JP2009278166A - ノイズキャンセル型ヘッドホン - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂構造を用いた場合の電磁波シールド効果を高めることができることで正常な楽音の聴取が乱されないようにできる構成を備えたノイズキャンセル型ヘッドホンを提供する。
【解決手段】ユーザの耳周辺を覆うヘッドパッド２を外周部に備え、スピーカ部に相当する電気音響変換部ＳＳを支持するバッフル板３と、バッフル板３により前記電気音響変換部ＳＳの背面側をエンクロージャ部Ｅとするヘッドホンハウジング４と、外部ノイズを取り込み可能なマイクロホン１２と、マイクロホン１２および電気音響変換部ＳＳとに電気的接続されるプリント回路部３０Ａとを備えたノイズキャンセル型ヘッドホンにおいて、バッフル板３には、プリント回路部３０Ａが一体化されていることを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ノイズキャンセル型ヘッドホンに関し、さらに詳しくは、ノイズキャンセル型ヘッドホンの電磁波に対するシールド構造に関するものである。

周知のように、密閉型ヘッドホンは、使用者の耳周辺部を覆う状態で頭部に装着されて使用されるパーソナルなスピーカとして知られており、その一つにノイズキャンセル型ヘッドホンがある。

ノイズキャンセル型ヘッドホンは、外部ノイズを集音して電気信号（以下、「外部ノイズ信号」と呼ぶ）に変換するマイクロホンを備えており、このマイクロホンが変換した外部ノイズ信号を位相反転することによりノイズキャンセル信号を生成し、配信すべき音声信号やオーディオ信号に加算し、ヘッドホンまたはスピーカから放音することでノイズをキャンセルしている（例えば、特許文献１参照）。

密閉型のノイズキャンセル型ヘッドホンの構成には、例えば、図３に示す構成がある。
図３において、密閉型のノイズキャンセル型ヘッドホン１は、使用者の頭部に装着されて耳の周辺部に押し当てられることでヘッドホン１の内外間での遮音を行うヘッドパッド２と、このヘッドパッド２が外周部に設けられて後述するスピーカ部分からなる電気音響変換部ＳＳと、この電気音響変換部ＳＳを支持しているバッフル板３を備えている。

バッフル板３を挟んでヘッドパッド２の反対側には、バッフル板３により発音部と隔離された閉鎖空間としてのエンクロージャ部Ｅを構成するヘッドホンハウジング４が設けられている。
バッフル板３には、中心部に開口３Ａが設けられており、この開口３Ａにはヘッドホンユニットフレーム５を介してスピーカ部分を構成する電気音響変換部ＳＳが嵌合されて支持されている。
つまり、バッフル板３の開口部３Ａには、中心に開口５Ａを有するヘッドホンユニットフレーム５が一体化され、ヘッドホンユニットフレーム５に電気音響変換部ＳＳが装備されている。

電気音響変換部ＳＳは、ヘッドホンユニットフレーム５の開口５Ａ内に固定されているシャーレ状のヨーク６と、ヨーク６の内底部中心に固着された扁平なマグネット７と、マグネット７の端面に固定されているポールピース８と、ドーム状の振動板９と、この振動板９に一体化されてポールピース８の周囲で円筒状に巻き回されているボイスコイル１０とで構成されている。ボイスコイル１０は、ヨーク６の周壁内周面とポールピース８の外周面との間に形成されている円筒形状の磁気ギャップ内にある。この磁気ギャップ内の磁界とボイスコイル１０に供給される音声信号との電磁力によって駆動され、ボイスコイル１０およびこれと一体の振動板９が音声信号に従って振動するようになっている。
ボイスコイル１０への給電制御は、バッフル板３に取り付けられているプリント板１１に設けられたノイズキャンセル回路を介して行われる。

外部ノイズを取り込むためのマイクロホン１２は、ヘッドパッド２により外部と遮蔽されている空間内でバッフル板３の一部に設けられている。

ノイズキャンセル回路は、バッフル板３に取り付けられるプリント基板１１に設けられており、ボイスコイル１０およびマイクロホン１２に対してはリード線１３を介して電気的に接続されている。
リード線１３は、バッフル板３の一面側から半田付けなどの接合作業ができるように、プリント基板１１におけるエンクロージャ部側で接続される場合がある。
このため、リード線１３は、ボイスコイル１０およびマイクロホン１２側から延長されてプリント基板１１の端縁を迂回させた状態でプリント基板１１の端子部に接合されることになる。

特表２００４−５２６３７５号公報

図３に示した従来のノイズキャンセル型ヘッドホンにおけるリード線の配線構造では、リード線をプリント基板１１の端縁側に迂回させる必要があることからリード線１３が比較的長くなる。この結果として、リード線１３が外部からの電磁波を受信するアンテナとして作用するという問題がある。
特に、電気音響変換部ＳＳを備えているヘッドホンユニットフレーム５が、バッフル板３に対してエンクロージャ部Ｅ側に奥まって配置されている場合には、バッフル板３側に位置するボイスコイル１０およびマイクロホン１２とプリント基板１１との間に延長されるリード線１３の延長距離も長くなる。このため、その距離によっては、外部からの電磁波と同調しやすくなる場合がある。
例えば、ノイズキャンセル型ヘッドホンを使用している近くで携帯電話からの電磁波がリード線１３により受信され、このことによって、ノイズキャンセル回路を含む発音回路からの出力信号が乱され、外部ノイズとして発音されてしまうことがある。

このような電磁波をシールドするために、一般的には、金属などの導電部材で電気回路部を覆っている。
しかし、使用者の頭部に装着する構造のヘッドホンでは、装着時の重量負担などを考慮して軽量化が可能な樹脂構造が一般的である。
このため、上述した構造のシールド構造を採用した場合には重量の増加やプリント基板との間の絶縁構造などが必要となることが原因して構造の複雑化を招く虞がある。このような理由により、従来では電磁波に対するシールド構造はあまり考慮されていないのが現状である。

本発明の目的は、上記従来のノイズキャンセル型ヘッドホンにおける問題に鑑み、特に、樹脂構造を用いた場合の電磁波シールド効果を高めることができることで正常な楽音の聴取が乱されないようにすることができる構成を備えたノイズキャンセル型ヘッドホンを提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、バッフル板に支持される電気音響変換部と外部ノイズを取り込むマイクロホンが電気的に接続されるプリント回路部を、バッフル板と一体化したことを特徴としている。

プリント回路部が一体化されているバッフル板は、エンクロージャ部側に露呈する面がシールド部材により覆われている構造にするとよい。

さらに、バッフル板とこれに一体化されているプリント回路部に加えて、電気音響変換部を備えたヘッドホンユニットのフレームが一体化されている構造にするとよい。

本発明によれば、バッフル板とプリント回路部とが一体化されているので、従来、バッフル板とは別の位置に設けてあったプリント回路部に向けて延長されていたリード線の長さを短縮することができる。これにより、リード線が外部からの電磁波に対してアンテナとして機能することができないようにし、外部からの電磁波の影響による楽音信号やノイズキャンセル信号の乱れをなくすことが可能となる。

さらに、バッフル場合におけるエンクロージャ部側をシールド部材で覆う構成を付加することにより、バッフル板と一体のプリント回路部への電磁波の進入をより確実に防止することができる。

また、バッフル板とプリント回路部に加えて電気音響変換部を構成するヘッドホンユニットを備えたフレームも一体化し、これら部材を一体構造とすれば、上述した効果に加えて構造の簡略化が可能となる。

以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかるノイズキャンセル型ヘッドホンの実施例を示す図である。図１に示す部材のうち、図３に示した従来例の構成と同じ構成部材には同じ符号を付し、従来例と同じ構成部分の説明は簡略化し、異なる構成部分を重点的に説明する。

図１に示す本発明の実施例にかかるノイズキャンセル型ヘッドホン（便宜上、符号１００で示す）は、ノイズキャンセル回路を含む発音処理回路を構成するプリント回路部３０Ａがバッフル板３に設けられてバッフル板３と一体化されている構造に特徴がある。すなわち、従来のノイズキャンセル型ヘッドホンに用いられていたプリント基板が省略され、上記プリント基板に形成されていたプリント回路部がバッフル板３に形成されている。
プリント回路部３０Ａは、既知の印刷処理およびエッチング処理を用いてバッフル板３の表裏の少なくとも片面側に形成されていればよい。図示の実施例では、バッフル板３の表裏両面にプリント回路部３０Ａが形成されている。そして、ボイスコイル１０およびマイクホン１２との間に接続されるリード線１３Ａの延長距離を短くできる位置に、プリント回路部３０Ａに電気的につながる接続端子３０Ａ１が設けられている。接続端子３０Ａ１は、上記の位置に必要な適宜の数が設けられ、各接続端子３０Ａ１に、マイクロホン１２のリード線およびボイスコイル１０の端末線が半田付けなどによって接続されている。

本発明によるノイズキャンセル型ヘッドホン１００は、以上のような構成であるので、従来用いられていたプリント基板がバッフル板３によって代用されている。
これにより、バッフル板３に対して離れた位置に設けてあったプリント基板がなくなるだけでなく、ボイスコイル１０やマイクロホン１２に対して最も近い位置にあるバッフル板３との間でリード線１３Ａの配線が行われることになる。

プリント回路部３０Ａがバッフル板３と同じ位置にあるので、リード線１３Ａの配線距離を、バッフル板３と異なる位置にプリント基板を設けた場合に比べてきわめて短くすることができる。特に、外部からの電磁波の波長と異なる長さに設定できることにより外部からの電磁波に同調するということがなくなるので、リード線に１３Ａによる電磁波の受信が殆どない状態とすることができる。

このような構成の実施例によれば、従来用いられていたプリント基板が不要となるので、構成部品の数を少なくして重量の軽減化が可能となるとともに、外部からの電磁波の影響を回避することができる。

外部からの電磁波に対する非同調をリード線１３Ａの長さにより解消することで、シールドした場合と同じ作用が得られるが、本実施形態では、この構成に加えて、図１において二点鎖線で示すシールド部材１４を設けることも可能である。シールド部材１４は、金属メッシュなどの軽量部材が用いられ、このシールド部材１４がヘッドホンハウジング４の内面に沿って配置されている。したがって、シールド部材１４はエンクロージャ部Ｅ内に露呈するバッフル板３の面を覆うように配置されていることになる。
この構成においては、リード線１３Ａの長さを短くすることを可能にしてシールド効果を得ることに加えて、シールド部材１４を用いたことによる電磁波へのシールド効果を得ることができる。

次に、本発明の別の実施形態について説明する。
図２は、本発明の別の実施形態を示す図である。同図に示す実施形態は、バッフル板３にプリント回路部３０Ａを一体化することに加えて、電気音響変換部ＳＳを備えたヘッドホンユニットフレームをバッフル板３と一体化したことを特徴としている。
つまり、バッフル板３の中央部付近には、ヘッドホンユニットフレームに相当するユニットフレーム部３１が成形されている。
ユニットフレーム部３１には、その中心部に形成された円筒形状の開口部３１Ａに電気音響変換部ＳＳを構成するヨーク６が嵌合され、固定されている。電気音響変換部ＳＳは、前述の実施例と同様に、ヨーク６，マグネット７，ポールピース８，振動板９およびボイスコイル１０からなり、前述の実施例と同様に組み立てられている。

図２に示した構成においては、バッフル板３およびこれに一体化されているプリント回路部３０Ａ、そしてユニットフレーム３１がそれぞれ同じ部材からなる一体構造物であるので、リード線１３Ａの長さ短縮による電磁波からの悪影響を防止できることに加えて、バッフル板３、プリント回路部３０Ａおよびユニットフレーム３１を別部品とした場合の構造の複雑化や組み立て加工の煩雑さを解消することができる。

なお、図１，２に示す構成において、バッフル板３の強度を確保するために金属材料を用いることができる。その場合、バッフル板３の表面とプリント回路部３０Ａとの間に絶縁層を設ける。

本発明にかかるノイズキャンセル型ヘッドホンの一実施例を示す断面図である。 本発明にかかるノイズキャンセル型ヘッドホンの別の実施例を示す断面図である。 ノイズキャンセル型ヘッドホンの従来構造を説明するための断面図である。

符号の説明

１ ノイズキャンセル型ヘッドホン
２ ヘッドパッド
３ フランジ
３０Ａ プリント回路部
３Ｂ ユニットフレーム部
４ ヘッドホンハウジング
３１ ユニットフレーム

Claims (3)

1. ユーザの耳周辺を覆うヘッドパッドを外周部に備え、スピーカ部に相当する電気音響変換部を支持するバッフル板と、バッフル板により前記電気音響変換部の背面側をエンクロージャ部とするヘッドホンハウジングと、外部ノイズを取り込み可能なマイクロホンと、このマイクロホンおよび前記電気音響変換部が電気的に接続されるプリント回路部とを備えたノイズキャンセル型ヘッドホンにおいて、
   前記バッフル板には、前記プリント回路部が一体化されていることを特徴とするノイズキャンセル型ヘッドホン。
2. 前記バッフル板のエンクロージャ部には、このエンクロージャ部に露呈する前記バッフル板の面を覆うことができる形態のシールド部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のノイズキャンセル型ヘッドホン。
3. 前記バッフル板には、前記電気音響変換部を備えたヘッドホンユニットフレームが取り付けられることで前記電気音響変換部が支持されており、前記バッフル板、前記プリント回路部および前記ヘッドホンユニットフレームが一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のノイズキャンセル型ヘッドホン。

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