JPS6049245B2 - 残響特性測定装置の信号レベル表示装置 - Google Patents
残響特性測定装置の信号レベル表示装置Info
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- JPS6049245B2 JPS6049245B2 JP5617080A JP5617080A JPS6049245B2 JP S6049245 B2 JPS6049245 B2 JP S6049245B2 JP 5617080 A JP5617080 A JP 5617080A JP 5617080 A JP5617080 A JP 5617080A JP S6049245 B2 JPS6049245 B2 JP S6049245B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H7/00—Measuring reverberation time ; room acoustic measurements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は伝送系の残響特性を二乗積分法により測定す
る残響特性測定装置において、二乗積分回路の出力にも
とづいて入力信号レベルの表示をすることにより回路構
成を簡略化した信号レベル表示装置に関する。
る残響特性測定装置において、二乗積分回路の出力にも
とづいて入力信号レベルの表示をすることにより回路構
成を簡略化した信号レベル表示装置に関する。
二乗積分法を利用した残響測定装置は例えば第1図に示
すように、マイクロフォン(図示せず)から得られる信
号れ(x)をアンプ1を介してアナログ−ディジタル変
換器(以下単にA−D変換器と略称する)2でディジタ
ルデータに変換し、これを二乗積分回路3で二乗積分し
、この二乗積分されたデータにもとづいて残響特性演算
回路4て残響特性(例えは残響時間)を演算し、その演
算結果を表示部5で表示するように構成されている。
すように、マイクロフォン(図示せず)から得られる信
号れ(x)をアンプ1を介してアナログ−ディジタル変
換器(以下単にA−D変換器と略称する)2でディジタ
ルデータに変換し、これを二乗積分回路3で二乗積分し
、この二乗積分されたデータにもとづいて残響特性演算
回路4て残響特性(例えは残響時間)を演算し、その演
算結果を表示部5で表示するように構成されている。
従来このような装置において入力信号れ(x)のレベル
を表示する場合はアンプ1の出力を信号レベル検出回路
6に加えてレベルを検出して表示部7にて表示するか、
または、A−D変換器2の出力を信号レベル検出回路8
に加えてディジタル方式によりレベルを検出して表示部
9にて表示するようにしていた。しかし、これらいずれ
の表示方法においても信号レベル表示装置(信号レベル
検出回路8と表示部9)と残響特性表示装置(二乗積分
回路3と残響特性演算回路4と表示部5)とは別個の回
路構成となつているために共用する部分がなく、その結
果構成が複雑になり回路規模が大きくなるという欠点が
あつた。この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
残響特性測定装置の入力信号に帯域制限がされている場
合入力信号のレベベルと入力信号の二乗積分値との間に
相関関係が成立することを利用して、二乗積分値から入
力信号のレベルを求めるようにして構成を簡略化した信
号レベル表示装置をフ提供しようとするものである。
を表示する場合はアンプ1の出力を信号レベル検出回路
6に加えてレベルを検出して表示部7にて表示するか、
または、A−D変換器2の出力を信号レベル検出回路8
に加えてディジタル方式によりレベルを検出して表示部
9にて表示するようにしていた。しかし、これらいずれ
の表示方法においても信号レベル表示装置(信号レベル
検出回路8と表示部9)と残響特性表示装置(二乗積分
回路3と残響特性演算回路4と表示部5)とは別個の回
路構成となつているために共用する部分がなく、その結
果構成が複雑になり回路規模が大きくなるという欠点が
あつた。この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
残響特性測定装置の入力信号に帯域制限がされている場
合入力信号のレベベルと入力信号の二乗積分値との間に
相関関係が成立することを利用して、二乗積分値から入
力信号のレベルを求めるようにして構成を簡略化した信
号レベル表示装置をフ提供しようとするものである。
この発明よれはある一定の時間間隔で二乗積分値の中間
データをとり、これに使用する周波数の帯域に応じた補
正値を加算して入力信号のレベルを求めるようにしてい
る。そして補正値をテストパルスの周波数設定5出段の
設定に応じて自動的に算出することにより操作を簡略化
している。以下この発明を添付図面の実施例にもとづい
て詳しく説明する。第2図はこの発明の実施例を概略的
に示したものである。
データをとり、これに使用する周波数の帯域に応じた補
正値を加算して入力信号のレベルを求めるようにしてい
る。そして補正値をテストパルスの周波数設定5出段の
設定に応じて自動的に算出することにより操作を簡略化
している。以下この発明を添付図面の実施例にもとづい
て詳しく説明する。第2図はこの発明の実施例を概略的
に示したものである。
第2図において操作パネル20には残響特性の測定環境
を定める変数(ここでは二乗積分回路15の積分時間T
1テストパルスPのパルス幅D1テストパルスPの周波
数F)を設定する手段が配設されている。信号発生回路
