JP2016024143A - Sound collection device and loudness measurement device - Google Patents
Sound collection device and loudness measurement device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016024143A JP2016024143A JP2014150363A JP2014150363A JP2016024143A JP 2016024143 A JP2016024143 A JP 2016024143A JP 2014150363 A JP2014150363 A JP 2014150363A JP 2014150363 A JP2014150363 A JP 2014150363A JP 2016024143 A JP2016024143 A JP 2016024143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- loudness
- pseudo
- band
- frequency band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
Description
本発明は、人の聴覚上の音の大きさであるラウドネスを計測する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for measuring loudness, which is the loudness of a person's auditory sound.
人の聴覚上の音の大きさであるラウドネスを計測する技術としては、マイクロフォンで収音した音声を周波数帯域毎の成分に分解し、各周波数帯域の音の大きさを、スペクトルマスキングの影響を考慮した聴覚上の音の大きさに変換した上で、全周波数帯域の聴覚上の音の大きさを算出する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。 As a technique for measuring loudness, which is the loudness of human hearing, the sound collected by a microphone is decomposed into components for each frequency band, and the sound volume in each frequency band is affected by the effects of spectrum masking. A technique is known that calculates the volume of auditory sound in all frequency bands after conversion into a volume of auditory sound that is taken into account (for example, Patent Document 1).
ここで、スペクトルマスキングとは、各周波数帯域の音が、近傍の周波数帯域の小さな音をマスクし、聴こえないか聴こえにくくしてしまうという現象である。 Here, spectrum masking is a phenomenon in which the sound of each frequency band masks a small sound of a nearby frequency band, making it inaudible or difficult to hear.
上述したマイクロフォンで収音した音声を周波数帯域毎の成分に分解し、各周波数帯域の音の大きさをスペクトルマスキングの影響を考慮した聴覚上の音の大きさに変換した上で、全周波数帯域の聴覚上の音の大きさを算出する技術によれば、スペクトルマスキングの影響を反映するために、各周波数帯域毎に、当該周波数帯域の聴覚上の音の大きさを、当該周波数帯域及び周辺の周波数帯域の音の大きさを考慮して算出するという、煩雑で処理負荷の大きな処理を行わなければならず、高速またはリアルタイムにラウドネスの計測を行うことが容易ではなかった。 The sound collected by the microphone described above is decomposed into components for each frequency band, and the volume of each frequency band is converted to the volume of the auditory sound taking into account the effects of spectrum masking, and then the entire frequency band. In order to reflect the influence of spectrum masking, in order to reflect the influence of spectrum masking, for each frequency band, the auditory sound volume of the frequency band Therefore, it is necessary to perform a complicated and heavy processing load that is calculated in consideration of the volume of sound in the frequency band, and it is not easy to measure loudness at high speed or in real time.
そこで、本発明は、より高速に、スペクトルマスキングの影響を反映したラウドネスの計測を行うことができるラウドネス計測装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a loudness measuring apparatus capable of measuring loudness reflecting the influence of spectrum masking at higher speed.
前記課題達成のために、本発明は、音を収音し、収音した音の各周波数帯域毎の成分を表す帯域毎信号を出力する収音装置に、中空部を有する疑似蝸牛管と、前記疑似蝸牛管の中空部内の径方向中央部に、前記疑似蝸牛管の軸方向に沿って配置された振動シートと、前記振動シートの振動を検知する複数のセンサとを設けたものである。ただし、前記疑似蝸牛管の一方の端側を入り口側、他方の端側を奥側として、前記収音する音は、前記入り口側から前記疑似蝸牛管の中空部内に進行し、前記振動シートは、前記入り口側から前記奥側に向かって幅が大きくなる形状を有するものである。また、前記複数のセンサは前記振動シート上に、前記入り口側から前記奥側に向かって配列され、当該複数のセンサの各々は、相互に異なる周波数帯域についての前記帯域毎信号を出力するものである。 In order to achieve the above object, the present invention collects sound, and outputs a band-by-band signal representing a component for each frequency band of the collected sound, a pseudo cochlea tube having a hollow portion, A vibration sheet disposed along the axial direction of the pseudo cochlear tube and a plurality of sensors for detecting vibrations of the vibration sheet are provided in a central portion in the radial direction in the hollow portion of the pseudo cochlear tube. However, with one end side of the pseudo cochlear tube being the entrance side and the other end side being the back side, the sound to be collected proceeds from the entrance side into the hollow portion of the pseudo cochlear tube, and the vibration sheet is , Having a shape with a width that increases from the entrance side toward the back side. Further, the plurality of sensors are arranged on the vibration sheet from the entrance side to the back side, and each of the plurality of sensors outputs the signal for each band for different frequency bands. is there.
