JPH08292252A - System for searching for sound source - Google Patents

System for searching for sound source

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JPH08292252A
JPH08292252A JP20298895A JP20298895A JPH08292252A JP H08292252 A JPH08292252 A JP H08292252A JP 20298895 A JP20298895 A JP 20298895A JP 20298895 A JP20298895 A JP 20298895A JP H08292252 A JPH08292252 A JP H08292252A
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sound source
sound pressure
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Mitsuo Nakano
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Abstract

PURPOSE: To search for a position of a sound source by setting a plurality of microphones at measuring points, obtaining/storing sound pressure data, obtaining an reverse propagation time from a distance of each measuring point to a plurality of reproduction points on a reproduction face, and obtaining for each reproduction point a reproduction formula of the sound pressure data converted by being advanced by the time. CONSTITUTION: When a sound source O is present at a point on a sound source face S, sound pressure waveforms P1 (t), P2 (t), Pn (t) are obtained, for example, at measuring points X1 , X2 , Xn among the measuring points X1 ...Xn on a sound pressure-measuring face K. Measuring times of the waveforms at a reference position (g) are respectively t1 , t2 , tn . Reproduction points R1 ...Rm are set on a reproduction face R and each of distances between the reproduction points and measuring points X1 ...Xn is obtained, thereby to calculate reverse propagation distances r11 ...rn1 to sound pressure P1 (t)...Pn (t). Then, sound pressures P'11 (t), P'21 (t)...P'n1 (t) are obtained by converting inverse propagation times of sound from the measuring points X1 ... to, e.g. the reproduction point R1 . A reproduction formula is operated for the reproduction point R1 . When the reproduction formula is applied to the whole of the reproduction face R, a formula I is obtained. A position of the sound source is searched in this manner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【発明の属する技術分野】本発明は音源探索方式に関
し、特に車両のエンジン等における騒音発生源の位置及
び大きさを探索するための装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound source search system, and more particularly to a device for searching the position and size of a noise source in a vehicle engine or the like.

【0001】[0001]

【従来の技術】従来より音源を探索する方式としては種
々提案されているが、その内の一つとして、音源方向に
対して前後に2本の走査マイクを6〜50mm程度の固定
間隔を置いて音源の近接音場に設け且つ両走査マイクを
平行移動させて行く間のマイク出力を得ることにより、
その音源の音響インテンシティを求める方式(『音響イ
ンテンシティ方式』)がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods for searching a sound source have been proposed. One of them has two scanning microphones arranged at a fixed interval of about 6 to 50 mm in front of and behind the sound source. Is installed in the near field of the sound source and the microphone output is obtained while moving both scanning microphones in parallel,
There is a method for obtaining the sound intensity of the sound source (“sound intensity method”).

【0002】この方式では、単位面積を単位時間に流れ
る音響エネルギーとして音源を捕らえ、両走査マイクの
計測音圧の平均値をp(t) 、粒子速度(音速に比例した
値であり単位距離当たりの位相の変化を示す)をu(t)
とすると、両者の積の時間的平均値として次の式(1) に
示されるベクトル量を計測することにより、このベクト
ル量が最大となる両走査マイクの延長線上に音源が位置
することを探索するものである。
In this method, the sound source is captured as acoustic energy flowing in a unit time in a unit area, the average value of the sound pressures measured by both scanning microphones is p (t), and the particle velocity (a value proportional to the sound velocity, per unit distance. U (t)
Then, by measuring the vector quantity shown in the following equation (1) as the time average of the product of both, it is found that the sound source is located on the extension line of both scanning microphones where this vector quantity becomes maximum. To do.

【数1】 なお、粒子速度u(t) は位相の変化を表している。[Equation 1] The particle velocity u (t) represents a change in phase.

【0003】この様な音響インテンシティ法による音源
探索方式は各走査マイク計測点での計測結果が互いに独
立しているので相関関係がなく、従って音源の指向がマ
イクの延長線方向と平行でない時には正しい探索ができ
ないという問題がある。
In such a sound source search method based on the sound intensity method, since the measurement results at the scanning microphone measurement points are independent from each other, there is no correlation. Therefore, when the direction of the sound source is not parallel to the extension line direction of the microphone. There is a problem that a correct search cannot be performed.

【0004】一方、上記の音響インテンシティ法より以
前から『音響ホログラフィ法』による音源探索方式が研
究されており、音源から一定距離だけ離れた計測面内を
走査する1本のマイクと、もう一つ適当な位置に固定さ
れている参照(基準)マイクとの2本のマイク出力信号
の音圧強度及び位相を求めて音源を探索しようとするも
のである。
On the other hand, a sound source search method based on the "acoustic holography method" has been studied before the sound intensity method described above, and one microphone for scanning a measurement surface at a certain distance from the sound source and another The sound source is searched for by obtaining the sound pressure intensity and phase of the two microphone output signals with a reference (reference) microphone fixed at one appropriate position.

【0005】これをもう少し詳しく説明すると、この方
式では図16に概略的に示すようにマイクM1を計測面
K上において水平及びに垂直方向に走査することにより
それぞれの位置でのマイク出力を得ることが出来るが、
これらのマイク出力と参照マイクの音圧出力とを考慮す
ると共にこれらのマイク出力を得るための基礎となる音
波の逆伝播式を示す下記の再生式(2)、
To explain this in a little more detail, in this method, the microphone output at each position is obtained by scanning the microphone M1 on the measurement surface K in the horizontal and vertical directions as schematically shown in FIG. Can be done,
The following reproduction formula (2) showing the back propagation formula of the sound wave which is the basis for obtaining these microphone outputs while considering these microphone outputs and the sound pressure output of the reference microphone,

【数2】 により、マイクM1から再生された再生面(音源面)R
上の一点R1(x,y,0)の複素体積速度振幅Q
(x,y,0)が求められる。但し、上記の式(2)に
おけるrは計測面K上の一点P(x,y,zo )と再生
面R上の一点R1(x,y,0)との距離を示してい
る。なお、式(2)におけるP(x,y,zo )はマイ
クM1によって得られる複素音圧を示している。
[Equation 2] Playback surface (sound source surface) R played by the microphone M1
Complex volume velocity amplitude Q at one point R 1 (x, y, 0)
(X, y, 0) is calculated. However, r in the above equation (2) represents the distance between one point P (x, y, zo) on the measurement surface K and one point R 1 (x, y, 0) on the reproduction surface R. Note that P (x, y, zo) in the equation (2) represents the complex sound pressure obtained by the microphone M1.

