(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の耳部の耳甲介腔部内にそれと接触する状態に装着されるハウジングと、そのハウジング内に収納されて、前記耳部に伝わる骨伝導音声を検出する圧電素子とが備えられた骨伝導音声検出装置であって、前記ハウジングと前記耳部の一部との間に弾性変形した状態で配置されて、その弾性復帰力にて前記ハウジングを前記耳甲介腔部へ接触する側へ押圧作用するための装着補助部材が設けられ、
前記装着補助部材は、
前記ハウジングに取り付けられる取付部と、
側面視で略Ｖ字状に形成され、その遊端側端部が前記耳甲介腔部に係止される押圧作用部とを有する骨伝導音声検出装置。
【請求項２】
前記ハウジングが、前記圧電素子を収納し、且つ、前記耳甲介腔部に接触する状態に装着される検出部ハウジングと、耳部の外耳道に向けてお音声を放出する受話用イヤホンを収納するイヤホンハウジングと、そのイヤホンハウジングと前記検出部ハウジングとを二股状となるように支持する本体支持部とを備えて構成され、前記装着補助部材が、前記ハウジングにおける前記イヤホンハウジングの外周に備えられている請求項１記載の骨伝導音声検出装置。
【請求項３】
前記装着補助部材における前記取付部は、二股状に構成されるとともに、前記ハウジングの凹溝に係合する凸部を有し、
当該取付部は、その凸部を前記ハウジングの凹溝に嵌め合わせることにより、その装着補助部材の有する弾性作用に抗して拡径して当該凸部が前記凹溝に係合し、これにより前記ハウジングの外周部を狭持する状態で着脱自在に取り付けられる請求項１又は２記載の骨伝導音声検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人の耳部の耳甲介腔部内にそれと接触する状態に装着されるハウジングと、そのハウジング内に収納されて、前記耳部に伝わる骨伝導音声を検出する圧電素子とが備えられた骨伝導音声検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる骨伝導音声検出装置は、声帯から耳部へ機械的振動として骨伝導により伝播されるいわゆる骨伝導音声を、耳甲介腔部内にそれと接触する状態で装着されるハウジング内に収納されている圧電素子にて電気信号に変換して検出するものである。
エレクトレットコンデンサ型等の一般的なマイクロホンでは、外部騒音を検出して利用者の音声を的確に検出できない場合も多いが、上述のように骨伝導音声を検出することで、外部騒音の影響を抑制して、利用者の音声を的確に検出できるものとなる。
人の耳部において骨伝導音声を検出する形式においては、効率良く骨伝導音声を検出するために、圧電素子を収納するハウジングを的確に耳甲介腔部内に接触させる必要があるが、従来は、そのハウジングをいわゆるイヤホンのハウジングの形状に類似する形状に形成して、耳甲介腔部内に接触させる構成が考えられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、耳甲介腔部の形状や大きさが人夫々で種々異なることから、利用者が頭部を傾ける等して姿勢を変化させたときに、ハウジングの耳甲介腔部への接触状態が不安定となって検出効率が変化し、検出した音声の信号量が変動して検出品質が低下してしまう場合もあった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、装着対象の耳甲介腔部の形状や大きさにかかわらず、骨伝導音声をより効率良く、且つ、安定的に検出できるようにする点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記請求項１記載の構成を備えることにより、骨伝導音声検出装置を耳部に装着するときは、装着補助部材を弾性変形させた状態で上記ハウジングと耳部の一部との間に位置させるように、圧電素子を収納するハウジングを耳甲介腔部に装着する。
これによって、弾性変形した装着補助部材の弾性復帰力にて、上記ハウジングが耳甲介腔部へ接触する側へ押圧され、装着対象となる耳甲介腔部の形状や大きさが異なっても、適正な接触力を安定した状態で得ることができる。
もって、装着対象の耳甲介腔部の形状や大きさにかかわらず、骨伝導音声をより効率良く、且つ、安定的に検出できるものとなった。
【０００５】
