JP3634490B2 - 音場におけるインパルス応答測定装置 - Google Patents
音場におけるインパルス応答測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3634490B2 JP3634490B2 JP06492696A JP6492696A JP3634490B2 JP 3634490 B2 JP3634490 B2 JP 3634490B2 JP 06492696 A JP06492696 A JP 06492696A JP 6492696 A JP6492696 A JP 6492696A JP 3634490 B2 JP3634490 B2 JP 3634490B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- impulse response
- band
- response
- impulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音場におけるインパルス応答を測定する装置に係わり、特に高精度にインパルス応答を自動測定することのできる装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は、室内の音響伝達特性を表すインパルス応答をクロススペクトル法によって求める場合、測定されるインパルス応答のノイズ成分を考慮することにより高精度なインパルス応答を自動的に求める装置に関するものである。
【０００３】
従来のインパルス応答を求める自動測定法は広い測定周波数帯域に渡って必要十分な信号対雑音比（以下Ｓ／Ｎ比と称する）が取れているかの判断が難しく自動測定が困難であった。
【０００４】
本発明では、算出されるインパルス応答を平均化していく段階で前後のインパルス応答波形についての差のノルムを基に応答信号のノイズ成分を、監視する評価値として採用することにより高精度なインパルス応答を自動的に求めることを可能にする装置である。
【０００５】
また、他の発明では、測定音源として使用される楽音信号と、得られる応答信号とをいくつかの周波数帯域に分割し、帯域毎にコヒーレンス関数の値を基に十分なＳ／Ｎ比を持った応答かどうかを判断し、不十分なＳ／Ｎ比を持つ応答については平均化の操作を行わないことによって有効な平均化操作を行い、高精度なインパルス応答を自動的に短時間で求めることを可能にする装置である。
【０００６】
【従来の技術】
従来より、室内の音響伝達特性を測定する場合には、クロススペクトル法を用いたものが知られている（参考文献１：城戸健一著『デジタル信号処理入門』、Ｐ４７−Ｐ４９、丸善（１９８５））。
【０００７】
クロススペクトル法によってインパルス応答を求める場合、測定結果として得られる応答のうち真のインパルス応答を信号Ｓとし、その他の成分を雑音Ｎとしたとき、Ｓ／Ｎ比は次の式１のように表される。
【０００８】
【数１】
【０００９】
従来のインパルス応答測定において、広帯域に渡って十分なＳ／Ｎ比を持つインパルス応答を得るには、予め必要と思われる時間以上の長時間の測定を行い、得られた応答波形に平均化処理を行った上で、インパルス応答のＳ／Ｎ比を目で確認する必要があった。
【００１０】
しかし、実際の音響測定では、真のインパルス応答が不明であるために、Ｓ／Ｎ比の算出が不可能であり、このＳ／Ｎ比を用いた測定の自動化も困難であった。
【００１１】
ところで、インパルス応答を求めるための測定用の信号源に広帯域の測定用信号を用いた場合は、精度良く室内の音響伝達特性が測定できる反面、ホールやスタジオ等の室内の音響伝達特性を知るには聴衆が入るなど、実際の運用状態における特性を知ることが最も重要となる。
【００１２】
運用状態の特性を知るために室内に聴衆がいる状態の特性が必要な場合、従来のインパルス応答の測定においは、特殊な測定信号を使用している。このため、聴衆が聞き苦しかったり、聴覚に悪い影響を与えてしまう等の心配があり、運用状態での測定は困難であった。
【００１３】
そこで、測定用の信号源として聴衆の聞き慣れた楽音を用いる方法が採用されている（参考文献２：西隆司、古川宣一 ”楽音信号を用いた室のインパルス応答推定について” 日本音響学会講演論文集（１９９８／１０） ）。
【００１４】
しかし、楽音を測定音源として使用した場合に得られる応答信号の周波数成分は定常的に広帯域なものではなく、時々刻々に変化している。このため、Ｓ／Ｎ比が広帯域に渡って十分な応答を得るためには、やはり予め必要と思われる時間以上の長時間の測定を行わねばならない。また、得られた応答波形に多くの平均化処理を行った上で、インパルス応答のＳ／Ｎ比を目視により確認しなければならなかった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上述した従来のインパルス応答測定においては、真のインパルス応答が不明であることから、Ｓ／Ｎ比の算出が不可能であるという問題がある。一方、測定信号源として楽音を用いる従来例では、楽音信号の性質上、得られる応答信号の周波数特性は定常的でなく時々刻々に変化するため、広い測定周波数帯域に渡って必要十分なＳ／Ｎ比が取れているかの判断が難しく精度の高いインパルス応答を得るのは困難であるという問題があった。
【００１６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要以上に時間をかけることなく、かつ聴衆に苦痛を与えること無く自動的に十分なＳ／Ｎ比を持つインパルス応答を得ることを可能にし、高精度な音響伝達特性を得ることのできる音場におけるインパルス応答測定装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、音源信号と、当該音源信号を音場に放射・収音して得た応答信号を入力するとともに、第１〜第４処理を行うインパルス応答測定装置であって、第１処理は、同一時刻における音源信号と応答信号を一定長の時間窓で切り出し、第２処理は、第１処理で切り出した音源信号と応答信号からクロススペクトル法を用いてインパルス応答を算出し、第３処理は、第２処理で算出したインパルス応答とそれまでに算出したインパルス応答の平均である第１平均インパルス応答と、それまでに算出したインパルス応答の平均である第２平均インパルス応答の差のノルムに基づく評価値を算出し、第４処理は、第３処理で求めた評価値がしきい値を下回った場合は、第１平均インパルス応答を真のインパルス応答として出力し、そうでない場合は、時刻をシフトした時間窓にて第１処理に戻ることを特徴としている。
【００１８】
請求項１の発明では、逐次平均化処理を行う中で、平均化操作を行う前後のインパルス応答の差のノルムを基にした評価値を導入している。一般的に平均化が行われるに従いインパルス応答のノイズ成分が減少し、それと共に評価値は０％に漸近していく。評価値が十分小さくなった時点で測定を終了するという判断を行う。これにより、必要以上に時間をかけることなく、自動的に十分なＳ／Ｎ比を持つインパルス応答を得ることが可能となる。
【００１９】
請求項２の発明は、楽音信号と、当該楽音信号を音場に放射・収音して得た応答信号を入力するとともに、第１〜第５処理を行うインパルス応答測定装置であって、第１処理は、同一時刻における楽音信号と応答信号を一定長の時間窓で切り出して、複数の帯域に分割し、第２処理は、各帯域の楽音信号と応答信号に基づいて、帯域毎にコヒーレンス関数値を算出し、コヒーレンス関数値がしきい値を上回る帯域を有効とし、第３処理は、第２処理で有効とした帯域の楽音信号と応答信号からクロススペクトル法を用いて帯域別インパルス応答を算出し、第４処理は、第３処理で算出した帯域別インパルス応答を帯域毎に平均化して帯域別平均インパルス応答を算出し、第５処理は、全ての帯域において平均化した回数が設定された回数に達した場合は、各帯域別平均インパルス応答を合成して全帯域インパルス応答を生成し、そうでない場合には、時刻をシフトした時間窓にて第１処理に戻ることを特徴としている。
【００２０】
