(57)【要約】  本発明は、人体（１３０）に接触させる音伝達装置（１０）と、音伝達装置（１０）と接続する音信号発生装置（１２０）とを備える音伝達システム（１００）である。音伝達装置（１０）は、人体（１３０）に接触させる絶縁体（１２）と、絶縁体に接する導体（１１）と、導体（１２）に設け、駆動電圧を入力する入力部（１４）とを有している。音信号発生装置（１２０）の一端と入力部（１４）とが接続され、音信号発生装置（１２０）が音信号に基づく駆動電圧を音伝達装置（１０）に供給する。
2017038338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に接触させる第１部分を有する絶縁体と、
前記第１部分と異なる前記絶縁体の第２部分に接する導体と、
前記導体に設けられ、音信号に基づく駆動電圧を入力する入力部とを備える、音伝達装置。
【請求項２】
前記絶縁体は圧電材料である、請求項１に記載の音伝達装置。
【請求項３】
前記絶縁体の前記第１部分を、人体の外耳周辺に接触させる、請求項１または請求項２に記載の音伝達装置。
【請求項４】
前記入力部には、配線が接続され、
前記配線を介して音信号に基づく駆動電圧が前記入力部に入力される、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の音伝達装置。
【請求項５】
人体に接触させる音伝達装置と、
前記音伝達装置と接続する音信号発生装置とを備え、
前記音伝達装置は、
人体に接触させる第１部分を有する絶縁体と、
前記第１部分と異なる前記絶縁体の第２部分に接する導体と、
前記導体に設けられ、駆動電圧を入力する入力部とを有し、
前記音信号発生装置の一端と前記入力部とが接続され、前記音信号発生装置が音信号に基づく駆動電圧を前記音伝達装置に供給する、音伝達システム。
【請求項６】
前記絶縁体は圧電材料である、請求項５に記載の音伝達システム。
【請求項７】
前記絶縁体の前記第１部分を、人体の外耳周辺に接触させる、請求項５または請求項６に記載の音伝達システム。
【請求項８】
前記音信号発生装置の一端と前記入力部とが配線で接続され、
前記配線を介して音信号に基づく駆動電圧が前記入力部に入力される、請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項９】
前記音信号発生装置の他端および前記音伝達装置に接触している人体をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１０】
１つの前記音信号発生装置に対して、１つの前記音伝達装置が接続されている、請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１１】
１つの前記音信号発生装置に対して複数の前記音伝達装置がそれぞれ並列に接続されている、請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１２】
前記音信号発生装置の一端を同一または別々の人体に接触させた複数の前記音伝達装置にそれぞれ接続し、前記音信号発生装置の他端および前記音伝達装置に接触している人体をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１３】
人体に接触させた２つの前記音伝達装置のうち、一方の前記音伝達装置を前記音信号発生装置の一端に接続し、前記音信号発生装置の他端および他方の前記音伝達装置をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１４】
人体に接触させた３つの前記音伝達装置のうち、２つの前記音伝達装置を２つの前記音信号発生装置の一端にそれぞれ接続し、２つの前記音信号発生装置の他端および残りの前記音伝達装置をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音伝達装置、および音伝達システムに関し、特に、人体に装着して音を聞くことが可能な音伝達装置、および音伝達システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体に装着して音を聞く装置としてヘッドホンやイヤホン（装着型スピーカ）などが知られている。しかし、ヘッドホンは、両耳を覆うように発音体（スピーカ）を押し当てて装着して音を聞くものであり、イヤホンは、発音体を耳穴に差し込むことで装着して音を聞くものである。そのため、ヘッドホンやイヤホンの使用中にヘッドホン等以外から発せられる音が聞き辛くなり、使用状況によっては危険を招いたり、不便を感じたりする場合があった。また、ヘッドホンやイヤホンは、そもそもヘッドホンやイヤホンからの音とヘッドホン等以外から発せられる音とを同時に聞くことを想定していない。【０００３】
人体に装着して音を聞く装置のうち耳を塞がない装置として、骨伝導スピーカが知られている。特許文献１には、耳介近傍、下顎骨等の骨組織上の皮膚に振動体を圧着することにより骨組織を介して中耳伝音系を介さずに直接的に音声情報を、空気を介して内耳へ伝達する骨伝導スピーカが開示されている。この骨伝導スピーカであれば、耳を塞がずに、スピーカからの音とスピーカ以外から発せられる音とを同時に聞くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０４５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１で示した骨伝導スピーカは、音信号が入力されると振動体が振動し、この振動体を骨組織上の皮膚に圧着させることで音を伝達させている。そのため、骨伝導スピーカは、振動体を骨組織上の皮膚に圧着させるか、圧着させないかに関わらず音信号が入力されると振動体が振動する構成であり、音を聞かない場合でも電力を消費する。同様に、従来のヘッドホンやイヤホンであっても、耳に装着しているか、装着していないかに関わらず音信号が入力されると発音体が発音しているので、音を聞かない場合でも電力を消費する。【０００６】
そこで、本発明の目的は、装着したときにのみ動作し、耳を塞がずに、装置から伝達される音と装置以外から発せられる音とを同時に聞くことができる音伝達装置、および音伝達システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る音伝達装置は、人体に接触させる第１部分を有する絶縁体と、第１部分と異なる絶縁体の第２部分に接する導体と、前記導体に設けられ、音信号に基づく駆動電圧を入力する入力部とを備える。【０００８】
本発明の一形態に係る音伝達システムは、人体に接触させる音伝達装置と、音伝達装置と接続する音信号発生装置とを備え、音伝達装置は、人体に接触させる第１部分を有する絶縁体と、第１部分と異なる絶縁体の第２部分に接する導体と、前記導体に設けられ、駆動電圧を入力する入力部とを有し、音信号発生装置の一端と入力部とが接続され、音信号発生装置が音信号に基づく駆動電圧を音伝達装置に供給する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耳を塞がずに人体に装着することができるため、装置から伝達される音と装置以外から発せられる音とを同時に聞くことができる。また、本発明によれば、人体に装着したときにのみ動作するので、音を聞かない場合の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る音伝達装置の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る音伝達システムの概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る音伝達装置の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る音伝達装置の別の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る誘電体を用いた音伝達装置の概念図および等価回路図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る音伝達装置における誘電率に対する可聴電圧との関係を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る圧電体を用いた音伝達装置の概念図および等価回路図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る圧電体を用いた音伝達装置に金属板を追加した場合の断面図である。
【図９】圧電スピーカの等価回路である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る音伝達装置の断面図および装着時の概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る音伝達システムの概略図、当該音伝達システムに用いる音伝達装置の平面図および断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３の変形例に係る音伝達装置の平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る音伝達システムの概略図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る音伝達システムの概略図である。
【図１５】本発明の実施の形態６に係る音伝達システムの概略図である。
【図１６】本発明の実施の形態７に係る音伝達システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係る音伝達装置、および音伝達システムについて説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１に係る音伝達装置、および音伝達システムについて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る音伝達装置の概略図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る音伝達システムの概略図である。
【００１３】
音伝達装置１０は、図１に示すように絶縁体１１と、絶縁体１１に積層された導体１２と、導体１２にハンダで接続されて配線１３とを備えている。絶縁体１１は、ポリイミドフィルムで形成され、導体１２と接する面（第２部分１１ｂ）の反対側の面（第１部分１１ａ）を人体に接触させる。導体１２は、銅板で形成される。配線１３は、１芯の銅線で形成され、一端がハンダで導体１２に接続されている。ここで、配線１３の一端と導体１２とがハンダで接続されている部分は、音信号に基づく駆動電圧を音伝達装置１０に入力するための入力部１４である。つまり、入力部１４は、音信号に基づく駆動電圧を入力するための音信号発生装置１２０と音伝達装置１０との電気的な接続部である。図１に示す音伝達装置１０では、配線１３の一端をハンダで導体１２に直接接続しているが、例えば導体１２に配線１３を接続するための端子を設けてもよい。この場合、当該端子が導体１２に設けた入力部１４に相当することになる。
【００１４】
配線１３の他端は、接続プラグを介して音の信号源である音信号発生装置１２０に接続されている。なお、接続プラグを設けずに、配線１３の他端を音信号発生装置１２０に直接接続してもよい。音信号発生装置１２０は、一端を配線１３に接続し、他端を接地している。そして、音信号発生装置１２０は、音信号に基づく駆動電圧を、配線１３を介して導体１２に入力する。
【００１５】
音伝達装置１０は、音信号発生装置１２０からの音信号に基づく駆動電圧が入力部１４に入力されても、絶縁体１１が人体１３０と接触していなければ音を伝達することはない。図２に示すように、音伝達装置１０の絶縁体１１を人体１３０に接触させることで、破線に示す導電路が形成され音を人体１３０に伝達させる音伝達システムを形成することができる。図２に示す導電路は、音信号発生装置１２０の他端および音伝達装置１０に接触している人体１３０をそれぞれ接地させて電気的に接続することで形成される。ここで、人体１３０を接地させる方法には、接地電極に触れる、アースバンドのように金属と皮膚とを直接接触させる器具等を用いるなど積極的に接地させる方法以外に、身に着けている衣服や靴を介して接地させる方法も含まれる。なお、音伝達装置１０で明瞭に音を聞くためには、アースバンドを用いるなど積極的に接地させる方法の方が望ましい。
【００１６】
具体的に、人体１３０に接地することを考慮した音伝達装置について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る音伝達装置の一例を示す概略図である。音伝達装置１０ａは、図３（ａ）に示すように絶縁体１１と、絶縁体１１に積層された導体１２と、導体１２に積層された接地用絶縁体１７と、接地用絶縁体１７に積層された接地用導体１８とを備えている。なお、音伝達装置１０ａにおいて、図１に示した音伝達装置１０の構成と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。接地用絶縁体１７は、導体１２よりも大径であり、絶縁体１１と同じポリイミドフィルムで形成されている。もちろん、接地用絶縁体１７は、絶縁体１１と異なる絶縁材料で形成してもよい。接地用導体１８は、導体１２と同じ銅板で形成されている。もちろん、接地用導体１８は、導体１２と異なる導体材料で形成してもよい。
【００１７】
導体１２は配線１３を介して音信号発生装置１２０に接続され、接地用導体１８は配線１３ａを介して接地されている。絶縁体１１は、図３（ｂ）に示すように導体１２と接する面の反対側の面を人体１３０に接触させる。さらに、接地用導体１８は、接地用絶縁体１７と接する面の反対側の面を人体の手１３０ａと接触させる。つまり、音伝達装置１０ａの接地用導体１８側を手１３０ａで持って、絶縁体１１側を人体１３０（例えば、耳周辺の皮膚上）に押し当てることで、破線に示す導電路が形成される。図３（ｂ）に示す導電路は、絶縁体１１および接地用導体１８を人体１３０を介して電気的に接続することで形成され、接地状態を実現できる。これにより、音伝達装置１０ａを用いて音を人体１３０に伝達させる音伝達システムを形成することができる。なお、接地用絶縁体１７が導体１２よりも大径であるため、接地用導体１８が導体１２に短絡することはない。
【００１８】
また、図４は、本発明の実施の形態１に係る音伝達装置の別の一例を示す概略図である。音伝達装置１０ｂは、図４（ａ）に示すように絶縁体１１と、絶縁体１１に積層された導体１２と、導体１２に積層された接地用絶縁体１７ａと、接地用絶縁体１７ａを覆う接地用導体１８ａとを備えている。なお、音伝達装置１０ｂにおいて、図１に示した音伝達装置１０および図３に示した音伝達装置１０ａの構成と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。接地用絶縁体１７ａは、導体１２よりも大径であり、導体１２を覆うだけでなく絶縁体１１の側面も覆う形状である。なお、接地用絶縁体１７ａは、絶縁体１１と同じポリイミドフィルムで形成しても、絶縁体１１と異なる絶縁材料で形成してもよい。接地用導体１８ａは、接地用絶縁体１７ａを覆う構成であるため、接地用導体１８ａの端面が絶縁体１１の面および接地用絶縁体１７ａの端面と同一平面上となるように形成されている。なお、接地用導体１８ａは、導体１２と同じ銅板で形成しても、導体１２と異なる導体材料で形成してもよい。
【００１９】
導体１２は配線１３を介して音信号発生装置１２０に接続され、接地用導体１８ａは配線１３ａを介して接地されている。絶縁体１１は、図４（ｂ）に示すように導体１２と接する面の反対側の面を人体１３０に接触させると、同一平面上に位置する接地用導体１８ａの端面も人体１３０に接触する。つまり、音伝達装置１０ｂの絶縁体１１側を人体１３０（例えば、耳周辺の皮膚上）に押し当てることで、破線に示す導電路が形成される。図４（ｂ）に示す導電路は、絶縁体１１および接地用導体１８ａを人体１３０を介して電気的に接続することで形成され、接地状態が実現される。これにより、音伝達装置１０ｂを用いて音を人体１３０に伝達させる音伝達システムを形成することができる。
【００２０】
図３（ｂ）に示す音伝達装置１０ａでは、人体の手１３０ａで保持し続けないと導電路を維持することができなかった。しかし、図４（ｂ）に示す音伝達装置１０ｂでは、粘着シート１９で人体１３０に貼りつけることで導電路を維持することができる。つまり、音伝達装置１０ｂの絶縁体１１および接地用導体１８ａを人体１３０に接触させた状態で、音伝達装置１０ｂを粘着シート１９で人体１３０に貼りつける。これにより、絶縁体１１と接地用導体１８ａとの間で導電路が形成され、人体の手で音伝達装置１０ｂを保持し続けることなく導電路を維持することができる。もちろん、粘着シート１９の代わりに粘着テープでもよい。なお、粘着シート１９で音伝達装置１０ｂを覆うように人体１３０に貼りつける以外に、絶縁体１１および接地用導体１８ａを人体１３０に接触させた状態を維持することができれば、いずれの手段であってもよい。例えば、音伝達装置１０ｂは、耳垂に絶縁体１１および接地用導体１８ａと接触させた状態で、耳垂を挟む保持具を有してもよい。また、例えば、音伝達装置１０ｂの絶縁体１１側の面に、図１０で示す粘着層２２を追加することで、人体１３０の耳周辺の皮膚上に音伝達装置１０ｂを貼りつけてもよい。ただし、粘着層２２が導電体であれば絶縁体１１と接地用導体１８ａとが粘着層２２を介して直接に導通しないように考慮する必要があり、粘着層２２が絶縁体であれば絶縁体１１および接地用導体１８ａと人体１３０との導通を妨げないように薄くするなどの考慮が必要である。
【００２１】
音伝達システム１００は、音伝達装置１０を人体１３０の耳周辺の皮膚（例えば耳珠）に接触させて、音信号発生装置１２０からの音信号に基づく駆動電圧を導体１２に入力することで人体１３０に音が伝達させて、音を聞くことができる。なお、音伝達システム１００で可聴域の音を聞くために必要な駆動電圧は、約７００Ｖｐ−ｐである。ここで、Ｖｐ−ｐは、音信号に基づいて変動する駆動電圧のピーク間の電位差を示している。また、音伝達装置１０を接触させる範囲には、耳輪や耳垂、こめかみなど耳周辺（外耳周辺）の皮膚が含まれ、当該範囲の皮膚に音伝達装置１０を接触させても、音伝達システム１００は、音伝達装置１０から音を聞くことが可能である。
【００２２】
音伝達システム１００は、音伝達装置１０を人体１３０から離すと、図２に示す導電路が切断され音伝達装置１０から人体１３０に音を伝達させることができなくなるので、音を聞くことができなくなる。つまり、音伝達システム１００は、音伝達装置１０を人体１３０に接触させているときにのみ動作するので、音伝達装置１０を装着していない場合に電力を消費することがなく消費電力を低減することができる。
【００２３】
次に、音伝達装置１０を人体１３０に接触させることで人体１３０に音が伝達する原理について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る誘電体を用いた音伝達装置の概念図および等価回路図である。音伝達装置１０は、図５（ａ）に示すように絶縁体１１が人体１３０の皮膚の角質層３１０に接触する。この角質層３１０は、厚みが１０μｍ〜２０μｍの絶縁層とみなすことができる。そのため、音伝達装置１０を人体１３０に接触させた場合、図５（ｂ）に示す等価回路のように絶縁体１１を誘電体層とするコンデンサＡと角質層３１０を誘電体層とするコンデンサＢとの直列回路とみなすことができる。
【００２４】
人体１３０に接触させた音伝達装置１０をコンデンサＡとコンデンサＢとの直列回路とみなした場合に、当該直列回路に駆動電圧Ｖを印加するとコンデンサＡの絶縁体１１に電圧Ｖ１、コンデンサＢの角質層３１０に電圧Ｖ２がそれぞれ印加されることになる。そのため、人体１３０の皮膚は、角質層３１０に印加される電圧Ｖ２からなる静電力により振動することになる。つまり、音伝達装置１０は、静電力を利用した振動により音を伝達させており、駆動電圧Ｖが印加されると、薄いフィルムのような皮膚が静電力により振動して音を発生させて、音を聞くことができる。
【００２５】
音伝達装置１０の等価回路において、コンデンサＡの静電容量を”Ｃ１”とコンデンサＢの静電容量を”Ｃ２”とそれぞれ表した場合、電圧Ｖ２は、Ｖ２＝Ｖ／（１＋（Ｃ２／Ｃ１））と表される。そのため、静電容量Ｃ１を大きくするほど、電圧Ｖ２が大きくなるため、電圧Ｖ２からなる静電力も強くなる。皮膚を振動させる静電力を強くすることができれば人体１３０を伝達させる音を大きくすることができ、逆に同じ大きさの音を伝達させるのであれば駆動電圧Ｖを低下させることができる。つまり、静電容量Ｃ１を大きくすることは絶縁体１１の誘電率を高くすることであり、駆動電圧Ｖを低下させることができる。
【００２６】
具体的に、絶縁体１１の材料をポリイミドフィルムから誘電率の異なる別の材料に変更した場合について説明する。本実施の形態では、一例として絶縁体１１の材料をセラミックに変更する場合について説明する。絶縁体１１の材料に用いるセラミックとして低誘電率のセラミック材料と高誘電率のセラミック材料とを用意し、それぞれ形成した音伝達装置１０で可聴域の音を聞くことができる駆動電圧（可聴電圧）を評価した。
【００２７】
低誘電率のセラミック材料には、ガラスとフィラー（SiO2やAl2O3など）の混合物からなる、いわゆる低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low  Temperature  Co-fired  Ceramics）を用いる。用意した低温同時焼成セラミックスの誘電率は、４．５、８．８、５０の３種類である。一方、高誘電率のセラミック材料には、コンデンサとして利用されるSrTiO3、BaTiO3を用いる。用意した高誘電率のセラミック材料の誘電率は、２４０（SrTiO3）、１１５０（BaTiO3）、３５００（BaTiO3）、１０５００（BaTiO3）の４種類である。
【００２８】
これらセラミック材料は、バインダーなどの有機物と混錬したのちに、押し出し成形により、錠剤状の形状に成形する。その後、錠剤状のセラミック材料に導体１２となる電極を蒸着（低誘電率のセラミック材料の場合はAgやCu、高誘電率のセラミック材料（SrTiO3やBaTiO3）の場合はNi）し、各材料に応じた温度で焼成する。例えば、低誘電率のセラミック材料の場合は１０００℃以下の焼成温度、高誘電率のセラミック材料の場合は１０００℃より高い焼成温度とする。得られた焼結体を研磨して、絶縁体１１の厚みを５０μｍ程度にしたのち、ダイシングなどの方法により１０ｍｍ四方のサイズにカットする。ハンダにより導体１２に配線１３を接続することで、図１に示した音伝達装置１０を得ることができる。
【００２９】
得られた音伝達装置１０を音信号発生装置１２０に接続し、図２に示す音伝達システム１００を構成して、可聴域の音を聞くことができる駆動電圧の評価を行った。図６は、本発明の実施の形態１に係る音伝達装置における誘電率に対する可聴電圧との関係を説明するための図である。図６では、横軸に誘電率、縦軸に可聴電圧（Ｖｐ−ｐ）とし、低誘電率のセラミック材料を用いた音伝達装置１０（３種類）および高誘電率のセラミック材料を用いた音伝達装置１０（４種類）の評価結果をプロットしてある。例えば、誘電率が４．５の低誘電率のセラミック材料を用いた音伝達装置１０では、可聴電圧が約１００Ｖｐ−ｐである。一方、誘電率が１０５００の高誘電率のセラミック材料を用いた音伝達装置１０では、可聴電圧が約２０Ｖｐ−ｐである。なお、評価した可聴電圧は、複数の被験者データの平均値である。得られた音伝達装置１０は、すべて電圧調整することで、音を認知することができた。また、誘電率が高いほど、可聴電圧が低下している。
【００３０】
絶縁体１１の誘電率を高くすることで、より強い静電力で皮膚を振動させて人体１３０に音を伝達させる音伝達装置１０を説明したが、絶縁体１１に代えて圧電体を用いることで静電力による皮膚の振動に加えて圧電体自体の振動を利用することが可能となる。図７は、本発明の実施の形態１に係る圧電体を用いた音伝達装置の概念図および等価回路図である。音伝達装置１０は、図７（ａ）に示すように圧電体１１Ａ（例えば、Pb(Ti,Zr)O3）が人体１３０の皮膚の角質層３１０に接触する。この角質層３１０は、厚みが１０μｍ〜２０μｍの絶縁層とみなすことができる。そのため、音伝達装置１０を人体１３０に接触させた場合、図７（ｂ）に示した等価回路のように圧電体１１Ａを誘電体層とするコンデンサＣと角質層３１０を誘電体層とするコンデンサＢとの直列回路とみなすことができる。
【００３１】
人体１３０に接触させた音伝達装置１０をコンデンサＣとコンデンサＢとの直列回路とみなした場合に、当該直列回路に駆動電圧Ｖを印加するとコンデンサＣの圧電体１１Ａに電圧Ｖ３、コンデンサＢの角質層３１０に電圧Ｖ２がそれぞれ印加されることになる。そのため、人体１３０の皮膚は、電圧Ｖ２からなる静電力により振動することになる。さらに、圧電体１１Ａに電圧Ｖ３が印加されるため、圧電体１１Ａ自体が振動することになる。よって、圧電体１１Ａを用いた音伝達装置１０は、静電力による振動に加えて圧電体１１Ａ自体の振動が加わることで人体１３０に音を伝達させて、音を聞くことができる。なお、静電力による振動に比べて圧電体１１Ａ自体の振動の方が大きくなる。そのため、絶縁体１１を用いた音伝達装置１０に比べ、圧電体１１Ａを用いた音伝達装置１０は人体１３０を伝達させる音を大きくすることができる。つまり、圧電体１１Ａを用いた音伝達装置１０は、絶縁体１１を用いた音伝達装置１０に比べ、駆動電圧Ｖを低下させることができる。
【００３２】
具体的に、圧電体１１Ａを用いた音伝達装置１０を、上記セラミック材料を用いた音伝達装置１０のときと同じ方法で、Pb(Zr,Ti)O3を材料に用いて作製する。このときに、用いる材料（Pb(Zr,Ti)O3）に対して分極処理を実施した音伝達装置１０と、分極処理を実施しなかった音伝達装置１０と得た。得られた音伝達装置１０を音信号発生装置１２０に接続し、図２に示す音伝達システム１００を構成して、可聴域の音を聞くことができる駆動電圧の評価を行った。評価した結果は、図６にプロットしてある。分極処理を実施しなかった音伝達装置１０では、誘電率が約２０００で可聴電圧が約４７Ｖｐ−ｐである。一方、分極処理を実施した音伝達装置１０では、可聴電圧が約６．８Ｖｐ−ｐまで低下している。
【００３３】
圧電体１１Ａを用いた音伝達装置１０において、人体１３０と接触している側の振動をより大きくするために導体１２に金属板を取付けることが考えられる。図８は、本発明の実施の形態１に係る圧電体を用いた音伝達装置に金属板を追加した場合の断面図である。図８に示す音伝達装置１０では、圧電体１１Ａと接する面の反対側の面に厚さが２００μｍの金属板１５を接着剤１６で接着している。なお、金属板１５を設ける圧電体１１Ａには、分極処理を実施してある。金属板１５を設けた音伝達装置１０を音信号発生装置１２０に接続し、図２に示す音伝達システム１００を構成して、可聴域の音を聞くことができる駆動電圧の評価を行った。評価した結果は、図６にプロットしてあり、可聴電圧が約２Ｖｐ−ｐまで低下している。
【００３４】
これまで説明したように、音伝達システム１００は、圧電体１１Ａを用いた音伝達装置１０であれば素子の振動と皮膚の振動を利用して音を発生させて、当該音が空気を介して内耳に伝達すること（気導音）により音信号に応じた音を聞くことができる。なお、音伝達装置１０は耳周辺の皮膚に装着するが、軟骨などを含む骨の近傍に装着した場合、素子の振動が骨を伝達する骨導音と気導音とにより音信号に応じた音を聞くことができる。一方、骨伝導スピーカの場合、軟骨などを含む骨の近傍に装着し、スピーカ（素子）の振動が骨を伝達する骨導音により音信号に応じた音を聞くことができる。骨伝導スピーカの場合でも、スピーカから空気を介して内耳に伝達する気導音は存在するが小さい。そのため、骨伝導スピーカの場合、軟骨などを含む骨の近傍に装着しなければ音を聞くことができないが、音伝達システム１００では、音伝達装置１０を耳周辺の皮膚に装着すればよく装着の自由度が大きい。
【００３５】
また、イヤホンの場合、耳に差し込むことで装着し、スピーカ（素子）の振動が空気を介して内耳に伝達すること（気導音）により音信号に応じた音を聞くことができる。そのため、イヤホンは、耳を塞ぐので、スピーカ（素子）からの音によりスピーカ以外から発せられる音が聞き辛く、両方の音を同時に聞くことができない。一方、音伝達システム１００では、音伝達装置１０が耳を塞ぐことがないので、音伝達装置１０からの音と、音伝達装置１０以外から発せられる音とを同時に聞くことができる。
【００３６】
さらに、骨伝導スピーカやイヤホンなどでは、スピーカ（素子）に音信号に基づく駆動電圧が入力されると振動が開始される。しかし、音伝達装置１０では、音信号に基づく駆動電圧を導体１２に入力するだけでは何ら振動を生じることはなく、人体１３０に接触させることで初めて振動が開始される。つまり、音伝達システム１００では、音伝達装置１０を人体１３０に接触させているときに、図２に示す導電路が形成されて音伝達装置１０による振動が発生し、人体１３０に音を伝達させて音を聞くことができる。そのため、音伝達システム１００は、音伝達装置１０を人体１３０に接触させているとき以外、音伝達装置１０による振動が発生しないので、消費電力を低減することができる。
【００３７】
ここで、本実施の形態に係る音伝達システム１００と圧電スピーカとを比較する。図９は、圧電スピーカの等価回路である。圧電スピーカ２００は、図９に示すように２枚の電極板２０１，２０２に圧電体２０３を挟込み、一方の電極板２０２に振動板２０４が取り付けてある。そして、圧電スピーカ２００は、２枚の電極板２０１，２０２からそれぞれ延びた２本の配線が、音信号発生装置１２０に接続されている。圧電スピーカ２００は、音信号発生装置１２０からの音信号に基づく駆動電圧が２枚の電極板２０１，２０２に入力されることで圧電体２０３が振動し、その振動を振動板２０４に伝えることで音を発生させている。ここで、圧電スピーカ２００は、振動板２０４を単に圧電体２０３の振動を伝搬させるために利用しても、固有共振させるために利用してもよい。もちろん、圧電スピーカ２００は、振動板２０４を圧電体２０３の振動を伝搬させるために利用しつつ、固有共振させるために利用してもよい。
【００３８】
圧電スピーカ２００では、前述したように２枚の電極板２０１，２０２と、それぞれの電極板２０１，２０２から延びる２本の配線とがなければ音を聞くことができない構造である。一方、本実施の形態に係る音伝達システム１００では、音伝達装置１０が絶縁体１１に接する１つの導体１２に１本の配線１３を接続する構造であり、明らかに圧電スピーカ２００とは構造が異なる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態に係る音伝達システム１００は、音伝達装置１０が人体に接触させる接触面（第１部分１１ａ）を有する絶縁体１１と、絶縁体１１の接触面の反対側の面（第２部分１１ｂ）に接する導体１２と、絶縁体１１と接する面の反対側の導体１２の面に、音信号に基づく駆動電圧を入力する入力部１４とを備えるので、絶縁体１１に皮膚が触れることで初めて振動し、音が伝達することができる。さらに、音伝達システム１００は、耳を塞ぐことがなく耳周辺の皮膚に音伝達装置１０を装着するので、音伝達装置１０以外から発せられる音を聞きながら、音伝達装置１０からの音を聞くことが可能である。また、音伝達システム１００は、周囲に音を不要に発生させることがなく、音伝達装置１０を装着する不快感も小さい。なお、導体１２が絶縁体１１と接する面は、絶縁体１１の接触面の反対側の面に限定されるものではなく、導体１２が人体に接触しなければ、絶縁体１１の接触面の反対側の面と異なる面でもよい。また、入力部１４を形成する面も絶縁体１１と接する面の反対側の導体１２の面に限定されるものではなく、電気的に接続されれば導体１２の何れの場所でもよい。
【００４０】
また、本実施の形態に係る音伝達装置１０は、１層の絶縁体１１と１層の導体１２から構成され、非常に単純な構造であり、薄型・小型が容易である。そのため、音伝達装置１０は、デザイン性や装着性に特化した装置、または、ウエアラブル機器の音出力部として用いるのに好適である。例えば、耳垂（耳タブ）にシールで貼り付けたり、クリップで挟んだりして装着するタイプの音伝達装置１０であれば、耳を塞がずに音を聞くことができるため、音伝達装置１０以外から発せられる音を認知することができ安全である。
【００４１】
さらに、前述で説明したように、絶縁体１１の誘電率を変化させることで音伝達装置１０が伝達する音の大きさを調整することができる。また、音伝達装置１０に入力する可聴電圧を低下させることができれば、高圧化に必要な回路が不要となり回路構成を小型化できる。
【００４２】
図１で説明した音伝達装置１０は、絶縁体１１と導体１２とが同じ大きさ形成されると説明したが、導体１２が人体に接触すると感電する可能性があるため、絶縁体１１が導体１２より面積的に大きい方が安全性の面から望ましい。絶縁体１１と導体１２とが同じ大きさであっても、絶縁体１１と接する反対側の導体１２の面を絶縁樹脂で覆うことで、感電する可能性を低減することができる。
【００４３】
なお、音伝達装置１０を形成する絶縁体１１は、有機物、無機物であることは問わない。一般的に利用させる絶縁樹脂や絶縁セラミック材料、誘電体材料であればよく、導体１２である電極を形成することの容易さから、電子部品や電気回路基板で使用されている樹脂材料、セラミック材料を用いればよい。例えば、絶縁体１１の材料として、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマーのようなスーパーエンジニアリング・プラスチック、エポキシ、シリコーンのような絶縁樹脂、Al2O3、ガラス、ＬＴＣＣ、ZrO2、TiO2、BaTiO3、PZTのような絶縁、誘電体セラミックスなどがある。導体１２の材料として、電気を導通するものであればよく、例えばCuやAg、Al、RuO2、W、Mo，Ni，Feなどがある。
【００４４】
また、音伝達装置１０では、絶縁体１１の一面に導体１２を形成し、ハンダで導体１２に配線１３を接続した構成について説明したが、導体１２と配線１３との接続はハンダによる接続に限定されず、電気的に接続する方法であればいずれの方法であってもよい。例えば、導体１２と配線１３との接続する方法として、導電性接着剤、導電性テープなどを用いてもよい。
【００４５】
（実施の形態２）
実施の形態１に係る音伝達装置１０では、絶縁体１１の一面に導体１２を形成し、ハンダで導体１２に配線１３を接続した構成であった。しかし、音伝達装置１０を実際に使用する場合、絶縁体１１への耐水防止などの信頼性の観点から対策を講じる必要がある。そこで、実施の形態２では、絶縁樹脂で覆うなどのパッケージングされた音伝達装置について説明する。
【００４６】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る音伝達装置の断面図および装着時の概念図である。なお、図１０において実施の形態１で説明した構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。以降の図面についても同様である。図１０（ａ）に示す音伝達装置２０は、絶縁体１１および導体１２を樹脂フィルム２１で覆い、人体１３０と接触する導体１２の面に粘着層２２を設けてある。なお、粘着層２２は、樹脂フィルム２１を介して導体１２の面に形成されている。また、配線１３は、ハンダにより導体１２に接続され、樹脂フィルム２１を貫通して外部に引き出されている。
【００４７】
音伝達装置２０は、粘着層２２を利用して図１０（ｂ）に示すように耳垂（耳タブ）に貼りつけることで装着することができる。なお、音伝達装置２０を貼りつける場所は、耳垂（耳タブ）限定されるものではなく、耳輪やこめかみなど耳周辺の皮膚であってもよい。音伝達装置２０は、粘着層２２を利用して耳垂（耳タブ）に貼りつけることで、絶縁体１１の振動が開始され音が聞こえ、剥がすことで絶縁体１１の振動が停止して音が聞こえなくなる。
【００４８】
音伝達装置２０は、絶縁体１１と人体１３０との間に樹脂フィルム２１および粘着層２２を有しているが、実施の形態１に係る音伝達装置１０と同様、人体１３０に接触させることで音を聞くことができる。これにより、耳周辺の皮膚に簡単に取り外しができる音伝達装置２０を提供することが可能となる。また、音伝達装置２０は、耳を塞ぐイヤホンとは異なり、音信号発生装置１２０からの音により音信号発生装置１２０以外から発せられる音が聞こえなくなることがないので、周囲の音を十分に認知することが可能となる。
【００４９】
また、音伝達装置２０では、人の年齢や性別により装着感が異なることがなく、良い装着感を多くの人に提供することが可能となる。例えば、イヤホンでは耳の大きさの差により外れやすい人や装着が難しい人がおり、ヘッドホンでは頭の大きさにより窮屈に感じる人やずれ易い人がいる。音伝達装置２０では、耳周辺の皮膚に貼り付けるだけであるため、例示した人の体格差による装着感の違いを解消することができる。
【００５０】
（実施の形態３）
図２に示した音伝達システム１００では、１つの音信号発生装置１２０に１つの音伝達装置１０を接続した構成について説明した。しかし、１つの音信号発生装置１２０に接続される音伝達装置は１つに限定されるものではなく、複数の音伝達装置を接続してもよい。そこで、実施の形態３では、１つの音信号発生装置に複数の音伝達装置を接続する音伝達システムについて説明する。なお、以下の説明では、１つの音信号発生装置に対して２つ音伝達装置を接続する音伝達システムを例に説明するが、１つの音信号発生装置に対して３つ以上の音伝達装置を接続してもよい。
【００５１】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る音伝達システムの概略図、当該音伝達システムに用いる音伝達装置の平面図および断面図である。図１１（ａ）に示す音伝達システム３００は、音信号発生装置１２０の一端を音伝達装置３０Ｌおよび音伝達装置３０Ｒのそれぞれ接続し、音信号発生装置１２０の他端を接地している。例えば、音伝達システム３００では、音伝達装置３０Ｌを人体１３０の左耳周辺の皮膚に、音伝達装置３０Ｒを人体１３０の右耳周辺の皮膚にそれぞれ装着している。つまり、ヘッドホンのスピーカ部分を音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒに置き換えた構成である。なお、人体１３０を接地させることで、破線に示す導電路が形成され音を人体１３０に伝達させる音伝達システムを形成することができる。これにより、音伝達システム３００では、１つの音信号発生装置１２０から同じ音信号に基づく駆動電圧が左右の音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒに入力されるので、モノラルの音を両耳で聞くことが可能となる。
【００５２】
音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒは、図１に示した錠剤状の形状の音伝達装置１０と形状が異なり、ドーナツ形状の音伝達装置である。図１１（ｂ）の平面図および図１１（ｃ）の断面図に示すように、音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒは、ドーナツ形状に形成した絶縁体３１の一面に同じドーナツ形状の導体３２を設け、ハンダで導体３２に配線１３を接続した構成である。音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒは、ドーナツ形状にすることで穴部３３を有している。この穴部３３と耳穴とが重なる位置で音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒを耳に装着すれば、音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒで耳穴を塞ぐことがない。そのため、ドーナツ形状の音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒは、耳全体を覆い人体１３０との接触面積を広く確保しつつ、穴部３３で音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ以外から発せられる音を聞くことが可能である。
【００５３】
音伝達装置は、ドーナツ形状の音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒに限定されるものではなく、さまざまな形状にすることができる。また、導体および絶縁体をドーナツ形状にしてドーナツ形状の音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒを形成するのではなく、複数の音伝達装置を組み合わせてドーナツ形状の音伝達装置を形成してもよい。図１２は、本発明の実施の形態３の変形例に係る音伝達装置の平面図である。図１２に示す音伝達装置３０ａは、図１に示した音伝達装置１０をドーナツ形状の基板３５上に８個搭載し、それぞれの音伝達装置１０を導線３６で並列に接続してある。配線１３は、１つの音伝達装置１０の導体１２にハンダで接続してある。図１２では、紙面の表側に音伝達装置１０の導体１２が図示してあるので、紙面の裏側の音伝達装置１０の絶縁体は図示されていない。なお、音伝達装置３０ａでは、錠剤状の形状の音伝達装置１０を８個搭載する構成であると説明したが、搭載する音伝達装置の形状や個数はこれに限定されるものではなく、搭載する音伝達装置の形状を四角形状や搭載個数を４個にしてもよい。
【００５４】
また、スポーツ用ヘッドホンのように首側から回して装着するタイプの音伝達装置でもよい。音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ，３０ａを利用した場合、耳穴を塞がずに装着できるため、より違和感のない装着感を提供できる。また、耳穴を塞がないことで、音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ，３０ａ以外から発せられる音が認知でき、例えば自転車に乗っている時になど、安全の面で、通常のイヤホンなどよりも優位性がある。もちろん、音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ，３０ａは、ヘッドホンのスピーカ部分に置き換える場合に限定されるものではなく、例えばヘルメットの内側に設けることもできる。ヘルメットの内側に音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ，３０ａを設けることで、ヘルメットを被るだけで音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ，３０ａを耳周辺の皮膚に装着することができる。音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ，３０ａを有するヘルメットは、他車の音など音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ，３０ａ以外から発せられる音を認知しながら、音伝達装置からの音を聞くことができるので、安全性が高い。
【００５５】
以上のように、本実施の形態３に係る音伝達システム３００では、音信号発生装置１２０の一端に音伝達装置３０Ｌを、音信号発生装置１２０の他端に別の音伝達装置３０Ｒをそれぞれ接続させているので、モノラルの音を両耳で聞くことが可能となる。
【００５６】
（実施の形態４）
図１１（ａ）に示した音伝達システム３００では、１つの音信号発生装置１２０に２つの音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒを接続した構成について説明した。しかし、音信号発生装置は１つに限定されるものではなく、複数の音信号発生装置を設けてもよい。そこで、実施の形態４では、２つの音信号発生装置にそれぞれ音伝達装置を接続する音伝達システムについて説明する。なお、以下の説明では、２つの音信号発生装置を設ける音伝達システムを例に説明するが、３つ以上の音信号発生装置を設けてもよい。
【００５７】
図１３は、本発明の実施の形態４に係る音伝達システムの概略図である。図１３に示す音伝達システム４００は、２つの音信号発生装置１２０Ｌ，１２０Ｒを設け、音信号発生装置１２０Ｌの一端に音伝達装置１０Ｌを配線１３Ｌで接続し、音信号発生装置１２０Ｒの一端に音伝達装置１０Ｒを配線１３Ｒで接続している。図１３に示す導電路Ｌ，導電路Ｒは、音信号発生装置１２０Ｌ，１２０Ｒの他端および音伝達装置１０Ｌ，１０Ｒに接触している人体１３０をそれぞれ接地させて電気的に接続することで形成している。
【００５８】
音伝達システム４００では、例えば音伝達装置１０Ｌを人体１３０の左耳周辺の皮膚に、音伝達装置１０Ｒを人体１３０の右耳周辺の皮膚にそれぞれ装着している。これにより、音伝達システム４００では、音信号発生装置１２０Ｌからの音信号に基づく駆動電圧が左の音伝達装置１０Ｌに入力され、音信号発生装置１２０Ｒからの音信号に基づく駆動電圧が右の音伝達装置１０Ｒに入力される。そのため、音伝達システム４００では、音信号発生装置１２０Ｌからの音信号に基づく音を音伝達装置１０Ｌから聞くことができ、音信号発生装置１２０Ｒからの音信号に基づく音を音伝達装置１０Ｒから聞くことができるので、左右の耳で音伝達装置１０Ｌ，１０Ｒから音をそれぞれ聞くことができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態４に係る音伝達システム４００では、１つの音信号発生装置１２０Ｌ，１２０Ｒに対して、１つの音伝達装置１０Ｌ，１０Ｒが接続されているので、ステレオ音を左右の耳で聞くことが可能となる。
【００６０】
（実施の形態５）
図１１（ａ）に示した音伝達システム３００では、１つの音信号発生装置１２０に２つの音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒを接続し、２つの音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒを１人（人体１３０）に装着した構成について説明した。しかし、２つの音伝達装置を１人に装着する場合に限定されるものではなく、複数人に音伝達装置をそれぞれ装着してもよい。そこで、実施の形態５では、２人に音伝達装置をそれぞれ装着する音伝達システムについて説明する。なお、以下の説明では、２人に音伝達装置をそれぞれ装着する音伝達システムを例に説明するが、３人以上に音伝達装置をそれぞれ装着してもよい。
【００６１】
図１４は、本発明の実施の形態５に係る音伝達システムの概略図である。図１４に示す音伝達システム５００は、１つの音信号発生装置１２０の一端に２つの音伝達装置１０ａ，１０ｂを配線１３でそれぞれ接続し、音伝達装置１０ａを人体１３１に、音伝達装置１０ｂを人体１３２にそれぞれ装着ている。音信号発生装置１２０の他端および音伝達装置１０ａ，１０ｂに接触している人体１３１，１３２をそれぞれ接地させて電気的に接続している。
【００６２】
音伝達システム５００では、音信号発生装置１２０からの音信号に基づく駆動電圧が音伝達装置１０ａ，１０ｂのそれぞれに入力され、別々の人（人体１３１，１３２）が音信号に基づく音を聞くことができる。音信号発生装置１２０に接続する音伝達装置を増やすことで、より多くの人に音信号発生装置１２０からの音を伝達することができる。
【００６３】
以上のように、本実施の形態５に係る音伝達システム５００では、１つの音信号発生装置１２０に対して複数の音伝達装置１０ａ，１０ｂがそれぞれ並列に接続されているので、一つの音源である音信号発生装置１２０からの同一音を、複数人で同時に聞くことが可能となる。
【００６４】
（実施の形態６）
図１１（ａ）に示した音伝達システム３００では、１つの音信号発生装置１２０に２つの音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒを接続した構成について説明した。しかし、２つの音伝達装置を１つの音信号発生装置に接続する場合に限定されるものではなく、一方の音伝達装置を音信号発生装置に接続し、他方の音伝達装置を接地電極に接続してもよい。そこで、実施の形態６では、一方の音伝達装置を音信号発生装置に接続し、他方の音伝達装置を接地電極に接続する音伝達システムについて説明する。
【００６５】
図１５は、本発明の実施の形態６に係る音伝達システムの概略図である。図１５に示す音伝達システム６００は、１つの音信号発生装置１２０を設け、音信号発生装置１２０の一端に音伝達装置１０ｃを配線１３で接続し、音伝達装置１０ｄを配線１３で接地電極に接続している。そして、図１５に示す導電路は、音信号発生装置１２０の他端および音伝達装置１０ｄからの配線１３をそれぞれ接地させて電気的に接続することで形成されている。音伝達システム６００では、音伝達装置１０ｄを人体１３０に装着しただけでは導電路が形成されておらず、音伝達装置１０ｃに人体１３０が触れることで導電路が形成されることになる。
【００６６】
音伝達システム６００では、例えば音伝達装置１０ｄを人体１３０の耳周辺の皮膚に装着しておき、音信号発生装置１２０の一端に接続した音伝達装置１０ｃの絶縁体１１に人体１３０（例えば右手など）が触れることで導電路が形成される。つまり、人体１３０の耳周辺の皮膚に装着してある音伝達装置１０ｄと音信号発生装置１２０の他端とが接地電極を介して接続されることになる。そのため、音伝達システム６００では、音伝達装置１０ｃの絶縁体１１に人体１３０が接触している間、音信号発生装置１２０からの音信号に基づく音を音伝達装置１０ｄから聞くことが可能となる。
【００６７】
音伝達システム６００では、音信号発生装置１２０とは直接に接続されていない音伝達装置１０ｄを耳周辺の皮膚に装着し、音伝達装置１０ｃに触れるだけで、音信号発生装置１２０から音を聞くことができる。例えば、音伝達システム６００は、美術館や博物館などの展示物の説明用に利用することができる。具体的に、音信号発生装置１２０からの音信号に基づく駆動電圧が印加された音伝達装置１０ｃを展示物側に配置しておく。そして、音伝達装置１０ｄを耳周辺の皮膚に装着した人が、その展示物に配置した音伝達装置１０ｃの接触部に触れることで、展示物を説明する音を聞くことができる。また、音信号発生装置１２０からの音信号に基づく駆動電圧が印加された音伝達装置１０ｃに触れた別の人に、音伝達装置１０ｄを耳周辺の皮膚に装着した人が接触しても、音伝達装置１０ｄを装着した人は音信号発生装置１２０からの音を聞くことができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態６に係る音伝達システム６００では、人体に接触させた２つの音伝達装置１０ｃ，１０ｄのうち、一方の音伝達装置１０ｃを音信号発生装置１２０の一端に接続し、音信号発生装置１２０の他端および他方の音伝達装置１０ｄをそれぞれ接地させて電気的に接続しているので、音伝達装置１０ｄを装着した人が音伝達装置１０ｃに接触している間、音信号発生装置１２０からの音を聞くことができる。なお、音伝達システム６００では、音信号発生装置１２０の一端に接続した音伝達装置１０ｃを人に装着し、接地電極に接続された音伝達装置１０ｄに接触している間、音信号発生装置１２０からの音を聞くことができるようにしてもよい。
【００６９】
（実施の形態７）
図１５に示した音伝達システム６００では、１つの音信号発生装置１２０に接続された音伝達装置１０ｃに接触することで、人に装着した音伝達装置１０ｄから音信号発生装置１２０からの音を聞くことができる構成について説明した。しかし、音信号発生装置は１つに限定されるものではなく、複数の音信号発生装置を用いる音伝達システムを構成してもよい。そこで、実施の形態７では、２つの音信号発生装置を用いる音伝達システムについて説明する。なお、以下の説明では、２つの音信号発生装置を用いる音伝達システムを例に説明するが、３つ以上の音信号発生装置を用いる音伝達システムでもよい。
【００７０】
図１６は、本発明の実施の形態７に係る音伝達システムの概略図である。図１６に示す音伝達システム７００は、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆを設け、音信号発生装置１２０ｅの一端に音伝達装置１０ｅを配線１３ｅで、音信号発生装置１２０ｆの一端に音伝達装置１０ｆを配線１３ｆでそれぞれ接続している。音伝達システム７００は、音伝達装置１０ｇを配線１３ｇで接地電極に接続している。そして、図１６に示す導電路は、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆの他端および音伝達装置１０ｇからの配線１３ｇをそれぞれ接地させて電気的に接続することで形成されている。音伝達システム７００では、音伝達装置１０ｇを人体１３０に装着しただけでは導電路が形成されておらず、音伝達装置１０ｅ，１０ｆに人体１３０が触れることで導電路が形成されることになる。なお、音伝達装置１０ｅ，１０ｆのいずれか一方にのみ人体１３０が触れる場合は、図１５に示した構成と同じになる。
【００７１】
音伝達システム７００では、例えば音伝達装置１０ｇを人体１３０の耳周辺の皮膚に装着しておき、音伝達装置１０ｅの絶縁体１１および音伝達装置１０ｆの絶縁体１１のそれぞれに人体１３０（例えば右手および左手など）が触れることで導電路が形成される。つまり、人体１３０の耳周辺の皮膚に装着してある音伝達装置１０ｇと音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆの他端とが接地電極を介して接続されることになる。そのため、音伝達システム７００では、２つ音伝達装置１０ｅ，１０ｆの絶縁体１１に人体１３０が接触している間、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆのそれぞれの音を音伝達装置１０ｇから聞くことが可能となる。
【００７２】
音伝達システム７００では、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆとは直接に接続されていない音伝達装置１０ｇを耳周辺の皮膚に装着し、２つの音伝達装置１０ｅ，１０ｆに触れるだけで、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆから音を聞くことができる。例えば、楽器などの展示物で複数の楽器からの音を同時に聞きたい場合に利用することができる。具体的に、音信号発生装置１２０ｅからの音信号に基づく駆動電圧が印加された音伝達装置１０ｅを楽器Ａ（例えば、ピアノ）の説明パネル側に、音信号発生装置１２０ｆからの音信号に基づく駆動電圧が印加された音伝達装置１０ｆを楽器Ｂ（例えば、バイオリン）の説明パネル側にそれぞれ配置しておく。そして、音伝達装置１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した人が、楽器Ａの説明パネルに配置した音伝達装置１０ｅの接触部に触れることで、楽器Ａの音を聞くことができ、楽器Ｂの説明パネルに配置した音伝達装置１０ｆの接触部に触れることで、楽器Ｂの音を聞くことができる。さらに、音伝達装置１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した人は、音伝達装置１０ｅ，１０ｆの接触部に同時に触れることで、楽器Ａ，Ｂの音を同時に聞くことができる。
【００７３】
以上のように、本実施の形態６に係る音伝達システム７００では、人体１３０に接触させた３つの音伝達装置１０ｅ〜１０ｇのうち、２つの音伝達装置１０ｅ，１０ｆを２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆの一端にそれぞれ接続し、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆの他端および残りの音伝達装置１０ｇをそれぞれ接地させて電気的に接続している。そのため、音伝達システム７００では、音伝達装置１０ｇを装着した人が２つの音伝達装置１０ｅ，１０ｆに接触している間、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆからの音を同時に聞くことができる。なお、音伝達システム７００では、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆの一端に接続した２つの音伝達装置１０ｅ，１０ｆを人に装着し、接地電極に接続された音伝達装置１０ｇに接触している間、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆからの音を同時に聞くことができるようにしてもよい。
【００７４】
また、音伝達システム７００では、２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆからの音信号に基づく駆動電圧が印加された２つの音伝達装置１０ｅ，１０ｆに触れた別の人に、音伝達装置１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した人が接触しても、音伝達装置１０ｇを装着した人は２つの音信号発生装置１２０ｅ，１２０ｆからの音を同時に聞くことができる。
【００７５】
なお、実施の形態６および７では、音伝達装置に触れることで導電路が形成され、音信号発生装置からの音が伝達される技術について説明したが、当該技術は人体通信に関する技術とは異なる。具体的に、実施の形態６および７で説明した技術は、音伝達装置に触れることで形成される導電路を配線として利用して可聴域の音信号を伝達する技術であるが、人体通信に関する技術は、人体をアンテナとして利用して各種高周波信号を伝搬させる技術である。したがって、実施の形態６および７で説明した技術は、人体通信に関する技術とは明らかに異なる技術分野である。
【００７６】
（実施例）
前述した実施の形態１〜７に係る音伝達システムを具体的な製品等に適用した場合の実施例について説明する。実施の形態１〜７に係る音伝達システムは、主に音信号発生装置に接続された音伝達装置を耳周辺の皮膚に装着して音を聞く構成の音伝達システムＡと、主に音信号発生装置に接続された音伝達装置に接触することで音を聞く構成の音伝達システムＢとに分けられる。
【００７７】
実施の形態１〜５に開示した音伝達システムが、音伝達システムＡに対応しており、耳を塞いで使用する従来のイヤホン、ヘッドホンやヘッドセット（インカム用を含む）等の代替として利用できる。具体的に、実施の形態１，２で示した音伝達装置１０，２０（図１，図１０参照）を補聴器、ヘッドセットのスピーカとして利用する。当該音伝達装置１０，２０を補聴器、ヘッドセットのスピーカに利用することで、耳穴に機器を挿入して使用するのに違和感を持つ人に対して、より違和感のない装着感を提供できる。また、実施の形態３で示した音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ（図１１（ｂ）参照）を、工事用ヘルメットの耳あて（ヘルメットに一体に形成されていても、別体に形成されていてもよい）、防寒具の耳あてとして利用する。これにより音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒの穴部３３から音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒ以外から発せられる音（例えば、機械操作のナビゲーション音声、周りの音など）を聞くことができるとともに、音伝達装置３０Ｌ，３０Ｒからの音を聞くこともできる。さらに、実施の形態４で示した音伝達装置１０Ｌ，１０Ｒ（図１３参照）を、オーディオ用のヘッドホンとして利用する。これにより音伝達装置１０Ｌ，１０Ｒより、従来のヘッドホンと変わらないステレオ音を左右の耳で聞くことができる。また、実施の形態５で示した音伝達装置１０ａ，１０ｂ（図１４参照）を、同時通訳用のイヤホンとして利用する。これにより音伝達装置１０ａ，１０ｂを装着した多くの人に、同時に通訳した音声を聞かせることができる。
【００７８】
実施の形態６，７に開示した音伝達システムが、音伝達システムＢに対応しており、音伝達装置を配置した物に接触することで音を聞くことができる。具体的に、前述したように音伝達システム６００，７００を美術館や博物館などの展示物の説明用に利用する。例えば、予め音伝達装置１０ｃ，１０ｅ，１０ｆを配置してある展示物に、音伝達装置１０ｄ，１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで展示物を説明する音声を聞くことができる。同様に、音伝達システム６００，７００を遊技機、ゲーム機、アトラクションなどに利用する。例えば、予め音伝達装置１０ｃ，１０ｅ，１０ｆを配置してある遊技機の機器部分に、音伝達装置１０ｄ，１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、遊技やゲームなどのヒントを聞くことができる。また、音伝達システム６００，７００を玩具に利用する。例えば、予め音伝達装置１０ｃ，１０ｅ，１０ｆを配置してある人形、ゲーム盤などに、音伝達装置１０ｄ，１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、人形の声、ゲーム盤の標識の説明を聞くことができる。
【００７９】
さらに、音伝達システム６００，７００を学習教材に利用する。例えば、予め音伝達装置１０ｃ，１０ｅ，１０ｆを配置してある図鑑の絵や標本の動物などに、音伝達装置１０ｄ，１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、図鑑の絵の説明やや標本の動物の鳴き声を聞くことができる。また、音伝達システム６００，７００をコミュニケーションツールに利用する。例えば、予め音伝達装置１０ｃ，１０ｅ，１０ｆを持つグループのリーダまたは当該リーダと手を繋いだ人に、音伝達装置１０ｄ，１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、当該グループの指示を聞くことができる。さらに、音伝達システム６００，７００を障害者支援設備に利用する。例えば、予め音伝達装置１０ｃ，１０ｅ，１０ｆを配置してある点字ブロックに、音伝達装置１０ｄ，１０ｇを耳周辺の皮膚に装着した視覚障害の人が触れることで、注意音を聞くことができる。
【００８０】
（変形例）
本発明の実施の形態１に係る音伝達システム１００では、図２で説明したように音信号発生装置１２０と音伝達装置１０とが有線の配線１３で接続される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係る音伝達システムでは、音信号発生装置１２０と音伝達装置１０とが一部無線で接続されていてもよい。
【００８１】
また、本発明の実施の形態１に係る音伝達システム１００では、図２で説明したように音信号発生装置１２０と音伝達装置１０とが有線の配線１３で接続される別々の装置として構成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係る音伝達システムでは、音伝達装置１０の導体１２側に音信号発生装置１２０の回路構成を形成して、音伝達装置１０が音信号発生装置１２０を含む一体の装置として構成してもよい。
【００８２】
さらに、本発明の実施の形態２に係る音伝達装置２０では、図１０（ｂ）に示すように音伝達装置２０を粘着層２２で貼り付けて、耳周辺の皮膚に装着する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、音信号発生装置からの音を聞くときだけ、当該音伝達装置を耳に押し当てて耳周辺の皮膚に装着するようにしてもよい。具体的に、スマートフォンや携帯電話のスピーカに音伝達装置を使用して、通話時のみ当該音伝達装置の部分を耳に押し当てて耳周辺の皮膚に装着する。また、ラジオのスピーカに音伝達装置を使用して、ラジオを聞くときのみ当該音伝達装置の部分を耳に押し当てて耳周辺の皮膚に装着する。さらに、メガネのフレーム部分に音信号発生装置および音伝達装置を設けてあり、当該メガネを掛けたときのみ音伝達装置１０が耳周辺の皮膚に装着されるようにしてもよい。なお、音信号発生装置にはバッテリーが内蔵されている。もちろん、音信号発生装置への電源供給は内蔵のバッテリーに限定されず、例えば電動自転車のバッテリーから電源を供給してもよい。その他、パソコンのＵＳＢ端子に音伝達装置を設け、当該音伝達装置を別の音伝達装置を耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、音を聞くことができる。
【００８３】
今回開示された実施の形態はすべ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る。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８４】
１０  音伝達装置、１１  絶縁体、１２  導体、１３  配線、１４  入力部、１００  音伝達システム、１２０  音信号発生装置、１３０  人体。
【図１】
2017038338.tif 000003
【図２】
2017038338.tif 000004
【図３】
2017038338.tif 000005
【図４】
2017038338.tif 000006
【図５】
2017038338.tif 000007
【図６】
2017038338.tif 000008
【図７】
2017038338.tif 000009
【図８】
2017038338.tif 000010
【図９】
2017038338.tif 000011
【図１０】
2017038338.tif 000012
【図１１】
2017038338.tif 000013
【図１２】
2017038338.tif 000014
【図１３】
2017038338.tif 000015
【図１４】
2017038338.tif 000016
【図１５】
2017038338.tif 000017
【図１６】
2017038338.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月21日(2017.3.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に接触させる第１部分を有する絶縁体と、
前記第１部分と異なる前記絶縁体の第２部分に接する第１の導体と、
前記第１の導体に設けられ、音信号に基づく駆動電圧を入力する入力部と、
前記人体の前記絶縁体と接触していない部分に接触させる第２の導体とを備える、音伝達装置。
【請求項２】
前記第２の導体は、接地している、請求項１に記載の音伝達装置。
【請求項３】
前記絶縁体は圧電セラミックである、請求項１または請求項２に記載の音伝達装置。
【請求項４】
前記第２の導体は、前記第１の導体の近傍に設けてある、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の音伝達装置。
【請求項５】
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面とを有する接地用絶縁体をさらに備え、
前記第１の導体は、前記絶縁体と接する第３主面と、前記第３主面と対向する第４主面とを有し、
前記接地用絶縁体の前記第１主面が、前記第１の導体の前記第４主面と接し、
前記第２の導体は、前記接地用絶縁体の前記第２主面に接する、請求項４に記載の音伝達装置。
【請求項６】
前記絶縁体の前記第１部分を、人体の外耳周辺に接触させる、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の音伝達装置。
【請求項７】
前記入力部には、配線が接続され、
前記配線を介して音信号に基づく駆動電圧が前記入力部に入力される、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の音伝達装置。
【請求項８】
人体に接触させる音伝達装置と、
前記音伝達装置と接続する音信号発生装置とを備え、
前記音伝達装置は、
人体に接触させる第１部分を有する絶縁体と、
前記第１部分と異なる前記絶縁体の第２部分に接する第１の導体と、
前記第１の導体に設けられ、駆動電圧を入力する入力部と、
前記人体の前記絶縁体と接触していない部分に接触させる第２の導体とを有し、
前記音信号発生装置の一端と前記入力部とが接続され、前記音信号発生装置が音信号に基づく駆動電圧を前記音伝達装置に供給する、音伝達システム。
【請求項９】
前記第２の導体は、接地している、請求項８に記載の音伝達システム。
【請求項１０】
前記絶縁体は圧電セラミックである、請求項８または請求項９に記載の音伝達システム。
【請求項１１】
前記第２の導体は、前記第１の導体の近傍に設けてある、請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１２】
第１主面と、前記第１主面と対向する第２主面とを有する接地用絶縁体をさらに備え、
前記第１の導体は、前記絶縁体と接する第３主面と、前記第３主面と対向する第４主面とを有し、
前記接地用絶縁体の前記第１主面が、前記第１の導体の前記第４主面と接し、
前記第２の導体は、前記接地用絶縁体の前記第２主面に接する、請求項１１に記載の音伝達システム。
【請求項１３】
前記絶縁体の前記第１部分を、人体の外耳周辺に接触させる、請求項８〜請求項１２のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１４】
前記音信号発生装置の一端と前記入力部とが配線で接続され、
前記配線を介して音信号に基づく駆動電圧が前記入力部に入力される、請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１５】
前記音信号発生装置の他端および前記音伝達装置に接触している人体をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項８〜請求項１４のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１６】
１つの前記音信号発生装置に対して、１つの前記音伝達装置が接続されている、請求項８〜請求項１５のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１７】
１つの前記音信号発生装置に対して複数の前記音伝達装置がそれぞれ並列に接続されている、請求項８〜請求項１５のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１８】
前記音信号発生装置の一端を同一または別々の人体に接触させた複数の前記音伝達装置にそれぞれ接続し、前記音信号発生装置の他端および前記音伝達装置に接触している人体をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項８〜請求項１４のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項１９】
人体に接触させた２つの前記音伝達装置のうち、一方の前記音伝達装置を前記音信号発生装置の一端に接続し、前記音信号発生装置の他端および他方の前記音伝達装置をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項８〜請求項１４のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【請求項２０】
人体に接触させた３つの前記音伝達装置のうち、２つの前記音伝達装置を２つの前記音信号発生装置の一端にそれぞれ接続し、２つの前記音信号発生装置の他端および残りの前記音伝達装置をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項８〜請求項１４のいずれか１項に記載の音伝達システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一形態に係る音伝達装置は、人体に接触させる第１部分を有する絶縁体と、第１部分と異なる絶縁体の第２部分に接する第１の導体と、第１の導体に設けられ、音信号に基づく駆動電圧を入力する入力部と人体の絶縁体と接触していない部分に接触させる第２の導体とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一形態に係る音伝達システムは、人体に接触させる音伝達装置と、音伝達装置と接続する音信号発生装置とを備え、音伝達装置は、人体に接触させる第１部分を有する絶縁体と、第１部分と異なる絶縁体の第２部分に接する第１の導体と、第１の導体に設けられ、駆動電圧を入力する入力部と人体の絶縁体と接触していない部分に接触させる第２の導体とを有し、音信号発生装置の一端と入力部とが接続され、音信号発生装置が音信号に基づく駆動電圧を音伝達装置に供給する。
【国際調査報告】
2017038338.tif 000019
2017038338.tif 000020