JP6266249B2 - Measuring system - Google Patents
Measuring system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6266249B2 JP6266249B2 JP2013152607A JP2013152607A JP6266249B2 JP 6266249 B2 JP6266249 B2 JP 6266249B2 JP 2013152607 A JP2013152607 A JP 2013152607A JP 2013152607 A JP2013152607 A JP 2013152607A JP 6266249 B2 JP6266249 B2 JP 6266249B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- unit
- vibration
- measurement system
- artificial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Telephone Function (AREA)
Description
本発明は、補聴器等の音響機器を計測する測定システムに関する。 The present invention relates to a measurement system that measures an acoustic device such as a hearing aid.
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。
In the telephone set described in
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振動伝達部材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、振動する振動伝達部材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)等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。
By the way, the inventor differs from the telephone described in the above-mentioned
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上記のような音響機器に対しては、その測定方法が全く確立されていない。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。同様に、従来の補聴器等の規格で定められている測定項目について測定可能なシステムは存在しなかった。 However, no measurement method has been established for the above-described acoustic device that transmits sound to the user by bringing the vibrating body into contact with the human auricle. In general, characteristics of acoustic devices such as bone-conducting hearing aids are indicated by the level of force generated in a bone-conducting vibrator (vibrating body) that is clamped to a mechanical coupler (artificial mastoid) when a certain input sound pressure is applied. . Therefore, it was impossible to measure the air conduction radiation component in the ear canal due to vibration and the vibration component transmitted through the cartilage of the ear. Similarly, there is no system capable of measuring the measurement items defined in the standard of a conventional hearing aid or the like.
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特性を計測できる測定システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of the above problems is to provide a measurement system capable of measuring characteristics of an acoustic device that transmits sound to a user by bringing a vibrating body into contact with a human auricle. .
上記課題を解決するために本発明に係る測定システムは、
マイク部が音を収集し、振動体の振動がユーザの耳介に伝達されることにより、前記マイク部により収集された音を、ユーザに伝える音響機器を評価する測定システムであって、
スピーカ部と、
人体の耳を模しており、前記音響機器の振動体が当接される人工耳介を備えた耳型部と、
前記人工耳介における前記振動体が当接される側とは逆側に配置され、前記人工耳介に伝播された振動を検出する振動音検出部と、
前記スピーカ部、前記耳型部、及び前記振動音検出部を内部に収容する無響空間部と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a measurement system according to the present invention
Microphone collects sounds by the vibration of the vibrating body is transmitted to the auricle of the user, the sound collected by the microphone unit, a measuring system for evaluating the acoustic equipment to convey to the user,
A speaker unit;
Imitating the ears of the human body, and an ear mold part having an artificial pinna with which the vibrating body of the acoustic device is brought into contact ;
A vibration sound detection unit that is arranged on the side opposite to the side on which the vibrating body abuts on the artificial pinna, and detects vibration propagated to the artificial pinna ;
An anechoic space that houses the speaker unit, the ear mold unit, and the vibration sound detector;
It is characterized by providing.
