(57)【要約】  振動パッド８は、外形が厚手のほぼ円板状であり、裏面８０ｂとおもて面８０ａとの間を貫通する複数の丸孔８１のような孔又は開口が、同心円状及び／又は等間隔で並ぶように設けられている。その裏面８０ｂの概ね中央部には、振動ロッド６が接合されて、超磁歪素子１からの振動が伝達される。他方、おもて面８０ａは、ユーザの耳付近などの皮膚に直接押し当てられて、裏面８０ｂに伝達された振動を、おもて面８０ａでユーザの皮膚を介して頭蓋骨等へと伝達するように設定されている。
2008004273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を振動に変換する振動変換素子と、
前記振動変換素子の振動を裏面で受けると共に前記振動をおもて面から外部へ伝達する振動パッドと、を備え、
前記振動パッドは、前記裏面と前記おもて面との間を貫通する空間が設けられている
ことを特徴とする振動伝達装置。
【請求項２】
前記空間は、複数個の丸孔である
ことを特徴とする請求項１に記載の振動伝達装置。
【請求項３】
前記空間は、前記振動パッドの外縁に沿って配列された複数の多角形の開口である
ことを特徴とする請求項１に記載の振動伝達装置。
【請求項４】
前記振動パッドは、少なくとも前記振動を外部へ伝達する部分を網目状に成して、当該網目の空間を前記空間とした
ことを特徴とする請求項１に記載の振動伝達装置。
【請求項５】
前記振動パッドの網目状の部分は、線材を編んでなる網からなるものである
ことを特徴とする請求項４に記載の振動伝達装置。
【請求項６】
前記振動パッドのおもて面は、中心付近が高い凸面である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の振動伝達装置。
【請求項７】
前記振動パッドのおもて面には、カバーが貼付されるか、又は、被膜が設けられる
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の振動伝達装置。
【請求項８】
前記カバー又は被膜は、弾性を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の振動伝達装置。
【請求項９】
前記カバー又は被膜のおもて面は、中心付近が高い凸面である
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の振動伝達装置。
【請求項１０】
前記振動パッドが前記振動を伝達させる対象物に押圧されていないときには前記振動パッドの裏面と前記振動変換素子とを離間させ、前記振動パッドが前記対象物に押圧されたときに前記振動パッドの裏面と前記振動変換素子とを接触させる弾性部材を更に備える
ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の振動伝達装置。
【請求項１１】
前記弾性部材は、前記対象物に押圧されて収縮することにより、前記振動パッドの裏面と前記振動変換素子とを接触させる
ことを特徴とする請求項１０に記載の振動伝達装置。
【請求項１２】
前記振動変換素子は、超磁歪素子である
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の振動伝達装置。
【請求項１３】
音声を発生させるための電気信号を振動に変換する振動変換素子と、
前記振動変換素子の振動を裏面で受けると共に前記振動を前記音声としておもて面から外部へ伝達する振動パッドと、を備え、
前記振動パッドは、前記裏面と前記おもて面との間を貫通する空間が設けられている
ことを特徴とする音声伝達装置。
【請求項１４】
振動子の振動を裏面で受けると共に前記振動をおもて面から外部へ伝達する振動パッドであって、前記裏面と前記おもて面との間を貫通する空間が設けられていることを特徴とする振動パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号を振動に変換して外部へ伝達する振動伝達装置、音声を伝達する音声伝達装置、及びその振動伝達装置に利用可能な振動パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種の磁性材料は、外部の磁界の変化に応じて歪を生じる。また、このような磁性材料に応力を加えて変形させると、その応力に応じて磁気特性が変化する。これらの現象は「磁歪」と呼ばれる。近年、従来知られていた磁歪素子の変位量に比して５０〜１００倍の変位を示す材料が発見されており、それらは「超磁歪素子」と呼ばれている。【０００３】
