JP6085541B2 - イヤースピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、周囲の音を集音すると共に増幅して耳に放音するイヤースピーカ装置に関するものである。

集音器として、下記特許文献１に開示されている集音器が知られている。この集音器は、外部の音を受けて電気信号に変換するマイクロホンと、マイクロホンで受けた外部の音を増幅する集積回路を有した増幅器と、増幅器で増幅した電気信号を音信号に変換するスピーカ部を有したイヤホンとを具備し、イヤホンのスピーカ部を内向きに設けると共にマイクロホンをイヤホンから所定距離離れた近接位置に外向きに設けた集音器本体を設け、集音器本体と増幅器とを配線（外部配線）で接続して構成されている。

この集音器では、このようにイヤホンとマイクロホンを集音器本体に内向きと外向きで設けたことにより、イヤホンを耳に装着した状態で顔の向きを変えてもマイクロホンが同じ方向を向くため、常にマイクロホンとイヤホンとが同じ方向に向いて音の方向性を把握しやすくすることが可能になっている。

特開２００２−３６９２９５号公報（第２頁、第１図）

ところが、上記の集音器には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この集音器では、イヤホンを耳穴内に挿入する構成を採用している。したがって、この集音器には、使用者毎に耳穴の形状が異なることに起因して、イヤホンの装着時に耳が痛くなったり、イヤホンが外れ易かったりといった課題や、イヤホンの音が耳内に直接放音されることから難聴になる可能性が高まったり、顎を動かしたときの音も集音するといった課題が生じる。また、この集音器では、イヤホンおよびマイクロホンが設けられた集音器本体と増幅器とを配線（外部配線）を介して接続する構成を採用している。したがって、この集音器には、装着時において、この配線が邪魔になるといった課題が生じている。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、耳穴内に挿入することなく、かつ邪魔な外部配線もないイヤースピーカ装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載のイヤースピーカ装置は、周囲音を集音して音響信号として出力するマイク、および該音響信号を無線で送信する送信部を有する集音器と、スピーカ、聴取者の頭部に装着されて該聴取者の耳穴から離れた所定位置にスピーカを配置させる装着部、集音器の送信部から送信された音響信号を受信する受信部、該受信部で受信された音響信号を増幅してスピーカに出力する増幅部、並びに受信部および増幅部を作動させるためのバッテリを有して集音器と別体に形成された放音器とからなり、放音器の装着部は、弾性を有するアーチ状に形成されると共に、受信部と増幅部とバッテリとが内部に収容されたバンド部、該バンド部の各先端部にそれぞれ連結されて該バンド部が頭部に装着されたときに該バンド部の弾性力によって聴取者の側頭部におけるこめかみ辺りに押し付けられる一対の装着パッド、および該一対の装着パッドがバンド部によってこめかみ辺りに接触させられている状態において該装着パッドから後方に傾斜した状態でそれぞれ延出して、先端に取り付けられたスピーカを耳穴の側方に位置する所定位置で耳穴に指向させた状態で支持する一対の支持アームを有しており、集音器は、マイクから出力される音響信号に含まれている音声成分に対する話速変換処理を実行する信号処理部を備えたものである。

請求項２記載のイヤースピーカ装置は、請求項１記載のイヤースピーカ装置において、信号処理部にマイクから出力される音響信号のレベルが予め規定されたしきい値以下のときには音響信号をレベル圧縮することなく送信部に出力し、該しきい値を超えるときには音響信号をレベル圧縮して送信部に出力する機能を有しているものである。

請求項３記載のイヤースピーカ装置は、請求項１または２記載のイヤースピーカ装置において、バンド部に該バンド部が頭部に装着されたときに聴取者の各耳の裏側に位置する左右一対の部位が側頭部の表面に沿って広がる幅広部をそれぞれ形成し、該幅広部に受信部、増幅部、バッテリ、および該バッテリから受信部および増幅部への電力の供給をオン・オフする電源スイッチ、増幅部による音響信号の増幅率を変更する音量スイッチを放音器の左右および前後の重量がバランスするように割り振って収容したものである。

請求項４記載のイヤースピーカ装置は、請求項３に記載のイヤースピーカ装置において、幅広部の支持アーム側の縁部と支持アームとの間に、一対の装着パッドがバンド部によってこめかみ辺りに接触させられている状態において耳介上部の突出を許容する隙間が形成されるように構成されているものである。

請求項５記載のイヤースピーカ装置は、請求項３又は４記載のイヤースピーカ装置において、バンド部における各幅広部の縁部から各先端部に亘る下面に、柔軟性を有する樹脂材が配設されているものである。。

また、上記のイヤースピーカ装置において、各幅広部のうちの一方に、バッテリから受信部および増幅部への電力の供給をオン・オフさせるための電源スイッチを配設することもできる。

また、上記の記載のイヤースピーカ装置において、各幅広部のうちの一方に、増幅部による音響信号の増幅率を変更するための音量スイッチを配設することもできる。

また、上記の記載のイヤースピーカ装置において、各幅広部のうちの少なくとも一方に、バッテリから受信部および増幅部への電力の供給を示す表示部を配設することもできる。

請求項１記載のイヤースピーカ装置では、集音器で集音した周囲の音を音響信号に変換して無線で放音器に送信し、放音器は、この音響信号を受信して各スピーカから上記した周囲の音を放音する。

したがって、このイヤースピーカ装置によれば、集音器と放音器とを接続する邪魔な外部配線をなくすことができるため、この外部配線を手で引っ掛けて頭部に装着されている放音部をずらしたり、落としたりするといった不具合の発生を回避することができる。また、このイヤースピーカ装置によれば、頭部に放音器を装着した状態において、各スピーカを耳穴から離間して配置することができるため、耳穴内に装着する従来の集音器とは異なり、装着時に耳が痛くなったり、外れ易かったり、難聴になったり、顎を動かしたときの音が集音されるといった不具合の発生を回避することができる。

また、集音器は、マイクから出力される音響信号に含まれている音声成分に対する話速変換処理を実行する信号処理部を備えたので、文を構成する言葉と言葉との間に存在している無音区間を利用して、言葉を構成する文字、例えば、「こんにちは」という言葉では、「こーんーにーちーはー」というように、各文字を伸ばすことによってゆっくりとした言葉に変え、その分だけ無音区間を短くすることで、文全体の時間、音の高さおよび音質については音響信号に含まれている音声成分とほぼ同じとしながら、話速についてはより低速（よりゆっくり）である音声成分を含む音響信号に変換して出力することができる。

請求項２記載のイヤースピーカ装置では、集音器の信号処理部が、音響信号の電圧レベルが予め規定されたしきい値を超えるか否かを検出しつつ、しきい値を超える状態を検出したときには、しきい値を超える音響信号に対してレベル圧縮を実行して音響信号を生成する。したがって、この集音器によれば、集音部の周辺において、物同士が衝突することによって衝撃音が発生し、これにより、音響信号が一時的に極めて高いレベルになったとしても、この高いレベルを大幅に抑えて音響信号を生成することができる結果、この音響信号を受信した放音部の各スピーカから音量を抑制した状態で衝撃音を放音することができる。このため、耳にダメージを与えないようにすることができる。また、しきい値を超える音響信号をクリップする方式とは異なり、レベル圧縮する方法のため、レベル圧縮された音響信号に高調波成分が高いレベルで含まれるという事態を回避することができ、これにより、この高調波成分に起因して音響信号に生じるノイズの発生を十分に抑制することができることから、衝撃音と共に耳障りなノイズ音が放音されるという事態の発生を回避することができる。

請求項３記載のイヤースピーカ装置では、放音器の装着部を構成するバンド部における各先端部の近傍に幅広部がそれぞれ形成されて、放音器の構成要素である受信部、増幅部、バッテリ、電源スイッチおよび音量スイッチを構成する電子部品が割り振られて各幅広部内に収容されている。したがって、この集音器によれば、放音部の左右の重量がバランスし、かつ放音部の前後の重量がバランスするように各電子部品を各幅広部に割り振ることで、聴取者が放音部を装着した状態で動いたとしても、頭部に装着されている放音部が装着当初の位置から大きくずれることを防止することができる。

請求項４記載のイヤースピーカ装置では、放音部の装着状態において、各幅広部の縁部と各支持アームとの間に形成されている隙間に各耳の耳介上部が進入して突出するように構成されている。このため、バンド部における各幅広部の縁部から先端部に亘る部位が、耳の裏側に位置して耳の裏面上部と当接することで、装着部での耳掛け部として機能する。したがって、この集音器によれば、放音部に対して頭部の前方に移動する向きの外力が加わったときには、耳の裏側であって後方に位置する各幅広部の縁部が耳に当接して前方への移動を規制し、放音部に対して頭部の後方に移動する向きの外力が加わったときには、耳の表側であって前方に位置する各支持アームが各耳の耳介上部に当接して後方への移動を規制するため、放音部を頭部により安定して装着することができる。

請求項５記載のイヤースピーカ装置によれば、バンド部における各幅広部の縁部から先端部に亘る部位の下面に、柔軟性を有する樹脂材が配設されているため、長時間に亘って放音部を装着していたとしても、この下面と当接する耳が痛くならないようにすることができる。

また、頭部に装着する放音器の各幅広部のうちの一方に電源スイッチを配設する構成では、片手で簡単に放音部を動作させたり、停止させたりすることができる。

また、放音器の各幅広部のうちの一方に音量スイッチを配設する構成では、各スピーカから放音される音の音量を片手で簡単に調整することができる。

また、放音器の各幅広部のうちの一方に表示部を配設する構成では、放音器を頭部から取り外した状態において、放音器が動作しているか、停止しているかを簡単に確認することができる。

イヤースピーカ装置１を構成する集音器２および放音器３の構成を説明するための斜視図である。 集音器２の背面斜視図である。 イヤースピーカ装置１を構成する集音器２および放音器３のブロック図である。 装着状態での放音器３についての左スピーカ２２ｂ側から見た要部側面図である。 装着状態での放音器３についての右スピーカ２２ａ側から見た要部側面図である。 装着状態での放音器３についての右スピーカ２２ａ側から見た側面図である。 装着状態での放音器３についての平面図である。

以下、イヤースピーカ装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、イヤースピーカ装置１の構成について、図面を参照して説明する。

