JPH02230900A - 音場制御法 - Google Patents
音場制御法Info
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- JPH02230900A JPH02230900A JP1050025A JP5002589A JPH02230900A JP H02230900 A JPH02230900 A JP H02230900A JP 1050025 A JP1050025 A JP 1050025A JP 5002589 A JP5002589 A JP 5002589A JP H02230900 A JPH02230900 A JP H02230900A
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- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、音場制御法のうち三次元空間のある大・・き
ざを持った領域の音場の工学的に厳密な制御を対象とし
た音場制御法に関するものである。
ざを持った領域の音場の工学的に厳密な制御を対象とし
た音場制御法に関するものである。
［従来の技術］
従来、三次元空間のある大きさを持った領域の音場を工
学的に厳密に制御する技術としてＭ．Ｊｅｓｓｅｌによ
る文献（文献１： “Ａｃｔｉｖｅ ｎｏｉｓｅｃｏｎ
ｔｒｏｌ，″Ｊ．Ａｃｏｕｓｔ．Ｓｏｃ．Ｊａｐ． （
Ｅ）８，４，ｐｐ．１５１−１５４ （１９８４））に
おいて示されているＨｕｙｇｅｎｓ原埋に基づく音場制
御法が知られている。この音場制御法はある制御したい
領域の境界面上に点音源、二重音源を配置し、その領域
を所望の音場にしたときの境界条件に対応した音を点音
源、二重音源から放射することによりその領域の音場を
所望の音場にするものである。
学的に厳密に制御する技術としてＭ．Ｊｅｓｓｅｌによ
る文献（文献１： “Ａｃｔｉｖｅ ｎｏｉｓｅｃｏｎ
ｔｒｏｌ，″Ｊ．Ａｃｏｕｓｔ．Ｓｏｃ．Ｊａｐ． （
Ｅ）８，４，ｐｐ．１５１−１５４ （１９８４））に
おいて示されているＨｕｙｇｅｎｓ原埋に基づく音場制
御法が知られている。この音場制御法はある制御したい
領域の境界面上に点音源、二重音源を配置し、その領域
を所望の音場にしたときの境界条件に対応した音を点音
源、二重音源から放射することによりその領域の音場を
所望の音場にするものである。
一方、複数の音源を用いて三次元空間の複数の点の音圧
を制御する方法が三好による文献（文献２ ： “Ｉｎ
ｖｅｒｓｅ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｒｏｏｍ
八ｃｏｕｓｔｉｃｓ．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＡＳ
ＳＰ，３６ （２） ．ｐｐｌ４５−１５２ （１９８
８））において示されている。この方法は、音源から制
御点までの伝達関数を、逆フィルタを用いて補正するこ
とにより制御点での音圧を制御するものである。
を制御する方法が三好による文献（文献２ ： “Ｉｎ
ｖｅｒｓｅ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｒｏｏｍ
八ｃｏｕｓｔｉｃｓ．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＡＳ
ＳＰ，３６ （２） ．ｐｐｌ４５−１５２ （１９８
８））において示されている。この方法は、音源から制
御点までの伝達関数を、逆フィルタを用いて補正するこ
とにより制御点での音圧を制御するものである。
この方法を用いて音場制御を行うには、制御点を空間に
一様に多数分布させてその空間全体の音場を制御する、
つまり点の集まりとして空間の音場を制御すればよい。
一様に多数分布させてその空間全体の音場を制御する、
つまり点の集まりとして空間の音場を制御すればよい。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、前者の方法は原理的に点音源が必要であり、点
音源が実現困難である現在この方法を実現することは困
難である。また、この方法だとある領域を所望の音場に
したときの境界条件として境界面上での音圧と境界面法
線方向の音圧傾度を与える必要があるので、それらを知
るのに多大な労力が必要であるという欠点があった。
音源が実現困難である現在この方法を実現することは困
難である。また、この方法だとある領域を所望の音場に
したときの境界条件として境界面上での音圧と境界面法
線方向の音圧傾度を与える必要があるので、それらを知
るのに多大な労力が必要であるという欠点があった。
また、後者の方法では制御する空間が広くなってくると
必要とされる制御点が寸法の三乗に比例し膨大となる欠
点があった。