【0006】そして、マイクM1が計測面K上を水平・
垂直方向に走査された時に各マイク位置の出力によって
得られる再生面R上の一点R1(x,y,0)の複素体
積速度振幅Q(x,y,0)は全て加算され、この再生
点R1 を再生面R上の全ての点に取り且つ同様に計測面
Kからの全ての複素体積速度振幅Q(x,y,0)を加
算することにより最も振幅Qが大きい点が音源として探
索される。
Then, the microphone M1 moves horizontally on the measuring surface K.
The complex volume velocity amplitude Q (x, y, 0) of one point R 1 (x, y, 0) on the reproduction surface R obtained by the output of each microphone position when scanned in the vertical direction is added, and this reproduction is performed. By taking the point R 1 at all points on the reproduction surface R and similarly adding all the complex volume velocity amplitudes Q (x, y, 0) from the measurement surface K, the point with the largest amplitude Q is taken as the sound source. To be searched.

【0007】この点を更に具体的に説明したものが図1
7及び図18であり、まず図17(a)においては、再
生面R上の再生点R1 を音源Sとして再生した場合に
は、この図の様にマイクM1のマイク位置M1−1で拾
われた音を再生したものとマイク位置M1−2で拾われ
た音を再生したものはそれぞれ音波の伝播路と逆伝播路
が等距離になり位相が同じになるので、図18(a)に
示す様に再生されたベクトル(例えばQ1〜Q3)の合
成ベクトルの絶対値は、再生面R上の再生点R1を音源
Sにとった場合、即ち音源Sの位置において最大とな
る。
FIG. 1 illustrates this point more specifically.
7 and FIG. 18, first, in FIG. 17A, when the reproduction point R 1 on the reproduction surface R is reproduced as the sound source S, the sound is picked up at the microphone position M1-1 of the microphone M1 as shown in this figure. The reproduced sound and the reproduced sound picked up at the microphone position M1-2 have the same distance between the sound wave propagation path and the back propagation path and have the same phase. As shown, the absolute value of the combined vector of the reproduced vectors (for example, Q1 to Q3) becomes maximum when the reproduction point R 1 on the reproduction surface R is the sound source S, that is, at the position of the sound source S.

【0008】一方、図17(b)に示すように音源Sか
ら少しずれた再生面R上の位置に再生点R1 を再生した
場合には、図示のようにマイク位置M1−1では伝播路
より再生時の逆伝播路の方が長くなり、またマイク位置
M1−2では伝播路より再生時の逆伝播路の方が短くな
る。
On the other hand, when the reproduction point R 1 is reproduced at a position on the reproduction surface R slightly deviated from the sound source S as shown in FIG. 17 (b), the propagation path at the microphone position M1-1 as shown in the figure. The back propagation path at the time of reproduction becomes longer, and at the microphone position M1-2, the back propagation path at the time of reproduction becomes shorter than the propagation path.

【0009】従って、マイク位置M1−1で拾われた音
を再生したものと、マイク位置M1−2で拾われた音を
再生したものとは位相にズレが生じるので、図18
(b)に示すようにこの再生点R1 における合成ベクト
ル(Q1〜Q3)は同図(a)に示す合成ベクトルより
小さいものとなる。
Therefore, there is a phase difference between the reproduced sound picked up at the microphone position M1-1 and the reproduced sound picked up at the microphone position M1-2.
As shown in (b), the combined vector (Q1 to Q3) at the reproduction point R 1 is smaller than the combined vector shown in FIG.

【0010】この様にして再生点R1 を再生面R上で多
数設定することより、再生点が音源位置に相当するとき
には同図(a)に示すように最大の合成ベクトルをと
り、それ以外の位置では同図(b)に示すように小さい
合成ベクトルとなるので、前者における再生点が音源と
して探索されたことになる。
By thus setting a large number of reproduction points R 1 on the reproduction surface R, when the reproduction point corresponds to the sound source position, the maximum combined vector is taken as shown in FIG. Since a small composite vector is obtained at the position of (b) in the same figure, the reproduction point in the former case is searched as a sound source.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記の様な音響ホログ
ラフィ方式を用いた音源探索の場合には、再生計算式が
上記の式(2)に示すように、音圧データを特定の周波
数f0(ω=2πf0)における波数kを用いており、周波
数領域で定式化されている。
In the case of a sound source search using the acoustic holography method as described above, the sound pressure data is converted into a specific frequency f 0 as shown in the above equation (2). The wave number k at (ω = 2πf 0 ) is used and is formulated in the frequency domain.

【0012】このため、計測した音圧データは、計測時
から周波数領域で得られたり、或いは時間領域で計測し
た後に高速フーリェ変換(FFT)等の手法により周波
数データに変換する必要があり、これによって下記の問
題点があった。
For this reason, the measured sound pressure data must be obtained in the frequency domain from the time of measurement, or it must be converted into frequency data by a technique such as fast Fourier transform (FFT) after measurement in the time domain. Caused the following problems.

【0013】高速フーリェ変換することは、音圧デー
タが時間的に定常であることを前提としたものであり、
時間の経過によって周波数成分が変化する音波の場合は
適用することができない。すなわち、過渡現象の音波の
探索には適用できない。
The fast Fourier transform is based on the premise that the sound pressure data is temporally stationary.
It cannot be applied to a sound wave whose frequency component changes with the passage of time. That is, it cannot be applied to search for a sound wave of a transient phenomenon.

【0014】各々の周波数成分毎に上記の音源再生式
(2)を適用するため、楽器の音色の違いのような音波
の持つ特性の違いに基づいて探索することが出来ず、例
えばオーケストラの中からバイオリンの音のみを検出し
て、その位置を知ることが出来ない。このことは、エン
ジンや車両の音で問題とされる異音については、その音
波の発生する位置を検出できないということになる。
Since the above-mentioned sound source reproduction formula (2) is applied to each frequency component, it is not possible to search based on the difference in characteristics of sound waves such as the difference in tone color of musical instruments. For example, in an orchestra. It is not possible to detect only the sound of the violin from and detect its position. This means that the position where the sound wave is generated cannot be detected for the abnormal noise that is a problem of the sound of the engine or the vehicle.

【0015】また、最近では『近距離音響ホログラフィ
法』による音源探索方式も研究されており、これは音波
が音源から遠くまで拡散するモードと音源の近傍にのみ
存在して近距離で減衰してしまうモードがあることに着
目して後者の音波も探索の対象に含めるものであるが、
この場合には音源と測定面との距離を1/2λから1λ
以内に収めなければならず、音源が発熱装置(例えばエ
ンジンのマニホールド)の場合には近接した距離にマイ
クを設置することが出来ず計測に適さない。
Recently, a sound source search method based on the "near-field acoustic holography method" has been studied. This method exists only in a mode in which a sound wave diffuses far from the sound source and in the vicinity of the sound source, and is attenuated at a short distance. The latter sound wave is also included in the search target, paying attention to the fact that there is a mode
In this case, the distance between the sound source and the measurement surface is 1 / 2λ to 1λ
If the sound source is a heat generating device (for example, an engine manifold), the microphone cannot be installed at a close distance, which is not suitable for measurement.

【0016】更には、音響インテンシティ法の応用例と
して、2本の走査マイクに加えて1本の参照マイクを用
い、計測面より後方に伝播して行く音波の粒子速度を検
出することにより音波の指向性及び音圧レベルを予測す
る『近接粒子速度法』が在るが、これは音源探索を行う
ものではなく利用することはできない。
Further, as an application example of the sound intensity method, in addition to two scanning microphones, one reference microphone is used to detect the particle velocity of the sound wave propagating rearward from the measurement surface. There is a "proximity particle velocity method" that predicts the directivity and sound pressure level of the sound source. However, this method does not perform sound source search and cannot be used.

【0017】従って本発明は上記のような音響ホログラ
フィ法を改良することにより、計測面上で計測された時
間軸上の音波波形を用いて再生計算し、以て音源を探索
できるようにすることを目的とする。
Therefore, according to the present invention, by improving the acoustic holography method as described above, reproduction calculation is performed using the sound wave waveform on the time axis measured on the measurement surface, and thus the sound source can be searched. With the goal.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

〔1〕上記の目的を達成するため、本発明に係る音源探
索方式では、音源に対する計測点に配置された複数のマ
イクと、各マイクにより各計測点で計測した音圧データ
を入力して記憶し、各計測点の所定再生面上に任意に設
定された複数の再生点までの各距離から得られる逆伝播
時間だけ進めて換算した該音圧データの再生式を各再生
点について求めることにより音源の位置を探索する演算
手段と、を備えている。
[1] In order to achieve the above object, in the sound source search method according to the present invention, a plurality of microphones arranged at measurement points for the sound source and sound pressure data measured at each measurement point by each microphone are input and stored. Then, the reproduction formula of the sound pressure data converted by advancing the back propagation time obtained from each distance to a plurality of reproduction points arbitrarily set on the predetermined reproduction surface of each measurement point is calculated for each reproduction point. Arithmetic means for searching the position of the sound source.

【0019】まず、本発明〔1〕に係る音源探索方式を
図1乃至図4を参照してその概念を説明する。
First, the concept of the sound source search method according to the present invention [1] will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

【0020】図1は時間軸上での音波の伝播状態を示し
た図で、音源面Sの或る点において図2(a)に示すよ
うな音圧波形の音源Oが存在している場合、音圧計測面
K上の計測点X1,2,…,Xn の内の、例えばX1,2,
n には、それぞれ図2(b)〜(d)に示すような音
圧波形P1(t),2(t),n(t) (これらはデータとして
処理される)が得られたとする。音圧波形の基準位置を
gとする。
FIG. 1 is a diagram showing the propagation state of a sound wave on the time axis. When a sound source O having a sound pressure waveform as shown in FIG. 2A exists at a certain point on the sound source surface S. , Of the measurement points X 1, X 2, ..., X n on the sound pressure measurement surface K, for example, X 1, X 2 ,
The sound pressure waveforms P 1 (t) , P 2 (t) , P n (t) (these are processed as data) as shown in FIGS. 2B to 2D are obtained for X n . Suppose The reference position of the sound pressure waveform is g.

【0021】これらの音圧波形P1(t),2(t),n(t)
の基準となる位置gでの計測時刻は図示のようにそれぞ
れt1,2,tn であるので、音源Oから音波が発生され
た時刻t0 よりそれぞれΔt1(=t1-t0), Δt2(=t2-
0), Δtn=tn-t0) だけ遅れて計測されることにな
る。
These sound pressure waveforms P 1 (t) , P 2 (t) , P n (t)
Since the measurement time at the position g where the criteria are respectively as shown t 1, t 2, t n , respectively from the time t 0 the wave is generated from the sound source O Δt 1 (= t 1 -t 0 ), Δt 2 (= t 2-
t 0 ), Δt n = t n -t 0 ).

【0022】そして、これらの遅れ時間Δt1,Δt2
n は、音源Oと計測点X1,2,X n との仮想距離r1,
2,rn をそれぞれ音速cで除算した値に相当してい
る。
Then, these delay times Δt1, Δt2, Δ
tnIs sound source O and measurement point X1,X2, X nVirtual distance r1,
r2, rnAre each divided by the sound velocity c
It

【0023】次に図3に示すように、再生面R上に再生
点R1,2,…,Rm を設定する。これにより、計測面K
での計測点X1,2,…,Xn の各々と再生点R1,2,…,
mの各々との距離が一義的に決定できる。
Next, as shown in FIG. 3, reproduction points R 1, R 2, ..., R m are set on the reproduction surface R. As a result, the measurement surface K
At the measurement points X 1, X 2, ..., X n and the reproduction points R 1, R 2 , .
The distance to each R m can be uniquely determined.

【0024】例えば、再生点R1 については計測点X1,
2,…,Xn の各々との距離r11,r 21,r31,…,rn1
両者の座標及び予め設定した再生面Rと計測面Kとの距
離Z0から容易に求められ、これは、再生点R1 におけ
る再生計算を行う場合に計測点X1,2,…,Xn の各々
で計測された音圧P1(t),2(t),,n(t) に対する音
の逆伝播距離に対応している。
For example, the reproduction point R1For measurement point X1,
X2,…, XnDistance to each of11, r twenty one, r31,…, Rn1But
Both coordinates and the distance between the preset reproduction plane R and the measurement plane K
Distance Z0Easily obtained from the playback point R1Smell
Measurement point X when performing regeneration calculation1,X2,…, XnEach of
Sound pressure P measured at1(t),P2(t),,Pnsound for (t)
Corresponds to the back propagation distance of.

【0025】そこで、これらの逆伝播距離r11,r21,r
31,…,rn1を音速cによって除算することにより、計測
点X1,2,…,Xn から再生点R1 までの到達(遅れ)
時間が求められる。
Therefore, these back propagation distances r 11 , r 21 , r
By reaching 31, ..., r n1 by the sound velocity c, the measurement point X 1, X 2, ..., X n reaches the reproduction point R 1 (delay).
Time is required.

【0026】今、図3に示した再生点R1 が図1の音源
Oの位置に対応していると仮定すると、計測点X1 から
再生点R1 までの距離r11に到達する時間は、丁度、図
1の距離r1 により生じた遅れ時間Δt1 (図2(b)
参照)に対応している。
Assuming now that the reproduction point R 1 shown in FIG. 3 corresponds to the position of the sound source O in FIG. 1, the time to reach the distance r 11 from the measurement point X 1 to the reproduction point R 1 is , Exactly the delay time Δt 1 caused by the distance r 1 in FIG. 1 (FIG. 2B)
Reference).

【0027】従って、計測点X1 から再生点R1 までの
音波の伝播に関しては、上記の遅れ時間Δt1 の分だけ
逆に進ませればよいことになる。
Therefore, with respect to the propagation of the sound wave from the measurement point X 1 to the reproduction point R 1 , it suffices to proceed in the opposite direction by the delay time Δt 1 .

【0028】この状態が図4に示されており、同図
(a)に示した計測点X1 での音圧波形P1(t)を基準と
すると、同図(b)に示すように時間Δt1 だけ前に進
めていることが判る。
This state is shown in FIG. 4, and when the sound pressure waveform P 1 (t) at the measurement point X 1 shown in FIG. 4A is used as a reference, as shown in FIG. It can be seen that the process is advanced by time Δt 1 .

【0029】このようにして、計測点X1,2,…,Xn
から再生点R1 までの音のそれぞれの逆伝播時間を換算
して得られる音圧P11 '(t) ,21 '(t),,n1 '(t) は
次式で表される。
In this way, the measurement points X 1, X 2, ..., X n
Sound pressures P 11 ' (t) , P 21 ' (t) , ... , P n1 ' (t) obtained by converting the respective back propagation times of the sounds from the sound source to the reproduction point R 1 are represented by the following equations. It

【数3】 従って、再生点R1 についての再生式は次式で与えられ
る。
(Equation 3) Therefore, the reproduction formula for the reproduction point R 1 is given by the following formula.

【数4】 これを再生面R全体に実行すると、次式のようになる。[Equation 4] When this is executed on the entire reproduction surface R, the following equation is obtained.

【数5】 なお、上記の式(4),(5)において音圧P1 '(t),
2 '(t),,n '(t) をそれぞれr11,r21,r31,…,rn1
で割っているのは、逆伝播距離の違いによる振幅変化を
調整(減衰した振幅分だけ振幅を元に戻す)するためで
ある。
(Equation 5) In the above equations (4) and (5), the sound pressure P 1 ' (t) , P
2 ' (t) , ... , P n ' (t) are respectively r 11 , r 21 , r 31, ..., r n1
The reason for dividing by is to adjust the amplitude change due to the difference in back propagation distance (to restore the original amplitude by the attenuated amplitude).

【0030】この方式における音源探査原理を図17
(a),(b)と図5(a)〜(d)で説明する。まず
図17(a)のように再生点と音源点が一致する場合、
式(4)に基づく再生波形は振幅の大きさが異なるが時
刻が揃った波形(図5(a))となり、これを合成した
波形は同図(b)のようになる。
The principle of sound source search in this method is shown in FIG.
This will be described with reference to (a), (b) and FIGS. First, when the reproduction point and the sound source point match as shown in FIG.
The reproduced waveform based on the equation (4) has a different amplitude but a uniform time (FIG. 5 (a)), and the synthesized waveform is as shown in FIG. 5 (b).

【0031】音源点でない再生点を再生した場合は、図
17(b)のように実際の音波の伝播距離と再生計算で
用いる逆伝播距離とが異なる。このため逆伝播式(4)
によって再生された波形は図5(c)のように時間が揃
っていない。
When a reproduction point other than the sound source point is reproduced, the actual sound wave propagation distance differs from the back propagation distance used in the reproduction calculation, as shown in FIG. 17 (b). Therefore, the back propagation equation (4)
The waveforms reproduced by are not aligned in time as shown in FIG.

【0032】これを加算して合成した波形は、同図
(d)のようになり、その大きさPbは、同図(b)の
Paより常に小さい値となる。
The waveform obtained by adding and synthesizing the waveforms is as shown in FIG. 9D, and the magnitude Pb thereof is always smaller than Pa in FIG.

【0033】これによって、音源の位置で再生値が最大
となる。
As a result, the reproduction value becomes maximum at the position of the sound source.

【0034】このようにして、上記の式(4),(5)
は、計測音圧P(t) を再生計算上の逆伝播時間Δtだけ
時間軸上で移動する簡単な処理であり、時間−周波数変
換が全く必要ないので処理速度も早くなる。
In this way, the above equations (4) and (5)
Is a simple process of moving the measured sound pressure P (t) on the time axis for the back propagation time Δt in the reproduction calculation, and since the time-frequency conversion is not necessary at all, the processing speed is also increased.

【0035】このようにして求められた再生式は、時刻
tを特定することにより、その時刻で最も大きい値を与
える再生点を音源とすることができ、或いは図18につ
いて説明したような方法で音源を探索してもよい。
In the reproduction formula thus obtained, by specifying the time t, the reproduction point giving the largest value at that time can be set as the sound source, or by the method as described with reference to FIG. You may search for a sound source.

【0036】〔2〕また本発明では、周期性を有する音
源に対して配置された少なくとも1本の走査マイクと、
該走査マイクを移動させる手段と、参照マイクと、移動
中の該走査マイク及び該参照マイクにより各計測点で計
測した音圧データ及び参照音圧データをそれぞれ入力し
て記憶し、各計測点から所定再生面上に任意に設定され
た複数の再生点までの各距離からそれぞれの逆伝播時間
を算出し、該逆伝搬時間だけ進めて補正した該計測音圧
データ及び該参照音圧データを順次一定時間毎にシフト
される所定の時間窓で周波数変換した後、該計測音圧デ
ータに対し該参照音圧データを用いて位相の標準化を行
い、この位相標準化された音圧データを再生式により各
再生点について求めて積算することにより音源の位置を
探索する演算手段と、を備えることができる。
[2] In the present invention, at least one scanning microphone arranged with respect to a sound source having periodicity,
A means for moving the scanning microphone, a reference microphone, and sound pressure data and reference sound pressure data measured at each measurement point by the scanning microphone and the reference microphone which are moving are input and stored, respectively, Each back propagation time is calculated from each distance to a plurality of playback points arbitrarily set on a predetermined playback surface, and the measured sound pressure data and the reference sound pressure data corrected by advancing by the back propagation time are sequentially After frequency conversion in a predetermined time window that is shifted at regular intervals, the reference sound pressure data is used to standardize the phase of the measured sound pressure data, and the phase standardized sound pressure data is reproduced by a reproduction formula. And a calculation unit that searches for the position of the sound source by obtaining and integrating each reproduction point.

【0037】すなわち上記〔1〕の場合、計測面Kでの
計測点X1,2,…,Xn には、音源からの音圧を計測す
るためのマイクを個々に配置して行っているが、この場
合には、多くのマイクが必要であり、測定設備が大規模
にならざるを得ない。
That is, in the case of the above [1], microphones for measuring the sound pressure from the sound source are individually arranged at the measurement points X 1, X 2, ..., X n on the measurement surface K. However, in this case, many microphones are required, and the measurement equipment must be large-scale.

【0038】そこで本発明〔2〕では、計測面K上を移
動手段により走査マイクを移動させる音源探索方式を提
供するものである。
Therefore, the present invention [2] provides a sound source search method in which the scanning microphone is moved on the measurement surface K by the moving means.

【0039】ここで、実際の音波の音色は、音波の周波
数成分の強度の時間的変化により決定され、音波の各周
波数成分の位相関係は音色に影響しない。
Here, the actual tone color of the sound wave is determined by the temporal change in the intensity of the frequency component of the sound wave, and the phase relationship of each frequency component of the sound wave does not affect the tone color.

【0040】したがって、例え耳で聞いてみて同様の音
色の音波であったとしても音波の周波数成分の位相関係
が同じであるとは限らない。
Therefore, even if the sound waves of the same tone color are heard by hearing with the ear, the phase relationships of the frequency components of the sound waves are not always the same.

【0041】上記〔1〕による全計測点同時に測定を行
う場合においては、各計測点で測定されたデータから逆
伝播時間だけ換算された推定音波は当然ながら全く同じ
音波であり位相関係も一定である。
In the case of simultaneously measuring all the measuring points according to the above [1], the estimated sound wave converted from the data measured at each measuring point by the back propagation time is of course the same sound wave and has a constant phase relationship. is there.

【0042】しかしながら、移動手段により各計測点で
順次計測する場合には、位相関係が一定である保証は無
く、このままでは音響ホログラフィとしての処理ができ
ないことになる。
However, when the moving means sequentially measures at each measuring point, there is no guarantee that the phase relationship is constant, and the processing as acoustic holography cannot be performed as it is.

【0043】そこで本発明〔2〕では、音源が周期性を
有している必要があり、また計測間隔を区切って行くた
めの参照(基準)マイクを用いて各移動計測点で計測し
た音圧データの位相の標準化を行う必要がある。
Therefore, in the present invention [2], the sound source must have periodicity, and the sound pressure measured at each moving measurement point using a reference (reference) microphone for dividing the measurement interval. It is necessary to standardize the phase of data.

【0044】図6は本発明〔2〕に係る音源探索方式に
おける演算手段の演算処理フローを示したもので、ま
ず、走査マイクから計測音圧データS(t)を求める
(ステップS1)と共に参照マイクから参照音圧データ
U(t)を求める(ステップS2)。
FIG. 6 shows a calculation processing flow of the calculation means in the sound source search system according to the present invention [2]. First, the measured sound pressure data S (t) is obtained from the scanning microphone and is referred to together (step S1). The reference sound pressure data U (t) is obtained from the microphone (step S2).

【0045】そして、これらの計測音圧データS(t)
及び参照音圧データU(t)についてそれぞれ伝播時間
の補正を行う(ステップS3,S4)。
Then, these measured sound pressure data S (t)
And the propagation time of the reference sound pressure data U (t) are corrected (steps S3 and S4).

【0046】これは、上記の本発明〔1〕において図1
〜図4により説明したとおり、計測音圧データS(t)
の場合には逆伝播時間Δts を求め、参照音圧データU
(t)の場合には逆伝播時間Δtr を求めることによ
り、上記の式(3)に示すとおり逆伝播時間を換算する
ことにより音圧データS(t+ΔtS)及びU(t+Δ
r)を得る。
This is shown in FIG. 1 in the above-mentioned present invention [1].
~ As described with reference to Fig. 4, the measured sound pressure data S (t)
In the case of, the back propagation time Δt s is calculated, and the reference sound pressure data U
In the case of (t), the back propagation time Δt r is calculated, and the back propagation time is converted as shown in the above equation (3) to calculate the sound pressure data S (t + Δt S ) and U (t + Δ).
t r ).

【0047】なお、上記の式(4)で示すように逆伝搬
距離の違いによる振幅の減衰を考慮してもよい。
It should be noted that, as shown in the above equation (4), the attenuation of the amplitude due to the difference in the back propagation distance may be taken into consideration.

【0048】これらの音圧データS(t+ΔtS)及び
U(t+Δtr)は、時間領域のデータであるので音波
の位相が全く考慮されていないことから、それぞれ周波
数変換(例えばFFT)が行われてサンプル時間(単位
時間幅)tn 及び単位周波数幅に細分割した要素データ
(周波数/振幅/位相)を抽出する(ステップS5,S
6)。
Since these sound pressure data S (t + Δt S ) and U (t + Δt r ) are data in the time domain, the phase of the sound wave is not considered at all, and therefore frequency conversion (for example, FFT) is performed. To extract sample data (unit time width) t n and element data (frequency / amplitude / phase) subdivided into unit frequency widths (steps S5, S).
6).

【0049】図7は、このような要素データ(音圧スペ
クトル)の三次元表示例を示したもので、時刻tn にお
けるスペクトルは次式のように表される。
FIG. 7 shows a three-dimensional display example of such element data (sound pressure spectrum), and the spectrum at time t n is expressed by the following equation.

【数6】 従って、これらのステップS5,S6で得られる音圧デ
ータS(k)及びU(k)は、それぞれ次式のようにな
る。
(Equation 6) Therefore, the sound pressure data S (k) and U (k) obtained in these steps S5 and S6 are respectively expressed by the following equations.

【数7】 (Equation 7)

【数8】 なお、このような図7の三次元表示を時刻tn,周波数f
k,振幅|Pk|を用いて表示すると図8に示すソナーグ
ラム(Sonagram)になる。
(Equation 8) Note that such a three-dimensional display of FIG. 7 is displayed at time t n, frequency f
When displayed using k and amplitude | P k |, the sonargram shown in FIG. 8 is obtained.

【0050】すなわち、ステップS5,S6では単に周
波数変換を行うのではなく、図9に示すように原音波T
を3つの単位時間幅tを有する一定の時間窓(t1〜t
3,t2〜t4,t3〜t5,…)で順次切った波形T
1,T2,T3に対して周波数変換を行っており、図1
0に示すように周波数幅fで分割された周波数f1,f
2,f3,…,f8においてそれぞれの強度(線幅)で
示すことができる。
That is, in steps S5 and S6, not only the frequency conversion is performed, but the original sound wave T as shown in FIG.
Is a constant time window (t1 to t) having three unit time widths t.
3, t2 to t4, t3 to t5, ...
1, frequency conversion is performed on T1, T2 and T3.
The frequencies f1 and f divided by the frequency width f as shown in 0
2, f3, ..., F8 can be represented by respective intensities (line widths).

【0051】このように単位時間毎にシフトされる所定
時間窓で周波数変換を行うと、単にFFT周波数変換を
行った従来例と異なり、音波の周波数成分の時間的変化
の情報の欠落が全く無く、図8及び図10に示すような
ソナーグラム表示ができることになり、音源音波の推定
をすることが可能となる。
When frequency conversion is performed in a predetermined time window that is shifted every unit time in this way, unlike the conventional example in which FFT frequency conversion is simply performed, there is no loss of information on the temporal change of the frequency component of the sound wave. The sonargram display as shown in FIGS. 8 and 10 can be performed, and the sound source sound wave can be estimated.

【0052】なお、このような三次元表示又はソナーグ
ラム表示自体は本発明に必須ではなく、この段階で目視
する際に有効となる好ましい態様に過ぎない。
It should be noted that such three-dimensional display or sonargram display itself is not essential to the present invention, and is only a preferable mode that is effective when visually observed at this stage.

【0053】次に、このように周波数変換され上記の式
(7)及び(8)で示された音圧データS(k)及びU
(k)の位相標準化(位相補正)を行う(ステップS
7)。
Next, the sound pressure data S (k) and U which are frequency-converted in this way and are expressed by the above equations (7) and (8) are obtained.
Phase standardization (phase correction) of (k) is performed (step S
7).

【0054】このときの位相補正された音圧データは、
次式で与えられる。
The phase-corrected sound pressure data at this time is
It is given by the following formula.

【数9】 図11は、上記の式(9)で示される音圧データS’
(k)を複素表示したもので点線で示される位相に標準
化されている。
[Equation 9] FIG. 11 shows the sound pressure data S ′ represented by the above equation (9).
It is a complex representation of (k) and is standardized to the phase indicated by the dotted line.

【0055】この後、演算手段は、上記のように位相補
正された音圧データを、移動手段によって走査マイクが
移動される全ての計測点について求め且つ積算し(ステ
ップS8)、その積算結果は次式のように表される。
Thereafter, the calculating means obtains and integrates the sound pressure data whose phase has been corrected as described above for all the measurement points where the scanning microphone is moved by the moving means (step S8), and the integrated result is obtained. It is expressed as the following equation.

【数10】 この積算結果は、本発明〔1〕において図5に関連して
説明した通りであり、再生点が音源点でないときには、
図12(a)に示すようになり、再生点が音源点である
ときには同図(b)に示すように同図(a)の場合より
値が大きくなることが分かり、最も値の大きな再生点が
音源点となる。
[Equation 10] This integration result is as described in connection with FIG. 5 in the present invention [1], and when the reproduction point is not the sound source point,
As shown in FIG. 12A, when the reproduction point is the sound source point, it is understood that the value becomes larger than that in the case of FIG. 12A as shown in FIG. Is the sound source point.

【0056】また、上記の積算結果は周波数領域でその
まま図8に示すような三次元表示(ソナーグラム表示)
するか(ステップS9)、或いは、順次一定時間毎にシ
フトされる所定の時間窓で逆周波数変換して時間領域に
戻し、時間波形を出力(ステップS10,S11)して
もよい。
The above integration result is displayed in the frequency domain as it is in a three-dimensional display as shown in FIG. 8 (sonargram display).
Alternatively, (step S9), or reverse frequency conversion may be performed in a predetermined time window that is sequentially shifted at regular time intervals to return to the time domain, and the time waveform may be output (steps S10 and S11).

【0057】[0057]

【発明の実施の形態】図13は本発明〔1〕に係る音源
探索方式の実施例を示したもので、この実施例では、計
測面Kにはマイクが多点配置されており、40個の走査
マイクM11〜M58がマトリクス状に配列されている。
FIG. 13 shows an embodiment of a sound source search system according to the present invention [1]. In this embodiment, a measurement surface K is provided with a plurality of microphones and 40 microphones are arranged. Scanning microphones M 11 to M 58 are arranged in a matrix.

【0058】これらの走査マイクM11〜M58は音源Sか
らの音圧を受けたとき、その出力信号をそれぞれ増幅器
11〜A58に出力して増幅した後、さらに各増幅器A11
〜A 58に対応して設けられたA/DコンバータC11〜C
58においてアナログ信号からディジタル信号に変換され
る。
These scanning microphones M11~ M58Is the sound source S
When receiving the sound pressure from
A11~ A58To each amplifier A11
~ A 58A / D converter C provided corresponding to11~ C
58Are converted from analog signals to digital signals at
It

【0059】A/DコンバータC11〜C58の各出力信号
はパソコン又はワークステーション等で構成されるホロ
グラフィ演算部HCに送られて上記の音響ホログラフィ
演算式(3)〜(5)による演算が行われる。
The respective output signals of the A / D converters C 11 to C 58 are sent to the holographic operation unit HC composed of a personal computer, a workstation or the like, and the operation according to the above acoustic holographic operation formulas (3) to (5) is performed. Done.

【0060】そして、ホログラフィ演算部HCでの演算
結果は、CRTまたはプロッター等の表示器Dに送られ
て、その音源分布図を表示することとなる。
Then, the calculation result in the holography calculation unit HC is sent to the display D such as a CRT or a plotter and the sound source distribution map is displayed.

【0061】図14は本発明〔2〕に係る音源探索方式
の実施例を示したもので、図13に示した実施例のよう
に多点配置された走査マイクを用いる代わりに、計測面
Kには一つの走査マイクM1と、固定の参照マイクM2
とが用いられ、走査マイクM1は音源Sに対して計測面
K上をマイクロホントラバース装置TVSにより水平移
動される様に支持棒B1及びB2に取り付けられてい
る。
FIG. 14 shows an embodiment of the sound source search system according to the present invention [2]. Instead of using the scanning microphones arranged at multiple points as in the embodiment shown in FIG. 13, the measurement plane K is used. One scanning microphone M1 and a fixed reference microphone M2
The scanning microphone M1 is attached to the support rods B1 and B2 so that the scanning microphone M1 is horizontally moved by the microphone traverse device TVS on the measurement surface K with respect to the sound source S.

【0062】なお、この支持棒B1は支持棒B2上を移
動出来るようになっているため、結局、走査マイクM1
はそれぞれ計測面K上を水平及び垂直方向において走査
されることとなる。
Since the support rod B1 can move on the support rod B2, the scanning microphone M1 is eventually used.
Will be scanned in the horizontal and vertical directions on the measurement surface K, respectively.

【0063】走査マイクM1及び参照マイクM2の各音
圧出力はそれぞれ増幅器A1,A2で増幅された後、A
/DコンバータC1,C2でそれぞれディジタル信号に
変換された後、パソコン又はワークステーション等のコ
ンピュータPCにおけるホログラフィ演算部HCで上記
のような音響ホログラフィ演算を行ってCRTまたはプ
ロッター等の表示器Dにその音源分布図を表示すること
となる。
The sound pressure outputs of the scanning microphone M1 and the reference microphone M2 are amplified by amplifiers A1 and A2, respectively, and then A
After being converted into digital signals by the / D converters C1 and C2, the holographic calculation unit HC in a computer PC such as a personal computer or a workstation performs the acoustic holographic calculation as described above, and displays it on the display D such as a CRT or plotter. The sound source distribution map will be displayed.

