JP2017020961A - Tire noise display method, and noise performance evaluation method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤの騒音特性の評価やトレッドパターンのデザイン変更に役立つタイヤの騒音表示方法、及びそれを用いた騒音性能評価方法に関する。 The present invention relates to a tire noise display method useful for evaluation of tire noise characteristics and tread pattern design change, and a noise performance evaluation method using the same.
タイヤの騒音試験方法として、例えば、ドラム上でタイヤを定常速度で回転させ、そのとき発生する騒音を、マイクロフォンで測定するものが知られている(例えば特許文献1、2参照。)。 As a tire noise test method, for example, a method in which a tire is rotated at a steady speed on a drum and noise generated at that time is measured with a microphone is known (for example, see Patent Documents 1 and 2).
そして従来においては、測定された騒音を周波数分析して、音圧レベルの周波数分布をグラフ化するとともに、このグラフに基づいてタイヤの騒音性能の評価が行われる。具体的には、図6に例示するように、タイヤの騒音を周波数分析(例えば1/3オクターブ分析)し、横軸に周波数、縦軸に音圧レベル(dB)をプロットして、分析結果をグラフ化する。そして、このグラフにおけるピーク点aの音圧レベル及び周波数、並びにオーバーオールレベル(O.A.)などに基づいて騒音性能が評価されている。 Conventionally, frequency analysis of the measured noise is performed to graph the frequency distribution of the sound pressure level, and the noise performance of the tire is evaluated based on this graph. Specifically, as illustrated in FIG. 6, frequency analysis (for example, 1/3 octave analysis) of tire noise is performed, the frequency is plotted on the horizontal axis, and the sound pressure level (dB) is plotted on the vertical axis. Is graphed. The noise performance is evaluated based on the sound pressure level and frequency at the peak point a in this graph, the overall level (O.A.), and the like.
ここで、タイヤ騒音の主原因として、トレッドパターンのうちの周方向主溝に起因する主溝気柱共鳴音、及び横溝に起因するピッチ音が挙げられる。前記主溝気柱共鳴音は、周方向主溝と路面とによって形成される気柱管から発生する気柱管共鳴であって、その周波数は、接地面内における周方向主溝の長さに影響される。また前記ピッチ音は、横溝が路面と接地する際の衝撃音であって、その周波数は、走行速度とタイヤ周長と横溝のピッチ数とに影響される。 Here, main causes of tire noise include main groove air column resonance sound caused by the circumferential main groove in the tread pattern and pitch sound caused by the lateral groove. The main groove air column resonance is air column resonance generated from an air column tube formed by a circumferential main groove and a road surface, and the frequency thereof is the length of the circumferential main groove in the ground plane. Affected. The pitch sound is an impact sound when the horizontal groove contacts the road surface, and its frequency is influenced by the running speed, the tire circumferential length, and the number of pitches of the horizontal groove.
しかし従来のグラフは、一つの走行速度(定常速度)のみで測定した騒音情報から得たものであり、しかも音圧レベルの周波数分布にすぎない。従って、このグラフを見ただけでは、どの周波数の音が、ピッチ音や主溝気柱共鳴音であるのか、或いはピッチ音が、主溝気柱共鳴音やその他の音とどの程度重なっているのかなどがわからない。 However, the conventional graph is obtained from noise information measured at only one traveling speed (steady speed), and is only a frequency distribution of the sound pressure level. Therefore, just looking at this graph, what frequency sound is the pitch sound and main groove air column resonance sound, or how much the pitch sound overlaps with the main groove air column resonance sound and other sounds? I do n’t know if.
そのため、タイヤの騒音特性を十分に評価することが難しく、トレッドパターンのデザイン変更に十分に役立たせることができなかった。 For this reason, it is difficult to sufficiently evaluate the noise characteristics of the tire, and it has not been possible to sufficiently utilize the design change of the tread pattern.
そこで本発明は、速度変化に伴うピッチ音や主溝気柱共鳴音の推移、及び何れの音が、ピッチ音や主溝気柱共鳴音であるのか、或いはピッチ音が、主溝気柱共鳴音やその他の音とどの程度重なっているのかなどを表現することができ、タイヤの騒音特性の評価やトレッドパターンのデザイン変更に役立つタイヤの騒音表示方法、及びそれを用いた騒音性能評価方法を提供することを課題としている。 Therefore, the present invention is directed to the transition of pitch sound and main groove air column resonance sound accompanying speed change, and which sound is pitch sound or main groove air column resonance sound, or pitch sound is main groove air column resonance sound. It is possible to express how much it overlaps with other sounds, such as the tire noise display method that is useful for evaluating the tire noise characteristics and changing the tread pattern design, and the noise performance evaluation method using it. The issue is to provide.
本願の第1発明は、タイヤの騒音を表示する表示方法であって、
少なくとも一つのマイクロフォンを用い、路面上で回転するタイヤの騒音を、タイヤの走行速度を変化させながら測定して騒音情報をうる測定工程、
前記騒音情報を、走行速度毎に周波数分析し、走行速度データA、及び各走行速度における周波数と音圧レベル又は音エネルギである音量とからなる騒音データBを求める分析工程、
並びに、前記走行速度データAと騒音データBとを1つのグラフで表示する表示工程を含むとともに、
前記表示工程では、前記グラフの一方の軸方向に走行速度を表示し、他方の軸方向に周波数を表示し、かつ走行速度と周波数とが交わる位置に、音量を、彩度、色相、及び明度を含む色要素の変化で表示することを特徴としている。
1st invention of this application is a display method which displays the noise of a tire,
A measurement process for obtaining noise information by measuring the noise of a tire rotating on a road surface while changing the running speed of the tire, using at least one microphone;
Analyzing the frequency of the noise information for each traveling speed to obtain the traveling speed data A and noise data B including the frequency and sound pressure level or sound energy at each traveling speed;
And a display step of displaying the travel speed data A and the noise data B in one graph,
In the display step, the travel speed is displayed in one axial direction of the graph, the frequency is displayed in the other axial direction, and the volume, saturation, hue, and brightness are displayed at a position where the travel speed and the frequency intersect. It is characterized by being displayed with changes in color elements including
本発明に係る前記タイヤの騒音表示方法では、前記走行速度が複数の小速度域に区画され、かつ前記周波数が複数の小バンド域に区画されるとともに、前記小速度域と小バンド域とが交わる位置を1ドットとして、各ドットを前記色要素の変化で表示することが好ましい。 In the tire noise display method according to the present invention, the traveling speed is partitioned into a plurality of small speed regions, the frequency is partitioned into a plurality of small band regions, and the small speed region and the small band region include It is preferable that the intersecting position is one dot and each dot is displayed by the change of the color element.
本発明に係る前記タイヤの騒音表示方法では、前記周波数分析は、オクターブ分析又は狭帯域分析であることが好ましい。 In the tire noise display method according to the present invention, the frequency analysis is preferably octave analysis or narrowband analysis.
本発明に係る前記タイヤの騒音表示方法では、前記音量の最小値から最大値までの領域範囲である音量レンジが、6〜18の小レンジに等区分され、かつ各小レンジが色要素により区別されることが好ましい。 In the tire noise display method according to the present invention, a volume range that is an area range from the minimum value to the maximum value of the volume is equally divided into 6 to 18 small ranges, and each small range is distinguished by a color element. It is preferred that
本発明に係る前記タイヤの騒音表示方法では、前記測定工程では、n個のマイクロフォンを異なる位置に設置し、各マイクロフォンからタイヤの騒音を同時に測定して騒音情報をうるとともに、前記分析工程では、それぞれの騒音情報から求めた騒音データBを、一つの統合データB0に統合し、前記表示工程では、前記走行速度データAと前記統合データB0とを1つのグラフで表示することが好ましい。 In the tire noise display method according to the present invention, in the measurement step, n microphones are installed at different positions, tire noise is simultaneously measured from each microphone to obtain noise information, and in the analysis step, It is preferable that the noise data B obtained from each noise information is integrated into one integrated data B0, and the travel speed data A and the integrated data B0 are displayed in one graph in the display step.
本発明に係る前記タイヤの騒音表示方法では、前記音量として音圧レベルLが採用されるとともに、
前記統合データB0では、各騒音データBにおいて、同じ走行速度かつ同じ周波数の音圧レベルL1〜Lnを、次式(1)にて平均した平均音圧レベルLmeanを、統合データB0の音量とするのが好ましい。
In the integrated data B0, the average sound pressure level Lmean obtained by averaging the sound pressure levels L1 to Ln having the same traveling speed and the same frequency in each noise data B by the following equation (1) is set as the volume of the integrated data B0. Is preferred.
本発明に係る前記タイヤの騒音表示方法では、前記音量として音圧レベルLが採用されるとともに、
前記統合データB0では、各騒音データBにおいて、同じ走行速度かつ同じ周波数の音圧レベルL1〜Lnを、次式(2)にて加算した加算音圧レベルLsumを、統合データB0の前記音量とするのが好ましい。
In the integrated data B0, in each noise data B, the added sound pressure level Lsum obtained by adding the sound pressure levels L1 to Ln having the same traveling speed and the same frequency according to the following equation (2) is used as the volume of the integrated data B0. It is preferable to do this.