21はテストパルス(トーンパースト波)Pを上記設定
されたパルス幅Dおよび周波数Fで発生させる。上記発
生されたトーンパースト波Pは測定対象となる測定室1
1内に配置されたスピーカ12に至り、発音される。こ
の音はマイクロフォン13で収音される。マイクロフォ
ン13の出力はA−D変換器14でディジタルデータに
変換され、更に二乗積分回路15て二乗積分される。
を定める変数(ここでは二乗積分回路15の積分時間T
1テストパルスPのパルス幅D1テストパルスPの周波
数F)を設定する手段が配設されている。信号発生回路
21はテストパルス(トーンパースト波)Pを上記設定
されたパルス幅Dおよび周波数Fで発生させる。上記発
生されたトーンパースト波Pは測定対象となる測定室1
1内に配置されたスピーカ12に至り、発音される。こ
の音はマイクロフォン13で収音される。マイクロフォ
ン13の出力はA−D変換器14でディジタルデータに
変換され、更に二乗積分回路15て二乗積分される。
二乗積分回路15の出力データは信号レベル演算回路2
2および残響特性演算回路16に加わる。信号レベル演
算回路22は本願発明に係るもので、入力信号(マイク
ロフォン13の出力)のレベルを求める回路である。
2および残響特性演算回路16に加わる。信号レベル演
算回路22は本願発明に係るもので、入力信号(マイク
ロフォン13の出力)のレベルを求める回路である。
入力信号に帯域制限がされている場合そのレベルは後述
するように一定の時間幅ΔTにおける二乗積分値中間デ
ータΔ1と入力信号の帯域に応じた補正値Kとの和で求
まる。信号レベル演算回路22において二乗積分値中間
データ演算回路58は二乗積分回路15の出,力にもと
づいて上記中間データの対数10gΔIを求める。また
、補正係数演算回路54は前記トーンパースト波Pの周
波数設定値Fにもとづいて補正値Kを求める。加算器5
5はこれらを加算して信号レベル10gΔI+Kを求め
る。この求められjた信号レベル10g1SI+Kは表
示部19にて表示される。残響特性演算回路16は二乗
積分値を一定の周期γでサンプリングして残響特性を求
める回路である。
するように一定の時間幅ΔTにおける二乗積分値中間デ
ータΔ1と入力信号の帯域に応じた補正値Kとの和で求
まる。信号レベル演算回路22において二乗積分値中間
データ演算回路58は二乗積分回路15の出,力にもと
づいて上記中間データの対数10gΔIを求める。また
、補正係数演算回路54は前記トーンパースト波Pの周
波数設定値Fにもとづいて補正値Kを求める。加算器5
5はこれらを加算して信号レベル10gΔI+Kを求め
る。この求められjた信号レベル10g1SI+Kは表
示部19にて表示される。残響特性演算回路16は二乗
積分値を一定の周期γでサンプリングして残響特性を求
める回路である。
残響特性演算回路の演算結果は表示部193にて表示さ
れる。この実施例の装置では残響特性に関して次の項目
について測定を行ない表示するようにしている。5残響
時間(RT6O値) これは音源停止後音のエネルギが60c1B減衰4する
までに要する時間で室内での音の響きの程度を示すもの
てある。
れる。この実施例の装置では残響特性に関して次の項目
について測定を行ない表示するようにしている。5残響
時間(RT6O値) これは音源停止後音のエネルギが60c1B減衰4する
までに要する時間で室内での音の響きの程度を示すもの
てある。
5初期残響時間(EDTlO値)
これは、音源停止後音のエネルギが1αB減衰するまで
に要する時間である。
に要する時間である。
残響時間RTが室全体の響きの量を表わすのに対して、
残響感はむしろこのEDTlO値に関係が深いといわれ
ている。6D値 これは 0〜50rT1Sの の 1のエネルギXlOO残響
の全エネルギといい、室内聴取点での音の響き度合、音
声の明瞭度を示す値である。
残響感はむしろこのEDTlO値に関係が深いといわれ
ている。6D値 これは 0〜50rT1Sの の 1のエネルギXlOO残響
の全エネルギといい、室内聴取点での音の響き度合、音
声の明瞭度を示す値である。
4残響波形
残響音の減衰状態をブラウン管に表示する。
尚、第2図において制御回路25は残響特性演算回路1
6、二乗積分回路15等の制御信号を出力する回路であ
る。第3図は第2図の回路の詳細例を示すものである。
6、二乗積分回路15等の制御信号を出力する回路であ
る。第3図は第2図の回路の詳細例を示すものである。
第3図において、操作パネル20には測定を開始するた
めのスタートスイッチ31および測定環境を設定するた
めのツマミ類すなわち積分時間Tを設定するためのツマ
ミ32、トーンパースト波Pの周波数Fを設定するため
のツマミ33、トーンパースト波Pのパルス幅Dを設定
するためのツマミ34がそれぞれ配設されている。操作
パネル20から送出される各設定値T,F,Dはエンコ
ーダ35でエンコーダされ、そのうちトーンパースト波
Pの周波数、パルス幅の設定値F,Dは信号発生回路2
1に加わる。また、スタートスイッチ31からのスター
ト信号は制御回路25に加わつて信号発生回路21など
を駆動させるのに用いられる。また、積分時間の設定値
Tも制御回路25に加えられてサンプリング間隔τを規
定するために用いられる。信号発生回路21においてト
ーンパースト波発生回路6は前記設定された周波数Fお
よびパルス幅Dをもつトーンパースト信号Pに対応した
ディジタル信号を順次出力する。
めのスタートスイッチ31および測定環境を設定するた
めのツマミ類すなわち積分時間Tを設定するためのツマ
ミ32、トーンパースト波Pの周波数Fを設定するため
のツマミ33、トーンパースト波Pのパルス幅Dを設定
するためのツマミ34がそれぞれ配設されている。操作
パネル20から送出される各設定値T,F,Dはエンコ
ーダ35でエンコーダされ、そのうちトーンパースト波
Pの周波数、パルス幅の設定値F,Dは信号発生回路2
1に加わる。また、スタートスイッチ31からのスター
ト信号は制御回路25に加わつて信号発生回路21など
を駆動させるのに用いられる。また、積分時間の設定値
Tも制御回路25に加えられてサンプリング間隔τを規
定するために用いられる。信号発生回路21においてト
ーンパースト波発生回路6は前記設定された周波数Fお
よびパルス幅Dをもつトーンパースト信号Pに対応した
ディジタル信号を順次出力する。
デジタル−アナログ変換器(以下D−A変換器と略称す
る)37はこのディジタル信号をアナログ信号に変換し
て第4図に示すような周波数F、パルス幅Dを持つトー
ンパースト波Pを出力する。尚、トーンパースト波発生
回路36およびD−A変換器37に加わつているパルス
φ1はこれらの回路を駆動するためのクロックパルスで
ある。D−A変換器37の出力は出力ゲイン調整用ツマ
ミ39に連動するアツテネータ40で振動が調整された
後アンプ38で増幅され、測定室11内のスピーカ12
に至り、発音される。
る)37はこのディジタル信号をアナログ信号に変換し
て第4図に示すような周波数F、パルス幅Dを持つトー
ンパースト波Pを出力する。尚、トーンパースト波発生
回路36およびD−A変換器37に加わつているパルス
φ1はこれらの回路を駆動するためのクロックパルスで
ある。D−A変換器37の出力は出力ゲイン調整用ツマ
ミ39に連動するアツテネータ40で振動が調整された
後アンプ38で増幅され、測定室11内のスピーカ12
に至り、発音される。
スピーカ12から発生された音はマイクロフォン13て
収音される。
収音される。
マイクロフォン13の出力は入力ゲイン調整用ツマミ4
1に連動するアツチネータ42で振幅が調整された後ア
ンプ43に加わる。アンプ43の出力はA−D変換器1
4でディジタル信号に変換され二乗積分回路15に加わ
る。二乗積分回路15は二乗回路44とその出力を累算
するアキュームレータ45で構成される。
1に連動するアツチネータ42で振幅が調整された後ア
ンプ43に加わる。アンプ43の出力はA−D変換器1
4でディジタル信号に変換され二乗積分回路15に加わ
る。二乗積分回路15は二乗回路44とその出力を累算
するアキュームレータ45で構成される。
この二乗積分回路15および前記A−D変換器14はク
ロックパルスφ1により駆動されている。この実施例で
は二乗積分回路15の出力語長は40ビットに設定され
ている。二乗積分回路15の出力は残響特性演算回路1
6のセレクタ23に加わる。
ロックパルスφ1により駆動されている。この実施例で
は二乗積分回路15の出力語長は40ビットに設定され
ている。二乗積分回路15の出力は残響特性演算回路1
6のセレクタ23に加わる。
このセレクタは二乗積分回路15の出力の全ビットのう
ち残響特性の測定に必要な部分を選択出力することによ
り後の回路(RAMl7、演算器18)の回路構成を簡
略化するものである。ここでは40ビットで構成される
二乗積分値のうち16ビットの区間を選択するようにし
ている。すなわち、最終積分値を示すデータのうち最高
位ビット以下16ビットの区間を選択する。したがつて
二乗積分回路15の出力デ下夕が16ビット以下で示さ
れる場合はすべてのデータが取出され、16ビット以上
で示される場合は16ビットからはみ出したビット数だ
け下位のビットが省略される。このように省略しても最
終積分値が大きいためそれによる誤差は無視できるほど
である。尚、選択するビット数は選択による誤差の許容
量に応じて定める。ところで、最終積分値は積分時間T
およびトーンパースト波Pのパルス幅Dにほぼ比例する
。
ち残響特性の測定に必要な部分を選択出力することによ
り後の回路(RAMl7、演算器18)の回路構成を簡
略化するものである。ここでは40ビットで構成される
二乗積分値のうち16ビットの区間を選択するようにし
ている。すなわち、最終積分値を示すデータのうち最高
位ビット以下16ビットの区間を選択する。したがつて
二乗積分回路15の出力デ下夕が16ビット以下で示さ
れる場合はすべてのデータが取出され、16ビット以上
で示される場合は16ビットからはみ出したビット数だ
け下位のビットが省略される。このように省略しても最
終積分値が大きいためそれによる誤差は無視できるほど
である。尚、選択するビット数は選択による誤差の許容
量に応じて定める。ところで、最終積分値は積分時間T
およびトーンパースト波Pのパルス幅Dにほぼ比例する
。
これは積分時間Tか残響の持続時間に対応して定められ
るものであり、パルス幅Dがトーンパースト波Pのエネ
ルギに対応する値だからである。第5図はこの比例する
状態を示すもので、二乗積分回路15の入力信号のレベ
ルを一定とした場合において積分時間Tおよびトーンパ
ースト波Pのパルス幅Dを様々に設定した場合の二乗積
分値の時間的変化状態をグラフに描いたものである。こ
れより最終積分値は、前記積分時間Tとパルス幅Dの積
、すなわち乗算値にほぼ完全に比例していることがわか
る(なお、場合によつては積分時間Tとパルス幅Dの和
、すなわち加算値でも最終積分値の大小関係を見きわめ
る目安となりうる)。このような性質を利用してこの実
施例では積分時間Tおよびパルス幅Dの設定値に応じて
40ビットのデータのうち16ビットの部分を自動的に
