JPH05288598A - 三次元音響強度計測装置 - Google Patents
三次元音響強度計測装置Info
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- JPH05288598A JPH05288598A JP9084192A JP9084192A JPH05288598A JP H05288598 A JPH05288598 A JP H05288598A JP 9084192 A JP9084192 A JP 9084192A JP 9084192 A JP9084192 A JP 9084192A JP H05288598 A JPH05288598 A JP H05288598A
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- Japan
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- microphones
- microphone
- shaft
- axis
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、正四面体の各頂点の位置に配置され
た４個のマイクロフォンで音を収録して三次元的な音響
強度を計測する三次元音響強度計測装置に関し、音場の
乱れが少く、かつ座標軸の方向が一見して把握できるよ
うに配置されたマイクロフォンを備えた三次元音響強度
計測装置を提供する。 【構成】軸の先端に取り付けられた第１のマイクロフォ
ンと、この軸から互いに等距離離れた、上記第１のマイ
クロフォンとともに正四面体の各頂点を構成する位置に
取り付けた第２，第３，および第４のマイクロフォンと
からなるプローブを備えた。
た４個のマイクロフォンで音を収録して三次元的な音響
強度を計測する三次元音響強度計測装置に関し、音場の
乱れが少く、かつ座標軸の方向が一見して把握できるよ
うに配置されたマイクロフォンを備えた三次元音響強度
計測装置を提供する。 【構成】軸の先端に取り付けられた第１のマイクロフォ
ンと、この軸から互いに等距離離れた、上記第１のマイ
クロフォンとともに正四面体の各頂点を構成する位置に
取り付けた第２，第３，および第４のマイクロフォンと
からなるプローブを備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正四面体の各頂点の位
置に配置された４個のマイクロフォンで音を収録して三
次元的な音響強度を計測する三次元音響強度計測装置に
関する。
置に配置された４個のマイクロフォンで音を収録して三
次元的な音響強度を計測する三次元音響強度計測装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種発音体の音響強度を計測する
装置において、そのセンサとして、発音体に向けて前後
に配置された２個のマイクロフォンからなるペアマイク
が知られている。音響強度は、このペアマイクの出力を
フーリエ変換して得られるクロスパワースペクトルに基
づいて算出される。
装置において、そのセンサとして、発音体に向けて前後
に配置された２個のマイクロフォンからなるペアマイク
が知られている。音響強度は、このペアマイクの出力を
フーリエ変換して得られるクロスパワースペクトルに基
づいて算出される。
【０００３】すなわち、上記のフーリエ変換処理により
求められるクロスパワースペクトルＧba（ｆ）は、 Ｇba（ｆ）＝Ｓb ・Ｓa * …（１） ここで、Ｓb ：一方のマイクロフォンの出力のフーリエ
変換スペクトル Ｓa * ：他方のマイクロフォンの出力のフーリエ変換ス
ペクトルの複素共役スペクトルであって、このクロスパ
ワースペクトルＧba（ｆ）に基づいて、周波数ｆ1 から
ｆ2 までの間の音響強度Ｉ（ｆ1 〜ｆ2 ）は次のように
求められる。
求められるクロスパワースペクトルＧba（ｆ）は、 Ｇba（ｆ）＝Ｓb ・Ｓa * …（１） ここで、Ｓb ：一方のマイクロフォンの出力のフーリエ
変換スペクトル Ｓa * ：他方のマイクロフォンの出力のフーリエ変換ス
ペクトルの複素共役スペクトルであって、このクロスパ
ワースペクトルＧba（ｆ）に基づいて、周波数ｆ1 から
ｆ2 までの間の音響強度Ｉ（ｆ1 〜ｆ2 ）は次のように
求められる。
【０００４】
【数１】
【０００５】ここで、Ｉｍ｛Ｇba（ｆ）｝：クロスパワ
ースペクトルＧbaの片側クロススペクトルの虚数部 ρ：媒質の密度 ｆ：周波数 Δｒ：両マイクロフォンの間隔 この（２）式により求められる音響強度は、両マイクロ
フォン間の中心点における、両マイクロフォンを結ぶ直
線方向の成分（例えばこれをＺ方向とする）であって、
これと直交するＸ方向，Ｙ方向の音響強度の成分は求め
られない。このペアマイクの原理を用いて、音響強度の
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の各成分を求めようとする場合、単純に
は、音響強度を求めるべき所定点を中心として、Ｚ方向
および−Ｚ方向に等距離離れた位置に各マイクロフォン
を配置してこれにより１つのペアマイクを構成し、また
これと同様に、Ｘ方向および−Ｘ方向に等距離離れた位
置、Ｙ方向および−Ｙ方向に等距離離れた位置にもそれ
ぞれマイクロフォンを配置し、合計３組のペアマイク、
即ち６個のマイクロフォンを配置することが考えられ
る。
ースペクトルＧbaの片側クロススペクトルの虚数部 ρ：媒質の密度 ｆ：周波数 Δｒ：両マイクロフォンの間隔 この（２）式により求められる音響強度は、両マイクロ
フォン間の中心点における、両マイクロフォンを結ぶ直
線方向の成分（例えばこれをＺ方向とする）であって、
これと直交するＸ方向，Ｙ方向の音響強度の成分は求め
られない。このペアマイクの原理を用いて、音響強度の
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の各成分を求めようとする場合、単純に
は、音響強度を求めるべき所定点を中心として、Ｚ方向
および−Ｚ方向に等距離離れた位置に各マイクロフォン
を配置してこれにより１つのペアマイクを構成し、また
これと同様に、Ｘ方向および−Ｘ方向に等距離離れた位
置、Ｙ方向および−Ｙ方向に等距離離れた位置にもそれ
ぞれマイクロフォンを配置し、合計３組のペアマイク、
即ち６個のマイクロフォンを配置することが考えられ
る。
【０００６】しかし、これではマイクロフォンの数が多
すぎるため、４個のマイクロフォンの組合せにより音響
強度の三次元的な各成分を求めることが考えられてい
る。図５は、音響強度の三次元的な各成分を求め得るよ
うに配置された４個のマイクロフォンの配置図である。
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸が交わる原点に１つのマイクロフォン
Ｐ4 を配置し、この原点から距離Ｌだけ離れたＸ，Ｙ，
Ｚ軸上にそれぞれマイクロフォンＰ3 ，Ｐ1 ，Ｐ2 を配
置する。４個のマイクロフォンをこのように配置するこ
とにより、それぞれ２つのマイクロフォンＰ4 ，Ｐ3 ；
Ｐ4 ，Ｐ1 ；Ｐ4 ，Ｐ2 が各ペアマイクを構成し、各ペ
アマイクにより音響強度のＸ，Ｙ，Ｚ方向の各成分が求
められる。
すぎるため、４個のマイクロフォンの組合せにより音響
強度の三次元的な各成分を求めることが考えられてい
る。図５は、音響強度の三次元的な各成分を求め得るよ
うに配置された４個のマイクロフォンの配置図である。
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸が交わる原点に１つのマイクロフォン
Ｐ4 を配置し、この原点から距離Ｌだけ離れたＸ，Ｙ，
Ｚ軸上にそれぞれマイクロフォンＰ3 ，Ｐ1 ，Ｐ2 を配
置する。４個のマイクロフォンをこのように配置するこ
とにより、それぞれ２つのマイクロフォンＰ4 ，Ｐ3 ；
Ｐ4 ，Ｐ1 ；Ｐ4 ，Ｐ2 が各ペアマイクを構成し、各ペ
アマイクにより音響強度のＸ，Ｙ，Ｚ方向の各成分が求
められる。
【０００７】但しこの場合、音響強度のＸ成分は、原点
からＸ方向にＬ／２だけずれた点のものが求められ、同
様にＹ成分、Ｚ成分は原点からそれぞれＹ方向，Ｚ方向
にＬ／２だけずれた点のものが求められ、したがって各
成分毎に空間上の互いに異なる点の音響強度が求められ
てしまうこととなる。これを避けるために４個のマイク
ロフォンを以下のように配置する方法が提案されている
（Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｂｅａｃｈ，ＣＡ，ＵＳＡ ”ＩＮ
ＴＥＲ−ＮＯＩＳＥ”１９８９ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ４
−６ ’８９ ’ＭＥＡＳＵＲＩＮＧＴＨＥ ＴＨＲＥ
Ｅ−ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＩＮ
ＴＥＮＳＩＴＹ’ ＶＥＣＴＯＲ ＷＩＴＨ Ａ ＦＯ
ＵＲ−ＭＩＣＲＯＰＨＯＮＥＰＲＯＢＥ Ｌ．Ｍ．Ｃ．
Ｓａｎｔｏｓ，Ｃ．Ｃ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ，Ｊ．
Ｌ．Ｂｅｎｔｏ Ｃｅｌｈｏ 参照）。
からＸ方向にＬ／２だけずれた点のものが求められ、同
