JP5945866B2 - 風音防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、風が強い日に人が屋外で行動または活動する際に、会話等を通じて意思疎通をすることを妨げる風音を防止する装置に関する。

特に、盲人など視覚障害者が風の強い日に屋外で行動しようとすると、風音のために周囲の環境音や会話が聞こえなくなり大変危険である。また、台風の日などに避難する場合には健常者が案内し誘導することになるが、それでも視覚障害者がもつ恐怖感は大変なものがあるといわれている。本発明は、風の強い日でも屋外で周囲の環境音の識別や会話を可能とし、安全に行動ができるようにすることを目的とした、風音防止装置に関する。

風音のために会話が不可能となり意思疎通に困難を生ずる事態は、上で述べた視覚障害者の場合以外でも想定される。例えば、鉄塔や高層建築の建設現場などでは地上よりも風が強く会話に困難を感ずる場合がある。また、海岸や山の岸壁の上でも同じような状況があり得る。さらには、スポーツ関係でも、洋上やオープンカーなど高速の移動体については、会話が困難となる場合があり得る。他にもあると想定されるが、このような場合にも、本発明による風音防止装置を装着することで、会話などが可能になると考えられる。

［風音のメカニズム］
風音には、ヒューヒューという高周波音とゴソゴソ・ゴワゴワという低周波音の２種類ある。ヒューヒューという高周波音は、高いビルや木立に当たった風が渦を発生させ、その振動が空中から音として聞こえてくるものである。ゴソゴソ・ゴワゴワという低周波音は、耳の中や周辺で生じる振動が原因であり、以下に詳述する。本発明によって低減を目指す風音は低周波音である。

低周波の風音の発生メカニズムは３種類と考えられる。１つ目は気流進入音である。気流が外耳道を通過して鼓膜に達すると、気流の中に含まれている渦が鼓膜に当たり、この渦振動が鼓膜を振動させて音として聞こえるものである。すなわち、音の成分として入っているのではなく、渦振動が直接鼓膜を振動させているものである。

２つ目は骨伝導音である。風が頭部に当ると、その振動が頭蓋骨を経由して内耳の耳小骨を振動させ、それが卵円窓（前庭窓または楕円窓ともいう）を介して蝸牛管に伝わり、有毛細胞を振動させて聴神経から音として信号が伝わる。ただし、頭蓋骨の全ての部分の振動が骨伝導音になっているのではなく、耳に近い部分の骨が有為に影響していると思われる。

３つ目は２次発生音である。耳殻や頬骨、鼻や顎などに風が当るとそこで、流れの剥離現象が起こり、渦が発生する。この渦振動が音として外耳道を経由して鼓膜に伝わるものである。したがって、外耳道への気流の進入を止めても、この音は、音波として鼓膜に伝わる可能性が大きいものである。

低周波音の風音はいずれも環境音や会話とは異なり、風が進入するかまたは頭部に当ることによって生ずる音であり、いわば頭部で発生される音と言ってよい。段落［０００４］で述べた高周波音の風音は空中で発生している音と考えてよく、環境音と同じ範疇のものである。

［一般的な風音防止装置］
このような低周波の風音を低減するために利用されている装置としては、音響マイクに利用されているウインドスクリーンがある。音響マイクに使用されているウインドスクリーンは２種類ある。１つはマイクを低密度のスポンジゴムで覆うものである。歌を歌うときに、口から出る風が変な音にならないようにするために利用されている例がある。もう一つは、マイクをファーや毛糸のような毛状体で覆うものである。少し大型のマイクで屋外録音をするときなどに利用されている例がある。

一方、音響マイクで使用するウインドスクリーンのようなもので、人間が使用するための風音防止装置は未だ見当たらない。しかし、積極的な風音防止装置ではないが、通常の耳覆い付きの防寒帽子を装着した場合や雪国で使用されている耳充てを装着した場合にも風音が低減されることは、経験者であれば知っているところである。

ただし、このような耳覆い付き帽子は風速５〜６ｍ／ｓ程度の風に対しては効果を発揮するが、風速１０ｍ／ｓを超える強風中においては風音が強すぎて会話などに支障をきたし、風音の低減効果が小さく不十分であった。また、プラスチックスや皮革製の帽子等は、自らの材料が風との摩擦で擦れるような音を発生し、それ自体が大きくなって会話に支障をきたす場合もある。

例えば、特許文献１には自転車に乗り高速で走るときに使用する眼鏡（サングラス、ゴーグルなどアイウエア）用のアタッチメントが紹介されている。これは眼鏡のテンプル部とつる部のあたりに風除けの小さなフード（プラスチックス板）をセットしているものであり、これで時速２０ｋｍ以上（風速６ｍ／ｓ以上）で走行しても耳の開口部での風切り音が低減されるとしている。尚、ここで言う風切り音とは、上で述べた２次発生音に相当する。

また、特許文献２には自転車やスクーターに乗るときに着用する簡単な耳カバーが紹介されている。これは耳殻にはめ込むガイド（眼鏡のつるに相当）と外耳道の開口部を塞ぐカバーシートが一体になったものである。

更に、特許文献３にはオートバイに乗るときに使用するヘルメットが紹介されている。オートバイ用のヘルメットは完全密閉型で環境音が聞こえないので、不安に駆られるドライバーはヘルメットを着用しないことがあり、大変危険である。そこで、ヘルメットの耳付近に開口部を開けて環境音を聞こえるようにするが、その開口部で風切り音が発生しないように毛状体で表面を覆うものである。

特開２００２−１５６６１３号公報 特開２００８−２８９８３２号公報 特開２０１０−４７８８６号公報

しかし、特許文献１に開示された「アイウエア」では、風速１５ｍ／ｓを超える台風のような場合は、このフードによって生ずる風切り音が強くなり、不十分であると想定される。
また、特許文献２に開示された「耳カバー」では、このカバーシートを装着しても会話は聞こえることから外耳道に音波が入る隙間は十分確保されているものであり、機能的構造は文献1と同じである。したがって、効果は文献１と同等かそれよりも小さく、簡易型のものと考えられる。
更に、特許文献３に開示された「ヘルメットの風切音防止装置」では、ヘルメット内に用意されているヘッドホン型のマイクとスピーカーで互いに連絡を取り合うものであるが、この毛状体のおかげでスピーカーの音が聞き取れる程度に、風切り音が小さくなると言う程度のもので、ヘルメットの輪郭や表面で発生する渦が消えているわけではなく、この振動による音は消えないと思われる。
風切り音は、風が障害物にあたり、そこで発生した渦振動が空中で音となって外耳道に入るものである。したがって、フードやヘルメットで発生した渦振動は、音となって外耳道に入るので、毛状体では消せないものである。ただし、毛状体のすぐそばで発生する渦を消すことはできる。ヘルメットの場合は耳穴開口部のすぐそばの渦は消せるがヘルメットの輪郭で生じる渦は消えない。したがって、２次発生音は残ってしまう。

この発明は、上記したような不都合を解消する為になされたもので、耳だけではなく頬部分もカバーすることにより、２次音の発生を防止して、強風時であっても強い風音を感じることのない風音防止装置を提供するものである。

この発明は、以下のような内容である。
（１）上記目的を達成するため、本発明は風音を低減するために少なくとも耳部を含む頭部の全域または一部を覆う風音防止装置であって、耳殻および頬骨の全部または一部を含む周辺域を強固に抑えて覆い気流を外耳道に進入させないと共に耳殻を抑えないように張り出させ、耳殻、頬骨近傍の骨導音及び２次発生音を低減させる頬耳カバー部と、前記頬耳カバー部の表面を覆う毛糸やファー状の毛状体から成る渦消し手段と、前記頬耳カバー部と前記渦消し手段とを頭部に固定するためのベルト、バンド状の固定手段とから構成され、前記固定手段は、気流の進入を防止するための長さ調節機構を有することを特徴とする。
（２）また、前記頬耳カバー部は、厚さ５mmの低密度スポンジゴムまたは布地であることを特徴とする。
（３）前記渦消し手段に於ける毛状体は、主材料が毛足の長さが１cm〜２cmのモヘヤーの毛糸または毛足の長さが２cmの人工や天然のファーであり、前記頬耳カバー部の辺縁まで存在していることを特徴とする。

この発明によれば、風音を低減するために少なくとも耳部を含む頭部の全域または一部を覆う風音防止装置であって、耳殻および頬骨の全部または一部を含む周辺域を強固に抑えて覆い気流を外耳道に進入させないと共に耳殻を抑えないように張り出させ、耳殻、頬骨近傍の骨導音及び２次発生音を低減させる頬耳カバー部と、前記頬耳カバー部の表面を覆う毛糸やファー状の毛状体から成る渦消し手段と、前記頬耳カバー部と前記渦消し手段とを頭部に固定するためのベルト、バンド状の固定手段とから構成され、前記固定手段は、気流の進入を防止するための長さ調節機構を有するので、気流の外耳道への進入をとめ、主要な骨導音を低減し、また主要な２次発生音を低減することで、風速１０ｍ/ｓを超えるような強風の中にいても、風音を防止し、環境音や会話を聞くことができる。
また、前記頬耳カバー部は、厚さ５mmの低密度スポンジゴムまたは布地であるので、効果的に風音を防止することができる。
また、前記渦消し手段に於ける毛状体は、主材料が毛足の長さが１cm〜２cmのモヘヤーの毛糸または毛足の長さが２cmの人工や天然のファーであり、前記頬耳カバー部の辺縁まで存在しているので、効果的に風音を防止することができる。

図１は、本発明の一実施形態を示す風音防止装置の正面図である。 図２は、同風音防止装置を示す側面図である。 図３は、同風音防止装置の背面図である。 図４は、本発明の別の実施形態を示す風音防止装置の正面図である。 図５は、同風音防止装置の側面図である。 図６は、同風音防止装置の背面図である。 図７は、同風音防止装置の縦断面図である。

本発明の風音防止装置は、耳部および頬部を含む周辺域を覆い気流を外耳道に進入させないための頬耳カバー部とこの頬耳カバー部の表面を覆う毛状体から成る渦消し手段と頬耳カバー部と渦消し手段とを頭部に固定するための固定手段とを備え、気流の外耳道への進入を防止し、主要な骨導音を低減して強風中であっても、環境音の識別や会話を可能とした。

以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態を示す風音防止装置の正面図、図２は本発明の風音防止装置を示す側面図、図３はその背面図である。ここで、風音防止装置１０は、風音を低減するために少なくとも耳部を含む頭部の全域または一部を覆うものであって、耳部および頬部を含む周辺域を覆い気流を外耳道に進入させないための頬耳カバー部１１と、前記頬耳カバー部の表面を覆う毛状体から成る渦消し手段１２と、前記頬耳カバー部１１と前記渦消し手段１２とを頭部に固定するための固定手段１３とから構成されている。

頬耳カバー部１１は、縦長の浅椀状をしており、耳殻および頬骨の全部または一部を含む周辺域を覆う構造となっている。つまり、頬耳カバー部本体は、低密度のスポンジゴムなどを材料としており、５mm程度の厚さのシートがやや湾曲して外側に張り出している形状にすることで、耳に余り負担なくフィットする。このような構成により、気流が外耳道に進入することを防止でき、ほぼ消すことができる。また、耳を締め付けすぎないためには、耳の周囲は隙間なく強固に固定するが、耳殻は余り強固に抑えないように張り出させるなどして余裕を持たせることも必要である。

頬耳カバー部１１の生地は、厚さ約５ｍｍ程度の低密度スポンジゴム（連続気泡のスポンジゴム）または余り厚くない通常の布地であることが必要である。頬耳カバー部１１の生地に高密度スポンジゴム（独立気泡のスポンジゴム）を用いると会話音の強度が３〜６ｄＢ程度低下する。低密度のスポンジゴムでも、枚数を重ねて厚さを１５ｍｍ程度にすると音がくぐもったものになってしまう。つまり、減衰してしまう。頬耳カバー部には毛状体も貼り付けるので、生地の厚さは５ｍｍ程度が望ましい。また、厚くない布地であれば音の減衰は小さい。

骨導音は、頭部に当った風の振動が頭蓋骨を伝わって耳小骨に伝わるものであるが、額等に当る風の振動が骨導音として感じられることは殆どない。むしろ、耳殻の近傍での振動が骨導音としてよく感じられる。したがって、頬耳カバー部１１を若干大きめにすることによって、骨導音は顕著に低減できる。

２次発生音は、頭部に当った風で生じる渦が原因である。この渦は音響マイクのウインドスクリーンに利用されている毛糸やファーの毛状体によって消すことができる。渦の発生部位は、額、鼻、顎、頬骨、耳殻など多様である。我々は、これらの各部位だけをむき出しにして、その他の頭部を全て毛状体付きのカバーで覆って、どの部位で２次発生音が大きくなるかを実験調査した。

その結果、２次発生音が最も大きい場所は耳殻であった。次が、頬骨だった。したがって、頬耳カバー部の前方部分をせり出させて頬骨をも覆い、この頬耳カバー部１１を毛足の長い毛糸で構成する毛状体で覆った渦消し手段１２を装着したところ、風音はほぼ消えて聞こえなくなった。耳だけを覆ったのでは、風速１０ｍ／ｓ程度の強風で、風音が大きく聞こえてしまいカバーの効果が感じられない。頬骨をも覆うことで、風音は殆ど消せた。それ故、本発明は頬耳カバー部１１とした。

実際には、鼻や顎でも少し２次発生音があった。しかし、これは我々健常者では気がつかない程度の小さな音だった。だが、聴覚が発達している盲人はこの音を認めた。ただし、会話に支障をきたすようなものではないと言うことだった。一方、額での２次発生音は、我々健常者だけでなく盲人にも認められなかった。したがって、カバーの範囲は頬と耳で十分であるとした。

毛状体の渦消し手段１２は、音響マイクで利用されているファーの役割をもつ。主材料が毛糸の場合は、毛足の長さが１ｃｍ〜２ｃｍ程度のモヘヤーの毛糸が適切である。また、人工や天然のファー（動物の毛）の場合は、毛足の長さが２ｃｍ〜３ｃｍ程度のものが適切である。これより短すぎると、大きめの渦が消せない。これより余り長すぎると、毛が強風でなぎ倒され、渦消しの役目を果たさない。なおファー（動物の毛）の方が、モヘヤーの毛糸より硬めで腰があり、多少長めでも可能である。

渦消し手段１２である毛状体は、下地が厚くなく、毛足の長さが適切なファー布地を用い、これを頬耳カバー部の外側に付着させる。ファー布地の下地が厚い場合は、会話音などを低下させることがあるので、その場合は頬耳カバー部１１のスポンジゴムの厚さを調整する。毛状体の材質は、毛糸のようなものが望ましい。雪国で使用するものについては、吹雪の日などに雪が付着し難くなるようなワックス処理が効果的である。

以上説明したように、毛状体は渦を消すための手段なので頬耳カバー部１１の全表面に分布している必要があるが、特に、最も渦が発生しやすい頬耳カバー部１１の辺縁部にもすきまなく存在させる必要がある。

固定手段１３は、頬耳カバー部１１を頭部にしっかり固定するためのもので、第１の実施例では、ヘアバンド状をしており、後頭部に伸縮部分１３ａを有する。この伸縮部分１３ａで長さ調整が可能である。伸縮部分１３ａは、切断して面ファスナー等を備え、重ね合わせてもよい。他の実施形態として、ベルト、バンド、帽子、または覆いなどの形態が考えられる。このように強固に固定するが必要である。緩い装着では、気流が進入したり、耳殻に風が当ったりして、風音が発生してしまうからである。

固定手段１３の形態としては、ベルト、バンド、帽子、または覆いなどが考えられる。強固に固定するためには、ゴムベルトのような伸縮性の部分が存在するのが望ましいが、さらに、ひも、面ファスナー、各種アジャスタなどの長さ調節機構を有することで、固定の強度を確保する方法もある。そうすることによって、ベルトや帽子などのサイズを多く揃える必要がなくなる。

ベルトの中で頬耳カバー部１１が付いている部分は、頬耳カバー部１１等の基材の関係があり余り伸縮性を強くはできないが、強固に固定するためには伸縮性の部分が必要であり、図３ではベルトの後頭部に伸縮部分１３ａを有する構造としている。この伸縮部分１３ａの変わりに、面ファスナーによる固着や紐によってしばる方法も考えられる。

図４〜図７は、本発明の別の実施形態を示すものである。ここでは、帽子方式毛状体付き頬耳カバーである。これは、帽子２０の耳充て部分を毛状体付き頬耳カバー部２１とする構造である。

帽子２０の後ろにはサイズ調整用バンド２２があり、面ファスナーで締められる構造となっているが、頬耳カバー部２１を強固に固定するために顎の部分で締める固定ベルト２３が付いている構造とした。この固定ベルト２３もアジャスタ、面ファスナーや紐とする方法でもよい。

図７に示すように頬耳カバー部２１は、耳殻および頬骨の全部または一部を含む周辺域を覆う構造となっている。部材は、実施例１と同様である。

帽子２０としては、かつら用の下地キャップも利用できる。頬耳カバー部１１はキャップに一体的に形成し、頬耳カバー部を覆う髪の毛はデザイン性を考慮しながら毛足の長さを適切に調節できる。このようなものがあれば、かつらの上に、帽子を重ねることも少なくて済み、風音防止の効果も得られる。

なお、以上の実施例では、固定手段についてヘアバンドや帽子、かつら用の下地キャップの場合について説明したが、これに限ることなく、他の頭部装身具であってもよい。

１０ 風音防止装置
１１ 頬耳カバー部
１２ 渦消し手段
１３ 固定手段
２０ 帽子
２１ 頬耳カバー部
２２ サイズ調整用バンド
２３ 固定ベルト

Claims (3)

1. 風音を低減するために少なくとも耳部を含む頭部の全域または一部を覆う風音防止装置であって、耳殻および頬骨の全部または一部を含む周辺域を強固に抑えて覆い気流を外耳道に進入させないと共に耳殻を抑えないように張り出させ、耳殻、頬骨近傍の骨導音及び２次発生音を低減させる頬耳カバー部と、前記頬耳カバー部の表面を覆う毛糸やファー状の毛状体から成る渦消し手段と、前記頬耳カバー部と前記渦消し手段とを頭部に固定するためのベルト、バンド状の固定手段と、から構成され、前記固定手段は、気流の進入を防止するための長さ調節機構を有することを特徴とする風音防止装置。
2. 前記頬耳カバー部は、厚さ５mmの低密度スポンジゴムまたは布地であることを特徴とする請求項１に記載の風音防止装置。
3. 前記渦消し手段に於ける毛状体は、主材料が毛足の長さが１cm〜２cmのモヘヤーの毛糸または毛足の長さが２cmの人工や天然のファーであり、前記頬耳カバー部の辺縁まで存在していることを特徴とする請求項１または２に記載の風音防止装置。

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