JP4197386B2

JP4197386B2 - Acoustic characteristic measuring method and acoustic characteristic measuring apparatus

Info

Publication number: JP4197386B2
Application number: JP2000104377A
Authority: JP
Inventors: 克己猿渡; 英男鈴木; 圭司三神; 健一城戸
Original assignee: Ono Sokki Co Ltd
Current assignee: Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2020-04-06
Also published as: JP2001289707A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響材料の音響特性、例えば反射率、吸音率、音響インピーダンス等を測定する音響特性測定方法および音響特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸音材等の音響材料の、音響インピーダンスや吸音率等音響特性の精密な測定には、従来、音響管の一端に測定対象の音響材料を装着し、他端から音響管内に正弦波音波を放射して入射波と反射波の間で干渉を起させ、その音響材料表面からの距離による音圧の変化を測定して、音圧の極小点の、その音響材料表面からの距離と、その極小点における音圧と音圧が極大となるの点の音圧との比から、計算する方法が用いられている。
【０００３】
しかし、その測定のためには、音響管の長さが、測定しようとしている音波の波長の１／４より長く、また、管の半径が波長の１／３よりも小さいことが必要であるため、低周波数用には非常に長い音響管が、高周波数用には細い音響管が必要となり、低周波数用と高周波数用の２種類の音響管が用いられることが多い。例えば低周波用の音響管としては、数十Ｈｚの低音まで測定しようとすると数ｍもの長さの音響管が必要となる。また、この方法を採用した場合、管内の音圧分布を正確に測定するためにマイクロホンを移動することが必要であり、また、広範囲の周波数について同時に測定することはできず、広範囲の周波数帯域内の音響特性の分布を調べようとするときは、周波数の異なる周波数の正弦波音波を順次放射して上記の測定を何度も繰り返す必要がある。
【０００４】
また、一度の測定で広い周波数帯域内の音響特性の周波数分布を知る方法として、音響管の一端に音響材料を装着し、他端からインパルス波あるいは時間引き伸ばしパルス波（図５参照）を放射し、管の途中にマイクロホン等の音センサを配置しておいてその音センサで音響材料に向かう入射波と音響材料で反射して戻ってくる反射波とをセンスし、それぞれを周波数分析して同一周波数ごとに入射波に対する反射波の比率を求め、その比率に基づいて所望の音響特性を求めるという方法が知られている。この方法の場合、広い周波数帯域の音響特性を一度の測定で求めることができるという大きな長所は存在するものの、数十Ｈｚの低音まで測定しようとすると、５〜６ｍ等、上述の方法よりもさらに長い音響管が必要となり、広い作業スペースを必要とし、また、例えば実際の道路の音響特性を測定する場合など、測定現場にその長い音響管を運搬することが必要となる場合もあるが、そのような場合に、その運搬作業が極めて大がかりとなってしまうという問題がある。また、この場合、５〜６ｍもの長さの音響管を道路上に立設したまま測定する必要があり、その測定作業も極めて大がかりなものとなってしまうことになる。
【０００５】
さらに別の測定方法として、マイクロホンの移動を避けて、固定したマイクロホンで２点または３点の音圧を測定して音響インテンシティを計算したものを利用する方法が開発されている。この方法によれば音響管の長さは比較的短かくて済むが、高周波数用にはマイクロホン間隔を狭くしなければならず、低周波用にはマイクロホン間隔を広くしなければならない。また、マイクロホンの特性、特に位相特性が厳密に等しくなければならないという問題があり、その方法にも問題点が残っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、作業性の良い音響特性測定方法および音響特性測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の音響特性測定方法は、曲線状に曲がった音響管を用意し、その音響管の途中に音センサを配備するとともにその音響管の第１の端に音源を配備する準備過程と、
上記音響管の第２の端に測定対象の第１の音響材料を配置しその音響管の第１の端に配備された音源から所定の時間幅の音波を音響管内に放射して、その音響管の途中に配備された音センサにより、音源が配備された第１の端から第１の音響材料が配置された第２の端に向かう入射波と、その第２の端に配置された第１の音響材料で反射して第１の端に向かう反射波とをセンスする第１の測定過程と、
第１の測定過程において音センサで得られた音信号に基づいて第１の音響材料の音響特性を求める演算過程とを有することを特徴とする。
【０００８】
ここで、上記本発明の音響特性測定方法において、上記音響管の第２の端に基準となる第２の音響材料を配置しその音響管の第１の端に配備された音源から所定の時間幅の音波をその音響管内に放射して、その音響管の途中に配備された音センサにより、音源が配備された第１の端から第２の端に向かう入射波と、その第２の端に配置された第２の音響材料で反射して第１の端に向かう反射波とをセンスする第２の測定過程とを有し、
上記演算過程が、上記第１の測定過程において音センサで得られた音信号と上記第２の測定過程において音センサで得られた音信号との双方に基づいて第１の音響材料の音響特性を求める演算過程であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の音響特性測定方法において、上記音響管は、螺旋形状の音響管であることが好ましい。さらに、上記測定過程において、音響管の第１の端に配備された音源からインパルス波あるいは時間引き伸ばしパルス波を放射することが好ましい。さらに、上記演算過程が、第１の音響材料の、音響インピーダンスおよび吸音率のうちの少なくとも一方を求める過程であってもよい。
【００１０】
また、上記目的を達成する本発明の音響特性測定装置は、曲線状に曲がった音響管と、その音響管の途中に配備される音センサと、その音響管の第１の端に配備される音源とを有する音波送受部と、
音響管の第２の端に音響材料が配置された状態においてその音響管の第１の端に配備された音源から所定の時間幅の音波を音響管内に放射させるとともに、その音響管の途中に配備された音センサに、第１の端から第２の端に向かう入射波と、第２の端に配置された音響材料で反射して第１の端に向かう反射波とをセンサさせる測定部と、
第２の端に測定対象の第１の音響材料が配備された状態において音センサで得られる音信号に基づいて第１の音響材料の音響特性を求める演算部とを有することを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記本発明の音響特性測定装置において、上記演算部は、音響管の第２の端に測定対象の第１の音響材料が配置された状態において音センサで得られる音信号と、音響管の第２の端に基準となる第２の音響材料が配置された状態において音センサで得られる音信号との双方に基づいて、測定対象の第１の音響材料の音響特性を求めるものであることが好ましい。
【００１２】
本発明は、例えば螺旋状等に曲がった音響管、すなわち長さを確保した上でコンパクトな音響管を用いるものであり、従来より狭いスペースで測定することができ、また運搬にも便利であり、運搬や測定の作業性が大幅に向上する。
【００１３】
ところで、音響管内を音が伝搬すると、その音響管内壁面での摩擦による伝搬損失や空中での伝搬損失が僅かではあるが存在し、これらは測定の誤差要因となる。その音響管の太さが余り細くなくて、かつ直管ならばこれらの伝搬損失による誤差は一般には無視することができる。
【００１４】
しかしながら、本発明では、曲がった音響管を用いるため、直管の場合と比べその伝搬損失が多少なりとも増えることが考えられる。
【００１５】
その場合は、基準となる音響材料（典型的には、測定誤差等を考慮し音響インピーダンスが無限大であると仮定し得る材料）についても入射波および反射波を測定し、この基準となる音響材料の測定結果と測定対象の音響材料の測定結果との双方に基づく演算（詳細は後述する）により、その測定対象の音響材料の音響特性を正確に求めることができる。
【００１６】
この基準となる音響材料の測定は、測定対象の音響材料の測定の都度行う必要はなく、あらかじめ測定してその測定結果を保存しておき、演算の際に、その保存しておいた、基準となる音響材料の測定結果と、今回測定した測定対象の音響材料の測定結果との双方に基づいてその測定対象の音響材料の音響特性を求めてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の音響特性測定方法の一実施形態を示すフローチャート、図２は本発明の音響特性測定装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００１９】
図１のフローチャートのステップ（ａ）の準備過程では、図２に示す螺旋状に曲がった音響管１１と、音源となるスピーカ１２と、音をピックアップする音センサとしてのマイクロホン１３とが用意される。音響管１１は、測定対象とする最高周波数の音波の波長の１／３以下の半径を持ち、その長さは、測定対象とする最低周波数の音波の波長の１／３以上の長さを持つものである。この音響管１１の途中（音響管１１の、スピーカ１２が配置される第１の端１１ａよりも音響材料１００が配置される第２の端１１ｂ側に少し寄った位置）に設けられた穴（図示せず）からマイクロホン１３が差し込まれ、マイクロホン１３の先端が音響管１１の内壁面と同一平面となるように、あるいはわずかに中に入り込んだ位置となるように配置される。あるいは、そのマイクロホンが音の伝搬にほとんど影響を及ぼさない程度に小型のものであるときは、音響管１１内の半径方向中心部に配置してもよい。また、その音響管１１の第１の端１１ａに、スピーカ１２を、そのスピーカ１２からの音が音響管１１の内部に向けて放射されるように配置する。図２に示す音響特性測定装置では、上記の音響管１１と、スピーカ１２と、マイクロホン１３とを合わせたものを音波送受部１０と称する。
【００２０】
図１のフローチャートのステップ（ｂ）の測定過程では、音響管１１の第２の端１１ｂに測定対象の音響材料１００が配置され、図２の測定部２０からスピーカ１２に向けて、本実施形態ではインパルス信号が印加され、スピーカ１２から、音響管１１の内部に向けて、その印加されたインパルス信号に応じたインパルス波が放射され、マイクロホン１３により、スピーカ１２から放射され音響管１１内を第２の端１１ｂに向かって進む音波（入射波）と、さらにその音波（入射波）がマイクロホン１３の位置を通り過ぎて第２の端１１ｂに達しその第２の端１１ｂに配置された音響材料１００で反射されて音響管１１内を戻ってきた音波（反射波）とがピックアップされる。これらピックアップされた入射波および反射波は測定部２０に入力されディジタル信号に変換されて演算部３０に入力される。
【００２１】
本実施形態では、測定対象の音響材料１００について上記のようにして入射波および反射波の測定が行なわれるとともに、その測定対象の音響材料１００に代えて、本実施形態では測定誤差等の観点からみて無限大の音響インピーダンスを持つと見なすことができる基準の音響材料２００が配置され、上記と同様にしてスピーカ１２から同一のインパルス波を放射して入射波と反射波の測定が行なわれる。
【００２２】
このようにして行なわれた基準の音響材料２００についての入射波と反射波の測定結果は、測定部２０を経由しディジタルデータに変換されて演算部３０に入力されるが、この演算部３０では、そのデータが、今回の演算に用いられるとともに、次回以降の演算の際にも用いることができるようメモリ３１に格納される。すなわち、次回以降の測定では、基準の音響材料２００については測定を省略して音響特性を測定しようとしている音響材料のみ測定すればよい。
【００２３】
図１のフローチャートに示すステップ（ｃ）の演算過程では、測定過程（ステップ（ｂ））で得られたデータに基づいて、音響材料１００の音響特性が求められる。この音響特性を求めるための具体的な演算については後述する。この音響特性を求める演算は、図２に示す音響特性測定装置では、演算部３０が担っている。
【００２４】
ここで、図２に示す音響特性測定装置では、測定部２０は、スピーカ１２に駆動用信号（本実施形態ではインパルス信号）を供給するとともに、マイクロホン１３からの出力を取り込むためのトリガ信号を出力するなど、測定のための制御部としての役割りを担っており、演算部３０は、測定により得られたデータに基づく演算を担っているが、コンピュータを用いてこれら双方の機能を兼用した構成としてもよい。
【００２５】
また、測定結果は、モニタにディスプレイするとともに、メモリに蓄積したり、また、必要に応じてプリンタによる出力、通信ネットワークを通しての伝送を行なうようにしてもよい。
【００２６】
なお一般に、音響管による測定では、音響管の機械的な共振が測定結果に影響することが多い。それを防ぐために、音響管としてはインピーダンスが高くて音波による駆動の影響を受けにくい材料を使い、場合によってはダンビング材料を密着させて共振を抑えることが行われるが、長い管にダンピング材料を装着して効果を上げることは一般には困難である。それに対して、本装置は、管がスパイラル状になっており、その大部分を砂中に埋めて振動の影響を少なくすることなどが容易である。
【００２７】
次に、図２に示す装置の動作およびデータ処理についてさらに詳細に説明する。
【００２８】
図３は、マイクロホンの出力波形を示す図であり、図３（Ａ）は、基準の音響材料２００（図２参照）の測定結果、図３（Ｂ）は、音響特性を測定しようとしている音響材料１００（図２参照）の測定結果である。
【００２９】
スピーカ１２を音響パルスによって駆動すると、マイクロホン１３の出力は、図３に示すようになる。図２に示す波形の内、最初のパルスは入射波であり、次のパルスは反射波であるが、その後にも、反射波が音源側でさらに反射した信号など、パルス状の信号が減衰し形を変えながら続く。計算には、最初の２パルスの信号を用いる。
【００３０】
測定に当って、まず、音響管１１の、音響材料を装着する端１１ｂに、基準の音響材料、すなわち本実施形態では無限大インピーダンスと仮定し得る高インピーダンスの材質（一般には金属の蓋）を密着する。その状態でインパルスを放射する。それをマイクロホン１３で収録すると、図３（Ａ）のように、入射波の後に続く反射波がほとんど減衰しないで続く音信号が得られる。この入射波をｘ₀（ｔ）、反射波をｙ₀（ｔ）とする。横軸（時間軸ｔ）の始点ｔ₀は音源放射のトリガを出力した時点とする。音響管１１の音響材料２００を密着させた端１１ｂが完全反射で管内伝搬の損失もなければ、ｙ₀（ｔ）はｘ₀（ｔ）と同じ波形で、音波がマイクロホン点と反射面との往復距離を伝搬する時間遅れるだけであるが、現実には、多少なりとも管内での減衰があるため、幾らかの減衰と波形の変化が起きる。
【００３１】
ここで、入射波と反射波をそれぞれ切り取る。理想的なインパルスでスピーカを駆動したとしても、入射波はスピーカの過渡現象によって時間軸上に広がりを持つから、入射波としては、反射波到来の時間よりも僅かに(実際には数百マイクロ秒)前までの時間区間をとる。図にはその区間を示してある。入射波インパルスの頂点と反射波インパルスの頂点との時間をＴ_Dとする。これは入射波がマイクロホン点を通過して管中伝搬して行き端面で反射してマイクロホン点に到達する時間である。波形処理のため入射波インパルスの頂点を起点としてＴ_w（Ｔ_w＜Ｔ_D）の時間区間にハニング窓の半分のような適切な時間窓ｗ（ｔ）を掛ける。
【００３２】
反射波インパルスに対しても、入射波インパルスに対する時間窓ｗ（ｔ）と同じ時間長Ｔ_Wの同じ時間窓ｗ（ｔ）をインパルスの頂点を起点としてかける。入力波インパルスおよび反射波インパルス切り取る時間区間は、インパルス波の立ち上がり部まで含めるために、インパルスの頂点よりもＴ_D−Ｔ_W程度さかのぼった時点からとし、さかのぼる区間の重みは一様に１とする。
【００３３】
残りの、多重反射による信号は捨てる。
【００３４】
上のように時間窓ｗ（ｔ）を掛けた入射波ｘ₀（ｔ）と反射波ｙ₀（ｔ）にそれぞれ０のデータ系列を接続して、フーリエ変換に都合の良く、また、必要な周波数分解能を持たせられる長さの系列をつくる。この際、入射波と反射波の時間関係を変えないようにする。
【００３５】
図４は、入射波と反射波の時間関係を変えないようにして０データ系列を接続した例を示した図である。この図４は、音響特性を測定しようとしている音響材料を音響管１１の端１１ｂに密着させて測定したときの例である。
【００３６】
図４（Ａ）は、マイクロホンで得られ時間窓ｗ（ｔ）を掛けた入射波と反射波を示す図である。
【００３７】
図４（Ｂ），（Ｃ）は、図４（Ａ）に示す入射波および反射波を切り出して入射波と反射波の時間関係を変えないようにして０データ系列を接続した波形を示している。
【００３８】
これら図４（Ｂ），（Ｃ）の各区間Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄は全て０データで埋められており、入射波と反射波の時間関係は、図４（Ａ）における入射波と反射波の時間関係をそのまま保っている。全体の長さＳ₀＝Ｓ₁＋Ｓ₂＋２Ｔ_D−Ｔ_Wは、ＦＦＴに都合のよいサンプル数、すなわち１０２４，２０４８あるいは４０９６などの数とする。
【００３９】
ここでは、上記のように時間窓ｗ（ｔ）を掛けて０データを加えた、基準の音響材料２００について測定したときの入射波と反射波の信号系列を、それぞれ、ｘ₀₀（ｎ）、ｙ₀₀（ｎ）とする。ここで、ｎはサンプル値系列の番号、すなわち離散時間である。そこで、クロススペクトル法によりｘ₀₀（ｎ）からｙ₀₀（ｎ）に至る伝達系の伝達関数Ｒ₀₀（ｋ）を計算する。すなわち、ｘ₀₀（ｎ）、ｙ₀₀（ｎ）それぞれの離散フーリエ変換をＸ₀₀（ｋ）、Ｙ₀₀（ｋ）として、
Ｒ₀（ｋ）＝＜Ｘ₀₀ ^*（ｋ）Ｙ₀₀（ｋ）＞／＜Ｘ₀₀ ^*（ｋ）Ｘ₀₀（ｋ）＞
を計算する。
【００４０】
ここで、Ｘ₀₀ ^*（ｋ）は、Ｘ₀₀（ｋ）の共役複素数、
＜Ｘ₀₀ ^*（ｋ）Ｙ₀₀（ｋ）＞は、Ｘ₀₀ ^*（ｋ）Ｘ₀₀（ｋ）の多数回平均
ｋは離散周波数である。
【００４１】
次に、音響管１１の端１１ｂに測定対象とする音響材料１００を装着して、同様の測定を行う。その結果は図３（Ｂ）のようになる。この信号にも、入射波に対すると全く同じ時間窓ｗ（ｔ）を、時間軸上での差異を生じないようにかけ、入射波ｘ₁（ｔ）と反射波ｙ₁（ｔ）とを取り出して０データ系列を加え、それぞれをｘ₁₁（ｎ）、ｙ₁₁（ｎ）とする。この際、トリガ時点から時間窓の始点に至る時間、時間窓の長さなどの時間は、上記の完全反射条件でデータを取り込んだときと全く同じ時間関係にする。その上で、クロススペクトル法によりｘ₁₁（ｎ）からｙ₁₁（ｎ）に至る伝達系の伝達関数を計算してＲ₁（ｋ）とする。
【００４２】
この計算式は次の通りである。
【００４３】
Ｒ₁（ｋ）＝＜Ｘ₁₁ ^*（ｋ）Ｙ₁₁（ｋ）＞／＜Ｘ₁₁ ^*（ｋ）Ｘ₁₁（ｋ）＞
ここで、Ｘ₁₁（ｋ）は、ｘ₁₁（ｎ）の離散フーリエ変換、
Ｙ₁₁（ｋ）は、ｙ₁₁（ｎ）の離散フーリエ変換である。
【００４４】
次に
Ｒ（ｋ）＝Ｒ₀ ^*（ｋ）Ｒ₁（ｋ）／Ｒ₀ ^*（ｋ）Ｒ₀（ｋ）
を計算する。ここで、Ｒ₀ ^*（ｋ）はＲ₀（ｋ）の共役複素数である。これにより、完全反射面の反射係数を１としたときの複素反射率が求められる。
【００４５】
この複素反射率Ｒから、以下の関係式に基づいて、音響インピーダンスと吸音率が求められる。
【００４６】
複素反射率Ｒを
Ｒ＝Ｒ_r＋ｊＲ_i（ｊは虚数単位を表わす）
とすると、音響インピーダンスＺ_x＝Ｚ_xr＋ｊＺ_xiは、
Ｚ_xr＝ρｃ・（１＋Ｒ_r ²−Ｒ_i ²）／｛（１＋Ｒ_r）²＋Ｒ_i ²｝
Ｚ_xi＝−ρｃ・（Ｒ_r＋Ｒ_i）／｛（１＋Ｒ_r）²＋Ｒ_i ²｝
但し、ρは空気の密度（約１．１８ｋｇ／ｍ³ ａｔ２０℃）、
ｃは空気中の音速（約３４３ｍ／ｓｅｃａｔ２０℃）、
したがって、ρｃ≒４０５
である。
【００４７】
また、吸音率αはα＝１−｜Ｒ｜²により求められる。
【００４８】
図５は、時間引き伸ばしパルス波の一例を示す図である。
【００４９】
上記の実施形態ではスピーカ１２からインパルス波を放射する旨説明したが、例えばこの図５に示すような時間引き伸ばしパルス波、すなわち、ある短時間内で周波数がスイープされた波形の音波を採用してもよい。図５では低周波から高周波に向けてスイープされているが、これとは逆に高周波から低周波に向かってスイープした波形の音波を用いてもよい。
【００５０】
尚、上記実施形態では、測定対象の音響材料１００の測定データのみでなく、基準の音響材料２００の測定データをも用いて測定対象の音響材料１００の音響特性を求めたが、この基準の音響材料２００の測定データは、上述したとおり、測定対象の音響材料１００の測定を行なった際に測定したものである必要はなく、あらかじめ測定しておいてメモリ３１（図２参照）に格納しておいたものを用いてもよい。
【００５１】
あるいは、許容誤差がある程度大きいときは、測定対象の音響材料１００の測定データのみに基づいてその音響材料１００の音響特性を求めてもよい。
【００５２】
その場合、入射波と反射波をそれぞれフーリエ変換し、入射波に対する反射波の比率を周波数ごとに求めればよい。ある周波数について入射波に対する反射波の比率が０．５であったときは、その周波数の音圧反射率ｒは０．５、パワーは音圧の２乗に比例するからパワー反射率ｒ²は０．２５となる。このとき、その周波数の吸音率αは、α＝１−ｒ²＝１−０．２５＝０．７５となる。
【００５３】
このように、基準の音響材料の測定データを用いなくても、測定対象の音響材料の音響特性を測定することはできるが、上記実施形態のように基準の音響材料の測定データを合わせて演算することにより、音響管１１が螺旋状に曲がっていることに起因して内壁面での摩擦損失が大きくなったとしてもその影響をキャンセルすることができ、より高い精度での測定が可能になる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば音響材料の音響特性を良好な作業性の下で効率よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音響特性測定方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図２】本発明の音響特性測定装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】マイクロホンの出力波形を示す図である。
【図４】入射波と反射波の時間関係を変えないようにして０データ系列を接続した例を示した図である。
【図５】時間引き伸ばしパルス波の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０音波送受部
１１音響管
１１ａ一端
１１ｂ他端
１２スピーカ
１３マイクロホン
２０測定部
３０演算部
３１メモリ
１００音響材料
２００音響材料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an acoustic characteristic measurement method and an acoustic characteristic measurement apparatus for measuring acoustic characteristics of an acoustic material, such as reflectance, sound absorption coefficient, acoustic impedance, and the like.
[0002]
[Prior art]
For precise measurement of acoustic characteristics such as acoustic impedance and sound absorption coefficient of acoustic materials such as sound-absorbing materials, conventionally, the acoustic material to be measured is attached to one end of the acoustic tube, and sinusoidal sound waves are emitted from the other end into the acoustic tube. Then, interference is caused between the incident wave and the reflected wave, and the change of the sound pressure with the distance from the surface of the acoustic material is measured. The distance from the surface of the acoustic material and the minimum of the sound pressure minimum point are measured. A method of calculating from the ratio of the sound pressure at the point and the sound pressure at the point where the sound pressure becomes maximum is used.
[0003]
However, for the measurement, the length of the acoustic tube must be longer than 1/4 of the wavelength of the sound wave to be measured, and the radius of the tube must be smaller than 1/3 of the wavelength. A very long acoustic tube is required for low frequencies and a thin acoustic tube is required for high frequencies, and two types of acoustic tubes for low frequencies and high frequencies are often used. For example, as an acoustic tube for low frequencies, an acoustic tube having a length of several meters is required to measure even a low sound of several tens of Hz. In addition, when this method is adopted, it is necessary to move the microphone to accurately measure the sound pressure distribution in the tube, and it is not possible to measure a wide range of frequencies at the same time. When the distribution of the acoustic characteristics is to be examined, it is necessary to repeat the above measurement many times by sequentially emitting sinusoidal sound waves having different frequencies.
[0004]
Also, as a method of knowing the frequency distribution of acoustic characteristics within a wide frequency band with a single measurement, an acoustic material is attached to one end of the acoustic tube, and an impulse wave or a time-stretched pulse wave (see FIG. 5) is emitted from the other end. A sound sensor such as a microphone is placed in the middle of the tube, and the sound sensor senses the incident wave toward the acoustic material and the reflected wave reflected back by the acoustic material, and frequency analysis is performed for each of them. A method is known in which a ratio of a reflected wave to an incident wave is obtained for each frequency, and a desired acoustic characteristic is obtained based on the ratio. In the case of this method, although there is a great advantage that the acoustic characteristics of a wide frequency band can be obtained by one measurement, when trying to measure even a low frequency of several tens Hz, 5-6 m, etc., further than the above method A long acoustic tube is required, a large work space is required, and it may be necessary to transport the long acoustic tube to the measurement site, for example, when measuring the acoustic characteristics of an actual road. In such a case, there is a problem that the carrying work becomes very large. In this case, it is necessary to measure an acoustic tube having a length of 5 to 6 m while standing on the road, and the measurement work becomes very large.
[0005]
As another measurement method, a method has been developed in which the sound intensity is calculated by measuring the sound pressure at two or three points with a fixed microphone while avoiding the movement of the microphone. According to this method, the length of the acoustic tube may be relatively short, but the microphone interval must be narrowed for high frequencies, and the microphone interval must be widened for low frequencies. There is also a problem that the characteristics of the microphone, in particular the phase characteristics, must be exactly equal, and there remains a problem with this method.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an acoustic characteristic measuring method and an acoustic characteristic measuring apparatus with good workability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the acoustic characteristic measuring method of the present invention that achieves the above object, an acoustic tube bent in a curved shape is prepared, a sound sensor is disposed in the middle of the acoustic tube, and a sound source is disposed at a first end of the acoustic tube. The preparation process,
A first acoustic material to be measured is disposed at the second end of the acoustic tube, and a sound wave having a predetermined time width is radiated from the sound source provided at the first end of the acoustic tube into the acoustic tube. The sound sensor deployed in the middle of the tube causes an incident wave from the first end where the sound source is deployed to the second end where the first acoustic material is disposed, and the second wave disposed at the second end. A first measurement process for sensing a reflected wave reflected by one acoustic material and directed to the first end;
And a calculation process for obtaining acoustic characteristics of the first acoustic material based on the sound signal obtained by the sound sensor in the first measurement process.
[0008]
Here, in the acoustic characteristic measuring method of the present invention, a second acoustic material serving as a reference is disposed at the second end of the acoustic tube, and a predetermined time is passed from a sound source disposed at the first end of the acoustic tube. A sound wave having a width is radiated into the acoustic tube, and an incident wave directed from the first end where the sound source is disposed toward the second end by the sound sensor disposed in the middle of the acoustic tube, and the second end A second measurement process of sensing a reflected wave that is reflected by the second acoustic material disposed at the first end and that travels toward the first end,
The calculation process includes acoustic characteristics of the first acoustic material based on both the sound signal obtained by the sound sensor in the first measurement process and the sound signal obtained by the sound sensor in the second measurement process. It is preferable that this is an arithmetic process for obtaining.
[0009]
In the acoustic characteristic measuring method of the present invention, the acoustic tube is preferably a helical acoustic tube. Furthermore, in the above measurement process, it is preferable that an impulse wave or a time-stretched pulse wave is radiated from a sound source provided at the first end of the acoustic tube. Furthermore, the calculation process may be a process of obtaining at least one of the acoustic impedance and the sound absorption coefficient of the first acoustic material.
[0010]
In addition, the acoustic characteristic measuring apparatus of the present invention that achieves the above object is disposed at a first end of the acoustic tube, an acoustic tube bent in a curved shape, a sound sensor disposed in the middle of the acoustic tube, and the acoustic tube. A sound wave transmission / reception unit having a sound source;
In a state where the acoustic material is arranged at the second end of the acoustic tube, a sound wave having a predetermined time width is radiated into the acoustic tube from the sound source disposed at the first end of the acoustic tube, and in the middle of the acoustic tube. A measuring unit that causes the deployed sound sensor to detect an incident wave from the first end toward the second end and a reflected wave toward the first end after being reflected by the acoustic material disposed at the second end When,
And an arithmetic unit that obtains acoustic characteristics of the first acoustic material based on a sound signal obtained by the sound sensor in a state where the first acoustic material to be measured is arranged at the second end.
[0011]
Here, in the acoustic characteristic measuring apparatus of the present invention, the arithmetic unit includes a sound signal obtained by the sound sensor in a state where the first acoustic material to be measured is disposed at the second end of the acoustic tube, and an acoustic signal. The acoustic characteristics of the first acoustic material to be measured are obtained based on both the sound signal obtained by the sound sensor in a state where the second acoustic material serving as a reference is arranged at the second end of the tube. Preferably there is.
[0012]
The present invention uses, for example, an acoustic tube bent in a spiral shape, that is, a compact acoustic tube while ensuring its length, and can be measured in a narrower space than before and is also convenient for transportation. The workability of transportation and measurement is greatly improved.
[0013]
By the way, when sound propagates through the acoustic tube, there are slight propagation loss due to friction on the inner wall surface of the acoustic tube and propagation loss in the air, which become measurement error factors. If the thickness of the acoustic tube is not so thin and if it is a straight tube, errors due to these propagation losses can generally be ignored.
[0014]
However, in the present invention, since a curved acoustic tube is used, it is conceivable that the propagation loss increases somewhat as compared with a straight tube.
[0015]
In that case, the incident and reflected waves are measured for the reference acoustic material (typically a material that can be assumed to have an infinite acoustic impedance in consideration of measurement errors, etc.). By calculating based on both the measurement result of the material and the measurement result of the acoustic material to be measured (details will be described later), the acoustic characteristics of the acoustic material to be measured can be accurately obtained.
[0016]
The measurement of the reference acoustic material does not need to be performed every time the measurement target acoustic material is measured, the measurement result is stored in advance, and the measurement result is stored. The acoustic characteristics of the acoustic material to be measured may be obtained based on both the measurement result of the acoustic material to be measured and the measurement result of the acoustic material to be measured this time.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0018]
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the acoustic characteristic measuring method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the acoustic characteristic measuring apparatus of the present invention.
[0019]
In the preparation process of step (a) in the flowchart of FIG. 1, the acoustic tube 11 bent in a spiral shape shown in FIG. 2, a speaker 12 as a sound source, and a microphone 13 as a sound sensor for picking up sound are prepared. . The acoustic tube 11 has a radius of 1/3 or less of the wavelength of the highest frequency sound wave to be measured, and the length thereof is 1/3 or more of the wavelength of the lowest frequency sound wave to be measured. Is. A hole provided in the middle of the acoustic tube 11 (a position slightly closer to the second end 11b side where the acoustic material 100 is disposed than the first end 11a where the speaker 12 is disposed). A microphone 13 is inserted from (not shown), and the tip of the microphone 13 is arranged so as to be flush with the inner wall surface of the acoustic tube 11 or slightly into the inside. Alternatively, when the microphone is small enough to hardly affect sound propagation, the microphone may be disposed in the central portion of the acoustic tube 11 in the radial direction. Further, the speaker 12 is arranged at the first end 11 a of the acoustic tube 11 so that the sound from the speaker 12 is radiated toward the inside of the acoustic tube 11. In the acoustic characteristic measurement apparatus shown in FIG. 2, a combination of the acoustic tube 11, the speaker 12, and the microphone 13 is referred to as a sound wave transmitting / receiving unit 10.
[0020]
In the measurement process of step (b) in the flowchart of FIG. 1, the acoustic material 100 to be measured is disposed at the second end 11 b of the acoustic tube 11, and this embodiment is directed from the measurement unit 20 of FIG. 2 toward the speaker 12. Then, an impulse signal is applied, an impulse wave corresponding to the applied impulse signal is radiated from the speaker 12 toward the inside of the acoustic tube 11, and the microphone 13 radiates from the speaker 12 and passes through the acoustic tube 11. A sound wave (incident wave) traveling toward the second end 11b, and further, the sound wave (incident wave) passes through the position of the microphone 13 and reaches the second end 11b, and is arranged at the second end 11b. And the sound wave (reflected wave) reflected in the acoustic tube 11 is picked up. These picked incident waves and reflected waves are input to the measurement unit 20, converted into digital signals, and input to the calculation unit 30.
[0021]
In the present embodiment, the incident wave and the reflected wave are measured as described above for the acoustic material 100 to be measured, and in place of the acoustic material 100 to be measured, in this embodiment, from the viewpoint of measurement error and the like. A reference acoustic material 200 that can be regarded as having an infinite acoustic impedance is arranged, and the same impulse wave is radiated from the speaker 12 and the incident wave and the reflected wave are measured in the same manner as described above.
[0022]
The measurement result of the incident wave and the reflected wave with respect to the reference acoustic material 200 performed in this way is converted into digital data via the measurement unit 20 and input to the calculation unit 30. The data is stored in the memory 31 so that it can be used for the current calculation and also for the next and subsequent calculations. That is, in the measurement after the next time, with respect to the reference acoustic material 200, measurement may be omitted and only the acoustic material for which acoustic characteristics are to be measured may be measured.
[0023]
In the calculation process of step (c) shown in the flowchart of FIG. 1, the acoustic characteristics of the acoustic material 100 are obtained based on the data obtained in the measurement process (step (b)). Specific calculation for obtaining the acoustic characteristics will be described later. The calculation which calculates | requires this acoustic characteristic is carried out by the calculating part 30 in the acoustic characteristic measuring apparatus shown in FIG.
[0024]
Here, in the acoustic characteristic measuring apparatus shown in FIG. 2, the measurement unit 20 supplies a driving signal (in this embodiment, an impulse signal) to the speaker 12 and outputs a trigger signal for capturing the output from the microphone 13. The calculation unit 30 is responsible for calculations based on data obtained by measurement, but is configured to use both of these functions using a computer. It is good.
[0025]
The measurement result may be displayed on a monitor and stored in a memory, or output by a printer or transmitted through a communication network as necessary.
[0026]
In general, in the measurement using an acoustic tube, the mechanical resonance of the acoustic tube often affects the measurement result. In order to prevent this, the acoustic tube is made of a material that has high impedance and is not easily affected by sound waves. In some cases, the damping material is closely attached to suppress resonance, but the damping material is attached to a long tube. In general, it is difficult to increase the effect. On the other hand, this apparatus has a spiral pipe, and it is easy to reduce the influence of vibration by burying most of it in sand.
[0027]
Next, the operation and data processing of the apparatus shown in FIG. 2 will be described in more detail.
[0028]
3A and 3B are diagrams showing the output waveform of the microphone. FIG. 3A is a measurement result of the reference acoustic material 200 (see FIG. 2), and FIG. 3B is an acoustic signal whose acoustic characteristics are to be measured. It is a measurement result of material 100 (refer to Drawing 2).
[0029]
When the speaker 12 is driven by an acoustic pulse, the output of the microphone 13 is as shown in FIG. Of the waveforms shown in FIG. 2, the first pulse is an incident wave, and the next pulse is a reflected wave. However, after that, a pulsed signal such as a signal obtained by further reflecting the reflected wave on the sound source side is attenuated. Continue while changing shape. The first two pulses of signal are used for the calculation.
[0030]
In measurement, first, a reference acoustic material, that is, a high-impedance material (generally a metal lid) that can be assumed to be infinite impedance in this embodiment, is attached to the end 11b of the acoustic tube 11 where the acoustic material is mounted. In close contact. In this state, an impulse is emitted. When it is recorded by the microphone 13, as shown in FIG. 3 (A), a sound signal that continues with almost no attenuation of the reflected wave that follows the incident wave is obtained. This incident wave is x ₀ (t), and the reflected wave is y ₀ (t). The starting point t _{0 on the} horizontal axis (time axis t) is the point in time when the sound source radiation trigger is output. If the end 11b where the acoustic material 200 of the acoustic tube 11 is in close contact is completely reflected and there is no loss of propagation in the tube, y ₀ (t) has the same waveform as x ₀ (t), and the sound wave is between the microphone point and the reflecting surface. Although it only delays the time to propagate the round-trip distance, in reality there is some attenuation in the tube, so some attenuation and waveform changes occur.
[0031]
Here, the incident wave and the reflected wave are each cut off. Even if the speaker is driven with an ideal impulse, the incident wave spreads on the time axis due to the transient phenomenon of the speaker, so the incident wave is slightly less than the time of arrival of the reflected wave (actually several hundred microseconds). Take the time interval until seconds). The section is shown in the figure. Let T _D be the time between the apex of the incident wave impulse and the apex of the reflected wave impulse. This is the time for the incident wave to pass through the microphone point, propagate in the tube, and reflected at the end face to reach the microphone point. For waveform processing, an appropriate time window w (t) such as half of the Hanning window is multiplied by the time interval of T _w (T _w <T _D ) starting from the apex of the incident wave impulse.
[0032]
Also for the reflected wave impulse, it applied the same time window w of the same time length T _W and the time window w (t) with respect to the incident wave impulse (t) vertices of the impulse starting. The time interval for cutting out the input wave impulse and the reflected wave impulse is from the point of time T _D −T _{W going} back from the top of the impulse to include the rising part of the impulse wave, and the weight of the interval going back is uniformly set to 1. .
[0033]
Discard the remaining signal due to multiple reflections.
[0034]
As described above, a data series of 0 is connected to each of the incident wave x ₀ (t) and the reflected wave y ₀ (t) multiplied by the time window w (t), which is convenient and necessary for Fourier transform. Create a sequence of lengths that can be given frequency resolution. At this time, the time relationship between the incident wave and the reflected wave is not changed.
[0035]
FIG. 4 is a diagram showing an example in which 0 data series is connected without changing the temporal relationship between the incident wave and the reflected wave. FIG. 4 shows an example in which the acoustic material whose acoustic characteristics are to be measured is measured while being in close contact with the end 11 b of the acoustic tube 11.
[0036]
FIG. 4A is a diagram showing an incident wave and a reflected wave obtained by a microphone and multiplied by a time window w (t).
[0037]
4B and 4C show waveforms obtained by connecting the 0 data series so as to cut out the incident wave and the reflected wave shown in FIG. 4A so as not to change the time relationship between the incident wave and the reflected wave. Yes.
[0038]
The sections S ₁ , S ₂ , S ₃ , and S ₄ in FIGS. 4B and 4C are all filled with 0 data, and the time relationship between the incident wave and the reflected wave is as shown in FIG. The time relationship between the incident wave and the reflected wave is kept as it is. The total length S ₀ = S ₁ + S ₂ + 2T _D −T _W is a number of samples convenient for FFT, that is, a number such as 1024, 2048, or 4096.
[0039]
Here, the signal sequence of the incident wave and the reflected wave when measured with respect to the reference acoustic material 200, which is multiplied by the time window w (t) and added with 0 data as described above, is represented by x ₀₀ (n), Let y ₀₀ (n). Here, n is the number of the sample value series, that is, the discrete time. Therefore, the transfer function R ₀₀ (k) of the transfer system from x ₀₀ (n) to y ₀₀ (n) is calculated by the cross spectrum method. That is, the discrete Fourier transforms of x ₀₀ (n) and y ₀₀ (n) are X ₀₀ (k) and Y ₀₀ (k), respectively.
R ₀ (k) = <X ₀₀ ^* (k) Y ₀₀ (k)> / <X ₀₀ ^* (k) X ₀₀ (k)>
Calculate
[0040]
Here, X ₀₀ ^* (k) is a conjugate complex number of X ₀₀ (k),
<X ₀₀ ^* (k) Y ₀₀ (k)> is an average of multiple times k of X ₀₀ ^* (k) X ₀₀ (k) is a discrete frequency.
[0041]
Next, the acoustic material 100 to be measured is attached to the end 11b of the acoustic tube 11, and the same measurement is performed. The result is as shown in FIG. The same time window w (t) as that for the incident wave is applied to this signal so as not to cause a difference on the time axis, and the incident wave x ₁ (t) and the reflected wave y ₁ (t) are extracted. 0 data series is added, and x ₁₁ (n) and y ₁₁ (n) respectively. At this time, the time from the trigger point to the start point of the time window, the length of the time window, and the like have exactly the same time relationship as when the data was taken in under the above-described perfect reflection condition. Then, the transfer function of the transfer system from x ₁₁ (n) to y ₁₁ (n) is calculated by the cross spectrum method and is defined as R ₁ (k).
[0042]
This calculation formula is as follows.
[0043]
R ₁ (k) = <X ₁₁ ^* (k) Y ₁₁ (k)> / <X ₁₁ ^* (k) X ₁₁ (k)>
Where X ₁₁ (k) is the discrete Fourier transform of x ₁₁ (n),
Y ₁₁ (k) is a discrete Fourier transform of y ₁₁ (n).
[0044]
Next, R (k) = R ₀ ^* (k) R ₁ (k) / R ₀ ^* (k) R ₀ (k)
Calculate Here, R ₀ ^* (k) is a conjugate complex number of R ₀ (k). Thereby, the complex reflectance when the reflection coefficient of the perfect reflection surface is set to 1 is obtained.
[0045]
From this complex reflectance R, an acoustic impedance and a sound absorption coefficient are obtained based on the following relational expression.
[0046]
Complex reflectance R is set to R = R _r + jR _i (j represents an imaginary unit)
Then, the acoustic impedance Z _x = Z _xr + jZ _xi is
Z _xr = ρc · (1 + R _r ² −R _i ² ) / {(1 + R _r ) ² + R _i ² }
Z _xi = −ρc · (R _r + R _i ) / {(1 + R _r ) ² + R _i ² }
Where ρ is the density of air (about 1.18 kg / m ³ at20 ° C.),
c is the speed of sound in the air (about 343 m / sec at 20 ° C.),
Therefore, ρc≈405
It is.
[0047]
Further, the sound absorption coefficient α is obtained by α = 1− | R | ² .
[0048]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a time-stretched pulse wave.
[0049]
In the above embodiment, it has been described that an impulse wave is radiated from the speaker 12. For example, a time-stretched pulse wave as shown in FIG. 5, that is, a sound wave having a waveform whose frequency is swept within a certain short time is employed. Also good. In FIG. 5, sweeping is performed from a low frequency toward a high frequency, but conversely, a sound wave having a waveform swept from a high frequency toward a low frequency may be used.
[0050]
In the above embodiment, not only the measurement data of the acoustic material 100 to be measured but also the measurement data of the reference acoustic material 200 is used to determine the acoustic characteristics of the acoustic material 100 to be measured. As described above, the measurement data of the material 200 does not need to be measured when the acoustic material 100 to be measured is measured, and is measured in advance and stored in the memory 31 (see FIG. 2). You may use what you put.
[0051]
Alternatively, when the tolerance is large to some extent, the acoustic characteristics of the acoustic material 100 may be obtained based only on the measurement data of the acoustic material 100 to be measured.
[0052]
In that case, the incident wave and the reflected wave may be Fourier transformed, and the ratio of the reflected wave to the incident wave may be obtained for each frequency. When the ratio of the reflected wave to the incident wave is 0.5 for a certain frequency, the sound pressure reflectivity r at that frequency is 0.5, and the power is proportional to the square of the sound pressure, so the power reflectivity r ² is 0.25. At this time, the sound absorption coefficient α of the frequency is α = 1−r ² = 1−0.25 = 0.75.
[0053]
As described above, it is possible to measure the acoustic characteristics of the acoustic material to be measured without using the measurement data of the reference acoustic material, but the calculation is performed by combining the measurement data of the reference acoustic material as in the above embodiment. By doing so, even if the friction loss on the inner wall surface increases due to the acoustic tube 11 being bent in a spiral shape, the influence can be canceled, and measurement with higher accuracy becomes possible. .
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the acoustic characteristics of the acoustic material can be efficiently measured under good workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a method for measuring acoustic characteristics of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an acoustic characteristic measuring apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an output waveform of a microphone.
FIG. 4 is a diagram showing an example in which 0 data series is connected without changing the time relationship between an incident wave and a reflected wave.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a time stretch pulse wave.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sound transmitting / receiving part 11 Acoustic tube 11a One end 11b Other end 12 Speaker 13 Microphone 20 Measuring part 30 Calculation part 31 Memory 100 Acoustic material 200 Acoustic material

Claims

螺旋状に曲がった音響管を用意し該音響管の途中に音センサを配備するとともに該音響管の第１の端に音源を配備する準備過程と、
前記音響管の第２の端に測定対象の第１の音響材料を配置し該音響管の第１の端に配備された音源から所定の時間幅の音波を該音響管内に放射して、該音響管の途中に配備された音センサにより、該音源が配備された前記第１の端から前記第１の音響材料が配置された第２の端に向かう入射波と、該第２の端に配置された該第１の音響材料で反射して前記第１の端に向かう反射波とをセンスする第１の測定過程と、
前記音響管の第２の端に基準となる第２の音響材料を配置し該音響管の第１の端に配備された音源から所定の時間幅の音波を該音響管内に放射して、該音響管の途中に配備された音センサにより、前記第１の端から前記第２の端に向かう入射波と、該第２の端に配置された該第２の音響材料で反射して前記第１の端に向かう反射波とをセンスする第２の測定過程と、
前記第１の測定過程において前記音センサで得られた音信号と前記第２の測定過程において前記音センサで得られた音信号との双方に基づいて前記第１の音響材料の音響特性を求める演算過程とを有することを特徴とする音響特性測定方法。Preparing a helically bent acoustic tube, providing a sound sensor in the middle of the acoustic tube and providing a sound source at a first end of the acoustic tube;
A first acoustic material to be measured is disposed at the second end of the acoustic tube, and a sound wave having a predetermined time width is emitted from the sound source disposed at the first end of the acoustic tube into the acoustic tube, An incident wave traveling from the first end where the sound source is disposed toward the second end where the first acoustic material is disposed, and a sound sensor disposed in the middle of the acoustic tube; A first measurement step of sensing a reflected wave reflected by the first acoustic material disposed and directed toward the first end;
A second acoustic material serving as a reference is disposed at the second end of the acoustic tube, and a sound wave having a predetermined time width is radiated into the acoustic tube from a sound source provided at the first end of the acoustic tube. A sound sensor disposed in the middle of the acoustic tube reflects the incident wave from the first end toward the second end and the second acoustic material disposed at the second end, and reflects the first acoustic material. A second measurement process for sensing a reflected wave toward one end;
The acoustic characteristics of the first acoustic material are obtained based on both the sound signal obtained by the sound sensor in the first measurement process and the sound signal obtained by the sound sensor in the second measurement process. An acoustic characteristic measuring method comprising: an arithmetic process.

前記測定過程において、前記第１の端に配備された音源からインパルス波あるいは時間引き伸ばしパルス波を放射すること特徴とする請求項１記載の音響特性測定方法。 2. The acoustic characteristic measuring method according to claim 1 , wherein an impulse wave or a time-stretched pulse wave is radiated from a sound source provided at the first end in the measurement process.

前記演算過程が、前記第１の音響材料の、音響インピーダンスおよび吸音率のうちの少なくとも一方を求める過程であることを特徴とする請求項１記載の音響特性測定方法。 The arithmetic process, wherein the first acoustic material, the acoustic characteristic measurement method according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that a process for determining at least one of the acoustic impedance and sound absorption coefficient.

螺旋状に曲がった音響管と、該音響管の途中に配備される音センサと、該音響管の第１の端に配備される音源とを有する音波送受部と、
前記音響管の第２の端に音響材料が配置された状態において該音響管の第１の端に配備された音源から所定の時間幅の音波を該音響管内に放射させるとともに、該音響管の途中に配備された音センサに、前記第１の端から前記第２の端に向かう入射波と、該第２の端に配置された音響材料で反射して前記第１の端に向かう反射波とをセンスさせる測定部と、
前記音響管の第２の端に測定対象の第１の音響材料が配置された状態において前記音センサで得られる音信号と、前記音響管の第２の端に基準となる第２の音響材料が配置された状態において前記音センサで得られる音信号との双方に基づいて、前記第１の音響材料の音響特性を求める演算部とを有することを特徴とする音響特性測定装置。 An acoustic tube having a helically bent acoustic tube, a sound sensor disposed in the middle of the acoustic tube, and a sound source disposed at a first end of the acoustic tube;
In a state where the acoustic material is disposed at the second end of the acoustic tube, a sound wave having a predetermined time width is radiated into the acoustic tube from a sound source disposed at the first end of the acoustic tube, and the acoustic tube An incident wave traveling from the first end toward the second end and a reflected wave traveling toward the first end after being reflected by an acoustic material disposed at the second end on the sound sensor disposed in the middle A measurement unit that senses
A sound signal obtained by the sound sensor in a state in which the first acoustic material to be measured is arranged at the second end of the acoustic tube, and a second acoustic material serving as a reference at the second end of the acoustic tube There based on both the sound signal obtained by the sound sensors in the arrangement state, features and be Ruoto sound characteristic measuring device having a computing unit for determining the acoustic properties of the first acoustic material.

前記測定部は、前記音響管の第２の端に音響材料が配置された状態において該音響管の第１の端に配備された音源からインパルス波あるいは時間引き伸ばしパルス波を放射させるものであることを特徴とする請求項４記載の音響特性測定装置。 The measurement unit emits an impulse wave or a time-stretched pulse wave from a sound source disposed at the first end of the acoustic tube in a state where the acoustic material is disposed at the second end of the acoustic tube. The acoustic characteristic measuring apparatus according to claim 4 .

前記演算部は、前記第１の音響材料の、音響インピーダンスおよび吸音率のうちの少なくとも一方を求めるものであることを特徴とする請求項４記載の音響特性測定装置。 The acoustic characteristic measuring apparatus according to claim 4 , wherein the calculation unit obtains at least one of an acoustic impedance and a sound absorption coefficient of the first acoustic material .