度（単位：ｋｇ／ｍ３）であり、γ（Ｔ）は温度Ｔの空気の比熱比（単位：無次元）であり、η（Ｔ）は温度Ｔの空気の粘度（単位：Ｐａ・ｓ）であり、Ｐｒ（Ｔ）は温度Ｔの空気のプラントル数（単位：無次元）であり、ρは空気の実効密度（単位：ｋｇ／ｍ３）であり、Ｋは空気の実効体積弾性率（単位：Ｐａ）である。なお、ρ０（Ｔ）、γ（Ｔ）、η（Ｔ）及びＰｒ（Ｔ）の値は、公知の文献から取得することもできる。
【０１７６】
また、上述の例に係る演算で用いられる特定の温度Ｔ１，Ｔ２における音速は、例えば、複数の温度と、その各温度における音速とが対応付けて記録されたテーブルから、当該特定の温度Ｔ１，Ｔ２に対応する音速を読み出して用いてもよい。このような温度と音速との関係に関する計算式やテーブルは、図示しない記憶装置（ハードディスクや半導体メモリ等）に予め記憶させておき、補正伝達関数算出部２００が当該記憶装置から読み出して演算に用いることとしてもよい。
【０１７７】
また、上記（ｉｉ）に関し、本装置１において、例えば、第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´と、第一のプローブ４１ａの測定温度及び第二のプローブ４２ａの測定温度から得られる当該第一のプローブ４１ａ内の伝搬定数及び当該第二のプローブ４２ａ内の伝搬係数と、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出することとしてもよい。
【０１７８】
具体的に、例えば、第一のプローブ４１ａ内の長手方向における所定長さＬの区間の温度がＴ１であり、第二のプローブ４２ａ内の長手方向における、当該第一のプローブ４１ａの区間に対応する位置の当該所定長さＬの区間の温度がＴ２である場合、当該第一のプローブ４１ａ内の伝達関数Ｈ１に対する、当該第二のプローブ４２ａ内の伝達関数Ｈ２の比であるＨ２／Ｈ１は、下記の式（ＸＩ）で表される。なお、上記長さＬの区間を除いては、第一のプローブ４１ａ内と第二のプローブ４２ａ内とで温度差がないものと仮定する。
【０１７９】
【数１３】
2020020772.tif 000015
【０１８０】
式（ＸＩ）において、Γ１は、温度がＴ１の第一のプローブ４１ａ中における伝搬定数（単位：１／ｍ）であり、Γ２は、温度がＴ２の第二のプローブ４２ａ中における伝搬定数（単位：１／ｍ）であり、Ｌは上記区間の長さ（単位：ｍ）であり、ｊは虚数単位である。
【０１８１】
そこで、管中における温度と伝搬定数との関係は既知であるから、第一の温度センサ５１により測定された第一のプローブ４１ａの上記区間の温度Ｔ１から当該区間内の伝搬定数Γ１を求め、第二の温度センサ５２により測定された第二のプローブ４２ａの上記区間の温度Ｔ２から当該区間内の伝搬定数Γ２を求めれば、上記式（ＸＩ）により、伝達関数比Ｈ２／Ｈ１が算出される。
【０１８２】
さらに、この伝達関数比Ｈ２／Ｈ１と、第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´に基づき上記式（Ｉ´）により算出される実測伝達関数Ｈ１２´と、を用いれば、上記式（ＶＩ）で表される本来伝達関数Ｈ１２に相当する伝達関数として、補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）が算出される。
【０１８３】
そして、こうして得られた補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いて垂直入射音響特性を算出することにより（例えば、上記の式（ＩＩ）及び式（ＩＩＩ）により、本来伝達関数Ｈ１２に代えて補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いることにより垂直入射吸音率を算出することができる。）、実測伝達関数Ｈ１２´をそのまま用いる場合に比べて、精度の高い垂直入射音響特性を算出することができる。
【０１８４】
なお、上述の例に係る演算で用いられる特定の温度Ｔ１，Ｔ２における伝搬定数は、例えば、温度と伝搬定数との相関関係を示す計算式に当該特定の温度Ｔ１，Ｔ２を代入して算出して用いてもよい。
【０１８５】
すなわち、例えば、温度Ｔで内径Ｄの円管内における伝搬定数Γは下記の式（ＸＩＩ）で表すことができる（出典：J. F. Allard and N. Atalla, Propagation of Sound in Porous Media, John Wiley & Sons, Inc.(2009)）。
【０１８６】
【数１４】
2020020772.tif 000016
【０１８７】
