JPH068505Y2 - 車両用騒音・振動分析計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両用騒音・振動分析計、特に車載可能な小型
ポータブルな簡易型分析計に関するものである。

［従来の技術］ 車両走行中において発生する騒音あるいは振動は車室内
の居住性に関する重要な要素であって、このような騒音
及び振動はできるだけ抑制することが好ましい。

従って、車両の設計あるいは製造過程において、実際の
走行時における騒音または振動を計測、確認することが
必要であり、車両の重要な評価項目となっている。

従来の簡便的な騒音・振動評価は、試験管の官能評価に
よっていたので、数値的な分析が行われず、その評価も
極めて曖昧であった。

このために、従来においても、いくつかの騒音・振動分
析計が実用化され、特に車載型として実走行時の騒音・
振動が計測値として取り込まれ、数値的な評価を可能と
している。

このような車載型騒音分析装置は、例えば「自動車技術
第３８巻１２号（１９８４年）第１５０９〜１５１３
頁」に記載されており、従来において、回転次数比トラ
ッキング分析及びオクターブ分析として開示されてい
る。

また、従来における他の装置として、特開昭５８−１３
１５１８号にはデジタルフーリエ演算を用いて定幅トラ
ッキングを行うトラッキング分析方法が開示されてお
り、また同様に、特開昭５９−２４２１７号には、簡易
型の車載騒音分析装置が開示されている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの従来装置においては、車載可能
といっても全体の分析装置が大型となり、特殊なテスト
コース等においてのみしか実走行時の騒音・振動分析を
行うことが実際上不可能であるという問題があり、特
に、近年にように、試験車両を任意の場所において簡単
に分析するために、分析計自体がポータブルな小型装置
として提供されることが望まれており、前述した従来の
装置ではこのような小型化が不可能であった。

従来におけるこのような問題は、例えばオクターブ分析
装置などにおいては、所望の全測定周波数レンジを複
数、例えば２４バンドのレンジに分割するような場合、
このような２４バンドに対してそれぞれ所望のフィルタ
リング周波数バンドを持ったバンドパスフィルタを設
け、またこれに付属するオートゲインコントローラ等の
処理回路を必要としていたため、全体の小型化が不可能
となっていた。

このような問題点を解決するために、可変レンジバンド
パスフィルタを採用することによって、単一系統のバン
ドパスフィルタの回路により順次中心周波数を変化させ
ながら、必要な全周波数範囲をオクターブ分析すること
が考えられるが、このような単一可変レンジバンドパス
フィルタの採用では、レンジ切替え時にフィルタに入力
される信号レベルが大きく変化する場合があり、このよ
うな異なるレンジ間の急激なレベル差は避けることがで
きず、このときに、オートゲインコントローラのゲイン
切替え及び実効時定数の応答遅れのためフィルタの出力
レベルが大きく変動してしまい、実際上、レンジ切替え
の都度安定化のための待機時間を必要とするという問題
を生じた。

例えば、本考案者の計算によれば、前記安定化に必要な
待機時間はレンジ切替えの都度100m秒程度必要であり、
この結果、必要な全周波数範囲をスキャンするためには
数秒間を必要とし、このような大きな遅れ時間では、刻
々変化する騒音・振動を正確に測定し、また車両の騒音
ピークレベルの変動に追従することができないという問
題があった。

本考案は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、小型ポータブルでかつリアルタイムに騒音・
振動レベルをモニタリング可能な改良された車両用騒音
・振動分析計を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案は、可変レンジバン
ドパスフィルタを２個並列的に用い、騒音・振動検出器
からの検出信号を常時両フィルタで処理し、またこのフ
ィルタ出力はオートゲインコントローラによって電気的
な処理が施される。

そして、本考案によれば、これらの両バンドパスフィル
タ出力はマルチプレクサによって交互に切り替えられて
レベルモニタ及びピークホールド表示器で表示される。

本考案において特徴的なことは、前記両可変レンジバン
ドパスフィルタが順次所定の周波数レンジに切替えられ
ながら、一方系列のフィルタ出力をモニタリングしてい
るときに他方の可変レンジバンドパスフィルタのレンジ
切替え及び安定化が行われることであり、本考案におい
て、この切替えはＣＰＵにて行われている。

