JPH10117394A - 骨伝導音声利用の通話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受話用イヤホンの微振動が圧電素子に伝わる
のを可及的に抑制できる骨伝導音声利用の通話装置を提
供する。 【解決手段】 人の耳部の耳甲介腔部内にそれと接触す
る状態に挿着される第１ハウジング１と、その第１ハウ
ジング１内に収納されて、耳部に伝わる骨伝導音声を検
出する圧電素子１２とが備えられた骨伝導音声ピックア
ップ部ＳＥと、耳甲介腔部内に挿着される第２ハウジン
グ６と、その第２ハウジング６内に収納されて、耳部内
方側に音声を放出する受話用イヤホン８とが備えられた
イヤホン部ＲＥとが設けられ、第１ハウジング１と、第
２ハウジング６とが二股状に連なる状態に構成された骨
伝導音声利用の通話装置において、第２ハウジング６
に、受話用イヤホン８を支持して、機械的振動を吸収す
る金属製の制振部材ＶＡが備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人の耳部の耳甲介
腔部内にそれと接触する状態に挿着される第１ハウジン
グと、その第１ハウジング内に収納されて、前記耳部に
伝わる骨伝導音声を検出する圧電素子とが備えられた骨
伝導音声ピックアップ部と、前記耳甲介腔部内に挿着さ
れる第２ハウジングと、その第２ハウジング内に収納さ
れて、前記耳部内方側に音声を放出する受話用イヤホン
とが備えられたイヤホン部とが設けられ、前記第１ハウ
ジングと、前記第２ハウジングとが二股状に連なる状態
に構成された骨伝導音声利用の通話装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる骨伝導音声利用の通話装置は、人
の耳部に伝わる骨伝導音声を、圧電セラミック素子等の
圧電素子にて電気信号に変換して検出して送話に利用
し、又、受話用イヤホンを受話に利用して、他者との通
話を行うための装置である。人の音声を検出する構成と
しては、人の口もとに、例えばエレクトレットコンデン
サ型等のマイクを配置して検出するのが一般的である
が、例えばトランシーバや携帯電話としての用途のため
に屋外で使用する場合等では、外部騒音の混入のため
に、人の音声を的確に検出することができない場合が多
い。そこで、人に耳部への骨伝導音声を、伝達された振
動を圧電素子にて電気信号に変換することによって検出
し、外部騒音の影響を受けにくくした状態で音声を検出
するようにしている。又、上記圧電素子を第１ハウジン
グ内に備えた構成の骨伝導音声ピックアップ部と、受話
用イヤホンを第２ハウジング内に備えた構成のイヤホン
部とを連結して、一体的に耳部の耳甲介腔部内に装着可
能として、通話装置のコンパクト化をも図っている。と
ころで、このように圧電素子を収納する第１ハウジング
と受話用イヤホンを収納する第２ハウジングとを連結し
て構成すると、受話信号による受話用イヤホンの機械的
微振動が圧電素子に伝わって、通話の相手側に送り返さ
れ、いわゆるエコーやハウリングが発生する場合があ
る。このため、圧電素子を収納した第１ハウジングと受
話用イヤホンを収納した第２ハウジングとを二股状に連
なるように構成し、受話用イヤホンの微振動が圧電素子
に伝わりにくくなるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成でも、受話用イヤホンの微振動が圧電素子に伝わ
るのを抑制するが効果は必ずしも十分ではなく、エコー
等が発生して通話品質を悪化させる場合があり改善が望
まれていた。本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、受話用イヤホンの微振動が圧電
素子に伝わるのを可及的に抑制することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、受話用イヤホンは、金属製の制振部材に支
持されているので、受話信号による受話用イヤホンの機
械的微振動は金属製の制振部材に伝わり、金属製の制振
部材は、伝わってきた機械的微振動を吸収して減衰させ
る。つまり、受話用イヤホンを支持する支持体の重量を
重くするほど、機械的微振動の減衰作用が大になること
に着目したものであり、重量を可及的に重くすることが
できる金属製の制振部材に、受話用イヤホンを支持する
ことにより、その金属製の制振部材により、受話用イヤ
ホンから伝わってきた機械的微振動を、効果的に吸収し
て減衰させることができるのである。従って、受話用イ
ヤホンの微振動が圧電素子に伝わるのを可及的に抑制す
ることができるようになり、その結果、通話品質の向上
を図ることができるようになった。