式（ＸＩＩ）において、ρは空気の実効密度（単位：ｋｇ／ｍ３）であり、Ｋは空気の実効体積弾性率（単位：Ｐａ）であり、ｆは周波数（単位：Ｈｚ）であり、ｊは虚数単位である。ここで、ρは下記の式（ＸＩＩＩ）で表され、Ｋは下記の式（ＸＩＶ）で表される。
【０１８８】
【数１５】
2020020772.tif 000017
【０１８９】
【数１６】
2020020772.tif 000018
【０１９０】
式（ＸＩＩＩ）及び式（ＸＩＶ）において、Ｐ０は円管内部の空気の圧力（単位：Ｐａ）であり、ρ０（Ｔ）は温度Ｔの空気の密度（単位：ｋｇ／ｍ３）であり、γ（Ｔ）は温度Ｔの空気の比熱比（単位：無次元）であり、η（Ｔ）は温度Ｔの空気の粘度（単位：Ｐａ・ｓ）であり、Ｐｒ（Ｔ）は温度Ｔの空気のプラントル数（単位：無次元）であり、ρは空気の実効密度（単位：ｋｇ／ｍ３）であり、Ｋは空気の実効体積弾性率（単位：Ｐａ）である。なお、ρ０（Ｔ）、γ（Ｔ）、η（Ｔ）及びＰｒ（Ｔ）の値は、公知の文献から取得することもできる。
【０１９１】
また、上記（ｉｉｉ）に関し、本装置１においては、例えば、第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´と、第一のプローブ４１ａの測定温度及び第二のプローブ４２ａの測定温度から得られる当該第一のプローブ４１ａ内のインピーダンス及び当該第二のプローブ４２ａ内のインピーダンスと、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出することとしてもよい。
【０１９２】
また、上記（ｉｖ）に関し、本装置１においては、例えば、第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´と、第一のプローブ４１ａの測定温度及び第二のプローブ４２ａの測定温度から得られる当該第一のプローブ４１ａ内のアドミッタンス及び当該第二のプローブ４２ａ内のアドミッタンスと、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出することとしてもよい。
【０１９３】
また、上記（ｖ）に関し、本装置１においては、例えば、第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´と、第一のプローブ４１ａの測定温度及び第二のプローブ４２ａの測定温度から得られる当該第一のプローブ４１ａ内の実効体積弾性率及び実効密度、及び当該第二のプローブ４２ａ内の実効体積弾性率及び実効密度と、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出することとしてもよい。
【０１９４】
なお、本装置１及び本方法における、第一の測定音圧Ｐ１´、第二の測定音圧Ｐ２´、第一のプローブ４１ａの測定温度、及び、第二のプローブ４２ａの測定温度、に基づく補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）の算出は、その算出過程に、当該測定温度や当該補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）の算出に相当する演算が含まれていれば、上述の例で説明したような式を用いる態様に限られない。
【０１９５】
また、第一の測定音圧Ｐ１´と、第二の測定音圧Ｐ２´と、第一のプローブ４１ａ内及び第二のプローブ４２ａ内の、（ｉ）音速、（ｉｉ）伝搬定数、（ｉｉｉ）インピーダンス、（ｉｖ）アドミッタンス、及び（ｖ）実効体積弾性率及び実効密度、からなる群より選択される１以上と、に基づく補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）の算出も、その算出過程に、当該（ｉ）音速、（ｉｉ）伝搬定数、（ｉｉｉ）インピーダンス、（ｉｖ）アドミッタンス、及び（ｖ）実効体積弾性率及び実効密度、からなる群より選択される１以上や当該補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）の算出に相当する演算が含まれていれば、上述の例で説明したような式を用いる態様に限られない。
【０１９６】
次に、本実施形態に係る具体的な実施例について説明する。
【実施例】
【０１９７】
図１Ａ及び図１Ｂに示す本装置１を用いて、伝達関数法により、試験体３０の垂直入射吸音率を評価した。管本体１０としては、長手方向の一方端部１０ａが開口し、他方端部１０ｂが閉塞されたステンレス鋼製の円筒体（内径４０ｍｍ、外径５０ｍｍ、長さ８００ｍｍ）を使用した。
【０１９８】
管本体１０の一方端部１０ａには音源２０としてコーン型スピーカを配置し、他方端部１０ｂには試験体３０として無機繊維製の円盤状マットを配置した。管本体１０の他方端部１０ｂから長手方向約４５０ｍｍの範囲には、当該管本体１０を加熱するヒータ１２として、無機繊維製の円筒状成形体の内周面に固定された電熱線を、当該管本体１０の管壁１１の外周面１１ｂを覆うように配置した。