請求項２の発明では、音源となる楽音信号とその応答信号とから、ある窓長で波形を切り出した後、周波数軸上で狭帯域に分割し、帯域毎に音源信号と応答信号とのコヒーレンス関数値を求め、このコヒーレンス関数値に基づいてＳ／Ｎ比の評価を行う。楽音信号は時間経過と共に周波数特性が変動しているために、切り出した時刻と帯域によってＳ／Ｎ比が変動する。
【００２１】
Ｓ／Ｎ比とコヒーレンス関数とは１対１の対応関係にあるため、Ｓ／Ｎ比の変動に伴ってコヒーレンス関数も増減する。コヒーレンス関数の値が予め設定したしきい値よりも大きい場合には、Ｓ／Ｎ比が十分とれていると考えられるので、クロススペクトル法の処理を続行して平均化処理を行う。一方、コヒーレンス関数の値が前記しきい値よりも小さい場合には、Ｓ／Ｎ比が十分でないと考えられるので、その後の処理は行わないという判断をする。従って、Ｓ／Ｎ比が小さい帯域の伝達特性は平均化操作に採用しないので、収束判定が容易になり、少ない平均回数で処理を終了することができ、測定時間の短縮化、測定精度の向上が可能となる。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項２に記載のインパルス応答測定装置において、第２処理は、ある帯域のコヒーレンス関数値が、設定期間しきい値を下回る場合には、楽音信号を切り替える旨を促す警告信号を生成することを特徴としている。
【００２３】
請求項３の発明では、楽音信号が全ての周波数成分を含んでおらず、ある帯域についてコヒーレンス関数値が長時間に渡ってしきい値を越えない場合には、警告を発して楽音切り替えを促すようにしているので、信号処理上は無駄の楽音を長時間に渡って放射し続けることが防止され、測定時間の短縮化、測定精度の向上が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
《第１の実施の形態の構成》
図１は本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００２５】
同図に示すように、このインパルス応答測定装置は、信号源１Ａの音源信号Ｓａ をアンプ２により増幅して室内３に放射する一方、この放射された音源信号Ｓａ を収音し応答信号Ｓｂ としてＡ／Ｄ変換器４によりディジタル信号に変換した後、信号処理部５Ａに供給するように構成されている。
【００２６】
この場合、信号源１Ａはテープ等で構成され、この信号源１Ａの音源信号Ｓａ はアンプ２を介して室内３に設けられたスピーカ６から出力され、同じく室内３に設けられたマイクロホン７によって収音される。室内３は、ホールやスタジオ、あるいは一般家庭等、測定対象となる種々の環境が考えられる。
【００２７】
この実施の形態における信号処理部５Ａは、図２に示すように、２つのゲート回路６Ａ，７Ａと、クロススペクトル法処理部８Ａと、平均化処理部９Ａと、計算結果格納部１０Ａと、評価値演算部１１と、比較演算部１２とを備えている。
【００２８】
ゲート回路６Ａには信号源１Ａから出力された音源信号Ｓａ が供給され、また、ゲート回路７Ａにはマイクロホン７で収音された応答信号Ｓｂ が供給されている。各ゲート回路６Ａ，７Ａにおける信号の取り込み開始時刻ｔｓｔは、ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ に設定されており、その取り込み時間はＴに設定されている。すなわち、このゲート回路６Ａ，７Ａでは、応答波形は設定された時間長単位で切り出される。
【００２９】
クロススペクトル法処理部８Ａは、ゲート回路６Ａ，７Ａから取り込まれた信号に対してクロススペクトル法によりインパルス応答を算出する。
【００３０】
平均化処理部９Ａは、クロススペクトル法処理部８Ａで算出されたインパルス応答を平均化して計算結果格納部１０Ａに供給する。
【００３１】
計算結果格納部１０Ａは、平均化処理部９Ａで算出されたインパルス応答の平均化値を格納するとともに、後述する比較演算部１２から設定終了トリガ信号が出力された時、格納されているインパルス応答の平均化値を真のインパルス応答として出力する。
【００３２】
評価値演算部１１は、平均化処理部９Ａによってインパルス応答の平均化演算がされる度に、インパルス応答の差のノルムの評価値（ＤＲ値）を後述する第２式に基づいて算出する。
【００３３】
比較演算部１２は、評価値演算部１１で算出されたＤＲ値を予め設定されたしきい値と比較し、ＤＲ値がしきい値より小さい場合には、設定終了トリガ信号を出力する。この場合、しきい値としては、“０”に近い値が設定される。
【００３４】
《第１の実施の形態の作用》
次に本実施の形態の作用を図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
信号源１Ａの音源信号Ｓａ はアンプ２で増幅された後、スピーカ６に供給されると共に、Ａ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化される。スピーカ６から室内に放射された音源信号Ｓａ はマイクロホン７で収音され応答信号Ｓｂ となりＡ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化される。
【００３６】
前記ディジタル化された音源信号Ｓａ は信号処理部５Ａのゲート回路６Ａに供給され、また、前記ディジタル化された応答信号Ｓｂ は信号処理部５Ａのゲート回路７Ａに供給される。
【００３７】
ゲート回路６Ａ、及び７Ａでは入力された音源信号Ｓａ 、及び応答信号Ｓｂ に対して時刻ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ における一定区間（取り込み時間Ｔ）の波形が切り出される。クロススペクトル法処理部８Ａでは最初の時刻ｔ１ における（すなわち、１つめの）インパルス応答が算出される（ステップＳＴ１）。次いで、切り出された部分が時間Ｔだけシフトされ、時刻ｔ２ におけるインパルス応答が算出される（ステップＳＴ２）。
【００３８】
平均化処理部では、時刻ｔ１ と時刻ｔ２ で得られたインパルス応答の平均が演算される。計算結果は計算結果格納部１０Ａに格納される（ステップＳＴ３）。
【００３９】
次いで、評価値演算部１１では、平均化を実行する都度、次の式２に示すようなインパルス応答の差のノルムの評価値（ＤＲ値）が算出される（ステップＳＴ４）。
【００４０】
【数２】
ここで、ＤＲｋ ：平均化をｋ回行ったときのインパルス応答の差のノルム 評価値
Ｅｋ （ｎ） ：平均化をｋ回行ったときのインパルス応答波形をＮ個の サンプルに分割したときのｎサンプル目の値
【００４１】
比較演算部１２では、算出されたＤＲ値が設定値（しきい値）と比較して小さいか否かが判定される（ステップＳＴ５）。平均化処理部９Ａで実行される平均化が十分行われていない段階では、得られるインパルス応答にはノイズ成分が大量に含まれており、得られる平均化前後のＤＲ値は大きな値となる。この場合、処理はステップＳＴ２に戻り、次の時刻ｔ３ におけるインパルス応答が算出され、次いで、ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ で求められたインパルス応答の平均が算出される。そして、平均化前後のＤＲ値が再び算出され、このＤＲ値が設定値より小さいか否かが判定される（ステップＳＴ２〜ＳＴ５）。
【００４２】
このように、時刻ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ におけるインパルス応答が逐次算出され（ステップＳＴ２）、得られたインパルス応答が逐次平均化され（ステップＳＴ３）、そのＤＲ値が算出される（ステップＳＴ４）。
【００４３】
インパルス応答の平均化が十分行われると差のノルムは０へ漸近する。これに伴って、ＤＲ値も０（％）に漸近していく。そして、ＤＲ値が設定値を下回ったときに比較演算部１２は測定終了トリガ信号を出力する。計算結果格納部１０Ａは、この測定終了トリガ信号を入力すると、このとき格納されている最新のインパルス応答平均値を真のインパルス応答として出力する。
【００４４】