ここで、このような収音装置において、前記疑似蝸牛管は、径の大きな方の底面側を前記入り口側とし、径の小さな方の底面側を前記奥側とする、中空の円錐台形状を有するものとしてもよい。また、この場合には、前記疑似蝸牛管の前記円錐台形状の各底面は開口し、前記疑似蝸牛管の前記奥側の底面の開口は音を吸収する吸音装置に連結しているものとしてもよい。 Here, in such a sound collecting device, the pseudo cochlear tube has a hollow truncated cone shape in which a bottom surface side having a larger diameter is the entrance side and a bottom surface side having a smaller diameter is the back side. It may be included. Further, in this case, the bottom surface of the truncated cone shape of the pseudo cochlear tube is open, and the opening of the bottom surface of the back side of the pseudo cochlear tube is connected to a sound absorbing device that absorbs sound. Good.
また、このような収音装置において、前記振動シートには、複数のスリットが前記複数のセンサの配列方向と同方向に配列された形態で設けるようにしてもよい。ただし、前記複数のセンサの配列方向について、隣接する前記スリットの間に前記センサが位置するように各スリットは設ける。このようにすることにより、振動シートが振動し易くなり、より感度良く音を収音することができるようになる。
ここで、本発明は、併せて、このような収音装置と、計測装置とを備え、前記計測装置において、前記収音装置が出力した各周波数帯域の音信号に基づいて、前記収音した音のラウドネスを算出する計測装置も提供する。
In such a sound collection device, the vibration sheet may be provided with a plurality of slits arranged in the same direction as the arrangement direction of the plurality of sensors. However, in the arrangement direction of the plurality of sensors, each slit is provided so that the sensor is positioned between the adjacent slits. By doing in this way, a vibration sheet becomes easy to vibrate and a sound can be picked up with more sensitivity.
Here, the present invention is also provided with such a sound collecting device and a measuring device, and the sound collecting device collects the sound based on the sound signal of each frequency band output by the sound collecting device. A measuring device for calculating the loudness of sound is also provided.
ここで、このようなラウドネス計測装置は、前記計測装置に、前記各周波数帯域の帯域毎信号から、当該周波数帯域と当該帯域毎信号の大きさに応じて、前記収音した音の当該周波数帯域の成分のラウドネスを算出すると共に、各周波数帯域の帯域毎信号から算出したラウドネスを加算して、前記収音した音全体のラウドネスを算定する聴覚周波数特性模擬部を設けることも好ましい。 Here, such a loudness measuring device is configured such that the frequency band of the collected sound is transmitted from the signal for each band of each frequency band to the measuring device according to the frequency band and the size of the signal for each band. It is also preferable to provide an auditory frequency characteristic simulating unit that calculates the loudness of the entire collected sound by calculating the loudness of the component and adding the loudness calculated from the signal for each band of each frequency band.
また、この場合には、計測装置に、さらに、前記聴覚周波数特性模擬部が算出した前記収音した音全体の各時間区間のラウドネスの大きさに応じて、各時間区間について算出されたラウドネスを、所定の時間マスキング特性に従ってマスクする時間マスキング模擬部を設けることも好ましい。 In this case, the measurement apparatus further includes the loudness calculated for each time interval in accordance with the loudness of each time interval of the entire collected sound calculated by the auditory frequency characteristic simulating unit. It is also preferable to provide a time masking simulation part for masking according to a predetermined time masking characteristic.
以上のような収音装置によれば、収音装置の疑似蝸牛管と振動シートは、人間の聴覚器官である蝸牛と基底膜を模した構造を備えているので、振動シートに配列した各センサによって、収音した音の周波数帯域毎の成分を表す帯域毎信号を、スペクトルマスキングの影響を反映した状態で生成することができる。よって、このような収音装置を用いたラウドネス計測装置では、スペクトルマスキングの算出を行う必要がなくなり、スペクトルマスキングの影響を反映したラウドネスの計測を高速に行うことができるようになる。 According to the sound collection device as described above, the pseudo cochlear tube and the vibration sheet of the sound collection device have a structure simulating the cochlea and the basement membrane, which are human auditory organs. Thus, it is possible to generate a band-by-band signal representing a component for each frequency band of the collected sound in a state reflecting the influence of spectrum masking. Therefore, in the loudness measuring device using such a sound collecting device, it is not necessary to calculate spectrum masking, and loudness measurement reflecting the influence of spectrum masking can be performed at high speed.
以上のように、本発明によれば、より高速に、スペクトルマスキングの影響を反映したラウドネスの計測を行うことができるラウドネス計測装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a loudness measuring apparatus capable of measuring loudness reflecting the influence of spectrum masking at higher speed.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係るラウドネス計測装置の構成を示す。
図示するように、ラウドネス計測装置は、収音装置１と、計測装置２とより構成される。
収音装置１は、音を収音し、収音した音の20Hzから20kHzまでの３１個の１/３オクターブバンドの各々の周波数帯域の成分を表す音信号を出力し、計測装置２は、３１個の各周波数帯域の音信号からラウドネスを算出し出力する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a configuration of a loudness measuring apparatus according to the present embodiment.
As shown in the figure, the loudness measuring device includes a sound collecting device 1 and a measuring device 2.
The sound collecting device 1 picks up the sound, outputs a sound signal representing each frequency band component of 31 1/3 octave bands from 20 Hz to 20 kHz of the collected sound, and the measuring device 2 The loudness is calculated from the 31 sound signals in each frequency band and output.
