(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計諸元を定めた車両モデルを走行させるシミュレーションにより、該車両モデル表面に生じる圧力変動の振幅を該車両モデル表面の各位置について算出すると共に、該車両モデル表面の流体の流速の所定時間での時間平均である平均表面流速を該車両モデル表面の各位置について算出する数値流体力学処理部と、
前記数値流体力学処理部によって各々算出された、前記車両モデル表面の各位置の圧力変動の振幅及び前記車両モデル表面の各位置の平均表面流速に基づいて、前記車両モデル表面の各位置について音響インテンシティを算出すると共に、該算出した音響インテンシティを前記車両モデル表面で面積分することにより前記車両モデル表面から放射される音の総エネルギーである音響パワーを算出する音響強度算出部と、
を備えた音検出装置。
【請求項２】
前記音響強度算出部は、前記車両モデル表面の同一位置における圧力変動の振幅と平均表面流速との積の二乗を前記車両モデル表面の各位置について算出し、前記車両モデル表面の各位置について算出した圧力変動の振幅と平均表面流速との積の二乗に基づいて、前記車両モデル表面の各位置について音響インテンシティを算出する請求項１に記載の音検出装置。
【請求項３】
前記音響強度算出部で算出された前記車両モデル表面の各位置の音響インテンシティを前記車両モデル表面にプロットして、前記車両モデル表面の各位置の音響インテンシティを可視化する画像処理部をさらに備えた請求項１又は２に記載の音検出装置。
【請求項４】
前記数値流体力学処理部は、所定の周波数帯毎に前記車両モデルの表面各位置の圧力変動の振幅を算出し、
前記音響強度算出部は、所定の周波数帯毎に、前記車両モデル表面の各位置の音響インテンシティ及び前記車両モデル表面に生じる音響パワーを算出する請求項１〜３のいずれか１項に記載の音検出装置。
【請求項５】
前記車両モデル表面の各位置は、フロントウィンドウ及びサイドウィンドウを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の音検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＦＤ（数値流体力学）に基づく音検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両から生じる騒音レベルは、風洞実験室の天井と側面とに各々設置したマイクアレイ及び車室内に設置したマイクによって計測される場合がある。しかしながら、天井と側面とに各々設置したマイクアレイは音源となる車両表面からの距離が遠いために、音源の位置特定の精度に難があった。また、車室内に設置したマイクでは、車両のガラス、及びフロントピラーに阻まれて、車両外側の風切音の音源位置を特定できないという問題があった。
【０００３】
風洞実験室での騒音測定とは別に、走行中の車両から生じる騒音レベルを、ＣＦＤを用いて算出することが行われている。特許文献１には、走行時における車両モデルのサイドウインドガラス表面の圧力分布をＣＦＤを用いて算出し、当該圧力分布に基づいてフロントピラー近傍で発生する空力騒音のレベルを予測する空力騒音レベルの予測方法の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３４７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の発明は、フロントピラー近傍で発生する空力騒音のレベルを予測するものであるが、車両表面の任意の位置における空力騒音レベルを予測することは考慮されていない。また、特許文献１に記載の発明は、算出した負圧レベルが所定値以上となる領域の面積に基づいてフロントピラー近傍で発生する空力騒音のレベルを予測しているが、負圧レベルからでは騒音の音源の強度を定量的に算出することは困難であるという問題があった。
【０００６】
ＣＦＤでは、車両モデル表面における流体である空気の流速、密度及び圧力を算出するいわゆる流れ場の算出は比較的容易であり、流れ場の算出に基づいて車両モデル表面の圧力変動、渦度及びLighhill音源等値面等の物理量を算出できる。しかしながら、これらの物理量は、流体の流れの変動による騒音の音圧変化の傾向を概略的に示し得るものではあるが、音そのものを定量的に算出していないので、音の大小の定量評価に用いることは妥当ではないおそれがあった。
【０００７】
