JPH1183612A - 移動体の騒音測定装置 - Google Patents
移動体の騒音測定装置Info
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- JPH1183612A JPH1183612A JP9245526A JP24552697A JPH1183612A JP H1183612 A JPH1183612 A JP H1183612A JP 9245526 A JP9245526 A JP 9245526A JP 24552697 A JP24552697 A JP 24552697A JP H1183612 A JPH1183612 A JP H1183612A
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- microphone
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- microphone array
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/10—Amplitude; Power
- G01H3/12—Amplitude; Power by electric means
- G01H3/125—Amplitude; Power by electric means for representing acoustic field distribution
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、マイクロホンユニット数を増加させ
ることなく計測の精度を向上させることができる移動体
の騒音測定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】（Ａ）同一線分上に配置された複数個のマ
イクロホンユニットで構成されるマイクロホンアレイ４
と、増幅器５と、遅延時間計算回路６と加算装置７で構
成される指向性形成装置８と、記録装置９から成り、
（Ｂ）指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度θを
鋭くすることにより、非計測対象騒音源を指向方向の形
成する指向面あるいは指向線から外すことを可能にし
て、騒音分離性能を向上させる特性（ａ）と、指向方向
とマイクロホンアレイ軸のなす角度θを鋭くすることに
よるアレイ・マイクロホンの指向性の劣化の特性（ｂ）
の釣り合いにより、遅延時間計算回路６の遅延時間の最
適値を設定し、（Ｄ）マイクロホンアレイの設置角度を
最適な角度に設定できることを特徴とする。
ることなく計測の精度を向上させることができる移動体
の騒音測定装置を提供することを目的とする。 【解決手段】（Ａ）同一線分上に配置された複数個のマ
イクロホンユニットで構成されるマイクロホンアレイ４
と、増幅器５と、遅延時間計算回路６と加算装置７で構
成される指向性形成装置８と、記録装置９から成り、
（Ｂ）指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度θを
鋭くすることにより、非計測対象騒音源を指向方向の形
成する指向面あるいは指向線から外すことを可能にし
て、騒音分離性能を向上させる特性（ａ）と、指向方向
とマイクロホンアレイ軸のなす角度θを鋭くすることに
よるアレイ・マイクロホンの指向性の劣化の特性（ｂ）
の釣り合いにより、遅延時間計算回路６の遅延時間の最
適値を設定し、（Ｄ）マイクロホンアレイの設置角度を
最適な角度に設定できることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のマイクロ
ホンによって構成される指向性マイクロホンによる移動
体の騒音測定装置に関する。 （用語の説明） （ａ）「指向方向」とは、集音したい方向をいう。 （ｂ）「マイクロホンアレイ軸」とは、同一線分上に配
置された複数個のマイクロホンユニット（すなわちマイ
クロホンアレイ）の配置線をいう。 （ｃ）「見かけの波長」とは、同一線分上の各マイクロ
ホンユニットの配置位置の空間的位相差により、マイク
ロホンアレイに沿って、空間波形を検出することができ
る場合に、その波形の波長を見かけの波長という。 （ｄ）「配置角度」とは、路面とマイクロホンアレイ軸
のなす角度と、移動騒音源の移動線とマイクロホンアレ
イ軸のなす角度の２つの角度をいう。
ホンによって構成される指向性マイクロホンによる移動
体の騒音測定装置に関する。 （用語の説明） （ａ）「指向方向」とは、集音したい方向をいう。 （ｂ）「マイクロホンアレイ軸」とは、同一線分上に配
置された複数個のマイクロホンユニット（すなわちマイ
クロホンアレイ）の配置線をいう。 （ｃ）「見かけの波長」とは、同一線分上の各マイクロ
ホンユニットの配置位置の空間的位相差により、マイク
ロホンアレイに沿って、空間波形を検出することができ
る場合に、その波形の波長を見かけの波長という。 （ｄ）「配置角度」とは、路面とマイクロホンアレイ軸
のなす角度と、移動騒音源の移動線とマイクロホンアレ
イ軸のなす角度の２つの角度をいう。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術を図１０〜図１３に示す。図
１０は、従来の指向性アレイマイクロホンの構成を示す
図。図１１は、指向性アレイアマイクロホンの原理を幾
何学的に示す図。
１０は、従来の指向性アレイマイクロホンの構成を示す
図。図１１は、指向性アレイアマイクロホンの原理を幾
何学的に示す図。
【０００３】図１２は、市販の指向性アレイマイクロホ
ンの指向面を示す図。図１３は、市販の指向性アレイマ
イクロホンによる移動体の騒音測定を模式的に示す図で
ある。
ンの指向面を示す図。図１３は、市販の指向性アレイマ
イクロホンによる移動体の騒音測定を模式的に示す図で
ある。
【０００４】従来から、複数の移動線を移動する個々の
移動体の騒音を計測、分離するために、同一線分上に配
置させた複数個のマイクロホンユニットで構成される指
向性アレイマイクロホンが用いられてきた。
移動体の騒音を計測、分離するために、同一線分上に配
置させた複数個のマイクロホンユニットで構成される指
向性アレイマイクロホンが用いられてきた。
【０００５】また、指向性アレイマイクロホンの指向性
を向上させるために、特開平４−３２４３２４号では２
本のマイクロホンアレイをＶ字型に配置する、あるいは
マイクロホンユニットを円弧状に配置するなど、マイク
ロホンユニット数を増加させることが行われてきた。
を向上させるために、特開平４−３２４３２４号では２
本のマイクロホンアレイをＶ字型に配置する、あるいは
マイクロホンユニットを円弧状に配置するなど、マイク
ロホンユニット数を増加させることが行われてきた。
【０００６】図１０に特開平４−３２４３２４号に示さ
れる従来の指向性アレイマイクロホンの構成を示す。図
１０において、５１はマイクロホンユニット、５２はマ
イクロホンアレイ、５３は信号処理装置、５４は移動音
源である。
れる従来の指向性アレイマイクロホンの構成を示す。図
１０において、５１はマイクロホンユニット、５２はマ
イクロホンアレイ、５３は信号処理装置、５４は移動音
源である。
【０００７】次に、指向性アレイマイクロホンの原理を
説明する。指向性アレイマイクロホンは、同一線分上に
配置させた複数個のマイクロホンユニットで構成される
マイクロホンアレイと、データを処理するための計算装
置で構成される。
説明する。指向性アレイマイクロホンは、同一線分上に
配置させた複数個のマイクロホンユニットで構成される
マイクロホンアレイと、データを処理するための計算装
置で構成される。
【０００８】線分上に配置された各マイクロホンユニッ
トで計測される音の周波数をｆとするとき、周波数ｆが
わかれば、そこから音波の波長λ1 を知ることができ
る。音速をｃとすると、式（１）は音波の波長λ1 と周
波数ｆの関係を示す。
トで計測される音の周波数をｆとするとき、周波数ｆが
わかれば、そこから音波の波長λ1 を知ることができ
る。音速をｃとすると、式（１）は音波の波長λ1 と周
波数ｆの関係を示す。
【０００９】 λ1 ＝ｃ／ｆ （式１） また、同一線分上の各マイクロホンユニットの配置位置
の空間的位相差により、マイクロホンアレイに沿って、
空間波形を検出することができる。その波形の波長を見
かけの波長λ2 と定義する。
の空間的位相差により、マイクロホンアレイに沿って、
空間波形を検出することができる。その波形の波長を見
かけの波長λ2 と定義する。
【００１０】音波の波長λ1 とマイクロホンアレイ上で
得られる見かけの波長λ2 の比から、音波の到来する角
度が求められる。式（２）は、音波の波長λ1 とマイク
ロホンアレイ上で得られる見かけの波長λ2 の比から音
波の到来する角度θを求める方法を示す。
得られる見かけの波長λ2 の比から、音波の到来する角
度が求められる。式（２）は、音波の波長λ1 とマイク
ロホンアレイ上で得られる見かけの波長λ2 の比から音
波の到来する角度θを求める方法を示す。
【００１１】 λ1 ／λ2 ＝ＣＯＳθ （式２） 図１１は、指向性アレイアマイクロホンの原理を幾何学
的に示す。図１１において、５８は音波の伝播方向、５
９は音波の波長λ1 、６０は見かけの波長λ2 、６１は
マイクロホンアレイの軸である。
的に示す。図１１において、５８は音波の伝播方向、５
９は音波の波長λ1 、６０は見かけの波長λ2 、６１は
マイクロホンアレイの軸である。
【００１２】この原理に従い、音波の波長λ1 と見かけ
の波長λ2 の比を、ある値に限って集音すれば、ある限
られた方向からの音を大きく出力することが可能とな
る。集音したい方向を指向方向と定義する。
の波長λ2 の比を、ある値に限って集音すれば、ある限
られた方向からの音を大きく出力することが可能とな
る。集音したい方向を指向方向と定義する。
【００１３】指向性アレイマイクロホンの指向方向は、
マイクロホンアレイを軸として軸対称に分布し、面を形
成する。この面を指向面と定義する。遅延時間計算装置
によって指向性を形成するアレイマイクロホンは、指向
性をマイクロホンアレイと直交する方向に指向面が平面
になるように設計すると最も指向性が強い。
マイクロホンアレイを軸として軸対称に分布し、面を形
成する。この面を指向面と定義する。遅延時間計算装置
によって指向性を形成するアレイマイクロホンは、指向
性をマイクロホンアレイと直交する方向に指向面が平面
になるように設計すると最も指向性が強い。
【００１４】図１２は、市販の指向性アレイマイクロホ
ンの指向面を示す。図１２において、６２は指向平面で
ある。図１３は、市販の指向性アレイマイクロホンによ
る移動体の騒音測定を模式的に示す。図１３において、
６３は移動騒音源、６４は移動線である。
ンの指向面を示す。図１２において、６２は指向平面で
ある。図１３は、市販の指向性アレイマイクロホンによ
る移動体の騒音測定を模式的に示す。図１３において、
６３は移動騒音源、６４は移動線である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、次の
ような問題がある。 （１）市販の指向性アレイマイクロホンの指向面は、マ
イクロホンアレイを法線とする平面状である。そのた
