JP3168024B2 - 送話器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送話器に係り、特に、
自動車レース場や工事現場等の騒音レベルの極めて高い
環境下において用いられる無線送受信器の送信マイクと
して好適な送話器に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車レースにおいては、走行中にドラ
イバとピットマンあるいはディレクタとの間で会話交信
を行うためにトランシーバ等が用いられる。この場合、
ドライバは頭部保護のために着用されるヘルメット内に
予め取付けられた小型スピーカ、ヘッドホンあるいは耳
介内に装着するイヤーホン等によりピットからの送信内
容を聞き、かつ、ヘルメット内に取付けられた送信マイ
クにより自己の状況等を伝えることになる。しかしなが
ら、走行中のレーシングカーが発生する騒音は想像以上
に高く、およそ１００〜１２０ｄＢに達する。ヘルメッ
トは頭部および顔の全体を覆うことになるので遮音効果
がありそうであるが、この程度の騒音レベルになるとそ
の効果はあまり期待できない。また、一般に、マイクは
その種類に拘らず、低騒音下での使用を前提とした構成
であり、空気振動を電気振動に変換する構造であるた
め、高騒音下では送信内容が外部騒音にマスクされて本
来の伝えるべき送信内容が消失してしまう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のマ
イクは、専ら音波を収集する構造を有しているため、レ
ーシングカー等における高騒音下での話者の音声を明瞭
に収集することができないという不具合があった。以上
の事情は、自動車のレース場のみならず、騒音レベルの
高い工事現場、船舶内のエンジンルーム等においても同
様である。

【０００４】本発明の目的は、高騒音下において確実か
つ明瞭に話者の音声を収集しうる送話器を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、人体頭部に装着される装着
具と、前記装着具の内面に形成された凹部と、前記凹部
内であって前記頭部の硬質部に接触可能な位置に配置さ
れ、前記硬質部における機械的振動を電気信号に変換す
る振動ピックアップと、前記振動ピックアップの振動検
知面に取付けられた台座とを備え、前記凹部は、その開
口端に間欠的に形成された凸部を有し、前記台座は、前
記振動ピックアップが前記装着具の内面と接触しないよ
うにして前記凸部に取付けられて構成される。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、人体の頭部
に装着される装着具と、前記人体の頭部に貼付される磁
石片と、前記装着具における前記磁石片の貼付位置に対
応し当該磁石片と所定の間隔を置く位置に配置されて前
記磁石片の発生磁界を検出して電気信号に変換する振動
ピックアップと、を備えて構成される。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明によれば、装着具（例え
ば、ヘルメット）が人体の頭部に装着されたとき、装着
具の所定位置に取付けられた振動ピックアップが頭部の
硬質部に接触し、当該硬質部に伝達された音声振動が電
気信号に変換される。また、振動ピックアップの振動検
知面に台座を取付け、その台座を、振動ピックアップが
装着具の内面に形成された凹部内に位置しかつ装着具の
内面に接触しないようにして、その開口端に形成された
凸部に取付けるようにしている。このように、空気振動
による音波を収音するのではなく、頭部を伝播する固体
振動（弾性振動）を収集するようにしたので、周囲環境
に存在する空気振動である騒音を排して確実かつ明瞭に
音声のみを収集することができ、さらに、その装着具を
通じて振動ピックアップに伝播する外乱的な騒音成分に
よる振動が混入することを減少させることができる。

【０００８】一方、請求項２記載の発明によれば、装着
具（例えば、ヘルメット）が人体の頭部に装着されたと
き、人体の頭部に貼付された磁石片は音声に対応して頭
部に伝播された固体振動に伴って機械的に振動する。そ
の結果、磁石片から生じている磁界が振動する。この磁
界を検知すべく頭部及び磁石片に非接触となる装着具の
位置に配置された振動ピックアップが上記磁界の振動を
電気信号に変換する。このように、磁気結合を通じて頭
部の音声に伴う固体振動を非接触に収集するようにした
ので、頭部に直接接触することなく、周囲環境に存在す
る空気振動である騒音を排して確実かつ明瞭に音声を収
集することができる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を図面に基
づいて説明する。 （ｉ）第１実施例 図１に本発明の第１実施例の概要を示す。図１に示すよ
うに、人体の頭部２に装着される装着具としてのヘルメ
ット３内には、頭部２に接触可能な位置に振動ピックア
ップ１が設けられている。ヘルメット３の内面には頭部
２との間隔を保持するとともに頭部を保護するためのイ
ンナーパッド７が配設されている。インナーパッド７と
しては例えば、発泡スチロール等の軽量発泡材が用いら
れる。

【００１０】振動ピックアップ１は、機械的振動を電気
信号に変換する変換器であり、例えば、圧電変換素子を
用いて構成される。振動ピックアップ１の取付位置は頭
部２の硬質部、具体的には骨部に直接接触可能な位置と
される。図１においては、頭部２の頂部に配置された例
が示されている。頭部においても充分な接触が確保され
れば頭の骨を通じて伝播される音声に対応する固体振動
（弾性波）を収集することは可能である。しかし、振動
ピックアップ１をヘルメット３に配置する場合、図２に
示すように、上部側頭部４もしくは下部側頭部５に設け
るのが好ましい。その理由は、一般にヘルメット３は頭
部２に対し、図３に示すように側頭部を押圧して挟むよ
うに作られている。その結果、頭部２に密着する必要が
ある振動ピックアップ１としては、頂部よりも上部側頭
部４もしくは下部側頭部５の方がヘルメット３の押圧力
を利用してより効果的に音声振動を収集することができ
るからである。

【００１１】次に、図４に振動ピックアップ１の固定構
造例を示す。図４に示すように、インナーパッド７には
適当な大きさの凹部２３が形成され、その凹部内に振動
ピックアップ１が収納されている。振動ピックアップ１
の振動感知面には、その感知面より面積の大きな台座９
が取付けられている。この台座９の面積を大きくする理
由は、より多くの振動を収集しやすくするためであり、
感度を向上させる作用をなす。台座９は緩衝材８を介し
てインナーパッド７の凹部開口端部に固定され、振動ピ
ックアップ１が直接インナーパッド７と接触しないよう
に音響的に絶縁された状態で固定されている。緩衝材８
としては、例えば、ウレタンフォームあるいは独立発泡
ポリマー等の内部損失の大きな材質のものが好ましい。

【００１２】また、台座９とインナーパッド７との接合
部は、好ましくは図５に示すように間欠的な接触状態と
する。すなわち、インナーパッド７の凹部２３の開口端
に間欠的な切欠部１１を設け、台座９が凹部２３の開口
全面に亘って接触するのではなく、その切欠部１１を設
けることによって形成される凸部に接触するので、台座
９とインナーパッド７との接触面積を極力減少させてい
る。その結果、インナーパッド７を通じて台座９に伝播
する外乱的な騒音成分の振動が混入することを減少させ
ることができる。

【００１３】一方、間欠的に切欠部１１を設けて音響的
な絶縁を図るのとは別に、図６に示すように、インナー
パッド７の凹部２３の開口端と振動ピックアップ１との
間に、網状のバネ材１２を介在させて振動ピックアップ
１を支持するようにしてもよい。この場合、インナーパ
ッド７から侵入しようとする騒音振動成分がバネ材１２
により緩衝されるので図５と同様な効果を得ることがで
きる。

【００１４】図７に、振動ピックアップ１の他の固定構
造の例を示す。この例では、インナーパッド７の凹部２
３の内壁面に音響的にローパスフィルタとして作用する
シールド材１３が設けられ、そのシールド材１３を介し
てウレタンフォーム等の緩衝支持体１４により台座９お
よび振動ピックアップ１が固定されている。シールド材
１３としては、インナーパッド７に比較して機械インピ
ーダンスの充分高い材質、すなわち、重くかつ硬い材質
のものが好ましく、例えば、亜鉛、鉄等を用いることが
できる。このように、重く、かつ、硬いシールド材１３
は、不要振動によっては振動されにくく、ローパスフィ
ルタとして作用するのである。よって、騒音振動が除去
され、台座９を通じて音声振動成分のみが収集されるの
でＳ／Ｎ比が向上する。

【００１５】図８に、振動ピックアップ１のさらに他の
固定構造の例を示す。この例では、台座９は緩衝支持体
１７を介して振動シールドリング１６に接合され、か
つ、振動シールドリング１６は緩衝支持体１５を介して
ヘルメット３に直接固定されている。すなわち、台座９
はインナーパッド７から切離され、音響的に絶縁されて
いる。緩衝支持体１５、緩衝支持体１７としては、ウレ
タンフォーム等が用いられ、振動シールドリング１６に
は質量の重い亜鉛、鉄等が用いられる。このようにする
ことにより、図７と同様に、騒音振動の侵入を防止する
ことができる。

【００１６】図９に振動ピックアップ１のリード線１０
のヘルメット３内における配線状態を示す。リード線１
０は振動ピックアップ１の周囲に巻回されている。この
ように、リード線１０を巻回した場合、リード線１０を
直線的に配線した場合に比べてリード線１０を通じて混
入する騒音振動の量を減少させることができる。すなわ
ち、リード線１０を直線状に配線した場合、リード線１
０が騒音振動によって振動しやすくなるが、リード線１
０を迂回させると振動が衝撃される効果を得る。また、
リード線１０の配線状態は図９の態様には限定されな
い。図１０に示すように蛇行させてもよい。

【００１７】（ii）第２実施例 図１１に本発明の第２実施例を示す。この第２実施例
は、頭部２の音声振動を頭部２から直接収集するのでは
なく、磁気的結合を利用して間接的に収集するようにし
た点に特徴を有する。図１１に示すように、頭部２の適
当な部位、例えば、図２の上部側頭部４もしくは下部側
頭部５の対応位置に磁気検出器からなる振動ピックアッ
プ２４が設けられている。振動ピックアップ２４はイン
ナーパッド７に固定されたウレタンフォーム等の緩衝支
持体１７内に、ヨーク１８が設けられ、そのセンターピ
ース１９にピックアップコイル２０が巻回されて構成さ
れる。但し、振動ピックアップ２４の先端面は凹部２３
の開口端すなわちインナーパッド７の内壁面より内側に
位置され、頭部２に直接接触しないよう適当な間隔が保
持されて固定されている。

【００１８】使用に際しては、振動ピックアップ２４に
対応する頭部２に磁性を帯びた磁性片２２を貼り付けた
状態でヘルメット３を装着する。このとき磁性片２２と
振動ピックアップ２４とが相対向する。そして、音声の
発声に伴う固体振動によって磁性片２２が振動する。磁
性片２２が振動すると、磁性片２２の発生する磁界の強
度変化により、ピックアップコイル２０に誘起される誘
起電圧が振幅し、電圧の変化としてリード線１０に取出
されることになる。この電圧の変化は、音声に伴う固体
振動に対応するので、間接的に音声を収集することが可
能となる。

【００１９】このように、間接的に音声を収集できるの
でヘルメットの装着状態にあまり影響されることなく、
またインナーパッド７を介して侵入される騒音振動の影
響を受けることなく確実かつ明瞭に音声を収集し、送話
することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、固体振動
を収集するので高騒音環境下において騒音を収音するこ
となく、確実かつ明瞭に送話者の音声を収集することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】振動ピックアップの配置位置を示す説明図であ
る。

【図３】ヘルメットの押圧状態の説明図である。

【図４】振動ピックアップの固定構造を示す断面図であ
る。

【図５】ピックアップの固定構造を示す図４のＡ−Ａ断
面図である。

【図６】ピックアップの他の固定構造を示す断面図であ
る。

【図７】ピックアップの他の固定構造を示す断面図であ
る。

【図８】ピックアップの他の固定構造を示す断面図であ
る。

【図９】ピックアップのリード線の配線状態を示す平面
図である。

【図１０】ピックアップのリード線の他の配線状態を示
す平面図である。

【図１１】第２実施例に係る振動ピックアップ構造を示
す断面図である。

【符号の説明】 １…振動ピックアップ ２…頭部 ３…ヘルメット ４…上部側頭部 ５…下部側頭部 ６…耳 ７…インナーパッド ８…緩衝材 ９…台座 １０…リード線 １１…切欠部 １２…バネ材 １３…シールド材 １４…緩衝支持体 １５…緩衝支持体 １６…振動シールドリング １７…緩衝支持体 １８…ヨーク １９…センターピース ２０…ピックアップコイル ２１…フェイスマスク ２２…磁性片 ２３…凹部 ２４…振動ピックアップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 1/00 327 H04R 1/00 328

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人体頭部に装着される装着具と、前記装着具の内面に形成された凹部と、 前記凹部内であって 前記頭部の硬質部に接触可能な位置
   に配置され、前記硬質部における機械的振動を電気信号
   に変換する振動ピックアップと、前記振動ピックアップの振動検知面に取付けられた台座
   と、を備え、 前記凹部は、その開口端に間欠的に形成された凸部を有
   し、 前記台座は、前記振動ピックアップが前記装着具の内面
   と接触しないようにして前記凸部に取付けられているこ
   とを特徴とする送話器。
2. 【請求項２】人体の頭部に装着される装着具と、 前記人体の頭部に貼付される磁石片と、 前記装着具における前記磁石片の貼付位置に対応し当該
   磁石片と所定の間隔を置く位置に配置されて前記磁石片
   の発生磁界を検出して電気信号に変換する振動ピックア
   ップと、 を備えたことを特徴とする送話器。