JP2000230884A - 音評価装置およびエンジン動作状態判定装置並びに波形データ処理装置 - Google Patents
音評価装置およびエンジン動作状態判定装置並びに波形データ処理装置Info
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- JP2000230884A JP2000230884A JP11033964A JP3396499A JP2000230884A JP 2000230884 A JP2000230884 A JP 2000230884A JP 11033964 A JP11033964 A JP 11033964A JP 3396499 A JP3396499 A JP 3396499A JP 2000230884 A JP2000230884 A JP 2000230884A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 種々の音源から発せられる音のうち特定の音
の影響を評価すること。 【解決手段】 1又は複数の音源から発せられる一定期
間の音をデジタルデータに変換する共に当該音データを
記憶する音記憶手段2と、この音記憶手段2に格納され
た音データから特定周波数の音データを抽出する特定周
波数音抽出手段4と、この特定周波数音抽出手段4によ
って抽出された特定周波数音の音圧について音データ全
体の音圧に対する比率を算出する音圧比率算出手段6
と、この音圧比率算出手段6によって算出される音圧比
率を音源から発せられた音の評価用データとして出力す
る評価用データ出力手段8とを備えた。
の影響を評価すること。 【解決手段】 1又は複数の音源から発せられる一定期
間の音をデジタルデータに変換する共に当該音データを
記憶する音記憶手段2と、この音記憶手段2に格納され
た音データから特定周波数の音データを抽出する特定周
波数音抽出手段4と、この特定周波数音抽出手段4によ
って抽出された特定周波数音の音圧について音データ全
体の音圧に対する比率を算出する音圧比率算出手段6
と、この音圧比率算出手段6によって算出される音圧比
率を音源から発せられた音の評価用データとして出力す
る評価用データ出力手段8とを備えた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音評価装置に係
り、特に、時間的又は周波数的に特定の音の全体の音に
対する影響を評価するための音評価装置に関する。本発
明の適用分野としては、例えばエンジンから発せられる
音の分析に良好に用いられるが、これに限らず、機械的
振動によって生じる音および振動の分析に良好に用いら
れる。
り、特に、時間的又は周波数的に特定の音の全体の音に
対する影響を評価するための音評価装置に関する。本発
明の適用分野としては、例えばエンジンから発せられる
音の分析に良好に用いられるが、これに限らず、機械的
振動によって生じる音および振動の分析に良好に用いら
れる。
【0002】また、本発明は、二輪車や四輪車のメカ音
(エンジン音や排気音等を含めたメカニカルノイズ)の
評価に関する。回転物等の音と同時に一定のタイミング
で信号が出力されるものに関しても、応用が可能であ
り、モータ駆動の構造物の評価にも適用できる。また、
音に限らず、一定のタイミングでタイミング信号が出力
されるメカの振動の解析にも良好に用いられる。製品分
野としては、二輪、四輪、特機等、必要に応じて全車種
の音質を評価できる。また、生産技術についても、工場
や生産ラインの完成検査等の音質評価を行うことができ
る。
(エンジン音や排気音等を含めたメカニカルノイズ)の
評価に関する。回転物等の音と同時に一定のタイミング
で信号が出力されるものに関しても、応用が可能であ
り、モータ駆動の構造物の評価にも適用できる。また、
音に限らず、一定のタイミングでタイミング信号が出力
されるメカの振動の解析にも良好に用いられる。製品分
野としては、二輪、四輪、特機等、必要に応じて全車種
の音質を評価できる。また、生産技術についても、工場
や生産ラインの完成検査等の音質評価を行うことができ
る。
【0003】本発明はさらに、エンジンのタイミングパ
ルスからエンジンの状態を判定する技術に関する。この
エンジン状態の判定は音の評価や振動の評価に有用であ
るが、これに限らず、種々の用途でエンジンの状態を判
定したい分野に応用できる。
ルスからエンジンの状態を判定する技術に関する。この
エンジン状態の判定は音の評価や振動の評価に有用であ
るが、これに限らず、種々の用途でエンジンの状態を判
定したい分野に応用できる。
【0004】
【従来の技術】従来、二輪車等のメカ音の評価は、開発
・出荷検査を含め、聴覚で行われている。従って、音評
価に絶対的な尺度がなく、評価を不安定で不確実なもの
としている。また、一部はパーソナルコンピュータ(P
C)を導入し、音の数値化を行っているが、その数値か
ら最終的な音の評価点を得るのは困難であった。
・出荷検査を含め、聴覚で行われている。従って、音評
価に絶対的な尺度がなく、評価を不安定で不確実なもの
としている。また、一部はパーソナルコンピュータ(P
C)を導入し、音の数値化を行っているが、その数値か
ら最終的な音の評価点を得るのは困難であった。
【0005】例えば、特開平8−122140号公報で
は、自動車変速器等のギヤノイズを絶対的に評価するた
めに、FFTアナライザからの複数の音圧値に対する官
能評価値を学習したニューラルネットワークを備えたギ
ヤノイズ評価装置が開示されている。
は、自動車変速器等のギヤノイズを絶対的に評価するた
めに、FFTアナライザからの複数の音圧値に対する官
能評価値を学習したニューラルネットワークを備えたギ
ヤノイズ評価装置が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、断続的、間欠的に発生する音の評価をするこ
とができない、という不都合があった。さらに、連続音
に関しても、例えばギヤノイズの音の全体音に対する影
響等を評価することができない、という不都合があっ
た。また、現状の装置での音を認識した上で、その音を
どのような音に変化させるのかという目標となる音を生
成することができない、という不都合があった。
来例では、断続的、間欠的に発生する音の評価をするこ
とができない、という不都合があった。さらに、連続音
に関しても、例えばギヤノイズの音の全体音に対する影
響等を評価することができない、という不都合があっ
た。また、現状の装置での音を認識した上で、その音を
どのような音に変化させるのかという目標となる音を生
成することができない、という不都合があった。
【0007】
【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、種々の音源から発せられる音のうち特定
の音の影響を評価することのできる音評価装置を提供す
ることを、その目的とする。
改善し、特に、種々の音源から発せられる音のうち特定
の音の影響を評価することのできる音評価装置を提供す
ることを、その目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、1
又は複数の音源から発せられる一定期間の音をデジタル
データに変換する共に当該音データを記憶する音記憶手
段と、この音記憶手段に格納された音データから特定周
波数の音データを抽出する特定周波数音抽出手段と、こ
の特定周波数音抽出手段によって抽出された特定周波数
音の音圧について音データ全体の音圧に対する比率を算
出する音圧比率算出手段と、この音圧比率算出手段によ
って算出される音圧比率を音源から発せられた音の評価
用データとして出力する評価用データ出力手段とを備え
た、という構成を採っている。これにより前述した目的
を達成しようとするものである。
又は複数の音源から発せられる一定期間の音をデジタル
データに変換する共に当該音データを記憶する音記憶手
段と、この音記憶手段に格納された音データから特定周
波数の音データを抽出する特定周波数音抽出手段と、こ
の特定周波数音抽出手段によって抽出された特定周波数
音の音圧について音データ全体の音圧に対する比率を算
出する音圧比率算出手段と、この音圧比率算出手段によ
って算出される音圧比率を音源から発せられた音の評価
用データとして出力する評価用データ出力手段とを備え
た、という構成を採っている。これにより前述した目的
を達成しようとするものである。
【0009】本発明では、原音はデジタル化されて音記
憶手段に格納される。そして、特定周波数抽出手段は、
この音データから特定周波数の音を抽出する。例えば、
次数フィルタを用いて特定次数の音を抽出する。さら
に、音圧比率算出手段は、特定音と全体音の音圧の比率
を算出する。そして、評価用データ出力手段は、この比
率自体またはこの比率と相関する評価値を評価用データ
として出力する。この比率に応じて評価用データを出力
すると、特定周波数抽出手段によって抽出された音の全
体音に対する影響が表示される。
憶手段に格納される。そして、特定周波数抽出手段は、
この音データから特定周波数の音を抽出する。例えば、
次数フィルタを用いて特定次数の音を抽出する。さら
に、音圧比率算出手段は、特定音と全体音の音圧の比率
を算出する。そして、評価用データ出力手段は、この比
率自体またはこの比率と相関する評価値を評価用データ
として出力する。この比率に応じて評価用データを出力
すると、特定周波数抽出手段によって抽出された音の全
体音に対する影響が表示される。
【0010】本発明ではまた、1又は複数の音源から発
せられる一定期間の音をデジタルデータに変換する共に
当該音データを記憶する音記憶手段と、この音記憶手段
に格納された音データの特定の区間の音をマスクするタ
イミングフィルタ手段と、このタイミングフィルタ手段
によって特定区間の音がマスクされた音データ音圧の変
化率を算出する変化率算出手段と、この変化率算出手段
によって算出された変化率を音源から発せられた音の評
価用データとして出力する評価用データ出力手段とを備
えた、という構成を取っている。
せられる一定期間の音をデジタルデータに変換する共に
当該音データを記憶する音記憶手段と、この音記憶手段
に格納された音データの特定の区間の音をマスクするタ
イミングフィルタ手段と、このタイミングフィルタ手段
によって特定区間の音がマスクされた音データ音圧の変
化率を算出する変化率算出手段と、この変化率算出手段
によって算出された変化率を音源から発せられた音の評
価用データとして出力する評価用データ出力手段とを備
えた、という構成を取っている。
【0011】この例では、タイミングフィルタ手段が、
音記憶手段に格納された音データのうち、特定区間の音
をマスクする。特定区間は、例えば予め定められた区間
か、または外部入力されるタイミングパルスに応じて定
められる区間である。例えば、問題音の前後で周期的に
現れる音圧の大きい音等をマスクする。そして、変化率
算出手段は、特定区間の音がマスクされた音データの音
圧の変化率を算出する。そして、評価用データ出力手段
は、この変化率に応じて評価用データを出力する。する
と、問題音の前後の音をマスクしつつ、問題音の変化率
を得る。
音記憶手段に格納された音データのうち、特定区間の音
をマスクする。特定区間は、例えば予め定められた区間
か、または外部入力されるタイミングパルスに応じて定
められる区間である。例えば、問題音の前後で周期的に
現れる音圧の大きい音等をマスクする。そして、変化率
算出手段は、特定区間の音がマスクされた音データの音
圧の変化率を算出する。そして、評価用データ出力手段
は、この変化率に応じて評価用データを出力する。する
と、問題音の前後の音をマスクしつつ、問題音の変化率
を得る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 <全体構成>次に、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図1に示すように、本実施形態による音評
価装置は、1又は複数の音源から発せられる一定期間の
音をデジタルデータに変換する共に当該音データを記憶
する音記憶手段2と、この音記憶手段2に格納された音
データから特定周波数の音データを抽出する特定周波数
音抽出手段4と、この特定周波数音抽出手段4によって
抽出された特定周波数音の音圧について音データ全体の
音圧に対する比率を算出する音圧比率算出手段6と、こ
の音圧比率算出手段6によって算出される音圧比率を音
源から発せられた音の評価用データとして出力する評価
用データ出力手段8とを備えている。
を参照して説明する。 <全体構成>次に、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図1に示すように、本実施形態による音評
価装置は、1又は複数の音源から発せられる一定期間の
音をデジタルデータに変換する共に当該音データを記憶
する音記憶手段2と、この音記憶手段2に格納された音
データから特定周波数の音データを抽出する特定周波数
音抽出手段4と、この特定周波数音抽出手段4によって
抽出された特定周波数音の音圧について音データ全体の
音圧に対する比率を算出する音圧比率算出手段6と、こ
の音圧比率算出手段6によって算出される音圧比率を音
源から発せられた音の評価用データとして出力する評価
用データ出力手段8とを備えている。
【0013】この図1に示す例では、特定周波数抽出手
段4が、音記憶手段2に格納された音データから特定周
波数の音を抽出する。例えば、特定周波数音抽出手段4
は、音データにタイミングパルスが付されている場合に
は当該タイミングパルスの周期に対する次数別に抽出す
る音の周波数を算出する次数フィルタ周波数算出部10
を備え、次数フィルタとして機能する。このように、特
定周波数音抽出手段は、問題とする音の周波数を算出
し、この特定周波数成分のみを所定のバンド幅で抽出す
る。そして、音圧比率算出手段6は、音記憶手段2に格
納された原音についての音データの音圧と、特定周波数
抽出手段によって抽出された音の音圧との比率を算出す
る。この比率が大きい場合には、特定周波数の音が大き
く聞え、一方、この比率が小さい時には他の全体音にマ
スクされて問題とする特定周波数の音は聞えづらくな
る。このため、この音圧の比率を評価値として出力する
と、特定周波数の音が問題となるタイミングを知ること
ができる。また、特定周波数音を抽出しても、この周波
数の音のみを再生しても原音とはかけ離れた音となって
しまうが、音圧の比率の変化を出力し、この比率が大き
いタイミングの原音を聞くことで、問題音を聴覚上確認
することができる。この図1に示す構成により、連続的
な問題音の評価を行う。
段4が、音記憶手段2に格納された音データから特定周
波数の音を抽出する。例えば、特定周波数音抽出手段4
は、音データにタイミングパルスが付されている場合に
は当該タイミングパルスの周期に対する次数別に抽出す
る音の周波数を算出する次数フィルタ周波数算出部10
を備え、次数フィルタとして機能する。このように、特
定周波数音抽出手段は、問題とする音の周波数を算出
し、この特定周波数成分のみを所定のバンド幅で抽出す
る。そして、音圧比率算出手段6は、音記憶手段2に格
納された原音についての音データの音圧と、特定周波数
抽出手段によって抽出された音の音圧との比率を算出す
る。この比率が大きい場合には、特定周波数の音が大き
く聞え、一方、この比率が小さい時には他の全体音にマ
スクされて問題とする特定周波数の音は聞えづらくな
る。このため、この音圧の比率を評価値として出力する
と、特定周波数の音が問題となるタイミングを知ること
ができる。また、特定周波数音を抽出しても、この周波
数の音のみを再生しても原音とはかけ離れた音となって
しまうが、音圧の比率の変化を出力し、この比率が大き
いタイミングの原音を聞くことで、問題音を聴覚上確認
することができる。この図1に示す構成により、連続的
な問題音の評価を行う。
【0014】図2に示す実施形態では、1又は複数の音
源から発せられる一定期間の音をデジタルデータに変換
する共に当該音データを記憶する音記憶手段2と、この
音記憶手段2に格納された音データの特定の区間の音を
マスクするタイミングフィルタ手段14と、このタイミ
ングフィルタ手段14によって特定区間の音がマスクさ
れた音データ音圧の変化率を算出する変化率算出手段1
2と、この変化率算出手段12によって算出された変化
率を音源から発せられた音の評価用データとして出力す
る評価用データ出力手段8とを備えている。
源から発せられる一定期間の音をデジタルデータに変換
する共に当該音データを記憶する音記憶手段2と、この
音記憶手段2に格納された音データの特定の区間の音を
マスクするタイミングフィルタ手段14と、このタイミ
ングフィルタ手段14によって特定区間の音がマスクさ
れた音データ音圧の変化率を算出する変化率算出手段1
2と、この変化率算出手段12によって算出された変化
率を音源から発せられた音の評価用データとして出力す
る評価用データ出力手段8とを備えている。
【0015】図2に示す例では、断続的に発生する問題
音の評価を行う。ここでは、タイミングフィルタ手段1
4が、特定の区間の音をマスクする。例えば、問題音以
外の音をマスクする。すると、問題音の変化が良好に現
れる。図2に示す例では、タイミングフィルタ手段14
が、音源の動作に応じたタイミングパルスの入力に応じ
て特定区間を定義する機能16を備えている。この例で
は、エンジンやモータなど周期的に回転する音源からの
音から周期的に現れる問題音の評価を行うことができ
る。すなわち、特定のタイミングで出力される問題音と
問題音以外の音とがある場合に、問題音以外の音をマス
クすることで、問題音自体の変化を評価することができ
る。
音の評価を行う。ここでは、タイミングフィルタ手段1
4が、特定の区間の音をマスクする。例えば、問題音以
外の音をマスクする。すると、問題音の変化が良好に現
れる。図2に示す例では、タイミングフィルタ手段14
が、音源の動作に応じたタイミングパルスの入力に応じ
て特定区間を定義する機能16を備えている。この例で
は、エンジンやモータなど周期的に回転する音源からの
音から周期的に現れる問題音の評価を行うことができ
る。すなわち、特定のタイミングで出力される問題音と
問題音以外の音とがある場合に、問題音以外の音をマス
クすることで、問題音自体の変化を評価することができ
る。
【0016】図2に示す例では、問題音以外の音をマス
クした後、変化率算出手段12が、このマスク後の音の
音圧の変化率を算出する。すると、問題音自体がどのタ
イミングで大きく変化しているのかを特定することがで
きる。すると、そのときの音の周波数を求めることがで
き、この周波数とタイミングとにより、音源となってい
る部品を特定することができる。また、大きく変化する
音は一般的に聴覚上ノイズとなりやすいため、音圧の変
化率を調べることで、当該問題音の評価を行うことがで
きる。この場合、予め変化率の所定範囲毎に評価値を定
めておく。
クした後、変化率算出手段12が、このマスク後の音の
音圧の変化率を算出する。すると、問題音自体がどのタ
イミングで大きく変化しているのかを特定することがで
きる。すると、そのときの音の周波数を求めることがで
き、この周波数とタイミングとにより、音源となってい
る部品を特定することができる。また、大きく変化する
音は一般的に聴覚上ノイズとなりやすいため、音圧の変
化率を調べることで、当該問題音の評価を行うことがで
きる。この場合、予め変化率の所定範囲毎に評価値を定
めておく。
【0017】図3に示す例では、音データや振動データ
をについてタイミングパルスに基づいてマスクする区間
を定めることで、目的の振動や音の影響の評価に適した
データを生成する。すなわち、図3に示す波形データ処
理装置は、測定対象物の振動または当該振動による音の
波形をデジタルデータに変換すると共に当該波形データ
を記憶する波形データ記憶手段18と、この波形データ
記憶手段18に併設され一定期間の波形と同期した測定
対象物の動作タイミングを示すタイミングパルスを記憶
するタイミングパルス記憶手段20とを備えている。
をについてタイミングパルスに基づいてマスクする区間
を定めることで、目的の振動や音の影響の評価に適した
データを生成する。すなわち、図3に示す波形データ処
理装置は、測定対象物の振動または当該振動による音の
波形をデジタルデータに変換すると共に当該波形データ
を記憶する波形データ記憶手段18と、この波形データ
記憶手段18に併設され一定期間の波形と同期した測定
対象物の動作タイミングを示すタイミングパルスを記憶
するタイミングパルス記憶手段20とを備えている。
【0018】しかも、タイミングパルス記憶手段20に
格納されたタイミングパルスに基づいて一定期間中波形
のレベルをマスクするマスク区間を特定するマスク区間
特定手段22と、このマスク区間特定手段22によって
特定された区間についての波形データ記憶手段18に格
納された波形データを所定のレベルまでマスクするマス
ク処理手段24とを備えている。さらに、図3に示す例
では、マスク処理手段24によってマスク処理された波
形データを出力する波形データ出力手段30を備えてい
る。
格納されたタイミングパルスに基づいて一定期間中波形
のレベルをマスクするマスク区間を特定するマスク区間
特定手段22と、このマスク区間特定手段22によって
特定された区間についての波形データ記憶手段18に格
納された波形データを所定のレベルまでマスクするマス
ク処理手段24とを備えている。さらに、図3に示す例
では、マスク処理手段24によってマスク処理された波
形データを出力する波形データ出力手段30を備えてい
る。
【0019】この波形データ出力手段30は、例えば、
マスク処理した音データをアナログデータに変換してス
ピーカから出力し、または波形そのものをディスプレイ
に表示する。さらに、振動解析ソフトや音声解析ソフト
などを有する構成では、波形データ出力手段30はこれ
らの解析ソフトにマスク処理後の波形データを入力す
る。解析ソフトは、問題となる振動又は音声が強調され
た波形データを用いて当該問題となる部分の解析を行う
ことができる。振動データをマスクする例では、振動源
の種々の部品のうち、特定の部品による振動をマスク処
理により抽出して分析することができる。
マスク処理した音データをアナログデータに変換してス
ピーカから出力し、または波形そのものをディスプレイ
に表示する。さらに、振動解析ソフトや音声解析ソフト
などを有する構成では、波形データ出力手段30はこれ
らの解析ソフトにマスク処理後の波形データを入力す
る。解析ソフトは、問題となる振動又は音声が強調され
た波形データを用いて当該問題となる部分の解析を行う
ことができる。振動データをマスクする例では、振動源
の種々の部品のうち、特定の部品による振動をマスク処
理により抽出して分析することができる。
【0020】また、図3に示す例では、マスク処理手段
24は、波形データの低周波成分のレベル等の目標レベ
ルを算出する目標レベル算出部26と、マスク区間中の
波形データを時間軸で細分化すると共に各細分化した波
形データのレベルを目標レベル算出部26によって算出
された目標レベルまで変化させる細分化マスク部27と
を備えるとよい。すると、問題音以外のマスク処理をよ
り精度良く行うことができる。
24は、波形データの低周波成分のレベル等の目標レベ
ルを算出する目標レベル算出部26と、マスク区間中の
波形データを時間軸で細分化すると共に各細分化した波
形データのレベルを目標レベル算出部26によって算出
された目標レベルまで変化させる細分化マスク部27と
を備えるとよい。すると、問題音以外のマスク処理をよ
り精度良く行うことができる。
【0021】図4は、例えばエンジン音のうち排気音を
マスクするために、エンジンから入力されるタイミング
パルスからエンジンの動作状態を判定するエンジン動作
状態判定装置の構成を示すブロック図である。図4に示
す例では、エンジン運転中に当該エンジンのピストン位
置に応じて出力されるタイミングパルスを記憶するタイ
ミングパルス記憶部20と、このタイミングパルス記憶
部20に格納されたタイミングパルスに基づいてエンジ
ンの回転数を算出する回転数算出部28と、この回転数
算出部28によって算出された回転数の時間変化に基づ
いて各タイミングが爆発上死点であるか否かを判定する
爆発上死点判定部29とを備えている。
マスクするために、エンジンから入力されるタイミング
パルスからエンジンの動作状態を判定するエンジン動作
状態判定装置の構成を示すブロック図である。図4に示
す例では、エンジン運転中に当該エンジンのピストン位
置に応じて出力されるタイミングパルスを記憶するタイ
ミングパルス記憶部20と、このタイミングパルス記憶
部20に格納されたタイミングパルスに基づいてエンジ
ンの回転数を算出する回転数算出部28と、この回転数
算出部28によって算出された回転数の時間変化に基づ
いて各タイミングが爆発上死点であるか否かを判定する
爆発上死点判定部29とを備えている。
【0022】この図4に示す例では、2サイクルエンジ
ンでの上死点と下死点とでタイミングパルスが出力され
るものや、また、4サイクルエンジンの爆発上死点と排
気上死点とでタイミングパルスが出力される場合に、ど
のタイミングパルスが爆発上死点であるかを判定する。
タイミングパルスの時間間隔を計数することで回転の加
速度を求め、この加速度の変化に基づいて各タイミング
が爆発上死点であるか否かを判定する。これにより、2
つの上死点のうち一方が爆発上死点である4サイクルエ
ンジンや、また、失火が生じ全ての上死点で爆発してい
るとは限らない2サイクルエンジンについて、爆発上死
点のタイミングを正確に得ることができる。具体的に
は、4サイクルエンジンの場合には、回転の加速度が上
昇したタイミングを爆発上死点と判定できる。2サイク
ルエンジンでは、2つのタイミングパルスで連続して加
速度が上昇した場合に爆発上死点と判定できる。2つの
タイミングパルスで連続して加速度が減少した場合に
は、失火したと判定でき、また、1度目のタイミングパ
ルスにて減速し、次のタイミングパルスで増加した場合
には不完全燃焼と判定できる。このような加減速のパタ
ーンに基づいてタイミングパルスからエンジンの状態を
判定することができる。特に、多気筒のエンジンの場合
であっても、回転の加減速のパターンを得ることでエン
ジンの状態を良好に判定することができる。これは、本
発明では、例えば排気音が出ているタイミングを特定す
るために用いられるが、これに限らず、エンジン制御の
ために使用するようにしてもよい。
ンでの上死点と下死点とでタイミングパルスが出力され
るものや、また、4サイクルエンジンの爆発上死点と排
気上死点とでタイミングパルスが出力される場合に、ど
のタイミングパルスが爆発上死点であるかを判定する。
タイミングパルスの時間間隔を計数することで回転の加
速度を求め、この加速度の変化に基づいて各タイミング
が爆発上死点であるか否かを判定する。これにより、2
つの上死点のうち一方が爆発上死点である4サイクルエ
ンジンや、また、失火が生じ全ての上死点で爆発してい
るとは限らない2サイクルエンジンについて、爆発上死
点のタイミングを正確に得ることができる。具体的に
は、4サイクルエンジンの場合には、回転の加速度が上
昇したタイミングを爆発上死点と判定できる。2サイク
ルエンジンでは、2つのタイミングパルスで連続して加
速度が上昇した場合に爆発上死点と判定できる。2つの
タイミングパルスで連続して加速度が減少した場合に
は、失火したと判定でき、また、1度目のタイミングパ
ルスにて減速し、次のタイミングパルスで増加した場合
には不完全燃焼と判定できる。このような加減速のパタ
ーンに基づいてタイミングパルスからエンジンの状態を
判定することができる。特に、多気筒のエンジンの場合
であっても、回転の加減速のパターンを得ることでエン
ジンの状態を良好に判定することができる。これは、本
発明では、例えば排気音が出ているタイミングを特定す
るために用いられるが、これに限らず、エンジン制御の
ために使用するようにしてもよい。
【0023】図5はエンジンおよびその周辺を音源とす
る音の評価を行うための構成を示すブロック図である。
図5に示す例では、エンジン運転中に当該エンジンのピ
ストン位置に応じて出力されるタイミングパルスを記憶
するタイミングパルス記憶手段20と、エンジンから発
せられる一定期間の音をデジタルデータに変換すると共
に当該音データを記憶する音記憶手段2と、この音記憶
手段2に格納された音データを評価用データに変換する
音評価手段8とを備えている。
る音の評価を行うための構成を示すブロック図である。
図5に示す例では、エンジン運転中に当該エンジンのピ
ストン位置に応じて出力されるタイミングパルスを記憶
するタイミングパルス記憶手段20と、エンジンから発
せられる一定期間の音をデジタルデータに変換すると共
に当該音データを記憶する音記憶手段2と、この音記憶
手段2に格納された音データを評価用データに変換する
音評価手段8とを備えている。
【0024】そして、音評価手段8は、タイミングパル
ス記憶手段に格納されたタイミングパルスに基づいてエ
ンジンの爆発上死点のタイミングを特定する爆発上死点
時特定部29と、この爆発上死点特定部29によって特
定された爆発上死点を基準時として当該基準時との関係
で予め定められる区間をマスク区間に設定するマスク区
間設定部22と、このマスク区間設定部22によって設
定されたマスク区間につて音記憶手段に格納された音デ
ータをマスクするマスク処理部24と、このマスク処理
部24によってマスクされた音データを音評価用データ
として出力する評価用データ出力部8とを備えている。
ス記憶手段に格納されたタイミングパルスに基づいてエ
ンジンの爆発上死点のタイミングを特定する爆発上死点
時特定部29と、この爆発上死点特定部29によって特
定された爆発上死点を基準時として当該基準時との関係
で予め定められる区間をマスク区間に設定するマスク区
間設定部22と、このマスク区間設定部22によって設
定されたマスク区間につて音記憶手段に格納された音デ
ータをマスクするマスク処理部24と、このマスク処理
部24によってマスクされた音データを音評価用データ
として出力する評価用データ出力部8とを備えている。
【0025】この図5に示す構成では、図4に示すエン
ジン動作状態判定装置と音評価装置とを組合わせ、エン
ジン動作状態に応じて所定の音をマスクし、問題音のみ
を抽出して評価用データを作成する。ここでは、必ずし
も音圧の変化率を算出せず、例えばマスクした状態の音
をアナログデータに変換してそのまま再生する場合や、
また、問題音の音圧を上昇または下降させて目標となる
音を探索するために再生する場合などを含む。もちろ
ん、問題音の評価を行う場合には、音圧の変化率を算出
すると良い。
ジン動作状態判定装置と音評価装置とを組合わせ、エン
ジン動作状態に応じて所定の音をマスクし、問題音のみ
を抽出して評価用データを作成する。ここでは、必ずし
も音圧の変化率を算出せず、例えばマスクした状態の音
をアナログデータに変換してそのまま再生する場合や、
また、問題音の音圧を上昇または下降させて目標となる
音を探索するために再生する場合などを含む。もちろ
ん、問題音の評価を行う場合には、音圧の変化率を算出
すると良い。
【0026】また、図5に示す例では、図4に示す動作
状態判定装置の構成と対応して、爆発上死点特定部29
が、タイミングパルス記憶手段20に格納されたタイミ
ングパルスに基づいてエンジンの回転数を算出する回転
数算出機能34と、この回転数算出機能34によって算
出された回転数の時間変化に基づいて各タイミングが爆
発上死点であるか否かを判定する爆発上死点判定機能3
6とを備えている。
状態判定装置の構成と対応して、爆発上死点特定部29
が、タイミングパルス記憶手段20に格納されたタイミ
ングパルスに基づいてエンジンの回転数を算出する回転
数算出機能34と、この回転数算出機能34によって算
出された回転数の時間変化に基づいて各タイミングが爆
発上死点であるか否かを判定する爆発上死点判定機能3
6とを備えている。
【0027】このため、例えば爆発上死点直後の音とな
る排気音が出力されるタイミングや、エンジンの動作に
応じて部品の動作状態が特定されるため、各部品を音源
とする音を増幅するなどの処理を行うことができる。さ
らに、図5に示すマスク処理部24は、マスク区間を時
間軸に細分化して細分化した時間間隔毎に音データの音
圧レベルを予め定められた音圧レベルまで周波数比率を
維持したまま減少させる細分化マスク機能38を備えて
いる。これにより、例えば問題音区間の前後の音圧を基
準としてこの基準に至るマスク率を各細分化した範囲で
算出し、マスク処理を行うことができ、すると、マスク
処理によって音飛びを発生させることがなく、また、マ
スクしたい音に音圧の変動があっても、聴覚上自然な音
を生成することができる。
る排気音が出力されるタイミングや、エンジンの動作に
応じて部品の動作状態が特定されるため、各部品を音源
とする音を増幅するなどの処理を行うことができる。さ
らに、図5に示すマスク処理部24は、マスク区間を時
間軸に細分化して細分化した時間間隔毎に音データの音
圧レベルを予め定められた音圧レベルまで周波数比率を
維持したまま減少させる細分化マスク機能38を備えて
いる。これにより、例えば問題音区間の前後の音圧を基
準としてこの基準に至るマスク率を各細分化した範囲で
算出し、マスク処理を行うことができ、すると、マスク
処理によって音飛びを発生させることがなく、また、マ
スクしたい音に音圧の変動があっても、聴覚上自然な音
を生成することができる。
【0028】図5に示す評価用データ出力部8は、マス
ク処理部24によってマスクされた音データの音圧の変
動率を算出すると共に当該変動率を音評価用データとし
て出力する変動率出力機能40を備えている。これによ
り、問題音の評価に不要な音をマスクし、続いて全体音
の音圧の変動率を算出する。この変動率が高いと急激に
大きい音が出力されることを意味するため、音圧の変動
率は聴覚上の評価と密接に関係する。従って、この音圧
の変動率を基準に音の評価を自動化することができる。
すなわち、所定の音圧の範囲毎に評価点を定め、これを
出力するようにしてもよいし、また、音圧の変動率が所
定のしきい値以上となったタイミングをを出力するよう
にしてもよい。この変動率の大きいタイミングが判明す
ると、音源となった部品や部品の動作状態を特定するこ
とが可能となり、すると、その音を低減させるための設
計の変更等の対象を容易に特定することができる。
ク処理部24によってマスクされた音データの音圧の変
動率を算出すると共に当該変動率を音評価用データとし
て出力する変動率出力機能40を備えている。これによ
り、問題音の評価に不要な音をマスクし、続いて全体音
の音圧の変動率を算出する。この変動率が高いと急激に
大きい音が出力されることを意味するため、音圧の変動
率は聴覚上の評価と密接に関係する。従って、この音圧
の変動率を基準に音の評価を自動化することができる。
すなわち、所定の音圧の範囲毎に評価点を定め、これを
出力するようにしてもよいし、また、音圧の変動率が所
定のしきい値以上となったタイミングをを出力するよう
にしてもよい。この変動率の大きいタイミングが判明す
ると、音源となった部品や部品の動作状態を特定するこ
とが可能となり、すると、その音を低減させるための設
計の変更等の対象を容易に特定することができる。
【0029】また、音源が周期的な動作を行う装置であ
れば、例えばエンジン等であれば、評価用データ出力部
8が、タイミングパルス記憶手段20に格納されたタイ
ミングパルスに基づいてマスク処理部によってマスクさ
れた音データをエンジンのサイクル単位で加算平均する
加算平均機能42を備えると良い。これにより、平滑化
され、ノイズが低減される。すると、より正確な変動率
を求めることができる。これの処理は、例えばエンジン
であれば同一の回転数のデータを加算平均するようにし
ても良いし、また、異なる回転数のデータの間隔を標準
化した後に加算平均するようにしても良い。
れば、例えばエンジン等であれば、評価用データ出力部
8が、タイミングパルス記憶手段20に格納されたタイ
ミングパルスに基づいてマスク処理部によってマスクさ
