JP2015002450A - Headphone - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、利用者の側頭部とイヤパッドとの隙間を介して侵入する外来音を軽減するノイズキャンセル機能と、ドライバユニットにより再生される楽音が、前記隙間を介して外部に漏出するいわゆる音漏れを防止する機能とを備えてなるヘッドホンに関する。 The present invention provides a noise canceling function for reducing foreign sounds entering through a gap between a user's temporal region and an ear pad, and a so-called sound in which a musical sound reproduced by a driver unit leaks to the outside through the gap. The present invention relates to headphones having a function of preventing leakage.
利用者の外耳を囲んで装着する耳覆い型のヘッドホンは、外来音が利用者の耳になるべく到達しないものであることが望まれる。また、利用者が前記ヘッドホンにより再生音(楽音)を聴取している時には、利用者以外の周囲の人に音漏れによる不快感を与えることがあるので、ドライバユニットからの再生音が外部に漏洩しないことが望まれる。
耳覆い型のヘッドホンは、イヤパッドにより利用者の耳の周囲を取り囲み、イヤパッドを利用者の側頭部に密着させることによって、外来音の侵入を遮断すると共に、外部に再生音が漏れないように配慮されている。
It is desirable that the ear-cover type headphones that are worn around the user's outer ear so that the external sound does not reach the user's ear as much as possible. In addition, when the user listens to the playback sound (musical sound) with the headphones, it may cause discomfort due to sound leakage to surrounding people other than the user, so the playback sound from the driver unit leaks to the outside. It is desirable not to.
Ear-cover headphones surround the user's ears with ear pads, and the ear pads are closely attached to the user's temporal region, thereby blocking the entry of external sounds and preventing the playback sound from leaking outside. Considered.
図2は、ノイズキャンセル機能を備えた従来におけるヘッドホンの基本構成を、利用者の側頭部に装着した状態の断面図で示したものである。このヘッドホンは支持基板としてのバッフル板1を備え、このバッフル板1の一方の面における周縁には、利用者の外耳を覆うリング状のイヤパッド2が取り付けられている。すなわち前記バッフル板1とイヤパッド2および利用者の側頭部との間において、前部空気室FCが形成される。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a conventional headphone having a noise canceling function in a state where the headphone is worn on a user's temporal region. This headphone includes a baffle plate 1 as a support substrate, and a ring-shaped
前記バッフル板1の中央部には開口3が形成され、この開口3にはドライバユニット4が嵌め込まれて取り付けられ、ドライバユニット4からの再生音が使用者の外耳道に向かって放射されるように作用する。
また前記ドライバユニット4の背面を覆うように、前記バッフル板1にはハウジング5が取り付けられ、前記ハウジング5によってドライバユニット4の背面側に後部空気室BCが形成されている。
An
A housing 5 is attached to the baffle plate 1 so as to cover the back surface of the driver unit 4, and a rear air chamber BC is formed on the back surface side of the driver unit 4 by the housing 5.
前記ドライバユニット4は、有底筒状のヨーク4aと、このヨーク4a内に配置されたマグネット4bとポールピース4cとにより磁気回路を構成しており、この磁気回路を構成するヨーク4aの外周面には、環状に形成されたフランジ部材4dが取り付けられている。このフランジ部材4dによって、前記磁気回路がバッフル板1の中央部に支持され、前記フランジ部材4dの前面側には振動板4eが取り付けられている。
The driver unit 4 includes a bottomed
そして、振動板の4eのセンタードームとサブドームとの境界部分に取り付けられたボイスコイル4fが、前記ヨーク4aとポールピース4cとの間に形成された磁気ギャップ内に配置されている。
なお、図2に示すヘッドホンにおいては、前記ハウジング5の一部に低域の周波数応答を改善するために、パイプ部材を備えたポート7が形成されている。
A voice coil 4f attached to a boundary portion between the center dome and the sub dome of the
In the headphone shown in FIG. 2, a port 7 having a pipe member is formed in a part of the housing 5 in order to improve a low-frequency response.
前記した構成のヘッドホンにおいては、従来より側頭部とイヤパッドとの隙間を介して侵入する外来音を軽減するノイズキャンセル機能が備えられている。
すなわち、図2に示すヘッドホンの構成においては、前記した前部空気室FC内に位置するようにマイクロホン11がバッフル板1に取り付けられている。このマイクロホン11からの検出信号は、プリアンプ12によって増幅され、オペアンプ13の反転入力端子に供給される。
また、オペアンプ13の非反転入力端子にはヘッドホンによって再生すべき楽音信号が、入力端子INより供給される。そしてオペアンプ13の出力は、パワーアンプ14によって増幅され、ドライバユニット4に供給される。
The headphones having the above-described configuration are conventionally provided with a noise canceling function for reducing external sounds that enter through a gap between the temporal region and the earpad.
That is, in the configuration of the headphones shown in FIG. 2, the
The non-inverting input terminal of the
図2に示したノイズキャンセル機能を備えたヘッドホンによると、利用者の側頭部とイヤパッドとの隙間を介して侵入する外来音(騒音)とは逆位相のノイズキャンセル信号が、オペアンプ13において楽音信号に合成(加算)されることになり、これがパワーアンプ14によって増幅され、ドライバユニット4を駆動するように作用する。
したがって、前部空気室FC内においては、前記した外来音(騒音)の少ない状態の再生音を聴取することができる。
According to the headphones having the noise canceling function shown in FIG. 2, a noise canceling signal having a phase opposite to that of the external sound (noise) entering through the gap between the user's temporal region and the earpad is generated by the
Therefore, in the front air chamber FC, it is possible to listen to the reproduced sound with a small amount of the external sound (noise) described above.
前記したようなノイズキャンセル機能を備えたヘッドホンについては、古くから検討がなされており、これは非特許文献1および特許文献1などに開示されている。 The headphones having the noise canceling function as described above have been studied for a long time, and this is disclosed in Non-Patent Document 1, Patent Document 1, and the like.
ところで、前記した非特許文献1および特許文献1などに開示されたヘッドホンによると、外来音(騒音)をキャンセルするための信号と、楽音信号とが電気的に合成(加算)されるために、楽音信号がノイズキャンセル信号の影響を受けるという音質劣化の問題が発生する。加えてノイズキャンセル機能を動作させた場合と、動作させない場合とにおいて音質差が生じ、利用者に違和感を与えるという不具合が生ずる。 By the way, according to the headphones disclosed in the non-patent document 1 and the patent document 1, the signal for canceling the external sound (noise) and the musical sound signal are electrically combined (added). There arises a problem of sound quality deterioration that the musical sound signal is affected by the noise canceling signal. In addition, there is a problem that a difference in sound quality occurs between when the noise cancellation function is operated and when the noise cancellation function is not operated, and the user feels uncomfortable.
一方、前記した非特許文献1および特許文献1などに開示されたヘッドホンにおいては、利用者の側頭部とイヤパッドとの隙間を介して外部に漏出する音漏れの対策については配慮されておらず、この音漏れの対策ならびに前記したノイズキャンセルの機能を併せて持つヘッドホンの出現が望まれる。 On the other hand, in the headphones disclosed in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1 described above, no consideration is given to measures against sound leakage that leaks outside through a gap between the user's temporal region and the earpad. The advent of headphones having both a countermeasure against this sound leakage and the above-described noise canceling function is desired.
この発明は前記した点に着目してなされたものであり、利用者の側頭部とイヤパッドとの隙間を介して侵入する外来音(騒音)を軽減するノイズキャンセル機能と、ドライバユニットにより再生される楽音が、前記隙間を介して外部に漏出するいわゆる音漏れを防止する機能とを備えてなるヘッドホンを提供することを課題とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above-described points, and is reproduced by a driver unit and a noise canceling function for reducing foreign sounds (noise) entering through a gap between a user's temporal region and an earpad, and a driver unit. It is an object of the present invention to provide a headphone having a function of preventing so-called sound leakage in which a musical sound leaks outside through the gap.
前記した課題を解決するためになされたこの発明に係るヘッドホンは、利用者の耳を囲み、利用者の側頭部に接するリング状のイヤパッドにより第1空気室を形成し、前記第1空気室内に再生音を放射する第1ドライバユニットと、前記イヤパッドと利用者の側頭部との隙間を介して第1空気室内に侵入する外来音、および前記隙間を介して第1空気室から漏出する第1ドライバユニットからの再生音を検出するマイクロホンと、前記マイクロホンからの検出信号に基づくキャンセル信号を利用して第2空気室内にキャンセル音を放射する第2ドライバユニットとが備えられ、前記マイクロホンは前記第2空気室に連通した状態で配置された構成が採用される。 A headphone according to the present invention made to solve the above-described problems forms a first air chamber by a ring-shaped ear pad that surrounds a user's ear and contacts the user's temporal region, and the first air chamber Leaks from the first air chamber through the first driver unit that radiates the reproduced sound, the extraneous sound that enters the first air chamber through the gap between the earpad and the user's temporal region, and the gap. A microphone for detecting a reproduction sound from the first driver unit; and a second driver unit for radiating a cancellation sound into the second air chamber using a cancellation signal based on a detection signal from the microphone. The structure arrange | positioned in the state connected to the said 2nd air chamber is employ | adopted.
この場合、好ましい形態においては、前記イヤパッドにおける利用者の側頭部に接する面には開口が形成され、前記マイクロホンは前記イヤパッド内に配置されると共に、前記マイクロホンは前記イヤパッドに形成された前記開口部における前記外来音および前記再生音を検出するように構成される。 In this case, in a preferred embodiment, an opening is formed in a surface of the earpad that contacts the user's temporal region, the microphone is disposed in the earpad, and the microphone is formed in the earpad. Configured to detect the external sound and the reproduced sound in the unit.
また、前記第1ドライバユニットは、前記イヤパッドと共にバッフル板に取り付けられて、バッフル板の前面側に第1空気室が形成され、前記第2ドライバユニットは、前記バッフル板の背面に取り付けられた隔壁と、当該隔壁のさらに背面を覆うハウジングとの間の第2空気室内に収容された構成を好適に採用することができる。 The first driver unit is attached to a baffle plate together with the ear pad, a first air chamber is formed on the front side of the baffle plate, and the second driver unit is a partition wall attached to the back surface of the baffle plate. And the structure accommodated in the 2nd air chamber between the housing which covers the further back surface of the said partition can be employ | adopted suitably.
この場合、望ましくは前記イヤパッド内に配置されたマイクロホンは、前記バッフル板に形成された音導孔を介して、前記第2空気室に連通した状態で配置した構成が採用される。 In this case, it is desirable that the microphone disposed in the ear pad be disposed in communication with the second air chamber via a sound guide hole formed in the baffle plate.
この発明に係るヘッドホンによると、イヤパッドと利用者の側頭部との隙間を介して第1空気室内に侵入する外来音、および前記隙間を介して外部に漏れる再生音(漏出音)のそれぞれを検出するマイクロホンが備えられる。
そして、前記マイクロホンにより捕らえられた前記外来音および漏出音に基づいて生成されたキャンセル信号が、第2ドライバユニットによりキャンセル音として再生されて、これが前記マイクロホンに作用する。
According to the headphones of the present invention, each of the external sound that enters the first air chamber through the gap between the ear pad and the user's temporal region and the reproduction sound (leakage sound) that leaks to the outside through the gap. A microphone for detection is provided.
Then, a cancel signal generated based on the external sound and leakage sound captured by the microphone is reproduced as a cancel sound by the second driver unit, and this acts on the microphone.
すなわち、前記マイクロホンの配置位置においては、外来音による音圧が上昇した場合にはこの外来音の音圧を第2ドライバユニットからの音圧によってキャンセルする(音圧を下げる)ように作用する。また、マイクロホンの配置位置における前記漏出音の音圧が上昇した場合には、この漏出音の音圧を同じく第2ドライバユニットからの音圧によってキャンセルする(音圧を下げる)ように作用する。
したがって、イヤパッドと利用者の側頭部との隙間を通過する外来音および漏出音は、共にキャンセルされ、実質的に外来音および漏出音は、イヤパッドの部分で遮断されたものと同等の作用を受けることになる。
That is, at the position where the microphone is arranged, when the sound pressure due to the external sound increases, the sound pressure of the external sound is canceled by the sound pressure from the second driver unit (the sound pressure is lowered). Further, when the sound pressure of the leaked sound at the position where the microphone is arranged increases, the sound pressure of the leaked sound is also canceled by the sound pressure from the second driver unit (the sound pressure is lowered).
Therefore, both the extraneous sound and the leaking sound that pass through the gap between the earpad and the user's temporal region are canceled, and the extraneous sound and the leaking sound are substantially the same as those blocked at the earpad part. Will receive.
以下、この発明に係るヘッドホンについて図1に基づいて説明する。なお図1においては、すでに説明した図2に示す各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は適宜省略する。 A headphone according to the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, parts that perform the same functions as those shown in FIG. 2 already described are denoted by the same reference numerals, and therefore detailed description thereof will be omitted as appropriate.
この発明に係るヘッドホンにおいては、利用者の耳を囲み、利用者の側頭部に接するリング状のイヤパッド2が、バッフル板1の前面側の周囲に沿って取り付けられている。また、前記バッフル板1の中央部に形成された開口3を利用して、第1ドライバユニット4が前記バッフル板1に取り付けられており、これにより前記バッフル板1の前面側に第1空気室21が形成されている。
In the headphones according to the present invention, a ring-
前記第1ドライバユニット4は、すでに説明した図2に示したドライバユニット4と同様の構成になされており、その詳細な説明は省略する。この第1ドライバユニット4には、このヘッドホンによって再生しようとする楽音信号のみが、図示せぬパワーアンプより供給される。
したがって、第1ドライバユニット4による再生音は第1空気室21内に放射され、利用者はこれを聴取することができる。
The first driver unit 4 has the same configuration as the driver unit 4 shown in FIG. 2 described above, and a detailed description thereof will be omitted. Only a tone signal to be reproduced by the headphones is supplied to the first driver unit 4 from a power amplifier (not shown).
Therefore, the sound reproduced by the first driver unit 4 is radiated into the
前記イヤパッド2には、被覆体の内部にウレタンもしくは繊維体等の弾性素材が詰め込まれてリング状に形成されており、その弾性素材の一部にマイクロホン31が埋め込まれた状態で配置されている。そして、イヤパッド2における利用者の側頭部に接する面には、前記被覆体に開口2aが形成されており、前記マイクロホン31は、その開口2a部分の音波を検出するように作用する。
The
すなわち前記イヤパッド2は、ヘッドホンの装着時において利用者の側頭部に圧着されるものの、利用者の頭髪等が側頭部とイヤパッド2との間に入り込むなどして、ここに若干の隙間が形成される場合が多い。
したがって前記マイクロホン31は、前記隙間を介して前記第1空気室内に侵入する外来音(騒音)を検出すると共に、前記隙間を介して第1空気室から漏出する第1ドライバユニット4からの再生音を検出することができる。
That is, although the
Therefore, the
一方、前記バッフル板1の背面には、周縁部が湾曲されて椀状に形成された隔壁22が、前記第1ドライバユニット4の背面を覆うようにして、前記バッフル板1に取り付けられており、この隔壁22と前記バッフル板1との間に、第1ドライバユニット4の後部空気室23が形成されている。
さらに、前記バッフル板1の背面における外周縁には、前記隔壁22を覆うハウジング5が取り付けられており、このハウジング5内には、第2バッフル板24がハウジング5と一体に形成され、この第2バッフル板24に第2ドライバユニット32が取り付けられている。なお第2ドライバユニット32は、すでに説明した図2に示したドライバユニット4と同様の構成になされており、その詳細な説明は省略する。
On the other hand, on the back surface of the baffle plate 1, a
Further, a housing 5 that covers the
前記第2バッフル板24と第2ドライバユニット32および前記隔壁22によって囲まれた領域が、第2空気室25を構成しており、この第2空気室25は前記第2ドライバユニット32の前部空気室を構成している。
なお、前記第2ドライバユニット32が取り付けられた第2バッフル板24と、前記ハウジング5の裏面部との間で、前記第2ドライバユニット32の後部空気室26を構成している。
A region surrounded by the
A
加えて、前記したバッフル板1におけるイヤパッド2の取付け位置には、音導孔1aが周方向に間欠的に穿設されており、また音導孔1aに連通するようにしてイヤパッド2の被覆体には、開口2bが施されている。
この構成により、イヤパッド2内に配置された前記マイクロホン31は、前記開口2bおよび前記音導孔1aを介して前記第2空気室25に連通した状態になされている。
In addition, the
With this configuration, the
斯くして前記マイクロホン31により検出される前記開口2aにおける外来音による信号、および第1ドライバユニット4からの再生音による信号は、パワーアンプ33により増幅され、位相反転されることでキャンセル信号になされ、第2ドライバユニット32に供給される。そして前記第2ドライバユニット32による再生音は、第2空気室25内にキャンセル音として放射される。
Thus, the signal due to the external sound in the
前記したとおり、第2空気室25に連通する音導孔1aおよび開口2bを介して、イヤパッド2内にマイクロホン31が配置されており、このマイクロホン31には第2ドライバユニット32によって再生されるキャンセル音が作用することになる。
As described above, the
したがって、前記マイクロホン31の配置位置、すなわち利用者の側頭部に対する前記イヤパッド2の圧着位置において、外来音(騒音)による音圧が上昇した場合にはこの外来音による音圧を、第2ドライバユニット32からの音圧によってキャンセルする(音圧を下げる)ように作用する。
また、前記圧着位置において、前記した第1ドライバユニット4からの音圧(漏出音の音圧)が上昇した場合には、この漏出音の音圧を同じく第2ドライバユニットからの音圧によってキャンセルする(音圧を下げる)ように作用する。
Therefore, when the sound pressure due to the external sound (noise) rises at the position where the
Further, when the sound pressure from the first driver unit 4 (the sound pressure of the leaked sound) increases at the crimping position, the sound pressure of the leaked sound is canceled by the sound pressure from the second driver unit. It works to do (decrease the sound pressure).
前記した作用により、イヤパッド2と利用者の側頭部との隙間を通過する外来音および漏出音は、共にキャンセルされ、実質的に外来音および漏出音は、イヤパッド2の部分で遮断されたものと同等の作用を受けることになる。
これにより、利用者の側頭部とイヤパッド2との隙間を介して侵入する外来音を軽減するノイズキャンセル機能と、第1ドライバユニット4により再生される楽音が、前記隙間を介して外部に漏出するいわゆる音漏れを防止する機能とを兼ね備えたヘッドホンを提供することができる。
Due to the above-described action, both the external sound and the leakage sound that pass through the gap between the
As a result, the noise canceling function for reducing the external sound entering through the gap between the user's temporal region and the
なお、前記したパワーアンプ33においては、マイクロホン31により検出される信号を増幅し、位相反転させることでキャンセル信号を生成しているが、これは格別に位相反転させる処理を施す必要はなく、パワーアンプ33の正負出力端子に対して、第2ドライバユニット32のボイスコイルの正負入力端子を逆接続させることで、これを実現することができる。
In the
また、パワーアンプ33においては、第2ドライバユニット32に加えるキャンセル信号のレベルを調整するレベル調整手段を備えていることが望ましく、このレベル調整手段により、前記マイクロホン31に加わるキャンセル音のレベルを調整することができる。
これにより、外来音を軽減するノイズキャンセル機能と、音漏れの防止機能とを最適な動作状態に設定することが可能となる。
The
Thereby, it is possible to set the noise canceling function for reducing the external sound and the sound leakage preventing function to the optimum operation state.
以上説明したこの発明に係るヘッドホンによると、外来音の影響を軽減するノイズキャンセル機能と、再生音の音漏れを防止する機能とを兼ね備えたヘッドホンを提供することができる。
加えて、前記した第1ドライバユニット4からは、キャンセル信号等を含まない楽音信号のみを再生することができるので、前記した特許文献等に開示されたヘッドホンが抱えている音質劣化の問題等も解消することができるなど、前記した発明の効果の欄に記載した事項以外の独自の作用効果も期待することができる。
According to the headphones according to the present invention described above, it is possible to provide headphones having both a noise canceling function for reducing the influence of external sound and a function for preventing sound leakage of reproduced sound.
In addition, since the first driver unit 4 can reproduce only a musical sound signal that does not include a cancel signal or the like, there is a problem of sound quality degradation that the headphones disclosed in the above-mentioned patent documents have. It is also possible to expect unique operational effects other than the matters described in the column of the effect of the invention described above.
1 バッフル板
1a 音導孔
2 イヤパッド
2a,2b 開口
4 第1ドライバユニット
5 ハウジング
21 第1空気室
22 隔壁
25 第2空気室
31 マイクロホン
32 第2ドライバユニット
33 パワーアンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記イヤパッドと利用者の側頭部との隙間を介して第1空気室内に侵入する外来音、および前記隙間を介して第1空気室から漏出する第1ドライバユニットからの再生音を検出するマイクロホンと、
前記マイクロホンからの検出信号に基づくキャンセル信号を利用して第2空気室内にキャンセル音を放射する第2ドライバユニットとが備えられ、
前記マイクロホンは前記第2空気室に連通した状態で配置されていることを特徴とするヘッドホン。 A first driver unit that surrounds the user's ear, forms a first air chamber with a ring-shaped earpad that contacts the user's temporal region, and radiates reproduced sound into the first air chamber;
Microphone that detects external sound that enters the first air chamber through a gap between the earpad and the user's temporal region and reproduced sound from the first driver unit that leaks from the first air chamber through the gap. When,
A second driver unit that emits a cancellation sound into the second air chamber using a cancellation signal based on a detection signal from the microphone;
The headphone according to claim 1, wherein the microphone is disposed in communication with the second air chamber.
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