本発明における測定システムによれば、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特性を計測できる。 According to the measurement system of the present invention, it is possible to measure the characteristics of an acoustic device that transmits sound to the user by bringing the vibrating body into contact with the human ear.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施の形態)
図1は、本発明の第1実施の形態に係る測定システム10の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る測定システム10は、音響機器装着部20と、測定部200と、無響空間部80と、スピーカ部91、92とを備える。図1においてはスピーカ部91、92のうちスピーカ部91のみを図示している。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。無響空間部80は、無響箱等により構成される反射音の無い空間部である。無響空間部80の内部にスピーカ部91、スピーカ部92、及び音響機器装着部20が収容される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
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、スピーカ部91、92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。なお図2においては、スピーカ部91のみを図示し、スピーカ部92は省略している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the
図2に示すように、スピーカ部91、92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)。
As shown in FIG. 2, the sound from the
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、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。
Next, the configuration of the audio
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、もっと柔らかく例えばショア硬度35よりも柔らかい、ショア硬度15から30程度でもよい。これらは、例えばJIS K 6253やISO 48などに準拠した国際ゴム硬さ(IRHD・M 法)に準拠して測定されるとよい。また、硬さ測定システムとしては、株式会社テクロック社製 全自動タイプIRHD・M法マイクロサイズ 国際ゴム硬さ計GS680が好適に使用される。なお、耳型部50は、年齢による耳の硬さのばらつきを考慮して、大まかに、2から3種類程度、硬さの異なるものを準備し、これらを付け替えて使用するとよい。
The
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。
The thickness of the artificial external
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検出部55が配置されている。振動音検出部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、振動音検出部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。振動音検出部55は、例えば、音響機器1の測定周波数範囲(例えば、0.1kHz〜30kHz)において例えばフラットな出力特性を有していてもよく、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。
In the
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。
FIG. 3A is a plan view of the
さらに、耳型部50には、気導音検出部60が配置されている。気導音検出部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、気導音検出部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。さらに気導音検出部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。
Furthermore, an air conduction
気導音検出部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ていてもよい。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。
As shown in FIG. 3B, which is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 3A, the air conduction
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の振動体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。
Next, the holding
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。
As a result, the
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、測定システムとしての利便性が向上する。
In the case of 0N, for example, not only when the
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。
Further, by adjusting the movement of the
図4は、第1実施の形態に係る測定システム10の無響空間部80の構成の詳細を示す図であり、具体的にはスピーカ部91、92と耳型部50との位置関係、無響空間部80の構成の詳細を示す。図4(a)、(b)はそれぞれz軸方向、及びy軸方向から示している。図4(a)(b)に示すように無響空間部80は、複数のくさび型吸音層81を備え、反射音の無い、あるいは反射音が極めて少ない空間を構成する。また無響空間部80は、外部との接続用穴82を備える。接続用穴82は測定部200との接続用に用いられる。図4(a)に示されるように、スピーカ部92は、y軸の負の方向(人の顔の正面方向)における無響空間部80の側面に設けられる。つまり当該スピーカ部92は、耳型部50に対して、当該耳型部50を備えた仮想の人間における正面方向を角度0°としたときに、角度が0°の位置に配置されている。すなわちスピーカ部92は、顔の正面方向からの音を発するために用いられる。スピーカ部92は測定部200の試験音提示部700(後述)に接続され、試験音提示部700により提示された音を発する。
FIG. 4 is a diagram showing details of the configuration of the
また図4(b)に示されるように、スピーカ部91は、z軸の正の方向(人工耳介51の正面方向)における無響空間部80の側面に設けられる。つまり当該スピーカ部91は、耳型部50に対して、当該耳型部50を備えた仮想の人間における正面を角度0°としたときに、角度が90°の位置に配置されている。すなわち当該スピーカ部91は、顔の真横方向(耳の正面方向)からの音を発するために用いられる。スピーカ部91は測定部200の試験音提示部700(後述)に接続され、試験音提示部700により提示された音を発する。
4B, the
好適には図4(a)、(b)に示すように、測定システム10は人体の頭部の半分(片側側面部分)を模した半球状模型57を備え、人工耳介51が半球状模型57に着脱自在に備えられる。半球状模型57を備えることにより、人体の頭部による音の反射等を、より忠実に再現することができる。半球状模型57は、左右のいずれの耳型に対しても着脱自在であるように構成される。図4においては、人工耳介51が右耳を模した耳型としたがこれに限られず、人の左耳を模した耳型としてもよい。
Preferably, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
次に、図1の測定部200の構成について説明する。図5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、試験音提示部700を備える。
Next, the configuration of the
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。
Outputs of the
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。
The output of the
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。
The output of the A / D conversion unit 410 is supplied to the frequency
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。
The output of the frequency
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6(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6(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6(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。
As described above, when the phase relationship between the output of the
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。
Therefore, in the present embodiment, the phase of the detection signal by the
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合成音の音圧(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
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)とが合成された合成音(air+vib)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
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。
Furthermore, in the present embodiment, the frequency analysis unit 450 outputs a signal before being synthesized by the
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。
Note that
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。
Outputs of the
信号処理制御部470は、例えば、LAN、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。
The signal
PC500は、測定システム10による音響機器1の音響特性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。
The
なお、図5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。
In FIG. 5, the
試験音提示部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)等を生成する。そして試験音提示部700は、当該試験音をスピーカ部91又はスピーカ部92により提示する。或いは試験音提示部700は、試験音をスピーカ部91又はスピーカ部92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。
The test
また試験音提示部700は、頭部伝達関数に基づき提示する音を調整して音を提示する。ここで頭部伝達関数は、人体の一部(耳介、頭部、及び肩部等)によって生じる音の変化を伝達関数として表したものである。頭部伝達関数は、音の方向によって相違する。したがって例えば0°の方向からの音(スピーカ部92からの音)と90°の方向からの音(スピーカ部91からの音)とは、それぞれ頭部伝達関数が相違する。したがって試験音提示部700は、スピーカ部91、及びスピーカ部92に提示する音についてそれぞれ頭部伝達関数に基づきイコライザ(不図示)により調整して提示し、調整後の音をスピーカ部91、及びスピーカ部92に出力させる。なお0°及び90°に対応する頭部伝達関数は、予め記憶部520等に記憶される。
The test
図7は、表示部540に表示されるアプリケーション画面の一例を示す図である。図7に示すアプリケーション画面は、設定メニュー541と、試験音メニュー542と、収録メニュー543と、分析メニュー544と、再生メニュー545と、補聴器規格測定メニュー546とを備える。設定メニュー541によりユーザは、測定システム10のセンサ設定、スピーカ部及びマイク等を含む測定器全体の校正、過去に調整して保存している設定情報の読み込み、気導音と振動音の位相差及び合成の設定、イコライズの設定、及び現在調整した設定情報の保存を行う。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an application screen displayed on the
また試験音メニュー542によりユーザは、試験音の出力先をスピーカ部91(“スピーカ1”)、スピーカ部92(“スピーカ2”)、音響機器1のいずれかを選択可能である。また試験音の種類を純音又は純音スイープのいずれかに設定可能である。またユーザは試験音に係る周波数、時間長、振幅、及び音圧を調整可能である。また試験音の種類を純音スイープに設定した場合、開始周波数及び終了周波数の設定が可能である。さらに試験音としてWAVE形式等の音声ファイルを読み込むことも可能である。
Further, the
また収録メニュー543によりユーザは、測定結果を所定の保存先に保存(収録)可能であり、また所定のファイル名ヘッダーを付して保存可能である。また分析メニュー544によりユーザは、過去に収録したデータを読み込み、各種分析をすることが可能である。また再生メニュー545によりユーザは、音響機器1により発せられた音のうち、気導音、振動音、又はこれらの合成音を再生可能である。また補聴器規格測定メニュー546によりユーザは、補聴器の規格項目に係る測定の全てを自動的に実行することが可能である。
Further, the
図8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。図8に示す測定結果画面は、補聴器の規格測定項目の一例である。図8は、所定音圧である90dBの音圧をスピーカ部91から出力し、音響機器1からの出力音を気導音検出部60の検出値と振動音検出部55による検出値とから合成される合成音の周波数特性(パワースペクトルデータ)を表示したものである。図8の測定結果画面では、各周波数のパワースペクトルデータを示すとともに、代表値として500Hz及び1600Hzにおける出力音圧を各々示している。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a measurement result screen displayed on the
このように本発明によれば、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の特性を計測することができ、特に補聴器の規格測定項目についても計測することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to measure the characteristics of the
図9は表示部540に表示される測定結果画面の別の一例を示す図である。図9に示す測定結果画面は、音響機器1が出力する出力音の入力音に対する増幅の程度(最大音響利得)を周波数毎に表したスペクトルデータを示している。図9の測定結果画面では、気導音検出部60により検出した気導音(air)と振動音検出部55により検出した振動音(vib)とに係る最大音響利得がそれぞれ表示される。また図9の測定結果画面では、代表値として1600Hzにおける最大音響利得が表示される。このように気導音と振動音とを別々に表示することにより、気導音の伝達効率、及び振動音の伝達効率の程度を評価することができる。例えば伝音性難聴に対しては振動音に係る性能の程度がより重要であるが、気導音及び振動音に係る特性を別個に提示することで、音響機器1の振動音に係る特性の評価をより適切に行うことができる。
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the measurement result screen displayed on the
なお、上述のように測定結果画面においては、気導音及び振動音、またはこれらの合成音が表示されるようにしたがこれに限られず、気導音又は振動音のいずれか一つのみが表示されるようにしてもよい。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。
As described above, on the measurement result screen, the air conduction sound and the vibration sound, or the synthesized sound thereof are displayed. However, the present invention is not limited to this, and only one of the air conduction sound or the vibration sound is displayed. It may be displayed. Such display switching is performed by performing only necessary display by using the function of the evaluation software of the
なお本実施の形態においては、スピーカ部91及び92が0°及び90°の位置に配置されるようにしたがこれに限られず、他の任意の角度に設定することができる。例えばスピーカ部91及び92を180°及び270°の位置に配置してもよい。つまりスピーカ部91、92は、耳型部50を備えた仮想の人間における正面の角度を0°としたときに、角度が0°、90°、180°、或いは270°のいずれかの位置に配置されるようにしてもよい。そしてこの場合、本システムは、当該角度が0°、90°、180°、或いは270°のいずれかの場合に対応する頭部伝達関数を記憶部520等に記憶する。そして試験音提示部700は、スピーカ部91、及びスピーカ部92に提示する音についてそれぞれ頭部伝達関数に基づきイコライザ(不図示)により調整して提示し、調整後の音をスピーカ部91、及びスピーカ部92に出力させる。このようにすることで、音響機器1の特性の指向性を評価することができる。
In the present embodiment, the
(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、測定システム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。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the
図10は、本発明の第2実施の形態に係る測定システム110の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る測定システム110は、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10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、左右それぞれに対応して設けられた一対の耳型部131とを備える。頭部模型130は、ATSやKEMAR等からなる。頭部模型130の耳型部131は、頭部模型130に対して着脱自在である。
FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a
耳型部131は、人体の耳を模したもので、図11(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検出部135が配置されている。また、頭部模型130の耳型部131の装着部には、図11(b)に耳型部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検出部136が配置されている。気導音検出部136は、頭部模型130に耳型部131が装着されると、耳型部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、気導音検出部136は、第1実施の形態の耳型部50と同様に、耳型部131側に配置してもよい。振動音検出部135を構成する振動検出素子56及び気導音検出部136を構成するマイク部62は、第1実施の形態と同様に測定部200に接続される。
The
本実施の形態に係る測定システム110によると、第1実施の形態の測定システム10と同様の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、振動検出用の耳型部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。
According to the
(第3実施の形態)
以下、本発明の第3実施の形態について説明する。第3実施の形態は概略として、第2実施の形態と比較して、人体の頭部模型130が回転する点が異なる。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is generally different from the second embodiment in that the
図12は、本発明の第3実施の形態に係る測定システム210の概略構成を示す図である。本実施の形態に係る測定システム210は、人体の頭部模型130が回転する点が第2実施の形態における音響機器装着部120と異なるもので、その他の構成は第2実施の形態と同様である。
FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a
本実施の形態に係る測定システム210は、回転軸141と、回転軸141用のつまみ142を備える。回転軸141は、頭部模型130の中心を貫通して設けられる。回転軸141は頭部模型130に固定されており、回転軸141が回転すると頭部模型130も回転軸を軸にして回転する。また回転軸141は、無響空間部80の外部に延在しており、無響空間部80の外部から回転可能なように構成されている。なお回転軸141は、容易に変形しないように、SUS等の金属製であることが好ましいが、樹脂製であってもよい。
The
つまみ142は、回転軸141の無響空間部80から延在した端部に設けられる。つまみ141には、0°からの回転角度が視認可能なように、分度器同様の角度表示(0°〜360°)が備えられる。測定者の操作によりつまみ141が回転した場合、回転軸141が回転することにより頭部模型130が回転する。頭部模型130を回転させることにより、頭部模型130とスピーカ部91、92との相対角度を任意に変更することができる。そのため第3実施の形態の測定システムによれば、任意の角度からスピーカ部91、92により音を発することで、音響機器1の特性の指向性をより詳細に評価することができる。
The
なお、本実施の形態においては、回転軸141が頭部模型130を貫通する例を示したがこれに限られない。回転軸141は頭部模型130を貫通しなくてもよく、この場合、頭部模型130の内部の任意の場所まで延在するようにする。
In the present embodiment, the example in which the
なお、回転軸141は空洞であってもよい。この場合、空洞部分に振動音検出部135、気導音検出部136等のための信号配線を収容するようにしてもよい。
The
なお、本実施の形態では、頭部模型130を回転させるようにしたがこれに限られず、スピーカ部91、92を頭部模型130に対して回転させるようにしてもよい。この場合も同様に、スピーカ部91、92と頭部模型130の相対角度を任意に変更することができ、音響機器1の特性の指向性をより詳細に評価することが可能となる。
In the present embodiment, the
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。 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, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and a plurality of means, members, etc. can be combined or divided into one. Is possible.
1 音響機器(補聴器)
10 測定システム
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 振動音検出部
56 振動検出素子
57 半球状模型
60 気導音検出部
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
80 無響空間部
81 くさび型吸音層
82 接続用穴
91、92 スピーカ部
110、210 測定システム
120 音響機器装着部
130 頭部模型
131 耳型部
132 人工耳介
133 人工外耳道
134 人工外耳道部
135 振動音検出部
136 気導音検出部
141 回転軸
142 つまみ
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
410 A/D変換部
411、412 A/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
451〜453 FFT
460 記憶部
470 信号処理制御部
500 PC
510 接続ケーブル
520 記憶部
530 制御部
540 表示部
541 設定メニュー
542 試験音メニュー
543 収録メニュー
544 分析メニュー
545 再生メニュー
546 補聴器規格測定メニュー
600 プリンタ
700 試験音提示部
1 Audio equipment (Hearing aid)
DESCRIPTION OF
510
Claims (13)
スピーカ部と、
人体の耳を模しており、前記音響機器の振動体が当接される人工耳介を備えた耳型部と、
前記人工耳介における前記振動体が当接される側とは逆側に配置され、前記人工耳介に伝播された振動を検出する振動音検出部と、
前記スピーカ部、前記耳型部、及び前記振動音検出部を内部に収容する無響空間部と、
を備える測定システム。 The microphone system collects sound, and the vibration of the vibrating body is transmitted to the user's auricle, whereby the measurement system evaluates an acoustic device that conveys the sound collected by the microphone unit to the user,
A speaker unit;
Imitating the ears of the human body, and an ear mold part having an artificial pinna with which the vibrating body of the acoustic device is brought into contact;
A vibration sound detection unit that is arranged on the side opposite to the side on which the vibrating body abuts on the artificial pinna, and detects vibration propagated to the artificial pinna;
An anechoic space that houses the speaker unit, the ear mold unit, and the vibration sound detector;
Measuring system.
スピーカ部と、
人体の耳を模しており、前記音響機器の振動体が当接される人工耳介及び当該人工耳介に結合された人工外耳道部を備えた耳型部と、
前記人工外耳道部の終端部に配置され、前記人工外耳道部が振動することで新たに生じた気導音を検出する気導音検出部と、
前記スピーカ部、耳型部、及び気導音検出部を内部に収容する無響空間部と、
を備える測定システム。 The microphone system collects sound, and the vibration of the vibrating body is transmitted to the user's auricle, whereby the measurement system evaluates an acoustic device that conveys the sound collected by the microphone unit to the user,
A speaker unit;
Imitating the ears of a human body, an ear mold comprising an artificial auricle against which a vibrating body of the acoustic device abuts, and an artificial external ear canal coupled to the artificial auricle;
An air conduction sound detection unit that is disposed at a terminal portion of the artificial ear canal part and detects an air conduction sound newly generated by the vibration of the artificial ear canal part;
An anechoic space that houses the speaker unit, the ear mold unit, and the air conduction sound detection unit;
Measuring system.
前記耳型部は左右それぞれに対応して一対備えられ、
前記耳型部のそれぞれは前記頭部模型の左右に対して着脱自在である、
請求項1乃至3のいずれかに記載の測定システム。 It is further equipped with a head model that imitates the human head,
A pair of the ear mold portions are provided corresponding to the left and right sides,
Each of the ear mold parts is detachable with respect to the left and right of the head model.
The measurement system according to claim 1.
前記耳型部は、前記半球状模型に着脱自在である、
請求項1乃至3のいずれかに記載の測定システム。 It is further equipped with a hemispherical model that imitates the half of the human head,
The ear mold part is detachable from the hemispherical model,
The measurement system according to claim 1.
請求項5に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 5, wherein the hemispherical model is detachable with respect to any of the left and right ear molds.
前記耳型部に対して、当該耳型部を備えた仮想の人間における正面の角度を0°としたときに、角度が0°、90°、180°、或いは270°のいずれかの位置に配置される
請求項1乃至3のいずれかに記載の測定システム。 The speaker unit
When the front angle of the virtual person including the ear mold part is 0 ° with respect to the ear mold part, the angle is at any position of 0 °, 90 °, 180 °, or 270 °. The measurement system according to claim 1, wherein the measurement system is arranged.
請求項7に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 7, wherein a head-related transfer function corresponding to any of the angles of 0 °, 90 °, 180 °, or 270 ° is stored.
請求項1に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 1, wherein a sound having a predetermined sound pressure is output from the speaker unit, and a frequency characteristic of a measurement value by the vibration sound detecting unit at the predetermined sound pressure can be displayed.
請求項2または3に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 2 or 3, wherein a sound having a predetermined sound pressure is output from the speaker unit, and a frequency characteristic of a measurement value by the air conduction sound detection unit at the predetermined sound pressure can be displayed.
請求項3に記載の測定システム。 A sound of a predetermined sound pressure is output from the speaker unit, and the detection value of the air conduction sound detection unit at the predetermined sound pressure and the side of the artificial auricle on which the vibrating body comes into contact are arranged, The measurement system according to claim 3, wherein a frequency characteristic of a synthesized sound synthesized from a detection value of a vibration sound detection unit that detects vibration propagated to the artificial pinna can be displayed.
The measurement system according to claim 1, wherein the vibration sound detection unit includes one or a plurality of vibration detection elements.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013152607A JP6266249B2 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Measuring system |
US14/899,362 US9872113B2 (en) | 2013-06-26 | 2014-06-24 | Measurement device and measurement system |
PCT/JP2014/003391 WO2014208085A1 (en) | 2013-06-26 | 2014-06-24 | Measurement device and measurement system |
CN201480035910.1A CN105659628B (en) | 2013-06-26 | 2014-06-24 | Measuring device and measuring system |
EP14816840.4A EP3016410B1 (en) | 2013-06-26 | 2014-06-24 | Measurement device and measurement system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013152607A JP6266249B2 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Measuring system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015023536A JP2015023536A (en) | 2015-02-02 |
JP6266249B2 true JP6266249B2 (en) | 2018-01-24 |
Family
ID=52487610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013152607A Active JP6266249B2 (en) | 2013-06-26 | 2013-07-23 | Measuring system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6266249B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10231046B1 (en) * | 2017-08-18 | 2019-03-12 | Facebook Technologies, Llc | Cartilage conduction audio system for eyewear devices |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58198338A (en) * | 1982-05-17 | 1983-11-18 | 株式会社日立製作所 | Artificial ear |
JPS59165598A (en) * | 1983-03-09 | 1984-09-18 | Hitachi Ltd | Measuring device of bent characteristics of bented earphone |
JPH0638359U (en) * | 1992-10-14 | 1994-05-20 | ユニデン株式会社 | Volume measuring device for handset |
US5624377A (en) * | 1995-02-16 | 1997-04-29 | Larson-Davis, Inc. | Apparatus and method for simulating a human mastoid |
JP2010261886A (en) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | Voice guiding device |
-
2013
- 2013-07-23 JP JP2013152607A patent/JP6266249B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015023536A (en) | 2015-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3016410B1 (en) | Measurement device and measurement system | |
US9618385B2 (en) | Measuring apparatus, measuring system and measuring method | |
WO2014064924A1 (en) | Vibration pick-up device, vibration measurement device, measurement system, and measurement method | |
US9807520B2 (en) | Acoustic device and method of using the same | |
JP6234082B2 (en) | Measuring system | |
JP2016158212A (en) | Measurement system and measurement method | |
JP6243223B2 (en) | Measuring system and measuring method | |
JP6174409B2 (en) | Measuring system | |
JP5474137B2 (en) | Measuring system and measuring method | |
JP6266249B2 (en) | Measuring system | |
JP5474138B2 (en) | Measuring system and measuring method | |
JP5502166B2 (en) | Measuring apparatus and measuring method | |
JP6250774B2 (en) | measuring device | |
EP3324652B1 (en) | Sound pressure measurement system and measurement method | |
JP6161555B2 (en) | measuring device | |
JP6228737B2 (en) | Measuring system and measuring method | |
JP6234081B2 (en) | measuring device | |
JP5519739B2 (en) | Measuring system | |
JP2014140223A (en) | Measuring system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171003 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6266249 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |