WO2016067700A1

WO2016067700A1 - 音響出力装置並びに音導装置

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Publication number: WO2016067700A1
Application number: PCT/JP2015/072187
Authority: WO
Inventors: 剛五十嵐; 鈴木　聡; 宏平浅田; 耕治投野
Original assignee: ソニー株式会社
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2016-05-06
Also published as: CA2964710A1; US10659863B2; CN107113487A; BR112017008221A2; EP3214850B1; JP6652164B2; CN107113487B; EP3429223B1; US20200260174A1; KR20170080575A; US20180324513A1; JP6394827B2; EP3429223A1; US10182281B2; US10237641B2; CN109474864A; US11146877B2; EP3214850A1; JPWO2016067700A1; EP3214850A4

Abstract

　聴取者の耳に装着して用いられ、装着状態においても周囲音の聴取特性を持つ音響出力装置を提供する。　音響出力装置１００は、音響を発生する音響発生部１１０と、音響発生部１１０から発生される音響を一端１２１から取り込む音導部１２０と、音導部１２０を他端１２２付近で保持する保持部１３０を備えている。保持部１３０は、珠間切痕と係合して、音導部１２０の他端１２２の音響出力孔が外耳道の奥側を向くように支持する。音響出力装置１００を装着している状態でも、聴取者の耳穴を塞ぐことはなく、周囲音を聴取することができる。

Description

音響出力装置並びに音導装置

　本明細書で開示する技術は、聴取者の耳に装着して用いられる音響出力装置並びに音導装置に関する。

　再生装置や受信機から出力された電気信号を耳又は鼓膜に近接されたスピーカーで音響信号に変換する小型の音響変換装置すなわちイヤホンが広く普及している。この種の音響再生装置は、着用した聴取者本人だけに聴こえるように音響を発するので、さまざまな環境で利用に供されている。

　現在普及しているイヤホンの多くは、聴取者の耳に差し込む形状をなしている。例えば、インナーイヤー型イヤホンは、聴取者の耳介に引っ掛ける形状である。また、カナル型イヤホンは、耳の穴（外耳道：ｅａｒ　ｃａｎａｌ）に深く差し込んで使用する形状であり、構造上密閉型が多く、遮音性能が比較的良好であることから、騒音のやや大きい場所でも音楽を楽しめるといったメリットがある。

　カナル型イヤホンは、一般的に、電気信号を音響信号に変換するスピーカー・ユニットと、音響管を兼ねたほぼ円筒状のハウジング（筐体）を基本構成要素として、スピーカー・ユニットはハウジングの一端（外耳道の外側）に取り付けられる。ハウジングには、スピーカー・ユニットで発生した空気振動を外耳道に放射して鼓膜に伝える放射出口が設けられている。また、ハウジングの他端（外耳道の挿入部分）には、通常、聴取者が装着した際に外耳道に合致した形状となるイヤピース（着脱式部品）が取り付けられている。例えば、ハウジングの中心から外れた位置から斜めに音響管を配置することにより、耳甲介腔にハウジングを収めた上で、外耳道入口まで音響管を配置することができる、カナル型のイヤホン装置について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

　聴取者がイヤホンを装着して、提示される音声を聴取している間であっても、例えば周囲の人々が話し掛けたときなどに、周囲音も同時に聴取する必要がある。しかしながら、カナル型など従来のイヤホンのほとんどは、装着状態において、聴取者が周囲音を聴き取ることは極めて困難である。何故ならば、再生音質の向上や再生音の外部への漏れ防止などの観点から、耳穴をほぼ完全に塞ぐ構造となっているからである。例えば、ウォーキング、ジョギング、サイクリング、登山、スキー、スノーボードを始めとする野外並びに室内でスポーツを行なう際や、運転若しくはナビゲーションの際において、周囲音を聴き取ることができないのは、危険な状況である。また、コミュニケーション若しくはプレゼンテーションの際に、周囲音を聴き取ることができないと、サービスの低下につながる。

　また、従来のイヤホンは、周囲の人々にも、装着状態の聴取者は耳穴を塞いでいるように見えるため、イヤホンの装着者に話し掛けづらい印象を与えることになり、人と人とのコミュニケーションを阻害することにもなる。

特許第４７０９０１７号公報

　本明細書で開示する技術の目的は、聴取者の耳に装着して用いられ、装着状態においても非装着状態と同等の周囲音の聴取特性を実現しつつ、同時に良好な音響情報を出力することができる、優れた音響出力装置並びに音導装置を提供することにある。

　本明細書で開示する技術は、上記課題を参酌してなされたものであり、第１の側面に係る技術は、
　聴取者の耳の背面に配設される音響発生部と、
　一端が前記音響発生部に接続されるとともに他端が前記聴取者の外耳道入り口付近に配設され、前記音響発生部が発生する音響を前記一端から取り込んで前記他端まで伝搬する、中空構造の音導部と、
を具備する音響出力装置である。

　本明細書で開示する技術の第２の側面によれば、第１の側面に係る音響出力装置は、前記音導部の前記他端を前記聴取者の外耳道入り口付近で保持する保持部をさらに備えている。

　本明細書で開示する技術の第３の側面によれば、第２の側面に係る音響出力装置の前記保持部は、前記聴取者の珠間切痕と係合するように構成されている。

　本明細書で開示する技術の第４の側面によれば、第１の側面に係る音響出力装置は、前記聴取者の耳垂を挟持して前記音響出力装置を耳に装着するピンチ部をさらに備えている。

　本明細書で開示する技術の第５の側面によれば、第１の側面に係る音響出力装置の前記音導部は、前記聴取者の耳介の背面側から正面側に折り返す部位に配設された開閉構造のピンチ部を備え、前記ピンチ部が閉成位置に戻ろうとするピンチ力を利用して耳垂を挟持するように構成されている。

　本明細書で開示する技術の第６の側面によれば、第１の側面に係る音響出力装置は、前記音響発生部とともに前記聴取者の耳垂を挟持して、前記音響発生部を耳に装着するピンチ部をさらに備えている。

　本明細書で開示する技術の第７の側面によれば、第１の側面に係る音響出力装置前記は、音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するガード部をさらに備えている。

　本明細書で開示する技術の第８の側面によれば、第２の側面に係る音響出力装置の前記保持部は、前記聴取者の外耳道入り口付近（珠間切痕）と係合するとともに、前記音導部を前記他端付近で固定して、外耳道に深く挿入しないように構成されている。

　本明細書で開示する技術の第９の側面によれば、第１の側面に係る音響出力装置は、外力の作用に応じて変形して、前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止する変形部をさらに備えている。

　本明細書で開示する技術の第１０の側面によれば、第５の側面に係る音響出力装置の前記音導部は、前記他端と前記ピンチ部の間に、外力の作用に応じて変形する変形部を備えている。

　本明細書で開示する技術の第１１の側面によれば、第１０の側面に係る音響出力装置の前記変形部は、所定以上の外力が加わると折り切れて前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿されることを防止するように構成されている。

　本明細書で開示する技術の第１２の側面によれば、第１０の側面に係る音響出力装置の前記変形部は、所定以上の外力が加わると折り切れて前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するとともに、再接続が可能である。

　本明細書で開示する技術の第１３の側面によれば、第１０の側面に係る音響出力装置の前記変形部は、外力が加わると折れ曲がって前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するとともに、外力から解放されると元の形状に復元するように構成されている。

　本明細書で開示する技術の第１４の側面によれば、第１の側面に係る音響出力装置は、前記音導部の前記他端に耳垢侵入防止部をさらに備えている。

　本明細書で開示する技術の第１５の側面によれば、第１の側面に係る音響出力装置は、前記音導部の内径の変化に応じて前記他端から外耳道に出力される音響の音量を調整する音量制御部をさらに備えている。

　本明細書で開示する技術の第１６の側面によれば、第１５の側面に係る音響出力装置の前記音量制御部は、表面が押圧されたことに応じて前記音導部内に出没するミュート部のトグル動作によって、ミュート・オン状態とミュート・オフ状態の切り換えを行なうように構成されている。

　本明細書で開示する技術の第１７の側面によれば、第１５の側面に係る音響出力装置の前記音量制御部は、表面が押圧されたことに応じて前記音導部内にミュート部が出現してミュート・オン状態になり、表面が押圧から解放されると前記ミュート部が前記音導部内から退避してミュート・オフ状態になるように構成されている。

　本明細書で開示する技術の第１８の側面によれば、第１５の側面に係る音響出力装置の前記音量制御部は、前記音導部に挿入されたテーパー構造の軟質チューブと、前記軟質チューブを挿通するリング状の音量調整部を備え、前記音量調整部に挿入した位置に応じて前記軟質チューブの内径を連続的に変化させることにより、音量を連続的に設定するように構成されている。

　本明細書で開示する技術の第１９の側面によれば、第１５の側面に係る音響出力装置の前記音量制御部は、前記音導部の一部の側面を構成する弾性変形部と、前記弾性変形部に当接するように回転可能に配設されたカムを備え、前記カムの回転角度の変化に応じて前記弾性変形部を前記音導部内に突き出して、音量を連続的に設定するように構成されている。

　また、本明細書で開示する技術の第２０の側面は、
　一端が音響発生部に接続されるとともに他端が前記聴取者の外耳道入り口付近に配設され、前記音響発生部が発生する音響を前記一端から取り込んで前記他端まで伝搬する、中空構造の音導部と、
　前記音導部の前記他端を前記聴取者の外耳道入り口付近で保持する保持部と、
を具備する音導装置である。

　本明細書で開示する技術によれば、聴取者の耳に装着して用いられ、装着状態においても非装着状態と同等の周囲音の聴取特性を実現しつつ、同時に良好な音響情報を出力することができる、優れた音響出力装置並びに音導装置を提供することができる。

　なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本発明の効果はこれに限定されるものではない。また、本発明が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。

　本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、本明細書で開示する技術の一実施形態に係る音響出力装置１００（左耳装着用）の正面図である。図２は、本明細書で開示する技術の一実施形態に係る音響出力装置１００（左耳装着用）の斜視図である。図３は、耳穴開放型の音響出力装置１００が聴取者の耳に音波を出力する様子を示した図である。図４は、図１及び図２に示した音響出力装置１００の変形例を示した図（正面図）である。図５は、図１及び図２に示した音響出力装置１００の変形例を示した図（斜視図）である。図６は、図１及び図２に示した音響出力装置１００の変形例を示した図（斜視図）である。図７は、音導部１２０のピンチ部１２３の閉成状態を示した図である。図８は、音導部１２０のピンチ部１２３の開成状態を示した図である。図９は、音響出力装置１００を聴取者の左耳に装着した様子を示した図である。図１０は、音響発生部１１０を前面から眺めた様子を示した図である。図１１は、音響発生部１１０のＡ－Ａ断面を示した図である。図１２は、楕円形状を有する音響発生部１１０を備えた音響出力装置１００の外観を例示した図である。図１３は、半月形状の音響発生部１１０を備えた音響出力装置１００の外観を例示した図である。図１４は、側縁が人の耳裏形状面に適合する形状を有する音響発生部１１０を備えた音響出力装置１００の外観を例示した図である。図１５は、図１４に示した音響出力装置１００が、該当する聴取者の左耳に装着されている様子を示した図である。図１６は、音導部１２０の他端１２２から放射された音響１６００が外耳道１６０１内を伝搬して鼓膜１６０２に到達する様子示した図である。図１７は、音導部１２０の長さ方向に定義した５つの部位を示した図である。図１８は、音導部１２０に適用可能な筒形状を例示した図である。図１９は、音導部１２０が耳垂の下端縁以外を通過して聴取者の左耳に装着されている様子を例示した図である。図２０は、音導部１２０が耳垂の下端縁以外を通過して聴取者の左耳に装着されている様子を例示した図である。図２１は、音導部１２０が耳垂の下端縁以外を通過して聴取者の左耳に装着されている様子を例示した図である。図２２は、保持部１３０が音導部１２０の他端１２２を外耳道の入り口付近に固定している様子を示した図である。図２３は、保持部１３０が音導部１２０の他端１２２を外耳道の入り口付近に固定している様子を示した図である。図２４は、リング状の保持部１３０が音導部１２０の他端１２２を支持する構成例を示した図である。図２５は、周囲音を取り込める中空構造をした、リング状以外の保持部１３０の構成例を示した図である。図２６は、柔軟な素材で製作された卵型の保持部１３０の構成例を示した図である。図２７は、図２６に示した保持部１３０を聴取者の左耳に装着した様子を示した図である。図２８は、個人の耳の珠間切痕空間内の形状面に適合する形状に構成した保持部１３０を正面から見た様子を示した図である。図２９は、図２８に示した保持部１３０を、聴取者の左耳に装着した様子を示した図である。図３０は、形状を維持し、適度な弾力を持つ保持部１３０の内部構成例を示した図である。図３１は、鼓膜をガードする役割を兼ね備えた保持部１３０を聴取者の耳に装着している様子を示した図である。図３２は、鼓膜をガードする役割を兼ね備えた保持部１３０を聴取者の耳に装着している様子を示した図である。図３３は、鼓膜をガードする役割を果たすことができる、リング状以外の保持部１３０の構成例を示した図である。図３４は、別部品として構成され、バネ性を有して開閉操作が可能なピンチ部１２３の構成例を示した図である。図３５は、別部品として構成され、バネ性を有して開閉操作が可能なピンチ部１２３の構成例を示した図である。図３６は、別部品として構成され、バネ性を有して開閉操作が可能なピンチ部１２３の他の構成例を示した図である。図３７は、別部品として構成され、バネ性を有して開閉操作が可能なピンチ部１２３の他の構成例を示した図である。図３８は、図３６及び図３７に示したピンチ部１２３の詳細な内部構造を示した図である。図３９は、音導部１２０のＡ部の捩じれによって発生するピンチ力を示した図である。図４０は、音導部１２０のＡ部の捩じれによって発生するピンチ力を示した図である。図４１は、聴取者の左耳に装着した音響出力装置１００において、音導部１２０のＡ部の捩じれによってピンチ力４１０１、４１０２が発生する様子を示した図である。図４２は、音導部１２０のＡ部においてピンチ力を発生させるための構造を示した図である。図４３は、音響発生部１１０を耳垂に取り付ける機構の構成例を示した図である。図４４は、音響発生部１１０を耳垂に取り付ける機構の他の構成例を示した図である。図４５は、変形部１２４の構成例を示した図である。図４６は、変形部１２４の構成例を示した図である。図４７は、変形部１２４の構成例を示した図である。図４８は、音導部１２０の他端１２２に取り外し式の耳垢侵入防止部４８０１を取り付ける様子を示した図である。図４９は、耳垢侵入防止４８０１の構成例を示した図である。図５０は、音導部１２０のＣ部に音量制御部５０００を設けた音響出力装置１００の外観構成を示した図である。図５１は、ミュート機能を実現する音量制御部５０００の断面構成例（ミュート・オフ状態）を示した図である。図５２は、ミュート機能を実現する音量制御部５０００の断面構成例（ミュート・オン状態）を示した図である。図５３は、ミュート機能を実現する（ミュート音量調整機能付き）音量制御部５０００の断面構成例を示した図である。図５４は、ミュート機能を実現する音量制御部５０００の他の断面構成例（ミュート・オフ状態）を示した図である。図５５は、ミュート機能を実現する音量制御部５０００の他の断面構成例（ミュート・オン状態）を示した図である。図５６は、ミュート機能を実現する（ミュート音量調整機能付き）音量制御部５０００の他の断面構成例を示した図である。図５７は、音導部１２０の内径を連続的に変化させることで、連続音量調整を実現する音量制御部５０００の断面構成例を示した図である。図５８は、音導部１２０の内径を連続的に変化させることで、連続音量調整を実現する音量制御部５０００の断面構成例を示した図である。図５９は、音導部１２０の内径を連続的に変化させることで、連続音量調整を実現する音量制御部５０００の断面構成例を示した図である。図６０は、音導部１２０の内径を連続的に変化させることで、連続音量調整を実現する音量制御部５０００の他の断面構成例を示した図である。図６１は、音導部１２０の内径を連続的に変化させることで、連続音量調整を実現する音量制御部５０００の他の断面構成例を示した図である。図６２は、音導部１２０の内径を連続的に変化させることで、連続音量調整を実現する音量制御部５０００の他の断面構成例を示した図である。図６３は、音響発生部１１０をダイナミック型スピーカーで構成した場合の音響出力装置１００の音響特性を例示した図である。図６４は、音響出力装置１００への入力信号に適用する信号処理の周波数特性を例示した図である。図６５は、図６４に示す信号処理により改善した音響出力装置１００の音響特性（周波数レベル特性）を例示した図である。図６６は、音導部１１０による片側開放の共振作用（４分の１波長共振）を例示した図である。図６７は、音導部１１０による片側開放の共振作用（１＋４分の１波長共振）を例示した図である。図６８は、音導部１１０による片側開放の共振作用（２＋４分の１波長共振）を例示した図である。図６９は、片側開放の共振作用の影響を受けた音導部１２０の音響特性（周波数レベル特性）を例示した図である。図７０は、共振による音圧周波数のピーク特性を抑制する音導部１２０の構成例を示した図である。図７１は、共振による音圧周波数のピーク特性を抑制する音導部１２０の構成例を示した図である。図７２は、音孔７２０１からなる音響素子の構成例を示した図である。図７３は、気室７３０１からなる音響素子の構成例を示した図である。図７４は、共振による音圧周波数のピーク特性を抑制する音導部１２０を用いた場合の音響特性（周波数レベル特性）を例示した図である。図７５は、図９に示した音響出力装置１００の耳（耳甲介腔の底面、耳裏形状面）との接触状態を示した図である。図７６は、耳甲介腔の底面形状に適合する保持部１３０と耳裏形状面に適合する音響発生部１１０を組み合わせた音響出力装置１００を聴取者の左耳に装着した様子を示した図である。図７７は、図７６に示す装着状態で、保持部１３０と音響発生部１１０を着用者の正面から眺めた様子を示した図である。

　以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。

Ａ．基本構造
　図１及び図２には、本明細書で開示する技術の一実施形態に係る、聴取者の耳に装着して用いられる音響出力装置１００の構成を示している。但し、図１は音響出力装置１００の正面図であり、図２は音響出力装置１００を左側から眺めた斜視図である。また、図１及び図２に示す音響出力装置１００は、左耳に装着するように構成されているが、右耳装着用の音響出力装置（図示しない）はこれとは左右対称に構成されているものと理解されたい。

　図１及び図２に示す音響出力装置１００は、音響を発生する音響発生部１１０と、音響発生部１１０から発生される音響を一端１２１から取り込む音導部１２０と、音導部１２０を他端１２２付近で保持する保持部１３０を備えている。音導部１２０は、内径が１～５ミリメートルの中空の管材からなり、その両端はともに開放端である。音導部１２０の一端１２１は、音響発生部１１０からの発生音の音響入力孔であり、他端１２２はその音響出力孔になっている。したがって、一端１２１が音響発生部１１０に取り付けられることで、音導部１２０は片側開放状態となっている。

　後述するように、保持部１３０は、外耳道の入り口付近（例えば、珠間切痕）と係合して、音導部１２０の他端１２２の音響出力孔が外耳道の奥側を向くように、音導部１２０をその他端１２２付近で支持する。音導部１２０の少なくとも他端１２２付近の外径は、耳穴の内径よりもはるかに小さくなるように形成されている。したがって、音導部１２０の他端１２２が保持部１３０によって外耳道の入り口付近で保持されている状態でも、聴取者の耳穴を塞ぐことはない。すなわち、耳穴は開放されている。音響出力装置１００は、従来のイヤホンとは異なり、「耳穴開放型」ということができる。

　また、保持部１３０は、音導部１２０を保持した状態でも、外耳道入り口（耳穴）を外界に開放する開口部１３１を備えている。図１及び図２に示す例では、保持部１３０は、リング状の構造体であり、棒状の支持部材１３２でのみ音導部１２０の他端１２２付近と連結しているので、リング状構造体のそれ以外の部分はすべて開口部１３１となる。なお、後述するように、保持部１３０は、リング状構造に限定されるものではなく、中空構造を備えていれば、音導部１２０の他端１２２を支持できる任意の形状でよい。

　管状の音導部１２０は、音響発生部１１０から発生される音響をその一端１２１から管内に取り込むと、その空気振動を伝搬して、保持部１３０によって外耳道の入り口付近に保持された他端１２２から外耳道に向けて放射して、鼓膜に伝える。

　上述したように、音導部１２０の他端１２２付近を保持する保持部１３０は、外耳道の入り口（耳穴）を外界に開放する開口部１３１を備えている。したがって、音響出力装置１００を装着している状態でも、聴取者の耳穴を塞ぐことはない。聴取者は、音響出力装置１００を装着して音響発生部１１０から出力される音響を聴取している間も、開口部１３１を介して周囲音を十分に聴取することができる。

　また、本実施形態に係る音響出力装置１００は、耳穴を開放しているが、音響発生部１１０からの発生音（再生音）の外部への漏れを防止することができる。何故ならば、音導部１２０の他端１２２が外耳道の入り口付近で奥を向くように取り付けられ、発生音の空気振動を鼓膜の近くで放射することから、音響出力部１００の出力を小さくしても十分な音質を得ることができるからである。

　また、音導部１２０の他端１２２から放射される空気振動の指向性も、音漏れの防止に寄与する。図３には、耳穴開放型の音響出力装置１００が聴取者の耳に音波を出力する様子を示している。音導部１２０の他端１２２から外耳道の内部に向けて空気振動が放射される。外耳道３００は、外耳道入り口３０１から始まり鼓膜３０２の内側で終了する穴であり、一般的におよそ２５～３０ミリメートルの長さがある。外耳道３００は筒状をした閉空間である。このため、音導部１２０の他端１２２から外耳道３００の奥に向かって放射された空気振動は、参照番号３１１で示すように、指向性を以って鼓膜３０２まで伝搬する。また、空気振動は外耳道３００内では音圧が上がることから、とりわけ低域の感度（ゲイン）が向上する。他方、外耳道３００の外側すなわち外界は開空間である。このため、音導部１２０の他端１２２から外耳道３００の外に放射された空気振動は、参照番号３１２で示すように、外界では指向性がなく、急峻に減衰する。

　再び図１及び図２を参照しながら説明する。管状の音導部１２０は、中間部分に、耳介の背面側から正面側に折り返す屈曲形状を有している。この屈曲部分は、開閉構造を有するピンチ部１２３となっており、ピンチ力を発生して耳垂を挟持することができるが、詳細については後述に譲る。

