JP5432899B2 - Headphone unit and headphones - Google Patents
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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、周波数応答を改善するための音響抵抗の構成に特徴を有するものである。 The present invention relates to a headphone unit and a headphone, and particularly has a feature in the configuration of an acoustic resistance for improving frequency response.
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。
図4、図5は、従来のヘッドホンユニットの例を示す。図4、図5において、ヘッドホンユニット10は、ユニットフレーム20をベースとして、これに磁気回路構成部材と振動板60およびボイスコイル70を主要な構成部品として有してなる。上記磁気回路構成部材は、皿状のヨーク30と、このヨーク30の内方の底面に固着されたマグネット40と、このマグネット40の前端面に固着されたポールピース50を備えてなる。ヨーク30の前端部内周面とポールピース50の外周面との間には、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40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30はその外周がユニットフレーム20の中心部に形成された円筒部201に嵌合され、ユニットフレーム20と一体化されている。上記振動板60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20の前面外周縁部に固着されている。振動板60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20に固着されている外周縁部を支点にして前後方向に振動可能になっている。振動板60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70の前端が固着されている。ボイスコイル70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60とともに、ヨーク30にもポールピース50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70は磁気ギャップ内に配置されているため、ボイスコイル70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70が前後方向に移動する。ボイスコイル70とともに振動板60が前後に振動するため、振動板60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10は、耳覆い型ヘッドホンあるいは耳載せ型ヘッドホンの場合、そのユニットフレーム20が図示されないバッフル板の孔に嵌められて固定される。バッフル板の前面側外周縁部にはイヤパッドが固着され、バッフル板の背面側にはハウジングが固着される。振動板60と上記磁気回路構成部材との間には空間が形成されていて、この空間が密閉空間であるとすると、この空間内の空気がばねの役目をして振動板60が音声信号に忠実に振動することができなくなる。そこで、ユニットフレーム20に適宜数の開口202を形成し、ヘッドホンユニット10の内部空間とヘッドホンユニット10の背後の空間とを連通させている。また、振動板60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100をユニットフレーム20の背面側に貼り付けて上記開口202を覆っている。音響抵抗材100は、メッシュ、不織布など、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。
ユニットフレーム20の背面側には、上記開口202が形成されていない部分に、回路基板90が固着されている。振動板60の前方には、外部から振動板60に触ることができないようにプロテクタ80が配置されている。プロテクタ80は振動板60の形状とほぼ同じ形をしていて、振動板60の前面から一定距離をおいた状態で、外周縁部がユニットフレーム20の外周縁部前面に固着されている。プロテクタ80には、振動板60からの音波を通すために適宜数の孔が形成されている。
以上説明したヘッドホンユニットは、耳覆い型ヘッドホンあるいは耳載せ型ヘッドホンの場合、前述のように、バッフル板、イヤパッド、ハウジングなどが付加されることによって片方のヘッドホンが構成され、二つのヘッドホンがヘッドバンドに結合されることにより、ステレオヘッドホンが構成される。
上記従来のヘッドホンユニットによれば、音響特性を整えるために、ユニットフレーム20に適宜数の孔202を形成し、この孔202を覆って不織布などからなる音響抵抗材100を貼り付けている。
したがって、別部品として用意されている音響抵抗材100を付加する必要があるとともに、音響抵抗材は部分的な密度のばらつきがあって音響抵抗値が均一でないため、音響抵抗がばらつきやすいという難点がある。
ここで、本願発明に関連のある特許文献記載の発明について述べる。特許文献1記載の発明は、コンデンサマイクロホンユニットに関するもので、音波導入経路内に透孔を有するとともに、部品実装面側に上記透孔を挟んで一対の半田パッドが形成されたプリント基板を備え、上記半田パッドに例えばリング状の部品であるチップ部品を半田付けし、プリント基板の部品実装面とチップ部品との間の空隙により音響抵抗を形成したものである。
特許文献1記載の発明は、前述の音響抵抗部材を別部品として付加した構成に準じるものである。
特許文献2記載の発明は、ユニット筺体内に後部音響端子を形成したダイナミックマイクロホンユニットに関するもので、振動板を支持するフランジと、このフランジの周縁から同心状に折り返された形に形成されたスカートを備え、このスカートの後部開口端を後部音響端子としたものである。
特許文献2記載の発明は、ダイナミックマイクロホンユニットにおいて、後部音響端子を形成するための独特の構造を備えており、ユニット筺体に、フランジ、スカートを付加している。
特許文献3記載の発明は、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットに関し、バックプレートの背部と外部とを連通する通路を形成し、この通路に、この通路の音響インピーダンス(音響抵抗)を変える調整機構を設けたものである。そして、調整機構の一例として、ユニットの筺体に相当するカバープレートに通路を設け、この通路にボルトを螺合し、ボルトの螺合度合いを調整することによって音響インピーダンスを調整するようになっている。
特許文献3記載の発明も、音響抵抗を持たせるための特別の部材として、例えばボルトを付加する必要がある。
特許文献1乃至3に記載されている発明はいずれもマイクロホンに関するもので、ダイナミックタイプの電気音響変換器でありかつ音響抵抗を持たせる点で、ヘッドホンユニットと共通点がある。
しかし、特許文献1乃至3に記載されている発明はいずれも、音響抵抗を持たせるための特別の部品を用意してこれを装着するものであるから、部品数が増える難点があり、また、上記部品の装着態様によって音響抵抗がばらつきやすいという難点がある。
4 and 5 show examples of conventional headphone units. 4 and 5, the
The outer periphery of the
As apparent from the configuration described above, since the voice coil 70 is disposed in the magnetic gap, when an audio signal is input to the voice coil 70, the current according to the audio signal and the magnetic flux in the magnetic gap are reduced. The voice coil 70 is moved in the front-rear direction by the electromagnetic force. Since the
When the
On the back side of the
When the headphone unit described above is an ear covering type headphone or an ear-mounted type headphone, as described above, one headphone is configured by adding a baffle plate, an earpad, a housing, etc., and the two headphone is a headband. Are combined to form a stereo headphone.
According to the above conventional headphone unit, in order to adjust the acoustic characteristics, an appropriate number of
Therefore, it is necessary to add the
Here, the invention described in the patent document related to the present invention will be described. The invention described in Patent Document 1 relates to a condenser microphone unit, and includes a printed circuit board having a through hole in a sound wave introduction path and a pair of solder pads formed on the component mounting surface side with the through hole interposed therebetween. For example, a chip component which is a ring-shaped component is soldered to the solder pad, and acoustic resistance is formed by a gap between the component mounting surface of the printed board and the chip component.
The invention described in Patent Document 1 is based on a configuration in which the above-described acoustic resistance member is added as a separate part.
The invention described in
The invention described in
The invention described in
The invention described in
The inventions described in Patent Documents 1 to 3 are all related to a microphone, and are common to a headphone unit in that it is a dynamic electroacoustic transducer and has an acoustic resistance.
However, since all the inventions described in Patent Documents 1 to 3 are prepared by installing a special part for providing acoustic resistance, there is a problem that the number of parts increases, There is a drawback that the acoustic resistance is likely to vary depending on the mounting mode of the components.
本発明は、空気の粘性抵抗を利用して音響抵抗を構成することにより、音響抵抗材を構成するために別部材を付加する必要がなく、音響抵抗値のばらつきの少ないヘッドホンユニットおよびヘッドホンを提供することを目的とする。 The present invention provides a headphone unit and a headphone with little variation in acoustic resistance value by forming an acoustic resistance using the viscous resistance of air, without the need to add a separate member to configure the acoustic resistance material. The purpose is to do.
本発明に係るヘッドホンユニットは、ユニットフレームと、上記ユニットフレームに固定された磁気回路構成部材と、上記磁気回路構成部材によって形成された磁気ギャップ内に位置しているボイスコイルと、外周縁部が上記ユニットフレームに固着されるとともに上記ボイスコイルが固着され上記ボイスコイルとともに振動する振動板と、を備え、上記ユニットフレームは上記磁気回路構成部材を嵌合する円筒部を有し、上記円筒部の内周面に、上記円筒部の中心軸線方向に上記円筒部の長さ方向全体にわたって溝が形成されることにより、上記ユニットフレームと上記磁気回路構成部材との間に薄空気層からなる音響抵抗が形成されていることを最も主要な特徴とする。 Headphone unit according to the present invention includes a unit frame, a magnetic circuit constituting member which is fixed to the unit frame, a voice coil positioned in the magnetic circuit a magnetic in the gap formed by the component, the outer peripheral edge portion and a vibration plate that vibrates together with the voice coil the voice coil is fixed while being fixed to the unit frame, the unit frame has a cylindrical portion fitted to the magnetic circuit component, the cylindrical portion the inner peripheral surface, by grooves are formed over the length direction of the cylindrical portion in the central axis direction of the cylindrical portion, the acoustic resistance consisting of a thin air layer between the unit frame and the magnetic circuit constituting members The most important feature is that is formed.
本発明に係るヘッドホンユニットによれば、ユニットフレームと磁気回路構成部材との間に形成されている薄空気層における空気が粘性抵抗を持つことになってこれが音響抵抗となる。したがって、音響抵抗部材を別部材として設ける必要がないという利点がある。また、音響抵抗値のばらつきがある音響抵抗材を用いる必要がなく、装着の態様によって音響抵抗値がばらつく別部品を用いる必要もないことから、安定した音響抵抗値を得ることができるという利点もある。 According to the headphone unit of the present invention, the air in the thin air layer formed between the unit frame and the magnetic circuit constituent member has a viscous resistance, which becomes an acoustic resistance. Therefore, there is an advantage that it is not necessary to provide the acoustic resistance member as a separate member. In addition, there is no need to use an acoustic resistance material having a variation in acoustic resistance value, and there is no need to use a separate part whose acoustic resistance value varies depending on the manner of mounting, so there is also an advantage that a stable acoustic resistance value can be obtained. is there.
第1図は、本発明に係るヘッドホンユニットの実施例を示す縦断面図である。
第2図は、上記実施例の背面図である。
第3図は、本発明に係るヘッドホンユニットの別の実施例を示す背面図である。
第4図は、従来のヘッドホンユニットの例を示す縦断面図である。
第5図は、上記従来例の背面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a headphone unit according to the present invention.
FIG. 2 is a rear view of the above embodiment.
FIG. 3 is a rear view showing another embodiment of the headphone unit according to the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional headphone unit.
FIG. 5 is a rear view of the conventional example.
1 ヘッドホンユニット
2 ユニットフレーム
3 ヨーク
4 マグネット
5 ポールピース
6 振動板
7 ボイスコイル
31 薄空気層DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
以下、図1、図2を参照しながら、本発明に係るヘッドホンユニットおよびヘッドホンの実施例について説明する。
図1、図2において、ヘッドホンユニット1は、ユニットフレーム2をベースとし、これに磁気回路構成部材と振動板6およびボイスコイル7を主要な構成部品として有してなる。図1において左側を前側、右側を後ろ側とする。ユニットフレーム2は円盤状の部品で、中央部に円筒部21を有し、円筒部21の内周側はユニットフレーム2を前後方向に貫通した透孔となっている。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3と、このヨーク3の内方の底面に固着された円板状のマグネット4と、このマグネット4の前端面に固着された円板状のポールピース5を備えてなる。ヨーク3の前端部内周面とポールピース5の外周面との間には、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4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3はその外周がユニットフレーム2の上記円筒部21に嵌合され、ユニットフレーム2と一体化されている。上記振動板6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2の前面外周縁部に固着されている。振動板6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2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7に生じる電磁力により、振動板6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6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7の前端が固着されている。ボイスコイル7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6とともに、ヨーク3にもポールピース5にも触れることなく前後方向に移動可能となっている。なお、図2において符号9は、ユニットフレーム2の背面に固着された回路基板を示している。回路基板9は、ユニットフレーム2の外周の一部に沿った扇形をしている。
以上述べた構成から明らかなように、ボイスコイル7は磁気ギャップ内に配置されているため、ボイスコイル7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7が前後方向に移動する。ボイスコイル7とともに振動板6が前後に振動するため、振動板6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1は、耳覆い型ヘッドホンあるいは耳載せ型ヘッドホンの場合、そのユニットフレーム2が図示されないバッフル板の孔に嵌められて固定される。バッフル板の前面側外周縁部にはイヤパッドが固着され、バッフル板の背面側にはハウジングが固着される。振動板6とヨーク3などからなる上記磁気回路構成部材との間には空間が形成されている。この空間が密閉空間であるとすると、この空間内の空気がばねの役目をして振動板6が音声信号に忠実に振動することができなくなる。図4、図5に示す従来例では、ユニットフレーム20に適宜数の孔202を設けてヘッドホンユニットの内部空間とユニットフレームの背後の空間とを連通させ、上記孔202を音響抵抗材100で覆っていた。しかし、かかる構成では前述の通りの問題点が生じていた。
そこで、図1、図2に示す本発明の実施例では、ユニットフレーム2と磁気回路構成部材との間に薄空気層31を形成し、この薄空気層31が、空気の粘性抵抗による音響抵抗として機能するようになっている。より具体的には、ユニットフレーム2は磁気回路構成部材を嵌合する円筒部21を有し、この円筒部21の内周面に溝が形成されることにより、磁気回路構成部材との間に薄空気層31が形成されている。上記溝は、ユニットフレーム2の円筒部21の中心軸線方向に、かつ、円筒部21の長さ方向全体にわたって形成されている。したがって、ヘッドホンユニット1の内部空間は薄空気層31によってユニットフレーム2の背後の空間と連通し、振動板6が支障なく振動できるようになっている。上記溝は上記円筒部21の周方向に等間隔で複数形成され、よって、薄空気層31が周方向に等間隔で複数形成されている。磁気回路構成部材は、前述の通り、ヨーク3と、このヨーク3内に固着されたマグネット4、さらにポールピース5を有してなり、ヨーク3の円筒形状の外周面がユニットフレーム2の円筒部21の内周面に嵌合されている。このようにして、ユニットフレーム2の円筒部21の内周面とヨーク3の外周面との間に薄空気層31が形成されている。
上記薄空気層31は、ユニットフレーム2の円筒部21の内周面とヨーク3の外周面との間に形成された間隔の狭い空気層で、空気の流通時に空気の粘性抵抗が生じ、この粘性抵抗が音響抵抗となる。薄空気層31の断面積が小さいほど音響抵抗が大きくなる。
本発明の実施例によれば、ユニットフレーム2に溝を形成して磁気回路構成部材であるヨーク3との間に薄空気層31を形成し、この薄空気層31を音響抵抗とすることができるため、別部材として音響抵抗材を設ける必要がない。また、ヘッドホンユニットとしてもともと備えている部品に簡単な加工を施すだけで音響抵抗を成立させることができるため、コストの低減を図ることができる。音響抵抗値にばらつきのある不織布などからなる音響抵抗材を使用する必要がないため、音響抵抗値が安定する利点もある。
以上説明したヘッドホンユニット1は、ヘッドホンのドライバーとしてヘッドホンの筐体に組み込まれる。ヘッドホンには、耳覆い型、耳載せ型、インナーイヤ型、オープンエア型など、各種の形式がある。耳覆い型、耳載せ型の場合、一般的にはヘッドホンユニットをバッフル板に取り付け、バッフル板の前面にイヤパッドを固着し、バッフル板の背面にはハウジングないしはメッシュ状のカバーなどを固着した構成になっている。上記ヘッドホンユニットとして前記実施例にかかるヘッドホンユニット1を用いることができる。
インナーイヤ型ヘッドホンの場合、ヘッドホンユニットが取り付けられ耳孔に挿入することができる外殻を有している。上記ヘッドホンユニットとして前記実施例にかかるヘッドホンユニット1を用いることができる。インナーイヤ型ヘッドホンに類別することができるカナル型ヘッドホンがある。これは、上記外殻から管が伸びていて、この管を外耳道に挿入する形式のヘッドホンである。このカナル型ヘッドホンのドライバーとしても前記実施例にかかるヘッドホンユニット1を用いることができる。
図3は本発明に係るヘッドホンの別の実施例を示している。前記実施例では、ユニットフレーム2の円筒部21の内周面に溝を形成してこれを薄空気層としているが、図3に示す実施例では、磁気回路構成部材である円筒形状のヨーク3の外周面に、中心軸線方向の長さ全体にわたる溝33を形成することにより、ユニットフレーム2の円筒部21の内周面との間に薄空気層を形成している。上記ヨーク3の外周面に形成されている溝33は複数あり、ヨーク3の周方向に等間隔に形成されている。かかる構成においても前記実施例と同様の効果を得ることができる。Hereinafter, embodiments of a headphone unit and headphones according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
1 and 2, a headphone unit 1 has a
The outer periphery of the
As apparent from the configuration described above, since the
When the headphone unit 1 is an ear covering type headphone or an ear-mounted type headphone, the
Therefore, in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, a
The
According to the embodiment of the present invention, a groove is formed in the
The headphone unit 1 described above is incorporated into a headphone housing as a headphone driver. There are various types of headphones such as an ear covering type, an ear mounting type, an inner ear type, and an open air type. In the case of ear cover type and ear mount type, generally, the headphone unit is attached to the baffle plate, the ear pad is fixed to the front surface of the baffle plate, and the housing or mesh cover is fixed to the back surface of the baffle plate. It has become. The headphone unit 1 according to the embodiment can be used as the headphone unit.
In the case of an inner-ear type headphone, a headphone unit is attached and has an outer shell that can be inserted into the ear canal. The headphone unit 1 according to the embodiment can be used as the headphone unit. There is a canal type headphone that can be classified into an inner ear type headphone. This is a type of headphones in which a tube extends from the outer shell and the tube is inserted into the ear canal. The headphone unit 1 according to the embodiment can also be used as a driver for this canal type headphone.
FIG. 3 shows another embodiment of the headphones according to the present invention. In the embodiment described above, a groove is formed on the inner peripheral surface of the
本発明によれば、ユニットフレームと磁気回路構成部材との間に形成した薄空気層における空気の粘性抵抗を利用してこれを音響抵抗としているため、音響抵抗材を別部材として付加する必要がなく、音響抵抗値のばらつきの少ない高品質のヘッドホンユニットおよびヘッドホンを得ることができる。 According to the present invention, since this is used as the acoustic resistance by utilizing the viscous resistance of the air in the thin air layer formed between the unit frame and the magnetic circuit constituent member, it is necessary to add the acoustic resistance material as a separate member. In addition, a high-quality headphone unit and headphones with little variation in acoustic resistance can be obtained.
Claims (7)
上記ユニットフレームに固定された磁気回路構成部材と、
上記磁気回路構成部材によって形成された磁気ギャップ内に位置しているボイスコイルと、
外周縁部が上記ユニットフレームに固着されるとともに上記ボイスコイルが固着され上記ボイスコイルとともに振動する振動板と、
を備え、
上記ユニットフレームは上記磁気回路構成部材を嵌合する円筒部を有し、
上記円筒部の内周面に、上記円筒部の中心軸線方向に上記円筒部の長さ方向全体にわたって溝が形成されることにより、上記ユニットフレームと上記磁気回路構成部材との間に薄空気層からなる音響抵抗が形成されているヘッドホンユニット。 A unit frame,
A magnetic circuit component which is fixed to the unit frame,
A voice coil which is located above the magnetic circuit magnetic in the gap formed by the components,
A diaphragm outer peripheral edge portion vibrates together with the voice coil the voice coil is fixed while being fixed to the unit frame,
With
The unit frame has a cylindrical portion for fitting the magnetic circuit constituent member,
The inner peripheral surface of the cylindrical portion, by grooves are formed over the length direction of the cylindrical portion in the central axis direction of the cylindrical portion, a thin air layer between the unit frame and the magnetic circuit constituting members A headphone unit in which an acoustic resistance is formed.
円形の皿状に形成されたヨークと、
上記ヨーク内に固着されたマグネットと、
を有してなり、
上記ヨークの外周面が上記円筒部に嵌合されている、
請求の範囲第1項記載のヘッドホンユニット。 The magnetic circuit component is
And the yoke, which is formed in a circular shape of the dish-shaped,
And a magnet that is fixed in the yoke,
Having
An outer peripheral surface of the yoke is fitted into the cylindrical portion,
The headphone unit according to claim 1.
上記ユニットフレームに固定された磁気回路構成部材と、
上記磁気回路構成部材によって形成された磁気ギャップ内に位置しているボイスコイルと、
外周縁部が上記ユニットフレームに固着されるとともに上記ボイスコイルが固着され上記ボイスコイルとともに振動する振動板と、
を備え、
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と、
上記ヨーク内に固着されたマグネットと、
を有してなり、
上記ユニットフレームは上記磁気回路構成部材を嵌合する円筒部を有し、
上記ヨークの外周面が上記円筒部に嵌合されていて、
上記ヨークの外周面に、上記円筒部の中心軸線方向に上記円筒部の長さ全体にわたる溝が形成されることにより、上記ヨークと上記円筒部との間に上記薄空気層からなる音響抵抗が形成されているヘッドホンユニット。 A unit frame,
A magnetic circuit component fixed to the unit frame;
A voice coil located within a magnetic gap formed by the magnetic circuit component;
A diaphragm in which an outer peripheral edge is fixed to the unit frame and the voice coil is fixed and vibrates together with the voice coil;
With
The magnetic circuit component is
A yoke formed in a circular dish shape;
A magnet fixed in the yoke;
Having
The unit frame has a cylindrical portion for fitting the magnetic circuit constituent member,
The outer peripheral surface of the yoke is fitted to the cylindrical portion,
The outer peripheral surface of the yoke, by the grooves throughout the length of the cylindrical portion is formed in the central axial direction of the cylindrical portion, the acoustic resistance consisting of the thin air layer between the yoke and the cylindrical portion A formed headphone unit.
上記バッフル板の前面に固着されたイヤパッドと、
上記バッフル板の背面に固着されたハウジングと、
を備えた耳覆い型のヘッドホンであって、
上記ヘッドホンユニットは、請求の範囲第1項乃至第5項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。 A baffle plate with a headphone unit attached,
And sleeves secured to the front face of the baffle plate,
A housing secured to the rear of the baffle plate,
Ear-cover type headphones equipped with
Upper Symbol headphone unit is a headphone unit according to any one of claims paragraphs 1 through 5, wherein headphone.
Priority Applications (1)
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