(57)【要約】  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。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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定される第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱する第一の加熱制御部と、前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定される第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱する第二の加熱制御部とを含む。
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【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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、
前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定される第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱する第一の加熱制御部と、
前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定される第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱する第二の加熱制御部と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項２】
前記第一の位置は、前記試験体の前記音源側の表面の位置と、前記音圧センサの前記音源に最も近い音圧測定位置との間の位置であり、
前記第二の位置は、前記音圧測定位置と、前記音源との間の位置である、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、２５ｍｍ以上である、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、５００ｍｍ以下である、
請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
前記第一の加熱制御部は、前記第一の温度を測定する第一の温度センサと、前記第一の管壁部分を加熱する第一のヒータと、前記第一の温度に基づいて前記第一のヒータによる加熱を制御する第一の制御処理部とを含み、
前記第二の加熱制御部は、前記第二の温度を測定する第二の温度センサと、前記第二の管壁部分を加熱する第二のヒータと、前記第二の温度に基づいて前記第二のヒータによる加熱を制御する第二の制御処理部とを含む、
請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記第一の位置で測定された第一の温度と、予め定められた第一の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第一の管壁部分を加熱する前記第一の加熱制御部と、
前記第二の位置で測定された第二の温度と、予め定められた第二の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第二の管壁部分を加熱する前記第二加熱制御部と、
を含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置された管本体を含む装置を準備すること、
前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定された第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱すること、
前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定された第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱すること、
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、前記音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、及び
前記音圧センサによる測定結果に基づいて、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８】
前記第一の位置は、前記試験体の前記音源側の表面の位置と、前記音圧センサの前記音源に最も近い音圧測定位置との間の位置であり、
前記第二の位置は、前記音圧測定位置と、前記音源との間の位置である、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、２５ｍｍ以上である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、５００ｍｍ以下である、
請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記装置は、
前記第一の温度を測定する第一の温度センサと、前記第一の管壁部分を加熱する第一のヒータと、前記第一の温度センサによる測定結果に基づいて前記第一のヒータによる加熱を制御する第一の制御処理部とを含む第一の加熱制御部と、
前記第二の温度を測定する第二の温度センサと、前記第二の管壁部分を加熱する第二のヒータと、前記第二の温度センサによる測定結果に基づいて前記第二のヒータによる加熱を制御する第二の制御処理部とを含む第二の加熱制御部と、
を含み、
前記第一の加熱制御部により前記第一の管壁部分を加熱し、
前記第二の加熱制御部により前記第二の管壁部分を加熱する、
請求項７乃至１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記管本体の前記第一の位置で測定された第一の温度と、予め定められた第一の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第一の管壁部分を加熱し、
前記管本体の前記第二の位置で測定された第二の温度と、予め定められた第二の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第二の管壁部分を加熱する、
請求項７乃至１１に記載の方法。
【請求項１３】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、
前記管本体の前記試験体と前記音圧センサとの間に含まれる管壁部分が、対向するヒータにより加熱される場合において、前記音圧センサと前記音源との間の管壁に含まれる、前記ヒータに対向しない非加熱部分からの放熱を促進し、及び／又は前記非加熱部分の熱抵抗を増加させて、前記音源の温度上昇を抑制する昇温抑制部と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項１４】
前記昇温抑制部は、前記非加熱部分に設けられた放熱フィンを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記昇温抑制部は、前記非加熱部分に含まれる、前記試験体側に連なる管壁部分より厚みが小さい薄肉部分を含む、請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記昇温抑制部は、前記非加熱部分の周囲に、前記非加熱部分の温度より低い温度の流体を流通させる冷却部を含む、請求項１３乃至１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記昇温抑制部は、前記非加熱部分に配置された、熱電変換素子を含む冷却部を含む、請求項１３乃至１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置された管本体を含む装置を準備すること、
前記管本体の前記試験体と前記音圧センサとの間に含まれる管壁部分を、対向するヒータにより加熱すること、
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、且つ加熱された前記管本体の前記音圧センサと前記音源との間の管壁に含まれる、前記ヒータに対向しない非加熱部分からの放熱を促進し、及び／又は前記非加熱部分の熱抵抗を増加させて、前記音源の温度の上昇を抑制しながら、前記音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、及び
前記音圧センサによる測定結果に基づいて、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１９】
前記装置は、前記非加熱部分に設けられた放熱フィンを含み、
前記放熱フィンにより、前記非加熱部分からの放熱を促進して、前記音源の温度の上昇を抑制する、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記装置の前記非加熱部分は、前記試験体側に連なる管壁部分より厚みが小さい薄肉部分を含み、
前記薄肉部により、前記非加熱部分の熱抵抗を増加させて、前記音源の温度の上昇を抑制する、
請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記非加熱部分の周囲に、前記非加熱部分の温度より低い温度の流体を流通させることにより、前記非加熱部分からの放熱を促進して、前記音源の温度の上昇を抑制する、
請求項１８乃至２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記装置は、前記非加熱部分に配置された、熱電変換素子を含む冷却部を含み、
前記冷却部により、前記非加熱部分からの放熱を促進して、前記音源の温度の上昇を抑制する、
請求項１８乃至２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、
前記管本体の管内に配置された、音波透過性の断熱材と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項２４】
前記断熱材は、前記音源と、前記音圧センサの前記音源に最も近い音圧測定位置との間の管内に配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記管本体の前記音圧測定位置を含む管壁部分を加熱するヒータを含み、
前記断熱材の少なくとも一部は、前記ヒータの前記音源に最も近い加熱位置と前記試験体との間に配置される、請求項２３又は２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記断熱材の音響透過損失は、７５ｄＢ以下である、請求項２３乃至２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記断熱材の熱抵抗は、０．０００２５ｍ２・Ｋ／Ｗ以上である、請求項２３乃至２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
