JP2003075246A - サウンドプレッシャレベル測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つのＳＰＬ（サウンドプレッシャレベ
ル）測定器で、ＳＰＬ（サウンドプレッシャーレベル）
の検出と、それに用いるマイクロフォン２の感度、或い
は感度の周波数特性の変動の補償ができるようにする。 【構成】 ＳＰＬ測定器を、マイクロフォン２と、校
正用基準音声を発生するピストフォン６及びマイクロフ
ォン２を、該ピストフォン６で発生した音声のマイクロ
フォン２による収音が可能なるように収納する収納ケー
ス３で構成する。そして、ピストフォン６は、電池１０
と、スイッチ８と、スイッチ６がオンされたとき電池１
０から電源電圧を受けて校正用基準音声信号（インパル
ス音声信号）を発生する校正用基準音声信号発生回路１
２と、その出力を音声に変換してインパルス音声（校正
用基準音声）を発生するトランスデューサ１１により構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サウンドプレッシ
ャーレベル測定器（以下「ＳＰＬ測定器」という。）、
特に、測定用マイクロフォンの感度測定を容易に行うこ
とができるＳＰＬ測定器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばオーディオ装置等の出力のサウン
ドプレッシャレベル（以下「ＳＰＬ」という。）の測定
は、一般に、オーディオ装置に所定の波形、振幅の校正
用基準音声を発生させると共に、その音声をマイクロフ
ォンに収音させ、そのマイクロフォンの出力をアンプに
より適宜増幅し、そのアンプの出力をメーター等により
計測することにより行う。

【０００３】ところで、ＳＰＬの測定に用いるマイクロ
フォンは感度が予め設定乃至測定おいた値でなければな
らない。感度が異なると同じＳＰＬに対する計測値が異
なるからである。しかしながら、マイクロフォンは気
温、湿度、気圧等の環境により感度が、或いは感度の周
波数特性が変化する。その変化を無視してＳＰＬ測定を
すると当然に誤差が生じる。

【０００４】そこで、従来においては、マイクロフォン
に対して校正用基準音声を収音させて感度、或いは感度
の周波数特性を検出し、そして、その検出結果を通常時
における感度、或いは感度の周波数特性（即ち、基準の
感度、或いは感度の周波数特性）と比較して差異を求
め、その上でそのマイクロフォンによりＳＰＬ測定を行
い、その測定結果を上記感度或いは感度の周波数特性の
差異により校正（補償）し、その校正の結果を以てＳＰ
Ｌの測定結果とするというようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の技術によれば、正確なＳＰＬ測定には、オーディオ
装置等の出力音声を収音する測定用のマイクロフォンの
他に、そのマイクロフォンの校正をするために必要な音
声を出力する校正用基準音声出力器を必要とし、ＳＰＬ
測定に必要な機器の数が複数（マイクロフォンと校正用
基準音声出力器）になり、高価になるという問題があっ
た。

【０００６】また、ＳＰＬ測定には、その複数の機器
（マイクロフォンと校正用基準音声出力器）を操作する
必要があり、面倒であるという問題もあった。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、一つの機器でＳＰＬの検出と、その
検出に用いるマイクロフォンの感度、或いは感度の周波
数特性の変動の補償ができるＳＰＬ測定器を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のＳＰＬ測定器
は、マイクロフォンと、該マイクロフォン向けに校正用
基準音声を発生する校正用基準音声発生器と、該マイク
ロフォン及び校正用基準音声発生器を該校正用基準音声
発生器で発生した校正用基準音声を該マイクロフォンで
収音可能に収納する収納ケースからなることを特徴とす
る。

【０００９】従って、請求項１のＳＰＬ測定器によれ
ば、マイクロフォンにより測定対象となる例えばオーデ
ィオ装置の出力を収音してＳＰＬ測定ができるのみなら
ず、校正用基準音声発生器に校正用基準音声を該マイク
ロフォンに向けて発生させることができるので、その校
正用基準音声の発生時におけるマイクロフォンの出力の
基準（通常時の出力）とのずれを校正用のデータとし、
それで上記ＳＰＬ測定の結果を校正することができ、延
いてはマイクロフォンの感度、或いは感度の周波数特性
の変動を補償した精確なＳＰＬ測定ができる。

【００１０】従って、マイクロフォンの他に、それとは
別体の校正用基準音声出力器（校正用基準音声発生器）
を用いなくても、即ち、複数の機器を用いなくてもマイ
クロフォンの感度、或いは感度の周波数特性の変動を補
償した精確なＳＰＬ測定ができ、精確なＳＰＬ測定に要
する機器の低価格化、操作の簡単化を図ることができ
る。

【００１１】請求項２のＳＰＬ測定器は、前記校正用基
準音声発生器が、電池と、スイッチと、上記スイッチが
オンになるとき受ける電気信号を音声変換してマイクロ
フォンへ送る校正用基準音声信号発生回路からなること
を特徴とする。