磁歪素子に交流磁界を印加すると、その交流磁界の周波数に等しい周波数の振動を発生させることができる。このような現象を利用して、例えば、超磁歪素子を骨伝導式ヘッドフォンや聴覚補助器具などに応用することが期待されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５８０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばヘッドフォンとして利用される骨導式音声伝達装置では、音声を変換してなる電気信号が入力されると、その電気信号を装置に内蔵された磁歪素子のような振動素子によって振動に変換する。その振動は、ユーザの耳の付近などの位置にあてがわれた振動パッドを介して、そのユーザの頭蓋骨等に伝達される。【０００５】
ところが、この振動パッドの振動が音波の発生源となって、いわゆる音漏れが生じる虞がある。音漏れが生じると、ユーザのみならず、ユーザの周囲にいる人々に騒音として不快感を与える要因となる。【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動パッドから発生する音漏れを軽減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、振動伝達装置に関する。この振動伝達装置は、電気信号を振動に変換する振動変換素子と、前記振動変換素子の振動を裏面で受けると共に前記振動をおもて面から外部へ伝達する振動パッドと、を備え、前記振動パッドは、前記裏面と前記おもて面との間を貫通する空間が設けられていることを特徴とする。電気信号は、音声を変換してなる信号であってもよい。【０００８】
振動パッドに空間が設けられているので、音漏れの要因となる音波の発生を軽減することができる。これにより、音声を伝達するために振動パッドを振動させた際に、その振動パッドを音源とした周囲の空気の振動が、実質的に雑音として知覚されないような程度にまで低減ないしは抑制される。【０００９】
前記空間は、複数個の丸孔であってもよい。前記丸孔は、略同心円状に配列形成されてもよい。前記振動パッドは、平面視で略円板状の外形を有するものであってもよい。前記空間は、前記振動パッドの外縁に沿って配列された複数の多角形の開口であってもよい。前記振動パッドは、少なくとも前記振動を外部へ伝達する部分を網目状に成して、当該網目の空間を前記空間としてもよい。前記振動パッドの網目状の部分は、線材を編んでなる網からなるものであってもよい。【００１０】
前記振動パッドのおもて面は、中心付近が高い凸面であってもよい。前記振動パッドのおもて面には、カバーが貼付されるか、又は、被膜が設けられてもよい。前記カバー又は被膜は、弾性を有していてもよい。前記カバー又は被膜のおもて面は、中心付近が高い凸面であってもよい。【００１１】
前記振動パッドが前記振動を伝達させる対象物に押圧されていないときには前記振動パッドの裏面と前記振動変換素子とを離間させ、前記振動パッドが前記対象物に押圧されたときに前記振動パッドの裏面と前記振動変換素子とを接触させる弾性部材を更に備えてもよい。前記弾性部材は、前記対象物に押圧されて収縮することにより、前記振動パッドの裏面と前記振動変換素子とを接触させてもよい。【００１２】
前記振動変換素子は、超磁歪素子であってもよい。【００１３】
本発明の別の態様は、音声伝達装置に関する。この音声伝達装置は、音声を発生させるための電気信号を振動に変換する振動変換素子と、前記振動変換素子の振動を裏面で受けると共に前記振動を前記音声としておもて面から外部へ伝達する振動パッドと、を備え、前記振動パッドは、前記裏面と前記おもて面との間を貫通する空間が設けられていることを特徴とする。【００１４】
本発明の別の態様は、振動パッドに関する。この振動パッドは、振動子の振動を裏面で受けると共に前記振動をおもて面から外部へ伝達する振動パッドであって、前記裏面と前記おもて面との間を貫通する空間が設けられていることを特徴とする。【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、振動パッドから発生する音漏れを軽減する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係る骨導式音声伝達装置の全体的な概要構成を表した分解斜視図である。
【図２】図１の骨導式音声伝達装置の全体的な内部構造を表した断面図である。
【図３】振動パッドの例を示す図である。
【図４】振動パッドの例を示す図である。
【図５】振動パッドの例を示す図である。
【図６】振動パッドの例を示す図である。
【図７】振動パッドの例を示す図である。
【図８】振動パッドの例を示す図である。
【図９】図９（Ａ）（Ｂ）は、実施の形態に係る骨導式音声伝達装置と、従来の一般的な骨導式音声伝達装置とでの、音漏れの状態を比較して示した模式図である。
【図１０】振動パッドからの音漏れの音圧を測定する実験に用いた音圧測定装置系の主要部の構成を表した模式図である。
【図１１】実験対象とした各種の振動パッドの仕様と、音漏れの音圧の測定結果とを、各仕様ごとに対応付けて一覧表の形式にまとめて示した表図である。
【図１２】振動パッドの別の例を示す図である。
【図１３】振動パッドの別の例を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）（Ｂ）は、骨導式音声伝達装置の別の例を示す図である。
