JP2017092704A - Headphone unit - Google Patents

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秋野 裕
Yutaka Akino
裕 秋野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a headphone unit capable of adjusting a sharpness according to a tone quality preference of a listener.SOLUTION: A headphone unit 100 includes a diaphragm 10, a unit frame 30, and an edge support portion 50. The unit frame has an edge support portion, and an edge portion 11 formed on the outer edge portion of the vibration plate is supported by the frame via the edge support portion. The edge support portion has a stiffness varying body 51, a variator holding section (a ring magnet 52, a front yoke 54 and a rear yoke 55), and a variator characteristic changing section (a coil 53). The stiffness changing body is a material which reversibly changes its characteristics between a free fluid and a semisolid in accordance with the strength of externally applied energy. The variator holding portion holds the stiffness changing body so as to remain around the edge portion. The variator characteristic changing section generates energy to be applied to the stiffness change body.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ヘッドホンユニットに関するものである。   The present invention relates to a headphone unit.

一般的に知られているヘッドホンユニットは、電気音響変換器を備えている。電気音響変換器は、ダイナミック型やコンデンサ型が知られている。ダイナミック型電気音響変換器は、振動板と、磁気回路部と、ユニットフレームと、を基本的な構成とする。なお、電気音響変換器は、マイクロホンにも適用できる。   A generally known headphone unit includes an electroacoustic transducer. As the electroacoustic transducer, a dynamic type and a capacitor type are known. The dynamic electroacoustic transducer has a basic configuration including a diaphragm, a magnetic circuit unit, and a unit frame. The electroacoustic transducer can also be applied to a microphone.

通常の振動板は、一枚の合成樹脂フィルムから作製される。一枚の合成樹脂フィルムの中央部分には、センタードームが形成され、センタードームの周囲にサブドームが形成される。センタードームとサブドームの頂上がある方を振動板の表側とした場合、振動板の裏側のセンタードームとサブドームの境界部分には、ボイスコイルが固定される。振動板へのボイスコイルの固定には、接着材などが用いられる。なお、以下の説明において振動板の表側を前方、振動板の裏側を後方と表記することもある。   A normal diaphragm is produced from a single synthetic resin film. A center dome is formed at the center of one synthetic resin film, and a sub dome is formed around the center dome. When the top of the center dome and the sub dome is the front side of the diaphragm, a voice coil is fixed to the boundary between the center dome and the sub dome on the back side of the diaphragm. An adhesive or the like is used for fixing the voice coil to the diaphragm. In the following description, the front side of the diaphragm may be referred to as the front, and the back side of the diaphragm may be referred to as the rear.

ダイナミックヘッドホンユニットが備える磁気回路部は、皿状のヨークと、ヨークの底に相当する部分の中央に配置された円盤状のマグネットと、マグネットの上に配置されたポールピースと、を有する。このマグネットは、厚さ方向に着磁されている。一般的にヨークもポールピースも前方から見た形状は円形である。ポールピースはヨークの内側に配置されている。ポールピースの外周の壁と、ヨークの内周の壁との間には、隙間が形成されている。この隙間は、マグネットによって磁界が生じている磁気ギャップである。   The magnetic circuit unit included in the dynamic headphone unit includes a dish-shaped yoke, a disk-shaped magnet disposed in the center of a portion corresponding to the bottom of the yoke, and a pole piece disposed on the magnet. This magnet is magnetized in the thickness direction. Generally, the shape of the yoke and the pole piece viewed from the front is circular. The pole piece is arranged inside the yoke. A gap is formed between the outer peripheral wall of the pole piece and the inner peripheral wall of the yoke. This gap is a magnetic gap in which a magnetic field is generated by a magnet.

ダイナミックヘッドホンユニットが備えるユニットフレームは、中央部分で磁気回路部を保持する円盤状の支持体である。ユニットフレームは、中央部分の外周の壁を拡径して形成したフランジ部を有する。ユニットフレームは、振動板に固定されているボイスコイルが磁気ギャップに配置された状態で固定される。そのため、振動板のサブドームの端部はフランジ部の周縁部分に支持される。なお、ユニットフレームには、振動板の前方を覆って保護するためのプロテクタが取り付けられる。   The unit frame included in the dynamic headphone unit is a disk-like support that holds the magnetic circuit unit at the center. The unit frame has a flange portion formed by expanding the outer peripheral wall of the central portion. The unit frame is fixed in a state where the voice coil fixed to the diaphragm is disposed in the magnetic gap. Therefore, the end portion of the sub dome of the diaphragm is supported by the peripheral portion of the flange portion. A protector for covering and protecting the front of the diaphragm is attached to the unit frame.

上記のボイスコイルに対して電気信号を流すと、これが駆動電流となって振動板は振動する。振動板の振動によって音波が放音される。センタードームには、振動時に容易に変形しないことが求められる。サブドームは、振動板にスチフネスを与える部分として機能する。サブドームのスチフネスの影響で振動板の共振周波数は変わる。振動板の共振周波数が設計上目指す周波数になるように、サブドームのスチフネスが調整される。   When an electric signal is supplied to the voice coil, this becomes a drive current and the diaphragm vibrates. Sound waves are emitted by the vibration of the diaphragm. The center dome is required not to be easily deformed during vibration. The sub dome functions as a portion that gives stiffness to the diaphragm. The resonance frequency of the diaphragm changes due to the stiffness of the subdome. The stiffness of the sub dome is adjusted so that the resonance frequency of the diaphragm becomes a design target frequency.

センタードームとサブドームは、ともにドーム状である。したがって、センタードームとポールピースとの間や、サブドームとユニットフレームとの間には、空間が形成される。すなわち、センタードームとサブドームの後方には、空気室と呼ばれる空間が形成される。空気室は、ダイナミックヘッドホンユニットの音響特性に影響を与える音響容量として動作する。空気室の音響容量と磁気ギャップの音響質量とは、共に所定の周波数において、振動板に共振を引き起こす要因となる。なお、音響容量は、空気ばねであって、等価回路的には静電容量成分で表すことができる。また、音響質量は、等価回路的にはインダクタンス成分で表すことができる。   The center dome and the sub dome are both dome-shaped. Therefore, a space is formed between the center dome and the pole piece, or between the sub dome and the unit frame. That is, a space called an air chamber is formed behind the center dome and the sub dome. The air chamber operates as an acoustic capacity that affects the acoustic characteristics of the dynamic headphone unit. Both the acoustic capacity of the air chamber and the acoustic mass of the magnetic gap are factors that cause resonance in the diaphragm at a predetermined frequency. The acoustic capacity is an air spring and can be expressed by an electrostatic capacity component in terms of an equivalent circuit. The acoustic mass can be expressed by an inductance component in terms of an equivalent circuit.

上記のような共振は、ダイナミックヘッドホンユニットの周波数応答に対して悪影響を与える要因になる。上記の共振における共振周波数がダイナミックヘッドホンユニットにおいて放音する周波数帯域にあると、周波数応答が悪化する。   The resonance as described above is a factor that adversely affects the frequency response of the dynamic headphone unit. When the resonance frequency in the above resonance is in a frequency band that emits sound in the dynamic headphone unit, the frequency response is deteriorated.

上記のダイナミックヘッドホンユニットにおいて周波数応答を悪化させる共振を防ぐためには、上記の空気室をできるだけ小さくすることが望ましい。そこで、振動板の形状を平らにし、振動板のエッジ部分もほぼ平らにして、ボイスコイルの裏側の空気室の容積を小さくする振動板を有するダイナミックヘッドホンユニットが知られている(例えば、特許文献1参照)。   In order to prevent resonance that deteriorates the frequency response in the dynamic headphone unit, it is desirable to make the air chamber as small as possible. Therefore, there is known a dynamic headphone unit having a diaphragm that flattens the shape of the diaphragm and substantially flattenes the edge portion of the diaphragm to reduce the volume of the air chamber on the back side of the voice coil (for example, Patent Documents). 1).

特開2015−119264号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-119264

特許文献1に記載されているダイナミックヘッドホンは、平面振動板の周囲にエッジ部を備えている。平面振動板が前後に十分な振動ができるように、エッジ部はユニットフレームに固定されている。したがって、エッジ部は、平面振動板に比べて柔らかいものである。また、エッジ部は、平面振動板の前後を音響的に分離する役割を果たす。   The dynamic headphone described in Patent Document 1 includes an edge portion around a flat diaphragm. The edge portion is fixed to the unit frame so that the flat diaphragm can sufficiently vibrate back and forth. Therefore, the edge portion is softer than the planar diaphragm. Further, the edge portion plays a role of acoustically separating the front and rear of the planar diaphragm.

