JPS6138528A - 残響時間測定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種音響試験の過渡減衰波形より残響時間
、吸音率等を求める残響時間測定装置に閃する。

〔従来の技術〕

第４図に従来の残響時間測定装置を示す。

供試体θ１内に設置したマイクロフォン０２で供試体θ
ノ内の音を検出し、この検出出力をマイクロフォンアン
プ０３で増幅し、データレコーダ０４に録音する。デー
タレコーダ０４の記録データを届オクターブ分析器０５
等の周波数分析器に通し、レベルレコーダ０６に作図す
る。

防音材の吸音率や室空間の残響時間特性を測定する場合
、供試体０１内において、競技合図用ピストル等で衝す
：波を発生させ、その音響をマイクロフォン０２で検出
し、マイクロ７オンアンプ０３で増幅した後データレコ
ーダ０４に記録する。そして、データレコーダ０４の再
生出力を届オクターブ分析器０５等に通し、任意の周波
数成分の時間変化をレベルレコーダ０６に作図する 第５図に作図例を示す。本図（叶、横軸に時間（ｔ）、
縦軸に任意の周波数成分の振梧を対’ｉｊ！　（ｄ　Ｂ
　）であられしたものであり、ｔｚ０はＲｊ；ｑの加わ
った瞬間である。この減衰区間を目で見て直線で近似し
、任意の区間（１＋〜１２）の減衰沿゛（ｘｄＢ）より
残響時間ケ）は、 Ｔ　＝　６０　Ｘ　（ｔｚ−ｔｌ）／ｘ　　（”Ｃ）　
　　−（１）と表わされる。また、吸音率（ロ）は供試
体の内容積（ロ）、内表面積（Ｓ）より公知のセービン
式では、で求められる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

吸音率や残響時間特性測定では、供試体０１の周波数に
対する特性を測定する場合がほとんどである。そのため
、４オクタ一ブ分析器０５等の周波数分析器の解析中心
周波数を何回もかえてこれにデータレコーダ０４の再生
出力を通し、レベルレコーダ０６に作図し、手作業で残
響時間を読みとる必要があり、 （１）解析作５′：に多大の時間を要する。

（２）千作秦が入るため解析精度が悪い等の欠点がある
。

この発明１−、Ｆ、上記の事す青に対処すべくなされた
もので、】回の測定ですべての周波数の残響時間、吸＠
串をほとんど手作業なしで得ることができる残響時間測
定装置を提供することを目的とする。

〔間ｍ点を解決するだめの手段及び作用〕この発明は、
音響波形をデジタル／アナログ変換してその時系列に従
って記憶した後、デジタル領域で荷重区間のフーリエ積
分により任意の中心周波数成分の時間変化を求めるよう
にしプＣものである。

〔実る９１例〕 以下図面を参照してこの発明の一実施例を詳ｒ？ｌＩＩ
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路口１であ
る。

１′ン１において、供試体１内の音をマイクロッ十ン２
で検出し、マイクロフォンアンプ３でＪｊ、’ｒｊ　Ｉ
ｔｍするのは従来のものと同様である。

オフライン解析（Ｂ）の場合は、データレコーダ４を利
用するが、オンライン解析（５）の場合は、マイクロフ
ォンアンプ３の出力を直接アナロ゛グ／デジタル変換器
（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）５に入力する。Ａ／Ｄ
変換器５にて、Ａ／Ｄ変換された音響データ（、ｉ）は
、ディジタル周波数分析器６で設定中心周波数成分（Ｘ
ｉ　）の分析が行われ、プロッタ７に作図表示される。

プロッタ７では、設定器９により設定された解析区間（
ｔｌ−ｔｚ）の直線近似値を最小二釆法等で求め、残―
時間、吸音率等を求める。

第３図にディジクル周波数分析器（第１１２１６）の構
成例を示す。

図において、Ａ／Ｄ変換された音響データ（、ｉ）はそ
の時系列に従い記憶器１１に記憶される。

正弦及び余弦関数発生器１２ａ、１２ｂでは、解析中心
周波数設定器８により設定され解析中心周波数（（０）
と時系列データ（、ｉ）の時間（ｔｌ）に従い、三角関
数（弼（ωｔ　ｉ　）　＋　ｒ、ｉｎ（ωｔｉ）　）を
発生させる。

乗算器１３　ａ　＋　１３　ｂでは、時系列データ（、
ｉ）と三角ＶＡ数のづに算 を行なう。

積分器１４　ａ　＋　１４　ｂ　％割算器１５　ｇ、１
５ｂ及び荷重区間定数設定器１６ｉ荷定積分器をオが成
する回路である。

積分ｑｓａ　１４　ａ　＋　Ｉ　４　ｂでは朶算器１３
ａ。

１３ｂの出力（ＸｎＨ）　、　（ｘ、）と割算ｇ％　１
５　ａ　。

（ΔＸ１．）、 の積分 を行なう。割算器１５ａ、１５ｂでは、積分器１４Ｆ１
．１４ｂの出力（ΣΔＸ□）、（ΣΔＸ１．）を荷重区
間定数設定器１６の設定器４’ｌ　（ＴＯでＨＩＨＯ算
を行なう。割算器１５ａ、１５ｂの出力（冨）。

（￥Ｖ、）は振幅演算器１７へ入力され、設定中心周波
数成分（Ｘｉ）の瞬時振幅（以下、これを同じ（Ｘｉと
記す） ｉｃ：＝１７’Ｅでｉ）”　＋　（Ｘ、　、）２　　　
・・・（７）が演算出力される。

上記構成において動作を説明すると、＠７波に対する音
響波形をマイクロフォン２で検出し、マイクロフォンア
ング３で増幅後、Ａ／Ｄ変換器７によりディジタルデー
タ（ｘｉ）に変換し、記憶器１ノに記憶させる。周波数
分析は、記憶器１ノのディジタルデータ（，１）にその
時系列と設定中心周波数で決まる三角関数を乗算し、こ
の乗算出力を荷重積分することにより行なう。なお、解
析周波数バンド幅は荷重区間定数設定器１６の設定定数
（イ）で決まり、この定数σりを任：きに例えば化オク
ターブバンド幅に相当するように設定する。

第３図に瞬時振幅（Ｘｉ）を対数でプロッタ９ａに作図
した例を示す。これより一定比率で減衰している区間（
１＋〜ｔ２）を解析区間設定器９ｂより設定し、最小二
乗法等を用いて直線で近似する。近似された直線の傾き
（Ｙ　ｄＢ／ｓｅｃ　）より残響時間（Ｔ）は Ｔ　＝　６　ｏ／ｙ　　（ｓ、ｅｃ）　　　　　　　・
（ｓ）で求まり、（２）式により吸音率に）も求まる。

つの音響波形より種々中心周波数をかえて各中心周波数
成分の時系列振幅変化を求める必要があったのを、１回
Δ／Ｄ変換するだけで任意の周波数成分の解析ができ、
オンライン解析が可能になるとともに解析時間を大幅に
低減できる。

壕だ、解析演算がすべてディジタル量になシ最小二乗法
等の誤差の少ない解析演算法が適用でき解析精度が大幅
に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の４（り成を示す回路図、
第２図は第１図に示すデジタル周波数分析器を示す回路
図、第３図は第１Ｉ狛に示すプロッタの作図例を示す図
、第４図は従来の残−ＩＸ時間測定装置の構成を示す回
路Ｉ−ろ、第５図は第・１図に示すレベルレコーダの作
図例を示す図でンｊ）る。 １・・・供試体、２・・・マイクｏ　７ｙｒン、３・・
・マイク０７．１−ンアンプ、４・・・データレコーグ
、５・・Ａ／Ｄ変換器、６・・・デジタル周波数分析器
、７・・・プロッタ、８・・・解析中心周波数設定器、
９・・・フＩ）“Ｇ析区間設定器、１ノ・・・艷殊器、
１２ａ・・・正弦関数発生器、１２１）　・・・余弦１
シｊＶ（発生６、−１１３　ａ　＋　１３ｂ・・・乗算
器、Ｊ　４　Ａ　、　Ｊ　４　ｈ・ｚ；Ｈ分器、１５ａ
。 １５ｂ・・・割算器、１６・・・荷重区間定数設定器、
１７・・・振幅演算器。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第３図 第４　図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 供試体に衝撃力を加えたときの音響波形より、残響時間
   や吸音率を求める残響時間測定装置において、 上記音響波形をデジタル信号に変換するアナログ／デジ
   タル変換手段と、 このアナログ／デジタル変換手段の変換出力をその時系
   列に従い記憶する記憶手段と、 この記憶手段の時系列データに、解析中心周波数設定手
   段で設定された解析中心周波数に相当する正弦関数を乗
   算する第１の乗算手段と、上記記憶手段の時系列データ
   に、上記解析中心周波数設定手段で設定された解析中心
   周波数に相当する余弦関数を乗算する第２の乗算手段と
   、 第１の積分部及び第１の割算部を有し、上記第１の乗算
   手段の出力と上記第１の割算部の出力との差を上記第１
   の積分部で積分し、この積分出力を荷重区間定数設定手
   段で設定された荷重区間定数により上記第１の割算部で
   割算するように構成された第１の荷重積分手段と、 第２の積分部及び第２の割算部を有し、上記第２の乗算
   手段の出力と上記第２の割算部の出力との差を上記第２
   の積分部で積分し、この積分出力を上記荷重区間定数設
   定手段で設定された荷重区間定数により上記第２の割算
   部で割算するように構成された第２の荷重積分手段と、
   上記第１、第２の割算部の割算出力から瞬時振幅を求め
   る振幅演算手段と、 この振幅演算手段の演算出力をその時系列に従い対数目
   盛で表示するプロッタ手段と、 このプロッタ手段で表示された表示データの任意の解析
   区間を設定する解析区間設定手段とを具備した残響時間
   測定装置。