本発明に係る前記タイヤの騒音表示方法では、前記マイクロフォンの本数は、2〜5本であり、各マイクロフォンは、タイヤの接地中心に対して進行方向の前方、後方、進行方向と直角な側方、前方と側方との間の斜め前方、後方と側方との間の斜め後方から選択される位置で、しかもタイヤの接地中心から等距離隔たり、かつ同高さの位置に設置されることが好ましい。 In the tire noise display method according to the present invention, the number of the microphones is 2 to 5, and each microphone is forward, backward, and laterally perpendicular to the traveling direction with respect to the ground contact center of the tire. Installed at the same height and at the same distance from the ground contact center of the tire, at a position selected from diagonally forward between the front and side and diagonally rear between the rear and side. Is preferred.
本発明に係る前記タイヤの騒音表示方法では、前記走行速度は、120〜40km/hの範囲で、高速度側から低速度側に一定の割合で連続して変化するとともに、前記変化の割合は1秒間に0.1〜5.0km/hであることが好ましい。 In the tire noise display method according to the present invention, the traveling speed continuously changes at a constant rate from the high speed side to the low speed side in a range of 120 to 40 km / h, and the rate of the change is It is preferably 0.1 to 5.0 km / h per second.
本願第2発明は、タイヤの騒音性能評価方法であって、前記タイヤのトレッド部に、周方向主溝と横溝とを含むトレッド溝が形成されるとともに、第1発明のタイヤの騒音表示方法を用い、前記横溝に起因するピッチ音、及び/又は前記周方向主溝に起因する気柱共鳴音を評価することを特徴としている。 The second invention of the present application is a tire noise performance evaluation method, wherein a tread groove including a circumferential main groove and a lateral groove is formed in the tread portion of the tire, and the tire noise display method of the first invention is used. The pitch noise caused by the lateral grooves and / or the air column resonance noise caused by the circumferential main grooves are evaluated.
本発明は叙上の如く構成しているため、グラフを見るだけで、走行速度の変化に伴うピッチ音や主溝気柱共鳴音の推移、及びどの音が、ピッチ音や主溝気柱共鳴音であるのか、或いはピッチ音が、主溝気柱共鳴音やその他の音とどの程度重なっているのかなどを、色要素の変化によって容易に理解することができる。 Since the present invention is configured as described above, only by looking at the graph, the transition of the pitch sound and the main groove air column resonance sound according to the change in travel speed, and which sound is the pitch sound and main groove air column resonance sound It can be easily understood by the change of the color element whether it is a sound or how much the pitch sound overlaps with the main groove air column resonance sound and other sounds.
そのため、タイヤの騒音特性の評価やトレッドパターンのデザイン変更に対して、大きく役立たせることができる。 For this reason, it can be greatly useful for the evaluation of the noise characteristics of the tire and the design change of the tread pattern.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明のタイヤの騒音表示方法は、測定工程と、分析工程と、表示工程とを含んで構成される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The tire noise display method of the present invention includes a measurement process, an analysis process, and a display process.
図1に示すように、前記測定工程では、少なくとも一つのマイクロフォン2を用い、路面S上で回転するタイヤTの騒音を、タイヤTの走行速度を変化させながら測定することにより騒音情報をうる。 As shown in FIG. 1, in the measurement step, noise information is obtained by measuring the noise of the tire T rotating on the road surface S while changing the traveling speed of the tire T using at least one microphone 2.
前記タイヤTのトレッド面には、トレッド溝4からなるトレッドパターンが配される。本例のトレッド溝4は、タイヤ周方向にのびる周方向主溝4Aと、この周方向主溝4Aに交差する向きの横溝4Bとを含んで構成される。トレッド溝4としては、種々のものが採用しうる。 A tread pattern including tread grooves 4 is disposed on the tread surface of the tire T. The tread groove 4 of this example includes a circumferential main groove 4A extending in the tire circumferential direction and a lateral groove 4B in a direction intersecting with the circumferential main groove 4A. Various tread grooves 4 can be employed.
本例では、路面Sとしてドラム3の外周面が採用される。具体的には、タイヤTのトレッド面を、回転駆動されるドラム3の外周面に押し付けることにより、タイヤTを、路面Sであるドラム3の外周面上で、該ドラム3と実質的に同速度で回転させうる。そしてそのときのタイヤ騒音を、マイクロフォン2を用いて測定する。 In this example, the outer peripheral surface of the drum 3 is employed as the road surface S. Specifically, by pressing the tread surface of the tire T against the outer peripheral surface of the drum 3 that is rotationally driven, the tire T is substantially the same as the drum 3 on the outer peripheral surface of the drum 3 that is the road surface S. Can rotate at speed. And the tire noise at that time is measured using the microphone 2.
