特許 6595943 音響校正器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6595943

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】音響校正器

(51)【国際特許分類】

   H04R 29/00 20060101AFI20191010BHJP

   H04R 1/00 20060101ALI20191010BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   H04R29/00 320

   H04R1/00 328Z

   G01H17/00 C

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-62792(P2016-62792)

(22)【出願日】2016年3月25日

(65)【公開番号】特開2017-175576(P2017-175576A)

(43)【公開日】2017年9月28日

【審査請求日】2018年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000145806

【氏名又は名称】株式会社小野測器

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】橋本 征洋

(72)【発明者】

【氏名】天沼 禎治

【審査官】 冨澤 直樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２４０７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７５９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９３／０２２８９１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ ２９／００

Ｈ０４Ｒ １／００

Ｇ０１Ｈ １／００−１７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロホンを挿入するためのカプラを有する音響校正器であって、
前記カプラ内に音響を出力する音響出力手段と、
カプラの背室の音圧を計測する音圧計測手段と、
前記音圧計測手段によって計測された音圧が、前室の音圧が予め設定された音圧であった時の背室の音圧になるように、前記音響出力手段を制御する制御手段と、
を備える音響校正器。

【請求項2】

前記音圧計測手段は、カプラの背面に圧力センサを取り付けたことを特徴とする、請求項１記載の音響校正器。

【請求項3】

前記音圧計測手段によって計測された音圧から、発生音圧信号の周波数の音圧レベルを抽出するための演算機能、及び／又は、カプラ内の音圧レベルを算出するＲＭＳ演算機能を備えた演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記演算手段によって演算された値を用いて、前記音響出力手段を制御する、請求項１又は請求項２に記載の音響校正器。

【請求項4】

前記発生音圧信号の周波数の音圧レベルを抽出するための演算機能が、ＦＦＴ演算機能又はＤＦＴ演算機能である、請求項３に記載の音響校正器。

【請求項5】

前記音圧計測手段に沿って配置され、気体の温度を計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段によって計測された温度に基づいて、前記音圧計測手段によって計測された音圧を補正する温度補正手段と、
をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の音響校正器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響校正器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、大気圧の変化の影響を受けずに、マイクロホンを精度良く校正するための音響校正器が提案されている。

【0003】

一般的な音響校正器には、（１）音圧を検出して、その音圧が予定された音圧となるように制御しているもの、（２）大気圧補正をしているもの、（３）前記（１）の音圧制御も前記（２）の大気圧補正もしていないものの３種類がある。
前記（３）の音響校正器には、気圧計と気圧補正用の表が付属しており、大気圧が変化した場合の補正を人手ですることとなり、面倒であった。前記（２）の音響校正器は、大気圧を検出し、検出した大気圧に応じた振幅の校正音用信号波形により音圧を発生させるものであるが、発生した音圧が予定された音圧となっていることは確認していない。前記（１）の音響校正器は、音圧を検出しているので、発生した音圧が予定された音圧となっていることが確実であり、且つ大気圧補正も不要であった。

【0004】

図８は、特許文献１に記載されている、前記（１）の音圧制御を行っている音響校正器の構成図である。音響校正器１０は、音響出力手段としてのスピーカ１１と、音圧計測手段としてのゲージ圧センサ１２と、制御手段１３と、演算手段１４と、温度計測手段としての温度センサ１５と、温度補正手段１６とを備えている。カプラ２１内の空間のうち、スピーカ１１の前側の空間を前室５１といい、スピーカ１１の後側の空間を背室５２という。ゲージ圧センサ１２は、一端１２１がカプラ２１内に通じ、他端１２２が大気圧に開放された状態で、スピーカ１１によって音響が出力されたカプラ２１内の圧力と、大気圧との差により音圧を計測している。制御手段１３は、基本的に、ゲージ圧が所定の音圧となるように、スピーカ１１による音響出力を制御している。

【0005】

カプラ２１内の空間は、スピーカ１１によって二つの空間に仕切られている。ゲージ圧センサ１２の一端１２１は、カプラ２１の前部に通じており、カプラ２１内の空間をスピーカ１１によって二つの空間に仕切られた前室の音圧を検出するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−１７５９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

カプラ２１内の空間をスピーカ１１によって二つの空間に仕切られた前室の音圧を圧力センサにより検出する構造としては、２通りが考えられる。すなわち、図９と図１０の構造である。
図９は、スピーカ１１が水平に保持され、スピーカ１１とマイクロホン３１が平行に配置された構造である。図１０は、スピーカ１１が垂直に保持され、マイクロホン３１に対してスピーカ１１が直角に配置された構造である。

【0008】

音響校正は、通常、図１１に示すように、マイクロホンを縦方向にし、音響校正器を上から差し込み実施される。そのため、音響校正器の重心位置が、マイクロホンの振動膜面中心の上方にあるのが理想である。図１０の構造では、音響校正器のカプラ重心が、マイクロホンの振動膜の中心から大きく外れ一致せず、音響較正器として使用する場合、バランスが悪く使いづらいという問題があった。

【0009】

一方、図９の構造では、カプラ２１の側面２２に挿入用の孔を設け、そこに圧力センサ４１を挿入し、前室５１の音圧を測定する。この時、背室５２は密閉し容積を一定にする。ここで、カプラ２１の側面２２には、スピーカをカプラ２１に固定するための機構が存在する。また、カプラ２１の側面２２には、カプラ２１の前部と後部を係合する機構も存在する。このためにカプラ２１の側面２２は、圧力センサ４１を取り付けるためのスペースが狭く、その取り付けは必ずしも容易ではなかった。
また、大気圧導入口が圧力導入口と同じ方向にある圧力センサでは、前記大気圧導入口を塞がないようにする必要がある。また、カプラ２１が円筒形の場合、曲面である側面２２への取り付けとなる等、取り付けが必ずしも容易ではないという問題があった。

【0010】

本発明は、圧力センサの取り付けが容易な音響校正器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明では、以下のような解決手段を提供する。
（１）マイクロホンを挿入するためのカプラを有する音響校正器であって、
前記カプラ内に音響を出力する音響出力手段と、
カプラの背室の音圧を計測する音圧計測手段と、
前記音圧計測手段によって計測された音圧が、前室の音圧が予め設定された音圧であった時の背室の音圧になるように、前記音響出力手段を制御する制御手段と、
を備える音響校正器。

【0012】

（１）の構成によれば、カプラの背室の音圧を計測するので、圧力センサをカプラの側面ではなく、カプラの背面に取り付けることが可能となり、圧力センサの取り付けが容易になる。

【0013】

（２）前記音圧計測手段は、カプラの背面に圧力センサを取り付けたことを特徴とする、（１）記載の音響校正器。

【0014】

（２）の構成によれば、スペース的に余裕のあるカプラの背面に圧力センサを取り付けるので、圧力センサの取り付けが容易になる。

【0015】

（３）前記音圧計測手段によって計測された音圧から、発生音圧信号の周波数の音圧レベルを抽出するための演算機能及び／又はカプラ内の音圧レベルを算出するＲＭＳ演算機能を備えた演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記演算手段によって演算された値を用いて、前記音響出力手段を制御する、（１）又は（２）記載の音響校正器。

【0016】

（３）の発生音圧信号の周波数の音圧レベルを抽出するための演算機能及び後述の（４）の構成によれば、発生音圧信号の周波数の音圧レベル値を用いて、大気圧の変化の影響を受けない一定の音圧を発生させることにより、大気圧の変化の影響を受けずに、より精度の高い校正ができる。

【0017】

（４）前記発生音圧信号の周波数の音圧レベルを抽出するための演算機能が、ＦＦＴ演算機能又はＤＦＴ演算機能である、（３）記載の音響校正器。
なお、ＦＦＴ演算に対する（３）のＲＭＳ演算のメリットを説明すれば、以下のようになる。
ＲＭＳ演算でもＦＦＴ演算でも、カプラ内音圧は、［発生音圧］＋［ベント経由でカプラに入り込む周囲騒音の圧力］になる。例えば、発生音圧の周波数に近い周波数の周囲騒音が存在する場合には、ＦＦＴ演算の場合、分解能をより高く（サンプル点数を増やす）し、発生音圧のみを抽出する必要があり平均化に時間がかかる。しかし、ＲＭＳ演算の場合には時定数を演算に含むことが容易なため、周囲騒音を含んだ音の平均化がリアルタイムで求められるので、カプラ内の音圧をより正確に抽出できる。

