CN102812724B

CN102812724B - 耳机

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Publication number: CN102812724B
Application number: CN201180004543.5A
Authority: CN
Inventors: 山岸亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2031-07-13
Also published as: EP2461602A1; DK2461602T3; US8885865B2; EP2461602A4; WO2012046368A1; EP2461602B1; CN102812724A; US20120195440A1; JP2012080440A; JP4681698B1

Abstract

[课题]本发明涉及一种耳机，其提供一种利用声学的方法改善频率特性的技术，以达到在将密闭型耳机安装于人们的耳中时，能够以自然的频率特性听到声音的目的。[解决手段]在从密闭型耳机内部的电声变换器的振动板通过筒状的导音管并经由外耳道而到达鼓膜的声道中，在该导音管中具备两个独立的声波的路径，通过调整该路径的长度差，抑制特定频率的声音的传递，因此，改善通过该声道的声音的频率特性。

Description

耳机

技术领域

本发明涉及一种将放音部插入外耳道入口而使用的密闭型耳机。

背景技术

在密闭型耳机中，发音部分的背面被密闭，在插入外耳道的部分的前端具有放音口的耳垫，由具有弹性的软质塑料或者橡胶等形成，无间隙地密接于外耳道的内面，作为整体形成耳塞构造。由于密闭型耳机能够将耳垫插入安装于外耳道，因此，能够可靠地安装于外耳的入口。此外，耳垫由于具有柔软性的材料而能够配合外耳道的形状容易地进行弹性变形，能够获得良好的安装感。

其结果是，在插入外耳道入口使用的密闭型耳机中，由于密闭性良好、隔音性能高并且难以听到外部的杂音，因此，可得到较高的声压灵敏度，即使在噪音大的地方也能够听到微弱的声音。此外，由于能够插入外耳道入口使用，因此，也具有容易小型轻量化这一优点。

近年来，随着携带式音乐播放器的普及，更加要求开发能够以良好的音质进行声音输出的密闭型耳机。

但是，另一方面，由于现有技术的密闭型耳机为密闭外耳道的构造，因此，外耳道中共振的情况在安装耳机前后变化，共振频率偏移，给作为耳机的频率特性带来重大的缺陷。

以下用图1对该点进行说明。图1是外耳道的示意图。人们在听声音时，外部产生的空气的振动通过外耳道入口7、外耳道8而到达鼓膜9，并使鼓膜9振动。

如图1(a)所示，此时外耳道8为一端被鼓膜9封闭、在作为另一端的外耳入口7开放于大气中的一端闭管/一端开管(以后，称作一端闭管)的状态，因此，产生外耳道8作为谐振箱(共振ボックス)的一端闭管共振。

当为一端闭管共振时，产生驻波，产生在闭管的封闭端空气振动为最小(压力变化最大)、在闭管的开放端空气振动为最大(压力变化最小)的共振。

图1(b1)和图1(b2)模式化地表示产生一端闭管共振的状态。实线表示一端闭管的谐振箱，虚线表示空气振动的振幅。

求出包括产生共振的状态的、声波通过外耳道时的频率特性。

从外耳道入口7向鼓膜9(将其作为+x方向)、以速度V前进的波长λ的声波在时间t中的数式p1表达成如下。这里A为任意值。

p1(x、t)＝Asin{2π(x－Vt)/λ}

同样，在鼓膜9反射而向外耳道入口7(将其作为－x方向)、以速度V前进的声波p2表达成如下。

p2(x、t)＝Asin{2π(x+Vt)/λ}

在一端闭管中，由于前进波与在封闭的底反射回来的声波共存，因此，将两者合成后的声波P表达成如下。

P(x、t)＝p1(x、t)+p2(x、t)

＝Asin{2π(x－Vt)/λ}+Asin{2π(x+Vt)/λ}

＝Asin(2πx/λ)·sin(2πVt/λ)

当使用频率f并以λ＝V/f的关系将该式重新表达时，可得到如下数式。

P(x、t)＝Asin(2πxf/V)·sin2πtf···(数式1)

合成后的声波P的数式的前半部分表示与时间无关的在位置x中的振幅，后半部分表示时间变动部分，其表示不是前进波而是驻波。求出与时刻t无关、振幅总是最大的点。

sin2πx/λ＝1

因而，

2πx/λ＝±(2n－1)π/2

如果x坐标仅取正的部分，x＝(2n－1)λ/4但是，n为正整数

由于共振状态的产生仅在上述的振幅总是最大的点与谐振箱的长度L相同时，所以，将x＝L代入上式

L＝(2n－1)λ/4

这里，因为λ＝V/f，

L＝(2n－1)V/4f

∴f＝(2n－1)V/4L ······(数式2)

如上所述，一端闭管的共振在谐振箱的长度为四分之一波长的(2n－1)倍的波长时产生。这里，n为正整数。

图1(b1)所示的是一次共振(n＝1)的状态，图1(b2)所示的是二次共振(n＝2)的状态。

外耳道8的长度大约为25～30mm。即，如果将15℃中的音速设为340m/s并且谐振箱的长度为25～30mm，如图1(b1)所示的一次(n＝1)的共振频率f₁由数式2可得为：

f₁＝V/4L≒2833～3400(Hz)

二次(n＝2)的共振频率f₂为：

f₂＝3V/4L≒8500～10200(Hz)。

当将大小一定的声波改变频率而从谐振箱的开口端入射时，将在封闭端即在鼓膜位置所得到的声压-频率特性用曲线表示于图2。

因为理论上共振仅由共振频率产生，因此，声压-频率特性显示尖锐的峰值，但是，实际上为分布于其前后的频率的特性。

因此，在鼓膜位置的声压-频率特性受到在外耳道的一端闭管共振的影响，如图2所示，为在2.8～3.4kHz和8.5～10.2kHz上具有峰值的特性。即，在未安装耳机时，由于鼓膜通过图2所示的频率特性的声滤波器而听到外界的声音，因此，鼓膜的接收灵敏度可以说正好在图2的特性的声音输入时具有平坦(フラット)地听到的频率特性。即，为在图2的纵轴方向将上下颠倒后的特性。

但是，如图3(a)所示，当安装密闭型耳机10时，由于耳机为具有耳垫5的耳塞构造，因此，堵塞外耳道入口7，共振的模式改变。即，从一端闭管共振变成将外耳道8作为谐振箱的两端封闭的两端闭管共振。

图4表示密闭型耳机10的内部构造。如图4所示，耳机内部由电声变换器2和将声波在外耳道入口7进行放音的放音口15、以及连接电声变换器2与放音口15的导音部4构成。电声变换器2被外部框体1保护，并且用未图示的适当的方法固定于外部框体1。

电声变换器2由线圈21、永久磁铁22、以及振动板23构成。振动板由磁性金属的薄板构成。当将声波形的电流流动于线圈中时，振动板23随着声波形振动，在图4中向图面右方向的导音部4放出声波。作为发音部分的振动板23的背面被密闭。

如图3所见，由于该导音部4的截面积比外耳道8的截面积小，因此，成为驻波原因的在外耳道8中的声波反射其大部分不会进入导音部4，而在放音口15和耳垫5的端面产生。因此，安装密闭型耳机时作为谐振箱的外耳道8的大小即纵深长度，由鼓膜9、耳垫5以及放音口15堵塞外耳道8的位置来决定。

实际上，耳垫5以及放音口15堵塞外耳道的位置由于耳机的插入状况而发生微妙的变化，如图3所示，几乎与外耳道入口7的位置相同，即，设想为与一端闭管的情况相同的管长。实际的两端闭管的长度与一端闭管的情况有微妙的不同，但是，为了容易解析而设想成这样。

图3(b1)和图3(b2)是两端闭管共振的说明图，模式化地表示产生两端闭管共振的状态。实线表示两端闭管，虚线表示空气振动的振幅。

在产生驻波的两端闭管共振状态下，在作为管端的鼓膜9以及插入外耳道入口7的耳垫5的位置，空气的振动为最小(压力变化最大)，在两者中间的位置，空气振动为最大(压力变化最小)。

在两端闭管的共振中，在管的长度为二分之一波长的n倍的波长时为驻波。这里，n为正整数。

图3(b1)所示的是一次共振(n＝1)的情况，图3(b2)所示的是二次共振(n＝2)的情况。

如图3(b1)所示，在两端闭管的管长为25～30mm时，由于将该长度作为二分之一波长的驻波为共振波，因此，将15℃中的音速设为340m/s，一次(n＝1)的共振频率f₁’为5.7～6.8kHz。此外，如图3(b2)所示，由于二次(n＝2)的共振为将管长25～30mm作为1波长的驻波，因此，此时的共振频率f₂’为11.3～13.6kHz。

图5表示密闭型耳机在鼓膜位置的声压-频率特性。在未安装耳机的情况下，为一端闭管的共振模式，用虚线表示假设在外耳道入口7供给与耳机的声源同等且平坦的频率特性的声音的情况下的声压-频率特性。此外，耳机安装时为两端闭管的共振模式，用实线表示该情况下的在鼓膜位置的声压-频率特性。从该图可知，耳机未安装时的在鼓膜位置的声压在2.8～3.4kHz和8.5～10.2kHz上具有峰值，耳机安装时的在鼓膜位置的声压峰值受到在外耳道的密闭管共振的影响，而向5.7～6.8kHz和11.3～13.6kHz偏移。

在人们的听觉系统的接收灵敏度特性中，当图2所示的频率特性的声音输入鼓膜时，具有可平坦地听见任何频率的声音的频率特性。因此，在耳机未安装时，如图2所示，由外耳道8的一端闭管的共振而被突出并构成峰值的3kHz附近的声音，由于在安装密闭型耳机时共振模式变成两端闭管共振的模式，因此，如图5的实线所示，不构成3kHz附近的峰值，所以，听到3kHz附近的声音要比实际弱。

此外，如图5的实线所示，当安装密闭型耳机时，6kHz附近的声音由于两端闭管的共振模式而被突出，因此，成为准振鸣的状态存在响起“哇”的声音的问题。

为了解决该问题，作为一般的方法，考虑用电性的方法对频率特性进行补正，但是，为此必须追加密闭型耳机专用的放大器和滤波器电路，导致电路复杂，并且还需要电源。在包括这样的电路的耳机中，难以实现小型、轻量以及低价格。为了实现小型化、低价格，也考虑仅通过电性的滤波器电路来实现所要求的频率特性，但是，如果不包括放大器，音量的降低不可避免。

为了避免追加该电性的电路的困难，提出了若干采用非电性的方法来解决该密闭型耳机固有的问题的技术的方案。作为其一例，公开了在声道上设置声阻体(消音器)的技术、或者改变声道的长度或开口面积的技术(专利文献1、专利文献2)。

根据专利文献1的技术，作为抑制成为问题的高频声响的方法，提出了如下方案：在从耳机内部的电声变换器2，通过筒状的导音部4，到达将声波导入外耳道的放音口15的声道的中途，可交换地设置声阻体(消音器)6，而使耳机的音质符合使用者的喜好。

图6表示具有声阻体6的耳机的剖面图。其是具有声阻体6的耳机的一般构造，声阻体6使用无纺布或者聚氨酯发泡的薄片等。

图7是表示具有声阻体6的耳机的声压-频率特性的曲线图。虚线表示安装不具有声阻体6的密闭型耳机的情况的特性，实线表示具有声阻体6的情况，而进行比较。当观察这种安装声阻体6的结果的声压-频率特性时，可知抑制了6kHz附近的峰值。

此外，专利文献2提出了如下方法：为了使通过声道的声波的频率特性变化，具备能够装卸于设置在声波放出方向的相反侧的声管的内部且改变材质和长度的条件不同的调整用导管、以及用于使导音管或者声管的开口面积改变的能够交换的不同的调整用的带孔螺丝。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型授权第3160779号

专利文献2：日本特许公开2007-318702号

发明内容

(发明要解决的问题)

但是，如图7所示，在专利文献1所公开的使用声阻体(消音器)的方法中，一般地说确实可抑制6kHz附近的峰值，“哇”的响声消失，但是，由于在整个音域中声压降低，因此，产生了如下的新问题。

即，在图7中，虚线表示安装没有进行任何对策的密闭型耳机的情况下在鼓膜位置的声压-频率特性，实线表示安装具有利用专利文献1技术的声阻体6(消音器)的密闭型耳机时的声压-频率特性。

当将这两个特性进行比较时，在实线的专利文献1的技术中，确实6kHz附近的声压被抑制到与未安装耳机的情况，即与图2同等的水平，但是，由于给音质带来影响的10kHz附近的直至稍偏上的高区的声压较大地降低，因此，变成高音几乎不存在的声音的情况为较大的问题。并且，由于在整个音域中的声压降低，因此，存在整体音量不足的问题。

此外，根据专利文献2所公开的技术，由于为了使频率特性变化的导管变得极长，并且带孔螺丝直列配置，因此，存在导音管变得极长，显著地损坏了小型这一密闭型耳机的特长。

(解决技术问题的技术方案)

本发明是鉴于所涉及的课题而作出的，提供一种密闭型耳机，将放音部插入外耳道入口而使用，所述密闭型耳机的特征在于，作为将从电声变换器产生的声波传递至外耳道入口的导音部，具备路径长度不同的独立的两个导音管，从该电声变换器产生的、通过该两个导音管的两个声波在外耳道入口被合成，抑制将该两个导音管的路径差作为二分之一波长的频率的声压。

对用于解决课题的基本的想法进行说明。在这里《》表示频率特性。所谓耳机声源是指从电声变换器的振动板输出的声音。此外，《一端闭管谐振箱的传递函数》是指在未安装耳机的情况下将外耳道作为谐振箱的传递函数的频率特性，《两端闭管谐振箱的传递函数》是指在安装密闭型耳机的情况下将外耳道作为谐振箱的传递函数的频率特性。

在未安装耳机的情况下，下式成立：

《施加于鼓膜的声压》＝《施加于外耳道入口的声压》×《一端闭管谐振箱的传递函数》

此外，由于未安装耳机，因此施加于外耳道入口的声压不能够特定，但是，为了容易计算，如果现假设将与耳机的声源的声压相等的声压施加于外耳道入口，即为：

《施加于外耳道入口的声压》＝《耳机声源的声压》

因此，成为：

《施加于鼓膜的声压》＝《耳机声源的声压》×《一端闭管谐振箱的传递函数》······(数式3)

接着，在安装密闭型耳机的情况下，下式成立：

《施加于鼓膜的声压》

＝《施加于外耳道入口的声压》×《两端闭管谐振箱的传递函数》

并且，

《施加于外耳道入口的声压》

＝《从耳机放音口输出的声压》

＝《耳机声源的声压》×《密闭型耳机的导音部的传递函数》

因此，

《施加于鼓膜的声压》

×《两端闭管谐振箱的传递函数》 ······(数式4)

由于所求出的为用数式3和数式4所求出的《施加于鼓膜的声压》相等，因此，得到：

《耳机声源的声压》×《一端闭管谐振箱的传递函数》

×《两端闭管谐振箱的传递函数》

当整理该式时，得到下式：

《密闭型耳机的导音部的传递函数》

＝《一端闭管谐振箱的传递函数》÷《两端闭管谐振箱的传递函数》

······(数式5)

根据此式，左边的密闭型耳机的导音部的传递函数要求形成如下的状态。即，右边的分子的意思是在安装密闭型耳机的状态下，再现未安装耳机状态的一端闭管谐振箱的特性。此外，右边分母的意思是实现消除由于安装密闭型耳机而产生的两端闭管谐振箱特性的特性。

发明人发现其中通过实现右边的分母所示的特性，特别是通过抑制6kHz附近被异常突出的声音，从而音质被大幅度地改善。此外，发现当能够确保整体的音量时，根据右边的分子所示的特性，虽然3kHz附近的声压没有再现，由于确保整体的音量，因此不太被在意。

即，由于将外耳道作为谐振箱并通过两端闭管共振成为在5.7～6.8kHz上具有峰值的特性，因此，密闭型耳机的导音部的传递函数的频率特性抑制该峰值频率的声音是重要的。

在本发明中，利用当声波通过长度不同的两个路径并在之后再次合成时，特定频率的声音发生衰减的现象，从而得以实现。

图8(a)是本发明具有两个有不同路径长度的导音管的密闭型耳机的概略图。声波的第一路径为从耳机内部的电声变换器2的振动板23通过直线状的导音管11到达插入于外耳道入口的放音口15的路径。声波的第二路径为同样从耳机内部的电声变换器2的振动板23通过作为直线状的导音管11的旁通(バイパス)而设置成コ字形的导音管12、13以及14到达放音口15的路径。

进入导音管11的声波在作为分支点的P点分成直接进入导音管11的声波、以及与其分开而进入导音管12的声波。分支后的两个声波独立地通过导音管11和导音管12、13以及14，在合流点Q再次合流，到达放音口15，并进入外耳道。

图8(b)是两个声波被合成的状态的概念图。图8(b)表示在从例如一个声源发出的声音分成两个路径前进，并在路径的出口，由于路径的长度差而相位180度偏移的情况下，合成的声波的振幅为零。

将其用数式表示如下。将P点的信号P(ω)设为：

P(ω)＝2Asinωt

(在这里，ω为角速度，t为时间，A为任意常数。)

声音在P点均等地分支成两个路径、并且各自通过规定的路径、而在再合成点Q合成时的信号Q(ω)，将V作为音速，将L作为两个路径的长度差，成为：

Q(ω)＝Asinωt+Asin(ωt+ωL/V)

在该式中，由于即使将波形的观察点沿时间轴仅向前移动L/2V，波形也不变化，因此，给出下式。

Q(ω)＝Asin(ωt―ωL/2V)+Asin(ωt+ωL/2V)

＝2Asinωt·cosωL/2V

＝P(ω)·cosωL/2V ······(数式6)

由数式6，从P点到达Q点的波形的传递函数T_PQ为：

T_PQ∝cosωL/2V

由此，声压的传递函数T_PQ’以下式给出。

T_PQ’∝∣cosωL/2V∣

在该式中，当用ω＝2πf重新表达时，为：

T_PQ’∝∣cosπfL/V∣ ······(数式7)

(这里f为频率)

图9是密闭型耳机的导音部传递函数。用实线表示音速设为340m/s并且在通过路径差为25～30mm(相当于外耳道的平均长度)的两个路径之后再合成时的传递函数T_PQ’(数式7)。即，该传递函数就相当于作为给出数式5所示的《密闭型耳机的导音部的传递函数》的式的右边的第二项的《两端闭管谐振箱的传递函数》^-1，发挥了抑制被两端闭管谐振箱突出的特性的作用。

即，在该数式7中，在2L＝V/f(路径差的两倍等于波长)的情况下，在f＝V/2L≒6kHz附近，传递函数在频率特性中显示波谷。

并且，图9中将图5中用实线所示的《两端闭管谐振箱的传递函数》用虚线重叠表示。

当根据数式5将该图9所示的实线的《密闭型耳机的导音部的传递函数》与虚线的《两端闭管谐振箱的传递函数》合成时，作为安装本发明的具有多个路径的密闭型耳机的情况的《施加于鼓膜的声压》，得到图10中用实线所示的曲线。

该曲线表示在人们安装具有图8的概念图所示的コ字形的导音管作为旁通的密闭型耳机的情况下，施加于鼓膜的频率特性。

并且，在图10中用虚线重叠表示在人们安装不具备包括专利文献1和2所提出的技术在内的特别对策的单纯的密闭型耳机的情况下的《两端闭管谐振箱的传递函数》的频率特性(图5中用实线所示的两端闭管共振特性)。

当将两特性进行比较时，在具有コ字形旁通的密闭型耳机中，与单纯的封闭型耳机相比，6kHz附近的声压被抑制，具有比较平坦的特性，此外，在影响音质的范围的高区中，可知在12kHz附近显示峰值。

在图10中，在表示《施加于鼓膜的声压》的频率特性的实线的曲线中，将6kHz附近的中心部的特性曲线形状向上凸起描绘，但是，实际上由于根据密闭耳机的设计或安装状态而决定曲线的形状向上凸起或向下凸起，因此，其自身并不是重要的方面。

在这里，重要的方面是，通过本发明而抑制在6kHz附近所显示的大的峰值，并且“哇”的响声消失。另一方面，对音质带来影响的10kHz附近直至稍偏上的高区的声压特性被大幅地突出，但是，在人们的耳的特性上，即使该附近的声压非常突出，也不会成为“哇”的响声，听见的高音为单纯被突出的声音，没有刺耳的感觉。

并且，在高音域的曲线的右端，最终15kHz附近以上的特性降低，但是，由于该区域对人们的耳来说本来就是几乎无法听见的区域，因此，对耳机的实际的音质几乎没有影响。

(发明的效果)

即，在本发明的将放音部插入外耳道入口而使用的密闭型耳机中，由于作为将从电声变换器产生的声波传递至外耳道的导音部，具备路径长度不同的独立的两个导音管，并且从该电声变换器产生的、通过该两个导音管的两个声波在外耳道入口附近的放音口被合成，能够抑制将该两个导音管的路径差作为二分之一波长的频率及其整数倍的频率的声压，因此能够抑制两端闭管共振引起的不理想的频率中的声压峰值，同时能够防止音域整体的音量的降低。由此，具有能够实现毫不逊色于未安装耳机时的音质的效果。

附图说明

图1是外耳道的示意图。

图2是在鼓膜位置的声压-频率特性。

图3是密闭型耳机的安装图。

图4是表示密闭型耳机的内部结构的示意图。

图5是密闭型耳机在鼓膜位置的声压-频率特性。

图6是具有声阻体的耳机的剖面图。

图7是具有声阻体的耳机安装时的声压-频率特性。

图8是表示导音管的旁通路径的概念图。

图9是密闭型耳机的导音部传递函数。

图10是具有旁通路径的密闭型耳机的声压-频率特性。

图11是具备由双层的筒状构件而形成的导音部的密闭型耳机的剖面图。

图12是设置折回式的导音管的导音部的示意图。

图13是设置折回式的导音管的导音部的侧视图。

图14是具有四次折回的导音管的导音部的立体构造的模式图。

图15是各种方式在鼓膜位置的声压-频率特性。

符号说明

1 外部框体

2 电声变换器

3 导线

4 导音部

5 耳垫

6 声阻体

7 外耳道入口

8 外耳道

9 鼓膜

10 密闭型耳机

11 直线状导音管

12 コ字形导音管下降部

13 コ字形导音管横行部

14 コ字形导音管上升部

15 放音口

21 线圈

22 永久磁铁

23 振动板

30 人体

41 第一筒状构件

42 第二筒状构件

43 第一导音管、孔

44 第二导音管、槽

50 导音部

51 第一导音管

52 第二导音管

53 折回部

521 入口

522 入口侧直进路

523 横行路

524 返行路

525 纵行路

526 出口侧直进路

527 出口。

具体实施方式

下面，列举实施例对本发明的密闭型耳机进行说明。

实施例1

第一实施例的密闭型耳机，将放音部插入外耳道入口而使用，所述密闭型耳机的特征在于，作为将从电声变换器产生的声波传递至外耳道入口的导音部，具备路径长度不同的独立的两个导音管，从该电声变换器产生的、通过该两个导音管的两个声波在外耳道入口被合成，抑制将该两个导音管的路径差作为二分之一波长的频率的声压，并且该两个导音管的路径差与该外耳道入口和该外耳道深处的鼓膜之间的间隔相等。

并且，在本实施例中，密闭型耳机的特征在于，将从该电声变换器产生的声波传递至该外耳道入口的该导音部，由双层的筒状构件构成，在嵌合于外侧的第一筒状构件的内侧的第二筒状构件的外周上，形成有螺旋状的槽，包括：第一导音管，为形成该第二筒状构件的内周面的直线状的路径；以及第二导音管，为由该第一筒状构件的内周面与形成于该第二筒状构件的外周的该螺旋状的槽构成的路径。

使用图11对第一实施例进行说明。图11(a)是具备由双层筒状构件形成的导音部的密闭型耳机的剖面图。图11(b)是具有螺旋状的槽的筒状构件42的示意图。图11(c)是导音部4的主视图。

如图11(a)所示，密闭型耳机由如下构成：设置于外部框体1的内部的电声变换器2；用于将电声变换器2连接于外部的放大器等的导线3；将电声变换器2所产生的声波传递至外耳道的导音部4；作为插入外耳道时的衬垫、并同时隔断来自外部的杂音的耳垫5。

导音部4采用未图示的适当的方法固定于外部框体1。耳垫5利用其弹性越过形成于导音部4的前端部的突起而插入固定于导音部4。耳垫5能够适当地交换。

在图4所示的现有技术的密闭型耳机中，将声波从耳机内部的电声变换器2导入至外耳道的导音管为单纯的导管。图11(a)所示的本实施例中的导音部4由外侧的第一筒状构件41和内侧的第二筒状构件42的双层筒状构件构成，第二筒状构件的外径与第一筒状构件41的内径相等，并且，成为第二筒状构件42正好紧密地与第一筒状构件41的内侧嵌合的构成。

外部框体1通过将硬质塑料等进行成型加工而制成。筒状构件41和筒状构件42通过将硬质塑料、金属等进行成型加工或者切削加工而制成。耳垫5通过将软质塑料或者橡胶进行成型加工而制成。

电声变换器2采用未图示的适当的方法固定于外部框体1。电声变换器2由线圈21、永久磁铁22、以及振动板23构成。振动板由磁性金属的薄板构成。当声波形的电流流动于线圈中时，振动板随着声波形振动，向图11(a)中图面右方向的导音部4放出声波。

如图11(a)和图11(b)所示，位于第二筒状构件42的中心的直线状的孔43为第一导音管43。

同样，如图11(b)所示，在第二筒状构件42的外周面上形成有螺旋状的槽44。如图11(c)所示，当将第二筒状构件42插入第一筒状构件41的孔中时，由第一筒状构件41的内周面与形成于第二筒状构件42的外周的螺旋状的槽44构成第二导音管44。声波分别进入这两个导音管，并通过。

由于该第二导音管44呈螺旋状，因此，其通路的长度长于第二筒状构件42的长度。当声波独立地通过全长具有差的两个导音管并在出口合流时，在路径的长度差为二分之一波长的频率中，空气振动被相抵消，其结果是声波衰减，并且频率特性中在该频率位置上产生波谷。

在本实施例中，如下所示能够实现必要的数值。作为衰减目的频率的6kHz的声波的波长λ_t由于音速在气温15℃中约为340m/s，因此，为：

λ_t＝音速÷频率

＝340(m/s)÷6000(1/s)

≒0.0566(m)

在图11(a)中，通过直线状的第一导音管43的路径的长度即为筒状构件42的长度。将其设为Lmm。通过螺旋状的第二导音管44的路径的长度为将L加上由计算求出的作为波长的二分之一的长度的28.3mm的长度即可。

将筒状构件42的长度设为Lmm、直径设为Dmm、螺旋状的槽45的深度设为Smm、螺旋的圈数设为m圈。当将螺旋状的槽45的深度的二分之一的深度的位置设为螺旋的直径的基准时，第二导音管44的长度由下式表示。

第二导音管的长度

＝[{m×π×(D－S)}²+L²]^1/2(mm)

由于第一导音管43的长度与第二筒状构件42的长度相同为L(mm)，因此，当第一导音管43与第二导音管44的长度差设为ΔL时，为：

ΔL＝[{m×π×(D－S)}²+L²]^1/2－L(mm)

在密闭型耳机中，例如，L＝10(mm)、D＝5(mm)、S＝1(mm)的尺寸作为安装于人体30的尺寸是合适的。

此时，采用数式8求出为了使ΔL的值为28.3mm的螺旋的圈数。

28.3＝[{m×π×(5－1)}²+10²]^1/2－10

≒(158m²+10²)－10

因而，

158m²+10²＝(28.3+10)²

从上述计算式可得m≒2.9(圈)。

这是通过塑料材料等能够容易实现的值。

该实施例所示的导音部4的长度设为10mm，但是，实用上进一步使用短的导音部4的情况下，根据导音部4的长短而将螺旋的圈数比2.9圈增加即可。

这样，通过第一导音管43的路径与通过第二导音管44的路径的长度差为二分之一波长，频率特性中在以频率6kHz为中心的位置上产生波谷，能够使声波衰减。

图15是各种方式在鼓膜位置的声压-频率特性。在图15中，将人们在安装不具备特别对策的单纯的密闭型耳机的情况下施加于鼓膜的声压的频率特性用点划线、将安装设置声阻体的密闭型耳机的情况用虚线、将安装具有本发明的导音部的密闭型耳机的情况用实线重叠表示。

在安装本发明的密闭型耳机的情况下，在安装单纯的密闭型耳机的情况下的声压的频率特性中的6kHz附近的峰值不产生，此外，在应用声阻体的情况下的10kHz附近的直至稍偏上的高区的灵敏度降低、以及整个区域的灵敏度降低得以改善。

实施例2

第二实施例的密闭型耳机，将放音部插入外耳道入口而使用，所述密闭型耳机的特征在于，作为将从电声变换器产生的声波传递至外耳道入口的导音部，具备路径长度不同的独立的两个导音管，从该电声变换器产生的、通过该两个导音管的两个声波在外耳道入口被合成，抑制将该两个导音管的路径差作为二分之一波长的频率的声压，并且，在将从该电声变换器产生的声波传递至该外耳道入口的该导音部中，包括：第一导音管，通过直线状的路径连接该电声变换器与该外耳道入口之间；以及第二导音管，通过折回状的路径连接该电声变换器与该外耳道入口之间。

使用图12对第二实施例进行说明。图12(a)是设置折回式的导音管的导音部的示意图。图12(b)是显示通过导音管52的中央的假设的线的示意图。

本实施例的密闭型耳机的导音部50以外的构造与实施例1相同。通过直线状的第一导音管51与具有折回式的路径的第二导音管52的组合而实现全长具有差的两个导音管。

图12(a)是说明导音部50的构造的图，表示导音管52的折回为两次的情况。

导音管51从圆柱形状的导音部50的左侧的正面进入，直线状地前进，贯通至右侧的背面。

导音管52从导音部50的左侧的正面进入，不穿过左右的正面、背面以及侧面，在导音部50的内部两次折回之后，最后贯通至右侧的背面。

导音管52的构造复杂，因此，通过图12(b)对折回构造进行详细说明。在下述的说明中，以图12(a)的左端所示的三维直角坐标为基准。该坐标轴在使用图12(a)的全部说明中通用。该坐标轴形成的xz平面与圆柱形状的导音部50的正面、背面平行，y轴与导音部50的长度方向平行，并通过导音部50的中心。

在图12(b)中，为了有助于理解，将周边的构件全部去除，仅显示通过导音管52的中央的假设的线。导音管52从位于圆柱形状的导音部50的左侧的正面的入口521开始，接着沿y轴的正方向进入入口侧直进路522。

接着，导音管52在即将穿过导音部50的图面右侧的背面的位置向x轴方向弯曲，并沿x轴的正方向进入横行路523。接着，导音管52即将在穿过导音部50的圆柱的图面前方的侧面的位置再次向y轴方向弯曲，并沿y轴的负方向进入返行路524。

接着，导音管52在即将穿过导音部50的图面左侧的正面的位置向z轴方向弯曲，并沿z轴的负方向进入纵行路525。接着，导音管52在即将穿过导音部50的图面下面的侧面的位置再次向y轴方向弯曲，并沿y轴的正方向进入出口侧直进路526。直接前进而穿过右侧的背面，并到达出口527而结束。

通过图13进一步对导音管52的构造进行说明。图13(a)是设置折回式的导音管52的导音部50的侧视图(左右对称)。为了直观地容易判断，虚线不是实际的位置，而是假设地表示位于导音部50的内部的导音管52。图13(b1)和图13(b6)是导音部50的主视图和后视图。图13(b2)～图13(b5)是导音部50的剖面图。

图13(b1)是从图面左侧向y轴的正方向所见的导音部50的主视图。当将y轴放置于圆柱形状的导音部50的中心线上时，导音管51位于xz平面的第三象限的位置，导音管52位于xz平面的第二象限的位置。

图13(b2)是图13(a)中以B-B’所示的位置的剖面图。在xz平面的第三象限中可见导音管51的通路，在第二象限中可见导音管51从正面的入口向y轴的正方向的通路，在第一象限中可见导音管52向y轴的负方向返回的通路。并且，在xz平面的第四象限中，可见导音管52向y轴的正方向进入位于图13(a)的右侧的背面的出口的通路。

图13(b3)是图13(a)中以C-C’所示的位置的剖面图。表示导音管52从xz平面的第二象限扩展到第一象限，并且向x轴方向弯曲，而连接通过第二象限与第一象限的通路。

图13(b4)是图13(a)中以D-D’所示的位置的剖面图。可知在该位置上在以C-C’所示的位置的剖面图中从xz平面的第二象限扩展到第一象限的导音管52变得看不见了，可知导音管52从xz平面的第二象限在第一象限的位置没有穿过导音部50的右侧的背面。

图13(b5)是图13(a)中以A-A’所示的位置的剖面图。表示导音管52从xz平面的第一象限扩展到第四象限，并且向z轴方向弯曲，而连接通过第一象限和第四象限的通路。在到达通过第四象限的通路之后，导音管52再次沿y轴的正方向前进，再次可见图13(b2)所见到的截面。

最后，导音管52到达圆柱形状的导音部50的右侧的背面。此时，当从图面右侧沿y轴的负方向观察导音部50时，可见图13(b6)的后视图。所见方向变成相反侧，x轴的方向不同，但是，在xz平面的第三象限中具有导音管51，并且在第四象限中具有导音管52。

导音部50通过将硬质塑料、金属等分成若干个构件并进行成型加工、或者切削加工并组装而制成。

声波从导音部50的左侧分别通过两个导音管而进入，并向导音部50的右侧通过而去。

由于第一导音管51为直线状，因此，长度与导音部50相等。本实施例的第二导音管52在内部两次折回，其全长为将折回部53的长度的两倍加上导音部50的长度的长度。

与实施例1相同，为了将两个导音管的长度差设为28.3mm，只要将折回部53的长度设为14.2mm即可。导音部50的长度如果为例如16mm，能够将长度为14.2mm的折回部63收纳于内部。

在期望导音部50的长度短于16mm的情况下，使导音部50和折回部53的长度变短，但是可以将折回的次数增加到例如4次。

图14是以模式图表示具有四次折回的导音管52的导音部50的立体构造。是为了便于理解而将导音管52的立体折回构造假设展开在平面上的模式化的剖面图。

在该情况下，通过将折回部53的长度设为7.1mm，并且将导音部50的长度设为例如10mm，从而能够达到目的。由此，两个导音管的长度差为约28.3mm，可得到相同的频率特性。

这样，通过第一导音管51的路径与通过第二导音管52的路径的长度差为6kHz的声波的二分之一波长，频率特性中在以频率6kHz为中心的位置上产生波谷，能够使声音衰减。

本实施例2的效果与实施例1相同，由图15所示。详细的说明因为重复而省略。

Claims

1.一种密闭型耳机，将放音口插入外耳道入口而使用，所述密闭型耳机的特征在于，

该密闭型耳机由电声变换器和将声波在外耳道入口进行放音的放音口、以及连接电声变换器与放音口的导音部构成，

作为将从电声变换器产生的声波传递至在外耳道入口进行放音的放音口的导音部，具备路径长度不同的第一导音管和第二导音管，

该导音部由双层的筒状构件构成，

在嵌合于外侧的第一筒状构件的内侧的第二筒状构件的外周上，形成有螺旋状的槽，

所述第一导音管为形成该第二筒状构件的内周面的直线状的路径，

所述第二导音管为由该第一筒状构件的内周面与形成于该第二筒状构件的外周的该螺旋状的槽构成的路径，

从该电声变换器产生的、通过该两个导音管的两个声波在外耳道入口被合成，

具有如下波长的频率的声压被抑制，该波长与该两个导音管的路径差的二倍的长度相等。

2.根据权利要求1所述的密闭型耳机，其特征在于，

该两个导音管的路径差与位于该外耳道入口附近的该密闭型耳机的放音口和位于该外耳道深处的鼓膜的间隔相等，所述密闭型耳机抑制构成于该放音口与该鼓膜之间的两端闭管共振空间的第一次共振频率。

3.一种密闭型耳机，将放音口插入外耳道入口而使用，所述密闭型耳机的特征在于，

所述第一导音管通过直线状的路径连接该电声变换器与该外耳道入口之间，

所述第二导音管通过折回状的路径连接该电声变换器与该外耳道入口之间，