JP2015033110A - イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】 装着することで外耳道内に生じる閉管共振によって共振音が発生するイヤホンにおいて、簡単な構成で不快感を与える共振音を消音することかでき、また、消音量の調整が容易なイヤホンを提供すること。
【解決手段】 耳に装着することで外耳道内に閉管共振が生じるイヤホン３０において、電気音響変換器３２に備える振動板３３の前側となるケース蓋体３４の一部分にレゾネータ３７を設け、このレゾネータ３７は、前記ケース蓋体３４に設けた小形の空室３８と、この空室３８を前記振動板３３と前記ケース蓋体３４内面との間の空間３９とを連通させた通気孔４０とより形成してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、耳に装着することで外耳道内に生じる閉管共振による共振音が発生するイヤホン、いわゆる、カナル型イヤホンに関する。

図７は、第１従来例として示した、いわゆる、カナル型のイヤホン１０の断面図、図８は同イヤホン１０の正面図である。
図示す如く、このイヤホン１０は、電気音響変換器（ドライバーユニット）１１がケース本体１２内に配置され、さらに、ケース蓋体１３がケース本体１２に被蓋されて固着されている。
また、ケース蓋体１３には、その一方寄りに導音管１４が、その他方側にはコード保持部１５が各々一体形成されている。
なお、コード保持部１５によって保持したコード１６は電気音響変換器１１に接続されており、このコード１６により音声電流を送るようになっている。

上記のイヤホン１０は、導音管１４に設けた装着用のパッド１７を外耳道の入り口に嵌合さるようにして人耳に装着し、電気音響変換器１１が備える振動板１８の振動による音響を聴取する。
したがって、このようなイヤホン１０の場合、人耳に装着した状態では、外耳道の入り口がイヤホン１０によって塞がれ、外耳道の奥部が鼓膜によって塞がれるために、外耳道内で閉管共振が発生し、共振モードが変わる。

図９は、上記イヤホン１０の周波数特性Ａ１を示すが、図示する如く、５ｋＨｚを含むその前後の周波数帯で、音圧レベルが急伸に変化する音圧レベル部分Ａ１Ｑが発生するようになる。
この結果、上記した音圧レベル部分Ａ１Ｑが原因して不快感である共振音が発生することになる。

そこで、上記した共振音を消音するために、様々なイヤホンが開発されているが、その一例を第２従来例として示す。
図１０は第２従来例として示したカナル型のイヤホン２０である。
このイヤホン２０は、電気音響変換器２１の振動板２２から発生した音波を第１導音管２３ａと第２導音管２３ｂとを通して外耳道に入力させる構成となっている。

すなわち、第１導音管２３ａを通る音波の周波数と第２導音管２３ｂを通る音波の周波数とに１８０度の位相差を与える構成とすることによって、これら導音管２３ａ、２３ｂから送られる音波が外耳道に入力するときに相殺されて共振音が消音される。
その他、図１０において、２４はケース、２５は装着用のパッドを示す。

特許第４６８１６９８号公報

上記した第２従来例のイヤホン２０は、共振音の消音に効果があるが、ただ、
二本の導音管２３ａ、２３ｂを備えるため、導音管の断面径が小さいものとなり、音質が悪化する。
また、このイヤホン２０は、導音管２３ａ、２３ｂの長さ設定によってできる周波数が決まるため、消音の調整が難しい。

そこで、本発明では、上記した実情にかんがみ、簡単な構成で不快感を与える共振音を消音することができ、また、消音量の調整が容易なイヤホンを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明では第１の発明として、耳に装着することで外耳道内に生じる閉管共振による共振音が発生するイヤホンにおいて、電気音響変換器に備える振動板の前側となるハウジングケースの一部分にレゾネータを設けたことを特徴とするイヤホンを提案する。

第２の発明としては、上記した第１の発明のイヤホンにおいて、前記レゾネータは、前記ハウジングケースに設けた小形の空室と、この空室を前記振動板と前記ハウジングケース内面との間の空間に連通させた通気孔とより形成したことを特徴とするイヤホンを提案する。

第３の発明としては、上記した第２の発明のイヤホンにおいて、前記空室には、発砲ウレタンなどの吸音材を内装させたことを特徴とするイヤホンを提案する。

第４の発明としては、上記した第１乃至第３のいずれかの発明のイヤホンにおいて、複数のレゾネータを備えたことを特徴とするイヤホン提案する。

第１の発明によれば、電気音響変換器に備える振動板の前側となるハウジングケースの一部分にレゾネータを設けた構成としたので、外耳道内に生じる閉管共振によって生じる共振音がこのレゾネータによって効果的に消音され、また、レゾネータからなる消音構成が極めて簡単となり、消音構成を付加することによるコストアップを抑えたイヤホンの提供が可能になる。

すなわち、レゾネータは、第２発明のように、ハウジングケースに設けた小形の空室と、この空室とハウジングケース内とを連通させた通気孔によって簡単に形成することができる。
すなわち、小形の空室の容積、通気孔の長さと直径などを適当に定めることで、外耳道内の閉管共振をもつ音波が通気孔のところで激しく流通し、このとき通気孔の部分における摩擦によって音波のエネルギーの一部が熱エネルギーに変換されて消音作用する。

第３の発明は、レゾネータを形成する空室内に、発砲ウレタンなどの吸音材を内装させた構成としてある。
すなわち、吸音材の内装量にしたがって消音量を調整することができる。

第４の発明は、複数のレゾネータを設けたイヤホンが特徴となっている。
レゾネータは一つでもよいが、例えば、２つのレゾネータを備えることにより、消音効率を高めることができる。

第１実施形態として示したイヤホンの断面図である。 第１実施形態として示したイヤホンの正面図である。 第１実施形態として示したイヤホンの周波数特性図である。 第２実施形態として示したイヤホンの断面図である。 第２実施形態として示したイヤホンの周波数特性図である。 第３実施形態として示したイヤホンの正面図である。 第１従来例として示したイヤホンの断面図である。 第１従来例として示したイヤホンの正面図である。 第１従来例として示したイヤホンの周波数特性図である 第２従来例として示したイヤホンの断面図であ

次に、本発明に係るイヤホンの第１施形態について図面に沿って説明する。
本実施形態のイヤホン３０は、図１の断面図と図２の正面図に示すように、合成樹脂材で形成した皿状のケース本体３１内に、電気音響変換器（ドライバーユニット）３２が配設してある。
なお、この電気音響変換器３２は、振動板３３を備えた公知構成のものである。

また、上記のケース本体３１には、合成樹脂材で形成したケース蓋３４が被蓋してある。
つまり、ケース本体３１とケース蓋体３４とでハウジングケースを形成し、このケース内部に電気音響変換器３２が設けてある。
また、ケース蓋体３４には、その一方よりに導音管３５を、その他方側にコード保持部３６が各々一体形成してあり、そして、特に、このケース蓋体３４には、ヘルムホルツのレゾネータ３７が設けてある。

すなわち、ケース蓋体３４の外面には、円形壁 で囲んだ凹溝３７ａと、この凹溝３７ａを塞ぐカバー３７ｂとで形成した空室３８と、この空室３８と振動板３３の前側のケース内の空間３９とを連通させた通気孔（ポート）４０とで形成したレゾネータ３７が設けてある。

さらに、ケース蓋体３４に設けた導音管３５の放音部には、装着用のパッド４１が嵌着してある。
すなわち、パッド４１を人耳の外耳道入り口に密着させるように挿入してイヤホンを装着する、いわゆる、カナル型イヤホンとして構成してある。
なお、このパッド４１は弾性材で形成してあり、導音管３５に対して交換可能に嵌着してある。
その他、コード保持部３６に保持させたコード４２は、電気音響変換器３２に音声電流を送るコードで、該電気音響変換器３２に電気接続してある。

上記したイヤホン３０は、人耳に装着して振動板３３の振動による音響を聴取するが、パッド４１を外耳道の入り口に挿入して装着する関係で、外耳道内に閉管共振が発生するが、この閉管共振の音響周波数がレゾネータ３７によって改善され、閉管共振に基づく共振音が消音される。

すなわち、レゾネータ３７の空室３８の容積、通気孔４０の長さや直径などを適度に設計することにより、閉管共振周波数（５ｋＨｚを含むその前後の周波数帯）による共振音を消音することができる。
具体的には、外耳道内の閉管共振をもつ音波が通気孔４０のところで激しく流通し、このとき通気孔４０の部分における摩擦よって音波のエネルギーの一部が熱エネルギーに変換されて消音作用する。

図３は、上記した第１実施形態のイヤホン３０の周波数特性図を示す。
この特性図において、実線の特性Ａ２は本実施形態のイヤホン３０について実測した周波数特性、点線の特性Ａ１はレゾネータを備えない従来例のイヤホンについて実測した周波数特性を示し、図９同様の周波数特性図である。
図示するように、レゾネータ３７を備えなければ、急伸に変化する音圧レベル部分Ａ１Ｑが現れるが、レゾネータ３７を備えた本実施形態の場合は、音圧レベル部分Ａ２Ｑ（５ｋＨｚを含むその前後の周波数帯）のように改善される。

図４は、第２実施形態のイヤホン５０を示し、本実施形態では、レゾネータ３７を形成する空室３８内に、発砲スチロールなどの吸音材５１を内装させ、レゾネータ３７の消音量を調整できる構成としてあり、その他は、上記した第１実施形態のイヤホン２０と同構成としてある。

なお、吸音材５１は、カバー３７ｂを取り外し、凹溝３７ａ内に吸音材５１を内装させた後に、カバー３７ｂを凹溝３７ａの開口縁に接着材などで固着する。
図５は、第２実施形態のイヤホン５０について実測した周波数特性Ａ３を示し、
音圧レベル部分Ａ３Ｑの如く改善される。

図６は、第３実施形態のイヤホン６０を示し、本実施形態では、ケース蓋体３４に上記レゾネータ３７と同構成とした２つのレゾネータ６１ａ、６２ｂを設けた構成としてあり、その他は上記した第１または第２実施形態と同構成としてある。
本実施形態は、閉管共振周波数に対する弊害を一層改善することができる。

耳に装着することで外耳道内に生じる閉管共振による共振音が発生するイヤホン、いわゆる、カナル型イヤホンに適用する。

３０ イヤホン
３１ ケース本体
３２ 電気音響変換器
３３ 振動板
３４ ケース蓋体
３５ 導音管
３７ レゾネータ
３８ 空室
４０ 通気孔
５０ イヤホン
５１ 吸音材
６０ イヤホン
６１ａ、６２ｂ レゾネータ

Claims (4)

1. 耳に装着することで外耳道内に生じる閉管共振による共振音が発生するイヤホンにおいて、
   電気音響変換器に備える振動板の前側となるハウジングケースの一部分にレゾネータを設けたことを特徴とするイヤホン。
2. 請求項１に記載したイヤホンにおいて、
   前記レゾネータは、前記ハウジングケースに設けた小形の空室と、この空室を前記振動板と前記ハウジングケース内面との間の空間に連通させた通気孔とより形成したことを特徴とするイヤホン。
3. 請求項２に記載したイヤホンにおいて、
   前記空室には、発砲ウレタンなどの吸音材を内装させたことを特徴とするイヤホン。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載したイヤホンにおいて、
   複数のレゾネータを備えたことを特徴とするイヤホン。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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