JP2020162107A - イヤーピース及びそれを用いたイヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】イヤホンにて発生する音の一部が前方方向の一定の角度からの方向感を感じる音として聴取することで頭外定位と、一定の音量について外部音も同時に聴取することが可能な、イヤーピース及びそれを用いたイヤホンを提供する。【解決手段】イヤーピース１０は、第一の筒部１３Ａと第二の筒部１３Ｂの音道空間２０に栓体部１５が装着され、イヤーピースのカップ部１４と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通る前方方向に開けられた音道孔１７を設ける。【選択図】図３

Description

本発明は、イヤーピースの先端に栓体を組み込み、放出される際の音の位相を改善したイヤーピースに関する。更には、イヤーピースの一部に音道孔を設けることで、前方の一定の角度から時間差を伴った音を聴取することで前方定位（頭外定位）を実現し、オープン型ヘッドホンの様な広い臨場感を得ることが出来、同時に一定の外部音も聴取することが可能なイヤーピース及びそれを用いたイヤホンに関する。

携帯電話やスマートホン等が普及して以降、音楽や趣味の音源等を聴取する機会は益々増えており、目的に応じて多くのイヤホンやヘッドホンが開発されている。そして、室内や室外での聴取する機会が増え、電車やバス等の公共機関使用時等でもイヤホンやヘッドホンが利用される事が多く見受けられる。

特にイヤホンに於いては、高音質化を図る為、周囲の騒音を遮断するため、例えば、公共機関の車両内のアナウンスや場内のアナウンス等が聞き取り難くなり、危険予知の阻害となっている。そして上記危険予知の阻害を解消するため、高音質を保ちながら外部音の聴取も可能なイヤホンが求められている。

一方では、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）でみられるように、画像は３Ｄ（Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）化されている現状に於いて、イヤホンは頭内定位で使用する事が常態化している。そして、上記頭内定位の常態化を改善することで、ＶＲ装置に違和感の少ない音響聴取が可能となり、３Ｄ画像と音響とのマッチングの実現が可能になると考えられる。

従来のイヤホンとして、図８に示す構造が知られている。図８は、従来のイヤホン１００の構造を説明する断面図である。

図８に示す如く、イヤホン１００は、主に、フロントハウジング１０１と、バックハウジング１０２と、ケーブルハウジング１０３と、上記ハウジング１０１〜１０３ないに配設されるドライバユニット１０４と。を有している。そして、フロントハウジング１０１には、音の出口として管状の第１音道１０５が設けられ、第１音道１０５にはシリコンゴム等により構成されたイヤーピース１０６が取り付けられている。なお、第１音道１０５の中間付近には、音道減衰材１０７が設けられ、外耳道閉塞効果によって生じたピークの周波数（６Ｋｈｚ付近）を減衰させている。

また、フロントハウジングに１０１には、第２音道１０８が設けられ、ドライバユニット１０４の背面側の音の一部を、空間反射音（反射音あるいは残響音）として所定の遅延時間をもたせた状態にて第１音道１０５を通る音（直接音）に合流させている。尚、第２音道１０８には、反射音の位相および音圧レベルを調整するため、反射成分減衰材１０９が設けられている。

上記構造により、ドライバユニット１０４にて生成された音が直接音として第１音道１０５から外耳道に向けて出力される際に、ドライバユニット１０４にて生成された音を第１音道１０５と異なる経路の第２音道１０８にて伝達し、遅延させた状態にて第１音道１０５の直接音に合流させることで、擬似的にドライバユニット１０４からの直接音に対して空間反射音が付加された状態になる。その結果、ドライバユニット１０４に信号処理回路を必要とせずに、イヤホン１００単体にて頭外音像定位（前方定位）を実現することができる（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来のカナル型イヤホンとして図９に示す構造が知られている。図９（Ａ）は、従来のカナル型イヤホン１２０（以下、「イヤホン１２０」と呼ぶ。）の構造を説明する断面図である。図９（Ｂ）は、従来のイヤホン１２０に取り付けられるイヤーピース１２４の上面図である。

図９（Ａ）に示す如く、イヤホン１２０は、主に、ドライバ１２１と、ドライバ１２１を収納する筐体１２２と、筐体１２２から突出する筒部１２３と、筒部１２３の先端に取り付けられるイヤーピース１２４と、を有している。そして、イヤホン１２０の耳への装着時には、イヤーピース１２４が、外耳道１２５内へと挿入され、イヤーピース１２４の外周部分が外耳道１２５の内壁１２６へと密着し、イヤホン１２０の耳から脱落を防止している。

図９（Ｂ）に示す如く、イヤーピース１２４には、その中心に貫通して形成されると共に、ドライバ１２１にて生成された音を鼓膜へと伝える音道孔１２７が形成されている。そして、イヤーピース１２４には、音道孔１２７の周囲に４つの貫通孔１２８が形成されている。貫通孔１２８は、イヤホン１２０の耳への装着時に、イヤーピース１２４によって塞がれた外耳道１２５内の気圧を外部へ逃がして鼓膜に与えられる圧迫感を低減すると共に、外部音を外耳道１２５内へと案内し、イヤホン１２０の使用者に聴かせることができる（例えば、特許文献２参照。）。

