(57)【要約】【課題】  空間内の音源と観測位置との間の伝達経路解析を含む音響解析方法及びそのシステムの提供。【解決手段】  空間内に形成される音場を解析する音響解析方法である。空間内の観測位置に音響センサを配置し、設定される仮想音源面に沿ってスピーカを移動させつつスピーカの前方に配置した音響粒子速度センサによってスピーカから発せられる音の音響粒子速度を測定して、観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得する伝達関数取得工程を含むことを特徴とする。音響解析システムは、空間内の観測位置に配置された音響センサと、設定される仮想音源面上に配置されるスピーカと、スピーカの前方に配置した音響粒子速度センサと、を含み、仮想音源面に沿ってスピーカを移動させつつ音響粒子速度センサによってスピーカから発せられる音の音響粒子速度を測定して、観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得する伝達関数取得部と含むことを特徴とする。【選択図】図１
2019035628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間内に形成される音場を解析する音響解析方法であって、
前記空間内の観測位置に音響センサを配置し、設定される仮想音源面に沿ってスピーカを移動させつつ前記スピーカの前方に配置した音響粒子速度センサによって前記スピーカから発せられる音の音響粒子速度を測定して、前記観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得する伝達関数取得工程を含むことを特徴とする音響解析方法。
【請求項２】
所定周波数範囲の音を前記音響粒子速度センサで測定するよう前記スピーカを駆動させることを特徴とする請求項１記載の音響解析方法。
【請求項３】
前記スピーカは面振動スピーカであり、前記所定周波数範囲は前記スピーカの（１，１）モードの振動での固有振動数を含むことを特徴とする請求項２記載の音響解析方法。
【請求項４】
前記音響センサはマイクロフォンであり音圧を測定することを特徴とする請求項１乃至３のうちの１つに記載の音響解析方法。
【請求項５】
前記音響センサは音響粒子速度センサであり音響粒子速度を測定することを特徴とする請求項１乃至３のうちの１つに記載の音響解析方法。
【請求項６】
前記音響センサはさらに音の強さを測定することを特徴とする請求項４又は５に記載の音響解析方法。
【請求項７】
前記仮想音源面は前記空間内に突出する部位の表面を含むことを特徴とする請求項１乃至６のうちの１つに記載の音響解析方法。
【請求項８】
前記伝達関数取得工程において、前記仮想音源面をＮ個に分割した分割面のそれぞれについてその位置ｘｎ（ｎ＝１〜Ｎ）から前記観測位置ｒまでの伝達関数Ｇｎ（ｘｎ／ｒ）を決定しておき、
その後前記位置ｘｎで測定される音響粒子速度ｖ（ｘｎ）から前記観測位置ｒの音響特性ｐ（ｒ）を
【数１】
2019035628.tif 000006
（但し、ΔＳ（ｘｎ）を前記位置ｘｎに対応した前記分割面の面積とする。）で解析することを特徴とする請求項１乃至７のうちの１つに記載の音響解析方法。
【請求項９】
空間内に形成される音場を解析する音響解析システムであって、
前記空間内の観測位置に配置された音響センサと、
設定される仮想音源面上に配置されるスピーカと、
前記スピーカの前方に配置した音響粒子速度センサと、を含み、
前記仮想音源面に沿って前記スピーカを移動させつつ前記音響粒子速度センサによって前記スピーカから発せられる音の音響粒子速度を測定して、前記観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得する伝達関数取得部を含むことを特徴とする音響解析システム。
【請求項１０】
所定周波数範囲の音を前記音響粒子速度センサで測定するよう前記スピーカを駆動させることを特徴とする請求項９記載の音響解析システム。
【請求項１１】
前記スピーカは面振動スピーカであり、前記所定周波数範囲は前記スピーカの（１，１）モードの振動での固有振動数を含むことを特徴とする請求項１０記載の音響解析システム。
【請求項１２】
前記音響センサはマイクロフォンであり音圧を測定することを特徴とする請求項９乃至１１のうちの１つに記載の音響解析システム。
【請求項１３】
前記音響センサは音響粒子速度センサであり音響粒子速度を測定することを特徴とする請求項９乃至１１のうちの１つに記載の音響解析システム。
【請求項１４】
前記音響センサはさらに音の強さを測定することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の音響解析システム。
【請求項１５】
前記仮想音源面は前記空間内に突出する部位の表面を含むことを特徴とする請求項９乃至１４のうちの１つに記載の音響解析システム。
【請求項１６】
前記伝達関数取得部において、前記仮想音源面をＮ個に分割した分割面のそれぞれについてその位置ｘｎ（ｎ＝１〜Ｎ）から前記観測位置ｒまでの伝達関数Ｇｎ（ｘｎ／ｒ）を決定しておき、
その後、前記位置ｘｎでの音響粒子速度ｖ（ｘｎ）から前記観測位置ｒの音響特性ｐ（ｒ）を
【数２】
2019035628.tif 000007
（但し、ΔＳ（ｘｎ）を前記位置ｘｎに対応した前記分割面の面積とする。）で解析することを特徴とする請求項９乃至１５のうちの１つに記載の音響解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間における音響解析方法及びそのシステムに関し、特に、空間内の音源と観測位置との間の伝達経路解析を含む音響解析方法及びそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や鉄道車両、航空機の内部やその他の空間内にいる搭乗者がどのような騒音（振動音）を感じているか、あるいは騒音が空間内にどのように伝搬しているか、該空間についての音響解析が必要となる。かかる音響解析の１つの方法として、音源と搭乗者の頭部に対応する観測位置との間の空気を介したエネルギー伝達経路を評価する伝達経路解析（ＴＰＡ；Transfer Path Analysis）が行われる。例えば、空気伝搬経路による音圧は、壁などの音源表面からの体積加速度に伝達関数を掛けて求められる。
【０００３】
例えば、非特許文献１では、鉄道車両の台車等の音源から車内での騒音・振動の伝搬経路ごとの寄与度を把握する伝達経路解析において、実際に走行している鉄道車両のデータを用いた方法について述べている。複数箇所に取り付けた振動加速度センサにより、各地点で３方向の振動加速度を観測するとともに、入力点（音源）と評価点（観測位置）との間で定義される伝達関数を用いた解析を行っている。
【０００４】
ところで、音波の強さは音圧と粒子速度で表される。この音圧はマイクロフォンにより加速度としても観測できるが、その場に作用する力などの各種情報までを得るには粒子速度の考慮も必要となる。
【０００５】
例えば、特許文献１では、音圧に変えて音を伝達する空気粒子としての「音響粒子」を考慮し、この速度観測を観測位置で行って、音源から観測位置（受音側）への伝達関数を求めることを開示している。音源から観測位置までの構造伝搬経路及び空気伝搬経路からなる音経路において、構造伝搬経路では力センサや加速度センサによって構造支持体に付加されている力を測定するとともに、空気伝搬経路では音源の放射面近くに取り付けた体積加速度センサによって体積加速度を測定する。そして、観測位置に音響粒子速度センサを配置して粒子速度ベクトルを決定し、この粒子速度ベクトルへの音源からの各経路の寄与を三次元ベクトル法によって解析し得るとしている。
【０００６】
また、非特許文献２では、観測位置にマイクロフォンのような観測器を配置するのではなく、逆に、観測位置に模擬音源を配置し音源側にマイクロフォンを配置して観測を行って、伝達関数の相反性から伝達経路解析を行う方法について述べている。相反定理を利用した音響加振法によれば、音源側に小型のマイクロフォンを配置することができて、３００Ｈｚ程度以下の騒音（振動音）の発生源を局所的に絞って詳細に解析し得るとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−７９９５３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】M. Asahina, T. Tomioka, S. Matsuo, T. Yoshimura：“Application of transfer path analysis to the vibration and noise of a railway vehicle”, The International Symposium on Speed-up and Sustainable Technology for Railway and Maglev System (STECH2015), 2015
