JP6234082B2

JP6234082B2 - 計測システム

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Publication number: JP6234082B2
Application number: JP2013135149A
Authority: JP
Inventors: 智裕稲垣
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: EP3016409B1; US20160143563A1; EP3016409A4; JP2015012378A; US10092223B2; WO2014208084A1; EP3016409A1

Description

本発明は、補聴器等の音響機器を計測する計測システムに関する。

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ユーザ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）を介してユーザの聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。

特許文献１に記載された電話機では、圧電バイモルフ及び可撓性物質からなる短形板状の振動体が、筐体の外面に弾性部材を介して取り付けられる旨が記載されている。また、特許文献１には、この振動体の圧電バイモルフに電圧が印加されると、圧電材料が長手方向に伸縮することにより振動体が振動し、ユーザが耳介に振動体を接触させると、気導音と骨導音とがユーザに伝えられることが記載されている。

特開２００５−３４８１９３号公報

ところで、発明者は、上記特許文献１に記載された電話機とは異なり、音響機器に配置されたパネルを振動体により振動させることにより発生する気導音と、振動するパネルを人体の耳介に接触させたときに伝わる振動伝達による音成分である振動音（骨導音）とを用いて音を伝える補聴器等の音響機器を開発している。

しかしながら振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える骨導補聴器等の音響機器に対して、音量測定方法及び音質調整方法が十分に確立されていない。一般に骨導補聴器等の音響機器の特性は、一定の入力音圧を加えたときのメカニカルカプラ(人工マストイド)に圧定した骨導振動子（振動体）に発生する力のレベルで表示される。そのため、振動による耳の外耳道内における気導放射成分や耳の軟骨を介して伝達される振動成分を測定することができなかった。まして、そのようなそれぞれの成分を加味した測定値と装用効果の特性値を同時に提示できるものは存在しなかった。

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える音響機器の装用効果を定量的に提示できる計測システムを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る計測システムは、
人工耳介及び人工外耳道部を備えた耳型部と、当該人工外耳道部内における音圧であって、振動体を人体の耳に押し当てた際に外耳道が振動して耳自体で発生した音を鼓膜経由で聞く第１の気導音に相当する音圧を含んで計測する気導音計測部とを備えた計測システムにおいて、
振動体を備え、該振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える音響機器を、前記計測システムの前記耳型部に接触させた状態で、前記第１の気導音に相当する音圧を、前記気導音計測部により計測して、当該計測した結果を、前記ユーザが前記音響機器を装用したときの特性値とともに、提示することを特徴とする。

本発明における計測システムによれば、振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える音響機器の装用効果を定量的に提示できる。

本発明の第１実施の形態に係る計測システムの概略構成を示す図である。本発明の第１実施の形態に係る音響機器の概略図である。図１の耳型部の部分詳細図である。図１の測定部の要部の構成を示す機能ブロック図である。図４の振動検出素子の出力とマイクの出力との位相関係を説明するための図である。測定結果画面の一例を示す図である。図６の測定結果画面における特性値に係る聴力検査データである。音響機器１の調整の一例を示すフローチャートである。音源からの直接音のスペクトラムを示す図である。音源からの直接音を加味した測定結果画面の一例を示す図である。本発明の第２実施の形態に係る計測システムの要部の概略構成を示す図である。図１１の計測システムの部分詳細図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る計測システム１０の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る計測システム１０は、音響機器装着部２０と、測定部２００とを備える。音響機器装着部２０は、基台３０に支持された耳型部５０と、測定対象の音響機器１を保持する保持部７０とを備える。音響機器１は、振動体を備え、該振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える。例えば音響機器１は補聴器や、あるいは矩形状の筐体の表面に、人の耳よりも大きい矩形状のパネルを有するスマートフォン等の携帯電話で、パネルが振動体として振動する。

図２は、本発明における音響機器１及び音の伝達を示す概略図である。図２においては、音響機器１が補聴器１である例について図示している。音響機器１が補聴器１である場合、音響機器１は振動体１０ａに加えてマイク部２０ａを備える。マイク部２０ａは、音源からの音を集音し、振動体１０ａは、マイク部２０ａが集音した音を増幅してユーザに音を振動により伝える。

図２に示すように、音源からの音は、振動体１０ａにより覆われていない部分から外耳道を通って、直接鼓膜に到来する（経路I）。また振動体１０ａの振動による気導音が、外耳道を通って鼓膜に到来する（経路II）。また振動体１０ａの振動により少なくとも外耳道内壁が振動し、当該外耳道の振動による気導音（外耳道放射音）が鼓膜に到来する（経路III）。さらに振動体１０ａの振動により振動音が、鼓膜を介さずに聴覚神経に直接到来する（経路IV）。なお振動体１０ａから生じた一部の気導音は、外界へ逃げる（経路V）。

次に、音響機器１が装着される音響機器装着部２０の構成について説明する。耳型部５０は、人体の耳を模したもので、人工耳介５１と、該人工耳介５１に結合された人工外耳道部５２とを備える。人工外耳道部５２は、人工耳介５１を覆う大きさを有し、中央部に人工外耳道５３が形成されている。耳型部５０は、人工外耳道部５２の周縁部において、支持部材５４を介して基台３０に支持されている。

耳型部５０は、例えば人体模型のＨＡＴＳ（Head And Torso Simulator）やＫＥＭＡＲ（ノウルズ社の音響研究用の電子マネキン名）等に使用される平均的な人工耳介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、硬さ計測システムとしては、株式会社テクロック社製全自動タイプIRHD・M法マイクロサイズ国際ゴム硬さ計ＧＳ６８０が好適に使用される。なお、耳型部５０は、年齢による耳の硬さのばらつきを考慮して、大まかに、２から３種類程度、硬さの異なるものを準備し、これらを付け替えて使用するとよい。

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

耳型部５０には、人工外耳道部５２の人工耳介５１側とは反対側の端面において、人工外耳道５３の開口周辺部に位置するように振動音計測部５５が配置されている。振動音計測部５５は、音響機器１の振動体を耳型部５０に当てた際に人工外耳道部５２を経て伝わる振動量を検出する。つまり、振動音計測部５５は、音響機器１の振動体を人体の耳に押し当てた際に、音響機器１の振動体の振動が直接内耳を揺らし、鼓膜を経由しないで聴く振動音成分に相当する振動量を検出する。ここで振動音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して利用者の聴覚神経に伝わる音である。振動音計測部５５は、例えば、音響機器１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、軽量で微細な振動でも正確に計測できる振動検出素子５６により構成される。このような振動検出素子５６は、例えば、圧電式加速度ピックアップ等の振動ピックアップ、例えばリオン社製の振動ピックアップＰＶ−０８Ａ等が使用可能である。

図３（ａ）は、耳型部５０を基台３０側から見た平面図である。図３（ａ）では、人工外耳道５３の開口周辺部を取り囲むようにリング状の振動検出素子５６を配置した場合を例示しているが、振動検出素子５６は、1個だけでなく、複数個であってもよい。複数個の振動検出素子５６を配置する場合は、人工外耳道５３の周辺部に適時の間隔で配置してもよいし、人工外耳道５３の開口周辺部を取り囲むように円弧状の２個の振動検出素子５６を配置してもよい。なお、図３（ａ）において、人工外耳道部５２は矩形状を成しているが、人工外耳道部５２は任意の形状とすることができる。

さらに、耳型部５０には、気導音計測部６０が配置されている。気導音計測部６０は、人工外耳道５３を経て伝播される音の音圧を測定する。つまり、気導音計測部６０は、音響機器１の振動体を人体の耳に押し当てた際に、音響機器１の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音に相当する音圧、及び、音響機器１の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音に相当する音圧を測定する。なお気導音とは、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。さらに気導音計測部６０は、音響機器１とは別の音源が存在する場合、当該音源からの直接音の音圧も測定する。

気導音計測部６０は、図３（ｂ）に図３（ａ）のｂ−ｂ線断面図を示すように、人工外耳道５３の外壁（穴の周壁）から、リング状の振動検出素子５６の開口部を通して延在するチューブ部材６１に保持されたマイク部６２を備える。マイク部６２は、例えば、音響機器１の測定周波数範囲においてフラットな出力特性を有し、自己雑音レベルの低い計測用コンデンサマイクにより構成される。このようなマイク部６２は、例えばリオン社製のコンデンサマイクロホンＵＣ−５３Ａ等が使用可能である。マイク部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、マイク部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。

