JPWO2009072237A1 - 骨伝導スピーカマイクロホン - Google Patents

Abstract

骨伝導スピーカと骨伝導マイクロホンを利用することによって、騒音の大きい場所においても周囲に生ずる騒音の影響を効果的に防止でき、しかも、水や塵が混入するおそれがない、骨伝導スピーカマイクロホンを提供することを課題とするものであって、防水容器・防塵容器としての筐体１と、出力用振動板５としての機能を果たす筐体１を振動させるために筐体１の内側面に固定される骨伝導スピーカ２と、筐体１に形成された開口部から入力用振動板１５を露出させて筐体１の内側面に固定される骨伝導マイクロホン３とから成る。

Description

本発明は骨伝導スピーカマイクロホン、より詳細には、頭部に当接させて骨伝導スピーカの振動を骨組織に伝達させることにより音声を聴取させるタイプの骨伝導スピーカと、骨振動や声帯振動をピックアップするタイプの骨伝導マイクロホンとを備えた骨伝導スピーカマイクロホンに関するものである。

外部騒音を感知しにくく、話者の音声だけをピックアップするスピーカマイクロホンとして、気導スピーカと骨伝導マイクロホンを用いたものがある。このような、骨振動をピックアップする骨伝導マイクロホンを用いたスピーカマイクロホンの代表的なものとして、特公昭５３−３９７６３号公報に記載のような、圧電素子を用い、これを支持部で支持させる加速度ピックアップ型のマイクロホンを用いたスピーカマイクロホンがある。

このタイプのスピーカマイクロホンの欠点として、筒状殻体をなすイヤーピースは外耳道に十分深く挿入されていないと安定保持が難しいところ、イヤーピースを十分に深く挿入すると、イヤーピースが外耳道に密着し過ぎるために、かえって違和感や不快感を生じてしまう点が指摘される。また、このタイプのものは、人によっては接触圧が高くなり過ぎて、圧迫感や外耳道閉鎖感さえ持つようになってしまうという欠点もある。

そこで、そのような欠点のない、外耳道で骨伝導音声をピックアップするスピーカマイクロホンとして、特許第２５８３８３８号公報記載のものが提唱された。それは、耳珠軟骨部と外耳道入口部との間に形成される舟状窩の空間に周部が収容される装着部と、該装着部より延出して外耳道壁へ接面するように外耳道へ挿入される骨伝導マイク部とを備え、骨伝導マイク部は、少なくとも外耳道と接触する先端部分が外耳道壁にほぼ直角方向に突出しており、該突出部が同方向で弾圧接触するように、弾圧部材を介して装着部に保持されるようにしたものである。

その説明によると、このスピーカマイクロホンは、外耳道で骨伝導音声をピックアップするものであるが、イヤーピースを外耳道の奥深くまで挿入しなくても、外耳道との接触面積及び接触圧を過不足なく確保し、且つ、骨伝導によるマイク部を安定して装着部に保持できるとされている。

しかるに、このような従来の骨伝導マイクロホンを用いたスピーカマイクロホンにおいては、骨伝導マイクロホンとスピーカの周波数のレベルの和がある程度を越えると、骨伝導マイクロホンとスピーカが近接しているため、スピーカから骨伝導マイクロホンへの回り込みが大きくなる。この場合、共鳴が起こるためにハウリングが発生し、音声が聞き取りにくくなって耳への障害を与えることとなり、十分にその目的を達することが困難となる。

このように、従来提唱されていたスピーカマイクロホンがハウリングを招くことから、近時はそれに代えて、骨伝導マイクロホンとスピーカを一体化したものが提唱されるようになってきているが（特開平７−１０７１４６号公報）、その場合、特に屋外使用時において、上記スピーカマイクロホンの音道に水や塵が混入することが問題となっている。

また従来は、気導スピーカを、骨伝導マイクロホンよりも奥の音道に通じる箇所に設置する方法がとられていたが、もちろん気導スピーカでは、高騒音の場所で聴取が困難になるため、高騒音対策として十分なものとはなり得ていない。

特公昭５３−３９７６３号公報 特許第２５８３８３８号公報 特開平７−１０７１４６号公報

本発明は、上述したような、マイクロホンだけを骨伝導タイプとすることを企図した従来のスピーカマイクロホンにおける問題点に鑑みてなされたもので、骨伝導スピーカと骨伝導マイクロホンの双方を利用することによって、騒音の大きい場所においても周囲に生ずる騒音の影響を効果的に防止でき、しかも、水や塵が混入するおそれがなくて装着性が良い、骨伝導スピーカマイクロホンを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、防水・防塵容器としての筐体と、出力用振動板としての機能を果たす前記筐体を振動させるために前記筐体の内側面に固定される骨伝導スピーカと、前記筐体に形成された開口部から入力用振動板を露出させて前記筐体の内側面に固定される骨伝導マイクロホンとから成ることを特徴とする骨伝導スピーカマイクロホンである。

前記骨伝導マイクロホンとしては、マイクロホンユニットを収納する上面を開口したケースと、前記ケース内に設置されて前記マイクロホンユニットを浮上状態に保持する弾性材製マイクホルダーと、前記マイクホルダーによって保持される前記マイクロホンユニットと、前記マイクホルダーを覆うように前記ケース内に装填される前記入力用振動板とから成り、前記入力用振動板の上面が、前記筐体の外側面と同じとされるかそこから少しはみ出るように形成されているものを用いることが好適である。

前記ケースは、外側ケースと、弾性材製スペーサを介して前記外側ケース内に収装される内側ケースとの二重構造とすることができる。

好ましくは、前記マイクホルダーは、その上面に、前記入力用振動板内に下方から嵌入して前記入力用振動板を支持する支持枠を備えたものとし、前記入力用振動板は、その下端に、外周面が前記ケース内に当接するフランジを備えたものとし、また、前記入力用振動板は、その上面が球面状のものとする。

前記骨伝導マイクロホンは、前記筐体における前記骨伝導スピーカの設置面と同一面に設置されるか、それと対向する面に設置される。

本発明は上記構成であって、骨伝導マイクロホンが使用時において皮膚に密着して密閉状態となるので、外部騒音の影響を受けにくく、高騒音下での通話用の骨伝導スピーカマイクロホンとして、外部騒音や振動を感知しにくく且つ十分な防水性が確保されたものとなり、しかも、小型で高感度で装着性が良い骨伝導スピーカマイクロホンが得られる効果がある。

本発明を実施するための最良の形態につき、添付図面に依拠して説明する。本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンは、図１乃至図６に示すように、使用時に、耳周辺部その他の頭骨上の適宜位置に密着状態にされる、骨伝導スピーカ２と骨伝導マイクロホン３とを収納する筐体１と、出力用振動板としての機能を果たす筐体１を振動させる骨伝導スピーカ２と、筐体１の一側面に設けた開口から入力用振動板１５を露出させた骨伝導マイクロホン３とから成る。骨伝導スピーカ２は、それ自体の内部振動板４が筐体１の内側面に固定されていて、通話相手の音声信号に基づいて出力動作をする。

骨伝導マイクロホン３としては一般的なものを用いることができるが、好ましくは、図２乃至図５に示すタイプ、即ち、マイクロホンユニット１１を収納するケース１２と、ケース１２内においてマイクロホンユニット１１を支持するマイクホルダー１４と、マイクホルダー１４を覆うようにしてケース１２内に装填される入力用振動板１５とから成るものを用いることが好ましい（特に図３参照）。

ケース１２は上面を開口した容体で、通例、黄銅、ステンレス、鉄等の高比重材料製であり、その側壁下部に、マイクロホンユニット１１から出るリード線１６を引き出すための孔１７が形成される。

マイクホルダー１４は、シリコンラバー等の弾性材製で、ケース１２内に密に嵌装される。マイクホルダー１４は、ケース１２の内側面に密着する周脚２０を有し、上面中央部には、マイクロホンユニット１１を保持するための保持開口２１が形成される。またその上面には、入力用振動板１５内に下方から嵌装されることによって入力用振動板１５を支持する支持枠２２が、保持開口２１を囲むように形成される。

入力用振動板１５は、例えば上面が球面状であって、下縁を外方に延長してフランジ２３を形成したものである。このフランジ２３は、その外周面がケース１２の内側面に当たることにより、入力用振動板１５の外側面をケース１２の内側面から離隔させる役目を果たす。

入力用振動板１５は、マイクホルダー１４の支持枠２２に嵌め付けることによりケース１２内に確固と装填され、その内側に気室２４が確保される。入力用振動板１５の上面は、筐体１の皮膚に当接する周壁と同じ高さとなるか、それよりも少しはみ出るように設計され、使用時に入力用振動板１５が確実に頭骨上の皮膚に密着するようにされる（図５参照）。

図４に示す実施形態は、ケース１２を外側ケース２５と内側ケース２６とから成る二重構造とし、これを保持ケース１３内に収めたもので、その点以外の構成は上記実施形態に準じる。なお、この場合、保持ケース１３の上端を内方に延長し、内外ケース２５、２６の上面を押止させるようにすることが好ましい。この実施形態の場合、内側ケース２６は、弾性材製のスペーサ２７を介して外側ケース２５内に収装され、内外ケース２５、２６間には緩衝空間２８が保持される。

この実施形態の場合は、緩衝空間２８が存在するために、外部音のマイクロホンユニット１１への伝達が、より一層確実に阻止される。そのため、この構成の場合は、１２０ｄＢ ＳＰＬ以上の騒音下でも、十分に使用可能である。

本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンは上記構成であり、例えば筐体１は、ヘッドセットの両先端に取り付けられ、ヘッドセット使用時において筐体１が、例えば、音声振動の伝導に適した耳珠の直前位置にくるように配置される（図７，８参照）。図示した例では、筐体１は、ヘッドバンド５に耳掛部６を介して取り付けられている。このヘッドセットに用いる場合には、骨伝導スピーカ２と骨伝導マイクロホン３は、前者が耳珠近くに当接し、後者が頬骨寄り部分に当接するように、それぞれ筐体１内に配置するようにする。

薄型重視タイプのものにあっては、骨伝導マイクロホン３と骨伝導スピーカ２とが、筐体１の同一面に配備され（図７参照）、使い勝手を重視する場合には、骨伝導マイクロホン３は、筐体１における骨伝導スピーカ２の設置面と対向する面に配備される（図８参照）。

上記構成の骨伝導スピーカマイクロホンを使用するに当たっては、図５に示すように骨伝導マイクロホン３を、頬等の皮膚に当接させる。骨伝導マイクロホン３の上面、即ち、入力用振動板１５は、筐体１の上端面と同じかそれよりも膨出しているので、入力用振動板１５は確実に皮膚に密着することになる。

かくして装着者が音声を発すると、その音声振動が骨伝導マイクロホン３の入力用振動板１５によってピックアップされ、入力用振動板１５が振動する。この入力用振動板１５の振動によって気室２４内の空気が振動し、音波となってマイクロホンユニット１１の振動板に到達する。

その際、気室２４は外部から完全に離隔されているため、外部騒音がマイクロホンユニット１１に達することはない。また、マイクロホンユニット１１は、それ自体が機械的振動をピックアップしにくいという基本構造を有しているため、本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンは、非常に振動と外部騒音に強いものとなる。

骨伝導スピーカ２においては、これとは逆の伝導手順となり、音声や電気信号が骨伝導振動に変換され、筐体１を通じて声帯の振動として装着者に伝えられる。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンを示す縦断面図である。 本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンであって、好ましい形態の骨伝導マイクロホンを含むものの縦断面図である。 図２に示す骨伝導マイクロホンの詳細を示す縦断面図である。 図３に示す骨伝導マイクロホンの変形例を示す縦断面図である。 本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンの使用状態を示す縦断面図である。 本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンのヘッドセットへの取り付け方法を示す斜視図である。 本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンの他の実施形態の使用状態を示す正面図である。 本発明に係る骨伝導スピーカマイクロホンの更に他の実施形態の使用状態を示す正面図である。

Claims (8)

1. 防水・防塵容器としての筐体と、出力用振動板としての機能を果たす前記筐体を振動させるために前記筐体の内側面に固定される骨伝導スピーカと、前記筐体に形成された開口部から入力用振動板を露出させて前記筐体の内側面に固定される骨伝導マイクロホンとから成ることを特徴とする骨伝導スピーカマイクロホン。
2. 前記骨伝導マイクロホンは、マイクロホンユニットを収納する上面を開口したケースと、前記ケース内に設置されて前記マイクロホンユニットを浮上状態に保持する弾性材製マイクホルダーと、前記マイクホルダーによって保持される前記マイクロホンユニットと、前記マイクホルダーを覆うように前記ケース内に装填される前記入力用振動板とから成り、前記入力用振動板の上面は、前記筐体の外側面と同じとされるかそこから少しはみ出るように形成されている、請求項１に記載の骨伝導スピーカマイクロホン。
3. 前記ケースは、外側ケースと、弾性材製スペーサを介して前記外側ケース内に収装される内側ケースとの二重構造である、請求項２に記載の骨伝導スピーカマイクロホン。
4. 前記マイクホルダーは、その上面に、前記入力用振動板内に下方から嵌入して前記入力用振動板を支持する支持枠を備えている、請求項２に記載の骨伝導スピーカマイクロホン。
5. 前記入力用振動板は、その下端に、外周面が前記ケース内に当接するフランジを備えている、請求項２に記載の骨伝導スピーカマイクロホン。
6. 前記入力用振動板は、その上面が球面状である、請求項２に記載の骨伝導スピーカマイクロホン。
7. 前記骨伝導マイクロホンと前記骨伝導スピーカは、前記筐体の同一面に設置されている、請求項１乃至６のいずれかに記載の骨伝導スピーカマイクロホン。
8. 前記骨伝導マイクロホンは、前記筐体における前記骨伝導スピーカの設置面と対向する面に設置されている、請求項１乃至６のいずれかに記載の骨伝導スピーカマイクロホン。

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