JP4569576B2

JP4569576B2 - 音響測定装置

Info

Publication number: JP4569576B2
Application number: JP2007009252A
Authority: JP
Inventors: 肇小村
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2027-01-18
Also published as: JP2008176044A

Description

この発明は、参照信号と測定信号の比較により音響的特性の測定を行う音響測定装置及びコンピュータを該音響測定装置として機能させるためのプログラムに関する。

周知の通り、サウンドシステムから放音される音の聞こえ方は、音場の状況（測定空間の広さや構造、あるいは、サウンドシステムの性能乃至性質など）に応じて異なる。従来から知られる音響測定装置は、音源からサウンドシステムに出力するオーディオ信号（参照信号）と、該サウンドシステムから放音されたオーディオ信号（測定信号）とを使って解析を行うことで、該測定信号を測定する測定ポイントに届いている音の音響的特性を測定することができた（例えば、下記非特許文献１等を参照）。

従来から知られる音響測定装置を用いた音響測定システムの構成例を図９に示す。図９において、音響測定システムは、音響測定機１と、参照信号を供給するための音源２と、アンプ３及びスピーカ４からなるサウンドシステムと、スピーカ４から放音されたオーディオ信号を収音するための測定用マイク５から構成される。音源２の出力は、音響測定機１とアンプ３の各々にオーディオケーブルを介して有線で接続され、スピーカ４から放音される一方で、音響測定機１にも供給される。また、測定用マイク５の出力が音響測定機１にオーディオケーブルを介して有線で接続されており、スピーカ４から放音されたオーディオ信号は測定用マイク５に収音され、該測定用マイク５を介して音響測定機１に供給される。ここで、音源２から音響測定機１に直接供給されるオーディオ信号が参照信号であり、マイク５を介して音響測定機１に供給されるオーディオ信号が測定信号である。音響測定機１は、マイク５で収音された測定信号と音源２から出力された参照信号を使って解析を行うことで、測定用マイク５を設置した地点（測定ポイント）に届いている音について音響特性を測定することができる。
http://www.otk.co.jp/file/material/smaarttech1.pdf

上記図９に示す従来の測定システムにおいては、測定用マイク５の設置位置が音響特性の測定ポイントとなる。このため、音響測定機１の設置位置と測定用マイク５の設置位置との距離が遠く離れてしまう場合には、測定信号を伝送するためのケーブルを長距離に配線しなければならず、ケーブル配線作業が面倒であった。また、サウンドシステムの音響的特性の測定に際しては、マイク５の設置位置を変更して複数の測定ポイントにおいて測定を行い、測定ポイント毎の測定結果を比較することも大切である。この点についても、従来の測定システムにおいては、マイク５の設置位置を変更する度に、ケーブルの配線をやりなおさなければならず、手間がかかった。このように、従来の測定システムにおいては、マイク５と音響測定機１の間のケーブル配線作業が煩雑であり、すばやく手軽に測定作業を行うことができないという不都合があった。特に、例えば大型のコンサート会場の音響特性を測定する場合等、音響特性の測定を行うべき音場が広大な場合には前記の不都合が顕著であった。

音響測定機１と測定用マイク５の間の接続を無線化すれば、上記ケーブル配線作業に関する不都合は解消されるであろう。音響測定機１と測定用マイク５の無線接続自体は、両者の間に無線通信用の送信機と受信機を介在させるだけで実現することができる。

ところで、音響測定機１が参照信号と測定信号を解析する際には、同じオーディオ信号同士を解析するために、解析対象の２つのオーディオ信号が音響測定機１に到達する時間を整合させなければならない。上記図９に示す従来の測定システムにおいては、スピーカ４と測定用マイク５の間に発生する測定信号の伝搬遅延時間を求め、音響測定機１に入力された参照信号に該遅延時間に基づくディレイをかけることで、測定信号がスピーカ４から測定用マイク５に届くまでにかかる時間誤差を補正し、参照信号と測定信号の到達時間を整合させていた。

