JP3898134B2 - 耳装着型の音情報伝達器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人の耳に装着される耳装着型の音情報伝達器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる耳装着型の音情報伝達器は音声等の音情報の伝達に用いられるものであり、具体的には、例えば、他所からの音声信号を耳の外耳道に音として放出するイヤホンや、人の耳部の軟骨に伝わる骨伝導音声を圧電素子にて検出するいわゆる骨伝導マイクや、あるいは、これら両方の機能を備えたもの等がある。この音情報伝達器を耳に装着するについては、従来から、音情報伝達器の本体を耳の耳甲介腔部に挿着させて、耳甲介腔部の音情報伝達器の筐体に対する押圧作用により、音情報伝達器を装着維持させるのが一般的であった。
【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、音情報伝達器を耳に装着維持するのが十分ではなく、わずかな外力の作用で、音情報伝達器が耳から離脱してしまう不都合があった。このような不都合を回避するには、例えば、音情報伝達器の本体をいわゆるヘッドフォンに類似の支持構成にて支持するような構成が考えられるが、このような構成では、音情報伝達器の全体構成が複雑且つ大型化してしまう不都合がある。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、簡素な構成を維持しながら、的確に耳に装着維持できる耳装着型の音情報伝達器を提供する点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる音情報伝達器は、人の耳に装着される耳装着型の音情報伝達器であって、耳の耳甲介腔部内に挿着する本体部が、人の耳部の軟骨に伝わる骨伝導音声を検出するための圧電素子が収納される送信部と、受信用のイヤホンを収納する受信部とを有し、前記送信部と前記受信部とが二股状に形成されている。このように、本発明における音情報伝達器の本体部は、圧電素子を収納する送信部と、受信用のイヤホンを収納する受信部とが二股状に形成されている。ここで、受信用のイヤホンは音声信号を機械振動に変換するので、受信用のイヤホンから音を放出するに伴って機械振動が発生する。この受信用イヤホンにて発生した機械振動が送信部の圧電素子に伝達されると、圧電素子にて電気信号に変換されて雑音となってしまう。そこで、このように、受信部と送信部とが二股状となるように本体部を形成することで、受信部にて発生した機械振動が送信部に伝わるのを可及的に抑制できて、通話品質を向上することができる。このような構成を備えることにより、音情報伝達器の本体部を耳甲介腔部内に挿着すると、送信部と受信部とは、耳甲介腔部の形状に応じて相対変位するので、音情報伝達器の耳への装着性が向上する。
また、本体部内に、人の耳部の軟骨に伝わる骨伝導音声を検出するための圧電素子が、振動自在に支持されている。このような構成を備えることにより、耳甲介腔部に装着する本体部内には、人の耳部の軟骨に伝わる骨伝導音声を検出するための圧電素子が支持され、骨伝導音声を電気信号に変換して送信する。
圧電素子の検出対象は、声帯で発生した振動が、喉頭、顎、頭蓋骨等を伝播して耳部の軟骨に伝わった微弱な振動であるため、圧電素子を収納する本体部と耳甲介腔部との接触圧が、圧電素子による骨伝導音声の検出効率に大きく影響する。そこで、上記のように本体部と挟持部とで耳甲介腔部の縁部を挟持する構成とすることで、本体部と耳甲介腔部との接触圧がより大きくなり、効率良く骨伝導音声を検出できる。
音情報伝達器の本体部には、上記の圧電センサと共に受信用のイヤホンが備えられている。従って、耳に装着する音情報伝達器によって、音声の送信と受信との両方を行うことができ、音情報伝達器を一層便利なものとすることができる。
【０００５】
本発明にかかる音情報伝達器は、耳の耳甲介腔部の縁部を前記本体部との間で挟持し、耳への装着姿勢において下向きに突出するように形成された挟持部と、当該挟持部の下端に形成され、重りを装着するための重り装着部とをさらに備えるようにするとよい。
このような構成を備えることにより、音情報伝達器は、耳甲介腔部内に装着される本体部と挟持部とで耳甲介腔部の縁部を挟持する状態で装着される。つまり、耳の耳甲介腔部の縁部には、耳珠、対珠又はこれらのつながり部分等のような延出部分が存在するが、この延出部分を挟持することになるので、的確に挟持できる。又、耳内の部位を挟持するので、音情報伝達器の本体部と挟持部とで挟持するだけの構成でよく、挟持するための構成もそれほど複雑化しない。
もって、簡素な構成を維持しながら、的確に耳に装着維持できる耳装着型の音情報伝達器を提供するに至った。
さらに、本発明では、音情報伝達器の本体部との間で耳甲介腔部の縁部を挟持する挟持部は、耳への装着姿勢において下向きに突出するように形成され、その挟持部の下端に、重りを装着するための重り装着部が形成されている。
本体部と挟持部とで耳甲介腔部の縁部を挟持し、その挟持部は耳への装着姿勢において下向きに突出するという構造上、耳への装着姿勢において、挟持部の下端は、本体部と耳甲介腔部との接触部の下方近くに位置することになる。
従って、挟持部下端の重り装着部に取り付けられた重りの荷重により、本体部の耳甲介腔部への接触圧が大きくなり、更に的確に音情報伝達器を耳に装着維持できる。
【０００６】
尚、本発明にかかる音情報伝達器は、さらに次のような構成をとることができる。
まず、挟持部は弾性を有するように形成してもよい。このような構成を備えることにより、音情報伝達器の本体部との間で耳甲介腔部の縁部を挟持する挟持部が弾性を備えているので、本体部と挟持部による耳甲介腔部の縁部の挟持が一層確実なものとなり、より的確に音情報伝達器を装着維持できる。
また、送信部と受信部とが、相対変位自在で、且つ、設定相対変位状態に弾性復帰移動するように支持してもよい。このような構成を備えることにより、音情報伝達器の本体部を耳甲介腔部内に挿着すると、送信部と受信部とは、耳甲介腔部の形状に応じて相対変位するので、音情報伝達器の耳への装着性が向上する。しかも、送信部と受信部とは、設定相対変位状態に弾性復帰移動するように支持されているので、上記のように相対変位している状態では、もとの設定相対変位状態に戻ろうと付勢力が作用する。この付勢力の作用によっても本体部と耳甲介腔部との接触圧が大きくなり、更に音情報伝達器を的確に装着維持でき、又、送信部を的確に耳甲介腔部に接触させることができる。
さらに、前記送信部における、前記耳甲介腔部の底面との当接面が、外耳道に沿う方向視で前記底面側に凸状の曲面にて形成するとよい。このような構成を備えることにより、送信部における、耳甲介腔部の底面との当接面が、外耳道に沿う方向視で耳甲介腔部の底面側に凸状の曲面にて形成されているので、音情報伝達器を耳に装着した状態では、送信部における耳甲介腔部の底面との当接面は、耳甲介腔部の底面に沿う姿勢となり、送信部と耳甲介腔部の底面との接触性が向上し、更に効率良く骨伝導音声を検出できる。
また、送信部が、凸状の曲面を有する大径部分と、耳挿着状態において大径部分の耳外方側に連なる小径部分とからなり、送信部は、その小径部分の基端側端部において、前記受信部と連結され、前記小径部分の基端側端部の近くから前記挟持部が突出するようにしてもよい。このような構成を備えることにより、送信部の前記凸状の曲面を有する大径部分には、耳挿装着状態において耳外方側に小径部分が連なり、その小径部分の基端側端部の近くから挟持部が突出している。又、小径部分の基端側端部において受信部と連結して、送信部と受信部とが二股状に形成されている。従って、送信部の大径部分、送信部の小径部分及び挟持部によって、耳甲介腔部の縁部に存在する延出部分を包みこんで挟持する状態となるので、耳甲介腔部の縁部を確実に挟持でき、より的確に音情報伝達器を耳に装着維持できる。
送信部の筐体を、人の皮膚との密着性の良いプラスチック材料にて形成してもよい。このような構成を備えることにより、送信部の筐体は、人の皮膚との密着性の良いプラスチック材料にて形成されているので、耳甲介腔部から送信部の筐体への振動の伝達効率が向上し、更に効率良く骨伝導音声を検出できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の耳装着型の音情報伝達器を、人に耳部の軟骨に伝わる骨伝導音声を検出する圧電素子１２と受信用のイヤホン８とを備えた通話装置ＴＲとして具体化した実施の形態について図面に基づいて説明する。通話装置ＴＲは、図１及び図２に示すように、圧電素子１２及び受信用のイヤホン８を備えた本体部ＭＥと、耳への装着姿勢において下向きに突出する挟持部ＣＥと、イヤホン８等への電気配線を通すパイプ部ＰＥとを備えて構成され、本体部ＭＥは、圧電素子１２を収納する送信部ＳＥと受信用のイヤホン８を収納する受信部ＲＥとが二股状に形成されて構成されている。
【０００８】
送信部ＳＥは、図２、図３（イ）及び装着状態を図示する図６に示すように、耳甲介腔部Ｙに当接する先端側の大径部分１ａと、耳装着状態においてその大径部分１ａの耳外方側に連なる小径部分１ｂとからなり、その大径部分１ａのうちの耳甲介腔部Ｙの底面Ｂに当接する面は、図２に示すように、外耳道５３に沿う方向視で耳甲介腔部Ｙの底面Ｂ側に凸状の曲面にて形成されており、耳甲介腔部Ｙの底面Ｂとの接触面積を大きくしている。送信部ＳＥは小径部分１ｂの基端側端部において受信部ＲＥと連結され、その基端側端部の近くから挟持部ＣＥが突出している。送信部ＳＥの筐体１は、硬度４０度〜７０度の塩化ビニル、硬度４０度〜７０度のゴム材、湿度を保持し易い材料等の比較的柔らかい材料で形成されると共に、筐体１の表面を磨き上げて鏡面状に形成され、皮膚との密着性の向上を図っている。
【０００９】
送信部ＳＥの上記大径部分１ａ内には、図３（イ）のＡ−Ａ断面図である図３（ロ）に示すように、圧電素子１２が長手方向の一端を支持される状態で振動自在に支持され、上記小径部分１ｂ内には、図１に示すように、電界効果型トランジスタ１３を搭載する基板１０が収納されている。基板１０の回路と圧電素子１２とはケーブル１６にて電気的に配線されている。圧電素子１２は、具体的には、電極となる金属板を挟んで、２枚の圧電素子を張り合わせたバイモルフ型の圧電セラミック素子を用いており、小型軽量化すると共に検出感度を向上して、微弱な骨伝導音声を的確に検出できるものとしている。又、圧電素子１２は、それの全体がシールドケース１５にて覆われて、Ｓ／Ｎ比の向上が図られており、そのシールドケース１５を送信部ＳＥの筐体１にて保護している。シールドケース１５内における圧電素子１２の支持及び送信部ＳＥの筐体１内におけるシールドケース１５の固定は、結合硬度が十分高いものとして、振動の伝達損失を可及的に低減している。
【００１０】
挟持部ＣＥは、ゴム等の材料で形成され弾性を有しており、耳甲介腔部Ｙの縁の挟持をより確実なものとしている。挟持部ＣＥの下端には、重りＷＴを装着するための重り装着部ＷＳが形成されている。この重りＷＴは、送信部ＳＥと耳甲介腔部Ｙの底面Ｂとの接触力を補強するためのものであり、重りＷＴなしでも必要な接触力が確保される場合は用いる必要がない。重り装着部ＷＳは、具体的には、図１及び図２に示すように、挟持部ＣＥの下端に形成された小径の貫通孔にて構成されており、図５及び図６に示すように、この貫通孔に糸を通して重りＷＴを吊り下げる。この重りＷＴの荷重により、送信部ＳＥと耳甲介腔部Ｙの底面Ｂとの接触圧が高くなり、骨伝導音声が効率よく圧電素子１２に伝わる。尚、重りＷＴの形状は、種々のものを用いることができ、使用者の好みに合わせて適宜交換しファッション性の向上に利用することもできる。受信部ＲＥのイヤホン８は、耳への装着状態において、音声の出力方向が外耳道５３の開口部を向いており、送られてきた電気信号を音声信号に変換して外耳道５３に出力する。受信部ＲＥの筐体６は、イヤホン８で生じた振動が送信部ＳＥに伝わるのを阻止するためゴム等の振動吸収材料で形成しているため、送信部ＳＥと受信部ＲＥとは、相対変位自在で、且つ、相対変位したときは図１及び図２に示す無負荷状態の設定相対変位姿勢に弾性復帰移動する。
【００１１】
上記構成の通話装置ＴＲを耳に装着するときは、図７において斜線を付して示す、人の耳の耳甲介腔部Ｙに装着される。本体部ＭＥを耳甲介腔部Ｙに挿着するとき、送信部ＳＥと受信部ＲＥとが耳甲介腔部Ｙの形状に応じて相対変位して、本体部ＭＥの挿着を円滑に行え、しかも、設定相対変位姿勢に戻ろうとする付勢力により本体部ＭＥと耳甲介腔部Ｙとの接触圧が高くなり、通話装置ＴＲを安定的に装着維持できる。この装着状態では、図５及び図６に示すように、送信部ＳＥが耳甲介腔部Ｙの底面Ｂに当接し、イヤホン８が外耳道５３の開口部に対面する状態で本体部ＭＥが耳甲介腔部Ｙ内に挿着されるものとなり、送信部ＳＥと挟持部ＣＥとで耳甲介腔部Ｙの縁部を挟持する。送信部ＳＥが当接する耳甲介腔部Ｙの底面Ｂは、耳甲介腔部Ｙ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。
【００１２】
送信部ＳＥと挟持部ＣＥとで挟持される耳甲介腔部Ｙの縁部は、図５に示すように、耳珠５０と対珠５１とのつながり部分であり、図６に示すように、延出部分５２が存在するので、送信部ＳＥの大径部分１ａ及び小径部分１ｂ、並びに、挟持部ＣＥでその延出部分５２を挟み込む姿勢となる。この姿勢においては、本体部ＭＥの耳外方側の面の一部が耳珠５０及び対珠５１によって覆われ、送信部ＳＥは、この耳珠５０及び対珠５１からの力、本体部ＭＥの自重、挟持部ＣＥとの間の挟持力、送信部ＳＥと受信部ＲＥとの間の弾性復帰力、及び、重りＷＴの荷重によって的確に耳甲介腔部Ｙの底面Ｂと接触維持されるものとなる。送信部ＳＥと耳甲介腔部Ｙの底面との接触力は、接触の阻害要因となる皮膚の凹凸や皮膚の体毛の影響を排除するのに十分な大きさである必要があるが、あまり大きいと使用者に不快感を与えるものとなるので、２グラムから２０グラムの間となるように設定してある。
【００１３】
この通話装置ＴＲの回路構成は、図４に示すように、圧電セラミック素子１２の出力電圧を、電界効果型トランジスタ１３にてインピーダンス変換及び増幅した後に出力する構成であり、又、送信部用信号ケーブル７と受信部用信号ケーブル９とで一つの線を共通線としてある。送信部用信号ケーブル７と受信部用信号ケーブル９とは、パイプ部ＰＥ内を通ってプラグ１４に接続され、このプラグ１４によって携帯電話やトランシーバ等の通信用機器に接続される。
【００１４】
上記構成の通話装置ＴＲを図５及び図６に示すように耳に装着した状態で、使用者が会話をすると、その会話による声帯の振動が骨伝導により耳部に伝わり、送信部ＳＥの筐体１及びシールドケース１５を介して圧電素子１２を振動させる。これにより骨伝導音声が電気信号に変換され、その電気信号は、送話信号伝達用ケーブル７及び図示しない通信機器を経由して、会話の相手側に伝わる。一方、相手側が発した会話は、図示しない通信機器及び受話信号伝達用ケーブル９を経由してイヤホン８にて音声に変換されて、外耳道５３から鼓膜に達し、両者の間で外部騒音の影響を低減した状態での会話を行える。
【００１５】
〔別実施形態〕以下、別実施形態を列記する。
上記実施の形態では、耳装着型の音情報伝達器を、送信部ＳＥ及び受信部ＲＥを備えた通話装置ＴＲとして具体化しているが、本体部ＭＥに受信部ＲＥのみを供えさせてイヤホンとして構成しても良いし、本体部ＭＥに送信部ＳＥのみを備えさせる構成としても良い。
上記実施の形態では、挟持部ＣＥはゴム等の材料で形成され、素材自体に弾性を有するように構成しているが、バネ等の付勢手段を設けて挟持部ＣＥに弾性を有せしめる構成としても良い。
上記実施の形態では、受信部ＲＥの筐体６をゴム等により構成して、送信部ＳＥと受信部ＲＥとが相対変位自在となるように構成しているが、送信部ＳＥの基端側部分のみを弾性支持する等、送信部ＳＥと受信部ＲＥとを相対変位自在とする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音情報伝達器の側面視による部分断面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる音情報伝達器の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる要部拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる音情報伝達器の回路構成図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる音情報伝達器の装着状態の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる音情報伝達器の装着状態の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる耳の部位の説明図である。
【符号の説明】
１ａ 大径部分
１ｂ 小径部分
８ 受信用のイヤホン
１２ 圧電素子
ＣＥ 挟持部
ＭＥ 本体部
ＳＥ 送信部
ＲＥ 受信部
ＷＳ 重り装着部
ＷＴ 重り

Claims (1)

1. 人の耳に装着される耳装着型の音情報伝達器であって、
   耳の耳甲介腔部内に挿着する本体部が人の耳部の軟骨に伝わる骨伝導音声を検出する送信部と、受信用のイヤホンを収納する受信部とを有し、
   耳の耳甲介腔部の縁部を前記本体部との間で挟持し、耳への装着姿勢において下向きに突出するように形成された挟持部と、
   当該挟持部の下端に形成され、重りを装着するための重り装着部とをさらに備えた音情報伝達器。

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