め、例えば、道路上部に桁を設置し、マイクロホンアレ
イが路面に水平、かつ、マイクロホンアレイの路面ヘの
投影線分が車線と直交するように配置すると、計測対象
車線上を移動する複数の騒音源を分離することができな
い。 （２）また、マイクロホンアレイが路面に水平、かつ、
マイクロホンアレイの路面への投影線分が車線と平行と
なるように配置すると、計測対象車線と隣接する車線を
並列走行する複数の騒音源を分離することができない。 （３）特開平４−３２４３２４号に示された移動音源を
分離する精度を向上させる方法は、マイクロホンアレイ
を構成するマイクロホンユニット数を増加させることで
ある。
ような問題がある。 （１）市販の指向性アレイマイクロホンの指向面は、マ
イクロホンアレイを法線とする平面状である。そのた
め、例えば、道路上部に桁を設置し、マイクロホンアレ
イが路面に水平、かつ、マイクロホンアレイの路面ヘの
投影線分が車線と直交するように配置すると、計測対象
車線上を移動する複数の騒音源を分離することができな
い。 （２）また、マイクロホンアレイが路面に水平、かつ、
マイクロホンアレイの路面への投影線分が車線と平行と
なるように配置すると、計測対象車線と隣接する車線を
並列走行する複数の騒音源を分離することができない。 （３）特開平４−３２４３２４号に示された移動音源を
分離する精度を向上させる方法は、マイクロホンアレイ
を構成するマイクロホンユニット数を増加させることで
ある。
【００１６】しかし、マイクロホンユニット数を増加さ
せると、システム全体が複雑なものとなり、計算処理時
間の増大とコストの増大が問題となる。本発明は、これ
らの問題を解決することができる装置を提供することを
目的とする。
せると、システム全体が複雑なものとなり、計算処理時
間の増大とコストの増大が問題となる。本発明は、これ
らの問題を解決することができる装置を提供することを
目的とする。
【００１７】
（第１の手段）本発明に係る移動体の騒音測定装置は、
（Ａ）同一線分上に配置された複数個のマイクロホンユ
ニットで構成されるマイクロホンアレイ４と、増幅器５
と、指向性形成装置８と、記録装置９を前記順に有し、
（Ｂ）前記指向性形成装置８は、遅延時間計算回路６と
加算装置７で構成し、（Ｃ）指向方向とマイクロホンア
レイ軸のなす角度θを鋭くして非計測対象騒音源を指向
方向の形成する指向面あるいは指向線から外すことを可
能にすることにより騒音分離性能を向上させる特性
（ａ）と、指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度
θを鋭くすることによるアレイ・マイクロホンの指向性
の劣化の特性（ｂ）との釣り合いにより、遅延時間計算
回路６の遅延時間の最適値を設定し、（Ｄ）マイクロホ
ンアレイの設置角度を最適な角度に設定できることを特
徴とする。
（Ａ）同一線分上に配置された複数個のマイクロホンユ
ニットで構成されるマイクロホンアレイ４と、増幅器５
と、指向性形成装置８と、記録装置９を前記順に有し、
（Ｂ）前記指向性形成装置８は、遅延時間計算回路６と
加算装置７で構成し、（Ｃ）指向方向とマイクロホンア
レイ軸のなす角度θを鋭くして非計測対象騒音源を指向
方向の形成する指向面あるいは指向線から外すことを可
能にすることにより騒音分離性能を向上させる特性
（ａ）と、指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度
θを鋭くすることによるアレイ・マイクロホンの指向性
の劣化の特性（ｂ）との釣り合いにより、遅延時間計算
回路６の遅延時間の最適値を設定し、（Ｄ）マイクロホ
ンアレイの設置角度を最適な角度に設定できることを特
徴とする。
【００１８】騒音分離性能を向上させる特性（ａ）と、
アレイ・マイクロホンの指向性の劣化の特性（ｂ）との
釣り合いにより、遅延時間計算回路６の遅延時間の最適
値を設定できるのは、図９に示すように単一周波数に着
目すれば最適値を設定できる為である。
アレイ・マイクロホンの指向性の劣化の特性（ｂ）との
釣り合いにより、遅延時間計算回路６の遅延時間の最適
値を設定できるのは、図９に示すように単一周波数に着
目すれば最適値を設定できる為である。
【００１９】
（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
〜図７に示す。図１は、本発明の実施の形態に係る装置
の構成を示す図。
〜図７に示す。図１は、本発明の実施の形態に係る装置
の構成を示す図。
【００２０】図２は、第１の実施の形態による移動体騒
音測定方法を示す図（１）。図３は、第１の実施の形態
による移動体騒音測定方法を示す図（２）。図４は、第
１の実施の形態による移動体騒音測定方法の作用を示す
図（１）。
音測定方法を示す図（１）。図３は、第１の実施の形態
による移動体騒音測定方法を示す図（２）。図４は、第
１の実施の形態による移動体騒音測定方法の作用を示す
図（１）。
【００２１】図５は、第１の実施の形態による移動体騒
音測定方法の作用を示す図（２）。図６は、第１の実施
の形態による指向方向と指向性の強さの関係の数値実験
結果を示す図。
音測定方法の作用を示す図（２）。図６は、第１の実施
の形態による指向方向と指向性の強さの関係の数値実験
結果を示す図。
【００２２】図７は、第１の実施の形態による騒音分離
性能を向上させる特性（ａ）と、アレイ・マイクロホン
の指向性の劣化の特性（ｂ）の釣り合い点の求め方を示
す図である。
性能を向上させる特性（ａ）と、アレイ・マイクロホン
の指向性の劣化の特性（ｂ）の釣り合い点の求め方を示
す図である。
【００２３】本発明は、同一線分上に配置された複数個
