JP4861079B2 - 骨伝導レシーバ - Google Patents

Description

本発明は、骨伝導スピーカを利用した骨伝導レシーバに関する。

従来から、骨伝導レシーバは骨伝導の助聴器として開発されている。近年、骨伝導レシーバは、携帯電話端末等の情報機器に接続され、音情報の入出力装置として活用されるマンマシンインターフェース機器として応用されている（例えば、特許文献１参照）。そのため、情報機器用インターフェースとして利用される骨伝導レシーバには、携帯電話等の情報機器からの音情報をその利用者に正確に伝えることが求められている。さらに、骨伝導レシーバには、利用者音声や操作情報を確実に情報機器に伝えること、携帯情報機器に接続する機器としてポータビリティに富むこと等が求められている。

このような要求を満たすものとして、骨伝導スピーカを使った骨伝導レシーバが提案されている。骨伝導スピーカは、人体頭部に振動を与えて、この振動が聴覚器官に伝わることにより音情報を利用者に伝達するものである。このような骨伝導レシーバでは、空気振動により音情報を伝える方式の気導スピーカに比較し、外耳、内耳の伝音部に障害を持つ人に対して音情報を正確に伝えることができる。さらに、気導スピーカを利用しないため、周囲ヘ音漏れがなく、秘話性が高い。さらにまた、耳介を開放状態で利用することができ、外部音声・警報音等が聴こえるので、人混みや騒音中での利用時、安全性を得易い等の特長がある。
このような特長から、骨伝導レシーバに骨伝導スピーカを利用することが望ましい。この骨伝導レシーバは、音情報を正確に伝え、ポータビリティが優れ、健常者や一部の難聴者のような多くの利用者が良好に活用することができる。そのため、骨伝導スピーカを利用した骨伝導レシーバは、音声信号等の入出力装置に適し、健常者および難聴者に利用されつつある。

近年、誰もが携帯電話機等の音情報等を正確に聞き取れ、かつ、ポータビリティに優れた骨伝導レシーバ用の骨伝導スピーカとして圧電セラミック材料から構成された骨伝導スピーカが提案されている。この骨伝導スピーカには積層型柱状圧電素子が使用され、積層型柱状圧電素子の長さ方向の変位は変位増幅機構によって拡大し、その振動出力部から接触した頭部に伝わる。また、増幅機構の固定部に十分大きな質量が配置され、拡大機構の支点である固定部の変位が可能な限り抑えられている。
特に、この骨伝導スピーカを骨伝導レシーバに採用することにより、振動出力部に大きな変位を確保することができ、それとともに固定部の振動を小さく抑えることができる。それ故に、骨伝導レシーバの音漏れをより低減することが可能となる。さらに、この圧電セラミック材料から構成する骨伝導スピーカは、消費電力が小さく、同じ電池でより長時間活用でき、ポータビリティに富んでいる。

積層型柱状圧電素子が骨伝導レシーバやハンドセット等のポータブル機器に組み込まれる場合には、製品サイズの制約から、積層型柱状圧電素子の適切な長さは１０ｍｍ程度以下である。このような１０ｍｍ程度の積層型柱状圧電素子における標準伸縮量は２μｍ〜３μｍ程度であり、音情報を伝達するための十分な伸縮を得ることが困難である。
また、この積層型柱状圧電素子を動力源に使用し、変位増幅構造によって駆動すると、その出力端には所定量拡大された変位を得ることができる。これによって、その利用者の知覚に十分な音情報を伝達することができるが、利用姿勢によっては音情報を十分に伝達できないことがある。また、この積層型柱状圧電素子の変位を増幅する構造の場合には、小型化や軽量対応が十分でない。

さらに、従来の骨伝導レシーバは、利用者の顔面に骨伝導スピーカ出力部を当接して利用する方式である。そのため、骨伝導レシーバの積層型柱状圧電素子の発生する振動の伝播経路では、骨伝導スピーカの構造的な損失、出力部と顔面の接触にともなう損失が発生する。この骨伝導スピーカの構造的な損失は、骨伝導スピーカ固定部の質量を十分大きくすることにより低減することができる。これに対して、顔面への接触にともなう損失を十分に低減することが困難である。
特開２００６−８６５８１号公報

