JP2012156708A - イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバーユニットの振動板の背圧を軽減するための筐体を有し、音響抵抗材を使用して音響特性のさらなる改善を図るとともに、音響抵抗材の配置構造を工夫して、音響抵抗値のばらつきが少なく、低音から中音、高音に至まで再生周波数のバランスを改善することができるイヤホンを得る。
【解決手段】音声信号により駆動されて音声を放射するドライブユニット３と、ドライブユニット３を収納したハウジング１と、ハウジング１のドライブユニット背面側に連結されてキャビティ５を形成する筐体２と、ハウジング１のドライブユニット３の背面側空間１２とキャビティ５とをつなぐ連通路４と、連通路４を覆う音響抵抗材７と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、音声信号を低音域から高音域までバランスよく忠実に再生することができるイヤホンに関するものである。

例えばダイナミックタイプのドライブユニットを有するイヤホンにおいては、低音域の再生能力を高めるために、ドライブユニットを収納したハウジングと一体にバックキャビティを設け、バックキャビティに小さな孔を形成し、この孔を介してバックキャビティを外部空間と連通させている。バックキャビティとは、ドライブユニットの背面側に設けられた空間のことである。このような構成のイヤホンをオープンエア型イヤホンという。オープンエア型イヤホンの最低共振周波数を下げて低音域の再生領域を拡大し、かつ、音響特性をよくするために、ドライブユニットの背面側空間に連通するダクトを設けた構造のものも提案されているが、周波数特性曲線に、特定の高い周波数においてピークが生じる難点がある。

そこで、上記ピークを抑えながら最低共振周波数を下げることができるように、バックキャビティの一部に第２のキャビティを形成し、上記バックキャビティと第２のキャビティを、孔を介して、さらに、この孔の径よりも長い音響管を介して連通させたイヤホンが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１記載の発明は、上記第２のキャビティと音響管とによって生じる共振周波数を、振動系の質量およびバックキャビティにより生じる共振周波数の近傍に設定することにより、バックキャビティと振動系の質量との共振により生じるピークを抑えるというものである。

しかし、特許文献１記載の発明によれば、以下のような技術的な問題点がある。
上記バックキャビティおよび第２のキャビティには、外部空間に通じる孔が形成され、これらの孔を覆って音響抵抗材が配置される。上記外部空間に通じる孔は、ハウジング外への音漏れを少なくし、あるいはデザイン面から美観を保つために、直径が１mmにも満たない微小な孔である。したがって、この微小な孔の範囲で音響抵抗材により音響抵抗を付与し、かつ、上記微小な範囲で音響抵抗の値を調整しなければならず、音響抵抗値の調整の幅が制限され、目論み通りの音響特性を得ることが難しいという難点がある。また、上記微小な孔を覆う音響抵抗材は接着によって固着される。接着剤は、硬化するまでの間に音響抵抗材に浸透し、上記微小な孔が接着剤で塞がれて、上記音響抵抗材が機能しなくなることがある。あるいは、上記微小な孔が接着剤で塞がれなくても、塞がれる度合いがばらついて、音響抵抗値がばらつき、音響特性がばらつく難点がある。

なお、本出願人は、ドライバーユニットを収納したハウジングと、このハウジングとは別に内部容積を増大させてドライバーユニットの振動板の背圧を軽減するために設けられた内部が空洞の筐体と、上記ハウジングの背面と筐体の内部空間を連通する連結路を備えたイヤホンについて先に特許出願した（特許文献２参照）。特許文献２記載のイヤホンによれば、低音補償板や音響抵抗材などを設けることなく、音響特性を改善することができ、特に再生可能な最低周波数をより低くすることができる。

特許文献２に記載されているイヤホンにおいても、上記筐体に、外部に通じる孔を設け、この孔を覆う音響抵抗材を設けることによって、音響特性をさらに改善することができるが、特許文献１記載の発明について述べたように、上記孔は微小な孔であることが望ましく、この微小な孔を音響抵抗材で覆うと、前述のような問題点が生じる。

ここまで説明してきた従来例は、ドライブユニット以外のハウジングや筐体などの形や構造を工夫することにより音響特性を改善しようとするものであるが、耳挿入型イヤホンにおいては、音響調整のために、ドライブユニット自体を調整することも行われている。すなわち、ドライブユニットのケースに、外部に通じる微小な孔を設け、この孔を音響抵抗材で覆うことによって音響特性の調整を行っている。しかし、上記微小な孔と音響抵抗材を設けることによってドライブユニットの音響特性の調整を行うということは、ドライブユニットが本来持っている性能を制限することであって、ドライブユニットの性能を最大限に引き出すことができないという問題がある。換言すれば、ドライブユニットに上記微小な孔と音響抵抗材を設けることにより、ドライブユニットに特性上の負担を強いることになり、特に中低音域の音質を損なう要因になっている。

実開昭６２−１４１２９３号公報 特許第４５２３０６５号公報

本発明は、上述の従来のイヤホンにおける問題点を解消し、ドライブユニットの振動板の背圧を軽減するための筐体を有することによって低音域の再生能力を高めながら、音響抵抗材を使用することによって音響特性のさらなる改善を図るとともに、上記音響抵抗材の配置構造を工夫することにより、音響抵抗値のばらつきが少なく、低音から中音、高音に至までの再生周波数のバランスを改善することができるイヤホンを提供することを目的とする。

本発明は、音声信号により駆動されて音声を放射するドライブユニットと、上記ドライブユニットを収納したハウジングと、上記ハウジングの上記ドライブユニット背面側に連結されてキャビティを形成する筐体と、上記ハウジングの上記ドライブユニットの背面側空間と上記キャビティとをつなぐ連通路と、上記連通路を覆う音響抵抗材と、を有することを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ハウジングに連通する筐体を設けることによりドライブユニットの振動板の背圧を軽減して再生可能な最低周波数をより低くするとともに、音響抵抗材を使用することにより音響特性の調整を可能にしながら、上記音響抵抗材の配置位置を、ハウジングのドライブユニット背面側空間と上記筐体が形成しているキャビティとをつなぐ連通路としたことにより、音響抵抗材の大きさを大きくして、音響抵抗値の調整の幅を大きくすることができ、より適正な音響特性を容易に得ることができる。音響抵抗材の大きさを大きくすることができるため、音響抵抗材を接着によって配置する際に接着剤の浸透により孔が塞がれてしまうことがなく、また、音響抵抗値のばらつきも少なくなり、目論み通りの音響特性を得ることができる。このようにして、本発明によれば、低音から中音、高音に至までの音響特性を改善し、特に、低音域と中音域相互のバランスのよい再生音を得ることができるイヤホンを提供することができる。

本発明に係るイヤホンの実施例を示す縦断面図である。 上記実施例における筐体を構成する部材の一部を除去して残りの筐体部分を示す斜視図である。

以下、本発明に係るイヤホンの実施例を、図面を参照しながら説明する。

図１、図２において、符号３は音声信号により駆動されて音声を放射するドライブユニットを示している。ドライブユニット３はハウジング１内に収納されている。符号２は、上記ハウジング１の上記ドライブユニット３の背面側に連結されてキャビティ５を形成する筐体を示している。ハウジング１のドライブユニット３の背面側空間１２とキャビティ５は連通路４を介してつながれ、この連通路４を塞ぐようにして音響抵抗材７が配置されている。本発明の実施例に係るイヤホンは、上記ドライブユニット３、ハウジング１、筐体２、連通路４、音響抵抗材７を主要な構成部材としている。以下、これらの構成部材のより詳細な構成について説明する。

ハウジング１は前側ハウジング半体１５と後側ハウジング半体１６によって構成されている。前側ハウジング半体１５は前面が緩やかな曲面で形成された椀形の部材である。前側ハウジング半体１５の後側（図１において上側）に一体に形成されている周壁の内面側には段部１５１が形成され、この段部１５１にドライブユニット３の外周のフランジ部３１が接着などによって固着されることにより、ドライブユニット３が前側ハウジング半体１５に取り付けられている。前側ハウジング半体１５の上記周壁にはさらに、後側ハウジング半体１６の前側に形成されている段付きの周壁が嵌合され接着などによって固着されている。後側ハウジング半体１６は椀状に形成された前半部分と、この前半部分に続いて一体成形されている円筒形状の後半部分１６５およびこの後半部分１６５の外周面からほぼ半径方向外側に向かい突出させて一体成形されたリード線引き出し部１６１を有している。

前側ハウジング半体１５と後側ハウジング半体１６が上記のように嵌合されることによってハウジング１が形成され、ハウジング１内にドライブユニット３が収納されている。ハウジング１内には、ドライブユニット３の前面と前側ハウジング半体１５との間に前面側空間１１が形成され、ドライブユニット３の背面と後側ハウジング半体１６との間に背面側空間１２が形成されている。ハウジング１は、ユーザーの耳甲介腔に挿入される。前側ハウジング半体１５の前面側には、ユーザーの外耳道に挿入するための音導管６が突出して設けられている。図示されていないが、音導管６には、その先端側から、柔らかい材質で作られたイヤーピースが嵌められ、イヤーピースがユーザーの外耳道の壁面に密着するように構成されている。イヤホンをユーザーの耳に装着したとき、ハウジング１と音導管６およびイヤーピースがユーザーの耳に人間工学的に良好に密着するように、上記後側ハウジング半体１６の前面に対し音導管６が所定の角度をもって斜めに突出している。音導管６はハウジング１の上記前面側空間１１に連通している。

後側ハウジング半体１６の前記後半部分１６５の後端部は開放されていて、この解放された後端部の内周面１６４に有底円筒形状のキャビティ形成部材１８の開放端側の外周面１８１が嵌合され、接着などによってキャビティ形成部材１８が後側ハウジング半体１６に固着されている。後側ハウジング半体１６の後半部分１６５とキャビティ形成部材１８が上記のように固着されることによって筐体２が形成され、筐体２の内部にキャビティ５が形成されている。

後側ハウジング半体１６は前後方向中間部がくびれていて、このくびれた部分の内方には後側ハウジング半体１６を前後に分ける仕切り壁１６６が形成されている。上記仕切り壁１６６に、ハウジング１に形成されているドライブユニット３の背面側空間１２とキャビティ５とをつなぐ連通路４が形成されている。換言すれば、ドライブユニット３の背面側空間１２とキャビティ５とを分ける仕切り壁１６６に孔が開けられていて、この孔が連通路４となっている。

連通路４を形成する上記孔は、小径部４１と大径部４２を有してなる。小径部４１はドライブユニット３の背面側空間１２にあり、大径部４２はキャビティ５側にある。大径部４２のキャビティ５側端部の内周には段部１６３が形成されていて、この段部１６３に音響抵抗材７が嵌められ、接着などによって音響抵抗材７が段部１６３に貼り付けられ、連通路４が音響抵抗材７で覆われている。音響抵抗材７は、上記段部１６３に嵌められることにより、上記小径部４１から離間して貼付けられている。したがって、上記小径部４１と音響抵抗材７との間には、大径部４２と同じ径の比較的大きな空間が生じている。

後側ハウジング半体１６の後半部分１６５とキャビティ形成部材１８との接合部の一部には微小な孔８が形成されている。孔８はキャビティ５を外部空間に連通させている。

前記リード線引き出し部１６１は、その長さ方向の中心軸線に沿って、リード線９を引き通すための孔１６２を有している。リード線９の一端部はキャビティ５の一部を通り、仕切り壁１６５に形成されている孔を突き抜けてドライブユニット３に接続されている。リード線９の他端はリード線引き出し部１６１から外部に引き出され、図示されないプラグとジャックを介して音楽プレーヤなどの音源に接続され、リード線９を経て音声信号がドライブユニット３に入力されるようになっている。リード線９の引き回しがイヤホンの音響特性に影響を及ぼさないように、リード線９は、リード線引き出し部１６１および仕切り壁１６５の貫通孔に対して隙間が生じないように密着して配置されている。

以上説明したように構成されているイヤホンの実施例の作用効果について説明する。
ハウジング１内に形成されているドライブユニット３の背面側空間１２は連通路４を介してキャビティ５に連通しており、さらには、キャビティ５は微小な孔８を経て外部空間に連通しているため、ドライブユニット３が駆動されているとき振動板の振動によってその背面側に加わる圧力（背圧）が軽減され、振動板が音声信号に忠実に振動することができる。特に、低音域において振動板が振動しやすくなり、低音域において再生可能な周波数領域を拡大することができる。

上に述べた作用効果は前記特許文献２に記載されているイヤホンにおいても得ることができるが、本発明の実施例においては、音響抵抗材７を設けるとともに、この音響抵抗材７の配置を工夫したことによって、従来の技術からは予測することができない優れた作用効果を得ることができる。すなわち、音響抵抗材７は、ハウジング１のドライブユニット３の背面側空間１２とキャビティ５とをつなぐ連通路４に設けられている。この連通路４は、上記のようにドライブユニット３の背面側空間１２をキャビティ５に連通させてドライブユニット３の振動板の背圧を軽減するために必要なものであるから、キャビティ５を外部空間に連通させる孔８と比較すると大きな孔でなければならない。したがって、比較的大きな孔からなる連通路４を覆う音響抵抗材７の面積も大きくなるため、音響抵抗材７の音響抵抗値の調整可能な範囲が広がり、イヤホンの設計思想に対応した音響特性に調整することが容易になる。

図示の実施例では、音響抵抗材７によって覆う連通路４が小径部４１と大径部４２からなり、音響抵抗材７が大径部４２に、小径部４１から離間させて貼り付けられている。音響抵抗材７は、小径部４１を覆って貼り付けても上記の作用効果を得ることができるが、上記のように小径部４１から離間させて大径部４２に貼り付けることにより、より面積の大きな音響抵抗材７を用いることができるし、音響抵抗として有効に作用する面積が拡大するため、音響抵抗値の調整可能な範囲がさらに広がる利点がある。仮に、小径部４１を覆うように音響抵抗材７を貼り付けるものとした場合は、音響抵抗として有効に作用する音響抵抗材７の面積が小径部４１の横断面の面積に制限されることになる。

上述のように、上記実施例によれば、より大きな面積の音響抵抗材７を用いることができるため、音響抵抗材７を貼り付けるための接着剤が音響抵抗材７に浸透したとしても、浸透する面積の割合を低くすることが可能で、従来例について説明したような、接着剤によって小孔が塞がれてしまう、あるいは、小孔が塞がれてしまう割合が大きくなる、といった問題を解消することができる。

また、ドライブユニット自体に小孔やこの小孔を覆う音響抵抗材を設けてドライブユニット自体の音響特性を調整する必要がないため、音響抵抗材のばらつきを考慮する必要がなくなり、安定した性能を実現することができる。

以上述べたような作用効果を奏する図示の実施例によれば、音響抵抗値のばらつきが少なく、低音から中音、高音に至までの再生周波数のバランスを改善することが可能なイヤホンを提供することができる。

本発明に係るイヤホンは、図示の実施例の構成に限定されるものではなく、各請求項に記載した発明の技術思想を逸脱しない範囲で任意に設計変更することができる。
例えば、図示の実施例は、ハウジング１から音導管６が突出したいわゆるカナル型のイヤホンであるが、音導管のないタイプのイヤホンにも適用可能であり、このようなタイプのイヤホンであっても、上に述べた作用効果を得ることができる。
図示の実施例では、ユーザーが耳に装着したときの安定性を考慮して、ハウジング１の中心軸線に対して筐体２の中心軸線を傾けているが、ハウジング１の中心軸線と筐体２の中心軸線を一致させ、両者が一直線上に配置されていても差し支えない。

図示の実施例におけるドライバーユニット３は、振動板およびこの振動板に固着されたボイスコイルを備えた振動部と、永久磁石、ヨーク、ポールピースなどを備えていて磁気ギャップを形成している磁気回路とを有し、上記磁気ギャップに上記ボイスコイルが配置されてなるダイナミック型ドライバーユニットを想定している。しかし、本発明に用いられるドライバーユニット３のタイプはダイナミック型に限定されるものではなく、振動板を駆動して音声を発生する原理のものであればどのようなタイプでもよい。

本発明に係るイヤホンによれば、低音から中音、高音に至までバランスの良い再生音を得ることができるため、どのようなジャンルの音楽の再生にも適合することができ、幅広いユーザーの需要を満たすことができる。

１ ハウジング
２ 筐体
３ ドライブユニット
４ 連通路
５ キャビティ
６ 音導管
７ 音響抵抗材
８ 孔
９ リード線
１１ 前面側空間
１２ 背面側空間
１５ 前側ハウジング半体
１６ 後側ハウジング半体
１８ キャビティ形成部材
１６６ 仕切り壁

Claims (6)

1. 音声信号により駆動されて音声を放射するドライブユニットと、
   上記ドライブユニットを収納したハウジングと、
   上記ハウジングの上記ドライブユニット背面側に連結されてキャビティを形成する筐体と、
   上記ハウジングの上記ドライブユニットの背面側空間と上記キャビティとをつなぐ連通路と、
   上記連通路を覆う音響抵抗材と、を有するイヤホン。
2. 連通路は、ドライブユニットの背面側空間とキャビティとの仕切り壁に開けられた孔からなる請求項１記載のイヤホン。
3. 孔は小径部と大径部を有してなり、上記小径部から離間して上記大径部に音響抵抗材が張り付けられている請求項２記載のイヤホン。
4. 大径部には段部が形成されていて、上記段部に音響抵抗材が貼り付けられている請求項３記載のイヤホン。
5. 筐体には、キャビティを外部空間に連通させる孔が形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載のイヤホン。
6. ハウジングの前面側には、ユーザーの外耳道に挿入するための音導管が突出して設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載のイヤホン。
   

Images