(57)【要約】【課題】市場に溢れている多種多様なイヤホンの多様な特性を測定し補正する簡単な方法。【解決手段】左右のイヤホンの音の出口を音響的に結合し、左右の一方で測定用信号を再生し、他方で再生音を検出、その起電力を分析することで、イヤホンの再生特性を算出する。イヤホンの左右で共有するグランド線の電圧降下による影響を予測的に差し引き、さらに、左右のイヤホンの音響結合による特殊性を補正した上で、フィルターによってイヤホンの再生特性から期待する再生特性へ変換するフィルター特性を求める。そのフィルター特性をプレーヤーに組み込む。【選択図】図１
2016146576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の記述で、符号｛｝は、解釈の範囲が多様にならないよう、記述をより正確に定義する目的で、主として記述の用語に使用するものとし、｛｝内の記述は｛｝外の記述に優先して意味を持つものとし、
｛測定用信号｝とは、音響周波数帯域の、ホワイトノイズまたは正弦波スイープ信号とし、
強度とは、実効値または平均値または最大値に相当するところの、信号または特性またはゲインの大きさとし、
｛イヤホン固有特性｝とは、そのイヤホンの特性が特定の工業規格に準拠する測定装置で測定された、電気入力に対する音響出力の周波数特性であるとし、
記号  ＋  −  ＊  はそれぞれ左右の項の  加算  減算  乗算  の演算子とし、
特性  と  信号  と  機能  に関する音響再生の範囲は、実用的な音響信号として有効な範囲であるものとし、
音響入出力機能を備えた、コンピュータ  または  携帯電話  または  スマートフォン  などの電子機器を｛携帯端末器｝とし、
左右のイヤホンの音の出口を音響的に結合する機能を｛結合アタッチメント｝とし、
｛結合アタッチメント｝はチューブ状のパイプの両端をイヤホンの音の出口に接続する構造を有し、かつ、左右のイヤホンの音の出口の両端の間隔を  5cm  以下とする構造であるものとし、
｛結合アタッチメント｝を使用することを  第１の特徴とし、
イヤホンの特性測定のための信号は｛測定用信号｝であるものとし、
左右のイヤホン端子のいずれか一方に｛測定用信号｝を加えることで音響出力を得ることに加えて、｛結合アタッチメント｝を介した音響結合によって、他の一方のイヤホンに発生する起電力をイヤホン端子から検出することを  第２の特徴とし、
｛測定用信号｝の再生側のイヤホンを｛再生側イヤホン｝とし、
起電力の検出側のイヤホンを｛検出側イヤホン｝とし、
｛検出側イヤホン｝のボイスコイルに発生する起電力を｛実音響結合信号｝とし、
｛検出側イヤホン｝のイヤホン端子で検出した起電力を｛端子検出信号｝とし、
｛端子検出信号｝に含まれる、左右のイヤホンのグランド線の共有部の電圧降下を｛電圧降下信号｝とし、
｛端子検出信号｝から｛電圧降下信号｝を差し引くことで得られる信号を｛音響結合信号｝とし、｛実音響結合信号｝と｛音響結合信号｝が実用上、差し支えない誤差範囲で一致している事実を利用するものとし、
｛端子検出信号｝から｛音響結合信号｝を導く計算行程を｛電圧降下補正計算手順｝とし、
｛電圧降下補正計算手順｝を有することを  第３の特徴とし、
｛一般的にはフーリエ変換した｛測定用信号｝の逆数に、フーリエ変換した｛音響結合信号｝を乗じた特性｝または｛実用的には｛測定用信号｝を基準とする、フーリエ変換した｛音響結合信号｝の特性｝をもって｛結合特性｝とし、
｛結合特性｝を、周波数に対する強度特性で表現するものとし、
特定の｛結合アタッチメント｝を使って得られた、｛結合特性｝から、｛結合アタッチメント｝の固有の伝達特性を補正することにより、イヤホンの結合特性を算出する計算行程を｛結合アタッチメント特性補正計算手順｝とし、
｛結合アタッチメント特性補正計算手順｝を有することを  第４の特徴とし、
｛結合アタッチメント特性補正計算手順｝を経て得られるところの、信号の周波数に対する強度の特性を｛左右イヤホン結合特性｝とし、
｛左右イヤホン結合特性｝は周波数に対する強度のパターンで表現されているものとし、
｛左右のイヤホンを｛結合アタッチメント｝で音響結合させることによる特殊性を｛左右イヤホン結合特性｝に対し補正する計算行程｝を｛左右イヤホン結合特性補正計算手順｝とし、｛左右イヤホン結合特性補正計算手順｝を有することを  第５の特徴とし、
｛左右イヤホン結合特性補正計算手順｝を経て得られるところの、イヤホン固有の再生特性の周波数に対する強度の特性を｛矯正前イヤホン再生特性｝とし、
期待するイヤホンの再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝とし、
特定のイヤホンの｛矯正前イヤホン再生特性｝を｛期待イヤホン再生特性｝に近似すべく機能するところの複数のフィルターからなるフィルター群を｛イヤホン矯正フィルター｝とし、
｛イヤホン矯正フィルター｝の総合特性を決定する複数の可変パラメータを｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝とし、
｛矯正前イヤホン再生特性｝と｛｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝によって決定される｛イヤホン矯正フィルター｝｝の双方の特性の周波数ごとの強度を乗算した特性を｛矯正後イヤホン再生特性｝とし、
｛｛矯正前イヤホン再生特性｝を｛矯正後イヤホン再生特性｝に変換するところの｛イヤホン矯正フィルター｝｝の｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝を決定する機能を｛矯正パラメータ決定機能｝とし、
｛イヤホン矯正フィルター｝と｛矯正パラメータ決定機能｝を有することを  第６の特徴とし、
特定のイヤホンに関し、｛矯正パラメータ決定機能｝が決定した｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝でもって機能するところの｛イヤホン矯正フィルター｝を楽曲の再生データの信号処理行程に組み入れて機能させることを  第７の特徴とし、
第１と第２と第３と第４と第３と第４と第５と第６と第７の特徴を有するところの、
左右のイヤホンのグランド線の共有部の電圧降下の影響と、
特定の｛結合アタッチメント｝によって、左右のイヤホンを音響結合させることによる伝達特性の特殊性の影響と
を補正し、得られたイヤホンの特性を、さらに｛期待再生特性｝に近似させて矯正するところの、
特定のイヤホンの固有の再生特性の測定結果を元に、そのイヤホンの再生特性を期待の再生特性に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項２】
請求項１に定義の｛電圧降下補正計算手順｝に関して、
t  を時間とするところの｛測定用信号｝の時系列符号化データを  Fi(t)  とし、
Fi(t)  の再生信号を  Ei(t)  とし、
｛再生側イヤホン｝で  Ei(t)  を再生することを  第８の特徴とし、
可変できる時間差  s  でもって
Fi(t)  に遅延時間  s  を作用させた時系列符号化データをFi(t−s)  とし、
s  の最小分解能はディジタル符号化のサンプリング周期の半分とし、
s  の最小分解能を  サンプリング周期の半分とする手段は  時刻  s  の前後のデータから算出するものとし、
s  の値は、｛携帯端末器の時系列符号化データをイヤホン端子に出力するまでの遅延時間｝と｛｛電圧降下補正計算手順｝の出力が一定水準の精度を確保するに足りるデータ量に対応する時間｝を加算した時間  とし、
｛検出側イヤホン｝の｛端子検出信号｝を  Eec(t)  とし、
ディジタル符号化された  Eec(t)  を特定の時間、記録したデータをFec(t)  とし、
k  を任意の比例係数とし、
Fec(t)−k＊Fi(t−s)  を  Hx(t)  とし、
Hx(t)  の強度を  Hx  とし、
Hx  が最小になる  k  の値  と  s  の値  を  それぞれ  kmin  と  smin  とし、
Fec(t)−kmin＊Fi(t−smin)  を  Hxmin(t)  とし、
kmin＊Fi(t−smin)  をもって  左右のリード線の共有部の電圧降下に相当する信号成分であるとし、
k  の値と  s  の値  を変えることでHxmin(t)  を得る手段を有することを  第９の特徴とし、
Hxmin(t)  の周波数に対する強度の特性をもって、請求項１に定義の｛結合特性｝とすることを第１０の特徴とし、
請求項１に定義の第３の特徴を満足する手段、即ち、左右のイヤホンのグランド線の共有部の電圧降下が与える測定誤差の補正手段が、第８と第９と第１０の特徴を有するところの、
特定のイヤホンの固有の再生特性の測定結果を元に、そのイヤホンの再生特性を期待の再生特性に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項３】
請求項１に定義の｛電圧降下補正計算手順｝に関して、
t  を時間とするところの｛測定用信号｝の時系列符号化データを  Fi(t)  とし、
Fi(t)  の再生信号を  Ei(t)  とし、
請求項１に定義の｛再生側イヤホン｝で  Ei(t)  を再生することを  第１１の特徴とし、
Ei(t)  をマイクロホン入力のレベルに適合させるべく、特定の比率で分圧した信号を  Eo(t)  とし、
Eo(t)  の時系列符号化データを  Fi(t)  とし、
Fi(t)  を得る手段を有することを  第１２の特徴とし、
u  を  Eo(t)  から  Fi(t)  へのディジタル符号化の際のサンプリングの半周期とし、
｛検出側イヤホン｝の｛端子検出信号｝を  Eec(t)  とし、
｛電圧降下補正計算手順｝経た信号が一定水準の精度を確保するに足りるデータ量に対応する。
ディジタル符号化された  Eec(t)  を特定の時間、記録したデータを  Fec(t)  とし、
s  を  +u  または  0  または  -u  のいずれかの値とし、
s  の最小分解能を  サンプリング周期の半分とする手段は  時刻  s  の前後のデータから算出するものとし、
k  を任意の比例係数とし、
Fec(t)−k＊Fi(t−s)  を  Hx(t)  とし、
Hx(t)  の強度を  Hx  とし、
Hx  が最小になる  k  の値  と  s  の値  を  それぞれ  kmin  smin  とし、
Fec(t)−kmin＊Fi(t−smin)  を  Hxmin(t)  とし、
kmin＊Fi(t−smin)  をもって  左右のリード線の共有部の電圧降下に相当する成分であるとし、
k  の値と  s  の値  を変えることで  Hxmin(t)  を得る手段を有することを  第１３の特徴とし、
Hxmin(t)  の周波数に対する強度特性をもって、請求項１に定義の｛結合特性｝とすることを  第１４の特徴とし、
請求項１に定義の第３の特徴を満足する手段、即ち、左右のイヤホンのグランド線の共有部の電圧降下が与える測定誤差の補正手段が  第１１と第１２と第１３と第１４の特徴を有するところの、
特定のイヤホンの固有の再生特性の測定結果を元に、そのイヤホンの再生特性を期待の再生特性に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項４】
請求項１に定義の｛結合アタッチメント特性補正計算手順｝と｛左右イヤホン結合計算手順｝に関し、
｛使用する｛結合アタッチメント｝の固有の伝達特性｝と｛左右のイヤホンを再生側と検出側に使うことの伝達特性の特殊性｝はあらかじめ知られているものとし、
双方の伝達特性が持つ特殊性を併せて補正する特性を｛結合アタッチメント補正係数｝とし、
｛結合特性｝に｛結合アタッチメント補正係数｝の強度を  個々の周波数ごとに乗じた特性または、双方の強度が対数表現の場合は相方を加算した特性  を｛結合アタッチメント補正後特性｝とし、
｛｛結合アタッチメント補正後特性｝の｛個々の周波数における強度の平方根｝を求める計算手順｝を｛平方根計算手順｝とし、
｛矯正前イヤホン特性計算手順｝が、少なくとも｛平方根計算手順｝を持つことを
第１５の特徴とし、
請求項１に定義の第４の特徴、即ち、｛結合アタッチメント｝の特殊性  と  左右のイヤホンを再生と検出に使うことの特殊性  の双方を補正する手段が、  第１５の特徴を有するところの、
イヤホン固有特性の測定結果を元に、そのイヤホンの固有の特性を｛期待イヤホン再生特性｝に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項５】
請求項１に定義の｛イヤホン矯正フィルター｝に関し、
｛イヤホン矯正フィルター｝は複数個の二次のフィルターが直列に機能するものとし、
それぞれのフィルターを  i  を  1  から  m  までの付番  とする  eqi  とし、
それぞれの二次のフィルターは  j  を  1、2、3  とする3個  のパラメータ  Pij  をもつものとし、
