JPS6345104Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、外耳道あるいは頭部から骨伝導音を
ピツクアツプするようにした外音およびハウリン
グに強い直接ピツクアツプ型骨導マイクロホンに
関する。

従来、高騒音下でも騒音の影響を受けず効率良
く音声通信を行うことができるようにした振動ピ
ツクアツプ通話装置として、加速度ピツクアツプ
がある。この加速度ピツクアツプは、一般に頭部
等の骨出部に圧接して使用されている。

しかしながら、この加速度ピツクアツプ装置
は、片持梁状に支持台に固定されたバイモルフの
遊端におもりを付けた加速度振動子によつて骨伝
導音をピツクアツプする方式であるため、運動性
雑音を拾い易く、かつハウリングに弱いという欠
点があつた。また、骨伝導音を直接ピツクアツプ
する方式でないため、骨伝導音をピツクアツプす
る効率が悪いという欠点もあつた。

また、従来、外耳道にイヤピース内に装着され
た振動ピツクアツプを設け、外耳道壁から骨伝導
音声信号音をピツクアツプするようにした通話装
置が公開されている。この装置は、振動ピツクア
ツプとして、上記した加速度型振動ピツクアツプ
を用いる方式、あるいは振動伝達部材を介して外
耳道壁から得た骨伝導音を圧電素子に伝達する方
式をとつている。

このため、前者の方式は、運動性雑音に弱く、
ハウリングに弱いという欠点、およびピツクアツ
プ効率が悪いという欠点等があつた。また、後者
の方式は振動伝達部材を介して骨伝導音をピツク
アツプしているため、振動伝達部材によつて骨伝
導音が減衰したり、振動伝達部材の周波数特性に
よつて骨伝導音がいわゆるフイルタ効果を受け音
質が悪くなるという欠点があつた。また、ハウリ
ングに弱いという欠点もあつた。

さらに、従来装置として、骨伝導音を直接電気
音響素子に伝達し、ピツクアツプする直接型振動
ピツクアツプのアイデアもあつたが、圧電素子を
用いた場合、機械的強度が弱く実用にならないと
いう欠点があつた。また、ハウリング防止に関す
る手当については、着想さえなされていなかつ
た。

この考案の目的は、上記した従来技術の欠点を
除去し、機械的強度および外部騒音に強く、また
ハウリングを起こしずらく、かつ、音質の良い骨
導マイクロホンを提供するにある。

以下に、本考案を実施例によつて説明する。第
１図は本考案の第１実施例の主要部の一構成要素
の斜視図、第２図は本考案の第１実施例の斜視図
を示す。

第１図において、１は例えば、エポキシ樹脂、
ポリカーボネートあるいはベーク材等の固い材料
からなる支持部材である。２は電気音響変換素子
であり、チタン酸バリウム磁器のような圧電部材
からなるバイモルフ等が用いられている（以下、
符号２はバイモルフと呼ぶ）。このバイモルフ２
は、例えば短冊状の形状に作られている。３はバ
イモルフ２の遊端に常温硬化性の固い樹脂、例え
ばエポキシ樹脂を滴下するか、エポキシ樹脂に浸
漬することにより作られたコンタクト部である。
又ベーク材等の固い樹脂を接着して形成してもよ
い。４はバイモルフ２に接続されたコードであ
る。製造にあたつては、支持部材１をエポキシ樹
脂でモールドして作るのがよい。

上記のようにして支持部材１に所定の角度で一
端が固着されたバイモルフ２は、第２図に示され
ているようにコンタクト部３を含んでダンパー部
材５でモールドされる。ダンパー部材５として
は、シリコンラバー等の常温硬化性且つ柔軟性を
もつた樹脂を用いるのが好適である。ダンパー部
材５の形状は、外耳道に装着した時、コンタクト
部３が外耳壁に圧接されるような、また不快感を
与えないような形状、例えば円柱状、円錐状又は
断面が円に近い多角形の角柱状に形成されてい
る。バイモルフ２は上記形状のダンパー部材５の
軸方向に所定の角度で延びている。

第３図は、本考案の第２実施例を示す。この実
施例が上記第１実施例と異る点はバイモルフ２が
円柱状、円錐状又は断面が円に近い多角形の角柱
状のダンパー部材５の軸に平行に延びている点で
ある。なお、第３図における符号は第２図のもの
と同じ物又は同等物を示す。

上記した各実施例において、コンタクト部３は
ダンパー部材５に埋設されている形状で説明した
が、これに限定されず、コンタクト部３の一部又
は全部がダンパー部材５から頭を出している形状
にしてもよい。また、コンタクト部３を設ける位
置はバイモルフ２の遊端に限定されず、バイモル
フ２上のどの位置に設けてもよい。

上記の各実施例のマイクロホンは、耳孔に挿入
して使用することができる。また、頭部等の骨出
部に圧接して使用することもできる。

耳孔に挿入して使用した場合には、バイモルフ
２に固着されたコンタクト部３が外耳道壁部分に
圧接される。骨伝導音による外耳道壁部分の振動
は、外耳道壁部分に対してほゞ直角方向であるの
で、骨伝導音はコンタクト部３を介してバイモル
フ２に直接伝達される。これによつて、バイモル
フ２は振動し、骨伝導音を電気信号に変換する。
電気信号はコード４によつて、外部に取り出され
る。

このように、本実施例の各マイクロホンは、電
気音響変換素子がヒステリシスの大きな樹脂でモ
ールドされているため、外音には不感になつてい
る。しかしながら骨伝導音を外耳道壁から直接ピ
ツクアツプすることができるので、強度（インテ
ンシテイ）が大きく音質の良い音を拾うことがで
きる。

また、上記した各実施例に用いられているダン
パー部材５は、加工圧に対する変位量のヒステリ
シスが大きく、かつ柔軟でその音響インピーダン
スは生体の音響インピーダンスにほゞ等しい。

したがつて、バイモルフ２には骨伝導音が効率
良く伝達される。また、バイモルフ２の振動系の
もつ固有共振のＱはヒステリシスの大きなダンパ
ー部材５によつて低下し、該振動系の自由振動が
非線形になる。このため、バイモルフ２は特定の
共振点をもたなくなり、ハウリングが起りずら
い。

本実施例の直接ピツクアツプ型骨導マイクロホ
ンを、頭部の骨出部に圧接して使用する場合には
ヘアセツト等に該マイクロホンを支持して頭部の
骨出部に圧接する。この場合にも、上記と同じ理
由で音質の良い骨伝導音を効率良くピツクアツプ
できる。また、ハウリングも起りずらい。

さて、上記の各実施例は、音質の良い音声信号
が効率良くピツクアツプできる点およびハウリン
グの起りにくさでは非常に良い効果を期待できる
が、ダンパー部材５は生体の音響インピーダンス
と同程度であるので、バイモルフ２に対する補強
材としては使用用途によつてはより強度を増す必
要が出てくる。例えば、作業現場等で不特定の人
が乱暴に使用する場合である。

上記した各実施例のこのような弱点に対処した
のが、本考案の第３実施例であり、その斜視図を
第４，５図に示す。以下に示す各実施例は、第１
実施例を例にして説明するが、同様の対処が前記
第２実施例にも適用できることは明らかであろ
う。

第４図は第３実施例の主要部の一構成要素を示
し、第１図と異なる点は支持部材１に直径1.5mm
程度の鉄線６を植立した点である。第５図は第４
図のものを第１実施例と同様に、ダンパー部材５
で円柱状にモールドしたものである。このダンパ
ー部材５としては、第１実施例と同様に、シリコ
ンラバー等が好適である。

この実施例では、バイモルフ２は鉄線６によつ
て機械的強度を補強されるので、破損することが
なくなる。なお、鉄線６の長さは、バイモルフ２
と同じ長さでもよく、それより短くてもよい。

第６図および第７図は、本考案の第４実施例を
示す。この実施例が第３実施例と異なる点は、第
３実施例の鉄線６に代えてＬ字形に折り曲げたリ
ン青銅板７を用いた点である。本実施例も、第３
実施例と同等の効果がある。

第８図は本考案の第５実施例を示す。本実施例
が前記した第１実施例と異なる点は、コンタクト
部３周辺を除く円板状のダンパー部材５の周囲に
金属性のイヤーチツプ８を装着した点である。本
実施例では、イヤーチツプ８の内周全体にシリコ
ンラバー等からなるダンパー部材５が埋設される
ため、バイモルフ２の振動が抑制され、音声信号
のピツクアツプ感度が若干落ちる。しかし、機械
的強度は大となり、バイモルフ２が破損する恐れ
はない。

上記した各実施例における支持部材１およびダ
ンパー部材５の形状は種々の変更が可能である。
支持部材１については、第９図に示されているよ
うに突起部９を一体に形成してもよい。このよう
にすると、該突起部９によつてダンパー部材５が
支持部材１に、より強固に固着されることにな
る。また、マイクロホンを耳に装着した時、不快
感を与えずかつ耳からの脱落が起らないような形
状、例えば耳介に近似の形状又は周知のイヤホー
ンに使われている形状にしてもよい。

ダンパー部材５の形状については、外耳道に装
着した時、抜けにくい形状にするのがよい。例え
ば、第１０図に示されているように、ダンパー部
材５の先端部、つまり支持部材１に支持されてい
ない側の端部の円周上に、マイクを外耳道に装着
するときはすぼみ、マイクを抜こうとすると開
く、笠型形状部１０を一体に設けるようにしても
よい。また、該先端部に緩いテーパを付けてもよ
い。

第１１図は従来の片持梁方式の加速度振動型骨
導イヤーマイクと第２図に示した本考案による直
接ピツクアツプ型骨導マイクロホンを同じ高騒音
下において使用した時の一測定例を示す。同図ａ
は従来の片持梁方式の加速度振動型骨導イヤーマ
イクで「イ」という音をピツクアツプした時の出
力波形図であり、同図ｂは本考案による第２図に
示した第１実施例の骨導マイクロホンで、同じ
「イ」という音をピツクアツプした時の出力波形
図を示す。

増幅度50dBでは、従来および本考案のマイク
ロホンは共に騒音を拾わず、「イ」という音を明
瞭にピツクアツプできることがわかる。しかし、
従来のものでは、75dBあたりから騒音を拾い始
め、増幅度が上がるにつれて、騒音の出力が大き
くなる。そして110dBの所で、再び「イ」という
音を入力しても、騒音にかき消されて出力されな
い。一方、本考案のマイクロホンにおいては、
110dBにおいても騒音を拾わず、「イ」という音
が明瞭に出力される。これは、バイモルフ２がシ
リコン樹脂でモールドされているため、外音に不
感であることの証左となつている。

第１２図は第１１図の場合と同じ高騒音下で、
従来の高圧型耳孔マイクと本考案による第１実施
例の直接ピツクアツプ型骨導マイクロホンを使用
した時の一測定例を示す。同図ａは従来の音圧型
耳孔マイクで「エ」という音をピツクアツプした
時の出力波形図であり、同図ｂは本考案による第
１実施例の骨導マイクロホンで、同じ「エ」とい
う音をピツクアツプした時の出力波形図を示す。

従来の音圧型耳孔マイクでは、増幅度40dBに
おいては「エ」という音を明瞭にピツクアツプす
るが、この増幅度以上では騒音が大きくなること
がわかる。60dBでは、騒音に混つて「エ」とい
う音声の信号出力が認められるが、それ以上の増
幅度では、音声信号の識別は全くできない。これ
に対して、本考案の第１実施例の骨導マイクロホ
ンは、60dB以上でも明瞭に「エ」という音声を
ピツクアツプでき、騒音は殆んど拾わない。

第１３図および第１４図はハウリングテストの
波形図を示す。テストにあたつては、スピーカか
ら１ｍ離れた所でマイクロホンを耳孔に入れて行
なつた。第１３図は、第１１図ａの波形を発生し
たマイクと同じ片持梁方式の加速度型骨導イヤー
マイクを使つた時の波形図を示し、同図ａは入力
信号波形、同図ｂは出力信号波形を示す。第１３
図ａ，ｂから明らかなように、増幅度を示すボリ
ウム位置を−9dB以上にすると、ハウリングが発
生した。

第１４図は第１１図ｂおよび第１２図ｃの波形
を得た本考案による第１実施例のマイクロホンを
使つてハウリングテストをした時の波形図を示
し、同図ａは入力信号波形、同図ｂは出力信号波
形を示す。第１４図から明らかなように、本考案
による骨導マイクロホンにおいては、増幅度を示
すボリウム位置を0dBにすると、ハウリングが発
生した。

以上のことから、本考案による骨導マイクロホ
ンは、従来のものに比べてハウリングが起きずら
いということができる。

以上のように、本考案によれば、次のような種
種の効果がある。

(1) 骨導音を直接ピツクアツプできるので、効率
および音質が良く、かつ明瞭である。

(2) 空気中を伝搬してくる外来雑音を殆んど拾わ
ない。したがつて、建築現場、空港、採石現場
等の高騒音下で使用しても、ノイズのない音声
信号で通信することができる。

(3) ハウリングを起しずらいので、スピーカの近
傍においても使用できる。

(4) バイモルフを円柱状又は角柱状のダンパー部
材の中に取り付けているので、バイモルフの補
強効果が大きい。

(5) 小形軽量である。

(6) 製造に際して、支持部材１およびダンパー部
材５は型を作つてその中に樹脂を流し込み、こ
れを固めることによつて行なえる。すなわちモ
ールドにより行なえるので、製造が簡単であり
コストが安価である。

【図面の簡単な説明】

第１，４，６図はそれぞれ本考案の第１、３、
４実施例の主要構成要素の斜視図、第２，３，
５，７，８図はそれぞれ本考案の第１、２、３、
４、５実施例の斜視図、第９図は支持部材の形状
の一変形例を示すマイクロホンの斜視図、第１０
図はダンパー部材の形状の一変形例を示すマイク
ロホンの斜視図、第１１図ａ，ｂはそれぞれ従来
の骨導イヤーマイクと本考案によるマイクロホン
とを、同じ高騒音下で使用した時の出力信号波形
図、第１２図ａ，ｂはそれぞれ従来の音圧型耳孔
マイクと本考案によるマイクとを、同じ高騒音下
で使用した時の出力信号波形図、第１３図は前記
した従来の骨導イヤーマイクでハウリングテスト
をした時の入出力信号波形図、第１４図は本考案
のマイクロホンでハウリングテストをした時の入
出力信号波形図である。 １……支持部材、２……バイモルフ、３……コ
ンタクト部、５……ダンパー部材、６……鉄線、
７……リン青銅板、８……イヤーチツプ、１０…
…笠型形状部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 支持部材、該支持部材に一端を支持された電
   気音響変換素子、該電気音響変換素子に固着さ
   れたコンタクト部、ならびに、少くとも前記支
   持部材の電気音響変換素子支持部および電気音
   響変換素子を覆うようにモールドした円柱状；
   円錐状又は断面が円に近い多角形を有する角柱
   状のヒステリシスの大きなダンパー部材を具備
   し、前記電気音響変換素子が前記ダンパー部材
   の軸方向に延び、前記コンタクト部が前記ダン
   パー部材の表面近傍に埋設又はその表面に突出
   しているようにしたことを特徴とする直接ピツ
   クアツプ型骨導マイクロホン。 (2) 前記電気音響変換素子が前記ダンパー部材の
   軸方向に所定の角度をもつて延び、該電気音響
   変換素子の遊端にコンタクト部が設けられてい
   ることを特徴とする前記実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の直接ピツクアツプ型骨導マイク
   ロホン。