柔らかいエッジ部は、逆共振を発生させる要因になる。この逆共振はダイナミックヘッドホンユニットの周波数応答を悪化させる。また、平面振動板の振動によってエッジ部も振動する。平面振動板の振動がボイスコイルへの駆動電流に対して線形であったとしても、エッジ部の振動は平面振動板の振動に対して非線形になる。これは、エッジ部が平面振動板よりも柔らかいためである。しかし、エッジ部が振動すると、その周囲の空気を振動させるので、エッジ部による放音が生じる。この放音はダイナミックヘッドホンユニットの歪率に悪影響を与える。   The soft edge portion causes reverse resonance. This reverse resonance deteriorates the frequency response of the dynamic headphone unit. Further, the edge portion also vibrates due to the vibration of the planar diaphragm. Even if the vibration of the plane diaphragm is linear with respect to the drive current to the voice coil, the vibration of the edge portion is nonlinear with respect to the vibration of the plane diaphragm. This is because the edge portion is softer than the planar diaphragm. However, when the edge portion vibrates, the surrounding air is vibrated, so that sound is emitted by the edge portion. This sound emission adversely affects the distortion rate of the dynamic headphone unit.

平面振動板の共振は、平面振動板の質量とエッジ部のスチフネスによって生じる。平面振動板の後方にあるユニットフレームの開口に音響抵抗を固定すれば、上記の共振の尖鋭度を調整することができる。しかし、ダイナミックヘッドホンユニットをハウジングに組み込んだ後に、上記の音響抵抗を固定することは難しい。すなわち、ダイナミックヘッドホンユニットにおける共振の尖鋭度をハウジングへの組み込み後に調整をすることは難しい。   The resonance of the plane diaphragm is caused by the mass of the plane diaphragm and the stiffness of the edge portion. If the acoustic resistance is fixed to the opening of the unit frame behind the plane diaphragm, the sharpness of the resonance can be adjusted. However, it is difficult to fix the acoustic resistance after the dynamic headphone unit is incorporated in the housing. That is, it is difficult to adjust the sharpness of resonance in the dynamic headphone unit after being incorporated into the housing.

ハウジングに組み込んだ後においても、ヘッドホンユニットの共振の尖鋭度を任意に調整できると、聴取者の好みに合わせた音質の調整が実現できる。そこで、ヘッドホンユニットをハウジングに組み込んだ後であっても、共振の尖鋭度を任意に、また、容易に調整できるヘッドホンユニットが望ましい。   Even after being installed in the housing, if the sharpness of resonance of the headphone unit can be adjusted arbitrarily, the sound quality can be adjusted to the listener's preference. Therefore, a headphone unit that can adjust the sharpness of resonance arbitrarily and easily even after the headphone unit is incorporated in the housing is desirable.

本発明は、聴取者の好みの音質に合わせて尖鋭度を調整できるヘッドホンユニットを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the headphone unit which can adjust a sharpness according to a listener's favorite sound quality.

本発明は、振動子と、フレームと、エッジ支持部と、を有し、前記フレームは、前記エッジ支持部を備えていて、前記振動子は、外縁部分に形成されるエッジ部が前記エッジ支持部を介して前記フレームに支持されていて、前記エッジ支持部は、スチフネス変化体と、変化体保持部と、変化体特性可変部と、を有し、前記スチフネス変化体は、外部から与えられるエネルギーの強弱に応じて、自由流体と半固体との間で可逆的に特性が変化する物体であり、前記変化体保持部は、前記スチフネス変化体が前記エッジ部の周囲に留まるように保持し、前記変化体特性可変部は、前記スチフネス変化体に与える前記エネルギーを発生させる、ことを主な特徴とする。   The present invention includes a vibrator, a frame, and an edge support portion, wherein the frame includes the edge support portion, and the vibrator includes an edge portion formed on an outer edge portion of the edge support portion. The edge support portion includes a stiffness change body, a change body holding portion, and a change body characteristic variable portion, and the stiffness change body is given from the outside. It is an object whose properties reversibly change between a free fluid and a semi-solid according to the strength of energy, and the change body holding unit holds the stiffness change body so as to remain around the edge portion. The change body characteristic variable section generates the energy to be given to the stiffness change body.

本発明によれば、聴取者の好みの音質に合わせて尖鋭度を調整できる。   According to the present invention, the sharpness can be adjusted according to the sound quality desired by the listener.

本発明に係るダイナミックヘッドホンユニットの構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of the dynamic headphone unit which concerns on this invention. 上記ダイナミックヘッドホンの特徴部分を拡大した拡大縦断面図である。It is the expanded longitudinal cross-sectional view which expanded the characteristic part of the said dynamic headphones.

以下、本発明に係るヘッドホンユニットの一例として、ダイナミックヘッドホンユニットの実施形態について図を参照しながら説明する。図1に示すようにヘッドホンユニット100は、振動板10と、磁気回路部20と、ユニットフレーム30と、プロテクタ40と、エッジ支持部50と、を有してなるダイナミック型の電気音響変換器を備えている。   Hereinafter, as an example of a headphone unit according to the present invention, an embodiment of a dynamic headphone unit will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the headphone unit 100 is a dynamic electroacoustic transducer having a diaphragm 10, a magnetic circuit unit 20, a unit frame 30, a protector 40, and an edge support unit 50. I have.

磁気回路部20は、ヨーク21と、マグネット22と、ポールピース23と、を有してなる。ヨーク21は、周辺部21aがほぼ直角に立ち上げられた皿状の磁性体である。マグネット22は、円盤状の永久磁石であって、ヨーク21の底の中央部分に固定されている。ポールピース23は、マグネット22に積み重ねられて固定されている磁性体である。マグネット22は、その厚さの方向に着磁されている。図1の紙面左側をヘッドホンユニット100の前方とし、紙面右側を後方とする。前方から磁気回路部20を見たとき、ヨーク21の外形とポールピース23の外形は、ともに円形である。ヨーク21はドーナツ状であって、その内側の円形の空間内にポールピース23が配置されている。   The magnetic circuit unit 20 includes a yoke 21, a magnet 22, and a pole piece 23. The yoke 21 is a dish-shaped magnetic body in which the peripheral portion 21a is raised substantially at a right angle. The magnet 22 is a disk-shaped permanent magnet, and is fixed to the central portion of the bottom of the yoke 21. The pole piece 23 is a magnetic body that is stacked and fixed on the magnet 22. The magnet 22 is magnetized in the direction of its thickness. The left side of FIG. 1 is the front of the headphone unit 100, and the right side of the paper is the back. When the magnetic circuit unit 20 is viewed from the front, the outer shape of the yoke 21 and the outer shape of the pole piece 23 are both circular. The yoke 21 has a donut shape, and a pole piece 23 is disposed in a circular space inside the yoke 21.

ポールピース23の外周の壁と、ヨーク21の周辺部21aの内周の内との間には隙間が形成されている。マグネット22によって、この隙間には磁界が生ずるので、磁気回路部20は、ヨーク21とポールピース23の間に磁気ギャップを形成している。   A gap is formed between the outer peripheral wall of the pole piece 23 and the inner periphery of the peripheral portion 21 a of the yoke 21. Since a magnetic field is generated in this gap by the magnet 22, the magnetic circuit unit 20 forms a magnetic gap between the yoke 21 and the pole piece 23.

ユニットフレーム30は、中央部分において磁気回路部20を保持し、中央部分の周囲を拡径したフランジ部31においてエッジ支持部50を保持している。エッジ支持部50の詳細な構成は後述する。フランジ部31の周縁部分には、振動板10の前面を覆うように、パンチングメタルもしくは金網体等からなるプロテクタ40が取り付けられている。   The unit frame 30 holds the magnetic circuit portion 20 at the center portion, and holds the edge support portion 50 at the flange portion 31 whose diameter is increased around the center portion. The detailed configuration of the edge support unit 50 will be described later. A protector 40 made of a punching metal or a metal net is attached to the peripheral portion of the flange portion 31 so as to cover the front surface of the diaphragm 10.

振動板10は、自身の振動により周囲の空気を振動させて音波を出力する振動子である。また、振動板10は周囲の空気の振動(音波)を検知することで音波を電気振動に変換し出力させることもできる。   The diaphragm 10 is a vibrator that vibrates ambient air by its own vibration and outputs sound waves. The diaphragm 10 can also convert sound waves into electric vibrations and output them by detecting vibrations (sound waves) of the surrounding air.

振動板10は、基材の中央部分に、所定の剛性を有する円形の平板体を一体に接合してなる平面振動板である。振動板10の基材の材質は、熱可塑性の合成樹脂フィルムなどであって、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムである。振動板10の平板体の材質は、平板として変位し得る剛性を備えていればよい。振動板10の材質は、例えば、金属材、硬質の合成樹脂材、カーボン材等である。この平板体には、軽量であり、基材に半径方向の応力を加えても容易に変形しないカーボン材(カーボン板)が好適である。   The diaphragm 10 is a planar diaphragm formed by integrally joining a circular flat plate having a predetermined rigidity to a central portion of a base material. The material of the base material of the diaphragm 10 is a thermoplastic synthetic resin film, for example, a PET (polyethylene terephthalate) film. The material of the flat plate of the diaphragm 10 only needs to be rigid enough to be displaced as a flat plate. The material of the diaphragm 10 is, for example, a metal material, a hard synthetic resin material, a carbon material, or the like. For this flat plate, a carbon material (carbon plate) that is lightweight and does not easily deform even when a radial stress is applied to the substrate is suitable.

振動板10の外周部分には、前方と後方の凹凸パターンをからなり、所定のスチフネスを有するエッジ部11が形成されている。エッジ部11の凹凸パターンは、同心円の波形状、ジグザク形状であってもよいし、これらが混合するパターンであってもよい。   An edge portion 11 having a predetermined stiffness is formed on the outer peripheral portion of the vibration plate 10, which includes a front and rear uneven pattern. The concavo-convex pattern of the edge portion 11 may be a concentric wave shape or zigzag shape, or a pattern in which these are mixed.

なお、ヘッドホンユニット100は、後述するとおり、エッジ部11のスチフネスを変化させることで振動板10のスチフネスを変化させる機能を備えている。したがって、エッジ部11は振動板10の外周部分においてスチフネスを変化させることができる形態であればよく、上記に示した形態に限るものではない。例えば、エッジ部11が凹凸上ではなく平坦であっても、後述する構成によって振動板10のスチフネスを変化させることができる形態であればよい。   The headphone unit 100 has a function of changing the stiffness of the diaphragm 10 by changing the stiffness of the edge portion 11 as described later. Therefore, the edge part 11 should just be a form which can change a stiffness in the outer peripheral part of the diaphragm 10, and is not restricted to the form shown above. For example, even if the edge portion 11 is flat rather than uneven, any shape may be used as long as the stiffness of the diaphragm 10 can be changed by the configuration described later.

エッジ部11の外周の縁部分は振動板支持リング12に固定されている。振動板支持リング12は、後述するエッジ支持部50を介して、ユニットフレーム30のフランジ部31に支持されている。エッジ部11には、振動板支持リング12と振動板10の間において、所定の張力がかけられ、エッジ部11の一方の端は振動板10に固定され、他方の端は振動板支持リング12に固定されている。所定の張力が加えられた状態でエッジ部11が上記のように固定されることで、振動板10も所定の張力が加えられた状態でユニットフレーム30に保持される。   An edge portion on the outer periphery of the edge portion 11 is fixed to the diaphragm support ring 12. The diaphragm support ring 12 is supported by the flange portion 31 of the unit frame 30 via an edge support portion 50 described later. A predetermined tension is applied to the edge portion 11 between the diaphragm support ring 12 and the diaphragm 10, one end of the edge portion 11 is fixed to the diaphragm 10, and the other end is the diaphragm support ring 12. It is fixed to. When the edge portion 11 is fixed as described above in a state where a predetermined tension is applied, the diaphragm 10 is also held by the unit frame 30 in a state where the predetermined tension is applied.

振動板10の後方(裏面側)には、磁気ギャップに配置されるボイスコイル13が固定されている。したがって、振動板10は、ボイスコイル13の外径よりも大きな直径を有する。なお、振動板10の寸法は、より大きな直径の方が望ましいが、ユニットフレーム30の内側に収まる寸法でなければならない。また、振動板10の寸法がより大きくなったとしても、振動板10が音波を出力するときの振動を許容できるように、エッジ部11の領域をある程度確保しなければならない。したがって、振動板10の寸法は、ユニットフレーム30の寸法と、振動に必要なエッジ部11の領域の寸法によって制限される。   A voice coil 13 disposed in the magnetic gap is fixed to the rear side (back side) of the diaphragm 10. Therefore, the diaphragm 10 has a larger diameter than the outer diameter of the voice coil 13. The size of the diaphragm 10 is preferably a larger diameter, but must be a size that can be accommodated inside the unit frame 30. Even if the size of the diaphragm 10 becomes larger, the region of the edge portion 11 must be secured to some extent so that the vibration when the diaphragm 10 outputs sound waves can be allowed. Therefore, the size of the diaphragm 10 is limited by the size of the unit frame 30 and the size of the region of the edge portion 11 necessary for vibration.

振動板10の裏側におけるポールピース23と振動板10との隙間、およびユニットフレーム30と振動板10と隙間の寸法は、振動板10が変位する最大値を超える寸法を確保できればよい。これによって、振動板10の裏側の空気室の容積をできるだけ少なくすることができる。また、上記の隙間は、振動板10の全体に対して、ほぼ一律に設定できる。   The gap between the pole piece 23 and the diaphragm 10 on the back side of the diaphragm 10 and the dimensions of the unit frame 30 and the diaphragm 10 and the gap need only to be larger than the maximum value at which the diaphragm 10 is displaced. Thereby, the volume of the air chamber on the back side of the diaphragm 10 can be reduced as much as possible. Further, the gap can be set almost uniformly with respect to the entire diaphragm 10.

次に、エッジ支持部50について図2を用いて説明する。エッジ支持部50は、振動板10の前後の空間を、振動板10とエッジ部11と共に音響的に分離する。エッジ支持部50は、ユニットフレーム30の拡径部分の内側に固定されている。エッジ支持部50は、スチフネス変化体51と、リングマグネット52と前ヨーク54と後ヨーク55から構成される変化体保持部と、コイル53と、を有してなる。エッジ支持部50は、エッジ部11のスチフネスを変化させることができる。言い換えると、エッジ支持部50は、エッジ部11のスチフネスを調整することができる。エッジ部11のスチフネスを所定の値に調整することで、振動板10のスチフネスは可変になる。このような実施の形態によると、振動板10のスチフネスは調整可能にできる。   Next, the edge support part 50 is demonstrated using FIG. The edge support part 50 acoustically separates the space before and after the diaphragm 10 together with the diaphragm 10 and the edge part 11. The edge support portion 50 is fixed to the inside of the enlarged diameter portion of the unit frame 30. The edge support portion 50 includes a stiffness change body 51, a change body holding portion including a ring magnet 52, a front yoke 54, and a rear yoke 55, and a coil 53. The edge support part 50 can change the stiffness of the edge part 11. In other words, the edge support part 50 can adjust the stiffness of the edge part 11. By adjusting the stiffness of the edge portion 11 to a predetermined value, the stiffness of the diaphragm 10 becomes variable. According to such an embodiment, the stiffness of the diaphragm 10 can be adjusted.

スチフネス変化体51は、外部から加えられるエネルギーに応じて剛性や粘性が変化する素材である。スチフネス変化体51は、例えば、機能性流体として知られている磁気粘性流体(Magneto Rheological Fluid流体:MR流体)である。MR流体は、加える磁界の強さによって、自由流体と半固体の間で固さを変化させる。すなわち、スチフネス変化体51としてMR流体が用いられた場合、外部から加えられるエネルギーは磁気である。   The stiffness changing body 51 is a material whose rigidity and viscosity change according to energy applied from the outside. The stiffness changing body 51 is, for example, a magnetorheological fluid known as a functional fluid (Magneto Rheological Fluid fluid: MR fluid). MR fluid changes its hardness between free fluid and semi-solid depending on the strength of the applied magnetic field. That is, when MR fluid is used as the stiffness changing body 51, the energy applied from the outside is magnetism.

変化体保持部を構成するリングマグネット52は、フランジ部31の内周面に沿って配置されるリング状の永久磁石である。また、変化体保持部を構成する前ヨーク54および後ヨーク55は、リングマグネット52とともに磁気回路を形成する。この磁気回路は、前ヨーク54と後ヨーク55の互いに対向し合う面の間に形成されるリングマグネット52の厚さ相当の空間に一定の強さの磁界を発生させる。   The ring magnet 52 constituting the change body holding part is a ring-shaped permanent magnet arranged along the inner peripheral surface of the flange part 31. Further, the front yoke 54 and the rear yoke 55 constituting the change body holding part form a magnetic circuit together with the ring magnet 52. This magnetic circuit generates a magnetic field having a certain strength in a space corresponding to the thickness of the ring magnet 52 formed between the surfaces of the front yoke 54 and the rear yoke 55 facing each other.

スチフネス変化体51は、上記の磁界の影響によって前ヨーク54と後ヨーク55の間に留まる。なお、前ヨーク54と後ヨーク55との間の空間は振動板10側において開口しているが、リングマグネット52によって生じる磁界の作用によって、スチフネス変化体51の開口からの流出は発生しない。   The stiffness changing body 51 remains between the front yoke 54 and the rear yoke 55 due to the influence of the magnetic field. Although the space between the front yoke 54 and the rear yoke 55 is opened on the diaphragm 10 side, the outflow from the opening of the stiffness changing body 51 does not occur due to the action of the magnetic field generated by the ring magnet 52.

コイル53は、変化体特性可変部であって、リングマグネット52の内周側に配置されている。コイル53の内周の壁には、振動板支持リング12が固定されている。   The coil 53 is a variable body characteristic variable unit and is disposed on the inner peripheral side of the ring magnet 52. The diaphragm support ring 12 is fixed to the inner peripheral wall of the coil 53.

コイル53を形成する導線の端部に電源が接続され、励磁電流が流れると、コイル53は励磁電流の大きさに応じた強さの磁界を発生させる。この磁界がスチフネス変化体51に与えられる。   When a power source is connected to the end of the conducting wire forming the coil 53 and an exciting current flows, the coil 53 generates a magnetic field having a strength corresponding to the magnitude of the exciting current. This magnetic field is applied to the stiffness changing body 51.

次に、ヘッドホンユニット100におけるエッジ支持部50の動作について説明する。スチフネス変化体51は、MR流体であるから、磁界が加えられると、その磁界の強さに応じて粘性が変化する。スチフネス変化体51の粘性は、磁界の強さに対して可逆的に変化する。強い磁界の中では、スチフネス変化体51の粘度は高く、弱い磁界の中では、スチフネス変化体51の粘度は低い。   Next, the operation of the edge support unit 50 in the headphone unit 100 will be described. Since the stiffness changing body 51 is an MR fluid, when a magnetic field is applied, the viscosity changes according to the strength of the magnetic field. The viscosity of the stiffness changing body 51 reversibly changes with the strength of the magnetic field. In a strong magnetic field, the stiffness changing body 51 has a high viscosity, and in a weak magnetic field, the stiffness changing body 51 has a low viscosity.

コイル53への励磁電流の値が大きくなると、コイル53からスチフネス変化体51に与えられる磁界は強まり、励磁電流の値が小さくなると磁界は弱まる。したがって、励磁電流の値が大きくなるとスチフネス変化体51の粘性は強くなって固くなり、励磁電流の値が小さくなるとスチフネス変化体51の粘性は弱まって柔らかくなる。   When the value of the excitation current to the coil 53 increases, the magnetic field applied from the coil 53 to the stiffness changing body 51 increases, and when the value of the excitation current decreases, the magnetic field decreases. Accordingly, the stiffness of the stiffness changing body 51 becomes stronger and harder as the value of the excitation current increases, and the viscosity of the stiffness changing body 51 becomes weaker and softer as the value of the excitation current decreases.

図2に示すように、スチフネス変化体51はエッジ部11の周囲を取り囲んでいる。上記のように、スチフネス変化体51の粘度を強めるとエッジ部11は振動しにくい状態になる。すなわち、スチフネス変化体51は、エッジ部11を固定することで、不要な放音を防止する。また、スチフネス変化体51は、エッジ部11における逆共振を防止する。これによってヘッドホンユニット100における周波数応答の性能低下を防止することができる。   As shown in FIG. 2, the stiffness changing body 51 surrounds the periphery of the edge portion 11. As described above, when the viscosity of the stiffness changing body 51 is increased, the edge portion 11 is less likely to vibrate. In other words, the stiffness changing body 51 prevents unnecessary sound emission by fixing the edge portion 11. The stiffness changing body 51 prevents reverse resonance in the edge portion 11. As a result, it is possible to prevent a decrease in frequency response performance in the headphone unit 100.

また、コイル53への励磁電流の値を調整して、スチフネス変化体51の粘性を調整すると、エッジ部11のスチフネスは調整可能になる。エッジ部11のスチフネスの調整によって、振動板10の共振周波数は可変になる。また、共振時の尖鋭度(Q値)が調整可能になる。   Further, if the viscosity of the stiffness changing body 51 is adjusted by adjusting the value of the excitation current to the coil 53, the stiffness of the edge portion 11 can be adjusted. The resonance frequency of the diaphragm 10 is variable by adjusting the stiffness of the edge portion 11. Further, the sharpness (Q value) at the time of resonance can be adjusted.

以上説明したヘッドホンユニット100は、音響抵抗などを用いた音響特性の設定によって周波数応答の調整や共振周波数の調整をするのではなく、電気的に同様の調整を可能にする。   The headphone unit 100 described above does not adjust the frequency response or the resonance frequency by setting the acoustic characteristics using acoustic resistance or the like, but enables the same electrical adjustment.

たとえば、ヘッドホンユニット100の筺体に、コイル53への励磁電流の大きさを変化させるスイッチ(例えばボリュームスイッチ)が設けられたヘッドホンによれば、その使用時に、利用者がエッジ部11のスチフネスを任意に調整し、利用者の好みの音質に調整できる。   For example, according to a headphone in which a switch (for example, a volume switch) that changes the magnitude of the excitation current to the coil 53 is provided in the housing of the headphone unit 100, the user can arbitrarily set the stiffness of the edge portion 11 during use. Can be adjusted to the sound quality desired by the user.

10 振動板
11 エッジ部
12 振動板支持リング
13 ボイスコイル
20 磁気回路部
21 ヨーク
22 マグネット
23 ポールピース
30 ユニットフレーム
31 フランジ部
50 エッジ支持部
51 スチフネス可変部
52 リングマグネット
53 コイル
54 前ヨーク
55 後ヨーク
100 ヘッドホンユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diaphragm 11 Edge part 12 Diaphragm support ring 13 Voice coil 20 Magnetic circuit part 21 Yoke 22 Magnet 23 Pole piece 30 Unit frame 31 Flange part 50 Edge support part 51 Stiffness variable part 52 Ring magnet 53 Coil 54 Front yoke 55 Rear yoke 100 Headphone unit

Claims (5)

振動子と、フレームと、エッジ支持部と、を有し、
前記フレームは、前記エッジ支持部を備えていて、
前記振動子は、外縁部分に形成されるエッジ部が前記エッジ支持部を介して前記フレームに支持されていて、
前記エッジ支持部は、スチフネス変化体と、変化体保持部と、変化体特性可変部と、を有し、
前記スチフネス変化体は、外部から与えられるエネルギーの強弱に応じて、自由流体と半固体との間で可逆的に特性が変化する物体であり、
前記変化体保持部は、前記スチフネス変化体が前記エッジ部の周囲に留まるように保持し、
前記変化体特性可変部は、前記スチフネス変化体に与える前記エネルギーを発生させる、
ことを特徴とするヘッドホンユニット。
Having a vibrator, a frame, and an edge support,
The frame includes the edge support;
The vibrator has an edge portion formed at an outer edge portion supported by the frame via the edge support portion,
The edge support portion includes a stiffness change body, a change body holding portion, and a change body characteristic variable portion,
The stiffness changing body is an object whose properties change reversibly between a free fluid and a semi-solid according to the strength of energy given from the outside,
The change body holding portion holds the stiffness change body so as to remain around the edge portion,
The variable body characteristic variable unit generates the energy to be given to the stiffness change body.
A headphone unit characterized by this.
前記スチフネス変化体は、MR流体であり、
前記変化体特性可変部は、励磁電流の大きさに応じた磁界を前記MR流体に与えるコイルである、
請求項1記載のヘッドホンユニット。
The stiffness changing body is an MR fluid,
The variable body characteristic variable unit is a coil that applies a magnetic field according to the magnitude of an excitation current to the MR fluid.
The headphone unit according to claim 1.
前記振動子は、基材と、円形の平面体を一体に接合した平面振動板である、
請求項1または2に記載のヘッドホンユニット。
The vibrator is a flat diaphragm obtained by integrally bonding a base material and a circular flat body.
The headphone unit according to claim 1 or 2.
前記エッジ部は、前記振動子における前方と後方の凹凸パターンを有する、
請求項1乃至3のいずれかに記載のヘッドホンユニット。
The edge portion has front and rear uneven patterns in the vibrator,
The headphone unit according to claim 1.
磁気ギャップを備える磁気回路を有し、
前記フレームは、中央に前記磁気回路が固定され、周辺に前記エッジ部が固定されていて、
前記振動子は、基材と、前記基材の外周部分に前記エッジ部が形成される振動板であって、
前記振動板は、前記基材の一方の面にはボイスコイルが固定され、前記磁気ギャップ内に前記ボイスコイルが配置されるように前記エッジ部と前記エッジ支持部を介して前記フレームに支持される、
請求項1乃至4のいずれかに記載のヘッドホンユニット。
Having a magnetic circuit with a magnetic gap;
The frame has the magnetic circuit fixed at the center and the edge portion fixed at the periphery,
The vibrator is a diaphragm in which the edge portion is formed on a base material and an outer peripheral portion of the base material,
The diaphragm is supported by the frame via the edge portion and the edge support portion so that a voice coil is fixed to one surface of the base material and the voice coil is disposed in the magnetic gap. The
The headphone unit according to claim 1.
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