JP5403780B2 - カナレ型イヤフォン - Google Patents

Description

本発明は、カナレ型イヤフォンに関する。詳しくは、分割共振による音の歪を防止するようにしたものである。

特許文献１に示す通り、振動板を有するドライバーユニットによりフロントチャンバとリアチャンバに分割するカナレ型イヤフォンが提案されている。
特開２００８−１７４７３号公報

しかしながら、振動板の分割共振による音の歪の問題が未解決であった。

ところで、振動板２の構造には図４のものが考えられる。しかしながら、図４の振動板２を備えた一般的な構造のイヤフォンでは、材質として紙、プラスチックなどを採用したこと、また、その形状に起因して、分割共振による歪の発生（歪みのバラツキ）といった不都合が考えられた。すなわち、ドライバーユニットの振動板２は周波数により必ず分割共振を起こす。円周の一番短い中心に近い（１）の位置では高音域周波数が振動し、外周にゆくほど円周が長くなり、低音域が振動する。ところが、振動板２はドライバーユニットにて一体成型されているため、自由に動ききれない部分が発生し、音は歪んで濁る。

そこで、本発明者は、鋭意検討の上、その解決策として本願発明をなしたものである。すなわち、本発明は、フロントカバーとその貫通穴により、内部インピーダンスを高め、振動板の余分な動きを抑えることで振動板の分割振動の影響を抑制し、貫通穴からの音の加速を実現することにより、無歪音の再現するものである。ドライバーユニットにフロントカバーで蓋をして上記の分割振動による歪の一番少ない位置に貫通孔を開ける。ドライバーユニットの大小にかかわらず、中心より２〜４ｍｍ、特に３ｍｍの距離、偏倚した位置が好ましいが、限定されるわけではない。また、振動板と貫通穴の直径の比率は、１０〜３０％、好ましくは１５％〜２３％に設定される。さらに、この貫通穴の径の大きさにより内部インピーダンス（フロントチャンバの内部の気圧）が決まる。小口径の場合、高音域寄りに、大口径では低音域寄りになる。バランスの好ましいのは直径が２〜３ｍｍ、特に、２．５ｍｍであるが、限定されるわけではない。

ところで、低音域エネルギー再現であるが、低音域のエネルギーを出すにはスピーカユニットの振動板をできる限り自由に運動できるようにしてやる必要があるため、裏面の背圧調整用の穴を全開し空気抵抗を少なくすることが好ましい。振動板に無駄な動き、暴れを生じさせないため、フロントカバーの前部とドライバー背面の空気の流れ、容積を整合する必要がある。前部と後部の容量をほぼ同等にして、空気抜きの子穴にて調整することが好ましい。前記の穴により音質が非常にきれいになり、音が際立ち、ドライバーの持つ最良エネルギーを引き出すことができる。インナタイプのヘッドフォンはボディサイズが小さいため、これらの構造が特に有効である。

請求項１の発明によれば、カナレ型イヤフォンの無歪音を実現することができる。

以下、本発明を適用したカナレ型イヤフォン１の実施形態について図面を参照して説明する。

カナレ型イヤフォン１は、円形の振動板２と、振動板２の駆動部３と、を備えたドライバーユニット４と、このドライバーユニット４を内部に収容し、ドライバーユニット４を包囲し、このドライバーユニット４により、フロントチャンバ５と、リアチャンバ６とを前後方向に分割形成するシェル７と、フロントチャンバ５に設けられ、振動板２の前面を覆うことにより、フロントチャンバ５を内側の第１チャンバ５１と外側の第２チャンバ５２に分割するフロントカバー８と、を備えている。また、フロントカバー８の中心から偏倚した位置に貫通穴９を形成してある。以下、詳細に説明する。

振動板２は複数の同心円状の帯２１〜２３が形成されている。帯２１〜２３には襞が形成されている。振動板２の裏面には、たとえば紙製または布製の背圧調整シート２４に穴２５（貫通穴）が複数形成されている。低音域のエネルギーを出すためにはドライバーユニット４の振動板２をできる限り自由に運動させる必要がある。ここでは全数の穴２５を全開し、空気抵抗を少なくしてある。これは振動板２に無駄な動きや暴れを生じさせないためであり、フロントカバー８の前部にある第２チャンバ５２と、ドライバーユニット４の背面にあるリアチャンバ６の空気の流れ、容積を整合させる必要があるからである。第２チャンバ５２とリアチャンバ６の容積は実質的に同等にし、空気抜きの子穴にて調整することが好ましい。これにより、音質がきれいになり、音が際立ち、ドライバーユニット４の保有する最良のエネルギーを引き出すことができる。振動板２の直径は１３．５ｍｍなどが挙げられるが限定されるわけではない。振動板２の材質はアルミニウム、ポリフェノールなどが好ましい。振動板２の表面にはひだ又は凹凸のように波打つような溝が形成されている。音の高低は振動板２の特性によるところが大きい。

駆動部３は、図１に示す通り、振動板２の背面の中心部に形成され、その半径は振動板２より小さく設定され、厚みは振動板２より厚く設定されている。図１においてドライバーユニット４の配線、この配線と接続されるプラグの図示は省略してある。

ドライバーユニット４がシェル７の中央部に縦方向に配置され、振動板２の前方空間に第１チャンバ５１が形成され、振動板２及び駆動部３の後方空間にリアチャンバ６が形成されている。ここではシェル７がフロントシェル７１とリアシェル７２とに分割構成されている。

図１に示す通り、フロントチャンバ５のうち、第１チャンバ５１は第２チャンバ５２よりも小さな容積に設定されている。

リアチャンバ６に対して、円形の駆動部３が振動板２から後方に突出している。

フロントシェル７１の中心位置から偏倚した位置で筒状のカナル部１０が前方に突出し、外部空間と連通している。フロントシェル７１には貫通小穴７３（たとえば、直径０．５ｍｍ）が形成されている。リアシェル７２には貫通小穴７４（たとえば、直径０．５ｍｍ）が形成されている。

図２に示す通り、フロントカバー８の小円の貫通穴９が、中心から距離Ｈだけ隔てられて形成されている。位置は距離Ｈが設定されていれば、その位置は任意である。距離Ｈは２〜４ｍｍ、特に３ｍｍが好ましい。貫通穴９の直径はＲに設定され、たとえば２〜３ｍｍが好ましく、特に２．５ｍｍが好ましい。貫通穴９の直径Ｒとフロントカバー８の直径Ｄとの比率は１０〜３０％、好ましくは１５％〜２３％で設定される。フロントカバー８は皿状であって、ほとんどは平面で構成され、周縁が曲面で構成されている。フロントカバー８の材質は、ゴム、プラスチック、金属、セラミックなどが採用可能である。直径Ｄは１０．５ｍｍ、１３．５ｍｍ、１６．０ｍｍの３種類が一般的である。直径Ｒで周波数帯域が決定される。

リアシェル７２の中心部から後方に突出部１１が形成され、突出部１１の内部空間にスポンジ材質のクッション１２（たとえば、５ｍｍ厚の細めスポンジ）が収容されている。突出部１１の背板は直径１０ｍｍで厚さ２ｍｍのアルミニウム板が好ましい。突出部１１の軸線方向の後方への突出長さは５ｍｍが好ましい。

上記のような構成を備えた本実施形態の動作を説明する。駆動部３により振動板２が振動し、フロントカバー８も振動する。第１チャンバ５１からフロントカバー８に形成された貫通穴９を介在させて第２チャンバ５２へ音が伝わる。第２チャンバ５２を経てカナル部１０から音が耳に放出される。

以上、説明した通り、カナレ型イヤフォン１によれば、フロントカバー８がチャンバ５を前後に分割するとともに、貫通穴９がフロントカバー８の中心から偏倚して形成されているので、音の出口が限定され内部インピーダンスが高くなるとともに、周波数帯域が高周波側または低周波側に偏らず適切な範囲に設定でき分割振動の影響を抑止できるので、無歪音を実現できる。

なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。

本発明実施形態のカナレ型イヤフォンの中央縦断面図である。 同イヤフォンのフロントカバーの正面図である。 同イヤフォンのドライバーユニットの背面図である。 同イヤフォンの振動板の正面図である。

符号の説明

１・・・カナレ型イヤフォン ２・・・振動板 ３・・・駆動部
４・・・ドライバーユニット ５・・・フロントチャンバ ６・・・リアチャンバ
７・・・シェル ８・・・フロントカバー ９・・・貫通穴 １０・・・カナル部
１１・・・突出部 １２・・・クッション ２１〜２３・・・帯
２５・・・背圧調整用の穴 ５１・・・第１チャンバ ５２・・・第２チャンバ
７１・・・フロントシェル ７２・・・リアシェル ７３・・・貫通小穴
７４・・・貫通小穴

Claims (1)

1. 振動板と、該振動板の駆動手段と、を備えたドライバーユニットと、
   前記ドライバーユニットを内部に収容し、該ドライバーユニットにより、フロントチャンバと、リアチャンバとを分割形成するシェルと、
   前記フロントチャンバに設けられ、前記振動板の前面を覆うことにより、前記フロントチャンバを第１チャンバと第２チャンバに分割するフロントカバーと、
   を備え、
   前記フロントカバーの中心位置から偏倚した位置に単一の貫通穴を形成し、
   前記貫通穴の直径が前記フロントカバーの直径の１０〜３０％であることを特徴とするカナレ型イヤフォン。

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