Модель уха, искусственная голова и измерительная система и способ измерения с использованием модели уха и искусственной головы

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к акустической метрологии. Измерительная система для оценивания акустического устройства, причем акустическое устройство позволяет пользователю слышать звук посредством вибрации вибрирующего элемента, система содержит модель уха, включающую в себя искусственное ухо, смоделированное в соответствии с ухом человека, и искусственный наружный слуховой проход, составляющий единое целое с искусственным ухом, и микрофон. Благодаря тому, что акустическое устройство находится в состоянии контакта с искусственным ухом, вибрация передается от искусственного уха к искусственному наружному слуховому проходу. Причем твердость по Шору искусственного наружного слухового прохода составляет от 20 до 60. При этом микрофон располагается на конце искусственного наружного слухового прохода. Искусственный наружный слуховой проход присоединен к трубчатому участку. Модель уха присоединена к модели головы. Модель уха включает в себя участок, выполненный из материала, отвечающего IEC 60318-7. Модель уха дополнительно включает в себя искусственный хрящ, заглубленный в искусственном ухе, и искусственный хрящ находится в положении, соответствующем козелку в искусственном ухе. Технический результат – повышение эффективности измерений. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] По данной заявке испрашивается приоритет и преимущество японской патентной заявки № 2013-220626 поданной 23 октября 2013 г., содержание которой в полном объеме включено в данное описание в порядке ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Это изобретение относится к измерительной системе и пр. для оценивания акустического устройства, например наушника или головного телефона, который позволяет слышать звук посредством передачи вибрации путем размещения акустического устройства, которое включает в себя вибрирующее тело, в ухе человека или прижатия акустического устройства к уху.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] В JP 2005-348193 A (PTL 1) упомянуто акустическое устройство, например мобильный телефон и т.п., которое передает звук, распространяющийся в воздухе, и звук, распространяющийся в кости, к пользователю. В качестве звука, распространяющегося в воздухе, PTL 1 раскрывает звук, который передается в слуховой нерв пользователя за счет вибраций воздуха, вызванных вибрирующим объектом, которые передаются через наружный слуховой проход к барабанной перепонке и вынуждают барабанную перепонку вибрировать. В качестве звука, распространяющегося в кости, PTL 1 раскрывает звук, который передается в слуховой нерв пользователя через участок тела пользователя (например, хрящ наружного уха), который контактирует с вибрирующим объектом.

[0004] В телефоне, раскрытом в PTL 1, прямоугольное пластинчатое вибрирующее тело, выполненное из пьезоэлектрического биморфа и гибкого вещества, присоединено к наружной поверхности корпуса посредством упругой детали. В PTL 1 раскрыто, что при подаче напряжения на пьезоэлектрический биморф в вибрирующем теле, пьезоэлектрический материал расширяется и сжимается в продольном направлении, вынуждая вибрирующее тело вибрировать. Звук, распространяющийся в воздухе, и звук, распространяющийся в кости, передаются к пользователю, когда пользователь приводит вибрирующее тело в контакт с ушной раковиной.

[0005] Помимо телефона и т.п., который передает звук при удержании в руке и прижатии к уху, другие устройства, которые могут передавать звук на основе такого принципа передачи, включают в себя наушники и головные телефоны, которые используются, будучи прицепленными и удерживаемыми где-либо на голове человека.

БИБЛИОГРАФИЯ

Патентный источник

[0006] PTL 1: JP 2005-348193 A.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

[0007] Было установлено, что для оценивания акустического устройства, которое выполнено с возможностью для передачи звука, распространяющегося в кости, к пользователю через хрящ наружного уха, например, вышеописанного телефона и наушников или головных телефонов, используемых путем удержания где-либо на голове человека, включающей в себя ухо, необходимо измерять величину вибрации, которая действует приблизительно на слуховой нерв человека вследствие вибрации вибрирующего тела.

[0008] Поэтому полезно обеспечить измерительную систему, способ измерения и различные детали и пр., которые можно использовать в измерительной системе и способе измерения, которые позволяют измерять величину вибрации, взвешенную для характеристик передачи вибрации в ухе человека, и которые позволяют оценивать акустическое устройство, которое включает в себя вибрирующее тело.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0009] Предложенная измерительная система служит для оценивания акустического устройства, которое включает в себя вибрирующий элемент и позволяет слышать звук посредством передачи вибрации, и измерительная система включает в себя модель уха, включающую в себя искусственное ухо, смоделированное в соответствии с ухом человека, и искусственную височную кость в контакте с искусственным ухом; и детектор вибрации, располагающийся в искусственной височной кости.

ПОЛЕЗНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

[0010] Согласно этому изобретению, величину вибрации можно измерять с учетом характеристик передачи вибрации через ухо человека и височную кость, и можно оценивать различные акустические устройства, слуховые аппараты и т.п., которые включают в себя вибрирующее тело и заставляют вибрировать ушную раковину.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] В прилагаемых чертежах:

фиг.1 - вид в разрезе, схематически демонстрирующий конструкцию измерительной системы согласно варианту осуществления 1;

фиг.2 - вид в разрезе, демонстрирующий наушник, который является примером цели измерения;

фиг.3 - вид в разрезе и вид в плане искусственного уха;

фиг.4 - вид в плане искусственного уха и искусственного хряща;

фиг.5 - вид в разрезе и вид в плане искусственной височной кости;

фиг.6 - функциональная блок-схема секции измерительной системы, показанной на фиг.1;

фиг.7 схематически демонстрирует конструкцию измерительной системы согласно варианту осуществления 2; и

фиг.8 - вид в разрезе и вид в плане искусственной височной кости согласно варианту осуществления 3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0012] Варианты осуществления описаны ниже со ссылкой на чертежи.

[0013] Вариант осуществления 1

Фиг.1 схематически демонстрирует конструкцию измерительной системы согласно варианту осуществления 1. Измерительная система 10 согласно этому варианту осуществления включает в себя модель 50 уха, поддерживаемую на основании 30. Ниже описан наушник тип хрящевой проводимости в качестве примера акустического устройства 100. Согласно фиг.2, акустическое устройство 100 включает в себя корпус 101, подлежащий введению в ушное отверстие человека, и пьезоэлектрический элемент 102 в корпусе 101. Корпус 101 вибрирует под действием пьезоэлектрического элемента 102. Акустическое устройство 100 включает в себя защитную пленку, образованную резиновым материалом 103 на участке, который примыкает к уху человека. Резиновый материал 103 служит для подавления внешнего трения, ударов и т.п. и не является существенным. Соответственно, защитная пленка, предпочтительно, является объектом в форме пленки, чтобы не препятствовать передаче вибрации. Альтернативно, защитная пленка может быть пластинчатой покровной деталью, которая покрывает пьезоэлектрический элемент 102 и выполнена из акриловой смолы и т.п.

[0014] Далее описана модель 50 уха согласно раскрытой измерительной системе.

[0015] Согласно фиг.1, модель 50 уха поддерживается основанием 30 вокруг блока 52 искусственного наружного слухового прохода. Модель 50 уха допускает отсоединение от основания 30. Модель 50 уха может крепиться адгезивной смолой или двусторонней лентой.

[0016] Модель 50 уха смоделирована в соответствии с ухом человека и включает в себя искусственное ухо 51, блок 52 искусственного наружного слухового прохода, присоединенный к искусственному уху 51 или сформированный совместно с ним, искусственный хрящ 54, заглубленный внутри искусственного уха 51, и искусственную височную кость 57, располагающуюся так, чтобы окружать блок 52 искусственного наружного слухового прохода.

[0017] Искусственное ухо 51 является моделью мягкой ткани наружного уха человека (за исключением хрящевой ткани). Искусственное ухо 51 образовано частью в форме уха и частью, размер которой позволяет покрывать часть в форме уха, в центре которой сформировано отверстие. Отверстие соединено со звукопроводом, сформированным в трубчатом блоке 52 искусственного наружного слухового прохода, описанном ниже, и образует искусственный наружный слуховой проход 53.

[0018] Искусственное ухо 51 может, например, иметь приблизительно такую же форму, как форма среднего искусственного уха, используемого в манекене, например, Head And Torso Simulator (HATS) или KEMAR® (Knowles Electronics Manikin for Acoustic Research от Knowles Electronics (KEMAR является зарегистрированным товарным знаком в Японии, других странах или и там, и там)). Искусственное ухо 51 может, например, быть выполнено из вещества, сконфигурированного в виде материала, отвечающего IEC 60318-7. Этот материал может, например, быть сформирован из силиконового каучука и т.п., имеющего твердость по Шору от 30 до 60 (например, твердость по Шору 35 или 55). За счет обеспечения искусственного хряща 54 в этом варианте осуществления, твердость после заглубления искусственного хряща 54 в искусственном ухе 51, например, устанавливается эквивалентной твердости существующей модели уха, которая не включает в себя искусственный хрящ 54 и выполнена из материала, имеющего твердость по Шору от 35 или 55. Поэтому фактический материал искусственного уха 51 может, например, быть материалом с твердостью по Шору 35 или менее, например, материалом с твердостью по Шору от 20 до 30. Согласно фиг.4, в искусственном ухе 51 могут быть сформированы козелок, противокозелок, завиток, и пр.

[0019] Блок 52 искусственного наружного слухового прохода соединен с отверстием, предусмотренным в искусственном ухе 51, и проходит в трубчатой форме в противоположном направлении от акустического устройства 100. Блок 52 искусственного наружного слухового прохода, например, имеет твердость по Шору приблизительно от 20 до 60 и выполнен из того же вещества, что и искусственное ухо 51. Блок 52 искусственного наружного слухового прохода может быть выполнен, например, из мягкого вещества, например силиконового каучука, натурального каучука и т.п.

