WO2018123252A1 - 収音装置 - Google Patents

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WO2018123252A1
WO2018123252A1 PCT/JP2017/039490 JP2017039490W WO2018123252A1 WO 2018123252 A1 WO2018123252 A1 WO 2018123252A1 JP 2017039490 W JP2017039490 W JP 2017039490W WO 2018123252 A1 WO2018123252 A1 WO 2018123252A1
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sound
sound collection
unit
ear
hole
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PCT/JP2017/039490
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French (fr)
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剛 五十嵐
亨 中川
真己 新免
哲 曲谷地
誉 今
越 沖本
宏平 浅田
Original Assignee
ソニー株式会社
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Priority to EP17888979.6A priority patent/EP3565273B1/en
Priority to US16/472,419 priority patent/US10841700B2/en
Priority to BR112019012892A priority patent/BR112019012892A2/pt
Priority to JP2018558857A priority patent/JP7047773B2/ja
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    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
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    • H04R2460/01—Hearing devices using active noise cancellation
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    • H04R2460/09—Non-occlusive ear tips, i.e. leaving the ear canal open, for both custom and non-custom tips

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a sound collection device used by being worn on a user's ear.
  • Binaural recording is recording a sound close to the state of reaching the eardrum of each user in consideration of individual differences such as the shape of the head, body, and earlobe of each user (well known). By listening to binaural sound with earphones or headphones, you can reproduce the realism as if you were at the recording site.
  • a head-related transfer function (Head-Related Transfer) that expresses changes in sound that occur in response to the effects of diffraction and reflection by each part of the human body, such as the head, body, and earlobe, for each user based on the binaural recorded audio signal.
  • Function: HRTF For example, by convolving an HRTF with an audio signal reproduced from a normal sound source (dry source), it is possible to virtually localize a sound image and reproduce a sense of reality.
  • noise canceling can be performed in combination with a wearable sound output device such as an earphone or a headphone.
  • Patent Documents 1 and 2 Several proposals have already been made on the technique of performing binaural recording using an in-ear device (see, for example, Patent Documents 1 and 2), but most of them are microphones and other sound collection units.
  • the device body has a sealed structure that almost completely closes the user's ear hole.
  • An object of the technology disclosed in the present specification is to provide an excellent sound collecting device used by being worn on a user's ear.
  • the technology disclosed in the present specification has been made in consideration of the above-described problems, and includes a sound collection unit, a sound transmission unit, and a holding unit that holds the sound collection unit in the user's external auditory canal. It is a sound collecting device.
  • the holding section includes a ring body having an opening as the sound transmission section, and one or more arms that are connected to the ring body at one end and support the sound collection section at the other end. And the said ring body is inserted in a user's ear concha cavity, and is latched in the vicinity of a notch between notches.
  • the holding part is made of an elastic member such as a sponge having a ventilation part as the sound transmission part.
  • the holding portion includes a star-like body having an opening as the sound transmission portion, and one or more arms that are connected to the star-like end at one end and support the sound collecting portion at the other end.
  • the sound collecting portion is basically held with the microphone hole facing the outside of the ear canal.
  • maintains the said sound collection part so that a microphone hole may become a back
  • the sound collection device may further include a sound output unit.
  • the relative position between the sound output hole of the sound output unit and the sound collection hole of the sound collection unit is configured to be kept constant.
  • the sound output hole of the sound output unit is arranged outside the ear hole with respect to the sound collection hole of the sound collection unit.
  • FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an in-ear type sound collecting device 100.
  • FIG. 2 is a diagram showing an external configuration of the in-ear type sound collecting device 100.
  • FIG. 3 is a diagram showing an external configuration of the in-ear type sound collecting device 100.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an external configuration of the in-ear type sound collecting device 100.
  • FIG. 5 is a view showing an auricle (left ear) in which the sound collection device 100 is attached to the ear hole.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the user's head wearing the sound collecting device 100 in the ear hole of the left ear.
  • FIG. 7 is a diagram showing an external configuration of an in-ear type sound collecting device 700.
  • FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an in-ear type sound collecting device 100.
  • FIG. 2 is a diagram showing an external configuration of the in-ear type sound collecting device 100.
  • FIG. 3 is a diagram showing an external configuration of the in
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the head of the user wearing the sound collection device 700.
  • FIG. 9 is a diagram showing an external configuration of the in-ear type sound collecting device 900.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the sound collection device 900 is mounted in the user's ear hole.
  • FIG. 11 is a front view of the sound collecting device 100 with a sound output function (for wearing the right ear).
  • FIG. 12 is a perspective view of the sound collection device 100 with a sound output function (for wearing the right ear).
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the sound collection device 100 with a sound output function is attached to the right ear of the user.
  • FIG. 14 is a view showing a top view and a cross-sectional view of the ring body 1121 coupled to the vicinity of the other end of the sound guide portion 1152.
  • FIG. 15 is a diagram showing a horizontal cross section near the left ear of the user's head in which the ring body 1121 is locked with a notch between the left ears.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 1600 with a sound output unit.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 1600 with a sound output unit.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 1600 with a sound output unit.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 1600 with a sound output unit.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 1600 with a sound output unit.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 1600 with a sound
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 1600 with a sound output unit.
  • FIG. 21 is a view showing a cross section of the sound output unit 1650.
  • FIG. 22 is a view showing a cross section of the sound output unit 1650.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a state in which the sound collecting device 1600 with a sound output function is attached to the left ear of the user.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 2400 with a sound output unit.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 2400 with a sound output unit.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 2400 with a sound output unit.
  • FIG. 21 is a view showing a cross section of the sound output unit 1650.
  • FIG. 22 is a view showing a cross section of the sound output unit 1650.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a state in
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 2400 with a sound output unit.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 2400 with a sound output unit.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating an external configuration of a sound collection device 2400 with a sound output unit.
  • FIG. 30 is a diagram showing a front view (on the sound output side) of the sound output unit, omitting the sound collection unit of the sound collection device 2400 and its mounting part.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a state in which the sound collection device 2400 with a sound output function is attached to the user's left ear.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an external configuration example of a sound collection device having a C-shaped holding unit.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating an external configuration example of a sound collection device having a C-shaped holding unit.
  • FIG. 34 is a diagram showing the shape of the auricle and the names of each
  • FIG. 1 to FIG. 4 show a state in which an in-ear type sound collecting device 100 according to an embodiment of the technology disclosed in this specification is viewed from various angles.
  • FIG. 1 is a front view of the sound collecting device 100 as viewed from the front (or the direction in which the sound collecting device 100 in the posture when worn in the user's ear hole is viewed from the outside of the ear).
  • 2 is a side view of the sound collection device 100 viewed from the direction of the arrow A in FIG. 1
  • FIG. 3 is a side view of the sound collection device 100 viewed from the direction of the arrow B in FIG. is there.
  • the sound collection device 100 includes a sound collection unit 110 made of a microphone or the like, and a holding unit that holds the sound collection unit 110 in the ear canal.
  • the holding unit is configured by a hollow ring body 121 (in other words, having an opening that transmits sound) and a plurality of arms (three arms in the illustrated example) 122 to 124 that support the sound collection unit 110. Is done.
  • Each of the arms 122 to 124 is connected to the ring body 121 at one end and supports the sound collecting unit 110 at the other end.
  • the sound collection unit 110 for example, a cylindrical shape having a diameter of about 2.5 millimeters is assumed.
  • the ring body 121 and the arms 122 to 124 may be parts formed by integrally molding the same material such as resin, or may be parts formed by molding two different materials from different materials.
  • the holding unit holding the sound collection unit 110 in the ear canal means holding the sound collection unit 110 so that the microphone hole 111 serving as the sound collection hole is on the back side (the eardrum side) from the entrance of the ear canal.
  • the ear canal has a cylindrical shape with an S-shaped curve
  • the holding unit holds the sound collection unit 110 at a position within 15 millimeters from the entrance of the ear canal, for example.
  • the ring body 121 has a size of about 13.5 millimeters, for example, and can be attached to the user's concha cavity.
  • the ring body 121 is also referred to as a closed O-shaped ring shape (hereinafter simply referred to as an “O-shaped shape”) without a cut portion, regardless of whether there is a straight portion or a curved portion.
  • the ring body has an open C shape (hereinafter simply referred to as “C shape”) with a cut portion, regardless of whether there is a straight portion or a curved portion, as shown in FIGS. The shape may be engaged with the concha cavity.
  • the sound collection unit 110 is not in contact with the inner wall of the external auditory canal and is completely floating in the air, or the contact between the sound collection unit 110 and the inner wall of the ear canal is minimal.
  • the sound collection unit 110 is preferably supported by the arms 122 to 124.
  • the sound collection unit 110 is configured so that the sound collection direction (or the microphone hole 111) is directed to the direction of the entrance to the ear canal (ie, the outside world), not the back side of the ear canal (ie, the eardrum side) or the inner wall side of the ear canal. Are supported by the arms 122 to 124. Therefore, the sound collection unit 110 can suitably collect the ambient sound transmitted into the ear canal.
  • FIG. 4 is a front view of the sound collection device 100 as seen from the position in which the sound collection unit 110 can be seen in the approximate center of the hollow ring body 121.
  • FIG. 5 shows an auricle (left ear) in which the sound collection device 100 is attached to the ear hole.
  • the ring body 121 is preferably inserted into the concha cavity, is in contact with the bottom surface of the concha cavity, and is locked to the auricle so as to be caught by a V-shaped intercostal notch. In this way, the sound collection device 100 is suitably attached to the auricle.
  • the ring body 121 has a hollow structure, and almost all the inside is an opening. Therefore, even when the ring body 121 is inserted into the concha cavity, the ear hole of the user is not blocked. That is, it can be said that the user's ear hole is open, and the sound collection device 100 is an open ear hole type and has sound permeability.
  • FIG. 6 shows a longitudinal sectional view of the head of the user wearing the sound collecting device 100 in the ear hole of the left ear, cut by a coronal surface passing through the ear canal.
  • the sound collection unit 110 is supported by the arms 122 to 124 so as to protrude from the ring body 121 toward the back side (the eardrum side) of the ear canal. It should be understood that the sound collection unit 110 is held such that the microphone hole 111 is on the back side (the eardrum side) from the entrance of the ear canal.
  • the sound collection unit 110 is supported by the arms 122 to 124 so that the sound collection unit 110 is not in contact with the inner wall of the ear canal and is completely floating in the air, or the contact with the inner wall of the ear canal is minimized. I want you to understand. Since the ring body 121 has appropriate dimensions and appropriate elasticity, the user's fit is improved.
  • 1 to 6 show only one of the left and right sound collecting devices 100, but binaural recording is performed by attaching a pair of left and right sound collecting devices 100 to the left and right ears of the user. I want you to understand. 1 to 6, illustration of signal lines (cables) for inputting audio signals and supplying power is omitted for convenience.
  • the sound collection unit 110 is supported in the ear canal while being mounted near the entrance of the user's ear canal (the concha cavity). It is the composition which becomes.
  • the sound collection unit 110 is supported in a direction in which the sound collection direction (or the microphone hole 111) faces the outside of the external auditory canal by a plurality of arms 122 to 124 that are connected to the ring body 121 that is hollow, that is, having an opening. Structure. That is, the holding portion of the sound collecting unit 110 including the ring body 121 and the arms 122 to 124 is an ear hole open type and can be said to be a sound transmission type.
  • the ambient sound of the user who wants to collect sound can pass through the open ear holder and reach the sound collecting unit 110 to be suitably collected. Further, since the sound collection unit 110 is supported not in the outer ear canal but in a place closer to the eardrum inside the ear canal, it can collect ambient sounds in a state closer to the sound heard by the user.
  • changes in ambient sound are caused not only by the explanation and reflection of the surface of the human body, such as the user's head, body, and earlobe, but also by the diffraction and reflection of the inner wall of the ear canal, as well as the reflection from the eardrum. obtain.
  • the sound collection device 100 since the sound collection unit 110 is disposed in the ear canal, binaural recording that takes into account the effects of diffraction and reflection on the inner wall of the ear canal and reflection from the eardrum is realized. It is possible to reproduce the sense of reality with higher accuracy.
  • the sound collection device 100 in consideration of not only each part of the human body such as the head, body, and earlobe for each user, but also the influence of the shape of the external auditory canal and the reflected sound from the eardrum, It becomes possible to obtain an accurate head-related transfer function that expresses a change in sound.
  • FIG. 7 shows an external configuration example of another sound collection device 700 that is an ear hole open type and can support the sound collection unit inside the ear canal.
  • FIG. 8 shows a longitudinal sectional view of the head of a user wearing this sound collecting device 700 in the ear hole of the left ear, cut by a coronal surface passing through the ear canal. 7 and FIG. 8, illustration of signal lines (cables) for inputting audio signals and supplying power is omitted for convenience. 7 and 8, only the left and right sound collecting devices 700 are shown, but binaural recording is performed by mounting a pair of left and right sound collecting devices 700 on the left and right ears of the user. I want you to understand.
  • the sound collection device 100 shown in FIG. 1 and the like uses a holding portion including a ring body 121 having an opening and arms 122 to 124, and is in a state of floating completely in the air without contacting the inner wall of the ear canal (or The sound collection unit 110 is supported (so that the contact with the inner wall of the ear canal is minimized), and the ear hole is open and the sound transmission is ensured.
  • the sound collection device 700 shown in FIG. 7 includes a sound collection unit 710 and a holding unit 720 having a ventilation portion such as a sponge.
  • the holding part 720 covers the outside of the sound collecting part 710 and has a cylindrical shape having an outer diameter. Moreover, as the sound collection part 110, the cylindrical shape about 2.5 millimeters in diameter is assumed (same as the above).
  • the sound collection device 700 In the wearing state shown in FIG. 8, the sound collection device 700 is locked near the first curve of the ear canal, but does not contact the inner wall of the ear canal and floats in the air completely (or the inner wall of the ear canal).
  • the sound collection unit 710 is supported so that the contact with the sound collection unit is minimized.
  • the sound collection device 700 is an open ear hole type and ensures sound transmission, like the sound collection device 100 shown in FIG. 1.
  • the sound collection unit 710 is held such that the microphone hole 711 serving as the sound collection hole is on the back side (the eardrum side) from the entrance to the ear canal.
  • the holding unit 720 holds the sound collection unit 710 at a position within 15 millimeters from the entrance of the ear canal, for example.
  • the sound collection unit 710 Since the sound collection unit 710 is supported not in the external auditory canal but in a place near the eardrum inside the external auditory canal, it can collect ambient sounds in a state closer to the sound heard by the user. In addition, since the sound collection unit 710 is disposed in the ear canal, binaural recording that takes into account the effects of diffraction and reflection on the inner wall of the ear canal and reflection from the eardrum can be realized, and the sense of reality can be realized with higher accuracy. Can be reproduced. Therefore, according to the sound collection device 700, a change in sound is expressed in consideration of not only the respective parts of the human body such as the head, body, and earlobe for each user, but also the influence of the shape of the external auditory canal and reflected sound from the eardrum. It is possible to obtain a highly accurate head-related transfer function.
  • the sound collection direction of the sound collection unit 710 (or the microphone hole 711) is directed to the outside of the ear canal. It can also be said that the sound collection direction of the sound collection unit 710 is preferably directed to the outside of the ear canal rather than facing the inner side of the ear canal or the inner side of the ear canal. Moreover, a user's fitting feeling improves because the holding
  • FIG. 9 shows an external configuration example of still another sound collection device 900 that is an ear hole open type and can support the sound collection unit inside the ear canal.
  • FIG. 10 shows a state in which the sound collection device 900 is attached to the user's ear hole.
  • signal lines (cables) for inputting audio signals and supplying power are omitted for the sake of convenience.
  • 9 and 10 show only one of the left and right sound pickup devices 900, but binaural recording is performed by mounting a pair of left and right sound pickup devices 900 on the left and right ears of the user. I want you to understand.
  • a sound collecting device 900 shown in FIG. 9 includes a sound collecting portion 910 and a holding portion having a frame structure and an opening.
  • the holding unit is a hollow star 921 (having an opening that transmits sound), and a plurality of arms (in the illustrated example, five arms) 922 to 926 that support the sound collection unit 910. Composed.
  • Each of the arms 922 to 926 is connected to each apex of the star-shaped body 921 at one end, and supports the sound collection unit 910 at the other end.
  • the cylindrical shape about 2.5 millimeters in diameter is assumed (same as above).
  • the star-shaped body 921 has a size equivalent to the inner diameter in the vicinity of the entrance of the ear canal, and the sound collecting device 900 can be attached to the entrance of the ear canal as shown in FIG. Then, in a state where the star-shaped body 921 is attached to the entrance of the ear canal, the sound collection unit 910 is not in contact with the inner wall of the ear canal and is completely floating in the air, or the contact between the sound collection unit 910 and the inner wall of the ear canal is The sound collection unit 910 is supported by the arms 922 to 926 so as to be minimized. Therefore, it can be understood that the sound collection device 900 is also an open ear hole type and ensures sound transmission.
  • the sound collection unit 910 is held such that the microphone hole 911 serving as the sound collection hole is on the back side (the eardrum side) from the entrance of the ear canal.
  • the ear canal has a cylindrical shape with an S-shaped curve
  • the holding unit holds the sound collecting unit 910 at a position within 15 millimeters from the entrance of the ear canal, for example.
  • the arms 922 to 926 of the holding portion of the frame structure are crushed by the inner wall of the ear canal and deformed into an elongated shape.
  • the star 921 is deformed to close.
  • a user's fitting feeling improves because the holding
  • the star-shaped body 921 and the arms 922 to 926 may be parts formed by integrally molding the same material such as resin, or may be parts formed by molding two different materials from different materials.
  • the shape of the frame structure of the holding portion is arbitrary, and the shape may be designed from a functional viewpoint, or may be designed to a shape that emphasizes aesthetics from a design viewpoint.
  • the star 921 may be a hexagonal star instead of a pentagonal star, or may not be a star.
  • the sound collection unit 910 Since the sound collection unit 910 is supported not in the outer ear canal but in a place closer to the eardrum inside the ear canal, it can collect ambient sounds in a state closer to the sound heard by the user. In addition, since the sound collection unit 910 is disposed in the ear canal, binaural recording that takes into account the effects of diffraction and reflection on the inner wall of the ear canal and reflection from the eardrum can be realized, and the presence of the sound can be improved with higher accuracy. Can be reproduced.
  • the change in sound is expressed in consideration of not only the respective parts of the human body such as the head, body, and earlobe for each user, but also the shape of the external auditory canal and the effect of sound reflected from the eardrum. It is possible to obtain a highly accurate head-related transfer function.
  • the sound collection unit 910 is supported by the arms 922 to 926 so that the sound collection direction (or the microphone hole 911) faces the outside rather than the back side of the ear canal (that is, the eardrum side). Therefore, the sound collection unit 910 can appropriately collect the ambient sound transmitted to the ear canal. It can also be said that the sound collection direction of the sound collection unit 910 is preferably directed to the outer side of the ear canal rather than facing the inner side of the ear canal or the inner side of the ear canal.
  • FIG. 11 to 13 show a configuration example of a sound collection device 1100 with a sound output unit according to another embodiment of the technology disclosed in this specification.
  • FIG. 11 is a front view of the sound collecting device 1100 with sound output function (for right ear wearing)
  • FIG. 12 is a perspective view of the sound collecting device 1100 with sound output function (for right ear wearing). These show a state where the sound collection device with sound output function 1100 is worn on the right ear of the user.
  • 11 to 13 show only one of the left and right sound collecting devices 1100, but a pair of left and right sound collecting devices 1100 are attached to the left and right ears of the user to realize binaural recording and binaural playback. Please understand that you can.
  • the sound collection device 1100 includes a sound collection unit 1110, a holding unit that holds the sound collection unit 1110, and a sound output unit 1150.
  • the sound collecting unit 1110 and the holding unit have substantially the same configuration as the sound collecting device 100 illustrated in FIG. 1. That is, the sound collection unit 1110 is a cylindrical microphone having a diameter of, for example, about 2.5 millimeters.
  • the holding section is configured by a hollow ring body 1121 (in other words, having an opening that transmits sound) and a plurality of arms 1122 that support the sound collection section 1110.
  • the ring body 1121 has an O shape, but may have a C shape.
  • Each arm is connected to the ring body 1121 at one end and supports the sound collection unit 1110 at the other end in such a posture that the sound collection direction (or the microphone hole 1111 serving as the sound collection hole) faces the outside of the ear canal. ing. It can also be said that the sound collection direction of the sound collection unit 1110 is preferably directed to the outside of the ear canal rather than facing the inner side of the ear canal or the inner side of the ear canal.
  • the sound collection unit 1110 has an open ear hole and has sound transmission, is supported near the eardrum inside the ear canal, and can collect ambient sounds in a state closer to the sound heard by the user, and for each user It is possible to obtain binaural recording and head-related transfer functions considering not only the human head, body, earlobe, and other parts of the human body, but also the shape of the external auditory canal and the effect of reflected sound from the eardrum. As already described with reference to 1 and the like.
  • the sound output unit 1150 combined with the sound collection unit 1110 has the same characteristic of sound transmission so as to secure the characteristic of the sound collection unit 1110 having an open ear hole and sound transmission.
  • An open ear hole type sound output device is described in, for example, Japanese Patent Application No. 2016-39004 already assigned to the applicant, and the sound output unit 1150 according to the present embodiment also has the same configuration. Yes.
  • the sound output unit 1150 includes a sound generation unit 1151 that generates sound, and a sound guide unit 1152 that takes in sound generated from the sound generation unit 1151 from one end and outputs the sound from the other end toward the entrance to the ear canal.
  • the sound guiding portion 1152 is coupled to the ring body 1121 of the holding portion described above near the other end which is an open end.
  • the sound generator 1151 uses a sound generating element that generates a sound pressure change, such as a dynamic driver (or an electrostatic driver or a piezoelectric driver) having a diameter of about 16 millimeters.
  • a sound pressure change occurs in the housing.
  • one or more exhaust holes are provided on the rear side of the housing, etc., for releasing the high pressure generated in the housing (back cavity) (sound opposite to the front cavity) to the outside of the housing. It has been drilled.
  • the sound guide portion 1152 is made of a hollow (for example, cylindrical) pipe material having an inner diameter of 1 to 5 millimeters, and both ends thereof are open ends.
  • One end of the sound guide portion 1152 is a sound input hole for sound generated from the sound generation portion 1151, and the other end is a sound output hole. Therefore, one end is attached to the sound generation unit 1151 so that the sound guide unit 1152 is open on one side.
  • the sound guide part 1152 can be made of an elastic resin such as an elastomer.
  • the tubular sound guide portion 1152 has a bent shape that is bent in a substantially U shape near the middle and folded back from the back side of the auricle to the front side. Therefore, as shown in FIG. 13, when the sound collection device 1100 is attached to the user's ear, the sound output hole of the sound guide portion 1152 is arranged near the entrance to the ear canal by the holding portion, while the sound generation portion 1151 is It is arranged on the back side.
  • the sound guiding portion 1152 can be folded back at the lower end of the pinna due to the bent shape, and can propagate the air vibration taken from the sound generating portion 1151 on the back side of the pinna to the front side of the pinna.
  • the other end of the sound guide portion 1152 is coupled to one place on the inner surface of the ring body 1121 of the holding portion.
  • the ring body 1121 is inserted into the concha cavity and is in contact with the bottom surface of the concha cavity.
  • the sound guide portion 1152 coupled to the ring body 1121 passes through the valley of the notch.
  • the sound collecting device 1100 is suitably attached to the auricles by the ring body 1121 being locked to the inner space of the intercrocus notch or tragus so that the sound guide portion 1152 is caught in the valley of the intercrocus notch.
  • the acoustic output hole at the other end of the sound guide portion 1152 is the ear canal.
  • the ring body 1121 supports the vicinity of the other end of the sound guide portion 1152 so as to face the entrance.
  • the relative position between the sound output hole of the sound output unit 1150 and the microphone hole 1111 that is the sound collection hole of the sound collection unit 1110 is kept constant. I want you to understand that.
  • the sound output hole of the sound output unit 1150 is located outside the ear hole of the user than the microphone hole 1111 that is the sound collection hole of the sound collection unit 1110.
  • the microphone hole 1111 is basically disposed at the approximate center of the opening of the ring body 1121.
  • the sound guide portion 1152 preferably has an inner diameter as large as possible.
  • the sound guide portion 1152 passes through the valley of the notch between the other ends.
  • the outer diameter of the sound guide portion 1152 is set to be greater than or equal to the gap (for example, 3.6 millimeters) of the intercrocus notch, the valley of the intercrocus notch is widened, and there is a concern that the user's ear may be compressed.
  • the ring body 1121 has a hollow structure, and almost all the inside is an opening.
  • the outer diameter of at least the other end of the sound guide portion 1152 is formed to be smaller than the inner diameter of the ear hole (near the entrance to the ear canal). Therefore, even when the ring body 1121 is inserted into the concha cavity, the user's ear hole is not blocked.
  • the sound generation unit 1151 is disposed at a location away from the ear hole, such as the back side of the user's ear, the sound output unit 1150 can be said to be open to the user's ear hole. That is, it can be said that the sound collection device 1100 with the sound output unit 1150 is an open ear hole type and has sound permeability.
  • the sound generation unit 1151 is disposed at a location away from the user's ear hole, but can prevent leakage of the generated sound to the outside. This is because the other end of the sound guide portion 1152 is attached so as to face the inner side of the ear canal, and the air vibration of the generated sound is released by perception of the eardrum, so even if the output of the sound generation portion 1151 is reduced, This is because sufficient sound quality can be obtained from the sound output hole of the sound guide portion 1152.
  • the directivity of air vibration emitted from the other end of the sound guide portion 1152 contributes to the prevention of sound leakage.
  • Air vibration is emitted from the other end of the sound guide portion 1152 toward the inside of the ear canal.
  • the external auditory canal is a cylindrical closed space that begins at the entrance to the ear canal and ends inside the eardrum, ie, an S-shaped curve, and generally has a length of approximately 25 to 30 millimeters.
  • a part of the air vibration emitted from the other end of the sound guide portion 1152 toward the back of the ear canal is reflected when reaching the eardrum with directivity.
  • the sensitivity (gain) in the low range is particularly improved.
  • the outside of the ear canal that is, the outside world is an open space.
  • the air vibration emitted from the other end of the sound guide portion 1152 to the outside of the ear canal loses directivity when it is released to the outside world, and is abruptly attenuated.
  • the ring body 1121 supports the other end of the sound guide portion 1152 obliquely so that the sound output hole faces the ear canal entrance. This is because, in order to maintain the sensitivity of the low-frequency component, it is extremely important that the sound emission direction from the other end of the sound guide portion 1152 matches the hole direction of the ear canal.
  • FIGS. 14A and 14B show a top view and a cross-sectional view of the ring body 1121 coupled to the vicinity of the other end of the sound guide portion 1152, respectively.
  • FIG. 15 shows a horizontal cross section near the left ear of the user's head in which the ring body 1121 is locked by the notch between the left ears.
  • the sound collection unit 1110 and the arms 1122 to 1124 are omitted for the sake of simplicity.
  • the ring body 1121 is inserted into the concha cavity, the sound guide portion 1152 coupled with the ring body 1121 passes through the valley of the intercrocuses, and the ring body 1121 is interstitial. It is locked so as to be caught by the mark.
  • the ring body 1121 is locked with the notch between the beads or the inner wall of the tragus, it is inclined from the hole direction of the ear canal, but the acoustic output hole at the other end of the sound guide portion 1152 is The posture is toward the ear canal. That is, the direction of sound emission from the other end of the sound guide portion 1152 matches the hole direction of the ear canal.
  • the sound collection unit 1110 is an open ear hole type and has sound permeability. Binaural recording taking into account the shape and the reflected sound from the eardrum, calculation of head related transfer functions, and virtual sound image localization can be realized. Further, by simultaneously using the sound collection unit 1110 during sound reproduction by the sound output unit 1150, it is possible to realize noise cancellation in consideration of the shape of the ear canal and the reflected sound from the eardrum.
  • the sound collection device 1100 with the sound output unit 1150 is characterized in that the sound output unit 1150 alone is an open ear hole type.
  • the advantages of the acoustic output unit 1150 of the open ear hole type are summarized below.
  • the user can naturally listen to ambient sounds even while wearing the sound collection device 1100 with the sound output unit 1150. Therefore, it is possible to normally use human functions that depend on auditory characteristics, such as grasping space, perception of danger, conversation, and grasping subtle nuances during conversation.
  • the sound collection device 1100 with the sound output unit 1150 Since the sound collection device 1100 with the sound output unit 1150 does not close the ear hole when worn, the sound collection device 1100 has an appearance that may be talked to as seen from others.
  • the human nature is that, when a person approaches, the sound information such as footsteps indicates that “the body in the direction of the sound. Take a passive attitude, such as changing the direction of the sound and moving the line of sight to the direction of the sound. Such behavior gives the impression that you can "talk" to other people, so it does not hinder communication between people.
