JPH0237971B2 - Onbahyokakeisokuki - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は音楽などを聴く音場の音響特性を評
価しやすい物理量および心理量の形に変換して出
力できる計測器に関するものである。 従来から好ましい音や音場に関する研究が行な
われているが、今回行こなつた研究により、音響
装置の再生音の基準となるコンサートホールにお
ける良い音場を決めるために必要なパラメータと
しては、次に示すようなものがあることが、次第
に明らかになつて来た。 即ち、両耳の音の特徴を表わす重要な客観的な
パラメータとしては聴取音圧・第１反射音の遅れ
時間・後続残響音の残響時間および両耳間相互相
関係数の４つの要素て有ることが、一連の模擬音
場におけるプリフアレンス（聴感上の心地良さ）
の試験によつて明らかとなつた。 次に上記４つの要素に関して詳しく説明する。 まず、第１図に反射壁の存在する空間における
音源と人頭との関係を示す。図において１１は人
頭、１２は音源、１３，１４は反射壁である。こ
こで、音源信号をｐ（ｔ）、音源から左耳および右
耳へのインパルス応答をそれぞれh_l（ｔ）・h∫（ｔ）
としたとき、左耳および右耳の信号f_l（ｔ）とf_r
（ｔ）とはそれぞれ fl（ｔ）＝∫^t _pｐ（ν）h_l（ｔ−ν）dν＝ｐ（ｔ）＊h
_l
（ｔ） ……（式1a） fr（ｔ）＝∫^t _pｐ（ν）h_r（ｔ−ν）dν＝ｐ（ｔ）＊h
_r
（ｔ） ……（式1b） と表わされる。上記式の中の＊印はコンポリユー
シヨンを示している。 なお図においてはh_onのｎ＝０は直接耳に入る
場合を、ｎ＝１は反射壁１３で反射した音が耳に
入る場合を、ｎ＝２は反射壁１４で反射した音が
耳に入る場合を、ｍ＝ｌは左の耳に音が入つてく
る場合を、ｍ＝ｒは右の耳に音が入つてくる場合
をそれぞれ示している。 ところで第１図においては、反射壁１３，１４
で反射した後耳に入る音は１つの反射壁に対して
２つしか示していないが、この反射が多数起こつ
ているとして、この反射壁１３，１４における反
射時のインパルス応答をW_o（ｔ）とすると、左の
耳及び右の耳へ達するインパルス応答hl（ｔ）、h_r
（ｔ）はそれぞれ h_l（ｔ）＝_∞ 〓ⁿ⁼⁰ G_oW_o（ｔ−△t_o）＊h_ol（ｔ） ……（式2a） h_r（ｔ）＝_∞ 〓ⁿ⁼⁰ GnW_o（ｔ−△t_o）＊h_or（ｔ） ……（式2b） と表わすことができる。この（式2a）と（式2b）
を用いると上記の（式1a）と（式1b）はそれぞ
れ fl（ｔ）＝_∞ 〓ⁿ⁼⁰ ｐ（ｔ）＊G_oW_o（ｔ−△t_o）＊h_ol ……（式3a） fr（ｔ）＝_∞ 〓ⁿ⁼⁰ ｐ（ｔ）＊G_oW_o（ｔ−△t_o）＊h_or ……（式3b） と表わさせる。 ここで音源ｐ（ｔ）が一様な輻射特性を持たな
い場合には、各々の方向別の輻射パターンを考慮
して、ｐ（ｔ）をp_o（ｔ）で置換できる。 ところで両耳に入つてくる音響信号の中の情報
として、独立で客観的な音響パラメータが含まれ
ており、その第１のパラメータとして音源信号ｐ
（ｔ）をあげることができる。その音源信号を用
いて、その長時間の自己相関関数ΦP（τ）を Φp（τ）＝ lim Ｔ→∞１／2T∫^T _-Tp′（ｔ）p′（ｔ＋τ）dt ……（式４） と表わすことができる。ここでp′（ｔ）＝ｐ（ｔ）
＊ｓ（ｔ）であり、ｓ（ｔ）は耳の感度に対応し、
理論上は中耳と外耳の特性で表わされるが、実用
上は聴感特性を近似したものとしてよく知られて
いるＧフイルタのインパルス応答として表わすこ
とができる。当然ながら、p′（ｔ）のパワーΦp
（ｏ）で（式４）を割り算することによつて正規
化自己相関関数φp（τ）は φp（τ）＝Φp（τ）／Φp（ｏ）……（
式５） と表わすことができる。 第２図ａ，ｂは上記（式５）に対応する正規化
自己相関関数の測定値を図に示したものである。
第２図ａはギーボンス（Gibbons）による音楽
“ローヤルパベーン（Royal Pavane）”に対応し
た測定値を表わしたものであり、この音楽を以後
音学Ａと称する。第２図ｂはアーノルド
（Arnold）による音楽“シンホニエツタ、作品
48：ムーブメント、アレグロコンブリオ
（Synfornietta、Opus48：Movement、
Allegro con brio）”に対応した測定値を表わし
たものであり、この音学を以後音楽Ｂと称する。 次に、第２の客観的なパラメータとしては壁な
どの境界における反射によつて生ずるインパルス
応答があげられる。これは直接音と第一反射音と
の間の初期時間遅れに関係するとともに、初期反
射音や後続残響音さらに反射に基づくスペクトラ
ムの変化などにも関係するものである。 第３の客観的なパラメータとしては左右の耳へ
のインパルス応答h_ol（ｔ），h_or（ｔ）があげられ
る。このインパルス応答は音の定位に重要な役割
を演じるものであり、それぞれ互いに独立な関係
にはない。そのことは、中央定位する信号の場合
には、h_ol（ｔ）h_or（ｔ）となることから明らか
である。 次に、この２つのインパルス応答h_ol（ｔ）とh_or
（ｔ）の間の相互の従属関係を導びき出す。 まず、両耳の信号fl（ｔ），fr（ｔ）の間の長時
間の両耳間相互関関数Φ_lr（τ）をfl（ｔ），fr（ｔ）
を用いて表わすと、 Φ_lr（τ）＝ lim Ｔ→∞１／2T∫^T _-Tf_l（ｔ）fr（ｔ ＋τ）dt、｜τ｜≦｜ｍｓ ……（式６） となる。 ところで、拡がり感あるいは方向のない感覚
は、両耳間相互相関が小さい値の場合に発生する
ものであり、定まつた方向からの信号だけの場合
には｜τ｜＜１ｍｓにおいて、両耳間相互相関関
数は大きなピークを持つ。ここで｜τ｜＜１ｍｓ
としているのは、両耳の信号fl（ｔ）、fr（ｔ）の
間の時間差は、両耳間距離と音速との関係より、
通常１ｍｓ以上にはなり得ないことによるもので
ある。 まず、直接音のみによる両耳間相互相関関数
Φ^(o) _lr（τ）はfl（ｔ）＝ｐ（ｔ）＊h_pl（ｔ）、f_r（
ｔ）＝ｐ
（ｔ）＊h_pr（ｔ）として（式６）に代入すれば得
られる。ところで、直接音のみの正規化自己相関
関数φ^(o) _lr（τ）は と表わすことができる。なおφ^(o) _lｒ（τ）は仮にh_pl
（ｔ）h_pr（ｔ）ならばほぼ１になる。ここでΦ^(o) _ll
（ｏ）とΦ^(o) _rr（ｏ）は左と右のそれぞれの耳におけ
る信号のτ＝０の自己相関関数を示している。次
に直接波の自己相関関数が小さくなる時間以後に
別の反射音が直接音に加わるものとすれば、その
ときの正規化自己相関関数φ^(N) _lr（τ）は、W_o（ｔ）
がデイラツクのデルタ関数δ（ｔ）に等しい場合
には、 と表わされる。ここで、Φ⁽ⁿ⁾ _lr（τ）はｎ番目の反
射の両耳間相互関関数をΦ⁽ⁿ⁾ _ll（ｏ）、Φ⁽ⁿ⁾ _rr（ｏ）
はそ
れぞれの左、右の耳のｎ番めの反射音のτ＝０に
おける自己相関関数を示している。なお、通常の
部屋で音源が正面にある場合には、両耳間相互相
関関数の最大値はτ＝０に極めて近い所で得られ
る。 ところで、正規化両耳間相互相関の強さを
IACCとして IACC＝｜φ_lr（τ）｜max、for｜τ｜１ｍｓ
……（式９） と定義する。なお、φl_r（τ）＝Φ_lr（τ）／√_ll
（ｏ）Φ_rr（ｏ）であり、Φ_ll（ｏ）、Φ_rr（ｏ）はそ
れ
ぞれ左右の耳の信号音のτ＝０における自己相関
関数を示している。 以上において、音源信号の長時間の自己相関関
数と、音が壁などで反射することによつて生ずる
複数のインパルス応答と、両耳の信号の相関関係
を示す両耳間相互相関関数とに関して述べたが、
つぎにこれらの物理量から、両耳の音の信号の持
徴を表わす重要な客観的なパラメータである４つ
の要素即ち、聴取音圧、第１反射音の遅れ時間、