選択している。第6図はその選択の一例を示すもので、
上に示した目盛が二乗積分値のビット数(イ)〜39ま
での40ビット)であり、矢印で示した区間が積分時間
Tおよびパルス幅Dの各設定値に対応して選択される1
6ビットの部分である。第3図において乗算器24は積
分時間Tとパルス幅Dの設定値の乗をセレクタ23の制
御入力に加えて上記の選択を行なわせる。セレクタ23
から出力される16ビットのデータはサンプリングされ
てRAMl7に順次書込まれていく。
るものであり、パルス幅Dがトーンパースト波Pのエネ
ルギに対応する値だからである。第5図はこの比例する
状態を示すもので、二乗積分回路15の入力信号のレベ
ルを一定とした場合において積分時間Tおよびトーンパ
ースト波Pのパルス幅Dを様々に設定した場合の二乗積
分値の時間的変化状態をグラフに描いたものである。こ
れより最終積分値は、前記積分時間Tとパルス幅Dの積
、すなわち乗算値にほぼ完全に比例していることがわか
る(なお、場合によつては積分時間Tとパルス幅Dの和
、すなわち加算値でも最終積分値の大小関係を見きわめ
る目安となりうる)。このような性質を利用してこの実
施例では積分時間Tおよびパルス幅Dの設定値に応じて
40ビットのデータのうち16ビットの部分を自動的に
選択している。第6図はその選択の一例を示すもので、
上に示した目盛が二乗積分値のビット数(イ)〜39ま
での40ビット)であり、矢印で示した区間が積分時間
Tおよびパルス幅Dの各設定値に対応して選択される1
6ビットの部分である。第3図において乗算器24は積
分時間Tとパルス幅Dの設定値の乗をセレクタ23の制
御入力に加えて上記の選択を行なわせる。セレクタ23
から出力される16ビットのデータはサンプリングされ
てRAMl7に順次書込まれていく。
RAMl7は4このサンプリングデータをそれぞれ記憶
する部分と、5前述した測定項目のうちのD値を求める
ために残響開始後50n1sの二乗積分値を記憶する部
分と、6室内のノイズの二乗積分値を記憶する部分とを
含んでいる。このうち5の部分は128個の記憶箇所を
具えておりこの数だけサンプリングデータを記憶するよ
うになつている。したがつて積分時間をTとするとサン
プリング周期γはγ=■?となる。制御回路25は前記
積分時間設定ツマミ32の設定に応じてこの周期τで書
込み信号およびアドレス信号ノをRAMl7に加えてサ
ンプリングデータの書込みを行なう。また5の部分は残
響開始後50rT1Sの二乗積分値を制御回路25から
の指令により記憶する。
する部分と、5前述した測定項目のうちのD値を求める
ために残響開始後50n1sの二乗積分値を記憶する部
分と、6室内のノイズの二乗積分値を記憶する部分とを
含んでいる。このうち5の部分は128個の記憶箇所を
具えておりこの数だけサンプリングデータを記憶するよ
うになつている。したがつて積分時間をTとするとサン
プリング周期γはγ=■?となる。制御回路25は前記
積分時間設定ツマミ32の設定に応じてこの周期τで書
込み信号およびアドレス信号ノをRAMl7に加えてサ
ンプリングデータの書込みを行なう。また5の部分は残
響開始後50rT1Sの二乗積分値を制御回路25から
の指令により記憶する。
また8の部分はトーンパースト波Pを発生する5前にノ
イズ分の二乗積分値N。2を制御回路25からの指令に
より記憶する。
イズ分の二乗積分値N。2を制御回路25からの指令に
より記憶する。
演算器18は制御回路25からの読出し信号によりRA
Ml7から読出されるデータにもとづ゛いて残響特性(
残響音の減衰状態)を求める。
Ml7から読出されるデータにもとづ゛いて残響特性(
残響音の減衰状態)を求める。
このO残響特性は最終的に二乗積分値をSl28、各サ
ンプリングされた二乗積分値をSi2(1=1〜128
)ノイズ分の二乗積分値円RlO2としてIOg(Sl
282−Si2一(128−1)RlO2)で表わされ
る各値を連続したのとして求められる。また、演算器1
8はこの求められた残響特性から残響時間RT6O、初
期残響時間EDTlOをそれぞれ求める。また、最終的
な二乗積分値に対するRAMl7に記憶されている残響
開始後50n1Sの二乗積分値の割合からD値を求める
。演算器18で求められた残響時間RT6Ol初期残響
時間EDTlO.D値は表示部19に送られ、RT6O
値表示部46、EDTlO値表示部47、D値表示部4
8にそれぞれ表示される。
ンプリングされた二乗積分値をSi2(1=1〜128
)ノイズ分の二乗積分値円RlO2としてIOg(Sl
282−Si2一(128−1)RlO2)で表わされ
る各値を連続したのとして求められる。また、演算器1
8はこの求められた残響特性から残響時間RT6O、初
期残響時間EDTlOをそれぞれ求める。また、最終的
な二乗積分値に対するRAMl7に記憶されている残響
開始後50n1Sの二乗積分値の割合からD値を求める
。演算器18で求められた残響時間RT6Ol初期残響
時間EDTlO.D値は表示部19に送られ、RT6O
値表示部46、EDTlO値表示部47、D値表示部4
8にそれぞれ表示される。
また、残響特性を構成する各サンプル点の値を横軸を時
間、縦軸を音の強さとしたグラフ上にプロットして得ら
れる曲線が残響波形としてブラウン管49上に描かれる
。信号レベル演算回路22は二乗積分回路15から送り
込まれる二乗積分値にもとづいて、該二乗積分回路15
の入力信号のレベルを推定により求める。
間、縦軸を音の強さとしたグラフ上にプロットして得ら
れる曲線が残響波形としてブラウン管49上に描かれる
