(57)【要約】【課題】骨伝導マイクと骨伝導スピーカがフレームで一体化された骨伝導ヘッドセットの場合でも、骨伝導スピーカからの振動の出力がフレームを介して骨伝導マイクに入力されることを抑制できる骨伝導ヘッドセットを提供する。【解決手段】骨伝導ヘッドセット５は、生命体の鼻部ｈｎの振動を検出して電気信号に変換する骨伝導マイク３０と、電気信号を機械的振動に変換する少なくとも２つの骨伝導スピーカ２１，２２と、骨伝導マイク３０と少なくとも２つの骨伝導スピーカ２１，２２とが取り付けられたフレーム１０と、を備える。骨伝導マイク３０は、フレーム１０の中央部にクリップ３５を介して配置される左右一対の振動センサ３１，３２を有する。右側の骨伝導スピーカ２２及び左側の骨伝導スピーカ２１は、フレーム１０の中央部を対して対称に配置される。右側の骨伝導スピーカ２２から出力される電気信号の位相は、反転されず、左側の骨伝導スピーカ２２から出力される電気信号の位相は、略１８０度反転される。【選択図】図１
2020036207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生命体の鼻部の機械的振動を検出して電気信号に変換する骨伝導マイクと、
電気信号を機械的振動に変換する少なくとも２つの骨伝導スピーカと、
前記骨伝導マイクと少なくとも２つの前記骨伝導スピーカとが取り付けられたフレームと、
を備え、
前記骨伝導マイクは、前記フレームの中央部に配置され、
少なくとも２つの前記骨伝導スピーカに含まれる第１の骨伝導スピーカ及び第２の骨伝導スピーカは、前記フレームの前記中央部を対して対称に配置され、
前記第１の骨伝導スピーカから出力される電気信号の位相は、反転されず、
前記第２の骨伝導スピーカから出力される電気信号の位相は、略１８０度反転される、
骨伝導ヘッドセット。
【請求項２】
前記電気信号を通信する通信モジュール、を更に備え、
前記通信モジュールにおける音声出力端子の正極には、前記第１の骨伝導スピーカの正極と前記第２の骨伝導スピーカの負極とが接続され、
前記通信モジュールにおける音声出力端子の負極には、前記第１の骨伝導スピーカの負極と前記第２の骨伝導スピーカの正極が接続される、
請求項１に記載の骨伝導ヘッドセット。
【請求項３】
前記電気信号の位相を制御する制御部、を更に備え、
前記制御部は、
前記第１の骨伝導スピーカから出力される電気信号の位相を反転せずに、前記電気信号を前記骨伝導スピーカへ送り、
前記第２の骨伝導スピーカから出力される電気信号の位相を略１８０度反転して、前記電気信号を前記骨伝導スピーカへ送る、
請求項１に記載の骨伝導ヘッドセット。
【請求項４】
前記フレームは、硬質材料を含む材料で形成された、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の骨伝導ヘッドセット。
【請求項５】
他の通信モジュールとの間で通信する通信モジュールを備え、
前記通信モジュールは、
前記骨伝導マイクから振動により入力された電気信号を送信し、
前記骨伝導スピーカから振動により出力される電気信号を受信する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の骨伝導ヘッドセット。
【請求項６】
生命体の鼻部の機械的振動を検出して電気信号に変換する骨伝導マイクと、
電気信号を機械的振動に変換する少なくとも２つの骨伝導スピーカと、
前記骨伝導マイクと少なくとも２つの前記骨伝導スピーカとが取り付けられたフレームと、
を備え、
前記骨伝導マイクは、前記フレームの中央部に配置され、
少なくとも２つの前記骨伝導スピーカに含まれる第１の骨伝導スピーカ及び第２の骨伝導スピーカは、前記フレームの前記中央部を対して対称に配置され、
前記第１の骨伝導スピーカから出力される音圧信号と、前記第２の骨伝導スピーカから出力される音圧信号とは、前記中央部近傍で相殺される、
骨伝導ヘッドセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、骨伝導ヘッドセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、喉元に密着させ、喉の振動を音声に変換する骨伝導マイクと、骨導音として聴こえるように耳の外耳近傍に振動を与える骨伝導スピーカとが同一のフレームに配置された、一体型の骨伝導ヘッドセットが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０７９５７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、骨伝導マイクと骨伝導スピーカがフレームで一体化された骨伝導ヘッドセットの場合でも、骨伝導スピーカからの振動の出力がフレームを介して骨伝導マイクに入力されることを抑制できる骨伝導ヘッドセットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、生命体の鼻部の機械的振動を検出して電気信号に変換する骨伝導マイクと、電気信号を機械的振動に変換する少なくとも２つの骨伝導スピーカと、前記骨伝導マイクと少なくとも２つの前記骨伝導スピーカとが取り付けられたフレームと、を備え、前記骨伝導マイクは、前記フレームの中央部に配置され、少なくとも２つの前記骨伝導スピーカに含まれる第１の骨伝導スピーカ及び第２の骨伝導スピーカは、前記フレームの前記中央部を対して対称に配置され、前記第１の骨伝導スピーカから出力される電気信号の位相は、反転されず、前記第２の骨伝導スピーカから出力される電気信号の位相は、略１８０度反転される、骨伝導ヘッドセットである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、骨伝導マイクと骨伝導スピーカがフレームで一体化された骨伝導ヘッドセットの場合でも、骨伝導スピーカからの振動の出力がフレームを介して骨伝導マイクに入力されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態における骨伝導ヘッドセットの使用状態を示す図
【図２】骨伝導ヘッドセットの形状を示す図
【図３】比較例の骨伝導ヘッドセットの結線を示す図
【図４】第１の実施形態の骨伝導ヘッドセットの結線を示す図
【図５】左右の骨伝導スピーカからそれぞれ出力される振動が骨伝導マイクに伝播する様子を示す図
【図６】骨伝導マイクで検出された振動による音圧の周波数特性を示すグラフ
【図７】第１の実施形態の変形例２におけるメガネタイプの骨伝導ヘッドセットの外観を示す図
【図８】第２の実施形態における骨伝導ヘッドセットの回路を示す図
【図９】第３の実施形態における骨伝導ヘッドセットの回路を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【０００９】
（本開示の一形態を得るに至った経緯）
骨伝導マイクと骨伝導スピーカがフレームで一体化された骨伝導ヘッドセットの場合、骨伝導スピーカから出力された振動がフレームを介して伝達され、骨伝導マイクに入力されることがあり得る。この場合、骨伝導マイクは、骨伝導ヘッドセットを装着した装着者が発した声とは別の振動を入力することがあり得る。
【００１０】
例えば、複数者間での通話の場合、相手側の骨伝導ヘッドセットから受信した信号による振動が、骨伝導スピーカから出力される。骨伝導スピーカから出力された振動は、フレームを伝播して骨伝導マイクに入力される。骨伝導マイクに入力した振動による信号は、相手側の骨伝導ヘッドセットに送信される。この場合、相手側の骨伝導ヘッドセットでは、自分（相手側）が発した音（言葉）が自分に返ってくる、いわゆるエコー現象が生じる。このため、相手は、通話が聴き取りにくく不自然であると感じる。
【００１１】
以下の実施形態では、骨伝導マイクと骨伝導スピーカがフレームで一体化された骨伝導ヘッドセットの場合でも、骨伝導スピーカからの振動の出力がフレームを介して骨伝導マイクに入力されることを抑制できる骨伝導ヘッドセットについて説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における骨伝導ヘッドセット５の使用状態を示す図である。骨伝導ヘッドセット５は、人物ｈｍの顔面に装着された状態で使用される。なお、人物ｈｍ（人体）は、生命体の一例であり、他の生命体（例えば動物）であってもよい。
【００１３】
図２は、骨伝導ヘッドセット５の形状を示す図である。骨伝導ヘッドセット５は、顔面に沿って略Ｗ字形に湾曲した形状を有するフレーム１０と、このフレーム１０の両端にそれぞれ取り付けられた骨伝導スピーカ２１，２２と、フレーム１０の中央部に取り付けられた骨伝導マイク３０とが一体化された形状を有する。
【００１４】
フレーム１０は、例えばバネ性（弾性）を有する硬質材料で成形される。硬質材料として、例えば、バネ性を有する、チタン、ステンレス、リン青銅等の金属板を樹脂で被覆したものが挙げられる。
【００１５】
フレーム１０の両端には、骨伝導スピーカ２１，２２が取り付けられている。骨伝導ヘッドセット５が顔面に装着されると、骨伝導スピーカ２１，２２は、フレーム１０のバネ性により顔面を挟み込むように押圧し、骨伝導ヘッドセット５を支持する。骨伝導スピーカ２１，２２は、圧電素子、及びこの圧電素子を覆う被覆材で構成されてよい。被覆材には、外耳近傍の肌表面（例えば耳珠）との密着性が良くなるように、樹脂やシリコーンハイドロゲル等のゲル素材が用いられてよい。ゲル素材は、軟質材料の一例であり、他の素材でもよい。骨伝導スピーカ２１，２２は、骨伝導ヘッドセット５が顔面に装着されていない状態では、略球形の形状をしているが、骨伝導ヘッドセット５が顔面に装着されると、フレーム１０に押圧されて僅かに扁平してよい。
【００１６】
骨伝導スピーカ２１、２２は、音声信号としての電気信号を取得し、電気信号を振動として出力する。言い換えると、骨伝導スピーカ２１、２２は、電気信号を振動（機械的振動）に変換して出力する。骨伝導スピーカ２１、２２は、モノラル音声の音声信号に基づく振動を出力してよい。モノラル音声では、基本的に、同内容の音声信号が同位相で出力されてよい。
【００１７】
骨伝導マイク３０は、鼻ｈｎ（鼻部、例えば鼻軟骨）の両脇を挟むように配置され、鼻腔の振動を音声に変換する一対の振動センサ３１、３２と、鼻ｈｎを跨ぐように振動センサ３１、３２を連結するＵ字形のクリップ３５とを含む。なお、振動センサ３１、３２は、左右一対でなく、いずれか一方にだけ設けられてもよい。クリップ３５は、一対の振動センサ３１、３２が鼻ｈｎを両側から押圧できるようにバネ性を有する材料（例えば金属を樹脂で被覆したもの、樹脂そのもの）で成形されてよい。振動センサ３１、３２は、鼻ｈｎ（鼻部）のいずれかの位置に接触する。
【００１８】
振動センサ３１、３２は、圧電素子、およびこの圧電素子を覆う被覆材で構成されてよい。被覆材には、鼻腔に当たる肌表面との密着性が良くなるように樹脂やシリコーンハイドロゲル等のゲル素材が用いられてよい。ゲル素材は、軟質材料の一例であり、他の素材でもよい。振動センサ３１、３２は、クリップ３５が鼻ｈｎの両脇に嵌められていない状態では、略球形の形状をしているが、クリップ３５が鼻ｈｎの両脇に嵌められると、クリップ３５に押圧されて僅かに扁平してよい。
【００１９】
振動センサ３１、３２は、骨導音を検出する。骨導音は、人物ｈｍが口ｈｏを動かして話すことで、鼻腔にその振動が伝わり、振動として検出される。言い換えると、振動センサ３１、３２つまり骨伝導マイク３０は、鼻ｈｎの周囲で発生する振動（機械的振動）を検出して電気信号に変換する。なお、振動センサ３１、３２は、鼻腔の振動を音声に変換するものに限られず、喉元に密着するように配置され、喉の振動を音声に変換するものであってもよい。骨導音には、会話の他、スマートフォンやＡＩ（artificial intelligence）スピーカ等の操作音が含まれてもよく、その他の音が含まれてもよい。
【００２０】
フレーム１０の内部には、通信モジュール４１およびバッテリ４５が収容される。通信モジュール４１の通信には、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標）Low Energy ）通信が用いられてよい。ＢＬＥ通信が用いられる場合、アンテナは、例えば３ｃｍ−１２ｃｍで成形されるので、フレームの一部として形成されてもよいし、フレーム内に収容されてもよい。なお、ＢＬＥ通信に限らず、無線ＬＡＮ（local area network ）等の通信が用いられてもよい。
【００２１】
通信モジュール４１は、フレーム１０の左右のどちらか一方に収容されてよい。また、バッテリ４５は、通信モジュール４１とは反対側のフレーム１０に収容されてよい。なお、通信モジュール４１及びバッテリ４５は、フレーム１０の片側にだけ収容され、フレーム１０の振動の伝達特性を揃えてもよい。
【００２２】
骨伝導ヘッドセット５では、フレーム１０の中央部に、骨伝導マイク３０が配置される。骨伝導マイク３０の振動センサ３１、３２は、フレーム１０の中央部に対して同じ長さの接続線（クリップ３５の一部）を介して接続されてよい。この場合、左側の骨伝導スピーカ２１から伝わる振動と、右側の骨伝導スピーカ２２から伝わる振動とがほぼ同時に骨伝導マイク３０に到達するように設計し易い。また、骨伝導ヘッドセット５を用いた場合、骨伝導スピーカ２１、２２によって耳ｈｙが塞がれないので、気導音を聴くことができる。したがって、耳から入ってくる環境音を聴くことが可能である。なお、骨伝導スピーカ２１、２２が耳の一部を塞いでもよい。この場合でも、耳の他部を環境音が通過することで、装着者は環境音を聴取できる。
【００２３】
図３は、比較例の骨伝導ヘッドセット１０５の結線を示す図である。この骨伝導ヘッドセット１０５では、左側の骨伝導スピーカ２１と、右側の骨伝導スピーカ２２とが同位相で音を出力するように、左側の骨伝導スピーカ２１のプラス出力ライン２５ｐと、右側の骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐとが接続され、左側の骨伝導スピーカ２１のマイナス出力ライン２５ｍと、右側の骨伝導スピーカ２２のマイナス出力ライン２６ｍとが接続される。プラス出力ライン２５ｐ及びプラス出力ライン２６ｐは、音源の一例であるスマートフォン８０に繋がる通信モジュール４１の音声プラス出力端子（正極）に接続される。マイナス出力ライン２５ｍ及びマイナス出力ライン２６ｍは、スマートフォン８０に繋がる通信モジュール４１の音声マイナス出力端子（負極）に接続される。また、スマートフォン８０には、骨伝導マイク３０の信号が入力されるマイク入力端子の他、スピーカ出力（＋）、スピーカ出力（−）、グランドの端子が設けられる。
【００２４】
図４は、第１の実施形態の骨伝導ヘッドセット５の結線を示す図である。この骨伝導ヘッドセット５では、左側の骨伝導スピーカ２１と、右側の骨伝導スピーカ２２とが逆位相、つまり位相が１８０°異なる信号（反転した信号）で音を振動として出力するように、左側の骨伝導スピーカ２１のプラス出力ライン２５ｐと、右側の骨伝導スピーカ２２のマイナス出力ライン２６ｍとが接続され、左側の骨伝導スピーカ２１のマイナス出力ライン２５ｍと、右側の骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐとが接続される。マイナス出力ライン２５ｍ及びプラス出力ライン２６ｐは、スマートフォン８０に繋がる通信モジュール４１の音声プラス出力端子（正極）に接続される。プラス出力ライン２５ｐ及びマイナス出力ライン２６ｍは、スマートフォン８０に繋がる通信モジュール４１の音声マイナス出力端子（負極）に接続される。
【００２５】
図５は、左右の骨伝導スピーカ２１，２２からそれぞれ出力される振動が骨伝導マイク３０に伝播する様子を示す図である。左側の骨伝導スピーカ２１から、一例として音圧信号Ｓ１による振動が出力される。この音圧信号Ｓ１は、タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３でそれぞれ負の極大値、値０、正の極大値を示す。一方、右側の骨伝導スピーカ２２から、一例として音圧信号Ｓ２による振動が出力される。この音圧信号Ｓ２は、タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３でそれぞれ正の極大値、値０、負の極大値を示す。
【００２６】
左側のフレーム部分１０Ｌを経由して、音圧信号Ｓ１による振動が、矢印ｅに示すように骨伝導マイク３０に伝わる。同様に、右側のフレーム部分１０Ｒを経由して、音圧信号Ｓ２による振動が、矢印ｆに示すように骨伝導マイク３０に伝わる。骨伝導マイク３０は、互いに打ち消し合うような位相を有する、これらの振動を検知し、検知した振動を音に変換して出力する。右側のフレーム部分１０Ｒから伝わる振動による音圧信号Ｓ２ｄと、左側のフレーム部分１０Ｌから伝わる振動による音圧信号Ｓ１ｄとが完全に打ち消し合うような、理想的な状態の場合、骨伝導マイク３０は、ほぼ値０の音圧信号Ｓｍを出力する。この場合、右側のフレーム部分１０Ｒから骨伝導マイク３０に振動が伝わる伝播時間ｄｔ１と、左側のフレーム部分１０Ｌから骨伝導マイク３０に振動が伝わる伝播時間ｄｔ２とが、揃っている。
【００２７】
なお、本実施形態では、骨伝導マイク３０は、左右の骨伝導スピーカ２１，２２から出力される振動を両方検知していたが、振動センサ３１，３２のうち、右の振動センサ３２は、右の骨伝導スピーカ２２から出力される振動を主に検知し、左の振動センサ３１は、左の骨伝導スピーカ２１から出力される振動を主に検知するようにしてもよい。この場合、骨伝導マイク３０は、左右の振動センサ３１，３２で検知された振動（音）を合算することで、左右の骨伝導スピーカ２１，２２から出力される振動を打ち消すことか可能である。
【００２８】
なお、本実施形態では、フレーム１０の形状は左右対称であったが、フレーム１０の形状を左右非対称とし、左右のフレーム部分の材質を変えることで、骨伝導マイク３０に振動が伝搬する時間や振幅を揃えてもよい。この場合、フレーム１０の中央部に、振動センサ３１、３２が接続されなくても、左右の骨伝導スピーカ２１、２２からの音圧信号Ｓ１、Ｓ２が互いに打ち消し合うことがあり得る。これにより、フレーム１０のデザインの自由度が拡がる。
【００２９】
また、骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動（音）の波長が予め固定されている場合、振動（音）の波形の山と谷とが一致する位置に、骨伝導マイク３０を配置することでも、左右非対称のフレーム形状にすることもできる。この場合も、フレーム１０の中央部に、振動センサ３１、３２が接続されなくても、左右の骨伝導スピーカ２１、２２からの音圧信号Ｓ１、Ｓ２が互いに打ち消し合うことがあり得る。このように、左右の骨伝導スピーカ２１、２２及び左右の振動センサ３１、３２がフレーム１０に一体化されている限り、フレームの形状を変更することは可能である。
【００３０】
図６は、骨伝導マイク３０で検出された振動による音圧の周波数特性を示すグラフである。グラフの縦軸は音圧（ｄＢ）を表し、横軸は周波数（Ｈｚ）を表す。実線の信号波形ｇ１は、第１の実施形態の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動を検出した場合の音圧の周波数特性を表す。破線の信号波形ｇ２は、比較例の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動を検出した場合の音圧の周波数特性を表す。
【００３１】
１００Ｈｚ〜１００００Ｈｚの音域では、比較例の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動と比べ、第１の実施形態の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動はおおむね小さい。特に、１００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの音域、例えば人が主に発する音域では、比較例の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動と比べ、第１の実施形態の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動は明らかに小さい。これは、１００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの音域では、３０００Ｈｚ以上の音域と比較して波長が長く、振動センサ３１，３２を繋ぐＵ字形のクリップ３５の影響を比較的小さいことが一因と考えられる。
【００３２】
一般に、通話は、送話と受話が時間的に区別されることなく行われる。骨伝導スピーカと骨伝導マイクがフレームに取り付けられた一体型の骨伝導ヘッドセットを用いて通話を行う場合、受信した信号による振動が骨伝導スピーカから出力されると、骨伝導マイクがこの振動を拾ってしまい、エコー現象が発生するおそれがある。なお、トランシーバの場合、送話と受話のタイミングが切り替わるので、このようなことは発生し難い。
【００３３】
これに対し、例えば、２人の人物ｈｍ，ｈｆが骨伝導ヘッドセット５を用いて通話する場合を想定する。人物ｈｍが言葉を発すると、人物ｈｍの骨伝導マイク３０はその振動を検知する。人物ｈｍの骨伝導ヘッドセット５は、検知された振動による信号を、通信モジュール４１を介して、人物ｈｆの骨伝導ヘッドセット５に送信する。
【００３４】
人物ｈｆの骨伝導スピーカ２１，２２は、受信した信号による振動を出力する。このとき、左右の骨伝導スピーカ２１，２２から出力される、位相が１８０°異なる２つの振動は、フレーム１０の中央部にある骨伝導マイク３０で打ち消し合い、抑制される。
【００３５】
人物ｈｆの骨伝導マイク３０は、抑制された振動による信号を入力し、人物ｈｆの骨伝導ヘッドセット５は、抑制された振動による信号を、人物ｈｍの骨伝導ヘッドセット５に送信する。人物ｈｍの骨伝導ヘッドセット５では、自分（相手側）が発した音（言葉）が抑制されているので、エコー現象が抑制される。
【００３６】
このように、骨伝導ヘッドセット５は、人体（生命体の一例）（例えば人物ｈｍ）の鼻部（例えば鼻ｈｎ）の振動（機械的振動）を検出して電気信号に変換する骨伝導マイク３０と、電気信号を機械的振動に変換する２つの骨伝導スピーカ２１，２２（第１の骨伝導スピーカ、第２の骨伝導スピーカの一例）と、骨伝導マイク３０と２つの骨伝導スピーカ２１，２２とが取り付けられたフレーム１０と、を備えてよい。骨伝導マイク３０は、フレーム１０の中央部にクリップ３５を介して配置される左右一対の振動センサ３１，３２を有してよい。２つの骨伝導スピーカに含まれる右側の骨伝導スピーカ２２（第１の骨伝導スピーカ）及び左側の骨伝導スピーカ２１（第２の骨伝導スピーカ）は、フレーム１０の中央部に対して対称に配置されてよい。右側の骨伝導スピーカ２２から出力される電気信号の位相は、反転されず、左側の骨伝導スピーカ２２から出力される電気信号の位相は、１８０度反転される。または、右側の骨伝導スピーカ２２から出力される電気信号の位相は、１８０度反転され、左側の骨伝導スピーカ２２から出力される電気信号の位相は、反転されなくてもよい。なお、骨伝導スピーカーは、３つ以上であってもよい。なお、上記の１８０度は、１８０度からの多少のずれを許容してよく、略１８０度でよい。
【００３７】
これにより、骨伝導ヘッドセット５では、右側の骨伝導スピーカ２２から出力される振動と、左側の骨伝導スピーカ２２から出力される振動とが、打ち消し合う。骨伝導マイク３０は、骨伝導スピーカ２１，２２から出力された振動をほとんど検出しなくなる。これにより、骨伝導ヘッドセット５は、骨伝導スピーカ２２からの出力がフレーム１０を介して骨伝導マイク３０に入力されることを抑制できる。
【００３８】
また、骨伝導を利用しない通常の空気振動を介したスピーカ及びマイクを用いる場合にも、スピーカから出力された音響がマイクに入力され得る。しかし、骨伝導では空気振動ではなく人体に生じる機械的振動を扱うので、骨伝導マイクには小さな振動でも入力され易い。そのため、空気振動を介したマイクの入力と比較すると、骨伝導スピーカ２２からの出力がフレーム１０を介して骨伝導マイク３０に入力されることを抑制可能であることは、大変有益である。
【００３９】
また、骨伝導ヘッドセット５は、例えばスマートフォン８０との間で、ＢＬＥ通信（電気信号の通信の一例）を行う通信モジュール４１を更に備えてよい。左側の骨伝導スピーカ２１のマイナス出力ライン２５ｍ、及び右側の骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐは、スマートフォン８０に繋がる通信モジュール４１の音声プラス出力端子（正極）（音声出力端子の正極の一例）、例えば右チャネルに接続されてよい。左側の骨伝導スピーカ２１のプラス出力ライン２５ｐ、及び右側の骨伝導スピーカ２２のマイナス出力ライン２６ｍは、スマートフォン８０に繋がる通信モジュール４１の音声マイナス出力端子（負極）（音声出力端子の負極の一例）、例えば左チャネルに接続されてよい。
【００４０】
これにより、骨伝導ヘッドセット５は、出力ライン（配線）を入れ替えるだけの簡単な構成で、容易に振動を打ち消すことができる。
【００４１】
また、フレーム１０は、硬質材料を含む材料で形成されてよい。
【００４２】
フレーム１０が硬質であると、振動（機械的振動）がフレーム１０上を伝達され易い。この場合でも、骨伝導ヘッドセット５は、左右の音圧信号を相殺することで、骨伝導スピーカ５０から骨伝導マイク３０への振動による入力を軽減できる。
【００４３】
また、骨伝導ヘッドセット５は、スマートフォン８０（他の通信モジュールの一例）との間で通信する通信モジュール４１を備えてよい。通信モジュール４１は、骨伝導マイク３０から振動により入力された電気信号を送信し、骨伝導スピーカ２１，２２から振動により出力される電気信号を受信してよい。
【００４４】
これにより、骨伝導ヘッドセット５は、複数の通信モジュール間で通信が行われ、例えば人物ｈｍ、ｈｆの２者間で通話が行われる場合でも、人物ｈｍの発声による音声が人物ｈｆの骨伝導ヘッドセットを介して人物ｈｍに戻ってくるエコー現象を抑制できる。
【００４５】
なお、第１の実施形態では、フレーム１０内に通信モジュール４１とバッテリ４５が収容されたが、フレーム１０に着脱自在に外付けされてもよい。この場合、通信モジュール４１の動作確認や、バッテリ４５の交換・充電等が容易となる。
【００４６】
（第１の実施形態の変形例１）
第１の実施形態では、左側の骨伝導スピーカ２１と、右側の骨伝導スピーカ２２とが反転された信号で逆位相の音を出力するために、左右の骨伝導スピーカ２１、２２に入力される信号線の結線を入れ替えた。つまり、左側の骨伝導スピーカ２１のプラス出力ライン２５ｐと、右側の骨伝導スピーカ２２のマイナス出力ライン２６ｍとを接続し、左側の骨伝導スピーカ２１のマイナス出力ライン２５ｍと、右側の骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐとを接続することを例示した。
【００４７】
変形例１では、骨伝導スピーカ２１、２２に入力される信号線の結線を入れ替えることなく、骨伝導ヘッドセット５が、左右の骨伝導スピーカ２１、２２の一方に入力される電気信号の位相を反転させることで、左側の骨伝導スピーカ２１と、右側の骨伝導スピーカ２２とが反転した信号で逆位相の音を出力できるようにする。
【００４８】
例えば、骨伝導ヘッドセット５は、通信モジュール４１を介して、スマートフォン８０から受信した電気信号を入力し、位相を１８０°反転させた電気信号を出力し、一方の骨伝導スピーカに入力する制御部を備える。制御部は、左右いずれかの骨伝導スピーカ２１から出力される電気信号の位相を反転するための信号処理を行ってよい。つまり、制御部は、プロセッサが位相反転のためのプログラムを実行することで、左右いずれかの骨伝導スピーカ２１から出力される電気信号の位相を反転させてよい。制御部は、通信モジュール４１及びバッテリ４５と共に、フレーム１０内に収容されてよい。
【００４９】
このように、変形例１における骨伝導ヘッドセット５は、電気信号の位相を制御する制御部を更に備えてよい。制御部は、右側の骨伝導スピーカ２２から出力される電気信号の位相を反転せずに、電気信号を骨伝導スピーカ２２へ送ってよい。制御部は、左側の骨伝導スピーカ２１から出力される電気信号の位相を１８０度反転して、電気信号を骨伝導スピーカ２１へ送ってよい。
【００５０】
これにより、骨伝導ヘッドセット５は、左右の骨伝導スピーカ２１、２２とスマートフォン８０に接続される通信モジュール４１との接続関係（配線）を変えずに電気的な処理で左右の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される電気信号を相殺できる。よって、骨伝導ヘッドセット５は、簡易な構成により、骨伝導スピーカ２１、２２から骨伝導マイク３０への振動の回り込みを低減できる。
【００５１】
（第１の実施形態の変形例２）
変形例２では、メガネタイプのフレームを有する骨伝導ヘッドセットを示す。図７は、第１の実施形態の変形例２におけるメガネタイプの骨伝導ヘッドセット５Ａの外観を示す図である。メガネフレーム１０Ａの左右のテンプル１１１Ｌ，１１１Ｒの下側には、それぞれ左右の骨伝導スピーカ２１，２２が取り付けられる。メガネフレーム１０Ａのブリッジ１１２には、骨伝導マイク３０が取り付けられる。
【００５２】
この場合、骨伝導マイク３０のクリップ３５は、メガネフレーム１０Ａのクリングスを兼ねてもよい。振動センサ３１，３２は、鼻を挟むようにしてメガネフレームを支持するパッドを兼ねてもよい。メガネフレーム１０Ａのリムには、度付きレンズや偏光レンズが嵌め込まれてよいし、度無しレンズがはめ込まれてもよいし、レンズ無しで開口が形成されてもよい。
【００５３】
この変形例２におけるメガネタイプの骨伝導ヘッドセット５Ａでは、骨伝導ヘッドセット５Ａがメガネと一体化される。したがって、メガネをかける必要のある人にとっては、メガネフレームと骨伝導ヘッドセット５Ａのフレームを別々に顔面に掛ける必要がなく、また、メガネが邪魔になることなく、使い勝手が良くなる。また、メガネフレームは、骨伝導ヘッドセット５のフレーム１０と比べて、太くかつ長いので、その内部に収容される通信モジュール４１及びバッテリ４５の配置の自由度を向上できる。また、メガネフレームは、通信モジュール４１やバッテリ４５の他、カメラ等の装置を収容してもよい。
【００５４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、骨伝導スピーカ２１、２２に入力される電気信号の位相を反転させ、骨伝導マイク３０で検知される、骨伝導スピーカ２１、２２からの振動を打ち消していた。第２の実施形態では、骨伝導スピーカ２１、２２に入力される電気信号の位相を反転させると共に、骨伝導マイク３０の出力を遮断する場合を示す。
【００５５】
第２の実施形態における骨伝導ヘッドセットは第１の実施形態とほぼ同一の構成を有する。第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略する。
【００５６】
図８は、第２の実施形態における骨伝導ヘッドセット５Ｂの回路を示す図である。骨伝導スピーカ２１，２２は、第１の実施形態と同様、位相が反転するように、結線される。即ち、左側の骨伝導スピーカ２１と、右側の骨伝導スピーカ２２とが逆位相の（反転した信号）で振動（音）を出力するように、左側の骨伝導スピーカ２１のプラス出力ライン２５ｐと、右側の骨伝導スピーカ２２のマイナス出力ライン２６ｍとが接続され、左側の骨伝導スピーカ２１のマイナス出力ライン２５ｍと、右側の骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐとが接続される。
【００５７】
また、この骨伝導ヘッドセット５Ｂは、通信モジュール４１から骨伝導スピーカ２１,２２に伝送される電気信号が閾値ｔｈ以上である場合、つまり骨伝導スピーカ２１,２２から出力される振動（音）が大きくなる場合、骨伝導マイク３０から通信モジュール４１へ伝送される電気信号を遮断する。このため、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、入力遮断回路２００を含む。入力遮断回路２００は、ダイオード２０１、コンデンサ２０２、およびトランジスタ２０３を有する。ダイオード２０１は、骨伝導スピーカ２１,２２に入力される交流信号を直流信号に変換する変換回路である。トランジスタ２０３およびコンデンサ２０２は、骨伝導マイク３０から通信モジュール４１へ伝送される電気信号を遮断する遮断回路を形成する。
【００５８】
また、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、骨伝導マイク３０で変換された電気信号を増幅して通信モジュール４１に伝送する増幅回路２５０を含む。入力遮断回路２００及び増幅回路２５０は、フレーム１０の内部に収容される。
【００５９】
具体的に、ダイオード２０１のアノードは、通信モジュール４１を介して無線接続されるスマートフォン８０の音声プラス出力端子と、左側の骨伝導スピーカ２１のマイナス出力ライン２５ｍと、右側の骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐとに接続される。ダイオード２０１のカソードは、トランジスタ２０３のベースに接続されると共に、電解コンデンサであるコンデンサ２０２の一端に接続される。コンデンサ２０２の他端は接地される。コンデンサ２０２には、ダイオード２０１によって直流に変換された電荷が蓄えられる。つまり、コンデンサ２０２の電圧は、骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐに入力され、ダイオード２０１で整流される電気信号によって充電された電圧である。コンデンサ２０２の電圧は、骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐに入力される電気信号に応じて変動する変動値である。
【００６０】
トランジスタ２０３は、ＮＰＮ型のトランジスタであり、ダイオード２０１がオンすることによって流れるベース電流によって、骨伝導マイク３０の入力端子に接続されたコレクタと、接地されたエミッタとの間をオン／オフに切り替える。なお、トランジスタ２０３は、他のトランジスタでもよい。
【００６１】
入力遮断回路２００では、右側の骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐに、大きな振動（音）に相当する閾値ｔｈ以上の電気信号が入力されると、ダイオード２０１が導通（オン）する。この閾値ｔｈは、コンデンサ２０２の電圧にダイオード２０１の順方向電圧（約０．６ｖ）を加えた値である。コンデンサ２０２に電荷が蓄積されていない状態では、閾値ｔｈは、ダイオード２０１の順方向電圧（約０．６ｖ）となる。
【００６２】
ダイオード２０１が導通すると、トランジスタ２０３のベースに電流が流れ、トランジスタ２０３がオンになる。トランジスタ２０３がオンになると、コレクタ−エミッタ間が導通し、骨伝導マイク３０の出力は、接地される（値０になる）。つまり、骨伝導マイク３０で振動（音）が検知されなくなる。
【００６３】
一方、右側の骨伝導スピーカ２２のプラス出力ライン２６ｐに、所定値未満の電気信号が入力されていると、ダイオード２０１が非導通（オフ）である。この場合、トランジスタ２０３はオフである。したがって、骨伝導マイク３０の出力は、増幅回路２５０に入力される。なお、骨伝導マイク３０の入力端子には、左側の骨伝導スピーカ２１及び右側の骨伝導スピーカ２２から打ち消された振動が伝わる。
【００６４】
なお、ダイオード２０１のアノードは、通信モジュール４１を介して無線接続されるスマートフォン８０の音声マイナス出力端子と、左側の骨伝導スピーカ２１のプラス出力ライン２５ｐと、右側の骨伝導スピーカ２２のマイナス出力ライン２６ｍとに接続されても、同様に動作させることが可能である。
【００６５】
また、増幅回路２５０は、トランジスタ２５１、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ１を有し、骨伝導マイク３０で検出された振動（音）の入力信号を増幅して出力する。
【００６６】
この骨伝導ヘッドセット５Ｂは、骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動の大きさ（つまり電気信号の信号レベル）が閾値ｔｈ未満である場合、左右の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動を反転させることで、骨伝導マイク３０で検出される、骨伝導スピーカから伝わる振動を抑える。一方、骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動の大きさ（つまり電気信号の信号レベル）が閾値ｔｈ以上である場合、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、骨伝導マイク３０で振動が検出されないようにする。これにより、骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動が大きく、位相を反転させただけでは、振動の全てを打ち消すことが困難な状況であっても、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、骨伝導マイク３０の出力を遮断できる。つまり、骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動を骨伝導マイク３０で一層検出しないで済む。これにより、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、骨伝導マイク３０が大きな振動を拾ってしまうことを防止できる。また、人物ｈｍが骨伝導マイク３０を使用し、自ら発話した音を骨伝導スピーカ２１、２２の振動で聴く場合でも、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、大きな振動によるハウリングを抑制できる。
【００６７】
このように、第２の実施形態の骨伝導ヘッドセット５Ｂは、右側の骨伝導スピーカ２２に入力される交流信号を直流信号に変換するダイオード２０１（変換回路の一例）と、変換された直流信号の信号レベルが閾値ｔｈ以上である場合、骨伝導マイク３０から通信モジュール４１へ伝送される電気信号を遮断する入力遮断回路２００と、を備えてよい。
【００６８】
これにより、例えば、通話時の相手側の声が大きい場合に、電気信号の信号レベルが閾値ｔｈ以上となり、骨伝導マイク３０から出力される電気信号が、通信モジュール４１に到達する前に遮断される。よって、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、骨伝導スピーカ２１、２２から振動で出力される前に、骨伝導マイク３０からの出力を遮断でき、その後に振動で出力された信号が骨伝導マイク３０を介して通信モジュール４１に到達することを回避でき、エコー現象やハウリング現象を抑制できる。
【００６９】
また、電気信号の信号レベルが閾値ｔｈ以上とならず、骨伝導マイク３０から出力される電気信号が遮断されなくても、第１の実施形態のように結線が入れ替えられていることにより、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、骨伝導スピーカ２１、２２からの電気信号が相互に打ち消されることで、骨伝導マイク３０へ入力されることを抑制できる。
【００７０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、骨伝導スピーカ２１、２２に入力される電気信号が閾値ｔｈ以上に大きい場合、単に骨伝導マイク３０の出力を遮断する場合を示す。つまり、第３の実施形態では、第２の実施形態と比べ、骨伝導スピーカ２１、２２に入力される電気信号の位相を反転させない場合を示す。第３の実施形態における骨伝導ヘッドセットにおいて、第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略する。
【００７１】
図９は、第３の実施形態における骨伝導ヘッドセット５Ｃの回路を示す図である。第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号が付されている。この骨伝導ヘッドセット５Ｃでは、比較例の骨伝導スピーカと同様、左右の骨伝導スピーカ２１，２２から出力される振動の位相を揃えたまま、骨伝導スピーカ２１、２２に入力される電気信号の大きさが閾値ｔｈ以上である場合、骨伝導マイク３０の出力を遮断する。
【００７２】
一方、骨伝導スピーカ２１、２２から出力される振動の大きさ（つまり電気信号の信号レベル）が閾値ｔｈ未満である場合、左右の骨伝導スピーカ２１、２２から出力される信号を反転させていないので、骨伝導マイク３０は、これらの振動を検出することになる。ただし、この振動のレベルは小さいので、エコーの発生の規模が小さく、人物ｈｍ（ユーザ）の使い心地に影響を与えないレベルであり得る。
【００７３】
このように、第３の実施形態の骨伝導ヘッドセット５Ｃは、右側の骨伝導スピーカ２２に入力される交流信号を直流信号に変換するダイオード２０１（変換回路の一例）と、変換された直流信号の信号レベルが閾値ｔｈ以上である場合、骨伝導マイク３０から通信モジュール４１へ伝送される電気信号を遮断する入力遮断回路２００と、を備えてよい。
【００７４】
これにより、例えば、通話時の相手側の声が大きい場合に、電気信号の信号レベルが閾値ｔｈ以上となり、骨伝導マイク３０から出力される電気信号が、通信モジュール４１に到達する前に遮断される。よって、骨伝導ヘッドセット５Ｂは、骨伝導スピーカ２１、２２から振動で出力される前に、骨伝導マイク３０からの出力を遮断でき、その後に振動で出力された信号が骨伝導マイク３０を介して通信モジュール４１に到達することを回避でき、エコー現象やハウリング現象を抑制できる。
【００７５】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７６】
上記実施形態では、骨伝導マイク３０は、鼻ｈｎの両脇を挟むように取り付けられ、鼻部の皮膚の振動を検知した。骨伝導マイク３０は、骨導音として検知可能な箇所に取り付けられていればよく、例えば、外耳道や頬等に取り付けられてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、骨伝導スピーカ２１、２２は、通信モジュール４１により受信された信号に基づく振動が出力されるが、これに限られない。例えば、第１の実施形態のように結線を入れ替えた状態で、骨伝導スピーカ２１、２２が、メモリに保持された音声信号に基づく振動を出力してもよい。この場合でも、骨伝導ヘッドセットは、骨伝導スピーカ２１、２２から出力された振動が打ち消し合い、骨伝導マイク３０に入力されることを抑制できる。
【００７８】
上記実施形態では、プロセッサは、物理的にどのように構成してもよい。また、プログラム可能なプロセッサを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、プロセッサの設計の自由度を高めることができる。プロセッサは、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、上記実施形態の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで１つのプロセッサを構成すると考えることができる。また、プロセッサは、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサ等）で構成してもよい。また、プロセッサが有する機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成してもよい。また、複数のプロセッサが１つのプロセッサで構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本開示は、骨伝導マイクと骨伝導スピーカがフレームで一体化された骨伝導ヘッドセットの場合でも、骨伝導スピーカからの振動の出力がフレームを介して骨伝導マイクに入力されることを抑制できる骨伝導ヘッドセット等に有用である。
【符号の説明】
【００８０】
５，５Ａ，５Ｃ，１０５  骨伝導ヘッドセット
１０  フレーム
１０Ａ  メガネフレーム
２１，２２  骨伝導スピーカ
２５ｐ，２６ｐ  プラス出力ライン
２５ｍ，２６ｍ  マイナス出力ライン
３０  骨伝導マイク
３１，３２  振動センサ
３５  クリップ
４１  通信モジュール
４５  バッテリ
８０  スマートフォン
１１１Ｌ，１１１Ｒ  テンプル
２００  入力遮断回路
２０１  ダイオード
２０２  コンデンサ
２０３，２５１  トランジスタ
２５０  増幅回路
Ｃ１  コンデンサ
ｈｍ  人物
ｈｎ  鼻
ｈｏ  口
ｈｙ  耳
Ｒ１，Ｒ２  抵抗
【図１】
2020036207.tif 000003
【図２】
2020036207.tif 000004
【図３】
2020036207.tif 000005
【図４】
2020036207.tif 000006
【図５】
2020036207.tif 000007
【図６】
2020036207.tif 000008
【図７】
2020036207.tif 000009
【図８】
2020036207.tif 000010
【図９】
2020036207.tif 000011