ユーザー事例フォード・モーター・カンパニーが音質メトリクスを開発し展開電動シートアジャスタ、電動ミラー、その他のコンポーネントからの音はもちろん、ロードノイズ、風きり音、エンジン音まで、ノイズの低減は、自動車の主要な設計要求です。最近まで、ノイズの低減と言えば、音全体のレベルの低減が主な取組み内容でした。しかし、シャープネス、ラウドネス、変動強度などの評価量が音質知覚に影響することを技術者も認識するようになってきました。リバーシングワイパーシステムのコントローラー費用も時間もかかる聴感実験を行わず、好ましい音響環境を得るために、技術者は人の主観的な印象と強い相関を示す客観的な音質メトリクスを開発する必要があります。フォードの研究、先行開発、量産部門のグループは、フォード全社と全世界のサプライヤ向けに、MATLAB®で音質解析ツールと信頼性の高い音質メトリクスを開発しました。フォードではMATLABで開発したメトリクスをMATLAB Compiler™を使って3週間以内にスタンドアロン・アプリケーション化し、比較的に初心者でもプログラミングをすることなくアプリケーションを実行できるようにしています。課題課題人の主観的な印象と強い相関を示す音質メトリクスの開発と展開ソリューション音質解析ツール開発および音質メトリクスの全社と全世界のサプライヤへの展開に、MATLABプロダクトファミリを活用結果 • • • フォード車の品質が向上開発期間が6ヶ月も短縮ソースコードの管理が容易に規格化されている唯一のメトリクス（ISO 532B）は、定常ラウドネスです。他のメトリックスは全て、ベンダー固有のもので、ベンダー毎に異なります。フォードは、使い易く、拡張性があり、サードパーティの解析システムへのプラグインとして、音質メトリクスと一緒に、安価に配布できる測定解析ツールの開発に着手しました。そして、そのスタンドアロン版には、記録、再生、編集、データベースとの連携、信号解析、人の主観的な印象と強い相関を示す音質メトリクスの算出という基本的な機能が必要でした。ソリューションアルゴリズムの短期開発、データ収集と解析、そして、アプリケーション構築と展開のためのソフトウェアのプラットフォームとして、フォードは、MATLABプロダクトファミリを選択しました。MATLABとMATLAB Compilerを用いて、フォードは、開発した音質メトリクスを複数のサードパーティの解析システムへ展開しましたが、そこで利用したMATLABのソースコードのバージョンは一つでした。 MATLABとMATLAB Compilerにより、フォードは、MATLABベースのDLLを生成し、音質メトリクスをサプライヤのサードパーティの解析システムに統合しました。他の言語で記述されたサードパーティの音質解析システムは、信号とデータをMATLAB ベースのDLLに渡します。さらに、フォードは、MATLABを使い、Simple Sound Quality Tool（SSQT）というツールのGUIフロント・エンドを開発し、MATLAB Compilerでコンパイルし、スタンドアロン・アプリケーションとして、サプライヤに配布しました。このアプローチにより、フォードはMATLAB アプリケーションを他の言語に書き換えたり、MATLABのない状態で実行できるようにしたりするプロセスを省いて、最大で開発期間を6ヶ月も削減しました。このアプローチでは、また、オリジナルのMATLABアプリケーションを更新するだけでよいので、アプリケーションの維持が容易になりました。こうして、フォードは、MATLABベースのスタンドアロン・アプリケーションを全世界の25を越えるサプライヤに配布しました。サプライヤは、データ収集にもSSQTメトリクスを用いたデータ解析にも、自社のサードパーティ・システムを利用することができるようになったのです。アルゴリズムの短期開発、データ収集と解析、そして、アプリケーション構築と展開のためのソフトウェアのプラットフォームとして、フォードは、MATLABプロダクトファミリを選択しました。 Signal Processing Toolbox™とStatistics Toolbox™を用いて、フォードの技術者は、音の大きさ、甲高さ、変動感を客観的に測るラウドネス、シャープネス、変動強度に対する様々な音質メトリクスを開発しました。フォードの技術者は、スイッチ、ワイパー、その他のインテリア装備品はもちろん、シート、ペダル、ミラーまで、電気モータから発する音の音質評価にこれらのメトリクスを利用します。フォードの技術者は、また、通常の音質メトリクスで特徴づけるには困難な、突風、インパルス状のエンジン・ノイズ、ノッキングなどの時間変化する様々な音を処理するアルゴリズムも開発しました。フォードの技術者は、MATLABツールとMATLAB Compilerを用い、これら音質メトリクスを開発し、スタンドアロン化したのです。さらに、フォードは、Data Acquisition Toolbox™を用い、「リアル・タイム」で、ノックの検知と解析を行うアプリケーションを実行させています。まずファイルに保存し、後で解析する他の音質メトリクスと異なり、フォードのノック検知解析アプリケーションは、Data Acquisition Toolboxを用い、標準的なPCサウンド・カードから音を収集しながら、解析を行うことができます。このアプリケーションにより、エンジン適合エンジニアは、エンジン適合値を調整中に、ノックを検知することができます。フォードの場合、エンジン・トルク出力の最大化と燃料消費の最小化は、点火時期を進角させるにより、実現しています。結果フォード車の品質が向上 SSQTにより、フォード、サプライヤ共に、同じメトリクスを用い、不整合を排除できるため、サプライヤはフォード車の音質要求をクリアできるようになりました。開発期間が6ヶ月も短縮フォードは、MATLAB Compilerにより、開発したメトリクスを容易に展開し、開発期間を6ヶ月も短縮しました。MATLAB Compilerがなければ、サードパーティの解析システムへのプラグインのためには、サードパーティ・ソフトウェアの特別なバージョンか、または、多大なる手間をかけて音質メトリクスをCコードに変換する必要が出てきます。ソースコードの管理が容易に MATLAB環境では、MATLABファイルを維持すればよいため、技術者はソースコードの管理を容易に行えます。スタンドアロン・アプリケーションもプラグインも、同じコードから生成されるため、同じ実行結果が得られます。産業 • 自動車適用分野 • 実験、計測製品機能 • • • データ収集データ解析アルゴリズム開発使用製品 • • • • • MATLAB Data Acquisition Toolbox MATLAB Compiler Signal Processing Toolbox Statistics Toolbox フォード・モーター・カンパニーについての詳細はこちら www.ford.com MATLABは、フォードの音質メトリクス開発で引き続き、広く利用されています。また、MATLAB Compilerは、これらのメトリクスを使いやすいアプリケーションに変換するプロセスを簡便化しています。 mathworks.co.jp © 2015 The MathWorks, Inc. MATLAB and Simulink are registered trademarks of The MathWorks, Inc. See mathworks.com/trademarks for a list of additional trademarks. Other product or brand names may be trademarks or registered trademarks of their respective holders. 91743v01 02/15