様にＹ成分、Ｚ成分は原点からそれぞれＹ方向，Ｚ方向
にＬ／２だけずれた点のものが求められ、したがって各
成分毎に空間上の互いに異なる点の音響強度が求められ
てしまうこととなる。これを避けるために４個のマイク
ロフォンを以下のように配置する方法が提案されている
（Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｂｅａｃｈ，ＣＡ，ＵＳＡ ”ＩＮ
ＴＥＲ−ＮＯＩＳＥ”１９８９ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ４
−６ ’８９ ’ＭＥＡＳＵＲＩＮＧＴＨＥ ＴＨＲＥ
Ｅ−ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＩＮ
ＴＥＮＳＩＴＹ’ ＶＥＣＴＯＲ ＷＩＴＨ Ａ ＦＯ
ＵＲ−ＭＩＣＲＯＰＨＯＮＥＰＲＯＢＥ Ｌ．Ｍ．Ｃ．
Ｓａｎｔｏｓ，Ｃ．Ｃ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ，Ｊ．
Ｌ．Ｂｅｎｔｏ Ｃｅｌｈｏ 参照）。
【０００８】図６は、３方向について互いに同一の点
の、音響強度の三次元的な各成分を求め得るように配置
された４個のマイクロフォンの配置図である。ここで
は、図６（ａ）に示すように４個のマイクロフォンＰ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 が、１辺の長さがｄの正四面体の
各頂点の位置に配置され、かつ図６（ｂ），（ｃ）に示
すようにＸ軸，Ｚ軸（図示はないがＹ軸も同様）方向か
ら見たときに正方形に見えるようにＸ，Ｙ，Ｚ軸が定め
られている。
の、音響強度の三次元的な各成分を求め得るように配置
された４個のマイクロフォンの配置図である。ここで
は、図６（ａ）に示すように４個のマイクロフォンＰ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 が、１辺の長さがｄの正四面体の
各頂点の位置に配置され、かつ図６（ｂ），（ｃ）に示
すようにＸ軸，Ｚ軸（図示はないがＹ軸も同様）方向か
ら見たときに正方形に見えるようにＸ，Ｙ，Ｚ軸が定め
られている。
【０００９】このように配置し、４個のマイクロフォン
で得られた信号に所定の処理を施すことにより、Ｘ，
Ｙ，Ｚ軸が交差する原点の音響強度のＸ，Ｙ，Ｚの各方
向の成分が求められる。
で得られた信号に所定の処理を施すことにより、Ｘ，
Ｙ，Ｚ軸が交差する原点の音響強度のＸ，Ｙ，Ｚの各方
向の成分が求められる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ここで、音響強度を実
際に測定する際には、測定された音響強度の各成分が音
場（例えば室内）のどちらの方向の成分であるかをきち
んと知ることが重要となり、このためには、４個のマイ
クロフォンを、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸をきちんと知った上で正確
な向きに配置する必要がある。
際に測定する際には、測定された音響強度の各成分が音
場（例えば室内）のどちらの方向の成分であるかをきち
んと知ることが重要となり、このためには、４個のマイ
クロフォンを、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸をきちんと知った上で正確
な向きに配置する必要がある。
【００１１】図７は、図６を用いて説明した音響強度測
定方法が提案されている上記文献に掲載された、軸に固
定された４個のマイクロフォンの写真を図形化したもの
である。上記文献には、その写真上の４個のマイクロフ
ォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 の位置関係についての明示
の記載はないが、図６に示すように配置され、中央の軸
の延びる方向がＺ軸方向であると考えられる。このよう
な配置と考えた場合、Ｚ軸の方向はわかるが、Ｘ軸，Ｙ
軸の方向が双方とも不明確であり、実際に音響強度の測
定を行う際に、図７のように一体化されたマイクロフォ
ンをどのように音場に配置したらよいか一見しただけで
は不明であり、正確な向きにマイクロフォンを配置する
ことが難しいという問題がある。
定方法が提案されている上記文献に掲載された、軸に固
定された４個のマイクロフォンの写真を図形化したもの
である。上記文献には、その写真上の４個のマイクロフ
ォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 の位置関係についての明示
の記載はないが、図６に示すように配置され、中央の軸
