(57)【要約】【課題】適切に収音することができるマイクシステム、及び収音方法を提供することを目的とする。【解決手段】本実施の形態にかかるマイクシステム３００は、中空部分３１１ａを有し、外耳道ＥＣに嵌め込まれるホルダ３１１と、外耳道ＥＣ内に配置されるマイク素子３１４と、マイク素子３１４に取り付けられた複数のワイヤ３１３と、ホルダ３１１に取り付けられ、ワイヤ３１３が中空部分３１１ａを通るようにワイヤ３１３を支持するワイヤ支持部３１２と、マイク素子３１４に設けられ、外耳道ＥＣの内壁面Ｓまでの距離に応じた検出信号を出力するセンサ３２１と、外耳道ＥＣ内におけるマイク素子３１４の位置姿勢を変化させるように、ワイヤ３１３を駆動する駆動部３３１と、センサ３２１からの検出信号に基づいて、駆動部３３１を制御する制御部３３２と、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部分を有し、外耳道に嵌め込まれるホルダと、
外耳道内に配置されるマイク素子と、
前記マイク素子に取り付けられた複数のワイヤと、
前記ホルダに取り付けられ、前記ワイヤが前記中空部分を通るように前記ワイヤを支持するワイヤ支持部と、
前記マイク素子に設けられ、前記外耳道の内壁面までの距離に応じた検出信号を出力するセンサと、
前記外耳道内における前記マイク素子の位置姿勢を変化させるように、前記ワイヤを駆動する駆動部と、
前記センサからの検出信号に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、を備えたマイクシステム。
【請求項２】
前記センサが前記マイク素子の収音孔の周囲に複数配置され、
複数の前記センサが異なる方向を向いて配置されており、
前記ワイヤが前記マイク素子の前記収音孔の周囲に複数取り付けられており、
前記駆動部が、前記複数のワイヤを独立して駆動し、
前記複数のセンサからの検出信号に応じて、前記制御部が前記駆動部を制御する請求項１に記載のマイクシステム。
【請求項３】
前記ワイヤ支持部には、前記ワイヤが通過するワイヤ空間が、前記ワイヤ毎に独立して設けられている請求項１、又は２に記載のマイクシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクシステムを用いて、被測定者の外耳道内における前記マイク素子の位置姿勢を調整するステップと、
前記マイク素子を用いて収音を行うステップと、を備えた収音方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクシステム、及び収音方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
音像定位技術として、ヘッドホンを用いて受聴者の頭部の外側に音像を定位させる頭外定位技術がある。頭外定位技術では、ヘッドホンから耳までの特性をキャンセルし、ステレオスピーカから耳までの４本の特性（空間音響伝達特性）を与えることにより、音像を頭外に定位させている。
【０００３】
頭外定位再生においては、２チャンネル（以下、ｃｈと記載）のスピーカから発した測定信号（インパルス音等）を聴取者（リスナー）本人の耳に設置したマイクロフォン（以下、マイクとする）で録音する。そして、インパルス応答で得られた収音信号に基づいて、処理装置がフィルタを作成する。作成したフィルタを２ｃｈのオーディオ信号に畳み込むことにより、頭外定位再生を実現することができる。
【０００４】
さらに、ヘッドホンから耳までの特性をキャンセルするためのフィルタを生成するために、ヘッドホンから耳元乃至鼓膜までの特性（外耳道伝達関数ＥＣＴＦ、外耳道伝達特性とも言う）を聴取者本人の耳に設置したマイクで測定する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】http://www.smyth-research.com/products.html、インターネット検索：検索日［平成３０年３月２２日］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
聴取者の外耳道内にマイクを設置することで、聴取者の個人特性を測定することができる。ところで、非特許文献１には、リスナーの耳穴に差し込むことができるマイクが開示されている。しかしながら、非特許文献１のマイクでは、イヤープラグによって外耳道がふさがれてしまう。このため、耳外と耳内がイヤープラグによって分断されてしまい、高い精度の測定を行うことが困難となる。また、空間音響伝達特性および外耳道伝達特性をより精密に測定するためには、マイクをできるだけ鼓膜に近い位置に設置するのが望ましいが、イヤープラグを鼓膜に近い位置に安全に固定することは困難である。
【０００７】
本開示は上記の点に鑑みなされたものであり、適切に収音することができるマイクシステム、及び収音方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態にかかるマイクシステムは、中空部分を有し、外耳道に嵌め込まれるホルダと、外耳道内に配置されるマイク素子と、前記マイク素子に取り付けられた複数のワイヤと、前記ホルダに取り付けられ、前記ワイヤが前記中空部分を通るように前記ワイヤを支持するワイヤ支持部と、前記マイク素子に設けられ、前記外耳道の内壁面までの距離に応じた検出信号を出力するセンサと、前記外耳道内における前記マイク素子の位置姿勢を変化させるように、前記ワイヤを駆動する駆動部と、前記センサからの検出信号に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、適切に収音することができるマイクシステム、及び収音方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る頭外定位処理装置を示すブロック図である。
【図２】伝達特性を測定するための装置構成を示す図である。
【図３】マイクシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】マイクシステムのハードウェア構成を模式的に示す図である。
【図５】挿入方向に沿ってホルダ部分を見た構成を示す図である。
【図６】挿入方向に沿ってマイク素子部分を見た構成を示す図である
【図７】マイク素子の位置調整を説明するための図である。
【図８】マイク素子の位置調整を説明するための図である。
【図９】マイク素子の位置を調整する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施の形態にかかる音像定位処理の概要について説明する。本実施形態にかかる頭外定位処理は、空間音響伝達特性と外耳道伝達特性を用いて頭外定位処理を行うものである。空間音響伝達特性は、スピーカなどの音源から外耳道までの伝達特性である。外耳道伝達特性は、ヘッドホン又はイヤホンのスピーカユニットから鼓膜までの伝達特性である。本実施形態では、ヘッドホン又はイヤホンを装着していない状態での空間音響伝達特性を測定し、かつ、ヘッドホン又はイヤホンを装着した状態での外耳道伝達特性を測定し、それらの測定データを用いて頭外定位処理を実現している。本実施の形態は、空間音響伝達特性、又は外耳道伝達特性を測定するためのマイクシステムに特徴を有している。
【００１２】
本実施の形態にかかる頭外定位処理は、パーソナルコンピュータ、スマートホン、タブレットＰＣなどのユーザ端末で実行される。ユーザ端末は、プロセッサ等の処理手段、メモリやハードディスクなどの記憶手段、液晶モニタ等の表示手段、タッチパネル、ボタン、キーボード、マウスなどの入力手段を有する情報処理装置である。ユーザ端末は、データを送受信する通信機能を有していてもよい。さらに、ユーザ端末には、ヘッドホン又はイヤホンを有する出力手段（出力ユニット）が接続される。
【００１３】
実施の形態１．
（頭外定位処理装置）
本実施の形態にかかる音場再生装置の一例である頭外定位処理装置１００を図１に示す。図１は、頭外定位処理装置１００のブロック図である。頭外定位処理装置１００は、ヘッドホン４３を装着するユーザＵに対して音場を再生する。そのため、頭外定位処理装置１００は、ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲについて、音像定位処理を行う。ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲは、ＣＤ（Compact Disc）プレイヤーなどから出力されるアナログのオーディオ再生信号、又は、mp3(MPEG Audio Layer-3)等のデジタルオーディオデータである。なお、オーディオ再生信号、又はデジタルオーディオデータをまとめて再生信号と称する。すなわち、ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲが再生信号となっている。
【００１４】
なお、頭外定位処理装置１００は、物理的に単一な装置に限られるものではなく、一部の処理が異なる装置で行われてもよい。例えば、一部の処理がパソコンなどにより行われ、残りの処理がヘッドホン４３に内蔵されたＤＳＰ(Digital Signal Processor)などにより行われてもよい。
【００１５】
頭外定位処理装置１００は、頭外定位処理部１０、フィルタ部４１、フィルタ部４２、及びヘッドホン４３を備えている。頭外定位処理部１０、フィルタ部４１、及びフィルタ部４２は、具体的にはプロセッサ等により実現可能である。
【００１６】
頭外定位処理部１０は、畳み込み演算部１１〜１２、２１〜２２、及び加算器２４、２５を備えている。畳み込み演算部１１〜１２、２１〜２２は、空間音響伝達特性を用いた畳み込み処理を行う。頭外定位処理部１０には、ＣＤプレイヤーなどからのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲが入力される。頭外定位処理部１０には、空間音響伝達特性が設定されている。頭外定位処理部１０は、各ｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲに対し、空間音響伝達特性のフィルタ（以下、空間音響フィルタとも称する）を畳み込む。空間音響伝達特性は被測定者の頭部や耳介で測定した頭部伝達関数ＨＲＴＦでもよいし、ダミーヘッドまたは第三者の頭部伝達関数であってもよい。
【００１７】
４つの空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを１セットとしたものを空間音響伝達関数とする。畳み込み演算部１１、１２、２１、２２で畳み込みに用いられるデータが空間音響フィルタとなる。空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを所定のフィルタ長で切り出すことで、空間音響フィルタが生成される。
【００１８】
空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓのそれぞれは、インパルス応答測定などにより、事前に取得されている。例えば、ユーザＵが左右の耳にマイクをそれぞれ装着する。ユーザＵの前方に配置された左右のスピーカが、インパルス応答測定を行うための、インパルス音をそれぞれ出力する。そして、スピーカから出力されたインパルス音等の測定信号をマイクで収音する。マイクでの収音信号に基づいて、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓが取得される。左スピーカと左マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｓ、左スピーカと右マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｏ、右スピーカと左マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｒｏ、右スピーカと右マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｒｓが測定される。
【００１９】
そして、畳み込み演算部１１は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して空間音響伝達特性Ｈｌｓに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部１１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。畳み込み演算部２１は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して空間音響伝達特性Ｈｒｏに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部２１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。加算器２４は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４１に出力する。
【００２０】
畳み込み演算部１２は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して空間音響伝達特性Ｈｌｏに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部１２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。畳み込み演算部２２は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して空間音響伝達特性Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部２２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。加算器２５は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４２に出力する。
【００２１】
フィルタ部４１、４２にはヘッドホン特性（ヘッドホンの再生ユニットとマイク間の特性）をキャンセルする逆フィルタが設定されている。そして、頭外定位処理部１０での処理が施された再生信号（畳み込み演算信号）に逆フィルタを畳み込む。フィルタ部４１で加算器２４からのＬｃｈ信号に対して、Ｌｃｈ側のヘッドホン特性の逆フィルタを畳み込む。同様に、フィルタ部４２は加算器２５からのＲｃｈ信号に対して、Ｒｃｈ側のヘッドホン特性の逆フィルタを畳み込む。逆フィルタは、ヘッドホン４３を装着した場合に、ヘッドホンユニットからマイクまでの特性をキャンセルする。マイクは、外耳道入口から鼓膜までの間ならばどこに配置してもよい。
【００２２】
フィルタ部４１は、処理されたＬｃｈ信号ＹＬをヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌに出力する。フィルタ部４２は、処理されたＲｃｈ信号ＹＲをヘッドホン４３の右ユニット４３Ｒに出力する。ユーザＵは、ヘッドホン４３を装着している。ヘッドホン４３は、Ｌｃｈ信号ＹＬとＲｃｈ信号ＹＲ（以下、Ｌｃｈ信号ＹＬとＲｃｈ信号をまとめてステレオ信号ともいう）をユーザＵに向けて出力する。これにより、ユーザＵの頭外に定位された音像を再生することができる。
【００２３】
このように、頭外定位処理装置１００は、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタを用いて、頭外定位処理を行っている。以下の説明において、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタとをまとめて頭外定位処理フィルタとする。２ｃｈのステレオ再生信号の場合、頭外定位フィルタは、４つの空間音響フィルタと、２つの逆フィルタとから構成されている。そして、頭外定位処理装置１００は、ステレオ再生信号に対して合計６個の頭外定位フィルタを用いて畳み込み演算処理を行うことで、頭外定位処理を実行する。頭外定位フィルタは、ユーザＵ個人の測定に基づくものであることが好ましい。例えば，ユーザＵの耳に装着されたマイクが収音した収音信号に基づいて、頭外定位フィルタが設定されている。
【００２４】
このように空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタはオーディオ信号用のフィルタである。これらのフィルタが再生信号（ステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲ）に畳み込まれることで、頭外定位処理装置１００が、頭外定位処理を実行する。
【００２５】
（フィルタ生成装置）
図２を用いて、空間音響伝達特性（以下、単に伝達特性ともいう）を測定して、フィルタを生成するフィルタ生成装置について説明する。図２は、フィルタ生成装置２００の測定構成を模式的に示す図である。なお、フィルタ生成装置２００は、図１に示す頭外定位処理装置１００と共通の装置であってもよい。あるいは、フィルタ生成装置２００の一部又は全部が頭外定位処理装置１００と異なる装置となっていてもよい。
【００２６】
図２に示すように、フィルタ生成装置２００は、ステレオスピーカ５とステレオマイク２を有している。ステレオスピーカ５が測定環境に設置されている。測定環境は、被測定者１の自宅の部屋やオーディオシステムの販売店舗やショールーム等でもよい。ここでは、被測定者１は、図１のユーザＵとしている。
【００２７】
本実施の形態では、フィルタ生成装置２００の処理装置２０１が、伝達特性に応じたフィルタを適切に生成するための演算処理を行っている。処理装置は、例えば、ＣＤプレイヤー等の音楽プレイヤーなどを有している。処理装置は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット端末、スマートホン等であってもよい。処理装置２０１は、外耳道伝達特性又は空間音響伝達特性を測定するための測定信号として、インパルス信号やＴＳＰ（Ｔｉｍｅ  Ｓｔｒｅｃｈｅｄ Ｐｕｌｓｅ）信号等を発生する。ここでは、測定信号としてインパルス音を用いて、フィルタ生成装置２００がインパルス応答測定を実施している。
【００２８】
ステレオスピーカ５は、左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒを備えている。例えば、被測定者１の前方に左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒが設置されている。左スピーカ５Ｌと右スピーカ５Ｒは、インパルス応答測定を行うためのインパルス音等を出力する。以下、本実施の形態では、音源となるスピーカの数を２（ステレオスピーカ）として説明するが、測定に用いる音源の数は２に限らず、１以上であればよい。すなわち、1chのモノラル、または、5.1ch、7.1ch等の、いわゆるマルチチャンネル環境においても同様に、本実施の形態を適用することができる。
【００２９】
ステレオマイク２は、左のマイク２Ｌと右のマイク２Ｒを有している。左のマイク２Ｌは、被測定者１の左耳９Ｌに設置され、右のマイク２Ｒは、被測定者１の右耳９Ｒに設置されている。具体的には、左耳９Ｌ、右耳９Ｒの外耳道入口から鼓膜までの位置にマイク２Ｌ、２Ｒを設置することが好ましい。マイク２Ｌ、２Ｒは、ステレオスピーカ５から出力された測定信号を収音して、収音信号を取得する。マイク２Ｌ、２Ｒは収音信号を処理装置２０１に出力する。被測定者１は、人でもよく、ダミーヘッドでもよい。すなわち、本実施形態において、被測定者１は人だけでなく、ダミーヘッドを含む概念である。
【００３０】
上記のように、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒで出力されたインパルス音をマイク２Ｌ、２Ｒで測定することでインパルス応答が測定される。フィルタ生成装置２００は、インパルス応答測定に基づいて取得した収音信号をメモリなどに記憶する。これにより、左スピーカ５Ｌと左マイク２Ｌとの間の伝達特性Ｈｌｓ、左スピーカ５Ｌと右マイク２Ｒとの間の伝達特性Ｈｌｏ、右スピーカ５Ｒと左マイク２Ｌとの間の伝達特性Ｈｒｏ、右スピーカ５Ｒと右マイク２Ｒとの間の伝達特性Ｈｒｓが測定される。すなわち、左スピーカ５Ｌから出力された測定信号を左マイク２Ｌが収音することで、伝達特性Ｈｌｓが取得される。左スピーカ５Ｌから出力された測定信号を右マイク２Ｒが収音することで、伝達特性Ｈｌｏが取得される。右スピーカ５Ｒから出力された測定信号を左マイク２Ｌが収音することで、伝達特性Ｈｒｏが取得される。右スピーカ５Ｒから出力された測定信号を右マイク２Ｒが収音することで、伝達特性Ｈｒｓが取得される。
【００３１】
そして、フィルタ生成装置２００は、収音信号に基づいて、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒから左右のマイク２Ｌ、２Ｒまでの伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じたフィルタを生成する。伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを所定のフィルタ長で切り出して、所定の演算処理を行う。このようにすることで、フィルタ生成装置２００は、頭外定位処理装置１００の畳み込み演算に用いられるフィルタとして生成する。図１で示したように、頭外定位処理装置１００が、左右のスピーカ５Ｌ、５Ｒと左右のマイク２Ｌ、２Ｒとの間の伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じたフィルタを用いて頭外定位処理を行う。すなわち、伝達特性に応じたフィルタをオーディオ再生信号に畳み込むことにより、頭外定位処理を行う。
【００３２】
さらに、処理装置２０１には、ヘッドホン４３が接続されている。ヘッドホン４３を用いることで、フィルタ生成装置２００は、外耳道伝達特性を測定することができる。外耳道伝達特性を測定する場合、ステレオスピーカ５を用いずに、ヘッドホン４３を被測定者１が装着する。
【００３３】
被測定者１が、左右の耳９Ｌ、９Ｒにマイク２Ｌ、２Ｒを装着した状態で、ヘッドホン４３を装着する。すなわち、被測定者１は左右のマイク２Ｌ、２Ｒの上から、ヘッドホン４３を装着する。左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒは、ヘッドホン４３に干渉しないように構成されている。すなわち、左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒは左耳９Ｌ、右耳９Ｒの適切な位置に配置された状態で、被測定者１がヘッドホン４３を装着することができる。
【００３４】
処理装置２０１は、左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒに対して測定信号を出力する。これにより、左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒはインパルス音などを発生する。左マイク２Ｌは、ヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌから出力された音を収音する。右マイク２Ｒは、ヘッドホン４３の右ユニット４３Ｒから出力された音を収音する。
【００３５】
このように、マイク２Ｌ、２Ｒは、ヘッドホン４３から出力された測定信号を収音して、収音信号を取得する。なお、外耳道伝達特性と空間音響伝達特性の測定は、別の処理装置２０１を用いて、別の場所で行われてもよい。したがって、ステレオスピーカ５が設けられている測定環境以外の場所でも、外耳道伝達特性を測定することが可能である。
【００３６】
処理装置２０１は、インパルス応答測定に基づく収音信号をメモリなどに記憶する。これにより、左ユニット４３Ｌと左マイク２Ｌとの間の伝達特性（すなわち、左耳９Ｌの外耳道伝達特性）と、右ユニット４３Ｒと右マイク２Ｒとの間の伝達特性（すなわち、右耳９Ｒの外耳道伝達特性）が取得される。処理装置２０１は、測定データを記憶するメモリなどを有している。
【００３７】
処理装置２０１は、外耳道伝達特性に基づいて、逆フィルタを算出する。例えば、処理装置２０１は、離散フーリエ変換や離散コサイン変換などにより、外耳道伝達特性の周波数振幅特性や周波数位相特性を算出する。そして、処理装置２０１は、周波数振幅特性の逆特性を求める。なお、処理装置２０１は、帯域毎に、周波数振幅特性、又はその逆特性等を補正してもよい。処理装置２０１は、逆離散フーリエ変換等により、逆特性と位相特性とを用いて時間信号を算出する。処理装置２０１は、時間信号を所定のフィルタ長で切り出すことで、逆フィルタを算出する。上記のように、逆フィルタはヘッドホン特性（ヘッドホンの再生ユニットとマイク間の特性）をキャンセルするフィルタである。なお、逆フィルタの算出方法については、公知の手法を用いることができるため、詳細な説明を省略する。
【００３８】
処理装置２０１は、伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じたフィルタ、及び左右の逆フィルタを保存して、頭外定位処理に用いる。処理装置２０１と頭外定位処理装置１００とが異なる装置の場合、処理装置２０１は、フィルタ、及び逆フィルタを頭外定位処理装置１００に送信する。なお、ヘッドホン４３又はステレオスピーカ５と、処理装置２０１との接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを用いた無線接続であってもよい。
【００３９】
次に、被測定者１の空間音響伝達特性、又は外耳道伝達特性（以下、まとめて個人特性とする）を測定するためのマイク２Ｌ、２Ｒの構成について、図３を用いて説明する。図３は、マイクシステム３００のシステム構成を示すブロック図である。以下、左マイク２Ｌ、又は右マイク２Ｒとして用いられるマイクシステム３００について説明する
【００４０】
マイクシステム３００は、マイクユニット３１０と、駆動部３３１と、制御部３３２とを備えている。マイクユニット３１０は、マイク素子３１４とセンサ３２１とを備えている。マイクユニット３１０は、被測定者１の外耳道ＥＣ内に配置される（図４参照）。駆動部３３１、及び制御部３３２は、外耳道ＥＣの外側に配置される。
【００４１】
マイク素子３１４は、上記のように、収音信号を収音する。センサ３２１は、外耳道内におけるマイク素子３１４の位置を検出する。具体的には、センサ３２１は、外耳道の内壁面までの距離を検出する赤外線センサである。そして、マイク素子３１４は、距離に応じた検出信号を制御部３３２に出力する。
【００４２】
マイク素子３１４は、ワイヤ３１３と接続されている。ワイヤ３１３は、外耳道内から外耳道の外側まで引き出され、駆動部３３１に接続されている。駆動部３３１とマイク素子３１４とが、ワイヤ３１３を介して接続されている。
【００４３】
駆動部３３１は、外耳道内におけるマイク素子３１４の位置、又は姿勢（以下、位置姿勢とする）を変化させるように、ワイヤ３１３を駆動する。例えば、駆動部３３１は、モータや圧電素子などのアクチュエータ機構を備えている。駆動部３３１は、ワイヤ３１３を引き込んだり、押し込んだりすることによって、マイク素子３１４の位置姿勢を変化させる。つまり、外耳道ＥＣ内において、マイク素子３１４の位置や角度が変化する。
【００４４】
制御部３３２は、センサ３２１からの検出信号に基づいて、駆動部３３１を制御する。すなわち、制御部３３２は、駆動部３３１に制御信号を出力する。マイク素子３１４が外耳道内で適切な位置、又は姿勢となるように、駆動部３３１が制御信号に基づいて、ワイヤ３１３を駆動する。このようにすることで、外耳道の外側から、マイク素子３１４の位置姿勢を調整することができる。さらに、被測定者１がヘッドホン４３を装着した状態でも、マイク素子３１４の位置姿勢を調整することができる。これにより、適切に被測定者１の個人特性を測定することができる。なお、制御部３３２は、処理装置２０１の一部として構成されていてもよく、別の装置として構成されていてもよい。
【００４５】
図４〜図６を用いて、マイクシステム３００の構成について、説明する。図４は、マイクシステム３００のハードウェア構成を示す図であり、マイクユニット３１０が、被測定者１の外耳道ＥＣに装着されている状態を示している。なお、図４では、制御部３３２と、センサ３２１を省略している。図４では、右側が頭部中央側（鼓膜側）となっており、左側が外耳道の外側となっている。
【００４６】
図５は、マイクユニット３１０に設けられたホルダ３１１を示す平面図である。図６は、マイク素子３１４と、センサ３２１との構成を示す平面図である。図５は、鼓膜側から外耳道ＥＣの延びる方向に沿ってホルダ３１１等を見た図である。図５は、外部から外耳道ＥＣの延びる方向に沿って、マイク素子３１４等を見た図である。また、図６では、外耳道ＥＣの延びる方向に直交する断面をＸＹ平面としている。図５、及び図６において、外耳道ＥＣの断面が円形になっている。
【００４７】
図４に示すように、マイクユニット３１０は、ホルダ３１１と、ワイヤ支持部３１２と、ワイヤ３１３と、マイク素子３１４と、配線群３１７と、を備えている。マイク素子３１４は、例えば、外耳道ＥＣの内径よりも小さいＭＥＭＳ（Micro Electrical Mechanical System）マイクである。マイク素子３１４は、被測定者１の外耳道ＥＣ内に配置されている。マイク素子３１４は、ホルダ３１１よりも鼓膜側に配置されている。
【００４８】
マイク素子３１４には、複数のワイヤ３１３が接続されている。複数の細いワイヤ３１３が、ファイバスコープのように束ねられている。ワイヤ３１３は、針金などであり、外耳道ＥＣ内におけるマイク素子３１４の位置を保持する。ワイヤ３１３は、マイク素子３１４の重みにより垂れない強度を有している。これにより、マイク素子３１４が外耳道ＥＣの内壁面Ｓと接触しないように、マイク素子３１４の位置を固定することができる。
【００４９】
ホルダ３１１は、外耳道ＥＣに圧入される。具体的には、ホルダ３１１は、外耳道ＥＣの入口近傍に嵌め込まれる。ホルダ３１１の外周面が、外耳道ＥＣの内壁面Ｓに当接する。ホルダ３１１は、弾性材料により形成され、かつ、外耳道ＥＣと同等もしくは若干大きい径を有している。したがって、ホルダ３１１を外耳道ＥＣに嵌め込むことで、外耳道ＥＣ内にホルダ３１１が確実に固定される。よって、マイク素子３１４の位置ずれを防ぐことができる。
【００５０】
図５に示すように、ホルダ３１１は、円形のリング状に形成されている。従って、ホルダ３１１の中空部分３１１ａは、円形となり、中空部分３１１ａにワイヤ支持部３１２が配置される。ホルダ３１１の中空部分３１１ａが、鼓膜に到達する音道として機能する。すなわち、鼓膜と外部空間とは、中空部分３１１ａを介して連通する。ホルダ３１１は、例えば、ウレタン樹脂やシリコーン樹脂などの樹脂材料により形成されている。なお、ホルダ３１１は、外耳道ＥＣに沿って延びる円筒状となっていてもよい。あるいは、ホルダ３１１は、カナル型イヤホンのイヤーピースのように中空砲弾型となっていてもよい。
【００５１】
ホルダ３１１の中空部分３１１ａには、ワイヤ支持部３１２が配置されている。ワイヤ支持部３１２は、ホルダ３１１の一部から中空部分３１１ａの中央まで延設されてている。さらに、ワイヤ支持部３１２は中空部分３１１ａの中央を通って、鼓膜側に外耳道ＥＣに沿って延びるチューブ部分を有している。ワイヤ支持部３１２の周囲の中空部分３１１ａが音道となる。ワイヤ支持部３１２には、ワイヤ３１３が通るワイヤ空間３１５が設けられている。ここでは、ワイヤ３１３毎にワイヤ空間３１５が設けられている。
４本のワイヤ３１３が設けられているため、ワイヤ支持部３１２には４つのワイヤ空間３１５が形成されている。このように、ワイヤ支持部３１２は、ワイヤ３１３毎に独立したワイヤ空間３１５を有するチューブ状に形成されている。ワイヤ支持部３１２は、ゴムや樹脂材料によって形成されている。なお、図５では、４本のワイヤ３１３が設けられている構成が示されているが、ワイヤ３１３の本数は特に限定されるものではない。
【００５２】
さらに、ワイヤ支持部３１２には、配線群３１７を通るための配線空間３１６が設けられている。配線群３１７は、マイク素子３１４やセンサ３２１に接続される電源線又は信号線である。すなわち、配線群３１７の電源線を介して、マイク素子３１４、及びセンサ３２１に電源が供給される。さらに、配線群３１７の信号線を介して、マイク素子３１４、及びセンサ３２１からの信号が伝達する。
【００５３】
ワイヤ支持部３１２は、ワイヤ３１３、及び配線群３１７を支持している。ワイヤ３１３、及び配線群３１７は、ワイヤ支持部３１２を通って、外耳道ＥＣの外側まで引き出される。換言すると、ワイヤ３１３、及び配線群３１７は、ホルダ３１１の中空部分３１１ａを通過する。ワイヤ３１３の一端は、外耳道ＥＣ内のマイク素子３１４に接続され、他端は、外耳道ＥＣ外の駆動部３３１に接続されている。同様に、配線群３１７の一端は外耳道ＥＣ内のマイク素子３１４又はセンサ３２１に接続され、他端は外耳道ＥＣ外の処理装置２０１（図２参照、図４等では省略）又は制御部３３２に接続されている。なお、配線群をある程度固い素材の導線とすることで、ワイヤ３１３の代わりに用いることも可能である。
【００５４】
図６では、４本のワイヤ３１３を上ワイヤ３１３ａ、下ワイヤ３１３ｂ、左ワイヤ３１３ｃ、右ワイヤ３１３ｄとして識別している。また、図６では、４つのセンサ３２１についても、同様に上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄとして識別する。図６では、ＸＹ平面視において、マイク素子３１４は、正方形状となっているが、長方形あるいは円形等であってもよい。マイク素子３１４は、１辺が２〜３ｍｍ程度で厚さが１ｍｍ程度の角形基板を備え、ＭＥＭＳ技術によって、該角形基板に配線層やマイク素子などが形成されている。マイク素子３１４の中心に収音孔３１８が配置されている。収音孔３１８は、スピーカ又はヘッドホンからの音を収音するように、外耳道ＥＣの外部空間を向くように配置される。なお、図６では、配線群３１７を省略している。
【００５５】
図６に示すＸＹ平面において、上ワイヤ３１３ａ、下ワイヤ３１３ｂ、左ワイヤ３１３ｃ、右ワイヤ３１３ｄは、収音孔３１８を中心とする周方向に等間隔に配置されている。例えば、上ワイヤ３１３ａは収音孔３１８の＋Ｙ側（上側）でマイク素子３１４に接続され、下ワイヤ３１３ｂは収音孔３１８の−Ｙ側（下側）で、マイク素子３１４に接続されている。左ワイヤ３１３ｃは収音孔３１８の−Ｘ側（左側）でマイク素子３１４に接続され、右ワイヤ３１３ｄは収音孔３１８の＋Ｘ側（右側）で、マイク素子３１４に接続されている。上述した上下左右の方向は相対的な位置関係を示すものであり、被測定者１に頭部の向きや、ホルダ３１１の角度等に応じて適宜変化するものである。
【００５６】
このように、収音孔３１８の周囲には上ワイヤ３１３ａ、下ワイヤ３１３ｂ、左ワイヤ３１３ｃ、右ワイヤ３１３ｄが配置されている。駆動部３３１が駆動することで、上ワイヤ３１３ａ〜右ワイヤ３１３ｄのワイヤ長が独立して変化する。なお、ワイヤ長は、ワイヤ支持部３１２の先端からマイク素子３１４までのワイヤの長さである。ワイヤ長を変化させることで、ホルダ３１１に対するマイク素子３１４の位置姿勢が変化する。ホルダ３１１は、外耳道ＥＣ内に固定されているため、外耳道ＥＣ内でのマイク素子３１４の位置姿勢を調整することができる。外耳道ＥＣが真っ直ぐに伸びておらず、湾曲している場合でもあっても、適切に位置姿勢を調整することができる。
【００５７】
図６に示すように、マイク素子３１４の側面には、上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄが設けられている。具体的には、上センサ３２１ａは収音孔３１８の＋Ｙ側（上側）に配置され、下センサ３２１ｂは収音孔３１８の−Ｙ側（下側）に配置されている。左センサ３２１ｃは収音孔３１８の−Ｘ側（左側）に配置され、右センサ３２１ｄは収音孔３１８の＋Ｘ側（右側）に配置されている。このように、収音孔３１８の周囲には上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄが配置されている。ワイヤ３１３と同様に、上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄは、収音孔３１８を中心とする周方向に等間隔に配置されている。
【００５８】
上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄはそれぞれ、外耳道ＥＣの内壁面Ｓまでの距離を計測する。例えば、上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄは、赤外線測距センサとすることができる。上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄは、内壁面Ｓから放出される赤外線を検出する。上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄは、赤外線の検出量に応じて、距離を検出する。
【００５９】
マイク素子３１４が半導体基板を用いたＭＥＭＳマイクである場合、当該半導体基板上に上センサ３２１ａ、下センサ３２１ｂ、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄとなるフォトダイオードなどを形成することができる。シリコン基板等の半導体基板を微細加工技術により加工することで、マイク素子３１４、及び上センサ３２１ａ〜右センサ３２１ｄが形成される。
【００６０】
上センサ３２１ａは、＋Ｙ方向（上方向）を向いており、内壁面Ｓまでの距離Ｄｔを検出する。下センサ３２１ｂは、−Ｙ方向（下方向）を向いており、内壁面Ｓまでの距離Ｄｂを検出する。左センサ３２１ｃは、−Ｘ方向（左方向）を向いており、内壁面Ｓまでの距離Ｄｌを検出する。右センサ３２１ｄは、＋Ｘ方向（右方向）を向いており、内壁面Ｓまでの距離Ｄｒを検出する。このように、上センサ３２１ａ〜右センサ３２１ｄを異なる方向に向けて配置することで、外耳道ＥＣ内でのマイク素子３１４の位置を正確に検出することができる。上センサ３２１ａ〜右センサ３２１ｄは、検出した距離に応じた検出信号を制御部３３２に出力する。上記のように検出信号は、配線群３１７の信号線を介して、制御部３３２に出力される。
【００６１】
図７、及び図８を用いて、ワイヤ３１３によるマイク素子３１４の位置姿勢を調整する例について説明する。図７、及び図８は、マイク素子３１４が外耳道ＥＣの中心よりも下側にあるため、上側にマイク素子３１４を移動して、調整を行う例を示している。
【００６２】
図７に示す構成では、距離Ｄｂが距離Ｄｔよりも小さくなる。よって、上センサ３２１ａ、及び下センサ３２１ｂからの検出信号を比較することで、制御部３３２がマイク素子３１４を調整する方向を判別することができる。
【００６３】
制御部３３２は、マイク素子３１４が上方向に移動するように、駆動部３３１を制御する。具体的には、図８に示すように、駆動部３３１が上ワイヤ３１３ａを引き込み（矢印Ａ１）、下ワイヤ３１３ｂを押し出す（矢印Ａ２）。これにより、上ワイヤ３１３ａのワイヤ長が短くなり、下ワイヤ３１３ｂのワイヤ長が長くなる。したがってマイク素子３１４が上方向に移動する（矢印Ａ３）。これにより、上下方向の中央にマイク素子３１４に移動することができる。
【００６４】
なお、左右方向についても、同様に、制御部３３２が、左センサ３２１ｃ、右センサ３２１ｄの検出信号を比較することで、調整方向を判別する。そして、制御部３３２が、判別した調整方向に応じて、駆動部３３１を制御する。駆動部３３１は、左ワイヤ３１３ｃ、右ワイヤ３１３ｄのワイヤ長を変化させることで、マイク素子３１４を左右方向の中心に移動させることができる。
【００６５】
このように、マイク素子３１４が外耳道ＥＣの中心に配置されるように、位置姿勢を調整することができる。すなわち、外耳道ＥＣに沿った方向と直交する断面において、マイク素子３１４の収音孔３１８が、外耳道ＥＣの中心に位置する。これにより、測定信号を適切に収音することができる。
【００６６】
図９を用いて、制御部３３２による駆動制御について、説明する。図９は、マイク素子３１４の位置姿勢を調整する方法を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、上下方向の調整を行うために、制御部３３２は、距離Ｄｔと距離Ｄｂを比較する（Ｓ１１）。距離Ｄｔが距離Ｄｂよりも小さい場合、駆動部３３１が上ワイヤ３１３ａを押し出す（Ｓ１２）。なお、駆動部３３１は、Ｓ１２において、上ワイヤ３１３ａを押し出すとともに、下ワイヤ３１３ｂを引き込んでもよい。距離Ｄｔが距離Ｄｂよりも大きい場合、駆動部３３１は下ワイヤ３１３ｂを押し出す（Ｓ１３）。なお、駆動部３３１は、Ｓ１３において、下ワイヤ３１３ｂを押し出すとともに、上ワイヤ３１３ａを引き込んでもよい。距離Ｄｔと距離Ｄｂが等しい場合、駆動部３３１が上ワイヤ３１３ａ、及び下ワイヤ３１３ｂを駆動せずに、Ｓ１４に進む。
【００６８】
次に、制御部３３２が距離Ｄｌと距離Ｄｒとを比較する（Ｓ１４）。距離Ｄｌが距離Ｄｒよりも小さい場合、駆動部３３１が左ワイヤ３１３ｃを押し出す（Ｓ１５）。なお、駆動部３３１は、Ｓ１５において、左ワイヤ３１３ｃを押し出すとともに、右ワイヤ３１３ｄを引き込んでもよい。距離Ｄｌが距離Ｄｒよりも大きい場合、駆動部３３１は右ワイヤ３１３ｄを押し出す（Ｓ１６）。なお、駆動部３３１は、Ｓ１６において、右ワイヤ３１３ｄを押し出すとともに、左ワイヤ３１３ｃを引き込んでもよい。距離Ｄｌと距離Ｄｒが等しい場合、駆動部３３１が左ワイヤ３１３ｃ、右ワイヤ３１３ｄを駆動しない。
【００６９】
続いて、制御部３３２が、距離Ｄｔと距離Ｄｂが等しくなり、かつ距離Ｄｌと距離Ｄｒが等しくなったか否かを判定する（Ｓ１７）。距離Ｄｔと距離Ｄｂとが等しくない場合、又は距離Ｄｌと距離Ｄｒとが等しくない場合（Ｓ１７のＮＯ）、Ｓ１１に戻り上記の処理を繰り返す。距離Ｄｔと距離Ｄｂとが等しくなり、かつ、距離Ｄｌと距離Ｄｒとが等しくなった場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、処理を終了する。なお、Ｓ１１において、距離Ｄｔと距離Ｄｂ都が等しくなっていた場合、あるいは、Ｓ１４において、距離Ｄｌと距離Ｄｒが等しくなっていた場合、フラグを立てておくことで、Ｓ１７の判定を省略してもよい。
【００７０】
上記のフローチャートに従って処理を行うことで、マイク素子３１４が外耳道ＥＣの中心に配置される。すなわち、収音孔３１８が、外耳道ＥＣの断面中心に配置される。マイク素子３１４が外耳道ＥＣの中心に配置されように調整された状態で、音源（スピーカ５、又はヘッドホン４３）からの測定信号をマイク素子３１４が収音する。これにより、正確に個人特性を測定することができる。
【００７１】
なお、マイク素子３１４が完全に外耳道ＥＣの中心に配置されていなくてもよい。例えば、距離Ｄｒと距離Ｄｒとの差が閾値よりも小さく、かつ、距離Ｄｔと距離Ｄｂとの差が閾値よりも小さくなっていれば、個人特性の測定を開始してもよい。あるいは、全ての距離が閾値以上となっており、マイク素子３１４が外耳道ＥＣの内壁面Ｓに接触していないことが確認できたら、個人特性の測定を開始してもよい。
【００７２】
本実施の形態では、中空部分３１１ａを有するホルダ３１１が外耳道ＥＣに嵌め込まれている。従って、鼓膜が、中空部分３１１ａを介して、外耳道ＥＣの外部と連通した状態で、測定信号を収音することができる。よって、精度よく個人特性を測定することができる。さらに、マイク素子３１４が外耳道ＥＣの内壁面Ｓと接触していない状態で収音を行うことができる。したがって、マイク素子３１４が外耳道周辺を流れる血管の脈音を拾うことを防ぐことができる。よって、正確な測定が可能となる。
【００７３】
ワイヤ３１３、及び配線群３１７のみが外耳道ＥＣの外部空間に引き出されているため、被測定者１がヘッドホン４３を装着することができる。さらに、ヘッドホン４３を装着した状態でも、マイク素子３１４の位置姿勢を調整することが可能である。オペレータによる調整が不要となるため、被測定者１自身で個人特性を測定することができる。空間音響伝達特性の測定時と外耳道伝達特性との測定時において、マイク素子３１４の位置を実質的に一致させることができる。よって、より正確にフィルタを生成することができる。
【００７４】
上記の説明では、４つのセンサ３２１、及び４つのワイヤ３１３が設けられているため、周方向に９０°の間隔でセンサ３２１、及びワイヤ３１３が配置されている。もちろん、センサ３２１、及びワイヤ３１３の数は特に限定されるものでは、例えば、マイク素子３１４に３つのセンサ３２１、及び３つのワイヤ３１３を設ける場合、周方向に１２０°の間隔で配置すればよい。センサ３２１及びワイヤ３１３は１つでもよく、２つ以上であってもよい。複数のセンサ３２１が異なる方向に向けられていることで、外耳道ＥＣ内のマイク素子３１４の位置を正確に測定することができる。
【００７５】
本実施の形態では、例えば、複数のセンサ３２１がマイク素子３１４の収音孔３１８の周囲に配置され、複数のセンサ３２１が異なる方向を向いて配置されている。複数のワイヤ３１３がマイク素子３１４の収音孔３１８の周囲に取り付けられており、駆動部３３１が、複数のワイヤ３１３を独立して駆動する。複数のセンサ３２１からの検出信号に応じて、制御部３３２が駆動部３３１を制御する。このようにすることで、外耳道ＥＣ内のマイク素子３１４の位置姿勢を適切に調整することができる。
【００７６】
上記処理のうちの一部又は全部は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ)、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００７７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７８】
Ｕ  ユーザ
１  被測定者
１０  頭外定位処理部
１１  畳み込み演算部
１２  畳み込み演算部
２１  畳み込み演算部
２２  畳み込み演算部
２４  加算器
２５  加算器
４１  フィルタ部
４２  フィルタ部
４３  ヘッドホン
２００  フィルタ生成装置
２０１  処理装置
３００  マイクシステム
３１０  マイクユニット
３１１  ホルダ
３１２  ワイヤ支持部
３１３  ワイヤ
３１４  マイク素子
３１５  ワイヤ空間
３１６  配線空間
３１７  配線群
３２１  センサ
３３１  駆動部
３３２  制御部
【図１】
2019169836.tif 000003
【図２】
2019169836.tif 000004
【図３】
2019169836.tif 000005
【図４】
2019169836.tif 000006
【図５】
2019169836.tif 000007
【図６】
2019169836.tif 000008
【図７】
2019169836.tif 000009
【図８】
2019169836.tif 000010
【図９】
2019169836.tif 000011