音场测量装置、音场测量方法和音场测量程序的制作方法_4

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15,然后可以将 如此得到的频率特性显示在显示部8上。显示部8接收到这些频率特性(线谱),并且根据CPU 2的指示来将这些频率特性显示在其显示画面等上,使得用户可以从视觉上识别出这些频 率特性(图3中的S8)。
[0075]图8~图10示出所测量到的频率特性等的具体示例。将使用这些示例来说明音场 测量装置1所进行的处理。图8(a)示出傅立叶变换部12对使用环回方法所测量到的m序列码 进行傅立叶变换的情况下的频率特性(傅立叶变换后的频率特性)。图8(b)示出间隔剔除处 理部13对图8(a)所示的频率特性进行间隔剔除的情况下的频率特性(间隔剔除后的频率特 性)。
[0076] 图9是示出使用环回方法所测量到的并且由平均化处理部14进行平均化后的信号 的频率特性的图。图9(a)示出由间隔剔除处理部13进行间隔剔除后的然后由平均化处理部 14进行平均化后的信号的频率特性。图9(b)示出在没有经过间隔剔除的情况下由平均化处 理部14进行平均化后的信号的频率特性。图10是示出如下信号的频率特性的图,其中该信 号是使用用于通过从扬声器9输出测量信号并且使用麦克风7收集测量声音来测量音场的 频率特性的方法(以下称为"音场测量方法")所测量到的、然后由平均化处理部14进行平均 化后的信号。图10(a)示出间隔剔除处理部13进行间隔剔除后的信号的频率特性。图10(b) 示出没有经过间隔剔除的信号的频率特性。
[0077] 图8~图10所示的频率特性的测量条件如下所述:使用m序列码作为测量信号;将 该测量信号的采样速度设置为44. IkHz ;将m序列码的长度设置为4095;将傅立叶变换部12 所使用的傅立叶变换的采样长度设置为8192;将傅立叶变换部12所使用的窗函数设置为海 明窗(hamming window);并且将平均化处理部14所使用的平均化宽度设置为1/9倍频程。 [0078]在将m序列码的长度设置为4095并且将傅立叶变换的样本长度设置为8192的情况 下,如上所述,傅立叶变换的样本长度不是m序列码的长度的整数倍,即傅立叶变换的样本 长度与m序列码的长度异步。由于该原因,因此如图8(a)所示,针对各傅立叶变换在一样的 线谱之间发生电平低的变化的线谱。这些线谱示出OdB以外的信号电平并且被检测作为噪 声。此外,长度为4095的m序列码是码长短的测量信号。由于该原因,线谱之间的频率间隔趋 于变宽。特别地,在低频域成分中所检测到的线谱之间信号电平大幅改变,并且线谱的包络 线未必一样。
[0079] 另一方面,如图8(b)所示,即使在使用长度短的m序列码作为测量信号的情况下, 如果间隔剔除处理部13去除电平低的变化的线谱,则也可以抑制线谱的信号电平的变化并 且可以使线谱的低频域侧的包络线变得一样。在图8(b)中,在3000Hz以下的频域中信号电 平的变化受到抑制,并且频率特性变得一样。然而,在3000Hz以上的频域中示出线谱的变 化。
[0080] 另一方面,图9(a)示出通过对图8(b)所示的间隔剔除后的信号进行对数平均化处 理所获得的频率特性。在图9(a)中,不仅在中低频域中而且在3000Hz以上的高频域中,线谱 的变化均受到抑制。
[0081] 图9(b)示出在没有经过间隔剔除的情况下进行对数平均化后的信号的频率特性。 如图9(b)所示,即使在对信号进行平均化的情况下,如果没有对该信号进行充分的间隔剔 除,则在中低频域中也可能无法抑制信号电平的变化。因而,频率特性的测量精度大大劣 化。由于该原因,在间隔剔除处理部13对信号进行间隔剔除的情况下,可以在中低频域中去 除电平低的变化的线谱,因而可以提高频率特性的测量精度。此外,通过对间隔剔除后的信 号进行平均化,可以有效地抑制高频域成分的线谱的变化。
[0082] 注意,如图9(a)所示,通过对信号进行间隔剔除,高频域成分的信号电平降低。然 而,通过在高频域放大部15中放大高频域成分,可以对高频域的衰减量进行补偿并且可以 使测量信号的频率特性变平坦。
[0083] 图10(a)和(b)示出使用音场测量方法所获得的频率特性。在图10(a)和(b)中,通 过使用麦克风7收集从扬声器9输出的测量声音来测量频率特性。这意味着测量音场(麦克 风7的安装位置中的音场)的频率特性。在图10(a)中,对信号进行间隔剔除然后进行平均 化,由此有效地抑制了中低频域中的信号电平的变化。在图10(b)中,在没有经过间隔剔除 的情况下对信号进行平均化。因而,可能无法抑制中低频域中的信号电平的变化,并且音场 的频率特性的测量精度大大劣化。
[0084]如上所述,在根据本实施例的音场测量装置1中,间隔剔除处理部13对通过傅立叶 变换处理所获得的线谱进行间隔剔除。由于该间隔剔除处理,因此可以去除由于傅立叶变 换的样本长度与m序列码的长度的异步而产生的"电平低的变化的线谱",因而可以提高频 率特性的测量精度。
[0085]特别地,在测量信号的码长是2n_l并且傅立叶变换的样本长度是2?的情况下,间隔 剔除处理部13去除第(kX2m_n+l)个线谱以外的线谱。因而,可以有效地去除电平低的变化 的线谱。
[0086]此外,即使在测量信号具有短的码长并且所获得的频率特性的线谱(频率谱)之间 的频率间隔宽的情况下,也可以通过对该信号进行间隔剔除来有效地去除电平低的变化的 线谱。因而,即使在使用码长短的测量信号的情况下,也可以充分确保频率特性的测量精 度。还可以减少测量频率特性所需的测量时间或测量负荷并且有效地减少处理所需的存储 器的量。
[0087] 此外,通过对信号进行对数平均化,可以在全频域中抑制线谱的变化,因而可以进 一步提高音场的频率特性的测量精度。
[0088] 尽管参考附图详细说明了根据本发明实施例的音场测量装置、音场测量方法和音 场测量程序,但根据本发明的音场测量装置、音场测量方法和音场测量程序不限于该实施 例。本领域技术人员在没有背离权利要求书的范围的情况下,将想到各种改变或变形,并且 这些改变或变形应被构造成落在本发明的技术范围内。
[0089]在上述实施例中,说明了对通过傅立叶变换处理所获得的频率特性的全频域进行 间隔剔除的示例。另一方面,对全频域进行间隔剔除往往导致高频域成分的信号电平降低。 由于该原因,音场测量装置1包括用于放大降低后的高频域成分的信号电平的高频域放大 部15。
[0090] 然而,如果仅对受到电平低的变化的线谱显著影响的中低频域进行间隔剔除,则 用以放大高频域成分的信号电平的必要性将降低。
[0091] 图11是示出根据另一实施例的音场测量装置Ia的示意结构的图,其特征在于:该 音场测量装置Ia仅对通过傅立叶变换处理所获得的频率特性的低频域成分进行间隔剔除, 但不对这些频率特性的高频域成分进行间隔剔除。在图11中,向进行与图2所示的元件所进 行的处理相同的处理的元件赋予相同的附图标记。图11所示的音场测量装置Ia与图2所示 的音场测量装置1的不同之处在于:音场测量装置Ia包括频域分割处理部(频域分割部)20、 增益部21和合成处理部(合成部)22,但不包括图2所示的高频域放大部15。图11所示的第一 平均化处理部14a和第二平均化处理部14b与图2所示的平均化处理部14在这些元件对频率 特性进行平均化方面相同。
[0092]在图11所示的音场测量装置Ia中,频域分割处理部20具有将由傅立叶变换部12在 傅立叶变换处理中所获得的频率特性分割成包括高频域成分的频率特性和包括低频域成 分的频率特性的功能。在分割处理中,频域分割处理部20使用预定频率作为边界来将从傅 立叶变换部12接收到的信号分割成具有包括高频域成分的第一频率特性的信号和具有包 括低频域成分的第二频率特性的信号(频域分割步骤;频域分割功能)。在该分割处理中,使 用预定频率值作为边界,不是使用诸如高通滤波器和低通滤波器等的滤波器而是通过对信 号进行数字处理等来对频域进行二分割。因此,具有通过频域分割处理部20进行分割所得 到的高频域频率特性(第一频率特性)的信号仅具有预定频率值以上的频率的信号电平;具 有通过频域分割处理部20进行分割所得到的低频域频率特性(第二频率特性)的信号仅具 有预定频率值以下的频率的信号电平。
[0093]仅通过分割所得到的低频域频率特性(第二频率特性)由间隔剔除处理部13进行 间隔剔除,然后由第二平均化处理部14b进行平均化(第二平均化步骤;第二平均化功能)。 仅对低频域频率特性(第二频率特性)进行间隔剔除,这使得能够避免伴随着间隔剔除处理 而可能产生的高频域成分的信号电平降低。第二平均化处理部14b基于间隔剔除后的低频 域频率特性(第二频率特性),在使预定的第二频率间隔以比该第二频率间隔短的频率间隔 为单位(例如,以一个样本为单位)发生偏移的情况下计算该第二频率间隔中的信号电平的 平均值,由此生成平均化后的第二频率特性。
[0094]另一方面,通过分割所得到的高频域频率特性(第一频率特性)在没有经过间隔剔 除的情况下由第一平均化处理部Ha进行平均化(第一平均化步骤;第一平均化功能)。利用 增益部21,考虑到与第二频率特性的信号电平上的差来对如此得到的高频域频率特性进行 增益控制。由于没有对高频域频率特性(第一频率特性)进行间隔剔除,因此避免了由于间 隔剔除处理所引起的高频域成分的信号电平降低。这样使得不必设置图2所示的高频域放 大部15。
[0095]第一平均化处理部14a基于没有经过间隔剔除的高频域频率特性(第一频率特 性),在使预定的第一频率间隔以比该第一频率间隔短的频率间隔为单位(例如,以一个样 本为单位)发生偏移的情况下计算该第一频率间隔中的信号电平的平均值,由此生成平均 化后的第一频率特性。将平均化后的第一频率特性输出至增益部21。
[0096]合成处理部22通过将由增益部21进行增益控制后的高频域频率特性(平均化后的 第一频率特性)和由第二平均化处理部Hb进行平均化后的低频域频率特性(第二频率特 性)合成,来生成包括全频域的信号成分的频率特性(合成步骤;合成功能)。也就是说,合成 处理部22生成低频域包括第二频率特性且高频域包括第一频率特性的全频域的频率特性。 [0097]如此合成并生成的频率特性是仅对低频域成分进行了间隔剔除、因而有效地减少 了电平低的变化的线谱的频率特性。因而,可以实现抑制了低频域中的噪声的频率特性。由 于没有对高频域成分进行间隔剔除,因此不必在平均化之后放大高频域成分。因而,可以充 分
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