JP2016158212A

JP2016158212A - 測定システム及び測定方法

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Publication number: JP2016158212A
Application number: JP2015036432A
Authority: JP
Inventors: 智裕稲垣; Tomohiro Inagaki
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2016-09-01
Also published as: WO2016136221A1; US10237667B2; US20180035225A1

Abstract

【課題】発明者は、特許文献２に記載の測定システムをさらに改良する発明を行った。【解決手段】本発明の測定方法は、振動体を人体の耳に接触させて、前記振動体の振動に基づいて発生した気導音をユーザに伝える電子機器を評価するための測定方法であって、前記振動体を耳型部に当接させるステップと、前記振動体の表面から発生した気導音と、前記耳型部において発生した気導音とを併せて測定するステップと、データ補正部が、複数の補正値のうちから前記電子機器の種別に応じて選択される一の補正値にて、前記音圧値を補正するステップと、を備える。【選択図】図６

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システム及び測定方法に関するものである。

特許文献１には、携帯電話などの音響装置として、気導音と振動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、振動音とは、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。

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、気導音と振動音とが利用者に伝えられることが記載されている。

特開２００５−３４８１９３号公報特許５４８６０４１号公報

そして、発明者は、特許文献２に記載の測定システムを発明するにいたった。次に発明者は、特許文献２に記載の測定システムをさらに改良する発明を行った。

本発明の測定方法は、振動体を人体の耳に接触させて、前記振動体の振動に基づいて発生した気導音をユーザに伝える電子機器を評価するための測定方法であって、前記振動体を耳型部に当接させるステップと、前記振動体が発生させた気導音と、前記耳型部において発生した気導音とを測定するステップと、データ補正部が、複数の補正値のうちから一の補正値を適用するステップと、を備える。

本発明によれば、振動体を有する各種の音響装置や補聴器等を評価することが可能となる。

本発明の第１実施の形態に係る測定システムの概略構成を示す図である。測定対象の電子機器の一例を示す平面図である。図１の耳型部の部分詳細図である。図１の測定部の要部の構成を示す機能ブロック図である。種々の音響機器を測定した場合における、補正する前の気導音と振動音の測定結果である。種々の音響機器の区分と当該区分に対応した音響機器毎の補正値を表す部分図である。表示部における、現在選択されているタイプとその補正値の一覧を示す表示例の部分図である。本発明の測定方法の一例を示す図である。本発明の第２実施の形態に係る測定システムの要部の概略構成を示す図である。本発明の第２実施の携帯に係る測定システムの部分詳細図である。

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システムの概略構成を示す図である。本実施の形態に係る測定システム１０は、電子機器装着部２０と、測定部２００とを備える。電子機器装着部２０は、基台３０に支持された耳型部５０と、測定対象の電子機器１００を保持する保持部７０とを備える。なお、以下の説明において、電子機器１００は、図２に平面図を示すように、矩形状の筐体１０１の表面に、人の耳よりも大きい矩形状のパネル１０２を有するスマートフォン等の携帯電話で、パネル１０２が振動体として振動するものとする。先ず、電子機器装着部２０の構成について説明する。

耳型部５０は、人体の耳を模したもので、耳模型５１と、該耳模型５１に結合された人工外耳道部５２とを備える。人工外耳道部５２は、中央部に人工外耳道５３が形成されている。耳型部５０は、人工外耳道部５２の周縁部において、支持部材５４を介して基台３０に支持されている。

耳型部５０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素材と同様の素材、例えば、ＩＥＣ６０９５９に準拠した素材からなる。この素材は、例えばショア００で、２５から５５のゴム等の素材で形成することができる。なお、ゴムの硬さは、例えばJIS K 6253やISO 48 などに準拠した国際ゴム硬さ（IRHD・M 法）に準拠して測定されるとよい。また、硬さ測定システムとしては、株式会社テクロック社製全自動タイプIRHD・M法マイクロサイズ国際ゴム硬さ計ＧＳ６８０が好適に使用される。なお、耳型部５０は、年齢による耳の硬さのばらつきを考慮して、大まかに、２から３種類程度、硬さの異なるものを準備し、これらを付け替えて使用してもよい。耳型部の耳模型の硬度や形状、並びに人工外耳道５２の硬度や長さによって、人工外耳道５２に伝播された振動が気導音へと変換される程度が変化することから、硬度や長さの異なる人工外耳道５２に交換して使用する場合は後述する補正値もセットで考慮されるとよい。

人工外耳道部５２の厚さ、つまり人工外耳道５３の長さは、人の鼓膜（蝸牛）までの長さに相当するもので、例えば２０ｍｍから４０ｍｍの範囲で適宜設定される。本実施の形態では、人工外耳道５３の長さを、ほぼ３０ｍｍとしている。

耳型部５０には、人工外耳道部５２の耳模型５１側とは反対側の端面において、人工外耳道５３の開口周辺部に位置するように振動検出部５５が配置されている。振動検出部５５は、反対側の端面に伝達される振動を測定する。振動検出部５５は、振動するパネル１０２を耳型部５０に当てた際に人工外耳道部５２を経て伝わる振動量を検出する。つまり、振動検出部５５は、パネル１０２を人体の耳に押し当てた際に、パネル１０２の振動が直接内耳を揺らし、鼓膜を経由しないで聴く振動音に相当する振動量を検出する。振動検出部５５は、例えば、電子機器１００の測定周波数範囲（例えば、０．１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）においてフラットな出力特性を有し、軽量で微細な振動でも正確に計測できる振動検出素子５６により構成される。このような振動検出素子５６は、例えば、圧電式加速度ピックアップ等の振動ピックアップ、例えばリオン社製の振動ピックアップＰＶ−０８Ａ等が使用可能である。

図３（ａ）は、耳型部５０を基台１０側から見た平面図である。図３（ａ）では、人工外耳道５３の開口周辺部を取り囲むようにリング状に振動検出素子５６を配置した場合を例示しているが、振動検出素子５６は、複数個であってもよい。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の開口周辺部をはさむように２個の振動検出素子を配置してもよい。なお、図３（ａ）において、人工外耳道部５２は矩形状を成しているが、人工外耳道部５２は任意の形状とすることができる。

さらに、耳型部５０には、音圧測定部６０が配置されている。音圧測定部６０は、人工外耳道５３を経て伝播される音の音圧を測定する。つまり、音圧測定部６０は、パネル１０２を人体の耳に押し当てた際に、パネル１０２の振動により空気が振動して直接鼓膜を経由して聴く気導成分に相当する音圧、及び、パネル１０２の振動により外耳道内部が振動して耳自体で発生した音を鼓膜経由で聴く気導成分に相当する音圧を測定する。

音圧測定部６０は、図３（ｂ）に図３（ａ）のｂ−ｂ線断面図を示すように、人工外耳道５３から延在するチューブ部材６１に保持されたマイク６２を備える。マイク６２は、例えば、電子機器１００の測定周波数範囲においてフラットな出力特性を有し、自己雑音レベルの低い計測用コンデンサマイクにより構成される。このようなマイク６２は、例えばリオン社製のコンデンサマイクロホンＵＣ−５９等が使用可能である。マイク６２は、音圧検出面が人工外耳道部５２の端面にほぼ一致するように配置される。なお、マイク６２は、例えば、人工外耳道部５２や基台１０に支持して、人工外耳道５３の外壁からフローティング状態で配置してもよい。

次に、保持部７０について説明する。電子機器１００が、スマートフォン等の平面視で矩形状を成す携帯電話の場合、人が当該携帯電話を片手で保持して自身の耳に押し当てようとすると、通常、携帯電話の両側面部を手で支持することになる。また、耳に対する携帯電話の押圧力や接触姿勢は、人（利用者）によって異なったり、使用中に変動したりする。本実施の形態では、このような携帯電話の使用態様を模して、電子機器１００を保持する。

そのため、保持部７０は、電子機器１００の両側面部を支持する支持部７１を備える。支持部７１は、電子機器１００を耳型部５０に対して押圧する方向に、ｙ軸と平行な軸ｙ１を中心に回動調整可能にアーム部７２の一端部に取り付けられている。アーム部７２の他端部は、基台３０に設けられた移動調整部７３に結合されている。移動調整部７３は、アーム部７２を、ｙ軸と直交するｘ軸と平行な方向で、支持部７１に支持される電子機器１００の上下方向ｘ１と、ｙ軸及びｘ軸と直交するｚ軸と平行な方向で、電子機器１００を耳型部５０に対して押圧する方向ｚ１とに移動調整可能に構成されている。

