JP2006295533A - 通話用機器の防音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高騒音環境下でも通話が可能な通話用機器の防音装置を提供する。
【解決手段】 通話用の音声入力素子３を内蔵した機器本体５を有し、この機器本体５を使用者に装着して通話する通話用機器１において、この通話用機器１の防音装置として、機器本体５には、反射材１２，１４と吸音材１３，１５とを交互に３重以上、重ねた構成の防音構造を設け、また反射材１２，１４と吸音材１３，１５とは、共振点が互いに異なるようにした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、音声入力が可能な各種の情報機器や、通話機能を備えた各種の情報機器、携帯型通信器、携帯電話などの通話用機器の防音装置に関するものである。

一般に、携帯型通信器や携帯電話等の通話用機器は、その通話場所が固定されてないことから、高い利便性を得ている。しかし、このように多様な場所で通話できるので、使用者の所在場所が騒音環境下にある場合に、その騒音の程度によっては、通話に支障が生じることがある。

そこで、音声伝達機能と外部騒音を遮断する耳栓機能とを兼ね備えたイヤーチップをマイクロフォン本体の外側に取付けた構成のイヤーマイクロフォンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このイヤーマイクロフォンでは、そのイヤーチップが、外部騒音を遮断するための耳孔挿入部が先端に形成されている耳栓部材を有し、この耳栓部材の中心孔部に音声伝達用の筒体を嵌挿した構成とされ、またこの音声伝達用の筒体が、断面多角形状の中空金属管とされている。

したがって、このイヤーマイクロフォンによれば、騒音の激しい環境であっても外部の騒音を完全にカットして音声を明瞭に聞き取ることができるとされている。
特開２０００−２５３４７５号公報（第２，３頁、図１）

しかしながら、上記の構成では、高騒音環境下での通話が困難であるという不都合が生じる。すなわち、従来の構成では、たとえば１００ｄＢ程度などの極めてうるさい騒音環境下では、該環境に居る話者からの送話音、つまり音声だけを集音して通話用機器に入力することは、非常に困難であり、ほとんど不可能であった。

そこでこの発明は、前記従来のものの問題点を解決し、高騒音環境下でも通話が可能な通話用機器の防音装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、通話用の音声入力素子を内蔵した機器本体を有し、この機器本体を使用者に装着して通話する通話用機器において、前記機器本体には、反射材と吸音材とを交互に３重以上、重ねた構成の防音構造が設けられている。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記反射材と吸音材とは、共振点が互いに異なる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記機器本体は、前記音声入力素子としてマイクロホンを内蔵し、耳穴に差し込まれる挿入部と、この挿入部に外装されたイヤーパッドとを具え、この挿入部の耳穴内奥側に面した箇所からマイクロホンに至る集音道を形成しており、前記耳穴に、挿入部を差し込んで使用者に装着する。

請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記集音道として通路を形成しかつこの通路の末端にマイクロホンを保持したマイクホルダーを設け、このマイクホルダーは、その硬度か固有周波数かのいずれか一方、または両方が、前記反射材および吸音材とは異なる。

この発明は、前記のような構成であるから、高騒音環境下でも、使用者に装着されて外部に露出された機器本体に伝達された騒音が、この機器本体に内蔵した音声入力素子に到達することを充分に阻止できるので、高騒音環境下に拘わることなく、通話することができる。

まず、この発明の通話用機器の防音装置が解決する課題は、上述したとおりであるが、さらに補足すると以下のとおりである。
すなわち、たとえば、パチンコ店内での携帯電話の通話は、店内の騒音によって携帯電話からの音声が聞き取れないことは勿論、店内の騒音が携帯電話のマイクに入力されると、その出力信号がカットされるように電気的に制御されているため、全く通話不能となっていた。また、一般のハンドマイクの場合は、騒音対策としてマイクに指向性確保用の風除けを付けたり、極度に指向性が強い特殊マイクを用いたりしている。このため、数十万円という高価なマイクとなっていた。特に、実況放送では、集音マイクをオペレーターが管理する必要があり、さらに音響機材でノイズカットする後処理としての加工作業が必要であった。他方、単なる録音でも、録音後の後処理としての音響機材でノイズをカットする編集作業が必要であった。これらの結果、コストが嵩み、または煩雑な手間が掛かるという不都合があった。

本出願人が先に提案した特願2004−088170号では、その外周面が硬性合成樹脂材、内周面がゴムや軟性吸音材によって構成した２層構造としたので、周囲の騒音が８０ｄＢ位までは対応できるが、これよりも外部騒音量が大きくなれば、なるほど、防音効果が低下する。このため、１００ｄＢの騒音下での音声を集音する等ということは不可能であった。すなわち、１００ｄＢの極めてうるさい騒音環境条件では、送話者の音声を、受話者が明瞭に識別できる程度に、通話用機器に入力することは、実質的に不可能であった。

他方、ＴＶ会議システムで発生するエコー・ハウリングを、電子回路等で完全に防止することはできなかった。すなわち、ＴＶ会議システムおよび講演等において、現在の話者の発声音が自己のマイクに入力され、隣接するスピーカから再生されることにより、エコー・ハウリングが生じていた。このため、電子回路とスピーカ・マイクの指向性による配置等とを併用して、ハウリングの防止を図っているが、不充分となっていた。

そこでこの発明は、電子回路などを不要にしたうえで、上記のように１００ｄＢ程度の極めてうるさい騒音環境下でも、少なくとも、通話者の発声音を識別可能な通話用機器の防音装置を提供することを目的とする。

この発明の第１の実施形態を図面により説明する。図１は、この実施形態の防音装置を有した通話機器であるイヤホーンマイクを示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）は（ａ）中のｂ−ｂ矢視方向の横断面図であり、図２は、イヤホーンマイクの挿入部に着脱されるイヤーパッドを示し、（ａ）はパッド単体の拡大縦断面図、（ｂ）はイヤーパッドの作用を説明するイヤホーンマイクが装着された状態の概略図である。

イヤホーンマイク１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、耳穴に差し込まれる先端としての挿入部２が形成され音声入力素子としてのマイクロホン３を内蔵した機器本体であるイヤーピース５と、このイヤーピース５の挿入部２に着脱交換されてサイズ選択可能に設けられたイヤーパッド６とを主体に構成され、その全体形状が小型でその全体構成として軽量に形成されており、イヤーピース５には、この挿入部２の耳穴内奥側に面した箇所からマイクロホン３に至る直通路状の集音道Ａが形成されている。そして、このイヤホーンマイク１は、使用者の耳穴に、イヤーパッド６が外装された挿入部２を、使用者が差し込んで使用者に装着し、通話するようにしている。

なお、７は、イヤーピース５の基端に嵌着されたコードホルダーであり、このコードホルダー７は、所定に柔軟性を有したエラストマーを用いて、マイクロホン３からの配線３Ａにおいてそのイヤーピース５から引き出された所定長さの部分をカバーできるようにチューブ体状に形成されて、イヤーピース５に嵌着固定されており、該配線部分をイヤーピース５付近で急激に屈折させて断線させないように保護している。

このイヤーピース５は、その外形状が略短筒形状に形成され、この筒形状の中心部には、マイクロホン３が格納されている。またイヤーピース５は、耳穴である外耳道に適合する大きさの挿入部２が、その筒形状の中心軸と同軸状かつ軸長手方向に突出して一体に形成され、この挿入部２の先端から、マイクロホン３に至る直進状経路である集音道Ａが形成されている。この挿入部２には、合成ゴムなど適度な柔軟性を有した材料を用いて形成され、イヤーパッド６が、嵌合により交換可能に装着され、どのような大きさの耳の穴（外耳道）でもそのパッド外縁が密着できるようにしている。したがって、イヤホーンマイク１は、使用者が選択したイヤーパッド６が嵌着された挿入部２を、該使用者の耳穴に挿入することにより、スムーズに着脱容易にしながら、この使用者の耳に安定して装着できる。

すなわち、イヤーパッド６は、図２（ａ）に示すように、使用者に接しても違和感が少ない生体に適した材質のシリコーンゴムで形成され、外耳道の内径よりも小さい外径を有した略中空管体状に形成されたパッド本体８と、このパッド本体８の外周にその軸長手方向に多段に一体形成されたリング状の遮音壁９とを主体に構成され、イヤホーンマイク１を話者が装着して、イヤーパッド６が話者の外耳道内に進入した場合には、各遮音壁９が柔軟に変形してこれらの遮音壁９の外周縁が外耳道内壁に密着するとともに、遮音壁９同士の間に密閉空間を形成して、外界とイヤホーンマイク１よりも内奥側の外耳道とを音響的に遮断するようにしている。すなわち、図２（ｂ）に示すように、これらの遮音壁９は、挿入部２と耳穴との間に生じる間隙を、耳穴の内奥方向に互いに隣接した複数の密閉空間に区画するので、外部から間隙を介して耳穴の内奥に至る騒音は、必ず、これらの遮音壁９および密閉空間を交互に通過し、この通過の過程で該騒音が有した音エネルギーを大幅に減衰させることができる。

パッド本体８の先端は、再び図２（ａ）に示すように、先細りのテーパ形状に形成され、この先端から後端に至る外周面は、略直管状に形成されている。このパッド本体８における先端側のテーパー面に連続して最初の薄肉ひだ状遮音壁９が形成され、これに後続したパッド本体８の外周面には、多数の薄肉ひだ状遮音壁９が、パッド本体８と同じ材料で一体的に形成されており、これらの遮音壁９は、このパッド本体８軸長手方向に所定の間隔をおいてリング状に、かつ、先端側の遮音壁９が、徐々に僅かに小径となるように設けられている。これらのリング状の遮音壁９は、パッド本体８の中心軸線と直交しながらも、その挿入方向に対して後傾したリング状に形成され、耳穴の内形状に応じて適度に弾性的に変形しながら、その外周周縁を耳穴の内壁に密着させる所定の厚さやリング幅寸法が確保されている。

また、イヤーパッド６は、外耳道の内径の個人差に対応するため、少なくとも、あらかじめ３サイズの大きさのイヤーパッド６が作成されており、通話者としてのこのイヤホーンマイク１の装着者は、３サイズのうちから、該装着者に適合したサイズのイヤーパッド６を選択して、この選択したイヤーパッド６をイヤーピース５に装着して使用できるようにしている。これらの各サイズのイヤーパッド６におけるそのパッド本体８自体の外径寸法は、たとえ同一であるとしても、それぞれの遮音壁９の厚さやリング幅寸法、および遮音壁９同士の間隔寸法は、その装着対象が互いに異なる外耳道の内径に応じて、それぞれの外耳道に適合する寸法が確保されている。このイヤーパッド６の硬度は、つまり遮音壁９の柔軟度の元となる硬度は、ＪＩＳ硬度計による計測で、３０度、４０度、５０度のいずれかであることが好ましい。

また、イヤーピース５の挿入部２は、その先端側の外周面に、少なくとも、１つの環状係止凹部２ａが形成されている一方、これらの各サイズのイヤーパッド６の後端側内周面には、環状の係止凸部６ａが形成されている。したがって、イヤーパッド６の後端側開口を拡径するように変形させながら、イヤーパッド６をイヤーピース５の挿入部２に外嵌し、この挿入部２の係止凹部２ａに、イヤーパッド６の係止凸部６ａを嵌合させて係止し、イヤーパッド６をイヤーピース５に離脱不能に嵌着できる。これによって、イヤーパッド６は、イヤーピース５の挿入部２に簡易に脱着可能で、他のサイズに交換可能としている。

このイヤーピース５は、上記の複数の遮音壁９によって形成したイヤーパッド６による遮音構成に加えて、イヤーピース５のすべての外周面からほぼ等分に離れた中心部としての内深奥部に、入力された音声を電気信号に変換して出力する音声入力素子であるマイクロホン３を内蔵するとともに、外耳道内奥に面した挿入部２の先端面からマイクロホン３に至る直進通路状の集音道Ａを形成し、かつ、話者に装着された状態で外部に露出される、その外周面の一部からマイクロホン３に向う音の伝達を遮断する防音構造を設けた構成としている。すなわち、このイヤホーンマイク１は、その挿入部２に集音道Ａとしての開口を形成した以外にその内部に至る開口を形成してなく、そのマイクロホン３および集音道Ａの全周囲を、反射材と吸音材とを交互に３重以上重ねた構成の防音構造で取り囲んだ構成としている。

このイヤーピース５には、再び図１（ａ），（ｂ）に示すように、挿入部２の先端面から内深奥部まで、該イヤーピース５の中心軸をその軸中心にして、延在された中空管体状のマイクホルダー１０が、設けられている。このマイクホルダー１０は、所定の管長さに形成された細径状の直管部１０ａと、この直管部１０ａに連接して形成された太径状のマイク収納部１０ｂとから構成されている。このマイク収納部１０ｂは、マイクロホン３の外形に応じた内径が確保され、該マイク収納部１０ｂには、マイクロホン３が、その受波面つまり受信素子で形成した受信面を直管部１０ａに向けて、内嵌されている。したがって、マイクホルダー１０は、その直管部１０ａによって、略中央軸上に所定長さで略直線状の集音道Ａを形成するとともに、この集音道Ａとしての直進通路の末端に位置したマイクロホン３が、該集音道Ａを通過した外耳道内部の音だけを、効率的に捕捉できるようにしている。すなわち、マイクロホン３は、直進路状の集音道Ａの末端に配置され、かつ、その受信面を、この集音道Ａを進行してくる音に正対させて設けられている。

なお、このマイクロホン３は、集音道Ａとは反対側の面に出力端子を有し、この出力端子に接続されたコードなどの配線３Ａが、イヤーピース５の外部まで貫通してさらに所定長さ延在されており、この配線３Ａの末端は、図示しない外部の通話機に図示しない子機を介して電気的に接続されている。

イヤーピース５は、少なくとも、その挿入部２を含めてその外形状を形成した外装カバー１２が、イヤーパッド６側の半部１２ａと、反対側の半部１２ｂとの２分割構造とされ、さらに半部１２ｂの外周には、少なくとも２つの凹部が形成されており、この半部１２ｂに、コードホルダー７の一端開口部が嵌合されて、コードホルダー７がイヤーピース５に一体化されている。すなわち、チューブ体状のコードホルダー７の一端開口部は、その内周形状が、半部１２ｂの一部の外周形状に応じて形成され、半部１２ｂの凹部に対応した箇所に、凸部が形成されている。またこの一端開口部には、イヤーピース５から引き出された配線３Ａを、そのコードホルダー７の内部を通過させて下端から引き出すための貫通孔が形成され、配線３Ａを収容して保護している。したがって、半部１２ｂに、コードホルダー７の一端開口部が嵌合した場合には、コードホルダー７の凸部が、半部１２ｂの凹部に係止され、コードホルダー７を所定に離脱操作しない限り脱落しないようにしている。

そして、イヤーピース５には、このイヤーピース５の外形状を形成した外装カバー１２を、第１の反射材とし、この外装カバー１２の内周面からマイクホルダー１０の外周面までを、順次、第１の吸音材１３、第２の反射材１４、第２の吸音材１５で積層した構成の防音構造が設けられている。

すなわち、イヤーピース５の外装カバー１２は、合成樹脂・スチール等を用いて形成した第１の反射材とされ、この外装カバー１２よりも下層に第１の吸音材１３が設けられ、この第１の吸音材１３よりも下層に第２の反射材１４が設けられ、この第２の反射材１４よりも下層つまり第２の反射材１４とマイクホルダー１０との間に第２の吸音材１５が設けられている。これらの各部材１２〜１５は、それぞれが互いに接した周面同士が、両者間に間隙を生じさせることなく、密着して形成されている。換言すれば、イヤーピース５内部に、外装カバー１２の外形状と相似形状で所定に小さく形成された第２の反射材１４を、マイクホルダー１０に保持されたマイクロホン３の全周囲を、隔壁状に取り囲むように設置し、この第２の反射材１４と外装カバー１２との間に生じる内部空間に、第１の吸音材を充填するとともに、第２の反射材１４とマイクホルダー１０との間に生じる内部空間に、第２の吸音材を充填した構成とされている。謂わば、この第２の反射材１４の内深奥部の位置を、マイクホルダー１０に保持されたマイクロホン３の位置に一致させて、第２の反射材１４が配置されている。

第１の反射材である外装カバー１２および第２の反射材１４は、それぞれ反射材として、硬度の高い硬質素材で形成され、音を反射する部材とされ、たとえば硬質ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂材やスチールなどの金属材で構成した媒質とされている。すなわち、第１の反射材である外装カバー１２および第２の反射材１４は、所定の硬度を有して、その内外の表面が、なめらかに形成されており、音などの波動が伝播する場となる物質・物体である媒質として、部材外から伝達される音を、その内部に入射させることが少なく、ある程度、外部に反射するように構成されている。

第１の吸音材１３および第２の吸音材１５は、それぞれ吸音材として、硬度０〜１０度の軟性素材で形成され、音を吸収する部材とされ、その特性として内部において音のエネルギーを熱エネルギーに変換するムンクス（ブリヂストン社製）やソルポ（たとえば三進興産社製）などで構成した媒質とされている。

すなわち、ムンクスとは、ＭＮＣＳ（Micro Network Controlled Structure）の商品名であり、特殊ポリマーとオイルとのコンパウンド技術を用いて、人間の細胞に近い構造を形成した熱可塑性の素材である。このムンクスは、良好な流動性を有して精密成形が可能であり、防振性や、耐薬品性に優れており、非常に安定した材料とされている。

またソルポとは、分子構造の設計段階で特別の工夫が施されたポリオールとＭＤＩ（Methylene diphenyl diisocyanate）からなるエーテル系ポリウレタンであり、特にその硬度は通常のＪＩＳで０−２５の範囲の値となる超軟質ウレタンである。このソルポは、外圧を受けると素早く変形し、ゆっくりと元の形に復元することで衝撃を吸収するとともに、高い粘弾効果によって圧力を均一に分散する粘弾性高分子化合物であり、衝撃エネルギー吸収や、防振、制振、消音、防音、圧力分散などの目的で多用されている。

そして、これらの各部材１２〜１５は、反射材と吸音材として、それぞれの共振点（固有振動周波数）が互いに異なる媒質となるように、それぞれの材質が選択されたり、諸寸法が設定されたりしている。

また、これらの反射材および吸音材としての各部材１２〜１５に対して、マイクホルダー１０は、ゴム及びエラストマー等のように軟性樹脂などの材料を用いて形成され、その硬度か固有振動周波数かのいずれか一方、または両方が、異なる構成とされている。すなわち、このマイクホルダー１０は、たとえば、その音響媒質としての材質が、各部材とは異なる硬度か固有振動周波数かを有した材質を選択して、所定形状に形成されている。

したがって、このように構成されたイヤホーンマイク１によれば、マイクロホン３および外耳道内部への外部騒音の伝播や、各部材の共振を抑制できる。

すなわち、外部音源からの騒音は、まず第１に、第１の反射材である外装カバー１２（樹脂・スチール等）によって外部へ反射させ、イヤーピース５内部へ侵入する固体伝播音としての機械伝播音を減衰させる。

第２に、上記による機械伝播で伝わる音を、第１の吸音材１３によって吸収し、熱エネルギーに変換し、第２の反射材１４の内部つまりこの第２の反射材１４よりも内側への機械伝播音を減衰させる。すなわち、吸音とは、ある材料中での音のエネルギーの損失であり、そのメカニズムとして代表的なものは、多孔質材料内部での骨格（フレーム）の間の空隙を音が伝搬するときの媒質（空気）の粘性摩擦による熱エネルギーへの変換と、骨格と空気の間の熱エネルギーの交換とされている。したがって、第１の吸音材１３としてムンクスを用いている場合には、その材料内部が、骨格（フレーム）の間に空隙が連続した構成となっているので、この空隙を音が伝播するときに骨格と空気との間に生じる摩擦によって、音エネルギーが熱エネルギーに変換され、音エネルギーが減殺されて吸音されることになる。

第３に、前記の第２によっても、減衰しきれない機械伝播音を、第２の反射材１４によって再度、第１の吸音材１３側へ反射させ、熱エネルギに変換させ、機械伝播音を減衰させる。

第４に、前記の第３によって残った機械伝播音を第２の吸音材１５によって吸収し、熱エネルギーに変換し、内包されたマイクロホン３および外耳道内部への集音道Ａ内の空気伝播音を減衰させる。すなわち、第２の吸音材１５は、第１の吸音材１３と同様に、音エネルギーを熱エネルギーに変換して、吸音する。

他方、このように、これらの共振点の全く異なる媒質の反射材と吸音材とを、３重・４重とすることによって、内包されたマイクロホン３および外耳道内部への音の伝播及び各部材１２〜１５の共振を遮断し、３０ｄＢ以上の大幅な減衰をさせることが可能となる。すなわち、各種の周波数成分を含んだ外部からの音が伝達され続ける状態で、これらの各部材１２〜１５が、ある部材の共振点に一致した特定周波数で共振することを防止できる。このため、特定周波数成分の外部騒音が、その充分な強度を確保して、これらの部材１２〜１５を透過しマイクロホン３に到達することを抑止できる。

また、ゴム及びエラストマー等軟性樹脂等で構成されて、マイクロホン３と集音道Ａの外周をホールドするマイクホルダー１０の硬度及び固有振動周波数も、その外側の反射材・吸音材の各部材１２〜１５とは異なるように構成しているので、イヤーピース５の外周面を、使用者が直接、触ること等で生じる摩擦音（こすれ音）が、マイクロホン３への機械伝播されて入力音となることを遮断できる。すなわち、少なくとも、摩擦音が機械伝播されて振動したいずれの各部材１２〜１５に対しても、マイクホルダー１０が共振することを抑制できる。

さらに、このイヤホーンマイク１は、防音の必要が無いオープン空間での集音に対応することも可能であり、この場合には、耳からイヤーマイクを外して、話者の口元から集音すればよい。したがって、この場合のように、話者がイヤーマイクを把持しても、この把持による摩擦音を遮断して、明瞭な送話が可能となる。

次に、上記した構成のイヤホーンマイク１による効果を、実際の騒音環境に即した実験環境で検証した。すなわち、Ａ）一般有線イヤホンマイクと、Ｂ）一般無線ヘッドセットと、Ｃ）この実施形態のイヤホーンマイク１とを、いくつかの騒音環境を忠実に再現した実験室内で、通話を試みてそれぞれの結果を比較し、検証した。

すなわち、一般的な騒音地点（１１ケ所）の音を「騒音サンプル」として、騒音計で計測しながら、デジタル録音・収集し、次に、これらの収集した騒音デジタル・データを、パソコンとこのパソコンの音声出力端子に接続した高性能スピーカとを用いて、所定に再生し、研究室内にて、各騒音地点の騒音環境を再現した。すなわち、スピーカからの再生音を、騒音計で計測して、実験者耳位置の音圧や音量が、現地と同じ音圧や音量となるように設定・出力した。

そして、これらの再現した騒音（１１種）の中で、上記のＡ）Ｂ）Ｃ）からなる３種類のイヤホンマイクをそれぞれ使用して、携帯電話同士で通話し、評価した。これらの３種のイヤホンマイクを各騒音環境下で通話した評価結果を、以下の表１に対比して示す。
なお、これらのイヤホンマイクを装着した実験者は、５０代男性で、この実験者の通話音声を、通話相手側の携帯電話イヤホン端子より録音し、この録音した通話音声から評価した。また、各騒音サンプルの測定地点、録音時の測定音圧、測定音源は、以下のとおりである。
（測定地点） （測定音圧） （測定音源）
１．鉄道線路脇 約８０ｄＢ 電車走行中の線路脇
２．鉄道高架下 約１００ｄＢ 電車走行中の高架下
３．ＪＲホーム発車ベル 約９０ｄＢ ＪＲホームのスピーカ下で発車ベル音
４．ＪＲホーム アナウンス 約９０ｄＢ ＪＲホームのスピーカ下でアナウンス音
５．ＪＲホーム発進 約８０ｄＢ ＪＲホームの発進中電車近く
６．ゲームセンター 約８５ｄＢ ゲームセンターの店内
７．パチンコ店 約８７ｄＢ パチンコ店の店内
８．高速道蕗車中 約８０ｄＢ 高速道路で窓を開けて走行中の車内
９．車中ラジオ 約１００ｄＢ 走行中ラジオを大音量で鳴らした状態
１０．飛行機 約１０５ｄＢ 滑走路近くで飛行機が頭上を通過する状態
１１．工場 約８７ｄＢ 印刷工場内の大型印刷機近く

上記の表１の各結果に示すように、このイヤホーンマイク１によれば、そのＣ）欄に現した各評価結果が得られ、従来のＡ）Ｂ）の２種に比べて、各騒音環境下においても、明瞭に通話音を識別でき、防音性も充分得られることが検証できた。すなわち、各騒音環境下でも、このイヤホーンマイク１を用いて実験者が送話した単語や文章の了解度を、受話者側で充分に確保することができた。

以上のように、この実施形態のイヤホーンマイクによれば、一般に音声伝達に使用される３００Ｈｚ〜３ＫＨｚの周波数帯域の減衰は、比較的簡単に吸音材単体で吸収して減衰させることが可能であるが、吸音材では吸収されにくい３００Ｈｚ以下の低周波数帯域の減衰効果も、上記したこの実施形態の防音構造で高めることが可能であり、低周波域から高周波域までの広い帯域での防音効果が期待できる。

また、反射材と反射材とを多層に、３重以上に重ねた構成とすることによって、反射材と反射材との間で音が反射を繰り返し、吸音材による熱エネルギーに転換され、音が減衰していくため、中心部のマイクロホンに外部騒音を、到達させにくくできる。したがって、この実施形態によれば、周囲の騒音が１００ｄＢの状況に対応ができ、なおかつ層を多くすればするほど、騒音のより大きな減衰を可能とし、より防音効果を高めることができる。このため、外部騒音レスな音声の音源を確保でき、より正確な音声認識が可能となる。この結果、このイヤホーンマイクを介して送話された受話者は、送話者が位置した使用環境の外部音に影響されることなくその音声認識率を向上させることができる。

他方、防音の必要がないオープン空間での集音に対応することも可能で、この場合には、耳からイヤーピースを外して口元から集音すればよいので、音声入力機器としての使い勝手を向上できる。

これらの結果、ＴＶ会議システム及び講演等において現在発声音が自己のマイクに入力され、隣接するスピーカから再生されて生じるエコー・ハウリングを、電子回路及びスピーカ・マイクの指向性による配置等を併用して防止していたが、これらの対策及びコストが不要となる。すなわち、マイクロホンで受信した音声信号からノイズ除去処理するための電子回路などを一切不要にできる。このため、このイヤホーンマイクは、安価で高性能な高指向性マイクとなる。

したがって、スタジアム・コンサート会場・工場・工事現場・パチンコ店・遊技店・道路・鉄道・空港等での、静音時から１００ｄＢの騒音環境までの広範囲での音声入力用マイクとして、また、ＩＴ社会のＴＶ会議システム用の汎用マイクとしてはもちろん、これからの「どこからでもコンピュータを利用できる」ユビキタス社会における音声認識技術の最重要課題であるノイズ対策が、終結できることで、汎用性（音声自動通訳含む）を急拡大させる音声入力用ノイズレスマイクとして、最適なものとなる。
さらに、１）日常生活空間で発生する様々な雑音の中での音声入力による音声認識率を向上させた空間の確保や、２）工場・空港・船倉機械室・各イベント会場・強風下等における就労者の音声入力ツール、３）これらの現場での、このイヤホーンマイクと、本出願人が先に提案したイヤホーンマイク及びレシーバと、の併用による騒音レスな音声コミュニケーションツール、４）上記の２）と３）等による厚生労働省指定の騒音職場における職業性難聴症の予防対策ツール、としてなどのように、このイヤホーンマイクを、各種の目的で用いることができる。すなわち、ハンズフリーに音声入力するため通話用機器として、特に高騒音環境下での多様な用途に適用可能な通話用機器の防音装置となる。

なお、上述した実施形態では、音声入力素子としてのマイクロホンを内蔵した通話用機器であるイヤホーンマイクを例示したが、これに限られることなく、マイクロホンと音声出力素子であるスピーカとを並置して内蔵した構成の防音レシーバ機能を有した通話用機器にしてもよく、その具体的なスピーカおよび該スピーカに付随した回路などの構成は、上記の本出願人が先に提案したイヤホーンマイク及びレシーバの構成に準じたものとする。

このように、この発明によれば、耳穴に差し込まれる挿入部と内蔵したマイクロホンとを有しこの挿入部の耳穴内奥側に面した箇所からマイクロホンに至る集音道を形成した機器本体と、挿入部に外装されたイヤーパッドとを具え、耳穴に挿入部を差し込んで装着され通話する通話用機器において、機器本体に、反射材と吸音材とを交互に３重以上、重ねた構成の防音構造を設けたので、騒音をノイズとして除去処理するための電気回路を不要にして、高騒音環境下で通話することができる。

また、この発明によれば、反射材と吸音材とは、共振点が互いに異なるので、各種の周波数成分を含んだ外部からの音が伝達され続ける状態で、これらの各部材が、ある部材の共振点に一致した特定周波数で共振することを防止できる。このため、特定周波数の音が、これらの部材を透過して、内部に進入することを抑制できる。この結果、防音性能の向上が図れる。

さらに、この発明によれば、その末端にマイクロホンを保持した集音道としての通路を形成したマイクホルダーは、硬度か固有振動周波数かのいずれか一方、または両方が、反射材および吸音材とは異ならせたので、上記と同様に、これらの反射材および吸音材のいずれの部材に対しても、マイクホルダーが共振することを防止できる。このため、特定周波数の音が、マイクホルダー内部に進入することを抑制できる。この結果、防音性能をより向上させることができる。

この発明の実施形態の通話用機器の防音装置を有したイヤホーンマイクを示し、（ａ）は、イヤホーンマイクの拡大縦断面図、（ｂ）は（ａ）中のｂ−ｂ矢視方向の横断面図である。 この実施形態のイヤホーンマイクの挿入部に着脱されるイヤーパッドを示し、（ａ）はイヤーパッド単体の拡大縦断面図、（ｂ）はイヤーパッドの作用を説明するイヤホーンマイクが装着された状態の概略図である。

符号の説明

１ イヤホーンマイク ２ 挿入部
３ マイクロホン ３Ａ 配線（マイクロホンの信号出力線）
５ イヤーピース ６ イヤーパッド
７ コードホルダー ８ パッド本体
９ 遮音壁 １０ マイクホルダー
１０ａ 集音道を形成した直管部（細径部） １０ｂ マイク収納部（太径部）
１２ 外装カバー（第１の反射材） １３ 第１の吸音材
１４ 第２の反射材 １５ 第２の吸音材
Ａ 集音道

Claims (4)

1. 通話用の音声入力素子を内蔵した機器本体を有し、この機器本体を使用者が装着して通話する通話用機器において、
   前記機器本体には、反射材と吸音材とを交互に３重以上、重ねた構成の防音構造が設けられていることを特徴とする通話用機器の防音装置。
2. 前記反射材と吸音材とは、共振点が互いに異なることを特徴とする請求項１記載の通話用機器の防音装置。
3. 前記機器本体は、前記音声入力素子としてマイクロホンを内蔵し、耳穴に差し込まれる挿入部と、この挿入部に外装されたイヤーパッドとを具え、この挿入部の耳穴内奥側に面した箇所からマイクロホンに至る集音道を形成しており、
   前記耳穴に、挿入部を差し込んで使用者に装着することを特徴とする請求項１または２に記載の通話用機器の防音装置。
4. 前記集音道として通路を形成しかつこの通路の末端にマイクロホンを保持したマイクホルダーを設け、このマイクホルダーは、その硬度か固有周波数かのいずれか一方、または両方が、前記反射材および吸音材とは異なることを特徴とする請求項３に記載の通話用機器の防音装置。

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