JP2010011328A - Headphone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘッドホンに関するもので、特に、電磁波による雑音の発生を防止するためのシールド構造と周波数応答を改善するための音響抵抗材の構成に特徴を有するものである。 The present invention relates to headphones, and in particular, has a feature in the structure of a shield structure for preventing the generation of noise due to electromagnetic waves and the structure of an acoustic resistance material for improving frequency response.
一般的なヘッドホンは、主要な構成部分として、ダイナミックスピーカと類似の構造のヘッドホンユニットを備えている。耳覆い型のヘッドホンの場合、ヘッドホンユニットがバッフル板に取り付けられているのが一般的であり、バッフル板の前面側にイヤパッドが、バッフル板の背面側にヘッドホンユニットを覆うハウジングが取り付けられている。 A general headphone includes a headphone unit having a structure similar to that of a dynamic speaker as a main component. In the case of ear-cover type headphones, the headphone unit is generally attached to the baffle plate, an ear pad is attached to the front side of the baffle plate, and a housing that covers the headphone unit is attached to the back side of the baffle plate .
図2は、従来の耳覆い型ヘッドホンの例を示す。図2において、符号1はヘッドホンユニットを示す。ヘッドホンユニット1は、ユニットフレーム2をベースとして、これに磁気回路構成部材と振動板6およびボイスコイル7を主要な構成部品として有してなる。上記磁気回路構成部材は、皿状のヨーク3と、このヨーク3の内方の底面に固着されたマグネット4と、このマグネット4の前端面に固着されたポールピース5を備えてなる。ヨーク3の前端部内周面とポールピース5の外周面との間には、全周にわたって円筒状の間隙が形成されていて、この間隙は、マグネット4を源とする磁束が通ることによって、磁気ギャップとなっている。
FIG. 2 shows an example of a conventional ear covering type headphone. In FIG. 2,
ヨーク3は、その外周がユニットフレーム2の中心部に形成された円筒部21に嵌合され、ユニットフレーム2と一体化されている。上記振動板6は、中心部分のメインドームと、このメインドームの周囲を取り囲むサブドームからなり、サブドームの外周縁部はユニットフレーム2の前面外周縁部に固着されている。振動板6は、例えば樹脂を素材とする薄板状の部品で、ユニットフレーム2に固着されている外周縁部を支点にして前後方向に振動可能になっている。振動板6の背面側には、上記メインドームとサブドームの境界に沿ってボイスコイル7の前端が固着されている。ボイスコイル7は、細い導線が円筒状に巻き回されてなる部品で、前記磁気ギャップに配置され、振動板6とともに、ヨーク3にもポールピース5にも触れることなく前後方向に移動可能となっている。
The outer periphery of the
以上述べた構成から明らかなように、ボイスコイル7は磁気ギャップ内に配置されているため、ボイスコイル7に音声信号が入力されると、音声信号に従った電流と磁気ギャップ内の磁束との電磁気力により、ボイスコイル7が前後方向に移動する。ボイスコイル7とともに振動板6が前後に振動するため、振動板6から音声信号に従った音波が放射される。 As apparent from the configuration described above, since the voice coil 7 is disposed in the magnetic gap, when an audio signal is input to the voice coil 7, the current according to the audio signal and the magnetic flux in the magnetic gap are reduced. Due to the electromagnetic force, the voice coil 7 moves in the front-rear direction. Since the diaphragm 6 vibrates back and forth together with the voice coil 7, sound waves according to the audio signal are emitted from the diaphragm 6.
ヘッドホンユニット1は、そのユニットフレーム2がバッフル板10の中心部に設けられた孔に嵌められて固定されている。バッフル板10の前面側外周縁部にはイヤパッド13が固着され、バッフル板10の背面側には椀形のハウジング14が固着されている。振動板6と上記磁気回路構成部材との間には空間が形成されていて、この空間が密閉空間であるとすると、この空間内の空気がばねの役目をして振動板6が音声信号に忠実に振動することができなくなる。そこで、ユニットフレーム2に適宜数の音響孔22を形成し、ヘッドホンユニット1の内部空間とヘッドホンユニット1の背後の空間とを連通させている。また、振動板6に適宜のダンピング特性を与えて周波数応答を改善するために、音響抵抗材25をユニットフレーム2に貼り付けて上記音響孔22を覆っている。音響抵抗材25は、連続気泡のスポンジやグラスウール、不織布など、空気の流通に対して適宜の抵抗となる素材が選定される。
The
バッフル板10の背面側には、ヘッドホンユニット1の取り付け部よりも外周側に、ヘッドホンユニット1の取り付け部を囲むようにして突堤11が形成されている。突堤11の先端(図2において右端)に回路基板12が重ねられて固定されている。回路基板12の中央部には孔が形成されていて、この孔は上記ユニットフレーム2の音響孔22に連通している。回路基板12には音響抵抗材20が重ねられて固着され、回路基板12の上記中央部の孔が音響抵抗材20で覆われている。ヘッドホンユニット1の周波数応答を改善するために、音響抵抗材20の音響抵抗値が適宜の値に設定される。
A
振動板6の前方には、外部から振動板6に触ることができないようにプロテクタ8が配置されている。プロテクタ8は振動板6の形状とほぼ同じ形をしていて、振動板6の前面から一定距離をおいた状態で、外周縁部がバッフル板10の前面に固着されている。プロテクタ8には、振動板6からの音波を通すために適宜数の孔が形成されている。
以上のように構成されたヘッドホンは、通常2個を一対としてヘッドバンドで結合され、ステレオヘッドホンが構成される。
A
The headphones configured as described above are usually paired with a pair of headbands to form stereo headphones.
以上説明したようなヘッドホンは、ユーザが頭部に装着して使用するため、なるべく軽量であることが望まれる。そこで、構成部品には金属製よりもプラスチック製の部品が多く用いられる。例えば、図2に示す従来例では、バッフル板10、ユニットフレーム2、プロテクタ8などをプラスチックで作ることが多い。そのため、外部からの電磁波がプラスチック部品を透過して侵入しやすい構造になっている。
The headphone described above is used by a user wearing it on the head, so that it is desired to be as light as possible. Therefore, plastic parts are more often used as component parts than metal parts. For example, in the conventional example shown in FIG. 2, the
一般的なヘッドホンであれば、電磁波の侵入による不具合はさほど目立たないが、ノイズキャンセリングヘッドホンでは、ノイズキャンセルのための電子回路を搭載しているため、侵入した電磁波が電子回路部品で検波され、雑音を発生する。特に、近年は携帯電話の普及によってヘッドホンの近くで携帯電話が使用されることが多く、近くの携帯電話から輻射される電磁波がヘッドホンに侵入すると、電子回路で検波されて発生する雑音のレベルが高くなる。ヘッドホンの場合、電磁波すなわち高周波電流を原因とする雑音が音波として耳に直接入るため、雑音レベルが高い場合は、ユーザに不快感を与えることが懸念される。 In general headphones, problems due to the invasion of electromagnetic waves are not so noticeable, but noise canceling headphones are equipped with an electronic circuit for noise cancellation, so the invading electromagnetic waves are detected by electronic circuit components, Generate noise. In particular, in recent years, mobile phones are often used near headphones due to the widespread use of mobile phones, and when electromagnetic waves radiated from nearby mobile phones enter the headphones, the level of noise generated by detection by electronic circuits is reduced. Get higher. In the case of headphones, noise caused by electromagnetic waves, that is, high-frequency currents, enters the ear directly as sound waves, so there is a concern that the user may feel uncomfortable when the noise level is high.
そこで、本願発明は、ヘッドホンにおいて、電磁波を原因とする雑音の発生を防止するために、外部から侵入する電磁波を有効に遮断することができるように工夫した。ただし、各種電子機器においては、電磁波をシールドするために、以下に述べるように、それぞれの電子機器特有の工夫がなされている。 Therefore, the present invention has been devised so that the headphone can effectively block electromagnetic waves entering from the outside in order to prevent the generation of noise caused by the electromagnetic waves. However, in various electronic devices, in order to shield the electromagnetic waves, as described below, a device specific to each electronic device is made.
特許文献1には、ポータブルコンピュータなどの電子機器において、ハードディスクドライブ装置(以下「HDD」という)などを収容する凹部を設け、この凹部内面にシールド層を形成し、このシールド層とHDDとの間を導通させる導電部材を設け、さらに、内面にシールド層が設けられたHDDカバーで上記凹部を覆ったHDDのシールド構造が記載されている。
In
特許文献2には、携帯電話などの電子機器において、電子部品を実装する基板と、電子部品をシールドするシールドケースを備え、このシールドケースは、電子部品を覆って実装面に取り付けられ実装面に対向する面に電子部品が露出する第1開口部が形成されたシールドベースと、第1開口を覆うようにシールドベースに取り付けられるシールドカバーとを備え、シールドカバーには、第1開口部に挿入されて電子部品を基板側に押圧する押圧部が設けられてなるシールド構造が記載されている。
特許文献1記載の発明も、特許文献2記載の発明も、個々の電子機器の構成に特有の構成に基づき、個々の電子機器に特有の電子部品を独特のシールド構造でシールドしている。
Both the invention described in
本発明は、外来の電磁波を原因とする雑音の発生を防止するに当たり、ヘッドホン特有の構成を利用することによって、ヘッドホンに求められる音響特性の維持も図ることができるヘッドホンを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a headphone capable of maintaining the acoustic characteristics required of a headphone by utilizing a configuration unique to the headphone in preventing the occurrence of noise caused by an external electromagnetic wave. To do.
本発明に係るヘッドホンは、音声信号によって駆動され音波を発する振動板を備えたヘッドホンユニットと、ヘッドホンユニットの背後に配置されヘッドホンユニットの音響孔と連通する孔を備えた回路基板と、上記回路基板とともにヘッドホンユニットの背後を覆って配置されたシールド兼音響抵抗材と、を備えていることを最も主要な特徴とする。 A headphone according to the present invention includes a headphone unit that includes a diaphragm that is driven by an audio signal and emits a sound wave, a circuit board that is disposed behind the headphone unit and communicates with an acoustic hole of the headphone unit, and the circuit board. In addition, the main feature is that it includes a shield / acoustic resistance material arranged to cover the back of the headphone unit.
本発明に係るヘッドホンによれば、ヘッドホンユニットとともに回路基板を覆ってシールド兼音響抵抗材が配置されているため、外部からの電磁波が回路基板に侵入することが阻止され、回路基板の電子回路で電磁波が検波されることによって雑音が発生する、という不具合を防止することができる。シールド兼音響抵抗材は音響抵抗としても機能させているため、ヘッドホンの音響特性を調整することも可能であり、比較的簡単な構成であるにもかかわらず、ヘッドホンとして大きな効果を得ることができる。 According to the headphones of the present invention, since the shield / acoustic resistance material is disposed so as to cover the circuit board together with the headphone unit, electromagnetic waves from the outside are prevented from entering the circuit board. A problem that noise is generated by detecting electromagnetic waves can be prevented. Since the shield / acoustic resistance material also functions as acoustic resistance, it is possible to adjust the acoustic characteristics of the headphones, and it is possible to obtain a great effect as headphones even though the configuration is relatively simple. .
シールド兼音響抵抗材は導電布で構成するとよい。
ヘッドホンユニットおよび回路基板を固定した樹脂製のバッフル板を備え、バッフル板の表面には導電層を形成すれば、シールド効果をさらに高めることができる。
シールド兼音響抵抗材はバッフル板の表面の導電層と導通させれば、シールド効果をさらに高めることができる。
The shield / acoustic resistance material may be composed of a conductive cloth.
The shield effect can be further enhanced by providing a resin-made baffle plate to which the headphone unit and the circuit board are fixed, and forming a conductive layer on the surface of the baffle plate.
If the shield and acoustic resistance material is electrically connected to the conductive layer on the surface of the baffle plate, the shielding effect can be further enhanced.
以下、図1を参照しながら、本発明に係るヘッドホンの実施例について説明する。図2に示す従来例の構成と同じ構成部分には同じ符号を付した。
図1において、符号1はヘッドホンユニットを示す。ヘッドホンユニット1は、ユニットフレーム2をベースとし、これに磁気回路構成部材と振動板6およびボイスコイル7を主要な構成部品として有してなる。上記磁気回路構成部材は、皿状のヨーク3と、このヨーク3の内方の底面に固着された円板形のマグネット4と、このマグネット4の前端面に固着された円板形のポールピース5を備えてなる。ヨーク3の前端(図1において左端)部内周面とポールピース5の外周面との間には、全周にわたって円筒状の間隙が形成されていて、この間隙は、マグネット4を源とする磁束が通ることによって、磁気ギャップとなっている。ユニットフレーム2の素材は金属でもよいし、軽量化を図るために樹脂を用いてもよい。
Hereinafter, embodiments of the headphones according to the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those of the conventional example shown in FIG.
In FIG. 1,
ヨーク3は、その外周がユニットフレーム2の中心部に形成された円筒部21に嵌合されてユニットフレーム2と一体化されている。上記振動板6は、中心部分のメインドームと、このメインドームの周囲を取り囲むサブドームからなり、サブドームの外周縁部はユニットフレーム2の前面外周縁部に固着されている。振動板6は、例えば樹脂を素材とする薄板状の部品で、ユニットフレーム2に固着されている外周縁部を支点にして前後方向に振動可能になっている。振動板6の背面側には、上記メインドームとサブドームの境界に沿ってボイスコイル7の前端が固着されている。ボイスコイル7は、細い導線が円筒状に巻き回されてなる部品で、前記磁気ギャップに配置され、振動板6とともに、ヨーク3にもポールピース5にも触れることなく前後方向に移動可能となっている。
The
ヘッドホンユニット1は、そのユニットフレーム2がバッフル板10の中心部に設けられた孔に嵌められて固定されている。バッフル板10の前面側外周縁部にはイヤパッド13が固着され、バッフル板10の背面側には椀形のハウジング14が固着されている。振動板6と上記磁気回路構成部材との間には内部空間が形成されている。ユニットフレーム2には適宜数の音響孔22が形成され、ヘッドホンユニット1の上記内部空間とヘッドホンユニット1の背後の空間とが音響孔22によって連通している。また、振動板6に適宜のダンピング特性を与えて周波数応答を改善するために、音響抵抗材25をユニットフレーム2に貼り付けて上記音響孔22を覆っている。音響抵抗材25は、連続気泡のスポンジやグラスウール、不織布など、空気の流通に対して適宜の抵抗となる素材が選定される。
The
バッフル板10の背面側には、ヘッドホンユニット1の取り付け部よりも外周側に、ヘッドホンユニット1の取り付け部を囲むようにして突堤11が形成されている。突堤11の先端(図1において右端)に回路基板12が重ねられて固定されている。回路基板12の中央部には孔121が形成されていて、この孔121は上記ユニットフレーム2の音響孔22に連通している。
A
ボイスコイル7は磁気ギャップ内に配置されているため、ボイスコイル7に音声信号が入力されると、音声信号に従った電流と磁気ギャップ内の磁束との電磁気力により、ボイスコイル7が前後方向に移動する。ボイスコイル7とともに振動板6が前後に振動するため、振動板6から音声信号に従った音波が放射される。 Since the voice coil 7 is disposed in the magnetic gap, when a voice signal is input to the voice coil 7, the voice coil 7 is moved in the front-rear direction by the electromagnetic force between the current according to the voice signal and the magnetic flux in the magnetic gap. Move to. Since the diaphragm 6 vibrates back and forth with the voice coil 7, sound waves according to the audio signal are emitted from the diaphragm 6.