れた音データをエンジンのサイクル単位で加算平均する
加算平均機能42を備えると良い。これにより、平滑化
され、ノイズが低減される。すると、より正確な変動率
を求めることができる。これの処理は、例えばエンジン
であれば同一の回転数のデータを加算平均するようにし
ても良いし、また、異なる回転数のデータの間隔を標準
化した後に加算平均するようにしても良い。
【0030】図6は連続音を評価するための音評価装置
の構成を示すブロック図である。図6に示す例では、エ
ンジン運転中に当該エンジンのピストン位置に応じて出
力されるタイミングパルスを記憶するタイミングパルス
記憶手段20と、エンジンから発せられる一定期間の音
をデジタルデータに変換すると共に当該音データを記憶
する音記憶手段2と、エンジンの歯車の歯数やマグネッ
トローターの極数などとタイミングパルスとに基づいて
次数毎の周波数を算出する次数算出手段44と、この次
数算出手段44によって算出される次数の周波数成分毎
に音の評価を行う音評価手段6とを備えている。
の構成を示すブロック図である。図6に示す例では、エ
ンジン運転中に当該エンジンのピストン位置に応じて出
力されるタイミングパルスを記憶するタイミングパルス
記憶手段20と、エンジンから発せられる一定期間の音
をデジタルデータに変換すると共に当該音データを記憶
する音記憶手段2と、エンジンの歯車の歯数やマグネッ
トローターの極数などとタイミングパルスとに基づいて
次数毎の周波数を算出する次数算出手段44と、この次
数算出手段44によって算出される次数の周波数成分毎
に音の評価を行う音評価手段6とを備えている。
【0031】しかも、音評価手段6は、次数算出手段4
4によって算出された周波数の音を音データから抽出す
る次数別音抽出部46と、この次数別音抽出部46によ
って抽出された音の音圧と音記憶手段2に格納された全
体音の音圧の比率を算出する音圧比率算出部48と、こ
の音圧比率算出部48によって算出された音圧比率を音
評価用データとして出力する評価用データ出力部8とを
備えている。
4によって算出された周波数の音を音データから抽出す
る次数別音抽出部46と、この次数別音抽出部46によ
って抽出された音の音圧と音記憶手段2に格納された全
体音の音圧の比率を算出する音圧比率算出部48と、こ
の音圧比率算出部48によって算出された音圧比率を音
評価用データとして出力する評価用データ出力部8とを
備えている。
【0032】図6に示す例では、次数算出手段44は、
タイミングパルスからこのタイミングパルスに対する次
数を算出する。次数が特定されると、次数別音抽出部は
46、この次数の周波数の音を音記憶手段2に格納され
た音データから抽出する。さらに、音圧比率算出部48
は、この特定次数の音の音圧と全体音の音の音圧との比
率を算出し、評価用データ出力部8が、この比率自体ま
たは比率に応じた評価点を出力する。図6に示す例で
は、タイミングパルスから次数を算出し、この次数別に
音を抽出するため、例えばエンジンから発せられる連続
音の評価に適している。
タイミングパルスからこのタイミングパルスに対する次
数を算出する。次数が特定されると、次数別音抽出部は
46、この次数の周波数の音を音記憶手段2に格納され
た音データから抽出する。さらに、音圧比率算出部48
は、この特定次数の音の音圧と全体音の音の音圧との比
率を算出し、評価用データ出力部8が、この比率自体ま
たは比率に応じた評価点を出力する。図6に示す例で
は、タイミングパルスから次数を算出し、この次数別に
音を抽出するため、例えばエンジンから発せられる連続
音の評価に適している。
【0033】
【実施例】次に、本発明による音評価装置の実施例を図
面を参照して説明する。図7は本実施例の構成を示すブ
ロック図である。図7に示すように、音評価装置は、評
価対象の車1に対し、タイミングパルスを取込むための
回転計32と、音を取込むための騒音計(マイク)50
と、それらとPC52に増設されたA/D変換器53と
を接続するインタフェースボックス51と、PC52と
を備えている。図7に示す例では、PCを使用している
が、この取込み部は専用のハードウエアとしても良い。
面を参照して説明する。図7は本実施例の構成を示すブ
ロック図である。図7に示すように、音評価装置は、評
価対象の車1に対し、タイミングパルスを取込むための
回転計32と、音を取込むための騒音計(マイク)50
と、それらとPC52に増設されたA/D変換器53と
を接続するインタフェースボックス51と、PC52と
を備えている。図7に示す例では、PCを使用している
が、この取込み部は専用のハードウエアとしても良い。
【0034】パーソナルコンピュータ52は、データ処
理部54として、解析ソフトとタイミングフィルタソフ
トとこれらによって得られた数値から評価点数を算出す
る評価点算出ソフトとを備えている。解析ソフトは、例
えば、音の解析で使用されるFFTや、周波数フィルタ
等の機能を持つ。本実施例は、データ処理部54の一部
であるタイミングフィルタソフトと評価点算出ソフトに
関する。
理部54として、解析ソフトとタイミングフィルタソフ
トとこれらによって得られた数値から評価点数を算出す
る評価点算出ソフトとを備えている。解析ソフトは、例
えば、音の解析で使用されるFFTや、周波数フィルタ
等の機能を持つ。本実施例は、データ処理部54の一部
であるタイミングフィルタソフトと評価点算出ソフトに
関する。
【0035】本実施例での評価対象には連続音と断続音
とがある。連続音とは、ギヤやチェーンなどのようにク
ランク1回転に対し、多くの噛あいなどで発生する音
で、うなり音とも呼ばれている。これらの音は、タイミ
ングパルスがあれば、次数フィルタ(回転数とギヤの歯
数から周波数を求め、その瞬間瞬間でフィルタを掛ける
もの)で比較的容易に抽出することができる。この抽出
された音の実際の評価点を求めるには、別途数値に変換
する必要がある。これが、フローチャートの全体音と問
題音の相関の算出と評価点数の算出部で提案する部分の
一部である。
とがある。連続音とは、ギヤやチェーンなどのようにク
ランク1回転に対し、多くの噛あいなどで発生する音
で、うなり音とも呼ばれている。これらの音は、タイミ
ングパルスがあれば、次数フィルタ(回転数とギヤの歯
数から周波数を求め、その瞬間瞬間でフィルタを掛ける
もの)で比較的容易に抽出することができる。この抽出
された音の実際の評価点を求めるには、別途数値に変換
する必要がある。これが、フローチャートの全体音と問
題音の相関の算出と評価点数の算出部で提案する部分の
一部である。
【0036】断続音は、1サイクルに1回もしくは2回
程度で、ほぼ特定のタイミングで発生する音である。断
続音としては、例えば、燃焼直後のクランクの回転変動
に伴うギヤの歯打ち音や、クラッチの音などがある。こ
れらの音は、限定された周波数で出るものもあるが、広
い周波数帯域で発生するものもある。この様な音に対
し、従来は、周波数フィルタを使用し、問題音のみを抽
出し、音の大小で比較していたが、この方法では、抽出
後の音が、原音とかけはなれた音となる上、その他のタ
イミングで発生する音も含まれる。また、問題音の周波
数が広い場合には、抽出自体が困難である。これを解決
するための構成がタイミングフィルタであり、これによ
り得られた数値に基づいて評価点数を算出する。
程度で、ほぼ特定のタイミングで発生する音である。断
続音としては、例えば、燃焼直後のクランクの回転変動
に伴うギヤの歯打ち音や、クラッチの音などがある。こ
れらの音は、限定された周波数で出るものもあるが、広
い周波数帯域で発生するものもある。この様な音に対
し、従来は、周波数フィルタを使用し、問題音のみを抽
出し、音の大小で比較していたが、この方法では、抽出
後の音が、原音とかけはなれた音となる上、その他のタ
イミングで発生する音も含まれる。また、問題音の周波
数が広い場合には、抽出自体が困難である。これを解決
するための構成がタイミングフィルタであり、これによ
り得られた数値に基づいて評価点数を算出する。
【0037】図8はデータ処理部54の処理例の概略を
示すフローチャートである。音データを取込むと(ステ
ップS1)、問題音のタイプを確認する(ステップS
2)。これは、予め図示しない入力手段からPCに入力
しておくようにしても良いし、音データの開始時に音デ
ータにて一方を選択する指示用のデータを格納するよう
にしてもよい。連続音の評価の場合には(ステップS
3)、次数フィルタによる音の抽出を行う(ステップS
4)。そして、全体音と抽出した問題音との相関を算出
する(ステップS5)。例えば、音圧の比率を算出す
る。そして、この相関に基づいて評価点数を算出する。
このため、各次数毎に音の聴覚上の評価点数を得ること
ができる。
示すフローチャートである。音データを取込むと(ステ
ップS1)、問題音のタイプを確認する(ステップS
2)。これは、予め図示しない入力手段からPCに入力
しておくようにしても良いし、音データの開始時に音デ
ータにて一方を選択する指示用のデータを格納するよう
にしてもよい。連続音の評価の場合には(ステップS
3)、次数フィルタによる音の抽出を行う(ステップS
4)。そして、全体音と抽出した問題音との相関を算出
する(ステップS5)。例えば、音圧の比率を算出す
る。そして、この相関に基づいて評価点数を算出する。
このため、各次数毎に音の聴覚上の評価点数を得ること
ができる。
【0038】一方、断続音である場合には(ステップS
7)、まず、タイミングフィルタにより問題音自体また
は問題音以外の音をマスクし、又は増幅する(ステップ
S8)。このようにタイミング別に音データを整形した
後、全体音(問題音)の音圧変動を算出する(ステップ
S9)。断続音の評価では、この音圧変動に基づいて、
評価点数を算出する。
7)、まず、タイミングフィルタにより問題音自体また
は問題音以外の音をマスクし、又は増幅する(ステップ
S8)。このようにタイミング別に音データを整形した
後、全体音(問題音)の音圧変動を算出する(ステップ
S9)。断続音の評価では、この音圧変動に基づいて、
評価点数を算出する。
【0039】<連続音>連続音は次数フィルタを使用す
ることで比較的容易に抽出が可能である。しかし、この
抽出された音のみで評価点を算出することは困難であ
る。これは、抽出された音がいくら大きくても、その他
のバックグラウンドノイズがそれよりも大きい場合は、
問題にはならず、評価点数は良くなる。逆に、抽出され
た音が小さくても、その他の音が小さい場合は問題とな
り、評価点数は悪くなる。このバックグラウンドノイズ
との関係で抽出した周波数の音の評価を行うことは、従
来できなかった。
ることで比較的容易に抽出が可能である。しかし、この
抽出された音のみで評価点を算出することは困難であ
る。これは、抽出された音がいくら大きくても、その他
のバックグラウンドノイズがそれよりも大きい場合は、
問題にはならず、評価点数は良くなる。逆に、抽出され
た音が小さくても、その他の音が小さい場合は問題とな
り、評価点数は悪くなる。このバックグラウンドノイズ
との関係で抽出した周波数の音の評価を行うことは、従
来できなかった。
【0040】このため、本実施例では、全体の音に対す
る問題音のしめる比率を求めることで、バックグラウン
ドの音を含めた相対的な問題音の数値化を行う。この手
法の例を図9(A)乃至図9(C)に示す。図9では、
エンジンニュートラル状態でアクセルをオンオフした場
合のもので前半部分がアクセルをオンし、回転が上昇
し、全体音も大きくなる。その後、アクセルをオフし、
回転の下降とともに全体音も小さくなる場合を示してい
る。
る問題音のしめる比率を求めることで、バックグラウン
ドの音を含めた相対的な問題音の数値化を行う。この手
法の例を図9(A)乃至図9(C)に示す。図9では、
エンジンニュートラル状態でアクセルをオンオフした場
合のもので前半部分がアクセルをオンし、回転が上昇
し、全体音も大きくなる。その後、アクセルをオフし、
回転の下降とともに全体音も小さくなる場合を示してい
る。
【0041】図10は連続音評価のフローチャートであ
る。連続音の評価(ステップS11)では、まず、図9
(A)に示すように目的次数60の音を特定のバンド幅
58で切出す(ステップS12)。次に、図9(B)に
示すように、切出した音の音圧64を求める(ステップ
S13)。さらに、全体の音の音圧63を求める(ステ
ップS14)。さらに、図9(C)に示すように、全体
の音圧66に対する問題音の音圧67の比率を算出する
(ステップS15)。すると、次数音比率が高まる図9
(C)の符号62で示す部分は音の好ましくない状態を
示す数値となり、一方、その他の部分は問題音以外の音
で聴覚上マスクされてしまうことから評価点数を比較的
良好である評価点とする(ステップS16)。
る。連続音の評価(ステップS11)では、まず、図9
(A)に示すように目的次数60の音を特定のバンド幅
58で切出す(ステップS12)。次に、図9(B)に
示すように、切出した音の音圧64を求める(ステップ
S13)。さらに、全体の音の音圧63を求める(ステ
ップS14)。さらに、図9(C)に示すように、全体
の音圧66に対する問題音の音圧67の比率を算出する
(ステップS15)。すると、次数音比率が高まる図9
(C)の符号62で示す部分は音の好ましくない状態を
示す数値となり、一方、その他の部分は問題音以外の音
で聴覚上マスクされてしまうことから評価点数を比較的
良好である評価点とする(ステップS16)。
【0042】連続音の次数は、図9(A)に示すよう
に、回転上昇と共に高い周波数となり、アクセルオフで
回転が下降すると、周波数も低くなる。この様な次数の
問題音を、あるバンド幅で抽出し、その音圧を求めると
図9(B)の抽出音圧のようになる。このとき、同時に
全体の音圧も図のように求めておく。この抽出された問
題音の音圧と全体音の音圧との比率を取ると、図9
(C)に示すように、問題音が大きく聞える場合には全
体音に対する問題音の比率が大きくなる。この比率の大
小を比較することで、バックグラウンドの音を含めた問
題音の評価が可能となる。
に、回転上昇と共に高い周波数となり、アクセルオフで
回転が下降すると、周波数も低くなる。この様な次数の
問題音を、あるバンド幅で抽出し、その音圧を求めると
図9(B)の抽出音圧のようになる。このとき、同時に
全体の音圧も図のように求めておく。この抽出された問
題音の音圧と全体音の音圧との比率を取ると、図9
(C)に示すように、問題音が大きく聞える場合には全
体音に対する問題音の比率が大きくなる。この比率の大
小を比較することで、バックグラウンドの音を含めた問
題音の評価が可能となる。
【0043】図11(A)および(B)は、8次と17
次の問題音が小さいと評価されたものと、大きいと評価
されたものとについて前述した処理により比率を求めた
ものである。聴覚上、問題音が最も良く聞える部分を円
62で囲んだ。ここは、アクセルをオフし、回転の下降
と共に全体音が小さくなるが、問題音が残り、アイドリ
ング直前で大きく聞える部分である。図11に示すよう
に、問題音が小さい評価のものは、全体音に対し8次音
が10%、17次が20%程度、その他の音が70%程
度となっている。一方、問題音が大きい評価のものは、
8次のピークが60%、17次のピークが35%程度と
非常に大きくなっている。この様にして得られた問題音
の全体音に対する比率を評価点算出ソフトを使用して数
値化することにより、人の聴覚上の評価点と同等の数値
を得ることができる。このように本実施例では、特定周
波数の音を抽出すると原音とかけ離れた音となってしま
い、実際の音を再生させても評価が難しいのに対して、
音圧の比率に着目してその問題音の影響を評価するた
め、音の評価を比較的単純な構成で精度の良い有用な評
価用データを得ることができる。
次の問題音が小さいと評価されたものと、大きいと評価
されたものとについて前述した処理により比率を求めた
ものである。聴覚上、問題音が最も良く聞える部分を円
62で囲んだ。ここは、アクセルをオフし、回転の下降
と共に全体音が小さくなるが、問題音が残り、アイドリ
ング直前で大きく聞える部分である。図11に示すよう
に、問題音が小さい評価のものは、全体音に対し8次音
が10%、17次が20%程度、その他の音が70%程
度となっている。一方、問題音が大きい評価のものは、
8次のピークが60%、17次のピークが35%程度と
非常に大きくなっている。この様にして得られた問題音
の全体音に対する比率を評価点算出ソフトを使用して数
値化することにより、人の聴覚上の評価点と同等の数値
を得ることができる。このように本実施例では、特定周
波数の音を抽出すると原音とかけ離れた音となってしま
い、実際の音を再生させても評価が難しいのに対して、
音圧の比率に着目してその問題音の影響を評価するた
め、音の評価を比較的単純な構成で精度の良い有用な評
価用データを得ることができる。
【0044】<断続音>次に、断続音の評価をエンジン
を例に説明する。ここでは、断続音自体の評価のための
手法と、この手法による断続音の評価を行うためにエン
ジンの動作状態を判定するための手法とを説明する。
を例に説明する。ここでは、断続音自体の評価のための
手法と、この手法による断続音の評価を行うためにエン
ジンの動作状態を判定するための手法とを説明する。
【0045】断続音は、前述した次数フィルタや周波数
フィルタで抽出することは困難である。そこで、音の発
生するタイミングで問題音を抽出しようとするのが、タ
イミングフィルタの考え方である。市販のソフトでも、
特定の時間の音データをフィルタし、大きくしたり小さ
くしたりするものはあるが、タイミングパルスを利用
し、特定のタイミング毎にサイクルフィルタをかけるも
のはない。
フィルタで抽出することは困難である。そこで、音の発
生するタイミングで問題音を抽出しようとするのが、タ
イミングフィルタの考え方である。市販のソフトでも、
特定の時間の音データをフィルタし、大きくしたり小さ
くしたりするものはあるが、タイミングパルスを利用
し、特定のタイミング毎にサイクルフィルタをかけるも
のはない。
【0046】図12は断続音の評価を行う処理の一例を
示すフローチャートである。断続音のタイミングを定め
るのは、爆発上死点からの角度、または時間である。通
常のデータはエンジン運転中の任意のデータであり、多
くのタイミングパルスの中のどのパルスが爆発上死点か
判らない。これは、4サイクルの場合、タイミングパル
スは毎回上死点で出ているため、2パルスで1サイクル
を示すこととなり、すると、爆発上死点と排気上死点が
存在する。このため、多くのタイミングパルスの中のど
のパルスが爆発上死点か判らなくなってしまう。
示すフローチャートである。断続音のタイミングを定め
るのは、爆発上死点からの角度、または時間である。通
常のデータはエンジン運転中の任意のデータであり、多
くのタイミングパルスの中のどのパルスが爆発上死点か
判らない。これは、4サイクルの場合、タイミングパル
スは毎回上死点で出ているため、2パルスで1サイクル
を示すこととなり、すると、爆発上死点と排気上死点が
存在する。このため、多くのタイミングパルスの中のど
のパルスが爆発上死点か判らなくなってしまう。
【0047】また、2サイクルの場合1回転に1回のパ
ルスであれば、必ずパルスの位置が上死点となるが、ま
れに、下死点でもパルスが出ているものがあり、4サイ
クルと同じようにどのパルスが上死点かを決定する必要
がある。これには、まずパルス間の時間を求め、回転数
に変換し、回転数の変動を求める。この回転変動が正に
なるパルスが4サイクルの爆発上死点である。4サイク
ルの場合には、毎回比較的安定して爆発しているため、
図13(A)に示すように、毎回交互に加速減速を規則
的に繰返す。すなわち、回転数70の変動が安定してい
るため、その回転変動72も安定して毎回交互に加速減
速を規則的に繰返している。このため、回転変動72が
正になるタイミングパルスが爆発上死点であると判定で
きる。このため、偶数のパルス又は奇数のパルスのいず
れかが爆発上死点であり、他方が排気上死点であること
が判明する。
ルスであれば、必ずパルスの位置が上死点となるが、ま
れに、下死点でもパルスが出ているものがあり、4サイ
クルと同じようにどのパルスが上死点かを決定する必要
がある。これには、まずパルス間の時間を求め、回転数
に変換し、回転数の変動を求める。この回転変動が正に
なるパルスが4サイクルの爆発上死点である。4サイク
ルの場合には、毎回比較的安定して爆発しているため、
図13(A)に示すように、毎回交互に加速減速を規則
的に繰返す。すなわち、回転数70の変動が安定してい
るため、その回転変動72も安定して毎回交互に加速減
速を規則的に繰返している。このため、回転変動72が
正になるタイミングパルスが爆発上死点であると判定で
きる。このため、偶数のパルス又は奇数のパルスのいず
れかが爆発上死点であり、他方が排気上死点であること
が判明する。
【0048】2サイクルの場合には、4サイクルと異な
り、毎回規則的に爆発が起らないことが多い。その例を
図13(B)に示す。この例では、アイドリング状態で
回転数が大きく上昇しているタイミング(加速度が大き
いタイミング)が、爆発しているサイクルで、それ以外
の回転数が下降しているのが失火しているサイクルを示
している。この様に2サイクルの場合は、爆発により回
転数が上昇することから、何番目のタイミングパルスで
回転上昇が起るかをチェックすると、爆発上死点が判
る。
り、毎回規則的に爆発が起らないことが多い。その例を
図13(B)に示す。この例では、アイドリング状態で
回転数が大きく上昇しているタイミング(加速度が大き
いタイミング)が、爆発しているサイクルで、それ以外
の回転数が下降しているのが失火しているサイクルを示
している。この様に2サイクルの場合は、爆発により回
転数が上昇することから、何番目のタイミングパルスで
回転上昇が起るかをチェックすると、爆発上死点が判
る。
【0049】この様にして、1サイクルに2パルスの場
合の爆発上死点が、偶数番目か奇数番目かを決定するこ
とができる。爆発上死点が判れば、次に、どのタイミン
グでフィルタをかけるかを決定する。これは、問題とな
る音によって様々であり、フィルタのかけ方も対象に応
じて変化させる。
合の爆発上死点が、偶数番目か奇数番目かを決定するこ
とができる。爆発上死点が判れば、次に、どのタイミン
グでフィルタをかけるかを決定する。これは、問題とな
る音によって様々であり、フィルタのかけ方も対象に応
じて変化させる。
【0050】タイミングフィルタの使用例として、爆発
上死点後の一定タイミングで出る2サイクルの音に適応
したものを示す。図14(A)は原音波形とタイミング
パルスでこのエンジンは1サイクル2パルスである。問
題音74は、図中に示すように爆発上死点(TDC)直
後に周期的に出る音である。このときの音圧変動を図1
5のSTDに示す。
上死点後の一定タイミングで出る2サイクルの音に適応
したものを示す。図14(A)は原音波形とタイミング
パルスでこのエンジンは1サイクル2パルスである。問
題音74は、図中に示すように爆発上死点(TDC)直
後に周期的に出る音である。このときの音圧変動を図1
5のSTDに示す。
【0051】図14に示すように音圧変動は、排気音7
6があるサイクルでは問題音が埋れた形になる上、燃焼
が生じたサイクルと失火したサイクルでの音圧の差が大
きくなっており、この状態での音圧変動では、問題音の
評価は困難である。そこで、排気音をタイミングフィル
タでマスクし、問題音を抽出する。このためには、タイ
ミングパルスから燃焼状態を推測する必要がある。その
フローチャートを図16に示す。図16は、1サイクル
2パルスの場合のものであるが、1サイクル1パルスで
も同じ考え方で燃焼状態の推測を行うことができる。こ
の図16に示す具体的処理は後述する。
6があるサイクルでは問題音が埋れた形になる上、燃焼
が生じたサイクルと失火したサイクルでの音圧の差が大
きくなっており、この状態での音圧変動では、問題音の
評価は困難である。そこで、排気音をタイミングフィル
タでマスクし、問題音を抽出する。このためには、タイ
ミングパルスから燃焼状態を推測する必要がある。その
フローチャートを図16に示す。図16は、1サイクル
2パルスの場合のものであるが、1サイクル1パルスで
も同じ考え方で燃焼状態の推測を行うことができる。こ
の図16に示す具体的処理は後述する。
【0052】タイミングパルスから得られた1サイクル
分(2パルスの間隔)の回転が、正常燃焼の場合は加速
状態で、失火の場合は逆に減速状態となる。その中間に
不正燃焼の状態があり、小さいながらも排気音を聞くこ
とができる。
分(2パルスの間隔)の回転が、正常燃焼の場合は加速
状態で、失火の場合は逆に減速状態となる。その中間に
不正燃焼の状態があり、小さいながらも排気音を聞くこ
とができる。
【0053】得られた正常燃焼サイクルの排気音部分
に、タイミングフィルタをかけて、排気音をマスクした
ものを図14(B)に示す。図14(B)に示すよう
に、排気音部分76のみをマスクし、その他の部分は原
音のままである。この時の音圧変動を図15の符号80
にて示す。図15に示すように、排気音部分76の音圧
が小さくなり、周期的に出ている問題音の音圧変動が判
る。この時の音圧変動率を求めると、問題音が大きくな
るほど変動率が大きくなり、小さくなると変動率も小さ
くなる。この変動率を、評価点算出ソフトを用いて、数
値化することにより人の聴覚上の評価点と同等の数値を
得ることができる。また、この音圧変動はエンジンの回
転毎に周期的に現れるため、図15に示す音圧変動の波
形を加算平均するようにしてもよい。すると、高周波成
分のノイズを除去することができる。
に、タイミングフィルタをかけて、排気音をマスクした
ものを図14(B)に示す。図14(B)に示すよう
に、排気音部分76のみをマスクし、その他の部分は原
音のままである。この時の音圧変動を図15の符号80
にて示す。図15に示すように、排気音部分76の音圧
が小さくなり、周期的に出ている問題音の音圧変動が判
る。この時の音圧変動率を求めると、問題音が大きくな
るほど変動率が大きくなり、小さくなると変動率も小さ
くなる。この変動率を、評価点算出ソフトを用いて、数
値化することにより人の聴覚上の評価点と同等の数値を
得ることができる。また、この音圧変動はエンジンの回
転毎に周期的に現れるため、図15に示す音圧変動の波
形を加算平均するようにしてもよい。すると、高周波成
分のノイズを除去することができる。
【0054】また、問題音のタイミングでマスクを行
い、マスク率を変えることで、問題音のみの大きさの違
うサンプル音が簡単にでき、聴覚評価の点数チェックと
音チェックとを簡単に行うことができる。すなわち、問
題音を除去するためにエンジン及びその周辺の設計変更
を行う場合に、このような音となることを目標にすると
いう音をサンプル音として生成することができる。
い、マスク率を変えることで、問題音のみの大きさの違
うサンプル音が簡単にでき、聴覚評価の点数チェックと
音チェックとを簡単に行うことができる。すなわち、問
題音を除去するためにエンジン及びその周辺の設計変更
を行う場合に、このような音となることを目標にすると
いう音をサンプル音として生成することができる。
【0055】通常の周波数フィルタと異なり、特定の時
間間隔の生音データの周期を変えずに、振幅のみを増減
させることで特定音を増減させる効果を持つ。周波数フ
ィルタでは、目的のタイミング以外の音もフィルタする
ことになり、聴感上、原音と異なった音になってしま
う。一方、タイミングフィルタでは、周波数が変らず大
きさのみが変るため、聴覚上、原音から目的音のみが増
減したように聞える。
間間隔の生音データの周期を変えずに、振幅のみを増減
させることで特定音を増減させる効果を持つ。周波数フ
ィルタでは、目的のタイミング以外の音もフィルタする
ことになり、聴感上、原音と異なった音になってしま
う。一方、タイミングフィルタでは、周波数が変らず大
きさのみが変るため、聴覚上、原音から目的音のみが増
減したように聞える。
【0056】図12を参照して断続音の評価の動作を説
明する。まず、タイミングパルス時間をチェックし、タ
イミングパルスから回転数を算出する(ステップS2
2)。続いて、図16に示す処理により爆発パルスの位
置を検出する(ステップS23)。これは例えば、4サ
イクルの爆発上死点や、1サイクル2パルスや、2サイ
クルの爆発上死点である。続いて、1サイクル間隔を検
出し、フィルタマスクの詳細設定を行う。これは例えば
定期・不定期マスクの別や、マスク時間や、マスク形状
や、遅れ時間等である。続いて、フィルタ処理を実行す
る(ステップS24)。図14に示す例では、排気音7
6のタイミングを爆発上死点から特定し、当該排気音部
分76をマスクする。すると、図14(B)に示すよう
に、排気音をマスクし、問題音が抽出された波形とな
る。
明する。まず、タイミングパルス時間をチェックし、タ
イミングパルスから回転数を算出する(ステップS2
2)。続いて、図16に示す処理により爆発パルスの位
置を検出する(ステップS23)。これは例えば、4サ
イクルの爆発上死点や、1サイクル2パルスや、2サイ
クルの爆発上死点である。続いて、1サイクル間隔を検
出し、フィルタマスクの詳細設定を行う。これは例えば
定期・不定期マスクの別や、マスク時間や、マスク形状
や、遅れ時間等である。続いて、フィルタ処理を実行す
る(ステップS24)。図14に示す例では、排気音7
6のタイミングを爆発上死点から特定し、当該排気音部
分76をマスクする。すると、図14(B)に示すよう
に、排気音をマスクし、問題音が抽出された波形とな
る。
【0057】さらに、フィルタ後の音圧変動を算出する
(ステップS25)。すると、例えば図15に示す排気
マスク後の音圧変動の波形となる(ステップS25)。
さらに、加算平均などの処理を行ったのち、この音圧変
動から評価点を算出する(ステップS26)。
(ステップS25)。すると、例えば図15に示す排気
マスク後の音圧変動の波形となる(ステップS25)。
さらに、加算平均などの処理を行ったのち、この音圧変
動から評価点を算出する(ステップS26)。
【0058】タイミングフィルタのマスクの特性には、
マスク時間やマスクタイミングの他に、マスクの形状や
マスク率等のパラメータがあり、一般的に図17に示す
ようなマスクパターンが考えられる。もちろん、T1,
T3間を曲線で設定しても良い。そして、マスク率の選
定法方についても、(1).音の出ていないサイクルと
比較し、同等となるようにマスク率を選定する手法や、
(2).燃焼による回転加速度の大きさに応じた係数で
マスク率を選定する手法や、(3).マスク率を固定す
る手法や、(4).絶対音圧値を指定して目的音の音圧
がその値となるようにマスク率を選定する手法などがあ
る。
マスク時間やマスクタイミングの他に、マスクの形状や
マスク率等のパラメータがあり、一般的に図17に示す
ようなマスクパターンが考えられる。もちろん、T1,
T3間を曲線で設定しても良い。そして、マスク率の選
定法方についても、(1).音の出ていないサイクルと
比較し、同等となるようにマスク率を選定する手法や、
(2).燃焼による回転加速度の大きさに応じた係数で
マスク率を選定する手法や、(3).マスク率を固定す
る手法や、(4).絶対音圧値を指定して目的音の音圧
がその値となるようにマスク率を選定する手法などがあ
る。
【0059】目的音をどのように扱うかでマスク率の選
定法方が異なり、前述のように排気音をマスクするので
あれば、(1).の手法が有効である。目的音の発生タ
イミングは一定であるが、音の大きさが回転変動に依存
するような場合には、(2).の手法が有効となる。
定法方が異なり、前述のように排気音をマスクするので
あれば、(1).の手法が有効である。目的音の発生タ
イミングは一定であるが、音の大きさが回転変動に依存
するような場合には、(2).の手法が有効となる。
【0060】このように特定のタイミングで発生する音
をマスクする方法として、タイミングフィルタは非常に
有効であり、その適応範囲も広い。また、そのマスク率
もサイクル単位で選定でき、個々のサイクルの特定のタ
イミングでマスクできるため、問題音をマスクすること
も、逆に、問題音以外をマスクすることも可能であり、
音の評価に非常に有効なツールとなる。
をマスクする方法として、タイミングフィルタは非常に
有効であり、その適応範囲も広い。また、そのマスク率
もサイクル単位で選定でき、個々のサイクルの特定のタ
イミングでマスクできるため、問題音をマスクすること
も、逆に、問題音以外をマスクすることも可能であり、
音の評価に非常に有効なツールとなる。
【0061】上記の手法は、マスク率の選定や処理時間
の面で有利であるが、マスク幅内に小さな音がある場
合、音がなくなるので音飛びの原因となる。これに対
し、マスク幅内を微少区間に分割し、一定以上の音圧に
対してのみマスク処理を行えば、小さい音はそのまま
で、大きな音に対してのみマスク処理が行われるため、
音飛びが発生しない。
の面で有利であるが、マスク幅内に小さな音がある場
合、音がなくなるので音飛びの原因となる。これに対
し、マスク幅内を微少区間に分割し、一定以上の音圧に
対してのみマスク処理を行えば、小さい音はそのまま
で、大きな音に対してのみマスク処理が行われるため、
音飛びが発生しない。
【0062】<エンジンの動作状態判定>次に、図16
を参照して2サイクルエンジン状態の判定手法を説明す
る。まず、タイミングパルス間隔から図13に示す回転
変動を求める(ステップS31)。続いて、1サイクル
分の回転変動が正であるか否かを判定する(ステップS
32)。そして、回転変動が正で有れば、正常燃焼であ
ると判定する(ステップS33)。一方、回転変動が正
でなければ、半サイクル分の回転変動が正であるか否か
を判定する(ステップS34)。半サイクル分の回転変
動が正で有れば、不正燃焼と判定できる(ステップS3
5)。そして、1サイクル分の回転変動が負であれば、
失火と判定する(ステップS37)。このように、タイ
ミングパルスからエンジンの状態を判定できるため、種
々の制御に応用可能である。特に、失火したタイミング
と爆発したタイミングとを判定できるため、音や振動の
評価や、また設計へのフィードバックが容易となる。
を参照して2サイクルエンジン状態の判定手法を説明す
る。まず、タイミングパルス間隔から図13に示す回転
変動を求める(ステップS31)。続いて、1サイクル
分の回転変動が正であるか否かを判定する(ステップS
32)。そして、回転変動が正で有れば、正常燃焼であ
ると判定する(ステップS33)。一方、回転変動が正
でなければ、半サイクル分の回転変動が正であるか否か
を判定する(ステップS34)。半サイクル分の回転変
動が正で有れば、不正燃焼と判定できる(ステップS3
5)。そして、1サイクル分の回転変動が負であれば、
失火と判定する(ステップS37)。このように、タイ
ミングパルスからエンジンの状態を判定できるため、種
々の制御に応用可能である。特に、失火したタイミング
と爆発したタイミングとを判定できるため、音や振動の
評価や、また設計へのフィードバックが容易となる。
【0063】<微少区間マスク>このマスク幅内を微少
区間に分割し、マスクする方法を説明する。音圧の変動
で音の評価を行う場合には、問題音が全体音にどの程度
影響を表しているかを求めることになる。ここで、前述
したような一定のマスク率でのフィルタ走査を行うと、
図17(B)に示すように音が小さくなる部分83での
マスク効果によってさらに音圧が減少し、そこでの音圧
変動値が大きくなってしまう。問題音部分の音圧変動値
が減少しても、他の部分の音圧変動値が増加しては、正
しい評価を行うことができない。そこで、マスク幅内を
更に微少時間で分割し、問題音がない場合を想定して目
標音圧を算出し、その音圧になるようにマスクを行うこ
とにより、このような弊害を防止することができる。
区間に分割し、マスクする方法を説明する。音圧の変動
で音の評価を行う場合には、問題音が全体音にどの程度
影響を表しているかを求めることになる。ここで、前述
したような一定のマスク率でのフィルタ走査を行うと、
図17(B)に示すように音が小さくなる部分83での
マスク効果によってさらに音圧が減少し、そこでの音圧
変動値が大きくなってしまう。問題音部分の音圧変動値
が減少しても、他の部分の音圧変動値が増加しては、正
しい評価を行うことができない。そこで、マスク幅内を
更に微少時間で分割し、問題音がない場合を想定して目
標音圧を算出し、その音圧になるようにマスクを行うこ
とにより、このような弊害を防止することができる。
【0064】このようなマスクを行うには、図18に示
すように、まず、マスク幅の前後のΔt区間の音圧を算
出し、問題音部分をマスクする目標音圧を求める。続い
て、マスク幅内をΔtで分割し、個々の音圧を算出す
る。さらに、目標音圧となるように、個々にマスク率を
算出する。そして、最終マスク部分を除いて、マスク初
期部分は前のマスク部分との不連続を避けるため、右図
のようにマスク率を変更する。最終マスク部分は、前後
の不連続を避けるために、マスク初期、終了の両方のマ
スク率を変更する。
すように、まず、マスク幅の前後のΔt区間の音圧を算
出し、問題音部分をマスクする目標音圧を求める。続い
て、マスク幅内をΔtで分割し、個々の音圧を算出す
る。さらに、目標音圧となるように、個々にマスク率を
算出する。そして、最終マスク部分を除いて、マスク初
期部分は前のマスク部分との不連続を避けるため、右図
のようにマスク率を変更する。最終マスク部分は、前後
の不連続を避けるために、マスク初期、終了の両方のマ
スク率を変更する。
【0065】図18に示す例では、目標音圧をマスク幅
の前後の音圧で選定したが、サイクル単位で同じ音圧に
したければ目標音圧を全て同じにすれば良く、この目標
音圧をどのようにするかで評価に大きな影響を与える。
ただし、この処理を行うとマスク率一定の処理に比べて
処理に時間がかかってしまう。問題音の幅がほぼ均一で
マスク幅内上記のような音の小さい部分がなければ、マ
スク率一定の処理で十分対応可能である。
の前後の音圧で選定したが、サイクル単位で同じ音圧に
したければ目標音圧を全て同じにすれば良く、この目標
音圧をどのようにするかで評価に大きな影響を与える。
ただし、この処理を行うとマスク率一定の処理に比べて
処理に時間がかかってしまう。問題音の幅がほぼ均一で
マスク幅内上記のような音の小さい部分がなければ、マ
スク率一定の処理で十分対応可能である。
【0066】本実施例では、二輪車から発せられる音を
評価対象としたが、タイミングパルスと音とに時間的、
角度的な相関があるものであれば、全てに応用可能であ
る。そして、最終的な評価部分を変更することで、色々
な音の評価が可能となる。また、音に限らず、振動波形
に対しても同様の効果を得ることができる。
評価対象としたが、タイミングパルスと音とに時間的、
角度的な相関があるものであれば、全てに応用可能であ
る。そして、最終的な評価部分を変更することで、色々
な音の評価が可能となる。また、音に限らず、振動波形
に対しても同様の効果を得ることができる。
【0067】上述したように本実施例によると、音と共
にタイミングパルスをデータとするため、タイミングパ
ルスによりタイミングフィルタはもとより各サイクルの
時間、回転変動、燃焼状態を判定することができる。さ
らに、連続音(問題音)の音圧と全体音の音圧との比率
を求めるため、問題音の大小を全体音の大小を考慮した
相対的な値で数値化でき、すると、聴覚の特性を考慮し
た評価値を得ることができる。
にタイミングパルスをデータとするため、タイミングパ
ルスによりタイミングフィルタはもとより各サイクルの
時間、回転変動、燃焼状態を判定することができる。さ
らに、連続音(問題音)の音圧と全体音の音圧との比率
を求めるため、問題音の大小を全体音の大小を考慮した
相対的な値で数値化でき、すると、聴覚の特性を考慮し
た評価値を得ることができる。
【0068】また、問題音以外をマスクし、断続音(問
題音)の音圧変動を求める例では、問題音の大小をそれ
以外の音の影響を除去し、音圧変動の大小として数値化
することができる。そして、タイミングフィルタで音を
マスクする例では、問題音のマスク率を変化させること
で音のサンプルを簡単に行うことができ、また、問題音
以外をマスクすることで問題音を抽出することができ
る。
題音)の音圧変動を求める例では、問題音の大小をそれ
以外の音の影響を除去し、音圧変動の大小として数値化
することができる。そして、タイミングフィルタで音を
マスクする例では、問題音のマスク率を変化させること
で音のサンプルを簡単に行うことができ、また、問題音
以外をマスクすることで問題音を抽出することができ
る。
【0069】さらに、タイミングフィルタのマスク方法
を任意に選択する手法では、フィルタの目的に応じて、
マスク率、マスク形状、タイミング等のパラメータの設
定を容易に行うことができる。
を任意に選択する手法では、フィルタの目的に応じて、
マスク率、マスク形状、タイミング等のパラメータの設
定を容易に行うことができる。
【0070】また、タイミングパルスの間隔を求めるこ
とで、どのパルスが爆発上死点であるかを判断すること
ができ、そして、サイクル単位の回転変動を求めるた
め、正常燃焼、不正燃焼、失火をサイクル単位で判断す
ることができる。
とで、どのパルスが爆発上死点であるかを判断すること
ができ、そして、サイクル単位の回転変動を求めるた
め、正常燃焼、不正燃焼、失火をサイクル単位で判断す
ることができる。
【0071】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、特定周波数抽出手段が、この音デ
ータから特定周波数の音を抽出し、音圧比率算出手段
が、特定音と全体音の音圧の比率を算出するため、評価
用データ出力手段が、この比率自体またはこの比率と相
関する評価値を評価用データとして出力すると、特定周
波数抽出手段によって抽出された音の全体音に対する影
響を表示することができ、特に、周波数成分を取出すと
原音とは異なる音色となってしまうが、音圧の比率を取
ることで、特定周波数の音の影響が大きいタイミングを
知ることができ、これにより当該タイミングの原音を聞
くことで特定周波数に影響された原音を評価することが
でき、さらに、当該周波数の音がノイズである場合に
は、音圧の比率が大きいとすなわち評価が低いこととな
り、このため、例えば比率値の範囲と評価値とを関係づ
けておくことで当該周波数の音の評価を得ることができ
る、という従来にない優れた音評価装置を提供すること
ができる。
ので、これによると、特定周波数抽出手段が、この音デ
ータから特定周波数の音を抽出し、音圧比率算出手段
が、特定音と全体音の音圧の比率を算出するため、評価
用データ出力手段が、この比率自体またはこの比率と相
関する評価値を評価用データとして出力すると、特定周
波数抽出手段によって抽出された音の全体音に対する影
響を表示することができ、特に、周波数成分を取出すと
原音とは異なる音色となってしまうが、音圧の比率を取
ることで、特定周波数の音の影響が大きいタイミングを
知ることができ、これにより当該タイミングの原音を聞
くことで特定周波数に影響された原音を評価することが
でき、さらに、当該周波数の音がノイズである場合に
は、音圧の比率が大きいとすなわち評価が低いこととな
り、このため、例えば比率値の範囲と評価値とを関係づ
けておくことで当該周波数の音の評価を得ることができ
る、という従来にない優れた音評価装置を提供すること
ができる。
【0072】また、変化率算出手段が、特定区間の音が
マスクされた音データの音圧の変化率を算出する構成で
は、問題音の前後の音をマスクしつつ、問題音の変化率
を得ることができ、すると、問題音自体の音圧変動を知
ることができ、このため、変動が大きい時の音を特定し
周波数を求め、問題音の音源の特定などの処理を行うこ
とができ、また、一般に音圧変動が大きいとノイズとし
て耳障りな音となるため、この音圧変動値の範囲毎に評
価値を定めておくと、問題音の評価値を出力することが
できる、という従来にない優れた音評価装置を提供する
ことができる。
マスクされた音データの音圧の変化率を算出する構成で
は、問題音の前後の音をマスクしつつ、問題音の変化率
を得ることができ、すると、問題音自体の音圧変動を知
ることができ、このため、変動が大きい時の音を特定し
周波数を求め、問題音の音源の特定などの処理を行うこ
とができ、また、一般に音圧変動が大きいとノイズとし
て耳障りな音となるため、この音圧変動値の範囲毎に評
価値を定めておくと、問題音の評価値を出力することが
できる、という従来にない優れた音評価装置を提供する
ことができる。
【0073】これらの音評価装置により、連続音および
断続音の評価がそれぞれ可能となる。
断続音の評価がそれぞれ可能となる。
【図1】本発明の連続音を評価する実施形態の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】本発明の断続音を評価する実施形態の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図3】本発明の波形データを処理する実施形態の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図4】本発明のエンジンの動作状態を判定する実施形
態の構成を示すブロック図である。
態の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明のタイミングパルスを利用して断続音を
評価する構成を示すブロック図である。
評価する構成を示すブロック図である。
【図6】本発明のタイミングパルスを利用して連続音を
評価する構成を示すブロック図である。
評価する構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図8】図7に示す実施例の処理概要を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図9】図7に示す構成での連続音の評価の一例を示す
波形図であり、図9(A)は特定周波数の音の抽出を示
す図で、図9(B)は全音圧と抽出音圧とを比較した例
を示す図で、図9(C)は各音圧の比率を示す図であ
る。
波形図であり、図9(A)は特定周波数の音の抽出を示
す図で、図9(B)は全音圧と抽出音圧とを比較した例
を示す図で、図9(C)は各音圧の比率を示す図であ
る。
【図10】図7に示す構成での連続音の評価処理の一例
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図11】各次数での音圧の比率を示す波形図であり、
図11(A)は次数フィルタ後の音が問題とならない例
を示す図で、図11(B)は8次の音が問題となる例を
示す図である。
図11(A)は次数フィルタ後の音が問題とならない例
を示す図で、図11(B)は8次の音が問題となる例を
示す図である。
【図12】図7に示す構成にて断続音を評価する処理の
一例を示すフローチャートである。
一例を示すフローチャートである。
【図13】エンジンの回転変動の一例を示す波形図であ
り、図13(A)は4サイクルエンジンの場合の一例を
示す図で、図13(B)は2サイクルエンジンの場合の
一例を示す図である。
り、図13(A)は4サイクルエンジンの場合の一例を
示す図で、図13(B)は2サイクルエンジンの場合の
一例を示す図である。
【図14】タイミングパルスと音の波形とを示す説明図
であり、図14(A)はマスク対象の排気音が含まれる
状態を示す図で、図14(B)は排気音をマスクした状
態を示す図である。
であり、図14(A)はマスク対象の排気音が含まれる
状態を示す図で、図14(B)は排気音をマスクした状
態を示す図である。
【図15】図14に示した各波形の音圧変動を示す波形
図である。
図である。
【図16】図14(A)に示す各タイミングパルスで示
される時点でのエンジンの状態を判定するための処理例
を示すフローチャートである。
される時点でのエンジンの状態を判定するための処理例
を示すフローチャートである。
【図17】図7に示す構成でのマスク処理の一例を示す
波形図であり、図17(A)はマスク波形の一例を示す
図で、図17(B)はマスクにより音圧減少が激しい部
分が生じた例を示す図である。
波形図であり、図17(A)はマスク波形の一例を示す
図で、図17(B)はマスクにより音圧減少が激しい部
分が生じた例を示す図である。
【図18】図7に示す構成での微少部分マスク処理の一
例を示す波形図であり、図18(A)は問題音の形状を
示す図で、図18(B)はマスク率の微小変化を示す図
である。
例を示す波形図であり、図18(A)は問題音の形状を
示す図で、図18(B)はマスク率の微小変化を示す図
である。
1 評価対象物(評価対象車、音源、振動源) 2 音記憶手段 4 特定周波数抽出手段 6 音圧比率算出手段 8 評価用データ出力手段 12 変化率算出手段 14 タイミングフィルタ手段
Claims (12)
- 【請求項1】 1又は複数の音源から発せられる一定期
間の音をデジタルデータに変換する共に当該音データを
記憶する音記憶手段と、この音記憶手段に格納された音
データから特定周波数の音データを抽出する特定周波数
音抽出手段と、この特定周波数音抽出手段によって抽出
された特定周波数音の音圧について前記音データ全体の
音圧に対する比率を算出する音圧比率算出手段と、この
音圧比率算出手段によって算出される音圧比率を前記音
源から発せられた音の評価用データとして出力する評価
用データ出力手段とを備えたことを特徴とする音評価装
置。 - 【請求項2】 前記特定周波数音抽出手段は、前記音デ
ータにタイミングパルスが付されている場合には当該タ
イミングパルスの周期に対する次数別に抽出する音の周
波数を算出する次数フィルタ周波数算出部を備えたこと
を特徴とする請求項1記載の音評価装置。 - 【請求項3】 1又は複数の音源から発せられる一定期
間の音をデジタルデータに変換する共に当該音データを
記憶する音記憶手段と、この音記憶手段に格納された音
データの特定の区間の音をマスクするタイミングフィル
タ手段と、このタイミングフィルタ手段によって特定区
間の音がマスクされた音データ音圧の変化率を算出する
変化率算出手段と、この変化率算出手段によって算出さ
れた変化率を前記音源から発せられた音の評価用データ
として出力する評価用データ出力手段とを備えたことを
特徴とする音評価装置。 - 【請求項4】 測定対象物の振動または当該振動による
音の波形をデジタルデータに変換すると共に当該波形デ
ータを記憶する波形データ記憶手段と、この波形データ
記憶手段に併設され一定期間の前記波形と同期した前記
測定対象物の動作タイミングを示すタイミングパルスを
記憶するタイミングパルス記憶手段とを備えると共に、 前記タイミングパルス記憶手段に格納されたタイミング
パルスに基づいて前記一定期間中波形のレベルをマスク
するマスク区間を特定するマスク区間特定手段と、この
マスク区間特定手段によって特定された区間についての
前記波形データ記憶手段に格納された波形データを所定
のレベルまでマスクするマスク処理手段とを備えたこと
を特徴とする波形データ処理装置。 - 【請求項5】 前記マスク処理手段は、前記波形データ
の低周波成分のレベル等の目標レベルを算出する目標レ
ベル算出部と、前記マスク区間中の波形データを時間軸
で細分化すると共に各細分化した波形データのレベルを
前記目標レベル算出部によって算出された目標レベルま
で変化させる細分化マスク部とを備えたことを特徴とす
る請求項4記載の波形データ処理装置。 - 【請求項6】 エンジン運転中に当該エンジンのピスト
ン位置に応じて出力されるタイミングパルスを記憶する
タイミングパルス記憶部と、このタイミングパルス記憶
部に格納されたタイミングパルスに基づいて前記エンジ
ンの回転数を算出する回転数算出部と、この回転数算出
部によって算出された回転数の時間変化に基づいて各タ
イミングが爆発上死点であるか否かを判定する爆発上死
点判定部とを備えたことを特徴とするエンジン動作状態
判定装置。 - 【請求項7】 エンジン運転中に当該エンジンのピスト
ン位置に応じて出力されるタイミングパルスを記憶する
タイミングパルス記憶手段と、前記エンジンから発せら
れる一定期間の音をデジタルデータに変換すると共に当
該音データを記憶する音記憶手段と、この音記憶手段に
格納された音データを評価用データに変換する音評価手
段とを備え、 前記音評価手段は、前記タイミングパルス記憶手段に格
納されたタイミングパルスに基づいて前記エンジンの爆
発上死点のタイミングを特定する爆発上死点時特定部
と、この爆発上死点特定部によって特定された爆発上死
点を基準時として当該基準時との関係で予め定められる
区間をマスク区間に設定するマスク区間設定部と、この
マスク区間設定部によって設定されたマスク区間につて
前記音記憶手段に格納された音データをマスクするマス
ク処理部と、このマスク処理部によってマスクされた音
データを音評価用データとして出力する評価用データ出
力部とを備えたことを特徴とする音評価装置。 - 【請求項8】 前記爆発上死点特定部が、前記タイミン
グパルス記憶手段に格納されたタイミングパルスに基づ
いて前記エンジンの回転数を算出する回転数算出機能
と、この回転数算出機能によって算出された回転数の時
間変化に基づいて各タイミングが爆発上死点であるか否
かを 判定する爆発上死点判定機能とを備えたことを特
徴とする請求項7記載の音評価装置。 - 【請求項9】 前記マスク処理部が、前記マスク区間を
時間軸に細分化して細分化した時間間隔毎に前記音デー
タの音圧レベルを予め定められた音圧レベルまで周波数
比率を維持したまま減少させる細分化マスク機能を備え
たことを特徴とする請求項7記載の音評価装置。 - 【請求項10】 前記評価用データ出力部が、前記マス
ク処理部によってマスクされた音データの音圧の変動率
を算出すると共に当該変動率を前記音評価用データとし
て出力する変動率出力機能を備えたことを特徴とする請
求項7記載の音評価装置。 - 【請求項11】 前記評価用データ出力部が、前記タイ
ミングパルス記憶手段に格納されたタイミングパルスに
基づいて前記マスク処理部によってマスクされた音デー
タを前記エンジンのサイクル単位で加算平均する加算平
均機能を備えたことを特徴とする請求項7記載の音評価
装置。 - 【請求項12】 エンジン運転中に当該エンジンのピス
トン位置に応じて出力されるタイミングパルスを記憶す
るタイミングパルス記憶手段と、前記エンジンから発せ
られる一定期間の音をデジタルデータに変換すると共に
当該音データを記憶する音記憶手段と、前記エンジンの
歯車の歯数と前記タイミングパルスとに基づいて次数毎
の周波数を算出する次数算出手段と、この次数算出手段
によって算出される次数の周波数成分毎に音の評価を行
う音評価手段とを備え、 前記音評価手段は、前記次数算出手段によって算出され
た周波数の音を前記音データから抽出する次数別音抽出
部と、この次数別音抽出部によって抽出された音の音圧
と前記音記憶手段に格納された全体音の音圧の比率を算
出する音圧比率算出部と、この音圧比率算出部によって
算出された音圧比率を音評価用データとして出力する評
価用データ出力部とを備えたことを特徴とする音評価装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11033964A JP2000230884A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 音評価装置およびエンジン動作状態判定装置並びに波形データ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11033964A JP2000230884A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 音評価装置およびエンジン動作状態判定装置並びに波形データ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000230884A true JP2000230884A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12401187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11033964A Withdrawn JP2000230884A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 音評価装置およびエンジン動作状態判定装置並びに波形データ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000230884A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003149042A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-21 | Ricoh Co Ltd | 回収品の再使用評価システム、再使用評価方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラム |
| JP2015114270A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 三菱重工業株式会社 | 騒音評価装置及び騒音評価方法 |
| CN109425491A (zh) * | 2017-08-21 | 2019-03-05 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种车辆吸、隔声性能测试装置 |
| JP2019074373A (ja) * | 2017-10-13 | 2019-05-16 | 国立大学法人東京海洋大学 | 船舶エンジン回転数推定装置、船舶エンジン回転数推定方法および船舶エンジン回転数推定プログラム |
| CN114383711A (zh) * | 2020-10-06 | 2022-04-22 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的异响判定装置 |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP11033964A patent/JP2000230884A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003149042A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-21 | Ricoh Co Ltd | 回収品の再使用評価システム、再使用評価方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラム |
| JP2015114270A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 三菱重工業株式会社 | 騒音評価装置及び騒音評価方法 |
| CN109425491A (zh) * | 2017-08-21 | 2019-03-05 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种车辆吸、隔声性能测试装置 |
| JP2019074373A (ja) * | 2017-10-13 | 2019-05-16 | 国立大学法人東京海洋大学 | 船舶エンジン回転数推定装置、船舶エンジン回転数推定方法および船舶エンジン回転数推定プログラム |
| CN114383711A (zh) * | 2020-10-06 | 2022-04-22 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的异响判定装置 |
| CN114383711B (zh) * | 2020-10-06 | 2024-03-15 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的异响判定装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |