(57)【要約】【課題】試験対象物である自動車の乗客室区画の防音性又は防音材の挿入性を測定するための測定装置に関する。【解決手段】音場発生用の音源と、マイクロホン又は音響強度プローブと、音響測定データ記録装置とを具備する測定装置において；前記音源がアダプタ（３）を備えたラウドスピーカ又はコンプレッションドライバ（１）により形成されており、前記アダプタ（３）は、フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）が接続した複数の音開口部（７）を含んでいて、前記フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）の開口端部（９）が複数の独立した個別の音源を画成している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象物である自動車の乗客室区画の防音性又は防音材の挿入性を測定するための測定装置であって；
音場発生用の少なくとも一つの音源と、少なくとも一つのマイクロホン又は一つの音響強度プローブと、音響測定データ記録装置とを具備する測定装置において；
前記音源がアダプタ（３）を備えた単一のポータブル式ラウドスピーカ又はコンプレッションドライバ（１）により形成されており、前記アダプタ（３）は、フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）が接続した複数の音開口部（７）を含んでいて、前記フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）の開口端部（９）が複数の独立した個別の音源を画成していることを特徴とする；
測定装置。
【請求項２】
少なくとも四本のフレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）が前記アダプタ（３）に接続されていて、前記フレキシブルチューブの前記開口端部（９）が独立した点状音源を画成していることを、特徴とする、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）の少なくとも一本は、前記音源の作動中に表面が音を放射する材料及び／又は構造体のようになっていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）の少なくとも一本が防音カバー及び／又は遮音カバーを備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項５】
前記フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）の少なくとも一本が着脱可能に前記アダプタの音開口部に接続されていることを特徴とする、請求項１−４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記アダプタ（３）が、前記ラウドスピーカ又はコンプレッションドライバ（１）に接続可能なカプセル（４）形状であることを特徴とする、請求項１−５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記カプセル（４）がドーム形状、半球形状又は長円形状であることを特徴とする、請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
前記フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）は寸法安定性形状に曲げることができることを特徴とする、請求項１−７のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項９】
前記フレキシブルチューブ（８．１，８．２，８．３，８．ｎ）それぞれは、組み込まれたスパイラルワイヤ（１０）を含んでいることを特徴とする、請求項１−８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記測定装置は、一直線に沿って配置された数個のマイクロホン（１３）からなるマイクロホン列（１４）又はグリッド状に配置された数個のマイクロホンからなるマイクロホンアレーをさらに備えていることを特徴とする、請求項１−９のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記マイクロホン、前記マイクロホン列（１４）又は前記マイクロホンアレーが移動可能に保持装置（１５）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１−１０のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記マイクロホン列（１４）又は前記マイクロホンアレーが、測定データをコンピュータ（１９）に送る測定データ収集装置（１８）に接続されていて、前記コンピュータ（１９）は空間音場変換用の評価ソフトウエアを実行することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験対象物である自動車の乗客室区画の防音性又は防音材の挿入性を測定するための測定装置に関するものであって、測定装置は、音場発生用の少なくとも一つの音源と、少なくとも一つのマイクロホン又は一つの音響強度プローブと、音響測定データ記録装置とを具備する。
【背景技術】
【０００２】
音響的に効果のある構造体コンポーネントの防音性又は防音材挿入性を測定する場合、そのコンポーネントは、通常送信チャンバと受信チャンバとの間の壁面開口部に配置されていて、その送信チャンバは数個の音源を備えており、その受信チャンバは対応する試験オリフィスを有している少なくとも一つのマイクロホンを備えている。そのような測定装置は時として非常に大きな一様な音場を必要とする。
【０００３】
自動車のパーツ、例えばドアーに設置された防音構造体コンポーネントの音響試験において、自動車内部に大きな一様な音場が必要とされ、自動車外部の音圧又は音響強度は少なくとも一つのマイクロホンで測定されている。
【０００４】
しかしながら、理想的に拡散された音場を阻止する環境において、場所に関係せずに、一定の音レベルを備えた一様な音場を発生することは困難である。このことは、例えば窓わくのような音響反射面だけではなく、例えばシートクッションやフロアカバーのような多くの吸音材を含んでいる自動車内部にもあてはまる。
【０００５】
例えば自動車内部のような非拡散環境における音響測定を目的とした大きな一様な音場を発生するために、現在では少なくとも四つの独立したラウドスピーカを使用することが一般的になっている。これらの高価な装置にもかかわらず、発生された音場はある種の音響測定方法にとって十分に一様なものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、吸音環境における大きな一様な音場を発生することが可能な、比較的安価な測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１の特徴を備えた測定装置により達成されている。本発明による測定装置において、音源がアダプタを備えた単一のポータブル式ラウドスピーカ又はコンプレッションドライバにより形成されており、前記アダプタは、フレキシブルチューブが接続した複数の音開口部を含んでいて、前記フレキシブルチューブの開口端部が複数の独立した個別の音源を画成していることを特徴としている。
【０００８】
大きな一様な音場は、複数の個別の音源を用いて例えば自動車内部のような吸音環境において発生することができるようになっていて、その音源は、好ましくは単一のコンプレッションドライバ又はラウドスピーカと、フレキシブルチューブの開口端部が空間的に分配されているなら同一数のフレキシブルチューブとにより実現されている。本発明による測定装置は、複数の独立したラウドスピーカを用いている従来の装置に比較して対コスト効果が大きい。というのは本発明による測定装置はただ一つのコンプレッションドライバ又はラウドスピーカと、チューブが接続したアダプタとを使用していて、この装置のコストは、多くのラウドスピーカを備えたものに比較して著しく低価格なものになっているからである。
【０００９】
しかしながら、本発明における範囲には以下の実施形態を含んでいて、測定装置は必要とするなら数個のコンプレッションドライバ又はラウドスピーカを含んでいて、そのコンプレッションドライバ又はラウドスピーカはそれぞれ複数の音開口部を含んでいるアダプタを備えていて、音開口部には端部で開口しているフレキシブルチューブを備えている。
【００１０】
フレキシブルチューブの数又は個別の音源の数は測定する環境のサイズ及び吸音特性に依存している。例えば、大型バスの入口ドアのような大表面コンポーネントの音圧測定には、例えば小型乗合自動車のドアのような小型コンポーネントにおける音圧測定と比較して、大きな一様な音場発生のためにより多数の個別の音源が必要とされる。
【００１１】
本発明による測定装置のコンプレッションドライバ又はラウドスピーカ用のアダプタには、可能な限り多数のフレキシブルチューブが接続されるべきである。アダアプタは、各々の音開口部にそれぞれ一本のフレキシブルチューブが接続した好ましくは少なくとも二つの音開口部、より好ましくは少なくとも十個の音開口部を含んでいて、各フレキシブルチューブの開口端部が個別の一つの音源になっている。
【００１２】
本発明による測定装置の実施形態において、一本以上フレキシブルチューブの材及び／又は構造体は、コンプレッションドライバ又はラウドスピーカの作動中にフレキシブルチューブの表面が音波放射するようになっている。このことが発生される音場の一様性を改善するようになっている。
【００１３】
ある場合には、フレキシブルチューブの（外側）表面からの音波放射は望ましいものではない。これに関連して、本発明における他の実施形態において、一本以上のフレキシブルチューブが吸音カバー又は遮音カバーを備えている。カバーは、インナーチューブを同軸に囲んでいる第二チューブからなる。この場合、二つのチューブは、好ましくは空気の充満した環状空間を画成している。従ってこのチューブは二重管である。
【００１４】
本発明における測定装置の実施形態において、フレキシブルチューブは着脱可能にアダプタの音開口部に接続されている。本実施形態において、必要とあればチューブの迅速かつ容易な交換が可能である。これに関連して、短かいチューブを長いチューブに、又はその逆に交換することが可能である。このことは、個々の測定環境又は周波数応答測定に対して利点となっている。
【００１５】
本発明による測定装置の別の実施形態において、ラウドスピーカ又はコンプレッションドライバに特定されたアダプタは凸なカプセル、詳しくはドーム形状又は半円球形状のカプセルである。凸なカプセルは長円形状であってもよい。対応する形状のアダプタは、フレキシブルチューブが接続する音開口部を設置するための比較的広い表面を有している。従って形状化されたアダプタは、接続されるチューブを通して発生される一様分布の音場を実現している。この場合、アダプタの中空内部は、好ましくは可能なかぎり小型になっている。
【００１６】
本発明による測定装置の実施形態において、フレキシブルチューブは寸法安定的に曲げることのできるチューブからなる。このことはスパイラルワイヤを組込んだフレキシブルチューブを用いることにより達成されている。このことが、チューブの空間的配向、特に点状音源として作用する開口部の空間的配向を著しく簡単なものにしている。
【００１７】
本発明による測定装置は少なくとも一つのマイクロホン及び／又は少なくとも一つの音響強度プローブを備えている。
【００１８】
本発明による測定装置の他の実施形態は従属項に規定されている。
【００１９】
図面に例示した一つの実施形態を参照して、本発明を以下に詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１はラウドスピーカ又はコンプレッションドライバ１を図示していて、そのハウジング（シャーシ）にはアングルブラケット２がコンプレッションドライバ（ラウドスピーカ）１を保持エレメント、例えば三脚又はクロスバーに取り付けるために配置されている。アダプタはコンプレッションドライバ又はラウドスピーカ１の音出口開口部を完全におおうように、コンプレッションドライバ又はラウドスピーカハウジングの音の出口側に取り付けられている。
【００２１】
アダプタ３は、一体となっている取付けフランジ５に変化してゆく凸なカプセル区画４を有している。カプセル区画４はほぼ中空半円球の形状である。フランジ５は取り付けねじを受容するための数個の穴６を含んでいて、その取り付けねじはコンプレッションドライバ又はラウドスピーカ１にねじ込まれるようになっている。アダプタ３はメタル又はプラスチック部品からなる。例えば、アダプタは旋盤で加工されたアルミニウムパーツ形状である。代りに、アダプタ３は射出成形プラスチック部品で作られていてもよい。カプセル状区画４は図１において部分的に断面で図示されている。
【００２２】
多くの音開口部７がアダプタ３のカプセル区画４に配置されている。音開口部７は穴であってもよいし、アダプタ３の外側へ突出している接続ピース（図示せず）のようなスリーブ状のものであってもよい。音開口部７はアダプタ３のカプセル状区画４をほぼ均一におおって配置されている（図２参照）。
【００２３】
フレキシブルチューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎが音開口部７に接続されている。各チューブの開口端部９は独立した個別の音源となっている。少なくとも四本、好ましくは少なくとも八本、より好ましくは少なくとも十本のチューブがアダプタ３に接続されていて、前記チューブの開口端部９は、それぞれ個別の点状音源を形成している。
【００２４】
チューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎは能動的に又は非能動的にアダプタ３の音開口部７の中へ挿入されていてもよいし、能動的又は非能動的に音開口部７におけるスリーブ状ピース（図示せず）に取り付けられていてもよい。
【００２５】
フレキシブルチューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎは、好ましくは寸法的に安定して曲げられるようになっている。詳しくは、チューブはプラスチック又はゴムのスパイラルチューブからなり、スパイラルワイヤ１０がチューブ壁に組込まれている。チューブ材料及びチューブ構造体は、チューブ表面がコンプレッションドライバ又はラウドスピーカ１の作動中に音波放射するように選択されている。
【００２６】
チューブ表面からの音波放射が所望されない場合、チューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎは、代りに最小音波放射が可能なような二重壁であってもよい。インナーチューブとそれを囲んでいるアウターチューブが環状スペースを形成していて、この場合そのスペースには空気が充満されている。
【００２７】
チューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎの内径は３−４０mmの、好ましくは３−２５mmの、より好ましくは３−１０mmの範囲である。チューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎの長さは５０−５００cmの、より好ましくは１２０−２５０cmの範囲である。
【００２８】
図３は、図１によるアダプタ３及びフレキシブルチューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎを備えたコンプレッションドライバ又はラウドスピーカ１を用いた測定装置を図示している。測定装置は自動車１２のボデー区画における防音性を測定するようになっている。この測定装置は、いわゆるＳＴＳＦ解析又はいわゆるウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ）（ＳＰ−測定法）を可能にしている。
【００２９】
ＳＴＳＦ解析（空間音場変換）は振動体における誘発された三次元音場を測定するための測定方法であって、その測定方法は、マイクロホン列又は可動式マイクロホン列それぞれを用いた個別音圧測定法にもとずくものである。空間音場変換は公知のクロススペクトラム法（cross spectrum method）にもとずいている。空間音場変換の目的の一つは、放射構造体表面における音源の局所位置を測定することである。
【００３０】
図３において、お互いに接続された可動式コンプレッションドライバ（ラウドスピーカ）１とアダプタ３とチューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎとは試験する自動車１２の内部に配置されている。
【００３１】
大きな一様な音場が遮音されている自動車内部１１にコンプレッションドライバ１と、チューブ８．１，８．２，８．３，８．ｎとを用いて形成されていて、そのチューブは個別の音源数に対応していてアダプタ３を介してコンプレッションドライバ１に接続されている。測定中に、チューブ開口部９は自動車内部１１の対象領域をおおうようにほぼ一様に配置されている。チューブ開口部９は一列に直線的に配置されてもよいし、又は二次元あるいは三次元グリッドに配置されてもよい。
【００３２】
自動車に外部の複数のマイクロホン１３あるいやマイクロホン位置は、自動車内部１１における点状音源に割り当てられている。図示した実施形態において、マイクロホン１３は一直線に沿ってお互いに等間隔に離間して配置されている。ロッド状のマイクロホン１３の長手軸はお互いにほぼ平行に配置されている。
【００３３】
図示したマイクロホン列１４の代りに、マイクロホンアレーが音圧測定に使用されてもよくて、前記整列したマイクロホンはグリッド状に配置された数個のマイクロホン１３から構成されている。
【００３４】
マイクロホン列１４又はマイクロホンアレーは、それぞれ移動可能に保持装置１５に取り付けられている。符号１６は、保持装置１５のクロスバー１７に沿ったマイクロホン列１４の移動を制御するための制御装置である。
【００３５】
マイクロホン列１４又はマイクロホンアレーはそれぞれ測定データを収集する装置１８に接続されていて、その装置１８はマイクロホン１３により記録された測定データをコンピュータ１９に送っており、コンピュータ１９は空間音場変換用評価ソフトウエアを実行している。制御装置もコンピュータ１９に接続されている。
【００３６】
音圧は、試験対象面に平行に二次元平面における個別の点でマイクロホン１４又はマイクロホンアレーを用いてそれぞれ測定される。クロススペクトラム法又はＳＴＳＦ解析は、それぞれ少なくとも一つの標準信号を必要としている。図３は三つの標準マイクロホン２０を図示している。標準信号はマイクロホン１３を用いて記録した音圧を、コヒーレンス解析を用いて所定の試験対象物に割り当てる。従って、非コヒーレント音をフィルターすることが可能である。従って空間音場変換は、音源干渉の影きょうを受けない。音量、詳しくは音圧が標準信号として使用されてもよい。
【００３７】
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、基本的に異なるデザインに修正されてもよい。本発明による装置は、異なる測定位置に可動な単一のマイクロホンであってもよい。本発明の範囲において、用語マイクロホンは音響強度検出器も表わしている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、複数のフレキシブルチューブが接続した単一のコンプレッションドライバ又はラウドスピーカの概略図である。
【図２】図２は、フレキシブルチューブをコンプレッションドライバ又はラウドスピーカに接続するためのアダプタの平面図である。
【図３】図３は、本発明の装置により、自動車の組込み防音パーツの防音性を測定するための測定装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    ラウドスピーカ又はコンプレッションドライバ
３    アダプタ
４    カプセル区画
７    音開口部
８．１，８．２，８．３，８．ｎ    フレキシブルチューブ
１４    マイクロホン列
【図１】
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【図２】
2006215030.tif 000004
【図３】
2006215030.tif 000005
【外国語明細書】
2006215030000001.pdf