JP6234081B2 - measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、筐体に保持された振動体を人間の耳に押し当てることで、振動体の振動に基づく音をユーザに伝える電子機器を評価するための測定装置に関するものである。   The present invention relates to a measuring apparatus for evaluating an electronic device that transmits a sound based on vibration of a vibrating body to a user by pressing the vibrating body held in the housing against a human ear.

特許文献1には、携帯電話などの電子機器として、気導音と骨導音とを利用者(ユーザ)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 electronic device such as a mobile phone that transmits air conduction sound and bone conduction sound to a user (user). According to Patent Document 1, air conduction sound is sound transmitted to the auditory nerve of a user by vibration of air that is caused by vibration of an object being transmitted to the eardrum through the external auditory canal. Have been described. 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.

特開2005−348193号公報JP 2005-348193 A

ところで、特許文献1に記載のように、気導音と外耳の軟骨を介しての骨導音とを利用者に伝える電子機器を評価するには、振動体の振動によって人体の聴覚神経に作用する音圧と振動量とを近似的に測定する必要がある。ここで、振動量の測定法としては、以下の二つの測定法が知られている。   By the way, as described in Patent Document 1, in order to evaluate an electronic device that transmits air conduction sound and bone conduction sound through the cartilage of the outer ear to the user, it acts on the auditory nerve of the human body by vibration of the vibration body. It is necessary to approximately measure the sound pressure and the amount of vibration. Here, the following two measuring methods are known as methods for measuring the vibration amount.

第1の測定法は、耳の後ろの乳突部を機械的に模擬した骨導振動子測定用の人工マストイドに、測定対象の振動体を押し当てて振動量を電圧として測定するものである。第2の測定法は、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を、測定対象の振動体に押し当てて振動量を電圧として測定するものである。   The first measurement method is to measure a vibration amount as a voltage by pressing a vibrating body to be measured against an artificial mastoid for measuring a bone-conducting vibrator that mechanically simulates a milk projecting part behind an ear. . In the second measurement method, for example, a vibration pickup such as a piezoelectric acceleration pickup is pressed against a vibration body to be measured, and the amount of vibration is measured as a voltage.

しかしながら、上記第1の測定法により得られる測定電圧は、振動体を人体の耳の後ろの乳突部に押し当てたときの人体の特徴が機械的に重み付けされた電圧であって、振動体を人体の耳に押し当てたときの振動伝達の特徴が重み付けされた電圧ではない。また、上記第2の測定法により得られる測定電圧は、振動体の振動量を直接的に測定したものであって、同様に、人体の耳の振動伝達の特徴が重み付けされた電圧ではない。そのため、従来の測定法により振動体の振動量を測定しても、気導音と外耳の軟骨を介して骨導音とを利用者に伝える電子機器を正しく評価することができないことになる。   However, the measurement voltage obtained by the first measurement method is a voltage in which the characteristics of the human body when the vibrating body is pressed against the milk projecting part behind the human ear are mechanically weighted. The characteristic of vibration transmission when is pressed against the human ear is not a weighted voltage. Further, the measurement voltage obtained by the second measurement method is obtained by directly measuring the vibration amount of the vibrating body, and is not a voltage in which the characteristics of vibration transmission of the human ear are weighted. Therefore, even if the vibration amount of the vibrating body is measured by the conventional measurement method, it is impossible to correctly evaluate the electronic device that transmits the air conduction sound and the bone conduction sound to the user via the cartilage of the outer ear.

本発明は、上述した観点に鑑みてなされたもので、人体の耳の振動伝達の特徴が重み付けされた振動量を測定でき、振動体を有する電子機器を正しく評価できる測定装置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 viewpoints, and provides a measuring apparatus that can measure a vibration amount weighted with a feature of vibration transmission of a human ear and can accurately evaluate an electronic device having the vibrating body. It is the purpose.

上記目的を達成する本発明に係る測定装置は、振動体を人体の耳に押し当てて振動伝達により音を聞かせる電子機器を評価するための測定装置であって、
人体の耳を模した耳型部と、
該耳型部に形成された人工外耳道の周辺部に配置された複数の振動ピックアップと、を備え
前記耳型部は、人工外耳道部と、該人工外耳道部に結合された耳模型と、前記人工外耳道部に結合された振動伝達部と、を備え、
前記人工外耳道部に前記人工外耳道が形成され、
前記振動伝達部は、前記人工外耳道に連通する孔を有する振動伝達部材からなり、該振動伝達部に前記複数の振動ピックアップが装着されている。
また、本発明に係る測定装置は、振動体を人体の耳に押し当てて振動伝達により音を聞かせる電子機器を評価するための測定装置であって、
人体の耳を模した耳型部と、
該耳型部に形成された人工外耳道の周辺部に配置された複数の振動ピックアップと、を備え、
前記耳型部は、人工外耳道部と、該人工外耳道部に結合された耳模型と、前記人工外耳道部に結合された振動伝達部と、を備え、
前記人工外耳道部に前記人工外耳道が形成され、
前記振動伝達部は、前記人工外耳道の周辺部に結合された複数の振動伝達部材を備え、該複数の振動伝達部材の各々に前記振動ピックアップが装着されている。
A measuring device according to the present invention that achieves the above object is a measuring device for evaluating an electronic device that presses a vibrating body against a human ear and hears sound by vibration transmission,
An ear mold imitating the human ear,
A plurality of vibration pickups arranged in the peripheral part of the artificial external ear canal formed in the ear mold part ,
The ear mold part includes an artificial ear canal part, an ear model coupled to the artificial ear canal part, and a vibration transmission part coupled to the artificial ear canal part,
The artificial ear canal is formed in the artificial ear canal part,
The vibration transmitting portion is made of a vibration transmitting member having a hole communicating with the artificial ear canal, said plurality of vibration pickups to the vibration transmitting portion that is attached.
The measuring device according to the present invention is a measuring device for evaluating an electronic device that presses a vibrating body against a human ear and hears sound by vibration transmission,
An ear mold imitating the human ear,
A plurality of vibration pickups arranged in the peripheral part of the artificial external ear canal formed in the ear mold part,
The ear mold part includes an artificial ear canal part, an ear model coupled to the artificial ear canal part, and a vibration transmission part coupled to the artificial ear canal part,
The artificial ear canal is formed in the artificial ear canal part,
The vibration transmission unit includes a plurality of vibration transmission members coupled to a peripheral portion of the artificial external ear canal, and the vibration pickup is attached to each of the plurality of vibration transmission members.

本発明によれば、人体の耳の振動伝達の特徴が重み付けされた振動量を測定でき、振動体を有する電子機器を正しく評価することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vibration amount by which the characteristic of the vibration transmission of the human body ear was weighted can be measured, and the electronic device which has a vibrating body can be evaluated correctly.

本発明に係る測定装置により測定可能な電子機器としての携帯電話の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mobile telephone as an electronic device which can be measured with the measuring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る測定装置により測定可能な電子機器としての補聴器の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hearing aid as an electronic device which can be measured with the measuring apparatus which concerns on this invention. 図2の補聴器の振動体の側面図である。It is a side view of the vibrating body of the hearing aid of FIG. 図2の補聴器をユーザの耳に装着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which mounted | wore the user's ear with the hearing aid of FIG. 本発明に係る測定装置により測定可能な電子機器としての補聴器の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a hearing aid as an electronic device which can be measured with the measuring apparatus which concerns on this invention. 図5の補聴器が耳珠に当接している部分を示す図である。It is a figure which shows the part which the hearing aid of FIG. 5 is contact | abutting to the tragus. 図5の補聴器の振動体の側面図である。It is a side view of the vibrating body of the hearing aid of FIG. 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。It is a figure which shows schematic structure of the measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図8の振動検出部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vibration detection part of FIG. 図8の振動測定ヘッドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vibration measuring head of FIG. 図8の測定装置の要部の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the principal part of the measuring apparatus of FIG. 図11の2つの振動ピックアップの出力のゲイン校正を説明するための振動測定ヘッドを示す図である。It is a figure which shows the vibration measurement head for demonstrating the gain calibration of the output of two vibration pick-ups of FIG. 図11の2つの振動ピックアップに対応する2つのイコライザのゲイン特性を模式的に示す図である。FIG. 12 is a diagram schematically illustrating gain characteristics of two equalizers corresponding to the two vibration pickups in FIG. 11. 本発明の第2実施の形態に係る測定装置の要部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the principal part of the measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施の形態に係る測定装置の要部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the principal part of the measuring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

先ず、本発明の実施の形態の説明に先立って、本発明に係る測定装置により測定可能な電子機器について説明する。   First, prior to the description of the embodiments of the present invention, electronic devices that can be measured by the measuring apparatus according to the present invention will be described.

測定可能な電子機器は、振動体を人体の耳に押し当てて振動伝達により音を聞かせる全ての電子機器が対象となる。このような電子機器には、特許文献1に開示されている電話機等の音声コミュニケーション機器の他、公知の骨伝導タイプの補聴器等の聴覚補助装置やイヤーホーン等がある。また、以下に例示するような電子機器も測定対象として挙げられる。   The electronic devices that can be measured are all electronic devices that press the vibrating body against the ears of the human body and hear sound through vibration transmission. Such electronic devices include hearing aids such as known bone conduction type hearing aids, earphones, etc., in addition to voice communication devices such as telephones disclosed in Patent Document 1. In addition, electronic devices such as those exemplified below are also included in the measurement target.

図1に示す電子機器は、本出願人の提案に係るスマートフォン等の携帯電話101であり、矩形状の筐体102の表面に、人の耳よりも大きい矩形状のパネル103を有する。この携帯電話101は、パネル103を振動体として振動させて、パネル103がユーザの耳を覆うように押し当てられることにより、振動伝達によってユーザに音を伝えるものである。   The electronic device shown in FIG. 1 is a mobile phone 101 such as a smartphone according to the applicant's proposal, and has a rectangular panel 103 larger than a human ear on the surface of a rectangular casing 102. This mobile phone 101 transmits a sound to the user by vibration transmission by vibrating the panel 103 as a vibrating body and pressing the panel 103 so as to cover the user's ear.

図2に示す電子機器は、本発明者の提案に係る補聴器110であり、振動体111を備える。振動体111は、押付部材112aと、取付部113とを備える。押付部材112aは振動体111に取り付けられ、例えば振動体111がユーザの耳珠に接触する場合、耳珠に対向する外耳道の一部、例えば対耳珠近傍に接触させることにより、振動体111を耳珠に押し付ける。ここで、振動体111がユーザの耳に接触する位置は、例えば耳珠、対耳珠、耳甲介、耳介であってもよい。ここでは、ユーザの耳に接触する位置が耳珠(耳珠側の外耳道内壁)である例について説明する。   The electronic device shown in FIG. 2 is a hearing aid 110 according to the inventor's proposal, and includes a vibrating body 111. The vibrating body 111 includes a pressing member 112a and an attachment portion 113. The pressing member 112a is attached to the vibrating body 111. For example, when the vibrating body 111 contacts the user's tragus, the vibrating body 111 is brought into contact with a part of the external auditory canal facing the tragus, for example, near the tragus. Press against the tragus. Here, the position where the vibrating body 111 contacts the user's ear may be, for example, tragus, antitragus, concha, or auricle. Here, an example in which the position in contact with the user's ear is the tragus (the inner wall of the external auditory canal on the tragus side) will be described.

取付部113は、振動体111に押付部材112aを取り付けるための部材である。押付部材112aと取付部113は、互いに嵌合する形状である。好適には、押付部材112aは凹形状の切込部114aを有し、取付部113は、当該切込部114aと嵌合する凸形状である。押付部材112aは、幅方向にスライドして振動体111に着脱可能である。好適には、振動体111の大きさは、厚さ(D)が4mm、幅(W)が15mm以内である。この大きさの範囲内である場合、性別年齢を限らず(幼児以下は除く)、ユーザの耳の外耳道内に振動体111を収めることができる。また、好適には、押付部材112aは、3種類のサイズ(小サイズ、中サイズ、大サイズ)があり、ユーザの耳の大きさに合わせて押付部材112a、112b、112cのいずれかを選択して押付部材の取付部113に取り付けられる。   The attachment portion 113 is a member for attaching the pressing member 112 a to the vibrating body 111. The pressing member 112a and the attachment portion 113 are shaped to fit each other. Preferably, the pressing member 112a has a concave cut portion 114a, and the attachment portion 113 has a convex shape that fits into the cut portion 114a. The pressing member 112a is detachable from the vibrating body 111 by sliding in the width direction. Preferably, the vibrating body 111 has a thickness (D) of 4 mm and a width (W) of 15 mm or less. When the size is within this range, the vibrator 111 can be housed in the external auditory canal of the user's ear without limiting the gender age (except for infants and younger). Preferably, the pressing member 112a has three types of sizes (small size, medium size, and large size), and selects one of the pressing members 112a, 112b, and 112c according to the size of the user's ear. And attached to the attaching portion 113 of the pressing member.

保持部120は、支持部121と、耳かけ部122と、本体部123とを備え、振動体111をユーザの耳に接触する位置(耳珠側の外耳道内壁)に保持する。支持部121の端部は振動体111に接続される。支持部121は中空構造であり、当該中空構造を通して振動体111へのリード処理が行われている。また支持部121は、振動体111の角度が変わらない程度の剛性を有する。支持部121の他端は、耳かけ部122の端部に接続される。   The holding part 120 includes a support part 121, an ear hooking part 122, and a main body part 123, and holds the vibrating body 111 at a position in contact with the user's ear (an inner wall of the ear canal side). An end portion of the support portion 121 is connected to the vibrating body 111. The support portion 121 has a hollow structure, and the lead processing to the vibrating body 111 is performed through the hollow structure. Further, the support part 121 has a rigidity that does not change the angle of the vibrating body 111. The other end of the support 121 is connected to the end of the ear hook 122.

耳かけ部122は、ユーザの耳介の外側に当接し、補聴器110をユーザの耳に装着する。好適には、耳かけ部122はユーザの耳介に沿うフック形状をなし、これにより補聴器110はユーザの耳に安定的に装着される。耳かけ部122の他端は、本体部123に接続される。本体部123には、マイク部124、音量・音質調整インターフェース部、制御部等が内蔵される。   The ear hook 122 abuts on the outside of the user's pinna and wears the hearing aid 110 on the user's ear. Preferably, the ear hook 122 has a hook shape along the user's pinna, whereby the hearing aid 110 is stably attached to the user's ear. The other end of the ear hook 122 is connected to the main body 123. The main body unit 123 includes a microphone unit 124, a volume / sound quality adjustment interface unit, a control unit, and the like.

図3は、振動体111の側面図である。振動体111は、圧電素子115と、パネル116とを備える。圧電素子115は、電気信号(電圧)を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲(湾曲)する素子である。これらの素子は、例えばセラミック製や水晶からなるものが用いられる。圧電素子115は、ユニモルフ、バイモルフまたは積層型圧電素子で構成される。積層型圧電素子には、ユニモルフを積層した(たとえば16層または24層積層した)積層型ユニモルフ素子、またはバイモルフを積層した(例えば16層または24層積層した)積層型バイモルフ素子が含まれる。積層型の圧電素子は、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配置された電極層との積層構造体から構成される。ユニモルフは、電気信号(電圧)が印加されると伸縮し、バイモルフは、電気信号(電圧)が印加されると屈曲する。好適には、圧電素子115は、パネル116と接触する面(以下、主面という。)のサイズが、幅4.0mm、長さ17.5mmの板状である。   FIG. 3 is a side view of the vibrating body 111. The vibrating body 111 includes a piezoelectric element 115 and a panel 116. The piezoelectric element 115 is an element that expands / contracts or bends (curves) in accordance with an electromechanical coupling coefficient of a constituent material by applying an electric signal (voltage). For these elements, for example, those made of ceramic or quartz are used. The piezoelectric element 115 is composed of a unimorph, bimorph, or multilayer piezoelectric element. The stacked piezoelectric element includes a stacked unimorph element in which unimorphs are stacked (for example, 16 layers or 24 layers), or a stacked bimorph element in which bimorphs are stacked (for example, 16 layers or 24 layers are stacked). The laminated piezoelectric element is composed of a laminated structure of a plurality of dielectric layers made of, for example, PZT (lead zirconate titanate) and electrode layers arranged between the plurality of dielectric layers. A unimorph expands and contracts when an electric signal (voltage) is applied, and a bimorph bends when an electric signal (voltage) is applied. Preferably, the piezoelectric element 115 has a plate shape in which the size of a surface (hereinafter referred to as a main surface) that contacts the panel 116 is 4.0 mm in width and 17.5 mm in length.

圧電素子115は、パネル116に接合部材により接合される。パネル116は、例えばガラス、またはアクリル等の合成樹脂により形成される。好適にはパネル116の形状は板状である。接合部材は、圧電素子115の主面とパネル116の主面との間に設けられる。接合部材は、例えば非加熱型硬化性の接着材や両面テープが用いられる。また、圧電素子115のうち、パネル116との接合面以外はモールド117により覆われている。モールド117の上部には、押付部材112a及び押付部材の取付部113が備えられる。   The piezoelectric element 115 is bonded to the panel 116 with a bonding member. The panel 116 is made of synthetic resin such as glass or acrylic. The shape of the panel 116 is preferably a plate shape. The bonding member is provided between the main surface of the piezoelectric element 115 and the main surface of the panel 116. As the joining member, for example, a non-heating type curable adhesive or a double-sided tape is used. In addition, the piezoelectric element 115 is covered with a mold 117 except for the joint surface with the panel 116. On the upper part of the mold 117, a pressing member 112a and a pressing member mounting portion 113 are provided.

好適には、パネル116の耳と接触する面(主面)は、圧電素子115の主面の面積の0.8倍から10倍の面積を有する。パネル116の主面が圧電素子115の主面の0.8倍から10倍の範囲の面積であれば、圧電素子115の伸縮または屈曲にあわせて変形でき、かつユーザの耳への接触面積が十分に確保できる。なお、パネル116の主面の面積は、圧電素子115の主面の面積の例えば0.8倍から5倍がより好適である。したがって、パネル116の主面のサイズは、例えば幅10mm、長さ18mmとなっている。   Preferably, the surface (main surface) that contacts the ear of panel 116 has an area that is 0.8 to 10 times the area of the main surface of piezoelectric element 115. If the main surface of the panel 116 is in the range of 0.8 to 10 times the main surface of the piezoelectric element 115, the panel 116 can be deformed according to the expansion or contraction or bending of the piezoelectric element 115, and the contact area with the user's ear can be reduced. Enough can be secured. The area of the main surface of the panel 116 is more preferably, for example, 0.8 to 5 times the area of the main surface of the piezoelectric element 115. Accordingly, the size of the main surface of the panel 116 is, for example, a width of 10 mm and a length of 18 mm.

図4は、補聴器110をユーザの耳に装着した状態を示す図である。図4(a)は耳を正面から見た図であり、図4(b)は顔側から見た図である。補聴器110は、振動体111をユーザの耳の内側から、ユーザの耳珠や対耳珠に接触させ、振動を耳珠や対耳珠に伝達させることにより音をユーザに聞かせる。ここで振動体111を「ユーザの耳の内側から、ユーザの耳珠や対耳珠に接触させ」とは、耳の外耳道内に振動体111を埋入させた時に、外耳道入り口付近から耳珠や対耳珠に接触させることをいう。図4に示す例では、振動体111をユーザの耳の内側からユーザの耳珠に接触させている。またこのとき押付部材112aは、耳珠に対向する外耳道の一部に接触している。   FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the hearing aid 110 is worn on the user's ear. FIG. 4A is a view of the ear seen from the front, and FIG. 4B is a view seen from the face side. The hearing aid 110 makes the user hear the sound by bringing the vibrating body 111 into contact with the user's tragus or the antitragus from the inside of the user's ear and transmitting the vibration to the tragus or the antitragus. Here, “to make the vibrating body 111 come into contact with the user's tragus or antitragus from the inside of the user's ear” means that when the vibrating body 111 is embedded in the external auditory canal of the ear, the tragus from the vicinity of the entrance to the external ear canal. It means contacting with or tragus. In the example shown in FIG. 4, the vibrating body 111 is brought into contact with the user's tragus from the inside of the user's ear. At this time, the pressing member 112a is in contact with a part of the ear canal facing the tragus.

また、図4(a)に示すように振動体111は、保持部120の自重、すなわち耳かけ部122の端部に接続された本体部123の自重により、支持部121を介して矢印a方向に引っ張られる。図4(b)に示すように、振動体111は耳珠に引っ掛かるように接触しているため、振動体111が矢印a方向に引っ張られると、振動体111にはユーザの耳に接触する方向(矢印b方向)の力が働く。つまり保持部120の自重により、振動体110をユーザの耳に接触させる方向の力(押付力)を生じさせる。このように保持部120は、振動体111に押付力を生じさせ、振動体111の振動による音の伝達をより確実にする。   Further, as shown in FIG. 4A, the vibrating body 111 is in the direction of the arrow a through the support portion 121 due to the weight of the holding portion 120, that is, the weight of the main body portion 123 connected to the end portion of the ear hook portion 122. Pulled on. As shown in FIG. 4 (b), the vibrating body 111 is in contact with the tragus so that the vibrating body 111 is pulled in the direction of arrow a. The force in the direction of arrow b works. That is, the weight of the holding unit 120 generates a force (pressing force) in a direction in which the vibrating body 110 is brought into contact with the user's ear. As described above, the holding unit 120 generates a pressing force on the vibrating body 111, and more reliably transmits sound due to the vibration of the vibrating body 111.

好適には振動体111は、ユーザの耳に0.1Nから3Nの力で押圧される。振動体111が0.1Nから3Nの範囲で押圧される場合、振動体111による振動が耳に十分伝達される。また押圧が3N未満の小さい力であれば、補聴器110を長時間装着してもユーザの疲労感は少なく、装着時の快適性を維持することができる。   Preferably, the vibrating body 111 is pressed against the user's ear with a force of 0.1N to 3N. When the vibrating body 111 is pressed in the range of 0.1N to 3N, the vibration by the vibrating body 111 is sufficiently transmitted to the ear. If the pressure is less than 3N, even when the hearing aid 110 is worn for a long time, the user feels less tired and can maintain comfort when worn.

また、上述の補聴器110は、図4(a)に示すように、振動体111及び押付部材112aにより外耳道が密閉されていない。そのため補聴器110は、こもり感が生じず、装着時の快適性を維持することができる。   Further, as shown in FIG. 4A, the above-described hearing aid 110 does not have the ear canal sealed by the vibrating body 111 and the pressing member 112a. Therefore, the hearing aid 110 does not cause a feeling of being bulky and can maintain comfort when worn.

図5に示す電子機器は、本発明者の提案に係る図2と同様の補聴器130である。以下、図2に示した構成要素と同一構成要素には同一の符号を付し、説明は省略する。この補聴器130は、振動体111を、ユーザの耳の外側から該耳の例えば耳珠に接触させて使用されるものである。そのため、図2に示すように、保持部120を備えている。図6は、振動体111が耳珠に接触している部分を別の角度から示している。図6に示すように、振動体111は、突出している耳珠に接触させるため、耳珠に接触させる部位に、後述する凹部131が備えられることにより、耳珠を大きく潰さなくても、振動体111と耳珠との接触面積を十分に確保することができる。   The electronic device shown in FIG. 5 is a hearing aid 130 similar to FIG. 2 according to the proposal of the present inventor. In the following, the same components as those shown in FIG. The hearing aid 130 is used by bringing the vibrating body 111 into contact with, for example, the tragus of the ear from the outside of the user's ear. Therefore, as shown in FIG. FIG. 6 shows a portion where the vibrating body 111 is in contact with the tragus from another angle. As shown in FIG. 6, since the vibrating body 111 is brought into contact with the protruding tragus, a portion 131 to be contacted with the tragus is provided with a concave portion 131 described later, so that the vibration body 111 can vibrate without greatly crushing the tragus. A sufficient contact area between the body 111 and the tragus can be ensured.

図2及び図5に示すように、保持部120は、支持部121と、耳かけ部122と、本体部123とを備え、振動体111がユーザの耳に接触させる位置(耳珠)に振動体111を保持する。支持部121の端部は振動体111に接続される。支持部121は中空構造であり、当該中空構造を通して振動体111へのリード処理が行われている。また支持部121は、振動体111の角度が変わらない程度の剛性を有する。支持部121の他端は耳かけ部122の端部に接続される。   As shown in FIGS. 2 and 5, the holding part 120 includes a support part 121, an ear hook part 122, and a main body part 123, and vibrates at a position (a tragus) where the vibrating body 111 contacts the user's ear. The body 111 is held. An end portion of the support portion 121 is connected to the vibrating body 111. The support portion 121 has a hollow structure, and the lead processing to the vibrating body 111 is performed through the hollow structure. Further, the support part 121 has a rigidity that does not change the angle of the vibrating body 111. The other end of the support 121 is connected to the end of the ear hook 122.

耳かけ部122は、ユーザの耳介の外側に当接し、補聴器130をユーザの耳に装着する。好適には、耳かけ部122はユーザの耳介に沿うフック形状をなし、補聴器130がユーザの耳に安定的に装着される。耳かけ部122の他端は本体部123に接続される。本体部123には、マイク部、音量・音質調整インターフェース部、制御部等が内蔵される。   The ear hook 122 abuts on the outside of the user's pinna and wears the hearing aid 130 on the user's ear. Preferably, the ear hook 122 has a hook shape along the user's pinna, and the hearing aid 130 is stably attached to the user's ear. The other end of the ear hook 122 is connected to the main body 123. The main body 123 includes a microphone, a volume / sound quality adjustment interface, a controller, and the like.

図7は、振動体111の側面図である。上述したように振動体111は、圧電素子115と、パネル116とを備える。好適には図7に示すように圧電素子115は板状である。   FIG. 7 is a side view of the vibrating body 111. As described above, the vibrating body 111 includes the piezoelectric element 115 and the panel 116. Preferably, as shown in FIG. 7, the piezoelectric element 115 has a plate shape.

圧電素子115はパネル116に、接合部材により接合される。接合部材は、圧電素子115の主面とパネル116の主面との間に設けられる。接合部材は、非加熱型硬化性の接着材、または両面テープが用いられる。圧電素子115のうち、パネル116との接合面以外はモールド117により覆われる。   The piezoelectric element 115 is joined to the panel 116 by a joining member. The bonding member is provided between the main surface of the piezoelectric element 115 and the main surface of the panel 116. As the joining member, a non-heating type curable adhesive or a double-sided tape is used. The piezoelectric element 115 is covered with a mold 117 except for the joint surface with the panel 116.

パネル116の主面は、凹部131を備える。凹部131はパネル116の中央部分をくぼませた部位である。ここで耳珠は突出しているため、平面を接触させた場合は、耳珠を大きく押し潰すことにより接触面積を得る必要がある。しかし、図5の補聴器130は、凹部131を備えており、凹部131が耳珠に接触されるため、耳珠を大きく押し潰さずに接触面積を得ることができる。耳珠を大きく押し潰す必要がないため、保持部120は簡易な構造でよく、また耳珠が大きく押し潰されないため補聴器1を装着するユーザの快適性も維持することができる。   The main surface of the panel 116 includes a recess 131. The recess 131 is a portion where the central portion of the panel 116 is recessed. Since the tragus protrudes here, when contacting the plane, it is necessary to obtain a contact area by largely crushing the tragus. However, the hearing aid 130 of FIG. 5 includes the recess 131, and the recess 131 is brought into contact with the tragus, so that the contact area can be obtained without greatly crushing the tragus. Since it is not necessary to largely crush the tragus, the holding unit 120 may have a simple structure, and since the tragus is not largely crushed, the comfort of the user wearing the hearing aid 1 can be maintained.

振動体111のパネル116は、ユーザの耳に0.1Nから3Nの力で押圧される。パネル116が0.1Nから3Nの範囲で押圧される場合、パネル116による振動が耳に十分伝達される。また押圧が3N未満の小さい力であれば、補聴器130を長時間装着してもユーザの疲労感は少なく、装着時の快適性を維持することができる。   The panel 116 of the vibrating body 111 is pressed against the user's ear with a force of 0.1N to 3N. When the panel 116 is pressed in the range of 0.1N to 3N, the vibration by the panel 116 is sufficiently transmitted to the ear. If the pressure is less than 3N, even if the hearing aid 130 is worn for a long time, the user feels less tired and can maintain comfort when worn.

好適にはパネル116の凹部131のうち、ユーザの耳(例えば耳珠)に接触する部位と接触しない部位とを有する。パネル116のうち、ユーザの耳に接触しない部位があることにより、当該部位から気導音を発生させることもできる場合がある。   Preferably, the concave portion 131 of the panel 116 has a portion that contacts the user's ear (eg, tragus) and a portion that does not contact the user's ear (eg, tragus). Since there is a part of the panel 116 that does not contact the user's ear, air conduction sound may be generated from the part.

好適にはパネル116の主面は、圧電素子115の主面の面積の0.8倍から10倍の面積を有する。パネル116の主面が圧電素子115の主面の0.8倍から10倍の範囲の面積であれば、圧電素子115の伸縮または屈曲にあわせて変形でき、かつユーザの耳への接触面積が十分に確保できる。なお、パネル116の主面の面積は、圧電素子115の主面の面積の例えば0.8倍から5倍がより好適である。   Preferably, the main surface of the panel 116 has an area that is 0.8 to 10 times the area of the main surface of the piezoelectric element 115. If the main surface of the panel 116 is in the range of 0.8 to 10 times the main surface of the piezoelectric element 115, the panel 116 can be deformed according to the expansion or contraction or bending of the piezoelectric element 115, and the contact area with the user's ear can be reduced. Enough can be secured. The area of the main surface of the panel 116 is more preferably, for example, 0.8 to 5 times the area of the main surface of the piezoelectric element 115.

図2及び図5に示した補聴器の他、人体の耳の一部だけに対して振動を伝達させるような突起や角部を有する電子機器も測定対象となり得る。   In addition to the hearing aids shown in FIGS. 2 and 5, electronic devices having protrusions and corners that transmit vibrations to only a part of the human ear can also be measured.

以下、本発明に係る測定装置の実施の形態について、図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施の形態)
図8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、電子機器装着部20と測定部200とを備える。測定装置10は、電子機器装着部20と測定部200とが一体的に構成されてもよいし、電子機器装着部20と測定部200とが分離されて適宜接続される測定システムとして構成されてもよい。電子機器装着部20は、基台30に支持された振動測定ヘッド40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。保持部70は、電子機器100として、特許文献1に開示された電話機や図1の携帯電話101等を着脱自在に保持する。先ず、振動測定ヘッド40について説明する。
(First embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. The measuring apparatus 10 according to the present embodiment includes an electronic device mounting unit 20 and a measuring unit 200. The measurement apparatus 10 may be configured such that the electronic device mounting unit 20 and the measurement unit 200 are integrated, or configured as a measurement system in which the electronic device mounting unit 20 and the measurement unit 200 are separated and appropriately connected. Also good. The electronic device mounting unit 20 includes a vibration measurement head 40 supported by the base 30 and a holding unit 70 that holds the electronic device 100 to be measured. The holding unit 70 detachably holds the telephone disclosed in Patent Document 1, the mobile phone 101 of FIG. First, the vibration measuring head 40 will be described.

振動測定ヘッド40は、耳型部50と、振動検出部55とを備える。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。図8の耳型部50は、人の右耳に対応している。人工外耳道部52には、中央部に人工外耳道53が形成されている。人工外耳道53は、直径5mmから18mm、好ましくは人の外耳孔の平均的な直径である7mm〜8mmの孔径で形成される。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に着脱自在に支持される。   The vibration measurement head 40 includes an ear mold unit 50 and a vibration detection unit 55. The ear mold part 50 imitates the human ear and includes an ear model 51 and an artificial external ear canal part 52 coupled to the ear model 51. The ear mold 50 shown in FIG. 8 corresponds to the right ear of a person. An artificial external ear canal 53 is formed in the central portion of the artificial external ear canal portion 52. The artificial external ear canal 53 is formed with a diameter of 5 mm to 18 mm, and preferably a diameter of 7 mm to 8 mm, which is an average diameter of a human external ear canal. The ear mold part 50 is detachably supported by the base 30 via a support member 54 at the peripheral part of the artificial external ear canal part 52.

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、IEC60318−7に準拠した素材からなる。この素材は、例えば硬度35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、硬さ測定装置としては、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するとよい。各人種、即ち、例えば黄色人種、白人、黒人等のそれぞれの耳の硬さの統計データに基づいて作製してもよい。   The ear mold part 50 is made of, for example, a material similar to the material of an average ear model used for, for example, HATS (Head And Torso Simulator) of a human body model or KEMAR (a name of an electronic mannequin for acoustic research of Knowles). It consists of the material based on IEC60318-7. This material can be formed of a material such as rubber having a hardness of 35 to 55, for example. The rubber hardness may be measured in accordance with, for example, international rubber hardness (IRHD / M method) compliant with JIS K 6253 or ISO 48. Moreover, as a hardness measuring apparatus, the fully automatic type IRHD * M method micro size international rubber hardness tester GS680 by Teclock Co., Ltd. is used suitably. In consideration of the variation in the hardness of the ear depending on the age, the ear mold portion 50 may be prepared by roughly preparing two to three types of different hardness, and replacing them. You may produce based on the statistical data of each ear | hardness of each race, ie, yellow race, white, black, etc., for example.

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5mmから50mm、好ましくは8mmから30mm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。このように人口外耳道53を備える場合、人間の外耳道内壁からの気導音の発生を再現できるので好ましい。   The thickness of the artificial external auditory canal 52, that is, the length of the artificial external auditory canal 53 corresponds to the length to the human eardrum (cochlea), and is appropriately set within a range of, for example, 5 mm to 50 mm, preferably 8 mm to 30 mm. . In the present embodiment, the length of the artificial external ear canal 53 is approximately 30 mm. Thus, it is preferable to provide the artificial external auditory canal 53 because the generation of air conduction sound from the inner wall of the human external auditory canal can be reproduced.

振動検出部55は、図9(a)に平面図を、図9(b)に正面図をそれぞれ示すように、振動伝達部56と、複数(ここでは2個)の振動ピックアップ57a、57bとを備える。振動伝達部56は、人工外耳道53の孔径とほぼ同径、例えば直径8mmの孔58aを有する板状の振動伝達部材58を備える。   As shown in the plan view of FIG. 9A and the front view of FIG. 9B, the vibration detection unit 55 includes a vibration transmission unit 56 and a plurality (two in this case) of vibration pickups 57a and 57b. Is provided. The vibration transmitting unit 56 includes a plate-shaped vibration transmitting member 58 having a hole 58a having a diameter substantially the same as the hole diameter of the artificial external ear canal 53, for example, a diameter of 8 mm.

振動伝達部材58は、振動伝達効率の良好な素材、例えば、鉄、SUS、真鍮、アルミニウム、チタン等の金属や合金、あるいはプラスチック等が使用可能であるが、検出感度の点では軽量な素材で構成するのが好ましい。また、振動伝達部材58は、角形平ワッシャーのような外形が矩形状であってもよいが、耳型部50の変位量は人工外耳道53の周辺部で大きいことから、丸形平ワッシャーのようなリング形状が好ましい。なお、リング形状の外形は、例えば、孔58aの直径に、6mmから12mmを加えた、つまり孔58aの径方向両側のリングの幅を5mm程度として形成することができる。また、振動伝達部材58の厚さは、素材の強度等に応じて適宜設定される。   The vibration transmission member 58 can be made of a material having good vibration transmission efficiency, for example, metal, alloy such as iron, SUS, brass, aluminum, titanium, or plastic, but is light in terms of detection sensitivity. It is preferable to configure. The vibration transmitting member 58 may have a rectangular outer shape such as a square flat washer. However, since the displacement amount of the ear mold portion 50 is large in the peripheral portion of the artificial external ear canal 53, it is like a round flat washer. A ring shape is preferred. The ring-shaped outer shape can be formed, for example, by adding 6 to 12 mm to the diameter of the hole 58a, that is, the width of the ring on both radial sides of the hole 58a is about 5 mm. Further, the thickness of the vibration transmitting member 58 is appropriately set according to the strength of the material and the like.

振動ピックアップ57a、57bは、測定対象の電子機器の測定周波数範囲(例えば、0.1kHz〜30kHz)においてフラットな出力特性を有し、小型軽量で微細な振動でも正確に計測できるものが好ましい。このような振動ピックアップとしては、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。振動ピックアップ57a、57bは、振動伝達部材58の一方の面上で、好ましくは振動伝達部材58の孔58aに関して対称な位置に、グリス等、あるいはアロンアルファ(登録商標)のような瞬間接着剤等の接合部材を介して振動伝達部材58に結合される。   It is preferable that the vibration pickups 57a and 57b have a flat output characteristic in a measurement frequency range (for example, 0.1 kHz to 30 kHz) of an electronic device to be measured, and are small and light and can accurately measure even minute vibrations. As such a vibration pickup, for example, a vibration pickup such as a piezoelectric acceleration pickup, for example, a vibration pickup PV-08A manufactured by Rion Corporation can be used. The vibration pickups 57a and 57b are formed on one surface of the vibration transmission member 58, preferably at a symmetrical position with respect to the hole 58a of the vibration transmission member 58, such as grease or an instantaneous adhesive such as Aron Alpha (registered trademark). It is coupled to the vibration transmitting member 58 via a joining member.

図10(a)に振動測定ヘッド40を基台30側から見た平面図を、図10(b)に図10(a)のb−b線断面図をそれぞれ示すように、振動伝達部材58は、孔58aが人工外耳道53に連通するように、振動ピックアップ57a、57bが装着された面とは反対側の面が、人工外耳道部52の耳模型51側とは反対側の端面に接着される。好ましくは、振動伝達部材58は、一方の振動ピックアップ57aが耳模型51の耳珠に対応する位置に配置され、他方の振動ピックアップ57bが人口外耳道53を挟んで逆側に対応する位置に配置されるように、人工外耳道部52に結合される。振動ピックアップ57a、57bは、測定部200に接続される。   10A is a plan view of the vibration measuring head 40 viewed from the base 30 side, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. The surface opposite to the surface on which the vibration pickups 57a and 57b are attached is bonded to the end surface of the artificial external ear canal 52 on the side opposite to the ear model 51 so that the hole 58a communicates with the artificial external ear canal 53. The Preferably, in the vibration transmission member 58, one vibration pickup 57a is disposed at a position corresponding to the tragus of the ear model 51, and the other vibration pickup 57b is disposed at a position corresponding to the opposite side across the artificial external ear canal 53. As shown in FIG. The vibration pickups 57 a and 57 b are connected to the measurement unit 200.

さらに、振動測定ヘッド40は、人工外耳道53を経て伝播される音の音圧を測定するための音圧測定部60を備える。音圧測定部60は、測定対象の電子機器の振動体を人体の耳に押し当てた際に、振動体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、振動体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10(a)、(b)に示すように、人工外耳道53の外壁(穴の周壁)から振動検出部55の振動伝達部材58の孔58aを通して延在するチューブ部材61と、該チューブ部材61に保持されたマイクロフォン62とを備える。   Further, the vibration measuring head 40 includes a sound pressure measuring unit 60 for measuring the sound pressure of the sound propagated through the artificial external ear canal 53. The sound pressure measuring unit 60 is a sound corresponding to an air conduction component that is directly heard through the eardrum when air is vibrated by the vibration of the vibrating body when the vibrating body of the electronic device to be measured is pressed against a human ear. The sound pressure corresponding to the air conduction component for listening to the pressure and the sound generated in the ear itself through the eardrum due to the vibration of the vibrating body is measured. As shown in FIGS. 10A and 10B, the sound pressure measuring unit 60 is a tube member that extends from the outer wall (the peripheral wall of the hole) of the artificial external ear canal 53 through the hole 58 a of the vibration transmitting member 58 of the vibration detecting unit 55. 61 and a microphone 62 held by the tube member 61.

マイクロフォン62は、例えば、電子機器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からなる。このようなマイクロフォン62は、例えばリオン社製のコンデンサマイクロフォンUC−53A等が使用可能である。マイクロフォン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、マイクロフォン62は、例えば、人工外耳道部52や基台30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。マイクロフォン62は、測定部200に接続される。なお、図10(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。   The microphone 62 includes, for example, a measurement capacitor microphone having a flat output characteristic in a measurement frequency range of an electronic device and a low self-noise level. As such a microphone 62, for example, a condenser microphone UC-53A manufactured by Rion Co., Ltd. can be used. The microphone 62 is arranged such that the sound pressure detection surface substantially coincides with the end surface of the artificial external ear canal unit 52. The microphone 62 may be arranged in a floating state from the outer wall of the artificial ear canal 53 while being supported by the artificial ear canal unit 52 or the base 30, for example. The microphone 62 is connected to the measurement unit 200. In FIG. 10A, the artificial external auditory canal portion 52 has a rectangular shape, but the artificial external auditory canal portion 52 may have an arbitrary shape.

次に、図8の保持部70について説明する。測定対象の電子機器100が、図1に示したような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。保持部70は、このような携帯電話の使用態様を考慮して電子機器100を保持する。   Next, the holding unit 70 of FIG. 8 will be described. When the electronic device 100 to be measured is a mobile phone having a rectangular shape in a plan view such as a smartphone as shown in FIG. 1, when a person holds the mobile phone with one hand and presses it against his / her ear Usually, both sides of the mobile phone are supported by hand. Further, the pressing force and contact posture of the mobile phone against the ear vary depending on the person (user) or fluctuates during use. The holding unit 70 holds the electronic device 100 in consideration of such usage of the mobile phone.

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。   Therefore, the holding part 70 includes support parts 71 that support both side parts of the electronic device 100. The support portion 71 is attached to one end portion of the arm portion 72 so as to be rotatable and adjustable around an axis y1 parallel to the y axis in a direction in which the electronic device 100 is pressed against the ear mold portion 50. The other end of the arm portion 72 is coupled to a movement adjusting portion 73 provided on the base 30. The movement adjusting unit 73 moves the arm unit 72 in the direction parallel to the x axis orthogonal to the y axis, the vertical direction x1 of the electronic device 100 supported by the support unit 71, and the z axis orthogonal to the y axis and the x axis. In a direction parallel to the direction z1 in which the electronic device 100 is pressed against the ear mold portion 50.

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。   As a result, the electronic device 100 supported by the support portion 71 adjusts the support portion 71 about the axis y1 or adjusts the movement of the arm portion 72 in the z1 direction. 102) is pressed against the ear mold 50. In the present embodiment, the pressing force is adjusted in the range of 0N to 10N, preferably in the range of 3N to 8N.

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1mm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、気道音の距離による減衰の度合いもマイクロフォン62による測定により可能となり、測定装置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道音を測定できることが好ましい。   Here, the range of 0N to 10N is for the purpose of enabling measurement in a sufficiently wide range than the pressing force assumed when a person presses an electronic device against his / her ear to use a telephone call or the like. Yes. In the case of 0N, for example, not only when the ear mold part 50 is in contact but not pressed, it can be held away from the ear mold part 50 in 1 mm to 1 cm increments, and measurement can be performed at each separation distance. You may be able to do it. Thereby, the degree of attenuation due to the distance of the airway sound can be measured by the microphone 62, and the convenience as a measuring apparatus is improved. In addition, the range of 3N to 8N usually assumes an average force range that a normal hearing person presses against an ear when making a call using a conventional speaker. Although there may be differences depending on race and gender, in general, in electronic devices such as smartphones and conventional mobile phones equipped with conventional speakers, vibration and airway sounds are usually generated with a pressing force that is pressed by the user. It is preferable that it can be measured.

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、振動体の一例であるパネル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。   In addition, by adjusting the movement of the arm unit 72 in the x1 direction, the contact posture of the electronic device 100 with respect to the ear mold unit 50 is, for example, the posture in which the panel 102 which is an example of a vibrating body covers almost the entire ear mold unit 50 As shown in FIG. 1, the panel 102 is adjusted so as to cover a part of the ear mold portion 50. The arm portion 72 is configured to be movable and adjustable in a direction parallel to the y-axis, or is configured to be rotatable and adjustable around an axis parallel to the x-axis and the z-axis, so that the ear-shaped portion 50 can be adjusted. Thus, the electronic device 100 may be configured to be adjustable to various contact postures.

なお、測定対象が図2や図5に示したような人体の耳の一部だけに対して振動を伝える電子機器の場合、測定対象は保持部70に保持されることなく、耳型部50に直接保持される。この場合、振動測定ヘッド40は、耳型部50が、人が直立した状態と同じ状態となるように基台30に保持されるとよい。   When the measurement target is an electronic device that transmits vibrations to only a part of the human ear as shown in FIGS. 2 and 5, the measurement target is not held by the holding unit 70, and the ear mold 50 Held directly on. In this case, the vibration measuring head 40 is preferably held on the base 30 so that the ear mold 50 is in the same state as a person standing upright.

次に、図8の測定部200について説明する。図11は、本実施の形態に係る測定装置10の要部の機能構成を示すブロック図である。測定部200は、感度調整部300、信号処理部400及びPC(パーソナルコンピュータ)500を備える。   Next, the measurement unit 200 in FIG. 8 will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of the measurement apparatus 10 according to the present embodiment. The measurement unit 200 includes a sensitivity adjustment unit 300, a signal processing unit 400, and a PC (personal computer) 500.

振動ピックアップ57a、57b及びマイクロフォン62の出力は、感度調整部300に供給される。感度調整部300は、振動ピックアップ57a、57bの出力の振幅をそれぞれ調整する可変利得増幅回路301a、301bと、マイクロフォン62の出力の振幅を調整する可変利得増幅回路302とを備える。可変利得増幅回路301a、301b、302は、それぞれの回路に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、振動ピックアップ57a、57bの感度及びマイクロフォン62の感度の誤差を補正する。なお、可変利得増幅回路301a、301b、302は、入力信号の振幅を例えば±50dBの範囲で調整可能に構成される。   Outputs of the vibration pickups 57 a and 57 b and the microphone 62 are supplied to the sensitivity adjustment unit 300. The sensitivity adjustment unit 300 includes variable gain amplification circuits 301a and 301b that adjust the amplitudes of the outputs of the vibration pickups 57a and 57b, respectively, and a variable gain amplification circuit 302 that adjusts the amplitude of the output of the microphone 62. The variable gain amplifier circuits 301a, 301b, and 302 independently adjust the amplitude of the analog input signal corresponding to each circuit to a required amplitude manually or automatically. Thereby, the error of the sensitivity of the vibration pickups 57a and 57b and the sensitivity of the microphone 62 is corrected. Note that the variable gain amplifier circuits 301a, 301b, and 302 are configured to be able to adjust the amplitude of the input signal within a range of ± 50 dB, for example.

感度調整部300の出力は、信号処理部400に供給される。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450、記憶部460、音響信号出力部480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301a、301bのそれぞれの出力をデジタル信号に変換するA/D変換回路(A/D)411a、411b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とを備える。なお、A/D変換回路411a、411b、412は、例えば16ビット以上、ダイナミックレンジ換算で96dB以上に対応できる。   The output of the sensitivity adjustment unit 300 is supplied to the signal processing unit 400. The signal processing unit 400 includes an A / D conversion unit 410, a frequency characteristic adjustment unit 420, a phase adjustment unit 430, an output synthesis unit 440, a frequency analysis unit 450, a storage unit 460, an acoustic signal output unit 480, and a signal processing control unit 470. Prepare. The A / D conversion unit 410 converts A / D conversion circuits (A / D) 411a and 411b that convert the outputs of the variable gain amplification circuits 301a and 301b into digital signals, and the output of the variable gain amplification circuit 302 as a digital signal. And an A / D conversion circuit (A / D) 412 for conversion into The A / D conversion circuits 411a, 411b, and 412 can handle, for example, 16 bits or more and 96 dB or more in terms of dynamic range.

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411a、411bの出力である振動ピックアップ57a、57bによる検出信号の周波数特性をそれぞれ調整するイコライザ(EQ)421a、421bと、A/D変換回路412の出力であるマイクロフォン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、イコライザ421a、421bの出力を合成する振動出力合成部である合成回路423とを備える。イコライザ421a、421b、422は、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421a、421b、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。   The output of the A / D conversion unit 410 is supplied to the frequency characteristic adjustment unit 420. The frequency characteristic adjustment unit 420 includes equalizers (EQ) 421a and 421b that adjust the frequency characteristics of the detection signals by the vibration pickups 57a and 57b, which are outputs of the A / D conversion circuits 411a and 411b, respectively, and the A / D conversion circuit 412. An equalizer (EQ) 422 that adjusts the frequency characteristics of a detection signal from the microphone 62 that is an output, and a synthesis circuit 423 that is a vibration output synthesis unit that synthesizes the outputs of the equalizers 421a and 421b. The equalizers 421a, 421b, and 422 independently adjust the frequency characteristics of the respective input signals manually or automatically to frequency characteristics close to human audibility. Note that the equalizers 421a, 421b, and 422 are composed of, for example, a multiband graphical equalizer, a low-pass filter, a high-pass filter, and the like.

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、合成回路423の出力である振動ピックアップ57a、57bによる合成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全く同じではないので、振動ピックアップ57a、57bの合成出力とマイクロフォン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。   The output of the frequency characteristic adjustment unit 420 is supplied to the phase adjustment unit 430. The phase adjustment unit 430 includes a variable delay circuit 431 that adjusts the phase of the combined detection signal by the vibration pickups 57 a and 57 b that is the output of the combining circuit 423. That is, the speed of sound transmitted through the material of the ear mold 50 and the speed of sound transmitted through the flesh and bones of the human body are not exactly the same, so the phase relationship between the combined outputs of the vibration pickups 57a and 57b and the output of the microphone 62 is particularly high. Therefore, it is assumed that the deviation from the human ear becomes large.

このように、振動ピックアップ57a、57bの合成出力とマイクロフォン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、実際とは異なるタイミングにおいて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。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、合成回路423の出力である振動ピックアップ57a、57bによる合成検出信号の位相を、可変遅延回路431により所定の範囲で調整可能としている。   As described above, when the phase relationship between the combined outputs of the vibration pickups 57a and 57b and the output of the microphone 62 is greatly deviated, when the outputs are combined by the output combining unit 440 described later, an amplitude peak or Dips may appear or the composite output may increase or decrease. Therefore, in the present embodiment, the phase of the combined detection signal by the vibration pickups 57a and 57b, which is the output of the combining circuit 423, is set within a predetermined range by the variable delay circuit 431 according to the measurement frequency range of the electronic device 100 to be measured. Can be adjusted.

例えば、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、例えば0.04μs単位で振動ピックアップ57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、骨導音(振動伝達成分)と気導音(気導成分)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、振動ピックアップ57a、57b及びマイクロフォン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。   For example, when the measurement frequency range is 100 Hz to 10 kHz, the vibration pickup 57 in a unit smaller than at least 0.1 ms (equivalent to 10 kHz) within a range of about ± 10 ms (equivalent to ± 100 Hz) by the variable delay circuit 431, for example, 0.04 μs. Adjust the phase of the detection signal. Even in the case of a human ear, a phase shift occurs between the bone conduction sound (vibration transmission component) and the air conduction sound (air conduction component). Therefore, the phase adjustment by the variable delay circuit 431 is performed by the vibration pickups 57a and 57b and the microphone. It does not mean that the phases of both detection signals of 62 are matched, but means that the phases of both are matched to the actual audibility of the ear.

位相調整部430の出力は、出力合成部440及び信号処理制御部470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ピックアップ57a、57bによる合成検出信号と、位相調整部430を通過したマイクロフォン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、つまり振動伝達成分と気導成分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。   The output of the phase adjustment unit 430 is supplied to the output synthesis unit 440 and the signal processing control unit 470. The output combining unit 440 combines the combined detection signal from the vibration pickups 57 a and 57 b whose phase is adjusted by the variable delay circuit 431 and the detection signal from the microphone 62 that has passed through the phase adjusting unit 430. As a result, it is possible to obtain the vibration amount and sound pressure transmitted by the vibration of the electronic device 100 to be measured, that is, the sensory sound pressure obtained by synthesizing the vibration transmission component and the air conduction component by approximating the human body.

出力合成部440の合成出力は、周波数解析部450及び信号処理制御部470に供給される。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、振動伝達成分と気導成分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。   The synthesized output of the output synthesis unit 440 is supplied to the frequency analysis unit 450 and the signal processing control unit 470. The frequency analysis unit 450 includes an FFT (Fast Fourier Transform) 451 that performs frequency analysis on the synthesized output from the output synthesis unit 440. Thereby, power spectrum data corresponding to the body sensation sound pressure in which the vibration transmission component and the air conduction component are synthesized is obtained from the FFT 451.

さらに、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を経た振動ピックアップ57a、57bによる合成検出信号とマイクロフォン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から振動伝達成分に相当するパワースペクトルデータが得られ、FFT453から気導成分に相当するパワースペクトルデータが得られる。   Further, the frequency analysis unit 450 performs frequency analysis on the signals before being synthesized by the output synthesis unit 440, that is, the synthesis detection signals by the vibration pickups 57a and 57b that have passed through the phase adjustment unit 430 and the detection signals by the microphone 62, respectively. , 453. Thereby, power spectrum data corresponding to the vibration transfer component is obtained from the FFT 452, and power spectrum data corresponding to the air conduction component is obtained from the FFT 453.

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100〜2000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。   Note that FFT 451 to 453 are set with analysis points of frequency components (power spectrum) according to the measurement frequency range of electronic device 100. For example, when the measurement frequency range of the electronic device 100 is 100 Hz to 10 kHz, the frequency component at each point obtained by equally dividing the interval in the logarithmic graph of the measurement frequency range by 100 to 2000 is set.

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する。記憶部460は、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。なお、リアルタイムで解析を要するのでなければ、必ずしもダブルバッファ構成でなくともよい。   Outputs of the FFTs 451 to 453 are stored in the storage unit 460. The storage unit 460 has a capacity larger than a double buffer capable of holding a plurality of pieces of analysis data (power spectrum data) obtained by the FFTs 451 to 453. The storage unit 460 can be configured to always transmit the latest data at a data transmission request timing from the PC 500 described later. Note that the double buffer configuration is not necessarily required unless analysis in real time is required.

音響信号出力部480は、ヘッドホン等の外部接続機器が着脱自在に接続可能に構成される。音響信号出力部480には、信号処理制御部470により、出力合成部440に入力される振動ピックアップ57a、57bによる合成検出信号、マイクロフォン62による検出信号、又はそれらの出力合成部440での合成信号のいずれかが選択されて供給される。音響信号出力部480は、入力されるデータの周波数特性をイコライザ等により適宜調整した後、アナログの音響信号にD/A変換して出力する。   The acoustic signal output unit 480 is configured so that an external connection device such as headphones can be detachably connected. The acoustic signal output unit 480 includes a combined detection signal from the vibration pickups 57 a and 57 b input to the output combining unit 440 by the signal processing control unit 470, a detection signal from the microphone 62, or a combined signal from the output combining unit 440. Is selected and supplied. The acoustic signal output unit 480 appropriately adjusts the frequency characteristics of input data with an equalizer or the like, and then performs D / A conversion to an analog acoustic signal for output.

信号処理制御部470は、例えば、USB,RS−232C,SCSI、PCカード等のインターフェース用の接続ケーブル510を介してPC500に接続される。信号処理制御部470は、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。また、信号処理制御部470は、PC500からのコマンドに基づいて、位相調整部430で位相調整された振動ピックアップ57a、57bによる合成検出信号、マイクロフォン62による検出信号、出力合成部440の合成出力、記憶部460に記憶されたFFT451〜453による解析データをPC500に送信する。なお、感度調整部300及び信号処理部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。また、感度調整部300は、アナログ処理に限らず、A/D変換部410と周波数特性調整部420との間に接続してデジタル処理により感度を調整するように構成してもよい。尚、信号処理制御部470や記憶部460が行う機能をPC500に持たせてもよいことはいうまでもない。   The signal processing control unit 470 is connected to the PC 500 via an interface connection cable 510 such as a USB, RS-232C, SCSI, or PC card. The signal processing control unit 470 controls the operation of each unit of the signal processing unit 400 based on a command from the PC 500. Further, the signal processing control unit 470 is based on the command from the PC 500, the combined detection signal by the vibration pickups 57a and 57b, the phase of which is adjusted by the phase adjustment unit 430, the detection signal by the microphone 62, the combined output of the output combining unit 440, Analysis data by FFT 451 to 453 stored in storage unit 460 is transmitted to PC 500. The sensitivity adjustment unit 300 and the signal processing unit 400 may be configured as software executed on any suitable processor such as a CPU (central processing unit) or may be configured by a DSP (digital signal processor). it can. In addition, the sensitivity adjustment unit 300 is not limited to analog processing, and may be configured to be connected between the A / D conversion unit 410 and the frequency characteristic adjustment unit 420 to adjust sensitivity by digital processing. Needless to say, the PC 500 may have the functions performed by the signal processing control unit 470 and the storage unit 460.

PC500は、メモリ501、試験信号生成部502、出力調整部503等を有する。メモリ501は、測定装置10による電子機器の評価アプリケーションや試験信号等の各種のデータ等を格納するもので、内蔵メモリであってもよいし、外部メモリであってもよい。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メモリ501にダウンロードされる。試験信号は、例えば所要のWAVファイル(音声データ)として記憶され、選択的に読み出される。WAVファイルは、例えば、記録媒体又はネットワークを介してダウンロードされて記憶される。   The PC 500 includes a memory 501, a test signal generation unit 502, an output adjustment unit 503, and the like. The memory 501 stores various data such as an electronic device evaluation application and test signals by the measuring apparatus 10, and may be a built-in memory or an external memory. The evaluation application is downloaded to the memory 501 via, for example, a CD-ROM or a network. The test signal is stored as, for example, a required WAV file (audio data) and selectively read out. The WAV file is downloaded and stored via a recording medium or a network, for example.

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。また、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して測定対象を評価する。   For example, the PC 500 displays an application screen based on the evaluation application on the display unit 520. Further, a command is transmitted to the signal processing unit 400 based on information input via the application screen. The PC 500 receives a command response and data from the signal processing unit 400, performs predetermined processing based on the received data, displays a measurement result on the application screen, and evaluates a measurement target.

試験信号生成部502は、好ましくは、所望の単一周波数のサイン波信号(純音)、所定の周波数範囲に亘って周波数が低周波数から高周波数へ又は高周波数から低周波数へ順次変化する純音スイープ信号(純音スイープ)、周波数の異なる複数のサイン波信号からなるマルチサイン波信号(マルチサイン)を選択的に生成して出力可能に構成される。なお、純音スイープにおける所定の周波数範囲は、可聴周波数範囲で適宜設定可能とする。また、純音スイープにおける順次の周波数における振幅は、好ましくは同一とする。マルチサインについても、それぞれのサイン波の振幅は、好ましくは同一とする。   The test signal generator 502 is preferably a desired single frequency sine wave signal (pure tone), a pure tone sweep in which the frequency sequentially changes from a low frequency to a high frequency or from a high frequency to a low frequency over a predetermined frequency range. A multisine wave signal (multisine) composed of a plurality of sine wave signals having different signals (pure tone sweep) and frequencies is selectively generated and output. The predetermined frequency range in the pure tone sweep can be set as appropriate within the audible frequency range. The amplitudes at sequential frequencies in the pure tone sweep are preferably the same. Also for multisine, the amplitude of each sine wave is preferably the same.

出力調整部503は、メモリ501又は試験信号生成部502から出力される試験信号を、測定対象の電子機器100の外部入力の信号形式に応じて、例えばアナログ信号に変換する等の所定の信号形式に変換して、USB等のインターフェース用の接続ケーブル511を介して電子機器100の外部入力端子105に供給する。なお、試験信号出力部502から出力される試験信号は、電子機器100が携帯電話の場合、3GPP2(3GPP TS26.131/132)やVoLTE等の規格に則った信号からなっていてもよい。   The output adjustment unit 503 has a predetermined signal format such as converting the test signal output from the memory 501 or the test signal generation unit 502 into, for example, an analog signal according to the signal format of the external input of the electronic device 100 to be measured. And is supplied to the external input terminal 105 of the electronic device 100 via an interface connection cable 511 such as a USB. When the electronic device 100 is a mobile phone, the test signal output from the test signal output unit 502 may include a signal that conforms to a standard such as 3GPP2 (3GPP TS26.131 / 132) or VoLTE.

次に、2つの振動ピックアップ57a、57bの出力のゲイン校正について説明する。図12(a)及び(b)は、人が直立した状態と同じ状態で振動測定ヘッド40を耳模型51側から見た正面図及び背面図である。図12(a)及び(b)において、人工外耳道53を含む周囲の領域を9等分に分割し、人工外耳道53を除く周囲の領域をA1〜A8と便宜上定義する。また、振動ピックアップ57aは、振動伝達部材58の領域A8に配置され、振動ピックアップ57bは、振動伝達部材58の領域A1に配置されているものとする。   Next, gain calibration of the outputs of the two vibration pickups 57a and 57b will be described. FIGS. 12A and 12B are a front view and a rear view of the vibration measuring head 40 viewed from the ear model 51 side in the same state as a state where a person stands upright. 12A and 12B, the surrounding area including the artificial external ear canal 53 is divided into nine equal parts, and the surrounding area excluding the artificial external ear canal 53 is defined as A1 to A8 for convenience. The vibration pickup 57a is disposed in the region A8 of the vibration transmission member 58, and the vibration pickup 57b is disposed in the region A1 of the vibration transmission member 58.

かかる構成において、例えば図2や図5に示したような補聴器のように、耳介の一部分にのみ接触して振動を加えるような振動体を有する電子機器を評価する場合、振動体が、ハッチングを施して示す当て付け領域P1に当て付けられた場合と、当て付け領域P2に当て付けられた場合とでは、聴感上の違いはほとんど無い可能性がある。なお、当て付け領域P1は、振動ピックアップ57a、57bが設置された領域A8、A1のほぼ中間領域で、領域A3と領域A5とに跨る領域である。また、当て付け領域P2は、振動ピックアップ57aが設置された領域A8と、領域A8に隣接する領域A5とに跨る領域である。   In such a configuration, when an electronic device having a vibrating body that touches only a part of the auricle and applies vibration, such as a hearing aid as shown in FIGS. 2 and 5, for example, the vibrating body is hatched. There is a possibility that there is almost no difference in audibility between the case of being applied to the application region P1 shown by applying and the case of being applied to the application region P2. Note that the abutting area P1 is an area substantially intermediate between the areas A8 and A1 where the vibration pickups 57a and 57b are installed, and is an area extending between the area A3 and the area A5. The abutting region P2 is a region straddling the region A8 where the vibration pickup 57a is installed and the region A5 adjacent to the region A8.

しかしながら、本発明者による実験によると、当て付け領域P2は、振動ピックアップ57aの直上に位置するため、振動ピックアップ57aに伝わる振動成分のほうが、振動ピックアップ57bに伝わる振動成分よりも大きくなる傾向があることがわかった。その要因は、耳型部50や振動伝達部材58によって振動が完全には平均化されないことによるものと想定される。そのため、1個の振動ピックアップ57a又は57bの出力のみで測定対象を評価しようとすると、当て付け領域によっては測定結果と実際の聴感とにズレが生じて測定対象を正しく評価できない場合が想定される。なお、図1に示したような、振動体が人工外耳道53の周囲を覆うような使用態様の電子機器の場合は、平均化された振動が伝達されるので、1個の振動ピックアップ57a又は57bで振動を検出しても、実際の聴感とのズレは殆ど生じないと想定される。したがって、1個の振動ピックアップ57a又は57bの出力のみで測定対象を評価しても、評価対象を正しく評価することが可能である。   However, according to an experiment by the present inventor, since the abutting region P2 is located immediately above the vibration pickup 57a, the vibration component transmitted to the vibration pickup 57a tends to be larger than the vibration component transmitted to the vibration pickup 57b. I understood it. It is assumed that the cause is that the vibration is not completely averaged by the ear mold 50 or the vibration transmitting member 58. For this reason, if an attempt is made to evaluate a measurement object only with the output of one vibration pickup 57a or 57b, there may be a case where the measurement result cannot be evaluated correctly due to a deviation between the measurement result and the actual hearing depending on the applied area. . In the case of an electronic device in a usage mode in which the vibrating body covers the periphery of the artificial external auditory canal 53 as shown in FIG. 1, since the averaged vibration is transmitted, one vibration pickup 57a or 57b It is assumed that even if vibration is detected by the above, there is almost no deviation from the actual audibility. Therefore, even if the measurement object is evaluated only by the output of one vibration pickup 57a or 57b, it is possible to correctly evaluate the evaluation object.

そこで、本実施の形態に係る測定装置10は、同一の振動体を、当て付け位置P1に当て付けて純音スイープ信号で振動させた場合と、当て付け位置P2に当て付けて純音スイープ信号で振動させた場合とで、合成回路423の出力が各周波数でほぼ同じになるように、イコライザ421a、421bのゲインが校正される。図13は、校正後のイコライザ421a、421bのゲイン特性を模式的に示す図である。図13において、横軸は周波数(Hz)を示し、縦軸はゲイン(dB)を示す。また、Gaはイコライザ421aのゲイン特性を示し、Gbはイコライザ421bのゲイン特性を示す。   Therefore, the measurement apparatus 10 according to the present embodiment applies the same vibrating body to the abutting position P1 and vibrates with the pure tone sweep signal, and applies to the abutting position P2 to vibrate with the pure tone sweep signal. In this case, the gains of the equalizers 421a and 421b are calibrated so that the output of the synthesis circuit 423 is substantially the same at each frequency. FIG. 13 is a diagram schematically showing gain characteristics of the equalizers 421a and 421b after calibration. In FIG. 13, the horizontal axis represents frequency (Hz), and the vertical axis represents gain (dB). Ga represents the gain characteristic of the equalizer 421a, and Gb represents the gain characteristic of the equalizer 421b.

これにより、本実施の形態に係る測定装置10によると、図2、図5に例示したような耳介の一部分にのみ接触して振動を伝える振動体を有する電子機器を、耳模型51の耳介の任意の部位に接触させて振動させることにより、人体の耳の振動伝達の特徴が重み付けされた振動量を正しく測定でき、測定対象を正しく評価することができる。もちろん、図1に例示したような耳介を覆うように接触させて振動を伝える振動体を有する電子機器についても、同様に、人体の耳の振動伝達の特徴が重み付けされた振動量を正しく測定でき、測定対象を正しく評価することができる。また、2個の振動ピックアップ57a、57bの出力を合成するので、振動検出信号のS/Nの向上も図れる。   As a result, according to the measuring apparatus 10 according to the present embodiment, an electronic device having a vibrating body that transmits vibration by contacting only a part of the pinna as illustrated in FIGS. By vibrating by touching an arbitrary part of the body, it is possible to correctly measure the vibration amount weighted by the characteristic of vibration transmission of the human ear, and to correctly evaluate the measurement object. Of course, for an electronic device having a vibrating body that transmits vibration by contacting the pinna so as to cover the auricle as illustrated in FIG. 1, the vibration amount weighted by the characteristics of vibration transmission of the human ear is also measured correctly. And the measurement object can be correctly evaluated. Further, since the outputs of the two vibration pickups 57a and 57b are combined, the S / N of the vibration detection signal can be improved.

(第2実施の形態)
本発明の第2実施の形態に係る測定装置は、第1実施の形態に係る測定装置10において、振動検出部55の構成が異なるものである。すなわち、図14に示すように、振動検出部55は、2個の振動伝達部材58a、58bを備える。2個の振動伝達部材58a、58bは、図9(a)及び(b)に示したリング形状の振動伝達部材58を2分割した形状からなる。振動伝達部材58aには、円弧状の中央部に振動ピックアップ57aが装着される。また、振動伝達部材58bには、円弧状の中央部に振動ピックアップ57bが装着される。振動伝達部材58a、58bは、第1実施の形態の場合と同様に、人工外耳道部52の耳模型51側とは反対側の端面に、好ましくは、一方の振動ピックアップ57aが耳模型51の耳珠に対応する位置に、他方の振動ピックアップ57bが対耳珠に対応する位置にそれぞれ配置されるように、結合される。
(Second Embodiment)
The measurement apparatus according to the second embodiment of the present invention is different from the measurement apparatus 10 according to the first embodiment in the configuration of the vibration detection unit 55. That is, as shown in FIG. 14, the vibration detection unit 55 includes two vibration transmission members 58a and 58b. The two vibration transmission members 58a and 58b have a shape obtained by dividing the ring-shaped vibration transmission member 58 shown in FIGS. 9A and 9B into two parts. A vibration pickup 57a is attached to the vibration transmitting member 58a at the center of the arc shape. A vibration pickup 57b is mounted on the vibration transmitting member 58b at the center of the arc. As in the case of the first embodiment, the vibration transmitting members 58 a and 58 b are preferably provided on the end surface of the artificial external ear canal 52 on the side opposite to the ear model 51, preferably with one vibration pickup 57 a on the ear model 51. The other vibration pickup 57b is coupled to the position corresponding to the tragus so that the other vibration pickup 57b is disposed at the position corresponding to the tragus.

本実施の形態によれば、振動ピックアップ57a、57bが、互いに分離された振動伝達部材58a、58bに装着されるので、振動伝達部材58aに伝達された振動波が振動伝達部材58bに影響を及ぼすことがない。同様に、振動伝達部材58bに伝達された振動波が振動伝達部材58aに影響を及ぼすことがない。したがって、振動ピックアップ57a、57bで検出される振動が相互に干渉することがないので、振動をより高精度で検出することが可能となる。   According to the present embodiment, since the vibration pickups 57a and 57b are attached to the vibration transmission members 58a and 58b separated from each other, the vibration wave transmitted to the vibration transmission member 58a affects the vibration transmission member 58b. There is nothing. Similarly, the vibration wave transmitted to the vibration transmission member 58b does not affect the vibration transmission member 58a. Accordingly, the vibrations detected by the vibration pickups 57a and 57b do not interfere with each other, so that the vibration can be detected with higher accuracy.

(第3実施の形態)
図15は、本発明の第3実施の形態に係る測定装置の電子機器装着部の概略構成を示す図である。図15に示す電子機器装着部600は、人体の頭部模型610と、測定対象の電子機器100を保持する保持部620とを備える。頭部模型610は、例えばHATSやKEMAR等からなる。頭部模型610の左右の人工耳630L、630Rは、頭部模型610に対して着脱自在である。人工耳630L、630Rは、それぞれ第1実施の形態又は第2実施の形態で説明した振動測定ヘッドを構成し、同一の測定部に選択的に接続されるか、あるいは別々の測定部に接続される。
(Third embodiment)
FIG. 15 is a diagram showing a schematic configuration of the electronic device mounting portion of the measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention. 15 includes a human head model 610 and a holding unit 620 that holds the electronic device 100 to be measured. The head model 610 is made of, for example, HATS or KEMAR. The left and right artificial ears 630L and 630R of the head model 610 are detachable from the head model 610. The artificial ears 630L and 630R constitute the vibration measurement head described in the first embodiment or the second embodiment, and are selectively connected to the same measurement unit or connected to separate measurement units. The

保持部620は、頭部模型610に着脱自在に取り付けられるもので、頭部模型610への頭部固定部621と、測定対象の電子機器100を支持する支持部622と、頭部固定部621及び支持部622を連結する多関節アーム部623と、を備える。保持部620は、多関節アーム部623を介して、支持部622に支持された電子機器100の一方の人工耳(図15では、右側の人工耳)630R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。なお、測定対象が図2や図5に示したような人体の耳の一部だけに対して振動を伝える電子機器の場合、測定対象は支持部622に支持されることなく、人工耳630L又は630Rに直接保持される。その他の測定部等の構成は、第1実施の形態と同様である。   The holding unit 620 is detachably attached to the head model 610, and includes a head fixing unit 621 to the head model 610, a support unit 622 that supports the electronic device 100 to be measured, and a head fixing unit 621. And a multi-joint arm portion 623 that couples the support portion 622. The holding unit 620 determines the first pressing force and the contact posture with respect to one artificial ear (right artificial ear in FIG. 15) 630R of the electronic device 100 supported by the support unit 622 via the multi-joint arm unit 623. Similar to the holding unit 70 of the embodiment, it is configured to be adjustable. When the measurement target is an electronic device that transmits vibrations to only a part of the human ear as shown in FIGS. 2 and 5, the measurement target is not supported by the support unit 622, and the artificial ear 630 </ b> L or It is held directly at 630R. Other configurations of the measurement unit and the like are the same as those in the first embodiment.

本実施の形態に係る測定装置によると、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610に、振動測定ヘッドを構成する人工耳630を着脱自在に装着して電子機器を評価するので、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 according to the present embodiment, the same effect as the measuring apparatus 10 of the first embodiment can be obtained. In particular, in the present embodiment, since an electronic device is evaluated by detachably attaching an artificial ear 630 constituting a vibration measurement head to a human head model 610, actual use in consideration of the influence of the head is considered. Evaluation according to the mode is possible.

以上、本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各部材等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段や部材等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、振動ピックアップは、2つに限らず3つ以上を同一の振動伝達部材上に、或いはそれぞれ独立した振動伝達部材上に設けてもよい。また、複数の振動ピックアップの出力は、合成した後にイコライザにより周波数ごとのゲインを調整するようにしてもよい。また、振動ピックアップは、振動伝達部材を介することなく人工外耳道の周囲に直接装着してもよい。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each means, each member, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and it is possible to combine or divide a plurality of means, members, etc. into one. . Further, the number of vibration pickups is not limited to two, and three or more vibration pickups may be provided on the same vibration transmission member or on independent vibration transmission members. Further, the outputs of the plurality of vibration pickups may be combined and adjusted for gain for each frequency by an equalizer. Further, the vibration pickup may be mounted directly around the artificial external ear canal without using a vibration transmitting member.

10 測定装置
50 耳型部
51 耳模型
52 人工外耳道部
53 人工外耳道
56 振動伝達部
57a、57b 振動ピックアップ
58、58a、58b 振動伝達部材
58a 孔
61 チューブ部材
62 マイクロフォン
100 電子機器
101 携帯電話
103 パネル(振動体)
110、130 補聴器
111 振動体
420 周波数特性調整部
423 合成回路(振動出力合成部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measurement apparatus 50 Ear mold part 51 Ear model 52 Artificial ear canal part 53 Artificial ear canal part 56 Vibration transmission part 57a, 57b Vibration pick-up 58, 58a, 58b Vibration transmission member 58a Hole 61 Tube member 62 Microphone 100 Electronic device 101 Mobile phone 103 Panel ( Vibrating body)
110, 130 Hearing aid 111 Vibrating body 420 Frequency characteristic adjustment unit 423 Synthesis circuit (vibration output synthesis unit)

Claims (12)

振動体を人体の耳に押し当てて振動伝達により音を聞かせる電子機器を評価するための測定装置であって、
人体の耳を模した耳型部と、
該耳型部に形成された人工外耳道の周辺部に配置された複数の振動ピックアップと、を備え
前記耳型部は、人工外耳道部と、該人工外耳道部に結合された耳模型と、前記人工外耳道部に結合された振動伝達部と、を備え、
前記人工外耳道部に前記人工外耳道が形成され、
前記振動伝達部は、前記人工外耳道に連通する孔を有する振動伝達部材からなり、該振動伝達部に前記複数の振動ピックアップが装着されてい
測定装置。
A measuring device for evaluating an electronic device that presses a vibrating body against a human ear and hears sound by vibration transmission,
An ear mold imitating the human ear,
A plurality of vibration pickups arranged in the peripheral part of the artificial external ear canal formed in the ear mold part ,
The ear mold part includes an artificial ear canal part, an ear model coupled to the artificial ear canal part, and a vibration transmission part coupled to the artificial ear canal part,
The artificial ear canal is formed in the artificial ear canal part,
The vibration transmitting portion is made of a vibration transmitting member having a hole communicating with the artificial ear canal, said plurality of vibration pickups to the vibration transmitting portion that is attached,
measuring device.
前記孔は、5mmから18mmの直径を有する、請求項に記載の測定装置。 The measuring device according to claim 1 , wherein the hole has a diameter of 5 mm to 18 mm. 前記振動伝達部材は、前記孔の直径に、6mmから12mmを加えた外径を有するリング形状からなる、請求項に記載の測定装置。 The measuring device according to claim 2 , wherein the vibration transmission member has a ring shape having an outer diameter obtained by adding 6 mm to 12 mm to the diameter of the hole. 振動体を人体の耳に押し当てて振動伝達により音を聞かせる電子機器を評価するための測定装置であって、
人体の耳を模した耳型部と、
該耳型部に形成された人工外耳道の周辺部に配置された複数の振動ピックアップと、を備え、
前記耳型部は、人工外耳道部と、該人工外耳道部に結合された耳模型と、前記人工外耳道部に結合された振動伝達部と、を備え、
前記人工外耳道部に前記人工外耳道が形成され、
前記振動伝達部は、前記人工外耳道の周辺部に結合された複数の振動伝達部材を備え、該複数の振動伝達部材の各々に前記振動ピックアップが装着されている、
定装置。
A measuring device for evaluating an electronic device that presses a vibrating body against a human ear and hears sound by vibration transmission,
An ear mold imitating the human ear,
A plurality of vibration pickups arranged in the peripheral part of the artificial external ear canal formed in the ear mold part,
The ear mold part includes an artificial ear canal part, an ear model coupled to the artificial ear canal part, and a vibration transmission part coupled to the artificial ear canal part,
The artificial ear canal is formed in the artificial ear canal part,
The vibration transmission unit includes a plurality of vibration transmission members coupled to a peripheral portion of the artificial external ear canal, and the vibration pickup is attached to each of the plurality of vibration transmission members.
Measurement equipment.
前記複数の振動ピックアップは、前記人工外耳道に関して対称に配置された2個の振動ピックアップを含む、請求項1からのいずれか一項に記載の測定装置。 Wherein the plurality of vibration pickups, including two vibration pickups which are arranged symmetrically with respect to the artificial ear canal, measuring device according to any one of claims 1 to 4. 前記複数の振動ピックアップの出力を合成する振動出力合成部をさらに備える、請求項1からのいずれか一項に記載の測定装置。 It said plurality of further comprising a vibration output combining unit for combining the output of the vibration pickup, the measurement apparatus according to any one of claims 1 to 5. 前記複数の振動ピックアップの各々の出力の周波数特性を調整可能な複数の周波数特性調整部をさらに備え、前記振動出力合成部は前記複数の周波数特性調整部の出力を合成する、請求項に記載の測定装置。 7. The apparatus according to claim 6 , further comprising a plurality of frequency characteristic adjusting units capable of adjusting frequency characteristics of outputs of the plurality of vibration pickups, wherein the vibration output combining unit combines outputs of the plurality of frequency characteristic adjusting units. Measuring device. 前記耳型部は、前記人工外耳道を経て伝播される音の音圧を測定するマイクロフォンをさらに備える、請求項1からのいずれか一項に記載の測定装置。 The ear mold unit further comprises a microphone that measures the sound pressure of the sound propagate through the artificial ear canal, measuring device according to any one of claims 1 to 7. 前記マイクロフォンは、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ている、請求項に記載の測定装置。 The measurement apparatus according to claim 8 , wherein the microphone is held by a tube member extending from an outer wall of the artificial external ear canal. 前記マイクロフォンは、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ている、請求項に記載の測定装置。 The measurement apparatus according to claim 8 , wherein the microphone is arranged in a floating state from an outer wall of the artificial external ear canal. 前記人工外耳道は、8mmから30mmの長さを有する、請求項1から10のいずれか一項に記載の測定装置。 The artificial ear canal has a length of 30mm from 8 mm, the measuring device according to any one of claims 1 to 10. 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から11のいずれか一項に記載の測定装置。 The measurement device according to any one of claims 1 to 11 , wherein the ear mold part includes a part made of a material compliant with IEC60318-7.
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