JPS6217176B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は残響時間周波数特性の記録装置に関す
る。

本発明は記録計の記録紙上に容易に残響時間周
波数特性を記録することのできる残響時間周波数
特性の記録装置を提供することを目的とする。

従来、たとえば残響時間を指示する残響計は、
第１図に示す如く所定の時間間隔で所定の周波数
の震音を発振する発振器１と、残響時間を出力す
る残響時間検出ユニツト２と、残響時間を電気信
号に変換する変換ユニツト３と、変換ユニツト３
を制御する制御ユニツト４と、表示計ユニツト５
とからなつている。

残響時間検出ユニツト２はマイク８の出力を増
幅する増幅器９と、増幅器９の出力を整流する整
流回路１０と、整流回路１０の出力を対数圧縮す
る圧縮器１１と、圧縮器１１の出力を基準電圧１
４と比較する比較器１２と、比較器１２の出力パ
ルスのパルス時間幅と発振器１の発振期間の時間
幅との差を検出する本質的には排他論理和回路で
ある時間差検出器１３とから構成されている。

また、変換ユニツト３は基準電源１５と、演算
増幅器１６、抵抗１８、積分コンデンサ１７とか
らなる積分器と、積分器の入力端と基準電源の出
力端との間に接続され時間差検出回路１３の出力
によりオン状態となるスイツチ素子２０と、積分
コンデンサ１７を短絡するスイツチ素子１９とか
ら構成されている。

制御ユニツト４は発振器１のトーンバースト発
振回数をカウントするカウンタ２３と、カウンタ
２３の出力を入力とするタイマーからなるホール
ド時間設定器２４と、カウンタ２３の出力および
ホールド時間設定器２４の出力を入力とするアン
ド回路２５とから構成されている。

一方、表示計ユニツト５は積分器の出力を増幅
する増幅器２１と、増幅器２１の出力で駆動され
る指示計とから構成されている。

いま、発振器１はたとえば1KHzの震音を第２
図ａのパルスの正の電圧の期間、５回出力される
場合について説明する。なお、第２図ａのT₁は
パルスの周期を、T₂はパルスの正の電圧の期間
を表わし、発振器１は第２図ｂの如く周期T₁で
同一震音周波数のトーンバーストを５回発振す
る。

発振器１の出力は増幅器６により増幅され、ス
ピーカ７を駆動する。スピーカ７からの出力音お
よびその残響はマイクロホン８にて電気信号に変
換される。第３図ａは発振器１の出力の１トーン
バーストの波形を再度記載したものである。

マイクロホン８の出力は増幅器９にて増幅され
第３図ｂに示す波形となる。第３図ｂのＰ点は１
トーンバーストの終了時点であり、Ｐ点以降の波
形は残響によるものである。

第３図ｂに示す増幅器９の出力は整流回路１０
により整流されて、整流回路１０の出力波形は第
３図ｂの波形の包絡線となり第３図ｃに示す如く
になる。第３図ｃの残響部分に対応する波形は指
数関数で表わされる減衰波形である。

ついで整流回路１０の出力は圧縮器１１により
対数圧縮されて第３図ｃに示す残響部分に対応す
る減衰波形部分は直線となり第３図ｄに示す波形
となる。そこで比較器１２へ入力される第３図ｄ
のパルス波形の振幅は一定値E₀で、この値E₀は
予め発振器１の出力の振幅および増幅器９の増幅
率により設定される。ここで比較器１２の基準電
圧１４の値は前記E₀の−20dBの値に設定されて
いる。このため、第３図ｄに示す圧縮器１１の出
力波形は比較器１２により基準電圧１４と比較さ
れて第３図ｄの波形と−20dBの線とが一致する
パルス幅T₃の第３図ｅに示した矩形パルスが出
力される。

この第３図ｅの比較器１２の出力パルス幅T₃
は時間差検出回路１３により第３図ｆに示す発振
器１のトーンバーストの発振期間、すなわち矩形
波のパルス幅T₂との差が検出されて、第３図ｇ
に示す如くパルス幅T₄＝T₃−T₂の矩形波が時間
差検出回路１３から出力される。このパルス幅
T₃は残響が−20dBになる迄の時間に対応し、こ
のパルス幅T₄の時間の３倍を丁度残響時間とみ
なすことができる。

このパルス幅T₄の期間はスイツチ素子２０が
オン状態となり基準電源１５は積分器に入力され
て、基準電源１５の出力は時間T₄の期間積分さ
れる。

なお、本例の場合、第２図ｂに示す如く５回ト
ーンバーストが出力されるため前記の作用が５回
行われ、積分器にて積分されその出力は増幅器２
１により増幅されて指示計２２に残響時間として
指示される。

前述の如く時間T₄は残響時間の1/3に相当し、
トーンバーストが５回で１測定が終了するため、
５回の積分器の積分動作により指示計は3T₄の残
響時間として表示するように目盛較正がされてい
る。従つて残響時間はトーンバースト５回の残響
時間の平均値を指示されることになる。

つぎに、発振器１のトーンバースト数はカウン
タ２３により計数されて、５トーンバースト終了
時、カウンタ２３は出力パルスを発生し、ホール
ド時間設定器すなわちタイマ２４が駆動され、 アンド回路２５は発振器１の５トーンバースト
終了後ホールド時間設定器の設定時間の経過によ
りホールド設定器２４は出力を発生してスイツチ
素子１９をオン状態にして積分コンデンサ１７は
短絡される。従つてホールド設定器の設定時間の
経過前まで指示計の指示は保持され、設定時間の
経過により積分器の出力は零となり、ついでホー
ルド時間設定器は次の測定開始信号でリセツトさ
れて次の測定に備える。

いま残響時間周波数特性を得るためには、たと
えば１オクターブ間隔で周波数特性を取り、発振
器１の発振周波数を62.5Hz、125Hz、……8KHz、
16KHzに順次変化されて、それぞれの周波数を
中心周波数とする震音に対して残響時間を測定
し、前記中心周波数を狭んで１オクターブの周波
数間隔で残響時間を記録して残響時間周波数特性
を得ていた。たとえば中心周波数を1KHzを例と
すれば、発振器１に1KHzの震音を発振させて残
響時間を測定し、715Hzから1.43KHz間に前記測
定した残響時間を記録して行く。この記録作業は
人手によつて行われなければならず手数が掛る欠
点があつた。

そこで本発明は積分器の出力をペン書き記録計
に入力して記録するとともに、震音の発振器１の
所定回数のトーンバースト発振終了時から前記記
録紙を所定オクターブの間隔に相当する長さを送
る時間のみ駆動させるように構成する。

第４図は本発明の一実施例の残響時間周波数特
性記録装置のブロツク図である。

第４図において、第１図の残響計と同一構成要
素には同一の符号が付してある。

第４図の残響時間周波数特性の記録装置は発振
器１と、残響時間ユニツト２と、変換ユニツト３
と、制御ユニツト４と、記録計２６およびタイマ
２８とからなつている。

発振器１、残響時間ユニツト２、変換ユニツト
３、制御ユニツト４は第１図の残響計と同一構成
である。

記録計２６は積分器の出力を入力として残響時
間を記録する。一方、タイマ２８はカウンタ２３
の出力により作動し、タイマ２８の出力は記録計
２６の記録紙を駆動するモータ２７を回転させる
ように構成し、タイマ２８の設定時間は記録紙が
所定オクターブの周波数間隔に相当する長さを送
られる時間に設定してある。なお、記録紙の周波
数目盛は対数目盛で目盛られている。

まず、第４図の残響時間周波数特性記録装置に
おいて、残響時間の測定は第１図の残響計の残響
時間の測定の場合と同一であるためその詳細な説
明は省略する。

たとえば、所定周波数のトーンバーストが５回
発振され、残響時間が電圧に変換されて積分器か
ら出力される。この積分器の出力が記録計２６に
入力されて残響時間に対応する位置にまで記録ペ
ンが振れる。つぎに、５回目のトーンバーストの
発振終了によりカウンタ２３は出力を発し、タイ
マ２８は設定時間経過までオン状態になり、駆動
モータは設定時間の間記録紙を駆動する。たとえ
ば、前記の例の如く62.5Hz125Hz……8KHz、
16KHzを中心周波数として１オクターブ間隔で
周波数特性を画く場合は最初記録ペンは48.5Hzの
周波数の位置に存るように設定し、62.5Hzの震音
を発振器１にて発振し残響測定が終了すれば、残
響時間を示す記録ペンの位置は前記残響時間に対
応する位置そのままで記録紙のみが48.5Hzから
96.8Hzまでの１オクターブに対応する長さ移動す
る。つぎの中心周波数125Hzにおいても同様に動
作が進行して行く。たとえば中心周波数1KHzに
おいては、715Hzから1.43KHzの目盛位置まで記
録紙が送られる。以下、同様に中心周波数
16KHzまで行なわれる。従つて記録紙上には１
オクターブの周波数間隔で階段状のヒストグラム
で残響時間周波数特性が画かれる。

なお、以上は同一中心周波数でトーンバースト
が５回発振される場合を説明したが、このトーン
バーストの回数は特に５回に限定する必要はなく
１回以上何回に設定してもよい。この場合、トー
ンバーストの回数により基準電源１５、抵抗１８
または積分コンデンサ１７の値は予め設定した回
数に対応して設定されることになる。またカウン
タ２３についても同様である。

また、残響時間周波数特性の周波数間隔を１オ
クターブとして説明したが１オクターブに限る必
要もなく、たとえば1/3オクターブ、1/2オクター
ブ間隔などその他の間隔であつても差支えない。
この場合前記設定した周波数間隔によりタイマ２
８の設定時間を決定することになる。

以上説明した如く本発明によれば残響時間の測
定において、所定周波数の震音の所定回数のトー
ンバーストの発振終了時から所定の周波数間隔に
対応する記録紙の長さだけ、記録計の記録紙が駆
動されるようにしたためそれぞれの震音周波数に
対応した残響時間が記録紙上に記録され、容易に
残響時間周波数特性を記録することができる。

また、上記の説明において記録紙の駆動のため
直接所定期間の間、記録紙駆動用モータを回転さ
せる場合について説明したが、直接モータを駆動
せず、記録紙駆用モータを常に回転させ、記録紙
駆動機構と記録紙駆動用モータとの間にクラツチ
などを介在させ、前記クラツチを所定期間の間、
作動させるようにしても同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の残響計の構成を示すブロツク
図。第２図ａおよびｂは発振器の出力サイクルを
示す説明図。第３図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆおよ
びｇは第１図の残響計の作用の説明に供する波形
図。第４図は本発明の一実施例の残響時間周波数
特性の記録装置の構成を示すブロツク図。 １…発振器、２…残響時間検出ユニツト、３…
変換ユニツト、４…制御ユニツト、９…増幅器、
１０…整流回路、１１…圧縮器、１２…比較器、
１３…時間差検出回路、１４…基準電圧、１５…
基準電源、１６…演算増幅器、１９および２０…
スイツチ素子、２３…カウンタ、２４…ホールド
時間設定器、２６…記録計、２７…記録紙駆動用
モータ、２８…タイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の所定周波数の震音を所定の周期で少な
   くとも１回以上の所定回数の発振をする発振器
   と、この発振器の出力によるスピーカの再生音お
   よび残響音を入力として残響時間を検出する残響
   時間検出手段と、この残響時間検出手段の出力を
   電気信号に変換する変換手段と、前記発振器の発
   振回数をカウントするカウンタを有する制御手段
   と、前記変換手段の出力に基づき残響時間を記録
   し制御手段によつて記録状態が制御される記録計
   とを備えた残響時間周波数特性の記録装置であつ
   て、 前記記録計は、横軸を周波数対数目盛とし縦軸
   を時間のリニア目盛とした記録紙を備え、前記変
   換手段の出力を入力として残響時間を記録するよ
   う構成されると共に、前記記録紙を所定オクター
   ブの周波数間隔に相当する長さ分づつ送る時間に
   設定されたタイマを介して前記制御手段のカウン
   タ出力が前記記録紙を送る駆動モータに供給され
   るよう構成され、前記記録紙に所定オクターブの
   周波数間隔ごとにヒストグラムで残響時間周波数
   特性を測定全周波数帯域に渡り描くように構成さ
   れていることを特徴とする残響時間周波数の記録
   装置。