後続残響音の残響時間、および両耳間相関関数の
値のそれぞれの最適値のもとめ方について述べ
る。 前述の音楽Ａおよび音楽Ｂを用いて行つたプリ
フアレンステストの結果を第３図ａ，ｂに示す。
横軸はIACC、縦軸は聴取音圧〔単位、dBA〕で
ある。聴取音圧は自己相関関数のτ＝０の値であ
ると考えることができ、グラフの横軸の値はプリ
フアレンスを示している。第３図ａ，ｂより明ら
かに最適な聴取音圧〔ｐ〕_pはIACCにさほど依存
しておらず、ややスローテンポの音楽Ａの場合に
は77〜79dBA、テンポの速い音楽Ｂの場合には
79〜80dBAであることがわかる。いずれの場合
も聴取音圧の最適値は79dBA前後の値を取つて
いることがわかる。 次に、音楽とスピーチを用いてスピーカ再生時
の直接音と単一反射音からなる合成音場をプリフ
アレンスで評価した結果によれば、音源信号の正
規化された自己相関関数φ_p（τ）を求め、反射音
のレベルを直接音の±6dBに亘つて変化させたと
き、その反射音の最適遅れ時間は、｜Φ_p（τ）｜が
第１反射音のレベルG₁の1/10に相当するその時
間に対応することが明らかになつた。そこで｜
Φ_p（τ）｜が第１反射音のレベルC₁の1/10に相当
する時間τdを横軸に取り、プリフアレンスが最
大となる単一反射音の遅れ時間〔△t₁〕_pを縦軸に
して表わした図が第４図である。図中に示された
範囲は、プリフアレンスの最大値より0.1低い時
の遅れ時間を示したもので、図中の記号○は第１
反射音のレベルG₁＝6dB、●はG₁＝0dB、□は
G₁＝−6dBの時のそれぞれを示している。とくに
｜Φ_p（τ）がΦ_p（ｏ）の0.1倍になる時間をτ_pとす
るとG₁＝0dBの場合、τd＝τ_pと表現できる。なお
前述の音楽ＡとＢのτ_pは第２図ａとｂからも類推
できるようにそれぞれ127ｍｓと35ｍｓである。
ここで、第４図から明らかなように、図中の各点
に近似させて直線を引くことができ、その直線に
対応する両軸を見てみるとτdはプリフアレンス
が最大となる単一反射音の遅ね時間〔△t₁〕_pにほ
ぼ一致することがわかる。同時に｜Φ_p（τ）｜が
Φ_p（ｏ）の0.1倍になる時間τ_pともほぼ一致する。
即ち、これを数式で表現すれば、最も好ましい第
一反射音の遅延時間〔△t₁〕_pは 〔△t₁〕ｐ＝τ_p ……（式10） と表わすことができる。 なお、τ＞τ_pにおいて、 ｜φ_p（τ）｜≦KG^c ……（式11） であり、この時Ｋ＝const（＝0.1）、Ｃ＝const（＝
1.0）、

【式】である。正規化自己相関 関数Φ_p（τ）を用いたとき上記（式11）は τ＞τ_pにおいて、｜Φ_p（τ）｜≦0.1
……（式12） と表現できる。 さらに、音源信号の自己相関関数は最適残響時
間とも密接な関係があり、この関係を第５図に示
した。縦軸は後続残響音の最適残響時間〔Tsub〕
_pであり、横軸はτ_pである。ここで言う残響時間
とは直接音が60dB減衰する時間ではなく、残響
部の信号が60dB減衰する時間として表現してい
る。図中、音楽Ａと音楽Ｂは先に述べたものと同
様であるが、音楽Ｅはモーツアルト（Mozart）
による“交響曲ハ長調Ｋ、551ジユピター第４楽
章、モルトアレグロ”であり、スピーチＳは国木
田独歩の“利根川の瀬の音”の「空はどこまでも
青く、明るく高いのに驚きます。」（τp＝12ｍｓ）
である。図から明らかなように、第５図に示され
た関係は〔Tsub〕ｐ≒（23±10）τpなる関係で
ほぼ近似することができる。 次に、第６図は直接音と単一反射音からなる合
成音場において測定した結果を図に表わしたもの
であつて、横軸に反射音の到来方向ξを縦軸に正
規化されたプリフアレンスとIACCの値を示して
ある。この第６図からプリフアレンスはIACCの
値が減少するに従つて増加することがわかる。即
ち、プリフアレンスのスコアとIACCの値との間
の相関関数は負（−0.76：１％有意水準）であつ
て、このことはIACCがτ＝０で最大値をとる場
合に成立するものである。最も効果的にIACCを
小さくするには正面から±（55゜±20゜）の範囲に
初期反射音が到来するようにすればよいことも図
より読み出すことができる。 次に、上述の４つのパラメータによるプリフア
レンスの尺度について述べる。ところでこのプリ
フアレンスの尺度は比較試験によつて求められた
ものであり、各々のパラメータはプリフアレンス
レンスの尺度に対して独立に影響をあたえる。こ
の結果、重畳の理が適用できるので各々の客観的
なパラメーターを最適値によつて正規化すること
により、コンサートホールなどにおいて得られた
音場のプリフアレンスのデータを一般化すること
が可能となる。以下に比較試験によつて得られた
プリフアレンスの尺度について説明する。 まず、聴取音圧の関数としてのプリフアレンス
の尺度S₁を第７図に示す。この図において、最適
聴取音圧における尺度は零に設定されている。S₁
の値は、最も好ましい聴取音圧（0dB）を中心と
して左右ほぼ対称であるが、弱い聴取音圧の方に
ずれた方が、強い音圧の方にずれたときよりもや
やプリフアレンスの尺度が良い傾向がある。この
ことを数式によつて表現すれば、 S₁（LL）≦S₁（−LL） ……（式13） となる。ここで、LL＝20log（ｐ／〔ｐ〕_p）であ
り、ｐは聴取音圧、〔ｐ〕_pは最適な聴取音圧であ
る。なお、図中○は音楽Ａ，Ｘは音楽Ｂの値を示
している。 次に、直接音と第１反射音の間の遅れ時間（第
１反射音遅れ時間）の関数としてのプリフアレン
スの尺度S₂を第８図に示す。この図の横軸は最も
好ましい時間遅れ〔△t₁〕_pによつて正規化されて
いる。ところで、第２反射音の遅れ時間は、その
最適値〔△t₂〕_pが〔△t₂〕_p1.8τ_pであることが知
られているので、測定を行うにあたつては第２反
射音の遅れ時間としてはこの最適値を用いた。も
ちろん、（式10）の条件があることは言うまでも
ない。図において、○，ａ，Ａ，△のそれぞれは
音楽Ａによる個々の測定結果であり、Ｘ，ｂ，
Ｂ，△のそれぞれは音楽Ｂによる個々の測定結果
であり、Ｃは音楽Ｃ、Ｄは音楽Ｄ、□は音楽Ｅ、
●はスピーチＳによる測定結果である。音楽Ａ，
Ｂ，Ｅについてはすでに先に述べたが、音楽Ｃは
ハイドンの交響曲第102番変ロ長調第２楽章アダ
ージヨ（τp＝65ｍｓ）であり、音楽Ｄはワーグ
ナーのジークフリートイデイル（Siegfried
Idyll）332小節（τ_p＝40ｍｓ）である。なお第６
図と同様最適な第一反射音の遅れ時間における尺
度は零に設定されている。 さらに、後続残響音の残響時間を関数としたプ
リフアレンスの尺度S₃を第９図に示す。図におい
て実線は反射音の全ての音圧

【式】の場合の後続残響音の 残響時間を関数としたプリフアレンスの尺度S₃で
あり、破線はＧ＝1.1の場合のそれである。図に
おいて、○，ａは音楽Ａについて、Ｘ，ｂは音楽
Ｂについて、□は音楽Ｅについて、●はスピーチ
Ｓについてのそれぞれ実験結果であり、いずれも
Ｇ＝4.1の場合のものである。Ｇ＝4.1はコンサー
トホールの後方にいる場合のような残響音が多い
場合に相当し、Ｇ＝1.1は、ホールの前席におけ
るような直接音の多い場合に対応している。最も
好まれる残響時間におけるプリフアレンスの尺度
は零に設定されている。 次にIACCの関数としてのプリフアレンスの尺
度S₄を第１０図に示す。図において、○は音楽Ａ
のとき、Ｘ，ｂは音楽Ｂのときの実験結果であ
る。IACCの性格上τ＝０においてその最大値を
とれば、音像は正面方向にある。図から明らかな
ように、IACCが１に近づくとプリフアレンスの
尺度S₄は急激に小さくなる。したがつて、できる
限りIACCは0.5より小さくなるようにする必要が
ある。 これまでにプリフアレンスの４つの尺度S₁から
S₄までについて述べたが、これらの４つの尺度に
