(57)【要約】【課題】外部の騒音レベルが高い場合等の使用環境下に拘らず明瞭度の良い自然な音質で音声聴取できると共に、取り扱いが簡易な受話器を提供すること。【解決手段】この受話器に用いられる音発声部としての矩形板状の振動子１１は、外耳道２１，中耳を介して内耳へ音声情報を伝達するための気導経由による第１の音伝達経路と、耳介軟骨，側頭骨を介して内耳へ音声情報を伝達するための軟骨導経由による第２の音伝達経路との両方を利用する双経路伝達機能を持ち、手で支持できる音声コミュニケーション機器の筐体の表面に取り付けられて耳の正面から耳介１２に押し当てられるとき、手の力の加減により耳介１２に押し当てられる力が加減されて内耳に伝達される音声情報の気導経由と軟骨導経由とにおける音伝達レベルの比率が変更される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声情報を発声して内耳へ伝達するための１つの音発声部を備えた受話器において、前記音発声部は、外耳道，中耳を介して前記内耳へ前記音声情報を伝達するための気導経由による第１の音伝達経路と、耳介軟骨，側頭骨を介して前記内耳へ前記音声情報を伝達するための軟骨導経由による第２の音伝達経路との両方を利用する双経路伝達機能を持つことを特徴とする受話器。
【請求項２】
請求項１記載の受話器において、前記双経路伝達機能は、前記音発声部の前記耳介軟骨に対して圧着する力を増減することにより前記内耳に伝達される前記音声情報の前記第１の音伝達経路と前記第２の音伝達経路とにおける音伝達レベルの比率を調整変更可能であることを特徴とする受話器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の受話器において、前記音発声部は、圧電バイモルフと可撓性物質とを複合して成る振動体、圧電ユニモルフと可撓性物質とを複合して成る振動体、電磁型の振動体の何れか一つであることを特徴とする受話器。
【請求項４】
請求項３記載の受話器において、前記振動体を前記外耳道の入口部に近接させて耳介に接触させるための支持部を備えたこと特徴とする受話器。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一つに記載の受話器を備えて成ることを特徴とする音声コミュニケーション機器。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか一つに記載の受話器を備えて成ることを特徴とする電話機。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか一つに記載の受話器を備えて成ることを特徴とする聴覚補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として音声情報を発声して内耳へ伝達するための１つの音発声部を備えた受話器であって、詳しくは気導経由による経路と軟骨導経由による経路との両方を利用した双経路伝達機能を持つ受話器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に受話器の基本機能としては、音発声部（スピーカ）を成す振動体の利用方法により気導方式のものと骨導方式のものとの２種類が知られている。気導方式による受話器は、外耳道の入口部に振動体を当てて外耳道，鼓膜を含む中耳伝音系を介する気導経由で音声情報を内耳へ伝達するように設計されている。骨導方式による受話器は、耳の後ろの乳様突起部，下顎骨等の骨組織上の皮膚に振動子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内耳へ伝達するように設計されている。
【０００３】
気導方式による受話器は汎用的に多く使用されているが、骨導方式による受話器に関連する周知技術としては、例えば骨伝導ヘッドセットが挙げられる（特許文献１参照）。この骨伝導ヘッドセットは、骨伝導スピーカを外耳道の入口部以外の場所に置き、外耳道を開放したままで骨導音による音声情報の聴取ができるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８６８３号公報（要約、第２頁〜第３頁、図４，図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に係る骨伝導ヘッドセットの場合、外耳道を開放したままで骨導音による音声情報を聴取するものであり、周囲に環境雑音があるとこの環境雑音が開放されている外耳道の入口部から気導音として入り、しばしば骨導音として内耳に伝達される音声信号が外耳道経由で内耳に伝達される環境騒音によりマスキングされることがあるため、例えば交通機関のプラットホーム等の騒音レベルの高い使用環境下では使用に適さないという問題がある。
【０００６】
そこで、このような骨伝導ヘッドセットの場合、騒音レベルの高い使用環境下での使用が困難であると、使用者が耳介の後側の乳様突起部等に骨伝導スピーカを当てて聴取するときに同時に指で外耳道の入口部を閉塞するように操作すれば、環境騒音によるマスキングの問題を対策できるが、このように使用環境下に応じて使用者による操作の手間を別途に要することは受話器の取り扱い上において煩雑を伴う不便なものとなっている。又、一般に骨導音は気導音と比べて音質や語音明瞭度の点で劣るため、現状の骨伝導スピーカ（或いはそれを用いた受話器）が気伝導スピーカ（或いはそれを用いた受話器）よりも優れている点は少ないということもあり、骨導方式の基本機能を充分に活かし切れていないという問題もある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、外部の騒音レベルが高い場合等の使用環境下に拘らず明瞭度の良い自然な音質で音声聴取できると共に、取り扱いが簡易な受話器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、音声情報を発声して内耳へ伝達するための１つの音発声部を備えた受話器において、音発声部は、外耳道，中耳を介して内耳へ音声情報を伝達するための気導経由による第１の音伝達経路と、耳介軟骨，側頭骨を介して内耳へ音声情報を伝達するための軟骨導経由による第２の音伝達経路との両方を利用する双経路伝達機能を持つ受話器が得られる。
【０００９】
又、本発明によれば、上記受話器において、双経路伝達機能は、音発声部の耳介軟骨に対して圧着する力を増減することにより内耳に伝達される音声情報の第１の音伝達経路と第２の音伝達経路とにおける音伝達レベルの比率を調整変更可能である受話器が得られる。
【００１０】
更に、本発明によれば、上記何れかの受話器において、音発声部は、圧電バイモルフと可撓性物質とを複合して成る振動体、圧電ユニモルフと可撓性物質とを複合して成る振動体、電磁型の振動体の何れか一つである受話器が得られる。
【００１１】
加えて、本発明によれば、上記受話器において、振動体を外耳道の入口部に近接させて耳介に接触させるための支持部を備えた受話器が得られる。
【００１２】
一方、本発明によれば、上記何れか一つの受話器を備えて成る音声コミュニケーション機器、又は電話機、或いは聴覚補助装置が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の受話器の場合、外耳道の入口部に音発声部を成す振動体（スピーカ）を置くことにより音声情報を内耳へ気導経由により伝達する第１の音伝達経路と、耳介軟骨に振動体を圧着させることにより軟骨から骨を介して音声情報を内耳へ軟骨導経由により伝達する第２の音伝達経路との両方を利用する双経路伝達機能を持つことを基本とした上、双経路伝達機能において、音発声部の耳介軟骨に対して圧着する力を増減することにより内耳に伝達される音声情報の第１の音伝達経路と第２の音伝達経路とにおける音伝達レベルの比率を調整変更可能としているので、従来の受話器のように気導方式又は骨導方式の何れかの範疇に属するものでなく、これらの基本機能を適度に合わせ持つものとなることにより、外部の騒音レベルが高い場合等の使用環境下に拘らず明瞭度の良い自然な音質で音声聴取できるようになると共に、取り扱いが簡易なものとなり、従来に無く骨導方式の基本機能についても充分に活かし切れるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の最良の形態に係る受話器は、音声情報を発声して内耳へ伝達するための１つの音発声部を備えた基本構成にあって、音発声部において、外耳道，中耳を介して内耳へ音声情報を伝達するための気導経由による第１の音伝達経路と、耳介軟骨，側頭骨を介して内耳へ音声情報を伝達するための軟骨導経由による第２の音伝達経路との両方を利用する双経路伝達機能を持たせたものである。但し、この双経路伝達機能は、音発声部の耳介軟骨に対して圧着する力を増減することにより内耳に伝達される音声情報の第１の音伝達経路と第２の音伝達経路とにおける音伝達レベルの比率を調整変更可能であることが望ましい。又、音発声部には、圧電バイモルフと可撓性物質とを複合して成る振動体、圧電ユニモルフと可撓性物質とを複合して成る振動体、電磁型の振動体の何れか一つを用いることが可能であり、更に、こうした振動体を外耳道の入口部に近接させて耳介に接触させるための支持部を備えることが構造上において好ましい。
【００１５】
即ち、本発明の受話器は、電磁型，圧電型等から成る電気音響変換器の振動体を音発声部として用いることを基本とし、１つの振動体から放射する空中音波と音響振動とをそれぞれ気導経由による第１の音伝達経路と軟骨導経由による第１の音伝達経路との両方を介して内耳に音声情報を伝達する双経路伝達機能を有するものであるが、ここでの振動体の寸法は耳介の幅又は長さと同程度にすることが可能であり、耳介に押し当てて使用するのに好都合である。又、振動体を耳介に押し当てる力を増減することにより、気導経由と軟骨導経由とにおける音声情報の音伝達レベルの比率を調整できるため、外耳道内に入る外部からの騒音量を使用環境下に応じて適度に調整すれば良く、例えば外部の騒音量が大きい使用環境下では耳介に受話器を強く圧着するようにして軟骨導経由による音声情報の音伝達レベルを増加させると共に外部騒音が外耳道内に入ることを遮断し、逆に外部の騒音量が小さい静かな使用環境下では耳介に受話器を押し当てる力を弱めるようにして耳介軟骨に伝達される音声情報の音伝達レベルを減少させて最も生理的な気導経由による音声情報を主体とし、且つ外耳道の入口部を完全に閉鎖しないようにして自然な音感覚を得ることができる。従って、係る受話器によれば、外部の騒音レベルの如何に拘らず簡易に明瞭度の良い自然な音質で音声聴取できる。
【００１６】
図１は、本発明の受話器に用いられる矩形板状の振動子１１による音声振動が内耳の知覚細胞に伝達される様子を示した模式図である。又、図２は、この振動体１１が耳介１２に押し当てられた状態を耳の正面方向から示した模式図である。但し、振動体１１の形状，大きさ，配置（位置）は図示された形態に限定されるものではない。
【００１７】
以下は、これらの図１及び図２を参照して、振動体１１が耳介１２に適度に押し当てられた状態で音声振動が人体の耳において、どのように聴覚として知覚されるかを説明する。但し、図１及び図２中において、電気的な結線類は省略してある。
【００１８】
先ず、ここでの振動体１１は、音声情報を乗せた電気信号を機械的な振動に変換する音発声部であり、それは圧電バイモルフと可撓性物質とを複合して成るか、圧電ユニモルフと可撓性物質とを複合して成るか、或いは電磁型電気音響変換器から成るものであり、何れについても電気音響変換機能を持つものである。
【００１９】
音声情報の気導経由による第１の音伝達経路では、振動体１１で発生した音声振動が耳介１２のほぼ中央にある外耳道２１の空気を介して鼓膜２２を振動させ、この振動が槌骨，砧骨，及び鐙骨から成る耳小骨２３に伝達されると、前庭窓２４を経て蝸牛２５にある知覚細胞で微弱な電気信号に変換されから蝸牛神経（聴神経）２６によって脳に送られ、脳内で音声として認識される。
【００２０】
音声情報の軟骨導経由による第２の音伝達経路では、振動体１１からの音声振動が耳介１２や耳珠の軟骨に伝導される。これらの軟骨は側頭骨に繋がっているので、軟骨に伝導された音声振動は側頭骨に伝わってから内耳に達し、蝸牛２５にある知覚細胞で電気信号に変換されてから蝸牛神経（聴神経）２６によって脳に送られ、脳内で音声として認識される。
【００２１】
図３は、振動体１１が使用される耳の軟骨導経由による第２の音伝達経路を説明するために外耳を断面にして示した模式図である。
【００２２】
この第２の伝達経路について、図３を参照して更に詳細に説明する。先の図１に示した外耳道２１には空気３１が満たされ、外耳道２１の外側周囲には耳介軟骨や耳珠軟骨から成る軟骨部３２が存在し、その内側（奥側）は骨部（側頭骨）３３と繋がっているが、軟骨導経由の音伝達経路では外耳道２１の空気３１を介さない。
【００２３】
そこで、騒音レベルの大きい使用環境下において、振動体１１を耳介１２に強く押し当てると、軟骨導経由による第２の音伝達経路では、音声情報の音伝達レベルが増加すると共に、外耳道２１の入口部付近は耳珠や耳介１２の一部で覆われて外耳道の入口部が外部と遮断され、外部の騒音等が外耳道２１内に侵入し難くなる。従って、騒音レベルの大きい使用環境下においては振動体１１を耳介１２に強く押し当てるようにすることにより、外部の騒音の外耳道２１内への侵入を抑制し、且つ軟骨伝導に伴う音声信号を増大させることができる。こうした両方の作用が相まって、信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が大幅に改善して音声の明瞭度が向上するようになる。
【００２４】
これに対し、静かな使用環境下において、振動体１１を軽く耳介に押し当てると、軟骨導経由による第２の音伝達経路では、軟骨に伝えられる音声情報の音伝達レベルが減少すると共に、生理的な音声伝達経路である気導経由による第１の音伝達経路における音声情報の音伝達レベルの方の比率が大きくなり、しかも振動体１１の圧着力が弱いことにより外耳道２１の入口部は完全に閉塞されることがないため、気導を主体とした耳閉感を伴わない自然な音聴取を行うことができる。
【実施例１】
【００２５】
図４は、本発明の実施例１に係る受話器を備えた音声コミュニケーション機器を示した斜視図である。
【００２６】
この音声コミュニケーション機器は、携帯電話機，ＰＨＳ，固定電話機等の各種電話機の筐体４３の外面に弾性部材４４を介して矩形板状の振動体１１が取り付けられて構成されている。因みに、ここでの弾性部材４４は、振動体１１を外耳道２１の入口部に近接させて耳介１２に接触させるための支持部として機能する。
【００２７】
この振動体１１は、圧電バイモルフと可撓性物質とから成るもので、その寸法は長さ３２ｍｍ×幅８ｍｍ×厚さ４ｍｍとなっている。振動体１１の細部構造は、金属弾性板から成るシムの両面に圧電セラミック板が接着された上、更にその両面に可撓性物質としてのポリウレタンが厚さ約２ｍｍの被覆層として形成された圧電バイモルフの構造となっている。
【００２８】
振動体１１の基本動作は、一方の圧電セラミック板が長手方向に伸張するとき、他方の圧電セラミック板が長手方向に収縮するように電圧印加されることによりバイモルフ振動が発生するものである。又、ポリウレタンの被覆層の厚さにより共振周波数とＱ値とが設定され、気導経由による第１の音伝達経路と軟骨導経由による第２の音伝達経路との両方における音響放射特性を満足するように設計されている。但し、振動体１１の基本構造として、その形状や寸法、或いはシムの材質，接着の方法等は例示したものに限定されない。
【００２９】
この音声コミュニケーション機器の場合、筐体４３を使用者が手で支持して振動体１１を耳介１２に押し当てる力を加減し、外耳道２１及び中耳を介して内耳に音声情報を伝達する気導経由による第１の音伝達経路と、耳介軟骨の軟骨部３２及び骨部（側頭骨）３３を介して内耳に音声情報を伝達する軟骨導経由による第２の音伝達経路とにおける音伝達レベルの比率を調整することにより、使用環境下に応じて外部からの騒音レベルに対処することができる。
【００３０】
具体的に言えば、交通機関のプラットホームや交通量の多い道路際等の騒音レベルが高い場所では強く押し当てるようにすれば良く、こうした場合には音声振動が耳介軟骨の軟骨部３２に大きく伝わり、しかも外耳道２１は閉鎖されるため、外部からの騒音が妨げられてＳ／Ｎ比が向上し、音声情報の語音における明瞭度が上がるようになる。
【００３１】
これに対し、騒音レベルが比較的低い場所では押し当てる力を弱めるようにすれば良く、こうした場合には耳介軟骨の軟骨部３２に伝わる音声振動が減少し、相対的に生理的な音伝達経路である気導経由による第１の音伝達経路からの音声情報が増加し、又外耳道２１は完全に閉鎖されないために自然な音感覚が得られる。
【００３２】
尚、図２に示したように振動体１１を耳介１２の上下方向に対して振動体１１の長手方向がほぼ直交する状態を得ることが使用状態の基本となるが、振動体１１の長手方向の方位を変えるように配置すると耳介１２の形に起因して異なる聴感が得られるため、実際の使用時には適当な方位を選択することが望ましい。
【実施例２】
【００３３】
図５は、本発明の実施例２に係る受話器を示した斜視図である。この受話器は、圧電バイモルフの振動体１１の一対のものが支持枠５５によって弾性的に支持された上、それぞれ切り替え型ばね機構５６を介して後頭部用の頭部固定バンド５７に両方の端部に固定されることにより電子機器用のヘッドフォンとして構成されている。因みに、ここでの支持枠５５及び切り替え型ばね機構５６は、協働して振動体１１を外耳道２１の入口部に近接させて耳介１２に接触させるための支持部として機能する。
【００３４】
このヘッドフォンタイプの受話器を使用する場合、頭部固定バンド５７の本体部分を後頭部に当接させながらその両端部を耳介１２の上側に配置し、一対の振動体１１をそれぞれ外耳道２１の正面から耳介１２に当接させれば良いものである。このとき、切り替え型ばね機構５６により振動体１１が耳介１２を当接する力を調整し、実施例１で説明した場合と同様に、外耳道２１及び中耳を介して内耳に音声情報を伝達する気導経由による第１の音伝達経路と、耳介軟骨の軟骨部３２及び骨部（側頭骨）３３を介して内耳に音声情報を伝達する軟骨導経由による第２の音伝達経路とにおける音伝達レベルの比率を調整することにより、使用環境下に応じて外部からの騒音レベルに対処することができる。
【００３５】
従って、このヘッドフォンタイプの受話器においても、実施例１で説明した場合と同様に、騒音レベルが高い場所では強く押し当ることにより外部からの騒音が妨げられてＳ／Ｎ比が向上し、音声情報の語音における明瞭度が上がるようにし、騒音レベルが比較的低い場所では押し当てる力を弱めることにより第１の音伝達経路からの音声情報が増加して自然な音感覚が得られるようにすることができる。
【００３６】
尚、上述した実施例１に係る音声コミュニケーション機器や実施例２に係る受話器の場合、振動体１１に圧電バイモルフを用いた場合を説明したが、圧電バイモルフに代えて圧電ユニモルフを使用することも可能である。又、振動体１１として、電磁型電気音響変換器を用いても、同様に使用環境下に応じて気導経由による第１の音伝達経路と軟骨導経由による第２の音伝達経路とにおける音伝達レベルの比率を調整して外部からの騒音レベルに適した設定を行うことができる。更に、振動体１１の形状を矩形として説明したが、振動体１１については、耳介１２の大きさに応じて気導経由による第１の音伝達経路と軟骨導経由による第２の音伝達経路とを十分に確保できると共に、外部からの騒音レベルに応じて耳介１２に押し当てる力を加減することにより外耳道２１の入口部を耳珠等で塞ぎ得る条件を満たせば、その種類，形状，大きさ，配置（位置）は上述した形態のものに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の受話器の場合、上述した音声コミュニケーション機器としての電話機や電子機器用の受話器への適用が有効である他、補聴器等の聴覚障害者用の補助機器に代表される聴覚補助装置への適用も有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の受話器に用いられる矩形板状の振動子による音声振動が内耳の知覚細胞に伝達される様子を示した模式図である。
【図２】図１に示した振動体が耳介に押し当てられた状態を耳の正面方向から示した模式図である。
【図３】図１に示した振動体が使用される耳の軟骨導経由による音伝達経路を説明するために外耳を断面にして示した模式図である。
【図４】本発明の実施例１に係る受話器を備えた音声コミュニケーション機器を示した斜視図である。
【図５】本発明の実施例２に係る受話器を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１  振動体
１２  耳介
２１  外耳道
２２  鼓膜
２３  耳小骨
２４  前庭窓
２５  蝸牛
２６  蝸牛神経（聴神経）
３１  空気
３２  軟骨部
３３  骨部
４３  筐体
４４  弾性部材
５５  支持枠
５６  切り替え型ばね機構
５７  後頭部固定バンド
【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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