これに対して、音響測定機１と測定用マイク５の間の接続を無線化した場合、スピーカ４と測定用マイク５の間に発生する測定信号の伝搬遅延時間に加えて、送信機におけるＡＤ変換処理やデータの無線伝処理などにかかる処理時間が遅延時間として発生してしまう。しかしながら、送信機における処理時間は必ずしも一定であるとは限らないので、測定信号の伝送全体にかかる時間にばらつきが生じてしまう恐れがある。特に、送信機を汎用のパーソナルコンピュータの無線ＬＡＮ機能で構成した場合などは、該コンピュータに実装されたマルチタスクＯＳ上では他の動作も実行されうるので、測定信号の伝送にかかる時間のばらつきが顕著になりうる。すなわち、音響測定機１と測定用マイク５の間の接続を無線化した場合には、スピーカ４と測定用マイク５の間に発生する測定信号の伝搬遅延時間の他にも不確定な遅延時間が生じうるため、測定信号の伝送全体にかかる時間を一定値で扱うことができない。このため、従来の手法（音響測定機１に入力された参照信号にディレイをかける手法）では、参照信号と測定信号の到達時間を正しく整合させることができないという不都合があった。従って、測定信号の伝送を無線化するにあたっては、測定信号の伝送にかかる時間がばらつきに対する対応策を講じなければならない。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、参照信号と測定信号との比較により音響的特性の測定を行う音響測定装置において、測定対象となるオーディオ信号を無線伝送すると共に、参照信号と測定信号の到達時間の整合を正しく行うことができるようにすることを目的とする。

この発明は、オーディオ信号生成手段からサウンドシステムへ出力される参照信号と、該サウンドシステムの出力を収音手段で収音した測定信号との２つのオーディオ信号の比較により音響的特性の測定を行う音響測定装置であって、少なくとも前記測定信号を前記音響測定装置の本体に対して無線伝送するための送信手段と、前記無線伝送すべきオーディオ信号を前記送信手段が取得した時刻を表すタイムスタンプデータを当該オーディオ信号に付与するタイムスタンプ付与手段と、前記送信手段から無線伝送されたタイムスタンプデータ付きのオーディオ信号を前記音響測定装置の本体で受信するための受信手段とを備え、前記タイムスタンプデータを前記受信手段により受信したオーディオ信号が前記音響測定装置の本体に到達した時刻として扱うことを特徴とする音響測定装置である。

この発明に係る音響測定装置によれば、送信手段は、音響的特性の測定に使用する２つのオーディオ信号（参照信号又は測定信号）のうち、少なくとも測定信号を音響測定装置の本体に対して無線伝送し、タイムスタンプ付与手段は、送信手段が無線伝送すべきオーディオ信号を取得した時刻を表すタイムスタンプデータを当該オーディオ信号に付与する。このタイムスタンプデータを当該オーディオ信号が音響測定装置の本体に到達した時刻として扱うことにより、送信手段が実行する処理（ＡＤ変換処理や無線送信処理など）に関連する不確定な遅延時間の影響を無視して、サウンドシステムと収音手段の間に生じる測定信号の伝搬遅延時間のみを、参照信号と測定信号との間の音響測定機に到達する時間の誤差として扱うことができる。

本発明は、装置の発明として構成し、実施することができるのみならず、方法の発明として構成し実施することができる。また、本発明は、コンピュータまたはＤＳＰ等のプロセッサのプログラムの形態で実施することができるし、そのようなプログラムを記憶した記憶媒体の形態で実施することもできる。

この発明に係る音響測定装置によれば、無線伝送される測定信号にタイムスタンプデータを付与し、タイムスタンプの時刻（送信手段が当該信号を取得した時刻）を当該オーディオ信号が音響測定装置の本体に入力された時刻として扱うことにより、サウンドシステムと収音手段の間の伝搬遅延時間を従来と同様に一定値で補正するだけで、参照信号と測定信号の到達時間を整合させることができる。従って、測定信号を無線伝送する構成において、参照信号と測定信号の比較による音響的特性の測定を正しく行うことができるという優れた効果を奏する。また、少なくとも測定信号を無線伝送できることにより、測定信号に関する物理的ケーブルの配線作業の手間がなくなり、音響測定装置から遠距離の測定ポイントにおける音響的特性の測定作業や測定用マイク（収音手段）の設置位置の変更作業等を簡単に行うことができるようになるので、参照信号と測定信号の比較による音響的特性の測定作業を、素早く手軽に行うことができるようになるという優れた効果を奏する。

