JP2007278824A - 自動車用異音計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単に車室内に設置することができ、しかも車室内で発生する異音を、乗員、乗客の聴感に適合した形態で収録することができるように構成された異音計測装置を提供する。
【解決手段】自動車の車室内の異音を計測するための自動車用異音計測装置を、基台３と、該基台上に配設された支持部材（マイクステー１５）と、該支持部材にて支持されたマイクロフォン１とを有し、前記基台は、背もたれ１８に対して着脱自在なるヘッドレスト４におけるステーロッド１２との結合手段（ロッド係合部材１４）を有し、且つ前記背もたれと前記ヘッドレストとの間に挟持されるものとする。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車用異音計測装置に関するものである。

車室内の適宜な位置に複数のマイクロフォンを配置して加振台で車体に振動を加え、各マイクロフォンの出力データを分析して異音発生源を判別する方法が提案されている（特許文献１を参照されたい）。なお、ここでいう異音とは、音圧レベルは小さいが、時間変動成分が顕著な音のことであり、具体的には、内装部材の取付部や配線からの予期せぬ振動音などのことである。
特開２００４−２８６６３４号公報

しかるに、車室内で発生する異音は、座る位置によって聞こえ方が大きく異なり、例えば、後部座席では非常に耳障りに感じられるが、運転席ではほとんど気にならない、などといった事象がある。これは、一般的な異音は、音圧レベルが低いために距離が離れると可聴範囲、あるいはマイクロフォンの計測範囲を下回ってしまう上、例えば車体後方で異音を発した場合、運転席およびヘッドレストが遮蔽体となって運転席乗員への異音の伝播を阻むからであると考えられる。

このような理由により、音圧レベルの低い異音を、遮蔽体が多く存在する車室内において、運転者が一人で実走しただけ、あるいは車室内の各所に配置したマイクロフォンで集音しただけでは、その発生源を特定することは非常に困難であった。

本発明は、このような従来技術の不都合を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、比較的簡単に車室内に設置することができ、しかも車室内で発生する異音を、乗員、乗客の聴感に適合した形態で収録することができるように構成された自動車用異音計測装置を提供することにある。

このような課題を解決するため、本発明は、自動車の車室内の異音を計測するため自動車用異音計測装置を、基台３と、基台上に配設された支持部材（マイクステー１５）と、支持部材にて支持されたマイクロフォン１とを有し、前記基台が、背もたれ１８に対して着脱自在なるヘッドレスト４におけるステーロッド１２との結合手段（ロッド係合部材１４）を有し、且つ背もたれとヘッドレストとの間に挟持されるものとした（請求項１）。特に、左右方向に移動可能な位置調節手段を備えた結合部材（マイクステー係合部材１６）を介して基台におけるヘッドレストの左右両側方に一対のマイクロフォンを結合するようにしたり（請求項２）、マイクロフォンの向きを３軸について調節可能なようにしたり（請求項３）、三次元音響強度計測プローブの支持部（取付スタンド２０）を基台に設けるものとしたり（請求項４）、支持部材および三次元音響強度計測プローブの支持部を後方へ移動可能なようにしたり（請求項５）、複数の自動車用異音計測装置を複数の座席に同時に取り付けられるようにしたり（請求項５）すると良い。

このような本発明によれば、着脱式のヘッドレストを利用して背もたれに基台を取り付けるので、標準装備の背もたれに何ら改変を施さずに異音計測装置を容易に車室内に設置することができ、計測作業の準備に要する時間を大幅に低減することができる。しかも着座した乗員の耳と略一致した位置にマイクロフォンを設置して異音を収録することができるので、乗員が聴くのと略同じ音場での計測が可能となり、乗員の聴感に適合した異音データの収録が可能となる。特に複数セットを同時に用いれば、音源が複数箇所に及ぶときや、音量が低くて音源位置が判然としない場合にも、より的確な音源判断が可能となる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明による自動車用異音計測装置の全体構成図である。本発明装置は、座席に着座した乗員の頭Ｈの左右両側方に配置されてバイノーラル的に集音を行う一対のマイクロフォン１ａ・１ｂと、一方のマイクロフォン１ａの側方に配置された三次元音響強度計測プローブ２（特開平５−２８８５９８号公報を参照されたい）とを備えている。これら一対のマイクロフォン１ａ・１ｂ及び三次元音響強度計測プローブ２は、共通の基台３を介して乗員が着座する座席に設けられたヘッドレスト４の左右両側方に設置される。

三次元音響強度計測プローブ２が集音した４チャンネルの出力は、電源アンプ５ａにて出力電圧が増幅され、ハイパスフィルタ６ａにて所定の低周波数帯域の信号（暗騒音等）が減衰され、Ａ／Ｄコンバータ７でディジタル信号に変換された上でメモリー８に蓄えられる。他方、一対のマイクロフォン１ａ・１ｂが集音した２チャンネルの出力も、電源アンプ５ｂにて出力電圧が調整され、ハイパスフィルタ６ｂにて所定の低周波数帯域の信号（暗騒音等）が減衰され、Ａ／Ｄコンバータ７でディジタル信号に変換された上でメモリー８に蓄えられる。そしてメモリー８に蓄えられた音響データは、所定の解析ソフトを搭載したデータ処理コンピュータ９に入力されて分析される。

このように本発明においては、ステレオ式マイクロフォン１ａ・１ｂと三次元音響強度計測プローブ２とを併用することにより、音圧レベルの測定並びに音源の判定を、より一層高精度に行うことを企図している。なお、上述の一対のマイクロフォン１ａ・１ｂ、三次元音響強度計測プローブ２、基台３、電源アンプ５ａ・５ｂ、及びハイパスフィルタ６ａ・６ｂを１セットとして、複数セットＳ１・Ｓ２・・・を同時に車両に搭載して各座席での異音測定を同時に行うこともできる。

図２は、ステレオ式マイクロフォン１ａ・１ｂ及び三次元音響強度計測プローブ２を備えた本発明装置の平面図である。本装置の基台３は、例えば軽量溝型鋼材などを加工して形成されており、断面形状が下向きに開放したコ字形をなす棒状材の各壁の同一直線上に直列する４組の長孔１１ａ・１１ｂを開設してなっている。

図３に併せて示すように、基台３の溝型をなす内面における中央側の一対の長孔１１ａに対応する位置に、ヘッドレスト４の下面に突設されたステーロッド１２の挿通孔１３が設けられた一対のロッド係合部材１４が摺動可能に装着されている。また外側の一対の長孔１１ｂに対応する位置に、各マイクロフォン１ａ・１ｂを支持するマイクステー１５が取り付けられる一対のマイクステー係合部材１６が摺動可能に装着されている。これら４個の係合部材１４・１６には、前後方向に貫通する雌ねじ孔が設けられており、基台３の前後壁に設けられた長孔１１ａ・１１ｂからボルト一体のグリップハンドル１７を締め込むことにより、各係合部材１４・１５を、長孔１１ａ・１１ｂの範囲内で基台３上の任意の位置に固定することができるようになっている。

ロッド係合部材１４に設けられたステーロッド１２の挿通孔１３は、太さが異なる２種類のステーロッド１２に対応できるように、だるま型をなしており、計測対象車両に装備されたヘッドレスト４を背もたれ１８から一旦取り外し、そのヘッドレスト４のステーロッド１２の間隔および太さに合わせて一対のロッド係合部材１４を位置決めした上でステーロッド１２を挿通し、且つ背もたれ１８にヘッドレスト４を再び取り付けることにより、背もたれ１８の上面とヘッドレスト４の下面との間に基台３が挟持されるようになっている。

マイクステー１５は、マイクロフォン１ａ・１ｂ自体の周辺に音響計測精度の低下を招く反射体をできるだけ存在させないようにするために、細長い円形断面の丸棒材で形成されている。そしてマイクステー係合部材１６に対しては、走行中の振動では動かないが、強制的に回動させればその角度を任意に調節可能となるように、適宜な摩擦抵抗発生手段を介して結合している。またその中間部には、屈曲自在且つ任意の角度で保持し得る摩擦抵抗発生手段を備えた関節１９が設けられている。

マイクロフォン１ａ・１ｂは、例えば周知のダイヤルゲージスタンドのユニバーサルジョイントを応用したジョイント部材（図示せず）を介してマイクステー１５に連結固定するものとすれば、その集音部の位置を三次元的に任意に調節可能となるように構成し得る。

基台３の一方の端部には、三次元音響強度計測プローブ２の取付スタンド２０が設けられている。なお、背もたれ１８の角度が変わった場合に、三次元音響強度計測プローブ２の姿勢を適宜に調節して三次元音響強度プローブ２の水平姿勢を保てるように、カメラの三脚に設けられる如き雲台をスタンド２０の上端に設けておくと良い。

また、マイクステー１５の関節１９を伸ばしたり、雲台（図示せず）の角度を調節したりして、マイクロフォン１ａ・１ｂ並びに三次元音響強度計測プローブ２を後方へ移動可能なように構成することにより、乗員の乗降性を高める上にも寄与するところ大である。

なお、各マイクロフォン１ａ・１ｂの集音部には、音響特性への影響が最小となるように設計製作された球形の緩衝部材（防風スクリーン）２１が、必要に応じて取り付けられるようになっている。

このようにして、背もたれ１８からヘッドレスト４を一旦取り外し、ステーロッド１２を差し込んでヘッドレスト４自体で基台３を押さえつける構造としたので、着脱式のヘッドレストを備えた座席ならば、助手席や後部座席など、どこにでも短時間で簡単に異音計測装置を着脱することができる。また、車室内において発生する異音を、座席に着座した乗員の耳に近接した位置にて集音することができるので、乗員の聴感に対応した音の収録が可能となる。

本発明装置の装着位置を変えて同じ音を収録して分析した結果の視覚的表示例を図４に示す。これは異音の方向性および音量を、車室内レイアウトに重ね合わせた三角形の形状で表しており、運転席のヘッドレストに装着して計測した結果を破線で示し、後部右座席のヘッドレストに装着して計測した結果を実線で示した。この結果、運転席ではフロアトンネル付近で僅かな異音が発生していると判断されているが、後部右座席では、右側Cピラー近傍で明瞭な異音が発生していると判断されている。一般的に、異音の音圧レベルが計測可能な大きさであれば、複数箇所で計測した結果のうちの最大レベルの結果を選択すれば、それが真の異音発生源を求めたものであると推定できる。従って、この場合は、フロアトンネル付近の異音は偽の異音源であり、右側Cピラー近傍の異音が真の異音源であると判断できる。

複数セットの本発明装置を、複数の座席に同時に装着して計測すれば、１セットの本発明装置の位置を交替して複数回に分けて計測するのに比して、全く同一条件で計測できるので、データの信頼性がより一層高まる。

このようにして、本発明装置により、運転席では発生源を判断できないような異音であっても、乗員に代わって発生源を明確に特定することができるので、少ない人員で高精度な異音計測を実施する上に寄与するところ大である。。

本発明装置の全体構成図である。 本発明装置の平面図である。 本発明装置のシートへの取付要領を示す斜視図である。 本発明装置による分析結果の視覚的表示例である。

符号の説明

１ マイクロフォン
２ 三次元音響強度計測プローブ
３ 基台
４ ヘッドレスト
１２ ステーロッド
１４ ロッド係合部材（結合手段）
１５ マイクステー（支持部材）
１６ マイクステー係合部材（結合部材）
１８ 背もたれ
２０ 取付スタンド（支持部）

Claims (6)

1. 自動車の車室内の異音を計測するための自動車用異音計測装置であって、
   基台と、該基台上に配設された支持部材と、該支持部材にて支持されたマイクロフォンとを有し、
   前記基台は、背もたれに対して着脱自在なるヘッドレストにおけるステーロッドとの結合手段を有し、且つ前記背もたれと前記ヘッドレストとの間に挟持されることを特徴とする自動車用異音計測装置。
2. 前記支持部材は、左右方向に移動可能な位置調節手段を備えた結合部材を介して前記基台に結合すると共に、前記ヘッドレストの左右両側方に隣接配置される一対のものからなることを特徴とする請求項１に記載の自動車用異音計測装置。
3. 前記支持部材は、前記マイクロフォンの向きを調節すべく３軸角度調節手段を備えることを特徴とする請求項１若しくは２に記載の自動車用異音計測装置。
4. 前記基台は、三次元音響強度計測プローブの支持部を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自動車用異音計測装置。
5. 前記支持部材および前記三次元音響強度計測プローブの支持部が後方への移動手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の自動車用異音計測装置。
6. 当該自動車用異音計測装置が、複数の座席に同時に取り付けられる複数のものからなることを特徴とする請求項４若しくは５に記載の自動車用異音計測装置。

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