JP2002262377A - 骨導ピックアップ素子及びそのユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 明瞭度やＳ／Ｎ比の向上を図るとともに、装
着性を改善し、良好に音声を認識することができる骨導
ピックアップ及びその装置を提供する。 【解決手段】 骨導ピックアップ１０は、使用者の耳の
外耳道に挿入される。すると、接触子２６，３６が外耳
道４０の内壁に接触するようになる。接触子２６，３６
がそれぞれ骨導音声に基づいて振動すると、金属板２
２，３３が振動し、更には圧電素子２４，３４が屈曲す
るようになる。圧電素子２４，３４からは、屈曲に対応
する電気信号が誘起されて引出線２８，３８から外部に
出力される。二つのピックアップ素子２０，３０の出力
の差動演算を行うことで、外部ノイズの影響が低減され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、骨導（骨伝導）ピ
ックアップ素子及びそのユニットに関するものである。

【０００２】

【背景技術】人間の発する音声を認識する手法として
は、よく知られているように、空気中を伝導する音声を
認識する方法と、人体（特に骨格）中を伝導する音声を
認識する方法がある。これらのうち、前者の気導による
認識方法には、明瞭度が高いという利点がある反面、周
囲騒音の影響を受けやすいという不都合がある。これに
対し、後者の骨導による認識方法には、（１）子音の表
現に重要な高域成分が少ないために明瞭度が低い，
（２）骨導音声の周波数特性は低域が高く高域が低いた
めに音質が悪い，（３）声帯や声道あるいは口などの各
部位からの音声伝達が非常に複雑であるために骨導音声
固有の音質が生ずる，（４）外耳道の個人差やピックア
ップの装着の仕方で明瞭度が大きく変化する，（５）コ
ード（信号線）の摩擦などの異音を収音しやすい，
（６）運動性雑音を拾いやすい，（７）効率やＳ／Ｎ比
が悪い，といった不都合がある。しかし、（１）高騒音
下でも使用可能であり、騒音下での音声通話や音声入力
に好適である，（２）ハンズフリーで通話ができる，な
どの利点がある。

【０００３】ところで、最近は、コンピュータシステム
や家電製品の分野におけるユーザフレンドリなインター
フェースとして音声認識システムが普及しつつあり、ハ
ンズフリーによる音声認識技術の提供が求められてい
る。具体的には、音声ダイヤル，ハンズフリー音声入
力，音声入力ナビゲーション，音声入力ゲーム，音声入
力ワープロ，音声対話システム，音声ディクテーショ
ン，音声翻訳，などである。

【０００４】しかしながら、従来の気導を利用した音声
認識法では、背景雑音の影響が大きいと認識率が極端に
低下する。すなわち、マイクロホンに近い位置で発せら
れた音声に対しては比較的高い認識率が得られる。しか
し、マイクロホンに対する距離が大きくなるにつれて反
射音の影響や音圧低下の影響が大きくなり、残響や雑音
の影響を受けて認識率が著しく低下する。ＯＡ機器など
はオフィスのような雑音環境下で使用されることが多い
であろうし、ナビゲーション装置は自動車内騒音下で使
用される。また、携帯電話などの場合は、話者の移動に
伴う通話環境，すなわち音響伝達特性が変化する。

【０００５】骨導による音声認識は、このような多様な
雑音環境下でも良好に音声を認識することができる技術
として注目されている。従来の骨導音声認識用のピック
アップとしては、特開平５８−８０９９７，同５８−８
８９９６，同５８−９４２９８，実公昭６３−４５１０
４，同６３−４５１０５など、各種のものが提案されて
いる。これらのうち、特に、人体の外耳道に挿入する耳
栓タイプ（耳挿入タイプ）のものは、人体表面に取り付
けるタイプのものなどと比較して装着性に優れるという
利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
耳栓タイプの骨導ピックアップは、（１）脱落しやす
い，（２）外耳道の大きさや形状の個人差や、ピックア
ップの装着の仕方で感度レベルの低下や劣化を招く恐れ
がある，（３）装着感が悪い，といった不都合がある。
また、ピックアップのケース自体の骨導音声振動をピッ
クアップしているため、周囲騒音がケースの振動につな
がり、結果的に周囲騒音の影響を受けやすいという不都
合もある。

【０００７】一方、例えば外耳道内における骨導音声に
おいては、ピックアップ点によって音声スペクトルが異
なるという性質がある。特に、顎関節からの伝達特性と
頭部からの伝達特性がかなり異なっている。この点から
すると、人体の検出部位，すなわち骨導音声のピックア
ップ点に配慮することで、良好に骨導音声を認識できる
可能性がある。

【０００８】本発明は、これらの点に着目したもので、
明瞭度やＳ／Ｎ比の向上を図るとともに、装着性を改善
し、良好に音声を認識することができる骨導ピックアッ
プ素子及びそのユニットを提供することを目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の骨導ピックアップ素子は、一端が固定され
た振動板；該振動板に設けられた電気音響変換素子；前
記振動板の自由端に設けられており、人体の検出部位に
接触する接触子；を含み、該接触子が、前記振動板の自
由端と前記人体の検出部位との間隔の大小差を緩和する
調整機能を備えたことを特徴とする。

【００１０】本発明の骨導ピックアップユニットは、一
端が固定された振動板；該振動板に設けられた電気音響
変換素子；前記振動板の自由端に設けられており、人体
の検出部位に接触する接触子；を含む骨導ピックアップ
素子を、ケース内に複数設けたことを特徴とする。本発
明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説
明及び添付図面から明瞭になろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】＜実施形態１＞……以下、本発明
の実施の形態について詳細に説明する。最初に、図１〜
図２を参照しながら実施形態１について説明する。図１
には、実施形態１にかかる骨導ピックアップが示されて
おり、（Ａ）は主要断面図，（Ｂ）は側面図である。ま
た、図２には、図１の骨導ピックアップを人体の外耳道
に対して装着した状態が示されている。これらの図にお
いて、骨導ピックアップユニット１０は、略円筒状のケ
ース１２に２つのピックアップ素子２０，３０を備えて
いる。ケース１２の図１（Ａ）における左端側は円錐状
の基部１４によって閉じており、基部１４の中心には引
出線用の孔１６が設けられている。一方、ケース１２の
図１（Ａ）における右端側は開放されている。そして、
前記基部１４の前記孔１６を挟んだ上下には、金属板２
２，３２が取り付けられており、それぞれケース１２に
沿って開口側まで延びている。そして、これらの金属板
２２，３２の対向面側には、それぞれ圧電素子２４，３
４が設けられている。圧電素子２４の両表面（金属板２
２側の面とその反対側の面）には電極２５がそれぞれ設
けられており、圧電素子３４の両表面（金属板３２側の
面とその反対側の面）には電極３５がそれぞれ設けられ
ている。

【００１２】更に、前記金属板２２，３２のケース開口
側自由端には、略Ｕ字状の接触子２６，３６がケース端
を回りこむように設けられている。これら接触子２６，
３６が、図２に示すように人体の外耳道４０の壁面にそ
れぞれ接触する。一方、前記金属板２２の基部１４側
と、前記圧電素子２４の電極２５には、２芯の引出線２
８の各芯線がそれぞれ接続されている。また、前記金属
板３２の基部１４側と、前記圧電素子３４の電極３５に
は、２芯の引出線３８の各芯線がそれぞれ接続されてい
る。これら引出線２８，３８は、基部１４の孔１６から
ケース外側にそれぞれ導出されている。これらの引出線
２８，３８から、それぞれ骨導音声信号が出力されるよ
うになっている。

【００１３】以上の各部のうち、ケース１２及び基部１
４としては、丈夫であること，振動を伝えにくいこと，
軽量であること等が好ましい。例えば、ＡＢＳなどの樹
脂材で形成してもよいし、金属でケース１２及び基部１
４を製作し，これにプラスチック又はゴムをコーティン
グするようにしてもよい。ケース１２及び基部１４は、
両者を一体に形成してもよいし、別個に形成して接合す
るようにしてもよい。

【００１４】次に、ピックアップ素子２０，３０の金属
板２２，３２としては、例えば、４２アロイ，リン青
銅，黄銅，ステンレスなどが好適である。圧電素子２
４，３４としては、圧電特性を有する材料が使用され、
例えばＰＺＴが好適な材料の一つである。これら圧電素
子２４，３４は、単板構造，積層構造のいずれとしても
よい。

【００１５】接触子２６，３６は、直接人体に触れるた
め、人体に危害を加えない材質，形状であることが望ま
しいが、耐久性なども考慮すると、硬度の高いシリコ−
ンやゴムなどが考えられる。もちろん、リン青銅や黄銅
板などの金属をビニルチューブなどの樹脂で被覆する構
成としてもよい。本実施形態では、接触子２６，３６が
バネ性を有する略Ｕ字形状となっているため、良好な装
着感が得られる。もちろん、触感の向上を図るため、接
触子２６，３６表面にコーティングを施す，柔らかな発
泡ゴム材などを貼り付けるなどの公知の方法を適用して
よい。引出線２８，３８としては、例えば、一般的な絶
縁被覆導線，同軸シールド線などを用いる。本例では、
２芯のシールド線を使用し、一方の芯を圧電素子２４，
３４の表面に設けた電極２５，３５に、他方の芯を金属
板２２，３２にそれぞれ接続している。

【００１６】次に、金属板２２，３２と圧電素子２４，
３４と接触子２６，３６によってそれぞれ構成されてい
るピックアップ素子２０，３０は、その共振周波数が例
えば３．５〜４kHzの範囲となるように設計される。ま
た、Ｑ（先鋭度）は、聴覚特性の臨界帯域幅が、例えば
３〜６程度に設定される。よく知られているように、人
体の口からの気流の体積速度Ｕと喉頭部の皮膚の振動速
度Ｖは、周波数Ｆに関して、U／Ｖ∝Ｆ^２なる関係にあ
る。このことから，加速度型振動ピックアップで受振し
ている骨導音声は、高音域特性が６dB／オクターブの減
衰特性示す。この減衰特性を補償するためには、ピック
アップ系の共振周波数を３．５〜４kHz前後に、Ｑを３
〜６程度に設定する。このようにすることで、全体とし
て平坦な周波数特性となり、より自然な音声が得られる
ようになる。

【００１７】また、接触子２６，３６の外耳道４０の内
壁に対する接触部分は、例えば幅１．５mm，長さ５．０
mm前後になるように設定する。接触子２６，３６の外耳
道内壁に対する接触面積があまり小さすぎると、骨導音
声に対して良好な感度を得ることができない。逆に、該
接触面積が大きすぎると、触感が悪化したり外耳道内壁
を傷つける恐れがある。このような点から接触面積を設
定する。

【００１８】次に、本実施形態の作用を説明する。図１
のように構成された骨導ピックアップユニット１０は、
図２に示すように使用者の耳の外耳道４０に挿入され
る。すると、接触子２６，３６が外耳道４０の内壁に接
触するようになる。例えば、図２のように挿入すると、
接触子２６は外耳道４０の上部内壁に接触し、接触子３
６は外耳道４０の下部内壁に接触する。このため、上側
の接触子２６では、使用者の発した音声のうち、脳側か
ら伝達したものが主としてピックアップされる。一方、
下側の接触子３６では、使用者の発した音声のうち、顎
側から伝達したものが主としてピックアップされる。

【００１９】接触子２６，３６がそれぞれ骨導音声に基
づいて振動すると、接触子２６，３６が金属板２２，３
２の自由端に接続されているため、金属板２２，３３が
振動し、更には圧電素子２４，３４が屈曲するようにな
る。圧電素子２４，３４は、いわゆる加速度センサとし
て作用し、屈曲に対応する電気信号が誘起されて引出線
２８，３８から外部に出力される。このようにして、骨
導音声に対応する電気信号が得られる。

【００２０】ところで、本実施形態では、二つのピック
アップ素子２０，３０があり、それぞれ異なる部位で骨
導音声をピックアップしている。このため、ピックアッ
プ素子が一つの場合と比較して、音質や明瞭度の改善を
図ることができる。例えば、一方のピックアップ素子で
ピックアップした骨導音声に高音域成分が少なくても、
他方のピックアップ素子でピックアップした骨導音声に
高音域成分が含まれていれば、全体として高音域が補償
されるようになり、明瞭度も向上する。もちろん、外耳
道４０に対する接触子２６，３６の位置を調整すること
で、Ｓ／Ｎ比や明瞭度の良好な位置を見出すようにして
よい。

【００２１】本発明に関係して行った実験によれば、外
耳道４０の上部内壁，すなわち頭部側からピックアップ
した骨導音声は高音域成分が多く、比較的明瞭度が高い
傾向にあることが判明している。一方、外耳道４０の下
部内壁，すなわち顎関節側からピックアップした骨導音
声は低域成分が多く、低いこもった感じの音声で明瞭度
は必ずしも高くない傾向になることも判明している。こ
れは、外耳道４０内における骨導音声の周波数スペクト
ルが、各ピックアップ点で異なっており、特に顎関節か
らの伝達特性と頭部からの伝達特性がかなり異なってい
ることに起因すると考えられる。このような観点からす
れば、図２に示すように、ピックアップ素子２０，３０
が上下方向に位置するように装着すると、明瞭度の高い
音声認識が可能になると考えられる。

