手軽に音響測定、DVD music

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■　アメニティ＆サウンド 音と快適の空間へ【Vol.25】2003年3月6日
□　　　　手軽に音響測定、DVD music
□　　　　http://www.ari-web.com/
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■前回の訂正とお詫び
　前回「３ＧＰＰ音声通信」のコラム冒頭でお伝えした(社)日本電子技
　術産業協会の統計情報を2001年と記載しましたが、正しくは「2002年」
　の誤りです。ここに訂正とお詫び申し上げます。

　また、誤記に関しましてご連絡いただいた読者の皆様の暖かいご支援に
　感謝いたしますと共に、あらためまして御礼申し上げます。

　同様の誤りを繰り返さないように注意する所存でございますので、今後
　ともご支援いただけますようお願い申し上げます。

　■□■□■　CONTENTS Vol.25 □□□□□□□□□□□□□□□□□

　　１．開発ツールの話(18)
　　　　デバッガ、ICE (5)
　　２．サウンド(23)
　　　　手軽に音響測定
　　３．３ＧＰＰ音声通信(18)
　　　　「送話歪」(Sending Distortion)の計算
　　４．DISC & DISC（URLクリッピング）

………………………………………………………………………………………
■１．開発ツールの話(18)　デバッガ、ICE (5)
………………………………………………………………………………………
　前回は、５番の任意部分の実行（および再実行）までご紹介しました。

　　　１．CPU、DSPの内部の状態(レジスタ、フラグなど)モニター
　　　２．プロセッサ周辺のモニター(メモリ、I/Oなど)
　　　３．実行の停止（ブレーク、指定場所、条件付きブレーク）
　　　４．１ステップ実行（ソースコード、実行コードでの１行実行）
　　　５．任意部分の実行（および再実行）
　　　６．ヒストリー（各種モニター情報の来歴記録）
　　　７．各種ファイルのロード、セーブ
　　　８．シンボル化（シンボル情報の読み込み、設定、編集）
　　　９．CPU、DSPの内部の状態(レジスタ、フラグなど)モニター
　　１０．プロセッサ周辺のモニター(メモリ、I/Oなど)　

　　▼前回までの内容は、バックナンバーをご覧ください。
　　　　http://www.ari-web.com/mm/bn/index.htm

　前回の任意部分の実行機能などは、地味であたりまえのように思える
　機能ですが、特殊なプロセッサ用のデバッガなどでは、サポートされ
　ない場合があるため、複数の開発環境が存在していて事前に評価でき
　るのであれば確認しおく必要がある機能です。

　パンフレット状のスペックや目立つ機能紹介などに隠れた機能をなど
　で勝手に期待すると往々にして地味で自身が前提としているような機
　能が無いということに陥り後悔することになります。

　基本的な機能の有無やその性能の影響は大きく、デバッグのアプロー
　チの変更、工夫などを必要とするため、作業時間なども無視できない
　場合もあります。良いデバッガというのは人によって異なりますが、
　最も重要な部分は、インテリジェントで便利な機能の充実より、基本
　的な機能が確実に動作していることが良いデバッガの条件として重要
　であると思います。

　■６．ヒストリー（各種モニター情報の来歴記録）

　ヒストリー機能には、大きく分けて２つのヒストリー機能があります。

　１つは、実行コードの来歴を指すものでトレース機能（ヒストリー付
　きトレース）などとも呼ばれる、停止した時点までの実行記録をメモ
　リに記憶しているものです。

　トレースメモリはICEなどで。機能が高いものになると、かなりプロ
　セッサレベルでの動作の記録を調べることができます。

　　▼＠IT　Insider's Computer Dictionary
　　ICE （In-Circuit Emulator）【アイス】
　　http://www.atmarkit.co.jp/icd/root/17/72606917.html

　このヒストリカル・トレースは、割り込みやマルチタスクまで含めて
　タイミングや実際の動作を知りたいような場合には、大変便利な機能
　になります。

　ステップ実行ではシミュレーションされるため、割り込みが抑止され
　て正常動作しても、実際の動作中では、割り込みが途中で発生してい
　る場合に問題が生じることもあります。このような問題は、ステップ
　実行でいくら調べても解決はできません。

　　▼＠IT　Insider's Computer Dictionary
　　割り込み （interrupt）【ワリコミ】
　　http://www.atmarkit.co.jp/icd/root/33/5787333.html

　通常は、割り込み処理に、アイドル、通常処理と競合したり、問題が
　起こるような処理はさせないのですが、時間的な保証を正確にしなけ
　ればならないシビアなI/Oが必要な時などに割り込み処理でI/O処理の
　一部を実装する必要が生じる場合があります。

　このような、例えばタイマー割り込み処理の場合、処理時間を少なく
　する必要があるため、全てを割り込み処理で行なわせることができな
　いないなどの理由によって、アイドル処理と割り込み処理に処理が分
　散し、その結果競合が生まれる場合があります。

　このような危険なコードを作成した場合、問題を発見するばかりでは
　なく、正しく排他制御やスケジューリングが機能しているかを調べる
　ためにもヒストリカル・トレースで特定の履歴を調べて確証を得ると
　いう確認をすることがあります。

　あまりロジカルで簡単な手続きのデバックのためにヒストリーを利用
　するという場面はありませんが、複雑な状態遷移によって実現される
　シーケンスや比較的高度な時分割によって実現されている処理などの
　動作を確認するには便利な機能です。

　もう１つのヒストリーについては、次回にご紹介します。

　それでは、次回もよろしくお付き合いください(^^)。

　　▼ARIは、デジタル機器のハードウェア、ファームウェアの開発を
　　　お手伝いしています。
　　　http://www.ari-web.com/develop/index.htm

………………………………………………………………………………………
■２．サウンド(23)　手軽に音響測定
………………………………………………………………………………………
　このコラムは音や音響についての話題をお届けしています。

　前回までの内容については、バックナンバーをご覧ください。

　　▼バックナンバー目次
　　http://www.ari-web.com/mm/bn/index.htm

　音響に関するメールマガジンやホームページを運営しているために、
　ホームページやB2Bサイト経由など、ご利用いただいているユーザー
　の方から、音響に関連した色々なご質問をいただくことがあります。

　ARIは音響測定に関連した業務をいくつか行なっていますので、音響
　測定や音響に関するお問合せやご質問があります。いただいたご質問
　の中には、回答するのになかなか悩ましいものや、ごく一般的、基礎
　的な内容に関するものなど様々ですが...

　オーディオなどを趣味に持っていらっしゃる方から、ご自身で、音響
　測定を簡単に手軽にできる機器はないかというご質問をいただいたこ
　とがあります。このようなご質問は、素直で回答するのが簡単なよう
　にみえますが、実は回答は非常に悩ましいものです。

　「簡単」「手軽」「趣味＝アマチュア」という条件は、分野を問わず
　非常に条件が厳しいように思います。

　この件では、オーディオマニアの方などに質問されずにARIにお問合
　せいただいていることから察するに、それほどお詳しい方ではないと
　類推されます。

　あまりお詳しい方ではない方にとって、簡単、手軽にということは、
　「廉価に」もセットで考えること、機器の入手も簡単であるというこ
　とも含まれていると考えられますので、海外でのみ販売されている機
　器があっても代理店がなければ対象外ですし、音響測定器は「廉価」
　ではありませんから、専用の測定器も対象外です(高くても良いので
　あれば測定器メーカーの騒音計などを問合せられるでしょうし)。

　騒音を測定したい場合、例えば、騒音被害を受けられているなどであ
　れば、騒音測定を自治体関係で行なってもらえる可能性もあるかと思
　いますが、オーディオルームの測定は無理でしょうから、騒音計を借
　用することや測定してもらうことは期待できません(貸し出ししてい
　るかもしれませんが)。

　そのように考えると、一般のパソコンのサウンドボードを使ってソフ
　トウェアで解析、測定するしかないのですが...

　ご存知のようにパソコンのマイク入力や音響性能は高くないものがほ
　とんどです。音響性能の良いサウンドボードも市販されていますが、
　プロユースを狙ったような製品になります。

　さらに、測定に利用できるマイクが必要です。カラオケマイクなどを
　利用するわけには行きません。マイクは、録音マニアなのの方でなけ
　れば、オーディオでは測定のためだけにしか利用されないと思います
　ので、レンタルか...ということになります。

　騒音計やスペクトルアナライザなど、ご存知たど思いますので、レン
　タルするおつもりもないでしょうし、まして購入は...

　あたりまえですが、音響に限らず、何かを測定する機器は、測定対象
　より優れた特性の機器でなければなりません。オーディオであれば、
　お持ちのオーディオ機器より音響特性が優れた機器で集音し、解析、
　評価しなければなりません。

　性能が良い機器というのは大抵の場合に高価になります。測定を正確
　に行うために校正なども的確になされていなければなりません。傾向
　的に、微細な部分まで測定できる機器は、精密さから機構的な強度が
　無いピックアップやマイク、検針器などを含んでいる可能性が濃厚で、
　取扱いをラフにできないものが多いかと思います。

　測定機器に限らず、専門性が高い機器は、知識がある人が使うことを
　前提として作られていることが多く、使用条件として知識が暗黙の内
　に存在しています(専門外の方に向けた説明書が付属しません)。

　八方塞がりでご期待に答えるような回答は難しそうですが、ご質問の
　回答に「ありません」「知りません」と返信するわけにも行きません
　ので回答は悩ましいですね (^^;

　それでは、次回もよろしくお付き合いください(^^)。

………………………………………………………………………………………
■３．３ＧＰＰ音声通信(18)
　　　「送話歪」(Sending Distortion)の計算
………………………………………………………………………………………
　冒頭でお知らせいたしましたように、前回のこのコラムでお伝えした
　(社)日本電子技術産業協会の統計情報の表記が「2001年」となってお
　りましたが正しくは「2002年」の統計です。ここに訂正とお詫び申し
　上げます。

　前回は、送話感度と受話感度の計算をご紹介しました。今回は送話歪
　の計算をご紹介します。

　　▼前回までの内容はホームページのバックナンバーをご覧ください。
　　http://www.ari-web.com/mm/

　送話歪(Sending Distortion)は、送話音声の音量に応じた歪成分の
　評価方法を規定したものです。

　聴覚感度の高い1KHz近傍の信号を音声といて入力した時、機器の音響
　特性やコーデック、電波を通して、擬似基地局の音声出力(POI出力点)
　の音声の歪レベルを評価します。

　擬似基地局というのは、携帯電話の通話をシミュレーションするため
　の電波送受信を行なう機器です。測定、評価では、機器の送話、受話
　の性能評価を区別するために、各種の測定ポイントを携帯電話間では
　なく、擬似基地局のポイントでの特性を用います。

　送話歪の測定評価は、[基準信号](正弦波1004Hz〜1025Hz)と[基準信
　号を除く全周波数成分]との電圧比を求め[dB](相対値)算出します。

　　送話歪 = -20log(基準信号を除く全周波数成分 / 基準信号) dB

　[基準信号]および[基準信号を除く全周波数成分]とはPOI出力点での
　(音声出力の)基準信号を除く全周波数の総和の電圧レベル[V]を用い
　ます。

　　▼送話の測定イメージ図（製品の接続説明図ですが）
　　http://www.ari-web.com/mobile/3g/mta01-wb/intro_03.htm

　3GPP規格では、歪を評価するにあたり、MRP点(ダミーヘッドの口元
　のマイク)に入力する音声(基準信号)のレベルをARL(基準レベル)に
　対して-35〜+10[dBPa]の範囲で10段階で規定しています(小さな音
　量から大きな音量までの歪成分を評価するためです)。

　例えば、MRP点にARLに対して-35[dBPa]の音声入力時にPOI出力点で
　基準信号のレベルが1[V]、基準信号を除く周波数成分の総和が 0.5
　[V]と得られたのであれば「送話歪」は6[dB](歪成分50%)となります。

　　　　…… ＡＲＬ ………………………………………………………
　　　　　ARLとは、Acoustic Reference Levelの略で、POI出力
　　　　　端で-10[dBm0]時のMRP点での音圧レベルを示していま
　　　　　す。

　　　　　例えば、POI出力点で-10[dBm0]時になる様にダミーヘッ
　　　　　ドの出力レベルを調整しMRP点の音圧レベルが-5[dBPa]
　　　　　であった場合、ARLに対して-35[dBPa]とは-40[dBPa]と
　　　　　いう事になります。

　　　　　3GPPの規定する送話歪測定では、歪測定においてMRP点
　　　　　に入力するする基準信号のレベルをARLに対しての音圧
　　　　　レベルで10段階のレベルを[dBPa]で規定しています。
　　　　………………………………………………………………………

　入力する音量レベルは10段階の音量レベルがあり、それぞれのレベル
　時の歪を測定します。音量レベルによって、携帯端末のマイクなどの
　特性の違いや、それに伴ったコーデックの変化を評価値とするためで
　す。

　計算の結果は、音量差を算出していますので、数値(dB値)の大きいほ
　ど歪成分が少ないということを意味します。

　　▼ARIは3GPP,GSM,PDC音響測定に対応した「3G携帯通信開発用
　　　音響測定システム MTA-1WB-S」を開発・販売しています。
　　http://www.ari-web.com/mobile/3g/mta01-wbs/info-3gpp.htm

………………………………………………………………………………………
■４．DISC & DISC（URLクリッピング）
………………………………………………………………………………………
　WEB参照可能な掲載記事などから毎日伝えられるニュースや記事から
　気になる情報や、翌日には埋もれてしまいそうな記事をピックアップ
　してご紹介しています（このメールマガジンの発行周期が隔週という
　こともあって新しい記事ばかりではありません）。

　■Blue Ray ディスクの続き
　前回のBlue Ray ディスクは製品が４月に出荷されるそうです。

　　▼インプレスAVウォッチ
　　ソニー、世界初のブルーレイレコーダを4月10日に発売
　 http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/20030303/sony.htm

　以前に発表された時には、2004年にとアナウンスされていましたが、
　早々に製品として登場するみたいですね（価格がアレですが）。
　ソニーではブルーレイディスクを放送向けの機器で採用した製品を
　投入するようです。

　　▼インプレスAVウォッチ
　　ソニー、青紫色レーザーディスクを使ったカムコーダなど
　　http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/20030305/sony.htm

　■DVD music
　DVDは、DVDアライアンスによって、DVD Video、DVD Audioなど用途
　によって記録規格が設けられていますが、(社)日本レコード協会から
　「DVD music」というDVD Audioではなく、DVD Videoを音楽用途に
　向けて利用するレコード会社の統一仕様が発表されました。

　　▼インプレスAVウォッチ
　　RIAJ、DVDプレーヤー対応音楽パッケージ「DVD music」を制定
　　http://www.watch.impress.co.jp/av/docs/20030227/riaj.htm

　DVD Audio は、オーディオ専用の高音質、マルチチャンネルソースが
　記録、再生できるDVDのオーディオ規格ですが、プレイヤーも対応し
　たプレイヤーが必要です。映像用DVDプレイヤーは普及していますが
　DVD Auido対応のプレイヤーは限られる状態です。

　DVD Videoのプレイヤーが普及しているため、DVD Video規格のオー
　ディオトラックを用いて、音楽と静止画のソフトを作るのに統一仕様
　としてロゴなどを規定するということです。

　音楽をDVDで楽しめるようにすることは良いかと思いますが...
　DVD Auidoにも対応したプレイヤーが普及しないままDVD musicとい
　う類似した名称ができると、間違って購入されるケースもあるかと懸
　念されます。

　「DVD Auidoは、DVD musicと違います。DVD Videoが再生できるプ
　レーヤーなら...Blue Ray ディスクは全くDVDとは違います。互換性
　があるプレーヤーならDVD Videoは再生できますがDVD Audioは再生
　できません。DVD musicはOKです」

　「DVD-RAMとは関係ないのですか？」などと店頭などで展開されるの
　は、かなり不幸ですね。

………………………………………………………………………………………
■編集後記
　
　コンピュータの販売不振とデジタルカメラ、映像機器の好調のせいで
　AV家電復権などと報道されたりしていますが、AV家電系と言えども、
　いわゆる３種の神器といわれるデジカメ、ディスプレイ、DVD、HDD
　レコーダー、プレーヤーを除くと目立って好調というわけでもないよ
　うですので、復権とまでは行かないのではないかという気もします。

　また、昨今では、人気の中心価格帯などが人によって分散している傾
　向にあるような気がしますので、本当に強い商品というのが、一般的
　な傾向として語ることができないような、やはり、好みの細分化や生
　活スタイルの変化と同様の現象が見られるように思います。

　コンピュータは、2002年は不振でしたが、この原因もIT不況がらみに
　求める説も、高性能PC不要説も、OSが牽引できなかったとする説も
　多種に分かれ今ひとつ市場を言い当てているという感じではありませ
　ん。

　コンピュータの2002年冬モデルもその傾向はあったのですが、2003年
　春モデルは、各メーカーとも製品ラインナップのそれぞれの特性に差
　が大きくなっているように思います。AV特性、高速性能、モバイルな
　ど、PC特有の八方美人的製品の影が薄れ専用の特性に傾倒させている
　ように見えます。

　以前ならば、AV性能の高い製品は、大抵の場合、CPU性能も高いいわ
　ゆるハイエンドのフル装備のパソコンであったのですが、今シーズン
　は、AV性能は高いが、CPU性能は他の製品の方が高いなど、それぞれ
　が少し分化したラインナップになっているように思います。

　コンピュータが遂に本当に細分化する動きなのか、３月から５月にか
　けて投入される更なるCPUの高速化と新シリーズ前のクリアランス的
　な動向なのかは興味深いところです。

　それでは、次回、2003年3月20日Vol.26もよろしくお願いします。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ARI A&S 編集部





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