以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この実施例に係る音響測定システムの構成例を示すブロック図である。図１において、音響測定システムは、音響測定機１と、参照信号を供給するための音源２と、アンプ３及びスピーカ４を含んで構成されるサウンドシステムと、該サウンドシステムから放音されたオーディオ信号を収音するための測定用マイク５と、測定用マイク５で収音したオーディオ信号を音響測定機１に無線伝送するための送信機６並びに受信機７とから構成される。図１において点線で囲む構成要素、すなわち、音響測定機１、送信機６及び受信機７が請求項１に記載の音響測定装置に相当する。図１に示す測定システムの構成は、音響測定機１と測定用マイク５の間の接続が、送信機６及び受信機７を介して無線化された点が前記図９に示す従来の音響測定システムと異なっている。

音響測定機１は、測定用マイク５で収音されたオーディオ信号（測定信号）と音源２から出力されたオーディオ信号（参照信号）を使って解析を行うことで、測定用マイク５を設置した地点（測定ポイント）に届いている音について周波数特性などの音響的特性を測定することができる。音源２は、音響測定に使用するオーディオ信号を供給する装置であって、例えば、ＣＤプレイヤーやノイズジェネレーター等で構成することができる。音源２の出力は、音響測定機１とアンプ３の各々にオーディオケーブルを介して有線で接続され、サウンドシステムから放音される一方で、音響測定機１にも供給される。

測定用マイク５の出力は送信機６に有線で接続されている。送信機６は、該測定用マイク５で収音したオーディオ信号を取り込み、該取り込んだオーディオ信号を受信機７に無線伝送する。受信機７は、送信機６から無線伝送されたオーディオ信号を受信し、該受信したオーディオ信号を音響測定機１に供給する。
送信機６と受信機７の間で行われる無線通信には、従来から知られる適宜の技術を適用してよい。例えば、送信機６及び受信機７を汎用のパーソナルコンピュータで構成する場合には、測定信号の無線伝送に無線ＬＡＮを利用することができる。

音響測定機１が参照信号と測定信号を解析する際には、２つの入力信号（測定信号と参照信号）が音響測定機１に到達する時間を整合させる必要がある。測定信号の伝送を無線化した場合には、スピーカ４と測定用マイク５の間に発生する測定信号の伝搬遅延時間に加えて、送信機６におけるＡＤ変換処理や無線送信処理などの信号処理にかかる遅延時間が生じうるので、測定信号の伝送全体にかかる時間を一定値で扱えないという不都合が従来あったことは、先に述べた通りである。この実施例に従う測定システムによれば、詳しくは後述する通り、測定信号の伝送を無線化させた測定システムにおいて、参照信号と測定信号の時刻合わせを正しく行うための構成に特徴を有する。

この実施例においては、一例として、音響測定機１は、後述する音響測定（信号の解析）機能を実現するためのアプリケーションプログラムを実装した汎用のパーソナルコンピュータにより構成し、また、受信機７は前記音響測定機１を構成するパーソナルコンピュータに具備された無線ＬＡＮ機能（無線ＬＡＮカードなど）により構成されるものとする。また、送信機６も無線ＬＡＮ機能を備えた汎用のパーソナルコンピュータにより構成する。従って、図１において、点線で囲む部分は、音響測定機１及び受信機７として使用されるパーソナルコンピュータと、送信機６として使用されるパーソナルコンピュータで構成される。ここで、送信機６や音響測定機１に適用するパーソナルコンピュータとしては、携帯性に優れたいわゆるノート型パソコンが好ましい。特に、送信機６として適用するコンピュータは、測定用マイク５の設置位置の変更に際して頻繁に移動させることになるので、携帯性に優れたノート型パソコンが好ましい。

図２は音響測定機１の電気的なハードウェア構成例を示すブロック図である。図２に示す通り、音響測定機１は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１及びＲＡＭ１２からなるマイクロコンピュータを備える。ＲＯＭ１１乃至ＲＡＭ１２には、ＣＰＵ１０により実行される各種プログラムが記憶されており、ＣＰＵ１０は該各種プログラムに基づき音響測定機１の全体的な動作を制御したり、この実施例に係る音響測定処理等を実行したりする。また、ＲＯＭ１１乃至ＲＡＭ１２には、音源２から供給される参照信号を格納するための参照信号バッファ領域や、測定用マイク５から取り込んだ測定信号を格納するための測定信号バッファ領域が設けられている。また、音響測定機１にはタイマ１３が具備されており、該タイマ１３により計時した時刻データは後述する時計合わせ処理やタイムスタムプに利用できる。なお、タイマ１３が計時する時刻データは一般的な時計が計時する時刻（年月日時分秒）と同様な絶対時刻であってもよいし、或る基準時点からの経過を示す相対時刻であってもよい。

音響測定機１は、また、外部からオーディオ信号を取り込む入力回路１４と、外部機器との間で無線通信するための送受信回路１５を備える。入力回路１４は、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む。音響測定機１では、少なくとも、音源２から出力されたオーディオ信号（参照信号）と、測定用マイク５で収音したオーディオ信号（測定信号）の２系統のオーディオ信号を扱う。図１の測定システム構成においては、参照信号が入力回路１４を介して音響測定機１に取り込まれるのに対して、測定信号は、送信機６及び受信機７を介して無線伝送されるので、送受信回路１５を介して音響測定機１に取り込まれることになる。この発明によれば、詳しくは後述するとおり、音響測定機１において入力回路１４を介して参照信号を取り込む際に、参照信号が入力された時刻のデータ（タイムスタンプ）をタイマ１３が計時する時刻に基づき生成し、該参照信号と生成したタイムスタンプをセットにしてバッファ領域にバッファしておくよう構成されている。このタイムスタンプが当該参照信号が音響測定機１に到達した時刻を表す。また、図１の測定システム構成例では、音響測定機１における送受信回路１５の機能は受信機７の機能に相当する。

信号解析回路１６は、参照信号と測定信号を使って解析を行うモジュールであって、この信号解析回路１６による信号解析の動作自体は、従来から知られる音響測定装置の信号解析と同様なものであってよい。なお、信号解析回路１６の機能は、専用のハードウェア電気回路により実現されてもよいし、ＣＰＵ１０が実行するソフトウェア処理により実現されてもよい。

操作子１８は、各種スイッチ類、キーボード、或いは、マウス等を含むユーザインターフェースであって、該操作子１８の操作は検出回路１７に検出され、該検出されたユーザ操作に応じた制御をＣＰＵ１０は実行する。表示機２０は例えばＬＣＤ等で構成されるディスプレイであって、ＣＰＵ１０から与えられる指示に基づき表示回路１９は該表示機２０の表示を制御する。表示機２０には音響測定装置能に関する各種ウィンドウが表示され、該各種ウィンドウ上から各種指示入力やパラメータ設定を行ったり、測定結果（周波数特性のグラフ等）をモニタしたりすることができる。

また、送信機６の電気的ハードウェア構成例は図２に示すものと概ね同様で差し支えない。送信機６は、少なくとも、測定用マイク５により収音されたアナログオーディオ信号（測定信号）をディジタル信号に変換して取り込む入力回路１４と、取り込んだディジタル信号を受信機７へ無線伝送するための送受信回路１５と、各部の動作を制御するためのマイクロコンピュータとを具備していればよい。詳しくは後述する通り、この発明によれば、送信機６においては、タイマ１３が計時する時刻に基づき、前記測定信号を送信機６が取得した時刻のデータ（タイムスタンプ）を生成し、該生成したタイムスタンプと測定信号をセットにして受信機７へ無線伝送するよう構成されている。これにより、音響測定機１は、測定信号に添付されたタイムスタンプの時刻を、当該測定信号が音響測定機１に到達した時刻として扱うことができるようになる。

なお、音響測定機１乃至送信機６のハードウェア構成要素は上記に限らず、例えば、その他の装置（例えば他のＰＣなど）を接続するためのインターフェース（その他Ｉ／Ｏ）２１が更に具備されていてよい。後述する時計合わせ処理において、音響測定機１と送信機６を相互に有線接続するために該その他Ｉ／Ｏ２１を用いることができる。また、音響測定機１乃至送信機６の各々を専用のハードウェア装置で構成する場合には、前記インターフェースにリモート操作用のＰＣを接続するとよい。

以下、図３〜図８に示すフローチャートを参照して、この測定システムの動作について説明する。

この実施例の測定システムにおいては、詳しくは後述する通り、測定信号と参照信号の各々に付与したタイムスタンプを利用して、測定信号と参照信号との時刻合わせを行うよう構成されている。このタイムスタンプを用いた時刻合わせを正しく機能させるためには、音響測定機１、送信機６及び受信機７を音響測定に使用する前の準備段階として、音響測定機１と送信機６とで、各々のタイマ１３を合わせる処理（時計合わせ）を行う必要がある。この時計合わせ処理においては、送信機６と音響測定機１のいずれを基準に時計を合わせるかは任意である。ここでは、一例として、音響測定機１側を時計合わせの基準（時計合わせのマスター）とし、該音響測定機１の時計の時刻に送信機６側（時計合わせのスレーブ）の時計を一致させる。

