[发明专利]音场测量装置和音场测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种音场测量装置、音场测量方法和音场测量程序。更具体地，本发明涉及可以使用包括码长为2ⁿ-1(n是自然数)的周期函数的测量信号来精确地测量音场环境的频率特性的音场测量装置、音场测量方法和音场测量程序。

背景技术

已知有如下的方法：通过在安装有音频设备的扬声器等的音场环境中测量频率特性并基于所测量到的频率特性而调节音频设备的均衡器、或者通过根据音场预先校正输出声音，来提供具有最适合该音场环境的音质的音乐。

已知有伪随机噪声(PN)码和时间扩展脉冲(TSP)信号作为用于测量频率特性的测量信号。通常，PN码是包括随机噪声的人工测量信号。PN码的示例包括最大长度序列(m序列)码和Gold序列码。

m序列码和Gold序列码这两者都是通过使用预定长度的移位寄存器和异或(exclusive OR)进行反馈来生成的。如果移位寄存器的长度(级数)是n(n是自然数)，则码的周期(码长)是2ⁿ-1。移位寄存器的反馈位置是使用生成多项式来获得的。如果使用m序列码作为输出信号，则该输出信号是包括0和1的二值序列，并且是包括许多直流成分的信号，因此经过0向-1的转换，然后被输出。如从以上看出，使用包括码长为2ⁿ-1的周期函数的测量信号来测量音场的频率特性。

用于使用这种测量信号来测量音场环境的频率特性的方法的示例包括使用收听位置所安装的麦克风来收集从扬声器输出的测量信号、然后对所收集到的信号进行傅立叶变换以获得频率特性的方法(例如，参见专利文献1、 2)。可以通过在使用所输出的测量信号作为基准的情况下获得所输出的测量信号和使用麦克风所收集到的测量信号之间的互相关特性，来获得脉冲响应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-075190

专利文献2：日本特开2007-232492

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，如果使用包括码长为2ⁿ-1的周期函数的测量信号来测量音场的频率特性，则需要对使用麦克风所收集到的测量声音进行傅立叶变换。在进行傅立叶变换处理的情况下，经常将傅立叶变换的样本长度设置为测量信号的码长的两倍以上。通过将样本长度设置为码长的两倍以上，可以抑制各傅立叶变换的振幅谱的变化并且获得大致一样的频率特性。

通常，傅立叶变换的样本长度是2^m(m是自然数；m>n)，而测量信号的码长是2ⁿ-1。由于该原因，在使用这种测量信号来获得频率特性的情况下，傅立叶变换的样本长度往往不是测量信号的码长的整数倍，即趋于与测量信号的码长异步。在傅立叶变换的样本长度与测量信号的码长异步的情况下，产生在所获得的一样的线谱之间发生电平低的变化的线谱并且这些线谱被检测作为噪声的问题。

然而，即使在使用包括码长为2ⁿ-1的周期函数的测量信号的情况下，如果测量信号具有长的码长，则也可以减少振幅谱的变化。例如，图12(a)示出在使用长度为32767的m序列码的情况下所获得的频率特性，并且图12(b)示出在利用1/3倍频程带宽进行对数平均化处理的情况下所获得的频率特性。尽 管使用长的m序列码导致在振幅谱的信号电平之间发生差异，但可以通过进行对数平均化处理来获得大致一样的频率特性。

如从以上看出，在使用具有长的码长的测量信号的情况下，通过进行傅立叶变换来产生大量振幅谱，即以短的频率间隔产生线谱。因此，可以通过进行平均化处理来降低噪声。然而，使用具有长的码长的测量信号不利地增加了进行傅立叶变换等所需的存储器的量等，并且还增加了所需的处理时间或处理负荷。

另一方面，使用具有短的码长的测量信号可以减少进行傅立叶变换所需的存储器的量，并且还可以减少处理时间或处理负荷。图13是示出使用具有短的码长的测量信号所获得的频率特性的图。图13(a)示出使用长度为4096的m序列码所获得的频率特性，并且图13(b)示出通过利用1/3倍频程带宽进行对数平均化处理所获得的频率特性。使用具有短的码长的测量信号可以减少测量时间或测量负荷，并且还可以减少所使用的存储器的量。然而，如图13(a)所示，码长变短不利地导致频率间隔变宽。