Vol.

1

2021/4
PROJECT STORY

音は、軟骨から伝わるか？
HISTORY OF TECHNOLOGY

第一回 騒音計

IN THE BACKYARD

リオンの「革新」はこうして生まれる
TALES OF RION

建材の遮音性能を測る！の巻

FROM OVERSEAS

ベトナム編
OUR FAVORITE TOWN KOKUBUNJI[ レトロモダン & グリーン ]EPILOGUE-SCIENCE, SCIENCE!

FROM NOW ON

社会を支える［微粒子計測器］の世界「エーレンフェストの壺」不可逆性のふしぎ

PROJECT STORY

リオンのプロダクト開発ドキュメンタリー

取材・文 / 編集部
撮影 /赤羽 佑樹

音は、軟骨から伝わるか？
〜軟骨伝導補聴 器ができるまで〜

岩倉 行志
技術開発センター顧問。リオン入社以振動子の構造開発において、毎日のように課題やアイデ アをメモして考えたという岩倉。こ

2017年、リオンは世界初※となる

うした積み重ねが画期

軟骨伝導補聴器を発売した。

来、磁石を利用した BA 型イヤホン等の開発に尽力。軟骨伝導補聴器のコア技術となる BA-S 方式の振動子開発に成功し、製品化において重要な役割を果たした。

的な構 造 開 発につながっていった。

新たに発見された第三の聴覚経路「軟骨伝導」を活用したプロダクトだ。
この補聴器がどのように開発され、「圧電型の振動子は、聞こえがいいというこの骨を圧迫する必要があり、痛みを感じるとで試作を始めたんですが、これを駆動す場合も多いんです。なんらかの理由で外耳るためのICには 3 V以上の電源供給（一それまで古今東西の研究者たちも聞いて道が閉塞した方でも、振動子を軟骨に当て般的な補聴器は 1.4 Vのボタン型空気亜鉛いたであろう軟骨伝導による音。だが、そることによって音が聞ける。私は耳鼻科医電池を利用）が必要でした。また、ICの振動子によって発生した軟骨部の振動が、外耳道のれは骨伝導による音として見過ごされてきですから、ぜひともこの軟骨伝導を活用し消費電力は 60 mW以上で一般的な補聴軟骨部を動かし、外耳道内に気導音を生成する。

たのだろうと細井先生は話す。その後、軟た補聴器で、ひとりでも多くの方に快適な器の60 倍以上です。それに、圧電型は低骨の振動について詳しく調べていくと、自聞こえを提供したいと考えたんです。でも、音域の振幅が小さく、出力がとれない（足※2017年9月当社調べ

軟骨伝導補聴器の音の伝わり方（外耳道がある場合）細井裕司先生監修

一般的な補聴器といえば、耳あな型や耳かけ型が思い浮かぶかもしれない。これら

軟骨伝導を活用した補聴器開発への道

動を伝えるために骨伝導振動子の装着部

世に広まっていったのかを追う。

突然、訪れた全く新しい聴覚経路の発見

身の直感は正しかったことが徐々に分かっ

軟骨伝導を発見してから何年もの間、有力りない）。これはちょっと製品化は難しいと、「振動子を種々の部位に当てて音を聞いててきたという。

国際誌に掲載することができませんでした。

自分の中で早々に結論を出したんです」

いた時に、あれっと思ったんです。振動子「骨伝導というのは、骨が振動して音が伝わそれは、論文の査読者が発見されて間もなを骨に当てた時と、軟骨に当てた時で音のるという経路。つまり、骨の振動は必須でい現象 “Cartilage Conduction”を知らな

耳道の閉鎖により鼓膜に音を伝えることが全ては、耳の周囲の軟骨を振動させるこ聞こえが違うと。仮説も予想もありませんす。軟骨伝導のメカニズムは骨伝導と異な

いこと、先行論文がないので参考文献がなできない外耳道閉鎖症などの場合は、使用とで音を効率よく伝えられる、という着想でしたが、とにかく直感的に違うと感じた。

り、骨の振動は、必須ではありません。外いことが理由として挙げられます。ある時、できないことが多い。こうした場合、これまを得たことから始まった。この「軟骨伝導」

その違和感を頼りに振動子をいろいろな部

耳道の外半分は軟骨の筒、内半分は骨の医学誌のチーフエディターが来日されました

では骨導補聴器（ヘッドバンドタイプ、埋めを発見し、製品化の起点となった研究者が位に当てて慎重に確かめてみると、やはり骨筒でできています。軟骨に振動子を当ててので、軟骨伝導音を試聴していただきまし込み型など）を使用するケースがほとんど奈良県立医科大学の細井裕司先生だ。と軟骨では、はっきりと音の聞こえが違うと振動させると軟骨の筒が振動し、軟骨部外た。初めての体験に「オー」と驚かれ、興であり、身体への負担も少なからずあった。 「音は振動として外耳道から鼓膜、耳小骨に分かりました。私が骨伝導の専門家であれ耳道の中、つまり耳の中に音が生成されま味を持っていただきました。その結果、直そのような状況を大きく変えるべく開発され伝わり、内耳で神経刺激に変換されて脳でば、聴覚経路には空気と骨しかないというす。スピーカーにおいては、コーンが振動し後に投稿したある論文は、掲載されました。