必要とされる制御点が寸法の三乗に比例し膨大となる欠
点があった。
そこで本発明の目的は、従来法において点音源という実
現困難なものが必要で、しかも制御したい領域の境界上
の音圧と境界面法線方向の音圧傾度とが必要であるとい
う問題と、空間が広くなってくると必要とされる制御点
が寸法の三乗に比例し膨大となる問題とを解決した三次
元空間のある大きさを持った領域の音場の工学的に厳密
な制御を対象とした音場制御法を提供することにある。
現困難なものが必要で、しかも制御したい領域の境界上
の音圧と境界面法線方向の音圧傾度とが必要であるとい
う問題と、空間が広くなってくると必要とされる制御点
が寸法の三乗に比例し膨大となる問題とを解決した三次
元空間のある大きさを持った領域の音場の工学的に厳密
な制御を対象とした音場制御法を提供することにある。
本発明は空間の境界面近傍に配置した複数の音源の各々
から発生する音圧によって境界面上の音圧を制御するこ
とにより、境界面の内部領域全体の音場を制御する。
から発生する音圧によって境界面上の音圧を制御するこ
とにより、境界面の内部領域全体の音場を制御する。
［作 用］
本発明によれば、三次元空間のある傾城の音場の制御に
おいて、その領域の境界面上の音圧のみを制御する。本
発明は、境界面上の音圧を制御することにより領域の音
場制御を行うので、境界面上の音圧を制御するのに必ず
しも点音源を用いる必要はなく既存の音源を用いること
ができる。また、本発明は、境界面上の音圧のみを制御
すればよいので、境界面上の音圧のみ知ればよく音圧傾
度は知る必要が無い。さらに、制御するのは境界面上の
音圧のみでよいので、制御点は寸法の自乗に比例する。
おいて、その領域の境界面上の音圧のみを制御する。本
発明は、境界面上の音圧を制御することにより領域の音
場制御を行うので、境界面上の音圧を制御するのに必ず
しも点音源を用いる必要はなく既存の音源を用いること
ができる。また、本発明は、境界面上の音圧のみを制御
すればよいので、境界面上の音圧のみ知ればよく音圧傾
度は知る必要が無い。さらに、制御するのは境界面上の
音圧のみでよいので、制御点は寸法の自乗に比例する。
［実施例１］
第１図は本発明の実施例を説明する図であって、１は制
御領域、２は境界面、３は音圧制御装置である。
御領域、２は境界面、３は音圧制御装置である。
第２図は第１図における音圧制御装置をより詳細に示し
た図であって、４はスピーカ、５および６はマイクロホ
ン、７，８．８および１０はフィルタ、１１は人力端で
ある。マイクロホン５とマイクロホン６はスピーカ４の
振動板の表と裏に振動板に非常に近接しておかれている
。フィルタ７とフィルタ８はスビーカ４から出た音によ
るマイクロポン５とマイクロホン６の合成出力が平とな
るように調整されている。フィルタ９は、マイクロホン
６の位置での音がスピーカ４から出された音と打ち消し
あってτとなるように調整されている。
た図であって、４はスピーカ、５および６はマイクロホ
ン、７，８．８および１０はフィルタ、１１は人力端で
ある。マイクロホン５とマイクロホン６はスピーカ４の
振動板の表と裏に振動板に非常に近接しておかれている
。フィルタ７とフィルタ８はスビーカ４から出た音によ
るマイクロポン５とマイクロホン６の合成出力が平とな
るように調整されている。フィルタ９は、マイクロホン
６の位置での音がスピーカ４から出された音と打ち消し
あってτとなるように調整されている。
フィルタｌＯは、スビーカ４の特性をフラットにするよ
う調整されている。
う調整されている。
音圧制御装置の動作について説明する。まず、希望信号
がτの場合、制御音源に外から到来してきた音はまずマ
イクロホン５とマイクロホン６てひろわれ、それぞれフ
ィルタ７．フィルタ８を通って加算され、フィルタ９を
通ってスピーカ４から出される。マイクロホン６の位置
での音はフィルタ９によってスビーカ４から出てきた音
と打ち消しあうようになっているので、常にτとなる。
がτの場合、制御音源に外から到来してきた音はまずマ
イクロホン５とマイクロホン６てひろわれ、それぞれフ
ィルタ７．フィルタ８を通って加算され、フィルタ９を
通ってスピーカ４から出される。マイクロホン６の位置
での音はフィルタ９によってスビーカ４から出てきた音
と打ち消しあうようになっているので、常にτとなる。
次に、希望信号がある場合には、先に述べ・たように外
来音はマイクロホン６の位置で打ち消されているので希
望信号のみの音となりマイクロホン６での音．圧は任意
に制御でぎる。
来音はマイクロホン６の位置で打ち消されているので希
望信号のみの音となりマイクロホン６での音．圧は任意
に制御でぎる。
本発明を実行するには、第一に制御領域１か所望の音場
になったときの境界面２上での音圧を計算あるいは測定
により求め、第二に第１図のように音圧制御装置３を配
置し先ほど音圧を求めた位置に対応した境界面２上の位
置に音圧制御装置３のマイクロホン６がくるようにし、
境界面２上での音圧を音圧制御装置３によって先ほど求
めた音圧になるように制御する。この場合、境界面２上
の制御点と音圧制御装置３は一対一に対応し必ず音圧制
御装置３の直前に制御点がくる。
になったときの境界面２上での音圧を計算あるいは測定
により求め、第二に第１図のように音圧制御装置３を配
置し先ほど音圧を求めた位置に対応した境界面２上の位
置に音圧制御装置３のマイクロホン６がくるようにし、
境界面２上での音圧を音圧制御装置３によって先ほど求
めた音圧になるように制御する。この場合、境界面２上
の制御点と音圧制御装置３は一対一に対応し必ず音圧制
御装置３の直前に制御点がくる。
所望の音場としてあるコンサートホールでの音場を再現
することを考えれば、まずコンサートホールで境界面２
と同じ形状を持つ再現したい音場の境界面上にマイクロ
ホンを配置しその境界面上での音圧を測定する。次に、
コンサートホールでの境界面上と対応した位置にある境
界面２上の音圧制御装置３にその測定された音圧を希望
信号として人力端１１に入力する。そうすることによっ
て、境界面２上で音圧はコンサートホールでの境界面音
圧と同じとなり、制御領域ｌの音場もコンサートホール
の音場と同じになる、つまり再現される。
することを考えれば、まずコンサートホールで境界面２
と同じ形状を持つ再現したい音場の境界面上にマイクロ
ホンを配置しその境界面上での音圧を測定する。次に、
コンサートホールでの境界面上と対応した位置にある境
界面２上の音圧制御装置３にその測定された音圧を希望
信号として人力端１１に入力する。そうすることによっ
て、境界面２上で音圧はコンサートホールでの境界面音
圧と同じとなり、制御領域ｌの音場もコンサートホール
の音場と同じになる、つまり再現される。
所望の音場として音の無い音場を考えれば、その境界面
２での音圧は零とすればよい。第１図のように音圧制御
装置３を配置し境界面２上に音圧制御装置３のマイクロ
ホン６がくるようにし、希望信号を零とする。そうすれ
ば、境界面２上の音圧は零となり、制御領域１では音が
なくなる。
２での音圧は零とすればよい。第１図のように音圧制御
装置３を配置し境界面２上に音圧制御装置３のマイクロ
ホン６がくるようにし、希望信号を零とする。そうすれ
ば、境界面２上の音圧は零となり、制御領域１では音が
なくなる。
一例として、残舌室において騒音信号として１８５１｛
ｚの正弦゛波を発生させ、４個の音圧制御装置を用いて
一辺約２５ｃｍの正四面体の内部領域での音を消す実験
を行った結果を第３図Ａ，Ｂに示す。
ｚの正弦゛波を発生させ、４個の音圧制御装置を用いて
一辺約２５ｃｍの正四面体の内部領域での音を消す実験
を行った結果を第３図Ａ，Ｂに示す。
第３図Ｂは正四面体のある頂点と重心をとおる断面（第
３図Ａに斜線で示す）における騒音の消去量を表してい
る。重心の位置で１５ｄＢ，領域内部で平均約１０ｄＢ
の消去量が得られており、この方法の有効性を示してい
る。
３図Ａに斜線で示す）における騒音の消去量を表してい
る。重心の位置で１５ｄＢ，領域内部で平均約１０ｄＢ
の消去量が得られており、この方法の有効性を示してい
る。
この結果明らかなように、この方法は振動板を振動させ
ることによフて音を出す既存のスビーカを用いて音場を
制御できており、従来技術に比べて点音源という実現が
困難な特殊な物を用いる必要がなく音場制御の実現のし
やすさの改善があった。
ることによフて音を出す既存のスビーカを用いて音場を
制御できており、従来技術に比べて点音源という実現が
困難な特殊な物を用いる必要がなく音場制御の実現のし
やすさの改善があった。
［実施例２】
第４図は本発明の他の実施例を説明する図であって、ｌ
２は制御領域、ｌ３は境界面、ｌ４は多点制御装置、ｌ
５はスピーカである。多点制御装置ｌ４は、境界面ｌ３
上の音圧を制御するよう制御点を境界面ｌ３上に配置す
る。
２は制御領域、ｌ３は境界面、ｌ４は多点制御装置、ｌ
５はスピーカである。多点制御装置ｌ４は、境界面ｌ３
上の音圧を制御するよう制御点を境界面ｌ３上に配置す
る。
第５図は多点制御装置１４を説明する図であって、ｌ６
は制御点、１７はスピーカ、１８はフィルタ、ｌ９は人
力端である。
は制御点、１７はスピーカ、１８はフィルタ、ｌ９は人
力端である。
多点制御装置ｌ４は、複数のスビーカを用いて三次元音
場の複数の点を制御する装置である。第５図はこの装置
の概要を示す。この装置は、スピーカｌ７から制御点１
６までの伝達関数を、フィノレタｌ８を用いて補正する
ことにより制御点ｌ６での音圧を制御するものである。
場の複数の点を制御する装置である。第５図はこの装置
の概要を示す。この装置は、スピーカｌ７から制御点１
６までの伝達関数を、フィノレタｌ８を用いて補正する
ことにより制御点ｌ６での音圧を制御するものである。
別の言い方をすれば、フィルタｌ８はＮ−１個の各制御
点１６におけるＮ個のスビーカｌ７からの加算合成音圧
がＮ−１個の入力端１９に人力された希望信号となるよ
うに調整されている。この装置では、Ｎ個のスピーカｌ
７を用いてＮ−１個の制御点ｌ６を制御するので、スビ
ーカ１７と制御点ｌ６は一対一には対応しておらず、ま
た制御点ｌ６はスビーカｌ７の直前にある必要が無い。
点１６におけるＮ個のスビーカｌ７からの加算合成音圧
がＮ−１個の入力端１９に人力された希望信号となるよ
うに調整されている。この装置では、Ｎ個のスピーカｌ
７を用いてＮ−１個の制御点ｌ６を制御するので、スビ
ーカ１７と制御点ｌ６は一対一には対応しておらず、ま
た制御点ｌ６はスビーカｌ７の直前にある必要が無い。
本実施例を実行するには、第一に制御領域１２が所望の
音場になったときの境界面ｌ３上での音圧を計算あるい
は測定により求め、第二に実際の制御領域ｌ２の境界面
ｌ３上での音圧を多点制御装置１４によって先ほど求め
た音圧になるように制御する。
音場になったときの境界面ｌ３上での音圧を計算あるい
は測定により求め、第二に実際の制御領域ｌ２の境界面
ｌ３上での音圧を多点制御装置１４によって先ほど求め
た音圧になるように制御する。
この場合、スピ一カ１５の位置と音圧が制御される位置
とは一対一対応でなく、制御点はスピ一カ１５の直前か
らずれていても良い。
とは一対一対応でなく、制御点はスピ一カ１５の直前か
らずれていても良い。
所望の音場としてあるコンサートホールでの音場を再現
することを考えれば、まずコンサートホールで境界面ｌ
３と同じ形状を持つ再現したい音場の境界面上にマイク
ロホンを配置しその境界面上での音圧を測定する。次に
、コンサートホールでの境界面上と対応した位置の境界
面ｌ３上の音圧を多点制御装置１４によってその測定さ
れた音圧と同しに７Ｚるよう制御する。そうすることに
よって、境界面ｌ３上での音圧はコンサートホールでの
境界面音圧と同じとなり、制御領域１２の音場もコンサ
ートホールの音場と同じになる、つまり再現される。
することを考えれば、まずコンサートホールで境界面ｌ
３と同じ形状を持つ再現したい音場の境界面上にマイク
ロホンを配置しその境界面上での音圧を測定する。次に
、コンサートホールでの境界面上と対応した位置の境界
面ｌ３上の音圧を多点制御装置１４によってその測定さ
れた音圧と同しに７Ｚるよう制御する。そうすることに
よって、境界面ｌ３上での音圧はコンサートホールでの
境界面音圧と同じとなり、制御領域１２の音場もコンサ
ートホールの音場と同じになる、つまり再現される。
所望の音場として音の無い音場を考えれば、その境界面
ｌ３での音圧はτとすればよい。多点制御装置１４によ
り境界面１３上の音圧を零とすれば、境界面１３上の音
圧は零となり、制御領域ｌ２では音がなくなる。
ｌ３での音圧はτとすればよい。多点制御装置１４によ
り境界面１３上の音圧を零とすれば、境界面１３上の音
圧は零となり、制御領域ｌ２では音がなくなる。
この結果明らかなように、この方法は振動板を振動させ
ることによって音を出す既存のスピーカを用いて音場を
制御できており、従来技術に比べて点音源という実現が
困難な特殊な物を用いる必要がなく音場制御の実現のし
やすさにおいて改善があった。
ることによって音を出す既存のスピーカを用いて音場を
制御できており、従来技術に比べて点音源という実現が
困難な特殊な物を用いる必要がなく音場制御の実現のし
やすさにおいて改善があった。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は制御したい領域の境界面
上での音圧のみ制御してその領域全体を制御するのであ
るから、実施例で示したように三次元空間のある大ぎさ
を持った領域の音場の工学的に厳密な制御において、点
音源を用いる必要がなく、境界面上での境界面法線方向
の音圧傾度を知る必要がない。したがって、音場制御の
実現が容易となるという利点がある。また、境界面音圧
の制御のみでよいから、制御点の数は寸法の自乗に比例
するので従来の多点音圧制御に比べて制御点の数は減少
した。
上での音圧のみ制御してその領域全体を制御するのであ
るから、実施例で示したように三次元空間のある大ぎさ
を持った領域の音場の工学的に厳密な制御において、点
音源を用いる必要がなく、境界面上での境界面法線方向
の音圧傾度を知る必要がない。したがって、音場制御の
実現が容易となるという利点がある。また、境界面音圧
の制御のみでよいから、制御点の数は寸法の自乗に比例
するので従来の多点音圧制御に比べて制御点の数は減少
した。
第１図は本発明の実施例を説明するための図、
第２図は第１図における音圧制御装置３のブロック図、
第３図は同実施例の音場制御の性能のひとつである音の
消去量を表す実験結果の図、 第４図は本発明の他の実施例を説明するための図、 第５図は同実施例における多点制御装置ｌ４を説明する
ための図である。 １・・・制御領域、 ２・・・境界面、 ３・・・音圧制御装置、 ４・・・スピーカ、 ５〜６・・・マイクロホン、 ７〜ｌＯ・・・フィルタ、 １１・・・人力端、 １２・・・制御領域、 １３・・・境界面、 ｌ４・・・多点制御装置、 １５・・・スピ一カ、 １６・・・制御点、 １７・・・スピーカ、 １８・・・フィルタ、 ｌ９・・・人力端。
消去量を表す実験結果の図、 第４図は本発明の他の実施例を説明するための図、 第５図は同実施例における多点制御装置ｌ４を説明する
ための図である。 １・・・制御領域、 ２・・・境界面、 ３・・・音圧制御装置、 ４・・・スピーカ、 ５〜６・・・マイクロホン、 ７〜ｌＯ・・・フィルタ、 １１・・・人力端、 １２・・・制御領域、 １３・・・境界面、 ｌ４・・・多点制御装置、 １５・・・スピ一カ、 １６・・・制御点、 １７・・・スピーカ、 １８・・・フィルタ、 ｌ９・・・人力端。
Claims (1)
- 空間の境界面近傍に配置した複数の音源の各々から発生
する音圧によって前記境界面上の音圧を制御することに
より、前記境界面の内部領域全体の音場を制御すること
を特徴とする音場制御法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1050025A JP2764179B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 音場制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1050025A JP2764179B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 音場制御法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230900A true JPH02230900A (ja) | 1990-09-13 |
| JP2764179B2 JP2764179B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=12847461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1050025A Expired - Lifetime JP2764179B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 音場制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2764179B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0685250A1 (en) | 1994-05-30 | 1995-12-06 | Dow Corning Toray Silicone Company, Limited | Silicone foam control compositions |
| JP2010044428A (ja) * | 2009-11-24 | 2010-02-25 | Sony Corp | 音声信号処理方法、音声信号処理装置 |
| JP2013172236A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音場収音再生装置、方法及びプログラム |
| JP2014007543A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音場収音再生装置、方法及びプログラム |
| JP2014150415A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音場収音再生装置、方法及びプログラム |
| JP2014150416A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音場収音再生装置、方法及びプログラム |
| JP2014171164A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音場収音再生装置、方法及びプログラム |
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1989
- 1989-03-03 JP JP1050025A patent/JP2764179B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JP2764179B2 (ja) | 1998-06-11 |
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