ついてそれぞれ以下に示す近似式で近似すること
ができる。 まず、第７図に示した聴取音圧のプリフアレン
スの尺度S₁は S₁＝−α₁｜X₁｜^3/2 ……（式14） ただし、 X₁＝20log（ｐ／〔ｐ〕_p）
……（式15） と表わすことができる。なお、 α＝0.07±0.03、X₁＞０ 0.04±0.02、X₁＜０ ……(式16) 次に、第８図に示した第一反射音の遅れ時間の
プリフアレンスの尺度S₂は S₂＝−α₂｜X₂｜^3/2 ……（式17） ただし、 X₂＝log（△t₁／〔△t₁）_p） ……（式18） と表わすことができる。なお、 α₂＝1.42±0.6、X₂＞０ 1.11±0.5、X₂＜０ ……(式19) である。 さらに、第９図に示した後続残響音の残響時間
のプリフアレンスの尺度S₃は S₃＝−α₃｜X₃｜^3/2 ……（式20） ただし、 X₃＝log（Tsub／〔Tsub〕）_p）……（式21） と表わすことができる。なお、 α₃＝（0.74±0.25）Ｇ＋ （0.45±0.15）、X₃＞０ −（0.42±0.14）Ｇ＋ （2.36±0.79）、X₃＜０ ……(式22) であり もし、（式22）においてα₃が負となるときには
α₃＝０……（式22′）とする。 残りの第１０図に示したIACCのプリフアレン
スの尺度S₄は S₄＝−α₄X₄ ^3/2 ……（式23） ただし、 X₄＝IACC ……（式24） と表わすことができる。なお、 α₄＝1.45±0.44 ……（式25） である。 重畳の理に基づいて、コンサートホールなどに
おけるプリフアレンスの全体の尺度Ｓとして Ｓ＝₄ 〓ⁱ⁼⁰ Si ……（式26） で表わすことができる。もちろん、S_i（ｉ＝１、
２、３、４）は前述の４つのプリフアレンスの尺
度を示している。 このようにして得られたプリフアレンスの尺度
Ｓ及びS_i（ｉ＝１、２、３、４）を用いることに
よつて音場の正確な評価を行うことができる。こ
の発明はコンサートホールや室内におけるプリフ
アレンスを測定するために音場における聴取音
圧、第１反射音の遅れ時間、後続残響音の残響時
間、および両耳間相互相関係数の４つのパラメー
タより、それぞれのプリフアレンスの尺度及び全
体のプリフアレンス尺度を求めることのできる測
定器を提供することが目的である。 (1) 本発明の音場評価計測器 以下、本発明の音場評価計測器の一実施例を
図を用いて説明する。 第１１図及び第１２図は本発明による音場評
価計測器の概略の構成を示したブロツク図であ
る。第１２図は４つのパラメーターごとに示し
たブロツク図である。図において１は人頭また
はダミーヘツド、２ｌ，２ｒは外耳道入口部に
挿入されたマイクロフオン、３，３ｌ，３ｒは
前置増巾器、４は物理量解析器、５は比較器、
６は心理量変換器、７は総合評価器、８はプリ
フアレンスの出力端子、９はプリフアレンスを
記録するための記録器、１０は音場評価計測
器、４０は加算器、４１は聴取音圧解析器、４
２は第１反射音遅れ時間解析器、４３は後続残
響音残響時間解析器、４４は両耳間相互相関関
数解析器、５１は聴取音圧心理量変換器、５２
は第１反射音遅れ時間心理量変換器、５３は後
続残響音残響時間心理量変換器、５４は両耳間
相互相関係数心理量変換器、ｙ，y₁，y₂，y₃，
y₄は比較データ入力端子である。その比較デー
タ入力端子ｙ，y₁，y₂，y₃，y₄にはそれぞれの
最適値が入力しており、入力端子y₁からは最適
聴取音圧（〔ｐ〕_p）に対応する信号が、入力端
子y₂からは最適第１反射音遅れ時間（〔△t₁〕_p）
に対応する信号が、入力端子y₃からは最適後続
残響音残響時間（〔Tsub〕_p）に対応する信号
が、入力端子y₄からは最適両耳間相互相関係数
に対応する信号が入力する。 なお、第１２図の聴取音圧解析器４１・第１
反射音遅れ時間解析器４２・後続残響音残響時
間解析器４３・両耳間相互関関数解析器４４は
第１１図の物理量解析器４に対応する物理量解
析部に相当する。第１２図の聴取音圧心理量変
換器５１・第１反射音遅れ時間心理量変換器５
２・後続残響音残響時間心理量変換器５３・両
耳間相互相関係数心理量変換器５４は第１１図
の比較器５と心理量変換器６とに対応する比較
及び心理量変換部に相当する。同様に総合評価
器７は総合評価部に相当する。 まず、最初に第１１図を用いて発明の音場評
価計測器の一実施例の簡単な流れを説明する。
第１にコンサートホールやリスニングルームな
ど、音場評価を行い場所にダミーヘツドまたは
人頭１を設置する。その左右の外耳道入口に取
付けられたマイクロホン２ｌ，２ｒによつて両
耳の音圧信号が検出され、前置増巾器３によつ
て増巾し加算されたのち、物理量解析器４によ
つて両耳の音圧信号から物理量即ち聴取音圧、
第１反射音遅れ時間、後続残響音残響時間およ
び両耳間相互相関係数IACCを求め、そのそれ
ぞれの値を比較器５において入力端子ｙより比
較データとして入力されるそれぞれの最適値と
比較し、次にすでに説明した（式14）（式17）
（式20）（式28）に基ずいた処理を行なう心理量
変換器６によつて心理量つまりプリフアレンス
に対応した量に変換し、その後総合評価器７に
おいて総合評価して音場におけるプリフアレン
スを出力端子８より出力するものであるこの計
測器によつてコンサートホールやリスニングル
ームの音場評価を行こなうことができる。 次に第１１図に示した一実施例をさらに４つ
の個々のパラメータの流れまで示した第１２図
により、詳細に説明する。 前述の通り、マイクロフオン２ｌ，２ｒより
検出された音圧信号は、前置増巾器３ｌ，３ｒ
により増巾され、加算器４０で加算された後、
物理量解析部に相当する聴取音圧解析器４１、
第１反射音遅れ時間解析器４２、後続残響音残
響時間解析器４３のそれぞれに入力されそれぞ
れの解析器において聴取音圧ｐ、第１反射音遅
れ時間△t₁、後続残響音残響時間Tsubのそれ
ぞれが解析測定され出力される。また、この３
つの流れとは別に、加算器４０で加算される前
の２つの前置増巾器３ｌ，３ｒからの出力が、
物理量解析部に相当する両耳間相関関数解析器
４４へ入力され、両耳間相互相関係数の最大値
IACCが解析され、出力される。次に、物理量
解析部に相当する４つの解析器４１，４２，４
３，４４のそれぞれから出力される聴取音圧
ｐ、第１反射音遅れ時間△t₁、後続残響音残響
時間Tsub、最大両耳間相互相関係数IACCはそ
れぞれ、比較及び心理量変換部に相当する聴取
音圧心理量変換部５１、第１反射音遅れ時間心
理量変換器５２、後続残響音残響時間心理量変
換器５３に入力され、他の比較データ入力端子
y₁，y₂，y₃，y₄のそれぞれから入力された最適
聴取音圧〔ｐ〕_p、最適第１反射音遅れ時間〔△
t₁〕_p、最適後続残響音残響時間〔Tsub〕_p、最適
両耳間相互相関係数と比較される。最適両耳間
相互相関係数は０と考えてもよいが、実用上は
0.4〜0.5以下に設定しても問題ない場合が多い
ので、この実施例では0.4に設定している。 この比較及び心理量変換部における心理量変
換のための計算式は、聴取音圧心理量変換部５
１においては前述の（式14）〜（式16）、第１
反射音遅れ時間心理量変換器５２においては前
述の（式17）〜（式19）、後続残響音残響時間
心理量変換器５３においては前述の（式20）〜
（式22′）、両耳間相互相関係数心理量変換器５
４においては（式23）〜（式25）、の通りであ
つて、この比較及び心理変換部より得られる出
力であるところのプリフアレンスの尺度S₁とS₂
とS₃とS₄をマイコンプログラム等による計算処
理によつて求めることができる。しかし、あま
り精度を問題としないような場合は、下記に示
すような変換テーブルを用いて行つても良い。

【表】

【表】

【表】 上記変換テーブル，はそれぞれ聴取音圧
心理量変換部５１と第１反射音遅れ時間心理量
変換器５２の変換テーブルの一例である。この
変換テーブル，には聴取音圧ｐと最適聴取
音圧〔ｐ〕_p、第１反射遅れ時間△t₁と最適第１
反射遅れ時間との値に対応したそれぞれのプリ
フアレンスの尺度S₁，S₂が記憶されている。こ
こでは聴取音圧心理量変換部５１と第１反射音
遅れ時間心理量変換器５２の変換テーブルしか
示していないが、後続残響音残響時間心理量変
換器５３と両耳間相互相関関係数心理量変換器
５４に関しても同様な変換テーブルを作成して
行なうことができる。 このようにして比較及び心理量変換器の変換
器５１〜５４から出力されたプリフアレンス尺
度S₁〜S₄は、総合評価器７に入力させられ、総
合評価を行なつた結果として得られた全体のプ
リフアレンスの尺度Ｓが出力端子８に出力され
る。この出力は記録器９に記録される。ただ
し、この一実施例においては記録器９を含んで
いるが、かならずしも含んでいる必要はなくま
た、なくても良いし、表示器に変ても良いこと
はいうまでもない。 つぎに、第１２図の音場評価計測器１０に用
いられている物理量解析部の聴取音圧解析器４
１、第１反射音遅れ時間解析器４２、後続残響
音残響時間解析器４３および両耳間相互相関関
数解析器４４のそれぞれの構成の一例について
第１３図ａ〜ｅを用いて説明する。 第１３図ａは相関計を変形したM.R.シユレ
ーダー（M.R.Schroeder）による２乗積分形残
響計を用いた第１反射音遅れ時間解析器４２あ
るいは後続残響音残響時間解析器４３の基本構
成を示した図であつて、音圧に対応した出力も
含まれているという聴取音圧解析器４１の機能
を有するものである。第１３図ｂは第１反射音
遅れ時間解析器４２あるいは後続残響音残響時
間解析器４３の第１反射音または残響時間に対
応したコードを出力するために用いられるプラ
イオリテイエンコーダの一例を示した図であ
る。第１３図ｃとｄは聴取音圧解析器の他の構
成例を示した図である。第１３図ｅは両耳間相
互相関係数を求める回路の構成例を示す図であ
る。 第１３図ａにおいて、４００は２乗積分形残
響計を用いた第１反射音遅れ時間解析器あるい
は後続残響音残響時間解析器として用いられる
回路の入力端子、４０１，４０２，４０３は遅
延回路、４０４〜４１１は乗算器、４１２〜４
１５は積分器、４１６〜４１８は加算器、４１
９〜４２１は比較器、４２２は自己相関係数
φ₀の出力端子、４２３〜４２５はそれぞれ第
１反射音の遅れ時間または後続残響音残響時間
の情報を出力するO₁〜O_o-1の出力端子、４２
６は減衰器、第１３図ｂにおいて、４３０は出
力端子４２３〜４２５から出力されるO₁〜
O_o-1が入力するプライオリテイーエンコーダ、
x₁〜x_o-1は第１反射音遅れ時間または後続残響
音残響時間に対応したコード出力、第１３図
ｃ，ｄにおいて、４３５は整流回路、４３６は
低減通過フイルタ、４３７は乗算器、第１３図
ｅにおいて、４４１は両耳間相互相関係数を求
める回路の左側入力信号のLinの入る入力端
子、４４２は同じく右側入力信号Rinの入る入
力端子、４４３，４４４は加算器、４４５〜４
４８は自乗平均回路RMS、４４９は演算回路、
４５０は相互相関係数に対応した出力をとり出
す出力端子である。 なお第１３図ａの回路においては、遅延回
路、加算器及び比較器をそれぞれ（ｎ−１）
個、遅延回路からの出力信号が入力する乗算
器、積分器、積分器からの出力信号が入力する
と乗算器及び出力端子をそれぞれｎ個備えてい
るが、図面上では（ｎ−１）個のものは代表し
て３個、ｎ個のものは代表して４個だけ猫いて
あり、残りのものは省略してあり、図中に猫い
たものに連続符号を取つてある。したがつて２
番目の遅延回路４０２の次に（ｎ−１）番目の
遅延回路４０３として３番目から（ｎ−２）番
目の遅延回路には便宜上、符号を取つていな
い。 まず、第１３図ａについて説明する。入力端
子４００に信号が与えられるとその入力信号
は、乗算器４０４〜４０７に与えられ、また遅
延回路４０１にも与えられる。遅延回路４０１
の出力は乗算器４０５へ与えられるとともに次
の遅延回路４０２にも与えられ順次遅れた信号
を（ｎ−１）番目の遅延回路４０３の出力まで
を作り出す。それぞれの遅延回路４０１〜４０
２の出力は乗算器４０５〜４０７によつて掛算
される。乗算器４０４は入力信号そのものの自
乗演算を行つている。次に、その乗算器４０４
〜４０７の出力信号はそれぞれ積分器４１２〜
４１５において積分されその出力信号はさらに
乗算器４０８〜４１１によつて自乗される。な
お、積分器４１２の出力信号は乗算器４０８へ
の入力とは別にそのまま端子４２２に出力され
る。この信号は自己相関係数φ（ｏ）つまり入
力信号のパワーの自乗であり、音圧信号に対応
した情報を含んでいる。パワーの自乗の処理は
単に絶対値化としても等価な機能を持たせるこ
とができる。ところで乗算器４０８〜４１１の
出力信号は、つまり、自己相関係数の自乗φ² _p，
² ₁，……，φ² _o-1の信号は加算器４１６〜４１８
に加えられ、加算器４１６〜４１７の出力はそ
れぞれ次の加算器に加えられ、（ｎ−１）番目
の加算器４１８まで行なわれる。ところで、乗
算器４０８からの出力信号と、加算器４１６〜
４１７からの出力信号とは、それぞれ、比較回
路４１９〜４２１において、最後尾の加算器４
１８の出力信号を減衰器４２６で減衰させた後
の信号と比較され、出力端子４２３〜４２５に
それぞれの出力信号O₁〜４２３〜O_o-1４２５
を出力する。なお減衰器４２６の減衰比は第１
反射音遅れ時間を求める場合には（0.1）²に、
後続残響音残響時間を求める場合には
（0.001）²に設定されたものが使用される。これ
はすでに最適遅れ時間検出器として知られたも
のと同様のものであつて、自己相関関数の値が
１／１０あるいは1/1000になる遅れ時間を求めるも
のである。また遅延回路４０１から遅延回路４
０３までの遅延時間の合計は第１反射音遅れ時
間及び後続残響音残響時間の長さ程度、つまり
それぞれ100〜200ｍｓ及び３〜5sec程度必要で
ある。当然ながら、この時間の経過に伴なつ
て、積分回路４１２〜４１５はリセツトされる
必要がある。ただし、リセツト回路は図示して
いない。 次に第１３図ｂに示すプライオリテイーエン
コーダ４３０は、第１３図ａに示した比較器４
１９〜４２１の出力信号O₁４２３〜O_o-1４２
５をエンコードするもので、第１３図ａの減衰
器４２６の減衰比（0.1）²または（0.001）²に対
応した遅れ時間τ（＝τ_p）（最初に減衰比以下に
小なくなつた遅れ時間）に対応したコードx₁…
x_o-1を表示、又は出力する。 次の第１３図ｃとｄとは聴取音圧解析器とし
て用いる他の回路例を示す図であるが、これの
場合も第１３図ａの出力端子４２２から出力信
号φ₀得るのと同様に、聴取音圧を知ることが
できる。この構成は、第１３図ｃに示した通り
低域通過フイルタ４３６と整流回路４３５又は
自乗乗算器４３７を組み合わせた回路である。 次の第１３図ｅの両耳間相互相関係数を求め
る回路５１９は正規化相関係数を求めるための
回路方式の１例を用いている。まず入力端子４
４１から入力信号Linが、もう一方の入力端子
４４２から入力信号Rinがそれぞれ入力される
と、入力信号Lin，Rinはそれぞれ直接自乗平
均回路４４５，４４８に入りそれぞれの自乗平
均値γ，δとなり出力される。また入力信号
LinとRinとの間の和信号を加算器４４３より、
差信号を一方の信号を負にして他方の信号に加
える加算器４４４より、それぞれ取り出して自
乗平均回路４４６，４４７に入力して、同様に
和信号、差信号をそれぞれの自乗平均値α，β
を出力する。このようにして得られた４つの自
乗平均値の信号α，β，γ，δは演算回路４４
９において演算処理つまり（α²−β²）／（4γδ）
を行ない、出力端子４５０に相互相関係数に対
応した出力φ_lr（ｏ）つまり両耳間相互相関係数
（IACC）が得られる。ただし、第１３図ｅの
回路を用いる場合には、入力信号LinとRinが
入力端子４４１，４４２に入力する前に０〜１
ｍｓの遅延回路を設け、その遅れ時間を変化さ
せ、その最大値を求めるように構成すると、前
述の（式９）に対応する回路構成となり、その
回路より（式９）に忠実な値が求められること
になる。そのための遅延回路は第１３図ｅ中に
は図示していない。なお、より精度の高い両耳
間相互相関係数（IACC）の演算を行うには前
述の（式７）〜（式９）までの式を用いて数値
演算を実行するとよい。 ここまでに説明してきた一実施例においては
聴取音圧解析器４１、第１反射音遅れ時間解析
器４２及び後続残響音残響時間解析器４３への
入力は、ダミーヘツドまたは人頭１の左右の耳
に入つてくる２つの音響信号の加算信号を用い
てきたが、通常、その２つの信号間の遅れ時間
は１ｍｓ以下であり、これらの３つの解折器４
１〜４３の解析結果に大きい差異を与えること
はないので、左右いずれか一方の音響信号を使
用しても十分な解析結果を得ることはできる。
これまでに説明してきた第１発明の一実施例で
あるところ音場評価計測器１０の最適聴取音圧
〔ｐ〕_pは音源の種類によつても異なるが、それ
らはほぼ（79±５）dB程度であるので、ここ
では代表して79dBを用いた。また、最適第１
反射音遅れ時間〔△t₁〕_pと最適後続残響音残響
時間〔Tsub〕_pとは実際の音源そのものから第
１反射音遅れ時間解析器４２により最初に減衰
比以下に小さくなつた遅れ時間τ_pを求めてこれ
を最適第１反射音遅れ時間〔△t₁〕_pとすると良
く、その（23±10）倍をして最適後続残響音残
響時間〔Tsub〕_pとして用いればよい。この一
実施例では〔Tsub〕_p＝23τ_pを用いた。 以上のようにこの本発明の音場評価計測器に
よれば１個または２個のマイクロホンと、この
マイクロホンから得られた音響信号を増巾する
ための増巾器と、この増巾信号から聴取音圧ｐ
を計測するための聴取音圧計測手段と、同様に
増巾信号から第１反射音遅れ時間△t₁を計測す
るための第１反射音遅れ時間計測手段と、また
同様に増巾信号から後続残響音残響時間Tsub
を計測するための後続残響音残響時間計測手段
と、さらに同じく増巾信号から両耳間相互相関
係数IACCを計測するための両耳間相互相関係
数計測手段と、上記聴取音圧ｐと最適聴取音圧
〔ｐ〕_pとの比の10を底とする対数の20倍の値の
絶対値の3/2乗の値に、上記聴取音圧が最適聴
取音圧より大きいときには−（0.07±0.03）を、
小さいときには−（0.04±0.02）を乗じてなる
値をプリフアレンス（聴感上の心理良さ）の尺
度S₁として出力する、つまり、前述の（式14）
〜（式16）に対応する出力を出す第１の比較変
換手段と、上記第１反射音遅れ時間△t₁と最適
第１反射音遅れ時間〔△t₁〕_pとの比の10を底と
する対数の絶対値の3/2乗の値に、上記第１反
射音遅れ時間が最適第１反射音遅れ時間より大
きいときには−（1.42±0.6）を、小さいときに
は−（1.11±0.5）を乗じてなる値をプリフアレ
ンスの尺度S₂として出力する、つまり、前述の
（式17）〜（式19）に対応する出力を出す第２
の比較変換手段と、上記後続残響音残響時間
Tsubと最適後続残響音残響時間〔Tsub〕_pとの
比の10を底とする対数の絶対値の3/2乗の値に、
上記後続残響音残響時間が最適後続残響音残響
時間より大きいときには、反射音全体の音圧の
−（0.74±0.25）倍の値と−（0.45±0.15）との
加算値を、小さいときには反射音全体の音圧の
−（0.42±0.14）倍の値と−（2.36±0.79）との
加算値を乗じたのちの値が負なるときにはその
ままの値を、正なるときには零をプリフアレン
スの尺度S₃として出力する、つまり、前述の
（式20）〜（式22′）に対応する出力を出す第３
の比較変換手段と、上記両耳間相互相関係数の
３／２乗の値に−（1.45±0.44）を乗じた値をプリ
フアレンスの尺度S₄として出力する、つまり前
述の（式23）〜（式25）に対応する出力を出す
第４の比較変換手段と、第１から第４までの比
較変換手段より出力されたプリフアレンスの尺
度S₁，S₂，S₃，S₄を総合評価してプリフアレン
スの全体の尺度Ｓを出力する総合評価手段とを
備えているので正確で忠実な音場評価を行なう
ことができるという効果を奏するものである。 (2) 本発明の応用例 次に音場における聴取音圧、第１反射音の遅
れ時間、後続残響音の残響時間、および両耳間
相互相関係数の４つの物理的パラメータに基づ
いて、音場を補正し、より好ましい音場を作る
ことのできる本発明を応用した第１、第２の音
響装置の各一実施例を図を用いて説明する。 (2‐1) 第１の音響装置 第１４図ａは音場を補正し、より好ましい
音場を作ることのできる第１の音響装置の一
実施例の構成ブロツク図であつて、第１４図
ｂは第１４図ａの音響装置に含まれる音場拡
大装置の１例、第１４図ｃは第１４図ａの音
響装置に含まれる残響装置の他の例を示した
ものである。 まず第１４図ａにおいて、５０１は入力端
子IN_R、５０２は入力端子IN_L、５０３ａ〜
５０３ｄは加算器、５０４ａ，５０４ｂは残
響装置、５０５ａ，５０５ｂ，５０５ｒ，５
０５ｌは減衰器、５０６ａ，５０６ｂは遅延
回路、５０７は１種の分周回路であるスケー
ラ、５０８ａ，５０８ｂはアツプダウンカウ
ンタ、５０９はデイジタル−アナログ変換
器、５１０ａ，５１０ｃは第１反射音遅れ時
間解析器、５１０ｂは後続残響音残響時間解
析器、５１１ａ〜５５１ｃはエンコーダ、５
１２ａ，５１２ｂ，５１３ａ，５１３ｂは比
較器、５１４ａ，５１４ｂ，５１４ｃは平滑
回路、５１５ａ，５１５ｂは目標値を設定す
るための可変抵抗器、５１６は音場拡大装
置、５１７ｒ，５１７ｌはスピーカを駆動す
るためのパワーアンプ、５１８ｒ，５１８ｌ
はスピーカ、５１９は両耳間相互相関係数
（IACC）計算器、５２０は乗算器、５３１，
５３２は残響装置５０４ａ，５０４ｂから音
場拡大装置５１６への入力端子inr，inl、５
２１はCLOCK信号入力端子、５３３，５３
４は音場拡大装置５１６の出力端子outr，
outl、５３５は比較器５１３ｂから音場拡大
装置５１６への入力端子attmである。第１
４図ｂにおいて、５３０ａ〜５３０ｄは加算
器、５３６は減衰器、５３７は低域通過フイ
ルター、５３８は高域通過フイルター、５３
９は移相回路又は遅延回路である。第１４図
ｃにおいて、５０４ｃはM.R.シユレーダー
（Schroeder）とB.S.アタル（Atal）による
残響器、５４０ａ〜５４０ｉは加算器、５４
１ａ，４５１ｂは位相反転回路、５４２ａ，
５４２ｂはボルテージフオロー、５４３ａ〜
５４３ｆは遅延回路、５４４ａ〜５４４ｆは
減衰器、５４５は減衰器５０４ｃの入力端
子、５４６は減衰器５０４ｃの出力端子であ
る。なお、図中、他の図面中の符号と同一符
号は同一または相当部分を示している。 次に第１４図ａ，ｂ，ｃを用いて、第１の
音響装置の一実施例の動作を説明する。ま
ず、入力端子IN_R５０１とIN_L５０２にレコ
ード、テープ、マイク、ラジオ等からの音響
信号が与えられる。この音響信号は加算器５
０３ｃによつて加算され、第１反射音遅れ時
間解析器５１０ｃに入力される。この第１反
射音遅れ時間解析器５１０ｃは先に述べた第
１２図の４２、つまり第１３図ａに示された
回路と同じ回路によつて構成されており、こ
の場合、第１反射音遅れ時間を測定できるよ
うに減衰比は１／10に設定されている。この
第１反射音遅れ時間解析器５１１の出力はエ
ンコーダ５１１に入力され、エンコーダ５１
１からは、音源にとつて最適な第１反射音の
遅れ時間〔△t₁〕_pをτ_pとして求めた出力
