JP2005244645A - マイクロホン装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 側音機能のない携帯電話機等に使用した際に、使用者が発生した声と通話相手の声の両方をそれぞれ適度な音圧で収音し、会話として録音することができるとともに、耳介にマイクロホン装置を装着時、使用者が通話相手からの受話音を明瞭に聞き取ることができるマイクロホン装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 気導音及び骨導音を電気信号に変換するマイクロホンユニット1が収納された筺体2を備えるマイクロホン装置であって、筺体2は、外部からの音波を集音する複数の通気孔19が穿設された集音部18と、マイクロホンユニット1を挟んで集音部19と対向した筐体2内部と外耳道106を連通させる略筒状の耳介挿入部11を有し、耳介挿入部11を外耳道106に嵌挿し筐体2を耳介105に装着したとき、通気孔19、筐体2内部、耳介挿入部11を介して、耳介105の外側と外耳道106が連通していることを特徴とする。
【選択図】 図2


Description

本発明は、耳介に装着されて用いられるマイクロホン装置に関し、例えば電話録音をするときに、受話器からの受話音を収音するとともに、骨伝導により外耳道に伝わる声帯からの振動による音波を収音するマイクロホン装置に関する。
従来、耳介の耳甲介腔の凹部に収納され、かつ耳珠と対珠に支持されるようになされている、いわゆるインナーイヤー型のマイクロホン装置が考案、商品化されている。このインナーイヤー型のマイクロホン装置は、例えば、電話の通話相手との会話を録音する(以下、電話録音と称する。)時、外部からの音を集音できる構造により、耳介に装着されたマイクロホン装置本体に押し当てた受話器からの受話音を内蔵のマイクロホンで収音するというものである。これにより、通話相手との会話の録音を手軽に行うことができる。
いわゆる家庭用電話機など、多くの固定電話機では、使用者が自分の話す声も受話器から聞こえる側音という機能があるため、この従来構造のマイクロホン装置を用いて、自分の声と通話相手の声の両方が収音でき、会話として録音することができる。
図6及び図7を用いて、従来構造のマイクロホン装置について、一例としてソニー社製MDR−E140Cを例にあげて説明する。図6はこの従来例のマイクロホン装置の全体斜視図である。また、図7は従来例のマイクロホン装置の断面図である。
図6のマイクロホン装置は、後述の図7に示すマイクロホンユニット101を収納するハウジング(筐体)102と、マイクロホンユニット101に接続された外部出力コード103により構成されている。図7に示すように、受話器107の放音部107aから放音された受話音が、通気孔108を通過してハウジング102内に取り込まれ、マイクロホンユニット101に収音され、電子信号に変換されて外部へ出力される。そして、マイクロホンユニット101から出力された電気信号はピンプラグ104と接続される録音装置(図示略)へと出力されて、録音が行われる。
一方、他のインナーイヤー型のマイクロホン装置の例として、例えば携帯電話機等に接続されて用いられ、骨伝導により外耳道近傍に伝達された音声振動を検出する骨伝導検出型マイクロホンとスピーカを備えた、いわゆるイヤホンマイクが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。上述のイヤホンマイクは、例えば携帯電話機に接続して使用し、バックグランドノイズのある環境においても、送話と受話を確実に行うことができる。
特開平11−308680号公報
しかしながら、近年普及してきた多くの携帯電話機では、従来の固定電話機の多くに付帯していた側音機能がないために、図6及び図7に記載されたマイクロホン装置では使用者の発する声が録音されず、相手の声しか録音できないので、会話録音ができないという問題が生じている。
