JP2015156727A - Measuring apparatus and measuring method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring apparatus and a measuring method etc. capable of estimating acoustic devices having a vibration body.
SOLUTION: The measuring apparatus estimates an acoustic device for rendering sounds by means of vibration transmission to a human body. The measuring apparatus which imitates an ear of the human body includes: an ear model having a helix and an antihelix; an ear imitation which has an artificial ear canal part which has an artificial ear canal communicated with the ear model; and a microphone. The microphone measures air conducted radiation components which are generated by vibrations in the artificial ear canal part.
COPYRIGHT: (C)2015,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動体を有する音響装置を人体の耳内部に収容させて、或いは耳に押し当てて振動伝達により音を聞かせる携帯電話機やイヤホン、ヘッドホン等の音響装置を評価するための測定装置等に関するものである。   The present invention relates to a measuring device for evaluating a sound device such as a mobile phone, an earphone, a headphone or the like that accommodates a sound device having a vibrating body inside a human ear or presses it against the ear to hear sound by vibration transmission. Etc.

特許文献1には、携帯電話などの音響装置として、気導音と骨導音とを利用者に伝えるものが記載されている。また特許文献1には、気導音とは、物体の振動に起因する空気の振動が外耳道を通って鼓膜に伝わり、鼓膜が振動することによって利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。また、特許文献1には、骨導音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部(例えば外耳の軟骨)を介して利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。   Patent Document 1 describes an acoustic device such as a mobile phone that transmits air conduction sound and bone conduction sound to a user. Patent Document 1 describes that air conduction sound is sound that is transmitted to the eardrum through the ear canal through the vibration of the air due to the vibration of the object, and is transmitted to the user's auditory nerve by the vibration of the eardrum. Has been. Patent Document 1 describes that bone conduction sound is sound transmitted to the user's auditory nerve through a part of the user's body (for example, cartilage of the outer ear) that contacts the vibrating object. ing.

特許文献1に記載された電話機では、圧電バイモルフ及び可撓性物質からなる短形板状の振動体が、筐体の外面に弾性部材を介して取り付けられる旨が記載されている。また、特許文献1には、この振動体の圧電バイモルフに電圧が印加されると、圧電材料が長手方向に伸縮することにより振動体が屈曲振動し、利用者が耳介に振動体を接触させると、気導音と骨導音とが利用者に伝えられることが記載されている。   In the telephone set described in Patent Document 1, it is described that a short plate-like vibrating body made of a piezoelectric bimorph and a flexible material is attached to the outer surface of a housing via an elastic member. Further, in Patent Document 1, when a voltage is applied to the piezoelectric bimorph of the vibrating body, the vibrating body bends and vibrates as the piezoelectric material expands and contracts in the longitudinal direction, and the user contacts the vibrating body with the auricle. It is described that air conduction sound and bone conduction sound are transmitted to the user.

そして、このような伝達原理により音を伝えるものとして、手にもって、耳に押し付けて音を伝える電話機以外にも、人体の頭部のどこかに引っ掛けて保持されて使用される軟骨伝導イヤホンやヘッドホンが考えられる。   In addition to the phone that conveys sound by hand and by pressing it against the ear, the cartilage conduction earphone that is used by being hooked and held somewhere on the human head, Headphones are considered.

特開2005−348193号公報JP 2005-348193 A

そして、発明者は、上述した電話機や耳を含む人体の頭部のどこかに保持されて使用される軟骨伝導イヤホンやヘッドホン等の、外耳の軟骨を介しての骨導音を利用者に伝える音響装置を評価するには、振動体の振動によって人体の聴覚神経に近似的に作用する振動量を測定する必要があるとの認識に至った。   The inventor then transmits to the user the bone conduction sound through the cartilage of the outer ear, such as the cartilage conduction earphone or headphone that is held and used somewhere on the head of the human body including the telephone and the ear. In order to evaluate the acoustic device, it has been recognized that it is necessary to measure the amount of vibration that acts approximately on the auditory nerve of the human body due to the vibration of the vibrating body.

本発明は、上述した認識に鑑みてなされたもので、振動体を有する音響装置を評価できる測定装置及び測定方法等を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described recognition, and an object of the present invention is to provide a measuring device, a measuring method, and the like that can evaluate an acoustic device having a vibrating body.

本発明によれば、人体への振動伝達により音を聞かせる音響装置を評価するための測定装置であって、人体の耳を模しており、耳輪及び対耳輪を備えた耳模型、及び該耳模型に連なるとともに、人工外耳道を有する人工外耳道部を備えた耳型部と、マイクと、人工外耳道部が振動させられることにより生じた気導放射成分を、マイクにより測定する。   According to the present invention, there is provided a measuring device for evaluating an acoustic device that allows sound to be heard by vibration transmission to a human body, imitating an ear of a human body, an ear model including an ear ring and an anti-aural ring, and the The ear-shaped part including the artificial external auditory canal part having the artificial external auditory canal, the microphone, and the air conduction radiation component generated by vibrating the artificial external auditory canal part are measured by the microphone.