[0020] Блок 52 искусственного наружного слухового прохода трудно обрабатывать, если стенки слишком тонки, тогда как если стенки слишком толсты, может оказаться невозможным верно моделировать составляющую акустического излучения наружного слухового прохода вследствие передачи вибрации от акустического устройства 100 (составляющую, регистрируемую как звук, распространяющийся в воздухе вследствие вибрации внутренней стенки наружного слухового прохода, которая заставляет вибрировать воздух в наружном слуховом проходе, тем самым передавая звук к барабанной перепонке). Поэтому блок 52 искусственного наружного слухового прохода предпочтительно имеет толщину, например, приблизительно от 0,3 мм до 2 мм и, предпочтительно, имеет диаметр (внутренний диаметр), например, приблизительно от 3 мм до 15 м. Конечно, блок 52 искусственного наружного слухового прохода можно изготавливать совместно с искусственным ухом 51 посредством формы, 3D принтера и т.п. Блок 52 искусственного наружного слухового прохода и искусственное ухо 51 также можно изготавливать как отдельные детали, которые затем соединяются друг с другом адгезивом и т.п. В этом случае, адгезив, предпочтительно, включает в себя тот же состав, что и материал искусственного уха 51 и блока 52 искусственного наружного слухового прохода. Например, когда искусственное ухо 51 и блок 52 искусственного наружного слухового прохода выполнены из силиконового каучука, адгезив также, предпочтительно, является адгезивом на силиконовой основе. На фиг.3, поперечное сечение блока 52 искусственного наружного слухового прохода имеет прямоугольную, трубчатую форму, но форма не ограничивается прямоугольной.

[0021] Длина искусственного наружного слухового прохода 53, т.е. длина от проема отверстия, предусмотренного в искусственном ухе 51 до конца блока 52 искусственного наружного слухового прохода, предпочтительно, соответствует длине от проема в отверстии уха человека до барабанной перепонки (улитки) и, например, надлежащим образом, установлена в пределах от 10 мм до 40 мм. Например, длина искусственного наружного слухового прохода 53 может составлять приблизительно 30 мм.

[0022] Кроме того, на конце блока 52 искусственного наружного слухового прохода предусмотрено отверстие 52z для введения микрофонного зонда. Звук, распространяющийся в воздухе, и составляющую излучения, генерируемую внутренней стенкой наружного слухового прохода, заставляющие вибрировать воздух внутри наружного слухового прохода, можно измерять совместно микрофоном 58, введенным через отверстие 52z для введения.

[0023] Согласно фиг.4, искусственный хрящ 54 заглублен внутри искусственного уха 51. Искусственный хрящ 54 моделирует хрящ уха человека. Искусственный хрящ 54 поддерживает форму искусственного уха 51 и пригоден для более точного кодирования передачи вибрации от акустического устройства 100. Искусственный хрящ 54 можно, например, создавать из пластмассы, например полиэтилентерефталата (ПЭТ), натурального каучука или тонко сформованного поливинилхлорида, или из биоматериала, например, полимера молочной кислоты, эластина и т.п. Как описано выше, материал, толщина и пр. искусственного хряща 54 регулируются таким образом, чтобы составное тело, полученное в результате заглубления искусственного хряща 54 в искусственном ухе 51, имело прочность на изгиб, эквивалентную прочности на изгиб существующего искусственного уха, выполненного из материала с твердостью по Шору 35 или твердостью по Шору 55.

[0024] Для поддержки различных типов акустических устройств, прижимаемых к уху тем или иным образом, искусственный хрящ 54 предпочтительно, располагается на участках, соответствующих козелку, противокозелку, противозавитку, нижней ножке противозавитка, верхней ножке противозавитка, завитку и ножке завитка, согласно фиг.4.

[0025] Из акустических устройств, если предусмотрено измерение только определенного типа, недостаточно обеспечивать искусственный хрящ 54 только на существенных участках, соответствующих этому типу акустического устройства. Например, искусственный хрящ 54 может быть обеспечен только на козелке, или только на козелке и противокозелке. Искусственный хрящ 54 может использовать искусственный хрящ, полученный выращиванием клеток хряща, собранных из фактического тела человека, коровы, овцы и т.п., внутри формы из полимера молочной кислоты, созданной с помощью 3D принтера, в форме хряща.

[0026] Согласно фиг.5, в целом, искусственная височная кость 57 образована заглубленным участком 57x, который заглублен внутри искусственного уха 51, и трубчатым участком 57y, например, цилиндрической формы, который соединен с заглубленным участком 57x и окружает наружную область блока 52 искусственного наружного слухового прохода. Заглубленный участок 57x и трубчатый участок 57y могут быть сформированы совместно, или по отдельности создаваемые компоненты могут быть соединены.

