JP4290315B2

JP4290315B2 - ヘッドホン・ユニット

Info

Publication number: JP4290315B2
Application number: JP2000127483A
Authority: JP
Inventors: 聡史長岡; 毅典和田
Original assignee: Foster Electric Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JP2001309477A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばヘルメットに装着して使用するヘッドホン・ユニットに係り、特に音楽用に適した低音域（低周波帯域）の音を強調するヘッドホン・ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ヘルメットに装着して使用されるヘッドホン・ユニットには、工事現場等の周囲騒音が大きな環境で、明瞭な受話ができるように構成されたものが知られている。
【０００３】
このような従来のヘッドホン・ユニットは、人間の音声情報が伝わればよいので、周波数が１Ｋｚ近傍の音声が強調されていると要求を満足するため、低周波帯域（低音領域）の音の感度（音圧）が低くても使用に支障がない。
【０００４】
しかし、従来のヘッドホン・ユニットは、オートバイのフルフェースヘルメットに装着して音楽を聞く場合には、低周波帯域（低音領域）の音の感度（音圧）が低く、ユーザの要求を満足させることができない課題がある。
【０００５】
このような課題を解消するために、低周波帯域（低音領域）の音の感度（音圧）を改善しようとした様々な試みがなされている。
【０００６】
例えば図６に示す従来例では、ヘッドホン・ユニット１０のハウジング１３の背面に電気−音響変換ユニット（スピーカユニット）の背面から供給される音（背面音）を通過させる背面孔１３ａを設け、スピーカユニット１０の前面から出力される音（正面音）と背面から出力される音（背面音）を合成し、この合成音によって低周波帯域（低音領域）の音の感度（音圧）を改善したものが知られている。
【０００７】
また、図７に示すように、ヘッドホン・ユニット２０のハウジング２３の側面に電気−音響変換ユニット（スピーカユニット）の側面から供給される音（側面音）を通過させる側面孔を設けるとともに、この側面孔と繋がり、ハウジング２３の外側に突出するパイプ状のダクト部２４を設け、ハウジング２３のキャピティとダクト２４により得られるヘルムホルツの共振音と前面音とを合成し、この合成音によって低周波帯域（低音領域）の音の感度（音圧）を改善したものが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すヘッドホン・ユニット１０は、ハウジング１３の背面の背面孔１３ａがヘッドホン・ユニット１０を取り付ける、例えばヘルメットの取付け面で塞がれるような構成の場合には、背面音が背面孔１３ａから出力されず、合成音は前面音だけとなって低周波帯域（低音領域）の音の感度（音圧）を改善することができない課題がある。
【０００９】
また、ヘッドホン・ユニット１０は、背面孔１３ａから出力される背面音が前面音と合成されることによって、低周波帯域（低音領域）の音の感度（音圧）を改善することができるが、さらに一層の低周波帯域（低音領域）の感度（音圧）が要求される場合には対応することができない課題がある。
【００１０】
図７に示したヘッドホン・ユニット２０は、比較的所望の低音が得られるものの、ハウジング２３の外側に突出する突起状のダクト部２４を設けるため、ヘッドホン・ユニット２０の外形が大きくなり、昨今のコンパクト化に不向きであり、また、密閉に近い形状のため、共振周波数ｆｏが上昇し低音が出にくいという課題がある。
【００１１】
また、このヘッドホン・ユニット２０は、低周波帯域（低音領域）の音の感度（音圧）を充分に改善しようとすると、ダクト部２４を一層大きくしなければならず、コンパクト化に逆行してしまい好ましくないという課題がある。
【００１２】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、その目的とするところは、低周波帯域（低音領域）の感度（音圧）が優れ、組立性が良く、薄型であって外側に突出する突起物がなく、小形のヘッドホン・ユニットを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外周にツバ部（６）が形成され、かつ前面孔（２ａ）が形成され、平面形状が略楕円形をなすバッフル（２）と、このバッフル（２）の内面に形成されたハウジング取付部（２ｃ）に嵌合手段によって取付けられ、かつ背面孔（３ａ）を有するハウジング（３）とを備え、このハウジング（３）は、バッフル（２）より小形の略楕円形をなし、これらの内部にスピーカユニット（４）が収納され、かつハウジング（３）の外周壁に側面孔（３ｂ）が形成されるとともに、外周壁の外側には間隔を介してツバ部（６）が対向配置され、このツバ部（６）とハウジング（３）の外周壁間でダクト部（７）が形成され、かつツバ部（６）の背面方向の長さがハウジング（３）の底面に達しない長さに形成された構成とすることにより、上記の目的を達成している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、ヘッドホン・ユニットのケースをバッフルとハウジングとで構成し、バッフルの対向する側面のツバ部とハウジングの側面とで囲まれたダクト部を形成してハウジングの側面孔からの音を通過させることにより、音の低周波帯域（低音領域）の共振周波数を調節し、低周波帯域（低音領域）の感度（音圧）を向上させるものである。
【００１５】
【実施例】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１はこの発明に係るヘッドホン・ユニットの断面図、図２（ａ）はハウジングを内側から見た場合の平面図、図２（ｂ）はこのハウジングを内部に収納するバッフルの平面図である。
なお、図１において上方向はスピーカの背面側とし、下方向はスピーカの前面側とする。
【００１６】
図１において、１はヘッドホン・ユニットで、このヘッドホン・ユニット１は、バッフル２と、このバッフル２内に被せられるようにして取り付けられるキャップ状のハウジング３と、これらの内部に設けられる周知構造のスピーカユニット４と、ハウジング３の内面に設けられた音響ダンパー５とから構成されている。
【００１７】
バッフル２は、平面から見ると横長の略楕円形の樹脂ケースで受皿状の前面ケースを構成し、その内面には段状の支持部２ｂが形成され、この支持部２ｂによって円形をなすスピーカユニット４の前面外周部を支持している。
【００１８】
この支持部２ｂは、詳しくは図２（ｂ）に示すように、スピーカユニット４の形状に対応してバッフル２の内面において略リング状に形成され、その内側にスピーカユニット４の前面から放射される音を通過させる複数の前面孔２ａが形成されている。
【００１９】
また、支持部２ｂの外側には、図１、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、略楕円をなすハウジング３を嵌合手段にてワンタッチで取り付けるためのハウジング取付部２ｃが突設されている。
このハウジング取付部２ｃは、略リング状の支持部２ｂの外側に略楕円形に形成され、図２（ｂ）に示すように、縦方向の中心線Ｘ−Ｘ’の上下部分は支持部２ｂと接合され、上下方向の寸法増大を防ぎ、上下方向のコンパクト化を図っている。
また、中心線Ｘ−Ｘ’と直交する中心線Ｙ−Ｙ’方向に膨設されている。
【００２０】
そして、ハウジング取付部２ｃの上面中央部には、嵌合手段としての溝状の凹部２ｅが形成されている。
【００２１】
この凹部２ｅと対応してハウジング３の外周壁の端面中央部には、凹部２ｅと嵌合可能な凸部３ｃが突設され（図１、図２（ａ）参照）、下側に配置され受皿状をなすバッフル２の上部にキャップ状をなすとともに、バッフル２より小形の略楕円形に形成され背面ケースとして機能するハウジング３を位置させ、その凸部３ｃをバッフル２側の凹部２ｅに嵌め込むことにより簡単に両者を一体化し得るように構成されている。
【００２２】
なお、ハウジング３の外周壁の一部は、切り欠かれて側面孔３ｂが形成されている。
【００２３】
この側面孔３ｂは、詳しくは図２（ａ）に示すように、縦方向の中心線Ｘ−Ｘ’を基準とするとそれぞれ左右に形成され、左側部分はその円弧の長さの略１／２にわたって形成されている。
また、右側部分も略同様に形成されているが、右側側面孔３ｂの中央部には、スピーカユニット４のリード線（図示せず）を位置決めしつつ外部に引き出すためのリード線挿通孔３ｄが形成されている。
【００２４】
また、ハウジング３にはスピーカユニット４駆動時の内部の背圧を逃すための孔３ａが複数形成されている。
【００２５】
さらに、バッフル２には、その外周部に背面方向に突出する外周壁からなるツバ部６が形成され、このツバ部６と側面孔３ｂを有するハウジング外周壁との間に、背面方向がオープンエアで開放された空間のダクト部７が形成される。
【００２６】
組立てにあたっては、バッフル２を下方に位置させ、その内面上の所定の位置に支持部２ｂを介してスピーカユニット４を取り付ける。
次いで、その上に音響ダンパー５を設け、ハウジング３をハウジング取付部２ｃを介し嵌め合わせるなどすれば、一方向から簡単に組み立てることができる。図３はその組立斜視図を示す。なお、スピーカユニット４のリード線（図示せず）はリード線挿通孔３ｄ、２ｄを介して外部に引き出される。
【００２７】
スピーカユニット４を駆動することによって音が前面の前面孔２ａを介して外部に放射されるが、側面孔３ｂからもスピーカユニット４からの音が放出され、この音はダクト部７を介してキャビティとダクトによって得られるヘルムホルツの共振音が外部に放出され、低音を増強することができる。
【００２８】
このダクト部７は、バッフル２のツバ部６の背面方向の長さを成形時に調節することにより、長さおよび容積を調整することができ、ハウジング３の側面孔３ｂから放出される音の共振周波数を適宜調整し得る。
【００２９】
音響ダンパー５は、吸音作用を有する緩衝材で構成され、スピーカユニット４の背面とハウジング３の背面孔３ａとの間に挿入され、背面孔３ａからの通気量をこの音響ダンパー５で調節し、最適な効果が得られるようにしている。
【００３０】
このように、ヘッドホン・ユニット１は、バッフル２に設けたツバ部６と、側面孔３ｂを含むハウジング３の外周壁との間にダクト部７を形成したので、側面孔３ｂから放出される音の共振周波数を調節し、前面孔２ａおよび背面孔３ａから放出される音と合成されるので、低周波帯域（低音領域）の感度（音圧）を向上させることができる。
【００３１】
なお、ダクト部７を前面ケースを構成するバッフル２と背面ケースを構成するハウジング３とで形成したので、図７に示した従来例のように外部に突起はなく、外観上に支障がない。
【００３２】
図４はこの発明に係るヘッドホン・ユニットの動作説明図である。
図４において、スピーカユニット４の前面からの音は、バッフル２の前面孔２ａを介して音圧ＰFの音を前面方向に放出する。
【００３３】
スピーカユニット４の背面からの音の一方は、音響ダンパー５を介して音量が減少され、ハウジング３の背面孔３ａから放出され、かつヘルメットの内面の如き取付面Ｈがあるため、矢印で示すように、回り込み音圧ＰBの音を前面方向に放出する。
スピーカユニット４の背面からの音の他方は、ハウジング３の側面孔３ｂを通過してダクト部７に入り、ダクト部７の背面方向から回り込んで音圧ＰSの音を前面方向に出力する。
【００３４】
したがって、ヘッドホン・ユニット１の前面で耳に聞こえる音は、前面からの音（音圧ＰF）、背面からの回り込む音（音圧ＰB）およびダクト部７から回り込む音（音圧ＰS）を合成した音（音圧＝ＰF＋ＰB＋ＰS）となる。
【００３５】
なお、背面孔３ａの径および側面孔３ｂの径を調節し、背面孔３ａを通過する音の音量（音圧ＰB）および側面孔３ｂを通過する音の音量（音圧ＰS）を変化させて合成音の音量（音圧＝ＰF＋ＰB＋ＰS）を調整することができる。
【００３６】
製作時にツバ部６の背面方向の長さを調節して所望のダクト部７の長さおよび容積とし、側面孔３ｂから供給される音の共振周波数を最適に調整して、前面孔２ａおよび背面孔３ａから出力される音と合成するので、ヘッドホン・ユニット１の低周波帯域（低音領域）の感度（音圧）を向上させることができる。
なお、ツバ部６の背面方向の長さは、ハウジング３の背面に達しない範囲で調整する。
これによって、図４にΔＬで示すスペースを確保し、ハウジング３が取付面Ｈに密着して取り付けられても、共振ポートとして機能するように構成する。
【００３７】
図５はこの発明に係るヘッドホン・ユニットの音圧−周波数特性図である。
図５において、Ｘは本願発明のヘッドホン・ユニットの特性を示し、Ｙは従来のヘッドホン・ユニットの特性を示す。
Ｘ特性は、Ｙ特性と比較して４００Ｈｚ以下の低周波領域（低音領域）で、最大１０ｄＢ程度の感度（音圧）を向上させることができた。
【００３８】
なお、上記実施例では、本発明のヘッドホン・ユニットをヘルメットの内側に装着する場合について説明したが、それ以外の、例えば壁掛け用スピーカにも使用し得ることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、略楕円形のバッフル２と、それより小形であって略楕円形のハウジング３とを嵌合手段により簡単に一体化できるため、組立性が良く、かつそれらの形状に起因して薄型化を実現し得る。
【００４０】
また、ハウジング３の外周壁に側面孔３ｂを形成し、かつその外側にバッフル２のツバ部６を間隔を介して対向配置し、その間をダクト部７とし、バッフル２の前面孔２ａから放射される音に対し、ダクト部７を経由して放射される音の共振周波数を調整するようにしたため、優れた低音を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るヘッドホン・ユニットの断面図
【図２】（ａ）図はこの発明に用いられるハウジングを内側から見た平面図、（ｂ）図はこのハウジングと組み合わせ用いられるバッフルの平面図。
【図３】この発明に係るヘッドホン・ユニットの斜視図
【図４】この発明に係るヘッドホン・ユニットの動作説明図
【図５】この発明に係るヘッドホン・ユニットの音圧−周波数特性図
【図６】従来例の斜視図
【図７】他の従来例の斜視図
【符号の説明】
１ヘッドホン・ユニット
２バッフル
２ａ前面孔
２ｂ支持部
２ｃ凹部
２ｄリード線挿通孔
２ｅ凹部
３ハウジング
３ａ背面孔
３ｂ側面孔
３ｃ凸部
３ｄリード線挿通孔
４スピーカユニット
５音響ダンパー
６ツバ部
７ダクト部

Claims

外周にツバ部（６）が形成され、かつ前面孔（２ａ）が形成され、平面形状が略楕円形をなすバッフル（２）と、このバッフル（２）の内面に形成されたハウジング取付部（２ｃ）に嵌合手段によって取り付けられ、かつ背面孔（３ａ）を有するハウジング（３）と、を備え、
このハウジング（３）は前記バッフル（２）より小形の略楕円形をなし、これらの内部にスピーカユニット（４）が収納され、かつ前記ハウジング（３）の外周壁に側面孔（３ｂ）が形成されるとともに、外周壁の外側には間隔を介して前記ツバ部（６）が対向配置され、このツバ部（６）と前記ハウジング（３）の外周壁間でダクト部（７）が形成され、かつツバ部（６）の背面方向の長さがハウジング（３）の底面に達しない長さに形成されたことを特徴とするヘッドホン・ユニット。