本発明によれば、振動体を有する音響装置や補聴器等を評価することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to evaluate the acoustic apparatus, hearing aid, etc. which have a vibrating body.

本発明の第1実施の形態に係る測定装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 測定対象の一例であるイヤホンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the earphone which is an example of a measuring object. 耳型部の断面図である。It is sectional drawing of an ear mold part. 耳模型の上面図である。It is a top view of an ear model. 耳模型の分解図である。It is an exploded view of an ear model. 図1の測定装置の要部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the principal part of the measuring apparatus of FIG. 本発明の第2実施の形態に係る測定装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
(第1実施の形態)
図1は、本発明の第1実施の形態に係る測定装置の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る測定装置10は、基台30に支持された耳型部50を備える。なお、以下の説明において、一例としての軟骨伝導型のイヤホンを音響装置100として示している。音響装置100は、図2に示すように、人の耳の穴に埋入させる筐体101を有し、当該筺体内部に圧電素子102を備え、当該圧電素子102により筺体101を振動させるものである。さらに人の耳に当接する部位にゴム材103からな保護膜を設けている。ゴム材103は、外部からの摩擦や衝撃等を緩和するためのもので必須ではない。従って、振動伝達を阻害しにくいように膜状の物でよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. Measuring apparatus 10 according to the present embodiment includes ear mold part 50 supported by base 30. In the following description, a cartilage conduction type earphone as an example is shown as the acoustic device 100. As shown in FIG. 2, the acoustic device 100 includes a housing 101 that is embedded in a hole of a human ear, includes a piezoelectric element 102 inside the housing, and vibrates the housing 101 by the piezoelectric element 102. is there. Further, a protective film made of the rubber material 103 is provided at a portion that comes into contact with the human ear. The rubber material 103 is for reducing the friction and impact from the outside and is not essential. Therefore, a film-like object may be used so that vibration transmission is not easily inhibited.

次に、本発明の測定装置に係る耳型部50について説明する。
図1に示すように、耳型部50は、人工外耳道部52の周縁部において、基台30に支持されている。ここで、耳型部50は、基台30に対して着脱自在としてもよい。耳型部50は、人の耳を模したもので、耳模型51と、該耳模型51に結合された或いは一体に形成された人工外耳道部52と、耳模型51の内部に埋設された人工軟骨部54と、人工軟骨部54に部分的に結合された、或いは一体的に形成された基板部57とを備える。
Next, the ear part 50 according to the measuring apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the ear mold 50 is supported by the base 30 at the peripheral edge of the artificial external ear canal 52. Here, the ear mold portion 50 may be detachable from the base 30. The ear mold portion 50 imitates a human ear, and includes an ear model 51, an artificial external ear canal portion 52 coupled to or formed integrally with the ear model 51, and an artificial body embedded in the ear model 51. It includes a cartilage portion 54 and a substrate portion 57 that is partially coupled to or integrally formed with the artificial cartilage portion 54.

耳模型51は、耳の形状をした部位と、当該耳の形状をした部位を覆う大きさを有し、中央部に孔が形成された部位とからなる。当該孔は、筒状の人工外耳道部52に形成された音道と接続されて人工外耳道53を構成する。   The ear model 51 includes an ear-shaped part and a part having a size covering the ear-shaped part and having a hole formed in the center. The hole is connected to a sound path formed in the cylindrical artificial external ear canal portion 52 to form an artificial external ear canal 53.

耳模型51は、例えば人体模型のHATS(Head And Torso Simulator)やKEMAR(ノウルズ社の音響研究用の電子マネキン名)等に使用される平均的な耳模型の形状と概ね同様の形状からなっていてもよい。耳模型51は、例えば、IEC60318−7に準拠した素材を構成する物質からなっていてもよい。この素材は、例えばショア硬度30から60(例えばショア硬度35やショア硬度55)のシリコーンゴム等で形成することができる。   The ear model 51 has substantially the same shape as that of an average ear model used for, for example, a human body model HATS (Head And Torso Simulator) and KEMAR (a name of electronic mannequin for acoustic research of Knowles). May be. The ear model 51 may be made of, for example, a material constituting a material conforming to IEC60318-7. This material can be formed of, for example, silicone rubber having a Shore hardness of 30 to 60 (for example, Shore hardness 35 or Shore hardness 55).

尚、本実施例では人工軟骨部54を備えることから、耳模型51に人工軟骨部54が埋設された後の硬さを、例えば人工軟骨部54を有しない従来からあるショア硬度35やショア硬度55の素材からなる耳模型の硬さと同じ程度とするために、耳模型51の素材自体は、例えばショア硬度35以下の軟らかい素材、例えばショア硬度20から30の素材を用いてもよい。尚、耳模型51には、耳珠や対耳珠、耳輪等が形成されている。   In this embodiment, since the artificial cartilage portion 54 is provided, the hardness after the artificial cartilage portion 54 is embedded in the ear model 51 is set to, for example, the conventional Shore hardness 35 or Shore hardness without the artificial cartilage portion 54. In order to obtain the same hardness as that of the ear model made of 55 materials, the material of the ear model 51 may be a soft material having a Shore hardness of 35 or less, for example, a material having a Shore hardness of 20 to 30, for example. The ear model 51 is formed with an tragus, an antitragus, an earring, or the like.