【０１９９】
また、管本体１０の管壁１１のうち、ヒータ１２が配置されている範囲の長手方向複数の箇所に、当該管壁１１の温度を測定する温度センサとして市販のＫタイプ熱電対を配置するとともに、当該複数の温度センサからの測定温度に基づくＰＩＤ制御によって当該ヒータ１２による当該管本体１０の加熱を行うための制御装置も準備した。
【０２００】
音圧センサ４１，４２としては、ステンレス鋼製の円筒体であるプローブ４１ａ，４２ａ（内径１ｍｍ、外径１．２５ｍｍ、長さ１６０ｍｍ）を有する市販のプローブマイクロホンを使用した。
【０２０１】
第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａは、管本体１０の管壁１１の第一の位置Ｘ１及び第二の位置Ｘ２にそれぞれ形成された貫通孔に挿通し、当該管壁１１に固定した。第一の位置Ｘ１と第二の位置Ｘ２との距離は３０ｍｍとした。
【０２０２】
各プローブ４１ａ，４２ａの管内１０ｃ側の端面から約３０ｍｍの位置に、熱伝導性に優れたアルミニウム製の板状片である治具（１０ｍｍ×２５ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を固定し、当該治具の一部に、下段温度センサ５１Ｌ，５２Ｌとしての市販のＫタイプ熱電対を固定するとともに、当該治具の他の一部に、下段温度調整部６１Ｌ，６２Ｌとしての市販のマイクロセラミックヒータを固定した。
【０２０３】
同様に、各プローブ４１ａ，４２ａの管内１０ｃ側の端面から約５０ｍｍの位置に、治具を固定し、当該治具の一部に、中段温度センサ５１Ｍ，５２Ｍとしての市販のＫタイプ熱電対を固定するとともに、当該治具の他の一部に、中段温度調整部６１Ｍ，６２Ｍとしての市販のマイクロセラミックヒータを固定した。
【０２０４】
同様に、各プローブ４１ａ，４２ａの管内１０ｃ側の端面から約９０ｍｍ（マイク本体４１ｂ，４２ｂ側の端面から約６０ｍｍ）の位置に、治具を固定し、当該治具の一部に、上段温度センサ５１Ｕ，５２Ｕとしての市販のＫタイプ熱電対を固定するとともに、当該治具の他の一部に、上段温度調整部６１Ｕ，６２Ｕとしての市販のペルチェ素子を配置した。
【０２０５】
垂直入射音響特性の測定においては、まず、管本体１０の管壁１１に配置された温度センサによる測定温度が３００℃となるように、当該測定温度に基づきＰＩＤ制御されたヒータ１２によって当該管本体１０の管壁１１を加熱した。
【０２０６】
次いで、加熱された管本体１０の管内１０ｃに音源２０から試験体３０に向けて音波を放射しながら、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａを介して第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２により当該管内１０ｃの音圧を測定した。
【０２０７】
そして、第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２による音圧の測定中に、第一の温度センサ５１及び第二の温度センサ５２によって、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａの温度をそれぞれ測定するとともに、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａの測定温度に基づいて、当該測定温度が目標温度となるように、当該第一のプローブ４１ａ及び当該第二のプローブ４２ａを加熱又は冷却した。
【０２０８】
すなわち、プローブ４１ａ，４２ａの上段、中段及び下段の各位置において、温度センサ５１，５２による測定温度に基づくＰＩＤ制御によって、当該各位置の測定温度が図５に示す予め定められた目標温度となるよう、当該プローブ４１ａ，４２ａを温度調整部６１，６２により加熱又は冷却した。
【０２０９】
具体的には、図５に示すとおり、態様Ａにおいては、第一のプローブ４１ａ及び第二のプローブ４２ａともに、下段温度センサ５１Ｌ，５２Ｌによる測定温度が３００℃となるように下段温度調整部６１Ｌ，６２Ｌによる加熱を行い、中段温度センサ５１Ｍ，５２Ｍによる測定温度が２６０℃となるように中段温度調整部６１Ｍ，６２Ｍによる加熱を行い、上段温度センサ５１Ｕ，５２Ｕによる測定温度が２８℃となるように上段温度調整部６１Ｕ，６２Ｕによる冷却を行った。こうして、態様Ａにおいては、第一のプローブ４１ａの長手方向の温度分布と、第二のプローブ４２ａの長手方向の温度分布とを一致させた。
【０２１０】