次に、保持部７０について説明する。保持部７０は、音響機器１を支持する支持部７１を備える。支持部７１は、音響機器１（図１では、音響機器１のパネル１０ａだけを模式的に示している。）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に支持される音響機器１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、音響機器１を耳型部５０に対して押圧する方向ｚ１とに移動調整可能に構成されている。

これにより、支持部７１に支持された音響機器１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の範囲で押圧力が調整される。もちろん軸ｙ１に加え、他の軸を中心に支持部７１を回動自在に構成されてもよい。

なお、０Ｎの場合として、例えば耳型部５０に接触しているが押し当てていない場合のみならず、耳型部５０から１ｃｍきざみで離間させて保持でき、それぞれの離間距離において測定ができるようにしてもよい。これにより、気導音の距離による減衰の度合いもマイク部６２による測定により可能となり、計測システムとしての利便性が向上する。

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に対する音響機器１の接触姿勢が、例えば、振動体が耳型部５０のほぼ全体を覆う姿勢や、図１に示されるように、振動体が耳型部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に対して音響機器１を種々の接触姿勢に調整可能に構成してもよい。なお、振動体は、パネルのような耳を幅広く覆うものに限られず、耳型部５０の一部、例えば耳珠の部位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音響機器であっても本発明の測定対象となりうる。

次に、図１の測定部２００の構成について説明する。図４は、測定部２００の要部の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、測定対象の音響機器１の振動によって耳型部５０を介して伝わる振動量と音圧、つまり振動音と気導音とが合成された体感音圧を測定するもので、感度調整部３００、信号処理部４００、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）５００及びプリンタ６００、試験音呈示部７００を備える。

振動検出素子５６及びマイク部６２の出力は、感度調整部３００に供給される。感度調整部３００は、振動検出素子５６の出力の振幅を調整する可変利得増幅回路３０１と、マイク部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。そして、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、振動検出素子５６の感度及びマイク部６２の感度の誤差を補正する。なお、可変利得増幅回路３０１，３０２は、入力信号の振幅を例えば±５０ｄＢの範囲で調整可能に構成される。

感度調整部３００の出力は、信号処理部４００に入力される。信号処理部４００は、Ａ／Ｄ変換部４１０、周波数特性調整部４２０、位相調整部４３０、出力合成部４４０、周波数解析部４５０、記憶部４６０、及び、信号処理制御部４７０を備える。Ａ／Ｄ変換部４１０は、可変利得増幅回路３０１の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）４１１と、可変利得増幅回路３０２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）４１２とを備える。そして、それぞれの回路に対応するアナログの入力信号をデジタル信号に変換する。なお、Ａ／Ｄ変換回路４１１，４１２は、例えば１６ビット以上、ダイナミックレンジ換算で９６ｄＢ以上に対応できる。またＡ／Ｄ変換回路４１１，４１２は、ダイナミックレンジが変更可能に構成することができる。

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

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

このように、振動検出素子５６の出力とマイク部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、実際とは異なる値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。例えば、振動検出素子５６で検出される振動の伝達速度に対して、マイク部６２で検出される音の伝達速度が０．２ｍｓ遅れる場合、２ｋＨｚの正弦波振動による両者の合成出力は、図５（ａ）に示すようになる。これに対し、両者の伝達速度にずれがない場合の合成出力は、図５（ｂ）に示すようになり、本来起こらないタイミングで振幅のピークやディップが現れることになる。なお、図５（ａ），（ｂ）において、太線は振動検出素子５６での振動検出波形を示し、細線はマイク部６２での音圧検出波形を示し、破線は合成出力波形を示している。

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

位相調整部４３０の出力は、出力合成部４４０に供給される。出力合成部４４０は、可変遅延回路４３１により位相調整された振動検出素子５６による検出信号と、位相調整部４３０を通過したマイク部６２による検出信号とを合成する。これにより、測定対象の音響機器１の振動によって伝わる振動量と音圧、つまり振動音と気導音とが合成された体感音圧を人体に近似させて得ることが可能となる。

