JP2012510214A - 高透過損失を有するヘッドホンクッション - Google Patents

Abstract

使用者の耳に隣接するように構成された前方開口部を有するイヤカップと、前記イヤカップの中に配置され、前方キャビティと後方キャビティとを画成するバッフルと、前記イヤカップの前記前方開口部の周囲を囲むように延在すると共に、前記使用者の前記耳に合わせて構成されると共に配置されたクッションであって、第一の密度、内径部、及び前記内径部の反対側の外径部を有するクッションと、前記クッションを実質的に取り囲んでヘッドホンクッションアッセンブリを形成するクッションカバーと、第二の密度を有すると共に前記外径部に対して隣り合わせに配置され、径方向に沿った前記クッションの透過損失を増大させるハイ・インピーダンス部材と、を備えるヘッドホン。

Description

以下の説明は、ヘッドホンクッションのメカニカルインピーダンス又は音響インピーダンスを増加させることで、クッションの軸方向の剛性を実質的に増加させることなく外音の可聴度を低減させることに関する。

背景に関しては、自己の米国特許第４，９２２，４５２号及び米国特許第６，５９７，７９２号を参照しており、その内容の全てがここに参考として組み込まれている。

米国特許第４，９２２，４５２号明細書 米国特許第６，５９７，７９２号明細書

第一の態様において、ヘッドホンは、使用者の耳に隣接するように構成された前方開口部を有するイヤカップと、前記イヤカップの中に配置され、前方キャビティと後方キャビティとを画成するバッフルと、前記イヤカップの前記前方開口部の周囲を囲むように延在すると共に、前記使用者の前記耳に合わせて構成されると共に配置されたクッションであって、第一の密度、内径部、及び前記内径部の反対側の外径部を有するクッションと、前記クッションを実質的に取り囲んでヘッドホンクッションアッセンブリを形成するクッションカバーと、第二の密度を有すると共に前記外径部に対して隣り合わせに配置され、径方向に沿った前記クッションの透過損失を増大させるハイ・インピーダンス部材と、を備えている。

種々の実施形態において、前記イヤカップの内側にトランスデューサを備えることができる。前記第二の密度は、前記第一の密度よりも実質的に大きくすることができる。いくつかの実施形態において、前記ハイ・インピーダンス部材は、前記クッションの前記外径部と前記クッションカバーとの間に介在している。別の実施形態において、前記クッションの前記内径部と前記クッションカバーとの間に介在している。いくつかの実施形態において、前記ハイ・インピーダンス部材は、前記クッションカバーと隣り合わせに配置されている。いくつかの実施形態において、前記ハイ・インピーダンス部材は、実質的に剛体状のリングを備えている。さらに他の実施形態において、前記ハイ・インピーダンス部材は、例えばゲル層のようなコロイド性のリングを備えている。いくつかの実施形態において、前記ハイ・インピーダンス部材は、ウレタンフォームを備えている。いくつかの実施形態において、前記クッションカバーは、前記クッションの前記内径部に沿って延在する複数の開口部を備えており、音響上、前記クッションの容積を前記イヤカップの容積に加えていると共に、前記ヘッドホンの受動減衰性が増大している。いくつかの実施形態において、前記クッションカバーは、前記クッションの前記内径部に沿った音響透過メッシュを備えており、音響上、前記クッションの容積を前記イヤカップの容積に加えていると共に、前記ヘッドホンの受動減衰性が増大している。いくつかの特定の実施形態において、前記クッションの前記外径部は、約０．０３ｇ／ｃｍ^２よりも大きい平均面密度を有していると共に、前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、約８ｇｆ／ｍｍ／ｃｍ^２よりも小さい単位接触面積当たりの軸方向剛性を有している。いくつかの実施形態において、前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、約４ｇｆ／ｍｍ／ｃｍ^２よりも小さい単位面積当たりの軸方向剛性を有している。

前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、例えば、耳覆い型（circumaural）又は耳載せ型（supra-aural）のように、実質的にトーラス形状にすることができる。いくつかの実施形態において、ヘッドホンは、駆動部に隣接する、前記イヤカップ内のマイクロフォンと、前記マイクロフォン及び前記駆動部を相互結合し、能動的なノイズキャンセリングを提供するように構成されていると共に配置された能動型の雑音低減回路と、をさらに備えている。いくつかの実施形態において、前記クッションカバーの前記内径部は、付加減衰を与えるように構成されているとともに配置されており、ヘッドホンが使用者の頭部に装着されていないときに当該使用者の耳における円滑な音声応答と制御安定性とが促進される。いくつかの実施形態において、前記クッションカバーは、複数の開口部を備えており、それにより、音響上、前記クッションの容積が前記イヤカップの容積に加えられている。いくつかの特定の実施形態では、前記クッションが、約０．１ｇｆ／ｍｍよりも大きい剥離強度で前記クッションカバーに接着しており、他の実施形態では、前記発泡体が、約０．４ｇｆ／ｍｍよりも大きい剥離強度で前記クッションカバーに接着している。いくつかの実施形態において、前記クッションは、連続気泡発泡体を備えていると共に、約２ｐｃｆから約６ｐｃｆの間の嵩密度を有しており、約１ｋＰａから約１０ｋＰａの間、又は約２ｋＰａから約５ｋＰａの間の弾性率を有することができる。いくつかの実施形態において、前記ハイ・インピーダンス部材は、シリコーン材料を備えている。

第二の態様において、音を遮断する装置は、使用者の耳に隣接するように構成された前方開口部を有するイヤカップと、前記イヤカップの前記前方開口部の周囲を囲むように延在するヘッドホンクッションアッセンブリであって、内径部及び前記内径部の反対側の外径部を有するヘッドホンクッションアッセンブリと、を備えており、前記ヘッドホンクッションアッセンブリにおける単位接触面積当たりの径方向剛性の軸方向剛性に対する比が、約１０ｃｍ^２よりも大きい。いくつかの実施形態において、補剛部材は、前記ヘッドホンクッションアッセンブリの前記外径部に取り付けられている。さらに別の実施形態において、補剛部材は、前記ヘッドホンクッションアッセンブリの前記外径部に取り付けられている。種々の実施形態において、前記補剛部材は、実質的に剛体である支持リング、及び／又はゲル層を備えている。いくつかの実施形態において、前記ヘッドホンクッションアセンブリを、実質的にトーラス形状にすることができる。

別の態様において、ヘッドホンクッションアッセンブリは、連続気泡発泡体を備えると共に使用者の耳に隣接するように構成されたクッションと、前記クッションの前記内径部を実質的に覆って前記使用者の前記耳と隣り合う内側クッションカバーであって、複数の開口部を有する内側クッションカバーと、前記クッションの前記外径部を実質的に覆って前記使用者の前記耳から離れた外側クッションカバーと、を備えており、前記外側クッションカバーは、約０・０３ｇ／ｃｍ^２よりも小さい平均面密度を有する第一の層と、前記第一の層に取り付けられた第二の層であって、約０・０４５ｇ／ｃｍ^２よりも大きい平均面密度を有する第二の層と、を備えている。

頭上のヘッドホンアッセンブリの線図である。 補剛部材を有するヘッドホンクッションの一つの実施形態の斜視図である。 ヘッドホンクッションの一つの実施形態の平面図である。 補剛リングを有するヘッドホンクッションの断面図である。 高密度層を有するヘッドホンクッションの断面図である。 高密度層を有する外側カバーの図面である。 イヤカップアッセンブリの断面図である。 試験冶具上で測定された、補剛リングを有するヘッドホンアッセンブリの音響減衰性のグラフである。 頭部上で測定された、補剛リングを有するヘッドホンアッセンブリの音響減衰のグラフである。 試験冶具上で測定された、高密度層を有するヘッドホンアッセンブリの音響減衰のグラフである。 頭部上で測定された、高密度層を有するヘッドホンアッセンブリの音響減衰のグラフである。 軸方向の剛性を測定するための試験方法の断面図である。 径方向の剛性を測定するための試験方法の断面図である。 剥離強度を測定するための試験方法の断面図である。 能動型の雑音低減回路を有するイヤカップアッセンブリの断面図である。

図１を参照すると、使用者によって耳１０４を持つ人間の頭部１０２の上に装着されたヘッドホンアッセンブリ１００の１つの実施形態の線図が示されている。ヘッドホンアッセンブリ１００は、サスペンションアッセンブリ１０６、トランスデューサアッセンブリ１０８、補剛部材１１０、ヘッドホンクッション１１２、音声開口部１１４及びカバー１１６を備えている。ヘッドホンアッセンブリ１００は、耳１０４を覆うと共に実質的に囲むように示されており、それ故に、このヘッドホンアッセンブリ１００は耳覆い型ヘッドホンと呼ばれる。あるいは、ヘッドホンアッセンブリ１００は、耳に掛けるタイプ（耳載せ型）の一組のヘッドホンであってもよい。補剛部材１１０は前記クッションの外側カバーのインピーダンスを増大させる作用を奏し、このため、ヘッドホンアッセンブリ１００を通過する音響透過を低減し、それによって、ヘッドホンを用いた聴者のために外部雑音の遮音性（the isolation from outside noise）を改善している。いくつかの実施形態において、補剛部材は、使用者にとってのヘッドホンアッセンブリの快適性に影響を与えないようにするために、前記クッションの軸方向剛性を大きくは変化させない。イヤカップアッセンブリは、トランスデューサアッセンブリ１０８とヘッドホンクッション１１２とカバー１１６との組み合わせによって形成されている。状況に応じて、補剛部材１１０は、イヤカップアッセンブリ内に含まれていてもよい。イヤカップアッセンブリは、耳１０４に被着させたり取り付けたりするために実質的にトーラス形状（toroidal shape）にすることができる。

補剛部材１１０は、ヘッドホンクッション１１２の周りに周設された支持リングの形で形成することができる。カバー１１６は、ヘッドホンクッション１１２の内部にまで延在させることができる。カバー１１６は、ヘッドホンクッション１１２の内部にまで延在させることができる。内側のキャビティ１１８は、トランスデューサアッセンブリ１０８、ヘッドホンクッション１１２及び頭部１０２によって形成されている。ヘッドホンクッション１１２は、連続気泡発泡体で作ることができる。ヘッドホンクッション１１２が連続気泡発泡体で作られている場合、音声開口部１１４によってヘッドホンクッション１１２の容積を内部容積１１８に結合させることが許容される。この結合容積は、ヘッドホンアッセンブリ１００の音響特性をチューニングするのに有用である。音声開口部１１４は、付加減衰を与えるように構成されていると共に配置されており、これにより、ヘッドホンアッセンブリ１００が装着されていないとき、ヘッドホンアッセンブリ１００の円滑な音声応答と制御安定性とが促進される。音声開口部および結合体積を用いたチューニングに関する記述については、米国特許第４，９２２，５４２号及び米国特許第６，５９７，７９２号を参照する。

発泡体の嵩密度は、発泡体が膨張した状態における発泡体の密度と定義される。いくつかの実施形態において、ヘッドホンクッション１１２は、単位立方フィート当たり約２〜約６質量ポンドの嵩密度（ｐｃｆ）を持つことができる。１つの実施形態において、ヘッドホンクッション１１２は、約５ｐｃｆの嵩密度を持つ発泡体を備えている。いくつかの実施形態において、ヘッドホンクッション１１２は、１〜１０キロパスカル（ｋＰａ）の弾性率を持つ発泡体を備えている。１つの実施形態において、ヘッドホンクッション１１２は、約２〜約５ｋＰａの弾性率を持つ発泡体を備えている。高剛性発泡体は、ヘッドホンクッション１１２を通過する音響透過を低減させるのに有用である。しかしながら、剛性が高すぎる発泡体は、ヘッドホンの快適性を低減させる場合がある。

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、ヘッドホンクッションアッセンブリ２００の１つの実施形態において、ヘッドホンクッションアッセンブリ２００は、ガスケット２０２、内側カバー２０４、外側カバー２０６、補剛リング２０８及び前面部２１０を備えている。片耳用のヘッドホンクッションアッセンブリが示されているが、両耳用のヘッドホンクッションアセンブリには一組のヘッドホンが含まれることは、当業者には理解される。前面部２１０は、ヘッドホンを使用している間、聴者の頭部を背にして取り付けられている。ガスケット２０２は、ヘッドホンクッションアッセンブリ２００とトランスデューサアッセンブリ１０８との間に嵌合しており、接合部分におけるシールに作用する。いくつかの実施形態においては、内側カバー２０４と外側カバー２０６とを、一連に繋がれた材料にすることができる。内側カバー２０４及び外側カバー２０６は、プラスチック、皮革、合成皮革又は皮革に似せて作られたプラスチック（別名、人工皮革）材料から作ることができる。図２Ａにおいて、補剛リング２０８は、外側カバー２０６の外周に取り付けられている。或いは、補剛リング２０８は、外側カバー２０６の内周に取り付けることもできる。ヘッドホンクッションアッセンブリ２００は、実質的にトーラス形状を持ち、人間の耳にぴったりと合わせることができる。いくつかの実施形態において、ヘッドホンクッションアッセンブリ２００は、内側カバー２０４に沿って配置された複数の開口部２１２（図２Ｂ）をさらに備えており、これにより、内在する発泡体が露出し、その結果、内在する発泡体の容積によってイヤカップの有効容積が増大する。これらの実施形態においては、自己の米国特許第６，５９７，７９２号にさらに十分に説明されているように、受動減衰性が増大すると共に、付加減衰によって、円滑な音声応答と、アクティブノイズリダクションシステムのフィードバック・ループの制御安定性と、が促進されている。

図３を参照すると、ヘッドホンクッションアッセンブリの別の実施形態の断面図が示されている。図３において、ヘッドホンクッションアッセンブリ３００は、開口部３０２、ガスケット３０４、外側カバー３０６、内側カバー３０８、補剛リング３１０、ヘッドホンクッション３１２及び前面３１４を備えている。この実施形態において、補剛リング３１０は、外側カバー３０６の内周に取り付けられている。

ヘッドホンクッションアッセンブリ３００の径方向剛性は、ヘッドホンクッションアッセンブリ３００の一方側を、そのトーラス形状の半径に沿った方向に圧縮すると共に、ヘッドホンクッションアッセンブリ３００を既知の距離だけ圧縮するのに必要な力を測定することによって測定される。剛性は、圧縮力を圧縮距離で割ることによって算出される。同様に、軸方向剛性もトーラス形状の軸線に沿った方向で算出される。径方向は、軸方向に対して垂直である。良好な快適性と同時に高減衰性を得るために、単位接触面積当たりの軸方向剛性に対する径方向剛性の比率を１０ｃｍ^２よりも大きくすべきである。

図４を参照すると、ヘッドホンクッションアッセンブリの別の実施形態の断面図が示されている。外側クッションカバーのメカニカルインピーダンスを増大させるために、高密度層４００は、外側カバー３０６の内周に取り付けられている。外側カバー３０６は第一の層を形成する。高密度層４００は第二の層を形成する。１つの実施形態において、外側カバー３０６は、０．０３ｇ／ｃｍ^２よりも小さい平均面密度を持ち、高密度層４００は、０．０４５ｇ／ｃｍ^２よりも大きい平均面密度を持つ。高密度層を、高い対応性（highly compliant）、重量感、消散性を有する材料にすることができる。高密度層をシリコーンジェルにすることができる。高密度層は、外側カバー３０６の外側にだけ、又は、外側カバー３０６の内側及び外側の両方に適宜適用することができる。

図５を参照すると、ヘッドホンクッションの周りに広げられる前のヘッドホンクッションカバーが示されている。この状態において、ヘッドホンクッションカバーは、カバー５００として示されているように、布又はそれと同様な素材の平らな一片である。高密度層４００は、カバー５００に取り付けられていると認められる。平均面密度は、図５に示す面積での平均化された単位面積当たりの重量と定義される。例えば、カバー５００の平均面密度は、カバー５００の総重量を図５に示されたようなカバー５００の面積で割った値である。高密度層４００の平均面密度は、高密度層４００の総重量を図５に示されたような層４００の面積で割った値である。

図６を参照すると、頂板６３０と底板６４０の間で圧縮されたヘッドホンクッションアッセンブリの断面図が示されている。底板６４０は、符号６５０で示されているように固定されている。カバー６００はクッション６７０を覆っている。カバー６００の外側部分６８０は、ヘッドホンクッションアッセンブリの外側にあると共に、カバー６００と頂板６３０との間の接触点からカバー６００と底板６４０との間の接触点まで延在している。クッション６００の内側部分６９０は、ヘッドホンクッションアッセンブリの内側にあると共に、カバー６００と頂板６３０との間の接触点からカバー６００と底板６４０との間の接触点まで延在している。また、音声開口部６６０はカバー６００に示されている。

１つの実施形態において、ヘッドホンアッセンブリは、音声開口部を有しており、この音声開口部は、カバーのうち、ヘッドホンクッションの内面に広げられた部分に設けられている。音声開口部は、音響上、ヘッドホンクッション１１２の容積に内部容積１１８を足すことにより、受動減衰性を増大させる作用を奏する。音声開口部は、カバーの内面の表面積の約３０％程度である。内側のキャビティのおおよその容積は１００ｃｃであり、ヘッドホンアッセンブリの半分の質量は９５ｇであり、そして、ヘッドホンクッションの剛性は１００ｇｆ／ｍｍである。ヘッドホンクッション内の連続気泡発泡体の大よその容積は、４０ｃｃであり、よって、内側のキャビティの容積とヘッドホンクッションとの結合容積は１４０ｃｃである。

ヘッドホンの軸方向に反発するモードの共振よりも高い周波数において、径方向の次のモードで、クッションを通過する透過を、音声開口部を有する低インピーダンス・クッションに、特に現させることができる。補剛リングの追加によって増大した径方向剛性、又は、シリコーンジェルの利用によって増大した重量及び減衰は、前記クッションが持つ外部雑音の減衰性を向上させることができる。通常、増大したクッションカバーの剛性、重量及び減衰は、高減衰性と関連がある。軸方向剛性は、ヘッドホンの快適性に影響を与える。軸方向剛性を低くすることによって、快適性を向上させることが期待される。補剛リングを持たないヘッドホンクッションアッセンブリでは、軸方向剛性が大よそ８０ｇｆ／ｍｍである。補剛リングを持つ同じヘッドホンクッションでは、軸方向剛性が大よそ１００ｇｆ／ｍｍである。補剛リングは、軸方向剛性をはるかに超えて径方向剛性を増大させる。この剛性の差は、優れた快適性と外部雑音の高減衰性との両方を併せ持つヘッドホンを作り出す。

図７を参照すると、ヘッドホンアッセンブリの１つの実施形態による音響減衰の測定値（ｄＢ）対周波数の測定値（Ｈｚ）のグラフが示されており、測定している間、前記ヘッドホンアッセンブリは試験冶具の上に載せられている。人間の頭部とは対照的に、試験冶具は平らであるので、ヘッドホンクッションと試験冶具との間から音漏れがない。また、前記冶具は、人間の被験者のはるかに柔らかい面（皮膚）と比較して硬い。図７における曲線形状は、試験におけるヘッドホンアッセンブリの物理的な大きさ及び材料特性によって決まる。曲線７００は、ヘッドホンアッセンブリを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンアッセンブリは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバーを有するが、内装カバーを有していない。曲線７０２は、ヘッドホンアッセンブリを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンアッセンブリは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバー及び内装カバーの両方を有している。曲線７０４は、ヘッドホンアッセンブリを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンアッセンブリは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバーと、内装カバーの孔部（又は、内装カバーを有していない）と、外装カバーの外側に取り付けられた補剛リングと、を有している。曲線７０４は、おおよそ５００Ｈｚ以上で補剛リングによる高減衰の利点を示している。補剛リングと内装カバーの孔部とを有するヘッドホンの減衰は、内側カバー及び外側カバーの両方を持つヘッドホンアッセンブリによる減衰と殆んど同じである。内装カバー及び外装カバーよりもむしろ内装カバーの孔部及び補剛リングを用いる利点は、ヘッドホンの音響特性の調整を助けるためにヘッドホンクッションの容積を利用できる点である。前記クッションによって封じられた容積を活用することができるので、ヘッドホンアッセンブリは、小型化することができるにもかかわらず、内装カバーに孔部が無い大型の一組のヘッドホンと同様の性能を得ることができる。

図８を参照すると、ヘッドホンアッセンブリの１つの実施形態による音響減衰の測定値（ｄＢ）対周波数の測定値（Ｈｚ）のグラフが示されており、測定している間、前記ヘッドホンアッセンブリは人間の頭部の上に載せられている。図８における曲線は、多くの個々の頭部によって平均化されたデータを示している。一組のヘッドホンは、各頭部に対して完全にフィットしないので、一組のヘッドホンと頭部との間から音漏れが生じる。図８における曲線形状は、試験における、頭部の物理的な大きさ、並びに一組のヘッドホンの物理的な大きさ及び材料特性によって決まる。曲線８００は、一組のヘッドホンを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバーを有するが、内装カバーを有していない。曲線８０２は、一組のヘッドホンを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバー及び内装カバーの両方を有している。曲線８０４は、ヘッドホンアッセンブリを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンアッセンブリは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバーと、内装カバーの孔部（又は、内装カバーを有していない）と、外装カバーの外側に取り付けられた補剛リングと、を有している。曲線８０４は、おおよそ５００Ｈｚ以上で補剛リングによる高減衰の利点を示している。

図９を参照すると、ヘッドホンアッセンブリの１つの実施形態による音響減衰の測定値（ｄＢ）対周波数の測定値（Ｈｚ）のグラフが示されており、測定している間、前記ヘッドホンアッセンブリは試験冶具の上に載せられている。図９における曲線形状は、試験におけるヘッドホンアッセンブリの物理的な大きさ及び材料特性によって決まる。曲線９００は、ヘッドホンアッセンブリを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンアッセンブリは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバーを有するが、内装カバーを有していない。曲線９０２は、ヘッドホンアッセンブリを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンアッセンブリは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバー及び内装カバーの両方を有している。曲線９０４は、ヘッドホンアッセンブリを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンアッセンブリは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバーと、内装カバーの孔部（又は、内装カバーを有していない）と、外装カバーの内側に取り付けられた高密度層と、を有している。曲線９０４は、おおよそ５００Ｈｚ以上で高密度層による高減衰の利点を示している。高密度層と内装カバーの孔部とを有するヘッドホンの減衰は、内側カバー及び外側カバーの両方を持つヘッドホンアッセンブリによる減衰と殆んど同じである。

図１０を参照すると、ヘッドホンアッセンブリの１つの実施形態による音響減衰の測定値（ｄＢ）対周波数の測定値（Ｈｚ）のグラフが示されており、測定している間、前記ヘッドホンアッセンブリは人間の頭部の上に載せられている。図１０における曲線は、多くの個々の頭部によって平均化されたデータを示している。図１０における曲線形状は、試験における、頭部の物理的な大きさ、並びに一組のヘッドホンの物理的な大きさ及び材料特性によって決まる。曲線１０００は、一組のヘッドホンを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバーを有するが、内装カバーを有していない。曲線１００２は、一組のヘッドホンを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバー及び内装カバーの両方を有している。曲線１００４は、ヘッドホンアッセンブリを通過するときの音響減衰を示しており、当該ヘッドホンアッセンブリは、ヘッドホンクッションを覆う外装カバーと、内装カバーの孔部（又は、内装カバーを有していない）と、外装カバーの内側に取り付けられた高密度層と、を有している。曲線１００４は、おおよそ５００Ｈｚ以上で高密度層による高減衰の利点を示している。

図１１を参照すると、軸方向剛性の試験方法の断面図が示されている。可動プレート１１１０に力１１００が加えられ、可動プレート１１１０が頂板１１２０を押圧する。底板１１３０は、符号１１４０によって示されているように動かないように固定されている。ヘッドホンクッションアセンブリ１１８０は、クッション１１５０、カバー１１６０及び連結板１１７０を備えている。ヘッドホンクッションアッセンブリ１１８０は、軸方向剛性の試験中、頂板１１２０と底板１１３０との間で圧縮されている。間隔１１９５は、頂板１１２０と底板１１３０との間の間隔である。また、音声開口部１１９０は、カバー１１６０に示されている。軸方向剛性の試験手順のステップは、下記のとおりである。ヘッドホン（中間のサイズに調整されている）の呼びクランプ力、すなわち、外面間の間隔が１３８ｍｍの平行板に対してイヤクッションが加える力を決めるステップを行う。ヘッドホンクッションアッセンブリ１１８０を頂板１１２０と底板１１３０との間に配置するステップを行う。一連の既知の力１１００を頂板１１２０に、頂板１１２０に対して垂直な方向に沿って加えるステップを行う。力１１００の範囲に、相当するヘッドホンの呼びクランプ力を包含させなければならない。結果的に生じた間隔１１９５及び力１１００を記録するステップを行う。ヘッドホンクッションアッセンブリの軸方向剛性、すなわち、相当するヘッドホンの呼びクランプ力における間隔１１９５の関数である力１１００の傾き（ｇｆ／ｍｍ）を算出するステップを行う。ヘッドホンクッションアッセンブリの接触面積、すなわち、相当するヘッドホンの呼びクランプ力が力１１００として加えられた時に底板１１３０と接触するカバー１１６０の総面積を導き出すステップを行う。単位接触面積当たりの軸方向剛性、すなわち、軸方向剛性をクッションの接触面積で除算した値（ｇｆ／ｍｍ／ｃｍ^２）を算出するステップを行う。力１１００は、１００ｇｆ／ｍｉｎ以下で加えられるべきである。また、力１１００及び間隔１１９５の測定前に２分間の整定時間（settling time）が与えられる場合には、力１１００を急激に加えてもよい。

図１２を参照すると、径方向剛性の試験方法の断面図が示されている。頂板１２２０と底板１２３０は、符号１２４０によって示されているように動かないように固定されている。ヘッドホンクッションアッセンブリ１２８０は、クッション１２５０、カバー１２６０及び連結板１２７０を備えている。頂板１２２０と底板１２３０は、頂板１２２０と底板１２３０との間の定位置にヘッドホンクッションアッセンブリ１２８０を固定するための接着面を有している。間隔１２９５は、頂板１２２０と底板１２３０との間の間隔である。押込み部材（indenter）１２９７は、ヘッドホンクッションアセンブリを径方向に押圧する。押込み部材１２９７は、直径３ｍｍの剛体円柱部材である。結果的に生じる力１２００は、押込み部材１２９７を押し返す。また、音声開口部１２９０は、カバー１２６０に示されている。径方向の試験手順を行う前に、間隔１２９５を決めなければならない。図１１における試験設定を用いて、力１１００を１５０ｇｆに設定するとともに、その結果生じる間隔１１９５を測定するステップを行う。図１２における間隔１２９５を、力１１００を１５０ｇｆとする図１１における試験設定によって結果的に生じた間隔１１９５と等しく設定するステップを行う。径方向剛性の試験手順のステップは、下記のとおりである。ヘッドホンクッションアッセンブリ１２８０を頂板１２２０と底板１２３０との間に挟み込むステップを行う。押込み部材１２９７の軸線をクッション１２５０の平面の中心に配置すると共に、板１２２０及び１２３０に対して垂直な方向に沿って見たときにカバー１２６０の外面の曲線に対して垂直な方向に沿って配置するステップを行う。押込み部材１２９７を、ヘッドホンクッションアッセンブリ１２８０の内側に向けて（初期接触の位置から）３．８ｍｍ押し込むステップを行う。２分間の整定時間の後、押込み部材１２９７に向かって結果的に生じた力１２００を記録するステップを行う。ヘッドホンクッションアッセンブリの径方向剛性、すなわち、結果的に生じた力１２００を押込み距離３．８ｍｍで除算した値（ｇｆ／ｍｍ）を算出するステップを行う。

図１３を参照すると、剥離強度の試験方法の断面図が示されている。力１３００は、カバーサンプル１３１０を発泡体サンプル１３２０から引き上げることで加えられる。発泡体サンプル１３２０はプレート１３３０に取り付けられており、このプレート１３３０は符号１３４０によって示されているように動かないように固定されている。カバーサンプル１３１０は、ヘッドホンクッションアッセンブリからの外側カバー材料の長方形状の一片であり、幅が１００ｍｍよりも大きく、且つ長さが１５０ｍｍよりも大きい。発泡体サンプル１３２０は、ヘッドホンクッションアッセンブリからの発泡体の長方形状の一片であり、カバーサンプル１３１０よりも大きい幅及び長さを有している。カバーサンプル１３１０は、発泡体サンプル１３２０の上に配置され、それにより、カバー１３１０の内面が発泡体１３２０に接触する。次いで、カバーサンプル１３１０に対して１０ｋＰａの力が発泡体サンプル１３２０に向けて２分間均一に加えられ、それにより、カバーサンプル１３１０が発泡体サンプル１３２０に接着される。剥離強度の試験手順のステップは、下記のとおりである。少なくとも０．０１Ｎの変換能力（resolution）を持つロードセルを使用し、カバーサンプル１３１０を６０ｍｍ／ｍｉｎの速度で発泡体サンプル１３２０から該発泡体サンプル１３２０に対して垂直な方向に剥離させ、力１３００を測定するステップを行う。１つの試験手順によれば、カバーサンプル１３１０を剥離させることができ、それにより、カバーサンプル１３１０と発泡体サンプル１３２０の間の角度が垂直に対して１０［ｄｅｇ］の範囲にとどまる。力１３００の平均値、すなわち、１００ｍｍの剥離距離にわたって測定された力の平均値を記録するステップを行う。剥離方向は、重力方向に対して垂直にすべきである。剥離強度、すなわち、力１３００の平均値をカバーサンプル１３１０の幅寸法で除算した値（ｇｆ／ｍｍ）を算出するステップを行う。

図１４を参照すると、雑音低減回路を有するイヤカップアッセンブリの断面図が示されている。米国特許第６，５９７，７９２号を参照しており、その内容の全てが参考として組み込まれている。駆動部１４００は、駆動板１４２０を有するイヤカップ１４１０内に定置されており、前記駆動板１４２０は、イヤカップ１４１０の縁部１４３０から隆起部１４４０にかけて後向きに延在すると共に、駆動部１４００に密接に隣接すると共に金網状の抵抗カバー１４６０によって覆われたマイクロフォン１４５０を有する。クッション１４７０は、イヤカップ１４１０の前方開口部を覆っていると共に発泡体１４８０を備えている。

また、他の実施形態も下記の「特許請求の範囲」の範囲内に含まれる。

１００ ヘッドホンアッセンブリ
１１０ 補剛部材
１１２ ヘッドホンクッション
１１４ 音声開口部
１１６ カバー
２００ ヘッドホンクッションアッセンブリ
２０４ 内側カバー
２０６ 外側カバー
２０８ 補剛リング
３００ ヘッドホンクッションアッセンブリ
３０６ 外側カバー
４００ 高密度層
５００ カバー
６００ カバー
６７０ クッション
１１８０ ヘッドホンクッションアッセンブリ
１１６０ カバー
１１５０ クッション
１１９０ 音声開口部
１２８０ ヘッドホンクッションアッセンブリ
１２６０ カバー
１２５０ クッション
１２９０ 音声開口部
１４００ 駆動部
１４５０ マイクロフォン
１４７０ クッション

Claims (33)

1. 使用者の耳に隣接するように構成された前方開口部を有するイヤカップと、
   前記イヤカップの中に配置され、前方キャビティと後方キャビティとを画成するバッフルと、
   前記イヤカップの前記前方開口部の周囲を囲むように延在すると共に、前記使用者の前記耳に合わせて構成されると共に配置されたクッションであって、第一の密度、内径部、及び前記内径部の反対側の外径部を有するクッションと、
   前記クッションを実質的に取り囲んでヘッドホンクッションアッセンブリを形成するクッションカバーと、
   第二の密度を有すると共に前記外径部に対して隣り合わせに配置され、径方向に沿った前記クッションの透過損失を増大させるハイ・インピーダンス部材と、
   を備えることを特徴とするヘッドホン。
2. 前記イヤカップの内側にトランスデューサがさらに備えられていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
3. 前記第二の密度は、前記第一の密度よりも実質的に大きいことを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
4. 前記ハイ・インピーダンス部材は、前記クッションの前記外径部と前記クッションカバーとの間に介在していることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
5. 前記ハイ・インピーダンス部材は、前記クッションの前記内径部と前記クッションカバーとの間に介在していることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
6. 前記ハイ・インピーダンス部材は、前記クッションカバーと隣り合わせに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
7. 前記ハイ・インピーダンス部材は、実質的に剛体状のリングを備えていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
8. 前記ハイ・インピーダンス部材は、コロイド性のリングを備えていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
9. 前記ハイ・インピーダンス部材は、ゲル層を備えていることを特徴とする請求項８に記載のヘッドホン。
10. 前記ハイ・インピーダンス部材は、ウレタンフォームを備えていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
11. 前記クッションカバーは、前記クッションの前記内径部に沿って延在する複数の開口部を備えており、
    音響上、前記クッションの容積を前記イヤカップの容積に加えていると共に、前記ヘッドホンの受動減衰性が増大していることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載のヘッドホン。
12. 前記クッションカバーは、前記クッションの前記内径部に沿った音響透過メッシュを備えており、
    音響上、前記クッションの容積を前記イヤカップの容積に加えていると共に、前記ヘッドホンの受動減衰性が増大していることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載のヘッドホン。
13. 前記クッションの前記外径部は、約０．０３ｇ／ｃｍ^２よりも大きい平均面密度を有していると共に、前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、約８ｇｆ／ｍｍ／ｃｍ^２よりも小さい単位接触面積当たりの軸方向剛性を有していることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載のヘッドホン。
14. 前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、約４ｇｆ／ｍｍ／ｃｍ^２よりも小さい単位面積当たりの軸方向剛性を有していることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載のヘッドホン。
15. 前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、実質的にトーラス形状に形成されていることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載のヘッドホン。
16. 前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、耳覆い型であることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載のヘッドホン。
17. 前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、耳載せ型であることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載のヘッドホン。
18. 駆動部に隣接する、前記イヤカップ内のマイクロフォンと、
    前記マイクロフォン及び前記駆動部を相互結合し、能動的なノイズキャンセリングを提供するように構成されていると共に配置された能動型の雑音低減回路と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載のヘッドホン。
19. 前記クッションカバーの前記内径部は、付加減衰を与えるように構成されているとともに配置されており、ヘッドホンが使用者の頭部に装着されていないときに当該使用者の耳における円滑な音声応答と制御安定性とが促進されることを特徴とする請求項１８に記載のヘッドホン。
20. 前記クッションカバーは、複数の開口部を備えており、それにより、音響上、前記クッションの容積が前記イヤカップの容積に加えられていることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. 前記クッションは、約０．１ｇｆ／ｍｍよりも大きい剥離強度で前記クッションカバーに接着していることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
22. 前記クッションは、約０．４ｇｆ／ｍｍよりも大きい剥離強度で前記クッションカバーに接着していることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
23. 前記クッションは、連続気泡発泡体を備えることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
24. 前記クッションは、約２ｐｃｆから約６ｐｃｆの間の嵩密度を有することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
25. 前記クッションは、約１ｋＰａから約１０ｋＰａの間の弾性率を有することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
26. 前記クッションは、約２ｋＰａから約５ｋＰａの間の弾性率を有することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
27. 前記ハイ・インピーダンス部材は、シリコーン材料を備えていることを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか一項に記載の装置。
28. 音を遮断する装置であって、
    使用者の耳に隣接するように構成された前方開口部を有するイヤカップと、
    前記イヤカップの前記前方開口部の周囲を囲むように延在するヘッドホンクッションアッセンブリであって、内径部及び前記内径部の反対側の外径部を有するヘッドホンクッションアッセンブリと、
    を備えており、
    前記ヘッドホンクッションアッセンブリにおける単位接触面積当たりの径方向剛性の軸方向剛性に対する比が、約１０ｃｍ^２よりも大きいことを特徴とする装置。
29. 前記ヘッドホンクッションアッセンブリは、実質的にトーラス形状に形成されていることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
30. 前記ヘッドホンクッションアッセンブリの前記外径部に取り付けられた補剛部材をさらに備えることを特徴とする請求項２８又は２９に記載の装置。
31. 前記補剛部材は、実質的に剛体である支持リングを備えることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
32. 前記補剛部材は、ゲル層を備えることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
33. 連続気泡発泡体を備えると共に使用者の耳に隣接するように構成されたクッションと、
    前記クッションの前記内径部を実質的に覆って前記使用者の前記耳と隣り合う内側クッションカバーであって、複数の開口部を有する内側クッションカバーと、
    前記クッションの前記外径部を実質的に覆って前記使用者の前記耳から離れた外側クッションカバーと、を備えており、
    前記外側クッションカバーは、
    約０・０３ｇ／ｃｍ^２よりも小さい平均面密度を有する第一の層と、
    前記第一の層に取り付けられた第二の層であって、約０・０４５ｇ／ｃｍ^２よりも大きい平均面密度を有する第二の層と、
    を備えることを特徴とするヘッドクッションアッセンブリ。

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