JP2009055202A - Earphone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高騒音下での使用に適したイヤホン、特に、個々の使用者の外耳道に良好にフィットするように使用者ごとに個別に作成された耳栓体を有するイヤホンに関する。 The present invention relates to an earphone suitable for use under high noise, and more particularly, to an earphone having an earplug made individually for each user so as to fit well to the external auditory canal of each user.
高騒音下で音声を聴き取りやすくするための装置として、スピーカを内蔵したイヤーマフ、周囲の雑音を消音するノイズキャンセル機能を備えたヘッドセットなどが知られている(特許文献1〜6)。
As devices for facilitating listening to sound under high noise, earmuffs with built-in speakers, headsets with a noise canceling function that silences ambient noise, and the like are known (
また、外耳道に挿入可能な耳栓を備えた骨伝導スピーカも知られている(特許文献7、8)。
イヤーマフやヘッドセットは、寸法が大きく重量が重いため、長時間の装着には適さない。 Ear muffs and headsets are large and heavy, making them unsuitable for long-time wearing.
耳栓を備えた骨伝導スピーカは、小型・軽量化が可能であるが、耳栓部分の形状・寸法が画一的であるため、個々の使用者の外耳道に必ずしもフィットするとは限らない。このため、装着感が悪いという問題や、騒音に対する防音効果の不足により、高騒音下では骨伝導音が聞き取り難くなるという問題がある。 A bone conduction speaker provided with an earplug can be reduced in size and weight, but since the shape and dimensions of the earplug portion are uniform, it does not necessarily fit into the external ear canal of each user. For this reason, there exists a problem that a feeling of wearing is bad and a bone conduction sound becomes difficult to hear under high noise due to insufficient soundproofing effect against noise.
本発明が解決しようとする課題は、小型・軽量で、装着感が極めて良好であり、高騒音下においても高い聴取性能を発揮する新規なイヤホンを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a novel earphone that is compact and lightweight, has a very good wearing feeling, and exhibits high listening performance even under high noise.
上記課題を解決するために、本発明のイヤホンは、そのイヤホン使用者の外耳道にフィット(適合、ぴったりと嵌合)するように使用者ごとに個別に成型された耳栓体と、当該耳栓体に埋設された振動体と、当該振動体を振動させる音響振動発生素子と、を備え、当該振動体の振動が当該耳栓体を介して外耳道の内壁に伝わるように構成した。「そのイヤホン使用者の外耳道にフィットする」とは、イヤホン装着時にそのイヤホン使用者の体外に露出する部分を除くその外面(ニップル部分の先端部を除く)の全体(ニップル部分のほぼ全体)がイヤホン装着時にそのイヤホン使用者の外耳道の内壁に気密に接した状態になるという意味である。 In order to solve the above-described problems, the earphone of the present invention includes an earplug body individually molded for each user so as to fit (fit) the earphone user's external ear canal, and the earplug. A vibration body embedded in the body and an acoustic vibration generating element that vibrates the vibration body are provided, and the vibration of the vibration body is transmitted to the inner wall of the ear canal via the earplug body. “Fit to the ear canal of the earphone user” means that the entire outer surface (excluding the tip of the nipple portion) excluding the portion exposed to the body of the earphone user when wearing the earphone (almost the entire nipple portion) This means that when the earphone is worn, the earphone user is in airtight contact with the inner wall of the ear canal.
このイヤホンの耳栓体は、そのイヤホン使用者の外耳道にフィットするように使用者ごとに個別に成型された特製品であるので、個々のイヤホン使用者の外耳道に良好にフィットする。すなわち、耳栓体が外耳道の内壁に気密に接して外耳道を塞ぐ。したがって、この耳栓体を装着することにより、装着者の外耳道内を外部からの騒音を高効率に遮断した静かな環境に保つことができる。 Since the earplug of the earphone is a special product that is individually molded for each user so as to fit the ear canal of the earphone user, the earplug body fits well to the ear canal of the individual earphone user. In other words, the earplug body hermetically contacts the inner wall of the ear canal and closes the ear canal. Therefore, by wearing this earplug, it is possible to maintain a quiet environment in which the noise from the outside is blocked with high efficiency in the external ear canal of the wearer.
一方、この耳栓体を装着した状態で、振動体を振動させると、すなわち音響振動発生素子を駆動して振動体に音響振動を印加すると、振動体の振動が耳栓体を構成しているエラストマを介して外耳道の内壁に伝わり、その周囲の骨に伝わる。耳栓体が外耳道の内壁に良好にフィットしているので、振動体から外耳道周囲の骨への振動の伝達効率が極めて高い。したがって、音響振動発生素子を音声信号で駆動することにより、音声を骨伝導によって聞き取ることができる。 On the other hand, when the vibrating body is vibrated with the earplug body mounted, that is, when the acoustic vibration is applied to the vibrating body by driving the acoustic vibration generating element, the vibration of the vibrating body constitutes the earplug body. It is transmitted to the inner wall of the ear canal via the elastomer and to the surrounding bone. Since the earplug fits well to the inner wall of the ear canal, the transmission efficiency of vibration from the vibrating body to the bone around the ear canal is extremely high. Therefore, the sound can be heard by bone conduction by driving the acoustic vibration generating element with the sound signal.
したがって、このイヤホンによれば、装着者の外耳道内を外部からの騒音を高効率に遮断した静かな環境に保ちつつ、外耳道内にて振動体を振動させてその周囲の骨に音響振動を極めて高効率に伝えることができるので、音声を極めて明瞭に聞き取ることができる。 Therefore, according to this earphone, while maintaining a quiet environment in which the external ear canal of the wearer is blocked with high efficiency, the vibrating body is vibrated in the ear canal, and acoustic vibration is extremely applied to the surrounding bone. Since it can be transmitted with high efficiency, the voice can be heard very clearly.
本発明のイヤホンにおいて、前記耳栓体は、エラストマ材料をそのイヤホン使用者の外耳道に注入し固まらせることによって成型された物であることが望ましい。 In the earphone of the present invention, the earplug is preferably formed by injecting an elastomer material into an ear canal of the earphone user and allowing it to harden.
前記耳栓体は、外耳道に沿って貫通する音響孔を有し、前記振動体は、当該音響孔に気密に挿入されていることが望ましい。 It is desirable that the earplug body has an acoustic hole penetrating along the external auditory canal, and the vibrating body is inserted in the acoustic hole in an airtight manner.
前記振動体は、前記音響孔の外側の開口端から内側の開口端の手前(内側の開口端の近傍または音響孔の中間部)まで延在し、前記音響振動発生素子は、当該振動体の外側端部に連結されていることが望ましい。 The vibrating body extends from the outer opening end of the acoustic hole to a position before the inner opening end (near the inner opening end or the middle portion of the acoustic hole), and the acoustic vibration generating element is connected to the vibrating body. It is desirable to be connected to the outer end.
前記耳栓体は、前記音響孔となる空洞を有するチューブと当該チューブが気密に貫通しているエラストマ製(ゴム製)のバルーンとからなる材料受容ユニットをイヤホン使用者の外耳道内に挿入した状態で当該バルーン内に前記エラストマ材料を注入してなることが望ましい。 The earplug is a state in which a material receiving unit including a tube having a cavity serving as the acoustic hole and an elastomer (rubber) balloon through which the tube passes airtightly is inserted into the ear canal of the earphone user It is desirable that the elastomer material is injected into the balloon.
前記エラストマ材料はシリコーン(silica ketone)であることが望ましい。 Preferably, the elastomeric material is silicone ketone.
前記振動体は金属製の棒、筒または板であること、または、金属製の棒とコイルとの連結体または金属製の棒と筒との連結体であることが望ましい。 It is desirable that the vibrating body is a metal rod, cylinder or plate, or a coupling body between a metal rod and a coil or a coupling body between a metal rod and a cylinder.
本発明のイヤホンは、小型・軽量で、装着感が極めて良好であり、高騒音下においても極めて高い聴取性能を発揮する。 The earphone of the present invention is small and light, has a very good wearing feeling, and exhibits extremely high listening performance even under high noise.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は本発明にかかるイヤホンの形態例を示す側面図である。図2は図1のイヤホンの断面図である。 FIG. 1 is a side view showing an example of an earphone according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the earphone of FIG.
イヤホン1は、個々の使用者の外耳道および耳甲介腔に良好にフィットするように使用者ごとに個別に作成される耳道装着型聴覚装置に属するものである。
イヤホン1は、耳栓体2、振動体3、および音響振動発生素子4を少なくとも有している。
The
The
耳栓体2は、エラストマ材料をそのイヤホン使用者の外耳道および耳甲介腔に注入して固まらせることによって成型される。エラストマ材料の代表例としてシリコーンを挙げることができる。
耳栓体2は、外耳道内に挿入され嵌合するニップル部分2Aと耳甲介腔に嵌合するプラットフォーム部分2Bとからなる。ニップル部分2Aの先端は外耳道の奥部(鼓膜の近傍)に達する。このイヤホン1の装着時におけるニップル部分2Aの先端から鼓膜までの距離は、5mm〜15mm(好ましくは約5mm)である。
耳栓体2は、音響孔5を有している。音響孔5は、イヤホン使用時にそのイヤホン使用者の外耳道に沿うように耳栓体2を貫通させて形成されている。
The
The
The
より詳細には、耳栓体2は、材料受容ユニット6の先端側(ニップル部分2A)をイヤホン使用者の外耳道内に挿入した状態でその中にエラストマ材料を注入し固まらせることにより作成される。材料受容ユニット6は、ゴム製のバルーン(袋体)7と、そのゴム製のバルーン7を気密に貫通しているプラスチック製の細いチューブ8とからなる。チューブ8の空洞が音響孔5を形成している。チューブ8の両端外周縁部は、バルーン7と気密に結合している。バルーン7のプラットフォーム部分2Bには注入口7aが形成されている。この注入口7aからバルーン7内にエラストマ材料を注入すると、バルーン7が膨張し、外耳道および耳甲介腔の形に倣って変形した状態になる。この状態で、バルーン7内のエラストマ材料が固まる(エラストマ材料が固化してエラストマ12になる)ことにより、まさにその外耳道および耳甲介腔の形に完全に適合した形状・寸法の耳栓体2が得られる。エラストマ材料の注入終了後、注入口7aはシール体9で閉塞される。
More specifically, the
振動体3は、耳栓体2に埋設されている。
より詳細には、振動体3は、音響孔5内に気密に挿入されている。
振動体3は、音響孔5の外側の開口端5oから内側の開口端5iの近傍まで延在している。
振動体3は、金属(たとえば真鍮)の細長い棒である。
振動体3の横断面は円形である。
振動体3の外側端部3oはキャップ(ケーシング)10内に位置している。キャップ10は、音響孔5の外側の開口端5oを覆うようにして耳栓体2のプラットフォーム部分2Bの端面部に固定されている。
The vibrating
More specifically, the vibrating
The vibrating
The vibrating
The cross section of the
The outer end 3 o of the vibrating
音響振動発生素子4は、振動体3の外側端部3oに連結されている。
音響振動発生素子4は、キャップ10内に収容されている。
音響振動発生素子4には信号線11が接続されている。
音響振動発生素子4は、図示しない音声信号発生源から信号線11を介して送信されてきた音声信号(電気信号)を音響振動に変換する。
音響振動発生素子4の代表例として圧電素子を挙げることができる。この圧電素子には、平板型圧電素子、積層型圧電素子、円筒型圧電素子、等、種々の形態のものが含まれる。
The acoustic vibration generating
The acoustic vibration generating
A signal line 11 is connected to the acoustic vibration generating
The acoustic vibration generating
A typical example of the acoustic vibration generating
図3〜図5は音響振動発生素子4と振動体3相互の連結態様を例示している。図4の例では、振動体3の外側端部3oが振動体3の軸に対して斜めにカットされ、その傾斜した端面に音響振動発生素子4が接合されている。図5の例では、振動体3の外側端部3oの側面に音響振動発生素子4が接合されている。
3 to 5 exemplify how the acoustic vibration generating
このイヤホン1の耳栓体2は、エラストマ材料をそのイヤホン使用者の外耳道に注入して固まらせることによって成型されるので、個々のイヤホン使用者の外耳道に極めて良好にフィットする。すなわち、耳栓体2が外耳道の内壁に密着する。耳栓体2には外耳道に沿って貫通する音響孔5が形成されているが、その音響孔5は振動体3によって塞がれている。したがって、このイヤホン1を装着することにより、装着者の外耳道内を外部からの騒音を高効率に遮断した静かな環境に保つことができる。
Since the
一方、イヤホン1を装着した状態で、音響振動発生素子4を駆動させて振動体3を振動させると、振動体3の振動が耳栓体2を構成しているエラストマ12を介して外耳道の内壁に伝わり、内壁の皮膚を通して外耳道周囲の骨に伝わる。耳栓体2が外耳道の内壁に良好にフィットしているので、振動体2から骨への振動の伝達効率が極めて高い。
On the other hand, when the acoustic
したがって、このイヤホン1によれば、装着者の外耳道内を外部からの騒音を高効率に遮断した静かな環境に保ちつつ、外耳道内にて振動体3を振動させてその周囲の骨に音響振動を極めて高効率に伝えることができるので、極めて明瞭に音声を聞き取ることができる。
また、このイヤホン1は、装着時に耳栓体2のニップル部分2Aの先端(開口端5i)が外耳道の奥部(鼓膜の近傍)に達し、そのニップル部分2Aの先端近傍まで振動体3が延在していることにより、音響振動発生素子4の振動が外耳道の奥部(鼓膜の近傍)まで伝わるので、骨伝導による極めて良好な聴取性能を実現できる。
また、このイヤホン1は、装着時に耳栓体2のニップル部分2Aの先端(開口端5i)が鼓膜に対面した状態になるので、振動体3の振動モードなどを調整することにより、音響振動を鼓膜に伝える方式すなわち気道式のイヤホンとしても機能し得る。
Therefore, according to the
In addition, when the
In addition, since the tip (opening end 5i) of the nipple portion 2A of the
なお、上記の形態例では、振動体3が音響孔5の外側の開口端5oから内側の開口端5iの近傍まで延在している場合について説明したが、このイヤホン1は、図6に示すように、振動体3が音響孔5の中間部まで達していれば、骨伝導式のイヤホンとして十分機能し得るが、イヤホン1の装着時における耳道口から振動体3の先端までの距離が5mm以上であることが望ましい。また、ニップル部分2Aの先端(開口端5i)から振動体3の先端までの距離は2mm以上であることが望ましい。
In the above embodiment, the case where the vibrating
また、上記の形態例では、振動体3としてその横断面が円形の棒を使用しているが、振動体3として金属製の筒または横断面が長方形の板状の棒を使用することも可能である。さらにまた、振動体3として、図7に示すような金属製の棒(充実体)3Rとコイル3Cとの連結体、図8に示すような金属製の棒(充実体)3Rと筒(中空体)3Tとの連結体、図9に示すような金属製の棒(充実体)3Rと板(充実体)3Pとの連結体、等、振動特性の異なる部材同士を連結した物を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, a rod having a circular cross section is used as the vibrating
図10〜図12は、振動体3としてその横断面が長方形の板状の棒を使用した場合の実施形態の一例を示す要部拡大図である。振動体3の外側端部3oはキャップ10の内定部10aに固定されている。振動体3の片面には音響振動発生素子4が接着により固定されている。この音響振動発生素子4は、圧電セラミックス素子である。音響振動発生素子4は、PZTセラミックスからなる板状の圧電素子13と、圧電素子13の両面に形成された電極14a、14bとからなる。圧電素子13は、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)と酸素の化合物によって形成された公知の圧電素子である。電極14a、14bには導線15a,15bが接続されている。圧電素子13は、導線15a,15bを介して両電極14a、14b間に交流電圧を印加することにより、その厚さ方向に伸縮動作する。音響振動発生素子4の振動体3とは反対側の面には金属(たとえば、鉄、真鍮)の錘16が接着により固定されている。音響振動発生素子4に錘16が固定されていることにより、圧電素子13の伸縮動作に起因する振動を錘16の慣性力を利用して高効率に振動体3に作用させて、振動体3を振動させることができる。
10 to 12 are enlarged views of main parts showing an example of an embodiment in the case where a plate-like bar having a rectangular cross section is used as the vibrating
図13は、振動体3としてその横断面が長方形の板状の棒を使用した場合の実施形態の別の例を示す要部拡大図である。この図に示すように、振動体3の両面に音響振動発生素子4(4A、4B)を固定し、両音響振動発生素子4(4A、4B)を交互に振動させるようにしてもよい。
FIG. 13 is an enlarged view of a main part showing another example of the embodiment in the case where a plate-like bar having a rectangular cross section is used as the vibrating
図14は、振動体3としてその横断面が長方形の棒を使用した場合の実施形態の更に別の例を示す要部拡大図である。この図に示すように、錘16を備える代わりに、音響振動発生素子4をキャップ10の内側壁10bに連結してもよい。音響振動発生素子4とキャップ10との連結形態は、完全な固定であっても若干の弾力性を持たせたものであってもよい。
FIG. 14 is an enlarged view of a main part showing still another example of the embodiment in which a bar having a rectangular cross section is used as the vibrating
また、上記の形態例では、振動体3を音響孔5に挿入することにより耳栓体2内に埋設しているが、音響孔5を省略し、成型後の耳栓体2に穴、スリットなどを形成してそこに振動体3を埋設してもよい。この場合、チューブ8も省略できる。
Further, in the above embodiment, the vibrating
また、上記の形態例では、音響振動発生素子4の例として圧電素子を挙げたが、ムービングコイルやコンデンサ型振動子などその他の方式の振動発生手段を音響振動発生素子として用いることも可能である。
In the above-described embodiment, a piezoelectric element is used as an example of the acoustic
また、上記の形態例では、音響振動発生素子4が耳栓体2の外部に設けられているが、音響振動発生素子4を耳栓体2内に埋設してもよい。この場合、振動体3も音響振動発生素子4も共に耳栓体2内に埋設されるので、音響振動発生素子4の振動を、振動体3を介して耳栓体2に伝えると同時に、直接耳栓体2に伝えることができる。
Further, in the above embodiment, the acoustic
また、上記の形態例では、材料受容ユニット6のチューブ8がプラスチック製であるとしたが、チューブ8の材質にエラストマを用いてもよい。チューブ8は、バルーン7内にエラストマ材料を注入した際に容易に潰れない程度の剛性を有していることが望ましい。
In the above embodiment, the
本発明のイヤホンは、補聴器に利用できる。すなわち、本発明のイヤホンに、マイクロホン、当該マイクロホンの出力信号に応じて前記音響振動発生素子を駆動する駆動回路(増幅回路、フィルタ回路などを含む)、電池、ボリュームコントローラ(出力音量調節器)、などを付加することにより、小型・軽量で、装着感が極めて良好であり、高騒音下においても極めて高い聴取性能を発揮する補聴器を実現できる。 The earphone of the present invention can be used for a hearing aid. That is, the earphone of the present invention includes a microphone, a drive circuit (including an amplifier circuit, a filter circuit, etc.) that drives the acoustic vibration generating element according to an output signal of the microphone, a battery, a volume controller (output volume controller), By adding the above, it is possible to realize a hearing aid that is compact and lightweight, has a very good wearing feeling, and exhibits extremely high listening performance even under high noise.
1 イヤホン
2 耳栓体
3 振動体
3C コイル
3P 板
3R 棒
3T 筒
4 音響振動発生素子
5 音響孔
5i 内側の開口端
5o 外側の開口端
6 材料受容ユニット
7 バルーン
8 チューブ
12 エラストマ(シリコーン)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
当該耳栓体に埋設された振動体と、
当該振動体を振動させる音響振動発生素子と、
を備えたことを特徴とするイヤホン。 Earplugs individually molded for each user to fit the earphone user's ear canal,
A vibrator embedded in the earplug,
An acoustic vibration generating element for vibrating the vibrating body;
Earphone characterized by comprising
前記振動体は、当該音響孔に気密に挿入されている、請求項1または2のイヤホン。 The earplug has an acoustic hole penetrating along the ear canal,
The earphone according to claim 1 or 2, wherein the vibrating body is inserted in an airtight manner into the acoustic hole.
前記音響振動発生素子は、当該振動体の外側端部に連結されている、請求項3のイヤホン。 The vibrating body extends from the outer opening end of the acoustic hole to the front of the inner opening end,
The earphone according to claim 3, wherein the acoustic vibration generating element is connected to an outer end portion of the vibrating body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007218543A JP2009055202A (en) | 2007-08-24 | 2007-08-24 | Earphone |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007218543A JP2009055202A (en) | 2007-08-24 | 2007-08-24 | Earphone |
Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021140969A1 (en) * | 2020-01-09 | 2021-07-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Laser output control method, and laser processing device |
CN113382332A (en) * | 2021-05-14 | 2021-09-10 | 江西联创宏声电子股份有限公司 | Earphone set |
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2007
- 2007-08-24 JP JP2007218543A patent/JP2009055202A/en active Pending
Cited By (3)
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CN113382332B (en) * | 2021-05-14 | 2022-08-05 | 江西联创宏声电子股份有限公司 | Earphone set |
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