たのが、イヤホンの代わりに振動子と呼ば知覚しています。音を伝達する主な媒体はそれまでの概念に固執し、見過ごしていたて空気の粗密波を作り、音を発生させます

そのような努力と啓蒙活動により、ようやくれる小さな部品を耳に装着する軟骨伝導空気であり、空気の振動を介して知覚するかもしれません。そこからこれはどういうこが、円筒状の軟骨部外耳道がこのコーンの軟骨伝導の存在が認知されるようになった

補聴器である。外耳道が閉鎖している場合音を『気導聴覚』と呼びます。また、内耳をとかと研究を重ねていくんです」

役割を果たしています。種々の聴覚実験で、んです」

や、閉鎖はしていないが中耳炎などで耳だ入れる側頭骨に直接振動を与えることでもそして、この軟骨を介した音の伝導は、れがある場合でも、快適、容易に装用でき音を伝達でき、こうした振動を介して知覚

細井先生によって「軟骨伝導」“Cartilageる。世界で初めて「軟骨伝導」を利用したする音を『骨導聴覚』と呼びます。長年、音Conduction”と命名される。

補聴器なのである。の補聴器は鼓膜に音を伝えているため、外を伝える経路は、この『気導』と『骨導』のという聴覚経路。細井先生はその存在を路をどう補聴器に活かしていくか、模索がみと考えられていました。ところが 2004 年、知って以来、研究チームの先生方と共にい始まっていく。

私は突如、第三の聴覚経路である『軟骨伝

くつもの論文を立て続けに発表した。軟骨導』を発見することになります」

伝導がきっと新たな補聴器の開発につながると確信していたからだ。

軟骨伝導補聴器

次々と立ちはだかる大きな壁

通常の補聴器ではイヤホンを耳の穴に装着するが、軟骨伝導補聴器は振動子と呼ばれる部品を外耳道入り口の軟骨部に装着し、増幅した音を軟骨部に伝えて聞き取の。英語ではbone（骨）、cartilage（軟骨）「軟骨から音を伝えるということは、耳の中と呼ばれる通り、両者は全く異なる耳の構に音源をつくるということ。つまり自分には現在、リオン技術開発センターの顧問を成要素だ。長年、骨の振動によって音を知音が聞こえる一方、隣の人には聞こえないと務める岩倉行志は、軟骨伝導補聴器の開いう利点を持った聴覚・音響機器ができる発に挑んだ技術者だ。ところが初期段階［製品に関する問い合わせ先］

奈良県立医科大学理事長・学長。MBTだろうと。補聴器については、振動子を軟で大きな壁にぶち当たり、製品化は難しい

医療機器事業部 営業部とはなかった。そして 2004 年のある日、大研究所所長。医学博士。軟骨伝導聴

骨に接触させるだけで聞こえるので身体的という結論に到達してしまう。岩倉はそのきな発見をすることになる。の論文を発表。軟骨伝導に関するリな負担が少ない。骨伝導の補聴器は、振理由をこう説明する。

覚できることは知られていたが、軟骨の振圧電振動子を採用したもので、1000 Hz 以下の出力が動が音の伝達経路として取り上げられたこ

結局、この延長線上に完成形はないと判断された。

発に向け、2010 年、リオンとの共同研究が始まり、リオン側ではこの新たな聴覚経2009 年、試作段階の軟骨伝導補聴器は、バイモルフ型

mW以上（一般的な補聴器は 1 mW 程度）も要した。

そして、軟骨伝導を活用した補聴器の開る性質を持っていることがわかりました」
世界の誰も気づいていなかった軟骨伝導

耳の内部にある骨と軟骨は似て非なるも低く、電源電圧は 3 V以上必要であり、消費電力は 60

軟骨伝導音は気導音とも骨伝導音とも異な細井 裕司

覚の存在を世界で初めて発見し、16 篇る。通常の補聴器と同様にボタン型電池1個で使用可
能。現在、全国102 カ所の指定医療機関を受診後に購入可能。

フリーコール :0800-500-2933（受付時間 /9:00 〜 17:00/土・日・祝日・当社指定日は除く）

オンとの共同研究の中心となり、軟骨伝導補聴器開発を成功に導いた。

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BA型電磁型構造の従来型と新構造の比較（模式図）
従来型新構造（BA-S）