特許第５６６６７９７号公報 特開２０１２−２４４３５０号公報

上述したように、図８に示すイヤホン１００では、フロントハウジング１０１に第１音道１０５及び第２音道１０８を形成し、第２音道１０８を介してドライバユニット１０４の背面側の音の一部を、空間反射音（反射音あるいは残響音）として所定の遅延時間を持たせた状態とし、第１音道１０５を通る音（直接音）に合流させることで、イヤホン１００単体にて頭外定位を実現するものであるが、第１音道と、第２音道の外耳道への進入角度差が殆どなく、頭外音像定位（前方定位）の効果は限定的と推察される。

更には、上記頭外音像定位を実現するために、フロントハウジング１０１内に第１音道１０５及び第２音道１０８を形成すると共に、その他の開放端生成開口部等を形成することで、イヤホン１００の構造が複雑となり、製造コストを低減し難いという問題がある。

また、イヤホン１００の耳への装着時には、実質、イヤーピース１０６により外耳道が閉塞され、外耳道閉塞効果によって生じたピークの周波数域（６ｋＨｚ付近）を減衰させるために、第１音道１０５の中間付近には、音道減衰材１０７が設けられている。また、第２音道１０８には、反射音の位相および音圧レベルを調整するため、反射成分減衰材１０９が設けられている。従って、イヤホン１００の構造が複雑になるだけでなく、部品数も増大し、製造コストを低減し難いという問題がある。

また、イヤホン１００の耳への装着時には、実質、イヤーピース１０６により外耳道が閉塞されるため、外部音を外耳道内へと案内し、イヤホン１００の使用者に聴かせることが難しく、使用者の周辺環境に対する危険予知を阻害する恐れがあるという問題がある。

一方、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すイヤホン１２０では、イヤホン１２０の構造はシンプルであると共に、イヤーピース１２４には４つの貫通孔１２８が設けられることで、外部音を外耳道１２５内へと案内し、使用者の周辺環境に対する危険予知を阻害することは防止できる。

しかしながら、使用者は、ドライバ１２１にて生成された音を音道孔１２７から直接聴取する構造のため、上述した頭内定位の常態化を改善することが出来ないという問題がある。

また、イヤーピース１２４は、傘を開いた形状であり、イヤーピース１２４を耳へ装着する際には、その先端中心部が、外耳道１２５の奥側（鼓膜側）へと挿入される。そのため、使用者の挿入具合によって異なるが、通常、イヤーピース１２４の先端側にて、外耳道１２５の内壁１２６に対して密着する傾向にある。そして、イヤーピース１２４の先端側は、その構造上、自由端ではなく、挿入時に外耳道１２５の内壁１２６の凹凸構造に沿って変形し難いため、イヤーピース１２４と外耳道１２５の内壁１２６との間に隙間が出来やすく、音漏れ等により高音質化を図り難いという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、イヤーピース外耳道挿入側の開口部の前方方向に孔を設けることで、イヤホンにて発生する音の一部が前方方向の一定の角度からの方向感を感じる音として聴取することで頭外定位（前方定位）と、更には一定の音量について外部音も同時に聴取することが可能な、イヤーピース及びそれを用いたイヤホンを提供することにある。

請求項１の発明は、イヤホンのステム部の着脱溝に着脱自在に取り付けられるイヤーピースにおいて、
その一端側が前記ステム部に装着されるとともに、その内部に音道空間を有する第一の筒部と、
その一端側が前記第一の筒部の他端側と一体に形成され、音を外耳道へ放出する第二の筒部と、
前記第一の筒部及び前記第二の筒部を抱え込むように設けられると共に、その一端側が前記第二の筒部の他端側と一体に成型され、その他端側が、自由端となるカップ部と、
その一端側が前記第一の筒部の他端側へと挿入される栓体と
を含むことを特徴とするイヤーピース。

請求項２の発明は、前記第二の筒部において、その一端側の開口の径よりもその他端側の開口の径のほうが大きいホーン形状からなることを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。

請求項３の発明は、前記第二の筒部には、第二の筒部内側の内部空間と、前記カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する少なくとも１つ以上の音道孔が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のイヤーピース。

請求項４の発明は、前記栓体部において、その内部を長手方向に貫通する音道長孔と前記音道長孔と連通すると共に、その短手方向に形成される音道短孔と、を有し、
前記栓体部が前記音道空間へと挿入された状態において、前記音道孔、前記音道長孔及び前記音道短孔が連通していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のイヤーピース。

請求項５の発明は、前記栓体部のフランジ部が、前記第一の筒部の凹溝部に組み込まれていることと、ステム側に凸部を持つことでステムとの干渉防止する事を特徴と
する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のイヤーピース。