【0064】なお、マイクロホントラバース装置TVS
を制御するコントローラCNTはやはりコンピュータP
C内に設けた制御ソフト部CSによって制御されるよう
になっており、このコントローラCNTにより制御され
るマイクロホントラバース装置TVSの移動速度は、マ
イクM1の出力をサンプリングする速度と予め調整され
ている。
Microphone traverse device TVS
The controller CNT for controlling the
The moving speed of the microphone traverse device TVS controlled by the control software unit CS provided in the C is adjusted beforehand with the speed at which the output of the microphone M1 is sampled.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように本発明〔1〕に係る
音源探索方式によれば、音源に対する多計測点にそれぞ
れ配置されたマイクにより計測した音圧データを入力し
て記憶し、各計測点の音圧データから再生面上に設定さ
れた複数の再生点までの音波の各逆伝播距離を求め、該
逆伝播距離から得られる逆伝播時間だけ進めて換算した
該音圧データの再生式を各再生点について求めることに
より音源の位置を探索するように構成したので、計測音
圧を再生計算上の逆伝播時間だけ時間軸上で移動する簡
単な処理で済むとともに周波数変換が全く必要ないので
処理速度も早くなる。そして、音源が過渡的な音波を発
する場合にも適用でき、音源の位置と同時に、音波の波
形をも再生できる。
As described above, according to the sound source search method of the present invention [1], the sound pressure data measured by the microphones respectively arranged at the multiple measurement points with respect to the sound source are input and stored, and each measurement is performed. A reproduction formula of the sound pressure data obtained by calculating the respective back propagation distances of the sound waves from the sound pressure data of the points to the plurality of reproduction points set on the reproduction surface, and advancing and converting the back propagation time obtained from the back propagation distances. Since it is configured to search the position of the sound source by obtaining for each playback point, it is possible to perform a simple process of moving the measured sound pressure on the time axis for the back propagation time in the playback calculation, and no frequency conversion is required. Therefore, the processing speed becomes faster. It can also be applied to the case where the sound source emits a transient sound wave, and the waveform of the sound wave can be reproduced at the same time as the position of the sound source.

【0066】また本発明〔2〕では、周期性を有する音
源に対して少なくとも1本の走査マイクを移動させ、該
走査マイク及び参照マイクにより各計測点で計測した音
圧データ及び参照音圧データからそれぞれの逆伝播時間
を算出し、該逆伝搬時間だけ進めて補正した該計測音圧
データ及び該参照音圧データを順次一定時間毎にシフト
される所定の時間窓で周波数変換した後、該計測音圧デ
ータに対し該参照音圧データを用いて位相の標準化を行
い、この位相標準化された音圧データを再生式により各
再生点について求めて積算することにより音源の位置を
探索するように構成してもよく、この場合には図15に
示すような効果を奏する。
Further, in the present invention [2], at least one scanning microphone is moved with respect to a sound source having periodicity, and sound pressure data and reference sound pressure data measured at each measurement point by the scanning microphone and the reference microphone. Then, the respective back propagation times are calculated from the above, and the measured sound pressure data and the reference sound pressure data that are corrected by advancing only the back propagation time are frequency-converted in a predetermined time window that is sequentially shifted at regular time intervals, Phase of the measured sound pressure data is standardized using the reference sound pressure data, and the sound source position is searched by obtaining and integrating the phase standardized sound pressure data for each reproduction point by a reproduction formula. You may comprise, and in this case, there exists an effect as shown in FIG.

【0067】すなわち、例えば図14の実施例におい
て、音源より0.5mの位置に水平方向1.2m×垂直
方向0.9mの計測面を設置し、この面上に水平方向7
点、垂直方向7点の計測点を配置し、音源として2個の
スピーカを約0.3m離して配置し、一方からは本発明
により探索する音波(電子楽器等で作成)を放射し、他
方のスピーカからは雑音となる音波を放射させた具体例
の場合、これら2つの音波は同じ周波数成分を有し、そ
の時間的変化のみが異なっているので、従来の音響ホロ
グラフィ法では判別不能である。
That is, for example, in the embodiment of FIG. 14, a measurement surface of 1.2 m in the horizontal direction × 0.9 m in the vertical direction is installed at a position 0.5 m from the sound source, and a horizontal direction 7 is placed on this surface.
Points, seven measurement points in the vertical direction are arranged, and two speakers as sound sources are arranged at a distance of about 0.3 m, and one side emits a sound wave (created by an electronic musical instrument or the like) searched by the present invention, and the other side. In the case of a specific example in which a sound wave that becomes noise is emitted from the speaker of No. 2, since these two sound waves have the same frequency component and are different only in the temporal change, they cannot be distinguished by the conventional acoustic holography method. .

【0068】図15(a)は一方の音源より放射した音
波を図8に示すような三次元表示したもので、同図
(b)はその音波の探索結果である(図6のステップS
9)。また、同図(c)は音源前方0.5mの位置にお
いて単純に測定した音波を示しており、同図(a)と
(b)を比較すると、同図(b)においては低周波帯
(0.3KHz 帯)において他方の音源の影響が若干残っ
ているものの、その他の周波数帯における各周波数成分
の強度変化、減衰時間などをほぼ正確に再現しているこ
とがわかる。
FIG. 15A shows a sound wave emitted from one sound source in a three-dimensional display as shown in FIG. 8, and FIG. 15B shows a search result of the sound wave (step S in FIG. 6).
9). Further, FIG. 7C shows a sound wave simply measured at a position 0.5 m in front of the sound source, and comparing FIGS. 11A and 11B, in FIG. Although the influence of the other sound source remains slightly in the 0.3 KHz band), it can be seen that the intensity change and the decay time of each frequency component in the other frequency bands are reproduced almost accurately.

【0069】また、同図(c)では2つの音源の音波が
同時に現れており、同図(a)と全く異なった音波であ
り、同図(b)の結果より遙かに音波の探索度が悪いこ
とが分かる。
Further, in the figure (c), the sound waves of two sound sources appear at the same time, and the sound waves are completely different from those in the figure (a), and the search degree of the sound wave is far more than the result of the figure (b). I know that is bad.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る音源探索方式の作用原理を説明す
るために時間軸上での音波の伝播を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing propagation of a sound wave on a time axis for explaining a working principle of a sound source search method according to the present invention.

【図2】図1に対応して本発明に係る音源探索方式の作
用原理を説明するための波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation principle of the sound source search system according to the present invention corresponding to FIG.

【図3】本発明に係る音源探索方式の作用原理を説明す
るために時間軸上での音響ホログラフィ法を説明するた
めの図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an acoustic holography method on a time axis in order to explain the operation principle of the sound source search method according to the present invention.

【図4】図3に対応して本発明に係る音源探索方式の作
用原理を説明するための波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation principle of the sound source search system according to the present invention corresponding to FIG.

【図5】本発明に係る音源探索方式による再生波形を示
した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a reproduced waveform by a sound source search method according to the present invention.

【図6】本発明〔2〕に係る音源探索方式による探索処
理過程を示したフローチャート図である。
FIG. 6 is a flowchart showing a search processing process by the sound source search method according to the present invention [2].

【図7】本発明〔2〕に係る音源探索方式においてサン
プル時間における音圧スペクトルを三次元で表示した図
である。
FIG. 7 is a diagram showing three-dimensionally a sound pressure spectrum at a sample time in the sound source search method according to the present invention [2].

【図8】本発明〔2〕に係る音源探索方式において音圧
データを時間/周波数/振幅で三次元表示したソナーグ
ラム図である。
FIG. 8 is a sonargram diagram in which sound pressure data is three-dimensionally displayed in time / frequency / amplitude in the sound source search method according to the present invention [2].

【図9】本発明〔2〕に係る音源探索方式において時間
−周波数変換を行うときの音波のサンプリング方法を説
明するための波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram for explaining a sound wave sampling method when performing time-frequency conversion in the sound source search method according to the present invention [2].

【図10】本発明〔2〕に係る音源探索方式において時
間−周波数変換を行ったことにより得られるソナーグラ
ム図である。
FIG. 10 is a sonargram diagram obtained by performing time-frequency conversion in the sound source search method according to the present invention [2].

【図11】本発明〔2〕に係る音源探索方式において参
照マイクによる位相補正(標準化)を説明するための複
素表示図である。
FIG. 11 is a complex display diagram for explaining phase correction (standardization) by a reference microphone in the sound source search method according to the present invention [2].

【図12】本発明〔2〕に係る音源探索方式において得
られる積算ベクトルを示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing integrated vectors obtained in the sound source search system according to the present invention [2].

【図13】本発明に係る音源探索方式の一実施例(多点
マイク方式)を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing an embodiment (multipoint microphone system) of a sound source search system according to the present invention.

【図14】本発明に係る音源探索方式の一実施例(マイ
ク移動方式)を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing an embodiment (microphone moving method) of a sound source searching method according to the present invention.

【図15】本発明〔2〕に係る音源探索方式の効果を説
明するためのグラフ図である。
FIG. 15 is a graph diagram for explaining the effect of the sound source search method according to the present invention [2].

【図16】従来の音響ホログラフィ法による音圧再生を
説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining sound pressure reproduction by a conventional acoustic holography method.

【図17】従来の音響ホログラフィ法により音源を再生
する状態を示した図である。
FIG. 17 is a diagram showing a state in which a sound source is reproduced by a conventional acoustic holography method.

【図18】音響ホログラフィ法によって得られる再生面
上の合成ベクトルを示した図である。
FIG. 18 is a diagram showing a composite vector on the reproduction surface obtained by the acoustic holography method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1 走査マイク M11〜M58 マイク M2 参照マイク S 音源 K 計測面 TVS マイクロホントラバース装置 HC ホログラフィ演算部 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。During M1 scanning microphone M 11 ~M 58 Microphone M2 reference microphone S source K measurement plane TVS microphone traverse device HC holography calculation section view, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】音源に対する計測点に配置された複数のマ
イクと、各マイクにより各計測点で計測した音圧データ
を入力して記憶し、各計測点から所定再生面上に任意に
設定された複数の再生点までの各距離から得られる逆伝
播時間だけ進めて換算した該音圧データの再生式を各再
生点について求めることにより音源の位置を探索する演
算手段と、を備えたことを特徴とする音源探索方式。
1. A plurality of microphones arranged at a measurement point for a sound source and sound pressure data measured by each microphone at each measurement point are input and stored, and are set arbitrarily on a predetermined reproduction surface from each measurement point. And a calculation means for searching the position of the sound source by obtaining a reproduction formula of the sound pressure data converted by advancing the back propagation time obtained from each distance to the plurality of reproduction points, for each reproduction point. Characteristic sound source search method.
【請求項2】周期性を有する音源に対して配置された少
なくとも1本の走査マイクと、該走査マイクを移動させ
る手段と、参照マイクと、移動中の該走査マイク及び該
参照マイクにより各計測点で計測した音圧データ及び参
照音圧データをそれぞれ入力して記憶し、各計測点から
所定再生面上に任意に設定された複数の再生点までの各
距離からそれぞれの逆伝播時間を算出し、該逆伝搬時間
だけ進めて補正した該計測音圧データ及び該参照音圧デ
ータを順次一定時間毎にシフトされる所定の時間窓で周
波数変換した後、該計測音圧データに対し該参照音圧デ
ータを用いて位相の標準化を行い、この位相標準化され
た音圧データを再生式により各再生点について求めて積
算することにより音源の位置を探索する演算手段と、を
備えたことを特徴とする音源探索方式。
2. At least one scanning microphone arranged with respect to a sound source having a periodicity, a means for moving the scanning microphone, a reference microphone, and each measurement by the moving scanning microphone and the reference microphone. Input and store sound pressure data and reference sound pressure data measured at each point, and calculate each back propagation time from each distance from each measurement point to multiple playback points arbitrarily set on the specified playback surface. Then, the measured sound pressure data and the reference sound pressure data corrected by advancing by the back propagation time are frequency-converted in a predetermined time window that is sequentially shifted at regular intervals, and then the reference is made to the measured sound pressure data. The sound pressure data is used to standardize the phase, and the sound pressure data obtained by the phase standardization is calculated for each reproduction point by a reproduction formula, and is integrated to calculate the position of the sound source. Sound source search system to.
【請求項3】請求項2において、該演算手段が、該積算
の結果を振幅−時間−周波数の三次元表示として出力す
ることを特徴とした音源探索方式。
3. A sound source search system according to claim 2, wherein said calculation means outputs the result of said integration as a three-dimensional display of amplitude-time-frequency.
【請求項4】請求項2において、該演算手段が、該積算
の結果を順次一定時間毎にシフトされる所定の時間窓で
逆周波数変換して時間波形として表示出力することを特
徴とした音源探索方式。
4. The sound source according to claim 2, wherein the calculation means inversely frequency-converts the result of the integration in a predetermined time window that is sequentially shifted at regular time intervals and outputs it as a time waveform. Search method.
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