JPH07311081A - 音響測定方法および装置 - Google Patents
音響測定方法および装置Info
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- JPH07311081A JPH07311081A JP10270694A JP10270694A JPH07311081A JP H07311081 A JPH07311081 A JP H07311081A JP 10270694 A JP10270694 A JP 10270694A JP 10270694 A JP10270694 A JP 10270694A JP H07311081 A JPH07311081 A JP H07311081A
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 39
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
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- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
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- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
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- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、例えば遮音壁の遮音性能、消音器の
消音性能、ホール内の音響伝達特性等を測定する音響測
定方法およびその方法の実施に用いる装置に関し、外来
雑音を除去するとともに、伝達関数の逆関数が誤差とし
て入り込むような新たな誤差を生じさせない。 【構成】音源信号ｗと、第１の音響環境下で受音して得
た信号ｘとのクロススペクトルＨwxおよび音源信号ｗと
第２の音響環境下で受音して得た信号ｙとのクロススペ
クトルＨwyを求め、それらのクロススペクトルＨwx，Ｈ
wyに基づいて音響特性を求める。
消音性能、ホール内の音響伝達特性等を測定する音響測
定方法およびその方法の実施に用いる装置に関し、外来
雑音を除去するとともに、伝達関数の逆関数が誤差とし
て入り込むような新たな誤差を生じさせない。 【構成】音源信号ｗと、第１の音響環境下で受音して得
た信号ｘとのクロススペクトルＨwxおよび音源信号ｗと
第２の音響環境下で受音して得た信号ｙとのクロススペ
クトルＨwyを求め、それらのクロススペクトルＨwx，Ｈ
wyに基づいて音響特性を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば遮音壁の遮音性
能、消音器の消音性能、ホール内の音響伝達特性等を測
定する音響測定方法およびその方法の実施に用いる装置
に関する。
能、消音器の消音性能、ホール内の音響伝達特性等を測
定する音響測定方法およびその方法の実施に用いる装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、音源側信号と受音側信号を用
いて、音源側と受音側との間の音響伝達特性を測定する
ことが知られている。以下、２つの部屋を仕切る遮音壁
の遮音性能の測定を例に挙げて音響伝達特性を求める手
法の一例について説明する。図１は、遮音壁で仕切られ
た２つの部屋の模式図である。
いて、音源側と受音側との間の音響伝達特性を測定する
ことが知られている。以下、２つの部屋を仕切る遮音壁
の遮音性能の測定を例に挙げて音響伝達特性を求める手
法の一例について説明する。図１は、遮音壁で仕切られ
た２つの部屋の模式図である。
【０００３】部屋１０と部屋２０が遮音壁３０で仕切ら
れている。部屋１０には音源スピーカ１１が配置されて
おりスピーカ駆動用の電気信号ｗが印加されている。ま
た部屋１０には、マイクロフォン１２が配置されてい
る。このマイクロフォン１２には、音源スピーカ１１か
らの音ｕとともに外来雑音ｍが入り込み、このマイクロ
フォン１２からは信号ｘ＝ｕ＋ｍが出力される。また部
屋２０にもマイクロフォン２１が配置されており、この
マイクロフォン２１には、音源スピーカ１１から発せら
れ遮音壁３０を通過した音ｖとともに外来雑音ｎが入り
込み、このマイクロフォン２１からは、信号ｙ＝ｖ＋ｎ
が出力される。ただし、外来雑音ｍと外来雑音ｎは互い
に無相関の雑音であるとする。ここで測定しようとして
いるのは、音源スピーカ１１のみによる音源側の部屋１
０の音圧レベルと、受音側の部屋２０の音圧レベルとの
比率（ｄＢ差）である。
れている。部屋１０には音源スピーカ１１が配置されて
おりスピーカ駆動用の電気信号ｗが印加されている。ま
た部屋１０には、マイクロフォン１２が配置されてい
