JP2006333483A - ノイズ低減機能付きの耳載せヘッドホン - Google Patents

Abstract

【課題】スポンジ部分及び開口された通路を含んでいる前方の空洞部を備えているノイズ低減機能付き耳載せヘッドホンについてのイヤホンに関する。
【解決手段】カップ状のシェル及びシェルに設けられたクッションを含み、前記クッションは、内面及び外面を有し音響的に開放されたスポンジ部を含み、前期内面は所定の断面積及び体積を有している通路を規定し、音響的に結合されている。前記スポンジ部分は、前記通路の体積を補っている。
【選択図】図２Ａ

Description

本願発明は、一般的には耳載せヘッドホン、より具体的にはノイズ低減機能付きの耳載せヘッドホンに関する。

背景技術については、特許文献１及び特許文献２を参照するものである。
米国特許第６，５６７，５２５号明細書 米国特許第６，８９４，８３５号明細書

本願発明の一の態様においては、耳載せヘッドホン（supra-aural headphone）用のイヤホンは、カップ状のシェル及び該シェルに設けられたクッションを含んでいる。前記クッションは、内面及び外面を有し音響的に開放されたスポンジ部（foam）を含み、前記内面は所定の断面積及び体積（volumetric dimension）を有している通路を規定し、音響的に結合されている。前記イヤホンは、音響的に開放された前記スポンジ部の外面部分を密閉し、高い音響的インピーダンスを有している材質のクッションカバーも含んでおり、前記クッションカバー及び前記シェルは、所定の体積を有し、内部の密閉された空間を規定している。前記イヤホンは、隔壁を備える音響ドライバー（acoustic driver）に設けられたバッフル板を備えているバッフル組立体をさらに含んでいる。前記バッフル組立体が、内部の密閉された空間を前方の密閉された空間部分及び後方の密閉された空間部分に分けるために、前記イヤホン内に設けられている。前記前方の密閉された空間部分は、前記通路及び前記音響的に開放されたスポンジ部を含んでいる。前記前方の密閉された空間部分の体積は１０ｃｃよりも大きく、前記通路の体積は１０ｃｃよりも小さい。前記イヤホンは、前記通路が前記隔壁を前記ユーザーの外耳道（ear canal）に音響的に結合するために、ユーザーの耳の反対側に位置するように構成・配置されている。

前記通路の断面積は、前記音響ドライバーが放射する表面積より小さい。前記前方の空間の体積は約２５ｃｃであり、前記通路の体積は約５ｃｃである。前記音響的に開放されたスポンジ部は、完全に網状の緩復元性材料である。前記後方の密閉された空間部分は、並列な音響質量及び音響抵抗により周囲に音響的に結合されている。前記通路は細長い断面形状を有している。

本願発明のもう一つの態様においては、アクティブノイズ（active noise）を低減させるヘッドホン用のイヤホンが、開口部を備える２つの表面を有している略平面状のバッフルと、第１のバッフル表面、２つの略平面状の表面及び側面、貫通開口部を有しているスポンジ構造体を含んでいる第１の密閉された空間部分とを含んでいる。前記開口部は２つの端部を備えている。前記スポンジ構造体の前記第１の略平面状の表面は、前記バッフルの開口部が前記クッションの開口部の第１端部に隣接しているように、第１のバッフル表面に対向して設けられている。前記スポンジ構造体の開口部が、前記スポンジ構造体と音響的に結合されている。前記イヤホンは、前記クッションの開口部の第２端部を除いて前記スポンジ構造体の第２の略平面状の表面を覆い、音響的に閉鎖された材質のクッションカバーをさらに含んでいる。前記イヤホンは、第２のバッフル表面及び略カップ状のシェルを備えている第２の密閉された空間部分をも含んでいる。前記クッションカバーは、ユーザーの外耳部をシールするように構成・配置されている。

前記イヤホンは、前記バッフルの開口部に設けられた音響ドライバーをさらに含んでいる。前記クッションの通路の体積は１０ｃｃより小さく、約５ｃｃである。前記スポンジ構造体の体積は約２０ｃｃである。前記後方の密閉された空間部分は、並列的な音響体積（acoustic volume）及び音響抵抗によって周囲と音響的に結合されている。前記スポンジ部構造体の開口部は細長い断面形状である。前記スポンジ構造体の開口部はレーストラック状の断面である。前記スポンジ構造体の略平面状の表面は細長い断面形状である。前記スポンジ構造体の略平面状の表面はオーバル形状である。

本願発明のさらなる態様においては、アクティブノイズ低減機能を有しているヘッドホン用のイヤホンは、音響ドライバー及び前記音響ドライバー及びユーザーの耳を音響的に結合し前記ユーザーの耳をシールして、且つ、高い音響的インピーダンスを有している材料で密閉され、所定の体積を有している空間部分を備えている。前記イヤホンは、前記空間内部の前記音響ドライバー及び前記耳の間に開口された通路を有している。前記開口された通路は所定の体積を有している。前記イヤホンは前記空間内に実質的に音響的に開放されたスポンジ部を有している。前記スポンジ部は所定の体積を有している。前記スポンジ部は、前記スポンジ部の体積が前記通路の体積を音響的に著しく増加させ、前記空間に入ってくるノイズをより良くパッシブに減衰させるように、前記通路と音響的に結合されている。前記スポンジ部の体積は、前記通路の体積よりも大きい。前記スポンジ部の体積は前記通路の体積の２倍よりも大きい。前記スポンジ部の体積は前記通路の体積の４倍よりも大きい。前記スポンジ部の体積は２５ｃｃであり、前記通路の体積は５ｃｃである。

本願発明の他の特徴、目的及び利点は、本願に添付した図面を適宜参照することにより、発明の詳細な説明から明らかになる。

図１は、耳載せヘッドホン１０を表わす。該ヘッドホンは、ヘッドバンドによって連結された２つのイヤホン１２を含んでいる。各イヤホン１２は、カップ状のシェル１４及びクッション１６を含んでいる。ヘッドバンド１７は、矢印１９により示される内向きの方向に力を及ぼしている。

図２Ａ及び２Ｂは、ユーザーの耳に対向する位置にあるイヤホン１２の断面図を表わす。図２Ｂを参照すると、クッション１６は、ユーザーの耳１８に対する密閉部分を形成するように僅かに変形する。前記密閉部分は、前記ユーザーの甲介（concha）３４及び外耳道３６に到達する外部の音響エネルギの大きさを著しく低減する。

クッション１６は、スポンジ部２０及びクッションカバー２２を含んでいる。スポンジ部２０は、音響的に開放されたスポンジの形状からなっているので、圧力波を伝播させることが可能である。スポンジ部の適切な形状は、インディアナ州インディアナポリスにあるアエラロ・カンパニー（Aeraro Company of Indianapolis, Indiana）のＥ−Ａ−Ｒ特殊複合材料部門（the E-A-R Specialty Composites business）によって供給されるＣＦＮＴスポンジ部材（CFNT foam）のような完全な網状の緩復元性のスポンジ構造体である。空気室２１は、その材質がスポンジであるが、実際のスポンジ構造体を表わしていないことを示すために表わされている。シェル部１４は、ＡＢＳ樹脂のような高い音響的インピーダンスを有している堅固なプラスティックからなる。シェル１４及びクッションカバーは、共に内部空間２３を密閉している。

音響ドライバー２４は、バッフル２６内に設けられている。音響ドライバー２４は、隔壁２５を含んでいる。バッフル２６及び隔壁２５は、密閉された内部空間２３を前方の密閉された空間部分２３Ｆ及び後方の密閉された空間部分２３Ｒに分割する。前記前方の密閉された空間部分は、前記耳及び前記隔壁の間に有意な圧力勾配を作らずに、隔壁２５を前記ユーザーの耳の甲介３４及び外耳道３６に音響的に結合する通路４０を含んでいる。スポンジ部２０は、通路４０と音響的に結合されており、通路４０を音響的に補い前方の密閉された空間部分２３Ｆの体積を増加させるように、十分に音響的に開放されている。スポンジ部２０の体積は通路４０の体積よりも大きい、そして非常に大きい方が好ましい。例えば、スポンジ部２０の音響的体積が、通路４０の体積の４倍よりも大きいことが好ましい。一の実施例では、前記前方の密閉された空間部分の全体積は３０ｃｃの容量であり、その内訳は、通路４０の体積が５ｃｃであり、スポンジ部２０の体積が２５ｃｃである。通路４０は、隔壁２５よりも小さな断面積を有している。クッションカバー２２は高い音響的インピーダンスを有しているので、前記クッションカバーを通じて通過する音波は著しく減衰される。クッションカバー２２はユーザーの耳と共に密閉部分を形成し、密閉された音響的空間２３の境界部分を形成する。前記クッションカバーについての適切な材質は、タンパク性の革（protein leather）である。前記通路及び甲介３４の間の開口部４２は、前記隔壁を保護し前記イヤホン内部への飛散物（debris）の侵入を防止するために、音響的に透明な材質で覆われている。後方の密閉された空間部分２３Ｒは、特許文献２に示すように、例えば音響開口部４４（acoustic port）及び音響抵抗開口部４６（acoustically resistive opening）のような音響質量によって周囲と音響的に結合されている。前記音響抵抗開口部の音響抵抗は、図２Ａ及び２Ｂに示すようにその一部がポリエステル材料であるか、ワイヤーメッシュ構造であるか、又は、他の音響抵抗材料である。

スポンジ構造体が通路に音響的に開放されているイヤホンは、通路の体積を補完しており、スポンジ構造体の体積は、通路の体積よりも大きい（好ましくは著しく）大きいことが有利である。これは、前方の密閉された空間部分が従来のヘッドホンにおける前方の密閉された空間部分よりも大きく、その一方で、依然として大きなコンプライアント表面（compliant surface）を備え、耳と良好にシールされるからである。そのようなイヤホンは耳載せヘッドホンについての利点である。なぜならば、前記イヤホンは比較的小さく作られており、特にパッシブノイズの減衰のための前方の密閉された大きな空間部分及び大きなコンプライアントシール面を備えているためである。

図３は、図２のイヤホン１２の平面図である。前記スポンジ部分及びクッションカバー２２は、前記ユーザーの耳を密閉する略平面領域２７を提供する。略平面領域２７は、前記イヤホンが多様に異なる耳の形状、大きさ及び外形に対して優れた密閉部分を提供するように十分に大きい。イヤホンクッション１６及び開口部４２は、例えばオーバル状又は‘レーストラック’（略直線によって結合された２つの半円）状（racetrack shape）のような細長い形状を有している。前記オーバル状又はレーストラック状の形状は、円形状の開口部を有しているイヤホンよりも前記人間の耳及び前記甲介の一般的な形状と適合している。

本願明細書に記載された特定の装置及び手法における多くの利用発明及び改良発明が、本願発明の技術的思想から逸脱しない限り実行され得る。結論として、本願発明は、本願明細書に記載され本願発明の技術的思想及び本願特許請求の範囲によってのみ限定される新規特徴及び該特徴の新規組み合わせによって構成されるものである。

本願発明の実施例における耳載せヘッドホンの正面平面図を表わす。 本願発明の実施例におけるイヤホンの断面図を表わす。 本願発明の実施例におけるイヤホンの断面図を表わす。 本願発明の実施例におけるイヤホンの内側平面図を表わす。

符号の説明

１０ 耳載せヘッドホン
１２ イヤホン
１６ クッション
１８ ユーザーの耳
２３Ｆ 前方の密閉された空間部分
２３Ｒ 後方の密閉された空間部分
２５ 隔壁
２６ バッフル
３４ 甲介
３６ 外耳道

Claims (20)

1. 耳載せヘッドホン用のイヤホンであって、
   カップ状のシェルと、
   前記シェルに設けられ、内面及び外面を有し、音響的に開放されたスポンジ部分を備え、前記内面が、所定の断面及び体積を有している通路を規定し、音響的に結合されていることを特徴とするクッションと、
   音響的に開放されたスポンジ部分の外面部分を密閉し、高い音響インピーダンス材料からなるクッションカバーであり、該クッションカバー及び前記シェルが所定の体積を有している内部空間を規定している前記クッションカバーと、
   バッフル板及び該バッフル板内に設けられ、隔壁及び放射表面領域を有している音響ドライバーを備え、内部の密閉された空間を前方の密閉された空間部分及び後方の密閉された空間部分に分割するために前記イヤホン内に設けられ、且つ、前記前方の密閉された空間部分は前記通路と前記スポンジ部分を備えたバッフル組立体であって、前記前方の密閉された空間部分の体積が１０ｃｃより大きく、前記通路の体積が１０ｃｃより小さくされている前記バッフル組立体と、
   を備え、
   前記通路が前記隔壁をユーザーの外耳道に音響的に結合するために、前記ユーザーの耳に対向して位置決めされるように構成・配置されていることを特徴とするイヤホン。
2. 前記通路の断面領域が、前記音響ドライバーが放射する表面領域より小さいことを特徴とする請求項1に記載のイヤホン。
3. 前記前方の体積が約２５ｃｃであり、前記通路の体積が約５ｃｃであることを特徴とする請求項１に記載のイヤホン。
4. 前記スポンジ部分が、完全な網状の緩復元性材料を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のイヤホン。
5. 前記後方の密閉された空間部分が、並列的な音響質量及び音響抵抗によって、周囲に音響的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のイヤホン。
6. 前記通路が、細長い断面形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のイヤホン。
7. アクティブノイズ低減機能付きヘッドセット用のイヤホンであって、
   貫通開口部を備えた第１のバッフル表面及び第２のバッフル表面を有している略平面状のバッフルと、
   前記第１のバッフル表面を有している第１の密閉された空間部分と、
   第１及び第２の略平面状の表面及び側面、貫通開口部を有しているスポンジ構造体であって、前記開口部が２つの端部を有し、前記スポンジ構造体の第１の略平面状の表面は、前記バッフルの開口部が、前記スポンジ構造体の開口部を前記スポンジ構造体に音響的に結合した状態で、前記クッションの開口部と隣接するように前記第１のバッフル表面に対向して設けられているスポンジ構造体と、
   音響的に閉鎖された材料からなるクッションカバーであって、前記クッションの開口部を前記第２の端部を除いて、前記スポンジ構造体の前記第２の略平面状の表面を覆っているクッションカバーと、
   前記第２のバッフル表面を有している第２の密閉された空間部分と、
   カップ状のシェルと、を備え、
   前記クッションカバーが、ユーザーの外耳部をシールするように構成・配置されていることを特徴とするイヤホン。
8. 前記バッフルの開口部に設けられた音響ドライバーをさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載のイヤホン。
9. 前記クッションの通路の体積が、１０ｃｃより小さくされていることを特徴とする請求項７に記載のイヤホン。
10. 前記クッションの通路の体積が、約５ｃｃであることを特徴とする請求項９に記載のイヤホン。
11. 前記スポンジ構造体の体積が、約２０ｃｃであることを特徴とする請求項９に記載のイヤホン。
12. 前記後方の密閉された空間部分が、並列な音響質量及び音響抵抗によって、周囲に音響的に結合されていることを特徴とする請求項７に記載のイヤホン。
13. 前記スポンジ構造体の開口部が、細長い断面形状を有していることを特徴とする請求項７に記載のイヤホン。
14. 前記スポンジ構造体の開口部が、レーストラック状の断面形状を有していることを特徴とする請求項１３に記載のイヤホン。
15. 前記スポンジ構造体の略平面状の表面が、細長い形状を有していることを特徴とする請求項７に記載のイヤホン。
16. 前記スポンジ構造体の略平面状の表面が、オーバル状の形状を有していることを特徴とする請求項１５に記載のイヤホン。
17. アクティブノイズ低減機能付きヘッドセット用のイヤホンであって、
    音響ドライバーと、
    前記音響ドライバー及びユーザーの耳を音響的に結合すると共に、前記ユーザーの耳を塞ぐように構成・配置され、所定の体積を有している空間を密閉している高い音響的インピーダンスを有している材料と、
    前記空間の内側で、前記音響ドライバーと前記耳との間に構成・配置され、所定の体積を有している開口された通路と、
    所定の体積を有し、前記スポンジ部分の前記体積が、前記空間に入ったノイズをより良くパッシブに減衰させるために音響的に著しく増加するように前記通路に音響的に結合され、前記空間内で実質的に音響的に開放されたスポンジ部分と、
    を備え、
    前記スポンジ部分の体積が、前記通路の体積よりも大きいことを特徴とするイヤホン。
18. 前記スポンジ部分の体積が、前記通路の体積の２倍よりも大きいことを特徴とする請求項１７に記載のイヤホン。
19. 前記スポンジ部分の体積が、前記通路の体積の４倍よりも大きいことを特徴とする請求項１８に記載のイヤホン。
20. 前記スポンジ構造体の体積が２５ｃｃであり、前記通路の体積が５ｃｃであることを特徴とする請求項１７に記載のイヤホン。

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