(57)【要約】【課題】電気自動車の車室内等における高周波音の最大音圧レベルを精度よく検出する。【解決手段】高周波音の音場を、原点を中心とした複数の軸に沿った平面波にモデル化することで、任意の点の音圧レベルを推定する。このアルゴリズムに用いられるマイクロフォンアレイは、音場に支持されるフレーム１と、先端部が受音部４に集まるようにフレーム１からそれぞれ延びた計８個の支持アーム２と、支持アーム２の先端にそれぞれ支持されたマイクロフォン３と、を有する。１つのマイクロフォン３Ａが受音部４の原点となる位置に配置され、残りのマイクロフォン３Ｂ〜３Ｈが原点を中心として等距離の位置でかつ三次元的に配置され、原点を中心とした７軸を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロフォンアレイを用いて、音場における高周波音の最大音圧レベルを測定する高周波音測定装置であって、
上記マイクロフォンアレイは、
音場に支持されるフレームと、
このフレームにそれぞれ支持され、各々の先端部が受音部に集まるように上記フレームからそれぞれ延びた少なくとも４個の支持アームと、
この支持アームの先端にそれぞれ支持され、１つが上記受音部の原点となる位置に配置され、残りが上記原点を中心として三次元的に配置された、少なくとも合計４個のマイクロフォンと、
を備えることを特徴とする高周波音測定装置。
【請求項２】
原点におけるマイクロフォンと他の個々のマイクロフォンとで定まる少なくとも３つの軸に沿って進行する平面波にモデル化し、
各々のマイクロフォンで計測した音圧に基づき音場内の任意の点での各軸に沿った平面波の強度を算出するアルゴリズムを用いて、音場における最大音圧レベルを求める、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波音測定装置。
【請求項３】
上記原点に配置されたマイクロフォン以外の残りのマイクロフォンは、上記原点からそれぞれ等距離の位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の高周波音測定装置。
【請求項４】
１つのマイクロフォンの先端面が上記原点に位置しているとともに、
残りのマイクロフォンの先端面が、それぞれ上記原点を指向して配置されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波音測定装置。
【請求項５】
上記支持アームの先端部が、該支持アームの長手方向に沿った凹溝を備えた半円筒状に形成されており、
上記支持アームの先端に配置されたマイクロフォンのリード線が、上記凹溝に沿うように配置されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高周波音測定装置。
【請求項６】
上記支持アームの基部は、上記先端部の半円筒面と連続した円筒状ないし円柱状をなしており、
この支持アームの中心軸線と円筒状をなすマイクロフォンの中心軸線とが一致している、ことを特徴とする請求項５に記載の高周波音測定装置。
【請求項７】
上記フレームは、上記受音部を中心とした円形フレームと、該円形フレームと直交する面に沿った半円形フレームと、を備え、
これら円形フレームおよび半円形フレームから半径線に沿って内側へ各支持アームが延びている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の高周波音測定装置。
【請求項８】
上記フレームは、上記半円形フレームに連続して取付部を備えている、ことを特徴とする請求項７に記載の高周波音測定装置。
【請求項９】
上記原点を中心として、互いに直交する３軸と、これら３軸の中の２つの軸に対して４５°の角度を有する４軸と、を含む合計７軸を構成するように、合計８個のマイクロフォンを備えている、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の高周波音測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばインバータが発する高周波音の音場における最大音圧レベルを測定する高周波音測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車やハイブリッド型自動車にあっては、電力制御用のインバータやモータ・ジェネレータを含む強電系が耳障りな高周波音を発することが知られている。多くは波長の短い５ｋＨｚ以上の高周波音であり、これらの高周波音が、車室内のようなガラスを代表とする平行に近い反射面が多数ある空間に放射されると、複数の経路からくる反射波により強い干渉音場を形成する。
【０００３】
このような高周波音の対策のためには、車室内とりわけ乗員の近傍の音場において、対象とする高周波音の最大音圧レベルを定量的に評価することが必要である。
【０００４】
しかしながら、このような車室内等の音場における高周波音の最大音圧レベルを測定する技術は十分には確立されていない。
【０００５】
特許文献１には、多数のマイクロフォンを三角格子状に配置したマイクロフォンアレイを用い、多チャンネルＦＥＴによって得た各マイクロフォンの周波数帯域毎の音圧レベルによりビームフォーミング法によって音圧レベル分布を可視化するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０８４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高周波音は狭小面でも反射の要因になるため、特許文献１の技術では、マイクロフォンアレイの構造自体が音場を乱すこととなり、本来計測したい音場で定量評価することができない。
【０００８】
この発明は、新規なアルゴリズムに基づいて三次元空間内の高周波音の最大音圧レベルを測定することが可能な新規な構造のマイクロフォンアレイを用いた高周波音測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、マイクロフォンアレイを用いて、音場における高周波音の最大音圧レベルを測定する高周波音測定装置として、
上記マイクロフォンアレイを、音場に支持されるフレームと、各々の先端部が受音部に集まるように上記フレームからそれぞれ延びた少なくとも４個の支持アームと、から構成し、
支持アームの先端には、１つが上記受音部の原点となる位置に配置され、残りが上記原点を中心として三次元的に配置された、少なくとも合計４個のマイクロフォンを備える構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、１つのマイクロフォンによる原点を中心として三次元的に配置された複数のマイクロフォンによって、原点を中心とした複数の軸が三次元的に構成され、三次元空間内の高周波音の最大音圧レベルを測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】マイクロフォンアレイの一実施例を示す斜視図。
【図２】このマイクロフォンアレイの側面図。
【図３】同じくマイクロフォンアレイの平面図。
【図４】マイクロフォン装着前のフレームの構造を示す斜視図。
【図５】支持アームの一つを拡大して示す平面図。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図７】支持アームの縦断面図。
【図８】図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図９】平面波で表現した音場モデルの説明図。
【図１０】最大音圧レベルについての精度試験の設備の説明図。
【図１１】最大音圧レベルについての精度試験の結果を示すグラフ。
【図１２】軸の数による精度への影響を試験した結果を示すグラフ。
【図１３】マイクロフォンアレイの個数による精度への影響を試験した結果を示すグラフ。
【図１４】実車に適用した実験の結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
初めに、本発明が依拠する最大音圧推定アルゴリズムについて説明する。
【００１３】
例えば電気自動車等の車室内において運転者の耳位置近傍の最大音圧レベルを求めたい場合、複数の受音点を仮定すると、音源から受音点までの距離に比較して、各受音点の間の距離が十分に小さければ、受音点近傍の音場は、平面波の重ね合わせで近似することができる。
【００１４】
図９は、このように複数の平面波で近似した音場モデルにおける平面波の強度と受音点での音圧を示している。図９では、原点Ｐ0を中心とした３軸（Ａ1〜Ａ3）を想定し、各々の軸に沿った平面波の強さ（進行波Ｓ1〜Ｓ3、後退波Ｓ1’〜Ｓ3’、の全６波）を、４つのマイクロフォン（受音点：Ｐ0〜Ｐ3）で測定するモデルを示しているが、軸の数（つまりモデル化した平面波の数およびマイクロフォンの数）は任意である。なお、音源の無い方向からの反射音が無い場合には、音源側からの進行波のみでモデル化することが可能である。
【００１５】
平面波の強さをＳとすると、各受音点での音圧は次の（１）式のように表される。
【００１６】
【数１】
2017075780.tif 000003
【００１７】
ここで、ｋは波数、ｒは原点Ｐ0から各受音点までの距離、ｉは虚数単位である。
【００１８】
図９に示した各受音点Ｐ0、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3の音圧は、Ｓ1〜Ｓ3、Ｓ1’〜Ｓ3’を用いると、各軸Ａ1、Ａ2、Ａ3の方向に関して、次の（２）式のように示すことができる。
【００１９】
【数２】
2017075780.tif 000004
【００２０】
（２）式から、次の（３）式の関係が得られる。
【００２１】
【数３】
2017075780.tif 000005
【００２２】
ここで、「Ｐ」、「Ｈ」、「Ｓ」は、それぞれ以下とする。
【００２３】
【数４】
2017075780.tif 000006
【００２４】
これにより、各軸方向成分の「Ｓ」は、次の（４）式で求めることができる。
【００２５】
【数５】
2017075780.tif 000007
【００２６】
ここで、「Ｈ+」は、「Ｈ」の擬似逆行列である。
【００２７】
（４）式を（３）式に代入することにより、任意の点の音圧を求めることができる。
【００２８】
すなわち、原点Ｐ0を含む受音点Ｐ0、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3で実際に検出した音圧を用いて、平面波の組み合わせとして、任意の点の音圧を推定することができる。そして、このような音圧の推定演算を、対象とする音場の空間内の多数の点について実行し、その中の最大値を求めることで、音場内の最大音圧レベルを求めることができる。
【００２９】
例えば、車室内の運転者の耳位置近傍のある限られた容積の空間について、三次元の細かい格子状に区切ったときの各格子点での音圧を求め、その中で最大音圧レベルを求めることができる。これは、各々の格子点での音圧測定を必要としない単なる演算に過ぎないので、極めて簡単に最大音圧レベルを求めることが可能となる。
【００３０】
なお、図９から容易に理解できるように、原点を中心とした少なくとも３つの軸を空間的に構成するためには、少なくとも４つの受音点つまりマイクロフォンが必要である。
【００３１】
本発明の高周波音測定装置は、上記のようなアルゴリズムを利用して最大音圧レベルを求めるものであるが、対象としている高周波音（４ｋＨｚ以上）は、波長が短いため、狭小な面でも音の反射が起こり、本来計測したい音場を乱してしまう。また、上述した原点を中心とした各受音点（マイクロフォン）までの距離は、上記のアルゴリズムを成立させる上で、波長の１／４以下であることが望ましい。例えば、１０ｋＨｚの高周波音の場合、波長は約３４ｍｍであるので、複数のマイクロフォンを例えば５〜８ｍｍ程度の距離に近接させて配置することが必要となる。
【００３２】
図１〜図３は、上記のアルゴリズムに依拠した本発明の高周波音測定装置で用いられるマイクロフォンアレイの一実施例を示している。このマイクロフォンアレイは、測定対象となる音場に支持される金属製のフレーム１と、このフレーム１にそれぞれ支持された金属製の細い棒状をなす計８個の支持アーム２と、これら支持アーム２の先端にそれぞれ支持された計８個のマイクロフォン３と、から構成されている。８個のマイクロフォン３は、フレーム１中央の受音部４に集合しており、上述した原点に位置する１つのマイクロフォン３Ａと、原点の周囲に位置する残りの７個のマイクロフォン３Ｂ〜３Ｈと、を含んでいる。なお、図１〜図３には、説明の便宜のために、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの三方向を併せて図示してあり、図のＺ方向に沿って「上」「下」の語を用いることとするが、これは、マイクロフォンアレイの使用時の姿勢が図１のような姿勢に限定されることを意味するものではない。
【００３３】
フレーム１は、図４にも示すように、原点を中心とした真円形をなすとともにＸ−Ｙ平面上に位置する円形フレーム６と、これと直交するようにＸ−Ｚ平面上に位置し、かつ原点を中心とした真円の上半部に相当する半円形をなす半円形フレーム７と、を備えている。これらは、音場を乱さないように細い帯状をなしており、１８０°離れた２箇所の交点において互いに一体に接合されている。半円形フレーム７は、円形フレーム６との交点からさらに下方へ平行に延びた一対の脚部７ａ，７ａを有するとともに、これら一対の脚部７ａ，７ａの先端同士を連結した連結部７ｂを有し、この連結部７ｂが、金属管からなる取付部８に一体に取り付けられている。この取付部８は、マイクロフォンアレイ全体を対象とする音場例えば車室内のシートバック側方位置などに取り付けるために用いられる。８〜１０ｋＨｚ程度の高周波音を対象とする一実施例においては、帯状をなす円形フレーム６のＺ方向の幅および半円形フレーム７のＹ方向の幅は、波長に対し十分に小さな２．５ｍｍ程度であり、半径方向の厚さは、これよりもさらに小さい。
【００３４】
円形フレーム６および半円形フレーム７は、支持アーム２の基端を支持するための矩形のブロック状をなす突起部１０をそれぞれ所定位置に備えている。金属製の細い棒状をなす支持アーム２は、突起部１０に半径方向に設けられた貫通孔に挿通された上で、突起部１０側面から固定用のねじ１１を締め付けることによりフレーム６，７に固定されている。
【００３５】
突起部１０に基端が固定された支持アーム２は、それぞれ、円形フレーム６もしくは半円形フレーム７の半径線に沿って内側へ延びており、８個の支持アーム２の先端部が中央の受音部４に集まっている。図４は、マイクロフォン３を取り付けていない状態でのフレーム１および支持アーム２の構成を示している。
【００３６】
８個の支持アーム２および８個のマイクロフォン３は、原点に対する配置が異なるものの、その構成自体は同一である。図５および図６は、支持アーム２とその先端に取り付けられたマイクロフォン３の一つを拡大して示している。また、図７および図８は、マイクロフォン３を取り付けていない支持アーム２のみを示している。これらの図に示すように、個々の支持アーム２は、基端側の部分２ａが中空の円筒状をなしているとともに、先端側の部分２ｂが半円筒状に形成されており、支持アーム２の軸方向（長手方向）に沿った断面半円形の凹溝１３を備えている。一実施例では、凹溝１３に対応する中空部を有する金属管の先端側の部分２ｂを断面半円形に切削加工することで、支持アーム２が構成されている。支持アーム２は、やはり音場を乱さないためにできるだけ小径であることが望ましく、一実施例においては、直径が１ｍｍ程度の金属管から構成されている。
【００３７】
なお、支持アーム２の基端側の部分２ａを中実の円柱状に構成してもよい。
【００３８】
マイクロフォン３は、例えば補聴器などに用いられているマイクロフォンと同様の小型の無指向性マイクロフォンであり、全体として円筒形に構成され、基端面３ａの中心から電源および信号用の計３本のリード線１５（図６参照）が引き出されている。一実施例においては、円筒形の軸方向寸法および直径は、いずれも２ｍｍ程度の大きさである。そして、このマイクロフォン３は、基端面３ａを支持アーム２の先端面に当接させた状態とした上で、リード線１５を支持アーム２の凹溝１３に沿わせて配置し、かつ支持アーム２の先端側の部分２ｂに熱収縮チューブ１６を被せて加熱・収縮させることで、支持アーム２先端に固定・支持されている。すなわち、マイクロフォン３は、基端面３ａから引き出されているリード線１５を介して支持アーム２に支持されている。使用されているマイクロフォン３は極めて軽量であるので、熱収縮チューブ１６によるリード線１５の固定でもって実用上十分な支持強度が得られる。熱収縮チューブ１６によってリード線１５が径方向に締め付けられた状態では、図６に示すように、３本のリード線１５の少なくとも一部が凹溝１３内に収容されており、支持アーム２の基端側の部分２ａの外形円の略中心に位置する。これにより、支持アーム２の先端に支持された円筒形のマイクロフォン３の中心軸線と、フレーム１に支持される支持アーム２の基部つまり基端側の部分２ａの中心軸線と、が実質的に一致している。
【００３９】
各マイクロフォン３の先端面３ｂは、支持アーム２の中心軸線に対し直交する円形の面をなすが、本実施例においては、この先端面３ｂの中心の点を各マイクロフォン３の受音点とみなしている。
【００４０】
従って、原点に位置するマイクロフォン３Ａは、図１〜図３に示すように、厳密には、その先端面３ｂの中心がＸＹＺ空間の原点となる位置に位置決めされている。前述したように、円形フレーム６および半円形フレーム７は、この原点を中心とする円形ないし半円形に構成され、また各支持アーム２は、原点を中心とした半径線に沿って配置されている。
【００４１】
原点となる１つのマイクロフォン３Ａに対し、他の７個のマイクロフォン３Ｂ〜３Ｈは、前述したアルゴリズムにおける平面波の軸を規定するように、原点を中心として等距離の位置に三次元的に配置されている。これらのマイクロフォン３Ｂ〜３Ｈについても、各々の先端面３ｂの中心の点を受音点とみなしており、従って、各マイクロフォン３Ｂ〜３Ｈの先端面３ｂが原点から等距離となるように配置されている。一実施例においては、原点から各マイクロフォン３Ｂ〜３Ｈの先端面３ｂまでの距離が、１０ｋＨｚの高周波音の波長の１／４よりも短い５ｍｍに設定されている。
【００４２】
図１〜図３に基づいてマイクロフォン３Ａ〜３Ｈおよび各々の支持アーム２の具体的な配置を説明すると、原点用のマイクロフォン３Ａを支持する支持アーム２は、円形フレーム６に支持され、Ｘ−Ｙ平面上でＹ方向に延びている。従って、原点となるマイクロフォン３Ａの先端面３ｂは、Ｘ−Ｚ平面に沿っている。
【００４３】
マイクロフォン３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅは、原点用のマイクロフォン３Ａと同じく円形フレーム６にそれぞれ支持され、Ｘ−Ｙ平面上に配置されている。図３のようにＸ−Ｙ平面を見たときに、マイクロフォン３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅは、原点を中心として、それぞれ４５°の角度差を有するように配置されている。なお、マイクロフォン３Ｂは、図３においては半円形フレーム７と重なって隠れており、その支持アーム２は、円形フレーム６と半円形フレーム７との交点に支持されている。従って、Ｘ−Ｙ平面上において、原点を中心として、マイクロフォン３ＢによってＸ方向に沿った１つの軸が構成され、マイクロフォン３ＤによってＹ方向に沿った１つの軸が構成される。そして、マイクロフォン３Ｃおよびマイクロフォン３Ｅによって、Ｘ・Ｙ方向に対し４５°傾いた２つの軸が構成される。
【００４４】
なお、原点用のマイクロフォン３Ａとマイクロフォン３Ｂとは、９０°の角度差を有しているが、これは支持アーム２のレイアウト上の問題であり、上述したアルゴリズムの上では重要な角度ではない。
【００４５】
マイクロフォン３Ｆ，３Ｇ，３Ｈは、半円形フレーム７にそれぞれ支持され、上記のマイクロフォン３Ｂとともに、Ｘ−Ｚ平面上に配置されている。図２のようにＸ−Ｚ平面を見たときに、マイクロフォン３Ｂ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈは、原点を中心として、それぞれ４５°の角度差を有するように配置されている。なお、マイクロフォン３Ｂは、図２においては円形フレーム６と重なって隠れている。従って、Ｘ−Ｚ平面上において、原点を中心として、マイクロフォン３Ｂによって上述したＸ方向に沿った１つの軸が構成され、マイクロフォン３ＧによってＺ方向に沿った１つの軸が構成される。そして、マイクロフォン３Ｆ，３Ｈによって、Ｘ・Ｚ方向に対し４５°傾いた２つの軸が構成される。