《第１の実施の形態の効果》
このように、この実施の形態によれば、クロススペクトル法によって測定される室内の音響伝達特性を表すインパルス応答のＳ／Ｎ比を大きくするために、必要以上に平均化回数を増やすことなく、ノイズ成分をＤＲ値を基にして定量的に評価できる。従って、平均化回数を減らすことができるため、測定時間の短縮が可能となるばかりでなく、時間経過に伴って変化してしまう伝達特性に対して追随性の良い測定が可能となる。
【００４５】
＜第２の実施の形態＞
《第２の実施の形態の構成》
図４は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【００４６】
同図に示すように、このインパルス応答測定装置は、信号源１Ｂの音源信号Ｓｃ をアンプ２により増幅して室内３に放射する一方、この放射された音源信号Ｓｃ を収音し応答信号Ｓｂ としてＡ／Ｄ変換器４によりディジタル信号に変換した後、信号処理部５Ｂに供給するように構成されている。
【００４７】
この場合、信号源１Ｂは楽音を収録したテープ等で構成される。また、この音源として使用する楽音は高い周波数成分まで含んでいる楽音が望ましい。例えば、大編成のオーケストラ、電気楽器による音楽、打楽器中心の音楽など、複数の楽音テープが用意されている。この信号源１Ｂの音源信号Ｓｃ はアンプ２を介して室内３に設けられたスピーカ６から出力され、同じく室内３に設けられたマイクロホン７によって収音される。室内３は、ホールやスタジオ、あるい一般家庭等、測定対象となる種々の環境が考えられる。
【００４８】
この実施の形態における信号処理部５Ｂは、図５に示すように、その機能上、２つのゲート回路６Ｂ，７Ｂと、各ゲート回路６Ｂ，７Ｂ別に設けられた帯域分割フィルタ部１３，１４と、コヒーレンス関数値演算部１５と、比較演算部１６と、クロススペクトル法処理部８Ｂと、平均化処理部９Ｂと、計算結果格納部１０Ｂとを備えている。
【００４９】
ゲート回路６Ｂには、信号源１Ｂから出力された音源信号Ｓｃ が供給され、また、ゲート回路７Ｂにはマイクロホン７で収音された応答信号Ｓｄ が供給されている。各ゲート回路６Ｂ，７Ｂにおける信号の取り込み開始時刻ｔｓｔは、ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ であり、取り込み時間はＴに設定されている。
【００５０】
帯域分割フィルタ部１３は、供給された音源信号Ｓｃ を１／１ オクターブ帯域に分割するフィルタを備えており、分割された各帯域毎の音源信号Ｓｃ をコヒーレンス関数値演算部１５に供給する。
【００５１】
帯域分割フィルタ部１４は、供給された応答信号Ｓｄ を１／１ オクターブ帯域に分割するフィルタを備えており、分割された各帯域毎の応答信号Ｓｄ をコヒーレンス関数値演算部１５に供給する。
【００５２】
コヒーレンス関数値演算部１５は、各帯域毎の音源信号Ｓｃ と応答信号Ｓｄ とを入力し帯域毎のコヒーレンス関数値を算出する。
【００５３】
比較演算部１６は、コヒーレンス関数値演算部１５により求められたコヒーレンス関数値が予め設定されたしきい値を下回った場合に、クロススペクトル処理を行わないという制御信号と、音源切り替え警告信号を生成する。制御信号はクロススペクトル法処理部８Ｂに供給されている。
【００５４】
クロススペクトル法処理部８Ｂは、帯域分割フィルタ部１３，１４を介して帯域分割された各信号成分に対してクロススペクトル法によりインパルス応答を算出する処理を、比較演算部１６から前記制御信号が供給されるまで実行する。
【００５５】
平均化処理部９Ｂは、前述した時刻ｔ１ 、ｔ２ ，…，ｔｎ をシフトしながら、逐次インパルス応答を平均化する演算を実行する。
【００５６】
計算結果格納部１０Ｂは、平均化処理部９Ｂで演算されたインパルス応答の平均化値を格納するとともに、後述する比較演算部１２から設定終了トリガ信号が出力された時、格納されている各帯域インパルス応答の平均化値を合成し、広帯域のインパルス応答を算出する。
【００５７】
《第２の実施の形態の作用》
次に本実施の形態の作用を図６のフローチャートを参照して説明する。なお、図６のフローチャートにおいては、原則として各算出処理や各判定処理は帯域別に並行して実行されているものとする。
【００５８】
第１の実施の形態で説明したと同様、信号源１Ｂの音源信号（楽音信号）ＳＣ はアンプ２で増幅された後、スピーカ６に供給されると共に、Ａ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化される。スピーカ６から室内に放射された音源信号Ｓｃ はマイクロホン７で収音され応答信号Ｓｄ となりＡ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化される。
【００５９】
前記ディジタル化された音源信号Ｓｃ は信号処理部５Ｂのゲート回路６Ｂに供給され、また、前記ディジタル化された応答信号Ｓｄ は信号処理部５Ｂのゲート回路７Ｂに供給される。
【００６０】
ゲート回路６Ｂ、及び７Ｂでは入力された音源信号Ｓｃ 、及び応答信号Ｓｄ に対して時刻ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ における一定時間窓（取り込み時間Ｔ）の波形が切り出される。次いで、帯域分割フィルタ部１３、及び１４では、それぞれ切り出された波形が１／１ オクターブ帯域に分割され、それぞれコヒーレンス関数値演算部１５に供給される（ステップＳＴ１１）。
【００６１】
コヒーレンス関数演算部１５では、帯域毎のコヒーレンス関数値が次の式３に基づいて算出される（ステップＳＴ１２）。
【００６２】
【数３】
【００６３】
比較演算部１６では、算出されたコヒーレンス関数値が予め設定されたしきい値と比較され、コヒーレンス関数値がしきい値よりも小さい場合には、その後の処理をスキップさせる制御信号をクロススペクトル法処理部８Ｂに供給するとともに、時間窓をシフトさせ、次の時刻ｔ２ における切り出された波形に対する前記一連の処理を実行する（ステップＳＴ１５）。また、コヒーレンス関数値が設定値よりも小さい場合において、音源として用いられている楽音信号が全ての周波数成分を含んでおらず、ある帯域についてコヒーレンス関数値が長時間に渡ってしきい値を越えない場合には（ステップＳＴ１４Ｙｅｓ ）、楽音信号を別の楽音信号に切り替える警告信号を出力する。これにより、信号源１Ｂの音源信号は別の楽音信号に切り替わった後、ステップＳＴ１１からの処理を開始する（ステップＳＴ１６）。
【００６４】
コヒーレンス関数値がしきい値を越えた帯域のデータは有効なものとし、クロススペクトル法処理部では、クロススペクトル法によってインパルス応答が算出される（ステップＳＴ１７）。
【００６５】
そして、平均化処理部９Ｂでは、時間窓をシフト（開始時間ｔ３ ，…，ｔｎ 、切り出し時間Ｔ）させつつ逐次求められたインパルス応答が平均化されて計算結果格納部１０Ｂに格納される（ステップＳＴ１８）。
【００６６】
平均化処理部９Ｂでは、平均回数が設定された回数よりも大きいか否かが判定され、設定された平均回数を終了すると（ステップＳＴ１９ＹＥＳ ）、測定終了トリガ信号が出力されて、平均化処理が終了する。計算結果格納部１０Ｂは、測定終了トリガ信号が入力されると、各帯域のインパルス応答を合成し、全帯域のインパルス応答を算出して測定を終了する（ステップＳＴ２０）。
【００６７】
《第２の実施の形態の効果》
このようにこの実施の形態によれば、実際に室内で使用される状態での音響伝達特性を測定できることにより、聴衆がいる等の現実により近い状態の室内の音響伝達特性を精度良く知ることができる。ここで得られる知見を発展させるとこにより、人が居ない状態から人が居る状態を精度良く予測することが可能となり、設計段階で完成後の運用状態の音響伝達特性を予測することができ、音響設計の精度も向上する。
【００６８】
