JP7283676B2 - 骨伝導スピーカー - Google Patents

Description

本発明は、皮膚の表面と接触する骨伝導スピーカーに関する。

従来、音声信号を振動に変換して、骨導として視聴者に伝達する骨伝導スピーカーが知られている。例えば、特許文献１には、皮膚の表面と面状に接触する骨導振動子が開示されている。この骨導振動子５０は、図７に示すように、円筒状のフレーム５１と、ヨーク５７と、磁石５８と、振動板５６ｂと、クッション部材６０ａとを有する。フレーム５１の内部には、磁束を集中させるためのヨーク５７が収容されている。ヨーク５７の内部には、磁石５８が装着されており、磁石５８の上面はヨーク５７の底面に当接している。振動板５６ｂは、フレーム５１の上端に嵌挿され、その中心にはヨーク５７が取り付けられている。振動子５６ｂは、クッション部材６０ａを介して皮膚の表面と接触し、これによって、振動子５６ｂの振動が頭部に伝達される。

特表２００４－５０７９５１号公報

しかしながら、上述した特許文献１では、面状の振動板がクッション部材を介して皮膚の表面と接触するため、皮膚に押し当てる圧力が大きくなると、振動板の振動が規制される。その結果、音の再現性に課題がある。

そこで、本発明の目的は、皮膚の表面と面状に接触する骨伝導スピーカーにおいて、音の再現性の向上を図ることである。

かかる課題を解決すべく、本発明は、筒状ケースと、蓋部と、金属製の板バネと、磁気ユニットと、コイルとを有し、皮膚の表面と面状に接触する骨伝導スピーカーを提供する。筒状ケースは、開口部を有する。蓋部は、筒状ケースの開口部を閉塞し、皮膚の表面と接触する平坦な接触面を有する。金属製の板バネは、筒状ケースの開口部の近傍において、蓋部の接触面と間隔を空けて対向し、かつ、筒状ケースによって周囲が支持されている。磁気ユニットは、筒状ケース内に収容され、板バネに取り付けられている。コイルは、磁気ユニットを電磁誘導によって振動させる。磁気ユニットは、板バネの中心に設けられた貫通孔と、板バネおよび磁気ユニットの間に介在するワッシャーと、磁気ユニットの中心に設けられた貫通孔とを貫通するハトメの端部をかしめることによって、板バネに取り付けられている。

ここで、本発明において、上記板バネの周囲は、筒状ケースと、蓋部とによって、挟持されていることが好ましい。また、上記板バネは、例えばＳ字バネの如く、所定の形状にくり抜かれていることが好ましい。

本発明において、上記磁気ユニットは、ヨークと、ヨークの内部に収容された磁石とを有していてもよい。この場合、磁気ユニットは、磁石の外周側と、ヨークの内周側との間のギャップに配置されたコイルの電磁誘導によって振動する。また、これに代えて、上記磁気ユニットは、ヨークと、第１の磁石と、第２の磁石とを有していてもよい。第１および第２の磁石は、ヨークの内部に収容され、第２の磁石は、第１の磁石の外周側に配置されている。この場合、磁気ユニットは、第１の磁石の外周側と、第２の磁石の内周側との間のギャップに配置されたコイルの電磁誘導によって振動する。

本発明によれば、皮膚の表面と面状に接触する部材として、板バネとは別に、平坦な接触面を有する蓋部を設け、板バネと接触部との間に隙間を設けることで、接触面を皮膚に押し当てる圧力の如何を問わず、板バネの振動が規制されることがなくなり、音の再現性の向上を図ることができる。

骨伝導スピーカーの外観斜視図 骨伝導スピーカーの展開斜視図 １コア構造の磁気ユニットの展開斜視図 骨伝導スピーカーの断面図 ２コア構造の磁気ユニットを用いた骨伝導スピーカーの断面図 骨伝導スピーカーの出力特性の比較図 従来技術の説明図

図１は、本実施形態に係る骨伝導スピーカーの外観斜視図である。この骨伝導スピーカー１は、例えば直径１２ｍｍ程度の円柱形状を有し、その上部には、視聴者の皮膚の表面と面状に接触する平坦な接触面２ａが設けられている。また、骨伝導スピーカー１の下部には、一対の信号線３が接続されている。信号線４に音声信号を供給すると、骨伝導スピーカー１の内部において発生した電磁力によって接触面２ａが振動し、この接触面２ａを介して視聴者の骨に振動が伝達される。

図２は、骨伝導スピーカー１の展開斜視図である。骨伝導スピーカー１は、蓋部２と、筒状ケース４と、板バネ５と、磁気ユニット６と、基板７と、コイル８とを主体に構成されている。筒状ケース４は、樹脂材で形成されており、上下が開口した円筒形状を有する。筒状ケース４の上開口部は、金属製の蓋部２によって閉塞されている。この蓋部２は、金属によって形成されており、円形の蓋形状を有する。また、蓋部２は、視聴者の皮膚の表面と接触する平坦な接触面２ａを有する。

筒状ケース４の内部には、ハトメ９によって一体化された、板バネ５および磁気ユニット６が収容されている。板バネ５は、金属製の薄板状の円形部材である。板バネ５は、その弾性力を高めるべく、一部が所定の形状にくり抜かれており、本実施形態ではステンレス製のＳ字バネを用いている。磁気ユニット６は、電磁誘導によって振動する振動源であり、その内部には磁石が設けられている。板バネ５および磁気ユニット６の双方の中心には、ハトメ９を挿通するための貫通孔が設けられている。板バネ５、ワッシャー１０および磁気ユニット６が上から順に並んだ状態で上方からハトメ８を挿入し、ハトメ８の下端をかしめることで、これらが一体化される。板バネ５の周囲は、筒状ケース４によって支持されており、磁気ユニット４は、ハトメ９を介して、板バネ５の中央に取り付けられている。

筒状ケース４の下開口部は、基板７によって閉塞されている。この基板７の下面には、上述した一対の信号線３が外部に引き出されている。また、基板７の上面には、金属細線を多重に巻回したコイル８が取り付けられている。このコイル８は、電磁誘導によって磁気ユニット６を振動させる。

図３は、１コア構造の磁気ユニット６の展開斜視図である。この磁気ユニット６は、ヨーク６ａと、磁石６ｂと、ポールピース６ｃとを有する。ヨーク６ａは、円の周囲が軸方向に突出した形状を有しており、その内部には円筒状の磁石６ｂが収容されている。この磁石６ｂは、ヨーク６ａと、ポールピース６ｃとによって挟持されており、これらはハトメ９によって一体化されている。

図４は、骨伝導スピーカー１の断面図である。コイル８は、基板７の上面から上方に向かって突出しており、磁気ユニット６内のギャップ、具体的には、磁石６ｂの外周側と、ヨーク６ａの内周側との間に形成された隙間に配置されている。板バネ５は、筒状ケース４の上開口部の近傍において、蓋部２が備える接触面２ａと対向して配置されている。板バネ５および接触面２ａは、接触面２ａを皮膚に押し当てる圧力の影響や、ハトメ９と接触面２ａとの干渉を防ぐために、所定の間隔を空けて配置されている。

また、板バネ５の周囲は、筒状ケース４と蓋部２とによって挟持されている。具体的には、筒状ケース４の上開口部には、先端側に向かって内周径がＲ１に拡径するように、段差部４ａが全周に亘って設けられている。一方、ほぼＲ１の外径を有する蓋部２には、平坦な接触面２ａから下方に屈曲した屈曲部２ｂが全周に亘って設けられている。ほぼＲ１の外径を有する板バネ５は、段差部４ａに配置された状態で、屈曲部２ｂの先端によって押さえられ、これによって、安定して支持される。

