JP2643956B2 - インナーイヤー型ヘッドホン - Google Patents
インナーイヤー型ヘッドホンInfo
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- JP2643956B2 JP2643956B2 JP62259177A JP25917787A JP2643956B2 JP 2643956 B2 JP2643956 B2 JP 2643956B2 JP 62259177 A JP62259177 A JP 62259177A JP 25917787 A JP25917787 A JP 25917787A JP 2643956 B2 JP2643956 B2 JP 2643956B2
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- diaphragm
- bass
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、低音特性を改善したインナーイヤー型ヘ
ッドホンに関する。
ッドホンに関する。
［従来の技術］ 各種音響機器において使用されているインナーイヤー
型ヘッドホンは一般に第３図に示すような構成となされ
ている。
型ヘッドホンは一般に第３図に示すような構成となされ
ている。
同図において、２は筒状のケースを示し、その上方開
放端はお椀状の径大開口部として構成され、ここにドラ
イバーユニット３が収納される。
放端はお椀状の径大開口部として構成され、ここにドラ
イバーユニット３が収納される。
ドライバーユニット３は周知のように円形の凹部を有
したヨーク４を有すると共に、その内部に円形マグネッ
ト５を介して円盤状のポールピース（ポールプレート）
６が装着される。そして、その対向面側にボイスコイル
８が装着された振動板７が取り付けられる。
したヨーク４を有すると共に、その内部に円形マグネッ
ト５を介して円盤状のポールピース（ポールプレート）
６が装着される。そして、その対向面側にボイスコイル
８が装着された振動板７が取り付けられる。
なお、11は音響抵抗体であり、12は網状をなす保護
板、14はゴムリングである。
板、14はゴムリングである。
ケース２の上端部にこのようなドライバーユニット３
を装着することにより、磁気回路を構成するヨーク４と
ケース２との間にはハウジング13が形成されたことにな
る。
を装着することにより、磁気回路を構成するヨーク４と
ケース２との間にはハウジング13が形成されたことにな
る。
このように構成されたインナーイヤー型のヘッドホン
１の音響等価回路は第４図に示すようになる。この等価
回路において、 mo:振動板の等価質量 so:振動板の等価スティフネス ml:インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔との漏れによる
等価質量 rl:インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔との漏れによる
等価音響抵抗 sc:インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔によって形成さ
れる容積の等価スティフネス s1:ハウジング容積の等価スティフネス r1:ハウジングと外気とを連結する音響抵抗 F:信号電流によるボイスコイルの駆動力 第５図の点線Laにてこのインナーイヤー型ヘッドホン
１のカップラー音圧周波数特性を示す。
１の音響等価回路は第４図に示すようになる。この等価
回路において、 mo:振動板の等価質量 so:振動板の等価スティフネス ml:インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔との漏れによる
等価質量 rl:インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔との漏れによる
等価音響抵抗 sc:インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔によって形成さ
れる容積の等価スティフネス s1:ハウジング容積の等価スティフネス r1:ハウジングと外気とを連結する音響抵抗 F:信号電流によるボイスコイルの駆動力 第５図の点線Laにてこのインナーイヤー型ヘッドホン
１のカップラー音圧周波数特性を示す。
ここで、インナーイヤー型ヘッドホン１を実際に、耳
孔に挿入した場合、耳孔とハウジング13の外周面との隙
間より音波が漏れるために低音域を低下する。
孔に挿入した場合、耳孔とハウジング13の外周面との隙
間より音波が漏れるために低音域を低下する。
これは、第４図に示す等価回路において、ml及びrlに
よる漏れインピーダンスが耳孔容積scのインピーダンス
より低く、特に低音域ではこれらインピーダンスml,rl,
scで構成される並列回路のインピーダンスが殆どrlのみ
の値となるためである。
よる漏れインピーダンスが耳孔容積scのインピーダンス
より低く、特に低音域ではこれらインピーダンスml,rl,
scで構成される並列回路のインピーダンスが殆どrlのみ
の値となるためである。
すなわち、この等価回路において低音限界は、振動板
７の共振周波数fo とmo,so,r1,rlによる直列共振による尖鋭度Ｑとによっ
て決まってくる。
７の共振周波数fo とmo,so,r1,rlによる直列共振による尖鋭度Ｑとによっ
て決まってくる。
従って、低域特性を改善すべく低音限界周波数を下げ
るには、振動板７の共振周波数foを下げればよい。これ
には、振動板７の等価質量moを大きくするか、等価ステ
ィフネスsoを小さくすればよい。moを大きくする方法は
振動板７を重くすればよい。
るには、振動板７の共振周波数foを下げればよい。これ
には、振動板７の等価質量moを大きくするか、等価ステ
ィフネスsoを小さくすればよい。moを大きくする方法は
振動板７を重くすればよい。
それには、重いボイスコイル８を使うとか、鉛板を付
加すればよい。しかし、このような手段を採用すると、
却って全体の感度が下がるとか、高音限界周波数が低く
なるなど欠点が派生する。
加すればよい。しかし、このような手段を採用すると、
却って全体の感度が下がるとか、高音限界周波数が低く
なるなど欠点が派生する。
一方、soを小さくする方法としては、振動板７の厚み
を薄くしたり、その形状を工夫するなどすればよく、こ
れによって感度、高音限界を損なうことなくsoを小さく
できる。
を薄くしたり、その形状を工夫するなどすればよく、こ
れによって感度、高音限界を損なうことなくsoを小さく
できる。
しかし、この手段としても振動板７の厚みが６μ程度
が限界であり、ボイスコイル８の質量との組合せで、共
振周波数foは300Hz程度までしか改善することができな
い（第５図参照）。
が限界であり、ボイスコイル８の質量との組合せで、共
振周波数foは300Hz程度までしか改善することができな
い（第５図参照）。
このような問題を解決し、低音限界周波数を拡張でき
る一手段として、低音補償パイプを付加したインナーイ
ヤー型ヘッドホン１が知られている。これは第６図に示
すようにケース２の代りに、所定長及び所定径を有した
低音補償パイプ20が使用されたものである。
る一手段として、低音補償パイプを付加したインナーイ
ヤー型ヘッドホン１が知られている。これは第６図に示
すようにケース２の代りに、所定長及び所定径を有した
低音補償パイプ20が使用されたものである。
第７図にその音響等価回路を、第５図に一点鎖線Lbで
そのカップラー音圧周波数特性を示す。
そのカップラー音圧周波数特性を示す。
第７図の音響等価回路において、ｍm,mlは以下の通り
である。
である。
ｍm：低音補償パイプの等価質量 ｒm：低音補償パイプの等価抵抗 第７図の等価回路からわかるように、この低音補償パ
イプ20の等価質量ｍm及びｒmが振動板７のmo及びsoに直
列に接続された形になっている。
イプ20の等価質量ｍm及びｒmが振動板７のmo及びsoに直
列に接続された形になっている。
従って、振動板７の最低共振周波数fo′は となり、ｍmを大きくすることにより低音限界周波数を
低くすることが容易に可能となる。
低くすることが容易に可能となる。
高音域においてはｍm,rmによるインピーダンスがs1,r
1のインピーダンスに比べ充分大きくなるため、高音域
では感度、高音域限界とも低音補償パイプ20の影響は受
けない。
1のインピーダンスに比べ充分大きくなるため、高音域
では感度、高音域限界とも低音補償パイプ20の影響は受
けない。
但し、中音域においては、低音補償パイプ20の等価質
量の影響を受け、感度がある程度低下する（第５図参
照）。
量の影響を受け、感度がある程度低下する（第５図参
照）。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した低音補償パイプ20の音響インピー
ダンスZmは次のように表わされる。
ダンスZmは次のように表わされる。
Zm＝ｊωｍm＋ｒm ＝ｊω（４ρl/3πr2）＋８μ／πr4 ここに、 ρ：空気の密度 μ：空気の粘性係数 l:パイプの長さ r:パイプの半径 ω：音波の角周波数速度 従って、低音限界周波数を下げるためには、低音補償
パイプ20の径を細くしたり、または、パイプ長を長くす
ることによって充分大きな等価質量ｍmを得ることがで
きる。
パイプ20の径を細くしたり、または、パイプ長を長くす
ることによって充分大きな等価質量ｍmを得ることがで
きる。
パイプ長をあまり長くすることなく、パイプ径を細く
すると、前式より抵抗成分ｒmが急激に増加し、尖鋭度
Ｑが低下して補償効果がなくなる。
すると、前式より抵抗成分ｒmが急激に増加し、尖鋭度
Ｑが低下して補償効果がなくなる。
また、パイプ径を太い状態で長さを長くすることによ
っても等価質量ｍmを大きくすることができるが実用的
でない長さとなる。
っても等価質量ｍmを大きくすることができるが実用的
でない長さとなる。
従って、一般的には低音補償パイプ20によるインナー
イヤー型ヘッドホン１の最低共振周波数は、第５図鎖線
Lbに示すように150Hz程度が限界となる。
イヤー型ヘッドホン１の最低共振周波数は、第５図鎖線
Lbに示すように150Hz程度が限界となる。
従って、これ以上の低域特性の改善は望めない。そこ
で、この発明ではこのような従来の問題点を解決したも
のであって、低域特性を一層改善したインナーイヤー型
ヘッドホンを提案するものである。
で、この発明ではこのような従来の問題点を解決したも
のであって、低域特性を一層改善したインナーイヤー型
ヘッドホンを提案するものである。
［問題点を解決するための技術的手段］ 上述の問題点を解決するため、この発明においては、
ボイスコイルが装着された振動板、ポールピースおよび
マグネットなどで構成された磁気回路よりなるトライバ
ユニットと、ドライバーユニットを収納する第１のハウ
ジングと、低域補償用として作用する受動形振動板と、
受動形振動板を収納する第２のハウジングと、第１のハ
ウジングと第２のハウジングとを連通すると共に、第１
および第２のハウジングに対して径小なる連結管とを有
してなり、使用時には第１のハウジングを耳孔に挿入す
るようにしたことを特徴とするものである。
ボイスコイルが装着された振動板、ポールピースおよび
マグネットなどで構成された磁気回路よりなるトライバ
ユニットと、ドライバーユニットを収納する第１のハウ
ジングと、低域補償用として作用する受動形振動板と、
受動形振動板を収納する第２のハウジングと、第１のハ
ウジングと第２のハウジングとを連通すると共に、第１
および第２のハウジングに対して径小なる連結管とを有
してなり、使用時には第１のハウジングを耳孔に挿入す
るようにしたことを特徴とするものである。
［作 用］ この構成において、ハウジング44と45とが空気的に連
通した状態となる。ハウジング45には、低音補償手段40
として機能する低音補償用振動板41が配置されている。
通した状態となる。ハウジング45には、低音補償手段40
として機能する低音補償用振動板41が配置されている。
第２図の音響等価回路において、最低共振周波数fo′
は振動板７及び低音補償用振動板41の等価質量md,moに
よって変化する。
は振動板７及び低音補償用振動板41の等価質量md,moに
よって変化する。
等価質量mdが加わるため、従来よりもその最低共振周
波数をさらに下げることができる。
波数をさらに下げることができる。
一方、中音域においては低音補償用振動板41の回路は
開放状態となるので、中音域の感度並びに高音限界周波
数には影響されない。
開放状態となるので、中音域の感度並びに高音限界周波
数には影響されない。
これによって、中高域特性に影響を及ぼすことなく低
域特性を改善できる。
域特性を改善できる。
また、ハウジングは、ドライバーユニット３を収納す
るハウジング44と、受動形振動板である低音補償用振動
板41を収納するハウジング45と、ハウジング44とハウジ
ング45とを連通するハウジング44,45に比し径小なる連
結管30Aとからなり、使用時にはハウジング44を耳孔に
挿入するようにしたので、振動板41による低域改善をイ
ンナーイヤー型ヘッドホンにおいて達成するための最適
なハウジング構成が得られる。
るハウジング44と、受動形振動板である低音補償用振動
板41を収納するハウジング45と、ハウジング44とハウジ
ング45とを連通するハウジング44,45に比し径小なる連
結管30Aとからなり、使用時にはハウジング44を耳孔に
挿入するようにしたので、振動板41による低域改善をイ
ンナーイヤー型ヘッドホンにおいて達成するための最適
なハウジング構成が得られる。
［実 施 例］ 続いて、この発明に係るインナーイヤー型ヘッドホン
の一例を第１図以下を参照して詳細に説明する。
の一例を第１図以下を参照して詳細に説明する。
第１図において30は、成形プラスチック等のヘツドホ
ン筐体を示し、これは中央部に筒状の連結管30Aを有す
ると共に、左右の両開口端にはいずれもお椀状の径大部
30B,30Cが設けられている。
ン筐体を示し、これは中央部に筒状の連結管30Aを有す
ると共に、左右の両開口端にはいずれもお椀状の径大部
30B,30Cが設けられている。
そして、一方この例では耳孔に挿入する側の径大部30
Bがドライバーユニット３の収納部（ハウジング）とな
され、耳孔の外部に位置する右側の径大部30Cが低音補
償用振動板の収納部となされる。
Bがドライバーユニット３の収納部（ハウジング）とな
され、耳孔の外部に位置する右側の径大部30Cが低音補
償用振動板の収納部となされる。
従って、左側のハウジング44が従来のインナーイヤー
型ヘッドホンに対応する。
型ヘッドホンに対応する。
ドライバーユニット３は従来と同じくヨーク４上に固
定された、この例ではリング状のマグネット５及びポー
ルピース６、そして、ボイスコイル８が取り付けられた
振動板７によって得られる磁気回路で構成される。
定された、この例ではリング状のマグネット５及びポー
ルピース６、そして、ボイスコイル８が取り付けられた
振動板７によって得られる磁気回路で構成される。
他方の径大部30Cには、低音補償手段40が設けられ
る。
る。
低音補償手段40は、受動形振動板である低音補償用振
動板41で構成され、この振動板41が径大部30Cを覆うよ
うに取り付けられている。
動板41で構成され、この振動板41が径大部30Cを覆うよ
うに取り付けられている。
その一部の板面には金属板42が貼着され、振動板41自
体の等価質量を高めている。
体の等価質量を高めている。
43は一部に透孔を有する保護部材（カバー）である。
この保護部材43の開口端と径大部30Cの端面で振動板41
の両端が挟持固定される。46はリング状のパッキングで
ある。
この保護部材43の開口端と径大部30Cの端面で振動板41
の両端が挟持固定される。46はリング状のパッキングで
ある。
このように構成した場合、ドライバーユニット３を収
納したハウジング44と振動板41を収納したハウジング45
とは、連結管30Aによって互いに空気的に連通した状態
となされる。
納したハウジング44と振動板41を収納したハウジング45
とは、連結管30Aによって互いに空気的に連通した状態
となされる。
このようにインナーイヤー型ヘッドホン１を構成する
と、後述するように低音限界周波数が充分低く、低音共
振での尖鋭度Ｑが高く、しかも感度、高音とも劣化しな
い低音補償効果の優れたヘッドホンを実現できる。
と、後述するように低音限界周波数が充分低く、低音共
振での尖鋭度Ｑが高く、しかも感度、高音とも劣化しな
い低音補償効果の優れたヘッドホンを実現できる。
まず、このように構成されたインナーイヤー型ヘッド
ホン１の音響等価回路を第２図に示す。同図において、
md,sdは以下の事項を表わす。
ホン１の音響等価回路を第２図に示す。同図において、
md,sdは以下の事項を表わす。
md:低音補償用振動板の等価質量 sd:低音補償用振動板の等価スティフネス そして、そのカップラー音圧周波数特性を第５図実線
Lc,Ldにて示す。曲線Ldは曲線Lcよりもmdが大きい場合
を示す。
Lc,Ldにて示す。曲線Ldは曲線Lcよりもmdが大きい場合
を示す。
第２図に示す音響等価回路において、低音補償用振動
板41（md,sd）は、低音域においては振動板７（mo,so）
に直列に結合され、この回路の最低共振周波数fo′は で表わされる。
板41（md,sd）は、低音域においては振動板７（mo,so）
に直列に結合され、この回路の最低共振周波数fo′は で表わされる。
従って、低音補償用振動板41のmdを大きくすることで
fo′は容易に下げることができる。
fo′は容易に下げることができる。
また、低音補償用振動板41の振動損失による抵抗成分
は、非常に低いため、共振により尖鋭度Ｑは漏れ抵抗rl
によって決まる。
は、非常に低いため、共振により尖鋭度Ｑは漏れ抵抗rl
によって決まる。
従って、mdを充分大きくして低音限界周波数を下げて
も充分Ｑの高い共振特性が容易に得られる。
も充分Ｑの高い共振特性が容易に得られる。
実施例では第５図曲線Lcとして示すように、fo′＝70
Hzにおいて低音域でのピーク特性を有している。これは
耳孔の個人差によって漏れ抵抗成分がバラツキ、低音減
衰が防止されるため非常に都合がよい。
Hzにおいて低音域でのピーク特性を有している。これは
耳孔の個人差によって漏れ抵抗成分がバラツキ、低音減
衰が防止されるため非常に都合がよい。
また、中音域以上の周波数においては、mdは大きいた
めにそのインピーダンスがs1,r1のインピーダンスより
非常に大きくなり、md,sdによる回路は開放状態とな
る。
めにそのインピーダンスがs1,r1のインピーダンスより
非常に大きくなり、md,sdによる回路は開放状態とな
る。
従って、中音域の感度ならびに高音限界周波数に影響
を及ぼすことなく、充分に低い低音限界周波数を容易に
得ることができる。
を及ぼすことなく、充分に低い低音限界周波数を容易に
得ることができる。
なお、実施例において、低音補償用振動板41には、等
価質量mdを増加するために金属板42を付加質量として接
着しているが、これは一例にすぎない。
価質量mdを増加するために金属板42を付加質量として接
着しているが、これは一例にすぎない。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係るインナーイヤー
型ヘッドホンでは、ドライバーユニットの収納された第
１のハウジングに対し、これと空気的に連通する第２の
ハウジング内に低音補償用の受動形振動板を設けたもの
である。
型ヘッドホンでは、ドライバーユニットの収納された第
１のハウジングに対し、これと空気的に連通する第２の
ハウジング内に低音補償用の受動形振動板を設けたもの
である。
このように構成した場合には、中音域の感度並びに高
音限界周波数に影響を及ぼすことなく、充分に低い低音
限界周波数を容易に得ることができる。
音限界周波数に影響を及ぼすことなく、充分に低い低音
限界周波数を容易に得ることができる。
従って、従来では得られなかった低域特性を容易に実
現できる特徴を有する。
現できる特徴を有する。
また、ドライバーユニットを収納した第１のハウジン
グおよび受動形振動板を収納した第２のハウジングをそ
れらより径小な連結管で連通することから、受動形振動
板を収納した第２のハウジングを設けても、従来のイン
ナーイヤー型ヘッドホンと同様に、第１のハウジングの
耳孔内への挿入状態を安定して保持できる。
グおよび受動形振動板を収納した第２のハウジングをそ
れらより径小な連結管で連通することから、受動形振動
板を収納した第２のハウジングを設けても、従来のイン
ナーイヤー型ヘッドホンと同様に、第１のハウジングの
耳孔内への挿入状態を安定して保持できる。
このようなことから、この発明に係るインナーイヤー
型ヘッドホンは上述したような各種の音響機器において
使用されるヘッドホンとして使用して極めて好適であ
る。
型ヘッドホンは上述したような各種の音響機器において
使用されるヘッドホンとして使用して極めて好適であ
る。
第１図はこの発明に係るインナーイヤー型ヘッドホンの
一例を示す要部の断面図、第２図はその音響等価回路
図、第３図は従来のインナーイヤー型ヘッドホンの一例
を示す断面図、第４図はその音響等価回路図、第５図は
その周波数特性を示す曲線図、第６図は従来の他の例を
示すインナーイヤー型ヘッドホンの断面図、第７図はそ
の音響等価回路図である。 １……インナーイヤー型ヘッドホン ２……ケース ３……ドライバーユニット ４……ヨーク ５……マグネット ６……ポールピース ７……振動板 ８……ボイスコイル 13,44,45……ハウジング 30……筐体 30A……連結管 30B,30C……径大部 40……低音補償手段 41……低音補償用振動板
一例を示す要部の断面図、第２図はその音響等価回路
図、第３図は従来のインナーイヤー型ヘッドホンの一例
を示す断面図、第４図はその音響等価回路図、第５図は
その周波数特性を示す曲線図、第６図は従来の他の例を
示すインナーイヤー型ヘッドホンの断面図、第７図はそ
の音響等価回路図である。 １……インナーイヤー型ヘッドホン ２……ケース ３……ドライバーユニット ４……ヨーク ５……マグネット ６……ポールピース ７……振動板 ８……ボイスコイル 13,44,45……ハウジング 30……筐体 30A……連結管 30B,30C……径大部 40……低音補償手段 41……低音補償用振動板
Claims (1)
- 【請求項１】ボイスコイルが装着された振動板、ポール
ピースおよびマグネットなどで構成された磁気回路より
なるトライバユニットと、 上記ドライバーユニットを収納する第１のハウジング
と、 低域補償用として作用する受動形振動板と、 上記受動形振動板を収納する第２のハウジングと、 上記第１のハウジングと上記第２のハウジングとを連通
すると共に、上記第１および第２のハウジングに対して
径小なる連結管とを有してなり、 使用時には上記第１のハウジングを耳孔に挿入するよう
にした ことを特徴とするインナーイヤー型ヘッドホン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62259177A JP2643956B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | インナーイヤー型ヘッドホン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62259177A JP2643956B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | インナーイヤー型ヘッドホン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101794A JPH01101794A (ja) | 1989-04-19 |
| JP2643956B2 true JP2643956B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=17330433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62259177A Expired - Fee Related JP2643956B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | インナーイヤー型ヘッドホン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643956B2 (ja) |
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| JP4523065B1 (ja) * | 2009-05-21 | 2010-08-11 | 株式会社オーディオテクニカ | イヤホン |
| WO2010134313A1 (ja) | 2009-05-21 | 2010-11-25 | 株式会社オーディオテクニカ | イヤホン |
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| US8774435B2 (en) | 2008-07-23 | 2014-07-08 | Asius Technologies, Llc | Audio device, system and method |
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