また、ホール等の特殊な施設でなく一般家庭のおいても音響機器等のこの実施の形態を適用して、楽音による測定を行うことにより、室のユーザー（聴取者）が意識することなく測定をすることができる。これにより、室内、音響機器伝達特性を知ることができれば、その特性を等化することも可能となり、仮に聴取環境が異なっても音質、定位を初めとする音声制作上の細かい効果を同一条件とすることができる。
【００６９】
＜変形例＞
なお、上述した第２の実施の形態では、帯域分割フィルタ部１３，１４により、供給された音源信号Ｓｃ 、応答信号Ｓｄ を狭帯域の信号に分割するようにしたが、コヒーレンス関数値演算部１５において帯域別の関数値を算出するようにしても良い。このように構成することにより、帯域分割フィルタ部１３，１４を省略でき、装置構成が簡素化される。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、必要以上に時間をかけることなく、自動的に十分なＳ／Ｎ比を持つインパルス応答を得ることが可能となる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、Ｓ／Ｎ比が小さい帯域の伝達特性は平均化操作に採用しないので、収束判定が容易になり、少ない平均回数で処理を終了することができ、測定時間の短縮化、測定精度の向上が可能となる。
【００７２】
請求項３の発明によれば、楽音信号が全ての周波数成分を含んでおらず、ある帯域についてコヒーレンス関数値が長時間に渡ってしきい値を越えない場合には、警告を発して楽音切り替えを促すようにしているので、信号処理上は無駄の楽音を長時間に渡って放射し続けることが防止され、測定時間の短縮化、測定精度の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す第１の実施の形態における信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における処理手順を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。
【図５】図４に示す第２の実施の形態における信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態における処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ 信号源
２ アンプ
３ 室内
４ Ａ／Ｄ変換器
５Ａ，５Ｂ 信号処理部
６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ ゲート回路
８Ａ，８Ｂ クロススペクトル法処理部
９Ａ，９Ｂ 平均化処理部
１０Ａ，１０Ｂ 計算結果格納部
１１ 評価値演算部
１２，１６ 比較演算部
１３，１４ 帯域分割フィルタ部
１５ コヒーレンス関数値演算部
【発明の属する技術分野】
本発明は、音場におけるインパルス応答を測定する装置に係わり、特に高精度にインパルス応答を自動測定することのできる装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は、室内の音響伝達特性を表すインパルス応答をクロススペクトル法によって求める場合、測定されるインパルス応答のノイズ成分を考慮することにより高精度なインパルス応答を自動的に求める装置に関するものである。
【０００３】
従来のインパルス応答を求める自動測定法は広い測定周波数帯域に渡って必要十分な信号対雑音比（以下Ｓ／Ｎ比と称する）が取れているかの判断が難しく自動測定が困難であった。
【０００４】
本発明では、算出されるインパルス応答を平均化していく段階で前後のインパルス応答波形についての差のノルムを基に応答信号のノイズ成分を、監視する評価値として採用することにより高精度なインパルス応答を自動的に求めることを可能にする装置である。
【０００５】
また、他の発明では、測定音源として使用される楽音信号と、得られる応答信号とをいくつかの周波数帯域に分割し、帯域毎にコヒーレンス関数の値を基に十分なＳ／Ｎ比を持った応答かどうかを判断し、不十分なＳ／Ｎ比を持つ応答については平均化の操作を行わないことによって有効な平均化操作を行い、高精度なインパルス応答を自動的に短時間で求めることを可能にする装置である。
【０００６】
【従来の技術】
従来より、室内の音響伝達特性を測定する場合には、クロススペクトル法を用いたものが知られている（参考文献１：城戸健一著『デジタル信号処理入門』、Ｐ４７−Ｐ４９、丸善（１９８５））。
【０００７】
クロススペクトル法によってインパルス応答を求める場合、測定結果として得られる応答のうち真のインパルス応答を信号Ｓとし、その他の成分を雑音Ｎとしたとき、Ｓ／Ｎ比は次の式１のように表される。
【０００８】
【数１】
従来のインパルス応答測定において、広帯域に渡って十分なＳ／Ｎ比を持つインパルス応答を得るには、予め必要と思われる時間以上の長時間の測定を行い、得られた応答波形に平均化処理を行った上で、インパルス応答のＳ／Ｎ比を目で確認する必要があった。
【００１０】
しかし、実際の音響測定では、真のインパルス応答が不明であるために、Ｓ／Ｎ比の算出が不可能であり、このＳ／Ｎ比を用いた測定の自動化も困難であった。
【００１１】
ところで、インパルス応答を求めるための測定用の信号源に広帯域の測定用信号を用いた場合は、精度良く室内の音響伝達特性が測定できる反面、ホールやスタジオ等の室内の音響伝達特性を知るには聴衆が入るなど、実際の運用状態における特性を知ることが最も重要となる。
【００１２】
運用状態の特性を知るために室内に聴衆がいる状態の特性が必要な場合、従来のインパルス応答の測定においは、特殊な測定信号を使用している。このため、聴衆が聞き苦しかったり、聴覚に悪い影響を与えてしまう等の心配があり、運用状態での測定は困難であった。
【００１３】
そこで、測定用の信号源として聴衆の聞き慣れた楽音を用いる方法が採用されている（参考文献２：西隆司、古川宣一 ”楽音信号を用いた室のインパルス応答推定について” 日本音響学会講演論文集（１９９８／１０） ）。
【００１４】
しかし、楽音を測定音源として使用した場合に得られる応答信号の周波数成分は定常的に広帯域なものではなく、時々刻々に変化している。このため、Ｓ／Ｎ比が広帯域に渡って十分な応答を得るためには、やはり予め必要と思われる時間以上の長時間の測定を行わねばならない。また、得られた応答波形に多くの平均化処理を行った上で、インパルス応答のＳ／Ｎ比を目視により確認しなければならなかった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上述した従来のインパルス応答測定においては、真のインパルス応答が不明であることから、Ｓ／Ｎ比の算出が不可能であるという問題がある。一方、測定信号源として楽音を用いる従来例では、楽音信号の性質上、得られる応答信号の周波数特性は定常的でなく時々刻々に変化するため、広い測定周波数帯域に渡って必要十分なＳ／Ｎ比が取れているかの判断が難しく精度の高いインパルス応答を得るのは困難であるという問題があった。
【００１６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要以上に時間をかけることなく、かつ聴衆に苦痛を与えること無く自動的に十分なＳ／Ｎ比を持つインパルス応答を得ることを可能にし、高精度な音響伝達特性を得ることのできる音場におけるインパルス応答測定装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、音源信号と、当該音源信号を音場に放射・収音して得た応答信号を入力するとともに、第１〜第４処理を行うインパルス応答測定装置であって、第１処理は、同一時刻における音源信号と応答信号を一定長の時間窓で切り出し、第２処理は、第１処理で切り出した音源信号と応答信号からクロススペクトル法を用いてインパルス応答を算出し、第３処理は、第２処理で算出したインパルス応答とそれまでに算出したインパルス応答の平均である第１平均インパルス応答と、それまでに算出したインパルス応答の平均である第２平均インパルス応答の差のノルムに基づく評価値を算出し、第４処理は、第３処理で求めた評価値がしきい値を下回った場合は、第１平均インパルス応答を真のインパルス応答として出力し、そうでない場合は、時刻をシフトした時間窓にて第１処理に戻ることを特徴としている。
【００１８】
請求項１の発明では、逐次平均化処理を行う中で、平均化操作を行う前後のインパルス応答の差のノルムを基にした評価値を導入している。一般的に平均化が行われるに従いインパルス応答のノイズ成分が減少し、それと共に評価値は０％に漸近していく。評価値が十分小さくなった時点で測定を終了するという判断を行う。これにより、必要以上に時間をかけることなく、自動的に十分なＳ／Ｎ比を持つインパルス応答を得ることが可能となる。
【００１９】
請求項２の発明は、楽音信号と、当該楽音信号を音場に放射・収音して得た応答信号を入力するとともに、第１〜第５処理を行うインパルス応答測定装置であって、第１処理は、同一時刻における楽音信号と応答信号を一定長の時間窓で切り出して、複数の帯域に分割し、第２処理は、各帯域の楽音信号と応答信号に基づいて、帯域毎にコヒーレンス関数値を算出し、コヒーレンス関数値がしきい値を上回る帯域を有効とし、第３処理は、第２処理で有効とした帯域の楽音信号と応答信号からクロススペクトル法を用いて帯域別インパルス応答を算出し、第４処理は、第３処理で算出した帯域別インパルス応答を帯域毎に平均化して帯域別平均インパルス応答を算出し、第５処理は、全ての帯域において平均化した回数が設定された回数に達した場合は、各帯域別平均インパルス応答を合成して全帯域インパルス応答を生成し、そうでない場合には、時刻をシフトした時間窓にて第１処理に戻ることを特徴としている。
【００２０】
請求項２の発明では、音源となる楽音信号とその応答信号とから、ある窓長で波形を切り出した後、周波数軸上で狭帯域に分割し、帯域毎に音源信号と応答信号とのコヒーレンス関数値を求め、このコヒーレンス関数値に基づいてＳ／Ｎ比の評価を行う。楽音信号は時間経過と共に周波数特性が変動しているために、切り出した時刻と帯域によってＳ／Ｎ比が変動する。
【００２１】
Ｓ／Ｎ比とコヒーレンス関数とは１対１の対応関係にあるため、Ｓ／Ｎ比の変動に伴ってコヒーレンス関数も増減する。コヒーレンス関数の値が予め設定したしきい値よりも大きい場合には、Ｓ／Ｎ比が十分とれていると考えられるので、クロススペクトル法の処理を続行して平均化処理を行う。一方、コヒーレンス関数の値が前記しきい値よりも小さい場合には、Ｓ／Ｎ比が十分でないと考えられるので、その後の処理は行わないという判断をする。従って、Ｓ／Ｎ比が小さい帯域の伝達特性は平均化操作に採用しないので、収束判定が容易になり、少ない平均回数で処理を終了することができ、測定時間の短縮化、測定精度の向上が可能となる。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項２に記載のインパルス応答測定装置において、第２処理は、ある帯域のコヒーレンス関数値が、設定期間しきい値を下回る場合には、楽音信号を切り替える旨を促す警告信号を生成することを特徴としている。
【００２３】
請求項３の発明では、楽音信号が全ての周波数成分を含んでおらず、ある帯域についてコヒーレンス関数値が長時間に渡ってしきい値を越えない場合には、警告を発して楽音切り替えを促すようにしているので、信号処理上は無駄の楽音を長時間に渡って放射し続けることが防止され、測定時間の短縮化、測定精度の向上が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
《第１の実施の形態の構成》
図１は本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００２５】
同図に示すように、このインパルス応答測定装置は、信号源１Ａの音源信号Ｓａ をアンプ２により増幅して室内３に放射する一方、この放射された音源信号Ｓａ を収音し応答信号Ｓｂ としてＡ／Ｄ変換器４によりディジタル信号に変換した後、信号処理部５Ａに供給するように構成されている。
【００２６】
この場合、信号源１Ａはテープ等で構成され、この信号源１Ａの音源信号Ｓａ はアンプ２を介して室内３に設けられたスピーカ６から出力され、同じく室内３に設けられたマイクロホン７によって収音される。室内３は、ホールやスタジオ、あるいは一般家庭等、測定対象となる種々の環境が考えられる。
【００２７】
この実施の形態における信号処理部５Ａは、図２に示すように、２つのゲート回路６Ａ，７Ａと、クロススペクトル法処理部８Ａと、平均化処理部９Ａと、計算結果格納部１０Ａと、評価値演算部１１と、比較演算部１２とを備えている。
【００２８】
ゲート回路６Ａには信号源１Ａから出力された音源信号Ｓａ が供給され、また、ゲート回路７Ａにはマイクロホン７で収音された応答信号Ｓｂ が供給されている。各ゲート回路６Ａ，７Ａにおける信号の取り込み開始時刻ｔｓｔは、ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ に設定されており、その取り込み時間はＴに設定されている。すなわち、このゲート回路６Ａ，７Ａでは、応答波形は設定された時間長単位で切り出される。
【００２９】
クロススペクトル法処理部８Ａは、ゲート回路６Ａ，７Ａから取り込まれた信号に対してクロススペクトル法によりインパルス応答を算出する。
【００３０】
平均化処理部９Ａは、クロススペクトル法処理部８Ａで算出されたインパルス応答を平均化して計算結果格納部１０Ａに供給する。
【００３１】
計算結果格納部１０Ａは、平均化処理部９Ａで算出されたインパルス応答の平均化値を格納するとともに、後述する比較演算部１２から設定終了トリガ信号が出力された時、格納されているインパルス応答の平均化値を真のインパルス応答として出力する。
【００３２】
評価値演算部１１は、平均化処理部９Ａによってインパルス応答の平均化演算がされる度に、インパルス応答の差のノルムの評価値（ＤＲ値）を後述する第２式に基づいて算出する。
【００３３】
比較演算部１２は、評価値演算部１１で算出されたＤＲ値を予め設定されたしきい値と比較し、ＤＲ値がしきい値より小さい場合には、設定終了トリガ信号を出力する。この場合、しきい値としては、“０”に近い値が設定される。
【００３４】
《第１の実施の形態の作用》
次に本実施の形態の作用を図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
信号源１Ａの音源信号Ｓａ はアンプ２で増幅された後、スピーカ６に供給されると共に、Ａ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化される。スピーカ６から室内に放射された音源信号Ｓａ はマイクロホン７で収音され応答信号Ｓｂ となりＡ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化される。
【００３６】
前記ディジタル化された音源信号Ｓａ は信号処理部５Ａのゲート回路６Ａに供給され、また、前記ディジタル化された応答信号Ｓｂ は信号処理部５Ａのゲート回路７Ａに供給される。
【００３７】
ゲート回路６Ａ、及び７Ａでは入力された音源信号Ｓａ 、及び応答信号Ｓｂ に対して時刻ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ における一定区間（取り込み時間Ｔ）の波形が切り出される。クロススペクトル法処理部８Ａでは最初の時刻ｔ１ における（すなわち、１つめの）インパルス応答が算出される（ステップＳＴ１）。次いで、切り出された部分が時間Ｔだけシフトされ、時刻ｔ２ におけるインパルス応答が算出される（ステップＳＴ２）。
【００３８】
平均化処理部では、時刻ｔ１ と時刻ｔ２ で得られたインパルス応答の平均が演算される。計算結果は計算結果格納部１０Ａに格納される（ステップＳＴ３）。
【００３９】
次いで、評価値演算部１１では、平均化を実行する都度、次の式２に示すようなインパルス応答の差のノルムの評価値（ＤＲ値）が算出される（ステップＳＴ４）。
【００４０】
【数２】
Ｅｋ （ｎ） ：平均化をｋ回行ったときのインパルス応答波形をＮ個の サンプルに分割したときのｎサンプル目の値
【００４１】
比較演算部１２では、算出されたＤＲ値が設定値（しきい値）と比較して小さいか否かが判定される（ステップＳＴ５）。平均化処理部９Ａで実行される平均化が十分行われていない段階では、得られるインパルス応答にはノイズ成分が大量に含まれており、得られる平均化前後のＤＲ値は大きな値となる。この場合、処理はステップＳＴ２に戻り、次の時刻ｔ３ におけるインパルス応答が算出され、次いで、ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ で求められたインパルス応答の平均が算出される。そして、平均化前後のＤＲ値が再び算出され、このＤＲ値が設定値より小さいか否かが判定される（ステップＳＴ２〜ＳＴ５）。
【００４２】
このように、時刻ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ におけるインパルス応答が逐次算出され（ステップＳＴ２）、得られたインパルス応答が逐次平均化され（ステップＳＴ３）、そのＤＲ値が算出される（ステップＳＴ４）。
【００４３】
インパルス応答の平均化が十分行われると差のノルムは０へ漸近する。これに伴って、ＤＲ値も０（％）に漸近していく。そして、ＤＲ値が設定値を下回ったときに比較演算部１２は測定終了トリガ信号を出力する。計算結果格納部１０Ａは、この測定終了トリガ信号を入力すると、このとき格納されている最新のインパルス応答平均値を真のインパルス応答として出力する。
【００４４】
《第１の実施の形態の効果》
このように、この実施の形態によれば、クロススペクトル法によって測定される室内の音響伝達特性を表すインパルス応答のＳ／Ｎ比を大きくするために、必要以上に平均化回数を増やすことなく、ノイズ成分をＤＲ値を基にして定量的に評価できる。従って、平均化回数を減らすことができるため、測定時間の短縮が可能となるばかりでなく、時間経過に伴って変化してしまう伝達特性に対して追随性の良い測定が可能となる。
【００４５】
＜第２の実施の形態＞
《第２の実施の形態の構成》
図４は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【００４６】
同図に示すように、このインパルス応答測定装置は、信号源１Ｂの音源信号Ｓｃ をアンプ２により増幅して室内３に放射する一方、この放射された音源信号Ｓｃ を収音し応答信号Ｓｂ としてＡ／Ｄ変換器４によりディジタル信号に変換した後、信号処理部５Ｂに供給するように構成されている。
【００４７】
この場合、信号源１Ｂは楽音を収録したテープ等で構成される。また、この音源として使用する楽音は高い周波数成分まで含んでいる楽音が望ましい。例えば、大編成のオーケストラ、電気楽器による音楽、打楽器中心の音楽など、複数の楽音テープが用意されている。この信号源１Ｂの音源信号Ｓｃ はアンプ２を介して室内３に設けられたスピーカ６から出力され、同じく室内３に設けられたマイクロホン７によって収音される。室内３は、ホールやスタジオ、あるい一般家庭等、測定対象となる種々の環境が考えられる。
【００４８】
この実施の形態における信号処理部５Ｂは、図５に示すように、その機能上、２つのゲート回路６Ｂ，７Ｂと、各ゲート回路６Ｂ，７Ｂ別に設けられた帯域分割フィルタ部１３，１４と、コヒーレンス関数値演算部１５と、比較演算部１６と、クロススペクトル法処理部８Ｂと、平均化処理部９Ｂと、計算結果格納部１０Ｂとを備えている。
【００４９】
ゲート回路６Ｂには、信号源１Ｂから出力された音源信号Ｓｃ が供給され、また、ゲート回路７Ｂにはマイクロホン７で収音された応答信号Ｓｄ が供給されている。各ゲート回路６Ｂ，７Ｂにおける信号の取り込み開始時刻ｔｓｔは、ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ であり、取り込み時間はＴに設定されている。
【００５０】
帯域分割フィルタ部１３は、供給された音源信号Ｓｃ を１／１ オクターブ帯域に分割するフィルタを備えており、分割された各帯域毎の音源信号Ｓｃ をコヒーレンス関数値演算部１５に供給する。
【００５１】
帯域分割フィルタ部１４は、供給された応答信号Ｓｄ を１／１ オクターブ帯域に分割するフィルタを備えており、分割された各帯域毎の応答信号Ｓｄ をコヒーレンス関数値演算部１５に供給する。
【００５２】
コヒーレンス関数値演算部１５は、各帯域毎の音源信号Ｓｃ と応答信号Ｓｄ とを入力し帯域毎のコヒーレンス関数値を算出する。
【００５３】
比較演算部１６は、コヒーレンス関数値演算部１５により求められたコヒーレンス関数値が予め設定されたしきい値を下回った場合に、クロススペクトル処理を行わないという制御信号と、音源切り替え警告信号を生成する。制御信号はクロススペクトル法処理部８Ｂに供給されている。
【００５４】
クロススペクトル法処理部８Ｂは、帯域分割フィルタ部１３，１４を介して帯域分割された各信号成分に対してクロススペクトル法によりインパルス応答を算出する処理を、比較演算部１６から前記制御信号が供給されるまで実行する。
【００５５】
平均化処理部９Ｂは、前述した時刻ｔ１ 、ｔ２ ，…，ｔｎ をシフトしながら、逐次インパルス応答を平均化する演算を実行する。
【００５６】
計算結果格納部１０Ｂは、平均化処理部９Ｂで演算されたインパルス応答の平均化値を格納するとともに、後述する比較演算部１２から設定終了トリガ信号が出力された時、格納されている各帯域インパルス応答の平均化値を合成し、広帯域のインパルス応答を算出する。
【００５７】
《第２の実施の形態の作用》
次に本実施の形態の作用を図６のフローチャートを参照して説明する。なお、図６のフローチャートにおいては、原則として各算出処理や各判定処理は帯域別に並行して実行されているものとする。
【００５８】
第１の実施の形態で説明したと同様、信号源１Ｂの音源信号（楽音信号）ＳＣ はアンプ２で増幅された後、スピーカ６に供給されると共に、Ａ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化される。スピーカ６から室内に放射された音源信号Ｓｃ はマイクロホン７で収音され応答信号Ｓｄ となりＡ／Ｄ変換器４に供給されてディジタル化される。
【００５９】
前記ディジタル化された音源信号Ｓｃ は信号処理部５Ｂのゲート回路６Ｂに供給され、また、前記ディジタル化された応答信号Ｓｄ は信号処理部５Ｂのゲート回路７Ｂに供給される。
【００６０】
ゲート回路６Ｂ、及び７Ｂでは入力された音源信号Ｓｃ 、及び応答信号Ｓｄ に対して時刻ｔ１ ，ｔ２ ，ｔ３ ，…，ｔｎ における一定時間窓（取り込み時間Ｔ）の波形が切り出される。次いで、帯域分割フィルタ部１３、及び１４では、それぞれ切り出された波形が１／１ オクターブ帯域に分割され、それぞれコヒーレンス関数値演算部１５に供給される（ステップＳＴ１１）。
【００６１】
コヒーレンス関数演算部１５では、帯域毎のコヒーレンス関数値が次の式３に基づいて算出される（ステップＳＴ１２）。
【００６２】
【数３】
比較演算部１６では、算出されたコヒーレンス関数値が予め設定されたしきい値と比較され、コヒーレンス関数値がしきい値よりも小さい場合には、その後の処理をスキップさせる制御信号をクロススペクトル法処理部８Ｂに供給するとともに、時間窓をシフトさせ、次の時刻ｔ２ における切り出された波形に対する前記一連の処理を実行する（ステップＳＴ１５）。また、コヒーレンス関数値が設定値よりも小さい場合において、音源として用いられている楽音信号が全ての周波数成分を含んでおらず、ある帯域についてコヒーレンス関数値が長時間に渡ってしきい値を越えない場合には（ステップＳＴ１４Ｙｅｓ ）、楽音信号を別の楽音信号に切り替える警告信号を出力する。これにより、信号源１Ｂの音源信号は別の楽音信号に切り替わった後、ステップＳＴ１１からの処理を開始する（ステップＳＴ１６）。
【００６４】
コヒーレンス関数値がしきい値を越えた帯域のデータは有効なものとし、クロススペクトル法処理部では、クロススペクトル法によってインパルス応答が算出される（ステップＳＴ１７）。
【００６５】
そして、平均化処理部９Ｂでは、時間窓をシフト（開始時間ｔ３ ，…，ｔｎ 、切り出し時間Ｔ）させつつ逐次求められたインパルス応答が平均化されて計算結果格納部１０Ｂに格納される（ステップＳＴ１８）。
【００６６】
平均化処理部９Ｂでは、平均回数が設定された回数よりも大きいか否かが判定され、設定された平均回数を終了すると（ステップＳＴ１９ＹＥＳ ）、測定終了トリガ信号が出力されて、平均化処理が終了する。計算結果格納部１０Ｂは、測定終了トリガ信号が入力されると、各帯域のインパルス応答を合成し、全帯域のインパルス応答を算出して測定を終了する（ステップＳＴ２０）。
【００６７】
《第２の実施の形態の効果》
このようにこの実施の形態によれば、実際に室内で使用される状態での音響伝達特性を測定できることにより、聴衆がいる等の現実により近い状態の室内の音響伝達特性を精度良く知ることができる。ここで得られる知見を発展させるとこにより、人が居ない状態から人が居る状態を精度良く予測することが可能となり、設計段階で完成後の運用状態の音響伝達特性を予測することができ、音響設計の精度も向上する。
【００６８】
また、ホール等の特殊な施設でなく一般家庭のおいても音響機器等のこの実施の形態を適用して、楽音による測定を行うことにより、室のユーザー（聴取者）が意識することなく測定をすることができる。これにより、室内、音響機器伝達特性を知ることができれば、その特性を等化することも可能となり、仮に聴取環境が異なっても音質、定位を初めとする音声制作上の細かい効果を同一条件とすることができる。
【００６９】
＜変形例＞
なお、上述した第２の実施の形態では、帯域分割フィルタ部１３，１４により、供給された音源信号Ｓｃ 、応答信号Ｓｄ を狭帯域の信号に分割するようにしたが、コヒーレンス関数値演算部１５において帯域別の関数値を算出するようにしても良い。このように構成することにより、帯域分割フィルタ部１３，１４を省略でき、装置構成が簡素化される。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、必要以上に時間をかけることなく、自動的に十分なＳ／Ｎ比を持つインパルス応答を得ることが可能となる。
【００７１】
請求項２の発明によれば、Ｓ／Ｎ比が小さい帯域の伝達特性は平均化操作に採用しないので、収束判定が容易になり、少ない平均回数で処理を終了することができ、測定時間の短縮化、測定精度の向上が可能となる。
【００７２】
請求項３の発明によれば、楽音信号が全ての周波数成分を含んでおらず、ある帯域についてコヒーレンス関数値が長時間に渡ってしきい値を越えない場合には、警告を発して楽音切り替えを促すようにしているので、信号処理上は無駄の楽音を長時間に渡って放射し続けることが防止され、測定時間の短縮化、測定精度の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す第１の実施の形態における信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における処理手順を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。
【図５】図４に示す第２の実施の形態における信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態における処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ 信号源
２ アンプ
３ 室内
４ Ａ／Ｄ変換器
５Ａ，５Ｂ 信号処理部
６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ ゲート回路
８Ａ，８Ｂ クロススペクトル法処理部
９Ａ，９Ｂ 平均化処理部
１０Ａ，１０Ｂ 計算結果格納部
１１ 評価値演算部
１２，１６ 比較演算部
１３，１４ 帯域分割フィルタ部
１５ コヒーレンス関数値演算部
Claims (3)
- 音源信号と、当該音源信号を音場に放射・収音して得た応答信号を入力するとともに、第１〜第４処理を行うインパルス応答測定装置であって、
第１処理は、同一時刻における音源信号と応答信号を一定長の時間窓で切り出し、
第２処理は、第１処理で切り出した音源信号と応答信号からクロススペクトル法を用いてインパルス応答を算出し、
第３処理は、第２処理で算出したインパルス応答とそれまでに算出したインパルス応答の平均である第１平均インパルス応答と、それまでに算出したインパルス応答の平均である第２平均インパルス応答の差のノルムに基づく評価値を算出し、
第４処理は、第３処理で求めた評価値がしきい値を下回った場合は、第１平均インパルス応答を真のインパルス応答として出力し、そうでない場合は、時刻をシフトした時間窓にて第１処理に戻る
ことを特徴とするインパルス応答測定装置。 - 楽音信号と、当該楽音信号を音場に放射・収音して得た応答信号を入力するとともに、第１〜第５処理を行うインパルス応答測定装置であって、
第１処理は、同一時刻における楽音信号と応答信号を一定長の時間窓で切り出して、複数の帯域に分割し、
第２処理は、各帯域の楽音信号と応答信号に基づいて、帯域毎にコヒーレンス関数値を算出し、コヒーレンス関数値がしきい値を上回る帯域を有効とし、
第３処理は、第２処理で有効とした帯域の楽音信号と応答信号からクロススペクトル法を用いて帯域別インパルス応答を算出し、
第４処理は、第３処理で算出した帯域別インパルス応答を帯域毎に平均化して帯域別平均インパルス応答を算出し、
第５処理は、全ての帯域において平均化した回数が設定された回数に達した場合は、各帯域別平均インパルス応答を合成して全帯域インパルス応答を生成し、そうでない場合には、時刻をシフトした時間窓にて第１処理に戻る
ことを特徴とするインパルス応答測定装置。 - 第２処理は、ある帯域のコヒーレンス関数値が、設定期間しきい値を下回る場合には、楽音信号を切り替える旨を促す警告信号を生成する
請求項２に記載のインパルス応答測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06492696A JP3634490B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 音場におけるインパルス応答測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06492696A JP3634490B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 音場におけるインパルス応答測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09258749A JPH09258749A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3634490B2 true JP3634490B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=13272141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06492696A Expired - Fee Related JP3634490B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 音場におけるインパルス応答測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3634490B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3657770B2 (ja) * | 1998-03-12 | 2005-06-08 | アルパイン株式会社 | 適応等化システムにおける遅延時間測定方式 |
| JP3480437B2 (ja) | 2000-09-04 | 2003-12-22 | ヤマハ株式会社 | 暗騒音除去装置、暗騒音除去方法および記録媒体 |
| US8036767B2 (en) * | 2006-09-20 | 2011-10-11 | Harman International Industries, Incorporated | System for extracting and changing the reverberant content of an audio input signal |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5011475A (ja) * | 1973-06-04 | 1975-02-05 | ||
| JPS63209400A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-08-30 | Nichimen Denshi R & D Kk | オ−トイコライザシステム |
| JP3277440B2 (ja) * | 1994-12-29 | 2002-04-22 | ソニー株式会社 | 音響特性測定装置 |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP06492696A patent/JP3634490B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09258749A (ja) | 1997-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7369663B2 (en) | Method of creating reverberation by estimation of impulse response | |
| KR101500254B1 (ko) | 잔향의 지각 레벨에 대한 측정을 결정하는 장치, 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체와, 직접 신호 성분으로부터 혼합 신호를 생성하기 위한 오디오 프로세서, 오디오 신호를 처리하는 방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체 | |
| US6675114B2 (en) | Method for evaluating sound and system for carrying out the same | |
| US8208647B2 (en) | Method and device for determining a room acoustic impulse response in the time domain | |
| JP2003255955A5 (ja) | ||
| Griesinger | Spaciousness and envelopment in musical acoustics | |
| US6970568B1 (en) | Apparatus and method for analyzing an electro-acoustic system | |
| JP3920226B2 (ja) | 共鳴周波数検出方法、共鳴周波数選択方法、および、共鳴周波数検出装置 | |
| JP3918315B2 (ja) | インパルス応答測定方法 | |
| US7095860B1 (en) | Audio dynamic control effects synthesizer with or without analyzer | |
| JP3634490B2 (ja) | 音場におけるインパルス応答測定装置 | |
| US20040179696A1 (en) | Sound field control system and sound field controlling method, as well as sound field space characteristic decision system and sound field space characteristic deciding method | |
| Penttinen et al. | New techniques to model reverberant instrument body responses | |
| JP4590545B2 (ja) | 音響評価方法およびそのシステム | |
| JP2714098B2 (ja) | 音響周波数特性の補正方法 | |
| Kahle et al. | Subjective listening tests in concert halls: Methodology and results | |
| WO2022230450A1 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システムおよびプログラム | |
| JP3329224B2 (ja) | 音響特性測定装置 | |
| Lee et al. | Basic considerations for loudness-based analysis of room impulse responses | |
| Edwards et al. | Measurement and subjective responses to the sound decay from coupled volumes in the McPherson Room, St Andrews University | |
| Shimokura et al. | Calculation of IACC of any music signal convolved with impulse responses by using the interaural cross-correlation function of the sound field and the autocorrelation function of the sound source | |
| Edwards et al. | Measurement, modelling and subjective responses to the sound decay from coupled volumes in the McPherson room, St Andrews university | |
| JP4468580B2 (ja) | 入力信号に対するレベル補償を行なう方法と装置 | |
| KR970004178B1 (ko) | 오디오 잔향음 부가 장치 | |
| CN116907624A (zh) | 一种音乐厅声场关键参数测量及提取方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040917 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040928 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041214 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041224 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090107 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100107 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110107 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120107 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130107 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |