JP2008306638A - ヘッドホンユニット、及びヘッドホン - Google Patents

Abstract

【課題】振動板に加わる音響インピーダンスのバランスを取って異音の発生を抑制するようにしたヘッドホンユニットと、これを用いたヘッドホンを提供する。
【解決手段】ヘッドホンユニット１は、磁気ギャップを有する磁気回路２と、この磁気回路を中央に支持する環状のユニットフレーム３と、このユニットフレームの一面側に取り付けられた振動板と、この振動板に取り付けられ、一部が磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、を有する。振動板で覆われたユニットフレームには、一面側と他面側とを連通する第1開口３１を複数備え、この第1開口は、磁気回路を基準として対称に形成されている。また、ユニットフレームは、第1開口を塞ぐ音響抵抗体６をさらに有し、この音響抵抗体は、第1開口に対応する一部に第２開口６１を備える。この第２開口は、磁気回路から見て端子部７となす角度が、それぞれ略９０度となる範囲に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッドホンユニット、及びヘッドホンに係るものであり、詳しくは、振動板に加わる音響インピーダンスのバランスを取って異音の発生を抑制する技術に関する。

ヘッドホンユニットは、基本的に主として振動板と磁気回路とを備え、たとえば図４及び図５に示すような構成になっている。図４は、従来のヘッドホンユニットの構成を示す背面図であり、図５は、図４に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図４及び図５において、ヘッドホンユニット１０１は、磁気ギャップを有する磁気回路１０２と、この磁気回路１０２を中央に支持する環状のユニットフレーム１０３と、このユニットフレーム１０３の一面側に取り付けられた振動板１０４と、この振動板１０４に取り付けられ、一部が上記磁気ギャップに配置されたボイスコイル１０５と、を有する。

一面側が振動板１０４で覆われたユニットフレーム１０３には、一面側と他面側とを連通する複数の第1開口１３１が円弧上に列をなして形成され、他面側には、音響特性を整える音響抵抗体１０６が第1開口１３１を塞ぐように取り付けられている。また、ユニットフレーム１０３は、その他面側に、たとえばボイスコイル１０５と電線を介して電気的に接続される端子板１０７を有する。
さらに、音響抵抗体１０６には、低域の特性を整えるために、音響質量を構成する第２開口１６１が穿設されている。

第1開口１３１は、磁気回路１０２を基準としてみた場合、非対称に形成されている。ここで、非対称とは、磁気回路１０２の中心Ｐに対して非対称であることをいう。図４において、ユニットフレーム１０３では、上記中心Ｐを挟んで端子板１０７と対向する領域には、複数の第1開口１３１が備えられた構造となっているため非対称である。
この場合、振動板１０４は、ユニットフレーム１０３において、端子板１０７を有する領域を覆う部分が動き難く、第1開口１３１を有する領域を覆う部分が動き易くなる。

また、ヘッドホンユニット１０１では、第２開口１６１もまた、磁気回路１０２を基準としてみた場合、非対称に形成されている。図４において、第２開口１６１は２つ備えられているが、これらは何れも端子板１０７に最も近い第1開口１３１に対応する位置にそれぞれ備えられている。
この場合、振動板１０４は、音響抵抗体１０６において、第２開口１６１を備える部分が動き易く、第２開口１６１を備えることなく塞がれた部分が動き難くなる。

このため、従来のヘッドホンユニット１０１では、振動板１０４に加わる音響インピーダンスのバランスが崩れ、図５において矢印で示すように、振動板１０４に加わる力が非対称になって、振動板１０４に傾きが生じる。その結果、振動板１０４は特定の周波数で異常共振して、いわゆるビリ音と称される異音を発生する。

振動板１０４は、センタードーム１４１と、その周りに一体に連設されたサブドーム１４２とを有する構造からなり、このサブドーム１４２の機械強度は、振動し易くする必要があることから弱いものとなっている。そのため、このサブドーム１４２に対して非対称な力が加わると、振動板１０４は全体的にピストン状に振動せず、ローリングしたり、部分だけ振動したりすることによりビリ音を発生する。

このビリ音は、極めて高次の高調波であることから測定器で検出することが難しく、１ｋＨｚ以下の正弦波を加えると聴音によって検出できる。ビリ音は、特に周波数をスイープ（掃引）しながら正弦波を加えると聞き取りやすい。

また、ヘッドホンの使用開始の際に発生するノイズ音による不快感を減少させるようにした手段も提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、振動板に加わる音響インピーダンスのバランスを取るものではない。
特開２００５−９４６０３号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、振動板に加わる音響インピーダンスのバランスを取って異音の発生を抑制するようにしたヘッドホンユニットと、これを用いたヘッドホンを提供することを目的とする。

本発明に係るヘッドホンユニットは、磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路を中央に支持する環状のユニットフレームと、このユニットフレームの一面側に取り付けられた振動板と、この振動板に取り付けられ、一部が上記磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、を有し、上記振動板で覆われたユニットフレームには、一面側と他面側とを連通する第1開口を複数備えるヘッドホンユニットであって、上記第1開口は、上記磁気回路を基準として対称に形成されていることを特徴とする。

本発明のヘッドホンユニットは、ユニットフレームに備えられた第1開口が、磁気回路を基準として対称に形成されている。
ゆえに、磁気回路の中心点に対して第１開口が対称に配置され、振動板が動き難い領域と、振動板が動き易い領域とが、上記中心点を基準としてそれぞれ対称に形成されている。これにより、振動板に加わる力が対称になり、振動板がローリングしたり、部分だけ振動したりすることが抑制される。
したがって、振動板に加わる音響インピーダンスのバランスを取って異音の発生を抑制するようにしたヘッドホンユニットと、これを用いたヘッドホンを提供することができる。

以下、本発明にかかるヘッドホンユニットの実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係るヘッドホンユニットの一例を示す図であり、図１は、背面図であり、図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施の形態のヘッドホンユニット１は、磁気回路２と、ユニットフレーム３と、振動板４と、ボイスコイル５と、を有する。

磁気回路２は、外縁に起立部を有する環状のヨーク２１と、このヨーク２１内に配置された円盤状の磁石２２と、この磁石２２に重ねて配置された円盤状のセンターポールピース２３と、から構成され、磁気ギャップを有する。

ヨーク２１は、皿状のテールヨーク部２１ａと、テールヨーク部２１ａの周端部に起立して配置されたサイドヨーク部２１ｂとから構成される。このサイドヨーク部２１ｂの内周面と、センターポールピース２３の外周面との間で円形の磁気ギャップを形成する。磁気ギャップには、センターポールピース２３からヨーク２１への磁界が作用し、この磁界内に後述するボイスコイル５の一部が配置される。

ユニットフレーム３は、環状に形成された部材からなり、磁気回路２を中央に支持している。ユニットフレーム３の一面側には、振動板４の外縁部が取り付けられている。一方、ユニットフレーム３の他面側には、後述するボイスコイル５の引出リード線（図示せず）が接続される端子部７を有する。

ユニットフレーム３には、音響質量としての第1開口３１が複数円弧上に並んで穿設されている。ユニットフレーム３は、この第1開口３１を介して一面側と他面側とが連通している。この第1開口３１は、磁気回路２を基準として対称に形成されている。ここで、対称とは、図１に示すように、磁気回路２の中心軸Ｏに対する第１開口３１の配置が対称であることをいう。

図１において、ユニットフレーム３では、軸Ｏを通る直径方向の線を挟んで端子板７と対向する領域には、第１開口３１が一つも形成されておらず、対称となっている。また、軸Ｏを通る直径方向の別の線を挟んで複数の第１開口３１と対向する領域には、それぞれ第1開口３１が６つずつ対向して対称になるように形成されている。

したがって、ユニットフレーム３には、振動板４が動き難い領域、すなわち端子板７を有する領域および端子板７と対向する第1開口３１が備えられていない領域と、振動板４が動き易い領域、すなわち第1開口３１が形成された領域とが、軸Ｏを基準としてそれぞれ対称になっている。

振動板４は、センタードーム４１と、その周りに一体に連設されたサブドーム４２とを有する。振動板４は、ボイスコイル５が磁気ギャップ内で振動するように、センタードーム４１の周縁部にボイスコイル５の一端が取り付けられると共に、サブドーム４２の周縁部がユニットフレーム３に取り付けられている。
また、ユニットフレーム３には振動板４を覆ってプロテクタ８が備えられている。このプロテクタ８は、ヘッドホン使用者の耳が振動板４に当接することによる振動板４の動きの阻害や、外部からの衝撃等による振動板４の破損を防止し、振動板４を保護している。

ボイスコイル５は、振動板４に取り付けられ、その一部は、サイドヨーク部２１ｂの内周とセンターポールピース２３の外周との間に形成された円筒形状の空間からなる磁気ギャップに配置されている。
ボイスコイル５は、音声信号に対応した電流が流れると、この電流の極性と電流値に応じて、上記磁気ギャップに形成されている磁界との間で発生する電磁作用により前後方向（図２において上下方向）に変位する。このボイスコイル５の変位に伴い振動板４が振動し、電気的な音声信号に対応した音声が振動板４より発生する。

ユニットフレーム３の他面側には、シート状の音響抵抗体６が貼り付けられている。この音響抵抗体６は、第1開口３１を塞ぐように取り付けられている。音響抵抗体６としては、フェルトなどの不織布を挙げることができる。
第1開口３１に音響抵抗体６を接着することにより適度な音響抵抗を与えて振動板４を制動し、中低音域を調整して周波数特性を平坦化することができる。

音響抵抗体６は、第1開口３１に対応する一部に第２開口６１を備える。この第２開口６１の大きさを、たとえば音響抵抗体６にハンダ鏝をあてがうことで調整し、音響抵抗を調整することができる。

この第２開口６１は、磁気回路２を基準として対称に形成されている。ここでの対称も、図１に示すように、軸Ｏに対して対称形であることをいう。
図１において、音響抵抗体６には、２つの第２開口６１，６１が軸Ｏに対して対称に備えられている。

本実施の形態では、この第２開口６１は、磁気回路２から見て端子部７となす角度が、それぞれ略９０度となる範囲に形成されているとよい。ここで、端子部７となす角度がそれぞれ略９０度となる範囲について、図３を参照して説明する。
図３は、本発明にかかるヘッドホンユニットに備えられた第１開口および第２開口の構成を説明する図である。

図３において、端子部７は、磁気回路２から見て、軸Ｏを通る一点鎖線Ｌ１と、同二点鎖線Ｌ２の間におけるユニットフレーム３の領域αに配置されている。また、図３において、一点鎖線Ｌ１が図中時計回りに９０度回転した一点鎖線Ｍ１と、二点鎖線Ｌ２が図中時計回りに９０度回転した二点鎖線Ｍ２の間におけるユニットフレーム３の領域を領域βとする。一方、一点鎖線Ｌ１が図中反時計回りに９０度回転した一点鎖線Ｎ１と、二点鎖線Ｌ２が図中反時計回りに９０度回転した二点鎖線Ｎ２の間におけるユニットフレーム３の領域を領域γとする。これにより、領域αと領域βもしくは領域γとがなす角度は、軸Ｏから見て何れも９０度となっている。

したがって、端子部７となす角度がそれぞれ略９０度となる範囲とは、端子部７を有する領域αに対してなす角度が９０度となる位置に形成された領域βもしくは領域γをいう。
本実施の形態では、この領域βまたは領域γのいずれかに備えられた第1開口３１にそれぞれ対応する部分の音響抵抗体６に、第２開口６１が形成されていればよい。図３において、領域βおよび領域γにはそれぞれ第1開口３１が２つずつ備えられ、第２開口６１は、それぞれ１つの第1開口３１に対応する部分の音響抵抗体６に形成されている。

このように第２開口６１が、端子部７となす角度においてそれぞれ略９０度となる範囲に形成されると、振動板４が動き難い領域、すなわち端子板７を有する領域および端子板７と対向する第1開口３１が備えられていない領域と、振動板４が動き易い領域、すなわち第２開口６１が備えられた領域とが、軸Ｏを基準としてそれぞれ略９０度回転した範囲に対称に形成されることになる。

以上のように構成したヘッドホンユニット１は、対称に備えた第1開口３１と第２開口６１および、端子部７となす角度においてそれぞれ略９０度となる範囲に備えた第２開口６１によって、振動板４に加わる音響インピーダンスのバランスを取っている。
これにより、図２に矢印で示すように、振動板４に加わる力が対称にとなって振動板４は傾くことがなく、振動板４は全体的にピストン状に振動し、ビリ音の発生を抑制することができる。

そして、このヘッドホンユニット１は、ヘッドバンド（図示せず）の両端にそれぞれ取り付けられ、ヘッドバンドを介して左右一対のヘッドホンユニット１，１が連結されることによってヘッドホンを構成する。なお、ヘッドホンユニット１には、音源装置から音声信号を送信する電気コードがそれぞれ接続される。

本発明にかかるヘッドホンユニットの実施例を示す背面図である。 図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明にかかるヘッドホンユニットに備えられた第１開口および第２開口の構成を説明する図である。 従来のヘッドホンユニットを示す背面図である。 図４に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ ヘッドホンユニット
２ 磁気回路
３ ユニットフレーム
４ 振動板
５ ボイスコイル
６ 音響抵抗体
７ 端子部
８ プロテクタ
２１ ヨーク
２１ａ テールヨーク部
２１ｂ サイドヨーク部
２２ 磁石
２３ センターポールピース
３１ 第１開口
４１ センタードーム
４２ サブドーム
６１ 第２開口

Claims (4)

1. 磁気ギャップを有する磁気回路と、
   この磁気回路を中央に支持する環状のユニットフレームと、
   このユニットフレームの一面側に取り付けられた振動板と、
   この振動板に取り付けられ、一部が上記磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、を有し、
   上記振動板で覆われたユニットフレームには、一面側と他面側とを連通する第1開口を複数備えるヘッドホンユニットであって、
   上記第1開口は、上記磁気回路を基準として対称に形成されていることを特徴とするヘッドホンユニット。
2. ユニットフレームの他面側より第1開口を塞ぐ音響抵抗体をさらに有し、音響抵抗体は、第1開口に対応する一部に第２開口を備える請求項１記載のヘッドホンユニット。
3. ユニットフレームは他面側に端子部を有し、第２開口は、磁気回路から見て上記端子部となす角度が、それぞれ略９０度となる範囲に形成されていることを特徴とする請求項２記載のヘッドホンユニット。
4. 前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヘッドホンユニットを備えることを特徴とするヘッドホン。

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