JP2013062561A - ツィンドライバーイヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】密閉型イヤホンを人間の耳に装着したとき、自然な周波数特性で音が聴こえるように、音響的な方法で周波数特性を改善する技術を提供すること
【解決手段】密閉型イヤホンは２つ以上の電気音響変換器を備え、独立に発生した音波は、独立の導音管を通り、外耳道入り口の手前で混合されて、２つの導音管の経路差の２倍の波長を持つ音波が減衰される。密閉型イヤホンにおいて特徴的に強く伝達される６ｋｈｚの付近の音波を抑制して、聴きやすい音質に改善するものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、放音部を外耳道入口に挿入して用いる密閉型イヤホンに関する。

通常の密閉型イヤホンは、図１に示すように、匡体１１の内部に設置された電気音響変換器１２、ならびに電気音響変換器１２を外部の増幅器などに接続するためのリード線１２５、ならびに電気音響変換器１２が発生する音波を外耳道に伝達する導音管１４、ならびに外耳道に挿入するときのクッションとなり、また同時に外部からの雑音を遮断するイヤーパッド１５で構成されている。

外耳道に挿入される部分の先端に放音口１６を有するイヤーパッド１５は、弾性を有する軟質プラスチックまたはゴム等により形成されており、外耳道の内面に隙間無く密着している。その結果、密閉型イヤホン全体として耳栓構造をなしている。電気音響変換器１２の発音部分は、図で隔壁１３の右側に有って、密閉された空間内にある。

密閉型イヤホン２は、図２に示すように、イヤーパッド１５を外耳道に挿入して装着することができるので、外耳の入り口に確実に装着することができる。また、イヤーパッド１５は柔軟性を有する材料により、外耳道の形状に合わせて容易に弾性変形させることができ、良好な装着感を得ることもできる。

その結果、外耳道入口に挿入して用いる密閉型イヤホンは、密閉性が良く、遮音性能が高くて外部の雑音が聞こえにくいので、高い音圧感度が得られ、騒音の大きい場所でも微弱な音を聴くことが可能である。また外耳道入口に挿入して使用できるので小型軽量化が容易という利点もある。

近年、ポータブルミュージックプレーヤの普及に伴い、良好な音質で音声出力可能な密閉型イヤホンの開発が益々求められている。

しかし一方、従来の通常の密閉型イヤホンは、外耳道を密閉する構造であるので、外耳道における共振の様子がイヤホンを装着する前後で変わり、共振周波数が偏移して、イヤホンとしての周波数特性に重大な欠陥をもたらしていた。

すなわち、特許文献１において説明されているとおり、図２に示すように密閉型イヤホンを装着した時に、イヤホンがイヤーパッドを有する耳栓構造であるので、外耳道入口を塞ぐことになり、共振のモードが変わる。すなわち片端閉管共振から、外耳道を共振ボックスとする、両端が閉じた両端閉管共振に変わる。

この結果、図３の音圧―周波数特性のグラフに示すように、破線で示すイヤホン未装着の時の鼓膜の位置での音圧には、２．８〜３．４ｋＨｚならびに８．５〜１０．２ｋＨｚにピークがあるが、実線で示すイヤホン装着時の鼓膜の位置での音圧は、外耳道での密閉管共振の影響を受けて、５．７〜６．８ｋＨｚならびに１１．３〜１３．６ｋＨｚへとピークの位置が偏移する。

このため、密閉型イヤホンを装着すると６ｋＨｚ付近の音が、両端閉管の共振モードにより強調されるので、準鳴音状態となり音がワーンと響くように聞こえるという問題があった。

この問題を解決するために、特許文献１では、密閉型イヤホンの電気音響変換器から発生する音波を、外耳道入口に伝達する導音部として、経路長の異なる独立した２つの導音管を具備し、該電気音響変換器から発生し、該２つの導音管に別れて、通過した２つの音波が外耳道入口で再び合成され、該２つの導音管の経路差を２分１波長とする周波数の音圧を抑制する技術が開示されている。

また、特許文献２には、高周波音を抑制するために、音響抵抗体（ダンパー）を導音管に設置し、異なる音響抵抗体（ダンパー）を自由に交換できるようにした技術が開示されている。

特許４６８１６９８号公報 登録実用新案３１６０７７９号公報

しかし、特許文献１に開示された技術によると、外耳道入口に向かって並行して伸びる、経路長の異なる２つの導音管を、外耳道入り口に挿入できる太さの中に収めないといけないので、１つの導音管の断面積が小さくなり、その結果、空気の粘性抵抗で高域が減衰するという問題が新たに発生した。

また、特許文献２に開示されたような音響抵抗体（ダンパー）を使う技術では、一般的に６ｋＨｚ付近のピークは確かに抑圧され、ワーンという響きは無くなるが、中高域全体にわたって音圧が低減されてしまうという問題が新たに発生する。

本発明は、係る課題に鑑みなされたもので、放音部を外耳道入口に挿入して用いる密閉型イヤホンにおいて、
２つ以上の電気音響変換器と、それぞれに付随し、おのおの経路長の異なる導音管を具備し、
該２つ以上の電気音響変換器から同じ位相で発生し、それぞれの導音管を通過した音波が外耳道入口で合成され、
該２つ以上の導音管の間の経路差を２分１波長とする周波数の音圧を抑制することを特徴とする密閉型イヤホンを提供する。

課題を解決するための、基本的な考え方を説明する。ここで《》は、周波数特性を表すものとする。イヤホン音源というのは、電気音響変換器の振動板から出力される音のことをさす。また《片端閉管共振ボックスの伝達関数》は、イヤホンを装着しない場合に外耳道を共振ボックスとする音の伝達関数の周波数特性のことをさし、《両端閉管共振ボックスの伝達関数》は、密閉型イヤホンを装着した場合に外耳道を共振ボックスとする音の伝達関数の周波数特性のことをさす。

イヤホンを装着しない場合に次の式が成り立つ。

《鼓膜に印加される音圧》＝《外耳道入口に印加される音圧》
×《片端閉管共振ボックスの伝達関数》

ここで、イヤホンの音源の音圧と等しい音圧が外耳道入口に印加されるとすれば、

《外耳道入口に印加される音圧》＝《イヤホン音源の音圧》

である。

従って、

《鼓膜に印加される音圧》
＝《イヤホン音源の音圧》×《片端閉管共振ボックスの伝達関数》
・・・・・・（数式１）

となる。

次に、密閉型イヤホンを装着した場合に次の式が成り立つ。

《鼓膜に印加される音圧》
＝《外耳道入口に印加される音圧》×《両端閉管共振ボックスの伝達関数》

また、

《外耳道入口に印加される音圧》
＝《イヤホン放音口から出力される音圧》
＝《イヤホン音源の音圧》×《密閉型イヤホンの導音部の伝達関数》

である。

従って、

《鼓膜に印加される音圧》
＝《イヤホン音源の音圧》×《密閉型イヤホンの導音部の伝達関数》
×《両端閉管共振ボックスの伝達関数》 ・・・・・・（数式２）

となる。

数式１と数式２で求められる《鼓膜に印加される音圧》が等しくなるのが理想であるとすれば、

《イヤホン音源の音圧》×《片端閉管共振ボックスの伝達関数》
＝《イヤホン音源の音圧》×《密閉型イヤホンの導音部の伝達関数》
×《両端閉管共振ボックスの伝達関数》

が得られる。

この式を整理すると、次式が得られる。

《密閉型イヤホンの導音部の伝達関数》
＝《片端閉管共振ボックスの伝達関数》÷《両端閉管共振ボックスの伝達関数》
・・・・・・（数式３）

この式によれば、左辺の密閉型イヤホンの導音部の伝達関数は次のような状態を作り出すことが要請されている。すなわち、右辺の分子の意味するところは、密閉型イヤホンを装着した状態で、イヤホンを付けない状態の片端閉管共振ボックスの特性を再現することである。また、右辺の分母の意味するところは、密閉型イヤホンを装着したことによって発生した両端閉管共振ボックスの特性をキャンセルするような特性を実現することである。

発明者は、この内、数式３の右辺の分母に示される特性を実現すること、すなわち密閉したことにより６ｋＨｚ付近が異常に強調された音を抑制すると、音質が大幅に改善されることを見出した。また全体の音量を確保できると、数式３の右辺の分子に示される特性に従って、３ｋＨｚ付近の音圧が再現されていなくとも、全体の音量が確保されるので、あまり気にならないことを見出した。

すなわち、外耳道を共振ボックスとして両端閉管共振によって、５．７〜６．８ｋＨｚにピークのある特性になってしまっているのだから、密閉型イヤホンの導音部の伝達関数の周波数特性がこのピークの周波数の音を抑制することが重要である。

本発明は、２つ以上の電気音響変換器から同時に同位相で、それぞれ独立に発生した音波が、長さの異なる２つの経路を通過して、その後合成される時に、特定の周波数の音が減衰する現象を利用して、これを実現した。
この密閉型イヤホンをツインドライバーイヤホンと名付ける。ドライバーとは電気音響変換器を指す。

すなわち、本発明の放音部を外耳道入口に挿入して用いる密閉型イヤホンにおいて、２つの電気音響変換器から発生する音波を、外耳道に伝達する通路として、それぞれ経路長の異なる独立した２つの導音管を具備し、該２つの導音管を通過した２つの音波が外耳道入口付近の放音口の手前で合成され、該２つの導音管の経路差を２分１波長とする周波数及びその整数倍の周波数の音圧を抑制することができるので、両端閉管共振による望ましくない周波数における音圧ピークを抑制しながら、音域全体の音量の低下を防止することができる。これによって、イヤホンを装着しない場合と遜色の無い音圧−周波数特性を実現できるという効果がある。

また、同時に電気音響変換器を２つ使用するので、大口径の電気音響変換器を使用したのと同等に音圧感度が上がる効果がある。さらに、大口径の電気音響変換器を使用した場合に較べて、レイアウトの自由度が上がるという効果がある。

また、音圧感度を上げるために大口径の電気音響変換器を使う場合に較べて、小口径の電気音響変換器を２つ以上使用した方が高音域の再生に有利で有るという効果がある。

密閉型イヤホンの内部構造を示す断面図 密閉型イヤホンの装着図 密閉型イヤホンの鼓膜位置での音圧−周波数特性図 ２つの電気音響変換器を備えた密閉型イヤホンの図 経路差を持つ２つの導音管の音圧−周波数特性図 ２つの電気音響変換器を備えた密閉型イヤホンの音圧−周波数特性図 反対方向に向けて配置した２つの電気音響変換器を備えた密閉型イヤホンの断面図 反対方向に向けて配置した一体型の電気音響変換器の断面図 音響抵抗体を有する密閉型イヤホンの断面図 導音管の一部が交換可能な密閉型イヤホンの断面図 導音管の断面積が可変である密閉型イヤホンの断面図 ３つの電気音響変換器を備えた密閉型イヤホンの断面図

以下、本発明による密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）について実施例をあげて説明する。

図４は本発明による２つの独立した電気音響変換器ならびに導音管を有する密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）の図である。図４（ａ）は見とり図であり、図４（ｂ）は断面図である。

密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）の１つの筐体の内部構造は、図１に示した通常の密閉型イヤホンと同じである。図４（ｂ）に示すように、密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）１は、第１の匡体１１ａに内蔵された第１の電気音響変換器１２ａならびに第１の導音管１４ａと、第２の匡体１１ｂに内蔵された第２の電気音響変換器１２ｂならびに第２の導音管１４ｂと、イヤーパッド１５と、２つの電気音響変換器１２ａと１２ｂを、図示しない音響アンプに接続するリード線１２５で構成されている。

電気音響変換器１２は、図１に示すように、コイル１２１、永久磁石１２２、振動板１２３、ヨーク１２４からなる。コイルに音響波形の電流を流すと、振動板が音響波形に従って振動し、図１において図面右方向の導音管１４に向かって、音波が放出される。

匡体１１、および導音管１４は硬質プラスチック、金属等を成型加工して作成される。イヤーパッド１５は軟質プラスチックまたはゴム等を成型加工して作成される。

導音管１４は、図示しない適宜な方法で匡体１１に固定されている。イヤーパッド１５は、その弾性を利用して導音管１４の先端部に形成された突起を越えて導音管１４に挿入されて固定される。イヤーパッド１５は、使用者の外耳入り口の大きさに合わせて、適宜に交換可能である。

電気音響変換器１２は、図示しない適宜な方法で匡体１１に固定されている。

図４に示した電気音響変換器１２ａおよび１２ｂは、いわゆるダイナミック型を示しているが、マグネチック型等の他の方式であっても構わない。

図４に示したように、第１の導音管１４ａは、筐体１１aの正面から真進して、放音口１６まで達している。第２の導音管１４ｂは、筐体１１ｂの正面から真進して、途中で下向きに方向を変えて、第１の導音管１４ａと出会う合流点Ｑで、第１の導音管１４ａの途中に空いた穴に、隙間なく接合されている。第１の導音管１４ａの経路長はＫａであり、第２の導音管１４ｂの経路長はＫｂである。ここで、Ｋａ＜Ｋｂである。

第１の電気音響変換器１２ａで発生した第１の音波は、第１の導音管１４ａの入口Ｐａを通って、合流点Ｐに達する。第２の電気音響変換器１２ｂで発生した第２の音波は第２の導音管１４ｂ入口Ｐｂを通って、合流点Ｑに達する。２つの音波は合流点Ｑで混じり合い、合成された音波が方音口１６から放出されて、装着者の外耳道３２に入る。

２つの独立の音源から出た同位相の音波が、それぞれ独立の経路を進み、経路長の差のために位相が１８０度ずれて経路の出口で混合された場合に、合成された音波の振幅はゼロとなることは明らかである。

これを数式で以下に示す。２つの電気音響変換器１２は同じ周波数、位相の音波を発生するものとしたので、Ｐａ点の音波の振幅Ｐａ(ω)とし、（ここでωは角速度である）Ｐｂ点の音波の振幅Ｐｂ(ω)とすると、

Ｐａ(ω)＝Ｐｂ(ω)

である。これを、

Ｐａ(ω)＝Ｐｂ(ω)＝２Ａsin（ωt）
（ここでｔは時間、Ａは任意の定数である。）

とする。２つの音波が、別々の経路を通過して、合流点Ｑで合成されたときの信号Ｑ（ω）は、Ｖを音速、Ｌを２つの経路の長さの差として、

Ｑ(ω)＝Ｐａ(ω)＋Ｐｂ(ω)＝Ａsin ωt ＋Ａsin（
ωt＋ωＬ／Ｖ)

となる。

この式において、波形の観測点をＬ／２Ｖだけ時間軸を前にずらしても波形は変わらないので、

Ｑ(ω)＝Ａsin( ωt−ωＬ／２Ｖ)＋Ａsin( ωｔ＋ωＬ／２Ｖ)
＝２Ａsin（ωt）・cos（ωＬ／２Ｖ）
＝Ｐａ(ω)・cos（ωＬ／２Ｖ）
＝Ｐｂ(ω)・cos（ωＬ／２Ｖ）
・・・・（数式４）

で与えられる。

数式４より、Ｐａ点もしくはＰｂからＱ点に達する波形の伝達関数Ｔ_ＰＱは、

Ｔ_ＰＱ∝ cos（ωＬ／２Ｖ）

これより音圧の伝達関数Ｔ_ＰＱ′は

Ｔ_ＰＱ′∝｜cos（ωＬ／２Ｖ）｜

で与えられる。この式に於いて、ω＝２πｆを用いて書き直すと

Ｔ_ＰＱ′∝｜cos（πｆＬ／Ｖ）｜ ・・・・（数式５）
（ここでｆは周波数とする。）
となる。

図５は、音速を３４０ｍ／ｓとし、経路差が２５〜３０ｍｍ（外耳道の平均的長さに相当）の別々の経路を通った後、合成されるときの密閉型イヤホンの導音管の伝達関数Ｔ_ＰＱ′、すなわち数式５をグラフにしたものを実線で示している。

この伝達関数こそは、数式３で示した《密閉型イヤホンの導音部に伝達関数》を与える式の右辺の第２項である《両端閉管共振ボックスの伝達関数》^−１に相当し、両端閉館共振ボックスによって強調される特性を抑制する働きを与えるものである。

すなわち数式５に於いて、２（Ｋｂ−Ｋａ）＝２Ｌ＝Ｖ／ｆ（経路差の２倍が波長に等しい）の場合、ｆ＝Ｖ／２Ｌで、伝達関数は周波数特性において、谷を示す。すなわち、この実施例では、Ｋｂ−Ｋａ＝２５〜３０ｍｍの時、６ｋＨｚ近辺の周波数の音波が減衰される。

図６は、図４に示す構造の密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）の音圧−周波数特性を実測した結果のグラフを示している。実線は、本発明によるツインドライバーイヤホンで導音管の経路差を２８ｍｍとしたものの特性であり、破線で単一の電気音響変換器を備えた、通常の単純な構造のイヤホンの特性を重畳して示してある。

この音圧−周波数特性の測定に当たっては、密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）と測定用マイクロフォンを密閉環境に置いて、使用状態を再現しておこなった。

両特性を比較すると、ツインドライバーイヤホンでは、単純な密閉型イヤホンに比べ、６ｋＨｚ付近の音圧が強く抑制されており、また音質に影響するような範囲の高域では、１２ｋＨｚ付近のピークが高くなっていることが判る。

ここで大事な点は、本発明により、６ｋＨｚ付近において、大きなピークを示していた特性が抑制され、ワーンという響きは無くなることである。また、導音管の断面積が広くなり、空気の粘性抵抗で高域が減衰することが無くなり、音質に影響を与える１２ｋＨｚ付近までの高域の音圧の特性が大幅に改善された。

このようにして、両端閉管共振による望ましくない周波数における音圧ピークを抑制しながら、音域全体の音量の低下を防止できることができた。これによって、イヤホンを装着しない場合と遜色の無い音圧−周波数特性を実現できるという効果がある。

また、同時に電気音響変換器を２つ使用するので、大口径の電気音響変換器を使用したのと同等に音圧感度が上がる効果がある。さらに、大口径の電気音響変換器を使用した場合に較べて、レイアウトの自由度が上がるという効果がある。

また、音圧感度を上げるために大口径の電気音響変換器を使う場合に較べて、小口径の電気音響変換器を２つ以上使用した方が高音域の再生に有利で有るという効果がある。

図７によって、第２の実施例を説明する。図７は反対方向に向けて配置した２つの電気音響変換器を備えた密閉型イヤホンの断面図である。１つの匡体１１の中に、２つの電気音響変換器１２を背中合わせに配置した例を示してある。このような配置でも、実施例１の説明が全て当てはまる。

電気音響変換器１２が発音するときに発生する機械振動は、振動板を動かしノイズ（歪）の元になるが、この実施例では、機械振動は方向が反対で大きさが同じであるので、このような配置を取ると、キャンセルでき、より高音質が得られる。

図８は、１つの外部匡体の中に、２つの電気音響変換器１２を反対方向に向けて配置した別の例を示したものである。電気音響変換器１２がマグネチック型で、１つのコイル１２１で２つの振動板１２３ａと振動板１２３ｂを同時に駆動する。すなわち、永久磁石１２２ａの極性と、永久磁石１２２ｂの極性を、コイル１２１を中心として対称に配置すれば、振動板１２３ａと振動板１２３ｂを同時に反対方向に駆動できる。この手段によってコイルが１つで良いので、寸法、重量、コストが節約できる。

また、発音方向が必ずしも反対方向でなく、例えば９０度の方向も考えられる。その場合は振動板の不要な振動をキャンセルすることはできないが、電気音響変換器の配置の自由度がある点は変わらない。
その他の効果は実施例１と同じである。

第３の実施例は、放音部を外耳道入口に挿入して用いる密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）において、
２つ以上の電気音響変換器と、それぞれに付随し、おのおの経路長の異なる導音管を具備し、
該２つ以上の電気音響変換器から同じ位相で発生し、それぞれの導音管を通過した音波が外耳道入口で合成され、
該２つ以上の導音管の間の経路差を２分１波長とする周波数の音圧を抑制し、該２つ以上の導音管の全数または一部に、音響が通過する通路上に、音響抵抗体を載置したことを特徴とする密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）である。

第３の実施例を、図９で説明する。図９に示した断面図は、図４で示した密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）と同じものであるが、導音管１４ｂの通路の中に音響抵抗体１７を設置している点が異なる。音響抵抗体１７は、発泡プラスチック、綿、金属細線を丸めたものなどであり、通過する音波の高域成分を減衰する効果がある。

音響抵抗体１７を設置することによって、第２の電気音響変換器から発音された音波を減衰することができる。それによって６ｋＨｚ付近の音波の削減具合を調整することができ、使用者の好みの音質に調整できる。

その他の効果は実施例１と同じである。

第４の実施例は、放音部を外耳道入口に挿入して用いる密閉型イヤホンにおいて、
２つ以上の電気音響変換器と、それぞれに付随し、おのおの経路長の異なる導音管を具備し、
該２つ以上の電気音響変換器から同じ位相で発生し、それぞれの導音管を通過した音波が外耳道入口で合成され、
該２つ以上の導音管の間の経路差を２分１波長とする周波数の音圧を抑制し、
該２つ以上の導音管の全長または一部を交換可能とすることで、長さを変更し、
もって経路差を変化せしめることを特徴とする密閉型イヤホンである。

第４の実施例を図１０によって説明する。図１０に示した断面図は、図４で示した密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）と基本的には同じものであるが、導音管１４ｂの一部を交換できるようにしてある点が異なる。

導音管１４ｂは途中で切断し、一部を切り取ってある。切り取った後に、接続管１８を設置し、その両端に切断した導音管１４ｂの端部を挿し込んで、連続した管としてある。

導音管１４ｂの全部を交換できるようにすることもできる。

このようにすると、接続管１８の長さを変えることで、導音管１４ｂの全長を使用者の外耳道の長さに合わせることができて、正しく使用者の外耳道の閉管共振周波数の音波を減衰させることができる。

その他の効果は実施例１と同じである。

第５の実施例は、放音部を外耳道入口に挿入して用いる密閉型イヤホンにおいて、
２つ以上の電気音響変換器と、それぞれに付随し、おのおの経路長の異なる導音管を具備し、
該２つ以上の電気音響変換器から同じ位相で発生し、それぞれの導音管を通過した音波が外耳道入口で合成され、
該２つ以上の導音管の間の経路差を２分１波長とする周波数の音圧を抑制し、
該２つ以上の導音管の全数または一部の途中に、調整弁を置き、
該調整弁の挿入位置を調整することで、音響が通過する通路の断面積を変化させることを特徴とする密閉型イヤホンである。

第５の実施例を図１１によって説明する。図１１（ａ）に示した断面図は、図４で示した密閉型イヤホン（ツインドライバーイヤホン）と基本的には同じものであるが、導音管１４ｂに、開閉機構１９を設置して音の通路の断面積を機械的に変更できるようにしてある点が異なる。

図１１(ｂ)は、図１１（ａ）において円で囲んだ部分を拡大して、開閉機構１９の模式図を示したものである。また図１１(ｃ)は、図１１（ａ）のＡ−Ａ’ で示した位置の断面であり、開閉機構１９の正面図を示したものである。

バネ１９２の先端は、適宜な方法で調整弁１９１の上端に接着されており、バネ１９２の他の端は支点１９４で回転できるように支持されている。バネ１９２の中間部分には雌ネジが切ってあり、該雌ネジを通る調整ネジ１９３によって、先端の高さを調整できるようになっている。調整ネジ１９３を回転すると、調整弁１９１が上下する。

図１１(ｃ)に示すように、調整弁１９１が上下すると、導音管１４ｂの音波の通路を遮る面積を変えることができる。音波の通路の面積が小さくなると、６ｋＨｚの音波を減衰する量が小さくなる。使用者は好みの音質に調整することができる。

その他の効果は実施例１と同じである。

第６の実施例は、電気音響変換器が３つの場合である。第６の実施例を図１２によって説明する。この断面図には、図４に示した電気音響変換器が２つの場合に加えて、第３の筐体１１ｃならびに電気音響変換器１２ｃが、第１の筐体１１aを中央にして、第２の筐体の反対側に設置されていることが示されている。

３つの電気音響変換器は、同じ位相の音波を発音する。

第３の導音管１４ｃは筐体１１ｂの正面から進んで、途中で上向きに方向を変えて、第１の導音管１４ａと出会う合流点Ｑで、第１の導音管１４ａの途中に空いた穴に、隙間なく接合されている。合流点Ｑでは３つの電気音響変換器から、独立に発音された音波が合流して、合成される。

第３の導音管１４ｃの経路長をＫｃとすると、ここで新たに、第１の導音管１４aの経路長Ｋａとの経路差Ｋｃ−Ｋａの２倍の波長の音波が減衰されることになる。例えば、Ｋｃ−Ｋａ＝３８ｍｍとすると、音速が３４０ｍ／ｓのとき、周波数が約４．４７ｋＨｚおよびその倍の周波数である約８．９４ｋＨｚの音波が減衰する。

この時、第２の導音管１４ｂとの干渉も考慮すると、Ｋｂ−Ｋａ＝２８ｍｍであれば、Ｋｃ−Ｋｂ＝１０ｍｍとなるので、第２の導音管１４ｂとの間では周波数が１７ｋＨｚの音波が減衰する計算になる。実際にはこのような高い周波数の音波は人間の聴覚ではほとんど聞こえないので、関係が無い。

このように、３つの導音管の経路長を選択することで、複数の周波数の音波の減衰が調節できる。さらに、電気音響変換器が４つ、５つなどの場合も考えられ、広い範囲にわたって周波数特性を使用者の好みに合わせたイヤホンが実現できる。

その他の効果は実施例１と同じである。

１ 密閉型イヤホン
１１ 匡体
１２ 電気音響変換器（ドライバー）
１２１ コイル
１２２ 永久磁石
１２３ 振動板
１２４ ヨーク
１２５ リード線
１３ 隔壁
１４ 導音管
１５ イヤーパッド
１６ 放音口
１７ 音響抵抗体
１８ 接続管
１９ 開閉機構
１９１ 調整弁
１９２ バネ
１９３ 調整ネジ
１９４ 支点
２ 密閉型イヤホン
３ 人体
３１ 外耳道入口
３２ 外耳道
３３ 鼓膜
Ｋ 導音管の経路長
Ｐ 入口
Ｑ 合流点

図７によって、第２の実施例を説明する。図７は反対方向に向けて配置した２つの電気音響変換器を備えた密閉型イヤホンの断面図である。１つの匡体１１の中に、２つの電気音響変換器１２を背中合わせに配置した例を示してある。このような配置でも、実施例１の説明が全て当てはまる。
図７に示したように、２つの電気音響変換器１２ａおよび１２ｂは、それぞれの振動板の中心点を結ぶ配置軸線Ａ-Ａ’に沿って反対方向に並んでいる。ここで、配置軸線Ａ-Ａ’は放音口１６から放射される音波の向きに対し平行ないしほぼ平行である。

１ 密閉型イヤホン
１１ 匡体
１２ 電気音響変換器（ドライバー）
１２１ コイル
１２２ 永久磁石
１２３ 振動板
１２４ ヨーク
１２５ リード線
１３ 隔壁
１４ 導音管
１５ イヤーパッド
１６ 放音口
１７ 音響抵抗体
１８ 接続管
１９ 開閉機構
１９１ 調整弁
１９２ バネ
１９３ 調整ネジ
１９４ 支点
２ 密閉型イヤホン
３ 人体
３１ 外耳道入口
３２ 外耳道
３３ 鼓膜
Ａ−Ａ’ 配置軸線
Ｋ 導音管の経路長
Ｐ 入口
Ｑ 合流点

Claims (6)

1. 放音部を外耳道入口に挿入して用いる密閉型イヤホンにおいて、
   ２つ以上の電気音響変換器と、それぞれに付随し、おのおの経路長の異なる導音管を具備し、
   該２つ以上の電気音響変換器から同じ位相で発生し、それぞれの導音管を通過した音波が外耳道入口で合成され、
   該２つ以上の導音管の間の経路差を２分１波長とする周波数の音圧を抑制することを
   特徴とする密閉型イヤホン。
2. 請求項１に記載の密閉型イヤホンであって、
   該２つ以上の導音管の経路差が該外耳道入口付近に位置する該密閉型イヤホンの放音口と該外耳道奥に位置する鼓膜との間隔にほぼ等しく、該放音口と該鼓膜の間に構成される両端閉管共振空間の第１次共振周波を抑圧することを特徴とする密閉型イヤホン。
3. 請求項１に記載の密閉型イヤホンであって、
   ２つの電気音響変換器を、発音方向が同一軸線上で反対または異なる方向になるように設置したことを特徴とする密閉型イヤホン。
4. 請求項１に記載の密閉型イヤホンであって、
   該２つ以上の導音管の全数または一部に、音響が通過する通路上に、音響抵抗体を載置したことを特徴とする密閉型イヤホン。
5. 請求項１に記載の密閉型イヤホンであって、
   該２つ以上の導音管の全長または一部を交換可能とすることで、長さを変更し、
   もって経路差を変化せしめることを特徴とする密閉型イヤホン
6. 請求項１に記載の密閉型イヤホンであって、
   該２つ以上の導音管の全数または一部の途中に、調整弁を置き、
   該調整弁の挿入位置を調整することで、音響が通過する通路の断面積を変化させることを特徴とする密閉型イヤホン。