【0018】

（５）前記音圧計測手段に沿って配置され、気体の温度を計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段によって計測された温度に基づいて、前記音圧計測手段によって計測された音圧を補正する温度補正手段と、
をさらに備える、（１）から（４）のいずれかに記載の音響校正器。

【0019】

（５）の構成によれば、計測された音圧信号を温度補正し、温度の変化の影響を受けない一定の音圧を発生させることにより、温度の変化の影響を受けずに、より精度よく校正できるようにすることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、カプラの背室の音圧を計測するので、カプラの前室の音圧を計測する必要がなくなる。したがって、スペース的に余裕のあるカプラの背面に圧力センサを配置することが可能となり、圧力センサの取り付けが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明のカプラの背室の音圧を計測する場合の構造図である。

【図2】本発明のカプラの構造を示す図である。

【図3】大気圧の変化に対する前室発生音圧の偏差を示すグラフである。

【図4】カプラの前室の音圧波形と背室の音圧波形である。

【図5】本発明の一実施形態に係る音響校正器の構成を示すブロック図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る音響校正器の処理内容を示すフローチャートである。

【図7】本発明の一実施形態に係る音響校正器の処理内容を示すフローチャートである。

【図8】従来の音響校正器の構成を示すブロック図である。

【図9】カプラの前室の音圧を計測する第１の構造図である。

【図10】カプラの前室の音圧を計測する第２の構造図である。

【図11】音響校正器の使用方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態について図を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るカプラの構造を表す図である。カプラ２１は、スピーカ１１、背室の圧力を計測する圧力センサ４１を備える。カプラ２１内の空間は、スピーカ１１によって、前室５１と背室５２とに仕切られている。

【0023】

図１では、背室５２の圧力を計測するために、スピーカ１１の後方であって、カプラ２１の背面２３に圧力センサ４１の圧力導入口を設置し、圧力センサ４１を取り付けている。カプラ２１の背面２３には、スピーカ１１をカプラ２１に固定するための機構及びカプラ２１の前部と後部を係合する機構が存在しないので、圧力センサ４１をカプラ２１に取り付けることが比較的容易にできる。また、圧力センサ４１の大気圧導入口があるためカプラ２１の背面との間に隙間なく圧力センサを４１を押し付けて配置することはできず、図２のように、圧力センサ４１の圧力導入ポートをカプラ２１へ挿入し、カプラ２１との間に一定の隙間を設け、圧力センサ４１を押しつけて配置する。そして、カプラ２１の背面２３と圧力センサ４１との間にＯリング３３を介在させれば、隙間ができないように取り付けることが可能となる。

【0024】

図３は、ある電流波形が一定な電流値でスピーカ１１を駆動した時の、前室の音圧を計測し、基準の大気圧（１０１．３２５ｋＰａ）のときの前室音圧を基準として、大気圧が変化したときの、マイクロホンの大気圧特性を除いたカプラ内に配置したスピーカの大気圧特性の偏差のグラフである。横軸は、前室の音圧を計測した時の大気圧である。図３のように、スピーカ１１を駆動する電流値が同じでも、大気圧が異なると、前室の音圧は必ずしも同じ値にはならない。
しかし、図３は、スピーカ１１を駆動する電流を一定波形の電流値とした場合であり、スピーカ１１を駆動する電流値を制御することにより、大気圧に対する発生音圧の偏差を一定にすることは可能である。

【0025】

スピーカ１１をある特定の周波数（例えば、１ｋＨｚ）の正弦波の電流で駆動することにより、カプラ２１内の空間に音波が発生する。このとき、前室５１の音圧波形と背室５２の音圧波形とは、位相が１８０°ずれている。この様子を図４に示す。そして、前室５１の音圧波形の振幅と背室５２の音圧波形の振幅比は、大気圧の値に依存しない、ある一定の相関関係がある。

【0026】

カプラ２１が密閉されている状態（前室は基準マイクロホンが挿入された状態、背室は圧力センサが取り付けられた状態をいう。）で、前室と背室の容積を決定し、音圧波形の振幅は一定にする。密閉され、背室の容積が変化しない図２の状態で、
背室圧力 ＝ （背室のセンサポートに印可された圧力 ＋大気圧） − 大気圧
である。大気圧の影響が打ち消され、（背室圧力）＝（背室のセンサポートに印可された圧力）となる。
ここで、圧力センサが検出する背室の圧力を一定にすることで、前室の音圧も一定に保つことが可能になる。
ここで、前室容積と背室容積は同じであることが好ましい。更には前室容積とカプラの前室内面の表面積との比と、背室容積とカプラの背室内面の表面積との比が同じであることが好ましい。

【0027】

したがって、前室５１の音圧を直接測定しなくても、ある大気圧の下で、前室５１の音圧が予め設定された音圧になった時の背室５２の音圧ｘ［Ｐａ］を求め、異なる大気圧においても、背室５２の音圧をｘ［Ｐａ］にすることにより、前室５１の音圧を予め設定された音圧にすることができる。

【0028】

次に、前室５１の音圧が予め設定された音圧の時、背室５２の音圧がｘ［Ｐａ］であるとし、本実施形態における音響校正器６０の全体構成について図５を参照しながら、説明する。
図５に、本発明の一実施形態に係る音響校正器６０のブロック図を示す。

【0029】

スピーカ１１は、カプラ２１内に音響を出力する。

【0030】

カプラ２１は、被校正体であるマイクロホン３１を挿入することができるように開口部２１１を備えている。

【0031】

圧力センサ４１は、大気圧を基準とした圧力を計測する圧力センサである。

【0032】

アンプ１３１は、圧力センサ４１の出力であるアナログ信号を増幅する回路である。

【0033】

温度センサ１５は、圧力センサ４１の近傍の温度を計測するセンサであり、差圧センサの温度特性との相関関係は必要ない。
また、温度センサはアナログ出力又はデジタル出力のどちらを用いてもよい。デジタル出力の場合は、制御手段１３へ直接データが取り込まれる。

【0034】

Ａ／Ｄコンバータ１３２は、アンプ１３１の出力であるアナログ信号と、温度センサ１５の出力であるアナログ信号とを、各々、デジタル信号に変換する。

【0035】

正弦波テーブル１３３には、正弦波を構成するデータが記憶されている。

【0036】

制御手段１３は、カプラ２１の背室の音圧がｘ［Ｐａ］になるようにするための制御を行う。

【0037】

温度補正手段１６は、Ａ／Ｄコンバータ１３２の出力である背室の音圧データに対して、圧力センサ４１の温度特性に基づく温度補正を行う。
温度補正には、差圧センサデジタルデータの補正を行う方法と、差圧センサデジタルデータはそのままで、センサ補正値を正弦波テーブルの振幅に係数として掛けて補正する方法とがある。本実施形態では、前者の場合を説明する。

【0038】

演算手段１４は、温度補正手段１６により温度補正された音圧データに対する、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算機能又はＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算機能及び／又はＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）演算機能を備えている。

【0039】

Ｄ／Ａコンバータ１３４は、制御手段１３の出力である、スピーカ１１を駆動するためのデジタル信号をアナログ信号に変換する。

【0040】

アンプ１３５は、スピーカを駆動するためのＤ／Ａコンバータ１３４の出力であるアナログ信号を、実際にスピーカを駆動する電流に変換する回路である。

【0041】

ＤＣ―ＤＣコンバータ１３７は、バッテリ１３８の出力電圧を、電圧値の異なる直流電圧に変換する。バッテリ１３８及びＤＣ―ＤＣコンバータ１３７が、音響校正器６０全体の電源であり、ＤＣ―ＤＣコンバータ１３７の出力により音響校正器６０が動作している。

【0042】

スピーカ１１は、電流駆動で制御され、例えば、正弦波の電気信号に応じて振動板（ダイアフラム）が振動し、音波を放射する。音波として正弦波がスピーカ１１から出ていると仮定すると、カプラ２１内の圧力の変化は大気圧を中心とした正弦波になる。

【0043】

カプラ２１へマイクロホン３１を取り付けた状態でしばらく放置すると、例えば、内径Φが１ｍｍ、長さ５．５ｍｍで形成された、前室ベント５３及び背室ベント５４経由で空気が流通し、前室、背室ともに大気圧となる。その後、スピーカ１１から正弦波の音を発生させる。

【0044】

制御手段１３は、正弦波テーブル１３３に基づく基本波正弦波によってスピーカ１１を駆動してカプラ２１内に音圧を発生させ、発生させた音圧が圧力センサ４１によって計測され、計測されたデータをアンプ１３１とＡ／Ｄコンバータ１３２とを介してデジタル値に変換し、音圧データを得る。次に、制御手段１３は、音圧データと規定値とに基づいて、前室の音圧が設定音圧のときの背室音圧となるように基本波正弦波に対する係数ｋを決定し、決定した係数ｋに基づいた基本波正弦波をＤ／Ａコンバータ１３４とアンプ１３５とを介して出力し、スピーカ１１を駆動する。なお、段落００３３の後者の場合は、このｋに温度補正係数を含ませてもよい。

【0045】

正弦波テーブル１３３には、周波数に対応して正弦波を構成するデータが記憶されている。
スピーカ１１に出力される値Ｖは、Ｖ＝正弦波値×ｋ×β（すなわち、Ｖ＝ｋ×β×ｓｉｎ（ωｔ））となり、ｋの範囲は１≧ｋ＞０で、ｋのデフォルトは適宜選択されてよい。
βは、ｋ＝１のとき、発生する音圧の歪が初期に設定した値を満足する最大音圧となる係数である。

【0046】

演算手段１４は、後述の温度補正手段１６によって温度補正された音圧データに対し、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算又はＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算及び／又はＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）演算を行う。演算手段１４が、ＦＦＴ演算、ＤＦＴ演算、ＲＭＳ演算の内の複数の演算を行う機能を備えていてもよいが、スピーカ１１から発生する音圧を制御するために利用される演算結果は、その内の一つの演算結果のみとなる。
ここで、ＦＦＴ演算又はＤＦＴ演算によれば、スピーカ１１から発生している発生音圧信号の周波数のみ抽出し圧力（レベル）を計算するので、センサの自己ノイズ、オフセットの影響を少なくすることができ、発生している周波数の音圧精度を上げることが可能となる。また、歪まで検出できるので、歪の補正も可能となる。

【0047】

ＲＭＳ演算は、ＦＦＴ演算に対して、次のメリットを有している。
ＲＭＳ演算でもＦＦＴ演算でも、カプラ内音圧は、［発生音圧］＋［ベント経由でカプラに入り込む周囲騒音の圧力］になる。例えば、発生音圧の周波数に近い周波数の周囲騒音が存在する場合には、ＦＦＴ演算の場合、分解能をより高く（サンプル点数を増やす）し、発生音圧のみを抽出する必要があり平均化に時間がかかる。しかし、ＲＭＳ演算の場合には時定数を演算に含むことが容易なため、周囲騒音を含んだ音の平均化がリアルタイムで求められるので、カプラ内の音圧をより正確に抽出できる。

【0048】

温度センサ１５は、圧力センサ４１に沿って配置され、気体の温度を計測する。具体的には、温度センサ１５は、圧力センサ４１に沿って配置され、気体の温度を測定するように設置される。
温度補正手段１６は、温度センサ１５によって計測された温度に基づいて、圧力センサ４１によって計測された音圧を補正する。例えば、圧力センサ４１の温度特性が、０度から５０度までは一定だが、０度以下の場合、又は５０度以上の場合に変化するものとする。このような圧力センサ４１の温度特性に基づいて、温度補正手段１６は、温度センサ１５によって計測された温度で、計測された音圧を補正する。

【0049】

前室の音圧が予め設定された値になるときの背室の音圧がｘ［Ｐａ］である場合、制御手段１３は、背室音圧が、ｘ［Ｐａ］を中心とした±α［Ｐａ］の許容範囲内にある場合は、スピーカ１１を駆動する電流値を変えない。
そして、背室音圧が、ｘ＋α［Ｐａ］よりも大きい場合は、スピーカ１１を駆動する電流値を一定値だけ下げる。
また、背室音圧が、ｘ−α［Ｐａ］よりも小さい場合は、スピーカ１１を駆動する電流値を一定値だけ上げる制御をする。なお、許容範囲のαの大きさは、適宜設定することができる設計的事項である。

【0050】

次に、本実施形態における音響校正器６０の動作について図６及び図７を参照しながら、説明する。図６及び図７は、本発明の一実施形態に係る音響校正器６０の処理内容を示すフローチャートである。
なお、音響校正器６０は、コンピュータ及びその周辺装置を備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェアによって構成され、音響校正器６０のＣＰＵ又はＤＳＰを所定のソフトウェアに従って実行させることで、前記ＣＰＵ又はＤＳＰを、特に制御手段１３、演算手段１４、及び温度補正手段１６として機能させる。

【0051】

ステップＳ１０１において、制御手段１３は、発生音圧の周波数を設定する。より具体的には、制御手段１３は、発生音圧の周波数を１ｋＨｚの初期値に設定する。さらに、制御手段１３は、係数ｋの初期値（例えば、０．５）を設定する。
その後、制御手段１３は、処理をステップＳ１０２に移す。ステップＳ１０２において、制御手段１３は、サンプルクロックを設定する。その後、制御手段１３は、処理をステップＳ１０３に移す。

【0052】

ステップＳ１０３において、制御手段１３は、周波数の設定を変更するか否かを判断する。より具体的には、制御手段１３は、周波数の設定を変更するための指示がされている（例えば、周波数の変更を示すスイッチが押下されている）か否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、制御手段１３は、処理をステップＳ１０４に移し、この判断がＮＯの場合、制御手段１３は、処理をステップＳ１０６に移す。

【0053】

ステップＳ１０４において、制御手段１３は、周波数の設定をする。より具体的には、制御手段１３は、周波数の設定を変更するための指示がされたときの周波数を入力し、記憶部に記憶する。その後、制御手段１３は、処理をステップＳ１０５に移す。

【0054】

ステップＳ１０５において、制御手段１３は、サンプルクロックを設定する。より具体的には、制御手段１３は、発生させる基本波正弦波の周波数に対応するサンプルクロックを設定する。その後、制御手段１３は、処理をステップＳ１０６に移す。

【0055】

ステップＳ１０６において、制御手段１３は、基本波正弦波を読み出す。より具体的には、制御手段１３は、正弦波テーブル１３３に基づいて、設定された周波数に対応する基本波正弦波のデジタル値を正弦波テーブル１３３から読み出す。その後、制御手段１３は、処理をステップＳ１０７に移す。

【0056】

ステップＳ１０７において、制御手段１３は、基本波正弦波に係数ｋと係数βを乗算する。より具体的には、制御手段１３は、読み出した基本波正弦波のデジタル値に係数ｋ（１≧ｋ＞０）と係数βを乗算する。その後、制御手段１３は、処理をステップＳ１０８に移す。

【0057】

ステップＳ１０８において、Ｄ／Ａコンバータ１３４は、基本波正弦波に係数ｋと係数βを乗算したデジタル値をアナログ値に変換し、アンプ１３５を介してスピーカ１１に出力し、スピーカを駆動する。その後、処理はステップＳ１０９に移る。

【0058】

ステップＳ１０９において、圧力センサ４１は、カプラ２１内の背室の音圧を計測する。その後、処理はステップＳ１１０に移る。

【0059】

ステップＳ１１０において、温度センサ１５は、気体温度を計測する。その後、処理はステップＳ１１１に移る。

【0060】

ステップＳ１１１において、Ａ／Ｄコンバータ１３２は、アンプ１３１を介した背室音圧及び気体温度のアナログ値をデジタル値に変換する。その後、処理はステップＳ１１２に移る。

【0061】

ステップＳ１１２において、温度補正手段１６は、温度センサ１５により計測された温度及び圧力センサ４１の温度特性に基づいて、圧力センサ４１により計測されたカプラ２１内の背室の音圧に対する温度補正をする。また、ステップＳ１１２において、演算手段１４は、温度補正手段１６により温度補正された背室の音圧に対し、ＦＦＴ演算又はＤＦＴ演算及び／又はＲＭＳ演算を行い、音圧演算値を算出する。その後、処理はステップＳ２０１に移る。

【0062】

ステップＳ２０１において、制御手段１３は、音圧演算値が所定の最大値と最小値との範囲内か否かを判断する。より具体的には、制御手段１３は、音圧演算値が所定の最大値（ｘ＋α［Ｐａ］）と所定の最小値（ｘ−α［Ｐａ］）との範囲内か否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、制御手段１３は、処理をステップＳ２０２に移し、この判断がＮＯの場合、制御手段１３は、処理をステップＳ２０３に移す。

