耳模型、人工頭部、使用它們的測量裝置以及測量方法
【專利說明】耳模型、人工頭部、使用它們的測量裝置以及測量方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年8月28日提交的第2013-177082號日本專利申請和2014年5月
16日提交的第2014-102358號日本專利申請的優(yōu)先權(quán)和利益，這些申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及評價諸如移動電話、耳機和頭戴式耳機等包括振動體的聲學(xué)裝置的測量裝置等，該聲學(xué)裝置配置為通過將聲學(xué)裝置放置在人耳中或按壓聲學(xué)裝置抵接耳朵從而通過振動傳遞使聲音被聽到。
【背景技術(shù)】
[0004]專利文獻1公開了一種向用戶傳遞空氣傳導(dǎo)音和骨傳導(dǎo)音的聲學(xué)裝置，諸如移動電話等。在專利文獻1中，空氣傳導(dǎo)音是指，由振動物體引起的空氣振動經(jīng)過外耳道傳遞至耳膜，并通過耳膜振動傳遞至用戶的聽覺神經(jīng)的聲音。在專利文獻1中，骨傳導(dǎo)音是指，通過與振動物體接觸的、用戶身體的一部分(諸如，外耳的軟骨)傳遞至用戶的聽覺神經(jīng)的聲音。
[0005]在專利文獻1公開的電話中，由壓電雙晶片和柔性物質(zhì)形成的矩形板狀振動體通過彈性元件附接至外殼的外表面上。另外，專利文獻1還公開了當(dāng)向振動體中的壓電雙晶片施加電壓時，壓電材料沿縱向擴展和收縮，從而導(dǎo)致振動體經(jīng)受彎曲振動，而且當(dāng)用戶使振動體觸摸到耳廓時，向用戶傳遞空氣傳導(dǎo)音和骨傳導(dǎo)音。
[0006]除了通過握在手中并按壓抵接耳部來傳遞聲音的電話以外，基于這樣的傳遞原理傳輸聲音的其他裝置的示例包括通過掛在或保持在人的頭部上的某處使用的軟骨傳導(dǎo)耳機和頭戴式耳機。
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利申請公開第2005-348193號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]為了評價通過外耳的軟骨向用戶傳遞骨傳導(dǎo)音的聲學(xué)裝置(諸如上述電話和通過掛在和保持在包括耳部的人體頭部的某處使用的軟骨傳導(dǎo)耳機或頭戴式耳機)，發(fā)明人已經(jīng)意識到需要測量由于振動體的振動而近似地作用在人聽覺神經(jīng)上的振動量。
[0011 ]本公開鑒于上述認識而制成，而且本公開提供測量對人耳中的振動傳遞的特性加權(quán)的振動量并評價包括振動體的聲學(xué)裝置的測量裝置、測量方法等。
[0012]解決問題所需手段
[0013]本公開的一個方面在于測量裝置，該測量裝置評價包括振動元件并配置為允許通過振動傳遞使聲音被聽到的聲學(xué)裝置。測量裝置包括:耳模型單元，包括模擬人耳的耳模型以及與耳模型接觸的人工軟骨單元;以及設(shè)置在耳模型單元中的振動檢測器。
[0014]發(fā)明效果
[0015]本公開可以測量考慮了到人耳的振動傳遞特性的振動量，并可以評價包括振動體的聲學(xué)裝置、助聽器等。
【附圖說明】
[0016]圖1是示出根據(jù)本公開的第一實施方式的測量裝置的示意性配置的剖視圖。
[0017]圖2是作為測量對象的示例的耳機的剖視圖。
[0018]圖3是耳模型單元的剖視圖。
[0019]圖4是耳模型的俯視圖。
[0020]圖5是耳模型的分解圖。
[0021 ]圖6是圖1所示的測量裝置的主要部分的功能框圖。
[0022]圖7示出根據(jù)本公開的第二實施方式的測量裝置的示意性配置。
【具體實施方式】
[0023]下面將參照附圖對本公開的實施方式進行說明。
[0024](第一實施方式)
[0025]圖1示出根據(jù)本公開的第一實施方式的測量裝置的示意性配置。根據(jù)本實施方式的測量裝置10包括被支承在基部30上的耳模型單元50。在下面的說明中，將軟骨傳導(dǎo)耳機作為聲學(xué)裝置100的示例。如圖2所示，聲學(xué)裝置100包括插入人的耳孔的外殼101以及外殼101中的壓電元件102。外殼101通過壓電元件102振動。聲學(xué)裝置100的抵接人耳的部分包括由橡膠材料103形成的保護膜。橡膠材料103用于減輕外部摩擦、沖擊等并且可以省略。因此，保護膜可以是不干涉振動傳遞的片形。保護膜可以是由丙烯酸樹脂等形成的、覆蓋壓電元件102的板形涂層部件。
[0026]下面將說明根據(jù)本公開的測量裝置的耳模型單元50。
[0027]如圖1所示，耳模型單元50在人工外耳道單元52的邊緣處由基部30支承。這里，耳模型單元50可以從基部30拆卸。耳模型單元50也可以通過使用粘接樹脂或雙面膠帶固定。
[0028]耳模型單元50模擬人耳并包括耳模型51、與耳模型51結(jié)合或一體成型的人工外耳道單元52、嵌在耳模型51中的人工軟骨單元54以及與人工軟骨單元54部分結(jié)合或一體成型的板57。
[0029]耳模型51具有耳形狀部分以及足以覆蓋耳形狀部分的大小且在中間具有孔的部分。該孔形成與在圓柱形的人工外耳道單元52中形成的聲道連接的人工外耳道53。
[0030]耳模型50的形狀可以與在例如人體模型(諸如，頭與軀干模擬器(HATS)、用于聲學(xué)研究的樓氏公司電子人體模型(KEMAR)等)中使用的常用耳模型的形狀大致相同。耳模型51可以由構(gòu)成例如符合IEC60318-7的材料的物質(zhì)形成。該材料可以例如由具有30至60的肖氏硬度(諸如，35或55的肖氏硬度)的硅橡膠等形成。由于本實施方式包括人工軟骨單元54，所以，為了使已嵌入人工軟骨單元54的耳模型51的硬度與例如不包括人工軟骨單元54且由35或55的肖氏硬度的材料形成的現(xiàn)有耳模型的硬度近似，耳模型51本身的材料可以是具有小于35的肖氏硬度(諸如，20至30的肖氏硬度)的柔軟材料。在耳模型51中，形成耳屏、對耳屏、耳輪等。
[0031]人工外耳道單元52與設(shè)置在耳模型51中的孔連接，向與聲學(xué)裝置100相反的方向呈圓柱狀延伸。人工外耳道單元52具有例如接近20至60的肖氏硬度，并由與形成耳模型51的物質(zhì)相同的物質(zhì)形成。人工外耳道單元52可以由諸如硅橡膠和天然橡膠的軟物質(zhì)形成。
[0032]人工外耳道單元52太薄導(dǎo)致難以加工，而且，人工外耳道單元52太厚可能導(dǎo)致不能如實地模擬通過振動從聲學(xué)裝置100傳導(dǎo)的、外耳道中的聲學(xué)輻射成分(聲學(xué)輻射成分是指外耳道的內(nèi)壁振動引起外耳道內(nèi)的空氣振動從而傳導(dǎo)至耳膜并作為空氣傳導(dǎo)音檢測到的成分)。因此，人工外耳道單元52優(yōu)選具有例如接近0.3mm至2mm的厚度，并具有例如接近3mm至15m的直徑(內(nèi)徑)。當(dāng)然，人工外耳道單元52可以通過使用模型或3D打印機與耳模型51制造為一個整體。人工外耳道單元52和耳模型51可以作為獨立部件分別制造，然后通過粘結(jié)劑等相互結(jié)合。在這種情況下，考慮到耳模型51和人工外耳道單元52的材料，優(yōu)選粘結(jié)劑是具有相同成分的粘結(jié)劑。例如，當(dāng)耳模型51和人工外耳道單元52由硅橡膠形成時，優(yōu)選使用硅基粘結(jié)劑作為粘結(jié)劑。雖然在圖3中人工外耳道單元52是剖面為矩形的圓柱狀，但是剖面形狀不限于矩形。
[0033]人工外耳道53的長度，S卩，從設(shè)置在耳模型51的孔中的開口到人工外耳道單元52的終端的長度優(yōu)選相當(dāng)于從人的耳孔的開口到耳膜的長度，而且，可以在例如5mm至40mm的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。例如，人工外耳道53的長度約為30_。
[0034]如圖4和圖5所示，人工軟骨單元54嵌入耳模型51中。人工軟骨單元54模擬人耳軟骨并具有大致0字形或8字形。人工軟骨單元54適于保持耳模型51的形狀，并更忠實地再現(xiàn)來自聲學(xué)裝置100的振動傳遞。人工軟骨單元54可以通過使用例如塑料(諸如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET))、天然橡膠以及薄成型的聚氯乙烯)或作為生物材料的乳酸聚合物形成。如上所述，調(diào)整人工軟骨單元54的材料、厚度等，使得作為人工軟骨單元54已經(jīng)嵌入耳模型51中的復(fù)合體可