JP5351753B2 - 音響システムにおける識別方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルによる識別方法に関する。

また、本発明は識別装置に関する。

従来技術によれば、較正および測定を目的として個々の拡声器エレメントが測定および較正の対象として選択される多重拡声器システムが知られている。当然、ケーブル配線を使用して個々の拡声器を識別することは可能であるが、数十に及ぶ拡声器が存在している場合、測定の対象である個々の拡声器を速やかに識別することは困難である。

本発明の目的は、上で明らかにした最新技術の欠点を除去することであり、また、そのために、拡声器を識別するための全く新しいタイプの方法および装置を創造することである。

本発明は、制御システムを使用して、他の拡声器のグループからの試験中の拡声器の識別を容易にするための視覚可能性を形成することに基づいている。

より詳細には、本発明による方法は、請求項１の特徴部分に記載されている内容を特徴としている。

また、本発明による装置は、請求項５の特徴部分に記載されている内容を特徴としている。

本発明を使用することにより、著しい利点が得られる。

本発明による方法を使用することにより、試験中の拡声器を容易に識別することができ、また、この識別を使用することによって試験事象がうまくいったことをモニタすることができる。また、この識別により、不良状況を容易に表示することができる。

本発明は、本出願において開示される較正方法と関連してとりわけ有利である。

光表示を使用することにより、光を使用して様々な動作状態を示すことができ、したがって使用者により多くの情報を提供することができる。

以下、本発明について、添付の図面を参照して実施例によって説明する。

本発明には、以下の用語が使用されている。
１ 拡声器
２ 拡声器制御ユニット
３ 音響信号
４ マイクロホン
５ 前置増幅器
６ アナログ加算器
７ サウンド・カード
８ コンピュータ
９ 測定信号
１０ 試験信号
１１ ＵＳＢ接続
１２ 制御ネットワーク・コントローラ
１３ 制御ネットワーク
１４ ＩＯライン
１５ 信号発生器
１６ 拡声器エレメント
１７ 光源
１８ インターフェース・デバイス
５０ 較正信号

図１は装置全体を示したもので、拡声器１は、インターフェース・デバイス１８によって、制御ネットワーク１３を介してコンピュータ８に接続されている。

個々の拡声器１には、制御ネットワーク１３によって制御される光源１７が存在している。光源１７は、たとえば以下のコードを使用して個々の拡声器１の状態を示すことができる。
緑 正規動作中の拡声器
明滅光 動作のために選択された拡声器
黄色光 拡声器はグループに属していない
赤色光 不良、過負荷、遮断

インターフェース・デバイス１８には、図２に示されているように、制御ネットワーク・コントローラ１２、前置増幅器５およびアナログ加算器６が含まれている。アナログ加算器６には制御ネットワーク・コントローラからのＩＯライン１４が接続されており、このＩＯラインを介して試験信号１０が加算器に送られる。

図２には、図１の機能と同じ機能が含まれているが、簡潔にするために拡声器１は１つしか示されていない。

図２は、本発明による装置全体を示したもので、拡声器１は音響信号３を生成している。試験のための音響信号３は、拡声器自体の制御ユニット２の発生器１５によって生成される電気較正信号から形成される。通常、制御ユニット２には増幅器が含まれており、したがって拡声器１は能動拡声器である。試験信号は、たとえば図３および５にグラフで示されている正弦波走査信号であることが好ましい。人間の耳に聞こえる範囲にわたって、最も低い周波数から始まって、より高い周波数に向かって対数速度で周波数が高くなる方法で較正信号５０（図５）の周波数が走査されることが好ましい。較正信号５０の発生は、制御バス１３を介して拡声器１の制御ユニット２にもたらされる信号によって開始される。音響信号３は、マイクロホン４を使用して受信され、前置増幅器５によって増幅される。アナログ加算器６で、前置増幅器５からの信号と、一般的には矩形波である試験信号１０が結合される。アナログ加算器６は、通常、演算増幅器を使用して実施される回路である。試験信号１０は、モニタリング・ネットワークの制御ユニット１２から得られる。実際には、試験信号は、モニタリング・ネットワーク制御ユニットのマイクロプロセッサのＩＯライン１４から直接得ることができる。

本発明によれば、拡声器の制御ユニット２によって制御バス１３を介して制御されるＬＥＤ、白熱電球などの光源が拡声器の中に配置されている。制御ユニットによって、特には較正または測定状況の下で光源制御コマンドが与えられ、それにより、モニタ室内にいる人間は、測定または較正の対象である拡声器を容易に識別することができ、また、較正状態が終了した後、聴取すべき拡声器が分かっている状態で最終結果を聴くことができる。

また、光源を使用して個々の拡声器の状態を表示することも可能である。光源１７の緑色光は正規の動作を示し、明滅光は、測定または較正のための拡声器の選択を示し、黄色光は、その拡声器がシステムによって識別されたグループには属していないことを示し、また、赤色光は、データ・トラフィックの不良を表し、あるいは、たとえば測定および較正状況における拡声器の信号の遮断を表す不良状態を示すことができる。

したがって、本発明によれば、制御バス１３を介した遠隔制御によって音響測定信号３を起動することができる。また、同じ接続で、光源１７に制御信号を提供することも可能である。マイクロホン４が音響信号３を受信し、この音響信号３と試験信号１０が加算される。コンピュータ８のサウンド・カード７が音響信号を受信する。このサウンド・カード７には、まず第１に試験信号が存在し、試験信号から特定の時間（音響飛行時間）が経過すると、図３に示されているような音響測定信号の応答９が存在する。

図３は、上で説明した方法によって、コンピュータのサウンド・カード７を使用して生成される信号を示したものである。時間ｔ_１は、コンピュータのオペレーティング・システムによって無作為に変化する時間である。試験信号から音響応答９が開始するまでの間の時間ｔ_２は、主として音響遅延（移動時間）に基づいて画定され、無作為の変化は含まれていない。音響応答９は、その周波数が高くなる対数正弦波走査に対する拡声器−部屋システムの応答である。

本発明の好ましい代替実施形態によれば、拡声器の中に、予め正確に分かっている較正信号５０を生成する発生器１５が組み込まれている。

発生器１５によって生成される較正信号は正弦波走査信号であり、その周波数走査の速度は、瞬時周波数の対数が時間に比例する、つまりｌｏｇ（ｆ）＝ｋｔになる方法で速くなる。ｆは信号の瞬時周波数であり、ｋは速度を画定する定数、ｔは時間である。周波数の増加は、時間が経過するにつれて加速する。

試験信号は、数学的に正確に画定されるため、拡声器１によって生成される試験信号に無関係にコンピュータの中で正確に試験信号を再生することができる。

この種の測定信号にはあらゆる周波数が含まれており、波高因子（ＲＭＳレベルに対するピーク・レベルの比率）は、ピーク・レベルがＲＭＳレベルに極めて近く、したがって、測定において、信号が著しく良好な信号対雑音比を生成する点で極めて有利である。

信号５０が低周波数からの移動を開始し、その周波数が高くなると、信号は、残響時間が一般的には高周波数におけるよりも低周波数における方が長い部屋で有利に動作する。

較正信号５０の生成は、遠隔制御を介して与えられるコマンドを使用して起動することができる。

本発明の第２の好ましい実施形態によれば、拡声器内で生成される較正信号５０の大きさを制御ネットワーク１３を介して変えることができる。

較正信号５０が記憶される。較正信号５０の音響応答９の較正信号に対する大きさが測定される。音響応答９が小さすぎる場合、その較正信号５０のレベルが高くされる。音響応答が遮断されると、較正信号５０のレベルが低くされる。

最適信号対雑音比および最適音響信号９レベルが見出されるまで測定が繰り返される。

レベルの設定は、拡声器毎に個別に実施することができる。光源１７を使用して、使用中の拡声器が表示される。

レベルが変更された量はコンピュータ８によって制御されており、したがって分かっているため、結果を計算する際にこの情報が考慮され、その場合、距離に無関係に、レベルに対して正確にスケール化された信頼性の高い測定結果を得ることができる。

本発明の第３の好ましい実施形態によれば、上で示した方法を使用してシステムのすべての拡声器１の音響インパルス応答が測定される。図１は、この種の較正構造を示したものである。

個々のインパルス応答から周波数応答が計算される。

個々のインパルス応答から拡声器の距離が計算される。

周波数応答に基づいて、室内における所望の周波数応答（一様な周波数応答）を達成する等化器フィルタの設定が設計される。

等化された応答によって生成される（相対）音響レベルが計算される。

拡声器毎に遅延が設定され、それによりすべての拡声器の測定応答に同じ量の遅延が含まれることになり（同じ距離に拡声器が出現することになる）、また、制御ネットワーク１３によって制御される拡声器１の光源１７によって個々の位相が表示される。

拡声器毎に、測定点に同じ音響レベルを生成するべく拡声器が出現するレベルが設定される。

上で説明した方法で、１つまたは複数の副低音拡声器の位相がさらに設定される。

本出願においては、音響周波数範囲という用語は、１０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数範囲を意味している。

本発明による方法に適したシステムのブロック図である。 図１のシステムの第２のシステムを示す図である。 コンピュータのサウンド・カードによって記憶される、本発明による信号を示すグラフである。 本発明による較正システムで典型的に測定される信号を示すグラフである。 拡声器によって生成される試験信号を示すグラフである。

符号の説明

１ 拡声器
２ 拡声器制御ユニット（調整および制御デバイス、電気較正信号を生成するための手段、本質的に対数周波数走査を実施するための手段）
３ 音響信号（音響測定信号、可聴信号）
４ マイクロホン
５ 前置増幅器
６ アナログ加算器
７ サウンド・カード
８ コンピュータ
９ 音響測定信号の応答（音響応答、可聴信号の応答）
１０ 試験信号
１１ ＵＳＢ接続
１２ 制御ネットワーク・コントローラ（制御ユニット）
１３ 制御ネットワーク（制御バス、信号および制御接続）
１４ ＩＯライン
１５ 発生器
１６ 音響再生エレメント
１７ 光源
１８ インターフェース・デバイス（中央制御システム）
５０ 較正信号（電気較正信号）

Claims (8)

1. 電気較正信号（５０）が生成され、
   拡声器（１）の中で前記較正信号（５０）から可聴信号（３）が生成され、
   前記可聴信号（３）の応答（９）が測定かつ解析され、
   前記測定結果に基づいて音響再生システムが調整される
   前記音響再生システムにおける識別方法であって、
   較正の対象である前記拡声器（１）を視覚的に表示するために、前記拡声器（１）の中で、中央制御システム（１８）を使用して光信号が生成され、
   光信号の色または明滅を使用して前記拡声器（１）の状態が表示される
   ことを特徴とし、
   前記拡声器が、前記光信号の色または明滅を使用して、正規の状態であるか、選択されているか、グループに属しているか、あるいは不良状態であるかどうかが表示される、
   識別方法。
2. 前記較正信号（５０）が、本質的に正弦波信号であり、その周波数が少なくとも実質的に全周波数範囲を走査する方法で、前記拡声器（１）自体の中で生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 電気較正信号（５０）を生成するための手段（２）と、
   前記較正信号（５０）から可聴信号（３）を生成するための拡声器（１）と、
   前記可聴信号（３）の応答（９）を測定し、かつ、解析するための測定および解析手段（７、８）と、
   記測定結果に基づいて音響再生システムを調整するための調整手段（８、２、１８）と
   を備えた、前記音響再生システムにおける識別装置であって、
   較正の対象である前記拡声器（１）を視覚的に表示するために、中央制御システム（１８）を使用して光信号を生成するための手段が前記拡声器（１）の中に存在している、および
   光信号の色または明滅を使用して前記拡声器（１）の状態を識別するための手段を備えた
   ことを特徴とし、
   前記拡声器（１）が正規の状態であるか、選択されているか、グループに属しているか、あるいは不良状態であるかどうかを光情報を使用して識別するための手段を備えた、
   装置。
4. 本質的に正弦波信号であり、その周波数が少なくとも実質的に全周波数範囲を走査する態様で較正信号（５０）を生成するための手段を前記拡声器（１）自体が備えたことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 請求項１に記載の方法又は請求項３に記載の装置に使用される拡声器であって、
   音響再生エレメント（１６）と、
   前記音響再生エレメント（１６）を制御するための調整および制御デバイス（２）と、
   信号および制御接続（１３）と
   を備えた拡声器（１）であって、
   較正の対象である前記拡声器（１）を視覚的に表示するために、中央制御システム（１８）を使用して光信号を生成するための手段を備えたことを特徴とする拡声器。
6. 前記拡声器（１）が能動拡声器であることを特徴とする請求項５に記載の拡声器。
7. 前記拡声器（１）が、本質的に対数周波数走査を実施するための手段（２）を備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の拡声器。
8. 前記拡声器が、最も低い周波数から開始される周波数走査を実施するための手段を備えたことを特徴とする請求項５、６または７に記載の拡声器。

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