JP2012169825A

JP2012169825A - ヘッドホン

Info

Publication number: JP2012169825A
Application number: JP2011028570A
Authority: JP
Inventors: Yoji Honda; 洋二本田; Nobuyoshi Fujiwara; 信義藤原
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2012-09-06

Abstract

【課題】イヤーパッドの厚さ寸法を大きくしなくても良好な装着感が得られ、装着状態でユーザーの頭部が移動しても位置ずれがなく装着時の姿勢を安定に維持すできるヘッドホンを得る。
【解決手段】ヘッドホンユニットの基体２にスピーカユニット８が取り付けられ、基体２のスピーカユニッ８による放音面側にイヤーパッド６が固着され、イヤーパッド６は、反発弾性係数が大きい第１クッション材６１と反発弾性係数が小さい第２クッション材６２が層状に重ねられ第１クッション材６１側が基体２側に固着され、イヤーパッド６に側圧がかかることにより第２クッション材６２が弾性変形し、より大きな側圧がかかることにより第２クッション材６２が弾性変形したまま第１クッション材６１が弾性変形する。
【選択図】図１

Description

本発明はヘッドホンに関するもので、特に、耳覆い型あるいは耳載せ型ヘッドホンにおけるイヤーパッドの構造に関するものである。

耳覆い型あるいは耳載せ型ヘッドホンは、左右チャンネルのスピーカユニットが収納された左右のヘッドホンユニットをヘッドバンドあるいはネックバンドで連結し、ヘッドバンドあるいはネックバンドの弾力で左右のヘッドホンユニットがユーザーの側頭部あるいは耳介を挟み込むようになっている。左右のヘッドホンユニットはイヤーパッドを有していて、イヤーパッドがユーザーの側頭部あるいは耳介に押し当てられる。

以下、従来のヘッドホンに用いられている一般的なイヤーパッドの例について、図７を参照しながら説明する。図７は、片方のチャンネルのヘッドホンユニットにおけるイヤーパッドを含む部分の断面を示している。図７において、符号１８はスピーカユニットを示しており、スピーカユニット１８はバッフル板１２の中心部に形成された孔を貫通した形でバッフル板１２に固定されている。バッフル板１２はスピーカユニット１８を前面側（図７において右面側）と背面側に分ける機能を持っている。バッフル板１２の背面側には、スピーカユニット１８の背面を覆ってハウジング１４が取り付けられている。バッフル板１２の前面側には、バッフル板１２の外周縁に沿って、リング状のイヤーパッド１６が適宜の固着手段によって取り付けられている。

イヤーパッド１６は、ヘッドホンの装着感を高めるために、低反発で柔らかいクッション材１６１を主体としてなり、リング状に形成されたクッション材１６１の外表面を、肌触りのよい素材からなる表皮１６２で覆うことにより構成されている。イヤーパッド１６の横断面は四角形で、四角形の一面をバッフル板１２の前面に固着することにより、イヤーパッド１６がバッフル板１２の前面から突き出た形で、かつ、スピーカユニット１８の前面側外周を包囲した形でイヤーパッド１６が取り付けられている。

イヤーパッド１６は、ヘッドホンの装着感を決定する部材として最も重要な部材である。ヘッドホンの装着感を高めるためには、イヤーパッドの主体をなす上記クッション材１６１を柔軟性の高いものにし、クッション材１６１の厚さを厚くするとよい。性能を重視して大きさにこだわらない高級なヘッドホンでは、柔軟性に富んでいて、厚さ寸法の大きいクッション材１６１が用いられている。

しかし、上記のように、１種類のクッション材１６１を用い、その柔軟性を高くし、厚さ寸法を大きくすると、ユーザーがヘッドホンを装着した状態で頭を動かすたびに、ヘッドホンが慣性力でずれるという問題があった。クッション材１６１を厚くすると、その分外側への張り出し量が増え、かつ、ヘッドホンの重量が重くなり、慣性力が大きくなるからである。また、クッション材１６１を上記のように厚くすることによってヘッドホンの重量が重くなると、そのこと自体がヘッドホンの装着感を阻害する要因となっていた。
このように、ヘッドホンには、良好な装着感と、位置ずれをなくすための安定した側圧（以下、「荷重」という場合もある）が得られることが求められるが、従来のヘッドホンにおけるイヤーパッドの構造では、上記両者を両立させることは困難である。そのことについて、より詳細に説明する。

装着感を高めるためには反発弾性係数の小さい柔軟性に富んだクッション材１６１を用いるのが有効であるが、反面では外力が加わることによりクッション材１６１が変形しやすくなり、ヘッドホン本体を頭部に安定に保持することができず、上記のような位置ずれが生じやすくなる。図７には、矢印ｄで示すように斜め上の方に向かってイヤーパッド１６を圧縮する外力が加わった場合のイヤーパッド１６の位置ずれないしは変形の様子を示している。外力が加わらないイヤーパッド１６の自然な位置を点線で示し、上記矢印ｄで示す外力が加わったときのイヤーパッド１６の態様を実線で示している。イヤーパッド１６は上記外力の向きにしたがって符号１６４で示すように変形し、装着しているユーザーの頭部に対して相対的にヘッドホンの位置ずれが生じる。

図８は、イヤーパッド１６を正面から背面に向かって圧縮する外力が加わった場合のイヤーパッド１６の位置ずれないしは変形の様子を示している。図８（ａ）は外力が加わる前、図８（ｂ）は外力が加わった状態を示している。図８（ｂ）に示すように、イヤーパッド１６は上記外力の向きにしたがって圧縮され、符号１６５で示すように上下の幅方向に拡張変形する。

また、反発弾性係数の小さい（柔らかい）クッション材１６１を用いながら、必要な側圧を確保するためには、クッション材１６１の圧縮撓み率を大きくする必要があり、そのために、クッション材１６１の圧縮前の厚さ寸法を大きくしておく必要がある。その結果、イヤーパッド１６が厚くなり、ヘッドホン本体とイヤーパッドの寸法バランス率が悪く、良好なデザイン設計も困難になる。

ユーザーの頭部にヘッドホンを装着した状態を安定に維持するためには、反発係数の大きい（硬い）クッション材１６１を使用することが有効である。しかし、反発弾性係数の大きいクッション材を使用すると、ヘッドホン本体がユーザーの頭部を強く圧迫することになり、ユーザーは強い圧迫感を感じて装着感を害することになる。

次に、ヘッドホンのイヤーパッドに関する発明が記載されている特許文献１乃至３を挙げ、これらの特許文献に記載されている発明について説明する。
特許文献１には、少なくとも２つの互いに結合した部材からなるイヤーパッドであって、上記２つの部材の少なくとも１つは、弾性を有しかつ軟質の音響非透過性発泡材料からなり、他の部材はイヤーパッドの全体の厚さに対して薄い音響透過性材料からなるイヤーパッドが記載されている。上記音響非透過性発泡材料と音響透過性材料は層状に重ねられている。特許文献１記載の発明がこのような構成を備えている理由は、周波数曲線の均一性を得るためであって、ヘッドホンの装着感に関しては弾性を有しかつ軟質の音響非透過性発泡材料のみが寄与している。したがって、ヘッドホンの装着感に関しては、図７、図８に示す従来例と同様の問題を有している。

特許文献２には、気泡が大きく柔らかな弾性を持つ第１の発泡弾性体を主体とし、その３方から気泡が小さく少し柔らかさが劣る第２の発泡弾性体で包囲し、さらに表面に現れている上記第２、第１の発泡弾性体を、線状ポリウレタンを主成分とする吹付け被膜用組成物で被膜を形成したイヤーパッドを有するヘッドホンが記載されている。特許文献２記載の発明は、イヤーパッドの美観に着目した発明であって、装着感を決定する第１の発泡弾性体は柔らかさが劣る第２の発砲弾性体で包囲されているため、良好な装着感は期待できない。

特許文献３には、イヤーパッドを構成する発泡体の発泡度を、人間の頭部の前後に対応する部分で異ならせ、前頭部側に対応する部分の発泡度を、後頭部側に対応する部分の発泡度より小さくしたものである。かかる構成にした理由は、スピーカユニットから放射される音波の前頭部側での拡散、減衰成分を後頭部側での拡散、減衰成分より大きくし、いわゆる頭上での音像定位感が解消されて、音場の広がり感が得られるようにするためである。特許文献３記載の発明は、音場の広がり感に着目した発明であり、装着感に関しては考慮されていない。むしろ、イヤーパッドの柔軟性を頭部の前後に対応する部分で異ならせているため、装着感が前後で異なり、良好な装着感は得られない。

特開昭５９−２３０３９５号公報特開昭６０−１６０９６号公報実公昭６３−２２７８４号公報

本発明は、以上説明した従来のヘッドホンの問題点を解消すること、すなわち、イヤーパッドの厚さ寸法を大きくしなくても良好な装着感を得ることができ、装着状態でユーザーの頭部が移動しても位置ずれがなく装着時の姿勢を安定に維持す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。

本発明は、ヘッドホンユニットの基体にスピーカユニットが取り付けられ、上記基体の上記スピーカユニッによる放音面側にイヤーパッドが固着されたヘッドホンであって、
上記イヤーパッドは、反発弾性係数が大きい第１クッション材とこの第１クッション材よりも反発弾性係数が小さい第２クッション材が層状に重ねられることによって構成されていて上記第１クッション材側が上記基体側に固着され、
上記イヤーパッドに側圧がかかることにより第２クッション材が弾性変形し、より大きな側圧がかかることにより第２クッション材が弾性変形したまま第１クッション材が弾性変形することを最も主要な特徴とする。

通常の使用状態でイヤーパッドに加わる側圧の範囲では第２クッション材が弾性変形してユーザーの側頭部あるいは耳介にフィットし、良好な装着感が得られるとともに、ヘッドホンユニットに加わる重力方向の荷重に対しては第１クッション材がヘッドホンユニットの装着姿勢を安定に維持する。使用状態においてユーザーが急激に頭を動かすなどしてイヤーパッドに大きな側圧がかかると、第２クッション材が弾性変形したまま第１クッション材が弾性変形するが、第１クッション材は反発弾性係数が大きいため、ヘッドホンユニットの変位量は小さく、ユーザーの頭部に対するヘッドホンユニットの相対位置のずれを抑制することができる。

本発明に係るヘッドホンの実施例であってヘッドホンユニットのイヤーパッドを含む部分の横断面図である。上記実施例におけるイヤーパッドに斜め上向きの外力が加わった場合のイヤーパッドの挙動を図１に準じて示す横断面図である。上記実施例において外力が加わることによるイヤーパッドの動きを示すもので、(a)は外力が加わる前の、(b)は正面から外力が加わったときの様子を示す横断面図である。上記実施例中のイヤーパッドを構成する第２クッション材の圧縮撓み特性の例を示すグラフである。上記実施例中のイヤーパッドを構成する第１クッション材の圧縮撓み特性の例を示すグラフである。上記実施例中のイヤーパッド全体の圧縮撓み特性の例と従来のイヤーパッドの圧縮撓み特性の例を併せて示すグラフである。従来のヘッドホンの例であってヘッドホンユニットのイヤーパッドを含む部分の横断面図である。上記従来例において外力が加わることによるイヤーパッドの動きを示すもので、(a)は外力が加わる前の、(b)は正面から外力が加わったときの様子を示す横断面図である。

以下、本発明に係るヘッドホンの実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るヘッドホンの実施例を示すもので、片方のチャンネルのヘッドホンユニットにおけるイヤーパッドを含む部分の横断面を示している。図１において、符号８はスピーカユニットを示している。スピーカユニット８の駆動形式は限定されないが、図示の実施例におけるスピーカユニット８は、振動板に固着されているボイスコイルと、永久磁石、ヨーク、ポールピースなどからなる磁気回路を有し、この磁気回路の途中に形成されている磁気ギャップ内に上記ボイスコイルが配置されたダイナミック型である。スピーカユニット８はバッフル板２の中心部に形成された孔を貫通した形でバッフル板２に固定されている。

バッフル板２は、スピーカユニット８を前面側（図１において右面側）と背面側に分ける部材であり、ヘッドホンユニットの基体をなしている。バッフル板２の背面側には、スピーカユニット８の背面およびバッフル板２の背面を覆ってハウジング４が取り付けられている。バッフル板２の前面側すなわちスピーカユニット８による放音面側には、バッフル板２の外周縁に沿ってリング状のイヤーパッド６が適宜の固着手段によって取り付けられている。バッフル板２の外周縁形状は、円形、楕円形、四角形など様々な形状のものがあり、その外周縁形状に応じてイヤーパッド６の外形も決められる。いずれにせよ、イヤーパッド６は無端のリング状に形成されている。

耳覆い型のヘッドホンの場合、イヤーパッド６はその内径の大きさがユーザーの耳介を囲むことができる大きさになっており、また、ユーザーの側頭部に対する側圧でイヤーパッド６が圧縮されても、ユーザーの耳介がスピーカユニット８に接触しないように、イヤーパッド６の前後方向の厚さ寸法が設定されている。耳載せ型のヘッドホンの場合、イヤーパッド６が耳介に接することができるようにイヤーパッドの径が設定される。

既に述べた通り、イヤーパッド６はヘッドホンの装着感を決定し、かつ、装着時の安定性を決定する部材であり、ヘッドホンの部品として重要な役目を担っている。図１に示す実施例におけるイヤーパッド６は、イヤーパッド６の主体をなすクッション材が、第１クッション材６１と第２クッション材６２からなり、これらのクッション材６１、６２が層状に重ねられている。第１クッション材６１は反発弾性係数の大きい、したがって硬いクッション材である。第２クッション材６２は反発弾性係数の小さい、したがって低反発性のクッション材、すなわち圧縮された後圧縮力を除去してもすぐに原状に復帰することなくゆっくり原状復帰する性質を持った、柔軟性の高いクッション材である。第１クッション材６１も第２クッション材６２も、例えばスポンジ状の素材で作ることができる。

第１クッション材６１と第２クッション材６２は層状に重ねられた状態で接着され、表皮６３により包み込まれている。表皮６３は、柔軟性に富み、肌触りの良好な素材、例えば、天然素材のなめし革、人工皮革などを用いることができる。イヤーパッド６は、第１クッション材６１側がヘッドホンの基体としてのバッフル板２に固着されていて、第２クッション材６２が第１クッション材６１に重なった形でバッフル板２の前方（図１において右方）に向かい突出している。

図１に示す実施例では、第１、第２クッション材６１、６２を合わせたクッション材全体の前後方向の厚さ寸法をＴ、第１クッション材６１の前後方向の厚さ寸法をｔ１、第２クッション材６２の前後方向の厚さ寸法をｔ２とすると、ｔ１とｔ２はほぼ等しくなっている。第１、第２クッション材６１、６２の反発弾性係数が上記のように設定されていることにより、イヤーパッド６に側圧がかかるとまず第２クッション材６２が弾性変形し、より大きな側圧がかかると、第２クッション材６２が弾性変形したまま第１クッション材６１が弾性変形するようになっている。

第２クッション材６２のみが弾性変形する範囲でイヤーパッド６にかかる側圧は、通常の使用態様において加わる側圧の範囲である。したがって、通常の使用態様においては柔軟性に富んだ第２クッション材６２が弾性変形し、ユーザーの側頭部の形状に応じ柔軟に対応してヘッドホンの装着感を高め、また、ユーザーの側頭部への密着度を高めることができる。ヘッドホンの使用時にヘッドホンユニットに加わる重力方向の荷重に対しては、反発弾性係数の大きい第１クッション材６１を備えていることにより、イヤーパッド６全体が大きく変形することを第１クッション材６１が阻止し、ヘッドホンユニットの装着姿勢を安定に維持する。

使用状態においてユーザーが急激に頭を動かすなどして慣性力によりイヤーパッド６に大きな側圧がかかると、第２クッション材６２が弾性変形したまま第１クッション材６１が弾性変形する。しかし、第１クッション材６１は反発弾性係数が大きいため、ヘッドホンユニットの変位量は小さく、ユーザーの頭部に対するヘッドホンユニットの相対位置のずれを抑制することができる。

図４は、第２クッション材６２として用いられる反発弾性係数の小さいクッション材の荷重とたわみ率との関係の例を示している。加えられる荷重が小さくても、たわみ率が大きくなっている。図５は、第１クッション材６１として用いられる反発弾性係数の大きいクッション材の荷重とたわみ率との関係の例を示している。図４の例と比較して、加えられる荷重が比較的大きくても、たわみ率が小さいことがわかる。図４においてＦ１で示すたわみ率の範囲は第２クッション材６２が有効に機能する範囲を示しており、加わる荷重が小さくても大きくたわむことを表している。図５においてＦ２で示すたわみ率の範囲は第１クッション材６１が有効に機能する範囲を示しており、加わる荷重が大きくてもたわみ量が小さいことを表している。

このような第１クッション材６１と第２クッション材６２を層状に重ねてイヤーパッド６を構成することにより、上記のように、通常の使用状態では第２クッション材６２が弾性変形して良好な装着感をもたらす。イヤーパッド６に大きな側圧がかかると、第２クッション材６２が弾性変形したまま第１クッション材６１が弾性変形するが、第１クッション材６１は、加わる荷重の大きさに対してたわみ率が小さいため、イヤーパッド６全体の変形量を制限することになり、上記のように、ユーザーの頭部に対するヘッドホンユニットの相対位置のずれを抑制する。

図６は、加わる荷重に対するイヤーパッドの圧縮たわみ曲線を示すもので、曲線Ａは本発明の上記実施例におけるイヤーパッドの、曲線Ｂは従来例におけるイヤーパッドの圧縮たわみ曲線を示す。曲線Ａからわかるように、本発明におけるイヤーパッドは小さな荷重から大きな荷重まで、荷重の大きさに対応してたわむことができる。通常の使用状態で加わる荷重に対しては、ａ１で示すたわみ率の範囲で第２クッション材６２が弾性変形し、前述のとおり、ヘッドホンの装着感の向上に資する。通常の使用状態を越えて大きな荷重が加わった場合は、ａ２で示すたわみ率の範囲で第１クッション材６１が弾性変形し、前述のとおり、ユーザーの頭部に対するヘッドホンユニットの相対位置のずれを抑制する。

これに対して、従来のイヤーパッドによれば、図６に曲線Ｂで示す圧縮たわみ曲線からわかるように、小さな荷重に対して大きくたわむことができるが、弾性変形して対応することができる荷重の大きさに限界がある。そのため、加わる荷重が小さい範囲ではヘッドホンの装着感を高めることが可能であるが、一定以上の荷重が加わるとこれに対応できず、ユーザーの頭部に対するヘッドホンユニットの相対位置のずれが生じる難点がある。

図示した実施例では、バッフル板２の一部に、音響特性を改善し、あるいは音響特性の調整のために、バッフル板の前側空間と背面側空間を連通させる小孔２１が設けられている。上記小孔２１を設けるか否かは任意であり、また、小孔２１を有するものにおいては、この小孔２１を音響特性調整のための音響抵抗材で覆ってもよい。

以上、ヘッドホンを構成する左右チャンネルのヘッドホンユニットの片方のユニットについて説明したが、他方のチャンネルのヘッドホンユニットも同様に構成される。左右チャンネルのヘッドホンユニットは、周知の通りヘッドバンドあるいはネックバンドで連結される。ヘッドホンの使用時に、上記ヘッドバンドあるいはネックバンドの弾力によって左右チャンネルのヘッドホンユニットに側圧が付与され、左右のヘッドホンユニットでユーザーの側頭部を挟み込むようになっている。

図示の実施例では、イヤーパッド６を構成する第１クッション材６１と第２クッション材６２の厚さ寸法の比率をほぼ１：１としていたが、この比率は、ヘッドホンの設計仕様、設計思想などによって変更することができる。また、第１クッション材６１と第２クッション材６２の反発弾性係数も、特許請求の範囲に記載した技術思想を逸脱しない範囲で任意に設計変更可能である。第１クッション材６１と第２クッション材６２の厚さ寸法の比率と反発弾性係数は、相互に影響し合いながら最適な値に設定される。
また、図示の実施例では、イヤーパッド６を構成する第１クッション材６１と第２クッション材６２が１層ずつ設けられ、合わせて２層になっているが、少なくとも第１クッション材６１と第２クッション材６２が層状に重なっていればよく、層の数は任意である。したがって、３層あるいは４層であってもよく、第３のクッション材を重ねてもよい。

本発明に係るヘッドホンは、イヤーパッドを構成するクッション材を、反発弾性係数が大きい第１クッション材と反発弾性係数が小さい第２クッション材で構成するため、製造コストが高くなる難点があるが、装着感が良好で位置ずれを少なくすることができる高級なかつ高音質のヘッドホンに採用するのに適している。

２バッフル板
４ハウジング
６イヤーパッド
８スピーカユニット
６１第１クッション材
６２第２クッション材
６３表皮

Claims

ヘッドホンユニットの基体にスピーカユニットが取り付けられ、上記基体の上記スピーカユニッによる放音面側にイヤーパッドが固着されたヘッドホンであって、
上記イヤーパッドは、反発弾性係数が大きい第１クッション材とこの第１クッション材よりも反発弾性係数が小さい第２クッション材が層状に重ねられることによって構成されていて上記第１クッション材側が上記基体側に固着され、
上記イヤーパッドに側圧がかかることにより第２クッション材が弾性変形し、より大きな側圧がかかることにより第２クッション材が弾性変形したまま第１クッション材が弾性変形することを特徴とするヘッドホン。
第１クッション材と第２クッション材は層状に重ねられた状態で表皮により包み込まれている請求項１記載のヘッドホン。
ヘッドホンユニットは左右のユニットからなっていて左右のユニットはヘッドバンドで連結され、通常の使用状態において上記ヘッドバンドの弾力によって上記左右のユニットに付与される側圧では第２クッション材が弾性変形する請求項１または２記載のヘッドホン。