　また、音導部１２０は、外耳道の入り口付近に配設される他端１２２と、屈曲するピンチ部１２３の間に、変形部１２４をさらに有している。変形部１２４は、過度な外力が作用すると変形して、音導部１２０の他端１２２が必要以上に外耳道の奥に入り込まないようにするが、詳細については後述に譲る。

　図４乃至図６には、図１及び図２に示した音響出力装置１００の変形例を示している。但し、図４は音響出力装置１００の正面図であり、図５は音響出力装置１００を左側から眺めた斜視図である。また、図６は、音響発生部１１０の背面側が見える方向から眺めた斜視図である。図１及び図２に示した音響出力装置１００と同一の構成要素については、同一の参照番号を付している。

　図１及び図２に示した音響出力装置１００では、音導部１２０は、角筒型の管材で構成されている。これに対し、図４乃至図６に示す音響出力装置１００の音導部１２０は、円筒型の管材で構成されている。音導部１２０に使用される部材は、管状、すなわち空気振動を伝搬することができる中空構造であれば、形状は任意である。

　なお、後述するように、音響発生部１１０は、音圧変化を生み出すスピーカーのような発音素子を利用するので、発音時には音響発生部１１０のハウジング内で気圧変化が生じる。図６に示すように、ハウジング内に高気圧が発生した場合のための１以上の排気孔６０１が、ハウジングの背面側に穿設されている。また、音響発生部１１０には、音楽プレイヤーやスマートフォン、タブレット端末などの音声再生装置（図示しない）若しくは音声再生装置からの無線信号を受信する受信機（図示しない）からの音声信号を入力するコード６０２が接続されている。

Ｂ．耳への装着機構
　音響出力装置１００は、音導部１２０の中間部分に、耳介の背面側から正面側に折り返す屈曲形状を有している。この屈曲部分は開閉構造を有するピンチ部１２３となっており、ピンチ部１２３で発生するピンチ力を利用して、音導部１２０で聴取者の耳介を挟持するようにして、音響出力装置１００を聴取者の耳に装着することができる。

　図７にはピンチ部１２３の閉成状態を示し、図８にはピンチ部１２３の開成状態を示している。また、図９には、本実施形態に係る音響出力装置１００を聴取者の左耳に装着した様子を示している。

　図７及び図８から分かるように、管状の音導部１２０は、ピンチ部１２３で屈曲する開閉構造を有する。そして、図８に示すような開成位置のピンチ部１２３には、図７に示す閉成位置に戻ろうとするピンチ力が発生する。

　図９に示すように、音導部１２０を他端１２２付近で支持する保持部１３０は、好ましくは、耳甲介腔の底面に当接し、珠間切痕９０１と係合することで、外耳道の入り口付近に取り付けられている。また、音導部１２０の一端１２１と結合する音響発生部１１０は、耳介９０２の裏側に配設されている。そして、参照番号９０３及び９０４で示すように、開成した音導部１２０を閉成位置に戻そうとするピンチ力がピンチ部１２３により発生して、音響発生部１１０が耳介の裏側表面に押し付けられ、図示のように屈曲する音導部１２０が耳介（耳垂）９０２を挟持するようにして、音響出力装置１００が左耳に取り付けられる。

　音響出力装置１００を耳に取り付けるために、音導部１２０は、耳介９０２の任意の場所を挟持すればよい。但し、平坦で単純な形状をした耳介下半分の耳垂部分を挟持した方が、閉成時の接触面積が広くなり、小さいピンチ力でも強固に保持できるので、好ましい。ピンチ力が小さければ、装着時に聴取者が痛みを感じなくて済み、長時間の使用にも耐えられる。

　また、耳垂は比較的小さいので、耳介の裏側に設置する音響発生部１１０から耳垂の端部を折り返して通過し外耳道の入り口に到達するまでの距離は短く、その分だけ音導部１２０の長さも短くて済む。外耳道の入り口から最短となる場所を折り返して通過するようにすることで、音導部１２０の長さを最短距離にすることができる。音導部１２０の長さは、例えば４０ミリメートル程度である。音響を伝搬する長さが短いと、音響発生部１１０の一端１２１から取り込まれた音響が他端１２２から出力されるまでの減衰は小さくなるので、音響発生部１１０の出力を小さく抑えることができる。

　これに対し、耳介の上半分を開閉構造の音導部１２０で挟持しようとすると（図示しない）、他端１２２が外耳道の入り口付近に固定された音導管１２０は、耳介の外側に向かって耳甲介、対輪、舟状窩、耳輪の順に、耳介軟骨の形によって生じる複雑な凹凸形状の上を通過しなければならない。すなわち、閉成時における音導管１２０と耳介表面との接触面積が極めて小さく、同じピンチ力で挟持しても不安定になる。また、耳垂に比べて耳介の上半分は広いので、耳介の裏側に設置する音響発生部１１０から耳輪上を通過し外耳道の入り口に到達するまでの距離が長くなる。その分だけ音導管１２０も長くなるため、音響発生部１１０からの発生音が外耳道に放射される前に減衰し、若しくは音響発生部１１０の出力を増大させる必要がある。付言すれば、耳垂に比べて、耳介の上半分の耳輪の大きさは個人差が大きいので、耳介の上半分を挟持しようとすると、音導部１２０の長さを調整する必要が生じるため、面倒である。

Ｃ．音響発生部
　続いて、音響発生部１１０について詳細に説明する。音響発生部１１０が音響を発生する原理は任意である。ここでは、音圧変化を生み出すスピーカーのような発音素子を利用する音響発生部１１０の構造について説明する。

　図１０には、音響発生部１１０を前面から眺めた様子を示している。また、図１１には、音響発生部１１０のＡ－Ａ断面図を示している。図１０及び図１１に示す音響発生部１１０は、いわゆるダイナミック型のスピーカーである。図１１に示すように、音響発生部１１０の内部には、マグネット１１０４により構成される磁気回路中に対向して、ボイス・コイル１１０５を有する振動板１１０１が配置されている。また、音響発生部１１０の内部は、この振動板１１０１によって、振動板前面空間（フロント・キャビティー）１１０２と振動板背面空間１１０３（バック・キャビティー）に仕切られている。そして、コード６０２を介してボイス・コイル１１０５に入力される音声信号に応じて磁界が変化すると、マグネット１１０４の磁力よって振動板１１０１が前後に動作することで、振動板前面空間１１０２と振動板背面空間１１０３の間で気圧の変化が発生し、これが音響となる。

　振動板前面空間１１０２で発生する音響は、音導部１２０の一端１２１に取り込まれると、その管内を伝搬して、音導部１２０の他端１２２から外耳道の奥に向かって放射されると、その後は鼓膜に到達する。

　一方、振動板背面空間１１０３で発生した音響は、振動板１１０１の振動を妨げないように、音響発生部１１０のハウジングの背面側に穿設された排気孔６０１から外部へ放射される。

　排気孔６０１について、外部への音漏れを考慮すると、音響発生部１１０内の発音素子が直径１６ミリメートルのダイナミック・スピーカーであれば、排気孔６０１の内径は１．０ミリメートル以下であることが好ましい。

　なお、音響発生部１１０の発音素子は、上記のダイナミック型の他、バランスド・アーマーチュア型、コンデンサー型、圧電型、静電型のうちいずれか１つ、又は２以上の複合であってもよい。

　また、これまで図示してきた音響発生部１１０の形状は円盤状であったが、これに限定される訳ではない。音導部１２０の一端１２１に取り付けられるとともに、音導部１２０のピンチ部１２３が発生するピンチ力により耳介の裏側表面に押し付けられるという作用を阻害しない限り、内部に収容する発音素子の形状に合わせて、あるいは耳介の裏側表面に適合するように、音響発生部１１０を任意の形状に構成することができる。図１２には、楕円形状を有する音響発生部１１０を備えた音響出力装置１００の外観を例示している。また、図１３には、半月形状の音響発生部１１０を備えた音響出力装置１００の外観を例示している。

　また、人の耳裏の形状は個人差が大きい。そこで、音響発生部１１０の形状を個人の耳裏形状面に適合する形状に形成するようにしてもよい。図１４には、側縁が人の耳裏形状面（図１５の参照番号１５０１で示す）に適合する形状を有する音響発生部１１０を備えた音響出力装置１００の外観を例示している。また、図１５には、図１４に示した音響出力装置１００が、該当する聴取者の左耳に装着されている様子を示している。図１５に示す例では、音響発生部１１０の側縁が耳裏形状面１５０１と好適に係合しており、このような場合、ピンチ部１２３のより小さなピンチ力でも、音響出力装置１００を聴取者の耳に強固に装着することができる。

Ｄ．音導部
　振動板前面空間１１０２で発生する音響は、音導部１２０の一端１２１に取り込まれると、外耳道の入り口付近まで誘導され、音導部１２０の他端１２２から外耳道の奥に向かって放射され、これによって鼓膜へと音声情報を伝達する。

　音導部１２０（ピンチ部１２３）が外耳道の入り口から最短となる場所を折り返して通過するようにすることで、音導部１２０の長さを最短距離にすることができる。この場合、音導部１２０は、音響発生部１１０で発生した音を耳の後ろから最短距離で外耳道の入り口付近まで伝搬させるので、音導部１２０の内部音響抵抗による音響ロスを最低限に抑えることが可能である。音導部１２０の長さは、例えば４０ミリメートル程度である（前述）。

　図１６には、音導部１２０の他端１２２から放射された音響１６００が外耳道１６０１内を伝搬して鼓膜１６０２に到達する様子を、音響出力装置１００を装着した聴取者の頭部の左耳付近の冠状面で示している。

　音導部１２０は、機能や構造に基づいて、図１７に示すように長さ方向にＡ～Ｅの５つの部位を定義することができる。Ａ～Ｅの各部は、それぞれ個別の部品として製作して、図示の順に連結して音導部１２０を構成することもできるし、隣接する２以上の部位を一体の部品として構成することもできる。

　Ｅ部は、音響発生部１１０（図１７では図示を省略）と連結する部位であり、その先端部は音響発生部１１０から発生される音響を取り込む一端（音響入力孔）１２１に相当する。

　Ｄ部は、くの字形状に屈曲するように両端でＥ部とＣ部と連結する。音導部１２０は、Ｄ部で、耳垂の端部を折り返す。また、Ｄ部は、音導部１２０の開閉構造を実現するピンチ部１２３に相当し、開成した音導部１２０を閉成位置に戻そうとするピンチ力を発生させる。ピンチ部１２３の構造の詳細については、後述に譲る。

　Ｃ部は、変形部１２４に相当する。変形部１２４は、Ｂ部とＤ部の間に外力が加わると折れ曲がるとともに外力から解放されると復元する弾性若しくは可撓性、又は、外力が加わると折れ切れてしまう脆弱性を有している。変形部１２４の可撓性又は脆弱性により、外力が加わってもＡ部の先端が過度に外耳道の奥に入り込まないようにすることができる。逆に、Ｃ部が可撓性や脆弱性ではなく剛性があると、Ｃ部が外力に押されたときに、Ａ部がともに押し込まれてその先端が外耳道の奥に入り込んでしまい、外耳道の内壁や鼓膜を傷付ける恐れがあり、危険である。

