(57)【要約】【課題】  従来の携帯電話機用補助具は、話し声がどうしても外部に漏洩し、使い勝手も悪かった。【解決手段】  本発明の音声送話装置は、電子機器に脱着可能な送話器をマスクに内蔵したものである。マスクが外郭と内郭との間に通気路を備えた二重構造であり、内郭には内郭通気口を、外郭には外郭通気口を夫々開口した。マスクを話者の音声が外部に漏洩しにくい気密性のある材質又は／及び構造とした。また、マスク内面に多孔質材料を設けた。マスクに話者の音声を電気エネルギーに変換する圧電変換器を設け、圧電変換器から発生する電気エネルギーを消費或はそれにより電気素子を駆動して、音声を減音／消音することもできる。マスク内に逆位相の音声を送り、マスク内の話者の音声を相殺可能とした。更に、耳に装着して音声通信機の受信音を聞くことのできるイヤホン式或はヘッドホン式の受話器を備え、音声送受話装置とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に脱着可能な送話器が、音声が外部に漏洩しにくいマスクに内蔵されたことを特徴とする音声送話装置。
【請求項２】
請求項１記載の音声送話装置において、マスクが外郭と内郭との間に通気路を備えた二重構造であり、内郭にはマスク内から通気路に連通する内郭通気口が、外郭には外部から通気路に連通する外郭通気口が開口されたことを特徴とする音声送話装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の音声送話装置において、マスクが話者の音声が外部に漏洩しにくい気密性のある材質製又は／及び構造であることを特徴とする音声送話装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の音声送話装置において、マスク内面に多孔質材料を設けたことを特徴とする音声送話装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の音声送話装置において、マスクに話者の音声を電気エネルギーに変換する圧電変換器と、圧電変換器から発生する電気エネルギーを消費或はそれにより電気素子を駆動して、音声を減音／消音することを特徴とする音声送話装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の音声送話装置において、マスクに話者の音声を受信する受信器と、その受信器からの音声に基づいて、その音声と逆位相の音声を生成するコントローラと、コントローラからの逆位相の音声をマスク内に送るスピーカを備えて、マスク内に送られた逆位相の音声により通気路内の話者の音声を相殺可能としたことを特徴とする音声送話装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の音声送話装置において、耳に装着して電子機器の受信音声を聞くことのできるイヤホン式或はヘッドホン式の受話器を備えたことを特徴とする音声送受話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機やパソコンといった電子機器に音声入力を行う際に、話者の話し声が周囲に漏洩するのを防ぐ音声送話装置と、それに受話器を付加した音声送受話装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やパソコンといった電子機器に音声入力を行う場合には、使用者は、送話器に向けて実際に声を発して入力を行うが、使用者の発する話し声等の音声は周囲にも拡散していた。中でも携帯電話機を使用する場合は、電車の中とか、他人の近くで話をすると、話者の話し声が周囲の人にまで聞こえて、うるさく、周囲の人々に不快感を与えていた。そのため、電車の中や、会議中での携帯電話機の使用を遠慮するよう呼びかけているのが実情である。
【０００３】
携帯電話機を使用して話をしても、話し声が周囲の人に聞こえず、他人の迷惑にならないようにするための防音器具や消音器具が開発されている。例えば、一端が携帯電話機に連結された伸縮性のコードの他端にマスクが連結された会話用補助具が開発されている（特許文献１）。この補助具は、通話者の口元をマスクで覆い、話し声を物理的に遮蔽して周囲への拡散を防ぐものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５３８４６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１の補助具は次のような課題がある。
（１）マスクで口元を覆っても、声はどうしても外部に漏洩してしまうため、マスクで覆っても声を小さくして話をしなければならないとか、小さな声で話すと相手が聞き取りにくいといった問題がある。
（２）マスクを口の近くに保持しにくいため、使い勝手が悪い。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の音声送話装置及び音声送受話装置は、通常の会話と同じ様な大きさの声で話をしても、話し声が外部に殆ど洩れず、周囲の迷惑にならず、相手が聞き取り易く話をすることができるようにしたものである。
【０００７】
本発明の音声送話装置は、携帯電話機やパソコンといった電子機器に脱着可能な送話器をマスクに内蔵したものである。マスクが外郭と内郭との間に通気路を備えた二重構造であり、内郭にはマスク内から通気路に連通する内郭通気口を、外郭には外部から通気路に連通する外郭通気口を開口した。マスクを話者の音声が外部に漏洩しにくい気密性のある材質又は／及び構造とした。また、マスク内面に多孔質材料を設けた。マスクに話者の音声を電気エネルギーに変換する圧電変換器を設け、圧電変換器から発生する電気エネルギーを消費或はそれにより電気素子を駆動して、音声を減音／消音することもできる。マスクに話者の音声を受信する受信器と、その受信器からの音声に基づいて、その音声と逆位相の音声を生成するコントローラと、コントローラからの逆位相音声をマスク内に送るスピーカを備えて、マスク内に送られた逆位相音声によりマスク内の話者の音声を相殺可能とした。
【０００８】
本発明の音声送受話装置は、前記音声送話装置において、耳に装着して電子機器の受信音を聞くことのできるイヤホン式或はヘッドホン式の受話器を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本件発明の音声送話装置は、送話器が音声が外部に漏洩しにくいマスクに内蔵されているため、次のような効果がある。
（１）小さな声で話をしても、声が相手に確実に伝送され、相手の声が聞き取りにくいといったことが無い。
（２）声を大きくしても、声がマスクで遮断されて外部に漏洩しにくいため、周囲の迷惑になることも無い。
【００１０】
本件発明の請求項２記載の音声送話装置は、上記各効果に加えて次のような効果がある。
（１）マスクが外郭と内郭との間に通気路を備えた二重構造であるため、マスク内での音声、特に低周波〜中域周波数の音声が通気路で遮断されて減衰（減音）され、外部に漏洩しにくくなる。
（２）外郭に外部から通気路に連通する外郭通気口が開口されているため、外郭通気口からマスク内に空気が吸引されてマスクを着けたまま送話をしても息苦しくなることが無い。
（３）内郭にマスク内から通気路に連通する内郭通気口が開口されているため、マスク内の空気が外部に排出され、マスク内が清潔に維持される。
【００１１】
本件発明の請求項３記載の音声送話装置は、マスクが話者の音声が外部に漏洩しにくい気密性のある材質または／及び構造であるため、上記各効果に加えて、マスク内での話し声がより一層外部に漏洩しにくくなるという効果もある。
【００１２】
本件発明の請求項４記載の音声送話装置は、マスク内面に多孔質材料を設けたため、話者の話し声の音声、特に高周波の音声が多孔質材料に吸収されて減衰（減音）され、外部へ漏洩しにくくなるという効果もある。
【００１３】
本件発明の請求項５記載の音声送話装置は、マスクに話者の音声を電気エネルギーに変換する圧電変換器を設け、圧電変換器から発生する電気エネルギーを消費或はそれにより電気素子を駆動して、音声を減音／消音できるようにしたので、効率の良い減音／消音ができる。
【００１４】
本件発明の請求項６記載の音声送話装置は、マスクに話者の音声を受信する受信器と、その受信器からの音声に基づいて、その音声と逆位相の音声を生成するコントローラと、コントローラからの逆位相音声を通気路に送るスピーカを備えて、通気路に送られた逆位相音声により通気路内の話者の音声を相殺可能としたため、より一層、話し声が外部に漏れにくくなる。
【００１５】
本件発明の請求項７記載の音声送受話装置は、耳に装着して電子機器の受信音を聞くイヤホン式或はヘッドホン式の受話器を備えたので、上記効果に加えて次のような効果もある。
（１）通話時に、受話器を耳に装着できるので、通話し易い。
（２）小さい受信音声でも十分に聞こえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態１）
本発明の音声送話装置及び音声送受話装置の実施形態の一例を図１〜図４を用いて詳細に説明する。本実施形態では、音声入力可能な電子機器として携帯電話機を用いる場合について説明する。電子機器は、携帯電話機に限らず、設置型の電話機や、テレビ電話装置や、音声入力可能なパソコン、ゲーム機等、任意のものを用いることができる。この音声送受話装置（以下「送受話装置」とする。）は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、電子機器（携帯電話機）１で受信した音声を聞くための受話器２と、口又は／及び鼻を被覆可能なマスク３と、マスク３に内蔵された送話器（例えば、マイク）４を備えている。受話器２はヘッドホン式のものであり、左右の耳用の二つの受話器２を連結し、頭や首にかけて左右の受話器２を耳に装着することのできる装着具５を備えており、ケーブル６で携帯電話機１に接続されて携帯電話機１での受信音を聞き取り可能としてある。前記マイク４は前記装着具５内に配線した前記ケーブル６により携帯電話機１に接続されて、音声がマイクを通して携帯電話機１に送信できるようにしてある。携帯電話機１へのケーブル６の接続は、例えば、ケーブル６の電話機接続側端部に取り付けたジャックを、携帯電話機が備えているマイク付きヘッドホン用端子に差し込んで行なうことができる。
【００１７】
受話器２及び装着具５は、外耳装着型のヘッドホン式のものや、イヤホン式のもの等任意のものとすることもできる。また、受話器２を一つだけ備えて、片耳だけに装着可能な受話器２とすることもできる。本実施形態の受話器２、装着具５、ケーブル６は折り畳んでマスク３内に収容できるようにしてある。本発明では、受話器２、マスク３はケーブルを使用せずに携帯電話機１に直接取り付けることもできる。
【００１８】
前記マスク３は、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように口を覆うことができる大きさに形成されている。マスク３の形状及び大きさは減音性の点から、装着時に口の周囲に密着することが望ましい。マスク３の形状及び大きさは口を被覆できる形状及び大きさに限らず、口と鼻の両方を被覆できる形状及び大きさにするとか、他の形状及び大きさとすることができる。マスク３の材質は任意のものとすることができるが、話者の話し声が外部に漏洩しにくい気密性のある材質、例えば樹脂、ゴム、皮革等とすることができる。
【００１９】
マスク３は図２（ｂ）に示すように、外郭７と相似形でそれよりもサイズの小さな内郭８とを外内に離して配置して、外郭７と内郭８との間に通気路１１を備えた二重構造としてあり、外郭７の外周縁下部には外部に開口して通気路１１に連通する外郭通気口９が、内郭８の内周縁上部にはマスク３内に開口して通気路１１と連通する内郭通気口１０が夫々開口されている。外郭通気口９を下方に、内郭通気口１０を上方に設けることにより、通気路１１を長くして、内郭通気口１０から外郭通気口９に抜ける音声、特に、低周波〜中域周波数の音声が減衰（減音）し易くしてある。外郭通気口９と内郭通気口１０の数は任意の数とすることができる。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、マスク３の内郭８の内側下部には、送話器４が取付けられている。送話器４にはマイクとか、他の音声入力可能なものが用いられている。送話器４は前記のようにケーブル６により携帯電話機１に接続されて、マスク３を装着した話者の話し声を携帯電話機１に入力することができるようにしてある。送話器４の取付け位置は通話者の声が入力し易い位置であれば任意の位置とすることができる。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、マスク３の内郭８の内側には、多孔質のシート１３を設けて、音声、特に、高周波の音声を減衰（減音）し易くしてある。多孔質のシート１３には高周波の音声を減衰（減音）し易い材質、例えば、ガラス繊維、スポンジ等を用いることができる。シート１３は吸音性があるものであれば任意の材質とすることができる。この場合、吸音性のみならず防臭性、抗菌性等を有するものとすることもできる。
【００２２】
マスク３の内郭８及び外郭７の前面部の表裏各面には、図３に示すように平行平板状の圧電素子（圧電変換器）１４を設けて、その圧電変換器１４が音声圧力を受けて電気エネルギーを発生し、音声を電気エネルギーに変換して話者の音声を消音（減衰）させることができるようにしてある。圧電変換器として使用する圧電素子としては高分子材のもの、塗料性のもの等を使用することもできる。これらを使用した場合は、平行平板状の圧電素子では装着できない形状の面にも装着可能となる。また、圧電変換器としては図４に示すように圧電スピーカ１５を使用することもできる。この場合は音声圧力により圧電スピーカ１５が振動して電気エネルギーを発生する。圧電スピーカ１５は、電磁スピーカに比較して、高能率、軽量、薄型という利点がある。圧電素子、圧電スピーカのいずれの圧電変換器を使用する場合も、音声によりそれらを振動させて電気エネルギーを発生させることにより、音声エネルギーが消耗されて音声が減衰する。発生した電気エネルギーは消耗させたり、有効活用したりする。その消耗方法、活用方法には種々の方法があり、例えば、次のような方法がある。
（１）図５に示すように、圧電変換器１４に抵抗器Ｒを接続して、圧電変換器１４から発生した電気エネルギーを抵抗器Ｒで消費する方法。
（２）図６に示すように、圧電変換器１４の出力側に受ドライブ素子（例えば、ＬＥＤや他の電子素子）１６を接続し、圧電変換器１４から発生した電気エネルギーをドライブ電源としてＬＥＤを点灯させて（受ドライブ素子１６を駆動して）消費する方法。
（３）図７に示すように、圧電変換器１４に整流回路１７と蓄電用コンデンサＣを並列接続し、圧電変換器１４から発生した電気エネルギーを整流回路１７で整流し、蓄電用コンデンサＣに蓄電し、蓄電された電気を携帯電話機１等の電源として回生エネルギーとして利用する方法。この場合、長時間の音声入力であれば蓄電量は実用可能な程度に多くなる。
【００２３】
（実施形態２）
本発明の音声送話装置及び音声送受話装置の実施形態の他の例を、図８、図９に基づいて詳細に説明する。本実施形態でも、音声入力可能な電子機器として携帯電話機を用いる場合について説明する。図８に示す実施形態の送受話装置は、マスク３にマイク等の送話器４を内蔵すること、マスク３を外郭７と内郭８の二重構造にして、両者の間に通気路１１を設けること、外郭７に外郭通気口９を開口し、内郭８に内郭通気口１０を開口することにおいて、図３の音声送受話装置と同じである。異なるのは、マスク３の外郭７の外側前面部に小型スピーカ２０を通気路１１に連通させて設け、通気路１１の外郭通気口９の側に第２のマイク（音声計測センサ）２１を設けたことである。この送受話装置では、音声を送話器４で感知して、その音量をコントローラ２２（図９）で計測し、その音声と逆位相の音をコントローラ２２から発生させ、その音を小型スピーカ２０により通気路１１内に放射させて、通気路１１内の音声を相殺する。外郭通気口９から出る音声を第２の音声マイク２１で感知してコントローラ２２で計測し、第２のマイク２１の感知音が小さくなるように、コントローラ２２で制御パラメータの設定を更新できるようにしてある。小型スピーカ２０を通気路１１に音声を送り込み可能な向きで取付けたのは、通気路１１内では音が分散しにくいため、効率よく音声を相殺できる（消音効果を良くするため）である。また、送話器４によって音声を感知してから、コントローラ２２でその音声と逆位相の音を発生させ、小型スピーカ２０により放射するまでの処理時間を考慮して、マスク３内に発せられた音声が、丁度通気路１１を通過する時に逆位相の音を小型スピーカ２０により放射できるようにしたものでもある。小型スピーカ２０の取付け位置は通気路１１内に音声を送り込み可能な位置であれば任意の位置とすることができる。コントローラ２２は電源を備えている。この電源には携帯電話機１の電源とは別の外部電池を使用して、携帯電話機１の電源と共用しないのが望ましい。コントローラ２２や電源は重くなるため、マスク３とは別にしてマスク３の外部に設けるのがよいが、コントローラ２２、電源を小型軽量化してマスク３の内部に設けることも可能である。
【００２４】
（その他の実施形態）
本発明においては、受話器を省略して、音声送話装置として使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の音声通信用送受話装置は、携帯電話機による通話には限られず、設置型の電話機やテレビ電話装置による通話の際にも用いることができる。また、パソコンを用いた音声入力用の送受話装置や、ゲーム機用の送受話装置や、テレビ会議用の送受話装置等として応用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は、本発明の音声通信用送受話装置の実施形態例の一を示す正面説明図。（ｂ）は、（ａ）に示す音声通信用送受話装置の使用の様子を示す説明斜視図。
【図２】（ａ）は、図１に示す音声通信用送受話装置のマスク部を示す正面図。（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ断面図。
【図３】図１に示す音声通信用送受話装置において、マスクに圧電変換器を備えた様子を示す断面説明図。
【図４】図１に示す音声通信用送受話装置において、マスクに圧電スピーカを備えた様子を示す断面説明図。
【図５】図３に示す音声通信用送受話装置において、圧電変換器に抵抗器を接続した回路構成を模式的に示したブロック図。
【図６】図３に示す音声通信用送受話装置において、圧電変換器に受ドライブ素子を接続した回路構成を模式的に示したブロック図。
【図７】図３に示す音声通信用送受話装置において、圧電変換器に整流回路と蓄電用コンデンサを接続した回路構成を模式的に示したブロック図。
【図８】本発明の音声通信用送受話装置の実施形態例の他の一を示す断面説明図。
【図９】図８に示す音声通信用送受話装置の回路構成を模式的に示したブロック図。
【符号の説明】
【００２７】
１  電子機器（携帯電話機）
２  受話器
３  マスク
４  送話器
５  装着具
６  ケーブル
７  外郭
８  内郭
９  外郭通気口
１０  内郭通気口
１１  呼吸路
１３  シート
１４  圧電変換器
１５  圧電スピーカ
１６  受ドライブ素子
１７  整流回路
２０  小型スピーカ
２１  第２のマイク
２２  コントローラ
Ｒ  抵抗器
Ｃ  蓄電用コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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