(57)【要約】【課題】  音圧レベルが時間的に周期的に変動する稼働音を評価可能な判定装置を提供する。【解決手段】  音響信号判定装置１００は、音響信号７０を入力する音響信号入力部２０と、音響信号７０を格納する信号格納部６２と、音響信号の時間軸波形における包絡線を算出し、当該包絡線の振幅Ａおよび周波数ｆに基づき音響信号の聴感特性を判定する演算部とを備える。【選択図】図１
2013178158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響信号を入力する音響信号入力部と、
前記音響信号を格納する信号格納部と、
前記音響信号の時間軸波形における包絡線を算出し、当該包絡線の振幅および周波数に基づき前記音響信号の聴感特性を判定する演算部と、
を備える音響信号判定装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記音響信号の包絡線の周波数および振幅の逆数の比と、予め定められた基準値とを比較することにより、前記音響信号の聴感特性を判定する請求項１に記載の音響信号判定装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記包絡線が前記包絡線の平均値を交差する単位時間あたりの回数を算出することにより、前記包絡線の周波数を求める請求項１または２のいずれか１項に記載の音響信号判定装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記音響信号の音圧レベルに基づく判定をさらに行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の音響信号判定装置
【請求項５】
前記音響信号入力部は複数の音響信号を入力する請求項１〜４のいずれか１項に記載の音響信号判定装置。
【請求項６】
音響信号を入力するステップと、
前記音響信号を格納するステップと、
前記音響信号の時間軸波形における包絡線を算出し、当該包絡線の振幅および周波数に基づき前記音響信号の聴感特性を判定するステップと、
を備える音響信号判定方法。
【請求項７】
前記判定ステップは、前記音響信号の包絡線の周波数および振幅の逆数の比と、予め定められた基準値とを比較することにより、前記音響信号の聴感特性を判定する請求項６に記載の音響信号判定方法。
【請求項８】
前記判定ステップは、前記包絡線が前記包絡線の平均値を交差する単位時間あたりの回数を算出することにより、前記包絡線の周波数を求める請求項６または７のいずれか１項に記載の音響信号判定方法。
【請求項９】
前記判定ステップは、前記音響信号の音圧レベルに基づく判定をさらに行う請求項６〜８のいずれか１項に記載の音響信号判定方法
【請求項１０】
前記音響信号を入力するステップは、複数の音響信号を入力する請求項６〜９のいずれか１項に記載の音響信号判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響信号の判定装置および方法に関するものであり、より詳細には、モータ等の駆動機構から生じる唸り音を判定する音響信号判定装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両、電気製品にはモータ等の駆動機構が組み入れられており、これらの駆動機構からは様々な駆動音が発せられ、駆動音は不快音としてユーザに不快感を与えることがある。製品の設計段階若しくは製造段階においては、人間の聴覚に頼らずに、不快音を客観的に判定することが望まれる。このため、従来から、不快音を判定するための装置および方法を案出する試みがなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００４−３３３２００号公報）に記載の判定装置は、製品の稼働音を周波数軸において分析し、特定の周波数帯における波高率、発生頻度、閾値を超える割合等を算出し、不快音の判定を行うものである。
【０００４】
前記特許文献１の場合、音圧レベルの時間的な変動を判定するために、所定の周波数帯の音圧レベル発生頻度と所定の周波数帯の音圧レベル閾値を超える音圧レベルの発生頻度における割合を算出している。このような割合を利用することにより、計測時間内全体で音圧レベルが増加または減少し続ける現象、または、衝撃音のように、短時間に急激に音圧レベルが変動する現象を検出することはできる。
【０００５】
しかしながら、周波数軸における分析のみによっては、時間軸において音圧レベルが変動することにより生じる唸り音を検出することは困難である。また、特許文献１においては、聴感特性を考慮した判定はなされておらず、人間が不快と感じる音を正しく判定することはできない。
【０００６】
また、音圧レベルの発生頻度の割合を算出した場合、音の情報は閾値となる音より大きい（または小さい）音が発生する頻度の比として表現されてしまう。このため、どのタイミングにどのような音が発生したかに関する情報が欠落してしまい、時間軸において音圧レベルが変動することにより生じる唸り音を検出することはできない。
【０００７】
特許文献２（特開２００３−２７９４００号公報）に記載の装置は、検出された音響信号を周波数バンド毎に分離した後、各バンドにおける包絡線の一次遅れ系の応答を求め、さらに一次遅れ系の応答に基づき、駆動音を判定している。ここで、包絡線の一次遅れ系の応答は、聴感特性を考慮して包絡線振幅上昇時の時定数よりも包絡線下降時の時定数が大きくなるように算出される。
【０００８】
しかしながら、特許文献２においては、例えばオクターブ解析によって周波数帯ごとに分離した音圧時間信号を算出して評価が行われるため、周波数の変動が小さいものに対しては、分解能が下がってしまう。さらに、音圧レベルの周期的な変動が複数ある現象、および、一つの周波数のみを有する現象を検出、および、判定する場合、周波数帯を利用する解析は、好適に対象となる周波数を検出できない。
【０００９】
さらに、特許文献３（特開２００７−２０６０３７号公報）の信号測定分析装置は、複数の波形データを効率的に記憶して分析するとともに、記憶した波形データの特性や類似性を分析して表示することで、騒音環境を測定するものである
【００１０】
しかしながら、この信号測定分析装置は、時間波形、任意の時間区間における信号波形のピーク値、任意の時間区間における信号波形の平均値等を利用する。しかしながら、特許文献３においては、任意の時間区間における稼働音の音圧レベルの変動を複数回連続で検出することはできないため、音圧レベルが時間的に変動する唸り音を検出できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３３３２００号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９４００号公報
【特許文献３】特開２００７−２０６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、従来の装置においては、音圧レベルが時間的に周期的に変動する唸り音を聴感特性に基づき正確に判定することは困難であった。
【００１３】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、音響信号の包絡線の振幅および周波数を検出することにより、不快音として感じられる唸り音を判定する音響信号判定装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る音響信号判定装置は、音響信号を入力する音響信号入力部と、前記音響信号を格納する信号格納部と、前記音響信号の時間軸波形における包絡線を算出し、当該包絡線の振幅および周波数に基づき前記音響信号の聴感特性を判定する演算部とを備える。
前記演算部は、前記音響信号の包絡線の周波数および振幅の逆数の比と、予め定められた基準値とを比較することにより、前記音響信号の聴感特性を判定する。
また、前記演算部は、前記包絡線が前記包絡線の平均値を交差する単位時間あたりの回数を算出することにより、前記包絡線の周波数を求める。
さらに、前記演算部は、前記音響信号の音圧レベルに基づく判定をさらに行う。
前記音響信号入力部は複数の音響信号を入力する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る音響信号判定装置において、音響信号入力部は音響信号を入力し、信号格納部は音響信号を格納する。演算部は、音響信号の時間軸波形における包絡線を算出し、当該包絡線の振幅および周波数に基づき音響信号の聴感特性を判定することができる。
【００１６】
本発明によれば、時間軸波形における包絡線の振幅および周波数を用いることにより、時間とともに緩やかに変化する唸り音を正確に検出することができる。また、本発明は、音響信号の包絡線の周波数および振幅の逆数の比と、予め定められた基準値とを比較している。人間の聴感特性によれば、唸り音は、包絡線の周波数が低いほど不快音と感じ易く、また、包絡線の振幅が大きいほど不快音と感じ易い。このため、本発明によれば聴感特性に合致した判定を行うことが可能である。
【００１７】
さらに、包絡線が、包絡線の平均値を交差する単位時間あたりの回数を算出することにより、包絡線の振幅が小さい場合であっても、包絡線の周波数を正確に計測することができる。
また、音響信号の音圧レベルに基づいて判定をことにより、不快音と感じる音響信号を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る音響信号判定装置の概略ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る防音室を水平方向から見た概略構成図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る音響信号判定装置の動作を表すフローチャートである。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る音響信号判定装置の動作を表すフローチャートである。
【図４】音響信号判定装置の判定基準を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る音響信号の包絡線を生成する詳細処理である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る音響信号の包絡線の振幅値を算出する詳細処理である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る音響信号、音響信号の包絡線、包絡線形成データの最大値および最小値、および、包絡線の振幅値との関係図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る音響信号の包絡線の周波数を算出する詳細処理である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る音響信号、音響信号の包絡線、および、包絡線形成データの平均値との関係図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る防音室を水平方向から見た概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る音響信号判定装置を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態に係る音響信号判定装置１００の概略ブロック図である。音響信号判定装置１００は、防音室２と制御部４と判定部６とを備え、製品が製造された後出荷されるよりも以前に、好適には製造工程上に組み込まれ、唸り音に係る不快音を判定するものである。例えば、車両のステアリング位置調整用モータから生じる駆動音を計測し、不快音を判定することが可能である。
【００２１】
防音室２は外部の暗騒音や機械騒音などを遮断可能な室であって、測定対象物８を所定の状態で設置可能である。なお、防音室２はＪＩＳやＩＳＯなどによって規格化されたものであっても良い。防音室２の内部には、マイクロフォン２０が設けられており、マイクロフォン２０によって測定対象物の稼働音が計測される。
【００２２】
本実施形態においては、測定対象物８として車両のステアリング調整機構を用いた。この測定対象物８において、車両のハンドル相当の重量を有する錘部には２つのモータ８０および８２が、それぞれの設置位置に固定されている。モータの稼働音の判定を行う場合、モータには使用時と同等の負荷をかける必要がある。このため、図示される測定対象物８は車両のハンドル相当の重量を有する錘を使用し、車両のステアリング機構を簡約化している。
【００２３】
制御部４は、モータ８０および８２との間で制御信号を送受信するＩｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔポート（Ｉ／Ｏポート）４２と、プログラムされた制御内容からシーケンスを逐次生成するプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）４４と、制御部４を操作するための操作盤４６とからなる。ＰＬＣ４４で生成されたシーケンスはＩ／Ｏポート４２を介してモータ８０および８２へと送信される。また、ＰＬＣ４４で生成されるシーケンスはモータの動作状況を示すタイムチャートとしても利用可能であるため、Ｉ／Ｏポート４２から判定部６にも出力可能に結線されている。
【００２４】
判定部６は、音響信号に基づいて、唸り音が不快音として許容範囲内であるか否かを判定するものである。判定部６は、演算部（ＣＰＵ）６０、信号格納部６２、キーボード６４、出力部６６、Ａ／Ｄ変換部６７、インターフェース（Ｉ／Ｆ）６８、ＲＯＭ６ａ、ＲＡＭ６ｂ、記録媒体ドライブ６ｃおよび、バス６ｄを備える。それぞれはバス６ｄによってデータを送受信可能に接続される。
【００２５】
演算部６０はＣＰＵから構成され、ディジタル変換された音響信号を解析するとともに、不快音の判定等の処理を行う機能を有している。信号格納部６２はＲＡＭ、ハードディスクドライブ等から構成され、音響信号を保存するとともに、音響信号の解析結果、および判定結果を格納可能である。キーボード６４は汎用のものを利用可能であり、操作者からの指令を入力する。出力部６６は、ディスプレイ等から構成され、音響信号の波形、解析結果、判定結果を表示可能である。出力部６６はさらにスピーカを備え、抽出された音響信号を再生する機能も備えている。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換部６７は、マイクロフォン２０で計測された稼働音のアナログ信号をディジタル信号の音響信号へ変換する機能を有している。Ａ／Ｄ変換後の音響信号は、Ｉ／Ｆ６８へ出力される。Ｉ／Ｆ６８は制御部４とデータおよびコマンドの送受信を行うとともに、Ａ／Ｄ変換部６７からの音響信号を受信する。ＲＯＭ６ａは読み取り専用メモリであって、判定部６を起動させるためのブートプログラム等を格納している。ＲＡＭ６ｂは、ＣＰＵ６０のキャッシュメモリとして使用されるとともに、音響信号のＣＰＵ６０によるプログラム実行時のワークエリアとして使用される。記録媒体ドライブ６ｃは汎用の記録媒体の読み取りが可能であり、この読み取り可能な記録媒体には、音響信号計測判定装置１００における判定を実行する判定プログラムが記録されている。判定プログラムは、キーボード６４による操作者の指令により、または自動的に起動される。また、記録媒体には、音響信号の解析および判定結果を記録することも可能である。
【００２７】
図２は、防音室２を水平方向から見た概略構成図である。防音室２内部には基台１２が設置され、測定対象物８は基台１２上にセットされる。あらかじめ基台１２に測定対象物８を設置してから防音室内にセットしても、あるいは、防音室内の所定の位置に基台１２をセットしてから測定対象物８を基台１２に設置しても良い。また、これら一連のセットは操作者が行ってもよく、自動的にセットしても良い。
【００２８】
レバー式の開閉スイッチ２４は、ドア２６の開閉を行うためのものであって、操作者によって操作される。ドア２６は、図示されていない開閉機構によって上下に移動することにより、開閉動作を行う。ドア２６を閉めた場合、防音室内は外部の騒音が好適に遮断される。なお、ドア２６は制御部４から自動で、または操作盤４６を操作することによって開閉を行っても良い。
【００２９】
防音室２内の所定位置には２つのマイクロフォン２０、２２が設置されている。マイクロフォンの個数は１つであっても良く、測定対象物８に応じて変更可能である。マイクロフォン２０、２２は指向性を有しており、それぞれ、２つのモータ８０、８２の稼働音を計測可能に配置される。マイクロフォンは、ＪＩＳやＩＳＯの規格に沿った位置に設置されても良い。また、車両乗員の耳の位置にマイクロフォン２０、２２を設置しても良い。さらに、例えば、ヘッドアコースティクス社製ダミーヘッドＨＭＳ（Ｈｅａｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）などを使用して、より人間の聴感に適合した音圧データを取得することも可能である。このダミーヘッドは、人間の頭部の音伝達特性を再現して鼓膜の位置にマイクロフォンを設置したものとして知られている。
【００３０】
本実施形態において、測定対象物８は、ステアリング調整機構モデルであって、２つのモータ８０、８２を備えている。モータ８０は、ステアリングを上下方向に移動させるためのものであり、モータ８２はステアリングを前後に伸縮させるためのものである。
【００３１】
図３Ａおよび図３Ｂは、本実施の形態に係る音響信号計測判定装置１００の動作を表すフローチャートである。
先ず、操作者がレバー式の開閉スイッチ２４を操作することにより、防音室２のドア２６を開く（ステップＳ３０１）。ドア２６が開いた後、操作者若しくは作業ロボット等は、測定対象物８を防音室２内の所定の位置にセットする（ステップＳ３０２）。音響信号計測判定装置１００は、測定対象物８がセットされたことを知らせる信号を受信するまで（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、スタンバイ状態のまま待機する（ステップＳ３０３）。
【００３２】
操作者は、測定対象物８が所定の位置にセットされたことを確認し、開閉スイッチ２４を操作することにより、ドア２６を閉じる（ステップＳ３０４）。なお、測定対象物８が所定位置にセットされたことをセンサによって検知しても良い。この場合、制御部４は、センサの信号に基づき、自動的にドア２６を閉じることができる。このように、制御部４は、測定対象物８がセットされたことを開閉スイッチ２４の操作、若しくはセンサによって検知することができる。
【００３３】
ドア２６が閉じた後、測定対象物８の自動測定中における予期せぬ移動を回避するため、制御部４は基台１２をクランプする（ステップＳ３０５）。このように基台１２をクランプすることで、何らかの理由により測定対象物が基台１２ごと移動することを回避することができる。この結果、防音室の壁面などと衝突した際の衝突音、防音室の底面との摩擦音などが発生せず、好適にモータ８０、８２の稼働音を計測することが可能となる。
【００３４】
ステップＳ３０５において音響信号計測判定装置１００が基台１２をクランプすると、ＰＬＣ４４は測定対象物８の測定を開始する動作初期位置までモータ８０、８２を動作させるシーケンスをそれぞれのモータ８０、８２へ送信する（ステップＳ３０６）。それぞれのモータが動作初期位置まで移動完了した時点で、音響信号計測判定装置１００が測定対象物８を計測するための準備が整う。
【００３５】
ステップＳ３０７において、ＰＬＣ４４は、モータ８０、８２を計測動作させるシーケンスを、Ｉ／Ｏポート４２を介して各モータ８０、８２へと送信する。シーケンスには「駆動開始」、「駆動終了」および「駆動タイプ」の情報が含まれる。各モータ８０、８２はＰＬＣ４４からシーケンスを受信し、シーケンスにしたがってそれぞれ動作を開始する。同時に、制御部４は、シーケンスを判定部６へ送信する。判定部６はシーケンスを受信すると、一連の判定処理を開始する。
【００３６】
測定対象物８は２つのモータ８０、８２を備えていることから、計測および判定はそれぞれのモータ８０、８２毎、あるいはステアリング機構の動作毎に行う必要がある。本実施形態においては、ステアリング上昇動作、ステアリング下降動作、ステアリング伸び動作、ステアリング縮み動作の順で計測および判定を行うものとする。言うまでもないが、それぞれの動作の計測および判定を行う順序は自在に変更可能である。上述の「駆動タイプ」の情報とは、どの動作に関するシーケンスであるかを示す情報が含まれている。
【００３７】
制御部４がモータ８０、８２の動作を開始すると（ステップＳ３０７）、制御部４はマイクロフォン２０、２２のスイッチをＯＮにする（ステップＳ３０８）。続いて、制御部４、判定部６はモータ８０、８２の計測を開始する（ステップＳ３０９）。
【００３８】
マイクロフォン２０、２２はモータ８０、８２の稼動音を検出し、音圧値を電圧変化で表した信号を出力する（ステップＳ３０９）。Ａ／Ｄ変換部６７は、この信号をディジタル信号で表された音響信号に変換する。
【００３９】
変換された音響信号は判定部６へと送信され、演算部６０は音響信号を信号格納部６２に格納する（ステップＳ３１１）。音響信号は、演算部６０によって「駆動タイプ」ごとに整理され格納される。また、演算部６０は、「駆動開始」の情報と「駆動終了」の情報とを利用して、判定に使用する時間区間を抽出する。時間区間は、駆動開始時刻から駆動終了時刻までとすることができる。駆動開始時刻から駆動終了時刻までの一部の時間区間（例えば駆動開始時刻から０．５秒後と駆動終了時刻の０．５秒前までの区間など）とすることもできる。
【００４０】
音響信号が信号格納部６２に格納された後（ステップＳ３１１）、演算部６０は音響信号の実効値を算出する（ステップＳ３１２）。音響信号の実効値は、二乗平均値を算出することによって算出される。すなわち、音響信号のサンプル数をｎ、各ポイントにおける音圧値をｙとしたならば、音響信号の実効値ｐは、次式で算出される。また、この音響信号は音圧の実効値であるため、音圧レベルＰの実効値を算出する。
【００４１】
【数１】
2013178158.tif 000003
【００４２】
【数２】
2013178158.tif 000004
【００４３】
人間の聴覚は、音圧レベルがある一定以上の場合、どのような種類の音であっても不快に感じる。このため、演算部６０は、まず、音響信号の音圧レベルの実効値を利用してスクリーニングを行う。すなわち、演算部６０は、音圧レベルＰの実効値が基準よりも大きいか否かの判定を行う（ステップＳ３１３）。当該基準は、官能評価の結果等から適宜決定され、人間の聴感特性を反映したものである。音圧レベルＰの実効値が基準以上であった場合は（ステップ３１３でＮＯ）、演算部６０は出力部６６に、現在測定したモータが基準を満たしていない旨の出力を行う（ステップＳ３１４）。例えば、出力部６６に「不良品」である旨を出力する。
【００４４】
演算部６０は音圧レベルＰの実効値が基準以下であるか否かを判断し（ステップＳ３１３）、音圧レベルＰの実効値が基準以下である場合（ステップＳ３１３でＹＥＳ）、演算部６０は唸り感の判定処理を実行する（ステップＳ３１５〜Ｓ３１９）。すなわち、演算部６０は、音響信号の包絡線の生成処理（ステップＳ３１５）、包絡線の振幅値Ａの算出処理（ステップＳ３１６）、包絡線の周波数ｆの算出処理（ステップＳ３１７）を実行する。ステップＳ３１５〜Ｓ３１７の詳細は後述する。
【００４５】
ステップＳ３１８において、演算部６０は、包絡線の振幅値Ａと包絡線の周波数ｆとの比が基準値αよりも大きいか否かの判定を行う。一般に、うなり音による不快音は上記包絡線の周波数が４Ｈｚの時に最も強く感じられる。包絡線の周波数が４Ｈｚよりも大きくなるほど不快感は小さくなる。また、人間の聴感は、音の大きさが小さくなるほど不快感が小さくなる。すなわち、音響信号の包絡線の振幅値Ａの大きさと反比例し、包絡線の周波数ｆと比例して不快感が小さくなる。
【００４６】
図４は、音響信号計測判定装置１００の判定基準を示す図である。横軸は包絡線の振幅Ａ、縦軸は包絡線の周波数ｆを示している。唸り音による不快感は、包絡線の振幅値Ａの大きさと比例し、周波数ｆと反比例することが経験的に確かめられている。このため、ｆ／Ａを表す基準値αと、測定値とを比較することにより、唸り音における不快感を客観的に判定することが可能となる。
【００４７】
ここで、上述の通り、唸り音の不快感は４Ｈｚが最大であるため、包絡線の周波数が４Ｈｚよりも小さくなるほど不快感は小さくなる。換言すれば、包絡線の周波数が４Ｈｚよりも小さい場合、人間の聴感は、４Ｈｚ時の包絡線の振幅値Ａ４Ｈｚよりも大きい振幅値まで許容する。しかしながら、本実施形態では、基準値αをｆ／Ａで決定するため、包絡線の周波数が４Ｈｚよりも小さい場合には、４Ｈｚの振幅値Ａ４Ｈｚよりもさらに小さい振幅値しか許容しない。したがって、基準値ｆ／Ａは、包絡線の周波数が４Ｈｚよりも小さい場合であっても、好適に唸り音の不快感が大きいものを判定可能である。
【００４８】
なお、測定対象であるモータ８０、８２は使用時と同等の負荷をかけた状態で判定されるので、測定対象の系が異なれば基準値αも異なる値になる。すなわち、基準値αは測定対象ごとに決定される値である。基準値αは例えば、官能評価の結果から適宜決定可能である。
【００４９】
図４において、測定対象物８の唸り音が車両での使用に十分に低い場合、その測定対象物８の包絡線の振幅Ａと周波数ｆに関する計測点（Ａ，ｆ）は、「良品」の領域内に含まれる。一方、車両内での使用に不十分な程に高い場合は、計測点（Ａ，ｆ）は「不良品」の領域内に含まれる。このように、本実施形態によれば、包絡線の周波数の逆数および振幅の比と、予め定められた基準値とを比較することより、音響信号の聴感特性を正確に判定することが可能となる。
【００５０】
ステップＳ３１８において、包絡線の振幅値Ａと周波数ｆの比が基準値αより小さい場合（ステップＳ３１８でＮＯ）は、演算部６０は出力部６６に「不良品」と出力する（ステップＳ３１４）。包絡線の振幅値Ａと周波数ｆの比が基準値α以上であった場合（ステップＳ３１８でＹＥＳ）は、演算部６０は出力部６６に「良品」と出力する（ステップＳ３１９）。
【００５１】
ステップＳ３１４またはＳ３１９において出力部６６に所定の表示が出力されると、演算部６０は計測の終了条件を満足するか否かを判定する（ステップＳ３２０）。
【００５２】
すなわち、計測動作のシーケンスが、ステアリング上昇動作、ステアリング下降動作、ステアリング伸び動作、ステアリング縮み動作のいずれであるかを決定することにより判定される。本実施形態は、上述の通り、ステアリング縮み動作を最後に判定するので、シーケンスがステアリング縮み動作であった場合は終了条件を満足したと判定し、ステアリング縮み動作以外の場合は満足していない、すなわち、すべての計測動作が終了していないと判定する。
【００５３】
演算部６０が全て計測動作が終了していないと判断した場合（ステップＳ３２０でＮＯ）には、全ての計測動作が終了するまで（ステップＳ３２０でＹＥＳ）、演算部６０はステップＳ３０６〜Ｓ３１９を繰り返す。
【００５４】
演算部６０が終了条件を満足すると判定した場合（ステップＳ３２０でＹＥＳ）、制御部４は防音室２のドア２６を開く（ステップＳ３２１）。同時に、制御部４は基台１２のクランプを解除する。そして、自動または操作者によって、測定対象物８および基台１２が排出される（ステップＳ３２２）。以上の処理により、音響信号判定装置１００による処理が終了する。
【００５５】
次に、ステップＳ３１５の音響信号の包絡線を生成する処理を、図５に詳述する。
ステップＳ５０２において、演算部６０は音響信号のデータを順に６００個カウントする。ここで、１カウントの間隔は、Ａ／Ｄ変換部６７のサンプリング周波数等を考慮して決めることができ、１カウントの間隔を例えば４ｍｓｅｃに設定することができる。６００個のカウントが終了すると、演算部６０は、カウントした６００のデータ中における最大値を算出する（ステップＳ５０４）。そして、この最大値を有するデータを上記６００データの代表となる包絡線形成データとして抽出する。
【００５６】
ステップＳ５０４で最大値が算出され、すなわち、包絡線形成データが決定されると、次いで、演算部６０は音響信号のデータが残り６００個以下であるかを判定する（ステップＳ５０６）。例えば、全体の測定時間、６００カウントごとの時間、残余の測定時間の関係から判定する方法が挙げられる。データが残り６００よりも多い場合（ステップＳ５０６でＮＯ）、残りのデータが６００以下になるまでステップＳ５０２およびＳ５０４が繰り返し実行される。
【００５７】
残りのデータが６００以下になったならば（ステップＳ５０６でＹＥＳ）、演算部６０は残りの全てのデータ中における最大値を算出する（ステップＳ５０８）。そして、この最大値を有するデータを上記６００以下のデータの代表となる包絡線形成データとして抽出する。ステップＳ５０８で最後の包絡線形成データが決定されると、演算部６０は、包絡線の振幅値Ａの算出処理（ステップＳ３１６）を実行する。
【００５８】
なお、包絡線を生成する手段はこれに限るものではない。例えば、ターゲットとなる周波数が既知である場合は、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを組み合わせて、ターゲットの周波数帯のみを信号格納部６２に格納しても良い。
【００５９】
図６は、ステップＳ３１６の音響信号の包絡線の振幅値Ａを算出する処理を表すフローチャートである。音響信号７０、音響信号の包絡線７２、包絡線形成データの最大値Ｍおよび最小値ｍ、包絡線の振幅値Ａの関係を図７に示す。上述の包絡線生成ルーチンにおいて、包絡線形成データはＮ個のデータ集合からなるものとして説明する。
【００６０】
演算部６０は、Ｎ個の包絡線形成データの最大値Ｍを算出し（ステップＳ６０２）、Ｎ個の包絡線形成データの最小値ｍを算出する（ステップＳ６０４）。包絡線形成データの最大値および最小値が計算されたならば、演算部６０は、包絡線７２の振幅値Ａを算出する（ステップＳ６０６）。包絡線７２の振幅値Ａは、最大値Ｍと最小値ｍとの差の形式（Ａ＝Ｍ−ｍ）で算出される。ステップＳ６０６で包絡線７２の振幅値Ａが算出されると、演算部６０は、包絡線の周波数ｆの算出処理（ステップＳ３１７）を実行する。
【００６１】
図８は、ステップＳ３１７の音響信号の包絡線の周波数ｆを算出する処理を表すフローチャートである。音響信号７０、音響信号７０の包絡線７２、および、包絡線形成データの平均値ＣＡＶＥとの関係を図９に図示する。
【００６２】
先ず、演算部６０は、包絡線形成データの平均値ＣＡＶＥを算出する（ステップＳ８０２）。平均値ＣＡＶＥが算出されると、演算部６０は、音響信号７０の包絡線７２と音響信号７０（包絡線形成データ）の平均値との交点の数ｋを算出する。図９において、音響信号７０の包絡線７２と音響信号７０の平均値ＣＡＶＥとの交点は３０１〜３０ｋとして示される。交点の数ｋを算出することにより、時間区間の幅との関係から容易に周波数を算出可能となる。ここで、包絡線形成データをＣｉ（ｉ＝０、１、２、…Ｎ−１）とする。
【００６３】
ステップＳ８０４において、ｉ＝０、すなわち、Ｃ０のデータを選択する。選択した包絡線形成データＣ０と平均値ＣＡＶＥとを比較する比較の結果、Ｃ０＞ＣＡＶＥであるならば、次の包絡線形成データＣ１と平均値ＣＡＶＥとの関係がＣ１≦ＣＡＶＥであれば、包絡線はＣ０とＣ１との間で平均値ＣＡＶＥと交差したことになり、Ｃ０≦ＣＡＶＥであるならば、次の包絡線形成データＣ１と平均値ＣＡＶＥとの関係がＣ１＞ＣＡＶＥであれば、包絡線はＣ０とＣ１との間で平均値ＣＡＶＥと交差したことになる。
【００６４】
すなわち、演算部６０は、ｉ＝０であるＣｉとＣＡＶＥとを比較する（ステップＳ８０６）。Ｃｉ＞ＣＡＶＥであるならば（ステップＳ８０６でＹＥＳ）、Ｃｉ＋１とＣＡＶＥとを比較する（ステップＳ８０８）。ここで、Ｃｉ＋１とＣＡＶＥとの関係がＣｉ＋１≦ＣＡＶＥであれば（ステップＳ８０８でＹＥＳ）、演算部６０は、カウンタのカウントを１だけ増加させ（ステップＳ８１０）、ｉの値を１だけ増加させる（ステップＳ８１２）。Ｃｉ＋１≦ＣＡＶＥでなければ（ステップＳ８０８でＮＯ）、演算部６０は、カウンタのカウントを増減させることなくｉの値を１だけ増加させる（ステップＳ８１２）。
【００６５】
また、演算部６０がｉ＝０であるＣｉとＣＡＶＥとを比較し（ステップＳ８０６）、Ｃｉ＞ＣＡＶＥでないならば（ステップＳ８０６でＮＯ）、Ｃｉ＋１とＣＡＶＥとを比較する（ステップＳ８１４）。Ｃｉ＋１とＣＡＶＥとの関係がＣｉ＋１＞ＣＡＶＥであれば（ステップＳ８１４でＹＥＳ）、演算部６０は、カウンタのカウントを１だけ増加させ（ステップＳ８１６）、ｉの値を１だけ増加させる（ステップＳ８１２）。Ｃｉ＋１＞ＣＡＶＥでなければ（ステップＳ８１４でＮＯ）、演算部６０は、カウンタのカウントを増減させることなくｉの値を１だけ増加させる（ステップＳ８１２）。
【００６６】
ステップＳ８１２においてｉの値が１増加されると、演算部６０は、ｉ＝Ｎ−１であるか否かを判定する（ステップＳ８１８）。ｉ＝Ｎ−１でない場合、演算部６０はステップＳ８０６〜Ｓ８１８をｉ＝Ｎ−１になるまで繰り返す。ｉ＝Ｎ−１である場合、演算部６０は包絡線の振幅Ａと周波数ｆの比を基準値αと比較する処理（ステップＳ３１８）を実行する。
【００６７】
ここで、カウンタはハードウエア・カウンタ（図示しない）を利用しても良いが、本実施形態では、ソフトウエア・カウンタが利用される。上述した包絡線７２と包絡線７２の平均値ＣＡＶＥとの交点の数をカウントする処理（ステップＳ８０４〜Ｓ８１８）は、代表的なデータベース制御関数においてＣＯＵＮＴ関数として提供される。この関数を利用することにより、ソフトウエア・カウンタは容易に実現される。例えば、ステップＳ８０４〜Ｓ８１８の処理は、以下のように定義するのみで実現される。
【００６８】
【数３】
2013178158.tif 000005
上述の通り、本実施形態における対象とする周波数は、時間軸のデータから直接算出可能であるため、本発明は周波数分析を必要としない。
【００６９】
本発明の別の実施形態として、測定対象物８のモータ８０および８２を同時に動作させた場合の唸り音を判定する場合が挙げられる。この場合、包絡線の振幅値Ａと周波数ｆの比の基準値αが異なる定数となること、および、ステップＳ３２０の終了条件の判定が不要となることを除いてモータ８０および８２を別々に動作させ判定する場合と同様である。複数のモータを同時に駆動させて計測するため、計測回数は１回で終了する。また、このように二つのモータを同時に駆動させる場合、モータの駆動が互いに干渉することによって唸り音の振幅値または周波数が個別に動作する場合と異なったとしても、基準値αを変更するだけで測定対象物８の唸り音に係る不快音を好適に判定可能となる。
【００７０】
本発明のさらに別の実施形態として、車両のシート骨格のシート位置調整用モータの稼働音を判定する例を示す。図１０は、防音室２を水平方向から見た、この実施形態の概略構成図である。図１０は、測定対象物９（車両のシート骨格部９）が基台１２上にセットされていること、および、マイクロフォンが１個のマイクロフォン２３であることを除いて図２と同様である。シート骨格部９は４個の位置調整用モータ９０、９２、９４、および９６がそれぞれの設置位置に固定されている。
【００７１】
マイクロフォン２３は、モータ９０、９２、９４、９６の稼働音を全て好適に計測可能な程度の指向性を有するマイクロフォンである。したがって、先の実施形態におけるマイクロフォン２０、２２と比較して指向性が低い。また、位置調整用モータの数が異なるため、ステップＳ３２０における終了条件が異なる。これらを除いて先に詳述した実施例の場合と同様の処理が実行される。さらにまた、１つのマイクロフォン２３によって計測されるため、シーケンスの「駆動タイプ」情報が変化した時点を利用して判定に使用する時間区間を抽出することも可能である。
【００７２】
本発明は以上の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、測定対象物は、駆動音を発するものであれば、どのようなものであっても良い。また、防音室内にマイクを設置する代わりに、車内にマイクを設置し、実際の使用状態における音響信号を計測することも可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００  音響信号判定装置
２  防音室
４  制御部
６  判定部
２０、２２、２３  マイクロフォン
４４  ＰＬＣ
６０  演算部（ＣＰＵ）
６２  信号格納部
６６  出力部
６７  Ａ／Ｄ変換部
【図１】
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【図２】
2013178158.tif 000007
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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