CN109863756B - 骨传导扬声器及骨传导头戴式耳机装置 - Google Patents

Abstract

骨传导扬声器具备：振动驱动器，其具有磁路和振动板，且将声音转换成振动；振动体，其对振动驱动器的磁路侧进行保持，与对象物接触而向对象物传递振动驱动器的振动；以及盖体，其在与振动驱动器非接触的状态下覆盖振动驱动器的振动板侧，与振动体一起将振动驱动器大致封闭。

Description

骨传导扬声器及骨传导头戴式耳机装置

技术领域

本公开涉及不经由空气而向对象物传递振动使其识别声音的骨传导扬声器及骨传导头戴式耳机装置。

背景技术

专利文献1公开了如下的骨传导扬声器及骨传导头戴式耳机装置：将从振动驱动器产生的机械振动和由振动板转换后的机械振动向使用者传递，改善了高频的音质，并降低了声音向周围的泄漏。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5555811号公报

发明内容

本公开提供一种骨传导扬声器及骨传导头戴式耳机装置。

本公开的骨传导扬声器是不经由空气而向对象物传递振动使其识别声音的骨传导扬声器，具备：振动驱动器，其具有磁路和振动板，且将声音转换成振动；振动体，其对振动驱动器的磁路侧进行保持，与对象物接触而向对象物传递振动；以及盖体，其在与振动驱动器非接触的状态下覆盖振动驱动器的振动板侧，与振动体一起将振动驱动器大致封闭。

另外，本公开的骨传导头戴式耳机装置具备骨传导扬声器、以及使骨传导扬声器与人的头部接触的保持体。

本公开的骨传导扬声器及骨传导头戴式耳机装置的构造简单，且能够改善振动能量的效率。

附图说明

图1是示出本公开的骨传导头戴式耳机装置的外观的立体图。

图2是示出具备骨传导麦克风的骨传导头戴式耳机装置的使用方式的图。

图3是从振动体侧示出骨传导扬声器的外观的立体图。

图4是将骨传导扬声器以分解后的状态示出的立体图。

图5是示出骨传导扬声器的剖面的图。

图6是振动驱动器的动作说明图。

具体实施方式

以下，适当参照附图，对实施方式详细进行说明。但是，有时省略了必要以上的详细说明。例如，有时省略了已经知晓的事项的详细说明和针对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明变得不必要的冗余，使本领域技术人员容易理解。

需要说明的是，发明人为了使本领域技术人员充分地理解本公开而提供附图及以下的说明，并非意在通过这些附图及以下的说明来限定权利要求书所记载的主题。

(实施方式)

[骨传导头戴式耳机装置的结构]

图1是示出本公开的骨传导头戴式耳机装置的外观的立体图。

图2是示出具备骨传导麦克风的骨传导头戴式耳机装置的使用方式的图。

如该图所示，骨传导头戴式耳机装置200具备带状的保持体201和分别配置于保持体201的两端部的骨传导扬声器100。另外，在本实施方式的情况下，骨传导头戴式耳机装置200为具备骨传导麦克风202的头戴式耳机，与收发器301连接。

[保持体201]

保持体201由具有呈缠绕状地安装于使用者的后头部或颈部的适度弹性的材料例如聚丙烯等合成树脂、铝、不锈钢等金属构成为大致U字形状或大致C字形状。

骨传导麦克风202经由麦克风线221而与保持体201连接。保持体201具有耳挂211，通过将耳挂211挂在使用者的耳朵上而安装于头部。保持体201经由头戴式耳机线210而与收发器301连接。

[收发器301]

收发器301例如安装在衣服的一部分中，与通信对象所持有的外部设备进行通信。

[骨传导麦克风202]

骨传导麦克风202例如由固定件等安装于头盔208的下颚带209等。

[骨传导扬声器的结构]

图3是从振动体侧示出骨传导扬声器的外观的立体图。

图4是将骨传导扬声器以分解后的状态示出的立体图。

图5是示出骨传导扬声器的剖面的图。

这些图所示的骨传导扬声器100是不经由空气而向对象物传递振动使其识别声音的扬声器，具备振动驱动器101、支承体102、振动体103以及盖体104。

[振动驱动器101]

振动驱动器101是将声音信号转换成机械振动的电磁型的驱动器，具备磁路111、振动板112以及线圈113。另外，在本实施方式的情况下，在振动板112上安装有配重114。

[线圈113]

线圈113是基于声音信号而产生磁场的所谓的音圈。在本实施方式的情况下，振动驱动器101为较薄的立方体形状，因此，线圈113通过将电线卷绕成矩形的筒状而成。

[磁路111]