これにより、支持部７１に支持された電子機器１００は、軸ｙ１を中心に支持部７１を回動調整することで、又は、アーム部７２をｚ１方向に移動調整することで、振動体（パネル１０２）の耳型部５０に対する押圧力が調整される。本実施の形態では、０Ｎから１０Ｎの範囲、好ましくは３Ｎから８Ｎの範囲で押圧力が調整される。

ここで、０Ｎから１０Ｎの範囲は、人間が電子機器を耳に押し当てて通話等の使用をする際に想定される押し当て力よりも十分な広い範囲での測定を可能とすることを目的としている。なお、０Ｎの場合として、例えば耳型部５０に接触しているが押し当てていない場合のみならず、耳型部５０から１ｃｍきざみで離間させて保持でき、それぞれの離間距離において測定ができるようにしてもよい。これにより、気導音の距離による減衰の度合いもマイク６２による測定により可能となり、測定システムとしての利便性が向上する。また、３Ｎから８Ｎの範囲は、通常、健聴者が従来型のスピーカを用いて通話をする際に耳に押し当てる平均的な力の範囲を想定している。人種、性別により差があるかもしれないが、要は従来型のスピーカを搭載したスマートフォンや従来型携帯電話等の電子機器において、通常、ユーザが押し付ける程度の押圧力において振動音や気導音を測定できることが好ましい。

また、アーム部７２をｘ１方向に移動調整することで、耳型部５０に対する電子機器１００の接触姿勢が、例えば、パネル１０２が耳型部５０のほぼ全体を覆う姿勢や、図１に示されるように、パネル１０２が耳型部５０の一部を覆う姿勢に調整される。なお、アーム部７２を、ｙ軸と平行な方向に移動調整可能に構成したり、ｘ軸やｚ軸と平行な軸回りに回動調整可能に構成したりして、耳型部５０に対して電子機器１００を種々の接触姿勢に調整可能に構成してもよい。

次に、図１の測定部２００の構成について説明する。図４は、測定部２００の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、測定対象の電子機器１００の振動によって耳型部５０を介して伝わる振動量と音圧、つまり振動音と気導音とが合成された体感音圧を測定するもので、感度調整部３００、信号処理部４００、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）５００及びプリンタ６００を備える。

振動検出素子５６及びマイク６２の出力は、感度調整部３００に供給される。感度調整部３００は、振動検出素子５６の出力の振幅を調整する可変利得増幅回路３０１と、マイク６２の出力の振幅を調整する可変利得増幅回路３０２とを備え、それぞれ対応するアナログの入力信号の振幅を、手動又は自動により所要の振幅に独立して調整する。これにより、振動検出素子５６の感度及びマイク６２の感度の誤差を補正する。なお、可変利得増幅回路３０１，３０２は、入力信号の振幅を例えば±２０ｄＢの範囲で調整可能に構成される。

感度調整部３００の出力は、信号処理部４００に入力される。信号処理部４００は、Ａ／Ｄ変換部４１０、周波数特性調整部４２０、位相調整部４３０、出力合成部４４０、周波数解析部、記憶部４６０、及び、信号処理制御部４７０を備える。Ａ／Ｄ変換部４１０は、可変利得増幅回路３０１の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）４１１と、可変利得増幅回路３０２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）４１２とを備え、それぞれ対応するアナログの入力信号をデジタル信号に変換する。なお、Ａ／Ｄ変換回路４１１，４１２は、例えば１６ビット以上、ダイナミックレンジ換算で９６ｄＢ以上に対応でき、かつダイナミックレンジが変更可能に構成することができる。

Ａ／Ｄ変換部４１０の出力は、周波数特性調整部４２０に供給される。周波数特性調整部４２０は、Ａ／Ｄ変換回路４１１の出力である振動検出素子５６による検出信号の周波数特性を調整するイコライザ（ＥＱ）４２１と、Ａ／Ｄ変換回路４１２の出力であるマイク６２による検出信号の周波数特性を調整するイコライザ（ＥＱ）４２２とを備え、それぞれの入力信号の周波数特性を、手動又は自動により人体の聴感に近い周波数特性に独立して調整する。なお、イコライザ４２１，４２２は、例えば複数バンドのグラフィカルイコライザ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等から構成される。

