JP2018137682A - Dummy head and ear plug - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dummy head which emits sounds to the outside while inhibiting alteration, and to provide an ear plug attached to the dummy head.SOLUTION: A dummy head 1 includes: a housing 2 in which a space 20 is formed; and a speaker 3 which is disposed in the space 20 and generates sound waves by vibrating a diaphragm 31. The housing 2 is formed with a lip opening 25a allowing communication between the exterior of the housing 2 and the space 20. The speaker 3 is disposed so as to cover at least part of the lip opening 25a from the space 20 side and forms a gap between a peripheral edge part of the speaker 3 and an inner surface 20a of the housing 2. A dimension L of the gap ranges 1 mm to 10 mm at a maximum.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、音声を外部に発するダミーヘッド及び耳栓に関する。   The present invention relates to a dummy head and earplugs that emit sound to the outside.

人間の耳は、耳介等で複雑に回折・反射した音波を受けることによって音を知覚する。このような耳介等の影響を受けた音波をマイクロホンで受けてそのまま記録し、再生すれば、より立体感のある音を受聴者に知覚させることができる。つまり、原音に近い音を聴いていると受聴者に感じさせることができる。   The human ear perceives sound by receiving sound waves that are diffracted and reflected in a complex manner by the pinna. If a sound wave affected by such a pinna is received by a microphone, recorded as it is, and reproduced, a sound with a more three-dimensional effect can be perceived by the listener. That is, it is possible to make the listener feel when listening to a sound close to the original sound.

耳介等の影響を反映させた録音・再生は、バイノーラル録音・再生と称され、例えば特許文献1に記載されたダミーヘッド等を用いて行われる。ダミーヘッドは、人間の頭部を模した筐体を有しており、当該筐体には、耳介を模した突起や、外耳道を模した通路が形成されている。また、人間の内耳に相当する部位には、マイクロホンを有するイヤシミュレータが配置されている。   Recording / playback reflecting the influence of the pinna or the like is called binaural recording / playback, and is performed using, for example, a dummy head described in Patent Document 1. The dummy head has a housing simulating a human head, and a projection simulating the auricle and a passage simulating the external auditory canal are formed in the housing. In addition, an ear simulator having a microphone is disposed in a portion corresponding to a human inner ear.

このようなダミーヘッドは、筐体や突起において回折・反射して通路を通過した音波をイヤシミュレータで受けることにより、実際の人間の頭部(以下「実頭」ともいう。)に準じた頭部伝達関数(Head-Related Transfer Function, HRTF)を測定することができる。この頭部伝達関数や、頭部伝達関数を逆フーリエ変換することによって得られる頭部インパルス応答(Head-Related Impulse Response, HRIR)を信号に畳み込むことにより、バイノーラル録音が可能となる。   Such a dummy head receives a sound wave that has been diffracted / reflected by a housing or a projection and passed through a passage with an ear simulator, and thus a head according to an actual human head (hereinafter also referred to as “real head”). Head-related transfer function (HRTF) can be measured. Binaural recording can be performed by convolving the head-related transfer function or a head-related impulse response (HRIR) obtained by inverse Fourier transform of the head-related transfer function with a signal.

特開平5−153687号公報JP-A-5-153687

ダミーヘッドは、スピーカを具備することにより、頭部伝達関数や頭部インパルス応答の測定機能だけでなく、発声機能を備えることもできる。当該ダミーヘッドは、筐体の内部にスピーカが配置され、筐体の口唇に相当する部位に開口が形成されている。スピーカが音波を発生させると、当該音波は開口を介して外部に放出される。   By providing a speaker, the dummy head can have not only a head-related transfer function and head impulse response measurement function but also a speech function. In the dummy head, a speaker is disposed inside the housing, and an opening is formed in a portion corresponding to the lip of the housing. When the speaker generates sound waves, the sound waves are emitted to the outside through the opening.

上述したスピーカを備えたダミーヘッドは、特定周波数の正弦波等、試験音を発するものがほとんどであった。これに対し、本願発明者は、収音と同時に開口から自然発声させ、当該発声を、人間の内耳に相当する部位において検出するダミーヘッドの研究開発を行った。このようなダミーヘッドは、実頭に近い音声で自然発声するため、ロボットへの搭載、使用者の通話時の自己発声の影響を考慮した携帯電話の性能評価、補聴器の開発、聴覚研究等、様々な用途への応用が期待できる。   Most of the dummy heads equipped with the above-described speakers emit test sound such as a sine wave of a specific frequency. On the other hand, the inventor of the present application has researched and developed a dummy head that spontaneously utters from the opening simultaneously with sound collection and detects the utterance in a portion corresponding to a human inner ear. Because such a dummy head utters naturally with a voice close to the real head, it is mounted on a robot, performance evaluation of a mobile phone considering the influence of self-speech during a user's call, development of a hearing aid, auditory research, etc. Application to various purposes can be expected.

しかしながら、筐体に形成できる開口の寸法は、人間の口唇相当の20mm×40mm程度と極めて狭い。このため、本願発明者は、音波が狭い開口を通過できず、筐体内部の空間において反射を繰り返したり、スピーカと筐体の内側面との間で音波が多重反射したりして、音質が変化してしまうという課題に直面した。この結果、受聴者が知覚する音声は、原音とは大きく異なるものになってしまう。   However, the size of the opening that can be formed in the housing is extremely narrow, about 20 mm × 40 mm, which is equivalent to a human lip. For this reason, the inventor of the present application cannot transmit sound waves through a narrow opening and repeats reflection in the space inside the housing, or multiple sound waves are reflected between the speaker and the inner surface of the housing, resulting in sound quality. I faced the challenge of changing. As a result, the sound perceived by the listener is greatly different from the original sound.

上記課題の解決策として、効率良く音波を通過させるために、開口の寸法を大きくするアプローチが考えられる。しかしながら、実際の人間の口唇と比較して開口が不自然に大きくなり意匠性を損なったり、音波が放出される位置が人間の口唇とは異なるものになったりするという新たな課題が招来する。   As a solution to the above problem, an approach to increase the size of the opening is conceivable in order to efficiently pass sound waves. However, a new problem arises that the opening becomes unnaturally larger than that of an actual human lip, impairing the design, and the position where sound waves are emitted is different from that of the human lip.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、変質を抑制しながら外部に音声を発することが可能なダミーヘッドと、それに装着される耳栓と、を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a dummy head capable of emitting sound to the outside while suppressing deterioration, and an earplug attached to the dummy head. .

上記課題を解決するための本発明の一態様は、音声を外部に発するダミーヘッドであって、内部に空間が形成された筐体と、空間に配置され、振動板を振動させることにより音波を発生させるスピーカと、を備えている。筐体は、筐体の外部と空間とを連通させる口唇開口が形成されている。スピーカは、空間側から口唇開口の少なくとも一部を覆うとともに、スピーカの周縁部と筐体の内側面との間に隙間を形成するように配置されている。隙間の寸法は、最大で1mm以上且つ10mm以下である。   One aspect of the present invention for solving the above-described problems is a dummy head that emits sound to the outside, a housing having a space formed therein, and a sound wave generated by vibrating the diaphragm disposed in the space. And a speaker to be generated. The casing is formed with a lip opening that allows communication between the outside of the casing and the space. The speaker is arranged so as to cover at least a part of the lip opening from the space side and to form a gap between the peripheral edge of the speaker and the inner side surface of the housing. The size of the gap is 1 mm or more and 10 mm or less at the maximum.

この構成によれば、スピーカは空間側から口唇開口の少なくとも一部を覆うように配置されているため、スピーカが発生させた音波の少なくとも一部は、直接口唇開口を通過して外部に放出される。直接口唇開口を通過できなかった残部は、口唇開口周辺の筐体の内側面と、スピーカの振動板との間に形成された空間で反射する。   According to this configuration, since the speaker is arranged so as to cover at least a part of the lip opening from the space side, at least a part of the sound wave generated by the speaker is directly emitted to the outside through the lip opening. The The remaining portion that cannot pass directly through the lip opening is reflected by a space formed between the inner surface of the casing around the lip opening and the diaphragm of the speaker.

そこで、上記構成では、さらに、スピーカの周縁部と筐体の内側面との間に隙間が形成されている。このため、口唇開口周辺の筐体の内側面と、スピーカの振動板との間に形成された空間で反射する音波は、隙間を通過して当該空間の外部に放出される。つまり、当該空間における音波の多重反射を軽減し、音声の変質を抑制しながら口唇開口から放出することが可能になる。   Therefore, in the above configuration, a gap is further formed between the peripheral portion of the speaker and the inner side surface of the housing. For this reason, the sound wave reflected in the space formed between the inner side surface of the casing around the lip opening and the diaphragm of the speaker passes through the gap and is emitted to the outside of the space. That is, multiple reflections of sound waves in the space can be reduced, and the sound can be emitted from the lip opening while suppressing alteration of the sound.

さらに、上記隙間の寸法は、最大で1mm以上且つ10mm以下である。これにより、上記隙間に伝播した音波の多重反射や共鳴を抑制し、音声の周波数応答特性において発生するピーク(山)やディップ(谷)を軽減することが可能になる。   Furthermore, the dimension of the said clearance gap is 1 mm or more and 10 mm or less at maximum. As a result, it is possible to suppress multiple reflections and resonances of sound waves propagated in the gap, and to reduce peaks (peaks) and dip (valleys) that occur in the frequency response characteristics of sound.

ダミーヘッドは、貫通孔が形成されたプレートを備え、プレートは、その周縁部が筐体の内側面に対して固定されることにより、空間を、口唇開口を介して筐体の外部と連通する部分である第1空間と、残部である第2空間と、に区分し、スピーカは、貫通孔に挿通されるとともに、振動板が第1空間に配置されるようにプレートに対して固定されており、プレートは、第1空間を、振動板よりも口唇開口側に形成される放射空間と、振動板の側方に形成される余剰空間と、に区分していてもよい。   The dummy head includes a plate in which a through-hole is formed, and the peripheral edge of the plate is fixed to the inner side surface of the casing, so that the space communicates with the outside of the casing through the lip opening. The speaker is divided into a first space that is a portion and a second space that is a remaining portion, and the speaker is inserted into the through hole and fixed to the plate so that the diaphragm is disposed in the first space. The plate may divide the first space into a radiation space formed on the lip opening side of the diaphragm and an excess space formed on the side of the diaphragm.

