(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共鳴箱型スピーカ部と、
該空気負荷部の出力口を所定長だけ延長して先端部を音源口とするための可撓性チューブと、
該チューブの音源口に設けられた音源用マイクと、
該チューブの音源口からの出力音を予測点において測定するための予測用マイクと、
該スピーカを駆動することにより該チューブの音源口から該予測用マイクまでの伝達特性を求める演算部と、
を備えたことを特徴とする伝達特性測定装置。
【請求項２】
請求項１において、
該共鳴箱型スピーカ部が、ホーン型スピーカと該スピーカを密閉する空気負荷部とで構成されていることを特徴とした伝達特性測定装置。
【請求項３】
請求項１において、
該チューブが、低周波数域の音圧レベルを所定値以上に上げる長さを有していることを特徴とした伝達特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝達特性測定装置に関し、特に自動車の騒音特性を解析するために用いられる伝達特性測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自動車の騒音の測定は、車両の大きさやクラスによって測定方法が様々であるが、音源であるエンジンルームなどから車両外部の所定の距離だけ離れた点での音圧を測定することによって行われる。そして、この測定した音圧を例えば騒音規制値に入るように車両やエンジンの製品開発をしたりチューニングしたりする。
【０００３】
このように実際に騒音を測定する場合もあるが、エンジンの開発段階においては例えばエンジン搭載した車両のアイドル騒音がどの程度であるのかを調べるときに一々車両にエンジンを搭載して実際の騒音を測定することは非効率的であり実用的でない。
【０００４】
そこで、予めエンジンルーム（音源点）で発生した音圧が測定点までどのような特性に基づき伝搬するかを表す伝達特性を実験的に求めておき、音源であるエンジンそのものの発生音から測定点での音圧をシュミレートできるようにしている。
【０００５】
伝達特性を求める場合、例えばエンジンの音が測定点までどのように伝搬するかを測定するわけであるが、実験的に求める場合であっても実際の条件に合わせるため、エンジンを搭載した状態でエンジン近傍から音をスピーカで擬似的に発生させ、スピーカの音圧をその近傍で測定し、車外の測定点において音圧を測定しＦＦＴ演算装置等により伝達特性を得るようにしている（例えば特開平９−２２９７５８号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術においては、次のような課題があった。
（１）従来からのコーン型スピーカやホーン型スピーカでは指向特性があり、且つ形状が大きいため車両のエンジンルームや駆動系などにスピーカを配置できず、必然的に音源近傍から離れた配置となってしまい伝達特性を悪化させていた。
【０００７】
（２）従来からのコーン型スピーカやホーン型スピーカでは１ＫＨｚより上限域で指向特性があり、スピーカ単品では低域の音圧レベルが低くなる傾向がある（図６参照）。また、コーン型スピーカでは共鳴用の箱を使用し低域のレベルを改善しているが比較的大きな構造になるとともにホーン型スピーカでは構造的に振動面積が小さいことから低域では大きな振動面が必要になってしまう。
【０００８】
（３）球形構造体にスピーカを多点配置させ高域指向特性を改善したいが、この場合には図７に示すように比較的大きな構造になってしまう。
【０００９】
従って本発明は、音源として最小限のサイズで済み且つ高域指向性及び低域音圧改善を図った伝達特性測定装置を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る伝達特性測定装置は、共鳴箱型スピーカ部と、該空気負荷部の出力口を所定長だけ延長して先端部を音源口とするための可撓性チューブと、該チューブの音源口に設けられた音源用マイクと、該チューブの音源口からの出力音を予測点において測定するための予測用マイクと、該スピーカを駆動することにより該チューブの音源口から該予測用マイクまでの伝達特性を求める演算部と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
すなわち本発明においては、演算部がスピーカ部を駆動すると、スピーカ部の出力音は空気負荷部から可撓性チューブを経由して該チューブの先端部に位置する音源口から出力される。
【００１２】
この音源口には音源用マイクが設けられており、この音源用マイクによって音源口での音圧が測定されて演算部に与えられる。
また、予測点に設けられた予測用マイクにおいても音源口からの出力音の音圧を測定して演算部に与える。
演算部は両マイクの測定音に基づき音源口からマイクまでの伝達特性を求める。
【００１３】
このようにして求めた伝達特性を、実際のエンジン等の音源の音圧に対して適用することにより、予測点での音圧を求めることができる。
【００１４】
この場合、音源口は例えばエンジンルームなどに設けることができ、その測定スペースを大きくとらずに済み、また共鳴箱型スピーカ部を利用したチューブ型スピーカ部を採用したことで、高域指向性及び低域音圧特性を改善でき、実際に則した伝達特性を得ることが可能となる。
【００１５】
なお、上記の共鳴箱型スピーカ部としては、ホーン型スピーカと該スピーカを密閉する空気負荷部とで構成することができる。
また、上記のチューブが、低周波数域の音圧レベルを所定値以上に上げる長さを有しているこが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る伝達特性測定装置の一実施例を示しており、図中、１は共鳴箱型スピーカ部を示しており、可撓性チューブ２を介して音源口３と連結されている。この音源口３には音源用マイクとしてのプローブマイク４が設けてあり、更に、予測点にはマイク５が設けられており、これらのマイク４，５の測定音はＦＦＴ演算部６に与えられるように接続されている。また、ＦＦＴ演算部６はアンプ７を介してスピーカ部１を駆動するように接続されている。
