耳模型、人工頭部以及使用它們的測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量方法
【專利說明】耳模型、人工頭部以及使用它們的測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)主張于2013年10月23日向提交的第2013-220626號(hào)日本專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和利益，其全部?jī)?nèi)容通過弓I用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及用于評(píng)價(jià)諸如移動(dòng)電話、耳機(jī)和頭戴式耳機(jī)等包括振動(dòng)體的聲學(xué)裝置的測(cè)量系統(tǒng)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(dòng)傳遞使聲音被聽到。
【背景技術(shù)】
[0004]專利文獻(xiàn)I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(dòng)電話等。在專利文獻(xiàn)I中，空氣傳導(dǎo)音是指，由振動(dòng)物體引起的空氣振動(dòng)經(jīng)過外耳道傳遞至耳膜，并通過耳膜振動(dòng)傳遞至用戶的聽覺神經(jīng)的聲音。在專利文獻(xiàn)I中，骨傳導(dǎo)音是指，通過與振動(dòng)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(xiàn)I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(dòng)體通過彈性元件附接至外殼的外表面上。另外，專利文獻(xiàn)I還公開了當(dāng)向振動(dòng)體中的壓電雙晶片施加電壓時(shí)，壓電材料沿縱向擴(kuò)展和收縮，從而導(dǎo)致振動(dòng)體經(jīng)受彎曲振動(dòng)，而且當(dāng)用戶使振動(dòng)體觸摸到耳廓時(shí)，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(jī)和頭戴式耳機(jī)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)I:日本特開2005-348193號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]為了評(píng)價(jià)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保持在包括耳部的人體頭部的某處使用的耳機(jī)或頭戴式耳機(jī))，發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到需要測(cè)量由于振動(dòng)體的振動(dòng)而近似地作用在人聽覺神經(jīng)上的振動(dòng)量。
[0012]本公開鑒于上述認(rèn)識(shí)而制成，而且本公開提供測(cè)量對(duì)人耳中的振動(dòng)傳遞的特性加權(quán)的振動(dòng)量并評(píng)價(jià)包括振動(dòng)體的聲學(xué)裝置的測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量方法以及在該測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量方法中有用的各種部件等。
[0013]解決問題的手段
[0014]本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)用于評(píng)價(jià)包括振動(dòng)元件并允許通過振動(dòng)傳遞使聲音被聽到的聲學(xué)裝置，該測(cè)量系統(tǒng)包括:耳模型，包括模擬人耳的人工耳以及與該人工耳接觸的人工顳骨；以及振動(dòng)檢測(cè)器，設(shè)置在該人工顳骨中。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，可以測(cè)量考慮經(jīng)由人耳、顳骨的振動(dòng)傳遞的特性的振動(dòng)量，并可以評(píng)價(jià)具有振動(dòng)體并使耳廓振動(dòng)的各種聲學(xué)裝置、助聽器等。
【附圖說明】
[0017]圖1是示意性地示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0018]圖2是示出作為測(cè)量對(duì)象的一個(gè)實(shí)施例的耳機(jī)的截面圖。
[0019]圖3是人工耳的截面圖和平面圖。
[0020]圖4是人工耳和人工軟骨的平面圖。
[0021]圖5是人工顳骨的截面圖和平面圖。
[0022]圖6是圖1的測(cè)量系統(tǒng)的主要部分的功能框圖。
[0023]圖7是示意性地示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖8是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的人工顳骨的截面圖和平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面，參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0026](第一實(shí)施方式)
[0027]圖1是示意性地示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施方式的測(cè)量系統(tǒng)10包括支承在基部30上的耳模型50。下文說明將軟骨傳導(dǎo)型耳機(jī)作為聲學(xué)裝置100的一個(gè)實(shí)施例。如圖2所示，聲學(xué)裝置100具有待埋入人耳孔的外殼101以及在外殼101內(nèi)部的壓電元件102。通過壓電元件102使外殼101振動(dòng)。聲學(xué)裝置100在與人耳抵接的部分包括由橡膠材料103形成的保護(hù)膜。橡膠材料103用于減輕來自外部的摩擦、沖擊等，并不是必須的。因此，保護(hù)膜優(yōu)選為膜狀物從而難以阻礙振動(dòng)傳遞。保護(hù)膜也可以是由丙烯酸樹脂等形成、并覆蓋壓電元件102的板狀覆蓋部件。
[0028]下面，將說明本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)的耳模型50。
[0029]如圖1所示，耳模型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50可以從基部30拆卸。耳模型50也可以通過使用粘接樹脂或雙面膠帶固定。
[0030]耳模型50模擬人耳并包括人工耳51、與人工耳51連接或一體成型的人工外耳道單元52、埋設(shè)在人工耳51的內(nèi)部的人工軟骨54以及配置成圍繞人工外耳道單元52的人工顳骨57。
[0031]人工耳51模擬人體外耳的軟組織(軟骨組織除外)。人工耳51由耳朵形狀的部分和具有覆蓋該耳朵形狀的部分的尺寸且在中央形成有孔的部分形成。該孔與形成在后述的筒狀人工外耳道單元52的聲道連接并構(gòu)成人工外耳道53。
[0032]人工耳51可以與在例如人體模型HATS(Head And Torso Simulator)或KEMAR(Knowles Electronics公司用于聲學(xué)研究的電子人體模型名:注冊(cè)商標(biāo))等中使用的常用人工耳的形狀大致相同。人工耳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肖氏硬度在30至60范圍內(nèi)(例如，肖氏硬度35或肖氏硬度55)的硅橡膠等形成。由于本實(shí)施方式具有人工軟骨54，因此，為了使在人工耳51中埋設(shè)人工軟骨54后的硬度與例如現(xiàn)有的不包括人工軟骨54且由肖氏硬度35或肖氏硬度55的材料形成的耳模型的硬度相同，人工耳51本身的材料可以使用例如肖氏硬度35以下(諸如，20至30的肖氏硬度)的柔軟材料。如圖4所示，在人工耳51中也可以形成耳屏、對(duì)耳屏、耳輪等。
[0033]人工外耳道單元52與設(shè)置在人工耳51中的孔連接，向聲學(xué)裝置100的相反側(cè)呈筒狀延伸。人工外耳道單元52具有例如大約20至60的肖氏硬度，并由與形成人工耳51的物質(zhì)相同的物質(zhì)構(gòu)成。人工外耳道單元52可以是例如硅橡膠、天然橡膠等軟物質(zhì)。
[0034]如果人工外耳道單元52的壁面太薄則難以加工，如果太厚則可能導(dǎo)致不能如實(shí)地模擬由于來自聲學(xué)裝置100的振動(dòng)傳遞引起的、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(dòng)引起外耳道內(nèi)的空氣振動(dòng)從而傳導(dǎo)至耳膜從而作為空氣傳導(dǎo)音檢測(cè)到的成分)。因此，人工外耳道單元52的厚度優(yōu)選為例如大約0.3mm至2mm，其直徑(內(nèi)徑)優(yōu)選為例如大約3mm至15m。當(dāng)然，人工外耳道單元52可以通過模具或3D打印機(jī)等與人工耳51制造為一個(gè)整體。人工外耳道單元52和人工耳51可以作為獨(dú)立部件分別制造，然后通過粘結(jié)劑等相互接合。在這種情況下，考慮到人工耳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)人工耳51、人工外耳道單元52為硅橡膠時(shí)，粘結(jié)劑也優(yōu)選使用硅系粘結(jié)劑。雖然在圖3中人工外耳道單元52是截面為矩形的筒狀，但是截面形狀不限于矩形。
[0035]人工外耳道53的長(zhǎng)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(zhǎng)度優(yōu)選相當(dāng)于從人的耳孔的開口到耳膜(耳蝸)的長(zhǎng)度，而且，可以在例如5_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(zhǎng)度約為30_。
[0036]而且，在人工外耳道單元52的端部處設(shè)置有用于探管傳聲器的插入孔52z。通過從該插入孔52z插入的傳聲器58，可以同時(shí)測(cè)量空氣傳導(dǎo)音和由于外耳道的內(nèi)壁振動(dòng)外耳道內(nèi)的空氣而產(chǎn)生的福射成分。
[0037]如圖4所示，在人工耳51內(nèi)埋設(shè)有人工軟骨54。人工軟骨54模擬人耳軟骨。人工軟骨54適于保持人工耳51的形狀，并更忠實(shí)地再現(xiàn)來自聲學(xué)裝置100的振動(dòng)傳遞。人工軟骨54可以由例如PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、天然橡膠或薄成型的聚氯乙烯等塑料、作為生物材料的乳酸聚合物或彈性蛋白等制作。如上所述，調(diào)整人工軟骨54的材料、厚度等，使得作為將人工軟骨54埋入人工耳51后的復(fù)合體具有與由具有35或55的肖氏硬度的材料制成的、現(xiàn)有公知的耳模型的彎曲強(qiáng)度相等的彎曲強(qiáng)度。
[0038]如圖4所示，人工軟骨54優(yōu)選存在于與耳屏、對(duì)耳屏、對(duì)耳輪、對(duì)耳輪下腳、對(duì)耳輪上腳、耳輪以及耳輪腳對(duì)應(yīng)的位置，以對(duì)應(yīng)以不同方式按壓抵接耳部的各類聲學(xué)裝置
[0039]當(dāng)在聲學(xué)裝置中僅以特定類型作為測(cè)量對(duì)象時(shí)，人工軟骨54僅需存在于與該聲學(xué)裝置類型對(duì)應(yīng)的必須位置。例如，人工軟骨