(57)【要約】【課題】ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になるヘッドホンの機械的ノイズの測定装置及び測定方法を提供する。【解決手段】本発明のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置は、ヘッドホン２とマイクロホン３を音響的に結合させて固定する固定手段１と、前記ヘッドホン２のケーブル２ｂにテンションを掛けない状態で、ケーブル２ｂの一部またはプラグを支持する支持手段４と、前記固定手段１における前記ヘッドホン２の装着部と前記支持手段４との間のケーブル２ｂを機械的に加振する加振手段５と、前記マイクロホン２で測定した音響信号を評価する評価手段６とを具備することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドホン（２）を装着し、ヘッドホン（２）とマイクロホン（３）を音響的に結合させて固定する固定手段（１）と、前記ヘッドホン（２）のケーブル（２ｂ）にテンションを掛けない状態で、ケーブル（２ｂ）の一部またはプラグを支持する支持手段（４）と、前記固定手段（１）における前記ヘッドホン（２）の装着部と前記支持手段（４）との間のケーブル（２ｂ）を機械的に加振する加振手段（５）と、この加振手段（５）でケーブル（２ｂ）に加振したときに、前記マイクロホン（２）で測定した音響信号を評価する評価手段（６）とを具備することを特徴とするヘッドホンの機械的ノイズの測定装置。
【請求項２】
前記ヘッドホン（２）を装着する装着部はエラストマ製であり、好ましくは周波数が２０−２０ＫＨｚの可聴帯域において１ＭＰａ以下の弾性率であることを特徴とする請求項１記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置。
【請求項３】
前記加振手段（５）は、被加振対象であるヘッドホン（２）の一部よりも低い機械インピーダンスを有することを特徴とする請求項１または２記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置。
【請求項４】
ヘッドホン（２）とマイクロホン（３）を音響的に結合させて固定し、前記ヘッドホン（２）のケーブル（２ｂ）の一部またはプラグを前記ケーブル（２ｂ）にテンションを掛けない状態で支持し、前記ヘッドホン（２）の装着部と前記ケーブル（２ｂ）の一部またはプラグの支持部（４）との間を機械的に加振し、前記マイクロホン（２）で測定した音響信号を評価することを特徴とするヘッドホンの機械的ノイズの測定方法。
【請求項５】
前記加振源はインパルス、Ｍ系列、チャープまたはホワイトノイズを含む、加振力の周波数特性に凹凸の少ないことを特徴とする請求項４記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法。
【請求項６】
得られた前記音響信号に対して、Ａ特性、またはＢ、Ｃ特性、あるいはマスキング効果を考慮したラウドネスの少なくともいずれか１つを含む聴覚特性を考慮した処理を行い、評価結果を得ることを特徴とする請求項４または５記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法。
【請求項７】
前記評価結果は、心理実験結果と高い相関を有することを特徴とする請求項６記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドホンの機械的ノイズを測定する測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドホンでは、ケーブルに発生した機械的ノイズ、いわゆるタッチノイズが伝播して音として検知されることがあり、インサート型では外耳道を密閉しているために大きな音として不快感に繋がりやすい。ケーブルのタッチノイズは、ケーブルを触ったり、他の物にケーブルがぶつかったりする事により発生する。機械的ノイズは電気信号と関係なく発生し、使用感に大きく影響を及ぼす。
【０００３】
タッチノイズを低減するためには、ヘッドホン装着時にケーブルを耳の後ろに回すことや、ケーブルの途中にクリップを付け服などに固定することが効果的であることが知られており、例えば特許文献１ではヘッドホンのケーブルが突出する部分が上方となるようにブッシュを回転可能にし、ブッシュから出たケーブルを耳介の裏に掛けた状態で装着する方法が記載されている。
【０００４】
ケーブルの一部を固定することにより、ケーブルが振動した場合、その振動が固定部で減衰し、タッチノイズを減少させることができる。
【０００５】
また、特許文献２には、ケーブルに生じた振動が伝播してノイズが発生するのを防止するために、ケーブルとハウジングとの結合部に弾力性を持った部材を介在させたヘッドホンが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−７７７６２号公報
【特許文献２】特開２０１１−７７７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、ヘッドホンに発生する機械的ノイズは使用感に大きく影響を及ぼすため、ケーブルの振動が伝播しないようにして低減することが提案されているが、機械的ノイズを定量的に評価する試みは行われていない。
【０００８】
本発明は、上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になるヘッドホンの機械的ノイズの測定装置及び測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る本発明のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置は、ヘッドホン２を装着し、ヘッドホン２とマイクロホン３を音響的に結合させて固定する固定手段１と、前記ヘッドホン２のケーブル２ｂにテンションを掛けない状態で、ケーブル２ｂの一部またはプラグを支持する支持手段４と、前記固定手段１における前記ヘッドホン２の装着部と前記支持手段４との間のケーブル２ｂを機械的に加振する加振手段５と、この加振手段５でケーブル２ｂに加振したときに、前記マイクロホン２で測定した音響信号を評価する評価手段６とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る本発明は、請求項１記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置において、前記ヘッドホン２を装着する装着部はエラストマ製であり、好ましくは周波数が２０−２０ＫＨｚの可聴帯域において１ＭＰａ以下の弾性率であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３に係る本発明は、請求項１または２記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定装置において、前記加振手段５は、被加振対象であるヘッドホン２の一部よりも低い機械インピーダンスを有することを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、請求項４に係る本発明のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法は、ヘッドホン２とマイクロホン３を音響的に結合させて固定し、前記ヘッドホン２のケーブル２ｂの一部またはプラグを前記ケーブル２ｂにテンションを掛けない状態で支持し、前記ヘッドホン２の装着部と前記ケーブル２ｂの一部またはプラグの支持部４との間を機械的に加振し、前記マイクロホン２で測定した音響信号を評価することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項４記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法において、前記加振源はインパルス、Ｍ系列、チャープまたはホワイトノイズを含む、加振力の周波数特性に凹凸の少ないことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項４または５記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法において、得られた前記音響信号に対して、Ａ特性、またはＢ、Ｃ特性、あるいはマスキング効果を考慮したラウドネスの少なくともいずれか１つを含む聴覚特性を考慮した処理を行い、評価結果を得ることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る本発明は、請求項６記載のヘッドホンの機械的ノイズの測定方法において、前記評価結果は、心理実験結果と高い相関を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の本発明では、ケーブルを機械的に加振し、評価手段によりマイクロホンで測定した音響信号を評価することで、ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になる測定装置が得られる。
【００１７】
また、請求項２記載の本発明では、ヘッドホンの装着部を柔軟にすることで、人の耳介に装着した場合に近い状態で、ヘッドホン自身の機械的な振動の影響を含めた実使用時に近い特性を得ることができる。
【００１８】
さらに、請求項３記載の本発明では、加振手段の機械インピーダンスを被加振対象であるヘッドホンの一部よりも低くすることで、加振手段からヘッドホンに伝達される振動を低減でき、加振手段による測定値への影響を低減できる。
【００１９】
さらにまた、請求項４記載の本発明では、ケーブルを機械的に加振し、マイクロホンで測定した音響信号を評価することで、ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になる測定方法が得られる。
【００２０】
請求項５記載の本発明では、加振源の周波数特性の影響を除き測定値の確度を高めることができる。
【００２１】
請求項６記載の本発明では、音響信号に対して聴覚特性を考慮した処理を行うことで、人が感じる音の大きさに近い評価結果を得ることができる。
【００２２】
請求項７記載の本発明では、心理実験結果と高い相関を有することで、ヘッドホンの使用感に近い測定結果が保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係るヘッドホンの機械的ノイズの測定装置の概略構成を示す図である。
【図２】心理実験における機械的ノイズの大きさと、本発明の測定装置による測定値との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係るヘッドホンの機械的ノイズの測定方法を示すフローチャートである。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施例に係るヘッドホンの機械的ノイズの測定装置の概略構成を示す図である。この測定装置は、ヘッドホン装着部（固定手段）１、支持部（支持手段）４、加振源（加振手段）５及び評価装置（評価手段）６などを備えている。上記ヘッドホン装着部１と支持部４は、例えば図示しないスタンドなどに装着されて設置されている。
【００２６】
上記ヘッドホン装着部１にはマイクロホン３が予め装着されており、このヘッドホン装着部１に測定対象のヘッドホン２のイヤーチップ２ａを挿入して装着し、ヘッドホン２とマイクロホン３とを音響的に結合させて固定するようになっている。このヘッドホン装着部１は例えばエラストマ製であり、好ましくは周波数が２０−２０ＫＨｚの可聴帯域において１ＭＰａ以下の弾性率であると人の耳介に装着した場合に近い状態で測定できる。また、ヘッドホン装着部１を柔軟材料で形成することで、ヘッドホン２自身の機械的な振動の影響を含めた実使用時に近い特性を得ることができる。
【００２７】
上記支持部４は、ヘッドホン２のケーブル２ｂにテンションを掛けない状態で、このケーブル２ｂの一部（またはプラグ）を支持している。そして、このケーブル２ｂにおけるヘッドホン装着部１と支持部４との間を加振源５により機械的に加振するようになっている。加振源５としては振子やバネを用い、決まった力でケーブルを打撃すれば良い。
【００２８】
すなわち、振子を適当な振幅で振らせ、ケーブル２ｂと適位置で接触させることでケーブル２ｂを振動させる。打撃により生じる振動はパルス状であるため、周波数特性の凹凸を小さく抑えることができる。
【００２９】
ここで、加振源５の機械インピーダンスを被加振対象であるヘッドホン２の一部よりも低くすることで、ヘッドホンの種類によらず同程度の加振を実現でき、加振特性による測定値への影響を低減できる。例えば、錘より十分軽い糸に、ケーブル２ｂの重量に対し十分軽い錘を用いた振子を使えばよい。加振源５の周波数特性の凹凸が少ないことで、加振源自体の周波数特性への影響を除き測定値の確度を高めることができる。
【００３０】
そして、この加振源５でケーブル２ｂに加振したときに、マイクロホン３で測定した音響信号を評価装置６に入力してヘッドホン２の機械的ノイズを測定する。すなわち、マイクロホン３から得られた音響信号を、パーソナルコンピュータなどの評価装置６に取り込み、予め定めた評価用のアルゴリズムに従って、Ａ特性、またはＢ、Ｃ特性、あるいはマスキング効果を考慮したラウドネスなどの聴覚特性を考慮した処理を行い、評価結果を得る。この評価結果は、上記聴覚特性を考慮した処理により、図２に示すように心理実験結果と高い相関を有する。
【００３１】
図２は、心理実験における機械的ノイズの大きさと本発明における測定装置を用いた測定値との関係を示している。図示するように、機械的ノイズの増加に伴って測定値も増大しており、最小２乗法による回帰直線は破線で示すようになり、相関係数が０．９程度と高い相関を有することが分かる。
【００３２】
次に、本発明の実施例に係るヘッドホンの機械的ノイズの測定方法について、図３のフローチャートにより詳しく説明する。まず、ヘッドホン２とマイクロホン３を音響的に結合させて固定するとともに、上記ヘッドホン２のケーブル２ｂの一部またはプラグを上記ケーブル２ｂにテンションを掛けない状態で支持する（Ｓ１）。この状態で、上記ヘッドホン装着部１とケーブル２ｂの一部またはプラグの支持部４を機械的に加振する（Ｓ２）。
【００３３】
評価に際しては、マイクロホン３から得られた音響信号を評価装置６に取り込み（Ｓ３）、聴覚特性（Ａ特性、またはＢ、Ｃ特性、あるいはマスキング効果を考慮したラウドネスなど）を考慮した処理を行う（Ｓ４）ことで心理的要素を含んだ評価を行う。
【００３４】
この聴覚特性を考慮した処理（Ｓ４）は、例えば単発騒音暴露レベルを用いれば良い。
【００３５】
ここで、Ａ特性は人間の聴覚特性であり、Ａ特性音圧レベルが騒音レベルに対応する。Ｃ特性は大きい音の補正特性であり、Ｂ特性はＡ特性とＢ特性との中間の特性である。また、マスキング効果とは、同じ音の大きさで２つの純音を聞いたとき周波数が離れていると２倍の大きさとして聞こえるが、接近した周波数の音の場合は２倍の大きさでなくそれより小さい音として聞こえる現象である。
【００３６】
一方、ラウドネスとは人の感じる音の大きさのことであり、同じ音圧レベルでも周波数が異なれば音の大きさに違いが生じる。このラウドネスを測定するには「聴覚の周波数特性」と「聴覚のマスキング効果」の２つが重要な要素となる。色々な周波数を含んだ雑音の場合には、人が感じる音の大きさと一致しないので、マスキング効果を考慮したラウドネスなどの聴覚特性を評価することで、より人の聴感にあった評価ができる。
【００３７】
このようにしてヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になる。しかも、音響信号に聴覚特性を考慮した処理を行うことで、人が感じる音の大きさに近い評価結果を得ることができる。これによって、ヘッドホンの使用感により近い測定結果が得られる。
【００３８】
従って、本発明によれば、ヘッドホンの使用感に影響を与える機械的ノイズの定量的な評価が可能になるヘッドホンの機械的ノイズの測定装置及び測定方法を提供できる。
【００３９】
以上実施例を用いて本発明の説明を行ったが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ヘッドホン装着部（固定手段）
２    ヘッドホン
２ａ    イヤーチップ
２ｂ    ケーブル
３    マイクロホン
４    ケーブル支持部（支持手段）
５    加振源（加振手段）
６    評価装置（評価手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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