(57)【要約】【課題】本発明は、解析装置は汎用の機器の組み合わせで構成でき、特に専門技術者以外でも解析作業が可能とし、かつ密閉された空間内においても反射音の影響を受けにくく、また解析時間が大幅に短縮出来る振動及び騒音防止の対策部位探索システムを提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明による振動及び騒音防止の対策部位探索システムは、複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、前記検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記複数の検出部位の振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、を備えたことを特徴とするものである。【選択図】        図１
2004340848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を複数の検出部位で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音に影響を与える前記複数の検出部位の振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
を備えたことを特徴とする振動及び騒音の対策部位探索システム。
【請求項２】
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を複数の検出部位で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音に影響を与える前記複数の検出部位の振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
前記算出解析手段により解析された結果に基づき前記振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音に影響を与える前記複数の検出部位を特定する特定手段と、
を備えたことを特徴とする振動及び騒音の対策部位探索システム。
【請求項３】
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を建物内部の室各面で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
前記建物内部における振動及び騒音評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音評価部位での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面での振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
を備えたことを特徴とする振動及び騒音の対策部位探索システム。
【請求項４】
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を建物内部の室各面で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
前記建物内部における振動及び騒音評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音評価部位での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面での振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
前記算出解析手段により算出解析された結果を簡易表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする振動及び騒音の対策部位探索システム。
【請求項５】
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を建物内部の室各面で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
前記建物内部における振動及び騒音評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音評価部位での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面での振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
前記算出解析手段により算出解析された結果をグラフ形式で簡易表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする振動及び騒音の対策部位探索システム。
【請求項６】
振動源及び騒音源からの振動及び騒音の影響を検出すべく建物を構成する室各面に取り付けられた複数の第１振動及び騒音情報検出センサと、
前記建物内部における振動及び騒音評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出センサと、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出センサから検出されたそれぞれの振動及び騒音情報検出値と、前記第２振動及び騒音情報検出センサから検出された振動及び騒音情報検出値とを入力し、前記振動及び騒音評価部位での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面での振動及び騒音情報検出値を算出して解析する算出解析部と、
前記算出解析部で解析された結果に基づき、振動及び騒音防止手段を施すべき建物内振動及び騒音部位を特定する特定部と、
を備えたことを特徴とする振動及び騒音の対策部位探索システム。
【請求項７】
前記複数の第１振動及び騒音情報検出センサ及び第２振動及び騒音情報検出センサは、振動センサあるいはマイクロフォンで構成されてなることを特徴とする請求項６記載の振動及び騒音の対策部位探索システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部の騒音源・振動源から派生する振動及び騒音、例えば鉄道線路や自動車道路から発生する振動や騒音、あるいは設備機械等から発生する振動や騒音、マンションなど集合住宅の隣室間遮音や床衝撃音、さらには都市土木工事、自動車、重工機械等における騒音や振動の影響の解析、探索に係り、特に前記振動及び騒音の対策部位探索システムに関するものである。
【従来の技術】
建築構造物・土木構造物・自動車・航空機・船舶などには、多くの騒音発生源や振動発生源が存在しており、このため前記建築構造物・土木構造物・自動車・航空機・船舶などについてはいわゆる静穏設計が要求される。
【０００２】
ここで、いわゆる前記静穏設計が要求された場合には、まず個々の騒音発生源や振動発生源から派生する振動及び騒音の影響度を正確に把握する必要がある。
【０００３】
従来、騒音や振動を解析・調査する方法には、音響インテンシティ法などがあった。音響インテンシティ法とは、音源の取り囲む形で測定面を設定し，その面を通過する音響インテンシティの平均（次元としてはＷ／ｍ２）に，その測定面の面積（同じくｍ２）を掛け算して音響パワーを求めるものである。そして、この音響インテンシティ法を使用したいわゆる騒音防止法につき特許出願がなされている。
【特許文献１】
特開２００２−２５３４３５号
しかしながら、この手法においては、
・対象物に細かな格子点を設けなければならず、また全点に対する計測が必要であり、計測時間が長時間化する。
・いわゆる解析・調査装置としては専用品が必要となり、当該専用品は高額なコストがかかると共に、専門技術者による取り扱いが必要で、よって専門技術者によってのみ解析・調査を行わなければならない。
・密閉された空間内においては反射音の影響が顕著となり、正確な計測が困難な場合が多い。
【０００４】
という課題があり、現場において前記従来装置を使用した建築構造物・土木構造物・自動車・航空機・船舶などの騒音や振動の解析・調査は広く普及しているものではなかった。
【発明が解決しようとする課題】
かくして、本発明は、前記従来の課題に対処すべく創案されたものであり、振動及び騒音防止の対策部位探索システムにかかる解析装置は汎用の機器の組み合わせで構成でき、特に専門技術者以外でも解析作業が可能とし、かつ密閉された空間内においても反射音の影響を受けにくく、また解析時間が大幅に短縮出来る振動及び騒音防止の対策部位探索システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
本発明による振動及び騒音防止の対策部位探索システムは、
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を複数の検出部位で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音に影響を与える前記複数の検出部位の振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
を備えたことを特徴とし、
または、
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を複数の検出部位で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音に影響を与える前記複数の検出部位の振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
前記算出解析手段により解析された結果に基づき前記振動及び騒音の評価部位での振動及び騒音に影響を与える前記複数の検出部位を特定する特定手段と、
を備えたことを特徴とし、
または、
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を建物内部の室各面で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
前記建物内部における振動及び騒音評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音評価部位での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面での振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
を備えたことを特徴とし、
または、
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を建物内部の室各面で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
前記建物内部における振動及び騒音評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音評価部位での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面での振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
前記算出解析手段により算出解析された結果を簡易表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とし、
または、
振動源及び騒音源から派生した振動及び騒音を建物内部の室各面で検出する複数の第１振動及び騒音情報検出手段と、
前記建物内部における振動及び騒音評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出手段と、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報と、前記第２振動及び騒音情報検出手段により検出された振動及び騒音情報とを取り込み、前記振動及び騒音評価部位での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面での振動及び騒音情報を算出して解析する算出解析手段と、
前記算出解析手段により算出解析された結果をグラフ形式で簡易表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とし、
または、
振動源及び騒音源からの振動及び騒音の影響を検出すべく建物を構成する室各面に取り付けられた複数の第１振動及び騒音情報検出センサと、
前記建物内部における振動及び騒音評価部位での振動及び騒音情報を検出する第２振動及び騒音情報検出センサと、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出センサから検出されたそれぞれの振動及び騒音情報検出値と、前記第２振動及び騒音情報検出センサから検出された振動及び騒音情報検出値とを入力し、前記振動及び騒音評価部位での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面での振動及び騒音情報検出値を算出して解析する算出解析部と、
前記算出解析部で解析された結果に基づき、振動及び騒音防止手段を施すべき建物内振動及び騒音部位を特定する特定部と、
を備えたことを特徴とし、
または、
前記複数の第１振動及び騒音情報検出センサ及び第２振動及び騒音情報検出センサは、振動センサあるいはマイクロフォンで構成されてなることを特徴とするものである。
【発明の実施の形態】
振動源あるいは騒音源からは振動および騒音１６が外部に伝搬する。
そして、この伝搬した振動あるいは騒音１６により振動源あるいは騒音源の近傍位置に建てられた建物内部に振動及び騒音１６が例えば固体伝搬音３として伝搬し建物内部に振動や騒音１６が発生する。
しかして、この発生した振動及び騒音１６（固体伝搬音３）については、前記建物内部における各面での寄与、すなわち建物内部各面、例えば左側外壁、右側外壁、天井、床等複数の検出部位１７でのそれぞれの振動及び騒音１６（固体伝搬音３）の影響レベルを解析することが必要となる。
何故なら、建物内部の振動や騒音を防止したい箇所、例えば部屋の中心部等（振動及び騒音評価部位１８）において、建物内部各面のいずれの面（検出部位１７）からの振動及び騒音１６がどのように影響しているかを解析すれば、その箇所、すなわち建物内部各面のいずれかの面（いずれかの検出部位１７）での振動及び騒音１６の処置を行うことにより、前記振動及び騒音評価部位１８での確実、迅速な防音処理が行えることとなるからである。
このためにいわゆる多次元スペクトル解析が用いられる。
【０００５】
通常、振動源、騒音源の検出方法としてはＯｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）が用いられるが、これは複数の振動源、騒音源がある場合に、その振動源、騒音源がお互いに独立している場合に有効である。
【０００６】
例えば建物内の部屋を構成する全ての壁面等の寄与（内部での振動及び騒音すなわち振動及び騒音の状態や大小）を検討するためには、複数存する振動源、騒音源（入力部）の独立性を考慮しなければならないからである。
【０００７】
そこで入力間の共通成分を除いた入出力間の固有成分に関するコヒーレンスであるＰａｒｔｉａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（一部相関関数）や、全ての入力要素と出力に関するコヒーレンスであるＭｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（全部相関関数）などを利用した多次元スペクトル解析が適用される。
【０００８】
ここで、多次元スペクトル解析法とはＪ．Ｓ．Ｂｅｎｄａｔが１９７６年に考案したもので，振動や音についての多入力−多出力系の相関に着目し，出力に寄与する（影響する）前記振動や音の固有成分や共通成分を数学的に解析する理論を指標するものである。
しかして、本発明では前記の多次元スペクトル解析法を多入力（振動あるいは音）−単出力（振動あるいは音）からなる系の評価、分析に用いた。
【０００９】
ここで、建物内で発生する振動及び騒音１６についての振動エネルギーとしては、振動等の固有成分として室各面を構成する有限長板の柱・梁等による周辺境界によって生じる面固有の振動状態を表す成分があり、また振動等の共通成分とは柱・梁等によって連続した面に共通に流入・流出する成分であり，共通成分には室各面に共通な成分と，例えば隣り合った面から流入した固有成分をも含まれると考えられている。
【００１０】
以下に多次元スペクトル解析で得られるＯｒｄｉｎａｒｙ  ＣｏｈｅｒｅｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）やＭｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（全部相関関数）の概念につき、簡単に説明する。
まず、多入力−単出力系モデルを図４，図５のように考える。
【００１１】
ここで、図４は入力間同士に相関があると想定した場合の多入力−単出力系モデルを表す図であり、図５は入力間同士の共通成分を取り除き、いわゆる残差入力による場合を想定した多入力−単出力系モデルを表す図を示すものである。
【００１２】
ここで、Ｘは部屋の各面から入力される振動及び騒音を指標し、Ｙは建物内部の振動や騒音を防止したい箇所、例えば部屋の中心部等（振動及び騒音評価部位）において検出された振動及び騒音を指標する。また、図４においてＨは伝達関数、図５においてＬは共通成分を取り除いた状態での伝達関数、すなわち残差伝達関数を示す。
簡単に説明するため多入力−単出力系モデルを例えば３入力−１出力系と考え、これについて，各入力（図４，５におけるＨ）の固有成分、入力間の共通成分、ノイズ成分をイメージして表すと図６，図７のように表示することが出来る。
【００１３】
入力と出力のパワースペクトル（周波数特性）をそれぞれ入力はＳｘｘ、出力はＳｙｙとし、入出力間のクロススペクトル（入力及び出力の２信号の関係を周波数の成分で表現にしたもの）をＳｘｙとしてＯｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）、すなわちγ２が図８の式で導入されることとなる。
【００１４】
ここでγ２は無次元の関数を示すもので，０≦γ２≦１の値をとる。
【００１５】
Ｏｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）を３入力−１出力系で考えると図９分の図１０との概念図で表され、図１０の▲１▼の部分におけるＯｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）は図８で示すＯ．Ｃ．Ｆ１チャンネルの式で表すことが出来る。
しかして、３入力−１出力系においては、特に他入力の共通成分も出力の要素として含まれるので、Ｏｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）では、寄与の正しい検出が困難となる。
何故なら、Ｏｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）は、前記の如く、入力側がそれぞれ独立しているときに騒音源の検出方法として有効に機能する相関関数だからであり、出力成分に他の入力の共通成分、例えば図１０の▲１▼では丸の４から丸の７、及び丸の１０から丸の１２もの影響が含まれる場合には、Ｏｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）を使用したのでは、寄与の正しい検出が困難になってしまうのである。
次に、Ｐａｒｔｉａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（一部相関関数）は図５に示すような多入力−単出力系において、入力間相互の共通成分を取り除いた入力（残差入力）による出力への寄与を示したものであることはすでに述べたで通りである。
このときＸｉ・（ｉ−１）！，ｉ＝１，２，．．．．．，ｑは残差入力、Ｌｉｙ，ｉ＝１，２，．．．．．，ｑは残差伝達関数、出力Ｙ、ノイズをＮとすると、これらの関係は数１で表すことができる。
【００１６】
【数１】
2004340848.tif 000003
ここで、例えば３入力−１出力系で示すと残差入力成分は図１１に示す過程で計算でき、このときの残差入力Ｘ２・１とＸ３・２！は数２で示すことができる。
【００１７】
【数２】
2004340848.tif 000004
例えば、Ｘ１とＸ２に着目したとき、Ｘ１とＸ２の伝達関数Ｌ１２にＸ１をたたみ込んだ成分をＸ２から引くことで、Ｘ２に関する残差入力Ｘ２・１を得ることができる。入力Ｘ３についても同様に他に入力との相関成分を引くことで残差入力を得ることができる。これら成分は個々の相関成分を除去したものであるから、残差処理による誤差は含まない。
この過程において計算された図１２中のＬ３ｙ・Ｘ３．２！  が３入力系の３番目の入力の固有成分に関するスペクトルレベルである（図１２において▲３▼の部分を示す）。
また、数１の式は図１２に示す各出力成分の合成とノイズＮの合成になる。このときの各Ｐ．Ｃ．Ｆ．（一部相関関数）に含まれる成分の概念を図１３に示す。
図１３において、Ｐ．Ｃ．Ｆ．（一部相関関数）は最終残差項の入出力系における比を示すものである。なお、多入力系の計算では最終残差項を入れ替え、全ての入力に対して固有成分を求める。
一方、多入力─単出力系における残差入出力のシステムは図５や図１３で示されるものであるから、入力数をｑとしたときのＰ．Ｃ．Ｆ．は、残差入力のパワースペクトル（周波数特性）をＳｑｑ・（ｑ−１）！、残差系出力のパワースペクトルを（周波数特性）Ｓｙｙ・（ｑ−１）！、残差系入出力系のクロススペクトル（入力及び出力の２信号の関係を周波数成分で表現したもの）をＳｑｙ・（ｑ−１）！として、Ｏ．Ｃ．Ｆ．と同様に図１３中の式で示されており、複数の入力の中に共通成分が多く含まれる場合には、やはりＰａｒｔｉａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（一部相関関数）によっても、寄与の正しい検出が困難であることが分かる。
そこで、発明者は多入力−単出力系においていわゆる独自の多次元スペクトル解析を用い、もって前記各面の寄与に対する正しい検出が行えるシステムを創案した。
すなわち、多次元スペクトル解析において多入力−単出力系を考えたときに、この系に寄与する個々の入力成分の持分は図７に示したとおりである。そして、個々では分割計算で算出する成分を３入力−１出力系を例にとり図１４のように表すと、Ｍ．Ｃ．Ｏ．Ｓ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ：全部相関関数のスペクトルレベル）の分割値は、ある入力の固有成分と多入力系の中でその入力が担当する共通成分とが含まれたものと考えることができるのである。
多次元スペクトル解析において、多入力系には各入力毎の固有成分と全入力に共通な成分があることが示されている。
しかして、本発明では従来の多次元スペクトル解析の考え方をさらに発展させ、前記の共通成分を例えば図１４の「▲４▼１ｃｈ、２ｃｈの共通成分の１ｃｈの受け持ち分」・・・のように細分化して考えることでＭ．Ｃ．Ｏ．Ｓ（全部相関関数のスペクトルレベル）の分割値を得、それを正しい寄与の検出に使用できることを見いだしたのである。
【００１８】
ここで、室各面の振動による入力から出力として振動及び騒音１６を得る多入力−単出力系では、入力Ｘｉと伝達関数Ｈｉｙのたたみ込みをＵｉとして図１５のモデルで表すことができる。
【００１９】
ここでＵｉは入力Ｘｉが受け持つ固有成分と、この入力Ｘｉが受け持つ共通成分が含まれたものであり、このＵｉの値がＭ．Ｃ．Ｏ．Ｓの分割値に相当するのである。
ところで、入力Ｘｉは振動及び騒音の放射面振動として計測により得られる値であり既知である。よって、図１５に示した系においてＨｉｙが判ればＵｉを求めることができることとなる。
本発明では前述したＭ．Ｃ．Ｏ．Ｓ分割値をＭｕｌｔｉｐｌｅ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｉｖｉｄｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ（以下、Ｍ．Ｃ．Ｏ．Ｄ．Ｓ＝Ｕｉ）と表し、例えば、入力を各室面の振動とし、出力を室内音圧としたときの振動及び騒音に関する、空間情報を含んだ形での任意面からの寄与を示す指標としてＭ．Ｃ．Ｏ．Ｓ分割値がきわめて重要な役割を果たしていることを見いだした。
【００２０】
入力間の共通成分を除去した多入力−単出力系は図５で表したが、ここで、Ｘｉ・（ｉ−１）！，ｉ＝１，２，．．．．．．ｑは残差入力成分、Ｌｉｙ，ｉ＝１，２，．．．．．ｑは残差入力による伝達関数、残差出力ｙ、ノイズをＮとして、数１の式が成り立つ。
前記の通り、残差入力成分とは入力間に共通な成分を除去した信号である。従って、図５において例えば入力Ｘ１とＸ２について考えると、Ｘ１とＸ２の伝達関数Ｌ１２にＸ１をたたみ込んだ成分をＸ２から引いた成分がＸ２の残差入力成分Ｘ２・１になる。これらの残差計算の過程は図１２に示したモデルで表される。
【００２１】
ここで伝達関数Ｈｉｙと残差伝達関数Ｌｉｙには図１６の関係があることが示されているので、ＨｉｙとＬｉｙの関係は次のように表せる。
【００２２】
すなわち、図４に示す系において入力Ｘｊ、伝達系Ｈｉｙ、出力Ｙ、ノイズＮの関係は、以下の数３の式で表せる。
【００２３】
【数３】
2004340848.tif 000005
そして、入出力系を見たときのクロススペクトル表現は、数４の式で表せる。
【００２４】
【数４】
2004340848.tif 000006
さらに、残差クロススペクトル表現では数５の式で表せる。
【数５】
2004340848.tif 000007
数５の式においてｒ＝ｉに置き換えて、両辺を残差出力Ｓｉｉ・（ｉ−１）！で割る。すると、数６の式で表せる。
【００２５】
【数６】
2004340848.tif 000008
数６の式の左辺は入力ｉと出力Ｙに関する残差伝達関数、右辺第２項は入力ｉと入力ｊに関する残差伝達関数であるから、数７の式の関係を用いて数６の式を変換すると、ＬｉｙとＨｉｙについて数８の式を得る。
【数７】
2004340848.tif 000009
【００２６】
【数８】
2004340848.tif 000010
ここで、例えば、ｑ＝３とすれば、数８の一般表現は数９の式となる。
【００２７】
【数９】
2004340848.tif 000011
前記数９の式をＬｉｙからＨｉｙを求める式に並べ替える。すると、数１０の式が得られる。
【数１０】
2004340848.tif 000012
ＬｉｙからＨｉｙの関係についての一般式として数１１の式を得る。
【００２８】
【数１１】
2004340848.tif 000013
よって、図１５においてＨｉｙと入力Ｘｉが求まるので、この関係から各入力信号に対して繰り返し計算をすることで全入力信号に対する伝達関数Ｈｉｙを求め、数１２の式からＵｉ（＝Ｍ．Ｃ．Ｏ．Ｄ．Ｓ）を計算することができるのである。
【００２９】
【数１２】
2004340848.tif 000014
本発明の構成を図に基づいて説明する。
図１から理解されるように、外部振動源及び外部騒音源３０から派生した振動及び騒音１６は建物内部の室各面（各検出部位１７）で複数の第１振動及び騒音情報検出手段３１により各々の振動及び騒音１６として検出される。
【００３０】
また、前記建物内部における振動及び騒音評価部位１８、例えば建物内部において特に静謐を要求し防音状態としたい箇所での振動及び騒音情報３４は第２振動及び騒音情報検出手段３２によって検出される。
【００３１】
そして、前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段３１により検出されたそれぞれの振動及び騒音情報３３と、前記第２振動及び騒音情報検出手段３２により検出された振動及び騒音情報３４とを取り込み、前記振動及び騒音評価部位１８での振動及び騒音に影響を及ぼしている建物内部の室各面（各検出部位１７）での各々の振動及び騒音情報３３が算出解析手段３５により、算出され解析されることとなる。
【００３２】
すなわち、コンピュータ１４のＣＰＵなどで構成される算出解析手段３５では、前記複数の第１振動及び騒音情報検出手段３１から検出された振動及び騒音情報３３と、第２振動及び騒音情報検出手段３２から検出された振動及び騒音情報３４とを取り込み、前記説明した数式に基づいて演算、解析を行い、建物内部のいずれの室面（各検出部位１７）からの振動及び騒音１６が振動及び騒音評価部位１８で影響を及ぼしているかを判断出来るものとなる。
【００３３】
また、図２では、算出解析手段３５により算出解析された結果３７を簡易表示する表示手段３６が設けられている。
【００３４】
例えば、ディスプレイ等の表示手段３５によって算出、解析された「建物内部のいずれの室面（各検出部位１７）からの振動及び騒音１６が振動及び騒音評価部位１８で影響を及ぼしているか」をグラフ形式表示等して一目瞭然で認識出来るよう構成している。
【００３５】
さらに、上記のように「建物内部のいずれの室面（各検出部位１７）からの振動及び騒音１６が振動及び騒音評価部位１８で影響を及ぼしているかが認識できれば、どの箇所（いずれかの検出部位１７）での振動及び騒音１６を防音処理すればよいかを迅速に特定できるものとなる。
図３は本発明の一実施例を示す。
符号１は地下鉄の路線を示し、該路線１上を地下鉄車両２が走行する。そして、地下鉄車両２が路線１上を走行するたびに、地下鉄から生ずる振動及び騒音１６が周辺部位に向けて振動及び騒音１６となって伝搬する。
【００３６】
符号４は前記地下鉄の路線１の近傍位置に建造された家屋の概略であり、該家屋４内に振動及び騒音１６が伝搬して侵入する。
【００３７】
符号５は家屋４の一階に存する部屋を示すものであり、該１階の部屋５の左側側壁面６に第１振動センサ７が取り付けられ、その部屋５の天井部８には第２振動センサ９が取り付けられている。
【００３８】
さらに、右側の側壁面１０には第３振動センサ１１が取り付けられている。これら振動センサ７，９，１１により部屋５の各面に伝搬する振動及び騒音１６の値が検出される。
【００３９】
なお、本実施例では、前記各振動センサを部屋の各面に生ずる振動及び騒音１６の検出に用いたが、機器としてはこれら振動センサに限定されるものではなく、音圧等を検出するマイクロフォン等であっても構わないものである。
【００４０】
次に符号１２は第２振動及び騒音情報検出センサとして機能するマイクロフォンであり、該マイクロフォン１２は部屋５内において振動及び騒音１６を検出したい部位に設置されることとなる。
換言すれば、その部位において検出された振動及び騒音１６が前記部屋５の左側側壁面６，天井部８あるいは右側側壁面１０のいずれの部位からの振動及び騒音１６の影響であるのかを解析するための検出センサであるといえる。
また、前記の部屋５内において振動及び騒音１６を検出したい部位とは、部屋５内において振動及び騒音１６の影響を防止して防音処理を行いたい部位とも言えるのである。
【００４１】
その部位において検出された振動及び騒音１６が前記部屋５の左側側壁面６，天井部８あるいは右側側壁面１０のいずれの部位からの振動及び騒音１６の影響が大きいのかが解析出来れば、いずれの箇所からの振動及び騒音１６を防音すればよいかをより効果的かつ迅速に判断でき、かつ対処できるからである。
【００４２】
ここで、第２振動及び騒音情報検出センサとしてマイクロフォン１２を使用したが、この機器に限定されるものではなく、前記の振動センサを使用しても構わないものである。
【００４３】
しかして、複数の第１振動及び騒音情報検出センサである第１振動センサ７，第２振動センサ９及び第３振動センサ１１で検出された信号、並びに第２振動及び騒音情報検出センサであるマイクロフォン１２で検出された信号が多チャンネル入力機器１３に入力された後、コンピュータ１４に取り込まれ、該コンピュータ１４内で演算解析処理される。
【００４４】
この演算解析処理の詳細については前述した通りであり、前述の数１ないし数１２の式によりＭ．Ｃ．Ｏ．Ｓ（全部相関関数のアウトプット）の分割値が求められる。
この値を利用することにより第２振動及び騒音情報検出センサすなわちマイクロフォン１２が設置された部位においての左側側壁面６，天井部８あるいは右側側壁面１０のいずれの部位からの振動及び騒音１６の影響であるのかが解析され、ディスプレイ１５上にその状態がグラフ等で簡易表示されるのである。
ここで、本実施例では建物内部における振動及び騒音の影響解析につき、主に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、各分野の振動及び騒音の対策部位探索に使用できる。
【発明の効果】
かくして本発明は以上の構成よりなる。
【００４５】
そして本発明による振動及び騒音の対策部位探索システムであれば、振動及び騒音防止の対策部位探索システムにかかる解析抽出装置を汎用の機器の組み合わせで構成出来、特に専門技術者以外でも解析抽出作業が可能とされ、かつ密閉された空間内においても反射音の影響を受けにくく、また解析抽出時間が大幅に短縮出来るとの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成説明図（その１）である。
【図２】本発明の構成説明図（その２）である。
【図３】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図４】入力間同士に相関があると想定した場合の多入力−単出力系モデルを表す概略構成説明図である。
【図５】入力間同士の相関成分を取り除き、いわゆる残差入力による場合を想定した多入力−単出力系モデルを表す概略構成説明である。
【図６】多入力−単出力系モデルを例えば３入力−１出力系と考え、これについて，各入力の固有成分、入力間の共通成分、ノイズ成分をイメージして表した概略説明図（その１）である。
【図７】多入力−単出力系モデルを例えば３入力−１出力系と考え、これについて，各入力の固有成分、入力間の共通成分、ノイズ成分をイメージして表した概略説明図（その２）である。
【図８】入力と出力のパワースペクトル（周波数特性）をそれぞれ入力はＳｘｘ、出力はＳｙｙとし、入出力間のクロススペクトル（入力及び出力の２信号の関係を周波数成分で表現したもの）をＳｘｙとしてＯｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）を求めた式を表す概略説明図である。
【図９】３入力−１出力系で想定した状態での出力を構成する成分の概念図である。
【図１０】３入力−１出力系で想定した状態での１チャンネル入力による成分の概念図である。
【図１１】残差入力成分を計算する過程を示す説明図である。
【図１２】各出力成分の合成とノイズＮの合成を表す概略説明図である。
【図１３】各Ｐ．Ｃ．Ｆ．（一部相関関数）に含まれる成分の概念を説明する説明図である。
【図１４】入力と出力のパワースペクトル（周波数特性）をそれぞれ入力はＳｘｘ、出力はＳｙｙとし、入出力間のクロススペクトル（入力から出力をみたときの周波数特性）をＳｘｙとしてＯｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）を求めた式を表す概略説明図である。
【図１５】Ｏｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）を３入力−１出力系で想定した状態の概念図（その１）である。
【図１６】Ｏｒｄｉｎａｒｙ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（通常相関関数）を３入力−１出力系で想定した状態の概念図（その２）である。
【符号の説明】
１        地下鉄の路線
２        地下鉄車両
３        振動及び騒音
４        家屋
５        部屋
６        左側側壁面
７        第１振動センサ
８        天井部
９        第２振動センサ
１０      右側側壁面
１１      第３振動センサ
１２        マイクロフォン
１３      多チャンネル入力機器
１４      コンピュータ
１５      ディスプレイ
１６      振動及び騒音
１７      検出部位
１８      振動及び騒音評価部位
３０      振動源、騒音源
３１      第１振動及び騒音譲歩検出手段
３２      第２振動及び騒音譲歩検出手段
３３      振動及び騒音情報
３４      振動及び騒音情報
３５      算出解析手段
３６      表示手段
３７      解析結果
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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