一方、図５に示すとおり、他の態様Ｂ〜Ｅとして、第一のプローブ４１ａの長手方向の温度分布と、第二のプローブ４２ａの長手方向の温度分布とが異なる状態を作出した。
【０２１１】
すなわち、態様Ｂにおいては、第一のプローブ４１ａの中段温度センサ５１Ｍによる測定温度が２５０℃となるように第一の中段温度調整部６１Ｍによる加熱を行い、その他は態様Ａと同様とした。
【０２１２】
態様Ｃにおいては、第一のプローブ４１ａの中段温度センサ５１Ｍによる測定温度が２４０℃となるように第一の中段温度調整部６１Ｍによる加熱を行い、その他は態様Ａと同様とした。
【０２１３】
態様Ｄにおいては、第一のプローブ４１ａの中段温度センサ５１Ｍによる測定温度が２１０℃となるように第一の中段温度調整部６１Ｍによる加熱を行い、その他は態様Ａと同様とした。
【０２１４】
態様Ｅにおいては、第二のプローブ４２ａの中段温度センサ５２Ｍによる測定温度が２５０℃となるように第二の中段温度調整部６２Ｍによる加熱を行い、その他は態様Ａと同様とした。
【０２１５】
そして、これら態様Ａ〜Ｅのそれぞれにおいて、第一のプローブ４１ａを介して第一の音圧センサ４１により測定された第一の測定音圧Ｐ１´と、第二のプローブ４２ａを介して第二の音圧センサ４２により測定された第二の測定音圧Ｐ２´とに基づいて、実測伝達関数Ｈ１２´を算出し（上記の式（Ｉ´））、当該実測伝達関数Ｈ１２´を用いて、試験体３０の垂直入射吸音率を算出した（上記の式（ＩＩ）、（ＩＩＩ））。
【０２１６】
図６には、態様Ａ〜Ｅのそれぞれにおいて算出された垂直入射吸音率（無次元）と、周波数（Ｈｚ）との関係を示す。
【０２１７】
図６に示すように、第一のプローブ４１ａの温度分布と第二のプローブ４２ａの温度分布とが異なる態様Ｂ〜Ｅにおいて算出された垂直入射吸音率は、当該第一のプローブ４１ａの温度分布と当該第二のプローブ４２ａの温度分布とを一致させた態様Ａにおいて算出された垂直入射吸音率と異なることが確認された。
【０２１８】
さらに、第一のプローブ４１ａの温度分布と第二のプローブ４２ａの温度分布とのずれが大きくなるにつれて、すなわち、第一のプローブ４１ａの中段の位置の測定温度と、第二のプローブ４２ａの中段の位置の測定温度との差が大きくなるにつれて、算出される垂直入射吸音率と態様Ａにおけるそれとの差も大きくなることが確認された。
【０２１９】
すなわち、例えば、プローブ４１ａ，４２ａの温度調整を何ら行わないことにより、当該プローブ４１ａ，４２ａ間の温度分布が態様Ｂ〜Ｅのように異なってしまう場合には、態様Ａのように当該プローブ４１ａ，４２ａの温度調整を行うことで、当該プローブ４１ａ，４２ａ間の温度分布を一致させて、より精度の高い垂直入射音響特性を得ることができることが確認された。
【０２２０】
次に、態様Ｂ〜Ｅで得られた実測伝達関数Ｈ１２´に、図５に示される中段位置の温度差に基づく補正を加えた補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出し、当該補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いて、試験体３０の垂直入射吸音率を算出した。
【０２２１】
すなわち、例えば、態様Ｂについては、第一のプローブ４１ａの中段位置の温度は２５０℃であり、第二のプローブ４２ａの中段位置の温度２６０℃より１０℃低かったため、当該第一のプローブ４１ａの当該中段位置を中心とする長さ５０ｍｍの区間で、当該第一のプローブ４１ａの温度が当該第二のプローブ４２ａの温度より均一に５℃低い２５５℃であったと仮定して、当該第一のプローブ４１ａの当該区間の温度２５５℃における音速ｃ１と、当該第二のプローブ４２ａの対応する区間の温度２６０℃における音速ｃ２とに基づき、当該第一のプローブ４１ａ内の伝達関数Ｈ１に対する、当該第二のプローブ４２ａ内の伝達関数Ｈ２の比であるＨ２／Ｈ１を算出し（上記の式（ＶＩＩ））、当該伝達関数比Ｈ２／Ｈ１と、実際の測定で得られた第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´から算出された実測伝達関数Ｈ１２´（上記の式（Ｉ´））とを用いて、補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出した（上記の式（ＶＩ））。そして、この補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いて、試験体３０の垂直入射吸音率を算出した（上記の式（ＩＩ）、（ＩＩＩ））。
【０２２２】
