CN105659628B - 测量装置和测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于评价电子装置(100)的测量装置(10)，该电子装置(100)通过按压振动体抵接人耳从而通过振动传递使声音被听到，测量装置(10)包括：模拟人耳的耳模型(50)；以及振动拾音器(57a)和(57b)，设置在形成于耳模型(50)中的人造外耳道(53)的边缘。

Description

测量装置和测量系统

相关申请的交叉引用

本申请要求在2013年6月26日提交的第2013-134286号日本专利申请和在2013年7月23日提交的第2013-152607号日本专利申请的优先权和利益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于评价和测量配置为通过按压保持在外壳中的振动体抵接人耳，基于振动体的振动向用户传递声音的声学装置(诸如电子装置或助听器)的测量装置和测量系统。

背景技术

在专利文献1中，记载了向使用者(用户)传递空气传导音和骨传导音的电子装置，诸如移动电话等。在专利文献1中，空气传导音是指，由振动物体引起的空气振动经过外耳道传递至耳膜，并通过耳膜振动传递至用户的听觉神经的声音。另外，在专利文献1中，骨传导音是指，通过与振动物体接触的、用户身体的一部分(诸如，外耳的软骨)传递至用户的听觉神经的声音。

在专利文献1记载的电话中，由压电双晶片和柔性物质形成的矩形板状振动体通过弹性元件附接至外壳的外表面上。专利文献1还公开了当向振动体中的压电双晶片施加电压时，压电材料沿纵向扩展和收缩，导致振动体经受弯曲振动，而且当用户使振动体触摸到耳廓时，向用户传递空气传导音和骨传导音。

在先专利文献

专利文献

专利文献1:日本专利公开公报“JP2005-348193A”

发明内容

发明要解决的问题

如专利文献1所公开的，为了评价向用户传递空气传导音和经过外耳的软骨的骨传导音的电子装置，需要通过近似法测量由振动体的振动在人的听觉神经上作用的声压和振动量。下面的两种测量方法是测量振动量的方法。

第一种测量方法是通过按压作为测量对象的振动体抵接用于骨传导振动元件测量的、机械地模拟耳后的乳突的人造乳突，测量振动量作为电压。第二种测量方法是通过按压振动拾音器(诸如压电式加速度拾音器)抵接作为测量对象的振动体，测量振动量作为电压。

然而，通过第一种测量方法获得的测量电压是对在将振动体按压抵接人耳后的乳突时的人体特性机械地加权的电压，而不是对在将振动体按压抵接人耳时的振动传递特性加权的电压。而且，第二种测量方法获得的测量电压直接测量振动体的振动量。同样地，也不是对在人耳中的振动传递特性加权的电压。因此，不能通过使用以上的测量方法测量振动体的振动量准确地评价向用户传递空气传导音和经过外耳的软骨的骨传导音的电子装置。

发明者已经开发了一种诸如助听器等的声学装置，其与专利文献1公开的电话不同，使用通过振动体使配置在声学装置中的振动传递元件振动所产生的空气传导音和在振动的振动传递元件与人耳廓接触时由于振动传递引起的声音成分，也就是振动音(骨传导音)等来传递声音。

然而，没有建立用于通过将振动体与人耳廓接触向用户传递声音的上述声学装置的任何测量方法。因此，不能测量由于振动在耳朵的外耳道引起的空气传导辐射成分和通过耳朵的软骨传递的振动成分。同样，不存在可以测量现有助听器等的标准所规定的测量项目的系统。

因此，提供一种可以测量对在人耳中的振动传递的特性加权的振动量并可以准确地评价包括振动体的电子装置的测量装置将是有益处的。

提供一种可以测量通过将振动体与人耳廓接触向用户传递声音的声学装置的特性的测量系统也是有益处的。

发明内容

本文公开的测量装置是用于评价使声音通过按压振动体抵接人耳经由振动传递而被听到的电子装置的测量装置，该测量装置包括：模拟人耳的耳模型；以及多个振动拾音器，设置在形成于耳模型中的人造外耳道的边缘。

本文公开的测量系统是用于评价声学装置的测量系统，上述声学装置包括收集声音的传声器和被按压抵接用户的耳朵并向用户传递由传声器收集的声音的振动体，上述测量系统包括：扬声器；模拟人耳的耳模型；振动声音检测器，设置在耳模型中；以及消声空间，容纳扬声器、耳模型以及振动声音检测器。

发明效果

本发明的测量装置可以测量对人耳中的振动传递的特性加权的振动量，并可以准确地评价包括振动体的电子装置。

本发明的测量系统可以测量通过将振动体与人耳廓接触向用户传递声音的声学装置的特性。

附图说明

图1示出作为可以通过本发明的测量装置测量的电子装置的移动电话的示例。

图2示出作为可以通过本发明的测量装置测量的电子装置的助听器的示例。

图3是图2的助听器中的振动体的侧视图。

图4示出佩戴在用户耳朵中的图2的助听器。

图5示出作为可以通过本发明的测量装置测量的电子装置的助听器的另一示例。

图6示出图5中的助听器接触耳屏的部分。

图7是图5的助听器中的振动体的侧视图。

图8示意性地示出根据实施方式1的测量装置的结构。

图9示出图8中的振动检测器的结构。

图10示出图8中的振动测量头的结构。

图11是示出图8中的测量装置的主要部分的功能结构的框图。

图12示出用于说明图11中的两个振动拾音器的输出的增益校正的振动测量头。

图13示意性地示出与图11中的两个振动拾音器对应的两个均衡器的增益特性。

图14示意性地示出根据实施方式2的测量装置的主要部分的结构。

图15示意性地示出根据实施方式3的测量装置的主要部分的结构。

图16示意性地示出根据实施方式4的测量系统的结构。

图17示意性地示出图16中的声学装置。

图18是图16中的耳模型的局部详细图。

图19示出测量系统中的消声空间的内部的详细结构。

图20是示出图16中的测量单元的主要部分的结构的功能框图。

图21示出图20中的振动检测元件的输出和传声器的输出之间的相位关系。

图22示出应用画面的示例。

图23示出测量结果画面的示例。

图24示出测量结果画面的另一示例。

图25示意性地示出根据实施方式5的测量系统的结构。

图26是图25中的测量系统的局部详细图。

图27示意性地示出根据实施方式6的测量系统的结构。

具体实施方式

首先，在描述本发明的实施方式之前，说明通过本发明的测量装置测量的电子装置。

通过按压振动体抵接人耳从而使声音通过振动传递被听到的所有电子装置都是可以测量的电子装置。这样的电子装置不仅包括诸如专利文献1中公开的电话等的音频通讯装置，也包括公知的骨传导型助听器和其他听觉辅助装置、耳机等。列举以下电子装置作为测量对象的示例。

图1中的电子装置是申请人建议的移动电话101(诸如智能电话)，其在矩形外壳102的表面上包括比人耳大的矩形面板103。该移动电话101将面板103作为振动体进行振动并通过按压面板103抵接用户的耳朵以覆盖耳朵，从而通过振动传递向用户传递声音。

图2中的电子装置是发明人建议的助听器110，包括振动体111。振动体111包括按压部件112a和附接部分113。按压部件112a与振动体111附接。例如，当振动体111接触用户的耳屏，然后通过使按压部件112a与和耳屏相对的外耳道的部分(例如，对耳屏附近位置)接触，从而按压部件112a按压振动体111抵接耳屏。振动体111接触用户的耳朵的位置可以是例如耳屏、对耳屏、耳甲或耳廓。在本文中描述的示例中，与用户的耳朵接触的位置是耳屏(耳屏侧的外耳道内壁)。

附接部分113是用于将按压部件112a附接至振动体111的部件。按压部件112a和附接部分113形成互相嵌合的形状。按压部件112a优选包括凹形切口部分114a，附接部分113优选具有与该切口部分114a嵌合的凸面形状。按压部件112a可以通过沿宽度方向滑动从振动体111卸下。振动体111优选具有小于等于4mm的厚度(D)和小于等于15mm的宽度(W)。只要尺寸处于该范围内，则无论性别和年龄(婴幼儿除外)如何，都可以振动体111置于用户的耳朵的外耳道内。按压部件112a优选具有三种尺寸(小、中、大)，根据用户耳朵的大小选择按压部件112a、112b、以及112c中的一个，并将其附接至用于按压部件的附接部分113。

保持部120包括支撑部121、耳钩122以及主体123。保持部120将振动体111保持在振动体111与用户的耳朵接触的位置(耳屏侧的外耳道内壁)。支撑部121的一端与振动体111连接。支撑部121具有中空结构，而且通过该中空结构向振动体111提供导线。支撑部121足够坚硬，从而使振动体111的角度不改变。支撑部121的另一端与耳钩122的一端连接。

耳钩122与用户的耳廓的外侧接触，以将助听器110佩带于用户的耳朵中。耳钩122优选形成为符合用户的耳廓的钩形，以使助听器110稳定地佩带于用户的耳朵中。耳钩122的另一端与主体123连接。主体123内置内传声器124、音量和音质调整接口、控制器等。

