(︿ )白 勺
CJ{
lsec.
(︿ )白
℃門
ムヘ
ゾ︑
¥﹂
足止
( a )
音圧レベル( O v e r
All )
変化ムヘ
ソ︑
¥﹂
出hm
験一
行一試 試一験 実一風 走一洞
125 500
1/3oct.周波数Hz (b)横風内のスペクトル
2k 8k
図
7.7
横 風 帯 通 過 時 の 音 圧 レ ベ ル の 変 化が 考 え ら れ る が ， 計 測 し た デ ー タ で は そ の 部 分 で 音 圧 レ ベ ル が 特 異 に 増 加 す る 様 子 は 見 ら れ な い . 参 考 に こ の 横 風 と 車 速 に よ っ て決 ま る 風 速 と 風 向 を ， 風 洞 の 中 で 設 定 し た 場 合 の 音 圧 レ ベ ル を ， 破 線 で 示 し て い る が ， 実 走 行 と よ く 一 致 す る こ と が わ か る .ま た 横 風 帯 の 中 ( 図 中 の ② 〉 で の 音 圧 レ ベ ル の ス ペ ク ト ル は ， そ こ で の 風 速 と 風 向 を ， 風 洞 の 中 で 設 定 し た 場 合 の ス ペ ク ト ル と よ く 一 致 す る ( 図 7.7(b)) .
以 上 の 結 果 か ら ， 変 動 風 下 の 音 圧 レ ベ ル は そ の 瞬 間 の 風 速 と 風 向 に よ り ， 準 静 的 に 定 常 風 下 の 特 性 に 従 っ て 決 定 さ れ ， 自 然 風 の 風 速 の 時 間 変 化 率 や 乱 れ の 変 化 は 空 力 騒 音 に 対 し て ほ と ん ど影 響 し て い な い と い え る .
7. 2. 3
音 圧 変 動 と 車 体 形 状前 節 ま で に 述 べ た よ う に 変 動 風 下 の 音 圧 レ ベ ル の 変 動 量 は 準 静 的 に 風 速 と 風 向 か ら 決 ま る の で ， 下 記 に 定 義 す る 風 速 感 度 と 風 向 感 度 が わ か っ て い れ ば ， 自 然 風 の 刻 々 の 風 速 と 風 向 を 知 る こ と に よ っ て 決 定 す る こ と が で き る . こ こ で 風 速 感 度 お よ び 風 向 感 度 は 下 記 の よ う に 定 義 さ れ る ， 定 常 風
で 得 ら れ る 車 体 の 特 性 で あ る . 音圧レベル変化 風 速 感 度 =
一 風速変化
一 音圧レベル変化
風 向 感 度 =
風向変化
風 速 感 度 の 計 測 例 を 図 7. 8に示 す . 本 実 験 に 用 い た 供 試 車 は 形 状 や 遮 立 特 性 が そ れ ぞ れ 異 な り ， レ ベ ル は異 な る が ， 勾 配 は 全 て の 車 で ほ と ん ど 同一で，実験点は(音の強さ)oc (風速)5. 6の 線 に 乗 っ て い る . こ の こ と か ら 風 速 感 度 は 車 体 形 状 や 遮 音 特 性 に は ほ と ん ど 依 存 し な い こ と が わ か る .
そ の 理 由 は ， 物 体 と 流 れ の 干 渉 に よ っ て 発 生 す る 双 極 子 音 源(3)が 車 体 か ら 発 生 す る 空 力 騒 音 の 支 配 的 因 子 で あ る た め と 考 え ら れ る . こ の こ と か ら 車 体 形 状 が 変 化 し で も 風 速 感 度 は ほ と ん ど 変 わ ら な い も の と 考 え ら れ る .
