JP3897920B2 - Bone conduction voice detector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人の耳部の耳甲介腔部内にそれと接触する状態に装着されるハウジングと、そのハウジング内に収納されて、前記耳部に伝わる骨伝導音声を検出する圧電素子とが備えられた骨伝導音声検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
かかる骨伝導音声検出装置は、声帯から耳部へ機械的振動として骨伝導により伝播されるいわゆる骨伝導音声を、耳甲介腔部内にそれと接触する状態で装着されるハウジング内に収納されている圧電素子にて電気信号に変換して検出するものである。
エレクトレットコンデンサ型等の一般的なマイクロホンでは、外部騒音を検出して利用者の音声を的確に検出できない場合も多いが、上述のように骨伝導音声を検出することで、外部騒音の影響を抑制して、利用者の音声を的確に検出できるものとなる。
人の耳部において骨伝導音声を検出する形式においては、効率良く骨伝導音声を検出するために、圧電素子を収納するハウジングを的確に耳甲介腔部内に接触させる必要があるが、従来は、そのハウジングをいわゆるイヤホンのハウジングの形状に類似する形状に形成して、耳甲介腔部内に接触させる構成が考えられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、耳甲介腔部の形状や大きさが人夫々で種々異なることから、利用者が頭部を傾ける等して姿勢を変化させたときに、ハウジングの耳甲介腔部への接触状態が不安定となって検出効率が変化し、検出した音声の信号量が変動して検出品質が低下してしまう場合もあった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、装着対象の耳甲介腔部の形状や大きさにかかわらず、骨伝導音声をより効率良く、且つ、安定的に検出できるようにする点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記請求項1記載の構成を備えることにより、骨伝導音声検出装置を耳部に装着するときは、装着補助部材を弾性変形させた状態で上記ハウジングと耳部の一部との間に位置させるように、圧電素子を収納するハウジングを耳甲介腔部に装着する。
これによって、弾性変形した装着補助部材の弾性復帰力にて、上記ハウジングが耳甲介腔部へ接触する側へ押圧され、装着対象となる耳甲介腔部の形状や大きさが異なっても、適正な接触力を安定した状態で得ることができる。
もって、装着対象の耳甲介腔部の形状や大きさにかかわらず、骨伝導音声をより効率良く、且つ、安定的に検出できるものとなった。
【0005】
又、上記請求項2記載の構成を備えることにより、圧電素子を収納する検出部ハウジングと、受話用イヤホンを収納するイヤホンハウジングとを、本体支持部にて二股状となるように支持したハウジングを、検出部ハウジングが耳甲介腔部に接触するように装着して、利用者の骨伝導音声を検出すると共に、利用者が送られてきた音声信号を聞くことができる。従って、電話装置や無線機等の通信装置用の音声入出力装置として利用することが好適である。
【0006】
このように、圧電素子と受話用イヤホンとを備えると、音声放出に伴う受話用イヤホンの振動が圧電素子に検出されるおそれがあるが、上述のように、圧電素子を収納した検出部ハウジングと受話用イヤホンを収納したイヤホンハウジングとを二股状に支持することで、受話用イヤホンから圧電素子に振動が伝わるのを抑制できる。
更に、上述のように、検出部ハウジングとイヤホンハウジングとを二股状とする場合において、装着補助部材の取付け自由度は、耳甲介腔部と接触する検出部ハウジングに較べてイヤホンハウジングの方が大であり、装着補助部材をイヤホンハウジングの外周に備えることで、装置構成の簡素化を図れる。
【0007】
又、上記請求項3記載の構成を備えることにより、装着補助部材をハウジングに取り付けるために、装着補助部材におけるハウジングに対する取付部を二股状に構成して、その弾性作用によりハウジングの外周部を挟持する状態で取付け、装着補助部材を着脱自在としている。
従って、装着補助部材がハウジングの押圧のために弾性を有するのを、装着補助部材のハウジングへの取付けにも利用して構成の簡素化を図りながら、利用者によっては装着補助部材を必要としない場合もあるので、適宜に装着補助部材を取り外せるものとして、骨伝導音声検出装置を一層便利なものとできる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の骨伝導音声検出装置を携帯電話装置や無線機等の通信装置の音声入出力装置として構成した場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この音声入出力装置として構成した骨伝導音声検出装置BSは、図1及び図2に示すように、おおまかに骨伝導音声ピックアップ部BPとイヤホン部ERとから構成され、全体のハウジング1は、骨伝導音声ピックアップ部BPを構成する検出部ハウジング2と、イヤホン部ERを構成するイヤホンハウジング3と、それらが二股状となるように支持する本体支持部4とを備えて構成され、本体支持部4から音声信号を入出力する入出力ケーブル5が延出している。
【0009】
骨伝導音声ピックアップ部BPは、検出部ハウジング2内に、側面図である図1や検出部ハウジング2の正面視による断面図である図3(ロ)に示すように、夫々略棒状に形成され且つ一端を半田付けにて接続した2つの圧電素子6と、FET及びコンデンサ等を備えて圧電素子6の検出信号の増幅及びインピーダンス変換を行う信号処理基板7とが、S/N比向上のためのシールドケース8に収納された状態で備えられている。
二つの圧電素子6は、シールドケース8内において、それの長手方向一端側を片持ち状に支持固定され、その圧電素子6が骨伝導音声を効率良く検出できるように、圧電素子6の支持固定及び検出部ハウジング2に対するシールドケース8の支持固定は強固なものとしてある。尚、検出部ハウジング2は、外力が作用したときに、シールドケース8を保護するものとなっている。
【0010】
骨伝導音声ピックアップ部BPの検出部ハウジング2は、平面視による形状を示す図3(イ)のように、本体支持部4側の幅狭部分2aと先端側の幅広部分2bとからなり、上述の圧電素子6は幅広部分2bに配置され、信号処理基板7は主に幅狭部分2aに配置される。
骨伝導音声検出装置BSの装着状態を示す図4及び図5ように、幅広部分2bが人の耳部50の耳甲介腔部52内にそれと接触する状態に装着される。より具体的には、耳甲介腔部52の底部52Aに当接するように装着される。この耳甲介腔部52の底部52Aは、耳甲介腔部52内で最も声帯に近く、声帯で発生した振動を的確に捕らえるのに適した位置である。
検出部ハウジング2の幅広部分2bにおける上記耳甲介腔部52の底部52Aに当接する側の面は、外耳道51に沿う方向視で、耳甲介腔部52の底部52A側に凸状の局面に形成され、耳甲介腔部52との接触性を向上させている。
【0011】
又、検出部ハウジング2は、耳甲介腔部52における骨伝導音声による微振動を的確に圧電素子6に伝えるために硬質に形成されると共に、皮膚との密着性を向上させるために、湿度を保持し易い材料にて形成され、且つ、表面が鏡面状に磨き上げられている。
尚、この湿度を保持し易い材料としては、ポリアミド系樹脂、ABS樹脂等があり、特にABS樹脂は良好な成形性を有し、低価格であるので好適である。
【0012】
イヤホン部ERには、図1に示すように、イヤホンハウジング3内に、ダイナミックスピーカ型の受話用イヤホン10が収納されて構成され、イヤホンハウジング3の外周には、検出部ハウジング2を耳甲介腔部52へ接触する側へ押圧作用するための装着補助部材15が着脱自在に備えられている。
イヤホンハウジング3は、金属材からなり受話用イヤホン10を一方の開口部に取付け支持する制振部材11と、受話用イヤホン10の放音側を保護するプロテクタ12とからなり、制振部材11の受話用イヤホン10の支持側と反対側が本体支持部4に支持されている。
制振部材11は、受話用イヤホン10から伝わる機械的微振動を吸収し、減衰させるために備えられ、黄銅や鉄等の比較的比重が大きく、安価な金属にて構成されている。
【0013】
上記装着補助部材15は、粘弾性体の樹脂から成形され、図6に示すように、制振部材11の外周形状に適合するように円弧状に形成され二股状となっている取付部16と、ハウジング1(厳密には、イヤホンハウジング3)と耳部50の一部との間に弾性変形した状態で配置される押圧作用部17とが一体に備えられている。
取付部16の下面側には、制振部材11の外周面において周方向に延びるように形成された凹溝11aに係合する線状の凸部16aが形成されている。
【0014】
装着補助部材15をイヤホンハウジング3に取付けるときは、図6に示すよういに、取付部16の凸部16aをイヤホンハウジング3の凹溝11aに嵌め合わせるように押し付けると、取付部16が弾性力に抗して拡径して、両者が係合する。装着補助部材15が、イヤホンハウジング3に取付けられた状態では、二股状の取付部16が、それの有する弾性作用によりイヤホンハウジング3の外周部を挟持する。尚、装着補助部材15を取り外すときは、装着補助部材15をイヤホンハウジング3から引き離すだけで良い。
又、取付部16の円弧に沿った長さは、制振部材11の凹溝11aの長さよりも若干短い長さとしてあり、装着補助部材15をイヤホンハウジング3に取り付けた状態で、装着補助部材15をイヤホンハウジング3の周方向(図2において符号「B」で示す方向)に摺動させることが可能で、利用者の耳部50の形状に応じて、取付け位置を調節することができるようにしてある。
【0015】
押圧作用部17は、側面視で略V字状に形成され、図4及び図5に示すように、骨伝導音声検出装置BSを耳部50に装着したときは、遊端側端部17aが耳甲介腔部52の上端位置52Bに係止され、大きく屈曲して弾性変形するものとなり、その弾性復帰力にてハウジング1を、より具体的には、検出部ハウジング2を耳甲介腔部52の底部52Aへ接触する側へ押圧する。
これにより、装着補助部材15の弾性復帰力が、検出部ハウジング2の耳甲介腔部52に対する接触力として作用する。尚、図4等では、押圧作用部17の遊端側端部17aを耳甲介腔部52の上端位置52Bに係止させる場合を図示しているが、この遊端側端部17aを、耳輪脚53に係止させても良い。
【0016】
本体支持部4は、図3(イ)等に示すように略筒状に形成され、その内部に骨伝導音声ピックアップ部BP及びイヤホン部ERからの信号線を挿通してこれらを保護すると共に、下部位置において内径を徐々に変化させて、上記信号線を保持する入出力ケーブル5の端部を、それが受ける力を和らげつつ固定している。
本体支持部4には、更に、骨伝導音声検出装置BSの耳部50への装着状態を安定させるための挟持部材20が取り付けられている。この挟持部材20は、硬度50度から110度のゴム材等の比較的やわらかで弾性のある材料で形成され、図4に示すように、耳部50の耳珠54と対珠55との間の、耳甲介腔部52の縁52Cを確実に挟持するものとしている。
【0017】
挟持部材20の下端近くには、小径の貫通孔20aが設けられており、この貫通孔20aに糸等を通して図示しない重りを吊下げ支持することができる。この貫通孔20aに重りを吊下げた場合は、挟持部材20の挟持作用と共に、検出部ハウジング2の耳甲介腔部52の底部52Aに対する接触力として作用する。
尚、上記重りは、種々の形状のものを用いることができ、利用者の好みや流行に応じて適宜交換し、ファッション性の向上にも利用できる。
【0018】
次に、上記構成の骨伝導音声検出装置BSの使用形態について概略的に説明する。
骨伝導音声検出装置BSは、入出力ケーブル5の先端に備えられたプラグ5aを携帯電話装置や無線機等の通信装置の音声入出力端子に接続して使用される。
骨伝導音声検出装置BSを耳部50に装着するときは、装着補助部材15の遊端側端部17aを耳甲介腔部52の上端位置52B又は耳輪脚53に係止して、装着補助部材15の押圧作用部17をより屈曲させつつ、受話用イヤホン10の放音側が外耳道51を向く姿勢で骨伝導音声ピックアップ部BP及びイヤホン部ERの全体が耳甲介腔部52内に収まるように装着する。
この装着状態では、イヤホン部ER及び骨伝導音声ピックアップ部BPの重心位置は、本体支持部4の挟持部材20が挟持する耳甲介腔部52の縁52Cよりも耳甲介腔部52の内方側に位置し、イヤホン部ER及び骨伝導音声ピックアップ部BPの重量が上記縁52Cを支点として検出部ハウジング2が耳甲介腔部52の底部52Aを押圧し、検出部ハウジング2の耳甲介腔部52の底部52Aに対する接触力として作用する。
【0019】
検出部ハウジング2の耳甲介腔部52の底部52Aに対する接触力は、上記のイヤホン部ER及び骨伝導音声ピックアップ部BPの重量や上記挟持部材20等の作用により得られるもののみでは、利用者の耳部50の形状や大きさによっては不安定なものとなる場合もあるが、上述のように、装着補助部材15の弾性復帰力によって的確に検出部ハウジング2を耳甲介腔部52の底部52Aに押圧することで、利用者が頭部を傾ける等して姿勢を変化しても、上記接触力の変動が少なく、皮膚の体毛等の影響を受けずに圧電素子6が骨伝導音声を的確に検出する状態を安定的に維持できる。尚、装着補助部材15なしでも、安定した接触力が得られる場合には、上述のように、装着補助部材15を取り外して装着することができる。
【0020】
骨伝導音声検出装置BSを上述のように装着した状態で、利用者が通話の相手方と会話すると、利用者の発声による声帯の振動は、頭部の頭蓋骨等を伝達し、利用者の耳部50に伝わり、耳甲介腔部52の表面に達する。耳甲介腔部52の表面に達した振動は、検出部ハウジング2内の圧電素子6に伝達され、電気信号に変換される。その電気信号は、信号処理基板7にて処理された後、入出力ケーブル5を経由して、通話の相手方に送信される。
一方、通話の相手方が発した音声信号を通信装置が受信すると、入出力ケーブル5を経由して受話用イヤホン10に入力され、受話用イヤホン10は、相手方の音声を外耳道51に向けて放出する。
【0021】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
▲1▼ 上記実施の形態では、骨伝導音声検出装置BSに、受話用イヤホン10を備えて、骨伝導音声の検出のみならず音声信号の聴取をも可能としているが、受話用イヤホン10を備えずに、圧電素子6にて骨伝導音声の検出のみを行うようにしても良い。
▲2▼ 上記実施の形態では、検出部ハウジング2を耳甲介腔部52の底部52Aに押圧して接触させる場合を例示しているが、例えば、耳甲介腔部52の側部や上部に押圧する等、骨伝導音声の検出のためにハウジング1を接触させる位置は、耳甲介腔部内であれば、適宜変更可能である。
【0022】
▲3▼ 上記実施の形態では、装着補助部材15を、粘弾性体の樹脂にてV字状に形成して、装着時に弾性変形する構成としているが、上記実施の形態における装着補助部材15の押圧作用部17を、金属製の板バネにて同様の形状に形成しても良い。
又、イヤホンハウジング3と耳甲介腔部52の上端位置52Bとの間に、コイルバネを介在させて、検出部ハウジング2を耳甲介腔部52の底部52Aに押圧する等、装着補助部材15の具体構成は種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる骨伝導音声検出装置の側断面図
【図2】本発明の実施の形態にかかる骨伝導音声検出装置の正面図
【図3】本発明の実施の形態にかかる検出部ハウジングを示す図
【図4】本発明の実施の形態にかかる骨伝導音声検出装置の装着状態を示す図
【図5】本発明の実施の形態にかかる骨伝導音声検出装置の装着状態を示す図
【図6】本発明の実施の形態にかかる装着補助部材の取付け説明図
【符号の説明】
1 ハウジング
2 検出部ハウジング
3 イヤホンハウジング
4 本体支持部
6 圧電素子
10 受話用イヤホン
15 装着補助部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a housing mounted in contact with the concha cavity of a human ear, and a piezoelectric element that is housed in the housing and detects bone conduction sound transmitted to the ear. The present invention relates to a bone conduction sound detection apparatus.
[0002]
[Prior art]
Such a bone conduction sound detecting device is housed in a housing in which a so-called bone conduction sound propagated by bone conduction as a mechanical vibration from the vocal cords to the ear part is mounted in the concha cavity part in contact with it. It is detected by converting it into an electrical signal with a piezoelectric element.
In general microphones such as the electret condenser type, it is often impossible to detect the user's voice accurately by detecting the external noise, but the influence of external noise is suppressed by detecting the bone conduction voice as described above. Thus, the user's voice can be accurately detected.
In the form of detecting the bone conduction sound in the human ear, in order to efficiently detect the bone conduction sound, it is necessary to accurately contact the housing containing the piezoelectric element in the concha cavity. A configuration has been considered in which the housing is formed into a shape similar to the shape of a so-called earphone housing and is brought into contact with the concha cavity.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, the shape and size of the concha cavity portion varies from person to person. Therefore, when the user changes the posture by tilting the head, the concha cavity of the housing In some cases, the state of contact with the part becomes unstable, the detection efficiency changes, the amount of detected audio signal fluctuates, and the detection quality deteriorates.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to make bone conduction sound more efficient and stable regardless of the shape and size of the concha cavity part to be worn. The point is to be able to detect.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
By providing the configuration according to
As a result, even if the shape and size of the concha cavity portion to be attached is different due to the elastic return force of the elastically deformed attachment assisting member, the housing is pressed to the side that contacts the concha cavity portion. An appropriate contact force can be obtained in a stable state.
Therefore, the bone conduction sound can be detected more efficiently and stably irrespective of the shape and size of the concha cavity part to be worn.
[0005]
In addition, by providing the configuration according to
[0006]
As described above, when the piezoelectric element and the earphone for receiving are provided, the vibration of the earphone for receiving due to sound emission may be detected by the piezoelectric element. By supporting the earphone housing containing the earphone for reception in a bifurcated manner, it is possible to suppress vibration from being transmitted from the earphone for reception to the piezoelectric element.
Furthermore, as described above, when the detection unit housing and the earphone housing are bifurcated, the attachment degree of the attachment assisting member is greater in the earphone housing than in the detection unit housing that contacts the concha cavity. It is large, and the apparatus configuration can be simplified by providing the mounting auxiliary member on the outer periphery of the earphone housing.
[0007]
Further, in order to attach the mounting auxiliary member to the housing, the mounting portion of the mounting auxiliary member with respect to the housing is formed in a bifurcated shape, and the outer peripheral portion of the housing is sandwiched by its elastic action. The mounting auxiliary member is detachable.
Accordingly, the mounting assisting member has elasticity for pressing the housing, and the mounting assisting member is attached to the housing for simplifying the configuration. However, some users do not need the mounting assisting member. In some cases, the bone conduction sound detection device can be made more convenient by appropriately removing the attachment assisting member.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the bone conduction voice detection device of the present invention is configured as a voice input / output device of a communication device such as a mobile phone device or a wireless device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the bone conduction speech detection device BS configured as the speech input / output device is roughly composed of a bone conduction speech pickup unit BP and an earphone unit ER. The main
[0009]
The bone conduction audio pickup unit BP is formed in the
The two
[0010]
The
As shown in FIGS. 4 and 5 showing the wearing state of the bone conduction sound detection device BS, the
The surface of the
[0011]
In addition, the
Examples of materials that can easily maintain humidity include polyamide-based resins and ABS resins, and ABS resins are particularly preferable because they have good moldability and are inexpensive.
[0012]
As shown in FIG. 1, the earphone unit ER is configured such that a dynamic speaker-
The
The damping
[0013]
The mounting assisting
On the lower surface side of the mounting
[0014]
When the
The length of the
[0015]
The
Thereby, the elastic restoring force of the mounting assisting
[0016]
The main
Further, a clamping
[0017]
A small-diameter through
In addition, the said weight can use the thing of various shapes, It can replace | exchange suitably according to a user's liking and fashion, and can also be used for the improvement of fashionability.
[0018]
Next, a usage pattern of the bone conduction sound detection device BS having the above-described configuration will be schematically described.
The bone conduction voice detection device BS is used by connecting a
When the bone conduction sound detection device BS is attached to the
In this wearing state, the center of gravity positions of the earphone unit ER and the bone conduction audio pickup unit BP are located within the
[0019]
The contact force of the
[0020]
When the user has a conversation with the other party in the state of wearing the bone conduction sound detection device BS as described above, the vibration of the vocal cords caused by the user's voice is transmitted to the skull of the head, etc. 50 and reaches the surface of the
On the other hand, when the communication apparatus receives an audio signal emitted from the other party of the call, it is input to the receiving
[0021]
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be listed.
(1) In the embodiment described above, the
(2) In the above embodiment, the case where the
[0022]
(3) In the above embodiment, the mounting assisting
Further, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a bone conduction speech detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the bone conduction speech detection device according to an embodiment of the present invention. The figure which shows the detection part housing concerning a form. FIG. 4 The figure which shows the mounting state of the bone-conduction audio | voice detection apparatus concerning embodiment of this invention. [FIG. 5] The bone-conduction audio | voice detection apparatus concerning embodiment of this invention FIG. 6 is a view showing the mounting state. FIG. 6 is an explanatory view of attaching the mounting auxiliary member according to the embodiment of the invention.
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記装着補助部材は、
前記ハウジングに取り付けられる取付部と、
側面視で略V字状に形成され、その遊端側端部が前記耳甲介腔部に係止される押圧作用部とを有する骨伝導音声検出装置。Bone conduction provided with a housing mounted in contact with the concha cavity portion of a human ear and a piezoelectric element housed in the housing and detecting bone conduction sound transmitted to the ear portion A voice detection device, which is arranged in an elastically deformed state between the housing and a part of the ear portion, and presses the housing toward the side in contact with the concha cavity portion by its elastic return force A mounting auxiliary member is provided to act ,
The mounting auxiliary member is
An attachment portion attached to the housing;
A bone conduction sound detecting device having a substantially V-shape when viewed from the side and having a pressing action portion whose free end side is locked to the concha cavity portion .
当該取付部は、その凸部を前記ハウジングの凹溝に嵌め合わせることにより、その装着補助部材の有する弾性作用に抗して拡径して当該凸部が前記凹溝に係合し、これにより前記ハウジングの外周部を狭持する状態で着脱自在に取り付けられる請求項1又は2記載の骨伝導音声検出装置。The mounting portion in the mounting auxiliary member is configured to have a bifurcated shape, and has a convex portion that engages with the concave groove of the housing,
The mounting portion is engaged with the concave groove of the housing by fitting the convex portion into the concave groove of the housing, and the convex portion engages with the concave groove. The bone conduction sound detection device according to claim 1 or 2, wherein the bone conduction sound detection device is detachably attached in a state where the outer peripheral portion of the housing is sandwiched .
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