音圧レベル分布:測定に使用する信号 /ノイズ

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サウンドコラム 音響測定編

測定に使用する信号 /ノイズ

音圧レベル分布の測定 3/5
03

このコラムは無料メールマガジン「アメニティ&サウンド音と快適の空間へ」 vol.1〜vol.10(2002年3/7〜7/18)に音響測定の関連コラムとして連載していたvol.3の音響測定のコラムを編集掲載したものです。

この連載は、音響業務関連として音響測定や音に関する内容をお届けしています。前回は、音圧レベル分布測定の作業方法についてご紹介しました。今回は、測定に使用する信号についてです。

音響で利用する信号は、性質によって分類すると、代表的なものが3種類ほどあります。

SIN
1.発信機の規則的な信号

規則正しいサイン波など発信機の信号は、ある特定の周波数のみの音だったり、その信号の性質がよくわかっているため、計測した結果を見るのに適しています。

この中にはスイープという連続的に周波数が変化してゆく信号や、トランジェント信号といった特定の特性を調べるのに利用する信号もあります(普通、放送分野では利用されていませんオーディオ機器の開発や評価用です)

2.ノイズ(雑音)

テレビやラジオの受信できないCHなどにチューニングした時の「サー」「ザー」という音が音響でいうノイズです(ホワイトノイズです。きれいなホワイトノイズではありませんが)

ノイズには、ホワイトピンクブルーなど色にたとえられた名称をもつ特性のものがあります。ノイズを聞いた時の音色から連想されるイメージを色にたとえて命名されています。

ノイズは、低い音から高い音までがミックスされた性質があります。そのため、ノイズは周波数(音の高低)上の性質を分析する場合によく利用されます(単位時間あたりとかパワーとか難しいことはここでは触れません)

また、M系列という、ノイズに聞こえる計算で作り出す擬似雑音信号も利用されます。

3.パルス

パルスとは、非常に短い信号波形が針のような直流信号です。そのまま音にすると、「プッ」、「パッ」というような音になります。パルスは、インパルス応答と呼ばれる信号経路の特性や、残響などの反射状態を調べるのに適しています。

他にも特殊な信号はありますが、基本は、測定した音の大きさや波形から、測定対象となる機器や部屋などの特性が分析できる性質を持つ信号を利用します。

M系列ノイズ

M系列は、ホワイトノイズ(白色雑音)とみなせるような擬似雑音の発生技法です。ディジタル化した場合にローコストに生成できるため、DSPを使用したディジタル機器のノイズなどで多く利用されています。

M系列を自己相関関数で検出することでパルスの代用として測定する方法などが考案されています。比較的周期の長い乱数の計算手法の1つです。

情報処理分野では、他にも、質のよい(無周期に近いほど長い周期の)乱数生成方法も提案されています。ディジタルの世界では、本当の意味での無周期に近い乱数を計算で作ることは重要な技術となります。

アナログの場合には、電子部品をアンテナにしてノイズを作り出したり(ラジオのノイズに相当します)。半導体のノイズ性の特性を持つ部分を強調して利用するなど回路の工夫によって機器のノイズが作られていました。

音色は、音の高低の特性によって決まります。音の大きさが対数的であったように、人は、音の高低も対数的に感じています。

音程(周波数)が倍や半分になるとある規則性を感じます。これがオクターブです。音楽の時間に何の説明も無くオクターブだと教えられましたね。鍵盤12個で1オクターブだとか...

次回は、オクターブバンドなど音の高低を含めた評価基準などを取り上げたいと思います。

音響測定編

音圧レベル分布、伝送周波数特性

「アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ」のvol.1〜10に連載していた 音圧レベル分布と伝送周波数特性に関連したコラムをサウンドコラムのページに編集して掲載しました。

サウンド コラム 音響測定編

サウンドコラム 音響測定編 音圧分布

01音圧レベル分布の測定1
測定のご紹介 / 音圧レベル(SPL)とは
02音圧レベル分布の測定2
測定の作業、方法/dBデジベルとは
03音圧レベル分布の測定3
測定に使用する信号 / ノイズ
04音圧レベル分布の測定4
オクターブと周波数 / 音階名
05音圧レベル分布の測定 最終回
測定 / オクターブバンドノイズ

サウンドコラム 音響測定編 周波数特性

06伝送周波数特性の測定1
基音と倍音 / 周波数/オクターブ
07伝送周波数特性の測定2
伝送経路と対象 / 無響室
08伝送周波数特性の測定3
測定1 / スペクトルアナライザー
09伝送周波数特性の測定4
測定2 / フラット再生
10伝送周波数特性の測定 最終回
まとめ / キーワードとバックナンバー

サウンドコラム 音とオーディオの四方山

音響システムやオーディオ、AVに関連した雑記

「アメニティ&サウンド音と快適の空間へ」 vol.12〜vol.64に 音響システムの関連コラムとして連載していたものを編集掲載したものです。

サウンドコラム 音とオーディオの四方山

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.41〜50

50コーデックキラー
音声圧縮エンコードとノイズ
49自衛隊の大砲を使ったコンサート
チャイコフスキー序曲「1812年」
48デジタルアンプとデジタルスピーカ 6
デジタルスピーカの特徴 2
47デジタルアンプとデジタルスピーカ 5
デジタルスピーカの特徴 1
46デジタルアンプとデジタルスピーカ 4
特徴 3 - 効率、発熱、クロスオーバー
45デジタルアンプとデジタルスピーカ 3
特徴 2 - パワーアンプと伝送
44デジタルアンプとデジタルスピーカ 2
デジタルアンプの特徴 1 - シンプルな構成
43デジタルアンプとデジタルスピーカ 1
D級アンプと消費電力
42プレーヤーとメディアのハイブリッド化
BD / HD DVD / DualDisk
413D音響システムとスピーカ・アレイ
Iosono(アイオソノ)とサラウンド

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.31〜40

InterBEE2003とHD放送(SD,HD,テレビ解像度) / 闇と静寂 / 騒音性難聴の防止薬品 / チェンバロにタンチョウヅルの羽根 / 海の音響技術(低周波ソナー LFAS, SOFAR, SOSUS, 音響トモグラフィー, 深層海流の温度計測) / 開発者の音作りと発想(デジタルの音作りと哲学) / 音効とCGスペクタクル映画(映画の音響効果とリアリティ)

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.21〜30

音響冷却方式と水冷式 / 魔法の杖と音声認識の確率(自動音場調整AVアンプのレビュー) / 過去と周期と予想 / 音の記憶 / 録音テープの「肉声」 / 米国のCD市場の変化とCCCD / 音質?デザイン? / 機械の音のリアクション / 3D音響のトラッキング付き配信(ヘッドホンの立体音響, ヘッドトラッキング) / 地上デジタルTV 開始とInter BEE

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.11〜20

CDを再生できないCDプレーヤー CCCD(Copy Control CD) / 音質は確実に落ちている? / 手軽に音響測定 / アカデミー音響賞、音響効果賞 / デジタルTVの双方向性 / テクノロジーと本質の視点( デジタル・オーディオは高音質か? ) / PCMはCDと同じ? / デジタルアンプの時代( デジタルアンプのコンシューマ化 ) / オーディオ機器への音楽配信 / 家庭の音場補正

サウンドコラム 音響とAV,オーディオの四方山vol.01〜10

デジタルオーディオと記録 DVD製造者認識コード(Disc ID) / CD誤り訂正と音質、ピット、誤り訂正 / CDリッピングで音質向上? / パソコンのサウンド機能 / 人間の耳−最も優れた音のセンサー(精密測定用マイク, カクテルパーティー効果) / パソコンの静音設計とノイズ / ホームAVサーバー / TV放送の音声と帯域 / パソコンVS家電 - データ交換 / DVDの評価表現「劇場上映時と」

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