〔（△t₁〕_p＝τ_p）が出る。このエンコーダ５１
１ｃからの出力は比較器５１２ａに入力され
るとともに、乗算器５２０にも入力され、23
倍されて最適後続残響音残響時間〔Tsub〕_p
（＝23゜τ_p）として比較器５１２ｂに与えられ
る。 一方、リスニングルームなどの音場に置か
れたダミーヘツドまたは人頭１の左右の耳の
所に設けられたマイクロフオン２ｒ，２ｌに
入つてきた信号を前置増巾器３ｌ，３ｒで増
巾し、その出力を加算器５０３ｄによつて加
算したのち、先と同様に第１２図の４２と同
じ第１反射音遅れ時間解析器５１０ａに入力
し、かつ、後続残響音残響時間解析器５１０
ｂにも入力される。この後続残響音残響時間
解析器５１０ｂの構成は第１２図の４３にお
いて述べたものと同じ回路構成のものであ
る。次に第１反射音遅れ時間解析器５１０ａ
の出力はエンコーダ５１１ａに入力され、音
場の影響を付与された後の第１反射音の遅れ
時間△t₁に対応した信号が得られる。この
後、比較器５１２ａに入力される。また、後
続残響音残響時間解析器５１０ｂの出力はエ
ンコーダ５１１ｂに入力され、音場の影響を
付与された後の後続残響音残響時間Tsubに
対応した信号が得られ、この信号は比較器５
１２ｂに入力される。ところで、比較器５１
２ａにおいて、エンコーダ５１１ｃからの最
適第１反射音遅れ時間〔△t₁〕_pと、エンコー
ダー５１１ａからの音場の影響を付与された
後の第１反射音の遅れ時間△t₁とが比較さ
れ、もし最適第１反射音遅れ時間〔△t₁〕_pに
比して第１反射音遅れ時間△t₁の方が大きい
場合には、第１反射音遅れ時間△t₁を小さく
するために、比較器５１２ａからカウンタ５
０８ａにカウントダウンの信号CDを与え、
カウンタ５０８ａの内容を小さくし、そのた
めに、カウンタ５０８ａの内容に基づいて分
周を行うスケーラ５０７においては分周する
値が小さくなり、入力端子５２１からの
CLOCK信号を分周して得られるDELAY
CLOCK信号の周波数が高くなり、その
DELAY CLOCK信号により残響回路５０４
ａ，５０４ｂの中のBBD（バケツト・ブリゲ
ート・デイバイス）などによつて構成される
遅延回路５０６ａ，５０６ｂの遅延時間が小
さくなるというように動作するものである。
しかし、もし最適第１反射音遅れ時間〔△
t₁〕_pに比して第１反射音遅れ時間△t₁の方が
小さい場合には比較器５１２ａからカウンタ
５０８ａにカウントアツプの信号CUを与え、
カウンタ５０８ａの内容が大きくなり、スケ
ーラ５０７において分割する値が大きくな
り、そのためDELAY CLOCK信号の周波数
が低くなり、遅延回路５０６ａ，５０６ｂの
遅延時間が大きくなるというように上述の場
合と反対の動作をする。 また、比較器５１２ｂにおいては、乗算器
５２０の最適後続残響音残響時間〔Tsub〕_p
と、エンコーダ５１１ｂからの音場の影響を
付与された後の後続残響音残響時間Tsubと
が比較され、もし、最適後続残響音残響時間
〔Tsub〕_pに対して、後続残響音残響時間
Tsubが大きい場合には、カウンタ５０８ｂ
にカウントアツプの信号CUが送出され、カ
ウンタ５０８ｂの内容がデイジタル−アナロ
グ変換器５０９によつてアナログ値に変換さ
れ、平滑回路５１４ｃを経て、残響回路５０
４ａ，５０４ｂのそれぞれの減衰器５０５
ａ，５０５ｂに与えられ、その信号によつ
て、減衰器５０５ａ，５０５ｂにおける減衰
値が大きくなり、そのために後続残響音残響
時間Tsubを小さくするというように動作す
る。しかし、もし、最適後続残響音残響時間
〔Tsub〕_pに対して後続残響音残響時間Tsub
が小さい場合には、カウンタ５０８ｂにカウ
ントダウンの信号CDが送出され、カウンタ
５０８ｂの内容がデイジタル−アナログ変換
器５０９によつてアナログ値に変換され、平
滑回路５１４ｃを経て減衰器５０５ａ，５０
５ｂに与えられ、その信号によつて減衰器５
０５ａ，５０５ｂにおける減衰値が小さくな
り、そのために残響時間Tsubを大きくする
というように上述の場合と反対の動作を行な
う。 ところで前置増巾器３ｌ，３ｒからの加算
される前のそれぞれ増巾信号は、両耳間相互
相関係数計算器５１９に入力され、両耳間相
互相関係数IACCが求められてアナログ化さ
れ、次の平滑回路５１４ｂに入力される。次
に比較器５１３ｂにおいて、平滑回路５１４
ｂからの信号と、両耳間相互相関係数IACC
の目標値を設定する可変抵抗器５１５ｂから
の目標電圧信とを比較する。もし、平滑回路
５１４ｂからの信号、つまり両耳相互相関係
数IACCに対応する信号の方が、可変抵抗器
５１５ｂからの目標信号より大きい場合は、
比較器５１３ｂからの出力信号は小さくなつ
て、音場拡大装置５１６の入力端子att in５
３５に入力され、音場拡大装置５１６はより
両耳相互相関係数IACCを小さくするという
ように動作する。しかし、もし、両耳相互相
関係数IACCに対応する信号の方が、可変抵
抗器５１５ｂからの目標信号より小さい場合
は、比較器５１３ｂからの出力信号は大きく
なつて、音場拡大装置の入力端子att in５３
５に入力され、音場拡大装置５１６はより両
耳相互相関係数IACCを大きくするというよ
うに上述の場合と反対の動作をする。 ところで加算器５０３ｄで加算された加算
信号を入力された第１反射音遅れ時間解析器
５１０ａは、聴取音圧に対応した音圧信号
φ₀を出力しており、この音圧信号φ₀を平滑
回路５１４ａを通した後、比較器５１３ａに
入力させる。この比較器５１３ａにおいて、
音量の目標値を設定する可変抵抗器５１５ａ
からの目標となる電圧信号と、平滑回路５１
４ａからの信号とを比較して、もし、聴取音
圧に対応した平滑回路５１４ａからの出力信
号の方が、可変抵抗５１５ａからの音量の目
標値よりも大きい場合は、比較器５１３ａか
らの出力が大きくなり、減衰器５０５ｒ，５
０５ｌの減衰が大きくなつて聴取音圧を下げ
るというように動作する。しかも、もし、聴
取音圧に対応する信号の方が、音量の目標値
よりも小さい場合は、比較器５１３ａからの
出力が小さくなり、減衰器５０５ｒ，５０５
ｌの減衰が小さくなつて聴取音圧を上げると
いうように上述の場合と反対の動作をする。 なお、第１４図ａ内に出てきた平滑回路５
１４ａ，５１４ｂ，５１４ｃはいずれも、急
激な信号の変化による雑音の発生を防止する
ためと、残響回路５０４ａ，５０４ｂ内の遅
延回路５０６ａ，５０６ｂの遅延時間も急激
な変化を起こさないようにするために用いら
れている。 次に、音場拡大装置５１６の働きを、第１
４図ｂに示す音場拡大装置を用いた場合で説
明する。 まず残響装置５０４ａ，５０４ｂから入力
端子inr５３１及びinl５３２に入つた２つの
信号の差成分が、加算器５３０ａによつて得
られ、減衰器５３６を経て低域通過フイルタ
５３７を通つた後、クロストークする位相が
逆相になるような位相で、加算器５３０ｂ，
５３０ｃにより入力端子inr５３１から出力
端子outr５３３までと、入力端子inl５３２
から出力端子outl５３４までのそれぞれの主
経路に加算される。それとは別に、低域通過
フイルタ５３７の出力はさらに、高域通過フ
イルタ５３８を経て、移相回路又は遅延回路
５３９において遅延または移送回転が与えら
れた後、同じく、クロストークする位相が逆
相となるような位相で、上述のそれぞれの主
経路に加算器５３０ｄ，５３０ｅによつて加
算され、その加算後の信号は出力端子outr５
３３とoutl５３４にそれぞれ出力される。こ
の音場拡大装置５１６の減衰器５３６を変化
することによつて両耳間相互相関係数IACC
を変化させることができる。またこの減衰器
５３６は、入力端子att in５３５からの信号
の値つまり、比較器５１３ｂからの出力信号
が大きくなると減衰が大きくなるように設定
されている。 さらに第１４図ｃに示してあるのはM.R.
シユレーダー（Schroeder）とB.S.アタル
（Atal）による残響器５０４ｃで、第１４図
ａに示してある残響装置５０４ａ，５０４ｂ
の代りにこの残響器５０４ｃを用いれば、よ
り自然な残響感が得られる。 なお、上記一実施例において、マイクロホ
ン２ｒ，２ｌをダミーヘツドまたは人頭１の
外耳道入口の音圧を得るように述べて来た
が、両耳間相互相関係数IACCの値を得る必
要がないときは１本のマイクロホンでもよい
し、両耳間相互関係数IACCを求める場合で
もダミーヘツドなどに取付けられたものでな
い２本のマイクロホンによつて行つてよい場
合もある。音響信号については２チヤンネル
のステレオ信号のように示したが、必ずし
も、２チヤンネル信号の必要のない場合もあ
ることは言うまでもない。 以上のように、第１の音響装置において
は、入力端子IN_R，IN_Lとこの入力端子IN_R，
IN_Lから入つてきた音響信号より最適第１反
射音遅れ時間〔△t₁〕_pを計測する最適第１反
射音遅れ時間計測手段と、その最適第１反射
音遅れ時間〔△t₁〕_pの（23±10）倍に対応す
る最適後続残響音残響時間〔Tsub〕_pを出力
する最適後続残響音残響時間出力手段と、音
場におかれたマイクロフオンからの音場信号
より音場における聴取音圧φ₀を計測する聴
取音圧計測手段と、その音場信号より第１反
射音遅れ時間△t₁を計測する第１反射音遅れ
時間計測手段と、その音場信号より後続残響
音残響時間Tsubを計測する後続残響音残響
時間計測手段と、その音場信号より両耳間相
互相関係数IACCを計測する両耳間相互相関
係数計測手段と、上記最適第１反射音遅れ時
間〔△t₁〕_pと上記第１反射音遅れ時間△t₁と
を比較し、その差に応じた信号を出力する第
１の比較手段と、上記最適後続残響音残響時
間〔Tsub〕_pと上記後続残響音残響時間Tsub
を比較し、その差に応じた信号を出力する第
２の比較手段と、上記第１の比較手段の出力
信号によつて遅延時間が変化し、上記第２の
比較手段の出力信号によつて残響時間が変化
し、かつ上記入力端子から入力する音響信号
に残響音を付加する残響手段と、あらかじめ
目標とする両耳間相互相関係数の値を設定で
きる両耳間相互相関係数設定手段と、上記の
両耳間相互相関係数IACCと上記の両耳間相
互相関係数設定手段の設定値とを比較し、そ
の差に応じた信号を出力する第３の比較手段
と、上記残響手段の出力信号を受け、上記の
第３の比較手段の出力信号に応じて、音場の
両耳間相互相関係数IACCを変化することの
できる出力を有する音場拡大手段と、あらか
じめ目標とする聴取音圧の値を設定できる聴
取音圧設定手段と、上記の音場の聴取音圧
φ₀と上記聴取音圧設定手段の設定値を比較
し、その差に応じた信号を出力する第４の比
較手段と、上記音場拡大手段の出力を入力と
して受け、上記第４の比較手段の出力信号に
応じて、減衰率を変化できる減衰手段と、上
記減衰手段からの信号を増巾し、空間に音響
信号を放射する電気音響変換手段とを備えて
いるので、音場を補正し、より好ましい音場
を作ることができるというだけでなく、この
第１の音響装置内で音源について最適な第１
反射音遅れ時間〔△t₁〕_pと最適残響時間
〔Tsub〕_pが得られ、使用者の好みに応じて聴
取音圧や両耳間相互相関係数IACCの値を変
えることができるという効果を奏するもので
ある。 (2‐2) 第２の音響装置 次に、比較的反射の少ない和室や反射が多
くても、残響時間が極度に短い車室内のよう
な音場における音場装置においては、音場に
おける聴取音圧、第１反射音遅れ時間、後続
残響音残響時間の３つの物理的パラメータの
みに基づいて音場を補正しだけで、十分なよ
り好ましい音場を作ることができる。 なお、前述の第１の音響装置をここで対象
としている音場での音響装置として用いるこ
とができるのは言うまでもないが、使用音場
がこのように小さな部屋、比較的反射の少な
い和室や車室内に限定された場合、両耳間相
互相関係数IACCのパラメータを使用しなく
ても第２の音響装置は前述の第１の音響装置
と同一の効果を得られるばかりでなく、音響
装置がコンパクトになり、しかも安価で、そ
の上、回路構成が前述の第１の音響装置より
簡単になるため、作業性が良く、しかも耐久
性が良くなるなどの点で第１の音響装置より
以上の効果を奏することができる。 そこで、音場における聴取音圧、第１反射
音遅れ時間及び後続残響音残響時間の３つの
物理的パラメータを用いて音場を補正し、よ
り好ましい音場を作ることのできるこの第２
の音響装置の一実施例を図を用いて説明す
る。 第１５図が第２の音響装置の一実施例のブ
ロツク図である。 図において４５１〜４５３は絶対値化回
路、５１１ｄはエンコーダ、５５１は入力端
子IN_R、５５２は入力端子IN_L、５５３は積
分リセツト信号入力端子である。５５４は第
１反射音遅れ時間解析器で前述の第１３図ａ
の回路図及び第１４図ａの第１反射音遅れ時
間解析器５１０ａ，５１０ｃ、後続残響音残
響時間解析器５１０ｂのものと内部構成は多
少変えているが、機能的にはほとんど同じ
で、通常の自己相関器の構成に減衰器４２６
と比較器４１９を付加したことを特徴として
いる。このような構成の場合も、前述の第１
反射音遅れ時間解析器５１０ａ，５１０ｃあ
るいは後続残響音残響時間解析器５１０ｂと
同様に動作する。なお、図中第１３図及び第
１４図ａ中の符号と同一符号は、同一または
相当部分を示している。 まず入力端子IN_R５５１及びIN_L５５２か
ら音響信号が入力されと、その２つの信号は
加算器５０３ｃによつて加算せられ、第１反
射音遅れ時間解析器５４４に入力される。こ
の第１反射音遅れ時間解析器５５４におい
て、第１４図ａの第１反射音遅れ時間解析器
５１０ａ，５１０ｃと同様な動作を行ない、
そこからの出力は前述の第１４図ａの場合と
同様にエンコーダ５１１ｄに入力され、音響
信号にとつて最適の第１反射音遅れ時間〔△
t₁〕_pが出力される。この最適第１反射音遅れ
時間〔△t₁〕_pに対応した遅延時間が得られる
ようにスケーラ５０７にエンコーダ５１１ｄ
からの信号が与えられる。スケーラ５０７は
入力端子５２１からのCLOCK信号を分周
し、DELAY CLOCK信号を作り、残響回路
５０４ａ，５０４ｂの遅延回路５０６ａ，５
０６ｂにDELAY CLOCK信号が送られる。
音響信号は入力端子IN_R５５１とIN_L５５２
からそれぞれ残響回路５０４ａと５０４ｂに
入力され残響音が付与されて減衰器５０５
ｒ，５０５ｌに送られる。一方、第１反射音
遅れ時間解析器５５４の音圧に対応した信号
φ₀が、平滑回路５１４ａを経て、比較器５
１３ａに与えられ、音圧の目標値を設定する
可変抵抗器５１５ａの電圧と比較されて、も
し、音圧が、その目標値より小さい場合に
は、比較器５１３ａの出力は小さくなり、減
衰器５０５ｒ，５０５ｌはその比較器５１３
ａより送られてきた信号によつて減衰量を小
さくするというように動作する。しかし、も
し音圧が、その目標値より大きい場合には、
比較器５１３ａの出力は大きくなり、減衰器
５０５ｒ，５０５ｌはその比較器５１３ａよ
り送られてきた信号によつて減衰量を大きく
するというよに上述の場合と反対の動作をす
る。そのようにして得られた減衰器５０５
ｒ，５０５ｌの出力はパワーアンプ５１７
ｒ，５１７ｌを経て、スピーカ５１８ｒ，５
１８ｌによつて再生される。 このとき、残響時間の最適値である最適後
続残響音残響時間〔Tsub〕_pは、先に述べた
ように最適第１反射音遅れ時間〔△t₁〕_pの
（23±10）倍であることが望ましい。残響回
路５０４ａ，５０４ｂのような形で残響器が
構成されているときには、後続残響音残響時
間Tsub＝−ε・△t₁／log（ｇ）となること
が知られている。なおｇは減衰率である。こ
こでTsub＝（23±10）△t₁なる関係を用いれ
ば、減衰率ｇ＝0.588〜0.811の範囲にしなけ
ればならないことがわかる。なお、後続残響
音残響時間Tsub＝23△t₁のときは減衰率ｇ
＝0.741である。即ち、このように減衰率ｇ
を設定すれば、最適第１反射音残響時間〔△
t₁〕_pと最適後続残響音残響時間〔Tsub〕_pが得
られる。もちろん、このような処理を処して
も、音場における影響が付加されるが、和室
など比較的反射の少ない空間や、自動車車室
など反射が多くても、残響時間が極度に短い
空間の場合には大変効果がある。 ところでこの第２の音響装置においては、
小さな部屋や比較的反射の少ない和室や車室
内のような音場において、第１の音響装置と
同一又はそれ以上の効果を奏し、より簡単な
音響装置を提供しようとするものであるが、
この第２の音響装置は、小さな部屋や車室内
以外の音場で使用した場合、第１の音響装置
よりは多少性能はおちるが、それでも、聴取
音圧、第１反射音遅れ時間及び後続残響音残
響時間の３つの物理的パラメータにより音場
を補正しているので、従来の音響装置よりは
るかに好ましい音場を作ることがで、その
上、第２の音響装置の方が第１の音響装置よ
り、コンパクトで安価で回路構成が簡単で、
作業性が良く耐久性も良いという利点があ
る。 以上のように、この第２の音響装置におい
ては、入力端子IN_R、IN_Lと、この入力端子
IN_R，IN_Lから入つてきた音響信号から最適
第１反射音遅れ時間を計測する最適第１反射
音遅れ時間計測手段と、上記音響信号から聴
取音圧に対応する信号を計測する聴取音圧対
応信号計測手段と、上記最適第１反射音遅れ
時間に対応する信号を制御信号として受け、
上記音響信号を入力し、上記音響信号に上記
最適第１反射音遅れ時間に対応した遅延時間
を付加するとともに、その後続残響音残響時
間が上記最適第１反射音遅れ時間の（23±
10）倍に設定された残響手段と、あらかじめ
目標とする聴取音圧の値を設定できる聴取音
圧設定手段と、上記聴取音圧対応信号計測手
段の出力である聴取音圧と上記聴取音圧設定
手段の設定値とを比較し、その差に対応する
信号を出力する比較手段と、上記残響手段の
出力信号が入力され、上記比較手段の出力信
号に応じて、上記残響手段から入力された音
響信号に与える減衰率を変化させることので
きる減衰手段と、上記減衰手段からの信号を
増巾し、空間に音響信号を放射する電気音響
変換手段とを備えているので、音場を補正
し、より好ましい音場を作るだけでなく、こ
の第２の音響装置内で、最適な第１反射音遅
れ時間と最適後続残響音残響時間が得られ、
使用者の好みに応じて聴取音圧を変えること
ができるという効果を奏するものである。 以上のように、この発明によれば、音楽などを
聞く音場の音響特性を測定して物理量および心理
量の音場における聴取音圧、第１反射音遅れ時
間、後続残響音残響時間、両耳間相互相関係数の
４つパラメータで評価するための計測器を提供す
ることができとという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は反射壁と音源と人頭との関係を示す
図、第２図ａ，ｂは実際の音楽を用いて測定した
正規化自己相関関数の例を示す図、第３図ａ，ｂ
は音楽Ａおよび音楽Ｂを用いて行つたプリフアレ
ンステストの結果を示す図、第４図はτdと〔△
t₁〕_pとの関係を示す図、第５図はτ_pと〔Tsub〕_pと
の関係を示す図、第６図は正規化されたプリフア
レンスとIACCの値の関係を示す図、第７図は相
対聴取音圧とプリフアレンスの尺度S₁との関係を
示す図、第８図は直接音と第１反射音の間の遅れ
時間とプリフアレンスの尺度S₂との関係を示す
図、第９図は後続残響音の残響時間とプリフアレ
ンスの尺度S₃との関係を示す図、第１０図は
IACCとプリフアレンスの尺度S₄との関係を示す
図、第１１図第１２図はこの発明による音場評価
計測器の一実施例を示す概略の構成を示すブロツ
ク図、第１３図ａ，ｂは２乗積分形残響計を用い
た第１反射音遅れ時間解析器あるいは後続残響音
残響時間解析器の基本構成を示した図、第１３図
ｃ，ｄは聴取音圧解析器の他の構成例を示す図、
第１３図ｅは両耳間相互相関係数を求める回路の
構成例を示す図、第１４図ａはこの発明を応用し
た音響装置の一実施例の構成ブロツク図、第１４
図ｂとｃは音場拡大装置と残響器の構成図、第１
５図はこの発明を応用した音響装置の他の実施例
の構成ブロツク図である。 図において、１は人頭またはダミーヘツド、２
ｒ，２ｌはマイクロフオン、３，３ｒ，３ｌは前
置増巾器、４は物理量解析器、５は比較器、６は
心理量変換器、７は総合評価器、８は出力端子、
９は記録器、１０は音場評価計測器、４１は聴取
音圧解析器、４２，５１０ａ，５１０ｃ，５５４
は第１反射音遅れ時間解析器、４３，５１０ｂは
後続残響音残響時間解析器、４４は両耳間相互相
関関数解析器、５１は聴取音圧心理量変換器、５
２は第１反射音遅れ時間心理量変換器、５３は後
続残響音残響時間心理量変換器、５４は両耳間相
互相関係数心理量変換器、４５１〜４５３は絶対
値化回路、５０１，５０２，５２１，５３１，５
３２，５３５，５５１，５５２は入力端子、５０
３ａ〜５０３ｄは加算器、５０４ａ，５０４ｂは
残響装置、５０５ａ，５０５ｂ，５０５ｒ，５０
５ｌは減衰器、５０６ａ，５０６ｂは遅延回路、
５０７はスケーラ、５０８ａ，５０８ｂはアツプ
ダウンカウンタ、５０９はデイジタル−アナログ
変換器、５１１ａ〜５１１ｄはエンコーダ、５１
２ａ，５１２ｂ，５１３ａ，５１３ｂは比較器、
５１４ａ〜５１４ｃは平滑回路、５１５ａ，５１
５ｂは可変抵抗器、５１６は音場拡大装置、５１
７ｒ，５１７ｌはパワーアンプ、５１８ｒ，５１
８ｌはスピーカ、５１９は両耳間相互相関係数計
算器、５２０は乗算器、５３３，５３４は出力端
子である。なお、図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイクロホンと、上記マイクロホンの音響信
   号を増巾するための増巾器と、上記増巾器からの
   増巾信号から聴取音圧を計測するための聴取音圧
   計測手段と、上記増巾信号から第１反射音遅れ時
   間を計測するための第１反射音遅れ時間計測手段
   と、上記増巾信号から後続残響音残響時間を計測
   するための後続残響音残響時間計測手段と、上記
   増巾信号から両耳間相互相関係数を計測するため
   の両耳間相互相関係数計測手段と、上記聴取音圧
   と最適聴取音圧との比の10を底とする対数の20倍
   の値の絶縁値の3/2乗の値に、上記聴取音圧が最
   適聴取音圧より大きいときには−（0.07±0.03）
   を、小さいときには−（0.04±0.02）を乗じてな
   る値をプリフアレンス（聴感上の心理良さ）の尺
   度S1として出力する第１の比較変換手段と、上
   記第１反射音遅れ時間と最適第１反射音遅れ時間
   との比の10を底とする対数の絶対値の3/2乗の値
   に、上記第１反射音遅れ時間が最適第１反射音遅
   れ時間より大きいときには−（1.42±0.6）を、小
   さいときには−（1.11±0.5）を乗じてなる値をプ
   リフアレンスの尺度S₂として出力する第２の比較
   変換手段と、上記後続残響音残響時間と最適後続
   残響音残響時間との比の10を底とする対数の絶対
   値の3/2乗の値に、上記後続残響音残響時間が最
   適後続残響音残響時間より大きいときには、反射
   音全体の音圧の−（0.74±0.25）倍の値と−（0.45
   ±0.15）との加算値を、小さいときには反射音全
   体の音圧の−（0.42±0.14）倍の値と−（2.36±
   0.79）との加算値を乗じたのちの値が負なるとき
   にはそのままの値を、正なるときは零をプリフア
   レンスの尺度S₃として出力する第３の比較変換手
   段と、上記両耳間相互相関係数の3/2乗の値に−
   （1.45±0.44）を乗じた値をプリフアレンスの尺
   度S₄として出力する第４の比較変換手段と、上記
   のプリフアレンスの尺度S₁，S₂，S₃，S₄を総合評
   価してプリフアレンスの全体の尺度Ｓを出力する
   総合評価手段とを具備したことを特徴とする音場
   評価計測器。 ２ マイクロホンはダミーヘツドまたは人頭の外
   耳道入口に取付けられたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の音場評価計測器。 ３ 最適第１反射音遅れ時間と最適後続残響音残
   響時間とは第１反射音遅れ時間計測手段におい
   て、それぞれ増巾信号の正規化自己相関関数が
   0.1となる時間と、その（23±10）倍の時間とに
   なるように設定したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の音場評価計測器。 ４ 総合評価手段において、プリフアレンスの尺
   度S₁とS₂とS₃とS₄とを加算した値をプリフアレン
   スの全体の尺度Ｓとして出力することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載の音場評価計測器。