JP2013148374A - Apparatus and method of measuring mechanical noise of headphone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘッドホンの機械的ノイズを測定する測定装置及び測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus and a measuring method for measuring mechanical noise of headphones.
ヘッドホンでは、ケーブルに発生した機械的ノイズ、いわゆるタッチノイズが伝播して音として検知されることがあり、インサート型では外耳道を密閉しているために大きな音として不快感に繋がりやすい。ケーブルのタッチノイズは、ケーブルを触ったり、他の物にケーブルがぶつかったりする事により発生する。機械的ノイズは電気信号と関係なく発生し、使用感に大きく影響を及ぼす。 In headphones, mechanical noise generated in a cable, so-called touch noise, may be detected as sound, and in the insert type, since the external auditory canal is sealed, it tends to cause discomfort as a loud sound. Cable touch noise occurs when a cable is touched or a cable hits another object. Mechanical noise is generated regardless of the electrical signal and greatly affects the feeling of use.
タッチノイズを低減するためには、ヘッドホン装着時にケーブルを耳の後ろに回すことや、ケーブルの途中にクリップを付け服などに固定することが効果的であることが知られており、例えば特許文献1ではヘッドホンのケーブルが突出する部分が上方となるようにブッシュを回転可能にし、ブッシュから出たケーブルを耳介の裏に掛けた状態で装着する方法が記載されている。 In order to reduce touch noise, it is known that it is effective to turn the cable behind the ear when wearing headphones, or to attach a clip in the middle of the cable and fix it to clothes etc., for example, Patent Document No. 1 describes a method in which the bush is rotatable so that the protruding portion of the headphone cable is on the upper side, and the cable coming out of the bush is attached to the back of the auricle.
ケーブルの一部を固定することにより、ケーブルが振動した場合、その振動が固定部で減衰し、タッチノイズを減少させることができる。 By fixing a part of the cable, when the cable vibrates, the vibration is attenuated at the fixing portion, and touch noise can be reduced.
また、特許文献2には、ケーブルに生じた振動が伝播してノイズが発生するのを防止するために、ケーブルとハウジングとの結合部に弾力性を持った部材を介在させたヘッドホンが記載されている。
Further,
上述したように、ヘッドホンに発生する機械的ノイズは使用感に大きく影響を及ぼすため、ケーブルの振動が伝播しないようにして低減することが提案されているが、機械的ノイズを定量的に評価する試みは行われていない。 As described above, since mechanical noise generated in headphones greatly affects the feeling of use, it has been proposed to reduce the vibration of the cable so that it does not propagate. However, the mechanical noise is quantitatively evaluated. No attempt has been made.
本発明は、上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になるヘッドホンの機械的ノイズの測定装置及び測定方法を提供することにある。 The present invention has been proposed in view of the above, and an object of the present invention is to provide an apparatus for measuring mechanical noise of headphones that enables quantitative evaluation of mechanical noise that affects the feeling of use of the headphones. And providing a measuring method.
上記課題を解決するため、請求項1に係る本発明のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置は、ヘッドホン2を装着し、ヘッドホン2とマイクロホン3を音響的に結合させて固定する固定手段1と、前記ヘッドホン2のケーブル2bにテンションを掛けない状態で、ケーブル2bの一部またはプラグを支持する支持手段4と、前記固定手段1における前記ヘッドホン2の装着部と前記支持手段4との間のケーブル2bを機械的に加振する加振手段5と、この加振手段5でケーブル2bに加振したときに、前記マイクロホン2で測定した音響信号を評価する評価手段6とを具備することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the headphone mechanical noise measuring device according to the first aspect of the present invention includes a
また、請求項2に係る本発明は、請求項1記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置において、前記ヘッドホン2を装着する装着部はエラストマ製であり、好ましくは周波数が20−20KHzの可聴帯域において1MPa以下の弾性率であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for measuring mechanical noise of a headphone according to the first aspect, the mounting portion on which the
さらに、請求項3に係る本発明は、請求項1または2記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置において、前記加振手段5は、被加振対象であるヘッドホン2の一部よりも低い機械インピーダンスを有することを特徴とする。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the apparatus for measuring mechanical noise of headphones according to the first or second aspect, the vibration means 5 is a machine lower than a part of the
さらにまた、請求項4に係る本発明のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法は、ヘッドホン2とマイクロホン3を音響的に結合させて固定し、前記ヘッドホン2のケーブル2bの一部またはプラグを前記ケーブル2bにテンションを掛けない状態で支持し、前記ヘッドホン2の装着部と前記ケーブル2bの一部またはプラグの支持部4との間を機械的に加振し、前記マイクロホン2で測定した音響信号を評価することを特徴とする。
Furthermore, in the method for measuring mechanical noise of headphones according to a fourth aspect of the present invention, the
請求項5に係る発明は、請求項4記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法において、前記加振源はインパルス、M系列、チャープまたはホワイトノイズを含む、加振力の周波数特性に凹凸の少ないことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the method for measuring mechanical noise of headphones according to claim 4, wherein the excitation source includes impulse, M-sequence, chirp or white noise, and the frequency characteristics of the excitation force are less uneven. It is characterized by that.
請求項6に係る発明は、請求項4または5記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法において、得られた前記音響信号に対して、A特性、またはB、C特性、あるいはマスキング効果を考慮したラウドネスの少なくともいずれか1つを含む聴覚特性を考慮した処理を行い、評価結果を得ることを特徴とする。
The invention according to
請求項7に係る本発明は、請求項6記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法において、前記評価結果は、心理実験結果と高い相関を有することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the method for measuring mechanical noise of headphones according to the sixth aspect, the evaluation result has a high correlation with a psychological experiment result.
請求項1記載の本発明では、ケーブルを機械的に加振し、評価手段によりマイクロホンで測定した音響信号を評価することで、ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になる測定装置が得られる。 According to the first aspect of the present invention, the mechanical noise that affects the feeling of use of the headphones can be quantitatively evaluated by mechanically vibrating the cable and evaluating the acoustic signal measured by the microphone by the evaluation means. A measuring device is obtained which becomes possible.
また、請求項2記載の本発明では、ヘッドホンの装着部を柔軟にすることで、人の耳介に装着した場合に近い状態で、ヘッドホン自身の機械的な振動の影響を含めた実使用時に近い特性を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the headphone mounting portion is made flexible so that it is close to the case where the headphone is worn on a person's auricle during actual use including the influence of mechanical vibration of the headphone itself. Close characteristics can be obtained.
さらに、請求項3記載の本発明では、加振手段の機械インピーダンスを被加振対象であるヘッドホンの一部よりも低くすることで、加振手段からヘッドホンに伝達される振動を低減でき、加振手段による測定値への影響を低減できる。 According to the third aspect of the present invention, the vibration transmitted from the vibrating means to the headphones can be reduced by making the mechanical impedance of the vibrating means lower than that of a part of the headphone to be excited. The influence on the measured value by the vibration means can be reduced.
さらにまた、請求項4記載の本発明では、ケーブルを機械的に加振し、マイクロホンで測定した音響信号を評価することで、ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になる測定方法が得られる。 Furthermore, according to the present invention, the mechanical noise that affects the feeling of use of the headphones can be quantitatively evaluated by mechanically vibrating the cable and evaluating the acoustic signal measured by the microphone. A possible measurement method is obtained.
請求項5記載の本発明では、加振源の周波数特性の影響を除き測定値の確度を高めることができる。 In this invention of Claim 5, the precision of a measured value can be raised except the influence of the frequency characteristic of an excitation source.