【図１５】音声伝達装置の一例であるヘッドフォンの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  超磁歪素子、２  バイアス用磁石、３  ボビン、４  コイル、５ａ，５ｂ  リード配線、６  振動ロッド、７ａ，７ｂ  ハウジング、８  振動パッド、９  バネ、１０  導体線、３０  骨導式音声伝達装置、４０  ヘッドフォン、４２  本体、４４  アーム、７１，７２  メッシュ、８１，８３，８４，８５  丸孔、８６  開口、８７，８８  網目、８９  カバー、９０  スポンジ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、実施の形態に係る骨導式音声伝達装置について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態の骨導式音声伝達装置の全体的な概要構成を表した分解斜視図、図２は、図１の骨導式音声伝達装置の全体的な内部構造を表したＡ−Ａ断面図、図３〜図８は、振動パッドの外形のバリエーションを表した斜視図である。【００２０】
この骨導式音声伝達装置３０は、超磁歪素子１と、バイアス用磁石２（バイアス用上位磁石２ａ及びバイアス用下位磁石２ｂ）と、ボビン３と、コイル（本体）４と、リード配線５ａ及び５ｂと、振動ロッド６と、ハウジング７（ハウジング７ａ及び７ｂ）と、振動パッド８と、バネ９とから、その主要部が構成されている。【００２１】
超磁歪素子１は、音声を変換してなる信号を振動に変換する振動変換素子として用いられるもので、概ね円柱状の外形を有し、上面にはバイアス用上位磁石２ａ、底面にはバイアス用下位磁石２ｂが、それぞれ配置される。この超磁歪素子１は、バイアス用上位磁石２ａとバイアス用下位磁石２ｂとの間に挟持された状態でハウジング７ａ及び７ｂの内部に収容されて、バイアス用上位磁石２ａとバイアス用下位磁石２ｂとによる磁界をバイアス磁界として恒常的に受ける（バイアス磁界が超磁歪素子１を恒常的に貫通する）ように設定されている。またそれと共に、この超磁歪素子１は、ハウジング７ａ及び７ｂの内部に収容された状態で、底面をハウジング７ｂによって支持されつつ、上面に振動ロッド６がバネ９の弾性力を受けて押し当てられることで、いわゆるプリストレスが恒常的に印加されるように設定されている。この超磁歪素子１は、上記のようにしてバイアス磁界とプリストレスとを恒常的に与えられた状態で、周囲に配置されたコイル４による可変磁界を受けることによって、入力された電気信号に対応した振動を発生する。【００２２】
コイル４は、例えばガラス基材ポリカーボネートのような材質からなるボビン３の中心胴を巻回軸心として、その周囲に導体線１０を巻回してなるものである。リード配線５ｂ及び５ｂを介して電気信号が入力されると、それに対応してコイル４が磁界を発生する。このコイル４から発せられる可変磁界が超磁歪素子１を貫くことで、その可変磁界の強さに対応して超磁歪素子１が伸縮し、それが振動として出力される。【００２３】
振動ロッド６は、一端がバイアス用上位磁石２ａを介して超磁歪素子１に機械的に接続され、他端が振動パッド８の裏面８０ｂの概ね中心部（あるいは概ね図心の位置付近）に機械的に接続されて、超磁歪素子１から出力される振動を振動パッド８へと伝達する。この振動ロッド６にはフランジ部６１が設けられており、そのフランジ部６１でバネ９による付勢力を受けて、バイアス用上位磁石２ａに押し付けられる。その押圧力はバイアス用上位磁石２ａを介して超磁歪素子１に印加される。また、そのフランジ部６１及びバネ９によって、振動ロッド６全体がハウジング７ａの外側へと抜け落ちることを防いでいる。【００２４】
ハウジング７ａ及び７ｂは、上記のような超磁歪素子１、バイアス用上位磁石２ａ、バイアス用下位磁石２ｂ、ボビン３、コイル４、振動ロッド６、バネ９を、所定の状態に組み立てられた状態で収容する、いわゆる容器（又はボディ）である。ハウジング７ａ及び７ｂは、その内部の磁界を外側に漏らさないようにするため、及びその内部の磁界をより効果的に発生させるために、磁性体からなるものとすることが望ましい。ハウジング７ｂは、実質的なボディ本体であるハウジング７ａの底部に、例えば溶接などによって接合される。【００２５】
振動パッド８は、外形が、厚手のほぼ円柱状で、裏面８０ｂとおもて面８０ａとの間を貫通する複数の丸孔８１のような空間が、同心円状に、その円周方向に等間隔で並ぶように設けられている。その裏面８０ｂの概ね中央部には、振動ロッド６が機械的に接合されて、超磁歪素子１からの振動が伝達される。他方、おもて面８０ａは、ユーザの耳付近などの皮膚に直接に押し当てられて、裏面８０ｂに伝達された振動をユーザの頭蓋骨等へと伝達するように設定されている。図１に示した一例では、平面視でほぼ円形の丸孔８１が６個、配列形成されている。この丸孔８１は、振動パッド８を発生源とした音漏れの要因となる音波の発生を抑制ないしは解消するためのものである（その作用については後述する）。【００２６】
この振動パッドの材質としては、アルミニウムや真鍮などの加工が容易な各種金属や、スチロール樹脂のような各種合成樹脂などが可能である。あるいは、おもて面８０ａがユーザの耳付近などの皮膚に直接に押し当てられるように設定されているものであるから、特にそのおもて面８０ａについては、骨導の機能の妨げとならない程度に感触の柔らかい合成ゴムのような材料をコーティングするなどしてもよい。この振動パッド８としては、図１に示したような形態の他にも、図３〜図８に示したような形態なども可能である。【００２７】
図３に示した振動パッドは、丸孔８３の平面視での形状や配列等は、図１のものと同様であるが、アルミニウムのような金属板からなる円板状であり、その全体の厚さが約１ミリメートルのように薄いものとなっている。【００２８】
図４に示した振動パッドは、図３の場合よりも大きな直径の円板に、図１、３の場合よりも多数の丸孔８４（具体的には合計２０個）が、半径の異なる２列の同心円状を成すように、そのそれぞれの円の周方向に等間隔で配列形成されている。また、円筒状のおもて面８０ａの周囲の、側面８０ｃと連なる稜線の部分には、小さなＲ（曲面）８０ｄが付けられていて、おもて面８０ａをユーザの皮膚に直接に押し当てた際の感触が悪くならないように配慮されている。このことは図１に示した振動パッド８の場合にも同様の配慮が為されている。【００２９】
図５に示した振動パッドは、図３に示したものと同じ直径の、例えばアルミニウムのような金属板からなる円板に、図３に示した振動パッドの場合よりも小径であるが多数（合計１８個）の丸孔８５を、２列の同心円状を成すように配列形成したものである。換言すれば、この図５に示した振動パッドでは、丸孔８５の合計面積が、図３に示した丸孔８３のそれよりも大きくなり（逆に言えば丸孔８５を差し引いて残された振動パッドの面積が小さくなり）、かつその丸孔８５の配置が、円板内で図３の場合よりもさらに細かく分散したものとなるようにしている。【００３０】
図６に示した振動パッドは、丸孔が設けられているのではなく、個々が概ね三角形の開口８６が、１つの円板上に、その円周に沿って８つ配列形成されている。開口８６の平面視での形状としては、三角形の他にも、例えば扇形や、台形、あるいは６角形やその他の多角形などとすることも可能であることは勿論である。【００３１】
図７に示した振動パッドは、外形をほぼ円板状にした一枚の平坦なメッシュ（網）７１を、その骨導を行うための主要な部分として備えている。おもて面８０ａの概ね全体、すなわちユーザの皮膚等に当接する部分は、ほぼ平坦な形状に形成されている。その円板状のメッシュ７１の裏面８０ｂの外周には、外周枠７０が付設されている。具体的には、メッシュ７１の円板状の周囲に予め設けておいた糊代部分７３を、外周枠７０の表面（ひょうめん）に、おもて面８０ａ側から裏面８０ｂ側へと巻き込むように巻き付けて、その巻き込ませた部分を外周枠７０の表面に接着又は溶接することで、メッシュ７１と外周枠７０とを接合させている。この振動パッドも、他のものと同様に、超磁歪素子１の振動を振動ロッド６を介して裏面８０ｂで受け、その振動を、ユーザの皮膚等に適度の押圧力で押し当てられたおもて面８０ａを介してそのユーザの皮膚から頭蓋骨等へと伝達することで、骨導が行われるように設定されている。【００３２】
メッシュ７１の形成材料としては、例えばステンレスのような金属線を編んで形成された金網などが好適である。あるいはその他にも、例えば合成繊維、合成樹脂、プラスチック、ガラス系材料などからなるメッシュなどを用いることも可能である。また、金属線や繊維等を編んで作製されたメッシュ以外にも、例えば金属の薄板をプレス加工によって打ち抜くなどして、メッシュと同様あるいは近似した網目状（又はグリッド状）の振動パッドを作製するようにしてもよい。このメッシュ７１の裏面８０ｂのほぼ中央部に、振動ロッド６が、例えば溶接やカシメなどによって接合される。【００３３】
図８に示した振動パッドは、例えばステンレスのような金属線を編んで作製された細目のメッシュ７２を、例えば金型等を用いたプレス加工によってキャップ状に塑性加工してなるものである。あるいはその他にも、例えば合成繊維、合成樹脂、プラスチック、ガラス系材料などの線材を編んで作製された細目のメッシュなどを用いることも可能である。円板状のおもて面８０ａの周囲の、側面８０ｃと連なる稜線の部分には、図４に示した振動パッドの場合と同様に、小さなＲ（曲面）８０ｄが付けられていて、おもて面８０ａをユーザの皮膚に直接に押し当てた際の感触が悪くならないように配慮されている。ここで、メッシュ７２を構成している金属線が極めて細くて、塑性加工の際や使用に供される際に要求される機械的な強度や耐久性が十分でない場合には、そのメッシュ７２の裏面８０ｂに、例えば図７に示したような外周枠７０と同様の環状の補強材を付設したり、放射状に組まれた骨組状の補強材（図示省略）を更に追加することなども有効である。このメッシュ７１の裏面８０ｂのほぼ中央部に、振動ロッド６が、例えば溶接やカシメなどによって接合される。【００３４】
図７、図８に示したメッシュ７１、７２の場合には、そのメッシュの網目（の空間部分）８７、８８の一つ一つが、上記の丸孔８１や開口８６の代わりとなっている。したがって、メッシュ７１、７２を用いることは、金属板を加工して丸孔８１や開口８６を設ける場合よりも、より開口率が高くて効果的に音漏れを防止することのできる振動パッドを、より簡便に作製することができるというメリットがある。【００３５】
また、メッシュの網目８７、８８が粗く、かつそのメッシュを構成する一本一本の線材が細いほど、メッシュ全体に占める開口（具体的には網目の空間）の割合が大きくなるので、音漏れ防止には効果的となるが、その反面、一本一本の線材が細いほど、そのメッシュをユーザの皮膚に押し当てたときに、ユーザが痛覚や不快な触感を感じやすくなる虞がある。そのような観点からは、一般に痛覚や不快な触感をユーザに与えない程度に細い線材を粗い網目の大きさに編んでなるメッシュを用いることが望ましい。【００３６】
次に、本実施の形態の骨導式音声伝達装置の動作及び音漏れ抑制の作用について説明する。図９は、本実施の形態の骨導式音声伝達装置（Ａ）と従来の一般的な骨導式音声伝達装置（Ｂ）とでの、振動パッドの振動に付随した音漏れの発生状態を比較して示した模式図である。【００３７】
この骨導式音声伝達装置は、例えばユーザの耳の付近の皮膚１００の表面に直接に振動パッド８のおもて面８０ａを押しつけるようにして用いられる。この骨導式音声伝達装置に、外部から音声を変換してなる電気信号が入力されると、コイル４によって超磁歪素子１に与えられる磁界が変化し、それに対応して超磁歪素子１が振動する。その振動は、振動ロッド６を介して振動パッド８の裏面８０ｂへと伝達される。そしてその振動パッド８の裏面８０ｂに伝達された振動は、その振動パッド８のおもて面８０ａに接しているユーザの耳の付近の皮膚１００等を介して、そのユーザの頭蓋骨１０１等へと伝達されて、いわるゆ骨導が行われる。【００３８】
このとき、振動パッド８のおもて面８０ａは、ユーザの皮膚１００に押しつけられているので、音波の発生要因となる虞は少ない。しかし他方、裏面８０ｂは、外部の空気に対してほぼ完全に露出したままなので、図９（Ｂ）に示したような従来の平坦なだけの一般的な振動パッド８００の場合には特に、その裏面８０ｂの振動ロッドとの接合部分を除いたほぼ全面に触れている空気が、その裏面８０ｂの振動によって振動させられて、音漏れの音波１１０の発生要因となっていた。【００３９】
しかし、図９（Ａ）に示したような本実施の形態の骨導式音声伝達装置の場合には、振動パッド８が多数の丸孔８１や開口８６あるいはメッシュの網目８７を有しているので、少なくともその合計面積の分、空気と直接に接する裏面８０ｂの面積が小さくなって、音漏れの発生要因であった裏面８０ｂからその周囲の空気への音波１１０の漏れが低減する。なお、丸孔８１や開口８６を通して露出するユーザの皮膚１００の表面が周囲への音波の副次的な源となる虞は一般的に低い。【００４０】
本実施の形態の骨導式音声伝達装置における、このような音漏れの低減作用は、基本的に、振動パッド８の裏面８０ｂの全面積（あるいは外形寸法）に対する、丸孔８１や開口８６あるいはメッシュの網目８７の合計面積の比率が高くなればなるほど、効果的なものとなる傾向にあることを、本発明者は実験により確認した。【００４１】
次に、本発明による振動パッドの丸孔や開口あるいはメッシュの網目の形状、配置、合計面積と、音漏れの低減作用との間の相関関係について確認するために行った実験の概要及びその結果について述べる。【００４２】
図１０は、振動パッドからの音漏れの音圧を測定する実験に用いた音圧測定装置系の主要部の構成を表した模式図であり、図１１は、その実験対象とした各種の振動パッドの仕様と、音漏れの音圧の測定結果とを、各仕様ごとに対応付けて一覧表の形式にまとめて示した図である。【００４３】
この実験では、無響室２０の室内に、骨導式音声伝達装置３０と、測定用マイクロホン２１とを、骨導式音声伝達装置３０の振動パッド８のおもて面８０ａが測定用マイクロホンに対して２０センチメートルの距離を隔てて対向するように配置した。それら両者は、支持スタンド２２及び２３によって支持されて、床面２８から１１０センチメートルの高さに保たれるようにした。無響室２０の暗騒音は３８．４［ｄＢ］であった。【００４４】
骨導式音声伝達装置３０には、ノイズジェネレータ２４で発生させたピンクノイズの電気信号をパワーアンプ２５で増幅して入力し、その電気信号に対応した振動が骨導式音声伝達装置３０の振動パッド８から出力されるようにした。他方、測定用マイクロホン２１には音圧計２６を接続し、その音圧計２６にはＦＦＴ分析器２７を接続して、測定用マイクロホン２１で拾った音波の音圧を、音圧計２６、ＦＦＴ分析器２７によって測定、分析できるようにした。【００４５】
この実験では、振動パッド８のおもて面８０ａはユーザの頭部の皮膚等に押し付けられておらず、自由に無束縛で振動するように設定されているが、この振動パッド８のおもて面８０ａの無束縛の振動によってその周囲に作り出される音波を、この実験では音漏れと見なすこととした。したがって、実際にこの骨導式音声伝達装置３０が使用される際には、振動パッド８のおもて面８０ａはユーザの頭部の皮膚などに押し付けられて、それが束縛条件となり、かつ音漏れとしての音波の主要な発生源は振動パッド８の裏面８０ｂとなることが想定されるので、そのときの振動パッド８からの音漏れの音圧は、この実験での測定値よりもさらに低いものになる傾向にあることが想定される。【００４６】
実験対象の振動パッドとしては、図１１に示したような第１〜第７のパッドを用意した。これらのうち、第１のパッドだけは、比較例として、孔や開口やメッシュの網目等のない従来の一般的な平板状の、やや厚手のものとした。第２のパッドは、図４に示した振動パッドと同様のものであり、第３のパッドは、図３に示した振動パッドと同様、第４のパッドは、図５に示した振動パッドと同様、第５のパッドは、図６に示した振動パッドと同様、第６のパッドは、図７に示した振動パッドと同様、第７のパッドは、図８に示した振動パッドと同様のものとなっている。それらの振動パッドの材質は、第１のパッドが硬質プラスティックスからなるものであり、第２〜大５のパッドが板厚１ミリメートルのアルミニウム板からなるものであり、第６及び第７のパッドがステンレス線材を編んで作製されたステンレスメッシュからなるものである。【００４７】
このような第１〜第７の各振動パッドから放出される音漏れの音圧を、図１０に模式的に示したような実験装置系を用いて、それぞれ測定した。第１のパッドから発せられる音漏れの音圧は、６９．１［ｄＢ］であった。これを基準値とし、他のパッドについても同様に音圧を測定し、それと第１のパッドの音圧とを、ｄＢ値同士で比較することで、第２〜第７の各振動パッドから発せられる音波の音圧低減効果の相対的な評価を行った。【００４８】
第２のパッドの音漏れの音圧は、６５．４［ｄＢ］で、第１のパッドのそれと比較すると、３．７［ｄＢ］の音圧が低減されたことが確認された。【００４９】
第３のパッドの音漏れの音圧は、６２．９［ｄＢ］で、第１のパッドのそれと比較すると、６．２［ｄＢ］の音漏れ低減効果が達成されていることが確認された。この第３のパッドは、第２のパッドと比較すると、丸孔８３の個数は６個と少ないが、その個々の丸孔８３の直径は第２のパッドの丸孔８４よりも大きく、かつ全体の外径が第２のパッドよりも小さいので、丸孔８３の部分を差し引いた残りの平坦でソリッドな部分の有効長や合計面積が、第２のパッドのそれよりも小さくなっている。これにより、第３のパッドでは、第２のパッドよりも更に効果的な音漏れの低減が達成されたものと考察される。【００５０】
第４のパッドの音漏れの音圧は、５８．９［ｄＢ］で、第１のパッドのそれと比較すると、１０．２［ｄＢ］の音漏れ低減効果が達成されていることが確認された。この第４のパッドは、同じ外径の第３のパッドと比較して明らかなように、丸孔８５の大きさ（直径）は小さいが、その個数が１８個と多いので、第３のパッドの場合よりも更に満遍なく稠密に、丸孔８５がパッド中に配置された状態となっている。そして、その丸孔８５が設けられていることで、残りの平坦でソリッドな部分（アルミニウム板の部分）の有効長や合計面積が第２及び第３のパッドのそれよりも小さくなっているので、第２及び第３のパッドよりも更に効果的に音漏れを低減することができたものと考察される。【００５１】
第５のパッドの音漏れの音圧は、６３．３［ｄＢ］で、第１のパッドのそれと比較すると、５．８［ｄＢ］の音漏れ低減効果が達成されていることが確認された。これは第３のパッドと概ね同等の結果となっている。この第５のパッドの開口８６の大きさ（面積）は、第３、第４のパッドの丸孔８３、８５よりも大きい。このことだけからすると、第５のパッドでは音漏れの音波の発生源であるソリッドな部分の合計面積が最も小さいのであるから、この第５のパッドが最も効果的に音漏れを低減できることが期待される。ところが、測定結果によれば、実測された音圧の低減効果は、第３のパッドとほぼ同等で、むしろ第４のパッドの方が、この第５のパッドよりも高い効果を達成している。これは、第５のパッドの場合、開口８６の合計面積は大きいものの、残りのソリッドな部分、具体的には開口８６の左右にほぼ放射状に残された金属板の部分の、個々の有効長や一まとまりの面積が大きいので、その部分が音漏れの音波の発生源となっているものと推測される。【００５２】
第６のパッドの音漏れの音圧は、４３．８［ｄＢ］で、第１のパッドのそれと比較すると、２５．３［ｄＢ］もの顕著な音漏れ低減効果が達成されていることが確認された。この第６のパッドは、比較的太いステンレス線材を粗目に編んだステンレスメッシュからなるものであり、パッドの全面積に対する網目８７（の空間）の合計面積の比率が、第２〜第５のパッドの場合と比較して極めて大きい。換言すれば、音漏れの音波の発生源となるソリッドな部分、具体的にはメッシュを構成している全ての線材の合計面積が全パッド中に占める割合は、他のパッドと比較して極めて小さい。しかも、その一本一本の線材は、音波の発生源となり得る有効長については大きいが、線材であることから、その幅（径）が極めて小さい。したがって、その一本一本の線材の、音波の発生源として有効な面積は、極めて小さい。このように、第６のパッドでは、音漏れの音波の発生源となり得るメッシュの線材の合計面積が極めて小さく、しかも個々の一まとまりの有効面積（つまり一本一本の線材の面積）も小さいので、顕著な音漏れ低減効果が達成されたものと考察される。【００５３】
第７のパッドの音漏れの音圧は、４３．２［ｄＢ］で、第１のパッドのそれと比較すると、２５．９［ｄＢ］もの顕著な音漏れ低減効果が達成されていることが確認された。これは、全パッドのうちで最高の音漏れ低減効果となっている。この第７のパッドは、第６のパッドよりも細いステンレス線材を、第６のパッドよりも細目に編んだステンレスメッシュからなるものであり、パッドの全面積に対する網目８８（の空間）の合計面積の比率は、第２〜第５のパッドの場合と比較して極めて大きく、第６のパッドと比較しても更に大きい。換言すれば、音漏れの音波の発生源となる、メッシュを構成している全ての線材の合計面積の全パッド中に占める割合が、他のパッドと比較して最も小さい。しかも、その一本一本の線材は、音波の発生源としても有効長は第６のパッドと同様に大きいが、その幅（径）は第６のパッドよりも更に小さい。したがって、その一本一本の線材の音波の発生源としての有効な面積は、極めて小さい。このように、第７のパッドでは、音漏れの音波の発生源となり得るメッシュの線材の合計面積が最も小さく、しかも個々の一まとまりの有効面積（つまり一本一本の線材の面積）も最も小さいので、今回の実験で測定した全ての仕様のパッドのうちで最高の音漏れ低減効果が達成されたものと考察される。【００５４】
以上の実験結果からも明らかなように、第２〜第７の全ての振動パッドによれば、良好な音漏れ低減効果が達成できることが確認された。【００５５】
なお、振動パッド８を構成する金属板や合成樹脂やメッシュの材料としては、伝達対象の音声の振動周波数帯域とは異なった共振振動数を有するものを用いることが望ましい。これは、振動パッド８の材質自体が伝達対象の振動に共振しやすいと、音漏れの音波が発生しやすくなってしまうからである。【００５６】
また、上記の実施の形態及び実施例では、メッシュを、ステンレス細線のような線材を編んでなる網としたが、網以外にも、射出成形やプレス打ち抜きなどによって薄板状の金属板を加工してなるグリッド（格子）などを、メッシュの代わりに用いることも可能である。【００５７】
また、メッシュの網目やグリッドの形状は、上記の実施の形態で説明したような矩形以外にも、例えば三角形や六角形などであってもよい。また、振動パッド８の外形は、上記の実施の形態や実施例で説明したような平面視でほぼ円形以外にも、例えば四角形や、その他の多角形等などであってもよい。【００５８】
振動変換素子としては、超磁歪素子を採用することにより、振動の伝達再現性をより良好なものとすることができるのでより望ましいが、超磁歪素子に限らず、例えば一般的な磁性材料とコイルとを組み合わせてなる電磁機械式の振動変換素子などを用いることも可能である。【００５９】
図１２は、振動パッドの別の例を示す。図１２に示した振動パッド８のおもて面８０ａは、中心付近が高く周縁付近が低い凸面となっている。振動パッド８は、図１、図３〜８のいずれに示した形態であってもよい。このように、振動パッド８においてユーザの皮膚に当接する部分を、当接されるユーザの体の部位の形状に合わせて凸曲面又は凹曲面とすることにより、ユーザの耳付近に振動パッド８を押し当てたときに、おもて面８０ａが皮膚に密着しやすくなる。これにより、おもて面８０ａとユーザの体との接触面の面積が大きくなるので、振動パッド８の振動を効率良く伝達させることができ、音質を向上させることができる。また、ユーザの使用感を向上させることができる。また、平坦な形状では構造力学的な強度が不足する虞のある細目のメッシュを用いてなる振動パッドの場合には、そのメッシュの部分あるいはその全体を曲面状にすることで、構造力学的な強度を補完することができるという利点もある。【００６０】
図１３は、振動パッドの別の例を示す。図１３に示した振動パッド８のおもて面８０ａには、平面上のカバー８９が貼付されている。振動パッド８は、図１、図３〜８、図１２のいずれの形態であってもよい。カバー８９は、弾性を有するものであってもよい。このように、弾性を有するカバー８９を設けることで、振動パッド８がユーザの皮膚に当接されたときに、当接されるユーザの体の部位の形状に合わせてカバー８９が変形する。これにより、カバー８９とユーザの体との接触面の面積が大きくなるので、振動パッド８の振動を効率良く伝達させることができ、音質を向上させることができる。また、ユーザの使用感を向上させることができる。【００６１】
カバー８９は、ゴムや樹脂などの弾性を有する材料から構成されてもよいし、ゴムや樹脂などの変形可能な柔らかい素材により構成された袋に気体、液体、ゲルなどを満たしたものであってもよい。カバー８９は、接着剤などにより振動パッド８のおもて面８０ａに貼付されてもよいし、樹脂などを振動パッド８のおもて面８０ａにコーティングすることにより形成されてもよい。カバー８９は、振動パッド８のおもて面８０ａから外部、例えばユーザの皮膚への音声の伝達が妨げられない程度の弾性、厚みを有することが好ましい。なお、振動変換素子として、発生応力の大きい超磁歪素子を利用することにより、弾性を有するカバー８９を設けても、効率良く音声を伝達することができる。【００６２】
カバー８９は、容易にはがせる程度の接着力の接着剤や粘着性シリコンゴム等により貼付されてもよい。また、カバー８９を粘着性シリコンゴム等により形成してもよい。例えば、音楽ＣＤの販売店などにおいて視聴用にヘッドフォンを設置するなど、不特定のユーザが骨導式音声伝達装置３０を利用する場合に、利用のたびにカバー８９を交換可能としてもよい。また、金属アレルギーなどにより皮膚に直接金属を接触させることができないなどの事情を有するユーザであっても、シリコンゴムや樹脂などにより構成されたカバー８９を振動パッド８のおもて面８０ａに貼付することにより、骨導式音声伝達装置３０を利用することが可能となる。【００６３】
カバー８９を貼付することにより振動パッド８からの音漏れが増大しないようにするために、カバー８９は、振動パッド８に設けられた空間と同じ位置に空間を有していてもよい。振動パッド８が網目状に形成されている場合は、カバー８９は任意の位置に空間を有していてもよい。【００６４】
図１４は、骨導式音声伝達装置３０の別の例を示す。図１４（Ａ）（Ｂ）に示した骨導式音声伝達装置３０は、図２に示した骨導式音声伝達装置３０の構成に加えて、弾性部材の一例であるスポンジ９０を備える。振動パッド８が、振動を伝達させる対象物、例えばユーザの皮膚に押圧されていないときには、スポンジ９０により、振動パッド８の裏面８０ｂと、超磁歪素子１の振動を伝達する振動ロッド６とが離間される。このとき、振動パッド８は超磁歪素子１と接触していないので、超磁歪素子１の振動は振動パッド８へ伝達されない。骨導式音声伝達装置３０の使用時に、振動パッド８が対象物に押圧されると、スポンジ９０が押圧により収縮して、振動パッド８の裏面８０ｂと振動ロッド６が接触し、超磁歪素子１の振動が振動パッド８に伝達されるようになる。このような構成により、不使用時には超磁歪素子１が駆動されていても振動パッド８に振動が伝達されないので、音漏れがほとんど発生しない。【００６５】
弾性部材は、骨導式音声伝達装置３０をユーザの皮膚に当接させたときに、ユーザが不快に感じない程度の押圧によって、振動ロッド６と振動パッド８とが離間した状態から接触した状態になる程度に収縮するものであればよい。例えば、弾性部材は、ゴムや樹脂などから構成されてもよいし、ゴムや樹脂などの変形可能な柔らかい素材により構成された袋に気体、液体、ゲルなどを満たしたものであってもよいし、板バネやコイルバネなどのバネであってもよい。弾性部材を設けることにより、骨導式音声伝達装置３０を対象物に当接させているときに、振動パッド８の裏面８０ｂからの音漏れが弾性部材により吸収されるので、音漏れを軽減することができる。【００６６】
図１５は、骨導式音声伝達装置３０を備えた音声伝達装置の一例であるヘッドフォンの構成を示す。ヘッドフォン４０は、左右の耳付近に骨導により音声を伝達する１対の骨導式音声伝達装置３０と、骨導式音声伝達装置３０に信号を入力する回路を有する本体４２と、左右の本体４２を接続するアーム４４を備える。実施の形態の骨導式音声伝達装置３０は、ヘッドフォンの他にも、例えば、トランシーバー、補聴器、インカムなどに利用可能である。インカムなどのように、マイクと骨導式音声伝達装置３０とが近接して設けられる場合であっても、本実施の形態の振動パッド８によれば、音漏れが低減されるので、ハウリングなどの発生を軽減することができる。【００６７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。【００６８】
本発明は、音声を伝達する音声伝達装置に限らず、電気信号を振動に変換して外部へ伝達する振動伝達装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、電気信号を振動に変換して伝達する振動伝達装置に利用することができる。
【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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【国際調査報告】
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