JP2007074693A - 骨伝導スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は人体の頭部の骨に振動子の振動を通じて音声信号を自覚し認識できるようにする骨伝導スピーカを提供する。
【解決手段】骨伝導スピーカを構成箱において磁石を音声コイルに近接して設置せず、鉄片の上部に１個の磁石を設置する構成として、磁石の方向性を合わせなければならないわずらわしさをなくし、音声コイルの大きさを拡大させて特性の調整幅を大きくすることができることは勿論、磁石の大きさの変化による強度調節を非常に容易にし、大きさの小型化と軽量化を図った。
【選択図】図１

Description

本発明は人体の頭部の骨に振動子の振動を通じて音声信号を自覚して認識できるようにする骨伝導スピーカに関するものである。

職業性及び老人性難聴の聴覚障害者が使用する補聴器や、周辺の会話を聞きながらの通話が要求されるコールセンター、無線機などに使用されるヘッドセットに結合されている構造の骨伝導スピーカは、振動板によって空気を振動させ、音波を発生させて伝達するものではなく、振動子による音の振動に変化させて物体に直接的な接触によって伝達するものとしての骨伝導、すなわち、人体の頭部の骨に振動を与え、このような振動を聴神経で感知するようにするものであり、鼓膜の振動による音声認識でなく、骨の振動による音波が人体の聴神経に伝達されるものである。

このような目的の骨伝導スピーカは日本国の特許第２９６７７７７号で既に発明されているが、先の発明は図７に例示したように、延長面をもつヨーク(１)に中央磁極(２)とボイスコイル(３)を設置し、互いに対向した位置にマグネット設置部(４)(４')には直方体の磁石(５)(５')を設置する構造に改善し、スピーカの活用と中央磁極(２)の直径を大きくすることと、ボイスコイル(３)の巻回数を大きく出きるようにすることで音の伝達効果を大きく外形の大きさを小さくすることが出きる骨伝導スピーカとしたものである。
特許第２９６７７７７号公報

しかし、このような先の発明の構造では、直方体の磁石を両側から互いに対向させ２個で設置しなければならないという製造工程上の不便性があり、生産性を弱化させる要因となり、２個の磁石が設置されることにより、製造原価が上昇するという非経済性があるだけでなく、製品の組み立て時に磁石を互いに対向する位置に設置する関係で磁石の方向性を正確に合わせなければ、その特性が低下するのでこれを正確な位置に固定させなければならない関係で生産の能率化をはかれないという諸般の問題点を内在していた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、磁石を音声コイルに近接して設置せず、鉄片の上部に１個の磁石を設置する構造にして、磁石の方向性を合わせなければならないわずらわしさをなくし、音声コイルの大きさを拡大させ、調整幅を大きくすることはもちろん、磁石の大きさの変化による強度調節が非常に容易にでき、大きさの小型化と軽量化を備えた骨伝導スピーカを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の骨伝導スピーカは、ヨーク(２０)に延長部(３０)(３０')を形成するとともに、上記ヨーク(２０)に音声コイル(４０)と中央磁極(５０)を形成し、その上部には鉄片(６０)が付着された振動板(７０)が固定され、上記鉄片(６０)の上部に永久磁石(９０)を付着したことを要旨とする。

本発明の骨伝導スピーカによれば、永久磁石１個の単位部品として必要とされる磁石の方向性を正確にする必要がなく、その組立工程を非常に簡単にするため、製造原価の節減を期することが出きる経済性があり、磁石が音声コイルの外周面部分になく鉄片の上部に位置しながら有効空間を拡大化することができ、音声コイルの大きさを拡大させることができるので、よって特性の調整が非常に大きく磁石の大きさの調節が可能で、全体的な大きさの小型化、軽量化を図ることができるという、大変有用な発明である。

本発明において、上記ヨーク(２０)の両端に上向立上げ部(１００)を形成した場合には、安定感を持つようになるとともに、上部に配置した永久磁石の磁力線が、音声コイル(４０)の中心部分から上記上向立上げ部(１００)に通って磁場が形成され、音声コイルの電磁振動をより効率的に振動板(７０)の振動に変換することができる。

本発明において、上記ヨーク(２０)に、音声コイル(４０)と中央磁極(５０)を複数形成することができる。

図１は本発明が適用された一実施形態の骨伝導スピーカの分解斜視図を示したものであり、図２は上記実施形態の骨伝導スピーカの縦断面図を示したものである。

ハウジング(図示せず)内に収納設置されるヨーク(２０)に４方向に延長部(３０)(３０')を形成し、上記ヨーク(２０)に音声コイル(４０)と中央磁極(５０)を形成し、その上部には鉄片(６０)が付着された振動板(７０)がねじ(８０)で固定されている。

そして、上記鉄片(６０)の上側中央部に永久磁石(９０)を付着させているものである。

より詳しく説明すると、上記ヨーク(２０)は音声コイル４０が載置される板状部の中心に、上記中央磁極(５０)が立設され、上記板状部の外周部をラジアルな４方向に延長した延長部(３０)(３０')が形成されている。対向する２つの延長部(３０)は上記板状部と同じ厚さの板状であり、上記延長部(３０)と９０度位相が異なる対向した２つの延長部(３０')は、上面が音声コイル(４０)および中央磁極(５０)よりも高さが高くなるよう形成され、その各上面にねじ穴が穿設されている。

一方、振動板(７０)は、平面視で４方向に延長部(３０)(３０')が形成されたヨーク(２０)と略同じ形状の大略十字状を呈した板状体であり、上記延長部(３０')の上面に形成されたねじ穴に対応するところにねじ(８０)を挿通させる挿通穴が形成されている。そして、上記振動板(７０)は、ねじ(８０)によりヨーク(２０)の２つの延長部(３０')に固定されている。この状態で、上記振動板(７０)は、音声コイル(４０)および中央磁極(５０)の上面と少しクリアランスを隔てた状態で、図示の水平方向に配置される。

この振動板(７０)の上面には、長方形の凹部が形成されて、この凹部内に鉄片(６０)が付着されている。上記鉄片(６０)は、ねじ穴のない２つの延長部(３０)の一方から他方にわたって延びる大略帯状を呈しており、その略中心部が中央磁極(５０)の上に配置されている。また、上記鉄片(６０)は、両端部が振動板(７０)に固定されている。

そして、上記鉄片(６０)の中央部分すなわち中央磁極(５０)と対応する位置に、永久磁石(９０)が付着されている。

このような構成により、永久磁石(９０)の磁力線は、鉄片(６０)、中央磁極(５０）、ヨーク(２０)の板状部、ヨーク(２０)の延長部(３０)(３０')を通過して再び永久磁石(９０)に戻って磁界を形成する。この状態では、その磁力により一定の力で鉄片(６０)が中央磁極(５０）に常に引き付けられている状態である。

この状態で音声コイル(４０)に音声電流が入力されると中央磁極(５０）に磁力が発生し、鉄片(６０)と中央磁極(５０）の引き合う力が変化し、その結果振動板(７０)が振動するのである。

図３は、本発明の骨伝導スピーカがケース(１０)に結合された実施形態を示す縦断面図である。

詳しく説明すると、ヨーク(２０)、音声コイル(４０)がケース(１０)の上面開放状の箱体内に収容され、振動板(７０)は、上記上面開放状の箱体を蓋する蓋体にねじ(８０)で固定されている。この状態で、上記振動板(７０)は、音声コイル(４０)および中央磁極(５０)の上面と少しクリアランスを隔てた状態で、図示の水平方向に配置される。そして、上記振動板(７０)の中央部分すなわち中央磁極(５０)と対応する位置に、永久磁石(９０)が付着されている。なお、この図では鉄片(６０)の記載を省略している。

図４は、他の実施形態を示し、必要な事情により、ヨーク(２０)の両端に上向立上げ部(１００)を備えるようにして安定感を持つようにしたものである。

上記上向立上げ部(１００)は、図１および図２に示した実施形態において、ヨーク(２０)のねじ穴が形成されていない延長部(３０)に形成することができる。このようにすることにより、永久磁石の磁力線が、鉄片(６０)、中央磁極(５０）、ヨーク(２０)の板状部、ヨーク(２０)の延長部(３０)(３０')および上向立上げ部(１００)を通過して再び永久磁石(９０)に戻って磁界を形成するため、磁界が安定し、その結果振動板(７０)の音声振動も安定する。

上記各実施の形態において、永久磁石(９０)の形状は円形ないし四角形等のような形状体にすることができる。

また、図５および図６に示すように、本発明の別の実施例としてヨーク(２０)に設置された音声コイル(４０)を複数（例えば２ないし３個）の構成にし、中央磁極(５０)を多数個に形成することができる。

このような本発明は音声コイル(４０)から、音声信号による音声電流が発生し、また中央磁極(５０)にＮ極とＳ極の磁力が発生し、永久磁石(９０)による極性の変化により吸引力と反発力が互いに交互作用しながら、振動板(７０)を振動させてこういった振動が皮膚を通じて頭骨に伝達され、この振動波長は人体の聴神経を刺激して音声信号を感知することができるようにするものである。

また、本発明は使用過程で安定感を与えるようにヨーク(２０)の両端を上向立上げ部(１００)で構成して使用できる。

本発明は振動板(７０)の上部の位置に永久磁石(９０)が設置されているため、磁石の形状とは無関係に使用することができるもので、磁石の大きさが変更されても関係無く組み立てることができる。

以上のように本発明は骨伝導スピーカを製造するということにあって、永久磁石１個の単位部品として必要とされる磁石の方向性を正確にする必要がなく、その組立工程を非常に簡単にするため、製造原価の節減を期することが出きる経済性があり、磁石が音声コイルの外周面部分になく鉄片の上部に位置しながら有効空間を拡大化することができ、音声コイルの大きさを拡大させることができるので、よって特性の調整が非常に大きく磁石の大きさの調節が可能で、全体的な大きさの小型化、軽量化を図ることができるという、大変有用な発明である。

本実施形態の分解斜視図。 本実施形態の縦断面図。 本実施形態がケースに結合された状態の縦断面図。 別の実施形態を含む縦断面図。 別の実施形態の平面図。 別の実施形態の平面図。 従来の実施状態を例示した平面図。

符号の説明

１０ ハウジング
２０ ヨーク
３０ ３０'延長部
４０ 音声コイル
５０ 中央磁極
６０ 鉄片
７０ 振動板
８０ ねじ
９０ 永久磁石
１００ 上向立上り部

Claims (3)

1. ヨーク(２０)に延長部(３０)(３０')を形成するとともに、上記ヨーク(２０)に音声コイル(４０)と中央磁極(５０)を形成し、その上部には鉄片(６０)が付着された振動板(７０)が固定され、上記鉄片(６０)の上部に永久磁石(９０)を付着したことを特徴とする骨伝導スピーカ。
2. 上記ヨーク(２０)の両端に上向立上げ部(１００)を形成した請求項１記載の骨伝導スピーカ。
3. 上記ヨーク(２０)に、音声コイル(４０)と中央磁極(５０)が複数形成されている請求項１または２記載の骨伝導スピーカ。

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