イヤースピーカ装置１は、図１に示すように、集音器２および放音器３を備え、集音器２で集音した周囲の音を図６，７に示すようにして頭部１００に装着した放音器３から耳１０１の耳穴１０２に向けて放音することで、聴取の補助を行えるように（補聴器として機能し得るように）構成されている。

まず、集音器２について説明する。集音器２は、一例として、図１，３に示すように、筐体１１、マイク１２、各種の操作スイッチ１３、信号処理部１４、送信部１５およびバッテリ１６を備え、信号処理部１４、送信部１５およびバッテリ１６が筐体１１内に収容されると共に、マイク１２および操作スイッチ１３が筐体１１の正面および背面に配設されている。

筐体１１は、本例では一例として、図１，２に示すように、合成樹脂材料を用いて、小型で、正面視形状が長方形かつ厚みの薄い箱体（例えば、厚み、幅および長さがそれぞれ１ｃｍ、４ｃｍおよび８ｃｍ程度の箱体）に形成されている。なお、正面視形状は長方形に限定されず、正方形や円形や楕円形などにすることもできる。

マイク１２は、本例では一例として、周囲の音をステレオで集音するため、図１に示すように、右用のマイク１２ａと左用のマイク１２ｂとで構成されている。また、各マイク１２ａ，１２ｂは、筐体１１の正面における上縁部に左右方向に離間して配設されている。また、各マイク１２ａ，１２ｂは、集音した音の大きさに応じて電圧レベルが変化する音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂを生成して出力する。なお、１つのマイク１２を使用して周囲の音をモノラルで集音する構成を採用することもできる。

操作スイッチ１３としては、図１，２に示すように、電源スイッチ１３ａ、話速スイッチ１３ｂ、バランス調整スイッチ１３ｃおよび音質切替スイッチ１３ｄを有している。電源スイッチ１３ａおよび話速スイッチ１３ｂは、図１に示すように、筐体１１の正面中央部分に並設されている。また、バランス調整スイッチ１３ｃおよび音質切替スイッチ１３ｄは、図２に示すように、筐体１１の背面中央のやや上方寄りの位置に並設されている。

信号処理部１４は、一例としてＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）およびメモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂを音響データにＡ／Ｄ変換すると共にこの音響データに対する信号処理を実行し、信号処理を施した音響データをＤ／Ａ変換することによって音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成して、送信部１５に出力する。

この信号処理では、信号処理部１４は、話速スイッチ１３ｂがオン状態のときには、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに含まれている音声成分に対する話速変換処理を実行することにより、文を構成する言葉と言葉との間に存在している無音区間を利用して、言葉を構成する文字、例えば、「こんにちは」という言葉では、「こーんーにーちーはー」というように、各文字を伸ばすことによってゆっくりとした言葉に変え、その分だけ無音区間を短くすることで、文全体の時間、音の高さおよび音質については音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに含まれている音声成分とほぼ同じであるが、話速についてはより低速（よりゆっくり）である音声成分を含む音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに変換して出力する。なお、話速スイッチ１３ｂがオフ状態のときには、信号処理部１４は、話速変換処理を実行することなく、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに含まれている音声成分と全体の時間、音の高さおよび音質が同じで、かつ話速も同じ音声信号を含む音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを出力する。

また、この信号処理では、信号処理部１４は、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対するレベル変換処理を個別に実行することにより、バランス調整スイッチ１３ｃの位置に応じた電圧レベルで各音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成して出力する。具体的には、信号処理部１４は、スライドスイッチで構成されているバランス調整スイッチ１３ｃが左右方向に沿った可動範囲の中央に位置しているときには各音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂの電圧レベルを揃え、バランス調整スイッチ１３ｃが中央から右方向に移動するに従って後述する右側のスピーカへの音響信号Ｓ２ａの電圧レベルを上げると共に左側のスピーカへの音響信号Ｓ２ｂの電圧レベルを下げ、バランス調整スイッチ１３ｃが中央から左方向に移動するに従って右側のスピーカへの音響信号Ｓ２ａの電圧レベルを下げると共に左側のスピーカへの音響信号Ｓ２ｂの電圧レベルを上げるというレベル変換処理を実行する。これにより、バランス調整スイッチ１３ｃに対する操作により、放音部３に設けられている左右のスピーカから出力される音量のバランスを調整することが可能になっている。

また、この信号処理では、信号処理部１４は音質切替スイッチ１３ｄの位置に基づいて、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対する増幅率を周波数帯域毎に同時に切り替えることにより、音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに含まれている音成分の音質を変更する。これにより、音質切替スイッチ１３ｄに対する操作により、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに含まれている音成分のうちの高周波帯域に含まれている音成分のレベルを強調した音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを出力したり、高周波数帯域と共に中周波数帯域に含まれている音成分のレベルを強調した音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを出力したり、低周波数帯域から高周波数帯域に亘る音成分のレベルがフラットな音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを出力したりすることが可能になっている。