の延びる方向がＺ軸方向であると考えられる。このよう
な配置と考えた場合、Ｚ軸の方向はわかるが、Ｘ軸，Ｙ
軸の方向が双方とも不明確であり、実際に音響強度の測
定を行う際に、図７のように一体化されたマイクロフォ
ンをどのように音場に配置したらよいか一見しただけで
は不明であり、正確な向きにマイクロフォンを配置する
ことが難しいという問題がある。
【００１２】これを解決するために、例えば軸１０の先
端にアーム１２と同様の、Ｘ方向もしくはＹ方向を示す
指示棒を取り付け、その指示棒によりその向きを知るこ
とが考えられる。しかし音響強度を測定する場合には、
その測定の正確を期すため、音場を乱す部材は極力減ら
す必要がある。しかるに図７に示す配置においては、測
定点となる座標軸の原点付近にアーム１２が存在し、そ
れに加え、方向を示す指示棒まで取り付けては、音場の
乱れが大きすぎ正確な測定ができなくなる恐れがある。
端にアーム１２と同様の、Ｘ方向もしくはＹ方向を示す
指示棒を取り付け、その指示棒によりその向きを知るこ
とが考えられる。しかし音響強度を測定する場合には、
その測定の正確を期すため、音場を乱す部材は極力減ら
す必要がある。しかるに図７に示す配置においては、測
定点となる座標軸の原点付近にアーム１２が存在し、そ
れに加え、方向を示す指示棒まで取り付けては、音場の
乱れが大きすぎ正確な測定ができなくなる恐れがある。
【００１３】本発明は、上記事情に鑑み、音場の乱れが
少く、かつ座標軸の方向が一見して把握できるように配
置されたマイクロフォンを備えた三次元音響強度計測装
置を提供することを目的とする。
少く、かつ座標軸の方向が一見して把握できるように配
置されたマイクロフォンを備えた三次元音響強度計測装
置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明における
４個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 の配置図
である。これら４個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 ，Ｐ4 は１辺が長さｄの正四面体の各頂点に配置され
ている。ここで、この正四面体の重心位置を原点０と
し、３個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 がＸ−Ｙ平
面と平行に広がる平面上にありマイクロフォンＰ4 がＺ
軸上にあるように座標軸を定め、かつマイクロフォンＰ
1 の位置からＺ軸に延びＺ軸と直角に交わる線分の方向
にＹ軸を定める。本発明においては、４個のマイクロフ
ォンがこのような配置となるように、Ｚ軸方向に延びる
軸に取り付けられる。ここでＸ，Ｙ，Ｚ軸は互いに入れ
替えてもよいことはもちろんである。
４個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 の配置図
である。これら４個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 ，Ｐ4 は１辺が長さｄの正四面体の各頂点に配置され
ている。ここで、この正四面体の重心位置を原点０と
し、３個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 がＸ−Ｙ平
面と平行に広がる平面上にありマイクロフォンＰ4 がＺ
軸上にあるように座標軸を定め、かつマイクロフォンＰ
1 の位置からＺ軸に延びＺ軸と直角に交わる線分の方向
にＹ軸を定める。本発明においては、４個のマイクロフ
ォンがこのような配置となるように、Ｚ軸方向に延びる
軸に取り付けられる。ここでＸ，Ｙ，Ｚ軸は互いに入れ
替えてもよいことはもちろんである。
【００１５】
【作用】本発明の三次元音響強度計測装置は、４個のマ
イクロフォンが図１に示すように固定されたプローブを
備えたものであるため、従来（図７）の場合と同様に軸
の延びる方向がＺ軸方向となるとともに、図７に示すア
ーム１２に相当する、図１に示すマイクロフォンＰ1 を
取り付けるためアームの延びる方向がＹ軸方向となり、
したがってＸ軸方向は、Ｚ軸，Ｙ軸の双方と直交する方
向であるため一見して把握され、音響強度の測定にあた
って正しい向きにマイクロフォンを配置することが容易
となる。またマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 を取り付
けるためのアームを原点０から離れた位置に配置するこ
とが容易となり音場を乱すことも低減される。
イクロフォンが図１に示すように固定されたプローブを
備えたものであるため、従来（図７）の場合と同様に軸
の延びる方向がＺ軸方向となるとともに、図７に示すア
ーム１２に相当する、図１に示すマイクロフォンＰ1 を
取り付けるためアームの延びる方向がＹ軸方向となり、
したがってＸ軸方向は、Ｚ軸，Ｙ軸の双方と直交する方
向であるため一見して把握され、音響強度の測定にあた
って正しい向きにマイクロフォンを配置することが容易
となる。またマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 を取り付
けるためのアームを原点０から離れた位置に配置するこ
とが容易となり音場を乱すことも低減される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
２，図３は本発明の三次元音響強度計測装置の一実施例
に係る４個のマイクロフォンが取り付けられた状態のプ
ローブを示す正面図、および図２の左方からみた側面図
である。
２，図３は本発明の三次元音響強度計測装置の一実施例
に係る４個のマイクロフォンが取り付けられた状態のプ
ローブを示す正面図、および図２の左方からみた側面図
である。
【００１７】取付軸２０の先端にマイクロフォンＰ4 が
取り付けられ、また３個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，
Ｐ3 が、取付軸２０を囲撓するように、取付軸２０に固
定された各アーム２２，２４，２６に取り付けられてい
る。これら４個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ
4 はそれらのセンサ部が正四面体の各頂点となる。４個
のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 をこのように
取り付けたプローブを構成すると、取付軸２０の延びる
方向をＺ軸、マイクロフォンＰ1 を固定するためのアー
ム２２の延びる方向をＹ軸とすることができ、Ｘ軸方向
は特に明示はないが、取付軸２０とアーム２２との双方
に直角な方向として直ちに把握され、したがって音響強
度を測定するにあたってこのプローブを正しい向きに容
易に配置することができる。また、これら４個のマイク
ロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4で構成される正四面体
の重心位置（測定される音響強度の位置、座標軸の原
点）にはマイクロフォンＰ4 のＺ軸方向に延びる軸２０
ａのみが存在し、したがって音場の乱れも最小限に押さ
えることができる。
取り付けられ、また３個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，
Ｐ3 が、取付軸２０を囲撓するように、取付軸２０に固
定された各アーム２２，２４，２６に取り付けられてい
る。これら４個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ
4 はそれらのセンサ部が正四面体の各頂点となる。４個
のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 をこのように
取り付けたプローブを構成すると、取付軸２０の延びる
方向をＺ軸、マイクロフォンＰ1 を固定するためのアー
ム２２の延びる方向をＹ軸とすることができ、Ｘ軸方向
は特に明示はないが、取付軸２０とアーム２２との双方
に直角な方向として直ちに把握され、したがって音響強
度を測定するにあたってこのプローブを正しい向きに容
易に配置することができる。また、これら４個のマイク
ロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4で構成される正四面体
の重心位置（測定される音響強度の位置、座標軸の原
点）にはマイクロフォンＰ4 のＺ軸方向に延びる軸２０
ａのみが存在し、したがって音場の乱れも最小限に押さ
えることができる。
【００１８】図４は、本発明の三次元音響強度計測装置
の一実施例の全体構成を示したブロック図である。マイ
クロフォンプローブ１には４個のマイクロフォンＰ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4が備えられており、これらのマイクロ
フォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 は図２，図３に示すよう
に配置され固定されている。これらのマイクロフォンＰ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 で得られた信号はマイクアンプ２
を経由してＦＦＴアナライザ３に入力される。