人工外耳道部52は、耳模型52に設けられた孔に接続されて、音響装置とは逆側に向かって筒状に延在している。人工外耳道部52は、たとえば、ショア硬度20から60程度の硬さを持ち、耳模型と同じ物質から構成される。例えばシリコーンゴムや天然ゴム等の軟質の物質であってもよい。   The artificial external auditory canal 52 is connected to a hole provided in the ear model 52 and extends in a cylindrical shape toward the opposite side to the acoustic device. The artificial external auditory canal portion 52 has a hardness of about 20 to 60 Shore, for example, and is made of the same material as the ear model. For example, soft materials such as silicone rubber and natural rubber may be used.

人工外耳道部52は、その壁面の厚みが薄すぎると加工が困難であり、厚すぎると、音響装置100からの振動伝達による外耳道の音響放射を忠実に模擬できない恐れがある。そこで、たとえば0.3mmから2mm程度の厚みが好ましい。また、その直径(内径)は、例えば3mmから15m程度である。人工外耳道部52は、もちろん耳模型51と一体的に金型や3Dプリンタ等により製造されてもよい。また、材料樹脂を流す際の金型の形状が複雑になる場合、別部材としてそれぞれを製造して、後に互いを接着剤等により接合してもよい。接着剤は、耳模型51および人工外耳道部52の素材を勘案して、同じ組成を含む接着剤が好まれる。例えば耳模型51や人工外耳道部がシリコーンゴムの場合、接着剤もシリコーン系接着剤であることが好ましい。なお、図3において、人工外耳道部52は断面が矩形の筒状を成しているが、矩形に限られない。   The artificial external auditory canal portion 52 is difficult to process if the wall surface is too thin, and if it is too thick, there is a possibility that the acoustic emission of the external auditory canal due to vibration transmission from the acoustic device 100 cannot be simulated faithfully. Therefore, for example, a thickness of about 0.3 mm to 2 mm is preferable. The diameter (inner diameter) is, for example, about 3 mm to 15 m. The artificial external ear canal unit 52 may of course be manufactured integrally with the ear model 51 by a mold, a 3D printer, or the like. Moreover, when the shape of the metal mold | die at the time of flowing material resin becomes complicated, each may be manufactured as a separate member and it may join afterwards with an adhesive agent etc. In consideration of the materials of the ear model 51 and the artificial external auditory canal 52, an adhesive having the same composition is preferred as the adhesive. For example, when the ear model 51 or the artificial external auditory canal is made of silicone rubber, the adhesive is also preferably a silicone adhesive. In FIG. 3, the artificial external auditory canal 52 has a cylindrical shape with a rectangular cross section, but is not limited to a rectangular shape.

人工外耳道53の長さ、つまり耳模型51に設けられた開口から人工外耳道部52の終端部までの長さは、人の耳の穴の開口から鼓膜(蝸牛)までの長さに相当するものであれば好適で、例えば5mmから40mmの範囲で適宜設定される。例えば人工外耳道53の長さはほぼ30mmである。   The length of the artificial external auditory canal 53, that is, the length from the opening provided in the ear model 51 to the terminal end of the artificial external auditory canal 52 is equivalent to the length from the opening of the hole of the human ear to the eardrum (cochlea). If it is, it is suitable, for example, it sets suitably in the range of 5 mm to 40 mm. For example, the length of the artificial external ear canal 53 is approximately 30 mm.

図4,図5に示すように、耳模型51の内部には、人工軟骨部54が埋設されている。人工軟骨部54は、人の耳の軟骨を模擬したもので、概ね、0(ゼロ)の字状、或いは8の字状である。人工軟骨部54は、耳模型の形状を維持するとともに、音響装置100からの振動の伝達をより忠実に再現するのに好適である。人工軟骨部54は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)天然ゴム、或いは薄く成型したポリ塩化ビニル等のプラスティックや、生体材料である乳酸ポリマー等で作製してもよい。そして上述したように、人工軟骨部54の素材や厚み等は、人工軟骨部54を耳模型51に埋入したのちの複合体として、従来周知のショア硬度35やショア硬度55の素材からなる耳模型と同じ程度の曲げ強度を有するように調整される。   As shown in FIGS. 4 and 5, an artificial cartilage portion 54 is embedded in the ear model 51. The artificial cartilage portion 54 simulates the cartilage of a human ear, and generally has a 0 (zero) shape or an 8 shape. The artificial cartilage portion 54 is suitable for maintaining the shape of the ear model and reproducing the vibration from the acoustic device 100 more faithfully. The artificial cartilage portion 54 may be made of, for example, a plastic such as PET (polyethylene terephthalate) natural rubber or a thin molded polyvinyl chloride, or a lactic acid polymer that is a biomaterial. As described above, the material, thickness, and the like of the artificial cartilage portion 54 are an ear made of a material having a conventionally known Shore hardness 35 or Shore hardness 55 as a composite after the artificial cartilage portion 54 is embedded in the ear model 51. It is adjusted to have the same bending strength as the model.

