JPH0355069Y2 - - Google Patents
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- JPH0355069Y2 JPH0355069Y2 JP8910387U JP8910387U JPH0355069Y2 JP H0355069 Y2 JPH0355069 Y2 JP H0355069Y2 JP 8910387 U JP8910387 U JP 8910387U JP 8910387 U JP8910387 U JP 8910387U JP H0355069 Y2 JPH0355069 Y2 JP H0355069Y2
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- sound
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
イ 考案の目的
〔産業上の利用分野〕
本考案は環境に影響を及ぼす騒音の音圧レベ
ル、音波到来方向を測定する装置に関し、詳しく
は到来音波をベクトルとして適確に測定するた
め、立体直角座標軸に対応した４個のマイクロホ
ンよりなる受音素子部と反射音波を有効に除去す
る平面台板と、これを適宜の高さに位置せしめる
支脚とよりなる受音装置を提供するものである。
ル、音波到来方向を測定する装置に関し、詳しく
は到来音波をベクトルとして適確に測定するた
め、立体直角座標軸に対応した４個のマイクロホ
ンよりなる受音素子部と反射音波を有効に除去す
る平面台板と、これを適宜の高さに位置せしめる
支脚とよりなる受音装置を提供するものである。
音響測定技術において、近接した二点の音圧に
よつて、粒子速度を近似的に求めて、その軸方向
の音の強さを計測すること、さらに立体直角座標
軸のｘ，ｙ，ｚ軸に４個のマイクロホンを配置し
て各軸方向の音の強さを求めて、測定点における
音のベクトルすなわち音の到来方向と強さを知る
ことは、従来公知である。
よつて、粒子速度を近似的に求めて、その軸方向
の音の強さを計測すること、さらに立体直角座標
軸のｘ，ｙ，ｚ軸に４個のマイクロホンを配置し
て各軸方向の音の強さを求めて、測定点における
音のベクトルすなわち音の到来方向と強さを知る
ことは、従来公知である。
前記公知の手段によつて、地上空間における騒
音測定を行う場合に、測定点には、音源からの直
接音とともに、地表面からの反射音が到来するの
で、測定ベクトルが、音源方向に対して大きな違
差を生ずるため、測定精度の低下は避けられず、
特に航空機騒音測定の場合において充分が実用性
のある測定精度を得ることが困難であつた。
音測定を行う場合に、測定点には、音源からの直
接音とともに、地表面からの反射音が到来するの
で、測定ベクトルが、音源方向に対して大きな違
差を生ずるため、測定精度の低下は避けられず、
特に航空機騒音測定の場合において充分が実用性
のある測定精度を得ることが困難であつた。
ロ 考案の構成
〔問題点を解決するための手段〕
本考案は音ベクトルによる騒音測定手段におい
て、その受音素子部を、地上面から適宜の高さに
保持し、その受音素子部の直下の所定範囲の地上
からの反射音を遮断することによつて、前記の問
題点を解決したものである。
て、その受音素子部を、地上面から適宜の高さに
保持し、その受音素子部の直下の所定範囲の地上
からの反射音を遮断することによつて、前記の問
題点を解決したものである。
すなわち、本考案は遮音裏層と吸音表層よりな
る水平をなす平面台板と、該平面台板の中心上面
に立設された柱杆、これから分岐した２本の支杆
によつて立体座標軸の原点並びにｘ，ｙ，ｚ軸上
に位置するように配置した４個のマイクロホンよ
りなる受音素子部と、平面台板の裏面を支持する