  • the sound collection device 1100 with the sound output unit 1150 is not affected by the self-generated noise sound. Since the other end of the sound guiding part 1152 that is an acoustic output hole is not in contact with the inner wall of the ear canal when the ear hole is worn, the user's own voice, beating sound, mastication sound, sound when swallowing, blood flow Not affected by sound, breathing sounds, vibration sounds transmitted through the body during walking, and rubbing sounds such as cords. In addition, frictional noise between the earpiece and the inner wall of the ear canal is not generated. In addition, since the ear holes are released, there is no worry of moisture in the ear canal.
  • the sound collection device 1100 with the sound output unit 1150 has good wearability to the ear, and can absorb positioning variations caused by individual differences in the size and shape of the ear.
  • the ring body 1121 is locked to the notch between the beads or the inner wall of the tragus so that the sound output hole at the other end of the sound guide portion 1152 is supported so as to face the entrance of the ear canal. Therefore, it is not necessary to adjust the length as in the case of a hook-type sound output device in which the sound conductor is folded at the ear ring. Further, the ring body 1121 is locked to the notch between the beads or the inner wall of the tragus, so that a good wearing state can be maintained.
  • the structure in which the sound guide portion 1152 is folded from the back of the auricle with the earlobe and extends to the vicinity of the entrance to the ear canal is such that even if the user uses glasses, a glasses-type wearable device, or an ear-mounted device, No interference with other devices.
  • the sound guiding unit 1152 propagates the sound generated by the sound generating unit 1151 from the back of the ear to the vicinity of the entrance to the ear canal at the shortest distance. Therefore, as compared with the ear-sound type sound output device, the sound loss can be minimized as much as the length of the sound guide portion is shortened, the sound generation unit 1151 is reduced in output, and the sound quality is good. Can be obtained.
  • the acoustic generator 1151 has a high dimensional tolerance and can be designed according to the required acoustic bandwidth and sound pressure.
  • 16 to 20 show the appearance of a sound collection device 1600 with a sound output unit according to another configuration example, while changing the viewing direction. 16 to 20 show only one of the left and right sound collecting devices 1600, but a pair of left and right sound collecting devices 1600 with sound output functions are attached to the left and right ears of the user, and binaural recording or It should be understood that binaural reproduction, noise canceling, and the like can be realized.
  • the sound collection device 1600 includes a sound collection unit 1610, a holding unit that holds the sound collection unit 1610, and a sound output unit 1650.
  • the sound collecting unit 1610 and the holding unit have substantially the same configuration as the sound collecting device 100 shown in FIG. That is, the sound collection unit 1610 is a cylindrical microphone having a diameter of, for example, about 2.5 millimeters.
  • the holding portion is configured by a hollow ring body 1621 (in other words, having an opening that transmits sound) and a plurality of arms 1622, 1623,.
  • the ring body 1621 has an O shape, but may have a C shape.
  • Each arm is connected to the ring body 1621 at one end and supports the sound collection unit 1610 at the other end.
  • the sound collection unit 1610 is supported so that the sound collection direction (or the microphone hole 1611 serving as the sound collection hole) faces the outside rather than the back side of the ear canal (that is, the eardrum side). It can also be said that the sound collection direction of the sound collection unit 1610 is preferably directed to the outer side of the ear canal rather than facing the inner side of the ear canal or the inner side of the ear canal.
  • the sound collection unit 1610 has an open ear hole and has sound transmission, is supported near the eardrum inside the ear canal, and can collect ambient sounds in a state closer to the sound heard by the user, and for each user It is possible to obtain binaural recording and head-related transfer functions considering not only the human head, body, earlobe, and other parts of the human body, but also the shape of the external auditory canal and the effect of reflected sound from the eardrum. As already described with reference to 1 and the like.
  • the sound output unit 1650 includes a sound generation unit that generates sound, and includes a short hollow tubular sound guide unit 1651.
  • the sound generating unit is composed of a sound generating element that generates a sound pressure change such as a dynamic driver having a diameter of about 9 mm, and the housing is integrated with a part of the ring body 1621.
  • the housing of the sound output unit 1650 is coupled to the outer surface of the ring body 1621.
  • the housing is designed to be coupled to the inner surface of the ring body 1621.
  • a design that couples with the ring body 1621 near the center of the ring can also be considered.
  • the ring body 1621 has a size of about 13.5 millimeters, for example, and can be attached to the user's concha cavity. Although there are individual differences in the size of the concha cavity, if the outer diameter (or width) of the ring body 1621 is larger than 16 millimeters, many people cannot insert the ring body 1621 into the concha cavity.
  • the sound guiding portion 1651 is made of a short hollow tube projecting from the front surface of the sound output portion 1650 (the front surface side of a diaphragm (described later) disposed in the housing) in the direction of the entrance to the ear canal.
  • the opening at the tip of the sound guide portion 1651 is a sound output hole, and the sound guide portion 1651 outputs the sound generated by the sound output portion 1650 toward the entrance of the ear canal.
  • 21 and 22 are cross-sectional views of the sound output unit 1650, showing the internal structure of the housing. However, FIG. 21 mainly shows a cross section of the sound output portion, and FIG. 22 shows a cross section including an exhaust portion (described later).
  • the sound collection unit 1610 and the holding unit are omitted as appropriate.
  • 21 and 22 is a dynamic driver, an electrostatic driver of a type that causes a change in sound pressure can also be used.
  • sounding elements of completely different types such as a balanced armature type and a piezoelectric type may be used, or a hybrid type in which a plurality of types of sounding elements are combined may be used.
  • a diaphragm 2103 having a voice coil 2102 is disposed opposite to a magnetic circuit constituted by the magnet 2101. Further, the inside of the sound output unit 1650 is partitioned by the diaphragm 2103 into a diaphragm front space (front cavity) 2104 and a diaphragm rear space 2105 (back cavity).
  • the diaphragm 2103 is moved in the front-rear direction (winding direction of the voice coil 2102) by the magnetic force of the magnet 2101.
  • a change in atmospheric pressure occurs between the diaphragm front space 2104 and the diaphragm rear space 2105, which becomes sound.
  • the sound generated in the diaphragm front space 2104 propagates in the tube of the sound guide portion 1651 and is emitted from the sound output hole at the tip thereof toward the back of the ear canal, and then reaches the eardrum.
  • an exhaust hole for releasing the sound generated in the diaphragm back space 2105 (acoustic having a phase opposite to that of the diaphragm front space 2104) to the outside of the housing of the sound output unit 1650 so that the vibration of the diaphragm 2103 is not hindered. is required.
  • the sound collection device 1600 including the sound output unit 1650 is used by being mounted on the user's concha cavity (see below and FIG. 23). If an exhaust hole is drilled in the back surface of the housing of the sound output unit 1650, the sound generated in the diaphragm back space 2105 is released in the concha cavity, so that the sound collection unit 1610 collects sound. Or a large noise for the reproduced sound generated by the sound output unit 1650.
  • an exhaust unit 2201 is disposed on the back side of the sound output unit 1650 (diaphragm 2103).
  • This exhaust part 2201 is made of a hollow tube having a sufficient length so as to pass through the bead notch from the back side of the housing of the acoustic output part 1650 and reach the outside of the auricle, and the opening at the tip thereof is a diaphragm. It serves as an exhaust hole for emitting sound generated in the back space 2105.
  • the exhaust unit 2201 emits the sound generated in the diaphragm back space 2105 outside the auricle, which is sufficiently separated from the sound output holes at the tips of the sound collection unit 1610 and the sound guide unit 1651. Therefore, the influence of sound leakage can be suppressed.
  • the exhaust unit 2201 may also serve as a duct through which a signal line such as an audio signal or a power source is inserted.
  • FIG. 23 shows a state in which the sound collecting device 1600 with a sound output function is worn on the user's left ear.
  • the sound output unit 1650 is small and has a diameter of about 9 millimeters. Therefore, even if the sound output unit 1650 is configured integrally with the ring body 1620, the sound collection device It should be understood that the entire 1100 can be worn in the user's concha cavity.
  • the ring body 1621 is inserted into the concha cavity with the integrated sound output unit 1650 and is in contact with the bottom surface of the concha cavity. Moreover, the exhaust part 2201 which protruded from the back surface of the housing of the acoustic output part 1650 passes through the valleys of the notch. And the sound collection device 1600 is suitably attached to the auricle by the ring body 1621 being locked to the inner wall of the intercrocus notch or tragus so that the exhaust part 2201 is caught in the valley of the intercrocus notch.
  • the sound guide portion 1651 protrudes from the front surface of the housing of the sound output portion 1650 so that the sound output hole at the tip of the sound guide portion faces the entrance of the ear canal.
  • the relative position between the sound output hole of the sound output unit 1650 and the microphone hole 1611 that is the sound collection hole of the sound collection unit 1610 is kept constant. I want you to understand that.
  • the sound output hole of the sound output unit 1650 is located outside the ear hole of the user than the microphone hole 1611 that is the sound collection hole of the sound collection unit 1610.
  • the microphone hole 1611 is basically disposed at the approximate center of the opening of the ring body 1621.
  • the exhaust unit 2201 is also used for the purpose of discharging unnecessary sound (sound generated in the back cavity and having a phase opposite to that of the front cavity) out of the housing of the sound output unit 1650, and also as a signal line duct. From the viewpoint of achieving this, it is preferable that the inner diameter be as large as possible. On the other hand, as shown in FIG. 23, the exhaust part 2201 passes through the valleys of the notch. For this reason, if the outer diameter of the exhaust part 2201 is set to be greater than or equal to the gap (for example, 3.6 mm) of the intercrocus notch, the valley of the intercrocus notch is widened, and there is a concern that the user's ear may be compressed.
  • the gap for example, 3.6 mm
  • the ring body 1621 has a hollow structure, and almost all the inside is an opening. Further, since the housing of the sound output unit 1650 is integrated with a part of the ring body 1621, it does not interfere with the opening inside the ring body 1621 at all. Therefore, even when the entire sound collection device 1600 integrated with the sound output unit 1650 is inserted into the concha cavity, the user's ear hole is not blocked. That is, it can be said that the user's ear hole is open, and the sound collection device 1600 with the sound output unit 1650 is an open ear hole type and has sound permeability.
  • the sound output unit 1650 Since the sound output unit 1650 is disposed in the concha cavity, sufficient sound quality can be obtained from the sound output hole at the tip of the sound guide unit 1651 even if the output is reduced. Therefore, leakage of sound generated by the sound output unit 1650 to the outside can be prevented.
  • the directivity of air vibrations emitted from the tip of the sound guide 1651 contributes to the prevention of sound leakage.
  • Air vibration is emitted from the tip of the sound guide 1651 toward the inside of the ear canal.
  • the ear canal is a cylindrical closed space with an S-shaped curve, and generally has a length of about 25 to 30 millimeters. A part of the air vibration emitted from the tip of the sound guide 1651 toward the back of the ear canal is reflected when reaching the eardrum with directivity. Further, since air pressure increases the sound pressure in the ear canal, the sensitivity (gain) in the low range is particularly improved.
  • the outside of the ear canal that is, the outside world is an open space.
  • the air vibration emitted from the front end of the sound guide portion 1651 to the outside of the ear canal loses directivity when it is released to the outside world, and is abruptly attenuated.
  • the distal end of the sound guide portion 1651 which is an acoustic output hole is opposed to the ear concha rather than near the ear canal entrance.
  • the sound collection unit 1610 When the sound collection device 1600 with the sound output unit 1650 is used as a single sound collection unit 1610, the sound collection unit 1610 is open to the ear hole and has sound permeability as described in the first embodiment. Binaural recording taking into account the shape and the reflected sound from the eardrum, calculation of head related transfer functions, and virtual sound image localization can be realized. Further, by simultaneously using the sound collection unit 1610 during sound reproduction by the sound output unit 1650, it is possible to realize noise cancellation in consideration of the shape of the ear canal and the reflected sound from the eardrum.
  • the sound collection device 1600 with the sound output unit 1650 is characterized in that the sound output unit 1650 alone is an open ear hole type. Therefore, like the sound collection device 1100, the above-described advantages (1) to (4) are provided.
  • FIGS. 24 to 29 show the appearance of a sound collection device 2400 with a sound output unit according to still another configuration example, while changing the viewing direction.
  • FIG. 30 shows a front view (on the sound output side) of the sound output unit with the sound collection unit and its mounting portion omitted.
  • 24 to 29 show only one of the left and right sound collecting devices 2400, but a pair of left and right sound collecting devices 2400 with sound output functions are attached to the left and right ears of the user, and binaural recording or It should be understood that binaural reproduction, noise canceling, and the like can be realized.
  • the sound collection device 2400 includes a sound collection unit 2410, a holding unit 2420 that holds the sound collection unit 2410, and a sound output unit 2450.
  • the sound output unit 2450 is composed of a sound generating element that produces a sound pressure change such as a dynamic driver having a diameter of about 6 millimeters, and its housing has a disk shape and is integrated with a part of the ring-shaped holding unit 2420. is doing.
  • the holding portion 2420 has an O-shaped ring shape, but may have a C-shape.
  • the housing of the acoustic output unit 2450 is coupled to the inner surface of the ring-shaped holding unit 2420, but because of its small size, the housing is coupled to the outer surface of the ring-shaped holding unit 2420.
  • a design that couples with the ring-shaped holding portion 2420 near the center of the housing of the acoustic output portion 2450 can also be considered.
  • the holding portion 2420 has a size of about 13.5 millimeters, for example, and can be attached to the user's concha cavity. Although there are individual differences in the size of the concha cavity, if the outer diameter (or width) of the holding portion 2420 is larger than 16 millimeters, many people cannot insert the holding portion 2420 into the concha cavity. Further, a crescent-shaped sound output hole 2451 for outputting the generated sound is formed on the front side of the sound output unit 2450 (the front side of a diaphragm (not shown) disposed in the housing).
  • the sound collection unit 2410 has substantially the same configuration as the sound collection unit 110 of the sound collection device 100 shown in FIG. That is, the sound collection unit 2410 is a cylindrical microphone having a diameter of about 2.5 millimeters, for example.
  • the sound collecting unit 2410 is provided in front of the housing of the sound output unit 2450 (two in the illustrated example) by a ring-shaped holding unit 2420 (in the ear canal when the sound collecting device 2400 is attached to the user's ear). It is supported so as to protrude in the back direction.
  • the sound collection unit 2410 is supported so that the sound collection direction (or the microphone hole 2411 serving as the sound collection hole) faces the outside rather than the back side of the ear canal (that is, the eardrum side) (FIG. 28). checking).
  • the sound collection direction of the sound collection unit 2410 is preferably directed to the outer side of the ear canal rather than facing the inner side of the ear canal or the inner side of the ear canal.
  • the sound collection unit 2410 has an open ear hole and has sound transmission, is supported near the eardrum inside the ear canal, and can collect ambient sounds in a state closer to the sound heard by the user, and for each user It is possible to obtain binaural recording and head-related transfer functions considering not only the human head, body, earlobe, and other parts of the human body, but also the shape of the external auditory canal and the effect of reflected sound from the eardrum. As already described with reference to 1 and the like.
  • a diaphragm having a voice coil is disposed in the housing of the acoustic output unit 2450 so as to face a magnetic circuit constituted by a magnet,
  • the magnetic field changes, and the diaphragm moves in the front-rear direction by the magnetic force of the magnet to generate sound in the front space of the diaphragm.
  • a crescent-shaped sound output hole 2451 is formed in the housing of the sound output portion 2450 at a location near the periphery rather than the center of the ring-shaped holding portion 2420.
  • the sound output hole 2451 is disposed outside the ring-shaped holding portion 2420 with respect to the microphone hole 2411 of the sound collection portion 2410.
  • the reproduced sound emitted from the sound output hole 2451 is transmitted from the outside to the ear canal. This is to prevent the ambient sound collected by the sound collection unit 2410 from interfering as much as possible.
  • the sound output hole 2451 is formed near the center of the ring of the holding portion 2420 on the front surface of the housing of the sound output portion 2450, the sound output hole 2451 faces the microphone hole 2411 of the sound collection portion 2410 at a close distance. Therefore, the sound collection unit 2410 will collect the reproduction sound of the sound output unit 2450 instead of the ambient sound.
  • a duct 2460 through which a signal line such as an audio signal or a power source is inserted is connected to the back side of the housing of the acoustic output unit 2450.
  • a sound generating element that causes a change in air pressure such as a dynamic type driver or an electrostatic type driver
  • high pressure generated in the housing (back cavity) acoustics having a phase opposite to that of the front cavity)
  • this duct 2460 can also be used as an exhaust section.
  • An exhaust hole 2461 for emitting such sound is formed in a place of the duct 2460 separated from the holding portion 2420 (see FIG. 29). Since the exhaust hole 2461 is sufficiently separated from the sound collection unit 2410 and the sound output hole 2451, the discarded sound may be collected by the sound collection unit 2410, or may be noise of reproduction sound of the sound output unit 2450. There is no.
  • FIG. 31 shows a state in which the sound collection device 2400 with a sound output unit is attached to the user's left ear. Similar to the sound collection device 1600 shown in FIG. 16, the acoustic output unit 2450 is small in size with a diameter of about 6 millimeters. Therefore, a ring-shaped holding unit 2420 integrated with the acoustic output unit 2450 is provided as a concha cavity of the user. It should be understood that it can be attached to the
  • the ring-shaped holding portion 2420 is inserted into the concha cavity and is in contact with the bottom surface of the concha cavity.
  • the acoustic output unit 2450 is coupled to one place on the inner surface of the holding unit 2420, and the duct 2460 connected to the rear surface of the housing of the acoustic output unit 2450 passes through the valley of the notch.
  • the sound collection device 2400 is suitably attached to the auricle by the holding part 2420 being locked to the inner wall of the intercrocus notch or tragus so that the duct 2460 is caught in the valley of the intercrocus notch. .
  • the front of the housing of the acoustic output portion 2450 has the outer ear canal. It should be understood that an acoustic output hole 2451 is formed so as to face the entrance.
  • the relative position between the sound output hole of the sound output unit 2450 and the microphone hole 2411 that is the sound collection hole of the sound collection unit 2410 is kept constant. I want you to understand that.
  • the sound output hole of the sound output unit 2450 is outside the ear hole of the user than the microphone hole 2411 that is the sound collection hole of the sound collection unit 2410.
  • the microphone hole 2411 is basically disposed at the approximate center of the opening of the ring body 2421.
  • the duct 2460 preferably has an inner diameter as large as possible from the viewpoint of also serving as a discharge unit that discharges unnecessary sound. On the other hand, as shown in FIG. 31, the duct 2460 passes through the valley of the notch. For this reason, when the outer diameter of the duct 2460 is set to be greater than or equal to the gap (for example, 3.6 mm) of the intercrocus notch, the valley of the intercrocus notch is widened, and there is a concern that the user's ear may be compressed.
  • the gap for example, 3.6 mm
  • the holding portion 2420 has a ring shape, that is, a hollow structure, and almost all the inside is an opening.
  • the housing of the small acoustic output unit 2450 is coupled to one place on the inner surface of the holding unit 2420, but does not obstruct the opening of the holding unit 2420. Therefore, even if the entire sound collection device 2400 in which the sound output unit 2450 is integrated is inserted into the concha cavity, the user's ear hole is not blocked. That is, it can be said that the user's ear hole is open, and the sound collection device 2400 with the sound output unit 2450 is an open ear hole type and has sound permeability.
  • the sound output unit 2450 Since the sound output unit 2450 is disposed in the concha cavity, sufficient sound quality can be obtained by the sound output hole 2451 even if the output is reduced. Accordingly, leakage of sound generated by the sound output unit 2450 to the outside can be prevented.
  • the directivity of air vibrations emitted from the acoustic output holes 2451 contributes to the prevention of sound leakage.
  • Air vibrations are emitted from the acoustic output hole 2451 toward the inside of the ear canal.
  • the ear canal is a cylindrical closed space with an S-shaped curve, and generally has a length of about 25 to 30 millimeters.
  • a part of the air vibration emitted from the acoustic output hole 2451 toward the back of the ear canal is reflected when reaching the eardrum with directivity.
  • the sensitivity (gain) in the low range is particularly improved.
  • the outside of the ear canal that is, the outside world is an open space.
  • the air vibration emitted from the acoustic output hole 2451 to the outside of the ear canal loses directivity when it is released to the outside, and is abruptly attenuated.
  • the acoustic output hole 2451 is opposed to the concha rather than the vicinity of the ear canal entrance.
  • the sound collection unit 2410 is an open ear hole type and has sound permeability. Binaural recording taking into account the shape and the reflected sound from the eardrum, calculation of head related transfer functions, and virtual sound image localization can be realized. Further, by simultaneously using the sound collection unit 2410 during sound reproduction by the sound output unit 2450, it is possible to realize noise cancellation in consideration of the shape of the ear canal and the reflected sound from the eardrum.
  • the sound collection device 2400 with the sound output unit 2450 is characterized in that the sound output unit 2450 alone is an open ear hole type. Therefore, like the sound collection device 1100, the above-described advantages (1) to (4) are provided.
  • the structure of the auricle will be described with reference to FIG. Roughly speaking, the structure of the auricle is, in order from the outside, an auricle, an antiauricle, a concha, and a tragus. Further, on the outside of the tragus, there is a tragus that is a pair of protrusions. The notch between the tragus and the antitragus is the intercrocus notch. The lower end of the pinna is the earlobe.
  • the ear ring is the part that forms the outline of the ear on the outermost periphery of the ear.
  • the auricle is curved inward near the center of the pinna (near the entrance to the ear canal) and then passes almost horizontally through the center of the pinna, forming a protrusion that divides the concha up and down.
  • the ear ring leg is the vicinity where the ear ring is curved toward the inside of the pinna, and the ear ring root is the part of the ear ring leg that further enters the concha.
  • the earring is a ridge line upward from the antitragus and corresponds to the edge of the concha.
  • the ridgeline that forms the earring is divided into two forks, and the upper branch is called the upper leg of the earring, which corresponds to the upper side of the triangular fossa.
  • the lower branch is called the lower leg of the antiaural ring, and corresponds to the lower side of the triangular fossa.
  • the concha is the most depressed part at the center of the ear, and is divided into an concha boat consisting of an elongated hollow in the upper half and a concha cavity in the lower half with the auricle root as a boundary.
  • the triangular fossa is a triangular depression with the upper leg, the lower leg and the earring of the earpiece as three sides.
  • the scaphoid fossa is a dent in the upper and outer side portions of the entire auricle between the antiaural ring and the auricular ring.
  • a sound collection device to which the technology disclosed in this specification and a sound collection device with a sound output function are attached to a user's ear are used, but in terms of “open ear hole type”, Are very different. Therefore, the sound collection device to which the technology disclosed in this specification is applied is capable of diffracting and reflecting on the inner wall of the external auditory canal and reflecting from the eardrum while realizing the listening characteristics of the surrounding sound equivalent to that in the non-wearing state even in the wearing state. It is possible to obtain a precise head-related transfer function that expresses a change in sound in consideration of precise binaural recording that also takes into account the effects of sound and the effects of the shape of the ear canal and the reflected sound from the eardrum. In addition, even when such a sound collecting device is worn on the ear, it is characterized that it appears to the surrounding people as not closing the user's ear hole.
  • the technology disclosed in the present specification can also be configured as follows.
  • the holding unit includes a ring body having an opening as the sound transmission unit, and one or more arms that are connected to the ring body at one end and support the sound collection unit at the other end.
  • (3) The ring body is inserted into the user's concha cavity and locked in the vicinity of the notch between the beads.
  • the holding part is made of an elastic member having a ventilation part as the sound transmission part.
  • the holding portion includes a star-like body having an opening as the sound transmission portion, and one or more arms that are connected at one end to the star-like body and support the sound collecting portion at the other end.
  • the holding unit holds the sound collection unit with the microphone hole facing the outside of the ear canal.
  • the holding unit holds the sound collection unit so that the microphone hole is located behind the entrance of the ear canal.
  • a sound output unit is further provided.
  • the sound collection device When the sound collection device is attached to a user's ear, the relative position between the sound output hole of the sound output unit and the sound collection hole of the sound collection unit is kept constant.
  • the sound collection device according to (8) above. (10) When the sound collection device is attached to a user's ear, the sound output hole of the sound output unit is disposed outside the ear hole rather than the sound collection hole of the sound collection unit.
  • the sound output unit includes a sound generation unit and a sound guide unit having a hollow structure that takes in the sound generated by the sound generation unit from one end and propagates the sound to the other end.
  • the sound generator is disposed on the back of the user's ear, The one end of the sound guide part is connected to the sound generating part, The sound output hole at the other end of the sound guide part is held in the user's auricle by the holding part, The sound collection device according to (11) above. (13) The sound guide portion is inserted into the intercrocus notch in the vicinity of the other end. The sound collection device according to (12) above. (14) The sound output unit is integrated with a part of the holding unit made of a ring body. The sound collection device according to any one of (8) and (10).
  • the housing of the acoustic output unit includes a sound guide unit that protrudes in the direction of the entrance to the ear canal and has a sound output hole at the tip in a state where the ring body is inserted into the concha cavity of the user.
  • the sound output unit is coupled to an inner surface of the holding unit made of a ring body.
  • the sound output portion further includes a sound output hole disposed on a front surface side of the housing.
  • An exhaust part is further provided on the back surface of the housing of the acoustic output part.
  • the exhaust part has an exhaust hole outside the auricle passing through the notch from the back side of the housing,
  • the sound collecting device according to (18) above. (20) It further includes a signal line inserted into the exhaust part.
  • the sound collection device according to any one of (18) and (19).
  • Sound collecting unit 1611 ... Microphone hole 1621 ... Ring body, 1622, 1623 ... Arm 1650 ... Sound output unit, 1651 ... Sound guide unit 2101 ... Magnet, 2102 ... Voice coil 2103 ... Diaphragm 2201 ... Exhaust plate Unit 2400 ... sound collecting device 2410 ... sound collecting unit, 2411 ... microphone hole 2420 ... holding unit 2450 ... sound output unit 2451 ... sound output holes 2460 ... duct, 2461 ... exhaust hole

Abstract

ユーザの耳に装着して用いられる収音装置を提供する。　収音装置は、収音部と、音響透過部を有し、前記収音部をユーザの外耳道内で保持する保持部を具備する。前記保持部は、前記音響透過部としての開口部を有するリング体と、一端が前記リング体に連結されるとともに他端で前記収音部を支持する１以上のアームからなる。そして、前記リング体は、ユーザの耳甲介腔に挿入され、珠間切痕付近で係止される。また、前記保持部は、マイク孔を外耳道の外側に向け、且つ、マイク孔が外耳道の入り口より奥側となるように前記収音部を保持する。

Description

収音装置
　本明細書で開示する技術は、ユーザの耳に装着して用いられる収音装置に関する。
　最近、ユーザの耳に装着して用いられる挿耳型の収音装置が普及してきている。挿耳型の収音装置は、例えばバイノーラル（ｂｉｎａｕｒａｌ）録音を挙げることができる。バイノーラル録音は、ユーザ毎の頭部や身体、耳たぶの形状などの個人差を考慮して、個々のユーザの鼓膜に届く状態に近い音を記録することである（周知）。バイノーラル録音された音声をイヤホンやヘッドホンで聴取すると、あたかも録音時の現場に居合わせたかのような臨場感を再現することができる。また、バイノーラル録音した音声信号に基づいて、ユーザ毎の頭部や身体、耳たぶなど人体の各部位による回折や反射の影響に応じて生じる音の変化を表現した頭部伝達関数（Ｈｅａｄ－Ｒｅｌａｔｅｄ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＨＲＴＦ）を求めることができる。例えば、通常の音源（ドライソース）から再生される音声信号に対してＨＲＴＦを畳み込むことで、バーチャルに音像定位して、臨場感を再現することができる。
　また、挿耳型の収音装置の他の用途として、例えばイヤホンやヘッドホンなどの装着型の音響出力装置と併用して、ノイズ・キャンセリングを行なうことなども挙げられる。
　挿耳型の装置を用いてバイノーラル録音を行なう技術については既に幾つかの提案がなされているが（例えば、特許文献１、２を参照のこと）、そのほとんどはマイクロフォンなどの収音部はユーザの外耳道の外側に配置され、また装置本体はユーザの耳穴をほぼ完全に塞ぐ密閉構造となっている。
特開２００４－１２８８５４号公報 特表２００８－５１２０１５号公報
　本明細書で開示する技術の目的は、ユーザの耳に装着して用いられる優れた収音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、収音部と、音響透過部を有し、前記収音部をユーザの外耳道内で保持する保持部と、を具備する収音装置である。
　前記保持部は、前記音響透過部としての開口部を有するリング体と、一端が前記リング体に連結されるとともに他端で前記収音部を支持する１以上のアームからなる。そして、前記リング体は、ユーザの耳甲介腔に挿入され、珠間切痕付近で係止される。
　あるいは、前記保持部は、前記音響透過部としての通気部を有する、スポンジなどの弾性部材からなる。
　あるいは、前記保持部は、前記音響透過部としての開口部を有する星状体と、一端が前記星状体に連結されるとともに他端で前記収音部を支持する１以上のアームからなる。
　前記保持部がいずれの構成であれ、基本的には、マイク孔を外耳道の外側に向けて前記収音部を保持する。そして、前記保持部は、マイク孔が外耳道の入り口より奥側となるように前記収音部を保持する。
　また、収音装置は、音響出力部をさらに備えていてもよい。
　前記収音装置をユーザの耳に装着したときに、前記音響出力部の音響出力孔と前記収音部の収音孔との相対位置が一定に保たれるように構成される。また、前記収音装置をユーザの耳に装着したときに、前記音響出力部の音響出力孔が前記収音部の収音孔よりも耳穴の外側に配置されるように構成される。
　本明細書で開示する技術によれば、ユーザの耳に装着して用いられる優れた収音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、挿耳型の収音装置１００の外観構成を示した図である。 図２は、挿耳型の収音装置１００の外観構成を示した図である。 図３は、挿耳型の収音装置１００の外観構成を示した図である。 図４は、挿耳型の収音装置１００の外観構成を示した図である。 図５は、収音装置１００を耳穴に装着した耳介（左耳）を示した図である。 図６は、左耳の耳穴に収音装置１００を装着したユーザの頭部の断面図である。 図７は、挿耳型の収音装置７００の外観構成を示した図である。 図８は、収音装置７００を装着したユーザの頭部の断面図である。 図９は、挿耳型の収音装置９００の外観構成を示した図である。 図１０は、収音装置９００をユーザの耳穴に装着した様子を示した図である。 図１１は、音響出力機能付き収音装置１００（右耳装着用）の正面図である。 図１２は、音響出力機能付き収音装置１００（右耳装着用）の斜視図である。 図１３は、音響出力機能付き収音装置１００をユーザの右耳に装着した様子を示した図である。 図１４は、音導部１１５２の他端付近と結合したリング体１１２１の上面図と断面図の各々を示した図である。 図１５は、リング体１１２１が左耳の珠間切痕で係止されたユーザの頭部の左耳付近の水平断面を示した図である。 図１６は、音響出力部付きの収音装置１６００の外観構成を示した図である。 図１７は、音響出力部付きの収音装置１６００の外観構成を示した図である。 図１８は、音響出力部付きの収音装置１６００の外観構成を示した図である。 図１９は、音響出力部付きの収音装置１６００の外観構成を示した図である。 図２０は、音響出力部付きの収音装置１６００の外観構成を示した図である。 図２１は、音響出力部１６５０の断面を示した図である。 図２２は、音響出力部１６５０の断面を示した図である。 図２３は、音響出力機能付き収音装置１６００をユーザの左耳に装着した様子を示した図である。 図２４は、音響出力部付きの収音装置２４００の外観構成を示した図である。 図２５は、音響出力部付きの収音装置２４００の外観構成を示した図である。 図２６は、音響出力部付きの収音装置２４００の外観構成を示した図である。 図２７は、音響出力部付きの収音装置２４００の外観構成を示した図である。 図２８は、音響出力部付きの収音装置２４００の外観構成を示した図である。 図２９は、音響出力部付きの収音装置２４００の外観構成を示した図である。 図３０は、収音装置２４００の収音部及びその取り付け部を省略して、音響出力部の（音響出力側の）正面図を示した図である。 図３１は、音響出力機能付き収音装置２４００をユーザの左耳に装着した様子を示した図である。 図３２は、Ｃ字の形状をした保持部を有する収音装置の外観構成例を示した図である。 図３３は、Ｃ字の形状をした保持部を有する収音装置の外観構成例を示した図である。 図３４は、耳介の形状並びに各部の名称を示した図である。
　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。
　図１～図４には、本明細書で開示する技術の一実施形態に係る挿耳型の収音装置１００をさまざまな角度から眺めた様子を示している。
　図１は、収音装置１００を正面方向（若しくは、ユーザの耳穴に装着したときの姿勢をした収音装置１００を耳の外側から見る方向）から眺めた正面図である。また、図２は、図１中の矢印Ａの方向から収音装置１００を眺めた側面図であり、図３は、図１中の矢印Ｂの方向から収音装置１００を眺めた側面図である。
　各図に示すように、収音装置１００は、マイクロフォンなどからなる収音部１１０と、収音部１１０を外耳道内で保持する保持部で構成される。保持部は、中空の（言い換えれば、音響を透過する開口部を有する）リング体１２１と、収音部１１０を支持する複数のアーム（図示の例では、３本のアーム）１２２～１２４で構成される。各アーム１２２～１２４は、それぞれ一端でリング体１２１と連結するとともに他端で収音部１１０を支持している。収音部１１０として、例えば直径２．５ミリメートル程度の円筒形状を想定している。なお、リング体１２１とアーム１２２～１２４は、樹脂など同じ素材を一体成形した部品であっても、材質が異なる素材を２色成形した部品であってもよい。
　ここで、保持部が収音部１１０を外耳道内で保持するとは、収音孔となるマイク孔１１１が外耳道の入り口よりも奥側（鼓膜側）となるように収音部１１０を保持することを意味する。外耳道はＳ字のカーブを描く筒状をなすが、保持部は、例えば外耳道の入り口から奥に１５ミリメートル以内の奥の位置で収音部１１０を保持する。また、保持部は、筒状をなす外耳道内で発生する定在波の節を外すような位置で収音部１１０を保持することが好ましい。
　リング体１２１は例えば１３．５ミリメートル程度の寸法であり、ユーザの耳甲介腔に装着することができる。図１などに示す例では、リング体１２１は、直線部分と曲線部分の有無を問わず、切断部のない閉じたＯ字のようなリングの形状（以下、単に「Ｏ字の形状」とも言う）をしている。但し、リング体は、図３２や図３３に示すような、直線部分と曲線部分の有無を問わず、切断部がある開いたＣ字のような形状（以下、単に「Ｃ字の形状」とも言う）であって、耳甲介腔に係合される形状でもよい。また、耳甲介腔の大きさには個人差があるが、リング体１２１の外径（若しくは、幅）を１６ミリメートルよりも大きくすると、リング体１２１を耳甲介腔に挿入できない人が多くなる。リング体１２１を耳甲介腔に装着した状態では、収音部１１０が外耳道の内壁と接触せず完全に空中に浮いた状態、若しくは、収音部１１０と外耳道の内壁との接触が最小限となるように、収音部１１０は各アーム１２２～１２４によって支持されていることが好ましい。また、収音部１１０は、収音方向（若しくは、マイク孔１１１）が、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）や外耳道の内壁側ではなく、外耳道の入り口の方向（すなわち外界）を向くように、各アーム１２２～１２４で支持されている。したがって、収音部１１０は、外耳道内に伝わってきた周囲音を好適に収音することができる。図４は、中空のリング体１２１のほぼ中央に収音部１１０が見える姿勢で収音装置１００を眺めた正面図である。
　図５には、収音装置１００を耳穴に装着した耳介（左耳）を示している。リング体１２１は、好ましくは、耳甲介腔に挿入され、耳甲介腔の底面に当接するとともにＶ字の珠間切痕に引っ掛かるようにして耳介に係止される。このようにして、収音装置１００は耳介に好適に装着される。
　リング体１２１は、中抜き構造であり、内側のほとんどすべてが開口部となる。したがって、リング体１２１が耳甲介腔内に挿入されている状態でも、ユーザの耳穴を塞ぐことはない。すなわち、ユーザの耳穴は開放されており、収音装置１００は耳穴開放型であり、音響透過性を有すると言うことができる。
　また、図６には、左耳の耳穴に収音装置１００を装着したユーザの頭部の、外耳道を通過するような冠状面により切断した縦断面図を示している。図６に示すように、収音部１１０は、リング体１２１から外耳道の奥側（鼓膜側）に向かって突出するように、各アーム１２２～１２４で支持されている。マイク孔１１１が外耳道の入り口よりも奥側（鼓膜側）となるように、収音部１１０が保持されていることを理解されたい。また、収音部１１０は、外耳道の内壁と接触せず完全に空中に浮いた状態、若しくは、外耳道の内壁との接触が最小限となるように、各アーム１２２～１２４で支持されていることを理解されたい。リング体１２１が適切な寸法及び適切な弾性を有することで、ユーザのフィット感が向上する。
　なお、図１～図６では、左右の片方の収音装置１００しか示していないが、左右一組の収音装置１００をユーザの左右の各耳に装着して、バイノーラル録音が行なわれることを理解されたい。また、図１～図６のいずれも、音声信号の入力や電源供給のための信号線（ケーブル）の図示を便宜上省略している。
　図６からも分かるように、本実施形態に係る収音装置１００によれば、ユーザの外耳道の入り口付近（耳甲介腔）に装着された状態で、収音部１１０が外耳道内で支持される構成となっている。また、収音部１１０は、中空すなわち開口部を有するリング体１２１に連結された複数のアーム１２２～１２４によって、収音方向（若しくは、マイク孔１１１）が外耳道の外側を向く方向で支持される構造である。すなわち、リング体１２１とアーム１２２～１２４からなる収音部１１０の保持部は、耳穴開放型であり音響透過型と言うことができる。
　したがって、収音したいユーザの周囲音は、耳穴開放型の保持部を透過して収音部１１０に到達して、好適に収音することができる。また、収音部１１０は、外耳道の外ではなく、外耳道の内部で鼓膜により近い場所で支持されているので、ユーザが聴取する音により近い状態で周囲音を収音することができる。
　また、周囲音の変化は、ユーザの頭部や身体、耳たぶなど人体の表面による解説や反射の影響だけでなく、外耳道の内壁での回折や反射、さらには鼓膜からの反射の影響によっても生じ得る。本実施形態に係る収音装置１００によれば、収音部１１０は外耳道内に配設されるので、外耳道の内壁での回折や反射、鼓膜からの反射の影響を考慮したバイノーラル録音を実現することができ、より高い精度で臨場感を再現することができる。また、本実施形態に係る収音装置１００によれば、ユーザ毎の頭部や身体、耳たぶなど人体の各部位だけでなく、外耳道の形状や鼓膜からの反射音の影響をも考慮して、音の変化を表現した精度の高い頭部伝達関数を求めることが可能になる。
　図７には、耳穴開放型で、且つ、収音部を外耳道の内部で支持することができる、他の収音装置７００の外観構成例を示している。また、図８には、この収音装置７００を左耳の耳穴に装着したユーザの頭部の、外耳道を通過するような冠状面により切断した縦断面図を示している。なお、図７及び図８のいずれも、音声信号の入力や電源供給のための信号線（ケーブル）の図示を便宜上省略している。また、図７及び図８では、左右の片方の収音装置７００しか示していないが、左右一組の収音装置７００をユーザの左右の各耳に装着して、バイノーラル録音が行なわれることを理解されたい。
　図１などに示した収音装置１００は、開口部を有するリング体１２１とアーム１２２～１２４からなる保持部を用いて、外耳道の内壁と接触せず完全に空中に浮いた状態で（若しくは、外耳道の内壁との接触が最小限となるように）収音部１１０を支持して、耳穴開放型で且つ音響透過性を担保している。これに対し、図７に示す収音装置７００は、収音部７１０と、スポンジのような通気部を有する保持部７２０からなる。保持部７２０は、収音部７１０の外側を覆い、外径を有する円柱形状をなしている。また、収音部１１０として、例えば直径２．５ミリメートル程度の円筒形状を想定している（同上）。
　そして、図８に示す装着状態では、収音装置７００は外耳道の第１カーブ付近で係止されているが、外耳道の内壁と接触せず完全に空中に浮いた状態で（若しくは、外耳道の内壁との接触が最小限となるように）収音部７１０が支持されている。図８から、収音装置７００は、図１に示した収音装置１００と同様に、耳穴開放型で且つ音響透過性を担保していることを理解できよう。また、収音孔となるマイク孔の７１１が外耳道の入り口よりも奥側（鼓膜側）となるように、収音部７１０が保持されていることを理解されたい。外耳道はＳ字のカーブを描く筒状をなすが、保持部７２０は、例えば外耳道の入り口から奥に１５ミリメートル以内の奥の位置で収音部７１０を保持する。
　収音部７１０は、外耳道の外ではなく、外耳道の内部で鼓膜により近い場所で支持されているので、ユーザが聴取する音により近い状態で周囲音を収音することができる。また、収音部７１０は、外耳道内に配設されるので、外耳道の内壁での回折や反射、鼓膜からの反射の影響を考慮したバイノーラル録音を実現することができ、より高い精度で臨場感を再現することができる。したがって、収音装置７００によれば、ユーザ毎の頭部や身体、耳たぶなど人体の各部位だけでなく、外耳道の形状や鼓膜からの反射音の影響をも考慮して、音の変化を表現した精度の高い頭部伝達関数を求めることが可能である。
　なお、収音装置７００の装着状態では、収音部７１０の収音方向（若しくは、マイク孔７１１）が外耳道の外側に向けられていることが好ましい。収音部７１０の収音方向は、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）や外耳道の内壁側を向くよりも外耳道の外側に向けられることが好ましいと言うこともできる。また、通気部を有する保持部７２０が適切な寸法及び適切な弾性を有することで、ユーザのフィット感が向上する。
　図９には、耳穴開放型で、且つ、収音部を外耳道の内部で支持することができる、さらに他の収音装置９００の外観構成例を示している。また、図１０には、この収音装置９００をユーザの耳穴に装着した様子を示している。なお、図９及び図１０のいずれも、音声信号の入力や電源供給のための信号線（ケーブル）の図示を便宜上省略している。また、図９及び図１０では、左右の片方の収音装置９００しか示していないが、左右一組の収音装置９００をユーザの左右の各耳に装着して、バイノーラル録音が行なわれることを理解されたい。
　図９に示す収音装置９００は、収音部９１０と、フレーム構造をなし開口部を有する保持部からなる。保持部は、中空の（言い換えれば、音響を透過する開口部を有する）星状体９２１と、収音部９１０を支持する複数のアーム（図示の例では、５本のアーム）９２２～９２６で構成される。各アーム９２２～９２６は、それぞれ一端で星状体９２１の各頂点と連結するとともに、他端で収音部９１０を支持している。また、収音部９１０として、例えば直径２．５ミリメートル程度の円筒形状を想定している（同上）。
　星状体９２１は、外耳道の入り口付近の内径と同等の寸法であり、図１０に示すように、収音装置９００を外耳道入り口に装着することができる。そして、星状体９２１を外耳道の入り口に装着した状態で、収音部９１０が外耳道の内壁と接触せず完全に空中に浮いた状態、若しくは、収音部９１０と外耳道の内壁との接触が最小限となるように、収音部９１０は各アーム９２２～９２６によって支持されている。したがって、収音装置９００も、耳穴開放型で且つ音響透過性を担保していることを理解できよう。また、収音孔となるマイク孔９１１が外耳道の入り口よりも奥側（鼓膜側）となるように、収音部９１０が保持されていることを理解されたい。外耳道はＳ字のカーブを描く筒状をなすが、保持部は、例えば外耳道の入り口から奥に１５ミリメートル以内の奥の位置で収音部９１０を保持する。
　収音装置９００を図１０に示すようにユーザの耳穴に挿入する際、フレーム構造の保持部のアーム９２２～９２６は、外耳道の内壁に押しつぶされて細長い形状に変形する。その際、星状体９２１は閉じるように変形する。フレーム構造の保持部が適切な寸法及び適切な弾性を有することで、ユーザのフィット感が向上する。なお、星状体９２１とアーム９２２～９２６は、樹脂など同じ素材を一体成形した部品であっても、材質が異なる素材を２色成形した部品であってもよい。
　なお、保持部のフレーム構造の形状は任意であり、機能的な観点で形状を設計したり、あるいは意匠的な観点から美観を重視した形状に設計したりするようにしてもよい。例えば星状体９２１は、五角星形ではなく六角星形でもよく、あるいは星状でなくてもよい。
　収音部９１０は、外耳道の外ではなく、外耳道の内部で鼓膜により近い場所で支持されているので、ユーザが聴取する音により近い状態で周囲音を収音することができる。また、収音部９１０は、外耳道内に配設されるので、外耳道の内壁での回折や反射、鼓膜からの反射の影響を考慮したバイノーラル録音を実現することができ、より高い精度で臨場感を再現することができる。したがって、収音装置９００によれば、ユーザ毎の頭部や身体、耳たぶなど人体の各部位だけでなく、外耳道の形状や鼓膜からの反射音の影響をも考慮して、音の変化を表現した精度の高い頭部伝達関数を求めることが可能である。
　なお、収音部９１０は、収音方向（若しくは、マイク孔９１１）が、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）ではなく、外界を向くように、各アーム９２２～９２６で支持されている。したがって、収音部９１０は、外耳道内に伝わってきた周囲音を好適に収音することができる。なお、収音部９１０の収音方向は、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）や外耳道の内壁側を向くよりも外耳道の外側に向けられることが好ましいと言うこともできる。
　図１１～図１３には、本明細書で開示する技術の他の実施形態に係る、音響出力部付きの収音装置１１００の構成例を示している。図１１は、音響出力機能付き収音装置１１００（右耳装着用）の正面図であり、図１２は、音響出力機能付き収音装置１１００（右耳装着用）の斜視図であり、図１３は、音響出力機能付き収音装置１１００をユーザの右耳に装着した様子を示している。なお、図１１～図１３では、左右の片方の収音装置１１００しか示していないが、左右一組の収音装置１１００をユーザの左右の各耳に装着して、バイノーラル録音やバイノーラル再生を実現できることを理解されたい。
　収音装置１１００は、収音部１１１０と、収音部１１１０を保持する保持部と、音響出力部１１５０を備えている。図示の収音装置１１００では、収音部１１１０及び保持部は、図１に示した収音装置１００とほぼ同一の構成を備えている。すなわち、収音部１１１０は、例えば直径２．５ミリメートル程度の円筒形状をしたマイクロフォンである。そして、保持部は、中空の（言い換えれば、音響を透過する開口部を有する）リング体１１２１と、収音部１１１０を支持する複数のアーム１１２２…で構成される。図示の例では、リング体１１２１は、Ｏ字の形状をしているが、Ｃ字の形状であってもよい。各アームは、それぞれ一端でリング体１１２１と連結するとともに他端で、収音方向（若しくは、収音孔となるマイク孔１１１１）が外耳道の外側を向くような姿勢で収音部１１１０を支持している。なお、収音部１１１０の収音方向は、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）や外耳道の内壁側を向くよりも外耳道の外側に向けられることが好ましいと言うこともできる。
　収音部１１１０が耳穴開放型で音響透過性を有する点、外耳道の内部で鼓膜により近い場所で支持されて、ユーザが聴取する音により近い状態で周囲音を収音できる点、及び、ユーザ毎の頭部や身体、耳たぶなど人体の各部位だけでなく、外耳道の形状や鼓膜からの反射音の影響をも考慮してバイノーラル録音や頭部伝達関数を求めることが可能である点は、図１などを参照しながら既に説明した通りである。
　収音部１１１０の耳穴開放型で音響透過性を有するという特徴を担保すべく、収音部１１１０に組み合わされる音響出力部１１５０も同様に音響透過性という特徴を備えている。耳穴開放型の音響出力装置については、例えば本出願人に既に譲渡されている特願２０１６－３９００４号明細書に記載されており、本実施例に係る音響出力部１１５０も同様の構成を備えている。
　音響出力部１１５０は、音響を発生する音響発生部１１５１と、音響発生部１１５１から発生される音響を一端から取り込むとともに他端から外耳道の入り口に向かって出力する音導部１１５２を備えている。音導部１１５２は、開放端である他端付近で、上述した保持部のリング体１１２１と結合している。
　音響発生部１１５１は、直径１６ミリメートル程度の、ダイナミック型ドライバ（あるいは、静電型ドライバや圧電型ドライバ）のような音圧変化を生み出す発音素子を利用するので、音響発生時には音響発生部１１５１のハウジング内で気圧変化が生じる。このため、ハウジング内（バック・キャビティー）に発生した高気圧（フロント・キャビティーと逆相の音響）をハウジングの外に逃がすための１以上の排気孔（図示しない）がハウジングの背面側などに穿設されている。
　音導部１１５２は、内径が１～５ミリメートルの中空（例えば、円筒型）の管材からなり、その両端はともに開放端である。音導部１１５２の一端は、音響発生部１１５１からの発生音の音響入力孔であり、他端はその音響出力孔になっている。したがって、一端が音響発生部１１５１に取り付けられることで、音導部１１５２は片側開放状態となっている。例えば、エラストマーのような弾性のある樹脂で音導部１１５２を製作することができる。
　管状の音導部１１５２は、中間付近でほぼＵ字に屈曲し、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。したがって、図１３に示すように、収音装置１１００をユーザの耳に取り付けた際、音導部１１５２の音響出力孔は保持部によって外耳道の入り口付近に配置される一方、音響発生部１１５１は耳介の裏側に配置される。音導部１１５２は、屈曲形状により耳介の下端で折り返し、耳介の裏側の音響発生部１１５１から取り込んだ空気振動を耳介の表側まで伝搬することができる。
　音導部１１５２の他端は、保持部のリング体１１２１の内側面の一箇所と結合している。図１３に示す例では、リング体１１２１は、耳甲介腔内に挿入されて、耳甲介腔の底面に当接している。また、リング体１１２１と結合した音導部１１５２は、珠間切痕の谷間を通過する。そして、音導部１１５２が珠間切痕の谷間に引っ掛かるようにしてリング体１１２１が珠間切痕若しくは耳珠の内壁に係止されることで、収音装置１１００は、耳介に好適に装着される。リング体１１２１が耳甲介腔内に収容されるとともに音導部１１５２が珠間切痕の谷間を通過するようにして係止された状態では、音導部１１５２の他端の音響出力孔が外耳道の入り口を向く姿勢となるように、リング体１１２１は音導部１１５２の他端付近を支持している。
　収音装置１１００をユーザの耳甲介腔に装着したときに、音響出力部１１５０の音響出力孔と、収音部１１１０の収音孔であるマイク孔１１１１との相対位置が一定に保たれる、という点を理解されたい。また、収音装置１１００をユーザの耳甲介腔に装着したときに、音響出力部１１５０の音響出力孔は、収音部１１１０の収音孔であるマイク孔１１１１よりも、ユーザの耳穴の外側に配置される、という点を理解されたい。マイク孔１１１１は、基本的には、リング体１１２１の開口のほぼ中央に配設されている。
　音導部１１５２は、空気振動を伝搬するという目的からは、内径がなるべく大きいことが好ましい。他方、図１３に示すように、音導部１１５２はその他端付近で珠間切痕の谷間を通過する。このため、音導部１１５２の外径を珠間切痕の間隙（例えば３．６ミリメートル）以上にすると、珠間切痕の谷間が広げられるためユーザの耳に圧迫感を与えることが懸念される。
　リング体１１２１は、中抜き構造であり、内側のほとんどすべてが開口部となる。また、音導部１１５２の少なくとも他端付近の外径は、耳穴（外耳道の入り口付近）の内径よりも小さくなるように形成されている。したがって、リング体１１２１が耳甲介腔内に挿入されている状態でも、ユーザの耳穴を塞ぐことはない。また、音響発生部１１５１は、ユーザの耳の裏側など耳穴から離間した場所に配設されるので、音響出力部１１５０は、ユーザの耳穴は開放されていると言うことができる。すなわち、音響出力部１１５０付きの収音装置１１００は耳穴開放型であり、音響透過性を有すると言うことができる。
　音響発生部１１５１は、ユーザの耳穴から離間した場所に配設されているが、その発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１１５２の他端が外耳道の奥側を向くように取り付けられ、発生音の空気振動を鼓膜の知覚で放出することから、音響発生部１１５１の出力を小さくしても、音導部１１５２の音響出力孔で十分な音質を得ることができるからである。
　また、音導部１１５２の他端から放出される空気振動の指向性も、音漏れの防止に寄与する。音導部１１５２の他端から外耳道の内部に向けて空気振動が放出される。外耳道は、外耳道入り口から始まり鼓膜の内側で終了する穴、すなわちＳ字のカーブを描く筒状をした閉空間であり、一般的におよそ２５～３０ミリメートルの長さがある。音導部１１５２の他端から外耳道の奥に向かって放出された空気振動は、指向性を以って鼓膜まで到達すると、一部は反射する。また、空気振動は外耳道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、外耳道の外側すなわち外界は開空間である。このため、音導部１１５２の他端から外耳道の外に放出された空気振動は、外界に放たれると指向性がなくなり、急峻に減衰する。
　厳密に言うと、リング体１１２１が珠間切痕で係止された状態では、音響出力孔である音導部１１５２の他端は、外耳道入り口付近ではなく、むしろ耳甲介腔に対向していることが好ましい。そこで、リング体１１２１は、音響出力孔が外耳道入り口を向くように、音導部１１５２の他端を斜めに傾けて支持している。何故ならば、低域成分の感度を保つには、音導部１１５２の他端からの音の放出方向と外耳道の穴方向が一致していることが極めて重要だからである。他方、音導部１１５２の他端が水平を向くようにリング体１１２１で支持されていると、音導部１１５２の他端から放出された空気振動の大部分が耳甲介腔で反射されてしまい、外耳道内に伝搬され難くなる。
　図１４の（Ａ）と（Ｂ）には、音導部１１５２の他端付近と結合したリング体１１２１の上面図と断面図の各々を示している。また、図１５には、リング体１１２１が左耳の珠間切痕で係止されたユーザの頭部の左耳付近の水平断面を示している。但し、図１４及び図１５の各々において、図面の簡素化のため、収音部１１１０及びアーム１１２２～１１２４は省略している。
　図１３を参照しながら既に説明したように、リング体１１２１は耳甲介腔に挿入され、リング体１１２１と結合した音導部１１５２が珠間切痕の谷間を通過し、リング体１１２１は珠間切痕に引っ掛かるようにして係止される。そして、図１５から分かるように、リング体１１２１が珠間切痕若しくは耳珠の内壁で係止されたときには外耳道の穴方向から傾いているが、音導部１１５２の他端の音響出力孔は、外耳道を向く姿勢となっている。すなわち、音導部１１５２の他端からの音の放出方向と外耳道の穴方向が一致している。
　音響出力部１１５０付きの収音装置１１００を、収音部１１１０単体で使用した場合、実施例１で説明したように、収音部１１１０が耳穴開放型で音響透過性を有することから、外耳道の形状や鼓膜からの反射音を考慮したバイノーラル録音や頭部伝達関数の計算、バーチャル音像定位を実現することができる。また、音響出力部１１５０による音声再生時に収音部１１１０を同時に利用することで、外耳道の形状や鼓膜からの反射音を考慮したノイズ・キャンセルを実現することができる。
　また、音響出力部１１５０付きの収音装置１１００は、音響出力部１１５０単体としても、耳穴開放型であるという特徴がある。耳穴開放型の音響出力部１１５０の利点について、以下にまとめておく。
（１）ユーザは、音響出力部１１５０付きの収音装置１１００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）音響出力部１１５０付きの収音装置１１００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、音響出力部１１５０付きの収音装置１１００を装着したユーザは、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）音響出力部１１５０付きの収音装置１１００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１１５２の他端は、耳穴装着時において、外耳道の内壁に接触していないので、ユーザ自身の声や、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）音響出力部１１５０付きの収音装置１１００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。リング体１１２１が珠間切痕若しくは耳珠の内壁に係止されて、音導部１１５２の他端の音響出力孔が外耳道の入り口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、リング体１１２１が珠間切痕若しくは耳珠の内壁に係止されることによって、良好な装着状態を維持することができる。また、音導部１１５２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、ユーザ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一切干渉しない。
（５）音導部１１５２は、音響発生部１１５１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１１５１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１１５１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。
　図１６～図２０には、他の構成例に係る音響出力部付きの収音装置１６００の外観を、見る方向を変えながら示している。なお、図１６～図２０では、左右の片方の収音装置１６００しか示していないが、左右一組の音響出力機能付き収音装置１６００をユーザの左右の各耳に装着して、バイノーラル録音やバイノーラル再生、ノイズ・キャンセリングなどを実現できることを理解されたい。
　収音装置１６００は、収音部１６１０と、収音部１６１０を保持する保持部と、音響出力部１６５０を備えている。
　図示の収音装置１６００では、収音部１６１０及び保持部は、図１に示した収音装置１００とほぼ同一の構成を備えている。すなわち、収音部１６１０は、例えば直径２．５ミリメートル程度の円筒形状をしたマイクロフォンである。そして、保持部は、中空の（言い換えれば、音響を透過する開口部を有する）リング体１６２１と、収音部１６１０を支持する複数のアーム１６２２、１６２３…で構成される。図示の例では、リング体１６２１は、Ｏ字の形状をしているが、Ｃ字の形状であってもよい。各アームは、それぞれ一端でリング体１６２１と連結するとともに他端で収音部１６１０を支持している。また、収音部１６１０は、収音方向（若しくは、収音孔となるマイク孔１６１１）が、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）ではなく、外界を向くように支持されている。なお、収音部１６１０の収音方向は、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）や外耳道の内壁側を向くよりも外耳道の外側に向けられることが好ましいと言うこともできる。
　収音部１６１０が耳穴開放型で音響透過性を有する点、外耳道の内部で鼓膜により近い場所で支持されて、ユーザが聴取する音により近い状態で周囲音を収音できる点、及び、ユーザ毎の頭部や身体、耳たぶなど人体の各部位だけでなく、外耳道の形状や鼓膜からの反射音の影響をも考慮してバイノーラル録音や頭部伝達関数を求めることが可能である点は、図１などを参照しながら既に説明した通りである。
　一方、音響出力部１６５０は、音響を発生する音響発生部を内蔵するとともに、短い中空の管状の音導部１６５１を備えている。この音響発生部は、直径９ミリメートル程度のダイナミック型ドライバのような音圧変化を生み出す発音素子からなり、そのハウジングはリング体１６２１の一部と一体化している。図１６などに示す例では、音響出力部１６５０のハウジングはリング体１６２１の外側面と結合しているが、小型であるためリング体１６２１の内側面と結合する設計や、音響出力部１６５０のハウジングの中央付近でリング体１６２１と結合する設計も考え得る。リング体１６２１は例えば１３．５ミリメートル程度の寸法であり、ユーザの耳甲介腔に装着することができる。耳甲介腔の大きさには個人差があるが、リング体１６２１の外径（若しくは、幅）を１６ミリメートルよりも大きくすると、リング体１６２１を耳甲介腔に挿入できない人が多くなる。また、音導部１６５１は、音響出力部１６５０の前面（ハウジング内に配設された振動板（後述）の前面側）に外耳道の入り口の方向に突設された、短い中空の管材からなる。音導部１６５１の先端の開口部は音響出力孔となっており、音導部１６５１は、音響出力部１６５０で発生される音響を外耳道の入り口に向かって出力する。
　図２１及び図２２には、音響出力部１６５０の断面図であり、ハウジングの内部構成を示している。但し、図２１は主に音響出力部の断面を示し、図２２は排気部（後述）を含めた断面を示している。また、図面の簡素化のため、収音部１６１０や保持部については適宜省略している。なお、図２１及び図２２に示す発音素子は、ダイナミック型ドライバであるが、同様に音圧変化を生じさせるタイプの静電型ドライバを用いることもできる。あるいは、バランスド・アーマチュア型や圧電型などのまったくタイプが異なる発音素子を用いたり、複数のタイプの発音素子を組み合わせたハイブリッド型を用いたりしてもよい。
　音響出力部１６５０の内部には、マグネット２１０１により構成される磁気回路中に対向して、ボイス・コイル２１０２を有する振動板２１０３が配置されている。また、音響出力部１６５０の内部は、この振動板２１０３によって、振動板前面空間（フロント・キャビティー）２１０４と振動板背面空間２１０５（バック・キャビティー）に仕切られている。そして、信号線（図示しない）を介してボイス・コイル２１０２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２１０１の磁力よって振動板２１０３が前後方向（ボイス・コイル２１０２の巻き線方向）に動作することで、振動板前面空間２１０４と振動板背面空間２１０５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２１０４で発生した音響は、音導部１６５１の管内を伝搬して、その先端の音響出力孔から外耳道の奥に向かって放出されると、その後は鼓膜に到達する。
　一方、振動板背面空間２１０５で発生した音響（振動板前面空間２１０４と逆相の音響）が振動板２１０３の振動を妨げないように、音響出力部１６５０のハウジングの外部へ放出するための排気孔が必要である。
　音響出力部１６５０を含む収音装置１６００は、ユーザの耳甲介腔に装着して用いられることを想定している（後述並びに図２３を参照のこと）。もし、音響出力部１６５０のハウジングの背面などに排気孔を穿設すると、振動板背面空間２１０５で発生した音響が耳甲介腔内で放出されることになるので、収音部１６１０で収音されてしまい、あるいは音響出力部１６５０で生成される再生音にとって大きな雑音になる。
　そこで、図２２に示すように、音響出力部１６５０（振動板２１０３）の背面側に、排気部２２０１が配設されている。この排気部２２０１は、音響出力部１６５０のハウジングの背面側から珠間切痕を通過して耳介の外に達するほど十分な長さを持つ中空の管材からなり、その先端の開口部は振動板背面空間２１０５で発生した音響を放出するための排気孔となっている。このような構成にすれば、排気部２２０１は、収音部１６１０や音導部１６５１の先端の音響出力孔から十分離間した、耳介の外に振動板背面空間２１０５で発生した音響を放出することができるので、音漏れの影響を抑制することができる。なお、排気部２２０１は、音声信号や電源などの信号線を挿通させるダクトを兼用していてもよい。
　図２３には、音響出力機能付き収音装置１６００をユーザの左耳に装着した様子を示している。図１１などに示した収音装置１１００とは異なり、音響出力部１６５０が直径約９ミリメートルと小型であることから、音響出力部１６５０をリング体１６２０と一体的に構成しても、収音装置１１００全体をユーザの耳甲介腔に装着することが可能である、ということを理解されたい。
　図２３に示す例では、リング体１６２１は、一体化された音響出力部１６５０とともに耳甲介腔内に挿入されて、耳甲介腔の底面に当接している。また、音響出力部１６５０のハウジングの背面から突設された排気部２２０１は、珠間切痕の谷間を通過する。そして、排気部２２０１が珠間切痕の谷間に引っ掛かるようにして、リング体１６２１が珠間切痕若しくは耳珠の内壁に係止されることで、収音装置１６００は、耳介に好適に装着される。
　また、耳甲介腔内に挿入されたリング体１６２１が図２３に示すように珠間切痕若しくは耳珠の内壁に係止された状態では、図２３では隠れて見えないが、音導部１６５１の先端の音響出力孔が外耳道の入り口を向く姿勢となるように、音導部１６５１は音響出力部１６５０のハウジングの前面から突設している。
　収音装置１６００をユーザの耳甲介腔に装着したときに、音響出力部１６５０の音響出力孔と、収音部１６１０の収音孔であるマイク孔１６１１との相対位置が一定に保たれる、という点を理解されたい。また、収音装置１６００をユーザの耳甲介腔に装着したときに、音響出力部１６５０の音響出力孔は、収音部１６１０の収音孔であるマイク孔１６１１よりも、ユーザの耳穴の外側に配置される、という点を理解されたい。マイク孔１６１１は、基本的には、リング体１６２１の開口のほぼ中央に配設されている。
　排気部２２０１は、不要な音響（バック・キャビティーに発生した、フロント・キャビティーと逆相の音響）を音響出力部１６５０のハウジングの外に排出するという目的、並びに信号線用のダクトを兼用するという観点から、内径がなるべく大きいことが好ましい。他方、図２３に示したように、排気部２２０１は珠間切痕の谷間を通過する。このため、排気部２２０１の外径を珠間切痕の間隙（例えば３．６ミリメートル）以上にすると、珠間切痕の谷間が広げられるためユーザの耳に圧迫感を与えることが懸念される。
　リング体１６２１は、中抜き構造であり、内側のほとんどすべてが開口部となる。また、音響出力部１６５０のハウジングはリング体１６２１の一部と一体化しているので、リング体１６２１の内側の開口部を一切干渉しない。したがって、音響出力部１６５０が一体となった収音装置１６００全体が耳甲介腔内に挿入されている状態でも、ユーザの耳穴を塞ぐことはない。すなわち、ユーザの耳穴は開放されており、音響出力部１６５０付きの収音装置１６００は耳穴開放型であり、音響透過性を有すると言うことができる。
　音響出力部１６５０は、耳甲介腔内に配設されるので、その出力を小さくしても、音導部１６５１の先端の音響出力孔で十分な音質を得ることができる。したがって、音響出力部１６５０の発生音の外部への漏れを防止することができる。
　また、音導部１６５１の先端から放出される空気振動の指向性も、音漏れの防止に寄与する。音導部１６５１の先端から外耳道の内部に向けて空気振動が放出される。外耳道は、Ｓ字のカーブを描く筒状をした閉空間であり、一般的におよそ２５～３０ミリメートルの長さがある。音導部１６５１の先端から外耳道の奥に向かって放出された空気振動は、指向性を以って鼓膜まで到達すると、一部は反射する。また、空気振動は外耳道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、外耳道の外側すなわち外界は開空間である。このため、音導部１６５１の先端から外耳道の外に放出された空気振動は、外界に放たれると指向性がなくなり、急峻に減衰する。リング体１６２１が珠間切痕で係止された状態では、音響出力孔である音導部１６５１の先端は、外耳道入り口付近ではなく、むしろ耳甲介腔に対向していることが好ましい。
　音響出力部１６５０付きの収音装置１６００を、収音部１６１０単体で使用した場合、実施例１で説明したように、収音部１６１０が耳穴開放型で音響透過性を有することから、外耳道の形状や鼓膜からの反射音を考慮したバイノーラル録音や頭部伝達関数の計算、バーチャル音像定位を実現することができる。また、音響出力部１６５０による音声再生時に収音部１６１０を同時に利用することで、外耳道の形状や鼓膜からの反射音を考慮したノイズ・キャンセルを実現することができる。
　また、音響出力部１６５０付きの収音装置１６００は、音響出力部１６５０単体としても、耳穴開放型であるという特徴がある。したがって、収音装置１１００と同様に、上述した利点（１）～（４）を有する。
　図２４～図２９には、さらに他の構成例に係る音響出力部付きの収音装置２４００の外観を、見る方向を変えながら示している。また、参考のため、図３０には、収音部及びその取り付け部を省略して、音響出力部の（音響出力側の）正面図を示している。なお、図２４～図２９では、左右の片方の収音装置２４００しか示していないが、左右一組の音響出力機能付き収音装置２４００をユーザの左右の各耳に装着して、バイノーラル録音やバイノーラル再生、ノイズ・キャンセリングなどを実現できることを理解されたい。
　収音装置２４００は、収音部２４１０と、収音部２４１０を保持する保持部２４２０と、音響出力部２４５０を備えている。
　音響出力部２４５０は、直径６ミリメートル程度のダイナミック型ドライバのような音圧変化を生み出す発音素子からなり、そのハウジングは円板状をなし、リング状の保持部２４２０の一部と一体化と結合している。図示の例では、保持部２４２０は、Ｏ字のリング形状をしているが、Ｃ字の形状であってもよい。図２４などに示す例では、音響出力部２４５０のハウジングはリング状の保持部２４２０の内側面と結合しているが、小型であるためリング状の保持部２４２０の外側面と結合する設計や、音響出力部２４５０のハウジングの中央付近でリング状の保持部２４２０と結合する設計も考え得る。保持部２４２０は例えば１３．５ミリメートル程度の寸法であり、ユーザの耳甲介腔に装着することができる。耳甲介腔の大きさには個人差があるが、保持部２４２０の外径（若しくは、幅）を１６ミリメートルよりも大きくすると、保持部２４２０を耳甲介腔に挿入できない人が多くなる。また、音響出力部２４５０の前面側（ハウジング内に配設された振動板（図示しない）の前面側）には、発生した音響を出力する三日月形状の音響出力孔２４５１が穿設されている。
　一方、収音部２４１０は、図１に示した収音装置１００の収音部１１０とほぼ同一の構成を備えている。すなわち、収音部２４１０は、例えば直径２．５ミリメートル程度の円筒形状をしたマイクロフォンである。収音部２４１０は、音響出力部２４５０のハウジングの前面側に複数（図示の例では２本）のリング状の保持部２４２０によって前方（収音装置２４００をユーザの耳に取り付けたときの外耳道の奥の方向）に突出するように支持されている。また、収音部２４１０は、収音方向（若しくは、収音孔となるマイク孔２４１１）が、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）ではなく、外界を向くように支持されている（図２８を参照のこと）。なお、収音部２４１０の収音方向は、外耳道の奥側（すなわち、鼓膜側）や外耳道の内壁側を向くよりも外耳道の外側に向けられることが好ましいと言うこともできる。
　収音部２４１０が耳穴開放型で音響透過性を有する点、外耳道の内部で鼓膜により近い場所で支持されて、ユーザが聴取する音により近い状態で周囲音を収音できる点、及び、ユーザ毎の頭部や身体、耳たぶなど人体の各部位だけでなく、外耳道の形状や鼓膜からの反射音の影響をも考慮してバイノーラル録音や頭部伝達関数を求めることが可能である点は、図１などを参照しながら既に説明した通りである。
　音響出力部２４５０の内部構成については、図示並びに詳細な説明を省略する。基本的には、図２１及び図２２と同様に、音響出力部２４５０のハウジング内に、マグネットにより構成される磁気回路に対向してボイス・コイルを有する振動板が配置され、ボイス・コイルに音声信号を入力した際の磁界が変化して、マグネットの磁力によって振動板が前後方向に動作して、振動板の前面空間で音響を生成する。
　音響出力部２４５０内の発音素子で発生した音響は、音響出力部２４５０のハウジングの前面に穿設された音響出力孔から外耳道の奥に向かって放出されると、その後は鼓膜に到達する。
　なお、図３０から分かるように、音響出力部２４５０のハウジングに、三日月形状をした音響出力孔２４５１が、リング状の保持部２４２０の中央ではなく周縁に寄った場所に穿設されている。音響出力孔２４５１が収音部２４１０のマイク孔２４１１よりもリング状の保持部２４２０の外側に配置されているのは、音響出力孔２４５１から放出される再生音が、外界から外耳道内に伝達され収音部２４１０で収音される周囲音となるべく干渉し合わないようにするためである。もし、音響出力部２４５０のハウジング前面の、保持部２４２０のリング中央となる付近に音響出力孔２４５１を穿設すると、音響出力孔２４５１が収音部２４１０のマイク孔２４１１と至近距離で対峙することになり、収音部２４１０は周囲音ではなく音響出力部２４５０の再生音を集音してしまうであろう。
　また、音響出力部２４５０のハウジングの背面側には、音声信号や電源などの信号線を挿通させるダクト２４６０が連結されている。音響出力部２４５０にダイナミック型ドライバや静電型ドライバのような気圧変化を生じさせる発音素子を利用する場合、ハウジング内（バック・キャビティー）に発生した高気圧（フロント・キャビティーと逆相の音響）をハウジングの外に逃がす必要があるが、このダクト２４６０を排気部として兼用することができる。ダクト２４６０の、保持部２４２０から離間した場所には、このような音響を放出するための排気孔２４６１が穿設されている（図２９を参照のこと）。排気孔２４６１は、収音部２４１０や音響出力孔２４５１から十分離間しているので、廃棄された音響が収音部２４１０で収音されたり音響出力部２４５０の再生音の雑音になったりすることはない。
　図３１には、音響出力部付きの収音装置２４００をユーザの左耳に装着した様子を示している。図１６に示した収音装置１６００と同様に、音響出力部２４５０が直径約６ミリメートルと小型であることから、音響出力部２４５０と一体化したリング状の保持部２４２０をユーザの耳甲介腔に装着することが可能である、ということを理解されたい。
　図３１に示す例では、リング状の保持部２４２０は、耳甲介腔内に挿入されて、耳甲介腔の底面に当接している。また、保持部２４２０の内側面の一箇所には音響出力部２４５０が結合し、さらに音響出力部２４５０のハウジングの背面に連結したダクト２４６０は、珠間切痕の谷間を通過する。そして、ダクト２４６０が珠間切痕の谷間に引っ掛かるようにして、保持部２４２０が珠間切痕若しくは耳珠の内壁に係止されることで、収音装置２４００は、耳介に好適に装着される。
　また、耳甲介腔内に挿入された保持部２４２０が図３１に示すように珠間切痕若しくは耳珠の内壁に係止された状態では、音響出力部２４５０のハウジングの前面には、外耳道の入り口を向くように音響出力孔２４５１が穿設されていると理解されたい。
　収音装置２４００をユーザの耳甲介腔に装着したときに、音響出力部２４５０の音響出力孔と、収音部２４１０の収音孔であるマイク孔２４１１との相対位置が一定に保たれる、という点を理解されたい。また、収音装置２４００をユーザの耳甲介腔に装着したときに、音響出力部２４５０の音響出力孔は、収音部２４１０の収音孔であるマイク孔２４１１よりも、ユーザの耳穴の外側に配置される、という点を理解されたい。マイク孔２４１１は、基本的には、リング体２４２１の開口のほぼ中央に配設されている。
　ダクト２４６０は、不要な音響を排出する排出部を兼用するという観点から、内径がなるべく大きいことが好ましい。他方、図３１に示したように、ダクト２４６０は珠間切痕の谷間を通過する。このため、ダクト２４６０の外径を珠間切痕の間隙（例えば３．６ミリメートル）以上にすると、珠間切痕の谷間が広げられるためユーザの耳に圧迫感を与えることが懸念される。
　保持部２４２０は、リング状すなわち中抜き構造であり、内側のほとんどすべてが開口部となる。また、小型の音響出力部２４５０のハウジングは保持部２４２０の内側面の一箇所と結合しているが、保持部２４２０の開口を阻害しない。したがって、音響出力部２４５０が一体となった収音装置２４００全体が耳甲介腔内に挿入されている状態でも、ユーザの耳穴を塞ぐことはない。すなわち、ユーザの耳穴は開放されており、音響出力部２４５０付きの収音装置２４００は耳穴開放型であり、音響透過性を有すると言うことができる。
　音響出力部２４５０は、耳甲介腔内に配設されるので、その出力を小さくしても、音響出力孔２４５１で十分な音質を得ることができる。したがって、音響出力部２４５０の発生音の外部への漏れを防止することができる。
　また、音響出力孔２４５１から放出される空気振動の指向性も、音漏れの防止に寄与する。音響出力孔２４５１から外耳道の内部に向けて空気振動が放出される。外耳道は、Ｓ字のカーブを描く筒状をした閉空間であり、一般的におよそ２５～３０ミリメートルの長さがある。音響出力孔２４５１から外耳道の奥に向かって放出された空気振動は、指向性を以って鼓膜まで到達すると、一部は反射する。また、空気振動は外耳道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、外耳道の外側すなわち外界は開空間である。このため、音響出力孔２４５１から外耳道の外に放出された空気振動は、外界に放たれると指向性がなくなり、急峻に減衰する。リング状の保持部２４２０が珠間切痕で係止された状態では、音響出力孔２４５１は、外耳道入り口付近ではなく、むしろ耳甲介腔に対向していることが好ましい。
　音響出力部２４５０付きの収音装置２４００を、収音部２４１０単体で使用した場合、実施例１で説明したように、収音部２４１０が耳穴開放型で音響透過性を有することから、外耳道の形状や鼓膜からの反射音を考慮したバイノーラル録音や頭部伝達関数の計算、バーチャル音像定位を実現することができる。また、音響出力部２４５０による音声再生時に収音部２４１０を同時に利用することで、外耳道の形状や鼓膜からの反射音を考慮したノイズ・キャンセルを実現することができる。
　また、音響出力部２４５０付きの収音装置２４００は、音響出力部２４５０単体としても、耳穴開放型であるという特徴がある。したがって、収音装置１１００と同様に、上述した利点（１）～（４）を有する。
　参考のため、耳介の構造について、図３４を参照しながら説明しておく。耳介の構造を大まかに言うと、外側から順に、耳輪、対耳輪、耳甲介、耳珠がある。また、耳珠の外側には、対となる突起である対耳珠がある。耳珠と対耳珠の間にある切れ込みが、珠間切痕である。また、耳介の下端は、耳垂である。
　耳輪は、耳の最外周で、耳の輪郭を形成する部位である。耳輪は、耳介の中央付近（外耳道入り口の上付近）で内側に向かって湾曲した後は、耳介の中央付近をほぼ水平に通過し、耳甲介を上下に分割する突起をなしている。耳輪脚は耳輪が耳介の内側に向かって湾曲する付近であり、耳輪根は耳輪脚のさらに耳甲介に入り込んでくる部分である。
　対耳輪は、対耳珠から上方に向かう稜線であり、耳甲介の縁にも相当する。対耳輪をなす稜線は二股に分かれ、上の枝は対耳輪上脚と言い、三角窩の上側の辺に相当する。また、下の枝は対耳輪下脚と言い、三角窩の下側の辺に相当する。
　耳甲介は、耳の中央の、最も窪んだ部分であり、耳輪根を境に、上半分の細長い窪みからなる耳甲介艇と、下半分の耳甲介腔に分かれる。また、耳甲介腔の耳珠付近に、外耳道入り口がある。
　三角窩は、対耳輪上脚と対耳輪下脚と耳輪を三辺とする三角形の窪みである。また、舟状窩は、対耳輪と耳輪の間にある、耳介全体で言うと上外側の部分にある窪みである。
　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収音装置並びに音響出力機能付き収音装置は、ユーザの耳に装着して用いられるが、「耳穴開放型」という点で従来のバイノーラル・マイクやイヤホンとは大いに異なる。したがって、本明細書で開示する技術を適用した収音装置は、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、外耳道の内壁での回折や反射や鼓膜からの反射の影響をも考慮した精密なバイノーラル録音や、外耳道の形状や鼓膜からの反射音の影響をも考慮して、音の変化を表現した精度の高い頭部伝達関数を求めることが可能である。また、このような収音装置を耳に装着した状態においても、周囲の人々からはユーザ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。
　要するに、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のであり、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）収音部と、
　音響透過部を有し、前記収音部をユーザの外耳道内で保持する保持部と、
を具備する収音装置。
（２）前記保持部は、前記音響透過部としての開口部を有するリング体と、一端が前記リング体に連結されるとともに他端で前記収音部を支持する１以上のアームからなる、
上記（１）に記載の収音装置。
（３）前記リング体は、ユーザの耳甲介腔に挿入され、珠間切痕付近で係止される、
上記（２）に記載の収音装置。
（４）前記保持部は、前記音響透過部としての通気部を有する弾性部材からなる、
上記（１）に記載の収音装置。
（５）前記保持部は、前記音響透過部としての開口部を有する星状体と、一端が前記星状体に連結されるとともに他端で前記収音部を支持する１以上のアームからなる、
上記（１）に記載の収音装置。
（６）前記保持部は、マイク孔を外耳道の外側に向けて前記収音部を保持する、
上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の収音装置。
（７）前記保持部は、マイク孔が外耳道の入り口より奥側となるように前記収音部を保持する、
上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の収音装置。
（８）音響出力部をさらに備える、
上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の収音装置。
（９）前記収音装置をユーザの耳に装着したときに、前記音響出力部の音響出力孔と前記収音部の収音孔との相対位置は一定に保たれる、
上記（８）に記載の収音装置。
（１０）前記収音装置をユーザの耳に装着したときに、前記音響出力部の音響出力孔は前記収音部の収音孔よりも耳穴の外側に配置される、
上記（８）又は（９）のいずれかに記載の収音装置。
（１１）前記音響出力部は、音響発生部と、前記音響発生部が発生する音響を一端から取り込んで他端まで伝搬する中空構造の音導部を備える、
上記（８）又は（１０）のいずれかに記載の収音装置。
（１２）前記音響発生部はユーザの耳の背面に配設され、
　前記音導部の前記一端は前記音響発生部に接続され、
　前記音導部の前記他端の音響出力孔は前記保持部によりユーザの耳介内で保持される、
上記（１１）に記載の収音装置。
（１３）前記音導部は、前記他端付近で珠間切痕に挿通される、
上記（１２）に記載の収音装置。
（１４）前記音響出力部は、リング体からなる前記保持部の一部と一体化される、
上記（８）又は（１０）のいずれかに記載の収音装置。
（１５）前記音響出力部のハウジングは、前記リング体がユーザの耳甲介腔に挿入された状態で、外耳道の入り口の方向に突設し先端に音響出力孔を有する音導部を備える、
上記（１４）に記載の収音装置。
（１６）前記音響出力部は、リング体からなる前記保持部の内側面に結合される、
上記（８）又は（１０）のいずれかに記載の収音装置。
（１７）前記音響出力部のハウジングの前面側に配設された音響出力孔をさらに備える、
上記（１６）に記載収音装置。
（１８）前記音響出力部のハウジングの背面に排気部をさらに備える、
上記（１４）又は（１７）のいずれかに記載の収音装置。
（１９）前記排気部は、ハウジングの背面側から珠間切痕を通過して耳介の外に排気孔を有する、
上記（１８）に記載の収音装置。
（２０）前記排気部内に挿通された信号線をさらに備える、
上記（１８）又は（１９）のいずれかに記載の収音装置。
　１００…収音装置
　１１０…収音部、１１１…マイク孔
　１２１…リング体、１２２～１２４…アーム　
　７００…収音装置
　７１０収音部、７１１…マイク孔
　７２０…保持部
　９００…収音装置
　９１０…収音部、９１１…マイク孔
　９２１…星状体、９２２～９２６…アーム
　１１００…（音響出力機能付き）収音装置
　１１１０…収音部、１１１１…マイク孔
　１１２１…リング体、１１２２、１１２３…アーム
　１１５０…音響出力部、１１５１…音響発生部、１１５２…音導部
　１６００…（音響出力機能付き）収音装置
　１６１０…収音部、１６１１…マイク孔
　１６２１…リング体、１６２２、１６２３…アーム
　１６５０…音響出力部、１６５１…音導部
　２１０１…マグネット、２１０２…ボイス・コイル
　２１０３…振動板
　２２０１…排気部
　２４００…収音装置
　２４１０…収音部、２４１１…マイク孔
　２４２０…保持部
　２４５０…音響出力部、２４５１…音響出力孔
　２４６０…ダクト、２４６１…排気孔

Claims (20)

  1. 　収音部と、
    　音響透過部を有し、前記収音部をユーザの外耳道内で保持する保持部と、
    を具備する収音装置。
  2. 　前記保持部は、前記音響透過部としての開口部を有するリング体と、一端が前記リング体に連結されるとともに他端で前記収音部を支持する１以上のアームからなる、
    請求項１に記載の収音装置。
  3. 　前記リング体は、ユーザの耳甲介腔に挿入され、珠間切痕付近で係止される、
    請求項２に記載の収音装置。
  4. 　前記保持部は、前記音響透過部としての通気部を有する弾性部材からなる、
    請求項１に記載の収音装置。
  5. 　前記保持部は、前記音響透過部としての開口部を有する星状体と、一端が前記星状体に連結されるとともに他端で前記収音部を支持する１以上のアームからなる、
    請求項１に記載の収音装置。
  6. 　前記保持部は、マイク孔を外耳道の外側に向けて前記収音部を保持する、
    請求項１に記載の収音装置。
  7. 　前記保持部は、マイク孔が外耳道の入り口より奥側となるように前記収音部を保持する、
    請求項１に記載の収音装置。
  8. 　音響出力部をさらに備える、
    請求項１に記載の収音装置。
  9. 　前記収音装置をユーザの耳に装着したときに、前記音響出力部の音響出力孔と前記収音部の収音孔との相対位置は一定に保たれる、
    請求項８に記載の収音装置。
  10. 　前記収音装置をユーザの耳に装着したときに、前記音響出力部の音響出力孔は前記収音部の収音孔よりも耳穴の外側に配置される、
    請求項８に記載の収音装置。
  11. 　前記音響出力部は、音響発生部と、前記音響発生部が発生する音響を一端から取り込んで他端まで伝搬する中空構造の音導部を備える、
    請求項８に記載の収音装置。
  12. 　前記音響発生部はユーザの耳の背面に配設され、
    　前記音導部の前記一端は前記音響発生部に接続され、
    　前記音導部の前記他端の音響出力孔は前記保持部によりユーザの耳介内で保持される、
    請求項１１に記載の収音装置。
  13. 　前記音導部は、前記他端付近で珠間切痕に挿通される、
    請求項１２に記載の収音装置。
  14. 　前記音響出力部は、リング体からなる前記保持部の一部と一体化される、
    請求項８に記載の収音装置。
  15. 　前記音響出力部のハウジングは、前記リング体がユーザの耳甲介腔に挿入された状態で、外耳道の入り口の方向に突設し先端に音響出力孔を有する音導部を備える、
    請求項１４に記載の収音装置。
  16. 　前記音響出力部は、リング体からなる前記保持部の内側面に結合される、
    請求項８に記載の収音装置。
  17. 　前記音響出力部のハウジングの前面側に配設された音響出力孔をさらに備える、
    請求項１６に記載収音装置。
  18. 　前記音響出力部のハウジングの背面に排気部をさらに備える、
    請求項１４に記載の収音装置。
  19. 　前記排気部は、前記ハウジングの背面側から珠間切痕を通過して、耳介の外に排気孔を有する、
    請求項１８に記載の収音装置。
  20. 　前記排気部内に挿通された信号線をさらに備える、
    請求項１８に記載の収音装置。
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