また、信号処理部１４は、この信号処理において、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂのレベル（電圧レベル）が予め規定されたしきい値を超えるか否かを検出しつつ、しきい値を超える状態を検出したときには、しきい値を超える音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対してレベル圧縮（電圧レベルをしきい値よりも若干高くなる程度まで抑える処理）を実行して音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成し、検出しないときにはこのレベル圧縮を実行しないで音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成するというレベル圧縮処理を常時実行する。一例として、信号処理部１４は、しきい値を超える電圧レベルについては、対数変換（ｌｏｇ（電圧レベル））することでレベル圧縮する。これにより、集音器２の周辺において、例えば、物同士が衝突することによって衝撃音（例えば、皿同士が接触したときに発生する甲高い衝撃音）が発生し、これにより、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂが一時的に極めて高いレベルになったとしても、この高いレベルを大幅に抑えて音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成することができる結果、耳１０１（の鼓膜）にダメージを与えないようにすることが可能になっている。また、しきい値を超える音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂをクリップする方法とは異なり、対数変換によるレベル圧縮を行うため、レベル圧縮された音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに高調波成分が高いレベルで含まれるという事態を回避することができ、これにより、この高調波成分に起因して音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに生じるノイズの発生を十分に抑制することが可能になっている。

送信部１５は、信号処理部１４から出力される音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを入力すると共に、音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに対する周波数変調を実行して不図示のアンテナに出力することにより、音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを無線で放音器３に送信する。

上記した信号処理部１４および送信部１５は、バッテリ１６から操作スイッチ１３としての電源スイッチ１３ａを経由して供給される電力に基づいて作動する。

次いで、放音器３について説明する。放音器３は、図１，３に示すように、装着部２１、一対のスピーカ２２（右スピーカ２２ａおよび左スピーカ２２ｂ）、受信部２３、増幅部２４、バッテリ２５、電源スイッチ２６および音量スイッチ２７（本例では一例として、音量を増加させるプラススイッチ２７ａと音量を減少させるマイナススイッチ２７ｂ）を備えて、集音器２と別体に構成されている。

装着部２１は、一例として図１に示すように、バンド部３１、一対の装着パッド３２および一対の支持アーム３３を備え、図６，７に示すように、聴取者の頭部１００に装着されると共に一対のスピーカ２２を支持して、支持している各スピーカ２２を聴取者の耳穴１０２の側方に離間した所定位置（具体的には、右スピーカ２２ａについては、右耳の耳穴１０２の外部の位置であってこの耳穴１０２から右側方（つまり頭部１００の右側方）に離間した所定位置、左スピーカ２２ｂについては、左耳の耳穴１０２の外部の位置であってこの耳穴１０２から左側方（つまり頭部１００の左側方）に離間した所定位置）に配置させる。この場合、所定位置とは、図４，５，６，７に示すように、スピーカ２２が耳１０１の方向を向いた状態（スピーカ２２に内蔵されている不図示のスピーカユニットから放音される音が耳１０１に向かう状態）で、スピーカ２２が頭部１００の側頭部（具体的には耳穴１０２）から側方に例えば０．３ｃｍ以上２ｃｍ以下の範囲内で離間した位置をいうものとする。

バンド部３１は、一例として、図１，７に示すように、全体としてアーチ状に形成されると共に、図１，図４〜図７に示すように、各先端部３１ａ，３１ａに装着パッド３２（本例では一例として正面視形状が円形に形成されているが、円形に限定されるものではない）がそれぞれ連結されている。また、バンド部３１は、図４〜図７に示すように、各装着パッド３２が頭部１００のこめかみ辺りに接触する状態で聴取者の頭部１００に装着されたときに聴取者の各耳１０１の裏側に位置する一対の部位（先端部３１ａから若干（一例として１ｃｍ〜１．５ｃｍ程度）離れた部位）が頭部１００における側頭部の表面に沿って広がる幅広部３１ｂとしてそれぞれ形成されている。一対の支持アーム３３は、図１に示すように、各装着パッド３２から延出すると共に、先端（下端）にスピーカ２２が支持アーム３３の軸線Ｌ（図４，５参照）を中心として回動自在に取り付けられている。この構成により、放音部３では、スピーカ２２から耳１０１に向けて放音される音の向きを調整可能になっている。

各幅広部３１ｂには、受信部２３、増幅部２４およびバッテリ２５が割り振られて収容されている。本例では一例として、図１に示すように、一方の幅広部３１ｂ（一例として、左スピーカ２２ｂ側の幅広部３１ｂ）に受信部２３および増幅部２４が収容され、他方の幅広部３１ｂ（一例として、右スピーカ２２ａ側の幅広部３１ｂ）にバッテリ２５が収容されている。また、これに伴い、一方の幅広部３１ｂに、電源スイッチ２６および音量スイッチ２７が配設されている。また、他方の幅広部３１ｂ内のバッテリ２５からの電力は、バンド部３１内に収容されている不図示のケーブルを介して一方の幅広部３１ｂに供給され、さらに一方の幅広部３１ｂ内において、図３に示すように、電源スイッチ２６を介して受信部２３および増幅部２４に供給される。

具体的には、バンド部３１は、弾性を有する柔軟で、かつ軽量な樹脂材料を用いて形成されている。また、バンド部３１は、各装着パッド３２の間隔が常態において頭部１００の幅よりも幅狭となるように形成されている。この構成により、装着部２１は、バンド部３１における各装着パッド３２の間隔をバンド部３１の弾性変形力によって頭部１００の幅以上にまで変更（拡幅）させることで、頭部１００への着脱が自在となっている。また、バンド部３１は、図６，７に示すように、後頭部側に位置する状態で頭部１００に装着された際には、その弾性力により、一対の装着パッド３２を互いに接近する方向に付勢して、この一対の装着パッド３２で頭部１００（具体的には、側頭部における眼窩と耳１０１との間の部位（こめかみ））を挟持することにより、装着部２１の装着を維持させる。

また、この装着状態において、一対の支持アーム３３は、図４〜図７に示すように、各装着パッド３２から下向きで、徐々に側頭部の表面から離間する（外開き）状態で、かつ後方に傾斜した状態で延出する。これにより、一対の支持アーム３３は、各先端に取り付けられている各スピーカ２２を上記した所定位置（耳穴１０２から頭部１００の側方に離間した位置）に配置する。

また、装着状態において、耳１０１の裏側（具体的には、耳１０１の上部の裏面と側頭部との間）に位置するバンド部３１の各幅広部３１ｂは、図４，５に示すように、正面視形状が、後方側が前方側よりも下側に位置するように傾いた長方形（一点鎖線で示す長方形）に近い形状に形成されて、この長方形の４つの辺のうちの支持アーム３３側の下辺（前方側の下辺）に対応する縁部Ａ（各幅広部３１ｂの下側の縁部であって支持アーム３３側の縁部）が支持アーム３３と同じように後方に傾斜した状態（後方に向かうに従って次第に下がる状態）に構成されている。

この構成により、右スピーカ２２ａ側の幅広部３１ｂおよび支持アーム３３は、上記の装着状態において、両者間（この幅広部３１ｂの支持アーム３３側の縁部Ａとこの支持アーム３３との間）に、耳１０１の耳介上部の突出を許容する隙間ＳＰが形成されるように構成されている。また、図４，５に示すように、装着状態において、バンド部３１における各幅広部３１ｂの縁部Ａから先端部３１ａに亘る下面は、耳１０１の裏面上部と当接する。これにより、バンド部３１における各幅広部３１ｂの縁部Ａから先端部３１ａに亘る部位は、装着部２１において耳掛け部として機能する。このため、この各幅広部３１ｂの縁部Ａから先端部３１ａに亘る下面には、柔軟性を有する樹脂材３４（ドットを付した部材）が配設されて、ソフトな当たり具合を実現している（装着感を向上させている）。なお、本例では一例として、縁部Ａを越えて、幅広部３１ｂにおける上記した長方形の後方側の下辺に対応する縁部まで樹脂材３４が配設されている。

また、上記したように、一方の幅広部３１ｂ（左スピーカ２２ｂ側の幅広部３１ｂ）に配設された電源スイッチ２６および音量スイッチ２７は、図１，４，７に示すように、具体的には、電源スイッチ２６については正面（表面）側に配設され、音量スイッチ２７については、幅広部３１ｂにおける上記した長方形の前方側の上辺に対応する縁部に、プラススイッチ２７ａがマイナススイッチ２７ｂに対して前側となるように配設されている。

また、この放音器３では、放音器３の左右の重量がバランスするように、受信部２３、増幅部２４、バッテリ２５、電源スイッチ２６および音量スイッチ２７を構成する電子部品が各幅広部３１ｂに割り振られている。また、この放音器３では、バンド部３１における各幅広部３１ｂの縁部Ａから先端部３１ａに亘る下面のうちの耳１０１の裏面上部に主として当接する幅広部３１ｂの縁部Ａを基準とした放音器３の前後の重量がバランスするように、各幅広部３１ｂに割り振られた上記の各電子部品の各幅広部３１ｂ内での位置が規定されている。

各スピーカ２２は、スピーカユニット、エンクロージャおよび吸音材（いずれも図示せず）を備えて構成されている。また、各スピーカ２２では、指向性の強いスピーカユニットが使用されて、放音される音の指向性が高められていると共に、エンクロージャの形状、およびエンクロージャ内においてスピーカユニットの背面側に配置される吸音材の材質や形状が、スピーカ２２の周囲への音の漏れ出しが低減されるように調整されている。

受信部２３は、集音器２の送信部１５から無線で送信された音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを不図示のアンテナを介して受信すると共に復調することにより、音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂを生成して増幅部２４に出力する。増幅部２４は、受信部２３から入力した音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂを音響信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂに増幅して、音響信号Ｓ４ａについては右スピーカ２２ａに、音響信号Ｓ４ｂについては左スピーカ２２ｂに出力する。また、増幅部２４は、音量スイッチ２７の操作状態を検出しつつ、操作を検出したときには、音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂの増幅率を操作内容に応じた増幅率に規定して音響信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂを出力する。具体的には、本例では、音量スイッチ２７は、上記したように、音量を増加させるプラススイッチ２７ａと音量を減少させるマイナススイッチ２７ｂとで構成されているため、増幅部２４は、プラススイッチ２７ａが操作される都度、現在の増幅率を段階的に増加させ、一方、マイナススイッチ２７ｂが操作される都度、現在の増幅率を段階的に低下させて、音響信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂを出力する。

電源スイッチ２６は、バッテリ２５から受信部２３および増幅部２４への電力の供給をオン・オフする。なお、この放音器３には、表示部２８（本例では発光ダイオード）が、電源スイッチ２６が配設されている幅広部３１ｂに配設されて、電源スイッチ２６が操作されてオン状態に移行してバッテリ２５からの電力の供給が開始されたときに発光する。

次に、イヤースピーカ装置１の操作手順について、イヤースピーカ装置１を構成する集音器２および放音器３の動作と併せて説明する。

まず、放音器３の頭部１００への装着手順について説明する。

まず、バンド部３１の各幅広部３１ｂや各装着パッド３２を手で持ち、バンド部３１を弾性変形させることで、各装着パッド３２の間隔を広げ、この状態で各幅広部３１ｂ間および各装着パッド３２間で頭部１００を挟むようにして装着部２１を頭部１００に装着する。この際に、右側の幅広部３１ｂの縁部Ａと支持アーム３３との間に形成されている隙間ＳＰに右側の耳１０１の耳介上部を進入させて上方に突出させると共に、左側の幅広部３１ｂの縁部Ａと支持アーム３３との間に形成されている隙間ＳＰに左側の耳１０１の耳介上部を進入させて突出させる。この状態において、バンド部３１における各幅広部３１ｂの縁部Ａから各先端部３１ａに亘る部位（装着部２１において耳掛け部として機能する部位）が耳１０１の裏面上部と当接する。これにより、図６，７に示すように、放音器３の頭部１００への装着が完了する。

この放音器３では、装着部２１を構成するバンド部３１における各先端部３１ａの近傍に幅広部３１ｂがそれぞれ形成されて、放音器３の構成要素である受信部２３、増幅部２４、バッテリ２５、電源スイッチ２６および音量スイッチ２７を構成する電子部品が、放音器３の左右の重量がバランスし、かつ放音器３の前後の重量がバランスするように割り振られて各幅広部３１ｂ内に配設されている。このため、聴取者が放音器３を装着した状態で動いたとしても、頭部１００に装着されている放音器３が装着当初の位置から大きくずれることが防止されている。

また、この放音器３では、装着状態において、各幅広部３１ｂの縁部Ａと各支持アーム３３との間に形成されている隙間ＳＰに各耳１０１の耳介上部が進入して突出するように構成されている。このため、バンド部３１における各幅広部３１ｂの縁部Ａから先端部３１ａに亘る部位が、耳１０１の裏側に位置して耳１０１の裏面上部と当接することで、装着部２１での耳掛け部として機能する。このため、放音器３を頭部１００により安定して装着することが可能になっている。また、このバンド部３１における各幅広部３１ｂの縁部Ａから先端部３１ａに亘る部位の下面には、柔軟性を有する樹脂材３４が配設されているため、長時間に亘って放音器３を装着していたとしても、この下面と当接する耳１０１が痛くなったりすることが回避されている。

また、この装着状態において、一対の支持アーム３３の先端に取り付けられた右スピーカ２２ａは、右側の耳１０１の耳穴１０２から頭部１００の側方（右側方）に離間した所定位置に配置され、左スピーカ２２ｂは、左側の耳１０１の耳穴１０２から頭部１００の側方（左側方）に離間した所定位置に配置される。この際に、必要に応じて各スピーカ２２を回動させることで、各スピーカ２２から放音される音の向きが耳穴１０２に向かうように調整する。この放音器３では、各スピーカ２２が耳穴１０２から離間して配置されるため、耳穴１０２内に装着する従来の集音器とは異なり、装着時に耳が痛くなったり、外れ易かったり、難聴になったり、顎を動かしたときの音が集音されるといった不具合の発生が回避されている。

続いて、集音器２の電源スイッチ１３ａを操作して、バッテリ１６から集音器２内の各構成要素への電力の供給を開始させると共に、放音器部３の電源スイッチ２６を操作して、バッテリ２５から放音器３内の各構成要素への電力の供給を開始させる。

これにより、集音器２では、マイク１２が周囲の音を集音して音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂを出力し、信号処理部１４は、この音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対する信号処理を実行して音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成して、送信部１５に出力する。また、送信部１５は、この音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを無線で放音器３に送信する。

この際に、信号処理部１４は、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂの電圧レベルが予め規定されたしきい値を超えるか否かを検出しつつ、電圧レベルがしきい値を超える状態を検出したときには、このしきい値を超える音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対してレベル圧縮を実行して音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成するレベル圧縮処理を常時実行している。このため、集音器２の周辺において、衝撃音が発生したとしても、信号処理部１４は、この衝撃音に起因して上昇する電圧レベルをしきい値よりも若干高い程度に抑えた音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成して、送信部１５に出力する。

一方、放音器３では、受信部２３が、集音器２の送信部１５から無線で送信された音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを受信すると共に音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂを生成して増幅部２４に出力する。増幅部２４は、この音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂを音響信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂに増幅して、各スピーカ２２に出力する。これにより、集音器２で集音された周囲の音が増幅されて各スピーカ２２から各耳１０１に放音される。

この状態において、各スピーカ２２から各耳１０１に放音される音の音量を調整（上げ下げ）したいときには、放音器３に配設されているプラススイッチ２７ａまたはマイナススイッチ２７ｂを操作する。この場合、放音器３では、増幅部２４が、プラススイッチ２７ａおよびマイナススイッチ２７ｂに対する操作内容に応じて、音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂに対する現在の増幅率を段階的に増加または低下させて、音響信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂを生成して、各スピーカ２２に出力する。これにより、各スピーカ２２から放音される音の音量が調整される。

また、各スピーカ２２から各耳１０１に放音される音に含まれている音声の話速をゆっくりにしたいときには、集音器２に配設されている話速スイッチ１３ｂを操作してオン状態に移行させる。この場合、集音部２では、信号処理部１４が話速変換処理を実行して、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに含まれている音声成分の話速を低速に変更して、音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成する。これにより、放音器３において受信部２３から出力される音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ、および増幅部２４から出力される音響信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂに含まれている音声成分の話速が低速に変更されて、その結果として、各スピーカ２２から放音される音に含まれている音声がゆっくりとした話速に変更される。なお、集音器２に配設されている話速スイッチ１３ｂを操作してオフ状態に移行させることで、元の話速に戻される。

また、各スピーカ２２から各耳１０１に放音される音の左右のバランスを調整したいときには、集音器２に配設されているバランス調整スイッチ１３ｃを操作する。この場合、集音器２では、信号処理部１４が、バランス調整スイッチ１３ｃの位置に応じて、右側のスピーカへの音響信号Ｓ２ａの電圧レベル、および左側のスピーカへの音響信号Ｓ２ｂの電圧レベルを変更する。これにより、放音器３において受信部２３から出力される音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂの各電圧レベル、および増幅部２４から出力される音響信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂの各電圧レベルが変更されて、その結果として、各スピーカ２２から放音される音の大きさが変更されることで、左右のバランスが調整される。

また、各スピーカ２２から各耳１０１に放音される音の音質を選択したいときには、集音器２に配設されている音質切替スイッチ１３ｄを操作する。この場合、集音器２では、信号処理部１４が、音質切替スイッチ１３ｄの位置に基づいて、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対する増幅率を周波数帯域毎に同時に切り替えることにより、音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに含まれている音成分の音質を変更する。これにより、放音器３において受信部２３から出力される音響信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂに含まれている音成分の音質、および増幅部２４から出力される音響信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂに含まれている音成分の音質が変更されて、その結果として、各スピーカ２２から放音される音の音質が変更される。

このように、このイヤースピーカ装置１では、集音器２で集音した周囲の音を音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに変換して無線で放音器３に送信し、放音器３は、この音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを受信して各スピーカ２２から上記した周囲の音を放音する。したがって、このイヤースピーカ装置１によれば、集音器２と放音器３とを接続する邪魔な外部配線をなくすことができるため、この外部配線を手で引っ掛けて頭部１００に装着されている放音器３をずらしたり、落としたりするといった不具合の発生を回避することができる。

また、このイヤースピーカ装置１によれば、頭部１００に放音器３を装着した状態において、各スピーカ２２を耳穴１０２から離間して配置することができるため、耳穴１０２内に装着する従来の集音器とは異なり、装着時に耳が痛くなったり、外れ易かったり、難聴になったり、顎を動かしたときの音が集音されるといった不具合の発生を回避することができる。

また、このイヤースピーカ装置１では、放音器３の装着部２１を構成するバンド部３１における各先端部３１ａの近傍に幅広部３１ｂがそれぞれ形成されて、放音器３の構成要素である受信部２３、増幅部２４、バッテリ２５、電源スイッチ２６および音量スイッチ２７を構成する電子部品が、放音器３の左右の重量がバランスし、かつ放音器３の前後の重量がバランスするように割り振られて各幅広部３１ｂ内に収容されている。したがって、このイヤースピーカ装置１によれば、聴取者が放音器３を装着した状態で動いたとしても、頭部１００に装着されている放音器３が装着当初の位置から大きくずれることを防止することができる。

また、このイヤースピーカ装置１では、放音器３の装着状態において、各幅広部３１ｂの縁部Ａと各支持アーム３３との間に形成されている隙間ＳＰに各耳１０１の耳介上部が進入して突出するように構成されている。このため、バンド部３１における各幅広部３１ｂの縁部Ａから先端部３１ａに亘る部位が、耳１０１の裏側に位置して耳１０１の裏面上部と当接することで、装着部２１での耳掛け部として機能する。したがって、このイヤースピーカ装置１によれば、放音器３に対して頭部１００の前方に移動する向きの外力が加わったときには、耳１０１の裏側であって後方に位置する各幅広部３１ｂの縁部Ａが耳１０１に当接して前方への移動を規制し、放音器３に対して頭部１００の後方に移動する向きの外力が加わったときには、耳１０１の表側であって前方に位置する各支持アーム３３が各耳１０１の耳介上部に当接して後方への移動を規制するため、放音器３を頭部１００により安定して装着することができる。

また、このイヤースピーカ装置１によれば、バンド部３１における各幅広部３１ｂの縁部Ａから先端部３１ａに亘る部位の下面に、柔軟性を有する樹脂材３４が配設されているため、長時間に亘って放音器３を装着していたとしても、この下面と当接する耳１０１が痛くなったりすることがない。

また、このイヤースピーカ装置１では、集音器２の信号処理部１４が、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂの電圧レベルが予め規定されたしきい値を超えるか否かを検出しつつ、しきい値を超える状態を検出したときには、しきい値を超える音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂに対してレベル圧縮を実行して音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成する。したがって、このイヤースピーカ装置１によれば、集音器２の周辺において、物同士が衝突することによって衝撃音が発生し、これにより、音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂが一時的に極めて高いレベルになったとしても、この高いレベルを大幅に抑えて音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを生成することができる結果、この音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを受信した放音器３の各スピーカ２２から音量を抑制した状態で衝撃音を放音することができる。このため、耳１０１にダメージを与えないようにすることができる。また、しきい値を超える音響信号Ｓ１ａ，Ｓ１ｂをクリップする方式とは異なり、レベル圧縮する方法のため、レベル圧縮された音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに高調波成分が高いレベルで含まれるという事態を回避することができ、これにより、この高調波成分に起因して音響信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂに生じるノイズの発生を十分に抑制することができることから、衝撃音と共に耳障りなノイズ音が放音されるという事態の発生を回避することができる。

また、このイヤースピーカ装置１によれば、頭部１００に装着する放音器３の各幅広部３１ｂのうちの一方に電源スイッチ２６が配設されているため、片手で簡単に放音器３を動作させたり、停止させたりすることができる。

また、このイヤースピーカ装置１によれば、放音器３の各幅広部３１ｂのうちの一方に音量スイッチ２７が配設されているため、各スピーカ２２から放音される音の音量を片手で簡単に調整することができる。

また、このイヤースピーカ装置１によれば、放音器３の各幅広部３１ｂのうちの一方に表示部２８が配設されているため、放音器３を頭部１００から取り外した状態において、放音器３が動作しているか、停止しているかを簡単に確認することができる。

１ イヤースピーカ装置
２ 集音器
３ 放音器
１２ マイク
１５ 送信部
２１ 装着部
２２ スピーカ
２３ 受信部
２４ 増幅部
２５ バッテリ
３１ バンド部
３２ 装着パッド
３３ 支持アーム
Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ，Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ 音響信号
ＳＰ 隙間

Claims (5)

1. 周囲音を集音して音響信号として出力するマイク、および該音響信号を無線で送信する送信部を有する集音器と、
   スピーカ、聴取者の頭部に装着されて該聴取者の耳穴から離れた所定位置に前記スピーカを配置させる装着部、前記集音器の送信部から送信された音響信号を受信する受信部、該受信部で受信された音響信号を増幅して前記スピーカに出力する増幅部、並びに前記受信部および前記増幅部を作動させるためのバッテリを有して前記集音器と別体に形成された放音器とからなり、
   前記放音器の装着部は、弾性を有するアーチ状に形成されると共に、前記受信部と前記増幅部と前記バッテリとが内部に収容されたバンド部、該バンド部の各先端部にそれぞれ連結されて該バンド部が前記頭部に装着されたときに該バンド部の弾性力によって前記聴取者の側頭部におけるこめかみ辺りに押し付けられる一対の装着パッド、および該一対の装着パッドが前記バンド部によって前記こめかみ辺りに接触させられている状態において該装着パッドから後方に傾斜した状態でそれぞれ延出して、先端に取り付けられた前記スピーカを前記耳穴の側方に位置する前記所定位置で耳穴に指向させた状態で支持する一対の支持アームを有しており、
   前記集音器は、前記マイクから出力される音響信号に含まれている音声成分に対する話速変換処理を実行する信号処理部を備えたイヤースピーカ装置。
   
2. 前記信号処理部は、前記マイクから出力される音響信号のレベルが予め規定されたしきい値以下のときには音響信号をレベル圧縮することなく前記送信部に出力し、該しきい値を超えるときには音響信号をレベル圧縮して前記送信部に出力する機能を有している請求項１記載のイヤースピーカ装置。
   
3. 前記バンド部は、該バンド部が前記頭部に装着されたときに前記聴取者の各耳の裏側に位置する左右一対の部位が前記側頭部の表面に沿って広がる幅広部をそれぞれ形成し、該幅広部に前記受信部、前記増幅部、前記バッテリ、および該バッテリから前記受信部および前記増幅部への電力の供給をオン・オフする電源スイッチ、前記増幅部による音響信号の増幅率を変更する音量スイッチを前記放音器の左右および前後の重量がバランスするように割り振って収容した請求項１又は２記載のイヤースピーカ装置。
   
4. 前記幅広部および支持アームは、該幅広部の該支持アーム側の縁部と該支持アームとの間に、前記一対の装着パッドが前記バンド部によって前記こめかみ辺りに接触させられている状態において耳介上部の突出を許容する隙間が形成されるように構成されている請求項３記載のイヤースピーカ装置。
   
5. 前記バンド部における前記各幅広部の前記支持アーム側の縁部から前記各先端部に亘る下面には、柔軟性を有する樹脂材が配設されている請求項３又は４記載のイヤースピーカ装置。
   

Images