［作用］ 従って、本考案によれば、両バンドパスフィルタ系は交
互に検出器の出力を所望バンド幅でフィルタリングして
これをモニタ表示し、この一方の出力表示中に他方のレ
ンジ切替えの安定化が行われる。

さらに、可変レンジバンドパスフィルタを用いた場合に
おいても、レンジ切替え時の待機時間を設定することな
く、遅れ時間なくリアルタイムで複数に分割された測定
レンジをモニタリングすることができ、かつバンドパス
フィルタ系を２系列に減少するので、装置の著しい小型
化が可能である。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を説明す
る。

第１図には本考案に係る分析計の全体構成が示されてい
る。

走行中の車両の騒音または振動を電気的に検出するため
に、装置は騒音検出器１０と振動検出器１２とを含み、
これらのいずれかの検出器１０，１２の出力が切替スイ
ッチ１４を介してバンドパスフィルタに取り込まれる。

本考案において特徴的なことは、２系列の可変レンジバ
ンドパスフィルタを有することであり、実施例におい
て、それぞれ１／３オクターブフィルタからなる第１及
び第２可変レンジバンドパスフィルタ１６，１８が設け
られている。

後述するごとく、これら両バンドパスフィルタ１６，１
８はその中心周波数が測定周波数範囲を所定数に分割
したレンジで割り当てられた周波数に切替えられる。

第１図において、両バンドパスフィルタ１６，１８の出
力はそれぞれオートゲインコントローラ２０，２２に供
給され、所望の電気的な後処理が施される。

両オートゲインコントローラ２０，２２の出力はマルチ
プレクサ２４に供給され、マルチプレクサ２４は両信号
を所定周期で交互にマイクロＣＰＵ２６のメモリに格納
記憶する。そして、この格納記憶された各レンジ毎の信
号は本考案において、ＬＥＤバーグラフ等からなるレベ
ルモニタ２８によってリアルタイムに各レンジ毎の騒音
・振動レベルが表示され、同時に任意時期におけるピー
ク値がピークホールド表示器３０に表示される。

本考案において、前述したマイクロＣＰＵ２６は両系統
のバンドパスフィルタ１６，１８そしてオートゲインコ
ントローラ２０，２２を制御しており、特に、両バンド
パスフィルタ１６，１８の中心周波数を予め定められ
た所望の周波数に切替える。

第２図には本実施例における可変レンジの割当が示され
ており、例えば５００〜１，８００Hzの測定周波数範囲
が５個のレンジに分割されており、それぞれ中心周波数
は_0-2＝６３０Hz、_0-1＝８００Hz、₀＝１００
０Hz、₀₊₁＝１２５０Hz、そして₀₊₂＝１６００Hzに
設定されている。

そして、本考案によれば、前述したＣＰＵ２６が
_0-2，₀そして₀₊₂を可変レンジバンドパスフィル
タ１６に順次割付け、同様に_0-1及び₀₊₁を可変レン
ジバンドパスフィルタ１８へ割り付ける。

従って、測定開始時には、バンドパスフィルタ１６は
_0-2のレンジに設定されたおり、このときバンドパスフ
ィルタ１８は_0-1の中心周波数を有する。

そして、初期安定時間、例えば１００mm／秒経過後に、
バンドパスフィルタ１６の出力がオートゲインコントロ
ーラ２０からマルチプレクサ２４によって選択され、メ
モリに格納された後にモニタリング表示され、次に、マ
ルチプレクサ２４はバンドパスフィルタ１８の既に安定
した_0-1の信号を同様にモニタリングする。

前記マルチプレクサ２４の入力切替えと同時に、ＣＰＵ
２６はバンドパスフィルタ１６のレンジをそれまでの
_0-2から₀に切替える。

そして、バンドパスフィルタ１８の_0-1出力は既に安
定化されてモニタリングされると共に、このモニタリン
グ中に新たに選択されたバンドパスフィルタ１６の₀
信号の安定化が行われる。

以上のように、交互にマルチプレクサ２４が両入力を切
替えながらモニタリングし、同時にＣＰＵ２６がモニタ
リングの完了した系列のバンドパスフィルタをレンジ切
替えするので、本考案によれば、何らの待機時間も必要
とすることなく順次必要な周波数帯域をスキャンしなが
ら安定化に必要な待機ロスを生じさせることなく全部の
周波数範囲をモニタリングすることが可能となる。

従って、本実施例によれば、５００mm秒周期で繰り返し
前述した一連のモニタリング動作が行われ、車両の騒音
または振動のレベル変動に追従したリアルタイムモニタ
リングを可能とすることができる。

第３図には本実施例における分析計の表面パネルが例示
されており、第１図に示したレベルモニタ２８は各レン
ジ毎に棒グラフ表示を行い、またピークホールド表示器
３０は各レンジ毎にＬＥＤ等でデジタル表示する。両モ
ニタ装置中のＯＡで示した部分は全周波数範囲の実効値
を示す。

第３図に示した表示パネルでは、前述した周波数₀の
変更は走査スイッチ４０，４２によって上下に任意に変
更可能であり、所望の周波数₀を₀周波数表示器４４
で確認しながら、任意に選択することができる。従っ
て、計測が必要な騒音あるいは振動の特性に応じて必要
な周波数範囲を選択することが可能である。

また、この表示パネルでは、前記レベルモニタ２８の表
示ゲインをゲイン走査スイッチ４６，４８によって増加
あるいは減少制御することができる。このときのゲイン
の絶対レベルはゲイン表示器５０に示される。

前述したピークホールド表示器３０の任意のピークホー
ルド時期を選択するために、表示パネルにはスタートス
イッチ５２が設けられており、このスタートスイッチ５
２の押圧操作によって検出信号のピークホールド作用が
開始され、スイッチ走査からピークホールドが完了する
までの時間が３個の計測時間選択スイッチ５４，５６，
５８によって任意に選択される。従って、スイッチ５４
が選ばれると、スタートから１秒経過後のピーク値がホ
ールドされ、同様にスイッチ５６では３秒後、スイッチ
５８では３０秒後のピーク値がホールドされる。もちろ
ん、これらの設定した計測時間途中でホールドさせる場
合には、ストップスイッチ６０を操作すればよい。

以上のようにして本考案によれば、必要な周波数範囲を
車両の騒音ピークレベルを確認するための必要最少限の
バンド数として分割し、これをスキャンすることによっ
て、一定の周期毎に繰り返しリアルタイムで騒音または
振動のレベル変動を分析することが可能となる。

また、本考案の前記バンドスキャンは２系列の可変レン
ジバンドパスフィルタを交互に切替えて行うことによ
り、レンジ切替え時の待ち時間中に他方のバンドパスフ
ィルタの出力を処理することができ、何ら不必要な遅れ
時間を生じさせることがない効率のよい分析が可能であ
る。

また、本考案の分析はレベルモニタとピークホールド表
示の両者で行えるので、車載した分析計によって走行中
実時間で必要な分析を行うことが可能となる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、２系列のバンド
パスフィルタ対により待ち時間のない効率のよいレンジ
スキャンを可能とし、この結果、装置を著しく小型化し
てポータブルな騒音・振動分析計を実現可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る騒音・振動分析計の好適な実施例
を示す回路構成図、 第２図は本実施例におけるレンジ分割と各バンドパスフ
ィルタへの割当例を示す説明図、 第３図は本実施例における表示パネルの一例を示す説明
図である。 １０……騒音検出器 １２……振動検出器 １６……第１の可変レンジバンドパスフィルタ １８……第２の可変レンジバンドパスフィルタ ２０，２２……オートゲインコントローラ ２４……マルチプレクサ ２６……ＣＰＵ ２８……レベルモニタ ３０……ピークホールド表示器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の走行中における騒音または振動を検
   出する検出器と、 前記検出器の出力を所定の異なるバンド幅でフィルタリ
   ングする２個の可変レンジバンドパスフィルタと、 前記両バンドパスフィルタにそれぞれ接続されフィルタ
   リング出力のレベルを調整するオートゲインコントロー
   ラと、 前記両オートゲインコントローラの出力を交互に切り替
   えるマルチプレクサと、 前記マルチプレクサの出力を各レンジ毎にレベル表示す
   るレベルモニタと、 前記マルチプレクサの出力を各レンジ毎に任意時期のピ
   ーク値として表示するピークホールド表示器と、 前記両バンドパスフィルタのレンジを所望の順序で周期
   的に変化させるＣＰＵと、を含み、 マルチプレクサが一方のバンドパスフィルタ出力をレベ
   ルモニタ及びピークホールド表示器に送給している間に
   他方のバンドパスフィルタのレンジ切替え及び安定化が
   行われることを特徴とする車両用騒音・振動分析計。