【0063】

ステップＳ２０２において、制御手段１３は、基本波正弦波に対する係数ｋを維持し、処理をステップＳ１０３に移す。

【0064】

ステップＳ２０３において、制御手段１３は、音圧演算値が所定の最大値より大きいか否かを判断する。より具体的には、制御手段１３は、音圧演算値が所定の最大値（ｘ＋α［Ｐａ］）より大きいか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、制御手段１３は、処理をステップＳ２０４に移し、この判断がＮＯの場合、制御手段１３は、処理をステップＳ２０５に移す。

【0065】

ステップＳ２０４において、制御手段１３は、基本波正弦波に対する係数ｋを小さくする。より具体的には、制御手段１３は、係数ｋから所定値（例えば、０．０１）を減算し、係数ｋを小さくする。その後、制御手段１３は、処理をステップＳ１０３に移す。

【0066】

ステップＳ２０５において、制御手段１３は、基本波正弦波に対する係数ｋを大きくする。より具体的には、制御手段１３は、係数ｋに所定値（例えば、０．０１）を加算し、係数ｋを大きくする。その後、制御手段１３は、処理をステップＳ２０６に移す。

【0067】

ステップＳ２０６において、制御手段１３は、係数ｋが規定値を超えたか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、制御手段１３は、処理をステップＳ２０７に移し、この判断がＮＯの場合、制御手段１３は、処理をステップＳ１０３に移す。

【0068】

ステップＳ２０７において、制御手段１３は、マイクロホン３１が差し込まれていないと判断して音響校正器６０の電源をＯＦＦにする、又は音圧レベルを下げる、又は警報音で通知する。その後、制御手段１３は、処理を終了する。

【0069】

以上説明したことから、次の効果を奏する。
本実施形態によれば、カプラ２１の背室５２の音圧を計測するので、圧力センサ４１をカプラ２１の背面２３に取り付ければ良くなり、圧力センサ４１の取り付けが容易になる。

【0070】

本実施形態によれば、図２に見られるように、カプラ２１の背面と圧力センサ４１との間にＯリング３３をはめることにより、隙間を埋めて、カプラ２１の内部と外部との間の空気の流通がないようにすることが容易にできる。

【0071】

また、カプラ２１のサイズを圧力センサ取り付けのために大きくせず、カプラ２１内にスピーカ１１を配置し、スピーカ１１の前方に被校正マイクロホン３１を配置し、スピーカ１１の後方に圧力センサ４１の圧力導入口を設置した。これによりカプラ２１を大きくすることなくスピーカ１１前方の音圧を一定の精度で制御が可能となる。

【0072】

さらに、音響校正器６０は、発生音圧の周波数をＦＦＴ演算又はＤＦＴ演算することによりセンサのオフセットや、ノイズの影響を受けずに精度を上げることが可能になる。

【0073】

また、音響校正器６０は、カプラ内の音圧レベルを算出するＲＭＳ演算をすることにより、時定数を演算に含むことが容易なため、周囲騒音を含んだ音の平均化をリアルタイムで求めることができ、カプラ内の音圧をより正確に抽出できる。

【0074】

本実施形態によれば、音響校正器６０は、カプラ２１にマイクロホン３１が挿入されているか否かを判断して、音響校正器６０自身の電源を切ることができ、校正が終了し校正器からマイクロホン３１を抜いた時に電源を切らなくても自動的に電源をＯＦＦする制御も可能である。

【0075】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

【0076】

＜変形例１＞
第１実施形態においては、発生音圧の信号波形として正弦波を用いているが、発生音圧の信号波形は、正弦波に限らない。正弦波以外の変動する信号波形を発生音圧の信号波形として使用しても、背室の音圧を、前室の音圧が予め設定された音圧であった時の背室の音圧とすることにより、前室の音圧を予め設定された音圧にすることができることは同じである。

【0077】

＜変形例２＞
補正された背室音圧に対する許容範囲αの値は、適宜設定できる設計的事項である。

【符号の説明】

【0078】

１０ 音響校正器
１１ スピーカ
１２ ゲージ圧センサ
１３ 制御手段
１４ 演算手段
１５ 温度センサ
１６ 温度補正手段
２１ カプラ
２２ カプラの側面
２３ カプラの背面
２４ フランジ
３１ マイクロホン
３３ Ｏリング
４１ 圧力センサ
５１ 前室
５２ 背室
５３ 前室ベント
５４ 背室ベント
６０ 音響校正器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】