磁路111是形成用于与基于声音信号由线圈113产生的磁场进行相互作用的磁隙的回路，具备磁铁115、第一磁轭116以及第二磁轭117。

[磁铁115]

磁铁115是向以插通状态配置线圈113的磁隙供给稳定的磁场的永磁铁。在本实施方式的情况下，与振动驱动器101的外观形状对应地，磁铁115也成为较薄的立方体形状。

[磁轭]

第一磁轭116及第二磁轭117是使从磁铁115产生的磁场环绕至磁隙并形成磁路的构件，由磁性材料形成。

在本实施方式的情况下，第一磁轭116是矩形的箱形状，在底部的中央配置有磁铁115。第二磁轭117是矩形的板形状，安装于第一磁轭116的相反侧的磁铁115的面。在第一磁轭116与第二磁轭117之间形成有矩形的间隙，该间隙成为插入线圈113的磁隙。

[振动板112]

振动板112是安装于磁铁115的一端部且与磁铁115一起相对于磁路111相对地振动的构件。另外，振动板112经由隔膜119而安装于框架118。

[隔膜119]

隔膜119是比振动板112柔软的构件，例如是由橡胶等形成的片状构件，是与通常的扬声器的边缘相当的构件。

[框架118]

框架118是安装于磁路111的第一磁轭116的外周且从磁路111朝向振动板112侧突出的矩形环形状的构件。框架118是经由隔膜119将振动板112保持在规定的位置的构件。

[配重114]

配重114是安装于振动板112且变更振动驱动器101的谐振频率的构件。在本实施方式的情况下，配重114是在俯视观察下比振动板112小一圈且厚度比振动板112厚的板状构件，由丙烯酸等的树脂形成。

振动驱动器101在被输入声音信号时，振动板112与磁铁115等的磁路111以相反的相位相对地振动。

[振动体103]

振动体103是对振动驱动器的磁路侧进行保持且传递骨传导用的振动的箱状构件。振动体103由弹性体等弹性材料形成，且一体地具备接触部131、壁部132以及第一凸缘部133。具体而言，振动体103是与使用者的头部等身体的一部分接触的耳垫。

[接触部131]

接触部131在一个面对振动驱动器101的磁路111侧进行保持，在另一个面与使用者的头部等对象物接触。接触部131是与箱形状的振动体103的底部相应的部分。由于所保持的振动驱动器101是立方体形状，因此，接触部131的形状是矩形的板状。

接触部131包括：安装有振动驱动器101的部分即保持部1311；以及位于保持部1311的外缘且未安装振动驱动器101的部分即周缘部1312。周缘部1312是振动体103的底部中的保持部1311以外的部分，因此呈边框形状。

作为一例，当将图5的剖视图中的接触部131的一个边的长度设为21mm时，保持部1311的一个边的长度为15mm左右，周缘部1312的缘部分的长度左右分别为3mm左右。

如前所述，振动体103由弹性材料形成，因此，周缘部1312与后述的壁部132一起如弹簧那样发挥功能，能够有效地向对象物传递振动驱动器101的振动。

这里，如图5所示，保持部1311的壁厚比周缘部1312及壁部132的壁厚稍厚。这样，通过改变保持部1311的厚度，在安装振动驱动器101时，能够容易地决定安装位置。此外，能够通过在保持部1311与周缘部1312的边界改变厚度而对作为弹簧发挥功能的部分的长度进行规定。

另外，能够通过改变周缘部1312的面积、厚度、弹性模量、硬度而改变谐振频率。例如，能够通过将谐振频率调谐到400Hz附近而成为适于听到声音的骨传导扬声器100。另外，还能够通过使周缘部1312更加柔软而将谐振频率设定到200Hz附近，从而成为适于听音乐的骨传导扬声器100。

[壁部132]

壁部132是在与振动驱动器非接触的状态下从接触部131立起的部分。在本实施方式的情况下，接触部131是矩形，因此，壁部132成为矩形的环形状。如上所述，通过形成壁部132、与其连续的周缘部1312和振动体103的材质的弹性而如弹簧那样发挥功能，有效地向对象物传递振动驱动器101的振动。

[第一凸缘部133]

第一凸缘部133是从壁部132朝向外侧突出的凸缘状的部分。在本实施方式的情况下，第一凸缘部133从壁部132的振动板112侧的端部连续地朝向外侧突出，成为矩形的环形状。

第一凸缘部133通过被刚性比振动体103高的支承体102支承，从而作为振动驱动器101振动时的振动的支点而发挥功能。即便在振动驱动器101通过声音信号等而发生了振动的情况下，第一凸缘部133也几乎不振动，因此，不会向被保持体201等保持的支承体102传递振动。因此，能够有效地向对象物传递振动驱动器101的振动。

[盖体104]

盖体104是在与振动驱动器101的振动板112、配重114等非接触的状态下覆盖振动驱动器101的振动板112侧、且与振动体103一起将振动驱动器大致封闭的构件。在本实施方式的情况下，盖体104是与振动体103相同的箱形状，且以振动体103的开口部与盖体104的开口部对接的状态进行配置。因此，盖体104的第二凸缘部141与振动体103的第一凸缘部133重合，通过支承体102对重合的第一凸缘部133与第二凸缘部141进行夹持而形成振动体103与盖体104的大致封闭状态。在本实施方式中，盖体104的材质与振动体103的材质相同。这样，通过将振动体103与盖体104设为相同的形状且相同的材料，能够减少部件个数，削减制造成本。

这里，“大致封闭”是指，在振动体103及盖体104中的至少一方设置有用于传输声音信号的电线203贯穿的孔。在使用骨传导扬声器100时，将电线203贯穿于孔，由此，振动体103及盖体104的内部成为气密的状态。

盖体104承受因振动板112的振动而产生的空气的振动，从而盖体104自身发生振动。盖体104具备如下功能：通过将该振动经由凸缘部向振动体103传递，从而使振动驱动器101的振动的能量集中于振动体103，有效地向对象物传递振动。

另外，与振动体103同样地，盖体104的第二凸缘部141成为振动的支点，因此，盖体104的振动不会向支承体102传递而能够有效地向振动体103传递。

[支承体102]

支承体102是经由振动体103对振动驱动器101进行支承的构造构件。支承体102对振动体103的第一凸缘部133进行支承，因此，将振动驱动器101支承为能够大致自由地振动。另外，支承体102是用于通过骨传导头戴式耳机装置的保持体201等而保持骨传导扬声器100的部分。

在本实施方式的情况下，支承体102形成为以包围振动驱动器101的方式配置的矩形筒状，具备以镶嵌状态嵌合的第一支承体121和第二支承体122。另外，在第一支承体121与第二支承体122之间设置有比第一凸缘部133与第二凸缘部141合在一起的厚度短的缝隙。在使第一支承体121与第二支承体122嵌合的状态下，将第一凸缘部133与第二凸缘部141重合地嵌入到该缝隙，由此，支承体102在整周范围内沿厚度方向夹着第一凸缘部133和第二凸缘部141。由此，使振动体103与盖体104的内部空间成为大致封闭状态，盖体104的振动容易传递到振动体103。

另外，第一支承体121形成为有底的筒形状，在底部的中心设置有用于配置电线203的孔。

[动作及效果]

图6是振动驱动器的动作说明图。

当声音信号传递到线圈113时，磁路111和包含配重114在内的振动板112相对地(朝相反方向)振动。磁路111的振动直接传递到振动体103并通过周缘部1312的弹性而使接触部131振动(振动V1)。振动板112的振动使振动体103及盖体104的内部空气振动，盖体104将内部空气的振动转换成机械振动而向振动体103传递(振动V2)。

这里，振动体103及盖体104的振动以第一凸缘部133及第二凸缘部141为支点而振动，因此，即便振动驱动器101振动，支承体102也几乎不振动。

通过以上的动作，能够使振动驱动器101振动时的大部分能量集中于振动体103的接触部131的机械振动。因此，能够有效地通过骨传导而让使用者识别声音。

另外，从振动板112产生的空气振动经由盖体104转换成机械振动，由此降低了接触部131以外的部分的振动。此外，盖体104隔着空间而被支承体102、尤其是第一支承体121覆盖，因此，能够减轻声音泄漏。

此外，在本实施方式中，作为保持振动驱动器101的振动体103，使用了与使用者的头部等身体的一部分接触的耳垫，因此，与以往的骨传导扬声器相比，构造简单。由此，能够简化制造工序，另外，能够实现小型化、低成本化。

另外，在本实施方式中，在振动驱动器101与振动体103的壁部132之间设置空间而形成了周缘部1312。周缘部1312由弹性材料形成，因此具有弹簧特性。通过这样构成，能够将振动驱动器101的振动通过弹簧放大而向使用者传递。

需要说明的是，本公开不局限于上述实施方式。例如，也可以将本说明书中记载的构成要素任意地组合。另外，也可以将除去几个构成要素而实现的其他实施方式作为本公开的实施方式。另外，通过针对上述实施方式实施各种变形而得到的变形例也包含在本公开内，该各种变形是在不脱离本公开的主旨、即权利要求书所记载的文字所表示的含义的范围内本领域技术人员能够想到的变形。

需要说明的是，在本实施方式中，将骨传导扬声器100设为较薄的立方体形状而进行了说明，但骨传导扬声器100整体的形状、各构件的形状没有特别限定。例如，振动驱动器101、线圈113、磁路111、振动板112等也可以为圆柱(圆筒)形状等，与此相伴地，振动体103、盖体104、支承体102的形状也可以为圆筒形状。

另外，将振动体103和盖体104的材质及形状设为了相同，但不局限于此。例如，也可以使盖体104的硬度比振动体103的硬度硬或软。另外，也可以使振动体103与盖体104的形状不同。

另外，振动板112的材质没有特别限定，也可以是树脂、金属、纸等。另外，说明了将振动板112与配重114分开设置的情形，但它们也可以成为一体。

另外，设为振动体103的接触部131(保持部1311及周缘部1312)、壁部132以及第一凸缘部133被一体成型，但不局限于此。也可以将它们分开成型之后再进行组合。在该情况下，至少需要使周缘部1312由弹性材料形成而使其具有弹簧特性。

另外，在骨传导头戴式耳机装置200中，在保持体201的两端部分别设置了骨传导扬声器100，但也可以仅在一端设置骨传导扬声器100。在仅在一端设置的情况下，在另一端侧代替骨传导扬声器100而设置垫片等即可。另外，也可以将保持体201构成为缠绕于使用者的头部的形状。另外，也可以不使用保持体201，而构成为耳挂类型等的头戴式耳机装置。

产业上的可利用性

本公开能够应用于骨传导扬声器及骨传导头戴式耳机装置。具体而言，本公开能够应用于便携式电话、智能手机等，并且能够应用于便携式音乐终端等。

附图标记说明：

100 骨传导扬声器；

101 振动驱动器；

102 支承体；

103 振动体(耳垫)；

104 盖体；

111 磁路；

112 振动板；

113 线圈；

114 配重；

115 磁铁；

116 第一磁轭；

117 第二磁轭；

118 框架；

119 隔膜；

121 第一支承体；

122 第二支承体；

131 接触部；

1311 保持部；

1312 周缘部；

132 壁部；

133 第一凸缘部；

141 第二凸缘部；

200 骨传导头戴式耳机装置；

201 保持体；

202 骨传导麦克风；

203 电线；

208 头盔；

209 下颚带；

210 头戴式耳机线；

221 麦克风线；

301 收发器。

Claims (6)

1.一种骨传导扬声器，不经由空气而向对象物传递振动使其识别声音，所述骨传导扬声器具备：

振动驱动器，其具有磁路和振动板，且将声音转换成振动；

振动体，其对所述振动驱动器的所述磁路侧进行保持，与所述对象物接触而向所述对象物传递所述振动驱动器的振动；以及

盖体，其在与所述振动驱动器非接触的状态下覆盖所述振动驱动器的所述振动板侧，与所述振动体一起将所述振动驱动器大致封闭，

所述振动体具备：

板状的保持部，其在一面对所述振动驱动器进行保持，在另一面与所述对象物接触；

周缘部，其由弹性材料形成，位于所述保持部的外缘，且与所述保持部一起与所述对象物接触；以及

壁部，其从所述周缘部立起。

2.根据权利要求1所述的骨传导扬声器，其中，

所述振动体是与作为所述对象物的使用者的身体的一部分接触的耳垫。

3.根据权利要求1或2所述的骨传导扬声器，其中，

所述振动体与所述盖体是相同的形状。

4.根据权利要求1或2所述的骨传导扬声器，其中，

所述骨传导扬声器具备经由所述振动体对所述振动驱动器进行支承的支承体，

所述振动体具备朝向外侧突出的第一凸缘部，

所述盖体具备第二凸缘部，该第二凸缘部朝向外侧突出，且能够与所述第一凸缘部重合，

所述支承体对重合的所述第一凸缘部与所述第二凸缘部进行夹持。

5.根据权利要求1或2所述的骨传导扬声器，其中，

所述振动驱动器具备配重，该配重安装于所述振动板，且变更谐振频率。

6.一种骨传导头戴式耳机装置，具备：

权利要求1至5中任一项所述的骨传导扬声器；以及

保持体，其使所述骨传导扬声器与使用者的头部接触。

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