このように、従来の骨伝導レシーバでは、骨伝導スピーカと顔面とが接触することによって骨伝導スピーカの出力振動の損失が生じるため、骨伝導スピーカの出力振動を効率よく伝えることができないという問題があった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、骨伝導スピーカの出力振動を効率よく伝達することができる骨伝導レシーバを提供することを目的とする。

本発明に係る骨伝導レシーバは、音情報を振動に変換する骨伝導スピーカと、当該骨伝導スピーカを収納するケースとを備えた骨伝導レシーバであって、前記骨伝導スピーカは、前記音情報に応じて振動を発生させる振動発生手段と、前記ケースから凸状に突出し、人体頭部に当接した状態で前記振動発生手段が発生させた振動を人体頭部に伝達する振動伝達部とを有するものである。このような構成においては、ケースから突出した振動伝達部が顔面に確実に接触するので、骨伝導スピーカの出力振動を効率よく伝達することができる。

さらに、前記振動伝達部は、略コ字状に折れ曲がった形状を有し、前記振動発生手段は、前記振動伝達部における対向した二面の間において当該二面とは異なる面付近に配置され、前記音情報に応じて前記対向した二面の間で振動を発生させる。これにより、振動発生手段が振動させる振動伝達部の振動中心から遠い部分をより振動させることができる。

さらにまた、前記振動伝達部において突出した凸状のピーク部は、前記振動伝達部の中央よりも前記振動発生手段の位置から離れた側に配置される。これによって、振動発生手段の位置から離れた側のピーク部をより振動させることができるので、このピーク部を介して出力振動を効率よく伝達することができる。

またさらに、前記振動伝達部において振動する端部は、当該骨伝導レシーバの中央よりも端面に近い側に配置される。これにより、振動する端部をより一層振動させることができるので、出力振動の伝達効率を高めることができる。

好適には、前記振動伝達部は、略コ字状に折れ曲がったフレームと、当該フレームにおける対向した二面の内の一面に配置され、前記人体頭部に当接するパットとを有し、当該パットは、前記ケースから凸状に突出した状態で露出する。これにより、顔面と接触する部分をパットによって構成するので、顔面との接触性を容易に変更することができる。

また好適には、前記振動発生手段は、積層型柱状圧電素子である。

他方、本発明に係る骨伝導レシーバは、音情報を振動に変換する骨伝導スピーカと、当該骨伝導スピーカを収納するケースとを備えた骨伝導レシーバであって、前記骨伝導スピーカは、略コ字状に折れ曲がったフレームと、当該フレームにおける対向した二面の間に配置され、前記音情報に応じて前記対向した二面の間で振動を発生させる振動発生手段と、前記フレームにおける対向した二面の内の一面に配置され、前記ケースから凸状に突出した状態で露出するパットとを有するものである。このような構成においては、ケースから突出した振動伝達部が顔面に確実に接触するので、骨伝導スピーカの出力振動を効率よく伝達することができる。

本発明によれば、骨伝導スピーカの出力振動を効率よく伝達することができる骨伝導レシーバを提供することができる。

本発明に係る骨伝導レシーバは、音声や音楽等の音情報を振動に変換する骨伝導スピーカを利用した構造を有する。骨伝導スピーカは、音情報を変換した振動を人体頭部の一部に伝え、この振動を聴覚器官に伝達することにより、音情報を認識させる。
具体的には、本発明に係る骨伝導レシーバでは、骨伝導スピーカと顔面との接触状態、骨伝導スピーカの当接部分の構造や取付け方法等を工夫している。この工夫によって、当接状況に関わらず積層型柱状圧電素子で発生した振動がより効果的に利用者の皮膚を介し聴覚器官に伝わる構造が実現される。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、図１を用いて、本発明に係る骨伝導レシーバの全体構成について説明する。図１は、本発明に係る骨伝導レシーバの構成を示す斜視図である。
図１に示すように、本発明の骨伝導レシーバ１は、骨伝導スピーカ１０、通話ボタン２１、音量切替スイッチ２２、ＬＥＤ２３、マイク３１、本体ケース２、フリップ３、接続ケーブル４を備えている。