マイクロフォン2は、1つ以上であって、好ましくは2〜5個使用するのが良い。複数の場合、各マイクロフォン2によりタイヤ騒音を同時に測定する。各マイクロフォン2は、音源となるタイヤの接地中心Jから等距離隔たり、かつ互いに同高さの位置に設置されることが必要である。さらに各マイクロフォン2は、前記接地中心Jに対して進行方向の前方f1、後方f2、進行方向と直角な側方f3、前方f1と側方f3との間の斜め前方f4、後方f2と側方f3との間の斜め後方f5から選択される位置に配するのが好ましい。特に規制されないが、各マイクロフォン2の接地中心Jからの水平方向の距離kは0.1〜1.0mの範囲が好ましく、また接地中心Jからの高さhは0.03〜0.25mの範囲が好ましい。 The number of the microphones 2 is one or more, and preferably 2 to 5 are used. In a plurality of cases, tire noise is simultaneously measured by each microphone 2. Each microphone 2 needs to be installed at an equal distance from the ground contact center J of the tire as a sound source and at the same height. Further, each microphone 2 has a front f1 and a rear f2 in the traveling direction with respect to the grounding center J, a side f3 perpendicular to the traveling direction, an oblique front f4 between the front f1 and the side f3, and a rear f2 and a side. It is preferable to arrange at a position selected from diagonally rear f5 between f3. Although not particularly restricted, the horizontal distance k from the ground center J of each microphone 2 is preferably in the range of 0.1 to 1.0 m, and the height h from the ground center J is 0.03 to 0.25 m. A range is preferred.
タイヤTの走行速度は、騒音が問題となる120〜40km/hの範囲であり、かつ高速度側から低速度側に一定の割合で連続して変化させるのが好ましい。このときの速度変化の割合は1秒間に0.1〜5.0km/hであるのがさらに好ましい。高速度側から低速度側に速度変化させる理由は、減速の方が速度制御が容易であるためである。 The traveling speed of the tire T is preferably in a range of 120 to 40 km / h where noise is a problem, and is preferably continuously changed from a high speed side to a low speed side at a constant rate. The rate of speed change at this time is more preferably 0.1 to 5.0 km / h per second. The reason for changing the speed from the high speed side to the low speed side is that speed control is easier in deceleration.
次に、前記分析工程では、前記測定工程で得たタイヤの騒音情報を、走行速度毎に周波数分析し、これにより走行速度データA、及び周波数と音量とからなる騒音データBを求める。前記「音量」とは、音圧レベル、又は音エネルギを意味する。 Next, in the analysis step, the tire noise information obtained in the measurement step is subjected to frequency analysis for each traveling speed, thereby obtaining traveling speed data A and noise data B comprising frequency and volume. The “volume” means a sound pressure level or sound energy.
具体的には、図2に概念的に示すように、走行速度毎の周波数分析により、各走行速度において、従来と同様の、音量(例えば音圧レベル)の周波数分布である騒音データBを求める。 Specifically, as conceptually shown in FIG. 2, noise data B that is a frequency distribution of sound volume (for example, sound pressure level) is obtained at each traveling speed by frequency analysis for each traveling speed. .
周波数分析としては、オクターブ分析、及び狭帯域分析が採用できる。またオクターブ分析としては、1/3オクターブ分析、1/12オクターブ分析、1/24オクターブ分析などが好適に採用しうる。例えばオクターブ分析の場合、周波数が、1000Hzを基準とした63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz・・・のオクターブバンドXに区画されるとともに、各オクターブバンドXが、例えば1/3オクターブ分析では3つ、1/12オクターブ分析では12の小バンド域xにさらに区画される。そして、それぞれの小バンド域xの中心周波数の音圧レベルが、小バンド域xの音圧レベルとされる。 As frequency analysis, octave analysis and narrowband analysis can be employed. As the octave analysis, 1/3 octave analysis, 1/12 octave analysis, 1/24 octave analysis, or the like can be suitably employed. For example, in the case of octave analysis, the frequency is partitioned into 63 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz,... Octave bands X based on 1000 Hz, and each octave band X is, for example, 1/3. It is further divided into three small band regions x in the octave analysis and 12 in the 1/12 octave analysis. Then, the sound pressure level at the center frequency of each small band region x is set as the sound pressure level of the small band region x.
周知の如く、音圧レベルL(単位dB)は、音圧Pと基準音圧P0との比の常用対数の20倍であり、次式で示される。基準音圧P0は、周波数1000Hzにおける最小可聴値であって20μPaである。
L=20Log10(P/P0)=20Log10P−20Log10P0
As is well known, the sound pressure level L (unit: dB) is 20 times the common logarithm of the ratio between the sound pressure P and the reference sound pressure P0, and is expressed by the following equation. The reference sound pressure P0 is the minimum audible value at a frequency of 1000 Hz and is 20 μPa.
L = 20 Log 10 (P / P0) = 20 Log 10 P-20 Log 10 P0
また音エネルギEは、音圧Pの2乗に比例する、即ちE=P2×Cで表せる(Cは係数)ので、音エネルギEをデシベル表示した場合、次式で示される。
E’=10Log10E=10Log10(P2×C)=20Log10P+10Log10C
Further, since the sound energy E is proportional to the square of the sound pressure P, that is, can be expressed by E = P 2 × C (C is a coefficient), when the sound energy E is displayed in decibels, it is expressed by the following equation.
E ′ = 10 Log 10 E = 10 Log 10 (P 2 × C) = 20 Log 10 P + 10 Log 10 C
このように、デシベル表示の音エネルギE’は、音圧レベルを平行移動したものとなり、相対値としては音圧レベルと同じである。従って、「音量」として、音圧レベル及びデシベル表示の音エネルギE’の何れを採用することもできる。 As described above, the sound energy E ′ in the decibel display is obtained by translating the sound pressure level, and the relative value is the same as the sound pressure level. Accordingly, either “sound pressure level” or “decibel-displayed sound energy E ′” can be adopted as the “volume”.
また本例の如く、複数(n個)のマイクロフォン2を用いた場合には、前記分析工程において、それぞれの騒音情報から求めた騒音データB1〜Bnは、一つの統合データB0に統合される。 Further, as in this example, when a plurality (n) of microphones 2 are used, in the analysis step, the noise data B 1 to B n obtained from each noise information are integrated into one integrated data B 0. The
ここで、音量として音圧レベルLが採用される場合、騒音データB1〜Bnを以下のように統合することができる。騒音データB1〜Bnにおいて、同じ走行速度かつ同じ周波数の音圧レベルL1〜Lnを次式(1)にて平均し、これによって求めた平均音圧レベルLmeanを、統合データB0の音量として採用する。式中のnは、マイクロフォン2の数である。
或いは、騒音データB1〜Bnにおいて、同じ走行速度かつ同じ周波数の音圧レベルL1〜Lnを次式(2)にて加算し、これによって求めた加算音圧レベルLsumを、統合データB0の前記音量として採用することができる。
また、前述した如く、デシベル表示の音エネルギE’は、相対値としては音圧レベルと同じである。従って、音量としてデシベル表示の音エネルギE’を採用する場合には、上記式(1)、(2)において音圧レベルL1〜Lnを、デシベル表示の音エネルギE1’〜En’に置き換えた、平均音エネルギE’mean、或いは加算音エネルギE’sumを、統合データB0の音量として採用することもできる。
次に、前記表示工程では、前記走行速度データAと騒音データB(又は統合データB0)とを1つのグラフ10で表示する。 Next, in the display step, the traveling speed data A and noise data B (or integrated data B0) are displayed as one graph 10.
詳しくは、図3に示すように、グラフ10の一方の軸方向(本例では縦軸方向)にタイヤTの走行速度を表示する。また他方の軸方向(本例では横軸方向)に周波数を表示する。そして走行速度と周波数とが交わる各位置に、音量を、彩度、色相、及び明度を含む色要素の変化で表示する。本例では、便宜上、濃淡及び異なるハッチングによって、異なる音量を示している。なお表示する周波数の範囲が狭すぎると、タイヤの騒音性能を十分表現できず、逆に広すぎても、作業や時間の無駄を招く。そのため表示する周波数の範囲は100〜2000Hzが好適である。 Specifically, as shown in FIG. 3, the traveling speed of the tire T is displayed in one axial direction of the graph 10 (in this example, the vertical axis direction). The frequency is displayed in the other axial direction (in this example, the horizontal axis direction). At each position where the traveling speed and the frequency intersect, the sound volume is displayed by changes in color elements including saturation, hue, and brightness. In this example, for the sake of convenience, different sound volumes are indicated by shading and different hatching. If the frequency range to be displayed is too narrow, the noise performance of the tire cannot be expressed sufficiently, and conversely, if it is too wide, work and time are wasted. Therefore, the range of the frequency to be displayed is preferably 100 to 2000 Hz.
厳密には、図5に示すように、グラフ10においては、走行速度は複数の小速度域zに区画され、かつ周波数は複数の前記小バンド域xに区画される。そして、各小速度域zと小バンド域xとが交わる位置を1ドットDとし、各ドットDを、前記色要素の変化で表示するのである。なお前記小バンド域xは、周波数分析によって設定される。また小速度域zとしては、例えば2km/h幅、4km/h幅など自在に設定することができる。 Strictly speaking, as shown in FIG. 5, in the graph 10, the traveling speed is divided into a plurality of small speed regions z, and the frequency is divided into a plurality of the small band regions x. Then, the position where each small speed region z and the small band region x intersect is set to 1 dot D, and each dot D is displayed by the change of the color element. The small band area x is set by frequency analysis. The small speed range z can be freely set, for example, 2 km / h width, 4 km / h width, and the like.
また色要素の変化としては、図4に示すように、騒音データBにおける音量の最小値(本例では58dB)から最大値(本例では82dB)までの領域範囲である音量レンジYを、例えば6〜18の小レンジyに等区分する。本例の場合、58dBから82dBまでの音量レンジYが12の小レンジyに等区分されている。そして各小レンジyを、色要素の違いにより区別する。この場合、各小レンジyを、彩度の違いにより区別することも、色相の違いにより区別することも、また明度の違いにより区別することも、或いは彩度の違い、色相の違い、及び明度の違いを組み合わせて区別することもできる。 As the change of the color element, as shown in FIG. 4, for example, a volume range Y that is an area range from a minimum value (58 dB in this example) to a maximum value (82 dB in this example) in the noise data B is set, for example. Divide equally into 6 to 18 small ranges y. In the case of this example, the volume range Y from 58 dB to 82 dB is equally divided into 12 small ranges y. And each small range y is distinguished by the difference in a color element. In this case, each small range y is distinguished by a difference in saturation, by a difference in hue, by a difference in brightness, or by a difference in saturation, a difference in hue, and a brightness. It is also possible to distinguish by combining the differences.
ここで、ドットDに表示される小レンジyは、ドットDにおける、小速度域zの中心速度と小バンド域xの中心周波数とによって求まる音量によって決定される。 Here, the small range y displayed on the dot D is determined by the volume obtained by the center speed of the small speed region z and the center frequency of the small band region x.
次に、前記騒音表示方法を用いたタイヤの騒音性能評価方法を説明する。前述した如く、タイヤ騒音の主原因として、トレッドパターンのうちの周方向主溝4Aに起因する主溝気柱共鳴音と、横溝4Bに起因するピッチ音とが挙げられる。そして、主溝気柱共鳴音の周波数は、接地面内における周方向主溝4Aの長さに影響されるが、タイヤの走行速度には影響されない。これに対してピッチ音の周波数は、走行速度とタイヤ周長と横溝4Bのピッチ数とに影響される。 Next, a tire noise performance evaluation method using the noise display method will be described. As described above, main causes of tire noise include main groove air column resonance sound caused by the circumferential main groove 4A in the tread pattern and pitch sound caused by the lateral groove 4B. The frequency of the main groove air column resonance sound is influenced by the length of the circumferential main groove 4A in the contact surface, but is not affected by the running speed of the tire. On the other hand, the frequency of the pitch sound is affected by the traveling speed, the tire circumference, and the number of pitches of the lateral grooves 4B.
従って、騒音表示方法を用いたグラフでは、前記図3に示すように、主溝気柱共鳴音、及びピッチ音の推移を、色要素の変化によって容易に理解することができる。具体的には、本例のテストタイヤTでは、主溝気柱共鳴音Na(破線で囲まれる)が、周波数帯516〜649Hzにて発生するという評価を得ることができる。またピッチ音の1次成分Nb1,2次成分Nb2、3次成分Nb3(一点鎖線で囲まれる)が発生しており、2次成分Nb2の騒音が大きいこと、特に速度60〜80km/hにおいて、主溝気柱共鳴音Naとピッチ音の2次成分Nb2とが重なり合って、騒音が大きくなっているという評価を得ることができる。 Therefore, in the graph using the noise display method, as shown in FIG. 3, the transition of the main groove air column resonance sound and the pitch sound can be easily understood by the change of the color element. Specifically, in the test tire T of this example, it can be evaluated that the main groove air column resonance sound Na (encircled by a broken line) is generated in the frequency band 516 to 649 Hz. In addition, the primary component Nb1, the secondary component Nb2, and the tertiary component Nb3 (enclosed by a one-dot chain line) of the pitch sound are generated, and the noise of the secondary component Nb2 is large, particularly at a speed of 60 to 80 km / h. It is possible to obtain an evaluation that the noise is increased by overlapping the main groove air column resonance sound Na and the secondary component Nb2 of the pitch sound.
従って、この評価に基づき、例えば、主溝気柱共鳴音の発生周波数域を、例えば460Hz以下に減じる、ピッチ音の2次成分Nb2の音圧レベルを下げる、及び/又はピッチ音の2次成分Nb2の発生周波数域を、高周波数側にシフトさせるようなトレッドパターンのデザイン変更を行うことで、前記テストタイヤの騒音性能を改善させることが可能になる。 Therefore, based on this evaluation, for example, the generation frequency range of the main groove air column resonance is reduced to, for example, 460 Hz or less, the sound pressure level of the secondary component Nb2 of the pitch sound is lowered, and / or the secondary component of the pitch sound. It is possible to improve the noise performance of the test tire by changing the design of the tread pattern so as to shift the Nb2 generation frequency range to the high frequency side.
これに対して、図6に示す従来のグラフでは、どの周波数の音が、ピッチ音や主溝気柱共鳴音であるのか、或いはピッチ音が、主溝気柱共鳴音やその他の音とどの程度重なっているのかなどがわからない。そのため、タイヤの騒音特性を十分に評価することが難しく、トレッドパターンのデザイン変更に十分に役立たせることができない。 On the other hand, in the conventional graph shown in FIG. 6, which frequency sound is the pitch sound or the main groove air column resonance sound, or the pitch sound is the main groove air column resonance sound or any other sound. I don't know if they overlap. For this reason, it is difficult to sufficiently evaluate the noise characteristics of the tire, and it is not possible to make full use of the tread pattern design change.
なお前記図3は、タイヤサイズ(275/80R22.5)のテストタイヤに対し、下記仕様に基づいて行われた本発明の表示方法による騒音のグラフである。
<測定工程>
タイヤの内圧:670kPa
縦荷重:25.8kN
タイヤの走行速度:100km/h → 40km/hに減速
速度変化の割合:1秒間に2.0km/h
ドラムの外周面:レプリカ路面
マイクロフォンの数:1(設置位置は側方f3)
測定時間:1秒
<分析工程>
周波数分析:1/12オクターブ分析
周波数:103〜1939Hz
<表示工程>
1ドットの小バンド域:6〜343Hz
〃 小速度域:2.0km/h
音圧レベル:音量レンジ 58〜82dBを12の小レンジに区分
小レンジのレンジ幅;2dB
(小レンジは、ドットの小速度域zの中心速度と小バンド域xの中心周波数とによって求まる音圧レベルによって決定される。)
Note that FIG. 3 is a noise graph according to the display method of the present invention performed on the test tire of the tire size (275 / 80R22.5) based on the following specifications.
<Measurement process>
Tire internal pressure: 670 kPa
Longitudinal load: 25.8kN
Tire running speed: 100km / h → Deceleration to 40km / h Rate of speed change: 2.0km / h per second
Drum outer peripheral surface: replica road surface Number of microphones: 1 (installation position is side f3)
Measurement time: 1 second <analysis process>
Frequency analysis: 1/12 octave analysis Frequency: 103-1939Hz
<Display process>
Small band of 1 dot: 6 to 343 Hz
〃 Small speed range: 2.0km / h
Sound pressure level: Volume range 58-82dB is divided into 12 small ranges Small range width: 2dB
(The small range is determined by the sound pressure level determined by the center velocity of the small velocity region z and the center frequency of the small band region x.)
また前記図6は、同じテストタイヤに対し、下記仕様に基づいて行われた従来の表示方法による騒音のグラフである。
<測定工程>
タイヤの内圧:670kPa
縦荷重:25.8kN
タイヤの走行速度:70km/h
ドラムの外周面:レプリカ路面
マイクロフォンの数:1(設置位置は側方f3)
測定時間:1秒
<分析工程>
周波数分析:1/3オクターブ分析
周波数:63〜6300Hz
FIG. 6 is a graph of noise by the conventional display method performed on the same test tire based on the following specifications.
<Measurement process>
Tire internal pressure: 670 kPa
Longitudinal load: 25.8kN
Tire running speed: 70km / h
Drum outer peripheral surface: replica road surface Number of microphones: 1 (installation position is side f3)
Measurement time: 1 second <analysis process>
Frequency analysis: 1/3 octave analysis Frequency: 63-6300Hz
路面Sとしては、ドラム3の外周面以外にも、例えばフラットベルト式のタイヤ試験装置などの如く、周回可能に配される無端ベルトの外周面なども採用しうる。また実際の道路の路面Sであっても良い。この場合、テストタイヤを装着した車両を用いて路面S上を走行し、所定の設定速度に達した後、エンジンオフにて惰行走行させる。そして、そのときのタイヤ騒音を、車両に固定のマイクロフォン2を用いて測定することで測定工程を行いうる。なお走行速度の変化は、惰行走行中の速度低下を利用することができる。しかし、設定速度を順次変化させて、惰行走行を繰り返して行うこともできる。 As the road surface S, in addition to the outer peripheral surface of the drum 3, for example, an outer peripheral surface of an endless belt that can be circulated, such as a flat belt type tire testing device, can be used. Moreover, the road surface S of an actual road may be sufficient. In this case, the vehicle travels on the road surface S using a vehicle equipped with test tires and, after reaching a predetermined set speed, is coasted with the engine off. And the measurement process can be performed by measuring the tire noise at that time using the microphone 2 fixed to the vehicle. In addition, the change in traveling speed can utilize the speed reduction during coasting traveling. However, the coasting can be repeated by changing the set speed sequentially.
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
2 マイクロフォン
4 トレッド溝
4A 周方向主溝
4B 横溝
10 グラフ
D ドット
E 音エネルギ
J 接地中心
L 音圧レベル
S 路面
x 小バンド域
Y 音量レンジ
y 小レンジ
z 小速度域
T タイヤ
2 Microphone 4 Tread groove 4A Circumferential main groove 4B Horizontal groove 10 Graph D Dot E Sound energy J Ground center L Sound pressure level S Road surface x Small band area Y Volume range y Small range z Small speed area T Tire
Claims (10)
少なくとも一つのマイクロフォンを用い、路面上で回転するタイヤの騒音を、タイヤの走行速度を変化させながら測定して騒音情報をうる測定工程、
前記騒音情報を、走行速度毎に周波数分析し、走行速度データA、及び各走行速度における周波数と音圧レベル又は音エネルギである音量とからなる騒音データBを求める分析工程、
並びに、前記走行速度データAと騒音データBとを1つのグラフで表示する表示工程を含むとともに、
前記表示工程では、前記グラフの一方の軸方向に走行速度を表示し、他方の軸方向に周波数を表示し、かつ走行速度と周波数とが交わる位置に、音量を、彩度、色相、及び明度を含む色要素の変化で表示することを特徴とするタイヤの騒音表示方法。 A display method for displaying tire noise,
A measurement process for obtaining noise information by measuring the noise of a tire rotating on a road surface while changing the running speed of the tire, using at least one microphone;
Analyzing the frequency of the noise information for each traveling speed to obtain the traveling speed data A and noise data B including the frequency and sound pressure level or sound energy at each traveling speed;
And a display step of displaying the travel speed data A and the noise data B in one graph,
In the display step, the travel speed is displayed in one axial direction of the graph, the frequency is displayed in the other axial direction, and the volume, saturation, hue, and brightness are displayed at a position where the travel speed and the frequency intersect. A method for displaying a noise of a tire, characterized by displaying a change in color elements including
前記分析工程では、それぞれの騒音情報から求めた騒音データBを、一つの統合データB0に統合し、
前記表示工程では、前記走行速度データAと前記統合データB0とを1つのグラフで表示することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のタイヤの騒音表示方法。 In the measurement step, n microphones are installed at different positions, and noise information is obtained by simultaneously measuring tire noise from each microphone.
In the analysis step, the noise data B obtained from each noise information is integrated into one integrated data B0,
5. The tire noise display method according to claim 1, wherein in the display step, the travel speed data A and the integrated data B <b> 0 are displayed as one graph.
前記統合データB0では、各騒音データBにおいて、同じ走行速度かつ同じ周波数の音圧レベルL1〜Lnを、次式(1)にて平均した平均音圧レベルLmeanを、統合データB0の音量としたことを特徴とする請求項5記載のタイヤの騒音表示方法。
In the integrated data B0, in each noise data B, and the sound pressure level L 1 ~L n the same speed and the same frequency, the average sound pressure level Lmean averaged by the following formula (1), the volume of the integrated data B0 The tire noise display method according to claim 5, wherein:
前記統合データB0では、各騒音データBにおいて、同じ走行速度かつ同じ周波数の音圧レベルL1〜Lnを、次式(2)にて加算した加算音圧レベルLsumを、統合データB0の前記音量としたことを特徴とする請求項5記載のタイヤの騒音表示方法。
In the integrated data B0, in each noise data B, the added sound pressure level Lsum obtained by adding the sound pressure levels L1 to Ln having the same traveling speed and the same frequency according to the following equation (2) is used as the volume of the integrated data B0. The tire noise display method according to claim 5, wherein the tire noise is displayed.
各マイクロフォンは、タイヤの接地中心に対して進行方向の前方、後方、進行方向と直角な側方、前方と側方との間の斜め前方、後方と側方との間の斜め後方から選択される位置で、しかもタイヤの接地中心から等距離隔たり、かつ同高さの位置に設置されることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載のタイヤの騒音表示方法。 The number of the microphones is 2 to 5,
Each microphone is selected from the front and rear in the traveling direction with respect to the ground contact center of the tire, the side perpendicular to the traveling direction, the diagonal front between the front and the side, and the diagonal rear between the rear and the side. The tire noise display method according to any one of claims 1 to 7, wherein the tire noise display method is installed at a position that is equidistant from the ground contact center of the tire and at the same height.
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