JP2019068358A - ヘッドホン - Google Patents

Abstract

【課題】装着時におけるイヤーパッド内の耳介の位置が変わっても聴こえのばらつきを抑えることができ、また、高い周波数でも特性が安定するヘッドホンを提供する。【解決手段】本発明のヘッドホンは、電気信号を音に変換して出力する音源２と、音源２の背面を覆って音源２を保持する本体部３と、装着者の耳介を取り囲む形態をなすとともに、装着時において装着者の頭部と音源２との間に空気室Ｒを形成するイヤーパッド５と、を備え、空気室Ｒに、音源２の正面において音源２に対向して設けられる吸音材６を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明はヘッドホンに関するものであり、特に装着者の耳介を覆う耳覆い形のヘッドホンに関する。

ヘッドホンは、装着者の耳介を包み込むように覆う耳覆い形や耳介の上に載せる耳載せ形など、種々のタイプが既知となっている。このうち耳覆い形のヘッドホンは、例えば特許文献１において、音を出力するヘッドホンユニットと、ヘッドホンユニットの背面を覆うハウジングと、装着者の耳介を覆うイヤーパッドとを備え、ハウジングに、吸音性及び音響抵抗を有する板部材から成型される基材を使用することによって、ハウジングの音響抵抗値が容易に調整できるとするものが示されている。また特許文献２には、リブ状壁を有するバッフル板に取り付けられるスピーカユニットと、スピーカユニットの背面を覆うイヤーカップと、装着者の耳介を覆うイヤーパッドと、バッフル板とイヤーパッドとの間であってリブ状壁の内側に設けられるドーナツ状の緩衝材とを備え、装着時の側圧によってイヤーパッドが潰れても、バッフル板とイヤーパッドによって囲まれる前気室の容積をリブ状壁と緩衝材によって確保し、これによって中低音域の音質が改善できるとするヘッドホンが示されている。このように耳覆い形のヘッドホンは、その目的によって種々のものが提案されている。

特開２０１６−０１５６９１号公報 特開２０１１−１６０３１０号公報

ところで、耳覆い形のヘッドホンをオージオメータでの検査に使用する場合、装着時におけるイヤーパッド内の耳介の位置によっては検査音の聴こえにばらつきが生じることがあり、その結果、検査結果の再現性が得られない場合があった。また、音響特性の測定や聴覚検査を行う際、装着時において装着者の頭部とイヤーパッドで取り囲まれる空気室においては反射音が生じ、その影響によって高い周波数での特性が安定しないことがあった。

本発明はこのような問題点を解決することを課題とするものであり、装着時におけるイヤーパッド内の耳介の位置が変わっても聴こえのばらつきを抑えることができ、また、高い周波数でも特性が安定するヘッドホンを提供することを目的とする。

本発明におけるヘッドホンは、電気信号を音に変換して出力する音源と、前記音源の背面を覆って該音源を保持する本体部と、装着者の耳介を取り囲む形態をなすとともに、装着時において装着者の頭部と前記音源との間に空気室を形成するイヤーパッドと、を備え、前記空気室に、前記音源の正面において該音源に対向して設けられる吸音材を有することを特徴とする。

このようなヘッドホンにおいて、前記吸音材は、前記音源の正面を全域に亘って覆い、装着者の頭部側の前記空気室と前記音源とを隔てることが好ましい。

また、前記イヤーパッド及び前記吸音材を共に保持するホルダーを有し、該ホルダーは、前記本体部に対して取り付け及び取り外しできることが好ましい。

また、前記ホルダーは前記本体部より着脱できるように、前記本体部及び前記ホルダーの何れか一方は爪部を有し、何れか他方は、該爪部が挿入される挿入穴と、該挿入穴につながるとともに、該爪部が該挿入穴に挿入された状態で前記本体部に対して前記ホルダーを相対的に回転させた際に該爪部を係止する係止穴とを備える。更に、前記本体部及び前記ホルダーの何れか一方は凹部を有し、何れか他方は、該凹部に適合する凸部を有する弾性片を備えるものであって、前記弾性片は、前記本体部に対する前記ホルダーの取り付け時において撓み変形した後、前記凹部に前記凸部が嵌まり込むことで復元することが好ましい。

このような構成になる本発明のヘッドホンによれば、装着時におけるイヤーパッド内の耳介の位置が変わっても聴こえのばらつきが抑えられ、また、高い周波数でも安定した特性を得ることができる。

本発明に従うヘッドホンを構成するヘッドホンユニットの一実施形態を示す縦断面図である。 図２（ａ）は図１の矢印Ａに沿う本体部の矢視図であり、図２（ｂ）は図１の矢印Ｂに沿うイヤーパッドの矢視図である。 イヤーパッド内の耳介の位置による周波数特性への影響について説明する図であって、図３（ａ）は、イヤーパッドに対する耳介の位置について示した図であり、図３（ｂ）は、図１のヘッドホンユニットを用いたヘッドホンにおいて吸音材を設けない場合での耳介の位置と周波数特性との関係について示した図であり、図３（ｃ）は、吸音材を設けた場合での耳介の位置と周波数特性との関係について示した図である。 音響特性測定時の反射音の影響について説明する図であって、図４（ａ）は、ＩＥＣ６０３１８−１に準拠した音響特性の測定方法を模式的に示した図であり、図４（ｂ）は、図１のヘッドホンユニットを用いたヘッドホンを使用して図４（ａ）の方法で周波数特性を測定するにあたり、吸音材を設けない場合と吸音材を設けた場合について示した図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に従うヘッドホンの一実施形態について説明する。なお、本実施形態におけるヘッドホンは、図１において符号１を付したヘッドホンユニットと、このヘッドホンユニット１を左右の両端部に設けた不図示のヘッドバンドを備えるものであるが、以下においてはヘッドホンユニット１を中心に説明することとする。

ヘッドホンユニット１は、概略、音源２と、本体部３と、ホルダー４と、イヤーパッド５と、吸音材６で構成されている。

音源２は、例えばオージオメータや音楽再生装置から出力された電気信号を、音に変換して出力するものである。音源２としては、電気信号を入力するとボイスコイルが駆動し、これにより振動板を振動させて音を発するダイナミック型やコンデンサ型など、各種駆動方式によるものを採用することができる。

本体部３は、音源２の背面を覆ってこれを保持するものである。本実施形態の本体部３は、ドーム状の外観を呈するものであり、その内側には、音源２を含めた各種の部材（不図示）が保持されている。

また本体部３の正面には、パネル３ａが設けられている。本実施形態のパネル３ａは、図２（ａ）に示すように、例えば縦長の略楕円状になるものであって、その中央には、音源２に対して開口するパネル開口部３ｂが設けられている。またパネル３ａの長手方向の外縁付近には、パネル３ａを貫通する挿入穴３ｃが設けられていて、更に挿入穴３ｃの脇（パネル開口部３ｂ側）には、パネル３ａを貫通して挿入穴３ｃにつながるとともに、パネル３ａの内側から外側に向かう向きの長さが挿入穴３ｃよりも短い係止穴３ｄが設けられている。また係止穴３ｄの隣には、パネル３ａを貫く貫通溝がＵ字状に延在していて、その内側には、パネル３ａに片持ち支持される如き構成になる弾性片３ｅが設けられている。そして弾性片３ｅの先端には、ヘッドホンユニット１として組み立てられた際にホルダー４に向かって突出する球冠状の凸部３ｆが設けられている。ここで、本実施形態の挿入穴３ｃ、係止穴３ｄ、弾性片３ｅ、及び凸部３ｆは、パネル３ａの中心に対して点対称となる配置で一対設けられている。

ホルダー４は、図１に示すようにパネル３ａの正面に設けられるものであって、図２（ｂ）に示すように縦長の略楕円状に形成されている。ホルダー４の中央には、音源２の外径よりも大きい円形状のホルダー開口部４ａが設けられている。また、ホルダー開口部４ａの外側においてホルダー４の正面側には、凹状をなす略楕円状であって吸音材６を収める収容部４ｂが設けられている。そしてホルダー４の背面には、図１に示すようにＬ字状になる爪部４ｃが設けられている。また、図２（ｂ）に示すように爪部４ｃの脇には、凸部３ｆに適合する凹部４ｄと、凹部４ｄに連続する溝部４ｅが設けられている。なお、爪部４ｃ、凹部４ｄ、及び溝部４ｅは、ホルダー４の中心に対して点対称となる配置で一対設けられている。

イヤーパッド５は、ホルダー４の正面に位置するとともに装着者の耳介を取り囲む形態となるイヤーパッド本体部５ａを備えている。本実施形態のイヤーパッド本体部５ａは、ホルダー４の縁部に沿った略楕円ドーナツ状の形態をなすものである。イヤーパッド本体部５ａは、例えば表皮の内側に弾性を有する素材（スポンジなど）を詰めて形成されていて、装着した際には耳介を取り囲んで頭部に密着する。すなわち、装着時において装着者の頭部と音源２との間には、イヤーパッド本体部５ａによって取り囲まれる空気室Ｒが形成される。またイヤーパッド５は、伸縮性を有し、イヤーパッド本体部５ａの表皮に連続する環状の係止部５ｂを備えている。この係止部５ｂは、ホルダー４の正面にイヤーパッド本体部５ａを配置した状態において、ホルダー４の縁部を覆うようにしてホルダー４の背面に引っ掛けられるものであり、これによりイヤーパッド５は、ホルダー４に着脱可能に保持される。

吸音材６は、音のエネルギーを吸収、或いは減衰させる素材によって形成されるものである。換言すると、音の振動波が表から裏まで通じる連続した空隙で反射を繰り返し、熱エネルギーに変換する効果を持つ多孔質体であって、このようなものとしては、例えば、不織布やグラスウール、スポンジ等を挙げることができる。また吸音材６は、図１に示すように空気室Ｒに配置されていて、音源２の正面において音源２に対向して設けられる。本実施形態の吸音材６は、ホルダー４の収容部４ｂに合せて略楕円状に形成されていて、収容部４ｂに収められた際には、音源２の正面を全域に亘って覆い、装着者の頭部側の前記空気室と前記音源とを隔てている。

このような形態になるイヤーパッド５と吸音材６は、吸音材６を収容部４ｂに収めた後、ホルダー４の正面にイヤーパッド本体部５ａを配置して、係止部５ｂをホルダー４の背面に引っ掛けることによって共にホルダー４に保持される。そして、ホルダー４の爪部４ｃをパネル３ａの挿入穴３ｃに挿入し、パネル３ａに対してホルダー４を相対的に回転させることによって爪部４ｃが係止穴３ｄに係止され、ヘッドホンユニット１として組み立てられる。このように、ホルダー４によってイヤーパッド５と吸音材６とを一体的に本体部３に取り付けることができるため、取り付け作業が容易になる。特に、イヤーパッド５や吸音材６を構成する素材は経年劣化が生じやすく、またイヤーパッド５は使用によって傷んでくるため、これらは所定の期間（例えば、１年間）で定期的に交換することが好ましく、このような構成を採用することによって簡単に交換することができる。また、爪部４ｃを挿入穴３ｃに挿入した際には、凸部３ｆがホルダー４の背面に押し当たって爪部４ｃが撓み変形する一方、爪部４ｃを係止穴３ｄに係止させるべく、パネル３ａに対してホルダー４を相対的に回転させると、凸部３ｆは溝部４ｅに沿って移動して凹部４ｄに嵌まり込むため、撓み変形していた爪部４ｃが復元してクリック感を生じさせることができる。すなわち爪部４ｃと係止穴３ｄとの係止状態は外側から視認できないものの、このクリック感によって爪部４ｃが係止穴３ｄに係止されたことを認識することができる。

ところで、このような構成になるヘッドホンにおいて、吸音材６を設けない状態でオージオメータでの検査に使用したところ、装着時におけるイヤーパッド内の耳介の位置によっては検査音の聴こえにばらつきが生じて、検査結果の再現性が得られない場合があった。また、音響特性の測定や聴覚検査を行う際、空気室Ｒにおいては反射音が生じ、その影響によって高い周波数での特性が安定しないことがあった。

この現象を、図３、図４を参照しながら説明する。図３は、イヤーパッド内の耳介の位置による周波数特性への影響について説明する図である。周波数特性を測定するにあたっては、ＨＡＴＳ（Ｈｅａｄ ａｎｄ Ｔｏｒｓｏ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）と称するマネキン（ＧＲＡＳ社のＫＥＭＡＲ（登録商標））に対して上述したヘッドホンを装着し、所定の電気信号を入力することによって音源２から出力される音の周波数を１００〜１００００Ｈｚの範囲で変化させ、その際の音圧レベルをカプラ（Ｚｗｉｓｌｏｃｋｉカプラ）を介してマイクロホンで測定するものとする。ここで、イヤーパッド５に対するＨＡＴＳの耳介の位置は、図３（ａ）に示すように、イヤーパッド５の略中央にＨＡＴＳの耳介が位置する状態を「中」とする。また、イヤーパッド５の上方、下方に耳介が位置する状態をそれぞれ「上」、「下」とする。そして、イヤーパッド５の後方、前方に耳介が位置する状態をそれぞれ「後」、「前」とする。

そして、上述した吸音材６を設けていないヘッドホンを使用して測定を行ったところ、図３（ｂ）に示すように、イヤーパッド５に対してＨＡＴＳの耳介の位置が変わると、それに伴って測定される音圧レベルが大きく変化することが認められた。すなわち、装着時におけるイヤーパッド５内の耳介の位置によって周波数特性が変わることになるため、オージオメータでの検査においては、検査結果が再現性良く得られないおそれがある。一方、上述した吸音材６を設けたヘッドホンを使用して測定を行った際には、図３（ｃ）に示すように、イヤーパッド５に対してＨＡＴＳの耳介の位置が変わっても、測定される音圧レベルは殆ど変わらず、安定した周波数特性が得られることが認められた。このように、空気室Ｒにおいて吸音材６を音源２に対向させて設けることで、装着時におけるイヤーパッド５内の耳介の位置が変わっても、聴こえのばらつきを抑えることが可能になる。なお、図３（ｃ）の測定では、吸音材６としてポリエステル製の不織布（アンビック株式会社製のヒメロンＳＮ５０Ｂ（総厚み７．５ｍｍ））を使用した。

また図４は、音響特性測定時の反射音の影響について説明する図である。本測定においては、ＩＥＣ６０３１８−１に準拠した方法で音響特性を測定している。具体的には、図４（ａ）に概略的に示すように、ヘッドホンの音源とマイクロホンとの間にプレートを配置して測定を行うこととする。ところで、吸音材６を設けていないヘッドホンを図４（ａ）のようにセットし、所定の電気信号を入力することによって音源２から出力される音の周波数を１００〜１００００Ｈｚの範囲で変化させ、その際の音圧レベルをマイクロホンで測定したところ、図４（ｂ）に破線で示すように周波数が４ｋＨｚ以上になると、プレートによる反射音の影響を受けて音圧レベルが大きく変化することが認められた。これに対し、図３（ｃ）の測定で使用した吸音材６を設けたヘッドホンによって音響測定を行った場合は、図４（ｂ）に実線で示すように、高い周波数においても、音圧レベルの変化を抑制できることが認められた。このように、空気室Ｒにおいて吸音材６を音源２に対向させて設けることで、高い周波数でも安定した特性を得ることができる。また、耳介の形状は人によって様々であるが、吸音材６によって反射音の影響が抑制できるため、オージオメータによる聴覚検査においても耳介の形状の違いによるばらつきを低減させることができる。

以上、本発明に従うヘッドホンの一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に従う範疇で種々の変更を加えたものも含む。例えば本実施形態では、パネル３ａに挿入穴３ｃと係止穴３ｄを設けるとともに、ホルダー４に爪部４ｃを設けたが、これらを入れ替えて、パネル３ａに爪部を設けるとともに、ホルダー４に挿入穴と係止穴を設けてもよい。また、パネル３ａの弾性片３ｅと凸部３ｆをホルダー４に設け、ホルダー４の凹部４ｄと溝部４ｅをパネル３ａに設けてもよい。また、上述した実施形態では、オージオメータでの検査に使用する場合を中心に説明したが、本発明に従うヘッドホンは、例えば音楽観賞用を含めた種々の用途に使用することが可能である。

１：ヘッドホンユニット
２：音源
３：本体部
３ｃ：挿入穴
３ｄ：係止穴
３ｅ：弾性片
３ｆ：凸部
４：ホルダー
４ｃ：爪部
４ｄ：凹部
５：イヤーパッド
６：吸音材
Ｒ：空気室

本発明におけるヘッドホンは、電気信号を音に変換して出力する音源と、前記音源の背面を覆って該音源を保持する本体部と、装着者の耳介を取り囲む形態をなすとともに、装着時において装着者の頭部と前記音源との間に空気室を形成するイヤーパッドと、前記空気室において、前記音源の正面において該音源に対向して設けられる吸音材と、前記イヤーパッド及び前記吸音材を共に保持するホルダーと、を備え、前記ホルダーは、前記本体部に対して取り付け及び取り外しできることを特徴とする。

Claims (5)

1. 電気信号を音に変換して出力する音源と、
   前記音源の背面を覆って該音源を保持する本体部と、
   装着者の耳介を取り囲む形態をなすとともに、装着時において装着者の頭部と前記音源との間に空気室を形成するイヤーパッドと、を備え、
   前記空気室に、前記音源の正面において該音源に対向して設けられる吸音材を有することを特徴とするヘッドホン。
2. 前記吸音材は、前記音源の正面を全域に亘って覆い、前記装着者の頭部側の前記空気室と前記音源とを隔てることを特徴とする請求項１に記載のヘッドホン。
3. 前記イヤーパッド及び前記吸音材を共に保持するホルダーを有し、該ホルダーは、前記本体部に対して取り付け及び取り外しできることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドホン。
4. 前記本体部及び前記ホルダーの何れか一方は爪部を有し、何れか他方は、該爪部が挿入される挿入穴と、該挿入穴につながるとともに、該爪部が該挿入穴に挿入された状態で前記本体部に対して前記ホルダーを相対的に回転させた際に該爪部を係止する係止穴とを備えることを特徴とする請求項３に記載のヘッドホン。
5. 前記本体部及び前記ホルダーの何れか一方は凹部を有し、何れか他方は、該凹部に適合する凸部を有する弾性片を備えるものであって、
   前記弾性片は、前記本体部に対する前記ホルダーの取り付け時において撓み変形した後、前記凹部に前記凸部が嵌まり込むことで復元することを特徴とする請求項３又は４に記載のヘッドホン。

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