JP2012044245A - Aperture type bone conduction earphone - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、小型であって装着感や使い勝手が良好な開孔型骨伝導イヤホンに関する。 The present invention relates to an aperture-type bone conduction earphone that is small in size and has good wearing feeling and usability.
イヤホンとしては、一般的に外耳道内に挿入して耳を塞ぐタイプの従来からあるイヤホンと、骨伝導タイプで同じく耳を塞ぐタイプのものと、これとは別に外耳道内に挿入しなくとも使用可能な骨伝導イヤホンとに大別される。 Earphones can be used without being inserted into the ear canal separately from conventional earphones that are generally inserted into the ear canal to close the ears, and those that are bone conduction type that also close the ear. It is roughly classified into a bone conduction earphone.
前者のイヤホンとしては、例えば文献1(マグネチックイヤホンタイプ)、文献2(圧電型)のようなものがある。 Examples of the former earphone include those described in Document 1 (Magnetic Earphone Type) and Document 2 (Piezoelectric Type).
また、後者のイヤホンとしては、例えば文献3(いわゆる外椀型)のようなものがある。 Moreover, as the latter earphone, for example, there is one such as document 3 (so-called outer casing type).
従来の前者のイヤホンにおいては、使用時に、外耳道内に挿入する。したがって、外耳道が塞がれてしまうため、外耳道が圧迫され、長時間使用していると違和感を感じ疲れる、通気性がないため、発汗して不快感を感じる、外界と遮断されるので、孤立感など精神的、肉体的負担を感じる、危険時の警報音が聞こえ辛く、安全面に欠ける、といった課題がある。 In the former former earphone, the earphone is inserted into the ear canal at the time of use. Therefore, since the ear canal is blocked, the ear canal is compressed and feels uncomfortable and tired when used for a long time. There are problems such as feeling mental and physical burdens such as feelings, difficulty in hearing alarm sounds in danger, and lack of safety.
一方、後者のタイプのものとしては、外耳道に挿入することなく、頭部に当接させたり、耳の周囲に当てたりして使用する。したがって、前者のタイプのもののように、外耳道を圧迫することはない。 On the other hand, the latter type is used by being brought into contact with the head or being placed around the ear without being inserted into the ear canal. Thus, it does not compress the ear canal, unlike the former type.
しかしながら、後者のタイプのものは、弾性部材からなるヘッドバンドのハンガー部分の両端部にイヤホンが設けられ、ヘッドバンドを頭部に装着して使用する構造となっているため、部品点数が多く、組立が煩雑であり、費用も大幅にかかる。装着装置が大掛かりで重量もあるため、体力を必要とし、また、装着にあたっては頭部が圧迫されるので、重圧感があり、長時間装着すると疲れ易い。収納時に場所をとる、などといった数々の課題があった。 However, the latter type has a structure in which earphones are provided at both ends of the hanger portion of the headband made of an elastic member, and the headband is attached to the head for use. Assembly is cumbersome and expensive. Since the mounting device is large and heavy, it requires physical strength, and the head is pressed during mounting, so there is a feeling of pressure and it tends to get tired if worn for a long time. There were a number of issues, such as taking up space during storage.
