(57)【要約】【課題】  被測定系の音響特性を、測定精度を確保しつつ、簡易な構成で測定する。【解決手段】  音信号出力部７２０が、録音動作が開始されてから所定時間Ｔ1の経過後に発行された出力開始指令に応じて、所定時間Ｔ2にわたって測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力を開始する。一方、録音部７３０が、録音動作の開始時点から測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力動作の終了時点まで、測定用音信号Ｘ（ｔ）を受けた音処理装置８００が出力した測定用音信号Ｘ（ｔ）に対応する音の所定収音位置における収音結果を録音する。そして、特定部７４０が、録音動作の実行時間ＴRECと、所定時間Ｔ1と所定時間Ｔ2との和との時間差（第１遅延時間ＴＤ1）を特定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
録音動作が開始されてから第１時間の経過後に発行された出力開始指令に応じて、第２時間にわたって測定用音信号を出力する音信号出力部と；
前記録音動作の開始時点から前記測定用音信号の出力動作の終了時点まで、前記測定用音信号を受けた音処理装置が出力した前記測定用音信号に対応する音を所定収音位置で収音した収音結果を含めて録音する録音部と；
前記録音動作の実行時間と、前記第１時間と前記第２時間との和との時間差を特定する特定部と；
を備えることを特徴とする音響特性測定装置。
【請求項２】
前記音処理装置の音出力位置の近傍位置を較正用収音位置とした場合における録音結果と、前記較正用収音位置とした場合に前記特定部により特定された時間差と、前記測定用音信号の音源データとに基づいて、前記音処理装置の遅延特性を検出する較正部を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の音響特性測定装置。
【請求項３】
前記所定収音位置で収音した収音結果を含んだ録音結果と、前記所定収音位置とした場合に前記特定部により特定された時間差と、前記遅延特性とに基づいて、前記音処理装置の音出力位置と前記所定収音位置との組み合わせによって定まる被測定系の音響特性を解析する解析部を更に備える、ことを特徴とする請求項２に記載の音響特性測定装置。
【請求項４】
前記音響特性には、インパルス応答特性が含まれる、ことを特徴とする請求項３に記載の音響特性測定装置。
【請求項５】
前記音響特性には、周波数特性及び位相特性の少なくとも１つが更に含まれる、ことを特徴とする請求項４に記載の音響特性測定装置。
【請求項６】
前記解析部による解析結果を表示する表示部を更に備える、ことを特徴とする請求項３に記載の音響特性測定装置。
【請求項７】
収音位置が互いに異なる複数の被測定系ごとの音響特性が前記解析部により解析され、
前記表示部には、音圧分布の静止画、位相分布の静止画、及び、波面移動の動画の少なくとも１つが表示される、ことを特徴とする請求項６に記載の音響特性測定装置。
【請求項８】
音信号出力部と、録音部と、特定部とを備える音響特性測定装置において使用される音響特性測定方法であって、
前記音信号出力部が、録音動作が開始されてから第１時間の経過後に発行された出力開始指令に応じて、第２時間にわたって測定用音信号を出力する音信号出力工程と；
前記録音部が、前記録音動作の開始時点から前記測定用音信号の出力動作の終了時点まで、前記測定用音信号を受けた音処理装置が出力した前記測定用音信号に対応する音を所定収音位置で収音した収音結果を含めて録音する録音工程と；
前記特定部が、前記録音動作の実行時間と、前記第１時間と前記第２時間との和との時間差を特定する特定工程と；
を備えることを特徴とする音響特性測定方法。
【請求項９】
音響特性測定装置が有するコンピュータに、請求項８に記載の音響特性測定方法を実行させる、ことを特徴とする音響特性測定プログラム。
【請求項１０】
音響特性測定装置が有するコンピュータにより読み取り可能に、請求項９に記載の音響特性測定プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響特性測定装置、音響特性測定方法及び音響特性測定プログラム、並びに、当該音響特性測定プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車室内等の所定空間における音響特性の測定を行い、当該測定の結果に基づいて、当該所定空間における音場を把握することが行われている。例えば、特許文献１（以下、「従来例」という）には、次の（ｉ）及び（ii）を行う技術が開示されている。
（ｉ）目標となる音響効果を備えた空間（例えば、コンサートホール）の音響特性を測定するとともに、車室内の音響特性を測定する。
（ii）測定された上記の音響特性の双方を用いて、車室内において、目標となる空間の音響効果を再現する。
【０００３】
この従来例の技術では、車室内の音響特性測定に際して、車室内に配置されたスピーカから出力されて車室内を伝搬した音を、予め定められた位置に配置されたマイクロフォンを利用して録音する。そして、スピーカの配置位置である音出力位置と、マイクロフォンの配置位置である収音位置との対により定まる被測定系の伝達関数を、当該被測定系の音響特性として算出することが記載されている。
【０００４】
かかる音響特性測定では、マイクロフォンによる収音信号が、スピーカからの出力音信号と被測定系のインパルス応答との畳み込み積分の結果となることを利用している。すなわち、従来例の技術では、出力音信号としてインパルス信号等を用いた場合の収音信号に基づいて、インパルス応答を算出する。引き続き、インパルス応答をフーリエ変換して得られる伝達関数を、被測定系の音響特性として求めるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１６９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来例の技術では、音響特性測定に際して、被測定系へ音を供給する音処理装置のスピーカからの音出力と、マイクロフォンによる収音結果の録音との同期関係を把握できることが前提となっている。従来例の技術では、もし、当該同期関係を把握できないと、測定対象系とした被測定系ごとに、音響特性として測定された伝達関数と真の伝達関数との間で、予測不能な時間関連要素の特性（例えば、位相特性）の誤差が発生することになる。
【０００７】
このため、従来例の技術により被測定系の音響特性を測定するためには、被測定系への音出力と録音との同期関係を把握することができる構成とすることが必要となる。かかる要請を満たす構成として、録音機能を有する測定装置が測定用音信号を音処理装置に供給し、当該測定用音信号を受けた音処理装置が速やかに被測定系へ音を供給するシステム構成が考えられる。
【０００８】
さて、１系統の録音を行う録音機能、音信号の出力機能、及び、演算処理機能を有する標準的な携帯型装置として、例えばスマートフォン等が広く普及している。かかる標準的な携帯型装置を用いれば、収音位置を手軽に変化させることができるので、便宜である。そして、当該標準的な携帯型装置において、測定用音信号の出力動作及び録音機能動作をさせるアプリケーションプログラムを実行させることにより、簡易に上述したシステム構成を実現できるように見える。
【０００９】
しかしながら、本願の発明者が研究開発の結果として得た知見によれば、標準的な携帯型装置では、アプリケーションプログラムによる音出力動作開始ステップの実行開始から実際に音出力が行われるまでには、通常求められる音響特性の精度からすると、無視することができない遅延時間が存在している。そして、携帯型装置の機種によっては、当該遅延時間が、通常求められる音響特性の精度からすると、無視することができないばらつきを呈している。
【００１０】
従来例の技術では、被測定系への音出力の開始を示す信号を測定装置に供給して、音出力開始を測定装置にフィードバックすることにより、被測定系への音出力と録音との同期関係を把握することができるシステム構成とすることができる。しかしながら、スマートフォン等の標準的な携帯型装置を用いてでは、音出力開始のフィードバックをかけることができないので、かかる構成とすることができない。このため、標準的な携帯型装置を用いてでは、上述のシステム構成を簡易に実現できるとはいえない。
【００１１】