支脚とよりなることを特徴とする騒音測定用受音
装置を要旨とし、該要旨において、受音素子部の
最上位のマイクロホンと平面台板の周端縁を結ぶ
直線が水平に対し25°以下の傾斜角をなし、他の
マイクロホンが該直線より下方に位置しているこ
と、平面台板が円盤状をなし、その吸音表層がガ
ラスウール吸音材、遮音裏層が金属板であるこ
と、受音素子部のマイクロホンが座標軸方向にお
ける相互の間隔を５〜６cmとし、且つ原点に位置
したマイクロホンが平面台板の上面から10〜20cm
の高さに設けられること並びに支脚が平地面上に
立設された５ｍ以上の高さをもつ柱であることを
実施の態様とするものである。
る水平をなす平面台板と、該平面台板の中心上面
に立設された柱杆、これから分岐した２本の支杆
によつて立体座標軸の原点並びにｘ，ｙ，ｚ軸上
に位置するように配置した４個のマイクロホンよ
りなる受音素子部と、平面台板の裏面を支持する
支脚とよりなることを特徴とする騒音測定用受音
装置を要旨とし、該要旨において、受音素子部の
最上位のマイクロホンと平面台板の周端縁を結ぶ
直線が水平に対し25°以下の傾斜角をなし、他の
マイクロホンが該直線より下方に位置しているこ
と、平面台板が円盤状をなし、その吸音表層がガ
ラスウール吸音材、遮音裏層が金属板であるこ
と、受音素子部のマイクロホンが座標軸方向にお
ける相互の間隔を５〜６cmとし、且つ原点に位置
したマイクロホンが平面台板の上面から10〜20cm
の高さに設けられること並びに支脚が平地面上に
立設された５ｍ以上の高さをもつ柱であることを
実施の態様とするものである。
前記の平面台板が吸音表層として公知のガラス
ウール、ロツクウール、スラグウール、軟質ウレ
タンフオームなどの板状吸音材によつて航空機騒
音卓越周波数範囲である200〜1800Hzの吸音率が
90％以上としたものであり、特に耐候性、雨水脱
水性などの点から嵩比重20〜40Kg／m3のガラスウ
ールボードが好ましく、また遮音裏層は200〜
1800Hzの音響透過損失が15de以上の強度の大な
る板状体で、通常、鋼、アルミニウムなどの金属
板が用いられる。そして平面台板が後記する条件
を満足する寸法条件を有するものであば、如何な
る外形を有したものでもよいが、円盤状であれ
ば、実用上好ましい。
ウール、ロツクウール、スラグウール、軟質ウレ
タンフオームなどの板状吸音材によつて航空機騒
音卓越周波数範囲である200〜1800Hzの吸音率が
90％以上としたものであり、特に耐候性、雨水脱
水性などの点から嵩比重20〜40Kg／m3のガラスウ
ールボードが好ましく、また遮音裏層は200〜
1800Hzの音響透過損失が15de以上の強度の大な
る板状体で、通常、鋼、アルミニウムなどの金属
板が用いられる。そして平面台板が後記する条件
を満足する寸法条件を有するものであば、如何な
る外形を有したものでもよいが、円盤状であれ
ば、実用上好ましい。
受音素子部の各マイクロホンは、前記の平面台
板によつて地表面からの反射音の有効な遮蔽範囲
内に位置せしめるため、最上位マイクロホンと平
面台板の周端縁を結ぶ直線が水平に対し25°以下
の傾斜角をなしてその他のマイクロホンが該直線
より下方に位置するように配置せしめ、また各マ
イクロホンは同一の無指向性特性を有するコンデ
ンサーマイクロホンが好ましく、その立体直角座
標軸方向の配置間隔は適宜であつてよいが、特に
その間隔を５〜６cmとすれば、1800Hz以下の低周
波領域の測定値の信頼性が向上するので好まし
い。また上記の受音素子部の下位に位置する座標
原点のマイクロホンを平面台板の上面より上方に
位置せしめることにより、受音素子部の受音域を
平面台板面を含む平面より下方に広げることがで
き、後述の支脚によつて平地面より高く位置した
受音素子部の主として地上面にある騒音源からの
受音を可能にするものであり、特にその支脚を
5m以上の高さの柱とすれば、受音素子部の直下
の遮音区域が拡大し、地上反射音による悪影響を
有効に阻止できるものである。
板によつて地表面からの反射音の有効な遮蔽範囲
内に位置せしめるため、最上位マイクロホンと平
面台板の周端縁を結ぶ直線が水平に対し25°以下
の傾斜角をなしてその他のマイクロホンが該直線
より下方に位置するように配置せしめ、また各マ
イクロホンは同一の無指向性特性を有するコンデ
ンサーマイクロホンが好ましく、その立体直角座
標軸方向の配置間隔は適宜であつてよいが、特に
その間隔を５〜６cmとすれば、1800Hz以下の低周
波領域の測定値の信頼性が向上するので好まし
い。また上記の受音素子部の下位に位置する座標
原点のマイクロホンを平面台板の上面より上方に
位置せしめることにより、受音素子部の受音域を
平面台板面を含む平面より下方に広げることがで
き、後述の支脚によつて平地面より高く位置した
受音素子部の主として地上面にある騒音源からの
受音を可能にするものであり、特にその支脚を
5m以上の高さの柱とすれば、受音素子部の直下
の遮音区域が拡大し、地上反射音による悪影響を
有効に阻止できるものである。
立体直角座標に配置された４個のマイクロホン
によつて到来音は、そのベクトルをｘ，ｙ，ｚ軸
に沿う３成分に分けた電気信号として抽出され
る。
によつて到来音は、そのベクトルをｘ，ｙ，ｚ軸
に沿う３成分に分けた電気信号として抽出され
る。
すなわち、近接配置した２個のマイクロホンに
よつて得られた音圧に応ずる電気信号によつて下
記の式(1)または(2)により音の強さを求めることが
できる。
よつて得られた音圧に応ずる電気信号によつて下
記の式(1)または(2)により音の強さを求めることが
できる。
２個のマイクロホン間の距離Δ〓、それぞれの
マイクロホンの電気出力p1（ｔ），p2（ｔ）、空気の
密度ρとすれば、２個のマイクロホンを結ぶ方向
の音の強さI〓は、 I〓≒−１／ρΔ〓・p1（ｔ）＋p2（ｔ）／２∫t -
∞〔p2（ｔ）−p1（ｔ）〕dt…(1) (1)式を〜の周波数領域表示に演算すること
によつて得られる該領域の音の強さI〓（1〜2）は I〓（1〜2）≒−１／2πρΔ〓∫〓In｛G12（
）｝／d…(2) 但し、In｛G12（）｝は、p1（ｔ），p2（ｔ）のク
ロススペクトルの虚数部である。
マイクロホンの電気出力p1（ｔ），p2（ｔ）、空気の
密度ρとすれば、２個のマイクロホンを結ぶ方向
の音の強さI〓は、 I〓≒−１／ρΔ〓・p1（ｔ）＋p2（ｔ）／２∫t -
∞〔p2（ｔ）−p1（ｔ）〕dt…(1) (1)式を〜の周波数領域表示に演算すること
によつて得られる該領域の音の強さI〓（1〜2）は I〓（1〜2）≒−１／2πρΔ〓∫〓In｛G12（
）｝／d…(2) 但し、In｛G12（）｝は、p1（ｔ），p2（ｔ）のク
ロススペクトルの虚数部である。
上記の式(1)または(2)に応ずる演算電気回路によ
つて、xyz軸に沿う３成分の経時的出力をコンピ
ユーター記憶回路に入力して、その３成分データ
を記録紙またはブラウン管上にその経時的変化と
して表示すれば、到来した騒音ベクトルの方向並
びに音の強さの経時的変化を測定することができ
る。
つて、xyz軸に沿う３成分の経時的出力をコンピ
ユーター記憶回路に入力して、その３成分データ
を記録紙またはブラウン管上にその経時的変化と
して表示すれば、到来した騒音ベクトルの方向並
びに音の強さの経時的変化を測定することができ
る。
このさい、本考案によれば、受音素子部の直下
の平面台板はその表面の吸音表層によつて到来音
波の表面反射が防止され、また、平面台板の下面
はその遮音裏層によつて、受音素子部の直下を含
む広範囲の地表面からの反射音を阻止し、従つて
前記の音ベクトルの３成分出力は音源からの直接
波に忠実なものとなり、信頼性の大なる測定結果
が得られる。
の平面台板はその表面の吸音表層によつて到来音
波の表面反射が防止され、また、平面台板の下面
はその遮音裏層によつて、受音素子部の直下を含
む広範囲の地表面からの反射音を阻止し、従つて
前記の音ベクトルの３成分出力は音源からの直接
波に忠実なものとなり、信頼性の大なる測定結果
が得られる。
以下、本考案の実施例を図面によつて説明す
る。
る。
第１図は本案の受音装置の斜視図、第２図はそ
の側面図であり、１は垂直の柱杆、２，３は柱杆
１から分岐した２本の支杆であり、１０は支杆
２，３の分岐基部に設けられたマイクロホン
（Ｏ）、１１は支杆２の先端に設けられたマイクロ
ホン（Ｘ）、１２は支杆３の先端に設けられたマ
イクロホン（Ｙ）、１３は柱杆１の上端に設けら
れたマイクロホン（Ｚ）であり、４個のマイクロ
ホン１０，１１，１２，１３は第３図の立体直角
座標軸の原点ｏと、ｘ，ｙ，ｚ軸上の原点ｏから
所定距離、本実施例ではそれぞれ５cmの位置に配
置して受音素子部４が構成される。上記の柱杆
１、支杆２，３は成可く細径の金属管が望まし
い。
の側面図であり、１は垂直の柱杆、２，３は柱杆
１から分岐した２本の支杆であり、１０は支杆
２，３の分岐基部に設けられたマイクロホン
（Ｏ）、１１は支杆２の先端に設けられたマイクロ
ホン（Ｘ）、１２は支杆３の先端に設けられたマ
イクロホン（Ｙ）、１３は柱杆１の上端に設けら
れたマイクロホン（Ｚ）であり、４個のマイクロ
ホン１０，１１，１２，１３は第３図の立体直角
座標軸の原点ｏと、ｘ，ｙ，ｚ軸上の原点ｏから
所定距離、本実施例ではそれぞれ５cmの位置に配
置して受音素子部４が構成される。上記の柱杆
１、支杆２，３は成可く細径の金属管が望まし
い。
２０は直径180cmの円盤状をなす平面台板であ
り、その上面は厚さ200mmの嵩比重32Kg／m3のガ
ラスウール板よりなる吸音表層２２、下面は3.0
mm厚の鋼板よりなる遮音裏層２１が積層され、そ
の下面では、鋼管よりなる支脚３０によつて、地
表平面から6mの高さに、円盤状の平面台板２０
が水平に支持される。そして、前記の受音素子部
４のマイクロホン（Ｏ）１０は平面台板２０の中
心上面の25cmの高さに位置される。
り、その上面は厚さ200mmの嵩比重32Kg／m3のガ
ラスウール板よりなる吸音表層２２、下面は3.0
mm厚の鋼板よりなる遮音裏層２１が積層され、そ
の下面では、鋼管よりなる支脚３０によつて、地
表平面から6mの高さに、円盤状の平面台板２０
が水平に支持される。そして、前記の受音素子部
４のマイクロホン（Ｏ）１０は平面台板２０の中
心上面の25cmの高さに位置される。
従つて、受音素子部４の最上位のマイクロホン
（Ｚ）１３と円盤状の平面台板２０の周縁２３と
を結ぶ直線Ｌは、水平に対し略18°の傾斜角θと
なり、該直線Ｌが地平面上の半径約19ｍの円形面
積からの反射音は、平面台板２０の遮音裏層２１
により遮断され、また吸音表層２２においては
200〜1800Hzの到達音波は略92％が吸音される。
（Ｚ）１３と円盤状の平面台板２０の周縁２３と
を結ぶ直線Ｌは、水平に対し略18°の傾斜角θと
なり、該直線Ｌが地平面上の半径約19ｍの円形面
積からの反射音は、平面台板２０の遮音裏層２１
により遮断され、また吸音表層２２においては
200〜1800Hzの到達音波は略92％が吸音される。
第４図は、本受音装置を有する騒音測定装置の
設置点における航空機騒音測定データを示すグラ
フであり、（Ｉ）はマイクロホン（Ｏ）１０とマ
イクロホン（Ｚ）１３によつて得られた上下方向
音圧成分から得られた音の強さ、（）はマイク
ロホン（Ｏ）１０とマイクロホン（Ｙ）１２の前
後方向音圧成分から得られた音の強さ、（）は
マイクロホン（Ｏ）１０とマイクロホン（Ｘ）１
１の左右方向音圧成分から得られた音の強さであ
り、のそれぞれ（）の測定時刻に従つて得られ
たグラフであり、航空機の移動経路に従つて、ｚ
軸、ｙ軸方向において最も近接点においてピーク
値、ｘ軸方向において前記ｚ，ｙ軸のピーク値対
応点において音圧方向が反転して、そのそれぞれ
の値が変化していることが判り、これらから、航
空機騒音の到来方向のベクトル変化を知ることが
できる。
設置点における航空機騒音測定データを示すグラ
フであり、（Ｉ）はマイクロホン（Ｏ）１０とマ
イクロホン（Ｚ）１３によつて得られた上下方向
音圧成分から得られた音の強さ、（）はマイク
ロホン（Ｏ）１０とマイクロホン（Ｙ）１２の前
後方向音圧成分から得られた音の強さ、（）は
マイクロホン（Ｏ）１０とマイクロホン（Ｘ）１
１の左右方向音圧成分から得られた音の強さであ
り、のそれぞれ（）の測定時刻に従つて得られ
たグラフであり、航空機の移動経路に従つて、ｚ
軸、ｙ軸方向において最も近接点においてピーク
値、ｘ軸方向において前記ｚ，ｙ軸のピーク値対
応点において音圧方向が反転して、そのそれぞれ
の値が変化していることが判り、これらから、航
空機騒音の到来方向のベクトル変化を知ることが
できる。
このような測定点を例えば空港周辺の航空機離
着陸経路に沿つて複数箇所に分布散在せしめれ
ば、航空機騒音の強度分布の時間的変化のみなら
ず、飛行経路の高さ、地理的軌跡などを相当の確
度で推測できる。
着陸経路に沿つて複数箇所に分布散在せしめれ
ば、航空機騒音の強度分布の時間的変化のみなら
ず、飛行経路の高さ、地理的軌跡などを相当の確
度で推測できる。
また、地上面の移動または固定音源からの騒音
の場合には、前記の第４図の測定データが殆ん
ど変動がなく、，の測定データにより移動ま
たは固定音源の判定も容易になし得られ、従つ
て、地上と空中からの騒音が混在する場合におい
ても、複数音源の判別が可能となる。
の場合には、前記の第４図の測定データが殆ん
ど変動がなく、，の測定データにより移動ま
たは固定音源の判定も容易になし得られ、従つ
て、地上と空中からの騒音が混在する場合におい
ても、複数音源の判別が可能となる。
なお、本案の支脚は設置点の地形的条件等に基
づく反射音の影響を阻止するため、その支持高さ
を適宜に変更することは言うまでもなく、また平
面台板は、測定すべき騒音源が一側方向のみの範
囲に限定されているものであれば、反対側の一部
を欠除してもよい。
づく反射音の影響を阻止するため、その支持高さ
を適宜に変更することは言うまでもなく、また平
面台板は、測定すべき騒音源が一側方向のみの範
囲に限定されているものであれば、反対側の一部
を欠除してもよい。
ハ 考案の効果
以上説明したように、本考案によれば立体的直
角座標系を構成する４個のマイクロホンによる到
来音ベクトルを、地上反射音の影響を実質的に排
除して適確に受音して、誤差の少ない測定がで
き、従つて、音源が地上及び又は空中にあり、ま
た音源が固定、移動する場合も判別可能な正確な
測定値が得られるので、騒音公害防止の有効な基
礎データを採取する上に貢献するところは大であ
る。
角座標系を構成する４個のマイクロホンによる到
来音ベクトルを、地上反射音の影響を実質的に排
除して適確に受音して、誤差の少ない測定がで
き、従つて、音源が地上及び又は空中にあり、ま
た音源が固定、移動する場合も判別可能な正確な
測定値が得られるので、騒音公害防止の有効な基
礎データを採取する上に貢献するところは大であ
る。
図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
斜視図、第２図は側面図、第３図は立体直角座標
図、第４図は実施例を用いた騒音測定データの一
例を示す曲線図である。 １……柱杆、２，３……支杆、４……受音素子
部、１０，１１，１２，１３……マイクロホン、
２０……平面台板、２１……遮音裏層、２２……
吸音表層、２３……周端縁、３０……支脚、Ｌ…
…直線。
斜視図、第２図は側面図、第３図は立体直角座標
図、第４図は実施例を用いた騒音測定データの一
例を示す曲線図である。 １……柱杆、２，３……支杆、４……受音素子
部、１０，１１，１２，１３……マイクロホン、
２０……平面台板、２１……遮音裏層、２２……
吸音表層、２３……周端縁、３０……支脚、Ｌ…
…直線。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 吸音表層２２と遮音裏層２１とよりなる水平
をなす平面台板２０と、該平面台板２０の中心
上面に立設された柱杆１、これから分岐した２
本の支杆２，３によつて、立体直角座標軸の原
点並びにｘ，ｙ，ｚ軸上に位置するように配置
された４個のマイクロホン１０，１１，１２，
１３よりなる受音素子部４と、平面台板２０の
裏面を支持する支脚３０とからなることを特徴
とする騒音測定用受音装置。 ２ 受音素子部４の最上位のマイクロホン１３と
平面台板２０の周端縁２３を結ぶ直線Ｌが、水
平に対し25°以下の傾斜角θをなし、他のマイ
クロホン１０，１１，１２が該直線Ｌより下方
に位置している実用新案登録請求の範囲第１項
記載の騒音測定用受音装置。 ３ 平面台板２０が円盤状をなし、その吸音表層
２２がガラスウール吸音材、遮音裏層２１が金
属板である実用新案登録請求の範囲第１項記載
の騒音測定用受音装置。 ４ 受音素子部４の各マイクロホン１０，１１，
１２，１３が、座標軸方向における相互の間隔
を５〜６cmとし、且つ原点に位置したマイクロ
ホン１０が平面台板２０の上面から10〜20cmの
高さに設けられる実用新案登録請求の範囲第１
項記載の騒音測定用受音装置。 ５ 支脚３０が平地面上に立設された５ｍ以上の
高さを持つ柱である実用新案登録請求の範囲第
１項記載の騒音測定用受音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8910387U JPH0355069Y2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8910387U JPH0355069Y2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199032U JPS63199032U (ja) | 1988-12-21 |
| JPH0355069Y2 true JPH0355069Y2 (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=30947784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8910387U Expired JPH0355069Y2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0355069Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101985410B1 (ko) * | 2018-11-01 | 2019-06-03 | (주)나노빅엔지니어링 | 항공소음 측정용 반사음 및 배경소음 감쇠장치 |
-
1987
- 1987-06-11 JP JP8910387U patent/JPH0355069Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63199032U (ja) | 1988-12-21 |
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