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、骨伝導イヤホンを、ヘッドバンドをなくし、外耳道挿入式のコンパクトな簡易構成のタイプとしつつ、外界と連通させて、通気性をもたせ、かつ装着時の圧迫感をなくした開孔型の骨伝導イヤホンを提供することにある。また、水中での使用を可能としたり、水陸両用タイプとした開孔型の骨伝導イヤホンを提供することにある。 The present invention has been proposed in view of the above, and the object of the present invention is to make the bone conduction earphone a type of a compact and simple configuration of the ear canal insertion type, eliminating the headband, and communicating with the outside world, An object of the present invention is to provide an aperture-type bone conduction earphone that has air permeability and eliminates the feeling of pressure when worn. Another object of the present invention is to provide an open-type bone conduction earphone that can be used in water or is an amphibious type.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、装着時に外界と連通可能な通気孔6’を軸方向中央部に有する長手部材からなる磁性体と、前記磁性体の外周に設けられた少なくとも一以上のダンパー7と、前記磁性体の外周に設けられ、前記ダンパー7を胴部内に収納し、胴部外周にコイル8が巻装されたコイルボビン4とを有し、前記通気孔6’を有する磁性体を介し開孔型の骨伝導装置3を備えたことを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1記載の開孔型骨伝導イヤホンにおいて、前記磁性体は、通気孔6’を軸方向中央部に有する磁性材料からなるムーブメント6と、このムーブメント6の一端部に設けられたマグネット5の構造体、または磁性粉末を成形し、前記ムーブメント6と前記マグネット5とを一体化したものからなることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1記載の開孔型骨伝導イヤホンにおいて、前記コイルボビン4は横割りまたは縦割りの2分割構造からなることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1記載の開孔型骨伝導イヤホンにおいて、前記骨伝導装置3を防水性のカバーで被覆し、水中用としても使用可能としたことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1記載の開孔型骨伝導イヤホンにおいて、前記骨伝導装置3の中央部の通気孔6’に着脱自在であって防水性の蓋状の栓を設け、水陸両用タイプとしたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
The invention according to
The invention according to
The invention according to
According to a fifth aspect of the present invention, in the open bone conduction earphone according to the first aspect, a waterproof lid-shaped stopper is provided in the
請求項1、2記載の発明に係る開孔型骨伝導イヤホンによれば、通気孔6’により外部と鼓膜側とを連通させ、装着時に外耳道を塞ぐことはないため、外耳道の圧迫を軽減でき、かつ発汗してもその水分を外気に逃がすことができ、また、外界と遮断されないので、孤立感、肉体的負担を軽減でき、しかも危険時の警報音も感じ取ることが出来、身の危険を回避し得る、といった効果を有する。
また、老人、難聴者等にも使用でき、補聴器として使用する場合にも、マイクとスピーカとの関連はないため、ハウリングは起こらないという効果がある。
請求項2記載の発明によれば、組立時に、容易にダンパー7をコイルボビン4の胴部内に収納でき、組立性が良好である、といった効果がある。
請求項3記載の発明によれば、防水型として使用できるため、豪雨や水中での使用も可能となる、といった効果を有する。
なお、圧電型のものでは、圧電素子自身の剛性(ステフネスコントロール)のため、低音域を伝え難い。これに対し本発明では、マグネットを含むムーブメントが質量(マスコントロール)を持っているので、振動を直接骨に伝え易い利点を持つ。
According to the open-type bone conduction earphone according to the first and second aspects of the present invention, the external ear and the eardrum side are communicated with each other through the
In addition, it can be used for elderly people, hearing-impaired people, and the like. Even when used as a hearing aid, there is no relation between the microphone and the speaker, and thus there is an effect that no howling occurs.
According to the second aspect of the present invention, the
According to invention of
In the piezoelectric type, it is difficult to convey the low sound range due to the rigidity (stiffness control) of the piezoelectric element itself. On the other hand, in the present invention, since the movement including the magnet has mass (mass control), it has an advantage of easily transmitting vibration directly to the bone.
図1(a)は本発明の第1実施例に係る開孔型骨伝導イヤホンの縦断面図を示す。 Fig.1 (a) shows the longitudinal cross-sectional view of the open type | mold bone-conduction earphone based on 1st Example of this invention.
図中1は例えばシリコンゴム、エラストマーなど弾性部材からなるハウジングで、このハウジング1は、外耳道内に挿入されるほぼ円筒状をなす円筒部1aと、この円筒部1aの一方の外端部の外周に形成された所定の肉厚を有するほぼ円板状のフランジ部1bとからなる。使用にあたり円筒部1aは外耳道に挿入され、かつフランジ部1bも同様に外耳道に挿入される。また、ハウジングの材質としては振動伝達効率の良い材質、硬度が選択される。
In the figure,
円筒部1aの外周部には、図1(b)に示すような、ほぼ円筒状のパッド2が被せられる。このパッド2は軟質な弾性部材からなり、外耳道の形状は人によって異なるため、骨伝導イヤホンを外耳道に挿入した際、パッド部分が変形し、密着させる作用をなす。フランジ部1bも変形可能な弾性部材からなる。なお、円筒部1aとパッド2を一体形成しても良いことは勿論である。
A substantially
円筒部1aやフランジ部1bの内部の中空部には、トランスデューサ(電気−機械変換器)である本発明の主要部材である開孔型の骨伝導装置3が設けられている。
In the hollow part inside the
骨伝導装置3は、円筒状をなし、外周部に少なくとも一以上の溝6aが形成された長尺状の円筒本体およびこの本体の一端部に一体形成され本体円筒部より拡径であって内部に収納用空間が形成されたマグネット支持部6bを有し、振動可能で、かつ磁性材料からなるムーブメント6と、このムーブメント6のマグネット支持部6b内に収納されたリング状のマグネット5からなる磁性体と、この磁性体を構成するムーブメント6の溝6aに設けられたゴムのような弾性部材からなるダンパー7と、内周面にダンパー受容用の溝を有し、ダンパー7を介し本体円筒部と離間して非接触状態で設けられたコイルボビン4と、このコイルボビン4の両端に形成されたフランジ4a間に巻装されたコイル8とを備えて構成されている。なお、マグネット支持部6bとしては、図示例のように必ずしも筒状でなくとも良く、例えば円板状あるいはその他の適宜の形状であっても良い。
The
これらムーブメント6の本体円筒部、ダンパー7はコイルボビン4の中空状の胴部の空間内に位置している。
The main body cylindrical portion and the
上記において、マグネット5は接着剤を用いたり、またはカシメなどの固定手段によりムーブメント6のマグネット支持部6b内に設けられる。そして、マグネット5の中央部の開孔5aとムーブメント6の本体円筒部内の孔とは同軸状をなして連通し、また、ハウジング1の円筒部1aの内端部側(外耳道に挿入された場合、鼓膜側に位置する部分)の中央部に形成された孔1a’に対しても同軸状をなし、連通している。
In the above, the
マグネット5はフランジ1bに形成された空間a内に設けられ、マグネット支持部6bはフランジ部1bの内面とはムーブメント6の振動を妨げないよう非接触となっている。また、ダンパー7の内周面側はムーブメント6の溝6aに位置し、ダンパー7の外周面側はコイルボビン4の巻胴部の内周面側に位置し、コイルボビン4とムーブメント6の本体円筒部との間にはムーブメント6が振動しやすいよう隙間が設けられている。このムーブメント6は高透磁率の材質を用いるのが好ましい。
The
なお、例えば鉄やスレンレスのような磁性材料からなるムーブメント6とマグネット5とは図示の実施例では別体構造をなしているが、例えば六方晶フェライト磁性粉末、焼結用ステンレス鋼粉末のような合金粉末等を成形して一体化してなる磁性体としても良い。
For example, the
その他、図1において、符号1cはフランジ部1bの外側に形成された開孔部である。
In addition, in FIG. 1, the code |
図2は、開孔型骨伝導装置3の組立例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an assembly example of the open
組立にあたっては、下側の図に示すように、細長いほぼ円筒状をなすムーブメント6のマグネット支持部6bにマグネット5をセットする。図示例では、マグネット支持部6bの部分を、マグネット5の装着状態がわかり易いよう断面で示している。また、中程の図に示すように、例えば一対とした溝6aにダンパー7を装着し、好ましくは横割り型とした2分割構造の一対のコイルボビン半体4’をそれぞれ対向配置し、両側からダンパー7の外周部を内部に収納するようにして好ましくは超音波溶着によりコイルボビン半体4’の接合部を一体化させ、一番上の図に示すように、コイルボビン4を形成する。コイルボビン4をこのように横割り2分割構造とすることにより、内部にダンパー7等を容易に内蔵させる構造とすることができ、組立性に優れたものとすることができる。なお、コイルボビン4は、図示の状態において左右横割り型としたが、上下2分割の縦割り構造のものとしても良い。なお、マグネット5は最終工程で組み込んでも良く、どの段階で組み込むかは任意である。また、マグネット支持部6bは、前述のように、筒状でなくても良く、円板状、その他のものとしても良い。
In assembling, as shown in the lower figure, the
コイルボビン4の胴部の外周には、図3に示すように、コイル8が巻装され、図1(a)に示す開孔型の骨伝導装置3が完成される。なお、図3において、8a、8bは音声信号通電用のコイル8の引出線である。
As shown in FIG. 3, a
この骨伝導装置3が、図1(a)に示すように、ハウジング1の中空部内に挿入法または装填法によって設けられる。この場合、マグネット5は外側(ハウジング1のフランジ部1b内)に位置する。挿入法とは、文字通り、ハウジング1の中央部に挿入して好ましくは接着剤にて固定する方法である。装填法も同様である。
As shown in FIG. 1A, the
図4は組み立てられた開孔型の骨伝導イヤホン3Aを側面から見た説明図である。フランジ部1bの外周面とパッド2の外周面との段差は僅かか、段差はなく、使用の際、フランジ部1bの部分も外耳道に挿入される。しかしながら、この骨伝導イヤホンによれば耳挿入部であるパッド2部分を外耳道に挿入した際、マグネットの中央部の孔、ムーブメント6の通気孔6’やハウジング1の孔1a’等によって外耳道が塞がれることはない。
FIG. 4 is an explanatory view of the assembled bone-
使用にあたり、図5に示すように、開孔型骨伝導イヤホン3Aを外耳道Aにスッポリ挿入する。そして、引出線8a、8b(図3参照、図5では図示の便宜上図示せず)を介し開孔型骨伝導装置のコイル8に音声電流を通電する。図5は、外耳A’、中耳B’、内耳C’等の構造を示す。また、D’は鼓膜、E’は耳管、F’は蝸牛、G’はツチ骨a、キヌタ骨b、アブミ骨c等の耳小骨を示す。
In use, as shown in FIG. 5, the open
図6(a)、(b)〜図9(a)、(b)は骨伝導装置3の振動の原理を示す。図6(a)、(b)は、コイル8に流れる電流とそれにより発生する磁界Φa、Φbの説明図。図7は磁性体の例、図8(a)、(b)は発生した磁界によるFが磁性体に作用する説明図、図9(a)、(b)は発生する磁界Φa、Φbとマグネットの磁界Φmとの関係を示す。
6A, 6B to 9A, 9B show the principle of vibration of the
すなわち、図6(a)、(b)において、引出線8a、8bを介しコイル8に交流の音声電流が流れると、アンペアの右ネジの法則により、その電流ia、ibの向きにしたがって、発生した磁束Φa、Φbの方向が矢印で示すように交互に変化する。アンペアの右ネジの法則とは、電流とそのまわりにできる磁場との関係を表わす法則で、電流を流すと、電流の方向を右ネジの進む方向として、右ネジの回る向きに磁場が生じることである。なお、図中4はコイルボビン、6はムーブメント、7はダンパーである。この例のムーブメント6は、一端部に図示のようにマグネット5を設けた構成の磁性体としている。
6 (a) and 6 (b), when an alternating audio current flows through the
コイル8の中心に、図7に示すような、一端部にマグネット5を有する高透磁率の材質のムーブメント6が配置されていると、フレミングの左手の法則により発生した力Fを受ける。図8(a)、(b)に示すように、この力Fは、コイルボビン4の中空部にダンパー7によって隙間を介し配置されたムーブメント6を支える方向に働く。矢印は電流ia、ibの方向によって生じるFの方向を示す。
When a
図9(a)、(b)に示すように、マグネット5が一体化されたムーブメント6からなる磁性体を保持ダンパー7が機械的に支えているので、音声信号によりΦaおよびΦbがマグネット5の磁束Φmに影響を与え磁性体の上下動を惹起する。この振動がコイルボビン4に伝達し、さらに振動体自身を覆う部材を通して骨に伝達され聴感神経に伝達される。この場合、振動体を覆う部材は外耳道の硬さと類似し、装填周辺との密着性が重要視される。なお、保持ダンパー7は、ムーブメント6のバランスが取れれば1個でも良い。また、ダンパー7はムーブメント6を速やかに振動させるためには硬度は低い方が良い。
As shown in FIGS. 9A and 9B, since the holding
マグネット5、ムーブメント6、ダンパー7、コイルボビン4、コイル8等からなる振動体として機能する骨伝導装置3は、ハウジング1内に設けられ、振動はハウジング1に伝達される。
A
一般の気道音は、音が空気中を振動として伝わり鼓膜が振動し、蝸牛と呼ばれる聴覚器官に伝わる。これに対し本発明では、骨伝導装置3の振動が、図5において耳小骨G’から蝸牛F’以降の聴覚神経に直接伝え脳に音として認識される。
General airway sound is transmitted through the air as vibration in the air and the eardrum vibrates and is transmitted to the auditory organ called the cochlea. On the other hand, in the present invention, the vibration of the
図10は本発明の第2実施例の断面図を示す。この実施例では、全体の外形を軸方向にやや長いほぼ円筒状としたことに特徴を有している。図11(a)は外観を示す説明図、(b)は正面図である。 FIG. 10 shows a cross-sectional view of a second embodiment of the present invention. This embodiment is characterized in that the entire outer shape is a substantially cylindrical shape that is slightly longer in the axial direction. FIG. 11A is an explanatory view showing an appearance, and FIG. 11B is a front view.
この実施例では、ムーブメント6の形状をシンプルとしている。すなわちムーブメント6を細長い円筒状とし、その一端部(外耳道に挿入した場合、外耳道の外側位置に相当)の外周上にリング状のマグネット5を装置して開孔型の骨伝動装置3を構成したことに特徴を有している。この例では、ムーブメント6の一端部がマグネット5の支持部として機能する。
In this embodiment, the shape of the
図12は骨伝導装置3の他の実施例を示す。この第3実施例では、ムーブメント6の端部にマグネット5を装着し、ダンパー7、溝6aを一つにし、かつムーブメント6やコイルボビン4の軸方向の寸法を短かくしたもので、その他は前述の骨伝導装置3と基本構成はほぼ同じのため、説明は省略する。
FIG. 12 shows another embodiment of the
図13は組立状態の断面図を示す。 FIG. 13 shows a sectional view of the assembled state.
図14(a)は完成状態の説明図、(b)は正面図を示す。 FIG. 14A is an explanatory diagram of the completed state, and FIG. 14B is a front view.
図15は本発明の第4実施例を示す。この実施例では、骨伝導装置3の基本構成は、図10のものと同様である。図16(a)はその外観測面図、、(b)は正面図を示す。
FIG. 15 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the basic configuration of the
この実施例で特徴的なことは、骨伝導イヤホンを耳栓タイプとし、外耳道に挿入される骨伝導装置3を防水性を有する弾性部材からなるカバー1dで被覆して水中での使用を可能としたものである。この場合、マグネット5の外周と防水カバー1dの内面との間には振動を妨げないよう隙間がある。
What is characteristic in this embodiment is that the bone conduction earphone is an earplug type, and the
この実施例では、ダンパー7が一つのタイプであるが、図1に示した実施例のように、ダンパー7をダブルタイプとした骨伝導装置を用いても良いことは勿論である。
In this embodiment, the
また、カバー1dの形状は図示例に限定されるものでないことも云うまでもない。また、カバー1dに変え、骨伝導装置3の中央部の軸方向の通気孔6’内に内部への水の浸入を防ぐ防水性の蓋状の栓(図示せず)を着脱自在とし、ほぼ円柱状または有底円筒状の栓を挿入した場合、水中での使用を可能とし、栓を外した場合、通気孔6’が外気と連通し、陸上での使用を可能とし、水陸両用タイプとしても良い。
Needless to say, the shape of the
図17は本発明の第5実施例を示す。この実施例では、開孔型骨伝導イヤホン3Aの外側に、外耳道Aの外側に位置するフランジ3aを設け、このフランジ3aの外表面に、例えば適宜のイラストを施したり、宝玉を設けたりして適宜の装着部材を設け、アクセサリー効果を付与したことに特徴を有している。フランジ3aの外形は好ましくは円形、その他として多角形、矩形である。接着剤、超音波溶着、適宜の凹凸構造による嵌合手段等によって、骨伝導装置3Aに対し取り付けられる。嵌合手段によれば着脱自在とすることができ、図5に示すように用いることができる。なお、フランジ3aの中央部に通気孔6’と連通する孔をあけておくことが好ましい。孔を通気性を有する布のような部材で覆っても良い。
FIG. 17 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, a
1 ハウジング
1a 円筒部
1a’ 孔
1b フランジ部
1c フランジ開孔部
2 パッド
3 骨伝導装置
3A 開孔型骨伝導イヤホン
3a 装飾効果をもたらすフランジ
4 コイルボビン
4a フランジ
5 マグネット
5a マグネット開孔
6 ムーブメント
6a 溝
6b マグネット支持部
6’ 通気孔
7 ダンパー
8 コイル
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