图3是振动体111的侧视图。振动体111包括压电元件115和面板116。压电元件115由在施加电信号(电压)时根据组成材料的机电耦合系数而扩展和收缩或弯曲(屈曲)的元件形成。可以使用例如陶瓷或晶体元件。压电元件115可以配置为单层压电晶片、双层压电晶片或层压压电元件。层压压电元件的示例包括具有单层压电晶片的层(例如，16或24层)的层压单层压电晶片元件和具有双层压电晶片的层(例如，16或24层)的层压双层压电晶片元件。这样的层压压电元件可以配置具有层压结构，该层压结构通过由例如锆钛酸铅(PZT)组成的多层介电层和配置在介电层之间的电极层形成。单层压电晶片根据电信号(电压)的施加而扩展、收缩，双层压电晶片根据电信号(电压)的施加而弯曲。与面板116(主面)接触的压电元件115的表面优选形成为宽4.0mm、长17.5mm的板形。

压电元件115通过接合部件与面板116接合。面板116由例如玻璃或诸如丙烯酸等的合成树脂形成。面板116优选形成为板形。接合部件设置在压电元件115的主面和面板116的主面之间。例如，使用非热硬化粘合材料或双面胶作为接合部件。压电元件115远离与面板116接合的表面由模具117覆盖。在模具117的顶部具有按压部件112a和用于按压部件的附接部分113。

面板116的与耳朵(主面)接触的表面的面积优选是压电元件115的主面面积的0.8至10倍。如果面板116的主面面积是压电元件115的主面面积的0.8至10倍，则面板116可以随着压电元件115的扩展和收缩或弯曲而变形，并可以充分保证与用户的耳朵接触的面积。面板116的主面面积例如更优选是压电元件115的主面面积的0.8至5倍。因此，面板116的主面是例如宽10mm、长18mm。

图4示出佩戴在用户的耳朵中的助听器110。图4(a)是耳朵的正视图，图4(b)是从脸侧观看的耳朵的侧视图。助听器110通过将振动体111从用户的耳朵的内侧与用户的耳屏或对耳屏接触并向耳屏或对耳屏传递振动，使用户听到声音。振动体111处于“从用户的耳朵的内侧与用户的耳屏或对耳屏接触”的状态是指当振动体111在被插入耳朵的外耳道中时，如何使振动体111从外耳道的入口附近的位置与耳屏或对耳屏接触。在图4示出的示例中，振动体111从用户的耳朵的内侧与用户的耳屏接触。此时，按压部件112a与外耳道的与耳屏相对的部分接触。

图4(a)中示出的振动体111由于保持部120的重量，即与耳钩122的一端连接的主体123的重量通过支撑部121沿箭头a的方向被拉拽。如图4(b)所示，由于振动体111与耳屏接触而被耳屏挂住，因此，当振动体111被沿箭头a的方向拉拽时，力在振动体111上沿与用户的耳朵接触的方向(箭头b的方向)作用。换言之，利用保持部120的重量，沿振动体110与用户的耳朵接触的方向产生力(按压力)。因此，保持部120使按压力作用在振动体111上，从而，更可靠地通过振动体111的振动传递声音。

优选使用0.1N至3N的力按压振动体111抵接用户的耳朵。如果使用0.1N至3N的力按压振动体111，则振动体111产生的振动充分地传递到耳朵。而且，如果按压的力小于3N，则即使很长时间佩戴助听器110，用户也几乎不会感到疲劳，因此，保持佩戴助听器10时的舒适性。

如图4(a)所示，上述助听器110不通过振动体111和按压部件112a完全密封外耳道。因此，在佩戴助听器110时，不会引起堵耳效应，而且可以保持佩戴时的舒适性。

图5中的电子装置是与图2中的发明者建议的助听器相似的助听器130。对与图2中所示出的相同的结构部件使用相同的符号，并省略对它们的叙述。助听器130通过从耳朵的外侧将振动体111与用户的耳朵接触，例如，通过将振动体111与耳屏接触使用。因此，如图2所示，具有保持部120。图6以不同的角度示出与耳屏接触的振动体111。如图6所示，振动体111与突出的耳屏接触，因此通过在与耳屏接触的位置设置下述凹面131，可以不挤压耳屏而充分确保振动体111和耳屏之间的接触面积。

如图2和图5所示，保持部120包括支撑部121、耳钩122以及主体123。保持部120将振动体111保持在振动体111与用户的耳朵(耳屏)接触的位置。支撑部121的一端与振动体111连接。支撑部121具有中空结构，而且通过该中空结构向振动体111提供导线。支撑部121足够坚硬使得振动体111的角度不改变。支撑部121的另一端与耳钩122的一端连接。

耳钩122与用户的耳廓的外侧接触，以将助听器130佩带于用户的耳朵中。耳钩122优选形成为符合用户的耳廓的钩形，以使得助听器130稳定地佩带于用户的耳朵中。耳钩122的另一端与主体123连接。主体123内置内传声器124、音量和音质调整接口、控制器等。

图7是振动体111的侧视图。如上所述，振动体111包括压电元件115和面板116。如图7所示，压电元件115优选形成为面板。

压电元件115通过接合部件与面板116接合。接合部件设置于压电元件115的主面和面板116的主面。接合部件可以使用非热硬化粘合材料或双面胶。压电元件115远离与面板116接合的表面由模具117覆盖。

面板116的主面包括凹面131。凹面131是在面板116的中央区凹陷的部分。因为耳屏向外侧突出，所以需要在平面与耳屏接触时通过挤压耳屏获得接触面积。然而，因为图5中的助听器130包括凹面131，且该凹面131与耳屏接触，所以，可以不挤压耳屏而得到接触面积。由于无需压倒耳屏，因此，保持部120可以具有相似的结构。而且，因为不挤压耳屏，所以可以在用户佩戴助听器1时保持舒适感。

通过0.1N至3N的力按压振动体111的面板116抵接用户的耳朵。如果用0.1N和3N之间的力按压面板116，则面板116引起的振动充分地传递至耳朵。如果按压的力小于3N，则即使长时间佩戴助听器130，用户也几乎不会感到疲劳，从而保持佩戴助听器130时的舒适感。

面板116的凹面131优选包括与用户的耳朵(例如，耳屏)接触的部分和不与用户的耳朵接触的部分。通过在面板116中设置不与用户的耳朵接触的部分，可以从该部分生成空气传导音。

面板116的主面面积优选是压电元件115的主面面积的0.8至10倍。如果面板116的主面面积是压电元件115的主面面积的0.8至10倍，则面板116可以随着压电元件115的扩展和收缩或弯曲而变形，而且可以充分保证与用户的耳朵接触的面积。面板116的主面面积例如更优选是压电元件115的主面面积的0.8至5倍。

除了图2和图5中示出的助听器，具有仅向人耳的一部分传递振动的突出或角部的电子装置也可以作为测量对象。

下面参照附图描述本发明的测量装置。

实施方式1

图8示意性表示根据实施方式1的测量装置的结构。本实施方式的测量装置10包括电子装置安装部20和测量单元200。在测量装置10中，电子装置安装部20和测量单元200可以形成为一个整体，或电子装置安装部20和测量单元200可以分离并适当连接以形成测量系统。电子装置安装部20具有由底座30支撑的振动测量头40和保持作为测量对象的电子装置100的保持部70。作为电子装置100，保持部70可拆装地保持专利文献1中公开的电话、图1的移动电话101等。首先，对振动测量头40进行说明。

振动测量头40具有耳模型50和振动检测器55。耳模型50仿造人耳，而且包括人造耳51和与人造耳51结合的人造外耳道单元52。图8中的耳模型50相当于人的右耳。人造外耳道53形成于人造外耳道单元52的中央区域。人造外耳道53形成为5mm至18mm的直径的孔。该直径优选为人外耳门的平均直径，即7mm至8mm。耳模型50在人造外耳道单元52的边缘通过支撑部件54可拆装地支撑在底座30上。

耳模型50由与在例如人体模型(诸如，头与躯干模拟器(HATS)、用于声学研究的楼氏公司电子人体模型(KEMAR)等)中使用的常用人造耳的材料相似的材料形成，诸如，符合IEC60318-7的材料。该材料可以例如由诸如硬度35至55的橡胶等材料形成。橡胶的硬度可以例如依照符合JISK6253或ISO48等的国际橡胶硬度等级(IRHD/M)测量。作为硬度测量系统，可以适当使用得乐(Teclock)公司制全自动型IRHD/M微型国际橡胶硬度等级计量器GS680。应当注意，考虑到由于年龄而引起的耳朵硬度的变化，根据经验，优选准备大约2、3种具有不同硬度的耳模型50替换使用。也可以基于亚洲人、白种人、黑种人或其他人种的人的耳朵硬度的统计数据准备耳模型50。

人造外耳道单元52的厚度，即人造外耳道53的长度相当于到人鼓膜(耳蜗)的长度，而且例如适合设定在5mm至50mm的范围内，优选设定在8mm至30mm的范围内。在本实施方式中，人造外耳道53的长度大约是30mm。因此，因为可以再现从人外耳道的内壁发出的空气传导音，所以优选具有人造外耳道53。

如图9(a)中的平面图和图9(b)中的正视图所示，振动检测器55包括振动变送器56和多个(这里是两个)振动拾音器57a和57b。振动变送器56包括板形振动传递部件58，该振动传递部件58具有直径与人造外耳道53的孔径大致相同的孔58a，例如，直径是8mm。

振动传递部件58由具有良好振动效果的材料形成。例如，可以使用金属或合金，诸如钢、SUS、黄铜、铝或钛，或塑料等，然而就检测灵敏度而言，优选使用轻质材料。振动传递部件58可以是矩形，诸如，方形垫圈，但是，由于耳模型50的位移量在人造外耳道53的周边部大，因此，优选使用诸如圆垫圈的环形。环形可以形成为例如比孔58a的直径大6mm至12mm的尺寸，即，环的两侧在孔58a的径向可以是大约5mm。振动传递部件58的厚度根据材料的强度等适宜设定。

振动拾音器57a和57b优选在作为测量对象的电子装置的测量频率范围内(例如，0.1kHz至30kHz)具有平滑的输出特性、轻量、且即使轻微振动也可以精确地测量。这样的振动拾音器的示例为压电式加速度拾音器，诸如由理音公司(Rion Corporation)等制造的振动拾音器PV-08A等。振动拾音器57a和57b在振动传递部件58的一个表面上，优选在相对于振动传递部件58的孔58a对称的位置通过诸如油脂、瞬间粘合剂(诸如，Aron Alpha(注册商标))等接合部件与振动传递部件58连接。

图10(a)是从底座30侧观察的振动测量头40的平面图。图10(b)是沿图10(a)的b-b线的剖面图。在与振动拾音器57a和57b连接的面的相对侧的、振动传递部件58的面附接至人造外耳道单元52与人造耳51相对的端面，以使得孔58a与人造外耳道53连通。振动传递部件58优选与人造外耳道单元52连接，以使得一个振动拾音器57a设置在与人造耳51的耳屏对应的位置，另一个振动拾音器57b设置在夹着人造外耳道53的、与相反侧对应的位置。振动拾音器57a和57b与测量单元200连接。

振动测量头40包括用于测量经过人造外耳道53传播的声音的声压的声压计60。声压计60测量在将作为测量对象的电子装置的振动体按压抵接人耳时产生的声压。该声压包括与由于振动体的振动使得空气振动从而直接经耳膜听到的空气传导成分对应的声压，以及与代表由于振动体的振动使得外耳道内部振动而在耳朵自身产生的、经耳膜听到的声音的空气传导成分对应的声压。如图10(a)和10(b)所示，声压计60包括管部件61和由管部件61保持的传声器62，该管部件61从人造外耳道53的外壁(孔的外壁)通过振动检测器55中的振动传递部件58的孔58a延伸。

传声器62配置为例如用于测量的电容器传声器，其具有低自噪声且在电子装置的测量频率范围内具有平滑的输出特性。理音公司制造的电容器传声器UC-53A可以例如用作传声器62。设置传声器62以使得声压检测面与人造外耳道单元52的端面几乎匹配。传声器62可以例如由人造外耳道单元52或底座30支撑，并设置为处于相对人造外耳道53的外壁悬浮的状态。传声器62与测量单元200连接。虽然人造外耳道单元52在图10(a)中是矩形，但是人造外耳道单元52可以是任何形状。

下面，说明图8中的保持部70。如果作为测量对象的电子装置100是平面图中的具有矩形的移动电话(诸如，图1中的智能电话)，则当人在一只手中保持移动电话并将移动电话按压抵接其耳朵时，通常由手保持移动电话的两侧。移动电话抵接耳朵的按压力和接触位置对于每个人(用户)不同，并在使用期间变化。保持部70考虑上述移动电话的使用方式保持电子装置100。

保持部70具有支撑电子装置100两侧的支撑部71。支撑部71附接至臂部72的一端以使得沿按压电子装置100抵接耳模型50的方向关于与y轴平行的轴y1旋转。臂部72的另一端与设置在底座30上的移动调节器73结合。移动调节器73可以沿由支撑部71支撑的电子装置100的垂直方向x1和按压电子装置100抵接耳模型50的方向z1调整臂部72的移动，其中，方向x1平行于与y轴正交的x轴，方向z1平行于与y轴和x轴正交的z轴。

由此，在由支撑部71支撑的电子装置100中，通过关于轴y1旋转支撑部71或通过沿z1方向移动臂部72来调整振动体(面板102)抵接耳模型50的按压力。在本实施方式中，在0N至10N范围内调整按压力，优选为3N至8N。

范围是0N至10N的原因在于，允许在当与人按压电子装置抵接耳朵(例如通话)时假定的按压力相比足够宽的范围内进行测量。0N的情况可以不仅包括例如与耳模型50接触而不按压抵接的情况，也包括保持电子装置100以距离耳模型50 每1mm至1cm为间隔，并在每个距离进行测量的情况。该方法还允许通过传声器62测量由距离引起的空气传导音的衰减程度，从而使得测量装置更方便。假定3N至8N的范围是具有正常听力的人按压普通扬声器抵接耳朵进行通话的平均力的范围。根据人种和性别可能存在差异，但是，重要的是，在诸如普通移动电话、装有普通扬声器的智能电话等的电子装置中，优选可以测量用户通常施加的按压力下的振动音和空气传导音。

通过沿x1方向调整臂部72的移动，相对于耳模型50调整由支撑部71支撑的电子装置100的接触位置，从而，例如，如图1所示，作为振动体示例的面板102几乎覆盖整个耳模型50，或面板102覆盖耳模型50的一部分。保持部70也可以配置为通过使臂部72的移动在平行于y轴的方向上可调整，或通过使臂部72关于平行于x轴或z轴的轴可旋转，从而允许调整电子装置100至与耳模型50接触的各种位置。

如图2和图5所示，当测量目标是仅向人耳的一部分传递振动的电子装置时，测量目标不由保持部70保持，而是直接由耳模型50保持。在这种情况下，优选由底座30保持振动测量头40，从而耳模型50的位置与当人站立时的位置相同。

下面，对图8中的测量单元200进行描述。图11是表示根据实施方式的测量装置10的主要部分的功能结构的框图。测量单元200包括灵敏度调节器300、信号处理器400以及个人计算机(PC)500。

将振动拾音器57a和57b以及传声器62的输出提供到灵敏度调节器300。灵敏度调节器300包括分别调整振动拾音器57a和57b的输出振幅的可变增益放大器电路301a和301b以及调整传声器62的输出振幅的可变增益放大器电路302。可变增益放大器电路301a、301b以及302手动或自动地将与各电路对应的模拟输入信号的振幅独立地调整至需要的振幅。因此校正振动拾音器57a和57b的灵敏度和传声器62的灵敏度中的错误。可变增益放大器电路301a、301b以及302配置微可以在例如±50dB的范围内调整输入信号的振幅。

灵敏度调节器300的输出被提供至信号处理器400。信号处理器400包括A/D转换器410、频率特性调节器420、相位调节器430、输出合成器440、频谱分析仪450、存储器460、声学信号输出单元480以及信号处理控制器470。A/D转换器410包括将各可变增益放大器电路301a和301b的输出转换成数字信号的A/D转换电路(A/D)411a和411b以及将可变增益放大器电路302的输出转换成数字信号的A/D转换电路(A/D)412。A/D转换电路411a、411b以及412优选可以支持例如16比特以上，换算成动态范围可以支持96dB以上。

A/D转换器410的输出被提供至频率特性调节器420。频率特性调节器420包括分别调整来自振动拾音器57a和57b的检测信号的频率特性(即A/D转换电路411a和411b的输出)的均衡器(EQ)421a和421b；调整来自传声器62的检测信号的频率特性(即A/D转换电路412的输出)的均衡器(EQ)422；以及合成电路423，其作为合成均衡器421a和421b的输出的振动输出合成器。均衡器421a、421b以及422手动或自动地将各输入信号的频率特性独立地调整成近似人体的听觉的频率特性。均衡器421a、421b以及422可以配置成例如具有多个频带的图像均衡器、低通滤波器、高通滤波器等。A/D转换器410和频率特性调节器420的排列顺序可以颠倒。

频率特性调节器420的输出被提供至相位调节器430。相位调节器430包括可变延迟电路431，该可变延迟电路431调整来自振动拾音器57a和57b的、合成检测信号的相位，即调整合成电路423的输出。由于通过耳模型50的材料传递的音速和通过人体肌肉或骨传递的音速不完全相同，因此假设振动拾音器57a和57b的合成输出和传声器62的输出之间的相位关系与人耳偏离，且越到高频率该偏离越大。