【００１２】従って、請求項２のＳＰＬ測定器によれ
ば、上記スイッチをオンする操作をすれば、それにより
トランスデューサからマイクロフォンへ所定の周波数分
布を有する校正用基準音声信号を送出することができる
ので、該マイクロフォンの感度或いは感度の周波数特性
の基準（マイクロフォンの通常時における感度或いは感
度の周波数特性）とのずれを検出することが可能とな
り、延いては、そのマイクロフォンの出力から得られ
る、測定対象の例えばオーディオ装置の出力のＳＰＬ
を、そのずれによって校正することが可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明ＳＰＬ測定器は、基本的に
は、マイクロフォンと、該マイクロフォン向けに校正用
基準音声を発生する校正用基準音声発生器と、該マイク
ロフォン及び校正用基準音声発生器を該校正用基準音声
発生器で発生した音声を該マイクロフォンで収音可能な
るように収納する収納ケースからなる。そして、例えば
その校正用基準音声発生器は、電池と、スイッチと、電
気信号を音声に変換するトランスデューサと、上記スイ
ッチがオンになると、上記電池から電源電圧を受けて上
記所定の周波数分布を有する音声信号を上記トランスデ
ューサへ送出する校正用基準音声信号発生回路で構成す
るするのが好適である。

【００１４】尤も、電池からの電源電圧をスイッチを介
して直接トランスデューサに印加するようにしても良
い。尚、電池の消耗により校正用基準音声信号発生回路
に加わる、或いはトランスデューサに直接加わる電源電
圧の振幅等が変動するのを防止するために、ツェナーダ
イオード等を用いた定電圧回路を構成し、校正用基準音
声信号発生回路、或いはトランスデューサに加わる電源
電圧が一定を保つようにすることが好ましいと言える。

【００１５】尚、ＳＰＬ測定器構成するマイクロフォン
は、ＳＰＬ検出専用マイクロフォンであっても良いし、
通常のマイクロフォンであっても良い。この点について
詳細に説明する。普通の、或いは高級なオーディオ装置
の出力のＳＰＬを検出するには、一般に、通常のマイク
ロフォンでは不充分である。というのは、マイクロフォ
ンの持つ無歪ダイナミックレンジが通常のオーディオ装
置の出力音声のＳＰＬ検出をするには極めて狭過ぎるか
らである。そのため、ＳＰＬ検出には、ＳＰＬ検出専用
の広い無歪ダイナミックレンジを有する専用マイクロフ
ォンを用いるのが普通である。そして、このようなＳＰ
Ｌ検出専用マイクロフォンは一般的に相当に高価であ
る。本発明はこのようなＳＰＬ検出専用マイクロフォン
を用いたＳＰＬ測定器に適用することができることはい
うまでもない。

【００１６】一方、本発明は、通常のマイクロフォンを
用いたＳＰＬ測定器にも適用できるのである。元々、通
常のマイクロフォンは前述のように無歪ダイナミックレ
ンジが狭いので、オーディオ装置の出力のＳＰＬの測定
には好適ではないといえる。しかし、本願発明者は、通
常のマイクロフォンを、測定対象となる例えばオーディ
オ装置の出力を減衰させる収納ケースに収納すれば、マ
イクロフォンのダイナミックレンジが狭くても測定対象
からの音声を収音でき無歪の音声信号を出力することが
でき、マイクロフォンの出力にその減衰度分加算するこ
とによりＳＰＬ検出ができることに着目し、減衰機能を
有する収納ケースにマイクロフォンを収納したＳＰＬ測
定器を発明した。そして、そのようなタイプのＳＰＬ測
定器にも本発明を適用することができるのである。

【００１７】尚、通常のマイクロフォンを用いたＳＰＬ
測定器を発明したのは、ＳＰＬ測定器を顕著に低価格化
できるからであり、更には、ＳＰＬ測定器を顕著に低価
格化することにより、オーディオ装置、例えば自動車用
オーディオ装置のユーザーにＳＰＬ測定器を配布し、ユ
ーザーが自己のオーディオ装置の性能を客観的に且つ比
較的精確に把握できるようにし、延いてはバージョンア
ップのための有力なデータとすることができるからであ
る。そして、そのような低価格なＳＰＬ測定器において
も、本発明を適用することにより日々の気温、湿度、気
圧等の環境によるマイクロフォンの感度、感度の周波数
特性の変動分を補償したＳＰＬ検出結果を得ることがで
きるのである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１（Ａ）〜（Ｄ）は本発明ＳＰＬ測定器の第
１の実施例を示すもので、（Ａ）は収納ケースの蓋を閉
じた状態（通常状態）の斜視図、（Ｂ）は収納ケースの
蓋を開いた状態における分解斜視図、（Ｃ）は校正用基
準音声発生器であるピストフォンの構成図、（Ｄ）はト
ランスデューサが発生するインパルス音声（校正用基準
音声）の波形の一例を示す図である。

【００１９】図面において、ＳＰＬ測定器は、収納ケー
ス１と、それに収納されたマイクロフォン２及びピスト
フォン６からなる。２ａはマイクロフォン２に接続され
たコード、３は該収納ケース１の筐体で、例えば金属
（或いは樹脂）からなる。該筐体３は、本体部３ａと、
それに開閉可能に取着された蓋部３ｂにより構成されて
おり、その内部に下ハーフ４ａと上ハーフ４ｂからなる
吸音体４が入れられている。該吸音体４（下ハーフ４ａ
と上ハーフ４ｂ）は例えば発泡スチロールの如き吸音性
が良く、且つ、適度な加工性のある材料からなり、該吸
音体４にマイクロフォン３を入れるマイクロフォン収納
空間５と、ピストフォン６を入れるピストフォン収納空
間７が形成されているのである。

【００２０】該マイクロフォン収納空間５は吸音体４の
下ハーフ４ａに形成された収納空間下ハーフ５ａと、上
ハーフ４ｂに形成された収納空間上ハーフ５ｂから構成
されている。また、ピストトフォン収納空間７は吸音体
４の下ハーフ４ａに形成された収納空間下ハーフ７ａ
と、上ハーフ４ｂに形成された収納空間上ハーフ７ｂか
ら構成されている。５ｃはコード２ａが納まる溝であ
る。５ｄ、５ｄは微小通音孔を構成する溝であり、該微
小通音孔は測定対象からの音声或いはピストフォン６か
らの音声を適宜減衰（例えば２０ｄＢ減衰）してマイク
ロフォン２に導く。

【００２１】８はピストフォン６を構成するスイッチ
で、蓋部３ｂに形成されたピストフォン取付孔１３に下
側から上部を挿入されて該蓋部３ｂに取着されている。
８ａはスイッチ８とピストフォン本体９との間を電気的
に接続するコードである。該ピストフォン本体９は電池
１０と、校正用基準音声信号発生回路１１と、該音声信
号発生回路１１の出力信号を受けるとその出力信号を校
正用基準音声信号に変換するトランスデューサ１１から
なり、収納ケース１内に収納されている。

【００２２】尚、Ｚｄはツェナーダイオード（低電圧ダ
イオード）で、電池１０の出力電圧が徐々に変動しても
それにより校正用基準音声信号発生回路１２に電源電圧
として加わる電圧が変動しないようにするためのもので
ある。校正用基準音声信号発生回路１２に加わる電源電
圧が変動すると、該回路１２が発生するインパルス信号
の振幅等が変化するので、変化しないようにツェナーダ
イオードＺｄを設けて定電圧回路を構成し、その出力電
圧を電源電圧として校正用基準音声信号発生回路１２に
印加するようにするのである。

【００２３】本ＳＰＬ測定器は、図１（Ｂ）に示すよう
に開いた状態の筐体３の吸音体４の下ハーフ４ａに形成
された収納空間４ａにマイクロフォン２を収納し、収納
空間７ａにピストフォン本体９を収納し、更に、スイッ
チ８を蓋部３ｂにその内側から装着し、そして、蓋部３
ｂを閉じる。すると、マイクロフォン２とその前方に後
ろ向き位置するピストフォン６が収納されたＳＰＬ測定
器が構成される。

【００２４】ピストフォン６は、図１（Ｃ）に示すよう
に、上記スイッチ８を介して電池１０から電源電圧を受
けて動作する校正用基準音声信号発生回路１２の出力側
に電気信号を音声に変換するトランスデューサ１１を接
続した構成を有する。校正用基準音声信号発生回路１２
はスイッチ８をプッシュしたとき過度的にインパルスを
発生する。そのパルスは、予め設定した所定の周波数成
分を有する波形［図１（Ｄ）参照］を有し、マイクロフ
ォン２を複数種の異なる周波数（例えば５０Ｈｚ、１０
０Ｈｚ、３００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０
００Ｈｚ）における成分について感度を検出し、その各
周波数毎に校正（補償）が可能なるようにされている。

【００２５】本ＳＰＬ測定器を用いて、例えばオーディ
オ装置のＳＰＬを測定する場合は、先ず、スイッチ８を
プッシュして図１（Ｄ）に示すようなインパルス信号
（校正用基準音声信号）を１パルス発生させる。する
と、トランスデューサ１１はそのパルス信号を音声に変
換し、その音声が上記微小通音孔５ｄ、５ｄを介してマ
イクロフォン２に収音される。そのマイクロフォン２の
出力をファーストフーリェトランスファー（ＦＦＴ：Ｆ
ａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）し、マ
イクロフォン２の上記各周波数における感度を検出し、
その検出結果をその各周波数における感度の基準値と比
較して、各周波数における校正値を求める。

【００２６】次いで、オーディオ装置に試験用の音声記
録媒体をセットし、予め設定した条件でそのオーディオ
装置にその音声記録媒体の再生をさせる。そして、その
音声をマイクロフォン２に収音させる。この場合、ＳＰ
Ｌ測定器内部の吸音体４がオーディオ装置の出力音声を
減衰させる。この減衰の減衰量は予め設定された所定値
（例えば２０ｄＢ）になるようにされている。従って、
マイクロフォン２は無歪ダイナミックレンジが狭くても
ダイナミックレンジが広いオーディオ装置の出力を無歪
で電気信号に変換することができる。

【００２７】そして、そのマイクロフォン２の出力信号
にその減衰分を加算し、更に、その加算値を上記校正値
で校正してそのオーディオ装置の複数の周波数でのＳＰ
Ｌを得る。このＳＰＬ値は、当然に、マイクロフォンの
感度の周波数特性の基準とのずれを校正値とする校正を
行った精確な値となる。

【００２８】尚、インパルス応答は、図２（Ａ）に示す
ように、単にスイッチ８をプッシュすることにより得ら
れる電池１０からの電圧をトランスデューサ１１に印加
することにより得られる。従って、図１に示した実施例
における音声信号発生回路１２は不要といえる。尚、図
２（Ｂ）はバッテリ１０の電源電圧の低下によるインパ
ルスの振幅等が狂うのを防止するためにツェナーダイオ
ード（低電圧ダイオード）Ｄｚを付加したものである。

【００２９】

【発明の効果】請求項１のＳＰＬ測定器によれば、マイ
クロフォンにより測定対象となる例えばオーディオ装置
の出力を収音してＳＰＬ測定ができるのみならず、校正
用基準音声発生器（ピストフォン）に校正用基準音声を
該マイクロフォンに向けて発生させることができるの
で、その校正用基準音声の発生時におけるマイクロフォ
ンの出力の基準とのずれで上記ＳＰＬ測定の結果を校正
することができ、延いてはマイクロフォンの感度、或い
は感度の周波数特性の変動を補償した精確なＳＰＬ測定
ができる。

【００３０】従って、マイクロフォンの他に、それとは
別体の校正用基準音声出力器を用いなくても、即ち、複
数の機器を用いなくてもマイクロフォンの感度、或いは
感度の周波数特性の変動を補償した精確なＳＰＬ測定が
でき、精確なＳＰＬ測定に要する機器の低価格化、操作
の簡単化を図ることができる。

【００３１】請求項２のＳＰＬ測定器によれば、上記ス
イッチをオンする操作をすれば、それによりトランスデ
ューサマイクロフォンへ所定の周波数分布を有する音声
信号を送出することができるので、該マイクロフォンの
感度或いは感度の周波数特性の基準とのずれを検出する
ことが可能となり、延いては、そのマイクロフォンの出
力から得られる、測定対象の例えばオーディオ装置の出
力のＳＰＬを、そのずれによって校正することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明ＳＰＬ測定器の第１の
実施例を示すもので、（Ａ）は収納ケースの蓋を閉じた
状態（通常状態）の斜視図、（Ｂ）は収納ケースの蓋を
開いた状態における分解斜視図、（Ｃ）はピストフォン
の構成図、（Ｄ）はトランスデューサが発生するインパ
ルス音声の波形の一例を示す図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）は本発明ＳＰＬ測定器のピスト
フォンの各別の例を示す構成図である。

【符号の説明】

１・・・収納ケース、２・・・マイクロフォン、３・・
・筐体、３ａ・・・筐体の本体部、３ｂ・・・蓋、４・
・・吸音体、５・・・マイクロフォン収納空間、６・・
・ピストフォン、７・・・ピストフォン収納空間。８・
・・スイッチ、１０・・・電池、１１・・・トランスデ
ューサ、１２・・・校正用基準音声信号発生回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロフォンと、上記マイクロフォン
   向けの校正用基準音声を発生する校正用基準音声発生器
   と、 上記マイクロフォン及び上記校正用基準音声発生器を、
   該校正用基準音声発生器で発生した音声を該マイクロフ
   ォンにて収音可能なるように収納する収納ケースと、 からなることを特徴とするサウンドプレッシャレベル測
   定器。
2. 【請求項２】 前記校正用基準音声発生器は、 電池と、 スイッチと、 上記スイッチがオンされたことによる受ける電圧パルス
   を音声に変換するトランスデューサと、 を少なくとも有することを特徴とする請求項１記載のサ
   ウンドプレッシャレベル測定器。