JPH08317919A - 音振動評価装置 - Google Patents
音振動評価装置Info
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- JPH08317919A JPH08317919A JP7130084A JP13008495A JPH08317919A JP H08317919 A JPH08317919 A JP H08317919A JP 7130084 A JP7130084 A JP 7130084A JP 13008495 A JP13008495 A JP 13008495A JP H08317919 A JPH08317919 A JP H08317919A
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Abstract
音の音振動評価を行うものである。 【構成】 音検知装置と、生体信号検出装置と、ゆらぎ
分析装置を備え、前記音検知装置の信号に従って生体信
号を分析して発生した音の音振動評価を行う構成とした
ため、音の評価が生理的に評価を行うことができるもの
である。
Description
た場合に人体が感じる官能評価を生体信号の変動分析に
より行う音振動評価装置に関するものである。
地良い音の評価と、騒音のような不快な音の評価がある
が、ここでは不快な音の評価として最もよく用いられて
いる騒音レベルによる評価手法を用いて説明する。
うに騒音を発生する機械1の音をマイクロホン2で受け
て電気信号に変換し、その電気信号を騒音計3によって
所定の重み付けを行って数値化し、定量的に評価するも
のである。
した騒音レベルにより、機械1から発生される騒音の不
快感を評価するものである。
の構成では、騒音の物理的な量を計測することによっ
て、人体が受ける刺激量に対応づけしようとしている
が、間接的であり必ずしもよく対応しているとはいえな
かった。すなわち、騒音レベルの測定は、実験的に多く
のデータから一般的な評価指標を求めるものであり、測
定する時の人や環境の条件によって、評価に差が生じる
という課題があった。また、近年の家庭電化機器のよう
に、静音化技術の進歩によって、40dB(A)以下の低騒
音レベルになってくると、騒音レベルだけでは評価でき
ず、音質面からの評価が必要となってきていた。しか
し、音質評価は、「うるさい」、「やかましい」、「つ
かれる」などの項目に対する評価を、アンケート方式で
調査して統計的に傾向をつかむ方法で行われており、間
接的であり、試験を行う側の誘導尋問的な影響を受ける
ことが多く、中立的な評価を行うことが難しかった。
振動が発生したかどうかを検知して、その時の生体信号
の変化から音や振動の評価を行うことを第1の目的とし
ている。そして、生体信号の変化を1/f特性と比較す
ることによってその音や振動を評価することを第2の目
的としている。また、生体信号のゆらぎの大きさを比較
することによって、その音や振動を評価するを行うこと
を第3の目的としている。さらに、音や振動と生体信号
の相関解析による分析結果と、生体信号の変動分析の2
つの結果から音や振動の評価を行うことを第4の目的と
している。
を達成するための第1の手段は、所定の音または振動が
発生したことを検知する音振動検知装置と、心電、筋
電、脈波、心拍などの生体信号を検出する生体信号検出
装置と、前記生体信号の変動を分析する変動分析装置を
備え、前記音振動検知装置により検知された生体信号を
変動分析装置により分析し、その分析結果から発生した
音または振動を評価する構成とした。そして、第2の目
的を達成するために、音を聞くまたは振動を受ける前後
の人体の生体信号をパワースペクトル解析する変動分析
装置と、前記パワースペクトルの傾きが1/f特性に接
近する度合で音または振動の評価を行う構成とした。さ
らに、第3の目的を達成するために、音を聞くまたは振
動を受ける前後の人体の生体信号のゆらぎの大きさを分
析する変動分析装置と、前記ゆらぎの大きさの度合で音
または振動の評価する構成とした。また、第4の目的を
達成するために、所定の音または振動が発生したことを
検知する音振動検知装置と、心電、筋電、脈波、心拍な
どの生体信号を検出する生体信号検出装置と、前記生体
信号の変動を分析する変動分析装置と、前記音または振
動と前記生体信号の相互相関を分析する相関分析装置を
備え、前記変動分析装置らよって生体信号を分析した第
1の分析結果と、相関分析装置によって得られた第2の
分析結果から発生した音または振動を評価する構成とし
た。
ば、音振動検知装置によって、音や振動が発生した時の
生体信号と音や振動が発生していないときの生体信号の
変化を区別して測定することができ、音や振動によって
生体信号がどのように変化したかを評価することで音や
振動の体感評価を定量的に行うことができるのである。
そして、第2の手段によれば、生体信号のパワースペク
トル解析した結果を、1/f特性と比較して変化した度
合から評価することで音や振動の体感評価を定量的に行
うことができるのである。また、第3の手段によれば、
生体信号のゆらぎの大きさを分析した結果を比較して評
価することで、音や振動の体感評価を定量的に行うこと
ができるのである。さらに、第4の手段によれば、音や
振動と生体信号の相関解析による分析結果と、生体信号
の変動分析結果から音や振動の評価を行うことができる
のである。
置を、図1から図3を参照して説明する。
イクロホン4と、マイクロホン4からの信号が所定レベ
ル以上になったことを検知する音振動検知装置5と、人
体の心拍を測定する生体信号検出装置としての圧電セン
サーを用いた心拍計6と、前記心拍計6の信号をパワー
スペクトル解析する変動分析装置7を備えた構成とし
た。ここで、8、9は、それぞれマイクロホンと心拍計
の信号増幅器である。また、図2に変動分析装置で行わ
れる信号処理のフローチャートを示す。
て、音が発生した時の生体信号と音が発生していないと
きの生体信号の変化を区別して測定することができ、音
によって生体信号がどのように変化したかを評価するこ
とで音の評価を行うことができるのである。図2に示す
フローチャートを用いてその信号処理方法を示す。
グ」に初期値「0」を、変動分析として行うパワースペ
クトルの傾きの係数「a」と「b」に初期値「1」をそ
れぞれ代入する。そして、生体信号を心拍計から逐次入
力する。「a」、「b」は1/faまたは1/fbとな
る式の係数である。次に、音の信号が所定値以上になっ
たかどうかを判定する音振動検知装置からの信号を逐次
入力する。そして、音振動検知装置からの信号があれ
ば、「フラグ」に「1」を代入する。そして、所定の測
定時間だけ生体信号を測定して、変動分析を行う。ここ
では、生体信号のパワースペクトル解析を行い、その結
果の1Hz成分以下のパワー成分から回帰解析によって
その周波数特性の傾きを求める。この傾きは、「フラグ
=0」の場合は、音が所定値以上に大きくならなかった
場合であり、「a」に代入される。もし、「フラグ=
1」の場合は、音が所定値以上になった場合であり、
「b」に代入される。ここで、「a」と「b」を次式に
より比較することで、1/f特性にどれだけ近いかを判
定する。
とすると、 |1−a|<|1−b| の場合は、生体信号の変動が1/fから遠ざかっている
と考えられるので、発生している音は不快音であると判
定する。また、 |1−a|>|1−b| の場合は、生体信号の変動が1/fに近づいているの
で、発生している音は心地好い音であると判定する。
がその時々の条件に対応して評価することができる。生
体信号としては、自分で容易にコントロールできない心
拍や心電、筋電、脈波などを用いることで、評価データ
を人為的に作ることは困難であり、正しい音の評価を定
量的に行うことができる。
を用いて説明する。上記第1の実施例と同一構造で、か
つ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説明
は略し、異なる部分を中心に説明する。
したデータから図4に示す信号の各周期を測定する。こ
の信号の周期をそれぞれの時刻毎にTi、Ti+1とし
て測定し、図5に示すような特性図を描く。すなわち、
TiをX軸に、Ti+1をY軸に描き、つぎの周期の時
には、前のTi+1がTiとなり、新しい周期がTi+
1となるように、順次XY座標軸上にプロットしてい
く。そして、その軌跡が描く軌道の最小面積Sを、X軸
の最小幅とYの最小幅を乗算することによって求める。
このSが音を聞くことによって変化する度合を評価値と
する。
どがたまってくると小さくなり、健康状態ほど大きなゆ
らぎとなると考えられているので、この評価値は、大き
くなるほどストレスのない快適な状態に体が近づいてい
ることを示すものである。ここで、TがTの変動分ΔT
に比べ、非常に大きい時はΔTの変動がわかりにくくな
るので、Tの平均値Taveを求め、T−Taveを
T’として、T’iとT’i+1とで分析する方法をと
ることする。この評価値Sの時間変化を図6のように測
定することで、その時刻に発生している音が快適な音
か、不快な音かを判定するものである。そのフローチャ
ートを図7に示す。
音や振動の評価を行うことで、定量的に、かつ検査員な
どの誘導に左右されず高精度に評価を行うことができ
る。
0を用いて説明する。上記第1の実施例と同一構造で、
かつ同一作用をする部分には同一符号を付して詳細な説
明は略し、異なる部分を中心に説明する。
イクロホン4と、人体の心拍を測定する生体信号検出装
置としての圧電センサーを用いた心拍計6と、前記マイ
クロホン4の信号と前記心拍計6の信号を相互相関解析
する相関分析装置9と、前記生体信号の変動を分析する
変動分析装置10と、前記相関分析装置9の結果と前記
変動分析装置10の結果から、音の評価を行う音振動評
価装置11を備えた構成とした。ここで、8、9は、そ
れぞれマイクロホンと心拍計の信号増幅器である。ま
た、図9に信号処理のフローチャートを示す。
の変動に近い場合において、その影響を考慮して音を評
価することができるものである。すなわち、図10に示
すような信号の場合、心拍と騒音の周期が非常に近似し
ており、生体信号としての心拍は、バイオフィードバッ
クとして騒音の周期に影響を受け、騒音の周期に合わせ
るように変動する場合がある。この場合、生体信号のパ
ワースペクトルは周期性が強い特長となり、右下がりの
強い勾配となり1/fから遠ざかるようになる。よっ
て、心拍の信号と、音の信号を同時に測定し、その相関
解析を行う。その結果、相関係数が0.8未満の低い値
となったときは、パワースペクトル解析を行って、前記
実施例のように評価するが、0.8以上の高い相関値と
なった場合は、不快音として評価することとした。
の評価だけでは、音の評価が困難な場合でも、騒音信号
と生体信号の相互相関をとることで、生体信号が騒音に
影響されている度合を分析することによって、音の評価
を的確にかつ定量的に行うことができるのである。
の手段によれば、生体信号の変動分析から発生している
音の評価が可能となるものである。そして、音が発生し
ているときといないときで生体信号のパワースペクトル
の勾配を比較することによって、音の評価を正確に行う
ことができる効果がある。そして、第3の手段によれ
ば、生体信号のゆらぎの大きさを比較することによっ
て、音の評価を正確にかつ定量的に行うことができる効
果がある。また、第4の手段によれば、騒音信号と生体
信号の相互相関をとることで、生体信号が騒音に影響さ
れている度合を分析して、その影響度を考慮して評価す
ることができるのである。
ブロック図
ブロック図
Claims (4)
- 【請求項1】所定の音または振動が発生したことを検知
する音振動検知装置と、心電、筋電、脈波、心拍などの
生体信号を検出する生体信号検出装置と、前記生体信号
の変動を分析する変動分析装置を備え、前記音振動検知
装置により検知された生体信号を変動分析装置により分
析し、その分析結果から発生した音または振動を評価す
る音振動評価装置。 - 【請求項2】音を聞くまたは振動を受ける前後の人体の
生体信号をパワースペクトル解析する変動分析装置と、
前記パワースペクトルの傾きが1/f特性に接近する度
合で音または振動の評価を行う請求項1記載の音振動評
価装置。 - 【請求項3】音を聞くまたは振動を受ける前後の人体の
生体信号のゆらぎの大きさを分析する変動分析装置と、
前記ゆらぎの大きさの度合で音または振動の評価を行う
請求項1記載の音振動評価装置。 - 【請求項4】所定の音または振動が発生したことを検知
する音振動検知装置と、心電、筋電、脈波、心拍などの
生体信号を検出する生体信号検出装置と、前記生体信号
の変動を分析する変動分析装置と、前記音または振動と
前記生体信号の相互相関を分析する相関分析装置を備
え、前記変動分析装置によって生体信号を分析した第1
の分析結果と、相関分析装置によって得られた第2の分
析結果から発生した音または振動を評価する音振動評価
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13008495A JP3687135B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 音振動評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13008495A JP3687135B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 音振動評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08317919A true JPH08317919A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3687135B2 JP3687135B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=15025601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13008495A Expired - Fee Related JP3687135B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 音振動評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3687135B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006149470A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Delta Tooling Co Ltd | 快適感評価方法及び快適感評価装置 |
| JP2008517263A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | エックスエイエックス ケイエフティ | 動作時又は外部励起に応答して測定可能な信号を放出するシステムの信号を測定および検査する装置および方法 |
| JP2011015788A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Keio Gijuku | 視覚誘発電位信号検出システム |
| CN102478423A (zh) * | 2010-11-24 | 2012-05-30 | 比亚迪股份有限公司 | 一种环境声音监视系统 |
| CN102928071A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-13 | 北京市市政工程研究院 | 基于心电指标的道路交通噪声检测系统和方法 |
| KR101347492B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2014-01-06 | 인하대학교 산학협력단 | 뇌파 신호를 이용한 차량의 음질 평가 방법 및 장치 |
| JP2018093996A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | デルタ工業株式会社 | 生体状態推定装置、生体状態推定方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP13008495A patent/JP3687135B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2018093996A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | デルタ工業株式会社 | 生体状態推定装置、生体状態推定方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3687135B2 (ja) | 2005-08-24 |
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