JP3239758U - 聴音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部の音が遮断されて聞こえにくくなることがなく、耳介に負担がかかりにくく、集音指向性や集音範囲の自由度が制限されにくい、安価な聴音装置を提供する。【解決手段】聴音装置１００は、骨伝導を利用する耳装着型のイヤホンユニット１０と、バッテリー５３及び信号処理回路５４がマイク５２と共に内蔵された集音ユニット５０と、被覆信号線７０とからなる。イヤホンユニット１０が振動素子１２を有する。イヤホンユニット１０の筐体１１が、耳介の外耳道を塞がない位置で耳珠の内側に嵌り込む球状に形成されている。集音ユニット５０のマイク５２によって集音された音声信号が、信号処理回路５４の作用によってイヤホンユニット１０の振動素子１２の駆動信号に変換される。【選択図】図６

Description

本考案は、軟骨伝導を含む骨伝導を利用する耳装着型のイヤホンユニットを有する聴音装置に関する。

先行例１（特許文献１）にイヤホンについての記述がある。このイヤホンは、スピーカユニットを内蔵しているハウジングに外耳道密閉部材が設けられていて、この外耳道密閉部材を耳の外耳道に挿入することによって、スピーカユニットによって生成される音を鼓膜側へと導出することができるようになっている。この種の外耳道を密閉するタイプのイヤホンは、密閉型イヤホンとも呼ばれていて、使用時に外耳道が塞がれることに伴って生じる外耳道や鼓膜に与える悪影響や、外部の音が遮断されて聞こえにくくなる、といった短所を有する、と云われている。

一方、先行例２（特許文献２）には、骨伝導を利用した聴音装置についての記述がある。このものは、電気信号として入力された音響信号を機械的な振動に変換し、その振動を適切な位置から骨に伝えることによって生じる骨伝導音で音を認識させる、というものである。

ところで、老人に多い聴力の低下している人が使用する聴音装置として補聴器が普及している。一般的な補聴器は、イヤホンとしての機能と集音器としての機能を併せ持った１つの小形の筐体によって構成されていて、耳介の外耳道にイヤホン部分の放音口を差し込むことによって使用され、この使用状態では、周囲の音が耳介に保持されている集音器部分によって集音される。

特開２０１０－２０００７４号公報 特開２０２２－４２８７０号公報（図７、００５０～００５３）

しかしながら、上記した補聴器は一般的には高価であり、耳介に装着した補聴器が目立って見栄えが悪くなりやすい、という傾向がある。また、上掲の特許文献１のイヤホンと同様に、耳介の外耳道にイヤホン部分の放音口を差し込んで使用するところから、使用時に外耳道が塞がれることに伴って生じる外耳道や鼓膜に与える悪影響や、外部の音が遮断されて聞こえにくくなる、といった短所を有している。

これに対し、上掲の特許文献２に記載されている骨伝導を利用した聴音装置は、使用状態で外耳道が塞がれないので、外部の音が遮断されて聞こえにくくなる、といった短所を持たない。しかしながら、使用状態では、振動部を有する一方の挟持体とマイクを有する他方の挟持体とを連結している弾性体でなるＵ字形の連結部の弾性を利用して、それらの挟持体によって耳たぶ付近を挟持させるようになっている。このため、耳たぶに負担がかかりやすいだけでなく、他方の挟持体のマイクによって集音することのできる方向や範囲が狭い範囲に限定されてしまう。言い換えると、マイクを備える他方の挟持体の設置位置が耳たぶ付近に限定されてしまうために集音指向性や集音範囲の自由度が制限されやすいということが云える。

本考案は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、使用中に外部の音が遮断されて聞こえにくくなるという短所を有さず、しかも、耳たぶを含む耳介に負担がかかりにくいだけでなく、集音指向性や集音範囲の自由度が制限されやすいという上掲の特許文献２の聴音装置についての問題点を改善することが可能でありながら、上記した補聴器に比べて安価に提供することが可能で、使用状態での見栄えの低下をほとんど生じることのない聴音装置を提供することを目的としている。これに加えて、本考案は、聴音装置に不可欠のバッテリー及び信号処理回路を備える集音ユニットを、使用者の首元に垂らすネックレス型のアクセサリーのような形態で使用することができる上、そのような使用形態を採用した場合に、集音ユニットとイヤホンユニットやマイクとを連結する被覆信号線の使用者の胸元での線処理をシンプルな形で行うことのできる聴音装置を提供することを目的としている。

本考案に係る聴音装置は、軟骨伝導を含む骨伝導を利用する耳装着型のイヤホンユニットを有する聴音装置であって、振動素子を内蔵する上記イヤホンユニットと、バッテリー及びこのバッテリーの電力により動作する信号処理回路を備える集音ユニットと、集音ユニットの信号処理回路に接続されたマイクと、イヤホンユニットと集音ユニットとを連結する被覆信号線とからなり、イヤホンユニットの筐体が、耳介の外耳道を塞がない位置で耳珠の内側に嵌り込む球状に形成されていると共に、マイクによって集音された音声信号が、集音ユニットの信号処理回路の作用によってイヤホンユニットの振動素子の駆動信号に変換されるように構成されている、というものである。

この聴音装置によると、軟骨伝導を含む骨伝導を利用する耳装着型のイヤホンユニットが、耳介の外耳道を塞がない位置で耳珠の内側に嵌り込む球状に形成された筐体を有しているために、使用中に外部の音が遮断されて聞こえにくくなるということがなく、耳たぶを含む耳介に負担がかかりにくい。また、イヤホンユニットと集音ユニットとが被覆信号線によって連結されていて、マイクが集音ユニットの信号処理回路に接続されているために、イヤホンユニットを耳に装着する一方で、集音ユニットやマイクを耳以外の場所、たとえば衣服や机や壁などに自由に設置して使用することができるようになることから集音指向性や集音範囲の自由度が拡がる。その上、マイクによって集音された音声信号を処理する信号処理回路が、バッテリーと共に集音ユニットに内蔵されているためにイヤホンユニットにバッテリーを内蔵させる必要がなくなってイヤホンユニットの筐体を耳珠の内側に嵌り込む球状に形成することが容易である。そして、このことが使用時の見栄えの低下を防ぐことに役立つ。さらに、被覆信号線を用いた有線方式を採用しているので、無線通信機能を採用する必要がなくなり、それだけ安価な聴音装置を提供することができるようになる。

本考案では、イヤホンユニットが右耳用ユニットと左耳用ユニットとに分かれている、という構成を採用することが可能であるために、モノラル音声に限らずステレオ音声を骨伝導によって楽しむことが可能である。

本考案では、イヤホンユニットの筐体が、９～１３ｍｍの外周直径を有する真球形状に形成されていることが望ましい。これによれば、イヤホンユニットの筐体が、耳介の外耳道を塞がない位置で耳珠の内側に容易に嵌り込む程度の球状になるために耳介に係る負担が著しく軽減される。

本考案では、被覆信号線が少なくとも４０ｃｍの長さを有することが望ましい。被覆信号線の長さが４０ｃｍ程度であると、集音ユニットを衣服の胸ポケットや襟元、胸元などに装着して使用することができるようになる。

本考案では、集音ユニットに、衣服に対する装着手段が備わっている、という構成を採用することができ、こうしておくと、集音ユニットを衣服の胸ポケットや襟元、胸元などに容易に装着することができるようになる。装着手段には、クリップやピン止め治具、面状ファスナーといった公知の装着手段を採用することが可能である。

本考案では、集音ユニットに着脱可能な首掛け紐を有する、という構成を採用することが可能であり、これによれば、集音ユニットを、使用者の首元に垂らすネックレス型のアクセサリーのような形態で使用することができるようになる。

本考案では、首掛け紐と被覆信号線とを結合する結束治具を備えることが望ましい。これによれば、集音ユニットを、使用者の首元に垂らすネックレス型のアクセサリーのような形態で使用する場合に、集音ユニットとイヤホンユニットやマイクとを連結する被覆信号線の使用者の胸元での線処理を結束治具を使ってシンプルな形で行うことができるようになる。

本考案によれば、老人に多い耳の悪い人が使用する聴音装置として、高価な従来の補聴器の代わりに好適に使用することのできる安価な聴音装置を提供することが可能になる。すなわち、本考案に係る聴音装置によれば、使用中に外部の音が遮断されて聞こえにくくなるということがなく、耳たぶを含む耳介に負担がかかりにくく、集音指向性や集音範囲の自由度が制限されにくくなるだけでなく、補聴器に比べて安価に提供することが可能で、使用状態での見栄えの低下をほとんど生じることのない聴音装置を提供することが可能になる。加えて、本考案によれば、集音ユニットをネックレス型のアクセサリーのような形態で使用することができる上、そのような使用形態を採用した場合に、被覆信号線の使用者の胸元での線処理をシンプルな形で行うことが可能になる。
このような聴音装置のユーザーは聴力の低下した老人に限定されるものではなく、聴力が低下していない者にとっても有益である。

本考案に係る聴音装置を一部省略して示した説明図である。 イヤホンユニットの概略構成図である。 集音ユニットの概略構成図である。 集音ユニットの概略正面図である。 右耳に装着されたイヤホンユニットの使用状態説明図である。 左耳に装着されたイヤホンユニットの使用状態説明図である。 聴音装置の概略構成図である。 変形例による聴音装置の概略構成図である。 変形例による聴音装置１００を具現化した具体例を示した説明図である。

図１は本考案に係る聴音装置１００を一部省略して示した説明図である。図２はイヤホンユニット１０の概略構成図、図３は集音ユニット５０の概略構成図、図４は集音ユニット５０の概略正面図、図５Ａは右耳に装着されたイヤホンユニット１０の使用状態説明図、図５Ｂは左耳に装着されたイヤホンユニット１０の使用状態説明図、図６は聴音装置１００の概略構成図である。

図１のように、聴音装置１００は、イヤホンユニット１０と、集音ユニット５０と、集音ユニットに接続されたマイク（図１において不図示）と、これらのイヤホンユニット１０と集音ユニット５０とマイクとを連結する被覆信号線７０とからなり、同図の事例では、イヤホンユニット１０が、右耳用ユニット１０Ｒと左耳用ユニット１０Ｌとに分かれている。このイヤホンユニット１０は、骨伝導を利用する耳装着型として構成されていて、図２に示したように筐体１１に振動素子１２を内蔵している。骨伝導には耳介の軟骨による軟骨伝導が含まれる。これに対し、集音ユニット５０は、図３に示したように、筐体５１に、集音用のマイク５２と、バッテリー５３と、バッテリー５３の電力により動作する信号処理回路５４と、を内蔵していて、マイク５２が、右側マイク５２Ｒと左側マイク５２Ｌとに分かれている。また、図４に示したように、集音ユニット５０の筐体５１には、その前壁に形成された集音用の音孔Ｈが備わっている。

図６に聴音装置１００の概略構成の一例を示している。この事例では、集音ユニット５０に内蔵されているマイク５２が集音ユニットの信号処理回路５４に接続されている。そして、同図のように、信号処理回路５４では音声データの伝送とデジタル信号処理が行われる。すなわち、人の声帯や物質の振動で発生した音源の音声は空気の振動としてマイク５２に届き、それが電気信号に変換されて集音ユニット５０の信号処理回路５４に入力される。そして、この信号処理回路５４による処理が行われたものが電気信号として出力されて、イヤホンユニット１０の振動素子１２により振動として出力され、その振動が耳介の軟骨に伝導されることによって生じる骨伝導音で音が認識される。この一連の流れを具達的に説明すると、信号処理回路５４では次のような処理が行われる。

マイク５２によって集音された音声信号が微少なアナログ電気信号に変換され、それが、信号処理回路５４の増幅器５５により増幅されてＡＤ変換器（アナログデジタル変換器）５６に送られる。ＡＤ変換器５６では、アナログ信号がデジタル信号に変換されてデジタル処理できるようになる。ＭＰＵ（マイクロプロセシングユニット）５７は音声信号をデジタル信号処理するためのプロセッサーであり、デジタルフィルターなどにより音質や音量の調整を行う作用を発揮する。ＤＡ変換器（デジタルアナログ変換器）５８は、ＭＰＵ５７で処理されたデジタル信号を受けて、デジタル値をアナログの電圧値に変換する。そして、ＤＡ変換されたアナログ信号（駆動信号）が、増幅器５９によりイヤホンユニット１０の振動素子１２を駆動するのに必要な電圧に増幅される。

図１又は図２に示したイヤホンユニット１０の筐体１１は球状に形成されている。イヤホンユニット１０の筐体１１の好ましい形状は、９～１３ｍｍの外周直径を有する真球形状である。聴音装置１００の使用時には、イヤホンユニット１０の右耳用ユニット１０Ｒが図５Ａに示したように右耳の耳介２００の外耳道２０１を塞がない位置で耳珠２０２の内側に嵌め込まれる。同様に、イヤホンユニット１０の左耳用ユニット１０Ｌが図５Ｂに示したように左耳の耳介２００の外耳道２０１を塞がない位置で耳珠２０２の内側に嵌め込まれる。このような使用状態において、イヤホンユニット１０の筐体１１が上記した９～１３ｍｍの外周直径を有する真球形状に形成されていると、耳珠２０２の内側にイヤホンユニット１０をそれほどの注意を要することなく普通に嵌め込むだけで、筐体１１が外耳道２０１を塞がない位置に配備されるようになり、しかも、耳たぶを含む耳介への負担もほとんどかかからないようになる。耳珠２０２の内側にイヤホンユニット１０が嵌まり込んでいると、イヤホンユニット１０の振動素子１２により振動として出力された振動が耳介２００の軟骨に伝導され、それにによって生じる軟骨伝導を含む骨伝導音で音が認識される。また、外耳道２０１がイヤホンユニット１０によって塞がれていないために、使用中に外部の音が遮断されて聞こえにくくなるということはない。また、聴音装置１００の使用を停止した場合でも、イヤホンユニット１０の筐体１１が外耳道２０１を塞いでいないので、イヤホンユニット１０を耳から取り外さなくとも、外部の音を本人の耳で直接聞くことが可能である。この実施形態では、イヤホンユニット１０の筐体１１を真球形状に形成しているけれども、イヤホンユニット１０の筐体１１の形状は必ずしも真球形状である必要はなく、真球形状に近似する偏平化された球状であってもよい。

図１に示した被覆信号線７０は、耳介２００に装着されたイヤホンユニット１０から一定の距離を隔てた場所に集音ユニット５０を配置するのに役立つ。したがって、被覆信号線７０には、実使用時におけるイヤホンユニット１０からの集音ユニット５０の隔たり距離を勘案した長さが必要になる。そこで、この実施形態では、集音ユニット５０がユーザーが着用している衣服の胸ポケットに配置されることを勘案して、少なくとも４０ｃｍの長さを有する被覆信号線７０が採用されている。被覆信号線７０が４０ｃｍ程度の長さを有していると、衣服の胸ポケットに集音ユニット５０を入れておいても、イヤホンユニット１０を無理なく耳介２００に装着して使用することができるだけでなく、身体を動かしても、被覆信号線７０に引っ張られてイヤホンユニット１０が耳介２００から外れるという事態が起こりにくい。

この実施形態では、図１に示したように、集音ユニット５０の筐体５１の裏側に衣服に対する装着手段としてのクリップ６０を装備させてある。図例のクリップ６０は下向きの弾性片６１と筐体５１の裏面との間で対象物を挟み付ける作用を発揮する。このように集音ユニット５０の筐体５１の裏側にクリップ６０を装備させておくと、衣服の胸ポケットの生地をクリップ６０により挟んでおくことができるため、集音ユニット５０が胸ポケットから落下したりすることがなくなる。なお、クリップ６０の構成は図例に限定されないことは勿論であり、たとえば、バネの弾性を利用する挟み付け片を備えるものであってもよい。なお、クリップ６０に代わる装着手段として、ピン止め治具、面状ファスナーといった公知の装着手段を採用することが可能である。

以上説明した実施形態に係る聴音装置１００によれば、イヤホンユニット１０と集音ユニット５０とを連結している被覆信号線７０の長さを４０ｃｍよりも長くしておくことによって、イヤホンユニット１０を耳に装着する一方で、集音ユニット５０を耳以外の場所、たとえば衣服や机や壁などの広範な場所に自由に設置して使用することができるようになる上、集音ユニット５０の集音用の音孔Ｈの向きを音源に向けることが容易である。このことから集音指向性や集音範囲の自由度が拡がるという利点が得られる。また、図６に示したように、マイク５２によって集音された音声信号を処理する信号処理回路５４が、バッテリー５３と共に集音ユニット５０に内蔵されているために、イヤホンユニット１０にバッテリーを内蔵させる必要がなくなってイヤホンユニット１０の筐体１１をそれだけ小形化及び軽量化することが容易になり、このことが使用時の見栄えの低下を防ぐことに役立つ。さらに、被覆信号線７０を用いた有線方式を採用しているので、無線通信機能を採用する必要がなくなり、それだけ安価な聴音装置１００を提供することができるようになる。そのほか、実施形態のようにイヤホンユニット１０が右耳用ユニット１０Ｒと左耳用ユニット１０Ｌとに分かれていると、モノラル音声に限らずステレオ音声を骨伝導によって楽しむことが可能である。

以上説明した聴音装置１００にあっては、マイク５２が集音ユニット５０に内蔵されているけれども、この点は、マイク５２を集音ユニット５０の外側に配置することも可能である。マイク５２を集音ユニット５０の外側に配置している事例を変形例として次に説明する。

図７は変形例による聴音装置１００の概略構成図である。この事例では、マイク５２が集音ユニット５０の外側に配置されていて、そのマイク５２が集音ユニット５０の信号処理回路５４に接続されている。このように構成された聴音装置１００においても、図６を参照して説明したところと同様に、信号処理回路５４で音声データの伝送とデジタル信号処理が行われる。そして、この信号処理回路５４による処理が行われたものが電気信号として出力されて、イヤホンユニット１０の振動素子１２により振動として出力され、その振動が耳介の軟骨に伝導されることによって生じる骨伝導音で音が認識される。この一連の流れを具達的に説明すると、信号処理回路５４では次のような処理が行われる。なお、信号処理回路５４の作用については、図６を参照して説明した要素に相応する要素に同一符号を付すことによって説明の重複を回避する。

図８は変形例による聴音装置１００を具現化した具体例を示した説明図である。この聴音装置１００は、集音ユニット５０の筐体５１に着脱可能な首掛け紐８０を有している。図例の首掛け紐８０は、集音ユニット５０の筐体５１の上部に設けられている孔部（不図示）に挿通されていて、その一端部と他端部とのそれぞれにマグネット８１，８１を備えている。この首掛け紐８０は、２つのマグネット８１，８１を吸着させることによってループ状になる。したがって、使用者の首にループ状の首掛け紐８０を掛けると、集音ユニット５０が首元に垂れ下がってネックレス型のアクセサリーの機能を発揮する。

また、この変形例による聴音装置１００において、集音ユニット５０の外側に配置されているマイク５２が、上記したように集音ユニット５０の信号処理回路５４に接続された状態で、片側のイヤホンユニット１０（たとえば左耳用ユニット１０Ｌ）と集音ユニット５０とを連結している被覆信号線７０に装着されている。こうしておくと、マイク５２による集音指向性や集音範囲の自由度が集音ユニット５０の位置の影響を受けなくなる。

ところで、上記した変形例による聴音装置１００では、集音ユニット５０と耳介に装着
したイヤホンユニット１０とを連結する２本の被覆信号線７０，７０が使用者の胸元で垂れ下がるだけでなく、首掛け紐８０も使用者の胸元で垂れ下がることになる。そのため、２本の被覆信号線７０，７０と首掛け紐８０とが使用者の胸元で乱雑に引き廻されて線処理状態が見苦しくなりやすい。

そこで、この変形例による聴音装置１００においては、図８のように、首掛け紐８０の２箇所を結束治具９０，９０を用いて２本の被覆信号線７０，７０のそれぞれに結合してある。こうしておくと、使用者の胸元で垂れ下がっている２本の被覆信号線７０，７０のそれぞれが、首掛け紐８０の垂れ下がり位置に関係なく乱雑に引き廻されるということがなくなって線処理がシンプルな形で行われる。このことは、首元に垂れ下がった集音ユニット５０によって発揮されるネックレス型のアクセサリーとしての機能を向上させることに役立つ。

図８には結束治具９０の具体例を拡大して示してある。この結束治具９０は、シリコン樹脂でなる小さい円柱体９１の径方向２箇所に被覆信号線７０を挿通させる貫通孔部９２と首掛け紐８０を挿通させる貫通孔部９３とを具備させると共に、それぞれの貫通孔部９２，９３に切り込み９４，９５を付設することによって形成されている。この結束治具９０によると、切り込み９４，９５を利用して被覆信号線７０を貫通孔部９２に挿抜させたり首掛け紐８０を貫通孔部９３に挿抜させたりすることができるので、必要に応じて首掛け紐８０と被覆信号線７０とを結合したり離反させたりすることができる。

また、変形例による聴音装置１００においては、首掛け紐８０が集音ユニット５０の筐体５１に着脱可能になっているので、集音ユニット５０を首元に垂れ下げる必要がないときには、首掛け紐８０を集音ユニット５０の筐体５１から取り外しておくことが可能である。

１０ イヤホンユニット
１０Ｒ 右耳用ユニット
１０Ｌ 左耳用ユニット
１１ イヤホンユニットの筐体
１２ 振動素子
５０ 集音ユニット
５２ マイク
５３ バッテリー
５４ 信号処理回路
６０ クリップ
７０ 被覆信号線
８０ 首掛け紐
９０ 結束治具
１００ 聴音装置
２００ 耳介
２０１ 外耳道
２０２ 耳珠

Claims (7)

1. 軟骨伝導を含む骨伝導を利用する耳装着型のイヤホンユニットを有する聴音装置であって、
   振動素子を内蔵する上記イヤホンユニットと、バッテリー及びこのバッテリーの電力により動作する信号処理回路を備える集音ユニットと、集音ユニットの信号処理回路に接続されたマイクと、イヤホンユニットと集音ユニットとを連結する被覆信号線とからなり、
   イヤホンユニットの筐体が、耳介の外耳道を塞がない位置で耳珠の内側に嵌り込む球状に形成されていると共に、マイクによって集音された音声信号が、集音ユニットの信号処理回路の作用によってイヤホンユニットの振動素子の駆動信号に変換されるように構成されている聴音装置。
2. イヤホンユニットが右耳用ユニットと左耳用ユニットとに分かれている請求項１に記載した聴音装置。
3. イヤホンユニットの筐体が、９～１３ｍｍの外周直径を有する真球形状に形成されている請求項１に記載した聴音装置。
4. 被覆信号線が少なくとも４０ｃｍの長さを有する請求項１に記載した聴音装置。
5. 集音ユニットに、衣服に対する装着手段が備わっている請求項１に記載した聴音装置。
6. 集音ユニットに着脱可能な首掛け紐を有する請求項１に記載した聴音装置。
7. 首掛け紐と被覆信号線とを結合する結束治具を備える請求項６に記載した聴音装置。

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