る。このマイクロフォン１２には、音源スピーカ１１か
らの音ｕとともに外来雑音ｍが入り込み、このマイクロ
フォン１２からは信号ｘ＝ｕ＋ｍが出力される。また部
屋２０にもマイクロフォン２１が配置されており、この
マイクロフォン２１には、音源スピーカ１１から発せら
れ遮音壁３０を通過した音ｖとともに外来雑音ｎが入り
込み、このマイクロフォン２１からは、信号ｙ＝ｖ＋ｎ
が出力される。ただし、外来雑音ｍと外来雑音ｎは互い
に無相関の雑音であるとする。ここで測定しようとして
いるのは、音源スピーカ１１のみによる音源側の部屋１
０の音圧レベルと、受音側の部屋２０の音圧レベルとの
比率（ｄＢ差）である。
【０００４】隔壁の遮音性能は、一般には、周波数によ
って異なる。したがって、上記の音圧レベル比は、例え
ば１／３オクターブ帯域ごと、数Ｈｚごと、というよう
な、狭い周波数帯域ごとに測定しなければならない。こ
の音圧レベルの比は、次の式で表わされる。 Ｄ＝Ｌｕ−Ｌｖ（ｄＢ） ……（１） ここで、Ｌｕ，Ｌｖは、それぞれ音源側の部屋１０のマ
イクロフォン１２の位置、受音側の部屋２０のマイクロ
フォン２１の位置における、音源スピーカ１１から発せ
られた音の音圧レベルであり、それぞれ Ｌｕ＝１０・ｌｏｇ（ｕ2 ／ｒ2 ） ……（２） Ｌｖ＝１０・ｌｏｇ（ｖ2 ／ｒ2 ） ……（３） 但し、ｒは基準音圧を表わすで表わされる。
って異なる。したがって、上記の音圧レベル比は、例え
ば１／３オクターブ帯域ごと、数Ｈｚごと、というよう
な、狭い周波数帯域ごとに測定しなければならない。こ
の音圧レベルの比は、次の式で表わされる。 Ｄ＝Ｌｕ−Ｌｖ（ｄＢ） ……（１） ここで、Ｌｕ，Ｌｖは、それぞれ音源側の部屋１０のマ
イクロフォン１２の位置、受音側の部屋２０のマイクロ
フォン２１の位置における、音源スピーカ１１から発せ
られた音の音圧レベルであり、それぞれ Ｌｕ＝１０・ｌｏｇ（ｕ2 ／ｒ2 ） ……（２） Ｌｖ＝１０・ｌｏｇ（ｖ2 ／ｒ2 ） ……（３） 但し、ｒは基準音圧を表わすで表わされる。
【０００５】以下には、説明のため、英小文字で書いた
ｘ，ｙなどの変数のサンプル値系列のＤＦＴ（離散フー
リエ変換）を、それぞれの変数の対応する大文字Ｘ，Ｙ
などで表わす。大文字で表わした変数は、周波数の関数
である。式（２）、（３）は、時間波形の２乗値で示し
た音圧レベル比であるが、これらは、それぞれの波形の
ＤＦＴを用いることにより、各周波数成分の音圧レベル
として、次のように表わすことができる。
ｘ，ｙなどの変数のサンプル値系列のＤＦＴ（離散フー
リエ変換）を、それぞれの変数の対応する大文字Ｘ，Ｙ
などで表わす。大文字で表わした変数は、周波数の関数
である。式（２）、（３）は、時間波形の２乗値で示し
た音圧レベル比であるが、これらは、それぞれの波形の
ＤＦＴを用いることにより、各周波数成分の音圧レベル
として、次のように表わすことができる。
【０００６】 Ｌｕ＝２０・ｌｏｇ（｜Ｕ｜／｜Ｒ｜） ……（４） Ｌｖ＝２０・ｌｏｇ（｜Ｖ｜／｜Ｒ｜） ……（５） この関係から、式（１）は次のようにも表わされる。 Ｄ＝２０・ｌｏｇ（｜Ｕ｜）−２０・ｌｏｇ（｜Ｖ｜） ＝２０・ｌｏｇ（｜Ｕ｜／｜Ｖ｜） （ｄＢ） ……（６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】外来雑音ｍ，ｎが全く
存在しない場合、音圧レベルＬｕ，Ｌｖは、各部屋１
０，２０に置いたマイクロフォン１２，２１で直接測定
することができるが、外来雑音ｍ，ｎが存在するとき
は、それらを除去した音圧レベルを測定する必要があ
り、その場合、音圧レベルは、マイクロフォン１２，２
１では直接測定することはできない。
存在しない場合、音圧レベルＬｕ，Ｌｖは、各部屋１
０，２０に置いたマイクロフォン１２，２１で直接測定
することができるが、外来雑音ｍ，ｎが存在するとき
は、それらを除去した音圧レベルを測定する必要があ
り、その場合、音圧レベルは、マイクロフォン１２，２
１では直接測定することはできない。
【０００８】外来雑音ｍ，ｎを除去する方法として、従
来より、音源側のマイクロフォン１２で得られた信号ｘ
と受音側のマイクロフォン２１で得られた信号ｙとのク
ロススペクトルを使うことが知られているが、この方法
では外来雑音ｍ，ｎの影響は除去されるものの、両マイ
クロフォン１２，２１間の伝達系に、音源スピーカ１１
から音源側のマイクロフォン１２までの間の伝達関数が
逆関数として入り込んでしまい、この点で大きな誤差を
生じるという問題がある。
来より、音源側のマイクロフォン１２で得られた信号ｘ
と受音側のマイクロフォン２１で得られた信号ｙとのク
ロススペクトルを使うことが知られているが、この方法
では外来雑音ｍ，ｎの影響は除去されるものの、両マイ
クロフォン１２，２１間の伝達系に、音源スピーカ１１
から音源側のマイクロフォン１２までの間の伝達関数が
逆関数として入り込んでしまい、この点で大きな誤差を
生じるという問題がある。
【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、外来雑音を除
去するとともに、伝達関数の逆関数が誤差として入り込
むような、外来雑音の除去に起因する新たな誤差を生じ
させない音響測定方法、およびその方法を実施するため
の音響測定装置を提供することを目的とする。
去するとともに、伝達関数の逆関数が誤差として入り込
むような、外来雑音の除去に起因する新たな誤差を生じ
させない音響測定方法、およびその方法を実施するため
の音響測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の音響測定方法は、音源の信号と、その音源から発せ
られた音を第１の音響環境下で受音して得た信号との第
１のクロススペクトルを求めるとともに、その音源の信
号とその音源から発せられた音を第２の音響環境下で受
音して得た信号との第２のクロススペクトルを求め、こ
れら第１のクロススペクトルと第２のクロススペクトル
とに基づいて、上記第１の音響環境下における音響特性
と上記第２の音響環境下における音響特性との相違を表
わす量を求めることを特徴とするものである。
明の音響測定方法は、音源の信号と、その音源から発せ
られた音を第１の音響環境下で受音して得た信号との第
１のクロススペクトルを求めるとともに、その音源の信
号とその音源から発せられた音を第２の音響環境下で受
音して得た信号との第２のクロススペクトルを求め、こ
れら第１のクロススペクトルと第２のクロススペクトル
とに基づいて、上記第１の音響環境下における音響特性
と上記第２の音響環境下における音響特性との相違を表
わす量を求めることを特徴とするものである。
【００１１】ここで、上記第１の音響環境と上記第２の
音響環境との相違は、上記音源から発せられた音の受音
位置の相違であってもよく、あるいは、上記第１の音響
環境と上記第２の音響環境との相違は、上記音源と、上
記音源から発せられた音の受音位置との間の音響伝達系
の相違であってもよい。また上記相違を表わす量として
は、例えば、音圧比、透過損失、伝達関数、挿入損失等
のうちの１つもしくは複数、もしくはそれらのうちの１
つもしくは複数から算出される量を選ぶことができる。
音響環境との相違は、上記音源から発せられた音の受音
位置の相違であってもよく、あるいは、上記第１の音響
環境と上記第２の音響環境との相違は、上記音源と、上
記音源から発せられた音の受音位置との間の音響伝達系
の相違であってもよい。また上記相違を表わす量として
は、例えば、音圧比、透過損失、伝達関数、挿入損失等
のうちの１つもしくは複数、もしくはそれらのうちの１
つもしくは複数から算出される量を選ぶことができる。
【００１２】尚、上記「音源の信号」は、音源から音を
発するためにその音源に入力する信号であってもよく、
音源自体と同一位置と見なせる程度に音源に近接した位
置に配置したマイクロフォン等によりその音源から発せ
られた音を受音して得た信号であってもよい、また、本
発明の音響測定装置は、 （１）音源の信号と、その音源から発せられた音を第１
の音響環境下で受音して得た第１の信号と、その音源か
ら発せられた音を第２の音響環境下で受音して得た第２
の信号を入力する入力手段 （２）上記音源の信号と上記第１の信号との第１のクロ
ススペクトル、及び上記音源の信号と上記第２の信号と
の第２のクロススペクトルを求めるクロススペクトル演
算手段 （３）上記第１のクロススペクトルと上記第２のクロス
スペクトルとに基づいて、上記第１の音響環境下におけ
る音響特性と上記第２の音響環境下における音響特性と
の相違を表わす量を求める音響特性演算手段 を備えたことを特徴とするものである。
発するためにその音源に入力する信号であってもよく、
音源自体と同一位置と見なせる程度に音源に近接した位
置に配置したマイクロフォン等によりその音源から発せ
られた音を受音して得た信号であってもよい、また、本
発明の音響測定装置は、 （１）音源の信号と、その音源から発せられた音を第１
の音響環境下で受音して得た第１の信号と、その音源か
ら発せられた音を第２の音響環境下で受音して得た第２
の信号を入力する入力手段 （２）上記音源の信号と上記第１の信号との第１のクロ
ススペクトル、及び上記音源の信号と上記第２の信号と
の第２のクロススペクトルを求めるクロススペクトル演
算手段 （３）上記第１のクロススペクトルと上記第２のクロス
スペクトルとに基づいて、上記第１の音響環境下におけ
る音響特性と上記第２の音響環境下における音響特性と
の相違を表わす量を求める音響特性演算手段 を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明の音響測定方法は、上記の第１のクロス
スペクトルと第２のクロススペクトルとを求め、それら
第１および第２のクロススペクトルに基づいて、例えば
音圧比等を求めるものであり、これにより、外来雑音が
除去されるとともに、外来雑音の除去による新たな誤差
が生じることもない、正確な音響測定が可能となる。
スペクトルと第２のクロススペクトルとを求め、それら
第１および第２のクロススペクトルに基づいて、例えば
音圧比等を求めるものであり、これにより、外来雑音が
除去されるとともに、外来雑音の除去による新たな誤差
が生じることもない、正確な音響測定が可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。先
ず、本発明の第１実施例として、図１を参照して、遮音
壁３０の遮音性能（前述の音圧比Ｄ）の測定手法につい
て説明する。 （ａ）スピーカ駆動信号ｗとマイクロフォン１２の出力
ｘのクロススペクトルＰwxの計算。
ず、本発明の第１実施例として、図１を参照して、遮音
壁３０の遮音性能（前述の音圧比Ｄ）の測定手法につい
て説明する。 （ａ）スピーカ駆動信号ｗとマイクロフォン１２の出力
ｘのクロススペクトルＰwxの計算。
【００１５】 Ｐwx＝＜Ｗ* Ｘ＞＝＜Ｗ* Ｕ＞＋＜Ｗ* Ｍ＞ ……（７） これ以降、Ｗ* はＷの共役複素数を表わし、＜Ｗ* Ｘ＞
等はＷ* Ｘ等を多数回平均したものであることを表わ
す。スピーカ駆動電気端子から音源マイクロフォン１２
に至る信号伝達経路の伝達関数をＨwxとすると、 Ｕ＝ＷＨwx ……（８） が成り立つので、式（７）は次のように書き換えられ
る。
等はＷ* Ｘ等を多数回平均したものであることを表わ
す。スピーカ駆動電気端子から音源マイクロフォン１２
に至る信号伝達経路の伝達関数をＨwxとすると、 Ｕ＝ＷＨwx ……（８） が成り立つので、式（７）は次のように書き換えられ
る。
【００１６】Ｐwx＝＜Ｗ* ＷＨwx＞＋＜Ｗ* Ｍ＞ 伝達関数Ｈwxは定数であるから、多数回の平均操作の外
に出すことができ、 Ｐwx＝＜Ｗ* Ｗ＞Ｈwx＋＜Ｗ* Ｍ＞ のようになるが、第２項の＜Ｗ* Ｍ＞は、相関のない変
数の間のクロススペクトルであるから、多数回の平均操
作によって０に収束して、クロススペクトルＰwxは、次
のようになる。
に出すことができ、 Ｐwx＝＜Ｗ* Ｗ＞Ｈwx＋＜Ｗ* Ｍ＞ のようになるが、第２項の＜Ｗ* Ｍ＞は、相関のない変
数の間のクロススペクトルであるから、多数回の平均操
作によって０に収束して、クロススペクトルＰwxは、次
のようになる。
【００１７】Ｐwx＝＜Ｗ* Ｗ＞Ｈwx ……（９） （ｂ）スピーカ駆動信号ｗとマイクロフォン２１の出力
ｙのクロススペクトルＰwyの計算。 Ｐwy＝＜Ｗ* Ｙ＞＝＜Ｗ* Ｖ＞＋＜Ｗ* Ｎ＞ ……（１０） スピーカ駆動電気端子から受音側マイクロフォン２１に
至る信号伝達経路の伝達関数をＨwyとすると、 Ｖ＝ＷＨwy ……（１１） が成り立つので、式（１０）は次のように書き換えられ
る。
ｙのクロススペクトルＰwyの計算。 Ｐwy＝＜Ｗ* Ｙ＞＝＜Ｗ* Ｖ＞＋＜Ｗ* Ｎ＞ ……（１０） スピーカ駆動電気端子から受音側マイクロフォン２１に
至る信号伝達経路の伝達関数をＨwyとすると、 Ｖ＝ＷＨwy ……（１１） が成り立つので、式（１０）は次のように書き換えられ
る。
【００１８】Ｐwy＝＜Ｗ* ＷＨwy＞＋＜Ｗ* Ｎ＞ この後も、（ａ）と同様に扱うことにより、次式が導か
れる。 Ｐwy＝＜Ｗ* Ｗ＞Ｈwy ……（１２） 以上のクロススペクトルの平均操作で外来雑音は全て消
去されることになる。 （ｃ）Ｐwxの２乗値とＰwyの２乗値の比を、各周波数毎
に計算する。
れる。 Ｐwy＝＜Ｗ* Ｗ＞Ｈwy ……（１２） 以上のクロススペクトルの平均操作で外来雑音は全て消
去されることになる。 （ｃ）Ｐwxの２乗値とＰwyの２乗値の比を、各周波数毎
に計算する。
【００１９】これが、求めるところの、スピーカを駆動
する信号ｗによる、マイクロフォン１２の点の音圧とマ
イクロフォン２１の点の音圧の２乗の比である。そのこ
とは、次のようにして知ることができる。マイクロフォ
ン１２の点の音圧Ｕを表わす式（８）と、マイクロフォ
ン２１の点の音圧Ｖを表わす式（１１）とから、それぞ
れの音圧の２乗値の比は、次のようになる。
する信号ｗによる、マイクロフォン１２の点の音圧とマ
イクロフォン２１の点の音圧の２乗の比である。そのこ
とは、次のようにして知ることができる。マイクロフォ
ン１２の点の音圧Ｕを表わす式（８）と、マイクロフォ
ン２１の点の音圧Ｖを表わす式（１１）とから、それぞ
れの音圧の２乗値の比は、次のようになる。
【００２０】
【数１】
【００２１】一方、Ｐwxの２乗値とＰwyの２乗値の比
は、式（９）と式（１２）から、次のように計算され
る。
は、式（９）と式（１２）から、次のように計算され
る。
【００２２】
【数２】
【００２３】式（１３）及び（１４）から（ａ）と
（ｂ）の操作によって求めたＰwxとＰwyの２乗値の比
が、音源スピーカから放射された音のみによる、音源側
マイクロフォンの配置点の音圧の２乗値と、受音側マイ
クロフォンの配置点の音圧の２乗値の比になっているこ
とがわかる。 （ｄ）次式によりＤの値を計算する。
（ｂ）の操作によって求めたＰwxとＰwyの２乗値の比
が、音源スピーカから放射された音のみによる、音源側
マイクロフォンの配置点の音圧の２乗値と、受音側マイ
クロフォンの配置点の音圧の２乗値の比になっているこ
とがわかる。 （ｄ）次式によりＤの値を計算する。
【００２４】 Ｄ＝１０・ｌｏｇ｛（Ｐwx * Ｐwx）／（Ｐwy * Ｐwy）｝ （ｄＢ） ……（１５） これが、音源スピーカから放射された音のみによる音源
側マイクロフォン配置点の音圧レベルと受音側マイクロ
フォン配置点の音圧レベルの比率（ｄＢ差）である。
側マイクロフォン配置点の音圧レベルと受音側マイクロ
フォン配置点の音圧レベルの比率（ｄＢ差）である。
【００２５】以上により、外来雑音ｍ，ｎの存在下であ
っても、それらを除去し、かつ新たな誤差が入り込むこ
となく、音圧比（ｄＢ差）が正確に求められる。 （ｅ）透過損失（ＴＬ；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌ
ｏｓｓ）の測定 以上の測定手法を応用して、遮音壁３０に入力する音の
パワーと遮音壁３０から出力される音のパワーとの比と
して定義される透過損失を求めることもできる。
っても、それらを除去し、かつ新たな誤差が入り込むこ
となく、音圧比（ｄＢ差）が正確に求められる。 （ｅ）透過損失（ＴＬ；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌ
ｏｓｓ）の測定 以上の測定手法を応用して、遮音壁３０に入力する音の
パワーと遮音壁３０から出力される音のパワーとの比と
して定義される透過損失を求めることもできる。
【００２６】透過損失を求めるためには、音源側、受音
側どちらもが、部屋１０，２０の壁面での吸音が十分少
なく、音場が拡散していることが望まれる。その条件が
満たされており、かつ、２つの部屋１０，２０の容積と
残響時間が等しいものとすると、次の方法によって、遮
音壁の透過損失を求めることができる。定常的なランダ
ム雑音を音源信号ｗとして用い、音源スピーカ１１から
音源側の部屋１０に音を放射する。その状態で、各部屋
１０，２０内の多数の点でＰwx * ＰwxおよびＰwy * Ｐwy
を測定して平均する。
側どちらもが、部屋１０，２０の壁面での吸音が十分少
なく、音場が拡散していることが望まれる。その条件が
満たされており、かつ、２つの部屋１０，２０の容積と
残響時間が等しいものとすると、次の方法によって、遮
音壁の透過損失を求めることができる。定常的なランダ
ム雑音を音源信号ｗとして用い、音源スピーカ１１から
音源側の部屋１０に音を放射する。その状態で、各部屋
１０，２０内の多数の点でＰwx * ＰwxおよびＰwy * Ｐwy
を測定して平均する。
【００２７】これらは、それぞれの部屋１０，２０の、
音源ｗのみに基づく平均音圧の２乗であるから、あと
は、これを用いて通常の手続きをとって計算すれば透過
損失が求められる。上の２つの部屋１０，２０の容積と
残響時間が等しいという仮定が満たされないときは、拡
散音場の理論に基づき、それらの違いによる偏差を修正
することができる。
音源ｗのみに基づく平均音圧の２乗であるから、あと
は、これを用いて通常の手続きをとって計算すれば透過
損失が求められる。上の２つの部屋１０，２０の容積と
残響時間が等しいという仮定が満たされないときは、拡
散音場の理論に基づき、それらの違いによる偏差を修正
することができる。
【００２８】尚、以上の実施例では、音源スピーカ１１
を駆動する電気信号を音源ｗとしているが、これは、音
源スピーカ直前に置いたマイクロフォンの出力信号を音
源ｗとしてもよい。ただし、そのマイクロフォンが音源
スピーカから離れた位置にあるとき、および、音源スピ
ーカの過度応答特性が悪いときには、それに基づく誤差
が生じることになる。
を駆動する電気信号を音源ｗとしているが、これは、音
源スピーカ直前に置いたマイクロフォンの出力信号を音
源ｗとしてもよい。ただし、そのマイクロフォンが音源
スピーカから離れた位置にあるとき、および、音源スピ
ーカの過度応答特性が悪いときには、それに基づく誤差
が生じることになる。
【００２９】図２は、消音器の音響伝達関数測定の概要
を示す図である。以下、この図２を参照して、本発明の
第２実施例について説明する。 （ａ）図２（Ａ）に示すように、消音器を取り外した状
態で、排気孔（吸気消音器のときは吸気孔）と一定の関
係位置の点にマイクロフォン３１を置いて、音響信号ｘ
を収録する。同時に音源の信号ｗ1 も収録する。
を示す図である。以下、この図２を参照して、本発明の
第２実施例について説明する。 （ａ）図２（Ａ）に示すように、消音器を取り外した状
態で、排気孔（吸気消音器のときは吸気孔）と一定の関
係位置の点にマイクロフォン３１を置いて、音響信号ｘ
を収録する。同時に音源の信号ｗ1 も収録する。
【００３０】マイクロフォン３１で受音される音響信号
ｘは、音源信号ｗ1 と、音源からマイクロフォン３１に
至る経路のインパルスレスポンス（伝達関数のフーリエ
逆変換）ｈとの畳み込みｗ1 ＊ｈに、そのときの外来雑
音ｎ1 を加えたものになる。すなわち、 ｘ＝ｗ1 ＊ｈ＋ｎ1 ……（１６） となる。
ｘは、音源信号ｗ1 と、音源からマイクロフォン３１に
至る経路のインパルスレスポンス（伝達関数のフーリエ
逆変換）ｈとの畳み込みｗ1 ＊ｈに、そのときの外来雑
音ｎ1 を加えたものになる。すなわち、 ｘ＝ｗ1 ＊ｈ＋ｎ1 ……（１６） となる。
【００３１】（ｂ）次に消音器を取り付け、消音器のな
い場合（図２（Ａ））の排気孔（ないし吸気孔）とマイ
クロフォン３１の位置関係をそのまま消音器の排気孔
（ないし吸気孔）との間に適用した、同じ位置関係の点
にマイクロフォン３２を置いて、音響信号ｙを収録す
る。同時に音源の信号ｗ2 も収録する。ｗ2 が前に収録
したｗ1 と同じである必要はない。
い場合（図２（Ａ））の排気孔（ないし吸気孔）とマイ
クロフォン３１の位置関係をそのまま消音器の排気孔
（ないし吸気孔）との間に適用した、同じ位置関係の点
にマイクロフォン３２を置いて、音響信号ｙを収録す
る。同時に音源の信号ｗ2 も収録する。ｗ2 が前に収録
したｗ1 と同じである必要はない。
【００３２】ただし、消音器を外したときの排気孔の直
径や排気孔付近の形が消音器を取り付けたときのそれと
異ならず、排気孔からマイクロフォン３２までの経路の
インパルスレスポンスが、図２（Ａ）の場合の排気孔か
らマイクロフォン３１までの経路のインパルスレスポン
スと同じと見なすことができることが好ましい。する
と、マイクロフォン３２の信号ｙは、次のようになる。
径や排気孔付近の形が消音器を取り付けたときのそれと
異ならず、排気孔からマイクロフォン３２までの経路の
インパルスレスポンスが、図２（Ａ）の場合の排気孔か
らマイクロフォン３１までの経路のインパルスレスポン
スと同じと見なすことができることが好ましい。する
と、マイクロフォン３２の信号ｙは、次のようになる。
【００３３】 ｙ＝ｗ2 ＊ｈ＊ｈT ＋ｎ2 ……（１７） ここで、ｗ2 ：この測定の時の信号源波形 ｈ ：式（１６）のｈと同じ ｈT ：消音器のインパルスレスポンス ｎ2 ：この測定の時の外来雑音 である。
【００３４】（ｃ）以上の測定結果を基にして、消音器
の伝達関数を計算する。 （ｃ−１）式（１６）で表わされる消音器を外したとき
の音圧波形ｘと、そのときの信号源波形ｗ1 とのクロス
スペクトルを計算する。その結果は、次の式で表わされ
る。 ＜Ｗ1 *Ｘ＞＝＜Ｗ1 *Ｗ1 Ｈ＞＋＜Ｗ1 *Ｎ1 ＞ ……（１８） この式の右辺第２項は、相関のない量の間のクロススペ
クトルであるから、平均回数を多くすると０に収束す
る。また、Ｈは一定の値であるから＜…＞の外に出し、
式（１８）は次のようになる。
の伝達関数を計算する。 （ｃ−１）式（１６）で表わされる消音器を外したとき
の音圧波形ｘと、そのときの信号源波形ｗ1 とのクロス
スペクトルを計算する。その結果は、次の式で表わされ
る。 ＜Ｗ1 *Ｘ＞＝＜Ｗ1 *Ｗ1 Ｈ＞＋＜Ｗ1 *Ｎ1 ＞ ……（１８） この式の右辺第２項は、相関のない量の間のクロススペ
クトルであるから、平均回数を多くすると０に収束す
る。また、Ｈは一定の値であるから＜…＞の外に出し、
式（１８）は次のようになる。
【００３５】 ＜Ｗ1 *Ｘ＞＝＜Ｗ1 *Ｗ1 ＞Ｈ ……（１９） （ｃ−２）式（１７）で表わされる消音器を取り付けた
ときの音圧波形ｙと、そのときの信号源波形ｗ2 とのク
ロススペクトルを計算する。その結果は、次の式で表わ
される。 ＜Ｗ2 *Ｙ＞＝＜Ｗ2 *Ｗ2 ＨＨT ＞＋＜Ｗ2 *Ｎ2 ＞ ……（２０） この式も、前と同じ理由で第１項だけが残り、次のよう
になる。
ときの音圧波形ｙと、そのときの信号源波形ｗ2 とのク
ロススペクトルを計算する。その結果は、次の式で表わ
される。 ＜Ｗ2 *Ｙ＞＝＜Ｗ2 *Ｗ2 ＨＨT ＞＋＜Ｗ2 *Ｎ2 ＞ ……（２０） この式も、前と同じ理由で第１項だけが残り、次のよう
になる。
【００３６】 ＜Ｗ2 *Ｙ＞＝＜Ｗ2 *Ｗ2 ＞ＨＨT ……（２１） （ｃ−３）式（１９）と式（２１）から、消音器の伝達
関数ＨT は次のように計算される。
関数ＨT は次のように計算される。
【００３７】
【数３】
【００３８】ところが、この式の右辺分母の第２項は複
素数であるため、分母と分子に＜Ｗ1 *Ｘ＞* を乗じた次
の式を計算しなければならない。
素数であるため、分母と分子に＜Ｗ1 *Ｘ＞* を乗じた次
の式を計算しなければならない。
【００３９】
【数４】
【００４０】以上により、消音器の伝達関数ＨT が求め
られる。 （ｄ）挿入損失（ＩＬ；Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｌｏｓ
ｓ）の測定 尚、消音器の性能評価においては、消音器を外したとき
の放射音響パワーと、取り付けたときの放射音響パワー
の比として定義される挿入損失（ＩＬ）を測定対象とす
ることが多い。その場合に、消音器を通過して放射され
た音のレベルは非常に低くなっているので、外部からの
騒音が測定精度に及ぼす影響は大きい。
られる。 （ｄ）挿入損失（ＩＬ；Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｌｏｓ
ｓ）の測定 尚、消音器の性能評価においては、消音器を外したとき
の放射音響パワーと、取り付けたときの放射音響パワー
の比として定義される挿入損失（ＩＬ）を測定対象とす
ることが多い。その場合に、消音器を通過して放射され
た音のレベルは非常に低くなっているので、外部からの
騒音が測定精度に及ぼす影響は大きい。
【００４１】そこで、消音器を外したときと、取り付け
たときのマイクロフォン出力をそのまま測定値として用
いることをせずに、両者とも、消音器に入力される音響
信号との各クロススペクトルを求め、それらのクロスス
ペクトルの２乗値の比をもって挿入損失とすれば、外来
騒音の影響を排除した正しい値を得ることができる。
尚、上記各実施例は、遮音壁の遮音性能や消音壁の消音
性能等、音を抑制する方向の遮音、消音を念頭に置いた
ものであるが、本発明は音を抑制する部材等の性能測定
にのみ適用されるものではなく、例えばホール内の複数
位置の音響伝達特性の相違を知る場合等にも適用するこ
とができる。
たときのマイクロフォン出力をそのまま測定値として用
いることをせずに、両者とも、消音器に入力される音響
信号との各クロススペクトルを求め、それらのクロスス
ペクトルの２乗値の比をもって挿入損失とすれば、外来
騒音の影響を排除した正しい値を得ることができる。
尚、上記各実施例は、遮音壁の遮音性能や消音壁の消音
性能等、音を抑制する方向の遮音、消音を念頭に置いた
ものであるが、本発明は音を抑制する部材等の性能測定
にのみ適用されるものではなく、例えばホール内の複数
位置の音響伝達特性の相違を知る場合等にも適用するこ
とができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば新
たな誤差を入り込ませることなく外来雑音を除去し、音
圧比や伝達関数等の音響特性を正確に測定することがで
きる。
たな誤差を入り込ませることなく外来雑音を除去し、音
圧比や伝達関数等の音響特性を正確に測定することがで
きる。
【図１】遮音壁で仕切られた２つの部屋の模式図であ
る。
る。
【図２】消音器の音響伝達関数測定の概要を示す図であ
る。
る。
１０，２０ 部屋 １１ 音源スピーカ １２，２１，３１，３２ マイクロフォン ３０ 遮音壁
Claims (5)
- 【請求項１】 音源の信号と、前記音源から発せられた
音を第１の音響環境下で受音して得た信号との第１のク
ロススペクトルを求めるとともに、前記音源の信号と前
記音源から発せられた音を第２の音響環境下で受音して
得た信号との第２のクロススペクトルを求め、 これら第１のクロススペクトルと第２のクロススペクト
ルとに基づいて、前記第１の音響環境下における音響特
性と前記第２の音響環境下における音響特性との相違を
表わす量を求めることを特徴とする音響測定方法。 - 【請求項２】 前記第１の音響環境と前記第２の音響環
境との相違が、前記音源から発せられた音の受音位置の
相違であることを特徴とする請求項１記載の音響測定方
法。 - 【請求項３】 前記第１の音響環境と前記第２の音響環
境との相違が、前記音源と、前記音源から発せられた音
の受音位置との間の音響伝達系の相違であることを特徴
とする請求項１記載の音響測定方法。 - 【請求項４】 前記相違を表わす量が、音圧比、透過損
失、伝達関数および挿入損失からなる群の中から選択さ
れる１つもしくは複数、もしくは前記群の中から選択さ
れる１つもしくは複数から算出される量であることを特
徴とする請求項１記載の音響測定方法。 - 【請求項５】 音源の信号と、前記音源から発せられた
音を第１の音響環境下で受音して得た第１の信号と、前
記音源から発せられた音を第２の音響環境下で受音して
得た第２の信号を入力する入力手段、 前記音源の信号と前記第１の信号との第１のクロススペ
クトル、及び前記音源の信号と前記第２の信号との第２
のクロススペクトルを求めるクロススペクトル演算手
段、および前記第１のクロススペクトルと前記第２のク
ロススペクトルとに基づいて、前記第１の音響環境下に
おける音響特性と前記第２の音響環境下における音響特
性との相違を表わす量を求める音響特性演算手段を備え
たことを特徴とする音響測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270694A JP3421124B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | 音響測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10270694A JP3421124B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | 音響測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07311081A true JPH07311081A (ja) | 1995-11-28 |
| JP3421124B2 JP3421124B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=14334719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10270694A Expired - Fee Related JP3421124B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | 音響測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3421124B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002054999A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-02-20 | Takenaka Komuten Co Ltd | 音波発生検出装置、環境状態測定装置及び方法 |
| KR100350123B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2002-08-22 | 현대자동차주식회사 | 차량의 머플러 저주파 특성 성능 시험 장치 |
| JP2007045858A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Japan Energy Corp | Ｅｔｂｅ含有ガソリン組成物及びその製造方法 |
| WO2010100304A1 (es) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Salvador Rafael Domingo Bets | Método y equipo de medida de aislamiento acústico entre recintos |
| JP2012129873A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Chubu Electric Power Co Inc | 指定領域からの伝播音の再生方法とその装置 |
| JP2017003276A (ja) * | 2015-06-04 | 2017-01-05 | 鹿島建設株式会社 | 音響性能推定方法、音響性能推定装置及び音響性能推定プログラム |
-
1994
- 1994-05-17 JP JP10270694A patent/JP3421124B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100350123B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2002-08-22 | 현대자동차주식회사 | 차량의 머플러 저주파 특성 성능 시험 장치 |
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| WO2010100304A1 (es) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Salvador Rafael Domingo Bets | Método y equipo de medida de aislamiento acústico entre recintos |
| ES2345476A1 (es) * | 2009-03-03 | 2010-09-23 | Salvador Rafael Domingo Bets | Metodo y equipo de medida de aislamiento acustico entre recintos. |
| ES2345476B1 (es) * | 2009-03-03 | 2011-08-04 | Salvador Rafael Domingo Bets | Metodo y equipo de medida de aislamiento acustico entre recintos. |
| JP2012129873A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Chubu Electric Power Co Inc | 指定領域からの伝播音の再生方法とその装置 |
| JP2017003276A (ja) * | 2015-06-04 | 2017-01-05 | 鹿島建設株式会社 | 音響性能推定方法、音響性能推定装置及び音響性能推定プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3421124B2 (ja) | 2003-06-30 |
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