また、計測装置２は、聴覚周波数特性模擬部２１、時間マスキング模擬部２２、ラウドネス出力部２３を備えている。
そして、聴覚周波数特性模擬部２１は、３１個の各周波数帯域の音信号のそれぞれに対応して設けた３１個の帯域毎ラウドネス変換部２１１と、加算器２１２とを備えている。また、各帯域毎ラウドネス変換部２１１は、ゲイン制御回路２１１１と、可変アンプ２１１２とを備えている。
The measuring device 2 also includes an auditory frequency characteristic simulator 21, a time masking simulator 22, and a loudness output unit 23.
The auditory frequency characteristic simulating unit 21 includes 31 band-by-band loudness conversion units 211 provided corresponding to the 31 sound signals in each frequency band, and an adder 212. Each band-based loudness conversion unit 211 includes a gain control circuit 2111 and a variable amplifier 2112.
また、時間マスキング模擬部２２は、遅延部２２１と、マスク制御部２２２と、可変増幅器２２３を備えている。
以下、収音装置１の詳細について説明する。
図２に、収音装置１の構成を示す。
図中、ａは収音装置１の外観を、ｂは収音装置１の側面を、ｃは収音装置１の前面を、ｄは収音装置１の上面を表している。
The time masking simulation unit 22 includes a delay unit 221, a mask control unit 222, and a variable amplifier 223.
Details of the sound collection device 1 will be described below.
FIG. 2 shows the configuration of the sound collection device 1.
In the drawing, a represents the appearance of the sound collecting device 1, b represents the side surface of the sound collecting device 1, c represents the front surface of the sound collecting device 1, and d represents the upper surface of the sound collecting device 1.
図示するように、収音装置１は、疑似蝸牛管１１と、振動シート１２と、吸音箱１３と、３１個の振動センサ１４とを備えている。
ここで、図３ａに人間の聴覚器官の構成を示す。
図示するように、人間の耳から入った音は外耳道を通り、鼓膜、耳小骨を振動させて蝸牛に到達する。蝸牛は音の周波数分解を行っている器官で、それがカタツムリの殻のように巻いた形をしている。また、蝸牛内部には、渦巻き状の管状の中空部があり、この中空部は、基底膜３０１という膜で上下２つに分けられている。
As illustrated, the sound collection device 1 includes a pseudo cochlear tube 11, a vibration sheet 12, a sound absorption box 13, and 31 vibration sensors 14.
Here, FIG. 3a shows the structure of the human auditory organ.
As shown in the figure, the sound from the human ear passes through the ear canal and vibrates the eardrum and ear ossicles to reach the cochlea. The cochlea is an organ that performs frequency decomposition of sound, and it is wound like a snail shell. In addition, there is a spiral tubular hollow portion inside the cochlea, and this hollow portion is divided into two upper and lower portions by a membrane called a basement membrane 301.
図３ｂ１、ｂ２は、渦巻き状の管をまっすぐに引き延ばして、基底膜の膜面と平行な方向と垂直な方向との２方向から見たようすを示したものである。 FIGS. 3b1 and b2 show a spiral tube stretched straight and seen from two directions, a direction parallel to the membrane surface of the basement membrane and a direction perpendicular thereto.
さて、図３ｂ１、ｂ２において、蝸牛に到達した振動は基底膜３０１を振動させながら蝸牛入り口（左側）から奥（右側）へ進み、基底膜３０１上にある神経細胞を興奮させる。このとき大きく振動する部分は入ってくる音の周波数によって異なり、高い周波数の音の場合には入り口付近で、低い場合には奥のほうで大きな振幅となる。 3B1 and 3B, the vibration that has reached the cochlea proceeds from the cochlea entrance (left side) to the back (right side) while vibrating the basement membrane 301, and excites neurons on the basement membrane 301. The portion that vibrates greatly depends on the frequency of the incoming sound. In the case of a high frequency sound, the amplitude is large near the entrance, and when it is low, the amplitude is large in the back.
さて、図２ｂの断面線Ａ-Ａによる疑似蝸牛管１１の断面を表す図２ｅにも示すように、疑似蝸牛管１１は、図３ｂ１、ｂ２に示した蝸牛の渦巻き状の管をまっすぐに引き延ばした管を模した形状を有しており、入り口側（左側）が径が大きく、吸音箱１３に連結された奥側（右側）の径が小さい円錐台形状を有している。 Now, as shown in FIG. 2e, which shows a cross section of the pseudo cochlear tube 11 taken along the section line AA of FIG. 2b, the pseudo cochlear tube 11 extends the cochlear spiral tube shown in FIGS. 3b1 and b2 straightly. The inlet side (left side) has a large diameter, and the back side (right side) connected to the sound absorption box 13 has a small truncated cone shape.
そして、疑似蝸牛管１１の入り口側は開口しており、当該開口より計測対象の音が疑似蝸牛管１１の内側に取り入れられる。また、疑似蝸牛管１１の奥側も開口しており、当該開口より疑似蝸牛管１１を通った音は、吸音箱１３に送られ吸収される。 The entrance side of the pseudo cochlear tube 11 is open, and the sound to be measured is taken into the pseudo cochlear tube 11 from the opening. Moreover, the back side of the pseudo cochlear tube 11 is also open, and the sound that has passed through the pseudo cochlear tube 11 from the opening is sent to the sound absorption box 13 and absorbed.
次に、振動シート１２は、基底膜３０１を模したシートであり、入り口側（左側）から奥側（右側）に向かって厚みが厚く、幅が広くなる、おおよそ台形のシートである。ただし、振動シート１２の厚みは一律としてもよい。 Next, the vibration sheet 12 is a sheet simulating the basement membrane 301, and is an approximately trapezoidal sheet that increases in thickness from the entrance side (left side) to the back side (right side) and increases in width. However, the thickness of the vibration sheet 12 may be uniform.
そして、振動シート１２は、疑似蝸牛管１１の入り口側（左側）の開口部に設けた梁１１１と、疑似蝸牛管１１の奥側（右側）の開口部に設けた梁１１２とに疑似蝸牛管１１の軸方向の端部となる辺が固定された形態で、疑似蝸牛管１１の内側に設けられている。また、振動シート１２の疑似蝸牛管１１の径方向の端部となる二つの辺のうちの一方の辺の全体は、疑似蝸牛管１１の内壁に固定されており、他方の辺は奥側（右側）において部分的に疑似蝸牛管１１の内壁に固定されている。 Then, the vibration sheet 12 has a pseudo cochlear tube provided on a beam 111 provided at the opening on the entrance side (left side) of the pseudo cochlear tube 11 and a beam 112 provided on an opening on the back side (right side) of the pseudo cochlear tube 11. 11 is provided on the inner side of the pseudo cochlear tube 11 in a form in which a side which is an end in the axial direction is fixed. The entire one side of the two sides that are the radial ends of the pseudo cochlear tube 11 of the vibration sheet 12 is fixed to the inner wall of the pseudo cochlear tube 11, and the other side is the back side ( (Right side) is partially fixed to the inner wall of the pseudo cochlear tube 11.
そして、３１個の振動センサ１４は、振動シート１２の上に、振動シート１２の全体が疑似蝸牛管１１の内壁に固定された辺に沿って、入り口側（左側）から奥側（右側）に向かって配置される。また、図示を省略したが各振動センサ１４の出力は、疑似蝸牛管１１の外側に引き出され、計測装置２に接続される。 The 31 vibration sensors 14 are arranged on the vibration sheet 12 from the entrance side (left side) to the back side (right side) along the side where the entire vibration sheet 12 is fixed to the inner wall of the pseudo cochlear tube 11. It is arranged toward. Although not shown, the output of each vibration sensor 14 is drawn to the outside of the pseudo cochlear tube 11 and connected to the measuring device 2.
ここで、上述のように蝸牛の基底膜３０１は、高い周波数の音の場合には入り口付近で、低い場合には奥のほうで大きな振幅で振動する。そして、このような蝸牛と基底膜３０１を模した、疑似蝸牛管１１と振動シート１２においても、振動シート１２は基底膜３０１と同様に、高い周波数の音の場合には入り口付近で、低い場合には奥のほうで大きな振幅で振動する。よって、３１個の振動センサ１４を、振動シート１２の上の適当な位置に配置することにより、３１個の振動センサ１４で、20Hzから20kHzまでの３１個の、１/３オクターブバンドの各々の周波数帯域の音信号を生成し、計測装置２に出力することができる。 Here, as described above, the basement membrane 301 of the cochlea vibrates with a large amplitude in the vicinity of the entrance in the case of a high frequency sound and in the back in the case of a low frequency. In the simulated cochlear tube 11 and the vibration sheet 12 simulating such a cochlea and the basement membrane 301, the vibration sheet 12 is similar to the basement membrane 301 in the case of a low frequency near the entrance in the case of a high frequency sound. Vibrates with large amplitude in the back. Therefore, by arranging 31 vibration sensors 14 at appropriate positions on the vibration sheet 12, each of the 31 1/3 octave bands from 20 Hz to 20 kHz can be obtained by the 31 vibration sensors 14. A sound signal in the frequency band can be generated and output to the measuring device 2.
さて、次に、このような収音装置１によれば、スペクトルマスキングも模擬することができる。
ここで、スペクトルマスキングとは、上述のように、各周波数帯域の音が、近傍の周波数帯域の小さな音をマスクし、聴こえないか聴こえにくくしてしまう現象である。
すなわち、図３ｃ１に示すように、周波数が離れた二つの音Ａ、Ｂのラウドネスは、図示するように二つの音Ａ、Ｂの大きさに対してそれぞれ定まる図３ｃ１に灰色で示した二つの概略台形の領域の面積の和となるのに対して、図３ｃ２に示すように、周波数が近接する二つの音Ａ、Ｂのラウドネスは、図３ｃ２に灰色で示した領域の面積、すなわち、二つの音Ａ、Ｂの大きさに対して定まる二つの概略台形の領域の和から、二つの概略台形の領域の重複部分の面積を引いた大きさとなる。
Now, according to such a sound collection device 1, spectrum masking can also be simulated.
Here, as described above, spectrum masking is a phenomenon in which sound in each frequency band masks a small sound in a nearby frequency band, making it inaudible or difficult to hear.
That is, as shown in FIG. 3 c 1, the loudness of two sounds A and B that are separated from each other are determined with respect to the magnitudes of the two sounds A and B as shown in FIG. 3 c 1. As shown in FIG. 3c2, the loudness of the two sounds A and B whose frequencies are close to each other is the area of the region shown in gray in FIG. The sum is obtained by subtracting the area of the overlapping portion of the two approximate trapezoidal areas from the sum of the two approximate trapezoidal areas determined for the magnitudes of the two sounds A and B.
このようなスペクトルマスキングは、基底膜３０１は、ある周波数の音に対して、膜上の１点のみが振動するわけではなく、近傍の点も振動することが原因であると考えられている。 Such spectral masking is considered to be caused by the fact that the basement membrane 301 does not vibrate only at one point on the membrane for a sound of a certain frequency, but also vibrates nearby points.
よって、蝸牛と基底膜３０１とを模した疑似蝸牛管１１と振動シート１２においても同様な現象が生じるので、本実施形態に係る収音装置１によれば、スペクトルマスキングの影響を反映した、各周波数帯域毎の音信号を出力できることとなる。 Therefore, since the same phenomenon occurs also in the pseudo cochlear tube 11 and the vibration sheet 12 imitating the cochlea and the basement membrane 301, the sound collecting device 1 according to the present embodiment reflects the influence of spectrum masking. A sound signal for each frequency band can be output.
なお、以上のような収音装置１において、振動シート１２の上に配列するセンサとしては、振動センサ１４に代えて、マイクロフォンや加速度センサなども用いることができる。また、振動シート１２の上に配列するセンサとしてはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)として作成されたものなどを用いることができる。 In the sound collecting device 1 as described above, a microphone, an acceleration sensor, or the like can be used instead of the vibration sensor 14 as a sensor arranged on the vibration sheet 12. Further, as a sensor arranged on the vibration sheet 12, a sensor created as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) can be used.
さて、図１に戻り、計測装置２の聴覚周波数特性模擬部２１の３１個の帯域毎ラウドネス変換部２１１は、対応する周波数帯域の音信号を、その音信号の聴覚上の大きさを表す帯域毎ラウドネス信号に変換する。 Now, returning to FIG. 1, the 31 band-by-band loudness conversion units 211 of the auditory frequency characteristic simulating unit 21 of the measuring device 2 are used to convert the sound signal of the corresponding frequency band into the band representing the auditory size of the sound signal. Convert to every loudness signal.
すなわち、図４の等ラウドネス曲線に示すように、各周波数帯域毎に、音信号が表す音圧レベル(dB)と、その音圧レベルの音が聴こえる聴覚上の大きさ（Phon）との標準的な関係は既知である。そこで、各帯域毎ラウドネス変換部２１１の、ゲイン制御回路２１１１は、対応する周波数帯域の音信号のレベルに応じて、図４に示したような関係に従って可変アンプ２１１２のゲインを制御し、対応する周波数帯域の音信号を、対応する周波数帯域のラウドネスを表す帯域毎ラウドネス信号に変換する。 That is, as shown in the equal loudness curve of FIG. 4, for each frequency band, the standard of the sound pressure level (dB) represented by the sound signal and the auditory level (Phon) at which the sound at that sound pressure level can be heard. The relationship is known. Therefore, the gain control circuit 2111 of each band loudness conversion unit 211 controls the gain of the variable amplifier 2112 in accordance with the relationship shown in FIG. 4 according to the level of the sound signal in the corresponding frequency band. The sound signal in the frequency band is converted into a per-band loudness signal representing the loudness of the corresponding frequency band.
たとえば、10kHzの音信号に対応する帯域毎ラウドネス変換部２１１は、入力された音の対応する周波数帯域の音信号の音圧レベルが10dBであれば、（10kHz、10dB）は、図４に白丸４０１で示すように、10Phonのラウドネス曲線上にあるので、10Phonを表す帯域毎ラウドネス信号を出力する。 For example, if the sound pressure level of the sound signal in the frequency band corresponding to the input sound is 10 dB, the band-by-band loudness conversion unit 211 corresponding to the 10 kHz sound signal indicates (10 kHz, 10 dB) as a white circle in FIG. As indicated by 401, since it is on a 10Phon loudness curve, a per-band loudness signal representing 10Phon is output.
次に、計測装置２の聴覚周波数特性模擬部２１の加算器２１２は、３１個の帯域毎ラウドネス変換部２１１が出力した帯域毎ラウドネス信号を加算し、ラウドネス信号として、時間マスキング模擬部２２に出力する。 Next, the adder 212 of the auditory frequency characteristic simulating unit 21 of the measuring device 2 adds the band-by-band loudness signals output from the 31 band-by-band loudness converting units 211 and outputs the result to the time masking simulating unit 22 as a loudness signal. To do.
さて、このようにして聴覚周波数特性模擬部２１からラウドネス信号を受け取った時間マスキング模擬部２２は、時間マスキングを模擬する。
ここで、時間マスキングとは、図５に示すように、大きなラウドネスの音が時間Ｔ発生すると、時間Ｔの前のTpreで示した逆行マスキング期間と、時間Ｔの後のTpostで示した順向マスキング期間、曲線５０１、５０２で示されるラウドネス以下の小さなラウドネスの音がマスキングされて聞こえなくなってしまう現象である。
Now, the time masking simulation unit 22 that has received the loudness signal from the auditory frequency characteristic simulation unit 21 in this way simulates time masking.
Here, as shown in FIG. 5, the time masking means that when a loud loudness sound occurs for a time T, a backward masking period indicated by Tpre before the time T and a forward direction indicated by Tpost after the time T. This is a phenomenon in which a small loudness sound below the loudness indicated by the masking period and curves 501 and 502 is masked and cannot be heard.
ここで、時間マスキング模擬部２２は、マスク制御部２２２で聴覚周波数特性模擬部２１から入力するラウドネス信号を監視しながら可変増幅器２２３のゲインを制御して、遅延部２２１で遅延させたラウドネス信号の大きさを、監視結果に応じて定まる時間マスキングの影響が反映されるように調整することにより、時間マスキングの影響をラウドネス信号に反映し、可変増幅器２２３から出力される時間マスキングの影響を反映後のラウドネス信号を計測ラウドネス信号としてラウドネス出力部２３に出力する。 Here, the time masking simulation unit 22 controls the gain of the variable amplifier 223 while monitoring the loudness signal input from the auditory frequency characteristic simulation unit 21 by the mask control unit 222, and outputs the loudness signal delayed by the delay unit 221. After adjusting the magnitude so that the effect of time masking determined according to the monitoring result is reflected, the effect of time masking is reflected in the loudness signal, and the effect of time masking output from the variable amplifier 223 is reflected. Is output to the loudness output unit 23 as a measured loudness signal.
そして、計測装置２のラウドネス出力部２３は、時間マスキング模擬部２２から入力された計測ラウドネス信号が表すラウドネスの値を表示したり記憶する処理を行う
以上、本発明の実施形態について説明した。
ところで、以上の実施形態における収音装置１の振動シート１２には、複数のスリットを設けることも好ましい。
Then, the loudness output unit 23 of the measurement device 2 performs a process of displaying and storing the loudness value represented by the measurement loudness signal input from the time masking simulation unit 22. The embodiments of the present invention have been described above.
By the way, it is also preferable to provide a plurality of slits in the vibration sheet 12 of the sound collecting device 1 in the above embodiment.
すなわち、図２ｂの断面線Ａ-Ａによる疑似蝸牛管１１の断面を表す図６ａ、図６ａにおいて点線で囲んだ振動シート１２の部分を拡大して表した図６ｂに示すように、振動センサ１４の並び方向と垂直な方向にのびる複数のスリット（切れ目）１２１を振動シート１２に設ける。ここで、各スリット１２１は、各振動センサ１４の並び方向について隣接するスリット１２１の間の略中央の位置に、一つの振動センサ１４が位置するように設ける。また、各スリット１２１の長さは、当該スリット１２１の方向の振動シート１２の長さ（幅）より短くする。すなわち、たとえば、図示したように、振動シート１２の疑似蝸牛管１１の径方向の端部となる二つの辺のうちの疑似蝸牛管１１の内壁に全体が固定されていない辺側に部分的に各スリット１２１を設ける。 That is, as shown in FIG. 6a showing the cross section of the pseudo cochlear tube 11 taken along the cross-sectional line AA in FIG. 2b, and in FIG. 6b showing an enlarged portion of the vibration sheet 12 surrounded by a dotted line in FIG. The vibration sheet 12 is provided with a plurality of slits (cuts) 121 extending in a direction perpendicular to the arrangement direction of the vibration sheets 12. Here, each slit 121 is provided so that one vibration sensor 14 is positioned at a substantially central position between adjacent slits 121 in the direction in which the vibration sensors 14 are arranged. Further, the length of each slit 121 is shorter than the length (width) of the vibration sheet 12 in the direction of the slit 121. That is, for example, as shown in the drawing, of the two sides that are the radial ends of the pseudo cochlear tube 11 of the vibration sheet 12, partly on the side that is not entirely fixed to the inner wall of the pseudo cochlear tube 11. Each slit 121 is provided.
また、上述のように各振動センサ１４が１/３オクターブバンドの各々の周波数帯域の音信号を生成するように、すなわち、振動シート１２の各振動センサ１４の位置の振動の周波数が、当該振動センサ１４が音信号を生成する周波数帯域の中心周波数となるように、各スリット１２１は設ける。
このように複数のスリット１２１を設けることにより、振動シート１２が振動し易くなり、収音装置１によって、より感度良く音を収音することができるようになる。
Further, as described above, each vibration sensor 14 generates a sound signal in each frequency band of 1/3 octave band, that is, the vibration frequency at the position of each vibration sensor 14 on the vibration sheet 12 is the vibration. Each slit 121 is provided so that the sensor 14 has a center frequency in a frequency band in which a sound signal is generated.
By providing the plurality of slits 121 in this manner, the vibration sheet 12 can easily vibrate, and the sound collecting device 1 can collect sound with higher sensitivity.
１…収音装置、２…計測装置、１１…疑似蝸牛管、１２…振動シート、１３…吸音箱、１４…振動センサ、２１…聴覚周波数特性模擬部、２２…時間マスキング模擬部、２３…ラウドネス出力部、１２１…スリット、２１１…帯域毎ラウドネス変換部、２１２…加算器、２２１…遅延部、２２２…マスク制御部、２２３…可変増幅器、３０１…基底膜、２１１１…ゲイン制御回路、２１１２…可変アンプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sound collecting device, 2 ... Measuring device, 11 ... Pseudo cochlear tube, 12 ... Vibration sheet, 13 ... Sound absorption box, 14 ... Vibration sensor, 21 ... Auditory frequency characteristic simulation part, 22 ... Time masking simulation part, 23 ... Loudness Output unit 121, slit, 211, per-band loudness conversion unit 212, adder, 221 delay unit 222, mask control unit 223 variable amplifier, 301 base film, 2111, gain control circuit, 2112 variable Amplifier.
Claims (7)
中空部を有する疑似蝸牛管と、
前記疑似蝸牛管の中空部内の径方向中央部に、前記疑似蝸牛管の軸方向に沿って配置された振動シートと、
前記振動シートの振動を検知する複数のセンサとを有し、
前記疑似蝸牛管の一方の端側を入り口側、他方の端側を奥側として、前記収音する音は、前記入り口側から前記疑似蝸牛管の中空部内に進行し、
前記振動シートは、前記入り口側から前記奥側に向かって幅が大きくなる形状を有し、
前記複数のセンサは前記振動シート上に、前記入り口側から前記奥側に向かって配列され、当該複数のセンサの各々は、相互に異なる周波数帯域についての前記帯域毎信号を出力することを特徴とする収音装置。
A sound collecting device that collects sound and outputs a band-by-band signal representing a component for each frequency band of the collected sound,
A pseudo cochlear tube having a hollow portion;
A vibration sheet disposed along the axial direction of the pseudo cochlear tube at the radial center in the hollow portion of the pseudo cochlear tube,
A plurality of sensors for detecting vibration of the vibration sheet;
With one end side of the pseudo cochlear tube being the entrance side and the other end side being the back side, the sound to be collected proceeds from the entrance side into the hollow portion of the pseudo cochlear tube,
The vibration sheet has a shape whose width increases from the entrance side toward the back side,
The plurality of sensors are arranged on the vibration sheet from the entrance side to the back side, and each of the plurality of sensors outputs the signal for each band for different frequency bands. Sound collecting device.
前記疑似蝸牛管は、径の大きな方の底面側を前記入り口側とし、径の小さな方の底面側を前記奥側とする、中空の円錐台形状を有することを特徴とする収音装置。
The sound collection device according to claim 1,
The pseudo cochlear tube has a hollow frustum shape in which a bottom surface side having a larger diameter is the entrance side and a bottom surface side having a smaller diameter is the back side.
前記疑似蝸牛管の前記円錐台形状の各底面は開口しており、前記疑似蝸牛管の前記奥側の底面の開口は音を吸収する吸音装置に連結していることを特徴とするラウドネス計測装置。
The sound collecting device according to claim 2,
Each of the frustum-shaped bottom surfaces of the pseudo cochlear tube is open, and the opening of the bottom surface of the pseudo cochlear tube is connected to a sound absorbing device that absorbs sound. .
前記振動シートには、複数のスリットが前記複数のセンサの配列方向と同方向に配列された形態で設けられており、前記複数のセンサの配列方向について、隣接する前記スリットの間に前記センサが位置していることを特徴とする収音装置。
The sound collecting device according to claim 1, 2, or 3,
The vibration sheet is provided with a plurality of slits arranged in the same direction as the arrangement direction of the plurality of sensors, and the sensors are arranged between the adjacent slits in the arrangement direction of the plurality of sensors. A sound collecting device characterized by being located.
前記計測装置は、前記収音装置が出力した各周波数帯域の音信号に基づいて、前記収音した音のラウドネスを算出することを特徴とするラウドネス計測装置。
The sound collecting device according to claim 1, 2, 3 or 4, and a measuring device,
The measurement device calculates a loudness of the collected sound based on a sound signal of each frequency band output from the sound collection device.
前記計測装置は、
前記各周波数帯域の帯域毎信号から、当該周波数帯域と当該帯域毎信号の大きさとに応じて、前記収音した音の当該周波数帯域の成分のラウドネスを算出すると共に、各周波数帯域の帯域毎信号から算出したラウドネスを加算して、前記収音した音全体のラウドネスを算定する聴覚周波数特性模擬部を有することを特徴とするラウドネス計測装置。
The loudness measuring device according to claim 5,
The measuring device is
From the signal for each band of each frequency band, the loudness of the component of the frequency band of the collected sound is calculated according to the frequency band and the magnitude of the signal for each band, and the signal for each band of each frequency band A loudness measuring apparatus comprising: an auditory frequency characteristic simulating unit for calculating the loudness of the entire collected sound by adding the loudness calculated from the above.
前記聴覚周波数特性模擬部が算出した前記収音した音全体の各時間区間のラウドネスの大きさに応じて、各時間区間について算出されたラウドネスを、所定の時間マスキング特性に従ってマスクする時間マスキング模擬部を有することを特徴とするラウドネス計測装置。 The loudness measuring device according to claim 6,
A time masking simulation unit that masks the loudness calculated for each time interval according to a predetermined time masking characteristic according to the loudness of each time interval of the entire collected sound calculated by the auditory frequency characteristic simulation unit A loudness measuring apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014150363A JP2016024143A (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Sound collection device and loudness measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014150363A JP2016024143A (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Sound collection device and loudness measurement device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016024143A true JP2016024143A (en) | 2016-02-08 |
Family
ID=55270993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014150363A Pending JP2016024143A (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Sound collection device and loudness measurement device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016024143A (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211143A (en) * | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | Artificial internal ear |
| JPH05209780A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-20 | Sony Corp | Frequency analyzing device |
| JP2001133322A (en) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Toshiba Tec Corp | Frequency resolution sensor |
| JP2001165766A (en) * | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Device for evaluating loudness of unsteady noise |
| US6651504B1 (en) * | 1999-09-16 | 2003-11-25 | Ut-Battelle, Llc | Acoustic sensors using microstructures tunable with energy other than acoustic energy |
| JP2009101166A (en) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Korea Mach Res Inst | Frequency analyzer for artificial cochlea |
| JP2011515182A (en) * | 2008-03-25 | 2011-05-19 | イアロジック コリア インコーポレーション | Tinnitus search / treatment method and system |
| WO2014021528A1 (en) * | 2012-02-02 | 2014-02-06 | Snu R&Db Foundation | Artificial basilar membrane device |
-
2014
- 2014-07-24 JP JP2014150363A patent/JP2016024143A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211143A (en) * | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | Artificial internal ear |
| JPH05209780A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-20 | Sony Corp | Frequency analyzing device |
| US6651504B1 (en) * | 1999-09-16 | 2003-11-25 | Ut-Battelle, Llc | Acoustic sensors using microstructures tunable with energy other than acoustic energy |
| JP2001133322A (en) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Toshiba Tec Corp | Frequency resolution sensor |
| JP2001165766A (en) * | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Device for evaluating loudness of unsteady noise |
| JP2009101166A (en) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Korea Mach Res Inst | Frequency analyzer for artificial cochlea |
| JP2011515182A (en) * | 2008-03-25 | 2011-05-19 | イアロジック コリア インコーポレーション | Tinnitus search / treatment method and system |
| WO2014021528A1 (en) * | 2012-02-02 | 2014-02-06 | Snu R&Db Foundation | Artificial basilar membrane device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101210191B1 (en) | System, method and hearing aids for in situ occlusion effect measurement | |
| US20120114157A1 (en) | Method and hearing aid for determining moisture and computer program product implementing the method | |
| US20080247560A1 (en) | Audio output device | |
| JP2011518358A (en) | Hearing assistance device | |
| CN109327789A (en) | Headphone response measurement and equilibrium | |
| JP6898008B2 (en) | Earpads and earphones using them | |
| US20220369047A1 (en) | Wearable hearing assist device with artifact remediation | |
| TW200932024A (en) | Artificial mouth and process for testing microphone | |
| EP4352973A1 (en) | System and method for aiding hearing | |
| JP5115818B2 (en) | Speech signal enhancement device | |
| EP3306949B1 (en) | Bone conduction sound transmission device and method | |
| US9025797B2 (en) | Ribbon microphone and unidirectional converter therefor | |
| US8760271B2 (en) | Methods and systems to support auditory signal detection | |
| US9200944B2 (en) | Method of objectively determining subjective properties of a binaural sound signal | |
| JP2016024143A (en) | Sound collection device and loudness measurement device | |
| JP2002054988A (en) | Sound absorbing/sound insulating performance test device | |
| JP2007534990A5 (en) | ||
| CN106710602B (en) | Acoustic reverberation time estimation method and device | |
| JPH10294997A (en) | Processing circuit for voice signal and check device | |
| CN103888884B (en) | Loudspeaker detecting method and device | |
| Ruhala et al. | Using noise control principles when evaluating the acoustic impacts of face coverings during the coronavirus pandemic | |
| JP5395826B2 (en) | Hearing aid adjustment device | |
| Grimaldi et al. | Objective evaluation of static beamforming on the quality of speech in noise | |
| Al Zubi | An Experimental Method to Determine the Cut-Off Frequency of an Acoustical Free Field in a Non-Ideal Environment | |
| JP2016158072A (en) | Sound collector, voice processing method, and voice processing program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170427 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180807 |