JP4919061B2 - イヤーパッド及びそれを備えたヘッドホン - Google Patents

Description

本発明はイヤーパッド及びそれを備えたヘッドホンに係り、特に、外部騒音の侵入を抑制して高い遮音性を発揮し、パッシブ型はもとより電池を搭載したアクティブ型のヘッドホンにも好ましく適用できる技術に関する。

携帯音楽プレーヤの普及に伴い、そのプレーヤに接続するヘッドホンの市場も急速に拡大している。
ヘッドホンは、その形態として、耳介の内側に装着するいわゆるインナーイヤータイプと、頭部に装着するヘッドバンド、及び、耳介に当てるあるいは耳介を覆って頭に当てる軟らかいイヤーパッドを備えたオーバーヘッドタイプと、に大別される。

後者のオーバーヘッドタイプでは、主に頭がヘッドバンドを介してヘッドホン自体の重量を支えるので、音を出力するスピーカやそれを内装するハウジングに、インナーイヤータイプと比べてはるかに大きいものを用いることができることが特徴であり、より音質の優れたヘッドホンを提供できるものとされている。
このようなオーバーヘッドタイプのヘッドホンに用いられるイヤーパッドの構造の例として、特許文献１に記載されたものがある。

特開２００５−３０３５５６号公報

ところで、ヘッドホンの市場拡大に伴い、従来、室内での使用が主であったオーバーヘッドタイプのヘッドホンも、より様々な環境下で使用されるようになってきている。
具体的には、電車，バス，あるいは航空機などの移動体内での使用、あるいは、屋外における待ち時間での使用、などの環境下である。

これらの環境下では外部の騒音レベルが非常に高いので、ヘッドホンの使用者がこの高い外部騒音の中でいかに高品位な音を享受できるかが改善テーマとなってきている。
すなわち、遮音性のより高いヘッドホンが望まれている、ということである。

このテーマに対する改善技術の一つとしてノイズキャンセル機能があり、この機能を搭載したいわゆるノイズキャンセルヘッドホンが、近年特に注目されている。
このノイズキャンセルヘッドホンは、例えば、ヘッドホン周囲の騒音成分を収音するためにハウジングに設けられたマイクと、このマイクで収音した騒音成分の逆位相成分の信号を生成し、その逆位相成分信号を音声信号に合成してスピーカに出力する騒音低減回路とを備えており、騒音成分の正逆の相殺効果により聴感上騒音を低減できるアクティブ型のヘッドホンである。
また、マイクを、耳に放出される騒音成分を含んだ音を直接収音するためにスピーカと耳との間に配置し、このマイクで収音された音と原信号との差分から騒音成分を検出してその騒音成分を減じた音声信号を出力するようにフィードバックをかける騒音低減回路と、を備えて騒音成分を低減させるノイズキャンセルヘッドホンも知られている。

このノイズキャンセルヘッドホンも、上述したヘッドホンの使用環境の変化に伴って使用用途が広がってきている。
具体的には、音声信号をスピーカから出力して音楽鑑賞などをする場合にとどまらず、航空機などの移動体の内部で睡眠をとる場合の遮音装置としても用いられるようになってきている。

この場合、ヘッドホンを装着した状態で、鑑賞すべき音楽などの音声信号を出力せずに騒音低減回路のみを動作させ、騒音の逆位相成分のみを音声信号として出力することで、外部騒音の低減効果を聴感上得ることができる。
これにより、外部騒音が大きい環境下においても、耳に聞こえる騒音が極めて小さい静かで快適な睡眠環境が得られる。
これは特に、外部騒音となるエンジンノイズなどが大きい航空機の乗客にとって大変有効である。

しかしながら、このようなノイズキャンセルヘッドホンは、騒音低減回路の動作状態で騒音低減効果は顕著に得られるものの、その非動作状態での騒音低減効果は、パッシブ型のヘッドホンと同等であって、期待に添えるものではない。
従って、睡眠などのために騒音低減回路を長時間動作させると、電源である電池の消耗が著しく、頻繁に電池交換をしなければならなくなる、という問題が生じる。
また、旅行などの場合は、交換の電池を常に携帯する必要があり煩わしい、という問題も派生する。

そのため、ノイズキャンセルタイプのヘッドホンにおいては、騒音低減回路の非動作状態でも外部からの騒音をある程度低減して聴感上の静かな環境が得られることが強く望まれていた。
また、ノイズキャンセルタイプでないパッシブ型のヘッドホンにおいても、音声信号の出力有無に拘わらず外部からの騒音を効果的に低減するものであれば、上述したような聴感上の静粛環境が得られ、航空機等での睡眠環境構築が可能となるので、極めて有用である。

このような要望に対して、特許文献１に記載された従来のイヤーパッドは、フランジ押さえ布により形成された嵌入隙間に、ヘッドホン本体のフランジを嵌入させるのみで両者を結合させている。
従って、フランジと押さえ布の間に隙間が生じ、そこから外部の騒音が内部に侵入し易いものであり、遮音性について改善すべき余地が十分あるものであった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ヘッドホンに取り付けた際に、外部からの騒音を良好に低減する遮音性のより高いイヤーパッド及びそれを備えたヘッド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、本願発明は手段として次の１）及び２）の構成を有する。
１） 弾力性を有する環状のパッド（８Ｒ）と、
該パッド（８Ｒ）の一方の開口端部側に取り付けられ、内向きに開口する周状の収容部（８Ｒｇ）を形成する断面略Ｕ字状の環状フラップ（８Ｒｆ）と、
前記パッド（８Ｒ）の外形形状に対応した形状を有する板状のパッドホルダ（９Ｒ）と、
前記パッドホルダ（９Ｒ）の周縁部に取り付けられた弾力性を有するリング状のクッション材（１８）と、を備え、
該クッション材（１８）及び前記パッドホルダ（９Ｒ）を、該クッション材（１８）が前記パッド（８Ｒ）と反対側になるように前記収容部（８Ｒｇ）に収容して成ることを特徴とするイヤーパッド（５１）である。
２） バッフル板（１１Ｒ）と、該バッフル板（１１Ｒ）を介して放音するスピーカ（１６Ｒ）と、前記バッフル板（１１Ｒ）の前記スピーカ（１６Ｒ）とは反対側に取り付けられたイヤーパッドと、を備えたヘッドホンにおいて、
前記イヤーパッドを１）に記載のイヤーパッド（５１）とし、
前記バッフル板（１１Ｒ）に前記パッドホルダ（９Ｒ）を係止する係止手段（１１Ｒｈ）を設け、
該係止手段（１１Ｒｈ）により前記パッドホルダ（９Ｒ）を前記バッフル板（１１Ｒ）に係止した際に、
前記クッション材（１８）を前記パッドホルダ（９Ｒ）と前記バッフル板（１１Ｒ）との間で圧縮して前記環状フラップ（８Ｒｆ）を前記バッフル板（１１Ｒ）に圧接する構成にしたことを特徴とするヘッドホン（５０）である。

本発明によれば、外部からの騒音を良好に低減してより高い遮音性が得られる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図１２を用いて説明する。

図１は、本発明のヘッドホンの実施例を示す外観図であり、図１（Ｆ）が正面図、図１（Ｌ）が左側面図、図１（Ｒ）が右側面図、図１（Ｕ）が天面図である。

このヘッドホン５０は、左スピーカ部１Ｌと、右スピーカ部１Ｒと、左スピーカ部１Ｌを軸ＣＬＬ回りの所定角度範囲で回動自在に支持する左ハンガー２Ｌと、右スピーカ部１Ｒを軸ＣＬＲ回り（矢印Ｄ０）の所定角度範囲で回動自在に支持する右ハンガー２Ｒと、左ハンガー２Ｌと右ハンガー２Ｒとを連結するヘッドバンド部３と、を備えている。

ヘッドバンド部３は、基部３ａと、その両端側にそれぞれ接続され基部３ａに対して矢印Ｄ１方向に出入可能とされた腕部３ｂ，３ｃと、を備えている。
左右のハンガー２Ｌ，２Ｒは、それぞれ基部３ａ，３ｂに対して矢印Ｄ２方向の所定角度範囲で回動自在に連結されている。

この構成により、使用者は、ヘッドバンド部３を頭部に装着し、左右のスピーカ部１Ｌ，１Ｒの位置や向きを矢印Ｄ０，Ｄ２の回動動作と矢印Ｄ１の出入り動作とで調節することで、その左右のスピーカ部１Ｌ，１Ｒを、頭部形状や耳の位置の個人差によらず、左右の耳にそれぞれ良好に装着することができる。

左スピーカ部１Ｌは、外部の音響機器と電気的接続をするためのジャック４を備えている。
図１（Ｌ）は、このジャック４に信号ケーブル５のプラグ５ａが装着された状態を示している。
この信号ケーブル５の他端側には、例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）プレーヤや携帯音楽プレーヤなどの音響機器が接続され、その音響機器から出力された音声信号が信号ケーブル５を介してこのヘッドホン５０に供給される。

右スピーカ部１Ｒは、内蔵された騒音低減回路（後述）の動作をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ６と、そのＯＮ時に点灯する電源インジケータとしてＬＥＤ７と、を備えている。

また、左右のスピーカ部１Ｌ，１Ｒは、それぞれ耳介に当接するパッド８Ｌ，８Ｒを備えている。このパッド８Ｌ，８Ｒは、表面を覆う樹脂レザーとその内部に収めた低発泡のウレタンフォームとを備え柔軟性を有して形成されている。このパッド８Ｌ，８Ｒの詳細は後述する。

次に、このヘッドホン５０の構造について、組み立て図である図２を用いて説明する。
このヘッドホン５０の左右のスピーカ部１Ｌ，１Ｒは、互いに概ね同様の構造を有しており、特に違いについての記載がない限り、左右のスピーカ部１Ｌ，１Ｒは同様の対称構造である。そこで、代表として右スピーカ部１Ｒについて詳述する。

右スピーカ部１Ｒは、バッフル板１１Ｒと、バッフル板１１Ｒに取り付けられるユニットケース１２Ｒ，回路基板１３Ｒ，及びマイクロホン１４Ｒと、これらを覆うようにバッフル板１１Ｒに取り付けられるハウジング１５Ｒと、バッフル板１１Ｒに対してハウジング１５Ｒとは反対側に取り付けられるイヤーパットホルダ９Ｒと、このパッドホルダ９Ｒに取り付けられるパッド８Ｒと、を有して構成されている。また、ユニットケース１２Ｒには、電気信号を音声に変換するスピーカユニット１６Ｒが一体的に取り付けられている。

また、左スピーカ部１Ｌは、ジャック４を含むジャック部ＪＫがバッフル板１１Ｌに取り付けられている。
また、右スピーカ部１Ｒのバッフル板１１Ｒには、電源として単４乾電池を収容する電池収容部１１Ｒｄが形成され、左スピーカ部１Ｌのバッフル板１１Ｌには、電池収容部１１Ｒｄと同様形状の電池収容ダミー部１１Ｌｄ〔図３（ｃ）参照〕が形成されている。使用時には、右スピーカ１Ｒ側の電池収容部１１Ｒｄにのみ、電池ＢＴが収められる。

右ハンガー２Ｒは、ハンガー２Ｒａとハンガーカバー２Ｒｂとに２分割されて概ね逆Ｙ字状に形成されており、内部に信号線ＳＬが配線されている。
また、Ｙ字状の２つの腕の先端部には、内向きに突出したダボ２Ｒｃがそれぞれ形成されている。

以上説明した構造において、バッフル板１１Ｒに対して、ユニットケース１２Ｒ，回路基板１３Ｒ，及びハウジング１５Ｒは、タッピングねじＮＪにより固定されている。
マイクロホン１４Ｒは、バッフル板１１Ｒに形成されたマイク収容部１１Ｒａに嵌着されている。

また、パッドホルダ９Ｒとパッド８Ｒとは、パッドホルダ９Ｒの周縁部にパッド８Ｒが嵌めこまれて一体化され、後述するスナップフィット嵌合によってバッフル板１１Ｒに着脱自在に取り付けられるようになっている。

バッフル板１１Ｒには、その板面に沿う軸を共通軸とする一対の貫通孔１１Ｒｂが設けられている。
この一対の貫通孔１１Ｒｂに右ハンガー２Ｒのダボが嵌合して右スピーカ部１Ｒと右ハンガー２Ｒとが連結されている。
また、右ハンガー２Ｒの逆Ｙ字状の基部２Ｒｄに、ヘッドバンド部３の腕部３ｃの先端部が係合して右ハンガー２Ｒとヘッドバンド部３とが連結されている。

左スピーカ部１Ｌと左ハンガー２Ｌとヘッドバンド部３とも、同様の構造で連結される。

次に信号経路及び電源経路について概略説明する。図２において、信号線ＳＬなどの音声信号経路は、便宜的に各部材について一部を記載しており、全体として音声信号などが以下のように入出力されるように配線されている。

すなわち、外部機器からジャック４に入来した音声信号の内、左チャネルの信号は回路基板１３Ｌに送出され、右チャネルの信号は、左ハンガー２Ｌ，ヘッドバンド部３及び右ハンガー２Ｒの内部に収められた信号線ＳＬを介して回路基板１３Ｒに送出される。
また、マイクロホン１４Ｌ，１４Ｒで収音された音声信号は、それぞれ回路基板１３Ｌ，１３Ｒに送出される。
回路基板１３Ｌ，１３Ｒからは、それぞれスピーカユニット１６Ｌ，１６Ｒに音声出力信号が出力される。
電池収容部１１Ｒｄに収められた電池の電源電圧は、各回路基板１３Ｌ，１３Ｒに供給される。その際、左スピーカ部１Ｌの回路基板１３Ｌには、ヘッドバンド部３の内部に収められた別の信号線ＳＬ１を介して供給される。

次に、騒音低減回路について説明する。この騒音低減回路ＮＣＣは、回路基板１３Ｌ，１３Ｒそれぞれに同じ構成のものが独立して搭載されており、以下、代表として回路基板１３Ｒ側のものについて説明する。

この騒音低減回路ＮＣＣは、スピーカユニット１６Ｒの放音面ＨＯＭ近傍に設けられたマイクロホン収容部１１Ｒａに装着されているマイクロホン１４Ｒで収音された収音信号と、スピーカユニット１６Ｒに出力する音声信号と、の差分をとった差分信号を生成する。このマイクロホン１４Ｒでは、耳で聴取される音とほぼ同じ音が収音される。
そして、この差分信号の逆位相信号である逆差分信号を生成し、この逆差分信号と音声信号とを合成した合成音声信号をスピーカユニット１６Ｒに対して出力する。
この合成音声信号は、そして、スピーカユニット１６Ｒから出力された合成音声信号と外部からの騒音とを再びマイクロホン１４Ｒで収音して音声信号との差分を取った差分信号を生成する・・・というフィードバックが行われるよう構成されている。

従って、聴感上、外部からの騒音が極めて良好に低減される。

次に、右スピーカ部１Ｒの具体的内部構造について詳述する。
まず、バッフル板１１Ｒについて図３を用いて説明する。
図３（ａ）は、バッフル板１１Ｒをスピーカユニット１５Ｒが装着される側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は、パッド８Ｒが装着される側から見た斜視図である。

軸ＣＬＨは、右ハンガー２Ｒに支持された際の回動軸であり、ヘッドホン５０が頭部に装着された際に概ね前後方向を向く軸である。従って、便宜的に図３に示したように上下前後の方向を設定して説明する。
このバッフル板１１Ｒは、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を用い、上下方向にやや長い長丸状に形成されている。
また、この長丸状において、軸ＣＬＨは上下方向のほぼ中央に位置するように設定されている。
また、周縁の全域には、周壁１１Ｒｃが形成されている。

そして、このバッフル板１１Ｒには、中央からやや下方よりの位置を中心として環状に突出する周壁である突出壁１１Ｒｅが形成されている。
この突出壁１１Ｒｅの内形は、スピーカユニット１６Ｒの外形と隙間なく嵌合するように設定されている。
この突出壁１１Ｒｅには、ユニットケース１２ＲをねじＮＪで固定するための下孔１１Ｒｅ１が２ヶ所形成されている。
また、突出壁１１Ｒｅに囲まれた範囲には、所定の大きさで開口する複数の放音孔１１Ｒｇと、略籠状に突出壁１１Ｒｅとは反対側に突出しマイクロホン１４Ｒを収容するマイク収容部１１Ｒａが形成されている。

突出壁１１Ｒｅには、スピーカユニット１６Ｒが取り付けられたユニットケース１２Ｒが当接して固定され、スピーカユニット１６Ｒから出力された音が、放音孔１１Ｒｇを通過して外部（耳側）に放出される。
また、突出壁１１Ｒｅには、一対の半円弧状の切り込み１１Ｒｅ２が一対形成されている。

突出壁１１Ｒｅの上方には、突出壁１１Ｒｅの突出方向に張り出すと共に、軸ＣＬＨに沿う方向を長手として縦断面が略円弧状なる電池収容部１１Ｒｄが形成されている。
この電池収容部１１Ｒｄの張り出し量、言い換えれば、電池収容部１１Ｒｄの収容部深さｄｐ１は、この電池収容部１１Ｒｄに収められた電池の一部が、バッフル板１１Ｒの表面１１Ｒｆよりも突出するように設定されている。
電池収容部１１Ｒｄの長手方向の一方、または両方の端部には、電池ＢＴの電極と接触させるための端子を取り付けるための端子孔１１Ｒｄ１が設けられている。
この端子孔１１Ｒｄ１は、端子を取り付けた後にシール材により封止される。

また、バッフル板１１Ｒには、突出壁１１Ｒｅと同じ方向に突出する６つのボスＢ１〜Ｂ６が設けられている。ボスＢ１〜Ｂ４は、ハウジング１５Ｒをねじ止めするために利用され、そのねじが挿通される貫通孔を有しており、ボスＢ５，Ｂ６は、回路基板１３Ｒをねじ止めするために利用され、下孔（めくら孔）を有している。
また、バッフル板１１Ｒには、マイク収容部１１Ｒａと同じ方向に突出し、外向きの凸部１１Ｒｈ１を有する係合爪１１Ｒｈが４つ設けられている。この係合爪１１Ｒｈは、詳細を後述するパッドホルダ９Ｒの係合爪と係合する。

次に、スピーカユニット１６Ｒ及びユニットケース１２Ｒについて図４を用いて詳述する。
図４（ａ）は、スピーカユニット１６Ｒのユニットケース１２Ｒへの取り付けを説明する斜視図であり、図４（ｂ）は、スピーカユニット１６Ｒを取り付けた状態での図４（ａ）におけるＳ１−Ｓ１断面を示した図である。

スピーカユニット１６Ｒは、扁平の円盤状を呈し、音が放出される放音面ＨＯＭの反対側の面である背面１６Ｒ２の周縁には段部１６Ｒ１が設けられている。
また、背面Ｍ１から信号線ＳＮ２が一対延出している。

一方、ユニットケース１２Ｒは、スピーカユニット１６Ｒの段部に当接する周縁壁１２Ｒ１を有する扁平の丸蓋形状を呈し、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を用いて形成されている。
また、ユニットケース１２Ｒの周縁壁１２Ｒ１には、突出壁１１Ｒｅに設けられた切り込み１１Ｒｅ２に対応するように、半円弧状の切り込み１２Ｒ２が一対形成され、中心から図４の下方に偏倚した位置に貫通孔１２Ｒ３が形成されている。

そして、スピーカユニット１６Ｒとユニットケース１２Ｒとは、突出壁１１Ｒｅの切り込み１１Ｒｅ２と切り込み１２Ｒ２との間から信号線ＳＮ２を突出壁１１Ｒｅの外側へ引き出すと共に、段部１６Ｒ１と周縁壁１２Ｒ１とを接着剤で密着固定することで一体化される。
信号線ＳＮ２と各切り込み１１Ｒ２，１２Ｒ２で形成される孔とは、両者の間に隙間が生じないように切り込みの形状が設定されている。

ユニットケース１２Ｒの内面１２Ｒ４には、貫通孔１２Ｒ３を覆って空気流通に対して所定の抵抗を付与するシート２０Ｒが貼付されている。このシートとしては、ヒメロン（アンビック株式会社の登録商標）などの不織布が好適である。
そして、貫通孔１２Ｒ３は、スピーカユニット１６Ｒに直接接する空間であるキャビティＢＣ１と壁を挟んだその外側の空間であるキャビティＢＣ２とを連通するダクト（音響孔）として機能する。

キャビティＢＣ１は、図４（ｂ）に示すように、スピーカユニット１６Ｒがユニットケース１２Ｒに固定された状態において、スピーカユニット１６Ｒの背面１６Ｒ２とユニットケース１２Ｒの内面１２Ｒとの間の、貫通孔１２Ｒ３以外密閉された空間として形成されている。

図５は、ハウジング１５Ｒを内面側から見た斜視図である。

このハウジング１５Ｒは、バッフル板１１Ｒに対応する外形形状を有する略椀状を呈して、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を用いて形成されている。
また、このハウジング１５Ｒは、外縁に沿う周壁部１５Ｒ１を備えており、この周壁部１５Ｒ１の先端とバッフル板１Ｒの周壁１１Ｒｃとは、隙間無く嵌合するように互いの詳細形状が設定されている。
また、ハウジング１５Ｒの内側には、下孔（めくら孔）を有する４本のボスＢ１１〜Ｂ１４が立設されており、これらのボスは、バッフル板１ＲのボスＢ１〜Ｂ４とそれぞれ対応してねじ止めに供される。

また、このハウジング１５Ｒには、開口部としてはただ２つ、すなわち、回路基板１３Ｒ上に備えられた電源スイッチ６とＬＥＤ７とが嵌合する開口部１５Ｒ２，１５Ｒ３が形成されている。
これらの開口部１５Ｒ２，１５Ｒ３は、組み立て後において、嵌合した電源スイッチとＬＥＤとの隙間がほとんどなくなるように寸法や形状が設定されている。

以上説明した各部材を、図２に示すように組み立てた右スピーカ部１Ｒについて図６及び図７を用いて説明する。
具体的には、バッフル板１１Ｒに、スピーカユニット１６Ｒを固着したユニットケース１２Ｒをねじ止めし、回路基板１３Ｒをねじ止めし、ユニットケース１２Ｒ及び回路基板１３Ｒを覆うようにハウジング１５Ｒをねじ止めした状態を、説明する。
図６は、図１におけるＳ２−Ｓ２断面図であり、図７は、図６におけるＳ３−Ｓ３断面図であり、いずれの図も、理解容易のために一部を省略して模式的に示している。

図６及び図７において、スピーカユニット１６Ｒの外周面とバッフル板１１Ｒの突出壁１１Ｒｅの内周面とは、ほとんど隙間なく嵌合するように寸法が設定されている。
また、上述したように、電池収納部１１Ｒｄに設けられた端子孔１１Ｒｄ１（図６及び図７には不図示）は、図示しない充填剤（シリコン系のシール材など）により封止されている。
また、ボスＢ１〜Ｂ４の貫通孔もねじＮＪ（図２参照）により塞がれている。
また、左スピーカ部１Ｌにおいて、ジャック４の孔は、それがキャビティＢＣ１またはＢＣ２と空間的に連結しないように、バッフル板１Ｌ及びハウジング１５Ｌとにより形成される図示しない壁により塞がれている。

従って、突出壁Ｒｅとスピーカユニット１６Ｒの放音面ＨＯＭとバッフル板１１Ｒとにより囲まれた空間ＳＰは、放音孔１１Ｒｇ以外密閉された状態となっている。そして、バッフル板１１Ｒおける開口部は、その放音孔１１Ｒｇのみとなっている。
さらに、スピーカユニット１１Ｒの背面１１Ｒ２側は、上述したように、ユニットケース１２Ｒにより貫通孔１２Ｒ３以外塞がれた密閉状態のキャビティＢＣ１が形成されている。
また、ユニットケース１２Ｒと、ハウジング１５Ｒの内面１５Ｒ２との間には、所定の間隙が設けられており、これにより、密閉された空間であるキャビティＢＣ２が形成されている。

ここで、放音孔１１Ｒｇから放出される音ＳＤを耳ＥＡＲで聞く場合を説明すると、スピーカユニット１６Ｒからの音を直接聴取できることは当然であるが、ハウジング１５Ｒの外側からの騒音ＮＳが放音孔１１Ｒｇを通過して耳ＥＡＲに到達するための空間経路は存在せず、その騒音ＮＳのすべて、あるいは大部分が、ハウジング１５Ｒを通過し、キャビティＢＣ２を通過し、さらにユニットケース１２Ｒを通過しなければ、放音孔１１Ｒｇを介して耳ＥＡＲに到達することができない構造となっている。
換言するならば、外部からの騒音は、少なくとも２つの壁を通過しないと耳に到達し得ないということである。

すなわち、放音孔１１Ｒｇを通過して耳ＥＡＲに到達する外部からの騒音ＮＳは、少なくとも、バッフル板１１Ｒの周壁１１Ｒｃ又はハウジング１５Ｒからなる第１の壁と、キャビティＢＣ２による空間と、バッフル板１１Ｒの突出壁１１Ｒｅ又はユニットケース１２Ｒからなる第２の壁と、を通過したものであるので十分に減衰しており、良好な遮音効果が得られる。以下、この構造を、簡単のために２重壁構造とも称する。

また、図６においては、突出壁Ｒｅとスピーカユニット１６Ｒの放音面ＨＯＭ側の端面とバッフル板１１Ｒとで空間ＳＰを形成する構成を示したが、スピーカユニット１６Ｒの放音面ＨＯＭ側の端面をバッフル板１１Ｒの内側面に密着させるようにしてもよい（図８参照）。

この図６に示した構成によれば、放音孔１１Ｒｇを通過して耳ＥＡＲに到達する外部からの騒音ＮＳのすべて、あるいは大部分は、バッフル板１１Ｒの周壁１１Ｒｃ又はハウジング１５Ｒからなる第１の壁と、バッフル板１１Ｒの突出壁１１Ｒｅ又はユニットケース１２Ｒからなる第２の壁と、さらにスピーカユニット１６Ｒを通過した音であるので、その音量は大幅に減衰しており、極めて良好に遮音効果が得られる。

ところで、インナーイヤータイプと比較して大型のハウジングが許容されるオーバーヘッドタイプのヘッドホンといえども、同じ高音質が得られるのであれば、スピーカ部は小さい方が望まれるが、キャビティの容量が異なると、あるいは、キャビティの容量が同じであっても、その形状が異なると、再生周波数特性が変わることが知られている。

そこで、実施例のヘッドホン５０においては、そのスピーカ部１Ｌ，１Ｒにおいて、電池ＢＴを収容しない左スピーカ部１Ｌにおいても、右スピーカ部１Ｒと同じ形状の電池収容部１１Ｌｄを設けると共に左右のキャビティＢＣ１，ＢＣ２を同形状（自ずと同容積）にしている。
これにより、左右のスピーカ部１Ｌ，１Ｒから出力される音声の再生周波数特性が揃うので、このヘッドホン５０は極めて高品位な再生音を提供することができる。

ここで、左スピーカ部１Ｌのバッフル板１１Ｌにおける電池収容部１１Ｌｄには、図３（ｃ）に示すように、リブ１１Ｌｄ１が形成されて電池の誤収容が防止されている。
また、右スピーカ部１Ｒ側に設けてある端子孔１１Ｒｄ１に相当する孔は設けられてないので電池収容部１１Ｌｄに開口部はない。

一方、ハウジングの外形サイズを拡大することなくキャビティＢＣ２の容量を増加させるために、電池収容部１１Ｒｄに収容された電池ＢＴの収容位置を、その電池ＢＴの一部がバッフル板１１Ｒの表面１１Ｒｆから突出するように設定してある。
この突出量は、図６においてβで示される。
その際、電池ＢＴの押さえは、後述するように、パッドホルダ９Ｒで行う構成としている。

これにより、図６に示されるように、実施例の電池収容部１１ＲｄにおけるキャビティＢＣ２側の面１１Ｒｄ１位置を、電池ＢＴが表面１１Ｒｆから突出しないように収容する場合の電池収容部１１Ｒｄの外面位置αよりも外側（図６の下方側）に位置させることができるので、電池ＢＴを完全に収容した場合と比較してキャビティＢＣ２の容量を増加させることができる。

従って、この実施例のヘッドホン５０は、スピーカ部が同じ外形サイズの他のヘッドホンと比べて、より優れた音質の再生音を提供することができる。
また、電池収容部１１Ｒｄの凹みを少なくできるので、スピーカ部の内部レイアウトに余裕ができ、スピーカ部を小さく、あるいは、薄くすることが可能となる。これは、図６に示すように、電池ＢＴを完全に収容した場合のαのラインが、例えば基板１３Ｒと干渉してしまうことからも明らかである。

使用する電池ＢＴは、単４乾電池に限るものではなく、単１〜単３，単５などの乾電池や、各種充電池，ボタン電池など、サイズ、形状、種類などについて種々の電池を適用することができる。
いずれの態様の電池であっても、実施例のヘッドホン５０は、バッフル板１１Ｒにおけるパッド８Ｒを装着する面１１Ｒｆ側に開口すると共に他の面１１Ｒｄ側が塞がれた電池収容部１１Ｒｄを形成し、この電池収容部１１Ｒｄを、電池ＢＴの一部がバッフル板１１Ｒの表面１１Ｒｆから突出するようにその電池ＢＴの一部を収容するものとし、この電池収容部１１Ｒｄから電池ＢＴが外れるのを防止する蓋の機能を、パッド８Ｒの形状維持機能を有するパッドホルダ９Ｒに持たせるように構成されている。

実施例のヘッドホン５０における主要寸法を以下に示す。もちろん、これは一例であり、種々のサイズの部材を用いることができるのは言うまでもない。
左右スピーカ部１Ｌ，２Ｒの外形：７２ｍｍ（長手），６０ｍｍ（短手），厚さ１５ｍｍ
スピーカユニット１６Ｒの外径：φ４０ｍｍ

次に、本発明のイヤーパッドの実施例について説明する。
このイヤーパッド５１は、バッフル板１１Ｒに装着されるパッド８Ｒ及びパッドホルダ９Ｒを有して構成され、その形状は、いずれも左右同じとすることができるので、簡単のために、以下、パッド８Ｒとパッドホルダ９Ｒを一体にしたものをパッド部１９と称し、代表として右側のものについて説明する。

図９（ａ）は、パッド８Ｒのバッフル板１１Ｒに取り付ける側から見た斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＳ５−Ｓ５断面図である。

このパッド８Ｒは、リング状のスポンジ部材８Ｒａをシート８Ｒｂ及び樹脂レザー８Ｒｃにより、断面における略半周ずつ包んだパッド本体部８Ｒｄと、中央開口を塞ぐようにパッド本体部８Ｒｄに容着された防塵ネット８Ｒｅと、防塵ネット８Ｒｅに容着されたフラップ８Ｒｆと、で構成されている。
防塵ネット８Ｒｅは、微細な網目状に形成され、埃などは通過せず、音は自由に通過するものである。
フラップ８Ｒｆは、環状であって、パッド本体部８Ｒｄの全周にわたり、図９（ｂ）に示す断面が横Ｕ字状となって収容部８Ｒｇを形成するように設けられている。

スポンジ部材８Ｒａの材料として、例えば、低発泡ウレタンフォームを用いることができる。
シート８Ｒｂ及びフラップ８Ｒｆの材料として、例えば、ポリウレタン（ＰＵ）シートを用いることができる。
樹脂レザー８Ｒｃの材料として、例えば、プロテインレザー（出光興産株式会社の登録商標）を用いることができる。
防塵ネット８Ｒｅの材料として、例えば、ナイロンを用いることができる。

パッドホルダ９Ｒは、図１０に示すように、平板状に形成されている。材料としては、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂を用いることができる。
このパッドホルダ９Ｒには、このパッドホルダ９Ｒとバッフル板１１Ｒとを面同士対向させて重ね合わせることでバッフル板１１Ｒの係合爪１１Ｒｈに係合する爪９Ｒ１が設けられている。

また、このパッドホルダ９Ｒをバッフル板１１Ｒに取り付けた状態において、そのスピーカユニット１６Ｒの放音面ＨＯＭに対応する位置に、開口部９Ｒ２が形成されている。
また、爪９Ｒ１が形成されている面には、一対のリブ９Ｒ３が形成されている。このリブ９Ｒ３は、このパッドホルダ９Ｒがバッフル板１１Ｒに取り付けられた際に、電池収容部８Ｒｄに収められた電池ＢＴにわずかな隙間を有して近接する高さで形成されている。

これにより、パッドホルダ９Ｒは、電池ＢＴが電池収容部８Ｒｄから外れないようにするための押さえ（蓋）として機能する。
従って、実施例のヘッドホン５０は電池蓋が不要であるから、部品点数が削減され、その分、コストダウンとなり得る。

また、実施例のヘッドホン５０においては、このパッドホルダ９Ｒに、さらに、遮音リング１８が取り付けられている。
具体的には、パッドホルダ９Ｒの周縁に沿ってリング状の遮音リング１８が取り付けられている。
この遮音リング１８は、ウレタンフォームで形成されて弾力性を有しており、パッドホルダ９Ｒに対して両面テープ１９で貼付されている。この状態で遮音リング１８の厚さをｔとし、リブ９Ｒ３の高さをβ１としておく。

図１１は、パッド８Ｒをパッドホルダ９Ｒに装着した状態を示す断面図である。
図１１において、パッドホルダ９Ｒは、収容部８Ｒｇに、遮音リング１８がバッフル板１１Ｒ側（図１１の下方側）になるように収められている。
パッドホルダ９Ｒを収める際には、フラップ８Ｒｆをめくるように変形させ、収容部８Ｒｇに嵌め込むようにして収める。ここで、フラップ８Ｒｆの厚さをｔ２としておく。

このように組み立てられたパッド部１７を、バッフル板１１Ｒに装着した状態の断面図を図１２に示す。この図１２は、電池収容部１１Ｒｄに電池ＢＴが収容された状態を示し、端子は簡単のため削除してある。

バッフル板１１Ｒの係合爪１１Ｒｈとパッドホルダ９Ｒの爪９Ｒ１との係合により、両者は、厚さ方向（図１２の上下方向）において、次のような位置関係を有して一体化される。
すなわち、遮音リング１８は、厚さ方向にわずかにつぶされている。
また、繰り返しとなるが、リブ９Ｒ３の先端が電池ＢＴと当接寸前の位置にある。

前者により、バッフル板１１Ｒの表面１１Ｒｆと遮音リング１８との間に挟み込まれたフラップ８Ｒｆは、表面１１Ｒｆに隙間なく密着する。
後者により、電池ＢＴは電池収容部１１Ｒｄにほぼガタなく収められる。

寸法関係でみると、図６で示した電池ＢＴの突出量βと、図１０で示した遮音リング１８の自然厚さｔ，フラップ８Ｒｆの厚さｔ２，及びリブ９Ｒ３の高さβ１と、の関係は、
β＋β１＜ｔ＋ｔ２ となるように設定されている。
パッドホルダ９Ｒをバッフル板１１Ｒに固定した状態で、密閉性を高めるために遮音リング１８は所定量圧縮されるように各寸法が設定されており、この圧縮量をΔｔとすると、 β＋β１≒ｔ−Δｔ＋ｔ２ である。
実施例では、ｔ＝２ｍｍ，ｔ２＝０．５ｍｍ，β＝１ｍｍ，β１＝１．１ｍｍ，圧縮率：７５％とし、電池ＢＴとリブ９Ｒ３との隙間を０．１ｍｍとして、良好な密閉性と電池押さえ機能を発揮することができている。その場合、β＋β１＋０．１＝０．７５ｔ＋ｔ２ として示される。

バッフル板１１Ｒに取り付けられたパッド部１７は、両者を引き離す方向に力を付与することで係合爪１１Ｒｈと爪９Ｒ１との係合が解除し、容易に分離できる。電池ＢＴの交換は、このようにパッド部１７をバッフル板１１Ｒから外して容易に行うことができる。

上述したような、パッドホルダ９Ｒに直接遮音リング１８を取り付け、これをフラップ８Ｒｆの内向きに開口した収容部８Ｒｇに収めると共に、このフラップ８Ｒｆを介して遮音リング１８をバッフル板１１Ｒに押圧する構成により、以下のような効果が得られる。

まず、遮音リング１８がフラップ８Ｒｆに巻き込まれて外部に露出していないので、このパッド部１７の遮音性が極めて高くなっている。この効果について、遮音リングを用いた従来のヘッドホンと比較して、図１５を用いて説明する。

図１５に示す従来のヘッドホン１５０においては、ハウジング１５１の端面に遮音リング１５２を貼り付けていた。
そして、内部に低発泡ポリウレタン材１５３を収め、中央開口を塞ぐように防塵ネット１５５が取り付けられたリング状のパッド１５４を、図示しない係合手段によりハウジング１５１に固定していた。
その際、遮音リング１５２は、若干量厚さ方向につぶされてパッド１５４とハウジング１５１間の密着度を向上させるように構成されていた。
従って、遮音リング１５２は外部から視認できるものであった。

実施例においても、遮音リング１８は、密着度を高めるために弾力性を有する材料を用いている。
この材料としては、上述したように、ポリウレタンの発泡材を用いるのが望ましいが、これは気泡構造を有するため遮音性は高くない。

そこで、従来例に対して実施例においては、遮音リング１８を、シート材であることから比較的高い遮音性を有するフラップ８Ｒｆにくるむように内部に収める構成としている。これにより従来と比較して高い遮音性を発揮することができている。

また、別の効果として、遮音リング１８が外部に露出していないため、紫外線による材料の劣化が極めて少なく、長期に遮音特性が維持される、ということがある。
また、別の効果として、発泡ポリウレタン材は、外観的に高い品位を得にくく、遮音リング１８が外部から視認できるデザインで高品位を得ることは難しかったが、実施例では、遮音リングが外部から見えず、ＰＵのシート材や樹脂レザー材のみを見せるようにできるので、ヘッドホン５０を高級感溢れる外観デザインにすることが容易になっている、ということがある。

以上詳述したように、実施例のヘッドホン５０は、パッド部１７においても、外部からの騒音がパッドの内部に侵入するのを抑制し、高い遮音性を有するものである。
従って、このパッド部１７の遮音構造と、スピーカ部１Ｌ，１Ｒが有する２重壁の遮音構造とを組み合わせることは、それぞれ単独で得られた以上の極めて高い遮音性が得られて大変好ましい。

以上詳述した実施例のヘッドホン５０の遮音特性について、従来のヘッドホンを比較例として図１３及び図１４を用いて説明する。
図１３は、実施例のヘッドホン５０の音圧周波数特性を示す。
図１４は、比較例のヘッドホン１５０の音圧周波数特性を示す。

比較例のヘッドホン１５０は、実施例と同様のフォードバックタイプのノイズキャンセルヘッドホンであるが、図１５に示すように、スピーカユニット１５６のキャビティがただ１つの空間であって、外部からの騒音ＮＳがハウジング１５１を通過するとスピーカユニット１５６に到達してしまう１重筐体構造である点と、遮音リング１５２が上述したように外部に露出する構造である点で実施例とは異なっている。

図１３及び図１４においては、外部騒音の音圧周波数特性ＮＳＦと、ヘッドホンを装着した際に耳で聴取される音に相当し、騒音低減機能が非動作状態であるパッシブ状態での聴取音ＰＬと、を示し、特に、図１３については、参考として騒音低減機能が動作状態であるアクティブ状態での聴取音ＡＬも表示している。

これらの図において、実施例は比較例に対して、パッシブ状態で１０００Ｈｚ〜１００００Ｈｚの帯域で顕著に騒音が減衰されていることがわかる。
これは、実施例における、スピーカ部の２重壁構造やパッドの遮音構造による遮音性が、この周波数帯域で極めて高いことを示している。

従来、アクティブな騒音低減機能は、低音域で特に高い効果を発揮することが知られており、図１３からもそれが裏付けられている。
このアクティブな騒音低減機能に加えて、実施例のパッシブな構造を採用することで、低音域から中音域にわたる広い帯域で、極めて良好な騒音減衰効果が得られることがわかる。

実施例においては、使用する電池をキャビティＢＣ１，ＢＣ２の内部ではなく外部に配置させるように電池収納部１１Ｒｄを設けている。
これは、ノイズキャンセル回路の消費電力が少なく、左右スピーカ部１Ｌ，１Ｒのいずれか一方のみに電池を搭載すれば十分であることから、キャビティＢＣ１，ＢＣ２の内部に電池を配置する構成にすると、左右のキャビティの容量が異なって出力音質も左右で異なってしまうことを回避するためである。
すなわち、実施例のように、キャビティの外部に一つの電池を配設することにより、左右のキャビティの容量を同じにして左右の出力音質を揃えることが可能となっている。

キャビティＢＣ１とキャビティＢＣ２を連結するダクト１２Ｒ３は、各キャビティＢＣ１，ＢＣ２や、用いるスピーカユニット１６Ｌ，１６Ｒなどに応じて最適な再生周波数特性になるように、その径が設定され、併せてそのダクト１２Ｒ３を覆うシート２０Ｌ，２０Ｒの厚さや材質が設定される。

キャビティＢＣ１，ＢＣ２は、スピーカユニット１６Ｒの背面１６Ｒ２に直交する方向において、同じ距離を有しているのが望ましい。具体的には、図６において、距離ＢＣ１ｄと距離ＢＣ２ｄとの差ができるだけ少ないことが望ましい。一方の距離が長くても、他方が短くなると、騒音の減衰効果が少なくなることによる。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順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例としてもよいのは言うまでもない。

キャビティＢＣ１，ＢＣ２は、完全に密閉されてなくてもよい。例えば、外形サイズが５０ｍｍ〜６０ｍｍ程度のスピーカ部の場合、φ３ｍｍ程度の開口は、音質や遮音特性に若干の影響があるものの、遮音効果は十分であり許容され得る。もちろん、開口がなく密閉に近い方が好ましいことは言うまでもない。

実施例においては、ノイズキャンセルヘッドホンについて説明したが、本発明は、電池を搭載しないヘッドホンや、電池を搭載したノイズキャンセルタイプ以外のヘッドホンにも適用することができる。
ノイズキャンセルタイプ以外の電池搭載ヘッドホンの例として、ワイヤレスヘッドホン，サラウンドヘッドホン，ラジオ内蔵ヘッドホンなどがある。
また、本発明は、ヘッドバンドを備えていないいわゆる耳掛け型のヘッドホンやそれに備えられたイヤーパッドにも適用することができる。
回路基板は、左右のスピーカ部１Ｌ，１Ｒの内の少なくとも一方に搭載されていればよい。

本発明のヘッドホンの実施例を示す外観図である。 本発明のヘッドホンの実施例を説明するための組み立て図である。 本発明のヘッドホンの実施例におけるバッフル板を説明するための図である。 本発明のヘッドホンの実施例におけるユニットケースを説明するための図である。 本発明のヘッドホンの実施例におけるハウジングを説明するための図である。 本発明のヘッドホンの実施例を説明するための断面図である。 本発明のヘッドホンの実施例を説明するための他の断面図である。 本発明のヘッドホンの実施例の変形例を説明するための断面図である。 本発明のイヤーパッドの実施例における要部をするための図である。 本発明のイヤーパッドの実施例における他の要部を説明するための図である。 本発明のイヤーパッドの実施例を説明するための図である。 本発明のヘッドホンの実施例における要部の構造を説明するための図である。 本発明のヘッドホンの実施例における音圧周波数特性を示すグラフである。 比較例のヘッドホンの音圧周波数特性を示すグラフである。 従来のヘッドホンを説明するための図である。

符号の説明

１Ｌ 左スピーカ部
１Ｒ 右スピーカ部
２Ｌ 左ハンガー
２Ｒ 右ハンガー
２Ｒａ ハンガー
２Ｒｂ ハンガーカバー
２Ｒｃ ダボ
３ ヘッドバンド部
３ａ 基部
３ｂ，３ｃ 腕部
４ ジャック
５ 信号ケーブル
５ａ プラグ
６ 電源スイッチ
７ ＬＥＤ（インジケータ）
８Ｌ，８Ｒ パッド
８Ｒａ スポンジ部材
８Ｒｂ ＰＵシート
８Ｒｃ 樹脂レザー
８Ｒｄ パッド本体部
８Ｒｅ 防塵ネット
８Ｒｆ フラップ
８Ｒｇ 収容部
９Ｌ，９Ｒ パッドホルダ
９Ｒ１ 爪
９Ｒ２ 開口部
９Ｒ３ リブ
１１Ｌ，１１Ｒ バッフル板
１１Ｒａ マイク収容部
１１Ｒｃ 周壁
１１Ｒｄ，１１Ｌｄ 電池収容部
１１Ｒｄ１ 端子孔
１１Ｒｅ 突出壁
１１Ｒｅ１ 下孔
１１Ｒｅ２ 切り込み
１１Ｒｆ 表面
１１Ｒｇ 放音孔
１１Ｒｈ 係合爪
１２Ｌ，１２Ｒ ユニットケース
１２Ｒ１ 周縁壁
１２Ｒ２ 貫通孔
１２Ｒ３ 貫通孔（ダクト）
１２Ｒ４ 内側面
１３Ｌ，１３Ｒ 回路基板
１４Ｌ，１４Ｒ マイクロホン
１５Ｌ，１５Ｒ ハウジング
１５Ｒ１ 周壁部
１６Ｌ，１６Ｒ スピーカユニット
１６Ｒ１ 段部
１６Ｒ２ 背面
１７ パッド部
１８ 遮音リング
１９ 両面テープ
２０Ｌ，２０Ｒ シート
５０ ヘッドホン
５１ イヤーパッド
ＢＣ１，ＢＣ２ キャビティ
ＢＴ 電池
ＣＬＨ （回動）軸
ｄｐ１ 電池収容部深さ
ＥＡＲ 耳
ＮＪ タッピングねじ
ＮＳ 騒音
ＳＤ （音孔からの）音

Claims (2)

1. 弾力性を有する環状のパッドと、
   該パッドの一方の開口端部側に取り付けられ、内向きに開口する周状の収容部を形成する断面略Ｕ字状の環状フラップと、
   前記パッドの外形形状に対応した形状を有する板状のパッドホルダと、
   前記パッドホルダの周縁部に取り付けられた弾力性を有するリング状のクッション材と、を備え、
   該クッション材及び前記パッドホルダを、該クッション材が前記パッドと反対側になるように前記収容部に収容して成ることを特徴とするイヤーパッド。
2. バッフル板と、該バッフル板を介して放音するスピーカと、前記バッフル板の前記スピーカとは反対側に取り付けられたイヤーパッドと、を備えたヘッドホンにおいて、
   前記イヤーパッドを請求項１記載のイヤーパッドとし、
   前記バッフル板に前記パッドホルダを係止する係止手段を設け、
   該係止手段により前記パッドホルダを前記バッフル板に係止した際に、
   前記クッション材を前記パッドホルダと前記バッフル板との間で圧縮して前記環状フラップを前記バッフル板に圧接する構成にしたことを特徴とするヘッドホン。

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