【０００５】請求項２に記載の特徴構成によれば、制振
部材が第２ハウジングとして機能するように構成され
て、制振部材が第２ハウジングに兼用されるので、制振
部材を第２ハウジングとは別体で設けるような場合に比
べて、制振部材の体積を可及的に大きくして、その重量
を可及的に重くすることができる。従って、制振部材を
第２ハウジングとは別体で設けるような場合に比べて、
受話用イヤホンから伝わってきた機械的微振動の減衰作
用が一層大きくなり、受話用イヤホンの微振動が圧電素
子に伝わるのを一層抑制することができる。

【０００６】又、制振部材が第２ハウジングに兼用され
る構成であるので、部品点数を少なくすることができ
る。しかも、第１ハウジング及び第２ハウジングを形成
する制振部材が、樹脂製の支持部材を介して二股状に連
なる状態に構成されているので、制振部材の形状を単純
なものにすることができるため、制振部材を金属で製作
するにしても、加工が簡単になる。従って、通話品質の
向上及びコストの低減の両立を図ることができる。

【０００７】請求項３に記載の特徴構成によれば、制振
部材の機械的微振動は、減衰部材から支持部材へと順次
伝わっていくが、粘弾性体から成る減衰部材は、制振部
材から伝わってきた機械的微振動を効果的に吸収して減
衰させるので、制振部材を支持部材に直接支持させるよ
うな場合と比べて、機械的微振動が支持部材へ伝わるの
を一層抑制することができる。従って、受話用イヤホン
の微振動が圧電素子に伝わるのを一層抑制することがで
きるので、通話品質の一層の向上を図ることができる。

【０００８】請求項４に記載の特徴構成によれば、骨伝
導音声利用の通話装置は、耳甲介腔部内に挿着される本
体部と、挟持部材とにより、耳甲介腔部の縁部を挟持す
る状態で装着される。つまり、耳の耳甲介腔部の縁部に
は、耳珠、対珠又はこれらのつながり部分等のような延
出部分が存在するが、この延出部分を挟持することにな
るので、的確に挟持することができる。又、本体部と耳
甲介腔部との接触圧が大きくなるので、圧電素子による
骨伝導音声の検出性能が向上する。従って、的確に耳に
装着維持できるようにするともに、骨伝導音声の検出性
能の向上により通話品質を向上することができるように
なった。

【０００９】請求項５に記載の特徴構成によれば、本体
部が耳甲介腔部内に挿着された状態では、イヤホン部の
重心が、挟持部材が本体部に支持されている支持点より
も耳甲介腔部の内方側に位置するので、イヤホン部の荷
重が耳甲介腔部の底部方向に作用する。それによって、
本体部と耳甲介腔部との接触圧も一層大きくなる。従っ
て、耳に対する装着維持性能を一層向上することができ
るとともに、骨伝導音声の検出性能を一層向上させて通
話品質を一層向上することができるようになった。

【００１０】請求項６に記載の特徴構成によれば、本体
部が耳甲介腔部内に挿着された状態で、本体部の重心
が、挟持部材が本体部に支持されている支持点よりも耳
甲介腔部の内方側に位置するので、本体部の荷重が耳甲
介腔部の底部方向に作用する。従って、上記の請求項５
に記載の特徴構成によるよりも、耳に対する装着維持性
能を一層向上することができるとともに、骨伝導音声の
検出性能を一層向上させて通話品質を一層向上すること
ができるようになった。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。骨伝導音声利用の通話装置
は、図１及び図２に示すように、人の耳部に伝わる骨伝
導音声を検出する骨伝導音声ピックアップ部ＳＥ及び通
話の相手側の音声信号を音声に変換して耳部内方側に送
出するイヤホン部ＲＥとが二股状になる状態に構成され
た本体部ＭＥと、耳への装着姿勢において下向きに突出
して、本体部ＭＥとの間で耳甲介腔部の縁部を挟持する
ための挟持部材ＣＥと、電気配線を通すパイプ部ＰＥと
を備えて構成されている。

【００１２】骨伝導音声ピックアップ部ＳＥには、後述
するように人の耳部の耳甲介腔部内にそれと接触する状
態に挿着される第１ハウジング１と、その第１ハウジン
グ１内に収納されて、耳部に伝わる骨伝導音声を検出す
る圧電素子としての圧電セラミック素子１２とが備えら
れている。イヤホン部ＲＥには、耳甲介腔部内に挿着さ
れる第２ハウジング６と、その第２ハウジング６内に収
納されて、耳部内方側に音声を放出する受話用イヤホン
８とが備えられている。そして、第１ハウジング１と、
第２ハウジング６とが二股状になる状態に構成されてい
る。

【００１３】第２ハウジング６に、受話用イヤホン８を
支持して、機械的振動を吸収する金属製の制振部材ＶＡ
が備えられている。その制振部材ＶＡは、第２ハウジン
グ６として機能するように構成されて、制振部材ＶＡが
第２ハウジング６に兼用されている。そして、第１ハウ
ジング１、及び、第２ハウジング６を形成する制振部材
ＶＡが、樹脂製の支持部材２を介して二股状に連なる状
態に構成され、更に、第２ハウジング６を形成する制振
部材ＶＡが、粘弾性体から成る減衰部材３を介して、支
持部材２に支持されている。

【００１４】次に、骨伝導音声ピックアップ部ＳＥにつ
いて、説明を加える。骨伝導音声ピックアップ部ＳＥの
第１ハウジング１は、図１ないし図４、及び、装着状態
を図示する図７に示すように、耳甲介腔部Ｙに当接する
先端側の大径部分１ａと、耳装着状態においてその大径
部分１ａの耳外方側に連なる小径部分１ｂとからなり、
その大径部分１ａのうちの耳甲介腔部Ｙの底面Ｂに当接
する面は、外耳道５３に沿う方向視で耳甲介腔部Ｙの底
面Ｂ側に凸状の曲面にて形成されており、耳甲介腔部Ｙ
の底面Ｂとの接触面積を大きくしている。第１ハウジン
グ１は小径部分１ｂの基端側端部において支持部材２と
連結され、その基端側端部の近くから挟持部材ＣＥが突
出している。第１ハウジング１は、湿度を保持し易い材
料で形成されると共に、表面を磨き上げて鏡面状に形成
され、皮膚との密着性の向上を図っている。尚、湿度を
保持し易い材料として、ポリアミド系樹脂、ＡＢＳ樹脂
等を使用することができ、特に、ＡＢＳ樹脂は、成形性
が良く、低価格であるので、好適である。

【００１５】第１ハウジング１の上記大径部分１ａ内に
は、図４（イ）のＡ−Ａ断面図である図４（ロ）に示す
ように、圧電素子１２が長手方向の一端を支持される状
態で振動自在に支持され、上記小径部分１ｂ内には、図
１に示すように、電界効果型トランジスタ１３を搭載す
る基板１０が収納されている。基板１０の回路と圧電素
子１２とはケーブル１６にて電気的に配線されている。
圧電素子１２は、具体的には、電極となる金属板を挟ん
で、２枚の圧電素子を張り合わせたバイモルフ型の圧電
セラミック素子を用いており、小型軽量化すると共に検
出感度を向上して、微弱な骨伝導音声を的確に検出でき
るものとしている。又、圧電素子１２は、それの全体が
シールドケース１５にて覆われて、Ｓ／Ｎ比の向上が図
られており、そのシールドケース１５を第１ハウジング
１にて保護している。シールドケース１５内における圧
電素子１２の支持及び第１ハウジング１内におけるシー
ルドケース１５の固定は、結合硬度が十分高いものとし
て、振動の伝達損失を可及的に低減している。

【００１６】挟持部材ＣＥは、硬度５０度〜８０度のゴ
ム材や塩化ビニール等の材料で形成され弾性を有してお
り、耳甲介腔部Ｙの縁の挟持をより確実なものとしてい
る。挟持部材ＣＥの下端には、重りＷＴを装着するため
の重り装着部ＷＳが形成されている。この重りＷＴは、
骨伝導音声ピックアップ部ＳＥと耳甲介腔部Ｙの底面Ｂ
との接触力を補強するためのものであり、重りＷＴなし
でも必要な接触力が確保される場合は用いる必要がな
い。重り装着部ＷＳは、具体的には、図１ないし図３に
示すように、挟持部材ＣＥの下端に形成された小径の貫
通孔にて構成されており、図６及び図７に示すように、
この貫通孔に糸を通して重りＷＴを吊り下げる。この重
りＷＴの荷重により、骨伝導音声ピックアップ部ＳＥと
耳甲介腔部Ｙの底面Ｂとの接触圧が高くなり、骨伝導音
声が効率よく圧電素子１２に伝わる。尚、重りＷＴの形
状は、種々のものを用いることができ、使用者の好みに
合わせて適宜交換しファッション性の向上に利用するこ
ともできる。

【００１７】次に、図１ないし図３に基づいて、イヤホ
ン部ＲＥについて説明を加える。イヤホン部ＲＥは、金
属にて概ね筒形状に形成されて、第２ハウジング６とし
ても機能する制振部材ＶＡの一方の開口端部に、受話用
イヤホン８が取り付けられて支持され、更に、受話用イ
ヤホン８を保護するプロテクタ４が、受話用イヤホン８
の前面を覆う状態で制振部材ＶＡに取り付けられて構成
されている。そして、制振部材ＶＡの他方の開口端部
が、減衰部材３を介して支持部材２に取り付けられるこ
とにより、制振部材ＶＡが、減衰部材３を介して支持部
材２に支持されている。

【００１８】制振部材ＶＡは、その重量を可及的に重く
して、受話用イヤホン８から伝わってきた機械的微振動
を可及的に吸収して減衰させることができるように、黄
銅等の比較的比重の大きい金属にて形成されている。
又、減衰部材３は、制振部材ＶＡから伝わってきた機械
的微振動を可及的に吸収して減衰させることができるよ
うに、プラスチック材をベースとした粘弾性体にて形成
されている。

【００１９】減衰部材３には、第２ハウジング６の開口
と連通する状態で配線挿通孔３ａが形成され、支持部材
２には、一端部が減衰部材３の配線挿通孔３ａに連通
し、他端部がパイプ部ＰＥの配線挿通路（図示せず）に
連通する状態で配線挿通路２ａが形成されていて、図示
しない通信機器等からの配線９が、支持部材２の配線挿
通路２ａ、減衰部材３の配線挿通孔３ａ及び制振部材Ｖ
Ａの筒内部を通じて、受話用イヤホン８に接続されてい
る。

【００２０】イヤホン部ＲＥは、耳への挿着状態におい
て、受話用イヤホン８の音声の出力方向が外耳道５３の
開口部を向くようになっていて、送られてきた電気信号
を音声信号に変換して外耳道５３に出力するようになっ
ている。

【００２１】上記構成の通話装置を耳に装着するとき
は、図８において斜線を付して示す、人の耳の耳甲介腔
部Ｙに装着される。本体部ＭＥが耳甲介腔部Ｙに挿着さ
れた状態では、図６及び図７に示すように、骨伝導音声
ピックアップ部ＳＥが耳甲介腔部Ｙの底面Ｂに当接し、
イヤホン８が外耳道５３の開口部に対面する状態でイヤ
ホン部ＲＥが耳甲介腔部Ｙ内に挿着されるものとなり、
骨伝導音声ピックアップ部ＳＥと挟持部材ＣＥとで耳甲
介腔部Ｙの縁部を挟持する。骨伝導音声ピックアップ部
ＳＥが当接する耳甲介腔部Ｙの底面Ｂは、耳甲介腔部Ｙ
内で最も声帯に近く、声帯で発生した振動を的確に捕ら
えるのに適した位置である。

【００２２】骨伝導音声ピックアップ部ＳＥと挟持部材
ＣＥとで挟持される耳甲介腔部Ｙの縁部は、図６に示す
ように、耳珠５０と対珠５１とのつながり部分であり、
図７に示すように、延出部分５２が存在するので、骨伝
導音声ピックアップ部ＳＥの大径部分１ａ及び小径部分
１ｂ、並びに、挟持部材ＣＥでその延出部分５２を挟み
込む姿勢となる。

【００２３】又、本体部ＭＥが耳甲介腔部Ｙに挿着され
た状態では、イヤホン部ＲＥの重心が、挟持部材ＣＥが
本体部ＭＥに支持されている支持点Ｘ（図７参照）より
も耳甲介腔部Ｙの内方側に位置し、更に、本体部ＭＥの
重心も前記支持点Ｘよりも耳甲介腔部Ｙの内方側に位置
するように構成してある。従って、本体部ＭＥの荷重が
耳甲介腔部Ｙの底部Ｂ方向に作用する

【００２４】従って、この姿勢においては、本体部ＭＥ
の耳外方側の面の一部が耳珠５０及び対珠５１によって
覆われ、骨伝導音声ピックアップ部ＳＥは、この耳珠５
０及び対珠５１からの力、耳甲介腔部Ｙの底部Ｂ方向に
作用する本体部ＭＥの荷重、挟持部材ＣＥとの間の挟持
力、及び、重りＷＴの荷重によって的確に耳甲介腔部Ｙ
の底面Ｂと接触維持されるものとなる。骨伝導音声ピッ
クアップ部ＳＥと耳甲介腔部Ｙの底面との接触力は、接
触の阻害要因となる皮膚の凹凸や皮膚の体毛の影響を排
除するのに十分な大きさである必要があるが、あまり大
きいと使用者に不快感を与えるものとなるので、２グラ
ムから２０グラムの間となるように設定してある。

【００２５】この通話装置の回路構成は、図５に示すよ
うに、圧電セラミック素子１２の出力電圧を、電界効果
型トランジスタ１３にてインピーダンス変換及び増幅し
た後に出力する構成であり、又、送話信号伝達用ケーブ
ル７と受話信号伝達用ケーブル９とで一つの線を共通線
としてある。送話信号伝達用ケーブル７と受話信号伝達
用ケーブル９とは、パイプ部ＰＥ内を通ってプラグ１４
に接続され、このプラグ１４によって携帯電話やトラン
シーバ等の通信用機器に接続される。

【００２６】上記構成の通話装置を図６及び図７に示す
ように耳に装着した状態で、使用者が会話をすると、そ
の会話による声帯の振動が骨伝導により耳部に伝わり、
骨伝導音声ピックアップ部ＳＥの第１ハウジング１及び
シールドケース１５を介して圧電素子１２を振動させ
る。これにより骨伝導音声が電気信号に変換され、その
電気信号は、送話信号伝達用ケーブル７及び図示しない
通信機器を経由して、会話の相手側に伝わる。一方、相
手側が発した会話は、図示しない通信機器及び受話信号
伝達用ケーブル９を経由してイヤホン８にて音声に変換
されて、外耳道５３から鼓膜に達し、両者の間で外部騒
音の影響を低減した状態での会話を行える。

【００２７】〔別実施形態〕以下、別実施形態を列記す
る。 上記実施の形態では、制振部材ＶＡを、第２ハウジ
ング６として機能するように構成して、制振部材ＶＡを
第２ハウジング６に兼用する場合について例示したが、
これに代えて、制振部材ＶＡを、第２ハウジング６とは
別体に構成して、例えば、第２ハウジング６の内部に備
えさせるように構成してもよい。

【００２８】 上記実施の形態では、第２ハウジング
６を形成する制振部材ＶＡを、粘弾性体から成る減衰部
材３を介して、支持部材２に支持させる場合について例
示した。これに対して、受話用イヤホン８から伝わって
きた機械的微振動を、制振部材ＶＡのみで、性能上問題
がない程度にまで十分に減衰させることができる場合
は、減衰部材３を省略して、制振部材ＶＡを支持部材２
に直接支持させるように構成してもよい。

【００２９】 制振部材ＶＡを形成するための金属材
料は、上記実施の形態において例示した黄銅に限定され
るものではなく、種々の金属材料を適用することができ
るが、比重が大きい金属材料を適用するほうが、機械的
微振動を減衰する面で好ましい。

【００３０】 上記実施の形態では、挟持部材ＣＥは
ゴム材や塩化ビニール等の材料で形成され、素材自体に
弾性を有するように構成しているが、バネ等の付勢手段
を設けて挟持部材ＣＥに弾性を有せしめる構成としても
良い。

【００３１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】骨伝導音声利用の通話装置の側面視による部分
断面図

【図２】骨伝導音声利用の通話装置の正面図

【図３】骨伝導音声利用の通話装置の正面視による部分
断面図

【図４】骨伝導音声利用の通話装置の骨伝導音声ピック
アップ部の拡大図

【図５】骨伝導音声利用の通話装置の回路構成図

【図６】骨伝導音声利用の通話装置の装着状態の説明図

【図７】骨伝導音声利用の通話装置の装着状態の説明図

【図８】耳の部位の説明図

【符号の説明】

１ 第１ハウジング ２ 支持部材 ３ 減衰部材 ６ 第２ハウジング ８ 受話用イヤホン １２ 圧電素子 ＣＥ 挟持部材 ＭＥ 本体部 ＲＥ イヤホン部 ＳＥ 骨伝導音声ピックアップ部 ＶＡ 制振部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人の耳部の耳甲介腔部内にそれと接触す
   る状態に挿着される第１ハウジング（１）と、その第１
   ハウジング（１）内に収納されて、前記耳部に伝わる骨
   伝導音声を検出する圧電素子（１２）とが備えられた骨
   伝導音声ピックアップ部（ＳＥ）と、 前記耳甲介腔部内に挿着される第２ハウジング（６）
   と、その第２ハウジング（６）内に収納されて、前記耳
   部内方側に音声を放出する受話用イヤホン（８）とが備
   えられたイヤホン部（ＲＥ）とが設けられ、 前記第１ハウジング（１）と、前記第２ハウジング
   （６）とが二股状に連なる状態に構成された骨伝導音声
   利用の通話装置であって、 前記第２ハウジング（６）に、前記受話用イヤホン
   （８）を支持して、機械的振動を吸収する金属製の制振
   部材（ＶＡ）が備えられている骨伝導音声利用の通話装
   置。
2. 【請求項２】 前記制振部材（ＶＡ）が前記第２ハウジ
   ング（６）として機能するように構成されて、前記制振
   部材（ＶＡ）が前記第２ハウジング（６）に兼用され、 前記第１ハウジング（１）、及び、前記第２ハウジング
   （６）を形成する前記制振部材（ＶＡ）が、樹脂製の支
   持部材（２）を介して二股状に連なる状態に構成されて
   いる請求項１記載の骨伝導音声利用の通話装置。
3. 【請求項３】 前記第２ハウジング（６）を形成する前
   記制振部材（ＶＡ）が、粘弾性体から成る減衰部材
   （３）を介して、前記支持部材（２）に支持されている
   請求項２記載の骨伝導音声利用の通話装置。
4. 【請求項４】 前記第１ハウジング（１）と前記第２ハ
   ウジング（６）とが二股状に連なる状態に構成された本
   体部（ＭＥ）との間で、前記耳甲介腔部の縁部を挟持す
   る挟持部材（ＣＥ）が設けられている請求項１〜３のい
   ずれか１項に記載の骨伝導音声利用の通話装置。
5. 【請求項５】 前記本体部（ＭＥ）が前記耳甲介腔部内
   に挿着された状態で、前記イヤホン部（ＲＥ）の重心
   が、前記挟持部材（ＣＥ）が前記本体部（ＭＥ）に支持
   されている支持点よりも前記耳甲介腔部の内方側に位置
   するように構成されている請求項４記載の骨伝導音声利
   用の通話装置。
6. 【請求項６】 前記本体部（ＭＥ）が前記耳甲介腔部内
   に挿着された状態で、前記本体部（ＭＥ）の重心が、前
   記挟持部材（ＣＥ）が前記本体部（ＭＥ）に支持されて
   いる支持点よりも前記耳甲介腔部の内方側に位置するよ
   うに構成されている請求項４又は５記載の骨伝導音声利
   用の通話装置。