【００４６】
マイクロフォン３Ｂ〜３Ｈの各々の先端面３ｂは、いずれも支持アーム２の中心軸線に対し直交しているので、上記のように配置されたマイクロフォン３Ｂ〜３Ｈの先端面３ｂは、いずれも原点を指向している。
【００４７】
従って、マイクロフォン３Ｂ〜３Ｈの配置を立体的に考察すると、原点を中心とする球体（一実施例においては直径１０ｍｍの球体）の表面に沿って７個のマイクロフォン３Ｂ〜３Ｈの先端面３ｂが配置された形となる。そして、原点を中心として７軸が三次元的に構成される。つまり、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の３軸と、これら３軸の中の２つの軸に対して４５°の角度を有する４軸と、を含む７軸が構成される。これにより、７軸に沿った平面波にモデル化し、上述したアルゴリズムに従って、任意の点の音圧レベルひいては対象とする音場での最大音圧レベルを精度よく求めることが可能となる。
【００４８】
上記構成のマイクロフォンアレイでは、受音部４となる上記の球体の内側には、原点用のマイクロフォン３Ａが存在するものの、他のマイクロフォン３Ｂ〜３Ｈは、各々の支持アーム２とともに球体の外側に位置する。従って、波長が短い高周波音の反射による音場の乱れが少ない。しかも、マイクロフォン３Ｂ〜３Ｈの先端面３ｂが球体の表面に沿っているため、マイクロフォン３Ｂ〜３Ｈが部分的に球体の内側に入り込むことがない。また、フレーム１や支持アーム２は、波長に比較して十分に細く構成されているとともに、中心の受音部４から外側に離れているため、これらによる音場の乱れも少ない。
【００４９】
なお、上記実施例のマイクロフォンアレイのように原点用のマイクロフォン３Ａと他のマイクロフォン３Ｂ〜３Ｈとの間の距離を全ての軸について等距離とすることが測定精度等の上で有利であるが、本発明は、各軸のマイクロフォン間の距離が等距離であることに限定されるものではない。
【００５０】
さらに、上記実施例のマイクロフォンアレイでは、比較的に強度・剛性が高い円形フレーム６および半円形フレーム７によって、内側のマイクロフォン３や支持アーム２が保護された形となる。そのため、実際に車室内等で取り扱う際に、誤ってマイクロフォン３等に触ってその位置が変わってしまうようなことがない。前述したようにマイクロフォン３はリード線１５および熱収縮チューブ１６でもって支持アーム２に支持されているが、円形フレーム６および半円形フレーム７によって囲まれて、外部から外力を受けることがないため、十分な耐久性が得られる。
【００５１】
図１０および図１１は、上記のマイクロフォンアレイを用いて上述のアルゴリズムにより求めた最大音圧レベルの精度を検証した試験について示している。図１０は、試験に用いた設備を示しており、無響室２１内に、図示するようにレファレンスマイクロフォン２２を配置するとともに、このレファレンスマイクロフォン２２を挟んで両側に等距離（１ｍ）の位置にスピーカ２３，２３を対向配置した。そして、スピーカ２３，２３の位相誤差および出力誤差をインパルス応答計測により得た値で補正し、レファレンスマイクロフォン２２の位置が最大音圧になるよう調整した。一方、上述した実施例のマイクロフォンアレイをレファレンスマイクロフォン２２の近傍に配置した。
【００５２】
試験では、２０００〜１００００Ｈｚ （１／３オクターブ）の純音を両スピーカ２３，２３から同相で再生し、レファレンスマイクロフォン２２による計測値を基準の最大音圧レベルとして得るとともに、実施例のマイクロフォンアレイを用いて上述したアルゴリズムにより最大音圧レベルを推定した。
【００５３】
図１１は、レファレンスマイクロフォン２２による基準値と実施例のマイクロフォンアレイおよび上述したアルゴリズムによる推定値との誤差を各周波数について示したものである。図１１に示すように、レファレンスマイクロフォン２２による基準値と推定値との誤差は、−０．６〜１．７ｄＢであり、実施例のマイクロフォンアレイを用いることで、反射音場において最大音圧レベルを精度よく推定できることが実証された。