の一実施例の全体構成を示したブロック図である。マイ
クロフォンプローブ１には４個のマイクロフォンＰ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4が備えられており、これらのマイクロ
フォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 は図２，図３に示すよう
に配置され固定されている。これらのマイクロフォンＰ
1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 で得られた信号はマイクアンプ２
を経由してＦＦＴアナライザ３に入力される。
【００１９】ＦＦＴアナライザ３ではＡ／Ｄ変換部４に
おいてディジタル信号に変換され、そのディジタル信号
がＦＦＴ演算部５に入力される。ＦＦＴ演算部５では、
各マイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 で得られた信
号がそれぞれフーリエ変換され、かつ各２つのマイクロ
フォンの組合せに対応するクロスパワースペクトルＧ ij
（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）が求められる。ここでＧij
は２つのマイクロフォンＰi ，Ｐj で得られた信号につ
いてのクロスパワースペクトルである。
おいてディジタル信号に変換され、そのディジタル信号
がＦＦＴ演算部５に入力される。ＦＦＴ演算部５では、
各マイクロフォンＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 で得られた信
号がそれぞれフーリエ変換され、かつ各２つのマイクロ
フォンの組合せに対応するクロスパワースペクトルＧ ij
（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）が求められる。ここでＧij
は２つのマイクロフォンＰi ，Ｐj で得られた信号につ
いてのクロスパワースペクトルである。
【００２０】ＦＦＴ演算部５で求められたクロスパワー
スペクトルＧij（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）はインテン
シティ演算部６に入力され、インテンシティ演算部６で
は以下に示す式に従う演算が行われ、音響強度のＸ，
Ｙ，Ｚ方向の各成分ＳＩX ，ＳＩY ，ＳＩZ が求められ
る。
スペクトルＧij（ｉ，ｊ＝１，２，３，４）はインテン
シティ演算部６に入力され、インテンシティ演算部６で
は以下に示す式に従う演算が行われ、音響強度のＸ，
Ｙ，Ｚ方向の各成分ＳＩX ，ＳＩY ，ＳＩZ が求められ
る。
【００２１】
【数２】
【００２２】ここで、Ｉｍ｛Ｇ｝：Ｇの片側クロススペ
クトルの虚数部 ω：角周波数 ρ：媒質の密度 ｄ：マイクロフォン間の間隔 このようにして求められた音響強度（ＳＩX ，ＳＩY ，
ＳＩZ ）は表示部７に入力され表示される。ここでＸ，
Ｙ，Ｚの各方向はいずれの方向を正に選んでもよく、こ
の場合選び方によっては上記（３）〜（５）式の演算結
果の符号を正負逆にすればよい。
クトルの虚数部 ω：角周波数 ρ：媒質の密度 ｄ：マイクロフォン間の間隔 このようにして求められた音響強度（ＳＩX ，ＳＩY ，
ＳＩZ ）は表示部７に入力され表示される。ここでＸ，
Ｙ，Ｚの各方向はいずれの方向を正に選んでもよく、こ
の場合選び方によっては上記（３）〜（５）式の演算結
果の符号を正負逆にすればよい。
【００２３】尚、上記実施例では、図２に示すように、
中心のマイクロフォンＰ4 が他のマイクロフォンＰ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 により形成される平面よりも突出するように
配置されているが、マイクロフォンＰ4 は、４個のマイ
クロフォンにより正四面体が形成される引っ込んだ位置
に配置してもよい。この場合、正四面体の重心位置には
軸２０ａも存在しなくなり、したがって音場の乱れも一
層減少されることになる。
中心のマイクロフォンＰ4 が他のマイクロフォンＰ1 ，
Ｐ2 ，Ｐ3 により形成される平面よりも突出するように
配置されているが、マイクロフォンＰ4 は、４個のマイ
クロフォンにより正四面体が形成される引っ込んだ位置
に配置してもよい。この場合、正四面体の重心位置には
軸２０ａも存在しなくなり、したがって音場の乱れも一
層減少されることになる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の三次元音
響強度計測装置は、軸の先端に取付けられた第１のマイ
