JPH05172621A - 歪測定装置 - Google Patents

歪測定装置

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JPH05172621A
JPH05172621A JP34166091A JP34166091A JPH05172621A JP H05172621 A JPH05172621 A JP H05172621A JP 34166091 A JP34166091 A JP 34166091A JP 34166091 A JP34166091 A JP 34166091A JP H05172621 A JPH05172621 A JP H05172621A
Authority
JP
Japan
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signal
analysis
unit
section
impulse
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Application number
JP34166091A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Suzuki
達也 鈴木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インパルス応答測定の特徴を生かしつつスピ
ーカの非直線歪特性を測定できる 歪測定装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 少なくとも所望の周波数帯域内でフラットな
スペクトルを有するインパルス(矩形波)信号を発生さ
せる信号発生部1と、前記信号を所望の周波数帯域に制
限するフィルタ2と、前記帯域制限された信号を増幅す
る増幅部3と、前記の増幅された信号に対する被測定物
の応答を観測する観測部4と、観測部4による観測信号
を周波数分析する分析部5と、前記分析の結果を表示す
る表示部6とを設けたため、入力信号のエネルギーが通
常のインパルス信号に比べ大きいので、振動板を十分に
駆動した状態の測定が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスピーカの歪測定装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】スピーカの計測手法では、スイープ信号
による周波数特性の測定と共にインパルス応答測定が広
く用いられている。インパルス応答測定の特徴は、高速
フーリエ変換などのデータ処理手法を用い、データを多
角的に観察できるところにあり、コンピュータによるデ
ィジタル処理技術の発達にともない広く用いられるよう
になった。
【0003】図10に一般的なインパルス応答歪測定装置
を示す。インパルス応答歪測定装置はインパルス信号を
発生するインパルス発生部1とこのインパルス信号を増
幅する増幅部3と被測定スピーカ8の出力信号を観測用
マイクロホン7を介して観測する観測部4と観測した信
号を分析する分析部5と分析結果を表示する表示部6か
ら構成されている。
【0004】インパルス応答からは、被測定スピーカの
出力音圧周波数特性、位相特性、群遅延特性などが求め
られるほか、立ち下がり累積スペクトルやウィグナー分
布などの過渡特性も求めることができる。これらの特性
はスピーカの特徴を良く表す特性として広く用いられて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】スピーカの音質を決定
づける要因としては、出力音圧周波数特性、位相特性、
過渡特性などの直線歪と、高調波歪や変調歪などの非直
線歪が重要であり、前者の直線歪はインパルス応答から
測定することができる。しかしながら後者の非直線歪に
関しては、インパルス応答の性質上非直線歪の成分を分
離することができないため、インパルス応答を用いて測
定することが困難であった。
【0006】また、試験信号であるインパルス信号は非
常に時間幅の短い矩形波を用いるが、信号自身のエネル
ギー量がきわめて小さいため振動系がほとんど駆動され
ず、通常スピーカに入力される音楽信号などのエネルギ
ーの大きな信号が入力されたときの振動系の振舞いをイ
ンパルス応答測定では十分に測定できないという問題点
も有していた。
【0007】従来、非直線歪の測定は、スイープ信号を
用いて行われることが多かったが、スイープ信号は定常
信号であり歪の過渡特性を測定することができなかっ
た。本発明は上記従来の問題点を解決するもので、イン
パルス応答測定の特徴を生かしつつスピーカの非直線歪
