JP5491880B2

JP5491880B2 - ヘッドホンユニット

Info

Publication number: JP5491880B2
Application number: JP2010013832A
Authority: JP
Inventors: 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-01-26
Also published as: JP2011155331A

Description

本発明は、耳介側に装着する際や耳介側から取り外す際に電気音響変換器を間に挟んだイヤパッド側の空間領域とハウジング側の空間領域との間に圧力差が生じないようにする圧力調整機能を具備させたヘッドホンユニットに関する技術である。

ヘッドホンは、通常、使用者の耳介を覆うイヤパッド側がバッフル板の内側に、ハウジング側がバッフル板の外側にそれぞれ配設され、かつ、それぞれに必要な電気音響変換器を内蔵させた左右一対のヘッドホンユニットを備えている。特に密閉性のヘッドホンユニットについては、遮音性を高めるために耳介側に対する密着性をより高めるようにして形成されている。

ところで、この種のヘッドホンにおける各ヘッドホンユニットは、耳介側に装着したり耳介側から取り外したりする際に、耳介側を覆うイヤパッドによる確保される内側空間部とハウジングにより確保される外側空間部との間に圧力差が生じる。

特に、ダイナミックヘッドホンにおける各ヘッドホンユニットは、振動板に取り付けられたボイスコイルが磁極の中に入って動作することから、振動板に過大な振幅が発生すると磁極側に衝突して破損したり、ボイスコイルが磁極から飛び出して元の位置に戻らなくなって故障したりすることがある。

このような振動板に発生する過大な振幅は、既に述べたように主にヘッドホンユニットの着脱操作時に発生する内側空間部と外側空間部との間に生じる圧力差により引き起こされることが多い。

図３は、従来からあるヘッドホユニットにみられた上記不都合を解消すべく本願出願人が出願した特許文献１に、第２実施例としてその図４に示されているヘッドホンユニットの再掲図である。

特開２００９−２１８６８６号公報

図３によれば、ヘッドホンユニット５１は、中央部に開口部５３を有するドーナツ状のバッフル板５２と、該バッフル板５２の内側に配設されて使用者の一方の耳介側を覆った際に内側空間部Ｌ１を形成するイヤパッド５４と、バッフル板５２の外側に配設されてその内部に外側空間部Ｌ２を備えるハウジング５５と、バッフル板５２の開口部５３を介して配設される電気音響変換器５６とを備えて形成されている。

この場合、電気音響変換器５６は、中央部にバッフル板５２の開口部５３よりも小径な開口部５８を有してバッフル板５２の開口部５３の開口縁部５３ａに支持されるベースフレーム５７と、該ベースフレーム５７の開口部５８に嵌合配置される断面コ字形を呈するヨーク６０と、該ヨーク６０の内側に配置されるマグネット６１およびポールピース６２と、これらヨーク６０とマグネット６１とポールピース６２とからなる磁極５９に形成されている空隙内に配置されるボイスコイル６４をその外側に備えてベースフレーム５７の内側にその周縁部６３ａが固定される振動板６３とで構成されている。なお、ベースフレーム５７は、適宜の音響抵抗材６５でその外側面が塞がれた音通孔５７ａを備えている。

また、バッフル板５２は、その周方向での複数箇所に通気孔５２ａが形成されている。そして、これらの各通気孔５２ａには、バッフル板５２の一方の面側と他方の面側とに交互に配置され、かつ、バッフル板５２に対するそれぞれの固着部位にスペーサ６６を介在させて取り付けられた可撓弁材６７が各別に対面配置されている。

つまり、内側空間部Ｌ_１と側と外側空間部Ｌ_２側との空気圧が図３に示すようにＬ_１＝Ｌ_２であるヘッドホンユニット１の不使用時には、各可撓弁材６７もバッフル板５２との間にスペーサ６６の厚さ分である隙間Ｓを介在させた状態のもとで対応する各通気孔５２ａに対面させることができる結果、各通気孔５２ａを介して内側空間部Ｌ_１と外側空間部Ｌ_２とを連通させておくことができることになる。

したがって、内側空間部Ｌ_１側と外側空間部Ｌ_２側との空気圧がＬ_１＞Ｌ_２であれば、バッフル板５２の内側に配置されている可撓弁材６７が開方向に撓み、外側に位置する可撓弁材６７が閉方向に撓んで圧力差を解消させ、Ｌ_１＜Ｌ_２であれば、逆にバッフル板５２の内側に位置する可撓弁材６７が閉方向に撓み、外側に位置する可撓弁材６７が開方向に撓んで圧力差を解消させることができることになる。

このため、図３に示すヘッドホンユニット１によれば、装着時やその取り外し時に内側空間部Ｌ_１側と外側空間部Ｌ_２側との間に生じる空気圧差は、バッフル板５２の両面に配置されている各可撓弁材６７を開閉させて解消させることができるので、振動板６３が磁極５９側に衝突して破損したり、ボイスコイル６４が磁極５９から飛び出して元の位置に戻らなくなって故障したりするという不具合の発生を防止することができる。

しかし、図３に示すヘッドホンユニット１による場合には、可撓弁材６７がスペーサ６６を介して取り付けられていることから、通気孔５２ａに対し閉じ方向に撓んだ際であっても若干の隙間ができてしまい可撓弁材６７が通気孔５２ａを完全に閉止するには至らない。

このため、通気孔５２ａに関わる音響抵抗は、可撓弁材６７との関係のみを考慮して一律に決定することができず、可撓弁材６７による通気孔５２ａの不完全な閉止状態をも加味して決定しなければならなくなる結果、それだけ判断要素が増えて音響抵抗値にバラツキが生じてしまうという不都合があった。

また、図３に示すヘッドホンユニット１は、スペーサ６６を介在させた状態で可撓弁材６７をバッフル板５２側に固定する必要があるので、スペーサ６６の分だけ部材点数が増えるほか、そのための取り付け作業も繁雑化して製品コストを押し上げる一因になるという不具合もあった。

本発明は、特許文献１を含む従来技術の上記課題に鑑み、バラツキの少ない音響抵抗値が決定できる弁構造のもとで、装着する際や取り外す際であってもイヤパッド側の空間領域とハウジング側の空間領域との空気圧を等圧化して振動板側に過大な圧力がかからないようにしたヘッドホンユニットを提供することに目的がある。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、開口部を有するバッフル板と、該バッフル板の内側に配設されて装着使用者の一方の耳介側を覆った際に内側空間部を形成するイヤパッドと、バッフル板の外側に配設されてその内部に外側空間部を備えるハウジングと、バッフル板の前記開口部を介して配設される電気音響変換器とを少なくとも備え、該電気音響変換器は、開口部を有してバッフル板の前記開口部に支持されるベースフレームと、該ベースフレームに前記開口部を介して配置される磁極と、該磁極が備える空隙内に配置されるボイスコイルを備えて前記ベースフレームの内側に配設される振動板とで構成され、前記バッフル板がその周方向に備えて前記内側空間部と前記外側空間部とを連通させる各通気孔には、該バッフル板の一方の面と他方の面とに略同じ通気量のもとでの開方向への撓み変形が可能に前記通気孔のそれぞれの開口面を覆う各可撓弁材を、前記バッフル板側に部分的に直付けして密着配置してなるヘッドホンユニットにおいて、前記可撓弁材は、弾性音響抵抗材として機能する不織布を用いて形成したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、装着する際やこれを取り外す際であっても、バッフル板の一方の面と他方の面とに略同じ通気量のもとでの開方向への撓み変形を可能に各通気孔に配置されている各可撓弁材を開閉させて内側空間部側と外側空間部側との間に生じる空気圧の差を瞬時に解消させることができるので、振動板が磁極側に衝突して破損したり、ボイスコイルが磁極から飛び出して元の位置に戻らなくなって故障したりするという不具合の発生を確実に防止することができる。

また、各可撓弁材は、バッフル板に部分的に直付けすることで各通気孔に密着配置することができる。特に、各可撓弁材が通気性のない可撓性フイルム材で形成されてい場合には、内側空間部側と外側空間部側との圧力差が解消された後にバッフル板の通気孔を密に閉止することができるので、該閉止部位の音響抵抗を考慮することなく設計どおりの音響抵抗と音響特性とを得ることができる。

さらに、可撓弁材は、従来例のようなスペーサを介在させることなくバッフル板に固定できるので、その分だけ部材点数を少なくして取り付け作業の簡素化と低廉化とに寄与させることができる。

しかも、バッフル板の通気孔を塞ぐ可撓弁材が弾性音響抵抗材として機能する不織布により形成されていることから、通気孔の口径と不織布の単位面積当たりの音響抵抗値のみで音響抵抗が定まることになるので、より安定した音響抵抗を得ることができる。

本発明の一例についての断面構造を示す説明図。図１の例についての弁作用状態を（Ａ）〜（Ｃ）と場合分けして示す説明図。従来例についての断面構造を示す説明図。

本発明の一例についての断面構造を示す図１によれば、ヘッドホンユニット１１は、中央部に開口部１３を有するドーナツ状のバッフル板１２と、該バッフル板１２の内側に配設されて使用者の一方の耳介側を覆った際に内側空間部Ｌ１を形成するイヤパッド１７と、バッフル板１２の外側に配設されてその内部に外側空間部Ｌ２を備えるハウジング１９と、バッフル板１２の開口部１３を介して配設される電気音響変換器２２とを備えて形成されている。

この場合、電気音響変換器２２は、中央部にバッフル板１２の開口部１３よりも小径な開口部２４を有してバッフル板１２の開口部１３の開口縁部１３ａに支持されるベースフレーム２３と、該ベースフレーム２３の開口部２４に嵌合配置される断面コ字形を呈するヨーク３４と、該ヨーク３４の内側に配置されるマグネット３５およびポールピース３６と、これらヨーク３４とマグネット３５とポールピース３６とからなる磁極３３に設けられている空隙内に配置されるボイスコイル３８をその外側に備えてベースフレーム２３の内側にその周縁部３７ａが固定される振動板３７とで構成されている。

また、ベースフレーム２３は、周方向での複数箇所に適宜口径の音通孔２５を備えており、これらの各音通孔２５は、音響抵抗材２６により外側から塞がれている。

一方、内側空間部Ｌ_１と外側空間部Ｌ_２とを仕切るようにして配置されるバッフル板１２は、その周方向での複数箇所に穿設された通気孔１４を備えており、これらの通気孔１４を介して内側空間部Ｌ_１と外側空間部Ｌ_２とが連通している。

また、バッフル板１２に設けられた各通気孔１４には、バッフル板１２の一方の面である内側面１２ａ側と他方の面である外側面１２ｂ側とに交互に位置する配置関係のもとで、可撓弁材１５が対応する通気孔１４の開口面１４ａを密に覆うことができるように接着剤１６を用いて部分的に直に接合固着されている。

この場合、可撓弁材１５は、バッフル板１２の通気孔１４を完全に覆うことができ、かつ、接着剤１６による接合固着位置を支点として開方向に撓むことができるものでさえあれば、円形、方形等を含むその具体的な面形状は特に問わない。

また、可撓弁材１５としては、バネ性のある音響抵抗材料である不織布、例えばバイリーン社の「ＪＨ−１００４」等の不織布を好適に用いることができる。

次に、上記構成からなる本発明の作用を図２（ａ）〜（ｃ）を参酌して説明すれば、ヘッドホンユニット１１は、その不使用時や装着を終えた後の状態にあっては、図２（ａ）に示すように内側空間部Ｌ_１内と外側空間部Ｌ_２内との空気圧がＬ_１＝Ｌ_２となり、各可撓弁材１５もバッフル板１２の各通気孔１４の開口面１４ａの全体を塞ぐようにして密に接触させておくことができる。

このため、ヘッドホンユニット１１におけるバッフル板１２の各通気孔１４に依拠する音響抵抗は、通気孔１４の口径と可撓弁材１５の単位面積当たりの音響抵抗値のみに基づいて画一的に決定することができるので、バラツキの少ない安定した状態のもとで設計することができる。

また、耳介側に装着する際のヘッドホンユニット１１は、内側空間部Ｌ_１側が外側空間部Ｌ_２側よりもその内部圧力が高まってＬ_１＞Ｌ_２となるので、図２（ｂ）に示すように、バッフル板１２の外側面１２ｂ側に配置されている可撓弁材１５が開方向に撓み、バッフル板１２の内側面１２ａ側に配置されている可撓弁材１５が通気孔１４に押し当たるようにして密に塞ぐ結果、Ｌ_１＝Ｌ_２となるように圧力調整して圧力差を解消させることができる。

一方、耳介側に装着していたヘッドホンユニット１１を取り外す際には、イヤパッド１７が耳介側から引き離されて内側空間部Ｌ_１側が外側空間部Ｌ_２側よりも内部圧力が低くなってＬ_１＜Ｌ_２となるので、図２（ｃ）に示すように、バッフル板１２の外側面１２ｂ側に配置されている可撓弁材１５が開方向に撓み、バッフル板１２の内側面１２ａ側に配置されている可撓弁材１５が通気孔１４に押し当たるようにして密に塞ぐ状態のもとでＬ_１＝Ｌ_２となるように圧力調整して圧力差を解消させることができる。

したがって、本発明によれば、装着する際やこれを取り外す際であっても、バッフル板１２の内側面１２ａと外側面１２ｂとに配置されている各可撓弁材１５を、図２（ｂ）や図２（ｃ）に示すように開閉させて内側空間部Ｌ_１側と外側空間部Ｌ_２側との間に生じる空気圧の差を瞬時に解消させることができるので、振動板３７が磁極３３側に衝突して破損したり、ボイスコイル３８が磁極３３から飛び出して元の位置に戻らなくなって故障したりするという不具合の発生を確実に防止することができる。

また、可撓弁材１５は、図３に従来例として示すスペーサを介在させることなくバッフル板１２に固定できるので、その分だけ部材点数を少なくして取り付け作業の簡素化と低廉化とに寄与させることができる。

しかも、バッフル板１２の通気孔１４を塞ぐ可撓弁材１５は、弾性音響抵抗材として機能する不織布により形成されていることから、通気孔１４の口径と不織布の単位面積当たりの音響抵抗値のみで音響抵抗が定まることになるので、該閉止部位の音響抵抗値をバラツキのない安定したものとすることで、音響特性や音質をより安定化することができる。

以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な構成はこれに限定されるものではない。例えば、可撓弁材１５は、バッフル板１２の内側面１２ａと他側面１２ｂとに交互に位置する配置関係のもとで、それぞれが開方向への撓み変形を可能に配設された例が示されているが、Ｌ_１＞Ｌ_２とＬ_１＜Ｌ_２とのいずれの場合においても略同じ通気量のもとでの開方向への撓み変形を可能に配設されてさえいれば、交互とすることなく配設するものであってもよい。

１１ヘッドホンユニット
１２バッフル板
１２ａ内側面
１２ｂ外側面
１３開口部
１３ａ開口縁部
１４通気孔
１４ａ開口面
１７イヤパッド
１５可撓弁材
１６接着剤
１９ハウジング
２２電気音響変換器
２３ベースフレーム
２４開口部
２５音通孔
２６音響抵抗材
３３磁極
３４ヨーク
３５マグネット
３６ポールピース
３７振動板
３７ａ周縁部
３８ボイスコイル
Ｌ_１内側空間部
Ｌ_２外側空間部

Claims

開口部を有するバッフル板と、該バッフル板の内側に配設されて装着使用者の一方の耳介側を覆った際に内側空間部を形成するイヤパッドと、バッフル板の外側に配設されてその内部に外側空間部を備えるハウジングと、バッフル板の前記開口部を介して配設される電気音響変換器とを少なくとも備え、該電気音響変換器は、開口部を有してバッフル板の前記開口部に支持されるベースフレームと、該ベースフレームに前記開口部を介して配置される磁極と、該磁極が備える空隙内に配置されるボイスコイルを備えて前記ベースフレームの内側に配設される振動板とで構成され、前記バッフル板がその周方向に備えて前記内側空間部と前記外側空間部とを連通させる各通気孔には、該バッフル板の一方の面と他方の面とに略同じ通気量のもとでの開方向への撓み変形が可能に前記通気孔のそれぞれの開口面を覆う各可撓弁材を、前記バッフル板側に部分的に直付けして密着配置してなるヘッドホンユニットにおいて、
前記可撓弁材は、弾性音響抵抗材として機能する不織布を用いて形成したことを特徴とするヘッドホンユニット。