JPH0228810B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、室内空間に対する総合的な残響
（減衰）波形を、特に室内に存在する全残響エネ
ルギの時間変化に着目し、「インパルスレスポン
ス二乗積分法」並びにデイジタル処理技術を用い
て測定する方法および装置に関するものである。

一般に、音響的な見地から特定の音響室の種々
の特性を知るために目的に応じた特性測定を行な
う必要がしばしば生じる。例えば、１つのホール
にて講演を行う場合に、スピーチあるいは音楽に
ついての音響効果という点が重要になつてくる。
この場合に、１つの信号源からの信号に対する室
全体の短音減衰特性であるとか、あるいは室全体
の残響時間というような事項が明確に把握されて
いれば、催し物が行われる会場の構造であるとか
音響学的な特性から高い音響的効果を狙うことが
できる訳である。

種々の音響的特性のうち、例えば過渡特性特に
部屋の一受音点についての残響時間を算出するの
に必要な残響（減衰）波形を測定する方法とし
て、例えば定常態のバンドノイズを断とした時の
受音点の減衰特性を測定する方法がある。しかし
かかる方法では残響時間の測定精度は、減衰曲線
（過渡曲線）のランダム変化により制限されてい
た。測定された残響時間値についての減衰曲線の
変動の影響を最小化するには、残響測定を何回も
繰返し、直線をヒツトする等して近似的に得られ
た残響時間の平均をとる必要がある。しかしなが
ら、この方法は能率的でないばかりでなく、減衰
の真の特性すなわち、定常ノイズに対する系の本
質的な過渡応答曲線を得ることはできない。

ところで、一受音点についての本質的な過渡特
性を測定する方法として、M.R.Schroederのいわ
ゆるインパルスレスポンス二乗積分法が知られて
いる。その原理は、定常状態から音源バンドノイ
ズを断とした場合の受音点の過渡特性すなわち残
響（減衰）波形の∞回の平均に相当する受音的の
本質的な過渡応答曲線＜S²（ｔ）＞を、音源・受音
点間のインパルスレスポンスｒ（ｘ）から求めん
とするもので、それによると過渡特性のある時点
ｔにおける音圧レベルＳ（ｔ）は、下記のように
表わされる。

＜S²（ｔ）＞＝N∫^∞ _tr²（ｘ）dx ………(1) 但しＮ：音源バンドノイズのパワー、ｒ（ｘ）：
インパルスレスポンス。

したがつて、積分区間〔ｔ、＋∞〕でインパル
スレスポンスｒ（ｘ）を二乗し積分すればｔ時点
における音圧レベルＳ（ｔ）の二乗の無限回の集
合平均が求められるというものである。上記原理
により実際にある室（チヤンバー）の過渡特性例
えば残響波形を得る方法は、大きく次の２通りに
分けられる。その(1)はいわゆるダブルインパルス
法と称されるものであり、その(2)はいわゆる逆方
向積分法と称されるものである。

(1)のダブルインパルス方式の原理は、前記(1)の
原理式を下記のように展開して行なう。

＜S²（ｔ）＞＝N∫^∞ _tr²（ｘ）dx＝N∫^∞ ₀r²（ｘ
）dx−N∫^t ₀r²（ｘ）dx………(2) ここで積分区間〔０、＋∞〕についてのインパ
ルスレスポンスｒ（ｘ）の二乗積分を先に求めて
おき、これにより時々刻々と変化する積分区間
〔０、ｔ〕のインパルスレスポンスｒ（ｘ）の二乗
積分を順次減算していくことにより過渡特性＜S²
（ｔ）＞が求められる。

第１図は、この原理にしたがつて残響波形の測
定を行なう従来技術による装置の構成を示す。

この図において、対象となる測定室１′内でイ
ンパルス源２′（例えばペーパーピストル）から
の１回目のインパルスをマイクロフオン３′で収
音し、その出力を二乗回路４′へ送り二乗した後、
スイツチSWを介して積分回路６′へ送り、ここ
で信号を積分して表示装置７で表示する。２回目
のインパルスを発生する際には、スイツチSWを
切替えて反転回路５′を接続して反転させたのち
積分回路６′を介してその出力を表示するように
すれば、前者から後者を減じていく過程として過
渡特性例えば残響波形が得られる。