のマイクロホンユニットで構成される単一のマイクロホ
ンアレイあるいは複数のマイクロホンアレイ４と、マイ
クロホンアレイを構成する各マイクロホンユニットの出
力を増幅する増幅器５と、指向方向をマイクロホンアレ
イの直角方向以外の方向に形成する指向性形成装置８
と、測定結果を記録する記録装置９で構成される。
のマイクロホンユニットで構成される単一のマイクロホ
ンアレイあるいは複数のマイクロホンアレイ４と、マイ
クロホンアレイを構成する各マイクロホンユニットの出
力を増幅する増幅器５と、指向方向をマイクロホンアレ
イの直角方向以外の方向に形成する指向性形成装置８
と、測定結果を記録する記録装置９で構成される。
【００２４】前記指向方向をマイクロホンアレイの直角
方向以外の方向に形成する指向性形成装置８は、マイク
ロホンアレイ４を構成するマイクロホンユニット数と同
数の遅延時間計算回路６と遅延時間計算回路の計算結果
を重ね合せる加算装置７で構成される。
方向以外の方向に形成する指向性形成装置８は、マイク
ロホンアレイ４を構成するマイクロホンユニット数と同
数の遅延時間計算回路６と遅延時間計算回路の計算結果
を重ね合せる加算装置７で構成される。
【００２５】以下簡単のため、マイクロホンアレイが単
一である場合について説明する。図１において、１は第
１マイクロホンユニット、２は第２マイクロホンユニッ
ト、３は第Ｎマイクロホンユニット、４はマイクロホン
アレイ、５は増幅器、６は遅延時間計算回路、７は加算
装置、８は指向性形成装置、９は記録装置である。
一である場合について説明する。図１において、１は第
１マイクロホンユニット、２は第２マイクロホンユニッ
ト、３は第Ｎマイクロホンユニット、４はマイクロホン
アレイ、５は増幅器、６は遅延時間計算回路、７は加算
装置、８は指向性形成装置、９は記録装置である。
【００２６】第１の実施の形態では、例えば、 （１）指向方向がマイクロホンアレイの軸となり、指向
線を形成するように設計し、本発明の指向線と騒音源の
移動線が交わるように設置して計測を行う。 （２）または、指向面がマイクロホンアレイを軸とする
円錐面となるように設計し、本発明の指向円錐面と計測
対象路面の交線が、放物線あるいは楕円あるいは双曲線
となるように本発明を設置して計測を行う。
線を形成するように設計し、本発明の指向線と騒音源の
移動線が交わるように設置して計測を行う。 （２）または、指向面がマイクロホンアレイを軸とする
円錐面となるように設計し、本発明の指向円錐面と計測
対象路面の交線が、放物線あるいは楕円あるいは双曲線
となるように本発明を設置して計測を行う。
【００２７】図２、図３は、第１の実施の形態による移
動体騒音測定方法を示す。図４、図５は、第１の実施の
形態による移動体騒音測定方法の作用を示す。図２〜図
５において、１０はマイクロホンアレイの軸、１１は指
向線、１２は移動騒音源、１３は指向円錐面、１４は移
動線である。
動体騒音測定方法を示す。図４、図５は、第１の実施の
形態による移動体騒音測定方法の作用を示す。図２〜図
５において、１０はマイクロホンアレイの軸、１１は指
向線、１２は移動騒音源、１３は指向円錐面、１４は移
動線である。
【００２８】従来法では、指向面内に複数の騒音源が存
在し、それらの騒音源に対してアレイマイクロホンは無
指向性であるため、計測対象騒音源を精度よく計測する
ことができなかったが、本発明装置によれば、指向面内
あるいは指向線内に計測対象騒音源のみを捉えることが
可能なため、マイクロホンユニット数を増加させること
なく計測の精度を向上させることができる。
在し、それらの騒音源に対してアレイマイクロホンは無
指向性であるため、計測対象騒音源を精度よく計測する
ことができなかったが、本発明装置によれば、指向面内
あるいは指向線内に計測対象騒音源のみを捉えることが
可能なため、マイクロホンユニット数を増加させること
なく計測の精度を向上させることができる。
【００２９】指向方向をマイクロホンアレイに対して斜
め方向、あるいはアレイ軸方向にすれば、計測対象騒音
源のみを指向面あるいは指向線で捉えることが可能にな
り、計測精度を向上することが出来る。
め方向、あるいはアレイ軸方向にすれば、計測対象騒音
源のみを指向面あるいは指向線で捉えることが可能にな
り、計測精度を向上することが出来る。
【００３０】一般に、アレイマイクロホンの指向性は、
（ａ）指向方向をマイクロホンアレイの直角方向に向け
る場合に最も強くなり、（ｂ）指向方向とマイクロホン
アレイのなす角度が鋭くなるほど、アレイマイクロホン
の指向性は弱くなり、（ｃ）指向方向をマイクロホンア
レイの軸方向に向ける場合に最も弱くなる。
（ａ）指向方向をマイクロホンアレイの直角方向に向け
る場合に最も強くなり、（ｂ）指向方向とマイクロホン
アレイのなす角度が鋭くなるほど、アレイマイクロホン
の指向性は弱くなり、（ｃ）指向方向をマイクロホンア
レイの軸方向に向ける場合に最も弱くなる。
【００３１】図６は、第１の実施の形態による指向方向
と指向性の強さの関係の数値実験結果を示す図である。
ただし、横軸の原点は各指向方向を意味する。図７は、
第１の実施の形態による指向方向とマイクロホンアレイ
軸のなす角度θを鋭くすることにより騒音分離性能を向
上させる特性（ａ）と、指向方向とマイクロホンアレイ
軸のなす角度θを鋭くすることによるアレイ・マイクロ
ホンの指向性の劣化の特性（ｂ）の釣り合い点の求め方
を示す図である。
と指向性の強さの関係の数値実験結果を示す図である。
ただし、横軸の原点は各指向方向を意味する。図７は、
第１の実施の形態による指向方向とマイクロホンアレイ
軸のなす角度θを鋭くすることにより騒音分離性能を向
上させる特性（ａ）と、指向方向とマイクロホンアレイ
軸のなす角度θを鋭くすることによるアレイ・マイクロ
ホンの指向性の劣化の特性（ｂ）の釣り合い点の求め方
を示す図である。
【００３２】従って、 （１）指向方向を斜め方向、あるいはアレイ軸方向にす
ることで指向面あるいは指向線で計測対象騒音源のみを
捉えることが可能になる。そのため計測精度を向上する
ことが出来る。 （２）指向方向を斜め方向、あるいはアレイ軸方向にす
ることによる騒音分離性能を向上させる特性（ａ）と、
指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度θを鋭くす
ることによるアレイ・マイクロホンの指向性の劣化の特
性（ｂ）が釣り合う方向に、指向性を持たすことによ
り、最も精度の高い計測が可能になる。 （第２の実施の形態）第２の実施の形態として、複数車
線の道路上を移動する騒音源として、特に車両騒音に限
定して、具体的な計測を考える。
ることで指向面あるいは指向線で計測対象騒音源のみを
捉えることが可能になる。そのため計測精度を向上する
ことが出来る。 （２）指向方向を斜め方向、あるいはアレイ軸方向にす
ることによる騒音分離性能を向上させる特性（ａ）と、
指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度θを鋭くす
ることによるアレイ・マイクロホンの指向性の劣化の特
性（ｂ）が釣り合う方向に、指向性を持たすことによ
り、最も精度の高い計測が可能になる。 （第２の実施の形態）第２の実施の形態として、複数車
線の道路上を移動する騒音源として、特に車両騒音に限
定して、具体的な計測を考える。
【００３３】第２の実施の形態を、図１、図８〜図９に
示す。図１は、本発明装置の構成を示す図。図８は、第
２の実施の形態による移動体騒音測定方法を示す図。
示す。図１は、本発明装置の構成を示す図。図８は、第
２の実施の形態による移動体騒音測定方法を示す図。
【００３４】図９は、第２の実施の形態２による指向方
向と配置角度と性能の関係の数値実験結果を示す図であ
る。図８において、１５は桁、１１６は計測対象車両、
１１７、２１７、３１７は非計測対象車両、１８はマイ
クロホンアレイの傾き角、１００は第１車線、２００は
第２車線、３００は第３車線、２２は指向円錐面と路面
の交線である。
向と配置角度と性能の関係の数値実験結果を示す図であ
る。図８において、１５は桁、１１６は計測対象車両、
１１７、２１７、３１７は非計測対象車両、１８はマイ
クロホンアレイの傾き角、１００は第１車線、２００は
第２車線、３００は第３車線、２２は指向円錐面と路面
の交線である。
【００３５】３車線の道路を想定し、道路は直線とす
る。道路上の車両の前後の車間距離は１０ｍとし、各車
線の中央線の距離はそれぞれ３．５ｍとする。
る。道路上の車両の前後の車間距離は１０ｍとし、各車
線の中央線の距離はそれぞれ３．５ｍとする。
【００３６】計測対象車線を第１車線とし、第１車線上
部の桁１５にマイクロホンアレイを配置する。樹の高さ
は路面から５．５ｍとする。
部の桁１５にマイクロホンアレイを配置する。樹の高さ
は路面から５．５ｍとする。
【００３７】桁１５に配置されたマイクロホンアレイ４
の真下を計測対象位置とする。マイクロホンアレイ４を
構成するマイクロホンユニットが鉛直方向に並ぶ状態を
マイクロホンアレイの傾き角０度とし、アレイマイクロ
ホンの指向方向がアレイ軸方向であるときを指向方向角
度０度とする。
の真下を計測対象位置とする。マイクロホンアレイ４を
構成するマイクロホンユニットが鉛直方向に並ぶ状態を
マイクロホンアレイの傾き角０度とし、アレイマイクロ
ホンの指向方向がアレイ軸方向であるときを指向方向角
度０度とする。
【００３８】マイクロホンアレイ４の傾き角と指向方向
角度を一致させれば、マイクロホンアレイ真下の位置を
指向面内あるいは指向線内に含めることができる。計測
対象位置の計測対象車両と並走するように第２車線、第
３車線に騒音源となる非計測対象車両（２１７，３１
７）を想定し、計測対象車両と同一車線（第１車線）上
の前後に２台づつ騒音源となる非計測対象車両（１１７
Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃ，１１７Ｄ）を想定する。
角度を一致させれば、マイクロホンアレイ真下の位置を
指向面内あるいは指向線内に含めることができる。計測
対象位置の計測対象車両と並走するように第２車線、第
３車線に騒音源となる非計測対象車両（２１７，３１
７）を想定し、計測対象車両と同一車線（第１車線）上
の前後に２台づつ騒音源となる非計測対象車両（１１７
Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃ，１１７Ｄ）を想定する。
【００３９】図９は、（ａ）本実施例において本発明装
置で計測される第１車線上の計測対象車両１１６の騒音
と、第２車線、第３車線上を並走する車両２１７、３１
７の騒音の音圧レベル差を（Ｎ12）とし、（ｂ）第１車
線上の計測対象車両１１６の騒音と同一車線（第１車
線）上を並走する非計測対象車両（１１７Ａ〜１１７
Ｄ）の騒音の音圧レベル差を（Ｎ13）とするとき、
（ｃ）（Ｎ12）と（Ｎ13）の平均値（Ｎ11）と、（ｄ）
本発明の指向方向、つまりマイクロホンアレイの傾き角
の関係の数値実験結果を示す。
置で計測される第１車線上の計測対象車両１１６の騒音
と、第２車線、第３車線上を並走する車両２１７、３１
７の騒音の音圧レベル差を（Ｎ12）とし、（ｂ）第１車
線上の計測対象車両１１６の騒音と同一車線（第１車
線）上を並走する非計測対象車両（１１７Ａ〜１１７
Ｄ）の騒音の音圧レベル差を（Ｎ13）とするとき、
（ｃ）（Ｎ12）と（Ｎ13）の平均値（Ｎ11）と、（ｄ）
本発明の指向方向、つまりマイクロホンアレイの傾き角
の関係の数値実験結果を示す。
【００４０】そして、図９の３本の線は、８００Ｈｚ、
１．０ｋＨｚ、１．２ｋＨｚそれぞれの場合でのＮ11を
示す。ただし、マイクロホンアレイを構成するマイクロ
ホンュニットは８個とし、マイクロホンアレイの長さは
ｌｍとした。
１．０ｋＨｚ、１．２ｋＨｚそれぞれの場合でのＮ11を
示す。ただし、マイクロホンアレイを構成するマイクロ
ホンュニットは８個とし、マイクロホンアレイの長さは
ｌｍとした。
【００４１】図９から、（１）８００Ｈｚ〜１．２ｋＨ
ｚの範囲では、指向方向をアレイ軸方向から１５度〜６
０度の範囲になるようにアレイマイクロホンを設計し、
（２）マイクロホンアレイの傾き角を指向方向角度と等
しくなるように設置して計測を行えばよいことがわか
る。
ｚの範囲では、指向方向をアレイ軸方向から１５度〜６
０度の範囲になるようにアレイマイクロホンを設計し、
（２）マイクロホンアレイの傾き角を指向方向角度と等
しくなるように設置して計測を行えばよいことがわか
る。
【００４２】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）従来法では、指向面内に複数の騒音源が存在し、
それらの騒音源に対してアレイマイクロホンは無指向性
であるため、計測対象騒音源を精度よく計測することが
できなかったが、本発明装置によれば、指向面内あるい
は指向線内に計測対象騒音源のみを捉えることが可能な
ため、マイクロホンユニット数を増加させることなく計
測の精度を向上させることができる。 （２）指向方向を斜め方向、あるいはアレイ軸方向にす
ることで指向面あるいは指向線で計測対象騒音源のみを
捉えることが可能になる。そのため計測精度を向上する
ことが出来る。 （３）指向方向を斜め方向、あるいはアレイ軸方向にす
ることによる騒音分離性能を向上させる特性（ａ）と、
指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度θを鋭くす
ることによるアレイ・マイクロホンの指向性の劣化の特
性（ｂ）が釣り合う方向に、指向性を持たすことによ
り、最も精度の高い計測が可能になる。
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）従来法では、指向面内に複数の騒音源が存在し、
それらの騒音源に対してアレイマイクロホンは無指向性
であるため、計測対象騒音源を精度よく計測することが
できなかったが、本発明装置によれば、指向面内あるい
は指向線内に計測対象騒音源のみを捉えることが可能な
ため、マイクロホンユニット数を増加させることなく計
測の精度を向上させることができる。 （２）指向方向を斜め方向、あるいはアレイ軸方向にす
ることで指向面あるいは指向線で計測対象騒音源のみを
捉えることが可能になる。そのため計測精度を向上する
ことが出来る。 （３）指向方向を斜め方向、あるいはアレイ軸方向にす
ることによる騒音分離性能を向上させる特性（ａ）と、
指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度θを鋭くす
ることによるアレイ・マイクロホンの指向性の劣化の特
性（ｂ）が釣り合う方向に、指向性を持たすことによ
り、最も精度の高い計測が可能になる。
【図１】本発明の実施の形態に係る装置の構成を示す
図。
図。
【図２】第１の実施の形態による移動体騒音測定方法を
示す図（１）。
示す図（１）。
【図３】第１の実施の形態による移動体騒音測定方法を
示す図（２）。
示す図（２）。
【図４】第１の実施の形態による移動体騒音測定方法の
作用を示す図（１）。
作用を示す図（１）。
【図５】第１の実施の形態による移動体騒音測定方法の
作用を示す図（２）。
作用を示す図（２）。
【図６】第１の実施の形態による指向方向と指向性の強
さの関係の実験結果を示す図。
さの関係の実験結果を示す図。
【図７】第１の実施の形態による騒音分離性能を向上さ
せる特性（ａ）と、アレイ・マイクロホンの指向性の劣
化の特性（ｂ）の釣り合い点の求め方を示す図。
せる特性（ａ）と、アレイ・マイクロホンの指向性の劣
化の特性（ｂ）の釣り合い点の求め方を示す図。
【図８】第２の実施の形態による移動体騒音測定方法を
示す図。
示す図。
【図９】第２の実施の形態による指向方向と配置角度と
性能の関係の数値実験結果を示す図。
性能の関係の数値実験結果を示す図。
【図１０】従来の指向性アレイマイクロホンの構成を示
す図。
す図。
【図１１】指向性アレイアマイクロホンの原理を幾何学
的に示す図。
的に示す図。
【図１２】市販の指向性アレイマイクロホンの指向面を
示す図。
示す図。
【図１３】市販の指向性アレイマイクロホンによる移動
体の騒音測定を模式的に示す図。
体の騒音測定を模式的に示す図。
１ …第１マイクロホンユニット ２ …第２マイクロホンユニット ３ …第Ｎマイクロホンユニット ４ …マイクロホンアレイ ５ …増幅器 ６ …遅延時間計算回路 ７ …加算装置 ８ …指向性形成装置 ９ …記録装置 １０…マイクロホンアレイの軸 １１…指向線 １２…移動騒音源 １３…指向円錐面 １４…移動線 １５…桁 １８…マイクロホンアレイの傾き角 ２２…指向円錐面と路面の交線 ５１…マイクロホンユニット ５２…マイクロホンアレイ ５３…信号処理装置 ５４…移動音源 ５８…音波の伝播方向 ５９…音波の波長λ1 ６０…見かけの波長λ2 ６１…マイクロホンアレイの軸 ６２…指向平面 ６３…移動騒音源 ６４…移動線 １００…第１車線 １１６…計測対象車両 （第１車線） １１７…非計測対象車両（第１車線） ２００…第２車線 ２１７…非計測対象車両（第２車線） ３００…第３車線 ３１７…非計測対象車両（第３車線） θ …音波の伝播方向とマイクロホンアレイ軸のなす
角度（指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度）
角度（指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度）
Claims (1)
- 【請求項１】（Ａ）同一線分上に配置された複数個のマ
イクロホンユニットで構成されるマイクロホンアレイ
（４）と、増幅器（５）と、指向性形成装置（８）と、
記録装置（９）を前記順に有し、（Ｂ）前記指向性形成
装置（８）は、遅延時間計算回路（６）と加算装置
（７）で構成し、（Ｃ）指向方向とマイクロホンアレイ
軸のなす角度（θ）を鋭くして非計測対象騒音源を指向
方向の形成する指向面あるいは指向線から外すことを可
能にすることにより騒音分離性能を向上させる特性
（ａ）と、指向方向とマイクロホンアレイ軸のなす角度
（θ）を鋭くすることによるアレイ・マイクロホンの指
向性の劣化の特性（ｂ）との釣り合いにより、遅延時間
計算回路６の遅延時間の最適値を設定し、（Ｄ）マイク
ロホンアレイの設置角度を最適な角度に設定できること
を特徴とする移動体の騒音測定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245526A JPH1183612A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 移動体の騒音測定装置 |
| EP98113293A EP0902264B1 (en) | 1997-09-10 | 1998-07-16 | System and method of measuring noise of mobile body using a plurality of microphones |
| DE69826201T DE69826201D1 (de) | 1997-09-10 | 1998-07-16 | Verfahren und Anordnung zum Messen von Lärm eines sich bewegenden Objekts mit mehreren Mikrophonen |
| SG1998002522A SG66489A1 (en) | 1997-09-10 | 1998-07-22 | System and method of measuring noise of mobile using a plurality of microphones |
| US09/129,945 US6094150A (en) | 1997-09-10 | 1998-08-06 | System and method of measuring noise of mobile body using a plurality microphones |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245526A JPH1183612A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 移動体の騒音測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183612A true JPH1183612A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17135006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9245526A Withdrawn JPH1183612A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 移動体の騒音測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6094150A (ja) |
| EP (1) | EP0902264B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1183612A (ja) |
| DE (1) | DE69826201D1 (ja) |
| SG (1) | SG66489A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054071A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 紙擦れ音除去装置 |
| CN101749544A (zh) * | 2008-12-15 | 2010-06-23 | Abb技术股份公司 | 用于诊断流体系统中的噪声的测量装置和方法 |
| CN102162865A (zh) * | 2010-02-23 | 2011-08-24 | 三星电机株式会社 | 塑料透镜、透镜模块和透镜注射模具 |
Families Citing this family (13)
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| US6987856B1 (en) | 1996-06-19 | 2006-01-17 | Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Binaural signal processing techniques |
| WO2000030264A1 (en) * | 1998-11-13 | 2000-05-25 | Bitwave Private Limited | Signal processing apparatus and method |
| AU2001261344A1 (en) | 2000-05-10 | 2001-11-20 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Interference suppression techniques |
| JP2002008189A (ja) | 2000-06-22 | 2002-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 車両検出装置および車両検出方法 |
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| US7076072B2 (en) * | 2003-04-09 | 2006-07-11 | Board Of Trustees For The University Of Illinois | Systems and methods for interference-suppression with directional sensing patterns |
| CA2454508A1 (fr) * | 2004-01-19 | 2005-07-19 | Rene Noel | Systeme portable de detection et de gestion du trafic routier et des conditions climatiques |
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| CN109709534A (zh) * | 2017-10-26 | 2019-05-03 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种车辆底盘噪声问题源定位系统和定位方法 |
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| US5047995A (en) * | 1980-01-17 | 1991-09-10 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Detection of moving objects |
| DE3331440C2 (de) * | 1982-09-01 | 1987-04-23 | Victor Company Of Japan, Ltd., Yokohama, Kanagawa | Phasengesteuerte Schallaufnehmeranordnung mit im wesentlichen langgestreckter Anordnung von Mikrofonen |
| US4696043A (en) * | 1984-08-24 | 1987-09-22 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Microphone apparatus having a variable directivity pattern |
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| US6021364A (en) * | 1993-05-28 | 2000-02-01 | Lucent Technologies Inc. | Acoustic highway monitor |
| JP3311110B2 (ja) * | 1993-10-08 | 2002-08-05 | 松下電器産業株式会社 | クロストーク音制御装置 |
| US5473701A (en) * | 1993-11-05 | 1995-12-05 | At&T Corp. | Adaptive microphone array |
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-
1997
- 1997-09-10 JP JP9245526A patent/JPH1183612A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-07-16 DE DE69826201T patent/DE69826201D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-16 EP EP98113293A patent/EP0902264B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-22 SG SG1998002522A patent/SG66489A1/en unknown
- 1998-08-06 US US09/129,945 patent/US6094150A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE69826201D1 (de) | 2004-10-21 |
| EP0902264B1 (en) | 2004-09-15 |
| EP0902264A2 (en) | 1999-03-17 |
| SG66489A1 (en) | 1999-07-20 |
| US6094150A (en) | 2000-07-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |