(57)【要約】【課題】  音響伝達系の音響特性の測定において、測定の途中で騒音レベルが変化した場合でも、自動で適切な加算平均回数を設定することができる「音響特性測定装置」を提供する。【解決手段】  音響伝達系の音響特性を測定するためのマイクロコントローラ１及びＤＳＰ２であって、音響伝達系の音響特性を測定するにあたって、音響伝達系の音響特性を測定している途中で音響伝達系の騒音レベルＮ´を観測する特定騒音レベル観測手段と、特定騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルＮ´に基づき、所望のＳＮ比ｘが得られるような加算平均回数Ｍを計算する特定加算平均回数計算手段とを備える。またマイクロコントローラ１及びＤＳＰ２は、音響伝達系の音響特性の測定を開始する前に、音響伝達系の騒音レベルＮを観測する騒音レベル観測手段と、騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルに基づき、加算平均回数Ｍを計算する加算平均回数計算手段とを備える。【選択図】  図２
2009047459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響伝達系の音響特性を測定するための音響特性測定装置であって、
前記音響伝達系の音響特性を測定するにあたって、前記音響伝達系の音響特性を測定している途中で前記音響伝達系の騒音レベルを観測する特定騒音レベル観測手段と、該特定騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルに基づき、所望のＳＮ比が得られるような加算平均回数を計算する特定加算平均回数計算手段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】
前記音響伝達系の音響特性を測定するにあたって、さらに前記音響伝達系の音響特性の測定を開始する前に、前記音響伝達系の騒音レベルを観測する騒音レベル観測手段と、該騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルに基づき、前記加算平均回数を計算する加算平均回数計算手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の音響特性測定装置。
【請求項３】
前記特定騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルが、前記騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルよりも大きい場合に、前記特定加算平均回数計算手段が前記加算平均回数を計算することを特徴とする請求項２記載の音響特性測定装置。
【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に関し、特に音響伝達系の音響特性の測定中に音響伝達系の騒音レベルが高まった場合でも、音響特性を好適に測定するための音響特性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車車室内、コンサートホール、ホーム室内等の音響伝達系の音響特性を測定する方法として、パルス信号を用いる測定方法やランダム信号を用いる測定方法が知られている。これらの測定方法では、具体的には例えば時間引き延ばしパルス（ＴＳＰ）や、インパルス信号や、ホワイトノイズや、ピンクノイズ等を再生し、その応答を観測・解析することで、音響伝達系の音響特性を測定する。係る音響特性の測定では、ＳＮ比が悪化すると音響特性の測定に誤差が生じるところ、音響伝達系に存在する様々な騒音は受信信号のＳＮ比を悪化させる要因となる。
【０００３】
これに対して、騒音により悪化するＳＮ比を改善する方法として、従来からパルス信号を繰り返し送受信して受信信号を加算平均する方法（図３参照）やクロススペクトル法などが提案、実用化されている。これらのＳＮ比改善方法では、一般に測定者が受信信号、或いはクロススペクトルの加算平均回数をあらかじめ決めておく必要がある。ここで加算平均回数とは、パルス信号を用いた測定では受信信号の加算平均回数を指し、ランダム信号を用いた測定では受信信号と送信信号のクロススペクトルの加算平均回数を指す。なお、加算平均回数をM回とすると、加算平均後のＳＮ比は１０ｌｏｇ１０（Ｍ）［ｄＢ］改善できることが知られている。
【０００４】
ところが、上記のように加算平均回数をあらかじめ決定するＳＮ比改善方法では、決定した加算平均回数が実際に測定を行う音響伝達系の騒音レベルに対して十分大きくなかった場合に、加算平均後の受信信号のＳＮ比が低くなってしまうことから、音響特性の測定に誤差が生じてしまうことになる。