しかしながら、このダブルインパルス方式で
は、音源として２個の同じパルスを精度よく発生
させること、あるいはテープレコーダ等により２
回目のインパルスレスポンスを１回目のものと全
く同じように再現することは、技術的に不可能に
近い。したがつて、発生するインパルスの波が異
つてしまうことによつて特に積分終期、すなわち
残響波形の末尾のレベルの小なる点での測定誤差
が大きくなつてしまう欠点がある。

また、(2)の逆方向積分方式の原理は、(1)の原理
式を、 ＜S²（ｔ）＞＝N∫^∞ _tr²（ｔ）dx ＝N∫^-t _-∞r²（−ｘ）dx ………(3) のように逆方向に積分して求める方法をとるもの
である。すなわち、積分区間〔ｔ、∞〕を〔−
∞、−ｔ〕に変換して過渡特性＜S²（ｔ）＞を求め
る。

この方法を実現するための従来技術による装置
の構成を第２図に示す。

この図において、まず、収音したマイクロフオ
ン３″からのインパルスレスポンスｒ（ｘ）を一旦
テープレコーダ４″に録音した後、このテープレ
コーダ４″を逆転して前記インパルスレスポンス
を逆転再生し、その出力を二乗回路５″、積分回
路６″を介して表示装置７″へ供給するようにして
いる。しかし、この方法では、収音したインパル
スレスポンスを一度テープレコーダ等に録音する
ため、実時間（リアルタイム）処理ができないと
いう欠点の他に、インパルスレスポンスｒ（ｘ）
そのものを記憶するためのテープレコーダ等を必
要とする欠点がある。したがつて即時性に欠け
る。

M.R.Schroederのインパルス自乗積分法によれ
ば、１回の測定をすれば、全く同じ箇所で無限回
の測定をしてその平均をとつた結果、すなわち、
集合平均を得ることができるが、これが即、室内
空間の真の残響特性となる訳ではない。自乗積分
法によつても室内のどの点で測定するかによつて
特性は変化してくる。すなわち、室内に存在する
音響エネルギーを総体として観測しなければなら
ないのである。従つて、空間的な広がりを認識し
たうえでの平均、すなわち、空間平均をも考慮し
た集合平均こそが真の残響特性としてとらえるべ
きものといえる。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、室内から収音され
た多数のインパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、
２…ｎ）をデイジタル信号に変換した後処理し、
室の総合的な残響波形（残響波形の空間集合平
均）を求める方法および装置を提供することであ
る。すなわち、この発明による方法は、インパル
スレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を解析し
て、残響波形を測定する方法において、前記多数
のインパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…
ｎ）を順次収音し、基本クロツクレートfSに基づ
いて前記収音されたインパルスレスポンスri（ｘ）
（ｉ＝１、２…ｎ）をデイジタル信号に変換し、
このデイジタル信号に変換されたインパルスレス
ポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を二乗し、この
二乗値ri²（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を反復累算す
るとともに、前記基本クロツクレートfsより低い
クロツクレートfL（fL＝fS×2^-k）（ただし、ｋは
自然数）に基づいて、前記反復累算結果を読み取
り、所定の積分期間［０、tj（ｊ＝１、２…ｍ）］
における各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを求め、
この各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを順次加算_o 〓ⁱ⁼¹
∫^tj(j=1,2,…^m) ₀ri²（ｘ）dxし、 かつ、この算出された結果により順次_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tm ₀ri²
（ｘ）dx−_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを算出し、こ
の算出結果に基づいて残響波形を経時的に表示／
記録するようにしたことを特徴としている。

また、この発明による装置は、インパルスレス
ポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を解析して、残
響波形を測定する装置において、前記多数のイン
パルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を、
基本クロツクレートfSに基づきデイジタル信号に
変換するアナログ／デイジタル変換回路と、この
変換回路からのデイジタル信号を基本クロツクレ
ートfSに基づき二乗する二乗回路と、この二乗回
路の出力を基本クロツクレートfSに基づき反復累
算する累算回路と、前記基本クロツクレートfSよ
り低いクロツクレートfL（fL＝fS×2^-k）（ただし、
ｋは自然数）に基づき、前記累算回路の値を読み
出し、これらの値を所定の積分区間［０、tj（ｊ
＝１、２…ｍ）］における各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²
（ｘ）dxとして保持する保持回路と、この保持回
路からの各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを前記ク
ロツクレートfLに基づき所定の記憶箇所（ｉ、
ｊ）に加算重ね書きして_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dx
を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶され
ている記憶内容を読み出して_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tm ₀ri²（ｘ）dx−_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxの減算を行う減算回路
と、この減算結果に基づいて残響波形を経時的に
表示／記録する装置とを具備することを特徴とし
ている。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明
する。第３図は、この発明の実施例の構成を示す
ものである。この図において、各周波数帯域毎の
インパルス（フイルタードインパルス）を発生す
る短音発生装置１の出力は、残響波形を測定する
室２内に設置された例えばスピーカからなる音源
３に入力されるようになつている。同室２内に
は、多数のマイクロフオン４ｉ（ｉ＝１、２…ｎ）
が設置されており、このマイクロフオン４ｉ（ｉ
＝１、２…ｎ）は各々切換スイツチ５の各接点５
ｉ（ｉ＝１、２…ｎ）に各々接続され、またこの
切換スイツチ５の共通端子５−COMは増幅回路
６の入力端に接続され、この増幅回路６の出力は
アナログ／デイジタル変換回路（以下Ａ／Ｄ変換
回路と称す）７、二乗回路（掛算器）８を介しア
キユムレータ９に入力されるようになつている。
このアキユームレータ９は、内部に加算用レジス
タ、全加算器等を内蔵しており、その出力は、レ
ジスタ１０を介し加算回路１１に入力されるとと
もに他方、アキユームレータ９の他の入力端に入
力されるようになつている。前記加算回路１１
は、レジスタ１０の出力とレジスタ１２の出力を
加算するためのもので、その出力は、レジスタ１
３に入力されるとともに他方、ランダム・アクセ
ス・メモリ（以下RAMと称す）１４に入力さ
れ、このRAM１４の出力は、レジスタ１２に入
力されるとともに、減算回路１５の減算入力端に
入力され、また、前記レジスタ１３の出力がラツ
チ回路１６を介し減算回路１５の被減算入力端に
入力されるようになつている。減算回路１５の出
力は、リード・オンリー・メモリ（以下ROMと
称す）１７、インターフエイス回路１８を介し表
示／記録装置１９に入力され、ここで表示／記録
されるようになつている。

この図において、破線はタイミング制御回路２
０による制御信号を示している。信号Ｃ−１は基
本クロツクレートfSに従つて発生され、Ａ／Ｄ変
換回路７、アキユムレータ９に各々入力される。
また、信号Ｃ−２およびＣ−３は、基本クロツク
レートfSより低いクロツクレートfL（fL＝fS×
2^-K）（ただし、ｋは自然数）に従つて発生され、
信号Ｃ−２はレジスタ１２に入力され、信号Ｃ−
３はレジスタ１０、レジスタ１３、RAM１４お
よびラツチ回路１６に各々入力される。また、信
号Ｃ−４はアドレスとしてRAM１４に入力され
る。

次に、上記実施例の動作を第４図に示すタイム
チヤートを参照して説明する。先ず、第１のイン
パルスが音源３から発生する前に、切換スイツチ
５の共通端子５−COMと接点５−１を接続し、
またアキユームレータ９、RAM１４およびレジ
スタ１２をクリヤした後、音源３からの前記第１
のインパルスをマイクロフオン４−１にて収音す
る。この収音されたインパルスレスポンスr₁（ｘ）
は、増幅回路６により増幅され、Ａ／Ｄ変換回路
７に供給される。このＡ／Ｄ変換回路７には、タ
イミング制御回路２０から信号Ｃ−１が入力され
ている。この信号Ｃ−１は、第４図イに示すよう
に、Ａ／Ｄ変換回路内におけるサンプリングＡ／
Ｄ変換操作の際用いられる基本クロツクパルスで
あり、Ａ／Ｄ変換回路７に入力されるアナログ信
号をサンプルし、このサンプルされた値をＡ／Ｄ
変換回路７によりデイジタル信号に変換する。こ
のＡ／Ｄ変換されたデイジタル信号は、二乗回路
８により二乗（掛算）され、この二乗された値
は、アキユームレータ９に入力され、アキユーム
レータ９は、入力されたデイジタル信号を、前記
信号Ｃ−１のタイミングで順次累算していく。こ
の累算された値は、タイミング制御回路２０から
の信号Ｃ−３のタイミング（第４図ロに示す）で
順次レジスタ１０に入力され、このレジスタ１０
の内容は、信号Ｃ−３のタイミングで、レジスタ
１２の内容と加算回路１１によつて順次加算さ
れ、この加算結果は、RAM１４の所定番地に記
憶されるとともに、レジスタ１３に入力される。
なお、RAM１４は、たとえば第５図に示すよう
な番地構成がなされているものとし、またそのア
ドレス（番地指定）は、タイミング制御回路２０
の信号Ｃ−４によりなされる（第４図ハに示す）。

さて、測定開始時刻（ｔ＝０）から最初の信号
Ｃ−３のパルス（第４図ロに示す時刻t_1-1におけ
るパルス）により、アキユームレータ９の内容
（S_1-1）とする）がレジスタ１０に入力されると、
同時にタイミング制御回路２０の信号Ｃ−２（第
４図ニに示す）により、RAM１４の１番地の内
容がレジスタ１２に入力される（RAM１４は最
初クリアされているので１番地の内容は“０”で
ある）。この入力されたレジスタ１２の内容
（“０”）と、レジスタ１０の内容（S_1-1）が加算
回路１１によつて加算され〔S_1-1＋０〕、RAM１
４の１番地に再び書込まれるとともに、レジスタ
１３にも入力される。次に、第４図に示す時刻
t_1-2において、アキユームレータ９の内容（S_1-2
とする）がレジスタ１０に入力されると、同時に
RAM１４の２番地の内容（これも“０”であ
る）がレジスタ１２に入力され、加算回路１１に
おいて〔S_1-2＋０〕の加算がなされ、この加算結
果（S_1-2）が再びRAM１４の２番地に書込まれ
るとともに、レジスタ１３に入力される。以下同
様にして、累算終了時点t_1-nまでRAM１４の書
込みおよびレジスタ１３への入力が順次なされ
る。すなわち、時刻t_1-nの書込みが終了した時点
で、RAM１４の各番地には各々１番地→S_1-1、
２番地→S_1-2、３番地→S_1-3、…ｍ番地→S_1-nの
各データが書込まれ、またレジスタ１３にはS_1-n
が入力されている。

このようにして、マイクロフオン４−１におけ
るインパルスレスポンスr₁（ｘ）のデータ集収が
終了すると、切換スイツチ５の共通端子５−
COMと接点５−２が接続され、またアキユーム
レータ９がクリアされた後、音源３からの第２の
インパルスをマイクロフオン４−２によつて収音
する。そのインパルスレスポンスr₂（ｘ）は、上
記と同様に、増幅回路６、Ａ／Ｄ変換回路７、二
乗回路８を介しアキユームレータ９に順次累算さ
れる。

さて、時刻t_2-1（第４図参照）において、イン
パルスレスポンスr₂（ｘ）の最初の累算値（S_2-1
とする）がレジスタ１０に入力されると、同時に
RAM１４の１番地の内容（前述の過程により
S_1-1が記憶されている）がレジスタ１２に入力さ
れ、加算回路１１によつて〔S_2-1＋S_1-1〕の演算
がなされ、この演算結果〔S_2-1＋S_1-1〕がRAM
１４の１番地に再び入力されるとともに、レジス
タ１３にも入力される。以下同様にして、インパ
ルスレスポンスr₂（ｘ）の累算値は、RAM１４の
内容に順次加算され、累算終了時点t_2-nにおいて
は、RAM１４の各番地には、１番地→〔S_1-1＋
S_2-1〕、２番地→〔S_1-2＋S_2-2〕、３番地→〔S_1-3
＋S_2-3〕…ｍ番地→〔S_1-n＋S_2-n〕の各データが
書込まれ、またレジスタ１３には〔S_1-n＋S_2-n〕
の値が入力される。次いで、マイクロフオン４−
３，４−４，…４−ｎによりインパルスレスポン
スr₃（ｘ），r₄（ｘ）…r_o（ｘ）が順次収音され、そ
の累算値がRAM１４に順次加算される。すなわ
ち、ｎ個のインパルスレスポンスr₁（ｘ），r₂（ｘ）
…r_o（ｘ）の処理が全て終了した時点においては、
RAM１４の内容は、１番地→〔S_1-1＋S_2-1＋…
＋S_o-1＝TS₁〕、２番地→〔S_1-2＋S_2-2＋…＋S_o-2
＝TS₂〕、…ｍ番地→〔S_1-n＋S_2-n＋…＋S_o-n＝
TS_n〕となり、またレジスタ１３には、このTS_n
の値が入力される。

しかして、レジスタ１３の内容TS_nは、ラツチ
回路１６を介し、減算回路１５の被減算入力端に
入力される一方、RAM１４の内容が１番地から
順次読出され、減算回路１５の減算入力端に供給
され、この減算回路１５において順次次の演算が
なされる。すなわち 〔TS_n−TS₁＝Z₁〕、〔TS_n−TS₂＝Z₂〕…〔TS_n
−TS_n＝Z_n〕 を与える。この各演算結果Z₁〜Z_nは、ROM１７
のもつ対数演算（10logX）の機能により対数圧
縮され、インターフエイス回路１８を介し、表
示／記録装置１９により経時的に表示／記録され
る。なお、上記装置の各部における出力波形を第
６図に示す。この図において、トは増幅回路６に
入力されるインパルスレスポンスr_i（ｘ）（ｉ＝
１、２…ｎ）を示し、チは二乗回路８の出力を示
し、リはレジスタ１０の出力を各々便宜上アナロ
グ表示にて示したものであり、ヌはｎ個のインパ
ルスレスポンスr_i（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）の測定
が全て終了した時点でRAM１４に記憶されてい
る内容を便宜上アナログ表示にて示したものであ
り、ルは前記タイミング発生装置の信号Ｃ−３を
再び示したものであり、オは減算回路１５の出力
を便宜上アナログ表示にて示したものであり、ま
たワは表示／記録装置１９における表示／記録の
例を示している。

しかして、上記の各累算値（S_1-1〜S_o-n、TS₁
〜TS_n、Z₁〜Z_n）を積分式にて示すと、各々次
のようになる。すなわち、 S_i-j＝∫^tj ₀ri²（ｘ）dx TS_j＝_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj ₀ri²（ｘ）dx Z_j＝TS_n−TS_j＝_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tmri²（ｘ）dx−_o 〓ⁱ⁼¹ ∫_tjri²（ｘ）dx である。したがつて上記装置は_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tm ₀ri²（ｘ）dx−_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1、²…^m) ₀ri²（ｘ）dx なる関係式により、残響波形の空間平均化を達成
しているものである。

さて、上記装置は以上述べた機能の他に、各回
の測定毎の途中経過を表示させる機能も付加され
ており、途中経過を参照しながら測定を行なうこ
とができるようになつている。次にこの機能につ
いて説明する。前記タイミング制御回路２０の信
号Ｃ−３により、たとえばRAM１４のｌ番地に
新しい累算値が書込まれ、またこの累算値がレジ
スタ１３に入力されたとする。次いでタイミング
制御回路２０のRAMアドレス信号Ｃ−４は、信
号Ｃ−３の次のパルスが来るまでの間に、アドレ
スを１番地〜ｍ番地まで変化させ、RAM１４の
内容を順次減算回路１５の減算入力端に供給す
る。一方前記レジスタ１３に入力された累算値は
ラツチ回路１６を介し減算回路１５の被減算入力
端に入力され、同減算回路１５において 〔（レジスタ１３の内容）−（RAM1番地の内容）〕 〔（レジスタ１３の内容）−（RAM2番地の内容）〕 〓 〔（レジスタ１３の内容）−（RAMl番地の内容）〕 の減算が順次なされ、この減算結果すなわちその
時点での残響波形が表示装置１９により順次表示
される。すなわち、Ｃ−１のパルスの１周期毎に
上記の演算処理が行なわれ、その測定回の最終的
な残響波形が描かれるに至る途中経過が表示され
るわけである。以上の過程におけるアドレスの変
化は第４図ハに示され、また第７図にこの場合の
表示例を示している。

このように、上記装置は多数個のマイクロフオ
ンにより、残響波形の空間集合平均化を達成した
ものであるが、第３図に示すように１個のマイク
ロフオンを順次移動させることにより、各点のイ
ンパルスレスポンスr_i（ｘ）を収音し、これによ
り同様な効果を得ることもできる。また、回転翼
を有する残響室における、ある点での残響波形を
平均化する場合（回転翼の状態で毎回カーブが異
なる）、あるいは、受音位置のかわりに音源位置
を変えることにより、残響波形の空間集合平均化
を得る場合、あるいは周波数軸上での平均化（た
とえば100Hzと200Hzの波形の平均化）を得る場
合、あるいは上記各場合の複合特性を得たい場合
等にも拡張利用することができる。

以上説明したように、この発明による方法は、
インパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）
を解析して、残響波形を測定する方法において、
前記多数のインパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝
１、２…ｎ）を順次収音し、基本クロツクレート
fSに基づいて前記収音されたインパルスレスポン
スri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）をデイジタル信号に
変換し、このデイジタル信号に変換されたインパ
ルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を二乗
し、この二乗値ri²（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を反
復累算するとともに、前記基本クロツクレートfs
より低いクロツクレートfL（fL＝fS×2^-k）（ただ
し、ｋは自然数）に基づいて、前記反復累算結果
を読み取り、所定の積分期間［０、tj（ｊ＝１、
２…ｍ）］における各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）
dx
を求め、この各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを順
次加算_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxし、 かつ、この算出された結果により順次_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tm ₀ri²
（ｘ）dx−_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを算出し、こ
の算出結果に基づいて残響波形を経時的に表示／
記録するものである。また、この発明による装置
は、インパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…
ｎ）を解析して、残響波形を測定する装置におい
て、前記多数のインパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ
＝１、２…ｎ）を、基本クロツクレートfSに基づ
きデイジタル信号に変換するアナログ／デイジタ
ル変換回路と、この変換回路からのデイジタル信
号を基本クロツクレートfSに基づき二乗する二乗
回路と、この二乗回路の出力を基本クロツクレー
トfSに基づき反復累算する累算回路と、前記基本
クロツクレートfSより低いクロツクレートfL（fL
＝fS×2^-k）（ただし、ｋは自然数）に基づき、前
記累算回路の値を読み出し、これらの値を所定の
積分区間［０、tj（ｊ＝１、２…ｍ）］ における各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxとして保
持する保持回路と、この保持回路からの各積分値
∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを前記クロツクレートfLに
基づき所定の記憶箇所（ｉ、ｊ）に加算重ね書き
して_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを記憶する記憶装置
と、この記憶装置に記憶されている記憶内容を読
み出して_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tm ₀ri²（ｘ）dx−_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）
dxの減算を行う減算回路と、この減算結果に基
づいて残響波形を経時的に表示／記録する装置と
を具備するものである。

従つて、この発明によれば、アナログ処理によ
り残響波形を求める場合に比べ装置が一系統で済
み、非常に簡単かつ安価に構成することができる
とともに、測定点ごとの精度のバラツキの問題が
全くない利点がある。一方、この発明は、多数の
インパルスレスポンスr_i（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）
を二乗し、この二乗値を予め設定された多数の積
分区間において積分した値より、残響波形を求め
ているので、M.R.Schroeder氏によるインパルス
レスポンス二乗積分法の利点をそのまま生かした
残響波形の空間集合平均化を行なうことができ
る。すなわち、インパルスレスポンス二乗積分法
を、室のある一点に固有の残響波形を求めること
から、室固有の残響波形を求めることに拡張で
き、室どうしの残響波形の比較あるいは、残響室
における吸音率の正確な測定ができる効果があ
る。

