JP2017204844A - 可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン - Google Patents

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Abstract

【課題】構造が簡単で、部材を位置決めしやすく、製造が容易で歩留まりが高く、ミキシング及び共鳴効果を改善できる可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンの提供。【解決手段】ハウジング10の内部チャンバ101にスピーカーユニット20が設置され、スピーカーユニット20の出音側とハウジング10の出音孔13との間にフロントチャンバ34が形成され、スピーカーユニット20のドームチャンバ体30内にチャンバ部33が形成され、圧電式スピーカー50がドームチャンバ体30内にチャンバ部33の開口301と面一に揃うよう設置され、圧電式スピーカー50と出音孔13の間にフロントチャンバ34が形成され、ダイナミック型スピーカー40が圧電式スピーカー50とドームチャンバ体30の底部31との間に介在され、回路ユニット60が底部31の外側に設置されて、ダイナミック型スピーカー40と圧電式スピーカー50に電気的に接続される。【選択図】図1

Description

本発明は、ダイナミック型スピーカーと圧電式スピーカーを含む可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンに関する。
初期のイヤホンは1つのスピーカー(一般に拡声器とも呼ばれる)のみを備えており、そのほとんどが中低音域のスピーカーであるため、高音域の音響出力の効果が優れず、イヤホン中高音域に対する使用者のサウンド効果の要求を満たすことができなかった。
上述の問題を解決するため、中低音域スピーカーと中高音域スピーカーを含むイヤホンが提示されている。
例えば、特許文献1には、「電気音響変換装置及び電子機器」が開示されている。
この電気音響変換装置(イヤホン100)は、筐体41と、圧電式発音体32と、電磁式発音体31と、通路部35とを具備する。圧電式発音体32は、筐体41に直接又は間接的に支持される周縁部を有する振動板321と、振動板321の少なくとも一方の面に配置された圧電素子322とを含む。圧電式発音体32は、筐体41の内部を第1の空間部S1と第2の空間部S2とに区画する。電磁式発音体31は、第1の空間部S1に配置される。通路部35は、圧電式発音体32又はその周囲に設けられ、第1の空間部S1と第2の空間部S2との間を連通させる。
上記特許文献1に記載されたものは、圧電式発音体と電磁式発音体をイヤホンの筐体内部の所定位置にそれぞれ設置する方法により、同時に中低音域と高音域のサウンド効果を提供するという目的を達成しているが、改善が必要な問題がやはり存在する。
例えば、圧電式発音体32が筐体41に配置され、かつ筐体41の内部を第1の空間部S1と第2の空間部S2とに区画しており、電磁式発音体31が筐体と第1の空間部S1に設置されている。このような設計はイヤホンの部材数が比較的多く、相対して離散が複雑になり、組立て時、圧電式発音体32を先に環状部材34に装着してから、筐体41に組み付け、次に電磁式発音体31とベース部312を組み立ててから、筐体41に設置し、さらにカバー42を利用して前記電磁式発音体31を押さえ、同時に筐体41に組み付けて位置決めする。このため、イヤホンの組立てに時間と手間がかかり、組立てコストに影響する。
さらに、圧電式発音体32と電磁式発音体31の相対位置を合わせることが容易でなく、この結果、製品の組立て品質と歩留まりに影響を生じ、かつイヤホン100を落としたりぶつけたりしたときに特に破損しやすいため、耐用性が優れない。
また、圧電式発音体32が筐体41に設置され、かつ筐体41の内部を第1の空間部S1と第2の空間部S2とに区画しているため、圧電式発音体32が筐体41の内部を占用している部分の空間が大きく圧縮され、特に圧電式発音体32と筐体41の底部410の間の第2の空間部S2が非常に小さくなっており、中低音域と高音域の第2の空間部S2におけるミキシングと共鳴効果に影響し、音質の飽和度ときめ細かさに影響が生じて、特に高音域への影響が顕著である。
特許第5759641号公報
本発明が解決しようとする課題は、構造が簡単で、部材を正確に位置決めしやすく、製造が容易で歩留まりが高く、ミキシングと共鳴の効果を改善できる可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンを提供することにある。
本発明の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンは、ハウジングとスピーカーユニットを含み、前記ハウジングの内部に中空の内部チャンバが形成され、前記スピーカーユニットが前記ハウジングの前記内部チャンバ内に設置され、前記スピーカーユニットの出音側と前記ハウジングの間にフロントチャンバが形成され、前記ハウジングが出音孔を備え、前記出音孔と前記フロントチャンバが連通され、前記スピーカーユニットが、ドームチャンバ体と、ダイナミック型スピーカーと、圧電式スピーカーと、回路ユニットを含み、前記ドームチャンバ体が底部と側壁を含み、前記側壁が前記底部を囲んで前記ドームチャンバ体内にチャンバ部を形成し、前記ドームチャンバ体が前記フロントチャンバの方向に向いた開口を備え、前記圧電式スピーカーが前記ドームチャンバ体内に前記開口へ臨んで設置され、前記圧電式スピーカーの表面が前記開口と面一に揃い、前記圧電式スピーカーと前記ハウジングの前記出音孔の間に間隔距離が保持されて前記フロントチャンバが形成され、前記ダイナミック型スピーカーが前記チャンバ部内に設置され、かつ前記圧電式スピーカーと前記ドームチャンバ体の前記底部との間に介在され、前記ダイナミック型スピーカーと前記圧電式スピーカーの出音方向がいずれも前記出音孔に向いており、前記回路ユニットが前記ドームチャンバ体の前記底部の外側に設置され、前記回路ユニットが前記ダイナミック型スピーカーと前記圧電式スピーカーに電気的に接続される。
前記ハウジングが出音管とイヤーピースを備え、前記出音管が前記出音孔を介して前記内部チャンバに連通され、前記イヤーピースが前記出音管に装着されることがある。
この場合、前記出音管の出口端にさらに防塵スクリーンを設置するとよい。
前記ハウジングがフロントハウジングとリアハウジングを含み、前記フロントハウジングと前記リアハウジングを相互に組み立てて前記ハウジングが形成され、前記出音孔が前記フロントハウジングに設置されてもよい。
前記ドームチャンバ体の前記底部に少なくとも2つの穿孔が設けられ、前記チャンバ部と前記ハウジングの前記内部チャンバが連通されることがある。
前記ダイナミック型スピーカーがドライバーユニットとダイアフラムを含み、前記ドライバーユニットが磁石と電磁コイルを含み、前記磁石が前記ドームチャンバ体の内側に設置され、かつ前記底部に固定され、前記電磁コイルが前記磁石の外側に可動的に設置され、前記ダイアフラムが前記ドームチャンバ体の前記チャンバ部内に設置され、前記ダイアフラムの周縁に、前記ダイアフラムを前記ドームチャンバ体の内側壁面に固定するための固定リングが設置され、前記ダイアフラムの内側表面が前記電磁コイルに連接され、前記電磁コイルのピンが前記ドームチャンバ体に穿通されて前記回路ユニットに電気的に接続されてもよい。
この時、前記ドームチャンバ体がフレームを含み、前記フレームが前記ドームチャンバ体の前記チャンバ部内に設置され、かつ前記ダイナミック型スピーカーと前記圧電式スピーカーの間に介在され、前記圧電式スピーカーの前記プロテクター辺縁を、前記圧電式スピーカーと前記ダイアフラムの間に間隔距離があくよう支持するとよい。
前記フレームが環状の部材であり、前記ドームチャンバ体の前記側壁の内側に貼付されることがある。
前記圧電式スピーカーがプロテクターと少なくとも1つの圧電セラミックス素子を含み、前記プロテクターが前記ドームチャンバ体の前記開口内に設置され、前記プロテクターの表面が前記開口と面一に揃い、前記プロテクターの輪郭形状が前記開口の形状と一致し、前記プロテクターの外側辺縁が前記開口の内側壁面に密着され、前記圧電セラミックス素子が前記プロテクターの出音孔に向いた面に設置され、前記プロテクターが前記フロントチャンバに連通された複数の拡散孔を備え、前記複数の拡散孔が前記圧電セラミックス素子の周囲に、前記圧電式スピーカーの中心に対して対称に設置されてもよい。
前記ドームチャンバ体の軸方向における前記チャンバ部の断面形状が、前が広く後ろが狭い形状であって、前記開口に近い部分が広いことが望ましい。
本発明によれば、ダイナミック型スピーカーと圧電式スピーカーを一緒にドームチャンバ体内に組み込んで発音単体を形成するため、ダイナミック型スピーカーと圧電式スピーカーを独立した発音単体として先に組み立て、ハウジングを製造するのと同時にハウジング内に組み込むことができ、構造が簡単で、正確に位置決めしやすく、製造が容易であり、歩留まりが高いという利点を備えている。
また、圧電式スピーカーがフロントチャンバの空間を占用することがないため、フロントチャンバの空間が相対的に増加し、音のミキシングと共鳴効果を改善できる。
本発明の実施例1を示す可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンの断面図である。 本発明の実施例1に係るスピーカーユニットの分解斜視図である。 本発明の実施例1に係るスピーカーユニットの平面図である。 図3のA−A断面図である。 本発明の実施例1に係るスピーカーユニットの側面図である。 本発明の実施例1に係るスピーカーユニットの底面図である。 本発明の実施例2を示す可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンの分解斜視図である。 本発明の実施例2を示す可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンの断面図である。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図6は、本発明の実施例1を示す。
本発明の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンは、ハウジング10とスピーカーユニット20を含む。
スピーカーユニット20は、ドームチャンバ体30、ダイナミック型スピーカー40、圧電式スピーカー50、回路ユニット60を含む。
ダイナミック型スピーカー40と圧電式スピーカー50は一緒にドームチャンバ体30内に組み込まれてボタンに似た構造の発音単体を形成する。回路ユニット60はドームチャンバ体30の外側に設置され、ダイナミック型スピーカー40、圧電式スピーカー50と外部音源回路(例えば音響設備のイヤホン差込口)を電気的に接続するために用いられる。スピーカーユニット20は中空のハウジング10内に設置され、スピーカーユニット20の出音側とハウジング10の間にフロントチャンバ34が形成される。
ダイナミック型スピーカー40と圧電式スピーカー50は事前に組み立てて独立した発音単体とし、かつ一体成型プロセスによるハウジング10の製造時に同時にハウジング10内に組み込むことができる。
例えば、スピーカーユニット20は治具により金型内に組み込まれ、金型に材料を注入する方法で一体成形によりハウジング10が製作されて、スピーカーユニット20がハウジング10内に包み込まれるため、位置決めが正確で、製造が迅速、かつ歩留まりが高いという利点を備えている。
ハウジング10の内部は中空で内部チャンバ101が形成される。また、ハウジング10は出音孔13を備え、出音孔13とフロントチャンバ34が連通される。出音孔13は単一の穴の構造とすることができ、またはハウジング10に分布された複数個の小さな穴を含んで構成される一種の網に似た構造としてもよい。
実施例1において、出音孔13は単一の孔の構造であり、ハウジング10はさらに出音管14とイヤーピース15(例えばシリコン材質の軟性イヤーピース)を含み、出音管14は出音孔13を介して内部チャンバ101に連通され、イヤーピース15は出音管14に装着される。好ましくは、出音管14の出口側にさらに防塵スクリーン16が設置される。
ドームチャンバ体30は底がある容器の形状をした部材で、例えばプラスチック射出成型技術により製造される部材である。
ドームチャンバ体30は底部31と側壁32を含み、側壁32が底部31を囲んでドームチャンバ体30の中にチャンバ部33が形成される。また、ドームチャンバ体30はフロントチャンバ34の方向に向いた開口301を備え(図2参照)、ドームチャンバ体30の軸方向におけるチャンバ部33の断面形状は前が広く後ろが狭い形状である。チャンバ部33の開口301に近い部分が比較的広く、圧電式スピーカー50がドームチャンバ体30内に開口301へ臨んで設置され、圧電式スピーカー50の表面が開口301とほぼ面一に揃い、圧電式スピーカー50とハウジング10の出音孔13の間に間隔距離が保持されてフロントチャンバ34が形成される。
ダイナミック型スピーカー40はチャンバ部33内に設置され、かつ圧電式スピーカー50とドームチャンバ体30底部31の間に配置される。
回路ユニット60はドームチャンバ体30の底部31の外側に設置され、回路ユニット60がダイナミック型スピーカー40、圧電式スピーカー50と外部音源回路に電気的に接続される。例えば回路ユニット60は第1回路接点61(図3参照)によりイヤホンワイヤとイヤホンプラグに電気的に接続することができる。
圧電式スピーカー50はドームチャンバ体30の開口301に臨んで設置され、ダイナミック型スピーカー40がチャンバ部33内に設置され、かつ圧電式スピーカー50とドームチャンバ体30の底部31との間に配置される。そして、ダイナミック型スピーカー40と圧電式スピーカー50の出音方向はいずれも出音孔13のほうを向いている。
ダイナミック型スピーカー40は中低音域の音声を生成するために用いられる。
本実施例では、ダイナミック型スピーカー40は、ドライバーユニットとダイアフラム41を含む。
ドライバーユニットは磁石42と電磁コイル43を含み、磁石42がドームチャンバ体30のチャンバ部33内に設置され、かつ底部31に固定される。例えば、直接または支持体を介して間接的に磁石42をドームチャンバ体30の底部31に固定し、かつチャンバ部33の比較的狭い部分に配置する。磁石42とドームチャンバ体30の側壁32との間には間隙があり、電磁コイル43が可動的に磁石42の外側に設置され、かつ前記間隙内に配置される。
ダイアフラム41はドームチャンバ体30のチャンバ部33内に設置され、ダイアフラム41の周縁に固定リング44(例えば銅リング)が設置される。固定リング44はドームチャンバ体30の側壁32の内側壁面に固定(例えば粘着)され、ダイアフラム41の内側表面(磁石42に向いた面)に電磁コイル43が連接(例えば粘着)され、電磁コイル43のピン(即ち電磁コイルの線の先)がドームチャンバ体30に穿通されて回路ユニット60に電気的に接続される(例えば、電磁コイル43のピンはドームチャンバ体30の底部31に穿通された電極ピンを通じて直接回路ユニット60と電気的に接続されてもよい)。
一方で、ドームチャンバ体30の底部31には少なくとも2つの穿孔35(図3参照)が設けられ、チャンバ部33とハウジング10の内部チャンバ101を連通し、ダイナミック型スピーカー40のダイアフラム41の動作時にチャンバ部33内におけるダイナミック型スピーカー40の圧力発生及びサウンド調節作用を調節することができる。
圧電式スピーカー50は中高音域のスピーカーであり、かつ人の耳の鼓膜に比較的接近しており、波長の短い高音波が鼓膜まで出力される空間が小さいため、高品質かつクリアな中高音域の音声を出力することができる。
圧電式スピーカー50はプロテクター51と少なくとも1つの圧電セラミックス素子52を含む。
プロテクター51はドームチャンバ体30内に開口301に臨んで設置され、好ましくは、プロテクター51の表面と開口301が面一に揃っている。プロテクター51の輪郭形状は開口301の形状に合わせてある。例えば、プロテクター51と開口301の形状は円形(但しこれに限らない)とし、プロテクター51の外側辺縁を開口301の内側壁面に密着させることができ、内部のダイナミック型スピーカー40の保護と圧電セラミックス素子52の取り付けに供され、圧電セラミックス素子52がプロテクター51の出音孔13側の一側表面(好ましくはプロテクター51の中心位置)に設置される。
プロテクター51は従来のカバーと同じように、その周囲に複数の拡散孔53を備える。拡散孔53の好ましい形状は円形または楕円形であり、拡散孔53が圧電セラミックス素子52の周囲に、かつ圧電式スピーカー50の中心の位置に対称に設置され、ダイナミック型スピーカー40が発生する中低音域の音声がこれら拡散孔53を通過して人の耳の方向に伝達され、これら拡散孔53の形状、大きさ、数量、位置を調整することで、さらに出力されるサウンドを調整することができる。
ドームチャンバ体30はフレーム70を含み、フレーム70がドームチャンバ体30のチャンバ部33内に設置され、かつダイナミック型スピーカーと圧電式スピーカーの間に介在される。
好ましくは、フレーム70は環状の部材であり、かつドームチャンバ体30の側壁32内側に貼付される。フレーム70は環状溝71を備え、圧電式スピーカー50のプロテクター51の辺縁を支持するとともに、圧電式スピーカー50とダイアフラム41の間に間隔距離を保持させるために用いられる。
実施例1では、圧電式スピーカー50はフレキシブルプリント配線54を備え、回路ユニット60と電気的に接続される。このため、外部音源回路が発生する音源信号が回路ユニット60を介してダイナミック型スピーカー40と圧電式スピーカー50を駆動し、それぞれ異なる周波数の音響を生成することができる。
図7と図8に本発明の実施例2を示す。
実施例1との違いは、実施例2におけるハウジング10が、フロントハウジング11とリアハウジング12を含む点であり、スピーカーユニット20は同じ構造を有する。
図7と図8に示すように、フロントハウジング11は、ハウジング10全体のうちのより人の耳に近い方向の部分であり、出音孔13を備え、フロントハウジング11とリアハウジング12を相互に組み立ててハウジング10が形成される。
実施例2では、プラスチック射出成型技術でフロントハウジング11とリアハウジング12が製造され、リアハウジング12の開口箇所及びフロントハウジング11の開口箇所にそれぞれ相互に嵌合させることができる鉤部121と溝部111が形成される。
このため、リアハウジング12の開口が嵌合方式でフロントハウジング11の開口と相互に結合され、圧電式スピーカー50とフロントハウジング11の間に間隔距離が保持されて、フロントチャンバ34が形成され、出音孔13とフロントチャンバ34が連通される。
10 ハウジング
101 内部チャンバ
11 フロントハウジング
111 溝部
12 リアハウジング
121 鉤部
13 出音孔
14 出音管
15 イヤーピース
16 防塵スクリーン
20 スピーカーユニット
30 ドームチャンバ体
301 開口
31 底部
32 側壁
33 チャンバ部
34 フロントチャンバ
35 穿孔
40 ダイナミック型スピーカー
41 ダイアフラム
42 磁石
43 電磁コイル
44 固定リング
50 圧電式スピーカー
51 プロテクター
52 圧電セラミックス素子
53 拡散孔
54 フレキシブルプリント配線
60 回路ユニット
61 第1回路接点
70 フレーム
71 環状溝

Claims (10)

  1. 可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホンであって、ハウジングとスピーカーユニットを含み、前記ハウジングの内部に中空の内部チャンバが形成され、前記スピーカーユニットが前記ハウジングの前記内部チャンバ内に設置され、前記スピーカーユニットの出音側と前記ハウジングの間にフロントチャンバが形成され、前記ハウジングが出音孔を備え、前記出音孔と前記フロントチャンバが連通され、前記スピーカーユニットが、ドームチャンバ体と、ダイナミック型スピーカーと、圧電式スピーカーと、回路ユニットを含み、前記ドームチャンバ体が底部と側壁を含み、前記側壁が前記底部を囲んで前記ドームチャンバ体内にチャンバ部を形成し、前記ドームチャンバ体が前記フロントチャンバの方向に向いた開口を備え、前記圧電式スピーカーが前記ドームチャンバ体内に前記開口へ臨んで設置され、前記圧電式スピーカーの表面が前記開口と面一に揃い、前記圧電式スピーカーと前記ハウジングの前記出音孔の間に間隔距離が保持されて前記フロントチャンバが形成され、前記ダイナミック型スピーカーが前記チャンバ部内に設置され、かつ前記圧電式スピーカーと前記ドームチャンバ体の前記底部との間に介在され、前記ダイナミック型スピーカーと前記圧電式スピーカーの出音方向がいずれも前記出音孔に向いており、前記回路ユニットが前記ドームチャンバ体の前記底部の外側に設置され、前記回路ユニットが前記ダイナミック型スピーカーと前記圧電式スピーカーに電気的に接続されたことを特徴とする、可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  2. 前記ハウジングが出音管とイヤーピースを備え、前記出音管が前記出音孔を介して前記内部チャンバに連通され、前記イヤーピースが前記出音管に装着されたことを特徴とする、請求項1に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  3. 前記出音管の出口端にさらに防塵スクリーンが設置されたことを特徴とする、請求項2に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  4. 前記ハウジングがフロントハウジングとリアハウジングを含み、前記フロントハウジングと前記リアハウジングを相互に組み立てて前記ハウジングが形成され、前記出音孔が前記フロントハウジングに設置されたことを特徴とする、請求項1に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  5. 前記ドームチャンバ体の前記底部に少なくとも2つの穿孔が設けられ、前記チャンバ部と前記ハウジングの前記内部チャンバが連通されたことを特徴とする、請求項1に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  6. 前記ダイナミック型スピーカーがドライバーユニットとダイアフラムを含み、前記ドライバーユニットが磁石と電磁コイルを含み、前記磁石が前記ドームチャンバ体の内側に設置され、かつ前記底部に固定され、前記電磁コイルが前記磁石の外側に可動的に設置され、前記ダイアフラムが前記ドームチャンバ体の前記チャンバ部内に設置され、前記ダイアフラムの周縁に、前記ダイアフラムを前記ドームチャンバ体の内側壁面に固定するための固定リングが設置され、前記ダイアフラムの内側表面が前記電磁コイルに連接され、前記電磁コイルのピンが前記ドームチャンバ体に穿通されて前記回路ユニットに電気的に接続されたことを特徴とする、請求項1または4に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  7. 前記ドームチャンバ体がフレームを含み、前記フレームが前記ドームチャンバ体の前記チャンバ部内に設置され、かつ前記ダイナミック型スピーカーと前記圧電式スピーカーの間に介在され、前記圧電式スピーカーの前記プロテクター辺縁を、前記圧電式スピーカーと前記ダイアフラムの間に間隔距離があくよう支持することを特徴とする、請求項6に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  8. 前記フレームが環状の部材であり、前記ドームチャンバ体の前記側壁の内側に貼付されたことを特徴とする、請求項7に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  9. 前記圧電式スピーカーがプロテクターと少なくとも1つの圧電セラミックス素子を含み、前記プロテクターが前記ドームチャンバ体の前記開口内に設置され、前記プロテクターの表面が前記開口と面一に揃い、前記プロテクターの輪郭形状が前記開口の形状と一致し、前記プロテクターの外側辺縁が前記開口の内側壁面に密着され、前記圧電セラミックス素子が前記プロテクターの出音孔に向いた面に設置され、前記プロテクターが前記フロントチャンバに連通された複数の拡散孔を備え、前記複数の拡散孔が前記圧電セラミックス素子の周囲に、前記圧電式スピーカーの中心に対して対称に設置されたことを特徴とする、請求項1または4に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
  10. 前記ドームチャンバ体の軸方向における前記チャンバ部の断面形状が、前が広く後ろが狭い形状であって、前記開口に近い部分が広いことを特徴とする、請求項1に記載の可動コイル圧電単体式デュアルバンドイヤホン。
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