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1. (WO2017038338) SOUND TRANSMISSION DEVICE AND SOUND TRANSMISSION SYSTEM
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明 細 書

発明の名称 音伝達装置、および音伝達システム

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008  

発明の効果

0009  

図面の簡単な説明

0010  

発明を実施するための形態

0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083  

符号の説明

0084  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16  

明 細 書

発明の名称 : 音伝達装置、および音伝達システム

技術分野

[0001]
 本発明は、音伝達装置、および音伝達システムに関し、特に、人体に装着して音を聞くことが可能な音伝達装置、および音伝達システムに関する。

背景技術

[0002]
 従来、人体に装着して音を聞く装置としてヘッドホンやイヤホン(装着型スピーカ)などが知られている。しかし、ヘッドホンは、両耳を覆うように発音体(スピーカ)を押し当てて装着して音を聞くものであり、イヤホンは、発音体を耳穴に差し込むことで装着して音を聞くものである。そのため、ヘッドホンやイヤホンの使用中にヘッドホン等以外から発せられる音が聞き辛くなり、使用状況によっては危険を招いたり、不便を感じたりする場合があった。また、ヘッドホンやイヤホンは、そもそもヘッドホンやイヤホンからの音とヘッドホン等以外から発せられる音とを同時に聞くことを想定していない。
[0003]
 人体に装着して音を聞く装置のうち耳を塞がない装置として、骨伝導スピーカが知られている。特許文献1には、耳介近傍、下顎骨等の骨組織上の皮膚に振動体を圧着することにより骨組織を介して中耳伝音系を介さずに直接的に音声情報を、空気を介して内耳へ伝達する骨伝導スピーカが開示されている。この骨伝導スピーカであれば、耳を塞がずに、スピーカからの音とスピーカ以外から発せられる音とを同時に聞くことができる。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2007-104548号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 しかし、特許文献1で示した骨伝導スピーカは、音信号が入力されると振動体が振動し、この振動体を骨組織上の皮膚に圧着させることで音を伝達させている。そのため、骨伝導スピーカは、振動体を骨組織上の皮膚に圧着させるか、圧着させないかに関わらず音信号が入力されると振動体が振動する構成であり、音を聞かない場合でも電力を消費する。同様に、従来のヘッドホンやイヤホンであっても、耳に装着しているか、装着していないかに関わらず音信号が入力されると発音体が発音しているので、音を聞かない場合でも電力を消費する。
[0006]
 そこで、本発明の目的は、装着したときにのみ動作し、耳を塞がずに、装置から伝達される音と装置以外から発せられる音とを同時に聞くことができる音伝達装置、および音伝達システムを提供する。

課題を解決するための手段

[0007]
 本発明の一形態に係る音伝達装置は、人体に接触させる第1部分を有する絶縁体と、第1部分と異なる絶縁体の第2部分に接する導体と、前記導体に設けられ、音信号に基づく駆動電圧を入力する入力部とを備える。
[0008]
 本発明の一形態に係る音伝達システムは、人体に接触させる音伝達装置と、音伝達装置と接続する音信号発生装置とを備え、音伝達装置は、人体に接触させる第1部分を有する絶縁体と、第1部分と異なる絶縁体の第2部分に接する導体と、前記導体に設けられ、駆動電圧を入力する入力部とを有し、音信号発生装置の一端と入力部とが接続され、音信号発生装置が音信号に基づく駆動電圧を音伝達装置に供給する。

発明の効果

[0009]
 本発明によれば、耳を塞がずに人体に装着することができるため、装置から伝達される音と装置以外から発せられる音とを同時に聞くことができる。また、本発明によれば、人体に装着したときにのみ動作するので、音を聞かない場合の消費電力を低減することができる。

図面の簡単な説明

[0010]
[図1] 本発明の実施の形態1に係る音伝達装置の概略図である。
[図2] 本発明の実施の形態1に係る音伝達システムの概略図である。
[図3] 本発明の実施の形態1に係る音伝達装置の一例を示す概略図である。
[図4] 本発明の実施の形態1に係る音伝達装置の別の一例を示す概略図である。
[図5] 本発明の実施の形態1に係る誘電体を用いた音伝達装置の概念図および等価回路図である。
[図6] 本発明の実施の形態1に係る音伝達装置における誘電率に対する可聴電圧との関係を説明するための図である。
[図7] 本発明の実施の形態1に係る圧電体を用いた音伝達装置の概念図および等価回路図である。
[図8] 本発明の実施の形態1に係る圧電体を用いた音伝達装置に金属板を追加した場合の断面図である。
[図9] 圧電スピーカの等価回路である。
[図10] 本発明の実施の形態2に係る音伝達装置の断面図および装着時の概念図である。
[図11] 本発明の実施の形態3に係る音伝達システムの概略図、当該音伝達システムに用いる音伝達装置の平面図および断面図である。
[図12] 本発明の実施の形態3の変形例に係る音伝達装置の平面図である。
[図13] 本発明の実施の形態4に係る音伝達システムの概略図である。
[図14] 本発明の実施の形態5に係る音伝達システムの概略図である。
[図15] 本発明の実施の形態6に係る音伝達システムの概略図である。
[図16] 本発明の実施の形態7に係る音伝達システムの概略図である。

発明を実施するための形態

[0011]
 以下に、本発明の実施の形態に係る音伝達装置、および音伝達システムについて説明する。
[0012]
 (実施の形態1)
 以下に、本発明の実施の形態1に係る音伝達装置、および音伝達システムについて図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る音伝達装置の概略図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る音伝達システムの概略図である。
[0013]
 音伝達装置10は、図1に示すように絶縁体11と、絶縁体11に積層された導体12と、導体12にハンダで接続されて配線13とを備えている。絶縁体11は、ポリイミドフィルムで形成され、導体12と接する面(第2部分11b)の反対側の面(第1部分11a)を人体に接触させる。導体12は、銅板で形成される。配線13は、1芯の銅線で形成され、一端がハンダで導体12に接続されている。ここで、配線13の一端と導体12とがハンダで接続されている部分は、音信号に基づく駆動電圧を音伝達装置10に入力するための入力部14である。つまり、入力部14は、音信号に基づく駆動電圧を入力するための音信号発生装置120と音伝達装置10との電気的な接続部である。図1に示す音伝達装置10では、配線13の一端をハンダで導体12に直接接続しているが、例えば導体12に配線13を接続するための端子を設けてもよい。この場合、当該端子が導体12に設けた入力部14に相当することになる。
[0014]
 配線13の他端は、接続プラグを介して音の信号源である音信号発生装置120に接続されている。なお、接続プラグを設けずに、配線13の他端を音信号発生装置120に直接接続してもよい。音信号発生装置120は、一端を配線13に接続し、他端を接地している。そして、音信号発生装置120は、音信号に基づく駆動電圧を、配線13を介して導体12に入力する。
[0015]
 音伝達装置10は、音信号発生装置120からの音信号に基づく駆動電圧が入力部14に入力されても、絶縁体11が人体130と接触していなければ音を伝達することはない。図2に示すように、音伝達装置10の絶縁体11を人体130に接触させることで、破線に示す導電路が形成され音を人体130に伝達させる音伝達システムを形成することができる。図2に示す導電路は、音信号発生装置120の他端および音伝達装置10に接触している人体130をそれぞれ接地させて電気的に接続することで形成される。ここで、人体130を接地させる方法には、接地電極に触れる、アースバンドのように金属と皮膚とを直接接触させる器具等を用いるなど積極的に接地させる方法以外に、身に着けている衣服や靴を介して接地させる方法も含まれる。なお、音伝達装置10で明瞭に音を聞くためには、アースバンドを用いるなど積極的に接地させる方法の方が望ましい。
[0016]
 具体的に、人体130に接地することを考慮した音伝達装置について説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る音伝達装置の一例を示す概略図である。音伝達装置10aは、図3(a)に示すように絶縁体11と、絶縁体11に積層された導体12と、導体12に積層された接地用絶縁体17と、接地用絶縁体17に積層された接地用導体18とを備えている。なお、音伝達装置10aにおいて、図1に示した音伝達装置10の構成と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。接地用絶縁体17は、導体12よりも大径であり、絶縁体11と同じポリイミドフィルムで形成されている。もちろん、接地用絶縁体17は、絶縁体11と異なる絶縁材料で形成してもよい。接地用導体18は、導体12と同じ銅板で形成されている。もちろん、接地用導体18は、導体12と異なる導体材料で形成してもよい。
[0017]
 導体12は配線13を介して音信号発生装置120に接続され、接地用導体18は配線13aを介して接地されている。絶縁体11は、図3(b)に示すように導体12と接する面の反対側の面を人体130に接触させる。さらに、接地用導体18は、接地用絶縁体17と接する面の反対側の面を人体の手130aと接触させる。つまり、音伝達装置10aの接地用導体18側を手130aで持って、絶縁体11側を人体130(例えば、耳周辺の皮膚上)に押し当てることで、破線に示す導電路が形成される。図3(b)に示す導電路は、絶縁体11および接地用導体18を人体130を介して電気的に接続することで形成され、接地状態を実現できる。これにより、音伝達装置10aを用いて音を人体130に伝達させる音伝達システムを形成することができる。なお、接地用絶縁体17が導体12よりも大径であるため、接地用導体18が導体12に短絡することはない。
[0018]
 また、図4は、本発明の実施の形態1に係る音伝達装置の別の一例を示す概略図である。音伝達装置10bは、図4(a)に示すように絶縁体11と、絶縁体11に積層された導体12と、導体12に積層された接地用絶縁体17aと、接地用絶縁体17aを覆う接地用導体18aとを備えている。なお、音伝達装置10bにおいて、図1に示した音伝達装置10および図3に示した音伝達装置10aの構成と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。接地用絶縁体17aは、導体12よりも大径であり、導体12を覆うだけでなく絶縁体11の側面も覆う形状である。なお、接地用絶縁体17aは、絶縁体11と同じポリイミドフィルムで形成しても、絶縁体11と異なる絶縁材料で形成してもよい。接地用導体18aは、接地用絶縁体17aを覆う構成であるため、接地用導体18aの端面が絶縁体11の面および接地用絶縁体17aの端面と同一平面上となるように形成されている。なお、接地用導体18aは、導体12と同じ銅板で形成しても、導体12と異なる導体材料で形成してもよい。
[0019]
 導体12は配線13を介して音信号発生装置120に接続され、接地用導体18aは配線13aを介して接地されている。絶縁体11は、図4(b)に示すように導体12と接する面の反対側の面を人体130に接触させると、同一平面上に位置する接地用導体18aの端面も人体130に接触する。つまり、音伝達装置10bの絶縁体11側を人体130(例えば、耳周辺の皮膚上)に押し当てることで、破線に示す導電路が形成される。図4(b)に示す導電路は、絶縁体11および接地用導体18aを人体130を介して電気的に接続することで形成され、接地状態が実現される。これにより、音伝達装置10bを用いて音を人体130に伝達させる音伝達システムを形成することができる。
[0020]
 図3(b)に示す音伝達装置10aでは、人体の手130aで保持し続けないと導電路を維持することができなかった。しかし、図4(b)に示す音伝達装置10bでは、粘着シート19で人体130に貼りつけることで導電路を維持することができる。つまり、音伝達装置10bの絶縁体11および接地用導体18aを人体130に接触させた状態で、音伝達装置10bを粘着シート19で人体130に貼りつける。これにより、絶縁体11と接地用導体18aとの間で導電路が形成され、人体の手で音伝達装置10bを保持し続けることなく導電路を維持することができる。もちろん、粘着シート19の代わりに粘着テープでもよい。なお、粘着シート19で音伝達装置10bを覆うように人体130に貼りつける以外に、絶縁体11および接地用導体18aを人体130に接触させた状態を維持することができれば、いずれの手段であってもよい。例えば、音伝達装置10bは、耳垂に絶縁体11および接地用導体18aと接触させた状態で、耳垂を挟む保持具を有してもよい。また、例えば、音伝達装置10bの絶縁体11側の面に、図10で示す粘着層22を追加することで、人体130の耳周辺の皮膚上に音伝達装置10bを貼りつけてもよい。ただし、粘着層22が導電体であれば絶縁体11と接地用導体18aとが粘着層22を介して直接に導通しないように考慮する必要があり、粘着層22が絶縁体であれば絶縁体11および接地用導体18aと人体130との導通を妨げないように薄くするなどの考慮が必要である。
[0021]
 音伝達システム100は、音伝達装置10を人体130の耳周辺の皮膚(例えば耳珠)に接触させて、音信号発生装置120からの音信号に基づく駆動電圧を導体12に入力することで人体130に音が伝達させて、音を聞くことができる。なお、音伝達システム100で可聴域の音を聞くために必要な駆動電圧は、約700Vp-pである。ここで、Vp-pは、音信号に基づいて変動する駆動電圧のピーク間の電位差を示している。また、音伝達装置10を接触させる範囲には、耳輪や耳垂、こめかみなど耳周辺(外耳周辺)の皮膚が含まれ、当該範囲の皮膚に音伝達装置10を接触させても、音伝達システム100は、音伝達装置10から音を聞くことが可能である。
[0022]
 音伝達システム100は、音伝達装置10を人体130から離すと、図2に示す導電路が切断され音伝達装置10から人体130に音を伝達させることができなくなるので、音を聞くことができなくなる。つまり、音伝達システム100は、音伝達装置10を人体130に接触させているときにのみ動作するので、音伝達装置10を装着していない場合に電力を消費することがなく消費電力を低減することができる。
[0023]
 次に、音伝達装置10を人体130に接触させることで人体130に音が伝達する原理について説明する。図5は、本発明の実施の形態1に係る誘電体を用いた音伝達装置の概念図および等価回路図である。音伝達装置10は、図5(a)に示すように絶縁体11が人体130の皮膚の角質層310に接触する。この角質層310は、厚みが10μm~20μmの絶縁層とみなすことができる。そのため、音伝達装置10を人体130に接触させた場合、図5(b)に示す等価回路のように絶縁体11を誘電体層とするコンデンサAと角質層310を誘電体層とするコンデンサBとの直列回路とみなすことができる。
[0024]
 人体130に接触させた音伝達装置10をコンデンサAとコンデンサBとの直列回路とみなした場合に、当該直列回路に駆動電圧Vを印加するとコンデンサAの絶縁体11に電圧V1、コンデンサBの角質層310に電圧V2がそれぞれ印加されることになる。そのため、人体130の皮膚は、角質層310に印加される電圧V2からなる静電力により振動することになる。つまり、音伝達装置10は、静電力を利用した振動により音を伝達させており、駆動電圧Vが印加されると、薄いフィルムのような皮膚が静電力により振動して音を発生させて、音を聞くことができる。
[0025]
 音伝達装置10の等価回路において、コンデンサAの静電容量を”C1”とコンデンサBの静電容量を”C2”とそれぞれ表した場合、電圧V2は、V2=V/(1+(C2/C1))と表される。そのため、静電容量C1を大きくするほど、電圧V2が大きくなるため、電圧V2からなる静電力も強くなる。皮膚を振動させる静電力を強くすることができれば人体130を伝達させる音を大きくすることができ、逆に同じ大きさの音を伝達させるのであれば駆動電圧Vを低下させることができる。つまり、静電容量C1を大きくすることは絶縁体11の誘電率を高くすることであり、駆動電圧Vを低下させることができる。
[0026]
 具体的に、絶縁体11の材料をポリイミドフィルムから誘電率の異なる別の材料に変更した場合について説明する。本実施の形態では、一例として絶縁体11の材料をセラミックに変更する場合について説明する。絶縁体11の材料に用いるセラミックとして低誘電率のセラミック材料と高誘電率のセラミック材料とを用意し、それぞれ形成した音伝達装置10で可聴域の音を聞くことができる駆動電圧(可聴電圧)を評価した。
[0027]
 低誘電率のセラミック材料には、ガラスとフィラー(SiO2やAl2O3など)の混合物からなる、いわゆる低温同時焼成セラミックス(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics)を用いる。用意した低温同時焼成セラミックスの誘電率は、4.5、8.8、50の3種類である。一方、高誘電率のセラミック材料には、コンデンサとして利用されるSrTiO3、BaTiO3を用いる。用意した高誘電率のセラミック材料の誘電率は、240(SrTiO3)、1150(BaTiO3)、3500(BaTiO3)、10500(BaTiO3)の4種類である。
[0028]
 これらセラミック材料は、バインダーなどの有機物と混錬したのちに、押し出し成形により、錠剤状の形状に成形する。その後、錠剤状のセラミック材料に導体12となる電極を蒸着(低誘電率のセラミック材料の場合はAgやCu、高誘電率のセラミック材料(SrTiO3やBaTiO3)の場合はNi)し、各材料に応じた温度で焼成する。例えば、低誘電率のセラミック材料の場合は1000℃以下の焼成温度、高誘電率のセラミック材料の場合は1000℃より高い焼成温度とする。得られた焼結体を研磨して、絶縁体11の厚みを50μm程度にしたのち、ダイシングなどの方法により10mm四方のサイズにカットする。ハンダにより導体12に配線13を接続することで、図1に示した音伝達装置10を得ることができる。
[0029]
 得られた音伝達装置10を音信号発生装置120に接続し、図2に示す音伝達システム100を構成して、可聴域の音を聞くことができる駆動電圧の評価を行った。図6は、本発明の実施の形態1に係る音伝達装置における誘電率に対する可聴電圧との関係を説明するための図である。図6では、横軸に誘電率、縦軸に可聴電圧(Vp-p)とし、低誘電率のセラミック材料を用いた音伝達装置10(3種類)および高誘電率のセラミック材料を用いた音伝達装置10(4種類)の評価結果をプロットしてある。例えば、誘電率が4.5の低誘電率のセラミック材料を用いた音伝達装置10では、可聴電圧が約100Vp-pである。一方、誘電率が10500の高誘電率のセラミック材料を用いた音伝達装置10では、可聴電圧が約20Vp-pである。なお、評価した可聴電圧は、複数の被験者データの平均値である。得られた音伝達装置10は、すべて電圧調整することで、音を認知することができた。また、誘電率が高いほど、可聴電圧が低下している。
[0030]
 絶縁体11の誘電率を高くすることで、より強い静電力で皮膚を振動させて人体130に音を伝達させる音伝達装置10を説明したが、絶縁体11に代えて圧電体を用いることで静電力による皮膚の振動に加えて圧電体自体の振動を利用することが可能となる。図7は、本発明の実施の形態1に係る圧電体を用いた音伝達装置の概念図および等価回路図である。音伝達装置10は、図7(a)に示すように圧電体11A(例えば、Pb(Ti,Zr)O3)が人体130の皮膚の角質層310に接触する。この角質層310は、厚みが10μm~20μmの絶縁層とみなすことができる。そのため、音伝達装置10を人体130に接触させた場合、図7(b)に示した等価回路のように圧電体11Aを誘電体層とするコンデンサCと角質層310を誘電体層とするコンデンサBとの直列回路とみなすことができる。
[0031]
 人体130に接触させた音伝達装置10をコンデンサCとコンデンサBとの直列回路とみなした場合に、当該直列回路に駆動電圧Vを印加するとコンデンサCの圧電体11Aに電圧V3、コンデンサBの角質層310に電圧V2がそれぞれ印加されることになる。そのため、人体130の皮膚は、電圧V2からなる静電力により振動することになる。さらに、圧電体11Aに電圧V3が印加されるため、圧電体11A自体が振動することになる。よって、圧電体11Aを用いた音伝達装置10は、静電力による振動に加えて圧電体11A自体の振動が加わることで人体130に音を伝達させて、音を聞くことができる。なお、静電力による振動に比べて圧電体11A自体の振動の方が大きくなる。そのため、絶縁体11を用いた音伝達装置10に比べ、圧電体11Aを用いた音伝達装置10は人体130を伝達させる音を大きくすることができる。つまり、圧電体11Aを用いた音伝達装置10は、絶縁体11を用いた音伝達装置10に比べ、駆動電圧Vを低下させることができる。
[0032]
 具体的に、圧電体11Aを用いた音伝達装置10を、上記セラミック材料を用いた音伝達装置10のときと同じ方法で、Pb(Zr,Ti)O3を材料に用いて作製する。このときに、用いる材料(Pb(Zr,Ti)O3)に対して分極処理を実施した音伝達装置10と、分極処理を実施しなかった音伝達装置10と得た。得られた音伝達装置10を音信号発生装置120に接続し、図2に示す音伝達システム100を構成して、可聴域の音を聞くことができる駆動電圧の評価を行った。評価した結果は、図6にプロットしてある。分極処理を実施しなかった音伝達装置10では、誘電率が約2000で可聴電圧が約47Vp-pである。一方、分極処理を実施した音伝達装置10では、可聴電圧が約6.8Vp-pまで低下している。
[0033]
 圧電体11Aを用いた音伝達装置10において、人体130と接触している側の振動をより大きくするために導体12に金属板を取付けることが考えられる。図8は、本発明の実施の形態1に係る圧電体を用いた音伝達装置に金属板を追加した場合の断面図である。図8に示す音伝達装置10では、圧電体11Aと接する面の反対側の面に厚さが200μmの金属板15を接着剤16で接着している。なお、金属板15を設ける圧電体11Aには、分極処理を実施してある。金属板15を設けた音伝達装置10を音信号発生装置120に接続し、図2に示す音伝達システム100を構成して、可聴域の音を聞くことができる駆動電圧の評価を行った。評価した結果は、図6にプロットしてあり、可聴電圧が約2Vp-pまで低下している。
[0034]
 これまで説明したように、音伝達システム100は、圧電体11Aを用いた音伝達装置10であれば素子の振動と皮膚の振動を利用して音を発生させて、当該音が空気を介して内耳に伝達すること(気導音)により音信号に応じた音を聞くことができる。なお、音伝達装置10は耳周辺の皮膚に装着するが、軟骨などを含む骨の近傍に装着した場合、素子の振動が骨を伝達する骨導音と気導音とにより音信号に応じた音を聞くことができる。一方、骨伝導スピーカの場合、軟骨などを含む骨の近傍に装着し、スピーカ(素子)の振動が骨を伝達する骨導音により音信号に応じた音を聞くことができる。骨伝導スピーカの場合でも、スピーカから空気を介して内耳に伝達する気導音は存在するが小さい。そのため、骨伝導スピーカの場合、軟骨などを含む骨の近傍に装着しなければ音を聞くことができないが、音伝達システム100では、音伝達装置10を耳周辺の皮膚に装着すればよく装着の自由度が大きい。
[0035]
 また、イヤホンの場合、耳に差し込むことで装着し、スピーカ(素子)の振動が空気を介して内耳に伝達すること(気導音)により音信号に応じた音を聞くことができる。そのため、イヤホンは、耳を塞ぐので、スピーカ(素子)からの音によりスピーカ以外から発せられる音が聞き辛く、両方の音を同時に聞くことができない。一方、音伝達システム100では、音伝達装置10が耳を塞ぐことがないので、音伝達装置10からの音と、音伝達装置10以外から発せられる音とを同時に聞くことができる。
[0036]
 さらに、骨伝導スピーカやイヤホンなどでは、スピーカ(素子)に音信号に基づく駆動電圧が入力されると振動が開始される。しかし、音伝達装置10では、音信号に基づく駆動電圧を導体12に入力するだけでは何ら振動を生じることはなく、人体130に接触させることで初めて振動が開始される。つまり、音伝達システム100では、音伝達装置10を人体130に接触させているときに、図2に示す導電路が形成されて音伝達装置10による振動が発生し、人体130に音を伝達させて音を聞くことができる。そのため、音伝達システム100は、音伝達装置10を人体130に接触させているとき以外、音伝達装置10による振動が発生しないので、消費電力を低減することができる。
[0037]
 ここで、本実施の形態に係る音伝達システム100と圧電スピーカとを比較する。図9は、圧電スピーカの等価回路である。圧電スピーカ200は、図9に示すように2枚の電極板201,202に圧電体203を挟込み、一方の電極板202に振動板204が取り付けてある。そして、圧電スピーカ200は、2枚の電極板201,202からそれぞれ延びた2本の配線が、音信号発生装置120に接続されている。圧電スピーカ200は、音信号発生装置120からの音信号に基づく駆動電圧が2枚の電極板201,202に入力されることで圧電体203が振動し、その振動を振動板204に伝えることで音を発生させている。ここで、圧電スピーカ200は、振動板204を単に圧電体203の振動を伝搬させるために利用しても、固有共振させるために利用してもよい。もちろん、圧電スピーカ200は、振動板204を圧電体203の振動を伝搬させるために利用しつつ、固有共振させるために利用してもよい。
[0038]
 圧電スピーカ200では、前述したように2枚の電極板201,202と、それぞれの電極板201,202から延びる2本の配線とがなければ音を聞くことができない構造である。一方、本実施の形態に係る音伝達システム100では、音伝達装置10が絶縁体11に接する1つの導体12に1本の配線13を接続する構造であり、明らかに圧電スピーカ200とは構造が異なる。
[0039]
 以上のように、本実施の形態に係る音伝達システム100は、音伝達装置10が人体に接触させる接触面(第1部分11a)を有する絶縁体11と、絶縁体11の接触面の反対側の面(第2部分11b)に接する導体12と、絶縁体11と接する面の反対側の導体12の面に、音信号に基づく駆動電圧を入力する入力部14とを備えるので、絶縁体11に皮膚が触れることで初めて振動し、音が伝達することができる。さらに、音伝達システム100は、耳を塞ぐことがなく耳周辺の皮膚に音伝達装置10を装着するので、音伝達装置10以外から発せられる音を聞きながら、音伝達装置10からの音を聞くことが可能である。また、音伝達システム100は、周囲に音を不要に発生させることがなく、音伝達装置10を装着する不快感も小さい。なお、導体12が絶縁体11と接する面は、絶縁体11の接触面の反対側の面に限定されるものではなく、導体12が人体に接触しなければ、絶縁体11の接触面の反対側の面と異なる面でもよい。また、入力部14を形成する面も絶縁体11と接する面の反対側の導体12の面に限定されるものではなく、電気的に接続されれば導体12の何れの場所でもよい。
[0040]
 また、本実施の形態に係る音伝達装置10は、1層の絶縁体11と1層の導体12から構成され、非常に単純な構造であり、薄型・小型が容易である。そのため、音伝達装置10は、デザイン性や装着性に特化した装置、または、ウエアラブル機器の音出力部として用いるのに好適である。例えば、耳垂(耳タブ)にシールで貼り付けたり、クリップで挟んだりして装着するタイプの音伝達装置10であれば、耳を塞がずに音を聞くことができるため、音伝達装置10以外から発せられる音を認知することができ安全である。
[0041]
 さらに、前述で説明したように、絶縁体11の誘電率を変化させることで音伝達装置10が伝達する音の大きさを調整することができる。また、音伝達装置10に入力する可聴電圧を低下させることができれば、高圧化に必要な回路が不要となり回路構成を小型化できる。
[0042]
 図1で説明した音伝達装置10は、絶縁体11と導体12とが同じ大きさ形成されると説明したが、導体12が人体に接触すると感電する可能性があるため、絶縁体11が導体12より面積的に大きい方が安全性の面から望ましい。絶縁体11と導体12とが同じ大きさであっても、絶縁体11と接する反対側の導体12の面を絶縁樹脂で覆うことで、感電する可能性を低減することができる。
[0043]
 なお、音伝達装置10を形成する絶縁体11は、有機物、無機物であることは問わない。一般的に利用させる絶縁樹脂や絶縁セラミック材料、誘電体材料であればよく、導体12である電極を形成することの容易さから、電子部品や電気回路基板で使用されている樹脂材料、セラミック材料を用いればよい。例えば、絶縁体11の材料として、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリマーのようなスーパーエンジニアリング・プラスチック、エポキシ、シリコーンのような絶縁樹脂、Al2O3、ガラス、LTCC、ZrO2、TiO2、BaTiO3、PZTのような絶縁、誘電体セラミックスなどがある。導体12の材料として、電気を導通するものであればよく、例えばCuやAg、Al、RuO2、W、Mo,Ni,Feなどがある。
[0044]
 また、音伝達装置10では、絶縁体11の一面に導体12を形成し、ハンダで導体12に配線13を接続した構成について説明したが、導体12と配線13との接続はハンダによる接続に限定されず、電気的に接続する方法であればいずれの方法であってもよい。例えば、導体12と配線13との接続する方法として、導電性接着剤、導電性テープなどを用いてもよい。
[0045]
 (実施の形態2)
 実施の形態1に係る音伝達装置10では、絶縁体11の一面に導体12を形成し、ハンダで導体12に配線13を接続した構成であった。しかし、音伝達装置10を実際に使用する場合、絶縁体11への耐水防止などの信頼性の観点から対策を講じる必要がある。そこで、実施の形態2では、絶縁樹脂で覆うなどのパッケージングされた音伝達装置について説明する。
[0046]
 図10は、本発明の実施の形態2に係る音伝達装置の断面図および装着時の概念図である。なお、図10において実施の形態1で説明した構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。以降の図面についても同様である。図10(a)に示す音伝達装置20は、絶縁体11および導体12を樹脂フィルム21で覆い、人体130と接触する導体12の面に粘着層22を設けてある。なお、粘着層22は、樹脂フィルム21を介して導体12の面に形成されている。また、配線13は、ハンダにより導体12に接続され、樹脂フィルム21を貫通して外部に引き出されている。
[0047]
 音伝達装置20は、粘着層22を利用して図10(b)に示すように耳垂(耳タブ)に貼りつけることで装着することができる。なお、音伝達装置20を貼りつける場所は、耳垂(耳タブ)限定されるものではなく、耳輪やこめかみなど耳周辺の皮膚であってもよい。音伝達装置20は、粘着層22を利用して耳垂(耳タブ)に貼りつけることで、絶縁体11の振動が開始され音が聞こえ、剥がすことで絶縁体11の振動が停止して音が聞こえなくなる。
[0048]
 音伝達装置20は、絶縁体11と人体130との間に樹脂フィルム21および粘着層22を有しているが、実施の形態1に係る音伝達装置10と同様、人体130に接触させることで音を聞くことができる。これにより、耳周辺の皮膚に簡単に取り外しができる音伝達装置20を提供することが可能となる。また、音伝達装置20は、耳を塞ぐイヤホンとは異なり、音信号発生装置120からの音により音信号発生装置120以外から発せられる音が聞こえなくなることがないので、周囲の音を十分に認知することが可能となる。
[0049]
 また、音伝達装置20では、人の年齢や性別により装着感が異なることがなく、良い装着感を多くの人に提供することが可能となる。例えば、イヤホンでは耳の大きさの差により外れやすい人や装着が難しい人がおり、ヘッドホンでは頭の大きさにより窮屈に感じる人やずれ易い人がいる。音伝達装置20では、耳周辺の皮膚に貼り付けるだけであるため、例示した人の体格差による装着感の違いを解消することができる。
[0050]
 (実施の形態3)
 図2に示した音伝達システム100では、1つの音信号発生装置120に1つの音伝達装置10を接続した構成について説明した。しかし、1つの音信号発生装置120に接続される音伝達装置は1つに限定されるものではなく、複数の音伝達装置を接続してもよい。そこで、実施の形態3では、1つの音信号発生装置に複数の音伝達装置を接続する音伝達システムについて説明する。なお、以下の説明では、1つの音信号発生装置に対して2つ音伝達装置を接続する音伝達システムを例に説明するが、1つの音信号発生装置に対して3つ以上の音伝達装置を接続してもよい。
[0051]
 図11は、本発明の実施の形態3に係る音伝達システムの概略図、当該音伝達システムに用いる音伝達装置の平面図および断面図である。図11(a)に示す音伝達システム300は、音信号発生装置120の一端を音伝達装置30Lおよび音伝達装置30Rのそれぞれ接続し、音信号発生装置120の他端を接地している。例えば、音伝達システム300では、音伝達装置30Lを人体130の左耳周辺の皮膚に、音伝達装置30Rを人体130の右耳周辺の皮膚にそれぞれ装着している。つまり、ヘッドホンのスピーカ部分を音伝達装置30L,30Rに置き換えた構成である。なお、人体130を接地させることで、破線に示す導電路が形成され音を人体130に伝達させる音伝達システムを形成することができる。これにより、音伝達システム300では、1つの音信号発生装置120から同じ音信号に基づく駆動電圧が左右の音伝達装置30L,30Rに入力されるので、モノラルの音を両耳で聞くことが可能となる。
[0052]
 音伝達装置30L,30Rは、図1に示した錠剤状の形状の音伝達装置10と形状が異なり、ドーナツ形状の音伝達装置である。図11(b)の平面図および図11(c)の断面図に示すように、音伝達装置30L,30Rは、ドーナツ形状に形成した絶縁体31の一面に同じドーナツ形状の導体32を設け、ハンダで導体32に配線13を接続した構成である。音伝達装置30L,30Rは、ドーナツ形状にすることで穴部33を有している。この穴部33と耳穴とが重なる位置で音伝達装置30L,30Rを耳に装着すれば、音伝達装置30L,30Rで耳穴を塞ぐことがない。そのため、ドーナツ形状の音伝達装置30L,30Rは、耳全体を覆い人体130との接触面積を広く確保しつつ、穴部33で音伝達装置30L,30R以外から発せられる音を聞くことが可能である。
[0053]
 音伝達装置は、ドーナツ形状の音伝達装置30L,30Rに限定されるものではなく、さまざまな形状にすることができる。また、導体および絶縁体をドーナツ形状にしてドーナツ形状の音伝達装置30L,30Rを形成するのではなく、複数の音伝達装置を組み合わせてドーナツ形状の音伝達装置を形成してもよい。図12は、本発明の実施の形態3の変形例に係る音伝達装置の平面図である。図12に示す音伝達装置30aは、図1に示した音伝達装置10をドーナツ形状の基板35上に8個搭載し、それぞれの音伝達装置10を導線36で並列に接続してある。配線13は、1つの音伝達装置10の導体12にハンダで接続してある。図12では、紙面の表側に音伝達装置10の導体12が図示してあるので、紙面の裏側の音伝達装置10の絶縁体は図示されていない。なお、音伝達装置30aでは、錠剤状の形状の音伝達装置10を8個搭載する構成であると説明したが、搭載する音伝達装置の形状や個数はこれに限定されるものではなく、搭載する音伝達装置の形状を四角形状や搭載個数を4個にしてもよい。
[0054]
 また、スポーツ用ヘッドホンのように首側から回して装着するタイプの音伝達装置でもよい。音伝達装置30L,30R,30aを利用した場合、耳穴を塞がずに装着できるため、より違和感のない装着感を提供できる。また、耳穴を塞がないことで、音伝達装置30L,30R,30a以外から発せられる音が認知でき、例えば自転車に乗っている時になど、安全の面で、通常のイヤホンなどよりも優位性がある。もちろん、音伝達装置30L,30R,30aは、ヘッドホンのスピーカ部分に置き換える場合に限定されるものではなく、例えばヘルメットの内側に設けることもできる。ヘルメットの内側に音伝達装置30L,30R,30aを設けることで、ヘルメットを被るだけで音伝達装置30L,30R,30aを耳周辺の皮膚に装着することができる。音伝達装置30L,30R,30aを有するヘルメットは、他車の音など音伝達装置30L,30R,30a以外から発せられる音を認知しながら、音伝達装置からの音を聞くことができるので、安全性が高い。
[0055]
 以上のように、本実施の形態3に係る音伝達システム300では、音信号発生装置120の一端に音伝達装置30Lを、音信号発生装置120の他端に別の音伝達装置30Rをそれぞれ接続させているので、モノラルの音を両耳で聞くことが可能となる。
[0056]
 (実施の形態4)
 図11(a)に示した音伝達システム300では、1つの音信号発生装置120に2つの音伝達装置30L,30Rを接続した構成について説明した。しかし、音信号発生装置は1つに限定されるものではなく、複数の音信号発生装置を設けてもよい。そこで、実施の形態4では、2つの音信号発生装置にそれぞれ音伝達装置を接続する音伝達システムについて説明する。なお、以下の説明では、2つの音信号発生装置を設ける音伝達システムを例に説明するが、3つ以上の音信号発生装置を設けてもよい。
[0057]
 図13は、本発明の実施の形態4に係る音伝達システムの概略図である。図13に示す音伝達システム400は、2つの音信号発生装置120L,120Rを設け、音信号発生装置120Lの一端に音伝達装置10Lを配線13Lで接続し、音信号発生装置120Rの一端に音伝達装置10Rを配線13Rで接続している。図13に示す導電路L,導電路Rは、音信号発生装置120L,120Rの他端および音伝達装置10L,10Rに接触している人体130をそれぞれ接地させて電気的に接続することで形成している。
[0058]
 音伝達システム400では、例えば音伝達装置10Lを人体130の左耳周辺の皮膚に、音伝達装置10Rを人体130の右耳周辺の皮膚にそれぞれ装着している。これにより、音伝達システム400では、音信号発生装置120Lからの音信号に基づく駆動電圧が左の音伝達装置10Lに入力され、音信号発生装置120Rからの音信号に基づく駆動電圧が右の音伝達装置10Rに入力される。そのため、音伝達システム400では、音信号発生装置120Lからの音信号に基づく音を音伝達装置10Lから聞くことができ、音信号発生装置120Rからの音信号に基づく音を音伝達装置10Rから聞くことができるので、左右の耳で音伝達装置10L,10Rから音をそれぞれ聞くことができる。
[0059]
 以上のように、本実施の形態4に係る音伝達システム400では、1つの音信号発生装置120L,120Rに対して、1つの音伝達装置10L,10Rが接続されているので、ステレオ音を左右の耳で聞くことが可能となる。
[0060]
 (実施の形態5)
 図11(a)に示した音伝達システム300では、1つの音信号発生装置120に2つの音伝達装置30L,30Rを接続し、2つの音伝達装置30L,30Rを1人(人体130)に装着した構成について説明した。しかし、2つの音伝達装置を1人に装着する場合に限定されるものではなく、複数人に音伝達装置をそれぞれ装着してもよい。そこで、実施の形態5では、2人に音伝達装置をそれぞれ装着する音伝達システムについて説明する。なお、以下の説明では、2人に音伝達装置をそれぞれ装着する音伝達システムを例に説明するが、3人以上に音伝達装置をそれぞれ装着してもよい。
[0061]
 図14は、本発明の実施の形態5に係る音伝達システムの概略図である。図14に示す音伝達システム500は、1つの音信号発生装置120の一端に2つの音伝達装置10a,10bを配線13でそれぞれ接続し、音伝達装置10aを人体131に、音伝達装置10bを人体132にそれぞれ装着ている。音信号発生装置120の他端および音伝達装置10a,10bに接触している人体131,132をそれぞれ接地させて電気的に接続している。
[0062]
 音伝達システム500では、音信号発生装置120からの音信号に基づく駆動電圧が音伝達装置10a,10bのそれぞれに入力され、別々の人(人体131,132)が音信号に基づく音を聞くことができる。音信号発生装置120に接続する音伝達装置を増やすことで、より多くの人に音信号発生装置120からの音を伝達することができる。
[0063]
 以上のように、本実施の形態5に係る音伝達システム500では、1つの音信号発生装置120に対して複数の音伝達装置10a,10bがそれぞれ並列に接続されているので、一つの音源である音信号発生装置120からの同一音を、複数人で同時に聞くことが可能となる。
[0064]
 (実施の形態6)
 図11(a)に示した音伝達システム300では、1つの音信号発生装置120に2つの音伝達装置30L,30Rを接続した構成について説明した。しかし、2つの音伝達装置を1つの音信号発生装置に接続する場合に限定されるものではなく、一方の音伝達装置を音信号発生装置に接続し、他方の音伝達装置を接地電極に接続してもよい。そこで、実施の形態6では、一方の音伝達装置を音信号発生装置に接続し、他方の音伝達装置を接地電極に接続する音伝達システムについて説明する。
[0065]
 図15は、本発明の実施の形態6に係る音伝達システムの概略図である。図15に示す音伝達システム600は、1つの音信号発生装置120を設け、音信号発生装置120の一端に音伝達装置10cを配線13で接続し、音伝達装置10dを配線13で接地電極に接続している。そして、図15に示す導電路は、音信号発生装置120の他端および音伝達装置10dからの配線13をそれぞれ接地させて電気的に接続することで形成されている。音伝達システム600では、音伝達装置10dを人体130に装着しただけでは導電路が形成されておらず、音伝達装置10cに人体130が触れることで導電路が形成されることになる。
[0066]
 音伝達システム600では、例えば音伝達装置10dを人体130の耳周辺の皮膚に装着しておき、音信号発生装置120の一端に接続した音伝達装置10cの絶縁体11に人体130(例えば右手など)が触れることで導電路が形成される。つまり、人体130の耳周辺の皮膚に装着してある音伝達装置10dと音信号発生装置120の他端とが接地電極を介して接続されることになる。そのため、音伝達システム600では、音伝達装置10cの絶縁体11に人体130が接触している間、音信号発生装置120からの音信号に基づく音を音伝達装置10dから聞くことが可能となる。
[0067]
 音伝達システム600では、音信号発生装置120とは直接に接続されていない音伝達装置10dを耳周辺の皮膚に装着し、音伝達装置10cに触れるだけで、音信号発生装置120から音を聞くことができる。例えば、音伝達システム600は、美術館や博物館などの展示物の説明用に利用することができる。具体的に、音信号発生装置120からの音信号に基づく駆動電圧が印加された音伝達装置10cを展示物側に配置しておく。そして、音伝達装置10dを耳周辺の皮膚に装着した人が、その展示物に配置した音伝達装置10cの接触部に触れることで、展示物を説明する音を聞くことができる。また、音信号発生装置120からの音信号に基づく駆動電圧が印加された音伝達装置10cに触れた別の人に、音伝達装置10dを耳周辺の皮膚に装着した人が接触しても、音伝達装置10dを装着した人は音信号発生装置120からの音を聞くことができる。
[0068]
 以上のように、本実施の形態6に係る音伝達システム600では、人体に接触させた2つの音伝達装置10c,10dのうち、一方の音伝達装置10cを音信号発生装置120の一端に接続し、音信号発生装置120の他端および他方の音伝達装置10dをそれぞれ接地させて電気的に接続しているので、音伝達装置10dを装着した人が音伝達装置10cに接触している間、音信号発生装置120からの音を聞くことができる。なお、音伝達システム600では、音信号発生装置120の一端に接続した音伝達装置10cを人に装着し、接地電極に接続された音伝達装置10dに接触している間、音信号発生装置120からの音を聞くことができるようにしてもよい。
[0069]
 (実施の形態7)
 図15に示した音伝達システム600では、1つの音信号発生装置120に接続された音伝達装置10cに接触することで、人に装着した音伝達装置10dから音信号発生装置120からの音を聞くことができる構成について説明した。しかし、音信号発生装置は1つに限定されるものではなく、複数の音信号発生装置を用いる音伝達システムを構成してもよい。そこで、実施の形態7では、2つの音信号発生装置を用いる音伝達システムについて説明する。なお、以下の説明では、2つの音信号発生装置を用いる音伝達システムを例に説明するが、3つ以上の音信号発生装置を用いる音伝達システムでもよい。
[0070]
 図16は、本発明の実施の形態7に係る音伝達システムの概略図である。図16に示す音伝達システム700は、2つの音信号発生装置120e,120fを設け、音信号発生装置120eの一端に音伝達装置10eを配線13eで、音信号発生装置120fの一端に音伝達装置10fを配線13fでそれぞれ接続している。音伝達システム700は、音伝達装置10gを配線13gで接地電極に接続している。そして、図16に示す導電路は、2つの音信号発生装置120e,120fの他端および音伝達装置10gからの配線13gをそれぞれ接地させて電気的に接続することで形成されている。音伝達システム700では、音伝達装置10gを人体130に装着しただけでは導電路が形成されておらず、音伝達装置10e,10fに人体130が触れることで導電路が形成されることになる。なお、音伝達装置10e,10fのいずれか一方にのみ人体130が触れる場合は、図15に示した構成と同じになる。
[0071]
 音伝達システム700では、例えば音伝達装置10gを人体130の耳周辺の皮膚に装着しておき、音伝達装置10eの絶縁体11および音伝達装置10fの絶縁体11のそれぞれに人体130(例えば右手および左手など)が触れることで導電路が形成される。つまり、人体130の耳周辺の皮膚に装着してある音伝達装置10gと音信号発生装置120e,120fの他端とが接地電極を介して接続されることになる。そのため、音伝達システム700では、2つ音伝達装置10e,10fの絶縁体11に人体130が接触している間、2つの音信号発生装置120e,120fのそれぞれの音を音伝達装置10gから聞くことが可能となる。
[0072]
 音伝達システム700では、2つの音信号発生装置120e,120fとは直接に接続されていない音伝達装置10gを耳周辺の皮膚に装着し、2つの音伝達装置10e,10fに触れるだけで、2つの音信号発生装置120e,120fから音を聞くことができる。例えば、楽器などの展示物で複数の楽器からの音を同時に聞きたい場合に利用することができる。具体的に、音信号発生装置120eからの音信号に基づく駆動電圧が印加された音伝達装置10eを楽器A(例えば、ピアノ)の説明パネル側に、音信号発生装置120fからの音信号に基づく駆動電圧が印加された音伝達装置10fを楽器B(例えば、バイオリン)の説明パネル側にそれぞれ配置しておく。そして、音伝達装置10gを耳周辺の皮膚に装着した人が、楽器Aの説明パネルに配置した音伝達装置10eの接触部に触れることで、楽器Aの音を聞くことができ、楽器Bの説明パネルに配置した音伝達装置10fの接触部に触れることで、楽器Bの音を聞くことができる。さらに、音伝達装置10gを耳周辺の皮膚に装着した人は、音伝達装置10e,10fの接触部に同時に触れることで、楽器A,Bの音を同時に聞くことができる。
[0073]
 以上のように、本実施の形態6に係る音伝達システム700では、人体130に接触させた3つの音伝達装置10e~10gのうち、2つの音伝達装置10e,10fを2つの音信号発生装置120e,120fの一端にそれぞれ接続し、2つの音信号発生装置120e,120fの他端および残りの音伝達装置10gをそれぞれ接地させて電気的に接続している。そのため、音伝達システム700では、音伝達装置10gを装着した人が2つの音伝達装置10e,10fに接触している間、2つの音信号発生装置120e,120fからの音を同時に聞くことができる。なお、音伝達システム700では、2つの音信号発生装置120e,120fの一端に接続した2つの音伝達装置10e,10fを人に装着し、接地電極に接続された音伝達装置10gに接触している間、2つの音信号発生装置120e,120fからの音を同時に聞くことができるようにしてもよい。
[0074]
 また、音伝達システム700では、2つの音信号発生装置120e,120fからの音信号に基づく駆動電圧が印加された2つの音伝達装置10e,10fに触れた別の人に、音伝達装置10gを耳周辺の皮膚に装着した人が接触しても、音伝達装置10gを装着した人は2つの音信号発生装置120e,120fからの音を同時に聞くことができる。
[0075]
 なお、実施の形態6および7では、音伝達装置に触れることで導電路が形成され、音信号発生装置からの音が伝達される技術について説明したが、当該技術は人体通信に関する技術とは異なる。具体的に、実施の形態6および7で説明した技術は、音伝達装置に触れることで形成される導電路を配線として利用して可聴域の音信号を伝達する技術であるが、人体通信に関する技術は、人体をアンテナとして利用して各種高周波信号を伝搬させる技術である。したがって、実施の形態6および7で説明した技術は、人体通信に関する技術とは明らかに異なる技術分野である。
[0076]
 (実施例)
 前述した実施の形態1~7に係る音伝達システムを具体的な製品等に適用した場合の実施例について説明する。実施の形態1~7に係る音伝達システムは、主に音信号発生装置に接続された音伝達装置を耳周辺の皮膚に装着して音を聞く構成の音伝達システムAと、主に音信号発生装置に接続された音伝達装置に接触することで音を聞く構成の音伝達システムBとに分けられる。
[0077]
 実施の形態1~5に開示した音伝達システムが、音伝達システムAに対応しており、耳を塞いで使用する従来のイヤホン、ヘッドホンやヘッドセット(インカム用を含む)等の代替として利用できる。具体的に、実施の形態1,2で示した音伝達装置10,20(図1,図10参照)を補聴器、ヘッドセットのスピーカとして利用する。当該音伝達装置10,20を補聴器、ヘッドセットのスピーカに利用することで、耳穴に機器を挿入して使用するのに違和感を持つ人に対して、より違和感のない装着感を提供できる。また、実施の形態3で示した音伝達装置30L,30R(図11(b)参照)を、工事用ヘルメットの耳あて(ヘルメットに一体に形成されていても、別体に形成されていてもよい)、防寒具の耳あてとして利用する。これにより音伝達装置30L,30Rの穴部33から音伝達装置30L,30R以外から発せられる音(例えば、機械操作のナビゲーション音声、周りの音など)を聞くことができるとともに、音伝達装置30L,30Rからの音を聞くこともできる。さらに、実施の形態4で示した音伝達装置10L,10R(図13参照)を、オーディオ用のヘッドホンとして利用する。これにより音伝達装置10L,10Rより、従来のヘッドホンと変わらないステレオ音を左右の耳で聞くことができる。また、実施の形態5で示した音伝達装置10a,10b(図14参照)を、同時通訳用のイヤホンとして利用する。これにより音伝達装置10a,10bを装着した多くの人に、同時に通訳した音声を聞かせることができる。
[0078]
 実施の形態6,7に開示した音伝達システムが、音伝達システムBに対応しており、音伝達装置を配置した物に接触することで音を聞くことができる。具体的に、前述したように音伝達システム600,700を美術館や博物館などの展示物の説明用に利用する。例えば、予め音伝達装置10c,10e,10fを配置してある展示物に、音伝達装置10d,10gを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで展示物を説明する音声を聞くことができる。同様に、音伝達システム600,700を遊技機、ゲーム機、アトラクションなどに利用する。例えば、予め音伝達装置10c,10e,10fを配置してある遊技機の機器部分に、音伝達装置10d,10gを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、遊技やゲームなどのヒントを聞くことができる。また、音伝達システム600,700を玩具に利用する。例えば、予め音伝達装置10c,10e,10fを配置してある人形、ゲーム盤などに、音伝達装置10d,10gを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、人形の声、ゲーム盤の標識の説明を聞くことができる。
[0079]
 さらに、音伝達システム600,700を学習教材に利用する。例えば、予め音伝達装置10c,10e,10fを配置してある図鑑の絵や標本の動物などに、音伝達装置10d,10gを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、図鑑の絵の説明やや標本の動物の鳴き声を聞くことができる。また、音伝達システム600,700をコミュニケーションツールに利用する。例えば、予め音伝達装置10c,10e,10fを持つグループのリーダまたは当該リーダと手を繋いだ人に、音伝達装置10d,10gを耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、当該グループの指示を聞くことができる。さらに、音伝達システム600,700を障害者支援設備に利用する。例えば、予め音伝達装置10c,10e,10fを配置してある点字ブロックに、音伝達装置10d,10gを耳周辺の皮膚に装着した視覚障害の人が触れることで、注意音を聞くことができる。
[0080]
 (変形例)
 本発明の実施の形態1に係る音伝達システム100では、図2で説明したように音信号発生装置120と音伝達装置10とが有線の配線13で接続される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係る音伝達システムでは、音信号発生装置120と音伝達装置10とが一部無線で接続されていてもよい。
[0081]
 また、本発明の実施の形態1に係る音伝達システム100では、図2で説明したように音信号発生装置120と音伝達装置10とが有線の配線13で接続される別々の装置として構成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係る音伝達システムでは、音伝達装置10の導体12側に音信号発生装置120の回路構成を形成して、音伝達装置10が音信号発生装置120を含む一体の装置として構成してもよい。
[0082]
 さらに、本発明の実施の形態2に係る音伝達装置20では、図10(b)に示すように音伝達装置20を粘着層22で貼り付けて、耳周辺の皮膚に装着する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、音信号発生装置からの音を聞くときだけ、当該音伝達装置を耳に押し当てて耳周辺の皮膚に装着するようにしてもよい。具体的に、スマートフォンや携帯電話のスピーカに音伝達装置を使用して、通話時のみ当該音伝達装置の部分を耳に押し当てて耳周辺の皮膚に装着する。また、ラジオのスピーカに音伝達装置を使用して、ラジオを聞くときのみ当該音伝達装置の部分を耳に押し当てて耳周辺の皮膚に装着する。さらに、メガネのフレーム部分に音信号発生装置および音伝達装置を設けてあり、当該メガネを掛けたときのみ音伝達装置10が耳周辺の皮膚に装着されるようにしてもよい。なお、音信号発生装置にはバッテリーが内蔵されている。もちろん、音信号発生装置への電源供給は内蔵のバッテリーに限定されず、例えば電動自転車のバッテリーから電源を供給してもよい。その他、パソコンのUSB端子に音伝達装置を設け、当該音伝達装置を別の音伝達装置を耳周辺の皮膚に装着した人が触れることで、音を聞くことができる。
[0083]
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

符号の説明

[0084]
 10 音伝達装置、11 絶縁体、12 導体、13 配線、14 入力部、100 音伝達システム、120 音信号発生装置、130 人体。

請求の範囲

[請求項1]
 人体に接触させる第1部分を有する絶縁体と、
 前記第1部分と異なる前記絶縁体の第2部分に接する導体と、
 前記導体に設けられ、音信号に基づく駆動電圧を入力する入力部とを備える、音伝達装置。
[請求項2]
 前記絶縁体は圧電材料である、請求項1に記載の音伝達装置。
[請求項3]
 前記絶縁体の前記第1部分を、人体の外耳周辺に接触させる、請求項1または請求項2に記載の音伝達装置。
[請求項4]
 前記入力部には、配線が接続され、
 前記配線を介して音信号に基づく駆動電圧が前記入力部に入力される、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の音伝達装置。
[請求項5]
 人体に接触させる音伝達装置と、
 前記音伝達装置と接続する音信号発生装置とを備え、
 前記音伝達装置は、
  人体に接触させる第1部分を有する絶縁体と、
  前記第1部分と異なる前記絶縁体の第2部分に接する導体と、
  前記導体に設けられ、駆動電圧を入力する入力部とを有し、
 前記音信号発生装置の一端と前記入力部とが接続され、前記音信号発生装置が音信号に基づく駆動電圧を前記音伝達装置に供給する、音伝達システム。
[請求項6]
 前記絶縁体は圧電材料である、請求項5に記載の音伝達システム。
[請求項7]
 前記絶縁体の前記第1部分を、人体の外耳周辺に接触させる、請求項5または請求項6に記載の音伝達システム。
[請求項8]
 前記音信号発生装置の一端と前記入力部とが配線で接続され、
 前記配線を介して音信号に基づく駆動電圧が前記入力部に入力される、請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の音伝達システム。
[請求項9]
 前記音信号発生装置の他端および前記音伝達装置に接触している人体をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項5~請求項8のいずれか1項に記載の音伝達システム。
[請求項10]
 1つの前記音信号発生装置に対して、1つの前記音伝達装置が接続されている、請求項5~請求項9のいずれか1項に記載の音伝達システム。
[請求項11]
 1つの前記音信号発生装置に対して複数の前記音伝達装置がそれぞれ並列に接続されている、請求項5~請求項9のいずれか1項に記載の音伝達システム。
[請求項12]
 前記音信号発生装置の一端を同一または別々の人体に接触させた複数の前記音伝達装置にそれぞれ接続し、前記音信号発生装置の他端および前記音伝達装置に接触している人体をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項5~請求項8のいずれか1項に記載の音伝達システム。
[請求項13]
 人体に接触させた2つの前記音伝達装置のうち、一方の前記音伝達装置を前記音信号発生装置の一端に接続し、前記音信号発生装置の他端および他方の前記音伝達装置をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項5~請求項8のいずれか1項に記載の音伝達システム。
[請求項14]
 人体に接触させた3つの前記音伝達装置のうち、2つの前記音伝達装置を2つの前記音信号発生装置の一端にそれぞれ接続し、2つの前記音信号発生装置の他端および残りの前記音伝達装置をそれぞれ接地させて電気的に接続している、請求項5~請求項8のいずれか1項に記載の音伝達システム。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]