【００２２】このように、本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。 （１）骨導音声を外耳道内壁に接触して直接ピックアッ
プするので、感度が高い。 （２）音声明瞭度の優位な場所，特に頭部側からの骨導
振動をピックアップするため、骨導音声の高音域特性が
補償され、明瞭度に優れる。 （３）接触子がバネ構造となっているため、外耳道の個
人差に対する修正が可能であり、フィット感ないし装着
性が向上する。

【００２３】＜実施形態２＞……次に、図３を参照しな
がら実施形態２について説明する。この実施形態は、基
本的な構成は前記実施形態１と同様であるが、ケースが
ほぼ全体を覆うようにしたものである。図３（Ａ）は外
観を示し、同図（Ｂ）は主要断面を示す。これらの図の
ように、ケース５０が全体を覆っており、金属板２２，
３２の自由端側も覆われている。そして、ケース５０の
頭部側面に設けた長孔５２，５４から接触子２６，３６
がそれぞれ露出した構成となっている。このように、必
要部分を除いてケースで覆うことで、使用者が装置内に
触って破損したり、あるいは異物がケース内に入り込ん
でピックアップ素子２０，３０の振動が妨げられたりと
いうような不都合が防止される。

【００２４】図３（Ｃ）は、ケースの変形例である。図
示のように、ケース５１が、接触子２６，３６方向に長
方形ないしは楕円形の形状となっている。このようにす
ることで、外耳道４０とケース５１の側面５１Ａ，５１
Ｂとの間に隙間が形成され、耳内部と外気とが導通す
る。このため、気導による受話を同時に行うことができ
る，自然な装着感が得られるなどの利点が生ずる。

【００２５】＜実施形態３＞……次に、図４及び図５を
参照しながら実施形態３について説明する。本実施形態
では、図４（Ａ）に示すように、ピックアップ素子２
０，３０の出力側にそれぞれチャージアップ回路６０，
６２が接続されている。これらのうち、チャージアップ
回路６０の出力側は減算器６４のプラス入力側（非反転
入力側）に接続されており、チャージアップ回路６２の
出力側は減算器６４のマイナス入力側（反転入力側）に
接続されている。そして、この減算器６４の減算出力が
音声信号として出力されるようになっている。

【００２６】前記チャージアップ回路６０，６２は、各
々入力信号の増幅を行うとともに、二つのピックアップ
素子２０，３０の感度差を補正し、ノイズキャンセリン
グが最もよく行われる状態にするために設けられてい
る。また、ピックアップ素子２０，３０は、金属板２
２，３２側がアースとなっており、圧電素子２４，３４
の電極２５，３５側からそれぞれ信号をピックアップす
るものとする。また、圧電素子２４，３４の分極方向
は、図５（Ａ）に矢印で示すような対称の方向（信号取
出側の電極２５，３５から見たときに同一方向）となっ
ているものとする。

【００２７】次に、本発明の作用を説明すると、ピック
アップ素子２０，３０から出力された音声信号は、チャ
ージアップ回路６０，６２にそれぞれ供給される。チャ
ージアップ回路６０，６２の各出力は、減算器６４のプ
ラス入力側及びマイナス入力側にそれぞれ供給される。
減算器６４では、プラス入力側の信号からマイナス入力
側の信号が減算される。あるいは、プラス入力側の信号
にマイナス入力側の信号が反転して加算されると考えて
もよい。このため、ピックアップ素子２０，３０の出力
音声信号に含まれる同一位相成分がキャンセルされるよ
うになる。

【００２８】例えば、ピックアップ素子２０，３０の出
力音声信号が、それぞれ図４（Ｂ），（Ｃ）に示すよう
な波形であったとする。図４（Ｃ）の信号は、図４
（Ｄ）に示すように反転されて、図４（Ｂ）に示す信号
に加算される。従って、加算後の信号は図４（Ｅ）に示
すようになる。例えば、周囲騒音があるとすると、圧電
素子２４，３４の分極方向が対称となっているため、ピ
ックアップ素子２０，３０で共通にピックアップされ、
同一の位相，同一の強度の信号として出力される。この
ため、減算器６４による演算処理でちょうどキャンセル
されることとなる。引出線２８，３８の摩擦音や使用者
の運動による雑音などについても同様である。

【００２９】一方、上述したように、外耳道４０内にお
ける骨導音声は、ピックアップ素子２０，３０間で位相
がずれている。このため、骨導音声成分については、減
算器６４による演算処理が行われてもすべてがキャンセ
ルされることはなく、素子出力の減算によって音質が向
上し、更には明瞭度も改善されるようになる。このよう
に、本実施形態によれば、ピックアップ素子２０，３０
がひろうハムノイズや騒音などのノイズ成分が良好にキ
ャンセルされ、骨導音声成分のみを良好に取り出すこと
が可能となる。

【００３０】なお、減算器６４を中心としたノイズキャ
ンセリング回路は、引出線２８，３８の先に接続しても
よいし、骨導ピックアップユニットのケース内に設ける
ようにしてもよい。また、圧電素子２４，３４の分極方
向が、図５（Ｂ）に示すように非対称（信号取出側の電
極２５，３５から見たときに逆方向）となっている場合
は、極性が反転するので、減算器６４の代わりに加算器
を使用する（以下の実施形態においても同様である）。

【００３１】このように、本実施形態によれば、感度や
明瞭度が改善され、周囲の環境騒音の他、コードの摩擦
音，運動性の雑音，ハムノイズなどの影響を大幅に低減
できる。本発明に関して行った実験によれば、１００ｄ
Ｂまでのノイズを良好にキャンセルできることが判明し
ている。

【００３２】＜実施形態４＞……次に、図６〜図７を参
照しながら実施形態４について説明する。本実施形態
は、図６に示すように、前記実施形態３の減算器６４の
出力側に電波の発信器６６を接続するとともに、相手機
器に電波の受信器６８を設けたものである。すなわち、
本実施形態では、減算器６４の信号出力を、発信器６６
及び受信器６８によってワイヤレスで送信するようにし
たものである。

【００３３】図７には、本実施形態の具体的な適用例が
示されている。同図中（Ｂ），（Ｃ）は、携帯電話に対
する適用例である。同図（Ａ）の例は、ボイスレコーダ
７０に音声を録音する例である。ボイスレコーダ７０に
は、図６に示した受信器６８が設けられている。一方、
骨導ピックアップユニット８０は、図６に示したノイズ
キャンセリング回路６０〜６４と発信器６６が一体化さ
れた構成となっており、これが使用者８２の耳に装着さ
れている。このため、使用者８２の音声は骨導ピックア
ップユニット８０によってピックアップされ、発信器６
６からボイスレコーダ７０に向けて発信される。発信さ
れた音声は、ボイスレコーダ７０の受信器６８によって
受信され、音声が記録される。ボイスレコーダ７０は、
電波が届く範囲内であればいずれにあってもよい。

【００３４】図７（Ｂ）の例は、携帯電話７２に受話用
の発信器７４を内蔵するとともに、受話用の受信器を一
体化した受話ユニット８４を使用者８２が耳に装着した
例である。つまり、携帯電話７２の発信器７４と受話ユ
ニット８４によって受話が行われる。送話については、
前記図５（Ａ）と同様である。このため、電波が届く範
囲内であれば、携帯電話７２が遠方にあっても送受話が
可能となる。気導音声によってこのような送話及び受話
の両方をワイヤレスで行おうとすると、図７（Ｃ）に示
すように、マイクロホン８６とイヤホン８８を含む送受
話ユニット９０が必要となり、装着性や外観の面で好ま
しいとはいえない。しかし、本例によれば、左右の耳に
骨導ピックアップユニット８０及び受話ユニット８４を
装着するのみでよく、装着性や外観の面で優れる。

【００３５】図７（Ｄ）の例は、ＰＣ（パーソナルコン
ピュータ）１００に対する音声入力用マイクロホンとし
て骨導ピックアップユニット８０を使用した例である。
これによれば、ＰＣ１００に受信器６８が設けられてい
る。一方、骨導ピックアップユニット８０は、同様に、
図６に示したノイズキャンセリング回路６０〜６４と発
信器６６が一体化された構成となっており、これが使用
者８２の耳に装着されている。このため、使用者８２の
音声は骨導ピックアップユニット８０によってピックア
ップされ、発信器６６からＰＣ１００に向けて発信され
る。発信された音声は、ＰＣ１００の受信器６８によっ
て受信され、これによって音声入力が行われる。使用者
８２とＰＣ１００とがワイヤレスとなっているため、電
波が届く範囲で使用者は移動することができる。

【００３６】図７（Ｅ）の例は、ＰＣ１００が音声出力
可能な場合の例である。ＰＣ１００に受話用の発信器１
０２を内蔵するとともに、受話用の受信器を一体化した
音声出力ユニット８５を使用者８２が耳に装着した例で
ある。つまり、ＰＣ１００の発信器１０２と音声出力ユ
ニット８５によって、ＰＣ１００から使用者８２に対す
る音声出力が行われる。音声入力については、前記図７
（Ｄ）と同様である。

【００３７】＜実施形態５＞……次に、図８を参照しな
がら実施形態５について説明する。まず、図８（Ａ）の
例は、接触子２６，３６の先端が延長されて延長部１１
０，１１２が形成されている。そして、延長部１１０，
１１２の間隔が、前記実施形態における接触子２６，３
６の間隔に対応している。また、延長部１１０，１１２
の先端はケース５０側に折り曲げられている。この例に
よれば、延長部１１０，１１２が外耳道４０の内壁に接
触する。すなわち、骨導ピックアップを耳に装着したと
きに、比較的外耳道の入り口に近い位置で内壁に接触す
る。この例のように、接触子の形状を工夫することで、
外耳道に対する接触部位を調整できる。該接触部位の変
動によって骨導音声の伝達関数も変化する可能性があ
る。また、本実施形態によれば、接触子延長部１１０，
１１２の先端が折り曲げられているので、骨導ピックア
ップを耳から外すときに、接触子が引っかかるなどの恐
れがない。

【００３８】次に、図８（Ｂ）の例は、基部１４にイヤ
ホン１３０を設けた例である。イヤホン１３０には、信
号線１３２によって音声信号が供給され、音声が出力さ
れる。この例によれば、送話及び受話の両方を一つのピ
ックアップを耳に装着するのみで行うことができる。送
話については、前記実施形態と同様である。なお、受話
の場合、イヤホン１３０から受話音声が出力されるが、
これが骨導ピックアップ２０，３０によってピックアッ
プされる可能性がある。しかし、同一の信号としてピッ
クアップされるため、図４に示したノイズキャンセリン
グ回路を使用することでキャンセルすることができる。
従って、ハウリングが生ずる恐れがない。

【００３９】図８（Ｃ）に示す例は、左右の両耳にそれ
ぞれ骨導ピックアップ１４０，１４２を取り付けるよう
にしたものである。本例の場合、左右の骨導ピックアッ
プ１４０，１４２は、外耳道内壁の同一部位から骨導音
声をピックアップする。各ピックアップ１４０，１４２
の信号出力は、アンプ１４４，１４６による増幅の後、
位相検波回路１４８に供給される。位相検波回路１４８
では、入力信号の同相成分が取り出される。外部雑音
は、一般的に左右の骨導ピックアップ１４０，１４２に
異なる位相でピックアップされると考えられる。これ
は、該雑音の音源と左右の骨導ピックアップ１４０，１
４２との距離が異なると考えられるからである。しか
し、骨導音声は、左右の骨導ピックアップ１４０，１４
２の中間に音源が位置している。このため、各ピックア
ップ１４０，１４２によってピックアップされた骨導音
声は位相が一致すると考えられるためである。このよう
な理由から、本実施形態でも、骨導音声を良好にピック
アップすることができる。

【００４０】特に、自動車内やオフィス内とは異なる高
騒音の工場や飛行場などの環境を考えた場合，音声通信
の必要性の有無にかかわらず、両耳を耳栓やイヤーマフ
などで保護する必要が生ずる。従って、本実施形態のよ
うに、左右の耳にそれぞれピックアップ素子１４０，１
４２を取り付けるようにすると好都合である。

【００４１】＜実施形態６＞……次に、図９を参照しな
がら、実施形態６について説明する。本実施形態は、基
本的な構造は前記実施形態１と同様であるが、金属板が
接触子を兼ねており、かつ、ケースの外側に聴覚を保護
するための耳栓が設けられた例である。図９（Ａ）は外
観を示し、同図（Ｂ）は主要断面を示す。これらの図に
示すように、ケース１５０には、紡錘形状ないしは半球
のフランジ型の耳栓１５２が設けられている。耳栓１５
２の材質としては、例えば、柔軟で装着時に外耳道の密
閉度がよいシリコン系樹脂などが好適である。そして、
基部１４に埋め込まれて接着剤で固定されたプラスチッ
クスペーサ１５６には、圧電素子２４，３４が固定され
ており、該圧電素子２４，３４のケース１５０側には、
それぞれ金属板１６０，１６２が取り付けられている。
前記プラスチックスペーサ１５６は、圧電素子２４，３
４を互いに接触させずに基部１４に固定するためのもの
であり、公知各種のプラスチックを利用することが可能
である。圧電素子２４，３４の対向面側にはそれぞれ電
極２５，３５が設けられているが、その反対側は金属板
１６０，１６２が電極を兼用している。もちろん、上述
した実施形態のように、圧電素子２４，３４の表裏にそ
れぞれ電極を設けるようにしてもよい。

【００４２】前記金属板１６０，１６２は、ケース１５
０に沿って開口から外部へ露出するように延びており、
前記開口付近で曲折してケース１５０の端を回りこんだ
形状となっている。これら金属板の露出部１６０Ａ，１
６２Ａは、上述した実施形態１における接触子２６，３
６に相当し、外耳道４０の壁面にそれぞれ接触する。た
だし、前記露出部１６０Ａ，１６２Ａが外耳道に接触す
る部分には、金属板が直接外耳道に接触しないように保
護するためのクッション材１６４，１６６が設けられて
いる。該クッション材１６４，１６６の材質としては、
例えば形状回復が可能なポリウレタンなどが好適であ
る。また、同図に示す金属板１６０，１６２の自由振動
部の長さＬは、共振周波数が３ｋＨｚ前後となるよう
に、約８mmに設定されている。

【００４３】このように、ケース１５０の外側に耳栓１
５２を設けることで、骨導ピックアップを耳に装着した
ときに外部雑音が遮断される。このため、感度や明瞭度
の向上を図ることができる。また、耳栓１５２に密閉度
が高く、柔らかい材質を使用したことにより、骨導ピッ
クアップが外耳道内の形状に沿って確実に固定されるた
め、骨導ピックアップと外耳道壁の摩擦によって生じる
雑音を低減することも可能となる。

【００４４】更に、ケース１５０から露出した金属板１
６０，１６２の露出部１６０Ａ，１６０Ｂを、ケース１
５０の端を回りこむように曲折し、それらの先端にクッ
ション材１６４，１６６を設けて接触子を兼ねることと
したので、構成を簡略化することができる。また、クッ
ション材１６４，１６６に、形状回復可能な材質を利用
しているため、該クッション材１６４，１６６を指で押
して平らな形状として耳に挿入することで、骨導ピック
アップを耳に装着するのが容易となる。該骨導ピックア
ップが外耳道内に収納されると、クッション材１６４，
１６６の形状が回復して、外耳道壁の形状に沿って接触
するようになるため、ピックアップの感度や明瞭度が更
に向上し、かつ、快適に装着することが可能となる。

【００４５】本発明には数多くの実施形態があり、以上
の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例
えば、次のようなものも含まれる。 （１）圧電素子としては、ユニモルフタイプ，バイモル
フタイプ，シム材を使用するタイプなど、各種のものが
公知であるが、いずれを使用してもよい。また、それら
を単層・積層のいずれの構造とするかも、必要に応じて
適宜決めてよい。各部の材料も、必要に応じて適宜選択
してよい。 （２）前記実施形態では、一つのケース内にピックアッ
プ素子を２つ設けたが、もちろん一つのみとしてもよい
し、必要に応じて更に多数のピックアップ素子を設ける
ようにしてもよい。 （３）前記実施形態を組み合わせるようにしてもよい。
例えば、実施形態６に示した耳栓１５２やクッション材
１６４，１６６を実施形態１〜５に適用するなどであ
る。 （４）前記実施形態では、骨導音声の検出部位を人体の
耳としたが、顔，首など、必要に応じて適宜変更してよ
い。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。 （１）ピックアップ素子の接触子に、人体の検出部位と
の間隔の大小差を緩和する調整機能を設けることとした
ので、人体の個人差に対する補正を簡便に行うことがで
き、フィット感ないし装着性が向上する。 （２）接触子が人体に接触する構成としたので、骨導音
声認識の明瞭度やＳ／Ｎ比が向上し、良好に骨導音声を
認識することができる。 （３）前記骨導ピックアップ素子をケース内に複数設
け、更にノイズキャンセル手段を設けることとしたの
で、周囲の騒音の影響を低減して明瞭度の高い骨導音声
認識が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の主要断面及び側面を示す
図である。

【図２】実施形態１の骨導ピックアップを耳に装着した
状態を示す図である。

【図３】本発明の実施形態２の外観及び主要断面を示す
図である。

【図４】本発明の実施形態３の構成及び作用を示す図で
ある。

【図５】圧電素子の分極方向の関係を示す図である。

【図６】本発明の実施形態４の構成を示す図である。

【図７】前記実施形態４の適用例を示す図である。

【図８】本発明の実施形態５の主要断面及び回路構成を
示す図である。

【図９】本発明の実施形態６の外観及び主要断面を示す
図である。

【符号の説明】

１０……骨導ピックアップユニット １２，５０，５１……ケース ５１Ａ，５１Ｂ……側面 １４……基部 １６……孔 ２０，３０……ピックアップ素子 ２２，３２……金属板 ２４，３４……圧電素子 ２５，３５……電極 ２６，３６……接触子 ２８，３８……引出線 ４０……外耳道 ５２，５４……長孔 ６０，６２……チャージアップ回路 ６４……減算器 ６６，７４，１０２……発信器 ６８……受信器 ７０……ボイスレコーダ ７２……携帯電話 ８０……骨導ピックアップユニット ８２……使用者 ８４……受話ユニット ８５……音声出力ユニット ８６……マイクロホン ８８……イヤホン ９０……送受話ユニット １００……ＰＣ １１０，１１２……接触子延長部 １３０……イヤホン １３２……信号線 １４０，１４２……骨導ピックアップ １４４，１４６……アンプ １４８……位相検波回路 １５０……ケース １５２……耳栓 １５４……挿通口 １５６……プラスチックスペーサ １６０，１６２……金属板 １６０Ａ，１６２Ａ……露出部 １６４，１６６……クッション材

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が固定された振動板；該振動板に設け
   られた電気音響変換素子；前記振動板の自由端に設けら
   れており、人体の検出部位に接触する接触子；を含み、 該接触子が、前記振動板の自由端と前記人体の検出部位
   との間隔の大小差を緩和する調整機能を備えたことを特
   徴とする骨導ピックアップ素子。
2. 【請求項２】前記接触子がバネ構造を備えたことを特徴
   とする請求項１記載の骨導ピックアップ素子。
3. 【請求項３】前記振動板を延長して前記接触子としたこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の骨導ピックアップ
   素子。
4. 【請求項４】一端が固定された振動板；該振動板に設け
   られた電気音響変換素子；前記振動板の自由端に設けら
   れており、人体の検出部位に接触する接触子；を含む骨
   導ピックアップ素子を、ケース内に複数設けたことを特
   徴とする骨導ピックアップユニット。
5. 【請求項５】前記骨導ピックアップ素子が、請求項１〜
   ３のいずれかに記載されたものであることを特徴とする
   請求項４記載の骨導ピックアップユニット。
6. 【請求項６】前記複数の骨導ピックアップ素子を、同一
   寸法形状で面対称に前記ケース内に配置したことを特徴
   とする請求項４又は５記載の骨導ピックアップユニッ
   ト。
7. 【請求項７】前記ケースから前記接触子のみが突出した
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の骨導
   ピックアップユニット。
8. 【請求項８】複数の骨導ピックアップ素子の出力を利用
   してノイズをキャンセルするノイズキャンセル手段を備
   えたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の
   骨導ピックアップユニット。
9. 【請求項９】前記ノイズキャンセル手段は、前記複数の
   ピックアップ素子で検出した同位相の信号を、その一方
   を反転してから重ね合わせることを特徴とする請求項８
   記載の骨導ピックアップユニット。
10. 【請求項１０】前記ノイズキャンセル手段は、前記複数
    のピックアップ素子で検出した逆位相の信号を重ね合わ
    せることを特徴とする請求項８記載の骨導ピックアップ
    ユニット。
11. 【請求項１１】前記骨導ピックアップ素子の出力をワイ
    ヤレスで発信するためのワイヤレス発信手段を備えたこ
    とを特徴とする請求項４〜１０のいずれかに記載の骨導
    ピックアップユニット。
12. 【請求項１２】外部から供給された音声を再生するため
    の音声再生手段を備えたことを特徴とする請求項４〜１
    １のいずれかに記載の骨導ピックアップユニット。
13. 【請求項１３】前記ケースの外側に聴覚を保護する聴覚
    保護手段を備えたことを特徴とする請求項４〜１２のい
    ずれかに記載の骨導ピックアップユニット。