JP2023141725A - イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】再生音の高音質化が可能なイヤホンを提供する。【解決手段】イヤホン(91)は、スピーカユニット(81)と、スピーカユニット(81)を駆動する駆動部(84b)と、駆動部(84b)を収容した第１本体部(1)と、第１本体部(1)に連接し、スピーカユニット(81)を収容すると共にスピーカユニット(81)からの音声を外部に放出する放音孔(12a)を外表面(21)に有する第２本体部(2)と、第１本体部(1)の内部の第１空間(V1)と第２本体部(2)の内部の第２空間(V2)とを区画する区画壁(117)と、を備える。区画壁(117)におけるスピーカユニットに対向する対向面(117a)が、スピーカユニット(81)の軸線(CL81)に対し傾斜している。【選択図】図４

Description

本発明は、イントラコンカ型のイヤホンに関する。

特許文献１に、筐体として、電気音響変換器（以下、スピーカユニット）を収容する第１筐体と、回路基板を収容する第２筐体とを備えたワイヤレスタイプのイヤホンが記載されている。

国際公開第２０１９／１４２３７５号

特許文献１に記載されたイヤホンは、第１筐体と第２筐体との間に仕切部を有し、この仕切部は、第１筐体に収容されたスピーカユニットの軸線と概ね直交する面で延在している。

そのため、スピーカユニットの振動板が振動して背面側から放出された音は、仕切部に反射して直接的に振動板へ戻り、振動板の振動に少なからず影響を及ぼす。そのため、特許文献１に記載されたイヤホンは、再生音の高音質化を行いにくい虞があり、この点で改善の余地がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、再生音の高音質化が可能なイヤホンを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は次の１）の構成を有する。
１） スピーカユニットと、
前記スピーカユニットを駆動する駆動部と、
前記駆動部を収容した第１本体部と、
前記第１本体部に連接し、前記スピーカユニットを収容すると共に前記スピーカユニットからの音声を外部に放出する放音孔を外表面に有する第２本体部と、
前記第１本体部の内部の第１空間と前記第２本体部の内部の第２空間とを区画する区画壁と、
を備え、
前記区画壁における前記スピーカユニットに対向する対向面が、前記スピーカユニットの軸線に対し傾斜しているイヤホンである。

本発明の一態様によれば、再生音の高音質化が可能である。

図１は、本発明の実施の形態に係るイヤホンの実施例であるイヤホン９１を右後方から見た側面図である。 図２は、イヤホン９１を左前方から見た側面図である。 図３は、イヤホン９１を左の耳介Ｅに装着した状態を示す左側面図である。 図４は、図２におけるＳ４－Ｓ４位置での断面図である。 図５Ａは、図４における模式的な矢視Ｙａ図である。 図５Ｂは、図５ＡにおけるＳ５Ｂ－Ｓ５Ｂ位置での断面図である。 図５Ｃは、図５ＡにおけるＳ５Ｃ－Ｓ５Ｃ位置での断面図である。 図５Ｄは、図５ＡにおけるＳ５Ｄ－Ｓ５Ｄ位置での断面図である。 図６は、イヤホン９１を耳介Ｅに装着した状態での水平断面図である。 図７は、イヤホン９１の耳介Ｅでの装着状態を説明するための模式的な左側面図である。

本発明の実施の形態に係るイヤホンを、実施例のイヤホン９１により説明する。実施例のイヤホン９１は、耳介に装着して使用する、いわゆるイントラコンカ型のワイヤレスタイプのマイク付きイヤホンである。イヤホン９１は、外部の音声再生装置からの音声信号を無線で受信し、耳介Ｅに装着した状態で、受信した音声信号に基づいて内部に収容したスピーカユニット８１（図４参照）から出力された音声を聴取できる。また、イヤホン９１は、マイク８５を備え、マイク８５で収音した周囲の音声を増幅してスピーカユニット８１から出力する。

ここで説明するイヤホン９１は、左耳用のマイク付きイヤホンである。右耳用のマイク付きイヤホンは、耳介Ｅに装着した状態で、頭部Ｈ（図３参照）の前後方向において対称となる外観形状となっている。以下の説明では、代表として左耳用のイヤホン９１を説明する。各図における左右前後上下の各方向は、イヤホン９１を左の耳介Ｅに装着した状態での頭部の方向に概ね相当する。

