JPWO2018079575A1 - 骨伝導マイク、骨伝導ヘッドセットおよび通話装置 - Google Patents

骨伝導マイク、骨伝導ヘッドセットおよび通話装置 Download PDF

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Abstract

骨伝導マイクは、声帯振動を音声信号に変換する骨伝導マイクであって、人体に接触して、声帯振動に含まれる所定方向の振動を取得する振動取得部と、所定方向の振動の取得可否を切り替えるスイッチとを備える。スイッチは、取得可否を切り替える操作の方向が所定方向と平行となるように、前記振動取得部の前記人体に接触する側とは反対側に配置されている。

Description

本開示は、人体に接触して声帯振動を取得する骨伝導マイク、この骨伝導マイクを含む骨伝導ヘッドセットおよび通話装置に関する。
特許文献1は、ヘルメット等に取り付けて使用する骨伝導マイクを開示する。特許文献1の骨伝導マイクは、骨伝導マイクの筐体の外壁面に設けられた受音板と、受音板が設けられた外壁面と異なる外壁面に設けられたスイッチとを備えている。この骨伝導マイクを用いて声帯振動を取得する場合は、使用者は受音板を顎または喉に押し当てるとともに、別途、スイッチを押す必要がある。
特開平6−54387号公報
本開示は、声帯振動を取得するのに有効な骨伝導マイク等を提供する。
本開示における骨伝導マイクは、声帯振動を音声信号に変換する骨伝導マイクであって、人体に接触して、声帯振動に含まれる所定方向の振動を取得する振動取得部と、所定方向の振動の取得可否を切り替えるスイッチとを備え、スイッチは、取得可否を切り替える操作の方向が所定方向と平行となるように、振動取得部の人体に接触する側とは反対側に配置されている。
本開示の骨伝導マイクは、使用者の簡易な操作で声帯振動を取得することができ、声帯振動を取得するのに有効である。
図1は、実施の形態1における骨伝導ヘッドセットを含む通話装置を示す斜視図である。 図2は、実施の形態1における骨伝導マイクを含む骨伝導ヘッドセットの使用態様を示す斜視図である。 図3は、実施の形態1における骨伝導マイクの断面斜視図である。 図4は、実施の形態1における骨伝導マイクの断面図であり、スイッチオフ状態を示す図、および、スイッチオン状態を示す図である。 図5は、実施の形態1における通話装置の制御構成を示すブロック図である。 図6は、実施の形態2における骨伝導ヘッドセットを含む通話装置を示す斜視図である。 図7は、図6の骨伝導ヘッドセットを、図6とは異なる角度から見た場合の斜視図である。 図8は、実施の形態2における骨伝導ヘッドセットの使用態様を示す斜視図である。 図9は、実施の形態2の骨伝導ヘッドセットのスピーカ回路を示す図である。 図10は、実施の形態2における通話装置の制御構成を示すブロック図である。 図11は、実施の形態2の変形例1に関する回路図であって、ヘッドセット本体の回路図、骨伝導マイクの回路図、および、音声マイクの回路図である。 図12は、実施の形態2の変形例2に関する回路図であって、ヘッドセット本体の回路図、骨伝導マイクの回路図、および、音声マイクの回路図である。 図13は、実施の形態2の変形例3に関する回路図であって、ヘッドセット本体の回路図、骨伝導マイクの回路図、および、音声マイクの回路図である。 図14は、実施の形態2の変形例4に関する回路図であって、ヘッドセット本体の回路図、骨伝導マイクの回路図、および、音声マイクの回路図である。 図15Aは、実施の形態2の変形例4に関し、ヘッドセット本体に音声マイクとAタイプのトランシーバとを接続した場合の動作を説明するための図である。 図15Bは、実施の形態2の変形例4に関し、ヘッドセット本体に骨伝導マイクとAタイプのトランシーバとを接続した場合の動作を説明するための図である。 図15Cは、実施の形態2の変形例4に関し、ヘッドセット本体に音声マイクとBタイプのトランシーバとを接続した場合の動作を説明するための図である。 図15Dは、実施の形態2の変形例4に関し、ヘッドセット本体に骨伝導マイクとBタイプのトランシーバとを接続した場合の動作を説明するための図である。 図15Eは、実施の形態2の変形例4に関し、ヘッドセット本体に音声マイクとスマートフォンタイプのトランシーバとを接続した場合の動作を説明するための図である。 図15Fは、実施の形態2の変形例4に関し、ヘッドセット本体に骨伝導マイクとスマートフォンタイプのトランシーバとを接続した場合の動作を説明するための図である。
本開示の骨伝導マイクは、例えば、工事現場などの騒音環境下において、無線通信を使って遠隔地にいる相手と通話する場合に用いられる。骨伝導マイクは、骨伝導マイクの一部を顎または喉などに押し当て、人体から発せられる声帯振動を骨伝導により取得する。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(実施の形態1)
以下、図1〜5を用いて、実施の形態1を説明する。
[1−1.通話装置の全体構成]
図1は、実施の形態1における骨伝導ヘッドセット5を含む通話装置9を示す斜視図である。図2は、骨伝導マイク1を含む骨伝導ヘッドセット5の使用態様を示す図である。
通話装置9は、図1に示すように、骨伝導マイク1およびヘッドセット本体50を有する骨伝導ヘッドセット5と、トランシーバ7とを備える。骨伝導マイク1は、マイクケーブル4を介してヘッドセット本体50に接続される。ヘッドセット本体50は、耳かけ52を有し、耳かけ52が人体の耳に掛けられることで頭部に装着される。ヘッドセット本体50は、ヘッドセットケーブル6を介してトランシーバ7に接続される。トランシーバ7は、例えば、服装の一部に取り付けられ、通信相手が所有する外部機器との通信を行う。なお、骨伝導マイク1は、ヘッドセット本体50の制御部55に接続されてもよいし、制御部55に接続されずにトランシーバ7へ直接信号入力するように、トランシーバ7に接続されていてもよい。
骨伝導マイク1は、図2に示すように、留め金具26を用いてヘルメット2の顎紐3に取り付けられる。骨伝導マイク1は、人体に接触して声帯振動を取得する振動取得部10と、振動取得部10を支持する筐体21とを有している。骨伝導マイク1で声を入力する場合は、使用者は骨伝導マイク1を把持し、振動取得部10を顎または喉に当接させる。これにより、骨伝導マイク1は声帯振動を取得する。声を入力しない場合は、骨伝導マイク1は、振動取得部10が人体に接触しにくいように顎または喉に対して所定の距離を空け、顎紐3に吊り下げられた状態となる。
また、骨伝導ヘッドセット5は、空気を介して音を取得する音声マイク57と、音声マイク57を支持するマイクホルダ58とを有している。例えば、骨伝導マイク1は騒音環境下で使用され、音声マイク57は騒音環境下でない場合に使用される。骨伝導マイク1および音声マイク57は、択一的に切り替えて使用される。
なお、図1では音声マイク57の図示を省略し、図2ではマイクケーブル4の図示を省略している。
[1−2.骨伝導マイクの構成]
図3は、骨伝導マイク1の断面斜視図である。図4は、骨伝導マイク1の断面図であり、(a)はスイッチオフ状態を示し、(b)はスイッチオン状態を示す。
骨伝導マイク1は、図3および図4に示すように、声帯振動を取得する振動取得部10と、振動取得部10を支持する筐体21と、振動取得部10にて取得する声帯振動の取得可否を切り替えるスイッチ25とを備える。
まず、振動取得部10について説明する。振動取得部10は、人体に接触する接触部材12と、接触部材12に支持される声帯センサ11と、接触部材12からの押圧力をスイッチ25に伝達する押し当て部材13とを含む。
接触部材12は、人体に接触して取得した声帯振動を声帯センサ11に伝達する部材である。接触部材12は、有底円筒状であり、側面部12bと、側面部12bの一方端において開口を有する開口部12cと、側面部12bの他方端に設けられ、人体に接触する当接部12aとを備える。図3では、当接部12aが側面部12bのZ方向プラス側に設けられ、開口部12cが側面部12bのZ方向マイナス側に設けられている。側面部12bは、一部が外側に湾曲しており、曲げ変形することで振動ノイズを吸収しやすい構造になっている。
接触部材12は、筐体21よりも柔らかい弾性体であり、例えばシリコンゴムなどの樹脂材料により形成される。柔らかいとは、柔らかい素材を用いること、および、構造的に柔らかいこと(例えば、薄く形成したり、波状に形成したりして変形しやすくなっていること)の両者を含む意味である。また、接触部材12は、触り心地の良い素材が用いられることが望ましい。
声帯センサ11は、接触部材12を介して伝達された声帯振動のうちの所定方向(Z方向)の振動を検出する検出素子である。声帯センサ11は、例えば、厚み振動を行う平板状の圧電素子である。声帯センサ11は、Z方向に撓んで厚み振動を行うことができるように、接触部材12の当接部12aの内壁に取り付けられている。声帯センサ11は、検出したZ方向の振動を電気信号に変換して、ヘッドセット本体50またはトランシーバ7に入力する。なお、図3では声帯センサ11に関する配線の図示を省略しているが、筐体21内に、声帯センサ11のセンサアンプを設け、このセンサアンプを用いて電気信号を増幅し、ヘッドセット本体50またはトランシーバ7へ信号を入力してもよい。
押し当て部材13は、プレート状であり、接触部材12の開口部12cを覆うように側面部12bの一方端に設けられている。押し当て部材13は、接触部材12よりも硬い樹脂材料または金属材料により形成される。押し当て部材13の中央の下側(筐体21側)には、前述したスイッチ25が配置される。押し当て部材13が接触部材12よりも硬い材料で形成されることにより、使用者の接触により接触部材12が受けた押圧力を確実にスイッチ25に伝えることができる。
押し当て部材13には、円環状のダイヤフラム30が設けられる。具体的には、押し当て部材13の下面(筐体21側の面)の外周領域に、ダイヤフラム30の上面30bの内周領域が固着される。ダイヤフラム30は、接触部材12よりも柔らかい弾性体であり、振動ノイズを吸収しやすい。また、ダイヤフラム30は、接触部材12よりも撓みやすい。撓みやすいとは、撓みやすい素材を用いること、および、構造的に撓みやすいことの両者を含む意味である。例えば、撓みやすいように、ダイヤフラム30を薄板状の樹脂フィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム)または金属フィルムで形成してもよい。ダイヤフラム30を接触部材12よりも柔らかい弾性体で形成し、撓みやすくすることにより、接触部材12が押圧力を受けた場合に、押し当て部材13によってスイッチ25が押し込まれてオンする前に接触部材12が潰れてしまう事態を防ぐことができる。
次に、筐体21およびスイッチ25について説明する。筐体21は、接触部材12よりも硬い樹脂材料により形成される。筐体21は、円筒状であり、筒状の一方端に設けられるベース部21aと、ベース部21aの外周付近にてベース部21aから他方端側に突出する円環状の支柱部21bとを有する。ベース部21aの下側(支柱部21bと反対側)には、前述した留め金具26が設けられる。
筐体21の上部には、円筒状のカバー22が取り付けられる。カバー22は、接触部材12よりも大きな開口22aを有し、この開口22aから接触部材12の当接部12aを突出および露出させた状態で筐体21のベース部21aおよび支柱部21bを覆っている。カバー22の開口22aと接触部材12の側面部12bとの間には所定の隙間が設けられ、カバー22と接触部材12とが互いに接触しにくいようになっている。
筐体21の支柱部21bの端面21c上には、前述したダイヤフラム30および振動取得部10が配置される。ダイヤフラム30は、下面30aの外周領域が支柱部21bの端面21cに重なるように配置される。ダイヤフラム30の上面30bの外周領域には、合成ゴムからなる円環状のパッキン23が配置される。ダイヤフラム30は、筐体21にカバー22を取り付ける際に、パッキン23により支柱部21b側に押し付けられる。これにより、ダイヤフラム30の外周領域は、パッキン23と支柱部21bとにより挟持される。
すなわち、ダイヤフラム30は、振動取得部10と筐体21との間に位置し、振動取得部10は、ダイヤフラム30を介して筐体21に支持されている。また、振動取得部10は、ダイヤフラム30が撓むことによって、Z方向に位置変位可能に筐体21に支持されている。
また、筐体21は、スイッチ25を取り付けるためのスイッチ固定部21dを有する。スイッチ固定部21dは、ベース部21aから突出して、支柱部21bの内側に設けられる。
スイッチ25は、スイッチ固定部21d上に設けられる。また、スイッチ25は、オンオフの操作方向が、Z方向と平行となるように、すなわち、声帯センサ11が検出する振動の方向と平行となるように配置される。
より具体的には、スイッチ25のZ方向の中心軸と、振動取得部10のZ方向の中心軸とが一致するように、スイッチ25をスイッチ固定部21dに配置する。これにより、振動取得部10に掛かる押圧力を効率よくスイッチ25に伝達することができ、使用者にとっての操作性を向上させることができる。
スイッチ25は、例えば、タクタイルスイッチであり、押されている状態でオンし続け、押されていない状態でオフする。タクタイルスイッチは、ばねを内蔵しており、振動ノイズを吸収しやすい。オンオフを切り替える操作部25aのZ方向のストロークs1は、例えば0.2mmである(図4の(b)参照)。スイッチオフの場合において、スイッチ25の操作部25aは、押し当て部材13に対して0.1mm以上0.2mm以下の隙間を有するように設けられる。なお、必ずしも隙間を有している必要はなく、押し当て部材13の下面がスイッチ25の操作部25aに接触していてもよい。
本実施の形態の骨伝導マイク1では、スイッチ25は、図4の(a)に示すように、筐体21の内部において振動取得部10が位置変位する方向(Z方向マイナス側)に配置されている。そして、スイッチ25は、図4の(b)に示すように振動取得部10が位置変位した場合に、振動取得部10に押し込まれることでオンとなる。スイッチ25がオンとなることで、振動取得部10の声帯センサ11は、声帯振動を取得し得る状態となる。
使用者の操作に基づき説明すると、使用者が骨伝導マイク1を把持して振動取得部10を顎や喉に接触させて軽く押し当てることによりスイッチ25はオンする。また、使用者が振動取得部10を顎や喉から離すことによりスイッチ25はオフする。
[1−3.骨伝導ヘッドセットの構成]
次に、図1を参照して、骨伝導ヘッドセット5の構成について説明する。
骨伝導ヘッドセット5は、骨伝導マイク1およびヘッドセット本体50を含む。
ヘッドセット本体50は、支持体54と、一対のスピーカ51とを備える。支持体54は、U字状の形状をしており、互いに対向する両端部(端部54b、端部54c)と、両端部(端部54b、端部54c)の間に位置する中央部54aとを有している。なお、支持体54の中央部54aとは、支持体54をU字状の形状に沿ってみた場合の中央付近の部分をいう。一対のスピーカ51は、互いに対向するように両端部(端部54b、端部54c)にそれぞれ支持されている。支持体54の一方の端部54bには、マイクケーブル4を介して骨伝導マイク1が接続されている。また、図2に示すように、一方の端部54bには、マイクホルダ58を介して音声マイク57が接続されている。
支持体54は、主に樹脂材料で形成され、内部には、弾性を有するワイヤ骨材が設けられる。また、支持体54の内部には、骨伝導マイク1、音声マイク57、制御部55およびスピーカ51などを接続するための配線が設けられる。支持体54の両端部(端部54b、端部54c)は、上下(Z方向)に延びた柱状の形状をしており、一対のスピーカ51は両端部(端部54b、端部54c)の上側(Z方向プラス側)に設けられている。また、両端部(端部54b、端部54c)のそれぞれには、耳かけ52が設けられている。支持体54の中央部54aには、制御部55が内蔵されている。
図5は、骨伝導ヘッドセット5を含む通話装置9の制御構成を示すブロック図である。
図5に示すように、通話装置9は、骨伝導ヘッドセット5とトランシーバ7とから構成される。
ヘッドセット本体50は、制御部55と、スピーカ51とを有している。制御部55は、CPU(central processing unit)、RAM(random access memory)およびROM(read only memory)などにより構成される。スピーカ51は、例えば、骨伝導スピーカであり、制御部55に接続されている。声帯センサ11およびスイッチ25を有する骨伝導マイク1は、制御部55と接続されている。音声マイク57は、制御部55と接続されている。また、ヘッドセット本体50の制御部55は、トランシーバ7に接続されている。
通話装置9は、トランシーバ7を介して、通信相手が所有する外部機器と無線で通信する。具体的には、声帯センサ11および音声マイク57から出力された信号は、ヘッドセット本体50を介してトランシーバ7に入力され、さらにトランシーバ7を介して通信相手の外部機器に送信される。ただし、骨伝導マイク1のスイッチ25がオンになっている場合は、音声マイク57からの信号は処理されず、声帯センサ11からの信号のみがトランシーバ7内で処理される。一方、外部機器から送信された信号は、トランシーバ7で受信され、ヘッドセット本体50の制御部55を介してスピーカ51から出力される。トランシーバ7の通信方式としては、例えば、422MHz帯または440MHz帯の周波数帯が用いられる。
なお、骨伝導マイク1から出力された信号は、ヘッドセット本体50の制御部55を介さずに直接、トランシーバ7に入力されてもよい。本実施の形態では、骨伝導マイク1、ヘッドセット本体50およびトランシーバ7はそれぞれ有線接続されているが、それに限られず、Bluetooth(登録商標)のような2.4GHz帯の周波数帯を用いて無線接続されていてもよい。
[1−4.効果等]
以上のように、本実施の形態において、声帯振動を音声信号に変換する骨伝導マイク1は、人体に接触して、声帯振動に含まれる所定方向(図1〜3におけるZ方向)の振動を取得する振動取得部10と、所定方向の振動の取得可否を切り替えるスイッチ25とを備える。スイッチ25は、取得可否を切り替える操作の方向が所定方向と平行となるように、前記振動取得部の前記人体に接触する側とは反対側に配置されている。
これにより、スイッチ25が所定方向に操作されることで、振動取得部10は、所定方向の声帯振動を取得し得る状態となる。そのため、骨伝導マイク1は、簡易な操作で声帯振動を取得しやすくなる。
また、本実施の形態において、骨伝導マイク1のスイッチ25は、振動取得部10が人体に押し当てられることでオンし、人体から離されることでオフする。そして、振動取得部10は、スイッチ25がオンのとき所定方向の振動を取得し、スイッチ25がオフのとき所定方向の振動を取得しない。
これにより、スイッチ25は、振動取得部10を人体に押し当てまたは離すという操作で声帯振動の取得可否を切り替える。そのため、骨伝導マイク1は、簡易な操作で声帯振動を取得しやすくなる。特に、骨伝導マイクは、建設現場、工事現場、工場、物流倉庫等、騒音環境下における作業中に使用されることが想定されている。本実施の形態の骨伝導マイク1は、簡易な操作で声帯振動を取得できるので、使用者の作業を邪魔せず、高い操作性が実現される。
また、本実施の形態において、振動取得部10は、人体に接触する接触部材12と、接触部材12を介して所定方向の振動を検出する声帯センサ11とを含む。骨伝導マイク1は、さらに、接触部材12およびスイッチ25を支持する筐体21を備える。接触部材12は、筐体21よりも柔らかい弾性体である。
これにより、声帯センサ11は、柔らかい接触部材12を介して筐体21に支持されるので、外部から筐体21に伝わる振動ノイズおよび筐体21内で発生する振動ノイズが声帯センサ11に入りにくくなる。そのため、骨伝導マイク1は声帯振動を取得しやすくなる。
また、本実施の形態において、骨伝導マイク1は、さらに、振動取得部10と筐体21との間に位置するダイヤフラム30を備えている。振動取得部10は、ダイヤフラム30を介して筐体21に支持されている。
これにより、振動取得部10の声帯センサ11は、ダイヤフラム30を介して筐体21に支持されるので、外部から筐体21に伝わる振動ノイズおよび筐体21内で発生する振動ノイズが声帯センサ11に入りにくくなる。そのため、骨伝導マイク1は声帯振動を取得しやすくなる。
また、本実施の形態において、ダイヤフラム30は、接触部材12よりも柔らかい弾性体である。
これにより、外部から筐体21に伝わる振動ノイズおよび筐体21内で発生する振動ノイズが、柔らかいダイヤフラム30で吸収され、声帯センサ11に入りにくくなる。そのため、骨伝導マイク1は声帯振動を取得しやすくなる。
また、本実施の形態において、筐体21は筒状である。振動取得部10は、スイッチ25の操作方向に位置変位可能なように、ダイヤフラム30を介して筐体21に支持されている。スイッチ25は、筐体21の内部において振動取得部10が位置変位する方向に配置され、位置変位した振動取得部10に押し込まれることでオンする。そして、振動取得部10は、上記所定方向(Z方向)の振動を取得する。
これにより、スイッチ25が所定方向に操作され、振動取得部10は、所定方向の声帯振動を取得し得る状態となる。そのため、骨伝導マイク1は、簡易な操作で声帯振動を取得しやすくなる。
また、本実施の形態において、振動取得部10およびスイッチ25は、位置変位する方向(Z方向)の中心軸が一致するように筐体21の内部に配置される。
これにより、振動取得部10に掛かる押圧力を効率よくスイッチ25に伝達することができ、使用者にとっての操作性を向上させることができる。
また、本実施の形態において、声帯センサ11は、厚み振動を行う圧電素子であり、圧電素子の厚み方向は、上記所定方向(Z方向)と同じである。
これにより、声帯センサ11は、声帯振動のうちの所定方向の振動を取得しやすくなる。
また、本実施の形態において、骨伝導ヘッドセット5は、骨伝導マイク1と、スピーカ51とを備える。
骨伝導ヘッドセット5が骨伝導マイク1を備えることで、骨伝導ヘッドセット5は、簡易な操作で声帯振動を取得しやすくなる。
また、本実施の形態において、通話装置9は、骨伝導ヘッドセット5と、骨伝導ヘッドセット5に接続され、外部機器と通信を行うトランシーバ7とを備える。
通話装置9が上記の骨伝導ヘッドセット5を備えることで、通話装置9は、簡易な操作で声帯振動を取得しやすくなり、通話を行いやすくなる。
また、本実施の形態において、通話装置9は、骨伝導マイク1と、骨伝導マイク1に接続され、外部機器と通信を行うトランシーバ7とを備える。
通話装置9が骨伝導マイク1を備えることで、通話装置9は、簡易な操作で声帯振動を取得しやすくなり、通話を行いやすくなる。
(実施の形態2)
以下、図6〜10を用いて、実施の形態2における骨伝導ヘッドセット5Aおよび通話装置9Aを説明する。
[2−1.通話装置の全体構成]
図6は、骨伝導ヘッドセット5Aを含む通話装置9Aを示す斜視図である。図7は、骨伝導ヘッドセット5Aを、図6とは異なる角度から見た場合の斜視図である。図8は、骨伝導ヘッドセット5Aの使用態様を示す斜視図である。
通話装置9Aは、図6および図7に示すように、音声マイク57およびヘッドセット本体50を含む骨伝導ヘッドセット5Aと、トランシーバ7とを備える。音声マイク57は、マイクホルダ58を介してヘッドセット本体50に接続される。ヘッドセット本体50は、一対のスピーカ51および一対の耳かけ52を有し、耳かけ52が人体の耳に掛けられることで頭部に装着される。スピーカ51は、ヘッドセットケーブル6を介してトランシーバ7に有線接続される。トランシーバ7は、例えば、服装の一部に取り付けられ、通信相手が所有する外部機器との通信を行う。なお、音声マイク57は、ヘッドセット本体50の制御部55に接続されてもよいし、制御部55に接続されずにトランシーバ7へ直接信号入力するように、トランシーバ7に接続されていてもよい。
また、骨伝導ヘッドセット5Aは、骨伝導により声帯振動を取得する骨伝導マイク1と、骨伝導マイク1をヘッドセット本体50に接続するためのマイクケーブル4とを有している。例えば、骨伝導マイク1は騒音環境下で使用され、音声マイク57は騒音環境下でない場合に使用される。骨伝導マイク1および音声マイク57は、択一的に切り替えて使用される。
[2−2.骨伝導ヘッドセットの構成]
骨伝導ヘッドセット5Aは、空気を介して音を取得する音声マイク57と、骨伝導マイク1と、ヘッドセット本体50とを含む。なお、骨伝導マイク1は、実施の形態1と同様の構成であり、詳細説明を省略する。
ヘッドセット本体50は、支持体54と、一対のスピーカ51とを備えている。スピーカ51は、具体的には、鼓膜を介さずに骨伝導により音声情報を脳に伝達する骨伝導スピーカである。支持体54は、U字状の形状をしており、互いに対向する両端部(端部54b、端部54c)と、両端部(端部54b、端部54c)の間に位置する中央部54aとを有している。なお、支持体54の中央部54aとは、支持体54をU字状の形状に沿ってみた場合の中央付近の部分をいう。一対のスピーカ51は、互いに対向するように両端部(端部54b、端部54c)にそれぞれ支持されている。
支持体54の一方の端部54bには、マイクホルダ58を介して音声マイク57が接続され、また、マイクケーブル4を介して骨伝導マイク1が接続されている。支持体54の他方の端部54cには、ヘッドセットケーブル6を介してトランシーバ7が接続される。なお、ヘッドセットケーブル6および端部54cを接続している接続部59にコネクタを用い、端部54cに対しヘッドセットケーブル6を着脱可能としてもよい。
支持体54は、主に樹脂材料で形成され、内部には、弾性を有するワイヤ骨材が設けられる。また、支持体54の内部には、音声マイク57、骨伝導マイク1、制御部55、スピーカ51、および、後述するPTTスイッチ62、ミュートスイッチ64などを接続するための配線が設けられる。支持体54の両端部(端部54b、端部54c)は、上下(Z方向)に延びた柱状の形状をしており、一対のスピーカ51は両端部(端部54b、端部54c)の上側(Z方向プラス側)に設けられている。また、両端部(端部54b、端部54c)のそれぞれには、耳かけ52が設けられている。支持体54の中央部54aには、制御部55が内蔵されている。
また、支持体54は、弾性を有し、中央部54a以外の部分は撓みやすくなっている。具体的には、支持体54は、中央部54a以外の部分を撓ませ、両端部(端部54b、端部54c)の対向距離を変えることができる構造をしている。支持体54の弾性力は、ヘッドセット本体50を頭部に装着した場合に、スピーカ51が耳前方の皮膚から離れず、且つ、皮膚を圧迫しすぎないように、側頭部に適度な押圧力P1がかかるように調整されている。なお、支持体54は、ヘッドセット本体50を装着した場合に、両端部(端部54b、端部54c)から耳の下側を迂回し、頭部の後ろ側に位置する中央部54aまで延びるように形成されている。耳の下側を迂回させることで眼鏡をかけやすくしている。また、頭部の後ろ側に位置する中央部54aまで延びるように形成することでヘルメットまたは帽子を被りやすくしている。
本実施の形態における骨伝導ヘッドセット5Aは、外部機器を持った通信相手と通話を行うためのPTT(push to talk)スイッチ62と、外部機器から入力される音を小さくするためのミュートスイッチ64とを備えている。
PTTスイッチ62は、ヘッドセットケーブル6が接続されていない端部54bに設けられる。具体的には、PTTスイッチ62は、端部54bの外側面54b1に設けられる。PTTスイッチ62は、外側面54b1に垂直な方向、すなわち顔の左側面に向かってボタンを押すことでオン状態となる。PTTスイッチ62をオンすることで、使用者は通信相手と通話することが可能となる。なお、PTTスイッチ62は、外側面54b1の中心からZ方向のプラス側に設けるのが好ましい。さらには、PTTスイッチ62は、スピーカ51の裏面に設けるのがより好ましい。これは、使用者がボタンを押下したときにヘッドセット本体50が頭部からずれないようにするためである。
ミュートスイッチ64は、ヘッドセットケーブル6が接続されている端部54cに設けられる。すなわち、ミュートスイッチ64は、PTTスイッチ62が設けられている端部54bと反対側の端部54cに設けられる。また、ミュートスイッチ64は、接続部59と端部54bのスピーカ51とを繋ぐ配線の間、かつ、接続部59と端部54cのスピーカ51とを繋ぐ配線の間に挿入される。ここで、本実施の形態におけるミュートスイッチ64とは、使用者の操作を受け付ける操作部(ボタン)と後述するスピーカ回路に設けられた抵抗および接点(スイッチ)とを含んで構成される。
ミュートスイッチ64は、端部54cの外側面54c1に設けられる。ミュートスイッチ64は、外側面54c1に垂直な方向、すなわち顔の右側面に向かってボタン押すことで作動する。なお、ミュートスイッチ64も、PTTスイッチ62と同様に、ボタンを押下したときにヘッドセット本体が頭部からずれないようにするために、外側面54c1の中心からZ方向のプラス側に設けるのが好ましい。より好ましくは、ミュートスイッチ64は、端部54cの外側面54c1であって、スピーカ51の裏面に設けられるのがよい。ミュートスイッチ64を押下している間、トランシーバ7からの音声信号の音量が小さくなる。ミュートスイッチ64の押下を止めるとトランシーバ7からの音声信号の音量は元に戻る。
ここで、ミュートスイッチ64を作動させるのに必要な押圧力は、ヘッドセット本体50を装着した時に側頭部が受ける押圧力P1の1/2から1/4程度となるように設定されている(図8参照)。つまり、押圧力P1よりも小さい力に設定されていることで、ミュートスイッチ64を押下したときにヘッドセット本体50が頭部から外れてしまうのを防止する。
図9は、実施の形態2における骨伝導ヘッドセット5Aのスピーカ回路を示す回路図である。
本実施の形態におけるスピーカ回路では、スピーカ51のプラス側配線とグランド側配線との間に、抵抗およびミュートスイッチ64をバイパス挿入している。利用者がミュートスイッチ64のボタンを押下すると接点が閉じる。これにより、スピーカ回路に抵抗が接続されてスピーカ51から出力する音のレベルが小さくなる。
図10は、骨伝導ヘッドセット5Aを含む通話装置9Aの制御構成を示すブロック図である。
図10に示すように、ヘッドセット本体50は、制御部55と、スピーカ51とを有している。制御部55は、CPU(central processing unit)、RAM(random access memory)およびROM(read only memory)などにより構成される。スピーカ51は、具体的には、骨伝導スピーカであり、ミュートスイッチ64を介してトランシーバ7に接続されている。
音声マイク57および骨伝導マイク1は、制御部55に接続されている。PTTスイッチ62は制御部55に接続されている。また、制御部55は、信号ライン71によってトランシーバ7に接続されている。ミュートスイッチ64は、信号ライン71と異なる信号ラインであって、トランシーバ7から出力される音声ライン72上に設けられている。ヘッドセット本体50の音声ライン72にはトランシーバ7から音声信号が入力される入力部73を備える。入力部73は、ミュートスイッチ64と同じく端部54cに設けられている。入力部73に入力された音声信号は、骨伝導スピーカ51に入力される。
通話装置9Aは、トランシーバ7を介して、通信相手が所有する外部機器と無線で通信する。具体的には、音声マイク57および骨伝導マイク1から出力された信号は、ヘッドセット本体50を介してトランシーバ7に入力さる。さらにトランシーバ7を介して通信相手の外部機器に送信される。一方、外部機器から送信された信号は、トランシーバ7で受信され、アナログ変換される。さらにヘッドセットケーブル6およびミュートスイッチ64を介してスピーカ51から出力される。トランシーバ7の通信方式としては、例えば、422MHz帯または440MHz帯の周波数帯が用いられる。なお、骨伝導ヘッドセット5Aは、トランシーバ7を介して、複数の外部の通信機器と通信を行ってもよい。
通信相手と通話を行う場合は、使用者はPTTスイッチ62を押すことで通信可能となる。通信相手からの音声を小さくする場合は、使用者はミュートスイッチ64を押すことで弱音することができる。
[2−3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、骨伝導ヘッドセット5Aは、U字形の支持体54と、支持体54の一方の端部である第1の端部54bおよび第1の端部54bの反対側に位置する第2の端部54cのそれぞれに備えられた一対の骨伝導スピーカ51と、第1の端部54bに接続された音声マイク57と、第1の端部54bまたは第2の端部54cの何れかに設けられ、骨伝導スピーカ51の音量が小さくなるよう制御するミュートスイッチ64とを備える。
これにより、使用者は骨伝導ヘッドセット5Aに備えられたミュートスイッチ64を操作することで骨伝導スピーカ51の音量を下げることができる。例えば、骨伝導ヘッドセット5Aを装着した使用者が周囲の人との会話中に、骨伝導スピーカ51にトランシーバ7からの通話が入った場合には、周囲の人との会話が困難になる。そこで、使用者はミュートスイッチ64を操作して骨伝導スピーカ51の音量を小さくすることにより、円滑な会話を継続することが可能となる。
また、本実施の形態において、一対の骨伝導スピーカ51は、スピーカ回路を含み、ミュートスイッチ64は、使用者の操作を受け付けるボタンと、スピーカ回路に接続可能な抵抗と、抵抗をスピーカ回路に接続させるスイッチとを含む。ボタンが操作されるとスイッチが閉じ、抵抗がスピーカ回路に接続されることにより、骨伝導スピーカ51の音量が小さくなる。
このようにすることで、骨伝導ヘッドセット5Aは、骨伝導スピーカ51の音を完全に消すのでなく音量を下げることができる。仮に音を完全に消してしまうと、通信相手から作業に必要な指示があった場合や、通信相手に対して応答する必要があった場合にも応答することができない。しかし、音を完全に消すのではなく音量を小さくすることにより、必要に応じて応答をすることができる。
また、本実施の形態において、ミュートスイッチ64が設けられていない第1の端部54bまたは第2の端部54cには音声マイク57の入力のオンオフを切り替えるPTTスイッチ62が設けられている。
これにより、PTTスイッチ62とミュートスイッチ64とが異なる端部54b、54cにそれぞれ設けられるので、PTTスイッチ62とミュートスイッチ64との押し間違いが少なくなる。
また、本実施の形態において、骨伝導ヘッドセット5Aは、トランシーバ7を接続するための接続部59およびヘッドセットケーブル6を備え、トランシーバ7を介して、複数の外部の通信機器と通信を行う。
これにより、骨伝導ヘッドセット5Aは、複数の外部の通信機器と通信を行うことができる。このような状況において、トランシーバ7から自身に無関係の通話があった場合には、使用者はミュートスイッチ64を操作して骨伝導スピーカ51の音量を小さくすることができる。自身に無関係の通話の音量が小さくなることで、使用者は、周囲の人との会話を円滑に行うことができ、さらに、自らの作業に集中することができる。
また、本実施の形態において、骨伝導ヘッドセット5Aは、U字状の支持体54と、支持体54の一方の端部54bおよび他方の端部54cにそれぞれ設けられたスピーカ51と、外部機器からの音声を入力するためのヘッドセットケーブル6と、外部機器から入力される音を小さくするミュートスイッチ64とを備えている。ヘッドセットケーブル6およびミュートスイッチ64は、一方の端部54bおよび他方の端部54cのいずれかであって、同じ端部に設けられる。
また、本実施の形態において、第2の端部54cにはトランシーバ7からの音声信号が入力される入力部73を備え、ミュートスイッチ64は第2の端部54cに設けられる。
これにより、支持体54の内部配線の引き回しが簡略化される。仮に、ヘッドセットケーブル6および入力部73を端部54bに、ミュートスイッチ64を端部54cに設けた場合、ヘッドセットケーブル6および入力部73が接続された端部54bの配線を、支持体54の内部を通して端部54cのミュートスイッチ64に接続し、さらにその配線を戻して、支持体54の内部を通して端部54bのスピーカ51に接続する必要がある。本実施の形態では、ヘッドセットケーブル6および入力部73とミュートスイッチ64とを支持体54の同じ端部に設けるので、戻して配線する必要がなく、配線長が短くなる。そのため、骨伝導ヘッドセット5Aの内部配線を簡略化しやすくなる。
また、本実施の形態において、ミュートスイッチ64を作動させるために必要な押圧力は、ヘッドセット本体50を装着した時に側頭部が受ける押圧力P1の1/2から1/4である。
これにより、ミュートスイッチ64を押した際に、頭部から骨伝導ヘッドセット5Aがずれるのが防ぎやすくなる。
また、本実施の形態において、ミュートスイッチ64の操作部(ボタン)は、第1の端部54bの外側面54b1または第2の端部54cの外側面54c1であって、外側面54b1または外側面54c1の中心より上側、すなわちZ方向プラス側に配置されている。
これにより、ミュートスイッチ64を押した際に、頭部から骨伝導ヘッドセット5Aがずれるのが防ぎやすくなる。
[2−4.変形例]
実施の形態2では支持体54の一方の端部54bにマイクホルダ58を介して音声マイク57が接続され、また、マイクケーブル4を介して骨伝導マイク1が接続されている。
ここでは、実施の形態2の変形例として、ヘッドセット本体50に対して、骨伝導マイク1と音声マイク57とを着脱可能かつ交換可能に接続する場合について説明する。
まず、ヘッドセット本体50の端部54bにコネクタ170を有する接続部を1個設ける。また、骨伝導マイク1を接続するマイクケーブル4の端部であって、ヘッドセット本体50に接続する側の端部にコネクタ180を用いる。また、音声マイク57を接続するマイクホルダ58の端部であって、骨伝導ヘッドセット5Aに接続する側の端部にコネクタ190を用いる。この構成により、ヘッドセット本体50に対し骨伝導マイク1と音声マイク57とを着脱可能かつ交換可能とする。
この際、端部54bの接続部に音声マイク57が接続された場合はPTTスイッチ62がオンになっている場合に通信相手と通話することが可能となり、骨伝導マイク1が接続された場合はスイッチ25がオンになっている場合に通信相手と通話することが可能とするとよい。
以下、図11、図12を用いてヘッドセット本体50に設けられたPTTスイッチ62と骨伝導マイク1に設けられたスイッチ25の動作について説明する。
図11は、実施の形態2の変形例1に関する回路図であって、(a)はヘッドセット本体50の回路図、(b)は骨伝導マイク1の回路図、(c)は音声マイク57の回路図である。
図11の(a)に示すように、端部54bの接続部のコネクタ170はメスのステレオジャック(3極ジャック)である。コネクタ170のチップ171(Lch)はPTTスイッチ62を経由して制御部55に接続されている。コネクタ170のリング172(Rch)は直接、制御部55に接続されている。コネクタ170のスリーブ173(GND)はGNDに接続されている。
図11の(b)に示すように、骨伝導マイク1のコネクタ180はオスのステレオジャック(3極ジャック)である。声帯センサ11で拾われた信号はコネクタ180のリング182(Rch)から出力される。声帯センサ11とリング182(Rch)との間にはスイッチ25が挿入されている。スイッチ25の詳細については、実施の形態1で説明したとおりである。
また、図11の(c)に示すように、音声マイク57のコネクタ190はオスのステレオジャック(3極ジャック)である。音声マイク57で拾われた信号はコネクタ190のチップ191(Lch)から出力される。
このような構成にすることで、骨伝導マイク1をヘッドセット本体50に接続する場合は、コネクタ170にコネクタ180が挿入されるので、骨伝導マイク1に設けられたスイッチ25で会話を制御することができる。一方、音声マイク57をヘッドセット本体50に接続する場合は、コネクタ170にコネクタ190が挿入されるので、骨伝導ヘッドセット5Aの端部54bに設けられたPTTスイッチ62で会話を制御することができる。
図12は、実施の形態2の変形例2に関する回路図であって、(a)はヘッドセット本体50の回路図、(b)は骨伝導マイク1の回路図、(c)は音声マイク57の回路図である。
図11で説明した変形例1の回路図では、音声マイク57のコネクタ190としてステレオジャック(3極ジャック)を用いていた。しかし、一般的な音声マイクではモノラルジャック(2極ジャック)が用いられている場合も多い。変形例1の回路図でモノラルジャックのコネクタを使用した場合はコネクタ170のリング172(Rch)がGNDとなりチップ171(Lch)に電流が流れなくなることがある。
そこで、変形例2では、音声マイク57がモノラルジャックのコネクタ195を有する場合に対応した回路図について説明する。
図12に示す回路は、以下の二つの点において、図11に示した回路と構成が異なる。まず、音声マイク57のコネクタ195がモノラルジャック(2極ジャック)になっている点である。さらに、ヘッドセット本体50のコネクタ170のリング172(Rch)と制御部55との間にトランジスタ174、トランジスタ175を含む回路が設けられている点である。
以下、図12に示す回路の動作について説明する。
ヘッドセット本体50のコネクタ170に音声マイク57のコネクタ195(モノラルジャック)が挿入された時は、コネクタ170のリング172(Rch)がGNDとなる。トランジスタ174のベースが0Vとなり、トランジスタ174のコレクタはHighとなる。トランジスタ175のゲートがHighとなり、トランジスタ175はOFFになる。よって、コネクタ170のリング172(Rch)には電流は流れず、ヘッドセット本体50のPTTスイッチ62がオンになった場合にコネクタ170のチップ171(Lch)に電流が流れる。
一方、ヘッドセット本体50のコネクタ170に骨伝導マイク1のコネクタ180が挿入された時は、リング172(Rch)がGNDではない。したがって、トランジスタ174のベースに電圧がかかりトランジスタ174のベースがHigH、トランジスタ174のエミッターがLowになるのでトランジスタ174のコレクタはLowとなる。そうすると、トランジスタ175のゲートがLowとなるのでトランジスタ175はONとなり、コネクタ170のリング172(Rch)に電流が流れる。
続いて、ヘッドセット本体50の制御部55がマイクで取得した音声をトランシーバ7への送信する場合、および、トランシーバ7から受信した音声を骨伝導スピーカ51への出力する場合の回路について図13、図14を用いて説明する。
図13は、実施の形態2の変形例3に関する回路図であって、(a)はヘッドセット本体50の回路図、(b)は骨伝導マイク1の回路図、(c)は音声マイク57の回路図である。
図13に示す変形例3では音声マイク57と骨伝導マイク1とが択一的にヘッドセット本体50のコネクタ220に接続される。また、トランシーバ7がヘッドセット本体50のコネクタ200に接続される。コネクタ200は、ヘッドセットケーブル6の先端に位置する。一例として、マイクとのコネクタ220は3極ジャック(メス)であり、トランシーバ7とのコネクタ200は4極プラグ(オス)である。ここで、ヘッドセット本体50に接続するトランシーバ7はPTTスイッチの押下をコネクタ200のスリーブ204の電圧降下(例えば3Vから2V)で検出するタイプのトランシーバ(以下トランシーバAタイプと呼ぶ)であるとする。
図13の(a)に示すように、コネクタ220のチップ221(Lch)はPTTスイッチ230を経由してコネクタ200のスリーブ204(Mic)に接続されている。コネクタ220のリング222(Rch)はコネクタ200のスリーブ204に接続されている。コネクタ220のスリーブ223(GND)はコネクタ200のリング1_203(GND)に接続されている。また、コネクタ200のリング2_202(音声−)およびチップ201(音声+)は、スピーカ211(Lch)およびスピーカ212(Rch)に接続されている。
図13の(b)の骨伝導マイクの回路図と(c)の音声マイク57の回路は図11の(b)、(c)と同様であるためここでは説明を省略する。
続いて、2種類のマイクのそれぞれとトランシーバAタイプとを組み合わせ時の動作について説明する。
(音声マイクとトランシーバAタイプの組み合わせ)
ヘッドセット本体50で音声マイク57を利用する場合のPTT機能は、ヘッドセット本体50のPTTスイッチ230を利用する。PTTスイッチ230が押された場合、コネクタ200のスリーブ204は、コネクタ220のチップ221、コネクタ190のチップ191、音声マイク57、コネクタ190のスリーブ193、コネクタ220のスリーブ223を経由してGND(コネクタ200のリング1_203)に接続されるため、電圧降下が発生する。トランシーバ7はコネクタ200のスリーブ204の電圧降下を検知し、PTTスイッチ230が押されたことを検出する。
(骨伝導マイクとトランシーバAタイプの組み合わせ)
ヘッドセット本体50で骨伝導マイク1を利用する場合のPTT機能は、骨伝導マイク1のスイッチ25を利用する。骨伝導マイク1のスイッチ25が押された場合、コネクタ200のスリーブ204は、コネクタ220のリング222、骨伝導マイク1のリング182、スイッチ25、声帯センサ11、骨伝導マイク1のスリーブ183、コネクタ220のスリーブ223を経由してGND(コネクタ200のリング1_203)に接続されるため、電圧降下が発生する。トランシーバ7はコネクタ200のスリーブ204の電圧降下を検知し、PTTスイッチが押されたことを検出する。
このように変形例3では、トランシーバ7は、マイクの種類によらずPTTスイッチ230の押下を検出することができる。
続いて、図14および図15A〜15Fを参照して実施の形態2の変形例4について説明する。図14は、変形例4に関する回路図であって、(a)はヘッドセット本体50の回路図、(b)は骨伝導マイク1の回路図、(c)は音声マイク57の回路図である。
変形例4では図14に示される音声マイク57と骨伝導マイク1とが択一的にヘッドセット本体50のコネクタ320に接続される。また、トランシーバ7がヘッドセット本体50のコネクタ300に接続される。コネクタ300は、ヘッドセットケーブル6の先端に位置する。一例として、マイクとのコネクタ320は3極ジャック(メス)であり、トランシーバ7とのコネクタ300は4極プラグ(オス)である。
変形例4では、ヘッドセット本体50に接続するトランシーバ7は、上記のトランシーバAタイプに加え、トランシーバBタイプ、および、スマートフォンタイプの3種類が存在する。トランシーバBタイプとは、コネクタ300のリング2_302の電圧降下(例えば3Vから0V)でPTTスイッチの検出を行うタイプのトランシーバである。
スマートフォンタイプとは、PTTスイッチの検出を行わず、常時マイクをオンにするトランシーバ機能を持つスマートフォンである。
図14の(a)に示すように、ヘッドセット本体50ではマイク側のコネクタ320のチップ321(Lch)はトランシーバ側のコネクタ300のリング2_302と、PTTスイッチ340を経由してコネクタ300のリング1_303とに接続されている。コネクタ320のリング322(Rch)は、コネクタ300のリング1_303(GND)に接続されている。コネクタ320のスリーブ323(GND)はコネクタ300のスリーブ304(Mic)に接続されている。また、コネクタ300のリング1_303およびチップ301は、左スピーカ331および右スピーカ332に接続されている。
図14の(b)に示すように、骨伝導マイク1のコネクタ360はオスのステレオジャック(3極ジャック)である。声帯センサ11で拾われた信号はコネクタ360のチップ361(Lch)とPTTスイッチ370を介したリング362(Rch)とから出力される。
図14の(c)の音声マイクの回路は図11の(c)に示される音声マイクの回路と同様であるためここでは説明を省略する。
続いて、2種類のマイクと3種類のトランシーバとのそれぞれの組み合わせ時の動作について説明する。
(音声マイクとトランシーバAタイプの組み合わせ)
図15Aは、ヘッドセット本体50に音声マイク57とトランシーバAタイプのトランシーバ7とを接続した場合の動作について説明するための図である。
ヘッドセット本体50で音声マイク57を利用する場合のPTT機能は、(a)に示すヘッドセット本体50のPTTスイッチ340を利用する。PTTスイッチ340が押された場合、コネクタ300のスリーブ304は、コネクタ320のスリーブ323、音声マイク57のスリーブ193、音声マイク57のチップ191、PTTスイッチ340を経由してGND310に接続されるため、電圧降下が発生する。トランシーバ7はコネクタ300のスリーブ304の電圧降下を検知し、PTTスイッチ340が押されたことを検出することができる。ここで、PTTスイッチ340は、実施の形態2のミュートスイッチ64と同様の構成および機能を有する。
(骨伝導マイクとトランシーバAタイプの組み合わせ)
図15Bは、ヘッドセット本体50に骨伝導マイク1とトランシーバAタイプのトランシーバ7とを接続した場合の動作について説明するための図である。
ヘッドセット本体50で骨伝導マイク1を利用する場合のPTT機能は(b)に示す骨伝導マイク1のPTTスイッチ370を利用する。骨伝導マイク1のPTTスイッチ370が押された場合、コネクタ300のスリーブ304はコネクタ320のスリーブ323、骨伝導マイク1のスリーブ363、PTTスイッチ370、骨伝導マイク1のリング362を経由してGND310に接続されるため、電圧降下が発生する。トランシーバ7はコネクタ300のスリーブ304の電圧降下を検知し、PTTスイッチ370が押されたことを検出することができる。ここで、PTTスイッチ370は、実施の形態1のスイッチ25と同様の構成および機能を有する。
(音声マイクとトランシーバBタイプの組み合わせ)
図15Cは、ヘッドセット本体50に音声マイク57とトランシーバBタイプのトランシーバ7とを接続した場合の動作について説明するための図である。
ヘッドセット本体50で音声マイク57を利用する場合のPTT機能は(a)に示すヘッドセット本体50のPTTスイッチ340を利用する。ヘッドセット本体50のPTTスイッチ340が押されていない状態では、トランシーバ7からコネクタ300のスリーブ304(Mic)に電圧が供給され、コネクタ320のスリーブ323、音声マイク57、コネクタ320のチップ321を経由してコネクタ300のリング2_302(PTTスルー)には電圧が供給されている。一方、ヘッドセット本体50のPTTスイッチ340を押すと、コネクタ300のリング2_302はPTTスイッチ340を経由してGND310に接続され電圧降下が発生する。トランシーバ7はコネクタ300のリング2_302の電圧降下を検知し、PTTスイッチが押されたことを検出することができる。
(骨伝導マイクとトランシーバBタイプの組み合わせ)
図15Dは、ヘッドセット本体50に骨伝導マイク1とトランシーバBタイプのトランシーバ7とを接続した場合の動作について説明するための図である。
ヘッドセット本体50で骨伝導マイク1を利用する場合のPTT機能は(b)に示す骨伝導マイク1のPTTスイッチ370を利用する。骨伝導マイク1のPTTスイッチ370が押されていない状態では、トランシーバ7からコネクタ300のスリーブ304より電圧が供給され、コネクタ320のスリーブ323、音声マイク57、コネクタ320のチップ321を経由してコネクタ300のリング2_302(PTTスルー)には電圧が供給されている。一方、骨伝導マイク1のPTTスイッチ370を押すと、コネクタ300のリング2_302は骨伝導マイク1のチップ361、PTTスイッチ370、骨伝導マイク1のリング362を経由してGND310に接続され電圧降下が発生する。トランシーバ7はコネクタ300のリング2_302の電圧降下を検知し、PTTスイッチが押されたことを検出する。
(音声マイクとスマートフォンタイプの組み合わせ)
図15Eは、ヘッドセット本体50に音声マイク57とスマートフォンタイプのトランシーバ7とを接続した場合の動作について説明するための図である。
ヘッドセット本体50にスマートフォンタイプのトランシーバ7を接続する場合には、(a)に示すコネクタ300のリング1_303とリング2_302とを短絡させるパーツをコネクタ300とトランシーバ7との間に挿入する(図示せず)。以下、パーツが挿入されコネクタ300のリング1_303とリング2_302が短絡した状態であるものとして説明する。
コネクタ300のリング2_302はコネクタ300のリング1_303と短絡されているためGNDになり、コネクタ320のチップ321はGNDとなる。このとき(b)に示す音声マイク57のコネクタ190のチップ191もGNDになるので、音声マイク57は常時動作状態となる。したがって、使用者はヘッドセット本体50のPTTスイッチ340を押下しなくとも、音声マイク57を用いて通話することができる。
(骨伝導マイクとスマートフォンタイプの組み合わせ)
図15Fは、ヘッドセット本体50に骨伝導マイク1とスマートフォンタイプのトランシーバ7とを接続した場合の動作について説明するための図である。
ヘッドセット本体50にスマートフォンタイプのトランシーバを接続する場合には、(a)に示すコネクタ300のリング1_303とリング2_302とを短絡させるパーツをコネクタ300とトランシーバ7との間に挿入する(図示せず)。以下、パーツが挿入されコネクタ300のリング1_303とリング2_302が短絡した状態であるものとして説明する。
コネクタ300のリング2_302はコネクタ300のリング1_303と短絡されているためGNDになり、コネクタ320のチップ321はGNDとなる。このとき(b)に示す骨伝導マイク1のコネクタ360のチップ361もGNDになるので、骨伝導マイク1は常時動作状態となる。したがって、使用者は骨伝導マイク1のPTTスイッチ370を押下しなくとも、骨伝導マイク1を用いて通話することができる。
このように、変形例4のヘッドセット本体50は2種類のマイクと3種類のトランシーバとのどの組み合わせの場合でも動作する。
(変形例4の効果等)
以上説明したように、変形例4は、音声入出力装置であるヘッドセット本体50とマイク装置とから成る骨伝導ヘッドセットシステムである。ヘッドセット本体50は、通話スイッチであるPTTスイッチ340と、骨伝導スピーカと、マイク(1、57)が接続される第1コネクタであるコネクタ320と、トランシーバ7が接続される第2コネクタであるコネクタ300とを備える。コネクタ320は、スリーブ323、リング322、チップ321の順に3接点を有し、コネクタ300は、スリーブ304、リング1_303、リング2_302、チップ301の順に4接点を有する。コネクタ320のスリーブ304は、コネクタ300のスリーブ323と接続され、コネクタ320のリング322はグランドに接続され、コネクタ320のチップ321はコネクタ300のリング2_302と接続されるとともに、PTTスイッチ340を介してグランドと接続される。マイク装置は、マイク(1、57)とマイク(1、57)をヘッドセット本体50に接続する第3コネクタであるコネクタ(360、190)とを備える。コネクタ(360、190)は、チップ(361、191)、リング(362)、スリーブ(363、193)の順に3接点を有し、コネクタ(360、190)のスリーブ(363、193)は、マイク(1、57)の一つの端子に接続し、コネクタ(360、190)のチップ(361、191)はマイク(1、57)の他の端子に接続する。コネクタ(360、190)はヘッドセット本体50のコネクタ320に接続する。
これにより、骨伝導ヘッドセットシステムは、コネクタ300に接続されるトランシーバがタイプAであってもタイプBであっても、PTTスイッチ340の押下を検出することができる。
また、変形例4の骨伝導ヘッドセットシステムにおいて、コネクタ320は、プラグ挿入口から順にスリーブ323、リング322、チップ321の3接点を有する3極ジャックである。コネクタ300は、プラグ挿入口から順にスリーブ304、リング1_303、リング2_302、チップ301の4接点を有する4極ジャックである。コネクタ(360、190)は、先端から順に、チップ(361、191)、リング(362)、スリーブ(363、193)の3接点を有する3極プラグである。3極プラグであるコネクタ(360、190)が3極ジャックであるコネクタ(320)に挿入されることにより、マイク(1、57)はヘッドセット本体50に接続される。
これにより、骨伝導ヘッドセットシステムは、コネクタ300に接続されるトランシーバがタイプAであってもタイプBであっても、PTTスイッチ340の押下を検出することができる。
また、変形例4は、ヘッドセット本体50と骨伝導マイク1とから成る骨伝導ヘッドセットシステムである。ヘッドセット本体50は、PTTスイッチ340と、骨伝導スピーカと、骨伝導マイク1が接続されるコネクタ320と、トランシーバ7が接続されるコネクタ300とを備える。コネクタ320は、スリーブ323、リング322、チップ321の順に3接点を有し、コネクタ300は、スリーブ304、リング1_303、リング2_302、チップ301の順に4接点を有する。コネクタ320のスリーブ304は、コネクタ300のスリーブ323と接続され、コネクタ320のリング322はグランドに接続され、コネクタ320のチップ321はコネクタ300のリング2_302と接続されるとともに、PTTスイッチ340を介してグランドと接続される。マイク装置は、骨伝導マイク1と骨伝導マイク1をヘッドセット本体50に接続するコネクタ360とPTTスイッチ370とを備える。コネクタ360は、チップ361、リング362、スリーブ363の順に3接点を有する。スリーブ363は骨伝導マイク1のプラス側端子に接続し、チップ361は骨伝導マイク1のマイナス側の端子に接続し、リング362は、PTTスイッチ370を介して骨伝導マイク1のマイナス側の端子と接続する。
これにより、骨伝導ヘッドセットシステムは、コネクタ300に接続されるトランシーバがタイプAであってもタイプBであっても、PTTスイッチ340の押下を検出することができる。さらに、コネクタ300に骨伝導マイク1が接続された場合には、骨伝導マイク1のPTTスイッチ370を用いて通話することができる。
また、変形例4の骨伝導ヘッドセットシステムにおいて、骨伝導スピーカは、左スピーカ331および右スピーカ332を含む。コネクタ300のリング1_303は左スピーカ331および右スピーカ332の一方と接続され、コネクタ300のチップ301は左スピーカ331および右スピーカ332の他方と接続されている。
これにより、骨伝導ヘッドセットシステムは、コネクタ300に接続されるトランシーバ7の音声を左スピーカ331および右スピーカ332から出力することができる。
また、変形例4の骨伝導ヘッドセットシステムにおいて、コネクタ300にスマートフォンタイプのトランシーバ7を接続する場合には、コネクタ300のリング1_303およびリング2_302は短絡されている。例えば、リング1_303とリング2_302とを短絡させるパーツを、コネクタ300とトランシーバ7との間に挿入してもよい。
これにより、コネクタ300のリング2_302はコネクタ300のリング1_303と短絡されているためグランドになり、コネクタ320のチップ321はグランドとなる。この場合、コネクタ320に接続されるコネクタ360のチップ361もグランドになるので、骨伝導マイク1は常時動作状態となる。また、コネクタ320に接続されるコネクタ190のチップ191もグランドになるので、音声マイク57は常時動作状態となる。そのため、PTTスイッチ340およびPTTスイッチ370を押下しなくても通話が可能となる。以上より、骨伝導ヘッドセットシステムは、コネクタ300に接続されるトランシーバがスマートフォンタイプであっても正常に動作する。
また、変形例4は、PTTスイッチ340と、骨伝導スピーカと、マイクが接続されるコネクタ320と、トランシーバ7が接続されるコネクタ300とを備えるヘッドセット本体50である。コネクタ320は、スリーブ323、リング322、チップ321の順に3接点を有し、コネクタ300は、スリーブ304、リング1_303、リング2_302、チップ301の順に4接点を有する。コネクタ320のスリーブ304は、コネクタ300のスリーブ323と接続され、コネクタ320のリング322はグランドに接続され、コネクタ320のチップ321はコネクタ300のリング2_302と接続されるとともに、PTTスイッチ340を介してグランドと接続される。
これにより、ヘッドセット本体50は、コネクタ300に接続されるトランシーバがタイプAであってもタイプBであっても、PTTスイッチ340の押下を検出することができる。
また、変形例4のヘッドセット本体50において、コネクタ320は、プラグ挿入口から順にスリーブ323、リング322、チップ321の3接点を有する3極ジャックである。コネクタ300は、プラグ挿入口から順にスリーブ304、リング1_303、リング2_302、チップ301の4接点を有する4極ジャックである。
これにより、ヘッドセット本体50は、コネクタ300に接続されるトランシーバがタイプAであってもタイプBであっても、PTTスイッチ340の押下を検出することができる。
また、変形例4のヘッドセット本体50において、骨伝導スピーカは、左スピーカ331および右スピーカ332を含む。コネクタ300のリング1_303は左スピーカ331および右スピーカ332の一方と接続され、コネクタ300のチップ301は左スピーカ331および右スピーカ332の他方と接続されている。
これにより、ヘッドセット本体50は、コネクタ300に接続されるトランシーバ7の音声を左スピーカ331および右スピーカ332から出力することができる。
また、変形例4のヘッドセット本体50において、コネクタ300にスマートフォンタイプのトランシーバ7を接続する場合、コネクタ300のリング1_303およびリング2_302は短絡されている。例えば、リング1_303とリング2_302とを短絡させるパーツを、コネクタ300とトランシーバ7との間に挿入してもよい。
これにより、コネクタ300のリング2_302はコネクタ300のリング1_303と短絡されているためグランドになり、コネクタ320のチップ321はグランドとなる。この場合、コネクタ320に接続されるコネクタ360のチップ361もグランドになるので、骨伝導マイク1は常時動作状態となる。また、コネクタ320に接続されるコネクタ190のチップ191もグランドになるので、音声マイク57は常時動作状態となる。そのため、PTTスイッチ340およびPTTスイッチ370を押下しなくても通話が可能となる。以上より、ヘッドセット本体50は、コネクタ300に接続されるトランシーバがスマートフォンタイプであっても正常に動作する。
(他の実施の形態)
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態および変形例を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態および変形例は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
例えば、声帯センサ11は、圧電素子に限られず、加速度ピックアップ計または差動トランスなどの振動検出素子であればよい。
例えば、接触部材12、筐体21およびカバー22は、円筒状に限られず、角筒状であってもよい。
例えば、実施の形態2では、骨伝導ヘッドセット5Aを装着した場合に、支持体54の中央部54aが頭部の後ろに配置される例を示したが、それに限られず、中央部54aが頭部の上に配置される構造であってもよい。
また、実施の形態2では、骨伝導ヘッドセット5Aを装着した場合に、支持体54が、耳の下側を迂回するように形成されている例を示したが、それに限られず、支持体54を耳の上側に沿った形状とし、支持体54を耳に掛ける構造としてもよい。
また、実施の形態2では、ミュートスイッチ64を押下している間、トランシーバ7からの音声信号の音量が小さくなり、ミュートスイッチ64の押下を止めるとトランシーバ7からの音声信号の音量は元に戻る例を示した。しかし、この構成に限らず、ミュートスイッチ64を一度押下すると音量が小さくなり、ミュートスイッチ64を再度押下すると音量が元に戻るように構成してもよい。
また、実施の形態の変形例4では、ヘッドセット本体50のコネクタ320は3極ジャック(メス)であり、コネクタ300は4極プラグ(オス)であると説明した。しかしこれは一例であり、この形態には限定されない。ヘッドセット本体50に接続される音声マイク57のコネクタ190、骨伝導マイク1のコネクタ360、トランシーバ7のコネクタの形態に対応するものであればよい。例えば、コネクタ320を3極プラグで構成してもよいし、コネクタ300を4極ジャックで構成してもよい。
本開示は、人体に接触して声帯振動を取得する骨伝導マイクに適用可能である。また、本開示は、工事現場ヘルメット、バイク用ヘルメット、ヘッドフォンまたはインカム(インターコミュニケーション)などを頭部に装着して、通信相手と通話する場合の音声入出力器に適用可能である。
1 骨伝導マイク(マイク)
2 ヘルメット
3 顎紐
4 マイクケーブル
5,5A 骨伝導ヘッドセット
6 ヘッドセットケーブル
7 トランシーバ
9,9A 通話装置
10 振動取得部
11 声帯センサ
12 接触部材
12a 当接部
12b 側面部
12c 開口部
13 押し当て部材
21 筐体
21a ベース部
21b 支柱部
21c 端面
21d スイッチ固定部
22 カバー
22a 開口
23 パッキン
25 スイッチ
25a 操作部
26 留め金具
30 ダイヤフラム
30a 下面
30b 上面
50 ヘッドセット本体(音声入出力装置)
51 スピーカ(骨伝導スピーカ)
52 耳かけ
54 支持体
54a 中央部
54b 端部(第1の端部)
54c 端部(第2の端部)
54b1,54c1 外側面
55 制御部
57 音声マイク(マイク)
58 マイクホルダ
59 接続部
62,230,340,370 PTTスイッチ(通話スイッチ)
64 ミュートスイッチ
71 信号ライン
72 音声ライン
73 入力部
190,360 コネクタ(第3コネクタ)
300 コネクタ(第2コネクタ)
320 コネクタ(第1コネクタ)
P1 押圧力
s1 ストローク

Claims (11)

  1. 声帯振動を音声信号に変換する骨伝導マイクであって、
    人体に接触して、声帯振動に含まれる所定方向の振動を取得する振動取得部と、
    前記所定方向の振動の取得可否を切り替えるスイッチと
    を備え、
    前記スイッチは、前記取得可否を切り替える操作の方向が、前記所定方向と平行となるように、前記振動取得部の人体に接触する側とは反対側に配置されている
    骨伝導マイク。
  2. 前記スイッチは、前記振動取得部が前記人体に押し当てられることでオンし、前記人体から離されることでオフし、
    前記振動取得部は、前記スイッチがオンのとき前記所定方向の振動を取得し、前記スイッチがオフのとき前記所定方向の振動を取得しない
    請求項1に記載の骨伝導マイク。
  3. 前記振動取得部は、前記人体に接触する接触部材と、前記接触部材を介して前記所定方向の振動を検出する声帯センサとを含み、
    前記骨伝導マイクは、さらに、前記接触部材の少なくとも一部および前記スイッチを支持する筐体を備え、
    前記接触部材は、前記筐体よりも柔らかい弾性体である
    請求項1または2に記載の骨伝導マイク。
  4. 前記骨伝導マイクは、さらに、前記振動取得部と前記筐体との間に位置するダイヤフラムを備え、
    前記振動取得部は、前記ダイヤフラムを介して前記筐体に支持されている
    請求項3に記載の骨伝導マイク。
  5. 前記ダイヤフラムは、前記接触部材よりも柔らかい弾性体である
    請求項4に記載の骨伝導マイク。
  6. 前記筐体は筒状であり、
    前記振動取得部は、前記スイッチの操作方向に位置変位可能なように、前記ダイヤフラムを介して前記筐体に支持され、
    前記スイッチは、前記筐体の内部において前記振動取得部が位置変位する方向に配置され、位置変位した前記振動取得部に押し込まれることでオンする
    請求項4または5に記載の骨伝導マイク。
  7. 前記振動取得部および前記スイッチは、位置変位する方向の中心軸が一致するように前記筐体の内部に配置される
    請求項6に記載の骨伝導マイク。
  8. 前記声帯センサは、厚み振動を行う圧電素子であり、
    前記圧電素子の厚み方向は、前記所定方向と同じである
    請求項3〜7のいずれか1項に記載の骨伝導マイク。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の骨伝導マイクと、
    スピーカと
    を備える骨伝導ヘッドセット。
  10. 請求項9の骨伝導ヘッドセットと、
    前記骨伝導ヘッドセットに接続され、外部機器と通信を行うトランシーバと
    を備える通話装置。
  11. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の骨伝導マイクと、
    前記骨伝導マイクに接続され、外部機器と通信を行うトランシーバと
    を備える通話装置。
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