音源探査法について

質問

実験的に音源探査する方法を調べると音響ホログラフィ(近接場・遠距離)、ビームフォーミングなどが出ていました。資料を読んでみても何を測ってどう解析しているのか、さらに何か前提があるのか今ひとつ確信が持てません。

１．ビームフォーミング法って単純に音圧マイクで音圧を測って、音が来ると仮定した方向の角度ごとに生じるはずの(基準の位置と各々のマイクの)距離差の分だけ位相をずらして足し込んだものという事でいいのでしょうか？
それってアレイマイクの基準の位置がたまたま節の位置だったら足し込んだらゼロになるじゃないかと思ってしまいますが、音源からの距離と周波数によってマイクロホンアレイを置く位置は決まっているのでしょうか？

２．音響ホログラフィというのは近接場の音響インテンシティでしょうか？ それとも音圧でしょうか？
音圧だと周波数によっては節の位置に来て観測できなかったりするののですが、それともすごく近くにマイクを置くからよほどの高周波でない限りそんな心配はないという事で気にしていないのでしょうか？

３．そもそもビームフォーミング法って音が来る方向がわかるだけで、距離や正確な位置がわかるわけではないという事でよろしいでしょうか？ つまり音がまっすぐ進んでくるという前提でしょうか？ 建物の中だと壁とかいろいろあるのでまっすぐ来る保障なんてないと思うのですが。

４．そもそもビームフォーミング法って音が来る方向がわかるだけだとしたら．音響インテンシティでも同じという事でよろしいでしょうか？

５．ビームフォーミング法って過渡音の方向がわかると言いますが、具体的にどういう演算をしているのでしょうか？位相をずらすというのは、つまり位相をずらして自己相関関数なんかを計算しているのでしょうか？(FFTしてたら過渡音は分らないはずなので)

いずれにしても具体的に音響ホログラフィ(近接場・遠距離)、ビームフォーミング法の測定項目と後処理方法が乗っているサイトがあれば教えてください。

回答No.1

foomufoomu · ベストアンサー

あまり詳しいわけではないのですが

このページを見れば、だいたい、わかるのではないでしょうか
https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/products/application/beamforming.htm

音源可視化というのは、どこかから音が漏れているか、どこかから音が発生しているか、
を知りたくて、さらに、どこが一番大きいのか？
を知るため、音の発生位置を画像にして見る技術です。

１．普通、単一周波数の音源を使うことはないので、節が1点にできることはありません。
２．装置の写真を見る限り、単純に音圧のようです。
３．どちらの方向から音が来ているか？　を知る技術です。反射があれば、どこで強く反射しているかが分かります。
４．表示方法が違います。たぶん精度がまるで違います。
５．リアルタイム表示ですから、過渡的な変化もわかります。移動する音源とか捉えられます。
　　計算方法としては、音の届く時間差から、球の中心を求める計算になると思います。

お礼

大変わかりやすいご回答ありがとうございます。ビームフォーミング法って位相をずらして足すのではなく、平面波と仮定すれば音の入射方向以外の方向を向いている場合には各マイク位置で位相がずれているはずだ、という事だったんですね。よくわかりました。