[發明專利]音場測量裝置和音場測量方法

有效

• 申請號: 201480053301.9
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN105594231B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 福江一智;橋本武志;渡邊哲生;藤田康弘
• 申請（專利權）人: 歌樂株式會社
• 主分類號: H04S5/02
• 分類號: H04S5/02;G01H17/00;G10K15/00;H04R3/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種音場測量裝置、音場測量方法和音場測量程序。更具體地，本發明涉及可以使用包括碼長為2ⁿ-1(n是自然數)的周期函數的測量信號來精確地測量音場環境的頻率特性的音場測量裝置、音場測量方法和音場測量程序。

背景技術

已知有如下的方法：通過在安裝有音頻設備的揚聲器等的音場環境中測量頻率特性并基于所測量到的頻率特性而調節音頻設備的均衡器、或者通過根據音場預先校正輸出聲音，來提供具有最適合該音場環境的音質的音樂。

已知有偽隨機噪聲(PN)碼和時間擴展脈沖(TSP)信號作為用于測量頻率特性的測量信號。通常，PN碼是包括隨機噪聲的人工測量信號。PN碼的示例包括最大長度序列(m序列)碼和Gold序列碼。

m序列碼和Gold序列碼這兩者都是通過使用預定長度的移位寄存器和異或(exclusive OR)進行反饋來生成的。如果移位寄存器的長度(級數)是n(n是自然數)，則碼的周期(碼長)是2ⁿ-1。移位寄存器的反饋位置是使用生成多項式來獲得的。如果使用m序列碼作為輸出信號，則該輸出信號是包括0和1的二值序列，并且是包括許多直流成分的信號，因此經過0向-1的轉換，然后被輸出。如從以上看出，使用包括碼長為2ⁿ-1的周期函數的測量信號來測量音場的頻率特性。

用于使用這種測量信號來測量音場環境的頻率特性的方法的示例包括使用收聽位置所安裝的麥克風來收集從揚聲器輸出的測量信號、然后對所收集到的信號進行傅立葉變換以獲得頻率特性的方法(例如，參見專利文獻1、 2)。可以通過在使用所輸出的測量信號作為基準的情況下獲得所輸出的測量信號和使用麥克風所收集到的測量信號之間的互相關特性，來獲得脈沖響應。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-075190

專利文獻2：日本特開2007-232492

發明內容

發明要解決的問題

如上所述，如果使用包括碼長為2ⁿ-1的周期函數的測量信號來測量音場的頻率特性，則需要對使用麥克風所收集到的測量聲音進行傅立葉變換。在進行傅立葉變換處理的情況下，經常將傅立葉變換的樣本長度設置為測量信號的碼長的兩倍以上。通過將樣本長度設置為碼長的兩倍以上，可以抑制各傅立葉變換的振幅譜的變化并且獲得大致一樣的頻率特性。

通常，傅立葉變換的樣本長度是2^m(m是自然數；m>n)，而測量信號的碼長是2ⁿ-1。由于該原因，在使用這種測量信號來獲得頻率特性的情況下，傅立葉變換的樣本長度往往不是測量信號的碼長的整數倍，即趨于與測量信號的碼長異步。在傅立葉變換的樣本長度與測量信號的碼長異步的情況下，產生在所獲得的一樣的線譜之間發生電平低的變化的線譜并且這些線譜被檢測作為噪聲的問題。

然而，即使在使用包括碼長為2ⁿ-1的周期函數的測量信號的情況下，如果測量信號具有長的碼長，則也可以減少振幅譜的變化。例如，圖12(a)示出在使用長度為32767的m序列碼的情況下所獲得的頻率特性，并且圖12(b)示出在利用1/3倍頻程帶寬進行對數平均化處理的情況下所獲得的頻率特性。盡 管使用長的m序列碼導致在振幅譜的信號電平之間發生差異，但可以通過進行對數平均化處理來獲得大致一樣的頻率特性。

如從以上看出，在使用具有長的碼長的測量信號的情況下，通過進行傅立葉變換來產生大量振幅譜，即以短的頻率間隔產生線譜。因此，可以通過進行平均化處理來降低噪聲。然而，使用具有長的碼長的測量信號不利地增加了進行傅立葉變換等所需的存儲器的量等，并且還增加了所需的處理時間或處理負荷。

另一方面，使用具有短的碼長的測量信號可以減少進行傅立葉變換所需的存儲器的量，并且還可以減少處理時間或處理負荷。圖13是示出使用具有短的碼長的測量信號所獲得的頻率特性的圖。圖13(a)示出使用長度為4096的m序列碼所獲得的頻率特性，并且圖13(b)示出通過利用1/3倍頻程帶寬進行對數平均化處理所獲得的頻率特性。使用具有短的碼長的測量信號可以減少測量時間或測量負荷，并且還可以減少所使用的存儲器的量。然而，如圖13(a)所示，碼長變短不利地導致頻率間隔變寬。