このため、被測定系の音響特性の測定精度を確保しつつ、簡易に測定できる技術が望まれている。かかる要請の応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、録音動作が開始されてから第１時間の経過後に発行された出力開始指令に応じて、第２時間にわたって測定用音信号を出力する音信号出力部と；前記録音動作の開始時点から前記測定用音信号の出力動作の終了時点まで、前記測定用音信号を受けた音処理装置が出力した前記測定用音信号に対応する音を所定収音位置で収音した収音結果を含めて録音する録音部と；前記録音動作の実行時間と、前記第１時間と前記第２時間との和との時間差を特定する特定部と；を備えることを特徴とする音響特性測定装置である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、音信号出力部と、録音部と、特定部とを備える音響特性測定装置において使用される音響特性測定方法であって、前記音信号出力部が、録音動作が開始されてから第１時間の経過後に発行された出力開始指令に応じて、第２時間にわたって測定用音信号を出力する音信号出力工程と；前記録音部が、前記録音動作の開始時点から前記測定用音信号の出力動作の終了時点まで、前記測定用音信号を受けた音処理装置が出力した前記測定用音信号に対応する音を所定収音位置で収音した収音結果を含めて録音する録音工程と；前記特定部が、前記録音動作の実行時間と、前記第１時間と前記第２時間との和との時間差を特定する特定工程と；を備えることを特徴とする音響特性測定方法である。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、音響特性測定装置が有するコンピュータに、請求項８に記載の音響特性測定方法を実行させる、ことを特徴とする音響特性測定プログラムである。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、音響特性測定装置が有するコンピュータにより読み取り可能に、請求項９に記載の音響特性測定プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響特性測定装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】被測定系の音響特性測定時の測定用音信号Ｘ（ｔ）と、録音信号Ｙ（ｔ）とのタイミングを説明するための図である。
【図３】較正用測定時の測定用音信号Ｘ（ｔ）と、録音信号Ｙ（ｔ）とのタイミングを説明するための図である。
【図４】本発明の一実施例に係る音響特性測定装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図５】図４の被測定系情報の内容を説明するための図である。
【図６】図４の測定用音データ、音響特性情報及び遅延時間情報の内容を説明するための図である。
【図７】較正用測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】音響特性測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のインパルス応答の算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】インパルス応答、音圧分布及び位相差分布の静止画像の表示例を示す図である。
【図１１】波面移動の動画像の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
［構成］
図１には、一実施形態に係る音響特性測定装置７００の概略的な構成が示されている。この図１に示されるように、音響特性測定装置７００は、音響特性測定装置７００の外部に配置された音処理装置８００のスピーカＳＰから出力された音を、収音するようになっている。
【００１９】
上記の音処理装置８００は、本実施形態では、音響特性測定装置７００から出力された電気信号であり、かつ、アナログ信号である測定用音信号Ｘ（ｔ）を受ける。そして、当該測定用音信号Ｘ（ｔ）に対して音量処理を行い、音量調整された音をスピーカＳＰから出力する。なお、本実施形態では、スピーカＳＰの数を１個としている。
【００２０】
かかる機能を有する本実施形態における音処理装置８００は、上述したスピーカＳＰに加えて、ＡＤ（Analogue to Digital）変換部、音処理部及びＤＡ（Digital to Analogue）変換部を備えて構成されている。この音処理装置８００では、有線配線を介して、ＡＤ変換部が測定用音信号Ｘ（ｔ）を受け、当該測定用音信号Ｘ（ｔ）をデジタル音信号に変換する。引き続き、音処理部が、当該デジタル音声信号に対して音量処理等の音処理を施して、デジタル出力音信号を生成する。
【００２１】
次に、ＤＡ変換部が、デジタル出力音信号をアナログ出力音信号に変換する。そして、スピーカＳＰが、当該アナログ出力音信号に対応する音を出力する。
【００２２】
なお、音処理装置８００としては、入力する音信号を測定用音信号Ｘ（ｔ）に切替可能な、例えば、コンサートホール、車両等に配置された音処理装置を採用することができる。
【００２３】
音響特性測定装置７００は、記憶部７１０と、音信号出力部７２０と、録音部７３０とを備えている。また、音響特性測定装置７００は、特定部７４０と、較正部７５０と、解析部７６０と、表示部７７０とを備えている。
【００２４】
上記の記憶部７１０には、様々な情報が記録される。こうした情報には、被測定系情報、測定用音データ、録音データ、音響特性情報及び遅延時間情報が含まれている。
【００２５】
上記の被測定系情報には、複数の被測定系ごとにおける音出力位置及び収音位置が含まれている。ここで、固定位置に配置されたスピーカの数が１個である場合には、被測定系の全てにおける音出力位置が同一となる。
【００２６】
なお、音出力位置（音出力するスピーカＳＰの配置位置）と、収音位置（マイクロフォンＭＣの配置位置）との対により被測定系が定まるようになっている。
【００２７】
上記の測定用音データとして、本実施形態では、被測定系の音響特性測定用の第１測定用音データ、及び、較正測定用の第２測定用音データ（音源データ）の２種類が用意されている。ここで、第１測定用音データは、一様乱数やガウス乱数等を用いて作成されたランダム音データとなっている。また、第２測定用音データは、音出力開始後に振幅値の立ち上がりが早期に発生する音のデータとなっている。
【００２８】
なお、第１及び第２測定用音データは、共に、所定のサンプリング周波数ｆS（例えば、４４．１ｋＨｚ）でサンプリングされて得られる音データとなっている。
【００２９】
上記の録音データには、録音部７３０による録音結果のデータが含まれている。また、上記の音響特性情報には、被測定系ごとの音響特性情報が含まれている。本実施形態では、当該音響特性情報は、インパルス応答となっている。
【００３０】
上記の遅延時間情報には、第１遅延時間及び第２遅延時間が含まれている。なお、第１遅延時間及び第２遅延時間については、後述する。
【００３１】
上記音信号出力部７２０は、ＤＡ（Digital to Analogue）変換部を備えて構成されている。音信号出力部７２０は、測定用音データ及び出力時間が指定された出力開始指令がなされると、指定された測定用音データを記憶部７１０から順次読み取る。引き続き、音信号出力部７２０は、順次読み取られたデータに対してＤＡ変換部によるＤＡ変換を行うことにより、アナログ音信号である測定用音信号Ｘ（ｔ）を生成する。こうして生成された測定用音信号Ｘ（ｔ）は、音処理装置８００へ送られる。そして、測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力開始から、指定された出力時間が経過すると、音信号出力部７２０は、測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力を停止する。
【００３２】
音信号出力部７２０では、指定された測定用音データを忠実に反映した測定用音信号Ｘ（ｔ）を生成するために、記憶部７１０から読み取られた測定用音データの初期バッファリング処理を行った後に、バッファリングされたデータに対してサンプリング周波数ｆSでＤＡ変換を順次行って、測定用音信号Ｘ（ｔ）の生成を開始する。このため、出力開始指令がなされてから測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力開始までには、第１遅延時間ＴＤ1の遅延が発生するようになっている。
【００３３】
上記の録音部７３０は、１個のマイクロフォンＭＣと、ＡＤ（Analogue to Digital）変換部とを備えて構成されている。録音部７３０は、録音開始指令がなされると録音動作を開始する。かかる録音動作が開始されると、マイクロフォンＭＣにより収音された音の振幅値が、サンプル周波数ｆSでサンプルされ、デジタル値に変換される。この変換の結果として得られる個別音データの列が録音信号Ｙ（ｔ）として記憶部７１０へ送られ、録音データとして記憶される。そして、音信号出力部７２０から測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力が停止すると、録音部７３０は、録音動作を停止する。
【００３４】
上記の特定部７４０は、録音部７３０による録音動作が停止すると、上述した第１遅延時間ＴＤ1の特定処理を行う。そして、特定された第１遅延時間ＴＤ1が、記憶部７１０における遅延時間情報内に格納される。
【００３５】
なお、特定部７４０が実行する第１遅延時間ＴＤ1の特定処理については、後述する。
【００３６】
上記の較正部７５０は、記憶部７１０内の第２測定用音データ、較正用測定の際の録音データ及び第１遅延時間情報ＴＤ1に基づいて、第２遅延時間ＴＤ2の特定処理を行うことにより、音処理装置８００の遅延特性を検出する。そして、特定された第２遅延時間ＴＤ2が、記憶部７１０における遅延時間情報内に格納される。
【００３７】
なお、較正部７５０が実行する第２遅延時間ＴＤ2の特定処理については、後述する。
【００３８】
上記の解析部７６０は、記憶部７１０内の第１測定用音データ、被測定系のそれぞれにおける録音データ、第１遅延時間ＴＤ1及び第２遅延時間ＴＤ2に基づいて、被測定系のそれぞれのインパルス応答の算出処理を行う。こうして算出された被測定系のそれぞれのインパルス応答は、記憶部７１０における音響特性情報内に格納される。
【００３９】
また、解析部７６０は、被測定系を指定したインパルス応答の表示処理指令がなされると、記憶部７１０内の音響特性情報内における指定被測定系のインパルス応答の表示データを生成する。こうして生成された表示データは、表示部７７０へ送られる。
【００４０】
さらに、解析部７６０は、表示画像種類及び対象周波数が指定された表示処理指令がなされると、記憶部７１０内の音響特性情報内における被測定系のそれぞれのインパルス応答に基づいて、指定された表示画像種類を表示するための表示データを生成する。こうして生成された表示データは、表示部７７０へ送られる。
【００４１】
なお、本実施形態では、指定される画像種類としては、音圧分布画像、位相差分布画像、及び、波面移動の動画像がある。
【００４２】
上記の解析部７６０により実行されるインパルス応答の算出処理及び表示処理については、後述する。
【００４３】
上記の表示部７７０は、液晶表示デバイス等の表示デバイスを備えて構成される。表示部７７０は、解析部７６０から送られた表示データを受ける。そして、表示部７７０は、当該表示データに対応する画像を表示する。
【００４４】
ここで、上記のように構成された音響特性測定装置７００と音処理装置８００との組み合わせによる測定時における測定用音信号Ｘ（ｔ）と録音信号Ｙ（ｔ）とのタイミング関係について説明する。
【００４５】
＜音響特性測定時のタイミング関係＞
音響特性測定時には、音響特性測定装置７００のマイクロフォンＭＣが、音響特性測定のための収音位置に配置される。この場合の測定用音信号Ｘ（ｔ）と録音信号Ｙ（ｔ）との一般的なタイミング関係が、図２に示されている。
【００４６】
音響特性測定に際しては、図２に示されるように、任意の時刻である時刻ｔ0に録音開始指令がなされる。この後、出力開始指令が発行されないまま所定時間（第１時間）Ｔ1が経過した時刻ｔ1（＝ｔ0＋Ｔ1）に出力開始指令が発行される。この結果、時刻ｔ1から第１遅延時間ＴＤ1が経過した時刻ｔ2（＝ｔ1＋ＴＤ1）に、音信号出力部７２０からの測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力が開始される。そして、時刻ｔ2から測定用音出力時間である所定時間（第２時間）Ｔ2が経過した時刻ｔ5（＝ｔ2＋Ｄ2）に、音信号出力部７２０からの測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力が停止する。
【００４７】
以上の測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力動作が行われると、時刻ｔ2から音処理装置８００における音量処理時間である第２遅延時間ＴＤ2が経過した時刻ｔ3（＝ｔ2＋ＴＤ2）に、スピーカＳＰからの音出力動作が開始する。こうしてスピーカＳＰから出力された音は、スピーカＳＰの配置位置からマイクロフォンＭＣの配置位置との距離に応じた伝搬時間Ｔ3を経過した後に、マイクロフォンＭＣに到達する。すなわち、時刻ｔ3から伝搬時間Ｔ3を経過した時刻ｔ4（＝ｔ3＋Ｔ3）から、マイクロフォンＭＣによるスピーカＳＰから出力された音の収音が開始される。そして、マイクロフォンＭＣによる収音結果がデジタル値列に変換されて、録音信号Ｙ（ｔ）が生成される。
【００４８】
この後、時刻ｔ5となり、音信号出力部７２０からの測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力動作が停止すると、録音部７３０による録音動作も停止する。このため、録音部７３０による録音動作の期間長は、時刻ｔ0から時刻ｔ5までの時間ＴREC（＝（Ｔ1＋ＴＤ1＋Ｔ2））となる。
【００４９】
＜較正用測定時のタイミング関係＞
較正用測定時には、音響特性測定装置７００のマイクロフォンＭＣが、スピーカＳＰの近傍に配置される。この場合の測定用音信号Ｘ（ｔ）と録音信号Ｙ（ｔ）とのタイミング関係が、図３に示されている。
【００５０】
図３と図２とを比べて分かるように、較正用測定時には、上述した伝搬時間Ｔ3を実質的に「０」とみなすことができる。すなわち、図２における時刻ｔ3と時刻ｔ4とが、実質的に同時刻となる。このことを除くと、較正用測定時のタイミング関係は、上述した音響特性測定時のタイミング関係と同様となる。
【００５１】
［動作］
次に、上記のように構成された音響特性測定装置７００の動作について説明する。
【００５２】
なお、記憶部７１０には、被測定系情報が既に登録されているものとする。また、複数の収音位置のそれぞれにおけるインパルス応答の測定の全てで、音処理装置８００が共通して利用されるものとする。
【００５３】
＜較正用測定処理＞
音響特性測定装置７００は、複数の収音位置のそれぞれにおけるインパルス応答の測定に先立って、音処理装置８００における音処理に起因する第２遅延時間ＴＤ2を特定するための較正用測定処理を行う。
【００５４】
かかる較正用測定処理に際しては、音響特性測定装置７００のマイクロフォンＭＣが、音処理装置８００のスピーカＳＰの近傍に配置される。引き続き、録音開始指令がなされ、録音部７３０による録音動作が開始する。
【００５５】
当該録音開始指令の発行から所定時間Ｔ1が経過した時点で、第２測定用音データ、及び、出力時間として所定時間Ｔ2を指定した出力開始指令がなされる。この結果、測定用音信号Ｘ（ｔ）に対するタイミング関係が図３に示される態様となっている録音信号Ｙ（ｔ）に対応するデータ列が、記憶部７１０に録音データとして格納される。そして、音信号出力７２０からの測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力開始から所定時間Ｔ2が経過すると、録音部７３０による録音動作が終了する。
【００５６】
こうして録音動作が終了すると、特定部７４０が、第１遅延時間ＴＤ1の特定処理を行う。かかる第１遅延時間ＴＤ1の特定処理に際して、特定部７４０は、まず、今回の録音動作によって得られた記憶部７１０内の録音データを構成している個別音データの数ＮREC及びサンプリング周波数ｆSに基づいて、今回の録音動作時間ＴREC（＝ＮREC／ｆS）を算出する。
【００５７】
引き続き、特定部７４０は、所定時間Ｔ1，Ｔ2及び録音動作時間ＴRECに基づいて、今回の較正用測定の場合の第１遅延時間ＴＤ1を、次の（１）式により算出する。
ＴＤ1＝ＴREC−（Ｔ1＋Ｔ2）                      …（１）
そして、特定部７４０は、記憶部７１０内の第１遅延時間ＴＤ1を、新たに算出された第１遅延時間ＴＤ1に更新する。
【００５８】
こうして、特定部７４０による第１遅延時間ＴＤ1の特定処理が終了すると、較正部７５０は、記憶部７１０内の第２測定用音データを解析して、第２測定用音データにおける最初の個別音データに対応する時刻から、第２測定用音データに対応する波形における最初の立ち上がりが発生するまでの時間ΔＴR1を求める。引き続き、較正部７５０は、所定時間Ｔ1、第１遅延時間ＴＤ1及び時間ΔＴR1に基づいて、録音開始時刻を「０」とした場合において、第２測定用音データに対応する測定用音信号Ｘ（ｔ）において最初に立ち上がりが発生した時刻ｔR1を、次の（２）式により算出する。
ｔR1＝Ｔ1＋ＴＤ1＋ΔＴR1              …（２）
【００５９】
次に、較正部７５０は、記憶部７１０内の今回の録音データを解析して、録音開始時刻を「０」とした場合において、録音開始時刻から時間（Ｔ1＋ＴＤ1）を経過した後に、録音信号Ｙ（ｔ）において最初に立ち上がりが発生した時刻ｔR2を求める。引き続き、較正部７５０は、時刻ｔR1及び時刻ｔR2に基づいて、第２遅延時間ＴＤ2を、次の（３）式により算出する。
ＴＤ2＝ｔR2−ｔR1                    …（３）
そして、較正部７５０は、記憶部７１０内の第２遅延時間ＴＤ2を、新たに算出された第２遅延時間ＴＤ2に更新する。
【００６０】
＜音響特性測定処理＞
上述した較正用測定が終了すると、音響特性測定装置７００は、複数の収音位置のそれぞれにおけるインパルス応答の測定を順次行う。
【００６１】
かかる音響特性測定処理に際しては、音響特性測定装置７００のマイクロフォンＭＣが、まず、最初の収音位置に配置される。この結果、最初の被測定系が構成されることになる。引き続き、録音開始指令が発行された後、上述した較正用測定の場合と同様に、音信号出力部７２０からの測定用音信号の出力動作、及び、録音部７３０による録音動作が行われる。
【００６２】
引き続き、特定部７４０が、上述した較正用測定の場合と同様にして、第１遅延時間ＴＤ1の特定処理を行う。こうして、新たに第１遅延時間ＴＤ1の特定処理が行われるのは、音信号出力部７２０による測定用音信号の出力動作の開始時の音響特性測定装置７００の内部環境の変化により、第１遅延時間ＴＤ1が変化する可能性を考慮するからである。
【００６３】
こうして、特定部７４０による新たな第１遅延時間ＴＤ1の特定処理が終了すると、解析部７６０は、記憶部７１０内の第１測定用音データにおける最初の個別音データを、第１データ切り出し開始位置に設定する。引き続き、解析部７６０は、記憶部７１０内の録音データにおける最初の個別音データに対応する時刻を「０」とした場合に、次の（４）式により算出される時間ＴＣが時刻「０」から経過した時刻における個別音データを、第２データ切り出し開始位置に設定する。
ＴＣ＝Ｔ1＋ＴＤ1＋ＴＤ2              …（４）
この結果、測定対象としている被測定系に関する入力信号（すなわち、スピーカＳＰから音出力時刻）と、出力信号（マイクロフォンＭＣによる収音時刻）との同期が精度よく図られる。
【００６４】
次に、解析部７６０は、設定された第１及び第２データ切り出し開始位置を利用して、同一時間に対応する個別音データを、第１測定用音データ及び録音データから切り出す。そして、解析部７６０は、双方の切り出されたデータに基づいて、測定対象の被測定系のインパルス応答を算出する。そして、解析部７６０は、算出されたインパルス応答を、記憶部７１０内の音響特性情報内の測定対象の被測定系のインパルス応答として格納する。
【００６５】
なお、本実施形態では、解析部７６０は、例えば、特開２０１５−１１９３４３号公報に記載されているクロススペクトル法により、インパルス応答を算出している。
【００６６】
こうして、最初の収音位置におけるインパルス応答の測定が終了すると、音響特性測定装置７００のマイクロフォンＭＣの配置位置（収音位置）を変更しつつ、上述した最初の収音位置におけるインパルス応答の測定の場合と同様にして、新たな収音位置のそれぞれにおけるインパルス応答が測定される。そして、記憶部７１０内の被測定系情報に登録されている全ての収音位置についてのインパルス応答が測定されると、音響特性測定処理が終了する。
【００６７】
＜表示処理＞
音響特性測定処理が終了した後、音響特性測定装置７００では、表示指令に応じて、表示処理が行われる。本実施形態では、表示処理として、上述したように、インパルス応答の表示処理、音圧分布の表示処理、位相差分布の表示処理、及び、波面移動の動画像の表示処理がある。
【００６８】
《インパルス応答の表示処理》
被測定系を指定したインパルス応答の表示指令がなされると、インパルス応答の表示処理が行われる。
【００６９】
かかるインパルス応答の表示処理に際しては、解析部７６０が、指定された被測定系のインパルス応答を、記憶部７１０から読み取る。引き続き、解析部７６０は、読み取られたインパルス応答に基づいて、当該インパルス応答の表示データを生成する。そして、解析部７６０は、生成された表示データを表示部７７０へ送る。この結果、表示部７７０に、指定された被測定系のインパルス応答を可視化した画像が表示される。
【００７０】
《音圧分布の表示処理》
周波数を指定した音圧分布の表示指令がなされると、音圧分布の表示処理が行われる。
【００７１】
かかる音圧分布の表示処理に際しては、解析部７６０が、被測定系のそれぞれのインパルス応答を、記憶部７１０から読み取る。引き続き、解析部７６０は、読み取られたインパルス応答、及び、指定された周波数に基づいて、指定された周波数の正弦波がスピーカＳＰから出力された場合の収音位置のそれぞれにおける音圧値を算出する。
【００７２】
次に、解析部７６０は、算出された音圧値と収音位置との組み合わせの全てに基づいて、音場空間における音圧分布の表示データを生成する。そして、解析部７６０は、生成された表示データを表示部７７０へ送る。この結果、表示部７７０に、指定された周波数に対応する音圧分布を可視化した画像が表示される。
【００７３】
《位相差分布の表示処理》
周波数を指定した位相差分布の表示指令がなされると、位相差分布の表示処理が行われる。
【００７４】
かかる位相差分布の表示処理に際しては、解析部７６０が、被測定系のそれぞれのインパルス応答を、記憶部７１０から読み取る。引き続き、解析部７６０は、読み取られたインパルス応答、及び、指定された周波数に基づいて、指定された周波数の正弦波がスピーカＳＰから出力された場合の収音位置のそれぞれにおける位相差を算出する。ここで、「位相差」とは、所定距離だけ離れた位置間における位相のずれである。
【００７５】
次に、解析部７６０は、算出された位相差値と収音位置との組み合わせの全てに基づいて、音場空間における位相差分布の表示データを生成する。そして、解析部７６０は、生成された表示データを表示部７７０へ送る。この結果、表示部７７０に、指定された周波数に対応する位相差分布を可視化した画像が表示される。
【００７６】
《波面移動の動画像の表示処理》
周波数を指定した波面移動の動画像の表示指令がなされると、波面移動の動画像の表示処理が行われる。
【００７７】
かかる波面移動の動画像の表示処理に際しては、解析部７６０が、被測定系のそれぞれのインパルス応答を、記憶部７１０から読み取る。引き続き、解析部７６０は、読み取られたインパルス応答、及び、指定された周波数に基づいて、指定された周波数の正弦波と
、収音位置のそれぞれにおけるインパルス応答との畳み込み演算を行って、収音位置のそれぞれにおける表示すべき時刻に対応する振幅値を波面情報として算出する。
【００７８】
次に、解析部７６０は、算出された波面情報及び収音位置の組み合わせの全てに基づいて、音場空間における波面移動の動画像の表示データを生成する。そして、解析部７６０は、生成された表示データを、所定の表示速度に応じて、順次当該表示部７７０へ送る。この結果、表示部７７０に、指定された周波数に対応する波面移動を可視化した動画像が表示される。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態では、音信号出力部７２０が、録音動作が開始されてから所定時間Ｔ1の経過後に発行された出力開始指令に応じて、所定時間Ｔ2にわたって測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力を開始する。一方、録音部７３０が、録音動作の開始時点から測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力動作の終了時点まで、測定用音信号Ｘ（ｔ）を受けた音処理装置８００が出力した測定用音信号Ｘ（ｔ）に対応する音の所定収音位置における収音結果を録音する。そして、特定部７４０が、録音動作の実行時間ＴRECと、所定時間Ｔ1と所定時間Ｔ2との和との時間差（第１遅延時間）ＴＤ1を特定する。
【００８０】
このため、被測定系の音響特定の測定に際して、時間差ＴＤ1を考慮することにより、測定用音信号Ｘ（ｔ）と録音信号Ｙ（ｔ）との同期関係を、精度良く把握できる。
【００８１】
また、本実施形態では、較正部７５０が、音処理装置８００の音出力位置の近傍位置を較正用収音位置とした場合における録音結果と、特定部７４０により特定された時間差と、測定用音信号の音源データとに基づいて、音処理装置８００の遅延特性（第２遅延時間ＴＤ2）を検出する。このため、被測定系の音響特定の測定に際して、特定部７４０により特定された時間差ＴＤ1に加えて、音処理装置８００の遅延特性を考慮することにより、測定用音信号Ｘ（ｔ）と録音信号Ｙ（ｔ）との同期関係を、非常に精度良く把握できる。
【００８２】
また、上記実施形態では、解析部７６０が、所定収音位置における収音結果の録音結果と、特定部７４０により特定された時間差と、較正部７５０により検出された遅延特性とに基づいて、音処理装置８００の音出力位置と所定収音位置との組み合わせによって定まる被測定系の音響特性を解析する。このため、被測定系の音響特性の測定精度を確保しつつ、簡易に測定することができる。
【００８３】
また、本実施形態では、表示部７７０が、解析部７６０による解析結果を表示する。このため、被測定系の音響特性の測定結果を可視化することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、解析部７６０が、収音位置が互いに異なる複数の被測定系ごとの音響特性を解析する。そして、測定された被測定系ごとの音響特性に基づいて得られる音圧分布の静止画、位相分布の静止画、及び、波面移動の動画が、表示部７７０に表示される。このため、音場の特性を可視化することができる。
【００８５】
＜実施形態の変形＞
上記の実施形態に対しては、様々な変形を行うことができる。
【００８６】
例えば、上記の実施形態では、音響特性として、時間特性であるインパルス応答を測定するようにした。これに対し、インパルス応答に加えて、周波数特性及び位相特性の少なくとも一方を測定するようにしてもよい。
【００８７】
また、上記の実施形態では、音処理装置が備えるスピーカの数を「１」としたが、音処理装置が備えるスピーカの数を「２以上」としてもよい。そして、音響特性測定の際に音出力するスピーカの数を複数としてもよい。
【００８８】
また、上記の実施形態では、全ての被測定系の音響特性測定に際して、音処理装置は共通とした。これに対し、異なる音処理装置を使用する場合には、音処理装置を代えるたびに、音処理装置の遅延特性の検出、すなわち、第２遅延時間ＴＤ2の特定処理を行うようにすればよい。
【００８９】
また、上記の実施形態では、較正用測定と音響特性測定とでは、異なる測定用音データを用いるようにした。これに対し、較正用測定と音響特性測定との双方について、ランダム音データを用いるようにしてもよい。
【００９０】
また、上記の実施形態では、記憶部７１０内の第２測定用音データを較正用測定時に解析して、時間ΔＴR1を求めるようにした。これに対し、第２測定用音データを予め解析して時間ΔＴR1を求めておき、予め求められた時間ΔＴR1を記憶部７１０内に記憶しておくようにしてもよい。
【００９１】
また、上記の実施形態では、インパルス応答の算出をクロススペクトル法により行うようにした。これに対し、インパルス応答の算出を、他の手法により算出するようにしてもよい。
【００９２】
なお、上記の実施形態の音響特性測定装置７００の特定部７４０、較正部７５０及び解析部７６０の一部又は全部を、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等を備えた演算部としてのコンピュータとして構成し、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行することにより、特定部７４０、較正部７５０及び解析部７６０の一部又は全部の機能を果たすようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体からロードされて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。
【実施例】
【００９３】
以下、本発明の一実施例を、図４〜図１１を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、上述した実施形態を含めて、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
［構成］
図４には、一実施例に係る音響特性測定装置１００の概略的な構成が示されている。なお、音響特性測定装置１００は、上述した実施形態の音響特性測定装置７００（図１参照）の一態様となっている。
【００９４】
図４に示されるように、音響特性測定装置１００の外部に配置された音処理装置２００のスピーカＳＰから出力された音を録音するようになっている。この音処理装置２００におけるスピーカの数は、上述した音処理装置８００の場合と同様に、１個としている。また、音処理装置２００におけるスピーカＳＰの配置位置は、音処理装置８００と同様に、固定位置となっている。すなわち、本実施例における音処理装置２００は、上述した実施形態における音処理装置８００の機能を果たすようになっている。
【００９５】
音響特性測定装置１００は、処理制御ユニット１１０と、記憶ユニット１２０と、入力ユニット１３０とを備えている。また、音響特性測定装置１００は、表示ユニット１４０と、信号出力ユニット１５０と、収音ユニット１６０と、無線通信ユニット１７０とを備えている。
【００９６】
上記の処理制御ユニット１１０は、音響特性測定装置１００の全体を統括制御するとともに、様々な処理を行う。この処理制御ユニット１１０については、後述する。
【００９７】
上記の記憶ユニット１２０は、不揮発性の記憶素子を備えて構成され、音響特性測定装置１００において利用される様々な情報データが記憶される。こうした情報データには、被測定系情報ＭＣＩ、測定用音データＭＳＤ、録音データＲＣＤ、音響特性情報ＳＣＩ及び遅延時間情報ＤＴＩが含まれている。すなわち、記憶ユニット１２０は、上述した実施形態における記憶部７１０の機能を果たすようになっている。
【００９８】
なお、記憶ユニット１２０に記憶される被測定系情報ＭＣＩ、測定用音データＭＳＤ、録音データＲＣＤ、音響特性情報ＳＣＩ及び遅延時間情報ＤＴＩの内容については、後述する。
【００９９】
上記の入力ユニット１３０は、音響特性測定装置１００の本体部に設けられたキー部、及び／又はキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、表示ユニット１４０の表示デバイスに設けられたタッチパネルを用いることができる。なお、キー部を有する構成に代えて、又は併用して音声認識技術を利用して音声にて入力する構成を採用することもできる。
【０１００】
この入力ユニット１３０を利用者が操作することにより、音響特性測定装置１００の処理内容の指定が行われる。こうした指定には、処理制御ユニット１１０による較正用測定処理の開始指定、音響特性測定の開始指定、及び、表示画像の種類ごとの表示指定等が含まれる。
【０１０１】
上記の表示ユニット１４０は、処理制御ユニット１１０から送られた表示データを受ける。そして、表示ユニット１４０は、当該表示データに対応する画像を表示する。こうして表示ユニット１４０に表示される画像には、被測定系ごとの音響特性として計測されたインパルス応答、並びに、音場空間における音圧分布、位相差分布及び波面移動の動画像が含まれている。すなわち、表示ユニット１４０は、上述した実施形態における表示部７７０の機能を果たすようになっている。
【０１０２】
上記の信号出力ユニット１５０は、ＤＡ変換部を備えて構成されている。信号出力ユニット１５０は、処理制御ユニット１１０からサンプリング周波数ｆSで周期的に送られた個別音データを受ける。そして、信号出力ユニット１５０は、個別音データに対してＤＡ変換を施す。こうしたＤＡ変換の結果が、測定用音信号Ｘ（ｔ）として、音処理装置２００へ送信される。すなわち、信号出力ユニット１５０は、上述した実施形態における音信号出力部７２０の一部の機能を果たすようになっている。
【０１０３】
上記の収音ユニット１６０は、１個のマイクロフォンＭＣと、ＡＤ変換部とを備えて構成されている。収音ユニット１６０では、処理制御ユニット１１０により録音動作開始が指定されると、収音動作を開始する。かかる録音処理に際して、収音ユニット１６０では、処理制御ユニット１１０により録音動作停止が指定されるまで、マイクロフォンＭＣにより収音された音の振幅が、サンプル周波数ｆSでサンプルされ、ＡＤ変換部によりデジタル値に変換される。この変換の結果として得られるデータ列が、録音信号Ｙ（ｔ）を表現する録音データとして処理制御ユニット１１０へ送られる。すなわち、収音ユニット１６０は、上述した実施形態における録音部７３０の一部の機能を果たすようになっている。
【０１０４】
上記の無線通信ユニット１７０は、処理制御ユニット１１０による制御のもとで、音響特性情報を利用する外部装置との通信を行う。処理制御ユニット１１０は、無線通信ユニット１７０を利用することにより、外部装置から新たな測定条件情報を受信したり、外部装置へ音響特性の測定結果を送信したりする。
【０１０５】
次に、上記の処理制御ユニット１１０について説明する。この処理制御ユニット１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）及び周辺回路（計時機構を含む）を備えて構成されている。処理制御ユニット１１０が様々なプログラムを実行することにより、音響特性測定装置１００としての各種機能が実現されるようになっている。こうした機能の中には、上述した実施形態における音信号出力部７２０の一部、録音部７３０の一部、特定部７４０、較正部７５０及び解析部７６０の機能も含まれている。