したがつて、積分開始時点を各インパルスにつ
いてそろえ、また室内の適当な空間領域に限定し
て上記平均化処理を行う等の配慮を行うことによ
り、求められた残響波形の空間集合平均から、Ｄ
値、EDT（初期減衰時間）、t_s（時間重心）等のい
わゆる初期反射音指標の空間平均値を精度よく求
めることも可能である。

さらに、この発明によれば、自乗演算および積
分演算は、各々メモリされたデータを用いるので
はなく、入力信号のデジタル変換データを単一の
処理系統によつて直接的に自乗、積分処理し、こ
の積分演算後のデータを離散的にメモリに取り込
むという構成を取つているため、入力データの処
理精度に実質的な影響を何ら与えることなく、必
要なメモリ容量を極めて少なくすることができる
利点を達成している。すなわち、マイクロフオン
等からのアナログ信号をデジタル化し、これに何
の演算処理も施さないまま単にサンプリングして
記憶する周知の直接的記憶方法に比して、必要と
されるメモリ容量を激減させ、空間平均化を極め
て小容量のメモリのみで高精度に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先行技術によるダブルインパルス方
式を説明する図とその波形を示し、第２図は先行
技術による逆方向積分法を説明する図と、その波
形を示し、第３図はこの発明による実施例の測定
装置を示す図、第４図は第３図の実施例の動作を
説明するためのタイミングチヤートを示す図、第
５図はRAMの番地構成を示す図、第６図は第３
図の実施例の各部の波形を示す図、第７図は第３
図に示す実施例装置において、測定経過を表示す
る表示例を示す図である。 ７……アナログ／デイジタル変換回路、８……
二乗回路、９……累算回路（アキユームレータ）、
１１……加算回路、１４……記憶装置（RAM）、
１５……減算回路、１９……表示／記録装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…
   ｎ）を解析して、残響波形を測定する方法におい
   て、前記多数のインパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ
   ＝１、２…ｎ）を順次収音し、基本クロツクレー
   トfSに基づいて前記収音されたインパルスレスポ
   ンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）をデイジタル信号
   に変換し、このデイジタル信号に変換されたイン
   パルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を二
   乗し、この二乗値ri²（ｘ）（ｉ＝１、２…ｎ）を
   反復累算するとともに、前記基本クロツクレート
   fsより低いクロツクレートfL（fL＝fS×2^-k）（た
   だし、ｋは自然数）に基づいて、前記反復累算結
   果を読み取り、所定の積分期間［０、tj（ｊ＝１、
   ２…ｍ）］における各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）
   dx
   を求め、この積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを順次
   加算_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxし、 かつ、この算出された結果により順次_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tm ₀ri²
   （ｘ）dx−_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを算出し、こ
   の算出結果に基づいて残響波形を経時的に表示／
   記録するようにしたことを特徴とする残響波形の
   空間集合平均化方法。 ２ インパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ＝１、２…
   ｎ）を解析して、残響波形を測定する装置におい
   て、前記多数のインパルスレスポンスri（ｘ）（ｉ
   ＝１、２…ｎ）を、基本クロツクレートfSに基づ
   きデイジタル信号に変換するアナログ／デイジタ
   ル変換回路と、この変換回路からのデイジタル信
   号を基本クロツクレートfSに基づき二乗する二乗
   回路と、この二乗回路の出力を基本クロツクレー
   トfSに基づき反復累算する累算回路と、前記基本
   クロツクレートfSより低いクロツクレートfL（fL
   ＝fS×2^-k）（ただし、ｋは自然数）に基づき、前
   記累算回路の値を読み出し、これらの値を所定の
   積分区間［０、tj（ｊ＝１、２…ｍ）］ における各積分値∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxとして保
   持する保持回路と、この保持回路からの各積分値
   ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを前記クロツクレートfLに
   基づき所定の記憶箇所（ｉ、ｊ）に加算重ね書き
   して_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）dxを記憶する記憶装置
   と、この記憶装置に記憶されている記憶内容を読
   み出して_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tm ₀ri²（ｘ）dx−_o 〓ⁱ⁼¹ ∫^tj(j=1,2…^m) ₀ri²（ｘ）
   dxの減算を行う減算回路と、この減算結果に基
   づいて残響波形を経時的に表示／記録する装置と
   を具備することを特徴とする残響波形の空間集合
   平均化装置。