从而，如果振动拾音器57a和57b的合成输出和传声器62的输出之间的相位关系偏离较大，则当通过下述输出合成器440合成两个输出时，可能在与实际不同的时间出现振幅峰部和振幅谷部，而且，合成输出可能被放大或减弱。因此，在本实施方式中，根据作为测量对象的电子装置100的测量频率范围，通过可变延迟电路431使得在预定范围内可以调整来自振动拾音器57a和57b的合成检测信号的相位，也就是可以调整合成电路423的输出。

例如，在测量频率范围是100Hz至10kHz的情况下，通过可变延迟电路431在大约±10ms(相当于±100Hz)的范围内以至少小于0.1ms(相当于10kHz)的增量，诸如0.04μs的增量调整来自振动拾音器57的检测信号的相位。在人耳的情况下也在骨传导音(振动传递成分)和空气传导音(空气传导成分)之间产生相位偏移。因此，通过可变延迟电路431进行的相位调整并非用于使得来自振动拾音器57a、57b和传声器62的检测信号的相位匹配，而是将这些检测信号的相位与耳朵的实际听觉匹配。

相位调节器430的输出被提供至输出合成器440和信号处理控制器470。输出合成器440对通过可变延迟电路431进行相位调整后的、来自振动拾音器57a和57b的合成检测信号与穿过相位调节器430的来自传声器62的检测信号进行合成。由此可以得到与人体近似的感觉声压，该感觉声压合成了通过作为测量对象的电子装置的振动所传递的振动量和声压，即，振动传递成分和空气传导成分。

输出合成器440的合成输出被提供至频谱分析仪450和信号处理控制器470。频谱分析仪450包括对输出合成器440的合成输出进行频率分析的快速傅里叶变换(FFT)451。由此，从FFT451获得相当于合成了振动传递成分和空气传导成分的感觉声压的功率谱数据。

而且，频谱分析仪450具有FFT452和453，FFT452和453分别对在被输出合成器440合成之前的信号，即，对来自振动拾音器57a和57b的、已经穿过相位调节器430的合成检测信号和来自传声器62的检测信号进行频率分析。由此，从FFT452获得相当于振动传递成分的功率谱数据，并从FFT453获得相当于空气传导成分的功率谱数据。

在FFT451至453中，根据电子装置100的测量频率范围对频率成分(功率谱)设定分析点。例如，当电子装置100的测量频率范围是100Hz至10kHz时，设定分析点以使得当将测量频率范围的对数图中的间隔分成100至2000等份时分析每个点的频率成分。

FFT451至453的输出存储在存储器460中。存储器460具有可以为FFT451至453中的每一个存储多个分析数据组(功率谱数据)的至少双缓冲区的容量。存储器460配置成根据来自后述PC500的数据传递请求总是允许传递最新数据。如果未请求即时分析，则无需采用双缓冲区结构。

配置声学信号输出单元480以使得诸如耳机的外部连接设备能够可拆装地连接。通过信号处理控制器470，来自振动拾音器57a和57b的合成检测信号，来自传声器62的检测信号或通过输出合成器440合成的这些检测信号后的合成信号被选择并提供至声学信号输出单元480。在通过均衡器等适当地调整输入数据的频率特性后，声学信号输出单元480进行转换成模拟声学信号的D/A转换并输出结果。

信号处理控制器470通过用于诸如USB、RS-232C、SCSI、PC卡等接口的连接线510与PC500连接。基于来自PC500的指令，信号处理控制器470控制信号处理器400的每个部分的操作。基于来自PC500的指令，信号处理控制器470向PC500传递：来自振动拾音器57a和57b的、通过相位调节器430进行了相位调整的合成检测信号、来自传声器62的检测信号、输出合成器440的合成输出以及存储在存储器460中根据FFT451至453得出的分析数据。灵敏度调节器300和信号处理器400可以配置成在诸如中央处理器(CPU)的任何合适的处理器上都可以执行的软件，或可以配置成数字信号处理器(DSP)。灵敏度调节器300不限于模拟处理，而且可以连接在A/D转换器410和频率特性调节器420之间，通过数字处理调整灵敏度。PC500必然可以具有通过信号处理控制器470和存储器460执行的功能。

PC500包括存储器501、测试信号生成器502、输出调节器503等。存储器501存储各种数据，诸如，用于通过测量装置10对电子装置进行评价的应用、测试信号等。存储器501可以是内部存储器或外部存储器。评价应用例如从CD-ROM复制到存储器501，通过网络下载到存储器501等。测试信号例如作为需要的WAV文件(音频数据)存储，例如可以选择性读取。WAV文件可以例如从可读介质复制或从网络下载并存储。

例如，PC500基于评价应用在显示器504上显示应用画面。基于通过应用画面输入的信息，PC500向信号处理器400传递指令。PC500从信号处理器400接收指令响应和数据，并基于接收到的数据执行预定处理，在应用画面上显示测量结果，并评价测量对象。

测试信号生成器502优选配置成允许选择性生成并输出期望的单频率正弦波(纯音)、频率从低频到高频或从高频到低频跨越预定频率范围顺序改变的纯音扫频信号(纯音扫频)以及由多个不同频率的正弦波信号组成的多重正弦波信号(多重正弦)。纯音扫频的预定频率范围可以在可听的频率范围内适当设置。优选纯音扫频中处于连续频率的振幅相同。优选多重正弦中的每个正弦波的振幅也相同。

根据作为测量对象的电子装置100的外部输入的信号形式，输出调节器503将从存储器501或测试信号生成器502输出的测试信号转换成预定信号形式，诸如转换成模拟信号，并通过用于诸如USB的接口的连接线511将该结果提供至电子装置100的外部输入终端105。在电子装置100是移动电话的情况下，从测试信号输出单元502输出的测试信号可以是根据诸如3GPP2(3GPPTS26.131/132)、VoLTE等标准的信号。

下面，对两个振动拾音器57a和57b的输出的增益校正进行说明。图12(a)和图12(b)分别是在人站立时的相同状态下，从人造耳51侧观察的振动测量头40的正视图和后视图。在图12(a)和12(b)中，将包括人造外耳道53的周围区域划分成9个相等部分，而且为了便于描述，将除了人造外耳道53以外的周围区域标记为A1至A8。振动拾音器57a设置在振动传递部件58的区域A8中，振动拾音器57b设置在振动传递部件58的区域A1中。

在该配置中，如在图2和图5中所示的助听器，当评价包括仅与耳廓的一部分接触并施加振动的振动体的电子装置时，在按压振动体抵接阴影线按压区域P1时和在按压振动体抵接阴影线按压区域P2时，对于听觉可能几乎没有区别。按压区域P1是几乎位于设置有振动拾音器57a和57b的区域A8和A1之间的中心的区域，而且是延伸至区域A3和A5中的区域。按压区域P2是延伸至设置有振动拾音器57a的区域A8和与区域A8相邻的区域A5中的区域。

然而，发明者进行的实验表示，由于按压区域P2被直接设置在振动拾音器57a上，因此，传递至振动拾音器57a的振动成分倾向于比传递至振动拾音器57b的振动成分大。主要原因推测为耳模型50或振动传递部件58不能完全均匀地进行振动。因此，假定如果仅通过振动拾音器57a和57b中的一个的输出评价测量对象，则取决于按压区域可能产生测量结果和实际区域之间的差异，这导致不能准确评价测量目标。如图1所示，在电子装置是振动体覆盖人造外耳道53的周围的使用方式的情况下，传递均匀的振动。因此，假定即使在通过振动拾音器57a和57b中的一个检测振动时，也几乎不会与实际听觉不同。因此，即使在仅通过振动拾音器57a和57b中的一个的输出评价测量对象时，也可以准确地对评价对象进行评价。

为了解决这个问题，本实施方式的测量装置10校正均衡器421a和421b的增益，以使得在将相同的振动体按压抵接按压区域P1并通过纯音扫频信号引起振动或按压抵接按压区域P2并通过纯音扫频信号引起振动时，合成电路423的输出在各频率下基本相同。图13示意性地表示校正后的均衡器421a和421b的增益特性。在图13中，横轴表示频率(Hz)，纵轴表示增益(dB)。Ga表示均衡器421a的增益特性，Gb表示均衡器421b的增益特性。

根据本实施方式的测量装置10，在如图2和图5所示的示例中，当将包括通过仅与耳廓的一部分接触来传递振动的振动体的电子装置与人造耳51的耳廓的任何位置接触，并振动耳廓时，可以准确测量对人耳中的振动传递的特性加权的振动量，而且可以准确评价测量对象。当然，在如图1所示的示例中，对于包括通过与耳廓接触以覆盖耳廓来传递振动的振动体的电子装置，同样可以准确测量对人耳中的振动传递的特性加权的振动量，而且可以准确评价测量对象。根据本实施方式的测量装置10，通过合成两个振动拾音器57a和57b的输出，也可以提高振动检测信号的S/N比例。

实施方式2

在实施方式2的测量装置中，振动检测器55的结构和在实施方式1的测量装置10中的结构不同。如图14所示，振动检测器55包括两个振动传递部件58b和58c。该两个振动传递部件58b和58c均形成为如图9(a)和9(b)所示的环形振动传递部件58的一半。振动拾音器57a处于弧形振动传递部件58b的中央区。振动拾音器57b处于弧形振动传递部件58c的中央区。与实施方式1相同，振动传递部件58b和58c附接至人造外耳道单元52的、与人造耳51相对的端面，优选一个振动拾音器57a设置在与人造耳51的耳屏对应的位置，另一个振动拾音器57b设置在与对耳屏对应的位置。

根据本实施方式，振动拾音器57a和57b设置在彼此分离的振动传递部件58b和58c上。因此，传递到振动传递部件58b的振动波不对振动传递部件58c产生影响。同样地，传递到振动传递部件58c的振动波不对振动传递部件58b产生影响。因此，由振动拾音器57a和57b检测到的振动不相互干涉，从而允许更准确地检测振动。

实施方式3

图15示意性地示出安装在根据实施方式3的测量装置中的电子装置的结构。图15中示出的电子装置安装部600包括人体头部模型610和保持作为测量对象的电子装置的保持部620。头部模型610是例如HATS、KEMAR等。头部模型610的左右人造耳630L和630R可以从头部模型610拆卸。人造耳630L和630R均形成实施方式1或实施方式2中所述的振动测量头，而且任一个都可以与相同的测量单元选择性地连接，或与单独的测量单元连接。

保持部620可拆装地附接至头部模型610，而且包括用于固定至头部模型610的头部固定部621、支撑作为测量对象的电子装置100的支撑部622以及连接头部固定部621和支撑部622的关节臂623。保持部620被配置为使得如实施方式1中的保持部70一样，可以经由关节臂623调整由支撑部622支撑的电子装置100的在一个人造耳(如15中，右侧的人造耳)上的按压力和接触位置。如图2和图5所示，当测量对象是仅向人耳的一部分传递振动的电子装置时，测量对象不由支撑部622支撑，而由人造耳630L或630R直接保持。测量单元的其他结构等与实施方式1中的结构相同。

根据本实施方式的测量装置可以实现与实施方式1的测量装置10相同的效果。在其他效果中，在本实施方式中，通过在人体头部模型610上可拆装地安装形成振动测量头的人造耳630对电子装置进行评价，从而通过考虑了头部的影响可以进行更符合实际使用方式的评价。

实施方式4

图16示意性地示出根据实施方式4的测量系统11的结构。本实施方式的测量系统11包括声学装置安装部21、测量单元210、消声空间80以及扬声器91、92。图16中仅示出了两个扬声器91和92中的扬声器91。在下面的说明中，对与上述实施方式中相同的结构部分使用相同的符号。声学装置安装部21具有由底座30支撑的耳模型50和支撑作为测量对象的声学装置1的保持部70。声学装置1包括振动体并通过将振动体与人体耳廓接触向用户传递声音。声学装置1是例如助听器或移动电话诸如在矩形外壳的表面上包括比人耳大的矩形面板的智能电话，以该面板作为振动体。消声空间80是由消声腔等形成的不反射声音的空间。扬声器91、扬声器92以及声学装置安装部21容纳在消声空间80内侧。

图17示意性地示出本发明的声学装置1和声音的传递。图17示出作为助听器的声学装置示例。当声学装置1是助听器时，声学装置1包括传声器3和振动体2。传声器3从扬声器91和92收集声音。振动体2将由传声器3收集到的声音放大并通过振动将该声音传递至用户。图17中仅示出了扬声器91，省略了扬声器92。

如图17所示，来自扬声器91和92的声音从未被振动体2覆盖的部分穿过外耳道直接到达耳膜(路径I)。由振动体2的振动引起的空气传导音穿过外耳道到达耳膜(路径II)。由于振动体2的振动，至少外耳道的内壁振动，该外耳道的振动引起的空气传导音(外耳道辐射音)到达耳膜(路径III)。而且，由振动体2的振动引起的振动音不经鼓膜直接到达听觉神经(路径IV)。由振动体2产生的一部分空气传导音向外部散出(路径V)。

下面，对声学装置安装部21的结构进行说明，在该安装部21上安装声学装置1。耳模型50模拟人耳，并包括人造耳廓51a和与人造耳廓51a结合的人造外耳道单元52。人造外耳道53形成在人造外耳道单元52的中央区域。耳模型50由底座30经支撑部54支撑在人造外耳道单元52的边缘。

耳模型50由与在例如人体模型(诸如，头与躯干模拟器(HATS)、用于声学研究的楼氏公司电子人体模型(KEMAR)等)中使用的常用人造耳的材料相似的材料形成，诸如，符合IEC60318-7的材料。该材料可以例如由诸如具有硬度35至55的橡胶材料形成。橡胶也可以比肖氏硬度35软，诸如约肖氏硬度15至30。可以例如依照符合JIS K 6253或ISO 48等的国际橡胶硬度等级(IRHD/M)测量硬度。作为硬度测量系统，可以适当使用得乐(Teclock)公司制全自动型IRHD/M微型国际橡胶硬度等级计量器GS680。考虑到由于年龄而引起的耳朵的硬度的变化，根据经验，优选准备大约2或3种具有不同硬度的耳模型50替换使用。

人造外耳道单元52的厚度，即人造外耳道53的长度，相当于到人鼓膜(耳蜗)的长度，而且例如适合设定在20mm至40mm的范围内。在本实施方式中，人造外耳道53的长度大约是30mm。

在耳模型50中，振动声音检测器55a在设置在人造外耳道单元52的与人造耳廓51a相对的端面上，处于人造外耳道53的开口的周边部分。振动声音检测器55a检测当声学装置1的振动体抵接耳模型50放置时经过人造外耳道单元52传递的振动量。换言之，振动声音检测器55a检测与振动音成分对应的振动量，该振动音成分在按压声学装置1的振动体抵接人耳且声学装置1的振动体的振动直接振动内耳时不经过耳膜而听到。在此使用的振动音是指通过与振动对象接触的用户身体的一部分(诸如，外耳的软骨)传递到用户的听觉神经的声音。振动声音检测器55a可以配置成例如使用振动检测元件57c，该振动检测元件57c例如在声学装置1的测量频率范围内(例如，0.1kHz至30kHz)具有平滑的输出特性，轻量而且即使轻微的振动也可以准确地测量。振动检测元件57c的示例为压电式加速度传感器或其他类似振动拾音器，诸如由理音(Rion)公司制造的振动拾音器PV-08A等。

图18(a)是从底座30侧观察的耳模型50的平面图。虽然图18(a)示出配置环形振动检测元件57c以围绕人造外耳道53的开口的周边部分的示例，但是，可以设置多个振动检测元件57c代替一个振动检测元件57c。在设置多个振动检测元件57c时，可以以合适的间隔在人造外耳道53的边缘设置振动检测元件57c，或者可以设置两个弧形振动检测元件57c围绕人造外耳道53的开口的边缘。在图18(a)中，人造外耳道单元52是矩形，然但是人造外耳道单元52可以是任何形状。

空气传导音检测器60a设置在耳模型50中。空气传导音检测器60a测量经过人造外耳道53传递的声音的声压。换言之，空气传导音检测器60a测量当按压声学装置1抵接人耳时产生的声压。该声压包括与由于声学装置1的振动体的振动引起的空气振动经耳膜而被直接听到的空气传导音对应的声压，和与代表由于声学装置1的振动体的振动引起外耳道内部振动从而耳朵自身产生的、经耳膜听到的声音的空气传导音对应的声压。空气传导音是振动物体引起的空气振动通过外耳道传递至耳膜使耳膜振动，从而传递到用户的听觉神经的声音。当存在与声学装置1不同的音源时，空气传导音检测器60a也可以测量来自该音源的直达声的声压。

如图18(b)中的沿图18(a)中b-b线的剖视图所示，空气传导音检测器60a包括由管部件61保持的传声器62a，该管部件61从人造外耳道53的外壁(孔的外壁)通过环形振动检测元件57c的开口延伸。传声器62a配置例如为使用具有低自噪声且在声学装置1的测量频率范围内具有平滑的输出特性的测量电容器传声器。例如，理音公司制造的电容器传声器UC-53A可以用作传声器62a。传声器62a被配置为使声压检测面与人造外耳道单元52的端面几乎匹配。传声器62a可以例如由人造外耳道单元52或底座30支撑，并设置为相对于人造外耳道53的外壁呈悬浮状态。

下面，对保持部70进行说明。保持部70具有支撑声学装置1的支撑部71。支撑部71附接至臂部72的一端，使得可以沿按压声学装置1(图16中仅示意性示出了声学装置1的振动体2)抵接耳模型50的方向关于与y轴平行的轴y1旋转。臂部72的另一端与设置在底座30上的移动调节器73结合。移动调节器73可以沿由支撑部71支撑的声学装置1的垂直方向x1和按压声学装置1抵接耳模型50的方向z1调整臂部72的移动，其中方向x1平行于与y轴正交的x轴，方向z1平行于与y轴和x轴正交的z轴。

由此，在由支撑部71支撑的声学装置1中，通过关于轴y1旋转支撑部71或通过沿z1方向移动臂部72来调整振动体抵接耳模型50的按压力。在本实施方式中，在0N至10N的范围内调整按压力。当然，除了y1轴以外，也可以将支撑部71配置成关于的其他轴自由地旋转。

0N的情况可以不仅包括例如与耳模型50接触而不按压抵接的情况包括，也包括保持声学装置1以距离耳模型50每1cm为间隔，并在每个距离进行测量的情况。该方法还允许通过传声器62a测量由距离引起的空气传导音的衰减程度，从而使得测量装置更方便。

通过沿x1方向调整臂部72的移动，可以调整声学装置1相对于耳模型50的接触位置，从而，例如如图16所示，使振动体2覆盖耳模型50的一部分。也可以配置成通过使臂部72的移动沿与y轴平行的方向可调整或使臂部72关于与x轴或z轴平行的轴可旋转，允许相对于耳模型50调整与声学装置1接触的各种位置。振动体2不限于如面板这样大幅覆盖耳朵的对象，例如，具有突起或角部的、仅向耳模型50的一部分(诸如耳屏)传递振动的声学装置也可以作为测量对象。

图19示出根据实施方式4的测量系统11的消声空间80的详细结构，示出扬声器91、92和耳膜型50之间的位置关系的细节和消声空间80的结构的细节。图19(a)和19(b)分别是沿z轴方向和y轴方向观看的视图。如图19(a)和19(b)所示，消声空间80包括多个V形吸声层81并形成不反射声音或极少反射声音的空间。消声空间80包括用于与外侧连接的连接孔82。连接孔82用于与测量单元210连接。如图19(a)所示，扬声器92沿y轴的逆向(沿人脸的正面方向)设置在消声空间80的侧面。换言之，扬声器92设置在具有0°角度的位置，在该位置，具有耳模型50的虚拟人体的正面方向相对耳模型50是0°角度。因此，扬声器92用于从脸的正面方向发出声音。扬声器92与测量单元210的测试音提供部700(下文描述)连接，并发出由测试音提供部700提供的声音。

如图19(b)所示，扬声器91沿z轴的正向(沿人造耳廓51a的正面方向)设置在消声空间80的侧面。换言之，扬声器91设置在具有90°角度的位置，在该位置，具有耳模型50的虚拟人体的正面相对耳模型50是0°角度。因此，扬声器91用于笔直地从脸的侧面(耳朵的正面方向)发出声音。扬声器91与测量单元210的测试音提供部700(下文描述)连接，并发出由测试音提供部700提供的声音。

如图19(a)和19(b)所示，测量系统11优选包括模拟人体头部的一半(一侧)的半球形模型59，人造耳廓51a优选可以从半球形模型59拆卸。通过设置半球形模型59，例如，可以更准确地再现人体头部对声音的反射。半球形模型59被配置为使得可以拆装左耳模型和右耳模型。在图19中，人造耳廓51a是右耳的耳模型，但是人造耳廓51a可以是左耳的耳模型。

下面，对图16中的测量单元210的结构进行说明。图20是示出测量单元210的主要部分的结构的功能框图。在本实施方式中，测量单元210测量通过作为测量对象的声学装置1的振动经过耳模型50传递的振动量和声压，即合成了振动音和空气传导音的感觉声压，而且测量单元210包括灵敏度调节器300、信号处理器400、个人计算机(PC)500、打印机650以及测试音提供部700。

振动检测元件57c和传声器62a的输出被提供至灵敏度调节器300。灵敏度调节器300包括可变增益放大器电路301和可变增益放大器电路302，可变增益放大器电路301调整振动检测元件57c的输出的振幅，可变增益放大器电路302调整传声器62a的输出的振幅。手动或自动地将与各电路对应的模拟输入信号的振幅独立地调整至需要的振幅。从而校正振动拾音器57c的灵敏度和传声器62a的灵敏度中的错误。可变增益放大器电路301和302配置成可以在例如±50dB的范围内调整输入信号的振幅。

灵敏度调节器300的输出被输入至信号处理器400中。信号处理器400包括A/D转换器410、频率特性调节器420、相位调节器430、输出合成器440、频谱分析仪450、存储器460、以及信号处理控制器470。A/D转换器410包括将各可变增益放大器电路301的输出转换成数字信号的A/D转换电路(A/D)411和将可变增益放大器电路302的输出转换成数字信号的A/D转换电路(A/D)412。因此与各电路对应的模拟输入信号被转换成数字信号。A/D转换电路411和412优选可以支持例如16比特以上，换算成动态范围可以支持96dB以上。A/D转换电路411和412被配置为使得动态范围可改变。

A/D转换器410的输出被提供至频率特性调节器420。频率特性调节器420包括调整来自振动检测元件57c的检测信号的频率特性(即A/D转换电路411的输出)的均衡器(EQ)421和调整来自传声器62a的检测信号的频率特性(即A/D转换电路412的输出)的均衡器(EQ)422。手动或自动地将各输入信号的频率特性独立地调整至近似人体的听觉的频率特性。均衡器421和422可以配置成例如具有多个频带的图像均衡器、低通滤波器、高通滤波器等。均衡器(EQ)和A/D转换电路的排列顺序可以颠倒。

频率特性调节器420的输出被提供至相位调节器430。相位调节器430包括可变延迟电路431，该可变延迟电路431调整来自振动检测元件57c的检测信号的相位(即均衡器421的输出)。由于通过耳模型50的材料传递的音速和通过人体肌肉或骨传递的音速不完全相同，因此假设振动检测元件57c的输出和传声器62a的输出之间的相位关系与人耳偏离，且越到高频率该偏离越大。

从而，如果振动检测元件57c的输出和传声器62a的输出之间的相位关系偏离较大，则当通过下述输出合成器440合成两个输出时，可能在与实际不同的时间出现振幅峰部和振幅谷部，而且，合成输出可能被放大或削弱。例如，如果传声器62a检测到的声音的传递速度比振动检测元件57c检测到的振动的传递速度慢0.2ms，则作为在2kHz下的正弦振动的两者的合成输出如图21(b)所示。与之相比，当传递速度不存在偏移时的合成输出如图21(b)所示，而且，振幅峰部和振幅谷部出现在反常的时间。在图21(a)和21(b)中，粗线表示振动检测元件57c检测到的振动波形，细线表示传声器62a检测到的声压波形，而且，虚线表示合成输出的波形。

在本实施方式中，根据作为测量对象的声学装置1的测量频率范围，通过可变延迟电路431使得在预定频率范围内调整作为均衡器421的输出的、来自振动检测元件57c的检测信号的相位。例如，在声学装置1的测量频率范围是100Hz至10kHz的情况下，通过可变延迟电路431在约±10ms(相当于±100Hz)的范围内以至少小于0.1ms(相当于10kHz)的增量调整来自振动检测元件57c的检测信号的相位。在人耳的情况也在振动音和空气传导音之间产生相位偏差。因此，通过可变延迟电路431进行的相位调整并非用于使得来自振动检测元件57c和传声器62a的检测信号相位匹配，而是将这些检测信号的相位与耳朵的实际听觉进行匹配。

相位调节器430的输出被提供至输出合成器440。输出合成器440对通过可变延迟电路431进行相位调整后的、来自振动检测元件57c的检测信号与穿过相位调节器430的、来自传声器62a的检测信号进行合成。这可以得到与人体近似的声压(感觉声压)，该声压合成了通过作为测量对象的声学装置1的振动所传递的振动量和声压，即，振动音和空气传导音。

输出合成器440合成输出被输入至频谱分析仪450中。频谱分析仪450包括对输出合成器440的合成输出进行频率分析的快速傅里叶变换(FFT)451。由此，从FFT451获得相当于合成了振动音(vib)和空气传导音(air)的合成音(air+vib)的功率谱数据。

在本实施方式中，频谱分析仪450具有FFT452和453，该FFT452和453对由输出合成器440合成前的信号，即对来自振动检测元件57c的、经过相位调节器430的检测信号和来自传声器62a的检测信号进行频率分析。由此，从FFT452获得相当于振动音(vib)的功率谱数据，从FFT453获得相当于空气传导音(air)的功率谱数据。

在FFT451至453中，根据声学装置1的测量频率范围对频率成分(功率谱)设定分析点。例如，在声学装置1的测量频率范围是100Hz至10kHz时，设定分析点以使得当将测量频率范围的对数图中的间隔分成100至2000等份时分析每个点的频率成分。

FFT451至453的输出存储在存储器460中。存储器460具有可以为FFT451至453中的每一个存储多个分析数据组(功率谱数据)的至少双缓冲区的容量。存储器460配置成根据来自后述PC500的数据传递请求总是允许传递最新数据。

信号处理控制器470通过用于诸如LAN、USB、RS-232C、SCSI、PC卡等接口的连接线510与PC500连接。基于来自PC500的指令，信号处理控制器470控制信号处理器400的每个部分的操作。信号处理器400可以配置成在诸如中央处理器(CPU)的任何合适的处理器上执行的软件，或可以配置成数字信号处理器(DSP)。

PC500包括呈现使用测量系统11的声学装置1的声学特征的评价应用。该评价应用例如拷贝自CD-ROM或在网络等上下载，并存储在存储器520中。PC500通过控制器530执行评价应用。PC500例如基于评价应用在显示器540上显示应用画面。基于经由该应用画面输入的信息，PC500向信号处理器400传递指令。PC500接收来自信号处理器400的指令响应或数据，并基于接收到的数据执行预定的处理，并在应用画面上显示测量结果。根据需要，PC500将测量结果输出至打印机650以打印测量结果。

在图20中，灵敏度调节器300和信号处理器400例如可以安装在声学装置安装部21的底座30上，PC500和打印机650与底座30分离设置，而且，信号处理器400和PC500通过连接电缆510连接。

通过未示出的测试信号生成器，测试音提供部700可以生成单频正弦波信号(纯音)、纯音扫频信号、多重正弦波、颤音(warble tone)、带内噪声等。测试音提供部700向扬声器91或扬声器92提供测试音。代替向扬声器91或扬声器92提供测试音，测试音提供部700可以与声学装置1的外部终端连接，并向声学装置1输入测试音作为输入信号。

测试音提供部700基于头部相关传递函数调整要提供的声音，然后提供该声音。头部相关传递函数作为传递函数代表由于人体的一部分(耳廓、头部、肩部等)而在声音中产生的变化。头部相关传递函数根据声音的方向不同而不同。例如，对于来自0°方向的声音(来自扬声器92的声音)和来自90°方向的声音(来自扬声器91的声音)，头部相关传递函数不同。测试音提供部700通过均衡器(未示出)基于各自的头部相关传递函数对提供至扬声器91声音和提供至扬声器92的声音进行调整，然后通过向扬声器91和扬声器92输出调整后的声音提供该声音。用于0°和90°的头部相关传递函数预先存储在存储器520等中。

图22示出在显示器540上显示的应用画面的示例。图22中的应用画面包括设置菜单541、测试音菜单542、录音菜单543、分析菜单544、回放菜单545以及助听器标准测量菜单546。通过设置菜单541，用户设置测量系统11的传感器；校正包括扬声器和传声器在内的整个测量装置；读取之前调整和存储的设置信息；设置空气传导音和振动音的相位差和合成；设置均衡器；以及存储当前调整后的设置信息。

通过测试音菜单542，用户可以选择扬声器91(“扬声器1”)、扬声器92(“扬声器2”)以及声学装置1中的一个作为测试音的输出对象。用户可以设置测试音的类型为纯音或纯音扫频。用户可以调整测试音的频率、音长、振幅以及声压。当设置测试音的类型为纯音扫频时，用户可以设置开始频率和终止频率。用户也可以读取诸如WAVE格式等的音频文件作为测试音。

通过录音菜单543，用户可以在预定位置存储(录音)测量结果，而且可以在添加预定的文件名头后存储测量结果。通过分析菜单544，用户可以读取预录音的数据并进行各种分析。通过回放菜单545，用户可以在声学装置发出的声音之中回放空气传导音、振动音或这些声音的合成音。通过助听器标准测量菜单546，用户可以自动执行有关助听器的标准项目的所有测量。

图23示出在显示器540上显示的测量结果画面的示例。图23中的测量结果画面是助听器的标准测量项目的示例。图23显示当从扬声器91输出作为预定声压的90dB的声压时，对于来自声学装置1的输出声音合成由空气传导音检测器60a检测的值和由振动声音检测器55a检测的值的合成音的频率特性(功率谱数据)。图23的测量结果画面表示各频率的功率谱数据，而且分别表示在作为代表值的500Hz和1600Hz的输出声压。

本实施方式允许测量通过将振动体接触人体耳廓向用户传递声音的声学装置1的特性，而且也允许对助听器进行标准测量项目的测量。

图24示出在显示器540上显示的测量结果屏幕的另一示例。图24中的测量结果屏幕表示代表声学装置1输出的输出声音相对输入音的、在各频率下的放大程度(最大音量增益)的频谱数据。在图24中的测量结果画面中显示对由空气传导音检测器60a检测到的空气传导音(air)和由振动声音检测器55a检测到的振动音(vib)中的每一个的最大音量增益。在图24中的测量结果画面中，作为代表值，显示在1600Hz下的最大音量增益。通过分别显示空气传导音和振动音，可以评价空气传导音的传递效率和振动音的传递效率的大小。例如，对于传导性耳聋，与振动音相关的性能程度更重要。通过分别呈现与空气传导音和振动音相关的特性，可以更合适地评价与振动音相关的声学装置1的特性。

虽然如上所述在测量结果画面中显示空气传导音和振动音，或这些声音的合成音，但是，不限于本示例。测量结果画面可以配置成仅显示空气传导音和振动音中的一个。PC500上的评价软件可以具有在这样的显示之间进行转换的功能，使得仅显示需要的信息而隐藏不需要的信息。

虽然在本实施方式中扬声器91和92被设置在0°和90°的位置，但是，扬声器91和92可以被设置在任意其他位置。例如，可以将扬声器91和92设置在180°和270°的位置。换言之，可以将扬声器91和92设置在具有0°、90°、180°或270°的角度的位置，在该位置，具有耳模型50的虚拟人的正面处于0°度。此时，该系统将与角度为0°、90°、180°或270°的情况对应的头部相关传递函数存储到存储器520等中。测试音提供部700基于各自的头部相关传递函数通过均衡器(未示出)调整向扬声器91和扬声器92提供的声音，并通过向扬声器91和扬声器92输出调整后的声音提供声音。从而可以评价声学装置1的特性的方向性。

实施方式5

下面对实施方式5进行说明。相对于实施方式4，实施方式5的测量系统12的结构不同。其余结构与实施方式4相同。对于与实施方式4相同的结构使用相同的符号，并省略其说明。

图25示意性地示出根据实施方式5的测量系统12的结构。在本实施方式的测量系统12中，声学装置安装部22的结构与实施方式4的声学装置安装部21的结构不同，其余结构与实施方式4相同。因此，图25中省略了实施方式4中的测量单元210。声学装置安装部22包括人体头部模型140和设置在左侧和右侧的对应的一对耳模型141。头部模型140是例如ATS、KEMAR等。头部模型140的耳模型141可以从头部模型140拆卸。

耳模型141模拟人耳，而且，如从头部模型140卸下的耳模型141的侧视图，即图26(a)所示，与实施方式4中的耳模型50相同，分别包括人造耳廓142和与人造耳廓142结合并形成人造外耳道143的人造外耳道单元144。与实施方式4中的耳模型50相同，具有振动检测元件的振动声音检测器145设置在人造外耳道单元144中的人造外耳道143的开口的边缘。如图26(b)中卸下人造耳141的侧面图所示，具有传声器的空气传导音检测器146设置在头部模型140的耳模型141的安装部的中央区。设置空气传导音检测器146以使得一旦将耳模型141安装在头部模型140上时，就测量经耳模型141的人造外耳道143传播的声音的声压。与实施方式4中的耳模型50相同，可以将空气传导音检测器146设置在耳模型141侧。配置成振动声音检测器145的振动检测元件57c和配置成空气传导音检测器146的传声器62a以与实施方式4相同的方式与测量单元210连接。

通过本实施方式的测量系统12获得的测量结果与通过实施方式4的测量系统11获得的测量结果相同。在其他效果中，在本实施方式中，通过在人体头部模型140上可拆装地安装用于振动检测的耳模型141对声学装置1进行评价，从而通过考虑了头部的影响可以进行更符合实际使用方式的评价。

实施方式6

下面对实施方式6进行描述。整体上，实施方式6与实施方式5的差异在于人体头部模型140是旋转的。

图27示意性地示出根据实施方式6的测量系统13的结构。本实施方式的测量系统13与实施方式5的声学装置安装部22的差异在于人体头部模型130是旋转的，其余结构与实施方式5相同。

本实施方式的测量系统13包括旋转轴151和用于旋转轴151的手柄152。穿过头部模型140的中心设置旋转轴151。将旋转轴151固定到头部模型140，从而当旋转轴151旋转时，头部模型140也关于旋转轴旋转。旋转轴151延伸至消声空间80的外侧并配置成可以从消声空间80的外侧旋转。为了不易于变形，优选旋转轴151由诸如SUS的金属制成，但是也可以由树脂制成。

手柄152设置在旋转轴151延伸至消声空间80的外侧的端部上。为了视觉确定从0°的旋转角度，手柄152具有作为量角器的角度显示器(0°至360°)。当手柄152由于测量者操作旋转时，头部模型140旋转作为旋转轴151旋转的结果。通过旋转头部模型140，头部模型140和扬声器91、92之间的相对角度可以自由改变。通过从任何角度从扬声器91和92发出声音，实施方式6的测量系统可以更详细地评价声学装置1的特性的方向性。

虽然在本实施方式中旋转轴151穿过头部模型140，但是不限于本示例。旋转轴151无需穿过头部模型140，而且取而代之，可以延伸至头部模型140内的任何位置。

旋转轴141可以是中空的。在这种情况下，振动声音检测器135、空气传导音检测器136等的信号线可以容纳在中空部分之中。

虽然在本实施方式中旋转头部模型140，但是可以取而代之，相对头部模型140旋转扬声器91和92。在这种情况下，扬声器91、92和头部模型140之间的相对角度也可以自由改变，可以更详细地评价声学装置1的特性的方向性。

虽然本发明基于实施方式和附图，但应当注意，本领域技术人员可以基于本发明本进行各种改变和修改。因此，应当理解，这些改变和修改包括在本发明的范围内。例如，在各种单元、部件等中包括的功能等可以通过任何逻辑上一致的方式进行重排序。而且，可以组合或拆分单元和部件。实施方式1至3不限于两个振动拾音器。取而代之，三个以上的振动拾音器可以设置在相同振动传递部件上或分别设置在独立的振动传递部件上。可以合成多个振动拾音器的输出，然后通过均衡器在各频率下调整增益。振动拾音器可以直接附接在人造外耳道周围而不在它们之间设置振动传递部件。在实施方式4至6中，振动检测元件可以如实施方式1至3中的振动拾音器那样设置在振动传递部件上。当具有多个振动检测元件时，可以合成它们的输出，然后通过均衡器在各频率下调整增益。

在上述实施方式中，测量单元包括执行特定功能的各种功能单元。为了简略地表示这些功能单元的功能，已经示意性地对它们进行了说明。应当注意，不必标示具体的硬件和软件。此时，这些功能单元和其他组件只要是实质上执行本文中说明的特定功能的硬件和软件即可。不同组件的各种功能可以与任何方式与硬件或软件组合或分离，而且每一个可以单独使用或通过组合使用。这样，本文公开的各种主题可以以各种不同方式实施，而且所有的这样的实施方式都包括在本公开的内容范围内。

符号说明

1 声学装置(助听器)

2 振动体

3 传声器

10 测量装置

11、12、13 测量系统

21、22 声学装置安装部

50 耳模型

51 人造耳

51a 人造耳廓

52 人造外耳道单元

53 人造外耳道

55a 振动声音检测器

56 振动变送器

57a、57b 振动拾音器

57c 振动检测元件

58、58b、58c 振动传递部件

58a 孔

59 半球形模型

60a 空气传导音检测器

61 管部件

62 传声器

62a 传声器

80 消声空间

91、92 扬声器

100 电子装置

101 移动电话

103 面板(振动体)

110、130 助听器

111 振动体

140 头部模型

141 耳模型

142 人造耳廓

143 人造外耳道

144 人造外耳道单元

145 振动声音检测器

146 空气传导音检测器

141 旋转轴

142 手柄

200、210 测量单元

420 频率特性调节器

423 合成电路(振动输出合成器)

500 PC

540 显示器

Claims (26)

1.一种用于评价电子装置的测量装置，所述电子装置通过按压振动体抵接人耳从而通过振动传递使声音被听到，所述测量装置包括：

模拟人耳的耳模型；所述耳模型包括耳廓和耳屏；以及

多个振动拾音器，配置在形成于所述耳模型中的人造外耳道的边缘，其中所述多个振动拾音器中的一个配置在与所述耳模型的耳屏对应的位置处，以及另一振动拾音器配置在夹着所述人造外耳道的、与相反侧对应的位置处。

2.如权利要求1所述的测量装置，其中，所述耳模型包括人造外耳道单元、与所述人造外耳道单元结合的人造耳以及与所述人造外耳道单元结合的振动变送器，

所述人造外耳道形成在所述人造外耳道单元中，并且所述多个振动拾音器安装在所述振动变送器上。

3.如权利要求2所述的测量装置，其中，所述振动变送器由振动传递部件形成，所述振动传递部件包括与所述人造外耳道连通的孔。

4.如权利要求3所述的测量装置，其中，所述孔的直径是5mm至18mm。

5.如权利要求4所述的测量装置，其中，所述振动传递部件是外直径比所述孔的直径大6mm至12mm的环形。

6.如权利要求2所述的测量装置，其中，所述振动变送器包括与所述人造外耳道的边缘结合的振动传递部件，一个以上的所述振动拾音器安装在每个所述振动传递部件上。

7.如权利要求1至6中任一项所述的测量装置，其中，所述多个振动拾音器包括相对于所述人造外耳道对称设置的两个振动拾音器。

8.如权利要求1所述的测量装置，还包括配置为合成所述多个振动拾音器的输出的振动输出合成器。

9.如权利要求8所述的测量装置，还包括：

多个频率特性调节器，配置为调整来自所述多个振动拾音器中的每一个的输出的频率特性，其中，

所述振动输出合成器合成所述多个频率特性调节器的输出。

10.如权利要求1所述的测量装置，其中，所述耳模型还包括传声器，所述传声器配置为测量经过人造外耳道传播的声音的声压。

11.如权利要求10所述的测量装置，其中，所述传声器保持在从所述人造外耳道的外壁延伸的管部件中。

12.如权利要求10所述的测量装置，其中，所述传声器设置为相对于所述人造外耳道处于悬浮状态。

13.如权利要求1所述的测量装置，其中，所述人造外耳道的长度是8mm至30mm。

14.如权利要求1所述的测量装置，其中，所述耳模型包括由符合IEC60318-7的材料形成的部分。

15.一种用于评价声学装置的测量系统，所述声学装置包括振动体和收集声音的传声器，所述振动体被按压抵接用户的耳朵并向用户传递由所述传声器收集的声音，其中，所述测量系统包括：

扬声器；

模拟人耳的耳模型；所述耳模型包括耳廓和耳屏；

设置在所述耳模型中的振动声音检测器；以及

消声空间，容纳所述扬声器、所述耳模型以及所述振动声音检测器，

所述振动声音检测器包括多个振动拾音器，所述多个振动拾音器配置在形成于所述耳模型中的人造外耳道的边缘，其中所述多个振动拾音器中的一个配置在与所述耳模型的耳屏对应的位置处，以及另一振动拾音器配置在夹着所述人造外耳道的、与相反侧对应的位置处。

16.一种用于评价声学装置的测量系统，所述声学装置包括振动体和收集声音的传声器，所述振动体被按压抵接用户的耳朵并向用户传递由所述传声器收集的声音，其中，所述测量系统包括：

扬声器；

模拟人耳的耳模型；所述耳模型包括耳廓和耳屏；

设置在所述耳模型中的振动声音检测器；

空气传导音检测器，设置在形成于所述耳模型中的人造外耳道中；以及

消声空间，容纳所述扬声器、所述耳模型、所述振动声音检测器以及所述空气传导音检测器，

所述振动声音检测器包括多个振动拾音器，所述多个振动拾音器配置在形成于所述耳模型中的人造外耳道的边缘，其中所述多个振动拾音器中的一个配置在与所述耳模型的耳屏对应的位置处，以及另一振动拾音器配置在夹着所述人造外耳道的、与相反侧对应的位置处。

17.如权利要求15或16所述的测量系统，还包括：

模拟人体头部的头部模型；以及

左右对应的一对耳模型，其中，

所述耳模型分别可以从所述头部模型的左侧和右侧拆卸。

18.如权利要求15或16所述的测量系统，还包括：

半球形模型，模拟人体头部的一半，其中，

所述耳模型可以从所述半球形模型拆卸。

19.如权利要求18所述的测量系统，其中，所述半球形模型被配置为使得能够拆卸左耳模型和右耳模型。

20.如权利要求15或16所述的测量系统，其中，所述扬声器设置在具有0°、90°、180°以及270°中的一个角度的位置，在所述位置，具有所述耳模型的虚拟人体的正面处于0°的角度。

21.如权利要求20所述的测量系统，其中，所述测量系统存储与在角度是0°、90°、180°以及270°中的任一个的情况下所对应的头部相关传递函数。

22.如权利要求15或16所述的测量系统，其中，所述测量系统从所述扬声器输出预定声压的声音，并显示由所述振动声音检测器在所述预定声压中检测到的频率特性。

23.如权利要求16所述的测量系统，其中，所述测量系统从所述扬声器输出预定声压的声音，并显示由所述空气传导音检测器在所述预定声压中检测到的频率特性。

24.如权利要求16所述的测量系统，其中，所述测量系统从所述扬声器输出预定声压的声音，并显示合成音的频率特性，所述合成音是在所述预定声压中的、由所述空气传导音检测器检测到的值和由所述振动声音检测器检测到的值所合成的合成音。

25.如权利要求15或16所述的测量系统，其中，所述耳模型由符合IEC60318-7的材料形成。

26.如权利要求15或16中所述的测量系统，其中，所述振动声音检测器包括至少一个振动检测元件。