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JP7586553B2 - 振動子及び聴取装置 - Google Patents

振動子及び聴取装置 Download PDF

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Description

本発明は、振動子及び聴取装置に関する。
従来、振動を対象物に伝達して、音を認識できるようにした機器、例えば、骨伝導デバイス、骨伝導スピーカ、又は、骨伝導振動子が様々提案されている(特許文献1から特許文献5)。
特開2003-150542号公報 特許6618230号公報 特開2015-186102号公報 特開2016-116177号公報 特開2018-117203号公報
しかしながらこれらの機器に関しては、さらに検討すべき課題が多い。
本発明の課題は、上記に鑑み、より有用な振動子及び聴取装置を提供することにある。
上記課題を達成するため、本発明の振動子は、上端側が開口し、底面部と周壁部を有するヨークと、少なくとも一部が前記ヨークの内側に配置されたコイルボビンと、前記コイルボビンの外側に巻きまわされたコイルと、少なくとも一部が前記コイルボビンの内側に配置されたマグネットと、前記ヨークを支持するダンパーと、前記ダンパーを前記ヨークに固定するフレームと、前記ヨーク、前記コイルボビン、前記コイル、前記マグネット、前記ダンパー及び前記フレームを収容するケースと、を有し、前記ダンパーの外縁部は、前記ケースに固定されており、前記ダンパーの内縁部の下面は、前記ヨークの前記周壁部の上端に当接しており、前記フレームは、前記ダンパーの前記内縁部の上面と前記ヨークの前記周壁部の内面にそれぞれ当接するように、前記ダンパーと前記ヨークにかしめ固定されている。
また、本発明では、前記コイルボビンの上端は、前記ケースの内面に当接する。
また、本発明では、前記コイルボビンの内側に配置されたトッププレートをさらに有し、前記マグネットは、第1のマグネットと第2のマグネットを含み、前記第1のマグネットは、前記トッププレートの上に配置されており、前記第2のマグネットは、前記トッププレートの下に配置されている。
また、本発明では、前記第2のマグネットの下端側を前記ヨークの内側で固定するように、前記ヨークの内側の下部の形状は、前記第2のマグネットの下端側の形状に対応している。
また、本発明では、前記フレーム及び前記ヨークは、軟磁性材料により形成されている。
また、本発明では、前記フレーム及び前記ヨークの前記周壁部は、少なくとも一部が前記コイルに対向する。
また、本発明では、前記ダンパーは、上下方向に貫通する貫通孔を有する。
また、本発明では、前記ケースは、上側ケースと下側ケースを含み、前記ダンパーの前記外縁部は、前記上側ケースと前記下側ケースとの間に挟持されている。
また、本発明では、前記上側ケースは、ケーブルを通すための配線孔を有する。
また、本発明では、前記配線孔を塞ぐ閉塞部材を備え、前記ケースが密閉されている。
本発明の聴取装置は、耳軟骨に音信号を伝達するための軟骨伝導振動子として、上記のいずれかの振動子を有する。
上記のように、本発明によれば、より有用な振動子及び聴取装置が提供される。
本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子を示す下面図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子を示す背面図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子の内部の構造を示す図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子の分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子のダンパーの面図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子にケーブルが接続された状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子の別の形状の例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子のさらに別の形状の例を示す斜視図である。 耳の解剖図である。 軟骨伝導の効果を示す実測データの一例を示すグラフである。 聴取装置の使用態様を示す図である。
<振動子>
図1は、本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子1を示す斜視図である。図2は、振動子1を示す側面図であり、図3は振動子1を示す下面図であり、図4は、振動子1を示す背面図である。
振動子1のケース2は、上側ケース2aと下側ケース2bで構成されている。上側ケース2aと下側ケース2bは接着剤等で互いに固定される。上側ケース2aには突出部2cが形成されている。ケース2は樹脂(例えばABS樹脂)などで形成されている。
上側ケース2aの突出部2cは、ケーブル12を通すための配線孔2dを有する。図8は、振動子1にケーブル12が接続された状態を示す側面図である。
ケース2の突出部2cを除いた部分の表面は曲面である。図示に即して述べると、ケース2の突出部2cを除いた部分は、球形又は球形に近い形状を有する。「球形」とは、完全な球形だけでなく、一定の誤差範囲内の実質的な球形も含む。振動子1が使用者の耳に装着されるとき、ケース2の下端から突出部2cまでの間隔W1の部分が耳に引っ掛けられる。振動子1を耳に安定的に装着するため、間隔W1が大きいことが好ましい。例えば、突出部2cの上下方向の間隔W2は、上側ケース2aの下端から上端までの間隔W3の1/2以下とすることが考えられる。また、突出部2cは、例えば、上側ケース2の接線方向に延びているとの好ましい。
図5は、本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子1の内部の構造を示す図(振動子1の一部を切り欠いた部分断面図)である。図6は、本発明の実施の形態に係る聴取装置の振動子1の分解斜視図である。
コイルボビン4、コイル5、マグネット(第1のマグネット6、第2のマグネット8)、トッププレート7、フレーム9、ダンパー10、ヨーク11、基板3が、ケース2の中に収容されている。
コイルボビン4の外側にはコイル5が巻きまわされている。コイルボビン4は上下方向に長く、コイルボビン4の上端は、ケース2(上側ケース2a)の内面に当接している。コイル5には電気信号(音声信号等)が入力される。コイルボビン4はクラフト紙などで形成され、コイル5は銅などで形成されている。
また、基板3が、ケース2(上側ケース2a)の内面に取り付けられている。基板3には、ケーブル12(図8)が接続するとともに、コイル5の末端側(不図示)、あるいはコイル5に接続した配線(不図示)が接続される。
基板3は配線孔2dに近いので、ケーブル12を基板3に容易に接続することができる。また、コイルボビン4は、その上端が基板3とケース2(上側ケース2a)の内面に当接するように縦長に形成されているので、コイル5の末端側(不図示)、あるいはコイル5に接続した配線(不図示)を基板3に容易に接続できる。
マグネット(第1のマグネット6、第2のマグネット8)の少なくとも一部は、コイルボビン4の内側に配置されている。マグネットは、第1のマグネット6と第2のマグネット8を含む。第1のマグネット6と第2のマグネット8には、例えば、ネオジウム磁石が使用される。
トッププレート7は、コイルボビン4の内側に配置されている。第1のマグネット6はトッププレート7の上に配置されている。第2のマグネット8はトッププレート7の下に配置されている。トッププレート7には、例えば、鉄(SPCCなど)が使用される。
ヨーク11は、上端側が開口し、底面部と周壁部を有する。第2のマグネット8の下端側をヨーク11の内側で固定するように、ヨーク11の内側の下部の形状は、第2のマグネット8の下端側の形状に対応している。よって、第2のマグネット8の位置決めが容易になる。ヨーク11は、軟磁性材料(SPCCなど)により形成されている。
コイルボビン4の少なくとも一部は、ヨーク11の内側に配置されている。
ダンパー10の外縁部は、ケース2に固定されており、上側ケース2aと下側ケース2bで挟まれている。すなわち、ダンパー10の外縁部は、上側ケース2aと下側ケース2bとの間に挟持されている。ダンパー10の内縁部の下面は、ヨーク11の周壁部の上端に当接している。ダンパー10は、例えば、ステンレスで形成されている。ダンパー10は、図7に示すように、上下方向に貫通する貫通孔10aが形成されている。ダンパー10の周部には複数の切り欠き10bが形成されている。上側ケース2aには複数の凹部2eが形成され、下側ケース2bには複数の凸部2fが形成されている。凹部2eと凸部2fが切り欠き10bで組み合う。その結果、ダンパー10が上側ケース2aと下側ケース2bとの間で取り付けられる。
フレーム9は、ダンパー10をヨーク11に固定する。具体的には、フレーム9は、ダンパー10の内縁部の上面と、ヨーク11の周壁部の内面にそれぞれ当接するように、ダンパー10とヨーク11にかしめ固定されている。フレーム9は、軟磁性材料(SPCC[steel plate cold commercial]など)により形成されている。
もし(フレーム9を用いずに)ダンパー10を接着剤等でヨーク11に固定すると、ダンパー10とヨーク11との固定は不安定である。しかし、フレーム9を用いてダンパー10をヨーク11に固定しているので、ダンパー10とヨーク11とを固定しやすくなる。すなわち、このようなフレーム9を用いたダンパー10とヨーク11との固定は、量産に適している。
また、フレーム9がダンパー10をヨーク11に固定することにより、ダンパー10はヨーク11を支持する。ヨーク11は、ダンパー10とフレーム9により、ケース2の内部で宙吊りになっている。すなわち、ヨーク11はケース2の内面から離れている。
ヨークをケースの内面に接着剤等で固定すると、振動が全帯域で感じられず、高域(例えば5kHz以降)しか聞こえない問題が発生することがあった。本実施形態では、ヨーク11がケース2の内面から離れており、そのような問題を避けることができる。
また、フレーム9及びヨーク11の周壁部は、少なくとも一部がコイル5に対向する。この構成では、コイル5に磁束を集めやすい。特に、フレーム9及びヨーク11が、軟磁性材料(SPCCなど)で形成されることにより、コイル5に磁束を集めやすくなる。磁束が集まる(磁束密度が高くなる)と、振動の駆動力が大きくなり、振動を発生させやすくなる。
なお、ケースに孔が設けられている場合、振動子が振動するときにケースの孔から音が漏れる。音漏れを防止することが好ましい場合には、ケースを密閉することが考えられる。
そこで、ケース2は密閉されてもよい。ケース2が密閉される場合には、配線孔2dを塞ぐ閉塞部材(不図示)が使用されてもよい。
しかし、ケースが密閉され、ケース内の振動板(ダンパー等)が孔の無い形状に形成されていると、振動を発生させにくい。特にケースが小さい場合、振動板は、ケース内の空気圧により、動きにくくなる。また、ケース内の空間は、振動板により、上の空間と、下の空間に分けられる。例えば、振動板が下に移動しようとしても、下の空間内の空気は上の空間に移動できない。それゆえ、振動板は振動することができないか、振動板の振動幅が小さくなる。
本実施形態では、ダンパー10には、貫通孔10aが形成されている。ダンパー10の上側にある空気は、貫通孔10aを通って、ダンパー10の下側に移動することができる。また、ダンパー10の下側にある空気は、貫通孔10aを通って、ダンパー10の上側に移動することができる。ケース2内の空気の移動は制限されていない。ケース2が密閉されていない場合だけでなく、ケース2内が密閉空間の場合でも、ダンパー10は大きく振動することができる。よって、ケース2が小さく、且つ、密閉された場合でも、ダンパー10は大きく振動することができる。
ケース2が密閉されていない場合だけでなく、ケース2が密閉された場合でも、ダンパー10が大きく振動できるので、ケース2は十分に振動することができる。よって、振動子1の使用者に十分な振動を伝えることができる。
ところで、ダンパー又はヨークが振動することにより、ケースが振動する。振動するケースが使用者に当接することにより、使用者に振動が伝わり、使用者が音を認識するようになる。一方、ケースが振動すると、ケースの周囲の空気を振動させ、気導音が生じる。ケース2の場合、表面積は小さく、気導音を抑制することができる。よって、使用者に振動を伝えつつ、使用者の周囲に気導音が漏れることを抑制することができる。
ケース2が密閉されている場合、水又は汗がケース2に入らない。密閉されたケースの使用は、防水の振動子に応用することができる。
ダンパー10はリキッドメタルで形成されてもよい。ダンパー10は、振動の繰り返しにより、破損のおそれがある。リキッドメタルは、金属ではあるものの、弾力を有し、疲労破損がしにくい。ダンパー10がリキッドメタルで形成されると、ダンパー10は長期間使用できる。
なお、ダンパー10は、ケース2の上下方向の中央に配置される。ケース2のサイズを大きくしないで、ケース2を球形または球形に近い形にできる。なお、「中央」は、完全な中央だけでなく、一定の誤差範囲内の実質的な中央も含む。ケースの形状は、他の形状でもよく、ケース2のような球形または球形に近い形状でなくてもよい。図9は、振動子の別の形状の例を示す斜視図であり、図10は、振動子のさらに別の形状の例を示す斜視図である。例えば、ケース2の代わりに、ケース13(図9)あるいはケース14(図10)が使用されてもよい。ケース2の代わりに、他の形状のケースが使用される場合、ダンパー又はヨーク等の各種の部品の形状は、ケースの形状に対応するように適宜に変更される。
振動子1は軟骨伝導振動子として使用されてもよい。よって、本発明の聴取装置は、耳軟骨に音信号を伝達するための軟骨伝導振動子として、上記の振動子1を有するのが好ましい。
<軟骨伝導>
次に、振動子1を備える聴取装置の聴取メカニズムについて、図11を参照しながら説明する。なお、図11は、耳の解剖図である。
耳鼻科医である本願発明者は、これまでも、外耳道口X1aの周囲を取り巻く耳介X2の軟骨組織、例えば、耳珠X2a、ないしは、耳介X2の裏側に分布する耳介軟骨X2b(特に、外耳道口X1aの近傍となる部位)に振動子を当てると、その振動が軟骨部外耳道X1b(=外耳道X1のうち、外耳道口X1aに近い手前側の約半分)に伝わり、軟骨部外耳道X1bの内側表面から生じる気導音(=音響振動による空気の疎密波)が骨部外耳道X1c(=外耳道X1のうち、鼓膜X3に近い奥側の約半分)を経て鼓膜X3に達することにより、音が聞こえるという新規な聴取メカニズム(=気導でも骨導でもない第3の聴取メカニズム、図11の太い実線矢印を参照)を世界で初めて発見し、これを軟骨伝導[cartilage conduction]と名付けて、携帯電話または補聴器などでの利用を提案している。
上記の軟骨伝導であれば、重い前頭骨や側頭骨を振動させる従来の骨導と異なり、より軽い耳珠X2aや耳介軟骨X2bを振動させて音を聴取することができるので、振動子の駆動エネルギーが非常に小さくて済む。
また、軟骨伝導では、従来の気導(=外耳道口X1aの外部から入ってくる気導音が鼓膜X3を振動させることにより音が聞こえる現象)と異なり、外耳道口X1aを指などで閉鎖したときに、外耳道X1の内部における音響エネルギーが増大して音が大きく聞こえるようになる現象(=外耳道閉鎖効果)が認められる。そのため、外耳道口X1aを塞ぐことにより、周囲の騒音が大きい環境下でも明瞭に音を聞くことができる。
図12は、軟骨伝導の効果を示す実測データの一例を示すグラフである。本グラフは、軟骨伝導振動源により振動する振動体の外壁表面を耳輪への接触なしに外耳道入口部周辺の耳軟骨の少なくとも一部に接触させたときの外耳道入口部から1cm奥の外耳道内の音圧を周波数との関係で示すものである。
なお、本グラフの縦軸は音圧(dBSPL)であり、横軸は対数目盛の周波数(Hz)である。また、本グラフには、振動体の外壁表面と外耳道入口部周辺の耳軟骨との接触圧が外耳道内の音圧に与える影響を示すべく、非接触状態(=振動体の外壁表面から発生する気導音のみが聞こえる状態)の音圧を実線で、接触圧10重量グラムにおける音圧を破線で、接触圧250重量グラムにおける音圧を一点鎖線で、接触圧のさらなる増加により外耳道が閉鎖された状態(接触圧500重量グラム)における音圧を二点鎖線で、それぞれ図示している。
図示のように、音圧は非接触状態から接触圧10重量グラムでの接触により増加し、さらに250重量グラムへの接触圧増加により増加し、この状態からさらに500重量グラムに接触圧を増加させることで、音圧がさらに増加する。
本グラフから明らかなように、振動体の外壁表面を耳輪への接触なしに外耳道入口部周辺の耳軟骨の少なくとも一部に接触させたとき、非接触状態に比べ、外耳道入口部から1cm奥の外耳道内における音圧が音声の主要な周波数帯域(500Hz~2300Hz)において少なくとも10dB増加していることがわかる(実線で示す非接触状態と、一点鎖線で示す状態とを比較参照。)
また、本グラフから明らかなように、振動体の外壁表面を耳輪への接触なしに外耳道入口部周辺の耳軟骨の少なくとも一部に接触させたとき、接触圧の変化によって外耳道入口部から1cm奥の外耳道内における音圧が音声の主要な周波数帯域(500Hz~2500Hz)において少なくとも5dB変化していることがわかる(破線で示すわずかな接触状態と一点鎖線で示す状態での接触状態とを比較参照。)
以上から、気導音の発生機構(例えば通常イヤホンの振動板)がなくても、軟骨伝導振動源の振動を接触により耳軟骨に伝達することで必要な音圧が得られることがわかる。また、振動体を外耳道入口部周辺の耳軟骨に接触させて聞くので、外耳道は開放されたまま外耳道を塞ぐことなく振動子からの音を聞くと同時に外界の音を聞くことができ、外耳道の閉塞感のない快適な装着が可能となることがわかる。
さらに、本グラフから明らかなように、振動体の外壁表面を耳軟骨の少なくとも一部により強く接触させることにより外耳道を閉鎖(本図の実測では、耳珠の外側から振動体の外壁表面を押し付け、耳珠が折れ曲がることにより外耳道を閉鎖する状態にして測定)したとき、非接触状態に比べ、外耳道入口部から1cm奥の外耳道内における音圧が音声の主要な周波数帯域(300Hz~1800Hz)において少なくとも20dB増加していることがわかる。これは外耳道閉鎖効果が加わることによる大きい音圧増強効果を示すものである(実線で示す非接触状態と、二点鎖線で示す外耳道が閉鎖された状態とを比較参照。)
なお、本グラフにおける測定は、すべて軟骨伝導振動源の出力を変化させない状態におけるものである。また 耳輪への接触なしに振動体の外壁表面を外耳道入口部周辺の耳軟骨の少なくとも一部に接触させる状態として、本グラフにおける測定は、振動体の外壁表面を耳珠の外側から接触させる状態で行っている。また、本グラフにおける外耳道が閉鎖された状態での測定は、上記のように耳珠を外側からより強く押圧することで耳珠が折り返ることにより外耳道を閉鎖する状態を作ることにより行っている。
また、本グラフは、あくまでも一例であって、細かく見れば個人差がある。また、本グラフは、現象の単純化及び標準化のために振動体の外壁表面を耳珠の外側に限って小さい面積で接触させる状態にて測定を行っている。
しかしながら、接触による音圧の増加は、耳軟骨との接触面積にも依存し、耳輪への接触なしに振動体の外壁表面を外耳道入口部周辺の耳軟骨に接触させる場合、外耳道入口部周辺のより広い耳軟骨部分に接触させれば音圧の増加はさらに高まる。以上のことを考慮すれば、本グラフに示した数値は、軟骨伝導を利用した構成を示す一般性を持つものであって、不特定多数の被験者による再現性のあるものである。
さらに、本グラフは、外耳道を閉鎖する際に耳珠を外側から押圧することで接触圧を増して耳珠を折り返すことによるものであるが、振動体の外壁表面を外耳道入口部に押し入れて外耳道を閉鎖した場合にも同様の結果が得られる。
<聴取装置の使用態様>
図13は、聴取装置の使用態様を示す図である。本図の聴取装置は、例えば、スマートフォン若しくは携帯音楽プレイヤーなどのヘッドフォン、補聴器、又は、集音器として利用されるものであり、軟骨振動子として先出の振動子1を備えている。
振動子1は、音信号(=音の情報を含む電気信号)に応じた振動を生成し、外耳道口X1aの周囲を取り巻く軟骨組織に伝達する。本図に即して述べると、振動子1は、耳珠X2aと対耳珠X2cに挟まれた珠間切痕X2d(=耳甲介腔の下部)に収まる大きさの球状に形成されており、振動子1が当接する軟骨組織に振動を伝達することで、使用者に音を聴取せしめる。
このような使用態様であれば、安定かつ極めて自然な聴取を実現することができる。
<その他の変形例>
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載により規定されるものであって、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
本明細書中に開示されている発明は、例えば、スマートフォン又は携帯音楽プレイヤーなどのヘッドフォン、若しくは、補聴器又は集音器に利用することが可能である。
1…振動子、2・13・14…ケース、3…基板、4…コイルボビン、5…コイル、6…マグネット(第1のマグネット)、7…トッププレート、8…マグネット(第2のマグネット)、9…フレーム、10…ダンパー、10a…貫通孔、11…ヨーク、12…ケーブル、X1…外耳道、X1a…外耳道口、X1b…軟骨部外耳道、X1c…骨部外耳道X1c、X2…耳介、X2a…耳珠、X2b…耳介裏側の耳介軟骨、X2c…対耳珠、X2d…珠間切痕、X3…鼓膜

Claims (11)

  1. 上端側が開口し、底面部と周壁部を有するヨークと、
    少なくとも一部が前記ヨークの内側に配置されたコイルボビンと、
    前記コイルボビンの外側に巻きまわされたコイルと、
    少なくとも一部が前記コイルボビンの内側に配置されたマグネットと、
    前記ヨークを支持するダンパーと、
    前記ダンパーを前記ヨークに固定するフレームと、
    前記ヨーク、前記コイルボビン、前記コイル、前記マグネット、前記ダンパー及び前記フレームを収容するケースと、
    を有し、
    前記ダンパーの外縁部は、前記ケースに固定されており、
    前記ダンパーの内縁部の下面は、前記ヨークの前記周壁部の上端に当接しており、
    前記フレームは、前記ダンパーの前記内縁部の上面と前記ヨークの前記周壁部の内面にそれぞれ当接するように、前記ダンパーと前記ヨークにかしめ固定されている、振動子。
  2. 前記コイルボビンの上端は、前記ケースの内面に当接する、請求項1に記載の振動子。
  3. 前記コイルボビンの内側に配置されたトッププレートをさらに有し、
    前記マグネットは、第1のマグネットと第2のマグネットを含み、
    前記第1のマグネットは、前記トッププレートの上に配置されており、
    前記第2のマグネットは、前記トッププレートの下に配置されている、請求項1に記載の振動子。
  4. 前記第2のマグネットの下端側を前記ヨークの内側で固定するように、前記ヨークの内側の下部の形状は、前記第2のマグネットの下端側の形状に対応している、請求項3に記載の振動子。
  5. 前記フレーム及び前記ヨークは、軟磁性材料により形成されている、請求項1に記載の振動子。
  6. 前記フレーム及び前記ヨークの前記周壁部は、少なくとも一部が前記コイルに対向する、請求項5に記載の振動子。
  7. 前記ダンパーは、上下方向に貫通する貫通孔を有する、請求項1に記載の振動子。
  8. 前記ケースは、上側ケースと下側ケースを含み、
    前記ダンパーの前記外縁部は、前記上側ケースと前記下側ケースとの間に挟持されている、請求項1に記載の振動子。
  9. 前記上側ケースは、ケーブルを通すための配線孔を有する、請求項8に記載の振動子。
  10. 前記配線孔を塞ぐ閉塞部材を備え、前記ケースが密閉されている、請求項9に記載の振動子。
  11. 耳軟骨に音信号を伝達するための軟骨伝導振動子として、請求項1~請求項10のいずれか一項に記載の振動子を有する、聴取装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023053958A1 (ja) 2021-10-01 2023-04-06 株式会社ファインウェル 振動子及び聴取装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004006620A1 (ja) 2002-07-04 2004-01-15 Nec Tokin Corporation 電気音響変換器
JP2006203709A (ja) 2005-01-24 2006-08-03 Citizen Electronics Co Ltd 振動体
WO2009133986A1 (en) 2008-05-01 2009-11-05 Yea Il Electronics Co., Ltd. Sensory signal output apparatus

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3680562B2 (ja) * 1997-10-30 2005-08-10 松下電器産業株式会社 電気−機械−音響変換器及びその製造法
JP3771831B2 (ja) 2001-11-01 2006-04-26 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション デジタル・コンテンツに付加されるアノテーション情報を共有するためのコンピュータ・システムおよびプログラム
DE102006017016A1 (de) * 2005-04-19 2006-11-09 Citizen Electronics Co., Ltd., Fujiyoshida Elektromagnetischer Erreger
KR101047548B1 (ko) * 2009-06-24 2011-07-07 주식회사 비에스이 다기능 마이크로 스피커
JP6256139B2 (ja) 2014-03-25 2018-01-10 ゴールデンダンス株式会社 骨伝導デバイス
JP6238302B2 (ja) 2014-12-17 2017-11-29 国立大学法人 名古屋工業大学 骨伝導デバイス
JP6601973B2 (ja) 2017-01-17 2019-11-06 コスモギア株式会社 骨伝導振動子およびその製造方法
CN209805645U (zh) 2019-06-24 2019-12-17 歌尔科技有限公司 一种激励器及电子产品
JP6618230B1 (ja) 2019-09-18 2019-12-11 ゴールデンダンス株式会社 ピックアップセンサ及び骨伝導スピーカ
CN216313372U (zh) 2021-09-10 2022-04-15 苏州索迩电子技术有限公司 一种振动装置、骨传导耳机、可穿戴设备及智能硬件设备
WO2023053958A1 (ja) 2021-10-01 2023-04-06 株式会社ファインウェル 振動子及び聴取装置
CN114071334A (zh) 2021-11-30 2022-02-18 深圳市明悦达电声科技有限公司 一种复合式扬声器及发声装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004006620A1 (ja) 2002-07-04 2004-01-15 Nec Tokin Corporation 電気音響変換器
JP2006203709A (ja) 2005-01-24 2006-08-03 Citizen Electronics Co Ltd 振動体
WO2009133986A1 (en) 2008-05-01 2009-11-05 Yea Il Electronics Co., Ltd. Sensory signal output apparatus

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Publication number Publication date
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