JP4533782B2 - コンデンサヘッドホン - Google Patents
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Description
本発明はコンデンサヘッドホンに関し、さらに詳しく言えば、ヘッドホンを装着している使用者に対する感電防止技術に関するものである。
例えば特許文献１に記載されているように、コンデンサヘッドホンは、振動板の両側に固定極を左右一対として配置してなる電気音響変換器を備えている。この種のコンデンサヘッドホンでは、振動板に約５００Ｖの成極電圧を印加した状態で、各固定極に音声再生用の信号電圧を加えることにより、振動板を振動させて音声を出力する。音声出力のレベルは、成極電圧と信号電圧に比例する。
通常、成極電圧と信号電圧は、アダプターと呼ばれるヘッドホンの付加装置もしくは専用のヘッドホンアンプから供給されるが、各固定極に加えられる信号電圧は、最大音圧出力時に波高値で約６００Ｖにもなる。
一般に、ヘッドホンの出力音圧を高くするには、振動板から鼓膜までの容積を小さくすることが有効であると言われているが、コンデンサヘッドホンの場合、出力音圧を高くするために、振動板から鼓膜までの容積を小さくしようとすると、耳の近傍に固定極が配置されることになる。したがって、信号電圧による感電の危険性が生ずる。
この感電の危険性は、固定極を含むユニットと耳との間に電気絶縁性の多孔板を介在させることにより解決できるが、この場合には、ユニットと多孔板との間，多孔板と耳との間に音響的に適切な空間が必要とされるため、ユニットと耳との間の容積が増加し、出力音圧が低下してしまう。
また、コンデンサヘッドホンでは、人体の発汗などによるユニットの絶縁性劣化を防止するために、固定極と耳との間にプラスチックフィルムで作成された防湿膜を入れるようにしているが、その防湿膜は１〜２μｍ程度の厚みしかないため、感電防止には効果が期待できない。
したがって、本発明の課題は、振動板に高い成極電圧を印加して使用するコンデンサヘッドホンにおいて、出力音圧の低下を招くことなく、確実に感電事故を防止して、安心して使用することができるようにすることにある。
上記課題を防止するため、本発明は、振動板と、上記振動板の両側に左右一対として配置される多孔板からなる固定極とを含み、所定の直流電源より上記振動板に成極電圧が印加され、上記各固定極には音声信号源から音声再生用の信号電圧が印加されるコンデンサヘッドホンにおいて、上記固定極の各々に、両面に固定電極箔が互いに非導通として形成された両面プリント基板が用いられ、上記各両面プリント基板の上記振動板と対向する一方の固定電極箔に上記信号電圧が印加され、使用者の耳側に配置される上記両面プリント基板の他方の固定電極箔は接地に接続されることを特徴としている。
本発明において、上記両面プリント基板の他方の固定電極箔は、使用者（ヘッドホン装着者）の人体とほぼ同一の電位となるように接地に接続されればよいが、上記直流電源が、１次側巻線が上記音声信号源に接続される入力トランスの２次側巻線の中点と上記振動板との間に接続され、上記各固定極の上記一方の固定電極箔が、上記２次側巻線の各一端にそれぞれ接続されるプッシュプル型の場合には、上記２次側巻線の中点とともに接地に接続されることが好ましい。
本発明のコンデンサヘッドホンによれば、使用者の耳に近接して配置される固定電極箔が接地されているため、ヘッドホンユニットを耳に近づけても感電の危険性がない。また、ヘッドホンユニットを耳に近づけることができるため、出力音圧を大きくすることができる。また、固定極に両面プリント基板を採用したことにより、品質の揃った固定極を低コストにて作成することができる。
次に、図１ないし図３により、本発明の実施形態について説明するが、この実施形態は本発明を限定するものではない。図１は本発明によるコンデンサヘッドホンの要部を示す模式図，図２は本発明に適用される固定極の拡大断面図，図３（ａ）（ｂ）は固定極の一方の面と他方の面を示す平面図である。
図１に示すように、このコンデンサヘッドホンのヘッドホンユニット１には、振動板１０と、振動板１０の両側に配置される固定極２０Ｆ，２０Ｒとが含まれ、この場合、一方の固定極２０Ｆが使用者の耳Ｅ側に配置される前面側固定極で、固定極２０Ｒは裏面側固定極である。ヘッドホンユニット１は、図示しないイヤーパッドを有するハウジング内に収納される。
振動板１０には、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの合成樹脂薄膜に金属蒸着膜を形成した膜部材を用いることができる。振動板１０は、所定の張力が付与された状態で一対のスペーサリング１１，１１間に保持される。
前面側固定極２０Ｆと裏面側固定極２０Ｒには、ともに同一構成の両面プリント基板からなり、図２に各固定極として用いられる両面プリント基板２０を断面として示す。この両面プリント基板２０は、音を通すための多数の孔（音孔）２１が穿設された多孔板で、その両面に例えば銅箔材よりなる固定電極箔２２，２３が形成されている。
図３（ａ）（ｂ）に、固定電極箔２２，２３のパターン形状を示すが、実際には、固定電極箔２２，２３を例えば円形のベタパターンとして形成したのち、多数の音孔２１が穿設される。したがって、音孔２１は内面に銅箔がない単なる貫通孔で、固定電極箔２２，２３間は非導通である。
前面側固定極２０Ｆの一方の固定電極箔を２２Ｆａ，他方の固定極電極箔を２３Ｆｂとし、裏面側固定極２０Ｒの一方の固定電極箔を２２Ｒａ，他方の固定極電極箔を２３Ｒｂとすると、前面側固定極２０Ｆは固定極電極箔２３Ｆｂが振動板１０と対向し、裏面側固定極２０Ｒは固定電極箔２２Ｒａが振動板１０と対向するようにして、それぞれスペーサリング１１，１１を介して振動板１０の両側に組み付けられる。
ヘッドホンユニット１を駆動するため、入力トランス３０と、成極電圧発生用の直流電源４０が用いられる。入力トランス３０の１次巻線３１は、図示しない音声信号源に接続される。入力トランス３０の２次巻線３２からは中点タップ３０ｃが引き出される。中点タップ３０ｃは接地に接続される。
すなわち、入力トランス３０の２次巻線３２は中点タップ３０ｃにより、２つの巻線部分３２ａ，３２ｂに分けられ、その一方の巻線部分３２ａの一端が前面側固定極２０Ｆの固定極電極箔２３Ｆｂに接続され、他方の巻線部分３２ｂの一端は裏面側固定極２０Ｒの固定電極箔２２Ｒａに接続される。
直流電源４０は、振動板１０と中点タップ３０ｃとの間に接続され、振動板１０に例えば５００Ｖの成極電圧を印加する。図示しない音声信号源から入力トランス３０の１次巻線３１に加えられる信号電圧は、２次巻線３２の各巻線部分３２ａ，３２ｂで一方が正相で他方が逆相の関係とされて固定極電極箔２３Ｆｂと固定電極箔２２Ｒａに加えられる。
これにより、振動板１０は固定極電極箔２３Ｆｂと固定電極箔２２Ｒａのプッシュプル作用により駆動されるが、各固定極電極箔２３Ｆｂ，２２Ｒａに加えられる信号電圧は、最大音圧出力時に波高値で約６００Ｖにもなるため、感電する危険性がある。
そこで、このような感電事故を防止するため、本発明では、前面側固定極２０Ｆの人体の耳Ｅ側に位置する固定極電極箔２２Ｆａが人体とほぼ同一の電位となるように接地に接続する。
図１の例では、固定極電極箔２２Ｆａを２次巻線３２の中点タップ３０ｃとともに接地に落としているが、これとは別に、入力トランス３０および直流電源４０が収納される図示しないアダプタや専用のヘッドホンアンプに設けられている接地端子に接続するようにしてもよい。
これによれば、前面側固定極２０Ｆの人体の耳Ｅ側に位置する固定極電極箔２２Ｆａが人体とほぼ同一の電位となるため、ヘッドホンユニット１を耳Ｅに近づけても感電する危険性がなくなる。また、ヘッドホンユニット１を耳Ｅに近づけることができるため、出力音圧を大きくすることができる。なお、本発明は、上記したプッシュプル以外のコンデンサヘッドホンにも適用可能である。
１ ヘッドホンユニット
１０ 振動板
１１ スペーサリング
２０ 両面プリント基板
２０Ｆ，２０Ｒ 固定極
２１ 音孔
２２Ｆａ，２３Ｆｂ，２２Ｒａ，２３Ｒｂ 固定電極箔
３０ 入力トランス
３１ １次巻線
３２ ２次巻線
３２ａ，３２ｂ 巻線部分
３２ｃ 中点タップ
４０ 直流電源
１０ 振動板
１１ スペーサリング
２０ 両面プリント基板
２０Ｆ，２０Ｒ 固定極
２１ 音孔
２２Ｆａ，２３Ｆｂ，２２Ｒａ，２３Ｒｂ 固定電極箔
３０ 入力トランス
３１ １次巻線
３２ ２次巻線
３２ａ，３２ｂ 巻線部分
３２ｃ 中点タップ
４０ 直流電源
Claims (2)
- 振動板と、上記振動板の両側に左右一対として配置される多孔板からなる固定極とを含み、所定の直流電源より上記振動板に成極電圧が印加され、上記各固定極には音声信号源から音声再生用の信号電圧が印加されるコンデンサヘッドホンにおいて、
上記固定極の各々に、両面に固定電極箔が互いに非導通として形成された両面プリント基板が用いられ、上記各両面プリント基板の上記振動板と対向する一方の固定電極箔に上記信号電圧が印加され、使用者の耳側に配置される上記両面プリント基板の他方の固定電極箔は接地に接続されることを特徴とするコンデンサヘッドホン。 - 上記直流電源が、１次側巻線が上記音声信号源に接続される入力トランスの２次側巻線の中点と上記振動板との間に接続され、上記各固定極の上記一方の固定電極箔が、上記２次側巻線の各一端にそれぞれ接続され、上記両面プリント基板の他方の固定電極箔は、上記２次側巻線の中点とともに接地に接続されることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサヘッドホン。
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005087489A JP4533782B2 (ja) | 2005-03-25 | 2005-03-25 | コンデンサヘッドホン |
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Family Applications (1)
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