(57)【要約】【課題】  音響発生源の近傍場の音響情報から気流音を検出できる音響試験装置を提供する。【解決手段】  音響試験装置は、気流を発生させる気流発生手段と、発生した気流の流通方向に沿って設けられる壁面部材と、壁面部材に設けられた開口部と、開口部に設置された音響検出手段と、音響検出手段に対向して前記壁面部材に設けられ、複数の開口を有するフィルター部材とを備え、音響検出手段により、壁面部材の気流側表面の音響情報を前記フィルター部材を介して検出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流を発生させる気流発生手段と、
発生した気流の流通方向に沿って設けられる壁面部材と、
該壁面部材に設けられた開口部と、
前記開口部に設置された音響検出手段と、
前記音響検出手段に対向して前記壁面部材に設けられ、複数の開口を有するフィルター部材とを備え、
前記音響検出手段により、前記壁面部材の気流側表面の音響情報を前記フィルター部材を介して検出することを特徴とする音響試験装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記壁面部材に複数設けられており、
各開口部に前記フィルター部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の音響試験装置。
【請求項３】
前記壁面部材の気流が流通する側の面に凸部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の音響試験装置。
【請求項４】
前記フィルター部材は、前記音響検出手段の集音面と接するように配されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響試験装置。
【請求項５】
前記フィルター部材の単位面積当たりの前記開口の総面積を示す開口率は、１０〜１５％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音響試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両の音響性能及び空力性能を計測する試験装置としては、風洞装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。かかる風洞装置では、気流を発生させる気流発生装置と、車両から離間して、多孔体と起毛部材とを備えた音波透過壁とを備え、この音波透過壁を隔ててマイクロフォンが設置されている。この音波透過壁を設けることで、車両に気流が衝突することで発生する気流音のみがマイクロフォンで音波透過壁を通過でき、気流音を正確に検出することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９４６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている風洞装置では、上述のようにマイクロフォンは気流音を発生する車両から離間して設置されている。即ち、特許文献１に記載されている風洞装置では、マイクロフォンは遠方場での音響情報を検出している。ここでいう遠方場とは、気流が流れていない車両の遠方における領域をいう。このような風洞装置によれば、車体により発生した気流音がどのように遠くの観測者に聞こえるかを測定することができる。
【０００５】
ところで、車両の外部に設けられた部材（ミラー等）や車体表面により発生した気流音が車両の乗員に対してどのように聞こえるかを測定したい場合には、このような遠方場の音響情報ではなく、近傍場の音響情報を検出する必要がある。ここでいう近傍場とは、気流の流れのある、車両の近傍における領域をいう。しかしながら、遠方場の音響情報を検出する装置は上述のように知られているが、近傍場の音響情報を検出する装置はない。これは、近傍場の音響情報を検出すると、発生した気流音だけでなく気流自体の流れによる変動成分が多く含まれてしまうからである。
【０００６】
なお、このような近傍場の音響性能について車両を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば航空機や船舶などでも同様に発生する問題である。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、音響発生源の近傍場の音響情報から気流音を検出できる音響試験装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の音響試験装置は、気流を発生させる気流発生手段と、発生した気流の流通方向に沿って設けられる壁面部材と、該壁面部材に設けられた開口部と、前記開口部に設置された音響検出手段と、前記音響検出手段に対向して前記壁面部材に設けられ、複数の開口を有するフィルター部材とを備え、前記音響検出手段により、前記壁面部材の気流側表面の音響情報を前記フィルター部材を介して検出することを特徴とする。本実施形態では、音響検出手段により、前記壁面部材の気流側表面の音響情報を前記フィルター部材を介して検出してするように構成されていることで、気流音を近傍場で測定することが可能である。
【０００９】
前記開口部は、前記壁面部材に複数設けられており、各開口部に前記フィルター部材が設けられていることが好ましい。複数の開口が設けられ、開口毎にフィルターが設けられていることで、フィルターの撓みが少なくなり、ノイズが発生することを抑制することが可能である。
【００１０】
前記壁面部材の気流が流通する側の面は凸部が設けられていることが好ましい。凸部が設けられていることで、例えば車両に設けられた段差や外装部品等で発生する気流音を擬似的に測定することが可能である。
【００１１】
前記フィルター部材は、前記音響検出手段と接するように配されていることが好ましい。フィルター部材と音響検出手段との間に共鳴等が生じてノイズが発生することを抑制するためである。
【００１２】
前記フィルター部材の単位面積当たりの前記開口の総面積を示す開口率は、１０〜１５％であることが好ましい。この範囲であれば、好ましく気流音のみを検出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の音響試験装置によれば、計測対象の近傍場の音響情報から所望の気流音のみを検出して音響性能を測定できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかる音響試験装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】実施例及び比較例の結果を示す音響透過特性を示すグラフである。
【図４】実施例及び比較例の結果を示す圧力変動減衰特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の音響試験装置について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１６】
音響試験装置１は、気流発生手段１０から発生した気流による近傍場の音響測定を行うための音響試験装置である。音響試験装置１は、壁面部材１１を備える。壁面部材１１は、気流発生手段１０側の、即ち気流の上流側に当たる壁面部材１１の端部１２の厚みが漸減している。具体的には、壁面部材１１は、気流が通過する側の第１面１３とは逆側の第２面１４がその端部１２において傾斜して、厚みが漸減している。
【００１７】
壁面部材１１の第１面１３には、角柱（凸部）１６が設けられている。角柱１６は、第１面１３の高さ方向に亘って設けられている。
【００１８】
壁面部材１１には、第１面１３から第２面１４に貫通した開口１５が３つ設けられている。この開口１５は、壁面部材１１の気流の流通方向に沿ってそれぞれ離間して設けられている。全ての開口１５は、角柱１６よりも気流の流通方向の下流側に開口している。
【００１９】
各開口１５内には、マイクロフォン２１が、その集音面側が第１面１３に露出するように設けられている。マイクロフォン２１としては、例えば通常用いられているコンデンサマイクロフォンであればよい。このマイクロフォン２１により、音響情報が検出される。なお、検出された音響情報は、図示しない処理部に送出されてデータ処理される。
【００２０】
また、各開口１５の第１面１３側には、第１面１３を覆うようにしてフィルター布２２が設けられている。マイクロフォン２１の集音面は、フィルター布２２に接触した状態で覆われている。
【００２１】
かかる音響試験装置１を用いた音響測定方法について説明する。
【００２２】
気流発生手段１０により気流を発生させ、発生させた気流を音響試験装置１の第１面１３側に流す。そうすると、気流と角柱１６とが衝突することで、気流音が発生する。この気流音が、音響試験装置１の計測対象である。開口１５内に設けられたマイクロフォン２１が第１面１３側における音響情報（音響透過特性等）を検出する。
【００２３】
このような音響試験装置１を用いた音響測定方法は、いわゆる近傍場での音響情報を検出するものである。近傍場の音響情報には気流と角柱１６とが衝突することによる気流音（計測対象）だけでなく気流自体の圧力変動による変動成分も含まれた状態で検出されてしまうため、正確に気流音のみを測定することができなくなってしまうことが考えられる。このため、本実施形態では、開口１５の第１面１３側にはフィルター布２２を設けて、気流自体の変動成分を除去して、正確に気流音のみをマイクロフォン２１で検出することができるように構成している。つまり、フィルター布２２は、変動成分を除去するフィルターとして機能する。
【００２４】
このようなフィルター布２２としては、気流音のみを通過させると共に気流自体の変動成分を除去することができる孔を有するものであればよく、綿布、アラミド繊維からなる布等が挙げられる。このような布に形成された微細な孔により、上述したように気流音のみを通過させると共に気流自体の変動成分を除去することができる。本実施形態では、アラミド繊維からなる布を用いている。布の孔の開口率、即ち単位面積当たりの前記開口の総面積は１０〜１５％であると、好ましく気流音のみを通過させることができる。また、布の繊維の張力がある程度大きいほうが好ましい。これは、張力が低い布であると布自体が気流によって煽られてしまい、これにより音が発生してしまいさらなるノイズとなってしまうからである。
【００２５】
なお、本実施形態ではフィルター布２２を用いたが、これに限定されない。気流音のみを通過させることができる孔を有するものであればよく、例えば、金属糸を編み込んだフィルターや、金属板に孔を複数設けたフィルター等でもよいが、フィルター自体がある程度の張力を有するものであることが必要である。これらについても布の場合と同様の開口率となっていることが好ましい。
【００２６】
本実施形態では、上述のようなフィルター布２２を介してマイクロフォン２１で検出することで変動成分を除去して近傍場での気流音のみを正確に測定することができる。
【００２７】
このように本実施形態では、角柱１６による気流音のみを近傍場において検出できるように構成されていることで、例えば、車両の走行中に車両の車体外部部品によって発生する気流音が、乗員にどのように聞こえているかについて知ることが可能である。
【００２８】
即ち、本実施形態の音響試験装置１によれば、例えば車両走行中に車体に設置された段差や外装部品（ミラー等）によって発生する気流音を近傍場において擬似的に測定することが可能である。この場合には、さらに壁面部材１１を車両の車体表面を模して形成したり、また、角柱１６を外装部品を模して形成することで、より外装部品によって発生する気流音に近い音を近傍場において擬似的に測定することが可能である。なお、これに限らず凸部としての角柱１６を設けずに、車体表面と気流とが衝突することで発生する気流音を測定することも可能である。
【００２９】
また、本実施形態では、端部１２が傾斜していることで、気流を若干第２面１４側に流すことができ、これにより気流の剥離層を小さくして角柱１６で気流音が発生しにくくなることを防止している。また、端部１２が傾斜していることで、端部で気流と音響試験装置１とが衝突することで気流音が発生することを抑制できる。
【００３０】
また、本実施形態では、マイクロフォン２１とフィルター布２２とが接触することで、マイクロフォン２１とフィルター布２２との間の共鳴が発生しにくく、よりノイズを抑制した状態で気流音を検出することができる。また、この場合に例えばフィルター布２２を第１面１３全面に亘って設けるとすれば、フィルター布２２が撓みやすい。フィルター布２２が撓むと、これによりノイズが発生してしまうことが考えられるので、本実施形態のように開口１５毎にフィルター布２２を設けることが好ましい。
【００３１】
以下、実施例について説明する。フィルター布２２として、アラミド繊維からなる東レ・デュポン社製商品名ケブラーを用いた布（開口率１０％）をマイクロフォン（ブリュエル・ケアー社製４９３８）に接触させた状態で、気流発生手段１０により気流を発生させ（風速２０ｍ／ｓ）、音響測定を行った。計測の周波数範囲は、計測データを処理するＦＦＴアナライザにより任意に選択可能であり、本実施例では１００ヘルツから１００００ヘルツまでを取得した。そして、マイクロフォン２１により音響情報を検出した。図３に、検出した音響情報から、データ処理を行って得られた音響透過特性を示すと共に、図４に、検出した音響情報からデータ処理を行って得られた圧力変動減衰特性を示す。なお、比較対象としてフィルター布を設けずにマイクロフォン２１により音響情報を検出した場合の結果を図３及び図４に併せて示す。
【００３２】
図３に示すように、音響透過特性においてはフィルター布２２が設けられているかどうかに関わらず、５００ヘルツ以上の領域では、同一の気流音を得ることができた。即ち、フィルター布２２があったとしても音響透過特性はフィルター布２２がない場合とほとんど差異がなく、フィルター布２２の音響透過特性は優れていた。この５００ヘルツ以上の周波数帯は、所望の空力騒音が支配的な領域である。従って、フィルター布２２を設けたとしても空力騒音が支配的な領域において、気流音を減衰させずに計測が可能であった。
【００３３】
他方で、図４に示すように、圧力変動減衰特性においてはフィルター布２２が設けられている場合には、フィルター布２２が設けられていない場合に比較して全ての周波数領域において音圧レベルは低下した。この音圧レベルの低下は、音響透過特性において気流音が減衰していないことから、気流自身の圧力変動（変動成分）が除去されたからと考えられる。
【００３４】
このように、本実施形態では、フィルター布２２が設けられていることで、近傍場においても変動成分のみを除去し、気流音のみを検出することができることが分かった。
【００３５】
上述した実施形態では、開口１５にフィルター布２２を設けていたが、これに限定されない。マイクロフォン２１の表面にフィルター布２２を設けてもよい。
【００３６】
上述した実施形態では、３つのマイクロフォン２１を設置したが、これに限定されない。より多くの位置にマイクロフォン２１を設置してもよい。
【００３７】
壁面部材１１が、車体の壁面であってもよい。この場合には、車体の壁面に開口を設けこの開口にマイクロフォン２１及びフィルター布２２を設置して車体表面の音響情報を検出するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の音響試験装置は、例えば車室内等における気流音を近傍場で測定することができる。従って、車両製造分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１     音響試験装置
１０   気流発生手段
１１   壁面部材
１２   端部
１３   第１面
１４   第２面
１５   開口
１６   角柱
２１   マイクロフォン
２２   フィルター布
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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