JP4208138B2 - 耳装着型の音情報伝達器 - Google Patents

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Description

本発明は、音声の骨伝導振動を利用する耳装着型の音情報伝達器の構造に関するものである。
本技術分野においては特開平9-163476および特開2000-261875に見られる構造があるが、信号処理回路の小型化と無線技術の進歩により、マイクロホン部とイヤホン部のみではなくて、必要周辺回路や電源を取り込んで耳部に装着する装置として一体となすことが可能になって来ている。この形態での骨伝導マイクロホン性能の確保に最適な構造が望まれている。
前記従来例はマイクロホン部およびイヤホン部より入出力線を出して、別体の信号処理部に接続している形態であるが、これらを小型化しそのまま一体とする構造は、信号処理回路や電源部を収納保持するハウジング部が耳部の外部に配置される形態と成る。この形態では、ハウジング部が外部騒音環境に直接曝されるため、これが拾う外部騒音による振動がマイクロホンまで伝わるレベルが、本来の機能である骨伝導の音声振動をマイクロホンが拾うレベルに対して十分小さくは無いので、外部騒音がかなりのレベルで加算され、通話品質が悪くなるなどの欠点が生ずる。そこでこの現象を軽減する構造が必要となる。
特開平９−１６３４７６号公報 特開２０００−２６１８７５号公報
前述した形態の信号処理部とマイクロホン部およびイヤホン部を一体とした耳装着型の骨伝導音情報伝達器において、外部騒音がかなりのレベルで加算され、通話品質が悪くなるなどの欠点を解決し、ハウジングが拾う外部騒音の振動が十分に減衰し、かつ本来機能の骨伝導マイクとしての性能を良好に確保する外部騒音にも強い構造を提供する。
本発明にかかる耳装着型の音情報伝達器は、本体部と本体部から突出し人の耳甲介腔部内に挿入されるイヤホン部および骨伝導マイクロホン部を有し、イヤホン部に収納されるイヤホンスピーカ部の前後を板状の粘弾性部材を介して本体に保持した構造を持ち、前記骨伝導マイクロホン部のうち、前記骨伝導マイクロホン部から突出した支持部が、その前記耳甲介腔部に面した側と、その逆側に位置する側とをそれぞれ粘弾性部材にて挟持されることにより、前記支持部を前記粘弾性部材を介して本体に保持した構造とする耳装着型の音情報伝達器である。これにより、外部騒音振動を効果的に遮断し、減衰させる構造を実現できる。
イヤホンスピーカが発生する振動および、ハウジングが拾う操作振動や骨伝導マイクロホンにとっては外乱要素である環境音による外部騒音振動を効果的に遮断し、減衰させる構造を実現できる。これにより外部騒音にも強く、通話品質の良いコンパクトな音情報伝達器を提供できる。
図1に本案を実施した耳装着型の音情報伝達器の外観を示す。
主に信号処理回路基板と電池を収納した信号処理回路基板収納部Aの腹側には、音情報の電気信号を音波として出力するイヤホン部Bと、頭部の骨を伝わってきた音声振動を拾い電気信号に変換する所謂骨伝導マイクであるマイクロホン部Cが突き出ている。
イヤホン部Bのイヤホン先端部1とマイクロホン部Cのマイクロホン先端部2は共に耳の耳甲介腔部に挿入される部分であり、イヤホン先端部1の先端穴より音波を放出し、マイクロホン先端部2を耳甲介腔部の下部に当て音声振動を拾う構造にしている。
あわせてイヤホン先端部1とマイクロホン先端部2とイヤホン先端部1に保持される装着保持具3にて、機器全体を耳部に引っ掛けて保持するように成している。
信号処理回路基板収納部Aは耳の外側部に位置し、マイクロホン部Ｃからの電気信号を増幅処理し電波として外部に発信する回路と、外部より受ける電波を増幅処理してイヤホンスピーカに出力する回路や、電源である電池、操作ボタン、充電端子などを有している。
図2に本装置を耳部に装着した状態を示す。
人体部分Ｄは外耳道中心を通る略縦方向の断面としている。装着補助具3は弾性変形して耳甲介腔部の上部の壁にその先端部を当てて、マイクロホン先端部2を耳甲介腔部の下部に適切な押圧力で当てる力を、装置の自重と協働して発生している。さらには装置の耳部への安定な装着も実現している。
図3にて本案実施例の構造を具体的に説明する。図3は実施例の機器を縦に中央部で切断した断面図である。
外部より受けた電波をアンテナ（図示せず）で受信し、信号処理回路基板4にて処理し受信音声電気信号として出力線を通してイヤホンスピーカ5に伝達する。イヤホンスピーカ5は電気信号を音波に変換して、イヤホンスピーカ5の前面を覆うロート状の音導管6の内部に放出し、音波は音導管6に案内されてイヤホン先端部1の穴を通って、外耳道口に向かって伝播してゆく。
ここで、イヤホンスピーカ5では音波を発振した力の反作用としてイヤホンスピーカ5自身が振動し、この振動がこれを支持している周囲部材に伝わり伝播しながら減衰していく。ここで積極的な防振、減衰手段を講じないと、その振動は十分には減衰せずマイクロホン先端部2の振動ピックアップセンサー9に伝わり、該振動ピックアップセンサー9が頭部の骨を伝わってくる音声振動と同様に検出してしまう。このときイヤホンスピーカ5から伝わってきた振動が声帯から頭部を介して伝わってきた音声振動より十分小さくない場合、通話において相手先に発信者自身の音声が大きなレベルで帰ってゆく、所謂エコー現象が大きくなり、通話の外乱要素として通話品質を著しく悪くする。
本実施例ではイヤホンスピーカ５の振動の振幅を低減するために、まずイヤホンスピーカ５と接着結合で一体とした音導管６を粘弾性部材の先端保持部材７と後部保持部材８で本体ハウジングの一部材である下ケース１０に保持し、イヤホンスピーカ５の振動がハウジングに伝わるのを減衰している。音導管６の本来の目的は、イヤホンスピーカ５がその大きさゆえ、小さな耳の場合はマイクロホン先端部２と共にはその耳甲介腔部に配置しにくいために、外耳道口より遠い外側部に配置する。そこでイヤホンスピーカ５が発生する音波を脇に漏らすことなく外耳道口の近くまで導くことがその目的である。音導管を構成しないでそのままイヤホン頭部１の穴に向かって音波を放出すると外耳道まで達するまでにハウジングを振動し、これがマイクロホン先端部２まで伝わりエコーのレベルを悪くする原因となる。
先端保持部材7と後部保持部材8は板状の粘弾性材質よりなり、これによる支持はイヤホンの振動方向に対しては柔軟であり、これと直角方向には相対的に剛性が高く、本機器の使用姿勢でのイヤホンスピーカ5と音導管6の重量を支えることと、振動の伝達を断つカットオフ周波数を下げるのに適した構造としている。また、これを粘弾性材質にすることにより伝達される振動のエネルギーを大きく減衰する効果も持たせている。
イヤホンスピーカ５の反力の振動は上記の構造で防振され大きく減衰はするものの、マイクロホン先端部２が拾える頭部を伝わってくる音声振動は微弱であるため、時として、これだけでは十分満足する防振効果は得られない場合がある。また、機器操作時に発生する操作振動や、本体が指や耳周辺の皮膚に擦れて発生する摺動振動、また骨伝導マイクにとっては外乱要素である環境音すなわち外部騒音がハウジングを振動しマイクロホン先端部２に伝わる量を減衰することは困難である。
そこで、更にイヤホンスピーカ５の保持構造材でもあるハウジングからマイクロホン先端部２に至る経路での振動の遮断、減衰手段を採る必要がある。その構造を以下に説明する。
振動ピックアップセンサー９を収納保持したマイクロホンは、その保持足部２ａを粘弾性部材のマイクゲル上１１とマイクゲル下１２で挟まれている。さらに、保持足部２ａとマイクゲル上１１とマイクゲル下１２を収納保持する箱体部１ａはイヤホン１と一体で構成されている。また、イヤホン先端部1には弾性材で成る装着補助具３が保持されていて、これらの構造により装置の耳部への安定な保持と、マイクロホン先端部２の耳甲介腔部の下部への適切な押圧を実現している。マイクゲル上１１とマイクゲル下１２は箱体部１ａに伝わってくる外乱振動を減衰する効果も持っている。
また、前述のごとく箱体部１ａはマイクロホン先端部２を支持している部材であるため、ハウジングに発生する操作振動や外部騒音振動がこれに伝達されにくい構造を更に採ることにより効果のある振動遮断が可能となる。マイクイヤホン頭部ホルダ１３は箱体部１ａの周囲に接合されて広がる鍔状部１３ａで保持しており、更に鍔状部１３ａの外周を下ケース１０に接合しこれを保持している。該鍔状部１３ａはその断面が波打った形状を持ち、減衰特性の比較的良いエラストマー材で成り、その構造と材質でハウジングの一部材である下ケース１０に伝わってくる操作振動や外部騒音によるなどの振動を減衰する効果を有する。また、マイクイヤホン頭部ホルダ１３による箱体部１ａの下ケース１０への保持は装置の重量を支持する目的を果たせる範囲で出来る限り柔軟なほど振動の遮断効果は大きい。
実施例機器の外観図である。 実施例機器を耳部に装着した図である 実施例機器の中央部縦断面図である。
符号の説明
１ イヤホン先端部
２ マイクロホン先端部
３ 装着補助具
４ 信号処理回路基板
５ イヤホンスピーカ
６ 音導管
７ 先端保持部材
８ 後部保持部材
９ 振動ピックアップセンサー
１０ 下ケース
１１ マイクゲル上
１２ マイクゲル下
１３ マイクイヤホン頭部ホルダ

Claims (1)

  1. 本体部と、該本体部から突出し人の耳甲介腔部内に挿入されるイヤホン部および骨伝導マイクロホン部を有する耳装着型の音情報伝達器であって、前記イヤホン部に収納されるイヤホンスピーカ部の前後を板状の粘弾性部材を介して本体に保持し、前記骨伝導マイクロホン部のうち、前記骨伝導マイクロホン部から突出した支持部が、その前記耳甲介腔部に面した側と、その逆側に位置する側とをそれぞれ粘弾性部材にて挟持されることにより、前記支持部を前記粘弾性部材を介して本体に保持したことを特徴とする耳装着型の音情報伝達器。
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