東京都立産業技術研究センター研究報告，第 9 号，2014 年

ノート

振動により製品から発生する異音評価方法の開発
徹＊１）

宮入神田浩一＊１）

服部遊＊１）

福田良司＊２）Development of a method for evaluation of abnormal noisefrom the product due to the vibration
Toru Miyairi＊１）,

Koichi Kanda＊１）,

Asobu Hattori＊１）,

Ryoji Fukuda＊２）

キーワード：異音，ラトルノイズ，加振器
Keywords：Abnormal noise, Rattle noise, Shaker

1.

（164×129mm, t=2mm）を 20mm 重なるよう治具上に設置はじめにし，加振時に生じるラトルノイズを測定した。

製品にアセンブリ欠陥がある場合，製品に対して振動が2. 2 加振器放射音の影響

ラトルノイズの評価に当たっ加わった際に部材同士が衝突し，カタカタといったようなては，通常の騒音測定同様，暗騒音に対する補正を行う必

異音が生じることがある。このような異音を一般にラトル要がある。本研究ではラトルノイズ評価における暗騒音をノイズと呼ぶ。ラトルノイズの評価手法としては，加振器「試験品非積載時の加振器稼働音」とした。ここで，ランを用いて対象を強制加振し，その際得られる放射音を評価

ダム加振時の「ラトルノイズ発生サンプル積載時の放射音」

するラトル試験があるが，その評価方法に関しては現在確と「暗騒音」との A 特性放射音圧レベルのオールパス値に立したものがなく，メーカー各社独自の方法によって評価よる測定結果を表 1 に示す。加振力は，車載品評価を想定を行っているのが現状である(1)(2)。ラトル試験特有の課題とし当センターにて行った車室内振動加速度測定の実測値かしては「加振器放射音の影響が無視できない」という点がら作成した疑似ランダム信号を用いた（表 2）。測定時，ラ挙げられる。そこで本研究では，加振器放射音を分離しラトルノイズ発生サンプルからは聴感上確認できるようなラトルノイズを抽出して評価する手法について検討し，ラトトルノイズが発生していたが，表 1 に示すように，オールル試験方法の一つの提案を行うことを目的とする。

パス値による評価では暗騒音との顕著なレベル差が得られ2.

ラトルノイズの評価

2. 1

測定システムの構成ていない。JIS Z8737-1 等の実用級での放射音測定において，暗騒音は測定対象機器によるレベルより少なくとも 6dB 低本研究におけるラトルノイくなければならないとされており(3)，オールパス値による評ズ測定システムの構成を図 1 に示す。試験品及び試験品固価ではラトルノイズの大きさや発生の検知を評価するのは定治具を加振器上に積載し，加振器に対して所定の加振を難しいことが分かる。

加えた際に得られる放射音をマイクロホンにて測定・評価

表 1. ランダム加振時の A 特性音圧レベルのオールパス値を行った。試験品とマイクロホンとの距離は 0.5m とした。
ラトルノイズ発生サンプルとして，二枚のプラスチック板
Analyser

Rattle noise
Plastic board

Microphone

Vibration

0.5mFixture& Test Piece

図 1. 実験装置
事業名 平成 25 年度 基盤研究＊１）
光音技術グループ＊２）
機械技術グループ

ラトルノイズ発生サンプル

40.8

暗騒音（試験品非積載時稼働音）

40.3

表 2. ランダム試験時に用いた疑似ランダム信号
Vibration
Controller

corner frequency /Hz(m/s ) /HzPowerAmplifier

82050
250

0.01
0.1
0.1
0.02

Accelerometer
Shaker

オールパス値 [dB A]

PC

Plastic board
Fixture

試験品

2.3

2 2

ランダム加振時のラトルノイズの抽出

ランダム

加振時の測定に対し，1/3 オクターブバンド分析を行った結果を図 2 に示す。図より，ラトルノイズ発生サンプルは加― 74 ―

Bulletin of TIRI, No.9, 2014

振周波数範囲（8～250Hz）以降の周波数域において暗騒音評価が可能である。そこで，ラトルノイズ発生サンプルにに対するレベル差がみられ，ラトルノイズの発生を確認す

対し，加振周波数の 1 次成分を「加振器放射音」として抽ることができる。しかし相対的に加振器放射音の方が大き出，2 次以降の成分を「ラトルノイズ」として抽出・各成分いため，オールパスとして評価した際，ラトルノイズは暗のパワー加算を行った結果を図 4 に示す。次数成分の抽出騒音に埋もれる結果となることが分かった。そこで周波数により，加振器放射音とラトルノイズとを別個に評価する分析の結果から，加振周波数範囲の放射音を「加振器放射ことができる。本手法により，従来手法であるオールパス音」，加振周波数以上の放射音を「ラトルノイズ」とし，ラによる評価では加振器放射音の影響が大きいために埋もれトルノイズの抽出を試みた。1/3 オクターブバンド中心周波ていたラトルノイズの発生周波数を的確に捉えることがで数 315Hz～16kHz の区間をラトルノイズ評価範囲として設き，その発生周波数の特定・対策に有効な評価を行うこと定し，その周波数範囲内の放射音のオーバーオールを算出を可能とした。

120

可能なレベル差を得ることができた。これより，今回のサンプルのような微小なレベルのラトルノイズ評価時においても，加振器放射音の影響を除くことでラトルノイズ評価

加振周波数 [Hz]140

対してラトルノイズ発生サンプルは暗騒音補正も十分適用

15580-560

ラトルノイズ発生サンプル

351001000100

暗騒音（試験品非積載時稼働音）

30251000

放射音の周波数 [Hz]放射音の周波数 [Hz]図 3. スウィープ加振時の 3 次元 FFT 分析結果
（左：暗騒音（試験品非積載時稼働音），右：ラトルノイズ発生サンプル）

201550

オールパス（従来手法）
1次放射音（抽出した加振器放射音）
高次放射音（抽出したラトルノイズ）

105

放射音圧レベル [dB A]

1/3オクターブバンド音圧レベル [dB A]

25100

及びその発生の閾値の検討等を行うことを可能とした。
40350-5-102040801603156301250 2500 5000 10000

中心周波数 [Hz]図 2. ランダム加振時の 1/3 オクターブバンド分析結果
表 3. ランダム加振時の提案手法による評価結果
試験品

ラトルノイズ評価範囲音圧レベル [dB A]（評価中心周波数範囲：315Hz～16kHz）

ラトルノイズ発生サンプル

27.5

暗騒音
（試験品非積載時稼働音）

15.74030201006080100120
加振周波数 [Hz]140

図 4. スウィープ加振時の次数成分ごとの評価結果

3.

まとめ

本報告では，加振器放射音の影響を受けないラトルノイ
2. 4 スウィープ加振時のラトルノイズの抽出

スウィーズ評価方法について検討し，その有用性の確認を行った。

プ加振時についても同様に，加振器放射音の影響を受けない

これよりラトルノイズの大きさ及び発生の検知を評価可能

ラトルノイズ評価方法を検討した。各試験品に対しスウィーな手法を考案した。しかし，ラトル試験に当たっては，加プ加振（周波数範囲：50～150Hz，掃引速度：1Hz/s，加振振方法や評価方法等多くの課題があり，今後もラトルノイ

加速度：3.4m/s2）を行った際の 3 次元 FFT 分析結果を図 3

ズ評価に有効な試験方法を検討していく予定である。に示す。左図より，暗騒音測定時は加振周波数の変化に応（平成 26 年 7 月 7 日受付，平成 26 年 8 月 8 日再受付）

じて同様の周波数で放射音が得られており，加振信号がそのまま音として放射されていることが分かる。ラトルノイ

文ズ発生サンプル測定時は，加振周波数 120Hz を過ぎた辺りより聴感的にラトルノイズの発生を顕著に認識できた。その際の分析結果について注目すると，加振周波数 120Hz を過ぎた辺りより，加振周波数の高次成分が放射音として現れている。これより，ラトルノイズは加振周波数の倍音成分が多分に含まれており，この加振周波数の高次成分を評価することで，加振器放射音の影響のないラトルノイズの献(１) （例えば）GMW 14011 : “Objective Subsystem/Component Squeakand Rattle Test” (2006)(２) （例えば）Edward L. Peterson : “Using Rumble Strips for Buzz,
Squeak and Rattle (BSR) Evaluation of Subsystems or Components”,
SAE Technical Paper Series, SAE-2007-01-2267 (2007)(３) JIS Z8737-1 :「音響−作業位置及び他の指定位置における機械騒
音の放射音圧レベルの測定方法−第 1 部：反射面上の準自由音場における実用測定方法」(2000)― 75 ―

放射音圧レベル [dB]

した結果を表３に示す。本手法を用いることで，暗騒音に