(57)【要約】【課題】半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品などの稼働音を評価する際に、製品が発生した衝撃音とその他の衝撃音とを区別して、製品が発生した衝撃音を精度良く抽出して、製品の稼動音を評価する。【解決手段】計測対象製品１１の稼働音を計測して計測データを生成するマイクロフォン１２およびチャージアンプ１３と、このマイクロフォン１２およびチャージアンプ１３が生成した計測データを蓄積し、この蓄積した計測データを元に稼働音を評価するデータレコーダ１４および計算機１５とを備えた製品評価装置において、計算機１５は、製品の稼動音を評価するために、蓄積した計測データから製品の衝撃音を抽出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の稼働音を計測して生成した計測データを蓄積するとともに、この蓄積した計測データから評価データを生成して上記稼働音を評価する製品評価方法において、
上記稼働音を評価するために、製品が発生した衝撃音を上記蓄積した計測データから抽出することを特徴とする製品評価方法。
【請求項２】
請求項１記載の製品評価方法において、
製品の稼働した時間にわたって計測手段が生成した計測データを、時間−周波数−音圧からなる３次元情報として蓄積することを特徴とする製品評価方法。
【請求項３】
請求項１記載の製品評価方法において、
蓄積した計測データから、全ての衝撃音をその発生した時間毎に抽出し、この抽出した衝撃音の数と、稼働音を計測した製品の数とが一致する時間の衝撃音を、製品の衝撃音として抽出することを特徴とする製品評価方法。
【請求項４】
請求項３記載の製品評価方法において、
抽出した製品の衝撃音を統計的に解析して評価データを生成することを特徴とする製品評価方法。
【請求項５】
請求項１記載の製品評価方法において、
蓄積した計測データから全ての衝撃音を抽出し、上記蓄積した計測データから上記全ての衝撃音を少なくとも除去することを特徴とする製品評価方法。
【請求項６】
請求項５記載の製品評価方法において、
蓄積した計測データから全ての衝撃音を少なくとも除去した残りの計測データを統計的に解析して評価データを生成することを特徴とする製品評価方法。
【請求項７】
請求項５記載の製品評価方法において、
蓄積した計測データから全ての衝撃音を少なくとも除去した残りの計測データから、製品の特定部品が稼働する時間内で計測されたものを抽出することを特徴とする製品評価方法。
【請求項８】
請求項７記載の製品評価方法において、
製品の特定部品が稼働する時間内で計測された計測データを統計的に解析して評価データを生成することを特徴とする製品評価方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の製品評価方法によって生成された評価データを使って、再生された製品の稼働音の計測データを評価することを特徴とする製品評価方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の製品評価方法に基づいて製品を評価することを特徴とする製品評価装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の製品評価方法をコンピュータに実行させることを特徴とする製品評価プログラム。
【請求項１２】
コンピュータ読取可能な記録媒体であって、請求項１１記載の製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の稼働音を評価する製品評価方法、製品評価装置、製品評価プログラムおよび製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術１の製品評価装置では、モータなどの回転機器を計測対象製品として、その異常診断を行っている。回転機器の回転時に発生する波形データを振動センサなどの計測手段で検出し、スペクトルの時間変化を求めて周波数特性を算出する。一方、基準データとして、回転機器の異常時における周波数特性−時間特性の組を異常原因毎に異常診断部に予め登録しておく。これらを異常診断部で照合して異常の有無および種類を特定する（特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来技術２の製品評価装置では、エンジンを計測対象製品とし、回転動作に伴って断続的に発せられる問題音の有無および程度を評価している。タイミングデータに基づいて計測対象製品の所定の１周期を分割する回転角度の最小単位幅をセンシングし、そのタイミング幅毎に、計測手段としてのマイクが取込んだ音データを切り出す。信号処理手段としてのコンピュータが切り出された相似な断続的音情報を評価する（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２７４５５８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２１６８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の製品評価装置は以上のように構成されているので、稼働音を評価する際に、製品が発生した衝撃音を抽出できないという課題があった。
【０００６】
上記の課題について具体的に説明する。
昨今、オフィスの静音化が進み、コピア／ファックス／プリンタなどのオフィス製品の低騒音化が必須の要求性能になっている。オフィス製品の稼働音（騒音）には、特徴的な２種類の音が混在する。
【０００７】
一つはオフィス製品の部品同士が衝突して発生する衝撃的な稼働音（以下、製品衝撃音と記す）であり、もう一つはオフィス製品のファンやギヤなどの回転部品の回転が原因で生じる周期的な稼働音（以下、製品周期音と記す）である。したがって、部品毎のバラツキにより、静音基準値を満たすものかどうかを確認するためには、オフィス製品の稼働音、つまり製品衝撃音と製品周期音とを共に全品／抜取で評価・検査する必要がある。
【０００８】
ところが、静音設計技術などを用いたオフィス製品を製造して評価する生産現場にも、様々な環境騒音（暗騒音）が発生しており、オフィス製品同様、２種類の騒音、すなわち突発的に発生する衝撃音（以下、環境衝撃音と記す）と周期音（以下、環境周期音と記す）とが混在している。結局、オフィス製品の稼動音を生産現場で計測すると、その計測データには、製品衝撃音と環境衝撃音、製品周期音と環境周期音の４種類の騒音が混在していることになる。
【０００９】
つまり、計測データを使って製品衝撃音を評価しようとすると、突発的に発生する環境衝撃音が計測データに混在するため、混在した２種類の衝撃音から製品衝撃音だけを抽出することが困難であった。
【００１０】
このため、製造ラインとは別のコンベアライン内に防音設備を設けて、稼働音評価／検査の作業高率を向上させつつ、計測データに暗騒音が混在することを防ぐようにしている。しかしながら、防音設備には、コンベアライン上を搬送されるオフィス製品の入出口が必要となるため、その防音能力には限界がある。
【００１１】
また一般的に衝撃音は、その発生タイミングが捉えにくく、また計測後にオフラインで発生タイミングを捉える際にも、非常に短い時間で発生して終了する。このため、製品衝撃音をピンポイントで抽出することが困難であった。
【００１２】
以上のような理由から、オフィス製品の稼働音を評価する際に、製品衝撃音の評価はなされていないのが現状である。
【００１３】
また、製品周期音を評価する際にも、製品衝撃音や突発的な環境衝撃音が計測データに混在するため、これら製品衝撃音、環境衝撃音の影響を受けないようにする必要がある。したがって例えば、稼働音に高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴと記す）を施す時間を選ぶ際には、人間が耳で稼働音を聞いて判断したり、あるいはソノグラム表記を用いた稼働音の解析から人間が目で判断する必要があった。このため、製品周期音の自動解析が困難であった。
【００１４】
製品周期音の評価は従来技術１，２でも可能であるが、前者の場合は計測対象製品がモータなどの単なる回転機器、後者はエンジンなどのメカ音であって、オフィス製品の稼働音とは異質のもので、上述したオフィス製品のような状況にはならない。
【００１５】
さらに、循環型社会の実現のために、再利用可能な部品を用いて再生製造されたオフィス製品についても、新品と同等の品質を保証する必要がある。オフィス製品では、性能が落ちたから交換するのではなく、音がうるさくなったから交換するという事例が増えてきている。しかしながら、騒音による交換／買替は、音源の摩耗や劣化など、どの故障モードにも当てはまらず、ワイブル解析などでは検知しづらい。
【００１６】
したがって、ワイブル解析などの統計的な故障解析／寿命予測で検知するのではなく、騒音そのものを評価し、リサイクル／リユースの可否を決定する必要がある。
【００１７】
本発明の目的は、半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品などの稼働音を評価する際に、製品が発生した衝撃音とその他の衝撃音とを区別して、製品が発生した衝撃音を精度良く抽出して、製品の稼動音を評価することが可能な製品評価方法、製品評価装置、製品評価プログラムおよび製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
【００１８】
また、本発明の目的は、精度良く抽出した製品衝撃音に関して、定量的に音質を評価でき、静音基準値を超える音や異常音などを発生させる不良品を検出することが可能な製品評価方法、製品評価装置、製品評価プログラムおよび製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
【００１９】
さらに、本発明の目的は、製品衝撃音や、突発的な環境衝撃音の影響を受けずに、生産現場などの環境騒音下における製品稼働音の計測から、稼働時間全域で発生する製品周期音や、ギヤ／回転部品などの特定部品が稼働している間のみで発生する製品周期音を精度良く捉えることが可能な製品評価方法、製品評価装置、製品評価プログラムおよび製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
【００２０】
さらに、本発明の目的は、精度良く捉えた製品周期音に関して、定量的に音質評価でき、基準値を超える音あるいは異常音を発生させる不良品を検出することが可能な製品評価方法、製品評価装置、製品評価プログラムおよび製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
【００２１】
さらに、本発明の目的は、再生製品の騒音そのものを評価し、リサイクル／リユースの可否を決定することが可能な製品評価方法、製品評価装置、製品評価プログラムおよび製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る製品評価方法は、製品の稼働音を計測して生成した計測データを蓄積するとともに、この蓄積した計測データから評価データを生成して上記稼働音を評価する製品評価方法において、上記稼働音を評価するために、製品が発生した衝撃音を上記蓄積した計測データから抽出するようにしたものである。
【００２３】
本発明に係る製品評価方法は、請求項１記載の製品評価方法において、製品の稼働した時間にわたって計測手段が生成した計測データを、時間−周波数−音圧からなる３次元情報として蓄積するようにしたものである。
【００２４】
本発明に係る製品評価方法は、請求項１記載の製品評価方法において、蓄積した計測データから、全ての衝撃音をその発生した時間毎に抽出し、この抽出した衝撃音の数と、稼働音を計測した製品の数とが一致する時間の衝撃音を、製品の衝撃音として抽出するようにしたものである。
【００２５】
本発明に係る製品評価方法は、請求項３記載の製品評価方法において、抽出した製品の衝撃音を統計的に解析して評価データを生成するようにしたものである。
【００２６】
本発明に係る製品評価方法は、請求項１記載の製品評価方法において、蓄積した計測データから全ての衝撃音を抽出し、上記蓄積した計測データから上記全ての衝撃音を少なくとも除去するようにしたものである。
【００２７】
本発明に係る製品評価方法は、請求項５記載の製品評価方法において、蓄積した計測データから全ての衝撃音を少なくとも除去した残りの計測データを統計的に解析して評価データを生成するようにしたものである。
【００２８】
本発明に係る製品評価方法は、請求項５記載の製品評価方法において、蓄積した計測データから全ての衝撃音を少なくとも除去した残りの計測データから、製品の特定部品が稼働する時間内で計測されたものを抽出するようにしたものである。
【００２９】
本発明に係る製品評価方法は、請求項７記載の製品評価方法において、製品の特定部品が稼働する時間内で計測された計測データを統計的に解析して評価データを生成するようにしたものである。
【００３０】
本発明に係る製品評価方法は、請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の製品評価方法によって生成された評価データを使って、再生された製品の稼働音の計測データを評価するようにしたものである。
【００３１】
本発明に係る製品評価装置は、請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の製品評価方法に基づいて製品を評価するようにしたものである。
【００３２】
本発明に係る製品評価プログラムは、請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の製品評価方法をコンピュータに実行させるようにしたものである。
【００３３】
本発明に係る製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体は、コンピュータ読取可能な記録媒体であって、請求項１１記載の製品評価プログラムを記録するようにしたものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施例１．
製造工場内の簡易防音設備などのように、適度な暗騒音が存在する環境下において、オフィス製品である画像形成装置（複写機）を計測対象製品とした製品評価装置の実施例を以下に示す。
【００３５】
図１は本発明の実施例１による製品評価装置の構成を概略的に示す図である。図１において、１１は計測対象製品（本実施例１では画像形成装置）であり、１２は計測対象製品１１の製品稼働音を計測するためのマイクロフォン（計測手段）、１３はマイクロフォン１２からの計測データを増幅するチャージアンプ（計測手段）、１４はチャージアンプ１３からの計測データを格納するデータレコーダ（評価手段）、１５はデータレコーダ１４の計測データを使って計測対象製品１１の製品稼働音を統計的に解析する解析用の計算機（評価手段）である。
【００３６】
計測対象製品１１はデータレコーダ１４へ稼働スタート信号などの情報を、マイクロフォン１２はチャージアンプ１３を介してデータレコーダ１４へ計測データなどの情報を送信できるようになっている。
【００３７】
なお、図１では、マイクロフォン１２を用いて計測対象製品１１の製品稼働音を計測するようにしているが、最終的に、計測対象製品１１の製品稼働音を計測して計測データに変換できる計測手段であれば、マイクロフォン１２に限定されず、どのような計測手段を用いても良い。
【００３８】
また、図１では、データレコーダ１４と計算機１５とを直接接続してスタンドアローンによる計測・評価を行っているが、データレコーダ１４と計算機１５とをネットワークを介して接続し、データレコーダ１４に格納された短時間ＦＦＴ結果をネットワーク系由で計算機１５に送信するようにしても良い。同様に、マイクロフォン１２とデータレコーダ１４とをネットワークを介して接続し、マイクロフォン１２からの計測データをネットワーク系由でデータレコーダ１４に送信するようにしても良い。
【００３９】
図２は計算機１５の構成例を示す図である。図２において、２１はＩ／Ｆ（インターフェース）部、２２はＣＰＵ，２３はＲＯＭ，２４はＲＡＭ，２５は表示装置、２６はハードディスク、２７はキーボード、２８はＣＤ−ＲＯＭドライブ、２９はＣＤである。
【００４０】
次に動作について説明する。
図３は製品評価装置の全体的な動作を示すフローチャートである。
計測対象製品１１からデータレコーダ１４へ稼働スタート信号が出力されると、マイクロフォン１２で計測された計測対象製品１１の計測データがデータレコーダ１４に送られる（ステップＳＴ３１）。
【００４１】
ここでは、製造工場内の簡易防音設備などの適度な暗騒音が存在する場合を想定しているので、データレコーダ１４に送られる計測データには、計測対象製品１１の製品稼働音（製品衝撃音と製品周期音）とともに、製造現場の暗騒音（環境衝撃音と環境周期音）などが含まれている。
【００４２】
次に、データレコーダ１４は、取り込んだ計測データを全稼働時間域にわたって短時間ＦＦＴで周波数解析して格納する（ステップＳＴ３２）。なお、本実施例１では、計測データを短時間ＦＦＴで周波数解析するが、ＦＦＴ以外のＷａｖｅｌｅｔ解析などの手法によって、時間波形としての計測データを時間−振幅空間（時間領域）から周波数−振幅空間（周波数領域）へ変換して周波数解析を行っても良い。
【００４３】
本実施例１は、実際に製造された完成品の計測データから製品の真の実力値を算出して製品稼働音検査の静音基準値とするものなので、統計的な解析手法が使用可能になるまで（計測済の計測対象製品１１の機数ｋが十分に大きくなるまで、ステップＳＴ３３でＮＯの間）、データレコーダ１４は、簡易防音設備に送り込まれる計測対象製品１１の計測データを順次取り込み、各計測対象製品１１の短時間ＦＦＴ結果を蓄積していく（ステップＳＴ３１〜ＳＴ３３）。
【００４４】
そして機数ｋが十分に大きくなった時点で（ステップＳＴ３３でＹＥＳ）、計算機１５は、データレコーダ１４に蓄積された短時間ＦＦＴ結果を元に、計測対象製品１１の製品稼働音の評価を開始する。まず始めに、計算機１５は、計測対象製品１１固有の製品衝撃音を全ての短時間ＦＦＴ結果から抽出する処理を実行する（ステップＳＴ３４）。
【００４５】
図４はステップＳＴ３４の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。以後、図４を用いて製品衝撃音の抽出処理の一例を説明する。
計算機１５は、短時間ＦＦＴ結果中の衝撃音の有無とその発生時間とを検出して時間区間を設定する（ステップＳＴ４１）。ここで、時間区間とは、衝撃音が一つだけ含まれるように、１つの計測対象製品１１に関する計測データの時間を区切ったものである。この条件・定義を満たしていれば、どのような区切り方で時間区間を設定しても良い。計算機１５が衝撃音の有無とその発生時間とを検出する手法は、次の図５に示すソノグラム表記から説明される。
【００４６】
図５はソノグラム表記の一例を示す図である。
ソノグラム表記とは、図５のような表示形式で表されることが多い。図５のソノグラム表記では、横軸が時間、縦軸が周波数を示しており、各時間、各周波数における音圧を色や濃淡で表示している。つまり、ソノグラム表記の本質は、時間−周波数−音圧の３次元情報を一組の情報として、計算機１５が内部メモリや記録媒体などに格納する方法である。ここでは、計算機１５が衝撃音の有無とその発生時間とを検出する手法の一例として、ソノグラム表記法をあげる。
【００４７】
本実施例１では、説明を容易にするために、可視化方法であるソノグラム表記を用いたのであって、本実施例１にとって本質的にあまり重要なものではない。つまり、以降、ソノグラム表記として記述した部分は、上記の時間−周波数−音圧の３次元情報を一組の情報として扱うあらゆる情報格納手法に置き換えることが可能である。
【００４８】
［衝撃音の抽出］
さて、衝撃音は瞬間的な入力であるため、ソノグラム表記（計測データの短時間ＦＦＴ結果）では、時間軸を固定したときに全周波数にわたって高い入力音を示す部分が衝撃音である。図５のソノグラムでは、例えば、縦線の発生している部分が衝撃音であり、この部分に対応する時間が衝撃音の発生時間である（一般に良く知られているように、衝撃音は全周波数帯域の音から生成されており、ある一瞬に、全周波数にわたって入力音が存在する場合が衝撃音である。入力音の有無の判定は、例えば閾値との比較によって行う）。
【００４９】
このようにすることで、発生タイミングが捉えにくく、また計測後にオフラインで発生タイミングを捉える際にも、非常に短時間で発生し終了してしまう衝撃音を容易に捉えることができる。
【００５０】
［製品衝撃音の特定］
以上のようにして、計測データの短時間ＦＦＴ結果から衝撃音とその発生時間とを検出し、衝撃音を一つだけ含むように時間区間を設定すると、計算機１５は、時間区間毎に、衝撃音の短時間ＦＦＴ結果の最大値（つまり衝撃音の音圧レベル）と、この衝撃音の発生時間とを（ｍａｘｍ，ｔｍ）として抽出し（ステップＳＴ４２）、機体番号集合Ｕｋ＝（ｍａｘｍ，ｔｍ）として内部メモリに格納する（ステップＳＴ４３）。
【００５１】
これらステップＳＴ４２，ＳＴ４３の処理は、全機数と機体番号集合Ｕｋの指数ｋとが一致するまで（つまり計測データ中の全衝撃音に対して時間区間が設定されるまで、ステップＳＴ４４でＮＯの間）繰り返される。
【００５２】
そして、全機数と機体番号集合Ｕｋの指数ｋとが一致すると（ステップＳＴ４４でＹＥＳ）、全ての計測対象製品１１の計測データ毎に、各衝撃音の発生時間ｔｍにおける周波数−音圧情報ｍａｘｍが作成されたことになる。次に、計算機１５は、全ての計測対象製品１１の計測データ毎に作成された、各衝撃音の発生時間ｔｍにおける周波数−音圧情報ｍａｘｍを、各衝撃音の発生時間ｔｍ毎に、ある周波数における機体識別番号−音圧の情報に変換してファイルに格納する（ステップＳＴ４５）。
【００５３】
以上、ステップＳＴ４１〜ＳＴ４５の処理が製品衝撃音抽出のための前処理である。そして計算機１５は、衝撃音の発生時間ｔｍ毎にファイルに格納された機体識別番号−音圧の情報から計測対象製品１１固有の製品衝撃音を抽出する（ステップＳＴ４６）。
【００５４】
具体的には、発生時間ｔｍ毎の機体識別番号−音圧の情報数によって製品衝撃音を識別する。もし、ある発生時間ｔｍに関するファイル内の情報数が全機数と一致していれば、この発生時間ｔｍの衝撃音は製品衝撃音と判断される。一方、ある発生時間ｔｍに関するファイル内の情報数が全機数よりも小さければ、その発生時間ｔｍにおける衝撃音は製品稼働音ではないと判断される。ある発生時間ｔｍの情報数が全機数よりも大きいことはありえない。図５では図示していないが、ある発生時間ｔｍの情報数が全機数よりも大きくなった場合にはエラーを表示するようにしても良い。
【００５５】
以上の処理は、ソノグラムを使った次の図６によって説明することができる。
図６はステップＳＴ３４の処理を概念的に説明するための図である。
図６（ａ）に示すように、計測時間に沿って製品稼働音を計測している場合、計測データのソノグラム＃１〜＃３には、各計測対象製品１１自身の製品衝撃音とともに、突発的に発生する製造現場の環境衝撃音なども含まれる。この時点では、図６（ａ）のソノグラム＃１〜＃３に見られる各計測時間τ１〜τ７の衝撃音ａ〜ｇから製品衝撃音を抽出することはできない。
【００５６】
しかしながら、ソノグラム＃１〜＃３を時間補正して各計測対象製品１１の稼働時間を一致させ（図６（ｂ））、この状態で各ソノグラム＃１〜＃３の衝撃音ａ〜ｇを比較すると、稼働時間ｔ２の衝撃音ａ，ｄ，ｆは、稼働時間を一致させた全ソノグラム＃１〜＃３に共通して見られる衝撃音なので、計測対象製品１１の稼働によって発生した製品衝撃音と判断できる。逆に、全てのソノグラム＃１〜＃３に必ずしも共通していない衝撃音ｂ，ｃ，ｅ，ｆ，ｇは、各計測対象製品１１の稼働による衝撃音ではない（例えば環境衝撃音など）と判断される。
【００５７】
なお、各計測対象製品１１のウォームアップ時間の長短によって発生時間ｔｍが微妙に変化する場合があるが、単純に時間軸に補正をかければ、各計測対象製品１１の複写作像タイミングはほぼ一定なので、同一の時間軸上に補正可能である。
【００５８】
以上のようにすることで、半開などの簡易防音設備の環境下において、製品稼働音の評価が可能となり、特に、環境衝撃音が突発的に発生する環境騒音下での製品稼働音の計測から製品衝撃音を精度良く捉えることができる。以上が、ステップＳＴ３４の処理の詳細である。
【００５９】
［製品衝撃音の統計的な解析］
続いて、ステップＳＴ３４で抽出した製品衝撃音の評価に移る（ステップＳＴ３５）。図７はステップＳＴ３５の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。以後、図７を用いて製品の突発的な衝撃音評価の例を示す。
【００６０】
ステップＳＴ３４で抽出した製品衝撃音の発生時間ｔｍにおいて、各計測対象製品１１の製品衝撃音を評価する。通常、音質評価を行う場合には、より詳細な周波数−音圧情報が必要なため、短時間ＦＦＴによって周波数解析された計測データを使用する。しかしながら、ここでは異常音検出の例を示すこととし、検出ムラを極力抑えるため、１／ｎオクターブ解析、特に１／３オクターブ解析を用いた製品衝撃音の評価例を示す。
【００６１】
なお、１／ｎオクターブ解析のｎの値は、計測対象製品１１の性質を考慮した上で、あるいは実験結果やシミュレーション結果を考慮した上で、フレキシブルに変化させて良い。
【００６２】
まず、計算機１５は、製品衝撃音の発生時間ｔｍ毎に各計測対象製品１１の製品衝撃音を１／３オクターブ解析し、オクターブ毎に、機体識別番号−音圧の情報に変換する（ステップＳＴ７１）。そして、計算機１５は、これらの情報から平均音圧ａｖおよび標準偏差σを評価データとして算出し（ステップＳＴ７２）、平均音圧ａｖ，ａｖ＋３σ，ａｖ−３σと各計測対象製品１１の音圧とを比較する（ステップＳＴ７３）。
【００６３】
なお、ここでは、生産管理における一般的な安全在庫の基準である正規分布の３σの範囲（例えば『［図解］生産管理  生産の基本からＳＣＭ，ＥＲＰまで』田中一成著、ｐ１６０〜ｐ１６５などを参照）において品質管理する例を示しているが、この基準は計測対象製品１１の性質を考慮した上でフレキシブルに変化できるものとする。
【００６４】
ステップＳＴ７３の比較を行った結果、もし、各計測対象製品１１の製品衝撃音音圧が全てａｖ±３σ内であるならば、計算機１５は、ここで評価した製品衝撃音の計測対象製品１１は、あるオクターブにおいては、全て静音基準値を満たしているものと評価する（ステップＳＴ７４）。製品衝撃音に関して、全ての計測対象製品１１が静音基準値を満たす例を図８（ａ）に示す。
【００６５】
また、もし、各計測対象製品１１の製品衝撃音音圧の中にａｖ±３σ内でないデータがあれば、計算機１５は、このデータの計測対象製品１１は静音基準値を満たしていないものと評価する（ステップＳＴ７５）。製品衝撃音に関して、機体識別番号ｋ＝６の計測対象製品１１が静音基準値を満足していない例を図８（ｂ）に示す。
【００６６】
さらに、もし、各計測対象製品１１の製品衝撃音音圧の中にａｖ−３σよりも低いデータがある場合は、このデータの計測対象製品１１は静音基準値を満たしてはいても、音質設計における音質の基準値を下回ってしまう（音色が変わって不快な音になる）可能性があるため、必要に応じて音質評価を行うようにする。
【００６７】
以上のようにすることで、製品衝撃音に関して、定量的に音質を評価でき、静音基準値を超える音や異常音などを発生させる不良品を検出することが可能となる。以上が製品衝撃音の統計的な解析例である。
【００６８】
［稼働時間全域にわたる製品周期音の統計的な解析］
次に、稼働時間全域にわたって発生する製品周期音の解析を行う（ステップＳＴ３６）。図９はステップＳＴ３６の処理を詳細に説明するためのフローチャートであり、図１０はステップＳＴ３６の処理を説明するための図である。以後、図９，１０を用いて、稼働時間全域にわたって発生する製品周期音解析の実施例を示す。
【００６９】
まず、計算機１５は、データレコーダ１４に蓄積された計測データの全短時間ＦＦＴ結果から、ステップＳＴ５２で抽出した全ての衝撃音（製品衝撃音とその他の衝撃音）の短時間ＦＦＴ結果と、この衝撃音の短時間ＦＦＴ結果と時間的に近傍な短時間ＦＦＴ結果とを除去する（ステップＳＴ９１）。例えば図１０（ａ）の場合には、衝撃音が発生している短時間ＦＦＴ結果Ｆ２と、この短時間ＦＦＴ結果Ｆ２と時間的に近傍な短時間ＦＦＴ結果（図示省略）とが除去される。
【００７０】
計算機１５は、残った全時間の短時間ＦＦＴ結果を、各周波数毎に、時間軸に沿って加算平均（アベレージング）してファイルに格納する（ステップＳＴ９２）。例えば図１０（ａ）の各短時間ＦＦＴ結果Ｆ１，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５などが加算平均され、図１０（ｂ）の加算平均結果Ｆａｖが得られる。この加算平均結果は、ある計測対象製品１１に関する周波数−音圧平均の情報である。このステップＳＴ９１，ＳＴ９２の処理における各計測対象製品１１毎に短時間ＦＦＴ結果の加算平均は、全機数とファイル数とが一致するまで（ステップＳＴ９３でＮＯの間）繰り返される。
【００７１】
全機数とファイル数とが一致すると（ステップＳＴ９３でＹＥＳ）、計算機１５は、周波数−音圧平均の情報から、ピーク周波数（製品周期音の基本波成分と、その高調波成分との周波数）とその音圧情報とを抽出し、ある計測対象製品１１における周波数−音圧平均の情報に変換する（ステップＳＴ９４）。図１０（ｂ）では、製品稼働音のピークＰ１〜Ｐ３における周波数と、その音圧平均レベルとが抽出される。
【００７２】
このとき、ＦＦＴの分解能の関係上、ピーク周波数がぶれる可能性があるが、良く知られているように、ターゲットの周波数に対してその前後の周波数のデータも抽出し、最大値を取ってピークの音圧平均情報とするとこの問題は解消される。
【００７３】
次に、計算機１５は、各計測対象製品１１における周波数−音圧平均情報を、あるピーク周波数における機体識別番号−音圧平均の情報に変換し、周波数毎の音圧平均の平均ａｖおよび標準偏差σを評価データとして算出する（ステップＳＴ９５）。そして、音圧平均の平均ａｖ，ａｖ＋３σ，ａｖ−３σと各計測対象製品１１の音圧平均とを比較する（ステップＳＴ９６）。
【００７４】
なお、ここでは、製品衝撃音の評価例と同様に、生産管理における一般的な安全在庫の基準である正規分布の３σの範囲において品質管理する例を示しているが、この基準は対象製品の性質を考慮した上で、フレキシブルに変化できる。
【００７５】
ステップＳＴ９６の比較を行った結果、もし、各製品周期音の音圧平均が全てａｖ±３σ内であるならば、計算機１５は、ここで評価した計測対象製品１１が発生した稼働時間全域にわたって発生する製品周期音は、あるピーク周波数においては、全て静音基準値を満たしているものと評価する（ステップＳＴ９７）。全ての計測対象製品１１が静音基準値を満たす例を図１１（ａ）に示す。
【００７６】
また、もし、各製品周期音の音圧平均中にａｖ±３σ内でないものがあれば、計算機１５は、このデータの計測対象製品１１は静音基準値を満たしていないものと評価する（ステップＳＴ９８）。製品周期音に関して、機体識別番号ｋ＝２の計測対象製品１１が静音基準値を満たしていない例を図１１（ｃ）に示す。
【００７７】
さらに、もし、各製品周期音の音圧平均中にａｖ−３σよりも低いデータがある場合は、ある部品が稼働時間の一部でしか稼働しなかったため、この部品の稼働音が発生している短時間ＦＦＴデータが他の計測対象製品１１よりも少なかったためと考えられる。全体で加算平均したため、ウォームアップ時間誤差等で稼働時間に差が生じたためと考えられる。機体識別番号ｋ＝１０の計測対象製品１１がこのような現象になっている例を図１１（ｂ）に示す。
【００７８】
なお、図９では図示を省略しているが、環境稼働音の影響をさらに除去するために、例えば、計測対象製品１１が存在しない状態の簡易防音設備において環境周期音を予め計測しておき、この環境周期音の各短時間ＦＦＴ結果を加算平均して記憶しておく（図１０（ｃ）のＮａｖ）。そして、図１０（ｂ）の加算平均結果Ｆａｖが得られると、加算平均結果Ｆａｖから図１０（ｃ）の加算平均結果Ｎａｖを除去した図１０（ｄ）の周波数−音圧平均の情報Ｆａｖ−Ｎａｖを用いて、製品周期音の評価を行うようにしても良い。
【００７９】
以上のようにすることで、製品衝撃音や、突発的な環境衝撃音の影響を受けずに、生産現場などの環境騒音下における製品稼働音の計測から、製品周期音（稼働時間全域にわたる製品周期音・特定部品の稼働に基因する製品周期音）を精度良く捉えることができる。
【００８０】
また、ここで捉えられた稼働時間全域で発生する製品周期音に関して、定量的に音質評価でき、基準値を超える音あるいは異常音を発生させる不良品を検出できる。以上が稼働時間全域に渡って発生する周期音解析の解析の例である。
【００８１】
［部品の稼働期間のみで発生する製品周期音の統計的な解析］
次に、計測対象製品１１の特定部品が発生する製品周期音の評価例を示す（ステップＳＴ３７）。図１２は特定部品が稼働する際にしたがうタイミングチャートの一例を示す図、図１３はステップＳＴ３７の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。以後、図１３を用いて、特定部品の周期音解析の実施例を示す。
【００８２】
まず、計算機１５は、図１２のタイミングチャートにしたがって特定部品が稼働を開始する時間を本評価のスタート時間とする（ステップＳＴ１３１）。このスタート時間から評価のストップ時間（図１２のタイミングチャートを参照して、計算機１５が特定部品の稼働終了のストップ時間を抽出）までの計測データにおいて、ステップＳＴ５２で抽出した全ての衝撃音（製品衝撃音とその他の衝撃音）の短時間ＦＦＴ結果と、この衝撃音の短時間ＦＦＴ結果と時間的に近傍な短時間ＦＦＴ結果とを除去する（ステップＳＴ１３２）。
【００８３】
計算機１５は、特定部品の稼働時間内で残った全ての時間における短時間ＦＦＴ結果を、各周波数毎に、時間軸に沿って加算平均（アベレージング）してファイルに格納する（ステップＳＴ１３３）。この加算平均結果は、ある計測対象製品１１に関する周波数−音圧平均の情報である。このステップＳＴ１３２，ＳＴ１３３における各計測対象製品１１毎に短時間ＦＦＴ結果の加算平均処理は、全機数とファイル数とが一致するまで（ステップＳＴ１３４でＮＯの間）繰り返される。
【００８４】
全機数とファイル数とが一致すると（ステップＳＴ１３４でＹＥＳ）、計算機１５は、周波数−音圧平均情報から、ピーク周波数（特定部品に基因した製品周期音の基本波成分と、その高調波成分との周波数）とその音圧情報とを抽出し、ある計測対象製品１１における周波数−音圧平均情報に変換する（ステップＳＴ１３５）。
【００８５】
このとき、ＦＦＴの分解能の関係上、ピーク周波数がぶれる可能性があるが、良く知られているように、ターゲットの周波数に対してその前後の周波数のデータも抽出し、最大値を取ってピークの音圧平均情報とするとこの問題は解消される。
【００８６】
次に、計算機１５は、各計測対象製品１１における周波数−音圧平均情報を、あるピーク周波数における機体識別番号−音圧平均の情報に変換し、周波数毎の音圧平均の平均ａｖおよび標準偏差σを評価データとして算出する（ステップＳＴ１３６）。そして、音圧平均の平均ａｖ，ａｖ＋３σ、ａｖ−３σと各計測対象製品１１の音圧平均とを比較する（ステップＳＴ１３７）。
【００８７】
なお、ここでは、製品衝撃音の評価例や、稼働時間全域で発生する製品周期音の評価例と同様に、生産管理における一般的な安全在庫の基準である正規分布の３σの範囲において品質管理する例を示しているが、この基準は対象製品の性質を考慮した上で、フレキシブルに変化できる。
【００８８】
ステップＳＴ１３７の比較を行った結果、もし、各製品周期音の音圧平均が全てａｖ±３σ内であるならば、計算機１５は、ここで評価した計測対象製品１１の特定部品の稼働に基因する製品周期音は、あるピーク周波数においては、全て静音基準値を満たしているものと評価する（ステップＳＴ１３８）。この結果の例は、図１０（ａ）と同様の結果となる。
【００８９】
また、もし、各製品周期音の音圧平均中にａｖ±３σ内でないものがあれば、計算機１５は、このデータの計測対象製品１１は静音基準値を満たしていないものと評価する（ステップＳＴ１３９）。特に、ａｖ＋３σよりもさらに高い場合は、静音基準値を満たしていないと判定する。さらに、もし、各製品周期音の音圧平均中にａｖ−３σよりも低いデータがある場合は、静音基準値を満たしているのだが、音質設計における音質の基準値を下回ってしまう（音色が変わってしまい、不快な音になる）可能性があるため、必要に応じて音質評価を行う。
【００９０】
以上のようにすることで、製品衝撃音や、突発的な環境衝撃音の影響を受けずに、生産現場などの環境騒音下における製品稼働音の計測から、製品の特定部品が稼働する時間内の製品周期音を精度良く捉えることができる。
【００９１】
また、ギヤ／回転部品などの特定部品が稼働している間のみで発生する製品周期音に関して、定量的に音質評価でき、基準値を超える音あるいは異常音を発生させる不良品を検出できる。
【００９２】
以上のように、この実施例１によれば、計測対象製品１１の製品稼働音を計測して計測データを生成するマイクロフォン１２と、マイクロフォン１２が生成した計測データを増幅するチャージアンプ１３と、チャージアンプ１３が増幅した計測データを蓄積するデータレコーダ１４と、データレコーダ１４に蓄積した計測データを元にして製品稼働音を評価するとともに、製品稼働音を評価するために、データレコーダ１４に蓄積した計測データから製品衝撃音を抽出する計算機１５とを備えるようにしたので、半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品など計測対象製品１１の製品稼働音を評価する際に、計測対象製品１１が発生した製品衝撃音を抽出して、製品稼働音を評価できる。
【００９３】
また、この実施例１によれば、データレコーダ１４は、計測対象製品１１の稼働時間にわたってマイクロフォン１２で生成されてチャージアンプ１３で増幅された計測データを、例えば短時間ＦＦＴ結果などのように、時間−周波数−音圧からなる３次元情報として蓄積するとともに、計算機１５は、データレコーダ１４の３次元情報から、ある時間に、全周波数にわたって入力音が存在するものを衝撃音として抽出するようにしたので、衝撃音を容易に抽出できるという効果が得られる。
【００９４】
さらに、この実施例１によれば、計算機１５は、時間区間の設定によって抽出した全ての衝撃音をその発生時間ｔｍ毎に分類し、この分類した衝撃音の数と、計測した計測対象製品１１の数とが一致する発生時間ｔｍの衝撃音を、計測対象製品１１が発生した衝撃音として特定するようにしたので、半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品など計測対象製品１１の製品稼働音を評価する際に、計測対象製品１１が発生した製品衝撃音とその他の衝撃音とを区別して、製品衝撃音を精度良く抽出できる。
【００９５】
さらに、この実施例１によれば、計算機１５は、計測対象製品１１が発生した衝撃音を特定すると、例えば１／ｎオクターブ解析などの音質評価を使って、この特定した衝撃音を統計的に解析するようにしたので、精度良く抽出した製品衝撃音に関して、定量的に音質を評価でき、静音基準値を超える音や異常音などを発生させる不良品を検出できる。
【００９６】
さらに、この実施例１によれば、計算機１５は、データレコーダ１４に蓄積した計測データから、抽出した全ての衝撃音と、その衝撃音の発生時間近傍との計測データとを除去するようにしたので、製品衝撃音や、突発的な環境衝撃音の影響を受けずに、生産現場などの環境騒音下における製品稼働音の計測から、製品周期音を自動的に精度良く捉えることができる。
【００９７】
さらに、この実施例１によれば、計算機１５は、抽出した全ての衝撃音と、その衝撃音の発生時間近傍との計測データを、データレコーダ１４に蓄積した計測データから除去すると、この衝撃音を除去した計測データを統計的に解析するようにしたので、精度良く捉えた稼働時間全域にわたる製品周期音に関して、定量的に音質評価でき、基準値を超える音あるいは異常音を発生させる不良品を検出できる。
【００９８】
さらに、この実施例１によれば、計算機１５は、例えばタイミングチャートに則って駆動する製品内の特定部品の稼働開始時間と稼働終了時間とをタイミングチャートから認識するとともに、全ての衝撃音を除去した計測データから、特定部品の稼働時間内で計測された計測データを抽出するようにしたので、製品衝撃音や、突発的な環境衝撃音の影響を受けずに、生産現場などの環境騒音下における製品稼働音の計測から、製品の特定部品が稼働する時間内の製品周期音を精度良く捉えることができる。
【００９９】
さらに、この実施例１によれば、計算機１５は、特定部品の稼働時間内で計測された計測データを抽出すると、この抽出した計測データを統計的に解析するようにしたので、精度良く捉えた製品周期音に関して、定量的に音質評価でき、基準値を超える音あるいは異常音を発生させる不良品を検出できる。
【０１００】
さらに、この実施例１によれば、マイクロフォン１２は、計測対象製品１１が存在しない状態で環境周期音を予め計測してこの計測データをデータレコーダ１４に蓄積し、計算機１５は、この環境周期音に関する計測データの各短時間ＦＦＴ結果Ｎａｖを加算平均して記憶するとともに、製品周期音に関する計測データの短時間ＦＦＴ結果の加算平均結果Ｆａｖが得られると、加算平均結果Ｆａｖから加算平均結果Ｎａｖを除去した周波数−音圧平均の情報Ｆａｖ−Ｎａｖを用いて製品周期音の評価を行うようにしたので、再生製品の騒音そのものを評価し、リサイクル／リユースの可否を決定することができる。
【０１０１】
実施例２．
次に、実施例１の製品評価装置を用いて解析した評価結果を使って、再生工場内の簡易防音設備などの適度な暗騒音環境下において、製品完成時とリサイクル／リユースのための回収時にリサイクル／リユースの可否を騒音面から評価する製品評価装置の実施例を示す。
【０１０２】
図１４は製品評価装置をリサイクルに適用する一例を概略的に示す図である。図１４において、１４１は統計的騒音情報を格納したデータベース（評価手段）、１４２は新品部品のみで新品製品を製造する製造工場、１３３はリサイクル部品によって再生製品を製造する再生工場である。
【０１０３】
昨今、リサイクル／リユースに関する研究開発により、製造および再生を併用できる併用工場などもあるが（一般にこのような併用工場内では、生産を動脈、再生を静脈と呼んで説明する場合もある）、このような場合は、製造工場１４２および再生工場１４３は同一の工場として扱う。
【０１０４】
図１５は図１４の製品評価装置の動作を説明するためのフローチャートの一例である。以後、図１５を用いて実施例２の詳細を説明する。
まず、新品部品のみを用いて製造された新品製品の製品稼働音を実施例１の製品評価装置（不図示）のマイクロフォンによって製造工場１４２で計測し、得られた計測データを製造工場１４２からデータベース１４１に送る。データベース１４１内では、格納された計測データを使って、製品評価装置の計算機が実施例１と同様に、新品製品の稼働音に関する全ての評価を行い、この評価結果をデータベース１４１に格納する（ステップＳＴ１５１）。
【０１０５】
ステップＳＴ１５１の評価結果の精度を高めるために、毎日のｉ個の計測データをデータベース１４１に格納し続け、前日よりも増加した計測データで全ての評価を行い、評価結果を更新して精度を高める（ステップＳＴ１５２）。なお、ここでは、計測データの格納タイミングを毎日としているが、過渡的な統計的解析情報（評価結果）が欲しいときなどに、毎日ではなく、数時間毎あるいは数日、数週間、数ヶ月など、データ管理者が望むタイミングでフレキシブルに変化できる。
【０１０６】
次に、ステップＳＴ１５１およびステップＳＴ１５２の処理とは別に、再生工場１４３では、回収機のリサイクル部品の機能に関する寿命予測／寿命診断などを行っておき、リサイクル可能であると判断されたリサイクル部品を用いて再生製品を製造する（ステップＳＴ１５３）。
【０１０７】
そして、ステップＳＴ１５３で製造された再生製品の稼働音を実施例１の製品評価装置のマイクロフォンで計測し、ステップＳＴ３４と同様の処理、すなわち再生製品の製品衝撃音を抽出し、製品衝撃音、稼働時間全域での製品周期音、特定部品の稼働に起因する製品周期音の各情報を取得する（ステップＳＴ１５４）。
【０１０８】
この再生製品の製品稼働音に関する各情報と、新品製品から得られたデータベース１４１内の各情報・評価結果とを比較して、例えばａｖ±３σを満たしているかを判断する（ステップＳＴ１５５）。もし、再生製品の製品稼働音が全てａｖ±３σ内であるならば、計測した再生製品は、新品部品のみで製造した新品製品の静音基準値を満たしている合格品として出荷し（ステップＳＴ１５６）、一方、ａｖ±３σから外れていれば、リサイクル不可と判断する（ステップＳＴ１５７）。
【０１０９】
なお、本実施例２では、新品製品と全く同様な静音能力のものだけを合格品としたが、新品製品の稼働音に関する性能に重み付けをするなどして、必要に応じて合格規格をフレキシブルに変化できる。いずれにしても、再生製品がもしも、この新品製品同様の合格規格、または新品製品にある程度重み付けを行った合格規格を満たしていなかった場合には、その再生製品は、機能性能を満たしているが、環境性能を満たしていないものとしリサイクル不可と判定する。
【０１１０】
この実施例２で示したように製品評価装置を利用することで、ワイブル解析などの統計的な故障解析／寿命予測を用いることなく、再生された製品の騒音そのものを評価し、リサイクル／リユースの可否の決定が可能になる。
【０１１１】
以上のように、この実施例２によれば、新品製品を製造する製造工場１４２と、再生製品を製造する再生工場１４３と、実施例１に示した製品評価装置とを備え、この製品評価装置によって、製造工場１４２で新品製品の稼働音を計測して計測データを評価し、この評価した計測データをデータベース１４１に蓄積するととともに、再生工場で再生製品の稼働音を計測して計測データを得ると、この再生工場での計測データを、製造工場の新品製品から得られたデータベース１４１の計測データの評価結果を元に評価するようにしたので、ワイブル解析などの統計的な故障解析／寿命予測を用いることなく、再生された製品の騒音そのものを評価し、リサイクル／リユースの可否を決定できるという効果が得られる。
【０１１２】
また、この実施例２によれば、製品評価装置は、製造工場１４２で製造される新品製品の計測データを所望の数だけ所望の間隔で計測して、データベース１４１の評価結果を更新し続けるようにしたので、計測データの増加とともに、評価結果の精度を向上できるという効果が得られる。
【０１１３】
実施例３．
画像形成装置（複写機）を対象とし、計測現象を騒音とした際の製品評価装置の例を示す。
【０１１４】
図１６は本発明の実施例３による製品評価装置の構成を概略的に示す図である。
図１６において、１６１は計測対象製品（本実施例３では画像形成装置）であり、１６２は計測用のマイクロフォン（計測手段）、１６３は計測データを解析して製品評価を行う計算機（評価手段）である。計測対象製品１６１，マイクロフォン１６２はともに計算機１６３へと情報を送れるようになっている。
【０１１５】
なお、図１６では、マイクロフォン１６２と計算機１６３とを直接接続してスタンドアローンによる計測・評価を行っているが、マイクロフォン１６２と計算機１６３とをネットワークを介して接続し、マイクロフォン１６２からの計測データをネットワーク系由でマイクロフォン１６２と計算機１６３に送信するようにしても良い。
【０１１６】
また、図１６では、マイクロフォン１６２を用いて計測対象製品１６１の製品稼働音を計測しているが、製品稼働音を計測して最終的に計測データに変換できる計測手段であれば、マイクロフォン１６２に限定されず、どのような計測手段を用いても良い。
【０１１７】
さらに、騒音（製品稼働音）ではなく、温度や湿度など、製品内部品およびその周辺から計測対象情報を直接入手したい場合も、本実施例３と同様に、計測対象情報を計測して計測データに変換する計測手段と、この計測データを解析して製品を評価する解析手段を備えて、同様の動作を実現させれば、対応可能である。
【０１１８】
図１７は本発明の実施例３による製品評価装置の全体的な動作を示すフローチャートである。
まず、製品検査工程で、計測対象製品１６１の電源を入れる（ステップＳＴ１７１）。次に、計測対象製品１６１の内部部品毎に設けた開口部（穴など、後述）へマイクロフォン１６２を挿入して固定する（ステップＳＴ１７２）。
【０１１９】
なお、ここでは、マイクロフォン１６２の固定（ステップＳＴ１７２）よりも計測対象製品１６１の電源投入（ステップＳＴ１７１）の方が先になっているが、電源投入直後の状態を検査・評価する必要があるときなどのように、ステップＳＴ１７１とステップＳＴ１７２との順序は、状況に応じて入れ換えても良い。
【０１２０】
図１８はマイクロフォン１６２を固定する位置の一例を示す図である。この図１８の場合、計測対象製品１６１の側面に開口部１８１が設けてあり、マイクロフォン１６２を開口部１８１に差し込むと、マイクロフォン１６２は所定の位置で固定されるようになっている（実施例４で後述）。
【０１２１】
以上でマイクロフォン１６２の固定が完了すると検査を開始する。計測対象製品１６１のスタートボタンを押して複写を開始すると（ステップＳＴ１７３）、計測対象製品１６１から計算機１６３に稼働スタート信号が発信され（ステップＳＴ１７４）、計算機１６３は稼働スタート信号を受信する（ステップＳＴ１７５）。
【０１２２】
計算機１６３は、既出の図２と同様の構成を有しており、演算装置になっている。Ｉ／Ｆ部２１から稼働スタート信号が受信され、一時記憶部のＲＡＭ２５あるいはハードディスク２７に部品毎の稼働音の計測データが記録される（ステップＳＴ１７６）。ＣＰＵ２３は、ＲＯＭ２４に予め記録されている稼働音評価用の基準データを比較・参照して、記録された計測データをＯＫあるいはＮＧと判定する（ステップＳＴ１７７）。
【０１２３】
図１９はステップＳＴ１７７の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。予め、設計および試作段階で正常異常の判断基準となる基準データを、時間−周波数−音圧を一組とする３次元情報として、またバラツキをどの程度許容するかを公差のデータとして、それぞれ作成しておき（ステップＳＴ１９３）、この基準データ（時間−周波数−音圧の３次元情報と公差情報）を計算機１６３のＲＯＭ２４に格納しておく（ステップＳＴ１９４）。
【０１２４】
これらの前準備の下、ステップＳＴ１７６で計測して計算機１６２が記録した稼働音の計測データを短時間ＦＦＴ処理し（ステップＳＴ１９１）、計測データの時間−周波数−音圧の３次元情報を一つの情報の対として、基準データと同じスケールで作成する（ステップＳＴ１９２）。なお、本実施例３では、実施例１同様に短時間ＦＦＴで解析を行うが、Ｗａｖｅｌｅｔ解析や、その他の周波数−振幅空間への変換を用いた解析を用いても良い。
【０１２５】
そして、計算機１６２は、計測データの３次元情報と、基準データの３次元情報とを時間軸−音圧、周波数軸−音圧の２次元の情報に変換する（ステップＳＴ１９５）。具体的には、時間軸あるいは周波数軸でパラメータを固定し、同時刻（特徴時間）あるいは同周波数（特徴周波数）の音圧値を全て加算する。
【０１２６】
すなわち、時刻ｔ０において、ΣＡｆｒｑ（ただし、このΣは周波数ｆｒｑ＝０〜ｍａｘまでの総和を意味する演算子、Ａｆｒｑは周波数ｆｒｑにおける音圧（Ｐａ）、ｍａｘは周波数の最大値）あるいは、周波数ｆ０において、ΣＡｔ（ただし、このΣはｔ＝０〜ｔｌａｓｔまでの総和を意味する演算子、Ａｔは時刻ｔにおける音圧（Ｐａ）、ｔｌａｓｔは時刻の最大値）の計算を行う。ここでは、単純な総和を用いたが、この条件を満たす他のいずれの方法を用いても良い。
【０１２７】
計算機１６２は、以上のようにして２次元情報に加工された計測データと基準データとを特徴時間または特徴周波数において比較し（ステップＳＴ１９６）、この比較の結果、公差情報を参照して、両者の差がＲＯＭ２３に格納された公差の範囲内であるかどうかの評価を行う（ステップＳＴ１９７）。両者の差が公差の範囲内であれば（ステップＳＴ１９７でＹＥＳ）、計測データの部品は正常品であるとしてＯＫと表示し（ステップＳＴ１９８）、両者の差が公差の範囲でなければ（ステップＳＴ１９７でＮＯ）、異常部品としてＮＧと表示する（ステップＳＴ１９９）。
【０１２８】
以上のようにして評価・判定を行うと、図１７に戻って、計算機１６２は、ＯＫであれば検査工程を完了して次工程へと進む（ステップＳＴ１７８）。ＮＧであればＮＧ部品名を表示する（ステップＳＴ１７９）。
【０１２９】
実施例４．
次に、マイクロフォンなどの計測手段を定位置に固定するために、計測対象製品にガイドを設ける設計手法の例を示す。
【０１３０】
図２０は回転多面鏡の製品内部での製品稼働音音の計測例を示す図である。図２０において、２０１は回転多面鏡、２０２はマイクロフォン（計測手段）、２０３はガイド部、２０４は計測対象製品側面、２０５はストッパーである。
【０１３１】
計測対象製品側面２０４に、ガイド部２０３のように、マイクロフォン２０２より一回り程度大きな開口部を設ける。この一回りとは、作業者が不自由なくマイクロフォン２０２を挿入できる程度の大きさのことで、具体的な数値は特に規定しない。ガイド部２０３は計測対象製品の内部に通じており、また、内部へ行くほどガイド部２０３の半径（あるいは内径、円錐台状でない開口の場合は辺の長さ）を小さくしている。
【０１３２】
さらに、ガイド部２０３の先端にはストッパー２０５が設けられており、マイクロフォン２０２が低位置よりも計測対象製品の内部に入り込まないようになっている。このストッパー２０５により、ガイド部２０３に挿入したマイクロフォン２０２はある定位置に固定される。なお、ガイド部２０３として、締結用のネジ穴等を利用しても良い。このようにすることで、マイクロフォンの挿入の深さと角度とを常に一定とすることができ、回転多面鏡２０１の部品とマイクロフォン２０２の距離を一定に保つことが可能になる。
【０１３３】
実施例５．
次に計測手段の位置決め例を示す。
図２１はマイクロフォン位置決め手段の一例を示す図である。図２１において、２１１はマイクロフォン、２１２はマイクロフォン位置決め手段（以降、単に位置決め手段と呼ぶ）である。
【０１３４】
位置決め手段２１２は、マイクロフォン２１１と接触しており、マイクロフォン２１１が有線であるときにはラインを通す穴２１３を設けている。本実施例５の位置決め手段２１２は半球型になっているが、手に持ちやすいようにエルゴノミクス的な形状を施しても良い。また、本実施例５では、計測対象製品と接触する位置決め手段２１２の接触面は平面としているが、計測対象製品の形状により曲面としたり、あるいは緩衝材などを用いて計測対象製品に傷が付かないようにしても良い。
【０１３５】
このようにしてマイクロフォンの挿す深さおよび角度を常に一定とすることで、部品とマイクロフォンの距離を一定に保つことができる。
【０１３６】
実施例６．
次に、製品保全に関する製品評価を製品評価装置で行う例を示す。図２２は本実施例６の製品評価装置の構成例を示す図であり、画像形成装置（複写機）を例とした騒音に関する製品保全方法である。
【０１３７】
図２２において、２２１は製品の稼働音を評価するためのデータが格納されたデータベース、２２２は製造工場、２２３は顧客の使用中の計測対象製品（複写機）であり、２２４はマイクロフォン、２２５は解析手段として用いるタブレットＰＣ，２２６は顧客先で検査を行うサービスマンである。これらは本実施例６における構成要素の一例であり、同様の機能を満たすものであれば、代用品を用いても良い。
【０１３８】
図２３は図２２の製品評価装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、計測対象製品２２３の故障等を連絡してきた顧客先へサービスマン２２６が伺い、計測対象製品２２３にマイクロフォン２２６を設置する（ステップＳＴ２３１）。この際に、マイクロフォン２２４が計測対象製品２２３の定位置に固定されるように、図２０，２１に示した方法を用いても良い。
【０１３９】
その後、計測対象製品２２３への電力供給の有無を確認し、計測対象製品２２３の稼働音を計測開始する（ステップＳＴ２３２）。規定の時間の計測が終了すると（ステップＳＴ２３３）、タブレットＰＣ２２５は、評価の基準となるデータが格納されているデータベース２２１に直ちにアクセスを行う（ステップＳＴ２３４）。
【０１４０】
そしてタブレットＰＣ２２５は、計測対象製品２２３の基準データ（時間−周波数−音圧の３次元情報と公差情報）をデータベース２２１からダウンロードした後、実施例３と同様に基準データを加工する（ステップＳＴ２３５）。その後、実施例３と同様に、タブレットＰＣ２２５は、基準データと計測データとの比較から計測対象製品２２３の評価を判定する（ステップＳＴ２３６）。
【０１４１】
もし、評価結果に問題がなければ（ステップＳＴ２３６でＯＫ）、タブレットＰＣ２２５は、当日の日付と保全記録としてログを自身の画面に表示し（ステップＳＴ２３７）、一方、評価結果が計測対象製品２２３の問題を示すのであれば（ステップＳＴ２３６でＮＧ）、交換部品（問題となる対象部品）を画面に表示する（ステップＳＴ２３８）。
【０１４２】
実施例７．
次に、製品あるいは部品の再利用／再使用の可否を判定する製品評価装置の例を示す。なお、本実施例７による製品評価装置の構成例は図１４と同一であり、図示を省略する。また、図２４は製品評価装置の動作を示すフローチャートであり、再利用／再使用の可否判定方法である。
【０１４３】
まず、再生工場１４３に搬入されてきた回収機（計測対象製品）に、実施例３の製品評価装置のマイクロフォン（不図示）を設置する（ステップＳＴ２４１）。次に、回収機の電源を投入する（ステップＳＴ２４２）。電源投入が不可能な回収機の場合は、ここでの評価は不能としてＮＧ品とする。
【０１４４】
次に、製品評価装置は、回収機の稼働音の計測を行い（ステップＳＴ２４３）、計測終了後、データベース１４１に直ちにアクセスして該当機種の基準データ（時間−周波数−音圧の３次元情報と公差情報）をダウンロードする（ステップＳＴ２４４）。この後、実施例３と同様に基準データを加工する（ステップＳＴ２４５）。さらに、その後、実施例３と同様に基準データと計測データとの比較から改修機の判定を行う（ステップＳＴ２４６）。
【０１４５】
もし、評価結果に問題がなければ（ステップＳＴ２４６でＯＫ）、製品評価装置はリユース可能であって、当日の日付と保全記録としてログを自身の画面に表示し（ステップＳＴ２４７）、一方、評価結果が回収機の問題を示すのであれば（ステップＳＴ２４６でＮＧ）、再資源化部品（ＮＧ対象部品）を画面に表示する（ステップＳＴ２４８）。
【０１４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る製品評価方法によれば、製品の稼働音を計測して生成した計測データを蓄積するとともに、この蓄積した計測データから評価データを生成して上記稼働音を評価する製品評価方法において、上記稼働音を評価するために、製品が発生した衝撃音を上記蓄積した計測データから抽出するようにしたので、半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品などの稼働音を評価する際に、製品が発生した衝撃音を抽出して、製品の稼働音を評価できる。
【０１４７】
本発明に係る製品評価方法によれば、請求項１記載の製品評価方法において、製品の稼働した時間にわたって計測手段が生成した計測データを、時間−周波数−音圧からなる３次元情報として蓄積するようにしたので、３次元情報から、ある時間に、全周波数にわたって入力音圧が存在する衝撃音を容易に抽出できるという効果が得られる。
【０１４８】
本発明に係る製品評価方法によれば、請求項１記載の製品評価方法において、蓄積した計測データから、全ての衝撃音をその発生した時間毎に抽出し、この抽出した衝撃音の数と、稼働音を計測した製品の数とが一致する時間の衝撃音を、製品の衝撃音として抽出するようにしたので、半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品などの稼働音を評価する際に、製品が発生した衝撃音とその他の衝撃音とを区別して、製品の衝撃音を精度良く抽出できる。
【０１４９】
本発明に係る製品評価方法によれば、請求項３記載の製品評価方法において、抽出した製品の衝撃音を統計的に解析して評価データを生成するようにしたので、精度良く抽出した製品衝撃音に関して、定量的に音質を評価でき、静音基準値を超える音や異常音などを発生させる不良品を検出できる。
【０１５０】
本発明に係る製品評価方法によれば、請求項１記載の製品評価方法において、蓄積した計測データから全ての衝撃音を抽出し、上記蓄積した計測データから上記全ての衝撃音を少なくとも除去するようにしたので、製品衝撃音や、突発的な環境衝撃音の影響を受けずに、生産現場などの環境騒音下における製品稼働音の計測から、製品周期音を自動的に精度良く捉えることができる。
【０１５１】
本発明に係る製品評価方法によれば、請求項５記載の製品評価方法において、蓄積した計測データから全ての衝撃音を少なくとも除去した残りの計測データを統計的に解析して評価データを生成するようにしたので、精度良く捉えた製品周期音に関して、定量的に音質評価でき、基準値を超える音あるいは異常音を発生させる不良品を検出できる。
【０１５２】
本発明に係る製品評価方法によれば、請求項５記載の製品評価方法において、蓄積した計測データから全ての衝撃音を少なくとも除去した残りの計測データから、製品の特定部品が稼働する時間内で計測されたものを抽出するようにしたので、製品衝撃音や、突発的な環境衝撃音の影響を受けずに、生産現場などの環境騒音下における製品稼働音の計測から、製品の特定部品が稼働する時間内の製品周期音を精度良く捉えることができる。
【０１５３】
本発明に係る製品評価方法によれば、請求項７記載の製品評価方法において、製品の特定部品が稼働する時間内で計測された計測データを統計的に解析して評価データを生成するようにしたので、精度良く捉えた製品周期音に関して、定量的に音質評価でき、基準値を超える音あるいは異常音を発生させる不良品を検出できる。
【０１５４】
本発明に係る製品評価方法によれば、請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の製品評価方法によって生成された評価データを使って、再生された製品の稼働音の計測データを評価するようにしたので、再生製品の騒音そのものを評価し、リサイクル／リユースの可否を決定することができる。
【０１５５】
本発明に係る製品評価装置によれば、請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の製品評価方法に基づいて製品を評価するようにしたので、半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品などの稼働音を評価する際に、製品が発生した衝撃音を抽出して、製品の稼働音を評価できる。
【０１５６】
本発明に係る製品評価プログラムによれば、請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の製品評価方法をコンピュータに実行させるようにしたので、半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品などの稼働音を評価する際に、製品が発生した衝撃音を抽出して、製品の稼働音を評価できる。
【０１５７】
本発明に係る製品評価プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体によれば、コンピュータ読取可能な記録媒体であって、請求項１１記載の製品評価プログラムを記録するようにしたので、半開の簡易防音設備などの環境騒音下において、オフィス製品などの稼働音を評価する際に、製品が発生した衝撃音を抽出して、製品の稼働音を評価できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による製品評価装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】計算機の構成例を示す図である。
【図３】製品評価装置の全体的な動作を示すフローチャートである。
【図４】ステップＳＴ３４の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図５】ソノグラム表記の一例を示す図である。
【図６】ステップＳＴ３４の処理を概念的に説明するための図である。
【図７】ステップＳＴ３５の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図８】製品衝撃音の評価の一例を示す図である。
【図９】ステップＳＴ３６の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１０】ステップＳＴ３６の処理を説明するための図である。
【図１１】全稼働時間で発生する周期音の評価の一例を示す図である。
【図１２】部品が稼働する際にしたがうタイミングチャートの一例を示す図である。
【図１３】ステップＳＴ３７の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図１４】製品評価装置をリサイクルに適用する一例を概略的に示す図である。
【図１５】図１４の製品評価装置の動作を説明するためのフローチャートの一例である。
【図１６】本発明の実施例３による製品評価装置の構成を概略的に示す図である。
【図１７】本発明の実施例３による製品評価装置の全体的な動作を示すフローチャートである。
【図１８】マイクロフォンを固定する位置の一例を示す図である。
【図１９】ステップＳＴ１７７の処理を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図２０】回転多面鏡の製品内部での製品稼働音音の計測例を示す図である。
【図２１】マイクロフォン位置決め手段の一例を示す図である。
【図２２】本実施例６の製品評価装置の構成例を示す図である。
【図２３】図２２の製品評価装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２４】製品評価装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１  計測対象製品（製品）
１２  マイクロフォン（計測手段）
１３  チャージアンプ（蓄積手段）
１４  データレコーダ（蓄積手段）
１５  計算機（評価手段）
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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