　Ａ部は、先端が音導部１２０内を伝搬する音響を出力する他端（音響出力孔）１２２に相当する。Ａ部は、保持部１３０（図１７では図示を省略）によって支持されており、保持部１３０が耳甲介腔の底面に当接しながら外耳道の入り口付近（例えば、珠間切痕）と係合すると、Ｅ部の先端すなわち音導部１２０の他端１２２は外耳道の内部を向くように配置される。また、Ｂ部は、Ｃ部としての変形部１２４とＡ部としての音導部１２０の他端１２２を連結する。Ｃ部としての変形部１２４は耳垂のなす平面とほぼ平行であるのに対し、Ａ部としての音導部１２０の他端１２２は外耳道の奥を向くので、これらを連結するＢ部はほぼ直角な屈曲形状をなす。

　音導部１２０は、音響発生部１１０が発生する音響すなわち空気振動を伝搬することができる中空構造の管材で構成される。図１及び図２には、角筒型の管材で構成される音導部１２０を例示した。また、図４乃至図６には、円筒型の管材で構成される音導部１２０を例示した。音導部１２０に使用される部材は、空気振動を伝搬することができる中空構造であれば、形状は任意であり、上記の角筒型や円筒型に限定されない。図１８には、音導部１２０に適用可能な他の筒形状を例示している。図示のように、楕円筒型１８０１、角丸筒型１８０２、半月円筒型１８０３、台形筒型１８０４の各管材も、音導部１２０として利用することができる。

　また、図９、図１５、図１６に示した例では、音導部１２０は、耳介背面から耳垂の下方の端縁で耳介正面に折り返して、外耳道の入り口付近まで延設され、その他端１２２は珠間切痕と係合する保持部１３０によって支持されている。しかしながら、音導部１２０が耳介を通過する場所は、耳垂の下端縁に限定されない。

　図１９乃至図２１には、音導部１２０が耳垂の下端縁以外を通過して聴取者の左耳に装着されている様子を例示している。図１９に示す例では、音導部１２０は、耳介背面から耳垂の斜め下の端縁でピンチ部１２３が耳介正面に折り返して、耳介背面から外耳道入り口付近まで延設されている。また、図２０に示す例では、音導部１２０のピンチ部１２３は、耳介背面からほぼ水平方向で耳介正面に折り返して、外耳道入り口付近まで延設されている。また、図２１に示す例では、音導部１２０は、耳介背面から耳介正面へ折り返すピンチ部１２３の付近で、聴取者の耳垂に穿孔した貫通孔２１０１に貫挿されて、外耳道入り口付近まで延設されている。

Ｅ．保持部
　保持部１３０は、耳甲介腔の底面に当接しつつ外耳道の入り口付近（例えば、珠間切痕）と係合して、音導部１２０の他端１２２の音響出力孔が外耳道の奥側を向くように、音導部１２０の他端１２２付近を保持する。すなわち、保持部１３０は、音導部１２０の他端１２２が耳穴（外耳道の奥側）に向くようにする位置決めの役割と、音導部１２０の他端１２２が外耳道の入り口付近から外れないようにする保持の役割がある。

　音導部１２０の他端１２２が耳穴に向くように正確に配置されると、図１６の参照番号１６００で示したように、音導部１２０の他端１２２から放射された音響１６００が外耳道１６０１内を伝搬して鼓膜１６０２に到達する。他方、音導部１２０の他端１２２が耳穴（外耳道の方向）に対して傾斜して配置されると、音響出力の感度が減衰してしまう。

　これまで図示してきた保持部１３０は、リング状の構造体であり、棒状の支持部材１３２でのみ音導部１２０の他端１２２付近と連結しているので、リング状構造体のそれ以外の部分はすべて開口部１３１となる中空構造である。図２２及び図２３には、リング状の保持部１３０が、音導部１２０の他端１２２を外耳道の入り口付近に固定している様子を示している。但し、図２２は音響出力装置１００を装着中の聴取者の左耳の外観を示し、図２３はそのときの聴取者の頭部の左耳付近の冠状面を示している。図２２に示すように、好ましくは、保持部１３０を耳甲介腔の底面に当接させつつ珠間切痕２２０１に掛けることで、聴取者の耳への安定した装着を実現している。また、図２３に示すように、保持部１３０が珠間切痕２３０１に係合したときに、音導部１２０の他端１２２は耳穴を向くように配置されている。

　保持部１３０は、リング状の構造体であり、棒状の支持部材１３２でのみ音導部１２０の他端１２２付近と連結しているので、リング状構造体のそれ以外の部分はすべて開口部１３１となる。また、音導部１２０の他端１２２付近の内径は、耳穴の外径よりもはるかに小さく形成されている。また、保持部１３０によって外耳道の入り口付近で保持されている状態でも、聴取者の耳穴を塞ぐことはなく開放している。したがって、音響出力装置１００を装着した状態でも、周囲音は妨害されることなく耳穴の間隙から外耳道内へ入り込んで鼓膜で聴取されるので、周囲音の自然な聴こえを実現することができる。また、耳穴が解放されていることが、周囲にいる他人に対して、聴取者に話し掛けてもよいという印象を与えることができ、人と人とのコミュニケーションを阻害しない。

　リング状の保持部１３０は、棒状の支持部材１３２で音導部１２０の他端１２２付近を支持する（前述）。図２４には、リング状の保持部１３０が音導部１２０の他端１２２を支持する、他の構成例を示している。図２４（Ａ）は、保持部１３０が一箇所で棒状の支持部材１３２により音導部１２０の他端１２２を支持している例を示している。また、図２４（Ｂ）は、保持部１３０が二箇所で棒状の支持部材１３２Ａ及び１３２Ｂにより音導部１２０の他端１２２を支持している例を示している。また、図２４（Ｃ）は、保持部１３０が三箇所で棒状の支持部材１３２Ａ、１３２Ｂ、１３２Ｃにより音導部１２０の他端１２２の他端１２２を支持している例を示している。また、図２４（Ｄ）は、保持部１３０が螺旋状の支持部材１３２を用いて一箇所で音導部１２０の他端１２２を支持している例を示している。

　図２４に示すいずれの構成例も、保持部１３０は中空構造であり、耳穴を開放している。したがって、聴取者が保持部１３０を珠間切痕に係合した状態でも、周囲音は妨害されることなく耳穴の間隙から外耳道内へ入り込んで鼓膜で聴取されるので、周囲音の自然な聴こえを実現することができる。

　要するに、保持部１３０は、周囲音を取り込める中空構造であれば、任意の形状でよい。但し、上述した音導部１２０の他端１２２の位置決めの役割と、音導部１２０の他端１２２が外耳道の入り口付近に保持する役割を果たすものとする。

　図２５には、周囲音を取り込める中空構造をした、リング状以外の保持部１３０の構成例を示している。図２５（Ａ）は角型をした保持部１３０の構成例、図２５（Ｂ）は楕円型をした保持部１３０の構成例、図２５（Ｃ）は卵型をした保持部１３０の構成例である。図２５（Ａ）～（Ｃ）で示す保持部１３０は、リング状を含めて、環状構造をした保持部１３０として１つの分類にまとめることができる。また、環状構造以外として、図２５（Ｄ）は錨型をした保持部１３０の構成例、図２５（Ｅ）は半球型をした保持部１３０の構成例、図２５（Ｆ）は穴あきの半球型をした保持部１３０の構成例をそれぞれ示している。図示を省略するが、半球型ではなく球型をした保持部１３０であってもよい。

　また、保持部１３０を、柔軟で、より好ましくは復元力（適度な弾力）のある素材で製作することで、保持部１３０の珠間切痕への保持性を良好にすることができる。

　図２６には、柔軟な素材で製作された卵型の保持部１３０の構成例を示している。同図（Ａ）は変形前の保持部１３０を正面から見た様子、同図（Ｂ）は変形前の保持部１３０を斜めから見た様子をそれぞれ示している。また、同図（Ｃ）には、変形した後の保持部１３０を正面から見た様子を示している。音響出力装置１００を使用時には、例えば参照番号２６０１で示すように、他端１２２が保持部１３０と連結する音導部１２０を引っ張るような外力が作用する。保持部１３０が柔軟な素材で形成された環状構造の場合、このような引張力２６０１が作用すると、参照番号２６０２及び２６０３で示すように紙面左右方向に拡張するように変形するので、保持部１３０は耳甲介腔の底面の形状に馴染んで面で接触する状態となり、珠間切痕への保持性がより良好になる。図２７には、図２６に示した（図２６（Ｃ）に示した変形状態の）保持部１３０を、珠間切痕の形状２７０１に合致するように係合して、聴取者の左耳に装着した様子を示している。

　また、保持部１３０を個人の耳の珠間切痕空間内の耳甲介腔の底面の形状面に適合する形状に構成することで、保持部１３０の珠間切痕への保持性を良好にすることができる。

　図２８には、個人の耳の珠間切痕空間内の耳甲介腔の底面の形状面に適合する形状に構成した保持部１３０を正面から見た様子を示している。また、図２９には、図２８に示した保持部１３０を、聴取者の左耳に装着した様子を示している。図２９から分かるように、左耳の珠間切痕に装着された保持部１３０は、聴取者の耳の珠間切痕空間内の形状面２９０１に適合するので、珠間切痕への保持性がより良好になる。

　図３０には、適度な弾力を持ち、珠間切痕空間内の形状（耳甲介腔の底面形状）に適合することができる保持部１３０の内部構成例を示している。図示の保持部１３０は、形状可変・記憶ワイヤー又は細く弾性のあるピアノ線からなる環状の構造体３００１の表面を、シリコンなどで樹脂コーティングして構成される。そして、保持部１３０は、棒状の支持部材１３２で音導部１２０の他端１２２付近と連結している（前述）。図３０に示す保持部１３０は、柔軟で珠間切痕への保持性を良好にする保持部１３０（図２６、図２７を参照のこと）や、個人の耳の珠間切痕空間形状面に適合する保持部１３０（図２８、図２９を参照のこと）として利用することができる。

　図２６及び図２７に示した保持部１３０の構成例と、図２８及び図２９に示した保持部１３０の構成例は、耳甲介腔の底面と面（若しくは広い接触面積）で接触するという点で共通する。接触面積が広いと、ピンチ部１２３のピンチ力により保持部１３０が耳甲介腔の底面に押し当てられて、ピンチ力が分散するので、長時間使用しても不快感を大幅に改善することができる。一方、図９には基本構成からなる音響出力装置１００の左耳への装着状態を示したが、図７５には保持部１３０と音響発生部１１０の左耳（耳甲介腔の底面、耳裏形状面）との接触状態を示している。この場合、保持部１３０は耳甲介腔の底面と点（若しくは狭い接触面積）で接触するとともに、音響発生部１１０は耳介の裏側と点（若しくは狭い接触面積）で接触しているので、ピンチ力が狭い接触部分に集中する。このため、聴取者は図７５に示すような装着状態で音響出力装置１００を長時間使用すると、接触部分において次第に痛みを感じ不快感が増していくであろう。

　また、図１４には、音響発生部１１０の形状を聴取者の耳裏形状面に適合する形状に形成する例を示した。このような場合、接触面積が広くなるので、より小さなピンチ力でも音響出力装置１００を聴取者の耳に強固に装着することができ、また、ピンチ力が分散するので長時間使用しても不快感を改善することができる。さらに、図２６及び図２７に示した保持部１３０の構成例、又は、図２８及び図２９に示した保持部１３０の構成例を、図１４に示した耳裏形状面に適合する音響発生部１１０を組み合わせて用いるようにしてもよい。図７６には、耳甲介腔の底面形状に適合する保持部１３０と耳裏形状面に適合する音響発生部１１０を組み合わせた音響出力装置１００を聴取者の左耳に装着した様子を示している。また、図７７には、図７６に示す装着状態で、保持部１３０と音響発生部１１０を着用者の正面（図７６とは直交する方向）から眺めた様子を示している。保持部１３０は、単純なリング状ではなく、下端部は耳甲介腔の底面形状に倣うように湾曲している。また、音響発生部１１０は、耳裏に当接する部分が耳裏形状面に適合するような底面形状であるだけでなく、その断面をフラットではなく円弧状（Ｒ形状）のような曲面形状に形成している。したがって、保持部１３０と音響発生部１１０はともに面（広い接触面積）で対応部位とそれぞれ接触しているので、より小さなピンチ力でも音響出力装置１００を聴取者の耳に強固に装着することができ、また、ピンチ力が分散するので長時間使用しても不快感を大幅に改善することができる。

　さらに、保持部１３０は、音導部１２０の他端１２２が外耳道の内部に必要以上に入り込まないようにして鼓膜をガードする役割を果たすことが好ましい。例えば、保持部１３０は、音導部１２０の他端１２２付近を、支持部材１３２を介して固定するとともに、耳穴よりも大きなサイズをしていれば、音導部１２０の他端１２２が外耳道の内部に必要以上に入り込まないので、鼓膜をガードすることができる。図３１及び図３２には、鼓膜をガードする役割を兼ね備えた保持部１３０を聴取者の耳に装着している様子を示している。但し、図３１は、リング状の保持部１３０が聴取者の左耳の珠間切痕３１０１と係合している様子を示している。また、図３２は、リング状の保持部１３０が珠間切痕３２０１から外れて係合状態にないが、リングの外径が外耳道入り口３２０２の内径よりも大きいために、外耳道の奥深くへ物理的に入り込めない様子を示している。あるいは、保持部１３０は、大きなサイズにするのではなく、外耳道の奥深くへ物理的に入り込めない形状であってもよい。

　要するに、保持部１３０は、外耳道の奥深くへ物理的に入り込めず鼓膜をガードする役割を持ち、且つ、周囲音を取り込める中空構造であれば、任意の形状でよい。但し、上述した音導部１２０の他端１２２の位置決めの役割と、音導部１２０の他端１２２が外耳道の入り口付近に保持する役割を果たすものとする。

　図３３には、鼓膜をガードする役割を果たすことができる、リング状以外の保持部１３０の構成例を示している。図３３（Ａ）は角型をした保持部１３０の構成例、図３３（Ｂ）は楕円型をした保持部１３０の構成例、図３３（Ｃ）は卵型をした保持部１３０の構成例である。図３３（Ａ）～（Ｃ）で示す保持部１３０は、リング状を含めて、環状構造をした保持部１３０として１つの分類にまとめることができる。また、環状構造以外として、参照番号図３３（Ｄ）は錨型をした保持部１３０の構成例、図３３（Ｅ）は半球型をした保持部１３０の構成例、図３３（Ｆ）は穴あきの半球型をした保持部１３０の構成例をそれぞれ示している。図示を省略するが、半球型ではなく球型をした保持部１３０であってもよい。また、図３３（Ａ）～（Ｆ）に示したような、保持部１３０が１又は２以上の支持部材１３２で音導部１２０の他端１２２付近を支持する構造ではなく、図３３（Ｇ）並びに図３３（Ｈ）に示すような、放射状に形成された多足型の保持部１３０であってもよい。

Ｆ．耳への装着機構
　図９などに示した例では、音響出力装置１００は、音導部１２０の中間部分に配設されたピンチ部１２３の開閉構造を利用して、屈曲する音導部１２０で聴取者の耳介を挟持するようにして取り付けられる。

　人間の耳は、人それぞれ異なる形状をしているので、装着の安定性は個人によってばらつくことが予想される。本実施形態では、図７乃至図９に示したように、音導部１２０の他端１２２付近を支持する保持部１３０が珠間切痕と係合するとともに、ピンチ部１２３で発生するピンチ力によって音導部１２０の一端１２１と連結する音響発生部１１０のハウジングが耳介の裏側表面に押し付けられるので、上記のような耳形状の個人差に拘わらず、装着の安定性を実現することができる。

　例えば、バネ性を有する素材で音導部１２０を一体的に製作して、くの字形状に屈曲したピンチ部１２３のピンチ力を発生させることができる。

　あるいは、バネ性を有して開閉操作が可能な別部品で音導部１２０のＤ部を構成して、これをピンチ部１２３としてＣ部とＥ部を連結することで、くの字形状に屈曲し、ピンチ力を発生する音導部１２０を構成することができる。

　図３４及び図３５には、別部品として構成され、バネ性を有して開閉操作が可能なピンチ部１２３の構成例を示している。但し、図３４にはピンチ部１２３の閉成状態を示し、図３５にはピンチ部１２３の開成状態を示している。図示のピンチ部１２３は、閉成位置におけるくの字形状を記憶する形状記憶引きバネ３４０１と、形状記憶引きバネ３４０１とともに屈曲・伸展する螺旋構造ピンチ・ダクト３４０２と、これらの屈曲部分の外側を覆う高伸縮性被膜３４０３で構成される。そして、ピンチ部１２３を開成状態にすると、図３５の参照番号３５０１で示すように、閉成位置に戻ろうとするピンチ力を発生させる。また、ピンチ部１２３の変形に伴って、高伸縮性被膜３４０３は、屈曲部分の内側及び外側において伸縮するとともに、音導部１２０内部を閉空間に保つ。

　また、図３６及び図３７には、別部品として構成され、バネ性を有して開閉操作が可能なピンチ部１２３の他の構成例を示している。但し、図３６にはピンチ部１２３の閉成状態を示し、図３７にはピンチ部１２３の開成状態を示している。図示のピンチ部１２３は、長さ方向に伸縮する高伸縮紐３６０１と、高伸縮紐３６０１の伸縮に伴って屈曲・伸展する扇型分割式ピンチ・ダクト３６０２と、これらの屈曲部分の外側を覆う高伸縮性被膜３６０３で構成される。そして、ピンチ部１２３を開成状態にすると、図３７の参照番号３７０１で示すように、閉成位置に戻ろうとするピンチ力を発生させる。

　図３８には、図３６及び図３７に示したピンチ部１２３の詳細な内部構造を図解している。高伸縮紐３６０１は、屈曲するピンチ部１２３の内寄りを貫挿されている。そして、高伸縮紐３６０１に作用する張力３８０１、３８０２によって、ピンチ部１２３が閉成位置に戻ろうとするピンチ力３８０３が発生する。また、扇型分割式ピンチ・ダクト３６０２は、断面が扇形の複数のダクトを、各々の中心を屈曲するピンチ部１２３の内寄りに向けるとともに円周側を外寄りに向けて配設して構成されている。そして、高伸縮紐３６０１の伸縮に伴ってピンチ部１２３が屈曲・伸展する動作に伴って、扇型分割式ピンチ・ダクト３６０２は開閉する。

　ここまでは、音導部１２０の屈曲形状をしたＤ部に相当するピンチ部１２３における曲げにより耳垂を挟持するピンチ力を発生させる例について説明してきた。Ｄ部で発生するピンチ力ではなく（あるいは、Ｄ部で発生するピンチ力に加えて）、Ｅ部における軸回りの捩じれにより発生するピンチ力を利用して耳垂を挟持するという方法も考えられる。

　図３９には、閉成状態の音導部１２０で、Ｅ部の捩じれによって、Ｄ部を介してＣ部に発生する、開成位置に戻ろうとするピンチ力３９０１を示している。また、図４０には、開成状態の音導部１２０で、Ｅ部の捩じれによって、Ｄ部を介してＣ部に発生する、閉成位置に戻ろうとするピンチ力（トルク）４００１を示している。また、図４１には、聴取者の左耳に装着した音響出力装置１００において、音導部１２０のＥ部の捩じれによってピンチ力４１０１、４１０２が発生する様子を示している。

　図４２には、音導部１２０のＥ部においてピンチ力を発生させるための構造を、拡大して詳細に示している。図示のＥ部の両端はそれぞれ、音響発生部１１０との連結部４２０１と、Ｄ部との連結部４２０２となっており、これらがピンチ力発生用バネ４２０３で接続されている。また、ピンチ力発生用バネ４２０３の外側は高伸縮性被膜４２０４で覆われている。音導部１２０が図４０に示したような開成状態になると、Ｅ部のピンチ力発生用バネ４２０３には、閉成位置に戻ろうとするピンチ力（トルク）４２０５が発生する。また、Ｅ部の捩じれに伴って、高伸縮性被膜４２０４は、Ｅ部の捩じれに伴って伸縮して、音導部１２０内部を閉空間に保つ。

　また、音響出力装置１００を耳に装着する手段は、音導部１２０のピンチ構造には限定されない。例えば、音導部１２０のピンチ部１２３が耳垂を挟持するのに代えて、若しくは、ピンチ部１２３が耳垂を挟持する作用に加えて、音響発生部１１０を耳垂に取り付けるための機構を利用してもよい。

　図４３及び図４４には、音響発生部１１０のハウジングを利用して耳垂を挟持して固定するピンチ機構の構成例をそれぞれ示している。

　図４３に示す例では、音響発生部１１０のハウジングには、耳垂を挟持するように開閉可能なマグネット部４３０１が取り付けられている。そして、図４３に示すように、耳垂を介して音響発生部１１０とマグネット部４３０１を対向するようにして配置すると、マグネット部４３０１の磁気によって音響発生部１１０を吸着することによって耳垂を挟持することができ、その結果、音響発生部１１０は耳垂の背面側に固定される。

　また、図４４に示す例では、音響発生部１１０のハウジングには、耳垂の背面に当接する場所にて螺合するねじ式スライド部４４０１と、ねじ式スライド部４４０１に対向するようにして配設されたフック部４４０２が配設されている。ねじ式スライド４４０１を回して、ねじ式スライド部４４０１とフック部４４０２間の間隙を調整することができる。そして、図４４に示すように、耳垂を介してねじ式さライド部４４０１とフック部４４０２が対向するようにして配置し、ねじ式スライド４４０１を回して、ねじ式スライド部４４０１とフック部４４０２間の間隙を狭めていくと、耳垂を挟持することができ、その結果、音響発生部１１０は耳垂の背面側に固定される。また、ねじ式スライド部４４０１を回転させて、ねじ式スライド部４４０１とフック部４４０２間の間隙を調整することで、装着・脱着が可能である。

Ｇ．変形部
　図１、図２を参照しながら説明したように、音導部１２０は、外耳道の入り口付近に配設される他端１２２と、屈曲するピンチ部１２３の間に、変形部１２４を有している。この変形部１２４は、外力が作用すると変形して、音導部１２０の他端１２２が必要以上に外耳道の奥に入り込まないようにする。

　図４５乃至図４７には、音導部１２０のうち変形部１２４の部分だけを切り出して断面の構成例をそれぞれ示している。いずれの例も、音導部１２０のＣ部を長さ方向でＢ部側とＤ部側に２分割し、これらを変形部１２４で接続する構造となっている。

　図４５乃至図４７に示すいずれの例も、音導部１２０が聴取者の耳に向かって押し付けられ、そのＣ部に曲げ力などの過度の外力が作用すると、折れて変形する。音導部１２０がＣ部で折れる結果、ほぼ直角に屈曲するＤ部を介して接続される音導部１２０の他端１２２は、外耳道の奥に入り込むことはなくなる。

　図４５に示す例では、２分割された音導部１２０のＣ部が薄肉脆弱部４５０１で連結されて、変形部１２４を構成する。Ｃ部に所定以上の外力（曲げ力）が加わると、薄肉脆弱部４５０１で折り切れてしまう。その結果、外力は音導部１２０の他端１２２まで伝わらなくなるので、外耳道の奥に入り込むことはない。なお、薄肉脆弱部４５０１は、折り切れてしまうと、分断されたＣ部を再び繋ぎ合わせることは困難であり、音導部１２０を交換する必要がある。

　また、図４６に示す例では、２分割された音導部１２０のＣ部が継式脆弱部４６０１で連結されて、変形部１２４を構成する。上記の薄肉脆弱部４５０１と同様、継式脆弱部４６０１も脆弱な素材で形成されている。したがって、Ｃ部に所定以上の外力（曲げ力）が加わると、継式脆弱部４６０１で折り切れてしまう。その結果、外力は音導部１２０の他端１２２まで伝わらなくなるので、外耳道の奥に入り込むことはない。但し、継式脆弱部４６０１は、薄肉脆弱部４５０１とは相違し、折り切れた後、分断されたＣ部を再接続することができ、音導部１２０を再利用することができる。

　また、図４７に示す例では、２分割された音導部１２０のＣ部が軟構造屈曲部４７０１で連結されて、変形部１２４を構成する。軟構造屈曲部４７０１は、上記の薄肉脆弱部４５０１並びに継式脆弱部４６０１とは相違し、可撓性を持ち、折れ曲がっても折り切れることはなく、また、折れ曲がると元の真直ぐな形状に戻ろうとする復元力が発生する。したがって、Ｃ部に所定以上の外力（曲げ力）が加わると、軟構造屈曲部４７０１で一旦折れ曲がる。その結果、外力は音導部１２０の他端１２２まで伝わらなくなるので、外耳道の奥に入り込むことはない。また、外力から解放されると、軟構造屈曲部４７０１の復元力により音導部１２０のＣ部は元通りの形状に自動的に復帰するので、音導部１２０を再利用することができる。

Ｈ．耳垢侵入防止
　音導部１２０の他端１２２は、音響出力孔として、外耳道の奥側を向くようにその入り口付近に配設される。外耳道には、空気中の埃や皮膚の残骸などが耳垢船からの分泌物と混ざって、耳垢が蓄積される。音導部１２０の他端１２２が耳垢に触れたりして、音響出力孔を塞いでしまうと。音質が劣化する原因になる。また、耳垢は不潔であり、外耳道内壁などの皮膚にダメージを与えることも懸念される。

　そこで、音導部１２０の他端１２２に、耳垢侵入防止部を配設するようにしてもよい。耳垢侵入防止部は、音導部１２０の他端１２２と一体的に形成されても、あるいは、他端１２２に対して取り外し可能であってもよい。取り外し式の耳垢侵入防止部は、取り外して清掃することが可能であり、また、汚れが酷くなると交換すればよい。

　図４８には、音導部１２０の他端１２２に取り外し式の耳垢侵入防止部４８０１を取り付ける様子を示している。また、図４９には、耳垢侵入防止４８０１の構成例を示している。図示の耳垢侵入防止部４８０１は中空の構造体であり、音導部１２０の管内を伝搬してきた音響の空気振動がそのまま通過するようになっている。また、耳垢侵入防止部４８０１の内部には、空気振動は通過させるが耳垢は通過させない耳垢侵入防止フィルター４９０１が設置されている。

Ｉ．音量調整機能
　本実施形態に係る音響出力装置１００は、音響発生部１１０で発生する音響の空気振動を、中空構造の音導部１２０で外耳道の入り口付近まで伝搬する構成となっている。したがって、空気振動の通り道である音導部１２０の一部で内径を制御することで、音導部１２０の他端１２２から外耳道に出力される（若しくは、鼓膜で聴取される）音響の音量調整機能を実現することができる。

　例えば、図５０に示すように、音響出力装置１００を装着中の聴取者が指でつまみ易い音導部１２０のＣ部に音量制御部５０００を設けて、音量制御部５０００に対する指先操作に応じて音量制御部５０００付近における音導部１２０の内径を変化させることで、音量の調整を行なうようにする。

　図５１乃至図５３には、ミュート機能を実現する音量制御部５０００の断面構成例と一連のミュート動作を示している。音量制御部５０００は、音導部１２０の管内に出没するミュート部５００１を備えている。ミュート部５００１は、指先などによる音量制御部５０００の表面に対する押圧操作に応じてトグル動作して、音導部１２０の管内への出現と退避を交互に切り換えるものとする。具体的には、ミュート・オフ状態で指先操作されると、ミュート部５００１が音導部１２０の管内に出現してミュート・オン状態に切り替わるが、指を離してもミュート・オン状態を保つ。また、ミュート・オン状態で再度指先操作すると、ミュート部５００１が音導部１２０の管内から退避してミュート・オンが解除され、ミュート・オフ状態に復帰する。

　図５１には、ミュート・オフ状態の音量制御部５０００を示している。ミュート・オフ状態では、ミュート部５００１は、音導部１２０の外側に突設している。したがって、音導部１２０の内部は完全に開放されているので、参照番号５１０１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動は、遮られることなく、音導部１２０の他端１２２に向かって進行することができる。

　一方、図５２には、ミュート・オン状態の音量制御部５０００を示している。ミュート・オン状態では、ミュート部５００１は、音導部１２０の内側に凹んでしまい、空気振動の伝搬路となる音導部１２０の内部を塞いでいる。したがって、参照場号５２０１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動は、内側に凹んだミュート部５００１で遮られ、音導部１２０の他端１２２までほとんど届かなくなる。ミュート・オン状態で指先をミュート部５００１から指先を離しても、図示のミュート・オフ状態に保たれる。また、ミュート・オン状態で再度ミュート部５００１を指先操作すると、ミュート・オンが解除されて、図５１に示したミュート・オフ状態に復帰する。

　また、図５３には、図５１及び図５２に示した音量制御部５０００の変形例を示している。図５３に示す音量制御部５０００は、音導部１２０の管内には、ミュート部５００１と対向する壁面にミュート音量調整部５００２が配設されている。図示の例では、内側に凹んだミュート部５００１がミュート音量調整部５００２に当接して、空気振動の伝搬路を塞ぐことで、ミュートを実現する。ここで、ミュート音量調整部５００２は、音導部１２０の内壁面に沿って長さ方向に移動可能である。そして、ミュート音量調整部５００２の位置に応じて、内側に凹んだミュート部５００１との密着の度合い、すなわち空気振動の伝搬路を防ぐ程度が変化するので、ミュートする音量を調整することができる。

　図５４乃至図５６には、ミュート機能を実現する音量制御部５０００の他の断面構成例と一連のミュート動作を示している。音量制御部５０００は、音導部１２０の管内に出没するミュート部５００１を備えているが、図５１乃至図５３に示した例とは相違して、トグル動作しないものとする。すなわち、ミュート部５００１は、指先などで押されている期間だけ音導部１２０の管内に出現してミュート・オン状態になるが、指先を離すとミュート部５００１はすぐに音導部１２０の管内から退避してミュート・オフ状態に復帰する。

　図５４には、ミュート・オフ状態の音量制御部５０００を示している。ミュート・オフ状態では、ミュート部５００１は、平坦な形状をしており、音導部１２０の管内からは退避している。したがって、音導部１２０の内部は完全に開放されているので、参照番号５４０１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動は、遮られることなく、音導部１２０の他端１２２に向かって進行することができる。

　一方、図５５には、ミュート・オン状態の音量制御部５０００を示している。ミュート・オン状態では、ミュート部５００１は、指先などで押されると弾性変形して、音導部１２０の内側に突き出して、空気振動の伝搬路となる音導部１２０の内部を塞いでいる。したがって、参照場号５５０１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動は、内側に凹んだミュート部５００１で遮られ、音導部１２０の他端１２２までほとんど届かなくなる。ミュート・オン状態で指先をミュート部５００１から指先を離して押圧から解放すると、ミュート部５００１は弾性変形が解かれて、図５４に示したミュート・オフ状態に復帰する。

　また、図５６には、図５４及び図５５に示した音量制御部５０００の変形例を示している。図５６に示す音量制御部５０００は、音導部１２０の管内には、ミュート部５００１と対向する壁面にミュート音量調整部５００２が配設されている。図示の例では、内側に凹んだミュート部５００１がミュート音量調整部５００２に当接して、空気振動の伝搬路を塞ぐことで、ミュートを実現する。ここで、ミュート音量調整部５００２は、壁面に沿って音導部１２０の長さ方向に移動可能である。そして、ミュート音量調整部５００２の位置に応じて、内側に凹んだミュート部５００１との密着の度合い、すなわち空気振動の伝搬路を防ぐ程度が変化するので、ミュートする音量を調整することができる。

　図５７乃至図５９には、音導部１２０の内径を連続的に変化させることで、（ミュートではなく）連続音量調整を実現する音量制御部５０００の断面構成例と一連の音量調整動作を示している。音量制御部５０００は、音導部１２０のＣ部に挿入される軟質チューブ５７０１と、この軟質チューブ５７０１を挿通するリング状の音量調整部５７０２で構成される。軟質チューブ５７０１の外周は、先端が音量調整部５７０２を向くテーパー構造を有しており、音量調整部５７０２から遠ざかるに従って外径が大きくなっている。一方、音量調整部５７０２の内径は、テーパー構造をした軟質チューブ５７０１の先端部よりも大きいが後端部よりも小さい。音量調整部５７０２の内径は、長さ方向に一定であるか、若しくは、軟質チューブ５７０１の外周よりも勾配が緩やかなテーパー形状とする。

　音量調整部５７０２は、軟質チューブ５７０１の長手方向に移動することができる。軟質チューブ５７０１は、リング状の音量調整部５７０２内に収容されるに従って絞り込まれ、その結果、径方向に圧縮されて細くなっていく。すなわち、図５７乃至図５９に示す例では、リング状の音量調整部５７０２の長手方向の位置を変化させるによって、軟質チューブ５７０１を絞り込んで内径を連続的に変化させる構造になっている。

　図５７に示す状態では、軟質チューブ５７０１は音量調整部５７０２と完全に離間している。したがって、軟質チューブ５７０１は初期の内径のままであり、参照番号５７１１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動を遮ることなく、音導部１２０の他端１２２に向かって伝搬することができる。

　図５８に示す状態では、軟質チューブ５７０１は音量調整部５７０２に半分程度収容されている。その結果、軟質チューブ５７０１は径方向に圧縮され、初期の内径よりも細くなっている。このため、参照番号５８０１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動は、軟質チューブ５７０１が圧縮された度合いに応じて減衰するので、他端１２２から放射され、聴取者の鼓膜に届く音響の音量は低下する。軟質チューブ５７０１を音量調整部５７０２に挿入する操作に応じて、音量は連続的に低下していくという点を十分理解されたい。

　図５９に示す状態では、軟質チューブ５７０１は、音量調整部５７０２に完全に収容され、押し潰されているので、空気振動の伝搬路は完全に塞がっている。したがって、参照場号５９０１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動は、軟質チューブ５７０１が押し潰された場所で遮られ、音導部１２０の他端１２２までほとんど届かなくなるので、音量は０である。

　図６０乃至図６２には、音導部１２０の内径を連続的に変化させることで、連続音量調整を実現する音量制御部５０００の他の断面構成例と一連の音量調整動作を示している。音量制御部５０００は、Ｃ部にて音導部１２０の側面の一部を構成する弾性変形部６００１と、回転軸６００３回りに回転可能で弾性変形部６００１に当接するように配設されたカム６００２で構成される。カム６００２は、円板でもよいが、回転軸６００３が偏心しているため円周までの距離が一定でなく、回転角度に応じて弾性変形部６００１を音導部１２０の管内に突き出す度合いが変化する。

　図６０に示す状態では、カム６００２は、回転軸６００３からの距離が最も短くなる回転位置で弾性変形部６００１に当接している。したがって、弾性変形部６００１は、初期の形状のままであり、参照番号６０１１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動を遮ることなく、音導部１２０の他端１２２に向かって伝搬することができる。

　図６１に示す状態では、カム６００２は、図６０に示した状態よりも回転軸６００３からの距離が長くなる回転位置で弾性変形部６００１に当接している。したがって、弾性変形部６００１は、弾性変形して、音導部１２０の内側に少しだけ突き出して、空気振動の伝搬路となる音導部１２０の内部を少し塞いでいる。このような場合、参照番号６１０１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動は、突き出した弾性変形部６００１が伝搬路を遮る度合いに応じて減衰する。その結果、他端１２２から放射され、聴取者の鼓膜に届く音響の音量は低下する。弾性変形部６００１が伝搬路を遮る度合い、言い換えれば、カム６００２の回転に応じて、音量は連続的に低下していくという点を十分理解されたい。

　図６２に示す状態では、カム６００２は、回転軸６００３からの距離が最長となる回転位置で弾性変形部６００１に当接しているため、弾性変形部６００１は、弾性変形して、音導部１２０の内側に大きく突き出して、空気振動の伝搬路となる音導部１２０の内部を完全に塞いでいる。したがって、参照番号６２０１で示すように、音響発生部１１０から取り込まれた音響の空気振動は、音導部１２０の他端１２２までほとんど届かなくなるので、音量は０である。

Ｊ．音声信号の処理
　図１１を参照しながら説明したように、音響発生部１１０にはダイナミック型スピーカーを適用することができる。すなわち、音響発生部１１０の内部は、この振動板１１０１によって、振動板前面空間（フロント・キャビティー）１１０２と振動板背面空間１１０３（バック・キャビティー）に仕切られている。そして、コード６０２を介してボイス・コイル１１０５に入力される音声信号に応じて磁界が変化すると、マグネット１１０４の磁力よって振動板１９８が前後に動作することで、振動板前面空間１１０２と振動板背面空間１１０３の間で気圧の変化が発生し、これが音響となる。

　音響発生用の発音素子として、ダイナミック型以外にも、バランスド・アーマーチュア型、コンデンサー型などを挙げることができる。しかしながら、耳介の背面側から正面側に折り返す屈曲形状をしたパイプ構造の音導部１２０を十分にドライブするには、音響発生部１１０はダイナミック型であることが好ましいと本出願人は思料する。

　図６３には、音響発生部１１０をダイナミック型スピーカーで構成した場合の、音導部１２０の他端１２２０における音響特性（周波数レベル特性）を例示している。同図の横軸は周波数レベル［Ｈｚ］、縦軸は出力音圧［ｄＢＶ］である。同図から、音楽を視聴する上で重要となる１００Ｈｚ以下の低域で応答があること、並びに２０ｋＨｚ付近の可聴域でも応答があることを確認することができる。

　音導部１２０すなわちパイプで伝搬する音響は低域が弱くなるという問題がある。そこで、音導部１１０による片側開放の共振や、低域の減衰などを信号処理によって補正するようにしてもよい。

　例えば、音響発生部１１０に入力する音声信号に対して図６４に示すような周波数特性の信号処理（等化器）を適用した場合、音響出力装置１００の音響特性（周波数レベル特性）を図６５に示すように改善することができる。但し、図６５中、信号処理により改善した周波数レベル特性を実線で示し、比較として、改善前の（図６３に示した）周波数レベル特性を点線で示している。改善前と比較すると、信号処理により低域を向上する一方、広域を抑制して、広い帯域にわたって出力音圧が平坦化していることが分かる。このような信号処理は音響出力装置１００内部で行なうことができるが、外部で上記の信号処理を実施した後の音声信号を音響出力装置１００に入力するようにしてもよい。

　また、図６６～図６８には、音導部１１０による片側開放の共振作用を例示している。図６６には、片側開放の音導部１２０の全長が４分の１波長に相当する周波数成分の音が共振して定在波が現れる様子を示している。また、図６７には、音導部１２０の全長が１＋４分の１波長に相当する周波数成分の音が共振して定在波が現れる様子を示している。また、図６８には、音導部１２０の全長が２＋４分の１波長共振に相当する周波数成分の音が共振して定在波が現れる様子を示している。そして、図６９には、片側開放の共振作用の影響を受けた音導部１２０の他端１２２０における音響特性（周波数レベル特性）を例示している。この場合、共振による音圧周波数のピーク特性を持つ。すなわち、音導部１２０の長さが４分の１波長、１＋４分の１波長、２＋４分の１波長、…にそれぞれ相当する周波数付近で、共振による音圧周波数のピークが現れる。

　図６９に示すように、特定の周波数成分においてのみ音圧レベルのピークが現れると、音質の劣化につながる。ピークを広範囲の周波数領域にわたって音圧レベルを均一にすることが好ましく、このためには、ピークを平坦化する必要がある。

　図７０及び図７１には、共振による音圧周波数のピーク特性を抑制する音導部１２０の構成例をそれぞれ示している。各図に示す音導部１２０は、音導部１１０による片側開放の共振作用により発生する定在波の振幅が最大となる腹に相当する部分に、共振作用を抑制する音響素子（音響抵抗）をそれぞれ配設している。具体的には、図７０に示す音導部１２０は、音導部１２０の全長が１＋４分の１波長に相当する周波数成分からなる音の定在波の腹に相当する壁面に、音響素子１２５が配設されている。また、図７１に示す音導部１２０は、音導部１２０の全長が２＋４分の１波長に相当する周波数成分からなる音の定在波の腹に相当する壁面に、音響素子１２５が配設されている。Ｎ＋４分の１波長に相当する周波数成分からなる音の定在波の腹に相当する壁面に、音響素子１２５を配設する（但し、Ｎは１以上の整数）、と一般化して表現することができる。

　図７２には、音響素子１２５の一例を拡大して示している。図示の音響素子１２５は、音導部１２０の壁面に穿設された微細な音孔で構成される。図７２に示すように、音孔７２０１は、音導管１２０内を進行する定在波を音導部１２０の外部に放出することにより減衰して、共振成分の周波数レベル特性を調整する。音孔７２０１の径や長さなどによって、音響素子１２５は異なる効果を実現することができる。

　また、図７３には、音響素子１２５の他の例を拡大して示している。図示の音響素子１２５は、音導部１２０の壁面に凹設された気室７３０１で構成される。図７３に示すように、音導管１２０内を進行する定在波が気室７３０１内に回り込むことにより減衰して、共振成分の周波数レベル特性を調整する。気室７３０１の容積や形状などによって、音響素子１２５は異なる効果を実現することができる。

　但し、音響素子１２５が音孔や気室のみで構成されると、定在波成分が音孔から外部に漏れ、又は気室に回り込んで、減衰され過ぎてしまうことが懸念される。そこで、音響素子１２５は、音孔に音響抵抗を充填して、定在波成分の減衰を調整することがより好ましい。音響抵抗は、音波が通過する際の抵抗が空気よりも大きくなる部材であり、音響抵抗の充填密度を大きくするほど抵抗が増す。音響抵抗は、例えば、不織布や、ウレタンなどの発泡フォームで構成される。

　図７４には、共振による音圧周波数のピーク特性を抑制する音導部１２０を用いた場合の音響特性（周波数レベル特性）を例示している。同図では、共振による音圧周波数のピーク特性を抑制した後の音響特性（周波数レベル特性）を実線で示し、比較として、抑制前の音響特性を点線で示している。共振による音圧周波数のピーク特性を抑制することにより、広い帯域に出力音圧が平坦化していることが分かる。

Ｋ．まとめ
　最後に、本実施形態に係る音響出力装置１００の特徴についてまとめておく。

（１）聴取者は、音響出力装置１００を装着中も、周囲音を自然に聴くことができる。したがって、空間把握、危険察知、会話並びに会話時の微妙なニュアンスの把握といった、聴覚特性に依存した人間の機能を正常に利用することができる。

（２）音響出力装置１００は、装着時において耳穴を塞いでいないので、他人から見て、話し掛けてもよい外観をしている。また、音響出力装置１００を装着した聴取者は、常に周囲音が聞こえているため、人間の性質として、人が近づいてきたら足音などの音響情報から、「音の方向に体の向きを変える」、「音の方向に視線を移す」といった受動的な態度を少なからずとる。そういった振る舞いが、他人に「話し掛けてもよい」という印象を与えるので、人と人とのコミュニケーションを阻害しない。

（３）音響出力装置１００は、自己発生系ノイズ音の影響を受けない。音響出力孔である音導部１２０の他端１２２は、耳穴装着時において、外耳道の内壁から離間しているので、聴取者自身の声や、鼓動音、咀嚼音、唾を飲み込むときの音、血流音、呼吸音、歩行時に体を伝わる振動音、コードなどの衣擦れ音の影響を受けない。また、イヤピースと外耳道内壁との摩擦音が発生することもない。また、耳穴が解放されていることから、外耳道の湿気籠りする心配がない。

（４）音響出力装置１００は、耳への装着性が良好で、耳の大きさや形状の個人差などに起因する位置決めばらつきを吸収することができる。保持部１３０が珠間切痕と係合して、音導部１２０の他端１２２の音響出力孔が外耳道の奥側を向くように支持するように構成されている。したがって、音導体が耳輪で折り返す耳かけ式の音響出力装置の場合のような、長さ調整を必要としない。また、保持部１３０が珠間切痕と係合することによって、良好な装着状態を維持することができる。さらに、音導部１２０の折り返し部分であるピンチ部１２３で耳垂を挟持して固定することにより、良好な装着状態を維持することができる。また、音導部１２０が、耳介背面から耳垂で折り返して外耳道入り口付近まで延設されるという構造は、聴取者がメガネやメガネ型ウェアラブル・デバイス、耳かけ式デバイスを併用しても、これらの他の装置と干渉しない。

（５）音導部１２０は、音響発生部１１０で発生した音を耳の後ろから最短距離で外耳道の入り口付近まで伝搬させる。したがって、耳かけ式の音響出力装置と比較すると、音導部の長さが短縮される分だけ、音響ロスを最低限に抑えることができ、音響発生部１１０を低出力にして、良好な音質を得ることができる。付言すれば、音響発生部１１０の寸法的な許容度が高く、必要な音響帯域や音圧に応じた設計が可能である。

　以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

　本明細書で開示する技術を適用した音響出力装置は、いわゆるイヤホンと同様に聴取者の耳に装着して用いられるが、装着状態においても非装着状態と同等の周囲音の聴取特性を実現しつつ、同時に音響情報を出力することができる、及び、装着状態においても周囲の人々からは聴取者の耳穴を塞いでいないように見える、といった特徴がある。このような特徴を生かして、本明細書で開示する技術を適用した音響出力装置を、ウォーキング、ジョギング、サイクリング、登山、スキー、スノーボードを始めとする野外並びに室内で行なうさまざまなスポーツ分野（プレイ中や遠隔コーチングなど）、周囲音聴取と音声情報提示が同時に必要となるコミュニケーション若しくはプレゼンテーション分野（例えば、芝居観覧時情報補足、博物館音声情報提示、バード・ウォッチング（鳴声聴取）など）、運転若しくはナビゲーション、警備員、ニュースキャスターなどに適用することができる。

　本明細書では、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきた。したがって、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

　なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）聴取者の耳の背面に配設される音響発生部と、
　一端が前記音響発生部に接続されるとともに他端が前記聴取者の外耳道入り口付近に配設され、前記音響発生部が発生する音響を前記一端から取り込んで前記他端まで伝搬する、中空構造の音導部と、
を具備する音響出力装置。
（１－１）前記音導部は、前記聴取者の耳垂の端縁付近で耳の前面から背面へ折り返す折り返し構造を有する、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（１－２）前記音導部の前記他端は、前記聴取者の外耳道の内径よりも小さい外径を持つ、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（２）前記音導部の前記他端を前記聴取者の外耳道入り口付近で保持する保持部をさらに備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（３）前記保持部は、前記聴取者の珠間切痕と係合する、
上記（２）に記載の音響出力装置。
（３－１）前記保持部は、前記音導部の前記他端が外耳道の奥を向くように支持する、
上記（３）に記載の音響出力装置。
（３－２）前記保持部は、外耳道入り口を外界に開放する開口部を備える
上記（３）に記載の音響出力装置。
（３－３）前記保持部は、耳甲介腔の底面と接触する、
上記（３）に記載の音響出力装置。
（３－３－１）前記保持部は、耳甲介腔の底面と面（若しくは広い接触面積）で接触する接触部を備える、
上記（３－３）に記載の音響出力装置。
（３－３－２）前記保持部は、耳甲介腔の底面形状になるように湾曲した接触部を備える、
上記（３－３）に記載の音響出力装置。
（４）前記聴取者の耳垂を挟持して前記音響出力装置を耳に装着するピンチ部をさらに備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（５）前記音導部は、前記聴取者の耳介の背面側から正面側に折り返す部位に配設された開閉構造のピンチ部を備え、前記ピンチ部が閉成位置に戻ろうとするピンチ力を利用して耳垂を挟持する、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（６）前記音響発生部とともに前記聴取者の耳垂を挟持して、前記音響発生部を耳に装着するピンチ部をさらに備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（６－１）前記音響発生部は、聴取者の耳裏形状面に適合する形状からなる接触部を備える、
上記（６）に記載の音響出力装置。
（６－２）前記音響発生部は、聴取者の耳裏形状面に当接する部分において曲面形状からなる接触部を備える、
上記（６）又は（６－１）のいずれかに記載の音響出力装置。
（７）前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するガード部をさらに備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（８）前記保持部は、前記聴取者の外耳道入り口付近（珠間切痕）と係合するとともに、前記音導部を前記他端付近で固定して、外耳道に深く挿入しないようにする、
上記（２）に記載の音響出力装置。
（９）外力の作用に応じて変形して、前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止する変形部をさらに備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（１０）前記音導部は、前記他端と前記ピンチ部の間に、外力の作用に応じて変形する変形部を備える、
上記（５）に記載の音響出力装置。
（１１）前記変形部は、所定以上の外力が加わると折り切れて前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿されることを防止する、
上記（１０）に記載の音響出力装置。
（１２）前記変形部は、所定以上の外力が加わると折り切れて前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するとともに、再接続が可能である、
上記（１０）に記載の音響出力装置。
（１３）前記変形部は、外力が加わると折れ曲がって前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するとともに、外力から解放されると元の形状に復元する、
上記（１０）に記載の音響出力装置。
（１４）前記音導部の前記他端に耳垢侵入防止部をさらに備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（１４－１）前記耳垢侵入防止部は、前記他端から取り外し可能である、
上記（１４）に記載の音響出力装置。
（１５）前記音導部の内径の変化に応じて前記他端から外耳道に出力される音響の音量を調整する音量制御部をさらに備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（１６）前記音量制御部は、表面が押圧されたことに応じて前記音導部内に出没するミュート部のトグル動作によって、ミュート・オン状態とミュート・オフ状態の切り換えを行なう、
上記（１５）に記載の音響出力装置。
（１７）前記音量制御部は、表面が押圧されたことに応じて前記音導部内にミュート部が出現してミュート・オン状態になり、表面が押圧から解放されると前記ミュート部が前記音導部内から退避してミュート・オフ状態になる、
上記（１５）に記載の音響出力装置。
（１８）前記音量制御部は、前記音導部に挿入されたテーパー構造の軟質チューブと、前記軟質チューブを挿通するリング状の音量調整部を備え、前記音量調整部に挿入した位置に応じて前記軟質チューブの内径を連続的に変化させることにより、音量を連続的に設定する、
上記（１５）に記載の音響出力装置。
（１９）前記音量制御部は、前記音導部の一部の側面を構成する弾性変形部と、前記弾性変形部に当接するように回転可能に配設されたカムを備え、前記カムの回転角度の変化に応じて前記弾性変形部を前記音導部内に突き出して、音量を連続的に設定する、
上記（１５）に記載の音響出力装置。
（２０）前記音響発生部は、ダイナミック型の発音素子を備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（２１）前記音響発生部へ入力する音声信号に対して周波数レベルに応じたゲイン調整を行なう信号処理部をさらに備える、
上記（１）又は（２０）のいずれかに記載の音響出力装置。
（２２）前記信号処理部は、前記音導部の前記他端から出力される音声の低域の減衰を補正するための信号処理を行なう、
上記（２１）に記載の音響出力装置。
（２３）前記音導部は、前記中空構造の少なくとも１箇所に音響素子を備える、
上記（１）に記載の音響出力装置。
（２３－１）前記音導部は、片側開放の前記中空構造における共振作用により発生する音の定在波の振幅が最大となる腹に相当する部分に前記音響素子を配設する、
上記（２３）に記載の音響出力装置。
（２３－２）前記音響素子は、前記中空構造の壁面に形成された音孔又は気室からなる、
上記（２３）に記載の音響出力装置。
（２３－２－１）前記音響素子は音響抵抗をさらに備える、
上記（２３－２）に記載の音響出力装置。

　１００…音響出力装置、１１０…音響発生部
　１２０…音導部、１２１…一端（音響入力孔）
　１２２…他端（音響出力孔）、１２３…ピンチ部
　１２４…変形部、１３０…保持部、１３２…支持部材
　１１０１…振動板、１１０４…マグネット
　１１０５…ボイス・コイル
　３４０１…形状記憶引きバネ
　３４０２…螺旋構造ピンチ・ダクト、３４０３…高伸縮性被膜
　３６０１…高伸縮紐、３６０２…扇型分割式ピンチ・ダクト
　３６０３…高伸縮性被膜
　４２０１…連結部、４２０２…連結部
　４２０３…ピンチ力発生用バネ、４２０４…高伸縮性被膜
　４３０１…マグネット部
　４４０１…ねじ式スライド部、４４０２…フック部
　４５０１…薄肉脆弱部
　４６０１…継式脆弱部
　４７０１…軟構造屈曲部
　４８０１…耳垢侵入防止部
　４９０１…耳垢侵入防止フィルター
　５０００…音量制御部
　５００１…ミュート部、５００２…・ミュート音量調整部
　５７０１…軟質チューブ、５７０２…音量調整部
　６００１…弾性変形部、６００２…カム、６００３…回転軸

Claims

　聴取者の耳の背面に配設される音響発生部と、
　一端が前記音響発生部に接続されるとともに他端が前記聴取者の外耳道入り口付近に配設され、前記音響発生部が発生する音響を前記一端から取り込んで前記他端まで伝搬する、中空構造の音導部と、
を具備する音響出力装置。
　前記音導部の前記他端を前記聴取者の外耳道入り口付近で保持する保持部をさらに備える、
請求項１に記載の音響出力装置。
　前記保持部は、前記聴取者の珠間切痕と係合する、
請求項２に記載の音響出力装置。
　前記聴取者の耳垂を挟持して前記音響出力装置を耳に装着するピンチ部をさらに備える、
請求項１に記載の音響出力装置。
　前記音導部は、前記聴取者の耳介の背面側から正面側に折り返す部位に配設された開閉構造のピンチ部を備え、前記ピンチ部が閉成位置に戻ろうとするピンチ力を利用して耳垂を挟持する、
請求項１に記載の音響出力装置。
　前記音響発生部とともに前記聴取者の耳垂を挟持して、前記音響発生部を耳に装着するピンチ部をさらに備える、
請求項１に記載の音響出力装置。
　前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するガード部をさらに備える、
請求項１に記載の音響出力装置。
　前記保持部は、前記聴取者の外耳道入り口付近（珠間切痕）と係合するとともに、前記音導部を前記他端付近で固定して、外耳道に深く挿入しないようにする、
請求項２に記載の音響出力装置。
　外力の作用に応じて変形して、前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止する変形部をさらに備える、
請求項１に記載の音響出力装置。
　前記音導部は、前記他端と前記ピンチ部の間に、外力の作用に応じて変形する変形部を備える、
請求項５に記載の音響出力装置。
　前記変形部は、所定以上の外力が加わると折り切れて前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿されることを防止する、
請求項１０に記載の音響出力装置。
　前記変形部は、所定以上の外力が加わると折り切れて前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するとともに、再接続が可能である、
請求項１０に記載の音響出力装置。
　前記変形部は、外力が加わると折れ曲がって前記音導部の前記他端が前記聴取者の外耳道に深く挿入されることを防止するとともに、外力から解放されると元
の形状に復元する、
請求項１０に記載の音響出力装置。
　前記音導部の前記他端に耳垢侵入防止部をさらに備える、
請求項１に記載の音響出力装置。
　前記音導部の内径の変化に応じて前記他端から外耳道に出力される音響の音量を調整する音量制御部をさらに備える、
請求項１に記載の音響出力装置。
　前記音量制御部は、表面が押圧されたことに応じて前記音導部内に出没するミュート部のトグル動作によって、ミュート・オン状態とミュート・オフ状態の切り換えを行なう、
請求項１５に記載の音響出力装置。
　前記音量制御部は、表面が押圧されたことに応じて前記音導部内にミュート部が出現してミュート・オン状態になり、表面が押圧から解放されると前記ミュート部が前記音導部内から退避してミュート・オフ状態になる、
請求項１５に記載の音響出力装置。
　前記音量制御部は、前記音導部に挿入されたテーパー構造の軟質チューブと、前記軟質チューブを挿通するリング状の音量調整部を備え、前記音量調整部に挿入した位置に応じて前記軟質チューブの内径を連続的に変化させることにより、音量を連続的に設定する、
請求項１５に記載の音響出力装置。
　前記音量制御部は、前記音導部の一部の側面を構成する弾性変形部と、前記弾性変形部に当接するように回転可能に配設されたカムを備え、前記カムの回転角度の変化に応じて前記弾性変形部を前記音導部内に突き出して、音量を連続的に設定する、
請求項１５に記載の音響出力装置。
　一端が音響発生部に接続されるとともに他端が前記聴取者の外耳道入り口付近に配設され、前記音響発生部が発生する音響を前記一端から取り込んで前記他端まで伝搬する、中空構造の音導部と、
　前記音導部の前記他端を前記聴取者の外耳道入り口付近で保持する保持部と、
を具備する音導装置。