前述の図2に示す従来例では、回路基板12に音響抵抗材20が重ねられて固着され、回路基板12の上記中央部の孔121が音響抵抗材20で覆われ、ヘッドホンユニット1の周波数応答を改善するために、音響抵抗材20の音響抵抗値が適宜の値に設定されていた。
図1に示す本発明の実施例では、上記音響抵抗材20に代えてシールド兼音響抵抗材16が配置され、シールド兼音響抵抗材16は、回路基板12とともにヘッドホンユニット1の背後を覆っている。シールド兼音響抵抗材16は、電磁波を遮断するシールド効果と音波の透過に対して適度の抵抗となる音響抵抗効果を備えた素材が選定される。シールド兼音響抵抗材16として好適な素材として導電布があり、図1に示す実施例では、セーレン株式会社製の導電布「Sui−78−5050T」を使用した。
In the conventional example shown in FIG. 2 described above, the
In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, a shield /
ヘッドホンの軽量化を図るために、バッフル板10は樹脂からなっていて、電磁波はバッフル板10を通り抜けることができる。そこで、バッフル板10の表面には、鍍金などの手法により導電層が形成されている。そして、シールド兼音響抵抗材16は、回路基板12よりも十分に広い面積を有し、回路基板12の外周縁に沿って回路基板12に向かって折り曲げられ、ハウジング14の内周面に押さえられてシールド兼音響抵抗材16の外周縁部がバッフル板10の表面の導電層に接触して道通している。バッフル板10の導電層は、アース電極に接続されるなどしてアースがとられている。
In order to reduce the weight of the headphones, the
上記の通り、ヘッドホンユニット1の背面側は、回路基板12とともにシールド兼音響抵抗材16で覆われているため、ヘッドホンの背面側から侵入しようとする電磁波はシールド兼音響抵抗材16で遮断される。このシールド効果は、アクティブ型ノイズキャンセルヘッドホンにおいて特に有効である。アクティブ型ノイズキャンセルヘッドホンは、環境騒音を検出するマイクロホンと、このマイクロホンで検出した環境騒音を打ち消すためのキャンセル信号発生回路とを備え、キャンセル信号発生回路を構成する回路素子が回路基板12に実装される。この回路素子に電磁波が侵入すると検波されて雑音を発生する。しかし、図1に示す実施例によれば、電磁波の回路基板12への侵入をシールド兼音響抵抗材16で遮断することにより雑音の発生を防止することができる。シールド兼音響抵抗材16はバッフル板10の表面の導電層に道通しているため、シールド効果が一層高まる。シールド兼音響抵抗材16は音響抵抗材としての効果もあるため、音響抵抗材として別に設けなくても、ヘッドホンの音響特性を整えることができる。
As described above, since the back side of the
図1において、振動板6の前方には、外部から振動板6に触ることができないようにプロテクタ8が配置されている。プロテクタ8は振動板6の形状とほぼ同じ形をしていて、振動板6の前面から一定距離をおいた状態で、外周縁部がバッフル板10の前面に固着されている。プロテクタ8には、振動板6からの音波を通すために適宜数の孔が形成されている。プロテクタ8は樹脂からなり、プロテクタ8の表面には導電層が形成されている。プロテクタ8の導電層はバッフル板10の表面の導電層と道通している。バッフル板10とプロテクタ8は一体の部品として樹脂で成形し、表面に導電層を形成してもよい。
In FIG. 1, a
ヘッドホンユニット1の前面側から侵入しようとする電磁波は、プロテクタ8の表面の導電層で遮断され、この電磁波を原因とする雑音の発生を防止することができる。プロテクタ8の導電層とバッフル板10の表面の導電層とが道通することにより、シールド効果をより高めることができる。
以上のように構成されたヘッドホンは、通常2個を一対としてヘッドバンドで結合され、ステレオヘッドホンが構成される。
The electromagnetic wave that is about to enter from the front side of the
The headphones configured as described above are usually paired with a pair of headbands to form stereo headphones.
上記実施例におけるプロテクタ8の表面に形成する導電層に代えて、シールド兼音響抵抗材をプロテクタ8の表面に貼り付けてもよい。このシールド兼音響抵抗材はユーザの耳などに接触する可能性のある部材であるから、触感を損なわないような、例えばスポンジ状のシールド兼音響抵抗材とするとよい。さらに、ヘッドホンの使用時に前側キャビティを構成するイヤパッド13の内外の表面に導電布あるいは導電層を形成しておけば、人体側とのシールドも確実になる。
Instead of the conductive layer formed on the surface of the
1 ヘッドホンユニット
2 ユニットフレーム
3 ヨーク
4 マグネット
5 ポールピース
6 振動板
7 ボイスコイル
8 プロテクタ
10 バッフル板
11 突堤
12 回路基板
13 イヤパッド
14 ハウジング
16 シールド兼音響抵抗材
22 音響孔
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ヘッドホンユニットの背後に配置されヘッドホンユニットの音響孔と連通する孔を備えた回路基板と、
上記回路基板とともにヘッドホンユニットの背後を覆って配置されたシールド兼音響抵抗材と、を備えているヘッドホン。 A headphone unit including a diaphragm driven by an audio signal and emitting a sound wave;
A circuit board having a hole disposed behind the headphone unit and communicating with an acoustic hole of the headphone unit;
A headphone comprising: a shield / acoustic resistance material disposed so as to cover the back of the headphone unit together with the circuit board.
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