計測手法と再現性/妥当性検討 2010年6月 新装開店
測定手法
＊試行錯誤した部分は整理した
- PCのサウンドカードを利用 / マザーボード：ASUS P5KPL-AM
- 計測ソフト：ARTA
- ノイズ源：ハンディマッサージャー（OMRON HM-152）
←これが今回の計測ジグ
ハンディーマッサージャーのヘッドにケーブルを引っ掛ける
ケーブルはリファレンスと被検体のケーブルを同時にセットする
計測用のノイズ源ではないので、ノイズ強度の空間的な差異は大きい
ケーブルをセットしたら移動させずに測定を行うことで計測再現性を高めている
リファレンスケーブルと被検体のケーブルをなるべく近くセットする
残念ながら、同時計測できないので、時間的な同時性は満たせない
| サウンドカードの性能
データは100回平均 リファレンスとの差分データ |
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| サウンドカードの測定再現性 | 測定再現性 差分拡大 |  |
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|---|---|
| サウンドカードのノイズフロアーは-100dB前後 | ノイズフロアーを計測していて、その差分を表示しているのでるのでばらつきは大きいが、±2dB程度に収まる |
| ハンディーマッサージャーのノイズ成分 | ハンディーマッサージャーのノイズ成分 手持ちで振動遮断 再現性 |
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| この測定データは、リファレンスのデータとノイズ混入時のデータの差分 100Hz近辺をピークに最大40dB以上のノイズが混入 高周波域に向かってノイズ成分は減少 |
この測定データはノイズ混入時だが、手持ち浮かしで振動遮断時の生データ 手持ちで浮かしても、100Hz近辺をピークに最大40dB近いのノイズが混入 このノイズ混入は振動の影響が無いとは言いきれないが、振動支配では無い ノイズ混入あり・振動有り無しの差分データを見ると、低周波域で振動遮断時にノイズが1.5dB程度低下するが、振動の影響か距離の影響か切り分けが出来ない |
| データの信頼性確認 |
|---|
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| 電源への回り込みノイズの影響 |
| ハンディマッサージャーは、電源側にノイズを出している可能性がある 同一環境（電源の取り回し）で、ハンディマッサージャー（ノイズ源）の空間位置を遠ざける事での影響を確認 ハンディマッサージャー動作有り無しでノイズ差分データに大差が無いことを確認 測定結果に出ているのは、電源からのノイズ回り込みによる影響では無い |
| ノイズ付加時の再現性評価
データは100回平均 リファレンスとの差分データ |
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| リファレンス測定再現性 | 測定再現性 チャンネル違い |  |
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|---|---|
| 200Hz以下のばらつきは少ない 上手くチューニングできれば 200Hz以下は±0.2dBの誤差に収まる 加わっているノイズの再現性は高いと考えられる 全帯域でも ±2dB程度 |
R/Lのデータ差 ノイズ無しの測定ではサウンドカードのノイズフロアーはRMSでR側が0.1dB程度低い このデータはほぼベストと思われる |
まとめ
- PCのサウンドカードと音響解析ソフト：ARTAを利用したケーブルノイズ評価を行った
- 計測系の再現性は高く、有意なデータを取得できる可能性は高い
- ノイズ源：振動・誘導ノイズをハンディマッサージャーで与えることが出来た
- 注入したノイズ種は誘導ノイズが主と思われるが、振動の影響は不明
- ノイズ発生装置はハンディマッサージャーである必然性は低く、他の機器を利用して同様の結果が得られる可能性は高い
課題
- 低域に対して、高域側の測定誤差が大きい
- ノイズは空間的に強度分布を持ち、ノイズ強度の再現性を高めることが難しい
- 使用したサウンドカードに利得差があり、計測値に影響を与える可能性がある
ノイズ発生装置違い
- ヒートガンの場合
| 測定系・ヒートガンの場合 | ヒートガンのノイズ特性 |
|---|---|
 |
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| ヒートガン | ヒートガンのノイズ特性 |
| 50・100・200と電源周波数とその高次のノイズが乗る |
ヒートガンのノイズ特性
- ヒートガンの場合は、電源周波数とその高次成分がノイズとして乗ってくる
- 混入ノイズレベルは電源周波数部分で5dB以下 高次成分は更に低くなる
- 高周波側に高いレベルのランダムノイズが乗る
⇒現時点では、ノイズ発生源としてはヒートガンよりハンディマッサージャーの方が面白い
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