JP5253075B2 - ヘッドホンユニットおよびヘッドホン - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドホンユニットおよびヘッドホンに関するもので、特に、ヘッドホン全体のサイズを大型化することなく、大型のヘッドホンユニットを搭載するための、ヘッドホンユニットの構造に特徴を有するものである。

一般的なヘッドホンは、主要な構成部分として、ダイナミックスピーカと類似の構造のヘッドホンユニットを備えている。耳覆い型のヘッドホンの場合、ヘッドホンユニットがバッフル板に取り付けられているのが一般的であり、バッフル板の前面側にイヤパッドが、バッフル板の背面側にヘッドホンユニットを覆うハウジングが取り付けられている。ヘッドホンは２個を一対としてヘッドバンドで連結され、使用時は左右のヘッドホンがユーザーの左右の耳を覆って装着される。

このようなヘッドホンにおいては、音が左右の耳の中間、すなわち頭の中で発生しているように聴こえ、音が頭の中にこもるため不快感を催す、頭内定位が問題となっている。

この問題への対処法の１つとして、従来のヘッドホンにおいては、振動板の前後の空間を音響的に接続することが行われている。図４に示すように、ヘッドホンユニット８５が取り付けられたバッフル板８３に開口部を設けることで、ヘッドホンユニット８５の前後を音響的に接続する通路（以下、「音響通路」と称する。）８７が形成されている。このような音響通路８７をバッフル板８３に設けることで、頭内定位が防止されるとともに、音質や周波数応答の改善も合わせて行われている。上記音響通路８７には、不織布などからなる音響抵抗材が貼り付けられている。

バッフル板を境にして後部空間と前部空間とを音孔ないしはダクトからなる音響通路で連通し、上記音孔ないしはダクトに適宜の音響抵抗を持たせた従来例として、特許文献１あるいは特許文献２記載のものがある。

特開平６−１１３３８４号公報 特表２００５−５０１４９６号公報

ところで、一般的に音質が良好なヘッドホンでは、大型の口径のヘッドホンユニットが搭載されるが、バッフル板やハウジング等もヘッドホンユニットの大型化に伴い大型化し、ヘッドホン全体が大型化する傾向がある。一方で、ヘッドホンの携帯性の向上のためには、ヘッドホンが小型である方が好都合である。そのため、大口径のヘッドホンユニットが搭載された場合でも、バッフル板やハウジング等の大型化をなるべく抑えることが重要となる。

しかし、従来のヘッドホンにおいては、上述したように、頭内定位の防止や音質・周波数応答の改善のため、バッフル板に音響通路が設けられていることから、バッフル板における音響通路のためのスペースを省略することができない。そのため、バッフル板を小型化しようとしても、それが制限されるという問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、大口径のヘッドホンユニットを搭載した場合でも、バッフル板等を小型化することができ、そのためヘッドホン全体の大型化を抑えることのできるヘッドホンユニット、および、そのヘッドホンユニットを搭載したヘッドホンを提供することを目的とする。

本発明は、磁気回路構成部材と、この磁気回路構成部材によって形成されているギャップに配置されているボイスコイルと、このボイスコイルが固着された振動板と、この振動板の周縁部が固着されたユニットフレームと、を具備したヘッドホンユニットであって、上記ユニットフレームには、上記振動板の周縁部の固着位置よりも外側に１又は２以上の音響通路が形成され、上記振動板の固着側の外周縁に突堤が形成され、上記突堤の内周部に上記音響通路が形成されている、
ことを最も主要な特徴とする。

本発明においては特に限定されないが、上記音響通路の開口部分を覆うように音響抵抗材が固着されることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、上記音響抵抗材は上記振動板の周縁部を囲むリング状に形成され、全ての上記音響通路の開口部分を覆うように固着されることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、上記振動板の周縁部がシール材で固定され、このシール材は上記音響抵抗材を兼ねていることが好ましい。

また、本発明においては特に限定されないが、上記ユニットフレームの振動板固着側の外周縁には突堤が形成され、この突堤の内周部に音響通路が形成されていることが好ましい。

本発明はまた、ヘッドホンユニットが取り付けられたバッフル板と、バッフル板の前面側に取り付けられたイヤパッドと、バッフル板の背面側に取り付けられたハウジングと、を備えたヘッドホンであって、上記ヘッドホンユニットは上記ヘッドホンユニットであることを特徴とする。

本発明においては特に限定されないが、上記ハウジングは上記バッフル板の背面側空間を密閉していることが好ましい。

本発明によれば、大口径のヘッドホンユニットを搭載した場合でも、バッフル板等を小型化することができ、そのためヘッドホン全体の大型化を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１において、ヘッドホン１は、イヤパッド２、バッフル板３、ヘッドホンハウジング４、ヘッドホンユニット５を備えている。ヘッドホンユニット５は、図１及び図２（ａ）に示すように、ユニットフレーム５２をベースとし、これに磁気回路構成部材と振動板５４およびボイスコイル５６を主要な構成部品として有してなる。このようなヘッドホン１は、使用者の耳介Ｅを覆って使用者の顔の側面に装着されると、使用者の顔の側面と、イヤパッド２と、バッフル板３の一部と、ヘッドホンユニット５によって密閉状の空間が形成されるようになっている。

ヘッドホンユニット５は、そのユニットフレーム５２がバッフル板３の中心孔に嵌められることによってバッフル板３に取り付けられている。ユニットフレーム５２は円盤状の部品で、中央部に円筒部５２ａを有し、円筒部５２ａの内周側は透孔となっている。

上記磁気回路構成部材は、円形の皿状に形成されたヨーク５７と、このヨーク５７の内方の底面に固着された円盤状のマグネット５８と、このマグネット５８の前端面に固着された円板状のポールピース５９を備えてなる。ヨーク５７の前端（図１において左端）部内周面とポールピース５９との間には、全周にわたって円筒状の間隙が形成されていて、この間隙は、マグネット５８を源とする磁束が通る磁気ギャップとなっている。

ヨーク５７はその外周がユニットフレーム５２の上記円筒部５２ａに嵌合され、ユニットフレーム５２と一体化されている。上記振動板５４は、中心部分のメインドームと、このメインドームの周囲を取り囲むサブドームからなり、サブドームの外周縁部はユニットフレーム５２の外周縁部に固着されている。振動板５４は、例えば樹脂を素材とする薄板状の部品で、ユニットフレーム５２に固着されている外周縁部を支点にして、後述のボイスコイル５６に生じる電磁力により、振動板５４自体が有する弾力に抗し前後方向に振動可能になっている。振動板５４の背面側には、上記メインドームとサブドームの境界に沿ってボイスコイル５６の前端が固着されている。ボイスコイル５６は、細い導線が円筒状に巻き回されてなる部品で、前記磁気ギャップに配置され、振動板５４とともに、ヨーク５７にもポールピース５９にも触れることなく前後方向に移動可能となっている。

以上述べた構成から明らかなように、ボイスコイル５６は磁気ギャップ内に配置されているため、ボイスコイル５６に音声信号が入力されると、音声信号に従った電流と磁気ギャップ内の磁束との電磁気力により、ボイスコイル５６が前後方向に移動する。ボイスコイル５６とともに振動板５４が前後に振動するため、振動板５４から音声信号に従った音波が放射される。

ヘッドホンユニット５は、耳覆い型ヘッドホンの場合、そのユニットフレーム５２がバッフル板３の孔部３１に嵌められて固定され、バッフル板３の背面側にはハウジング４が固着される。また、振動板５４の前方には、振動板５４を保護するためのプロテクタが配置されているが、プロテクタの図示は省略されている。

このような構成のヘッドホン１においては、ユニットフレーム５２と振動板５４とにより閉鎖的な空間が形成されると、空気がばねの役目をすることとなり、振動板５４が音声信号に忠実に振動することができなくなる。そのため、ユニットフレーム５２に連通孔５２ｂが形成されることで、ユニットフレーム５２と振動板５４とにより閉鎖的な空間が形成されず、振動板５４が振動しやすいようになっている。また、振動板５４に適宜のダンピング特性を与えて周波数応答を改善するために、音響抵抗材５２ｃがユニットフレーム５２に貼り付けられて、連通孔５２ｂを覆っている。この音響抵抗材５２ｃは、不織布や連続気泡のスポンジ、グラスウール、メッシュ等、空気の流通に対して適宜の抵抗となる素材が選定される。さらに、ユニットフレーム５２の振動板固着側の外周縁には突堤５２ｆが設けられている。

また、ユニットフレーム５２においては、連通孔５２ｂとは別に、振動板５４の固着位置よりも外側において、音響通路５２ｄが形成されている。この音響通路５２ｄの開口の位置や個数、大きさ等を調節することで、ヘッドホンの音響的な性質に変化を与え、音質及び周波数応答の改善が図られるとともに、頭内定位が改善される。本実施形態においては、ユニットフレーム５２の外周縁部に沿うように、短冊型の断面形状を有する６つの音響通路５２ｄが等間隔に形成されているが、本発明においてはこのような態様に限られない。

上述した本願発明に係るヘッドホンユニットを用いることで、図４に示す従来のヘッドホンと比較し、大口径のヘッドホンユニットを搭載した場合でも、バッフル板等を小型化することができ、そのためヘッドホン全体の大型化を抑えることができる。

図４に示す従来のヘッドホン８０においては、音響通路８７は、本願発明のようにヘッドホンユニットのユニットフレームではなく、バッフル板８３に設けられている。このような構成では、イヤパッド８２が音響通路８７を塞いでしまわないように、バッフル板８３の径を大きくして、イヤパッド８２の内周とヘッドホンユニット８５の外周との間に音響通路８７を形成するためのスペースを確保する必要があり、バッフル板８３の小型化の障害となっている。

一方、本願の前記実施例に係るヘッドホン１では、音響通路５２ｄが、ヘッドホンユニット５のユニットフレーム５２に設けられている。そのため、バッフル板３に音響通路のためのスペースを確保する必要が無く、ヘッドホンユニット５が嵌め込まれる孔部３１を従来のヘッドホン８２より広く確保することができる。これにより、バッフル板３のサイズを小型化しつつ、大口径のヘッドホンユニット５を搭載することができる。

また、図示の実施例に係るヘッドホン１では、バッフル板３の孔部３１を画する壁面は、小径部３１ａ及び大径部３１ｂの２段に分かれている。そして、ヘッドホンユニット５がバッフル板３の孔部３１に嵌合される際には、ユニットフレーム５２の周縁部の側面が大径部３１ｂに当接するとともに、突堤５２ｆが小径部３１ａの側面に当接した状態となる。
このような嵌合状態においては、突堤５２ｆがユニットフレーム５２を小径部３１ａに対して浮かせた状態となっており、小径部３１ａがイヤパッド２の下部まで伸展しても、音響通路５２ｄの開口部分が小径部３１ａに塞がれないようになっている。

そのため、小径部３１ａについては、バッフル板３表面にイヤパッド２を固着できるスペースを確保できる範囲で大きくすることができる。また、大径部３１ｂについては、バッフル板３の強度に問題が生じない範囲で、イヤパッド２の下部まで進展させつつ大きくすることができる。このように、ヘッドホンユニット５が嵌合される大径部３１ｂを、イヤパッド２の固着位置の制約を受けることなく大きく設けることができるため、バッフル板３のサイズを小型化しつつ、大口径のヘッドホンユニット５を搭載することができる。

なお、図示の実施形態においては、音響通路５２ｄに音響抵抗材が貼り付けられていないが、本発明においてはこのような形態に限られず、音響抵抗材を張り付ける態様としても良い。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、この実施形態においても、ユニットフレーム５２の外周縁部に沿うように、短冊型の断面形状を有する６つの音響通路５２ｄが形成されている。そして、振動板の周縁部を囲み、かつ、これら６つの音響通路５２ｄの全てを覆うように、一枚のリング状の音響抵抗材５２ｅが、ユニットフレーム５２に貼り付けられている。このような音響抵抗材を用いることで、少ない枚数の音響抵抗材を用いて、容易な組み立て作業でヘッドホン１の音響的な特性を調整することができる。

なお、本実施形態においては全ての音響通路を覆うリング状の音響抵抗材を貼り付けているが、本願発明においてはそれに限らず、音響抵抗材の貼り付け方法について、様々な形態を用いることができる。

例えば、音響通路のそれぞれについて、別個の音響抵抗材を貼り付けるようにしても良い。このようにすることで、音響通路それぞれについて音響に及ぼす効果を調整することができ、より細かな音響的性質の調整が可能となる。

また、振動板の周縁部をシール材で固定するとともに、このシール材が上記音響抵抗材を兼ねるようにしても良い。このようにすることで、上記振動板の固着をより確実なものとしつつ、部品点数を増加させること無く、ヘッドホンの音響的性質の調整を行うことができる。

本発明に係るヘッドホンユニットを搭載したヘッドホンの例を示す縦断面図である。 本発明に係るヘッドホンユニットの実施例を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は正面図である。 本発明に係るヘッドホンユニットの別の実施例を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は正面図である。 従来のヘッドホンユニットを搭載したヘッドホンの例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ ヘッドホン
２ イヤパッド
３ バッフル板
４ ヘッドホンハウジング
５ ヘッドホンユニット
５２ ユニットフレーム
５２ｄ 音響通路
５２ｅ 音響抵抗材
５４ 振動板
５６ ボイスコイル
５７ ヨーク
５８ マグネット
５９ ポールピース

Claims (6)

1. 磁気回路構成部材と、この磁気回路構成部材によって形成されているギャップに配置されているボイスコイルと、このボイスコイルが固着された振動板と、この振動板の周縁部が固着されたユニットフレームと、を具備したヘッドホンユニットであって、
   上記ユニットフレームには、
   上記振動板の周縁部の固着位置よりも外側に１又は２以上の音響通路が形成され、
   上記振動板の固着側の外周縁に突堤が形成され、
   上記突堤の内周部に上記音響通路が形成されている、
   ことを特徴とするヘッドホン。
2. 上記音響通路の開口部分を覆うように音響抵抗材が固着された請求項１記載のヘッドホンユニット。
3. 上記音響抵抗材は上記振動板の周縁部を囲むリング状に形成され、全ての上記音響通路の開口部分を覆うように固着される請求項２記載のヘッドホンユニット。
4. 上記振動板の周縁部がシール材で固定され、このシール材は上記音響抵抗材を兼ねている請求項２又は３記載のヘッドホンユニット。
5. ヘッドホンユニットが取り付けられたバッフル板と、バッフル板の前面側に取り付けられたイヤパッドと、バッフル板の背面側に取り付けられたハウジングと、を備えたヘッドホンであって、上記ヘッドホンユニットは請求項１乃至４のいずれかに記載のヘッドホンユニットであるヘッドホン。
6. 上記ハウジングは上記バッフル板の背面側空間を密閉している請求項５記載のヘッドホン。

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