前記断熱材は、多孔質体である、請求項２３乃至２７のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置された管本体と、前記管本体の管内に配置された、音波透過性の断熱材と、を含む装置を準備すること、
前記管本体の前記試験体と前記音圧センサとの間に含まれる管壁部分を加熱すること、
加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記断熱材を介して前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、及び
前記音圧センサによる測定結果に基づいて、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３０】
前記断熱材は、前記音源と、前記音圧センサの前記音源に最も近い音圧測定位置との間の管内に配置されている、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記装置は、前記管本体の前記音圧測定位置を含む管壁部分を加熱するヒータを含み、
前記断熱材の少なくとも一部は、前記ヒータの前記音源に最も近い加熱位置と前記試験体との間に配置される、請求項２９又は３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記断熱材の音響透過損失は、７５ｄＢ以下である、請求項２９乃至３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記断熱材の熱抵抗は、０．０００２５ｍ２・Ｋ／Ｗ以上である、請求項２９乃至３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
前記断熱材は、多孔質体である、請求項２９乃至３３のいずれかに記載の方法。
【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及び垂直入射音響特性測定方法に関する。
【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及び方法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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定される第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱する第一の加熱制御部と、前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定される第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱する第二の加熱制御部と、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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置された管本体を含む装置を準備すること、前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定された第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱すること、前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定された第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱すること、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、前記音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、及び前記音圧センサによる測定結果に基づいて、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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、前記管本体の前記試験体と前記音圧センサとの間に含まれる管壁部分が、対向するヒータにより加熱される場合において、前記音圧センサと前記音源との間の管壁に含まれる、前記ヒータに対向しない非加熱部分からの放熱を促進し、及び／又は前記非加熱部分の熱抵抗を増加させて、前記音源の温度上昇を抑制する昇温抑制部と、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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置された管本体を含む装置を準備すること、前記管本体の前記試験体と前記音圧センサとの間に含まれる管壁部分を、対向するヒータにより加熱すること、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、且つ加熱された前記管本体の前記音圧センサと前記音源との間の管壁に含まれる、前記ヒータに対向しない非加熱部分からの放熱を促進し、及び／又は前記非加熱部分の熱抵抗を増加させて、前記音源の温度の上昇を抑制しながら、前記音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、及び前記音圧センサによる測定結果に基づいて、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装置が提供される。【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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、前記管本体の管内に配置された、音波透過性の断熱材と、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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置された管本体と、前記管本体の管内に配置された、音波透過性の断熱材と、を含む装置を準備すること、前記管本体の前記試験体と前記音圧センサとの間に含まれる管壁部分を加熱すること、加熱された前記管本体の管内に前記音源から前記断熱材を介して前記試験体に向けて音波を放射しながら、前記音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、及び前記音圧センサによる測定結果に基づいて、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装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
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及び垂直入射音響特性測定方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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２】従来の垂直入射音響特性測定装置について、数値シミュレーションを行った結果を示す説明図である。
【図３】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、数値シミュレーションを行った結果を示す説明図である。
【図４】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５】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６】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さらに他の例について、その主な構成を断面視で示す説明図である。
【図７】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さらに他の例について、その主な構成を断面視で示す説明図である。
【図８】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さらに他の例について、その主な構成を断面視で示す説明図である。
【図９】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１０】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、数値シミュレーションを行った結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一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。）及び垂直入射音響特性測定方法（以下、「本方法」という。）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。
【００１５】
図１〜図１０には、本装置の例について、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、本装置及び本方法について説明する。
【００１６】
まず、本装置１及び本方法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、当該音源２０と当該試験体３０との間に音圧センサ４０が配置される管本体１０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。
【００１７】
また、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、当該音源２０と当該試験体３０との間に音圧センサ４０が配置された管本体１０を含む装置（例えば、本装置１）を準備することを含む、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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や、定在波比法について規定するＪＩＳ  Ａ１４０５−１：２００７及びＩＳＯ  １０５３４−１：１９９６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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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の背板部１１ａの音源２０に密着するように配置されているが、必要に応じて、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。
【００２７】
また、例えば、垂直入射遮音特性（例えば、垂直入射音響透過損失）を測定する場合には、試験体３０と背板部１１ａとの間に、当該試験体３０を透過してきた音波の音圧を測定するための空間を形成してもよい。この場合、例えば、試験体３０と背板部１１ａとの間において、当該試験体３０を挟んで、本実施形態の図面に示す第一の音圧センサ４１と対称の位置、及び第二の音圧センサ４２と対称の位置で音圧の測定を行う。このため、本装置１は、試験体３０と背板部１１ａとの間に、さらに音圧センサ（図示せず）を追加的に配置してもよい。この場合、追加した音圧センサと背板部１１ａとの間に吸音材（図示せず）を配置してもよい。
【００２８】
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１０ｄを含んでもよい。試験体保持部１０ｄ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１０ｄ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。本実施形態の図面に示す例において、管本体１０の他方端部１０ｂは、管状の部材である試験体保持部１０ｄを含んでいる。そして、試験体保持部１０ｄは、その長手方向端を塞ぐ剛端である背板部１１ａを含んでいる。
【００２９】
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。
【００３０】
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、試験体３０と音圧センサ４０との間の管内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。また、定在波比法による測定においては、音源２０は、純音を放射する。
【００３１】
本装置１及び本方法による測定においては、管本体１０の音源２０と試験体３０との間に音圧センサ４０が配置される。音圧センサ４０は、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、上記規格で規定されるマイクロホンが好ましく用いられる。マイクロホンとしては、プローブマイクロホンを用いてもよい。
【００３２】
本実施形態の図面に示す例においては、管本体１０の音源２０と試験体３０との間の管壁１１に配置された第一の音圧センサ４１と、当該管本体１０の長手方向において当該第一の音圧センサ４１から音源２０側に所定距離だけ離れて配置された第二の音圧センサ４２とが用いられている。
【００３３】
具体的に、図示される音圧センサ４１，４２としては、ダイアフラムを含むマイクロホン本体４１ａ，４２ａと、当該マイクロホン本体４１ａ，４２ａに接続されたプローブ管４１ｂ，４２ｂとを含むプローブマイクロホンが用いられている。
【００３４】
音圧センサ４０の数や配置は、測定法に応じて適宜設定される。すなわち、本実施形態の図面に示す例では、第一の音圧センサ４１及び第二の音圧センサ４２という２つのマイクロホンを用いているが、これに限られず、例えば、１つのマイクロホンを用いて、上記図面における第一の音圧センサ４１の位置における音圧の測定と、第二の音圧センサ４２の位置における音圧の測定とを行ってもよい。
【００３５】
また、例えば、管壁１１に配置されるマイクロホンに代えて、音源２０側から試験体３０側に向けて管本体１０の長手方向に延びるプローブマイクロホン（図示せず）を管内１０ｃに配置し、当該プローブマイクロホンの先端（試験体３０に向いた先端）の位置を移動させることにより、上記図面に示す第一の音圧センサ４１の位置における音圧の測定と、第二の音圧センサ４２の位置における音圧の測定とを行ってもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
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し、当該加熱された管内１０ｃにおいて、音源２０から試験体３０に向けて音波を放射し、音圧センサ４０によって当該管内１０ｃの音圧を測定する。
【００３８】
このため、測定時において、本装置１は、管本体１０を加熱するヒータ５０を含む。ヒータ５０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が好ましく用いられる。具体的に、ヒータ５０としては、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以上が用いられる。本実施形態の図面に示す例においては、ヒータ５０として、電熱ヒータが用いられている。
【００３９】
ヒータ５０は、本実施形態の図面に示すように、管本体１０の管壁１１の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５０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。
【００４０】
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。
【００４１】
具体的に、例えば、管本体１０の管内１０ｃ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。管内１０ｃの加熱温度の上限値は、本装置１及び本方法により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。
【００４２】
また、管本体１０の管壁１１の温度が、例えば、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。管壁１１の加熱温度の上限値は、本装置１及び本方法により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。
【００４３】
本装置１及び本方法による測定においては、加熱下における音圧センサ４０による測定結果に基づいて、試験体３０の垂直入射音響特性を評価する。すなわち、例えば、本実施形態の図面に示すように２つの音圧センサ４１，４２を用いて、伝達関数法により測定する場合には、当該２つの音圧センサ４１，４２による測定結果に基づいて、当該２つの音圧センサ４１，４２の測定位置間の伝達関数を測定し、当該得られた伝達関数に基づいて、垂直入射音響特性を算出する。
【００４４】
このため、本装置１は、音圧センサ４０による測定結果に基づいて、試験体３０の垂直入射音響特性を評価する評価処理部（図示せず）を含んでもよい。評価処理部は、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、本装置１の評価処理部は、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４０から音圧測定結果を受け入れて、当該音圧測定結果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。
【００４５】
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１〜図３を参照しながら説明する。
【００４６】
本実施形態の第一の側面に係る本装置１は、図１に示すように、管本体１０の音源２０と試験体３０との間の第一の位置Ｘ１で測定される第一の温度に基づき決定された条件で、当該第一の位置Ｘ１を含む第一の管壁部分１０１を加熱する第一の加熱制御部１１０と、当該管本体１０の音源２０と試験体３０との間であって当該第一の位置Ｘ１より当該音源２０に近い第二の位置Ｘ２で測定される第二の温度に基づき決定された条件で、当該第二の位置Ｘ２を含む第二の管壁部分１０２を加熱する第二の加熱制御部１２０と、を含む。
【００４７】
また、本実施形態の第一の側面に係る本方法は、管本体１０の上記第一の位置Ｘ１で測定された第一の温度に基づき決定された条件で、当該第一の位置Ｘ１を含む第一の管壁部分１０１を加熱すること、当該管本体１０の上記第二の位置Ｘ２で測定された第二の温度に基づき決定された条件で、当該第二の位置Ｘ２を含む第二の管壁部分１０２を加熱すること、加熱された当該管本体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、音圧センサ４０により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、及び当該音圧センサ４０による測定結果に基づいて、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。
【００４８】
ここで、上述した非特許文献１においては、定在波管の長手方向に延びるマイクロホンのプローブの先端が温度一様の領域にあることが必要とされ、環状電気炉で加熱される定在波管のうち、試料（当該電気炉の中央に配置）から炉端方向に波長の４分の１に相当する距離（約２５０ｍｍ）までの範囲内を当該一様温度にすべきと決定し、実際に、試料の温度が４００℃のときに、当該試料から約２５０ｍｍの範囲で４００℃〜３９０℃であり、ほぼ一様であったと評価している。
【００４９】
しかしながら、本発明の発明者らが独自に検討した結果、管本体１０の試験体３０付近の管壁１１の温度に基づいて加熱制御を行うのみでは、管内１０ｃの温度を長手方向において均一化することは難しいことが判明した。管内１０ｃの温度が長手方向において均一化されていない場合、当該管内１０ｃにおいて垂直入射音響特性の測定に適した音場（例えば、伝達関数法による測定における平面波音場）を形成することが難しくなる。
【００５０】
すなわち、図２に示す数値シミュレーションの結果においては、試験体３０の音源（図示せず）側の表面３０ａから当該音源側に４００ｍｍまでの範囲の管本体１０の管壁１１を１つのヒータ５０で加熱する場合、すなわち、加熱制御を１系統のみで行う場合（試験体３０の位置で測定される温度が目標温度４００℃となるようにヒータ５０をＰＩＤ制御する場合）には、当該試験体３０の位置の管壁１１の温度が４００℃に達した状態であっても、当該試験体３０の表面３０ａから当該音源側に２５０ｍｍ（上記非特許文献１における波長の４分の１に相当する距離）離れた位置における管内１０ｃの空気の温度は３５９℃であり、目標温度である４００℃より４１℃の温度低下が生じることが示された。
【００５１】
なお、数値シミュレーションは、市販の熱流体解析ソフトウェア（ＳＣＲＹＵ／Ｔｅｔｒａ（登録商標）、株式会社ソフトウェアクレイドル製）をインストールしたコンピュータを用い、ブシネスク近似を用いて管内１０ｃにおける空気の自然対流を計算することで、当該管内１０ｃにおける空気の温度分布を計算することにより行った。空気の物性値は、公知文献「技術資料  流体の熱物性値集、日本機械学会（１９８３）」を参照した。音響管の物性値としては、上記ソフトウェアＳＣＲＹＵ／Ｔｅｔｒａ（登録商標）に搭載されている物性値を用いた。
【００５２】
これに対し、本発明の発明者らは、管内１０ｃの長手方向における温度を均一化するための技術的手段について独自に検討を重ねた結果、本装置１が、管本体１０の管壁１１の複数の位置で測定された温度に基づいて、当該複数の位置の加熱をそれぞれ制御する複数の加熱制御系統を含むことにより、また、本方法において、管本体１０の管壁１１の複数の位置で測定された温度に基づいて、当該複数の位置の加熱をそれぞれ制御することにより、当該管本体１０の管内１０ｃの温度を長手方向において効果的に均一化できることを見出した。
【００５３】
すなわち、図３に示す数値シミュレーションの結果においては、試験体３０の音源（図示せず）側の表面３０ａから当該音源側に２５０ｍｍの位置までの範囲の管本体１０の管壁部分１０１を第一のヒータ５１で加熱し、当該２５０ｍｍの位置から当該音源側に４００ｍｍの位置までの範囲の管壁部分１０２を第二のヒータ５２で加熱する場合、すなわち、加熱制御を２系統で行う場合（試験体３０の位置で測定される温度が目標温度４００℃となるように第一のヒータ５１をＰＩＤ制御するとともに、これとは独立して、第二のヒータ５２で加熱される位置で測定される温度が目標温度４００℃となるように当該第二のヒータをＰＩＤ制御する場合）には、当該試験体３０の温度が４００℃に達した状態で、当該試験体３０の表面３０ａから当該音源側に２５０ｍｍ離れた位置における管内１０ｃの空気の温度は３８１℃となり、目標温度からの温度低下は、図２に示す場合の半分以下となることが示された。なお、図３に示すシミュレーションは、第二のヒータ５２で加熱される位置に温度センサを追加して、当該追加された温度センサにより測定される温度が目標温度４００℃になるように当該第二のヒータ５２の出力を、第一のヒータ５１の出力とは独立にＰＩＤ制御したこと以外は、図２と同一の条件で行った。
【００５４】
測定温度に基づき加熱条件を決定する方法は、当該測定温度に応じた加熱を実現できる方法であれば特に限られないが、例えば、測定温度と、予め定められた目標温度との差分に基づき加熱条件を決定することとしてもよい。具体的に、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てもよい。
【００５５】
すなわち、本方法においては、管本体１０の第一の位置Ｘ１で測定された第一の温度と、予め定められた第一の目標温度との差分に基づき決定された条件で、第一の管壁部分１０１を加熱し、当該管本体１０の第二の位置Ｘ２で測定された第二の温度と、予め定められた第二の目標温度との差分に基づき決定された条件で、第二の管壁部分１０２を加熱することとしてもよい。
【００５６】
また、本装置１は、管本体１０の第一の位置Ｘ１で測定された第一の温度と、予め定められた第一の目標温度との差分に基づき決定された条件で、第一の管壁部分１０１を加熱する第一加熱制御部１１０と、第二の位置Ｘ２で測定された第二の温度と、予め定められた第二の目標温度との差分に基づき決定された条件で、第二の管壁部分１０２を加熱する第二加熱制御部１２０とを含むこととしてもよい。
【００５７】
第一の目標温度と第二の目標温度とは、同一の温度であることが好ましいが、異なる温度であってもよい。第一の目標温度と第二の目標温度との差は、測定条件に応じて適宜決定されればよいが、例えば、２０℃以下であることとしてもよく、１０℃以下であることが好ましく、５℃以下であることがより好ましく、１℃以下であることが特に好ましい。
【００５８】
また、第一の目標温度（℃）と第二の目標温度（℃）との差は、当該第一の目標温度の２０％以下であることとしてもよく、１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、１％以下であることが特に好ましい。
【００５９】
第一の目標温度及び第二の目標温度の定め方は特に限られないが、例えば、管本体１０の第一の位置Ｘ１における管壁１１の温度と管内１０ｃの温度との第一の相関関係、及び第二の位置Ｘ２における管壁１１の温度と管内１０ｃの温度との第二の相関関係を予め確認し、当該第一の相関関係及び第二の相関関係と、測定において達成されるべき管内１０ｃの目標温度とに基づいて、当該第一の目標温度及び第二の目標温度を定めることとしてもよい。
【００６０】
測定温度に基づき決定される加熱条件は、管本体１０の管内１０ｃの温度を長手方向において均一化する上で適切なものであれば特に限られないが、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。
【００６１】
すなわち、電熱ヒータを用いる場合の加熱条件として、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。
【００６２】
なお、第一の加熱制御部１１０により加熱される第一の管壁部分１０１は、第二の位置Ｘ２を含まず、第二の加熱制御部１２０により加熱される第二の管壁部分１０２は、第一の位置Ｘ１を含まない。すなわち、第一の管壁部分１０１と第二の管壁部分１０２とは、管本体１０の管壁１１の互いに異なる部分である。
【００６３】
また、第一の管壁部分１０１の加熱条件は、第二の温度に基づくことなく、第一の温度に基づき決定され、第二管壁部分１０２の加熱条件は、第一の温度に基づくことなく、第二の温度に基づき決定されてもよい。
【００６４】
第一の加熱制御部１１０は、管本体１０の第一の位置Ｘ１で第一の温度を測定する第一の温度センサ１１１と、当該第一の位置Ｘ１を含む第一の管壁部分１０１を加熱する第一のヒータ５１と、当該第一の温度に基づいて当該第一のヒータ５１による加熱を制御する第一の制御処理部１１２とを含み、第二の加熱制御部１２０は、当該管本体１０の第二の位置Ｘ２で第二の温度を測定する第二の温度センサ１２１と、当該第二の位置Ｘ２を含む第二の管壁部分１０２を加熱する第二のヒータ５２と、当該第二の温度に基づいて当該第二のヒータ５２による加熱を制御する第二の制御処理部１２２とを含むこととしてもよい。
【００６５】
すなわち、この場合、本装置１は、管本体１０の管壁１１の一部の温度を測定する温度センサと、当該管壁の一部を加熱するヒータと、当該温度センサにより測定された温度に基づいて当該ヒータによる加熱を制御する制御処理部とを含む加熱制御系統を少なくとも２つ含む。
【００６６】
第一の温度センサ１１１及び第二の温度センサ１２１は、第一の位置Ｘ１及び第二の位置Ｘ２における管壁１１の温度をそれぞれ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。
【００６７】
なお、第一の温度センサ１１１及び第二の温度センサ１２１の位置は、それぞれ管本体１０の第一の位置Ｘ１及び第二の位置Ｘ２における実質的な管壁１１の温度を測定できる範囲であれば、管本体１０の管壁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に接するように配置されてもよい。
【００６８】
第一のヒータ５１及び第二のヒータ５２は、管本体１０の管壁１１を加熱できる機器であれば特に限られないが、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、ヒータ５１，５２としては、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以上が用いられる。図１に示す例においては、第一のヒータ５１及び第二のヒータ５２として、電熱ヒータが用いられている。
【００６９】
第一のヒータ５１が対向する第一の管壁部分１０１は、例えば、試験体３０が配置されている位置（例えば、試験体３０の音源２０側の表面３０ａの位置Ｘ３）を含む。第二のヒータ５２が対向する第二の管壁部分１０２は、例えば、図１に示すように、管本体１０の長手方向において、第一の管壁部分１０１の音源２０側に連なる管壁部分である。
【００７０】
制御処理部１１２，１２２は、温度センサ１１１，１２１による温度測定結果に基づいてヒータ５１，５２による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ないが、例えば、プロセッサを含む制御装置により実現される。
【００７１】
すなわち、制御処理部１１２，１２１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、制御処理部１１２，１２１は、例えば、温度センサ１１１，１２１からの温度測定結果に基づき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５１，５２に供給すべき電力を決定する温度調節部（図示せず）と、当該温度調節器から指示された電力を当該ヒータ５１，５２に供給する電力調整部（図示せず）とを含んで実現される。
【００７２】
第一の加熱制御部１１０は、第一の位置Ｘ１で第一の温度を測定する第一の温度センサ１１１と、当該第一の位置Ｘ１を含む第一の管壁部分１０１を加熱する第一のヒータ５１と、当該第一の温度と予め定められた第一の目標温度との第一の差分に基づき第一の加熱条件を決定する第一の制御処理部１１２とを含み、第二の加熱制御部１２０は、第二の位置Ｘ２で第二の温度を測定する第二の温度センサ１２１と、当該第二の位置Ｘ２を含む第二の管壁部分１０２を加熱する第二のヒータ５２と、当該第二の温度と予め定められた第二の目標温度との第二の差分に基づき第二の加熱条件を決定する第二の制御処理部１２２とを含み、当該第一のヒータ５１は、当該第一の加熱条件で当該第一の管壁部分１０１を加熱し、当該第二のヒータ５２は、当該第二の加熱条件で当該第二の管壁部分１０２を加熱することとしてもよい。
【００７３】
すなわち、例えば、第一のヒータ５１及び第二のヒータ５２が電力の供給を受けて発熱するヒータである場合、第一の制御処理部１１２は、第一の差分に基づき、第一のヒータ５１への電力供給に関する第一の加熱条件を決定するとともに、当該第一の加熱条件で当該第一のヒータ５１に電力を供給して第一の管壁部分１０１の加熱を行い、第二の制御処理部１２２は、第二の差分に基づき、第二のヒータ５２への電力供給に関する第二の加熱条件を決定するとともに、当該第二の加熱条件で当該第二のヒータ５１に電力を供給して第二の管壁部分１０２の加熱を行う。
【００７４】
第一の加熱制御部１１０と第二の加熱制御部１２０（より具体的には、第一の制御処理部１１２と第二の制御処理部１２２）とは、互いに異なる加熱条件を決定することができる。すなわち、例えば、第二の差分が第一の差分より大きい場合には、第二の加熱条件は、第一の加熱条件に比べて、大きな電力を供給し、及び／又は高い頻度で電力を供給するよう決定される。
【００７５】
本装置１及び本方法において、第一の位置Ｘ１は、試験体３０の音源２０側の表面３０ａの位置Ｘ３と、音圧センサ４０の当該音源２０に最も近い音圧測定位置Ｘ４との間の位置であり、第二の位置Ｘ２は、当該音圧測定位置Ｘ４と、当該音源２０との間の位置であることとしてもよい。
【００７６】
この場合、試験体３０と音圧センサ４０との間の範囲に加えて、当該音圧センサ４０と音源２０との間の範囲についても、測定温度に基づく加熱制御を行うことにより、管本体１０の管内１０ｃの温度の長手方向における均一化をより効果的に達成することができる。