また、態様Ｃ〜Ｅのそれぞれについても、同様にして、実際の測定で得られた第一の測定音圧Ｐ１´及び第二の測定音圧Ｐ２´と、プローブ４１ａ，４２ａの中段位置の温度差と、に基づき補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を算出し、当該補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いて、試験体３０の垂直入射吸音率を算出した。
【０２２３】
図７には、態様Ｂ〜Ｅのそれぞれについて、補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いて算出された垂直入射吸音率（無次元）と、周波数（Ｈｚ）との関係を示す。なお、図７には、比較のため、図６で示したものと同じ、態様Ａで実測伝達関数Ｈ１２´を用いて算出された垂直入射吸音率も併せて示した。
【０２２４】
図７に示すように、実測伝達関数Ｈ１２´に代えて補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いて算出された態様Ｂ〜Ｅの垂直入射吸音率は、温度調整によってプローブ４１ａ，４２ａ間の温度分布を一致させた態様Ａの垂直入射吸音率に近いものとなった。
【０２２５】
すなわち、プローブ４１ａ，４２ａ間の温度差も考慮して算出された補正伝達関数Ｈ１２（ａｍ）を用いることによって、温度調整によって当該プローブ４１ａ，４２ａ間の温度分布を一致させた場合と同様に、精度の高い垂直入射吸音率が得られることが確認された。
【図１Ａ】
2020020772.tif 000019
【図１Ｂ】
2020020772.tif 000020
【図２Ａ】
2020020772.tif 000021
【図２Ｂ】
2020020772.tif 000022
【図３】
2020020772.tif 000023
【図４】
2020020772.tif 000024
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月5日(2018.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、及び／又は、前記第一のプローブと前記第二のプローブとを熱伝導性部材で連結することにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づける均熱化部と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項２】
前記均熱化部は、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づける、
請求項１に記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項３】
前記均熱化部は、前記第一のプローブと前記第二のプローブとを前記熱伝導性部材で連結することにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づける、
請求項１又は２に記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項４】
前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの一方又は両方は、その外表面の少なくとも一部が黒体化されている、
請求項１乃至３のいずれかに記載の垂直入射音響特性測定装置。
【請求項５】
一方の端部に音源が配置され、管内に測定対象の試験体が配置される管本体と、
前記管本体の管壁のうち前記音源と前記試験体との間の第一の位置に配置された第一のプローブを有する第一の音圧センサと、
前記管本体の前記管壁のうち前記音源と前記試験体との間であって前記第一の位置より前記試験体に近い第二の位置に配置された第二のプローブを有する第二の音圧センサと、
を含む装置を準備すること、
加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介して前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、
前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる前記音圧の測定中に、前記第一のプローブ及び前記第二のプローブの周囲に熱交換可能な流体を流通させることにより、及び／又は、前記第一のプローブと前記第二のプローブとを熱伝導性部材で連結することにより、前記第一のプローブの温度分布と前記第二のプローブの温度分布とを近づけること、及び
その周囲に前記流体を流通させ、及び／又は、前記熱伝導性部材で連結された前記第一のプローブ及び前記第二のプローブを介した前記第一の音圧センサ及び前記第二の音圧センサによる測定音圧に基づいて、前記試験体の垂直入射音響特性を評価すること、
を含む垂直入射音響特性測定方法。