磁気ユニット６としては、上述した１コア構造に代えて、２コア構造を用いてもよい。図５は、２コア構造の磁気ユニット６を用いた骨伝導スピーカー１の断面図である。なお、図４と同一の部材については同一の符号を付して、ここでの説明を省略する。

この磁気ユニット６は、ヨーク６ｄと、内外の磁石６ｅ，６ｆと、ポールピース６ｇとを有する。外磁石６ｆは、内磁石６ｅの外周側に配置されている。ヨーク６ｄおよびポールピース６ｇは、円板形状を有し、これらによって、内外の磁石６ｅ，６ｆが挟持されている。基板７から突出したコイル８は、磁気ユニット６内のギャップ、具体的には、内磁石６ｅの外周側と、外磁石６ｆの内周側との間に形成された隙間に配置されている。

図６は、２コア構造の磁気ユニット６を用いた骨伝導スピーカー１の出力特性に関する他社製品との比較図である。他社製の骨伝導スピーカーとして、ＢｏＣｏ、ＡｆｔｅｒＳｈｏｋｚ、Ｐａｎａｓｏｎｉｃの３社の製品を用いた。この比較図から、本実施形態に係る骨伝導スピーカー１は、低音域の出力に優れ、高音域も業界最高レベルを実現していることが分かる。

このように、本実施形態によれば、皮膚の表面と面状に接触する部材として、板バネ５とは別に、平坦な接触面２ａを有する蓋部２を設け、板バネ５と接触面２ａとの間に隙間を設けることで、接触面２ａを皮膚に押し当てる圧力の如何を問わず、板バネ５の振動が規制されることがなくなり、骨伝導スピーカー１としての音の再現性の向上を図ることができる。

１ 骨伝導スピーカー
２ 蓋部
２ａ 接触面
２ｂ 屈曲部
３ 信号線
４ 筒状ケース
４ａ 段差部
５ 板バネ
６ 磁気ユニット
６ａ，６ｄ ヨーク
６ｂ，６ｅ，６ｆ 磁石
６ｃ，６ｇ ポールピース
７ 基板
８ コイル
９ ハトメ
１０ ワッシャー

Claims (5)

1. 皮膚の表面と面状に接触する骨伝導スピーカーにおいて、
   開口部を有する筒状ケースと、
   前記筒状ケースの開口部を閉塞し、皮膚の表面と接触する平坦な接触面を有する蓋部と、
   前記筒状ケースの開口部の近傍において、前記蓋部の接触面と間隔を空けて対向し、かつ、前記筒状ケースによって周囲が支持された金属製の板バネと、
   前記筒状ケース内に収容された磁気ユニットと、
   前記磁気ユニットを電磁誘導によって振動させるコイルとを有し、
   前記磁気ユニットは、前記板バネの中心に設けられた貫通孔と、前記板バネおよび前記磁気ユニットの間に介在するワッシャーと、前記磁気ユニットの中心に設けられた貫通孔とを貫通するハトメの端部をかしめることによって、前記板バネに取り付けられていることを特徴とする骨伝導スピーカー。
2. 前記板バネの周囲は、前記筒状ケースと、前記蓋部とによって、挟持されていることを特徴とする請求項１に記載された骨伝導スピーカー。
3. 前記板バネは、所定の形状にくり抜かれていることを特徴とする請求項１または２に記載された骨伝導スピーカー。
4. 前記磁気ユニットは、ヨークと、磁石とを有し、前記磁石の外周側と、前記ヨークの内周側との間のギャップに配置された前記コイルの電磁誘導によって、振動することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された骨伝導スピーカー。
5. 前記磁気ユニットは、ヨークと、第１の磁石と、前記第１の磁石の外周側に配置された第２の磁石とを有し、前記第１の磁石の外周側と、前記第２の磁石の内周側との間のギャップに配置された前記コイルの電磁誘導によって、振動することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された骨伝導スピーカー。

Images