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

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

なお、ＦＦＴ４５１〜４５３は、音響機器１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、音響機器１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。

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。そして、後述するＰＣ５００からのデータ送信要求タイミングで、常に最新データを送信できるように構成することができる。

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

ＰＣ５００は、計測システム１０による音響機器１の装用効果を提示する評価アプリケーションを有する。評価アプリケーションは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやネットワーク等を介してダウンロードされ、記憶部５２０に記憶される。またＰＣ５００は、制御部５３０により当該評価アプリケーションを実行する。そしてＰＣ５００は、例えば評価アプリケーションに基づくアプリケーション画面を表示部５４０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する。また、必要に応じて測定結果をプリンタ６００に出力して印刷する。

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

試験音呈示部７００は、図示しない試験信号生成部により、単一周波数のサイン波信号（純音）や純音スイープ信号やマルチサイン波、或いは震音（ウォーブルトーン）、帯域雑音（バンドノイズ）等を生成でき、当該試験音をスピーカ機能により呈示できる。或いは、試験音をスピーカ機能ではなく、音響機器１の外部端子に接続可能であり、音響機器１への入力信号として入力することができるようになっている。

図６は表示部５４０に表示される測定結果画面の一例を示す図である。測定結果画面には、気導音計測部６０により計測した気導音（air）と振動音計測部５５により計測した振動音（vib）とが表示される。さらに測定結果画面には、ユーザが音響機器１を装用したときの目標（装用効果目標）となる、気導音に係る特性値（“air特性値”）及び振動音に係る特性値（“vib特性値”）が表示される。音響機器１が発する気導音及び振動音は、それぞれair特性値及びvib特性値に近接する程、ユーザにとって快適に聞こえる音となる。当該特性値を下回る程、ユーザが感じる音が小さくなり過ぎて聞こえ難く、また当該特性値を上回る程、ユーザが感じる音が大きくなり過ぎて聞こえ難くなる。

好適には気導音に係る特性値及び振動音に係る特性値は、ユーザの耳に対して所定の気導音圧（例えば５０ｄＢ）を目標として設定したときに、予め聴力検査により得られたデータを参照して決定される。図７に、聴力検査により得られた、図６の特性値に対応するデータを示す。好適には当該データは、ＰＣ５００の記憶部５２０に記憶される。図７における“AIR”は、聴力検査により得られた気導音に係るデータ（気導受話器による各周波数の気導閾値）を示す。ここで気導閾値未満の音は、当該ユーザには聞こえない。また図７における“BONE”は、聴力検査により得られた振動音に係るデータ（骨導受話器による各周波数の骨導閾値）を示す。ここで骨道閾値未満の音は、当該ユーザには聞こえない。

ここで図７に示す“AIR”は、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ（１ｋＨｚ）、２０００Ｈｚ（２ｋＨｚ）、４０００Ｈｚ（４ｋＨｚ）、８０００Ｈｚ（８ｋＨｚ）に対してそれぞれ気導閾値が５０ｄＢである。すなわち気導音に関しては、当該ユーザは各周波数において５０ｄＢ以上でなければ聞こえない。一方で振動音に係るデータは、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚ、８０００Ｈｚに対してそれぞれ骨導閾値が１０ｄＢである。すなわち振動音については、当該ユーザは各周波数においてほぼ正常な大きさで聞こえている。したがって図７に示す聴力検査の結果により、当該ユーザは外耳〜中耳の間に聴力低下の要因があり、伝音難聴であることがわかる。聴力検査により得られた図７に示すデータに基づく特性値の計算方式は、複数の方式が提唱されており、図６ではそのうちＦＩＧ６（フィグシックス）という計算方式により計算した結果を示している。

図６に示すように、本発明における計測システム１０によれば、振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える音響機器１の装用効果を定量的に提示可能である。そして提示された装用効果に基づき、音響機器１が発する気導音及び振動音の音圧を総合的に調整することができる。当該調整は、例えば音響機器１に設けられた複数のトリマーにより行う。複数のトリマーにより周波数毎の音響利得（ゲイン）を調整して音圧を変更することにより、音響機器１をユーザの聴力レベルに適合させることができる。例えば図６の例では、低域（１００Ｈｚ〜１０００Ｈｚ）においては、振動音が特性値（vib特性値）に近接するように調整されている。また高域（２０００Ｈｚ〜１００００Ｈｚ）においては、気導音が特性値（air特性値）に近接するように調整されている。

なお音響機器１が発する気導音及び振動音は、音響機器１の振動体と耳への当てつけ構造により決定される。具体的には当該当てつけ構造により、音響機器１が発する気導音及び振動音との比率は、周波数毎にα：β等と決まっている。そのため気導音又は振動音のいずれか一方のみの音圧を大きくする等の調整は不可能である。そこで本発明における計測システム１０により提示される装用効果に基づき、振動音又は気導音のうち、音圧を０から次第に大きくしていった場合に、ユーザに先に聞こえる方の特性値（air特性値又はvib特性値）に近接するように調整する。このように調整することで、気導音又は振動音のいずれかが必要以上の大きさになってしまうことを防止することができ、ユーザにとって快適な調整を容易に行うことができる。

図８は、本発明の測定システムによる音響機器１の調整の一例を示すフローチャートである。以下音響機器１の調整は、ＰＣ５００の制御部５３０が行うものとして説明する。

初めにＰＣ５００の制御部５３０は、聴力検査により得られたデータを記憶部５２０から取得する（ステップＳ１）。ここでは周波数２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚ、及び８０００Ｈｚにおけるデータを取得するものとして説明する。

次に制御部５３０は、取得した聴力検査のデータに基づき、気導音及び振動音に係る特性値を計算する（ステップＳ２）。当該計算は例えばＦＩＧ６（フィグシックス）により行う。

続いて制御部５３０は、音響機器１の２５０Ｈｚの気導音及び振動音の出力音圧のいずれかが、それぞれ気導音又は振動音に係る特性値に近接するように、２５０Ｈｚにおける音響機器１の音圧を０から次第に大きくして調整する（ステップＳ３）。

続いて制御部５３０は、音響機器１の５００Ｈｚの気導音及び振動音の出力音圧のいずれかが、それぞれ気導音又は振動音に係る特性値に近接するように、５００Ｈｚにおける音響機器１の音圧を０から次第に大きくして調整する（ステップＳ４）。

続いて制御部５３０は、音響機器１の１０００Ｈｚの気導音及び振動音の出力音圧のいずれかが、それぞれ気導音又は振動音に係る特性値に近接するように、１０００Ｈｚにおける音響機器１の音圧を０から次第に大きくして調整する（ステップＳ５）。

続いて制御部５３０は、音響機器１の２０００Ｈｚの気導音及び振動音の出力音圧のいずれかが、それぞれ気導音又は振動音に係る特性値に近接するように、２０００Ｈｚにおける音響機器１の音圧を０から次第に大きくして調整する（ステップＳ６）。

続いて制御部５３０は、音響機器１の４０００Ｈｚの気導音及び振動音の出力音圧のいずれかが、それぞれ気導音又は振動音に係る特性値に近接するように、４０００Ｈｚにおける音響機器１の音圧を０から次第に大きくして調整する（ステップＳ７）。

続いて制御部５３０は、音響機器１の８０００Ｈｚの気導音及び振動音の出力音圧のいずれかが、それぞれ気導音又は振動音に係る特性値に近接するように、８０００Ｈｚにおける音響機器１の音圧を０から次第に大きくして調整する（ステップＳ８）。そして調整処理が終了する。

以上のように調整することで、気導音又は振動音のいずれか一方が必要以上の大きさになってしまうことを防止することができ、ユーザにとって快適な調整を容易に行うことができる。なお上記の音響機器１の調整においては、周波数２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚ、及び８０００Ｈｚにおける音圧を調整したがこれに限られず、他の周波数において調整を行ってもよい。なお上記の例ではＰＣ５００の制御部５３０が音響機器１の調整を行うものとしたがこれに限られない。例えば作業者が、測定結果画面を画面上で見ながら、音響機器１の各周波数における気導音及び振動音の出力音圧がいずれかの特性値に近接するように手作業で調整するようにしてもよい。

なお上記の実施形態では、音響機器１が発する気導音及び振動音のみを考慮していたが、これに限られず、音源からの直接音、すなわち図２における経路Ｉの音を加味してもよい。図９に音源からの直接音のパワースペクトルデータを示す。図９に示す音源からの直接音も加味することで、より現実の使用態様に適合した音響機器１の調整を行うことが可能となる。

なお、図６に示す測定結果画面においては、気導音、振動音、及び特性値のデータを周波数帯域に対応したグラフ等の曲線として図示したがこれに限られない。例えばこれらのデータを、特定の周波数に対応した数値として表示されるようにしてもよい。

なお、本実施の形態においては、測定結果画面には、気導音と、振動音と、気導音に係る特性値と、振動音に係る特性値とが表示されるようにしたがこれに限られず、気導音と気導音に係る特性値のみが表示されるようにしてもよい。あるいは振動音と振動音に係る特性値のみが表示されるようにしてもよい。またこのような表示の切り替えは、ＰＣ５００の評価ソフトウェアの機能により必要な表示のみを行い、不必要なものを非表示にすることにより行うようにする。

なお、本実施の形態においては、気導音及び振動音を分けて提示するようにしたが合成音を提示するようにしてもよい。図１０では、気導音及び振動音及び音源からの直接音を合成した合成音を出力した場合の測定結果画面を示す。この場合、気導音、振動音、及び直接音の合成音と、ユーザが音響機器１を装用したときの目標となる、気導音及び振動音の合成音に係る特性値が表示されるようにする。

（第２実施の形態）
以下、本発明の第２実施の形態について説明する。第２実施の形態は第１実施の形態と比較して、計測システム１１０の構成が相違する。その他の構成は第１実施の形態と同一である。第１実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。

図１１は、本発明の第２実施の形態に係る計測システム１１０の要部の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る計測システム１１０は、音響機器装着部１２０の構成が第１実施の形態における音響機器装着部２０と異なるもので、その他の構成は第１実施の形態と同様である。したがって、図１１においては、第１実施の形態で示した測定部２００の図示を省略してある。音響機器装着部１２０は、人体の頭部模型１３０と、測定対象の音響機器１を保持する保持部１５０とを備える。頭部模型１３０は、例えばＨＡＴＳやＫＥＭＡＲ等からなる。頭部模型１３０の人工耳１３１は、頭部模型１３０に対して着脱自在である。

人工耳１３１は、耳型部を構成するもので、図１２（ａ）に頭部模型１３０から取り外した側面図を示すように、第１実施の形態の耳型部５０と同様の人工耳介１３２と、該人工耳介１３２に結合され、人工外耳道１３３が形成された人工外耳道部１３４とを備える。人工外耳道部１３４には、人工外耳道１３３の開口周辺部に、第１実施の形態の耳型部５０と同様に、振動検出素子を備える振動音計測部５５が配置されている。また、頭部模型１３０の人工耳１３１の装着部には、図１２（ｂ）に人工耳１３１を取り外した側面図を示すように、中央部にマイクを備える気導音測定部１３６が配置されている。気導音測定部１３６は、頭部模型１３０に人工耳１３１が装着されると、人工耳１３１の人工外耳道１３３を経て伝播される音の音圧を測定するように配置されている。なお、気導音測定部１３６は、第１実施の形態の耳型部５０と同様に、人工耳１３１側に配置してもよい。振動音計測部５５を構成する振動検出素子及び気導音測定部１３６を構成するマイクは、第１実施の形態と同様に測定部に接続される。

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

本実施の形態に係る計測システム１１０によると、第１実施の形態の計測システム１０と同様の測定結果が得られる。特に、本実施の形態では、人体の頭部模型１３０に、振動検出用の人工耳１３１を着脱自在に装着して音響機器１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。

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。従って、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、各ステップ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。

１音響機器（補聴器）
１０計測システム
１０ａ振動体
２０ａマイク部
２０音響機器装着部
３０基台
３１アナログデジタル変換部
３２信号処理部
３３デジタルアナログ変換部
３４圧電アンプ
５０耳型部
５１人工耳介
５２人工外耳道部
５３人工外耳道
５４支持部材
５５振動音計測部
５６振動検出素子
６０気導音計測部
６１チューブ部材
６２マイク部
７０保持部
７１支持部
７２アーム部
７３移動調整部
１１０計測システム
１２０音響機器装着部
１３０頭部模型
１３１人工耳
１３２人工耳介
１３３人工外耳道
１３４人工外耳道部
１３５振動検出部
１３６気導音測定部
１５０保持部
１５１頭部固定部
１５２支持部
１５３多関節アーム部
２００測定部
３００感度調整部
３０１、３０２可変利得増幅回路
４００信号処理部
４１０Ａ／Ｄ変換部
４１１、４１２Ａ／Ｄ変換回路
４２０周波数特性調整部
４２１イコライザ
４３０位相調整部
４３１可変遅延回路
４４０出力合成部
４５０周波数解析部
４５１〜４５３ＦＦＴ
４６０記憶部
４７０信号処理制御部
５００ＰＣ
５１０接続ケーブル
５２０記憶部
５３０制御部
５４０表示部
６００プリンタ

Claims

人工耳介及び人工外耳道部を備えた耳型部と、当該人工外耳道部内における音圧であって、振動体を人体の耳に押し当てた際に外耳道が振動して耳自体で発生した音を鼓膜経由で聞く第１の気導音に相当する音圧を含んで計測する気導音計測部とを備えた計測システムにおいて、
振動体を備え、該振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える音響機器を、前記計測システムの前記耳型部に接触させた状態で、前記第１の気導音に相当する音圧を、前記気導音計測部により計測して、当該計測した結果を、前記ユーザが前記音響機器を装用したときの特性値とともに、提示する計測システム。
前記計測システムは、音圧であって、振動体を人体の耳に押し当てた際に外耳道が振動して耳自体で発生した音を鼓膜経由で聞く前記第１の気導音に加え、該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聞く第２の気導音に相当する音圧を測定する
請求項１に記載の計測システム。
人工耳介及び人工外耳道部を備えた耳型部と、当該人工外耳道部内における気導音を計測する気導音計測部と、前記耳型部における振動音を計測する振動音計測部とを備えた計測システムにおいて、
振動体を備え、該振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える音響機器を、前記計測システムの前記耳型部に接触させた状態で、前記音響機器により生じた気導音及び振動音を、前記気導音計測部及び前記振動音計測部により計測して、前記気導音及び前記振動音を合成した合成音を、前記ユーザが前記音響機器を装用したときの合成音の特性値とともに、提示する計測システム。
前記特性値は、前記ユーザの耳に対して所定の気導音圧を目標として設定したときに、予め聴力検査により得られたデータを参照して決定される
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の計測システム。
前記特性値は、特定の周波数に対応した数値として表示される
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の計測システム。
前記特性値は、周波数帯域に対応した曲線として図示される
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の計測システム。
前記音響機器は、マイク部を備え、当該マイク部により収集した音を、前記振動体により増幅してユーザに音を伝える請求項１乃至６のいずれかに記載の計測システム。
振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える音響機器を、
人工耳介及び人工外耳道部を備えた耳型部と当該人工外耳道部内における音圧であって、振動体を人体の耳に押し当てた際に外耳道が振動して耳自体で発生した音を鼓膜経由で聞く第１の気導音と、当該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聞く第２の気導音とを合わせた音圧を計測する気導音計測部とを備えた計測システムの当該耳型部に接触させた状態で、
前記音響機器により生じた気導音を前記気導音計測部により予め計測して得られた結果を表示し、
予め得られた、前記ユーザが前記音響機器を装用したときの特性値を表示し、
前記結果と、前記特性値とにより音響機器の調整を行う音響機器の調整方法。
振動体を人体の耳介に接触させて音をユーザに伝える音響機器を、
人工耳介及び人工外耳道部を備えた耳型部と、当該人工外耳道部内における気導音を計測する気導音計測部と、前記耳型部における振動音を計測する振動音計測部とを備えた計測システムの前記耳型部に接触させた状態で、
前記音響機器により生じた気導音及び振動音を、前記気導音計測部及び前記振動音計測部により予め計測して得られた前記気導音及び前記振動音を合成した合成音を表示し、
予め得られた、前記ユーザが前記音響機器を装用したときの合成音の特性値を表示し、
前記合成音と、前記特性値とにより音響機器の調整を行う音響機器の調整方法。