【非特許文献２】丸山新一  学位論文、「構造−音響系の相反定理を活用した車両の騒音低減技術に関する研究」、１９９８年３月１６日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、相反定理を利用した音響加振法によれば、騒音（振動音）の発生源を局所的に絞って観測でき、空間内の音源と観測位置との間の伝達経路解析を含む音響解析を詳細に行うことが可能となる。一方、模擬音源としては無指向性のものが必要となり、特に、低周波数域では模擬音源が大きくなってしまうことから、観測位置への音響的な影響を無視できず、かつ点音源と見なせなくなって解析精度を低下させる原因となる。
【００１０】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、自動車や鉄道車両、航空機の内部やその他の空間内の音源と観測位置との間の伝達経路解析を含む音響解析方法及びそのシステムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による音響解析方法は、空間内に形成される音場を解析する音響解析方法であって、前記空間内の観測位置に音響センサを配置し、設定される仮想音源面に沿ってスピーカを移動させつつ前記スピーカの前方に配置した音響粒子速度センサによって前記スピーカから発せられる音の音響粒子速度を測定して、前記観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得する伝達関数取得工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、観測位置の音響センサとスピーカの前方の音響粒子速度センサとで観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得するので、スピーカを仮想音源面に沿って移動させることで観測位置と仮想音源面の各部分とのそれぞれの間の伝達関数を得ることができる。そして、これらの伝達関数によって空間内における音源と観測位置との間の伝達経路解析を含む音響解析を可能とする。
【００１３】
上記した発明において、所定周波数範囲の音を前記音響粒子速度センサで測定するよう前記スピーカを駆動させることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、伝達関数を精度よく取得できる。
【００１４】
上記した発明において、前記スピーカは面振動スピーカであり、前記所定周波数範囲は前記スピーカの（１，１）モードの振動での固有振動数を含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、得られる伝達関数の精度を向上させ得る。
【００１５】
上記した発明において、前記音響センサはマイクロフォンであり音圧を測定することを特徴としてもよい。また、上記した発明において、前記音響センサは音響粒子速度センサであり音響粒子速度を測定することを特徴としてもよい。さらに、上記した発明において、前記音響センサはさらに音の強さを測定することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、それぞれ音圧、音響粒子速度、音の強さについての伝達関数を得ることができる。
【００１６】
上記した発明において、前記仮想音源面は前記空間内に突出する部位の表面を含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、空間内に突出する部位があってもこれを仮想音源面として音響解析ができる。
【００１７】
上記した発明において、前記伝達関数取得工程において、前記仮想音源面をＮ個に分割した分割面のそれぞれについてその位置ｘｎ（ｎ＝１〜Ｎ）から前記観測位置ｒまでの伝達関数Ｇｎ（ｘｎ／ｒ）を決定しておき、その後、前記位置ｘｎで測定される音響粒子速度ｖ（ｘｎ）から前記観測位置ｒの音響特性ｐ（ｒ）を
【数１】
2019035628.tif 000003
（但しΔＳ（ｘｎ）を前記位置ｘｎに対応した前記分割面の面積とする。）で解析することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、伝達関数から観測位置の音圧などの音響特性を推定する音響解析を行うことができる。
【００１８】
本発明による音響解析システムは、空間内に形成される音場を解析する音響解析システムであって、前記空間内の観測位置に配置された音響センサと、設定される仮想音源面上に配置されるスピーカと、前記スピーカの前方に配置した音響粒子速度センサと、を含み、前記仮想音源面に沿って前記スピーカを移動させつつ前記音響粒子速度センサによって前記スピーカから発せられる音の音響粒子速度を測定して、前記観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得する伝達関数取得部を含むことを特徴とする。
【００１９】
かかる発明によれば、観測位置の音響センサとスピーカの前方の音響粒子速度センサとで観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得するので、スピーカを仮想音源面に沿って移動させることで観測位置と仮想音源面の各部分とのそれぞれの間の伝達関数を得ることができる。そして、これらの伝達関数によって空間内における音源と観測位置との間の伝達経路解析を含む音響解析を可能とする。
【００２０】
上記した発明において、所定周波数範囲の音を前記音響粒子速度センサで測定するよう前記スピーカを駆動させることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、伝達関数を精度よく取得できる。
【００２１】
上記した発明において、前記スピーカは面振動スピーカであり、前記所定周波数範囲は前記スピーカの（１，１）モードの振動での固有振動数を含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、得られる伝達関数の精度を向上させ得る。
【００２２】
上記した発明において、前記音響センサはマイクロフォンであり音圧を測定することを特徴としてもよい。また、上記した発明において、前記音響センサは音響粒子速度センサであり音響粒子速度を測定することを特徴としてもよい。さらに、上記した発明において、前記音響センサはさらに音の強さを測定することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、それぞれ音圧、音響粒子速度、音の強さについての伝達関数を得ることができる。
【００２３】
上記した発明において、前記仮想音源面は前記空間内に突出する部位の表面を含むことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、空間内に突出する部位があってもこれを仮想音源面として音響解析ができる。
【００２４】
上記した発明において、前記伝達関数取得部において、前記仮想音源面をＮ個に分割した分割面のそれぞれについてその位置ｘｎ（ｎ＝１〜Ｎ）から前記観測位置ｒまでの伝達関数Ｇｎ（ｘｎ／ｒ）を決定しておき、その後、前記位置ｘｎで測定される音響粒子速度ｖ（ｘｎ）から前記観測位置ｒの音響特性ｐ（ｒ）を
【数２】
2019035628.tif 000004
（但しΔＳ（ｘｎ）を前記位置ｘｎに対応した前記分割面の面積とする。）で解析することを特徴としてもよい。かかる発明によれば、伝達関数から観測位置の音圧などの音響特性を推定する音響解析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例における音響解析方法を示すフロー図である。
【図２】音響解析方法を説明する空間のモデルを示す図である。
【図３】本発明の実施例における音響解析システムのブロック図である。
【図４】検証試験に用いた装置の斜視図である。
【図５】検証試験の結果を示す推定と実測の音圧レベルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明による音響解析方法について図１及び図２を用いて説明する。ここでは、音響解析の一部として観測位置とその周囲との間の伝達関数を取得することを主として含むものであるが、説明を簡単にするために、音響解析の例として、周囲に騒音のある空間の中の観測位置における音圧を推定する場合を説明する。
【００２７】
