1-10-5
無響室での音響計測における反射の影響*○ 平原達也（富山県立大学）, 大谷 真（京都大学）, 森川大輔（JAIST）

LSP

はじめに

1

TD508MK3

1000
dummy
さまざまな音響計測を行う場合、自由空間(Eclipse)head
ECM‐77Bの条件を確保するために無響室が用いられる。
(SONY)SP
Mref
MLMR
音響計測では瞬時音圧波形を時間積分して得
1100
Evolution 50A
1021
られる音圧レベルや音響エネルギーを測る場(Creek)(Earthworks)
合が多いので、無響室の性能は逆二乗の法則
xref
xL
xR
UA101 (Roland)の成立範囲と暗騒音レベルで評価される。しDA/AD
かし、瞬時音圧波形を観測する場合には、反Fig.1 測定システム
射波が直接波に重畳すると音圧波形が変形するので、その影響は無視できない。
ただし、振幅は最大値で正規化してある。
本稿では、音源から両耳に到達する音波のLSP が 1.06 m の場合、xref と xL には反射波伝播時間を測るときに問題となった無響室内はないが、xR には主応答の約 4 ms 以降に反の反射について述べる。
射波が認められた。これは、ダミーヘッド右側の床格子からの反射波である。
2 方法
[1,2]
LSP = 5 m の場合は、xref, xL, xR いずれにも両耳間時間差（ITD）の周波数依存性 を再確認するために、音源から両耳に到達する反射波があり、特に xR の主応答の約 2 ms 以音波の伝播時間を測定した。すなわち、Fig. 1降の反射波が大きかった。これらは、ダミーのように、ダミーヘッドの左耳真横 LSP [m] にヘッド左右両側の床格子からの反射波である。
置いたラウドスピーカから時間引き伸ばしパ
LSP が 1.06 m の場合は、5.0 m の場合に比べルス音、あるいは先頭と最後の 1 周期に直線て TL が 41.6 μs、TR が 20.9 μs 短かった。このテーパ―をかけた 10 周期の正弦波バースト
41.6 μs は 2 サンプリング周期（2/FS）、20.9 μs音を放射し、左耳真横 1 m の参照点に置いたは 1 サンプリング周期（1/FS）の違いである。
マイクロホン Mref とダミーヘッドの左右の耳に挿入したマイクロホン ML と MR で受音した。
LSP: 1.06 m
xref
各マイクロホンで受音した信号を xref, xL,TL : 2916.7 μs
xR とすると、xref と xL, xR との相互相関から参xL
照点から左右の耳までの音波の伝播時間 TL
TR : 3645.8 μs
xRと TR が求まり、TR－TL が ITD となる。
測定に用いた無響室は石川県工業試験場のTR ‐ TL : 729.1 μs
無響室（内寸: 6×4×4.8 m、吸音クサビ長: 600
LSP: 5.0 mxrefmm）で、床は金属製の格子である。仕様にTL : 2958.3 μs
よれば、暗騒音は NC-15、逆自乗則許容半はxL
範囲1.5 m（100 Hz 以上）である。
TR : 3666.7 μsxR

結果33.1 インパルス応答
サンプリング周波数（FS）48 kHz の時間引
き伸ばしパルス音を用いて、LSP を 1.06 と 5.0m で計測したインパルス応答を Fig.2 に示す。
*TR ‐ TL : 708.4 μs‐50510Time in ms15Fig.2

インパルス応答波形

2025

The effect of reflections on acoustical measurements in an anechoic room, by HIRAHARA Tatsuya(Toyama Prefectural Univ.), OTANI Makoto (Kyoto Univ.), MORIKAWA Daisuke (JAIST)

