JP2005229324A - Bone conduction speaker - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bone conduction speaker capable of reducing uncomfortableness and pain when in use and also efficiently transmitting the mechanical vibration of a voice. <P>SOLUTION: The bone conduction speaker is composed of a sounding body unit 1 comprising a piezoelectric vibration plate 2, a vibration control plate 3, and a support member 4 and a voice transmitter 6 attached to the support member 4 of the sounding body unit 1. At least the abutting part of a voice transmission part 6 is formed of an elastic member. The voice transmitter 6 has a single hollow structure or a independent air bubble structure. By this configuration, a good feeling of attaching is provided, and the vibration transmission efficiency of a voice is raised by enlarging the contact area between the voice transmitter 6 and the head of a user. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

Translated fromJapanese

本発明は、圧電素子を用いた骨伝導スピーカ及び骨伝導スピーカユニットに関する。  The present invention relates to a bone conduction speaker and a bone conduction speaker unit using a piezoelectric element.

近年、頭部の骨に振動を伝えるようにした骨伝導スピーカが提案されている（例えば、特許文献１参照）。骨伝導スピーカに用いられる音声伝達部は、図６に示すような構造をしている。図６において、この音声伝導部では、円形絶縁体１１，１２内に圧電振動子１３が収設され、円形絶縁体１１，１２の肩部にリング状金具１４が設けられ、このリング状金具１４を上記肩部に当接させて円形絶縁対１１を押さえ込むことによって、円形絶縁体１１，１２が相互に連結されている。円形絶縁体１１には、使用者の頭部の一部に当接する音声伝達部として機能する平面形状の固定部が設けられている。  In recent years, a bone conduction speaker that transmits vibration to the bone of the head has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The sound transmission unit used in the bone conduction speaker has a structure as shown in FIG. In FIG. 6, in this sound conducting portion, apiezoelectric vibrator 13 is accommodated in thecircular insulators 11 and 12, and a ring-shaped metal fitting 14 is provided on the shoulders of thecircular insulators 11 and 12. Thecircular insulators 11 and 12 are connected to each other by pressing the circularinsulating pair 11 by contacting the shoulder portion with the shoulder portion. Thecircular insulator 11 is provided with a planar fixed portion that functions as an audio transmission portion that contacts a part of the user's head.

実開昭６３−１３１４８０号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-131480

しかしながら、従来の骨伝導スピーカでは、音声伝達部が平面形状に形成されている故に、この音声伝達部を使用者の頭部の一部に長時間押し付けると、使用者は不快感や痛みを感じるようになる。また、このような骨伝導スピーカでは、音声伝達部の面全体が対象物に接触しているときに音声による機械的振動が効率よく伝達されることが知られているが、従来の骨伝導スピーカでは、使用者の頭部の凹凸形状により面全体が当接せず、このことに起因して、音声伝達部からの機械的振動が充分に伝達されない。  However, in the conventional bone conduction speaker, since the sound transmission part is formed in a planar shape, when the sound transmission part is pressed against a part of the user's head for a long time, the user feels discomfort and pain. It becomes like this. Further, in such a bone conduction speaker, it is known that mechanical vibration due to voice is efficiently transmitted when the entire surface of the voice transmission unit is in contact with the object. Then, the entire surface does not come into contact with the uneven shape of the user's head, and as a result, the mechanical vibration from the sound transmission unit is not sufficiently transmitted.

本発明の目的は、使用時の不快感や痛みを軽減することができるとともに、音声伝達部を使用者の頭部の面に当接させ、音声による機械的振動を効率よく伝達することができる骨伝導スピーカを提供することである。  An object of the present invention is to reduce discomfort and pain during use, and to efficiently transmit mechanical vibration due to sound by bringing the sound transmitting unit into contact with the surface of the user's head. It is to provide a bone conduction speaker.

また、本発明の他の目的は、使用時の装着感を改善することができる骨伝導スピーカユニットを提供することである。  Another object of the present invention is to provide a bone conduction speaker unit that can improve the wearing feeling during use.

