(57)【要約】【課題】枕や椅子、あるいはヘッドホンなどに利用した際に音が外部に洩れて他人に迷惑を掛けるようなことがないとともに、姿勢や使用場所の制約を受けずに音楽などを感度良く聴くことができる骨伝導スピーカーを提供する。【解決手段】信号入力手段から入力された音声信号を振動に変換する振動素子４を有し、この振動素子を固着した振動伝達部材２を弾性部５を介してべース部材３で揺動自在に支承したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号入力手段から入力された音声信号を振動に変換する振動素子を有し、この振動素子を固着した振動伝達部材を弾性部を介してべース部材で揺動自在に支承したことを特徴とする骨伝導スピーカー。
【請求項２】
ベース部材を有底箱状に形成し、その上面開口を閉塞するように弾性緩衝体を介在して振動伝達部材を配置し、振動伝達部材の内面に振動素子を固着したことを特徴とする請求項１記載の骨伝導スピーカー。
【請求項３】
ベース部材と振動伝達部材との間に圧縮バネを介在させることで振動伝達部材を揺動自在に支承したことを特徴とする請求項１または２記載の骨伝導スピーカー。
【請求項４】
振動伝達部材をほぼ浅皿状に形成して外縁をベース部材に係合させ、振動素子を皿状部の中央部に固着するとともに、皿状部の周縁にほぼ全周に亙って隣接する複数条のスリットを対向して設けることで、ベース部材に対して振動伝達部材を揺動自在に支承したことを特徴とする請求項１記載の骨伝導スピーカー。
【請求項５】
ベース部材の側面あるいは底部に複数の開口を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の骨伝導スピーカー。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の骨伝導スピーカーのベース部材を枕内部におけるクッション体の上面に取り付け、振動伝達部材が頭蓋骨部分に当たるように配設したことを特徴とする枕。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の骨伝導スピーカーのベース部材をヘッドレスト内部におけるクッション体の表面に取り付け、振動伝達部材が頭蓋骨部分に当たるように配設したことを特徴とする椅子。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれかに記載の骨伝導スピーカーのベース部材を耳近傍部におけるクッション体に埋設し、振動伝達部材が頭蓋骨部分に当たるように配設したことを特徴とするヘッドホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨伝導によって音楽などを聴くことができる骨伝導スピーカー、および骨伝導スピーカーを使用した枕、椅子あるいはヘッドホンに係り、特に周囲への音の拡散を防いだものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、寝ながら音楽やラジオなどを聴く手段としては、例えば、枕本体の中にスピーカーを組み込んだものがあり、聴取者は表面被覆材の地裏側に取り付けたスピーカーからの音声を枕のメッシュシートを介して耳元で聴かせるように構成したものが出願公開されている。（特許文献１参照）
一方、骨伝導を利用したヘッドホンに関する特許出願も種々公開されている。（例えば、特許文献２参照）
そして、最近では、図13に示すように、骨伝導スピーカー（72）を頭部を受ける緩衝材（73）に組み込み、枕（71）として寝ながら音楽を聴くことができるものが商品化されている。その構成はポリウレタン等の連続気泡発泡体の表面にスキン層を一体に設けて枕形状の緩衝材（73）を形成し、この緩衝材（73）の上部表面に頭部（16）が当接するように狭い間隔で２つの骨伝導スピーカー（72）を埋設したものであり、使用者が頭（16）をのせることにより、骨伝導によって音楽などを聴くことができるものである。
【特許文献１】特開２００２−１２５８２５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の構成では、スピーカーは枕本体に組み込まれており、耳元にあるため小さい音量で聴くことができるが、基本的には所定の音量が存在することから他人にも聞こえるものであり、特に静かな病院などにおいては、同室者に迷惑をかけるおそれがある。
【０００４】
また、特許文献２のヘッドホン構成の場合は、圧電型変換器がイヤーパッドのウレタンフォームに接触していることから、圧電型変換器の振動が頬骨に伝播するのと同時にウレタンフォームにも伝播し、音はウレタンフォーム側からも外部に漏れることになって、電車内などの公共の場では、他人に不快感を与えることになる。
【０００５】
そして、前記図13に示す構成によれば、頭をのせることで頭部（16）が骨伝導スピーカー（72）に接触するため、寝返りを打ってもヘッドホンのように邪魔になることなく音楽などを聴くことができるものである。しかし、頭部（16）を支える緩衝材（73）が連続気泡の発泡体であるポリウレタン製であり、気泡の壁面が面で繋がっていることから面積の大きい接触関係にあって振動が伝わり易いとともに、比較的硬質であり、しかも表面にスキン層があって、図中に波動を実線で示すように骨伝導スピーカー（72）の振動が緩衝材（73）に伝播し、緩衝材（73）の振動が空気振動に変換し易いものであることから、緩衝材（73）がスピーカーとなり、図中の破線で示すように空気伝播音が発生してしまい、依然として音洩れの問題が残っていた。
【０００６】
前記空気伝播音の発生を抑制するためには、図14に示すように、骨伝導スピーカー（72）を粘性液体を充填した防振体（75）上に設置する方法が考えられ、骨伝導スピーカー（72）の振動を防振体（75）によって減衰し、緩衝材（73）やその下方の枕への振動伝達を低減することができる。しかし、防振体（75）はゲル状溶液を封入した袋体であることから、コストアップになるばかりでなく、衝撃などによって袋が破れた場合にはゲル状溶液が洩れだしカバー体（74）および周辺を汚してしまう問題があった。
【０００７】
本発明は上記点に着目してなされたものであり、枕や椅子、あるいはヘッドホンなどに利用した際に音が外部に洩れて他人に迷惑を掛けるようなことがないとともに、姿勢や使用場所の制約を受けずに音楽などを感度良く聴くことができる骨伝導スピーカーを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の骨伝導スピーカーは、信号入力手段から入力された音声信号を振動に変換する振動素子を有し、この振動素子を固着した振動伝達部材を弾性部を介してべース部材で揺動自在に支承したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、骨伝導スピーカーにおける振動素子の音声振動は振動伝達部材のみに伝播するため、頭蓋骨に当てることで感度よく音楽などを聴くことができるとともに、音声振動がクッション体などに伝播することによる音漏れを抑制することができ、他人に迷惑を掛けることがない骨伝導スピーカーや骨伝導スピーカーを使用した枕、椅子あるいはヘッドホンを、安価に、且つ容易に得ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。図１に断面図、図２に斜視図で示す骨伝導スピーカー（１）は、有底円筒状に形成されたベース部材（３）の上面開口に、開口縁から上方に球面形状を突出させた浅皿状の振動伝達部材（２）を配置し、この振動伝達部材（２）の下面に設けた突出部（２ａ）には圧電振動素子（４）を固着するとともに、振動伝達部材（２）とベース部材（３）の底部間には、図３に示す分解図でより明確に理解されるように、圧縮コイルバネ（５）を配設し、その弾性力により前記振動伝達部材（２）をベース部材（３）に対して揺動自在に支承している。
【００１１】
なお、前記振動伝達部材（２）を揺動自在に支承する部材としては、前記圧縮コイルバネ（５）に限らず、例えば、連続気泡のスポンジで筒状の弾性支持体を形成し、これを圧電振動素子（４）とベース部材（３）の底面間に介在させて振動伝達部材（２）を支承するようにしてもよい。
【００１２】
ベース部材（３）の開口縁と振動伝達部材（２）の周縁との間隙には環状のスポンジなどの弾性材からなる緩衝体（８）を介在させて隙間を閉塞しており、前記圧電振動素子（４）に受信器（９）からの音声信号を入力する基板（６）は、ベース部材（３）の底面に突設したリブ（３ａ）を利用して固着されており、リード線（７ａ）によって圧電振動素子（４）に接続されているとともに、リード線（７ｂ）により受信器（９）と接続している。
【００１３】
また、ベース部材（３）の周側壁には複数の開口（３ｂ）を形成しており、この開口（３ｂ）によって圧電振動素子（４）の音声振動が容器状のベース部材（３）内で共鳴することを防止するようにしている。開口はベース部材（３）の底部に設けても良く、わずかな振動音でも共鳴しないように構成しているものであり、上記の骨伝導スピーカー（１）の構成によって、振動伝達部材（２）はベース部材（３）の開口部の内側に揺動自在に、且つ、頂部の球面が上方に突出するように配置されるものである。
【００１４】
なお、振動伝達部材（２）の中央突出部は球面でなくともよく、頭蓋骨への当接時に違和感のない形状、例えば平面でもよく、骨伝導スピーカー（１）全体の形状も円筒形でなく矩形でもよいことはいうまでもない。
【００１５】
そして、振動伝達部材（２）に固着した圧電振動素子（４）は、薄い金属基板の片面側に極薄肉の圧電セラミック板を貼り合わせたものであり、図４に示す音源送信装置（10）からの音声を音声振動に変換し、頭部（16）の頭蓋骨へ直接伝達することで、難聴者であっても骨伝導により聞こえるようにするものである。
【００１６】
すなわち、音源送信装置（10）からの電波信号を受信する音声受信器（９）はＤＣ電源部やアンテナを内蔵しており、受信した電波信号を音声信号に変換するとともに基板（６）を介して音声信号を圧電振動素子（４）に入力することで振動に変換し、骨伝導スピーカー（１）として作用させるものであって、前記受信器（９）の側面には、電源スイッチやボリュームスイッチなどを配置している。
【００１７】
音源送信装置（10）は、音源（11）となるテレビやＣＤラジカセ等からの音声やマイク入力による音声を増幅する音声増幅部（12）とそれを送信する送信部（13）とを有しており、リモコン（14）によって操作ができるようにしてもよい。また、入力側に前記音源（11）の他、タイマーや目覚まし機能を備えた時計（15）からの信号が入力されるようになっており、時計（15）からの信号で頭部（16）に振動を与えて目覚ましとしたり、タイマー動作させるようにしている。
【００１８】
音源（11）からの音声がステレオで入力される場合には、ステレオとして送信部（13）から受信部（９）へ送信することができるものであり、この場合には、受信部（９）で、左右の骨伝導スピーカー（１）（１）に対して、モノラル用あるいはステレオ用として使用できるよう信号に基づく自動切換回路を備えることが望ましい。
【００１９】
また、前記送信部（13）と受信部（９）との信号伝達についても電波式に限らず、例えば、発光部と受光部とからなる赤外線ＬＥＤを用いた方式でも可能である。
【００２０】
以上の構成によって、音源となるテレビやＣＤラジカセなどから音声信号が入力されると、圧電振動素子（４）が振動し、これに伴って振動伝達部材（２）が振動する。そして、この振動伝達部材（２）の球面部がベース部材（３）の開口から外方に突出しているため、これに頭部（16）や頬骨などの頭蓋骨を当てることで、骨伝導によって入力された音楽などを明瞭に聴くことができる。
【００２１】
しかも圧縮コイルバネ（５）による振動吸収作用によって圧電振動素子（４）からの振動はベース部材（３）に伝達せず、さらにウレタンフォームなどの緩衝材に伝播することを防ぎ、外方に音が漏れることを抑制できるため、周囲に迷惑を掛けることをなくすことができるものである。
【００２２】
次に、他の実施例について説明する。図５から図７に示す骨伝導スピーカー（21）は、前記実施例と同様に、有底円筒状に形成されたベース部材（23）の上面開口に、開口縁から上方に球面形状を突出させたほぼ浅皿状の振動伝達部材（22）を配置し、この振動伝達部材（22）の下面に設けた突出部（22ａ）には圧電振動素子（24）を固着するものであるが、振動伝達部材（22）の外周縁はベース部材（23）の開口縁部に嵌着させている。
【００２３】
そして、振動伝達部材（22）の皿状部の周縁には、ほぼ全周に亙るとともに一部を伝達部材本体（22）の内外部と連続させた２条の円弧状スリット（22ｂ）を互いに対向し、且つ隣接して設けることで、圧電振動素子（24）を固着した中央部とベース部材（23）に嵌着させた周縁部（22ｃ）との間に円弧状の弾性帯（22ｄ）を形成し、この弾性帯（22ｄ）によってベース部材（23）に対して振動伝達部材（22）の中央部を上下揺動自在に支承するようにしている。
【００２４】
したがって、この構成によれば、振動伝達部材（22）とベース部材（23）の底部間には前記実施例のように圧縮コイルバネ（５）を必要とせず、また同様に、ベース部材（23）の開口縁と振動伝達部材（22）の周縁との振動吸収のための間隙は形成されないので、環状の弾性緩衝体（８）を介在させて隙間を閉塞する必要もなく、部品数を少なくして全体構造を簡易にすることができる。
【００２５】
なお、前記振動伝達部材（22）およびこれを揺動自在に支承する弾性帯（22ｄ）は、円弧状に限らず、矩形に形成することもできるものであり、スリット（22ｂ）および弾性帯（22ｄ）も２条に限らず、２条以上形成することで、より大きな弾性力、あるいは揺動幅を得ることができる。
【００２６】
また、圧電振動素子（24）に受信器（９）からの音声信号を入力する基板（６）の支持構成やベース部材（23）の周側壁における複数の開口（23ｂ）は前記実施例と同様に形成されている。
【００２７】
次に、本発明の骨伝導スピーカー（１）（21）の使用例について説明する。図８に示す枕（37）は、その上部表面に、例えば前記実施例の骨伝導スピーカー（１）を配置した弾性緩衝材（38）を上下２層に分割して形成し、これらをカバー体（39）で覆う構成であり、骨伝導スピーカー（１）は上部緩衝材（38ａ）の表面に所定の間隔で形成した透孔（38ｃ）中に埋設され、図示しない受信器へのリード線は上下の緩衝材（38ａ）（38ｂ）間に挟み込んで枕（37）の外部に導出させている。
【００２８】
カバー体（39）は袋状で一側にファスナーを設けることで、骨伝導スピーカー（１）を着脱可能にしており、また、枕（37）に頭部（16）をのせた状態である図９に示すように、寝返りを打った場合でも、頭部（16）が確実にいずれかの骨伝導スピーカー（１）（１）と接触し合うように、骨伝導スピーカーの数は少なくとも２つ以上を弾性緩衝材（38）の長手方向に沿って所定間隔で配設している。
【００２９】
緩衝材（38）は、クッション性を有するとともに頭の重さで押圧されるが、前述のごとく、骨伝導スピーカー（１）内の振動伝達部材（２）および圧電振動素子（４）の振動はベース部材（３）に伝播せず、したがって、枕の緩衝材（37）にも伝播しないので外部への空気伝播音の発生、すなわち音漏れすることを抑制でき、病室などにおいても同室者に迷惑を掛けることがない。
【００３０】
骨伝導スピーカー（１）を内蔵させた枕（37）は、パッド状で可能な限り小さく、且つ薄く形成すればよいが、大きさや高さが不足する場合は、図のように、一般の枕（35）の上にのせて使うようにすればよい。
【００３１】
図10は椅子（47）のヘッドレスト（47ａ）部に本発明の骨伝導スピーカー（１）（21）を埋設した例であり、例えば骨伝導スピーカー（１）を所定の間隔でヘッドレスト部（47ａ）の弾性緩衝材中に複数個埋め込んで使用するものであり、この場合についても、音源（11）となるテレビやＣＤラジカセ等からの音楽などは、リモコン（14）などで制御、音量調整して骨伝導スピーカー（１）からの音声振動として頭部（16）に直接伝えられ、明瞭に聴くことができる。そして、前記と同様に、骨伝導スピーカー（１）内の振動伝達部材（２）および圧電振動素子（４）の振動はベース部材（３）に伝播せず、したがって、ヘッドレスト（47ａ）の弾性緩衝材に伝播して外部へ音漏れすることを抑制できるものである。
【００３２】
また、図11に示すように、ヘッドホン（57）に使用した場合には、音源（11）からの音楽などを受信する受信器（９）からの音波信号をヘッドバンド（58）で連結したヘッドホン（57）で受けるものであり、ヘッドホン（57）のカバー体（59）で被覆した弾性緩衝材（60）部分に骨伝導スピーカー（１）を埋設し、その振動伝達部材（２）を耳近傍の頬骨や耳の後側などの頭蓋骨に当てるように挿着することで、音漏れの少ない状態で、健常者は無論のこと難聴者も充分にその音声・音楽を聴くことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、健常者のみならず難聴者についても音楽などを楽しむことができ、音漏れの少ない骨伝導スピーカーとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の１実施形態を示す骨伝導スピーカーの縦断面図である。
【図２】図１の骨伝導スピーカーの斜視図である。
【図３】図１の骨伝導スピーカー分解した状態を示す斜視図である。
【図４】図１の骨伝導スピーカーの送受信装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す骨伝導スピーカーの断面図である。
【図６】図５の骨伝導スピーカーの斜視図である。
【図７】図５における振動伝達部材を示す平面図である。
【図８】本発明の骨伝導スピーカーを枕に使用した例を示す断面図である。
【図９】図８の枕に頭をのせた状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の骨伝導スピーカーを椅子に使用した例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の骨伝導スピーカーをヘッドホンに使用した例を示す説明図である。
【図１２】図11のヘッドホン部の断面図である。
【図１３】従来の骨伝導スピーカー内蔵枕の構成を示す断面図である。
【図１４】従来の骨伝導スピーカーを防振体上に設置した構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１、21  骨伝導スピーカー                 ２、22  振動伝達部材
２ａ、22ａ  突出部                       ３、23  ベース部材
３ａ  リブ                              ３ｂ、23ｂ  開口
４  24  圧電振動素子                    ５  圧縮コイルバネ
６  基板                                ７ａ，７ｂ  リード線
８  緩衝体                              ９  受信器
10  音源送信装置                        11  音源
12  音声増幅部                          13  送信部
16  頭部                                22ｂ  スリット
22ｃ  周縁部                            22ｄ  弾性帯
37  枕                                  38ａ  上部緩衝材
38ｂ  下部緩衝材                        38ｃ  透孔
39  カバー体                            47  椅子
47ａ  ヘッドレスト                      57  ヘッドホン
58  ヘッドバンド                        59  カバー体
60  弾性緩衝体
【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】
2005151183.tif 000012
【図１１】
2005151183.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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