JP4989966B2 - 立体サウンド用ヘッドホン - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドホンに関し、特に、方向や音源の影響をシミュレートすることができるようなサラウンドサウンド効果をユーザに提供するヘッドホンに関する。

従来のヘッドホンは、現実的な音を生み出し、一般には、音の方向を突き止めるために必要とされるサウンドキューを生じないために、人の外耳の効果を明らかにしない。劇場タイプへの応用では、サラウンドサウンドの音響信号は、部屋の具体的な位置にあるスピーカで再生されるように作られる。例えば、ある信号はリスナーの前方で左約４５度にあるスピーカで再生されるように作られる。別の信号は、リスナーから同じ距離を隔てているがリスナーの後方で、このリスナーの真後ろから約６０度にあるスピーカで再生されるように作られる。リスナーからの角度および距離は、正しいタイミングおよび強さの耳介効果およびヘッドトラッキング効果を生じ、意図した結果を引き起こす。これらの効果は、ヘッドホンでは、スピーカ配置に有効な空間が制限されかつコンパクトなパッキングを必要とされているために、再生しづらい。さらに、従来のヘッドホン設計では、スピーカが耳から数ミリメートルの範囲中に置かれていなければ、音質は大いに低下する。

サラウンドサウンド効果を提供することを目的として、音の方向を突き止めるために人が用いる通常の方法は、重ね合わせて用いる必要がある。それには４つの主たる方法があるが、それらは単独では音源をピンポイントで狙うのに不十分であるので、それらのすべてが共に用いられている。

１． 各耳に達する音の時差。音がリスナーの直前あるいは直後ですると、音を受ける左右の耳の音に全く違いはない。音がリスナーの真右(頭の正面からの９０度)ですると、右耳は、左耳よりも約０．５ミリ秒前に音を聞く。従って、０度から９０度の間での如何なる角度も、固有のタイミング差を生じる。しかし、このタイミング差では、耳の前での角度なのか耳の後ろでの同じ角度なのかを区別できない。さらに、両耳での時差は、また各耳での信号間に位相差を生じる。時差はすべての周波数に対して同じであるが、波長が変わるので、位相は周波数によって変わる。

２． 強度差。頭の一方の側でする音は、その側での方が大きい。高周波音は、低周波音よりも頭によって遮断されるので、音質はその音源の反対側の耳で変化する。

３． 耳介効果。耳介は外耳である。頭の正面からやって来る音は、外耳によって外耳道に向けて反射される。可聴周波数のあるものは、耳の大きさや形に依存し、また音がする方向に依存して、他のものよりも効率的に反射される。これは、前後に位置する音を区別するための主要な方法である。後方の音は外耳によって多少妨げられ、また小さくなり、前方の音は、増幅されたより高い周波数成分を持ち、「よりはっきり」聞こえる。耳の形や大きさは個々の人に固有であるので（また、各人で左右に違いさえあるかもしれず）、各人で増幅される周波数に差がある。

４． ヘッドトラッキング。上記の方法を用いてもまだ曖昧さが残る場合には、人はその頭を回すことにより、その曖昧さを大いに減らすことができる。頭の回転は、耳と関連している音の角度を変え、したがって、前記したキュー、タイミング、強度および耳介効果のすべてが変化する。前記キューの変化は、そのときの音の定位についての２番目の観点を脳に与え、音をピンポイントで狙うことに、大いに役立つ。頭を５度程度回転させるだけで、音の方向を完全にピンポイントで狙うには十分である。

ヘッドホンのサラウンドサウンドのための従来技術は、２つのカテゴリのうちのいずれか一方に属すると言える。

第１のカテゴリは、サラウンドサウンドを作り出すためにスピーカ位置に対する身体的な変更を使う技術を含み、また、場合によっては、それらのスピーカは管に接続される。ホーン管は、よく知られているが、今までヘッドホンに適用されていない。ホーン管は、音の伝達をより効率的にし、付加的に増幅する必要性を低減させる。

第２のカテゴリは、各耳に1本のスピーカを使い、スピーカがバーチャルなサラウンドサウンドを作成するように意図されている信号を変更する電子的方法を使う技術を含む。その方法は、頭部伝達関数(HRTF)と呼ばれる。最初に述べた２つの方法で先に説明したように、ＨＲＴＦは信号のタイミングと強さを変更する。また、それは耳介効果をまねるように、音を修正する。しかし、すべての人はそれぞれに特有な形状の耳(聞くところによれば指紋と同じくらいユニークである)を持っているので、各人が位置による差を検出することを学んだ方法は、各人にまた特有である。ＨＲＴＦ方法は、多くの人々が自分のサウンドキューと認める音への修正を試みる。しかし、その方法はすべての人に順応することができるわけではなく、したがって、制限される。他の従来技術はヘッドホンの中でヘッドトラッキングを使用し、頭の旋回を追跡するためおよび頭の旋回を反映するスピーカへの信号の変更のために、機器(例えばジャイロ)を使う。本発明の中で、シグナルが不変であるままにしておかれる間、望み通りの結果を複製するようにシグナルを修正するために、これはプロセッサを必要としている。

したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を解消するサラウンドサウンドヘッドホンを提供することにある。リスナーが、自然に聞こえるであろうタイミング、強度および耳介効果によって音を生み出し、リスナーの耳介の形およびサイズは全く問題にならない。

本発明のヘッドホンは、従来技術を越える利点をもたらす重要な特徴を有する：

１． 先に言及した頭部伝達関数(HRTF)の制限なしのサラウンドサウンドおよび完全な立体効果。耳介効果は、各ユーザの耳でカスタマイズされる。

２． 音の効率的な伝達のためのホーン形管。ホーンドライバーの使用は知られているけれども、ヘッドホンには、決して適用されたことはない。

３． 耳の数ミリメートル以内にヘッドホンスピーカを置き、音質を維持しなければならない制限を克服できること。これは主としてスピーカの後ろにチャンバを付加することによりされて、音案内管およびホーン終点で援助される。ルームスピーカとしてヘッドホンスピーカを使うことが実用的になるところまで、この技術はどのような小さなスピーカからの音をも改善する。

４． タイミング、強度、耳介効果、またはヘッドトラッキング効果を生じる電気信号を処理するための電子ハードウェアが不要であること。本発明のスピーカ配置は、正しいタイミングを生成する。スピーカ間の管内へのダンピング材料の使用は、頭の片側に起こっている音が低周波よりも高い周波数が減衰し易い状態で聞こえるような強度低下をもたらす。

５． リアスピーカチャンバおよび音案内管の両利点をコンパクトヘッドホンと優れた音とを作り出す標準の電子的方法に結合できること。

本発明は、一態様では、タイミングと強度の位置キューが正しく生じるように、管の中の場所に置かれたスピーカを有するヘッドホンを提供する。ヘッドホンのフロントスピーカからの音は、ユーザの耳の前で、前記管の端部から放出され、その結果、正面の音に対する耳介効果がすべての人にとって正しく再生される。外耳の形とサイズがどのようなものであっても、それらが正面音を聞くのに用いられるとき、その正面音が各人に聞こえる。同様に、ヘッドホンのリアスピーカからの音は、耳の後ろから放たれ、その結果、それらを聞くことに慣れているように、ユーザは音を後ろに聞く。

他の態様では、本発明は、すべての人がそれらの信号を聞くことに慣れている方法でタイミング、強度および耳介効果等のすべてを生じる音を生成するヘッドホンを提供し、人の耳介の形状およびサイズが問題になることはない。

また他の態様において、本発明はヘッドトラッキング機能を提供する。従来技術では、ある種のヘッドホンのヘッドトラッキングは、 頭の回転を追跡し、頭の回転を反映するようにスピーカへの信号を変更するために、装置（例えばジャイロ）を使用する 。この従来技術は、本発明のヘッドホンのタイプに対するヘッドトラッキング適応性を示さない。本発明において、音響信号は不変であるままにおかれる。ヘッドホンは例えばユーザの肩の固定位置で静止しており、ユーザの頭は前記管の端の相対的定点に関して(最大２０度まで右か左に)動くことができる。

本発明の実施例が、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明される。

本発明は、サラウンドサウンド効果を提供するに適したヘッドホン機器を提供する。ヘッドホンは、ユーザ(ここでは、「リスナー」としてまた参照される。)に、音がルームスピーカのように３次元空間のどこで発生していても、その起こっている方向を突き止める能力を提供し、音のダイナミックな品質を提供する。ここに説明したヘッドホンを使った後では、ユーザは、他のヘッドホンが音響的に「死んでいる」と評する。本発明は、また、一般的に従来技術のヘッドホンで共通に経験する「頭の中の」疲労を低減させる。本発明の説明で、ここに定義されなかったすべての用語はそれらの共通の技術で認識された意味を有する。

本発明では、スピーカは、要求されたタイミングおよび強度の位置キューを生み出すためにプリセット位置で中空管に置かれる。フロントスピーカからの音はユーザの耳の前で前記管の端から放たれ、したがって、正面の音のための耳介効果はすべてのユーザに正しく再生される。ユーザがそのようなヘッドホンなしで正面音を聞くことに慣れているとき、外耳の形やサイズは問題となることはなく、各ユーザは正面音を聞く。 同様に、リアスピーカからの音が耳の後ろから放たれる状態では、それらがそのようなヘッドホンなしで聞こえるように、ユーザはリア音を聞く。

特に図１および２に示された第１の実施例を参照するに、ヘッドホン(全体に参照数字２０によって示されている)は、ユーザの頭１０上に載った状態で示されており、少なくとも1本のスピーカと、所定のスピーカからユーザの一方の耳または両方の耳までの音響の経路を接続するための管とから成る。本実施例は、４本のスピーカ(それは、また「配置」または「位置生成」スピーカとしてここに参照される)と、関連した管部分とを提供し、すなわち、左右のフロントスピーカ２２Ｌおよび２２Ｒ（ユーザから見て）がそれぞれ左右のフロント管部分２３Ｌおよび２３Ｒを有し、また左右のリアスピーカ２４Ｌおよび２４Ｒ(ユーザから見て) がそれぞれ左右のリア管部分２５Ｌおよび２５Ｒを有する。本実施例のスピーカと配管との配置は、図示の縦および横の両軸２６および２７についてほぼ対称的であり、主として本発明の操作の構造とモードを説明するために、一方のスピーカおよび配管の配置が参照され、同一またはほぼ同様な構成要素に同じ参照数字が使用されるであろう。

スピーカ/管の配置２２Ｌ、２３Ｌを参照するに、スピーカ２２Ｌは、音響学上封止されるかあるいはポート付きのいずれかのチャンバ２８に収容される。

前記チャンバ内での反響効果を低減するために、前記チャンバのスピーカ背面側に吸音材３０を収容する。管２３Ｌは、スピーカとの接続部から耳カップ４０Ｌへの出口３２へ向けて一様な内径を有することができ、これに代えて、前記管はスピーカ接続部から出口へ向けて口径を増加する形状とすることができる。図示のとおり、出口３２はフレアすなわちホーン形状を有する。ユーザの耳１２Ｌに近い側の耳カップ４０Ｌで、遠い側の耳カップ４０Ｒよりもスピーカ２２Ｌの音を大きくするために、吸音材３４が、管２３Ｒとの接続部（すなわち、フロントスピーカ２２Ｌ、２２Ｒの中間）で、管２３Ｌ内に配置されている。左右のスピーカ間を進む音量を制御するために必要なサイズのオープンチャンネル３５が設けられるので、吸音材３４で管全体を塞ぐ必要はない。頭がその一側から反対側の耳へ移動する高周波をほぼ遮断するように作用する室内音響学で生じるのと同じ方法で、殆どの、より高い周波数の強度を減少させるように、吸音材３４は作用する。このデザインで生じる定在波を減らすために、他の吸音材３６が管３２の端で、また使われる。人の頭を越える後ろからの音が人の頭髪によって弱められるという事実を模倣するために、前記リア管の端にはフロント管より多くの吸音材が使われる。前記材料３６は、これに代えて、所望の効果を得るべく前記管の端を満たす例えば低密度発泡体またはフェルトなどの多孔質材料から成っても良い。

フロントおよびリアの各管２３、２５のセンタライン２６からのスピーカの配置を次に説明する。 各スピーカ２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌ、２４Ｒは、頭の正面１４からの所望角に在る音源を表している。例えば、スピーカがリスナーの直前での音源を表す場合、該スピーカはフロント管２３のセンタラインに置かれる。しかし、頭の正面から所望角にある音源を表すスピーカのために、該スピーカは頭のセンタライン２６からフロント管２３に沿った距離「ｄ」に置かれ、その場合、

ｄ＝ａ（θ＋sinθ）／２
ここで、
ａは頭の半径であり、
θはスピーカで表わされる音源の角度（ラジアン）である。

耳の後ろのスピーカのために、同じ式がセンタライン２６に沿った頭のすぐ後ろに伸びる線から測定された角度と共に用いられる。

左右の管部分２３Ｌ、２３Ｒ、２５Ｌおよび２５Ｒが同じ長さである限り、それぞれのスピーカとユーザの(近い側の)耳との間の距離はどのような長さにもすることができる。

リア管２５Ｌ、２５Ｒは、ホーン３２がユーザの各耳１２Ｌ、１２Ｒの後ろにありかつ各耳の背面に向くように、ホーン３２で各耳カップ４０Ｌ、４０Ｒに終端する。フロント管２３Ｌ、２３Ｒのそれぞれは、同様に、ユーザの耳の前に置かれて、耳の正面に向いているホーン３２で終端する。

付加的なスピーカ４２Ｌ、４２Ｒが各耳のためのそれぞれの耳カップ４０Ｌに設けられる。これらのスピーカは、耳の近くでその前にあり、低音信号を送られる。管出口３２および付加的スピーカが閉鎖環境内に位置する必要はなく、耳の近くで周囲に開放していても良いという点で、耳カップはオプションであることが理解されるであろう。しかしながら、閉鎖した耳カップを有する利点は、ヘッドホンからの音を妨げる環境からの迷惑な音を遮断あるいは低減できることにある。耳カップの内表面は、外部雑音の妨害をさらに減らし、また各耳カップの中での反響を低減するために、吸音材４４で覆うことができる。また、各耳カップに、該各耳カップの中での反響を減らすために、穴を開けることができる。さらに、各耳カップに、耳介に沿う垂直面によって正面/背面の区別を誇張するためにオプションでインサート４６（図2）を設けることができる。さらに、耳カップを通して空気対流を促進し耳の過熱を避け、これにより長時間の使用での快適さを促進するために、耳カップの頂部および底部にポートを設けることができる。

図３は、ヘッドホンの他の実施例を示し、ヘッドホンは、ユーザの頭の正面１４と背面１６で会うように形成されかつ水平面または耳カップ４２Ｌ、４２Ｒを含む面にほぼ沿って伸長する管を有する。この実施例は、先に述べた（距離「ｄ」やスピーカから管出口３２までの距離のような）距離と配置が維持される限り、管路をどのような要求された形にでも成形できることを実証する。また、図３は、スピーカ間の吸音材３４が管の内部を完全に遮断し、左右の側のスピーカ間を移動するサウンドをさらに減らすことができることを示す。

本発明の重要な特徴は、サラウンド・サウンド・スピーカ・システム(例えば４チャンネル、４．１、５．１および６．１等)に通常送られるであろう音響信号を必要とし、ユーザが明確に音の方向を突き止めることができるように、ヘッドホンの中でサウンドキューを正確に作成することにある。4チャンネル音のために、４つの配置ヘッドホンスピーカ(先に２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｌおよび２４Ｒとして示された)が使われる。５．１と６．１の音のために、5つと6つの配置スピーカがそれぞれ使われる。それぞれが各耳の近くに置かれる２つのバス用のスピーカ(４２Ｌ、４２Ｒ)をこれらの置換例のどれの中でも、使うことができる。位置生成ヘッドホンスピーカは、音の定位の正しい知覚を作るために、管の中の特定の位置に置かれる。人間は、明らかに、低音音の方向が分からず、したがって、低音のスピーカを前記管の重要な位置に配置する必要はないが、耳にやや接近させることができる。

本発明の他の重要な特徴、すなわち先に述べた音響学的に封止されたチャンバ２８をより詳細に参照するに、各チャンバは、スピーカにより発生した音を改善するために、図１乃至３に例示するように、位置生成スピーカ２２Ｌ、２２Ｒ、２４Ｒおよび２４Ｌのそれぞれの背面に位置している。前記チャンバが大きいほど、スピーカの低音の改良はより大きい。前記チャンバは、長さ(すなわちスピーカから離れる垂直距離)が0.25インチ(6 mm)から10インチ(254 mm)またはそれ以上までのさまざまな長さの囲いを成形する。各チャンバには、内部の反響効果を低減するための吸音材３０が在る。各チャンバはポート付きとしあるいは音響学的に封止することができる。それが音響学的に封止されるならば、別の方法でそれに気圧変化を考慮するために、スピーカの正面と背面との間の圧力を均等化させるべく、周囲に通気する。通気口２９は、音波の通過を阻止するが空気の緩やかな通過すなわち漏れを許すシールを有するチャンバのスピーカと反対側の遠端にある小さな穴から成る。音波を阻止し、空気の緩やかな漏れを許すには、いくつかの方法がある。一つの方法は、空気の振動に対する抵抗を作り出し、さらに、空気圧を穏やかに変化させて均一化を許すように、薄い管を前記穴に取り付けることである。図７は、音響学上の妨げとなる穴を備えるリアスピーカチャンバの一実施例を示す。前記スピーカの後ろの空洞８５は内方ドーム82によって通気口８４から妨げられている。チャンバ壁８１と内方ドーム８２との間には、音波を弱めるが大気圧の均等化を許す多孔質の吸音材８３の層がある。チャンバにポートが形成される場合、前記穴の形状および寸法は、所望の低周波を増幅するように調整され、また前記ポートが圧力の均等化を許すので、いかなる通気も必要ではない。

現目的のために、「通気された」チャンバは、気圧がゆっくり均一になること(数秒または数分以上のスパンを言う)を可能にするが音波を殆ど阻止するように設計されたチャンバを言う。したがって、音響学上、それが封止されているかのように、機能する。「ポート付きの」チャンバは、チャンバの音響特性を有する所定の機能を実行するために、調整される開口を考慮して設計される部屋である。ポート付きチャンバは、単純な穴を持っているように見えるかもしれない。ポート付きチャンバは、所望の周波数の増幅を行うために、長さに沿った径、長さ、および形を有するように設計される穴を備え、また音波がポートを通過するときに空気(またそのヒス)の乱れを最小化するために空気学的に形作られる。

本発明の他の実施例が図４および５に示されている。図４のヘッドホン５０では、分離した、または別個の管５２が、所定のスピーカ５４からユーザの耳に至る専用の通路として設けられている。これは、スピーカと管(図１乃至３の実施例の中のような)との間のＴ接続部を不要とするが、それが音源位置(左耳へ導かれるものと右耳へ導かれるもの)のそれぞれのために２つのスピーカを必要とするので、望まれない。

図５のヘッドホン６０では、フロント管６２とフロント位置スピーカ６４とだけが設けられている。省略されたリア管とリアスピーカからの音は、適切な信号を追加のスピーカ６６に直接送ることによってユーザの耳でシミュレートされる。この実施例は、リアスピーカがリスナーのそばで該リスナーのわずか後方に位置している所で、サラウンド配置を採用するか、または模倣する。

本発明のさらなる変形例は、今や高く評価されるかもしれない。1つの変形例において、ホーン(３２に類似している)を有するスピーカは、各ユーザの耳の上および／または下に置かれて、ユーザの上(例えば上方を飛ぶ飛行機)または下からの音をシミュレートするために耳の方を指すことができる。他の変形例は、（耳の前と後ろに置かれることに加えて、あるいはその代わりに)複数の特定の角度で耳に方向付けられた管の端部を有することができ、その角度は音源によって調整される。例えば、４本を超えるスピーカを持つシステムで、特定の前後の角度、場合によっては高さ角(すなわち耳から上の角度)のスピーカ出口と同様に、フロントおよびリアスピーカの出口があるかもしれない。さらに他の変形例は、耳の前後に置かれたホーンを有する短管の中に各耳あたり一つの位置スピーカを備えるかもしれない。音のタイミング、強度およびクロスフィードは、電子遅延およびフィルタによってコントロールされるであろう。この変形例は、よりコンパクトなヘッドホンを提供し、音を修正するためにリスナー自身の耳介の形を利用するべきであるが、タイミング、強度、およびクロスフィード効果を得るために電子処理を必要とする不利な点を持つ。

電子処理を使用している例は、電子制御装置および各耳あたり２本のスピーカを備える左耳カップの周りの領域を示す図８に示されている。位置生成スピーカ１２２Ｌおよび１２４Ｌは、耳１２Ｌの前後にそれぞれ配置され、先に示した実施例と同様なリアチャンバ１２８を使用する。長さが短いホーン１３２は、各スピーカ１２２Ｌおよび１２４Ｌの前で使われる。電子プロセッサ９０は、信号源から通常のマルチチャネル音響信号９１、９２を受ける。電子プロセッサ９０中の配線を示す図９を参照するに、左フロントスピーカ１２２Ｌのための信号９７は２つの経路に送られ、すなわち、左フロントスピーカ１２２Ｌに直接送られ、また回路９５ａを経て、ほぼ０．５ミリ秒の遅延（実際の量は、シミュレートされている頭寸法の大きさに依存する。）を生じる右フロントスピーカ１２２Ｒに送られ、また左フロント位置からの音によって右耳が経験する妨害物をシミュレートするように、周波数特性を修正すべく、回路９５ｂを経て右フロントスピーカへ送られる。リアチャネルは回路９６ａおよび９６ｂで同様な方法により修正を受けるが、それが頭の後ろから聞こえる音を表し、頭の後部の髪の毛の存在のためこれが弱められるので、周波数の修正のタイプは変更される。それを実施する電子工学的技術がそうであるように、周波数におけるこれらの修正は従来技術で文書化されている。

一側からの音の遅延時間は頭の寸法に依存する。小さな頭の人々、例えば子供は、大きな頭の人々よりも短い遅延時間を経験する。遅延時間は、電子制御装置での調整可能な特徴として微調整することができる。接続管の使用など、非電子的な方法での調整は、左右のスピーカの間の距離を伸ばすか、短縮するスライダージョイントによって提供することができる。図１０は、左右のスピーカの間に配置される吸音材３４の近傍に位置するスライダージョイント７４の詳細を示す。このスライダージョイントは、好ましくは、フロント管およびリア管の両方に設けられる。図示のバージョンでは、前記スライダージョイントの左の管７６(吸音材３４はそれの内にある)は、右の管７５内を摺動する。

発明のさらなる変形例で、イコライザは、スピーカ特性における制限を補償するように、場合によってはスピーカ筐体、管およびホーン設計での制限を補償するために使われる。図１１ａおよび１１ｂはイコライザの効果を示す。比較的平らな周波数出力１００がオーディオ・システムの所望の結果である。しかし、すべてのスピーカ１０２は、それらが達成することができるものの中に制限を有し、一般に、より低いおよびより高い周波数において周波数を生じることができない。したがって、イコライザ１０４は、おそらくスピーカが相対的に平らな正味の出力１００を生み出すのに困難な周波数の信号を増幅するように用いられるであろう。

図６は、ヘッドホン７１の本体(すなわちスピーカ、管およびホーン)がユーザの肩の上で静止した状態で乗っている他の変形例を示す。前記ホーンは、耳と同じ水平面にあるように調整される。前記ホーンは他の構成におけると同様な位置にある。頭が回転することを許される間、音源は静的に保持される。これはオプションの耳カップ７０を使用することなく、あるいは耳カップを使用する場合のいずれでも可能であり、耳カップを用いる場合、耳カップは、該耳カップと静的なホーン出口との間に、スライダまたはフレキシブル・コネクションを使用する。頭は、ヘッドトラッキング能力を提供するためにヘッドホンに関して回転することができる。ユーザが頭を動かすことができ、耳に達している音のタイミングと強度を変えることができるとき、音源の方向についてのどのような曖昧さも除去することができる。

より詳細には、前記ヘッドホンは、例えば、ユーザの肩上の静止位置に乗り、ユーザの頭は前記管の端部の相対的な固定点に関連して動かす（２０度の範囲内で左右に）ことができる。例えば、ユーザが頭を右に回転させると、左耳は、前方へ移動し、左フロントホーンの端部に近づき、右耳は、後方へ移動し、右リアホーンの端部に近づく。また、左耳が左フロントホーンの端部により開放し、また右耳が右フロントホーン端部から僅かに遠方へ回転するように、両耳が回転する。これは、通常の頭の回転がこれらの方向性キューを変化させるのと同じ方法で、音のタイミング、強度、および耳介効果を変化させる。

前記した記載は、限定的な意味というよりも実例を意図しており、記載されたれた具体的な形態の変形は、本発明を他の具体的な応用に適応させるについて、熟練した人には明白であろう。それらが請求の範囲の精神およびその範囲の中にある限り、そのような変形は、本発明の一部を形成することを意図している。

ユーザの頭の頂部で会うように形成された管路を備える本発明の第１の実施例に係るヘッドホンの側面図を示す。 図１のヘッドホンの上面図である。 本発明の第２の実施例に係るヘッドホンの配置の上面図を示し、管路はユーザの頭の前後で会うように形成されている。 ユーザの両耳への各スピーカのための分離管を有する第３の実施例のヘッドセットを示す。 リアスピーカに取って代わるフロント管を有し、リア管を有しないヘッドホンの第４の実施例を示し、リア信号はユーザの耳に在るスピーカに直接送られる。 ユーザの肩に載せられたヘッドホンの第５の実施例を示し、ヘッドトラッキング特徴が考慮されている。 音響学上封止されており、通気されたリアスピーカチャンバの一実施例を詳細に示す図面である。 ヘッドホンの（特に所望の耳介効果を与える）音響特性および電子光学機器による処理を結合する本発明の他の実施例に関連する。 ヘッドホンの（特に所望の耳介効果を与える）音響特性および電子光学機器による処理を結合する本発明の他の実施例に関連する。 ヘッドホン管内のスライド結合の一実施例を詳細に示す図面である。 図１１ａはグラフである。 イコライザを組み込んだ本発明の他の実施例を示す関連チャートである。

符号の説明

２０、５０、６０、７１ ヘッドホン
２２、２４ スピーカ
２３、２５ 管
２８ リアチャンバ
３２ ホーン出口

Claims (10)

1. 第１及び第２のスピーカであって該第１及び第２のスピーカから後方に広がるスピーカチャンバを含む少なくとも第１及び第２のスピーカと、
   第１の管であって該第１の管の第１の端が隣接して、前記第１のスピーカの前方に接続した少なくとも１つの第１の管と、
   第２の管であって該第２の管の第１の端が隣接して、前記第２のスピーカの前方に接続した少なくとも１つの第２の管と、
   前記少なくとも１つの第１の管の第２の端における第１の出口であって利用者の第１の耳に隣接した第１の位置に置かれる少なくとも１つの第１の出口と、
   前記少なくとも１つの第２の管の第２の端における第２の出口であって前記利用者の第２の耳に隣接した第２の位置に置かれる少なくとも１つの前記第２の出口と、
   前記第１及び第２の出口を収容する耳係合部材と、
   前記耳係合部材と第１及び第２の出口との間のスライダージョイントであって前記利用者の耳がヘッドホン装置に対して相対的に変化する場合に、前記耳係合部材と前記第１及び第２の出口との間の接続距離を調整可能とするスライダージョイントとを含み、
   前記少なくとも１つの第１の管は、前記少なくとも１つの第２の管にそれぞれの前記第１の端で連続しており、前記第１及び第２のスピーカは前記第１及び第２の出口間に配置されている、ヘッドホン装置。
2. 前記少なくとも1つの第１の管及び前記少なくとも1つの第２の管の管路が前記第１及び第２のスピーカの中間位置で接触して形成されるように、前記少なくとも１つの第１の管は、前記少なくとも１つの第２の管にそれぞれの第１の端で連続する、請求項１に記載のヘッドホン装置。
3. 前記第１及び第２のスピーカは、前記第１及び第２の管により形成された音響経路の一方における前記第１及び第２の出口と、前記第１及び第２の管により形成された音響経路の中心との間に配置されている、請求項１に記載のヘッドホン装置。
4. 前記第１のスピーカ及び前記第１の出口間の管の長さ寸法は、前記第１のスピーカ及び前記第２の出口間の管の長さ寸法より小さい、請求項１に記載のヘッドホン装置。
5. 前記第２のスピーカ及び前記第２の出口間の管の長さ寸法は、前記第２のスピーカ及び前記第１の出口間の管の長さ寸法より小さい、請求項１に記載のヘッドホン装置。
6. 前記第１のスピーカ及び前記第１の出口間の管の長さ寸法は、前記第２のスピーカ及び前記第２の出口間の管の長さ寸法と同じである、請求項４に記載のヘッドホン装置。
7. 前記第２のスピーカ及び前記第２の出口間の管の長さ寸法は、前記第１のスピーカ及び前記第１の出口間の管の長さ寸法と同じである、請求項５に記載のヘッドホン装置。
8. 少なくとも４つのスピーカを含み、
   第３のスピーカに、自身の第１の端が隣接して、接続した第３の管であって前記第３の管の第２の端は、前記利用者の第１の耳に隣接する第３の位置に置かれた第３の出口で終端となる第３の管と、
   第４のスピーカに、自身の第１の端が隣接して、接続した第４の管であって前記第４の管の第２の端は、前記利用者の第２の耳に隣接する第４の位置に置かれた第４の出口で終端となる第４の管と、
   前記第３の管は、第４の管とそれぞれの第１の端で連続し、前記第３及び第４のスピーカは前記第３及び第４の出口間に配置されており、
   前記第３の管及び前記第４の管の音響経路は、前記第３及び第４のスピーカの中間位置で接触して形成されるように、前記第３の管は、前記第４の管とそれぞれの第１の端で連続する、請求項１に記載のヘッドホン装置。
9. 少なくとも４つのスピーカを含み、
   第３のスピーカに、自身の第１の端が隣接して、接続した第３の管であって前記第３の管の第２の端は、前記利用者の第１の耳に隣接する第３の位置に置かれた第３の出口で終端となる第３の管と、
   第４のスピーカに、自身の第１の端が隣接して、接続した第４の管であって前記第４の管の第２の端は、前記利用者の第２の耳に隣接する第４の位置に置かれた第４の出口で終端となる第４の管と、
   前記第３の管は、第４の管とそれぞれの第１の端で連続し、前記第３及び第４のスピーカは前記第３及び第４の出口間に配置されており、
   前記第３及び第４のスピーカは、前記第３及び第４の管により形成される音響経路の一方の前記第３及び第４の出口と、前記第３及び第４の管により形成される音響経路の中心との間に配置されている、請求項１に記載のヘッドホン装置。
10. 少なくとも４つのスピーカを含み、
    第３のスピーカに、自身の第１の端が隣接して、接続した第３の管であって前記第３の管の第２の端は、前記利用者の第１の耳に隣接する第３の位置に置かれた第３の出口で終端となる第３の管と、
    第４のスピーカに、自身の第１の端が隣接して、接続した第４の管であって前記第４の管の第２の端は、前記利用者の第２の耳に隣接する第４の位置に置かれた第４の出口で終端となる第４の管と、
    前記第３の管は、第４の管とそれぞれの第１の端で連続し、前記第３及び第４のスピーカは前記第３及び第４の出口間に配置されており、
    前記第３のスピーカ及び前記第３の出口間の管の長さ寸法は、前記第３のスピーカ及び前記第４の出口間の管の長さ寸法より小さく、前記第４のスピーカ及び前記第４の出口間の管の長さ寸法は、前記第４のスピーカ及び前記第３の出口間の管の長さ寸法より小さく、また前記第３のスピーカ及び前記第３の出口間の前記管の長さ寸法は、前記第４のスピーカ及び前記第４の出口間の前記管の長さ寸法と実質的に同じである、請求項１に記載のヘッドホン装置。

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