周波数特性調整部４２０の出力は、位相調整部４３０に供給される。位相調整部４３０は、イコライザ４２１の出力である振動検出素子５６による検出信号の位相を調整する可変遅延回路４３１を備える。すなわち、耳型部５０の材質を伝わる音速と人体の肉や骨を伝わる音速とは同じではないので、振動検出素子５６の出力とマイク６２の出力との位相関係が、特に高い周波数で人体の耳とのずれが大きくなることが想定される。

このように、振動検出素子５６の出力とマイク６２の出力との位相関係が大きくずれると、後述する出力合成部４４０での両出力の合成時に、本来起こらないタイミングで振幅のピークやディップが現れたり、合成出力が増減したりする場合がある。例えば、振動検出素子５６で検出される振動の伝達速度に対して、マイク６２で検出される音の伝達速度が０．２ｍｓ遅れる場合、両者の伝達速度にずれがない場合の合成出力とは、異なるものとなってしまい、人間の耳では生じていないピークやディップが現れることになる。

そのため、本実施の形態では、測定対象の電子機器１００の測定周波数範囲に応じて、イコライザ４２１の出力である振動検出素子５６による検出信号の位相を、可変遅延回路４３１により所定の範囲で調整する。例えば、電子機器１００の測定周波数範囲が１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの場合、可変遅延回路４３１により±１０ｍｓ（±１００Ｈｚ相当）程度の範囲で、少なくとも０．１ｍｓ（１０ｋＨｚ相当）より小さい単位で振動検出素子５６による検出信号の位相を調整する。なお、人体の耳の場合でも、振動音と気導音との位相ずれは生じるので、可変遅延回路４３１による位相調整は、振動検出素子５６及びマイク６２の両者の検出信号の位相を合わせるという意味ではなく、両者の位相を耳による実際の聴感に合わせるという意味である。

位相調整部４３０の出力は、出力合成部４４０に供給される。出力合成部４４０は、可変遅延回路４３１により位相調整された振動検出素子５６による検出信号と、位相調整部４３０を通過したマイク６２による検出信号とを合成する。これにより、測定対象の電子機器１００の振動によって伝わる振動量と音圧、つまり振動音と気導音とが合成された体感音圧を人体に近似させて得ることが可能となる。

出力合成部４４０の合成出力は、周波数解析部４５０に入力される。周波数解析部４５０は、出力合成部４４０からの合成出力を周波数解析するＦＦＴ（高速フーリエ変換）４５１を備える。これにより、ＦＦＴ４５１から、振動音と気導音とが合成された体感音圧に相当するパワースペクトルデータが得られる。

さらに、本実施の形態において、周波数解析部４５０は、出力合成部４４０で合成される前の信号、すなわち、位相調整部４３０を経た振動検出素子５６による検出信号とマイク６２による検出信号とをそれぞれ周波数解析するＦＦＴ４５２，４５３を備える。これにより、ＦＦＴ４５２から、振動音に相当するパワースペクトルデータが得られ、ＦＦＴ４５３から、気導音に相当するパワースペクトルデータが得られる。

なお、ＦＦＴ４５１〜４５３は、電子機器１００の測定周波数範囲に応じて周波数成分（パワースペクトル）の解析ポイントが設定される。例えば、電子機器１００の測定周波数範囲が１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの場合は、測定周波数範囲の対数グラフにおける間隔を１００〜２００等分した各ポイントの周波数成分を解析するように設定される。

ＦＦＴ４５１〜４５３の出力は、記憶部４６０に記憶される。記憶部４６０は、ＦＦＴ４５１〜４５３による解析データ（パワースペクトルデータ）をそれぞれ複数保持できるダブルバッファ以上の容量を有し、後述するＰＣ５００からのデータ送信要求タイミングで、常に最新データを送信できるように構成することができる。

信号処理制御部４７０は、例えば、ＵＳＢ，ＲＳ−２３２Ｃ，ＳＣＳＩ等のインターフェース用の接続ケーブル５１０を介してＰＣ５００に接続され、ＰＣ５００からのコマンドに基づいて、信号処理部４００の各部の動作を制御する。なお、信号処理部４００は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）によって構成したりすることができる。

ＰＣ５００は、測定システム１０による電子機器１００の評価アプリケーションを有する。評価アプリケーションは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやネットワーク等を介してダウンロードされる。そして、ＰＣ５００は、例えば、評価アプリケーションに基づくアプリケーション画面を表示部５２０に表示すると共に、該アプリケーション画面を介して入力される情報に基づいて信号処理部４００にコマンドを送信する。また、ＰＣ５００は、信号処理部４００からのコマンド応答やデータを受信し、受信したデータに基づいて所定の処理を施して、アプリケーション画面に測定結果を表示すると共に、必要に応じて測定結果をプリンタ６００に出力して印刷する。

