WO2005025265A1 - 骨伝導スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

音が外部に洩れて他人に迷惑を掛けるようなことがないとともに、横になったりソファーにもたれたりする姿勢や寝返りに制約を受けず、また使用場所にもほとんど制約を受けずに音楽などを聴くことができる信頼性の高い良好な音声信号の送受信を確保できる骨伝導スピーカ装置を提供することを目的とし、音声信号を入力し赤外線出力に変換して送信する送信機５と、この送信機からの前記赤外線信号を受信する音声受信装置であって、受信信号を音声信号に復調する受信機７および受信し増幅した音声信号を音声振動として出力する骨伝導スピーカ２、さらにこの骨伝導スピーカをその表面に保持してパッド状に形成した弾性緩衝材３とから骨伝導スピーカ内蔵パッド１を形成し、前記受信機の受光部９はパッド状弾性緩衝材の端縁に間隔を置いて複数個設置したことを特徴とする。

Description

骨伝導スピー力装置

[技術分野]

本発明は、 骨伝導によって音楽などを聴くことができ枕などと併用す るパッ ド装置に係り、 特に赤外線による音声信号入力を改良した骨伝導 明

スピーカ装置に関する。 田

[背景技術]

従来、 寝ながら音楽やラジオなどを聴く手段としては、 例えば、 枕本 体の中にスピーカーを組み込んだものがあり、 聴取者は表面被覆材の地 裏側に取り付けたスピーカーからの音声を枕のメッシュシートを介して 耳元で聴かせるように構成したものが出願公開されている （例えば、 特 許文献 1参照） 。 一方、 骨伝導を利用したヘッ ドホンに関する特許出願 も公開 （例えば、 特許文献 2参照） されている。

そして、 最近では、 図 10に示すように、 骨伝導スピーカ （72) を頭部 を受ける緩衝材 （73) に組み込み、 枕 （71) として寝ながら眘楽を聴く ことができるものが商品化されている。 その構成はポリゥレタン等の連 続気泡発泡体の表面にスキン層を一体に設けて枕形状の緩衝材 （73) を 形成し、 この緩衝材 （73) の上部表面に頭部 （6 ) が当接するように狭 い間隔で 2つの骨伝導スピーカ （72) を埋設したものであり、 使用者が 頭 （6 ) をのせることにより、 骨伝導によって音楽などを聴くことがで きるものである。 【特許文献 1】 特開 2 0 0 2— 1 2 5 8 2 5公報 【特許文献 2】 特開 2 0 0 3— 3 2 7 6 8公報

しかしながら、 特許文献 1 の構成では、 スピーカ一は枕本体に組み込 まれており、 耳元にあるため小さい音量で聴くことができるが、 基本的 には所定の音量が存在することから他人にも聞こえるものであり、 特に 静かな病院などにおいては、 同室者に迷惑をかけるおそれがある。

また、 特許文献 2のヘッ ドホン構成やイヤホーンの場合は、 音はほと んど外部に洩れないため、 他人に迷惑を掛けずに聴くことができるが、 使用者にとつてはへッ ドホンやイヤホーン自体が邪魔になって寝返りが 打てないなどの制約を受け、 煩わしさが残るものであった。

そして、 前記図 10に示す構成によれば、 頭をのせることで頭部 （6 ) が骨伝導スピーカ （72) に接触するため、 寝返りを打ってもヘッ ドホン のように邪魔になることなく音楽などを聴くことができるものであるが 、 頭部 （6 ) を支える緩衝材 （73) がポリウレタン製で比較的硬質であ り、 しかも表面にスキン層があることから、 図中に波動を実線で示すよ うに骨伝導スピーカ （72) の振動が緩衝材 （73) に伝播し、 緩衝材 （73 ) の振動が空気振動に変換することによって緩衝材 （73) がスピーカと なり、 図中の破線で示すように空気伝播音が発生してしまい、 依然とし て音洩れの問題が残っていた。

前記空気伝播音の発生を抑制するためには、 図 11に示すように、 骨伝 導スピーカ （72) を粘性液体を充填した防振体 （75) 上に設置する方法 が考えられ、 骨伝導スピーカ （72) の振動を防振体 （75) によって減衰 し、 緩衝材 （73) やその下方の枕への振動伝達を低減することができる 。 しかし、 防振体 （75) はゲル状溶液を封入した袋体であることから、 コス トアップになるばかりでなく、 衝撃などによって袋が破れた場合に はゲル状溶液が洩れだしカバー体 （4 ) および周辺を汚してしまう問題 があった。

本発明は上記点に着目してなされたものであり、 音が外部に洩れて他 人に迷惑を掛けるようなことがないとともに、 横になつたりソファーに もたれたりする姿勢や寝返りに制約を受けず、 また使用場所にもほとん ど制約を受け.ずに音楽などを聴くことができる信頼性の高い良好な音声 信号の送受信を確保できる骨伝導スピー力装置を提供するものである。

[発明の開示] 本発明請求項 1の骨伝導スピーカ装置は、 音声信号を入力し赤外線出 力に変換して送信する送信機と、 この送信機からの前記赤外線信号を受 信する音声受信装置であって、 受信信号を音声信号に復調する受信機お よび受信し増幅した音声信号を音声振動として出力する骨伝導スピー力 さらにこの骨伝導スピ一力をその表面に保持してパッ ド状に形成した弾 性緩衝材とから骨伝導スピーカ内蔵パッ ドを形成し、 前記受信機の受光 部はパッド状弾性緩衝材の端縁に間隔を置いて複数個設置したことを特 徴とするものである。

本発明によれば、 音が外部に洩れることを抑制して他人に迷惑を掛け ることがなく、 また、 寝返りやもたれたりする姿勢の制約を受けること なく音楽などを聴くことができるとともに、 骨伝導スピー力装置への音 声信号の入力に対して使用上の制約条件を大幅に緩和して信号入力の信 頼性を高めることができる

[図面の簡単な説明] 図 1は、 本発明の 1実施形態を示す骨伝導スピー力内蔵パッ ドの斜視 図である。

図 2は、 図 1のパッ ドに頭をのせた状態を示す断面図である。

図 3は、 図 1の送受信装置を示すブロック図である。

図 4は、 図 1の骨伝導スピー力内蔵パッ ドの平面図である。

図 5は、 本,発明の送信機の実施例を示す側面図である。

図 6は、 図 1 の骨伝導スピーカ内蔵パッ ドの側面図である。

図 7は、 緩衝材による空気伝播音発生の比較を示すグラフであり、 （ a ) は本発明の緩衝材、 （b ) はゲル状溶液充填の防振体を使用したも の、 （ c ) は従来のポリ ウレタンによるものを示す。

図 8は、 本発明の他の実施例を示すパッ ドの断面図であり、 （ a ) は 単体の状態、 （b ) は頭をのせた状態を示す。

図 9は、 さらに他の実施例を示すパッ ドの断面図である。

図 10は、 従来の骨伝導スピー力内蔵枕の構成を示す断面図である。 図 11は、 骨伝導スピー力を防振体上に設置した従来構成を示す断面図 である。

[発明を実施するための最良の形態] 以下、 図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。 図 1に斜 視図、 図 2にその使用状態の断面図を示す骨伝導スピーカ内蔵パッ ド （ 1 ) は、 上部表面に骨伝導スピーカ （2 ) を配置した弾性緩衝材 （3 ) と、 これらを覆って枕形態を形成するカバー体 （4 ) とからなり音声受 信装置を構成している。

骨伝導スピーカ （2 ) は、 図 3に示す装置ブロック図における音源送 信機 （ 5 ) からの音声を音声振動として頭部 （6 ) へ直接伝達すること で、 難聴者であっても骨伝導により聞こえるようにしたものであり、 ス ピー力 （2) の数は使用者が寝返りを打った場合でも、 その頭部 （6 ) が確実にいずれかの骨伝導スピーカ （ 2) と接触し合うように少なく と も 2つ以上を弾性緩衝材 （ 3 ) の長手方向に沿って所定間隔で配設され ている。

音声受信装置である骨伝導スピーカ内蔵パッ ド （ 1 ) の受信部 （ 7) は、 パッド （ 1 ) の上面図である図 4でより明確に理解されるように、 パッ ド （ 1 ) の上辺両側の 2力所に周縁コーナー部より外方に突出して コーナー 2辺に亙る側面部 （ 9 a ) およぴ上面部 （ 9 b) を形成し、 パ ッ ド （ 1 ) の側方および上方からの赤外線による音 信号の受信ができ るようにスモーク着色した受光カバーで覆われたフォ トダイォードの受 光部 （9) を設置している。

また、 前記音源送信機 （ 5) における赤外線信号の送信部である発光 部 （13) については、 図 5に示すように、 本体の上部をほぼ球形に形成 し、 側面 （13a ) および上面 （13b ) を有するようにして側方および上 方への赤外線信号の発光を可能としており、 本体の下部には、 ラジカセ などの音源 （11) との接続端子 （20) や ACアダプターに接続される充 電端子 （21) が設けられている。

そして、 パッド （ 1 ) の上辺の一方には充電池を用いた D C電源部 （ 8) を設けており、 音源送信機 （5 ) の発光部 （13) からの赤外線信号 を受光部 （9) で受信することで、 その音声信号に基づき前記骨伝導ス ピー力 （2) に駆動信号を与えるようにし、 他方の受光部 （9) の側面 には、 電源スィッチ （22) やボリュームスィッチ （23) などを配置して いる。

音源送信機 （5) は、 音源 （11)' となるテレビや CDラジカセ等から の音声やマイク入力による音声を増幅する音声増幅部 （12) とそれを送 信する赤外線 L EDからなる発光送信部 （13) とを有し、 リモコン （14 ) によって寝た状態のままでも操作ができるようにしている。

音源送信機 （ 5) は、 入力側に前記音源 （11) の他、 タイマーゃ目覚 まし機能を備えた時計 （15) からの信号が入力されるようになっており 、 時計 （15) からの信号で頭部 （6 ) に振動を与えて目覚ましとしたり 、 タイマー動作させるようにしている。

音源 （11) からの音声がステレオで入力される場合には、 ステレオと して送信部 （13) から受信部 （ 9 ) へ送信することができるものであり 、 この場合には、 受信部 （9) で、 左右の骨伝導スピーカ （2) (2) に対して、 モノラル用あるいはステレオ用として使用できるよう信号に 基づく 自動切換回路を備えることが望ましい。

音源 （11) から送信機 （5) への送信は、 通常はケーブルにてライン 入力端子 (20) に接続して送信するが、 ケーブルを外した場合は、 送信 機 （5) の内部マイクに自動的切り替わって音声を受信するように構成 されている。

しかして、 弾性緩衝材 （ 3 ) は、 ポリエステル樹脂からなる繊維体を 接着剤や樹脂自身の融着力で接合した不織布によって、 所定の表面積と 厚みを有するようにパッ ド状に形成されている。 図 2に示すように、 弹 性緩衝材 （3) の表面積は、 聴取者が横になつた際の頭部 （6) にいず れかが当接するように配置した複数の骨伝導スピーカ （2) の間隔より 大きく した縦 1 5 c m、 横 3 0 c mのサイズにしており、 厚みは、 骨伝 導スピーカ （2) を保護し、 頭部 （6 ) をのせた際のスピーカの存在に よる違和感をなく して快適なクッション性を有するとともに、 スピーカ 振動を吸収し、 空気伝播音の発生、 すなわち音洩れを抑制する厚みであ り、 且つこのパッ ド （ 1 ) を載置する枕 （16) 上においても使用感の良 好な厚み、 例えば、 2 5 mm厚に形成されている。

上記の構成により、 聴取者が、 例えば、 枕 （16) 上に置いた骨伝導ス ピー力内蔵パッ ド （ 1 ) の上に頭 （ 6 ) をのせ、 リモコン （14) 等によ り電源をオンすれば、 音源 （11) から入力される音声信号はケーブルを 介して送信機 （5) に入力し、 発光部 （13) からの赤外線 L ED信号に よって受信部 （ 7) の受光部 （9) に伝達され、 骨伝導スピーカ （ 2) からの音声振動として頭部 （6 ) に伝わるものであり、 健常者は無論の こと難聴者も充分にその音声 ·音楽を聴くことができるものである。 このとき、 頭の重さによってパッ ド （ 1 ) が枕 （16) 内に沈み込み、 万一その受光部 （9) の側面部 （9 a ) が遮蔽されたとしても上面部 （ 9 b) から受光することができ、 また、 聴取者の寝返りなどによって片 方の受光部 （ 9) 全体が髪の毛などで覆われた場合でも、 もう一側方の 受光部 （9) の側面部 （9 a ) あるいは上面部 （9 b ) によって信号光 を受信することができるものである。

送信機 （5) についても、 万一寝具の縁などによってその側面が遮蔽 されたとしても球状の発光部 （13) の上面 （13b) からの信号光の発光 で、 天井反射により支障なく赤外線信号を受信機の受光面 （9 a ) ( 9 b ) に伝達することができる。

また、 図 6に示すように、 骨伝導スピーカ内蔵パッ ド （ 1 ) の前記パ ッ ドの上辺の一方に設置した D C電源部 （8 ) の側面には、 電池への充 電のために A Cアダプタに接続される充電端子 （24) とともに音声信号 入力用の接続端子 （25) を設けており、 このジャック （25) に音源 （11 ) からの音声信号を直接入力することにより、 送信機 （5) を介するこ となく骨伝導スピーカ内蔵パッ ド （ 1 ) で音楽などを聴くことができる 図 7は、 骨伝導スピーカ （2) に同一レベルの音声振動を与えた時の 弾性緩衝材 （ 3) による空気伝播音の発生を測定した他の緩衝材との比 較データであり、 横軸に 2 5 H z〜 1 0 k H 2の周波数、 縦軸に音圧レ ベル （d B) を表しており、 （a ) は、 本発明の弾性緩衝材 （3 ) を不 織布としたものであり、 （b ) は、 ゲル状溶液を充填した防振体 （75) を使用したもの、 （ c ) は、 従来の緩衝材をポリ ウレタン発泡体とした ものである。

結果として,、 いずれも 2 k H z周辺の空気伝播音が発生しているが、 緩衝材として不織布を用いた （a ) は、 従来の防振体 （75) を用いた （ b ) とほぼ同等の空気伝播音の抑制効果が認められるものであり、 また 、 緩衝材としてポリ ウレタン発泡体を使用した従来例である （c ) と比 較した場合、 （a ) は （c ) より OA値で 1 5 d B程度の空気伝播音の 抑制が顕著である。

これはポリウレタンが、 連続気泡の発泡体であり、 気泡の壁面が面で 繋がっていることから面積の大きい接触関係にあって振動が伝わり易く 、 また面状であることから固体振動が空気振動に変換し易いものである のに対し、 本発明の不織布による緩衝材 （3) の場合は、 繊維が重なつ ている構造であることから、 骨伝導スピーカ （2) の捩動が繊維に伝わ ると、 繊維間での摩擦が発生し、 スピーカ振動が熱エネルギーに変換さ れることで空気伝播音が減衰するためである。 また、 振動する繊維部は 線状であることからポリ ウレタンの面状体に比較して空気振動に変換さ れにく く、 空気伝播音の発生が少なくなる結果と考えられる。

次に本発明の他の実施例を示す。 前記実施例と同一部分に同一符号を 附した図 8の （ a ) に示す骨伝導スピーカ内蔵パッ ド （31) は、 弾性緩 衝材 （33) に、 骨伝導スピーカ （2) の周囲を取り囲む環状のスリ ッ ト (33a ) を形成し、 パッ ド （31) を枕 （16) 上に載置して、 パッ ド （31 ) 上に頭 （6 ) がのせられた際には、 その重力によってス リ ッ ト （33a ) 内の骨伝導スピーカ （2) と弾性緩衝材 （33b ) の部分は橈んで周囲 から弾性緩衝材 （33) 中に埋没するようにしたものである。 この結果、 図 8の （b ) に示すように、 弾性緩衝材 （33) の表面から 突出している骨伝導スピーカ （2 ) の使用者の頭部 （6 ) への当たりが より緩和されて使用感が快適となり、 音声についても良好な状態で聴く ことができるとともに、 スリ ッ ト （33a ) 内の骨伝導スピーカ （2 ) と 弾性緩衝材 （.33b ) の部分は外周の弾性緩衝材 （33) との繊維の接続関 係がないため、 その境界面 （スリ ッ ト部） での振動伝達が遮断されて空 気伝播音の発生をさらに抑制することができる。

図 9は、 前記と同様に符号を附した本発明のさらに他の実施例を示す ものであり、 弾性緩衝材 （53) を上下 2層に分割形成し、 上面の緩衝材 (53 a ) の面上に所定の間隔で形成した透孔 （53 c ) 中に骨伝導スピー 力 （2 ) を埋設させるとともに、 この骨伝導スピーカ （2 ) に接続され るリード線 （17) を上下の弾性緩衝材 （53 a ) (53b ) の間に挟み込み 受信部 （9 ) に接続させたものである。

この構成により、 骨伝導スピーカ （2 ) は、 上面緩衝材 （53a ) の透 孔 （53 c ) 内において下緩衝材 （53 b ) の上面に载置されることになり 、 弾性緩衝材 （53) の上面外周と同一面あるいはやや下方に位置させる ことができ、 使用者の頭部 （6 ) への当たりを緩和することができる。 また、 リード線 （17) は上下の緩衝材 （53a ) (53b ) の間に通され るため、 その保持固定が容易に且つ確実となり、 外力からも保護するこ とができる。

なお、 カバー体 （4 ) は、 袋状で一側にはファスナー （4 a ) を設け て本体から着脱自在としており、 カバー体 （4 ) が汚れた場合には、 取 り外して洗ったり、 新しいものと交換できるようにしているとともに、 このカバー体 （4 ) には、 図示しないが取り付けパンドを設けて、 枕 （ 16) に取着するのみでなく、 ソファーの背もたれシートや乗用車のへッ ドレス トなどに自在に取り付けるようにすることができる。 [産業上の利用可能性] 本発明によれば、 健常者のみならず難聴者についても音楽などを楽し むことができ.、 音声信号入力の制約条件を緩和した骨伝導スピー力装置 として利用することができる。

Claims

請求 の . 音声信号を入力し赤外線出力に変換して送信する送信機と、 この送 信機からの前記赤外線信号を受信する音声受信装置であって、 受信信 号を音声信号に復調する受信機および'受信し増幅した音声信号を音声 振動として出力する骨伝導スピーカさらにこの骨伝導スピーカをその 表面に保持してパッ ド状に形成した弾性緩衝材とから骨伝導スピー力 内蔵パッ ドを形成し、 前記受信機の受光部はパッ ド状弾性緩衝材の端 縁に間隔を置いて複数個設置したことを特徴とする骨伝導スピー力装 置。

. 受信機の受光部は骨伝導スピーカ内蔵パッ ドの周端縁より外方に突 出して側方および上方からの赤外線信号の受信を可能としたことを特 徴とする請求項 1記載の骨伝導スピー力装置。

. 送信機の発光部は側方および上方への赤外線信号の発光を可能とし たことを特徴とする請求項 1記載の骨伝導スピー力装置。

. 骨伝導スピーカ内蔵パッ ドには、 有線にて音声信号を入力する接続 端子を設置したことを特徴とする請求項 1記載の骨伝導スピーカ装置 . 骨伝導スピー力をその表面に複数保持してパッ ド状に形成した弾性 緩衝材を樹脂繊維を融合接合させた不織布で形成したことを特徴とす る請求項 1記載の骨伝導スピー力装置。

. 骨伝導スピーカ周囲の弾性緩衝材にス リ ッ トを形成し、 頭がのせら れた際にはスリ ッ ト内の骨伝導スピーカ部分が弾性緩衝材中に埋没す ることを特徴とする請求項 5記載の骨伝導スピー力装置。

. 弾性緩衝材を複数層に形成し、 上面の緩衝材に形成した透孔中に骨 伝導スピー力を埋設するとともに、 骨伝導スピー力に接続されるリ一 ド線を上下の緩衝材間に挟み込んだことを特徴とする請求項 5記載の 骨伝導スピー力装置