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耳穴装着型中空骨伝導スピーカの開発　

耳穴装着型中空骨伝導スピーカの開発　. 金沢大学 三浦英充 , 上野敏幸 , 山田外史. 研究の流れ. Step1. バイモルフ型スピーカを試作評価. 大きなノイズが発生. Step2. 構造、電子制御両面から改善策を検討. Step3-1. Step3-2. 構造改善. 制御回路設計. →共振周波数の高域化. →線形化処理. ユニモルフ型スピーカ. フィードバック制御回路. Step2 　ノイズ除去手法の検討. バイモルフ型スピーカで発生するノイズの原因を検証. 構造からのアプローチ. 共振周波数の再設定. 電子制御からのアプローチ.

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耳穴装着型中空骨伝導スピーカの開発　

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Presentation Transcript

  1. 耳穴装着型中空骨伝導スピーカの開発　 金沢大学 三浦英充,上野敏幸,山田外史

  2. 研究の流れ Step1 バイモルフ型スピーカを試作評価 大きなノイズが発生 Step2 構造、電子制御両面から改善策を検討 Step3-1 Step3-2 構造改善 制御回路設計 →共振周波数の高域化 →線形化処理 ユニモルフ型スピーカ フィードバック制御回路

  3. Step2　ノイズ除去手法の検討 バイモルフ型スピーカで発生するノイズの原因を検証 構造からのアプローチ 共振周波数の再設定 電子制御からのアプローチ セルフセンシング 両方を平行して行う

  4. Step2 構造からのアプローチ バイモルフ型 Galfenolが二本 縦振動と曲げ振動が混在する 変位大 パワー大 ユニモルフ型 曲げ振動のみ存在 縦振動型 縦振動のみ存在 共振点の高域化 （4kHz以上）

  5. Step3-1　構造改善 強度が明らかに足りない Galfenol幅0.5mm ヨーク幅 0.3mm コイル幅 0.5mm パラメータの再設定

  6. ヨーク部の素材選定

  7. 改良型の構造 Galfenol幅1mm ヨーク幅 1mm 梁間隔 0.5mm ヨーク幅と梁間隔を変えて 等価バネ係数を変化

  8. 製作したヨーク ヨーク幅1mm コイル幅1mm ヨーク幅0.7mm

  9. 測定準備 変位測定用のターゲット:0.019×10-3 アルミ：非磁性低密度

  10. 磁歪特性 電流ー変位 時間ー変位 パラメータ：励磁電流 パラメータ：励磁電流 線形領域のみで約6μmの変位（縦振動の4倍） 　　　　（0.4App(66.8AT)の励磁電流）

  11. 磁束密度ー変位 磁束密度ー変位 パラメータ：励磁電流

  12. 変位の周波数応答 共振周波数約2kHz （バイモルフ：約500Hz）

  13. まとめ 残りのパターンの物理量評価、比較 共振周波数を4kHz以上にするためのパラメータの推定 官能試験→音響的な評価

  14. 伝達関数の決定 磁歪素子の挙動をシミュレーションに組み込むためには 入力：信号電圧　出力：変位　の伝達関数を求める必要がある デバイスを一次機械モデルと近似 運動方程式から伝達関数を算出 各等価係数を実験的に求めた

  15. ステップ入力時の遅延

  16. 入出力の時間波形(正弦波1kHz)

  17. 入出力の時間波形(正弦波5kHz)

  18. 今後の課題 構造 残りのパターンの物理量評価、比較 官能試験

  19. 御清聴ありがとうございました

  20. まとめ 共振周波数以上の周波数では共振音が支配的 ノイズの主原因？ 伝達関数の整合性を実験的に検証(周波数、波形) 実際の音声信号でシミュレーション 回路制作

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