図１に図２を併せて参照すると、まず、音響解析すべき空間１を設定する（Ｓ１）。空間１としては、例えば、列車等の車両の内部や自動車の室内など、外部から空間１の内部に音を伝搬させる壁面等の音源となる面を有する空間を想定する。
【００２８】
ここで、空間１は、全面を物理的な壁面によって区画されている必要はなく、例えば外部と通じる開口部分のある開空間でもよい。このような場合には、かかる開口部分にも音を内部に伝搬させる面が連続して存在するものとする。そして、壁面や開口部分を含め、空間１内部に音を伝搬させるこれらの面を空間１内の音源となる仮想音源面２として設定する。また、車両の内部に備えられる座席や、自動車のコンソールボックスなど、室内に突出して備えられる備品などのある場合において、仮想音源面２はかかる備品などに沿って、つまり空間１の内部に突出する部位の表面を含むように設定されるとよい。また、室内に音源のある場合などは、その音源の表面に仮想音源面２を設定して、かかる音源を仮想音源面２の外側に配置する。なお、明らかに外部からの音の伝搬のない部分や音の伝搬を無視できる部分については仮想音源面２を設定する必要はない。
【００２９】
続いて、仮想音源面２上の各位置ｘｎ（ｎ＝１〜Ｎ）を移動するスピーカと、これに伴って前面で移動する音響粒子速度センサとを配置し、各位置ｘｎにおける音響粒子速度と、空間１内の観測位置ｒの音響特性とを測定し、これらの関係によって位置ｘｎから観測位置ｒまでの音響特性の大きさの比と位相差を表す周波数応答関数、すなわち伝達関数（グリーン関数）Ｇｎ（ｘｎ／ｒ）を取得する（Ｓ２）。ここで音響特性としては、音圧や音響粒子速度、音の強さ（音響インテンシティ、単位：Ｗ／ｍ２）など、音響に関わる周波数特性を有する各種物理量を用い得る。ここでは音圧についての伝達関数を得たものとする。なお、各位置ｘｎは、仮想音源面２の全面をＮ個に分割した分割面のそれぞれの位置である。また、この伝達関数取得工程（Ｓ２）についての詳細は後述する。
【００３０】
続いて、仮想音源面２が空間１内に騒音等の音を伝搬させている状態で、分割面の位置ｘｎの音響粒子速度を測定する（Ｓ３）。ここでは、音響粒子速度センサを仮想音源面２に沿って移動させて、ｎを１からＮまで変化させて位置ｘｎの音響粒子速度をそれぞれ測定する。ここで、音響粒子速度センサとしては、上記したスピーカの前方に配置したものを取り外して使用してもよいし、別の音響粒子速度センサを用いてもよい。
【００３１】
そして、仮想音源面２に沿って測定した音響粒子速度から観測位置ｒの音圧ｐ（ｒ）を推定する（Ｓ４）。各位置ｘｎにおいて測定した音響粒子速度ｖ（ｘｎ）を上記した伝達関数に乗じたものを、さらに全ての位置ｘｎについて加算すればよい。すなわち、観測位置ｒの音圧ｐ（ｒ）は、ΔＳ（ｘｎ）を各位置ｘｎに対応させて仮想音源面２を分割した分割面の面積として、以下の「式１」で表すことができる。
【数３】
2019035628.tif 000005
【００３２】
以上のように、音の伝搬している空間１の中の観測位置ｒにおける音圧を伝達関数から推定する音響解析のできることを示した。このように、仮想音源面２上の各位置ｘｎから観測位置ｒまでの伝達関数を取得しておくことで、例えば観測位置ｒの音圧に対する各位置ｘｎからの寄与の大小を順序づけたり、空間１内の音圧分布を推定したりするなど、空間１内における他の音響解析をすることもできる。音圧の代わりに他の音響特性に関する伝達関数を得ても同様に式１によってそれぞれの音響特性ｐ（ｒ）を推定する音響解析が可能である。
【００３３】
次に、本発明による音響解析システムを用いた音響解析方法として、特に上記した伝達関数取得工程（Ｓ２）の詳細について、図３を用いて説明する。
【００３４】
図３に示すように、音響解析システム１０は、空間１内に形成される音場を解析するシステムであり、空間１内に設定された仮想音源面２に沿って配置されるスピーカ３と、空間１内の観測位置ｒに配置される観測位置音響センサ４と、スピーカ３の前方に配置されるスピーカ前音響粒子速度センサ５とを含む。また、スピーカ３、観測位置音響センサ４及びスピーカ前音響粒子速度センサ５は演算処理装置１２に接続される。演算処理装置１２は、例えば、スピーカ前音響粒子速度センサ５で測定したスピーカ３から発生させた音の音響粒子速度の信号と、観測位置音響センサ４で受信した音による信号との大きさの比と位相差を計測できる。また、演算処理装置１２は、伝達関数を取得することのできる伝達関数取得部を含む。
【００３５】
スピーカ３は、演算処理装置１２からの信号によって所定の周波数の音を発生させることができる。つまり、演算処理装置１２は少なくとも発振器及びアンプの機能も有する。スピーカ３としては、出力のない状態で空間１に与える音響に関する影響を極力少なくすることが好ましく、測定に使用する音の波長に対して十分小さく、薄いことが好ましい。このようなスピーカ３としては、例えば、面振動スピーカなどが好適である。また、スピーカ３を面振動スピーカとし、これによって発生する音をスピーカ前音響粒子速度センサ５によって代表して測定する場合には、面振動を発生させる振動板は０〜１次モードで一様に振動できるものが好ましい。このような面振動スピーカとしては、例えば圧電スピーカを用い得る。その他、所定の周波数帯域幅の音を発生できるものであれば、小型スピーカや、スマートフォンなども使用し得る。特に、スマートフォンであれば、アンプ等を別に設ける必要もなく、音を発生させるためのアプリケーションをインストールしておけば演算処理装置１２の発振器及びアンプの機能を不要とでき、取り回しにおいても有利とし得る。
【００３６】
観測位置音響センサ４は、例えば音圧を測定できるマイクロフォンなど、得ようとする伝達関数に用いられる特定の音響特性を測定できるものや、かかる特定の音響特性に換算可能な音響特性を測定できるものである。また、スピーカ前音響粒子速度センサ５は音響粒子速度を測定可能なセンサであり、特定の方向の感度が高く、意図しない方向からの騒音の影響を受けづらい。そのため、音響粒子である媒質（空気）の粒子速度を高い精度で測定できる。
【００３７】
ここで、スピーカ３から帯域幅を有する周波数の音を発生させて、スピーカ前音響粒子速度センサ５によって発生された音の音響粒子速度を測定するとともに、観測位置音響センサ４によって観測位置ｒでの音圧などの音響特性を測定する。演算処理装置１２の伝達関数取得部では、スピーカ前音響粒子速度センサ５によって測定された音響粒子速度と、観測位置音響センサ４で測定された音の音響特性との位相差及び大きさの比から、周波数応答関数である伝達関数を算出する。これによって、スピーカ３を位置ｘ１に配置したときの伝達関数Ｇ１（ｘ１／ｒ）を取得できる。
【００３８】
ここで、音響特性の測定にあたっては、周囲に騒音のないことが好ましいが、騒音の発生している場合であっても、かかる騒音に対して十分大きい音をスピーカ３から発生させれば、伝達関数を取得できる。
【００３９】
さらに、スピーカ３の位置を仮想音源面２に沿って移動させ、同様に位置ｘｎに配置したときの観測位置ｒでの音響特性を測定し、伝達関数Ｇｎ（ｘｎ／ｒ）を取得する。つまり、面振動スピーカ３の位置を移動させつつｎを１からＮまで変化させた位置ｘｎのそれぞれに配置し、伝達関数Ｇ１（ｘ１／ｒ）〜ＧＮ（ｘＮ／ｒ）を取得する。これによって、上記したような伝達関数を用いた音響解析が可能となる。
【００４０】
ここで、スピーカ３の移動に合せてスピーカ前音響粒子速度センサ５も移動させているので、それぞれの位置ｘｎでの音の反響する周囲の壁面等の影響を含めて音響粒子速度を測定でき、これを用いて伝達関数を求めることで、正確な伝達関数を得ることができて、正確な音響解析を可能とする。
【００４１】
なお、観測位置音響センサ４は例えば音圧の測定できるマイクロフォンであるが、これを音響粒子速度センサとすることで、観測位置ｒの音響粒子速度を測定でき、その場に作用する力などの各種情報までを得ることもできる。例えば、これを音圧や音圧レベルに変換できる。また、上記したように、音の強さなどの他の音響特性を測定してもよく、それぞれにあった音響センサを用いることができる。
【００４２】
また、伝達関数の取得に際し、仮想音源面２に沿って移動させるスピーカ３をカメラで撮影しておいて、その位置を画像解析によって求めてもよい。これにより、多数の位置のそれぞれに対応する伝達関数の取得を連続的に処理することが容易になる。
【００４３】
［検証試験］
上記した音響解析方法に関し、簡単なモデルで行った検証試験について、図４及び図５を用いて説明する。
【００４４】
図４に示すように、内部を空洞とする直方体形状の箱２０の内部に音源スピーカ２７を配置し、観測位置ｒには観測位置音響センサ４を配置する。観測位置音響センサ４としては、音圧を測定できるマイクロフォンを用いた。また、床面に接していない箱２０の面２１〜２５は、それぞれ仮想音源面２の一部とし、他の仮想音源面を考慮しなくてよいように騒音のない室内に載置した。箱２０としては、段ボール箱の各面に厚さ１．０ｍｍのアルミ板を外側から張り付けたものを使用した。また、箱２０の内部の音源スピーカ２７としては、振動板をコーン型とする一般的なスピーカを使用した。
【００４５】
まず、図４（ａ）に示すように、箱２０の面２１に沿った位置にスピーカ３を配置し、所定の帯域幅を有する周波数の音を発生させて、スピーカ３の前面に配置したスピーカ前音響粒子速度センサ５で音響粒子速度を測定した。スピーカ３としては小型の面振動スピーカを用いた。同時に、観測位置ｒの観測位置音響センサ４で音圧を測定した。上記した例と同様に、スピーカ前音響粒子速度センサ５と、観測位置音響センサ４との測定結果から、これらの間の伝達関数を取得した。同様に、面２２〜２５についても観測位置ｒまでの伝達関数をそれぞれ取得した。
【００４６】
次いで、図４（ｂ）に示すように、箱２０の内部のスピーカ２７で所定の帯域幅を有する周波数の音を発生させて、各面２１〜２５の前面に配置した音響粒子速度センサによる音源面前音響粒子速度センサ６によって音響粒子速度を測定した。音源面前音響粒子速度センサ６としては、スピーカ前音響粒子速度センサ５を代用させることもできる。音源面前音響粒子速度センサ６で測定した音響粒子速度を用いて、各面２１〜２５から観測位置ｒまでの伝達関数によって観測位置ｒの音圧レベルを推定した。つまり、上記した音響解析の例と同様に、仮想音源面２を箱２０の５つの面に分割したと仮定して、５つの面についての伝達関数と音響粒子速度との積を得てこれらを加算し、簡易的に観測位置ｒの音圧レベルを推定するのである。
【００４７】
一方、箱２０の内部のスピーカ２７で上記と同様に所定の帯域幅を有する周波数の音を発生させて、観測位置音響センサ４によって音圧レベルを測定した。つまり、箱２０内部からの音による観測位置ｒの音圧レベルを実測するのである。
【００４８】
図５には、伝達関数を用いて推定した観測位置ｒの音圧レベルの周波数特性に併せて、観測位置ｒで実測した音圧レベルの周波数特性を示した。両者の音圧レベルは、１５０〜２５０Ｈｚの周波数範囲においてほぼ同じとなった。つまり、仮想音源面２を箱２０の５つの面のみに分割した簡易的なモデルであるにも関わらず、少なくとも上記した周波数範囲においては音響解析に用いることのできる伝達関数を精度よく取得できていることが判る。
【００４９】
ところで、本検証試験ではスピーカ前音響粒子速度センサ５に測定させる音の周波数範囲を５０〜４００Ｈｚに定めて、同周波数範囲を含む帯域幅の音を発生させるようスピーカ３を駆動させて伝達関数を取得している。このように、周囲の環境により発生し得る音や解析の対象とする音の周波数範囲に合わせて、伝達関数を取得する周波数範囲を定めておくと演算処理を省力化できて好ましい。また、より精度の高い伝達関数を得られる周波数範囲に絞って音響解析を行うこともできる。
【００５０】
特に、スピーカ３として本検証試験に使用した面振動スピーカの（１，１）モードの振動での固有振動数は１８０Ｈｚである。また、上記したようにこの固有振動数を含む１５０〜２５０Ｈｚにおいてより正確な音圧レベルの推定ができた。つまり、伝達関数を得るために使用する音の周波数範囲を、面振動スピーカの（１，１）モードの振動での固有振動数を含む特定の周波数範囲に定めると、伝達関数をより精度よく取得することができると考えられる。例えば、測定に使用する面振動スピーカの選択に際して、測定したい音の周波数範囲に上記した固有振動数が含まれるようにすることで、得られる伝達関数の精度を向上させ得る。
【００５１】
ここまで本発明による代表的な実施例及びこれに伴う変形例について述べたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、適宜、当業者によって変更され得る。すなわち、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。
【符号の説明】
【００５２】
１  空間
２  仮想音源面
３  スピーカ
４  観測位置音響センサ
５  スピーカ前音響粒子速度センサ
１０  音響解析システム
ｒ  観測位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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