【００１７】
図２には、図１に示したスピーカ部１の構造が示されており、このスピーカ部１は共鳴箱型スピーカ１０と、このスピーカ１０が共鳴動作を行うための空気負荷部２０とで構成されており、空気負荷部２０の出力口２１にチューブ２が接続されている。
【００１８】
この図２におけるスピーカ１０は図３に示すように、磁気回路１１と振動面１２とを備えたホーン型スピーカを用いている。このホーン型スピーカ１０はコーン型スピーカ（図示せず）に比べて振動面積が小さいため振動が容易となり空気の負荷が小さくなるため結果として低域音が大きくなる（図６における音圧改善域Ａ参照）。
【００１９】
また図４には音源口３の構造が示されており、この音源口３の先端には音圧測定用パイプ（例えば直径２ｍｍ）が挿入されている。そして、この測定用パイプ４１はさらにプローブマイク４の先端を挿入するためのガイドとなっている。
音源口３は例えば直径が１５ｍｍと小さいものでありチューブ２も可撓性であるため車両などのエンジン近傍に容易に配置することができる。
【００２０】
またチューブ２の長さは低域の音圧レベルを改善する効果があり、そのメカニズムは両端開口管の共鳴を利用しており、チューブ２が長くなれば低周波数域が広がる。
【００２１】
これを式で表すと、
Ｆ（共鳴周波数）＝ｎ×Ｃ（音速）／２Ｌ          ・・・式（１）
ただし、ｎ＝１，２，３…である正の整数
Ｌ＝スピーカ端面から音源口までの長さ
【００２２】
尚、プローブマイク４での測定値はマイク５が位置する予測点までの伝達特性は次式により求められる。
0003613971.tif 000002
【００２３】
したがって、プローブマイク４及びマイク５での測定値は伝達特性を求める場合の基準値となるが、基本的には一度測定して保存しておけばよい。
【００２４】
なお、実際の車両における騒音測定を行う場合には上記のようにプローブマイク４をエンジン各面に配置し、マイク５を例えば車両左面から１ｍ離れた予測点（評価点）に配置し、上記の式（２）の演算をＦＦＴ演算によりＦＦＴ演算部６が行うことになる。
【００２５】
図５には音源口３とマイク５との相対位置関係が示されている。この例では、マイク５は高さ２ｍで音源口３からの距離が０．５ｍの位置に配置されているが、このような例における種々の水平／垂直指向での周波数特性が図６に示されている。
【００２６】
同図（１）においては、本発明に係る種々の水平指向での周波数特性が示されており、音源口３に対して０°，９０°，１８０°の周波数特性（細線▲１▼〜▲３▼）と垂直距離が０．５ｍで０°の周波数特性（細線▲４▼）が示されている。
【００２７】
これに対し、従来のスピーカ単体を音源口３に対して０°，９０°に変化させて配置した場合の周波数特性（太線▲５▼，▲６▼）と比較すると、約５００Ｈｚ以下においては音圧改善域Ａとして示されているようにスピーカ単体（従来例）より本発明の場合の方が大きな音圧となっている。また役５００Ｈｚ以上の高周波域においては、いずれの水平指向においても従来のスピーカ単体より音圧が大きくなっており且つ指向性が改善されていることが分かる。
【００２８】
同図（２）に示す例では今度は音源口３に対する０°，９０°，１８０°の垂直指向における本発明による周波数特性（細線▲１▼〜▲３▼）とスピーカ単体（従来例）による周波数特性（太線▲４▼，▲５▼）との比較が示されている。この特性例においても音圧改善域Ａにおいては本発明はスピーカ単体の場合より大きく音圧が改善されており、また高域指向性改善域Ｂとして示すようにいずれの垂直指向においても音圧が改善されていることが分かる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る伝達特性測定装置によれば、共鳴箱型スピーカ部の音源口を可撓性チューブにより延長し、この延長した音源口を音源近傍に配置するとともに、音源マイクで測定した測定音と予測点に設けた予測用マイクで測定した測定音とを演算部に与えて音源口から測定用マイクまでの伝達特性を求めるように構成したので、狭いエンジンルームを音源とする伝達特性を求めるような場合でも音源口だけでなく音源音圧を測定する装置もスペースをとらず、音圧の伝搬に影響を与えないで測定できるので正確な伝達特性を得ることができる。
【００３０】
また、ホーン型スピーカを利用したチューブ型スピーカを採用したことで、高域指向性及び低音音圧域を改善でき実際に則した伝達特性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る伝達特性測定装置の一実施例を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る伝達特性測定装置に用いられるスピーカ部を示した図である。
【図３】本発明に係る伝達特性測定装置に用いられるホーン型スピーカを示した概略断面図である。
【図４】本発明に係る伝達特性測定装置に用いられる音源口の構造を示した概略断面図である。
【図５】本発明に係る伝達特性測定装置のマイク位置を示すための図である。
【図６】図５に示したマイク位置に従い本発明と従来例によるスピーカ単体との周波数特性を示したグラフ図である。
【図７】球形構造体にスピーカを多点配置させた例を示した図である。
【符号の説明】
１  スピーカ部
１０  スピーカ
２０  空気負荷部
２１  出力口
１１  磁気回路
１２  振動面
２  チューブ
３  音源口
４  プローブマイク
４１  計測用パイプ
５  マイク
６  ＦＦＴ演算部
７  アンプ
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
0003613971.tif 000003
【図２】
0003613971.tif 000004
【図３】
0003613971.tif 000005
【図４】
0003613971.tif 000006
【図５】
0003613971.tif 000007
【図６】
0003613971.tif 000008
【図７】
0003613971.tif 000009