この構成によれば、スピーカの背面側への音波の回折を、プレートによって抑制することが可能になる。この結果、スピーカが発生させた音波を効率良く外部に放出することが可能になる。さらに、スピーカの背面から筐体内の第2空間に放射された音波が、隙間を介して口唇開口から放出されることによって低域再生限界周波数が下降する事態を抑制できる。   According to this structure, it becomes possible to suppress the diffraction of the sound wave to the back side of the speaker by the plate. As a result, the sound wave generated by the speaker can be efficiently emitted to the outside. Furthermore, it is possible to suppress a situation in which the low-frequency reproduction limit frequency decreases due to the sound waves radiated from the back surface of the speaker to the second space in the housing being emitted from the lip opening through the gap.

また、第1空間は、振動板よりも口唇開口側に形成される放射空間と、振動板の側方に形成される余剰空間と、に区分されている。これにより、スピーカから放射空間に放射されて反射している音波を、隙間を介して余剰空間に導くことにより、当該音波が口唇開口から放射されることを抑制することができる。この結果、低域再生限界周波数が下降する事態を抑制できる。   The first space is divided into a radiation space formed on the lip opening side with respect to the diaphragm and an excess space formed on the side of the diaphragm. Thereby, the sound wave radiated and reflected from the speaker to the radiation space is guided to the surplus space through the gap, so that the sound wave can be suppressed from being emitted from the lip opening. As a result, it is possible to suppress a situation where the low frequency reproduction limit frequency is lowered.

プレートは、余剰空間に配置される部位に吸音材を備えていてもよい。   The plate may include a sound absorbing material at a portion arranged in the surplus space.

この構成によれば、貫通孔の大きさとともに、吸音材の量を調整することにより、余剰空間における音波の多重反射を軽減し、口唇開口から放出する音波の周波数応答特性を最適なものに調整することが可能になる。   According to this configuration, by adjusting the amount of the sound absorbing material together with the size of the through hole, the multiple reflection of sound waves in the surplus space is reduced, and the frequency response characteristics of sound waves emitted from the lip opening are adjusted to the optimum ones It becomes possible to do.

ダミーヘッドは、口唇開口内に、外側面が曲面によって構成されたディフューザを備えていてもよい。   The dummy head may include a diffuser having a curved outer surface in the lip opening.

この構成によれば、口唇開口を通過する音波は、ディフューザの外側面において回折し、その指向性を変化させながら筐体の外部に放出する。周波数が低い音波は曲面に沿って回折し、周波数が高い音波はディフューザとの干渉によって拡散する傾向がある。したがって、この構成によれば、口唇開口を通過する音波の指向性をディフューザによって調整し、音波の周波数応答特性、特に高音域の周波数応答特性を調整することが可能になる。   According to this configuration, the sound wave passing through the lip opening is diffracted on the outer surface of the diffuser, and is emitted to the outside of the housing while changing its directivity. A sound wave having a low frequency diffracts along the curved surface, and a sound wave having a high frequency tends to diffuse due to interference with the diffuser. Therefore, according to this configuration, the directivity of the sound wave passing through the lip opening can be adjusted by the diffuser, and the frequency response characteristic of the sound wave, particularly the frequency response characteristic in the high sound range can be adjusted.

ダミーヘッドは、放射空間に吸音材を備えていてもよい。   The dummy head may include a sound absorbing material in the radiation space.

この構成によれば、放射空間における音波の多重反射や共鳴を軽減することが可能になる。特に、周波数応答特性の中高音域におけるピークやディップを軽減し、周波数応答特性を平坦化することができる。   According to this configuration, it is possible to reduce multiple reflection and resonance of sound waves in the radiation space. In particular, it is possible to reduce the peak and dip in the middle and high sound range of the frequency response characteristic and to flatten the frequency response characteristic.

口唇開口は、音響透過性材料によって形成された膜状部材によって遮蔽されていてもよい。   The lip opening may be shielded by a film-like member formed of a sound transmissive material.

この構成によれば、口唇開口を介した音波の放出は可能にしつつ、筐体内の目隠しを行うことが可能になる。膜状部材としては、金属繊維板や、開口率の大きな有孔金属板、格子状のグリル等を採用することができるが、口唇開口の内部を隠し、かつ全周波数帯域にわたり音波をほぼ完全に透過させる材料であれば、任意のものを採用できる。このような膜状部材は、僅かに吸音性やディフューザのような音響拡散性(散乱性)を有するため、音質調整や周波数応答特性の微調整用に用いることもできる。   According to this configuration, it is possible to perform blindfolding in the housing while allowing sound waves to be emitted through the lip opening. As the membrane member, a metal fiber plate, a perforated metal plate with a large aperture ratio, a grid-like grille, etc. can be adopted, but the inside of the lip opening is hidden and sound waves are almost completely transmitted over the entire frequency band. Any material can be used as long as it is a permeating material. Since such a film-like member has a slight sound absorption property and an acoustic diffusibility (scattering property) like a diffuser, it can also be used for sound quality adjustment and fine adjustment of frequency response characteristics.

ダミーヘッドは、空間に配置され、集音口を有し、集音口から取り込んだ音波を検出するイヤシミュレータを備え、筐体は、筐体の外部と空間とを連通させる通路が形成され、集音口は、口唇開口から筐体の外部に放出された音波を、通路を介して取り込むように配置されていてもよい。   The dummy head is disposed in a space, has a sound collection port, and includes an ear simulator that detects sound waves taken from the sound collection port, and the case is formed with a passage that communicates the outside of the case with the space, The sound collection port may be disposed so as to take in sound waves emitted from the lip opening to the outside of the housing through the passage.

この構成によれば、人間の外耳道を模した通路を筐体に形成し、スピーカによる音波の放射と、イヤシミュレータによるその検出と、を同時に行うことにより、人間が自身の口から発した音声の聴覚への影響を評価可能なダミーヘッドを提供することができる。このようなダミーヘッドは、使用者の通話時の発声の影響を考慮した携帯電話の性能評価、補聴器の開発、聴覚研究等、様々な用途への応用が期待できる。   According to this configuration, a passage imitating the human external auditory canal is formed in the housing, and sound waves emitted from the mouth of the person by his / her mouth are emitted simultaneously with the sound wave emission by the speaker and the detection by the ear simulator. A dummy head capable of evaluating the influence on hearing can be provided. Such a dummy head can be expected to be applied to various applications such as performance evaluation of mobile phones, development of hearing aids, and auditory research in consideration of the influence of the utterance of the user during a call.

ダミーヘッドは、有底の筒形状を呈する筒状部材と、振動を減衰させる防振部材と、を備え、筒状部材は、空間に配置され、筒状部材の内部が通路を介して筐体の外部と連通するように筐体に対して固定され、イヤシミュレータは、筒状部材の内部に配置されるとともに、防振部材を介して筒状部材によって支持されていてもよい。   The dummy head includes a cylindrical member having a bottomed cylindrical shape and a vibration isolating member that attenuates vibration. The cylindrical member is disposed in a space, and the inside of the cylindrical member is a housing through a passage. The ear simulator may be disposed inside the cylindrical member and may be supported by the cylindrical member via a vibration isolating member.

この構成によれば、筒状部材が有底の筒形状を呈しているため、イヤシミュレータは筐体内の空間において筒状部材によって遮蔽される。このため、スピーカから筐体内の空間に放射された音波がイヤシミュレータに到達することが抑制される。この結果、筐体内の空間で反射する音波、所謂空気伝播音をイヤシミュレータが検出しないように構成することが可能になる。   According to this configuration, since the cylindrical member has a bottomed cylindrical shape, the ear simulator is shielded by the cylindrical member in the space in the housing. For this reason, it is suppressed that the sound wave radiated from the speaker to the space in the housing reaches the ear simulator. As a result, it is possible to configure so that the ear simulator does not detect sound waves reflected in the space in the housing, so-called air propagation sound.

ところで、人体の外部から到来する音波や、人間が口から発した音波(自己発話)は、主に2種類の経路を介して自身の耳に到達する。第1の経路は、音波が空気中を伝播して耳に到達する経路である。当該経路を介して知覚される音声を「気導音」と称する。第2の経路は、音波が頭部の骨、軟骨、筋肉等の固体の振動によって伝播され、耳に到達する経路である。当該経路を介して知覚される音声を「骨導音」と称する。   By the way, a sound wave coming from the outside of the human body and a sound wave (self-speech) emitted from the mouth of a human reach the ear of the person mainly through two kinds of routes. The first path is a path through which sound waves propagate in the air and reach the ear. The sound perceived through the route is referred to as “air conduction sound”. The second path is a path through which sound waves are propagated by solid vibrations such as bone, cartilage, and muscle of the head and reach the ear. The sound perceived through the route is referred to as “bone conduction sound”.

上記構成に話を戻すと、筒状部材は筐体に対して固定されているが、イヤシミュレータは防振部材を介して筒状部材によって支持されている。この構成によれば、スピーカが音波を発生させた際に、スピーカの振動がプレート、筐体及び筒状部材に伝播された場合でも、当該振動のイヤシミュレータへの伝播を抑制することが可能になる。この結果、骨導音の影響を排除し、気導音のみの評価を行うことが可能になる。   Returning to the above configuration, the cylindrical member is fixed to the housing, but the ear simulator is supported by the cylindrical member via the vibration isolating member. According to this configuration, even when the vibration of the speaker is propagated to the plate, the casing, and the cylindrical member when the speaker generates a sound wave, the propagation of the vibration to the ear simulator can be suppressed. Become. As a result, it is possible to eliminate the influence of the bone conduction sound and evaluate only the air conduction sound.

ダミーヘッドは、筒状部材に対するイヤシミュレータの固定と、固定の解除と、が可能な固定部材を備えていてもよい。   The dummy head may include a fixing member capable of fixing the ear simulator to the cylindrical member and releasing the fixing.

この構成によれば、固定部材を用いてイヤシミュレータを筒状部材に対して固定することにより、筒状部材からイヤシミュレータに振動を固体伝播させることができる。また、筒状部材に対するイヤシミュレータの固定を解除することにより、筒状部材からイヤシミュレータへの振動の伝播を抑制することができる。つまり、上記構成によれば、イヤシミュレータの固定状態を適宜選択することにより、イヤシミュレータによって音波を検出する際に、骨導音の影響を反映した状態と、骨導音の影響を排除した状態と、を切り替えることが可能になる。   According to this configuration, the vibration can be solid-propagated from the cylindrical member to the ear simulator by fixing the ear simulator to the cylindrical member using the fixing member. Further, by releasing the fixation of the ear simulator with respect to the cylindrical member, it is possible to suppress the propagation of vibration from the cylindrical member to the ear simulator. That is, according to the above configuration, by appropriately selecting the fixed state of the ear simulator, when detecting the sound wave by the ear simulator, the state reflecting the influence of the bone conduction sound and the state excluding the influence of the bone conduction sound And can be switched.

本発明のもう一つの態様は、ダミーヘッドに装着される耳栓である。当該耳栓は、棒状部材と、弾性を有し、棒状部材の先端部に接続された遮音部材と、を備えている。棒状部材は、その外側面に凹部が形成されている。遮音部材は、棒状部材が通路に挿入されることにより、イヤシミュレータの集音口を遮蔽する。   Another aspect of the present invention is an earplug attached to a dummy head. The earplug includes a rod-shaped member and a sound insulation member that has elasticity and is connected to the tip of the rod-shaped member. The rod-shaped member has a recess formed on the outer surface thereof. The sound insulation member shields the sound collection port of the ear simulator by inserting the rod-shaped member into the passage.

この構成によれば、遮音部材によってイヤシミュレータの集音口を遮蔽することにより、気導音を排除し、骨導音のみの評価を行うことが可能になる。このような構成は、聴覚や補聴器の分析・開発に有効に利用することができる。   According to this configuration, by shielding the sound collection port of the ear simulator with the sound insulation member, it is possible to eliminate the air conduction sound and evaluate only the bone conduction sound. Such a configuration can be effectively used for analysis and development of hearing and hearing aids.

また、棒状部材は、その外側面に凹部が形成されている。したがって、筐体の通路の周辺に、人間の耳介を模した突起が形成されている場合であっても、凹部によって棒状部材と突起との間に隙間を形成し、両者の干渉を抑制することが可能になる。この結果、耳栓を筐体の通路に適切な角度(つまり、耳栓の中心軸が通路の中心軸と一致するような角度)で挿入し、遮音部材によってイヤシミュレータの集音口を確実に遮蔽することが可能になる。   Further, the rod-shaped member has a recess formed on the outer surface thereof. Therefore, even if a projection imitating a human auricle is formed around the passage of the housing, a gap is formed between the rod-shaped member and the projection by the concave portion to suppress the interference between the two. It becomes possible. As a result, the earplug is inserted into the passage of the housing at an appropriate angle (that is, the angle at which the central axis of the earplug coincides with the central axis of the passage), and the sound collection port of the ear simulator is surely secured by the sound insulation member. It becomes possible to shield.

耳栓は、遮音部材が接続された部位の近傍に、遮音部材の外側面と棒状部材の先端部の外側面とを滑らかに連結する連結部を有していてもよい。   The earplug may have a connecting portion that smoothly connects the outer surface of the sound insulating member and the outer surface of the distal end portion of the rod-shaped member in the vicinity of the portion to which the sound insulating member is connected.

この構成によれば、耳栓を筐体の通路に挿入した際に、遮音部材が接続された部位が通路内で引っ掛かることを抑制できる。   According to this configuration, when the earplug is inserted into the passage of the housing, it is possible to suppress the portion to which the sound insulating member is connected from being caught in the passage.

本発明によれば、変質を抑制しながら外部に音声を発することが可能なダミーヘッドと、それに装着される耳栓と、を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dummy head which can emit an audio | voice outside while suppressing a quality change, and the earplug with which it is mounted | worn can be provided.

実施形態に係るダミーヘッドの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the dummy head which concerns on embodiment. 図1のII−II断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the II-II cross section of FIG. 図2のIII−III断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the III-III cross section of FIG. プレートの正面図である。It is a front view of a plate. 図2の口唇部近傍の拡大図である。It is an enlarged view of the lip part vicinity of FIG. イヤシミュレータの固定状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the fixed state of an ear simulator. ダミーヘッドの口唇部近傍の拡大図である。It is an enlarged view of the lip part vicinity of a dummy head. 実施形態に係る耳栓の斜視図である。It is a perspective view of the earplug which concerns on embodiment. 耳栓を装着したダミーヘッドを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the dummy head equipped with the earplug. ダミーヘッドの口唇開口から放出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening of the dummy head. ダミーヘッドの口唇開口から放出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening of the dummy head. ダミーヘッドのイヤシミュレータによって検出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency response characteristic of the sound wave detected by the ear simulator of the dummy head. ダミーヘッドのイヤシミュレータによって検出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency response characteristic of the sound wave detected by the ear simulator of the dummy head. ダミーヘッドのイヤシミュレータによって検出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency response characteristic of the sound wave detected by the ear simulator of the dummy head.

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.

図1を参照しながら、ダミーヘッド1の概要について説明する。図1は、ダミーヘッド1の外観を示す斜視図である。ダミーヘッド1は、成人の頭部を模した形状を呈する筐体2を備えている。筐体2の骨格は硬質の樹脂材料によって形成され、当該骨格の表面はウレタン等の軟質の材料によって被覆されている。   The outline of the dummy head 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the dummy head 1. The dummy head 1 includes a housing 2 that has a shape imitating an adult's head. The frame of the housing 2 is formed of a hard resin material, and the surface of the frame is covered with a soft material such as urethane.

筐体2の正面部には、人間の鼻を模した突起が形成されている。また、当該突起の下方には、口唇を模した口唇部25が形成されている。口唇部25には、口唇開口25aが形成されている。口唇開口25aは、筐体2を貫通しており、筐体2の外部と、後述する筐体2内部の空間20とを連通させている。口唇開口25aの鉛直方向寸法は20mm程度であり、水平方向寸法は40mm程度である。   A protrusion simulating a human nose is formed on the front portion of the housing 2. Further, a lip portion 25 imitating the lips is formed below the protrusion. A lip opening 25 a is formed in the lip portion 25. The lip opening 25a penetrates the housing 2 and communicates the outside of the housing 2 with a space 20 inside the housing 2 described later. The vertical dimension of the lip opening 25a is about 20 mm, and the horizontal dimension is about 40 mm.

口唇開口25aは、音響透過性材料によって形成された膜状部材である目隠しカバー26によって遮蔽されている。目隠しカバー26として、例えば、金属繊維シート、金属繊維板、フッ素繊維シート等を採用することができる。目隠しカバー26は、20Hz−20kHzの周波数帯域にわたってほぼ100%の音響透過性を有している。また、目隠しカバー26は、僅かながら吸音性も有している。このため、目隠しカバー26は、後述する吸音材82とともに、口唇開口25aから放出される音声の品質や周波数応答特性の調整に用いることもできる。   The lip opening 25a is shielded by a blindfold cover 26 that is a film-like member formed of a sound-transmitting material. As the blind cover 26, for example, a metal fiber sheet, a metal fiber plate, a fluorine fiber sheet, or the like can be employed. The blind cover 26 has almost 100% sound transmission over a frequency band of 20 Hz to 20 kHz. Moreover, the blindfold cover 26 has a slight sound absorbing property. For this reason, the blindfold cover 26 can be used for adjusting the quality and frequency response characteristics of the sound emitted from the lip opening 25a together with the sound absorbing material 82 described later.

筐体2の側面部には、人間の耳を模した耳部材24が取り付けられている。耳部材24は筐体2の左右両側面に取り付けられており、図1には右耳を模した耳部材24が示されている。耳部材24は、ウレタン等の軟質の材料によって形成されており、基部24aと、耳介部24bと、を有している。基部24aは側面視で矩形状を呈しており、耳介部24bはこの基部24aから外方に突出している。耳介部24bは、人間の耳介と同様に、外部から到来する音波の集音機として機能する。耳介部24bの内側には、外耳道を模した通路24cが形成されている。通路24cは、基部24aを貫通している。   An ear member 24 simulating a human ear is attached to the side surface of the housing 2. The ear member 24 is attached to both the left and right side surfaces of the housing 2, and FIG. 1 shows the ear member 24 imitating the right ear. The ear member 24 is made of a soft material such as urethane and has a base portion 24a and an auricle portion 24b. The base portion 24a has a rectangular shape in a side view, and the auricle portion 24b protrudes outward from the base portion 24a. The auricle portion 24b functions as a sound collector for sound waves coming from the outside, like a human auricle. A passage 24c simulating the external auditory canal is formed inside the auricle portion 24b. The passage 24c passes through the base 24a.

また、筐体2の側面部には、耳部材24の基部24aが装着される凹部23が形成されている。基部24aは、凹部23に隙間無く装着される。凹部23の内側には、後述するイヤシミュレータ4が配置されている。   Further, a concave portion 23 in which the base portion 24 a of the ear member 24 is mounted is formed on the side surface portion of the housing 2. The base 24a is attached to the recess 23 without a gap. An ear simulator 4 to be described later is disposed inside the recess 23.

次に、図2から図7を参照しながら、ダミーヘッド1の構成について詳細に説明する。図2は、図1のII−II断面を示す断面図である。図3は、図2のIII−III断面を示す断面図である。図2及び図3では、筐体2の内部が模式的に示されており、簡便のため筐体2の断面のみにハッチングが付されている。また、図2及び図3は、図1に示したカバー26を取り外した状態のダミーヘッド1を示している。図4は、プレート37の正面図である。図5は、図2の口唇部25近傍の拡大図である。図6は、イヤシミュレータ4の固定状態を説明する説明図である。図7は、ダミーヘッド1の口唇部25近傍の拡大図である。   Next, the configuration of the dummy head 1 will be described in detail with reference to FIGS. 2 is a cross-sectional view showing a II-II cross section of FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line III-III in FIG. 2 and 3 schematically show the inside of the housing 2 and only the cross section of the housing 2 is hatched for simplicity. 2 and 3 show the dummy head 1 with the cover 26 shown in FIG. 1 removed. FIG. 4 is a front view of the plate 37. FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the lip 25 in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a fixed state of the ear simulator 4. FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the lip 25 of the dummy head 1.

図2及び図3に示されるように、筐体2の内部には空間20が形成されている。空間20には、スピーカ3と、イヤシミュレータ4と、キャップ5と、が配置されている。また、口唇開口25aの内部には、ディフューザ7が配置されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, a space 20 is formed inside the housing 2. A speaker 3, an ear simulator 4, and a cap 5 are arranged in the space 20. A diffuser 7 is disposed inside the lip opening 25a.

スピーカ3は、不図示の制御装置から受信する制御信号に基づいて音波を発生させる音源である。スピーカ3は、バイノーラル録音された音声や、試験音等、種々の音声に対応する音波を発生させることができる。   The speaker 3 is a sound source that generates sound waves based on a control signal received from a control device (not shown). The speaker 3 can generate sound waves corresponding to various sounds such as binaurally recorded sound and test sound.

スピーカ3は、振動板31と、機能部32と、を有している。機能部32内には、コイルやマグネット等、制御信号に基づいて機能する種々の要素が収容されている。制御信号に基づいて機能部32が動作すると、振動板31が振動して音波を発生させる。スピーカ3は、プレート37に対して固定されている。   The speaker 3 has a diaphragm 31 and a function unit 32. The function unit 32 accommodates various elements that function based on control signals, such as coils and magnets. When the functional unit 32 operates based on the control signal, the diaphragm 31 vibrates to generate sound waves. The speaker 3 is fixed with respect to the plate 37.

図4に示されるプレート37は、厚みが0.1mmから5mm程度の薄板によって形成されている。当該薄板の厚みは0.1mmから5mm程度である。プレート37は、環状部371と、4つの突状部372と、を有している。4つの突状部372は、環状部371の中央部から一側方に向かって突出するように形成されている。突出した4つの突状部372の端部は互いに対向するように屈曲しており、それらの間に貫通孔37aを形成している。それぞれの突状部372の端部には、粘着剤37bが貼着されている。さらに、環状部371の一側面であって、突状部372の周囲には、ガラス繊維によって形成されたグラスウール81が貼着されている。グラスウール81は吸音材として機能する。スピーカ3は、その機能部32が貫通孔37aに挿通され、粘着剤37bと粘着することによってプレート37に対して固定される。   The plate 37 shown in FIG. 4 is formed of a thin plate having a thickness of about 0.1 mm to 5 mm. The thickness of the thin plate is about 0.1 mm to 5 mm. The plate 37 has an annular portion 371 and four projecting portions 372. The four protruding portions 372 are formed so as to protrude from the central portion of the annular portion 371 toward one side. The protruding end portions of the four protruding portions 372 are bent so as to face each other, and a through hole 37a is formed between them. An adhesive 37b is attached to the end of each protruding portion 372. Further, glass wool 81 formed of glass fiber is attached to one side surface of the annular portion 371 and around the protruding portion 372. Glass wool 81 functions as a sound absorbing material. The speaker 3 is fixed to the plate 37 by the function portion 32 being inserted through the through hole 37a and adhering to the adhesive 37b.

図2及び図3に示されるように、プレート37は、筐体2の空間20のうち口唇開口25a寄りの部位に配置され、その周縁部が筐体2の内側面20aに対して固定される。これにより、空間20は、口唇開口25a側の第1空間21と、空間20の中央部寄りの第2空間22と、に区分される。第1空間21は、口唇開口25aを介して筐体2の外部と連通する。スピーカ3の振動板31は、この第1空間21に配置される。プレート37の周縁部と内側面20aとの間には、その隙間を埋めるように不図示の粘土やパテ材が詰められる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the plate 37 is disposed in a portion of the space 20 of the housing 2 near the lip opening 25 a, and the peripheral edge thereof is fixed to the inner side surface 20 a of the housing 2. . Thus, the space 20 is divided into a first space 21 on the lip opening 25a side and a second space 22 near the center of the space 20. The first space 21 communicates with the outside of the housing 2 through the lip opening 25a. The diaphragm 31 of the speaker 3 is disposed in the first space 21. Between the peripheral edge of the plate 37 and the inner side surface 20a, clay or putty material (not shown) is packed so as to fill the gap.

また、プレート37が筐体2の空間20に配置されることにより、第1空間21は、放射空間21aと、余剰空間21bと、に区分される。放射空間21aは、スピーカ3の振動板31よりも口唇開口25a側に形成される空間である。スピーカ3は、その振動板31の振動によって放射空間21aに音波を放射する。余剰空間21bは、スピーカ3の振動板31の側方に形成される空間である。余剰空間21bは、プレート37の環状部371と、4つの突状部372と、筐体2の内側面20aと、によって区画形成されている。   Further, by arranging the plate 37 in the space 20 of the housing 2, the first space 21 is divided into a radiation space 21a and a surplus space 21b. The radiation space 21 a is a space formed on the lip opening 25 a side with respect to the diaphragm 31 of the speaker 3. The speaker 3 radiates sound waves to the radiation space 21 a by the vibration of the diaphragm 31. The surplus space 21 b is a space formed on the side of the diaphragm 31 of the speaker 3. The surplus space 21 b is defined by the annular portion 371 of the plate 37, the four projecting portions 372, and the inner side surface 20 a of the housing 2.

スピーカ3の振動板31の周縁の四隅と、筐体2の内側面20aと、の間の隙間には、スペーサ84が配置されている。スペーサ84はゴム材料によって形成され、所定の弾性を有している。振動板31の周縁と、筐体2の内側面20aと、の間の隙間の寸法L(図5参照)は、筐体2の内側面20aが曲面であるため部位によって異なるが、スペーサ84によって最大で1mm以上且つ10mm以下に保たれている。   Spacers 84 are arranged in the gaps between the four corners of the periphery of the diaphragm 31 of the speaker 3 and the inner side surface 20a of the housing 2. The spacer 84 is made of a rubber material and has a predetermined elasticity. The dimension L (see FIG. 5) of the gap between the peripheral edge of the diaphragm 31 and the inner side surface 20a of the housing 2 varies depending on the portion because the inner side surface 20a of the housing 2 is a curved surface. It is kept at 1 mm or more and 10 mm or less at the maximum.

プレート37が筐体2の内側面20aに対して固定されると、スピーカ3は、空間20側から口唇開口25aの少なくとも一部を覆うように配置される。口唇開口25aを正対して見た場合に、スピーカ3は、その中心が、口唇開口25aの中心と略一致するように配置される。   When the plate 37 is fixed to the inner surface 20a of the housing 2, the speaker 3 is arranged so as to cover at least a part of the lip opening 25a from the space 20 side. When the lip opening 25a is viewed from the front, the speaker 3 is arranged so that the center thereof substantially coincides with the center of the lip opening 25a.

放射空間21aには、グラスウール82が配置されている。グラスウール82はガラス繊維によって形成され、その厚みは1mmから5mm程度である。グラスウール82は、周波数選択性の音響透過材として機能する。また、第2空間22には、グラスウール83a,83bが配置されている。グラスウール83a,83bは、いずれもガラス繊維によって形成され、吸音材として機能する。   Glass wool 82 is disposed in the radiation space 21a. The glass wool 82 is made of glass fiber, and the thickness thereof is about 1 mm to 5 mm. The glass wool 82 functions as a frequency selective sound transmitting material. Further, glass wool 83a and 83b are arranged in the second space 22. The glass wool 83a and 83b are both made of glass fiber and function as a sound absorbing material.

イヤシミュレータ4は、マイクロホンを有する音波検出機器であり、例えば国際電気標準会議の規格であるIEC60268−7に準拠したものを採用することができる。図3に示されるように、イヤシミュレータ4は、第2空間22において、両耳の内耳に相当する部位に配置されている。イヤシミュレータ4は、本体41と、集音筒42と、マイクロホン43と、を有している。本体41は、ステンレス鋼等の金属によって形成され、その内部に不図示の導波路を有している。集音筒42は、本体41から突出している筒形状の部分である。集音筒42の先端に開設されている集音口42aは、内部に向かって直径が漸次減少する円錐形状を呈している。マイクロホン43は、音波を電気信号に変換する公知の機器であり、例えばエレクトリックコンデンサマイクロホンを採用することができる。   The ear simulator 4 is a sound wave detection device having a microphone. For example, a device compliant with IEC60268-7 that is a standard of the International Electrotechnical Commission can be adopted. As shown in FIG. 3, the ear simulator 4 is arranged in a portion corresponding to the inner ear of both ears in the second space 22. The ear simulator 4 includes a main body 41, a sound collection tube 42, and a microphone 43. The main body 41 is made of a metal such as stainless steel, and has a waveguide (not shown) therein. The sound collection cylinder 42 is a cylindrical portion protruding from the main body 41. The sound collection port 42a opened at the tip of the sound collection tube 42 has a conical shape whose diameter gradually decreases toward the inside. The microphone 43 is a known device that converts sound waves into an electrical signal, and for example, an electric condenser microphone can be adopted.

キャップ5は、有底の筒状部材の一態様である。キャップ5は樹脂材料によって形成されており、図3に示されるように、円筒形状を呈する筒部51と、筒部51の一端を遮蔽する底部52と、を有している。キャップ5は、第2空間22において両耳の鼓膜、中耳、及び内耳に相当する部位に配置されており、その開口端が筐体2の内側面20aに対して隙間なく固定されている。筒部51には、信号線51bが挿通される連通孔51aが開設されている。連通孔51aと信号線51bとの隙間には、不図示のゴム管、ワッシャーなどが装着され、キャップ5内の気密性が保たれている。また、筒部51には、周方向において互いに異なる位置に、複数のつまみネジ6が螺入している。螺入したつまみネジ6の先端部は、キャップ5の内部に突出している。つまみネジ6の突出量は、つまみネジ6を回転させることによって適宜調整することができる。キャップ5の内部には、粘弾性を有するシリコンゴム等である防振部材53が配置されている。   The cap 5 is an embodiment of a bottomed cylindrical member. As shown in FIG. 3, the cap 5 is formed of a resin material, and includes a cylindrical portion 51 that has a cylindrical shape and a bottom portion 52 that shields one end of the cylindrical portion 51. The cap 5 is disposed in a portion corresponding to the eardrum, middle ear, and inner ear of both ears in the second space 22, and the opening end thereof is fixed to the inner side surface 20 a of the housing 2 without a gap. The tube portion 51 has a communication hole 51a through which the signal line 51b is inserted. In the gap between the communication hole 51a and the signal line 51b, a rubber tube (not shown), a washer, and the like are attached, and the airtightness in the cap 5 is maintained. A plurality of thumbscrews 6 are screwed into the cylindrical portion 51 at different positions in the circumferential direction. The tip of the screwed thumbscrew 6 protrudes into the cap 5. The amount of protrusion of the thumbscrew 6 can be adjusted as appropriate by rotating the thumbscrew 6. A vibration isolating member 53 made of viscoelastic silicon rubber or the like is disposed inside the cap 5.

前述したイヤシミュレータ4は、このキャップ5の内部に配置され、防振部材53を介してキャップ5の内側面によって支持されている。この配置により、イヤシミュレータ4は、第2空間22の他の部分から隔離される。イヤシミュレータ4は、その集音筒42の集音口42aが筐体2の両側面において外部に露出するように配置される。マイクロホン43は、筒部51の連通孔51aを挿通する信号線51bによってイヤシミュレータ出力の電気信号を外部に送信する。耳部材24が筐体2の凹部23に取り付けられると、集音筒42は耳部材24の通路24c(図1参照)に嵌入する。   The above-described ear simulator 4 is disposed inside the cap 5 and supported by the inner surface of the cap 5 via a vibration isolating member 53. With this arrangement, the ear simulator 4 is isolated from other parts of the second space 22. The ear simulator 4 is disposed such that the sound collection ports 42 a of the sound collection tubes 42 are exposed to the outside on both side surfaces of the housing 2. The microphone 43 transmits an electric signal output from the ear simulator to the outside through a signal line 51 b that is inserted through the communication hole 51 a of the cylindrical portion 51. When the ear member 24 is attached to the recess 23 of the housing 2, the sound collecting cylinder 42 is fitted into the passage 24 c (see FIG. 1) of the ear member 24.

また、前述したつまみネジ6の突出量を調整することにより、キャップ5に対するイヤシミュレータ4の固定状態を適宜選択することができる。具体的には、図6(A)に示されるように、先端がイヤシミュレータ4の本体41と離間するようにつまみネジ6を調整することにより、キャップ5に対するイヤシミュレータ4の固定が解除された状態となる。この状態では、矢印S1で示すように筐体2やキャップ5が振動した場合でも、キャップ5からイヤシミュレータ4への振動の伝播(すなわち、固体伝播音である骨導音の伝播)は防振部材53によって抑制される。つまり、防振部材53は、振動を絶縁、又は減衰させるように機能する。   Further, by adjusting the protrusion amount of the thumbscrew 6 described above, the fixing state of the ear simulator 4 with respect to the cap 5 can be selected as appropriate. Specifically, as shown in FIG. 6 (A), the fixation of the ear simulator 4 to the cap 5 is released by adjusting the thumbscrew 6 so that the tip is separated from the main body 41 of the ear simulator 4. It becomes a state. In this state, even when the housing 2 or the cap 5 vibrates as indicated by the arrow S1, vibration propagation from the cap 5 to the ear simulator 4 (that is, propagation of bone conduction sound which is solid propagation sound) is anti-vibration. It is suppressed by the member 53. That is, the vibration isolating member 53 functions to insulate or attenuate the vibration.

一方、図6(B)に示されるように、先端がイヤシミュレータ4の本体41と当接するようにつまみネジ6を突出させることにより、イヤシミュレータ4はキャップ5に対して固定された状態となる。この状態では、矢印S1で示すように筐体2やキャップ5が振動すると、当該振動(すなわち、骨導音)はつまみネジ6によってイヤシミュレータ4に伝播する。つまり、防振部材53は、振動を減衰させることができず、当該振動はそのままイヤシミュレータに伝播することになる。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, the ear simulator 4 is fixed to the cap 5 by projecting the thumbscrew 6 so that the tip comes into contact with the main body 41 of the ear simulator 4. . In this state, when the housing 2 or the cap 5 vibrates as indicated by the arrow S <b> 1, the vibration (that is, bone conduction sound) is transmitted to the ear simulator 4 by the thumbscrew 6. That is, the vibration isolating member 53 cannot attenuate the vibration, and the vibration is directly propagated to the ear simulator.

図7に示されるように、ディフューザ7は口唇開口25aの内部に配置されている。ディフューザ7は、球体71と、棒体72と、を有する。球体71は、パテ材やコーキング材等の硬質の材料によって形成され、直径が3mmから10mm程度の球形状を呈している。棒体72は、金属材料によって形成され、棒形状を呈している。棒体72は、その上端及び下端が口唇部25によって支持されている。また、棒体72は、球体71が口唇開口25aの略中央部に配置されるとともに、球体71が筐体2の表面から突出しないように、球体71を支持している。   As shown in FIG. 7, the diffuser 7 is arranged inside the lip opening 25a. The diffuser 7 has a sphere 71 and a rod 72. The spherical body 71 is formed of a hard material such as putty material or caulking material, and has a spherical shape with a diameter of about 3 mm to 10 mm. The rod body 72 is formed of a metal material and has a rod shape. The upper end and the lower end of the rod body 72 are supported by the lip portion 25. Further, the rod 72 supports the sphere 71 so that the sphere 71 is disposed substantially at the center of the lip opening 25 a and the sphere 71 does not protrude from the surface of the housing 2.

次に、図8及び図9を参照しながら、ダミーヘッド1に着脱自在に装着される耳栓100について説明する。図8は、耳栓100の斜視図である。図9は、耳栓100が装着されたダミーヘッド1を示す拡大図である。図8に示されるように、耳栓100は、棒状部材110と、遮音部材120と、を有している。   Next, the earplug 100 that is detachably attached to the dummy head 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a perspective view of the earplug 100. FIG. 9 is an enlarged view showing the dummy head 1 to which the earplug 100 is attached. As shown in FIG. 8, the earplug 100 includes a rod-shaped member 110 and a sound insulating member 120.

棒状部材110は、木材や樹脂等の硬質の材料によって形成され、円柱形状を呈している。棒状部材110の長さは10mmから50mm程度である。棒状部材110の外側面の一部には、凹部111が形成されている。   The rod-shaped member 110 is formed of a hard material such as wood or resin and has a cylindrical shape. The length of the rod-shaped member 110 is about 10 mm to 50 mm. A recess 111 is formed on a part of the outer surface of the rod-shaped member 110.

遮音部材120は、ウレタンゴム等の弾性を有する材料によって形成され、棒状部材110の先端に接続されている。遮音部材120の厚さは1mmから5mm程度である。遮音部材120の断面形状は円形状であり、その直径は、イヤシミュレータ4の集音口42aの内径よりも僅かに小さい。   The sound insulation member 120 is formed of an elastic material such as urethane rubber and connected to the tip of the rod-shaped member 110. The thickness of the sound insulation member 120 is about 1 mm to 5 mm. The cross-sectional shape of the sound insulating member 120 is circular, and the diameter thereof is slightly smaller than the inner diameter of the sound collection port 42a of the ear simulator 4.

耳栓100は、遮音部材120が接続された部位の近傍に、連結部130を有している。連結部130は、パテ材やコーキング材等、成形後に硬化して形状が定まる材料によって形成されている。連結部130は、遮音部材120の外側面と棒状部材110の先端部の外側面とを滑らかに連結している。   The earplug 100 has a connecting portion 130 in the vicinity of the portion to which the sound insulating member 120 is connected. The connecting portion 130 is made of a material whose shape is determined by being cured after molding, such as a putty material or a caulking material. The connecting portion 130 smoothly connects the outer surface of the sound insulating member 120 and the outer surface of the tip portion of the rod-shaped member 110.

図9に示されるように、耳栓100は、耳部材24の通路24cに挿入される。挿入された耳栓100の遮音部材120(図8参照)は、イヤシミュレータ4の集音口42a(図6参照)を遮蔽する。このとき、耳部材24の耳珠24dが棒状部材110の凹部111内に配置されることにより、耳珠24dと棒状部材110との干渉が抑制される。これにより、耳栓100は通路24cに適切な角度(つまり、耳栓100の中心軸が通路24cの中心軸と一致するような角度)で挿入され、遮音部材120によってイヤシミュレータ4の集音口42aを確実に遮蔽することが可能になる。   As shown in FIG. 9, the earplug 100 is inserted into the passage 24 c of the ear member 24. The sound insulation member 120 (see FIG. 8) of the inserted earplug 100 shields the sound collection port 42a (see FIG. 6) of the ear simulator 4. At this time, the tragus 24d of the ear member 24 is disposed in the recess 111 of the rod-shaped member 110, whereby interference between the tragus 24d and the rod-shaped member 110 is suppressed. Accordingly, the earplug 100 is inserted into the passage 24c at an appropriate angle (that is, an angle such that the central axis of the earplug 100 coincides with the central axis of the passage 24c), and the sound collection port of the ear simulator 4 by the sound insulating member 120 is inserted. It becomes possible to shield 42a reliably.

また、図8に示されるように、遮音部材120の外側面と棒状部材110の先端部の外側面とが連結部130によって滑らかに連結されているため、耳栓100が通路24cに挿入される際に、遮音部材120が接続された部位が通路24c内で引っ掛かることはない。   Further, as shown in FIG. 8, since the outer surface of the sound insulating member 120 and the outer surface of the tip of the rod-shaped member 110 are smoothly connected by the connecting portion 130, the earplug 100 is inserted into the passage 24c. At this time, the portion to which the sound insulating member 120 is connected is not caught in the passage 24c.

図3に示されるように、ダミーヘッド1は、耳栓100以外にも、市販のイヤマフラ88や耳栓89も装着することができる。イヤマフラ88は、筐体2の両側面に装着され、耳部材24全体を覆う。耳栓89は、耳部材24の通路24cに挿入され、通路24cの入口部分を塞ぐ。   As shown in FIG. 3, in addition to the earplug 100, the dummy head 1 can be equipped with a commercially available ear muffler 88 and earplug 89. The ear muffler 88 is attached to both side surfaces of the housing 2 and covers the entire ear member 24. The earplug 89 is inserted into the passage 24c of the ear member 24 and closes the inlet portion of the passage 24c.

<ダミーヘッドによる発声(音波の放出)>
ダミーヘッド1は、スピーカ3が発生させた音波を、口唇開口25aから筐体2の外部に放出することにより、あたかも人間が発声しているように動作する発声機能を有している。このように発声機能を有するダミーヘッド1は、ロボット等への搭載や、セキュリティ(防犯)関連の装置、システムへの応用が期待できる。
<Voice output by dummy head (emission of sound waves)>
The dummy head 1 has a speech function that operates as if a human is speaking by emitting sound waves generated by the speaker 3 from the lip opening 25a to the outside of the housing 2. Thus, the dummy head 1 having a speech function can be expected to be mounted on a robot or the like, and applied to a security (security) related device or system.

図10及び図11を参照しながら、実施形態に係るダミーヘッド1が放出する音波の特性について説明する。図10は、比較例に係るダミーヘッドから放出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。図11は、比較例に係るダミーヘッド、及び、ダミーヘッド1から放出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。   The characteristics of the sound wave emitted by the dummy head 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a graph showing frequency response characteristics of sound waves emitted from the dummy head according to the comparative example. FIG. 11 is a graph showing the frequency response characteristics of the sound wave emitted from the dummy head and the dummy head 1 according to the comparative example.

図10及び図11に示されるグラフは、比較例に係るダミーヘッドや、実施形態に係るダミーヘッド1に対して行った発声試験の結果に基づくものである。発声試験では、比較例に係るダミーヘッドや、実施形態に係るダミーヘッド1のスピーカ3にピンクノイズ印加するとともに、外部マイクロホンによって音圧周波数応答特性を測定した。外部マイクロホンは、口唇開口25aから前方に20mm離れた位置に配置した。その特性グラフの波形が平坦であるほど、自然な音声として違和感無く受聴者に知覚される傾向にある。   The graphs shown in FIGS. 10 and 11 are based on the results of the utterance test performed on the dummy head according to the comparative example and the dummy head 1 according to the embodiment. In the utterance test, pink noise was applied to the dummy head according to the comparative example and the speaker 3 of the dummy head 1 according to the embodiment, and the sound pressure frequency response characteristics were measured with an external microphone. The external microphone was disposed at a position 20 mm away from the lip opening 25a. The flatter the waveform of the characteristic graph, the more likely it is that the listener perceives it as a natural sound without a sense of incongruity.

図10の波形W1は、第1比較例に係るダミーヘッドに対して行った発声試験の結果を示している。当該ダミーヘッドは、次の[a1]から[d1]の点において、実施形態に係るダミーヘッド1と構成が異なる。   A waveform W1 in FIG. 10 shows the result of the utterance test performed on the dummy head according to the first comparative example. The dummy head is different in configuration from the dummy head 1 according to the embodiment in the following points [a1] to [d1].

[a1]ディフューザ7を備えていない。
[b1]プレート37を備えていない。
[c1]振動板31の周縁と、筐体2の内側面20aと、の間の隙間の寸法Lが10mmよりも大きい。
[d1]口唇開口25aと、スピーカ3の振動板31と、の間にグラスウール82が配置されていない。
[A1] The diffuser 7 is not provided.
[B1] The plate 37 is not provided.
[C1] The dimension L of the gap between the periphery of the diaphragm 31 and the inner surface 20a of the housing 2 is larger than 10 mm.
[D1] The glass wool 82 is not disposed between the lip opening 25a and the diaphragm 31 of the speaker 3.

このような第1比較例に係るダミーヘッドでは、口唇開口25aから放出された音波の周波数応答特性は、急峻なピーク(山)やディップ(谷)を有するものとなった。この結果、受聴者によって知覚される音声は、大きくひずんだものとなった。   In such a dummy head according to the first comparative example, the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening 25a has a steep peak (peak) and dip (valley). As a result, the sound perceived by the listener was greatly distorted.

図10の波形W2は、第2比較例に係るダミーヘッドに対して行った発声試験の結果を示している。当該ダミーヘッドは、次の[a2]から[d2]の点において、実施形態に係るダミーヘッド1と構成が異なる。   A waveform W2 in FIG. 10 shows the result of the utterance test performed on the dummy head according to the second comparative example. The dummy head differs from the dummy head 1 according to the embodiment in the following points [a2] to [d2].

[a2]ディフューザ7を備えていない。
[b2]プレート37を備えていない。
[c2]振動板31の周縁と、筐体2の内側面20aと、の間に粘土を詰め、隙間を無くした。
[d2]口唇開口25aと、スピーカ3の振動板31と、の間にグラスウール82が配置されていない。
[A2] The diffuser 7 is not provided.
[B2] The plate 37 is not provided.
[C2] Clay was filled between the periphery of the diaphragm 31 and the inner surface 20a of the housing 2 to eliminate the gap.
[D2] The glass wool 82 is not disposed between the lip opening 25a and the diaphragm 31 of the speaker 3.

第2比較例に係るダミーヘッドでは、口唇開口25aから放出された音波の周波数応答特性は、第1比較例に係るダミーヘッドのものと比べて全体的に音圧レベルが上昇したが、ピークやディップは、第1比較例に係るダミーヘッドのものからさらに急峻なものとなった。この結果、受聴者が知覚される音声は、さらに大きくひずんだものとなり、自然な発声とはかけ離れたものとなった。これは、口唇開口25aを通過できなかった音波が筐体2内部の空間20で反射したことが主な要因と考えられる。   In the dummy head according to the second comparative example, the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening 25a generally increases the sound pressure level compared to that of the dummy head according to the first comparative example. The dip became steeper than that of the dummy head according to the first comparative example. As a result, the sound perceived by the listener is much more distorted and far from natural speech. It is considered that this is mainly because the sound wave that could not pass through the lip opening 25 a was reflected by the space 20 inside the housing 2.

図10の波形W3は、第3比較例に係るダミーヘッドに対して行った発声試験の結果を示している。当該ダミーヘッドは、次の[a3]から[c3]の点において、実施形態に係るダミーヘッド1と構成が異なる。つまり、第3比較例に係るダミーヘッドでは、振動板31の周縁と、筐体2の内側面20aと、の間に隙間が形成され、その隙間の寸法Lが最大で1mm以上且つ10mm以下となるように設定されている。   A waveform W3 in FIG. 10 shows the result of the utterance test performed on the dummy head according to the third comparative example. The dummy head differs from the dummy head 1 according to the embodiment in the following points [a3] to [c3]. That is, in the dummy head according to the third comparative example, a gap is formed between the peripheral edge of the diaphragm 31 and the inner surface 20a of the housing 2, and the dimension L of the gap is 1 mm or more and 10 mm or less at the maximum. It is set to be.

[a3]ディフューザ7を備えていない。
[b3]プレート37を備えていない。
[c3]口唇開口25aと、スピーカ3の振動板31と、の間にグラスウール82が配置されていない。
[A3] The diffuser 7 is not provided.
[B3] The plate 37 is not provided.
[C3] The glass wool 82 is not arranged between the lip opening 25a and the diaphragm 31 of the speaker 3.

このような第3比較例に係るダミーヘッドでは、口唇開口25aから放出された音波の周波数応答特性は、第1及び第2比較例に係るダミーヘッドのものと比べて、全体的に平坦なものとなった。これは、第3比較例に係るダミーヘッドでは、放射空間21aにおいて反射している音波が、図5に矢印A1で示されるように、振動板31の周縁と、筐体2の内側面20aと、の間の隙間を介して余剰空間21bに導かれたことが要因と考えられる。つまり、多重反射した音波を放射空間21aから排除することにより、口唇開口25aを介して外部に放出されることが抑制された結果と考えられる。   In such a dummy head according to the third comparative example, the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening 25a is generally flat compared to those of the dummy heads according to the first and second comparative examples. It became. This is because, in the dummy head according to the third comparative example, the sound wave reflected in the radiation space 21a, as shown by the arrow A1 in FIG. It is thought that it was led to the surplus space 21b through the gap between the two. In other words, it is considered that the multiple reflected sound waves are excluded from the radiation space 21a, thereby being prevented from being released to the outside through the lip opening 25a.

また、振動板31の周縁と、筐体2の内側面20aと、の間の隙間の寸法Lが最大で1mm以上且つ10mm以下となるように設定されたことにより、隙間に伝播した音波の多重反射や共鳴が抑制されたことも要因と考えられる。   In addition, since the dimension L of the gap between the peripheral edge of the diaphragm 31 and the inner surface 20a of the housing 2 is set to be 1 mm or more and 10 mm or less at the maximum, the multiplexing of the sound waves propagated in the gap is performed. It is thought that the reflection and resonance were suppressed.

図11の波形W4は、第4比較例に係るダミーヘッドに対して行った発声試験の結果を示している。当該ダミーヘッドは、次の[a4]から[c4]の点において、実施形態に係るダミーヘッド1と構成が異なる。つまり、第4比較例に係るダミーヘッドは、グラスウール81(図4参照)が貼着されていないプレート37を備えている。   A waveform W4 in FIG. 11 shows the result of the utterance test performed on the dummy head according to the fourth comparative example. The dummy head is different in configuration from the dummy head 1 according to the embodiment in the following points [a4] to [c4]. That is, the dummy head according to the fourth comparative example includes the plate 37 to which the glass wool 81 (see FIG. 4) is not attached.

[a4]ディフューザ7を備えていない。
[b4]口唇開口25aと、スピーカ3の振動板31と、の間にグラスウール82が配置されていない。
[c4]プレート37にグラスウール81は貼着されていない。
[A4] The diffuser 7 is not provided.
[B4] The glass wool 82 is not disposed between the lip opening 25a and the diaphragm 31 of the speaker 3.
[C4] Glass wool 81 is not attached to the plate 37.

このような第4比較例に係るダミーヘッドでは、口唇開口25aから放出された音波の周波数応答特性は、複数のディップが表れているものの、全体として比較的平坦なものとなった。これは、スピーカ3の背面側への音波の回折がプレート37によって抑制され、スピーカ3が発生させた音波が口唇開口25aから効率良く放出されたことが要因と考えられる。   In such a dummy head according to the fourth comparative example, the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening 25a is relatively flat as a whole although a plurality of dips appear. The reason for this is considered that the diffraction of the sound wave toward the back side of the speaker 3 is suppressed by the plate 37, and the sound wave generated by the speaker 3 is efficiently emitted from the lip opening 25a.

図11の波形W5は、第5比較例に係るダミーヘッドに対して行った発声試験の結果を示している。当該ダミーヘッドは、次の[a5]から[c5]の点において、実施形態に係るダミーヘッド1と構成が異なる。つまり、第5比較例に係るダミーヘッドは、プレート37の材質が第4比較例に係るダミーヘッドのプレート37のものと異なる。   A waveform W5 in FIG. 11 shows the result of the utterance test performed on the dummy head according to the fifth comparative example. The dummy head is different in configuration from the dummy head 1 according to the embodiment in the following points [a5] to [c5]. That is, the material of the plate 37 of the dummy head according to the fifth comparative example is different from that of the dummy head plate 37 according to the fourth comparative example.

[a5]ディフューザ7を備えていない。
[b5]口唇開口25aと、スピーカ3の振動板31と、の間にグラスウール82が配置されていない。
[c5]プレート37にグラスウール81は貼着されていない。
[d5]プレート37はアルミニウムによって形成されている。
[A5] The diffuser 7 is not provided.
[B5] Glass wool 82 is not disposed between the lip opening 25a and the diaphragm 31 of the speaker 3.
[C5] Glass wool 81 is not attached to the plate 37.
[D5] The plate 37 is made of aluminum.

このような第5比較例に係るダミーヘッドでは、口唇開口25aから放出された音波の周波数応答特性は、第5比較例に係るダミーヘッドと比べて、ディップがより大きくなってしまうという結果が得られた。   In the dummy head according to the fifth comparative example, the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening 25a is larger than that of the dummy head according to the fifth comparative example. It was.

図11の波形W6は、ダミーヘッド1に対して行った発声試験の結果を示している。   A waveform W6 in FIG. 11 shows the result of the utterance test performed on the dummy head 1.

ダミーヘッド1では、口唇開口25aから放出された音波の周波数応答特性はより平坦なものとなった。この結果、受聴者によって知覚される音声は、ひずみが少ないものとなった。これは、プレート37に貼着されたグラスウール81により、第1空間21における音波の反射が抑制され、口唇開口25aから放出される音波の周波数応答特性が調整されたことが要因と考えられる。   In the dummy head 1, the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening 25a is flatter. As a result, the sound perceived by the listener is less distorted. This is considered to be because the reflection of sound waves in the first space 21 is suppressed by the glass wool 81 attached to the plate 37, and the frequency response characteristics of the sound waves emitted from the lip opening 25a are adjusted.

また、口唇開口25aを通過する音波は、ディフューザ7の球体71の外側面において回折し、その指向性を変化させながら筐体2の外部に放出される。周波数が低い音波は曲面に沿って回折し、周波数が高い音波は球体71との干渉によって拡散する傾向がある。したがって、口唇開口25aを通過する音波の指向性が球体71によって調整され、音波の周波数応答特性が調整されたことも、口唇開口25aから放出された音波の周波数応答特性が平坦なものになった要因と考えられる。   The sound wave passing through the lip opening 25a is diffracted on the outer surface of the sphere 71 of the diffuser 7 and emitted to the outside of the housing 2 while changing its directivity. A sound wave having a low frequency is diffracted along the curved surface, and a sound wave having a high frequency tends to diffuse due to interference with the sphere 71. Therefore, the directivity of the sound wave passing through the lip opening 25a is adjusted by the sphere 71, and the frequency response characteristic of the sound wave is adjusted, and the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening 25a becomes flat. It is thought to be a factor.

また、ダミーヘッド1は、口唇開口25aとスピーカ3の振動板31との間に、吸音材であるグラスウール82が配置されている。この構成により、筐体2の内側面20aのうち口唇開口25a周辺の部位と、振動板31と、の間における、音波の多重反射や共鳴が軽減されたり、周波数帯域に応じた選択透過が奏効したりしたことも、口唇開口25aから放出された音波の周波数応答特性が平坦なものになった要因と考えられる。   In the dummy head 1, glass wool 82 as a sound absorbing material is disposed between the lip opening 25 a and the diaphragm 31 of the speaker 3. With this configuration, multiple reflection of sound waves and resonance between the portion of the inner surface 20a of the housing 2 around the lip opening 25a and the diaphragm 31 are reduced, and selective transmission according to the frequency band is effective. It is considered that the frequency response characteristic of the sound wave emitted from the lip opening 25a is flat.

<ダミーヘッドによる発声と受聴(音波の放出と受波)>
ダミーヘッド1は、前述した発声機能に加え、イヤシミュレータ4によって音波を受ける受聴機能も有している。このように発声と受聴とを同時に行うことが可能なダミーヘッド1は、使用者の通話時の発声の影響を考慮した携帯電話の性能評価、補聴器の開発、聴覚や自己発話に関する研究領域等、様々な用途への応用が期待できる。
<Voice production and listening with dummy head (emission and reception of sound waves)>
The dummy head 1 also has a listening function for receiving sound waves by the ear simulator 4 in addition to the above-mentioned utterance function. In this way, the dummy head 1 capable of performing voice and listening at the same time is a performance evaluation of a mobile phone considering the influence of the voice during the user's call, development of a hearing aid, research area on hearing and self-speech, etc. Application to various purposes can be expected.

図12及び図13を参照しながら、ダミーヘッド1が外部に放射し、自身のイヤシミュレータによって受音、検出した音波の特性(すなわち、自己発話受聴の特性)について説明する。併せて、耳栓100の効果についても説明する。図12及び図13は、ダミーヘッド1のスピーカ3からピンクノイズを印加し、これを同じダミーヘッド1のイヤシミュレータ4によって検出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。   With reference to FIG. 12 and FIG. 13, the characteristics of sound waves received by the dummy head 1 and received and detected by its own ear simulator (that is, characteristics of listening to self-speech) will be described. In addition, the effect of the earplug 100 will also be described. FIGS. 12 and 13 are graphs showing the frequency response characteristics of sound waves detected by the ear simulator 4 of the same dummy head 1 when pink noise is applied from the speaker 3 of the dummy head 1.

図12及び図13に示されるグラフは、ダミーヘッド1に対して行った自己発話受聴試験の結果に基づくものである。自己発話受聴試験では、ダミーヘッド1のスピーカ3によってピンクノイズを発生させるとともに、イヤシミュレータ4によって音波を検出した。   The graphs shown in FIGS. 12 and 13 are based on the results of a self-speech listening test performed on the dummy head 1. In the self-speech listening test, pink noise was generated by the speaker 3 of the dummy head 1 and sound waves were detected by the ear simulator 4.

図12及び図13の棒B1に示される特性は、イヤシミュレータ4のマイクロホン43の自己雑音を含む測定系のバックグラウンドノイズに対応するものである。すなわち、マイクロホン43は、この棒B1よりも小さい音圧レベルの音波を検出することはできない。   The characteristics shown by the bar B1 in FIGS. 12 and 13 correspond to the background noise of the measurement system including the self noise of the microphone 43 of the ear simulator 4. That is, the microphone 43 cannot detect a sound wave having a sound pressure level smaller than that of the bar B1.

図12は、図6(A)に示したように、つまみネジ6によるイヤシミュレータ4の固定を解除した状態における自己発話受聴試験の結果を示している。この状態では、防振部材53によって振動が減衰するため、キャップ5からイヤシミュレータ4への振動の伝播が抑制される。つまり、筐体2を伝播する音波が遮断され、矢印A2のように空気中を伝播する音波のみがイヤシミュレータ4によって検出される。この結果、骨導音の影響を排除し、気導音のみの評価を行うことが可能となる。   FIG. 12 shows the result of the self-speech listening test in a state where the fixation of the ear simulator 4 by the thumbscrew 6 is released as shown in FIG. In this state, the vibration is attenuated by the vibration isolating member 53, so that the propagation of vibration from the cap 5 to the ear simulator 4 is suppressed. That is, the sound wave propagating through the housing 2 is blocked, and only the sound wave propagating through the air as indicated by the arrow A2 is detected by the ear simulator 4. As a result, it is possible to eliminate the influence of the bone conduction sound and evaluate only the air conduction sound.

図12の波形W7は、耳部材24を装着しない状態のダミーヘッド1に対して行った自己発話受聴試験の結果を示している。また、波形W8は、耳部材24を装着した状態のダミーヘッド1に対して行った自己発話受聴試験の結果を示している。耳部材24の装着により、イヤシミュレータ4によって検出される音波の特性が変化したことがわかる。   A waveform W7 in FIG. 12 shows the result of a self-speech listening test performed on the dummy head 1 in a state where the ear member 24 is not attached. A waveform W8 shows the result of a self-speech listening test performed on the dummy head 1 with the ear member 24 attached. It can be seen that the characteristics of the sound wave detected by the ear simulator 4 has changed due to the wearing of the ear member 24.

図12の波形W9は、耳部材24がイヤマフラ88によって覆われた状態のダミーヘッド1に対して行った自己発話受聴試験の結果を示している。また、波形W10は、耳部材24の通路24cが市販の耳栓89によって塞がれた状態のダミーヘッド1に対して行った自己発話受聴試験の結果を示している。いずれも、周波数が高い領域では音圧レベルの低下が認められたが、低周波数領域では音圧レベルが殆ど変化しないか、寧ろ大きくなるという結果が得られた。これは、耳穴に指を入れた時の自己発話の音質に対応する興味深い結果であり、耳栓をつけた状態での発話には留意する必要があることを示唆している。   A waveform W9 in FIG. 12 shows a result of a self-speech listening test performed on the dummy head 1 in a state where the ear member 24 is covered with the ear muffler 88. A waveform W10 indicates the result of a self-speech listening test performed on the dummy head 1 in a state where the passage 24c of the ear member 24 is blocked by a commercially available earplug 89. In either case, a decrease in sound pressure level was observed in the high frequency region, but the result showed that the sound pressure level hardly changed or rather increased in the low frequency region. This is an interesting result corresponding to the sound quality of self-speech when a finger is put in the ear hole, and suggests that attention should be paid to speech with earplugs attached.

図13の波形W11は、つまみネジ6によりイヤシミュレータ4が固定されるとともに(図6(B)参照)、耳部材24の通路24cが市販の耳栓89によって塞がれた状態のダミーヘッド1に対して行った自己発話受聴試験の結果を示している。また、波形W12は、イヤシミュレータ4の固定が解除されるとともに(図6(A))、耳部材24の通路24cに耳栓100を挿入した状態のダミーヘッド1に対して行った自己発話受聴試験の結果を示している。すなわち、当該結果は、自己発話に対し気導音と骨導音の双方が遮断された状態の応答を示している。   The waveform W11 in FIG. 13 shows the dummy head 1 in a state where the ear simulator 4 is fixed by the thumbscrew 6 (see FIG. 6B) and the passage 24c of the ear member 24 is blocked by a commercially available earplug 89. Shows the results of a self-speech listening test conducted for. The waveform W12 is the self-speech listening performed on the dummy head 1 with the earplug 100 inserted into the passage 24c of the ear member 24 while the ear simulator 4 is fixed (FIG. 6A). The test results are shown. That is, the result shows a response in a state where both the air conduction sound and the bone conduction sound are blocked with respect to the self-utterance.

波形W11は、波形W12と比べて20dB程度の音圧レベルの上昇が認められる。これは、波形W11では、つまみネジ6によりイヤシミュレータ4が固定され、防振部材53が振動を減衰させることができなくなり、筐体2を伝播する固体伝播音(つまり、骨導音)がイヤシミュレータ4によって検出された結果と考えられる。すなわち、実頭における骨導音に相当する音波のみを、イヤシミュレータ4が検出した結果と考えられる。   The waveform W11 has an increase in sound pressure level of about 20 dB compared to the waveform W12. In the waveform W11, the ear simulator 4 is fixed by the thumbscrew 6 so that the vibration isolating member 53 cannot attenuate the vibration, and the solid propagation sound (that is, bone conduction sound) propagating through the housing 2 is unpleasant. This is considered to be a result detected by the simulator 4. That is, it is considered that the ear simulator 4 detected only the sound wave corresponding to the bone conduction sound in the real head.

<ダミーヘッドによる外部音声の受聴(音波の受波)>
ダミーヘッド1は、受聴機能のみを有効にし、外部音声のみを受聴することもできる。イヤシミュレータ4によって外部から到達する音波を検出することにより、例えば、バイノーラル録音や、頭部伝達関数(Head-Related Transfer Function, HRTF)の収録を行うことが可能である。
<Listening to external sound with a dummy head (acoustic wave reception)>
The dummy head 1 can also enable only the listening function and listen to only the external sound. For example, binaural recording or recording of a head-related transfer function (HRTF) can be performed by detecting a sound wave reaching from the outside by the ear simulator 4.

図14を参照しながら、外部音源から放射され、ダミーヘッド1が検出した音波の特性について説明する。図14は、イヤシミュレータ4によって検出された音波の周波数応答特性を示すグラフである。   With reference to FIG. 14, the characteristics of the sound wave radiated from the external sound source and detected by the dummy head 1 will be described. FIG. 14 is a graph showing frequency response characteristics of sound waves detected by the ear simulator 4.

図14に示されるグラフは、ダミーヘッド1に対して行った受聴試験の結果に基づくものである。受聴試験では、ダミーヘッド1から前方に略1000mm離れた位置に配置されたスピーカにピンクノイズを印加するとともに、イヤシミュレータ4によって音波を検出し、音圧応答を測定した。このとき、図6(A)に示したように、つまみネジ6によるイヤシミュレータ4の固定は解除されている。   The graph shown in FIG. 14 is based on the result of a listening test performed on the dummy head 1. In the listening test, pink noise was applied to the speaker disposed at a position approximately 1000 mm ahead of the dummy head 1, and sound waves were detected by the ear simulator 4 to measure the sound pressure response. At this time, as shown in FIG. 6A, the fixation of the ear simulator 4 by the thumbscrew 6 is released.

棒B2に示される特性は、イヤシミュレータ4のマイクロホン43の自己雑音を含む測定系のバックグラウンドノイズに対応するものである。すなわち、マイクロホン43は、この棒B2よりも小さい音圧レベルの音波を検出することはできない。   The characteristic indicated by the bar B2 corresponds to the background noise of the measurement system including the self noise of the microphone 43 of the ear simulator 4. That is, the microphone 43 cannot detect a sound wave having a sound pressure level smaller than that of the bar B2.

波形W13は、耳部材24を装着しない状態のダミーヘッド1に対して行った受聴試験の結果を示している。また、波形W14は、耳部材24を装着した状態のダミーヘッド1に対して行った受聴試験の結果を示している。耳部材24の装着により、イヤシミュレータ4によって検出される音波の特性が変化したことがわかる。   A waveform W13 indicates the result of a listening test performed on the dummy head 1 in a state where the ear member 24 is not attached. A waveform W14 shows the result of a listening test performed on the dummy head 1 with the ear member 24 attached. It can be seen that the characteristics of the sound wave detected by the ear simulator 4 has changed due to the wearing of the ear member 24.

波形W15は、耳部材24がイヤマフラ88によって覆われた状態のダミーヘッド1に対して行った受聴試験の結果を示している。また、波形W16は、耳部材24の通路24cが粘土によって塞がれた状態のダミーヘッド1に対して行った受聴試験の結果を示している。いずれも、周波数が高い領域では音圧レベルの低下が認められたが、周波数が低い領域では音圧レベルが殆ど変化しないという結果が得られた。   A waveform W15 indicates the result of a listening test performed on the dummy head 1 in a state where the ear member 24 is covered with the ear muffler 88. A waveform W16 shows the result of a listening test performed on the dummy head 1 in a state where the passage 24c of the ear member 24 is blocked with clay. In either case, a decrease in sound pressure level was observed in the high frequency region, but the result showed that the sound pressure level hardly changed in the low frequency region.

波形W17は、耳部材24の通路24cに耳栓100を挿入した状態のダミーヘッド1に対して行った受聴試験の結果を示している。耳栓100の遮音部材120によってイヤシミュレータ4の集音口42aが効果的に遮蔽され、音圧レベルがバックグラウンドノイズに対応する棒B2と同程度まで低下していることがわかる。   A waveform W17 shows the result of a listening test performed on the dummy head 1 in a state where the earplug 100 is inserted into the passage 24c of the ear member 24. It can be seen that the sound collection opening 42a of the ear simulator 4 is effectively shielded by the sound insulation member 120 of the earplug 100, and the sound pressure level is reduced to the same level as the bar B2 corresponding to the background noise.

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されず、適宜変更することができる。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate.

例えば、ダミーヘッド1の鼻部に、人間の鼻孔に相当する通路を形成してもよい。当該通路によって筐体2の内外を連通させることにより、音質調整範囲を広げたり、実効開口面積を増大させて音質・放射効率を改善させたりすることができる。   For example, a passage corresponding to a human nostril may be formed in the nose of the dummy head 1. By connecting the inside and outside of the housing 2 through the passage, the sound quality adjustment range can be expanded, and the effective opening area can be increased to improve the sound quality and radiation efficiency.

1:ダミーヘッド
2:筐体
3:スピーカ
4:イヤシミュレータ
5:キャップ(筒状部材)
6:つまみネジ(固定部材)
7:ディフューザ
20:空間
21:第1空間
22:第2空間
24c:通路
25a:口唇開口
31:振動板
37:プレート
37a:貫通孔
42a:集音口
51:筒部
53:防振部材
81:グラスウール(吸音材)
82:グラスウール(吸音材)
100:耳栓
110 棒状部材
111:凹部
120:遮音部材
130:連結部
1: Dummy head 2: Housing 3: Speaker 4: Ear simulator 5: Cap (tubular member)
6: Thumbscrew (fixing member)
7: Diffuser 20: Space 21: First space 22: Second space 24c: Passage 25a: Lip opening 31: Diaphragm 37: Plate 37a: Through hole 42a: Sound collection port 51: Tube portion 53: Anti-vibration member 81: Glass wool (sound absorbing material)
82: Glass wool (sound absorbing material)
100: Earplug 110 Bar-shaped member 111: Recess 120: Sound insulation member 130: Connection part

Claims (11)

音声を外部に発するダミーヘッドであって、
内部に空間が形成された筐体と、
前記空間に配置され、振動板を振動させることにより音波を発生させるスピーカと、を備え、
前記筐体は、前記筐体の外部と前記空間とを連通させる口唇開口が形成され、
前記スピーカは、前記空間側から前記口唇開口の少なくとも一部を覆うとともに、前記スピーカの周縁部と前記筐体の内側面との間に隙間を形成するように配置され、
前記隙間の寸法は、最大で1mm以上且つ10mm以下である、ダミーヘッド。
A dummy head that emits sound to the outside,
A housing in which a space is formed;
A speaker disposed in the space and generating a sound wave by vibrating the diaphragm,
The casing is formed with a lip opening that allows communication between the outside of the casing and the space.
The speaker is disposed so as to cover at least a part of the lip opening from the space side and to form a gap between a peripheral portion of the speaker and an inner side surface of the housing.
The dummy head has a maximum dimension of 1 mm or more and 10 mm or less.
貫通孔が形成されたプレートを備え、
前記プレートは、その周縁部が前記筐体の内側面に対して固定されることにより、前記空間を、前記口唇開口を介して前記筐体の外部と連通する部分である第1空間と、残部である第2空間と、に区分し、
前記スピーカは、前記貫通孔に挿通されるとともに、前記振動板が前記第1空間に配置されるように前記プレートに対して固定されており、
前記プレートは、前記第1空間を、前記振動板よりも前記口唇開口側に形成される放射空間と、前記振動板の側方に形成される余剰空間と、に区分する、請求項1に記載のダミーヘッド。
Comprising a plate with through-holes formed;
The plate has a peripheral portion fixed to the inner side surface of the housing, whereby the space communicates with the outside of the housing through the lip opening, and a remaining portion. And the second space,
The speaker is inserted into the through hole and fixed to the plate so that the diaphragm is disposed in the first space.
The said plate divides said 1st space into the radiation space formed in the said lip opening side rather than the said diaphragm, and the surplus space formed in the side of the said diaphragm. Dummy head.
前記プレートは、前記余剰空間に配置される部位に吸音材を備えている、請求項2に記載のダミーヘッド。   The dummy head according to claim 2, wherein the plate includes a sound absorbing material at a portion disposed in the surplus space. 前記口唇開口内に、外側面が曲面によって構成されたディフューザを備えている、請求項1から3のいずれか一項に記載のダミーヘッド。   The dummy head according to any one of claims 1 to 3, further comprising a diffuser having an outer surface formed by a curved surface in the lip opening. 前記放射空間に吸音材を備えている、請求項1から4のいずれか一項に記載のダミーヘッド。   The dummy head according to claim 1, further comprising a sound absorbing material in the radiation space. 前記口唇開口は、音響透過性材料によって形成された膜状部材によって遮蔽されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のダミーヘッド。   The dummy head according to any one of claims 1 to 5, wherein the lip opening is shielded by a film-like member made of a sound-transmitting material. 前記空間に配置され、集音口を有し、該集音口から取り込んだ音波を検出するイヤシミュレータを備え、
前記筐体は、前記筐体の外部と前記空間とを連通させる通路が形成され、
前記集音口は、前記口唇開口から前記筐体の外部に放出された音波を、前記通路を介して取り込むように配置されている、請求項1から6のいずれか一項に記載のダミーヘッド。
An ear simulator disposed in the space, having a sound collection port, for detecting a sound wave taken from the sound collection port;
The casing is formed with a passage that communicates the outside of the casing with the space.
The dummy head according to any one of claims 1 to 6, wherein the sound collection port is disposed so as to take in a sound wave emitted from the lip opening to the outside of the casing through the passage. .
有底の筒形状を呈する筒状部材と、
振動を減衰させる防振部材と、を備え、
前記筒状部材は、前記空間に配置され、前記筒状部材の内部が前記通路を介して前記筐体の外部と連通するように前記筐体に対して固定され、
前記イヤシミュレータは、前記筒状部材の内部に配置されるとともに、前記防振部材を介して前記筒状部材によって支持されている、請求項7に記載のダミーヘッド。
A tubular member having a bottomed tubular shape;
An anti-vibration member that attenuates vibration,
The cylindrical member is disposed in the space, and is fixed to the casing so that the inside of the cylindrical member communicates with the outside of the casing through the passage.
The dummy head according to claim 7, wherein the ear simulator is disposed inside the cylindrical member and supported by the cylindrical member via the vibration isolation member.
前記筒状部材に対する前記イヤシミュレータの固定と、該固定の解除と、が可能な固定部材を備えている、請求項8に記載のダミーヘッド。   The dummy head according to claim 8, further comprising a fixing member capable of fixing the ear simulator to the cylindrical member and releasing the fixing. 請求項7から9のいずれか一項に記載のダミーヘッドに装着される耳栓であって、
棒状部材と、
弾性を有し、前記棒状部材の先端部に接続された遮音部材と、を備え、
前記棒状部材は、その外側面に凹部が形成され、
前記遮音部材は、前記棒状部材が前記通路に挿入されることにより、前記イヤシミュレータの前記集音口を遮蔽する、耳栓。
An earplug attached to the dummy head according to any one of claims 7 to 9,
A rod-shaped member;
A sound insulation member having elasticity and connected to the tip of the rod-shaped member,
The rod-shaped member has a recess formed on the outer surface thereof,
The sound insulation member is an earplug that shields the sound collection port of the ear simulator by inserting the rod-shaped member into the passage.
前記遮音部材が接続された部位の近傍に、前記遮音部材の外側面と前記棒状部材の先端部の外側面とを滑らかに連結する連結部を有している、請求項10に記載の耳栓。   The earplug according to claim 10, further comprising a connecting portion that smoothly connects the outer surface of the sound insulating member and the outer surface of the tip of the rod-shaped member in the vicinity of a portion to which the sound insulating member is connected. .
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