【００７７】
なお、音圧センサ４０の音源２０に最も近い音圧測定位置Ｘ４は、当該音圧センサ４０の当該音源２０側の端面の位置である。管本体１０の長手方向に配置される複数の音圧センサ（本実施形態の図面に示す例では、２つの音圧センサ４１，４２）を用いる場合には、当該複数の音圧センサのうち、当該音源２０に最も近い位置に配置される音圧センサ（本実施形態の図面に示す第二の音圧センサ４２）の当該音源２０側の端面の位置である。
【００７８】
また、上記音圧測定位置Ｘ４は、１つの音圧センサを用いて管本体１０の長手方向における複数の位置で音圧を測定する場合には、当該複数の測定位置のうち、音源２０に最も近い測定位置に当該音圧センサを配置した状態における、当該音圧センサの当該音源２０側の端面の位置である。
【００７９】
また、上記音圧測定位置Ｘ４は、音圧センサ４０として、音源２０側から試験体３０側に向けて管本体１０の長手方向に延びるプローブマイクロホン（図示せず）を用い、当該長手方向における複数の位置で音圧を測定する場合には、当該複数の測定位置のうち、音源２０に最も近い測定位置に配置される当該プローブマイクロホンの先端面（当該試験体３０に対向する測定面）の位置である。
【００８０】
本装置１及び本方法において、上記第二の位置Ｘ２と、上記音圧測定位置Ｘ４との距離Ｌ１は、２５ｍｍ以上であることとしてもよい。この場合、上記距離Ｌ１は、５０ｍｍ以上であることが好ましく、１００ｍｍ以上であることがより好ましく、１５０ｍｍ以上であることが特に好ましい。
【００８１】
また、上記距離Ｌ１の上限値は、上記第二の位置Ｘ２が、上記音圧測定位置Ｘ４と音源２０との間の範囲内であれば特に限られないが、当該距離Ｌ１は、例えば、５００ｍｍ以下であることとしてもよい。この場合、上記距離Ｌ１は、４００ｍｍ以下であってもよく、３００ｍｍ以下であってもよい。
【００８２】
上記距離Ｌ１は、上記下限値のうちの一つと、上記上限値のうちの一つとを任意に組み合わせて特定することができる。すなわち、上記距離Ｌ１は、例えば、２５ｍｍ以上、５００ｍｍ以下であることとしてもよく、５０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下であることが好ましく、１５０ｍｍ以上、５００ｍｍ以下であることが特に好ましい。また、これらの場合、上記距離Ｌ１は、４００ｍｍ以下であってもよく、３００ｍｍ以下であってもよい。
【００８３】
上記第二の位置Ｘ２と上記音圧測定位置Ｘ４との距離Ｌ１が上述の範囲内であることにより、上記音圧測定位置Ｘ４より音源２０側の管壁部分の加熱をより効果的に制御することができ、管内１０ｃの温度を長手方向においてより効果的に均一化することができる。
【００８４】
なお、本実施形態の第一の側面に係る本装置１を製造する方法は、特に限られないが、本装置１は、例えば、まず管本体１０を準備し、次いで、第一の加熱制御部１１０及び第二の加熱制御部１２０を設けることを含む方法により製造される。
【００８５】
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４〜図８を参照しながら説明する。
【００８６】
本実施形態の第二の側面に係る本装置１は、管本体１０の試験体３０と音圧センサ４０との間に含まれる管壁部分２０１が、対向するヒータ５０により加熱される場合において、当該音圧センサ４０と音源２０との間に含まれる、当該ヒータ５０に対向しない非加熱部分２０２からの放熱を促進し、及び／又は当該非加熱部分２０２の熱抵抗を増加させて、当該音源２０の温度上昇を抑制する昇温抑制部２００を含む。
【００８７】
また、本実施形態の第二の側面に係る本方法は、管本体１０の試験体３０と音圧センサ４０との間に含まれる管壁部分２０１を、対向するヒータ５０により加熱すること、加熱された当該管本体１０の管内１０ｃに音源２０から当該試験体３０に向けて音波を放射し、且つ加熱された当該管本体１０の当該音圧センサ４０と当該音源２０との間に含まれる、当該ヒータ５０に対向しない非加熱部分２０２からの放熱を促進し、及び／又は当該非加熱部分２０２の熱抵抗を増加させて、当該音源２０の温度の上昇を抑制しながら、当該音圧センサ４０により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、及び当該音圧センサ４０による測定結果に基づいて、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。
【００８８】
ここで、上述した非特許文献１においては、定在波管を加熱するにあたり、「音源部への熱の伝導を嫌って」、当該定在波管として透明石英管を用いたことが記載されている。
【００８９】
しかしながら、透明石英管のような特殊な管を用いる方法は汎用性に欠ける。一方で、従来、通常の音響管をそのまま用いる場合には、当該音響管の一方端に配置された音源が過剰に加熱されてしまう恐れがあった。
【００９０】
これに対し、本発明の発明者らは、音源の過剰な加熱を回避するための技術的手段について独自に検討を重ねた結果、本装置１が、管本体１０の管壁１１のうち、音圧センサ４０と音源２０との間の管壁に含まれる、ヒータ５０により直接加熱されない非加熱部分２０２からの放熱を促進し、及び／又は当該非加熱部分２０２の熱抵抗を増加させて、音源２０の温度上昇を抑制する昇温抑制部２００を含むことにより、また、本方法において、当該非加熱部分２０２からの放熱を促進し、及び／又は当該非加熱部分２０２の熱抵抗を増加させて、当該音源２０の温度の上昇を抑制しながら、音圧センサ４０により管内１０ｃの音圧を測定することにより、音源の過剰な加熱を効果的に回避することができることを見出した。
【００９１】
管本体１０の非加熱部分２０２からの放熱を促進する技術的手段は、特に限られないが、例えば、本装置１の昇温抑制部２００は、非加熱部分２０２に設けられた放熱フィン２１０を含むこととしてもよい。この場合、放熱フィンにより、非加熱部分２０２からの放熱を促進して、音源２０の温度の上昇を効果的に抑制することができる。
【００９２】
非加熱部分２０２に設けられた放熱フィン２１０は、対向して配置されるヒータ５０により直接加熱される管壁部分（以下、「加熱部分」という。）２０１の外表面２０１ａに比べて、及び／又は当該非加熱部分２０２の外表面が平坦である場合に比べて、当該非加熱部分２０２の外表面の面積を増加させることにより、当該非加熱部分２０２からの放熱を促進する構造であれば特に限られず、例えば、管本体１０の径方向外側に突出する凸部２１０ａ、及び／又は径方向内側に窪む凹部２１０ｂを含む。
【００９３】
すなわち、図４に示す例において、本装置１の放熱フィン２１０は、管本体１０の非加熱部分２０２において、当該管本体１０の径方向外側に突出するよう設けられた複数の凸部２１０ａを含んでいる。また、図４に示す放熱フィン２１０においては、複数の凸部２１０ａの間に複数の凹部２１０ｂが形成されている。これら凸部２１０ａ及び凹部２１０ｂによって、放熱フィン２１０の表面２１０ｃの面積は大きくなっている。
【００９４】
管本体１０において、放熱フィン２１０の表面２１０ｃの面積（例えば、凸部２１０ａの面積と凹部２１０ｂの面積との合計）は、例えば、ヒータ５０が対向している加熱部分２０１の外表面２０１ａの面積の０．５倍以上であることとしてもよく、０．７５倍以上であることが好ましく、１．０倍以上であることが特に好ましい。また、長手方向単位長さあたりの、放熱フィン２１０の表面２１０ｃの面積は、例えば、当該放熱フィン２１０を設けない場合の非加熱部分２０２の面積（例えば、放熱フィン２１０が設けられている非加熱部分２０２から当該放熱フィン２１０を除去して得られる当該非加熱部分２０２の平坦な外表面の面積）の１．２倍以上であってもよく、２倍以上であってもよく、５倍以上であることが好ましく、１０倍以上であることがより好ましく、５０倍以上であることがより一層好ましく、１００倍以上であることが特に好ましい。
【００９５】
管本体１０は、管壁１１の一部として、放熱フィン２１０を含むこととしてもよい。この場合、放熱フィン２１０は、管本体１０の非加熱部分２０２の少なくとも一部である管壁部分を成形することにより形成される。すなわち、この場合、本装置１は、管本体１０の管壁１１のうち非加熱部分２０２に一体的に形成された放熱フィン２１０を含む。
【００９６】
また、本装置１は、管本体１０の非加熱部分２０２の外周を覆うように配置された、当該管本体１０とは別体の放熱フィン２１０を含むこととしてもよい。すなわち、この場合、放熱フィン２１０は、管本体１０とは別体に作製され、その後、当該管本体１０の非加熱部分２０２の外周に、熱伝導可能に配置される。
【００９７】
本装置１の昇温抑制部２００は、非加熱部分２０２に含まれる、試験体３０側に連なる管壁部分より厚みが小さい薄肉部分２２０を含むこととしてもよい。この場合、薄肉部分２２０により、非加熱部分２０２の熱抵抗を増加させて、音源２０の温度の上昇を効果的に抑制することができる。
【００９８】
すなわち、非加熱部分２０２が、薄肉部分２２０と、当該薄肉部分２２０の試験体３０側に連なる、当該薄肉部分２２０より厚みが大きい管壁部分（以下、「厚肉部分」という。）２３０とを含むことにより、当該厚肉部分２３０から当該薄肉部分２２０に熱が伝導する場合における熱抵抗が増加する。
【００９９】
より具体的に、薄肉部分２２０の管壁断面積（当該薄肉部分２２０を径方向に切断して露出する管壁断面の面積）は、厚肉部分２３０の管壁断面積より小さいため、当該厚肉部分２３０から当該薄肉部分２２０に向けて熱が伝導する場合に、当該厚肉部分２３０と当該薄肉部分２２０との接続部分で熱抵抗が増加する。
【０１００】
厚肉部分２３０の厚みに対する薄肉部分２２０の厚みの割合は、例えば、５０％以下であることとしてもよく、４０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましく、２０％以下であることが特に好ましい。
【０１０１】
なお、垂直入射音響特性を測定する上で、薄肉部分２２０の内表面（管内１０ｃ側の表面）２２０ａは、管本体１０の径方向において、厚肉部分２３０の内表面２３０ａと同一の位置に形成されていることが好ましい。すなわち、図５に示すように、薄肉部分２２０の内表面２２０ａと厚肉部分２３０の内表面２３０ａとは面一で形成されていることが好ましい。
【０１０２】
一方、薄肉部分２２０の外表面２２０ｂは、厚肉部分２３０の外表面２３０ｂより、管本体１０の径方向内側に位置するよう形成されていることとしてもよい。すなわち、薄肉部分２２０の外径は、厚肉部分２３０の外径より小さいこととしてもよい。
【０１０３】
具体的に、図５に示す例においては、薄肉部分２２０の外径は、厚肉部分２３０の外径より小さく、当該薄肉部分２２０と当該厚肉部分２３０との接続部分に段差が形成されている。
【０１０４】
なお、厚肉部分２３０は、薄肉部分２２０の試験体３０側に連なる管壁１１の一部又は全部であれば特に限られない。すなわち、厚肉部分２３０は、図５に示すように、非加熱部分２０２の一部であってもよいが、これに限られず、加熱部分２０１の一部であってもよい。
【０１０５】
本装置１の昇温抑制部２００は、管本体１０の非加熱部分２０２の周囲に、当該非加熱部分２０２の温度より低い温度の流体を流通させる冷却部２４０を含むこととしてもよい。この場合、非加熱部分２０２の周囲に、当該非加熱部分２０２の温度より低い温度の流体を流通させて、当該非加熱部分２０２と当該流体との間で熱交換を行うことにより、当該非加熱部分２０２からの放熱を促進して、音源２０の温度の上昇を効果的に抑制することができる。
【０１０６】
流体は、管本体１０の非加熱部分２０２の温度より低い温度で非加熱部分２０２の周囲に流通させることができるもの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。
【０１０７】
すなわち、冷却部２４０は、例えば、流体として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。
【０１０８】
具体的に、例えば、図６に示す本装置１は、管本体１０の非加熱部分２０２を囲むように配置され、内部に当該非加熱部分２０２の温度より低い温度の流体が流通する流路２４１が形成された冷却部２４０を含んでいる。この冷却部２４０は、その流路２４１内を流通する流体と、非加熱部分２０２との間で熱交換を行うことにより、当該非加熱部分２０２を冷却する。
【０１０９】
流体の温度は、非加熱部分２０２の温度より低ければ特に限られないが、当該非加熱部分２０２の温度より、例えば、１℃以上低いこととしてもよく、５℃以上低いこととしてもよく、１０℃以上低いこととしてもよい。
【０１１０】
また、冷却部２４０は、図６に示す例に限られず、例えば、管本体１０の非加熱部分２０２に気体を吹き付ける冷却部であってもよい。この場合、冷却部２４０は、例えば、回転することで風を起こすファンを含み、非加熱部分２０２を空冷方式で冷却する送風装置である。
【０１１１】
本装置１の昇温抑制部２００は、管本体１０の非加熱部分２２０に配置された、熱電変換素子２５１を含む冷却部２５０を含むこととしてもよい。この場合、冷却部２５０により、非加熱部分２０２からの放熱を促進して、音源２０の温度の上昇を効果的に抑制することができる。
【０１１２】
具体的に、例えば、図７に示す本装置１は、管本体１０の非加熱部分２０２を囲むように配置され、内部に熱電変換素子２５１を含む冷却部２５０を含んでいる。
【０１１３】
冷却部２５０に含まれる熱電変換素子は、管本体１０の非加熱部分２０２からの放熱を促進することができるものであれば特に限られないが、例えば、ペルチェ素子であることが好ましい。
【０１１４】
本装置１は、昇温抑制部２００として、上述した放熱フィン２１０、薄肉部２２０、流体を流通させる冷却部２４０、及び熱電変換素子２５１を含む冷却部２５０からなる群より選択される２以上を含むこととしてもよい。
【０１１５】
すなわち、本装置１は、例えば、図８に示すように、厚肉部分２３０の音源２０側に連なる薄肉部分２２０と、当該薄肉部分２２０の当該音源２０側に設けられた放熱フィン２１０とを含むこととしてもよい。
【０１１６】
この場合、厚肉部分２３０から薄肉部分２２０への熱抵抗が増加し、且つ放熱フィン２１０によって放熱が促進されるため、音源２０の過剰な加熱をより効果的に回避することができる。
【０１１７】
また、本装置１は、例えば、放熱フィン２１０及び／又は薄肉部分２２０を含む管本体１０の非加熱部分２０２の外周に配置された、流体を流通させる冷却部２４０及び／又は熱電変換素子２５１を含む冷却部２５０を含むこととしてもよい。
【０１１８】
なお、本実施形態の第二の側面に係る本装置１を製造する方法は、特に限られないが、本装置１は、例えば、まず管本体１０を準備し、次いで、昇温抑制部２００を設けることを含む方法により製造される。
【０１１９】
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９及び図１０を参照しながら説明する。
【０１２０】
本実施形態の第三の側面に係る本装置１は、図９に示すように、管本体１０の管内１０ｃに配置された、音波透過性の断熱材３００を含む。
【０１２１】
また、本実施形態の第三の側面に係る本方法は、管本体１０と、当該管本体１０の管内１０ｃに配置された、音波透過性の断熱材３００とを含む装置を準備すること、当該管本体１０の試験体３０と音圧センサ４０との間に含まれる管壁部分２０３を加熱すること、加熱された管本体１０の管内１０ｃに当該音源２０から当該断熱材３００を介して当該試験体３０に向けて音波を放射しながら、当該音圧センサ４０により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、及び当該音圧センサ４０による測定結果に基づいて、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。
【０１２２】
ここで、上述した非特許文献１においては、定在波管としての透明石英管を環状電気炉により加熱していた。しかしながら、本発明の発明者らが独自に検討した結果、管本体１０の管内１０ｃの対流、特に、当該管本体１０の長手方向における対流が、当該管内１０ｃの温度を長手方向において均一化する上で大きな障害となっていることが判明した。
【０１２３】
すなわち、上述の図２に示す数値シミュレーションの結果においては、試験体３０の音源（図示せず）側の表面３０ａから当該音源側に４００ｍｍまでの範囲に配置されたヒータ５０を用いて、当該試験体３０の温度が４００℃に達するように管本体１０の管壁１１を加熱したとしても、例えば、当該４００ｍｍまでの範囲と、当該ヒータ５０が配置されていない、より音源側の範囲との管内１０ｃの温度差により、管内１０ｃに自然対流が発生することで、当該試験体３０の表面３０ａから当該音源側に２５０ｍｍ離れた位置における管内１０ｃの空気の温度は３５９℃であり、目標温度である４００℃より４１℃の温度低下が生じることが示されている。
【０１２４】
これに対し、本発明の発明者らは、管内１０ｃの長手方向における温度を均一化するための技術的手段について独自に検討を重ねた結果、本装置１が、管本体１０の管内１０ｃに配置された、音波透過性の断熱材３００をさらに含み、また、本方法において、管内１０ｃに当該断熱材３００が配置された管本体１０を加熱した状態で、加熱された当該管内１０ｃに当該音源２０から当該断熱材３００を介して当該試験体３０に向けて音波を放射しながら、当該音圧センサ４０により当該管内１０ｃの音圧を測定することにより、管本体１０の管内１０ｃにおける対流を効果的に抑制し、当該管内１０ｃの温度を長手方向において効果的に均一化できることを見出した。
【０１２５】
すなわち、図１０に示す数値シミュレーションの結果においては、管本体１０において、試験体３０と音源（図示せず）との間の管内１０ｃを仕切る厚さ２５ｍｍの断熱材３００を配置することにより、当該管内１０ｃの対流が抑制され、その結果、当該試験体３０の温度が４００℃に達した状態で、当該試験体３０の表面３０ａから当該音源側に２５０ｍｍ離れた位置における管内１０ｃの空気の温度は３９１℃となり、目標温度からの温度低下は９℃であり、図２に示す場合の４分の１以下となることが示された。なお、図１０に示すシミュレーションは、厚さ２５ｍｍ、熱抵抗０．６２５ｍ２・Ｋ／Ｗの断熱材３００を管壁１１の内表面に熱接触させた状態で配置したこと以外は、図２と同一の条件で行った。
【０１２６】
断熱材３００は、測定に必要な音波を音源２０側から試験体３０側に透過させる音波透過性と、測定温度における断熱性とを有する材料であれば特に限られない。
【０１２７】
断熱材３００の音波透過性は、例えば、音響透過損失により規定される。断熱材３００の音響透過損失は、例えば、７５ｄＢ以下であることとしてもよく、２５ｄＢ以下であることとしてもよく、１３ｄＢ以下であることとしてもよい。さらに、断熱材３００の音響透過損失は、例えば、８ｄＢ以下であることが好ましく、２．５ｄＢ以下であることがより好ましく、０．５ｄＢ以下であることがより一層好ましく、０．０６ｄＢ以下であることが特に好ましい。断熱材３００の音響透過損失は、ＡＳＴＭ  Ｅ  ２６１１に準拠した垂直入射音響透過損失測定により測定される。
【０１２８】
断熱材３００の断熱性は、例えば、熱抵抗により規定される。断熱材３００の熱抵抗は、例えば、０．０００２５ｍ２・Ｋ／Ｗ以上であることとしてもよく、０．１２５ｍ２・Ｋ／Ｗ以上であることが好ましく、０．３７５ｍ２・Ｋ／Ｗ以上であることがより好ましく、０．６２５ｍ２・Ｋ／Ｗ以上であることが特に好ましい。断熱材３００の熱抵抗は、ＪＩＳ  Ａ  １４１２−１に準拠した保護熱板法、又はＪＩＳ  Ａ  １４１２−２に準拠した熱流計法により測定され、好ましくは保護熱板法により測定される。
【０１２９】
断熱材３００を構成する材料は、特に限られず、当該断熱材３００は、例えば、有機成分、無機成分、金属成分及び炭素成分からなる群より選択される１以上を含む材料から構成される。
【０１３０】
断熱材３００は、多孔質体であることとしてもよい。多孔質体は、多孔性を有する材料であれば特に限られず、例えば、繊維体、発泡体及び圧紛体からなる群より選択される１以上であってもよい。
【０１３１】
繊維体は、例えば、有機繊維、無機繊維、金属繊維及びカーボンファイバーからなる群より選択される１以上を含む。具体的に、繊維体として、例えば、無機繊維体（例えば、グラスウール、ロックウール、セラミック繊維及びカーボンファイバー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。発泡体としては、例えば、樹脂発泡体（例えば、ポリウレタンフォーム）が好ましく用いられる。圧紛体としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミ、炭化ケイ素、及び窒化ケイ素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。
【０１３２】
断熱材３００の空隙率は、例えば、０．２以上、０．９９９以下であってもよい。空隙率は、懸吊法、液浸法、水銀圧入法、又は水蒸発法により測定される。空隙率は、次の式で算出される：空隙率＝１−（見掛けの密度÷密度）。ここで、見掛けの密度は、ＪＩＳ  Ａ  ９５１２に準拠した密度測定方法により測定される。密度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０７に準拠した比重瓶による密度及び比重の測定方法、ルシャテリエ比重瓶による密度及び比重の測定方法、液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法、による密度及び比重の測定方法により測定され、好ましくは比重瓶による密度及び比重の測定方法で測定される。断熱材３００の単位厚さあたりの流れ抵抗は、例えば、１０３Ｎ・ｓ／ｍ４以上、１０８Ｎ・ｓ／ｍ４以下であってもよい。流れ抵抗は、ＩＳＯ  ９０５３：１９９１に準拠した直流法により測定される。
【０１３３】
断熱材３００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、例えば、板状又はシート状であることが好ましい。
