JPH0354990A - イヤーマイクロフォンおよびその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気信号を音声に変換するとともに音声を電
気信号に変換する双方向通話可能なイヤーマイクロフォ
ンに関する。

（従来の技術） スピーカとマイクロフォンとを結合させて双方向通話を
可能とした器具が種々用いられている。

第５図はイヤーフオンとマイクロフォンとを組合せた従
来の器具の一例を表わした図である。

ブラグ１を経由してイヤーフオン２に伝えられた電気信
号は該イヤーフオン２で音声に変換され、その情報が伝
達される。また声はマイクロフォン３で検出されて電気
信号に変換され、プラグ１を介して外部に伝達される。

この器具は通常顎と頬に固定するため、イヤーフオンと
マイクロフォンはやや固めのプラスチックチューブ４等
で固定され、このため、未使用時にポケットに収納でき
る程度の小型化が非常に困難であること、着脱が面倒で
あること、周囲の騒音もマイクロフォンに入り、このた
め騒音下でのマイクロフォンの使用が困難であること等
の問題点がある。

第６図は、スピーカとマイクロフォンとを結合させた従
来例のひとつとして電話型の器具を示した図である。

人間の耳と口の近傍に対応する位置にそれぞれスピーカ
５とマイクロフォン６が備えられており、ケーブル７を
経由して外部との双方向通話が行なわれる。

この電話型の器具は、上記の例と異なり人体に固定され
ない代わりに通話の聞手で持っている必要があること、
また上記の例と同様に小型化が困難であること、騒音下
でのマイクの使用が困難であること等の問題点がある。

上記各種問題点を解決する一つとして人間が話した声の
振動が人骨を伝わることを利用し人間の声を空気を介し
て検出する従来の形のマイクロフォンに代えて骨伝導振
動を検出する、たとえばビエゾセンサ等の振動電気変換
素子を備えた器具が提案されている。

第７図は骨伝導振動を検出する振動電気変換素子を内蔵
した、従来のイヤーマイクロフォンの一例の内部構造を
示した断面図である（特開昭５８−１８８９９４号公報
参照）。

この図の左側の突出した先端部分ｌＯは外耳道に４．ｌ
１人される。外部に備えられたスピーカから発せられた
音声は、パイプ１１．音導管ｌ２を通って外耳道内に導
びかれる。この音声による音導管ｌ２の振動が骨伝導振
動検出用振動電気変換素子ｌ３に伝達しないよう、音導
管ｌ２はゴム等の弾性部材ｌ４を介してこのイヤーマイ
クロフォンの本体に支持されている。振動電気変換素子
ｌ３は、その一端１３ａが本体に固定され、片持ち梁と
なっている。このイヤーマイクロフォンを装看した人が
声を発すると外耳道内壁と接した部分１５が骨伝導振動
により振動し、この振動が振動電気変換素子１３により
検出され、検出された電気信号が音声信号としてリード
線１６を介して外部に伝達される。

このようなイヤーマイクロフォンを用いると片方の耳に
装着するだけで済むため装着の煩らわしさが少なく、ま
た周囲の騒音はほとんど検出されずに装着した人の声の
みが選択的に検出され、また非常に小型化されるという
長所を有する。

（発明が解決しようとする課題） しかながら、先端部分ｌＯが外耳道内に挿入される必要
があるためその大きさに大幅な制限を受け、このイヤー
マイクロフォン内にスピーカを直接配置することが非常
に困難であるという問題点がある。また音導管ｌ２の非
常に近傍に振動電気変換素子ｌ３を配置する必要があり
、音導管ｉ２の振動が振動電気変換素子１３に伝わらな
いよう、弾性部材ｌ４の材質や形状、本体の材質や形状
等に細心の注意を払うとともに場合によっては大きな音
声を発生しないようにする等の配慮が必要であるという
問題点もある。

本発明は、上記問題点に鑑み、装着の煩らわしさが少な
いこと、周囲の騒音の影響を受けにくいこと、非常に小
型化されること等の上記イヤーマイクロフォンの長所を
生かし、かつ内部にスビ−力を配置し、かつ、このスピ
ーカと骨伝導振動を検出する振動電気変換素子との距離
を十分に離すことができるイヤーマイクロフォンを提供
することを目的とするものである。

また、近年ステレオタイプのイヤーフォンが広く普及し
てきている実情に鑑み、このステレオタイプのイヤーフ
ォンと兼用できるイヤーマイクロフォンを提供すること
も目的のひとつとするものである。

さらに、第７図に示すように従来のイヤーマイクロフォ
ンは、小さいスペースに多くの部品を配置する必要があ
り、部品点数及び組立上コスト高であるという問題点も
あった。

本発明はこのコスト高という問題点を解決することも目
的のひとつとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の第一のイヤーマイクロフォンは、耳介の形状も
しくは外耳道入口付近の耳の形状を利用して装着され、
該外耳道内に向けて音声を出力するスピーカを有する装
着部と、 該装着部から延び、該装着部が耳に装着されたとき外耳
道から外れた該外耳道近傍の顔面もしくは頭部表面に接
触する、骨伝導振動を検出して電気信号に変換する振動
電気変換素子を有する接触部とを備えたことを特徴とす
るものである。

また、本発明の第二のイヤーマイクロフォンは、前記ス
ピーカが、該スピーカの振動を吸収する弾性部材を介し
て、前記接触部につながる前記装着部本体に支持されて
いることを特徴とするものである。

さらに、本発明の第三のイヤーマイクロフォンは、ステ
レオ音声再生機能付イヤーマイクロフォンであって、一
方の耳に装着される上記第一のイヤーマイクロフォンと
、 他方の耳に装着される、上記第一のイヤーマイクロフォ
ン、もしくは、耳介の形状もしくは外耳道入口付近の耳
の形状を利用して装着され、該外耳道内に向けて音声を
出力するスピーカを有するイヤーフォンとを備えたこと
を特徴とするものである。

また、本発明のイヤーマイクロフォンの使用方法は、上
記第三のイヤーマイクロフォンノ使用方法であって、 前記振動電気変換素子を使用して骨伝導振動を検出する
とともに前記スピーカを使用して音声を出力する双方向
通話を行なう際、 骨伝導振動検出用として、一方の耳に装着される前記第
一のイヤーマイクロフォンに備えられた前記振動電気変
換素子のみを用いるとともに、音声出力用として、他方
の耳に装着される前記第一のイヤーマイクロフォンもし
くは前記イヤーフォンに備えられた前記スピーカのみを
用いることを特徴とするものである。

尚、上記「耳介の形状もしくは外耳道入口付近の耳の形
状を利用」には、耳介の形状と外耳道入口付近の耳の形
状の双方を利用することも含まれる。

（作　　用） これまでのイヤーマイクロフォンは、骨伝導振動を検出
するために外耳道内にそのセンサ（振動電気変換素子）
を配置することに固執していたため、形状や寸法の制限
を大きく受けていた。しかしながら、従来の研究結果や
本発明者の実験結果によると、外耳道から外れた、該外
耳道近傍の顔面や頭部表面からも十分な感度をもって骨
伝導振動を検出することができるものであり、骨伝導振
動を検出するにあたって外耳道内にそのセンサを配置す
る必要はかならずしもないものである。

本発明の前記第一のイヤーマイクロフォンはこの点に着
目してなされたものであり、外耳道入口付近にはスピー
カを有する装着部を装着し、その装着部から延び外耳道
から外れた外耳道近傍の顔面もしくは頭部表面に接触す
る接触部を備えてその接触部に振動電気変換素子を備え
るように構威したため、形状や部品の配置の自由度が大
幅に広がり、従来のイヤーフォンと同様に内部にスピー
カを備えることができ、音質，音量の改善を図ることが
できる。また、そのスピーカから離れた位置に振動電気
変換素子を備えることができ、その分スピーカの振動が
該振動電気変換素子に伝わりにくくなるとともに、スピ
ーカの振動を吸収する弾性部材を備える場合であっても
その配置位置や形状の自由度が大幅に向上する。

また、本発明の前記第二のイヤーマイクロフォンは、前
記第一のイヤーマイクロフォンを片耳にのみ装着される
タイプのイヤーマイクロフォンとして実施する場合に特
に好適な、前記第一のイヤーマイクロフォンの一実施態
様であって、弾性部材を備えてスピーカの振動が振動電
気変換素子に伝達されるのを積極的に防止するようにし
たことにより、スピーカの音量をさらにあげてもそれが
ノイズとなって振動電気変換素子に伝達されることが一
層防止される。尚、この第二のイヤーマイクロフォンを
両耳装着タイプである前記第三のイヤーマイクロフォン
に用いることが禁止されるものではないこともちろんで
あるが、上記本発明のイヤーマイクロフォンの使用方法
を採用した場合は、上記弾性部材によりスピーカの振動
を積極的に防止する必要はない。

本発明の第三のイヤーマイクロフォンは、一方の耳には
前記第一のイヤーマイクロフォン（その一実施態様であ
る前記第二のイヤーマイクロフォンであってもよいこと
はもちろんである。）を装着し、他方の耳には、やはり
前記第一のイヤーマイクロフォンを装着するかまたはこ
の第一のイヤーマイクロフォンから振動電気変換素子を
取り除いた構戊、即ち従来から用いられている音声再生
専用のイヤーフォンを装着するように構成したため、従
来のステレオ音声再生用のイヤーフォンとしても用いる
ことができるとともに、双方向通話も可能となる。

さらに、本発明の前記第三のイヤーマイクロフォンの使
用方法は、双方向通話を行なう際は一方の耳に装着され
るイヤーマイクロフォンのスピーカは使用せずに振動電
気変換素子のみを使用し、他方の耳に装着されるイヤー
マイクロフォンまたはイヤーフォンは、もし振動電気変
換素子が装備されていたとしてもそれは使用せずにスピ
ーカのみを使用するようにしたため、スピーカと振動電
気変換素子との干渉が生じない。したがってこの干渉の
防止を考慮する必要がなく、たとえば前記第二のイヤー
マイクロフォンのような弾性部材も不要となり、部品点
数，組立工数を大幅に削減することができ、大幅なコス
トダウンを図ることができる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第ＩＡ図は、本発明のイヤーマイクロフォンの外観の一
例を表わした図である。

このイヤーマイクロフォンは外耳道入口付近に装着され
る装着部２０と、装着部２０から延び外耳道から外れた
該外耳道近傍の顔面に接触する接触部２ｌを有している
。装着部２０の内部にはスピーカ２２が備えられ、外耳
道内へ音声を出力する。またこの装着部２０には耳への
装着をソフトにするためにスポンジの覆い２３が被せら
れている。また、接触部２１の内部には振動電気変換素
子の一例であるビエゾセンサ２４が備えられており、接
触部２ｌが接触する顔面から伝わる骨伝導振動が検出さ
れる。スピーカ２２を振動させる音声信号およびビエゾ
センサ２４で検出された音声信号はブラグ２５を介して
外部と接続される。

第ＩＢ図は、第ＩＡ図に示したイヤーマイクロフォンを
耳に装着した状態を示す図である。

スピーカ２２を内蔵した装着部２０が、外耳道入口付近
の耳の形状を利用して該外耳道を塞ぐように装着される
。この装着により接触部２１は外耳道から外れた、外耳
道近傍の顔面に接触する。

第２図は、第ＩＡ図に示したイヤーマイクロフォンの拡
大断面図である。

装着部２０の内部に備えられたスピーカ２２は、弾性ゴ
ム２９を介してこの装着部２０の本体２２ａに支持され
ている。このスピーカ２２は外部からリード線２８ａを
伝達してきた電気音声信号を音声として外耳道内に出力
する。

接触部２ｌはその内部に空洞２７を有し、この空洞２７
内には、ピエゾセンサ２４が、その一端２４ａが固定部
材２８により接触部２ｌの本体２１ａに固定され他端２
４ｂが自由に振動するように設けられている。

このイヤーマイクロフォンを装着した者が声を発すると
その声の振動により骨が振動し接触部２１と接触した顔
面が振動し、この振動が接触部２１を振動させる。この
接触部２ｌの振動によりビエゾセンサ２４の固定部材２
８により固定された側の一端２４ａも共に振動するが他
端２４ｂはその慣性により振動が抑止されこのためビエ
ゾセンサ２４が変形し、この変形が電気信号としてリー
ド線２６ｂを経由して外部に伝達される。

第３図は、本発明のイヤーマイクロフォンの外観の他の
例を表わした図である。

スピーカ２２′を備えた装着部２１’の形状は第ＩＡ図
に示したイヤーマイクロフォンの装着部２ｌの形状と近
似しているが、この装着部２１’から延びる接触部２１
′　は耳介の後ろ側で頭部表面と接触するようにその形
状が定められている。これによりこのイヤーマイクロフ
ォンは耳介の形状および外耳道入口の形状の双方が利用
されて耳にしっかりと固定され、かつ振動電気変換素子
２４′　により頭部の固い部分から骨伝導振動を検出す
るために感度の良い検出が可能となる。尚、イヤーマイ
クロフォンの固定方法として耳介の形状のみを利用し、
この場合装着部は外耳道入口に押しあてるように構成し
てもよい。

第４Ａ図〜第４Ｄ図は、本発明のステレオ音声再生機能
付イヤーマイクロフォンの各種実施例を表わした図であ
る。

第４Ａ図に示したステレオ音声再生機能付イヤーマイク
ロフォンは、スピーカ３ｌとピエゾセンサ等の振動電気
変換素子３２とを有するイヤーマイクロフォン３０とス
ピーカ３４を備え振動電気変換素子のないイヤーフォ．
ン３５とが組となり、リード線３６，３７を介してプラ
グ３８に接続されている。これらのイヤーマイクロフォ
ン３０とイヤーフオン３５がそれぞれ一方、他方の耳に
装着される。イヤーフオン３５はイヤーマイクロフォン
３０と異なり振動電気変換素子を備える必要はないため
イヤーマイクロフォン３０とその外形を変えてもよいが
、デザイン上同一の外形とすることが好ましい。イヤー
マイクロフォン３０にはリード線３８の接続をスピーカ
３１と振動電気変換素子３２とのいずれかに切り換える
ための切り換えスイッチ３３が備えられており、スピー
カ３１を使用するときはスピーカ３４とともにステレオ
音声再生が行なわれ、振動電気変換素子３２を使用する
ときは、スピーカ３４との組合せにより双方向通話がが
可能となる。スピーカ３１と振動電気変換素子３２とは
同時に使用されることはないため、スピーカ３ｌの振動
を振動電気変換素子３２に伝わることを抑えることを考
慮する必要は全くなく、したがってこのイヤーマイクロ
フォン３０には、第３図に示した弾性ゴム２９等の弾性
部材を備える必要がなく、これによりイヤーマイクロフ
ォン３０の部品点数，組立工数が削減され、コストを下
げることができる。このステレオ音声再生機能付イヤー
マイクロフォンのプラグ３８は従来広く市販されている
ステレオ再生用イヤーフオンのプラグと同型とすること
ができ、したがってこのステレオ音声再生機能付イヤー
マイクロフォンは従来広く市販されているステレオ再生
用イヤーフオンの役割もそのまま担うことができる。ま
た、カセットテ−プレコーダ再生機能付無線電話等にも
その適用範囲を広げることができ、このステレオ音声再
生機能付イヤーマイクロフォンのみで音楽のステレオ再
生と電話による通話との双方を行なうことができる。

第４Ｂ図に示したステレオ音声再生機能付イヤーマイク
ロフォンは、スピーカ４ｌと振動電気変換素子４２とを
備えたイヤーマイクロフォン４０とスピーカ４４を備え
振動電気変換素子が装備されていないイヤーフォン４５
との組合せである点は第４Ａ図に示したステレオ音声再
生機能付イヤーマイクロフォンと同様であるが、イヤー
マイクロフォン４０には切換ストッチはなく、スピーカ
４Ｌに接続されるリード線４８ａと振動電気変換素子４
２に接続されるリード線４８ｂはそれぞれ別々にプラグ
４Ｂまで延び、プラグ４８にスピーカ４ｌと振動電気変
換素子４２との接続を切換える切換スイッチ４９が備え
られている。このステレオ音声再生機能付イヤーマイク
ロフォンも、第４Ａ図に示したステレオ音声再生機能付
イヤーマイクロフォンと同様に従来広く市販されている
ステレオ再生用イヤーフォンに代えて使用することもで
きる。

第４Ｃ図に示したステレオ音声再生機能付イヤーマイク
ロフォンは、２つのイヤーマイクロフォン５０．　５５
を一組としたものであって、各スピーカ５１．　５４と
各振動電気変換素子５２．　５９は、それぞれリード線
５６ａ　，　５７ａ　，　５６ｂ　，　５７ｂによって
互いに独立にプラグ５Ｂに接続され、さらに互いに独立
にこのプラグ５８が挿入される機器に接続され、この機
器内において切換スイッチ、または自動的にたとえば以
下のような切換えが行なわれる。即ち、ステレオ音声再
生用として用いるときは２つのスピーカ５１．　５４が
使用されるとともに２つの振動電気変換素子５４．　５
９の使用は禁止され、双方向通話用として用いるときは
スピーカ５ｌと振動電気変換素子５９との組合せ、また
はスピーカ５４と振動電気変換素子５２との組合せが用
いられる。双方向通話では自動的には先ずスピーカ５１
と振動電気変換素子５９との組合せが選択され、イヤー
マイクロフォン５０の装着された側の耳のそばで人の話
し声等の雑音があってその音声が聞き取りにくい場合等
に手動でスピーカ５４と振動電気変換素子５２の組合せ
を用いるように切換えるように構成してもよい。

第４Ｄ図に示したステレオ音声再生機能付イヤーマイク
ロフォンは、プラグ５８′の形状を除き、第４Ｃ図に示
したステレオ音声再生機能付イヤーマイクロフォンと同
一である。左右のイヤーマイクロフォン５０．　５５の
信号の電磁的な結合を避けて分離度を向上させること等
の目的で図に示すようなプラグ５８′を用いてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明第一のイヤーマイク
ロフォンは、外耳道入口付近に装着されるスピーカを内
蔵した装着部と、その装着部から延び外耳道から外れた
外耳道近傍の顔面もしくは頭部表面に接触する、振動電
気変換素子を有する接触部とを備えているため、従来の
イヤーフオンと同様に内部にスピーカが備えられて音質
，音量が改善されるとともに、そのスピーカから離れた
位置に振動電気変換素子が備えられ、その分スビ一力の
振動が伝わりにくくなる。またスピーカの振動を吸収す
る弾性部材を備える場合であってもその配置位置やその
形状の自由度が大幅に向上する。

また本発明の第二のイヤーマイクロフォンは、スピーカ
が弾性部材を介して質量大なる装着部本体に支持される
ことにより、スピーカの振動が振動電気変換素子に伝達
されるのを積極的に防止するように構成したため、スピ
ーカと振動電気変換素子との距離が離れたことと相俟っ
てスピーカの音量をさらにあげてもそれがノイズとなっ
て振動電気変換素子に伝達されることが一層防止され、
特に片耳装着用として最適となる。

さらに、本発明の第三のイヤーマイクロフォンは、両耳
に装着されてステレオ音声再生を行なうことができると
とに、少なくとも一方に振動電気変換素子を備えたこと
により、双方向通話も行なうことができる。

また、本発明の第三のイヤーマイクロフォンの使用方法
は、双方向通話を行なう際には一方の耳に装着されるイ
ヤーマイクロフォンのスピーカは使用せずにその振動電
気変換素子のみを使用し他方の耳に装着されたスピーカ
とペアで用いるようにしたため、スピーカと振動電気変
換素子との干渉は生じない。このためこの干渉の防止を
考慮する必要がなく、上記第三のイヤーマイクロフォン
の部品点数の削減，組立工数の削減を行なうことができ
、大幅なコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第ＩＡ図は、本発明のイヤーマイクロフォンの外観の一
例を表わした図、 第１Ｂ図は、第１図に示すイヤーマイクロフォンを耳に
装着した状態を表わした図、 第２図は、第１図に示したイヤーマイクロフォンの拡大
断面図、 第３図は、本発明のイヤーマイクロフォンの外観の他の
例を表わした図、 第４Ａ図〜第４Ｄ図は、本発明のステレオ音声再生機能
付イヤーマイクロフォンの各種実施例を表わした図、 第５図は、イヤーフォンとマイクロフォンとを組合せた
従来の器具の一例を表わした図、第６図は、スピーカと
マイクロフォンとを組合させた従来例のひとつとして電
話型の器具を示した図、 第７図は、骨伝導振動を検出する振動電気変換素子を内
蔵した、従来のイヤーマイクロフォンの一例の内部構成
を示した断面図である。 ２０・・・装着部　　　　　　２０ａ・・・装着部の本
体２１・・・接触部　　　　　　２２・・・スピーカ２
４・・・ピエゾセンサ　　　２５・・・プラグ２８・・
・固定部材　　　　　２９・・・弾性ゴム３０．４０．
５０・・・イヤーマイクロフォン３１．３４，４１，４
４．５１．５４・・・スピーカ３２，４２．５２．５９
・・・振動電気変換素子３３．４９・・・切換スイッチ ３８．４８．５８，５１１　’・・・プラグ区 ト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）耳介の形状もしくは外耳道入口付近の耳の形状を
   利用して装着され、該外耳道内に向けて音声を出力する
   スピーカを有する装着部と、 該装着部から延び、該装着部が耳に装着されたとき外耳
   道から外れた該外耳道近傍の顔面もしくは頭部表面に接
   触する、骨伝導振動を検出して電気信号に変換する振動
   電気変換素子を有する接触部とを備えたことを特徴とす
   るイヤーマイクロフォン。
2. （２）前記スピーカが、弾性部材を介して、質量大なる
   前記装着部本体に支持されていることを特徴とする請求
   項１記載のイヤーマイクロフォン。
3. （３）一方の耳に装着される請求項１記載のイヤーマイ
   クロフォンと、 他方の耳に装着される、請求項１記載のイヤーマイクロ
   フォン、もしくは、耳介の形状もしくは外耳道入口付近
   の耳の形状を利用して装着され、該外耳道内に向けて音
   声を出力するスピーカを有するイヤーフォンとを備えた
   ことを特徴とするステレオ音声再生機能付イヤーマイク
   ロフォン。
4. （４）請求項３記載のステレオ音声再生機能付イヤーマ
   イクロフォンの使用方法であって、 前記振動電気変換素子を使用して骨伝導振動を検出する
   とともに前記スピーカを使用して音声を出力する双方向
   通話を行なう際、 骨伝導振動検出用として、一方の耳に装着される請求項
   １記載のイヤーマイクロフォンに備えられた前記振動電
   気変換素子のみを用いるとともに、音声出力用として、
   他方の耳に装着される請求項１記載のイヤーマイクロフ
   ォンもしくは前記イヤーフォンに備えられた前記スピー
   カのみを用いることを特徴とする請求項３記載のステレ
   オ音声再生機能付イヤーマイクロフォンの使用方法。