請求項6記載の本発明では、音響信号に対して聴覚特性を考慮した処理を行うことで、人が感じる音の大きさに近い評価結果を得ることができる。
In this invention of
請求項7記載の本発明では、心理実験結果と高い相関を有することで、ヘッドホンの使用感に近い測定結果が保証される。 In this invention of Claim 7, it has a high correlation with a psychological experiment result, and the measurement result close | similar to the usability of headphones is guaranteed.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係るヘッドホンの機械的ノイズの測定装置の概略構成を示す図である。この測定装置は、ヘッドホン装着部(固定手段)1、支持部(支持手段)4、加振源(加振手段)5及び評価装置(評価手段)6などを備えている。上記ヘッドホン装着部1と支持部4は、例えば図示しないスタンドなどに装着されて設置されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a headphone mechanical noise measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. This measuring apparatus includes a headphone mounting portion (fixing means) 1, a support portion (support means) 4, an excitation source (excitation means) 5, an evaluation device (evaluation means) 6, and the like. The
上記ヘッドホン装着部1にはマイクロホン3が予め装着されており、このヘッドホン装着部1に測定対象のヘッドホン2のイヤーチップ2aを挿入して装着し、ヘッドホン2とマイクロホン3とを音響的に結合させて固定するようになっている。このヘッドホン装着部1は例えばエラストマ製であり、好ましくは周波数が20−20KHzの可聴帯域において1MPa以下の弾性率であると人の耳介に装着した場合に近い状態で測定できる。また、ヘッドホン装着部1を柔軟材料で形成することで、ヘッドホン2自身の機械的な振動の影響を含めた実使用時に近い特性を得ることができる。
A
上記支持部4は、ヘッドホン2のケーブル2bにテンションを掛けない状態で、このケーブル2bの一部(またはプラグ)を支持している。そして、このケーブル2bにおけるヘッドホン装着部1と支持部4との間を加振源5により機械的に加振するようになっている。加振源5としては振子やバネを用い、決まった力でケーブルを打撃すれば良い。
The support portion 4 supports a part (or plug) of the
すなわち、振子を適当な振幅で振らせ、ケーブル2bと適位置で接触させることでケーブル2bを振動させる。打撃により生じる振動はパルス状であるため、周波数特性の凹凸を小さく抑えることができる。
That is, the
ここで、加振源5の機械インピーダンスを被加振対象であるヘッドホン2の一部よりも低くすることで、ヘッドホンの種類によらず同程度の加振を実現でき、加振特性による測定値への影響を低減できる。例えば、錘より十分軽い糸に、ケーブル2bの重量に対し十分軽い錘を用いた振子を使えばよい。加振源5の周波数特性の凹凸が少ないことで、加振源自体の周波数特性への影響を除き測定値の確度を高めることができる。
Here, by making the mechanical impedance of the vibration source 5 lower than a part of the
そして、この加振源5でケーブル2bに加振したときに、マイクロホン3で測定した音響信号を評価装置6に入力してヘッドホン2の機械的ノイズを測定する。すなわち、マイクロホン3から得られた音響信号を、パーソナルコンピュータなどの評価装置6に取り込み、予め定めた評価用のアルゴリズムに従って、A特性、またはB、C特性、あるいはマスキング効果を考慮したラウドネスなどの聴覚特性を考慮した処理を行い、評価結果を得る。この評価結果は、上記聴覚特性を考慮した処理により、図2に示すように心理実験結果と高い相関を有する。
When the vibration source 5 vibrates the
図2は、心理実験における機械的ノイズの大きさと本発明における測定装置を用いた測定値との関係を示している。図示するように、機械的ノイズの増加に伴って測定値も増大しており、最小2乗法による回帰直線は破線で示すようになり、相関係数が0.9程度と高い相関を有することが分かる。 FIG. 2 shows the relationship between the magnitude of mechanical noise in a psychological experiment and the measured value using the measuring apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the measured value increases as the mechanical noise increases, and the regression line by the least square method becomes as shown by a broken line, and the correlation coefficient may be as high as about 0.9. I understand.
次に、本発明の実施例に係るヘッドホンの機械的ノイズの測定方法について、図3のフローチャートにより詳しく説明する。まず、ヘッドホン2とマイクロホン3を音響的に結合させて固定するとともに、上記ヘッドホン2のケーブル2bの一部またはプラグを上記ケーブル2bにテンションを掛けない状態で支持する(S1)。この状態で、上記ヘッドホン装着部1とケーブル2bの一部またはプラグの支持部4を機械的に加振する(S2)。
Next, a method for measuring the mechanical noise of the headphones according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. First, the
評価に際しては、マイクロホン3から得られた音響信号を評価装置6に取り込み(S3)、聴覚特性(A特性、またはB、C特性、あるいはマスキング効果を考慮したラウドネスなど)を考慮した処理を行う(S4)ことで心理的要素を含んだ評価を行う。
In the evaluation, an acoustic signal obtained from the
この聴覚特性を考慮した処理(S4)は、例えば単発騒音暴露レベルを用いれば良い。 For example, a single noise exposure level may be used in the processing (S4) in consideration of the auditory characteristics.
ここで、A特性は人間の聴覚特性であり、A特性音圧レベルが騒音レベルに対応する。C特性は大きい音の補正特性であり、B特性はA特性とB特性との中間の特性である。また、マスキング効果とは、同じ音の大きさで2つの純音を聞いたとき周波数が離れていると2倍の大きさとして聞こえるが、接近した周波数の音の場合は2倍の大きさでなくそれより小さい音として聞こえる現象である。 Here, the A characteristic is a human auditory characteristic, and the A characteristic sound pressure level corresponds to the noise level. The C characteristic is a correction characteristic for a loud sound, and the B characteristic is an intermediate characteristic between the A characteristic and the B characteristic. The masking effect sounds twice as loud when the two sounds are separated when the two pure tones are heard at the same volume, but it is not twice as loud when the sounds are close in frequency. It is a phenomenon that can be heard as a smaller sound.
一方、ラウドネスとは人の感じる音の大きさのことであり、同じ音圧レベルでも周波数が異なれば音の大きさに違いが生じる。このラウドネスを測定するには「聴覚の周波数特性」と「聴覚のマスキング効果」の2つが重要な要素となる。色々な周波数を含んだ雑音の場合には、人が感じる音の大きさと一致しないので、マスキング効果を考慮したラウドネスなどの聴覚特性を評価することで、より人の聴感にあった評価ができる。 On the other hand, loudness is the volume of sound perceived by humans. If the frequency is different even at the same sound pressure level, the volume of the sound varies. In order to measure this loudness, “auditory frequency characteristics” and “auditory masking effect” are two important factors. In the case of noise including various frequencies, it does not coincide with the volume of sound felt by a person. Therefore, by evaluating the auditory characteristics such as loudness in consideration of the masking effect, it is possible to make an evaluation more suited to human hearing.
このようにしてヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になる。しかも、音響信号に聴覚特性を考慮した処理を行うことで、人が感じる音の大きさに近い評価結果を得ることができる。これによって、ヘッドホンの使用感により近い測定結果が得られる。 In this way, it is possible to quantitatively evaluate mechanical noise that affects the feeling of use of the headphones. Moreover, an evaluation result close to the level of sound felt by a person can be obtained by performing processing in consideration of auditory characteristics on the acoustic signal. As a result, a measurement result closer to the feeling of use of the headphones can be obtained.
従って、本発明によれば、ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になるヘッドホンの機械的ノイズの測定装置及び測定方法を提供できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a measurement device and a measurement method for headphone mechanical noise that enables quantitative evaluation of mechanical noise that affects the feeling of use of the headphone.
以上実施例を用いて本発明の説明を行ったが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation.
1 ヘッドホン装着部(固定手段)
2 ヘッドホン
2a イヤーチップ
2b ケーブル
3 マイクロホン
4 ケーブル支持部(支持手段)
5 加振源(加振手段)
6 評価装置(評価手段)
1 Headphone wearing part (fixing means)
2
5 Excitation source (excitation means)
6 Evaluation device (Evaluation means)
Claims (7)
7. The method of measuring mechanical noise of headphones according to claim 6, wherein the evaluation result has a high correlation with a psychological experiment result.
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