JP5449122B2 - ドラムエアパワーシステム - Google Patents

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Description

本発明は、ドラムエアパワーシステムに関する。詳しくはインナーフォン等の低音域の再現性を高めるものである。
特許文献1に示す通り、バランスド・アーマチュアを備えた補聴器が提案されている。バランスド・アーマチュアは、コイル、磁石、振動板という基本構成はダイナミック型と変わらないものの、駆動するのは振動板のみとなるため、音響的変換効率が高くなる。微細信号に対しても感度の高い、繊細な音の再現性を持つ。コンパクト化が可能であり、その大きさは米粒のようなサイズのものもある。また、特許文献2に示す通り、耳挿入型のインナーフォンが提案されている。
特開2007−7499号公報 特開2009−49757号公報
しかしながら、このような小型ドライバー(バランスド・アーマチュアも含む)の場合、最低共振周波数が高く、また、音圧が根本的に低く、低域の絶対的ボリュームが弱いなど、低音域の再現は不利であり、豊かな音質を実現できなかった。多くはゴム系物体の振動に変換し、低音感を出しているが、どうしても、にぶく、重い音質となってしまうという課題があった。
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、ドラム形状のケーシングと、該ケーシングの前後方向の前部に設けるフロントヘッドと、該ケーシングの前後方向の後部に設けるリアヘッドと、前記ケーシング、フロントヘッドおよびリアヘッドにより画定されるドラム内空間と、を有するドラムと、前記ドラム内に取り付けられ外部音導出部を備えるドライバーユニットと、を備え、前記ドライバーユニットの駆動に応答して、フロントヘッドとリアヘッドを共振させることを特徴とするドラムエアパワーシステムである。
前記ドライバーユニットが前記ドラム内空間と連通する内部音導口を備えることが好ましい。
前記リアヘッドに孔を設けることが好ましい。
請求項1の発明によれば、ドラム中にドライバーユニットを組み込み、ドライバーユニットの駆動に応答して、フロントヘッドとリアヘッドを共振させ、最低共振周波数を低くし、システム全体の音圧を高くすることで、低音域の再現性を高めることができる。請求項2の発明によれば、最低共振周波数を一層低くすることができる。請求項3の発明によれば、リアヘッドに孔を形成し、フロントヘッドとリアヘッドの共振の不必要な継続時間を短縮することができる。
本発明実施形態のドラムエアパワーシステムを採用したイヤフォンの中央縦断面図である。
以下、本発明を適用したドラムエアパワーシステムの実施形態について図面を参照して説明する。
ドラムエアパワーシステムの実施形態であるインナーイヤー型ヘッドフォン1(以下、イヤフォン1とする)は、太鼓形状のケーシング2と、ケーシング2の前後方向の前部に設けるフロントヘッド3と、ケーシング2の前後方向の後部に設けるリアヘッド4と、ケーシング2、フロントヘッド3およびリアヘッド4により画定されるドラム内空間5aと、を有するドラム5を備えている。ドラム5内に外部音導部6aと内部音導口6bを有するドライバーユニット6が備えられている。ドライバーユニット6を駆動させ内部音導口6bからドラム内空間5aに音を出すことでフロントヘッド3とリアヘッド4を共振させる。リアヘッド4に孔7を設けることで前記共振による低音を制御する。このようなドラムエアーパワーを利用した方式をDAP方式と呼ぶ。以下詳細に説明する。
太鼓形状のケーシング2は、前後方向の前方と後方にそれぞれ開口を備えたものであり、前方開口を画定する円環状突出部2aにフロントヘッド3が固定され、後方開口を画定する円環状突出部2bにリアヘッド4が固定されている。ケーシング2でも外側に湾曲したドラム形状でもよいし、軸方向に平行な円筒形でもよい。
フロントヘッド3は薄板状の振動体である。材質は金属、プラスチック、紙等が挙げられる。
リアヘッド4は薄板状の振動体である。材質は金属、プラスチック、紙等が挙げられる。主にフロントヘッド3、リアヘッド4の質量、寸法により、最低共振周波数が決まる。
ドラム5は内部にドラム内空間5aを備えている。このドラム内空間5aはケーシング2と、フロントヘッド3とリアヘッド4とにより包囲されている。
ドライバーユニット6はバランスド・アーマチュア型ドライーバーユニット(以下、BA・DUともいう)が好ましいが限定されるものではない。小型のダイナミック型ドライバーユニットでもよい。長さは3〜13mmが例示される。このBA・DUの具体的構造は従来技術に従う。簡単にその一例を説明すると、2個の永久磁石と、音声信号を伝えるコイルと、コイルを貫き、磁石に挟まれた薄い剛体軽量の金属板と、アーマチュア(振動子)と、剛体軽量材料のダイヤフラムと、ダイヤフラムへ振動を伝える剛体軽量材料のドライブピンとが主要な構成である。電気信号によりアーマチェアは上方向に変形しドライブピンに伝えられ、ダイヤフラムを上に移動させる。BA・DUにおいて電気信号が反転するとアーマチェアは下方向に変形しドライブピンに伝えられダイヤフラムを下に移動させダイヤフラムの振動が行われる。このようなBA・DUでの繰り返し動作によって電気信号は波動として音に変換される。
ドラーバーユニット6のハウジングの後部に内部音導口6bを開けて、このハウジングの内部空間とドラム内空間5aとを連通させることで、この内部音導口6bを介して音をドラム内空間5aに出し、低音の効果を一層高めている。この内部音導口6bの大きさと位置は設計事項であり適宜に設定される。またフロントヘッド3を覆うようにゴム、多孔質体等を前方に取り付けてもよい。
また、ドラム内空間5a内にドライバーユニット6が配置され、ドラーバーユニット6の外部音導部6aがフロントヘッド3を貫通して固定され、外部音導部6aがフロントヘッド3から前方に突出し外部に露出している。
孔7はリアヘッド4の軸方向に形成されたものである。孔7の大きさと位置は設計事項であり適宜に設定される。図ではリアヘッド4の中央部に形成されている。
イヤフォン1はケーシング2の後端部と連接し後方に延び出す後部外殻8を備えている。後部外殻8とリアヘッド4とで後部空間8aが形成されている。この後部外殻8の後壁には複数の孔9が形成されている。後部空間8aは孔7を介してドラム内空間5aと連通している。
以上、説明した通り、外部音導部6aからのフルレンジの音に加えて、矢印A方向にドラム内空間5a内の空気を動かし、フロントヘッド3とリアヘッド4を共振させ、低音B,Cを出力できる。現時点で、このメカニズムの詳細はつまびらかではないが、本発明者は次のように推察する。内部音導口6bからドラム内空間5aに音が出され矢印Dに示す通りドラム内空間5aで音の流れが形成されたり、あるいは、矢印E,Fに示す通り、ドライバーユニット6の振動がドラム内空間5aに伝わるなどに原因して、フロントヘッド3とリアヘッド4を共振させる。これにより、システム全体の最低共振周波数が低下する。具体的にはドライバーユニット6を単独で用いる場合の最低共振周波数を120Hzとすると、これが80Hzまで低下する。さらに、フルレンジの音に加えて、低音B,Cを出力できることから、システム全体の音圧を高めることができる。たとえば、80dbから83dbに高めることができる。また、リアヘッド4に孔7を形成し、フロントヘッド4とリアヘッド5の共振の不必要な継続時間を短縮することができ、切れの良い低音を出すことができる。
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。
1・・・イヤフォン
2・・・ケーシング
2a・・・円環状突出部
2b・・・円環状突出部
3・・・フロントヘッド
4・・・リアヘッド
5・・・ドラム
5a・・・ドラム内空間
6・・・ドライバーユニット
6a・・・外部音導部
6b・・・内部音導口
7・・・孔
8・・・後部外殻
8a・・・後部空間
9・・・孔

Claims (3)

  1. ドラム形状のケーシングと、該ケーシングの前後方向の前部に設けるフロントヘッドと、該ケーシングの前後方向の後部に設けるリアヘッドと、前記ケーシング、フロントヘッドおよびリアヘッドにより画定されるドラム内空間と、を有するドラムと、前記ドラム内に取り付けられ外部音導出部を備えるドライバーユニットと、を備え、
    前記ドライバーユニットの駆動に応答して、フロントヘッドとリアヘッドを共振させることを特徴とするドラムエアパワーシステム。
  2. 前記ドライバーユニットが前記ドラム内空間と連通する内部音導口を備える請求項1のドラムエアパワーシステム。
  3. 前記リアヘッドに孔を設けることを特徴とする請求項1のドラムエアパワーシステム。
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