(57)【要約】【課題】簡易な構成の骨伝導スピーカ、及びこれを用いたヘッドフォン、ヘッドレスト、枕を提供する。【解決手段】骨伝導スピーカ１０は、コーン型スピーカ１１と第２振動板５及び所定の弾性を有する円環状の振動吸収体６を備える。コーン型スピーカ１１は、少なくとも第１振動板３を有する。第２振動板５は、第１振動板３を所定の空間を介して覆うと共に第１振動板３と対向する側に開口５ｂを有する。振動吸収体６は、開口５ｂを囲うように第１振動板３と対向する側に第２振動板５に立設する。入力される音信号に対応して第１振動板３から振動音を発生させ、この振動音を振動吸収体６の開口から出力し、振動吸収体６が少なくとも人体の頭部に当接した状態で、当該振動音を骨導音として聴覚可能に伝導させる。【選択図】図１
2006174432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１振動板を有するコーン型スピーカと、この第１振動板を所定の空間を介して覆うと共に前記第１振動板と対向する側に開口を有する第２振動板と、前記第２振動板の開口を囲うように前記第１振動板と対向する側に当該第２振動板に立設する所定の弾性を有する円環状の振動吸収体と、を備え、
入力される音信号に対応して前記第１振動板から振動音を発生させ、この振動音を前記振動吸収体の開口から出力し、当該振動吸収体が少なくとも人体の頭部に当接した状態で、当該振動音を骨導音として聴覚可能に伝導させる骨伝導スピーカ。
【請求項２】
円形の開口の周囲にフランジを形成する有底筒形のヨークと、このヨークの底面に配設される円柱状の永久磁石と、この永久磁石の外周を所定の間隙を介して囲うボビンを一端側に有し、このボビンから他端側に向って円錐状に拡径する振動部を他端側に有し、この振動部のエッジが前記フランジに支持される第１振動板と、前記ボビンの外周を巻回し、前記ヨークの内壁と所定の磁気ギャップを設けるボイスコイルと、一端側は前記エッジに接合し、他端側は前記振動部に対向する開口を設け、前記第１振動板を所定の空間を介して覆う円錐台状の第２振動板と、前記第２振動板の開口を囲うように前記第１振動板と対向する側に当該第２振動板に立設する所定の弾性を有する円環状の振動吸収体と、を備え、
入力される音信号に対応して前記第１振動板から振動音を発生させ、この振動音を前記振動吸収体の開口から出力し、当該振動吸収体が少なくとも人体の頭部に当接した状態で、当該振動音を骨導音として聴覚可能に伝導させる骨伝導スピーカ。
【請求項３】
前記第１及び第２振動板はコーン紙である請求項１又は２記載の骨伝導スピーカ。
【請求項４】
前記振動吸収体がゴム体からなる請求項１から３のいずれかに記載の骨伝導スピーカ。
【請求項５】
前記振動吸収体の内直径は約１２ｍｍ以下である請求項１から４のいずれかに記載の骨伝導スピーカ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の骨伝導スピーカを備えるヘッドフォン。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の骨伝導スピーカを一対備えるヘッドフォン。
【請求項８】
請求項１から５のいずれかに記載の骨伝導スピーカの音出力側が対向するように当該骨伝導スピーカをそれぞれ保持する一対のハウジングと、前記骨伝導スピーカに備わる前記振動吸収体がそれぞれ突出するように前記一対のハウジングを覆う一対のカバーと、前記一対のハウジングを連結し、人体の耳部近傍を挟着可能に頭部に被着するヘッドバンドと、を備えるヘッドフォン。
【請求項９】
請求項１から５のいずれかに記載の骨伝導スピーカを一つ以上備えるヘッドレスト。
【請求項１０】
請求項１から５のいずれかに記載の骨伝導スピーカを一つ以上備える枕。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨伝導スピーカ及び骨伝導スピーカを用いたヘッドフォン、ヘッドレスト、枕に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間が聴いている音には、音源の振動が空気によって伝えられる音（気導音）と、骨や皮膚によって伝えられる音（骨導音）の二種類がある。気導音は、音源が周りの空気を振動させ、空気を伝わって耳に入り、鼓膜を振動させる。この振動が蝸牛などの聴覚器官を通し、聴覚神経を伝達して音として認識される。一方、骨導音は、音源の振動が空気を介さず、人間の骨を伝わって、直接聴覚器官に伝達され、音として認識される。
【０００３】
