JPH05827Y2 - - Google Patents

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JPH05827Y2
JPH05827Y2 JP1989008914U JP891489U JPH05827Y2 JP H05827 Y2 JPH05827 Y2 JP H05827Y2 JP 1989008914 U JP1989008914 U JP 1989008914U JP 891489 U JP891489 U JP 891489U JP H05827 Y2 JPH05827 Y2 JP H05827Y2
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
    • G01H3/04Frequency
    • G01H3/08Analysing frequencies present in complex vibrations, e.g. comparing harmonics present
    • GPHYSICS
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    • G01H7/00Measuring reverberation time ; room acoustic measurements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
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  • Educational Technology (AREA)
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、縮尺模型を用いた音響解析装置お
よび周波数変換装置に関し、音響解析および周波
数変換の迅速化および精度向上を図つたものであ
る。
〔従来の技術〕
ホール、スタジオ等を設計する場合、その縮尺
模型を用いて音響解析実験が行なわれる。縮尺模
型を用いた実験では、実音場での周波数fRに対し
て fM=n・fR (1/n:縮尺比) で規定される模型内周波数fMが使用される。
従来における縮尺模型を用いた音響解析装置を
第2図に示す。実音場の1/nの縮尺模型10内
には、発音手段としてのスピーカ12と収音手段
としてのマイクロホン14が収容されている。音
源16からは実音場での対象周波数fRの音声信号
が発生される。この音声信号はテープレコーダ1
8のAチヤンネルトラツクに所定速度で録音され
る。
実験はテープレコーダ18のAチヤンネルトラ
ツクを所定速度のn倍の高速で再生することによ
り行なわれる。テープレコーダ18のAチヤンネ
ルトラツクから再生されるfM(=n・fR)の信号
は、アンプ20を介してスピーカ12で発音され
る。マイクロホン14は縮尺模型10内の音を吸
音する。収音された音声信号はヘツドアンプ22
を介してテープレコーダ18のBチヤンネルトラ
ツクにそのまま録音される。
音響解析はテープレコーダ18のBチヤンネル
トラツクを前記所定速度で再生することにより行
なわれる。Bチヤンネルトラツクの再生信号は解
析装置24に入力されて、残響特性等の音響解析
が行なわれる。また、ヘツドホン等により試聴さ
れて、主観評価が行なわれる。
〔考案が解決しようとする課題〕
前記従来装置によれば、解析結果の信頼性は周
波数変換装置としてのテープレコーダの性能
(S/N比、記録周波数特性、再生周波数特性、
歪率等)に大きく依存し、高性能のテープレコー
ダを使用しなければ、高精度の解析結果は得られ
なかつた。また、縮尺模型による音響解析は、縮
尺比を1/nとして1/2,1/4,1/10,1/20,1/5
0,1/100等の中から実験の目的等に応じて選択し
た値を用いるが、市販のテープレコーダのテープ
速度は2倍、4倍、8倍程度にしか可変できず、
縮尺比1/nが小さく(nが大きく)なるに従い
ダビングを繰り返して速度を高めて発音しなけれ
ばらなず、かつ収音した音をダビングを繰り返し
て速度を低めて解析装置18に入力しなければな
らず、ダビングによる音の劣化が問題になるとと
もに、作業性、時間効率が悪かつた。
この考案は、前記従来の技術における問題点を
解決して、高精度の解析結果が得られるととも
に、縮尺比が大きい場合にも作業性、時間効率の
良好な音響解析実験を行なうことができる音響解
析装置およびそのために用いる周波数変換装置を
提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
請求項1の音響解析装置は、測定すべき音響空
間の1/n倍縮尺模型手段と、この模型内に配設
される発音手段および収音手段と、測定用アナロ
グ信号波形を所定のサンプリング周波数でAD変
換して第1のデイジタル記憶手段に書き込んだデ
ータを第1のサンプリングクロツクで読出し、
DA変換して前記発音手段に供給する発音信号形
成手段と、前記収音手段からの出力信号波形を第
2のサンプリングクロツクでAD変換して第2の
デイジタル記憶手段に書き込み、この記憶された
データを第3のサンプリングクロツクで読み出す
収音再生手段と、第1のサンプリングクロツク周
波数を前記所定のサンプリング周波数のn倍に設
定すると共に、前記第2サンプリングクロツク周
波数を前記第3サンプリングクロツク周波数のn
倍に設定するサンプリングクロツク制御手段と、
前記収音再生手段の出力を音響解析する音響解析
手段とを具備してなるものである。
また、請求項2の周波数変換装置は、前記発音
信号形成手段、前記収音再生手段、および前記サ
ンプリングクロツク制御手段とを具備してなるも
のである。
〔作用〕
この考案の音響解析装置および周波数変換装置
によれば、測定用アナログ信号波形は所定のサン
プリング周波数でA/D変換されて第1のデイジ
タル記憶手段に書き込まれた状態から、第1のサ
ンプリングクロツクで読出されて、DA変換され
て発音手段により例えば1/n縮尺模型内で発音
される。この場合、第1のサンプリングクロツク
周波数は前記所定のサンプリング周波数のn倍に
設定されているので、前記測定用アナログ信号は
周波数がn倍に高められて発音される。また、収
音手段により収音された音は第2のサンプリング
クロツクでAD変換されて第2のデイジタル記憶
手段に書込まれ、第3のサンプリングクロツクで
読出されて、(必要に応じてDA変換されて)例
えば音響解析手段に入力されて、音響解析が行な
われる。この場合、第2のサンプリングクロツク
周波数は第3のサンプリングクロツク周波数のn
倍に設定されているので、収音された音(周波数
がn倍に高められている音)は、周波数が1/n
に低められて、元の周波数に戻されて音響解析等
が行なわれる。
これによれば、デイジタル記憶手段の読出し速
度により縮尺比に応じた倍率の周波数の音が得ら
れるので、テープレコーダを使用した場合のよう
な音の劣化が生じなくなり、高精度の音響解析を
行なうことができる。また、テープレコーダを使
用した場合のようなダビングが不要となるため、
作業性、時間効率等も良好になる。
〔実施例〕
この考案の音響解析装置および周波数変換装置
の一実施例を第1図に示す。図中、1で示すブロ
ツクが周波数変換装置である。実音場の1/nの
縮尺模型30内には、発音手段としてのスピーカ
32とマイクロホン34が収容されている。サン
プリングクロツク制御手段56は所定の周波数fS
のサンプリングクロツクと、外部から与えられる
n値(1/n:縮尺比)に応じてシステムコント
ロール58から与えられる指令により周波数nfs
のサンプリングクロツクを出力する。
サンプリング周波数fSは、可聴周波数20kHz
まで処理するとすれば、40kHz以上の値に設定さ
れる。
音源36からは実音場での対象周波数fRの音声
信号(短音、ノイズ、音楽ソース等)が発生され
る。この音声信号は発音信号形成手段35におい
てバツフアアンプ38およびエリアシング防止用
ローパスフイルタ40を介してAD変換器42に
入力されて所定のサンプリング周波数fSでデイジ
タル信号に変換される。
AD変換された信号はRAM44(第1のデイ
ジタル記憶手段)に書き込まれる。RAM44に
書込まれた信号は設定されたn値に対応してnfs
の周波数を有するクロツク(第1のサンプリング
クロツク)で読み出され、DA変換器46におい
てアナログ信号に変換される。アナログ信号に変
換された信号はローパスフイルタ48で高周波成
分が除去された後バツフアアンプ50およびパワ
ーアンプ52を介してスピーカ32で発音され
る。
縮尺模型30内の音はマイクロホン34で収音
されて、収音再生手段59においてヘツドアンプ
54およびバツフアアンプ60を介してエリアシ
ング防止用ローパスフイルタ62を介してAD変
換器64に入力されて、この音に即した周波数
nfsを有するクロツク(第2のサンプリングクロ
ツク)でRAM66(第2のデイジタル規律手
段)に書き込まれる。RAM66に書き込まれた
信号は、原信号のサンプリングクロツクに対応し
た周波数fSを有するクロツク(第3のサンプリン
グクロツク)で読み出されて、DA変換器68で
アナログ信号に変換される。アナログ信号に変換
された信号は、ローパスフイルタ70で高周波成
分が除去された後バツフアアンプ72を介して解
析装置80に入力されて、音響解析される。ま
た、ヘツドホン等により試聴されて、主観評価が
行なわれる。解析装置80としては、例えばイン
パルスレスポンス二乗積分法から残響特性として
残響時間(RT60値)、初期残響時間(EDT10値)、
D値、残響波形等を求める装置を利用することが
できる。
第1図の音響解析装置によれば、音源36から
出力される音声信号は発音信号形成手段35にお
いてn値に応じた周波数に変換されて縮尺模型3
0内で発音され、縮尺模型30内で収音された音
は、収音再生手段59において元の周波数に戻さ
れて、解析装置80で解析される。したがつて、
ほぼリアルタイムの解析が可能である。また、n
値を変更した場合でも、サンプリングクロツク制
御手段56は第2および第3サンプリングクロツ
クの周波数nfsを自動的に変更するので操作性が
良好である。
なお、第1図の装置は、点線で囲んだ周波数変
換装置1をブラツクボツクスとして構成して実音
場で使用している解析系に挿入することにより実
現することもできる。
〔変更例〕
前記実施例においては、第1のデイジタル記憶
手段44をRAMで構成したが、ROM化するこ
ともできる(この場合、音源36は不要となる)。
また、光デイスクメモリで構成することもでき
る。また、解析装置80がデイジタル信号処理可
能なものであれば、DA変換器68やローパスフ
イルタ70を省略することも可能である。
また、前記実施例では、 第3のサンプリングクロツク周波数=所定の
サンプリング周波数 第1のサンプリングクロツク周波数=第2の
サンプリングクロツク周波数、 としたが、これに限るものではない。
〔考案の効果〕
以上説明したように、この考案によればデイジ
タル記憶手段の読出速度により縮尺比に応じた倍
率の周波数の音が得られるので、テープレコーダ
を使用した場合のような音の劣化が生じなくな
り、高精度の音響解析を行なうことができる。ま
た、テープレコーダを使用した場合のようなダビ
ングが不要となるため、作業性、時間効率も良好
になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この考案の一実施例を示すブロツク
図である、第2図は、従来装置を示すブロツク図
である。 1……周波数変換装置、30……1/n倍縮尺
模型、32……スピーカ(発音手段)、34……
マイクロホン(吸音手段)、35……発音信号形
成手段、44……RAM(第1のデイジタル記憶
手段)、59……収音再生手段、56……サンプ
リングクロツク制御手段、66……(第2のデイ
ジタル記憶手段)。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 1 測定すべき音響空間の1/n倍縮尺模型手段
    と、 この模型内に配設される発音手段および収音
    手段と、 測定用アナログ信号波形を所定のサンプリン
    グ周波数でAD変換して第1のデイジタル記憶
    手段に書き込んだデータを第1のサンプリング
    クロツクで読出し、DA変換して前記発音手段
    に供給する発音信号形成手段と、 前記収音手段からの出力信号波形を第2のサ
    ンプリングクロツクでAD変換して第2のデイ
    ジタル記憶手段に書き込み、この記憶されたデ
    ータを第3のサンプリングクロツクで読み出す
    収音再生手段と、 第1のサンプリングクロツク周波数を前記所
    定のサンプリング周波数のn倍に設定すると共
    に、前記第2サンプリングクロツク周波数を前
    記第3サンプリングクロツク周波数のn倍に設
    定するサンプリングクロツク制御手段と、 前記収音再生手段の出力を音響解析する音響
    解析手段と を具備してなる音響解析装置。 2 測定用アナログ信号波形を所定のサンプリン
    グ周波数でAD変換して第1のデイジタル記憶
    手段に書き込んだデータを第1のサンプリング
    クロツクで読出し、DA変換して発音手段に供
    給する発音信号形成手段と、 収音手段からの出力信号波形を第2のサンプ
    リングクロツクでAD変換して第2のデイジタ
    ル記憶手段に書き込み、この記憶されたデータ
    を第3のサンプリングクロツクで読み出す収音
    再生手段と、 第1のサンプリングクロツク周波数を前記所
    定のサンプリング周波数のn倍に設定すると共
    に、前記第2サンプリングクロツク周波数を前
    記第3サンプリングクロツク周波数のn倍に設
    定するサンプリングクロツク制御手段と を具備してなる周波数変換装置。
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