クロフォンとこの軸から互いに等距離離れた、第１のマ
イクロフォンとともに正四面体の各頂点を構成する位置
に取り付けられた第２，第３，および第４のマイクロフ
ォンとからなるプローブを備えたものであるため、音響
強度を計測するにあたって、このプローブを容易に正し
い向きに配置することが可能となり、音場の乱れも少な
い正確な計測が可能となる。
響強度計測装置は、軸の先端に取付けられた第１のマイ
クロフォンとこの軸から互いに等距離離れた、第１のマ
イクロフォンとともに正四面体の各頂点を構成する位置
に取り付けられた第２，第３，および第４のマイクロフ
ォンとからなるプローブを備えたものであるため、音響
強度を計測するにあたって、このプローブを容易に正し
い向きに配置することが可能となり、音場の乱れも少な
い正確な計測が可能となる。
【図１】本発明における４個のマイクロフォンＰ1 ，Ｐ
2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 の配置図である。
2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 の配置図である。
【図２】本発明の三次元音響強度計測装置の一実施例に
係る４個のマイクロフォンが取り付けられた状態のプロ
ーブを示す正面図である。
係る４個のマイクロフォンが取り付けられた状態のプロ
ーブを示す正面図である。
【図３】図２に示す三次元音響強度計測装置を図２の左
方からみた側面図である。
方からみた側面図である。
【図４】本発明の三次元音響強度計測装置の一実施例の
全体構成を示したブロック図である。
全体構成を示したブロック図である。
【図５】音響強度の三次元的な各成分を求め得るように
配置された４個のマイクロフォンの配置図である。
配置された４個のマイクロフォンの配置図である。
【図６】互いに同一の点の音響強度の三次元的な各成分
を求め得るように配置された４個のマイクロフォンの配
置図である。
を求め得るように配置された４個のマイクロフォンの配
置図である。
【図７】４個のマイクロフォンを軸に固定した状態を示
した図である。
した図である。
Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 マイクロフォン １ マイクロフォンプローブ ２ マイクアンプ ３ ＦＦＴアナライザ ２０ 取付軸 ２２，２４，２６ アーム
Claims (1)
- 【請求項１】 正四面体の各頂点の位置に配置された４
個のマイクロフォンで音を収録して三次元的な音響強度
を計測する三次元音響強度計測装置において、 軸の先端に取り付けられた第１のマイクロフォンと、前
記軸から互いに等距離離れた、前記第１のマイクロフォ
ンとともに正四面体の各頂点を構成する位置に取り付け
た第２，第３，および第４のマイクロフォンとからなる
プローブを備えたことを特徴とする三次元音響強度計測
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9084192A JPH05288598A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 三次元音響強度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9084192A JPH05288598A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 三次元音響強度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288598A true JPH05288598A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14009812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9084192A Pending JPH05288598A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 三次元音響強度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05288598A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-04-10 JP JP9084192A patent/JPH05288598A/ja active Pending
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