一般的なスピーカは、気導音で音を聴いているといってもよく、一方、骨伝導スピーカは、骨導音で音を聴く仕組みを利用している。骨伝導スピーカは、音の電気的信号を振動信号に変換し、この変換された振動信号を直接、人体の頭部に伝導して音を聴取できる。骨伝導スピーカは、両耳を開放しておくことが可能であり、そのため、周囲の状況が把握できるというメリットがある。又、騒音が激しい場合には、耳栓を併用でき聴覚を保護できる。例えば、骨伝導スピーカは、火災現場において消火活動中などの特殊状況下でヘルメットをかぶる場合の通信用として利用が期待されている。更に、骨伝導スピーカを利用した補聴器は、伝音系を介さず直接聴覚器官に音を伝えるので、難聴者に有効とされている。
【０００４】
このような骨伝導スピーカとしては、骨伝導スピーカを構成する振動子の大きさを最小化及び最適化させると共に、出力を高め、周波数帯域を広帯域化することができる振動子、及びこれを利用した骨伝導スピーカ用のヘッドフォンが発明されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３１３９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２１は、特許文献１における骨伝導スピーカの振動子の構成を示す斜視分解組立図である。本願の図２１は、特許文献１の図１に相当している。図２１において、振動子９は、ヨーク９０と一対のボイスコイル９１を備えている。又、振動子９は、マグネット９２とベース９４及び振動板９５を備えている。ヨーク９０の両端部には、それぞれ３個の枝脚９０ａを備えている。一対のボイスコイル９１は、ヨーク９０の中央の枝脚９０ａにそれぞれ嵌合されている。マグネット９２は、ボイスコイル９１とヨーク９０の間に配置されている。ベース９４は、マグネット９２の左側に微細な間隔を保持したまま配列されている。振動板９５はベース９４に結合されている。
【０００６】
図２１において、ヨーク９０は、板状のボディ９０ｅを有し、ボディ９０ｅの両端部には、延長部を折曲した枝脚９０ａが形成されている。ボディ９０ｅにはねじ穴９０ｂが形成され、一対のねじ９０ｃでプレート９３と螺合されることにより、マグネット９２を挟着固定させる。一対の間隙維持部材９６は、プレート９３と振動板９５との間の間隔を微細に維持している。ボイスコイル９１は、中央が貫通したリール状のボビン９１ａを含み、ボビン９１ａの外周縁には、一定の巻線数を有するようにコイル９１ｂを巻線されている。ボイスコイル９１は、音声電流を流すと、電流変化に応じて磁気の変化を発生させ、これにより振動板９５を振動させて音を再現する。
【０００７】
振動子９は、互いに分割された一対のハウジング９７・９８に内装されている。ハウジング９７と振動板９５は、一対のねじ９９で螺合することにより互いに固定されている。そして、振動板９５の一側面がハウジング９７と接触することにより、振動板９５の振動がハウジング９７を介して骨伝導による音の伝達が行われる。
【０００８】
上述した骨伝導スピーカの構成は複雑であり、磁気抵抗が極めて少ない特殊材質の振動板などを用いるなど、従来の骨伝導スピーカは製造コストの高いものであった。したがって、この骨伝導スピーカ及びこれを用いたヘッドフォン、ヘッドレスト、枕をコストの高いものとしていた。このようなことから、骨伝導スピーカの構成を簡易にして、製造コストが低減される新たな構造の骨伝導スピーカ及びこれを用いたヘッドフォン、ヘッドレスト、枕が望まれる。そして、このことが、本発明の課題と言ってよい。
【０００９】
本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、従来のコーン型スピーカの構造を利用した、新たな骨伝導の仕組みによる簡易な構成である安価な骨伝導スピーカ、及びこれを用いたヘッドフォン、ヘッドレスト、枕を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者は、従来のコーン型スピーカを利用して、このコーン型スピーカを覆う振動板の中央を開口し、当該開口を振動吸収体で囲うことにより、コーン型スピーカの音源が前記開口を介して骨伝導可能なことを見出し、以下のような新たな構造の骨伝導スピーカ、及びこれを用いたヘッドフォン、ヘッドレスト、枕を発明するに至った。
【００１１】
（１）  少なくとも第１振動板を有するコーン型スピーカと、この第１振動板を所定の空間を介して覆うと共に前記第１振動板と対向する側に開口を有する第２振動板と、前記第２振動板の開口を囲うように前記第１振動板と対向する側に当該第２振動板に立設する所定の弾性を有する円環状の振動吸収体と、を備え、入力される音信号に対応して前記第１振動板から振動音を発生させ、この振動音を前記振動吸収体の開口から出力し、当該振動吸収体が少なくとも人体の頭部に当接した状態で、当該振動音を骨導音として聴覚可能に伝導させる骨伝導スピーカ。
【００１２】
（１）の発明による骨伝導スピーカは、コーン型スピーカと第２振動板及び円環状の振動吸収体を備えている。コーン型スピーカは、少なくとも第１振動板を有している。第２振動板は、第１振動板を所定の空間を介して覆っている。更に、第２振動板は、第１振動板と対向する側に開口を有している。振動吸収体は、第２振動板の開口を囲うように第１振動板と対向する側に第２振動板に立設している。振動吸収体は、所定の弾性を有している。
【００１３】
一般に、コーン型スピーカは、ヨークと、ヨーク内に配置される永久磁石と、永久磁石に対向する振動板（コーン）と、ボイスコイルと、を備えて構成されている。そして、振動板の頂部に接続された円筒（例えば、ボビン）の外周にボイスコイルが巻き付けられている。永久磁石で発生する磁束はヨークに導かれてボイスコイルのところに強い磁界を発生する。この磁界中に配置されたボイスコイルは電流の強さに応じて軸方向に動く力が働く。この動きが振動板に伝わり、周りの空気を振動させて音に変わる。
【００１４】
（１）の発明による骨伝導スピーカは、このような一般的なコーン型スピーカが音を発生する動作原理を利用している。ここで、第１振動板とは、後述する第２振動板と区別しるためのものであって、実体として、コーン型スピーカに含まれるコーン（円錐）型の振動板を示している。
【００１５】
例えば、第２振動板は円錐台状の筒形に形成される。そして、第１振動板の大円側の縁と、第２振動板の大円側の縁が密着され、更に、第１振動板の小円面と第２振動板の小円面が対向して、所定の空間が形成される。ここで、第２振動板は第１振動板と対向する側に開口を有しているとは、円錐台の小円面に開口を有することであってよく、小円面の中央に開口が形成される。そして、当該開口は円形が好ましい。
【００１６】
振動吸収体は第２振動板の開口を囲うとは、振動吸収体の内壁が第２振動板の開口を囲うことであってよく、開口の直径と振動吸収体の内直径は一致することが好ましい。振動吸収体は第２振動板に立設しているとは、振動吸収体の底面が第２振動板の小円面に接着されていることであってよい。第２振動板の小円面は、平らでもよく、同心円状の凹凸が形成されてもよい。
【００１７】
そして、（１）の発明による骨伝導スピーカは、入力される音信号に対応して第１振動板から振動音を発生させる。そして、この振動音を振動吸収体の開口から出力する。振動吸収体が少なくとも人体の頭部に当接した状態では、振動音は骨導音として聴覚可能に伝導させている。
【００１８】
ここで、振動吸収体の開口から出力する振動音は、前述したように気導音といってもよく、骨導音には成り得ないと考えられていた。しかし、振動吸収体を少なくとも人体の頭部に当接した状態では、この振動音は骨導音として聴覚可能に伝導させることを発明者は見出した。第１振動板が第２振動板に密閉されているので、振動音のエネルギが円周方向に拡散されることなく、振動吸収体の開口に集中するためと考えられる。又、第２振動板の振動エネルギが弾性を有する振動吸収体で緩衝されるので、人体の頭部を衝撃するエネルギとして消費しないためと考えられる。前者の作用と後者の作用が相乗効果を生み出すとも考えられる。
【００１９】
このように、（１）の発明による骨伝導スピーカは、従来のコーン型スピーカの構造を利用して、新たな骨伝導の仕組みによる簡易な構成とすることができた。そして、（１）の発明による骨伝導スピーカは、部品点数も少なく素材も安価なものが使用可能であり、全体として安価に提供することができる。例えば、（１）の発明による骨伝導スピーカは、従来の構造による骨伝導スピーカの製造コストを十分の一程度にできる可能性もある。
【００２０】
（２）  円形の開口の周囲にフランジを形成する有底筒形のヨークと、このヨークの底面に配設される円柱状の永久磁石と、この永久磁石の外周を所定の間隙を介して囲うボビンを一端側に有し、このボビンから他端側に向って円錐状に拡径する振動部を他端側に有し、この振動部のエッジが前記フランジに支持される第１振動板と、前記ボビンの外周を巻回し、前記ヨークの内壁と所定の磁気ギャップを設けるボイスコイルと、一端側は前記エッジに接合し、他端側は前記振動部に対向する開口を設け、前記第１振動板を所定の空間を介して覆う円錐台状の第２振動板と、前記第２振動板の開口を囲うように前記第１振動板と対向する側に当該第２振動板に立設する所定の弾性を有する円環状の振動吸収体と、を備え、入力される音信号に対応して前記第１振動板から振動音を発生させ、この振動音を前記振動吸収体の開口から出力し、当該振動吸収体が少なくとも人体の頭部に当接した状態で、当該振動音を骨導音として聴覚可能に伝導させる骨伝導スピーカ。
【００２１】
（２）の発明による骨伝導スピーカは、有底筒形のヨークと円柱状の永久磁石と第１振動板及びボイスコイルを備えている。ヨークは、円形の開口の周囲にフランジを形成している。永久磁石は、ヨークの底面に配設されている。第１振動板は、一端側にボビンを有し、他端側に振動部を有している。ボビンは、永久磁石の外周を所定の間隙を介して囲っている。振動部は、ボビンから他端側に向って円錐状に拡径している。そして、振動部のエッジがフランジに支持されている。又、ボイスコイルは、ボビンの外周を巻回しており、ヨークの内壁と所定の磁気ギャップを設けている。
【００２２】
前述したように、永久磁石で発生する磁束をヨークに導いて、ボイスコイルに磁界を発生させている。したがって、ヨークは鉄からなることが好ましく、例えば、フランジと一体成形して所望の有底筒形のヨークを得ることができる。フランジは略円形に形成され、ボイスコイルに接続する錦糸線を中継する端子板を取り付けるために、突出片を形成してもよい。ここで、フランジは第１振動板のエッジを支持している。
【００２３】
例えば、永久磁石は、接着によりヨークの底面に配設されている。第１振動板は、後述するようにコーン紙から成り、ボビンと振動部とエッジを一体としたシームレスコーンであってもよい。エッジは、接着によりフランジに支持されている。以上の構成は、前述したコーン型スピーカの構成と同じであるが、一般のコーン型スピーカが、ヨークと振動板のエッジを支持するためのフレームを別体としているのに対し、（２）の発明では、ヨークとフレームを一体にして、構成を簡易にしている。
【００２４】
更に、（２）の発明による骨伝導スピーカは、円錐台状の第２振動板と、円環状の振動吸収体と、を備えている。第２振動板の一端側はエッジに接合している。第２振動板の他端側は振動部に対向する開口を設けている。そして、第２振動板は、第１振動板を所定の空間を介して覆っている。振動吸収体は、第２振動板の開口を囲うように第１振動板と対向する側に第２振動板に立設している。振動吸収体は所定の弾性を有している。
【００２５】
例えば、第２振動板は、後述するようにコーン紙から成り、円錐台状のシームレスコーンであってもよい。第２振動板の一端側に円形のフランジを設け、エッジに接合してもよい。ここで、第１振動板のエッジと第２振動板のフランジは、接着により接合してもよく、溶着により接合してもよい。第１振動板のエッジと第２振動板のフランジが接合することにより、第１振動板と第２振動板が合体した袋体の形状を得ることができる。そして、開口以外からは音の漏洩を防止する音響空間を得ることができる。
【００２６】
前述したように、振動吸収体は、第２振動板の振動エネルギを緩衝すると考えられるので、できる限り柔軟であることが好ましい。しかし、振動吸収体の形状を維持するためや、人体の頭部への密着性を確保するためには、適度な硬度を得ることも必要である。振動吸収性能や形状確保及び頭部への密着性が考慮されて、振動吸収体の硬度が決定される。
【００２７】
そして、（２）の発明による骨伝導スピーカは、入力される音信号に対応して第１振動板から振動音を発生させる。そして、この振動音を振動吸収体の開口から出力する。振動吸収体が少なくとも人体の頭部に当接した状態では、振動音は骨導音として聴覚可能に伝導させている。
【００２８】
このように、（２）の発明による骨伝導スピーカは、従来のコーン型スピーカの構造を利用して、新たな骨伝導の仕組みによる簡易な構成とすることができた。そして、（２）の発明による骨伝導スピーカは、部品点数も少なく素材も安価なものが使用可能であり、全体として安価に提供することができる。例えば、（２）の発明による骨伝導スピーカは、小型であり、ヘッドフォンに好適な態様となっている。
【００２９】
（３）  前記第１及び第２振動板はコーン紙である（１）又は（２）記載の骨伝導スピーカ。
【００３０】
例えば、第１及び第２振動板は、マイラー（Ｍｙｌａｒ）コーンであってもよく、マイラーを含有するコーン紙であるであってもよい。
【００３１】
（４）  前記振動吸収体がゴム体からなる（１）から（３）のいずれかに記載の骨伝導スピーカ。
【００３２】
ゴム体は、弾性ゴムであってよく、エラストマともいわれる。弾性ゴムは、原料ゴムにカーボンなどの補強剤を混合し、更に少量の硫黄と助剤を加えて成形した後、加熱により加硫して所望の特性を得ることができる。このゴム体は、天然ゴムであってもよく、合成ゴムであってもよい。
【００３３】
（５）  前記振動吸収体の内直径は約１２ｍｍ以下である（１）から（４）のいずれかに記載の骨伝導スピーカ。
【００３４】
（６）  （１）から（５）のいずれかに記載の骨伝導スピーカを備えるヘッドフォン。
【００３５】
例えば、頭部への適宜な支持手段により、補聴器としても利用できる。
【００３６】
（７）  （１）から（５）のいずれかに記載の骨伝導スピーカを一対備えるヘッドフォン。
【００３７】
（８）  （１）から（５）のいずれかに記載の骨伝導スピーカの音出力側が対向するように当該骨伝導スピーカをそれぞれ保持する一対のハウジングと、前記骨伝導スピーカに備わる前記振動吸収体がそれぞれ突出するように前記一対のハウジングを覆う一対のカバーと、前記一対のハウジングを連結し、人体の耳部近傍を挟着可能に頭部に被着するヘッドバンドと、を備えるヘッドフォン。
【００３８】
（９）  （１）から（５）のいずれかに記載の骨伝導スピーカを一つ以上備えるヘッドレスト。
【００３９】
（１０）  （１）から（５）のいずれかに記載の骨伝導スピーカを一つ以上備える枕。
【発明の効果】
【００４０】
本発明による骨伝導スピーカは、従来のコーン型スピーカの構造を利用して、新たな骨伝導の仕組みによる簡易な構成とすることができた。そして、本発明による骨伝導スピーカは、安価に提供することができる。又、本発明による骨伝導スピーカを用いたヘッドフォン、ヘッドレスト、枕を安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００４２】
図１は、本発明による骨伝導スピーカの一実施形態の構成を示す縦断面図である。図２は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの一実施形態を示す要部斜視外観図である。図３は、前記実施形態のヘッドフォンの要部斜視外観図であり、カバーが装着されていない状態図である。図４は、前記実施形態のヘッドフォンの要部斜視外観図であり、カバーが装着された状態図である。図５は、前記実施形態のヘッドフォンの斜視外観図である。
【００４３】
図６は、前記実施形態の骨伝導スピーカの外観図であり、図６（Ａ）は平面図、図６（Ｂ）は正面図、図６（Ｃ）は底面図である。図７は、前記実施形態とは別形態の骨伝導スピーカの外観図であり、図７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は底面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）の横断面図である。図８は、前記実施形態の骨伝導スピーカの電気音響特性を測定するための回路図である。図９は、前記実施形態の骨伝導スピーカの周波数特性を示すグラフである。
【００４４】
図１０は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの頭部への装着状態図である。図１１は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの頭部への装着状態図である。図１２は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドレストの斜視外観図である。図１３は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いた枕の斜視外観図である。図１４は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いた枕の斜視外観図である。
【００４５】
図１５は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドレストの構成図であり、図１５（Ａ）は骨伝導スピーカの支持具の正面図、図１５（Ｂ）は骨伝導スピーカの支持具を背面から観た斜視外観図、図１５（Ｃ）は骨伝導スピーカの支持具の装着状態図である。図１６は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの全体構成図である。図１７は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンと音楽プレイヤーの全体構成図である。
【００４６】
図１８は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いた枕の斜視外観図であり、図１８（Ａ）は、骨伝導スピーカの支持板の外観図であり、図１８（Ｂ）は、枕の斜視外観図である。図１９は、前記実施形態の骨伝導スピーカを用いた枕に使用される、骨伝導スピーカの支持板の斜視外観図である。図２０は、図８において骨伝導スピーカの電気的特性を測定したときの骨伝導スピーカの配置図である。
【００４７】
最初に、本発明による骨伝導スピーカの構成を説明する。図１において、骨伝導スピーカ１０は、有底筒形のヨーク１と円柱状の永久磁石２と第１振動板３及びボイスコイル４を備えている。ヨーク１は、円形の開口の周囲にフランジ１ａを形成している。永久磁石２は、ヨーク１の底面に配設されている。
【００４８】
第１振動板３は、一端側にボビン３ａを有し、他端側に振動部３ｂを有している。ボビン３ａは、永久磁石２の外周を所定の間隙を介して囲っている。振動部３ｂは、ボビン３ａから他端側に向って円錐状に拡径している。又、振動部３ｂのエッジ３ｃがフランジ１ａに支持されている。ボイスコイル４は、ボビン３ａの外周を巻回しており、ヨーク１の内壁と所定の磁気ギャップを設けている。
【００４９】
図１において、ヨーク１は軟鉄からなっている。そして、ヨーク１は、フランジ１ａと一体成形して有底筒形の形状を得ている。図６に示されるように、フランジ１ａは略円形に形成され、ボイスコイル４に接続する錦糸線４ａを中継する端子板４ｂを取り付けるために、突出片１ｂを形成している。又、フランジ１ａは第１振動板３のエッジ３ｃを支持している（図１参照）。
【００５０】
図１において、永久磁石２は、接着によりヨーク１の底面に配設されている。第１振動板３は、コーン紙から成り、ボビン３ａと振動部３ｂとエッジ３ｃを一体としたシームレスコーンとなっている。エッジ３ｃは、接着によりフランジ１ａに支持されている。
【００５１】
以上の構成は、一般的なコーン型スピーカの構成と同じであるが、一般のコーン型スピーカが、ヨークと振動板のエッジを支持するためのフレームを別体としているのに対し、本発明のコーン型スピーカ１１は、ヨークとフレームを一体にして、構成を簡易にしている。図１に示されたコーン型スピーカ１１の態様を、他の態様に適宜変更することも可能である。コーン型スピーカが、少なくとも音響振動する振動板を有していればよい。
【００５２】
更に、図１において、骨伝導スピーカ１０は、円錐台状の第２振動板５と円環状の振動吸収体６を備えている。第２振動板５の一端側はエッジ３ｃに接合している。第２振動板５の他端側は振動部３ｂに対向する開口５ｂを設けている。そして、第２振動板５は、第１振動板３を所定の空間を介して覆っている。振動吸収体６は、第２振動板５の開口５ｂを囲うように第２振動板５に立設している。
【００５３】
図１において、第２振動板５は円錐台状の筒形に形成されている。第１振動板３の大円側の縁と、第２振動板５の大円側の縁が密着され、更に、第１振動板３の小円面と第２振動板５の小円面が対向して、所定の空間が形成されている。図１において、第２振動板５は、円錐台の小円面の中央に円形の開口５ｂが形成されている（図６参照）。第２振動板５の小円面は、図１に示されるように平らでもよく、図２に示されるように同心円状の凹部５ｃが形成されてもよい。凹部５ｃで囲まれた第２振動板５の中央部が突出してもよい（図６（Ｂ）参照）。
【００５４】
図１において、第２振動板５は、コーン紙から成り、円錐台状のシームレスコーンとなっている。第２振動板５の一端側には、円形のフランジ５ａが設けられ、エッジ３ｃに接合している。図１において、第１振動板３のエッジ３ｃと第２振動板５のフランジ５ａは、接着により接合してもよく、溶着により接合してもよい。第１振動板３のエッジ３ｃと第２振動板５のフランジ５ａが接合することにより、第１振動板３と第２振動板５が合体した袋体の形状を得ることができる。そして、開口５ｂ以外からは音の漏洩を防止する音響空間を得ることができる。
【００５５】
図１において、振動吸収体６の内壁６ａが第２振動板５の開口５ｂを囲っている。開口５ｂの直径と振動吸収体６の内直径ｄは、一致している。振動吸収体６の底面６ｂが第２振動板５の小円面に接着されて、立設している。
【００５６】
図１において、振動吸収体６はゴム体からなっている。このゴム体は、弾性ゴムであってよく、天然ゴムであってもよく、合成ゴムであってもよい。振動吸収体６は、できる限り柔軟であることが好ましい。しかし、振動吸収体６の形状を維持するためや、人体の頭部への密着性を確保するためには、適度な硬度を得ることも必要である。振動吸収性能や形状確保及び頭部への密着性が考慮されて、振動吸収体６の硬度が決定される。
【００５７】
次に、本発明による骨伝導スピーカの作用を説明する。図１において、永久磁石２で発生する磁束はヨーク１に導かれてボイスコイル４のところに強い磁界を発生する。この磁界中に配置されたボイスコイル４は電流の強さに応じて軸方向に動く力が働く。この動きが第１振動板３に伝わり、周りの空気を振動させて音に変えている。
【００５８】
骨伝導スピーカ１０は、外部から入力される音信号に対応して第１振動板３から振動音が発生する。この振動音は、振動吸収体６の開口から出力する。振動吸収体６が少なくとも人体の頭部に当接した状態で、振動音は骨導音として聴覚可能に伝導する。
【００５９】
振動吸収体６の開口から出力する振動音は、気導音といってもよく、骨導音には成り得ないと考えられていた。しかし、振動吸収体６を少なくとも人体の頭部に当接した状態では、この振動音は骨導音として聴覚可能に伝導することを、発明者は見出した。第１振動板３が第２振動板５に密閉されているので、振動音のエネルギが円周方向に拡散されることなく、振動吸収体６の開口に集中するためと考えられる。又、第２振動板５の振動エネルギが振動吸収体６で緩衝されるので、人体の頭部を衝撃するエネルギとして消費しないためと考えられる。前者の作用と後者の作用が相乗効果を生み出すとも考えられる。
【００６０】
ここで、振動吸収体６の開口の内直径ｄが１２．３ｍｍのとき、骨導音の性能が最も発揮できることを見出した（図１参照）。なお、このときの振動吸収体６の外径Ｄは、１７ｍｍであった。そして、振動吸収体６の開口の内直径ｄが約１２ｍｍ以下に縮経しても、骨導音の性能が低下しないことも判明した。更に、１７ｍｍの外径Ｄを有する振動吸収体６が所要の肉厚を有するように、振動吸収体６の開口の内直径ｄは、約１２ｍｍを超えてもよい。
【００６１】
このように、本発明による骨伝導スピーカは、従来のコーン型スピーカの構造を利用して、新たな骨伝導の仕組みによる簡易な構成とすることができた。そして、本発明による骨伝導スピーカは、安価に提供することができる。
【００６２】
図１及び図６に示された実施形態の骨伝導スピーカ１０は、突出片１ｂを除く最大外径Ｄｍａｘは、２６．９ｍｍである。又、最大高さＨは１０．５ｍｍである。そして、重量は、１１．６グラムである。このように、骨伝導スピーカ１０は、大変小型化・軽量化している。
【００６３】
図１及び図６に示された実施形態の骨伝導スピーカ１０は、図８に示された構成で電気特性及び音響特性が測定される。図８において、骨伝導スピーカ１０から１０ｃｍ離れた位置に測定用マイクロフォンＭが配置される。例えば、骨伝導スピーカ１０は、音響吸収材上に載置されて音響が測定される（図２０参照）。測定用マイクロフォンＭ及び骨伝導スピーカ１０は、電気音響試験アダプタＴに接続されている。そして、電気音響試験アダプタＴは、波形モニタを含む電気音響アナライザＡに接続されている。そして、この電気音響アナライザＡで得られた周波数特性を図９に示している。
【００６４】
図１及び図６に示された実施形態の骨伝導スピーカ１０は、通常出力１Ｗ、最大出力２Ｗである。又、図８に示された計測では、出力音圧レベルは、８２プラスマイナス２ｄｂ／１Ｗａｔｔであり、周波数特性は、１１０〜１５ＫＨｚの範囲において、平均ＳＰＬは１０ｄｂであった。
【００６５】
図７に示された骨伝導スピーカ１０ａは、コーン型スピーカに変えてマイラーコーンスピーカを用いた実施態様である。図７において、第１及び第２振動板は、マイラー（Ｍｙｌａｒ）コーンであってもよく、マイラーを含有するコーン紙であるであってもよい。
【００６６】
次に、本発明による骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの構成を説明する。図７におい、ヘッドフォン７は、一対のハウジング７１・７２と、一対のカバー７３・７４と、ヘッドバンド７５と、を備えている。一対のハウジング７１・７２は、骨伝導スピーカ１０の音出力側が対向するようにそれぞれ骨伝導スピーカ１０を保持している。一対のカバー７３・７４は、振動吸収体６がそれぞれ突出するように、一対のハウジング７１・７２を覆っている。ヘッドバンド７５は、一対のハウジング７１・７２を連結し、人体の耳部近傍を挟着可能に頭部に被着する。
【００６７】
例えば、図３において、ハウジング７１の底面には、ヨーク１が嵌合可能な凹部７１ａが設けられている（図１参照）。凹部７１ａの周囲には、フランジ１ａを載置するための複数の台座片７１ｂが立設している（図１参照）。更に、ハウジング７１の底面から複数の支柱７１ｃが立設している。支柱７１ｃには、雌ねじが形成されており、カバー７３をねじ止めできる（図４参照）。ハウジング７１の底面には、ボイスコイル４（図１参照）と接続するリード線（図示せず）を挿通するための挿通溝７１ｄが形成されている。
【００６８】
図４において、カバー７３には、振動吸収体６が突出するための穴７３ａと、支柱７１ｃに形成された雌ねじに締結する雄ねじ（図示せず）が入る複数の穴７３ｂが設けられている。図２は、骨伝導スピーカ１０がハウジング７１に装着された状態図であり、ヨーク１が凹部７１ａに嵌合している。更に、フランジ１ａが複数の台座片７１ｂに載置されているので、骨伝導スピーカ１０の姿勢を安定にしている。そして、カバー７３をハウジング７１に固定すると、カバー７３の裏面がフランジ１ａを当接して、骨伝導スピーカ１０を保持することができる。
【００６９】
図１０及び図１１に示されたヘッドフォン７ａは、前述のヘッドフォン７と異なる形態のヘッドフォンを示している。図１０及び図１１に示されるように、骨伝導スピーカ１０は、人体の耳部近傍（例えば、こめかみ）の皮膚に振動吸収体６が当接するとき、最も性能が発揮される。
【００７０】
図１６に示されたヘッドフォン７ａは、一対の骨伝導スピーカ１０から延長される一対のリード線が統合され、その先端にジャックＪ１を備えている。ジャックＪ１を音源に接続することにより、例えば、音楽を楽しむことができる。図１７に示されたヘッドフォン７ｂは、一対の骨伝導スピーカ１０がカールコードで延長され、その先端にジャックＪ２を備えている。図１７に示されたヘッドフォン７ｂは、比較的遠隔の音源に接続することが可能である。例えば、ヘッドフォン７ｂは、音楽プレイヤーＰからジャックＪ３で接続するようにしてもよい。
【００７１】
次に、本発明による骨伝導スピーカを用いたヘッドレストの構成を説明する。図１２は、バックシートと本来のヘッドレストの間にクッション体を設けて、骨伝導スピーカ用のヘッドレスト８０としている。図１２において、一対の骨伝導スピーカ１０がヘッドレスト８０に植設されている。一対の骨伝導スピーカ１０は、人体の後頭部に当接して、骨導音を聴取できる。
【００７２】
図１５は、本来のヘッドレストに支持具で連結したヘッドレストの例を示している。図１５に示されたヘッドレスト８１は、バックシートに着脱自在であり、人体の後頭部に当接する一対の骨伝導スピーカ１０を備えている。図１５（Ｃ）において、携帯電話に一対の骨伝導スピーカ１０及びマイクを接続することにより、両耳を塞ぐことなく携帯電話で通話することもできる。
【００７３】
次に、本発明による骨伝導スピーカを用いた枕の構成を説明する。図１３に示された枕８２は、人体の頭部が安定するための凹部８２ａが形成され、凹部８２ａに一対の骨伝導スピーカ１０が植設されている。図１４に示された枕８３は、比較的硬質のマット８３ａが設けられ、マット８３ａに一対の骨伝導スピーカ１０が配置されている。
【００７４】
図１８（Ｂ）に示されるように、枕８３は骨伝導スピーカ１０に接続する接続コードＣ１を備え、接続コードＣ１に中間スイッチＳ１を設けてもよい。図１８（Ａ）に示されるように、骨伝導スピーカ１０を４つ配置可能な保持板８３ｂを内蔵する枕８３を考えることもできる。保持板８３ｂに接続コードＣ１を保持することが考えることもできる（図１９参照）。これらの骨伝導スピーカ１０を備える枕８２・８３は外部に音が漏れることなく、例えば、音楽を聴くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明による骨伝導スピーカの一実施形態の構成を示す縦断面図である。
【図２】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの一実施形態を示す要部斜視外観図である。
【図３】前記実施形態のヘッドフォンの要部斜視外観図であり、カバーが装着されていない状態図である。
【図４】前記実施形態のヘッドフォンの要部斜視外観図であり、カバーが装着された状態図である。
【図５】前記実施形態のヘッドフォンの斜視外観図である。
【図６】前記実施形態の骨伝導スピーカの外観図である。
【図７】前記実施形態とは別形態の骨伝導スピーカの外観図である。
【図８】前記実施形態の骨伝導スピーカの電気音響特性を測定するための回路図である。
【図９】前記実施形態の骨伝導スピーカの周波数特性を示すグラフである。
【図１０】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの頭部への装着状態図である。
【図１１】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの頭部への装着状態図である。
【図１２】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドレストの斜視外観図である。
【図１３】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いた枕の斜視外観図である。
【図１４】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いた枕の斜視外観図である。
【図１５】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドレストの構成図である。
【図１６】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンの全体構成図である。
【図１７】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いたヘッドフォンと音楽プレイヤーの全体構成図である。
【図１８】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いた枕の斜視外観図である。
【図１９】前記実施形態の骨伝導スピーカを用いた枕に使用される、骨伝導スピーカの支持板の斜視外観図である。
【図２０】図８において骨伝導スピーカの電気的特性を測定したときの骨伝導スピーカの配置図である。
【図２１】従来技術における骨伝導スピーカの振動子の構成を示す斜視分解組立図である。
【符号の説明】
【００７６】
３  第１振動板
５  第２振動板
５ｂ  開口
６  振動吸収体
１０・１０ａ  骨伝導スピーカ
１１  コーン型スピーカ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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