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cubeSP
無指向性スピーカーcubeSP技術情報

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計測プログラムのパラメータ設定を変更して、さらに長時間の同期加算処理をおこなった結果を以下に示します. これまでよりも残響時間の長い広い部屋(ダイニング・キッチン)で測定をおこないました. マイク位置でのTSP(Time Stretched Pulse)の音圧レベルは42dB(A)〜46dB(A)でした.(TSPの周期が長いので騒音計のA特性での音圧レベルの読みが一定になりません) エアコンはつけっぱなしで、デスクトップ・パソコンのファン・ノイズもマイクに入ってきます.

常識的には有り得ない低音圧レベルでの測定ですが、長時間の同期加算によるS/N向上の効果が得られていることが分かります. エアコンを切った部屋で測定をする場合は、このような極端に長時間の同期加算は適切ではありません. 現実的には10分〜20分程度が適当な測定時間でしょう.(部屋の中に人がいれば、それだけで室温変化の原因になります)

同期加算無し
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30分間同期加算
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60分間同期加算
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90分間同期加算
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120分間同期加算
休止期間の無いTSP(Time Stretched Pulse)を用いたインパルス・レスポンス計測の同期加算の効果は下記の動画(AVIファイル)もご覧ください. TSPと同時に音楽を再生しながら測定をおこなっています. 正確に残響時間を求めるのには苦しいですが、初期反射パターンを確認するには十分な精度でインパルス・レスポンスを測定出来ています.(動画の中で測定を開始してからグラフが表示されるまで少し時間がかかります)

なお、使用している音楽(ジャズの Take Five)は生演奏ではなく、MIDIの再生音です.
動画ファイルから再生される音は、測定時にマイクで収録したものではなく、cubeSPから再生した音源の方です.(TSPと音楽をミックスしたものをcubeSPから再生して測定をおこないました)


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休止期間の無いTSP(Time Stretched Pulse)を用いたインパルス・レスポンス計測の同期加算によるS/N向上の効果の実例をご紹介します. 測定に用いたプログラムはまだ開発途上ですが、cubeSPのオプションとしてお客様にご提供する予定です. このプログラムを用いれば、非常に小型であるために出力(音圧レベル)を上げられないというcubeSPの弱点をカバーすることが出来ます.

下記の計測プログラムでは忘却係数を用いた移動平均により同期加算をおこなっています. 現状のパラメータ設定はまだ最適化されたものではありません. 3段に分かれた緑色のグラフ表示の上2段が計測したインパルス・レスポンス、最下段がA/Dの入力信号です. 黄色のカーブはインパルス・レスポンスより求めたエネルギーの減衰曲線(残響曲線)で、横軸の表示範囲は100ms、縦軸の表示範囲は25dBです. 測定中、リアルタイムにグラフ表示が更新されるので、同期加算が進むにつれて徐々にS/Nが向上していく様子が良く分かります.

音響系のインパルス・レスポンスには室内の温度分布の変動(=音速変動)等に起因する揺らぎがあるために、やたら長時間同期加算をすれば良いというものでは無いことにご注意ください.




まだパラメータ設定が最適化されていないので、下記の測定例では同期加算によるS/N向上の効果は3分程度で飽和してしまっています. 最適化すれば、10分〜20分程度の同期加算でさらにS/Nを上げることが可能です. 計測時間を長くしすぎると、音響系のインパルス・レスポンスの揺らぎの影響を受けてしまいます.

同期加算無し
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1分間同期加算
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3分間同期加算
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5分間同期加算
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下記の例は、測定信号(TSP)と同程度の音量でステレオから管弦楽曲を再生しながら計測をおこなったものです. 最下段のマイク入力信号波形から、かなりの音量で管弦楽曲を再生していることが分かります. 同期加算をおこなえば、道路交通騒音などの影響のある環境でも音響計測が可能です.

同期加算無し
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1分間同期加算
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3分間同期加算
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5分間同期加算
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10分間同期加算
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