JP2005229324A

JP2005229324A - 骨伝導スピーカ

Info

Publication number: JP2005229324A
Application number: JP2004035888A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukamizu; 洋深水; Yoshio Iwauchi; 義夫岩内
Original assignee: EISHIN DENKI KK
Current assignee: EISHIN DENKI KK
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】使用時の不快感や痛みを軽減することができるとともに、音声による機械的振動を効率よく伝達することができる骨伝導スピーカを提供する。
【解決手段】圧電振動板２、振動制御板３及び支持部材４を備えた発音体ユニット１と、発音体ユニット１の支持部材４に装着された音声伝達部６とから構成された骨伝導スピーカ。音声伝達部６の少なくとも当接部が弾性を有する弾性部材から形成されている。また、音声伝達部６が単一中空構造又は独立気泡構造である。このように構成することによって、良好な装着感が得られ、また音声伝達部６と使用者の頭部との接触面積を大きくして音声の振動伝達効率を高めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧電素子を用いた骨伝導スピーカ及び骨伝導スピーカユニットに関する。

近年、頭部の骨に振動を伝えるようにした骨伝導スピーカが提案されている（例えば、特許文献１参照）。骨伝導スピーカに用いられる音声伝達部は、図６に示すような構造をしている。図６において、この音声伝導部では、円形絶縁体１１，１２内に圧電振動子１３が収設され、円形絶縁体１１，１２の肩部にリング状金具１４が設けられ、このリング状金具１４を上記肩部に当接させて円形絶縁対１１を押さえ込むことによって、円形絶縁体１１，１２が相互に連結されている。円形絶縁体１１には、使用者の頭部の一部に当接する音声伝達部として機能する平面形状の固定部が設けられている。

実開昭６３−１３１４８０号公報

しかしながら、従来の骨伝導スピーカでは、音声伝達部が平面形状に形成されている故に、この音声伝達部を使用者の頭部の一部に長時間押し付けると、使用者は不快感や痛みを感じるようになる。また、このような骨伝導スピーカでは、音声伝達部の面全体が対象物に接触しているときに音声による機械的振動が効率よく伝達されることが知られているが、従来の骨伝導スピーカでは、使用者の頭部の凹凸形状により面全体が当接せず、このことに起因して、音声伝達部からの機械的振動が充分に伝達されない。

本発明の目的は、使用時の不快感や痛みを軽減することができるとともに、音声伝達部を使用者の頭部の面に当接させ、音声による機械的振動を効率よく伝達することができる骨伝導スピーカを提供することである。

また、本発明の他の目的は、使用時の装着感を改善することができる骨伝導スピーカユニットを提供することである。

本発明の請求項１に記載の骨伝導スピーカは、圧電振動板、振動制御板及び支持部材を備えた発音体ユニットと、前記発音体ユニットの前記支持部材に装着された音声伝達部とから構成され、前記音声伝達部の少なくとも当接部が弾性を有する弾性部材から形成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の骨伝導スピーカでは、前記骨伝導スピーカの前記音声伝達部が単一中空構造又は独立気泡構造であることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に記載の骨伝導スピーカユニットは、請求項１又は２に記載の骨伝導スピーカと、一部に開口部を有するハウジングとを備え、前記骨伝導スピーカの前記音声伝達部が前記ハウジングの前記開口部に装着されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の骨伝導スピーカによれば、音声伝達部の少なくとも当該部が弾性を有する弾性部材から形成されているので、使用状態においては、音声伝達部の当接部が頭部の一部に柔らかく押し付けられるようになり、使用時の不快感や痛みが低減される。また、音声伝達部の少なくとも当接部が弾性を有するので、この当接部が頭部の凹凸形状に対応して弾性変形し、これによって、頭部に対する音声伝達部の当接部の接触面積が増大し、その結果、音声による機械的振動の伝達を効率よく行わせることができる。

また、本発明の請求項２に記載の骨伝導スピーカによれば、音声伝達部が単一中空構造又は独立気泡構造であるので、音声伝達部全体が弾性変形可能となり、使用時の不快感や痛みを大きく改善することができるとともに、頭部に対する音声伝達部の接触面積を大幅に改善することができる。

また、本発明の請求項３に記載の骨伝導スピーカユニットによれば、請求項１又は２に記載の骨伝導スピーカを備えているので、上述したと同様の効果が達成される。加えて、ハウジングの開口部に骨伝導スピーカの音声伝達部が装着されるので、スピーカユニットの軽量化を図り、使用時の装着感の改善を図ることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う骨伝導スピーカ及び骨伝導スピーカユニットの一実施形態を説明する。図１は、一実施形態の骨伝導スピーカユニットを示す平面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図である。

図１及び図２において、図示の骨伝導スピーカユニットは骨伝導スピーカ３０を備え、骨伝導スピーカ３０は発音体ユニット１及び音声伝達部６から構成されている。この発音体ユニット１の基本的構造は、例えば特開２０００−１３４６８２号公報に開示されたものと略同一である。即ち、発音体ユニット１は、円形に形成されたバイモルフ等の圧電振動板２を備え、この圧電振動板２の外周縁部に環状の振動制御板３が装着されている。発音体ユニット１は、更に、支持部材４を備えている。支持部材４の中央部にはねじ軸１０が設けられ、このねじ軸１０に圧電振動板２の中央部が装着され、ナット５を螺着することによって、圧電振動板２が支持部材４の内面側（図２において下面側）に当接するように取り付けられる。音声伝達部６は支持部材４の外面側（図２において上面側）に装着される。この音声伝達部６は、例えば、接着剤や粘着テープ（両面テープ）によって支持部材４の表面側に取り付けられる。圧電振動板２には、図２に示すように、音声信号を印加するためのリード線９が電気的に接続される。

この音声伝達部６は弾性を有する弾性部材、例えばゴム、プラスチックなどから形成される。音声伝達部６は全体が中空構造に構成され、中空構造の中空部の圧力は弾性部材がもつ弾性を維持できる範囲内で弾性変形することができる。この音声伝達部６は、その外側部が当接部として機能し、使用状態において使用者の頭部の一部に当接するように保持される。

この骨伝導スピーカ３０は、例えば、次のようにして取り付けられる。即ち、骨伝導スピーカユニットは、更に、一部の開口部を有するハウジング７を有し、骨伝導スピーカ１の音声伝達部６の外周部がこの開口部に取り付けられる。この形態では、音声伝達部６の外周部に環状凹部が設けられ、この環状凹部にハウジング７の開口部が係合するように、音声伝達部６がハウジング７に装着される。このとき、ハウジング７の開口部と音声伝達部６（その環状凹部）との間に振動防止シート８を介在させるようにしてもよく、このように構成することによって、ハウジング７への振動伝達を抑えることができる。この装着状態においては、図２に示すように、骨伝導スピーカ１の大部分がハウジング７内に収容され、その音声伝達部６の一部（その表面側部）がハウジング７から露出している。尚、信号印加用の信号線９は、ハウジング７の適当な部位から外部へ引き出される。

この骨伝導スピーカユニットにおいては、外部からの音声信号は信号線９を介して圧電振動板２に伝達され、供給される音声信号によって圧電振動板２が機械的に振動される。かくすると、この振動が支持部材４を介して音声伝達部６に伝達され、この音声伝達部６から使用者の頭部の一部に伝達され、このようにして頭部の骨に伝達される振動が音として聞こえるようになる。

上述した骨伝達スピーカユニット（骨伝導スピーカ３０）は、次の通りの特徴を有している。即ち、音声伝達部６が弾性部材から形成されているので、その当接部が頭部の一部に柔らかく作用し、使用時の不快感や痛みを少なく抑えることができる。特に、音声伝達部６が中空構造に形成されているので、より弾性変形し易く、使用時の不快感や痛みを一層抑えることができる。また、このように弾性変形可能であるので、使用状態において音声伝達部６が頭部の凹凸形状に対応して弾性変形し、その当接部のほぼ全域が頭部に接触するようになり、当接部の頭部への接触面積を増大させることができる。

図３は、音声伝達部６の当接部との接触面積と振動の伝達特性との関係を示しており、この接触面積が大きくなると、振動の伝達特性が高くなる。上述した骨伝導スピーカユニットにおいては、音声伝達部６の接触面積が大きくなるので、音声伝達部６の振動の伝達特性が高くなり、これにより、音声信号により発生する機械的振動を効率よく伝達することができる。例えば、ハウジング７の開口部から露出する音声伝達部６の接触面積を５０％以上となるようにすると、振動の減衰率は数ｄＢ以内になり、振動の減衰を改善することができる。

次に、図４を参照して、骨伝導スピーカユニットの他の実施形態について説明する。図４は、他の実施形態の骨伝導スピーカユニットを示す断面図である。
図４において、この実施形態では、骨伝達スピーカ３０Ａの音声伝達部６Ａが弾性を有する弾性部材から形成され、その全体が独立気泡構造から構成されている。このような独立気泡構造から構成しても、上述した実施形態と同様に、弾性変形が容易となり、頭部の凹凸形状に対応して弾性変形し、これによって、使用時の不快感や痛みを少なく抑えることができるとともに、音声伝達部６Ａの当接部の頭部への接触面積を増大させることができる。この実施形態のその他の構成は、図１及び図２に示す実施形態と実質上同一である。

次いで、図５を参照して、骨伝導スピーカユニットの一適用例を説明する。図５は、図１及び図２（又は図４）に示す骨伝導スピーカユニットをヘッドホンに適用した例を示す正面図である。

図５において、図示のヘッドホンはアーム状の支持構造体２０を有している。支持構造体２０は略Ｕ字状であり、その両端部に取付部２１，２２が設けられ、各取付部２１，２２に、図１及び図２（又は図４）に示す骨伝導スピーカユニット２３が取り付けられる。このようなヘッドホンでは、支持構造体２０が使用者の頭部を跨ぐように装着され、一対の骨伝導スピーカユニット２３が頭部を両側から挟むように当接保持され、音声信号により発生する機械的振動が、一対の骨伝導スピーカユニット２３から頭部に伝達される。

図５では、使用者の頭部ないし首に掛けて使用する例を示したが、これに限定されるされることなく、支持構造体を耳に掛ける耳掛け式形態のものにも同様に適用することができる。

本発明の骨伝導スピーカ及び骨伝導スピーカユニットは、音声伝達部が弾性部材から形成されているので、柔らかい良好な装着感が得られ、長時間使用したとしても不快感、圧迫感、痛みなどを感じることがほとんどなく、骨伝導を利用したイヤホン、ヘッドホンなどに好都合に適用することができる。また、音声伝達部の当接部が頭部に凹凸形状に応じて弾性変形し、これによって、音声伝達部の頭部への接触面積を大きくすることができ、音声信号により発生する振動の伝達効率を高め、音伝達の良好なイヤホン、ヘッドホンなどを提供することができる。

一実施形態の骨伝導スピーカユニットを示す平面図である。図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図である。音声伝達部の当接部との接触面積と機械的振動の伝達特性との関係を示す図である。他の実施形態の骨伝導スピーカユニットを示す断面図である。骨伝導スピーカユニットをヘッドホンに適用した例を示す正面図である。従来の骨伝導スピーカの一例を示す断面図である。

符号の説明

１骨伝導スピーカ
２圧電振動板
３振動制御板
４支持部材
６音声伝達部
７ハウジング
２０支持構造体
２３骨伝導スピーカユニット

Claims

圧電振動板、振動制御板及び支持部材を備えた発音体ユニットと、前記発音体ユニットの前記支持部材に装着された音声伝達部とから構成され、前記音声伝達部の少なくとも当接部が弾性を有する弾性部材から形成されていることを特徴とする骨伝導スピーカ。
前記骨伝導スピーカの前記音声伝達部が単一中空構造又は独立気泡構造であることを特徴とする請求項１に記載の骨伝導スピーカ。
請求項１又は２に記載の骨伝導スピーカと、一部に開口部を有するハウジングとを備え、前記骨伝導スピーカの前記音声伝達部が前記ハウジングの前記開口部に装着されていることを特徴とする骨伝導スピーカユニット。