自分の声は、声帯の振動により、口から外部に音波として発信されるが、同時に骨伝導により、頭蓋骨等を介して外耳道106からも小さなレベルであるが音波として発信されている。このように、骨伝導による音波(骨導音)は外耳道106に伝わってはいるが、外耳道106に伝わる声帯からの振動による骨導音の音圧は小さいものである。そのため、従来のマイクロホン装置では、外耳道106との隙間109が大きく、一般に−50dBV/1Pa〜−60dBV/1Pa程度とされる感度の低いダイナミック型マイクロホンなどを使用している場合、音響構造的に外部からの音圧の方が大きくなって骨伝導による外耳道106からの小さな音波(骨導音)がマスキングされるなどの理由により、骨導音を十分な大きさで収音することができないという問題があった。
また、耳介105に装着されたマイクロホン装置に受話器107を押し当てて使用する従来のマイクロホン装置では、マイクロホン装置のハウジング102と外耳道106の隙間109から、通話相手の受話音を聞き取る構造のため、隙間109を小さくすると、骨伝導による音波を十分な音量で収音することはできるが、受話器107からの受話音を遮ってしまい、通話相手の声を明瞭に聞き取ることが困難になるという問題があった。
また、特許文献1に記載のものは、送話と受話を確実に行えるものの、耳介に装着されたマイクロホン装置本体に押し当てた受話器からの受話音を内蔵のマイクロホンで直接収音することができず、電話録音できる構造にはなっていなかった。
斯かる点に鑑み、本発明は、側音機能のない携帯電話機等に使用した際に、使用者が発生した声と通話相手の声の両方をそれぞれ適度な音圧で収音し、会話として録音することができるとともに、耳介にマイクロホン装置を装着時、受話器から放音される受話音を使用者が明瞭に聞き取ることができるマイクロホン装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明は、気導音及び骨導音を電気信号に変換するマイクロホンユニットが収納された筺体を備えるマイクロホン装置であって、この筺体は、外部からの音波を集音する複数の通気孔が穿設された集音部と、マイクロホンユニットを挟んで集音部と対向した筐体内部と外耳道を連通させる略筒状の耳介挿入部を有し、耳介挿入部を外耳道に嵌挿し筐体を耳介に装着したとき、通気孔、筐体内部、耳介挿入部を介して、耳介の外側と外耳道が連通していることを特徴とする。
上述のマイクロホン装置における好適な実施の形態として、筐体内部にマイクロホンユニットを支持するマイクロホンユニット支持部材を有し、少なくともこのマイクロホンユニット支持部材の一部に、集音された音波が上記耳介挿入部へと達する通気用の溝又は孔が設けられたことを特徴とする。
斯かる本発明によれば、マイクロホン装置の筐体を耳介に装着時、耳介挿入部を外耳道に密着させた状態で筺体の外部と外耳道が連通していることにより、耳介の外部から集音部の通気孔を通して集音された音波が、筺体内部、略筒状の耳介挿入部の中空部を通り、外耳道に抜けて使用者の鼓膜に達するので、骨伝導により声帯から外耳道に伝わってきた音波を、マイクロホンユニットが感度よく受信することができるとともに、使用者は通話相手との会話を録音しつつ、受話音を明瞭に聞き取ることができる。
また、マイクロホン装置内に固定されるマイクロホンユニット支持部材の一部に通気用の溝又は孔を設けたので、簡単な構造により、外部から筐体内部に収音した音波をマイクロホンユニット支持部材を通過させて耳介挿入部へと通すことができる。
また、本発明のマイクロホン装置においては、上記耳介挿入部の開口部に弾性を有する耳介装着部材を備えることを特徴とする。
斯かる本発明によれば、耳介挿入部の開口部に設けられた弾性を有する耳介装着部材が外耳道の形状に応じて外耳道の壁面に密着するので、骨伝導により声帯から外耳道に伝わってきた小さな音波を、マイクロホンユニットがより感度よく受信できる。
また、本発明のマイクロホン装置においては、上記筐体の耳介側に外部からの音波を遮る構造、又は上記筺体のマイクロホンユニットを挟んだ外耳道側に外耳道からの音波を遮る構造を持つことを特徴とする。
斯かる本発明によれば、例えば、外部からの音波を遮り使用者の声だけを収音する、あるいは、使用者の声を遮り外部からの音波だけを収音するなど、いずれを収音するか選択的に変えることができる。
本発明によれば、マイクロホン装置の筐体を耳介に装着時、耳介挿入部を外耳道に密着させた状態で筺体の外部と外耳道が連通している構造とすることで、耳介の外部から集音部の通気孔を通して集音された音波が、筺体内部、略筒状の耳介挿入部の中空部を通り、外耳道に抜けて使用者の鼓膜に達するので、骨伝導により声帯から外耳道に伝わってきた音波を、マイクロホンユニットが感度よく受信できるようになり、相手の声と自分の声を適度に均衡のとれた音圧で収音することができるとともに、使用者は通話相手との会話を録音しつつ、受話音を明瞭に聞き取ることができ使い勝手向上するという効果がある。
また、耳介挿入部の開口部に設けられた弾性を有する耳介装着部材が外耳道の形状に応じて外耳道の壁面に密着させることにより、骨伝導により声帯から外耳道に伝わってきた小さな音波を、マイクロホンユニットが感度よく受信できるので、側音機能のない電話機の高感度な会話録音が簡単に実現可能となる効果がある。
また、マイクロホン装置内に固定されるマイクロホンユニット支持部材の一部に通気用の溝又は孔を設けるようにした場合、簡単な構造により、外部から筐体内部に収音した音波をマイクロホンユニット支持部材を通過させて耳介挿入部へと通すことができる効果がある。
また、マイクロホン装置筐体の耳介側に外部からの音波を遮る構造、又は上記筺体のマイクロホンユニットを挟んだ外耳道側に外耳道からの音波を遮る構造を持つようにした場合、使用目的に応じて収音する音波を選択することができ、利便性が向上するという効果がある。
以下、図1〜図4を参照して、本発明の一実施の形態の例について説明する。
図1は、本発明のマイクロホン装置の一実施の形態の例の全体斜視図である。本例のマイクロホン装置は、後述の図2に示すマイクロホンユニット1と、マイクロホンユニット1を収納しマイクロホン装置本体を構成するハウジング(筐体)2を備える。本例のマイクロホンユニット1は、例えば、比較的感度の良い(一般に−30dBV/1Pa〜−40dBV/1Pa程度)といわれるエレクトレット方式のコンデンサ・マイクロホンから構成している。
このハウジング2は、合成樹脂を成形して形成されており、耳珠と対珠に支持されて耳介の耳甲介腔の凹部に装着される大きさを有する略球状に形成されている。また、ハウジング2は、前部ハウジング半体3と後部ハウジング半体4を突き合わすように結合され構成されている。
ハウジング2の後部ハウジング半体4には、背面側やや下方から垂下するようにコード保持部7が突設されており、マイクロホンユニット1に接続している外部出力コード6が、コード保持部7に挿通されてハウジング2の外方に引き出されている。このコード保持部7は、本発明に係るマイクロホン装置本体を耳介の凹部に装着したとき、耳介の一部に係合して外部出力コード6の引き出し方向を規制するものである。また、電話録音の際に後部ハウジング半体4の受話器が当てられる面には、音波を通過させる複数の通気孔19が穿設された集音部18が設けられている。この集音部18は、受話器の放音部を耳介に装着されたマイクロホン装置に当てやすいよう、断面形状が直線、又は適度な曲線を持つ凹部に形成されることが望ましい。さらに、ハウジング2を構成する前部ハウジング半体3には、図2にて詳細に述べる、耳介装着部材(イヤーピースともいう。)13が外耳道へ挿入可能に設けられている。
図2は、図1の例のマイクロホン装置を耳介の凹部に装着した状態における、外部出力コード6及び外耳装着部材13の中心軸を含む平面上での断面図を示す。図2に示すように、マイクロホンユニット1はマイクロホン支持部材5に収納されハウジング2内部で支持されている。図3にも後述するマイクロホンユニット支持部材5の円柱面に設けられた凸部20が後部ハウジング半体4の内周面に沿って凸設された係止部10によって係止される。また、マイクロホンユニット支持部材5は、図3に示す接面部21表面が前部ハウジング半体3の内壁に接触して、後部ハウジング半体4の係止部10と前部ハウジング半体3の内壁に狭持されることにより位置決めされ、ハウジング2内に固定されている。
本例では、このマイクロホンユニット支持部材5は、マイクロホンユニット1を、ハウジング2内に着実に支持するとともに、外部出力コード6やハウジング2からの機械振動による伝播雑音を吸収するように、やや軟質の樹脂から成形されている。
ハウジング2の前部ハウジング半体3と後部ハウジング半体4は、それぞれの突き合わせ面側にそれぞれ突設した係合部8,9を相対係合させることによって、係合してハウジング2を構成する。このとき、前部ハウジング半体3と後部ハウジング半体4の突き合せ部は、例えば高周波熱溶着などの手法によって、密閉及び固着される。
図3は、図1及び図2に示すマイクロホン装置の要部の分解斜視図であり、Aは後部ハウジング半体4からマイクロホンユニット支持部材5を取り外した状態、Bは後部ハウジング半体4にマイクロホンユニット支持部材5を取り付けた状態を示すものである。
図3Aに示すように、マイクロホンユニット支持部材5は、後部ハウジング半体4の開口形状に対応して、内部が中空の円筒のような形状とされ、中空部分に略円盤状に形成されたマイクロホンユニット1が収納される。マイクロホンユニット支持部材5の周縁部分には、円柱面に沿って設けられた凸部20の高さ分より深い所定数の、例えば3個の通気用溝22が形成されている。また、マイクロホンユニット支持部材5の前面(外耳道側)の前部ハウジング半体3の内壁と略環状に接する接面部21に、例えば4つの通気用溝23が形成されている。
上述のような構造のマイクロホンユニット支持部材5を後部ハウジング半体4に収納した場合、図3Bに示すようにマイクロホンユニット支持部材5の周縁に形成された通気用溝22による空間が生じる。この状態から後部ハウジング半体4に前部ハウジング半体3を結合させた場合、マイクロホンユニット支持部材5と前部ハウジング半体3の内壁との間に、通気用溝23による空間が生じる。
したがって、図2に示すように、集音部18の通気孔19からマイクロホンユニット支持部材5の通気用溝22,23、開口部12を通じて外耳道106へと連通する。すなわち、受話器107の放音部107aから発信された音波は、集音部18の通気用孔19(図1,図2参照)を通じてハウジング2内に収音され、マイクロホンユニット支持部材5の通気用溝22,23を通り、外耳道106へと伝達される。
図2に示すように、前部ハウジング半体3の前面側の中央部には、耳介105の凹部に装着したとき、耳介105の凹部から外耳道106に挿入される略筒状に形成された耳介挿入部11が一体に突設されている。耳介挿入部11に形成された開口部12は、外部からハウジング2内に集音された音波を外耳道106奥の鼓膜へと放音する放音部として機能するとともに、声帯での振動が頭蓋骨等を伝わる骨伝導によって外耳道106へと伝達された音波をマイクロホンユニット1の前面部1aに集音する集音部としても機能する。
耳介挿入部11の先端側には、耳介挿入部11に形成された開口部12を囲むように、耳介装着部材13が取り付けられる。耳介装着部材13は、略筒状に形成された耳介挿入部11への取付部14と、この取付部14の先端側から基端部側に向かって円弧状をなすように湾曲して折り返された弾性変位部15とを備えている。そして、耳介装着部材13は、取付部14の基端部側の内周囲に突設した係合突部16を耳介挿入部11の先端付近の外周囲に設けた係合凹部17に係合させることにより、耳介挿入部11に着脱自在に取り付けられる。
耳介装着部材13は、耳介105に装着されたときに、耳介105の凹部から外耳道106にかける形状に応じて容易に弾性変形して密着度を高め、かつ耳介105の凹部から外耳道106を密閉し得るように、例えばシリコンゴム等の軟質樹脂など、弾性を有する材料により形成されている。
なお、図1及び図2に示す耳介装着部材13は、耳介105に挿入されて装着されたとき、弾性変位部15のみが耳介105の凹部から外耳道106の形状に応じて弾性変形すれば耳介105の凹部から外耳道106を密閉し得るので、弾性変位部15のみを容易に弾性変形し得る材料で形成してもよい。また、耳介装着部材13を同一の材料で一体成形した場合には、弾性変位部15を取付部14に比し肉薄として容易に弾性変形し得るように形成してもよい。この耳介装着部材13は容易に着脱可能とし、かつ外耳道の径の大きさに合わせて数種類のサイズを用意しておくと便利である。
また、本例のマイクロホン装置は、ハウジング2に耳介挿入部11を設け、この耳介挿入部11に耳介装着部材13を取り付ける構成としているが、耳介挿入部11を設けることなく、前部ハウジング半体3の前面側に形成した開口部に取付部14を直接嵌合することによって耳介装着部材13を取り付けるようにしてもよい。
また、耳介装着部材13は、耳介105の凹部から外耳道106の形状に応じて容易に弾性変形して耳介105の凹部から外耳道106を密閉し得るものであれば、例えば、弾性部材を単に筒状に形成したもののみであってもよい。
また、マイクロホン装置本体を耳介105に装着したときに、本体が外耳道壁に密着しかつ本体外部と外耳道106が連通していればよく、耳介挿入部11を外耳道106の形状に合うよう成形し、直接耳介挿入部11を外耳道106の内壁に接触させて密着させるようにすることも考えられる。
次に、本例のマイクロホン装置を耳介に装着し、側音機能のない電話機を用いて会話録音を行う場合について説明する。図2に示すように、マイクロホン装置を耳介に装着した者が会話することによって集音部18に対向させた受話器107の放音部107aから放音された音波が、マイクロホン装置の集音部18に穿設された通気孔19からハウジング2内に取り込まれる。ハウジング2内に収音された音波は、マイクロホンユニット支持部材5周縁の通気用溝22とハウジング2内壁との空間、及びマイクロホンユニット支持部材5前面の通気用溝23とハウジング2内壁との空間を通り、マイクロホンユニット1の前面1aに到達する。そして、耳介挿入部11内の空間を通って、開口部12から外耳道106、さらにその奥の鼓膜へと達する。
以上のような構造とすることにより、受話器107の放音部107aを通して通話相手からの受話音がマイクロホン装置のハウジング2内に集音され、集音された受話音はマイクロホンユニット1で収音され音波として電気信号に変換される。そして、図4に示すように、マイクロホンユニット1からの電気信号が外部出力コード6からピンプラグ(図示略)を介し、テープレコーダーやMD(ミニディスク)録音装置等のマイク入力に入力され、録音回路41にて受話音の録音が行われる。ブラックボックス表示された録音回路41は周知技術によって構成されており、入力電気信号の増幅処理やアナログ/デジタル信号変換処理等、録音に必要とされる信号処理が行われる。
上述構造のマイクロホン装置によれば、通気孔19、ハウジング2内部、外耳道106に通じる耳介挿入部11の開口部12が連通しているので、従来例(図7参照)のように外耳道とマイクロホン装置のハウジングとの隙間を大きく空ける必要がない。したがって、外部からハウジング2内を通ってきた受話音による、外耳道106から伝わってきた小さな音波(骨導音)のマスキングを抑えることができ、受話音と骨導音を適度に均衡のとれた音圧で収音することができる。
また、耳介装着部材13が外耳道106の壁面に密着することで、骨伝導により声帯から外耳道に伝わってきた小さな音波を、マイクロホンユニット1が感度よく受信できるので、側音機能のない電話機の高感度な会話録音を簡単に実現することができる。
また、受話器107の放音部107aからの受話音が、前部ハウジング半体3及び後部ハウジング半体4から構成されるハウジング2に遮られることなく、ハウジング2内を通り、耳介挿入部11の開口部12から外耳道106に抜けて鼓膜へと達するため、使用者は通話相手との会話を録音しながら、受話音を明瞭に聞き取ることができる。
次に、図5を参照して、本発明のマイクロホン装置の他の実施の形態の例について説明する。本例のマイクロホン装置は、図2の例の集音部材に穿設した複数の通気孔を開閉自在な構造としたものである。図5は、本例のマイクロホン装置の断面図を示し、図5Aは集音部に設けたシャッター機構のシャッターを閉めた状態、図5Bはシャッターを開けた状態を表している。図5A及び図5Bにおいて、図2に対応する部分には同一符号を付している。
図5Aに示すように、マイクロホン装置の後部ハウジング半体4に設けられている集音部24が、複数の孔25aが穿設された固定部25、及び複数の孔26aが穿設されたシャッター機構の対となる可動部26から構成される。図5Aの例ではシャッターが閉じている状態を表しているが、摘まみ26bを手でつまんで矢印方向に動かすことにより、可動部26を移動させることができる。可動部26を移動させて固定部25の孔25aと可動部26の孔26aを対応させた状態が図5Bであり、孔25a,26aからなる通気孔を介してハウジング2内部と外部が連通する。
図5の例のように、マイクロホン装置外部と外耳道との連通を遮断できるシャッター機構を設けることにより、使用目的に応じて種々の使用形態が可能になる。例えば、使用者がこのマイクロホン装置を用いて受話音を録音する際、図5Aのようにシャッターを閉めた場合、外部からの音波を遮り使用者の声だけを収音することができる。
また、図5Bのようにシャッターを開けた場合には、使用者の声を遮り外部からの音波だけを収音することができる。あるいは、外部からの音波の音圧と骨伝導により得られる音波のバランスに応じて、孔25a及び26aからなる通気孔の開度を調節するといったような使用方法も可能であり、使用目的に合った適切な収音が実現できる。その他、本例は図2の例と同様の作用効果を奏する。
なお、上述したこれらの実施の形態の例においては、マイクロホンユニット支持部材の周縁部及び前面に形成された溝とハウジング間の空間に、外部から収音した音波を通過させる構造としたが、マイクロホンユニット支持部材5の大きさに余裕がある場合は、マイクロホンユニット支持部材5に音波通過用の孔を直接牙設し、音波が通過できる空間を形成する手法も考えられる。また、マイクロホンユニット支持体に形成する通気用溝及び孔の数、形状等は、マイクロホンユニット1で収音される音波の周波数特性や音圧などを考慮して決定されることが望ましい。
また、本発明は上述した実施の形態の例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を取り得ることは勿論である。
本発明の一実施の形態の例の全体斜視図である。 本発明の一実施の形態の例の断面図である。 本発明の一実施の形態の例の要部の分解斜視図である。 本発明の一実施の形態の例の概略回路構成図である。 本発明の他の実施の形態の例の断面図である。 従来例の説明に供する全体斜視図である。 従来例の説明に供する断面図である。
符号の説明
1…マイクロホンユニット、1a…前面、2…ハウジング、3…前部ハウジング半体、4…後部ハウジング半体、5…マイクロホンユニット支持部材、6…外部出力コード、7…コード保持部、8,9…係合部、10…係止部、11…耳介挿入部、12…開口部、13…耳介装着部材、14…取付け部、15…弾性変位部、16…係合突部、17…係合凹部、18…集音部、19…通気孔、20…周縁、21…接面部、22,23…通気用溝

Claims (4)

  1. 気導音及び骨導音を電気信号に変換するマイクロホンユニットが収納された筺体を備えるマイクロホン装置であって、
    前記筺体は、外部からの音波を集音する複数の通気孔が穿設された集音部と、
    前記マイクロホンユニットを挟んで前記集音部と対向した前記筐体内部と外耳道を連通させる略筒状の耳介挿入部を有し、
    前記耳介挿入部を外耳道に嵌挿し前記筐体を耳介に装着したとき、前記通気孔、前記筐体内部、前記耳介挿入部を介して、耳介の外側と外耳道が連通している
    ことを特徴とするマイクロホン装置。
  2. 前記筐体内部に固定され、前記マイクロホンユニットを支持するマイクロホンユニット支持部材を有し、
    少なくとも前記マイクロホンユニット支持部材の一部に、前記集音された音波が前記耳介挿入部へと達する通気用の溝又は孔が設けられた
    ことを特徴とする請求項1に記載のマイクロホン装置。
  3. 前記耳介挿入部の開口部に弾性を有する耳介装着部材を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロホン装置。
  4. 前記筐体の耳介側に外部からの音波を遮る構造、又は前記筺体の前記マイクロホンユニットを挟んだ外耳道側に外耳道からの音波を遮る構造を持つ
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のマイクロホン装置。
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