JP2004140719A

JP2004140719A - 骨伝導発生装置

Info

Publication number: JP2004140719A
Application number: JP2002305306A
Authority: JP
Inventors: Koichi Saito; 斉藤　功一
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】従来から使用している電話機に骨伝導機能を付加することができる骨伝導発生装置を提供する。
【解決手段】ケース１ａ内には誘導コイル３とヨーク４が固定されている。またケース１ａ内にはヨーク４の前方に振動コイル５が固定され、振動コイル５に振動部材２が固定された永久磁石７が挿入されている。携帯電話機１０の発音部１１から音声が発せられると、その音声に基づく磁界ＢがボイスコイルＣから漏れ出る。漏れ出た磁界Ｂは誘導コイル３を鎖交して誘導コイル３に電流を発生させる。誘導コイル３に発生した電流による電気信号は振動コイル５に伝達されて、振動部材２が永久磁石７とともに振動させられる。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの受話スピーカに装着して聴覚補助手段などとして使用可能な骨伝導発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
骨伝導とは、電話機の受話器に電気信号として送られた相手の音声を振動に変換して、この振動が人の耳からではなく人の骨を介して脳に伝達されることで、音として認識させる仕組みである。このような骨伝導では、外耳、中耳、内耳などの各器官を越えて音を脳に伝達できるため、前記した器官に障害のある人であっても音を聞き取ることが可能になる。
【０００３】
この骨伝導を利用した電話機が種々提案されており、例えば電話機本体に設けられた受話器に内蔵されているものがある。この種の電話機では、受話器に振動部材が設けられており、この振動部材が相手の音声により生成された電気信号に基づいて振動させられる。
【０００４】
また、下記の特許文献１に示すものは、既存の携帯電話機に装着して骨伝導を発揮できるアタッチメントタイプのものである。このアタッチメントタイプのものには、携帯電話機の受話口に密着して配置されるマイクと、頭部の一部に当接させる骨伝導スピーカが設けられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６４９８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の骨伝導を利用した電話機では、骨伝導を発揮させるための機構が予め装置に内蔵されているため、新たに電話機を追加購入するかまたは機種を変更する必要があり、使用者に対する金銭的な負担が大きかった。
【０００７】
また、携帯電話機に装着するアタッチメントタイプのものは、マイクで音を拾って骨伝導の振動に変換するものであるため、屋外などの大きな雑音が発生する場所で使用すると、その雑音の影響を受けて相手の会話などを確実に骨伝導の振動に変換できない問題がある。
【０００８】
また、携帯電話機の普及により屋外などの雑音の中で通話する機会が増える傾向にあり、また携帯電話機は有線の電話機に比べてノイズが発生するなど通話品質が劣るものである。このため聴覚障害のない健常な人であっても、相手の音声を聞き取りにくい場合が発生する。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、既存の電話機に装着して使用することができ、しかもノイズの影響を受け難い骨伝導発生装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発音部が設けられた機器本体に着脱して使用される骨伝導発生装置であって、
頭部の一部に当てられる振動部材と、前記発音部に設けられたボイスコイルから発生して漏れ出た磁界を検出する誘導コイルとを有し、前記誘導コイルで生成された電流に基づく電気信号が前記振動部材を振動させる動作信号に変換させられることを特徴とするものである。
【００１１】
上記本発明では、既に使用している携帯電話などの機器本体に後付けで装着することができるため、使用者が骨伝導に対応した機能が搭載された電話機を新たに購入する必要がない。また発音部からの音声を検出して骨伝導を発揮させるものではなく、発音部から発生する磁界を検出しているため、外部の騒音によるノイズの影響を受けにくく、機器本体から発せられた音声を確実に骨伝導の振動に変換することができる。
【００１２】
この場合、前記誘導コイルで生成された電気信号は、アンプを介して増幅される構成にすることが好ましい。アンプで増幅処理されると、音の波形を明確にできるため、発音部から発せられた音声又は音を振動部材を振動させる動作信号に確実に変換できる。
【００１３】
また、前記アンプには電力を供給する電源が接続される構成にすると、電気信号をアンプで増幅する際の動力源として使用できる。
【００１４】
なお、前記電源は、前記機器本体を動作させるものとは別に設けられていてもよい。このように電源が別に設けられていると、別の場所から電源を確保する必要がなくなり、携帯電話機に装着して使用した場合に携帯電話機の使用時間を低下させることがない。ただし、前記電源の電力は、前記機器本体から供給されるものであってもよい。
【００１５】
例えば、前記機器本体に搭載される発音部は、前記ボイスコイルが可動して振動板が振動させられるムービングコイル方式のものである。この方式を利用すると、漏洩磁界によって誘導コイルに対し電流に基づく電気信号を発生させることができる。
【００１６】
また例えば、前記振動部材は、磁石と、前記電気信号に基づいて前記磁石に所定の磁界を与える振動コイルで構成されたムービングマグネット方式のものに基づいて振動させられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の骨伝導発生装置が携帯電話に装着された使用状態を示す斜視図、図２は図１の断面図、図３は骨伝導発生装置の回路図を示す。
【００１８】
図１に示す骨伝導発生装置１は小型のものであり、例えば携帯電話機の受話スピーカ（レシーバ）を覆うように装着される。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態の骨伝導発生装置１は、機器本体としての携帯電話機１０に内蔵された発音部（受話スピーカ）１１に対向する携帯電話機１０の筐体１０ａの前面に装着される。図１に示す実施の形態では、骨伝導発生装置１のケース１ａが板状の支持基板１２に固定され、骨伝導発生装置１の背面１ｂが常に筐体１０ａの前面に密着するようにして装着される。このように本発明のものは、既に購入して使用中の携帯電話機に後から装着して使用できるものである。
【００２０】
本実施の形態の骨伝導発生装置１は、ケース１ａ内に振動部材２が設けられている。振動部材２は合成ゴムなどの弾性材で形成されており、ケース１ａが支持基板１２の背面に固定されている。またケース１ａが支持基板１２に固定された状態では、振動部材２が支持基板１２に形成された孔１２ａから突出している。
【００２１】
図２に示すように、前記ケース１ａ内には、前記携帯電話機１０に最も近い側（Ｚ２側）にリング状に形成された誘導コイル３が固定されている。この誘導コイル３の内側に形成された空間３ａにはヨーク４が固定されている。ヨーク４は磁性材料で円柱状に形成され、その外周側面が誘導コイル３の内面と接触する径寸法で形成されている。
【００２２】
ケース１ａ内には、前記誘導コイル３と前記ヨーク４が固定されたＺ１側の前方に、リング状に形成された振動コイル５が所定間隔離間した状態で固定されている。振動コイル５は前記誘導コイル３と所定のケーブル６によって接続されている。また前記振動コイル５の前方（Ｚ１側）中央には円柱状に形成された永久磁石７が可動状態で支持されており、この永久磁石７のＺ１側の先端に上記した振動部材２が固定されている。この場合に前記振動コイル５の内側の空間５ａ内を永久磁石７がＺ方向に移動できるように設定されている。本実施の形態では、振動部材２の表面がシート状のカバー部材８で覆われて、そのカバー部材８の縁部がケース１ａに固定されている。
【００２３】
携帯電話機１０に内蔵されている発音部１１の一例について図２を参照して説明する。図示されているように、携帯電話機１０に搭載された発音部１１は、フレーム２０を有しており、このフレーム２０は合成樹脂材料を使用したインジェクション成型や、アルミニウム合金や亜鉛合金などを使用したダイキャスト成型などにより形成されている。
【００２４】
前記フレーム２０は、凹部２０ａが形成された円形状であり、この凹部２０ａの中央部に、磁性材料で形成されたヨーク２１が固定されている。ヨーク２１は、凹部２０ａの底面に設けられた円形の下部ヨーク２１ａと、この下部ヨーク２１ａの外周縁部からＺ１側に垂直に起立するリング状（円筒状）に形成された対向ヨーク２１ｂが一体に形成されたものである。
【００２５】
前記ヨーク２１に形成された断面凹部の中心には、円柱形状の永久磁石２２が固定されている。前記永久磁石２２の外周面と対向ヨーク２１ｂの内周面との間に駆動用のギャップＧが形成されている。この永久磁石２２は、上側（Ｚ１側）と下側（Ｚ２側）が互いに逆の磁極に着磁されており、例えばＺ１側がＮ極に、Ｚ２側がＳ極に磁化されている。なお、Ｚ１側がＳ極にＺ２側がＮ極に磁化されていてもよい。
【００２６】
また、前記フレーム２０には振動板２３が設けられている。振動板２３は円形状に形成され、その外周縁部がフレーム２０の開口縁部に沿って接着剤などで固定されている。なお、振動板２３は、紙材、紙材と樹脂フィルムとのラミネート材、または樹脂を含浸した紙材などで形成されている。
【００２７】
前記振動板２３の内面には、図示Ｚ２方向に延びる筒状のボビン２４が固定されており、その外周面には導線を所定回数巻回して形成したボイスコイルＣが設けられている。このボイスコイルＣが前記ギャップＧの空間内に位置するように設定されている。
【００２８】
前記永久磁石２２から発せられる磁界は、前記ギャップＧ内において対向ヨーク２１ｂに至る磁気回路を構成しており、この磁気回路内において、前記ボイスコイルＣには磁界が鎖交する。
【００２９】
前記発音部１１では、ボイスコイルＣに対し通話相手などからの音声信号が与えられると、ボイスコイルＣを鎖交する磁束とボイスコイルＣに流れる電流とで生じる電磁力によって振動板２３が図示Ｚ１−Ｚ２方向に振動駆動され、振動板２３から前方（Ｚ１方向）へ音声信号に応じた音が出力される。
【００３０】
また発音部１１では、音声信号に基づいてボイスコイルＣから磁界Ｂが発生している。磁界Ｂは、携帯電話機１０の筐体１０ａからケース１ａ内のヨーク４に伝えられる。またヨーク４に伝達された磁界Ｂは、誘導コイル３を鎖交する。磁界Ｂが誘導コイル３を鎖交すると、ボイスコイルＣと誘導コイル３との間の相互誘導によって、誘導コイル３には前記音声信号に基づいた電気信号が誘起される。
【００３１】
誘導コイル３に発生した電流に基づく電気信号は、ケーブル６を介して振動コイル５に伝達される。振動コイル５では、Ｚ１側に向く磁界Ｂ１またはＺ２側に向く磁界Ｂ２が発生させられる。磁界Ｂ１が発生すると永久磁石７はＺ１側に向けて移動させられ、磁界Ｂ２が発生すると永久磁石７はＺ２側に向けて移動させられる。このように本実施の形態はムービングマグネット方式のものであり、永久磁石７がＺ方向に移動させられることによって振動部材２がＺ方向に振動させられる。
【００３２】
図３に示すように、本実施の形態の骨伝導発生装置１の回路では、誘導コイル３にはアンプ９が接続されて、誘導コイル３に発生したボイスコイルＣに基づく磁界Ｂによって発生する電気信号が増幅される。このアンプ９の増幅処理によって電気信号の波形が明確になり、ボイスコイルＣに与えられた音声信号に基づて発生する電気信号を明確にできる。なお、アンプ９はケース１ａ内に設けられていてもよく、あるいはケース１ａの外側に導電線で接続して別個に設けてもよい。
【００３３】
前記アンプ９には電源Ｅが接続されており、この電源Ｅは、アンプ９において誘導コイル３から入力された信号を増幅するための動力源として利用される。またアンプ９には変換手段１３が接続されており、この変換手段１３を介して振動コイル５と接続されている。前記変換手段１３は、電気信号から動作信号に変換するための処理回路を組み込んだマイコンなどで形成される。なお、電源Ｅは機器本体としての携帯電話機１０に内蔵されたバッテリとは別に設けてもよく、あるいは内蔵されたバッテリから電力が供給されるようにしてもよい。
【００３４】
前記変換手段１３では、誘導コイル３で発生した電流に基づく電気信号が、振動コイル５を振動させるための動作信号に変換させられる。なお、本実施の形態では、変換手段１３は振動コイル５とアンプ９の間に設けるものに限らず、誘導コイル３で発生した電気信号を変換手段１３で動作信号に変換した後にアンプ９で増幅して振動コイル５に入力する回路構成にしてもよい。
【００３５】
なお、前記電源Ｅは、小型の電池などで携帯電話機１０とは別個に設けてもよく、あるいは携帯電話機１０内に装着された充電可能なバッテリ（電源）から電力が供給されるようにしてもよい。
【００３６】
このようにして構成された骨伝導発生装置１では、振動部材２の先端を頭部のほお骨、額（おでこ）、後頭部などに当てて使用できる。携帯電話機１０から出力された音声信号に基づいて振動部材２が振動させられると、その振動が人の頭部の骨を伝わって伝達される。このとき外耳、中耳、内耳などの器官に障害がある場合にこれらの器官を越えて脳に音声情報が伝えられる。よって、聴覚に障害がある人であっても音や音声を聞き取ることが可能になる。またこの骨伝導発生装置１を使用すると、聴力が低下した人であっても音声等を明瞭に聞き取ることが可能になる。また聴覚が健常な人であっても、屋外などの騒音の激しい場所で会話をする場合に有効である。
【００３７】
なお、本実施の形態では、携帯電話機を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、家庭用や公衆用として使用される電話機の受話器に装着して使用するものであってもよく、あるいはオーディオやテレビ受像機などの音響機器に搭載されたスピーカ（発音部）に装着して使用するものであってもよい。すなわち、このような骨伝導を発揮させるための条件としては、発音部が、ボイスコイルを可動して振動板を振動させるムービングコイル方式のものを選択することが好ましい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した本発明は、既に使用している電話機に後から装着して使用することができるため、骨伝導機能が搭載された電話機を新たに購入する必要がない。しかも発音部から漏れる磁界を検出して振動部材を動作させているので、外部のノイズの影響を受け難く、確実に音声信号を骨伝導の振動動作に変換できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の骨伝導発生装置を携帯電話に装着した状態を示す斜視図、
【図２】骨伝導発生装置を装着した携帯電話の切断断面図、
【図３】骨伝導発生装置の回路図、
【符号の説明】
Ｂ　磁界
Ｅ　電源
１　骨伝導発生装置
１ａ　ケース
２　振動部材
３　誘導コイル
４　ヨーク
５　振動コイル
７　永久磁石
８　振動部材
９　アンプ
１０　携帯電話機（機器本体）
１１　発音部
１２　支持基板
１３　変換手段

Claims

発音部が設けられた機器本体に着脱して使用される骨伝導発生装置であって、
頭部の一部に当てられる振動部材と、前記発音部に設けられたボイスコイルから発生して漏れ出た磁界を検出する誘導コイルとを有し、前記誘導コイルで生成された電流に基づく電気信号が前記振動部材を振動させる動作信号に変換させられることを特徴とする骨伝導発生装置。
前記誘導コイルで生成された電気信号は、アンプを介して増幅される請求項１記載の骨伝導発生装置。
前記アンプには電力を供給する電源が接続されている請求項２記載の骨伝導発生装置。
前記電源は、前記機器本体を動作させるものとは別に設けられている請求項３記載の骨伝導発生装置。
前記電源の電力は、前記機器本体から供給される請求項３記載の骨伝導発生装置。
前記機器本体に搭載される発音部は、前記ボイスコイルが可動して振動板が振動させられるムービングコイル方式のものである請求項１ないし５のいずれかに記載の骨伝導発生装置。
前記振動部材は、磁石と、前記電気信号に基づいて前記磁石に所定の磁界を与える振動コイルで構成されたムービングマグネット方式のものに基づいて振動させられる請求項１ないし６のいずれかに記載の骨伝導発生装置。