【０１０６】
また、処理制御ユニット１１０は、無線通信ユニット１７０を利用して、新たな音響特性測定の測定条件情報を外部から受信する。そして、処理制御ユニット１１０は、新たに受信した被測定系情報を、被測定系情報ＭＣＩとして、記憶ユニット１２０へ格納する。
【０１０７】
また、処理制御ユニット１１０は、較正用測定処理及び音響特性測定処理を行う。また、処理制御ユニット１１０は、音響特性を可視化するための画像の表示制御処理を行う。
【０１０８】
また、処理制御ユニット１１０は、無線通信ユニット１７０を利用して、音響特性の測定結果を、外部装置へ送信する。
【０１０９】
なお、処理制御ユニット１１０が実行するプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該記録媒体からロードされて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。
【０１１０】
ここで、上述した記憶ユニット１２０に記憶される被測定系情報ＭＣＩ、測定用音データＭＳＤ、録音データＲＣＤ、音響特性情報ＳＣＩ及び遅延時間情報ＤＴＩの内容について説明する。
【０１１１】
＜被測定系情報ＭＣＩ＞
本実施例では、複数の被測定系を図５（Ａ）に示されるように設定する。すなわち、本実施例では、スピーカＳＰの音出力位置ＰＳを固定しつつ、格子間隔Ｌの２次元正方格子の格子点を収音位置ＰＭi,j（ｉ＝１〜Ｍ，ｊ＝１〜Ｎ）に設定するようになっている。
【０１１２】
かかる複数の被測定系の設定に応じて、図５（Ｂ）に示されるように、被測定系情報ＭＣＩでは、被測定系＃（ｉ，ｊ）における音出力位置ＰＳi,j及び収音位置ＰＭi,j、並びに、格子間隔Ｌが含まれている。なお、本実施例では、上述したように、スピーカＳＰの音出力位置ＰＳが固定されているので、音出力位置ＰＳi,jの全てが位置ＰＳとなっている。
【０１１３】
なお、格子間隔Ｌにより、音場空間における音圧分布、位相差分布及び波面移動の動画像の表示を適切に行うことができる音の周波数が決まるようになっている。かかる観点からは、格子間隔Ｌが、波長の（１／２）以上であることが好ましい。
【０１１４】
＜測定用音データＭＳＤ＞
本実施例では、図６（Ａ）に示されるように、測定用音データＭＳＤには、第１測定用音データ及び第２測定用音データが含まれている。ここで、第１測定用音データは、一様乱数やガウス乱数等を用いて作成されたランダム音データとなっている。また、第２測定用音データは、音出力開始後に振幅値の立ち上がりが早期に発生する音のデータとなっている。
【０１１５】
＜録音データＲＣＤ＞
録音データＲＣＤは、収音ユニット１６０から送られた個別音データが、収音ユニット１６０から送られた順で記憶される。
【０１１６】
＜音響特性情報ＳＣＩ＞
本実施例では、図６（Ｂ）に示されるように、音響特性情報ＳＣＩには、被測定系＃（ｉ，ｊ）ごとの音響特性情報であるインパルス応答ｈi.j（ｔ）が含まれている。
【０１１７】
＜遅延時間情報ＤＴＩ＞
本実施例では、図６（Ｃ）に示されるように、第１遅延時間ＴＤ1及び第２遅延時間ＴＤ2が含まれている。
【０１１８】
［動作］
次に、上記のように構成された音響特性測定装置１００の動作について、処理制御ユニット１１０による較正用測定処理、音響特性測定処理及び表示制御処理に主に着目して説明する。なお、音響特性測定対象の被測定系の情報は、既に、記憶ユニット１２０内に、被測定系情報ＭＣＩとして記憶されているものとする。
【０１１９】
＜較正用測定処理＞
処理制御ユニット１１０は、収音位置ＰＭ（ｉ，ｊ）（すなわち、被測定系＃（ｉ，ｊ））のそれぞれにおけるインパルス応答の測定に先立って、音処理装置２００における音処理に起因する第２遅延時間ＴＤ2の特定するための較正用測定処理を行う。
【０１２０】
かかる較正用測定処理に際しては、マイクロフォンＭＣが、音処理装置２００のスピーカＳＰの近傍に配置される。引き続き、入力ユニット１３０に較正用測定が入力されると、処理制御ユニット１１０は、較正用測定処理を実行する。
【０１２１】
かかる較正用測定処理に際しては、図７に示されるように、ステップＳ１１において、処理制御ユニット１１０が、録音ルーチンを起動する録音開始指令を発行する。この結果、録音動作が開始する。なお、録音ルーチンは、録音開始指令が発行されると、直ちに、録音処理を開始する。
【０１２２】
次に、ステップＳ１２において、処理制御ユニット１１０が、録音動作の開始から所定時間Ｔ1が経過したか否かを判定する。ステップＳ１２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１２：Ｎ）には、ステップＳ１２の処理が繰り返される。
【０１２３】
録音動作の開始から所定時間Ｔ1が経過し、ステップＳ１２における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１２：Ｙ）、処理はステップＳ１３へ進む。このステップＳ１３では、処理制御ユニット１１０が、信号出力ルーチンを起動するために、第２測定用音データ、及び、出力時間として所定時間Ｔ2を指定した出力開始指令を発行する。
【０１２４】
なお、信号出力ルーチンは、指定された測定用音データを忠実に反映した測定用音信号Ｘ（ｔ）の生成のために、記憶ユニット１２０から読み取られた測定用音データの初期バッファリング処理を行った後に、バッファリングされたデータを順次信号出力ユニット１５０へ送る。こうして処理制御ユニット１１０から送られたデータを受けると、信号出力ユニット１５０が、当該データにサンプリング周波数ｆSで順次ＤＡ変換を行って、測定用音信号Ｘ（ｔ）として出力する。このため、出力開始指令がなされてから信号出力ユニット１５０により生成された測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力開始までには、第１遅延時間ＴＤ1の遅延が発生するようになっている。
【０１２５】
次いで、ステップＳ１４において、処理制御ユニット１１０が、信号出力ユニット１５０による出力開始から所定時間Ｔ2が経過したか否かを判定する。ステップＳ１４における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１４：Ｎ）には、ステップＳ１４の処理が繰り返される。この結果、測定用音信号Ｘ（ｔ）に対するタイミング関係が上述した図３に示される態様となっている録音信号Ｙ（ｔ）に対応するデータ列が、記憶ユニット１２０に録音データとして格納される。
【０１２６】
信号出力ユニット１５０による出力開始から所定時間Ｔ2が経過し、ステップＳ１４における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１４：Ｙ）、処理はステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、処理制御ユニット１１０が、信号出力ユニット１５０からの出力動作、及び、収音ユニット１６０による収音結果を録音する録音動作を停止させる。なお、信号出力ユニット１５０からの出力動作、及び、収音ユニット１６０による収音結果を録音する録音動作は、処理制御ユニット１１０による停止処理の実行後、直ちに終了する。
【０１２７】
次に、ステップＳ１６において、処理制御ユニット１１０が、第１遅延時間ＴＤ1の特定処理を行う。かかる第１遅延時間ＴＤ1の特定処理に際して、処理制御ユニット１１０は、まず、今回の録音動作によって得られた記憶ユニット１２０内の録音データを構成している個別音データの数ＮREC及びサンプリング周波数ｆSに基づいて、今回の録音動作時間ＴREC（＝ＮREC／ｆS）を算出する。
【０１２８】
引き続き、処理制御ユニット１１０は、所定時間Ｔ1，Ｔ2及び録音動作時間ＴRECに基づいて、今回の較正用測定の場合の第１遅延時間ＴＤ1を、上述した（１）式により算出する。そして、処理制御ユニット１１０は、記憶ユニット１２０内の第１遅延時間ＴＤ1を、新たに算出された第１遅延時間ＴＤ1に更新する。
【０１２９】
次いで、ステップＳ１７において、処理制御ユニット１１０が、記憶ユニット１２０内の第２測定用音データを解析して、第２測定用音データにおける最初の個別音データに対応する時刻から、第２測定用音データに対応する波形における最初の立ち上がりが発生するまでの時間ΔＴR1を求める。引き続き、処理制御ユニット１１０は、所定時間Ｔ1、第１遅延時間ＴＤ1及び時間ΔＴR1に基づいて、録音開始時刻を「０」とした場合において、第２測定用音データに対応する測定用音信号Ｘ（ｔ）において最初に立ち上がりが発生した時刻ｔR1を、上述した（２）式により算出する。
【０１３０】
次に、ステップＳ１８において、処理制御ユニット１１０が、記憶ユニット１２０内の今回の録音データを解析して、録音開始時刻を「０」とした場合において、録音開始時刻から時間（Ｔ1＋ＴＤ1）を経過した後に、録音信号Ｙ（ｔ）において最初に立ち上がりが発生した時刻ｔR2を求める。
【０１３１】
次いで、ステップＳ１９において、処理制御ユニット１１０が、時刻ｔR1及び時刻ｔR2に基づいて、第２遅延時間ＴＤ2を、上述した（３）式により算出することにより、音処理装置２００の遅延特性を検出する。そして、処理制御ユニット１１０は、記憶ユニット１２０内の第２遅延時間ＴＤ2を、新たに算出された第２遅延時間ＴＤ2に更新する。この後、較正用測定処理が終了する。
【０１３２】
＜音響特性測定処理＞
上述した較正用測定が終了すると、処理制御ユニット１１０は、収音位置＃（ｉ，ｊ）のそれぞれにおけるインパルス応答測定処理である個別音響特性測定処理を順次行うことにより、音響特性測定処理を実行する。
【０１３３】
かかる音響特性測定処理に際しては、音響特性測定装置１００のマイクロフォンＭＣが、まず、最初の収音位置に配置される。この結果、最初の被測定系が構成されることになる。この後、最初の被測定系に関する個別音響特性測定処理を行う。
【０１３４】
かかる個別音響特性測定処理に際しては、図８に示されるように、まず、ステップＳ２１において、処理制御ユニット１１０が、上述したステップＳ１１の場合と同様に、録音ルーチンを起動する録音開始指令を発行する。この結果、録音動作が開始する。
【０１３５】
次に、ステップＳ２２において、処理制御ユニット１１０が、上述したステップＳ１２の場合と同様に、録音動作の開始から所定時間Ｔ1が経過したか否かを判定する。ステップＳ２２における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２２：Ｎ）には、ステップＳ２２の処理が繰り返される。
【０１３６】
録音動作の開始から所定時間Ｔ1が経過し、ステップＳ２２における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２２：Ｙ）、処理はステップＳ２３へ進む。このステップＳ２３では、処理制御ユニット１１０が、信号出力ルーチンを起動するために、第１測定用音データ、及び、出力時間として所定時間Ｔ2を指定した出力開始指令を発行する。
【０１３７】
次いで、ステップＳ２４において、処理制御ユニット１１０が、上述したステップＳ１４の場合と同様にして、信号出力ユニット１５０による出力開始から所定時間Ｔ2が経過したか否かを判定する。ステップＳ２４における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２４：Ｎ）には、ステップＳ２４の処理が繰り返される。
【０１３８】
信号出力ユニット１５０による出力開始から所定時間Ｔ2が経過し、ステップＳ２４における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２４：Ｙ）、処理はステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５では、処理制御ユニット１１０が、信号出力ユニット１５０からの出力動作、及び、収音ユニット１６０による収音結果を録音する録音動作を停止させる。
【０１３９】
次に、ステップＳ２６において、処理制御ユニット１１０が、対象被測定系のインパルス応答の算出処理を行う。そして、ステップＳ２６の処理が終了すると、個別音響特性測定処理が終了する。なお、ステップＳ２６におけるインパルス応答の算出処理の詳細については、後述する。
【０１４０】
こうして、最初の被測定系のインパルス応答の測定が終了すると、マイクロフォンＭＣの配置位置（収音位置）を変更しつつ、上述した個別音響特性測定処理が実行される。そして、記憶ユニット１２０内の被測定系情報ＭＣＩに登録されている全ての収音位置についてのインパルス応答が測定されると、音響特性測定処理が終了する。
【０１４１】
《インパルス応答の算出処理》
次に、上述したステップＳ２６におけるインパルス応答の算出処理について説明する。
【０１４２】
なお、本実施例では、クロススペクトル法により、インパルス応答を算出している。また、本実施例では、クロススペクトル法の利用に際して、１回のフーリエ変換の対象となるデータ数を「Ｐ個（例えば、２０４８個）」とし、録音データにおける当該「Ｐ」個のデータに対応する時間区間についてフーリエ変換を行う。そして、時間的に連続している「Ｑ個（例えば、６４個）」の時間区間（区間長＝Ｐ×ｆS）に関するパワースペクトル密度の累積加算値及びクロススペクトル密度の累積加算値に基づいて、インパルス応答を算出するようになっている。
【０１４３】
かかるインパルス応答の算出処理に際しては、図９に示されるように、まず、ステップＳ３１において、処理制御ユニット１１０が、上述したステップＳ１６の場合と同様にして、第１遅延時間ＴＤ1の特定処理を行う。そして、処理制御ユニット１１０は、記憶ユニット１２０内の第１遅延時間ＴＤ1を、新たに算出された第１遅延時間ＴＤ1に更新する。こうして、新たに第１遅延時間ＴＤ1の特定処理が行われるのは、信号出力ユニット１５０による測定用音信号の出力動作の開始時の処理制御ユニット１１０の内部状態の変化により、第１遅延時間ＴＤ1が変化する可能性を考慮するからである。
【０１４４】
次に、ステップＳ３２において、処理制御ユニット１１０が、パラメータｑを「０」に設定する。引き続き、ステップＳ３３において、処理制御ユニット１１０が、パワースペクトル密度の累積値の各周波数における初期値を「０」に設定するとともに、クロススペクトル密度の各周波数における初期値を「０」に設定する。
【０１４５】
次いで、ステップＳ３４において、処理制御ユニット１１０が、パラメータｑの現在値に対応する第１測定用音データの切り出し開始位置ＰＣq1を、第１測定用音データの最初の個別音データの位置を「０」として、次の（５）式により算出する。
ＰＣq1＝Ｐ×ｑ                                      …（５）
【０１４６】
引き続き、ステップＳ３５において、処理制御ユニット１１０が、パラメータｑの現在値に対応する録音データの切り出し開始位置ＰＣq2を、第１測定用音データの最初の個別音データの位置を「０」として、次の（６）式により算出する。
ＰＣq2＝（Ｔ1＋ＴＤ1＋ＴＤ2）×ｆS＋Ｐ×ｑ            …（６）
【０１４７】
次に、ステップＳ３６において、処理制御ユニット１１０が、第１測定用音データの切り出し開始位置ＰＣq1番目から初めて、第１測定用音データ中における連続するＰ個の個別音データを切り出す。そして、切り出されたデータに対応する時間波形に対してフーリエ変換を施した結果を用いて、パワースペクトル密度を算出した後、パワースペクトル密度の累積加算値を算出する。
【０１４８】
引き続き、処理制御ユニット１１０が、録音データの切り出し開始位置ＰＣq2番目から初めて、録音データ中における連続するＰ個の個別音データを切り出す。そして、切り出されたデータに対応する時間波形に対してフーリエ変換を施した結果を用いて、クロススペクトル密度を算出した後、クロススペクトル密度の累積加算値を算出する。
【０１４９】
次いで、ステップＳ３７において、処理制御ユニット１１０が、パラメータｑの値が「Ｑ−１」となったか否かを判定する。ステップＳ３７における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３７：Ｎ）には、処理はステップＳ３８へ進む。
【０１５０】
ステップＳ３８では、パラメータｑのインクリメント（ｑ←（ｑ＋１））を行う。この後、処理はステップＳ３４へ戻る。以後、ステップＳ３７における判定の結果が肯定的となるまで、ステップＳ３４〜Ｓ３８の処理が繰り返される。
【０１５１】
パラメータｑの値が「Ｑ−１」となり、ステップＳ３７における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３７：Ｙ）、処理はステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９では、処理制御ユニット１１０が、その時点におけるパワースペクトル密度の累積加算値及びクロススペクトル密度の累積加算値に基づいて、測定対象となっている被測定系＃（ｉ，ｊ）のインパルス応答ｈi,j（ｔ）を算出する。そして、処理制御ユニット１１０は、算出されたインパルス応答ｈi,j（ｔ）を記憶ユニット１２０内に格納する。
【０１５２】
こうしてステップＳ３９の処理が終了すると、ステップＳ２６の処理が終了する。そして、個別音響特性測定処理が終了する。
【０１５３】
＜表示制御処理＞
次に、処理制御ユニット１１０が実行する表示処理制御について説明する。
【０１５４】
《インパルス応答の表示制御処理》
被測定系を指定したインパルス応答の表示指定が入力ユニット１３０に入力されると、処理制御ユニット１１０が、インパルス応答の表示制御処理が行う。
【０１５５】
かかるインパルス応答の表示制御処理に際しては、処理制御ユニット１１０が、指定された被測定系のインパルス応答を、記憶ユニット１２０から読み取る。引き続き、処理制御ユニット１１０は、読み取られたインパルス応答に基づいて、当該インパルス応答の表示データを生成する。そして、処理制御ユニット１１０が、生成された表示データを表示ユニット１４０へ送る。この結果、表示ユニット１４０に、指定された被測定系のインパルス応答を可視化した画像が表示される。
【０１５６】
なお、インパルス応答を可視化した画像の例が、図１０（Ａ）に示されている。
【０１５７】
《音圧分布の表示処理》
周波数を指定した音圧分布の表示指定が入力ユニット１３０に入力されると、処理制御ユニット１１０が、音圧分布の表示制御処理を行う。
【０１５８】
かかる音圧分布の表示制御処理に際しては、処理制御ユニット１１０が、被測定系のそれぞれのインパルス応答を、記憶ユニット１２０から読み取る。引き続き、処理制御ユニット１１０は、読み取られたインパルス応答、及び、指定された周波数に基づいて、指定された周波数の正弦波がスピーカＳＰから出力された場合の収音位置のそれぞれにおける音圧値を算出する。
【０１５９】
次に、処理制御ユニット１１０が、算出された音圧値と収音位置との組み合わせの全てに基づいて、音場空間における音圧分布の表示データを生成する。かかる表示データの生成に際して、本実施例では、処理制御ユニット１１０は、収音位置ごとに算出された音圧値に基づく線形補間を行った後、算出された音圧値の最大値による正規化を行う。そして、正規化された音圧値の各値に対して、輝度又はカラーの割り当てを行う等して、表示データを生成する。
【０１６０】
そして、処理制御ユニット１１０は、生成された表示データを表示ユニット１４０へ送る。この結果、表示ユニット１４０に、指定された周波数に対応する音圧分布を可視化した画像が表示ユニット１４０に表示される。
【０１６１】
なお、音圧分布を可視化した画像の例が、図１０（Ｂ）に示されている。
【０１６２】
《位相差分布の表示処理》
周波数を指定した位相差分布の表示指定が入力ユニット１３０に入力されると、処理制御ユニット１１０が、位相差分布の表示制御処理を行う。
【０１６３】
かかる位相差分布の表示処理に際しては、処理制御ユニット１１０が、被測定系のそれぞれのインパルス応答を、記憶ユニット１２０から読み取る。引き続き、処理制御ユニット１１０は、読み取られたインパルス応答、及び、指定された周波数に基づいて、指定された周波数の正弦波がスピーカＳＰから出力された場合の収音位置のそれぞれにおける位相差を算出する。ここで、「位相差」とは、上述したように、両耳間距離等の所定距離だけ離れた位置間における位相差である。
【０１６４】
次に、処理制御ユニット１１０は、算出された位相差値と収音位置との組み合わせの全てに基づいて、音場空間における位相差分布の表示データを生成する。かかる表示データの生成に際して、本実施例では、処理制御ユニット１１０は、収音位置ごとに算出された位相差値に基づく線形補間を行った後、算出された位相差値の最大値による正規化を行う。そして、正規化された位相差値の各値に対して、輝度又はカラーの割り当てを行う等して、表示データを生成する。
【０１６５】
そして、処理制御ユニット１１０は、生成された表示データを表示ユニット１４０へ送る。この結果、表示ユニット１４０に、指定された周波数に対応する位相差分布を可視化した画像が表示される。
【０１６６】
なお、位相差分布を可視化した画像の例が、図１０（Ｃ）に示されている。
【０１６７】
《波面移動の動画像の表示処理》
周波数を指定した波面移動の動画像の表示指定が入力ユニット１３０に入力されると、処理制御ユニット１１０が、波面移動の動画像の表示制御処理を行う。
【０１６８】
かかる波面移動の動画像の表示処理に際しては、処理制御ユニット１１０が、被測定系のそれぞれのインパルス応答を、記憶ユニット１２０から読み取る。引き続き、処理制御ユニット１１０は、読み取られたインパルス応答、及び、指定された周波数に基づいて、指定された周波数の正弦波と、収音位置のそれぞれにおけるインパルス応答との畳み込み演算を行って、収音位置のそれぞれにおける表示すべき時刻に対応する振幅値を算出する。
【０１６９】
次に、処理制御ユニット１１０は、算出された全ての振幅値のうちの最大値に基づいて、算出された全ての振幅値についての正規化を行う。引き続き、処理制御ユニット１１０は、最初に表示すべき画像の表示データを生成する。かかる表示データの生成に際して、処理制御ユニット１１０は、正規化された振幅値の基づく線形補間を行う。そして、線形補間された振幅値の各値に対して、輝度又はカラーの割り当てを行う等して、表示データを生成する。そして、処理制御ユニット１１０は、生成された表示データを表示ユニット１４０へ送る。この結果、波面移動の動画像のうちで最初に表示すべき画像が表示ユニット１４０に表示される。
【０１７０】
以後、所定の表示速度に応じて、次に表示すべき表示時刻となると、上述した最初に表示すべき画像の表示データの場合と同様にして、次に表示すべき画像の表示データを順次生成して、生成された表示データを表示ユニット１４０へ送る。この結果、波面移動の動画像が表示ユニットに表示される。
【０１７１】
以上説明したように、本実施例では、信号出力ユニット１５０が、録音動作が開始されてから所定時間Ｔ1の経過後に、処理制御ユニット１１０により発行された出力開始指令に応じて、所定時間Ｔ2にわたって測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力を開始する。一方、処理制御ユニット１１０が、録音動作の開始時点から測定用音信号Ｘ（ｔ）の出力動作の終了時点まで、測定用音信号Ｘ（ｔ）を受けた音処理装置２００が出力した測定用音信号Ｘ（ｔ）に対応する音の所定収音位置おける収音ユニット１６０による収音結果を録音する。そして、処理制御ユニット１１０が、録音動作の実行時間ＴRECと、所定時間Ｔ1と所定時間Ｔ2との和との時間差（第１遅延時間）ＴＤ1を特定する。
【０１７２】
このため、被測定系の音響特定の測定に際して、時間差ＴＤ1を考慮することにより、測定用音信号Ｘ（ｔ）と録音信号Ｙ（ｔ）との同期関係を、精度良く把握できる。
【０１７３】
また、本実施例では、処理制御ユニット１１０が、音処理装置２００の音出力位置の近傍位置を較正用収音位置とした場合における録音結果と、特定された時間差ＴＤ1と、第２測定用音データとに基づいて、音処理装置２００の遅延特性（第２遅延時間ＴＤ2）を検出する。このため、被測定系の音響特定の測定に際して、特定された時間差ＴＤ1に加えて、音処理装置２００の遅延特性を考慮することにより、測定用音信号Ｘ（ｔ）と録音信号Ｙ（ｔ）との同期関係を、非常に精度良く把握できる。
【０１７４】
また、本実施例では、処理制御ユニット１１０が、所定収音位置における収音結果の録音結果と、特定された時間差と、音処理装置２００の遅延特性とに基づいて、音処理装置２００の音出力位置と所定収音位置との組み合わせによって定まる被測定系の音響特性を解析する。このため、被測定系の音響特性の測定精度を確保しつつ、簡易に測定することができる。
【０１７５】
また、本実施例では、表示ユニット１４０が、音響特性の測定結果の処理制御ユニット１１０による解析結果を表示する。このため、被測定系の音響特性の測定結果を可視化することができる。
【０１７６】
また、本実施例では、処理制御ユニット１１０が、収音位置が互いに異なる複数の被測定系ごとの音響特性を解析する。そして、測定された被測定系ごとの音響特性に基づいて得られる音圧分布の静止画、位相分布の静止画、及び、波面移動の動画が、表示ユニット１４０に表示される。このため、音場の特性を可視化することができる。
【０１７７】
＜実施例の変形＞
上記の実施形態に対しては、様々な変形を行うことができる。
【０１７８】
例えば、上記の実施例では、上述した実施形態の場合と同様の変形を行うことができる。
【符号の説明】
【０１７９】
１００  …  音響特性測定装置
１１０  …  処理制御ユニット（音信号出力部の一部、録音部の一部、特定部、
較正部、解析部）
１５０  …  信号出力ユニット（音信号出力部の一部）
１６０  …  収音ユニット（録音部の一部）
７００  …  音響特性測定装置
７２０  …  音信号出力部
７３０  …  録音部
７４０  …  特定部
７５０  …  較正部
７６０  …  解析部
７７０  …  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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