JP5531605B2 - 骨伝導スピーカ及び骨伝導ヘッドホン装置 - Google Patents

Description

本発明は、骨伝導ドライバを内蔵した骨伝導スピーカ及び該骨伝導スピーカをヘッドバンド端部に設けた骨伝導ヘッドホン装置に関する。

骨伝導ヘッドホン装置は、近年、ヘッドバンド端部に骨伝導スピーカを設け、該スピーカをこめかみ部分の耳より前側の頭部側面に押し当て、音響電気信号から変換された機械的振動を頭蓋骨を経て聴覚神経に伝えるものが提供されており、音響機器用ヘッドホンや、携帯電話のハンズフリースピーカなどとして利用されている。このような従来の骨伝導ヘッドホン装置は、骨伝導スピーカをこめかみ部分に押し当てるものであり、耳はなんら塞がれないため周りの音、会話を聞きつつヘッドホン装置からの音楽等を楽しむことができるものである。しかしながら、純粋に音楽を楽しむ用途としては、骨伝導ドライバの性能にもよるが、特に音のクリア感や音の厚み、低音域の音質等について更なる向上が求められていた。

これに対し、状況に応じて周りの音や会話を聞きつつ音楽等を楽しんだり、よりクリアで臨場感のある音で聴くことも可能とするものとして、本出願人は先に、骨伝導スピーカユニットを少なくとも使用者のこめかみ部分に対面する前方位置と耳を覆う後方位置との間を前後に回動可能に取り付けたことを特徴とする骨伝導ヘッドホン装置を提供した（特許文献２参照）。このヘッドホン装置によれば、骨伝導スピーカユニットを前方位置に設定することで、周囲の音、話声を耳から聞きつつ頭蓋骨を通じて音楽や電話音声等を聴くことが可能であり、またユニットを後方位置に設定することで、当該ユニットにより耳がふさがれ、よりクリアで臨場感ある音を楽しむことができる。しかし、このヘッドホン装置はスピーカユニットを後方位置に設定することでクリアで厚みのある音質が得られるものの、その際に耳が塞がっているため周囲の音や話声を聞くことができない。また、骨伝導スピーカユニットを回動させる機構が必要であり、コストアップの原因になる。

特開２００７−１５８９２４号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、回動機構などの複雑な構造が不要であり、耳を塞ぐことなく、低音域もよりクリアで厚みのある音感が得られる骨伝導スピーカ及び骨伝導ヘッドホン装置を提供する点にある。

本発明者は、前述の課題解決のために鋭意検討をすすめた結果、頭部側面から頭蓋骨に振動を伝えると同時に、耳珠から内部の軟骨に同振動を伝えるようにすれば耳を塞ぐことなく、低音域もよりクリアで厚みのある音感が得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、音響電気信号を機械的振動に変換する骨伝導ドライバを内蔵した骨伝導スピーカであって、使用者の耳より前側の頭部側面に押し当てられ、前記骨伝導ドライバの機械的振動を当該側面位置から頭蓋骨に伝えるための主振動出力部と、該主振動出力部またはその周辺部の筐体から耳側である後ろ側に突設され、使用者の耳珠又はその近傍に当接して機械的振動を耳珠の軟骨に伝えるための補助振動出力部とを備えてなることを特徴とする骨伝導スピーカを構成した。「耳珠」とは人の耳の穴のすぐ前の小耳とも呼ばれる小さな突起である。

ここで、前記補助振動出力部が、屈曲した金属細線を前記主振動出力部またはその周辺部の筐体から前記後ろ側に突設してなるものが好ましい。

更に、前記補助振動出力部を、アーチ状又は鉤状に突設したものが好ましい。

また、前記補助振動出力部に、耳穴に挿着される挿着部材を設けたものも好ましい。

また、本発明は、上記した骨伝導スピーカをヘッドバンドの端部に設けてなる骨伝導ヘッドホン装置をも提供する。

以上にしてなる本願発明に係る骨伝導スピーカは、頭部側面に押し当てられる主振動出力部とは別に、該主振動出力部またはその周辺部の筐体から耳側である後ろ側に突設され、使用者の耳珠又はその近傍に当接して機械的振動を耳珠の軟骨に伝えるための補助振動出力部を設けたので、耳を塞ぐことなく、低音域もよりクリアで厚みのある音感が得られ、しかも回動機構などの複雑な構造が不要であり、コストアップを抑えつつ音楽等を聴く際にも優れた音感が得られる。

また、前記補助振動出力部が、屈曲した金属細線を前記主振動出力部またはその周辺部の筐体から前記後ろ側に突設してなるので、主振動出力部の機械的振動を前記金属細線を通じて効率よく耳珠から内部の軟骨に伝えることができる。

また、前記補助振動出力部を、アーチ状又は鉤状に突設してなるので、使用者の耳珠に当接させることができることは勿論のこと、頭部側面から突出している耳珠に当該補助振動出力部を係止させ、音感向上効果をより確実にできるとともに装着感を高めることができる。

また、前記補助振動出力部に、耳穴に挿着される挿着部材を設けたので、耳珠への当接状態を安定して維持させることができるとともに、耳が塞がれる反面、より優れた音感を得ることが可能となる。

本発明の代表的実施形態に係る骨伝導ヘッドホン装置を示す斜視図。 （ａ）〜（ｃ）は、同じく骨伝導ヘッドホン装置の骨伝導スピーカ部分の要部を示す説明図。 同じく骨伝導ヘッドホン装置の使用状態を示す説明図。 骨伝導スピーカ部分の変形例を示す説明図。 （ａ）〜（ｃ）は、骨伝導スピーカ部分の他の変形例を示す説明図。 同じく骨伝導スピーカ部分の更に他の変形例を示す説明図。 同じく他の変形例を示す説明図。 更に他の変形例を示す説明図。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係る骨伝導ヘッドホン装置の全体構成を示す斜視図であり、図１〜３は代表的実施形態を示し、図中符号Ｈは骨伝導ヘッドホン装置、１は骨伝導スピーカ、２は主振動出力部、３は補助振動出力部をそれぞれ示している。

本発明の骨伝導ヘッドホン装置Ｈは、図１に示すように、ヘッドバンド６の端部に音響電気信号を機械的振動に変換する骨伝導ドライバを内蔵した骨伝導スピーカ１が設けられている。骨伝導スピーカ１は、図３に示すように使用者の耳４より前側の頭部側面５に押し当てられ、前記骨伝導ドライバの機械的振動を当該側面位置から頭蓋骨に伝えるための主振動出力部２と、該主振動出力部２またはその周辺部の筐体から耳側である後ろ側に突設され、使用者の耳珠４０又はその近傍に当接して機械的振動を耳珠の軟骨に伝えるための補助振動出力部３とを備えたものである。

ヘッドバンド６は、後頭部から首部にわたる部分に巻き掛け状に装着される適度な弾性を有する材料、例えばポリプロピレン等の合成樹脂やアルミニウム、ステンレス等の金属により略Ｕ形状に構成されている。本例では、ヘッドバンド６の両端部に骨伝導スピーカ１が設けられているが、一端にのみ設けたものでも良い。一端にのみ設ける場合は、他端側には耳上部に当接するパッドを設けておけば良い。また、ヘッドバンドを使用者の頭頂部を通って巻き掛けるタイプとして構成することも可能である。更に、本発明はこのようなヘッドバンドを省略し、耳掛けタイプ等として構成することも含む。

骨伝導スピーカ１は、ヘッドバンド６端部に連続して設けられたスピーカ本体部１０と、該スピーカ本体部１０から使用者頭部が存在する内側に向けて突設されたドライバユニット１１とより構成され、スピーカ本体部１０には回路部品等が内蔵され、ドライバユニット１１には骨伝導ドライバが内蔵されている。ドライバユニット１１は、使用者の頭部側面５が人により形状が異なることから、ユニットの振動面１２をこれに密着させるべくスピーカ本体部１０に対して若干の角度変更が可能となるように支持されている。具体的には、スピーカ本体部１０側に凹球面状部１０ｂが設けられるとともに、ドライバユニット１１側にはこれに一部挿入される凸球面状部１１ａが設けられ、凹球面状部１０ｂの底部に凸球面状部１１ａの先端部分が支持された構造である。

ドライバユニット１１は、前記凸球面状部１１ａ、これに連続して使用者頭部が存在する内側に伸びる筒状部１３、及び使用者の頭部に当接する略平板状の振動面１２よりなる筐体１１ｃを備え、特に振動面１２が内蔵の骨伝導ドライバの機械的振動を使用者の頭蓋骨に伝える主振動出力部２として機能する。骨伝導ドライバは、従来から知られている電磁型、動電型、静電型、圧電型など様々なものを用いることができる。伝送される音響電気信号のソースは、例えば携帯電話端末などの通信機器やオーディオ機器など、種々のものに対応できる。

補助振動出力部３は、屈曲した金属細線３０を主振動出力部２またはその周辺部の筐体から後ろ側に突設して構成されており、本例では、ドライバユニット１１の筐体１１ｃを構成している上記した凸球面状部１１ａに一部巻き付けるようにして環状の前記金属細線３０が接着剤等で固定され、残部がアーチ状に突出している。これにより、骨伝導ドライバが内蔵されている筐体１１ｃに生じる骨伝導ドライバの機械的振動がこの金属細線３０を通じて使用者の耳珠の軟骨に伝えられ、耳を塞ぐことなく、クリアで厚みのある音感が得られるといった機能を奏することとなる。

尚、本例では補助振動出力部３がドライバユニット１１の筐体１１ｃに突設されているが、スピーカ本体部１０に突設したものでもよい。例えば、図４に示すものは、略Ｃ字状に屈曲した金属細線３０の両端部をスピーカ本体部１０の筐体１０ｃに支持させ、同じくアーチ状に突出したものであり、図５（ａ）〜（ｃ）に示すようにスピーカ本体部１０の筐体１０ｃと合成樹脂により一体成形したものも好ましい実施例である。また、特に図５（ａ）に示すように鉤状に突設したものや、図５（ｃ）に示すように棒状に突設したものでもよい。但し、補助振動出力部３をアーチ状又は鉤状に突設することが、寸法によって使用者の耳珠４０に係止することも可能となることから好ましい実施例である。

更には、図７に示すように、補助振動出力部３に耳穴に挿着される挿着部材７を設けたものも可能である。これにより挿着部材７で耳が塞がれる反面、金属細線３０の途中部３０ｄが確実に耳珠に当接し、より安定して優れた音感を得ることが可能となる。また、挿着部材７を通じて耳穴周囲にも伝達でき、よりクリアな音感を得ることが可能となる。このような挿着部材７としては、カナル式イヤホンのパッド素材として用いられているウレタンやシリコーンラバーなど合成ゴムやエラストマー製のものが好適に採用できる。また、図８に示すように、同じく金属細線３０を耳穴の位置まで延ばし、耳穴に別途装着されている市販のスポンジやゴム等の耳栓に対し、外面から押さえるように当接する当接部材８を設け、耳栓に当接部材８が当接することで、上記図７で示した装着部材７と同様、外部の音を耳栓で塞ぎつつ当接部材８から耳栓を通じて耳穴周囲にも伝達でき、大きくクリアな音感を得ることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

次に、骨伝導スピーカのサンプル（実施例、比較例）を用いた使用評価試験の結果について説明する。

（サンプル）
実施例として、ゴールデンダンス株式会社製の骨伝導ステレオヘッドホン（防水仕様）「ＡＵＤＩＯ ＢＯＮＥ ＡＱＵＡ」のドライバユニット筐体部分に、環状の針金（金属細線）を取り付け、耳側（後ろ側）にアーチ状に突出させて補助振動出力部を設けたもの（図１〜３に示したもの）を用いた。
比較例として、同じく「ＡＵＤＩＯ ＢＯＮＥ ＡＱＵＡ」を補助振動出力部を設けることなく、そのまま用いた。

（使用試験）
各サンプルについて使用試験を行った。
試験はパネル（検査員）６名で行った。評価は以下の各項目で行った。

クリア感：感じる音のクリアー感について、非常にクリアーに聞こえる：５点から、音がくもっている：１点まで５段階で点数化により評価した。
厚み：感じる音の厚みについて、非常に感じる：５点から、感じない：１点まで５段階の点数化により評価した。
明るさ：感じる音の明るさについて、明るい：５点から、明るくない：１点まで５段階の点数化により評価した。
開放感：音の開放感について、開放感がある：５点から、ない：１点まで５段階の点数化により評価した。
安定感：音の安定感について、安定感がある：５点から、不安定である：１点まで５段階の点数化により評価した。
高音域：高音域の音質について、良い：５点から、悪い：１点まで５段階の点数化により評価した。
低音域：低音域の音質について、良い：５点から、悪い：１点まで５段階の点数化により評価した。

評価の結果は、上記の各項目について６人の点数の平均値をそれぞれ算出した。評価結果を表１に示す。

（総評）
表１より、音のクリア感、音の厚み、音の明るさ、音の開放感、音の安定感、高音域の音質、低音域の音質のすべての項目において、比較例にくらべ実施例が良い結果が得られた。特に、音の厚みと低音域の音質については５０％以上の増加率となり、低音側の伝達の改善が著しいことが分かる。

１ 骨伝導スピーカ
２ 主振動出力部
３ 補助振動出力部
４ 耳
５ 頭部側面
６ ヘッドバンド
７ 挿着部材
８ 当接部材
１０ スピーカ本体部
１０ｂ 凹球面状部
１０ｃ 筐体
１１ ドライバユニット
１１ａ 凸球面状部
１１ｃ 筐体
１２ 振動面
１３ 筒状部
３０ 金属細線
３０ｄ 途中部
４０ 耳珠
Ｈ 骨伝導ヘッドホン装置

Claims (4)

1. 音響電気信号を機械的振動に変換する骨伝導ドライバを内蔵した骨伝導スピーカであって、
   使用者の耳より前側の頭部側面に押し当てられ、前記骨伝導ドライバの機械的振動を当該側面位置から頭蓋骨に伝えるための主振動出力部と、
   該主振動出力部またはその周辺部の筐体から耳側である後ろ側に突設され、使用者の耳珠又はその近傍に当接して機械的振動を耳珠の軟骨に伝えるための補助振動出力部とを備えてなり、
   前記補助振動出力部が、屈曲した金属細線を前記主振動出力部またはその周辺部の筐体から前記後ろ側に突設してなることを特徴とする骨伝導スピーカ。
2. 前記補助振動出力部を、アーチ状又は鉤状に突設してなる請求項１記載の骨伝導スピーカ。
3. 前記補助振動出力部に、耳穴に挿着される挿着部材を設けてなる請求項１又は２記載の骨伝導スピーカ。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の骨伝導スピーカをヘッドバンドの端部に設けてなる骨伝導ヘッドホン装置。

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