また、ＣＦＤでは、前述の流れ場の算出と騒音の定量的な算出とを同時に実行する場合があるが、かかる演算を実行するには膨大な計算リソース及び計算時間が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮し、車両表面の各位置における風切音の音源の強度を定量的に算出する音検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の音検出装置は、設計諸元を定めた車両モデルを走行させるシミュレーションにより、該車両モデル表面に生じる圧力変動の振幅を該車両モデル表面の各位置について算出すると共に、該車両モデル表面の流体の流速の所定時間での時間平均である平均表面流速を該車両モデル表面の各位置について算出する数値流体力学処理部と、前記数値流体力学処理部によって各々算出された、前記車両モデル表面の各位置の圧力変動の振幅及び前記車両モデル表面の各位置の平均表面流速に基づいて、前記車両モデル表面の各位置について音響インテンシティを算出すると共に、該算出した音響インテンシティを前記車両モデル表面で面積分することにより前記車両モデル表面から放射される音の総エネルギーである音響パワーを算出する音響強度算出部と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の音検出装置によれば、数値流体力学処理部により設計諸元を定めた車両モデルを走行させるシミュレーションを実行し、当該車両モデル表面に生じる圧力変動の振幅を当該該車両モデル表面の各位置について算出する。また、数値流体力学処理部は、当該車両モデル表面の流体の流速の時間平均である平均表面流速を該車両モデル表面の各位置について算出する。
【００１１】
また、請求項１の音検出装置によれば、音響強度算出部は、数値流体力学処理部で算出された車両モデル表面の各位置における圧力変動の振幅と平均表面流速とに基づいて音響インテンシティを算出する。さらに、算出した音響インテンシティを車両モデル表面で面積分することにより当該車両モデル表面から放射される音の総エネルギーである音響パワーを算出する。
【００１２】
このように、請求項１の音検出装置によれば、ＣＦＤによって比較的容易に算出できる車両モデル表面の各位置における圧力変動の振幅と平均表面流速とから、音響インテンシティを算出することにより、車両表面の各位置における風切音の音源の強度を定量的に算出できる。また、音響インテンシティから音響パワーを算出することにより、車両モデル表面から放射される音の総エネルギーを定量的に算出できる。
【００１３】
請求項２に記載の音検出装置は、請求項１に記載の構成において、前記音響強度算出部は、前記車両モデル表面の同一位置における圧力変動の振幅と平均表面流速との積の二乗を前記車両モデル表面の各位置について算出し、前記車両モデル表面の各位置について算出した圧力変動の振幅と平均表面流速との積の二乗に基づいて、前記車両モデル表面の各位置について音響インテンシティを算出する。
【００１４】
請求項２に記載の音検出装置によれば、車両モデル表面の各位置で算出した圧力変動の振幅と平均表面流速との積の二乗に基づいて音響インテンシティを算出することにより、車両表面の各位置における風切音の音源の強度を定量的に算出できる。
【００１５】
請求項３に記載の音検出装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記音響強度算出部で算出された前記車両モデル表面の各位置の音響インテンシティを前記車両モデル表面にプロットして、前記車両モデル表面の各位置の音響インテンシティを可視化する画像処理部をさらに備えている。
【００１６】
請求項３に記載の音検出装置によれば、車両モデル表面の各位置の音響インテンシティを当該車両モデル表面にプロットして可視化することにより、車両表面の各位置における風切音の音源の強度を定量的に表示できる。
【００１７】
請求項４に記載の音検出装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成において、前記数値流体力学処理部は、所定の周波数帯毎に前記車両モデルの表面各位置の圧力変動の振幅を算出し、前記音響強度算出部は、所定の周波数帯毎に、前記車両モデル表面の各位置の音響インテンシティ及び前記車両モデル表面に生じる音響パワーを算出する。
【００１８】
請求項４に記載の音検出装置によれば、所定の周波数帯毎に、車両モデル表面の各位置の音響インテンシティ及び音響パワーを算出することにより、周波数帯毎に、車両表面の各位置における風切音の音源の強度を定量的に算出できる。
【００１９】
請求項５に記載の音検出装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成において、前記車両モデル表面の各位置は、フロントウィンドウ及びサイドウィンドウを含む。
【００２０】
請求項５に記載の音検出装置によれば、フロントウィンドウ及びサイドウィンドウ等による車両モデル表面の凹凸によって生じる風切音の音源の強度を定量的に算出できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明に係る音検出装置によれば、車両表面の各位置における風切音の音源の強度を定量的に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係わる音検出装置の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る音検出装置の車両及び走行中の車両に生じる騒音音源のモデルの一例を示した概念図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る音検出装置の車外音パワー分布及び車外音パワーの算出処理の一例を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態において、車両モデルの表面にプロットされた各周波数帯における音響インテンシティの一例を示した概略図であり、（Ａ）は周波数５００Ｈｚ、（Ｂ）は周波数１ｋＨｚ、（Ｃ）は周波数２ｋＨｚ、（Ｄ）は周波数４ｋＨｚでの、車両モデルの表面上での音響インテンシティを示している。
【図５】本発明の実施の形態に係る音検出装置によって算出した各周波数帯における車外音パワーの一例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１、図２を用いて、本実施の形態に係る音検出装置１０について説明する。  図１は、本発明の実施の形態に係わる音検出装置１０の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【００２４】
音検出装置１０は、コンピュータ３０を含んで構成されている。コンピュータ３０は、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６、及び入出力ポート３８を備えており、後述するＣＦＤソルバーを用いた演算処理が可能な性能を有する。一例としてコンピュータ３０は、エンジニアリングワークステーション、又はスーパーコンピュータ等の、高度な演算処理を高速で実行できる機種であることが望ましい。
【００２５】
コンピュータ３０では、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６、及び入出力ポート３８がアドレスバス、データバス、及び制御バス等の各種バスを介して互いに接続されている。入出力ポート３８には、各種の入出力機器として、ディスプレイ４０、マウス４２、キーボード４４、ハードディスク（ＨＤＤ）４６、及び各種ディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等）４８から情報の読み出しを行うディスクドライブ５０が各々接続されている。
【００２６】
また、入出力ポート３８には、ネットワーク５２が接続されており、ネットワーク５２に接続された各種機器と情報の授受が可能とされている。本実施の形態では、ネットワーク５２には、データベース（ＤＢ）５４が接続されたデータサーバ５６が接続されており、ＤＢ５４に対して情報の授受が可能とされている。
【００２７】
ＤＢ５４には、音検出の対象となる車両の３Ｄ（三次元）モデルのデータ及びＣＦＤの演算処理に供するデータ等が予め記憶される。ＤＢ５４への情報の記憶は、コンピュータ３０やデータサーバ５６によって登録してもよいし、ネットワーク５２に接続された他の機器によって登録するようにしてもよい。ＤＢ５４に登録される３Ｄモデルのデータは、ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）による車両のデータでよいが、ＣＦＤソルバーによるＣＦＤでの演算処理が容易なように、ジオメトリが予め調整されたデータでもよい。
【００２８】
本実施の形態では、データサーバ５６に接続されたＤＢ５４に、音検出の対象となる車両の３Ｄモデルのデータ及びＣＦＤの演算処理に供するデータ等が記憶されるものとして説明するが、コンピュータ３０に内蔵されたＨＤＤ４６や外付けのハードディスク等の外部記憶装置にＤＢ５４の情報を記憶するようにしてもよい。
【００２９】
コンピュータ３０のＨＤＤ４６には、ＣＦＤの演算処理及びＣＦＤの演算処理に基づいたシミュレーションを可能にするプログラムであるＣＦＤソルバー及び騒音源の強度を算出するためのプログラムがインストールされている。本実施の形態では、ＣＰＵ３２がＣＦＤソルバー及び騒音源の強度を算出するためのプログラムを実行することにより、車両表面の各位置を音源とする風切音の強度を定量的に算出する。また、ＣＰＵ３２は、定量的に算出した音の強度を、後述する車両モデルの表面の各位置にプロットすることにより、風切音の音源の強度を可視化し、ディスプレイ４０に表示させる。なお、本実施の形態のＣＦＤソルバー及び騒音の強度を算出するためのプログラムをコンピュータ３０にインストールするには、幾つかの方法があるが、例えば、ＣＦＤソルバー及び騒音の強度を算出するためのプログラムをセットアッププログラムと共にＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等に記憶しておき、ディスクドライブ５０にディスクをセットし、ＣＰＵ３２に対してセットアッププログラムを実行することによりＨＤＤ４６にＣＦＤソルバー及び騒音の強度を算出するためのプログラムをインストールする。または、公衆電話回線やネットワーク５２を介してコンピュータ３０と接続される他の情報処理機器と通信することで、ＨＤＤ４６にＣＦＤソルバー及び騒音の強度を算出するためのプログラムをインストールするようにしてもよい。なお、ＣＦＤソルバーと騒音の強度を算出するためのプログラムとが、互いに別個のプログラムではなく、一体のプログラムとして構成されるようにしてもよい。
【００３０】
図２は、本実施の形態に係る音検出装置１０の車両及び走行中の車両に生じる騒音音源のモデルの一例を示した概念図である。図２では、車両モデル２０のフロントウィンドウ２２には、本実施の形態に係る音検出装置の演算処理によって抽出された、走行風によって生じる騒音（風切音）の音源を示す音源領域６２の一例が示されている。
【００３１】
本実施の形態では、設計諸元を定めたＣＡＤによる車両の３Ｄデータを基に、ＣＦＤソルバーでの処理が可能なように当該３Ｄデータのジオメトリを調整したデータにより車両モデル２０を三次元的に表現する。図２に示した車両モデル２０を含む空間の空間座標は、１，２，３の方向で各々表わされる。本実施の形態では、空間の方向はｉ（＝１，２，３）で表現する。１は原点から車両後方を正とする座標、２は原点から車両右方向を正とする座標、３は原点から上方を正とする座標である。原点は、一例として、車両モデル２０の重心とする。本実施の形態では、後述するように、音響エネルギー積算領域（Closed_Surface）６０を、車両モデル２０から十分に離れた位置にあると想定する。かかる想定に基づき、車両モデル２０を、音響エネルギー積算領域（Closed_Surface）６０に対して点として扱う近似を行うので、原点の定義は上記の重心以外にも、車両モデル２０における運転席の搭乗者頭部と助手席の搭乗者頭部との中間位置等であってもよい。
【００３２】
そして、車両モデル２０を走行させるシミュレーションにより、車両モデル２０の表面の各位置の圧力変動の振幅及び車両モデル２０の表面の各位置の平均表面流速を算出する。さらに、車両モデル２０の表面の各位置の圧力変動の振幅及び車両モデル２０の表面の各位置の平均表面流に基づいて、車両モデル２０の表面の各位置について音の強度である音響インテンシティを算出することにより、風切音の音源の強度を定量的に算出する。さらに、算出した音響インテンシティを面積分することにより車両モデル２０の表面から放射される音の総エネルギーである音響パワーを算出する。
【００３３】
本実施の形態では、車両モデル２０の重心を中心とした球面状の領域である音響エネルギー積算領域（Closed_Surface）６０を想定し、音響エネルギー積算領域６０上の点ｘを車両モデル２０から生じる騒音の音圧評価点とする。また、車両モデル２０表面上の点ｙを、走行風によって生じる車両モデル２０表面の表面圧力の測定点とし、前述の音圧評価点ｘと表面圧力の測定点ｙとの距離をＲと定義すると共に、表面圧力の測定点ｙにおける単位法線ベクトルｎを定義する。
【００３４】
本実施の形態では、図２に示したように定義した空間において、以下の変数を設定する。
0006292203.tif 000002
【００３５】
上記の変数のうち、車外音パワー分布Ｉは、いわゆる音の強さを表すものであり、単位面積を通して伝わる音響パワーである。車外音パワーＷは、車両モデル２０表面から放射される騒音（風切音）の総エネルギーを示す値であり、車外音パワー分布Ｉの積分値に相当する。
【００３６】
本実施の形態では、ＣＦＤの演算処理の結果から車外音パワー分布Ｉ及び車外音パワーＷを算出することにより、車両モデル２０の外側の風切音の音源の強さを算出すると共に、当該音源の位置をＣＧ（コンピュータグラフィック）で再現して可視化する。
【００３７】
前述のように、ＣＦＤは、車両モデル２０の表面における流体である空気の流速、密度及び圧力を算出するいわゆる流れ場の算出は比較的容易である。例えば、車両モデル２０表面の圧力変動、及び車両モデル２０の表面を流れる空気の平均流速である平均表面流速は、多くのＣＦＤソルバーで比較的容易に算出できる。
【００３８】
車両モデル２０表面の圧力変動は、風切音の音源と相関するが、風切音の音源そのものを示したものではない。本実施の形態では、以下のように誘導した式（１０），（１１）を用いて、風切音の音源の指標となる車外音パワー分布Ｉと、車外音パワーＷを算出する。
【００３９】
まず、Curleの式に基づき、遠距離場の観測点ｘでの音圧ｐｓｐ（ｘ，ｔ）を、下記の式（１）で定義する。
0006292203.tif 000003
【００４０】
次に観測点ｘでの音響インテンシティ（車外音パワー分布）Ｉを下記の式（２）で定義する。
0006292203.tif 000004
【００４１】
上記の式（１），（２）に基づき、図２に示した遠距離閉曲面である音響エネルギー積算領域（Closed_Surface）６０上の車外音パワー（音響インテンシティ積分）Ｗ（ｔ）を算出する式（３）を誘導する。なお、ｙｉ’は、表面圧力の測定点ｙと相関する表面圧力の測定点ｙ’のｉ方向座標である。
0006292203.tif 000005
【００４２】
音響エネルギー積算領域（Closed_Surface）６０は、車両モデル２０から十分に離れた位置にあるので、車両モデル２０を、音響エネルギー積算領域（Closed_Surface）６０に対して点として扱うと、以下の近似が可能になる。
0006292203.tif 000006
【００４３】
上記の近似式を、式（３）に代入すると、下記の式（４）が得られる。
0006292203.tif 000007
【００４４】
相関面積Ｓcorrelationを定義する。相関面積Ｓcorrelationは、表面圧力の測定点ｙと相関する表面圧力の測定点ｙ’の圧力変動の集合であり、Ｓcorrelation≪１なので、以下の関係が成立する。
0006292203.tif 000008
【００４５】
上記の関係より、式（４）は下記のように変形できる。
0006292203.tif 000009
【００４６】
上記の式の積分の順番を入れ替えると、下記の式（４−１）になる。
0006292203.tif 000010
【００４７】
また、球の表面積、ベクトルの内積に基づいて、式（４−２）の結果が得られる。
0006292203.tif 000011
【００４８】
上記の式（４−２）の計算結果を式（４−１）に代入すると、下記の車外音パワー算出式が得られる。
0006292203.tif 000012
【００４９】
本実施の形態では、周波数ｆにおける車外音パワースペクトルの算出式を、下記の式（４−３）とする。
0006292203.tif 000013
【００５０】
ここで、圧力変動の周波数ｆ成分を下記の式（４−４）で表す。なお、式（４−４）中のＡ，Ｂは、車両モデル２０表面上の測定点ｙにおける圧力変動の周波数ｆ成分の振幅である。なお、後述する式（１０）に示したように、騒音の強さである音響インテンシティは、圧力変動の周波数ｆにおける車両モデル２０の表面の圧力変動の振幅に応じて変化するので、圧力変動の周波数ｆを騒音の周波数とみなしてもよい。
0006292203.tif 000014
【００５１】
式（４−４）をｔについて偏微分することにより、下記の式（４−５）を得る。
0006292203.tif 000015
【００５２】
また、式（４−４）、式（４−５）を用いた圧力と圧力変動の時間平均（一周期１／ｆでの時間積分）は、下記のように算出できる。
0006292203.tif 000016
【００５３】
下記の式（４−８）に示したように、三角関数の時間平均は０に等しい。
0006292203.tif 000017
【００５４】
式（４−８）の結果を式（４−６）、式（４−７）に代入すると、圧力の時間平均、圧力変動の時間平均は、各々下記の式（４−９）、式（４−１０）のようになる。
0006292203.tif 000018
【００５５】
そして、圧力変動の時間平均の関係式は、下記の式（４−１１）となる。
0006292203.tif 000019
【００５６】
従って、上記の式（４−３）から、下記の式（５）が得られる。なお、式（５）中のオーバーライン付きのＰ(ｙ，ｔ)ｆは、周波数ｆにおける車両モデル２０の表面の圧力変動の振幅である。
0006292203.tif 000020
【００５７】
また、周波数ｆにおける車外音、パワー分布スペクトルを下記の式（６）のように定義する。
0006292203.tif 000021
【００５８】
その結果、周波数ｆにおける車外音パワースペクトルの算出式は、下記の式（７）となる。
0006292203.tif 000022
【００５９】
また、相関面積Ｓcorrelationは相関距離Ｌcorrelationの二乗に比例するので、下記の式（８）の関係が成立する。
0006292203.tif 000023
【００６０】
ここで、相関距離Ｌcorrelationは、車両モデル２０における表面流速Ｕ（ｙ）により、下記の式（９）で表わされる。なお、式（９）中のオーバーライン付きのＵ（ｙ）は、所定時間（例えば、０から１／ｆまでの時間）における平均表面流速である。
0006292203.tif 000024
【００６１】
式（９）を式（８）に代入すると、式（１０）で示した車外音パワー分布スペクトル算出式と、式（１１）で示した車外音パワースペクトル算出式が得られる。式（１０）に示したように、音響インテンシティである車外音パワー分布は、車両モデル表面の各位置における平均表面流速と圧力変動の振幅との積の二乗に比例する。従って、車外音パワー分布は、周波数ｆにおける圧力変動の振幅に応じて変化するので、圧力変動の周波数ｆを騒音の周波数とみなすことができる。また、式（１１）に示すように、音響パワーである車外音パワーは車外音パワー分布を車両モデル２０の表面で面積分することによって算出される。
0006292203.tif 000025
【００６２】
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。図３は、本実施の形態に係る音検出装置１０の車外音パワー分布及び車外音パワーの算出処理の一例を示したフローチャートである。ステップ３００では、ＣＦＤにより車両モデル２０の表面の圧力の時間（例えば、０から１／ｆまでの時間）に対する変化である表面圧力時刻歴データを算出する。
【００６３】
ステップ３０２では、高速フーリエ変換による処理を行い、ステップ３０４では、各周波数帯における車両モデル２０の表面の圧力の変動である表面圧力変動の振幅を算出する。
【００６４】
また、ステップ３０６では、ＣＦＤにより車両モデル２０の表面の空気の流速の時間に対する変化である表面流速時刻歴データを算出する。ステップ３０８では、流速平均化処理を行い、ステップ３１０で、車両モデル２０の表面の空気の平均流速である平均表面流速を算出する。
【００６５】
図３では、ステップ３００〜３０４の表面圧力変動の振幅の算出と、ステップ３０６〜３１０の平均表面流速の算出とを、並列処理で実行しているが、先に表面圧力変動の振幅の算出を行い、その後、平均表面流速の算出を行うようにしてもよい。又は、先の平均表面流速の算出を行い、その後、表面圧力変動の振幅の算出を行ってもよい。なお、ステップ３００〜３１０の処理は、本発明の数値流体力学処理部での処理の一例に相当すると共に、ＣＦＤソルバーによって実行可能な処理である。
【００６６】
ステップ３１２では、ステップ３０４及びステップ３１０の各々の算出結果と、上述の式（１０）とを用いて所定の周波数帯における車外音パワー分布（音響インテンシティ）を表面圧力の測定点ｙ毎に算出する。所定の周波数帯は、本実施の形態では一例として、５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ及び４ｋＨｚであるが、これらと異なる周波数帯で車外音パワー分布を算出してもよい。
【００６７】
ステップ３１４では、上記の式（１１）を用いて所定の周波数帯における車外音パワーを算出して、処理を終了する。算出した各周波数帯における車外音パワーは、周波数帯別に表又はグラフで表すことで、車両モデル２０周囲の風切音の大小関係を定量的かつ高精度で評価することが可能になる。なお、ステップ３１２〜３１４の処理は、特許請求の範囲における音響強度算出部での処理に相当すると共に、騒音源の強度を算出するためのプログラムによって実行される処理である。
【００６８】
本実施の形態では、図３のステップ３１２で算出した表面圧力の測定点ｙ毎に算出した各周波数帯における音響インテンシティを、ＣＦＤシミュレーションで車両モデル２０上にプロットすることにより、騒音の音源位置の可視化が可能となる。図４は、車両モデル２０の表面にプロットされた各周波数帯における音響インテンシティの一例を示した概略図であり、（Ａ）は周波数５００Ｈｚ、（Ｂ）は周波数１ｋＨｚ、（Ｃ）は周波数２ｋＨｚ、（Ｄ）は周波数４ｋＨｚでの、車両モデル２０の表面上での音響インテンシティを示している。
【００６９】
図４では、音響インテンシティの強度が高い領域ほど濃い色で表現している。図４のように、音響インテンシティの強度を色別で表現することにより、騒音の音源位置の特定とその可視化が可能になるだけでなく、音響インテンシティを定量的に特定することが可能となる。
【００７０】
周波数５００Ｈｚの場合を示した図４（Ａ）では、車両モデル２０のフロントピラー２４の下端に音響インテンシティが顕著な領域２８Ａが生じている。また、フロントピラー２４とサイドウィンドウ２２Ａとの間に存在する溝部２４Ａの後方、かつドアミラー２６の近くにも音響インテンシティが顕著な領域２８Ｂが生じている。
【００７１】
周波数１ｋＨｚの場合を示した図４（Ｂ）では、領域２８Ａは縮小したが、領域２８Ｂはあまり縮小せず、顕著な騒音源として存続している。
【００７２】
周波数２ｋＨｚの場合を示した図４（Ｃ）では、領域２８Ａは著しく縮小し、領域２８Ｂも目立って縮小している。周波数４ｋＨｚの場合を示した図４（Ｄ）では、領域２８Ａ，２８Ｂは認められず、周波数４ｋＨｚでは、風切音の騒音源は存在しないものとみなされる。従って、図４に示した場合では、風切音を特に改善すべき周波数帯は５００ｋＨｚと１ｋＨｚとであることが推察される。
【００７３】
上述のように、図４では、車両モデル２０のフロントピラー２４の下端に音響インテンシティが顕著な領域２８Ａが生じている。領域２８Ａは、フロントピラー２４の下端で空気の流れの層が剥離していることで生じたと考えられるので、フロントピラー２４の下端の段差を低減する等の対策を講じることで風切音を改善できることが予測できる。
【００７４】
また、上述のように、フロントピラー２４とサイドウィンドウ２２Ａとの間に存在する溝部２４Ａの後方、かつドアミラー２６の近くにも音響インテンシティが顕著な領域２８Ｂが生じている。かかる場合は、フロントピラー２４とサイドウィンドウ２２Ａとの間に存在する溝部２４Ａの幅及び形状を改善すると共に、ドアミラー２６の位置及び形状を改善する等の対策を講じることで風切音を改善できることが予測できる。
【００７５】
また、本実施の形態では、図３のステップ３１４で算出した各周波数帯における車外音パワーに基づいて、風切音を改善すべき周波数帯を特定することができる。図５は、本実施の形態に係る音検出装置１０によって算出した各周波数帯における車外音パワーの一例を示した概略図である。図５では、周波数５００Ｈｚの場合と、周波数１ｋＨｚの場合とで、車外音パワーが顕著になっている。図５に示したように、各周波数帯における車外音パワーを棒グラフ化することにより、風切音を改善すべき周波数帯を特定することが可能となる。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、車両表面の各位置における風切音の音源の強度を定量的に算出することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０   音検出装置
２０   車両モデル
２２   フロントウィンドウ
２２Ａ サイドウィンドウ
２８Ａ，２８Ｂ       領域
３０   コンピュータ
３２   ＣＰＵ
３４   ＲＯＭ
３６   ＲＡＭ
３８   入出力ポート
４０   ディスプレイ
４２   マウス
４４   キーボード
４６   ＨＤＤ
５４   ＤＢ
６０   音響エネルギー積算領域
６２   音源領域
ｘ     音圧評価点
ｙ     表面圧力の測定点
【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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