ヨークアーマチュア
磁石

藤嶋 葉子

磁化の向き

認定補聴器 専門店「リオネットセンコイル

実際の構造例（振動の形態ー従来型：振り子様、新構造：並進）ター」勤務。認定補聴器技能者。店舗

バネと医療機関における補聴器販売、メンテナンスを担当する。都内取扱医院に軟骨伝導補聴器用に開発した新構て、これまで約 80 名に対する軟骨伝造の電気機械変換器（左は従来型、導補聴器の販売、調整に携わっている。

右は新構造 BA-S 型）。新構造では左右に適度な空隙がある点が最も大きな特徴。振動の形態も新構造

軟骨伝導補聴器に採用されるBA-S 型の電気機械変換では並進振動する方式。

器はこのような大きさ。

軟骨伝導補聴器の心臓部である振動子の製造現場。

製品化はいきなりパラダイムシフトを迫情が整っていったからだ。とはいえ、まだリ空隙をもって置かれる。アーマチュアがヨー「苦労といえば苦労ですが、結局は理屈ののない人、手術によってほんの少し耳にくぼた綿貫。その達成感はいかほどだったかとられた格好に。圧電型に代わる手法で振オン内部でも大人数を動員して開発する状

ク（継鉄）と固定される片持ち梁構造であ積み重ねだとも思っていました。ですから、みがある人など、想定される利用者の耳は問うと、こんな答えが返ってきた。

動子を動作させる方法を模索していった岩

況にはなく、一人で黙々と試行錯誤を重ねる。そしてアーマチュアは磁性材でなけれゴールが明確に見えていたわけではありま千差万別だ。誰の耳にも振動子を安定して「奈良県立医科大学で軟骨伝導補聴器の倉。リオンに入社直後、バランスド・アーマる日々。はた目からは道筋の定まらない孤ばならず、磁気特性を確保するために高温せんでしたが、自分なりに失敗から学びつ装着させるには、個々の耳に合わせた装着使用感の検証に立ち会ったんです。お母さ

チュア方式（BA 方式 /電磁型駆動方式）

独な戦いにも見えた。の水素炉でアニールされる。ゆえにアーマ

つ、アドバイスもいただいて、少しずつでも部が必要なのである。

んが心配そうに見ている中、小さいお子さん

チュアのバネ性は通常のバネ材より著しく前に進んでいる感覚はありました。それに「イヤチップの質量が増加すると、高域の感が恐る恐るこの補聴器を装用しました。途弱い。一方、新構造のBA-S 型では 4 つのしても、私は遅咲きですよね（笑）
」

度が低下するので軽量化を実現しなくては端にパッとお子さんの表情が変わったんでのイヤホン開発に携わった経験から、電磁型振動子を採用する方向で開発を進めることになる。この電磁型振動子開発にはNICT（国立研究開発法人情報通信研究機

正しい理論を重ねればきっとゴールは見える磁石を用いて左右両方にBA 型構造を用意

そして、2013 年に軟骨伝導補聴器の開ならない。また別の問題として、なるべく感す。音が伝わったわけですね。それを見てし、その間に板状のアーマチュアを適当な発が経済産業省の委託事業に採択され、度を落とさないように、振動する方向を頭お母さんが涙を流し、もう、私ももらい泣き構）から助成金を得られることになり、新たそして大きな変わり目が訪れる。何度も空隙を設けた上で配置。アーマチュアとヨー奈良県立医科大学（臨床評価を担当）との方向に向くようにする必要がありました。

です。代え難い感動ですよね。頑張ってよな開発がスタート。ただ、この先もすんなり何度も試作を重ねて部内で発表を続けてクの間に 4 つのバネを配置し、アーマチュ

調布電子工業株式会社（振動子部品の金

そこで、複雑な形状のイヤチップを作成可かった」とはいかなかったという。

きた岩倉。そんな模索のさなか、ある人物

アが変位した際の復元力をバネが受け持型製作を担当）およびリオンの共同体で 3能な、オーダーメイド補聴器の 3Dプリン「電磁型構造の振動子を試作したところ、から大きなヒントを得るのだ。

つ構造とした。この新発想によって耐衝撃年間開発を行うこととなり、人・物・金の確ティング技術を応用して設計を進めること圧電型 振 動子を上回る出力を得ました。

「理化学研究所を定年後、リオンの顧問と性が飛躍的に向上。大型化も小型化も自保が実現。後の製品化へとつながっていくにしたんです」

でも衝撃に弱く、使用には耐えられないもなった伊達宗宏先生から、しばしばアドバ在で、設計の自由度を兼ね備えた振動子がことになる。のでした。落下などの際、磁性材のアーマイスをいただいていて、ある時、空隙はアー完成することになる。

チュアが影響を受けてしまうんです。ここマチュアの片側だけでなく、両側に設けて「試作してみた時は、わあ、素晴らしいといでも大きな壁が立ちはだかったように思いはどうかとアイデアをくれたんです。それがう感動がありましたね。2013 年のことです。

ました」

どんな耳型にも合うイヤチップの模索

さまざまな耳型を採取し、3Dスキャニン

開かれた、補聴器の新たな扉

グとモデリングを行った後、3Dプリンティ

リオネットセンターの藤嶋葉子は、日々、ングを進めていく。こうした作業を延々と繰

顧客から聞こえに関する相談を受け、最適り返したが、軽量化を進めつつイヤチップなソリューションを提供する、いわば最前線を安定させ、振動方向を所望の方向に保つで働くスタッフだ。彼女は軟骨伝導補聴器のは極めて困難な道のりだった。の登場で、顧客への提案の幅が広がったと大きなヒントになりましたね。少し前に動き今後、これは振動子のスタンダードになる

それでも、この段階で岩倉の頭の中に「諦は違うが似た構造の特許を出していて、こかもしれないとさえ思いました」

める」という選択肢は不思議と浮かんでこれだという感覚があった。新発想のBA-S

今ではリオン社内で「 i 振動子」と呼ばわったのは 2013 年のことだ。振 動子開「一般的な補聴器であれば耳型を取った時話す。

なかったという。試作を依頼されてから約型振動子の構造へと頭の中で理屈がつなれるこの構造。i はもちろん岩倉の頭文字発に取り組んでいた岩倉とは異なる道筋点でその人にあったイヤチップが作れます。

「生まれながらに外耳道が形成されていな

2 年後の 2011年に定年を迎えたことも吉とがっていったんです」

から取られたものだ。あらためて、この構で、暗中模索することになる。それまで補でも軟骨伝導補聴器の利用者は、さまざまい方に気導補聴器はご提案できません。そ造を実現させた経緯について本人はこう

聴器の筐体設計において実績を積んでいな耳の形が想定されるので、ひとりひとりののような場合、骨導補聴器をご紹介するし振り返る。

た綿貫。ここで担ったのは補聴器を耳に耳を写真撮影した資料も交えて最適な形をかなかったのですが、選択肢が広がったの固定するためのイヤチップ（装着部）開発で探していったんです。その上で重量が重くは大きな変化でした。骨導補聴器の振動あった。

なってしまうと聞こえが悪くなったり、落と子は強い圧力で頭部に固定しなければなら「開発途中の軟骨伝導補聴器を初めて見たしてしまったりするリスクが高まるので、極ず、身体的なストレスを感じる方も多くいま

時は、電池も大きくて、これは製品になるの限まで削って軽量化を目指す必要があります。軟骨伝導補聴器は小さく目立たない点

かなと、正直、半信半疑でした。でも岩倉した。当初は製造担当者から、これは実現もメリットです」

し、強く圧迫する必要があり、身体へのと一緒に開発を進めていくうちに、きっとすできないと言われたこともありましたが、ひ開発に費やしたのは、細井先生の発見か負担も少なからずあった。

ごい製品になるだろうという思いが強くなっ

とつひとつの試作を進めていくうちに、自分ら約13 年の歳月。その道程はまさに山あて。最終段階に向けて、どんどん熱量が高や製造担当者の中で蓄積されていくノウハ

り谷あり、ハードルの連続だったが、取扱まっていった感覚ですね」

ウも確かにありました。ゴールは決して近く医療機関は増えつつあり、軟骨伝導補聴器はなかったですけどね」

は多くの人の暮らしに寄り添うようになって出た。多くの業務を管理するという職責か

アーマチュアは別名・可動鉄片と呼ばれ、ら離れ、自由に開発に打ち込める環境と心

従来のBA 型構造では 2 つの磁石の間に骨導型の補聴器は、ヘッドバンドを装着

耳型の採取から3Dスキャニングを経て、
綿貫 敬介
技術開発センター 要素技術開発室 第一グループグループ長。機械工学の知見を活かし、補聴器筐体の設計等に長年携わる。軟骨伝導補聴器の開発

3D モデリングをPC 上で行う。その後、3Dプリンティングによって個々の耳型にあったイヤチップができあがる。こうした一連の工程を綿貫が製造部門と協力しながら構築した。

軟骨伝導補聴器の開発に綿貫敬介が加困難を極めたのは、この補聴器を使用するであろう人々の耳の形状に、どうイヤチッそして、製造担当者と協力してイヤチッププを合わせていくかという点だった。外耳の製作法をマニュアル化することに成功しきた。補聴器の新たな扉は、確かに開かれたのだ。

においては、専用の補聴器特性試験装置の設計にも尽力した。

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