なお、図４において、感度調整部３００及び信号処理部４００は、例えば電子機器装着部２０の基台３０上に搭載し、ＰＣ５００及びプリンタ６００は、基台３０から離れて設置して、信号処理部４００とＰＣ５００とを接続ケーブル５１０を介して接続することができる。

測定システム１０は、測定対象の電子機器１００のパネル１０２を、例えば圧電素子により振動させながら、振動検出素子５６及びマイク６２の合成出力の周波数成分を解析して電子機器１００を評価する。ここで、パネル１０２を振動させる圧電素子は、所定の測定周波数範囲、例えば上記の１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの範囲で、１００Ｈｚ毎の駆動信号を合成したマルチ駆動信号波で駆動することができる。

また、本実施の形態において、マイク６２は、耳型部５０を経由した音圧を測定する。したがって、マイク６２の出力に基づいて測定される気導成分に相当するパワースペクトルは、電子機器１００の振動により空気が振動して直接鼓膜を経由して聴く気導成分に相当する音圧と、電子機器１００の振動により外耳道内部が振動して耳自体で発生した音を鼓膜経由で聴く気導成分に相当する音圧とが合成されたものとなる。つまり、本実施の形態により測定される気導成分に相当するパワースペクトルは、人体の耳の音圧伝達の特徴が重み付けされたものとなる。

しかも、本実施の形態による測定システム１０では、振動検出素子５６からの振動音に相当する出力及びマイク６２からの気導成分に相当する出力の位相が位相調整部４３０で調整されてから、両出力が出力合成部４４０で合成されて、周波数解析部４５０で周波数解析される。したがって、測定対象の電子機器１００の振動によって人体に伝わる振動量と音圧とが合成された体感音圧を人体に近似させて測定でき、電子機器１００を高精度で評価することが可能となり、測定システム１０の信頼性を高めることができる。

また、本実施の形態では、周波数解析部４５０により、振動検出素子５６からの振動音に相当する出力及びマイク６２からの気導成分に相当する出力を独立して周波数解析するようにしたので、電子機器１００をより詳細に評価することが可能となる。さらに、感度調整部３００により、振動検出素子５６及びマイク６２の感度を調整するようにしたので、年齢等に応じた体感音圧を測定することができる。したがって、電子機器１００を個人の耳の機能に応じて評価することが可能となる。また、周波数特性調整部４２０により、振動検出素子５６からの振動音に相当する出力及びマイク６２からの気導成分に相当する出力の周波数特性を独立して調整可能に構成したので、電子機器１００を個人の耳の機能に応じてより高精度で評価することが可能となる。

また、測定対象の電子機器１００は、耳型部５０に対する押圧力を可変できるとともに、接触姿勢も可変できるので、電子機器１００を種々の態様で評価することが可能となる。

次に、周波数特性調整部４２０による気導音の校正について説明する。これは周波数特性調整部４２０のイコライザ（ＥＱ）４２１を用いて、測定されたデータに対して、実耳とのかい離を減少させる補正を行うものである。

図５は、Ｂ７１ Bone Transducer（Radio ear社製。以下、Ｂ７１）、図２に示すパネル振動伝達型の電子機器１００、ヘッドホンにおける気導音および振動音を測定し、各々の測定された気導音から測定された振動音を差し引いた数値（差分：単位はｄＢ）をプロットしたグラフである。これによれば、Ｂ７１，電子機器１００、ヘッドホンの順に差分が大きくなっていくことが分かる。すなわち、Ｂ７１は、気導音における振動による寄与が大きい種類、すなわちマイクにより測定された気導音全体において振動により耳の中や耳の表面で気導音が発生した割合が、他の音響装置（電子機器１００やヘッドホン）よりも大きい種類の音響機器である。逆にヘッドホンは、振動の寄与が少ない種類の音響機器である。電子機器１００は、その中間である。そして、このような気導音全体に占める、振動由来の気導音の割合が高い種類ほど、気導音において実耳と測定装置との測定誤差が大きいことを発明者は見出した。

そこで、図６に示すように、振動の寄与が異なる音響機器４種類に対して、適用すべき補正値を変化させてもよいことに思い至った。振動の寄与が異なる音響機器４種類は、例えば、Ｂ７１、電子機器１００のうちパネルが比較的小さく且つ振動が大きい電子機器、電子機器１００のうちパネルが比較的大きく且つ振動が小さい電子機器、ヘッドホンである。なお、図６において、１ｋＨｚにおける上記差分が大きいものから小さいものに、例えば４段階で補正値を適用している。

ここで、１ｋＨｚにおける上記差分ではなく、１０Ｈｚあたりから１ｋＨｚの差分の平均を算出してもよい。そして平均値の大小により、例えば５段階で補正値を適用してもよい。或いは、１００Ｈｚから２．５ｋＨｚの平均を取って平均値の大小により、例えば６段階で補正値を適用してもよい。なお、上記差分が小さいほど補正値が大きくなっているのは、以下の理由による。すなわち、一例に係る耳型部（耳模型及び／または人工外耳道）は、実際の人間の耳の平均的な硬さよりも硬い。具体的にはＩＥＣ６０３１８で規定された耳模型の硬さであるショア００における硬度３５よりも硬い硬度６０程度である。これは、製造プロセスにおける取り扱いの容易さを優先したためである。このため、振動の寄与が大きい音響機器を測定した場合ほど、本来、外耳道の振動により生じる気導音が小さく測定される。従って、振動の寄与が大きい音響機器ほど、気導音に対して適用する補正値の数値が大きいこととなる。

なお、各補正値は、それぞれ５人から２０人程度の耳科学的に健康な被験者の実耳の内部に配置したプローブマイクでの測定結果と、測定システムの気導音出力との比較により得られたものでよい。すなわち、音響心理学的な実耳による測定（例えば調整法）により計測された補正値であり、振動の寄与が大きい音響機器ほど補正値が大きくなっている。

図７に示すように、適用すべき補正値のいずれを選択するかを、ユーザが測定システムの表示部５２０に表示された選択枝のなかから選択するようにしてもよい。なお、図５に関する上述の説明では、３種類の音響装置に対する測定結果（差分）について説明したが、ここではより詳細な分類の例として、補正値の種類、すなわち音響機器を例えば４種類に区分けしている。もちろん種類が多ければ多いほど、より正確な計測が可能となるが、その分、各々の補正値を得るための被験者（実耳）を用いた音響心理学的な測定試験の回数を多くする必要がある。そこで、音響装置を製作する者のニーズに合わせて、２種類以上のタイプに区分けした測定システムが適宜製作されるとよい。

ユーザは、タイプ選択の中からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応するボタンを選択することで、適用するタイプを選別する。或いはタイプ選択せずに、すべて手動で入力できるように、手動入力を選択することもできる。例えばＡタイプを選択すると、Ａタイプの補正値が画面上の補正値表に自動で入力される。さらに、Ａタイプにおける各周波数の補正値を表示した横に、プラス、マイナスボタンが表示されており、このボタンを操作することにより、表示された補正値の増減をさらに微調整することも可能としている。

一方、測定対象の音響機器における気導音と振動音との差分を測定して、いずれの補正値を適用すべきかを予めプログラムに組み込むことで、自動で適用すべき補正値が適用されてもよい。

このときの演算のステップは、以下のとおりである。なお、ここでは、タイプの区分けのための測定なので、気導音の補正値は全ての周波数に対して０（零）の設定でよい。或いはこの測定に対して、最も補正値の小さいヘッドホン等のタイプＡを適用してもよい。

次に、この場合における具体的な測定のステップについて記載する。
ステップ１：校正なし（或いは最低の補正値で）気導音及び振動音を測定する。
ステップ２：気導音から振動音を減じた‘差分’を算出する。
ステップ３：図６に記載された差分による分類表に従い種別を自動で（或いは手動で）決定する。
ステップ４：適用すべき補正値を自動で適用する。

ここで、ステップ１で測定したデータに対してステップ４の補正値を適用する演算をして補正された音圧値を得てもよいし、測定システムへの補正値を適用後に再度測定をしてもよい。従って、手動或いは自動で適用すべき補正値を選択できる。また、補正値をユーザがその要望に応じて調整できる。
（第２実施の形態）
図９は、本発明の第２実施の形態に係る測定システムの要部の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る測定システム１１０は、電子機器装着部１２０の構成が第１実施の形態における電子機器装着部２０と異なるもので、その他の構成は第１実施の形態と同様である。したがって、図９においては、第１実施の形態で示した測定部２００の図示を省略してある。電子機器装着部１２０は、人体の頭部模型１３０と、測定対象の電子機器１００を保持する保持部１５０とを備える。頭部模型１３０は、例えばＨＡＴＳやＫＥＭＡＲ等からなる。頭部模型１３０の人工耳１３１は、頭部模型１３０に対して着脱自在である。

人工耳１３１は、耳型部を構成するもので、図１０（ａ）に頭部模型１３０から取り外した側面図を示すように、第１実施の形態の耳型部５０と同様の耳模型１３２と、該耳模型１３２に結合され、人工外耳道１３３が形成された人工外耳道部１３４とを備える。人工外耳道部１３４には、人工外耳道１３３の開口周辺部に、第１実施の形態の耳型部５０と同様に、振動検出素子を備える振動検出部１３５が配置されている。また、頭部模型１３０の人工耳１３１の装着部には、図１０（ｂ）に人工耳１３１を取り外した側面図を示すように、中央部にマイクを備える音圧測定部１３６が配置されている。音圧測定部１３６は、頭部模型１３０に人工耳１３１が装着されると、人工耳１３１の人工外耳道１３３を経て伝播される音の音圧を測定するように配置されている。なお、音圧測定部１３６は、第１の実施の形態の耳型部５０と同様に、人工耳１３１側に配置してもよい。振動検出部１３５を構成する振動検出素子及び音圧測定部１３６を構成するマイクは、第１実施の形態と同様に測定部に接続される。

保持部１５０は、頭部模型１３０に着脱自在に取り付けられるもので、頭部模型１３０への頭部固定部１５１と、測定対象の電子機器１００を支持する支持部１５２と、頭部固定部１５１及び支持部１５２を連結する多関節アーム部１５３と、を備える。保持部１５０は、多関節アーム部１５３を介して、支持部１５２に支持された電子機器１００の人工耳１３１に対する押圧力及び接触姿勢を、第１実施の形態の保持部７０と同様に調整可能に構成されている。

本実施の形態に係る測定システム１１０によると、第１実施の形態の測定システム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電子機器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。

そして、当然、第１の実施の形態で述べた、補正値の補正に関する技術が同様に適用されてよい。

なお、この際、考え方は第１の実施の形態で述べた補正値や分類の種類を適用してもよいが、それぞれの測定システムの実施の形態ごとに気導音、振動音を計測して、実耳との対応を取って同様に補正値を決めてもよい。

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、測定対象の電子機器１００として、スマートフォン等の携帯電話で、パネル１０２が振動体として振動するもの、Ｂ７１、ヘッドホンを想定していたが、このほかにも、骨道イヤホンやゴムを巻いた圧電素子を耳珠に当接させるタイプの音響装置も同様に評価することが可能である。

１０測定システム
２０電子機器装着部
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支持部材
５５振動検出部
５６振動検出素子
６０音圧測定部
６１チューブ部材
６２マイク
７０保持部
７１支持部
７２アーム部
７３移動調整部
１００電子機器
１０１筐体
１０２パネル（振動体）
１１０測定システム
１２０電子機器装着部
１３０頭部模型
１３１人工耳
１３２耳模型
１３３人工外耳道
１３４人工外耳道部
１３５振動検出部
１３６音圧測定部
１５０保持部
１５１頭部固定部
１５２支持部
１５３多関節アーム部
２００測定部
３００感度調整部
４００信号処理部
４１０Ａ／Ｄ変換部
４２０周波数特性調整部
４３０位相調整部
４４０出力合成部
４５０周波数解析部
４６０記憶部
４７０信号処理制御部
５００ＰＣ
５２０表示部
６００プリンタ

Claims

振動体を人体の耳に接触させて、前記振動体の振動に基づいて発生した気導音をユーザに伝える電子機器を評価するための測定システムであって、
前記振動体が当接される耳型部と、
前記電子機器が発生させた気導音と、前記耳型部において発生した気導音を測定する音圧測定部と、
前記音圧測定部で測定した音圧値に、補正を加えるデータ補正部と、
を備え、
前記データ補正部は、複数の補正値のうちから選択される一の補正値にて、前記音圧値を補正する
測定システム。
ユーザが、前記複数の補正値のうちのいずれかの補正値を選択する
請求項１に記載の測定システム。
耳型部に伝播された振動を計測する振動検出部をさらに備える
請求項１に記載の測定システム。
前記振動検出部の検出値と、前記補正前の気導音の音圧値或いは仮に選択された仮の補正値を選択したときの気導音の音圧値とを用いて、当該測定システム自身が前記複数の補正値のうちから一の補正値を選択する
請求項３に記載の測定システム。
前記気導音の音圧値から前記振動検出部の検出値を引いた差分が相対的に大きい第１の電子機器を測定する場合に選択される第１の補正値と、
相対的に前記差分が小さい第２の電子機器を測定する場合に選択される第２の補正値とを比較したときに、
前記第１の補正値は、前記第２の補正値よりも同じか或いは小さい値を有する
請求項４に記載の測定システム。
前記データ補正部は、前記音圧測定部の音圧値の周波数特性を調整可能な周波数特性調整部の一機能として機能する
請求項１から５のいずれか一項に記載の測定システム。
前記振動検出部の検出値の周波数特性を調整可能な周波数特性調整部をさらに備える
請求項３から４のいずれか一項に記載の測定システム。
人体の頭部模型をさらに備え、前記耳型部は、前記頭部模型を構成する人工耳として、当該頭部模型に着脱自在である
請求項１から７のいずれか一項に記載の測定システム。
前記耳型部は、耳模型と、該耳模型に結合された人工外耳道部とを備え、
前記人工外耳道部に前記人工外耳道が形成されている
請求項１から８のいずれか一項に記載の測定システム。
前記人工外耳道は、２０ｍｍから４０ｍｍの長さを有する
請求項９に記載の測定システム。
前記電子機器を保持する保持部をさらに備える
請求項１から１０のいずれか一項に記載の測定システム。
前記保持部は、人が前記電子機器を自身の耳に押し当てるように、当該電子機器を少なくとも２箇所において支持する支持部を備える
請求項１０に記載の測定システム。
前記保持部は、前記電子機器を前記耳型部に対して押圧する方向に移動調整可能である
請求項１１又は１２に記載の測定システム。
前記保持部は、前記電子機器を前記耳型部に対して押圧する方向に回動調整可能である
請求項１１又は１２に記載の測定システム。
前記保持部は、前記振動体を前記耳型部に対して０Ｎから１０Ｎの範囲で押圧力を調整可能である
請求項１３又は１４に記載の測定システム。
前記保持部は、前記振動体を前記耳型部に対して３Ｎから８Ｎの範囲で押圧力を調整可能である
請求項１３又は１４に記載の測定システム。
前記保持部は、前記耳型部に対する前記電子機器の接触姿勢を変更可能に、前記電子機器を前記耳型部に対して当該電子機器の上下方向に移動調整可能である
請求項１１から１６のいずれか一項に記載の測定システム。
前記接触姿勢は、前記振動体が前記耳型部を覆うように、前記電子機器を前記耳型部に接触させる姿勢を含む
請求項１７に記載の測定システム。
前記接触姿勢は、前記振動体の一部が前記耳型部に接触するように、前記電子機器を前記耳型部に接触させる姿勢を含む
請求項１７に記載の測定システム。
前記耳型部は、ＩＥＣ６０９５９に準拠した素材からなる
請求項１から２０のいずれか一項に記載の測定システム。
前記音圧測定部は、前記人工外耳道の外壁から延在するチューブ部材に保持されたマイクを備える
請求項９または請求項１０に記載の測定システム。
前記音圧測定部は、前記人工外耳道の外壁からフローティング状態で配置されたマイクを備える
請求項１から２１のいずれか一項に記載の測定システム。
振動体を人体の耳に接触させて、前記振動体の振動に基づいて発生した気導音をユーザに伝える電子機器を評価するための測定方法であって、
前記振動体を耳型部に当接させるステップと、
前記電子機器が発生させた気導音と、前記耳型部において発生した気導音とを測定するステップと、
複数の補正値のうちから一の補正値を選択するステップと、
を備える
測定方法。
前記一の補正値を用いて前記音圧値を補正するステップ、をさらに備え、
前記一の補正値を適用する前に、前記音圧測定部が測定を行い、得られた音圧値に対して前記一の補正値を適用して補正を行う
請求項２３に記載の測定方法。
前記一の補正値を適用した後に、前記音圧測定部が測定を行う
請求項２３に記載の測定方法。