請求項６の発明は、前記栓体が前記第一の筒部から露出する部分の形状は、多角形を含む円錐体、または球状体であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のイヤーピース。

請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記イヤーピースが装着されるイヤホンにおいて、
電気信号に応じて振動する振動板と、その内部に前記振動板が配設される筐体と、前記筐体の一端側に形成され、前記イヤーピースが装着されるステム部と、を有し、
前記筐体の他端側の端部と前記振動板との間の前記筐体の側面には、少なくとも１つ以上の孔が設けられ、
前記イヤホンが使用者の耳に装着された状態において、前記筐体の前記孔と前記イヤーピースの前記音導孔とは、前記使用者の前記耳の耳珠部側に向いていることを特徴とするイヤホン。

請求項８の発明は、前記筐体の前記側面から露出する前記音導孔の数を調整するＯリング、又はスライドリングが配設されていることを特徴とする請求項７に記載のイヤホン。

本発明のイヤーピースでは、ステム部から伝達される音が、栓体内音道部とイヤーピース第二の筒部に伝達され、その伝達された音の一部は、イヤーピースのカップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する少なくとも１つ以上の音道孔を介してイヤーピースの外部空間前方方向に放出された後、再び、時間差を持って前記音道孔を経由してイヤーピース第二の筒部へと戻る。この時、左右のイヤーピースの外部空間前方方向に放出された僅かな音についても、前記音道孔を経由し、
左右双方にイヤーピース第二の筒部空間へと戻る。
この構造により、使用者は、イヤーピースの音道孔を介し、イヤホンからの直接音と前記音道孔からの前方方向の一定の角度を持つ方向感を持った音とを合わせて認識し、音の頭外定位と音の拡がり感を得ることで、これまでに
ほとんど例を見ないような前方の方向感や臨場感を得ることができる。

また、本発明のイヤーピースでは、第二の筒部において、その一端側の開口の径よりもその他端側の開口の径のほうが大きいホーン形状からなることを特徴としている。この構造によりホーン形状内での音の反射による拡散効果と共鳴管現象の改善を図ることで、より自然な音で聴取することが出来る。

また、本発明のイヤーピースでは、イヤーピースのカップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔が形成されている。この構造により、使用者は、イヤーピースの前記音道孔を介し、イヤホンからの直接音と前記音道孔からの前方方向の一定の角度を持つ方向感を持った音とを合わせて認識し、音の頭外定位と拡がり感を得ることで、前方の方向感や臨場感を得ることができる。また、孔の数や大きさ、視聴時の音量に依存するものの、周辺環境の一定の音を聞くことができるので、上記周辺環境に対する危険予知を行うことも可能となる。

また、本発明のイヤーピースでは、フランジ部が、前記第一の筒部の凹溝部に組み込まれる栓体部は、その内部を長手方向に貫通する音道長孔と、音道長孔と連通すると共に、その短手方向に貫通する音道短孔と、を有している。この構造により、ステム部から伝達される音の一部は、栓体部の音道長孔による開口部を介して直接鼓膜に伝達され、使用者は、上記前方の方向感や臨場感を得る為の構造となっている。

また、本発明のイヤーピースでは、第一の筒部の凹溝部に組み込まれる栓体部に於いては、栓体の一部にある凸部が組み込まれ、係止突起部と係合する係合部が形成されている。更に、栓体部が倒れる等して抜け落ちることを防止する為、イヤーピースの硬度などの条件に応じ、イヤーピースの中央筒部外側にはＯリング、又は、筒状の抜け防止機構を設ける。これらの構造により、栓体部が、イヤーピースの先端開口部から抜き出ないようにしている。その結果、栓体部が利用者の外耳道内に残ることを防止出来る。

また、本発明のイヤーピースでは、栓体は多角形を含む円錐体、又は、球状体であり、外耳道内の音の位相を修正されると共に、栓体部装着されることでイヤーピースの共振により発生するノイズ量が大幅に低減される事で良好な音質が期待できる。また、その栓体に設けられた孔の開口部の幅は、音道長孔の幅よりも狭く形成されており、この構造により、ステム部から伝達される音の大部分は、上記イヤーピースの先端開口部内空間を経由して鼓膜へと伝達され、使用者は、上記前方の方向感や臨場感を得る為の構造となっている。

また、本発明のイヤホンでは、イヤホン本体の筐体の他端側の端部と振動板との間の筐体の側面には、少なくとも１つ以上の孔が設けられ、イヤホンが使用者の耳に装着された状態において、筐体の孔とイヤーピースのカップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔は、使用者の耳の耳珠部側に向いている。この構造により、筐体から放出された音の一部は、イヤーピースのカップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔は外耳道内空間へと戻る際に、一定の進入角度を持つ方向感と時間差を持つ間接音により、イヤホン本体からの直接的な音と、前記方向感と時間差を伴う間接音をそれぞれ合わせて聴取することで、使用者は、方向感や臨場感を得ることができる。