また、好ましくは、耳への当てつけ方の異なる色々なタイプの音響装置に対応できるように、図4、図5に示すように、人工軟骨部54は、耳珠、対耳珠、対耳輪、対耳輪下脚、対耳輪上脚、耳輪、耳輪脚に相当する部位に存在していることが好ましい。   In addition, preferably, as shown in FIGS. 4 and 5, the artificial cartilage portion 54 includes an tragus, an antitragus, an antiaural ring, so as to be compatible with various types of acoustic devices that are differently applied to the ear. It is preferable to exist in a portion corresponding to the lower leg of the ear ring, the upper leg of the ear ring, the ear ring, and the ear ring leg.

尚、音響装置のうち、特定のタイプを測定することだけを念頭に置いているのであれば、当該タイプに対応した必須の部位だけに人工軟骨部54があればよい。例えば耳珠だけ、或いは耳珠と対耳珠だけに人工軟骨部54を存在させることも可能である。3Dプリンタにより作製された乳酸ポリマーの軟骨の形状をした型枠の内部で、実際の人体や牛、羊等から採取した軟骨細胞を培養することにより得られた人工軟骨を用いてもよい。   If only the specific type of the acoustic device is measured, it is sufficient that the artificial cartilage portion 54 is provided only in an essential part corresponding to the type. For example, the artificial cartilage portion 54 may be present only in the tragus or only in the tragus and the antitragus. Artificial cartilage obtained by culturing chondrocytes collected from an actual human body, a cow, a sheep, or the like inside a mold formed in the shape of a lactic acid polymer cartilage produced by a 3D printer may be used.

基板部57は、耳模型51を支持するための平板状の部材である。例えばSUSやアルミ等の金属材料、或いはポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の樹脂材料や乳酸ポリマー等の生体材料からなっていてもよい。   The substrate portion 57 is a flat member for supporting the ear model 51. For example, it may be made of a metal material such as SUS or aluminum, a resin material such as polycarbonate resin or acrylic resin, or a biomaterial such as lactic acid polymer.

材質により厚みが異なるが、例えば金属製の場合、その厚みが0.5mmから3mm程度、その他の材料でも、その厚みが1mmから5mm程度であればよい。基板部57は、耳模型51の耳本体全体を覆う程度の面積を有し、耳模型の保持を容易とする。例えば、縦・横共に2.5cmから6cm程度である。基板部57は、上述の耳模型51および人工軟骨部54と部分的に接合されており、このため、基板部57には人工軟骨部54或いは耳模型51からの振動が伝播される。また、基板部57には、耳模型51の孔を形成するために、或いは人工外耳道部52を挿通させるために、耳模型51の孔や人工外耳道部52の外径よりも大きな孔が設けられている。   Although the thickness differs depending on the material, for example, in the case of a metal, the thickness may be about 0.5 mm to 3 mm, and other materials may have a thickness of about 1 mm to 5 mm. The board portion 57 has an area that covers the entire ear body of the ear model 51 and facilitates the holding of the ear model. For example, it is about 2.5 cm to 6 cm in both length and width. The substrate part 57 is partially joined to the above-described ear model 51 and the artificial cartilage part 54, and therefore vibration from the artificial cartilage part 54 or the ear model 51 is propagated to the substrate part 57. Further, the substrate 57 is provided with a hole larger than the hole of the ear model 51 or the outer diameter of the artificial external ear canal 52 in order to form the hole of the ear model 51 or to insert the artificial external ear canal 52. ing.

耳型部50には、基板部57の裏側に振動検出部55が配置されている。振動検出部55は、例えば、圧電式加速度ピックアップ等の振動検出素子56を備える。図3では、人工外耳道53の周辺となる基板部57に、例えばチップ状の振動検出素子56を複数個配置した場合を例示している。振動検出素子56は、1個であってもよい。複数個の振動検出素子56を配置する場合は、人工外耳道53の周辺部に適時の間隔で配置してもよいし、人工外耳道53の開口周辺部を取り囲むように円弧状に振動検出素子56を配置してもよい。振動検出素子56は、例えば、基板部57の裏側に、耳模型51に埋設されて、リード線(図示しない)を耳型50の外側に引き出すようにしてもよい。尚、接着剤等により基板部57に貼り付けられる。   In the ear mold unit 50, a vibration detection unit 55 is disposed on the back side of the substrate unit 57. The vibration detection unit 55 includes a vibration detection element 56 such as a piezoelectric acceleration pickup, for example. FIG. 3 illustrates a case where a plurality of chip-shaped vibration detection elements 56 are arranged on the substrate portion 57 around the artificial external ear canal 53, for example. One vibration detection element 56 may be provided. When a plurality of vibration detection elements 56 are arranged, the vibration detection elements 56 may be arranged around the artificial ear canal 53 at an appropriate time interval, or the vibration detection elements 56 may be arranged in an arc shape so as to surround the opening periphery of the artificial ear canal 53. You may arrange. For example, the vibration detection element 56 may be embedded in the ear model 51 on the back side of the substrate portion 57 so that a lead wire (not shown) is pulled out of the ear mold 50. It is affixed to the substrate portion 57 with an adhesive or the like.

