JPS6134426A - オクタ−ブ分析器のフイルタ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、トオクターブ分析器のフィルタ装置に関す
る。

〔発明の技術的背景〕

例えば、騒音防止対策に際して各種の状態での騒音を測
定する必要があり、また騒音防止の結果性 としての遮音効果、吸音効果、目新２効果などを検討す
る必要がある。

この様な各場合、測定信号は非常に複雑な波形をしてい
るため、一般には、入力信号音を分析して素層波数成分
に分け、そのそれぞれについて処理をして最後に再び合
成することが行逐われている。

この種の周波数分析を目的として、オクターブ分析器や
１／３オクタ一ブ分析器が用いられている。

オクターブ分析器は、通過帯域がオクターブ関係にある
様なフィルタ（例えば、４５〜９０Ｈｚ、９０〜１８０
ルー１８０〜３６０出、３６０〜７２０．７２０〜１４
４０出、・・・・・などのフィルタ）を用いて周波数分
析を行うものである。また、凶オクターブ分析器はオク
ターブを更に所定の比率で３分割した周波数帯域に分け
て周波数分析を行うものであり、分解能はオクターブ分
析器の３倍となる。

ところで、周波数分析の実際にあっては、ある周波数帯
域ではオクターブ毎の分析が必要であり、また他の周波
数帯域では１／３オクターブ毎の分析が必要であるなど
周波数帯域毎に分解能を変更したい場合がある。また、
測定毎に分解能を変更したい場合もある。

しかし、従来の大部分の分析器の分析の単位となる周波
数帯域は１オクターブ又は１／３オクターブのいずれか
一種類であり、しかも測定する各周波数帯域によって分
解能を変更する様なことはできなかった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の様な実情に基づいて成されたもので
あり、分析の単位となる周波数帯域を任意の１／ｒ′Ｉ
オクターブとすることができ、しかも各周波数帯域で分
解能を変更すべくｎ（−１，２，３，４、・・・）を任
意に設定することのできるつへオクターブ分析器のフィ
ルタ装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、この発明によれば、ディジタ
ルバンドパスフィルタ及びディジタルローパスフィルタ
を具え、ディジタルバンドパスフィルタの係数を変更す
ることにより分析すべき周波数幅（１／ｒ＋オクターブ
）を決定し、ディジタルバンドパスフィルタでＮ番目の
オクターブの入力信号を通過させ、またローパスフィル
タに入力信号を周回させるこ、とによりＮ−１番目以降
のオクターブの入力信号を形成する様にする。この場合
、分析すべき周波数幅を変更しない限りバンドパスフィ
ルタの係数を変える必要はない。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面に従ってこの発明の詳細な説明する。

閘、以下の説明においては、周波数の低い方から始めて
、１番目からＮ番目（Ｎは正の整数）までのオクターブ
から成る信号（オクターブ信号とする）を分析するもの
とする。

第１図はこの発明の実施例を示す系統図である。

同図によれば、ローパスフィルタ１１、ＡＤコンバータ
１２、ディジタルバンドパスフィルタ１３、第１のメモ
１月４、ディジタルローパスフィルタ１５、第２のメモ
リ１６、及びシーケンス制御部１７が示されている。

ローパスフィルタ１１は、入力信号のうち必要な周波数
帯域以外を除去し、後のサンプリングにおける折返しを
防止するためのものである。従って、分析する信号の周
波数のうち最高の周波数を含むオクターブ信号が通過で
きればよく、第２図のＮ番目のオクターブ信号を上限と
して通過させる様にする。騒音の分析にあっては、例え
ば２００００　Ｈｚをこのローパスフィルタ１１のカッ
トオフ周波数とする。

ＡＤコンバータ１２は、アナログの入力信号をディジタ
ル化して後の処理に供するものである。

ディジタルバンドパスフィルタ１３は、第１のメモリで
あるＲＯＭ１４から所定の係数を付与されることにより
、Ｘ番目（ｘは正の整数、Ｎ≧ｘ）のオクターブを成す
周波数帯域をｎ個（ｎは正の整数）の小帯域に分割して
バンドパス特性を付与する。この様なｎ個の小帯域への
分割を、１／ｒＩオクタ一ブ分析と呼ぶ。

このとき、このオクターブ信号は周波数ｆｓ／２１１で
サンプリングする。

ここで、第３図に示す様に、Ｎ番目のオクターブ信号の
上側カットオフ周波数ｆＮ　ｍａｘに対してすンプリン
グ周波数をｆｓ　（ｆＳ〉２ｆＮ＋ｎａｘ　）とする。

次に、Ｎ−１番目のオクターブ信号の上側カットオフ周
波数ｆＮ−１ｍｍｘに対してサンプリング周波数をｆｓ
／２とすれば、ｆｓ／２　〉ｆＮ−１ｒｎａｘの関係す
なわちサンプリング定理は満足され、これは全てのオク
ターブ信号について成り立つことが知られている。

従って、Ｎ個あるオクターブ信号のうちＸ番目のオクタ
ーブ信号は周波数ｆｓ／２Ｎ−”でサンプリングすれば
よい。また、このとき、各オクターブ信号を成す周波数
帯域を小帯域に分割する数ｎを変更しない限り、このバ
ンドパスフィルタ１３に付与するＲＡＭ１４　からの係
数は全てのオクターブについて変更しなくてよい。

ディジタルローバスフィルり１５は、Ｘ番目のオクター
ブ信号を上限とする信号を入力信号としてｘ　−１番目
以前のオクターブ信号を上限とする信号を形成して、そ
の上限となるオクターブ信号をバンドパスフィルタ１３
で処理するのに備えるものである。すなわち、Ｎ−１番
目以降のオクターブ信号をバンドパスフィルタ１３でサ
ンプリングするに際して、各オクターブ帯域内にサンプ
リンクによる折返し信号が現われるのをこのローパスフ
ィルタ１５は防止する。

従って、このローパスフィルタ１５の係数は何番目のオ
クターブを処理するかによって、その都度変更する。こ
の係数はシーケンス制御部１７から与える。

第２のメモリ１６は、ローパスフィルタ１５の出力を一
時記憶し、シーケンス制御部１７の指令によって、これ
をバンドパスフィルタ１３に送出し、またフィルタ１５
に再循還させる。

シーケンス制御部１７は、バンドパスフィルタ１３、ロ
ーパスフィルタ１５、第２のメモリであるＲＡＭ１６の
動作のタイミングをとると共に、バンドパスフィルタ１
３のサンプリング周波数ｆＳ／２Ｎ−１を指定し、また
ＲＯＭ１４の係数を指定する。

すなわち、サンプリング周波数ｆｓ／２　　を指定しＸ
番目のオクターブ信号をバンドパスフィルタ１３が処理
した後、第２のメモ’Ｊ　（ＲＡＭ＞１６からＸ−１番
目以降の任意のオクターブ信号を上限とする信号をバン
ドパスフィルタ１３に送込み、この任意のオクターブ信
号に対応するサンプリング周波数を指定し、且つこの任
意のオクターブ信号を分割すべき所望の前記小帯域数ｎ
を第１のメモ１月４に指定する。

次に、この実施例の動作を説明する。

入力信号Ｓ１はローパスフィルタ１１でＮ番目から１番
目までのオクターブ信号のみを含むものとなり、Ｎ千１
番目より上のオクターブ信号はしゃ断される（第２図）
。

ローパスフィルタ１１のこの様な出力信号はＡＤコンバ
ータ１２Ｎ−ｘでディジクル信号とされ、ディジタルバ
ンドパスフィルタ１３及ヒテイシクルローバスフイルタ
１５に入力される。

バンドパスフィルタ１３は、シーケンス制御部１７から
のオクターブ選択指令ｓｃ及び分割指令ｄｃによって、
それぞれ何番目のオクターブ信号を細分割してバンドパ
スさせるかを指定される。

ここで、Ｎ番目のオクターブ信号を３分割、Ｎ−１番目
のオクターブ信号を１分割、Ｘ番目（ｘくＮ−２）のオ
クターブ信号を１分割する場合を考える。この場合をア
ナログ的に表示すれば第４図に示す様である。これは、
オクタ−ブ信号とｈオクターブ分析が混在している。

現在、バンドパスフィルタ１３にはＮ番目のオクターブ
信号を上限とする信号が入力されており、Ｎ番目のオク
ターブ信号を３分割してバンドパスする様に指令されて
いる。

従って、Ｎ番目のオクターブ信号を上限とする信号がバ
ンドパスフィルタ１３に入力されるタイミングで、ＲＯ
Ｍ１４はＮ番目のオクターブ信号を３分割してバンドパ
スさせるための係数を与え、周波数ｆｓでサンプリング
を行い分析を実行する。

このとき、Ｎ番目あオクターブ信号を上限とすル信号は
ディジタルローパスフィルタ１５にも入力すしている。

ローパスフィルり１５はＮ−１番目とＸ番目のオクター
ブ信号を上限とする様に指令されており、先づシーケン
ス制御部１７からＮ−１番目のオクターブ信号を上限と
してローパスする様に係数が与えられて、信号を通過さ
せる。

従って、ＲＡＭ１６にはＮ−１番目のオクターブ信号を
上限とする信号が記憶される。

ＲＡＭ１６に記憶されたＮ−１番目のオクターブ信号を
上限とする信号は、バンドパスフィルタ１３でＮ番目の
オクターブ信号の処理が終了したタイミングで、バンド
パスフィルタ１３及ヒローバスフイルタ１５に入力され
る。

ここで、ＲＯＭ１４はＮ−１番目のオクターブ信号を１
分割（すなわち、Ｎ−１番目のオクターブ信号をそのま
ま）バンドパスさせるための係数を与え、周波数ｆｓ／
２Ｎ−ｘでサンプリングを行い分析を実行する。

一方、ローパスフィルタ１５に入力されたＮ−１番目の
オクターブ信号を上限とする信号は、Ｘ番目のオクター
ブ信号を上限としてローパスする様にシーケンス制御部
１７から係数が与えられて、信号を通過させる。

従って、ＲＡＭ１６にはＸ番目のオクターブ信号を上限
とする信号が記憶される。

ＲＡＭｌ６に記憶されたＸ番目のオクターブ信号を上限
とする信号は、バンドパスフィルタ１３でＮ−１番目の
オクターブ信号の処理が終了したタイミングで、バンド
パスフィルタ１３及びローパスフィルタ１５に入力され
る。

ここで、ＲＯＭ１４はＸ番目のオクターブ信号を１分割
して（すなわち、Ｘ番目のオクターブ信号をそのまま）
バンドパスさせる係数を与えるが、Ｎ−１番目のオクタ
ーブ信号についても１分割であったため係数を変更する
必要はない。サンプリングは周波数ｆＳ／２Ｎ−“で行
い分析を実行する。

これ以上の分析は指令されていないため、ローパスフィ
ルタ１５はこれ以上出力を送出することはない。岡、ロ
ーパスフィルり１５にＸ番目のオクターブ信号が入力さ
れること自体を阻止してもよい。

以上の説明で分か、る様に、ローパスフィルタ１５に所
定の係数を付与することにより、所望のオクターブ信号
を上限とする信号を得ることができ、またこの信号をバ
ンドパスフィルタ１３に入力しＲＯＭ１４から所定の□
係数を付与することによりそのオクターブ信号を任意の
小帯域に分割して、入力信号を分析することができる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上の様に構成することにより、任意のオ
クターブ信号を任意の小帯域に分割して分析することが
でき、且つ各オクターブ信号毎にその分割数を変更混在
させることのできるυ位オクターブ分析器のフィルタ装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の系統図、第２図乃至第４図
は第１図の実施例の動作を説明するための図である。 １１・・・ローパスフィルタ、１２・・・ＡＤコンバー
タ、１３・・・ディジタルバンドパスフィルタ、１４・
・・第１のメモリ、１５・・・ディジタルローパスフィ
ルタ、１６・・・第２のメモリ、１７・・・シーケンス
制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｎ個（Ｎは正の整数）のオクターブに分割した入力信号
   のうちｘ番目（ｘは正の整数、Ｎ≧ｘ）のオクターブ信
   号を周波数ｆｓ／２＾Ｎ＾−＾ｘでサンプリングし且つ
   Ｎ番目のオクターブを成す周波数帯域をｎ個（ｎは正の
   整数）の小帯域に分割してバンドパス特性を付与するデ
   ィジタルバンドパスフィルタと、 このバンドパスフィルタに前記バンドパス特性を付与す
   るための係数を記憶させた第１のメモリと、 ｘ番目のオクターブ信号を上限とする信号を入力信号と
   してｘ−１番目のオクターブ信号を上限とする信号を形
   成するディジタルローパスフィルタと、 このローパスフィルタの出力を再循還させるための第２
   のメモリと、 前記サンプリングの周波数を指定しＮ番目のオクターブ
   信号を前記バンドパスフィルタが処理した後前記第２の
   メモリからｘ−１番目以降の任意のオクターブ信号を上
   限とする信号を前記バンドパスフィルタに送込みこの任
   意のオクターブ信号に対応する前記サンプリングの周波
   数を指定し且つこの任意のオクターブ信号を分割すべき
   所望の前記小帯域数ｎを前記第１のメモリに指定するシ
   ーケンス制御手段とを具えて成るオクターブ分析器のフ
   ィルタ装置。