【０００５】
このような問題については、測定を行う直前に音響伝達系の騒音レベルを観測し、所望のＳＮ比が得られるような加算平均回数を計算した上で音響特性の測定を行えば解決できるといえる。この点、再生する信号レベルはあらかじめ知ることができるので、所望のＳＮ比を設定するとともに音響伝達系の騒音レベルを観測すれば、必要な加算平均回数を計算することができる。Ｍ回の加算平均をした場合のＳＮ比Ｘ［ｄＢ］は、具体的には信号レベルをＳ［ｄＢ］、騒音レベルをＮ［ｄＢ］とすると次式で表される。
【数１】
2009047459.tif 000003
したがって、所望のＳＮ比Ｘを得るために必要な加算平均回数は次式で求めることができる。
【数２】
2009047459.tif 000004
ここで、ceil(ｘ)はｘ以上の整数を返す関数である。このようなＳＮ比改善方法に関する技術は例えば特許文献１で提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように測定前に音響伝達系の騒音レベルを観測し、加算平均回数を計算するＳＮ比改善方法によれば、あらかじめ決定した加算平均回数が不適切であった結果、音響特性の測定に誤差が生じてしまうことを回避できる。しかしながら、このようなＳＮ比改善方法を用いて音響特性を測定しても、測定中に騒音レベルが変化(上昇)した場合には、測定前に計算した加算平均回数が不適切な値となる結果、音響特性の測定に誤差が生じてしまう虞がある。
【０００８】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、音響伝達系の音響特性の測定において、測定の途中で騒音レベルが変化した場合でも、自動で適切な加算平均回数を設定することができる音響特性測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は音響伝達系の音響特性を測定するための音響特性測定装置であって、前記音響伝達系の音響特性を測定するにあたって、前記音響伝達系の音響特性を測定している途中で前記音響伝達系の騒音レベルを観測する特定騒音レベル観測手段と、該特定騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルに基づき、所望のＳＮ比が得られるような加算平均回数を計算する特定加算平均回数計算手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、音響伝達系の音響特性の測定において、測定の途中で騒音レベルが変化した場合でも自動で適切な、すなわち所望のＳＮ比が得られる加算平均回数を設定することができる。
【００１１】
また本発明は前記音響伝達系の音響特性を測定するにあたって、さらに前記音響伝達系の音響特性の測定を開始する前に、前記音響伝達系の騒音レベルを観測する騒音レベル観測手段と、該騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルに基づき、前記加算平均回数を計算する加算平均回数計算手段とを備えてもよい。
【００１２】
ここで、音響特性の測定は例えばあらかじめ加算平均回数を決定した上で開始することもできるところ、測定誤差の観点からは本発明のように音響特性の測定を開始する前に騒音レベルを観測するとともに、このとき観測した騒音レベルに基づき、加算平均回数を計算した上で開始することが好適である。
【００１３】
また本発明は前記特定騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルが、前記騒音レベル観測手段が観測した騒音レベルよりも大きい場合に、前記特定加算平均回数計算手段が前記加算平均回数を計算してもよい。
【００１４】
さらに特定加算平均回数計算手段は、例えば本発明のように測定の途中で観測された騒音レベルが測定前に観測された騒音レベルよりも大きい場合に、加算平均回数計算手段が計算した加算平均回数に代えて、加算平均回数を再度計算することが好適である。
【００１５】
なお、観測した騒音レベルが著しく大きい場合は、計算で得られる必要な加算平均回数が大きくなりすぎる、つまり測定時間が長くなりすぎるという問題がある。これに対しては、騒音レベルの上限値及び加算平均回数の上限値夫々をあらかじめ定めておくとともに、観測した騒音レベルが上限値を超えた場合に、加算平均回数を上限値に制限する加算平均回数制限手段をさらに備えることが好適である。また、この場合には騒音レベルが上限値を超えており、測定結果が信頼できないことを測定者に適宜の方法で通知するための制御を行う通知制御手段をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、音響伝達系の音響特性の測定において、測定の途中で騒音レベルが変化した場合でも、自動で適切な加算平均回数を設定することができる音響特性測定装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【００１８】
図１はオーディオ装置１００の構成を模式的に示す図である。このオーディオ装置１００において、音響特性測定装置はマイクロコントローラ１とＤＳＰ２とで実現されている。ＤＳＰ２は測定信号の生成、受信信号の加算平均、及び音響伝達系の騒音レベルの観測や観測した騒音レベルについての判定を含む種々の解析処理を行うための構成であり、マイクロコントローラ１がＤＳＰ２に適宜プログラムをロードすることで、ＤＳＰ２はこれらの処理を行う。マイクロコントローラ１はマイコンを有して構成されており、本実施例では主にＤＳＰ２の解析結果をもとにＤＳＰ２に対して加算平均回数の制御を行うための構成となっている。この点、マイクロコントローラ１は加算平均回数の制御として、具体的には例えばＤＳＰ２が観測した騒音レベルに基づき加算平均回数の計算などを行う。ただし、すべての処理や制御をマイクロコントローラ１のみ、またはＤＳＰ２のみで行ってもよい。すなわち、音響特性測定装置は例えばマイクロコントローラ１のみ、またはＤＳＰ２のみで実現されてもよい。
【００１９】
本実施例では音響伝達系の音響特性を測定するにあたって、音響伝達系の音響特性の測定を開始する前に、音響伝達系の騒音レベルＮを観測する騒音レベル観測用プログラムと、音響伝達系の音響特性を測定している途中で、音響伝達系の騒音レベルＮ´を観測するための特定騒音レベル観測用プログラムとがともにマイクロコントローラ１に組み込まれており、これらのプログラムは適宜ＤＳＰ２にロードされる。なお、これらのプログラムは一体として構成されていてもよい。本実施例ではマイクロコントローラ１がこれらのプログラムをＤＳＰ２にロードするとともに、ＤＳＰ２がこれらのプログラムに基づき処理を行うことで、騒音レベル観測手段と特定騒音レベル観測手段とが実現される。
【００２０】
また本実施例では音響伝達系の音響特性を測定するにあたって、騒音レベル観測用プログラムに基づき観測された騒音レベルＮに基づき、所望のＳＮ比ｘが得られるような加算平均回数Ｍを計算するための加算平均回数計算用プログラムと、特定騒音レベル観測用プログラムに基づき観測された騒音レベルＮ´に基づき、同じく所望のＳＮ比ｘが得られるような加算平均回数Ｍを計算するための特定加算平均回数計算用プログラムとがともにマイクロコントローラ１に組み込まれている。なお、これらのプログラムは一体として構成されていてもよい。
【００２１】
また特定加算平均回数計算用プログラムは、さらに特定騒音レベル観測用プログラムに基づき観測された騒音レベルＮ´が、騒音レベル観測用プログラムに基づき観測された騒音レベルＮよりも大きい場合に、加算平均回数計算用プログラムに基づき計算された加算平均回数Ｍに代えて、加算平均回数Ｍを再度計算するように作成されている。本実施例ではマイクロコントローラ１が加算平均回数計算用プログラムと特定加算平均回数計算用プログラムとに基づき処理を行うことで、特定加算平均回数計算手段と加算平均回数計算手段とが実現される。
【００２２】
またマイクロコントローラ１には観測された騒音レベルＮ或いはＮ´があらかじめ定められた上限値Ｎ０を超えた場合に、加算平均回数Ｍを上限値Ｍ０に制限するための加算平均回数制限用プログラムが組み込まれており、このプログラムに基づきマイクロコントローラ１が処理を行うことで、加算平均回数制限手段が実現される。なお、マイクロコントローラ１には、観測された騒音レベルＮ或いはＮ´が上限値Ｎ０を超えており、測定結果が信頼できないことを測定者に通知する制御を行うための通知制御用プログラムをさらに組み込んでもよく、このときにはこのプログラムに基づきマイクロコントローラ１が処理を行うことで、通知制御手段が実現される。また、加算平均回数制限用プログラムや通知制御用プログラムも例えば加算平均回数計算用プログラムや特定加算平均回数計算用プログラムと一体として構成されていてもよい。
【００２３】
Ｄ／Ａコンバータ３はＤＳＰ２から出力されたデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する。パワーアンプ４はＤ／Ａコンバータ３から出力されたアナログオーディオ信号をスピーカ５を駆動できるパワーに増幅する。アナログオーディオ信号が入力されたスピーカ５が音響伝達系に音声を出力すると、マイクロホン６はこの音声を音響伝達系を介して受信するとともに、Ａ／Ｄコンバータ７にアナログ信号を出力する。Ａ／Ｄコンバータ７はマイクロホン６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２４】
次にマイクロコントローラ１及びＤＳＰ２で行われる処理を図２に示すフローチャートを用いて詳述する。ＤＳＰ２はまず騒音レベルＮの観測を行うとともに（ステップＳ１１）、観測された騒音レベルＮが騒音レベルの上限値Ｎ０以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。肯定判定であれば、マイクロコントローラ１は前述の数２に基づき、観測された騒音レベルＮ、既知の信号レベルｓ及び所望のＳＮ比ｘから加算平均回数Ｍを算出する（ステップＳ１３）。一方、否定判定であれば、マイクロコントローラ１は加算平均回数Ｍを上限値Ｍ０に制限する（ステップＳ１４）。
【００２５】
次にマイクロコントローラ１は加算回数カウンタｉ及び騒音レベル観測用カウンタｊ夫々を０（ゼロ）にリセットする（ステップＳ１５）。またＤＳＰ２は測定信号の送受信処理と受信信号の加算処理とを行う（ステップＳ１６及びＳ１７）。このときマイクロコントローラ１は一回の送受信処理及び加算処理が行われる毎に加算回数カウンタｉ及び騒音レベル観測用カウンタｊ夫々に1を加算する（ステップＳ１８）。続いてマイクロコントローラ１は騒音レベル観測用カウンタｊが一定値Ｍ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１９）。肯定判定であればステップＳ２６に進む。一方、否定判定であった場合、すなわち騒音レベル観測用カウンタｊが一定値Ｍ１に達した場合には、マイクロコントローラ１は騒音レベル観測用カウンタｊを０（ゼロ）にリセットする（ステップＳ２０）。またこのとき、ＤＳＰ２は再度観測を行い、騒音レベルＮ´を観測する（ステップＳ２１）。すなわち、本実施例では音響特性を測定している途中で、騒音レベル観測用カウンタｊが一定値Ｍ１に達する毎に騒音レベルＮ´の観測が行われるようになっている。
【００２６】
続いてＤＳＰ２は騒音レベルＮ´が騒音レベルの上限値Ｎ０以下であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。否定判定であれば、マイクロコントローラ１は加算平均回数Ｍを上限値Ｍ０に制限する（ステップＳ２３）。一方、ステップＳ２２で肯定判定であれば、さらにＤＳＰ２は騒音レベルＮ´が騒音レベルＮよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２４）。肯定判定であれば、マイクロコントローラ１は加算平均回数Ｍを再度計算する（ステップＳ２５）。これにより、測定中に騒音レベルが変化した場合でも所望のＳＮ比ｘを得ることが可能な加算平均回数Ｍを自動で設定できる。一方、ステップＳ２４で否定判定であれば、特段の処理を行うことなくステップＳ２６に進む。
【００２７】
ステップＳ２３、Ｓ２４またはＳ２５に続いて、マイクロコントローラ１は加算回数カウンタｉが加算平均回数Ｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。否定判定であればステップＳ１６に戻って音響特性の測定を継続し、肯定判定であれば測定を終了する。以上により、音響伝達系の音響特性の測定において、測定の途中で騒音レベルが変化した場合でも、自動で適切な加算平均回数Ｍを設定することができる音響特性測定装置をマイクロコントローラ１及びＤＳＰ２で実現できる。
【００２８】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】オーディオ装置１００の構成を模式的に示す図である。
【図２】マイクロコントローラ１及びＤＳＰ２で行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図３】ＴＳＰを用いて加算平均する方法の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  マイクロコントローラ
２  ＤＳＰ
１００  オーディオ装置
【図１】
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【図２】
2009047459.tif 000006
【図３】
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