基板部57に配置された振動検出素子56は、主として、人体の耳の軟骨に生じた振動の伝導の振動を再現することができる。即ち、人工外耳道53の周辺に配置された場合は、人の外耳道の側面において外耳から内耳に向かう振動の挙動を測定できる。また、人工外耳道53から離間した部位においては、振動検出素子56は、人の外耳道から鼓膜を経由しないで内耳へ伝わる振動成分を測定することができる。   The vibration detecting element 56 disposed on the substrate unit 57 can mainly reproduce the vibration of conduction generated in the cartilage of the human ear. That is, when it is arranged around the artificial external auditory canal 53, the behavior of vibration from the outer ear to the inner ear can be measured on the side surface of the human external auditory canal. Further, at a part away from the artificial external ear canal 53, the vibration detecting element 56 can measure a vibration component transmitted from the human external auditory canal to the inner ear without passing through the eardrum.

また振動検出素子56は、例えば、小野測器社製の超小型軽量タイプのNP−2106や、リオン株式会社製のPV−08A、PV−90B等、市販のものを適宜選択すればよい。また、株式会社アコー社製のTYPE7302のように、0.2g程度の振動検出素子56は軽量であり、好適である。   Moreover, what is necessary is just to select the commercially available thing as the vibration detection element 56 suitably, such as NP-2106 of the ultra-small and lightweight type by Ono Sokki Co., Ltd., PV-08A, PV-90B by Rion Corporation. Further, like TYPE 7302 manufactured by Accor Corporation, the vibration detection element 56 of about 0.2 g is lightweight and suitable.

人工外耳道部52の終端部(人の鼓膜に相当する位置)には、マイク58を備える。マイク58は、人工外耳道53を通過した気導音を検出する。さらに、耳模型51の孔や人工外耳道部52の内壁が振動することにより、人工外耳道53内で発生する気導放射成分を検出する。   A microphone 58 is provided at the terminal end of the artificial external ear canal 52 (a position corresponding to a human eardrum). The microphone 58 detects the air conduction sound that has passed through the artificial external ear canal 53. Further, the air conduction radiation component generated in the artificial external ear canal 53 is detected by vibrating the hole of the ear model 51 and the inner wall of the artificial external ear canal portion 52.

次に、イヤホン等の音響装置100が保持される保持部70、保持部70’について説明する。図3に示すように、音響装置100が、振動伝達方式のイヤホンの場合、イヤホンの筺体101を部分的にあるいは全部、耳の穴に埋入させる。耳型部50は、人体の耳の形状を模しており、耳介や外耳道を備えていることから、当該耳介や外耳道にイヤホンを埋入させるとよい。即ち耳模型51の耳の穴が保持部70として機能する。或いは耳掛け対応の補聴器の場合、耳模型51の耳介自体が保持部70’として機能する。   Next, the holding unit 70 and the holding unit 70 ′ that hold the acoustic device 100 such as an earphone will be described. As shown in FIG. 3, when the acoustic device 100 is a vibration transmission type earphone, the earphone housing 101 is partially or entirely embedded in the ear hole. Since the ear mold part 50 imitates the shape of a human ear and includes an auricle and an external auditory canal, it is preferable to embed an earphone in the auricle and the external auditory canal. That is, the ear hole of the ear model 51 functions as the holding unit 70. Alternatively, in the case of a hearing aid compatible with the ear, the pinna itself of the ear model 51 functions as the holding portion 70 ′.

図6は、本実施の形態に係る測定装置10の要部の機能ブロック図である。一または複数の振動検出素子56を備えた振動検出部55は、信号処理部75に接続される。信号処理部75は、振動検出素子56(のそれぞれ)の出力に基づいて、音響装置100が生じさせて人体に伝播した振動量を算出する。ここで、従来周知のタッチパネルや押下キー等からなる操作部77により、いずれの振動検出素子56からの入力を検出並びに評価したいかを選択するようにしてもよいし、複数の振動検出素子56の振動量を平均化するようにしてもよい。また、振動処理部75は、マイク58の検出信号を処理する。これにより音響装置100からの気導音及び振動により耳介内部で発生した気導音の総和を検出し、評価できる。   FIG. 6 is a functional block diagram of the main part of the measuring apparatus 10 according to the present embodiment. The vibration detection unit 55 including one or a plurality of vibration detection elements 56 is connected to the signal processing unit 75. The signal processing unit 75 calculates the amount of vibration generated by the acoustic device 100 and propagated to the human body based on the output of the vibration detection element 56 (each). Here, it is possible to select which one of the vibration detection elements 56 is desired to be detected and evaluated by the operation unit 77 including a conventionally known touch panel and a press key. The vibration amount may be averaged. Further, the vibration processing unit 75 processes the detection signal of the microphone 58. Thereby, the sum total of the air conduction sound generated inside the auricle by the air conduction sound and vibration from the acoustic device 100 can be detected and evaluated.

尚、信号処理部75の処理内容としては、たとえば測定信号(純音、純音スイープ、マルチサイン波等)の生成ができてもよい。或いは、イコライジング部やダイナミックレンジコンプレッション部を備えていてもよい。或いは検出された信号の位相調整や合成、高速フーリエ変換等の処理も行うとよい。また、低調波ひずみ或いは高調波ひずみを分析できてもよい。また、出力部76の出力形態に合わせて種々のファイル形式に変換するようにしてもよい。そして、処理された測定結果は、表示部、プリンタ、記憶部等の出力部76に出力されて、音響装置100の評価に供される。   As processing contents of the signal processing unit 75, for example, a measurement signal (pure tone, pure tone sweep, multisine wave, etc.) may be generated. Alternatively, an equalizing unit and a dynamic range compression unit may be provided. Alternatively, processing such as phase adjustment and synthesis of detected signals and fast Fourier transform may be performed. Further, subharmonic distortion or harmonic distortion may be analyzed. Further, it may be converted into various file formats in accordance with the output form of the output unit 76. Then, the processed measurement result is output to the output unit 76 such as a display unit, a printer, or a storage unit, and used for evaluation of the acoustic device 100.

このように、本実施の形態に係る測定装置10によると、人体の耳の振動伝達の特徴が重み付けされた振動レベルを測定することができるので、音響装置100を正しく評価することができる。   As described above, according to the measurement apparatus 10 according to the present embodiment, it is possible to measure the vibration level in which the vibration transmission characteristics of the human ear are weighted, so that the acoustic apparatus 100 can be correctly evaluated.

尚、人の軟骨経由の振動伝達に相当する振動レベルが、どの程度の振動検出素子56による振動検出値に相当する音圧レベルとなるかの相関は、予め測定装置を作製する当初において、従来周知のごとく、実際の多数の被験者による調整法あるいは閾値法等によって、校正することにより得ることができる。
(第2実施の形態)
図7は、本発明の第2実施の形態に係る測定装置の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る測定装置110は、人体の頭部模型130をさらに備える。耳模型50や測定系については上述の実施例と同様でよい。頭部模型130は、例えばHATSやKEMAR等と同様の素材からなってよいが、上述した耳型部50や、マイクロフォン58或いは振動検出部55等の測定系を収容可能なように、頭部内部に比較的大きな空洞を設けてある。頭部模型130の耳型部50は、頭部模型130に対して着脱自在である。即ち、耳型部50の全部または一部を交換パーツとしてもよい。例えば耳模型51は樹脂製であるため経年劣化により振動特性に変化が生じることがあり、その防止という目的において交換パーツとすることは有効である。
It should be noted that the correlation between the vibration level corresponding to vibration transmission via human cartilage and the sound pressure level corresponding to the vibration detection value by the vibration detection element 56 has been conventionally known at the beginning of manufacturing the measurement device in advance. As is well known, it can be obtained by calibrating by an adjustment method or a threshold method by an actual large number of subjects.
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. Measuring apparatus 110 according to the present embodiment further includes a human head model 130. The ear model 50 and the measurement system may be the same as those in the above embodiment. The head model 130 may be made of the same material as HATS, KEMAR, etc., for example, but the inside of the head so that the measurement system such as the ear mold 50, the microphone 58 or the vibration detector 55 described above can be accommodated. Has a relatively large cavity. The ear model 50 of the head model 130 is detachable from the head model 130. That is, all or part of the ear mold part 50 may be replaced parts. For example, since the ear model 51 is made of resin, vibration characteristics may change due to deterioration over time, and it is effective to use a replacement part for the purpose of preventing this.

保持部150、150’は、ヘッドホンや眼鏡型骨導補聴器等の音響装置100を保持する部位である。例えば、保持部150、150’は、例えば頭部130自体或いは耳模型51の耳介がその機能を担う。   The holding portions 150 and 150 ′ are portions that hold the acoustic device 100 such as headphones and eyeglass-type bone conduction hearing aids. For example, the holding units 150 and 150 ′ have the function of, for example, the head 130 itself or the pinna of the ear model 51.

本実施の形態に係る測定装置110によると、第1実施の形態の測定装置10と同様の効果が得られる。特に、本実施の形態では、人体の頭部模型130に、振動検出用の人工耳131を着脱自在に装着して音響装置100を評価するので、頭部の影響が考慮された実際の使用態様により即した評価が可能となる。   According to the measuring apparatus 110 according to the present embodiment, the same effects as those of the measuring apparatus 10 according to the first embodiment can be obtained. In particular, in the present embodiment, since the acoustic device 100 is evaluated by detachably attaching the artificial ear 131 for vibration detection to the human head model 130, an actual usage mode in which the influence of the head is taken into consideration. This makes it possible to evaluate more appropriately.

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、測定対象の音響装置100として、イヤホン等の音響装置で、圧電振動子102が振動して筺体101に振動を伝え、当該筺体を介して耳に振動するものを中心に記載したが、人の頭部により保持されたヘッドホンのように耳全体を覆うようにして使用するものやヘッドマウントディスプレイに設けられた音響装置によって耳に振動を伝達するもの、或いは眼鏡のつるの部分に振動素子が埋設され、当該つるが振動することにより振動音を伝達させるものであっても、容易に音響装置を保持する保持部により同様に評価することが可能である。
(第3実施の形態)
次に、本発明の測定装置を用いた一例にかかる測定方法について、以下に説明する。
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, in the above-described embodiment, the acoustic device 100 to be measured is an acoustic device such as an earphone, in which the piezoelectric vibrator 102 vibrates to transmit vibration to the housing 101 and vibrates to the ear via the housing. However, it is used to cover the entire ear like a headphone held by a person's head, or to transmit vibration to the ear by an acoustic device provided in a head-mounted display, or a vine Even if the vibration element is embedded in this portion and the vine vibrates to transmit the vibration sound, it can be easily evaluated in the same manner by the holding portion that holds the acoustic device.
(Third embodiment)
Next, a measurement method according to an example using the measurement apparatus of the present invention will be described below.

例えば下記にかかる測定のステップにより種々の判定ができる。(1)振動を発する音響装置100を所定の姿勢にて測定装置に取り付ける。(2)音響装置を所定のパワーで駆動させる。(3)測定装置にて振動検出部の検出結果を得る。   For example, various determinations can be made by the measurement steps described below. (1) The acoustic device 100 that generates vibration is attached to the measurement device in a predetermined posture. (2) The acoustic device is driven with a predetermined power. (3) The detection result of the vibration detection unit is obtained by the measuring device.

10 測定装置
30 基台
50 耳型部
51 耳模型
52 人工外耳道部
53 人工外耳道
54 人工軟骨部
55 振動検出部
56 振動検出素子
57 基板部
58 マイク
70、70’ 保持部
100 音響装置
101 筐体
102 振動素子
103 ゴム材
110 測定装置
130 頭部模型
150 保持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measuring apparatus 30 Base 50 Ear mold part 51 Ear model 52 Artificial ear canal part 53 Artificial ear canal part 54 Artificial cartilage part 55 Vibration detection part 56 Vibration detection element 57 Substrate part 58 Microphone 70, 70 'Holding part 100 Acoustic apparatus 101 Case 102 Vibration element 103 Rubber material 110 Measuring device 130 Head model 150 Holding part

Claims (25)