骨伝導スピーカ１０は、携帯電話から接続ケーブル４を介して送られる電気信号を機械的な振動に変換する。通話ボタン２１は、骨伝導レシーバ１の通話の開始や通話の終了を制御する。音量切替スイッチ２２は、骨伝導スピーカ１０の音量を調整する。ＬＥＤ２３は、点灯等することによって着信等を報知する。マイク３１は、利用者の音声をピックアップする。
本体ケース２は、当該骨伝導レシーバ１の骨伝導スピーカ１０、通話ボタン２１、音量切替えスイッチ２２、ＬＥＤ２３等を収納している。また図示しないが、携帯電話（図示せず）からの電気信号や通話ボタン２１の操作信号を処理する回路基板等もまた、この本体ケース２内部に支持・収納されている。フリップ３は、マイク３１を収納している。ヒンジ２４は、フリップ３を本体ケース２に回動可能に軸支している。接続ケーブル４は、コネクター４ａを携帯電話機（図示せず）に接続することによって、この携帯電話機と骨伝導レシーバ１とを接続する。

続いて、図２を用いて、本発明の骨伝導レシーバ１の最も基本である骨伝導スピーカ１０の構造について説明する。図２は、この骨伝導スピーカ１０を示す断面模式図である。
図２に示すように、骨伝導スピーカ１０は断面略コ字状の形状を有するフレーム１１を中心に組み立てられている。フレーム１１は、振動出力部１１ｂ、弾性部１１ｂ、フレーム固定部１１ｃの３部分によって形成されたフレーム構造を有する。また、フレーム１１は、金属の板部材をプレス加工等により、断面略コ字状に形成される。
詳細には、振動を出力するための振動出力部１１ａは、コ字形状のフレーム１１の一辺に配置され、その質量はできる限り軽減されている。この振動出力部１１ａの両側端には、振動出力部１１ａの剛性を向上させるためのリブが下方に向けて設けられている。平板状の弾性部１１ｂは、振動出力部１１ａを支持するとともに、その下部をフレーム固定部１１ｃによって支持されている。フレーム固定部１１ｃは、振動出力部１１ａに対向したコ字形状のフレーム１１の他辺に配置されている。このフレーム固定部１１ｃの両側端には、フレーム固定部１１ｃの剛性向上のためのリブ１１ｃｃが下方に向けて設けられている。

積層型柱状圧電素子１２は、その長手方向に変位する特性を有し、振動出力部１１ａとフレーム固定部１１ｃとの対向する二面の間に配置されている。積層型柱状圧電素子１２の上端は、フレーム１１の振動出力部１１ａに当接し、接着剤（図示なし）によって位置ずれしないように固着されている。この図示しない接着剤は、フレーム１１および積層型柱状圧電素子１２より低いヤング率の低い材料から構成されている。
積層型柱状圧電素子１２の下端は与圧ねじ１５ｂの端面と当接し、与圧ねじ１５ｂはフレーム固定部１１ｃに設けられたねじ穴に螺着されている。積層型柱状圧電素子１２の下端における四側面は、位置決め板１８の孔によって規制され、それとともに与圧作業後、接着剤（図示なし）によって固定されている。また、積層型柱状圧電素子１２の入力線は、弾性部１１ｂの下部を通り、骨伝導レシーバ１の本体ケース内に収納された駆動回路基板（図示せず）に結線している。

コ字形状のフレーム１１構造の内側空間にはベース錘１３が設けられている。ベース錘１３は、フレーム固定部１１ｃとの間で位置決め板１８を挟み込み、この状態でフレーム固定部１１ｃに対してねじ１５ａにより固定されている。これらフレーム固定部１１ｃ、位置決め板１８、ベース錘１３、ねじ１５ａにより固定部１４が構成されている。この固定部１４の合計質量は、振動出力部１１ａおよびパッド１６の合計質量に比較して、最低２倍以上、理想的には１０倍以上に設定するとよい。また、ベース錘１３と位置決め板１８は一体にした部品構成でもよい。

上記した基本構造において、振動出力部１１ａ上にパット１６が設けられている。これら振動出力部１１ａとパット１６によって、積層型柱状圧電素子１２が発生させた振動を伝達する振動伝達部１１ｄが構成されている。振動出力部１１ａおよびパット１６は、できる限り小質量で、高剛性を有する構造であることが理想である。これら振動出力部１１ａおよびパット１６は、振動出力部１１ａと弾性部１１ｂの交点近傍に生じる振動出力部１１ａの回動中心を基準に回動振動する。従って、弾性部１１ｂは、振動出力部１１ａを回動可能に支持するヒンジの機能を有する。さらに、弾性部１１ｂは、積層型柱状圧電素子１２に与圧を付与する力を発生する機能を有し、これらの機能に加えて、振動体のばねとしての機能を有する。また、フレーム固定部１１ｃは、ベース錘１３と位置決め板１８等とともに全体の固定支持部として、より大きい質量を得ることにより、固定部１４の振動を抑制することができる。

振動出力部１１ａは、骨伝導レシーバ１の利用時、耳介付近の顔面に接触し、その振動動作によって接触している顔面を振動させる機能を負っている。従って、振動出力部１１ａは、弾性部１１ｂの特長に対して、顔面との接触性の良さを必要とする。
そこで、振動出力部１１ａの上面にはパッド１６が設けられ、このパッド１６は、熱伝導率が低く比重が小さく、かつ高剛性の材質から構成されている。パッド１６は、位置決めのための穴とボスの嵌合により、位置決め後、高い剛性を持った状態で固定されている。この振動出力部１１ａとパット１６の固定が弱い場合には、両者間で副次的な振動が発生し、利用者に対して副次振動を持った耳障りな音情報を伝達することになる。
ここで、パット１６に熱伝導率が低い材質を使用する理由は、冬季の早朝など振動出力部１１ａの金属部が冷え、顔面に直接当たったときの「冷たさ」を軽減するためである。また、比重が小さくかつ剛性が高い材質にする理由は、振動部質量の低減により振幅の増大を図り、また、高い剛性により振動出力部１１ａ内の副次振動発生の防止を図るものである。

続いて、図３を用いて、骨伝導レシーバ１への骨伝導スピーカ１０の取付け状態について説明する。図３は、骨伝導スピーカ１０の取付け状態を示す断面模式図である。
図３に示すように、骨伝導スピーカ１０は、支持部材２５ａ，２５ｂを介して、ケース２のリブ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより保持されている。支持部材２５ａ、２５ｂは、粘弾性材料から構成され、固定部１４の振動を吸収する機能を有する。詳細には、骨伝導スピーカ１０によって振動が発生すると、この振動は、振動出力部１１ａからパット１６を経由して利用者の頭部に送出されて伝達される。固定部１４は、この頭部に伝達された振動（作用力）に対する反力によって振動し、支持部材２５ａ，２５ｂは、この振動を吸収する。ここで、粘弾性材料とは、粘性と弾性を共に持った部材で、例えば、硬度５度以下のシリコンゴム部材や、シリコンを基材とするゲル状の材料等を示す。

骨伝導スピーカ１０の振動出力部１１ａにはパット１６が取付けられている。このパット１６は、利用者に振動を伝えるインターフェースとして非常に重要である。骨伝導レシーバ１において、骨伝導スピーカ１０のパット１６は、利用者頭部の皮膚に直接接触し、振動出力部１１ａの振動を接触部の皮膚を介し利用者の聴覚器官に伝える。パット１６は熱伝導率が低く、比重が小さく、かつ、高い剛性の材質から構成されている。これに対して、頭部は、頭蓋骨５１の上を柔らかい皮膚５２で覆う構造を有する。このパット１６と頭部の接触構造は、図４に示すように、硬質なパット１６と軟質な皮膚５２と硬質な頭蓋骨５１が、サンドイッチ構造となっている。

このサンドイッチ構造において、皮膚５２は、表皮と頭蓋骨５１の間に存在する柔らかい部分を示し、柔らかさとその質量を有する。皮膚５２の柔らかさは、物理的に粘弾性で、粘性と弾性に分解できる。このサンドイッチ構造と等価な回路モデルが、図５に示されている。
図５に示すように、パット１６から頭蓋骨５１までの信号（振動）伝達系において、接点ａは、パット１６に対応し、信号が入力される接点である。この接点ａに接続する皮膚５２の伝達系要素は、皮膚の粘性５２ａ、皮膚の弾性５２ｂ、皮膚の質量５２ｃである。接点ｂは、頭蓋骨５１に対応し、信号出力となる接点である。この接点ｂにもまた、皮膚の粘性５２ａ、皮膚の弾性５２ｂ、皮膚の質量５２ｃが接続されている。この等価回路モデルにおいて、信号である振動をより大きく伝達、つまり、減衰をせずに伝えるには、伝達系のインピーダンスを低減することである。具体的には、粘性５２ａ、質量５２ｃを小さくし、弾性５２ｂを大きくすることとなる。

この等価回路モデルにおけるインピーダンスの低減について、図４を用いて、骨伝導レシーバ１と頭部の当接状態で具体的に説明する。図４に示すように、パット１６は、皮膚５２に当接した時、パット１６の当接面１６ａが当接する皮膚５２に食い込むように凸面を形成している。利用者は利用時に、骨伝導レシーバ１を耳介近傍の顔面皮膚５２に、骨伝導レシーバ１のパット１６を当てる。すると、パット１６によって形成された凸状当接面１６ａは、利用者の顔面の皮膚５２に少し押し込まれ、利用者の皮膚５２は凸状のパット１６表面に沿って凹部を形成する。この一連の動作により、パット１６の凸状当接面１６ａと皮膚５２の凹部が密に嵌合する。

図６に、嵌合するパット１６と皮膚５２との圧力分布が示されている。パット１６において凸形状当接面１６ａのピーク１６ｂは、皮膚５２に対し、最も大きく押し込まれ、接触圧力が最も高くなる（圧力中心）。この当接による高圧力の部分（圧力中心）では、当接圧力によって柔らかい皮膚５２が横に広がり、空間的にその一部が周辺へ移動する。それとともに、周辺の当接力の低い部分は、当接力によって、その皮膚が更に圧力の低い非接触部へ移動する。これによって、皮膚５２はパット１６の凸状当接面１６ａが最も多く食い込んだ部分（圧力中心）において最も高い接触圧力を受け、接触圧力はこの最も多く食い込んだ部分の周辺に行くほど低下する。

このパット１６と皮膚５２との接触部分について、図５に示された等価回路モデルにおいて、さらに詳細に説明する。
圧力の高い部分の皮膚５２は、パット１６における凸状当接面１６ａのピーク１６ｂに対応した部分（圧力中心）で、頭蓋骨５１の方向へ最も多く押され圧縮する。この圧縮にともなって圧力中心の皮膚組織は周辺部より高い圧力を受け、柔らかい皮膚組織は横に広がる。それとともに、皮膚組織内の液体（体液）は周辺部に移動する。これによって、結果的に皮膚組織の構成体積が最も低減する。
物理的には、液体等の比率が低減することから質量や粘性が低減し、また皮膚組織が硬くなることから弾性が大きくなる。図５に示された等価回路モデルにおいては、伝達系のインピーダンスが低減し、伝達性が向上する。つまり、パット１６と皮膚５２の当接によって接触圧力が高くなる部分において、より効果的に振動が伝達し、圧力中心近傍で最も効果的に振動が伝達される。

圧力中心の周辺部は、圧力中心部に比較し、接触圧力が低いため、質量の低減、および弾性の増加が少ない、しかし、この周辺部では、非当接部に比較すると、十分大きな変化が生じ、振動が伝達される。上記した皮膚の特性から、振動を接触により効果的に利用者の知覚部に伝えるには、利用者が不快に成らない範囲において接触圧を上げる当接構造を採用ことが望ましい。

本発明に係る骨伝導レシーバ１の骨伝導スピーカ１０は、図２に示すように、コ字形状に形成されたフレームに積層型柱状圧電素子１２を挿入し、積層型柱状圧電素子１２の変位を「テコの原理」を応用して拡大する構造を有する。積層型柱状圧電素子１２の変位は、振動出力部１１ａと弾性部１１ｂの交点近傍に生じる振動出力部１１ａの回動中心を基準（原点）に、振動出力部１１ａを回動振動させる。
振動出力部１１ａ上において、その回動の基準から離れるほど、振動出力部１１ａの変位の増幅度が増す。これに対して、振動出力部１１ａの変位は、積層型柱状圧電素子１２より離れた位置では、積層型柱状圧電素子１２単体の変位より大きくなり、回動中心から最も離れた振動出力部１１ａの先端で最大となる。

このように、本発明に係る骨伝導スピーカ１０では、パット１６の圧力中心となる凸形状当接面１６ａのピーク１６ｂは、回動中心からみてパット１６の長手方向の中央部より、先端１６ｃ側に配置されている。この構造を採用することにより、パット１６の凸形状当接面１６ａのピーク１６ｂにおいて大きな変位を確保することができる。それとともにパット１６が凸形状である効果を利用することができるので、積層型柱状圧電素子１２の振動を利用者の知覚部へ効果的に伝たえることができる。
さらに、本発明に係る骨伝導レシーバ１の骨伝導スピーカ１０では、図３に示すように、振動出力部１１ａの回動中心が骨伝導レシーバ１の中央部側に配置されている。それとともに、振動出力部１１ａの動作時より大きく変位する（振れる）振動出力部１１ａ先端は、骨伝導レシーバ１の本体ケース２の先端２０側に配置されている。それ故、骨伝導スピーカ１０における振動を利用者の知覚部へより効果的に伝えることができる。

本発明に係る骨伝導レシーバ１の利用姿勢について、図７を用いて説明する。
図７（ａ）に示すように、本発明の骨伝導レシーバ１の理想的な利用姿勢は、顔面５２ａに対し、ほぼ平行に配置される場合である。しかしながら、骨伝導レシーバ１の利用姿勢、特に顔面に対する当接角度は、利用者によって大きく変わると想定される。
具体的には、まず、図７（ａ）に示された骨伝導レシーバ１と顔面５２ａがほぼ平行に当接する理想的な当接状態がある。この状態から、図７（ｂ）に示すように、顔面５２ａと骨伝導レシーバ１が少し傾きを持って当接する当接状態が想定される。さらに、図７（ｃ）に示すように、顔面５２ａと骨伝導レシーバ１が大きな傾きを持って当接する当接状態まで想定される。

このように、利用者によって異なる多様な当接状態がある。本発明に係る骨伝導レシーバ１では、パット部１６の中央部より骨伝導レシーバ１の先端２０側にパット１６の凸形状当接面１６ａのピーク１６ｂを配置している。これにより、パット１６の凸状当接面１６ａのピーク１６ｂと利用者の顔面との安定した当たりを確保することができ、振動を利用者の知覚部へ確実に伝達できる。

最後に、図８を用いて、本発明に係る骨伝導レシーバ１の利用について説明する。図８は、本発明に係る骨伝導レシーバ１の利用状態を示す模式図である。ここで、適宜図１を参照しながら説明する。
図８に示すように、骨伝導レシーバ１の利用に際して、予め接続ケーブル４を携帯電話機（図示せず）に接続しておくと便利である。この状態で、例えば、この携帯電話機が他の電話機から通話の着信した場合には、利用者は、フリップ３を開けて通話ボタン２１を押す。すると、骨伝導レシーバ１に接続される携帯電話機（図示せず）から通話音声等の音情報の電気信号が接続ケーブル４を介して、骨伝導レシーバ１の本体ケース２内の回路基板に伝わる。この電気信号は、この回路基板から入力線を介して、図２に示された積層型柱状圧電素子１２に交流信号として印加される。この積層型柱状圧電素子１２は、この電気信号により、その長手軸方向に対して信号に対応した伸縮変動（変位）を行う。

フレーム１１の振動出力部１１ａとフレーム固定部１１ｃは、この積層型柱状圧電素子１２の伸縮変動により、弾性部１１ｂの湾曲変形にともなって相互に変位を継続する。図２に示すように、本発明に係る骨伝導スピーカ１０には、テコの原理を利用した構造が取入れられている。そのため、積層型柱状圧電素子１２単体の伸縮量が２μｍ〜３μｍ程度であっても、振動出力部１１ａに取付けられたパット１６の変位は、設計された所定値分拡大される。これにより、利用者の知覚部に十分な振動が伝えられ、音情報として認識される。

また、このとき利用者が、図７（ｃ）に示すように、骨伝導レシーバ１を利用者の頭部に大きく傾けた状態で当接させたとする。この場合にも、骨伝導レシーバ１の振動出力部１１ａに固定されているパット１６の当接面１６ａは、パット１６の回動中心に対して回動する先端部側にピーク１６ｂを持つ凸面形状を形成する。それ故、骨伝導レシーバ１が利用者の頭部に大きく傾けた状態で当接したとしても、利用者に効果的に振動が伝えられる。

本発明に係る骨伝導レシーバ１の骨伝導スピーカ１０が動作する時、振動出力部１１ａとフレーム固定部１１ｃは、相互にその先端側が開閉する方向の変位振動動作をする。このとき、振動出力部１１ａおよびパット１６の質量は、位置決め板１８とベース錘１３とフレーム固定部１１ｃとねじ１５等が一体となる固定部１４の合計質量に対して十分小さい。そのため、積層柱状型圧電素子１２において発生する伸縮変位は、主に振動出力部１１ａを変位させる。換言すれば、積層柱状圧電素子１２において発生した振動は、振動出力部１１ａを集中的に駆動し、利用者に信号を伝えることが可能である。

また、本体ケース２に支持される側である固定部１４の質量が大きいため、積層柱状型圧電素子１２にて発生した振動は、主に振動出力部１１ａから放出されるので、固定部１４の振動は少ない。さらに、フレーム固定部１１ｃとケース２の間に、粘弾性材料からなる支持部材２５が設けられている。そのため、積層柱状型圧電素子１２において発生してフレーム固定部１１ｃに伝わる振動は、この支持部材２５で減衰された後、本体ケース２に伝播する。それ故、本体ケース２に伝わる振動は小さく、本体ケース２から外部、特に周囲の空気中に漏れる音量を問題にならないレベルにまで非常に少なく低減することができる。これによって、音漏れを防止することができる。また、この音漏れ低減効果は、固定部１４の合計質量に対応し、質量が大きいほどその効果があるが、製品としての大きさや重さを考慮し設定するものである。

以上のように、本発明に係る骨伝導レシーバ１によれば、変位量の小さな積層型柱状圧電素子１２を使用したとしても、発生した振動を振動出力部１１ａに集中させることができる。これによって、積層型柱状圧電素子１２による振動を利用者の頭部に効率よく伝達することができ、必要な音量を十分確保することができる。
さらに、音漏れ増加の原因となる振動のケースへの伝達量を比較的簡素な構造によって低減することができ、特別な漏れ音の封じ込めの構造をとらずに、必要レベルの音漏れ低減効果を得られる。また、振動出力部１１ａの先端を骨伝導レシーバ１の先端２０側に配置することにより利用者の利用姿勢の影響を低減することが可能になる。

このように、本発明によれば、顔面との接触にともなう損失を改善することができ、変位増幅構造を有する骨伝導スピーカの出力振動をより合理的に利用者の聴覚に伝達することができる。従って、本発明に係る骨伝導レシーバ１では、同じ積層型柱状圧電素子を用いた他の骨伝導スピーカに比較して、より大きな振動が利用者の聴覚器官に伝えることができ、より使い易い骨伝導レシーバを実現することができる。

本発明に係る骨伝導レシーバの外観を示す斜視模式図である。 本発明に係る骨伝導レシーバにおける骨伝導スピーカの断面模式図である。 本発明に係る骨伝導レシーバにおける骨伝導スピーカの取付け状態を示す断面模式図である。 本発明に係る骨伝導レシーバと頭部との接触状態を示す断面模式図である。 本発明に係る骨伝導レシーバと頭部との接触部における皮膚の等価回路モデルを示す模式図である。 本発明に係る骨伝導レシーバのパットと頭部の接触状態における接触圧力分布を示す図である。 本発明に係る骨伝導レシーバと頭部との利用姿勢を示す模式図である。 本発明に係る骨伝導レシーバの利用姿勢を示す模式図である。

符号の説明

１…骨伝導レシーバ、２…本体ケース、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…リブ、３…フリップ、
４…接続ケーブル、４ａ…コネクター、１０…骨伝導スピーカ、１１…フレーム、
１１ａ…振動出力部、１１ｂ…弾性部、１１ｃ…フレーム固定部、１１ｄ…振動伝達部、
１２…積層型柱状圧電素子、１３…ベース錘、１４…固定部、１５ａ，１５ｂ…与圧ねじ、
１６…パット、１６ａ…凸状当接面、１６ｂ…ピーク、１８…位置決め板、
２１…通話ボタン、２２…音量切替スイッチ、２３…ＬＥＤ、２４…ヒンジ、
２５ａ，２５ｂ…支持部材、３１…マイク
５１…頭蓋骨、５２…皮膚、５２ａ…皮膚の粘性、５２ｂ…皮膚の弾性、
５２ｃ…皮膚の質量

Claims (6)

1. 音情報を振動に変換する骨伝導スピーカと、
   当該骨伝導スピーカを収納するケースとを備えた骨伝導レシーバであって、
   前記骨伝導スピーカは、
   前記音情報に応じて振動を発生させる振動発生手段と、
   前記ケースから凸状に突出し、人体頭部に当接した状態で前記振動発生手段が発生させた振動を人体頭部に伝達する振動伝達部とを有し、
   前記振動伝達部は、略コ字状に折れ曲がった形状を有し、
   前記振動発生手段は、前記振動伝達部における対向した二面の間において当該二面とは異なる面付近に配置され、前記音情報に応じて前記対向した二面の間で振動を発生させることを特徴とする骨伝導レシーバ。
2. 前記振動伝達部において突出した凸状のピーク部は、前記振動伝達部の中央よりも前記振動発生手段の位置から離れた側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の骨伝導レシーバ。
3. 前記振動発生手段は、当該骨伝導レシーバの中央よりも端面に近い側に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の骨伝導レシーバ。
4. 前記振動伝達部は、
   略コ字状に折れ曲がったフレームと、
   当該フレームにおける対向した二面の内の一面に配置され、前記人体頭部に当接するパットとを有し、
   当該パットは、前記ケースから凸状に突出した状態で露出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の骨伝導レシーバ。
5. 前記振動発生手段は、積層型柱状圧電素子であり、
   前記積層型柱状圧電素子の端部は、前記振動伝達部の前記対向した二面のうち前記人体頭部に振動を伝達する面に当接することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の骨伝導レシーバ。
6. 音情報を振動に変換する骨伝導スピーカと、
   当該骨伝導スピーカを収納するケースとを備えた骨伝導レシーバであって、
   前記骨伝導スピーカは、
   略コ字状に折れ曲がったフレームと、
   当該フレームにおける対向した二面の間に配置され、前記音情報に応じて前記対向した二面の間で振動を発生させる振動発生手段と、
   前記フレームにおける対向した二面の内の一面に配置され、前記ケースから凸状に突出した状態で露出するパットとを有する骨伝導レシーバ。

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