WO2014175464A1 - 音響機器 - Google Patents

音響機器 Download PDF

Info

Publication number
WO2014175464A1
WO2014175464A1 PCT/JP2014/062035 JP2014062035W WO2014175464A1 WO 2014175464 A1 WO2014175464 A1 WO 2014175464A1 JP 2014062035 W JP2014062035 W JP 2014062035W WO 2014175464 A1 WO2014175464 A1 WO 2014175464A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
panel
user
sound
ear
acoustic device
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/062035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智裕 稲垣
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to EP14788772.3A priority Critical patent/EP2991377B1/en
Priority to US14/786,376 priority patent/US9485593B2/en
Publication of WO2014175464A1 publication Critical patent/WO2014175464A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/60—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/02—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception adapted to be supported entirely by ear
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/48—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception using constructional means for obtaining a desired frequency response
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
    • H04R2217/01—Non-planar magnetostrictive, piezoelectric or electrostrictive benders
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/09—Non-occlusive ear tips, i.e. leaving the ear canal open, for both custom and non-custom tips
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/13—Hearing devices using bone conduction transducers

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic device such as a hearing aid.
  • a conventional hearing aid includes a microphone, an earphone, and a vent.
  • the microphone collects sound from the sound source, and the earphone lets the user hear the sound collected by the microphone.
  • the vent is a hole that conducts the inside of the ear canal and the outside. Since the external auditory canal is not sealed by the vent, the feeling of vomit that occurs when a hearing aid is worn is reduced.
  • the conventional open-fitting type hearing aid the low sound of the sound emitted from the earphone escapes from the vent to the outside world, so that the sound pressure of the low sound is lowered and the volume feeling is impaired.
  • the diameter of the vent is reduced in order to prevent the bass from escaping, a feeling of stagnation is caused and comfort during wearing is impaired.
  • an object of the present invention made in view of the above-described problems is to provide an acoustic device that hardly impairs two contradictory functions of volume feeling and comfort.
  • an audio device is: A bending unit including a piezoelectric element that bends and a panel that is bent and vibrated directly by the piezoelectric element;
  • the panel includes a recess, and the recess is brought into contact with the user's ear, It is characterized by letting the user hear a sound.
  • the acoustic device according to the present invention is The concave portion of the panel contacts the user's tragus from the outside of the user's ear, and transmits the vibration to the tragus.
  • the acoustic device according to the present invention is The concave portion of the panel is in contact with the user's antitragus from the outside of the user's ear, and transmits the vibration to the antitragus.
  • the acoustic device according to the present invention is The main surface of the panel has a portion that contacts the ear and a portion that does not contact the ear.
  • the acoustic device according to the present invention is The user's external auditory canal is not sealed by the acoustic device.
  • the acoustic device is The panel vibrates with the belly near the center of the panel and nodes on both sides of the belly, The vicinity of the center of the panel is in contact with the tragus.
  • the acoustic device is The panel vibrates around the center of the panel as a belly, with both sides of the belly as nodes, The vicinity of the center of the panel is in contact with the tragus.
  • the sound collecting acoustic device according to the present invention is In addition, a microphone unit is provided.
  • the sound collecting acoustic device is An external ear canal radiated sound is generated inside the user's ear by the vibration unit.
  • the sound collecting acoustic device is The vibration unit is pressed against the user's ear with a force of 0.1N to 3N.
  • the sound collecting acoustic device is The piezoelectric element has a plate shape,
  • the panel has an area that is 0.8 to 10 times the area of the main surface of the piezoelectric element.
  • an acoustic device that is less susceptible to sound volume and comfort.
  • FIG. 1 is a block diagram of an audio device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the acoustic device 1 is, for example, a hearing aid 1, and includes a vibration unit 10, a microphone 20, a control unit 30, an adjustment interface unit 40, and a storage unit 50.
  • the vibration unit 10 includes a piezoelectric element 101 that bends and a panel 102 that is directly bent by the piezoelectric element 101 and vibrates.
  • FIG. 2 schematically shows how the panel 102 is bent by the piezoelectric element 101.
  • the vibration unit 10 allows the user to hear air conduction sound and human body vibration sound due to vibration.
  • the air conduction sound is a sound transmitted to the auditory nerve of the user by the vibration of the air caused by the vibration of the object being transmitted to the eardrum through the ear canal.
  • the human body vibration sound is a sound transmitted to the user's auditory nerve through a part of the user's body (for example, the cartilage of the outer ear) that contacts the vibrating object.
  • the piezoelectric element 101 is an element that expands or contracts or bends (curves) in accordance with an electromechanical coupling coefficient of a constituent material by applying an electric signal (voltage).
  • the piezoelectric element 101 may be a unimorph, bimorph, or multilayer piezoelectric element.
  • the stacked piezoelectric element includes a stacked unimorph element in which unimorphs are stacked (for example, 16 layers or 24 layers), or a stacked bimorph element in which bimorphs are stacked (for example, 16 layers or 24 layers are stacked).
  • the laminated piezoelectric element is composed of a laminated structure of a plurality of dielectric layers made of, for example, PZT (lead zirconate titanate) and electrode layers arranged between the plurality of dielectric layers.
  • PZT lead zirconate titanate
  • a unimorph expands and contracts when an electric signal (voltage) is applied, and a bimorph bends when an electric signal (voltage) is applied.
  • the panel 102 is formed of a synthetic resin such as glass or acrylic, for example.
  • the shape of the panel 102 is preferably a plate shape, and the following description will be made assuming that the shape of the panel 102 is a plate shape.
  • the microphone 20 collects the sound from the sound source, specifically the sound that has arrived at the user's ear.
  • the control unit 30 performs various controls related to the hearing aid 1.
  • the control unit 30 applies a predetermined electrical signal (voltage corresponding to the sound signal) to the piezoelectric element 101.
  • the analog / digital conversion unit 31 converts the sound signal collected by the microphone 20 into a digital signal.
  • the signal processing unit 32 outputs a digital signal for driving the vibration unit 10 based on information related to the volume and sound quality by the volume and sound quality adjustment interface unit 40 and information stored in the storage unit 50.
  • the digital-analog conversion unit 33 converts the digital signal into an analog electric signal, amplifies it by the piezoelectric amplifier 34, and applies the electric signal to the piezoelectric element 101.
  • the voltage applied to the piezoelectric element 101 by the control unit 30 is, for example, ⁇ 15 V, which is higher than ⁇ 5 V, which is an applied voltage of a so-called panel speaker for the purpose of conducting sound by air conduction sound instead of human body vibration sound. It may be. Thereby, sufficient vibration can be generated in the panel 102 and a human body vibration sound can be generated through a part of the user's body. Note that how much applied voltage is used can be appropriately adjusted according to the fixing strength of the panel 102 or the performance of the piezoelectric element 101.
  • the control unit 30 applies an electrical signal to the piezoelectric element 101, the piezoelectric element 101 expands or contracts or bends in the longitudinal direction.
  • the panel 102 to which the piezoelectric element 101 is attached is deformed according to expansion / contraction or bending of the piezoelectric element 101, and the panel 102 vibrates.
  • the panel 102 is bent by expansion / contraction or bending of the piezoelectric element 101.
  • the panel 102 is directly bent by the piezoelectric element 101.
  • “the panel 102 is directly bent by the piezoelectric element 101” means that the inertial force of the piezoelectric actuator configured by arranging the piezoelectric element 101 in the casing as employed in a conventional panel speaker. This is different from the phenomenon in which a specific region of the panel 102 is vibrated and the panel 102 is deformed.
  • the panel 102 is directly bent by the piezoelectric element 101 means that the expansion or contraction or bending (curving) of the piezoelectric element 101 directly bends the panel 102 via the bonding member.
  • the panel 102 Since the panel 102 vibrates as described above, the panel 102 generates air conduction sound and, when the user contacts the tragus, generates human body vibration sound via the tragus.
  • the panel 102 vibrates with the vicinity of both ends of the panel 102 as a node and the center as an antinode, and the vicinity of the center of the panel 102 abuts against the tragus or the antitragus. By doing in this way, the vibration of the panel 102 can be efficiently transmitted to the tragus or the tragus.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the hearing aid 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the vibration unit 10 is brought into contact with the user's tragus from the outside of the user's ear. Therefore, the holding part 60 is provided.
  • FIG. 4 shows a portion where the vibration unit 10 is in contact with the tragus from another angle. As shown in FIG. 4, since the vibrating portion 10 abuts on the protruding tragus, the portion 104 that abuts on the tragus is provided with a recess 104 described later, so that the vibration can be generated without crushing the tragus. A sufficient contact area between the portion 10 and the tragus can be ensured.
  • the position in contact with the user's ear is the tragus will be described.
  • the holding unit 60 includes a support unit 61, an ear hooking unit 62, and a main body unit 63, and the vibrating unit 10 is placed at a position (a tragus) where the vibrating unit 10 contacts the user's ear. Hold.
  • the end of the support part 61 is connected to the vibration part 10.
  • the support part 61 has a hollow structure, and lead processing to the vibration part 10 is performed through the hollow structure. Further, the support portion 61 has such a rigidity that the angle of the vibration portion 10 does not change.
  • the other end of the support 61 is connected to the end of the ear hook 62.
  • the ear hook 62 contacts the outside of the user's pinna and wears the hearing aid 1 on the user's ear.
  • the ear hook 62 has a hook shape along the user's pinna so that the hearing aid 1 can be stably attached to the user's ear.
  • the other end of the ear hook 62 is connected to the main body 63.
  • the main body 63 includes the microphone 20, the control unit 30, the adjustment interface unit 40, and the storage unit 50.
  • FIG. 5 is a side view of the vibrating part 10 as viewed from the thickness direction.
  • the vibration unit 10 includes the piezoelectric element 101 and the panel 102.
  • the piezoelectric element 101 has a plate shape.
  • the piezoelectric element 101 is joined to the panel 102 by a joining member.
  • the bonding member is provided between the main surface of the piezoelectric element 101 and the main surface of the panel 102.
  • the joining member may be a non-heating type curable adhesive or a double-sided tape.
  • the part other than the joint surface with the panel 102 is covered with the mold 103.
  • the main surface of the panel 102 includes a recess 104.
  • the concave portion 104 is a portion where the central portion of the panel 102 is recessed. Since the tragus protrudes here, it is necessary to obtain a contact area by largely crushing the tragus when a flat surface is brought into contact therewith.
  • the hearing aid 1 according to the present invention includes the concave portion 104, and the concave portion 104 abuts on the tragus, so that the contact area can be obtained without greatly crushing the tragus. Since it is not necessary to largely crush the tragus, the holding portion 60 may have a simple structure, and since the tragus is not largely crushed, the comfort of the user wearing the hearing aid 1 can be maintained.
  • the panel 102 of the vibration unit 10 is pressed against the user's ear with a force of 0.1N to 3N.
  • the vibration by the panel 102 is sufficiently transmitted to the ear. If the pressing force is a small force of less than 3N, even if the hearing aid 1 is worn for a long time, the user feels less tired and can maintain comfort during wearing.
  • the concave portion 104 of the panel 102 has a portion that abuts on the user's ear (for example, a tragus) and a portion that does not abut. Since there is a part of the panel 102 that does not contact the user's ear, air conduction sound may be generated from the part.
  • the main surface of the panel 102 has an area that is 0.8 to 10 times the area of the main surface of the piezoelectric element 101. If the main surface of the panel 102 is in the range of 0.8 to 10 times the main surface of the piezoelectric element 101, the panel 102 can be deformed in accordance with the expansion or contraction or bending of the piezoelectric element 101, and the area of contact with the user's ear is small. Enough can be secured.
  • the area of the piezoelectric element and the panel is more preferably 0.8 to 5 times, for example.
  • FIG. 6 is a schematic view showing transmission of sound from the hearing aid 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the microphone 20 collects sound from the sound source, and the vibration unit 10 lets the user hear the sound collected by the microphone 20 by vibration.
  • the sound from the sound source arrives directly at the eardrum through the ear canal from a portion not covered by the vibration unit 10 (path I).
  • the air conduction sound due to the vibration of the vibration unit 10 arrives at the eardrum through the ear canal (path II).
  • the ear canal vibrates due to the vibration of the vibration unit 10, and the sound (hereinafter referred to as “radiation sound of the ear canal”) due to the vibration of the ear canal reaches the eardrum (path III).
  • the vibration of the vibration unit 10 causes the human body vibration sound to arrive directly at the auditory nerve without passing through the eardrum (path IV). A part of the air conduction sound generated from the vibration unit 10 escapes to the outside (path V).
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of the acoustic characteristics of each route.
  • FIG. 7A shows the acoustic characteristics of the sound along the path I
  • FIG. 7B shows the acoustic characteristics of the sound along the paths II and III.
  • the bass sound escapes through the path V, so that the sound pressure in the bass area is low.
  • FIG. 7C shows the acoustic characteristics of the route IV.
  • the human body vibration sound has a high sound pressure of a low sound, and can fully transmit a low sound.
  • FIG. 7 (d) shows the synthesis of sounds from paths I to IV, that is, the actual acoustic characteristics heard by the user wearing the hearing aid 1.
  • FIG. 7D although the low sound pressure escapes to the outside in the path V, the low sound pressure can be secured by the human body vibration sound, and in this embodiment, the low sound pressure of 1 kHz or less can be secured. Therefore, a volume feeling can be maintained.
  • FIG. 8 shows measured values of frequency characteristics of the hearing aid 1 of the present invention.
  • Air is the frequency characteristic of the sound of path II and path III in FIG. 6, and “vib” is the frequency characteristic of the sound of path IV in FIG.
  • Air + vib is a frequency characteristic of the sound obtained by synthesizing the sound of the route II to the route IV.
  • Air + vib is a frequency characteristic of the sound obtained by synthesizing the sound of the route II to the route IV.
  • FIG. 9 shows actual measurement values when the projections 105 are provided on the panel 102 instead of the recesses 104 (FIG. 9A).
  • Air is the frequency characteristic of the sound of path II and path III in FIG. 6, and “vib” is the frequency characteristic of the sound of path IV in FIG.
  • Air + vib is a frequency characteristic of the sound obtained by synthesizing the sound of the route II to the route IV.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the frequency characteristics of “air + vib” when the panel 102 includes the concave portion 104 and the convex portion 105. As shown in FIG. 10, the configuration in which the panel 102 includes the recess 104 has higher sound pressure and better acoustic characteristics in many frequency regions.
  • the acoustic device is the hearing aid 1
  • the present invention is not limited to this.
  • the acoustic device may be a headphone or an earphone.
  • the microphone 20 is not provided.
  • the sound based on the music data stored in the internal memory of the audio device or the sound based on the music data stored in the external server or the like may be reproduced by the audio device via the network.
  • the example in which the sound is heard from the user by bringing the vibration unit 10 into contact with the user's tragus from the outside of the user's ear and transmitting the vibration to the tragus has been shown. It is not limited to this.
  • the sound may be heard by the user by transmitting the vibration by contacting the vibration unit 10 from the outside of the user's ear to a convex portion such as the user's antitragus or an antipodal ring leg.
  • “from the outside of the user's ear to abut against the user's tragus or anti-tragus” means that the vibration unit 10 is not embedded in the external auditory canal and is approximately parallel to the cheeks and temples. It means to contact with the tragus.
  • each means, each member, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and it is possible to combine or divide a plurality of means, members, etc. into one. .

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Abstract

音量感及び快適性が損なわれることを抑制できる音響機器を提供する。湾曲する圧電素子１０１及び、該圧電素子１０１によって直接的に曲げられて振動するパネル１０２を備えた振動部１０を備え、パネル１０２が凹部１０４を備え、当該凹部１０４がユーザの耳に当接され、ユーザに対して音を聞かせる。

Description

音響機器 関連出願へのクロスリファレンス
　本出願は、日本国特許出願２０１３−９４４３６号（２０１３年４月２６日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本発明は、補聴器等の音響機器に関する。
　従来のオープンフィッティング型の補聴器等の音響機器は、装着時のこもり感を軽減するため、外耳道内と外界を導通するベントが設けられている（例えば特許文献１）。従来の補聴器は、マイクと、イヤホンと、ベントとを備える。マイクは音源からの音を集音し、イヤホンはマイクが集音した音をユーザに聞かせる。ベントは前述したように外耳道内と外界を導通する孔である。ベントにより外耳道が密閉されないため、補聴器を装着した場合に生じるこもり感が軽減される。
特開２００６−３０４１４７号公報
　しかしながら、従来のオープンフィッティング型の補聴器は、イヤホンから発せられた音のうち低音が、ベントから外界へ逃げるため、低音の音圧が下がり、音量感が損なわれてしまう。一方で低音が逃げることを防止するためにベントの直径を小さくすると、こもり感を引き起こし、装着時の快適性を損なってしまう。
　従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、音量感及び快適性という相反する２つの機能を損ないにくい音響機器を提供することにある。
　上記課題を解決するために本発明に係る音響機器は、
　湾曲する圧電素子及び、該圧電素子によって直接的に曲げられて振動するパネルを備えた振動部を備え、
　前記パネルが凹部を備え、当該凹部がユーザの耳に当接され、
　ユーザに対して音を聞かせることを特徴とする。
　また本発明に係る音響機器は、
　前記パネルの凹部が、前記ユーザの耳の外側から、前記ユーザの耳珠に当接して、前記振動を前記耳珠に伝達させることを特徴とする。
　また本発明に係る音響機器は、
　前記パネルの凹部が、前記ユーザの耳の外側から、前記ユーザの対耳珠に当接して、前記振動を対耳珠に伝達させることを特徴とする。
　また本発明に係る音響機器は、
　前記パネルの主面が、前記耳に当接する部位と、当接しない部位とを有することを特徴とする。
　また本発明に係る音響機器は、
　当該音響機器によって、前記ユーザの外耳道が密閉されないことを特徴とする。
　また本発明に係る音響機器は、
　前記パネルが、当該パネルの中央付近を腹、該腹の両側を節として振動し、
　前記パネルの中央付近近傍が前記耳珠に当接することを特徴する。
　また本発明に係る音響機器は、
　前記パネルは、当該パネルの中央付近を腹、該腹の両側を節として振動し、
　前記パネルの中央付近近傍が前記対耳珠に当接することを特徴とする。
　また本発明に係る集音型音響機器は、
　さらにマイク部を備えることを特徴とする。
　また本発明に係る集音型音響機器は、
　前記振動部により、前記ユーザの耳の内部で、外耳道放射音を発生させることを特徴とする。
　また本発明に係る集音型音響機器は、
　前記振動部が、前記ユーザの耳に、０．１Ｎから３Ｎの力で押圧されていることを特徴とする。
　また本発明に係る集音型音響機器は、
　前記圧電素子が、板状をなし、
　前記パネルは、前記圧電素子の主面の面積の、０．８倍から１０倍の面積を有することを特徴とする。
　本発明によれば、音量感及び快適性が損なわれにくい音響機器を提供する。
本発明の一実施形態に係る補聴器を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る補聴器のパネル及び圧電素子の湾曲を示す模式図である。 本発明の一実施例に係る補聴器の構成を示す概要図である。 本発明の一実施例に係る補聴器が耳珠に当接している部分を示す図である。 振動部の厚さ方向の側面図である。 本発明の一実施形態に係る補聴器からの音の伝達を示す概略図である。 各経路の音響特性の概要を示す図である。 本発明の一実施形態に係る補聴器に係る音響特性の実測値を示す図である。 凹部の替わりに凸部を設けた場合の実測値を示す図である。 凹部又は凸部を設けた場合の実測値の比較を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態）
　図１は本発明の一実施形態に係る音響機器１のブロック図である。音響機器１は、例えば補聴器１であって、振動部１０と、マイク２０と、制御部３０と、調整インタフェース部４０と、記憶部５０とを備える。
　振動部１０は、湾曲する圧電素子１０１と該圧電素子１０１によって直接的に曲げられて振動するパネル１０２とを備える。図２に圧電素子１０１によりパネル１０２が湾曲する様子を模式的に示す。振動部１０は、振動による気導音と人体振動音とをユーザに対して聞かせる。気導音とは、物体の振動に起因する空気の振動が外耳道を通って鼓膜に伝わり、鼓膜が振動することによって利用者の聴覚神経に伝わる音である。人体振動音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して利用者の聴覚神経に伝わる音である。
　圧電素子１０１は、電気信号（電圧）を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲（湾曲）する素子である。これらの素子は、例えばセラミック製や水晶からなるものが用いられる。圧電素子１０１は、ユニモルフ、バイモルフまたは積層型圧電素子であってよい。積層型圧電素子には、ユニモルフを積層した（たとえば１６層または２４層積層した）積層型ユニモルフ素子、またはバイモルフを積層した（例えば１６層または２４層積層した）積層型バイモルフ素子が含まれる。積層型の圧電素子は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配置された電極層との積層構造体から構成される。ユニモルフは、電気信号（電圧）が印加されると伸縮し、バイモルフは、電気信号（電圧）が印加されると屈曲する。
　パネル１０２は、例えばガラス、またはアクリル等の合成樹脂により形成される。好適にはパネル１０２の形状は板状であり、以下パネル１０２の形状が板状であるものとして説明する。
　マイク２０は音源からの音、具体的にはユーザの耳に到来した音を集音する。
　制御部３０は、補聴器１に係る各種制御を行う。制御部３０は、圧電素子１０１に所定の電気信号（音信号に応じた電圧）を印加する。具体的には制御部３０において、マイク２０で集音した音信号を、アナログデジタル変換部３１がデジタル信号に変換する。そして信号処理部３２は、音量や音質の調整インタフェース部４０による音量や音質に係る情報及び記憶部５０に格納された情報に基づき、振動部１０を駆動するデジタル信号を出力する。デジタルアナログ変換部３３は当該デジタル信号をアナログの電気信号に変換し、圧電アンプ３４により増幅処理をして電気信号を圧電素子１０１に印加する。制御部３０が圧電素子１０１に対して印加する電圧は、例えば、人体振動音ではなく気導音による音の伝導を目的とした所謂パネルスピーカの印加電圧である±５Ｖよりも高い、±１５Ｖであってよい。これにより、パネル１０２に十分な振動を発生させ、利用者の体の一部を介する人体振動音を発生させることができる。なお、どの程度の印加電圧を用いるかは、パネル１０２の固定強度もしくは圧電素子１０１の性能に応じて適宜調整可能である。制御部３０が圧電素子１０１に電気信号を印加すると、圧電素子１０１は長手方向に伸縮または屈曲する。
　このとき、圧電素子１０１が取り付けられたパネル１０２は、圧電素子１０１の伸縮または屈曲にあわせて変形し、パネル１０２が振動する。パネル１０２は、圧電素子１０１の伸縮または屈曲によって湾曲する。パネル１０２は、圧電素子１０１によって直接的に曲げられる。ここで「パネル１０２が圧電素子１０１によって直接的に曲げられる」とは、従来のパネルスピーカで採用されているような、圧電素子１０１をケーシング内に配設して構成される圧電アクチュエータの慣性力によりパネル１０２の特定の領域が加振されてパネル１０２が変形する現象とは異なる。「パネル１０２が圧電素子１０１によって直接的に曲げられる」とは、圧電素子１０１の伸縮または屈曲（湾曲）が、接合部材を介して直にパネル１０２を曲げることを意味する。
　以上説明したようにパネル１０２が振動するため、パネル１０２は、気導音を発生させるとともに、利用者が耳珠を接触させた場合、耳珠を介する人体振動音を発生させる。好適にはパネル１０２は、当該パネル１０２の両端近傍を節、中央を腹として振動し、パネル１０２の中央近傍が耳珠や対耳珠に当接する。このようにすることで、パネル１０２の振動を効率よく耳珠や対耳珠に伝達することができる。
　図３は、本発明の一実施形態に係る補聴器１の構成を示す概略図である。図３に示すように、振動部１０を、ユーザの耳の外側からユーザの耳珠に当接させている。そのため、保持部６０を備えている。図４は、振動部１０が耳珠に当接している部分を別の角度から示している。図４に示すように、振動部１０は、突出している耳珠に当接するため、耳珠に当接する部位に、後述する凹部１０４が備えられることにより、耳珠を大きく潰さなくても、振動部１０と耳珠との接触面積を十分に確保することができる。以下本実施の形態では、ユーザの耳に当接する位置が耳珠である例について説明する。
　図３に示すように、保持部６０は、支持部６１と、耳かけ部６２と、本体部６３とを備え、振動部１０がユーザの耳に当接する位置（耳珠）に振動部１０を保持する。支持部６１の端部は振動部１０に接続される。支持部６１は中空構造であり、振動部１０へのリード処理は当該中空構造を通して行う。また支持部６１は、振動部１０の角度が変わらない程度の剛性を有する。支持部６１の他端は耳かけ部６２の端部に接続される。
　耳かけ部６２は、ユーザの耳介の外側に当接し、補聴器１をユーザの耳に装着する。好適には耳かけ部６２はユーザの耳介に沿うフック形状とし、補聴器１がユーザの耳に安定的に装着されるようにする。耳かけ部６２の他端は本体部６３に接続される。本体部６３は、マイク２０、制御部３０、調整インタフェース部４０、及び記憶部５０を内蔵する。
　図５は、振動部１０を厚さ方向からみた側面図である。上述したように振動部１０は、圧電素子１０１と、パネル１０２とを備える。好適には図５に示すように圧電素子１０１は板状である。
　圧電素子１０１はパネル１０２に、接合部材により接合される。接合部材は、圧電素子１０１の主面とパネル１０２の主面との間に設けられる。接合部材は、非加熱型硬化性の接着材、または両面テープであるとよい。圧電素子１０１のうち、パネル１０２との接合面以外はモールド１０３により覆われる。
　パネル１０２の主面は、凹部１０４を備える。凹部１０４はパネル１０２の中央部分をくぼませた部位である。ここで耳珠は突出しているため、平面を当接させた場合は、耳珠を大きく押し潰すことにより接触面積を得る必要がある。一方で本発明に係る補聴器１は、凹部１０４を備えており、凹部１０４が耳珠に当接するため、耳珠を大きく押し潰さずに接触面積を得ることができる。耳珠を大きく押し潰す必要がないため、保持部６０は簡易な構造でよく、また耳珠が大きく押し潰されないため補聴器１を装着するユーザの快適性も維持することができる。
　振動部１０のパネル１０２は、ユーザの耳に０．１Ｎから３Ｎの力で押圧される。パネル１０２が０．１Ｎから３Ｎの範囲で押圧される場合、パネル１０２による振動が耳に十分伝達される。また押圧が３Ｎ未満の小さい力であれば、補聴器１を長時間装着してもユーザの疲労感は少なく、装着時の快適性を維持することができる。
　好適にはパネル１０２の凹部１０４のうち、ユーザの耳（例えば耳珠）に当接する部位と当接しない部位とを有する。パネル１０２のうち、ユーザの耳に当接しない部位があることにより、当該部位から気導音を発生させることもできる場合がある。
　好適にはパネル１０２の主面は、圧電素子１０１の主面の面積の０．８倍から１０倍の面積を有する。パネル１０２の主面が圧電素子１０１の主面の０．８倍から１０倍の範囲の面積であれば、圧電素子１０１の伸縮または屈曲にあわせて変形でき、かつユーザの耳への接触面積が十分に確保できる。尚、圧電素子と、パネルの面積は、例えば０．８から５倍がより好適である。
　続いて本発明の一実施形態に係る補聴器１について、図６から図８を用いて音響特性を説明する。
　図６は、本発明の一実施形態に係る補聴器１からの音の伝達を示す概略図である。図６では補聴器１については振動部１０及びマイク２０のみを図示している。マイク２０は、音源からの音を集音し、振動部１０は、マイク２０が集音した音を、振動によりユーザに聞かせる。
　図６に示すように、音源からの音は、振動部１０により覆われていない部分から外耳道を通って、直接鼓膜に到来する（経路Ｉ）。また振動部１０の振動による気導音が、外耳道を通って鼓膜に到来する（経路ＩＩ）。また振動部１０の振動により外耳道が振動し、当該外耳道の振動による音（ここでは外耳道放射音と呼ぶこととする）が鼓膜に到来する（経路ＩＩＩ）。さらに振動部１０の振動により人体振動音が、鼓膜を介さずに聴覚神経に直接到来する（経路ＩＶ）。なお振動部１０から生じた一部の気導音は、外界へ逃げる（経路Ｖ）。
　図７は、各経路の音響特性の概要図を示す。図７（ａ）は、経路Ｉの音の音響特性であり、図７（ｂ）は、経路ＩＩ及びＩＩＩによる音の音響特性である。経路ＩＩ及びＩＩＩによる音は、経路Ｖにより低音が逃げてしまうため、低音の領域の音圧が低い。図７（ｃ）は経路ＩＶの音響特性である。図７（ｃ）に示すように、人体振動音は低音の音圧が高く、低音を十分に伝達することができる。図７（ｄ）は、経路ＩからＩＶの音の合成、すなわち補聴器１を装着しているユーザが聞く実際の音響特性である。図７（ｄ）に示すように、経路Ｖで低音の音圧が外界へ逃げてしまうものの、人体振動音により低音の音圧、本実施例においては、１ｋＨｚ以下の低音の音圧が確保できるため、音量感を維持することができる。
　図８は、本発明の補聴器１の周波数特性の実測値である。“ａｉｒ”は図６における経路ＩＩ及び経路ＩＩＩの音の周波数特性であり、“ｖｉｂ”は、図６における経路ＩＶの音の周波数特性である。“ａｉｒ＋ｖｉｂ”は、経路ＩＩから経路ＩＶの音を合成した音の周波数特性である。これらの実測値が示すように、低音の音圧、特に本実施例においては、１ｋＨｚ以下の低音の音圧が人体振動音により確保できているため、音量感を損なうことを抑制することができる。
　図９に、パネル１０２に凹部１０４の替わりに凸部１０５を設けた場合（図９（ａ））の実測値を示す。“ａｉｒ”は図６における経路ＩＩ及び経路ＩＩＩの音の周波数特性であり、“ｖｉｂ”は、図６における経路ＩＶの音の周波数特性である。“ａｉｒ＋ｖｉｂ”は、経路ＩＩから経路ＩＶの音を合成した音の周波数特性である。図１０は、パネル１０２に凹部１０４と凸部１０５とを備えた場合の、それぞれの“ａｉｒ＋ｖｉｂ”の周波数特性を示す図である。図１０に示すように、パネル１０２に凹部１０４を備える構成の方が、多くの周波数領域において音圧が高く、音響特性が優れている。
　なお、本実施の形態では、音響機器が補聴器１である例を示したが、これに限られない。例えば音響機器はヘッドホンやイヤホンであってもよく、この場合マイク２０は備えない。またこの場合、音響機器の内部メモリに記憶された音楽データに基づく音や、外部サーバ等に記憶されている音楽データに基づく音がネットワークを介して音響機器により再生されるようにしてもよい。
　なお、本実施の形態では、振動部１０をユーザの耳の外側から、前記ユーザの耳珠に当接させ、振動を耳珠に伝達させることにより、音をユーザに聞かせる例を示したがこれに限られない。例えば、振動部１０をユーザの耳の外側から、前記ユーザの対耳珠や対耳輪脚等の凸状部に当接して振動を伝達させることにより、音をユーザに聞かせてもよい。なお「ユーザの耳の外側から、ユーザの耳珠や対耳珠に当接させ」るとは、振動部１０を外耳道内に埋入させることなく、凡そ頬やこめかみと平行にして、耳珠や対耳珠に当接させることをいう。
　本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各部材等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段や部材等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
　１　音響機器（補聴器）
　１０　振動部
　２０　マイク
　３０　制御部
　３１　アナログデジタル変換部
　３２　信号処理部
　３３　デジタルアナログ変換部
　３４　圧電アンプ
　４０　調整インタフェース部
　５０　記憶部
　６０　保持部
　６１　支持部
　６２　耳かけ部
　６３　本体部
　１０１　圧電素子
　１０２　パネル
　１０３　モールド
　１０４　凹部
　１０５　凸部

Claims (11)

  1. 　湾曲する圧電素子及び、該圧電素子によって直接的に曲げられて振動するパネルを備えた振動部を備え、
    　前記パネルが凹部を備え、当該凹部がユーザの耳に当接され、
    　ユーザに対して音を聞かせる音響機器。
  2. 　前記パネルの凹部は、前記ユーザの耳の外側から、前記ユーザの耳珠に当接して、前記振動を前記耳珠に伝達させる
    　請求項１に記載の音響機器。
  3. 　前記パネルの凹部は、前記ユーザの耳の外側から、前記ユーザの対耳珠に当接して、前記振動を対耳珠に伝達させる
    　請求項１に記載の音響機器。
  4. 　前記パネルの主面は、前記耳に当接する部位と、当接しない部位とを有する
    　請求項１に記載の音響機器。
  5. 　当該音響機器によって、前記ユーザの外耳道が密閉されない請求項１に記載の音響機器。
  6. 　前記パネルは、当該パネルの中央付近を腹、該腹の両側を節として振動し、
    　前記パネルの中央付近近傍が前記耳珠に当接する
    　請求項２に記載の音響機器。
  7. 　前記パネルは、当該パネルの中央を腹、該腹の両側を節として振動し、
    　前記パネルの中央付近近傍が前記対耳珠に当接する
    　請求項３に記載の音響機器。
  8. 　さらにマイク部を備える
    　請求項１に記載の音響機器。
  9. 　前記振動部により、前記ユーザの耳の内部で、外耳道放射音を発生させる
    　請求項１に記載の集音型音響機器。
  10. 　前記振動部は、前記ユーザの耳に、０．１Ｎから３Ｎの力で押圧されている
    　請求項１に記載の音響機器。
  11. 　前記圧電素子は、板状をなし、
    　前記パネルは、前記圧電素子の主面の面積の、０．８倍から１０倍の面積を有する
    　請求項１に記載の集音型音響機器。
PCT/JP2014/062035 2013-04-26 2014-04-23 音響機器 WO2014175464A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14788772.3A EP2991377B1 (en) 2013-04-26 2014-04-23 Acoustic apparatus
US14/786,376 US9485593B2 (en) 2013-04-26 2014-04-23 Acoustic device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-094436 2013-04-26
JP2013094436A JP6279225B2 (ja) 2013-04-26 2013-04-26 音響機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014175464A1 true WO2014175464A1 (ja) 2014-10-30

Family

ID=51792023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/062035 WO2014175464A1 (ja) 2013-04-26 2014-04-23 音響機器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9485593B2 (ja)
EP (1) EP2991377B1 (ja)
JP (1) JP6279225B2 (ja)
WO (1) WO2014175464A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111698595A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 华一声学股份有限公司 多音频耳机

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10531173B2 (en) * 2018-05-24 2020-01-07 Facebook Technologies, Llc Apparatus, system, and method for tragus conduction hearable device
US10602258B2 (en) * 2018-05-30 2020-03-24 Facebook Technologies, Llc Manufacturing a cartilage conduction audio device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003264882A (ja) * 2002-03-07 2003-09-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> イヤホン装置
JP2006304147A (ja) 2005-04-25 2006-11-02 Rion Co Ltd 耳あな形補聴器のベント寸法決定方法
JP2007103989A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Nec Tokin Corp 受話装置
JP2007165938A (ja) * 2005-11-18 2007-06-28 Nec Tokin Corp 受話装置
WO2008029515A1 (fr) * 2006-09-07 2008-03-13 Temco Japan Co., Ltd. Écouteur à conduction osseuse
JP2009302815A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Shinko Mechatronics Corp ヘッドホーンに取り付ける骨伝導デバイス
JP2012204855A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Yuji Hosoi 携帯電話および音信号出力装置
JP2013078116A (ja) * 2011-09-13 2013-04-25 Kddi Corp 音声伝達装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2470933A (en) * 1944-06-05 1949-05-24 Zenith Radio Corp Flexible-surfaced bone conduction hearing aid unit
JPS5588497A (en) * 1978-12-25 1980-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ear receiver
GB0321617D0 (en) * 2003-09-10 2003-10-15 New Transducers Ltd Audio apparatus
JP2005348193A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Nec Tokin Corp 受話器
JP2009232443A (ja) * 2008-02-29 2009-10-08 Nec Tokin Corp 受話装置
US20130136279A1 (en) * 2010-08-09 2013-05-30 Jeremy A Brown Personal Listening Device
CN104717590B (zh) 2010-12-27 2020-09-15 株式会社精好 移动电话系统
US8521239B2 (en) 2010-12-27 2013-08-27 Rohm Co., Ltd. Mobile telephone
JP6359807B2 (ja) * 2013-06-12 2018-07-18 京セラ株式会社 音響再生機器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003264882A (ja) * 2002-03-07 2003-09-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> イヤホン装置
JP2006304147A (ja) 2005-04-25 2006-11-02 Rion Co Ltd 耳あな形補聴器のベント寸法決定方法
JP2007103989A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Nec Tokin Corp 受話装置
JP2007165938A (ja) * 2005-11-18 2007-06-28 Nec Tokin Corp 受話装置
WO2008029515A1 (fr) * 2006-09-07 2008-03-13 Temco Japan Co., Ltd. Écouteur à conduction osseuse
JP2009302815A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Shinko Mechatronics Corp ヘッドホーンに取り付ける骨伝導デバイス
JP2012204855A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Yuji Hosoi 携帯電話および音信号出力装置
JP2013078116A (ja) * 2011-09-13 2013-04-25 Kddi Corp 音声伝達装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111698595A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 华一声学股份有限公司 多音频耳机

Also Published As

Publication number Publication date
EP2991377B1 (en) 2019-12-04
EP2991377A1 (en) 2016-03-02
JP2014216941A (ja) 2014-11-17
EP2991377A4 (en) 2016-12-21
US9485593B2 (en) 2016-11-01
JP6279225B2 (ja) 2018-02-14
US20160088409A1 (en) 2016-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6240401B2 (ja) 音響再生機器及び集音型音響再生機器
JP6359807B2 (ja) 音響再生機器
JP4683635B2 (ja) 受話装置
JP2007165938A (ja) 受話装置
WO2013145758A1 (ja) 電子機器
WO2013179629A1 (ja) 電子機器
JP2007104548A (ja) 受話装置
JP2016055155A (ja) 音響機器
JP2005328125A (ja) イヤフォン
JP2009094986A (ja) 受話装置
WO2014192778A1 (ja) 音響機器及びその使用方法
JP6359804B2 (ja) 音響機器
JP2006066972A (ja) スピーカ装置
JP6279225B2 (ja) 音響機器
JP2019071525A (ja) 音響装置及び当該音響装置が取り付けられる音響システム
JP6250950B2 (ja) 音響機器
WO2014061646A1 (ja) イヤホン
JP2014096739A (ja) イヤホン
JP6234081B2 (ja) 測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14788772

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14786376

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014788772

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE