JP2017112529A

JP2017112529A - 音響出力装置

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Publication number: JP2017112529A
Application number: JP2015246296A
Authority: JP
Inventors: 旭　保彦; Yasuhiko Asahi; 保彦旭
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2035-12-17
Also published as: JP6764125B2

Abstract

【課題】雑音の影響を受けにくくして必要な音声を聞くことができ、装着が容易な音響出力装置を提供する。【解決手段】音響出力装置は、外部音が使用者の外耳道ＥＬＣに導入されることを抑制する遮音部１４Ｌと、音声を振動として使用者の頭部に伝達させる骨伝導部１５Ｌと、遮音部１４Ｌ及び骨伝導部１５Ｌを連結するとともに、遮音部１４Ｌが外耳道ＥＬＣに挿入されたとき使用者の耳介ＥＬＰに係止され、係止された状態で骨伝導部１５Ｌを使用者の頭部に当接させる連結部１６Ｌと、を有する。【選択図】図３

Description

この発明は、雑音の影響を受けにくくして必要な音声を聞くことができ、装着が容易な音響出力装置に関する。

従来、外部からの雑音の影響を受けにくいイヤホンとしてカナル型イヤホンが知られている。カナル型イヤホンは、外耳道を塞いでほぼ完全に密閉するイヤーピースを備えている。そのため、カナル型イヤホンを使用すると外部からの雑音の影響を受けにくい状態で音楽等を聴くことができる。その一方で、カナル型イヤホンは、外部の必要な音声も遮断してしまう。例えば、カナル型イヤホンを着けた状態で人から話し掛けられた場合、その人の声を聞き取とれないことがある。

特許文献１に開示されているカナル型イヤホンでは、イヤーピースに外耳道内部の空間と外部の空間とを繋ぐ貫通孔が設けられている。外部の音声は、貫通孔を通して外耳道内に導入される。そのため、カナル型イヤホンを着けた状態でも、人の声などの必要な音声を聞き取ることが可能である。

しかしながら、イヤーピースに設けた貫通孔からは、必要な音声とともに雑音も外耳道内に導入される。そのため、カナル型イヤホンから放音される音楽等は、雑音の影響を受けてしまう。また、外部の雑音が大きくなると、貫通孔から導入される雑音も大きくなり、外部からの必要な音声を聞き取りにくくなる。さらに、雑音の中で音楽を聴きながら会話をするような場合、これらの音が重なって、音楽と人の声の両方が聞き取りにくくなる。

特開２０１２‐２４４３５０号公報

上述のように、従来のカナル型イヤホンは、雑音の中では必要な音声が聞き取りにくくなる場合があった。このため、雑音の影響を受けにくくして必要な音声を聞くことが可能な音響出力装置が望まれていた。

一方、雑音の影響を受けにくい音響出力装置として骨伝導イヤホンが知られている。骨伝導イヤホンは圧電素子などの振動子を備え、この振動子を耳の前後など聴覚器官に近い側頭骨に当接させることで頭骨を振動させ、骨の振動を介して聴覚器官に音響を伝達するタイプのイヤホンである。

しかし、骨伝導イヤホンは、音質が必ずしも良くなく、駆動にパワーが必要であるなどの欠点があり、音楽などのオーディオソースを聴く場合には、やはりカナル型イヤホンなどのスピーカ内蔵のイヤホンが好まれる。そうすると、カナル型イヤホンと骨伝導イヤホンを併用することも考えられるが、使用者がそのような複数のイヤホンを別々に装着するのは面倒であった。

この発明は、雑音の影響を受けにくくして必要な音声を聞くことができ、装着が容易な音響出力装置を提供することを課題とする。

本発明の音響出力装置は、外部音が使用者の外耳道に導入されることを抑制する遮音部と、音声を振動として使用者の頭部に伝達させる骨伝導部と、遮音部および骨伝導部を連結するとともに、遮音部が外耳道に挿入されたとき使用者の耳介に係止され、係止された状態で骨伝導部を使用者の頭部に当接させる連結部と、を有する。なお、この発明において、遮音部は、遮音性を有する挿入部を備えたイヤホンであってもよい。

この発明によれば、音響出力装置を容易に装着することができ、雑音の影響を受けにくくして必要な音声を聞くことができる。

この発明が適用される実施形態１にかかる音響出力装置の外観図である。イヤホンユニットの斜視図である。イヤホンユニットを左耳に装着した状態を示す人体頭部の左側面図である。音響出力装置の構成を示す図である。実施形態２にかかるイヤホンユニットの斜視図である。実施形態２のイヤホンユニットを左耳に装着した状態を示す人体頭部の左側面図である。実施形態３にかかるイヤホンユニットの斜視図である。実施形態３のイヤホンユニットを左耳に装着した状態を示す人体頭部の左側面図である。実施形態３にかかる音響出力装置の構成を示す図である。

［実施形態１］
図１は、この発明が適用される実施形態１にかかる音響出力装置１００の外観図である。音響出力装置１００は、信号処理ユニット１１、オーディオケーブル１２、イヤホンユニット１３Ｌ，１３Ｒを有している。

信号処理ユニット１１は、マイク２１及び入力部２５を有している。マイク２１は、周囲の音（外部音）を取得し、収音信号を出力する。収音信号は、信号処理ユニット１１で音声処理が行われ、イヤホンユニット１３Ｌ，１３Ｒから出力される。

入力部２５は、オーディオプレーヤ等からソース音（オーディオ信号）を入力する。入力部２５に入力される信号はデジタル信号およびアナログ信号のどちらでもよく、入力部２５は、たとえばオーディオジャックやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信部などを有している。入力部２５から入力されたオーディオ信号は、信号処理ユニット１１で音声処理が行われ、イヤホンユニット１３Ｌ，１３Ｒから出力される。信号処理ユニット１１の構成については後に詳細に説明する。

オーディオケーブル１２は、信号処理ユニット１１とイヤホンユニット１３Ｌ，１３Ｒを接続するケーブルである。オーディオケーブル１２は、左チャンネル用ケーブル１２Ｌ及び右チャンネル用ケーブル１２Ｒが並列に配置されている。オーディオケーブル１２は、分岐部１２３で左チャンネル用ケーブル１２Ｌと右チャンネル用ケーブル１２Ｒに分岐している。左チャンネル用ケーブル１２Ｌは、第１左モノラルケーブル１２１Ｌ及び第２左モノラルケーブル１２２Ｌを有している（図４参照）。右チャンネル用ケーブル１２Ｒは、第１右モノラルケーブル１２１Ｒ及び第２右モノラルケーブル１２２Ｒを有している（図４参照）。

イヤホンユニット１３Ｌ，１３Ｒは、使用者が耳に装着することで、マイク２１で収音した外部音及びオーディオプレーヤからのオーディオ信号等の聴覚情報を使用者に伝達する。イヤホンユニット１３Ｌは、左チャンネル用ケーブル１２Ｌの自由端側に取り付けられている。イヤホンユニット１３Ｒは、右チャンネル用ケーブル１２Ｒの自由端側に取り付けられている。

図２は、イヤホンユニット１３Ｌの斜視図である。イヤホンユニット１３Ｌは、カナル型イヤホン１４Ｌ、骨伝導スピーカ１５Ｌ、及び連結部１６Ｌを有している。カナル型イヤホン１４Ｌは、本発明の遮音部に相当し、骨伝導スピーカ１５Ｌは、本発明の骨伝導部に相当する。イヤホンユニット１３Ｌとイヤホンユニット１３Ｒは左右対称である。そのため、以下ではイヤホンユニット１３Ｌについて詳細に説明し、イヤホンユニット１３Ｒについての詳細な説明は省略する。以下の図では、矢印Ｒはイヤホンユニット１３Ｌの右方向を示し、矢印Ｌは左方向を示す。矢印Ｕは上方向、矢印Ｄは下方向を示す。矢印Ｆは前方向、矢印Ｂは後方向を示す。

カナル型イヤホン１４Ｌは、イヤホン本体１４１、筒部１４２、及びイヤーピース１４３を有している。使用者は、カナル型イヤホン１４Ｌのイヤーピース１４３及び筒部１４２を外耳道内に挿入して使用する。イヤホン本体１４１の内部には空間が形成されており、その空間内にスピーカ１４４Ｌが配置されている。スピーカ１４４Ｌには、第１左モノラルケーブル１２１Ｌが接続されている。本実施形態では、スピーカ１４４Ｌは、信号処理ユニット１１で音声処理が行われたオーディオ信号に基づいて駆動される。イヤーピース１４３は、本発明の挿入部に相当する。

筒部１４２は、イヤホン本体１４１の連結部１６Ｌの反対側に直立するように設けられている。イヤホン本体１４１と筒部１４２との連結部は開口しており、筒部１４２の内部の空間はイヤホン本体１４１の内部の空間に繋がっている。筒部１４２の自由端には開口部１４２Ａが形成されている。以上の構造により、筒部１４２は、スピーカ１４４Ｌで生じた音振動を自由端側の開口部１４２Ａに案内する音道となる。

イヤーピース１４３は、筒部１４２に取り付けられている。イヤーピース１４３は、シリコンゴム等の軟質の弾性体で形成されている。イヤーピース１４３は、中央に筒部１４２が貫通する穴を有する背の高い半球形状をなしている。使用者が筒部１４２及びイヤーピース１４３を外耳道に挿入すると、イヤーピース１４３は外耳道の内壁に沿うように変形し、外耳道を塞いでほぼ完全に密閉する。スピーカ１４４Ｌが放音すると、その音声（空気振動）は、筒部１４２の開口部１４２Ａから外耳道の奥の鼓膜に向けて伝達される。

骨伝導スピーカ１５Ｌは、筐体１５１、及び振動子１５２Ｌを有している。骨伝導スピーカ１５Ｌは、使用者の耳介付近の側頭部に接触させて使用する。筐体１５１は、振動子１５２Ｌを保持している。

振動子１５２Ｌは、超磁歪素子や圧電素子等で構成されている。振動子１５２Ｌには、第２左モノラルケーブル１２２Ｌが接続されている。本実施形態では、振動子１５２Ｌは、信号処理ユニット１１で音声処理が行われた周囲の音（外部音）に基づいて振動する。イヤホンユニット１３Ｌは、振動子１５２Ｌが耳介より前方の側頭部に当接させ、振動が側頭骨に伝達するよう装着される。振動子１５２Ｌの振動は、側頭骨を介した骨伝導により使用者の聴覚器官へ伝達される。

連結部１６Ｌは、カナル型イヤホン１４Ｌ及び骨伝導スピーカ１５Ｌを連結する。連結部１６Ｌは、使用者が耳介に掛けた状態で、耳介付け根の上部から後部を経て前部に沿うように湾曲している。具体的には、連結部１６Ｌは、上部湾曲部１６１、延伸部１６２、及び下部湾曲部１６３を有している。上部湾曲部１６１、延伸部１６２、及び下部湾曲部１６３は一体的に形成されている。上部湾曲部１６１は、使用者が耳介に装着した状態で、耳介付け根の上部に沿う部分である。上部湾曲部１６１は、上方に向けて突出するように湾曲している。上部湾曲部１６１の前端には、カナル型イヤホン１４Ｌが右向きに取り付けられている。上部湾曲部１６１とカナル型イヤホン１４Ｌのイヤホン本体１４１は、一体的に形成されていてもよく、別部材を組み合わせて形成されていてもよい。

延伸部１６２は、上部湾曲部１６１の後部に連続して形成されている。延伸部１６２は、使用者が耳介に装着した状態で、耳介付け根の後部に沿う部分である。延伸部１６２は、緩やかに前方に向けて湾曲している。

下部湾曲部１６３は、延伸部１６２の下部に連続して形成されている。下部湾曲部１６３は、使用者が耳介に装着した状態で、耳介付け根の下部に沿う部分である。下部湾曲部１６３は、下方に向けて突出するように湾曲している。

下部湾曲部１６３の前部には、骨伝導スピーカ１５Ｌが取り付けられている。骨伝導スピーカ１５Ｌは、筐体１５１が上向きとなり、振動子１５２Ｌが右向きになるように取り付けられている。連結部１６Ｌの形状は、使用者がイヤホンユニット１３Ｌを耳介に装着した状態で、骨伝導スピーカ１５Ｌの振動子１５２Ｌが耳介より前方の側頭部に当接するように設定される。下部湾曲部１６３と骨伝導スピーカ１５Ｌの筐体１５１は、一体的に形成されていてもよく、別部材を組み合わせて形成されていてもよい。

図３は、イヤホンユニット１３Ｌを左耳ＥＬに装着した状態を示す人体頭部の左側面図である。カナル型イヤホン１４Ｌの筒部１４２及びイヤーピース１４３は、使用者の外耳道ＥＬＣに挿入されている。上部湾曲部１６１は、耳介ＥＬＰの付け根ＥＬＰＢの上部に沿うように掛けられている。延伸部１６２は、耳介ＥＬＰの付け根ＥＬＰＢの後部に沿っている。下部湾曲部１６３は、耳介ＥＬＰの付け根ＥＬＰＢの下部に沿っている。骨伝導スピーカ１５Ｌは、カナル型イヤホン１４Ｌの前方に位置している。この装着状態で、カナル型イヤホン１４Ｌおよび骨伝導スピーカ１５Ｌにより、耳珠ＥＬＴが軽く挟持される。骨伝導スピーカ１５Ｌの振動子１５２Ｌは、耳介ＥＬＰの前方の側頭部ＨＢに接触し、皮膚を介して耳珠軟骨または側頭骨に当接している。

このように、使用者が筒部１４２及びイヤーピース１４３（挿入部）を外耳道ＥＬＣに挿入し、連結部１６Ｌを耳介ＥＬＰに掛けると同時に、骨伝導スピーカ１５Ｌの振動子１５２Ｌは側頭部の適切な位置に接触する。このため、イヤホンユニット１３Ｌの装着が容易である。

イヤホンユニット１３Ｌが使用者の頭部に装着された状態でスピーカ１４４Ｌから音声が放音されると、その音声（空気振動）は、筒部１４２の開口部１４２Ａから外耳道の奥の鼓膜に向けて伝達される。また、振動子１５２Ｌの振動は、側頭骨を介した骨伝導により使用者の聴覚器官へ伝達される。

続いて、図４を参照して、音響出力装置１００の電気的な構成について説明する。音響出力装置１００は、上述の信号処理ユニット１１及びイヤホンユニット１３Ｌ，１３Ｒを有している。音響出力装置１００の内部において、各種の音声は、特に記載がない場合、全てデジタル信号として処理される。Ａ／Ｄ変換およびＤ／Ａ変換の構成部の記載ならびに説明は省略する。

信号処理ユニット１１は、主にマイク２１、ノイズキャンセラ２３Ａ，２３Ｂ、入力部２５、及び出力部２８Ａ，２８Ｂを備えている。信号処理ユニット１１は、音響出力装置１００の専用ユニットとしたが、例えばスマートフォン等を用いて、各構成を実現することも可能である。

マイク２１で収音された外部音（収音信号）は、マイクアンプ２２で増幅されてノイズキャンセラ２３Ａ，２３Ｂに入力される。

入力部２５には、オーディオプレーヤ等からＬチャンネル信号およびＲチャンネル信号の２チャンネルの楽曲などのオーディオソースの信号（ソース音）が入力される。入力部２５から入力されたソース音は、ノイズキャンセラ２３Ｂ（加算器１３３Ｌ，加算器１３３Ｒ）に入力される。

ノイズキャンセラ２３Ａは、ノイズキャンセル信号生成回路２３０Ａ、および、左右チャンネルの加算器１３２Ｌ，１３２Ｒを有している。ノイズキャンセル信号生成回路２３Ａは、収音された外部音のうち、ノイズ成分を模擬したノイズキャンセル信号を生成する回路である。つまり、ノイズキャンセル信号生成回路２３０Ａは、外部音のうち、ノイズ成分の周波数成分若しくは波形を模したノイズキャンセル信号を生成する。ノイズキャンセル信号生成回路２３０Ａによって生成されたノイズキャンセル信号は、加算器１３２Ｌ，１３２Ｒに入力される。加算器１３２Ｌ，１３２Ｒは、収音信号からノイズキャンセル信号を減算して、ノイズキャンセラ２３Ａの出力信号として出力する。これにより、ノイズキャンセラ２３Ａの出力信号は、収音信号からノイズ成分がキャンセルされ、人の話し声等の必要とされる音声が残された外部目的音（外部目的信号）となる。なお、外部目的音とノイズとの峻別はどのような方法を用いてもよい。たとえば、周波数帯域、波形の周期性、調波構造（倍音成分）などに基づいて外部目的音を抽出し、収音信号からこの外部目的音の成分が除去された信号をノイズ成分とすればよい。

ノイズキャンセラ２３Ｂは、ノイズキャンセル信号生成回路２３０Ｂ、および、左右チャンネルの加算器１３３Ｌ，１３３Ｒを有している。ノイズキャンセル信号生成回路２３０Ｂは、外部音のうち、カナル型イヤホン１４Ｌ，１４Ｒのイヤーピース１４３を通して使用者に聞こえる音声を模擬したノイズキャンセル信号を生成する回路である。つまり、ノイズキャンセル信号生成回路２３０Ｂは、イヤーピース１４３で遮断しきれなかった外部音（透過音）の周波数成分若しくは波形を模したノイズキャンセル信号を生成する。ノイズキャンセル信号生成回路２３０Ｂによって生成されたノイズキャンセル信号は、加算器１３３Ｌ，１３３Ｒに入力される。加算器１３３Ｌ，１３３Ｒは、ソース音からノイズキャンセル信号を減算（逆相の透過音を加算）して、ノイズキャンセラ２３Ｂの出力信号として出力する。これにより、ノイズキャンセラ２３Ｂの出力信号は、ソース音に逆相の透過音が加算された音声信号（ノイズキャンセルされたソース音）となる。使用者がカナル型イヤホン１４Ｌ，１４Ｒでこの音声信号を聴くと、透過音がキャンセルされ、ほぼ外部音が聞こえず、ソース音のみが聞こえる。

ノイズキャンセラ２３Ａから出力された左右チャンネルの外部目的音は、それぞれレベル調整器２４１Ｌ，２４１Ｒでレベル調整がされ、後段に入力される。なお、マイク２１がモノラルマイクの場合には、信号ラインは１つでもよい。

ノイズキャンセラ２３Ｂから出力されたノイズキャンセルされたソース音は、それぞれレベル調整器２４２Ｌ，２４２Ｒでレベル調整がされ、後段に入力される。

レベル調整器２４１Ｌ，２４１Ｒ及び、レベル調整器２４２Ｌ，２４２Ｒの後段には、イヤホンユニット１３Ｌ（カナル型イヤホン１４Ｌ、骨伝導スピーカ１５Ｌ）、及びイヤホンユニット１３Ｒ（カナル型イヤホン１４Ｒ、骨伝導スピーカ１５Ｒ）が接続されている。ノイズキャンセラ２３Ａの出力信号である外部目的音は、アンプ２７１Ｌ及び２７１Ｒで増幅され、出力部２８Ａを経て振動子１５２Ｌ，１５２Ｒに出力される。ノイズキャンセラ２３Ｂの出力信号（ノイズキャンセルされたソース音）は、アンプ２７２Ｌ及び２７２Ｒで増幅され、出力部２８Ｂを経てスピーカ１４４Ｌ，１４４Ｒに出力される。なお、出力部２８Ａ，２８Ｂは、オーディオプラグ・ジャックなどのコネクタを含む。

実施形態１の音響出力装置１００によれば、使用者は、外部音がある場合でも、例えば、オーディオ音と会話の両方を明瞭に聴くことができる。

尚、本実施形態では、外部目的音は、骨伝導スピーカ１５Ｌ，１５Ｒに出力し、ノイズキャンセルされたソース音は、カナル型イヤホン１４Ｌ，１４Ｒで出力したがこれに限定されない。外部目的音を、カナル型イヤホン１４Ｌ，１４Ｒで出力し、ノイズキャンセルされたソース音を骨伝導スピーカ１５Ｌ，１５Ｒに出力してもよい。

レベル調整器２４１Ｌ，２４１Ｒ及び、レベル調整器２４２Ｌ，２４２Ｒの後段にスイッチを設け、使用者がスイッチを操作することによりカナル型イヤホン１４Ｌ，１４Ｒ及び骨伝導スピーカ１５Ｌ，１５Ｒに出力する信号を切り替え可能にしてもよい。また、使用者がスイッチを操作することにより、外部目的音とノイズキャンセルされたソース音の一方だけをＯＮにし、他方をＯＦＦにできるようにしてもよい。

外部目的音をＯＦＦにし、ソース音をＯＦＦにして、ノイズキャンセラ２３Ｂで生成されたノイズキャンセル信号だけをカナル型イヤホン１４Ｌ，１４Ｒ又は骨伝導スピーカ１５Ｌ，１５Ｒで出力してもよい。この場合、カナル型イヤホン１４Ｌ，１４Ｒを透過する音声がキャンセルされ、ほぼ外部音が聞こえない無音状態となる。

［実施形態２］
実施形態２にかかる音響出力装置は、イヤホンユニット１１３Ｌ，１１３Ｒの構成が実施形態１のイヤホンユニット１３Ｌ，１３Ｒの構成と異なっている。実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明については省略する。

図５は、イヤホンユニット１１３Ｌの斜視図である。イヤホンユニット１１３Ｌは、カナル型イヤホン１１４Ｌ、骨伝導スピーカ１１５Ｌ、及び連結部１１６Ｌを有している。イヤホンユニット１１３Ｌとイヤホンユニット１１３Ｒは左右対称である。そのため、以下ではイヤホンユニット１１３Ｌについて詳細に説明し、イヤホンユニット１１３Ｒについての詳細な説明は省略する。

カナル型イヤホン１１４Ｌは、イヤホン本体２４１、筒部１４２、イヤーピース１４３、及びスピーカ１４４Ｌを有している。骨伝導スピーカ１１５Ｌは、筐体２５１、及び振動子１５２Ｌを有している。

連結部１１６Ｌは、カナル型イヤホン１１４Ｌ及び骨伝導スピーカ１１５Ｌを連結する。連結部１１６Ｌは、使用者が耳介の端部を差し込んで装着する挟持部２６１を有している。具体的には、挟持部２６１は、第１保持部２６１Ａ、第２保持部２６１Ｂ、及び湾曲部２６１Ｃを有している。第１保持部２６１Ａ、及び第２保持部２６１Ｂは、耳介を差し込むための間隙２６１Ｄをあけて前後方向に平行に配置されている。第１保持部２６１Ａ、及び第２保持部２６１Ｂの左端は、湾曲部２６１Ｃで接続されている。第１保持部２６１Ａ、第２保持部２６１Ｂ、及び湾曲部２６１Ｃは、一体的に形成されている。第１保持部２６１Ａ、及び第２保持部２６１Ｂで耳介を挟持できるように、間隙２６１Ｄは、耳介の厚さよりもやや狭く設定することが好ましい。また、連結部１１６Ｌ（少なくとも湾曲部２６１Ｃ）は、弾性体で構成されていることが好ましい。

第１保持部２６１Ａの右端には、前方に向けて第１アーム２６２が一体的に形成されている。第１アーム２６２の前端には、カナル型イヤホン１１４Ｌが右向きに取り付けられている。第１アーム２６２とカナル型イヤホン１１４Ｌのイヤホン本体２４１は、一体的に形成されていてもよく、別部材を組み合わせて形成されていてもよい。

第２保持部２６１Ｂの右端には、下方に向けて第２アーム２６３が一体的に形成されている。第２アーム２６３は、使用者が耳介に装着した状態で、耳介付け根の後部に沿うように、緩やかに前方に向けて湾曲している。第２アーム２６３の下端部には、骨伝導スピーカ１１５Ｌが取り付けられている。第２アーム２６３の長さは、使用者が耳介に装着した状態で、骨伝導スピーカ１１５Ｌの振動子１５２Ｌが耳介の後方の側頭部に接触するように設定される。第２アーム２６３と骨伝導スピーカ１１５Ｌの筐体２５１は、一体的に形成されていてもよく、別部材を組み合わせて形成されていてもよい。

図６は、イヤホンユニット１１３Ｌを左耳ＥＬに装着した状態を示す人体頭部の左側面図である。カナル型イヤホン１１４Ｌの筒部１４２及びイヤーピース１４３は、使用者の外耳道ＥＬＣに挿入されている。挟持部２６１の間隙２６１Ｄには、耳介ＥＬＰの端部が差し込まれている。第２アーム２６３は、耳介ＥＬＰの後部に沿っている。骨伝導スピーカ１１５Ｌの振動子１５２Ｌは、耳介ＥＬＰの後方の側頭部ＨＢに接触し、皮膚を介して側頭骨に当接している。

このように、使用者が筒部１４２及びイヤーピース１４３（挿入部）を外耳道ＥＬＣに挿入し、挟持部２６１の間隙２６１Ｄに、耳介ＥＬＰの端部を差し込むと同時に、骨伝導スピーカ１１５Ｌの振動子１５２Ｌは側頭部の適切な位置に接触する。このため、イヤホンユニット１１３Ｌの装着が容易である。

［実施形態３］
実施形態３にかかる音響出力装置３００は、イヤホンユニット３１３Ｌ，３１３Ｒにカナル型イヤホン１４Ｌ，１４Ｒが設けられておらず、その代わりにカナル型耳栓３１４Ｌ，３１４Ｒが設けられている点が実施形態１の音響出力装置１００と異なっている。同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明については省略する。

図７は、実施形態３にかかるイヤホンユニット３１３Ｌの斜視図である。イヤホンユニット３１３Ｌは、カナル型耳栓３１４Ｌ、骨伝導スピーカ３１５Ｌ、及び連結部３１６Ｌを有している。カナル型耳栓３１４Ｌは、本発明の遮音部に相当する。イヤホンユニット３１３Ｌとイヤホンユニット３１３Ｒは左右対称である。そのため、以下ではイヤホンユニット３１３Ｌについて詳細に説明し、イヤホンユニット３１３Ｒについての詳細な説明は省略する。

カナル型耳栓３１４Ｌは、耳栓本体３４１、軸部３４２、及びイヤーピース３４３を有している。カナル型耳栓３１４Ｌは、使用者がイヤーピース３４３及び軸部３４２を外耳道内に挿入して使用する。カナル型耳栓３１４Ｌは、本発明の遮音部に相当する。

軸部３４２は、耳栓本体３４１の連結部３１６Ｌの反対側に直立するように設けられている。イヤーピース３４３は、軸部３４２に取り付けられている。イヤーピース３４３は、シリコンゴム等の軟質の弾性体で形成されている。イヤーピース３４３の先端部は、閉じられている。使用者が軸部３４２及びイヤーピース３４３を外耳道に挿入すると、イヤーピース３４３は外耳道の内壁に沿うように変形し、外耳道を塞いでほぼ完全に密閉する。イヤーピース３４３は、本発明の挿入部に相当する。

骨伝導スピーカ３１５Ｌの振動子１５２Ｌには、第２左モノラルケーブル１２２Ｌが接続されている。本実施形態では、振動子１５２Ｌは、ノイズキャンセラ２３Ａの出力信号である外部目的音と、ノイズキャンセラ２３Ｂの出力信号（ノイズキャンセルされたソース音）が混合された信号に基づいて振動する。イヤホンユニット３１３Ｌは、振動子１５２Ｌが耳介より後方の側頭部に当接させ、振動が側頭骨に伝達するよう装着される。

連結部３１６Ｌは、カナル型耳栓３１４Ｌ及び骨伝導スピーカ３１５Ｌを連結する。連結部３１６Ｌは、使用者が耳介に掛けた状態で、耳介付け根の上部から後部に沿うように湾曲している。具体的には、連結部３１６Ｌは、上部湾曲部３６１及び延伸部３６２を有している。上部湾曲部３６１及び延伸部３６２は一体的に形成されている。上部湾曲部３６１は、使用者が耳介に装着した状態で、耳介付け根の上部に沿う部分である。上部湾曲部３６１は、上方に向けて突出するように湾曲している。上部湾曲部３６１の前端には、カナル型耳栓３１４Ｌが右向きに取り付けられている。上部湾曲部３６１とカナル型耳栓３１４Ｌのイヤホン本体１４１は、一体的に形成されていてもよく、別部材を組み合わせて形成されていてもよい。

延伸部３６２は、上部湾曲部３６１の後部に連続して形成されている。延伸部３６２は、使用者が耳介に装着した状態で、耳介付け根の後部に沿うように、緩やかに前方に向けて湾曲している。

延伸部３６２の下端部には、骨伝導スピーカ３１５Ｌが取り付けられている。骨伝導スピーカ３１５Ｌは、振動子１５２Ｌが右向きになるように取り付けられている。延伸部３６２の長さは、使用者が耳介に装着した状態で、骨伝導スピーカ３１５Ｌの振動子１５２Ｌが耳介の後方の側頭部に接触するように設定される。延伸部３６２と骨伝導スピーカ３１５Ｌの筐体３５１は、一体的に形成されていてもよく、別部材を組み合わせて形成されていてもよい。

図８は、イヤホンユニット３１３Ｌを左耳ＥＬに装着した状態を示す人体頭部の左側面図である。カナル型耳栓３１４Ｌの軸部３４２及びイヤーピース３４３は、使用者の外耳道ＥＬＣに挿入されている。上部湾曲部３６１は、耳介ＥＬＰの付け根ＥＬＰＢの上部に沿うように掛けられている。延伸部３６２は、耳介ＥＬＰの付け根ＥＬＰＢの後部に沿っている。骨伝導スピーカ３１５Ｌの振動子１５２Ｌは、耳介ＥＬＰの後方の側頭部ＨＢに接触し、皮膚を介して側頭骨に当接している。

このように、使用者が軸部３４２及びイヤーピース３４３（挿入部）を外耳道ＥＬＣに挿入し、上部湾曲部３６１及び延伸部３６２を耳介ＥＬＰに掛けると同時に、骨伝導スピーカ３１５Ｌの振動子１５２Ｌは側頭部の適切な位置に接触する。このため、イヤホンユニット３１３Ｌの装着が容易である。

図９は、実施形態３にかかる音響出力装置３００の構成を示す図である。ミキサー２６の後段には、骨伝導スピーカ３１５Ｌ，３１５Ｒ（振動子１５２Ｌ，１５２Ｒ）が接続されている。ミキサー２６では、ノイズキャンセラ２３Ａの出力信号である外部目的音と、ノイズキャンセラ２３Ｂの出力信号（ノイズキャンセルされたソース音）が混合されて後段に出力される。混合された外部目的音、及びノイズキャンセルされたソース音は、アンプ２７１Ｌ及び２７１Ｒで増幅され、出力部２８Ａを経て骨伝導スピーカ３１５Ｌ、３１５Ｒ（振動子１５２Ｌ，１５２Ｒ）に出力される。

実施形態３の音響出力装置３００によれば、使用者は、外部音がある場合でも、カナル型耳栓２１４Ｌ，２１４Ｒで外部音を抑制し、骨伝導スピーカ３１５Ｌ，３１５Ｒによって楽音などのソース音と会話の音声を明瞭に聴くことができる。

尚、外部目的音とノイズキャンセルされたソース音のそれぞれを異なる位置に定位させて、外部目的音とノイズキャンセルされたソース音のそれぞれをより明確に聴くことができるようにしてもよい。

ミキサー２６の代わりにスイッチを設け、使用者がスイッチを操作することにより、外部目的音とノイズキャンセルされたソース音の一方だけをＯＮにし、他方をＯＦＦにできるようにしてもよい。

外部目的音をＯＦＦにし、ソース音をＯＦＦにして、ノイズキャンセラ２３Ｂで生成されたノイズキャンセル信号だけを骨伝導スピーカ３１５Ｌ，１５Ｒで出力してもよい。この場合、カナル型耳栓２１４Ｌ，２１４Ｒを透過する音声がキャンセルされ、ほぼ外部音が聞こえない無音状態となる。

以上説明した本発明の音響出力装置は、上記実施形態に限定されない。連結部、及び挟持部の形状は、実施形態のものに限定されない。連結部又は挟持部は、これらを人体の耳介に取り付け、外耳道に挿入部を挿入することで、骨伝導部が人体の側頭部に接触する形状であればよい。また、実施形態１、及び実施形態２の連結部の形状を実施形態３の連結部３１６Ｌの形状に代えてもよい。あるいは、実施形態３の連結部の形状を、実施形態１、又は実施形態２の連結部１６Ｌ，１１６Ｌの形状に代えてもよい。

ノイズキャンセラ２３Ａ，２３Ｂは、ハードウェアとして設けられていてもよいが、スマートフォン等の情報処理装置におけるＣＰＵが所定のプログラムを実行することによりソフトウェアとして実現することも可能である。

イヤホンユニットと信号処理ユニットの接続は、有線接続の態様を示しているが、赤外線等による無線接続であってもよい。

マイク２１の設置位置は、信号処理ユニット１１以外であってもよい。例えばイヤホンユニット１３Ｌ，１３Ｒに設けられていてもよく、信号処理ユニット１１の近傍に設けられていてもよい。

１００音響出力装置
１４Ｌ，１４Ｒカナル型イヤホン（遮音部）
２１４Ｌ，２１４Ｒカナル型耳栓（遮音部）
１４３イヤーピース（挿入部）
１５Ｌ，１５Ｒ骨伝導スピーカ（骨伝導部）
１６Ｌ，１６Ｒ連結部
１６１上部湾曲部
１６２延伸部
２６１差込み部

Claims

外部音が使用者の外耳道に導入されることを抑制する遮音部と、
音声を振動として前記使用者の頭部に伝達させる骨伝導部と、
前記遮音部および前記骨伝導部を連結するとともに、前記遮音部が前記外耳道に挿入されたとき前記使用者の耳介に係止され、該係止された状態で前記骨伝導部を前記使用者の頭部に当接させる連結部と、
を有する音響出力装置。
前記遮音部は、遮音性を有する挿入部を備えたイヤホンである請求項１の音響出力装置。
前記連結部は、前記使用者の耳介に掛けて装着される請求項１または２に記載の音響出力装置。
前記遮音部が前記外耳道に挿入されたとき、該遮音部および前記骨伝導部が前記使用者の耳珠を挟持し、前記骨伝導部が前記使用者の耳珠軟骨に当接する構造を有する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の音響出力装置。
前記連結部は、前記使用者の耳介の端部が差し込まれる挟持部を有し、前記挟持部に前記耳介の端部が差し込まれることで装着される、
請求項１または２に記載の音響出力装置。