又、上記請求項２記載の構成を備えることにより、圧電素子を収納する検出部ハウジングと、受話用イヤホンを収納するイヤホンハウジングとを、本体支持部にて二股状となるように支持したハウジングを、検出部ハウジングが耳甲介腔部に接触するように装着して、利用者の骨伝導音声を検出すると共に、利用者が送られてきた音声信号を聞くことができる。従って、電話装置や無線機等の通信装置用の音声入出力装置として利用することが好適である。
【０００６】
このように、圧電素子と受話用イヤホンとを備えると、音声放出に伴う受話用イヤホンの振動が圧電素子に検出されるおそれがあるが、上述のように、圧電素子を収納した検出部ハウジングと受話用イヤホンを収納したイヤホンハウジングとを二股状に支持することで、受話用イヤホンから圧電素子に振動が伝わるのを抑制できる。
更に、上述のように、検出部ハウジングとイヤホンハウジングとを二股状とする場合において、装着補助部材の取付け自由度は、耳甲介腔部と接触する検出部ハウジングに較べてイヤホンハウジングの方が大であり、装着補助部材をイヤホンハウジングの外周に備えることで、装置構成の簡素化を図れる。
【０００７】
又、上記請求項３記載の構成を備えることにより、装着補助部材をハウジングに取り付けるために、装着補助部材におけるハウジングに対する取付部を二股状に構成して、その弾性作用によりハウジングの外周部を挟持する状態で取付け、装着補助部材を着脱自在としている。
従って、装着補助部材がハウジングの押圧のために弾性を有するのを、装着補助部材のハウジングへの取付けにも利用して構成の簡素化を図りながら、利用者によっては装着補助部材を必要としない場合もあるので、適宜に装着補助部材を取り外せるものとして、骨伝導音声検出装置を一層便利なものとできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の骨伝導音声検出装置を携帯電話装置や無線機等の通信装置の音声入出力装置として構成した場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この音声入出力装置として構成した骨伝導音声検出装置ＢＳは、図１及び図２に示すように、おおまかに骨伝導音声ピックアップ部ＢＰとイヤホン部ＥＲとから構成され、全体のハウジング１は、骨伝導音声ピックアップ部ＢＰを構成する検出部ハウジング２と、イヤホン部ＥＲを構成するイヤホンハウジング３と、それらが二股状となるように支持する本体支持部４とを備えて構成され、本体支持部４から音声信号を入出力する入出力ケーブル５が延出している。
【０００９】
骨伝導音声ピックアップ部ＢＰは、検出部ハウジング２内に、側面図である図１や検出部ハウジング２の正面視による断面図である図３（ロ）に示すように、夫々略棒状に形成され且つ一端を半田付けにて接続した２つの圧電素子６と、ＦＥＴ及びコンデンサ等を備えて圧電素子６の検出信号の増幅及びインピーダンス変換を行う信号処理基板７とが、Ｓ／Ｎ比向上のためのシールドケース８に収納された状態で備えられている。
二つの圧電素子６は、シールドケース８内において、それの長手方向一端側を片持ち状に支持固定され、その圧電素子６が骨伝導音声を効率良く検出できるように、圧電素子６の支持固定及び検出部ハウジング２に対するシールドケース８の支持固定は強固なものとしてある。尚、検出部ハウジング２は、外力が作用したときに、シールドケース８を保護するものとなっている。
【００１０】
骨伝導音声ピックアップ部ＢＰの検出部ハウジング２は、平面視による形状を示す図３（イ）のように、本体支持部４側の幅狭部分２ａと先端側の幅広部分２ｂとからなり、上述の圧電素子６は幅広部分２ｂに配置され、信号処理基板７は主に幅狭部分２ａに配置される。
骨伝導音声検出装置ＢＳの装着状態を示す図４及び図５ように、幅広部分２ｂが人の耳部５０の耳甲介腔部５２内にそれと接触する状態に装着される。より具体的には、耳甲介腔部５２の底部５２Ａに当接するように装着される。この耳甲介腔部５２の底部５２Ａは、耳甲介腔部５２内で最も声帯に近く、声帯で発生した振動を的確に捕らえるのに適した位置である。
検出部ハウジング２の幅広部分２ｂにおける上記耳甲介腔部５２の底部５２Ａに当接する側の面は、外耳道５１に沿う方向視で、耳甲介腔部５２の底部５２Ａ側に凸状の局面に形成され、耳甲介腔部５２との接触性を向上させている。
【００１１】
又、検出部ハウジング２は、耳甲介腔部５２における骨伝導音声による微振動を的確に圧電素子６に伝えるために硬質に形成されると共に、皮膚との密着性を向上させるために、湿度を保持し易い材料にて形成され、且つ、表面が鏡面状に磨き上げられている。
尚、この湿度を保持し易い材料としては、ポリアミド系樹脂、ＡＢＳ樹脂等があり、特にＡＢＳ樹脂は良好な成形性を有し、低価格であるので好適である。
【００１２】
イヤホン部ＥＲには、図１に示すように、イヤホンハウジング３内に、ダイナミックスピーカ型の受話用イヤホン１０が収納されて構成され、イヤホンハウジング３の外周には、検出部ハウジング２を耳甲介腔部５２へ接触する側へ押圧作用するための装着補助部材１５が着脱自在に備えられている。
イヤホンハウジング３は、金属材からなり受話用イヤホン１０を一方の開口部に取付け支持する制振部材１１と、受話用イヤホン１０の放音側を保護するプロテクタ１２とからなり、制振部材１１の受話用イヤホン１０の支持側と反対側が本体支持部４に支持されている。
制振部材１１は、受話用イヤホン１０から伝わる機械的微振動を吸収し、減衰させるために備えられ、黄銅や鉄等の比較的比重が大きく、安価な金属にて構成されている。
【００１３】
上記装着補助部材１５は、粘弾性体の樹脂から成形され、図６に示すように、制振部材１１の外周形状に適合するように円弧状に形成され二股状となっている取付部１６と、ハウジング１（厳密には、イヤホンハウジング３）と耳部５０の一部との間に弾性変形した状態で配置される押圧作用部１７とが一体に備えられている。
取付部１６の下面側には、制振部材１１の外周面において周方向に延びるように形成された凹溝１１ａに係合する線状の凸部１６ａが形成されている。
【００１４】
装着補助部材１５をイヤホンハウジング３に取付けるときは、図６に示すよういに、取付部１６の凸部１６ａをイヤホンハウジング３の凹溝１１ａに嵌め合わせるように押し付けると、取付部１６が弾性力に抗して拡径して、両者が係合する。装着補助部材１５が、イヤホンハウジング３に取付けられた状態では、二股状の取付部１６が、それの有する弾性作用によりイヤホンハウジング３の外周部を挟持する。尚、装着補助部材１５を取り外すときは、装着補助部材１５をイヤホンハウジング３から引き離すだけで良い。
又、取付部１６の円弧に沿った長さは、制振部材１１の凹溝１１ａの長さよりも若干短い長さとしてあり、装着補助部材１５をイヤホンハウジング３に取り付けた状態で、装着補助部材１５をイヤホンハウジング３の周方向（図２において符号「Ｂ」で示す方向）に摺動させることが可能で、利用者の耳部５０の形状に応じて、取付け位置を調節することができるようにしてある。
【００１５】
押圧作用部１７は、側面視で略Ｖ字状に形成され、図４及び図５に示すように、骨伝導音声検出装置ＢＳを耳部５０に装着したときは、遊端側端部１７ａが耳甲介腔部５２の上端位置５２Ｂに係止され、大きく屈曲して弾性変形するものとなり、その弾性復帰力にてハウジング１を、より具体的には、検出部ハウジング２を耳甲介腔部５２の底部５２Ａへ接触する側へ押圧する。
これにより、装着補助部材１５の弾性復帰力が、検出部ハウジング２の耳甲介腔部５２に対する接触力として作用する。尚、図４等では、押圧作用部１７の遊端側端部１７ａを耳甲介腔部５２の上端位置５２Ｂに係止させる場合を図示しているが、この遊端側端部１７ａを、耳輪脚５３に係止させても良い。
【００１６】
本体支持部４は、図３（イ）等に示すように略筒状に形成され、その内部に骨伝導音声ピックアップ部ＢＰ及びイヤホン部ＥＲからの信号線を挿通してこれらを保護すると共に、下部位置において内径を徐々に変化させて、上記信号線を保持する入出力ケーブル５の端部を、それが受ける力を和らげつつ固定している。
本体支持部４には、更に、骨伝導音声検出装置ＢＳの耳部５０への装着状態を安定させるための挟持部材２０が取り付けられている。この挟持部材２０は、硬度５０度から１１０度のゴム材等の比較的やわらかで弾性のある材料で形成され、図４に示すように、耳部５０の耳珠５４と対珠５５との間の、耳甲介腔部５２の縁５２Ｃを確実に挟持するものとしている。
【００１７】
挟持部材２０の下端近くには、小径の貫通孔２０ａが設けられており、この貫通孔２０ａに糸等を通して図示しない重りを吊下げ支持することができる。この貫通孔２０ａに重りを吊下げた場合は、挟持部材２０の挟持作用と共に、検出部ハウジング２の耳甲介腔部５２の底部５２Ａに対する接触力として作用する。
尚、上記重りは、種々の形状のものを用いることができ、利用者の好みや流行に応じて適宜交換し、ファッション性の向上にも利用できる。
【００１８】
次に、上記構成の骨伝導音声検出装置ＢＳの使用形態について概略的に説明する。
骨伝導音声検出装置ＢＳは、入出力ケーブル５の先端に備えられたプラグ５ａを携帯電話装置や無線機等の通信装置の音声入出力端子に接続して使用される。
骨伝導音声検出装置ＢＳを耳部５０に装着するときは、装着補助部材１５の遊端側端部１７ａを耳甲介腔部５２の上端位置５２Ｂ又は耳輪脚５３に係止して、装着補助部材１５の押圧作用部１７をより屈曲させつつ、受話用イヤホン１０の放音側が外耳道５１を向く姿勢で骨伝導音声ピックアップ部ＢＰ及びイヤホン部ＥＲの全体が耳甲介腔部５２内に収まるように装着する。
この装着状態では、イヤホン部ＥＲ及び骨伝導音声ピックアップ部ＢＰの重心位置は、本体支持部４の挟持部材２０が挟持する耳甲介腔部５２の縁５２Ｃよりも耳甲介腔部５２の内方側に位置し、イヤホン部ＥＲ及び骨伝導音声ピックアップ部ＢＰの重量が上記縁５２Ｃを支点として検出部ハウジング２が耳甲介腔部５２の底部５２Ａを押圧し、検出部ハウジング２の耳甲介腔部５２の底部５２Ａに対する接触力として作用する。
【００１９】
検出部ハウジング２の耳甲介腔部５２の底部５２Ａに対する接触力は、上記のイヤホン部ＥＲ及び骨伝導音声ピックアップ部ＢＰの重量や上記挟持部材２０等の作用により得られるもののみでは、利用者の耳部５０の形状や大きさによっては不安定なものとなる場合もあるが、上述のように、装着補助部材１５の弾性復帰力によって的確に検出部ハウジング２を耳甲介腔部５２の底部５２Ａに押圧することで、利用者が頭部を傾ける等して姿勢を変化しても、上記接触力の変動が少なく、皮膚の体毛等の影響を受けずに圧電素子６が骨伝導音声を的確に検出する状態を安定的に維持できる。尚、装着補助部材１５なしでも、安定した接触力が得られる場合には、上述のように、装着補助部材１５を取り外して装着することができる。
【００２０】
骨伝導音声検出装置ＢＳを上述のように装着した状態で、利用者が通話の相手方と会話すると、利用者の発声による声帯の振動は、頭部の頭蓋骨等を伝達し、利用者の耳部５０に伝わり、耳甲介腔部５２の表面に達する。耳甲介腔部５２の表面に達した振動は、検出部ハウジング２内の圧電素子６に伝達され、電気信号に変換される。その電気信号は、信号処理基板７にて処理された後、入出力ケーブル５を経由して、通話の相手方に送信される。
一方、通話の相手方が発した音声信号を通信装置が受信すると、入出力ケーブル５を経由して受話用イヤホン１０に入力され、受話用イヤホン１０は、相手方の音声を外耳道５１に向けて放出する。
【００２１】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
▲１▼  上記実施の形態では、骨伝導音声検出装置ＢＳに、受話用イヤホン１０を備えて、骨伝導音声の検出のみならず音声信号の聴取をも可能としているが、受話用イヤホン１０を備えずに、圧電素子６にて骨伝導音声の検出のみを行うようにしても良い。
▲２▼  上記実施の形態では、検出部ハウジング２を耳甲介腔部５２の底部５２Ａに押圧して接触させる場合を例示しているが、例えば、耳甲介腔部５２の側部や上部に押圧する等、骨伝導音声の検出のためにハウジング１を接触させる位置は、耳甲介腔部内であれば、適宜変更可能である。
【００２２】
▲３▼  上記実施の形態では、装着補助部材１５を、粘弾性体の樹脂にてＶ字状に形成して、装着時に弾性変形する構成としているが、上記実施の形態における装着補助部材１５の押圧作用部１７を、金属製の板バネにて同様の形状に形成しても良い。
又、イヤホンハウジング３と耳甲介腔部５２の上端位置５２Ｂとの間に、コイルバネを介在させて、検出部ハウジング２を耳甲介腔部５２の底部５２Ａに押圧する等、装着補助部材１５の具体構成は種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる骨伝導音声検出装置の側断面図
【図２】本発明の実施の形態にかかる骨伝導音声検出装置の正面図
【図３】本発明の実施の形態にかかる検出部ハウジングを示す図
【図４】本発明の実施の形態にかかる骨伝導音声検出装置の装着状態を示す図
【図５】本発明の実施の形態にかかる骨伝導音声検出装置の装着状態を示す図
【図６】本発明の実施の形態にかかる装着補助部材の取付け説明図
【符号の説明】
１    ハウジング
２    検出部ハウジング
３    イヤホンハウジング
４    本体支持部
６    圧電素子
１０  受話用イヤホン
１５  装着補助部材
【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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