人体への振動伝達により音を聞かせる音響装置を評価するための測定装置であって、
人体の耳を模しており、耳輪及び対耳輪を備えた耳模型、及び該耳模型に連なるとともに、人工外耳道を有する人工外耳道部を備えた耳型部と、
マイクと、
前記人工外耳道部が振動させられることにより生じた気導放射成分を、前記マイクにより測定する測定装置。
A measuring device for evaluating an acoustic device that allows sound to be heard by vibration transmission to a human body,
Imitating the ears of the human body, an ear model provided with an ear ring and an anti-aural ring, and an ear mold part provided with an artificial external ear canal part connected to the ear model and having an artificial external ear canal;
With a microphone,
A measuring apparatus for measuring an air conduction radiation component generated by vibrating the artificial external ear canal portion with the microphone.
前記マイクは、前記音響装置からの気導音と、前記気導放射成分とを合わせて測定する請求項1に記載の測定装置。   The measurement device according to claim 1, wherein the microphone measures the air conduction sound from the acoustic device and the air conduction radiation component together. 前記耳型部に取り付けられる振動検出部をさらに備え、
前記耳型部に伝播された振動を前記振動検出部により計測する
請求項1または請求項2に記載の測定装置。
Further comprising a vibration detector attached to the ear mold,
The measurement apparatus according to claim 1, wherein the vibration transmitted to the ear mold unit is measured by the vibration detection unit.
前記耳模型は、耳珠、対耳珠、耳輪脚、対耳輪下脚のいずれかの一または複数を備える
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の測定装置。
The measurement apparatus according to claim 1, wherein the ear model includes one or more of an tragus, an antitragus, an ankle ring leg, and an anti-ankle lower leg.
前記耳模型は、人工軟骨部を備える
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の測定装置。
The measurement apparatus according to claim 1, wherein the ear model includes an artificial cartilage portion.
前記人工軟骨部は、前記耳模型の内部に埋設されている
請求項5に記載の測定装置。
The measuring device according to claim 5, wherein the artificial cartilage portion is embedded in the ear model.
人体の頭部模型をさらに備え、前記耳型部は、前記頭部模型に取り付けられる
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の測定装置。
The measuring apparatus according to claim 1, further comprising a human head model, wherein the ear mold part is attached to the head model.
前記頭部模型に対して、前記耳型部は着脱自在である
請求項7に記載の測定装置。
The measuring apparatus according to claim 7, wherein the ear mold part is detachable from the head model.
基台をさらに備え、前記耳型部は、前記基台に取り付けられる
請求項1乃至請求項6に記載の測定装置。
The measuring apparatus according to claim 1, further comprising a base, wherein the ear mold part is attached to the base.
前記基台に対して、前記耳型部は着脱自在である
請求項9に記載の測定装置。
The measuring apparatus according to claim 9, wherein the ear mold part is detachable with respect to the base.
前記耳模型は、前記音響装置を保持可能な保持部を備える
請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の測定装置。
The measuring device according to claim 1, wherein the ear model includes a holding unit capable of holding the acoustic device.
前記頭部模型は、前記音響装置を保持可能な保持部を備える
請求項7または請求項8に記載の測定装置。
The measuring device according to claim 7 or 8, wherein the head model includes a holding unit capable of holding the acoustic device.
前記耳型部は、IEC60318−7に準拠した素材からなる部位を含む
請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の測定装置。
The measurement device according to any one of claims 1 to 12, wherein the ear mold part includes a part made of a material conforming to IEC60318-7.
前記人工外耳道部は、ショア硬度20から60の範囲内の硬さである
請求項1乃至請求項13のいずれかに記載の測定装置。
The measuring apparatus according to claim 1, wherein the artificial external auditory canal portion has a hardness within a range of Shore hardness 20 to 60.
前記耳型部は、ショア硬度35以下の素材からなる部位を含む
請求項1乃至請求項14のいずれかに記載の測定装置。
The measurement device according to claim 1, wherein the ear mold part includes a part made of a material having a Shore hardness of 35 or less.
前記振動検出部は、前記耳型部の前記耳模型に配置されている請求項1乃至請求項15のいずれかに記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 1, wherein the vibration detection unit is disposed on the ear model of the ear mold unit. 前記人工外耳道部は、前記耳模型と一体的に形成される、或いは前記耳模型に接合されてなる
請求項1乃至請求項16のいずれかに記載の測定装置。
The measurement device according to any one of claims 1 to 16, wherein the artificial external ear canal portion is formed integrally with the ear model or joined to the ear model.
前記マイクは、前記人工外耳道部の終端部に取り付けられる
請求項1乃至請求項17のいずれかに記載の測定装置。
The measurement apparatus according to claim 1, wherein the microphone is attached to a terminal portion of the artificial external ear canal portion.
人体への振動伝達により音を聞かせる音響装置を測定するための方法であって、
人体の耳を模しており、耳輪及び対耳輪を備えた耳模型、及び該耳模型に連なる人工外耳道部を備えた耳型部に、前記音響装置を当接させるステップと、
前記音響装置から試験音を発生させるステップと、
前記耳型部に配置されたマイクにより、前記人工外耳道部の内壁からの気導放射成分を測定するステップと、を経る測定方法。
A method for measuring an acoustic device that allows sound to be heard by vibration transmission to a human body,
Imitating the ears of a human body, contacting the acoustic device to an ear model provided with an ear ring and an ear ring, and an ear mold part provided with an artificial external auditory canal part connected to the ear model;
Generating a test sound from the acoustic device;
And a step of measuring an air conduction radiation component from an inner wall of the artificial external auditory canal portion with a microphone arranged in the ear mold portion.
前記マイクは、前記音響装置からの気導音と、前記気導放射成分とを合わせて測定する請求項19に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 19, wherein the microphone measures the air conduction sound from the acoustic device together with the air conduction radiation component. 前記耳型部は、IEC60318−7に準拠した素材からなる部位を含む
請求項19または請求項20に記載の測定方法。
The measurement method according to claim 19 or 20, wherein the ear mold part includes a part made of a material conforming to IEC60318-7.
前記人工外耳道部は、ショア硬度20から60の範囲内の硬さである
請求項19乃至請求項21のいずれかに記載の測定方法。
The measurement method according to any one of claims 19 to 21, wherein the artificial external auditory canal portion has a hardness within a range of Shore hardness 20 to 60.
前記耳型部は、ショア硬度35以下の素材からなる部位を含む
請求項19乃至請求項22のいずれかに記載の測定方法。
The measurement method according to any one of claims 19 to 22, wherein the ear mold part includes a portion made of a material having a Shore hardness of 35 or less.
前記耳型部に配置された振動検出部により、前記耳型部に伝播された振動を計測するステップをさらに備える
請求項19乃至請求項23のいずれかに記載の測定方法。
The measurement method according to any one of claims 19 to 23, further comprising a step of measuring vibration propagated to the ear mold part by a vibration detection unit arranged in the ear mold part.
前記振動検出部は、前記耳型部の前記耳模型に配置されている
請求項24に記載の測定方法。
The measurement method according to claim 24, wherein the vibration detection unit is disposed on the ear model of the ear mold unit.
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