。信号レベル演算回路22は二乗積分回路15から送り
込まれる二乗積分値にもとづいて、該二乗積分回路15
の入力信号のレベルを推定により求める。
すなわち入力信号をh(x)として一定時間ΔTにおけ
る二乗積分値ΔI=f『ΔTh2(x)Dx から入力信号h(x)の振幅Aを推定する。
る二乗積分値ΔI=f『ΔTh2(x)Dx から入力信号h(x)の振幅Aを推定する。
その推定のし方は次の通りてある。一般に入力信号h(
x)に何ら条件が付されていなけれは二乗積分値ΔIか
ら振幅Aを推定することはできない。
x)に何ら条件が付されていなけれは二乗積分値ΔIか
ら振幅Aを推定することはできない。
すなわち、パルス幅が同じであノつても第7図aに示す
ようなパルス間隔が粗である信号h1(x)とパルス間
隔が密である信号H2(x)とては、ΔT間における二
乗積分値は信号H2(x)のほうが大きいのに振幅Aは
信号h1(x)のほうが大きくなつてしまう。つまり、
入3力信号h(x)の振幅Aと二乗積分値ΔIとの間に
は相関関係が存在しない。しかし、入力信号h(x)に
帯域MII限がある場合(一定の周波数である場合)は
相関関係が成立する。
ようなパルス間隔が粗である信号h1(x)とパルス間
隔が密である信号H2(x)とては、ΔT間における二
乗積分値は信号H2(x)のほうが大きいのに振幅Aは
信号h1(x)のほうが大きくなつてしまう。つまり、
入3力信号h(x)の振幅Aと二乗積分値ΔIとの間に
は相関関係が存在しない。しかし、入力信号h(x)に
帯域MII限がある場合(一定の周波数である場合)は
相関関係が成立する。
すなわち、第7図bに示すような周波数が3等しい信号
H3(x)とH4(x)とでは振幅Aが大きいほうの信
号H4(x)が二乗積分値ΔIも大きくなる。このよう
な場合振幅Aは次のように推定される。簡単のため入力
信号h(x)を 4,となる。
H3(x)とH4(x)とでは振幅Aが大きいほうの信
号H4(x)が二乗積分値ΔIも大きくなる。このよう
な場合振幅Aは次のように推定される。簡単のため入力
信号h(x)を 4,となる。
ここでt=Tiにおけるh(x)の位相をψとおけばこ
こで 〜
畦1とおけば第(3)式からとなり振幅Aは となる。
こで 〜
畦1とおけば第(3)式からとなり振幅Aは となる。
そしてこの振幅Aの対数レベルLは一 りーー0−ー
LV\”−6&−Jbllυ8υ1ノ
覧Jjで求めることができる。第(5)式において補
正係数C1は第(4)式に示すように積分間隔ΔT1信
号h(x)の周波数wおよび初期位相ψの関数てあるが
、−1≦COs(wΔT+2ψ)≦1であるからΔT(
5wが既知であれはC1の上限Clmaxおよび下限C
lminとして次式を得る。
LV\”−6&−Jbllυ8υ1ノ
覧Jjで求めることができる。第(5)式において補
正係数C1は第(4)式に示すように積分間隔ΔT1信
号h(x)の周波数wおよび初期位相ψの関数てあるが
、−1≦COs(wΔT+2ψ)≦1であるからΔT(
5wが既知であれはC1の上限Clmaxおよび下限C
lminとして次式を得る。
残響測定において重要なことは入力信号h(x)の振幅
AがA−D変換器14の入力レンジを越えないことであ
るから、信号レベル演算回路22では第(5)式のLの
最大値Lmaxを推定すれはよい。
AがA−D変換器14の入力レンジを越えないことであ
るから、信号レベル演算回路22では第(5)式のLの
最大値Lmaxを推定すれはよい。
したがつて第(7)式を第(5)式のC1に代人して
一SlF)WΔ1但し、K=1
0g全青−10g(1 〒) (9)を得る。
一SlF)WΔ1但し、K=1
0g全青−10g(1 〒) (9)を得る。
したがつて各測定において積分間隔ΔTと入力信号h(
w)の周波数がわかつていれば、第(9)式により計算
される値Kと、二乗積分の中間データΔIとから入力信
号h(x)のレベルLmaxを推定することが可能とな
る。
w)の周波数がわかつていれば、第(9)式により計算
される値Kと、二乗積分の中間データΔIとから入力信
号h(x)のレベルLmaxを推定することが可能とな
る。
上述の推定においては入力信号h(x)を正弦波と仮定
したが、113オクターブバンド幅程度の帯域制限に対
してもその中心周波数に対する補正−係数Kを用いれは
実用上充分な近似が可能である。
したが、113オクターブバンド幅程度の帯域制限に対
してもその中心周波数に対する補正−係数Kを用いれは
実用上充分な近似が可能である。
したがつて上記の実施例においてはトーンパースト波P
の周波数Fに応じた補正係数C1を用いればよい。次に
本願発明に係る信号レベル演算回路22の部分について
説明する。
の周波数Fに応じた補正係数C1を用いればよい。次に
本願発明に係る信号レベル演算回路22の部分について
説明する。
第3図の二乗積分中間データ演算回路58において減算
器50は一定時間幅ΔTにおける二乗積分の中間ゼータ
ΔIを求めるためのものてある。
器50は一定時間幅ΔTにおける二乗積分の中間ゼータ
ΔIを求めるためのものてある。
すなわち、二乗積分回路15からの二乗積分値Itjは
減算器50の被減算入力およびレジスタ51に加わり、
レジスタ51はパルス間隔がΔTのクロックパルスφ2
により駆動されてΔT毎に二乗積分値1tiの記憶を書
換えていく。レジスタ51の出力は減算器50の減算入
力に加わり、減算器50は二乗積分回路15の出力とレ
ジスタ51の出力との減算を行なう。レジスタ52は前
記クロックパルスφ2によつて時間間隔ΔT毎にこの減
算値を保持する。したがつて、レジスタ52には現在の
二乗積分値1t1+ΔTとそれよりもΔT前の二乗積分
値1tiとの差すなわち二乗積分の中間データΔIが保
持されることになる。レジスタ52の出力ΔIは対数演
算回路53に加えられ、該回路53からは10gΔIが
出力される。一方、補正係数演算回路54はエンコーダ
35から出力されるトーンパースト波Pの周波数設定値
Fおよび時間ΔT(クロックパルスφ2の周波に相当す
るもので予め定められる値である)とから補正係数K(
第(9)式)を求める。
減算器50の被減算入力およびレジスタ51に加わり、
レジスタ51はパルス間隔がΔTのクロックパルスφ2
により駆動されてΔT毎に二乗積分値1tiの記憶を書
換えていく。レジスタ51の出力は減算器50の減算入
力に加わり、減算器50は二乗積分回路15の出力とレ
ジスタ51の出力との減算を行なう。レジスタ52は前
記クロックパルスφ2によつて時間間隔ΔT毎にこの減
算値を保持する。したがつて、レジスタ52には現在の
二乗積分値1t1+ΔTとそれよりもΔT前の二乗積分
値1tiとの差すなわち二乗積分の中間データΔIが保
持されることになる。レジスタ52の出力ΔIは対数演
算回路53に加えられ、該回路53からは10gΔIが
出力される。一方、補正係数演算回路54はエンコーダ
35から出力されるトーンパースト波Pの周波数設定値
Fおよび時間ΔT(クロックパルスφ2の周波に相当す
るもので予め定められる値である)とから補正係数K(
第(9)式)を求める。
加算器55は対数演算回路53の出力10gΔTと補正
係数演算回路54の出力Kを加算して10gΔI+Kを
求める。この加算値は表示部19のレベル表示部56に
送られてここで第(8)式で示す入力信号レベルの最大
値Lmaxが表示される。尚、第3図においてトリガ回
路57はマイクロフォン13の出力の立上りを検出して
二乗積分を開始させるものである。
係数演算回路54の出力Kを加算して10gΔI+Kを
求める。この加算値は表示部19のレベル表示部56に
送られてここで第(8)式で示す入力信号レベルの最大
値Lmaxが表示される。尚、第3図においてトリガ回
路57はマイクロフォン13の出力の立上りを検出して
二乗積分を開始させるものである。
つぎに以上説明した実施例の残響特性測定時の動作につ
いて第8図を参照して説明する。
いて第8図を参照して説明する。
残響特性を測定する場合は予め操作パネル20上のツマ
ミ32,33,34によつて積分時間T1トーンパース
ト波Pの周波数Fおよびパルス幅Dを設定しておく。
ミ32,33,34によつて積分時間T1トーンパース
ト波Pの周波数Fおよびパルス幅Dを設定しておく。
また、測定室11のノイズ分を測定しておきその二乗積
分値N。2をRAMl7の所定の記憶箇所に書込んでお
く。
分値N。2をRAMl7の所定の記憶箇所に書込んでお
く。
操作パルス20上のスタートスイッチ31を投入すると
制御回路25からの信号(第8図aに示す)によつて信
号発生回路21が駆動され、スピーカ12からは第8図
bに示すようなトーンパースト波Pが発音される。
制御回路25からの信号(第8図aに示す)によつて信
号発生回路21が駆動され、スピーカ12からは第8図
bに示すようなトーンパースト波Pが発音される。
これと同時に制御回路25から第8図eに示すような信
号が出力され、その立上りで二乗積分回路15およびR
AMl7のノサンプリングデータの記憶回路はクリアさ
れる。トーンパースト波Pが発音されると測定室11内
には第8図cに示すような残響r(x)が生じ、これが
マイクロフォン13で収音される。マイクロフォン13
の出力の立上りでトリガ回路577からは第8図dに示
すような信号が出力され、制御回路25はその立上りを
検出して二乗積分回路15に第8図fに示すようなスタ
ート/ストップ信号を加え、二乗積分を開始させる。こ
の時点から積分時間Tが開始する。940ビットの二乗
積分値(増大していく状態を第8図gに示す)は残響特
性演算回路16に加わり、セレクタ23で積分時間Tお
よびトーンパースト波Pのパルス幅Dに応じた16ビッ
トのデータが取出される。
号が出力され、その立上りで二乗積分回路15およびR
AMl7のノサンプリングデータの記憶回路はクリアさ
れる。トーンパースト波Pが発音されると測定室11内
には第8図cに示すような残響r(x)が生じ、これが
マイクロフォン13で収音される。マイクロフォン13
の出力の立上りでトリガ回路577からは第8図dに示
すような信号が出力され、制御回路25はその立上りを
検出して二乗積分回路15に第8図fに示すようなスタ
ート/ストップ信号を加え、二乗積分を開始させる。こ
の時点から積分時間Tが開始する。940ビットの二乗
積分値(増大していく状態を第8図gに示す)は残響特
性演算回路16に加わり、セレクタ23で積分時間Tお
よびトーンパースト波Pのパルス幅Dに応じた16ビッ
トのデータが取出される。
セレクタ23の出力は第8図hに示すサンプリングパル
スでサンプリングされてじく。このサンプリングパルス
は周波τが(楓である。したがつてサンプリング点の数
は積分時間Tにかかわらず128であり、積分時間Tが
短かければサンプリング周波は短くなり、積分時間Tが
貝けれはサンプリング周波は長くなる。第5図の各グラ
フ上に示した点はサンプリング点の数を便宜上10とし
た場合のそれぞれのサンプリング位置である。また、下
記の第1表はサンプリングの一例としてサンプリング点
の数を128とした楊合の積分時間Tに対するサンプリ
ング周波γおよびトーンパースト波Pのパルス幅Dを2
4msecとした場合の16ビットデータの選択位置を
それぞれ示したものてある。サンプリングされた16ビ
ットのデータはRAMl7の対応するアドレスに順次書
込まれていく。
スでサンプリングされてじく。このサンプリングパルス
は周波τが(楓である。したがつてサンプリング点の数
は積分時間Tにかかわらず128であり、積分時間Tが
短かければサンプリング周波は短くなり、積分時間Tが
貝けれはサンプリング周波は長くなる。第5図の各グラ
フ上に示した点はサンプリング点の数を便宜上10とし
た場合のそれぞれのサンプリング位置である。また、下
記の第1表はサンプリングの一例としてサンプリング点
の数を128とした楊合の積分時間Tに対するサンプリ
ング周波γおよびトーンパースト波Pのパルス幅Dを2
4msecとした場合の16ビットデータの選択位置を
それぞれ示したものてある。サンプリングされた16ビ
ットのデータはRAMl7の対応するアドレスに順次書
込まれていく。
一方信号レベル演算回路22は二乗積分,の中間データ
の対数値10gΔIを求め、また設定されたトーンパー
スト波Pの周波数Fにもとづいて補正係数Kを求め、こ
れらの加算値10gΔI+Kをマイクロフォン13の入
力レベルとしてレベル表示部56に表示する。ここで表
示されるレベルは前述のように入力レベルの最大値Lm
axとして推定されたレベルであり、残響特性測定にお
いてはA−D変換器14の入力レベルを監視するために
利用される。すなわち、この表示によつてA−D変換器
14の入力レベルがその入力レンジを越えたと判断され
た場合は測定が正確でなくなるので、夕測定をはじめか
らやりなおす。測定が順調に進み12?所全部のサンプ
リングが終了するとRAMl7からは第8図1に示す信
号Bfull(RAMl7の全アドレスにデータが書込
まれたことを示す信号)が発生され、これによりO第8
図fのスタート/ストップ信号は立下り、二乗積分は停
止される。
の対数値10gΔIを求め、また設定されたトーンパー
スト波Pの周波数Fにもとづいて補正係数Kを求め、こ
れらの加算値10gΔI+Kをマイクロフォン13の入
力レベルとしてレベル表示部56に表示する。ここで表
示されるレベルは前述のように入力レベルの最大値Lm
axとして推定されたレベルであり、残響特性測定にお
いてはA−D変換器14の入力レベルを監視するために
利用される。すなわち、この表示によつてA−D変換器
14の入力レベルがその入力レンジを越えたと判断され
た場合は測定が正確でなくなるので、夕測定をはじめか
らやりなおす。測定が順調に進み12?所全部のサンプ
リングが終了するとRAMl7からは第8図1に示す信
号Bfull(RAMl7の全アドレスにデータが書込
まれたことを示す信号)が発生され、これによりO第8
図fのスタート/ストップ信号は立下り、二乗積分は停
止される。
そして、残響特性演算回路16はRAMl7の記憶内容
にもとづいて残響特性を求め、これから残響時間RT6
Ol初期残響時間EDTlOおよびD値を求める。この
求められた各5値および残響特性を求す波形は表示部1
9にそれぞれ表示される。尚、第8図jは残響特性測定
の動作モードを示すものである。
にもとづいて残響特性を求め、これから残響時間RT6
Ol初期残響時間EDTlOおよびD値を求める。この
求められた各5値および残響特性を求す波形は表示部1
9にそれぞれ表示される。尚、第8図jは残響特性測定
の動作モードを示すものである。
スタートスイッチ31が投入されてからトリガ(第8図
d)が発生されるまでは5待機状態、トリガが発生され
てから信号Bfullが発生されるまでは0データ収集
ぁそしてその後0残響特性演算ョ、1表示ョと順次モー
ドが切換わつていく。以上説明したようにこの発明よれ
ば残響特性にjよる二乗積分法を用いて測定する装置に
おいて二乗積分回路の出力にもとづいて入力信号レベル
を表示するようにしたので回路構成を簡略化することが
できる。
d)が発生されるまでは5待機状態、トリガが発生され
てから信号Bfullが発生されるまでは0データ収集
ぁそしてその後0残響特性演算ョ、1表示ョと順次モー
ドが切換わつていく。以上説明したようにこの発明よれ
ば残響特性にjよる二乗積分法を用いて測定する装置に
おいて二乗積分回路の出力にもとづいて入力信号レベル
を表示するようにしたので回路構成を簡略化することが
できる。
また、テストパルスの周波数設定値に応じて自動的に補
正値を求めるようにしたので操作の手間を省くことがで
きる。
正値を求めるようにしたので操作の手間を省くことがで
きる。
第1図は従来におけるディジタル演算による二乗積分法
を用いた残響特性測定装置の概略を示すブロック図、第
2図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第3図は
第2図の回路の詳細例を示すブロック図、第4図は第3
図の信号発生回路21から発生されるトーンパースト波
を示す図、第5図は測定環境に対する二乗積分値の変化
の状態を示すグラフ、第6図は各測定環境において40
ビットの二乗積分値から16ビットのデータを取出す位
置の一例を示す図、第7図は二乗積分回路15の出力か
らその入力レベルの振幅を推定する方法を説明するため
の図、第8図は第3図の回路の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。 11・・・・・測定室、12・・・・スピーカ、13・
・・マイクロフォン、14・・・・・・A−D変換器、
15・・・・・二乗積分回路、16・・・・・・残響特
性演算回路、19・・・・・・表示部、20・・・・・
・操作パネル、21・・・・・信号発生回路、22・・
・・・・信号レベル演算回路、23・・・・セレクタ、
24・・・・・乗算器、25・・・・・制御回路、31
・・・・・スタートスイッチ、32・・・・・・積分時
間設定用ツマミ、33・・・・・トーンパースト波の周
波数設定用ツマミ、34・・・・・・トーンパースト波
のパルス幅設定用ツマミ、39・・・・・・出力ゲイン
調整用ツマミ、41・・・・・・入力ゲイン調整用ツマ
ミ、46・・・・・・残響時間表示部、47・・・・初
期残響時間表示部、48・・・・D値表示部、49・・
・・残響波形表示用ブラウン管、54・・・・・・補正
係数演算回路、56・・・・・ルベル表示部。
を用いた残響特性測定装置の概略を示すブロック図、第
2図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第3図は
第2図の回路の詳細例を示すブロック図、第4図は第3
図の信号発生回路21から発生されるトーンパースト波
を示す図、第5図は測定環境に対する二乗積分値の変化
の状態を示すグラフ、第6図は各測定環境において40
ビットの二乗積分値から16ビットのデータを取出す位
置の一例を示す図、第7図は二乗積分回路15の出力か
らその入力レベルの振幅を推定する方法を説明するため
の図、第8図は第3図の回路の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。 11・・・・・測定室、12・・・・スピーカ、13・
・・マイクロフォン、14・・・・・・A−D変換器、
15・・・・・二乗積分回路、16・・・・・・残響特
性演算回路、19・・・・・・表示部、20・・・・・
・操作パネル、21・・・・・信号発生回路、22・・
・・・・信号レベル演算回路、23・・・・セレクタ、
24・・・・・乗算器、25・・・・・制御回路、31
・・・・・スタートスイッチ、32・・・・・・積分時
間設定用ツマミ、33・・・・・トーンパースト波の周
波数設定用ツマミ、34・・・・・・トーンパースト波
のパルス幅設定用ツマミ、39・・・・・・出力ゲイン
調整用ツマミ、41・・・・・・入力ゲイン調整用ツマ
ミ、46・・・・・・残響時間表示部、47・・・・初
期残響時間表示部、48・・・・D値表示部、49・・
・・残響波形表示用ブラウン管、54・・・・・・補正
係数演算回路、56・・・・・ルベル表示部。
Claims (1)
- 1 試験音に対応する信号を発生させる信号発生回路と
、前記試験音の周波数を設定する周波数設定手段と、前
記試験音による残響信号を二乗積分する二乗積分回路と
、前記二乗積分回路の出力にもとづいて残響特性を演算
する残響特性演算回路とを具えた残響特性測定装置にお
いて、一定時間幅における前記二乗積分値の中間データ
を求める中間データ演算回路と、前記周波数設定手段の
設定値に応じて前記中間データを補正する補正回路と、
該補正された中間データを残響信号の信号レベルを示す
データとして表示する表示部とを具えた残響特性測定装
置の信号レベル表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5617080A JPS6049245B2 (ja) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | 残響特性測定装置の信号レベル表示装置 |
| US06/255,806 US4389892A (en) | 1980-04-30 | 1981-04-20 | Reverberation characteristics measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5617080A JPS6049245B2 (ja) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | 残響特性測定装置の信号レベル表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56153218A JPS56153218A (en) | 1981-11-27 |
| JPS6049245B2 true JPS6049245B2 (ja) | 1985-10-31 |
Family
ID=13019617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5617080A Expired JPS6049245B2 (ja) | 1980-04-30 | 1980-04-30 | 残響特性測定装置の信号レベル表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049245B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243167U (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-16 |
-
1980
- 1980-04-30 JP JP5617080A patent/JPS6049245B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243167U (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56153218A (en) | 1981-11-27 |
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