[0027] Заглубленный участок 57x может иметь широкую область, аналогичную области височной кости, которая включает в себя чешуйчатую часть, наружное слуховое отверстие, каменистую часть, скуловой отросток и сосцевидную часть височной кости в теле человека. Например, когда измерению в качестве акустического устройства 100 подлежит только наушник типа костной проводимости, заглубленный участок 57x может соответствовать просто наружному слуховому отверстию и его окружению.

[0028] Например, одно пластинчатое тело в основном используется как заглубленный участок 57x. Хотя височная кость человека фактически включает в себя сосцевидную часть, барабанную часть сложной формы, скуловой отросток и пр., не все эти формы верно моделируются. Однако предполагая случай одновременного контакта хряща ушной раковины и скулового отростка (конечно через кожу) при использовании смартфона и т.п., который заставляет вибрировать всю сенсорную панель и передает звук, распространяющийся в воздухе, и звук, основанный на вибрации, это имеет значение для расширения искусственной височной кости 57 для обеспечения широкого покрытия за пределами наружного слухового отверстия и его окружения, что позволяет улавливать вибрационные составляющие по широкой области. Вибрация, генерируемая в искусственном хряще 54, заглубленном в искусственном ухе 51, опосредованно передается в заглубленный участок 57x. Это дает возможность моделировать вибрационную составляющую, которая передается из мягкой ткани ушной раковины в хрящ ушной раковины, проходит через височную кость (наружное слуховое отверстие), и достигает улитки и вибрационной составляющей которая передается из мягкой ткани, например кожи, к наружной поверхности височной кости (например, сосцевидной части и скуловому отростку) через наружное слуховое отверстие и достигает внутреннего уха.

[0029] Кроме того, искусственная височная кость 57 включает в себя трубчатый участок 57y. Трубчатый участок 57y является упрощенной моделью наружного слухового отверстия человека. Трубчатый участок 57y является трубчатой деталью, которая окружает внешнюю периферию блока 52 искусственного наружного слухового прохода, имеет закрытый конец, и контактирует с заглубленным участком 57x вокруг участка, соответствующего наружному слуховому отверстию. Насколько возможно, трубчатый участок 57y искусственной височной кости 57, предпочтительно, присоединен к блоку 52 искусственного наружного слухового прохода, но предполагая замену вследствие износа искусственного уха 51 с течением времени, такое соединение не является существенным. Трубчатый участок 57y, предпочтительно, имеет длину и диаметр, которые допускают размещение внутри блока 52 искусственного наружного слухового прохода.

[0030] На конце трубчатого участка 57y, для введения микрофонного зонда 58, предусмотрено отверстие 57z для введения. Отверстие 57z для введения сообщается с отверстием 52z для введения блока 52 искусственного наружного слухового прохода.

[0031] Искусственная височная кость 57 может, например, быть выполнена из металлического материала, например SUS или алюминия, или из твердого смоляного материала, например, поликарбонатной смолы или акриловой смолы. Кроме того, на главной поверхности на одной стороне этих материалов может быть обеспечен пористый слой. Для формирования пористого слоя можно использовать, например, метод формования пористой пластмассы, именуемый Microvent® (Microvent является зарегистрированным товарным знаком в Японии, других странах или и там, и там), разработанный Taiseiplas Co., Ltd. Искусственную височную кость 57 можно принуждать приближаться к височной кости тела человека, например, путем совместной формовки пористой пластмассы на участок поверхности поликарбонатной искусственной височной кости с гладкой поверхностью.

[0032] Конечно, искусственная височная кость 57 может быть сконфигурирована в виде материала вблизи височной кости живого организма, например гидроксиапатита. Использование такого материала позволяет приблизить вибрационные характеристики к вибрационным характеристикам человеческой кости и снизить степень коррекции значений измерения.

[0033] Толщина зависит от материала, но, например, в случае вышеописанного металлического материала, толщина может составлять приблизительно от 0,1 мм до 1 мм, и в случае твердого смоляного материала, толщина может составлять приблизительно от 2 мм до 5 мм. Искусственная височная кость 57 имеет достаточную площадь для покрытия всего ушного участка искусственного уха 51 и упрощает удержание искусственного уха 51. Искусственная височная кость 57 имеет, например, приблизительно от 2,5 см до 6 см в высоту и ширину. Искусственная височная кость 57 частично присоединена к вышеописанным искусственному уху 51 и блоку 52 искусственного наружного слухового прохода. Поэтому вибрация от блока 52 искусственного наружного слухового прохода или искусственного уха 51 распространяется к искусственной височной кости 57.

[0034] Детектор 55 вибрации располагается в модели 50 уха вне нижней части трубчатого участка 57y искусственной височной кости 57. Детектор 55 вибрации включает в себя элемент 56 регистрации вибрации, например пьезоэлектрический датчик ускорения. Фиг.1 демонстрирует пример расположения элемента 56 регистрации вибрации, который, например, выполнен в виде фишки на конце трубчатого участка 57y искусственной височной кости 57. Хотя можно обеспечить только один элемент 56 регистрации вибрации, на конце трубчатого участка 57y может с надлежащими интервалами располагаться несколько элементов 56 регистрации вибрации также. Проводники для элемента 56 регистрации вибрации, микрофонного зонда 58 и пр. исключены из чертежей. Элемент 56 регистрации вибрации присоединен к искусственной височной кости 57 адгезивом и т.п. Альтернативно, элемент 56 регистрации вибрации может крепиться лентой к стороне, противоположной поверхности регистрация, которая контактирует с нижней частью трубчатого участка.

[0035] Элемент 56 регистрации вибрации, располагающийся в искусственной височной кости 57, может регистрировать некоторые или все из вибрации, распространяющейся из хряща ушной раковины через височную кость, вибрации, распространяющейся из мягкой ткани шеи через скуловую кость, вибрации, которая возникает, когда вибрирующий участок акустического устройства располагается наружным слуховым отверстием, и которая передается через кость, образующую наружное слуховое отверстие, и пр.

[0036] Элемент 56 регистрации вибрации можно, например, выбирать из коммерчески доступных элементов, например NP-2106 сверхкомпактного и легкого типа от Ono Sokki Co. Ltd. или PV-08A или PV-90B от Rion Co., Ltd. Элемент 56 регистрации вибрации, весом приблизительно 0,2 г, например типа 7302 от Aco Co., Ltd., является подходящим легким элементом регистрации вибрации.

[0037] Микрофонный зонд 58 предусмотрен на конце блока 52 искусственного наружного слухового прохода (в положении, соответствующем барабанной перепонке человека). Микрофон 58 регистрирует звук, распространяющийся в воздухе, прошедший через искусственный наружный слуховой проход 53. Микрофон 58 регистрирует распространяющуюся в воздухе составляющую излучения, генерируемую на участках искусственного уха 51 или внутренних стенках блока 52 искусственного наружного слухового прохода вследствие вибрации этих участков.

[0038] Ниже описана конструкция держателя, в которой удерживается акустическое устройство 100, например наушник. Согласно фиг.1, когда акустическое устройство 100 является наушником типа передачи вибрации, корпус 101 наушника частично или полностью вводится в ушное отверстие. Модель 50 уха моделирует форму уха человека и снабжена ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Поэтому наушник можно вставлять в ушную раковину или наружный слуховой проход. Другими словами, ушное отверстие искусственного уха 51 функционирует как удерживающая конструкция. В случае слухового аппарата, который цепляется на ухо, сама ушная раковина искусственного уха 51 функционирует как удерживающая конструкция.

[0039] На фиг.6 показана функциональная блок-схема секции измерительной системы 10 согласно этому варианту осуществления. Детектор 55 вибрации, снабженный одним или несколькими элементами 56 регистрации вибрации, соединен с процессором 75 сигнала. На основании выходного сигнала каждого элемента 56 регистрации вибрации, процессор 75 сигнала вычисляет величину вибрации, распространяющейся в теле человека от акустического устройства 100. Выбор элемента 56 регистрации вибрации, входной сигнал которого подлежит регистрации и оцениванию, может осуществляться с помощью операционного интерфейса 77, сконфигурированного в виде сенсорной панели, нажимных кнопок и т.п., или величина вибрации элементов 56 регистрации вибрации может усредняться. Процессор 75 сигнала обрабатывает регистрационный сигнал от микрофона 58. Таким образом, можно регистрировать и оценивать сумму звука, распространяющегося в воздухе от акустического устройства 100, и звука, распространяющегося в воздухе, генерируемого в теле человека вибрацией.

[0040] Обработка процессором 75 сигнала может, например, включать в себя генерацию сигнала измерения (чистого тона, чистого тона переменной частоты, композиции синусоидальных волн и т.п.). Процессор 75 сигнала может включать в себя корректор и компрессор динамического диапазона. Процессор 75 сигнала также может осуществлять обработку, например, фазовый сдвиг или синтез регистрируемых сигналов, быстрое преобразование Фурье и т.п. Процессор 75 сигнала также может быть выполнен с возможностью анализировать субгармоническое искажение или гармоническое искажение. Процессор 75 сигнала может осуществлять преобразование в различные форматы файлов в соответствии с выходным форматом блока 76 вывода. Результаты измерения, обработанные процессором 75 сигнала, выводятся на блок 76 вывода, например, дисплей, принтер, память и т.п. и обеспечиваются для оценивания акустического устройства 100.

[0041] Таким образом, измерительная система 10 согласно этому варианту осуществления может измерять уровень звука, распространяющегося в воздухе, на барабанной перепонке человека и уровень вибрации, взвешенный для характеристик передачи вибрации в ухе человека, что позволяет точно оценивать акустическое устройство 100.

[0042] Корреляция между уровнем вибрации, соответствующим передаче вибрации через человеческий хрящ, и уровнем звукового давления, соответствующего значению вибрации, регистрируемому элементом 56 регистрации вибрации, можно заранее получать при первоначальном производстве измерительной системы путем коррекции с использованием известного способа регулировки или способа порога с множественными фактическими субъектами. Вибрационную составляющую предпочтительно корректировать, используя в качестве субъектов людей с кондуктивной тугоухостью.

[0043] Вариант осуществления 2

Фиг.7 схематически демонстрирует конструкцию измерительной системы согласно варианту осуществления 2. Измерительная система 110 согласно этому варианту осуществления дополнительно включает в себя модель 130 головы человека. Модель 50 уха, измерительные компоненты и обработка сигнала могут быть обеспечены аналогично вышеописанному варианту осуществления. Модель 130 головы может, например, быть выполнена из материала, аналогичного HATS, KEMAR, и т.п., но внутри головы предусмотрена сравнительно большая полость, допускающая размещение вышеописанной модели 50 уха и измерительных компонентов, например микрофона 58 или детектора 55 вибрации. Модель 50 уха модели 130 головы допускает отсоединение от модели 130 головы. Другими словами, часть или вся модель 50 уха может быть взаимозаменяемой частью. Например, поскольку искусственное ухо 51 выполнено из смолы, его вибрационные характеристики могут изменяться вследствие износа с течением времени. Использование взаимозаменяемых частей эффективно для предотвращения такого изменения вибрационных характеристик.

[0044] Модель 130 головы дополнительно снабжена частями черепа, отличными от височной кости человека, и вышеописанная искусственная височная кость 57 является участком черепа. Другими словами, модель 130 головы включает в себя скуловую кость, верхнюю челюсть, нижнюю челюсть и пр., и искусственная височная кость 57 может присоединяться к этим частям.

[0045] Измерительная система 110 этого варианта осуществления обеспечивает результаты измерения, по меньшей мере, аналогичные результатам измерения измерительной системы 10 варианта осуществления 1. Среди других результатов, в этом варианте осуществления, акустическое устройство 100 оценивается путем монтажа с возможностью отсоединения модели 50 уха на модель 130 головы человека, что обеспечивает оценивание, которое точнее соответствует фактической форме использования с учетом эффекта передачи вибрации в голове.

[0046] Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами осуществления и допускает различные модификации и изменения. Например, в качестве акустического устройства 100, подлежащего измерению, вышеописанные варианты осуществления предусматривают акустическое устройство, например наушник, в котором пьезоэлектрический вибратор 102 вибрирует и передает вибрацию корпусу 101, благодаря чему ухо получает вибрацию через корпус. Однако акустическое устройство не ограничено этим случаем. Например, акустическое устройство может представлять собой устройство, которое использует сенсорную панель в смартфоне в качестве вибрирующей пластины, устройство, которое покрывает все ухо, например головной телефон, удерживаемый головой человека, устройство, которое передает вибрацию уху посредством акустического устройства, предусмотренного в наголовном дисплее, или устройство, в котором вибрирующий элемент внедрен в динамик пары очков и вибрация динамика передает звук вибрации.

[0047] Вариант осуществления 3

Далее, модификация височной кости 57 проиллюстрирована на фиг.8. Согласно этой модификации, помимо наружного слухового отверстия и чешуйчатой части, височная кость 57 включает в себя скуловой отросток, барабанную часть, сосцевидную часть, каменистую часть и пр. Это позволяет регистрировать вибрацию, возникающую, когда акустическое устройство располагается на каждом участке или прижимается к нему.

[0048] В случае изготовления из смолы, металла и т.п., височная кость 57 предпочтительно формировать путем разливки в форму. Височную кость 57 можно создавать с помощью гипсовой формы и т.п. Формирование височной кости 57 из фосфата кальция, например гидроксиапатита, который является подходящим материалом для живых организмов, оптимально в отношении воспроизведения вибрационных характеристик.

[0049] Вариант осуществления 4

Далее описан пример способа измерения с использованием раскрытой измерительной системы.

[0050] Например, различные измерения можно производить посредством следующих этапов измерения. (1) Способ измерения акустического устройства, причем акустическое устройство включает в себя вибрирующий элемент и позволяет слышать звук посредством передачи вибрации, причем способ включает в себя: размещение акустического устройства в контакте с моделью уха, которая включает в себя искусственное ухо, смоделированное в соответствии с ухом человека, и искусственную височную кость в контакте с искусственным ухом; (2) понуждение акустического устройства к генерации пробного звука; и (3) регистрацию вибрации с помощью детектора вибрации, располагающегося в модели уха.

Можно дополнительно включить этап (4) регистрации звука, распространяющегося в воздухе, с помощью микрофона, располагающегося в искусственном наружном слуховом проходе модели уха.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

10 измерительная система

30 основание

50 модель уха

51 искусственное ухо

52 блок искусственного наружного слухового прохода

52z отверстие для введения

53 искусственный наружный слуховой проход

54 искусственный хрящ

55 детектор вибрации

56 элемент регистрации вибрации

57 искусственная височная кость

57x заглубленный участок

57y трубчатый участок

57z отверстие для введения

58 микрофон

100 акустическое устройство

101 корпус

102 вибрирующий элемент

103 резиновый материал

110 измерительная система

130 модель головы

1. Измерительная система для оценивания акустического устройства, причем акустическое устройство позволяет пользователю слышать звук посредством вибрации вибрирующего элемента, причем измерительная система содержит:

модель уха, включающую в себя искусственное ухо, смоделированное в соответствии с ухом человека, и искусственный наружный слуховой проход, составляющий единое целое с искусственным ухом; и

микрофон, выполненный с возможностью измерения распространяющейся в воздухе составляющей внутри искусственного наружного слухового прохода, причем

благодаря тому, что акустическое устройство находится в состоянии контакта с искусственным ухом, вибрация передается от искусственного уха к искусственному наружному слуховому проходу,

причем твердость по Шору искусственного наружного слухового прохода составляет от 20 до 60.

2. Измерительная система по п.1, в которой модель уха и искусственный наружный слуховой проход вибрируют вследствие передаваемой вибрации и генерируют составляющую излучения, которая является другой распространяющейся в воздухе составляющей.

3. Измерительная система по п.2, в которой микрофон измеряет распространяющуюся в воздухе составляющую внутри искусственного наружного слухового прохода, включающую в себя составляющую излучения.

4. Измерительная система по п.1, в которой микрофон располагается на конце искусственного наружного слухового прохода.

5. Измерительная система по п.1, в которой искусственное ухо и искусственный наружный слуховой проход, составляющий единое целое с искусственным ухом, сцеплены друг с другом.

6. Измерительная система по п.2, в которой микрофон измеряет распространяющуюся в воздухе составляющую, генерируемую акустическим устройством, совместно с составляющей излучения, генерируемой в искусственном наружном слуховом проходе.

7. Измерительная система по п.1, дополнительно содержащая трубчатый участок, причем

искусственный наружный слуховой проход присоединен к трубчатому участку.

8. Измерительная система по п.1, дополнительно содержащая трубчатый участок, причем

искусственный наружный слуховой проход не присоединен к трубчатому участку.

9. Измерительная система по п.1, дополнительно содержащая модель головы человека, в которой

модель уха присоединена к модели головы.

10. Измерительная система по п.1, дополнительно содержащая основание, причем

модель уха присоединена к основанию.

11. Измерительная система по п.1, в которой искусственное ухо включает в себя удерживающий участок, способный удерживать акустическое устройство.

12. Измерительная система по п.9, в которой модель головы включает в себя удерживающий участок, способный удерживать акустическое устройство.

13. Измерительная система по п.1, в которой модель уха включает в себя участок, выполненный из материала, отвечающего IEC 60318-7.

14. Измерительная система для оценивания акустического устройства, причем акустическое устройство позволяет пользователю слышать звук посредством вибрации вибрирующего элемента, причем измерительная система содержит:

модель уха, включающую в себя искусственное ухо, смоделированное в соответствии с ухом человека, и искусственный наружный слуховой проход, составляющий единое целое с искусственным ухом; и

микрофон, выполненный с возможностью измерения распространяющейся в воздухе составляющей внутри искусственного наружного слухового прохода, причем

благодаря тому, что акустическое устройство находится в состоянии контакта с искусственным ухом, вибрация передается от искусственного уха к искусственному наружному слуховому проходу, причем модель уха дополнительно включает в себя искусственный хрящ, заглубленный в искусственном ухе, и

искусственный хрящ находится в положении, соответствующем козелку в искусственном ухе.

15. Способ измерения акустического устройства, причем акустическое устройство включает в себя вибрирующий элемент и позволяет слышать звук посредством передачи вибрации, причем способ включает в себя этапы, на которых:

удерживают акустическое устройство в контакте с моделью уха, которая включает в себя искусственное ухо, смоделированное в соответствии с ухом человека, и искусственный наружный слуховой проход в контакте с искусственным ухом;

вынуждают акустическое устройство генерировать пробный звук; и

измеряют, с помощью микрофона, располагающегося в наружном слуховом проходе модели уха, распространяющуюся в воздухе составляющую внутри искусственного наружного слухового прохода, включающую в себя другую генерируемую составляющую излучения, причем составляющая излучения является другой распространяющейся в воздухе составляющей, генерируемой искусственным ухом и внутренней стенкой искусственного наружного слухового прохода, вибрирующей вследствие вибрации, передаваемой от искусственного уха к искусственному наружному слуховому проходу, благодаря тому, что акустическое устройство находится в состоянии контакта с искусственным ухом,

причем твердость по Шору искусственного наружного слухового прохода составляет от 20 до 60.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области метрологии гидроакустических измерений и может быть использовано для градуировки гидрофонов методом эталонного излучателя. Предложен способ градуировки гидрофонов методом эталонного излучателя, заключающийся в расположении градуируемого гидрофона в гидроакустическом бассейне на расстоянии R от эталонного излучателя, возбуждении излучателя сигналом в диапазоне частот, излучении акустического сигнала и приеме градуируемым гидрофоном прямого акустического сигнала излучателя и сигналов, отраженных границами бассейна, определении частотной зависимости амплитуды напряжения на выходе гидрофона Uг(f), определении для Uг(f) зависимости коэффициентов Фурье S(τ), разделении по параметру τ коэффициентов Фурье Ss(τ), относящихся к прямому и отраженным сигналам, определении зависимости S'(τ) обнулением в S(τ) коэффициентов Фурье, относящихся к отраженным сигналам, определении частотной зависимости амплитуды выходного напряжения градуируемого гидрофона в свободном поле U'г(f) обратным преобразованием Фурье S'(τ) и определении чувствительности градуируемого гидрофона по свободному полю Mг(f) в диапазоне частот градуировки по формуле где P(f) - частотная зависимость амплитуды звукового давления, создаваемого эталонным излучателем в свободном поле на расстоянии R от излучателя, отличающийся тем, что в качестве сигнала возбуждения излучателя применяют линейно-частотно-модулированный сигнал, регистрируют мгновенные значения напряжения на выходе гидрофона, определяют синфазную Us(f) и квадратурную Uс(f) составляющие частотной зависимости напряжения гидрофона, преобразование Фурье применяют отдельно к синфазной и к квадратурной составляющим и определяют зависимости коэффициентов Фурье Ss(τ) и Sc(τ), определяют зависимости S's(τ) и S'c(τ) обнулением соответственно в Ss(τ) и Sc(τ) коэффициентов, относящихся к отраженным сигналам, определяют синфазную U's(f) и квадратурную U'c(f) составляющие частотной зависимости выходного напряжения гидрофона в свободном поле обратным преобразованием Фурье S's(τ) и S'c(τ), а частотную зависимость амплитуды выходного напряжения градуируемого гидрофона в свободном поле U'г(f) определяют по формуле Далее чувствительность градуируемости гидрофона определяют по формуле (1).

Изобретение относится к измерению разборчивости речи и предназначено для оценки защиты объектов от несанкционированной утечки акустической речевой информации (АРИ).

Изобретение относится к виброакустической метрологии. Измерительное устройство содержит средство генерирования вибрации, удерживаемое на голове манекена.

Изобретение относится к метрологии. Согласно способу измерения мощности на излучающую поверхность ультразвукового преобразователя устанавливают два идентичных тестовых образца, на каждом из которых крепят термочувствительный элемент.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способам калибровки гидрофонов. Способ настройки максимальной чувствительности волоконно-оптического гидрофона предполагает подачу света по волоконно-оптической линии к микромембране, с последующим приемом отраженного света фотоприемником.

Изобретение относится к акустике, в частности к средствам измерения звукоизолирующих свойств обтураторов. Устройство содержит микрофон ушного канала, приемник, контур предварительной обработки, блок преобразования частоты, блок оценки качества изоляции.

Изобретение относится к области акустики, в частности к средствам адаптации звуковых сигналов. Адаптер содержит первый и второй интерфейсы, усилитель аудиосигнала и контур полного сопротивления.

Изобретение относится к гидроакустике. Стенд содержит излучатель, обратимый преобразователь и градуируемый гидроакустический приемник, которые расположены в измерительном бассейне на одной прямой и разнесены в пространстве относительно друг друга на определенное расстояние.

Изобретение относится к гидроакустической метрологии, в частности к способам измерения комплексной частотной характеристики передаточного импеданса системы излучатель-приемник.

Изобретение относится к акустической метрологии, в частности к способу определения чувствительности гидроакустического приемника. Согласно способу излучатель, эталонный гидрофон с известной чувствительностью и градуируемый приемник располагают в бассейне с водой при известных расстояниях между излучателем и приемником и излучателем и опорным гидрофоном.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к акустической метрологии. Измерительная система для оценивания акустического устройства, причем акустическое устройство позволяет пользователю слышать звук посредством вибрации вибрирующего элемента, система содержит модель уха, включающую в себя искусственное ухо, смоделированное в соответствии с ухом человека, и искусственный наружный слуховой проход, составляющий единое целое с искусственным ухом, и микрофон. Благодаря тому, что акустическое устройство находится в состоянии контакта с искусственным ухом, вибрация передается от искусственного уха к искусственному наружному слуховому проходу. Причем твердость по Шору искусственного наружного слухового прохода составляет от 20 до 60. При этом микрофон располагается на конце искусственного наружного слухового прохода. Искусственный наружный слуховой проход присоединен к трубчатому участку. Модель уха присоединена к модели головы. Модель уха включает в себя участок, выполненный из материала, отвечающего IEC 60318-7. Модель уха дополнительно включает в себя искусственный хрящ, заглубленный в искусственном ухе, и искусственный хрящ находится в положении, соответствующем козелку в искусственном ухе. Технический результат – повышение эффективности измерений. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх