JP2024061455A - 耳穴式骨伝導イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】高い音量感と音質を確保しつつ、ユーザーの耳に確実にフィットして装着される装着性の高い耳穴式骨伝導イヤホンを提供すること。【解決手段】少なくともスピーカー５を内蔵したイヤホン本体２と、該イヤホン本体２から斜めに延びて耳の外耳道１１に挿入される音響ダクト３を備えた耳穴式骨伝導イヤホン１において、前記音響ダクト３を硬質材で構成するとともに、耳のトラガス１２に当接して該トラガス１２と耳甲介１３の内壁１３ａとの間で前記音響ダクト３を挟持するイヤーリング４を設ける。ここで、前記硬質材には、硬質樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂）または金属が用いられる。また、前記音響ダクト３は、中実部材または中空部材であってもよい。【選択図】図４

Description

本発明は、イヤホン本体から延びる音響ダクトをユーザーの耳の外耳道に挿入することによって装着される耳穴式骨伝導イヤホンに関する。

通常、空気によって伝達される音の振動は、耳の中にある鼓膜へと伝達され、鼓膜の振動は、鼓膜の中にある３つの耳小骨を介して蝸牛に伝達される。蝸牛にはリンパ液があり、このリンパ液の振動が電気信号に変換されながら聴覚神経へと伝達され、この電気信号を脳が音として認識する。

他方、骨伝導とは、上記メカニズムにおける振動が鼓膜と耳小骨を経由する過程を省略したものであって、音の振動がユーザーの頭蓋骨を経て蝸牛に直接伝達されるため、鼓膜や耳小骨に異常がある難聴者などであっても、蝸牛や聴覚神経が正常であれば、この骨伝導によって音を確実に聞くことができ、骨伝導イヤホンは、このような原理を応用したものである。

ところで、骨伝導イヤホンに関しては、今までに種々の提案がなされている。例えば、特許文献１には、装着感がよく、完全防水・防塵構造とすることができ、また、骨伝導マイクロホンは一部において音響特性（周波数特性）のコントロールが可能な骨伝導イヤホンが提案されている。具体的には、この骨伝導イヤホンは、後面カバーと、骨伝導マイクロホンと骨伝導スピーカーとを収納して後面カバーに組み付けられるイヤホンケースとで構成されており、イヤホンケースに設けられた硬質樹脂製イヤプラグに、該硬質樹脂製イヤプラグよりも軟質材製の感知カバーを被着したものである。

また、特許文献２には、体を激しく動かす際にも位置ずれが生じにくい骨伝導イヤホンが提案されている。この骨伝導イヤホンは、外耳道に挿入して該外耳道に保持される保持体と、機器本体とで構成されており、機器本体は、電気機械変換部によって振動する筐体と保持体とを接続する弾性部を備えている。そして、この骨伝導イヤホンによれば、当該骨伝導イヤホンをユーザーの耳介に装着した状態において、弾性部の弾性力によって筐体を珠間切痕の内面に押し当てることができるため、体を激しく動かしても当該骨伝導イヤホンの位置ずれが生じにくい。

国際公開ＷＯ２０１３／１１８５３９号公報 特開２０２１－１７５１４４号公報

ところで、本発明者は、特に骨伝導イヤホンにおいては、振動伝達部材である音響ダクトを剛性の高い硬質樹脂や金属などで構成すれば、振動が耳の周辺の骨に直接且つ効率よく伝達されるため、この音響ダクトを耳の外耳道に挿入する構成を採用すれば、高い音量感と音質が得られるという知見を得た。

しかしながら、硬質材で構成された音響ダクトを耳の外耳道に挿入する構成を採用した場合、骨伝導イヤホンをユーザーの耳にフィットした状態で確実に装着することができないという問題がある。

特許文献１において提案された骨伝導イヤホンは、軟質な感知カバーがユーザーの耳の外耳道に挿入されることによって装着されるが、感知カバーが軟質であるために振動の一部が感知カバーによって吸収されて減衰し、高い音量感と音質が得られないという問題がある。

また、特許文献２において提案された骨伝導イヤホンにおいては、耳の外耳道に挿入される保持体は、振動源である筐体を保持するためのものであって、振動を伝達するものではないため、やはり高い音量感と音質が得られないという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、高い音量感と音質を確保しつつ、ユーザーの耳に確実にフィットして装着される装着性の高い耳穴式骨伝導イヤホンを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、少なくともスピーカーを内蔵したイヤホン本体と、該イヤホン本体から斜めに延びて耳の外耳道に挿入される音響ダクトを備えた耳穴式骨伝導イヤホンであって、前記音響ダクトを硬質材で構成するとともに、耳のトラガスに当接して該トラガスと耳甲介内壁との間で前記音響ダクトを挟持するイヤーリングを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、音響ダクトを硬質材で構成したため、スピーカー音の振動が減衰することなく耳の外耳道に挿入された音響ダクトを介して減衰することなくユーザーの骨に直接且つ効率よく伝達され、この結果、ユーザーには、高い音量感と音質が得られる。また、音響ダクトをユーザーの耳の外耳道に挿入して当該耳穴式骨伝導イヤホンをユーザーが装着すると、耳のトラガスが音響ダクトを押して該音響ダクトをトラガスと耳甲介内壁との間で挟持するため、音響ダクトを耳の外耳道に挿入する構成を採用する耳穴式骨伝導イヤホンであっても、これをユーザーの耳にフィットした状態で確実に装着することができ、その装着性が高められる。

本発明に係る耳穴式骨伝導イヤホンの斜視図である。 本発明に係る耳穴式骨伝導イヤホンの側面図である。 本発明に係る耳穴式骨伝導イヤホンの破断側面図である。 本発明に係る耳穴式骨伝導イヤホンの装着状態を示すユーザーの耳周辺の断面図である。 本発明の変更例１に係る耳穴式骨伝導イヤホンの破断側面図である。 本発明の変更例２に係る耳穴式骨伝導イヤホンの破断側面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、図１及び図２に示す矢印方向をそれぞれ「前後」方向、「上下」方向とする。

本実施形態に係る耳穴式骨伝導イヤホン１は、図１～図３に示すように、イヤホン本体２と、該イヤホン本体２から斜め下方に向かって一体に延びる棒状の音響ダクト３と、該音響ダクト３から前方（図１～図３の左方）に向かって一体に延びるイヤーリング４を備えている。

上記イヤホン本体２は、上ケース２Ａと下ケース２Ｂとを接合一体化して構成されたケース体であって、下ケース２Ｂの前端部からは音響ダクト３が下方に向かって斜め後方に所定角度θ（図２参照）だけ傾斜するように一体に延びている。このように、下ケース２Ｂと音響ダクト３とを一体に構成することによって、これらの強度と剛性を高めることができる。また、本実施形態では、音響ダクト３は、中実部材として構成されている（図３参照）。そして、本実施形態では、音響ダクト３のイヤホン本体２に対する傾斜角θは、θ＝６０°に設定されているが、この傾斜角θは、６０°±１０°（５０°～７０°）の角度範囲に設定されるべきである。また、本実施形態では、イヤホン本体２（上ケース２Ａと下ケース２Ｂ）と音響ダクト３は、剛性の高いＡＢＳ樹脂などの硬質樹脂で構成されている。なお、少なくとも音響ダクト３は、剛性の高い硬質材で構成されている必要があり、ＡＢＳ樹脂以外の硬質樹脂或いは金属によって構成されていてもよい。

ところで、イヤホン本体２には、スピーカー５（図３参照）の他、各種電子部品を実装した基板などが収容されているが、基板に実装された電子部品には、スピーカー５から出力される電気信号を機械振動に変換する電磁型、圧電型などの変換器が含まれている。ここで、スピーカー５は、図３に示すように、イヤホン本体２内の音響ダクト３の直上のユーザーの耳に接触しない位置に配置されている。このような位置にスピーカー５を配置することによって、該スピーカー５の音質を良くするために該スピーカー５の口径を十分大きくしても、このスピーカー５が耳の邪魔になることがない。なお、本実施形態では、スピーカー５をイヤホン本体２内に水平に収容したが、このスピーカー５を垂直に配置して収容するようにしてもよい。

ところで、音響ダクト３には、円環状の前記イヤーリング４が前方に向かって斜め下方に傾斜するように一体に延びているが、このイヤーリング４は、円形リング状のリング本体４Ａと、該リング本体４Ａの外周に嵌着された円形リング状の弾性リング（Ｏリング）４Ｂによって構成されている。なお、弾性リング４Ｂは、ゴムやシリコンなどの弾性材によって構成されているが、この弾性リング４Ｂは、必須のものではなく、これを省略してもよい。また、イヤーリング４を音響ダクト３と別体に構成し、この別体のイヤーリング４を音響ダクト３に対して着脱可能に取り付ける構成を採用してもよい。

また、図１に示すように、音響ダクト３の外周の前面側部分には、縦方向に直線状に延びる溝６が形成されている。この溝６は、図４に示すように、当該耳穴式骨伝導イヤホン１がユーザーの耳の外耳道１１に装着された状態において、外耳道１１と大気とを連通させるものであって、後述のように周囲の環境音を外耳道１１に導入する機能を果たす。

なお、以上はユーザーの一方（左または右）の耳に装着される耳穴式骨伝導型イヤホン１の構成について説明したが、他方（右または左）の耳に装着される耳穴式骨伝導イヤホン１の構成は一方のそれと全く同じであるため、これについての図示及び説明は省略する。

ここで、本実施形態に係る耳穴式骨伝導イヤホン１がユーザーの耳に装着されている状態を図４に示すが、当該耳穴式骨伝導イヤホン１は、イヤーリング４の弾性リング４Ｂの一部が耳のトラガス（耳珠）１２に当接する向きに装着される。すなわち、音響ダクト３が耳の外耳道１１に挿入されることによって、当該耳穴式骨伝導イヤホン１がユーザーの耳に装着されるが、このとき、イヤーリング４の弾性リング４Ｂの一部がユーザーの耳のトラガス（耳珠）１２に当接する。すると、イヤーリング４がトラガス１２によって前方（図４の左方）へと押圧されるため、該イヤーリング４の弾性リング４Ｂが耳甲介１３の内壁１３ａに押し当てられる。このため、イヤーリング４が耳のトラガス１２と耳甲介１３の内壁１３ａとの間で挟持され、結果的に耳穴式骨伝導イヤホン１がユーザーの耳にフィットして確実に保持された状態で装着される。

上述のように、ユーザーの左右の耳に耳穴式骨伝導イヤホン１が装着された状態において、スピーカー５から発せられる音声（スピーカー音）の電気信号は、イヤホン本体２に内蔵された不図示の変換器によって機械振動に変換され、この機械振動が音響ダクト３を経てユーザーの耳の近くの骨に伝導して該骨を振動させる。すると、骨の振動が蝸牛へと伝わり、蝸牛のリンパ液の振動が電気信号に変換されながら聴覚神経へと伝達され、この電気信号を脳が音として認識するため、鼓膜や耳小骨に異常がある難聴者などであっても、蝸牛や聴覚神経が正常であれば、この骨伝導によって音を確実に聞くことができる。この場合、スピーカー５からの振動がユーザーの外耳道１１に挿入された音響ダクト３を介してユーザーの骨に伝達されるが、本実施形態においては、音響ダクト３を剛性の高い硬質材であるＡＢＳ樹脂で構成したため、スピーカー音による振動が減衰することなくユーザーの耳周りの骨に効率よく直接伝達される。より詳細には、スピーカー音による振動は、音響ダクト３からイヤーリング４を経てユーザーの耳周辺の骨に直接的に効率よく伝達される。このため、ユーザーには、高い音量感と音質が得られる。

なお、イヤーリング４を硬質樹脂であるＡＢＳ樹脂製のリング本体４Ａのみで構成（つまり、弾性リング４Ｂを省略）すれば、スピーカー音による振動が音響ダクト３とイヤーリング４（リング本体４Ａ）を経て一層直接的にユーザーの耳周辺の骨に効率よく伝達されるため、ユーザーは、一層高い音量感と音質を得ることができる。

また、周囲の環境音は、図４に示すように、音響ダクト３に形成された溝６を通ってユーザーの耳の外耳道１１へと導入されるため、鼓膜などが正常なユーザーは、周囲の環境音も同時に聞くことができる。

以上のように、本実施形態に係る耳穴式骨伝導イヤホン１は、硬質材であるＡＢＳ樹脂で構成された音響ダクト３をユーザーの耳の外耳道１１に挿入することによって、高い音量感と音質が得られるが、硬質材で構成された音響ダクト３は、前述のように、イヤーリング４がユーザーの耳のトラガス１２と耳甲介１３との間で挟持されるため、当該耳穴式骨伝導イヤホン１がユーザーの耳に確実に装着され、高い装着性が確保される。なお、イヤーリング４を音響ダクト３に着脱可能に取り付ける構成を採用すれば、ユーザーの外耳道１１や耳甲介１３の大きさや形状に最適なイヤーリング４を選択することができ、全てのユーザーに対して高い装着感を与えることができる。

以上の説明で明らかなように、本実施形態に係る耳穴式骨伝導イヤホン１によれば、高い音量感と音質が得られるとともに、当該耳穴式骨伝導イヤホン１をユーザーの耳にフィットして確実に装着することができ、ユーザーに対して高い装着感を与えることができるという効果が得られる。

なお、以上の実施形態では、音響ダクト３を中実部材として構成したが（図３参照）、この音響ダクト３を図５に示すように有底円筒状の中空部材で構成してもよく、或いは、図６に示すように、中空部材の底壁に孔３ａが形成されたもので構成してもよい。

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１：耳穴式骨伝導イヤホン、２：イヤホン本体、２Ａ：上ケース、２Ｂ：下ケース、
３：音響ダクト、３ａ：音響ダクトの孔、４：イヤーリング、４Ａ：リング本体、
４Ｂ：弾性リング、５：スピーカー、６：溝、１１：外耳道、１２：トラガス、
１３：耳甲介、１３ａ：耳甲介の内壁

Claims (7)

1. 少なくともスピーカーを内蔵したイヤホン本体と、該イヤホン本体から斜めに延びて耳の外耳道に挿入される音響ダクトを備えた耳穴式骨伝導イヤホンであって、
   前記音響ダクトを硬質材で構成するとともに、耳のトラガスに当接して該トラガスと耳甲介内壁との間で前記音響ダクトを挟持するイヤーリングを設けたことを特徴とする耳穴式骨伝導イヤホン。
2. 前記硬質材は、硬質樹脂または金属であることを特徴とする請求項１に記載の耳穴式骨伝導イヤホン。
3. 前記音響ダクトは、中実部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の耳穴式骨伝導イヤホン。
4. 前記音響ダクトは、中空部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の耳穴式骨伝導イヤホン。
5. 前記音響ダクトの前記イヤホン本体に対する傾斜角は、６０°±１０°に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の耳穴式骨伝導イヤホン。
6. 前記音響ダクトは、前記イヤホン本体に一体に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の耳穴式骨伝導イヤホン。
7. 前記スピーカーは、前記音響ダクトの直上に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の耳穴式骨伝導イヤホン。

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