JP2009065456A - バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン - Google Patents

Abstract

【課題】バイノーラル録音が可能なヘッドフォンを提供することにあり、特にノイズキャンセルヘッドフォンのマイクを活用する技術を提供する。
【解決手段】イヤフォン３２は、耳介挿入部４２と、ハウジング５４と、マイク回動体５２とを備える。ハウジング５４は、導音管５０と、円筒状のスピーカ支持体５６を備える。導音管５０の左側の端部には耳介挿入部４２が設けられている。スピーカ支持体５６の内壁面において、耳介挿入部４２と反対側（本図右側）の内壁面に、スピーカ４４が固定されている。ユーザが、マイク回動体５２の上部を回転させることで、マイク４６をノイズキャンセル用マイクとして機能する位置と、外部音の収音マイクとして機能する位置とに選択的に移動させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ノイズキャンセルヘッドフォンに係り、特に録音用マイクの機能を有するバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンに関する。

近年、記録媒体にフラッシュメモリを用いたシリコンプレーヤと呼ばれるデジタルオーディオプレーヤの普及および低価格化が進み、ヘッドフォンを用いて音楽を聴取することが広まっている。

そのような状況において、通勤や通学途上の騒音が激しい電車の中などでは、音楽等は非常に聞き取りにくく、音量を上げる必要がある。当然、人の聴力に大きな悪影響を与えるとともに周囲にも大きな迷惑をかける。このような騒音を低減し音楽を聴き取りやすくする手段として、ノイズキャンセルヘッドフォンがある。

図８は、インナー型のノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部１０に関する断面構造を示す図である。イヤフォン部１０は、スピーカ１４と、マイク１６と、耳介挿入部１２とを備える。耳介挿入部１２は、人の耳介部分に装着され、イヤフォン部１０と人の耳とを固定するとともに、外部への音漏れを低減する。スピーカ１４で出力された音は、導音管２０を通り開口部１８から外部へ伝わる。外部のノイズを低減する場合、スピーカ１４と開口部１８の間に設けられたマイク１６でスピーカ１４から出力された音声と外部環境から入ってくるノイズを収音する。つづいて、スピーカ１４で出力した音の信号とマイク１６で収音した信号を比較し、外部の環境から入ってくるノイズを特定する。その特定結果をスピーカ１４から出力する音の信号に反映させる。このタイプのノイズキャンセルヘッドフォンは、一般的にフィードバック制御式ノイズキャンセルヘッドフォンと呼ばれる。

また、臨場感ある録音を行う手法として、バイノーラル録音と呼ばれる手法がある。この手法では、マネキン等のダミーヘッド又は人間の耳に取り付けられた二つのマイクにより録音する。この手法により録音された音声を、ヘッドフォンを用いて聴くと、ユーザは、録音現場にいるかのような臨場感溢れる音声を聞くことができる。

このバイノーラル録音に関して、スピーカとマイクとを兼用したユニットを用いたマイクロフォン兼用ヘッドフォンに関する技術が開示されている（特許文献１参照）。この技術では、スピーカとマイクを兼用したユニットを兼用することで、廉価に小型化を実現するとしている。

一方、上述のシリコンプレーヤは、単に再生機能だけでなく録音機能を有するものも数多く市場に投入されている。この録音機能に関心をよせるユーザはそれほど多くはないが、今後この録音機能を積極的に活用しようとするユーザが増えることも予想される。ところが、上述のシリコンプレーヤに備わるマイクは、一般的には低品位のものであり、必ずしも満足できる品位で録音できるわけではない。したがって、録音機能を積極的に活用しようとする場合、専用のマイクを別に用意する必要がでてくる。しかし、一般的に携帯性重視されることから、ユーザが、常時マイクを別に携帯することは現実的でない。したがって、上述のような、マイクとスピーカが一体に構成されるヘッドフォンが望まれる。
実開昭５９−１５７３８０号公報

ところで、特許文献１に開示されている技術では、廉価にマイクロフォン兼用ヘッドフォンを実現できるとしているものの、一つのスピーカにスピーカ及びマイクの機能を合わせ持つ構成とするため、録音に関しては、ユーザが望む品位を達成するには難しいと言った課題がある。スピーカとマイクは別のユニットに構成するほうが好ましい。また、バイノーラル録音により臨場感溢れる録音を行っても、録音時の音質がよくないと、その特性を十分に発揮できない。

しかし、一般には、主にスピーカとして利用することが多いことを想定すると、単純にマイクを組み込んだだけでは、利用頻度が低いマイクを組み込むことによるコスト増にユーザは価値を見出せない可能性がある。実際に、現在市販化されているバイノーラル録音マイク付きヘッドフォンは、高価なものがほとんどである。

こうした背景のもと、本発明者はノイズキャンセルヘッドフォンに用いられているマイクを活用することで上述の課題を解消できることを認識するに至った。つまり、ノイズキャンセルヘッドフォンには既にマイクが組み込まれている。したがって、この技術を利用することで、新たにマイクが増えコストが増加するという課題を回避できる。また、ノイズキャンセルヘッドフォンに組み込まれているマイクの性能は、一般的には満足できる品位となっており、外部の音を収音するのに十分な性能を有する。

本発明はこうした背景に鑑みなされたもので、その目的は、バイノーラル録音が可能なヘッドフォンを提供することにあり、特にノイズキャンセルヘッドフォンのマイクを活用する技術を提供することにある。

本発明のある態様は、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンに関する。このバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンは、それぞれにスピーカとマイクとを一体に構成した二つのイヤフォンと、当該イヤフォンの耳介挿入側から順に前記マイクと前記スピーカとが配列される第1の配列、又は前記耳介挿入側から順に前記スピーカと前記マイクとが配列される第２の配列の、いずれかの配列を選択する配列選択手段と
を備え、前記マイクは、前記第１の配列の際にノイズキャンセルのために前記スピーカの音声と外部音とを収音し、前記第２の配列の際に録音のために外部音を収音する。
また、前記配列選択手段は、前記マイクを移動させることにより、前記第1の配列と前記第２の配列とのいずれかの配列を選択してもよい。
また、前記配列選択手段は、前記スピーカを略中心として前記マイクを回動させることにより前記マイクの位置を移動させてもよい。
また、前記第２の配列が選択されている際に、前記スピーカへの入力を遮断する入力遮断手段を備えてもよい。

本発明によれば、バイノーラル録音が可能な新たな形態のヘッドフォンを提供することができる。特にノイズキャンセルヘッドフォンのマイクを活用してバイノーラル録音を実現するノイズキャンセルヘッドフォンを提供できる。

本発明の実施の形態では、ノイズキャンセルヘッドフォンに備わるマイクを、ノイズキャンセルのための収音だけでなく、バイノーラル録音用のマイク機能として利用する。ここでは、耳介挿入型、いわゆるインナー（キャナル）型ヘッドフォンを想定する。上述のようにノイズキャンセルヘッドフォンのマイクは、耳介挿入部（「イヤチップ」ともいう）とスピーカの間に設けられる。当然、マイクの位置が、スピーカと耳介挿入部の間に設けられると、外部の音を十分に収音できない。そこで、以下の実施の形態では、ノイズキャンセルヘッドフォンとして利用する際には、耳介挿入部、マイク、スピーカの順で配置する。バイノーラル録音用のマイクとして利用する際には、耳介挿入部、スピーカ、マイクの順で配置する。このように配列することで、バイノーラル録音用のマイク機能として利用される場合、マイクは外部に対し開放され、十分に外部の音を収音できる。

以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０の外観図である。バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０は、第１及び第２のイヤフォン３２ａ，３２ｂ（以下、第１及び第２のイヤフォン３２ａ，３２ｂを区別しないときは単に「イヤフォン３２」と言う）、ケーブル３６と、接続端子３８を備える。接続端子３８は、図示しない音声再生及び録音機能を有する、例えばシリコンオーディプレーヤに接続される。以下、音声再生及び録音機能を有する装置を便宜的に「プレーヤ」と呼ぶ。

図２は、イヤフォン３２を拡大した外観図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能させる際のスピーカ４４とマイク４６の配置を示した図である。図３は、イヤフォン３２を拡大した外観図であり、バイノーラル録音用マイクとして機能させる際のスピーカ４４とマイク４６の配置を示した図である。図４は、イヤフォン３２の断面図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能させる際のスピーカ４４とマイク４６の配置を示した図である。本図は、図２に示した外観図に対応する。図５は、イヤフォン３２の断面図であり、バイノーラル録音用マイクとして機能する際のスピーカ４４とマイク４６の配置を示した図である。本図は、図３に示した外観図に対応する。また、図６は、マイク回動体５２の外観を示す図である。また、図７は、ハウジング５４の外観を示す図である。

まず、図２、図４、図６及び図７を参照して、イヤフォン３２の構造について説明する。イヤフォン３２は、耳介挿入部４２と、ハウジング５４と、マイク回動体５２とを備える。また、ケーブル３６は、マイク４６が収音した音の信号を伝送するマイク信号線７２と、スピーカ４４で出力すべき音声信号を伝送するスピーカ信号線７４からなる。

ハウジング５４は、導音管５０と、円筒状のスピーカ支持体５６を備える。導音管５０の左側の端部には耳介挿入部４２が設けられている。スピーカ支持体５６の内壁面において、耳介挿入部４２と反対側（本図右側）の内壁面に、スピーカ４４が固定されている。スピーカ支持体５６の内壁面において、耳介挿入部４２側（本図左側）には所望の大きさの第一通音孔５８が設けられる。スピーカ４４から出力された音が、この第一通音孔５８を通過する。また、スピーカ４４が固定されている箇所の直ぐ下にはスイッチ７６が設けられている。このスイッチ７６は、スピーカ４４に対する信号の入力をオン又はオフに切り替える。また、ハウジング５４において、導音管５０が設けられた側面の反対側の側面には、第二通音孔６０が設けられている。また、その反対側の側面には第三通音孔６２が設けられている。

そして、マイク回動体５２は、底面がない円筒状に構成され、スピーカ支持体５６に被さるように嵌合する。マイク回動体５２は、スピーカ支持体５６を中心として回動可能となっている。マイク回動体５２の側面にはマイク４６が設けられている。図２に示すようにマイク回動体５２の側面に所望の大きさの四角形の孔が設けられており、その孔の中心にマイク４６が四方から支持され設置されている。また、図６に示すように、マイク回動体５２の外側側面の上方部分には、半周だけガイド溝８０が設けられている。

第二通音孔６０の上部にはハウジング５４の内側に突出する突出片８６が設けられている。マイク回動体５２が回動する際に、ガイド溝８０に突出片８６が滑合する。また、ガイド溝８０は、上述の通りマイク回動体５２の側面に半周だけ設けられているため、マイク回動体５２は、１８０度だけ回転可能となっている。

また、ガイド溝８０の両端部には、溝の幅より若干大きめで凹状の第1固定孔８２及び第２固定孔８４が設けられている。第1固定孔８２と突出片８６とが係合することで、マイク回動体５２はハウジング５４に固定される。このとき、マイク４６は、図４示すように耳介挿入部４２とスピーカ４４の間に位置することになる。一方、第２固定孔８４と突出片８６とが係合して、マイク回動体５２とハウジング５４が固定されると、図５に示しようにマイク４６は、第三通音孔６２とスピーカ４４の間に位置することになる。突出片８６が第1固定孔８２もしくは第２固定孔８４と係合している場合、ユーザが操作しない限りマイク回動体５２は回動しない。

また、マイク回動体５２において、マイク４６が設けられた側面の反対の側面には所望の大きさの第四通音孔６４が設けられている。さらに、マイク４６の下部のマイク回動体５２内壁面には、凹状にくぼんだ切替孔７８が設けられている。後述するように、マイク４６がスピーカ４４の後側になるようにマイク回動体５２を回転させると、切替孔７８がスイッチ７６の位置に移動し、切替スイッチ７６の押下状態が解かれる。それにより、スイッチ７６は、スピーカ４４をオフにする。以下、上述のように、耳介挿入側から順に、導音管５０、第二通音孔６０、マイク４６、第一通音孔５８、スピーカ４４が配置される配列を第１配列と呼ぶ。

このとき、スピーカ４４から出力された音声は、第一通音孔５８、第二通音孔６０、導音管５０を通過し、音出孔４８から外部に出力される。また、マイク４６は、第一通音孔５８から出力された音声と共に、イヤフォン３２の外部から入ってきた音（以下、単に「外部ノイズ」ともいう）を収音する。収音した音声と外部ノイズの二つの音は一つの信号としてマイク信号線７２により、図示しないプレーヤに伝送される。

なお、プレーヤにおいては、マイク４６にて収音された信号と、スピーカ４４から出力された音声の信号とを比較し、フィードバック制御により外部ノイズを低減するように出力すべき音声の信号を補正する。なお、音声信号をフィードバック制御により外部ノイズを低減するには、既知の技術を用いればよい。

つづいて、イヤフォン３２がバイノーラル録音用マイクとして機能する場合について説明する。図３及び図５に示すように、第二通音孔６０と第一通音孔５８の間に配置されていたマイク４６が、スピーカ４４の背面に配置される。つまり、耳介挿入側から順に、導音管５０、第二通音孔６０、第四通音孔６４、第一通音孔５８、スピーカ４４、マイク４６と配置される。このように配置される配列を第２配列と呼ぶ。

なお、ユーザが、マイク回動体５２の上部を回転させることで、マイク４６をノイズキャンセル用マイクとして機能する位置と、外部音の収音マイクとして機能する位置とに選択的に移動する。つまり、マイク回動体５２は、第１配列と第２配列のいずれかの配列を選択するための配列選択手段として機能する。

ここでハウジング５４には、耳介挿入部４２の反対側の側面に第三通音孔６２が設けられているため、このとき、マイク４６は外部に対して開放された状態となっている。従って、マイク４６は外部の音を良好に収音できる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明は、バイノーラル録音機能とノイズキャンセル機能を一体に構成するヘッドフォンに広く利用できる。

本発明の実施の形態に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンの外観図である。 実施の形態に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分を拡大した外観図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する際の図である。 実施の形態に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分を拡大した外観図であり、バイノーラル録音用のマイクとして機能する際の図である。 実施の形態に係るイヤフォンの断面図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する際の図である。 実施の形態に係るイヤフォンの断面図であり、バイノーラル録音用マイクとして機能する際の図である。 実施の形態に係るイヤフォンのマイク回動体を示した図である。 実施の形態に係るイヤフォンのハウジングを示した図である。 一般的な、インナー型ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分の断面図である。

符号の説明

３０ バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン
３２，３２ａ，３２ｂ イヤフォン
３８ 接続端子
４２ 耳介挿入部
４４ スピーカ
４６ マイク
５０ 導音管
５２ マイク回動体（配列選択手段）
５４ ハウジング
５６ スピーカ支持体
７６ スイッチ（入力遮断手段）

Claims (4)

1. それぞれにスピーカとマイクとを一体に構成した二つのイヤフォンと、
   当該イヤフォンの耳介挿入側から順に前記マイクと前記スピーカとが配列される第1の配列、又は前記耳介挿入側から順に前記スピーカと前記マイクとが配列される第２の配列の、いずれかの配列を選択する配列選択手段と
   を備え、
   前記マイクは、前記第１の配列の際にノイズキャンセルのために前記スピーカの音声と外部音とを収音し、前記第２の配列の際に録音のために外部音を収音することを特徴とするバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン。
2. 前記配列選択手段は、前記マイクを移動させることにより、前記第1の配列と前記第２の配列とのいずれかの配列を選択することを特徴とする請求項１に記載のバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン。
3. 前記配列選択手段は、前記スピーカを略中心として前記マイクを回動させることにより前記マイクの位置を移動させることを特徴とする請求項２に記載のバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン。
4. 前記第２の配列が選択されている際に、前記スピーカへの入力を遮断する入力遮断手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン。

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