都合  i＊j個  の  Pij  によって特性が変化する｛イヤホン矯正フィルター｝を有することを  第１６の特徴とし、
｛イヤホン矯正フィルター｝の周波数に対する強度の特性を｛矯正特性｝とし、
｛矯正特性｝と｛矯正前イヤホン再生特性｝の強度を個々の周波数ごとに乗じた特性を｛矯正後イヤホン再生特性｝とし、
｛期待イヤホン再生特性｝と｛矯正後特性｝の相違の度合いが最小であるところの｛イヤホン矯正フィルター｝の総合特性を決定するパラメータ群を  Pmin-ij  とし、
Pmin-ij  を求めるべく  Pij  の総てについて、｛調節し、検証し、決定する機能｝を｛矯正フィルター調節機能｝とし、
｛矯正フィルター調節機能｝を有することを  第１７の特徴とし、
｛矯正フィルター調節機能｝によって決定されたパラメータ群を持つ｛イヤホン矯正フィルター｝は、音楽プレーヤーが再生しようとする楽曲のデータを入力とすることで、イヤホンの固有の再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝に矯正すべく矯正された楽曲データに変換した時系列符号化データを出力することを  第１８の特徴とし、
請求項１に定義の第６の特徴、即ち、｛矯正前イヤホン再生特性｝を｛矯正後イヤホン再生特性｝に変換する手段が第１６と第１７と第１８の特徴を有するところの、
特定のイヤホンの固有の再生特性の測定結果を元に、そのイヤホンの再生特性を期待の再生特性に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項６】
請求項１に定義の｛結合アタッチメント｝に関し、
｛結合アタッチメント｝の内部で発生するところの、音波の反射が測定結果に与える影響を軽減すべく、｛結合アタッチメント｝の構造物の一部であるところのチューブの内部に装入するところの吸音効果を持つ素子を｛吸音ピース｝とし、
｛吸音ピース｝を有することを  第１９の特徴とし、
請求項１に定義の第１の特徴を満足する手段、即ち、使用する｛結合アタッチメント｝が、第１９の特徴を有するところの、左右のイヤホンを音響結合するアタッチメント。
【請求項７】
請求項１に定義の｛音響結合信号｝を得る手段に関し、
携帯端末器の｛測定用信号｝を出力するイヤホン出力端子から｛再生側イヤホン｝の端子へ接続し、かつ、｛検出側イヤホン｝の端子から携帯端末器のマイクロホン入力端子へ接続する配線変更の用具を｛配線変換アタッチメント｝とし、
｛配線変換アタッチメント｝と｛請求項１と請求項６に定義の｛結合アタッチメント｝｝を組み合わせて、一組の用具とすることを  第２０の特徴とし、
請求項１に定義の｛音響結合信号｝を得る手段の一つとして、第２０の特徴を有するところの、イヤホンの固有の再生特性を測定するための用具
【請求項８】
請求項１に定義の｛測定用信号｝の発生が｛携帯端末器｝のOS上で機能することを
第２１の特徴とし、
請求項２または請求項３に定義の｛電圧降下補正計算手順｝が｛携帯端末器｝のOS上で機能することを  第２２の特徴とし、
請求項１と請求項４に定義の、
｛音響結合補正計算手順｝と｛左右イヤホン結合特性補正算手順｝が｛携帯端末器｝の
OS上で機能することを  第２３の特徴とし、
請求項１に定義の第２と第３と第４と第５の特徴を満足する手段が、
第２１と第２２と第２３の特徴を有するところの、
イヤホンの固有の特性を期待の再生特性に矯正する元となるところの、イヤホンの固有の特性を測定する信号処理手順を持つ、携帯端末器のアプリケーションプログラム。
【請求項９】
請求項５に定義の｛矯正フィルター調節機能｝によって決定されたパラメータ群を持つところの｛矯正フィルター｝が｛携帯端末器｝のOS上で機能すべく、
｛矯正フィルター｝を有し、かつ、｛矯正フィルター調節機能｝によって決定されたパラメータ群を｛矯正フィルター｝に埋め込む機能を有することを  第２４の特徴とし、
請求項１に定義の第６と第７の特徴を満足する手段が第２４の特徴を有するところの、
測定結果を元に得られたイヤホンの固有の特性を｛期待イヤホン再生特性｝に近づけるべく矯正するところの、イヤホン用音響データ信号処理手順を持つ、携帯端末器のアプリケーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の説明、及び、請求項を含む全文において、下記の用語を定義する。
請求項で定義した用語は明細書においても同様とする。
以下の記述で、符号｛｝は、解釈の範囲が多様にならないよう、記述をより正確に定義する目的で、主として記述の用語に使用するものとし、｛｝内の記述は｛｝外の記述に優先して意味を持つものとする。
【背景技術】
【０００２】
イヤホンの再生特性測定
イヤホンの再生特性補正
携帯型のパーソナルコンピュータやスマートフォンと称する音楽再生機能を持つ｛携帯端末器｝は｛強力な計算処理機能と大量のメモリーと音響信号の入出力機能またはマイクロホンの入力機能｝を備えていて、これらはイヤホンの再生特性の測定には十分な機能である。
音響信号処理
スマートフォンの音楽プレーヤーの信号処理の仕組み
最小自乗法
高速フーリエ変換
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
第１に、市販されている個々の種類のイヤホンの音質が大幅に異なる。
第２に、多くのユーザにとって、絶対的な標準音質がいかなるものかわからない。
第３に、ユーザがイヤホンの再生特性を補正しようにも｛主観、個人個人の聴覚特性、楽曲ごとに特徴のある音質作り、イヤホンの耳への装着状態に左右されないようなオーソライズされた手法｝がない。
第４に、種類ごとの音楽プレーヤーはそれぞれ特徴のある音質選択機能を持っていて、多くのユーザにとって、期待する音質を意図的に選択することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１に、一対の左右のイヤホンの音の出口を音響的に結合させ、片側を｛測定用信号｝の再生用、他方をマイクロホンとしての検出用として機能させる。
｛携帯端末器｝から｛測定用信号｝を再生し、片方のイヤホンの端子へ入力し、他方のイヤホンの端子に発生する起電力を取り込む。
第２に、左右のイヤホンが共有するリード線部の電圧降下を補正し、純粋に、音響結合による、｛検出側イヤホン｝の｛結合特性｝を算出する。
第３に、｛結合特性｝の｛音響結合アタッチメント｝の特殊性  と  左右のイヤホンを再生と検出に使う方法の特殊性  の補正を加える。
以上の結果をもって、個々のイヤホンの固有の再生特性を算出する。
第４に、測定算出したイヤホンの固有の再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝に近似させるフィルターのパラメータ群を求める。
第５に、実動作のフィルターに対し、求められたパラメータ群を埋め込むことで、特定のイヤホンが持つ特殊性を｛期待イヤホン再生特性｝に矯正するところのフィルターを構成する。
第６に、そのフィルター群にプレーヤーの再生データを入力し、フィルター群の出力から｛期待イヤホン再生特性｝に近似の音質の再生信号を得る。
第７に、携帯端末器が持つ再生機能、マイクロホン機能、計算機能、表示機能を利用する。
【発明の効果】
【０００５】
第１に、｛個々のユーザが所有するイヤホンの音質｝を個々のユーザ自身の手で、一定水準の音質で再生できるよう、再生音質を補正することができる。
第２に、｛期待イヤホン再生特性｝の音質になるよう、補正されたイヤホンの音質は、一定の水準の音質を基準に、それぞれのユーザの好みの音質の選択を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】は、左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
【図２】は、左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
【図３】は、左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
【図４】は、左右のイヤホンリード線がグランド線の一部を共有する場合の説明図。
【図５】は、携帯端末器が左右のイヤホン出力と一個のマイクロホンの入力端子を持つ場合に可能なイヤホンの接続例の説明図。
【図６】は、携帯端末器が左右の音響出力と左右のマイクロホン入力端子を持つ場合に可能なイヤホンの接続例の説明図。
【図７】は、イヤホンの再生特性を測定し、計算する｛構造と行程｝の一例の説明図。
【図８】は、イヤホンの再生特性を測定し、計算する｛構造と行程｝の一例の説明図。
【図９】は、イヤホンの再生特性の測定結果を元に、目標とする特性に矯正するための｛フィルターのパラメータの決定方法の一例｝と｛決定されたパラメータを持つフィルターを使って、そのイヤホンの固有の特性を補正する方法の一例｝の｛構造と行程｝の説明図。
【図１０】は、再生特性に強い癖を持つイヤホンの音響結合の測定例と電圧降下の補正例。
【図１１】は、測定したイヤホンの結合特性から、イヤホンの再生特性を算出するまでの行程ごとの特性例。
【図１２】は、得られたイヤホン特性を｛期待イヤホン再生特性｝に変換した再生特性。
【図１３】は、測定例に使ったイヤホンの生産工程での検査データ。
【図１４】は、｛純抵抗｝と｛リード線を含むイヤホンのインピーダンス特性｝の比較
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
｛イヤホン特性測定用の携帯端末器のアプリケーションプログラム｝と｛結合アタッチメント｝と｛測定用接続アダプタ｝。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
｛アプリケーションプログラム｝と｛結合アタッチメント｝と｛測定用接続アダプタ｝を商品としてコンシューマ市場に供給。
【実施例】
【０００９】
図１は左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
一般的なイヤホンのイヤピースを外した状態で、左右のイヤホンを音響的に結合させた状態を示す。
1  は｛再生側イヤホン｝、2  は｛検出側イヤホン｝、3  は｛結合アタッチメント｝、4  は｛測定用信号｝、5  は｛再生側イヤホン｝の再生音が｛検出側のイヤホン｝に伝わる経路、6  は検出側イヤホンの起電力である。
【００１０】
｛結合アタッチメント｝は左右のイヤホンを音響的に結合する役割を持つ。
｛再生側イヤホン｝の再生音は双方のイヤホンの音の出口を介し、｛検出側イヤホン｝のダイヤフラムに伝わる。ダイヤフラムの振動は起電力を発生する。その起電力の｛測定用信号｝に対する関係はイヤホンの変換特性に依存する。大雑把な傾向であるが、イヤホンの左右を音響結合させて得られる起電力、即ち｛実音響結合信号｝はイヤホンの再生特性の自乗に比例する。従って、｛得られた｛音響結合信号｝の｛測定用信号｝に対する関係｝、即ち、｛結合特性｝の周波数ごとの強度の平方根を得る、という補正を加えることで、実際のイヤホンの再生特性に近い測定結果を得ることができる。
【００１１】
具体的な補正の計算式については、個々の測定系に固有の性質があり、その固有の特性に補正を作用させることは本案発明の本質である。それぞれの固有の性質の詳細な定義については本案発明の本質とするところではないので、説明を省略する。
【００１２】
｛音響結合検出信号｝に対し、補正すべき最も大きなファクターに、以下の二つがある。
第１に、測定系に再生側と検出側に同一のイヤホンを相乗的に使っていることから、
イヤホン固有の性質の自乗が測定結果に反映されること。
第２に、結合アタッチメントの寸法形状。
【００１３】
図２は左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
一般的なイヤホンのイヤピースを装着した状態で、左右のイヤホンを音響的に結合した状態を示す。
図１と同番号は同機能である。101  と  201  はそれぞれ左右のイヤピース、31  は結合アタッチメントである。
｛端子検出信号｝に対し、補正すべきファクターは図１の場合と同様である。
【００１４】
図３は左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
一般的なイヤホンのイヤピースを装着した状態で、左右のイヤホンを音響的に結合した状態を示す。
図３の、図１と同番号、図２と同番号  は同機能である。32  は｛｛結合アタッチメント｝のチューブ内部に装入した｛吸音ピース｝｝である。｛結合アタッチメント｝の内部では、音響エネルギーが一方から他方に伝達されるが、材質や形状寸法に依存して音波の反射が発生する。音波の反射は、測定結果である｛結合特性｝に影響を与え、誤差を生じさせる。イヤホンを耳に装着した、実際の使用状態においても、伝達経路では、何らかの音波の反射の発生があって、その特性の細部は複雑である。イヤホンの種類やイヤホンの差し込み状態などの影響をも受ける。このような反射波の影響を細かく補正することは簡単ではなく、また、全体の音質に大きく影響を与えるファクターでもない。しかしながら、反射は、測定誤差を軽減する意味で、抑制されることが望ましい。図3に示すように、結合チューブの内部に適度な吸音材を設けることは簡単で、有効な手段である。
以上は請求項６に対応する。
【００１５】
図４は左右のイヤホンのグランド線の一部を共有する場合の説明図。
図１と同番号は同機能である。
11  と  21  はそれぞれ、枝分かれした左右のイヤホンのリード線、7  はイヤホンプラグの胴の部分、10  はイヤホンプラグのグランド端子、12  と  22  はそれぞれ左右のイヤホン端子のホット側、8  は左右のイヤホンのグランドリード線の共有部の分岐点、9  は左右のイヤホンのグランド線を共有している部分である。市場における大多数のイヤホンのプラグはグランドがを左右共通の３端子である。左右のグランド線を共有している部分の長さはイヤホンの種類によっても異なる。中には、グランド線の共有部分がない種類もある。一般的には、イヤホンプラグの内部や携帯端末の内部の配線にも左右のグランド線の共有部分があるので、厳密には、全てのイヤホンのグランド線の共有部分が存在する、と考えられる。
【００１６】
グランド線の共有部分では、｛再生側イヤホン｝に流れる電流による電圧降下が生じる。グランド線の共有部分の電圧降下は、検出側のイヤホンの  純粋な音響結合による起電力  に加算される。検出側イヤホンの起電力が小さいことから、グランド線の共有部の電圧降下は、測定誤差に大きく影響することから、精密に取り除く必要がある。
【００１７】
図５は携帯端末器が左右の音響出力と一個のマイクロホンの入力端子を持つ場合のイヤホンジャックとイヤホンプラグの接続の説明図。
図１、図４と同番号は同一機能である。GND  はグランド、L  は左側、R  は右側、MIC  はマイクロホン入力、7  はイヤホンプラグ、71  はイヤホンプラグとイヤホンジャックの間の測定用中継接続、72  はイヤホンジャック、91  は左右のグランド線の共有部分、10、12、22  はそれぞれ、イヤホンプラグのグランド端子、左側端子、右側端子、111  と  211  はそれぞれグランド線が分岐して左右のイヤホンのグランド端子に接続される部分、112  と  212  はそれぞれ左右のイヤホンのホット側のリード線である。
71  は  イヤホンプラグから携帯端末器のイヤホンジャックの接続を中継し。イヤホンの特性を測定するための端子の接続を変換するところの接続変換用の役割を持つ。
【００１８】
携帯端末器の  GND  は  イヤホンの共有GND端子に接続される。
携帯端末器の  L側  はイヤホンの  L側の  ホット端子に接続され、｛再生側イヤホン｝に｛測定用信号｝を供給する。
携帯端末器の  MIC入力  はイヤホンの  R側の  ホット端子に接続するよう、配線を変更し、｛検出側イヤホン｝の起電力がMIC入力となる。
91の共有グランド線の部分では｛再生側イヤホン｝に流れる電流によって電圧降下が発生し、その電圧降下によって右側イヤホンが発生する起電力に加算され、右側イヤホン端子で測定する｛端子検出信号｝となる。
【００１９】
図６は携帯端末器が左右の音響出力と左右のマイクロホン入力端子を持つ場合のイヤホンの接続の説明図。
図６の図５と同番号は同機能である。71の接続変換プラグジャックの内部の配線は図５と異なる。711、712は測定用信号を分圧する抵抗器である。分圧された｛測定用信号｝は、携帯端末器の音響入力端子のL側に接続される。R側は図５と同様、｛検出側イヤホン｝が接続される。この方法により、｛測定用信号｝に比例した電圧と｛測定用信号｝によって発生した｛端子検出信号｝は、ディジタル信号処理系統の時間遅れとアナログ系の特性の劣化による影響を受けることなく、双方が同じ条件で測定されることになる。しかしながら、装置によっては左右のディジタル符号に変換する機能が、サンプリングの半周期分の時間差を持っている場合がある。従って、請求項３に記述のように、サンプリングの半周期の時間差を試みて  Hxmin(t)  を検証しなければならない。
【００２０】
図７はイヤホンの再生特性を測定し計算する構造と行程の説明図。
音響信号の入出力端子が、図５に示すところのモノラルマイク入力端子を持つ携帯端末器の場合に適用する。
｛請求項２に記述のイヤホンのグランド線の電圧降下｝と｛結合アタッチメント｝の伝達特性｝と｛左右のイヤホンを再生側と検出側に使うことによる特殊性｝の補正  を作用させるところの携帯端末のOS上で機能するアプリケーションプログラムの構造と行程のブロック図を示す。
携帯端末器では、音響信号の再生行程で、再生しようとする時系列符号データを出力機能に転送の後、  100m秒  から  3秒  程度の不確定な遅延が発生することから、請求項２に記述の時間差を試みて  Hxmin(t)  を算出する必要がある。
図７の場合、Fi(t)  は時系列符号化データであることから、Fec(t)  との間に  100m秒  から  3秒  程度の不確定な時間差があるので、余裕をもって約5秒程度のバッファメモリが必要である。
｛結合特性｝の算出のために比較しようとする二つの記録信号の時間差が長ければ数秒、しかも、携帯端末器の動作状況や機種や再生楽曲に依存するデータバッファメモリのサイズの影響を受けて遅延時間が大きく左右されるので、請求項３に定義の時間差  s  の特定に時間を要する。とはいっても、測定時間は人の動作に較べれば高速であることから、実用上は全く差し支えない。
【００２１】
図７の図５と同番号は同機能である。
Fi(t)  は｛測定用信号｝であるホワイトノイズを記録した時系列符号化データ、
Fec(t)  は｛端子検出信号｝を記録した時系列符号化データ、
DELAY  は請求項２に定義の時間差  s  に相当する時系列符号化データの時間に対応する読み出し相対アドレスである。s  の最小単位であるところのサンプリング周期の半分の時間差は  前後のデータから求める。
k  は比例係数、
{k,s}CONTROL  は  k  と  s  を操作して請求項２に記述の  Hxmin(t)  を満足するところの  kmin  と  smin  を決定する機能、  s  は  0.1秒  から  3秒  程度の範囲、
DIFF1  は請求項２に記述の  差信号  Fec(t)−k＊Fi(t−s)  を発生する機能、
FFT  は｛結合特性｝を求めるための  高速フーリエ変換機能、
COMP-DATA  は請求項４に記述の、｛｛結合アタッチメント｝の特殊性｝と｛左右のイヤホンを、再生と検出に使うことの伝達特性の特殊性｝の補正特性、
MODIFY  は  COMP-DATA  を受けて｛結合特性｝の各周波数に対する強度を補正する機能、
SQR  は  MODFY  が出力する特性の各周波数に対応する強度の平方根を求める機能であり、FFT、COMP-DATA、MODIFY、SQR  が、請求項４に記述の｛結合アタッチメント補正特性計算手順｝に相当する。
EARPHONE-CHARA  は｛矯正前イヤホン特性｝である。
D−＞A  はディジタル−アナログ変換部
D＜−A  はアナログ−ディジタル変換部
【００２２】
図８は、イヤホンの再生特性を測定し計算する構造と行程の説明図。
音響信号の入出力端子が、図６に示すところのステレオマイク入力端子を持つ携帯端末器の場合に適用できる。
｛請求項３に記述のイヤホンのグランド線の電圧降下｝と｛｛結合アタッチメント｝の伝達特性｝と｛左右のイヤホンを再生側と検出側に使うことによる特殊性｝の補正を作用させるところの携帯端末のOS上で機能するアプリケーションプログラムの構造と行程のブロック図を示す。
｛結合特性｝算出のために比較しようとする二つの記録信号の時間差が高々サンプリング周期の半分であることから、イヤホンのグランド線の共通部の電圧降下の計算時間が短い。
そして、比較する二つのデータの生成条件が揃っていることから、図７に比べ、端末器内部のアナログ系統の誤差の影響が極めて小さい。
【００２３】
図８の、図６及び図７と同番号は同機能である。
WHITE-NOISE  は｛測定用信号｝であるホワイトノイズデータ、
Fi(t)  は  ｛再生側イヤホン｝のイヤホン端子の電圧を分圧した信号を記録した時系列符号化データ、
Fec(t)  は｛端子検出信号｝を記録した時系列符号化データ、
DELAY  は請求項３に定義の  時間差  s  に相当する時系列符号化データの読み出し相対アドレスである。サンプリング周期の半分の時間差は  前後のデータから求める。
【００２４】
図９は、測定計算されたイヤホンの再生特性を、目的とする再生特性に矯正するための一実施例の構造と行程の説明図である。
図９は、請求項４に対応して、フィルターを使った矯正方法の一例を示すが、｛矯正フィルター｝の種類や具体的構成については本案発明の本質とするところではない。
【００２５】
図９（ａ）はプレーヤーとして音を再生するブロックであって、5個の二次のフィルターが、イヤホン固有の再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝に矯正する機能の  構造と行程  の一実施例を示す。
MUSIC-DATA  は再生する楽曲のデータ、
eq1、eq2、eq3、eq4、eq5  はそれぞれ二次のフィルターであって、各フィルターの特性を決定するパラメータは、図９（ｂ）に示すブロックによって決定されたものである。PARAMETER-SET  はそれぞれのフィルターの特性を決定するパラメータ群である。
eq1、eq2、eq3、eq4、eq5  はそれぞれ｛超低音、中低音、中高音、高音、超高音｝の特性の変動範囲を受け持つ。変動範囲は一例であって、どのような変動範囲とするかについては本案発明の本質ではない。
eq5  の出力は、イヤホンの固有の再生特性の特殊性を、目的とする再生特性に矯正した時系列符号化データである。
OUTPUT  は時系列符号化データを実時間で再生する機能、
EARPHONE  はイヤホン、
SOUND  は再生音である。
【００２６】
図９の説明で、フィルターの数は５個であるが、一般的に、イヤホン固有の特性はその使用環境の影響を受けて、細かいレベルではかなり複雑である。それらの細かい特性の補正は通常のリスニングにとって重要なファクターではない。音質の違いとして感じるのは上記の５つの帯域、もしくはせいぜい7つの帯域に分割して評価することができる。フィルターの数については本案発明の本質ではない。イヤホンの数は一般的には任意の複数であるが、実用的には、少なくとも３個、多くとも７個で実用上十分機能する。
再生音  SOUND  の音質はイヤホンが持つ特殊性をeq1、eq2、eq3、eq4、eq5  によって、｛期待イヤホン再生特性｝に近づけるべく矯正された音質となる。
｛期待イヤホン再生特性｝に矯正された音質がユーザの好みに合うかどうかの課題がある。  eq5  の出力をイヤホン出力とするか、あるいは  eq5  の出力に、ユーザが好みの音質を選択できるよう、音質効果を作用させることは本案発明の本質ではない。
【００２７】
図９（ｂ）は図９（ａ）の  eq1  から  eq5  までのフィルター群のパラメータ群を決定し、イヤホンの矯正特性を得る機能の  構造と行程  の説明図である。
EARPHONE-CHAR.  は図７の実施例に示す機能で得られた特定のイヤホンの周波数に対する強度の特性である。この特性は周波数に対する強度の二次元パターンであって、EQ1  の入力となる。
フィルターを信号処理ではなく、周波数に対する強度特性のパターンで修正する機能を｛EQシミュレータ｝とする。
EQ1、EQ2、EQ3、EQ4、EQ5  は｛結合アタッチメント｝の特殊性を補正するための、それぞれ、パラメータの可変範囲に制限を持つ｛EQシミュレータ｝である。
5個の｛EQシミュレータ｝は図８（ａ）の5個のフィルターに対応し、それぞれの｛EQシミュレータ｝の可変範囲は図（ａ）の各フィルターの変動範囲と同じである。
EQ5  の出力は、EARPHONE-CHAR.  を5個のEQシミュレータの直列接続によって矯正されたものである。
REFFERENCE  は請求項１に記述の｛期待イヤホン再生特性｝である。
｛期待イヤホン再生特性｝の特性そのものの定義については本案発明の本質ではない。
DIFF2  は｛EQ5の出力とREFFERENCE｝の比較機能である。比較結果は、各周波数に対する強度の、全周波数帯における相違の度合いである。
EQ-CONTROL  は、｛EQ5の出力とREFFERENCE｝の相違の度合いを最小にすべく、5個の｛EQシミュレータ｝のパラメータ群を調節し、決定する。パラメータ群は各｛EQシミュレータ｝の  中心周波数とQ値とゲイン  の３個のパラメータで表現することができる。
EQコントロールが決定したパラメータ群は、図９（ａ）の  実信号処理を司るイコライザ  eq1  から  eq5  のパラメータとして、  PARAMETAER-SET  に転送される。
【００２８】
｛期待イヤホン再生特性｝に、｛測定したイヤホンの再生特性の逆数｝を乗算して正確な補正特性と求める手法は理論的には可能であるが、一般的に、実動作をさせるフィルターとしては規模が大きく、計算行程にも不安定要因があることや、解が存在しないこともあって、判断機能での対応が必要となり、実用的ではない。図９の方法は簡単で、実用的な手法の一つである。
【００２９】
図１０は、再生特性に強い癖を持つイヤホンの、音響結合の測定例。
請求項３の｛電圧降下補正計算手順｝を実動作させた結果の実測値の特性である。
横軸は周波数、縦軸はそれぞれの周波数における信号または結合の強度である。それぞれのグラフの縦軸の強度は0dBが明確に定義されたものではなく、測定結果や計算結果の各工程における、絶対尺度の修正がなされない表現値であり、特性間の相対的関係を評価するための特性である。
【００３０】
01  は｛測定用信号｝、
02  は共有グランド線の電圧降下がある場合の、音響結合による供試イヤホンの｛端子検出信号｝の実測例、
03  は共有グランド線がない場合の供試イヤホンの｛端子検出信号｝の実測例、
04  は請求項３に記述の方法により、共有グランド線の電圧降下の自動補正を作用させた場合の、音響結合による供試イヤホンの｛結合特性｝の実測例である。但し、時間差の分解能をサンプリング周期としてあることから、半周期分の誤差を含む。
05  は  04  に対し｛結合アタッチメント｝の伝達特性を補正した周波数特性、
【００３１】
03  と  04  での8kHz以下での若干の相違は測定誤差から発生するものであり、本案発明の本質であるところの、イヤホン固有の特性の補正に照らして無視できるものである。
03と04での8kHz以上での10dB前後の相違は測定系から発生するものである。測定器として設計されていないコンシューマユースのノートPCでの測定によるもので、主として｛左右の信号がディジタル変換する際に生じるところの、サンプリング周期の半分の位相差｝による誤差である。
この周波数帯域においては、標準測定器と実際の使用状態との相違も大きく、また、イヤホンの装着状態に依存する特性のバラツキも極めて大きいことから、測定結果に基づく補正の重要性が低い。
以上の理由で、この請求項３の手法による｛結合特性｝の測定結果は実用的に充分である、と判断できる。
【００３２】
図１１は、左右イヤホンの結合特性の測定結果から、イヤホンの再生特性を算出するまでの行程ごとの特性。
請求項４に記述の｛平方根計算手順｝を実動作させた結果の実測値である。
04は、検出側の｛端子検出信号｝からグランド線の共有部分の電圧降下を自動補正した信号の周波数特性であって、図７の04と同じである。
05  は  04  に対し｛結合アタッチメント｝の伝達特性を補正した信号の周波数特性、
06  は  05  の各周波数軸上の強度の平方根である。
｛結合特性｝の実測値の｛各周波数上の強度の平方根を求める｝ことによって得られる信号の周波数特性が、供試イヤホンの工場出荷検査の特性に近づくよう｛｛結合特性｝をフィルターによってイヤホン出力の特性を補正する｝という｛イヤホン再生特性計算手順｝の一実施例により算出したイヤホン特性の計測結果を示す。
【００３３】
図１２は、得られたイヤホンの特性を｛期待イヤホン再生特性｝に変換した再生特性。
07  はホワイトノイズを入力とし、供試イヤホンの｛矯正パラメータ群｝を埋め込んだ｛矯正フィルター｝の出力を再生信号とする供試イヤホンの再生特性である。
図６の接続図により、図８のブロック図に示す一実施例により測定算出し、図９のブロック図に示す５個の二次のフィルターで、供試イヤホンの再生特性を計算矯正したところの再生特性である。
｛図１２の特性を測定した装置と図１３の特性を測定した装置が異なる種類であること｝と｛矯正フィルターが５個のフィルターからなることによる精度｝と｛測定系の特殊性  を主要因とする誤差｝が含まれているが、図１３の071、あるいは図１１の  06  の特性が示すように、元々の癖の強い特性が大幅に矯正されていることを示す。
【００３４】
図１３は測定例に使ったイヤホンの生産工程での検査結果。
071  はその周波数特性である。
一般的には、標準化された工業規格に準拠して測定されていることから、イヤホンの固有の特性を表していると見なしても差し支えない。
生産工程での検査結果が必ずしもそのイヤホンの絶対的な特性を表現しているものではなく、071  の特性は、5000Hz以上の範囲において、測定器の音響結合系に精度の不足があると読み取ることができる。
｛イヤホン再生特性計算手順｝の結果、即ち図９の周波数特性  04  が図１０の周波数特性  071  に近づくよう、｛イヤホン再生特性計算手順｝の計算行程を設計することは、実用的な手法である。
【００３５】
図１４は、イヤホンの電気インピーダンスと純抵抗のインピーダンスを比較した周波数特性の実測例である。08  は定電流ホワイトノイズによる純抵抗の両端の電圧の周波数特性、09  は定電流ホワイトノイズによるイヤホン端子の電圧の周波数特性である。両者は音響周波数帯で平坦であり、イヤホンの電気インピーダンスは純抵抗として計算できる。
従って、請求項２と請求項３のイヤホンのリード線やイヤホンのボイスコイルを純抵抗と見なして実測計算する手法に、実用上問題となる誤差を発生させないことの裏付けとなるデータである。
【００３６】
請求項１は本案発明の基本的手法に関するもので、以下の手法の組み合わせによる。
｛結合アタッチメント｝を使用。
｛結合アタッチメント｝で左右のイヤホンを結合させる。
一方から｛測定用信号｝を再生、他方をマイクロホンとして、音響信号を検出。
イヤホンのリード線のグランド線を共有する部分の電圧降下を補正。
｛結合アタッチメント｝が持つ伝達特性の特殊性を補正。
左右のイヤホンを再生と検出に使うところの伝達特性の補正。
測定したイヤホンの特性の｛期待イヤホン再生特性｝への矯正
【００３７】
請求項２は、請求項１に記述の｛電圧降下補正計算手順｝の一実施例であって、携帯端末器のマイクロホン入力がモノラルの場合に応用できる具体的手法に関するもので、以下の手法の組み合わせによる。
｛再生側イヤホン｝から｛測定用信号｝を再生。
｛検出側イヤホン｝の｛端子検出信号｝をモノラルマイクロホン入力で測定。
｛結合特性｝を｛測定用信号｝の元になる時系列符号データと｛端子検出信号｝の時系列符号化データから算出
【００３８】
請求項３は、請求項１に記述の｛電圧降下補正計算手順｝の一実施例であって、携帯端末器のマイクロホン入力がステレオの場合に応用できる具体的手法に関するもので、以下の手法の組み合わせによる。
｛再生側イヤホン｝から｛測定用信号｝を再生。
｛検出側イヤホン｝の｛端子検出信号｝をステレオマイクロホン入力のR側で測定。
｛測定用信号｝を分圧した信号をステレオマイクロホン入力のL側で測定。
｛結合特性｝を｛測定用信号｝のイヤホン端子信号を分圧した信号の時系列符号化データと｛端子検出信号｝の時系列符号化データから算出。
【００３９】
請求項４は請求項１に記述の｛結合アタッチメント特性補正計算｝の一実施例に関する。
【００４０】
請求項５は、請求項１に記述の｛イヤホン矯正フィルター｝の一実施例に関する。
【００４１】
請求項６は、請求項１に記述の｛結合アタッチメント｝に使うチューブの実用的な一例に
関する。
【００４２】
請求項７は、請求項１を具現化する際、必要なイヤホンの固有の特性を測定するに必要な用具に関する。
【００４３】
請求項８は、請求項１から４に記述のイヤホンの再生特性の測定方法を、携帯端末器のＯＳ上で機能させるところの、アップリケーションプログラムに関する。
【００４４】
請求項９は、請求項１と請求項５に記述の、測定したイヤホン固有の再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝に矯正する方法を、携帯端末器のＯＳ上で機能させるところの、アップリケーションプログラムに関する。
【符号の説明】
【００４５】
｛測定用信号｝              主として音響周波数帯域のホワイトノイズ
｛イヤホン固有特性｝ 特定の工業規格に準拠する測定装置によるイヤホン再生特性
｛結合アタッチメント｝      左右のイヤホンを音響結合させるチューブ
｛再生側イヤホン｝   ｛測定用信号｝を再生する側のイヤホン
｛検出側イヤホン｝   マイクロホン代わりのイヤホン
｛実音響結合信号｝   ｛検出側イヤホン｝のボイスコイルの起電力
｛端子検出信号｝     イヤホン端子の起電力
｛電圧降下信号｝     イヤホンリード線のグランド共通部の電圧降下
｛音響結合信号｝     ｛端子検出信号｝―｛電圧降下信号｝
｛電圧降下補正計算手順｝｛端子検出信号｝―｛電圧降下信号｝の計算手順
｛結合特性｝         ホワイトノイズの再生による｛音響結合信号｝の周波数に対す
る強度特性
｛結合アタッチメント特性補正計算手順｝
｛結合特性｝から｛結合アタッチメント｝の伝達特性を補正する計算手順
｛左右イヤホン結合特性｝｛結合アタッチメント特性補正計算手順｝による計算結果
｛左右イヤホン結合特性補正計算手順｝
｛左右イヤホン結合特性｝から左右のイヤホンを音響結合させ
ることでイヤホン再生特性を測定する方法の特殊性を補正する
計算手順
｛矯正前イヤホン再生特性｝
｛左右イヤホン結合特性補正計算手順｝の計算結果
｛イヤホン矯正フィルター｝
｛矯正前イヤホン再生特性｝を期待再生特性に矯正するフィルター
｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝
｛イヤホン矯正フィルター｝の特性を決定するパラメータ群
｛矯正パラメータ決定機能｝
｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝のパラメータ群を
決定する制御機能
｛矯正後イヤホン再生特性｝
｛イヤホン矯正フィルター｝によって矯正されたイヤホンの
再生特性
｛期待イヤホン再生特性｝
音質を矯正したいイヤホンの目的とする再生特性
｛EQシミュレータ｝   実動作の｛イヤホン矯正フィルター｝の特性を、シミュレート
する機能で、｛EQシミュレータ｝で決定したパラメータを
実動作の｛イヤホン矯正フィルター｝に転送する。
01     ｛測定用信号｝のイヤホン端子の実測例
02     共有グランド線がある場合の、｛端子検出信号｝の実測例
03     共有グランド線がない場合の、｛端子検出信号｝の実測例
04     02  の信号に対し、共有グランド線の電圧降下を補正した計算結果
05     04  の信号に対し、｛結合アタッチメント｝の固有特性を補正した計算結果
06     05  の特性の、各周波数軸上の強度の平方根の計算結果
07     ｛イヤホン矯正フィルター｝によって｛期待イヤホン再生特性｝に矯正した
供試イヤホンの実測値
071    供試イヤホンの生産工程で実測された供試イヤホンの再生特性計算結果
08     定電流ホワイトノイズによる純抵抗の両端の電圧実測例
09     定電流ホワイトノイズによるイヤホン端子の電圧実測例
1      ｛再生側イヤホン｝
2      ｛検出側イヤホン｝
3      ｛結合アタッチメント｝
4      ｛測定用信号｝
5      再生音の伝達経路
6      ｛検出側イヤホン｝の起電力
7      ３端子イヤホンプラグ
8      共有のグランド線から左右への分岐点
9      共有のグランド線の部分
10     ３端子プラグのグランドのコンタクトの部分
11     再生側イヤホンのリード線
12     ３端子プラグの再生側イヤホンのコンタクトの部分
21     ｛検出側イヤホン｝のリード線
22     ３端子プラグの｛検出側イヤホン｝のコンタクトの部分
31     ｛結合アタッチメント｝
71     イヤホン側プラグと携帯端末側ジャックの接続部
72     携帯端末側ジャック
91     共有グランド線
101    再生側のイヤホンピース
111    再生側のイヤホンのグランドリード線
112    再生側のイヤホンのホットリード線
201    検出側のイヤホンピース
211    検出側のイヤホンのグランドリード線
212    検出側のイヤホンのホットリード線
GND    グランド端子
L      プラグまたはジャックの左側端子
R      プラグまたはジャックの右側端子
MIC    マイク端子
WHITE-NOISE
ホワイトノイズ発生部
D<-A       アナログ−ディジタル変換部
D->A       ディジタル−アナログ変換部
Fi(t)  ｛測定用信号｝の時系列符号化データ
Fec(t) ｛端子検出信号｝の時系列符号化データ
DELAY  時間差
s      時間差
k      イヤホンの共有グランド線の電圧降下に相当する起電力を計算するための係数
{k,s}-CONTROL
係数  k  と時間差  s  の調節機能
DIFF1  減算機能
FFT    高速フーリエ変換
COMP-DATA
｛結合アタッチメント｝と、左右のイヤホンを音響結合させて測定する
｛結合特性｝の特殊性を補正するパラメータ
MODIFY
FFT出力を  COMP-DATA  の補正パラメータによって補正する機能
SQR    平方根を求める機能
EARPHONE-CHARA.
｛端子検出信号｝から電圧降下と測定方法の特殊性を補正した結果得られた
供試イヤホンの特性
eq1、eq2、eq3、eq4、eq5
それぞれ二次のフィルター
DIFF2  減算機能
EQ1、EQ2、EQ3、EQ4、EQ5
eq1、eq2、eq3、eq4、eq5  に対応する｛EQシミュレータ｝
REFFERENCE
周波数特性の｛期待イヤホン再生特性｝のパターン
EQ-CONTROL
DIFF2の減算結果が最小になる、5個のフィルターのパラメータの制御機能
PARAMETER-SET EQ-CONTROL  が決定したイヤホンの固有の再生特性
【図１】
2016146576.tif 000003
【図２】
2016146576.tif 000004
【図３】
2016146576.tif 000005
【図４】
2016146576.tif 000006
【図５】
2016146576.tif 000007
【図６】
2016146576.tif 000008
【図７】
2016146576.tif 000009
【図８】
2016146576.tif 000010
【図９】
2016146576.tif 000011
【図１０】
2016146576.tif 000012
【図１１】
2016146576.tif 000013
【図１２】
2016146576.tif 000014
【図１３】
2016146576.tif 000015
【図１４】
2016146576.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月25日(2015.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の記述で、符号｛｝は、解釈の範囲が多様にならないよう、記述をより正確に定義する目的で、主として記述の用語に使用するものとし、｛｝内の記述は｛｝外の記述に優先して意味を持つものとし、
｛測定用信号｝とは、音響周波数帯域の、ホワイトノイズまたは正弦波スイープ信号とし、
強度とは、実効値または平均値または最大値に相当するところの、信号または特性またはゲインの大きさとし、
｛イヤホン固有特性｝とは、そのイヤホンの特性が特定の工業規格に準拠する測定装置で測定された、電気入力に対する音響出力の周波数特性であるとし、
特定の工業規格に準拠する測定装置とは、イヤホンの製造現場において、イヤホンの特性を評価するに充分な性能を持つ測定系であるものとし、
記号  ＋  −  ＊  はそれぞれ左右の項の  加算  減算  乗算  の演算子とし、
特性  と  信号  と  機能  に関する音響再生の範囲は、実用的な音響信号として有効な範囲であるものとし、
音響入出力機能を備えた、コンピュータ  または  携帯電話  または  スマートフォン  または  携帯型音楽プレーヤー  のいずれかの電子機器を｛携帯端末器｝とし、
左右のイヤホンの音の出口を音響的に結合する機能を｛結合アタッチメント｝とし、
｛結合アタッチメント｝はチューブ状のパイプの両端をイヤホンの音の出口に接続する構造を有するものとし、
｛結合アタッチメント｝を使用することを  第１の特徴とし、
イヤホンの特性測定のための信号は｛測定用信号｝であるものとし、
左右のイヤホン端子のいずれか一方に｛測定用信号｝を加えることで音響出力を得ることに加えて、｛結合アタッチメント｝を介した音響結合によって、他の一方のイヤホンに発生する起電力をイヤホン端子から検出することを  第２の特徴とし、
｛測定用信号｝の再生側のイヤホンを｛再生側イヤホン｝とし、
起電力の検出側のイヤホンを｛検出側イヤホン｝とし、
｛検出側イヤホン｝のボイスコイルに発生する起電力を｛実音響結合信号｝とし、
｛検出側イヤホン｝のイヤホン端子で検出した起電力を｛端子検出信号｝とし、
｛端子検出信号｝に含まれる、左右のイヤホンのグランド線の共有部の電圧降下を｛電圧降下信号｝とし、
｛端子検出信号｝から｛電圧降下信号｝を差し引くことで得られる信号を｛音響結合信号｝とし、｛実音響結合信号｝と｛音響結合信号｝が実用上、差し支えない誤差範囲で一致している事実を利用するものとし、
｛端子検出信号｝から｛音響結合信号｝を導く計算行程を｛電圧降下補正計算行程｝とし、
｛電圧降下補正計算行程｝を有することを  第３の特徴とし、
｛一般的にはフーリエ変換した｛測定用信号｝の逆数に、フーリエ変換した｛音響結合信号｝を乗じた特性｝または｛実用的には｛測定用信号｝を基準とする、フーリエ変換した｛音響結合信号｝の特性｝をもって｛結合特性｝とし、
｛結合特性｝を、周波数に対する強度特性で表現するものとし、
特定の｛結合アタッチメント｝を使って得られた、｛結合特性｝から、｛結合アタッチメント｝の固有の伝達特性を補正することにより、イヤホンの結合特性を算出する計算行程を｛結合アタッチメント特性補正計算行程｝とし、
｛結合アタッチメント｝の固有の伝達特性を｛結合アタッチメント特性｝とし、
｛結合アタッチメント特性｝は、あらかじめ測定されている既知の特性であって、その特性は、周波数に対する強度特性で表現されているものとし、
｛結合アタッチメント特性補正計算行程｝は、
｛結合特性｝と｛結合アタッチメント特性｝の双方が線形尺度で表現されている場合は、
周波数ごとに、｛結合特性｝に｛結合アタッチメント特性｝の逆数を乗じる行程を有するか、
もしくは、
｛結合特性｝と｛結合アタッチメント特性｝の双方が対数尺度で表現されている場合は、
周波数ごとに、｛結合特性｝から｛結合アタッチメント特性｝を減じる行程を有するものとし、
｛結合アタッチメント特性補正計算行程｝を有することを  第４の特徴とし、
｛結合アタッチメント特性補正計算行程｝を経て得られるところの、信号の周波数に対する強度の特性を｛左右イヤホン結合特性｝とし、
｛左右のイヤホンを｛結合アタッチメント｝で音響結合させることによる特殊性を｛左右イヤホン結合特性｝に対し補正する計算行程｝を｛左右イヤホン結合特性補正計算行程｝とし、
左右のイヤホンを｛結合アタッチメント｝で音響結合させることによる特殊性による伝達特性を｛イヤホン対特性｝とし、
｛イヤホン対特性｝は既知の特性であるものとし、
｛左右イヤホン結合特性補正計算行程｝は、
｛左右イヤホン結合特性｝と｛イヤホン対特性｝の双方が線形尺度で表現されている場合は、
周波数ごとに、｛左右イヤホン結合特性｝に｛イヤホン対特性｝の逆数を乗じる行程を有するか、
もしくは、
｛左右イヤホン結合特性｝と｛イヤホン対特性｝の双方が対数尺度で表現されている場合は、
周波数ごとに、｛左右イヤホン結合特性｝から｛イヤホン対特性｝を減じる行程を有するものとし、
｛左右イヤホン結合特性補正計算行程｝を有することを  第５の特徴とし、
｛左右イヤホン結合特性補正計算行程｝を経て得られるところの、イヤホン固有の再生特性の周波数に対する強度の特性を｛矯正前イヤホン再生特性｝とし、
期待するイヤホンの再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝とし、
特定のイヤホンの｛矯正前イヤホン再生特性｝を｛期待イヤホン再生特性｝に近似すべく機能するところの複数のフィルターからなるフィルター群を｛イヤホン矯正フィルター｝とし、
｛イヤホン矯正フィルター｝の総合特性を決定する複数の可変パラメータを｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝とし、
｛矯正前イヤホン再生特性｝と｛｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝によって決定される｛イヤホン矯正フィルター｝｝の双方の特性の周波数ごとの強度を乗算した特性を
｛矯正後イヤホン再生特性｝とし、
｛｛矯正前イヤホン再生特性｝を｛矯正後イヤホン再生特性｝に変換するところの｛イヤホン矯正フィルター｝｝の｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝を決定する機能を
｛矯正パラメータ決定機能｝とし、
｛矯正パラメータ決定機能｝は｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝の各パラメータを可変することで、
双方の特性が線形尺度で表現されている場合は｛矯正前イヤホン再生特性｝と｛矯正後イヤホン再生特性｝の乗算結果が、
双方の特性が対数尺度で表現されている場合は｛矯正前イヤホン再生特性｝と｛矯正後イヤホン再生特性｝の加算結果が、
｛期待イヤホン再生特性｝との乖離を評価し、乖離が最も小さくなるか、または、
乖離があらかじめ決められた許容範囲に収まるか、
いずれかの状態になるパラメータ群の組み合わせを適応制御方法により求めるものとし、
｛イヤホン矯正フィルター｝と｛矯正パラメータ決定機能｝を有することを  第６の特徴とし、
特定のイヤホンに関し、｛矯正パラメータ決定機能｝が決定した｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝でもって機能するところの｛イヤホン矯正フィルター｝を楽曲の再生データの信号処理行程に組み入れて機能させることを  第７の特徴とし、
第１と第２と第３と第４と第３と第４と第５と第６と第７の特徴を有するところの、
左右のイヤホンのグランド線の共有部の電圧降下の影響と、
特定の｛結合アタッチメント｝によって、左右のイヤホンを音響結合させることによる伝達特性の特殊性の影響と
を補正し、得られたイヤホンの特性を、さらに｛期待再生特性｝に近似させて矯正するところの、
特定のイヤホンの固有の再生特性の測定結果を元に、そのイヤホンの再生特性を期待の再生特性に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項２】
請求項１に記載の｛電圧降下補正計算行程｝に関して、
t  を時間とするところの｛測定用信号｝の時系列符号化データを  Fi(t)  とし、
Fi(t)  の再生信号を  Ei(t)  とし、
｛再生側イヤホン｝で  Ei(t)  を再生することを  第８の特徴とし、
可変できる時間差  s  でもって
Fi(t)  に遅延時間  s  を作用させた時系列符号化データをFi(t−s)  とし、
s  の最小分解能はディジタル符号化のサンプリング周期の半分とし、
s  の最小分解能を  サンプリング周期の半分とする手段は  時刻  s  の前後のデータから算出するものとし、
s  の値は、｛携帯端末器の時系列符号化データをイヤホン端子に出力するまでの遅延時間｝と｛｛電圧降下補正計算行程｝の出力が一定水準の精度を確保するに足りるデータ量に対応する時間｝を加算した時間  とし、
｛検出側イヤホン｝の｛端子検出信号｝を  Eec(t)  とし、
ディジタル符号化された  Eec(t)  を特定の時間、記録したデータをFec(t)  とし、
k  を任意の比例係数とし、
Fec(t)−k＊Fi(t−s)  を  Hx(t)  とし、
Hx(t)  の強度を  Hx  とし、
Hx  が最小になる  k  の値  と  s  の値  を  それぞれ  kmin  と  smin  とし、
Fec(t)−kmin＊Fi(t−smin)  を  Hxmin(t)  とし、
kmin＊Fi(t−smin)  をもって  左右のリード線の共有部の電圧降下に相当する信号成分であるとし、
k  の値と  s  の値  を変えることでHxmin(t)  を得る手段を有することを  第９の特徴とし、
Hxmin(t)  の周波数に対する強度の特性をもって、請求項１に記載の｛結合特性｝とすることを第１０の特徴とし、
請求項１に記載の第３の特徴を満足する手段、即ち、左右のイヤホンのグランド線の共有部の電圧降下が与える測定誤差の補正手段が、第８と第９と第１０の特徴を有するところの、
特定のイヤホンの固有の再生特性の測定結果を元に、そのイヤホンの再生特性を期待の再生特性に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項３】
請求項１に記載の｛電圧降下補正計算行程｝に関して、
t  を時間とするところの｛測定用信号｝の時系列符号化データを  Fi(t)  とし、
Fi(t)  の再生信号を  Ei(t)  とし、
請求項１に記載の｛再生側イヤホン｝で  Ei(t)  を再生することを  第１１の特徴とし、
Ei(t)  をマイクロホン入力のレベルに適合させるべく、特定の比率で分圧した信号を
Eo(t)  とし、
Eo(t)  の時系列符号化データを  Fi(t)  とし、
Fi(t)  を得る手段を有することを  第１２の特徴とし、
u  を  Eo(t)  から  Fi(t)  へのディジタル符号化の際のサンプリングの半周期とし、
｛検出側イヤホン｝の｛端子検出信号｝を  Eec(t)  とし、
｛電圧降下補正計算行程｝経た信号が一定水準の精度を確保するに足りるデータ量に対応する。
ディジタル符号化された  Eec(t)  を特定の時間、記録したデータを  Fec(t)  とし、
s  を  +u  または  0  または  -u  のいずれかの値とし、
s  の最小分解能を  サンプリング周期の半分とする手段は  時刻  s  の前後のデータから算出するものとし、
k  を任意の比例係数とし、
Fec(t)−k＊Fi(t−s)  を  Hx(t)  とし、
Hx(t)  の強度を  Hx  とし、
Hx  が最小になる  k  の値  と  s  の値  を  それぞれ  kmin  smin  とし、
Fec(t)−kmin＊Fi(t−smin)  を  Hxmin(t)  とし、
kmin＊Fi(t−smin)  をもって  左右のリード線の共有部の電圧降下に相当する成分であるとし、
k  の値と  s  の値  を変えることで  Hxmin(t)  を得る手段を有することを  第１３の特徴とし、
Hxmin(t)  の周波数に対する強度特性をもって、請求項１に記載の｛結合特性｝とすることを  第１４の特徴とし、
請求項１に記載の第３の特徴を満足する手段、即ち、左右のイヤホンのグランド線の共有部の電圧降下が与える測定誤差の補正手段が  第１１と第１２と第１３と第１４の特徴を有するところの、
特定のイヤホンの固有の再生特性の測定結果を元に、そのイヤホンの再生特性を期待の再生特性に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項４】
請求項１に記載の｛結合アタッチメント特性補正計算行程｝と｛左右イヤホン結合計算行程｝に関し、
｛使用する｛結合アタッチメント｝の固有の伝達特性｝と｛左右のイヤホンを再生側と検出側に使うことの伝達特性の特殊性｝はあらかじめ知られているものとし、
双方の伝達特性が持つ特殊性を併せて補正する特性を｛結合アタッチメント補正係数｝とし、
｛結合特性｝に｛結合アタッチメント補正係数｝の強度を  個々の周波数ごとに乗じた特性または、双方の強度が対数表現の場合は相方を加算した特性  を｛結合アタッチメント補正後特性｝とし、
｛｛結合アタッチメント補正後特性｝の｛個々の周波数における強度の平方根｝を求める計算行程｝を｛平方根計算行程｝とし、
｛矯正前イヤホン特性計算行程｝が、少なくとも｛平方根計算行程｝を持つことを
第１５の特徴とし、
請求項１に記載の第４の特徴、即ち、｛結合アタッチメント｝の特殊性  と  左右のイヤホンを再生と検出に使うことの特殊性  の双方を補正する手段が、  第１５の特徴を有するところの、
イヤホン固有特性の測定結果を元に、そのイヤホンの固有の特性を｛期待イヤホン再生特性｝に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項５】
請求項１に記載の｛イヤホン矯正フィルター｝に関し、
｛イヤホン矯正フィルター｝は複数個の二次のフィルターが直列に機能するものとし、
それぞれのフィルターを  i  を  1  から  m  までの付番  とする  eqi  とし、
それぞれの二次のフィルターは  j  を  1、2、3  とする3個  のパラメータ  Pij  をもつものとし、
都合  i＊j個  の  Pij  によって特性が変化する｛イヤホン矯正フィルター｝を有することを  第１６の特徴とし、
｛イヤホン矯正フィルター｝の周波数に対する強度の特性を｛矯正特性｝とし、
｛矯正特性｝と｛矯正前イヤホン再生特性｝の強度を個々の周波数ごとに乗じた特性を
｛矯正後イヤホン再生特性｝とし、
｛期待イヤホン再生特性｝と｛矯正後特性｝の相違の度合いが最小であるところの｛イヤホン矯正フィルター｝の総合特性を決定するパラメータ群を  Pmin-ij  とし、
Pmin-ij  を求めるべく  Pij  の総てについて、｛調節し、検証し、決定する機能｝を
｛矯正フィルター調節機能｝とし、
｛矯正フィルター調節機能｝を有することを  第１７の特徴とし、
｛矯正フィルター調節機能｝によって決定されたパラメータ群を持つ｛イヤホン矯正フィルター｝は、音楽プレーヤーが再生しようとする楽曲のデータを入力とすることで、イヤホンの固有の再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝に矯正すべく矯正された楽曲データに変換した時系列符号化データを出力することを  第１８の特徴とし、
請求項１に記載の第６の特徴、即ち、｛矯正前イヤホン再生特性｝を｛矯正後イヤホン再生特性｝に変換する手段が第１６と第１７と第１８の特徴を有するところの、
特定のイヤホンの固有の再生特性の測定結果を元に、そのイヤホンの再生特性を期待の再生特性に近づけるべく矯正する、イヤホン特性矯正方法。
【請求項６】
請求項１に記載の｛結合アタッチメント｝に関し、
｛結合アタッチメント｝の内部で発生するところの、音波の反射が測定結果に与える影響を軽減すべく、｛結合アタッチメント｝の構造物の一部であるところのチューブの内部に装入するところの吸音効果を持つ素子を｛吸音ピース｝とし、
｛吸音ピース｝を有することを  第１９の特徴とし、
請求項１に記載の第１の特徴を満足する手段、即ち、使用する｛結合アタッチメント｝が、第１９の特徴を有するところの、左右のイヤホンを音響結合するアタッチメント。
【請求項７】
請求項１に記載の｛音響結合信号｝を得る手段に関し、
携帯端末器の｛測定用信号｝を出力するイヤホン出力端子から｛再生側イヤホン｝の端子へ接続し、かつ、｛検出側イヤホン｝の端子から携帯端末器のマイクロホン入力端子へ接続する配線変更の用具を｛配線変換アタッチメント｝とし、
｛配線変換アタッチメント｝と｛請求項１と請求項６に記載の｛結合アタッチメント｝｝を組み合わせて、一組の用具とすることを  第２０の特徴とし、
請求項１に記載の｛音響結合信号｝を得る手段の一つとして、第２０の特徴を有するところの、イヤホンの固有の再生特性を測定するための用具
【請求項８】
請求項１に記載の｛測定用信号｝の発生が｛携帯端末器｝のOS上で機能することを
第２１の特徴とし、
請求項２または請求項３に記載の｛電圧降下補正計算行程｝が｛携帯端末器｝のOS上で機能することを  第２２の特徴とし、
請求項１と請求項４に記載の、
｛音響結合補正計算行程｝と｛左右イヤホン結合特性補正算手順｝が｛携帯端末器｝の
OS上で機能することを  第２３の特徴とし、
請求項１に記載の第２と第３と第４と第５の特徴を満足する手段が、
第２１と第２２と第２３の特徴を有するところの、
イヤホンの固有の特性を期待の再生特性に矯正する元となるところの、イヤホンの固有の特性を測定する信号処理手順を持つ、携帯端末器のアプリケーションプログラム。
【請求項９】
請求項５に記載の｛矯正フィルター調節機能｝によって決定されたパラメータ群を持つところの｛矯正フィルター｝が｛携帯端末器｝のOS上で機能すべく、
｛矯正フィルター｝を有し、かつ、｛矯正フィルター調節機能｝によって決定されたパラメータ群を｛矯正フィルター｝に埋め込む機能を有することを  第２４の特徴とし、
請求項１に記載の第６と第７の特徴を満足する手段が第２４の特徴を有するところの、
測定結果を元に得られたイヤホンの固有の特性を｛期待イヤホン再生特性｝に近づけるべく矯正するところの、イヤホン用音響データ信号処理手順を持つ、携帯端末器のアプリケーションプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の説明、及び、請求項を含む全文において、下記の用語を定義する。
請求項で定義した用語は明細書においても同様とする。
以下の記述で、符号｛｝は、解釈の範囲が多様にならないよう、記述をより正確に定義する目的で、主として記述の用語に使用するものとし、｛｝内の記述は｛｝外の記述に優先して意味を持つものとする。
【背景技術】
【０００２】
イヤホンの再生特性測定
イヤホンの再生特性補正
携帯型のパーソナルコンピュータやスマートフォンと称する音楽再生機能を持つ｛携帯端末器｝は｛強力な計算処理機能と大量のメモリーと音響信号の入出力機能またはマイクロホンの入力機能｝を備えていて、これらはイヤホンの再生特性の測定には十分な機能である。
音響信号処理
スマートフォンの音楽プレーヤーの信号処理の仕組み
最小自乗法
高速フーリエ変換
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
第１に、市販されている個々の種類のイヤホンの音質が大幅に異なる。
第２に、多くのユーザにとって、絶対的な標準音質がいかなるものかわからない。
第３に、ユーザがイヤホンの再生特性を補正しようにも｛主観、個人個人の聴覚特性、楽曲ごとに特徴のある音質作り、イヤホンの耳への装着状態に左右されないようなオーソライズされた手法｝がない。
第４に、種類ごとの音楽プレーヤーはそれぞれ特徴のある音質選択機能を持っていて、多くのユーザにとって、期待する音質を意図的に選択することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１に、一対の左右のイヤホンの音の出口を音響的に結合させ、片側を｛測定用信号｝の再生用、他方をマイクロホンとしての検出用として機能させる。
｛携帯端末器｝から｛測定用信号｝を再生し、片方のイヤホンの端子へ入力し、他方のイヤホンの端子に発生する起電力を取り込む。
第２に、左右のイヤホンが共有するリード線部の電圧降下を補正し、純粋に、音響結合による、｛検出側イヤホン｝の｛結合特性｝を算出する。
第３に、｛結合特性｝の｛音響結合アタッチメント｝の特殊性  と  左右のイヤホンを再生と検出に使う方法の特殊性  の補正を加える。
以上の結果をもって、個々のイヤホンの固有の再生特性を算出する。
第４に、測定算出したイヤホンの固有の再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝に近似させるフィルターのパラメータ群を求める。
第５に、実動作のフィルターに対し、求められたパラメータ群を埋め込むことで、特定のイヤホンが持つ特殊性を｛期待イヤホン再生特性｝に矯正するところのフィルターを構成する。
第６に、そのフィルター群にプレーヤーの再生データを入力し、フィルター群の出力から｛期待イヤホン再生特性｝に近似の音質の再生信号を得る。
第７に、携帯端末器が持つ再生機能、マイクロホン機能、計算機能、表示機能を利用する。
【発明の効果】
【０００５】
第１に、｛個々のユーザが所有するイヤホンの音質｝を個々のユーザ自身の手で、一定水準の音質で再生できるよう、再生音質を補正することができる。
第２に、｛期待イヤホン再生特性｝の音質になるよう、補正されたイヤホンの音質は、一定の水準の音質を基準に、それぞれのユーザの好みの音質の選択を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】は、左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
【図２】は、左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
【図３】は、左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
【図４】は、左右のイヤホンリード線がグランド線の一部を共有する場合の説明図。
【図５】は、携帯端末器が左右のイヤホン出力と一個のマイクロホンの入力端子を持つ場合に可能なイヤホンの接続例の説明図。
【図６】は、携帯端末器が左右の音響出力と左右のマイクロホン入力端子を持つ場合に可能なイヤホンの接続例の説明図。
【図７】は、イヤホンの再生特性を測定し、計算する｛構造と行程｝の一例の説明図。
【図８】は、イヤホンの再生特性を測定し、計算する｛構造と行程｝の一例の説明図。
【図９】は、イヤホンの再生特性の測定結果を元に、目標とする特性に矯正するための｛フィルターのパラメータの決定方法の一例｝と｛決定されたパラメータを持つフィルターを使って、そのイヤホンの固有の特性を補正する方法の一例｝の｛構造と行程｝の説明図。
【図１０】は、再生特性に強い癖を持つイヤホンの音響結合の測定例と電圧降下の補正例。
【図１１】は、測定したイヤホンの結合特性から、イヤホンの再生特性を算出するまでの行程ごとの特性例。
【図１２】は、得られたイヤホン特性を｛期待イヤホン再生特性｝に変換した再生特性。
【図１３】は、測定例に使ったイヤホンの生産工程での検査データ。
【図１４】は、｛純抵抗｝と｛リード線を含むイヤホンのインピーダンス特性｝の比較
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
｛イヤホン特性測定用の携帯端末器のアプリケーションプログラム｝と｛結合アタッチメント｝と｛測定用接続アダプタ｝。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
｛アプリケーションプログラム｝と｛結合アタッチメント｝と｛測定用接続アダプタ｝を商品としてコンシューマ市場に供給。
【実施例】
【０００９】
図１は左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
一般的なイヤホンのイヤピースを外した状態で、左右のイヤホンを音響的に結合させた状態を示す。
1  は｛再生側イヤホン｝、2  は｛検出側イヤホン｝、3  は｛結合アタッチメント｝、
4  は｛測定用信号｝、5  は｛再生側イヤホン｝の再生音が｛検出側のイヤホン｝に伝わる経路、6  は検出側イヤホンの起電力である。
【００１０】
｛結合アタッチメント｝は左右のイヤホンを音響的に結合する役割を持つ。
｛再生側イヤホン｝の再生音は双方のイヤホンの音の出口を介し、｛検出側イヤホン｝のダイヤフラムに伝わる。ダイヤフラムの振動は起電力を発生する。その起電力の｛測定用信号｝に対する関係はイヤホンの変換特性に依存する。大雑把な傾向であるが、イヤホンの左右を音響結合させて得られる起電力、即ち｛実音響結合信号｝はイヤホンの再生特性の自乗に比例する。従って、｛得られた｛音響結合信号｝の｛測定用信号｝に対する関係｝、即ち、｛結合特性｝の周波数ごとの強度の平方根を得る、という補正を加えることで、実際のイヤホンの再生特性に近い測定結果を得ることができる。
【００１１】
具体的な補正の計算式については、個々の測定系に固有の性質があり、その固有の特性に補正を作用させることは本案発明の本質である。それぞれの固有の性質の詳細な定義については本案発明の本質とするところではないので、説明を省略する。
【００１２】
｛音響結合検出信号｝に対し、補正すべき最も大きなファクターに、以下の二つがある。
第１に、測定系に再生側と検出側に同一のイヤホンを相乗的に使っていることから、
イヤホン固有の性質の自乗が測定結果に反映されること。
第２に、結合アタッチメントの寸法形状。
【００１３】
図２は左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
一般的なイヤホンのイヤピースを装着した状態で、左右のイヤホンを音響的に結合した状態を示す。
図１と同番号は同機能である。101  と  201  はそれぞれ左右のイヤピース、31  は結合アタッチメントである。
｛端子検出信号｝に対し、補正すべきファクターは図１の場合と同様である。
【００１４】
図３は左右のイヤホンの音響結合の一実施例の説明図。
一般的なイヤホンのイヤピースを装着した状態で、左右のイヤホンを音響的に結合した状態を示す。
図３の、図１と同番号、図２と同番号  は同機能である。32  は｛｛結合アタッチメント｝のチューブ内部に装入した｛吸音ピース｝｝である。｛結合アタッチメント｝の内部では、音響エネルギーが一方から他方に伝達されるが、材質や形状寸法に依存して音波の反射が発生する。音波の反射は、測定結果である｛結合特性｝に影響を与え、誤差を生じさせる。イヤホンを耳に装着した、実際の使用状態においても、伝達経路では、何らかの音波の反射の発生があって、その特性の細部は複雑である。イヤホンの種類やイヤホンの差し込み状態などの影響をも受ける。このような反射波の影響を細かく補正することは簡単ではなく、また、全体の音質に大きく影響を与えるファクターでもない。しかしながら、反射は、測定誤差を軽減する意味で、抑制されることが望ましい。図3に示すように、結合チューブの内部に適度な吸音材を設けることは簡単で、有効な手段である。
以上は請求項６に対応する。
【００１５】
図４は左右のイヤホンのグランド線の一部を共有する場合の説明図。
図１と同番号は同機能である。
11  と  21  はそれぞれ、枝分かれした左右のイヤホンのリード線、7  はイヤホンプラグの胴の部分、10  はイヤホンプラグのグランド端子、12  と  22  はそれぞれ左右のイヤホン端子のホット側、8  は左右のイヤホンのグランドリード線の共有部の分岐点、9  は左右のイヤホンのグランド線を共有している部分である。市場における大多数のイヤホンのプラグはグランドが左右共通の３端子である。左右のグランド線を共有している部分の長さはイヤホンの種類によっても異なる。中には、グランド線の共有部分がない種類もある。一般的には、イヤホンプラグの内部や携帯端末の内部の配線にも左右のグランド線の共有部分があるので、厳密には、全てのイヤホンのグランド線の共有部分が存在する、と考えられる。
【００１６】
グランド線の共有部分では、｛再生側イヤホン｝に流れる電流による電圧降下が生じる。グランド線の共有部分の電圧降下は、検出側のイヤホンの  純粋な音響結合による起電力  に加算される。検出側イヤホンの起電力が小さいことから、グランド線の共有部の電圧降下は、測定誤差に大きく影響することから、精密に取り除く必要がある。
【００１７】
図５は携帯端末器が左右の音響出力と一個のマイクロホンの入力端子を持つ場合のイヤホンジャックとイヤホンプラグの接続の説明図。
図１、図４と同番号は同一機能である。GND  はグランド、L  は左側、R  は右側、MIC  はマイクロホン入力、7  はイヤホンプラグ、71  はイヤホンプラグとイヤホンジャックの間の測定用中継接続、72  はイヤホンジャック、91  は左右のグランド線の共有部分、10、12、22  はそれぞれ、イヤホンプラグのグランド端子、左側端子、右側端子、111  と  211  はそれぞれグランド線が分岐して左右のイヤホンのグランド端子に接続される部分、112  と  212  はそれぞれ左右のイヤホンのホット側のリード線である。
71  は  イヤホンプラグから携帯端末器のイヤホンジャックの接続を中継し。イヤホンの特性を測定するための端子の接続を変換するところの接続変換用の役割を持つ。
【００１８】
携帯端末器の  GND  は  イヤホンの共有GND端子に接続される。
携帯端末器の  L側  はイヤホンの  L側の  ホット端子に接続され、｛再生側イヤホン｝に｛測定用信号｝を供給する。
携帯端末器の  MIC入力  はイヤホンの  R側の  ホット端子に接続するよう、配線を変更し、｛検出側イヤホン｝の起電力がMIC入力となる。
91の共有グランド線の部分では｛再生側イヤホン｝に流れる電流によって電圧降下が発生し、その電圧降下によって右側イヤホンが発生する起電力に加算され、右側イヤホン端子で測定する｛端子検出信号｝となる。
【００１９】
図６は携帯端末器が左右の音響出力と左右のマイクロホン入力端子を持つ場合のイヤホンの接続の説明図。
図６の図５と同番号は同機能である。71の接続変換プラグジャックの内部の配線は図５と異なる。711、712は測定用信号を分圧する抵抗器である。分圧された｛測定用信号｝は、携帯端末器の音響入力端子のL側に接続される。R側は図５と同様、｛検出側イヤホン｝が接続される。この方法により、｛測定用信号｝に比例した電圧と｛測定用信号｝によって発生した｛端子検出信号｝は、ディジタル信号処理系統の時間遅れとアナログ系の特性の劣化による影響を受けることなく、双方が同じ条件で測定されることになる。しかしながら、装置によっては左右のディジタル符号に変換する機能が、サンプリングの半周期分の時間差を持っている場合がある。従って、請求項３に記述のように、サンプリングの半周期の時間差を試みて  Hxmin(t)  を検証しなければならない。
【００２０】
図７はイヤホンの再生特性を測定し計算する構造と行程の説明図。
音響信号の入出力端子が、図５に示すところのモノラルマイク入力端子を持つ携帯端末器の場合に適用する。
｛請求項２に記述のイヤホンのグランド線の電圧降下｝と｛結合アタッチメント｝の伝達特性｝と｛左右のイヤホンを再生側と検出側に使うことによる特殊性｝の補正  を作用させるところの携帯端末のOS上で機能するアプリケーションプログラムの構造と行程のブロック図を示す。
携帯端末器では、音響信号の再生行程で、再生しようとする時系列符号データを出力機能に転送の後、  100m秒  から  3秒  程度の不確定な遅延が発生することから、請求項２に記述の時間差を試みて  Hxmin(t)  を算出する必要がある。
図７の場合、Fi(t)  は時系列符号化データであることから、Fec(t)  との間に  100m秒  から  3秒  程度の不確定な時間差があるので、余裕をもって約5秒程度のバッファメモリが必要である。
｛結合特性｝の算出のために比較しようとする二つの記録信号の時間差が長ければ数秒、しかも、携帯端末器の動作状況や機種や再生楽曲に依存するデータバッファメモリのサイズの影響を受けて遅延時間が大きく左右されるので、請求項３に記載の時間差  s  の特定に時間を要する。とはいっても、測定時間は人の動作に較べれば高速であることから、実用上は全く差し支えない。
【００２１】
図７の図５と同番号は同機能である。
Fi(t)  は｛測定用信号｝であるホワイトノイズを記録した時系列符号化データ、
Fec(t)  は｛端子検出信号｝を記録した時系列符号化データ、
DELAY  は請求項２に記載の時間差  s  に相当する時系列符号化データの時間に対応する読み出し相対アドレスである。s  の最小単位であるところのサンプリング周期の半分の時間差は  前後のデータから求める。
k  は比例係数、
{k,s}CONTROL  は  k  と  s  を操作して請求項２に記述の  Hxmin(t)  を満足するところの  kmin  と  smin  を決定する機能、  s  は  0.1秒  から  3秒  程度の範囲、
DIFF1  は請求項２に記述の  差信号  Fec(t)−k＊Fi(t−s)  を発生する機能、
FFT  は｛結合特性｝を求めるための  高速フーリエ変換機能、
COMP-DATA  は請求項４に記述の、｛｛結合アタッチメント｝の特殊性｝と｛左右のイヤホンを、再生と検出に使うことの伝達特性の特殊性｝の補正特性、
MODIFY  は  COMP-DATA  を受けて｛結合特性｝の各周波数に対する強度を補正する機能、
SQR  は  MODFY  が出力する特性の各周波数に対応する強度の平方根を求める機能であり、FFT、COMP-DATA、MODIFY、SQR  が、請求項４に記述の｛結合アタッチメント補正特性計算行程｝に相当する。
EARPHONE-CHARA  は｛矯正前イヤホン特性｝である。
D−＞A  はディジタル−アナログ変換部
D＜−A  はアナログ−ディジタル変換部
【００２２】
図８は、イヤホンの再生特性を測定し計算する構造と行程の説明図。
音響信号の入出力端子が、図６に示すところのステレオマイク入力端子を持つ携帯端末器の場合に適用できる。
｛請求項３に記述のイヤホンのグランド線の電圧降下｝と｛｛結合アタッチメント｝の伝達特性｝と｛左右のイヤホンを再生側と検出側に使うことによる特殊性｝の補正を作用させるところの携帯端末のOS上で機能するアプリケーションプログラムの構造と行程のブロック図を示す。
｛結合特性｝算出のために比較しようとする二つの記録信号の時間差が高々サンプリング周期の半分であることから、イヤホンのグランド線の共通部の電圧降下の計算時間が短い。
そして、比較する二つのデータの生成条件が揃っていることから、図７に比べ、端末器内部のアナログ系統の誤差の影響が極めて小さい。
【００２３】
図８の、図６及び図７と同番号は同機能である。
WHITE-NOISE  は｛測定用信号｝であるホワイトノイズデータ、
Fi(t)  は  ｛再生側イヤホン｝のイヤホン端子の電圧を分圧した信号を記録した時系列符号化データ、
Fec(t)  は｛端子検出信号｝を記録した時系列符号化データ、
DELAY  は請求項３に記載の  時間差  s  に相当する時系列符号化データの読み出し相対アドレスである。サンプリング周期の半分の時間差は  前後のデータから求める。
【００２４】
図９は、測定計算されたイヤホンの再生特性を、目的とする再生特性に矯正するための一実施例の構造と行程の説明図である。
図９は、請求項４に対応して、フィルターを使った矯正方法の一例を示すが、｛矯正フィルター｝の種類や具体的構成については本案発明の本質とするところではない。
【００２５】
図９（ａ）はプレーヤーとして音を再生するブロックであって、5個の二次のフィルターが、イヤホン固有の再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝に矯正する機能の  構造と行程  の一実施例を示す。
MUSIC-DATA  は再生する楽曲のデータ、
eq1、eq2、eq3、eq4、eq5  はそれぞれ二次のフィルターであって、各フィルターの特性を決定するパラメータは、図９（ｂ）に示すブロックによって決定されたものである。
PARAMETER-SET  はそれぞれのフィルターの特性を決定するパラメータ群である。
eq1、eq2、eq3、eq4、eq5  はそれぞれ｛超低音、中低音、中高音、高音、超高音｝の特性の変動範囲を受け持つ。変動範囲は一例であって、どのような変動範囲とするかについては本案発明の本質ではない。
eq5  の出力は、イヤホンの固有の再生特性の特殊性を、目的とする再生特性に矯正した時系列符号化データである。
OUTPUT  は時系列符号化データを実時間で再生する機能、
EARPHONE  はイヤホン、
SOUND  は再生音である。
【００２６】
図９の説明で、フィルターの数は５個であるが、一般的に、イヤホン固有の特性はその使用環境の影響を受けて、細かいレベルではかなり複雑である。それらの細かい特性の補正は通常のリスニングにとって重要なファクターではない。音質の違いとして感じるのは上記の５つの帯域、もしくはせいぜい7つの帯域に分割して評価することができる。フィルターの数については本案発明の本質ではない。イヤホンの数は一般的には任意の複数であるが、実用的には、少なくとも３個、多くとも７個で実用上十分機能する。
再生音  SOUND  の音質はイヤホンが持つ特殊性をeq1、eq2、eq3、eq4、eq5  によって、｛期待イヤホン再生特性｝に近づけるべく矯正された音質となる。
｛期待イヤホン再生特性｝に矯正された音質がユーザの好みに合うかどうかの課題がある。  eq5  の出力をイヤホン出力とするか、あるいは  eq5  の出力に、ユーザが好みの音質を選択できるよう、音質効果を作用させることは本案発明の本質ではない。
【００２７】
図９（ｂ）は図９（ａ）の  eq1  から  eq5  までのフィルター群のパラメータ群を決定し、イヤホンの矯正特性を得る機能の  構造と行程  の説明図である。
EARPHONE-CHAR.  は図７の実施例に示す機能で得られた特定のイヤホンの周波数に対する強度の特性である。この特性は周波数に対する強度の二次元パターンであって、EQ1  の入力となる。
フィルターを信号処理ではなく、周波数に対する強度特性のパターンで修正する機能を
｛EQシミュレータ｝とする。
EQ1、EQ2、EQ3、EQ4、EQ5  は｛結合アタッチメント｝の特殊性を補正するための、それぞれ、パラメータの可変範囲に制限を持つ｛EQシミュレータ｝である。
5個の｛EQシミュレータ｝は図９（ａ）の5個のフィルターに対応し、それぞれの｛EQシミュレータ｝の可変範囲は図９（ａ）の各フィルターの変動範囲と同じである。
EQ5  の出力は、EARPHONE-CHAR.  を5個のEQシミュレータの直列接続によって矯正されたものである。
REFFERENCE  は請求項１に記述の｛期待イヤホン再生特性｝である。
｛期待イヤホン再生特性｝の特性そのものの定義については本案発明の本質ではない。
DIFF2  は｛EQ5の出力とREFFERENCE｝の比較機能である。比較結果は、各周波数に対する強度の、全周波数帯における相違の度合いである。
EQ-CONTROL  は、｛EQ5の出力とREFFERENCE｝の相違の度合いを最小にすべく、5個の｛EQシミュレータ｝のパラメータ群を調節し、決定する。パラメータ群は各｛EQシミュレータ｝の  中心周波数とQ値とゲイン  の３個のパラメータで表現することができる。
EQコントロールが決定したパラメータ群は、図９（ａ）の  実信号処理を司るイコライザ  eq1  から  eq5  のパラメータとして、  PARAMETAER-SET  に転送される。
【００２８】
｛期待イヤホン再生特性｝に、｛測定したイヤホンの再生特性の逆数｝を乗算して正確な補正特性と求める手法は理論的には可能であるが、一般的に、実動作をさせるフィルターとしては規模が大きく、計算行程にも不安定要因があることや、解が存在しないこともあって、判断機能での対応が必要となり、実用的ではない。図９の方法は簡単で、実用的な手法の一つである。
【００２９】
図１０は、再生特性に強い癖を持つイヤホンの、音響結合の測定例。
請求項３の｛電圧降下補正計算行程｝を実動作させた結果の実測値の特性である。
横軸は周波数、縦軸はそれぞれの周波数における信号または結合の強度である。それぞれのグラフの縦軸の強度は0dBが明確に定義されたものではなく、測定結果や計算結果の各工程における、絶対尺度の修正がなされない表現値であり、特性間の相対的関係を評価するための特性である。
【００３０】
01  は｛測定用信号｝、
02  は共有グランド線の電圧降下がある場合の、音響結合による供試イヤホンの｛端子検出信号｝の実測例、
03  は共有グランド線がない場合の供試イヤホンの｛端子検出信号｝の実測例、
04  は請求項３に記述の方法により、共有グランド線の電圧降下の自動補正を作用させた場合の、音響結合による供試イヤホンの｛結合特性｝の実測例である。但し、時間差の分解能をサンプリング周期としてあることから、半周期分の誤差を含む。
05  は  04  に対し｛結合アタッチメント｝の伝達特性を補正した周波数特性、
【００３１】
03  と  04  での8kHz以下での若干の相違は測定誤差から発生するものであり、本案発明の本質であるところの、イヤホン固有の特性の補正に照らして無視できるものである。
03と04での8kHz以上での10dB前後の相違は測定系から発生するものである。測定器として設計されていないコンシューマユースのノートPCでの測定によるもので、主として｛左右の信号がディジタル変換する際に生じるところの、サンプリング周期の半分の位相差｝による誤差である。
この周波数帯域においては、標準測定器と実際の使用状態との相違も大きく、また、イヤホンの装着状態に依存する特性のバラツキも極めて大きいことから、測定結果に基づく補正の重要性が低い。
以上の理由で、この請求項３の手法による｛結合特性｝の測定結果は実用的に充分である、と判断できる。
【００３２】
図１１は、左右イヤホンの結合特性の測定結果から、イヤホンの再生特性を算出するまでの行程ごとの特性。
請求項４に記述の｛平方根計算行程｝を実動作させた結果の実測値である。
04は、検出側の｛端子検出信号｝からグランド線の共有部分の電圧降下を自動補正した信号の周波数特性であって、図１０の04と同じである。
05  は  04  に対し｛結合アタッチメント｝の伝達特性を補正した信号の周波数特性、
06  は  05  の各周波数軸上の強度の平方根である。
｛結合特性｝の実測値の｛各周波数上の強度の平方根を求める｝ことによって得られる信号の周波数特性が、供試イヤホンの工場出荷検査の特性に近づくよう｛｛結合特性｝をフィルターによってイヤホン出力の特性を補正する｝という｛イヤホン再生特性計算行程｝の一実施例により算出したイヤホン特性の計測結果を示す。
【００３３】
図１２は、得られたイヤホンの特性を｛期待イヤホン再生特性｝に変換した再生特性。
07  はホワイトノイズを入力とし、供試イヤホンの｛矯正パラメータ群｝を埋め込んだ
｛矯正フィルター｝の出力を再生信号とする供試イヤホンの再生特性である。
図６の接続図により、図８のブロック図に示す一実施例により測定算出し、図９のブロック図に示す５個の二次のフィルターで、供試イヤホンの再生特性を計算矯正したところの再生特性である。
｛図１２の特性を測定した装置と図１３の特性を測定した装置が異なる種類であること｝と｛矯正フィルターが５個のフィルターからなることによる精度｝と｛測定系の特殊性  を主要因とする誤差｝が含まれているが、図１３の071、あるいは図１１の  06  の特性が示すように、元々の癖の強い特性が大幅に矯正されていることを示す。
【００３４】
図１３は測定例に使ったイヤホンの生産工程での検査結果。
071  はその周波数特性である。
一般的には、標準化された工業規格に準拠して測定されていることから、イヤホンの固有の特性を表していると見なしても差し支えない。
生産工程での検査結果が必ずしもそのイヤホンの絶対的な特性を表現しているものではなく、071  の特性は、5000Hz以上の範囲において、測定器の音響結合系に精度の不足があると読み取ることができる。
｛イヤホン再生特性計算行程｝の結果、即ち図９の周波数特性  04  が図１１の周波数特性  071  に近づくよう、｛イヤホン再生特性計算行程｝の計算行程を設計することは、実用的な手法である。
【００３５】
図１４は、イヤホンの電気インピーダンスと純抵抗のインピーダンスを比較した周波数特性の実測例である。08  は定電流ホワイトノイズによる純抵抗の両端の電圧の周波数特性、09  は定電流ホワイトノイズによるイヤホン端子の電圧の周波数特性である。両者は音響周波数帯で平坦であり、イヤホンの電気インピーダンスは純抵抗として計算できる。
従って、請求項２と請求項３のイヤホンのリード線やイヤホンのボイスコイルを純抵抗と見なして実測計算する手法に、実用上問題となる誤差を発生させないことの裏付けとなるデータである。
図１１、図１２、図１４は測定用信号がホワイトノイズの場合の測定結果であるが、測定用信号が正弦波スイープによる場合も、ホワイトノイズによる場合と一対一に対応する。    
【００３６】
請求項１は本案発明の基本的手法に関するもので、以下の手法の組み合わせによる。
｛結合アタッチメント｝を使用。
｛結合アタッチメント｝で左右のイヤホンを結合させる。
一方から｛測定用信号｝を再生、他方をマイクロホンとして、音響信号を検出。
イヤホンのリード線のグランド線を共有する部分の電圧降下を補正。
｛結合アタッチメント｝が持つ伝達特性の特殊性を補正。
左右のイヤホンを再生と検出に使うところの伝達特性の補正。
測定したイヤホンの特性の｛期待イヤホン再生特性｝への矯正
【００３７】
請求項２は、請求項１に記述の｛電圧降下補正計算行程｝の一実施例であって、携帯端末器のマイクロホン入力がモノラルの場合に応用できる具体的手法に関するもので、以下の手法の組み合わせによる。
｛再生側イヤホン｝から｛測定用信号｝を再生。
｛検出側イヤホン｝の｛端子検出信号｝をモノラルマイクロホン入力で測定。
｛結合特性｝を｛測定用信号｝の元になる時系列符号データと｛端子検出信号｝の時系列符号化データから算出
【００３８】
請求項３は、請求項１に記述の｛電圧降下補正計算行程｝の一実施例であって、携帯端末器のマイクロホン入力がステレオの場合に応用できる具体的手法に関するもので、以下の手法の組み合わせによる。
｛再生側イヤホン｝から｛測定用信号｝を再生。
｛検出側イヤホン｝の｛端子検出信号｝をステレオマイクロホン入力のR側で測定。
｛測定用信号｝を分圧した信号をステレオマイクロホン入力のL側で測定。
｛結合特性｝を｛測定用信号｝のイヤホン端子信号を分圧した信号の時系列符号化データと｛端子検出信号｝の時系列符号化データから算出。
【００３９】
請求項４は請求項１に記述の｛結合アタッチメント特性補正計算｝の一実施例に関する。
【００４０】
請求項５は、請求項１に記述の｛イヤホン矯正フィルター｝の一実施例に関する。
【００４１】
請求項６は、請求項１に記述の｛結合アタッチメント｝に使うチューブの実用的な一例に
関する。
【００４２】
請求項７は、請求項１を具現化する際、必要なイヤホンの固有の特性を測定するに必要な用具に関する。
【００４３】
請求項８は、請求項１から４に記述のイヤホンの再生特性の測定方法を、携帯端末器のＯＳ上で機能させるところの、アップリケーションプログラムに関する。
【００４４】
請求項９は、請求項１と請求項５に記述の、測定したイヤホン固有の再生特性を｛期待イヤホン再生特性｝に矯正する方法を、携帯端末器のＯＳ上で機能させるところの、アップリケーションプログラムに関する。
【符号の説明】
【００４５】
｛測定用信号｝              主として音響周波数帯域のホワイトノイズ
｛イヤホン固有特性｝ 特定の工業規格に準拠する測定装置によるイヤホン再生特性
｛結合アタッチメント｝      左右のイヤホンを音響結合させるチューブ
｛再生側イヤホン｝   ｛測定用信号｝を再生する側のイヤホン
｛検出側イヤホン｝   マイクロホン代わりのイヤホン
｛実音響結合信号｝   ｛検出側イヤホン｝のボイスコイルの起電力
｛端子検出信号｝     イヤホン端子の起電力
｛電圧降下信号｝     イヤホンリード線のグランド共通部の電圧降下
｛音響結合信号｝     ｛端子検出信号｝―｛電圧降下信号｝
｛電圧降下補正計算行程｝｛端子検出信号｝―｛電圧降下信号｝の計算手順
｛結合特性｝         ホワイトノイズの再生による｛音響結合信号｝の周波数に対す
る強度特性
｛結合アタッチメント特性補正計算行程｝
｛結合特性｝から｛結合アタッチメント｝の伝達特性を補正する計算手順
｛左右イヤホン結合特性｝｛結合アタッチメント特性補正計算行程｝による計算結果
｛左右イヤホン結合特性補正計算行程｝
｛左右イヤホン結合特性｝から左右のイヤホンを音響結合させ
ることでイヤホン再生特性を測定する方法の特殊性を補正する
計算手順
｛矯正前イヤホン再生特性｝
｛左右イヤホン結合特性補正計算行程｝の計算結果
｛イヤホン矯正フィルター｝
｛矯正前イヤホン再生特性｝を期待再生特性に矯正するフィルター
｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝
｛イヤホン矯正フィルター｝の特性を決定するパラメータ群
｛矯正パラメータ決定機能｝
｛イヤホン矯正フィルターパラメータ群｝のパラメータ群を
決定する制御機能
｛矯正後イヤホン再生特性｝
｛イヤホン矯正フィルター｝によって矯正されたイヤホンの
再生特性
｛期待イヤホン再生特性｝
音質を矯正したいイヤホンの目的とする再生特性
｛EQシミュレータ｝   実動作の｛イヤホン矯正フィルター｝の特性を、シミュレート
する機能で、｛EQシミュレータ｝で決定したパラメータを
実動作の｛イヤホン矯正フィルター｝に転送する。
【００４６】
01     ｛測定用信号｝のイヤホン端子の実測例
02     共有グランド線がある場合の、｛端子検出信号｝の実測例
03     共有グランド線がない場合の、｛端子検出信号｝の実測例
04     02  の信号に対し、共有グランド線の電圧降下を補正した計算結果
05     04  の信号に対し、｛結合アタッチメント｝の固有特性を補正した計算結果
06     05  の特性の、各周波数軸上の強度の平方根の計算結果
07     ｛イヤホン矯正フィルター｝によって｛期待イヤホン再生特性｝に矯正した
供試イヤホンの実測値
071    供試イヤホンの生産工程で実測された供試イヤホンの再生特性計算結果
08     定電流ホワイトノイズによる純抵抗の両端の電圧実測例
09     定電流ホワイトノイズによるイヤホン端子の電圧実測例
1      ｛再生側イヤホン｝
2      ｛検出側イヤホン｝
3      ｛結合アタッチメント｝
4      ｛測定用信号｝
5      再生音の伝達経路
6      ｛検出側イヤホン｝の起電力
7      ３端子イヤホンプラグ
8      共有のグランド線から左右への分岐点
9      共有のグランド線の部分
10     ３端子プラグのグランドのコンタクトの部分
11     再生側イヤホンのリード線
12     ３端子プラグの再生側イヤホンのコンタクトの部分
21     ｛検出側イヤホン｝のリード線
22     ３端子プラグの｛検出側イヤホン｝のコンタクトの部分
31     ｛結合アタッチメント｝
71     イヤホン側プラグと携帯端末側ジャックの接続部
72     携帯端末側ジャック
91     共有グランド線
101    再生側のイヤホンピース
111    再生側のイヤホンのグランドリード線
112    再生側のイヤホンのホットリード線
201    検出側のイヤホンピース
211    検出側のイヤホンのグランドリード線
212    検出側のイヤホンのホットリード線
【００４７】
GND    グランド端子
L      プラグまたはジャックの左側端子
R      プラグまたはジャックの右側端子
MIC    マイク端子
WHITE-NOISE
ホワイトノイズ発生部
D<-A       アナログ−ディジタル変換部
D->A       ディジタル−アナログ変換部
Fi(t)  ｛測定用信号｝の時系列符号化データ
Fec(t) ｛端子検出信号｝の時系列符号化データ
DELAY  時間差
s      時間差
k      イヤホンの共有グランド線の電圧降下に相当する起電力を計算するための係数
{k,s}-CONTROL
係数  k  と時間差  s  の調節機能
DIFF1  減算機能
FFT    高速フーリエ変換
COMP-DATA
｛結合アタッチメント｝と、左右のイヤホンを音響結合させて測定する
｛結合特性｝の特殊性を補正するパラメータ
MODIFY
FFT出力を  COMP-DATA  の補正パラメータによって補正する機能
SQR    平方根を求める機能
EARPHONE-CHARA.
｛端子検出信号｝から電圧降下と測定方法の特殊性を補正した結果得られた
供試イヤホンの特性
eq1、eq2、eq3、eq4、eq5
それぞれ二次のフィルター
DIFF2  減算機能
EQ1、EQ2、EQ3、EQ4、EQ5
eq1、eq2、eq3、eq4、eq5  に対応する｛EQシミュレータ｝
REFFERENCE
周波数特性の｛期待イヤホン再生特性｝のパターン
EQ-CONTROL
DIFF2の減算結果が最小になる、5個のフィルターのパラメータの制御機能
PARAMETER-SET EQ-CONTROL  が決定したイヤホンの固有の再生特性