【００５４】
上記実施例のマイクロフォンアレイは、８個のマイクロフォン３によって原点を中心とした７軸を構成しているが、本発明においては、少なくとも４個のマイクロフォンによって３軸を構成すれば、三次元空間の最大音圧レベルの推定が可能である。
【００５５】
図１２は、このような軸の数と最大音圧レベルの推定精度との関係をシミュレーションにより求めた結果を示している。これは、８０００Ｈｚの高周波音の音源を５つ想定し、音源の配置、強さ、位相をパラメータとして扱い、算出した各条件の最大音圧値を基準として、上述したアルゴリズムにより推定した最大音圧との差分を評価関数としたものである。音源の位相の組み合わせを３条件、強さの組み合わせを４条件として、マイクロフォンアレイの中心から１ｍの距離で各音源の位置をランダムに選択することで、計９０００試行の計算を行った。
【００５６】
この図１２に示すように、少なくとも３軸あれば最大音圧を十分な精度で推定することができ、また、上記実施例のマイクロフォンアレイのように７軸あれば、非常に高い精度が得られる。
【００５７】
上記実施例のマイクロフォンアレイは、例えば車室内等の音場に１個配置することで最大音圧レベルの推定が可能であるが、さらに複数個のマイクロフォンアレイを用いることで、推定精度を高めることも可能である。
【００５８】
図１３は、マイクロフォンアレイの数を増やしたときの最大音圧レベルの推定精度を図１２と同様の手法により求めた結果を示している。図示するように、１個のマイクロフォンアレイでもって最大音圧を十分な精度で推定することができ、４個以上のマイクロフォンアレイの配置が可能であれば、非常に高い精度が得られる。なお、上記実施例のマイクロフォンアレイは、直径１０ｃｍ程度に構成し得るので、例えば電気自動車等の車室内に複数個配置することが容易である。
【００５９】
図１４は、電気自動車の実車を用いた実走実験において本発明の精度を検証した結果を示している。この試験では、強電系高周波異音の対策に差異を設けた３つの仕様の実車を用意し、上記実施例のマイクロフォンアレイならびに上述のアルゴリズムを用いて各仕様の最大音圧レベルを推定した。一方、各仕様について、熟練の指定評価者による最大音圧レベルの官能評価を行い、また、従来方法として、１個のマイクロフォンを運転者の耳近傍に配置して最大音圧レベルを計測した。図１４は、これら３者を各仕様毎に纏めたものである。
【００６０】
この図１４に示すように、従来方法である１個のマイクロフォンによる音圧レベルの測定では、最大音圧レベルを正しく把握することができない。他方、本発明による最大音圧レベルの推定値は、熟練の指定評価者による官能評価と一致した傾向を示している。
【００６１】
以上、この発明を主に電気自動車やハイブリッド型自動車におけるインバータ等による車室内での高周波音に関して説明したが、この発明は、このような用途にのみ限定されるものではなく、種々の分野において高周波音の測定に広く適用することが可能である。また、その対象とする周波数も上述した８〜１０ｋＨｚに限定されるものではない。例えば１ｋＨｚ以上の高周波音については、従来公知の手法では最大音圧レベルの検出が困難であり、このような高周波音に対して本発明は有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１…フレーム
２…支持アーム
３…マイクロフォン
４…受音部
６…円形フレーム
７…半円形フレーム
８…取付部
１３…凹溝
１５…リード線
１６…熱収縮チューブ
【図１】
2017075780.tif 000008
【図２】
2017075780.tif 000009
【図３】
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【図４】
2017075780.tif 000011
【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】
2017075780.tif 000019
【図１３】
2017075780.tif 000020
【図１４】
2017075780.tif 000021