特性を測定する装置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に記載の歪測定
装置は、少なくとも所望の周波数帯域内でフラットなス
ペクトルを有するインパルス(矩形波)信号を発生させ
る信号発生部と、前記信号を所望の周波数帯域に制限す
るフィルタと、前記帯域制限された信号を増幅する増幅
部と、前記増幅された信号に対する被測定物の応答を観
測する観測部と、前記観測部による観測信号を周波数分
析する分析部と、前記分析の結果を表示する表示部を有
している。
【0009】請求項2に記載の歪測定装置は、請求項1
の歪測定装置において、分析部が周波数−時間分析であ
ることを特徴とする。請求項3に記載の歪測定装置は、
少なくとも所望の周波数帯域内でフラットなスペクトル
を有するインパルス(矩形波)信号を発生させる信号発
生部と、前記信号を所望の周波数帯域に制限するフィル
タと、前記信号を任意の倍率で増幅する増幅部と、前記
信号を被測定対象の入力とした場合の被測定対象の出力
を前記増幅部の増幅倍率の逆数の倍率で観測する観測部
と、前記観測部による観測信号を周波数分析する分析部
と、分析結果を保存する分析結果保存部と、複数個の分
析結果を比較表示する表示部を有していることを特徴と
する。
【0010】請求項4に記載の歪測定装置は、請求項3
の歪測定装置において分析部が周波数−時間分析である
ことを特徴とする。
【0011】
【作用】請求項1の歪測定装置は、インパルス発生部に
よって発生したインパルス信号を所望の周波数帯域に制
限するフィルタで帯域制限し、この信号を増幅部で増幅
し被測定スピーカに入力する。この入力信号に対する被
測定スピーカの応答を観測部により観測し、分析部によ
って周波数分析を行う。この分析結果を表示部によって
表示する。被測定スピーカへの入力信号はある周波数帯
域に制限されているため、その帯域外に現れる成分は非
直線歪成分であり、この成分から非直線歪成分を測定す
ることができる。また、帯域制限した信号を使用するた
め、入力信号のエネルギーが通常のインパルス信号に比
べ大きいので、振動板を十分に駆動した状態の測定が可
能になる。
【0012】請求項2の歪測定装置は、請求項1の歪測
定装置の分析部が周波数−時間分析であるので、入力信
号の周波数帯域外の非直線歪成分の時間推移を測定する
ことができる。
【0013】請求項3の歪測定装置は、インパルス発生
部によって発生したインパルス信号を所望の周波数帯域
に制限するフィルタで帯域制限し、この信号を増幅部で
任意の倍率で増幅し被測定スピーカに入力する。この入
力信号に対する被測定スピーカの応答を観測部により観
測し、分析部によって周波数分析を行い、分析結果を結
果保存部に保存する。前記一連の測定を増幅部の倍率を
変えて複数回測定する。この複数個の分析結果を表示部
によって比較表示する。被測定スピーカへの入力信号は
ある周波数帯域に制限されており、また入力された信号
レベルが違うため、比較表示結果の差の部分により入力
信号のレベルが変化したときの非直線歪の変化を測定す
ることができる。
【0014】請求項4の歪測定装置は、請求項3の歪測
定装置の分析部が周波数−時間分析であるので、入力信
号のレベルが変化したときの非直線歪の変化の時間推移
を測定することができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。なお、従来例と同様の作用をなすも
のには同一の符号を付けて説明する。
【0016】図1は本発明の請求項1の実施例における
歪測定装置の構成図を示すものである。信号発生部1の
出力はフィルタ部2を介して増幅部3に接続されてい
る。増幅部3の出力は被測定スピーカ8に接続される。
観測用マイクロホン7は観測部4に接続され、観測部4
から分析部5、表示部6に順次接続されている。
【0017】信号発生部1では所望の帯域内でフラット
なスペクトルを有するインパルス信号(矩形波)が発生
され、この信号はフィルタ部2で所定の周波数成分のみ
が通過し、増幅部3で増幅し被測定スピーカ8に入力さ
れる。被測定スピーカ8からの応答は観測用マイクロホ
ン7によって観測部4に入力される。観測された応答信
号は分析部5に入力され周波数分析され分析結果が表示
部6に表示される。
【0018】図2に本実施例の歪測定装置による非直線
歪の一測定例を示す。これはフィルタ部2としてカット
オフ周波数10kHzのローパスフィルタで帯域制限し
た信号を被測定スピーカに入力した例である。10kH
z以上の帯域でみられる成分が非直線歪による成分であ
り、この方法により10kHz以下の入力信号に対して
10kHz以上の帯域で発生する非直線歪が測定でき
る。
【0019】本発明の請求項2の実施例は、請求項1に
示した請求項1の実施例の分析部5において、周波数−
時間軸分析をする点が請求項1の実施例と異なる。図3
に本実施例の歪測定装置による非直線歪の一測定例を示
す。カットオフ周波数10kHzのローパスフィルタで
帯域制限した信号を被測定スピーカ8に入力した例であ
る。図3の例では周波数−時間軸分析法にウィグナー分
布を時間軸方向に逐次積分して表示するエネルギー減衰
特性を用いている。10kHz以上の帯域でみられる成
分が非直線歪による成分であり、この方法により10k
Hz以下の入力信号に対して10kHz以上の帯域で発
生する非直線歪の時間推移が測定できる。
【0020】図4は本発明の請求項3の実施例における
歪測定装置の構成図を示すものである。信号発生部1の
出力はフィルタ部2に接続され、さらに増幅倍率調整部
3aを通じて増幅部3に接続されている。増幅部3の出
力は被測定スピーカ8に接続される。観測用マイクロホ
ン7は増幅倍率調整部3aの倍率の逆数の倍率で観測信
号を増幅する観測倍率調整部4aを経て観測部4に接続
され、観測部4から分析部5、分析結果保存部9、表示
部6に順次接続されている。
【0021】このように構成された歪測定装置では、信
号発生部1では所望の帯域内でフラットなスペクトルを
有するインパルス信号(矩形波)が発生され、この信号
はフィルタ部2で所定の周波数成分のみを通過し、増幅
倍率調整部3aで増幅部3に入力する信号のレベルを調
整され、増幅部3で信号を増幅され被測定スピーカ8に
入力される。被測定スピーカからの応答は観測用マイク
ロホン7によって観測倍率調整部4aに入力され、増幅
倍率調整部3aでの増幅倍率の逆数の倍率で増幅され、
観測部4に入力される。観測された応答信号は分析部5
に入力され周波数分析された後、分析結果保存部9に分
析結果が保存される。前記一連の測定を増幅部の倍率を
変えて複数回測定する。保存された分析結果は任意に呼
び出され、複数の分析結果が表示部6に比較表示され
る。増幅倍率調整部3aの増幅倍率と観測倍率調整部4
aの観測倍率は逆数の関係にあるので、被測定スピーカ
が線形であれば観測部4には倍率にかかわらず一定の信
号が観測される。
【0022】図5、図6に本実施例の歪測定装置による
非直線歪の一測定例を示す。カットオフ周波数10kH
zのローパスフィルタで帯域制限し、増幅倍率a1,a
2(a1/a2=10)で増幅した信号を被測定スピー
カに入力して分析した結果を比較表示した例である。図
5は増幅倍率a1、a2の場合の測定結果を同時に示し
たものであり、図6は増幅倍率a1とa2の測定結果の
比を示したものである。10kHz以上の帯域でみられ
る成分が被測定スピーカに入力される電力に関する非直
線歪による成分であり、この方法により10kHz以下
の入力信号に対して10kHz以上の帯域で発生する非
直線歪の入力レベルによる変化が測定できる。
【0023】本発明の請求項4の実施例は、請求項3の
実施例の分析部5において周波数−時間軸分析をする点
が請求項3の実施例と異なる。図7〜図9に本実施例の
歪測定装置による非直線歪の一測定例を示す。カットオ
フ周波数10kHzのローパスフィルタで帯域制限し、
増幅倍率a1,a2(a1/a2=10)で増幅した信
号を被測定スピーカに入力して分析した結果を比較表示
した例である。図7〜図9の例では周波数−時間軸分析
法にウィグナー分布を時間軸方向に逐次積分して表示す
るエネルギー減衰特性を用い、各々の倍率による分析結
果(図7、図8)について対数軸上で差をとったもの
(図9)である。10kHz以上の帯域でみられる成分
が非直線歪による成分であり、この方法により10kH
z以下の入力信号に対して10kHz以上の帯域で発生
する非直線歪の入力レベルによる変化の時間推移が測定
できる。
【0024】
【発明の効果】請求項1の構成によると、少なくとも所
望の周波数帯域内でフラットなスペクトルを有するイン
パルス(矩形波)信号を発生させる信号発生部と、前記
信号を所望の周波数帯域に制限するフィルタと、前記帯
域制限された信号を増幅する増幅部と、前記の増幅され
た信号に対する被測定物の応答を観測する観測部と、前
記観測部による観測信号を周波数分析する分析部と、前
記分析の結果を表示する表示部を設けたため、スピーカ
の非直線歪特性を測定する装置を提供することができ
る。
【0025】請求項2の構成によると、分析部が周波数
−時間分析である請求項1記載の構成とすることによ
り、スピーカの非直線歪特性の時間推移を測定する装置
を提供することができる。
【0026】請求項3の構成によると、少なくとも所望
の周波数帯域内でフラットなスペクトルを有するインパ
ルス(矩形波)信号を発生させる信号発生部と、前記信
号を所望の周波数帯域に制限するフィルタと、前記帯域
制限された信号を任意の倍率で増幅する増幅部と、前記
の増幅された信号に対する被測定物の応答を前記増幅部
の増幅倍率の逆数の倍率で観測する観測部と、前記観測
部による観測信号を周波数分析する分析部と、前記分析
結果を保存する分析結果保存部と、複数個の分析結果を
比較表示する表示部を有する構成とすることにより、ス
ピーカの入力信号レベルが変化したときの非直線歪特性
の変化を測定する装置を提供することができる。
【0027】請求項4の構成によると、分析部が周波数
−時間分析である請求項3記載の構成とすることによ
り、スピーカの入力信号レベルが変化したときの非直線
歪特性の時間推移を測定する装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1及び請求項2の実施例における歪測定
装置の構成図である。
【図2】請求項1の実施例の歪測定装置による非直線歪
の一測定例を示す図である。
【図3】請求項2の実施例の歪測定装置による非直線歪
の一測定例を示す図である。
【図4】請求項3及び請求項4の実施例における歪測定
装置の構成図である。
【図5】請求項3の実施例の歪測定装置による非直線歪
の一測定例を示す図で、増幅部の増幅倍率a1とa2の
測定結果を同時に表示した図である。
【図6】請求項3の実施例の歪測定装置による非直線歪
の一測定例を示す図で、増幅部の増幅倍率a1とa2の
測定結果の比を表示した図である。
【図7】請求項4の実施例の歪測定装置による非直線歪
の一測定例を示す図で、増幅部の増幅倍率a1の時の測
定結果を示す図である。
【図8】請求項4の実施例の歪測定装置による非直線歪
の一測定例を示す図で、増幅部の増幅倍率a2の時の測
定結果を示す図である。
【図9】請求項4の実施例の歪測定装置による非直線歪
の一測定例を示す図で、増幅部の増幅倍率a1とa2の
測定結果の比を表示した図である。
【図10】従来のインパルス測定装置の構成図である。
【符号の説明】
1 信号発生部 2 フィルタ部 3 増幅部 3a 増幅倍率調整部 4 観測部 4a 観測倍率調整部 5 分析部 6 表示部 7 測定用マイクロホン 8 被測定スピーカ 9 分析結果保存部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも所望の周波数帯域内でフラッ
    トなスペクトルを有するインパルス(矩形波)信号を発
    生させる信号発生部と、前記信号を所望の周波数帯域に
    制限するフィルタと、前記帯域制限された信号を増幅す
    る増幅部と、前記の増幅された信号に対する被測定物の
    応答を観測する観測部と、前記観測部による観測信号を
    周波数分析する分析部と、前記分析の結果を表示する表
    示部とからなる歪測定装置。
  2. 【請求項2】 分析部は周波数−時間分析である請求項
    1記載の歪測定装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも所望の周波数帯域内でフラッ
    トなスペクトルを有するインパルス(矩形波)信号を発
    生させる信号発生部と、前記信号を所望の周波数帯域に
    制限するフィルタと、前記帯域制限された信号を任意の
    倍率で増幅する増幅部と、前記の増幅された信号に対す
    る被測定物の応答を前記増幅部の増幅倍率の逆数の倍率
    で観測する観測部と、前記観測部による観測信号を周波
    数分析する分析部と、前記分析結果を保存する分析結果
    保存部と、複数個の分析結果を比較表示する表示部から
    なる歪測定装置。
  4. 【請求項4】 分析部は周波数−時間分析である請求項
    3記載の歪測定装置。
JP34166091A 1991-12-25 1991-12-25 歪測定装置 Pending JPH05172621A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531901A (ja) * 2006-03-28 2009-09-03 ジェネレック オーワイ 音響システムにおける方法および装置
CN106297772A (zh) * 2016-08-24 2017-01-04 武汉大学 基于扬声器引入的语音信号失真特性的回放攻检测方法
JP2021035038A (ja) * 2019-08-22 2021-03-01 バイドゥ オンライン ネットワーク テクノロジー (ベイジン) カンパニー リミテッド スピーカーの検査方法、装置、電子機器及び記憶媒体

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