JP4742081B2 - バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン - Google Patents

Description

本発明は、ノイズキャンセルヘッドフォンに係り、特に録音用マイクの機能を有するバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンに関する。

近年、記録媒体にフラッシュメモリを用いたシリコンプレーヤと呼ばれるデジタルオーディオプレーヤの普及および低価格化が進み、ヘッドフォンを用いて音楽を聴取することが広まっている。

そのような状況において、通勤や通学途上の騒音が激しい電車の中などでは、非常に聞き取りにくく、音量を上げる必要がある。当然、聴力に大きな悪影響を与えるとともに周囲にも大きな迷惑をかける。

そのような騒音を低減し音楽を聴き取りやすくする手段として、ノイズキャンセルヘッドフォンがあり、市場に投入されている。

図１２は、インナー型のノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部１０に関する断面構造を示す図である。イヤフォン部１０は、スピーカ１４と、マイク１６と、耳介挿入部１２を備える。耳介挿入部１２は、人の耳介部分に装着され、イヤフォン部１０と人の耳とを固定するとともに、外部への音漏れを低減する。スピーカ１４で出力された音は、導音管２０を通り開口部１８から外部へ伝わる。外部のノイズを低減する場合、スピーカ１４と開口部１８の間に設けられたマイク１６でスピーカ１４から出力された音声と外部環境から入ってくるノイズを収音する。つづいて、スピーカ１４で出力した音の信号とマイク１６で収音された信号を比較し、外部の環境から入ってくるノイズを特定する。その特定結果をスピーカ１４から出力する音の信号に反映させる。このタイプのノイズキャンセルヘッドフォンは、一般的にフィードバック制御式ノイズキャンセルヘッドフォンと呼ばれる。

また、臨場感ある録音をする手法として、バイノーラル録音と呼ばれる手法がある。この手法は、マネキン等のダミーヘッド又は人間の耳に取り付けられた二つのマイクにより音声を収録する録音方法である。この手法により録音された音声をヘッドフォンを用いて聴くと、ユーザは、録音現場にいるかのような臨場感溢れる音声を聞くことができる。

このバイノーラル録音に関して、スピーカとマイクとを兼用したユニットを用いたマイクロフォン兼用ヘッドフォンに関する技術が開示されている（特許文献１参照）。この技術では、スピーカとマイクを兼用したユニットを兼用することで、廉価に小型化を実現するとしている。

一方、上述のシリコンプレーヤは、単に再生機能だけでなく録音機能を有するものも数多く市場に投入されている。現時点で、この録音機能に関心をよせるユーザは少ないものの、今後この録音機能を積極的に活用しようとするユーザが増えることも予想される。ところが、上述のシリコンプレーヤに備わるマイクは、一般的には低品位のものであり、必ずしも満足できる品位で録音できるわけではない。したがって、録音機能を積極的に活用しようとする場合、専用のマイクを別に用意する必要がでてくる。しかし、一般的な利用を想定すると、ユーザが常時、マイクを別に携帯することは現実的でない。したがって、上述のような、マイクとスピーカが一体に構成されるヘッドフォンが望まれる。
実開昭５９−１５７３８０号公報

ところで、特許文献１に開示されている技術では、廉価にマイクロフォン兼用ヘッドフォンを実現できるとしているものの、一つのスピーカにスピーカ及びマイクの機能を合わせ持つ構成とするため、音質の観点で、ユーザが望む品位を達成するには難しいと言った課題がある。スピーカとマイクは別のユニットに構成するほうが好ましい。

しかし、一般には、主にスピーカとして利用することが多いことを想定すると、単純にマイクを組み込んだだけでは、利用頻度が低いマイクを組み込むことによるコスト増にユーザはそれだけの価値を見出せないおそれがある。実際に、現在市販化されているバイノーラル録音マイク付きヘッドフォンは、高価なものがほとんどである。

こうした背景のもと、本発明者はノイズキャンセルヘッドフォンに用いられているマイクロフォンを活用することで上述の課題を解消できることを認識するに至った。つまり、ノイズキャンセルヘッドフォンには既にマイクが組み込まれている。したがって、この技術を利用することで、新たにマイクが増えコストが増加するという課題を回避できる。また、ノイズキャンセルヘッドフォンに組み込まれているマイクの性能は、一般的には満足できる品位となっており、外部の音を収音するのに十分な性能を有する。

本発明のある態様は、それぞれにスピーカと、ノイズキャンセル用として外部の音を収音するマイクと、耳介挿入部とを一体に構成するとともに、前記耳介挿入部と、前記マイクと、前記スピーカとをこの順で直列配置させた、二つのイヤフォンと、前記マイクの収音部を当該イヤフォンの外側に対して露出させ、前記マイクを録音用マイクとして機能させるマイク機能変更手段とを備える。
また、前記マイク機能変更手段は、前記直列配置から前記マイクを移動させ、前記マイクの収音部を前記イヤフォンの外側に対して露出させてもよい。
前記マイク機能変更手段は、前記直列配置から前記スピーカを移動させ、前記マイクの収音部を前記イヤフォンの外側に対して露出させてもよい。

本発明によれば、バイノーラル録音が可能な新たな形態のヘッドフォンを提供することができる。特にノイズキャンセルヘッドフォンのマイクを活用してバイノーラル録音を実現するノイズキャンセルヘッドフォンを提供できる。

本発明の実施の形態では、ノイズキャンセルヘッドフォンに備わるマイクを、ノイズキャンセルのための収音だけでなく、バイノーラル録音用のマイク機能として利用する。ここでは、耳介挿入型、いわゆるインナー（キャナル）型ヘッドフォンを想定する。上述のようにノイズキャンセルヘッドフォンのマイクは、イヤチップ（「耳介挿入部」ともいう）とスピーカの間に設けられる。当然、マイクの位置が、スピーカとイヤチップの間に設けられると、外部の音を十分に収音できない。そこで、以下の実施の形態では、バイノーラル録音用のマイクとして利用する際には、スピーカもしくはマイクを移動させてマイクをイヤフォンの外部に対して露出させる。このようにマイクを外部に露出することで、バイノーラル録音用のマイク機能として利用される場合、マイクは外部に対し開放されているため、十分に外部の音を収音できる。

以下、本発明を図面を参照して説明する。
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０の外観図である。バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０は、第１及び第２のイヤフォン３２ａ，３２ｂ（以下、第１及び第２のイヤフォン３２ａ，３２ｂを区別しないときは単に「イヤフォン３２」と言う）、ケーブル３１と、接続端子３８を備える。接続端子３８は、図示しない音声再生及び録音機能を有する、例えばシリコンオーディプレーヤに接続される。以下、音声再生及び録音機能を有する装置を便宜的に「プレーヤ」と呼ぶ。

図２は、イヤフォン３２を拡大した外観図であり、図３は、イヤフォン３２の断面図である。イヤフォン３２は、本体ケーシング３３、スピーカケーシング３４、及び耳介挿入部３５からなる。本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４は略円筒形の形状をなしており、本図においては本体ケーシング３３が左側、スピーカケーシング３４が右側となるように重なっている。

また、本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４とは、それぞれの下側に設けられた連結軸３８を貫通する連結ピン３７により連接されている。これにより、スピーカケーシング３４は、連結ピン３７を軸に本体ケーシング３３に対して揺動可能となっている。なお、図２では、理解の容易のために、ケーブル３１の図示を省略している。

図３から分かるように、スピーカケーシング３４の右側の内側平面部分の略中央には、スピーカ４２が固定されている。また、スピーカケーシング３４の左側の平面部分には、所望の大きさ及び所望の数のスピーカ部通音孔４５が設けられている。

本体ケーシング３３の右側の平面部分には、所望の大きさのマイク通音孔４９が設けられている。マイク通音孔４９の中央にはマイク４１がマイク支持体４６に四方を支持される構造で設けられている。更に、本体ケーシング３３の左側には所望の大きさの導音管４０が設けられている。

また、導音管４０の先端には、イヤチップと呼ばれる耳介挿入部３５が取り付けられており、人の耳介部分に挿入され、人の耳とイヤフォン３２とを固定する。

また、マイク４１には、収音した音の信号を伝送するマイク信号線４３が取り付けられている。また、スピーカ４２には、出力すべき音声信号を伝送するスピーカ信号線４４が取り付けられている。マイク信号線４３は、本体ケーシング３３の下部においてスピーカ信号線４４とケーブル３１として束ねられる。

ここで、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０がノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する場合、スピーカ４２から出力された音声は、スピーカ部通音孔４５、マイク通音孔４９、導音管４０、音出孔３９を通り外部、一般には人の耳に出力される。このとき、マイク４１は、スピーカ４２から出力された音声と共に外部のノイズを収音し、図示しないプレーヤに伝送する。

なお、プレーヤにおいては、マイク４１にて収音された信号と、スピーカ４２から出力された音声の信号とを比較し、フィードバック制御により外部ノイズを低減するように出力すべき音声の信号を補正する。なお、音声信号をフィードバック制御によりノイズを低減するには、既知の技術を用いればよい。

つづいて、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０を、バイノーラル録音用マイクとして機能させる場合について説明する。図４及び図５は、本実施の形態に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０をバイノーラル録音用マイクとして機能させる場合の状態について、イヤフォン３２に関して示した図である。

上述のように、マイク４１がスピーカ４２と導音管４０の間にあると、マイク４１はスピーカ４２に外部の音を遮断され、十分に収音できない。そこで、本実施の形態では、図４及び図５に示すように、スピーカケーシング３４を揺動させ、マイク４１を外部に対して開放する。これにより、マイク４１は外部の音を良好に収音できる。

なお、図５に示すように本体ケーシング３３には、第１及び第２の凸部５０ａ，５０ｂが設けられている。また、スピーカケーシング３４には、第１〜第３の凹部５１ａ〜５１ｃが設けられている。したがって、図２及び図３に示したような状態のときには、第１の凸部５０ａと第１の凹部５１ａが係止し、更に、第２の凸部５０ｂと第３の凹部５１ｃが係止する。これにより、本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４は、重なって固定される。

一方、図５に示すような状態のときには、第２の凸部５０ｂと第２の凹部５１ｂが係止することで、本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４がずれて、マイク４１が外部に開放された状態で固定される。また、第１の凸部５０ａにスイッチ機能を持たせ、スピーカケーシング３４が揺動しスピーカケーシング３４からずれた際に、スイッチがオフとなり、スピーカ４２への入力をオフとしてもよい。

以上、実施の形態１によれば、ノイズキャンセルヘッドフォン３０におけるマイク４１を、単にノイズキャンセル用に使用するだけでなく、外部の音を録音するマイクとして利用できる。また、外部の音を録音する際に、マイク４１は外部に開放されているため、外部の音を良好に収音できる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、スピーカ４２を揺動させマイク４１を外部に開放させた。本実施の形態２では、マイク４１自体を揺動させ外部に開放する構成とする。図６は、マイクケーシング３６を揺動可能としたイヤフォン３２を示した図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する状態を示した図である。図７は、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０をバイノーラル録音用マイクとして機能させる状態を示した図である。以下、実施の形態１と同じ構造及び作用については説明を省略し、主に本実施の形態に特徴的な点を説明する。なお、一部の同一構成要素については同じ符号を付してある。

実施の形態１では、イヤフォン３２は、本体ケーシング３３、スピーカケーシング３４、及び耳介挿入部３５からなっていた。本実施の形態では、イヤフォン３２は、本体ケーシング３３、マイクケーシング３６、スピーカケーシング３４、及び耳介挿入部３５からなる。言い換えると実施の形態１の本体ケーシング３３を、本体ケーシング３３と、マイクケーシング３６の二つの要素に分割し、マイクケーシング３６を揺動可能とした構成としている。一方、スピーカケーシング３４は、本体ケーシング３３に対して固定され動かないようになっている。この固定は、例えば、連結ピン３７により本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４の連結軸３８を固定する構造としてもよい。他に、本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４の上部を渡す部品を別に設けて固定してもよい。

バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０をバイノーラル録音用マイクとして機能させる場合は、ユーザは、マイクケーシング３６の上部に設けられた引出部５２により、マイクケーシング３６を引き出すように揺動させる。これにより、マイク４１が外部に開放される。

以上、実施の形態２によれば、実施の形態１同様に、ノイズキャンセルヘッドフォンにおけるマイク４１を、単にノイズキャンセル用に使用するだけでなく、外部の音を録音するマイクとして利用できる。また、外部の音を録音する際に、マイク４１は外部に開放されているため、外部の音を良好に収音できる。

＜実施の形態３＞
実施の形態１でスピーカ４２が収まるスピーカケーシング３４を揺動させ、マイク４１を外部に開放した。本実施の形態３では、スピーカケーシング３４に相当する部分をヒンジ機構により回転させ、マイク４１を外部に開放する。以下、実施の形態１と同じ構造及び作用については説明を省略し、本実施の形態３に特に特徴的な点を説明する。なお、一部の同一構成要素については同じ符号を付してある。

図８は、本実施の形態３に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０のイヤフォン３２部分の外観図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する状態を示した図である。図９は、本実施の形態３に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０のイヤフォン３２部分の外観図であり、バイノーラル録音用マイクとして機能する状態を示した図である。

本体ケーシング３３の右側の平面部分と、スピーカケーシング３４の左側平面部分が対向状態で接している。このとき、本体ケーシング３３の平面部分の上部には、吸着用マグネット６１が設けられており、スピーカケーシング３４の上部には、吸着用マグネット６１と吸着する吸着部６２が設けられている。これにより、本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４を離間可能に固定される。また、本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４のそれぞれ下部は、ヒンジ部６０により回動可能に接続されている。なお、本体ケーシング３３の右側の平面部分には、所望の大きさと所望の数の本体ケーシング通音孔６３が設けられている。スピーカケーシング３４の左側平面部分にも同様に所望の大きさと所望の数のスピーカ部通音孔６４が設けられており、スピーカ４２で出力された音声が適切に音出孔３９から出力される。

本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４が固定されるときに、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０は、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する。一方、バイノーラル録音用マイクとして機能させる場合、本体ケーシング３３とスピーカケーシング３４を離間させる。このとき、スピーカケーシング３４は、ヒンジ部６０を軸として回転し下側に移動し、図９に示すように本体ケーシング３３の右側平面部が外部に開放される。上述の通り、この本体ケーシング３３の右側平面部には、所望の大きさと所望の数のスピーカ部通音孔６３が設けられている。そのため、マイク４１は、実質的に外部に対して開放される。

なお、吸着用マグネット６１は、スイッチ機能を有し、吸着用マグネット６１と吸着部６２が離間すると、オフとなり、スピーカ４２への音声入力がオフとなる。

以上、実施の形態３によれば、実施の形態１及び２同様に、ノイズキャンセルヘッドフォンにおけるマイク４１を、単にノイズキャンセル用に使用するだけでなく、外部の音を録音するマイクとして利用できる。また、外部の音を録音する際に、マイク４１は外部に開放されているため、外部の音を良好に収音できる。

＜実施の形態４＞
実施の形態１〜３では、マイク４１が備わるケーシングとは別に、スピーカ４２を備えるケーシングを設け、そのケーシングを移動させることで、マイク４１を外部に開放した。本実施の形態４では、マイク４１とスピーカ４２を同じケーシングに設け、スピーカ４２自体の位置をずらすことで、マイク４１を外部に開放する。以下、実施の形態１と同じ構造及び作用については説明を省略し、本実施の形態４に特に特徴的な点を説明する。なお、一部の同一構成要素については同じ符号を付してある。

図１０は、本実施の形態４に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０のイヤフォン３２部分の外観図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する状態を示した図である。図１１は、本実施の形態４に係るバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン３０のイヤフォン３２部分の外観図であり、バイノーラル録音用マイクとして機能する状態を示した図である。

上述の通り、スピーカ４２が本体ケーシング３３の右側平面部にスピーカガイド部７０を介して上下に平行移動可能に固定されている。スピーカ４２の背面には、切替部７１が設けられ、この切替部７１を移動させることで、スピーカ４２を移動させる。また、スピーカ４２の背面に対向する本体ケーシング３３の右平面部分には、所望の大きさの背面孔７２が設けられている。

図１０に示すように、切替部７１が上に位置する場合、スピーカ４２は、背面孔７２を塞ぎ、外部の音がイヤフォン３２内部に進入するのを防ぐ。一方、図１１に示すように、切替部７１が下に位置する場合、本体ケーシング３３の内部と外部が背面孔７２を介して開放される。したがって、マイク４１も外部に対して開放されることになる。

以上、実施の形態４によれば、実施の形態１〜３同様に、ノイズキャンセルヘッドフォンにおけるマイクを、単にノイズキャンセル用に使用するだけでなく、外部の音を録音するマイクとして利用できる。また、外部の音を録音する際に、マイクは外部に開放されているため、外部の音を良好に収音できる。

本発明は、バイノーラル録音機能とノイズキャンセル機能を一体に構成するヘッドフォンに広く利用できる。

実施の形態１に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンの外観図である。 実施の形態１に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分を拡大した外観図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する際の図である。 実施の形態１に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分の断面図である。 実施の形態１に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンをバイノーラル録音用マイクとして機能させる場合の状態について、イヤフォンに関して示した図である。 実施の形態１に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンをバイノーラル録音用マイクとして機能させる場合の状態について、イヤフォンに関して示した図である。 実施の形態２に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分を拡大した外観図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する際の図である。バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンの外観図である。 実施の形態２に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分の外観図であり、バイノーラル録音用マイクとして機能する際の図である。 実施の形態３に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分の外観図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する状態を示した図である。 実施の形態３に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分の外観図であり、バイノーラル録音用マイクとして機能する際の図である。 実施の形態４に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分の外観図であり、ノイズキャンセルヘッドフォンとして機能する状態を示した図である。 実施の形態４に係る、バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分の外観図であり、バイノーラル録音用マイクとして機能する際の図である。 一般的な、インナー型ノイズキャンセルヘッドフォンのイヤフォン部分の断面図である

符号の説明

３０ バイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン
３３ 本体ケーシング
３４ スピーカケーシング
３５ 耳介挿入部
３６ マイクケーシング
３８ 連結軸
３９ 音出孔
４０ 導音管
４１ マイク
４２ スピーカ
４５ スピーカ部通音孔
５０ａ，５０ｂ 凸部
５１ａ〜５１ｃ 凹部

Claims (3)

1. それぞれにスピーカと、ノイズキャンセル用として外部の音を収音するマイクと、耳介挿入部とを一体に構成するとともに、前記耳介挿入部と、前記マイクと、前記スピーカとをこの順で直列配置させた、二つのイヤフォンと、
   前記マイクの収音部を当該イヤフォンの外側に対して露出させ、前記マイクを録音用マイクとして機能させるマイク機能変更手段と
   を備えることを特徴とするバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン。
2. 前記マイク機能変更手段は、前記直列配置から前記マイクを移動させ、前記マイクの収音部を前記イヤフォンの外側に対して露出させることを特徴とする請求項１に記載のバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン。
3. 前記マイク機能変更手段は、前記直列配置から前記スピーカを移動させ、前記マイクの収音部を前記イヤフォンの外側に対して露出させることを特徴とする請求項１に記載のバイノーラル録音兼ノイズキャンセルヘッドフォン。

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