技術詳細

株式会社竹田技研

所在地

岡山市南区あけぼの町25-5

ホームページ

http://www.takedagiken.jp

効率的な騒音対策を支援する騒音分析ソフト(iNA)

株式会社竹田技研
機械部品、機械
各種技術サービス、学術・研究
公開日
2020/10/23
最終更新日
2020/11/29

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詳細説明

騒音分析ツール
騒音分析ソフトをインストールしたパソコンとA/D変換器で構成される騒音分析ツールです。
騒音分析のみを行う騒音分析ソフト単体もご提供しています。周波数分析機能
 FFT法により騒音のパワースペクトルを計算する機能です。
 拡大表示やマウスポインタ―の位置の周波数とレベルを表示することができます。
 マウスの左クリックで下限表示周波数の指定、マウスの右クリックで上限表示周波数の指定、マウスのスクロールホイールで拡大復元表示が可能です。
 縦軸のスケール指定も可能です。
 タブを切り替えて5つの波形のスペクトルの比較が可能です。スペクトログラム分析機能
 FFT法によりスペクトログラム(声紋)計算する機能です。スペクトログラムにより騒音のスペクトルの時間的な変化を観察することができます。間欠的な音か連続音かなどが分かり、騒音源特定が容易になる可能性があります。
 周波数方向の拡大表示やマウスポインタ―の位置の周波数とレベルを表示することができます。
 タブを切り替えて5つの波形のスペクトルの比較が可能です。統合分析機能
 オクターブ分析結果とFTT法によるパワースペクトルが同時に表示され、両分析を有効に利用することができます。また、各周波数バンドにおいて騒音低減量を指定することでその騒音対策により騒音レベルがどの程度小さくなるかなどの試算も可能です。
 問題になっているオクターブバンド帯域のスペクトルを拡大表示できます。
周期運動部品音源寄与度分析機能
 周期運動部品ごとにその部品が発生している騒音レベルを計算することができます。多数のギアの中でどれが大きな騒音を発生しているかなどを確認することができます。回転音のスペクトル模式図
 回転音は基本周波数とその整数倍の周波数で大きな音を発生します。2つの回転音とそのスペクトル
 時間的には分離できない2つの回転音も周波数領域では分離することができます。回転角度別周波数分析機能
 より長い時間の周波数分析が可能なため特定の回転角度範囲における高分解能のスペクトルを計算することができます。従来の分析法によるスペクトルとオクターブ分析結果

 騒音問題を解決するために、よく騒音分析が行われます。これまでは、オクターブ分析やFFTを使用する周波数分析を行い騒音源の特定に役立てていますが、上記2つの手段を有機的に利用するソフトウェアはなく、分析はしたもののなかなか騒音源を特定できないということがよくあります

 また、騒音対策で最も有効なものは音源対策です。そこで、機械から発生している騒音の強度分布を計測して音源を特定することもよく行われています。ところがこの方法では単にどこから大きな音が出ているかが分かるだけで何が原因になっているかを割り出すことに必ずしもつながりません。

 以上のように現状の騒音分析ソフトを使用してもなかなか音源の特定が難しいといえます。当社の騒音分析ソフトは長く大手メーカーにて騒音対策を実施してきた体験から、このようなソフトがあればという思いで作成しました。このため、当社の騒音分析ソフトは単に周波数分析をするだけではなく、騒音源の特定や騒音低減策を検討するための有効な機能群を備えており、騒音源の特定と騒音対策の立案に寄与します


1)これまでの課題

 現在、騒音源が何であり、騒音対策を行えばどの程度の効果があるかなどを検討する際の効果的な支援ソフトがありません。


2)製品・装置の特長

 当社の騒音分析ソフトは、効果的に騒音対策を行うために、従来からあるオクターブ分析機能や周波数分析機能(スペクトル分析、スペクトログラム分析)に加えて、以下の新しい機能を備えています。

1)統合分析機能

2)周期運動部品音源寄与度分析機能

3)回転角度別分析機能

 統合分析機能は周波数スペクトルとオクターブ分析結果が同時表示され有機的に両分析を有機的に利用することができます。オクターブバンドレベルが最も大きい周波数帯域のスペクトルの状況がどのようであるかを簡単に観察でき、機械音によるものか風切り音のようなものかなどを判断できます。また、オクターブバンドごとに騒音低減量を設定するとオーバーオールで何dB効果があるかを確認できます。


 ギアやエンジンなどの周期的に運動する部品からは回転音が発生します。回転機械においてはこの回転音が主要な音源になることがよくありますが、多数の部品から構成されるためなかなか騒音源が何であるか、その全体の騒音に対する寄与はどれだけかを特定できません。しかし、ギアやボールベアリング、回転翼などから発生する回転音は周波数が回転数×ギアの歯数のように基本となる周波数とその整数倍の周波数において音を発生します。また、この周波数は計算式により求めた周波数と完全に一致します。

 このことを利用して、周期運動部品音源寄与度分析機能では回転音周波数を指定することで騒音の中の指定した回転音成分の強度を割り出します。また、個々の回転音成分の強度を計算するためどの回転音成分が問題なっているかを割り出すことができます。更に、その回転成分に対して何dBの対策をするとオーバーオール値がどれだけになるかを試算できます。

 回転角度別分析機能は回転機械の特定の角度範囲におけるスペクトルを計算する機能です。通常では指定回転角範囲は短時間になりスペクトルの周波数分解能が十分ではありません。この機能では、指定回転角度範囲の複数回転分のデータを使用して周波数分析をするため高い周波数分解能を持つスペクトルが得られます。


3)製品・装置使用による効果

 当社の騒音分析ソフトを使用すると、騒音源が何であるか、どれだけ対策すれば十分に騒音を低減することができるかなどを効率的に検討することができます。


4)スペック

 機  能:波形モニタ、波形入力、波形保存

      波形データ読込、各種分析、分析結果保存、分析結果読み出し

 入力機能:サンプリング周波数(6.4、12.8、25.6、51.2、102.4 kHzから選択)

 分析機能:波形ファイル(騒音分析ソフト標準ファイル、wavファイル)

      分析種類(パワースペクトル分析、オクターブ分析、スペクトログラム分析)

          (統合分析、周期運動部品音源寄与度分析、回転角度別周波数分析)

      パワースペクトル分析

         分析データ点数(128~131072)

         窓関数(矩形、ハニング、ハミング、ブラックマン)

      オクターブ分析

         中心周波数(31.5Hz~16kHz)1/1オクターブ分析

      スペクトログラム分析

         分析データ点数(128~131072)

      表示

        拡大表示(波形/時刻方向、パワースペクトル/周波数方向、スペクトログラム/周波数方向)

        ポイント表示物理量(スペクトル/強度・周波数、スペクトログラム/強度、周波数、時刻)

 分析のみを行うソフト「iNABase」の価格は10万円です。「iNABase」はwavファイルを対象に分析を行うもので、波形入力機能はありません。


5)解決・導入実績と見込み

 これまでに、大手メーカーにて各種騒音対策を体験してきましたが、これらを実行するうえで効果が得られると考えています。応用分野は以下の通りです。

 1)一般的な騒音分析

 2)自動車の運転室内におけるエンジンやエアコン、空冷ファンなどの音源寄与度分析

 3)ギアなどの周期運動部品の音源寄与度分析(対策すべき部品かどうかグレードを落とせるかなどの判断可能)

 4)エンジン音とタイヤ音の寄与度分析

 5)ギアードモーターのギア発生音の音源寄与度分析

 6)大型モーターの軸受から発生する騒音の音源寄与度分析

 7)エンジンのバルブ開閉音や爆発音などの音源寄与度分析

 8)タイヤのトレッドパターンの評価

 9)稼働時に異音が発生している回転機械において、どの角度で異音が発生してるかを分析して異音源特定。

 また、騒音分析ソフトを使用して、音源の特定サービスも行います。wavファイルをお送り頂けば騒音分析と騒音源の推定、基本的な騒音対策案の策定を行います。サービス料金は5万円からです。



6)公開情報

 当社ホームページ(http://www.takedagiken.jp

 騒音分析ソフト説明(http://www.takedagiken.jp/category/2094271.html