【０１３４】
断熱材３００の厚さ（すなわち、管本体１０の長手方向における長さ、又は、音源２０側の表面３００ａと試験体３０側の表面３００ｂとの距離）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、例えば、０．０１ｍｍ以上、７５ｍｍ以下であることとしてもよく、１ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることが特に好ましい。
【０１３５】
断熱材３００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。すなわち、図９に示す例において、断熱材３００は、音源２０と試験体３０との間において、管内１０ｃを仕切るように配置されている。また、図９に示す例において管内１０ｃに配置されている断熱材３００は１つのみであるが、これに限られず、複数の断熱材３００を配置してもよい。
【０１３６】
断熱材３００を配置する位置は、管内１０ｃにおける対流が抑制される範囲であれば特に限られないが、当該断熱材３００は、例えば、音源２０と試験体３０との間の管内１０ｃに配置され、特に、音源２０と、音圧センサ４０の当該音源２０に最も近い音圧測定位置Ｘ４との間の管内１０ｃに配置されることが好ましい。この場合、管内１０ｃにおける対流を効果的に抑制することができる。なお、管内１０ｃの長手方向において複数の断熱材３００を配置する場合には、当該複数の断熱材３００のうち少なくとも１つが、音源２０と、音圧センサ４０の当該音源２０に最も近い音圧測定位置Ｘ４との間の管内１０ｃに配置されればよい。
【０１３７】
本装置１は、管本体１０の上記音圧測定位置Ｘ４を含む管壁部分２０３を加熱するヒータ５０を含み、断熱材３００の少なくとも一部は、当該ヒータ５０の当該音源２０に最も近い加熱位置Ｘ５と試験体３０との間に配置されることとしてもよい。
【０１３８】
具体的に、図９に示す例において、断熱材３００は、その全体が、管本体１０の長手方向においてヒータ５０の音源２０に最も近い加熱位置Ｘ５と試験体３０との間に配置されている。すなわち、この場合、断熱材３００は、その音源２０側の表面３００ａが、上記加熱位置Ｘ５より試験体３０側に位置するよう配置されている。
【０１３９】
ただし、断熱材３００の配置は、図９に示す例に限られない。すなわち、断熱材３００は、例えば、その試験体３０側の表面３００ｂが、上記加熱位置Ｘ５より当該試験体３０側に位置するよう配置されてもよい。
【０１４０】
また、管本体１０の長手方向において複数の断熱材３００を配置する場合には、当該複数の断熱材３００のうち、試験体３０に最も近い位置に配置される断熱材３００の少なくとも一部が、上記加熱位置Ｘ５と試験体３０との間に配置されればよい。
【０１４１】
なお、上記加熱位置Ｘ５は、管本体１０の管壁１１の外表面１１ｂに対向するよう配置されるヒータ５０の音源２０に最も近い端面の位置である。
【０１４２】
断熱材３００は、その少なくとも一部が、上記音圧測定位置Ｘ４と、上記加熱位置Ｘ５との間に配置されてもよい。具体的に、図９に示す例において、断熱材３００は、その全体が、上記音圧測定位置Ｘ４と、上記加熱位置Ｘ５との間に配置されている。
【０１４３】
ただし、断熱材３００の配置は、図９に示す例に限られない。すなわち、断熱材３００は、例えば、その音源２０側の表面３００ａ、及び／又は、その試験体３０側の表面３００ｂが、上記音圧測定位置Ｘ４と上記加熱位置Ｘ５との間に位置するよう配置される。
【０１４４】
なお、本実施形態の第三の側面に係る本装置１を製造する方法は、特に限られないが、まず管本体１０を準備し、次いで、当該管本体１０の管内１０ｃに音波透過性の断熱材３００を配置することを含む方法により製造される。
【０１４５】
本装置１及び本方法は、上述した第一の側面に係る技術的特徴、第二の側面に係る技術的特徴、及び第三の側面に係る技術的特徴からなる群より選択される２以上の技術的特徴を含むこととしてもよい。
【０１４６】
すなわち、本装置１は、例えば、管本体１０と、第一の加熱制御部１１０と、第二の加熱制御部１２０と、昇温抑制部２００と、を含むこととしてもよい。また、本方法は、例えば、管本体１０を含む装置を準備すること、当該管本体１０の上記第一の位置Ｘ１で測定された第一の温度に基づき決定された条件で、第一の管壁部分１０１を加熱すること、当該管本体１０の上記第二の位置Ｘ２で測定された第二の温度に基づき決定された条件で、第二の管壁部分１０２を加熱すること、管本体１０の試験体３０と音圧センサ４０との間に含まれる管壁部分２０１が当該管壁部分２０１に対向するヒータ５０により加熱された当該管本体１０の管内１０ｃに音源２０から当該試験体３０に向けて音波を放射し、且つ加熱された当該管本体１０の当該音圧センサ４０と当該音源２０との間に含まれる、当該ヒータ５０に対向しない管壁部分２０２からの放熱を促進し、及び／又は当該ヒータ５０に対向しない管壁部分２０２の熱抵抗を増加させて、当該音源２０の温度の上昇を抑制しながら、当該音圧センサ４０により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、及び当該音圧センサ４０による測定結果に基づいて、当該試験体３０の垂直入射音響特性を評価すること、を含むこととしてもよい。
【０１４７】
本装置１は、例えば、管本体１０と、第一の加熱制御部１１０と、第二の加熱制御部１２０と、音波透過性の断熱材３００と、を含むこととしてもよい。また、本方法は、例えば、管本体１０と、音波透過性の断熱材３００と、を含む装置を準備すること、当該管本体１０の上記第一の位置Ｘ１で測定された第一の温度に基づき決定された条件で、第一の管壁部分１０１を加熱すること、当該管本体１０の上記第二の位置Ｘ２で測定された第二の温度に基づき決定された条件で、第二の管壁部分１０２を加熱すること、加熱された当該管本体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、音圧センサ４０により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、及び当該音圧センサ４０による測定結果に基づいて、当該試験体３０の垂直入射音響特性を評価すること、を含むこととしてもよい。
【０１４８】
本装置１は、例えば、管本体１０と、昇温抑制部２００と、音波透過性の断熱材３００と、を含むこととしてもよい。また、本方法は、例えば、管本体１０と、音波透過性の断熱材３００と、を含む装置を準備すること、当該管本体１０の試験体３０と音圧センサ４０との間に含まれる管壁部分２０１を、対向するヒータ５０により加熱すること、加熱された当該管本体１０の管内１０ｃに音源２０から当該試験体３０に向けて音波を放射し、且つ加熱された当該管本体１０の当該音圧センサ４０と当該音源２０との間に含まれる、当該ヒータ５０に対向しない管壁部分２０２からの放熱を促進し、及び／又は当該ヒータ５０に対向しない管壁部分２０２の熱抵抗を増加させて、当該音源２０の温度の上昇を抑制しながら、当該音圧センサ４０により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、及び当該音圧センサ４０による測定結果に基づいて、当該試験体３０の垂直入射音響特性を評価すること、を含むこととしてもよい。
【０１４９】
本装置１は、例えば、管本体１０と、第一の加熱制御部１１０と、第二の加熱制御部１２０と、昇温抑制部２００と、音波透過性の断熱材３００と、を含むこととしてもよい。また、本方法は、例えば、管本体１０と、音波透過性の断熱材３００と、を含む装置を準備すること、当該管本体１０の上記第一の位置Ｘ１で測定された第一の温度に基づき決定された条件で、第一の管壁部分１０１を加熱すること、当該管本体１０の上記第二の位置Ｘ２で測定された第二の温度に基づき決定された条件で、第二の管壁部分１０２を加熱すること、管本体１０の試験体３０と音圧センサ４０との間に含まれる管壁部分２０１が当該管壁部分２０１に対向するヒータ５０により加熱された当該管本体１０の管内１０ｃに音源２０から当該試験体３０に向けて音波を放射し、且つ加熱された当該管本体１０の当該音圧センサ４０と当該音源２０との間に含まれる、当該ヒータ５０に対向しない管壁部分２０２からの放熱を促進し、及び／又は当該ヒータ５０に対向しない管壁部分２０２の熱抵抗を増加させて、当該音源２０の温度の上昇を抑制しながら、当該音圧センサ４０により当該管内１０ｃの音圧を測定すること、及び当該音圧センサ４０による測定結果に基づいて、当該試験体３０の垂直入射音響特性を評価すること、を含むこととしてもよい。
【図１】
2019159339.tif 000003
【図２】
2019159339.tif 000004
【図３】
2019159339.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019159339.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月21日(2018.2.21)
【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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、
前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定される第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱する第一の加熱制御部と、
前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定される第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱する第二の加熱制御部と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項２】
前記第一の位置は、前記試験体の前記音源側の表面の位置と、前記音圧センサの前記音源に最も近い音圧測定位置との間の位置であり、
前記第二の位置は、前記音圧測定位置と、前記音源との間の位置である、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、２５ｍｍ以上である、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、５００ｍｍ以下である、
請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
前記第一の加熱制御部は、前記第一の温度を測定する第一の温度センサと、前記第一の管壁部分を加熱する第一のヒータと、前記第一の温度に基づいて前記第一のヒータによる加熱を制御する第一の制御処理部とを含み、
前記第二の加熱制御部は、前記第二の温度を測定する第二の温度センサと、前記第二の管壁部分を加熱する第二のヒータと、前記第二の温度に基づいて前記第二のヒータによる加熱を制御する第二の制御処理部とを含む、
請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記第一の位置で測定された第一の温度と、予め定められた第一の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第一の管壁部分を加熱する前記第一の加熱制御部と、
前記第二の位置で測定された第二の温度と、予め定められた第二の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第二の管壁部分を加熱する前記第二加熱制御部と、
を含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置された管本体を含む装置を準備すること、
前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定された第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱すること、
前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定された第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱すること、
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、前記音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、及び
前記音圧センサによる測定結果に基づいて、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８】
前記第一の位置は、前記試験体の前記音源側の表面の位置と、前記音圧センサの前記音源に最も近い音圧測定位置との間の位置であり、
前記第二の位置は、前記音圧測定位置と、前記音源との間の位置である、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、２５ｍｍ以上である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、５００ｍｍ以下である、
請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記装置は、
前記第一の温度を測定する第一の温度センサと、前記第一の管壁部分を加熱する第一のヒータと、前記第一の温度センサによる測定結果に基づいて前記第一のヒータによる加熱を制御する第一の制御処理部とを含む第一の加熱制御部と、
前記第二の温度を測定する第二の温度センサと、前記第二の管壁部分を加熱する第二のヒータと、前記第二の温度センサによる測定結果に基づいて前記第二のヒータによる加熱を制御する第二の制御処理部とを含む第二の加熱制御部と、
を含み、
前記第一の加熱制御部により前記第一の管壁部分を加熱し、
前記第二の加熱制御部により前記第二の管壁部分を加熱する、
請求項７乃至１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記管本体の前記第一の位置で測定された第一の温度と、予め定められた第一の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第一の管壁部分を加熱し、
前記管本体の前記第二の位置で測定された第二の温度と、予め定められた第二の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第二の管壁部分を加熱する、
請求項７乃至１１に記載の方法。
【請求項１３】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体をまず準備し、次いで、前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定される第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱する第一の加熱制御部、及び前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定される第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱する第二の加熱制御部を設けることを含む方法により製造される、垂直入射音響特性測定装置。
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月23日(2018.4.23)
【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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体と、
前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定される第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱する第一の加熱制御部と、
前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定される第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱する第二の加熱制御部と、
を含む垂直入射音響特性測定装置。
【請求項２】
前記第一の位置は、前記試験体の前記音源側の表面の位置と、前記音圧センサの前記音源に最も近い音圧測定位置との間の位置であり、
前記第二の位置は、前記音圧測定位置と、前記音源との間の位置である、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、２５ｍｍ以上である、
請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、５００ｍｍ以下である、
請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
前記第一の加熱制御部は、前記第一の温度を測定する第一の温度センサと、前記第一の管壁部分を加熱する第一のヒータと、前記第一の温度に基づいて前記第一のヒータによる加熱を制御する第一の制御処理部とを含み、
前記第二の加熱制御部は、前記第二の温度を測定する第二の温度センサと、前記第二の管壁部分を加熱する第二のヒータと、前記第二の温度に基づいて前記第二のヒータによる加熱を制御する第二の制御処理部とを含む、
請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記第一の位置で測定された第一の温度と、予め定められた第一の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第一の管壁部分を加熱する前記第一の加熱制御部と、
前記第二の位置で測定された第二の温度と、予め定められた第二の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第二の管壁部分を加熱する前記第二の加熱制御部と、
を含む、請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置された管本体を含む装置を準備すること、
前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定された第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱すること、
前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定された第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱すること、
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、前記音圧センサにより前記管内の音圧を測定すること、及び
前記音圧センサによる測定結果に基づいて、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８】
前記第一の位置は、前記試験体の前記音源側の表面の位置と、前記音圧センサの前記音源に最も近い音圧測定位置との間の位置であり、
前記第二の位置は、前記音圧測定位置と、前記音源との間の位置である、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、２５ｍｍ以上である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第二の位置と、前記音圧測定位置との距離は、５００ｍｍ以下である、
請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記装置は、
前記第一の温度を測定する第一の温度センサと、前記第一の管壁部分を加熱する第一のヒータと、前記第一の温度センサによる測定結果に基づいて前記第一のヒータによる加熱を制御する第一の制御処理部とを含む第一の加熱制御部と、
前記第二の温度を測定する第二の温度センサと、前記第二の管壁部分を加熱する第二のヒータと、前記第二の温度センサによる測定結果に基づいて前記第二のヒータによる加熱を制御する第二の制御処理部とを含む第二の加熱制御部と、
を含み、
前記第一の加熱制御部により前記第一の管壁部分を加熱し、
前記第二の加熱制御部により前記第二の管壁部分を加熱する、
請求項７乃至１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記管本体の前記第一の位置で測定された第一の温度と、予め定められた第一の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第一の管壁部分を加熱し、
前記管本体の前記第二の位置で測定された第二の温度と、予め定められた第二の目標温度との差分に基づき決定された条件で、前記第二の管壁部分を加熱する、
請求項７乃至１１に記載の方法。
【請求項１３】
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、前記音源と前記試験体との間に音圧センサが配置される管本体をまず準備し、次いで、前記管本体の前記音源と前記試験体との間の第一の位置で測定される第一の温度に基づき決定された条件で、前記第一の位置を含む第一の管壁部分を加熱する第一の加熱制御部、及び前記管本体の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音源に近い第二の位置で測定される第二の温度に基づき決定された条件で、前記第二の位置を含む第二の管壁部分を加熱する第二の加熱制御部を設けることを含む方法により製造される、垂直入射音響特性測定装置。
【国際調査報告】
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