また、本発明のイヤホンでは、イヤホン本体の筐体の耳珠側の側面には、筐体の内部と貫通する少なくとも一つ以上の孔が設けられると共に、筐体の側面から露出する孔の数を調整するＯリング、又は、スライドリングが配設されている。この構造により、使用者は、イヤーピースの耳珠側の先端開口部中央付近の孔数に合わせて筐体の側面から露出する孔の数とを適宜調整することができる。そのことにより、前方定位の強弱並びに外部音の導入に幅を持たせると共に、低音域の過不足を調整することが可能となる。

本発明の一実施形態であるイヤーピースを説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）斜視図である。 本発明の一実施形態であるイヤーピースの栓体部を説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）上面図、（Ｄ）底面図である。 本発明の一実施形態であるイヤーピースを説明する断面図である。 本発明の一実施形態であるイヤーピース栓体部の変形例を説明する断面図である。 本発明の一実施形態であるイヤーピースを説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）斜視図である。 本発明の他の実施形態であるイヤホンを説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）斜視図である。 本発明の実施形態であるイヤホンの実施例を説明する斜視図である。 従来のイヤホンの構造を説明する断面図である。 従来のカナル型イヤホンの構造を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）上面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るイヤーピースを図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本実施形態のイヤーピース１０を説明する斜視図である。図２（Ａ）は、本実施形態のイヤーピース１０の栓体部１５を説明する斜視図である。図２（Ｂ）は、本実施形態のイヤーピース１０の栓体部１５を説明する図であり、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線方向の断面図である。図２（Ｃ）は、本実施形態のイヤーピース１０の栓体部１５を前端側からみた上面図である。図２（Ｄ）は、本実施形態のイヤーピース１０の栓体部１５を後端側からみた底面図である。図３は、本実施形態のイヤーピース１０を説明する図であり、図１（Ａ）のＡ−Ａ線方向の断面図である。尚、図１から図３の説明では、前後方向はイヤーピース１０の長手方向を示し、左右方向及び上下方向はイヤーピース１０の短手方向を示している。

図１（Ａ）に示す如く、イヤーピース１０は、イヤホン１１のステム部１２に対して着脱自在に装着され、イヤホン１１特有の頭内定位を改善（頭外定位）すると共に、臨場感の改善を目的として構成されている。そして、イヤーピース１０は、複数の部材から構成され、主に、図３に示す如く、第一の筒部１３Ａと、第一の筒部１３Ａに一体に形成された第二の筒部１３Ｂと、第二の筒部１３Ｂに一体に形成されたカップ部１４と、第一の筒部１３Ａに着脱自在に装着される栓体部１５と、を備えている。

イヤーピース１０の第一の筒部１３Ａ及びカップ部１４は、例えばその硬度がＡ４５度からＡ５０度のゴム材料により一体に成形される。上記ゴム材料としては、例えば、シリコンゴムが用いられ、イヤーピース１０を外耳道３２（図５参照）内に挿入する際に、外耳道３２の内壁３４（図５参照）の形状に応じて適宜変形し、イヤーピース１０の外耳道３２の内壁３４への密着性が向上され、耳からの必要以上の音漏れが防止される。

イヤーピース１０の第一の筒部１３Ａ前端側には、栓体部１５が着脱自在に装着される。栓体部１５は、シリコンゴムと比重の異なる材料、例えば、サージカルステンレス、ステンレス鋼、サージカルチタン、シルバー、アクリル樹脂、天然素材、半貴石等を加工されるが、同材料でも一定の効果は期待できる。そして、第一の筒部１３Ａ前端側に対して、比重の異なる材質から成る栓体部（フェーズプラグ）１５が装着されることで、音によるイヤーピース１０の共振周波数が修正され、イヤーピース１０の共振により発生するノイズ量が大幅に低減される。また、栓体部１５（フェーズプラグ）により音の位相が修正される事で良好な音質が期待できる。

栓体部１５の内部には、その長手方向（紙面前後方向）に貫通する音道長孔１５Ｂ（図２（Ｂ）参照）が形成され、栓体部１５の先端側の例えば円錐又は球状部１５Ｄ（図２（Ａ）参照）の中心には、音道長孔１５Ｂにより開口された開口部１５Ａが形成されている。そして、ステム部１２から伝達される音のごく一部は、音道長孔１５Ｂを経由し、開口部１５Ａから、直接、外耳道３２内へと伝達される。

図２（Ａ）に示す如く、形成され栓体部１５は、その端部方向にフランジ形状の円筒段部１５Ｃと、フランジ形状の円筒段部１５Ｃの最後端側に一体に形成されたフランジ形状部１５Ｆと、を有している。そして、フランジ形状の円筒部のフランジ側面１５Ｅには、第一の筒部１３Ａ前端側の溝に組み込まれる係合部として、フランジ形状部１５Ｆが形成されている。

図２（Ｂ）に示す如く、栓体部１５の内部には、その長手方向（紙面前後方向）に貫通する音道長孔１５Ｂと、その短手方向（紙面左右方向、紙面前後方向）に貫通する音道短孔１５Ｇとが形成されている。音道長孔１５Ｂの大部分が、例えば、Φ２．０〜３．０ｍｍの円筒形状の孔として形成され、音道長孔１５Ｂの前端部では、その孔幅が徐々に狭まり、開口部１５Ａは、例えば、Φ０．３〜１．０ｍｍの開口面積にて形成されている。

また、音道短孔１５Ｇは、例えば、４本形成されており、４本の音道短孔１５Ｇは、円周方向に９０度の間隔にて形成され、栓体部１５の中心部にて音道長孔１５Ｂと連通している。そして、音道短孔１５Ｇは、例えば、Φ１．０〜２．０ｍｍの円筒形状の孔として形成されている。

図２（Ｃ）に示す如く、例えば円錐又は球状部１５Ｄの前端には、その中心に音道長孔１５Ｂにより開口された開口部１５Ａが形成されている。また、図２（Ｄ）に示す如く、円筒部１５Ｃの後端には、音道長孔１５Ｂにより開口された開口部１５Ｉが形成されている。

図３に示す如く、第一の筒部１３Ａと第二の筒部１３Ｂは、イヤーピース１０の中心部に配置されると共に、第一の筒部１３Ａ前端側には栓体部１５のフランジ形状部１５Ｆが組み込まれる凹溝が形成されている。そして、前記凹溝に挿入された栓体はステム部１２が挿入され、イヤーピース１０は、イヤホン１１に装着される。

ここで、ステム部１２は、第一の筒部１３Ａ並びに第二の筒部１３Ｂと同様に、中心軸線ＣＬを中心にして略円筒形状に形成され、その外側面１２Ａには、一環状の凹部形状である着脱溝１２Ｂが形成されている。そして、第一の筒部１３Ａの第二の筒部１３Ｂ開口部近傍には、第一の筒部１３Ａ側へと突起する一環状の係止部１３Ｄが形成されている。イヤーピース１０が、イヤホン１１に装着される際には、係止部１３Ｄが、ステム部１２の着脱溝１２Ｂ内へと嵌り込むことで、イヤーピース１０が、ステム部１２から抜け難い構造が実現される。

一方、第二の筒部１３Ｂの内部空間２０側からは栓体部１５が挿入され、第二の筒部１３Ｂ開口部の他端側が、栓体部１５にて塞がれた状態となる。上述したように、栓体部１５には、その長手方向に沿って音道長孔１５Ｂと音道短孔１５Ｇが形成されている。この構造により、第二の筒部１３Ｂの他端側、並びに内部空間２０側開口部が栓体部１５にて塞がれた状態においても、ステム部１２から伝達される音は、栓体部１５の音道短孔１５Ｇを経由して音道長孔１５Ｂへと伝えられる。そして、ステム部１２から伝達される音のごく一部は、栓体部１５の開口部１５Ａを介して、直接、外耳道３２（図５参照）内へと伝達される。

イヤーピース１０が、イヤホン１１に装着される際には、図示したように、栓体部１５の後端部は、ステム部１２に当接した状態となる。この栓体部１５が第一の筒部１３Ａの溝部に挿入された状態において、第一の筒部１３Ａ前端側の栓体部１５の音道短孔１５Ｇとが、それぞれ連通した状態となる。この構造により、ステム部１２から伝達する音の大部分は、音道長孔１５Ｂ、音道短孔１５Ｇを経由して、イヤーピース第二の筒部開口部の内部空間２０へと伝達される。

イヤーピースの第二の筒部開口部の内部空間２０は、栓体部１５を囲むように放射状に形成され、第一筒部１３Ａの長手方向に沿って延在して形成されている。イヤーピース第二の筒部は、イヤーピースのカップ部１４と一体に形成され、イヤーピース第二の筒部の他端側は、自由端として形成されている。そして、イヤーピース１４の内部空間２０は、第一の筒部よりも大径に形成され、栓体部１５は、内部空間２０の内側に位置している。この構造により、第二の筒部と栓体部１５との間には内部空間２０が形成されている。

また、栓体部１５の多角形を含む円錐体、又は球状体部１５Ｄが、第一の筒部１３Ａの前端側に配設されるが、前記多角形を含む円錐体、又は球状体部１５Ｄは、イヤーピース開口部の内部空間２０の先端から突出することなく、その内側に位置するように配設されることが望ましい。この構造により、イヤーピース１０の装着時に、多角形を含む円錐体、又は球状体部１５Ｄが、使用者の外耳道３２の内壁３４と接触し難くなり、内壁３４が多角形を含む円錐体、又は球状体部１５Ｄと接することでの不快感を使用者へ与え難くなる。

図３に示す如く、栓体部１５が、第一の筒部１３Ａ前端側に挿入された状態にてイヤーピース１０が使用されるが、第一の筒部１３Ａには、内部空間２０側へと１３Ｈの係止突起部段差１３Ｈが形成されている。そして、係止突起部１３Ｈの形状は、栓体部１５の係合部１５Ｆが嵌り込む形状となっている。尚、図３に示すように、栓体部１５が第一の筒部１３Ａにしっかりと挿入された状態では、第一の筒部１３Ａは、係止突起部１３Ｈの凹みにより、入り込んだ状態となる。更に、栓体部１５が第一の筒部１３Ａから、前記筒部硬度条件等により外れやすい場合に於いては、第一の筒部１３Ａから第二の筒部１３Ｂ部の位置に環状リングプレート１６を組み込む事で、図５（Ｂ）の孔１７を０から５つの範囲で調整が可能になると共に、栓体が係止突起部１３Ｈから外れず、栓体部１５が、使用者の外耳道３２内に取り残されることが防止される。

図５（Ａ）は、本実施形態のイヤーピース１０を使用者の外耳道３２に装着した状態を説明する断面図であり、図５（Ａ）は、例えばカップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７からの音の伝達状態を示している。尚、図５（Ａ）では、前後方向は使用者の頭部の前後方向を示し、左右方向は使用者の頭部の左右方向を示している。また、以下の説明では、使用者の左耳３１にて説明するが、右耳においても同様であり、ここではその説明を省略する。

図５（Ａ）では、イヤーピース１０が、使用者の左耳３１の外耳道３２に装着された状態を示しているが、点線の矢印は、音の伝達状態を模式的に図示している。先ず、カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７が、左耳３１の外耳道３２外部の耳珠部３３と対向する様に、イヤーピース１０は、外耳道３２内へと挿入される。つまり、例えば内部空間２０の前記音道孔１７の形成領域が、使用者の頭部の前方側を向くように、イヤーピース１０が、使用者の左耳３１に装着される。

音道長孔１５Ｂは、栓体部１５をその長手方向に貫通するが、前端側の開口部１５Ａの開口面積は小さいため、ステム部１２から伝達する音の大部分は、音道短孔１５Ｇ、音道長孔１５Ｂを経由して、例えば多角形を含む円錐体、又は球状体の栓体部１５と第二の筒部との間の内部空間２０へと伝達される。尚、ステム部１２から伝達される音のごく一部は、栓体部１５の開口部１５Ａを介して、直接、外耳道３２内へと伝達される。

内部空間２０へと伝達された音の大部分は、内部空間２０に於いて例えば先端開口形状部や多角形を含む円錐体、又は球状体の栓体部１５にて反射し、拡散しながら、外耳道３２内へと伝達される。一方、内部空間２０へと伝達された音の一部は、カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７を介して外部空間２１へと伝達される。そして、放出された音の大部分は、耳珠部３３やその周辺、例えば、顔面前方付近に放射された音についても前記音道孔１７
に戻り伝達され、更にごく一部については反対側の前記音道孔１７を介して内部空間２０へと伝達される。

更には、カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７に於いて、使用者の周辺環境の音が、前記音道孔１７を介して内部空間２０内へと伝達され、その後、外耳道３２を経由して鼓膜へと伝達される。この構造により、使用者は、例えば、ステム部１２から伝達される音楽等を一定音量内で聞きながら、駅構内の案内音等、使用者の周辺環境の音を聞くことができるので、上記周辺環境に対する危険予知を行うことができる。

次に、本発明の他の実施形態に係るイヤホンを図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明では、図１から図５を用いて上述したイヤーピースを用いるため、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図６（Ａ）は、本実施形態の上述したイヤーピース１０を用いたイヤホン１１を説明する断面図である。図６（Ｂ）は、本実施形態の上述したイヤーピース１０を用いたイヤホン１１を説明する斜視図である。尚、イヤホン１１の説明の際には、適宜、上述した図１から図５及びその説明箇所を参照するものとする。また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、前後方向は使用者の頭部の前後方向を示し、左右方向は使用者の頭部の左右方向を示している。また、以下の説明では、使用者の左耳３１にて説明するが、右耳においても同様であり、ここではその説明を省略する。

図６（Ａ）に示す如く、イヤホン１１は、使用者の外耳道３２に装着して使用される挿入型イヤホンであり、主に、その本体となる筐体４１と、筐体４１の先端側に配置され、イヤーピース１０が装着されるステム部１２と、筐体４１内部に配設されるドライバユニット４２と、を備えている。そして、イヤホン１１は、携帯型音楽プレーヤー等の音楽端末に接続して使用され、音楽端末からイヤホン１１に入力された音楽は、ドライバユニット４２内の振動板（図示せず）が振動して音波を放射することで、ステム部１２から伝達される。

本実施形態では、筐体４１には少なくとも１つ以上の孔４４、４５が形成されている。孔４４、４５は、筐体４１の内部空間４６と筐体４１外側の外部空間２１とを連通させる孔であり、ドライバユニット４２とステム部１２の反対側の筐体４１の底面４７との間の内部空間４６を囲む筐体４１に対して形成されている。特に、孔４４は、必ず形成される孔であり、ドライバユニット４２と筐体４１の底面４７との間の側面４３に対して形成されている。尚、孔４５は、筐体４１の底面４７に対して形成され、ドライバユニット４２の振動板が振動した際の内部空間４６の圧力を開放する。そして、ドライバユニット４２の振動板の振幅幅を広げることで、上記音楽の低音領域を増強することができる。

図示したように、筐体４１の側面４３には、２つの一環状の溝４８、４９が形成され、その溝４８、４９内には、輪状のゴム部材、例えば、Ｏリング５０が配設される。筐体４１の側面４３にＯリング５０が配設されることで、使用者は、Ｏリング５０を滑り止めとして用いることができ、イヤーピース１０の装着の際に、筐体４１を持ち易くなる。また、溝４８は、孔４４の形成領域を含むように形成され、溝４８内にＯリング５０を配設することで、孔４４は、Ｏリング４８にて塞がれる。そして、孔４４が塞がれることで、上記音楽の低音領域の増強の効果は弱まるが、カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７が、切欠き部１６から露出する数が０個や１個の場合には、前記音道孔１７から抜け出る音量も低減する。つまり、切欠き部１６Ｂから露出する前記音道孔１７の数に対応させて、Ｏリング４８にて孔４４を開放するか、塞ぐかを調整することで、イヤーピース１０から聞こえる音の調整、例えば、高音領域と低音領域のバランス調整を行うことができる。

図６（Ｂ）に示すように、カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７が、使用者の左耳３１の外耳道３２外部の耳珠部３３と対向するように、イヤーピース１０は、使用者の左耳３１に装着される。そして、筐体４１に形成された孔４４も使用者の左耳３１の外耳道３２外部の耳珠部３３側に位置するように設定される。つまり、イヤーピース１０の装着時には、音道孔１７及び孔４４は、同一方向である使用者の頭部の前方側を向くように設定される。

カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７及び孔４４を上記同一方向に設定することで、孔４４から音楽の一部は放出されるが、点線の矢印にて示すように、放出された音楽の一部は、前記音道孔１７を介してイヤーピース１０の内部空間２０へと戻る。そして、使用者は、上記イヤーピースの先端の前記音道孔１７を介し、外耳道内空間へと戻る際に一定の進入角度を持つ時間差を伴う音により、イヤホン本体からの主要な音と、方向感と遅延を伴う間接音をそれぞれ合わせて認識することで、使用者は、上記前方の方向感や臨場感を得ることができる。

ここで、図７は、本実施形態のイヤホン７０を説明する斜視図であり、図６を用いて説明したイヤホン１１の変形例を示している。そして、図７に示すイヤホン７０では、主に、筐体４１の側面４３には一環状の溝４８が形成され、その溝４８内には、複数の孔４４が形成されると共に、溝４８内に配設されるスライドリング７１にて開放される孔４４の数を調整できる構造において、上述したイヤホン１１の構造と相違している。そのため、図７のイヤホン７０の説明の際には、主に、図６を用いて説明したイヤホン１１と相違する構成部材について説明し、その他の構成部材の説明は参照するものとする。

図７に示す如く、筐体４１の側面４３には、一環状の溝４８が形成され、その溝４８内には、例えば、５つの孔４４が一定間隔にて形成されている。孔４４は、筐体４１の内部空間４６（図６参照）と筐体４１外側の外部空間２１とを連通させる孔である。そして、孔４４は、ドライバユニット４２（図６参照）と筐体４１の底面４７との間の内部空間４６を囲む筐体４１に対して形成されている。尚、上述したように、５つの孔４４は、カップ部音道孔１７と同様に、イヤーピース１０の装着時には、使用者の耳珠部３３（図６（Ｂ）参照）側に位置する。

図示したように、筐体４１の溝４８内には、スライドリング７１が配設されている。スライドリング７１は、例えば、Ｃ型形状であり、その開口部分から孔４４を露出させることができる。そして、スライドリング７１の開口幅は、上記５つの孔４４を同時に露出させる幅を有している。スライドリング７１が、溝４８内にて回転しながらスライド移動することで、露出する孔４４の数を０個から５個まで変更することができる。

孔４４が、スライドリング７１から露出することで、ドライバユニット４２の振動板が振動した際の内部空間４６の圧力を開放する。そして、ドライバユニット４２の振動板の振幅幅を広げることで、音楽の低音領域を増強することができる。尚、イヤホン７０では、露出する孔４４の数が調整可能となることで、図６に示すイヤホン１１の孔４５を不要とする場合でも良い。

図７に於いて、イヤーピース１０では、カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７が、環状リングプレート１６の切り欠き部から露出することで、外部空間２１へと伝達される音の量も増えることで、特に、音楽の低音領域の低減が多くなる傾向がある。その対策として、スライドリング７１から露出する孔４４の数を多くすることで、ステム部１２を介してイヤーピース１０へ伝達する低音領域を増やすことで、前記音道孔１７を多く開放する際のデメリットを補完することができる。尚、上述したように、前記音道孔１７を多く開放することで、音の頭外定位と音の拡がり感を得ることで、前方の方向感や臨場感を得るメリットがある。

つまり、使用者は、イヤーピース１０のカップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する音道孔１７の露出する数と筐体４１の孔４４の露出する数とを、好み等に応じて適宜、調整することで、例えば、高音領域と低音領域のバランス調整が可能となると共に、音の頭外定位と音の拡がり感を得ることで、前方の方向感や臨場感を得ることも可能となる。更には、前記音道孔１７と孔４４の数の調整により、左右の耳の相互間においても音が交わることで、臨場感を高めることができる。

尚、本実施形態では、栓体部１５の多角形を含む円錐体、球状部１５Ｄが、第一の筒部１３Ａに組み込まれた場合を説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、図４の断面図に示す様に、栓体部１５がステム部１２と一体となり、Ｏリング２４や、ねじ式により筐体５１に組み込む場合でもよい。栓体部とステム部が組み合わされることで、イヤーピースから栓体が外れる懸念は発生しない。また、イヤーピースの交換のみでサイズ変更等の入れ替えが可能となる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。

１０ イヤーピース
１１ イヤホン
１２ ステム部
１２Ｂ 着脱溝
１３Ａ 第一の筒部
１３Ｂ 第二の筒部
１３Ｈ 係止突起部
１４ カップ部
１５ 栓体部
１５Ａ 開口部
１５Ｂ 音道長孔
１５Ｃ 円筒段部
１５Ｄ 球状部
１５Ｅ フランジ側面
１５Ｆ フランジ形状部
１５Ｇ 音道短孔
１５１ 開口部
１６ 環状リングプレート
１７ 音道孔
２０ 内部空間
２１ 外部空間
２４ Ｏリング
３１ 左耳
３２ 外耳道
３３ 耳珠部
３４ 内壁
４１ 筐体
４２ ドライバユニット
４３ 側面
４４ 孔
４５ 孔
４６ 内部空間
４７ 底面
４８ 溝
４９ 溝
５０ Ｏリング
５１ 筐体
７０ イヤホン
７１ スライドリング

Claims (8)

1. イヤホンのステム部の着脱溝に着脱自在に取り付けられるイヤーピースにおいて、
   その一端側が前記ステム部に装着されるとともに、その内部に音道空間を有する第一の筒部と、
   その一端側が前記第一の筒部の他端側と一体に形成され、音を外耳道へ放出する第二の筒部と、
   前記第一の筒部及び前記第二の筒部を抱え込むように設けられると共に、その一端側が前記第二の筒部の他端側と一体に成型され、その他端側が自由端となるカップ部と、
   その一端側が前記第一の筒部の他端側へと挿入される栓体と
   を含むことを特徴とするイヤーピース。
2. 前記第二の筒部は、その一端側の開口の径よりもその他端側の開口の径のほうが大きいホーン形状からなることを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
3. 前記第二の筒部には、第二の筒部内側の内部空間と、前記カップ部と第二の筒部との間に形成されるカップ内空間とを連通する少なくとも１つ以上の音導孔が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のイヤーピース。
4. 前記栓体部は、その内部を長手方向に貫通する音道長孔と、前記音道長孔と連通すると 共に、その短手方向に形成される音道短孔と、を有し、
   前記栓体部が前記音道空間へと挿入された状態において、前記音道孔、前記音道長孔及び前記音道短孔が連通していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のイヤーピース。
5. 前記栓体部のフランジ部が、前記第一の筒部の凹溝部に組み込まれていることを特徴と する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のイヤーピース。
6. 前記栓体が前記第一の筒部から露出する部分の形状は、多角形を含む円錐体、または球状体であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のイヤーピース。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記イヤーピースが装着されるイヤホンにおいて、
   電気信号に応じて振動する振動板と、その内部に前記振動板が配設される筐体と、前記筐体の一端側に形成され、前記イヤーピースが装着されるステム部と、を有し、
   前記筐体の他端側の端部と前記振動板との間の前記筐体の側面には、少なくとも１つ以上の孔が設けられ、
   前記イヤホンが使用者の耳に装着された状態において、前記筐体の前記孔と前記イヤーピースの前記音導孔とは、前記使用者の前記耳の耳珠部側に向いていることを特徴とするイヤホン。
8. 前記筐体の前記側面から露出する前記音導孔の数を調整するＯリング、又はスライドリングが配設されていることを特徴とする請求項７に記載のイヤホン。

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