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図面 (11)

課題

音量感及び快適性が損なわれることを抑制できる音響機器を提供する。

解決手段

湾曲する圧電素子101及び、該圧電素子101によって直接的に曲げられて振動するパネル102を備えた振動部10を備え、パネル102が凹部104を備え、当該凹部104がユーザのに当接され、ユーザに対して音を聞かせる。

概要

背景

従来のオープンフィッティング型の補聴器等の音響機器は、装着時のこもり感を軽減するため、外耳道内外界導通するベントが設けられている(例えば特許文献1)。従来の補聴器は、マイクと、イヤホンと、ベントとを備える。マイクは音源からの音を集音し、イヤホンはマイクが集音した音をユーザに聞かせる。ベントは前述したように外耳道内と外界を導通する孔である。ベントにより外耳道密閉されないため、補聴器を装着した場合に生じるこもり感が軽減される。

概要

音量感及び快適性が損なわれることを抑制できる音響機器を提供する。湾曲する圧電素子101及び、該圧電素子101によって直接的に曲げられて振動するパネル102を備えた振動部10を備え、パネル102が凹部104を備え、当該凹部104がユーザのに当接され、ユーザに対して音を聞かせる。

目的

本発明の目的は、音量感及び快適性という相反する2つの機能を損ないにくい音響機器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

湾曲する圧電素子及び、該圧電素子によって直接的に曲げられて振動するパネルを備えた振動部を備え、前記パネルが凹部を備え、当該凹部がユーザのに当接され、ユーザに対して音を聞かせる音響機器

請求項2

前記パネルの凹部は、前記ユーザの耳の外側から、前記ユーザの耳珠に当接して、前記振動を前記耳珠に伝達させる請求項1に記載の音響機器。

請求項3

前記パネルの凹部は、前記ユーザの耳の外側から、前記ユーザの対耳珠に当接して、前記振動を対耳珠に伝達させる請求項1に記載の音響機器。

請求項4

前記パネルの主面は、前記耳に当接する部位と、当接しない部位とを有する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の音響機器。

請求項5

当該音響機器によって、前記ユーザの外耳道密閉されない請求項1乃至4のいずれかに記載の音響機器。

請求項6

前記パネルは、当該パネルの中央付近を腹、該腹の両側を節として振動し、前記パネルの中央付近近傍が前記耳珠に当接する請求項2に記載の音響機器。

請求項7

前記パネルは、当該パネルの中央を腹、該腹の両側を節として振動し、前記パネルの中央付近近傍が前記対耳珠に当接する請求項3に記載の音響機器。

請求項8

さらにマイク部を備える請求項1乃至7のいずれかに記載の音響機器。

請求項9

前記振動部により、前記ユーザの耳の内部で、外耳道放射音を発生させる請求項1乃至8のいずれかに記載の集音型音響機器。

請求項10

前記振動部は、前記ユーザの耳に、0.1Nから3Nの力で押圧されている請求項1乃至9のいずれかに記載の音響機器。

請求項11

前記圧電素子は、板状をなし、前記パネルは、前記圧電素子の主面の面積の、0.8倍から10倍の面積を有する請求項1乃至10のいずれかに記載の集音型音響機器。

技術分野

0001

本発明は、補聴器等の音響機器に関する。

背景技術

0002

従来のオープンフィッティング型の補聴器等の音響機器は、装着時のこもり感を軽減するため、外耳道内外界導通するベントが設けられている(例えば特許文献1)。従来の補聴器は、マイクと、イヤホンと、ベントとを備える。マイクは音源からの音を集音し、イヤホンはマイクが集音した音をユーザに聞かせる。ベントは前述したように外耳道内と外界を導通する孔である。ベントにより外耳道密閉されないため、補聴器を装着した場合に生じるこもり感が軽減される。

先行技術

0003

特開2006−304147号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、従来のオープンフィッティング型の補聴器は、イヤホンから発せられた音のうち低音が、ベントから外界へ逃げるため、低音の音圧下がり音量感が損なわれてしまう。一方で低音が逃げることを防止するためにベントの直径を小さくすると、こもり感を引き起こし、装着時の快適性を損なってしまう。

0005

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、音量感及び快適性という相反する2つの機能を損ないにくい音響機器を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するために本発明に係る音響機器は、
湾曲する圧電素子及び、該圧電素子によって直接的に曲げられて振動するパネルを備えた振動部を備え、
前記パネルが凹部を備え、当該凹部がユーザのに当接され、
ユーザに対して音を聞かせることを特徴とする。

0007

また本発明に係る音響機器は、
前記パネルの凹部が、前記ユーザの耳の外側から、前記ユーザの耳珠に当接して、前記振動を前記耳珠に伝達させることを特徴とする。

0008

また本発明に係る音響機器は、
前記パネルの凹部が、前記ユーザの耳の外側から、前記ユーザの対耳珠に当接して、前記振動を対耳珠に伝達させることを特徴とする。

0009

また本発明に係る音響機器は、
前記パネルの主面が、前記耳に当接する部位と、当接しない部位とを有することを特徴とする。

0010

また本発明に係る音響機器は、
当該音響機器によって、前記ユーザの外耳道が密閉されないことを特徴とする。

0011

また本発明に係る音響機器は、
前記パネルが、当該パネルの中央付近を腹、該腹の両側を節として振動し、
前記パネルの中央付近近傍が前記耳珠に当接することを特徴する。

0012

また本発明に係る音響機器は、
前記パネルは、当該パネルの中央付近を腹、該腹の両側を節として振動し、
前記パネルの中央付近近傍が前記対耳珠に当接することを特徴とする。

0013

また本発明に係る集音型音響機器は、
さらにマイク部を備えることを特徴とする。

0014

また本発明に係る集音型音響機器は、
前記振動部により、前記ユーザの耳の内部で、外耳道放射音を発生させることを特徴とする。

0015

また本発明に係る集音型音響機器は、
前記振動部が、前記ユーザの耳に、0.1Nから3Nの力で押圧されていることを特徴とする。

0016

また本発明に係る集音型音響機器は、
前記圧電素子が、板状をなし、
前記パネルは、前記圧電素子の主面の面積の、0.8倍から10倍の面積を有することを特徴とする。

発明の効果

0017

本発明によれば、音量感及び快適性が損なわれにくい音響機器を提供する。

図面の簡単な説明

0018

本発明の一実施形態に係る補聴器を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係る補聴器のパネル及び圧電素子の湾曲を示す模式図である。
本発明の一実施例に係る補聴器の構成を示す概要図である。
本発明の一実施例に係る補聴器が耳珠に当接している部分を示す図である。
振動部の厚さ方向の側面図である。
本発明の一実施形態に係る補聴器からの音の伝達を示す概略図である。
経路音響特性の概要を示す図である。
本発明の一実施形態に係る補聴器に係る音響特性の実測値を示す図である。
凹部の替わりに凸部を設けた場合の実測値を示す図である。
凹部又は凸部を設けた場合の実測値の比較を示す図である。

実施例

0019

以下、本発明の実施の形態について説明する。

0020

(実施の形態)

0021

図1は本発明の一実施形態に係る音響機器1のブロック図である。音響機器1は、例えば補聴器1であって、振動部10と、マイク20と、制御部30と、調整インタフェース部40と、記憶部50とを備える。

0022

振動部10は、湾曲する圧電素子101と該圧電素子101によって直接的に曲げられて振動するパネル102とを備える。図2に圧電素子101によりパネル102が湾曲する様子を模式的に示す。振動部10は、振動による気導音人体振動音とをユーザに対して聞かせる。気導音とは、物体の振動に起因する空気の振動が外耳道を通って鼓膜伝わり、鼓膜が振動することによって利用者聴覚神経に伝わる音である。人体振動音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部(例えば外耳軟骨)を介して利用者の聴覚神経に伝わる音である。

0023

圧電素子101は、電気信号電圧)を印加することで、構成材料電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲(湾曲)する素子である。これらの素子は、例えばセラミック製や水晶からなるものが用いられる。圧電素子101は、ユニモルフバイモルフまたは積層型圧電素子であってよい。積層型圧電素子には、ユニモルフを積層した(たとえば16層または24層積層した)積層型ユニモルフ素子、またはバイモルフを積層した(例えば16層または24層積層した)積層型バイモルフ素子が含まれる。積層型の圧電素子は、例えばPZTチタン酸ジルコン酸鉛)からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配置された電極層との積層構造体から構成される。ユニモルフは、電気信号(電圧)が印加されると伸縮し、バイモルフは、電気信号(電圧)が印加されると屈曲する。

0024

パネル102は、例えばガラス、またはアクリル等の合成樹脂により形成される。好適にはパネル102の形状は板状であり、以下パネル102の形状が板状であるものとして説明する。

0025

マイク20は音源からの音、具体的にはユーザの耳に到来した音を集音する。

0026

制御部30は、補聴器1に係る各種制御を行う。制御部30は、圧電素子101に所定の電気信号(音信号に応じた電圧)を印加する。具体的には制御部30において、マイク20で集音した音信号を、アナログデジタル変換部31がデジタル信号に変換する。そして信号処理部32は、音量や音質の調整インタフェース部40による音量や音質に係る情報及び記憶部50に格納された情報に基づき、振動部10を駆動するデジタル信号を出力する。デジタルアナログ変換部33は当該デジタル信号をアナログの電気信号に変換し、圧電アンプ34により増幅処理をして電気信号を圧電素子101に印加する。制御部30が圧電素子101に対して印加する電圧は、例えば、人体振動音ではなく気導音による音の伝導を目的とした所謂パネルスピーカ印加電圧である±5Vよりも高い、±15Vであってよい。これにより、パネル102に十分な振動を発生させ、利用者の体の一部を介する人体振動音を発生させることができる。なお、どの程度の印加電圧を用いるかは、パネル102の固定強度もしくは圧電素子101の性能に応じて適宜調整可能である。制御部30が圧電素子101に電気信号を印加すると、圧電素子101は長手方向に伸縮または屈曲する。

0027

このとき、圧電素子101が取り付けられたパネル102は、圧電素子101の伸縮または屈曲にあわせて変形し、パネル102が振動する。パネル102は、圧電素子101の伸縮または屈曲によって湾曲する。パネル102は、圧電素子101によって直接的に曲げられる。ここで「パネル102が圧電素子101によって直接的に曲げられる」とは、従来のパネルスピーカで採用されているような、圧電素子101をケーシング内に配設して構成される圧電アクチュエータ慣性力によりパネル102の特定の領域が加振されてパネル102が変形す現象とは異なる。「パネル102が圧電素子101によって直接的に曲げられる」とは、圧電素子101の伸縮または屈曲(湾曲)が、接合部材を介して直にパネル102を曲げることを意味する。

0028

以上説明したようにパネル102が振動するため、パネル102は、気導音を発生させるとともに、利用者が耳珠を接触させた場合、耳珠を介する人体振動音を発生させる。好適にはパネル102は、当該パネル102の両端近傍を節、中央を腹として振動し、パネル102の中央近傍が耳珠や対耳珠に当接する。このようにすることで、パネル102の振動を効率よく耳珠や対耳珠に伝達することができる。

0029

図3は、本発明の一実施形態に係る補聴器1の構成を示す概略図である。図3に示すように、振動部10を、ユーザの耳の外側からユーザの耳珠に当接させている。そのため、保持部60を備えている。図4は、振動部10が耳珠に当接している部分を別の角度から示している。図4に示すように、振動部10は、突出している耳珠に当接するため、耳珠に当接する部位に、後述する凹部104が備えられることにより、耳珠を大きく潰さなくても、振動部10と耳珠との接触面積を十分に確保することができる。
以下本実施の形態では、ユーザの耳に当接する位置が耳珠である例について説明する。

0030

図3に示すように、保持部60は、支持部61と、耳かけ部62と、本体部63とを備え、振動部10がユーザの耳に当接する位置(耳珠)に振動部10を保持する。支持部61の端部は振動部10に接続される。支持部61は中空構造であり、振動部10へのリード処理は当該中空構造を通して行う。また支持部61は、振動部10の角度が変わらない程度の剛性を有する。支持部61の他端は耳かけ部62の端部に接続される。

0031

耳かけ部62は、ユーザの耳介の外側に当接し、補聴器1をユーザの耳に装着する。好適には耳かけ部62はユーザの耳介に沿うフック形状とし、補聴器1がユーザの耳に安定的に装着されるようにする。耳かけ部62の他端は本体部63に接続される。本体部63は、マイク20、制御部30、調整インタフェース部40、及び記憶部50を内蔵する。

0032

図5は、振動部10を厚さ方向からみた側面図である。上述したように振動部10は、圧電素子101と、パネル102とを備える。好適には図5に示すように圧電素子101は板状である。

0033

圧電素子101はパネル102に、接合部材により接合される。接合部材は、圧電素子101の主面とパネル102の主面との間に設けられる。接合部材は、非加熱型硬化性接着材、または両面テープであるとよい。圧電素子101のうち、パネル102との接合面以外はモールド103により覆われる。

0034

パネル102の主面は、凹部104を備える。凹部104はパネル102の中央部分をくぼませた部位である。ここで耳珠は突出しているため、平面を当接させた場合は、耳珠を大きく押し潰すことにより接触面積を得る必要がある。一方で本発明に係る補聴器1は、凹部104を備えており、凹部104が耳珠に当接するため、耳珠を大きく押し潰さずに接触面積を得ることができる。耳珠を大きく押し潰す必要がないため、保持部60は簡易な構造でよく、また耳珠が大きく押し潰されないため補聴器1を装着するユーザの快適性も維持することができる。

0035

振動部10のパネル102は、ユーザの耳に0.1Nから3Nの力で押圧される。パネル102が0.1Nから3Nの範囲で押圧される場合、パネル102による振動が耳に十分伝達される。また押圧が3N未満の小さい力であれば、補聴器1を長時間装着してもユーザの疲労感は少なく、装着時の快適性を維持することができる。

0036

好適にはパネル102の凹部104のうち、ユーザの耳(例えば耳珠)に当接する部位と当接しない部位とを有する。パネル102のうち、ユーザの耳に当接しない部位があることにより、当該部位から気導音を発生させることもできる場合がある。

0037

好適にはパネル102の主面は、圧電素子101の主面の面積の0.8倍から10倍の面積を有する。パネル102の主面が圧電素子101の主面の0.8倍から10倍の範囲の面積であれば、圧電素子101の伸縮または屈曲にあわせて変形でき、かつユーザの耳への接触面積が十分に確保できる。尚、圧電素子と、パネルの面積は、例えば0.8から5倍がより好適である。

0038

続いて本発明の一実施形態に係る補聴器1について、図6から図8を用いて音響特性を説明する。

0039

図6は、本発明の一実施形態に係る補聴器1からの音の伝達を示す概略図である。図6では補聴器1については振動部10及びマイク20のみを図示している。マイク20は、音源からの音を集音し、振動部10は、マイク20が集音した音を、振動によりユーザに聞かせる。

0040

図6に示すように、音源からの音は、振動部10により覆われていない部分から外耳道を通って、直接鼓膜に到来する(経路I)。また振動部10の振動による気導音が、外耳道を通って鼓膜に到来する(経路II)。また振動部10の振動により外耳道が振動し、当該外耳道の振動による音(ここでは外耳道放射音と呼ぶこととする)が鼓膜に到来する(経路III)。さらに振動部10の振動により人体振動音が、鼓膜を介さずに聴覚神経に直接到来する(経路IV)。なお振動部10から生じた一部の気導音は、外界へ逃げる(経路V)。

0041

図7は、各経路の音響特性の概要図を示す。図7(a)は、経路Iの音の音響特性であり、図7(b)は、経路II及びIIIによる音の音響特性である。経路II及びIIIによる音は、経路Vにより低音が逃げてしまうため、低音の領域の音圧が低い。図7(c)は経路IVの音響特性である。図7(c)に示すように、人体振動音は低音の音圧が高く、低音を十分に伝達することができる。図7(d)は、経路IからIVの音の合成、すなわち補聴器1を装着しているユーザが聞く実際の音響特性である。図7(d)に示すように、経路Vで低音の音圧が外界へ逃げてしまうものの、人体振動音により低音の音圧、本実施例においては、1kHz以下の低音の音圧が確保できるため、音量感を維持することができる。

0042

図8は、本発明の補聴器1の周波数特性の実測値である。“air”は図6における経路II及び経路IIIの音の周波数特性であり、“vib”は、図6における経路IVの音の周波数特性である。“air+vib”は、経路IIから経路IVの音を合成した音の周波数特性である。これらの実測値が示すように、低音の音圧、特に本実施例においては、1kHz以下の低音の音圧が人体振動音により確保できているため、音量感を損なうことを抑制することができる。

0043

図9に、パネル102に凹部104の替わりに凸部105を設けた場合(図9(a))の実測値を示す。“air”は図6における経路II及び経路IIIの音の周波数特性であり、“vib”は、図6における経路IVの音の周波数特性である。“air+vib”は、経路IIから経路IVの音を合成した音の周波数特性である。図10は、パネル102に凹部104と凸部105とを備えた場合の、それぞれの“air+vib”の周波数特性を示す図である。図10に示すように、パネル102に凹部104を備える構成の方が、多くの周波数領域において音圧が高く、音響特性が優れている。

0044

なお、本実施の形態では、音響機器が補聴器1である例を示したが、これに限られない。例えば音響機器はヘッドホンやイヤホンであってもよく、この場合マイク20は備えない。またこの場合、音響機器の内部メモリに記憶された音楽データに基づく音や、外部サーバ等に記憶されている音楽データに基づく音がネットワークを介して音響機器により再生されるようにしてもよい。

0045

なお、本実施の形態では、振動部10をユーザの耳の外側から、前記ユーザの耳珠に当接させ、振動を耳珠に伝達させることにより、音をユーザに聞かせる例を示したがこれに限られない。例えば、振動部10をユーザの耳の外側から、前記ユーザの対耳珠や対耳輪脚等の凸状部に当接して振動を伝達させることにより、音をユーザに聞かせてもよい。なお「ユーザの耳の外側から、ユーザの耳珠や対耳珠に当接させ」るとは、振動部10を外耳道内に埋入させることなく、凡そこめかみと平行にして、耳珠や対耳珠に当接させることをいう。

0046

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各部材等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段や部材等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

0047

1音響機器(補聴器)
10振動部
20マイク
30 制御部
31アナログデジタル変換部
32信号処理部
33デジタルアナログ変換部
34圧電アンプ
40調整インタフェース部
50 記憶部
60 保持部
61 支持部
62耳かけ部
63 本体部
101圧電素子
102パネル
103モールド
104 凹部
105 凸部

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