日本音響学会講演論文集- 655 -

2015年3月

3.2 正弦波応答
Fig.3 に FS を 192 kHz、LSP を 1.06 m と 5.0m で計測した 200, 1 k, 4 kHz の正弦波バース
ト音の受音波形を示す。ただし、各振幅は rms値で正規化してある。
200 Hz では反射波は主応答の後にあるように見えるが、LSP が 1.06 m の場合、xR の4~10 周期の振幅は 2, 3 周期目よりも明らかに小さく、主応答の中に反射波の影響がある。
そして、10 周期の波形から求めた TL10 と TR10は先頭の 3 周期の波形だけから求めた TL3 とTR3 よりそれぞれ 26.0 μs と 5.2 μs 短かった。
一方、LSP が 5.0 m の場合、TL10 と TR10 の方がTL3 と TR3 より 15.6 μs と 26.0 μs 長かった。
1 kHz では、LSP にかかわらず、全ての主応答の振幅は一定ではなく、尾を引いており、反射波が認められる。LSP が 1.06 m の場合、10 周期から求めた TL10 は TL3 より 10.4 μs 短いが、TR10 と TR3 は同じであった。LSP が 5.0 mの場合、TL10 は TL3 より 5.2 μs 短いが、TR10 はTR3 より 10.4 μs 長かった。
4 kHz でも、反射波が明瞭に認められる。
LSP が 5.0 m の場合、xL と xR の主応答に反射波が重畳している。しかし、いずれの場合においても、用いる周期数による TL の違いもTR の違いも 5.2 μs 以下であった。

4xL

無響室において計測した瞬時音圧波形を扱う場合には、室内の反射波の影響がある。周期が長い 200 Hz でその影響は大きく、測定条
件により TL と TR に 3/ FS（3×5.2 μs）以上の違いが生じた。1 kHz では主応答と反射波が重畳しているが、測定条件による TL と TR の違いは 2/FS 以下であった。4 kHz では主応答と反射波の重畳区間が短く、測定条件によるTL と TR の違いは 1/ FS 以下であった。
ある程度の反射波退治を施したが、「無響室」の無響の程度は上記のとおり不十分であり、自由空間を得意とする数値音響シミュレーション[3]には敵わない。

LSP:1.06 m
10 cycle, 3 cycle

TL : 2625.0 μs, 2651.0 μs
TR : 3479.2 μs, 3484.4 μs

xR

TR ‐ TL : 854.2 μs, 833.4 μs
xref

LSP: 5.0 mxL

10 cycle, 3 cycle
TL : 2776.0 μs, 2760.4 μsxRTR : 3619.8 μs, 3593.8 μs
TR ‐ TL : 843.8 μs, 833.4 μs

02040xref

60
Time in msxR801001201 kHz

LSP:1.06 m

TL :
TR :

10 cycle, 3 cycle
2828.1 μs, 2838.5 μs
3604.2 μs, 3604.2 μs

xL

TR ‐ TL : 776.1 μs, 765.7 μs
LSP: 5.0 m

xref
xLxR

TL :

10 cycle, 3 cycle
2849.0 μs, 2854.2 μs

TR :3614.6 μs, 3604.2 μs

TR ‐ TL : 776.0 μs, 750.0 μs
0まとめ200 Hzxref

1020xref3050604 kHz

LSP:1.06 mTL :10 cycle, 3 cycle
2906.3 μs, 2911.5 μs

TR :3671.9 μs, 3666.7 μs

xLxR

40

TR ‐ TL : 765.6 μs, 755.2 μs
LSP: 5.0 mxrefxLxRTL :10 cycle, 3 cycle
2911.5 μs, 2911.5 μs

TR :3666.7 μs, 3661.5 μs

TR ‐ TL : 755.2 μs, 750.0 μs
010

本研究の一部は科研費(25330203)の助成を受けた。

Fig.3

200Hz, 1 kHz, 4 kHz の正弦波応答波形

参考文献[1] Kuhn, “Model for the interaural time differencesin the azimuthal plane,” JASA 62(1), 157–167(1977).
[2] 平原 他, “両耳間時間差の周波数依存性の成因－音響計測編－,”音講論 733-734 (2012.03).
[3] 大谷 他, “両耳間時間差の周波数依存性の成因－数値解析編－,”音講論 735-736 (2012.03).

謝辞

日本音響学会講演論文集- 656 -

2030
Time in ms

4050602015年3月