以下、図１～図７を参照してイヤホン９１について詳述する。
図１は、イヤホン９１を右後方から見た第１の側面図である。図２は、イヤホン９１を左前方から見た第２の側面図である。図３は、イヤホン９１を左の耳介Ｅに装着した状態を示す平面図である。図４は、図２におけるＳ４－Ｓ４位置での断面図である。図５Ａは、図４における模式的な矢視Ｙａ図である。図５Ｂは、図５ＡにおけるＳ５Ｂ－Ｓ５Ｂ位置での断面図である。図５Ｃは、図５ＡにおけるＳ５Ｃ－Ｓ５Ｃ位置での断面図である。図５Ｄは、図５ＡにおけるＳ５Ｄ－Ｓ５Ｄ位置での断面図である。図６は、イヤホン９１を耳介Ｅに装着した状態での水平断面図である。図７は、イヤホン９１の耳介Ｅでの装着状態を説明するための模式的な左側面図である。

図１及び図２に示されるように、イヤホン９１は、外観上で、第１本体部１と第２本体部２とを有する。
第１本体部１は、基部１Ａ及びステム１Ｂを有する。
第２本体部２は、基部１Ａの右面から右斜め前方に偏って延出するように形成されている。第１本体部１と第２本体部２とは、間に外径が小さい部分である括れ部ＨＫが形成されている。イヤホン９１は、外観上、括れ部ＨＫよりも左側となる部分ＨＳ１が第１本体部１であり、括れ部ＨＫよりも右側となる部分ＨＳ２が第２本体部２である。

基部１Ａは、概ね円筒状に形成されている。ステム１Ｂは、基部１Ａの下部から下方に棒状に延出して形成されている。ステム１Ｂの内部の下部には、マイク８５が収容されており、ステム１Ｂの左表面の下部には、外部空間とマイク８５とを連通する収音孔８５ａが形成されている。

基部１Ａの内部には、二次電池８３と、二次電池８３を電源として駆動する回路を搭載した回路基板８４とが収められている。回路基板８４には、外部との通信を行う通信部８４ａ，スピーカユニット８１を駆動する駆動部８４ｂ，近接センサ８２（図４参照）からの信号を処理するセンサ処理部８４ｃ，マイク８５から入来した音声信号を増幅する増幅部８４ｄなどの電子回路が備えられている。

図４に示されるように、第２本体部２の外表面となる右面２１は、基部１Ａの軸線ＣＬ１Ａに対し右方に向かうに従って前方に突出するように傾斜しており、中央部がわずかに右方に凸となる曲面となっている。
右面２１の前部には、上下方向に長い放音孔１２ａが形成され、放音孔１２ａの後方側には、円形の孔としてセンサ孔１２ｂが形成されている。

図４に示されるように、放音孔１２ａから臨まれる内部には、スピーカユニット８１が配置されている。スピーカユニット８１は、右面２１の内面２１ａにおいて左方に向け円弧状に突出形成された環状壁部１２ｇの内側に収められ固定されている。

スピーカユニット８１と回路基板８４の駆動部８４ｂとは、リード線ＳＧ８１によって接続されている。
これにより、スピーカユニット８１は、回路基板８４の駆動部８４ｂから入来した音声信号に基づく音声を出力する。スピーカユニット８１から出力された音声は、放音孔１２ａを通して右方の外部空間に放出される。

センサ孔１２ｂに対応した内部には近接センサ８２が配置されており、センサ孔１２ｂ内には近接センサ８２のセンサ面８２ａが露出している。近接センサ８２と回路基板８４のセンサ処理部８４ｃとはリード線ＳＧ８２で接続されている。
イヤホン９１が耳介Ｅに装着された状態で第２本体部２の右面２１が耳甲介腔Ｅｋに接触するので、近接センサ８２は、耳甲介腔Ｅｋの表面の存在を検出し、検出信号をセンサ処理部８４ｃに向け出力する。

センサ処理部８４ｃは、近接センサ８２が近接物を検出していない場合はイヤホン９１が耳介Ｅに装着されていないとして電源をＯＦＦにし、回路基板８４の動作を停止する。近接センサ８２が近接物（耳甲介腔Ｅｋ）を検出した場合、イヤホン９１が耳介Ｅに装着されたとして電源をＯＮにし、回路基板８４の回路を動作状態とする。

ステム１Ｂの先端部位に配置されたマイク８５と回路基板８４の増幅部８４ｄとは、リード線ＳＧ８５によって接続されている。増幅部８４ｄは、マイク８５から入来した音声信号を増幅して駆動部８４ｂに送出する。
通信部８４ａは、外部の音声再生装置（不図示）からの音声信号を無線で受信し、受信した音声信号を増幅部８４ｄに送出する。
これらの構成により、イヤホン９１の使用者は、マイク８５で収音した周囲の音声と、外部の音声再生装置からの音声信号に基づく音声とを選択的に、或いは混合して聴取できる。

基部１Ａは、複数の樹脂部材が軸線ＣＬ１Ａ方向に組み合わされて略筒状に構成されている。樹脂は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）である。
具体的には、図４の右方側からハウジング１１，第１中間ハウジング１３，第２中間ハウジング１４，及び背側カバー１５である。これらの部材によって、基部１Ａの内部に第１空間Ｖ１が形成されている。
第１中間ハウジング１３，第２中間ハウジング１４，及び背側カバー１５は、下方に延びて、棒状のステム１Ｂの筐体を構成している。

図４に示されるように、ハウジング１１は、右前方に半体の延出壁部１１８として延出している。すなわち、延出壁部１１８は右後方が開放されている。
延出壁部１１８の先端縁部には、右面２１を有する先端カバー１２が溶着などによって取り付けられて開放部分が塞がれている。先端カバー１２は、樹脂材又はエラストマで形成されている。先端カバー１２には、既述の放音孔１２ａ及びセンサ孔１２ｂが形成されている。
先端カバー１２の内面２１ａは、ハウジング１１における、第１空間Ｖ１を塞ぐ右壁としての区画壁１１７と対向している。すなわち、先端カバー１２と区画壁１１７と延出壁部１１８とにより概ね密閉された第２空間Ｖ２が形成されている。

図４に示されるように、スピーカユニット８１のスピーカ軸線ＣＬ８１と、区画壁１１７における第２空間Ｖ２に面しスピーカユニット８１の対向面である区画壁右面１１７ａとは、直交せずに傾斜している。詳しくは、スピーカ軸線ＣＬ８１に直交する仮想面ＳＦ８１に対して、区画壁右面１１７ａは前方に向かうに従って左方へ向かうように傾斜している。
一方、延出壁部１１８の第２空間Ｖ２に面した側壁の延出壁内面１１８ａも、スピーカ軸線ＣＬ８１と平行ではなく傾斜している。詳しくは、仮想面ＳＦ８１に対して、延出壁内面１１８ａは前方に向かうに従って右方へ向かうように傾斜している。
すなわち、区画壁右面１１７ａと延出壁内面１１８ａとは逆向きに傾斜しており、区画壁右面１１７ａと延出壁内面１１８ａとが交わる部分は、窪んだ溝部ＶＣとなる。

イヤホン９１は、さらに、区画壁右面１１７ａにおける延出壁内面１１８ａとの交点近傍の部分に、傾斜がよりきつい傾斜急峻部１１７ｂが形成されている。
これにより、イヤホン９１の溝部ＶＣは、区画壁右面１１７ａと延出壁内面１１８ａが延長して交わって形成される場合の溝よりも深く、溝開口角度θがより小さい溝部ＶＣ１として形成されている。

図４に示されるように、基部１Ａの右後部は、円弧状の稜線として第２本体部２よりも径方向外方の右後方側に突出した肩部ＰＳとなっている。

第２本体部２の第２空間Ｖ２において、スピーカユニット８１は、スピーカ軸線ＣＬ８１が概ね溝部ＶＣ１又は溝部ＶＣ１の近傍を通り、基部１Ａには交わらずその外側を通る位置及び姿勢で配置されている。
図５Ａは、図４のスピーカユニット８１及び溝部ＶＣ１を右方から見た矢視Ｙａの模式図である。図５Ａにおいて、スピーカユニット８１の外形は二点鎖線で示されている。

図５Ａに示されるように、溝部ＶＣとしての溝部ＶＣ１は、基部１Ａが円筒状であることから矢視Ｙａ視において弧状を呈する。スピーカ軸線ＣＬ８１は、溝部ＶＣ１に対しその径方向外側に位置する。
溝部ＶＣ１は、この例においてスピーカユニット８１の外形線で囲まれた投影範囲ＡＲを貫いて両端部が投影範囲ＡＲの外側に位置するように形成されている。投影範囲ＡＲは、平行投影であって、図４における矢視Ｙａ方向からの垂直投影によって得た範囲である。
溝部ＶＣ１と投影範囲ＡＲとの関係はこれに限定されず、溝部ＶＣ１の一部がスピーカユニット８１の投影範囲ＡＲに含まれていればよい。

第２本体部２と基部１Ａとの間の括れ部ＨＫ（図４参照）は、前端部から後方側へ向かうほど右方へ向かうように傾斜して形成されている。そのため、溝部ＶＣ１は、前端部から弧状に後方へ向かうに従って、深さが浅くなっている。
図５Ｂは、図５ＡにおけるＳ５Ｂ－Ｓ５Ｂ位置での断面図であり、図５Ｃは、図５ＡにおけるＳ５Ｃ－Ｓ５Ｃ位置での断面図であり、図５Ｄは、図５ＡにおけるＳ５Ｄ－Ｓ５Ｄ位置での断面図である。

図５Ｂ～図５Ｄで明らかなように、溝部ＶＣ１は、断面形状が例えばＶ字状で端部に向かうほど浅くなっており、図５Ａに示されるように、スピーカユニット８１の中央位置に近くなるほど溝部ＶＣ１の深さは深くなっている。

次に、イヤホン９１を耳介Ｅに装着した状態（以下、装着状態）について、図３，図６，及び図７を主に参照して説明する。
図３，図６，及び図７に示されるように、装着状態において、第２本体部２は放音孔１２ａを外耳道Ｅｈの開口部に対応した位置として耳介Ｅの耳甲介腔Ｅｋに対しその表面に接触しつつ、耳介Ｅの耳甲介腔Ｅｋに収められるよう、装着可能な大きさで形成されている。
詳しくは、装着状態において、第２本体部２の前部２ｆは耳珠Ｅｊの内壁Ｅｊ１（図６及び図７）に当接し、第２本体部２の上部２ｔが耳輪脚Ｅｅの内壁にＥｅ１（図７参照）に当接している。
また、装着状態において、第２本体部２の右面２１は、耳甲介腔Ｅｋに密着している。

装着状態で、ステム１Ｂは、珠間切痕Ｅｇ（図３参照）に対応した位置で斜め前下方に延出し、第１本体部１の基部１Ａにおける肩部ＰＳは、対耳輪Ｅｄの内壁Ｅｄ１に密着するように当接している。
放音孔１２ａは、図７に示されるように、外耳道Ｅｈの開口部に対応した位置にある。

イヤホン９１は、その内部構造に起因して聴取される音は高音質となる。
具体的には、イヤホン９１は、二次電池８３及び回路基板８４を収容した第１本体部１と、スピーカユニット８１を収容した第２本体部２とを有する。第１本体部１からはステム１Ｂが延出し、ステム１Ｂの内部の先端部位には、マイク８５が収められている。
第１本体部１の内部の第１空間Ｖ１と第２本体部２の内部の第２空間Ｖ２とは、区画壁１１７によって実質的に分離されている。

区画壁１１７は、スピーカユニット８１のスピーカ軸線ＣＬ８１に対して直交せず傾斜して延在している。そのため、スピーカユニット８１の背面である区画壁１１７側の第２空間Ｖ２に放出された音声のうち、区画壁１１７に反射して直接にスピーカユニット８１の振動板８１ａ（図４参照）に達する音声はわずかである。
すなわち、区画壁１１７の反射音は、実質的に振動板８１ａの振動に影響をほとんど与えないので、イヤホン９１は音声信号に忠実な良好な再生音が得られる。

また、延出壁部１１８と区画壁１１７との交わる位置に、溝部ＶＣが形成されており、溝部ＶＣは矢視Ｙａ視でスピーカユニット８１の投影領域に存在している。そのため、スピーカユニット８１から区画壁１１７側に放出された音の一部は溝部ＶＣに進入する。
溝部ＶＣに進入した音は、溝部ＶＣ内の対向壁で反射を繰り返して奥へ進行するうちに減衰してほとんどスピーカユニット８１側に戻ってこない。仮に戻ってくる音があったとしてもそのエネルギは小さい。そのため、区画壁１１７での反射音はより少なくなり、実質的に振動板８１ａの振動に影響を与えない。
これにより、イヤホン９１は、より良好な再生音が得られる。

溝部ＶＣを、傾斜急峻部１１７ｂを設けてより幅の狭く深い溝部ＶＣ１とすることで、溝部ＶＣ１に進入した音のスピーカユニット８１側への戻り分をより少なくできる。すなわち、溝部ＶＣを溝部ＶＣ１とすることで、イヤホン９１はさらに良好な再生音が得られる。

スピーカユニット８１の取付位置及び姿勢を、スピーカ軸線ＣＬ８１が第１本体部１の基部１Ａと交わらずその外側を通るようにするとよく、これにより、溝部ＶＣ及び溝部ＶＣ１を比較的容易に形成することができる。

また、イヤホン９１は、上述した構造を有するイントラコンカ型であっても、耳介Ｅへの取付態様は、その構造に起因して特徴的である。これにより、イヤホン９１は、マイク８５を備えたワイヤレスの集音器でありながらハウリングの発生が良好に抑制されている。

すなわち、図６及び図７に示されるように、イヤホン９１は、第２本体部２の右面２１が、耳甲介腔Ｅｋに良好に密着し、頭部Ｈの前方には耳珠Ｅｊの内壁Ｅｊ１に良好に密着するようになっている。これにより、第２本体部２の放音孔１２ａから放出された音声が外部に漏れにくくなっている。

また、イヤホン９１は、スピーカユニット８１を収容した第２空間Ｖ２と、マイク８５を収容したステム１Ｂの内部空間に連接した第１空間Ｖ１との間に、両空間の間の振動伝播を実質的に遮断する区画壁１１７を有する。
これにより、スピーカユニット８１から第２空間Ｖ２に放出された音は、マイク８５に極めて到達しにくくなっている。また、スピーカユニット８１から第２空間Ｖ２に放出された音は、その一部が溝部ＶＣ（又は溝部ＶＣ１）に進入してエネルギが消耗するので、よりマイク８５に到達しにくくなっている。

また、マイク８５は、放音孔１２ａが形成された右面側（頭部Ｈ側）とは反対側となる左面側の、ステム１Ｂの最先端近傍に配置されている。すなわち、放音孔１２ａからマイク８５までの距離ＨＭ（図７参照）がイヤホン９１における可能な配置関係において最も長く（遠く）なっている。

これらにより、イヤホン９１は、スピーカユニット８１から出力された音声が、イヤホン９１の外部空間を通る経路においてマイク８５に到達しにくく、内部空間を通る経路でもマイク８５に到達しにくくなっており、ハウリングが生じにくい。

以上詳述した実施例は、その構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形した変形例としてもよい。

イヤホン９１は、ワイヤレスタイプでなくてもよく、外部の音声再生装置からケーブルを介して音声信号を受信するワイヤードタイプであってもよい。

１ 第１本体部
１Ａ 基部
１Ｂ ステム
１１ ハウジング
１１７ 区画壁
１１７ａ 区画壁右面
１１７ｂ 傾斜急峻部
１１８ 延出壁部
１１８ａ 延出壁内面
１２ 先端カバー
１２ａ 放音孔
１２ｂ センサ孔
１２ｇ 環状壁部
１３ 第１中間ハウジング
１４ 第２中間ハウジング
１５ 背側カバー
２ 第２本体部
２ｆ 前部
２ｔ 上部
２１ 右面
２１ａ 内面
８１ スピーカユニット
８１ａ 振動板
８２ 近接センサ
８２ａ センサ面
８３ 二次電池
８４ 回路基板
８４ａ 通信部
８４ｂ 駆動部
８４ｃ センサ処理部
８４ｄ 増幅部
８５ マイク
８５ａ 収音孔
９１ イヤホン
ＡＲ 投影範囲
ＣＬ１Ａ 軸線
ＣＬ８１ スピーカ軸線
Ｅ 耳介
Ｅｄ 対耳輪
Ｅｄ１ 内壁
Ｅｅ 耳輪脚
Ｅｅ１ 内壁
Ｅｇ 珠間切痕
Ｅｈ 外耳道
Ｅｊ 耳珠
Ｅｊ１ 内壁
Ｅｋ 耳甲介腔
Ｈ 頭部
ＨＫ 括れ部
ＨＭ 距離
ＨＳ１，ＨＳ２ 部分
ＰＳ 肩部
ＳＦ８１ 仮想面
ＳＧ８１，ＳＧ８２，ＳＧ８５ リード線
ＶＣ，ＶＣ１ 溝部
Ｖ１ 第１空間
Ｖ２ 第２空間
θ 溝開口角度

Claims (5)

1. スピーカユニットと、
   前記スピーカユニットを駆動する駆動部と、
   前記駆動部を収容した第１本体部と、
   前記第１本体部に連接し、前記スピーカユニットを収容すると共に前記スピーカユニットからの音声を外部に放出する放音孔を外表面に有する第２本体部と、
   前記第１本体部の内部の第１空間と前記第２本体部の内部の第２空間とを区画する区画壁と、
   を備え、
   前記区画壁における前記スピーカユニットに対向する対向面が、前記スピーカユニットの軸線に対し傾斜しているイヤホン。
2. 前記スピーカユニットは、前記軸線が前記第１本体部の外側を通るように前記第２本体部に収容されている請求項１記載のイヤホン。
3. 前記対向面と前記第２本体部の側壁とにより前記スピーカユニットから離れる方向に窪んだ溝部を有する請求項１又は請求項２記載のイヤホン。
4. 前記溝部は、断面形状がＶ字状である請求項３記載のイヤホン。
5. 前記軸線の方向から見たときに、前記溝部の少なくとも一部が前記スピーカユニットの投影領域に含まれている請求項３又は請求項４記載のイヤホン。

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