JP2016178627A - 体感振動ヘッドホン - Google Patents

Abstract

【課題】迫力ある重低音や臨場感が得られる体感振動ヘッドホンを提供する。【解決手段】ヘッドホン１００は、第１チャンネル（右チャンネル）の音声信号に基づき生成された音波を出力する電気音響変換器５０ａと、音声信号を機械的振動に変換して振動する振動ドライバー３０ａとを含む第１のハウジング２０ａと、第２チャンネル（左チャンネル）の音声信号に基づき生成された音波を出力する電気音響変換器５０ｂと、音声信号を機械的振動に変換して振動する振動ドライバー３０ｂとを含む第２のハウジング２０ｂとを備える。振動ドライバー３０ａ、３０ｂが双方振動した際に、振動ドライバー３０ａ、３０ｂの振動において少なくとも２つの共振周波数が現われるように、振動ドライバー３０ａ、３０ｂの共振周波数が設定されている。【選択図】図２

Description

本開示は、音声信号に基づき再生した音とともに、音声信号に基づき発生させた振動を使用者に伝達するヘッドホンに関する。

近年、スピーカーユニットに骨伝導振動ドライバー（振動ユニット）を搭載した重低音から中高音域まで再現するハイブリッド骨伝導ヘッドホン（体感振動ヘッドホンとも称す）が商品化されている。

特許文献１は、音声信号を音に変換する音響変換装置と音声信号を機械振動に変換して、直接聴覚神経に伝える骨伝導を備えることで、より臨場感を与える構造を開示する。

特開昭６３−８６９９７号公報

本開示は、映画館・コンサート会場での視聴のような、迫力ある重低音や臨場感が得られる体感振動ヘッドホンを提供する。

本開示にかかるヘッドホンは、第１チャンネルの音声信号に基づき生成された音波を出力する第１の電気音響変換器と、音声信号を機械的振動に変換して振動する第１の振動部とを含む第１のハウジングと、第２チャンネルの音声信号に基づき生成された音波を出力する第２の電気音響変換器と、音声信号を機械的振動に変換して振動する第２の振動部とを含む第２のハウジングと、を備える。第１の振動部および第２の振動部が双方振動した際に、第１の振動部および第２の振動部の振動において少なくとも２つの共振周波数が現われるように、第１の振動部および第２の振動部の共振周波数が設定されている。

本開示にかかる体感振動ヘッドホンは、右のハウジングに固定された振動ドライバーに組み込まれたスプリングで発生する振動がヘッドバンドを介して左のハウジングに伝わり、左のハウジングに固定された振動ドライバーに組み込まれたスプリングで発生する振動がヘッドバンドを介して右のハウジングに伝わる構造である。

本開示のヘッドホンの構成により、振動部による振動の周波数帯域を拡張できる。振動の周波数帯域が拡張されることで、音楽ソースを視聴する際に、使用者はより迫力のある重低音を体感でき、より臨場感を味わうことができる。

実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンの外観図 実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンのハウジング内の構成を示す断面図 実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンの電気回路の構成を示すブロック図 従来の体感振動ヘッドホンにおいて、左チャンネルのみに信号を加えた場合の振動レベルの周波数特性を示す図 従来の体感振動ヘッドホンにおいて、右チャンネルのみに信号を加えた場合の振動レベルの周波数特性を示す図 従来の体感振動ヘッドホンの振動レベルの周波数特性を示す図 振動レベルの周波数特性の測定ポイントを説明するための図 実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンにおいて、左チャンネルのみに信号を加えた場合の振動レベルの周波数特性を示す図 実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンにおいて、右チャンネルのみに信号を加えた場合の振動レベルの周波数特性を示す図 実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンの振動レベルの周波数特性を示す図 構成例１の右のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例１の右のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例１の左のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例１の左のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例２の右のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例２の右のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例２の左のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例２の左のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例３の右のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例３の右のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例３の左のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例３の左のハウジングにおける振動ドライバーを示す図 構成例４の振動ドライバーを示す図 構成例４の振動ドライバーにおける振動レベルの周波数特性を示す図 構成例５の振動ドライバーを示す図 構成例５の振動ドライバーにおける振動レベルの周波数特性を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

本発明者は、従来のヘッドホンで映画・音楽・ゲーム等の種々の音楽ソースを視聴したところ、映画館やコンサート会場のような重低音や臨場感の感じ方が十分でないことが判った。そして、本発明者は、映画・ゲーム等の音楽において特に低域の音声を分析したところ、６０Ｈｚや８０Ｈｚの特定の周波数の音のレベルが大きい場合があることを発見した。また、音声信号を音に変換する音響変換装置と、音声信号を機械振動に変換して、直接聴覚神経に伝える骨伝導のための構成（振動ドライバー）とを備える従来のヘッドホンの分析を行ったところ、骨伝導のための振動に関して周波数帯域が狭いことが判った。本発明者は、これらの知見に基づき、以下に説明する本開示のヘッドホンを考案するに至った。

（実施の形態１）
以下、添付の図面を用いて、実施の形態について説明する。

１．体感振動ヘッドホンの構成及び動作
本実施形態の体感振動ヘッドホンは、音声信号に基づき再生した音とともに、音声信号に基づき発生させた振動を使用者に伝達するヘッドホンである。図１は、実施の形態１に係る体感振動ヘッドホン（以下「ヘッドホン」という）１００の外観図である。また、図２は、体感振動ヘッドホン１００のハウジング内の構成を示す断面図である。

ヘッドホン１００は、右のハウジング２０ａと左のハウジング２０ｂを硬質なヘッドバンド１０ａで連結するオーバーヘッドホンタイプのヘッドホンである。また、ヘッドホン１００は、ヘッドバンド１０ｂにより頭部に装着される。

ハウジング２０ａ、２０ｂはそれぞれ、入力した音声信号を音波（空気の振動）に変換する電気音響変換器５０ａ、５０ｂと、入力した音声信号を機械的振動に変換する振動ドライバー（振動ユニット）３０ａ、３０ｂとを収容する。また、ハウジング２０ａ、２０ｂは、それぞれ、信号処理のための電気回路７５を実装した回路基板７０も収容する。

電気音響変換器５０ａ、５０ｂは不図示の振動板を有し、音声信号に基づき振動板を振動させることで入力した音声信号を音波（空気の振動）に変換する装置（例えば、スピーカ）である。電気音響変換器５０ａ、５０ｂから出力された音波は使用者の耳の鼓膜に伝えられる。

振動ドライバー３０ａ、３０ｂは、音声信号を機械的振動に変換する電磁型の振動ドライバーである。振動ドライバー３０ａ、３０ｂは、不図示の信号線を介して伝送される音声信号が伝わるコイル３２と、コイル３２による磁界変動に応じて上下に振動するマグネット３３と、マグネット３３に重量を付加するウェイト３４と、ウェイト３４に結合されたスプリング（振動子）３１ａ、３１ｂと、ケース３５とで構成されている。ケース３５は、マグネット３３、コイル３２及びウェイト３４を収容する。さらに、ケース３５は、スプリング３１ａ、３１ｂを介してマグネット３３の機械的振動を外部に伝達する。スプリング３１ａ、３１ｂは骨伝導のための振動を生成する振動子であり、例えば、板バネで構成される。振動ドライバー３０ａ、３０ｂで生成された振動は、イヤーパッド４０及びヘッドバンド１０ａを介して使用者の頭部に伝えられる。

なお、以下の説明では、左右のハウジング２０ａ、２０ｂを区別なく説明する場合は、ハウジングに対して参照符号「２０」を使用する。同様に、左右の振動ドライバー３０ａ、３０ｂを区別なく説明する場合、振動ドライバーに対して参照符号「３０」を使用する。同様に、スプリング３１ａ、３１ｂを区別なく説明する場合、スプリングに対して参照符号「３１」を使用する。

本実施形態のヘッドホン１００では、右のハウジング２０ａに取り付ける振動ドライバー３０ａと、左のハウジング２０ｂに取り付ける振動ドライバー３０ｂとは、互いに異なる共振周波数を有する。これにより、後述するように、体感振動ヘッドホン全体の振動周波数帯域を拡大している。振動ドライバー３０の共振周波数は、振動ドライバーを構成する構成要素（例えば、スプリング３１、マグネット３３及びウェイト３４）の重量や形状等を工夫することにより所望の値に設定できる。

右のハウジング２０ａと左のハウジング２０ｂは、硬質なヘッドバンド１０ａで連結されている。この構成により、右のハウジング２０ａに固定された振動ドライバー３０ａに組み込まれたスプリング３１ａで発生する振動がヘッドバンド１０ａを介して左のハウジング２０ｂに伝わる。同様に、左のハウジング２０ｂに固定された振動ドライバー３０ｂに組み込まれたスプリング３１ｂで発生する振動がヘッドバンド１０ａを介して右のハウジング２０ａに伝わる。

図３は、ヘッドホン１００の電気回路７５の構成を示すブロック図である。電気回路７５は、ヘッドホン用アンプ７１と、フィルタ７２と、振動ドライバー用アンプ７３と、無線回路７４とを含む。電気回路７５の各回路７１〜７４は回路基板７０上に実装される。ヘッドホン用アンプ７１の出力は、電気音響変換器５０に接続され、振動ドライバー用アンプ７３の出力は振動ドライバー３０内のスプリング３１に接続される。

２．動作
以上のように構成されるヘッドホン１００の動作を説明する。

電気回路７５は、タブレット端末、スマートホン、ＤＶＤプレーヤ、ＴＶなど音楽再生機器のヘッドホン出力から音声信号を入力する。電気回路７５は、入力した音声信号から、スプリング３１及び電気音響変換器５０を駆動するための信号を生成する。

具体的には、タブレット端末等の音楽再生機器から送信された音声信号は、無線回路７４により受信され、ヘッドホン用アンプ７１に入力される。ここで、無線回路７４は、ＷｉＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信規格にしたがった通信を行う回路である。

ヘッドホン用アンプ７１は、無線回路７４から入力した音声信号を増幅し、電気音響変換器５０に出力する。電気音響変換器５０は、増幅された信号に基づき音声を再生（出力）する。

ヘッドホン用アンプ７１の出力信号は、フィルタ７２にも入力される。フィルタ７２は、所定の周波数以下の周波数の信号を通過させる。本実施形態では、フィルタ７２は、１００Ｈｚを超える信号を除去（遮断）するＬＰＦ（ローパスフィルタ）で構成される。フィルタ７２を通過した１００Ｈｚ以下の信号は、振動ドライバー用アンプ７３に入力されて増幅され、スプリング３１に入力される。

スプリング３１は、振動ドライバー用アンプ７３からの出力信号に基づき振動する。このように、振動ドライバー用アンプ７３に１００Ｈｚ以下の重低音の音声信号が入力されると、スプリング３１が振動する。スプリング３１の振動は、ヘッドホン１００のイヤーパッド４０及びヘッドバンド１０ａを介して使用者の頭部に伝えられる。使用者は、電気音響変換器５０で再生された音声と共に、スプリング３１による振動を体感することで、迫力のある音を体感できる。

以上のように、振動ドライバー用アンプ７３は、フィルタ７２を介して取り出した低域の音声信号を増幅し、振動ドライバー３０に出力する。振動ドライバー３０は低域（例えば、５０Ｈｚ〜１００Ｈｚ）の信号が入力された時に振動する。振動ドライバー３０は、使用者が聴いている音と同期して振動する。

これにより、使用者に対して音と振動が同じタイミングで脳に伝わるため、使用者は電気音響変換器５０からの音だけを聴く場合に比べて、重低音や臨場感を体感できる。振動ドライバー３０は、ハウジング２０に固定されているため、振動ドライバー３０の振動はハウジング２０に伝わる。

そして、ハウジング２０に伝わった振動がイヤーパッド４０に伝わる。イヤーパッド４０は耳の周囲の皮膚と接触し、直接振動が、聴覚神経に伝わる構造であるため、使用者は、鼓膜で音を聞くと共に、体で振動を感じ取ることができる。

３．振動ドライバーによる振動の周波数特性
本実施形態のヘッドホン１００により生成される振動の周波数特性について説明する。

まず、従来の体感振動ヘッドホンにおける振動レベルの周波数特性を説明する。図４Ａは、従来の体感振動ヘッドホンにおいて左チャンネル（Ｌｃｈ）のみに信号を加えた場合の振動レベルの周波数特性を示す図である。図４Ｂは、従来の体感振動ヘッドホンにおいて、右チャンネル（Ｒｃｈ）のみに信号を加えた場合の振動レベルの周波数特性を示す図である。図４Ｃは、従来の体感振動ヘッドホンにおける振動レベルの周波数特性を示す図である。図４Ａ〜図４Ｃにおいて、縦軸は振動レベル、横軸は周波数を示す。図５は、振動レベルの周波数特性の測定ポイントを説明するための図である。

図４Ａ〜図４Ｃに示すデータは、図５に示すように、ダミーヘッドに従来の体感振動ヘッドホンを装着し、ダミーヘッドのＬｃｈＡ、ＲｃｈＢの測定ポイントに加速度ピックアップを付けて、周波数を変化させながら振動レベルを測定した。この時の振動ドライバー３０ａ、３０ｂに組み込まれたスプリング３１ａ、３１ｂの共振周波数は６０Ｈｚに設定してある。

図４Ａは、Ｌｃｈのみに信号を加えてダミーヘッドのＬｃｈＡのポイントの振動レベルの周波数特性を測定した結果を示す。図４Ａに示すように、Ｌｃｈの振動レベルは、６０Ｈｚでピークとなっている。図４Ｂは、Ｒｃｈのみに信号を加えてダミーヘッドのＲｃｈＢのポイントの振動レベルの周波数特性を測定した結果を示す。図４Ｂに示すように、Ｒｃｈの振動レベルも６０Ｈｚでピークとなっている。

図４Ｃは、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ両方に信号を加えて、ダミーヘッドのＬｃｈＡのポイントとＲｃｈＢのポイントそれぞれの振動レベルの周波数特性を測定した結果を示す。図４Ｃに示すように、Ｌｃｈ、Ｒｃｈの振動レベルは、概ね同じ結果を示す。また、振動レベルの振幅は、片方のチャンネルのみの場合に比べ大きくなったが、周波数特性は変わらず、６０Ｈｚでピークとなっている。このように、従来の体感振動ヘッドホンでは、Ｌｃｈ，Ｒｃｈ両方に信号を加えても、ハウジング２０ａ、２０ｂに伝わる振動周波数帯域は狭いままである。実際に、映画やゲームの音楽ソースを視聴したところ、映像と振動がリンクしないことがあり、臨場感に欠けていた。

この課題を解決するために、本実施形態のヘッドホン１００では、骨伝導に関する振動周波数帯域を拡大するように振動ドライバー３０を構成した。具体的には、右のハウジング２０ａに取り付ける振動ドライバー３０ａに組み込まれたスプリング３１ａの共振周波数と、左のハウジング２０ｂに取り付ける振動ドライバー３０ｂに組み込まれたスプリング３１ｂの共振周波数とを異ならせた。

図６Ａは、実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンにおいて、左チャンネルのみに信号を加えた場合の振動レベルの周波数特性を示す図である。図６Ｂは、実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンにおいて、右チャンネルのみに信号を加えた場合の振動レベルの周波数特性を示す図である。図６Ｃは、実施の形態１に係る体感振動ヘッドホンにおける振動レベルの周波数特性を示す図である。図６Ａ〜図６Ｃにおいて、縦軸は振動レベル、横軸は周波数を示す。

本実施形態のヘッドホン１００では、左右のハウジング２０ａ、２０ｂ内の振動ドライバー３０ａ、３０ｂの共振周波数を互いに異ならせている。図６Ａ〜図６Ｃに示すデータは、図５に示すようなダミーヘッドにヘッドホン１００を装着し、ダミーヘッドのＬｃｈＡ、ＲｃｈＢの測定ポイントに加速度ピックアップを付けて測定した。

この場合、右のハウジング２０ａにおいて、振動ドライバー３０ａに組み込まれたスプリング３１ａの共振周波数は６０Ｈｚに設定した。一方、左のハウジング２０ｂにおいて、振動ドライバー３０ｂに組み込まれたスプリング３１ｂの共振周波数は８０Ｈｚに設定した。

図６Ａは、Ｌｃｈのみに信号を加えてダミーヘッドのＬｃｈＡのポイントの振動レベル対周波数を測定した結果を示す。図６Ａに示すように、Ｌｃｈの振動レベルは６０Ｈｚにピークが現れるとともに、８０Ｈｚ付近にもピークが現れ、振動周波数帯域が広くなっている。

図６Ｂは、Ｒｃｈのみに信号を加えてダミーヘッドのＲｃｈＢのポイントの振動レベル対周波数を測定した結果を示す。図６Ｂに示すように、振動レベルは、８０Ｈｚにピークが現れているが、６０Ｈｚにもピークが現れ、振動周波数帯域が広くなっている。

図６Ｃは、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ両方に信号を加えてダミーヘッドのＬｃｈＡのポイントとＲｃｈＢのポイントそれぞれの振動レベルの周波数特性を測定した結果を示す。図６Ｃに示すように、Ｌｃｈ、Ｒｃｈの振動レベルは、６０Ｈｚおよび８０Ｈｚにピークが現れ、振動周波数帯域が広くなっている。この場合、６０Ｈｚ、８０Ｈｚにおいては、概ね同じ強さの振動レベルとなる。

このように、実施の形態１の体感振動ヘッドホンでは、ＬｃｈＡのポイントとＲｃｈＢのポイントの双方において、６０Ｈｚと８０Ｈｚそれぞれで共振周波数が観測された。これは、右のハウジング２０ａと左のハウジング２０ｂを硬質なヘッドバンド１０ａで連結されているため、一方のハウジングの振動が他方のハウジングに伝達されるためである。

すなわち、本実施形態のように、左右のハウジング２０ａ、２０ｂ内の振動ドライバー３０ａ、３０ｂの共振周波数を異ならせたことにより２つの共振周波数が現われ、振動周波数帯域が拡張される。本実施形態では、図４Ａ〜図４Ｃに示す従来の構成のものと比較すると振動周波数帯域が５倍も広くなっている。実際に、本実施形態のヘッドホン１００で映画やゲームの音楽ソースを視聴してみたところ、従来の構成のものと比較して、体で感じる重低音と臨場感が良くなり、実際の映画館やコンサート会場に近い体感が味わえるようになった。

４．振動ドライバーの構成例
以下、本実施の形態におけるヘッドホン１００に使用される振動ドライバー３０の具体的な構成例をいくつか示す。

（Ａ）構成例１
図７Ａ〜図７Ｄに構成例１の振動ドライバー３０ａ、３０ｂの構成を示す。図７Ａ、図７Ｂは、構成例１の右のハウジング２０ａにおける振動ドライバー３０ａを示す断面図である。図７Ｃ、図７Ｄは、構成例１の左のハウジング２０ｂにおける振動ドライバー３０ｂを示す断面図である。

図７Ｂ、図７Ｄに示すように、構成例１では、左右の振動ドライバー３０ａ、３０ｂにおけるスプリング３１ａ、３１ｂの形状を異ならせることで、左右の振動ドライバー３０ａ、３０ｂ全体の共振周波数を異ならせている。

具体的には、右のハウジング２０ａにおける振動ドライバー３０ａに組み込まれるスプリング３１ａと、左のハウジング２０ｂにおける振動ドライバー３０ｂに組み込まれるスプリング３１ｂとの間で、スプリング３１ａ、３１ｂの腕の長さを異ならせている。これにより、左右の振動ドライバー３０ａ、３０ｂの間で共振周波数を異ならせている。

より具体的には、左のハウジング２０ｂのスプリング３１ｂの腕の長さＬ２を、右のハウジング２０ａのスプリング３１ａの腕の長さＬ１よりも短くしている。これにより、右のハウジング２０ａの振動ドライバー３０ａの共振周波数が６０Ｈｚであるのに対して、左のハウジング２０ｂの振動ドライバー３０ｂの共振周波数を８０Ｈｚとした。

（Ｂ）構成例２
図８Ａ〜図８Ｄは、構成例２の振動ドライバー３０ａ、３０ｂの構成を示す。図８Ａ、図８Ｂは、構成例２の右のハウジング２０ａにおける振動ドライバー３０ａを示す断面図である。図８Ｃ、図８Ｄは、構成例２の左のハウジング２０ｂにおける振動ドライバー３０ｂを示す断面図である。

構成例２では、右のハウジング２０ａにおける振動ドライバー３０ａに組み込まれるスプリング３１ａと、左のハウジング２０ｂにおける振動ドライバー３０ｂに組み込まれるスプリング３１ｂとの間で、スプリング３１の腕の太さ（幅）を異ならせて、左右の振動ドライバー３０ａ、３０ｂの間で共振周波数を異ならせている。

具体的には、スプリング３１ｂの腕の太さ（幅）Ｗ２をスプリング３１ａの腕の太さ（幅）Ｗ１よりも太くしている。これにより、右のハウジング２０ａの振動ドライバー３０ａの共振周波数が６０Ｈｚであるのに対して、左のハウジング２０ｂの振動ドライバー３０ｂの共振周波数を８０Ｈｚとした。

（Ｃ）構成例３
図９Ａ〜図９Ｄは、構成例３の振動ドライバー３０ａ、３０ｂの構成を示す。図９Ａ、図９Ｂは、構成例３の右のハウジング２０ａにおける振動ドライバー３０ａを示す断面図である。図９Ｃ、図９Ｄは、構成例３の左のハウジング２０ｂにおける振動ドライバー３０ｂを示す断面図である。

構成例３では、ヘッドホン１００におけるハウジング２０ａ、ハウジング２０ｂに取り付けられる振動ドライバーに組み込まれるスプリング３１ａ、３１ｂは同じ形状のものを使用している。しかし、左のスプリング３１ｂに重り３６を付加している。これにより、左の振動ドライバー３０ｂの共振周波数を、右の振動ドライバー３０ａの共振周波数と異ならせている。なお、重り３６の材質は、どのようなのもでも良い。例えば、ゴム、鉄などである。

（Ｄ）構成例４
構成例１〜構成例３では、１つのスプリング３１（すなわち、振動ドライバー）が共振周波数を１つのみ有する構成例を示したが、１つのスプリング（すなわち、振動ドライバー）が２つの共振周波数を有してもよい。この場合でも、振動ドライバーの振動周波数の帯域を拡大できる。

図１０は、構成例４の振動ドライバーを示す断面図である。図１０は、２つの共振周波数を有するスプリング３１の構成例を示す。構成例１〜構成例３では、１つのスプリングにおいて、それぞれの腕は同じ長さを有していた。これに対して、構成例４では、スプリング３１において、各腕の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を異なる長さとしている。

図１１は、構成例４の振動ドライバー３０における振動レベルの周波数特性を示した図である。図１１において、実線Ａは、比較例として、各腕の長さが等しいスプリングを含む振動ドライバーの周波数特性を示す。実線Ａで示す振動レベルのピークが１つであるので、１つの共振周波数を有する。破線Ｂは、構成例４の振動ドライバーの周波数特性を示す。波線Ｂで示す振動レベルのピークは２つ存在する。

すなわち、構成例４の振動ドライバー３０は、２つの共振周波数を有する。スプリング３１の形状を工夫することで、破線Ｂに示すように、１つの振動ドライバーが２つの共振周波数を有するように、振動ドライバーを構成できることがわかる。

（Ｅ）構成例５
図１２は、構成例５の振動ドライバーを示す断面図である。図１２は、２つの共振周波数を持つスプリング３１の構成例を示す。構成例５では、スプリング３１において、各腕の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３および太さ（幅）Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３をそれぞれ異なる値としている。

図１３は、構成例５のスプリング３１を含む振動ドライバー３０の周波数特性を示した図である。図１３において、実線Ａは、比較例として、各腕の長さおよび太さが等しいスプリングを含む振動ドライバーの周波数特性を示す。実線Ａで示す振動レベルのピークは１つであるので、１つの共振周波数を有する。破線Ｂは、構成例５のスプリングを含む振動ドライバーの周波数特性を示す。波線Ｂで示す振動レベルには２つのピークが存在する。

すなわち、構成例５の振動ドライバー３０は、２つの共振周波数を有する。スプリング３１の形状を工夫することで、破線Ｂに示すように、１つの振動ドライバーが２つの共振周波数を有するように振動ドライバーを構成できることがわかる。

構成例４、構成例５に示すように、スプリング３１の形状を工夫することで１つのスプリング３１（すなわち、振動ドライバー）が２つの共振周波数を有するように構成できる。よって、左右のハウジング２０ａ、２０ｂの少なくとも一方における振動ドライバーを２つの共振周波数を有するように構成することによっても、振動周波数の帯域を拡張することができる。

なお、構成例４、構成例５では、スプリング３１の形状を工夫することで１つの振動ドライバー３０が２つの共振周波数を有するように構成したが、他の要素を工夫することで１つの振動ドライバー３０が２つの共振周波数を有するようにしてもよい。なお、図１１、図１３では、共振周波数が１００Ｈｚを超えているので、構成例４、構成例５においては、フィルタ７２のカットオフ周波数を１００Ｈｚよりも高い値に設定する必要がある。

５．効果、等
以上のように、本実施形態のヘッドホン１００は、右チャンネル（第１チャンネルの一例）の音声信号に基づき生成された音波を出力する電気音響変換器５０ａと、音声信号を機械的振動に変換して振動する振動ドライバー３０ａ（第１の振動部の一例）とを含むハウジング２０ａと、左チャンネル（第２チャンネルの一例）の音声信号に基づき生成された音波を出力する電気音響変換器５０ｂと、音声信号を機械的振動に変換して振動する振動ドライバー３０ｂ（第２の振動部の一例）とを含むハウジング２０ｂとを備える。

振動ドライバー３０ａおよび３０ｂが双方振動した際に、振動ドライバー３０ａおよび３０ｂの振動において少なくとも２つの共振周波数が現われるように、振動ドライバー３０ａおよび３０ｂの共振周波数が設定される。

このようなヘッドホン１００は、電気音響変換器５０ａ、５０ｂからの音を使用者の鼓膜に伝えるとともに、重低音の信号を電気音響変換器５０とは別に、振動ドライバー３０ａ、３０ｂで、振動として使用者の体（頭部）に伝えることができる。これにより、使用者に、重低音に関して迫力ある音を体感させることができるとともに、臨場感を与えることができる。

特に、右のハウジング２０ａの振動ドライバー３０ａの共振周波数と、左のハウジング２０ｂの振動ドライバー３０ｂの共振周波数とを異ならせたことにより、図６Ｃに示すように、振動周波数帯域を拡張できるため、映画館・コンサート会場での視聴のような、迫力ある重低音や臨場感を使用者に体感させることができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素に他の要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

上記の実施の形態では、コイル３２とマグネット３３を使用した電磁型の振動ドライバーを説明したが、振動ドライバーの構成として、圧電型や動電型、静電型等の様々なものを用いることが出来る。

上記の実施形態では、フィルタ（ＬＰＦ）７２のカットオフ周波数を１００Ｈｚとしたが、カットオフ周波数はこれに限定されない。骨伝導による効果を考慮し、カットオフ周波数を１００Ｈｚよりも高い値または低い値に適宜設定してもよい。

上記の実施の形態で示した振動ドライバー３０の共振周波数の値は一例であり、共振周波数は他の値であってもよい。例えば、共振周波数は５０〜１００Ｈｚの範囲内の任意の値であってもよい。

上記の実施の形態では、振動ドライバー３０ａおよび振動ドライバー３０ｂの双方が振動した際に、図６Ｃ、図１１、図１３に示すように、振動ドライバー３０ａおよび振動ドライバー３０ｂによる振動において２つの共振周波数が現われるよう、振動ドライバー３０ａおよび振動ドライバー３０ｂを構成した。

しかしながら、共振周波数の数は２に限定されない。３以上の共振周波数が現れるように振動ドライバー３０を構成してもよい。複数の共振周波数を出現させることで、振動周波数の帯域を拡張することができるからである。

上記の実施の形態では、電気回路７５に無線回路７４を搭載し、音声信号を受信するようにしているが、無線回路７４を使用せず、信号ケーブルを介して音声信号をヘッドホン用アンプ７１に入力しても良い。

上記の実施の形態では、３つの支点（腕）を有するスプリング３１の構成を説明したが、支点（腕）の数は１つでも４つでも良い。すなわち、左右のハウジング２０ａ、２０ｂが異なる共振周波数を有するように、バネ共振が発生するような構成（形状）であれば、スプリング３１を任意の形状で形成してもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、音声信号に基づき再生した音とともに、音声信号に基づき発生させた振動を使用者に伝達するヘッドホンに適用可能である。

１０ａ，１０ｂ ヘッドバンド
２０，２０ａ，２０ｂ ハウジング
３０，３０ａ，３０ｂ 振動ドライバー
３１，３１ａ，３１ｂ スプリング
３２ コイル
３３ マグネット
３４ ウェイト
３５ ケース
３６ 重り
４０ イヤーパッド
５０，５０ａ，５０ｂ 電気音響変換器
７０ 回路基板
７１ ヘッドホン用アンプ
７２ フィルタ
７３ 振動ドライバー用アンプ
７４ 無線回路
７５ 電気回路
１００ 体感振動ヘッドホン（ヘッドホン）

Claims (5)

1. 第１チャンネルの音声信号に基づき生成された音波を出力する第１の電気音響変換器と、音声信号を機械的振動に変換して振動する第１の振動部とを含む第１のハウジングと、
   第２チャンネルの音声信号に基づき生成された音波を出力する第２の電気音響変換器と、音声信号を機械的振動に変換して振動する第２の振動部とを含む第２のハウジングと、を備え、
   前記第１の振動部および前記第２の振動部が双方振動した際に、前記第１の振動部および前記第２の振動部の振動において少なくとも２つの共振周波数が現われるように、前記第１の振動部および前記第２の振動部の共振周波数が設定された、
   体感振動ヘッドホン。
2. 前記第１の振動部の共振周波数と前記第２の振動部の共振周波数とが互いに異なる、請求項１に記載の体感振動ヘッドホン。
3. 前記第１の振動部および前記第２の振動部の少なくともいずれか一方が、少なくとも２つの共振周波数を有する、請求項１に記載の体感振動ヘッドホン。
4. 前記第１のハウジングは、所定の周波数以下の周波数の音声信号を通過させる第１のローパスフィルタを有し、前記第２のハウジングは、前記所定の周波数以下の周波数の音声信号を通過させる第２のローパスフィルタを有し、
   前記第１の振動部は前記第１のローパスフィルタを通過した音声信号を機械的振動に変換して振動し、前記第２の振動部は前記第２のローパスフィルタを通過した音声信号を機械的振動に変換して振動する、
   請求項１に記載の体感振動ヘッドホン。
5. 前記第１及び第２のローパスフィルタは１００Ｈｚを超える周波数の信号を遮断する、請求項４に記載の体感振動ヘッドホン。