JP2003279400A

JP2003279400A - 音質評価装置及び音質評価方法

Info

Publication number: JP2003279400A
Application number: JP2002080514A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nakajima; 一博中嶋; Katsu Sasaki; 克佐々木
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP3922061B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、評価する音をヒトの聴感でのフィ
ーリングに合うように物理量化し、音質評価を行うこと
のできる音質評価装置および音質評価方法を提供するこ
とにある。【解決手段】評価する音の騒音レベルＮＬｉを計測する
騒音レベル算出手段３と、音の時間変動を計測し、その
変動レベルのピーク差ｄＢｎを合計して累積変動レベル
ＣＦＬ_ｉを算出した累積変動レベル算出手段２と、予め
設定された騒音レベルと累積変動レベルとの評価点の関
係を示す評価手段４とから構成され、累積変動レベル算
出手段２は、変換手段１と、包絡線変換手段１１と、一
次遅れ系応答手段１２と、変動レベル算出手段１３と、
変動レベル累積手段１４とからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、評価する音を採取
し、その音の騒音レベルおよび時間変動成分と周波数成
分を基に算出した累積変動レベルとから音質評価を行う
音質評価装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製品が発する音の音質を評価する
にあたり、評価する音の騒音レベルｄＢ（Ａ）を騒音計
で計測して騒音レベル評価を行うことがあるが、これで
はヒトの聴感でのフィーリングに十分に合う評価は得ら
れなかった。更に、製品が発する音の質を被験者の聴感
で評価するフィーリング評価（印象評価）やＳＤ法での
評価を用いた場合、これらの評価法はヒトの好き嫌いを
ダイレクトに評価できるが、物理量と直接的に整合性が
取れない。このため製品開発の上での音質改善対策で、
改善点を見出すための指標として利用するには不適切で
あった。そこで、製品が発する音の質を評価するにあた
り、評価する音の周波数分析を行い、音質を改善するた
めに必要な周波数帯の情報を物理量として定量化し、こ
の物理量に沿って音質評価を行ことが成されている。な
お、従来の音質評価装置の一例が特開平１０−２６７７
４３号公報や、特開平０７−３０６０８７号公報に開示
されている。

【０００３】ここで、ヒトの聴感について、図１３を用
いて概略説明する。一般に聴覚機構は外耳よりの音波を
内耳の鼓膜を介し耳小骨に振動として入力し、耳小骨の
振動を蝸牛内の基底膜に伝達し、この基底膜においてそ
の手前側より奥側の各位置の有毛細胞に対し、順次高周
波より低周波の振動を弁別してそれぞれ伝達し、各有毛
細胞が各周波数毎の振動を電気信号に変換して神経繊維
を介し脳に伝えている。ここでの有毛細胞は振動を電気
信号に変換する際に化学変化による時間遅れを発生して
いることが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の各従来
例では、音質評価のために、評価する音の周波数分析後
に、主に周波数領域毎の定量化を行い、音質を評価する
ものであった。このため、これら従来例では、時間的な
音質因子である、時間的変動感や滑らかさを評価するに
は不充分なものであった。即ち、図１３を用いて概略説
明したように、ヒトの聴覚機構は、評価する音の振動の
周波数弁別に加えて時間遅れを含む。このような聴覚特
性を考慮した上で、音の音色、音質といったヒトの聴感
でのフィーリングに合うように音の質を定量化して評価
する必要があると推測される。

【０００５】このため、例えば、ディーゼルエンジンの
ディーゼル騒音の評価では、時間的に変動する音、即
ち、耳障りとなり易い「ガラガラ音」や、「カリカリ
音」と呼ばれている間欠音からなる騒音の音質を評価す
る場合、従来の騒音レベル評価のみ、或いは、周波数分
析を行い音を定量化しただけでは、ヒトが有する時間遅
れを含む聴覚機構と同様に、即ち、ヒトの聴感でのフィ
ーリングに十分に合うような音の音色、音質といった評
価はなされていなかった。

【０００６】このため、音の質を物理量化する上で、ヒ
トが有する時間遅れを含む聴覚機構と同様に時間的変動
要素を考慮することが有効と推測される。本発明は、以
上のような課題に基づき、評価する音をヒトの聴感での
フィーリングに合うように物理量化し、音質評価を行う
ことのできる音質評価装置および音質評価方法を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、評価
する音の騒音レベルを計測する騒音レベル算出手段と、
上記音の時間変動を計測し、同音の時間変動相当の音の
強さの変動レベルを求め、同変動レベルのピーク差を合
計して累積変動レベルを算出した累積変動レベル算出手
段と、予め設定された騒音レベルと累積変動レベルとの
評価点の関係を示す評価手段とから構成されたことを特
徴とする。このように評価する音が時間的変動感を表す
累積変動レベルと騒音絶対値とに分析して求められ、そ
れら２つの物理量の大小に応じて評価手段が音質評価を
行うことができる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の音質評
価装置において、上記累積変動レベル算出手段は、上記
音を電気信号に変換する変換手段と、上記変換手段から
の信号を周波数バンド毎に分離して音圧時間信号を算出
し、上記音圧時間信号を用いて音の強さを表す包絡線を
抽出する包絡線変換手段と、上記包絡線を一次遅れ系の
応答として処理する一次遅れ系応答手段と、上記一次遅
れ系の応答として処理した音の強さの包絡線を対数表示
処理した変動レベル算出手段と、上記変動レベル算出手
段より算出された変動レベルのピーク差を合計して累積
変動レベルを算出する変動レベル累積手段とからなるこ
とを特徴とする。このように累積変動レベル算出手段
が、変換手段と包絡線変換手段と一次遅れ系応答手段と
変動レベル算出手段と変動レベル累積手段とからなるの
で、時間的変動感がヒトの聴感でのフィーリングに合う
ように確実に物理量化でき、音質評価を行うことができ
る。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２記載の音質評
価装置において、上記一次遅れ系応答手段は、音の強さ
の上記包絡線の一次系遅れ処理を、その包絡線振幅上昇
時の時定数よりも上記振幅の下降時の時定数が大となる
定数で処理したことを特徴とする。このように、一次遅
れ系処理を包絡線振幅上昇時の時定数よりも下降時の時
定数が大となる定数で処理するので、ヒトの聴感に適合
した累積変動レベルの算出に寄与できる。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１記載の音質評
価装置において、上記累積変動レベルのオーバーオール
値と上記騒音レベルのオーバーオール値とに基づいて騒
音評価を行うことを特徴とする。このように、累積変動
レベルのオーバーオール値と騒音レベルのオーバーオー
ル値とに基づいて騒音評価を行うので、音質を適正に物
理量化し、音質評価を行うことができる。

【００１１】請求項５の方法発明は、評価する音を採取
して電気信号に変換し、上記電気信号から騒音レベルを
算出し、かつ上記電気信号から音の時間変動を計測し、
同音の時間変動相当の音の強さの変動レベルのピーク差
を合計して累積変動レベルを算出し、上記騒音レベルと
上記累積変動レベルとで上記音の評価を行うことを特徴
とする。このように、評価する音を電気信号に変換して
から騒音レベルを算出し、かつ電気信号から音の時間変
動を計測し、同音の時間変動相当の音の強さの変動レベ
ルのピーク差を合計して累積変動レベルを算出し、騒音
レベルと累積変動レベルとで音質評価を行うことができ
る。

【００１２】請求項６の方法発明は、請求項５記載の音
質評価方法において、上記変動レベルを算出するステッ
プは、上記音の時間変動から音の大きさを表す包絡線を
求め、上記音の大きさを表す包絡線から上記音の強さの
包絡線を算出するステップを有することを特徴とする。
このように、音の時間変動から音の大きさを表す包絡線
を求め、同包絡線から音の強さの包絡線を算出するの
で、ヒトの聴感に適合した累積変動レベルの算出に寄与
できる。

【００１３】請求項７の方法発明は、請求項６記載の音
質評価方法において、上記変動レベルを算出するステッ
プは、上記音の大きさを表す包絡線から上記音の強さの
包絡線を一次遅れ系の応答として処理するステップを有
することを特徴とする。このように、音の大きさを表す
包絡線から音の強さの包絡線を一次遅れ系の応答として
処理するので、ヒトの聴感に適合した累積変動レベルの
算出に寄与できる。

【００１４】請求項８の発明は、請求項７記載の音質評
価方法において、上記変動レベルを算出するステップ
は、音の強さの上記包絡線の一次遅れ処理を、その包絡
線振幅上昇時の時定数よりも上記振幅の下降時の時定数
が大となる定数で処理したことを特徴とする。このよう
に、音の強さの包絡線の一次遅れ処理を、その包絡線振
幅上昇時の時定数よりも上記振幅の下降時の時定数が大
となる定数で処理するので、ヒトの聴感に適合した累積
変動レベルの算出に寄与できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態として
の音質評価装置Ｍを、例えば、ディーゼルエンジンの評
価にオーバーオール値を適用した場合について説明す
る。図1に示す音質評価装置Ｍは変換手段１を含む累積
変動レベル算出手段２と、騒音レベル算出手段３と、評
価手段４とを備え、これらの各機能は上述したヒトの聴
覚機能（図１３参照）を再現することを考慮して構築さ
れた。累積変動レベル算出手段２は変換手段１に加え、
包絡線変換手段１１と、一次遅れ系応答手段１２と、変
動レベル算出手段１３と、変動レベル累積手段１４とを
備える。

【００１６】変換手段１は評価する音としてのディーゼ
ルエンジン（以後単にエンジン６と記す）の音波（音
圧）をアナログ信号に変換するマイクロホン７と、アナ
ログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器８とを
備える。マイクロホン７は被試験体であるエンジン６の
本体に対し評価するべき距離Ｌだけ離れた位置に配備さ
れ、ここではダミー９のヘッド９０１に取り付けられ
る。なお、エンジン６は例えば、ローアイドルで運転さ
れ、その際の騒音が評価する音としてマイクロホン７に
採取され電気信号化され、Ａ／Ｄ変換器８と騒音レベル
算出手段３とにそれぞれ入力されている。なお、騒音レ
ベル算出手段３がマイクロホン７とは異なる専用のマイ
クロホン（図示せず）を別途に採用し、騒音信号（音圧
Ｐａ波形）を検出するように構成しても良い。

【００１７】Ａ／Ｄ変換器８はマイクロホン７からの騒
音信号をデジタル化し、データ記録部５がそのデジタル
信号を所定のデータサンプリング周期毎に取り込み記憶
処理する。その際の時間軸に対する騒音信号（音圧Ｐａ
波形）を図２に示す。データ記録部５の騒音信号は包絡
線変換手段１１に入力される。包絡線変換手段１１はデ
ータ記録部５からの騒音信号を周波数バンド毎に分離す
る周波数弁別部１１ａと、各周波数帯での音圧時間信号
Ｐｉ（Ｐａ）を算出する音圧時間信号算出部１１ｂと、
音圧時間信号Ｐｉを用いて音の強さを表す包絡線Ｐ_ｅｉ
を抽出する包絡線演算部１１ｃとを備える。

【００１８】周波数弁別部１１ａによる騒音を周波数バ
ンド毎に分離する処理は、上述したヒトの聴覚における
基底膜の周波数弁別機能に適合するものとして採用され
ている。このような周波数弁別処理の結果得られた信
号、例えば、中心周波数１ｋＨｚのバンドにおける音圧
時間信号Ｐｉ（１ｋＨｚ）を図３に示した。音圧時間信
号算出部１１ｂで各バンド毎に分離された音圧信号Ｐｉ
は包絡線演算部１１ｃで音圧信号に対する包絡線Ｐ_ｅｉ
の算出に使われる。この処理は、図４に示すように、実
線の音圧の波形における各ピークを順次連結して破線で
示す音圧の包絡線を求めるのと同様の処理が成されるこ
ととなる。

【００１９】次に、一次遅れ系応答手段１２は、音の大
きさ（音圧）を表す包絡線Ｐ_ｅｉを音の強さ（エネルギ
信号）の包絡線Ｉ_ｅｉ（Ｗ／ｍ^２）に変換するエネルギ
信号変換部１２ａと、ヒトの聴覚の特性を模擬するた
め、音の強さの包絡線を一次遅れ系の応答として処理す
る一次遅れ処理部１２ｂを備える。音圧は大気圧に音圧
変動成分を上乗せしてなり、その音圧発生時の音の強さ
の変化成分をエネルギ信号変換部１２ａが抜き出す処理
を行うもので、音圧の包絡線Ｐ_ｅｉ（Ｐａ）を音の強さ
の包絡線に変換する、言い代えれば単位の換算を行うも
ので、式（１）により、算出している。例えば、中心周
波数１ｋＨｚのバンドにおける音の強さの包絡線Ｉ_ｅｉ
（Ｗ／ｍ^２）を図５に示した。

【００２０】

【数１】

【００２１】ここで、Ｉ_ｅｉ：音の強さの包絡線Ｗ／ｍ^２ ρ ：空気密度ｋｇ／ｍ^３ｃ：音速ｍ／ｓｅｃ、である。

【００２２】次いで、一次遅れ処理部１２ｂは、図６に
示すように、破線で示した音の強さの振幅（ｍＷ／
ｍ^２）波形（入力信号）を一次遅れの応答として処理し
て実線で示す出力信号に変換し、即ち、振幅の立上がり
を早め、降下を遅れめの処理をして音の振幅にだれを持
った時間遅れ信号に変換する。このような一次遅れ系の
応答処理を行うべく、式（２）で表される一次遅れ系の
インパルス応答Ｗ(ｔ)を導出する。即ち、入力信号であ
る強さの包絡線Ｉ_ｅｉ（Ｗ／ｍ^２）を、出力信号である
時間遅れ処理済の音の強さの包絡線Ｉ_ｅｉ’（ｍＷ／ｍ
^２）として導出し、これを図７に示した。

【００２３】

【数２】

【００２４】ここで、Ｗ(ｔ) ：一次遅れ系のインパルス応答ｔ：時間Ｔ：時定数である。

【００２５】この一次遅れ系の応答処理は、入力信号
（包絡線振幅Ｉ_ｅｉ）をｘ（ｎ）、出力信号（時間遅れ
信号Ｉ_ｅｉ’）をｙ（ｎ）、前回値をｙ（ｎ−１）と
し、上昇時（ｘ（ｎ）≧ｙ（ｎ−１））の時定数Ｔｕｐ
（例えば１０ｍｍｓｅｃ）、下降時（ｘ（ｎ）＜ｙ（ｎ
−１））の時定数Ｔdown（例えば２０ｍｍｓｅｃ）と
し、時間刻み幅Δｔとすると、上昇時の一次遅れ系の応
答値ｙ（ｎ）が式（３ａ）として、下降時の一次遅れ系
の応答値ｙ（ｎ）が式（３ｂ）として、ｎが２、３、４
・・・と経時的に変化するのに応じて、それぞれ算出で
きる。

【００２６】

【数３】

【００２７】このように、一次遅れ系処理を包絡線振幅
上昇時の時定数Ｔupよりも下降時の時定数Ｔdownが大と
なるよう設定したことによりヒトの聴覚における基底膜
の有毛細胞による振動を電気信号に変換する際の時間遅
れを模擬することができ、しかも、図７に示した時間遅
れ処理済の音の強さの包絡線Ｉ_ｅｉ’（ｍＷ／ｍ^２）
は、「だれ」を持つことより、同音の強さの包絡線Ｉ
_ｅｉ’（実線の時間遅れ信号として示した）がその下側
に位置する比較的小ピークの波形部位を覆うこととな
り、この点でもヒトの聴覚と同様の状況を再現できるこ
ととなる。変動レベル算出手段１３は、式（４）に示す
ように、時間遅れ処理済の音の強さの包絡線Ｉ_ｅｉ’
（ｍＷ／ｍ^２）を実効値Ｉ_ＲＭＳｉ（Ｗ／ｍ^２）で割っ
て正規化し、ヒトの耳の感度に合うように対数表示値に
処理し、これを変動レベルＦＬ_ｉ（ｄＢ）として求め
る。

【００２８】

【数４】

【００２９】ここで、ＦＬ_ｉ：変動レベル（F1uctuat
ion Leveｌ）ｄＢＩ_ｅｉ’ ：耳の反応遅れを考慮した音の強さの包絡
線Ｗ／ｍ^２Ｉ_ＲＭＳｉ：音の強さの実効値Ｗ／ｍ^２、であ
る。

【００３０】このように、時間遅れ処理済の音の強さの
包絡線Ｉ_ｅｉ’（ｍＷ／ｍ^２）を中心周波数１ｋＨｚの
バンドにおける変動レベルＦＬ_ｉ（ｄＢ）としてデシベ
ル表示に変換した一例を、図８に示した。変動レベル累
積手段１４では変動レベル算出手段１３で算出された変
動レベルＦＬ_ｉにおけるある評価時間（例えばエンジン
１サイクル）中に発生する極大値ｈｎと極小値ｌｎのピ
ーク差ｄＢｋ、すなわち、（ｄＢ１＋ｄＢ２・・・＋ｄ
Ｂｎ）を合計する。しかも、各バンドにおける音の大き
さのウエイト（騒音レベルのオーバーオール値Ｌ_ＯＡ）
と、図９に示すヒトの周波数嗜好パターンを考慮したウ
エイトＷ_ｉとを加算して累積変動レベルＣＦＬ_ｉとして
数値化する機能を備え、具体的には式（５）の演算処理
として実行される。

【００３１】

【数５】

【００３２】ここで、ＣＦＬ_ｉ：累積変動レベル（Cum
u1ative F1uctuation Leve1）ｄＢｉ：周波数バンド番号ｄＢｋ：エンジン１サイクル中に発生する変動レベ
ルのピーク差ｄＢＮ：累積回数（１サイクル中の変動レベルのピ
ーク差の数）Ｌｉ：各周波数バンドの騒音レベルｄＢＬ_ＯＡ：騒音レベルのオーバーオール値ｄＢＷｉ：ヒトの周波数嗜好パターンを考慮したウェ
イトｄＢｄＢ_ｒｅｆ：ｄＢリファレンスｄＢ、である。

【００３３】ここでは、図８に示すピーク差ｄＢｋの抽
出においては、極大値と極小値の候補のデータを予め採
り込み、フィルタ処理を行う。即ち、ここでの変動レベ
ルＦＬ_ｉ（ｄＢ）は極大値ｈｎと極小値ｌｎを繰り返す
が、その間にも比較的小レベルの極大値と極小値を生じ
ている。そこで、最小値の後の最大値が決定する毎に最
小値の点からx軸（時間軸）とy軸（変動レベル）にある
閾値を設けて、その閾値範囲内の極大値と極小値を排除
するというフィルタ処理を実行することになる。次に、
図９に示すヒトの周波数嗜好パターンを考慮したウエイ
トＷ_ｉの設定マップは、低域側と高域側を持ち上げた台
形型として設けた。この後、得られた累積変動レベルＣ
ＦＬ_ｉのオーバーオール値ＣＦＬは式（６）を用いて算
出し、騒音判定用物理量として適性化する。

【００３４】

【数６】

【００３５】ここで、ＣＦＬ：累積変動レベルオー
バーオールｄＢｉ：周波数バンド番号、である。

【００３６】このようにして騒音の時間的変動感を表す
累積変動レベルオーバーオールＣＦＬが評価判定用の物
理量の一つとして演算され、その分布は、例えば、図１
０に示すようになる。一方、騒音レベル算出手段３はマ
イクロホン７からの騒音信号（音圧Ｐａ波形）をＡ特性
フィルタを用いて補正したデシベル値ｄＢ（Ａ）に変換
して取り込み、データサンプリング周期毎にデシベル値
ＮＬｉｄＢ（Ａ）のオーバーオール値ＮＬ（ｄＢ
（Ａ））を騒音レベルとして算出し、これを評価判定用
の物理量の一つとする。

【００３７】次に、評価手段４は、累積変動レベル（ｄ
Ｂ）と騒音レベル（ｄＢ（Ａ））の２つの物理量から音
質を十段階に評価する。ここで評価手段４は図１１に示
す音質評価処理マップｍ１を採用する。オーバーオール
評価の場合、音質評価処理マップｍ１は、横軸に累積変
動レベルＣＦＬ（ｄＢ）を、縦軸に騒音レベルＮＬ（ｄ
Ｂ（Ａ））を取り、それぞれヒトが感じる騒音レベルに
対しての十段階の評価線（１〜１０）を適宜設定する。
この場合、各評価線は評価基準を通る傾き１の直線とし
て設定され、評価域を区分している。ここでは、Ｎｏ．
７の評価線より騒音レベル値が小さい領域（左下側）が
音質対策良好、大きい領域（右上側）が音質対策不良と
判定するよう設定する。

【００３８】ここで各音質評価処理マップｍ１は、被試
験体であるエンジンの機種毎に評価レベルを異ならせた
ものも採用することが可能である。このような音質評価
装置Ｍを用いてエンジンの騒音評価を各々オーバーオー
ル値を用いて行う音質評価方法を順次説明する。

【００３９】まず、音質評価装置Ｍが騒音対策前のエン
ジン６にセットされる。次いで、エンジン６が、例えば
ローアイドルで運転され、その際の騒音がマイクロホン
７に採取されて電気信号（音圧Ｐａ信号）化される。マ
イクロホン７の音圧Ｐａ信号は、Ａ／Ｄ変換器８と騒音
レベル算出手段３とにそれぞれ入力される。騒音レベル
算出手段３では騒音信号（音圧Ｐａ波形）をデシベル値
ｄＢ（Ａ）に変換し、データサンプリング周期毎のオー
バーオール値ＮＬ（ｄＢ（Ａ））を騒音レベルとして導
出するステップを行う。この騒音レベルＮＬ（ｄＢ
（Ａ））は評価手段４による評価のステップで採用され
る。

【００４０】一方、累積変動レベル算出手段２では音の
時間変動を計測し、その変動レベルＦＬ_ｉ（ｄＢ）のピ
ーク差ｄＢｋを合計して累積変動レベルＣＦＬ_ｉを算出
するステップを行う。具体的には、まず、Ａ／Ｄ変換器
８において音圧信号がデジタル信号に変換され、データ
記録部５に入力され記憶処理される。

【００４１】次いで、包絡線変換手段１１では、周波数
弁別部１１ａにより音圧信号を周波数バンド毎に分離す
るステップを行い、音圧時間信号算出部１１ｂにより各
バンド毎に分離された音圧信号Ｐｉは包絡線演算部１１
ｃにより各ピークを順次連結した音の大きさを表す包絡
線Ｐ_ｅｉを抽出する（図４参照）ステップを行う。次い
で、一次遅れ系応答手段１２のエネルギ信号変換部１２
ａでは、音の大きさを表す包絡線Ｐ_ｅｉより音の強さの
包絡線Ｉ_ｅｉ（Ｗ／ｍ^２）を算出するステップを行う。

【００４２】次いで、一次遅れ処理部１２ｂでは音の強
さの包絡線Ｉ_ｅｉ（Ｗ／ｍ^２）に対して上がり時定数Ｔ
upを、下がり時定数Ｔdownをそれぞれ用いて「だれ」を
持たせる処理行い、時間遅れ処理済の音の強さの包絡線
Ｉ_ｅｉ’（ｍＷ／ｍ^２）を抽出するステップを行う。こ
れにより、上述したヒトの聴覚における耳の反応遅れ機
能に適合するようにする。次いで、変動レベル算出手段
１３では時間遅れ処理済の音の強さの包絡線Ｉ_ｅ _ｉ’を
実効値Ｉ_ＲＭＳｉ（Ｗ／ｍ^２）で割って、ヒトの耳の感
度に合うデシベル変換された変動レベルＦＬ_ｉ（ｄＢ）
とする（図８参照）。

【００４３】変動レベル累積手段１４は累積変動レベル
算出部１４ａとして、式（４）で表示したようにして、
評価時間中に発生する変動レベルＦＬ_ｉのピーク差ｄＢ
ｋを合計した値に、ヒトの周波数嗜好パターンを考慮し
たウエイトＷ_ｉ等の各種付加値を加算して累積変動レベ
ルＣＦＬ_ｉとして求めるステップを行う。更に、オーバ
ーオール値算出部１４ｂとして、累積変動レベルＣＦＬ
_ｉの累積変動レベルオーバーオール値ＣＦＬを式（５）
で表示したようにして求める。この後、評価手段４は、
図１１に示す音質評価処理マップを用い、累積変動レベ
ルＣＦＬ（ｄＢ）と騒音レベルＮＬ（ｄＢ（Ａ））に相
当する評価値を十段階の中より導出する。

【００４４】この際、例えば、Ｎｏ．７の評価線より累
積変動レベル値、騒音レベル値が大きい領域（右上側）
の符号●印の対策前位置にあるとすると、このエンジン
６は音質対策が必要であるとの評価が成される。この評
価結果により、例えば、点火時期の調整処理や、エンジ
ン６の本体回りに遮蔽板を新設する等のエンジン６に対
策が成され、ディーゼル騒音で時間的に変動する間欠音
である、「ガラガラ音」や、「カリカリ音」の騒音の拡
散が抑えられたとする。

【００４５】その上で、音質評価装置Ｍを再度用い、音
質対策前と同一条件で再度エンジン６の累積変動レベル
ＣＦＬ（ｄＢ）と騒音レベルＮＬ（ｄＢ（Ａ））を算出
し、評価手段４が音質評価処理マップを用い、対策後の
累積変動レベルＣＦＬ（ｄＢ）と騒音レベルＮＬ（ｄＢ
（Ａ））に相当する対策後の評価値を導出する。この結
果、対策後の評価値が、例えば、Ｎｏ．７の評価線より
累積変動レベル値、騒音レベル値が小さい領域（左下
側）の符号○印の対策後位置に達したとすると、今回の
対策が有効であったことが物理量である評価値によって
的確に確認されたこととなる。なお、図１２には対策前
のエンジンの変動レベル（ｄＢ）を破線で、対策後の変
動レベル（ｄＢ）を実線でそれぞれ示しており、対策後
に変動レベル（ｄＢ）が低下し、対策が適性であったこ
とを推測できる。

【００４６】このように音質評価装置Ｍを用いたことに
より、ヒトの聴感が時間遅れ反応するというヒトの聴覚
機構に適合した評価値を導出できるので、ヒトの聴感で
のフィーリングに合う音の質を定量化した評価値によっ
て騒音を的確に確認できる。上述のところにおいて、被
試験体はエンジン６として説明したが、本発明はその他
の各種エンジンはもとより、その他の産業機器の発する
各種の騒音対策においても、累積変動レベル（ｄＢ）と
騒音レベル（ｄＢ（Ａ））を算出し、評価手段４が被試
験体に応じ設定される図示しない音質評価処理マップを
用い、物理量である評価値を算出し、騒音対策に有効に
利用できる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、評価
する音が時間的変動感を表す累積変動レベルと騒音絶対
値とに分析して求められ、それら２つの物理量の大小に
応じて評価手段が音質評価を行うことができる。

【００４８】請求項２の発明は、累積変動レベル算出手
段が、変換手段と包絡線変換手段と一次遅れ系応答手段
と変動レベル算出手段と変動レベル累積手段とからなる
ので、時間的変動感がヒトの聴感でのフィーリングに合
うように確実に物理量化でき、音質評価を行うことので
きる。

【００４９】請求項３の発明は、一次遅れ系処理を包絡
線振幅上昇時の時定数よりも下降時の時定数が大となる
定数で処理するので、ヒトの聴感に適合した累積変動レ
ベルの算出に寄与できる。

【００５０】請求項４の発明は、累積変動レベルのオー
バーオール値と騒音レベルのオーバーオール値とに基づ
いて騒音評価を行うので、音質を適正に物理量化し、音
質評価を行うことができる。

【００５１】請求項５の方法発明は、評価する音を電気
信号に変換してから騒音レベルを算出し、かつ電気信号
から音の時間変動を計測し、同音の時間変動相当の音の
強さの変動レベルのピーク差を合計して累積変動レベル
を算出し、騒音レベルと累積変動レベルとで音質評価を
行うことができる。

【００５２】請求項６の方法発明は、音の時間変動から
音の大きさを表す包絡線を求め、同包絡線から音の強さ
の包絡線を算出するので、ヒトの聴感に適合した累積変
動レベルの算出に寄与できる。

【００５３】請求項７の方法発明は、音の大きさを表す
包絡線から音の強さの包絡線を一次遅れ系の応答として
処理するので、ヒトの聴感に適合した累積変動レベルの
算出に寄与できる。

【００５４】請求項８の発明は、音の強さの包絡線の一
次遅れ処理を、その包絡線振幅上昇時の時定数よりも上
記振幅の下降時の時定数が大となる定数で処理するの
で、ヒトの聴感に適合した累積変動レベルの算出に寄与
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての音質評価装置の概
略構成図である。

【図２】図１の音質評価装置がエンジンの音圧波形を測
定した際の音圧波形図である。

【図３】図１の音質評価装置がエンジンの音圧波形を周
波数弁別した際の弁別後の音圧波形図である。

【図４】図１の音質評価装置が有する音圧の包絡線算出
機能を説明する音圧波形図である。

【図５】図１の音質評価装置が図３の音圧波形に基き算
出した音の強さの包絡線Ｉ_ｅｉの波形図である。

【図６】図１の音質評価装置が有する音圧波形の時間遅
れ処理機能を説明する音の強さの波形図である。

【図７】図１の音質評価装置が図５の音の強さの包絡線
Ｉ_ｅｉに基き算出した時間遅れ処理後の波形図である。

【図８】図１の音質評価装置が図７の時間遅れ処理後包
絡線に基き算出の波形図を変動レベルＦＬ_ｉに変換した
状態の変動レベル波形図である。

【図９】図１の音質評価装置が有する累積変動レベルの
算出で採用されるヒトの周波数嗜好パターンを考慮した
ウェイトマップの特性線図である。

【図１０】図１の音質評価装置が図８の音圧の包絡線に
基き算出した累積変動レベルの値をバンド別に表した線
図である。

【図１１】図１の音質評価装置が用いるエンジン用の音
質評価処理マップの特性線図である。

【図１２】図１の音質評価装置を用いて騒音対策前と対
策後にそれぞれ行った時間遅れ処理後包絡線に基き算出
の変動レベル波形図の評価事例の説明図である。

【図１３】ヒトの聴覚の各機能部毎の機能説明ブロック
図である。

【符号の説明】

１変換手段２データ記録部３累積変動レベル算出手段４騒音レベル算出手段５評価手段７マイクロホン８Ａ／Ｄ変換器１１包絡線変換手段１２一次遅れ系応答手段１３変動レベル算出手段１４変動レベル累積手段Ｍエンジン音質評価装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】評価する音の騒音レベルを計測する騒音レ
ベル算出手段と、上記音の時間変動を計測し、同音の時
間変動相当の音の強さの変動レベルを求め、同変動レベ
ルのピーク差を合計して累積変動レベルを算出した累積
変動レベル算出手段と、予め設定された騒音レベルと累
積変動レベルとの評価点の関係を示す評価手段とから構
成されたことを特徴とする音質評価装置。
【請求項２】請求項１記載の音質評価装置において、上記累積変動レベル算出手段は、上記音を電気信号に変
換する変換手段と、上記変換手段からの電気信号を周波
数バンド毎に分離して音圧時間信号を算出し、上記音圧
時間信号を用いて音の強さを表す包絡線を抽出する包絡
線変換手段と、上記包絡線を一次遅れ系の応答として処
理する一次遅れ系応答手段と、上記一次遅れ系の応答と
して処理した音の強さの包絡線を対数表示処理した変動
レベル算出手段と、上記変動レベル算出手段より算出さ
れた変動レベルのピーク差を合計して累積変動レベルを
算出する変動レベル累積手段とからなることを特徴とす
る音質評価装置。
【請求項３】請求項２記載の音質評価装置において、上記一次遅れ系応答手段は、音の強さの上記包絡線の一
次系遅れ処理を、その包絡線振幅上昇時の時定数よりも
上記振幅の下降時の時定数が大となる定数で処理したこ
とを特徴とする音質評価装置。
【請求項４】請求項１記載の音質評価装置において、上記累積変動レベルのオーバーオール値と上記騒音レベ
ルのオーバーオール値とに基づいて騒音評価を行うこと
を特徴とする音質評価装置。
【請求項５】評価する音を採取して電気信号に変換し、
上記電気信号から騒音レベルを算出し、かつ上記電気信
号から音の時間変動を計測し、同音の時間変動相当の音
の強さの変動レベルのピーク差を合計して累積変動レベ
ルを算出し、上記騒音レベルと上記累積変動レベルとで
上記音の評価を行うことを特徴とする音質評価方法。
【請求項６】請求項５記載の音質評価方法において、上記変動レベルを算出するステップは、上記音の時間変
動から音の大きさを表す包絡線を求め、上記音の大きさ
を表す包絡線から上記音の強さの包絡線を算出するステ
ップを有することを特徴とする音質評価方法。
【請求項７】請求項６記載の音質評価方法において、上記変動レベルを算出するステップは、上記音の大きさ
を表す包絡線から上記音の強さの包絡線を一次遅れ系の
応答として処理するステップを有することを特徴とする
音質評価方法。
【請求項８】請求項７記載の音質評価方法において、上記変動レベルを算出するステップは、音の強さの上記
包絡線の一次遅れ処理を、その包絡線振幅上昇時の時定
数よりも上記振幅の下降時の時定数が大となる定数で処
理したことを特徴とする音質評価方法。