次 に 風 向 感 度 の 車 種 に よ る 違 い を 図 7. 9に示 す . 騒 音 レ ベ ル は
図 7. 5に 示 す よ う に 風 向 が
o
0 か ら ‑1 0 0 に 変 化 し た 場 合 に ほ ぼ 直 線1 1 9
E車
H
車 F車G車
•
ロ
。
x A車B車 C車 D車
。
•
+
•
ムヘ
γ ¥
﹂いごと(︿ )向
℃
OH
175 200 125 150
100
風速 km/h
風速と 音圧レベルとの関係 ( 風洞試験 〉
図7.8
G H F
風向感度(風洞試験 〉
E D
車種 B C
図 7.9
A 2
1
。
(︿ )白
℃
酬
ギ 側
Q
ムヘ ソ¥
¥﹂ 向 山 出 山町 吋ピ
( 0 2 3
→C)
ゼ側 [色 頃
的 に 増 加 す る の で ， こ こ で は 風 向 が O。 か ら ‑1 0 0 に変化 し た場 合 の 音 圧 レ ベ ル の 増 加量を 風 向 感度 と し て い る この図 か ら風向感度は車 種 に よ り有意な差の あ る こ と が わ か る . こ れ は ， 車体形状により誘起さ れ る 流れ の乱 れ 特 性 が 風 向 に よ り異な る こ と を 示 唆 し て い る .実 際に車体形状の影 響が 明 確 に 表 れ た 例 を 図 7. 1 0に 示 す . 本 図 で は 同ーの車で，フロント
ピ ラ 一 部 の モ ー ル の フ ロ ン ト ウ イ ン ド シ ー ル ド に 対 す る 高さhを 4mmと 30mmに 変 化 さ せ た 場 合 を 比 較 し て い る . こ の 図 に お け る 曲 線 の 勾 配 で 定 義 さ れ て い る 風 向 感 度 は ， hが 大 と な る ほ ど ， 大 き くな る こ と が わ か る
こ の 風 向 感 度 の 違 い が実走 行 に お け る 空 力 騒 音 の 変 動量に 及 ぼ す 影 響 を 以 下 に 示 す . こ こ で 実 走 行 に お け る 音 圧 変 動 量 を 比 較 す る 場 合 ， 自 然 風 の 強 さ ( 風 速 〉 や 向 き は 時 間 的 に 絶 え ず 変 化 す る た め ， 単 な る 音 圧 変 動量 の 長 時 間 に わ た る 平 均 値 は 物 理 的 な 意 味 が あ る と は い え な い . そ こ で 次 の よ う な 方 法 を 採 用 し た.す な わ ち 音 圧 レ ベ ル ， 風 速 お よ び 風 向 を 同 時 計 測 し ， そ れ ぞ れ 同 時 刻 の 4秒 間 の 時 系 列 デ ー タ の rms値 を も っ て 対 応 す る 風 速 ， 風 向 に 対 す る 音 圧 レ ベ ル の 変 動量 と し た . そ の 変 動 量 を 様 々 な 自 然 風 下 で 計 測 し た 結 果 を 図 7. 1 1に 示 す . こ こ で 横 軸 は 自 然 風 の 変 動量を 表
しているため，
2
種 類 の 条 件 に 対 応 す る 点 群 の 位 置 を 縦 方 向 に 比 較 す る こ と に よ り ， ほ ぼ 同 じ 自 然 風 変 動 下 で の 音 圧 変 動量の 比 較 を す る こ と が で き る . こ の 図 で モ ー ル 高 さ 30mmの 場 合 の 方 が 4mmの 場 合 よ り 上 方 に 遍 在 し て い る こ と か ら ， 音 圧 変 動量はモー ル 高 さ 30mmの 場 合 の 方 が 大 き い と 見 る こ と が で き る .以 上 の よ う に 風 向 感 度 が 低 減 す る よ う に 車 体 形 状 を 変 更 す る こ と に よ り ， 空 力 騒 音 の 変 動 量 を 低 減 で き る こ と が わ か る .
1 2 1
「 ア ー ー ー ー 園 田
風向。 J -ペ~ ~+
風 速
マイク位置(車室内)
3
ウ ん
(︿ )向 勺
1 i n U
制
ムヘ でふ 出
伽
モール高さ;h
フロントウインド
フロントピラー断面
〆
/h=4ー10 ‑5 0
θ。
5 10
図
7.10 風向と音圧レベルの関係に及ぼすモール高さの影響
(風洞試験 〉
入 、 美 x
x j 認 u x u X
x
1.5
〈
∞
て コ
害1.0 5 1‑‑<
‑‑‑‑
‘~ F‑ii
対ム
?05
ふ
i
正
司E
x x x 3
x
1 2
風向変動(rms値)口 (a)音圧レベル変動と風向変動の関係
ハU
nU
1.5
1.0
trJ
E
訴