JPH02256398A - 特性差補正用校正器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 突上の利用分野 この発明は、騒音制御、建築音響、音響機器等の計測で
使用される音響強度計測装置に使われるマイクロホンの
特性を補正する校正器に関するものである。

聚迷ｊ！２ＪＵＬ 時間平均の音響強度工は、例えば「音響インテンシテイ
法による騒音源の同定」（日本音響学会説３９巻１０号
１９８３年）に開示されるごとく Ｌ　＝Ｐ（ｔ）ｕ（ｔ）　　　　　　　　　（１）で表
わされる。ここでｐ（ｔ）は音圧、ｕ（ｔ）は注目する
方向の粒子速度である。現在のところ粒子速度を精度良
（直接測定できる変換器がないために第３図に示すよう
に計測しようとする方向にマイクロホン６　ａ、　６　
ｂを２つ並べて、それらの音圧信号ｐ＋（ｔＬｐｚ（ｔ
）からとして近臥的に求められる値を用いている。

ここでρは空気の密度である。音圧は２つのマイクロホ
ン出力の平均値をとり、 で近似される。　（２）、（３’）式を（１）式に代入
することにより、時間平均の音響強度が求められる。

ここで、（２）、（３）式が示すように、２つのマイク
ロホンの特性を含めた２チャンネル間の特性が同一で、
しかも絶対感度が等しくないと（２）、（３）式に誤差
が含まれる０例えば第３図のマイクロホンの軸方向に平
面波が到来する時の、マイクロホンを含めた２チヤンネ
ルの測定系の位相差をΔθとし、振幅感度を同一とした
時の測定誤差は、 で与えられる。ここでＩｅは誤差を含んだ音響強度、工
は真の音響強度、「は平面波の周波数、Ｃは音速である
。−例をあげると、Δｒ＝０．０５ｍ、Δθ＝１＠、　
　ｆ＝５０ＨｚのときＩ　ｅ／　Ｉ　＝０．６３となり
、４ｄＢの測定誤差となる。このように２チャンネル間
の特性差、特に位相差を補正することは音響強度の測定
精度を高める上で非常に重要である。

この問題に関する従来の解決方法は、特性のそろった２
つのマイクロホンを使用することが一般的であった。電
気回路は、特性の管理が比較的容易であるが、機械的構
造を含むマイクロホンでは、特性の管理が難しく、チャ
ンネル間の特性差はほぼマイクロホンの特性差によって
決められるからである。しかしながら、特性のそろった
２つのマイクロホンを選択することは生産効率を阻害す
るばかりでなく、長期間使用している開にマイクロホン
の特性が変化することも十分考えられる。

これらの問題を解決する方法として、第４図に示すよう
なマイクロホン間の特性差を測定するための校正器が用
いられる。

これは、校正しようとするマイクロホンを１個ずつ校正
器に挿入することによって間接的にマイクロホン間の特
性差を測定するようにしたものである。

図において、１は校正器、２は校正器内部の小空間、３
は小空間に校正用音圧を発生させるためのスピーカ、４
はスピーカに校正用信号を供給する信号発生器、５はそ
の増幅器である。６ａ、６ｂは校正される２つのマイク
ロホンであって、実際に測定に用いられるように組み立
てられている。尚この構造は容易に個々に分解すること
のできないものである。

７はそれらマイクロホン６　ａ、　６　ｂの特性差を計
測する装置である。ここで、マイクロホン６　ａ、　６
　ｂの出力信号は共に特性差計測装置７に接続されてお
り、それぞれのマイクロホン６　ａ、　６　ｂの測定に
際してはそれぞれの出力信号はおのおの選択される。

これにおいては、まず、マイクロホン６ａを小空間内に
挿入し、特性差測定７において、そのマイクロホン６ａ
の出力とスピーカへの入力信号との振幅比Ａ、および位
相差Δθ１を測定する１次に、マイクロホン６ｂを小空
間内の６ａと同じ位置に挿入して同様にスピーカの入力
信号との振幅比Ａ２および位相差Δθ２を測定する。

そして、これら測定値から、マイクロホン６ａと６ｂの
特性差、すなわち振幅比および位相差Ａ　２　／　Ａ　
＋および（Δθ２−Δθ１）が求められる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、これにおいては、それぞれのマイクロホ
ンを小空間に挿入した時小空間内部の密閉度合の差ある
いは、マイクロホンの構造的な差異から生じる小空間内
の容積の差によって、２つのマイクロホンの受音面（振
動膜）における音圧が、一定とならないため特性差を十
分な精度で測定することができないという問題点があっ
た。

課題を　決するだめの手段 本発明は、上記課題を解決し、校正器内の小空間内の音
場（音圧）の変化と無関係にマイクロホン間の特性差を
高精度に測定し得る校正器を提供しようとするものであ
って、マイクロホン対の１個毎のマイクロホンが各挿入
自在の小空間と、その小空間に校正用信号音場を発生す
るスピーカと、その小空間の音圧を検出する基準マイク
ロホンとからなる。

また、上記小空間は、マイクロホン対の１個ごとのマイ
クロホンが各挿入自在の一次小空間が、その共振周波数
よりも高い共振周波数を有する二次不空間と連通され、
その連通路には音響的制動材を介在させてなるものとす
ることにより、小空間内の音響的な共振の防止に効果が
ある。

■ 以上のものにおいては、小空間内にマイクロホン対の一
方のマイクロホンを挿入シ、その出力と予め挿入されて
いる基準マイクロホンめ出力との特性差を基準マイクロ
ホン出力を基準にして求め、次いで、他方のマイクロホ
ンを挿入し、上記と同様に基準マイクロホンとの特性差
を求め、その両特性差に基づき両マイクロホンの特性差
が評価される。

しかして、基準マイクロホンは、校正器内の小空間に挿
入されるマイクロホンの構造上の差異、あるいは挿入時
の小空間内の密閉度合の差異によって生ずる小空間内の
音圧変化を検出しており、それを基準にしての各マイク
ロホンの特性差が評価される結果、上記の音圧変化は無
関係となる。

実施例 以下、本発明を一実施例に基づいて説明する。第１図に
おいて、第４図のものと同番号を付した要素は第４図の
ものと同様のものであり、同様に動作する。８は基準マ
イクロホンであり、校正器１の小空間２内に配置され、
その空間内の音圧を検出する。そして、その出力信号が
上記第４図の増幅器５からの出力に代わって特性差計測
装置に入力されている。

特性差の測定に際しては、まずマイクロホン対（１３図
１照）の一方のマイクロホン６ａを小空間内に挿入し、
基準マイクロホン８の出力信号との振幅比Ｇ、および位
相差Ｐ１を特性差計測装置７で測定する０次に、マイク
ロホン６ｂを小空間内の６ａと同じ位置に挿入した後、
基準マイクロホン８の出力信号との振幅比Ｇ２および位
相差Ｐ２を測定する。

続いて、これらの結果に基づいてマイクロホン６ａと６
ｂとの振幅比および位相差をそれぞれＧ、／Ｇ、、およ
び（Ｐ、−Ｐ、）として算出する。このようにして求め
られた特性差は音響強度計測装置に供給され、測定精度
を高めるためにその測定値の補正等に利用される。

尚、上記実施例においては、小空間を一つとした場合を
例示したが、第２図に示すように、小空間２に連通ずる
二次小空間９を設けその通路に音響的制動材料１０を設
けることによって、小空間２内の音響的な共振周波数を
変えることができる。

また、上記は、信号発生器４および増幅器５を校正器１
の外に配しているが、それらを校正器１の内部に配して
も同様である。また特性差計測装置７を別に用意するこ
となく、音響強度計測、装置自体に、その機能を持たせ
てもよい。

及１１暮１１ 以上のとおりであり、本発明は校正器内の小空間に基準
マイクロホンを配することにより、小空間に挿入される
マイクロホンの構造的な差異や、挿入時の密閉度合の差
異によって発生する小空間内音場（音圧）の変化を検出
するようにしたちのであり、それを基準に各マイクロホ
ンの特性を求めるので広い周波数範囲にわたって二つの
マイクロホンに対する正確な校正を行うことができる。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す正面断面図、ＭＩ＆２図
は、本発明の別の実施例を示す正面断面図、第３図は、
２つのマイクロホンを用いた音響強度計測用プローブを
示す正面図、第４図は、従来のマイクロホン特性差補正
用校正器を示す正面断、面図である。 校正器　２　：校正器内の小空間 スピーカ　４　：校正用信号発生器 増幅器　６ａ、６ｂ二マイクロホン 特性差計測装置 基準マイクロホン　９　： ：音響的制動材料 二次小空間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マイクロホン対の１個毎のマイクロホンが各挿入自
   在の小空間と、その小空間に校正用信号音場を発生する
   スピーカと、その小空間の音圧を検出する基準マイクロ
   ホンからなるところの特性差補正用校正器。 ２、小空間は、マイクロホン対の１個ごとのマイクロホ
   ンが各挿入自在の一次小空間が、その共振周波数よりも
   高い共振周波数を有する二次小空間と連通され、その連
   通路には音響的制動機を介在させてなるところの請求項
   １項に記載の特性差補正用校正器。