JP2013229728A - イヤ−ピ−ス及びヘッドホン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジング(1H)と、ハウジング(1H)から筒状に突出した音筒部(1a)と、ハウジング(1H)に取り付けられたスピーカユニット(7)と、音筒部(1a)に着脱自在に嵌着され先端にスピーカユニット(7)からの音声を放出するための開口部(5c)を有するイヤーピース(5)と、
を備えた。イヤーピース(5)と音筒部(1a)とに囲まれて形成され開口部(5c)側の外部空間(V1)とハウジング(1H)側の外部空間(V2)とを繋ぐ通気路(TK)と、通気路(TK)を塞ぐ位置に可撓性を有して形成されて通気路(TK)を分割すると共に、分割された通気路(TK)の一方側の内圧と他方側の内圧との圧力差によって撓んで一方側と他方側との間の通気を許容する弁体(5h)と、を備えた。
【選択図】図5
Description
カナル型のヘッドホンは、そのハウジングに筒状に突出した音筒部が形成されており、ゴムなどで形成された柔軟なイヤーピースがその音筒部に被されるように着脱自在に嵌着されるようになっている。
また、スピーカユニットは、ハウジング内に収容されているか又は音筒部の先端に配接されている。
このようなカナル型のヘッドホンは、使用状態において、音筒部がそれに嵌着させたイヤーピースと共に外耳道内に挿入され、ハウジングが耳介内に良好に保持され得るように全体の形状が決められている。
イヤーピースは、外耳道内に挿入された状態でその内壁に沿ってほぼ密着する傘状部を有している。また、音筒部に対しても隙間なく嵌着するようになっている。
そのため、このヘッドホンの使用状態で外耳道内は概ね密閉状態になっており、遮音性が高く、外部からの騒音の進入及びスピーカユニットからの音声の外部への漏出が良好に低減される。
従って、カナル型のヘッドホンのユーザは、外部騒音の影響を受けることなく高品位の音声を聞くことができ、さらには、漏出音が周囲の人々に不快感を与える虞が少なくなっている。
この不具合を解消するため、イヤーキャップ(イヤーピースに相当)に、使用状態で外部の音を外耳道内へ導くための通気孔を設けることが特許文献1により提案されている。
従って、その位置からさらに所定位置まで押し込むと、外耳道内の空間の空気は逃げ場がなく圧縮されて圧力が高くなる。
スピーカユニットが一般的なダイナミック式の場合、この高い圧力によって振動板が駆動軸方向に大きく移動する、或いは部分的に変形する(例えば潰れる。潰れた際には多くの場合異音が発生する)などの現象が引き起こされる。
前者は、音量低下やボイスコイルの断線、後者は音質劣化や異音の発生という不具合の原因となる。
しかしながら、使用状態において外部騒音が外耳道内に進入し得るので、本来の音声に騒音が混ざり、ユーザが高品位の音声を聴取することが難しい場合がある、という問題があった。
1) ヘッドホン(51)の音筒部(1a)に着脱自在に外嵌される筒状の基部(5a)と、
前記ヘッドホン(51)の使用時に外耳道内壁に接触する傘状部(5b)と、
を備えたイヤーピースであって、
前記基部(5a)の内周面に一端部側から他端部側にかけて形成された溝部(5g)と、
前記溝部(5g)を塞ぐ位置に可撓性を有して形成され前記溝部(5g)を分割する弁体(5h)と、
を備え、
前記基部(5g)が前記音筒部(1a)に外嵌して、前記溝部(5g)と前記音筒部(1a)とにより前記弁体(5h)で分割された前記一端部側の第1の空間(A)と前記他端部側の第2の空間(B)とが形成された状態で、
前記弁体(5h)は、前記第1の空間(A)と前記第2の空間(B)との圧力差(PS1)によって撓んで前記第1の空間(A)と前記第2の空間(B)との間の通気を許容することを特徴とするイヤーピース(5)である。
2) 前記溝部(5g)と前記弁体(5h)との組は、周方向に離隔して複数形成されていることを特徴とする1)に記載のイヤーピース(5)である。