本発明の請求項１に記載の骨伝導スピーカは、圧電振動板、振動制御板及び支持部材を備えた発音体ユニットと、前記発音体ユニットの前記支持部材に装着された音声伝達部とから構成され、前記音声伝達部の少なくとも当接部が弾性を有する弾性部材から形成されていることを特徴とする。  The bone conduction speaker according toclaim 1 of the present invention includes a sounding unit including a piezoelectric diaphragm, a vibration control plate, and a support member, and a sound transmission unit attached to the support member of the sounding unit. In addition, at least the contact portion of the sound transmission portion is formed of an elastic member having elasticity.

また、本発明の請求項２に記載の骨伝導スピーカでは、前記骨伝導スピーカの前記音声伝達部が単一中空構造又は独立気泡構造であることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に記載の骨伝導スピーカユニットは、請求項１又は２に記載の骨伝導スピーカと、一部に開口部を有するハウジングとを備え、前記骨伝導スピーカの前記音声伝達部が前記ハウジングの前記開口部に装着されていることを特徴とする。The bone conduction speaker according toclaim 2 of the present invention is characterized in that the sound transmission part of the bone conduction speaker has a single hollow structure or a closed cell structure.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a bone conduction speaker unit comprising the bone conduction speaker according to the first or second aspect and a housing having an opening in a part thereof, and the sound transmission of the bone conduction speaker. A portion is attached to the opening of the housing.

本発明の請求項１に記載の骨伝導スピーカによれば、音声伝達部の少なくとも当該部が弾性を有する弾性部材から形成されているので、使用状態においては、音声伝達部の当接部が頭部の一部に柔らかく押し付けられるようになり、使用時の不快感や痛みが低減される。また、音声伝達部の少なくとも当接部が弾性を有するので、この当接部が頭部の凹凸形状に対応して弾性変形し、これによって、頭部に対する音声伝達部の当接部の接触面積が増大し、その結果、音声による機械的振動の伝達を効率よく行わせることができる。  According to the bone conduction speaker of the first aspect of the present invention, since at least the part of the sound transmission part is formed of an elastic member having elasticity, the contact part of the sound transmission part is the head in use. It becomes softly pressed against a part of the part, which reduces discomfort and pain during use. In addition, since at least the contact portion of the sound transmission unit has elasticity, the contact portion is elastically deformed corresponding to the uneven shape of the head, and thereby the contact area of the contact portion of the sound transmission unit with respect to the head As a result, transmission of mechanical vibrations by voice can be performed efficiently.

また、本発明の請求項２に記載の骨伝導スピーカによれば、音声伝達部が単一中空構造又は独立気泡構造であるので、音声伝達部全体が弾性変形可能となり、使用時の不快感や痛みを大きく改善することができるとともに、頭部に対する音声伝達部の接触面積を大幅に改善することができる。  Further, according to the bone conduction speaker according toclaim 2 of the present invention, since the sound transmission part has a single hollow structure or a closed cell structure, the entire sound transmission part can be elastically deformed, Pain can be greatly improved, and the contact area of the sound transmission unit with respect to the head can be greatly improved.

また、本発明の請求項３に記載の骨伝導スピーカユニットによれば、請求項１又は２に記載の骨伝導スピーカを備えているので、上述したと同様の効果が達成される。加えて、ハウジングの開口部に骨伝導スピーカの音声伝達部が装着されるので、スピーカユニットの軽量化を図り、使用時の装着感の改善を図ることができる。  Further, according to the bone conduction speaker unit according toclaim 3 of the present invention, since the bone conduction speaker according toclaim 1 or 2 is provided, the same effect as described above is achieved. In addition, since the sound transmission part of the bone conduction speaker is attached to the opening of the housing, it is possible to reduce the weight of the speaker unit and to improve the wearing feeling during use.

以下、添付図面を参照して、本発明に従う骨伝導スピーカ及び骨伝導スピーカユニットの一実施形態を説明する。図１は、一実施形態の骨伝導スピーカユニットを示す平面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図である。  Hereinafter, an embodiment of a bone conduction speaker and a bone conduction speaker unit according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing a bone conduction speaker unit according to an embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.

図１及び図２において、図示の骨伝導スピーカユニットは骨伝導スピーカ３０を備え、骨伝導スピーカ３０は発音体ユニット１及び音声伝達部６から構成されている。この発音体ユニット１の基本的構造は、例えば特開２０００−１３４６８２号公報に開示されたものと略同一である。即ち、発音体ユニット１は、円形に形成されたバイモルフ等の圧電振動板２を備え、この圧電振動板２の外周縁部に環状の振動制御板３が装着されている。発音体ユニット１は、更に、支持部材４を備えている。支持部材４の中央部にはねじ軸１０が設けられ、このねじ軸１０に圧電振動板２の中央部が装着され、ナット５を螺着することによって、圧電振動板２が支持部材４の内面側（図２において下面側）に当接するように取り付けられる。音声伝達部６は支持部材４の外面側（図２において上面側）に装着される。この音声伝達部６は、例えば、接着剤や粘着テープ（両面テープ）によって支持部材４の表面側に取り付けられる。圧電振動板２には、図２に示すように、音声信号を印加するためのリード線９が電気的に接続される。  1 and 2, the illustrated bone conduction speaker unit includes abone conduction speaker 30, and thebone conduction speaker 30 includes asounding unit 1 and avoice transmission unit 6. The basic structure of the soundingunit 1 is substantially the same as that disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-134682. That is, the soundingunit 1 includes apiezoelectric diaphragm 2 such as a bimorph formed in a circular shape, and an annularvibration control plate 3 is attached to the outer peripheral edge of thepiezoelectric diaphragm 2. The soundingunit 1 further includes asupport member 4. Ascrew shaft 10 is provided at the central portion of thesupport member 4, and the central portion of thepiezoelectric diaphragm 2 is mounted on thescrew shaft 10, and thenut 5 is screwed to attach thepiezoelectric diaphragm 2 to the inner surface of thesupport member 4. It is attached so as to abut on the side (the lower surface side in FIG. 2). Thesound transmission unit 6 is mounted on the outer surface side (upper surface side in FIG. 2) of thesupport member 4. Theaudio transmission unit 6 is attached to the front surface side of thesupport member 4 by, for example, an adhesive or an adhesive tape (double-sided tape). As shown in FIG. 2, alead wire 9 for applying an audio signal is electrically connected to thepiezoelectric diaphragm 2.

この音声伝達部６は弾性を有する弾性部材、例えばゴム、プラスチックなどから形成される。音声伝達部６は全体が中空構造に構成され、中空構造の中空部の圧力は弾性部材がもつ弾性を維持できる範囲内で弾性変形することができる。この音声伝達部６は、その外側部が当接部として機能し、使用状態において使用者の頭部の一部に当接するように保持される。  Thesound transmission unit 6 is formed of an elastic member having elasticity, such as rubber or plastic. The entiresound transmission unit 6 is formed in a hollow structure, and the pressure of the hollow part of the hollow structure can be elastically deformed within a range in which the elasticity of the elastic member can be maintained. Thesound transmitting unit 6 functions as an abutting portion, and is held so as to abut a part of the user's head in the use state.

この骨伝導スピーカ３０は、例えば、次のようにして取り付けられる。即ち、骨伝導スピーカユニットは、更に、一部の開口部を有するハウジング７を有し、骨伝導スピーカ１の音声伝達部６の外周部がこの開口部に取り付けられる。この形態では、音声伝達部６の外周部に環状凹部が設けられ、この環状凹部にハウジング７の開口部が係合するように、音声伝達部６がハウジング７に装着される。このとき、ハウジング７の開口部と音声伝達部６（その環状凹部）との間に振動防止シート８を介在させるようにしてもよく、このように構成することによって、ハウジング７への振動伝達を抑えることができる。この装着状態においては、図２に示すように、骨伝導スピーカ１の大部分がハウジング７内に収容され、その音声伝達部６の一部（その表面側部）がハウジング７から露出している。尚、信号印加用の信号線９は、ハウジング７の適当な部位から外部へ引き出される。  Thisbone conduction speaker 30 is attached as follows, for example. That is, the bone conduction speaker unit further includes ahousing 7 having a part of the opening, and the outer peripheral portion of thesound transmission unit 6 of thebone conduction speaker 1 is attached to the opening. In this embodiment, an annular recess is provided in the outer periphery of thesound transmission unit 6, and thesound transmission unit 6 is attached to thehousing 7 so that the opening of thehousing 7 is engaged with the annular recess. At this time, thevibration preventing sheet 8 may be interposed between the opening of thehousing 7 and the sound transmitting portion 6 (the annular recess portion). With this configuration, vibration transmission to thehousing 7 is performed. Can be suppressed. In this mounted state, as shown in FIG. 2, most of thebone conduction speaker 1 is accommodated in thehousing 7, and a part (the surface side portion) of thesound transmission unit 6 is exposed from thehousing 7. . Thesignal line 9 for signal application is drawn out from an appropriate part of thehousing 7 to the outside.

この骨伝導スピーカユニットにおいては、外部からの音声信号は信号線９を介して圧電振動板２に伝達され、供給される音声信号によって圧電振動板２が機械的に振動される。かくすると、この振動が支持部材４を介して音声伝達部６に伝達され、この音声伝達部６から使用者の頭部の一部に伝達され、このようにして頭部の骨に伝達される振動が音として聞こえるようになる。  In this bone conduction speaker unit, an external audio signal is transmitted to thepiezoelectric diaphragm 2 via thesignal line 9, and thepiezoelectric diaphragm 2 is mechanically vibrated by the supplied audio signal. Thus, the vibration is transmitted to thesound transmission unit 6 via thesupport member 4, and is transmitted from thesound transmission unit 6 to a part of the user's head, and thus transmitted to the bone of the head. Vibration can be heard as sound.

上述した骨伝達スピーカユニット（骨伝導スピーカ３０）は、次の通りの特徴を有している。即ち、音声伝達部６が弾性部材から形成されているので、その当接部が頭部の一部に柔らかく作用し、使用時の不快感や痛みを少なく抑えることができる。特に、音声伝達部６が中空構造に形成されているので、より弾性変形し易く、使用時の不快感や痛みを一層抑えることができる。また、このように弾性変形可能であるので、使用状態において音声伝達部６が頭部の凹凸形状に対応して弾性変形し、その当接部のほぼ全域が頭部に接触するようになり、当接部の頭部への接触面積を増大させることができる。  The bone transmission speaker unit (bone conduction speaker 30) described above has the following characteristics. That is, since thesound transmission part 6 is formed of an elastic member, the abutting part acts softly on a part of the head, and can reduce discomfort and pain during use. In particular, since thesound transmission unit 6 is formed in a hollow structure, it is more easily elastically deformed, and discomfort and pain during use can be further suppressed. In addition, since it can be elastically deformed in this way, thesound transmitting portion 6 is elastically deformed in correspondence with the uneven shape of the head in use, and almost the entire area of the contact portion comes into contact with the head, The contact area of the contact portion with the head can be increased.

図３は、音声伝達部６の当接部との接触面積と振動の伝達特性との関係を示しており、この接触面積が大きくなると、振動の伝達特性が高くなる。上述した骨伝導スピーカユニットにおいては、音声伝達部６の接触面積が大きくなるので、音声伝達部６の振動の伝達特性が高くなり、これにより、音声信号により発生する機械的振動を効率よく伝達することができる。例えば、ハウジング７の開口部から露出する音声伝達部６の接触面積を５０％以上となるようにすると、振動の減衰率は数ｄＢ以内になり、振動の減衰を改善することができる。  FIG. 3 shows the relationship between the contact area of thesound transmission unit 6 with the abutting portion and the vibration transmission characteristics. When the contact area increases, the vibration transmission characteristics increase. In the bone conduction speaker unit described above, since the contact area of thesound transmission unit 6 is increased, the transmission characteristics of vibration of thesound transmission unit 6 are enhanced, thereby efficiently transmitting the mechanical vibration generated by the sound signal. be able to. For example, when the contact area of thesound transmission unit 6 exposed from the opening of thehousing 7 is 50% or more, the vibration attenuation rate is within several dB, and the vibration attenuation can be improved.

次に、図４を参照して、骨伝導スピーカユニットの他の実施形態について説明する。図４は、他の実施形態の骨伝導スピーカユニットを示す断面図である。
図４において、この実施形態では、骨伝達スピーカ３０Ａの音声伝達部６Ａが弾性を有する弾性部材から形成され、その全体が独立気泡構造から構成されている。このような独立気泡構造から構成しても、上述した実施形態と同様に、弾性変形が容易となり、頭部の凹凸形状に対応して弾性変形し、これによって、使用時の不快感や痛みを少なく抑えることができるとともに、音声伝達部６Ａの当接部の頭部への接触面積を増大させることができる。この実施形態のその他の構成は、図１及び図２に示す実施形態と実質上同一である。Next, another embodiment of the bone conduction speaker unit will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a bone conduction speaker unit according to another embodiment.
In FIG. 4, in this embodiment, the sound transmission part 6A of thebone transmission speaker 30A is formed of an elastic member having elasticity, and the whole is formed of a closed cell structure. Even with such a closed cell structure, as in the above-described embodiment, elastic deformation is facilitated, and elastic deformation is performed corresponding to the uneven shape of the head, thereby causing discomfort and pain during use. In addition to being able to reduce the amount, the contact area of the contact portion of the sound transmission unit 6A to the head can be increased. The other configuration of this embodiment is substantially the same as that of the embodiment shown in FIGS.

次いで、図５を参照して、骨伝導スピーカユニットの一適用例を説明する。図５は、図１及び図２（又は図４）に示す骨伝導スピーカユニットをヘッドホンに適用した例を示す正面図である。  Next, an application example of the bone conduction speaker unit will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a front view showing an example in which the bone conduction speaker unit shown in FIGS. 1 and 2 (or FIG. 4) is applied to headphones.

図５において、図示のヘッドホンはアーム状の支持構造体２０を有している。支持構造体２０は略Ｕ字状であり、その両端部に取付部２１，２２が設けられ、各取付部２１，２２に、図１及び図２（又は図４）に示す骨伝導スピーカユニット２３が取り付けられる。このようなヘッドホンでは、支持構造体２０が使用者の頭部を跨ぐように装着され、一対の骨伝導スピーカユニット２３が頭部を両側から挟むように当接保持され、音声信号により発生する機械的振動が、一対の骨伝導スピーカユニット２３から頭部に伝達される。  In FIG. 5, the illustrated headphones have an arm-shapedsupport structure 20. Thesupport structure 20 is substantially U-shaped, and is provided withattachment portions 21 and 22 at both ends thereof, and the boneconduction speaker unit 23 shown in FIGS. 1 and 2 (or FIG. 4) is attached to eachattachment portion 21 and 22. Is attached. In such a headphone, thesupport structure 20 is mounted so as to straddle the user's head, and a pair of boneconduction speaker units 23 are held in contact with each other so as to sandwich the head from both sides. Vibration is transmitted from the pair of boneconduction speaker units 23 to the head.

図５では、使用者の頭部ないし首に掛けて使用する例を示したが、これに限定されるされることなく、支持構造体を耳に掛ける耳掛け式形態のものにも同様に適用することができる。  Although FIG. 5 shows an example in which the user is hung on the user's head or neck, the present invention is not limited to this, and the present invention is similarly applied to an ear-hook type in which the support structure is hung on the ear. can do.

本発明の骨伝導スピーカ及び骨伝導スピーカユニットは、音声伝達部が弾性部材から形成されているので、柔らかい良好な装着感が得られ、長時間使用したとしても不快感、圧迫感、痛みなどを感じることがほとんどなく、骨伝導を利用したイヤホン、ヘッドホンなどに好都合に適用することができる。また、音声伝達部の当接部が頭部に凹凸形状に応じて弾性変形し、これによって、音声伝達部の頭部への接触面積を大きくすることができ、音声信号により発生する振動の伝達効率を高め、音伝達の良好なイヤホン、ヘッドホンなどを提供することができる。  In the bone conduction speaker and bone conduction speaker unit of the present invention, since the sound transmission part is formed of an elastic member, a soft and good wearing feeling can be obtained, and even if used for a long time, discomfort, pressure, pain, etc. It can be conveniently applied to earphones, headphones, etc. that utilize bone conduction. In addition, the contact portion of the sound transmission unit is elastically deformed on the head according to the uneven shape, thereby increasing the contact area of the sound transmission unit to the head and transmitting vibration generated by the sound signal. It is possible to increase efficiency and provide earphones, headphones and the like with good sound transmission.

一実施形態の骨伝導スピーカユニットを示す平面図である。It is a top view which shows the bone conduction speaker unit of one Embodiment.図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図である。It is sectional drawing by the II-II line in FIG.音声伝達部の当接部との接触面積と機械的振動の伝達特性との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the contact area with the contact part of an audio | voice transmission part, and the transmission characteristic of mechanical vibration.他の実施形態の骨伝導スピーカユニットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the bone conduction speaker unit of other embodiment.骨伝導スピーカユニットをヘッドホンに適用した例を示す正面図である。It is a front view which shows the example which applied the bone-conduction speaker unit to the headphones.従来の骨伝導スピーカの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional bone conduction speaker.

符号の説明Explanation of symbols

１ 骨伝導スピーカ
２ 圧電振動板
３ 振動制御板
４ 支持部材
６ 音声伝達部
７ ハウジング
２０ 支持構造体
２３ 骨伝導スピーカユニットDESCRIPTION OFSYMBOLS 1Bone conduction speaker 2Piezoelectric diaphragm 3Vibration control board 4Support member 6 Audio |voice transmission part 7Housing 20Support structure 23 Bone conduction speaker unit

Claims (3)

Translated fromJapanese

圧電振動板、振動制御板及び支持部材を備えた発音体ユニットと、前記発音体ユニットの前記支持部材に装着された音声伝達部とから構成され、前記音声伝達部の少なくとも当接部が弾性を有する弾性部材から形成されていることを特徴とする骨伝導スピーカ。  A sound generator unit including a piezoelectric diaphragm, a vibration control plate, and a support member, and a sound transmission unit mounted on the support member of the sound generator unit, and at least a contact portion of the sound transmission unit is elastic. A bone conduction speaker characterized by being formed from an elastic member. 前記骨伝導スピーカの前記音声伝達部が単一中空構造又は独立気泡構造であることを特徴とする請求項１に記載の骨伝導スピーカ。  The bone conduction speaker according to claim 1, wherein the sound transmission unit of the bone conduction speaker has a single hollow structure or a closed cell structure. 請求項１又は２に記載の骨伝導スピーカと、一部に開口部を有するハウジングとを備え、前記骨伝導スピーカの前記音声伝達部が前記ハウジングの前記開口部に装着されていることを特徴とする骨伝導スピーカユニット。  The bone conduction speaker according to claim 1 or 2 and a housing having an opening in a part thereof, wherein the sound transmission part of the bone conduction speaker is mounted in the opening of the housing. Bone conduction speaker unit.

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