JP7555252B2

JP7555252B2 - Evaluation method for tire-radiated noise

Info

Publication number: JP7555252B2
Application number: JP2020202175A
Authority: JP
Inventors: 政統辻井
Original assignee: Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2024-09-24
Anticipated expiration: 2040-12-04
Also published as: JP2022089633A

Description

本発明はタイヤ放射音の評価方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating tire radiated noise.

例えば特許文献１に記載されているように、路面上で転動するタイヤからは放射音が発生する。放射音は車両の内外での騒音となるため、低減することが求められている。放射音の発生原因として、タイヤ表面（特にサイドウォール）の振動、タイヤのトレッドの溝での共鳴、タイヤと路面との接触や摩擦等が挙げられる。 For example, as described in Patent Document 1, radiated sound is generated from tires rolling on the road surface. Radiated sound becomes noise inside and outside the vehicle, so there is a demand to reduce it. Causes of radiated sound include vibrations of the tire surface (particularly the sidewall), resonance in the tire tread grooves, and contact and friction between the tire and the road surface.

特開２０１０－０３６８５０号公報JP 2010-036850 A

放射音に対し有効な対策をするためには、上記のような発生原因がそれぞれ放射音にどの程度寄与しているかを明らかにする必要がある。しかしその方法は今まで確立されていなかった。 To take effective measures against radiated sound, it is necessary to clarify the degree to which each of the above-mentioned causes contributes to radiated sound. However, a method for doing so has not been established until now.

そこで本発明は、転動中のタイヤから発生する放射音への、タイヤ表面の振動の寄与を評価する方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method for evaluating the contribution of vibrations on the tire surface to the radiated sound generated by a rolling tire.

実施形態のタイヤ放射音の評価方法は、所定位置で静止中のタイヤ表面を音源位置からの音により音響加振したときの前記音源位置での音圧のフーリエスペクトルＱ（ｆ）と、前記音響加振により生じたタイヤ表面振動を振動測定位置において測定したときの振動のフーリエスペクトルＲ（ｆ）とから、タイヤ表面振動と前記音源位置との間の伝達関数
（Ｑ（ｆ）^＊はＱ（ｆ）の複素共役）
を求める工程と、前記所定位置でタイヤを転動させ、転動中のタイヤ表面振動を前記振動測定位置において測定したときの振動のフーリエスペクトルｒ（ｆ）と、転動中のタイヤからの放射音を前記音源位置で測定したときの音圧のフーリエスペクトルｑ（ｆ）とを求め、２つのフーリエスペクトルｒ（ｆ）、ｑ（ｆ）のクロスパワースペクトル
（ｑ（ｆ）^＊はｑ（ｆ）の複素共役）
を求める工程と、前記伝達関数Ｈ_ＱＲ（ｆ）と前記クロスパワースペクトルＣ_ｑｒ（ｆ）とから、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の前記音源位置での計算上のオートパワースペクトル
を求める工程と、前記音源位置で測定された転動中のタイヤからの放射音の音圧のオートパワースペクトル
と、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の前記音源位置での計算上の前記オートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）との周波数ｉのときの比
を求める工程とを含む。 In the embodiment, a method for evaluating tire radiated sound is provided, in which a Fourier spectrum Q(f) of sound pressure at a sound source position when a tire surface stationary at a predetermined position is acoustically excited by a sound from a sound source position, and a Fourier spectrum R(f) of vibration when the tire surface vibration caused by the acoustic excitation is measured at a vibration measurement position, is used to calculate a transfer function between the tire surface vibration and the sound source position.
(Q(f) ^* is the complex conjugate of Q(f))
a step of rotating the tire at the predetermined position, determining a Fourier spectrum r(f) of vibration when the tire surface vibration during rolling is measured at the vibration measurement position, and a Fourier spectrum q(f) of sound pressure when sound radiated from the rolling tire is measured at the sound source position, and calculating a cross power spectrum of the two Fourier spectra r(f) and q(f).
(q(f) ^* is the complex conjugate of q(f))
and calculating an auto power spectrum of the sound generated by the tire surface vibration during rolling at the sound source position from the transfer function H _QR (f) and the cross power spectrum C _qr (f).
and calculating an auto power spectrum of the sound pressure of the sound radiated from the rolling tire measured at the sound source position.
and the calculated auto power spectrum C _QQ (f) at the sound source position of the sound caused by the tire surface vibration during rolling, at the frequency i.
and determining:

上記の評価方法によれば、転動中のタイヤから発生する放射音への、タイヤ表面の振動の寄与を評価することができる。 The above evaluation method makes it possible to evaluate the contribution of tire surface vibrations to the radiated sound generated by a rolling tire.

測定器等の配置を示す図。FIG. 実施形態の評価方法のフローチャート。3 is a flowchart of an evaluation method according to an embodiment.

実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。
１．測定器等の配置
本実施形態における空気入りタイヤ（以下「タイヤ」とする）及び機器等の配置について説明する。図１に示すように、タイヤＴの軸方向の場所に、音源位置Ｐと、振動測定位置Ｖとが設けられている。音源位置Ｐには音を発生させるスピーカ１０が、振動測定位置Ｖには振動速度を測定するレーザードップラー振動計１１が配置されている。また、音源位置Ｐには、スピーカ１０と隣接させて、音圧を測定するマイクロホン１２も配置されている。レーザードップラー振動計１１及びマイクロホン１２は、解析装置１３に接続されている。またスピーカ１０は制御装置１４に接続されており、制御装置１４の制御により音の発生を開始及び停止する。 The embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the embodiments described below are merely examples, and any appropriate modifications that do not depart from the gist of the present invention are included in the scope of the present invention.
1. Arrangement of Measuring Instruments, etc. The arrangement of a pneumatic tire (hereinafter referred to as "tire") and instruments, etc. in this embodiment will be described. As shown in Fig. 1, a sound source position P and a vibration measurement position V are provided in the axial direction of a tire T. A speaker 10 that generates sound is disposed at the sound source position P, and a laser Doppler vibrometer 11 that measures vibration velocity is disposed at the vibration measurement position V. In addition, a microphone 12 that measures sound pressure is also disposed adjacent to the speaker 10 at the sound source position P. The laser Doppler vibrometer 11 and the microphone 12 are connected to an analysis device 13. The speaker 10 is also connected to a control device 14, and starts and stops generating sound under the control of the control device 14.

これらのタイヤ及び機器等は、無響室、半無響室又は遮蔽物の無い屋外に配置されている。従って本実施形態の方法は無響室、半無響室又は遮蔽物の無い屋外において行われる。 These tires and equipment are placed in an anechoic chamber, a semi-anechoic chamber, or outdoors without any obstructions. Therefore, the method of this embodiment is performed in an anechoic chamber, a semi-anechoic chamber, or outdoors without any obstructions.

スピーカ１０の音の発生部及びレーザードップラー振動計１１の検出部はタイヤＴの方向を向いている。そのため、スピーカ１０はタイヤＴに向かって音を発生することとなり、レーザードップラー振動計１１はタイヤＴの表面（以下「タイヤ表面」とする）の振動速度を測定することとなる。なお、図１は、スピーカ１０の音の発生部及びレーザードップラー振動計１１の検出部がサイドウォールＳＷの方向を向いている様子を示したものだが、これらの発生部及び検出部がタイヤＴの別の部分の方向を向いていても良い。 The sound generating part of the speaker 10 and the detection part of the laser Doppler vibrometer 11 face the direction of the tire T. Therefore, the speaker 10 generates sound toward the tire T, and the laser Doppler vibrometer 11 measures the vibration velocity of the surface of the tire T (hereinafter referred to as the "tire surface"). Note that while FIG. 1 shows the sound generating part of the speaker 10 and the detection part of the laser Doppler vibrometer 11 facing the direction of the sidewall SW, these generating parts and detection parts may face other parts of the tire T.

音源位置Ｐは振動測定位置ＶよりもタイヤＴに近い。それにより、スピーカ１０とタイヤＴの間に障害物が無いこととなり、スピーカ１０から発生した音が障害物の影響を受けることなくタイヤＴに到達する。また、レーザードップラー振動計１１の検出部にスピーカ１０から発生した音が直接入ることがないため、レーザードップラー振動計１１の検出部が揺れにくく正確な測定が可能となる。 The sound source position P is closer to the tire T than the vibration measurement position V. As a result, there are no obstacles between the speaker 10 and the tire T, and the sound generated from the speaker 10 reaches the tire T without being affected by obstacles. In addition, because the sound generated from the speaker 10 does not directly enter the detection section of the laser Doppler vibrometer 11, the detection section of the laser Doppler vibrometer 11 is less likely to shake, enabling accurate measurements.

音源位置Ｐは、例えば、台上試験におけるいわゆるＪＡＳＯ点（タイヤ接地中心から１ｍ離れた地点での、高さ２５ｍｍの位置）や、タイヤ単体騒音規制に係る国際基準（ＥＣＥＲ１１７－０２）に定められた車外音測定時のマイクロホン位置とする。 The sound source position P is, for example, the so-called JASO point in bench testing (a position 25 mm high, 1 m away from the center of the tire's contact with the ground) or the microphone position during external noise measurement as stipulated in the international standard for tire noise regulations (ECE R117-02).

タイヤＴは一般的な試験機に取り付けられている。試験機は回転路面Ｒを有しており、その回転路面Ｒ上にタイヤＴが接地している。回転路面Ｒは制御装置１４の制御により回転を開始及び停止する。回転路面Ｒが回転するとタイヤＴが転動する。ただしタイヤＴは転動中も定位置で転動し、前後へ移動はしない。回転路面Ｒは、樹脂路面、アスファルト路面、コンクリート路面等の中から適宜選択され、その表面粗さも適宜設定される。 The tire T is attached to a general testing machine. The testing machine has a rotating surface R, on which the tire T is in contact. The rotating surface R starts and stops rotating under the control of the control device 14. When the rotating surface R rotates, the tire T rolls. However, the tire T rolls in a fixed position even while rolling, and does not move back and forth. The rotating surface R is appropriately selected from a resin road surface, an asphalt road surface, a concrete road surface, etc., and its surface roughness is also appropriately set.

タイヤＴは、所定のリムにリム組みされ、所定の内圧が付与され、所定の荷重が負荷されている。内圧や荷重の条件は限定されない。 The tire T is mounted on a specified rim, has a specified internal pressure applied, and is subjected to a specified load. There are no limitations on the internal pressure or load conditions.

後述する第１測定では、回転路面Ｒは回転せず、タイヤＴは静止状態で保持される。その状態でスピーカ１０から音が発生すると、その音が静止状態のタイヤＴに到達してタイヤ表面が振動する。つまりスピーカ１０がタイヤ表面を音響加振する。その振動速度をレーザードップラー振動計１１が測定する。また、マイクロホン１２が、スピーカ１０から発生する音の音圧を測定する。レーザードップラー振動計１１及びマイクロホン１２の測定データは解析装置１３に送られる。 In the first measurement described below, the rotating road surface R does not rotate, and the tire T is held stationary. When sound is generated from the speaker 10 in this state, the sound reaches the stationary tire T and causes the tire surface to vibrate. In other words, the speaker 10 acoustically vibrates the tire surface. The laser Doppler vibrometer 11 measures the vibration velocity. The microphone 12 measures the sound pressure of the sound generated by the speaker 10. The measurement data from the laser Doppler vibrometer 11 and the microphone 12 are sent to an analysis device 13.

また、後述する第２測定では、回転路面Ｒが回転し、タイヤＴが転動する。タイヤＴが転動するとタイヤ表面が振動する。タイヤ表面の振動の他、トレッドの溝での共鳴やタイヤＴと回転路面Ｒとの接触や摩擦も原因となって、タイヤＴから放射音が発生する。タイヤＴからの放射音の音圧をマイクロホン１２が測定し、タイヤ表面の振動速度をレーザードップラー振動計１１が測定する。マイクロホン１２及びレーザードップラー振動計１１の測定データは解析装置１３に送られる。 In addition, in the second measurement described below, the rotating road surface R rotates and the tire T rolls. When the tire T rolls, the tire surface vibrates. In addition to the vibration of the tire surface, radiated sound is generated from the tire T due to resonance in the tread grooves and contact and friction between the tire T and the rotating road surface R. The microphone 12 measures the sound pressure of the radiated sound from the tire T, and the laser Doppler vibrometer 11 measures the vibration velocity of the tire surface. The measurement data of the microphone 12 and the laser Doppler vibrometer 11 are sent to the analysis device 13.

なお、タイヤＴは第１測定時も第２測定時も同じ所定位置（回転路面Ｒ上の位置）にある。また、レーザードップラー振動計１１及びマイクロホン１２のそれぞれの位置も、第１測定時と第２測定時とで変わらない。 The tire T is in the same predetermined position (position on the rolling road surface R) during both the first and second measurements. The positions of the laser Doppler vibrometer 11 and the microphone 12 also do not change during the first and second measurements.

また、解析装置１３は処理装置及び記憶装置を有しており、記憶装置に記憶されているプログラムを処理装置が読み込んで実行することにより本実施形態の計算を行う。 The analysis device 13 also has a processing device and a storage device, and the calculations of this embodiment are performed by the processing device reading and executing the program stored in the storage device.

２．タイヤ放射音の評価方法
図２に示すように本実施形態の方法は工程Ｓ１～Ｓ６を含む。 2. Method for Evaluating Tire Radiated Sound As shown in FIG. 2, the method of this embodiment includes steps S1 to S6.

工程Ｓ１は、静止中のタイヤＴを音源位置Ｐのスピーカ１０からの音で音響加振して、音源位置Ｐで音を測定すると共に振動測定位置Ｖでタイヤ表面振動を測定する第１測定の工程である。 Step S1 is the first measurement step in which a stationary tire T is acoustically excited with sound from a speaker 10 at a sound source position P, and the sound is measured at the sound source position P and the tire surface vibration is measured at a vibration measurement position V.

工程Ｓ２は、タイヤＴを転動させてタイヤＴからの放射音を音源位置Ｐで測定するとともにタイヤ表面振動を振動測定位置Ｖで測定する第２測定の工程である。 Step S2 is the second measurement step in which the tire T is rotated to measure the sound emitted from the tire T at the sound source position P and the tire surface vibration at the vibration measurement position V.

工程Ｓ３は、第１測定で得られた音圧のフーリエスペクトル及びタイヤ表面振動のフーリエスペクトルから、音源位置Ｐでの音圧とタイヤ表面振動との関係を、伝達関数として求める工程である。 Step S3 is a step of calculating the relationship between the sound pressure at the sound source position P and the tire surface vibration as a transfer function from the Fourier spectrum of the sound pressure and the Fourier spectrum of the tire surface vibration obtained in the first measurement.

工程Ｓ４は、第２測定で得られた音圧のフーリエスペクトルとタイヤ表面振動のフーリエスペクトルとに基づき、クロスパワースペクトルを求める工程である。 Step S4 is a step of calculating the cross power spectrum based on the Fourier spectrum of the sound pressure obtained in the second measurement and the Fourier spectrum of the tire surface vibration.

工程Ｓ５は、工程Ｓ３で求まった伝達関数と工程Ｓ４で求まったクロスパワースペクトルとに基づき、第２測定時のタイヤ表面振動に起因する音圧の、音源位置Ｐでのオートパワースペクトルを求める工程である。 Step S5 is a step of calculating the auto power spectrum at the sound source position P of the sound pressure caused by the tire surface vibration during the second measurement based on the transfer function calculated in step S3 and the cross power spectrum calculated in step S4.

工程Ｓ６は、第２測定時に測定された放射音の音圧のオートパワースペクトルと、工程Ｓ５で求まったオートパワースペクトルとに基づき、転動中のタイヤＴから発生する放射音に対する転動中のタイヤ表面振動に起因する音の寄与率を求める工程である。 Step S6 is a step of calculating the contribution rate of sound caused by tire surface vibration during rolling to the radiated sound generated from the rolling tire T based on the autopower spectrum of the sound pressure of the radiated sound measured during the second measurement and the autopower spectrum calculated in step S5.

以下では工程Ｓ１～Ｓ６について具体的に説明する。 Steps S1 to S6 are explained in detail below.

（１）工程Ｓ１
第１測定の工程Ｓ１では、制御装置１４が、静止しているタイヤＴに向かってスピーカ１０から音を発生させる。スピーカ１０からの音によってタイヤ表面が振動する。スピーカ１０から音が発生しそれによってタイヤ表面が振動している間、マイクロホン１２がスピーカ１０から発生する音の音圧を測定し、それと並行して、レーザードップラー振動計１１がタイヤ表面の振動速度を測定する。それぞれの測定データは解析装置１３に送られる。 (1) Step S1
In the first measurement step S1, the control device 14 causes the speaker 10 to generate sound toward the stationary tire T. The tire surface vibrates due to the sound from the speaker 10. While the sound is generated from the speaker 10 and the tire surface is vibrating due to the sound, the microphone 12 measures the sound pressure of the sound generated from the speaker 10, and in parallel with this, the laser Doppler vibrometer 11 measures the vibration velocity of the tire surface. Each measurement data is sent to an analysis device 13.

（２）工程Ｓ２
第２測定の工程Ｓ２では、制御装置１４が回転路面Ｒを回転させてタイヤＴを転動させる。タイヤＴが転動することによってタイヤＴから放射音が発生し、またタイヤ表面が振動する。タイヤＴが転動している間、マイクロホン１２がタイヤＴからの放射音の音圧を測定し、それと並行して、レーザードップラー振動計１１がタイヤ表面の振動速度を測定する。それぞれの測定データは解析装置１３に送られる。 (2) Step S2
In the second measurement step S2, the control device 14 rotates the rotating road surface R to roll the tire T. As the tire T rolls, radiated sound is generated from the tire T and the tire surface vibrates. While the tire T is rolling, the microphone 12 measures the sound pressure of the radiated sound from the tire T, and in parallel with this, the laser Doppler vibrometer 11 measures the vibration velocity of the tire surface. Each measurement data is sent to an analysis device 13.

（３）工程Ｓ３
伝達関数を求める工程Ｓ３では、まず、解析装置１３が、第１測定時にレーザードップラー振動計１１で測定したタイヤ表面の振動速度のフーリエスペクトルＲ（ｆ）と、第１測定時にマイクロホン１２で測定した音圧のフーリエスペクトルＱ（ｆ）を求める。なおｆは周波数である。次に、解析装置１３は、伝達関数Ｈ_ＱＲ（ｆ）を次のように求める。 (3) Step S3
In step S3 of determining the transfer function, first, the analysis device 13 determines the Fourier spectrum R(f) of the vibration velocity of the tire surface measured by the laser Doppler vibrometer 11 during the first measurement, and the Fourier spectrum Q(f) of the sound pressure measured by the microphone 12 during the first measurement, where f is frequency. Next, the analysis device 13 determines the transfer function _HQR (f) as follows:

ここで、Ｑ（ｆ）^＊はＱ（ｆ）の複素共役である。また、Ｃ_ＱＱ（ｆ）はマイクロホン１２で測定した音圧のオートパワースペクトルで、Ｃ_ＱＲ（ｆ）は前記振動速度の前記音圧に対するクロスパワースペクトルである。ただしここでのオートパワースペクトルやクロスパワースペクトルは第１測定時のものである。 Here, Q(f) ^* is the complex conjugate of Q(f). Also, _CQQ (f) is the autopower spectrum of the sound pressure measured by the microphone 12, and _CQR (f) is the cross power spectrum of the vibration velocity with respect to the sound pressure. Note that the autopower spectrum and cross power spectrum here are those from the first measurement.

このようにして求まる伝達関数Ｈ_ＱＲ（ｆ）は、式（Ｉ）からわかるように、音源位置Ｐで測定される音圧と、振動測定位置Ｖで測定されるタイヤ表面の振動速度との関係を表している。 The transfer function H _QR (f) thus obtained represents the relationship between the sound pressure measured at the sound source position P and the vibration velocity of the tire surface measured at the vibration measurement position V, as can be seen from the formula (I).

式（Ｉ）からわかるように、伝達関数Ｈ_ＱＲ（ｆ）には、レーザードップラー振動計１１で測定したタイヤ表面の振動速度と、マイクロホン１２で測定した音圧との、位相関係の情報が含まれている。 As can be seen from equation (I), the transfer function H _QR (f) contains information on the phase relationship between the vibration velocity of the tire surface measured by the laser Doppler vibrometer 11 and the sound pressure measured by the microphone 12 .

（４）工程Ｓ４
次の工程Ｓ４では、解析装置１３が、第２測定時に測定されたタイヤ表面の振動速度のフーリエスペクトルｒ（ｆ）と、第２測定時にマイクロホン１２で測定した音圧のフーリエスペクトルｑ（ｆ）を求める。次に、解析装置１３は、これらのフーリエスペクトルｒ（ｆ）、ｑ（ｆ）のクロスパワースペクトルＣ_ｑｒ（ｆ）を次のように求める。 (4) Step S4
In the next step S4, the analysis device 13 obtains a Fourier spectrum r(f) of the vibration velocity of the tire surface measured during the second measurement, and a Fourier spectrum q(f) of the sound pressure measured by the microphone 12 during the second measurement. Next, the analysis device 13 obtains a cross power spectrum _Cqr (f) of these Fourier spectra r(f) and q(f) as follows:

ここで、ｑ（ｆ）^＊はｑ（ｆ）の複素共役である。 Here, q(f) ^* is the complex conjugate of q(f).

（５）工程Ｓ５
次の工程Ｓ５では、解析装置１３が、工程Ｓ３で求めた伝達関数Ｈ_ＱＲ（ｆ）と、工程Ｓ４で求めたクロスパワースペクトルＣ_ｑｒ（ｆ）とから、第２測定時（タイヤＴの転動中）のタイヤ表面の振動に起因する音圧の音源位置ＰでのオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）を求める。具体的には、解析装置１３は、次の式によりオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）を求める。 (5) Step S5
In the next step S5, the analysis device 13 calculates an auto power spectrum C _QQ (f) at the sound source position P of the sound pressure caused by vibration of the tire surface during the second measurement (while the tire T is rotating) from the transfer function H QR (f) calculated in step S3 and the cross power spectrum C _qr (f) calculated in step _{S4. Specifically, the analysis device 13 calculates the auto power spectrum C QQ} ₍ f) by the following formula.

なお、この工程Ｓ５で求まるオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）は、タイヤＴの転動中のタイヤ表面の振動に起因する音圧のオートパワースペクトルなので、式（Ｉ）に記載のオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）（すなわち、静止中のタイヤＴを音響加振したときの音のオートパワースペクトル）と大きさが異なる。しかし、式（Ｉ）と式（III）のオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）は、タイヤ表面の振動と関係する、音源位置Ｐでの音圧のオートパワースペクトルであるという点で同じである。 The autopower spectrum C _QQ (f) obtained in step S5 is an autopower spectrum of sound pressure caused by vibrations of the tire surface while the tire T is rolling, and therefore has a different magnitude from the autopower spectrum C _QQ (f) described in formula (I) (i.e., the autopower spectrum of sound when the tire T is acoustically excited while stationary). However, the autopower spectra C _QQ (f) of formulas (I) and (III) are the same in that they are autopower spectra of sound pressure at the sound source position P, which is related to vibrations of the tire surface.

また、上記の通り伝達関数Ｈ_ＱＲ（ｆ）には、第１測定時にレーザードップラー振動計１１で測定したタイヤ表面の振動速度と、マイクロホン１２で測定した音圧との、位相関係の情報が含まれているので、式（III）で求まるオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）はその位相関係が反映されたものとなる。 As described above, the transfer function H _QR (f) contains information about the phase relationship between the vibration velocity of the tire surface measured by the laser Doppler vibrometer 11 during the first measurement and the sound pressure measured by the microphone 12, so the autopower spectrum C _QQ (f) calculated by equation (III) reflects that phase relationship.

（５）工程Ｓ６
次の工程Ｓ６では、まず解析装置１３が、第２測定時（タイヤＴの転動中）に音源位置Ｐで測定された、タイヤＴからの放射音の音圧のオートパワースペクトルＣ_ｑｑ（ｆ）を求める。このオートパワースペクトルＣ_ｑｑ（ｆ）は、第２測定時に音源位置Ｐで測定された音圧のフーリエスペクトルｑ（ｆ）とその複素共役ｑ（ｆ）^＊とを用いて次のように求められる。 (5) Step S6
In the next step S6, the analysis device 13 first obtains an auto power spectrum C _qq (f) of the sound pressure of the sound radiated from the tire T measured at the sound source position P during the second measurement (while the tire T is rolling). This auto power spectrum C _qq (f) is obtained as follows using the Fourier spectrum q(f) of the sound pressure measured at the sound source position P during the second measurement and its complex conjugate q(f) ^* .

このオートパワースペクトルＣ_ｑｑ（ｆ）は、タイヤ表面の振動に起因する音と、それ以外のことに起因する音とが合わさった音圧のオートパワースペクトルである。 This autopower spectrum C _qq (f) is an autopower spectrum of sound pressure that combines sounds caused by vibrations of the tire surface and sounds caused by other factors.

次に解析装置１３は、特定の周波数ｉについて、工程Ｓ５で求まったオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）（すなわち、転動中のタイヤ表面の振動から生じる音圧の計算上のオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ））の、タイヤＴの転動中に実測された音圧の上記のオートパワースペクトルＣ_ｑｑ（ｆ）に対する比を求める。すなわち、解析装置１３は、特定の周波数ｉについて次のσｉを求める。 Next, the analysis device 13 calculates the ratio of the autopower spectrum C _QQ (f) calculated in step S5 (i.e., the calculated autopower spectrum C _QQ (f) of the sound pressure resulting from vibration of the tire surface during rolling) to the above-mentioned autopower spectrum C _qq (f) of the sound pressure actually measured during the rolling of the tire T. That is, the analysis device 13 calculates the following σi for the specific frequency i.

ここで、上記の通りＣ_ＱＱ（ｆ）には測定データの位相関係が反映されているので、σｉにもその位相関係が反映されている。 Here, since the phase relationship of the measurement data is reflected in C _QQ (f) as described above, the phase relationship is also reflected in σi.

解析装置１３は、１又は複数の周波数ｉについて、このようなσｉを求める。このようにして求まったσｉは、転動中のタイヤＴから発生する周波数ｉの放射音における、タイヤ表面振動に起因する周波数ｉの音の寄与率を表している。 The analysis device 13 calculates such σi for one or more frequencies i. The σi calculated in this way represents the contribution rate of the sound of frequency i caused by tire surface vibration in the radiated sound of frequency i generated from the tire T during rotation.

３．実施形態の効果
以上のように、工程Ｓ１及び工程Ｓ３により、静止中のタイヤ表面を音源位置Ｐからの音により音響加振したときの音源位置Ｐでの音圧のフーリエスペクトルＱ（ｆ）と、音響加振により生じたタイヤ表面振動を振動測定位置Ｖにおいて測定して得られたフーリエスペクトルＲ（ｆ）とに基づき、音源位置Ｐでの音圧と、振動測定位置Ｖで測定されたタイヤ表面振動との関係として、伝達関数Ｈ_ＱＲ（ｆ）を求めることができる。 3. Effects of the embodiment As described above, by steps S1 and S3, it is possible to obtain a transfer function HQR(f) as the relationship between the sound pressure at sound source position P and the tire surface vibration measured at vibration measurement position V, based on the Fourier spectrum Q(f) of the sound pressure at sound source position P when the stationary tire surface is acoustically excited by sound from sound source position P, and the Fourier spectrum _R (f) obtained by measuring, at vibration measurement position V, the tire surface vibration caused by the acoustic excitation.

また工程Ｓ１とは別に、転動中のタイヤ表面振動を振動測定位置Ｖで測定するとともに、転動中のタイヤＴからの放射音を音源位置Ｐで測定する工程Ｓ２を実施する。その結果を利用して、工程Ｓ４により、タイヤ転動中に振動測定位置Ｖで測定されたタイヤ表面振動のフーリエスペクトルｒ（ｆ）と、音源位置Ｐで測定された音圧のフーリエスペクトルｑ（ｆ）との、クロスパワースペクトルＣ_ｑｒ（ｆ）を求めることができる。 Separately from step S1, step S2 is carried out in which the tire surface vibration during rolling is measured at vibration measurement position V, and sound radiated from the rolling tire T is measured at sound source position P. Using the results, step S4 can determine the cross power spectrum C qr (f) of the Fourier spectrum r(f) of the tire surface vibration measured at vibration measurement position V during rolling of the tire, and the Fourier spectrum _q (f) of the sound pressure measured at sound source position P.

さらに、工程Ｓ５により、工程Ｓ３で求めた伝達関数Ｈ_ＱＲ（ｆ）と、工程Ｓ４で求めたクロスパワースペクトルＣ_ｑｒ（ｆ）とから、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の音源位置Ｐでの計算上の音圧のオートパワースペクトルＣ_ＱＱ（ｆ）を求めることができる。 Furthermore, in step S5, an autopower spectrum C _QQ (f) of the calculated sound pressure at the sound source position P of the sound caused by tire surface vibration during rolling can be obtained from the transfer function H _QR (f) obtained in step S3 and the cross power spectrum C _qr (f) obtained in step S4.

そして、工程Ｓ６により、音源位置Ｐで測定された転動中のタイヤＴからの放射音の音圧のオートパワースペクトルＣ_ｑｑ（ｆ）と、転動中のタイヤ表面振動に起因する音の音源位置Ｐでの計算上のＣ_ＱＱ（ｆ）との比σｉを求めることができる。その比σｉは、転動中のタイヤＴから発生する放射音における、タイヤ表面振動に起因する音の寄与率である。 Then, in step S6, a ratio σi can be obtained between the autopower spectrum _Cqq (f) of the sound pressure of the radiated sound from the rolling tire T measured at the sound source position P and the calculated _Cqq (f) of the sound caused by the tire surface vibrations during rolling at the sound source position P. The ratio σi is the contribution rate of the sound caused by the tire surface vibrations in the radiated sound generated from the rolling tire T.

このようにして、転動中のタイヤＴから発生する放射音への、タイヤ表面の振動の寄与を評価することができる。このような評価をすることができれば、転動するタイヤＴから発生する放射音に対し有効な対策することができる。 In this way, it is possible to evaluate the contribution of vibrations on the tire surface to the radiated sound generated from a rolling tire T. If such an evaluation can be performed, it is possible to take effective measures against the radiated sound generated from a rolling tire T.

また、比σｉが求まるまでの式（Ｉ）～式（Ｖ）において、測定データの位相が反映されているため、転動中のタイヤＴから発生する放射音への、タイヤ表面の振動の寄与を、正確に評価することができる。 In addition, because the phase of the measurement data is reflected in formulas (I) to (V) used to calculate the ratio σi, the contribution of tire surface vibration to the radiated sound generated by the rolling tire T can be accurately evaluated.

４．変更例
上記実施形態に対する複数の変更例について説明する。上記実施形態に対して、複数の変更例のうちいずれか１つを適用しても良いし、複数の変更例のうちいずれか２つ以上を組み合わせて適用しても良い。また、以下の変更例の他にも様々な変更が可能である。 4. Modifications Several modifications to the above embodiment will be described. Any one of the modifications may be applied to the above embodiment, or any two or more of the modifications may be applied in combination. In addition to the following modifications, various modifications are possible.

（１）変更例１
第１測定の工程Ｓ１は、コンピュータを用いたシミュレーションに置き換えても良い。すなわち、音源からの音でタイヤモデルを振動させ、その振動の加速度等を取得するシミュレーションを行っても良い。その結果を用いて工程Ｓ３と同様に伝達関数を求めることができる。 (1) Modification Example 1
The first measurement step S1 may be replaced with a simulation using a computer. That is, a simulation may be performed in which a tire model is vibrated by a sound from a sound source and the acceleration of the vibration is obtained. Using the result, a transfer function can be obtained in the same manner as in step S3.

（２）変更例２
タイヤ表面の振動を測定する手段は、上記のレーザードップラー振動計１１に限定されない。タイヤ表面の振動を測定する手段としては、それぞれ接触式又は非接触式の変位計、速度計、加速度計等が使用できる。例えばタイヤ表面に加速度計を固定することにより、タイヤ表面の振動を測定しても良い。 (2) Modification Example 2
The means for measuring the vibration of the tire surface is not limited to the above-mentioned laser Doppler vibrometer 11. As the means for measuring the vibration of the tire surface, a contact or non-contact type displacement meter, a speed meter, an accelerometer, etc. can be used. For example, the vibration of the tire surface may be measured by fixing an accelerometer to the tire surface.

（３）変更例３
タイヤＴを車体に取り付けた状態で上記の第１測定及び第２測定を行っても良い。 (3) Modification Example 3
The first and second measurements may be performed with the tire T mounted on a vehicle body.

（４）変更例４
第１測定時にスピーカ１０から発生する音の測定や、第２測定時にタイヤＴから発生する放射音の測定として、音圧の測定の代わりに粒子速度の測定を行っても良い。 (4) Modification Example 4
When measuring the sound generated from the speaker 10 during the first measurement, or the sound radiated from the tire T during the second measurement, particle velocity may be measured instead of sound pressure.

（５）変更例５
第１測定時に、スピーカ１０から音を発生させマイクロホン１２で音の音圧を測定する代わりに、スピーカ１０の前方に体積既知の粒子速度計を配置し体積速度を測定しても良い。 (5) Modification Example 5
During the first measurement, instead of generating sound from the speaker 10 and measuring the sound pressure with the microphone 12, a particle velocimeter with a known volume may be placed in front of the speaker 10 to measure the volume velocity.

Ｒ…回転路面、Ｔ…タイヤ、ＳＷ…サイドウォール、Ｐ…音源位置、Ｖ…振動測定位置、１０…スピーカ、１１…レーザードップラー振動計、１２…マイクロホン、１３…解析装置、１４…制御装置 R...Rotating road surface, T...Tire, SW...Sidewall, P...Sound source position, V...Vibration measurement position, 10...Speaker, 11...Laser Doppler vibrometer, 12...Microphone, 13...Analysis device, 14...Control device

Claims

A transfer function between the tire surface vibration and the sound source position is calculated from a Fourier spectrum Q(f) of sound pressure at a sound source position when the tire surface is acoustically excited by a sound from a sound source position, and a Fourier spectrum R(f) of vibration when the tire surface vibration caused by the acoustic excitation is measured at a vibration measurement position.
(Q(f) ^* is the complex conjugate of Q(f))
and
The tire is rotated at the predetermined position, and a Fourier spectrum r(f) of the vibration when the tire surface vibration during rolling is measured at the vibration measurement position, and a Fourier spectrum q(f) of the sound pressure when the sound radiated from the rolling tire is measured at the sound source position are obtained, and a cross power spectrum of the two Fourier spectra r(f) and q(f) is calculated.
(q(f) ^* is the complex conjugate of q(f))
and
From the transfer function H _QR (f) and the cross power spectrum C _qr (f), an auto power spectrum of the calculated sound pressure at the sound source position of the sound caused by the tire surface vibration during rolling is obtained.
and
Auto power spectrum of the sound pressure radiated from a rolling tire measured at the sound source position
and the calculated auto power spectrum C _QQ (f) at the sound source position of the sound caused by the tire surface vibration during rolling, at the frequency i.
and
A method for evaluating noise radiation from tires, including:

The evaluation method according to claim 1, in which the tire surface is acoustically excited by sound from a speaker placed at the sound source position, and tire surface vibration is measured by an instrument placed at the vibration measurement position.