3) 前記溝部(5g)の周方向の位置に応じた外観上視認可能なマーク(5m)を有することを特徴とする1)又は2)に記載のイヤーピース(5)である。
4) 前記第1の空間(A)又は前記第2の空間(B)のうちの一方は、前記ヘッドホン(51)の使用時に外部空間と連通する空間であり、
前記外部空間と連通する空間における前記外部空間側の部分には、前記外部空間と連通する空間における他の部分よりも、前記筒状の基部(5a)の径方向に広い空間の空気室(5j)が形成されていることを特徴とする1)〜3)のいずれか一つに記載のイヤーピース(51)である。
5) ハウジング(1H)と、
前記ハウジング(1H)から筒状に突出した音筒部(1a)と、
前記ハウジング(1H)又は前記音筒部(1a)に取り付けられたスピーカユニット(7)と、
前記音筒部(1a)に着脱自在に嵌着され先端に前記スピーカユニット(7)からの音声を放出するための開口部(5c)を有するイヤーピース(5)と、
を備えたヘッドホンであって、
前記イヤーピース(5)と前記音筒部(1a)とに囲まれて形成され前記開口部(5c)側の外部空間(V1)と前記ハウジング(1H)側の外部空間(V2)とを繋ぐ通気路(TK)と、
前記通気路(TK)を塞ぐ位置に可撓性を有して形成されて前記通気路(TK)を分割すると共に、分割された前記通気路(TK)の一方側の内圧と他方側の内圧との圧力差によって撓んで前記一方側と前記他方側との間の通気を許容する弁体(5h)と、
を備えたことを特徴とするヘッドホン(51)である。
6) 前記弁体(5h)は、分割された前記通気路の一方側の内圧と他方側の内圧との圧力差が所定値(PS1)以上の場合に、前記一方側と前記他方側との間の通気を許容するよう形成されており、前記所定値(PS1)は、前記通気路(TK)を備えていない場合に前記ヘッドホン(51)を使用するため前記イヤーピース(5)を外耳道内に挿入した際に上昇する外耳道内圧の最大値(P1)より小さく、かつ、前記ヘッドホン(51)の使用状態における前記スピーカユニット(7)の最大出力時の前記外耳道内圧の最大値(P3)を超える範囲にあることを特徴とする5)に記載のヘッドホン(51)である。
7) 前記通気路(TK)と前記弁体(5h)との組は、周方向に離隔して複数形成されていることを特徴とする6)に記載のヘッドホン(51)である。
8) イヤーピース(5)は、前記通気路(TK)の周方向の位置に応じた外観上視認可能なマーク(5m)を有することを特徴とする5)〜7)のいずれか一つに記載のヘッドホン(51)である。
9) 前記通気路(TK)における前記外部空間側の部分には、前記通気路(TK)における他の部分よりも、前記音筒部(1a)の径方向に広い空間の空気室(5j)が形成されていることを特徴とする5)〜8)のいずれか一つに記載のヘッドホン(51)である。
まず、図1〜図5を参照して実施形態のイヤーピース5及びヘッドホン51を説明する。
図1は、イヤーピース5が装着されたヘッドホン51の全体外観を示す斜視図である。図2は、イヤーピース5の外観を示す斜視図である。図3は、イヤーピース5の縦断面図である。図4は、図3に対して軸まわりに90°ずれた位置での断面を斜視的に示した図である。図5は音筒部1aに装着された状態のイヤーピース5を説明するための音筒部1a近傍の断面図である。図5の断面位置は、軸まわりに90°ずれて(図4のS1−S1断面)設定されている。
本体部1は、例えば、樹脂,金属,木などを材料として形成された略円柱形状のハウジング1Hを有し、ハウジング1Hの一端側からは円筒状の音筒部1aが延出して設けられている。音筒部1aには、着脱自在にイヤーピース5が嵌着されている。
ユニットホルダ6の内部にはスピーカユニット7が収容されている。
ユニットホルダ6の底部6aには、図示しない放音孔が設けられており、スピーカユニット7の放音面7aから図5の右方側へ出力された音声は、放音孔を通して外部に放出される。
スピーカユニット7の放音面7aとは反対側の裏面7bには、一対の端子7cが設けられており,各端子7cに接続された単コード3a,3bは一本のコード3としてブッシング2の内部を通り外部に延出されている。
ブッシング2は柔軟性を有する材料(ゴム等)で形成され、本体部1のハウジング1Hに嵌着されている。
イヤーピース5は、音筒部1aの外周面に嵌合する円筒状の基部5aと、基部5aの一端側(図5の右方側)にそこを起点として連結し、基部5aを覆うように他端側に向けてクラゲのように傘状に延出する傘状部5bと、を有している。傘状部はイヤーピース5が外耳道内に挿入されたときに柔らかく変形して外耳道の内壁に密着するように接触する部位である。
基部5aの一端側には基部5aの軸線CL1方向の中央部位よりも小径の開口部5cが放音孔として設けられている。
基部5aの内周面は、音筒部1a及びユニットホルダ6の外周径に応じて形成された複数の部位を有する。
すなわち、基部5aは、開口部5c側に形成されユニットホルダ6の外径とほぼ同じ内径を有するホルダ嵌合部5dと、音筒部1aの外径とほぼ同じ内径を有する音筒嵌合部5eと、音筒部1aに設けられた周溝部1a1に対し軸方向及び径方向にガタなく嵌合する周リブ部5fと、を有している。
イヤーピース5を音筒部1aに嵌着した際に、ホルダ嵌合部5dはユニットホルダ6の外周面に密着し、音筒嵌合部5eは音筒部1aの外周面に密着し、周リブ部5fは周溝部1a1の外周面に密着する。
通気部TKは、具体的には、ホルダ嵌合部5d,音筒嵌合部5e,及び周リブ部5fにおいて、それぞれ所定の周方向幅で所定の深さに抉られると共に軸線CL1に沿って連続的に形成溝部5gを有して形成されている。また、通気部TKには、溝部5gの凹みを幅方向に塞ぎ溝部5gを軸線CL1方向で分割する鰭(ひれ)状の鰭部5hが形成されている。
具体的には、鰭部5hは、図5において、溝部5gと音筒部1aとで囲まれた空間を、開口部5c側の空間Aと周リブ部5f側の空間Bとに分割している。
図3及び図4に示された例では、溝部5gは周方向に180°離れて一対設けられ、鰭部5hはユニットホルダ6よりもハウジング1H側の音筒部1aに対応する位置に形成されている。
図7は、鰭部5hの撓みを説明するための斜視図である。
図8は、外耳道内の圧力について説明するための図である。
このスリット5h3は単なる切れ込みでよく、圧力がかかっていない無負荷状態においてほとんど隙間を持たないように形成されている。
これにより、鰭部5hは、圧力がかかっていない状態で溝部5gを塞ぎ、空間Aと空間Bとの間を空気流通ができない閉状態とする。
例えば空間Aの圧力が空間Bよりも所定値以上高い場合、各鰭部5h1,5h2は、空間A側から空間B側に撓むように変形する。
これにより、スリット5h3及び鰭部5h1,5h2の先端と音筒部1aの外周面1a2との間には、隙間が生じて開状態となり、溝部5g内における空間A側から空間B側への空気の移動(矢印参照)が許容される。そして、空間Aが空間B(外気)に対して所定の値以上の高い圧力になることが防止される。
従って、ヘッドホン51は、耳への装着に伴う振動板起因の、音量低下,ボイスコイルの断線,音質劣化,及び異音の発生という不具合が生じないようになっている。
挿入時については、従来のヘッドホンを耳に装着する際にイヤーピースが外耳道内に密着しつつ挿入される移動量が約5mmであることから、従来のヘッドホンでは、この5mmの分だけ容積が減少して外耳道内の空気が圧縮されることになる。また、外耳道内で高圧となった空気は、わずかな漏れ等により時間が経つにつれ減圧して最終的には外気圧と概ね同等になる。
抜去時については、逆に移動量である約5mmの分だけ容積が拡張して空気が膨張させられて負圧となる。
音声出力時の振動板の振動は、片振幅で最大で約0.1mmであり、この量に対応する容積増減で、空気は圧縮と膨張とを反復させられる。
この振動板の片振幅は、挿入(及び抜去)時の移動量に対して2%程度しかない。従って、音声出力時の外耳道内空間の圧力変化は、挿入及び抜去時の圧力変化に比べて遙かに小さい。
なお、上記の数値は、スピーカユニット7を音筒部1aの先端に配設したタイプのヘッドホンにおける数値であるが、スピーカユニット7をハウジング1H内部に収容したタイプのヘッドホンであっても、振動板の片振幅は、挿入(及び抜去)時の移動量に対して数%程度しかなく、音声出力時の外耳道内空間の圧力変化は、挿入及び抜去時の圧力変化に比べて遙かに小さい。
挿入域S1では、圧力は、挿入から所定の使用位置に到達して最大圧力である圧力P1となるまで上昇し、その後、少しずつ空気が漏れ出ることで徐々に減衰して最終的に外気圧と同等になる。
振動域S2では、最大出力時に対応する最大正圧である圧力P3と最大負圧である圧力P4の間を変動する。
抜去域S3では、圧力は徐々に最大負圧まで減少し、イヤーピースが外耳道から抜け出たときに一気に上昇して外気圧に戻る。
具体的には、閾圧力PS1は、圧力P1より小さく、圧力P3よりも大きい圧力である。また、閾圧力PS2は、圧力P2よりも大きく(絶対値が小さく)、圧力P4よりも小さい(絶対値が大きい)圧力である。
閾圧力PS1(PS2)は、圧力P3(P4)に近いほど、挿入及び抜去時に振動板が高い圧力にさらされにくいので好ましい。
空間Aと空間Bとの間の空気流通が許容された状態での空気の流れは、図5において矢印で示されている。すなわち、空間V1の空気は、溝部5gの空間Aから、撓んで隙間が作られた鰭部5hを経て溝部5gの空間Bに入り、周リブ部5fを通過して外側の空間V2に抜ける。
なお、空間Bにおける周リブ部5fに隣接する部分(符号Bの引き出し線の先端付近の空間)を、空間Bにおける他の部分よりも、音筒部1aの径方向(筒状の基部5aの周方向)に広い空間にすることが好ましい。このような広い空間(空気室5j)を設けることで、ある一定量の空気がたまる構造になり、空気が周リブ部5fを通過して外側の空間V2に抜けやすくなる。
また、図9には溝部5gの変形例が示されている。図9は図6に対応した図である。
例えば、図9(a)のように、断面が矩形状であってもよく、図9(b)のように断面が三角状であってもよく、図9(c)のように断面が台形状であってもよい。
図10には鰭部5hの変形例が示されている。図10は図6に対応した図である。
例えば、図10(a)に示されるように、基部5aに対して溝部5gの底部5g1でのみ連結されていて、側部5g2,5g3とはスリット5h3により分離しているものとしてもよい。
また、図10(b)に示されるように、鰭部5hに複数のスリット5h3を設けたものとしてもよい。この複数のスリット5h3の設け方も限定されない。例えば互いに平行としてもよく、放射状に設けてもよい。
溝部5gが設けられる周方向位置については、外耳道の断面形状が一般的にやや縦長(人の起立状態で天地方向に長い)であるため、耳への装着状態で溝部5gがつぶされることなく溝部5gにより確実に空間を確保できるように、音筒部1aにおける上下方向(耳への装着状態での頭頂−首方向)に位置するようになっていると好ましい。
そのため、ヘッドホン51を耳に装着する際に、溝部5gの位置をイヤーピース5の外観上で視認できるように、外面における溝部5gに対応した位置にマーク5mを設けておくとよい。
この例では、溝部5gを周方向に90°間隔で四箇所設けた場合のマーク5mが示されている。すなわち、マーク5mは、イヤーピース5の先端面の溝部5gに対応した位置に合計四箇所凹部として設けられている。
このマーク5mは、例えば、イヤーピース5の成形時に形成する凹部若しくは凸部、又は二次的に塗布されたインクなどである。
従って、外耳道の断面形状が縦長であっても、使用状態で溝部5gが潰れる虞がほとんどなく、ヘッドホン51を、遮音性が高く高品位の再生音を聴取するできる状態で使用することができる。
1a 音筒部
1a1 周溝部
1a2 外周面
1H ハウジング
2 ブッシング
3 コード
3a,3b 単コード
5 イヤーピース
5a 基部
5b 傘状部
5c 開口部
5d ホルダ嵌合部
5e 音筒嵌合部
5f 周リブ部
5g 溝部
5g1 底部
5g2,5g3 側部
5h,5h1,5h2 鰭部
5h3 スリット
5j 空気室
5m マーク
6 ユニットホルダ
6a 底部
7 スピーカユニット
7a 放音面
7b 裏面
7c 端子
51 ヘッドホン
A,B,V1,V2 空間
CL1 軸線
P1〜P4 圧力
PS1,PS2 閾圧力
S1 挿入域
S2 振動域
S3 抜去域
TK 通気部
Claims (9)
- ヘッドホンの音筒部に着脱自在に外嵌される筒状の基部と、
前記ヘッドホンの使用時に外耳道内壁に接触する傘状部と、
を備えたイヤーピースであって、
前記基部の内周面に一端部側から他端部側にかけて形成された溝部と、
前記溝部を塞ぐ位置に可撓性を有して形成され前記溝部を分割する弁体と、
を備え、
前記基部が前記音筒部に外嵌して、前記溝部と前記音筒部とにより前記弁体で分割された前記一端部側の第1の空間と前記他端部側の第2の空間とが形成された状態で、
前記弁体は、前記第1の空間と前記第2の空間との圧力差によって撓んで前記第1の空間と前記第2の空間との間の通気を許容することを特徴とするイヤーピース。 - 前記溝部と前記弁体との組は、周方向に離隔して複数形成されていることを特徴とする請求項1記載のイヤーピース。
- 前記溝部の周方向の位置に応じた外観上視認可能なマークを有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のイヤーピース。
- 前記第1の空間又は前記第2の空間のうちの一方は、前記ヘッドホンの使用時に外部空間と連通する空間であり、
前記外部空間と連通する空間における前記外部空間側の部分には、前記外部空間と連通する空間における他の部分よりも、前記筒状の基部の径方向に広い空間の空気室が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のイヤーピース。 - ハウジングと、
前記ハウジングから筒状に突出した音筒部と、
前記ハウジング又は前記音筒部に取り付けられたスピーカユニットと、
前記音筒部に着脱自在に嵌着され先端に前記スピーカユニットからの音声を放出するための開口部を有するイヤーピースと、
を備えたヘッドホンであって、
前記イヤーピースと前記音筒部とに囲まれて形成され前記開口部側の外部空間と前記ハウジング側の外部空間とを繋ぐ通気路と、
前記通気路を塞ぐ位置に可撓性を有して形成されて前記通気路を分割すると共に、分割された前記通気路の一方側の内圧と他方側の内圧との圧力差によって撓んで前記一方側と前記他方側との間の通気を許容する弁体と、
を備えたことを特徴とするヘッドホン。 - 前記弁体は、分割された前記通気路の一方側の内圧と他方側の内圧との圧力差が所定値以上の場合に、前記一方側と前記他方側との間の通気を許容するよう形成されており、
前記所定値は、前記通気路を備えていない場合に前記ヘッドホンを使用するため前記イヤーピースを外耳道内に挿入した際に上昇する外耳道内圧の最大値より小さく、かつ、前記ヘッドホンの使用状態における前記スピーカユニットの最大出力時の前記外耳道内圧の最大値を超える範囲にあることを特徴とする請求項5記載のヘッドホン。 - 前記通気路と前記弁体との組は、周方向に離隔して複数形成されていることを特徴とする請求項6記載のヘッドホン。
- 前記イヤーピースは、前記通気路の周方向の位置に応じた外観上視認可能なマークを有することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のヘッドホン。
- 前記通気路における前記外部空間側の部分には、前記通気路における他の部分よりも、前記音筒部の径方向に広い空間の空気室が形成されていることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載のヘッドホン。
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