JP2020088710A - 電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電素子を振動体として用いる電気音響変換器において、振動体の両面から放射される音波を有効に利用できるようにする。【解決手段】筐体１０と、該筐体内に設けられ、多孔質膜２２と該多孔質膜２２を挟む一対の電極２４−１および２４−２とを有する圧電素子で構成された振動体２０と、筐体１０の内側空間を電極２４−１側の第１の空間１１０−１と電極２４−２側の第２の空間１１０−２とに分離する隔壁３０と、筐体の外側空間に開口する音波放射口６０と第１の空間１１０−１とを連通させる第１の管５０−１と、音波放射口６０と第２の空間１１０−２とを連通させる第２の管５０−２と、を備えたイヤホン１Ａを提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカやイヤホン、ヘッドホンなどの電気音響変換器に関する。

外部から与えられる音信号（音波形を表す電気信号）に応じて振動体を振動させ、当該音信号に応じた音波を出力する電気音響変換器が一般に知られている。例えば、特許文献１には、振動体として圧電素子を備えた電磁方式のツイータ２と、ダイナミック方式のウーハ３とを有し、ツイータ２およびウーハ３の各々から出力される音を同じ放音部から出力するイヤホンが開示されている。

特開２０１８−７２２０号公報

スピーカにおける振動体として、多孔質膜と当該多孔質膜を挟む一対の電極とからなる圧電素子を用いることが提案されている。多孔質膜と多孔質膜を挟む一対の電極とからなる圧電素子では両電極間に与えられる電圧に応じて多孔質膜がその厚さ方向に膨張または収縮し、これにより圧電素子が振動する。このため、当該圧電素子を用いたスピーカでは、振動体の設置態様によっては、振動体の両面から音波が放射されるが、従来、一方の面から放射される音波しか利用されていない。

本発明は以上に説明した課題に鑑みて為されたものであり、圧電素子を振動体として用いる電気音響変換器において、振動体の両面から放射される音波を有効に利用することを可能にする技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、筐体と、前記筐体内に設けられ、多孔質膜と前記多孔質膜を挟む一対の電極とを有する圧電素子と、前記筐体の内側空間を前記圧電素子の一方の電極側の第１の空間と他方の電極側の第２の空間とに分離する隔壁と、前記筐体の外側空間に開口する音波放射口と前記第１の空間とを連通させる第１の管と、前記音波放射口と前記第２の空間とを連通させる第２の管と、を備えた電気音響変換器を提供する。

より好ましい態様の電気音響変換器では、前記第１の空間の容積と前記第２の空間の容積とが異なることを特徴とする。

別の好ましい態様の電気音響変換器では、前記第１の管の断面積と前記第２の管の断面積とが異なることを特徴とする。

別の好ましい態様の電気音響変換器では、前記第１の管と前記第２の管のうちの一方に吸音材が設けられていることを特徴とする。

別の好ましい態様の電気音響変換器では、前記第１の空間および前記第２の空間の容積比と前記第１の管および前記第２の管の断面積の比の少なくとも一方が可変であることを特徴とする。

本発明の第１実施形態によるイヤホン１Ａの構成例を示す断面図である。 同イヤホン１Ａの構成例を示す断面図である。 同イヤホン１Ａの構成例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態によるイヤホン１Ｂの構成例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態によるイヤホン１Ｃの構成例を示す断面図である。 本発明の第３実施形態によるイヤホン１Ｄの構成例を示す断面図である。 本発明の第３実施形態によるイヤホン１Ｅの構成例を示す断面図である。 本発明の第４実施形態によるイヤホン１Ｆの構成例を示す断面図である。 本発明の第４実施形態によるイヤホン１Ｇの構成例を示す断面図である。 本発明の第４実施形態によるイヤホン１Ｈの構成例を示す断面図である。 本発明の第４実施形態によるイヤホン１Ｉの構成例を示す断面図である。 変形例（３）によるイヤホン１Ｊの構成例を示す断面図である。 変形例（３）によるイヤホン１Ｋの構成例を示す断面図である。 変形例（４）によるイヤホンの構成例を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１〜図３は、本発明の電気音響変換器の第１実施形態によるイヤホン１Ａの構成例を示す断面図である。図２は図１におけるＺＺ´線に沿った平面による断面図であり、図３は図１におけるＹＹ´線に沿った平面による断面図である。図１〜図３に示すように、イヤホン１Ａは、筐体１０、振動体２０、隔壁３０、および管５０を有する。

筐体１０は、樹脂により中空円筒状に形成された部材である。筐体１０の円形の２つの端面のうちの一方には、管５０が装着される貫通孔が設けられている。管５０は、筐体１０とユーザの耳孔に挿入されるイヤーピースとを接続する部材である。管５０は、筐体１０と同様に樹脂により形成されている。なお、図１では、イヤーピースの図示は省略されている。以下、他の図面においてもイヤーピースの図示は省略されている。

振動体２０は、外部から与えられる音信号に応じて振動する圧電素子である。図１および図３に示すように、振動体２０は、筐体１０の内径よりも小さい直径の扁平な円盤状に形成されている。振動体２０は、図１に示すように、多孔質膜２２と多孔質膜２２を挟む一対の電極２４−１および２４−２と、を有する。以下では、電極２４−１および２４−２の一方から他方に向かう方向を多孔質膜２２の厚さ方向と呼ぶ。図１〜図３では、Ｚ方向が多孔質膜２２の厚さ方向となっている。なお、振動体２０の平面形状、すなわち、Ｚ方向から見た形状は、円形には限定されず、楕円形であってもよく、また、四角形や五角形などの多角形であってもよい。

多孔質膜２２は、圧電材料で構成されている。電極２４−１および２４−２の一方は接地されており、他方には音信号に応じた電圧が印加される。多孔質膜２２は、電極２４−１および２４−２間に与えられる電圧に応じて厚さ方向に膨張または収縮する。より具体的には、電極２４−１および２４−２間に挟まれた多孔質膜２２の領域は、電２４−１および２４−２間に与えられる電圧に応じて、厚さ方向の中心から電極２４−１および２４−２側に向かう方向に膨張し、或いは電極２４−１および２４−２側から厚さ方向の中心に向かう方向に収縮する。これにより、振動体２０が振動し、電極２４−１および２４−２の外側の空間に音波が放射される。

多孔質膜２２を構成する圧電材料は、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等に多数の扁平な気孔を形成し、例えばコロナ放電等によって扁平な気孔の対向面を分極して帯電させることによって圧電特性を付与したものである。多孔質膜２２の平均厚さの下限としては、１０μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。一方、多孔質膜２２の平均厚さの上限としては、５００μｍが好ましく、２００μｍがより好ましい。多孔質膜２２の平均厚さが前記下限に満たない場合、多孔質膜２２の強度が不十分となるおそれがある。逆に、多孔質膜２２の平均厚さが前記上限を超える場合、多孔質膜２２の変形幅が小さくなり、出力音圧が不十分となるおそれがある。

電極２４−１および２４−２は、多孔質膜２２の両面に積層される。以下、電極２４−１と電極２４−２とを区別する必要がない場合には、「電極２４」と表記する。電極２４の材質としては、導電性を有するものであればよく、例えばアルミニウム、銅、ニッケル等の金属や、カーボン等が挙げられる。電極２４の平均厚さとしては、特に限定されず、積層方法にもよるが、例えば０．１μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。電極２４の平均厚さが前記下限に満たない場合、電極２４の強度が不十分となるおそれがある。逆に、電極２４の平均厚さが前記上限を超える場合、多孔質膜２２の振動を阻害するおそれがある。電極２４の多孔質膜２２への積層方法としては、特に限定されず、例えば金属の蒸着、カーボン導電インクの印刷、銀ペーストの塗布乾燥等が挙げられる。

隔壁３０は、図１に示すように、第１部材３２と、第２部材３４と、第３部材３６とにより構成されている。第１部材３２は、図２に示すように、筐体１０の内径と同じ直径を有する扁平な円盤状に形成された部材である。第２部材３４は、図３に示すように、Ｘ方向の長さが筐体１０の内径と同じ矩形状に形成された板状部材である。そして、第３部材は、平面形状が図３に示す形状に形成された板状部材である。第１部材３２、第２部材３４および第３部材３６の各々も、筐体１０と同様に樹脂により形成されている。

第１部材３２には、図２に示すように、直径方向の両端に略楕円形状の切り欠き３２０が設けられている。図１〜図３に示すように、第１部材３２の略円形の２つの面の一方には、一方の切り欠き３２０から他方の切り欠き３２０に向かう方向（Ｚ方向）の中間に、当該方向と直交するように第２部材３４が接着剤等により取り付けられている。また、第１部材の他方の面にはＺ方向の中間に当該方向と直交するように、第３部材３６が接着剤等により取り付けられている。なお、本実施形態では、第１部材３２、第２部材３４および第３部材３６を各々別個の部材として隔壁３０を構成したが、これら３つの部材の全部または幾つかを一体成型して隔壁３０を構成してもよい。

第２部材３４には、振動体２０を取り付けるための貫通孔が設けられおり、図１および図３に示すように、振動体２０はリング状の弾性部材４０を介して第２部材３４の上記貫通孔に取り付けられる。弾性部材４０を介して第２部材３４の貫通孔に振動体２０を取り付けるのは、振動体２０の厚さ方向の振動を阻害しないようにするためである。図１および図３に示すように、振動体２０は、隔壁３０に、より厳密には隔壁３０の第２部材３４に、取り付けられた状態で筐体１０内に設けられる。

筐体１０の内側空間（振動体２０の設けられた側の空間）は、振動体２０の取り付けられた隔壁３０により、空間１００−１、１００−２、１００−３および１００−４の４つの空間に分割される。空間１００−２と空間１００−４は、他方の切り欠き３２０を介して互いに連通する。以下では、一方の切り欠き３２０を介して互いに連通する空間１００−１および１００−３より成る空間を「第１の空間１１０−１」と呼び、他方の切り欠き３２０を介して互いに連通する空間１００−２および１００−４より成る空間を「第２の空間１１０−２」と呼ぶ。本実施形態では、第１の空間１１０−１と第２の空間１１０−２は略同一の形状を有し、かつ略同一の容積を有する。つまり、隔壁３０は、図１に示すように、筐体１０の内側空間を振動体２０の一方の電極２４−１側の第１の空間１１０−１と他方の電極２４−２側の第２の空間１１０−２とに分離する。

図１に示すように管５０は、隔壁３０の第３部材３６によって、略同じ管長を有し、かつ略同一の断面積を有する第１の管５０−１および第２の管５０−２の２つの管に分割される。第１の管５０−１は、外側空間に開口する音波放射口６０と第１の空間１１０−１とを連通させる。第２の管５０−２は、音波放射口６０と第２の空間１１０−２とを連通させる

本実施形態のイヤホン１では、電極２４−１および２４−２の一方を接地し、他方に音信号に応じた電圧を与えると振動体２０が振動し、電極２４−１側の面と電極２４−２側の面とから当該音信号に応じた同相の音波が放射される。振動体２０の電極２４−１側の面から放射される音波は第１の空間１１０−１および第１の管５０−１を介して音波放射口６０から外部空間へ放射される。一方、振動体２０の電極２４−２側の面から放射される音波は第２の空間１１０−２および第２の管５０−２を介して音波放射口６０から外部空間へ放射される。

振動体２０の電極２４−１側の面と電極２４−２側の面から放射される各音波は同相であり、かつ両音波の伝搬する音響空間の形状は略同じであるから、振動体２０の一方の面から放射されユーザの耳に至る音の周波数特性と、他方の面から放射されユーザの耳に至る音の周波数特性とは等しくなる。例えば、前者の周波数特性がピークやディップのない平坦な周波数特性であれば、後者の音の周波数特性も同様に平坦になる。本実施形態のイヤホン１では、両者の音が音波放射口６０において重ね合わされることで、一方の面からの放射音を利用する従来のイヤホンに比較して出力（音量）が２倍の特性を得ることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態のイヤホン１Ａによれば、振動体２０の両面から放射される音波を有効に利用し、一方の面からの放射音のみを利用する従来のイヤホンに比較して２倍の出力を得ることが可能になる。

（第２実施形態）
図４〜図５は、本発明の第２実施形態によるイヤホンの構成例を示す断面図である。図４および図５においては図１におけるものと同じ構成要素には図１におけるものと同じ符号が付されている。本実施形態のイヤホンでは、振動体２０の一方の面と他方の面から放射される各音波の伝搬する２つの音響空間の形状が異なっており、この点が第１実施形態のイヤホン１Ａと異なる。

具体的には、図４に示すイヤホン１Ｂでは、第１の管５０−１の断面積に比較して第２の管５０−２の断面積が小さくなるように第３部材３６はＺ方向に偏らせて設けられている。これに対して、図５に示すイヤホン１Ｃでは、第１の管５０−１の断面積と第２の管５０−２の断面積は等しいものの、空間１００−１の容積が空間１００−２の容積よりも小さくなるように、すなわち、第１の空間１１０−１の容積が第２の空間１１０−２の容積よりも小さくなるように、第２部材３４はＺ方向に偏らせて設けられている。このように、振動体２０一方の面と他方の面から放射された音波が各々伝搬する２つの音響空間の形状を異ならせた理由は次の通りである。

イヤホンでは、再生対象の音信号やユーザの趣向によって、高低域を強調させたいなど、いくらかの調整が必要になることが多い。図４に示す構造とすることで、断面積を拡大させた第１の管５０−１側では高域の反射が小さくなるため、より高域の特性が強調された放射音を放射することができる。これに対して、断面積を縮小させた第２の管５０−２側では、高域の反射が強く、相対的に低域をより透過させる。このため、イヤホン１Ｂの音波放射口６０では、第１実施形態のイヤホン１Ａに比較して相対的に中域が低下し、より低域と高域を強調した特性を実現することができる。なお、第１の管５０−１と第２の管５０−２のうちの一方の断面積を第１実施形態における断面積から変化させること無く、他方の断面積を変化させることで、低域のみ、もしくは高域のみ強調することも可能である。

図４示すイヤホン１Ｂでは、第１の管５０−１の断面積と第２の管５０−２の断面積の調整により、高域および低域の強調を実現した。これに対して、図５に示すイヤホン１Ｃでは、第１の空間１１０−１の容積と第２の空間１１０−２の容積の調整により、同様の音質調整が実現される。その理由は次の通りである。

第１実施形態のイヤホン１Ａでは、第１の空間１１０−１をキャビティとし、第１の管５０−１をネックとするヘルムホルツ共鳴（以下、第１のヘルムホルツ共鳴）が発生するとともに、第２の空間１１０−２をキャビティとし、第２の管５０−２をネックとするヘルムホルツ共鳴（以下、第２のヘルムホルツ共鳴）が発生する。前述したように、第１実施形態のイヤホン１Ａでは、第１の空間１１０−１の容積と第２の空間１１０−２の容積は略等しく、第１の管５０−１の断面積と第２の管５０−２の断面積も略等しい。したがって第１実施形態にイヤホン１Ａにおける第１のヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数と第２のヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数は略等しくなる。例えば、第１の空間１１０−１および第２の空間１１０−２の各々の容積をＶ、第１の管５０−１および第２の管５０−２の各々の断面積をＳとすると、上記第１および第２のヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数ｆ_０は以下の式（１）により表される。なお、以下の式（１）においてｌはネックの長さ、ｃは音速、δは開口端補正値であり、ネックの開口の直径がｄである場合、δ≒０．８×ｄとなる。

図５に示すイヤホン１Ｃにおいても、同様に第１および第２のヘルムホルツ共鳴が発生する。但し、図５に示すイヤホン１Ｃでは、第１の空間１１０−１の容積がイヤホン１Ａにおける第1の空間１１０−１の容積よりも小さくなっている。このため、イヤホン１Ｃにおける第１のヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数は第１実施形態における共鳴周波数ｆ_０よりも高域側にシフトする。一方、図５に示すイヤホン１Ｃでは、第２の空間１１０−２の容積がイヤホン１Ａにおける第２の空間１１０−２の容積よりも大きくなっているため、イヤホン１Ｃにおける第２のヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数は第１実施形態における共鳴周波数ｆ_０よりも低域側にシフトする。このため、図５に示すイヤホン１Ｃによっても、イヤホン１Ｂと同様に、より低域と高域を強調した特性を実現することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、振動体２０の両面から放射される音波を有効に利用しつつ、特定の周波数帯域の音質調整が可能になる。

加えて、本実施形態によれば、低音域から高音域に亙る広帯域で一貫した音響特性を実現することが可能になるといった効果も奏される。従来のイヤホンでは、周波数帯域毎に異なる種類のドライバユニットを用いることがあったが、各ドライバユニット本来の振動特性が異なるため、クロスオーバ帯域で不自然さを生じる（例えば、低音域と高音域のドライバユニットの素材が異なる場合は低音域と高音域の音の余韻が一致しないなど）といった不具合があった。これに対して、本実施形態では、周波数帯域毎に異なる種類のドライバユニットを用いないため、低音域から高音域に亙る広帯域で一貫した音響特性を実現することが可能になる。また、本実施形態によれば、周波数帯域毎に異なる種類のドライバを用いないため、イヤホンの小型化および低コスト化が可能になる。

（第３実施形態）
図６〜図７は、本発明の第３実施形態によるイヤホンの構成例を示す断面図である。図６および図７においても、図１におけるものと同じ構成要素には図１におけるものと同じ符号が付されている。図１と図６とを比較すれば明らかなように、図６に示すイヤホン１Ｄは、不織布等で形成された吸音材７０が第１の管５０−１に詰められている点が第１実施形態のイヤホン１Ａと異なる。また、図７と図５とを比較すれば明らかなように、図７に示すイヤホン１Ｅは、第２の管５０−２の断面積が第１の管５０−１の断面積よりも小さくなるように構成されている点と、第２の管５０−２に吸音材７０が詰められている点が第２実施形態のイヤホン１Ｃと異なる。

管５０に吸音材を詰めることは、管５０における断面積を小さくすることと等価である。したがって、本実施形態によれば、第１の管５０−１と第２の管５０−２の何れか一方に吸音材を詰めることで、特定の周波数帯域の音質を簡便に微調整することが可能になる。なお、本実施形態においても、振動体２０の両面から放射される音波を有効に利用できることは第１実施形態と同様であり、周波数帯域毎に異なる種類のドライバを用いないため、低音域から高音域に亙る広帯域で一貫した音響特性を実現できること、およびイヤホンの小型化および低コスト化を図れることは第２実施形態と同様である。本実施形態では、第１の管５０−１と第２の管５０−２の何れか一方に吸音材７０を詰める場合について説明したが、両方に詰めてもよい。

（第４実施形態）
図８〜図１１は、本発明の第４実施形態によるイヤホンの構成例を示す断面図である。図８に示すイヤホン１Ｆは、以下の３つの点が第１実施形態のイヤホン１Ａと異なる。第１に、隔壁３０に代えて隔壁３０´を設けた点である。図８と図５とを対比すれば明らかなように、隔壁３０´は、振動体２０の嵌め込まれる貫通孔を有していない点と断面形状が略Ｌ字形に構成されている点とが隔壁３０と異なる。本実施形態のイヤホン１Ｆでは、筐体１０の内側空間は隔壁３０´によって空間１００−１と、空間１００−１よりも容積の小さい空間１００−２に分割される。

第２の相違点は、振動体２０の一方の面（具体的では、電極２４−１側の面）が空間１００−１および空間１００―２の各々に向かうように振動体２０が設けられている点である。なお、図８における弾性部材４０´は、振動体２０の厚さ方向の振動を阻害することなく、振動体２０と隔壁３０´の端部との隙間を塞ぐ部材である。そして、第３の相違点は、管５０が第１の管５０−１と第２の管５０−２とに分割されていない点である。管５０は空間１００−１を音波放射口６０に連通させるとともに、空間１００−２を音波放射口６０に連通させる。

図８に示す構成とすることで、イヤホン１Ｆにおける空間１００−１側では高域の反射が小さく、高域の特性が強調された放射音を放射することができる。逆に、空間１００−２側では、高域の反射が強く、相対的に低域をより透過させる。このため、両方の放射音が重ね合わされる音波放射口６０では、第１実施形態のイヤホン１Ａに比較して相対的に中域が低下し、より低域と高域を強調した特性を実現することができる。

また、本実施形態のイヤホン１Ｆにおいても、ヘルムホルツ共鳴が発生する。具体的には、イヤホン１Ｆでは、空間１００−１をキャビティとし、管５０をネックとする第１のヘルムホルツ共鳴が発生するとともに、空間１００−２をキャビティとし、管５０をネックとする第２のヘルムホルツ共鳴が発生する。前述したように、空間１００−１の容積は、空間１００−２の容積よりも大きいのであるから、第１のヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数は第２のヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数よりも低くなる。この観点から見ても、本実施形態のイヤホン１Ｆによれば、第２実施形態のイヤホン１Ｃと同様に、特定の周波数帯域の音質調整が可能になる。加えて、本実施形態では、周波数帯域毎に異なる種類のドライバを用いないため、低音域から高音域に亙る広帯域で一貫した音響特性を実現することが可能になり、また、イヤホンの小型化および低コスト化を実現することができる。

図９に示すイヤホン１Ｇは、空間１００−１に向かう領域が空間１００−２に向かう領域よりも広くなるように、振動体２０をＺ方向に偏らせて筐体１０内に設置した点がイヤホン１Ｆと異なる。図９に示すイヤホン１Ｇによっても、イヤホン１Ｆと同様に、特定の周波数帯域の音質調整が可能になるといった効果、低音域から高音域に亙る広帯域で一貫した音響特性を実現するといった効果、イヤホンの小型化および低コスト化が可能になるといった効果が奏される。

図１０に示すイヤホン１Ｈは、板状の隔壁３０´´と吸音材７０とにより、空間１００−２が区画されている点がイヤホン１Ｆと異なり、図１１に示すイヤホン１Ｉは、隔壁３０´と吸音材７０とにより空間１００−２が区画されている点がイヤホン１Ｆと異なる。これらイヤホンＩＨおよび１Ｉによっても、特定の周波数帯域の音質調整が可能になるといった効果、低音域から高音域に亙る広帯域で一貫した音響特性を実現するといった効果、イヤホンの小型化および低コスト化が可能になるといった効果が奏される。

（変形）
以上本発明の第１〜第４実施形態について説明したが、これら実施形態に以下の変形を加えても勿論よい。
（１）上記各実施形態では、イヤホンへの本発明の適用例を説明した。しかし、本発明の適用対象の電気音響変換機器はイヤホンには限られず、ヘッドホン型スピーカであってもよい。

（２）上記第４実施形態における振動体は、圧電材料として多孔質膜を用いた圧電素子には限定されず、圧電材料としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等を用いた圧電素子（すなわち、片面のみに出力可能な圧電素子）であってもよく、ボイスコイルにより駆動される振動板であってもよい。

（３）上記第４実施形態では、筐体の内側空間が１つの隔壁により２つの空間に分割されていたが、２つ以上の隔壁により筐体の内側空間が３つ以上の空間に分割されてもよい。要は、筐体と前記筐体の内側空間を、少なくとも１つの空間の容積が他の空間の容積とは異なる複数の空間に分割する１または複数の隔壁と、前記筐体内に設けられ、一方の面が前記複数の空間に向かう振動板と、前記筐体の外側空間に開口する音波放射口と前記複数の空間の各々とを連通させる管と、を備えた電気音響変換器であればよい。少なくとも１つの空間の容積が異なっていれば、少なくとも２つの周波数帯域の音質調整が可能になるからである。

例えば、図１２に示すイヤホン１Ｊでは、筐体１０内の空間が隔壁３０´−１および３０´−２により、各々容積の異なる空間１００−１、空間１００−２および空間１００−３の３つの空間に分割されている。なお、図１２における弾性部材４０´−１は、振動体２０の厚さ方向の振動を阻害することなく、振動体２０と隔壁３０´−１の端部との隙間を塞ぐ部材であり、弾性部材４０´−２は、振動体２０の厚さ方向の振動を阻害することなく、振動体２０と隔壁３０´−２の端部との隙間を塞ぐ部材である。図１２に示すように、筐体１０の内側空間を各々容積の異なる３つの空間に分割することで、３つの周波数帯域の音質を調整することが可能になる。

また、一方の面が上記複数の空間に向かう振動板は一枚である必要はなく、図１３に示すように複数であってもよい。図１３に示すイヤホン１Ｋでは、空間１００−１に一方の面が向かう振動板として振動体２０−１が、空間１００−２に一方の面が向かう振動板として振動体２０−２が、空間１００−３に一方の面が向かう振動板として振動体２０−３が、夫々設けられている。振動体２０−１、振動体２０−２および振動体３０−３の各々では、筐体１０の内壁面に取り付けられている面側の電極が接地されており、他方の電極に音信号に応じた電圧が与えられる。これにより、振動体２０−１、振動体２０−２および振動体３０−３の各々から同相の音波が放射される。同様に、図８〜図１１に示すイヤホン１Ｆ〜１Ｅの各々についても、空間１００−１に向う振動板と空間１００−２に向かう振動板とが夫々別個の振動板であってもよい。

（４）各々がヘルムホルツ共鳴器におけるキャビティの役割を果たす複数の空間の容積比と各々がヘルムホルツ共鳴器におけるネックの役割を果たす複数の管の断面積比の少なくとも一方が可変になるように上記各実施形態のイヤホンを構成してもよい。このような態様のイヤホンであれば、当該イヤホンのユーザの趣向に応じて特定の周波数帯域の音質を当該ユーザに微調整させることが可能になる。

例えば、第１実施形態のイヤホン１Ａであれば、第１の管５０−１と第２の管５０−２の何れか一方に音波放射口６０側から吸音材を詰め込むこと断面積を調整することができる。また、第４実施形態のイヤホン１Ｆであれば、図１４に示すように、隔壁３０´を第１部材３２´と板状部材３２´に対して垂直かつ図１４のＹ方向に摺動可能に設けられた第２部材３４´とで構成し、筐体１０に設けられた貫通孔８０を介して筐体１０の外部へ突出する棒状部材９０の一端を第２部材３４´に接続し、棒状部材９０の他端につまみ部材９２を接続して構成しておけば、つまみ部材９２を矢印Ｙ´の方向に押し込む或いは矢印Ｙの方向に引き出すことで、空間１００−２の容積を増減させることが可能になる。第１実施形態のイヤホン１Ａについても同様に第１の空間１１０−１と第２の空間１１０−２の何れか一方の容積を可変に構成することが可能である。

１Ａ〜１Ｋ…イヤホン、１０…筐体、２０…振動体、２２…多孔質膜、２４，２４−１，２４−２…電極、３０，３０´…隔壁、５０…管、５０−１…第１の管、５０−２…第２の管、６０…音波放射口、７０…吸音材、１００−１，１００−２．１００−３．１００−４…空間、１１０−１…第１の空間、１１０−２…第２の空間。

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体内に設けられ、多孔質膜と前記多孔質膜を挟む一対の電極とを有する圧電素子と、
   前記筐体の内側空間を前記圧電素子の一方の電極側の第１の空間と他方の電極側の第２の空間とに分離する隔壁と、
   前記筐体の外側空間に開口する音波放射口と前記第１の空間とを連通させる第１の管と、
   前記音波放射口と前記第２の空間とを連通させる第２の管と、
   を備えた電気音響変換器。
2. 前記第１の空間の容積と前記第２の空間の容積とが異なることを特徴とする請求項１に記載の電気音響変換器。
3. 前記第１の管の断面積と前記第２の管の断面積とが異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気音響変換器。
4. 前記第１の管と前記第２の管のうちの一方に吸音材が設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載の電気音響変換器。
5. 前記第１の空間および前記第２の空間の容積比と前記第１の管および前記第２の管の断面積の比の少なくとも一方が可変である請求項１または請求項２に記載の電気音響変換器。
   

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