図３は、時計合わせ処理の手順の一例を示すフローチャートである。時計合わせ処理に先立って、音響測定機１と送信機６をデータ通信可能となるよう有線で接続しておく。ユーザは、例えばマスター機器側から所定のボタン操作やコマンド入力等により、時刻合わせ処理の開始を指示できてよい。ユーザからの開始指示に応じて、音響測定機１（マスター）から送信機６（スレーブ）に、現在の時刻データを送信する（図３のステップＳ１）。そして、送信機６において、音響測定機１から受信した時刻データを基準時刻として自機のタイマ１３の時刻を更新することで、音響測定機１と送信機６の時計合わせが行われる。

上記時計合わせ処理が済んだら、音響測定機１と送信機６の接続を外し、所望の測定位置に測定用マイク５を設置し、音響測定を開始することができる。送信機６は、測定用マイク５と有線接続されるため、測定用マイク５の近傍に配置されることになる。この実施例の測定システムによれば、測定用マイク５と音響測定機１の間は無線接続されるので、両者の間にはオーディオケーブルの配線が不要である。従って、測定用マイク５の設置作業が従来に比べて簡便である。従って、測定位置の変更作業等も手軽に行うことができる。

音源２からオーディオ信号が出力されると、該出力されたオーディオ信号は音響測定機１に参照信号として供給される一方で、アンプ３及びスピーカ４を介して放音される。測定用マイク５は前記スピーカ４から放音されたオーディオ信号を収音する。測定用マイク５により収音されたオーディオ信号は送信機６に供給される。
図４は、送信機６におけるデータ送信動作の一例を示すフローチャートである。送信機６は、測定マイク５から入力されるアナログオーディオ信号（測定信号）を取得し（ステップＳ２）、該取得したアナログオーディオ信号をディジタルオーディオ信号に変換するＡＤ変換処理を行う（ステップＳ３）。

ステップＳ４においては、前記ディジタル信号に変換した測定信号に対してタイムスタンプを付与する処理を行う。ここで、タイムスタンプは、ＡＤ変換処理直前の時点、すなわち、測定信号が送信機６（ＡＤ変換器）に入力された時点の時刻データである。このタイムスタンプにより、実質的には当該測定信号が測定用マイク５において測定された時刻を特定することができる。なお、ディジタル信号に変換された測定信号に対応する時刻データとして取得できるのは、実際には測定信号がＡＤ変換された時点の時刻データであるため、この時刻データからＡＤ変換作業に要する変換時間を差し引いて、測定信号が送信機６に入力された時点の時刻データを求めるとよい。

ステップＳ５では、前記ディジタル信号に変換した測定信号に対して当該送信機６に固有の機器ＩＤを付与する。機器ＩＤは、音響測定機１において送信機６の個体を一義に認識できるＩＤデータであればどのようなものでもよい。このように測定信号に機器ＩＤを付与することで、当該測定システム内に複数の送信機６が存在する場合であっても、測定対象になっている１台の送信機６から無線伝送された測定信号を音響測定機１で受け取ることができる。そして、ステップ６において、測定信号とタイムスタンプと機器ＩＤを１つのセットにして無線送信する。この処理を繰り返すことで、送信機６は、測定用マイク５から供給された測定信号を順次無線伝送する。

このように、測定信号が送信機６（ＡＤ変換器）に入力された時点のタイムスタンプを当該測定信号に付与することで、送信機６におけるＡＤ変換処理（ステップＳ２）や無線伝送処理（ステップＳ６）にかかる処理時間のばらつきの影響を受けない時刻データを音響測定機１に提供することができる。タイムスタンプは、実質的には該測定信号が測定用マイク５において測定された時刻に相当するものとみなしてよいので、このタイムスタンプを当該測定信号が音響測定機１に到達した時間として扱うことで、スピーカ４と測定用マイク５の間に発生する測定信号の伝搬遅延時間以外の不確定な遅延時間を含まない時間データを音響測定機１は得ることができる。

図５は、前記図４の処理により無線送信された測定信号を受信する音響測定機１の動作の一例を示すフローチャートである。音響測定機１は、送信機６から無線送信された測定信号を受信機７を介して受信すると、該受信した測定信号のデータを解析する（ステップＳ７）。ステップＳ８では、前記解析したデータに含まれる機器ＩＤに基づき、当該測定信号の送信元の送信機６が現在の測定対象の機器かどうかを判断する。すなわち、音響測定機１（受信側）においては測定対象の機器のＩＤが予め設定しておき、該設定された機器ＩＤに対応する測定信号のデータのみを取り込み（ステップＳ８のＹＥＳ）、それ以外の送信元のデータは破棄する（ステップＳ８のＮＯ）。これにより、測定システム上に複数台の送信機６が存在する場合であっても、機器ＩＤにより測定対象の送信機６から無線伝送されたデータを特定することができる。

ステップＳ９において、取り込んだ測定信号をバッファ領域にバッファすることで、当該バッファ領域の記憶内容を更新する。この処理を繰り返すことで、音響測定機１は、送信機６から順次無線伝送される測定信号をタイムスタンプと１セットにしてバッファ領域に記録することができる。なお、バッファ領域を機器ＩＤ毎に用意しておくことで、複数台の送信機６から送信された測定信号を各送信機６毎に記録することができる。従って、例えば、予め複数の測定ポイントのそれぞれに測定用マイク５と送信機６を設置しておけば、音響測定機１にて測定対象の送信機６を切り替えるだけで、複数の測定ポイントにて収音した測定信号を取り込むことができるようになる。

一方、音源２から出力された参照信号を受信する音響測定機１の動作の一例は、図６のフローチャートに示す通りである。音響測定機１は、音源２から出力されたアナログオーディオ信号（参照信号）を取得し（ステップＳ１０）、該取得したアナログオーディオ信号をディジタルオーディオ信号に変換するＡＤ変換処理を行う（ステップＳ１１）。ステップＳ１２において、前記ディジタル信号に変換した参照信号に対してタイムスタンプを付与する処理を行う。ここで、タイムスタンプは、先ほどの測定信号の場合と同様に、ＡＤ変換処理直前の時点の時刻であって、実質的には参照信号が音響測定機１の入力回路１４（ＡＤ変換器）に入力された時点の時刻データである。そして、ステップＳ１３において、取り込んだ参照信号をバッファ領域にバッファすることで、当該バッファ領域の記憶内容を更新する。これにより、この処理を繰り返すことで、音響測定機１は、音源２から順次出力される参照信号をタイムスタンプ（時刻データ）と１セットにしてバッファ領域に記録することができる。

かくして、音響測定機１においては、タイムスタンプが付与された測定信号と、タイムスタンプが付与された参照信号とをそれぞれ記録することができる。従って、音響測定機１では、測定信号に付与されたタイムスタンプに基づき、当該測定信号を送信機６が取得した時刻（これは、実施的には測定用マイク５で当該信号を測定した時刻に相当する）を特定することができ、このタイムスタンプを当該測定信号が音響測定機１に到達した時刻として扱うことができる。また、参照信号に付与されたタイムスタンプに基づき当該参照信号が音響測定機１に到達された時刻を特定することができる。

音響測定機１は、以下に述べる「ディレイ値測定」機能により、スピーカ４と測定用マイク５の間に発生する測定信号の伝搬遅延時間（ディレイ値）を測定することができる。このディレイ値は、解析対象の２つのオーディオ信号（測定信号と参照信号）が音響測定機１に到達した時間を整合させるために用いる。図７は、音響測定機１で実行される「ディレイ値測定」機能の動作手順の一例を示すフローチャートである。「ディレイ値測定」機能は、所定のスイッチ操作やコマンド入力等によりユーザが手動で起動指示することで起動する。参照信号バッファ領域から参照信号を取得し（ステップＳ１４）、また、測定信号バッファ領域から測定信号を取得する（ステップＳ１５）。ステップＳ１６では、参照信号と測定信号を使ってディレイ値を求める計算を行う。すなわち、参照信号と測定信号の各々をＦＦＴ演算することで各信号毎の伝達関数を求め、該各信号毎の伝達関数をそれぞれ逆ＦＦＴ演算することで、各信号毎のインパルス応答を求める。参照信号のインパルス応答に対して測定信号のインパルス応答が示すディレイ値は、スピーカ４と測定用マイク５の間に発生する測定信号の伝搬遅延時間を正確に表することができるものである。ステップＳ１７においては、前記計算により求めたディレイ値をメモリに記憶する。なお、このディレイ値測定の処理自体は、従来から行われている処理と同様である。

次に、音響測定機１が実行する測定信号と参照信号を使った信号解析（音響的特性の測定）処理の動作手順の一例を図８に示すフローチャートを参照して説明する。この解析処理により、例えばスピーカ４の周波数特性など、被験システムの音響的特性を測定することができる。この処理は、所定のスイッチ操作やコマンド入力等によりユーザが手動で起動指示することで起動する。ステップＳ１８において、前記図７のステップＳ１７の処理によりメモリに記録されたディレイ値を該メモリから読み出す。ステップＳ１９では、前記図５のステップＳ９の処理により測定信号バッファ領域に記録された測定信号とタイムスタンプのセットを読み出す。

ステップＳ２０においては、前記ステップＳ１９において読み出した測定信号に付与されたタイムスタンプに前記ステップＳ１８で読み出したディレイ値を加味した時刻を求め、前記図６のステップＳ１３の処理により参照信号を記録した参照信号バッファ領域から、前記求めた時刻に対応するタイムスタンプの参照信号を読み出す。前述の通り、測定信号に付与されたタイムスタンプの時刻は、実質的には測定信号が測定用マイク５で測定された時刻に相当する。また、ディレイ値はスピーカ４と測定用マイク５の間に発生する測定信号の伝搬遅延時間を表す。よって、測定信号に付与されたタイムスタンプにディレイ値を加味した時刻を求めることで、当該測定信号に対応する参照信号を特定することができる。言い換えれば、測定信号に付与されたタイムスタンプの時刻を、当該測定信号が音響測定機１に到達した時刻とみなすことにより、測定信号の無線伝送の処理時間による遅延を無視することができるので、従来と同様にスピーカ４と測定用マイク５の間の伝搬遅延時間を補正するだけで参照信号と測定信号の到達時間を整合させることができるようになる。このように、ステップＳ２０の処理においては、測定信号と参照信号の各々に付与されたタイムスタンプを利用して、測定信号と参照信号が音響測定機１に到達した時間を整合させることができる。

そして、ステップＳ２１において、前記ステップＳ１９において読み出した測定信号と前記ステップＳ２０で読み出した参照信号を使って信号の解析処理を行い、ステップＳ２２において該解析の結果を表示機２０に表示する。この実施例に係る音響測定機１においては、測定信号を無線伝送する構成であっても、測定信号と参照信号の各々に付与したタイムスタンプに基づき、測定信号と参照信号の到達時間を整合させることができるので、測定信号と参照信号を使った解析を正しく行うことができる。

以上説明した通り、この実施例によれば、測定信号が送信機６に入力された時刻のタイムスタンプを当該測定信号に付与しておくことで（前記図４のステップＳ４）、音響測定機１は、このタイムスタンプの時刻を当該測定信号が音響測定機１に到達した時刻として扱うことができる。これにより、測定信号の無線伝送処理に関連する不確定な遅延時間の影響を無視することができ、従来と同様にスピーカ４と測定用マイク５の間の伝搬遅延時間を補正するだけで、参照信号と測定信号の到達時間を整合させることができるようなる。従って、測定信号を無線伝送する構成にあっても、参照信号と測定信号の比較による音響的特性の測定を正しく行うことができるという優れた効果を奏する。測定信号の伝送を無線化することで、ケーブル配線作業の手間がなくなるので、音響測定機１から遠距離の測定ポイントにおける音響的特性の測定や、測定用マイク５の設置位置の変更作業等が簡単に行えるようになり、測定作業を素早く手軽に行うことができるようになるという優れた効果を奏する。
また、予め送信機６及び音響測定機１の時計を合わせる処理（図３）を行った後に、音響測定機１による音響的特性の測定作業を行うので、送信機６で測定信号に付与するタイムスタンプと音響測定機１で参照信号に付与するタイムスタンプとを使った測定信号と参照信号の到達時間の整合を正しく行うことができる。

なお、上記実施例においては、測定用マイク５の出力（測定信号）を音響測定機１に無線接続され、音源２の出力（参照信号）は音響測定機１に有線接続される構成例を示したが、これに限らず、測定用マイク５の出力（測定信号）を音響測定機１に有線接続し、音源２の出力（参照信号）が送信機６を介して音響測定機１に無線伝送される構成であってもよい。或いは、測定信号及び参照信号の双方を無線伝送する構成であってもよい。

また、上記実施例において、音源２は、ＣＤプレイヤーやノイズジェネレーター等のように、音響測定機１の外部からオーディオ信号を供給する装置に限らず、音響測定機１に内蔵された音源により構成されてもよい。また、例えば、コンサート会場等においてはミキシングコンソールの出力（ステージ上の音響機器から出力されたオーディオ信号など）を音源２として適用することもできる。

また、音響測定機１、送信機６及び受信機７は、それぞれの機能をコンピュータに実行させるためのソフトウェアプログラムを実装した汎用のパーソナルコンピュータで構成されてもよいし、或いは、それぞれの機能を実現するための専用ハードウェア装置の形態で構成されてもよい。

この発明に係る音響測定システムの構成例を示すブロック図。前記図１の測定装置の電気的ハードウェア構成例を示すブロック図。測定装置と送信機の時計合わせ処理の手順の一例を示すフローチャート。送信機が測定信号を無線伝送する動作の手順の一例を示すフローチャート。測定装置において無線伝送された測定信号を受信する動作の手順の一例を示すフローチャート。測定装置において音源から出力された参照信号を受信する動作の手順の一例を示すフローチャート。測定装置が実行するディレイ値測定処理の手順の一例を示すフローチャート。測定装置が実行する測定信号と参照信号を使った信号解析処理の手順の一例を示すフローチャート、従来から知られる測定システムの構成例を示すブロック図。

符号の説明

１音響測定機、２音源、３アンプ、４スピーカ、５測定用マイク、６送信機、７受信機、１０ＣＰＵ、１１ＲＯＭ、１２ＲＡＭ、１３タイマ、１４入力回路、１５送受信回路、１６信号解析回路、１７検出回路、１８操作子、１９表示回路、２０表示機

Claims

オーディオ信号生成手段からサウンドシステムへ出力される参照信号と、該サウンドシステムの出力を収音手段で収音した測定信号との２つのオーディオ信号の比較により音響的特性の測定を行う音響測定装置であって、
少なくとも前記測定信号を前記音響測定装置の本体に対して無線伝送するための送信手段と、
前記無線伝送すべきオーディオ信号を前記送信手段が取得した時刻を表すタイムスタンプデータを当該オーディオ信号に付与するタイムスタンプ付与手段と、
前記送信手段から無線伝送されたタイムスタンプデータ付きのオーディオ信号を前記音響測定装置の本体で受信するための受信手段と
を備え、
前記タイムスタンプデータを前記受信手段により受信したオーディオ信号が前記音響測定装置の本体に到達した時刻として扱うことを特徴とする音響測定装置。
前記送信手段により無線伝送されるオーディオ信号に対して当該送信手段に固有のＩＤデータを付与するＩＤ付与手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の音響測定装置。
前記タイムスタンプ付与手段は、前記送信手段におけるオーディオ信号のＡＤ変換終了時点の時刻に基づき該送信手段が当該オーディオ信号を取得した時刻を表すタイムスタンプデータを算出する手段を備えることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の音響測定装置。
前記送信手段と前記音響測定装置の本体とを物理的に接続する接続手段と、前記接続手段により物理的に接続された前記送信手段と前記音響測定装置の本体との間で時刻合わせを行う手段とを更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の音響測定装置。
オーディオ信号生成手段からサウンドシステムへ出力される参照信号と、該サウンドシステムの出力を収音手段で収音した測定信号との２つのオーディオ信号の比較により音響的特性の測定を行う音響測定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
無線伝送すべきオーディオ信号として少なくとも前記測定信号を取得する手順と、
前記無線伝送すべきオーディオ信号を取得した時刻を表すタイムスタンプデータを当該オーディオ信号に対して付与する手順と、
前記無線伝送すべきオーディオ信号を前記付与されたタイムスタンプデータと共に前記音響測定装置の本体に対して無線伝送する手順と、
前記無線伝送されたタイムスタンプデータ付きのオーディオ信号を前記音響測定装置の本体で受信する手順と
を含み、
前記タイムスタンプデータを前記受信手段により受信したオーディオ信号が前記音響測定装置の本体に到達した時刻として扱うことを特徴とするプログラム。