JP5671929B2 - イヤホン、音響変換装置 - Google Patents
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Description
バランスドアーマチュアユニットの外観例を図10に示す。このバランスドアーマチュアユニットは、収納筐体100内に、ヨーク、コイル、アーマチュア、振動板が所定の配置で収納されており、コイルに駆動電流が流されることでアーマチュアが振動する。その振動が振動板に伝えられて音を発する。
そしてこのバランスドアーマチュアユニットには、漏斗状の部材101が収納筐体100に一体に取り付けられている。この部材101は、音声出力孔101aを有する。
内部の振動板によって得られる音声は、部材101の音声出力孔101aからユニット外部に出力される。
まず、バランスドアーマチュアユニット自体は、駆動系、振動系が1つのユニットケース内に収納されて小型化に適しているものの、上記の漏斗状の部材101とイヤホン筐体内の音道をチューブで連結することで、チューブ配置の空間が必要となり、イヤホン全体の小型化が制限される。
また漏斗状の部材101は精度よく加工し、音道までの気密を取りながら取り付ける必要があり、これは難易度が高い。このため製造コストや製造効率の点で不利となる。さらに部材101の精度や取り付け難易性から音道の気密性が安定しにくく、その結果、各製品毎に音響性能が安定しにくい。
また構造的に、部材101の音声出力孔101aの径(断面積)を大きくとれないため、高音域の減衰を伴う。これによってユーザの耳に達する音声に音質的な損失が発生する。
又は、上記音響変換装置が配置された上記筐体内には、上記音道と連通する空気室が形成されており、上記音響変換装置は、上記音声出力孔からの出力音が上記空気室を介して上記音道に達するように、上記筐体内に配置されている。
本発明のイヤホンは、このような音響変換装置の音声出力孔が、直接、又は緩衝部材を介して、イヤホン筐体内の音道に連通するように、音響変換装置が配置される。このため音響変換装置の音声出力孔と、イヤホン筐体内の音道を連結する部材は不要となる。
また音響変換装置をイヤホン筐体内に取り付ける際には、音響変換装置の音声出力孔を音道に連通させるように配置するのみである。このためチューブ等の部材は不要で取り付けが容易となり、またイヤホンの小型化にも有利である。さらに取り付け精度によって音響性能が不安定になるということも避けられる。
これらのことから、製造が容易で、構造が簡易で小型化に適し、かつ音響特性の安定したイヤホンを実現できる。
<1.音響変換装置の構造>
<2.イヤホンの第1の構造例>
<3.イヤホンの第2の構造例>
<4.イヤホンの第3の構造例>
<5.イヤホンの第4の構造例>
<6.イヤホンの第5の構造例>
<7.変形例>
まず実施の形態の音響変換装置について説明する。実施の形態の音響変換装置は、いわゆるバランスドアーマチュアユニットと呼ばれるものの一種である。
図1(a)〜(e)に実施の形態の音響変換装置1の平面図、側面図、底面図、正面図、斜視図を示す。
収納ユニット4からは回路基板8(フレキシブル基板)が導出されている。この回路基板8には、駆動信号を内部のコイルに供給するための回路部が形成される。
またこの例の場合、音声出力孔27aは、カバー体27の上面において中央より長手方向に偏倚した位置に形成されている。
なお、以下の音響変換装置1の構造の説明では図1(d)の正面図で表現される側を前方とし、回路基板8が導出される方向を後方とし、前後上下左右の表現を用いる。但し、この前後上下左右はあくまで説明の便宜上のものに過ぎない。
ヨーク5は上下方向を向く平板状の第1の部材10と上方に開口されたコ字状の第2の部材11とが結合されて成る。第1の部材10は左右両側面がそれぞれ、例えば、接着等によって第2の部材11の側面部内面側に取り付けられている。これによりヨーク5は第1の部材10と第2の部材11が結合されて前後に貫通された角筒状に形成されている。
回路基板8はコイル7の上面に取り付けられている。回路基板8は前後方向における長さがコイル7の前後方向における長さより長くされ、一部がコイル7の上面に取り付けられている。そしてこの回路基板8の略後半部はコイル7から後方へ突出され、さらに後ろ側は収納ユニット4から導出されている。
回路基板8上の所定端子にコイル7の両端部が接続され、コイル7に駆動電流を印加する電気回路が形成されている。
なおコイル7は整列巻きにされ、上面が平面状に形成されているため、コイル7と回路基板8の良好な接合状態を確保することができる。
アーマチュア9は上下方向を向くコイル取付部12と、該コイル取付部12の後端部から上方へ突出された連結部13と、該連結部13の上端部から前方へ突出された振動部14と、コイル取付部12の左右両端部からそれぞれ上方へ突出された側壁部15、15と、該側壁部15、15の略上半部における前面からそれぞれ前方へ突出された被固定部16、16とが一体に形成されて成る。
この振動部14の前面の左右方向における中央部には、前方に開口された連結用凹部14aが形成されている。
側壁部15、15の上面と被固定部16、16の上面とは同一平面とされ、この左右に離隔して位置された同一平面がそれぞれ固定面17、17として形成されている。
コイル取付部12の上面には、例えば、接着によってコイル7が取り付けられる。コイル7は整列巻きにされ下面が平面状に形成されているため、コイル取付部12に対するコイル7の良好な接合状態を確保することができる。
この音響変換装置1にあっては、コイル7が取り付けられるコイル取付部12とコイル7に貫通される振動部14とが、何れもアーマチュア9に設けられている。従って、コイル7に対する振動部14の位置を高い精度で確保することができ、コイル7に対する振動部14の位置精度の向上を図ることができる。
アーマチュア9は、コイル取付部12にコイル7が取り付けられた状態において、ヨーク5の側面部の外面にそれぞれ被固定部16、16が接着や溶着等によって固定される。そしてアーマチュア9がヨーク5に固定された状態においては、ヨーク5の側面部の上面がアーマチュア9の固定面17、17よりやや上方に位置される。また、振動部14の前端部に形成された連結用凹部14aがマグネット6、6の前端部の真下よりやや前方に位置される。
保持枠20は、例えば、金属材料によって縦長の枠状に形成され、左右方向における幅がアーマチュア9の左右方向における幅と略同じにされている。
樹脂フィルム21は、大きさが保持枠20の外形と同じにされ、例えば、保持枠20の開口を閉塞するように保持枠20の上面に接着等により貼り付けられている。
振動板22は、例えば、下方から樹脂フィルム21に貼り付けられた状態とされている。
振動板22の後端は保持枠20の後端部における内面より僅かに前方に位置され、振動板22の後端と保持枠20の後端部における内面との間には隙間が形成されている。図3に示すように、この隙間を埋めるように接着剤24が塗布されている。従って、振動板22と保持枠20は接着剤24と樹脂フィルム21を介して結合される。
接着剤24としては、例えば、アクリル系の非硬化型接着剤やアクリル系の紫外線硬化型接着剤が用いられている。
尚、接着剤24は、上記隙間を埋めるとともに、振動板22の樹脂フィルム21に貼り付けられた側と反対側の面に延在されている。即ち、振動板22は樹脂フィルム21により保持枠20に支持されるが、これを補強する補強部材として機能する。
また、駆動ユニット2への振動板ユニット3の固定時には、梁部23の下端部をアーマチュア9における振動部14の前端部に接着によって取り付ける。即ち梁部23は振動部14に形成された連結用凹部14aに挿入された状態で接着剤25によってアーマチュア9に連結される。
上記したように、梁部23は振動板22に一体に形成されているため、梁部23の下端部を振動部14に取り付けるだけで、梁部23を介して振動板22とアーマチュア9が連結され、アーマチュア9の振動部14の振動を振動板22に伝える構造が形成される。
なお、梁部23の形状は細幅の板状に限られるものではない。
ケース体26には、その上面に音声出力孔27aが形成されている。この音声出力孔27aが形成される面は、内部の振動板22の振動面に対向する面である。
図3に示すように、振動板22の振動による音は振動面上空間31に放出されるが、この音が、その振動面に対向する位置に形成されている音声出力孔27aから出力される。
振動部14の振動は梁部23を介して振動板22に伝達され、振動板22が振動する。この振動板22の振動による音は、図3に示す振動面上空間31に放出されるが、この音が、その振動面に対向する面に形成されている音声出力孔27aから出力されるものとなる。
この構成の場合、漏斗状の部材が不要となることで、音響変換装置1としての小型化が促進でき、また製造容易性も向上する。
さらに、当然ながら漏斗状の部材の精度を高めるといった必要もなくなる。
また音声出力孔27aは、カバー体27上面の平面部に形成するものであり、その孔面積は広くとることができる。このため音声出力孔27aの通過により出力音声の高音域特性の低下を防止することもできる。
さらに、比較的広い面であるカバー体27の上面に形成することから、音声出力孔27aの形成位置の自由度も高い。
以上の音響変換装置1を有する実施の形態のイヤホンの構造例を説明する。
図4(a)(b)はイヤホン50の外観を斜視図で示している。イヤホン50の筐体は前部筐体52と後部筐体51が接合されて形成される。そして前部筐体52には、ユーザが耳孔に挿入することとなるイヤピース53が取り付けられている。
なお、イヤホンに音声信号を供給するコードの図示は省略している。
図5(a)に示すように、前部筐体52と後部筐体51が接合されて、イヤホン筐体内の各空間が形成される。即ち前部筐体52側の内部には音道管90が形成される。また前部筐体52と後部筐体51によって、収納空間91が形成される。また後部筐体51側に、図示しないコードが挿入されるコード用空間92が形成される。
前部筐体52には、例えば柔軟性を有する材料で形成されたイヤピース53が例えば係合されて取り付けられる。この状態で、イヤピース53の放音孔53aは、音道管90と直線的に連通した状態となる。
駆動電流が流れることで、内部の振動板22の振動により、音声出力孔27aから音が出力されるが、その音は、直接音道管90に達し、イヤピース53の放音孔53aからユーザの耳孔に達することになる。
まず、音響変換装置1は、漏斗状の部材が不要で簡易な構成とできる。
また音響変換装置1の音声出力孔27aは、比較的広い孔面積とでき、音質的な損失が生じないようにすることができる。
また音響変換装置1をイヤホン50の筐体内に取り付ける際には、音響変換装置1を、その音声出力孔27aが音道管90に対向するよう配置するのみである。このためチューブ等の部材は不要で取り付けが容易となり、製造工程が効率化できる。また、製造効率向上とともに部品点数の少ない簡易な構造であることでコストダウンにも有利である。
さらに漏斗状の部材とチューブの取り付け精度によって音響性能が不安定になるということも解消される。
またチューブを筐体内に収納する必要がないため、イヤホン筐体の小型化にも有利である。小型の筐体構造にできることで、耳介への干渉の少ない装着性の良好なイヤホンが実現できる。
またチューブを筐体内に収納する必要がないため、イヤホン筐体の内部構造のレイアウトも容易となる。
これは、図5のようにイヤホン筐体内に配置される場合に、音道管90と対向させる位置とする場合に好適となる。
もし、音声出力孔27aがケース体26の上面の中央付近に形成されると、図5のイヤホン構造において、音響変換装置1を配置する空間を、イヤホンの上面(図面での上方)側に広くとらなければならない。イヤホン筐体の上面が高く(例えばイヤピース53の縁部と同等の高さなど)なると、その部分が耳孔挿入時にユーザの耳介にあたり、装着感が損なわれる場合がある。これに対して、音声出力孔27aを、ケース体26の上面において中央より偏倚した位置に形成し、図5のように配置することで、イヤホン筐体の上面の高さを低くでき、ユーザに良好な装着感を提供できる。
但し、音声出力孔27aが、ケース体26の上面中央に形成されていても、イヤホン筐体の構造によっては、良好な装着感のイヤホンを形成することも可能である。
図6で実施の形態のイヤホンの第2の構造例を説明する。
なお、第2の構造例の基本的な構造は上記第1の構造例(図5)と同様である。以下の第2の構造例から第5の構造例の説明では、第1の構造例と同一部分は同一符号を付し、説明は省略する。
この図6の場合、音響変換装置1は、音声出力孔27aが、緩衝部材を介して音道管90に対向するように配置されるものである。
図6(a)(b)に示すように、音響変換装置1の音声出力孔27aは、軟質素材で形成された緩衝部材80を介して音道管90に対向する。緩衝部材80は例えば図6(c)のように中央孔80aを有する扁平なリング状の形状とする。軟質素材とは、例えばエラストマ、シリコンゴム系の材料などであって通気抵抗の低いものが適している。
即ちリング状の緩衝部材80は、音響変換装置1のカバー体27上で、音声出力孔27aの周囲に当接した状態で、前部筐体52内の音道管90の端部52aに押しつけられる状態となっている。
加えて、緩衝部材80を介して音響変換装置1を押しつけるように配置することで、前部筐体52、後部筐体51の成形精度誤差を吸収して、音声出力孔27aと音道管90の間の隙間を無くすことや、音響変換装置1を安定した取り付けに有効である。
第3の構造例を図7で説明する。
この例は、音響変換装置1が配置されたイヤホン筐体内に、音道管90と連通する空気室93が形成される構造である。図7からわかるように、前部筐体52内の内部構造と、音響変換装置1(カバー体27の上面側)とで気密のとれた空気室93が形成される。
そして、音声出力孔27aからの音は空気室93に出力され、この音が音道管90からイヤピース53の放音孔53aに達するようにされている。
第4の構造例を図8(a)(b)(c)で説明する。図8(a)はイヤホンを上方から見た状態での内部構造、図8(b)はイヤホンを側面方向から見た状態での内部構造、図8(c)はイヤホンの背面図を、それぞれ示している。
前部筐体52は、図8(a)のように上方から見て略L字状の筐体を構成し、この内部で音響変換装置1が、音道管90の端部52aに当接するように配置される。そして音声出力孔27aが、音道管90に対向する状態となる。
その考え方からいえば、例えばイヤホン筐体内部で、音響変換装置1を左右斜め方向に傾けて配置することや、前後斜め方向に傾けて配置する例も考えられる。
なお、この図8の構造例においても、図6の例のように音声出力孔27aが緩衝部材80を介して音道管90に対向するようにしてもよい。
図9で第5の構造例を説明する。
図9(a)はイヤホン構造を示す断面図、図9(b)は内部構造の断面を斜視図としたものである。また図9(c)はイヤホンの外観例の斜視図である。
この第5の構造例は、例えば図9(c)のように、前部筐体52と後部筐体51の殆どがイヤピース53に隠れてしまうような、非常に小型のイヤホン筐体を実現する場合に有利な構造である。
そして、音声出力孔27aを有するカバー体27が、音道管90の側面を形成するような状態とされ、音道管90の内部に音声出力孔27aが位置する状態となる。
この場合も音声出力孔27aから出力される音は音道管90からイヤピース53の放音孔53aに達し、ユーザの耳孔に導かれる。
以上、実施の形態としての各種の構造例を説明してきたが、本発明のイヤホンの構造は上記各例に限定されない。イヤピース53、前部筐体52、後部筐体51の外形、内部構造は多様に考えられる。いずれにしても、音響変換装置1の音声出力孔27aが、チューブ等の連結部材を伴わずに、直接的に、ユーザの耳孔に音を導く音道に、音響的に連結されるように配置できるものであればよい。
イヤピース53はイヤホン筐体と別体で前部筐体52に取り付けられる構造を示したが、イヤピース部がイヤホン筐体の一部として一体的に形成されていても良い。つまりユーザに対して音を出力する放音孔は、イヤピースによって形成されるものでも、イヤホン筐体によって形成されるものでもよい。
音声出力孔27aの形状は、円形以外に、楕円形、長円、多角形、その他、多様な形状が考えられる。
また音声出力孔27aの孔の大きさも多様に考えられる。特に高域損失の点を考慮すれば孔面積を大きく設定することが好適である。
Claims (10)
- 放音孔へ音を導く音道が内部に形成された筐体と、
上記筐体内部に配置される音響変換装置と、
を有し、
上記音響変換装置は、
収納筐体内に、
駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアと、
上記アーマチュアの上記振動部と連結された振動板と、
が収納されていると共に、
上記収納筐体における上記振動板の振動面と対向する面に、該面自体が平坦な状態で開口されてなる音声出力孔が形成されており、
上記収納筐体の音声出力孔側の面が上記筐体に当接され、
上記音声出力孔は上記音道に対向するように上記収納筐体内に位置され、且つ耳に装着された際に上記対向する面の中央より上方側に偏倚している位置に形成され、
上記放音孔は、上記音声出力孔に対向して位置し、上記音道と直線的に連通した状態となっている
イヤホン。 - 上記音響変換装置は、上記音声出力孔が、緩衝部材を介して上記音道に対向するように上記筐体内に配置されている
請求項1に記載のイヤホン。 - 上記音響変換装置が配置された上記筐体内には、上記音道と連通する空気室が形成されており、
上記音響変換装置は、上記音声出力孔からの出力音が上記空気室を介して上記音道に達するように、上記筐体内に配置されている
請求項1又は請求項2に記載のイヤホン。 - 上記筐体は第1の筐体と第2の筐体を有し、
上記第1の筐体と上記第2の筐体が嵌合されることにより、上記音響変換装置が収納される収納空間が形成され、
上記第1の筐体にはコード用空間が形成され、
上記第2の筐体には上記音道が形成されている
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のイヤホン。 - 上記音道が音を導く方向と上記コード用空間のコード収納方向が略垂直となるように上記音道と上記コード用空間が配置されている
請求項4に記載のイヤホン。 - 上記筐体に形成された音道の上記音声出力孔側に形成された開口部の断面が上記音声出力孔の断面より大きくなっている
請求項1に記載のイヤホン。 - 上記緩衝部材は、リング状の形状である
請求項2に記載のイヤホン。 - 上記音声出力孔の形状が円形である
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のイヤホン。 - 上記筐体は、イヤーピースと一体となっている
請求項1乃至請求項8のいずれかに記載のイヤホン。 - 放音孔へ音を導く音道が内部に形成された筐体を含むイヤホンに実装される音声変換装置であって、
収納筐体内に、
駆動電流が供給されたときに振動する振動部が設けられたアーマチュアと、
上記アーマチュアの上記振動部と連結された振動板と、
が収納されていると共に、
上記収納筐体における上記振動板の振動面と対向する面に、該面自体が平坦な状態で開口されてなる音声出力孔が形成されており、
上記収納筐体の音声出力孔側の面が上記筐体に当接され、
上記音声出力孔は、上記イヤホンが耳に装着された際に上記対向する面の中央より上方側に偏倚している位置に形成され、
上記放音孔は、上記音声出力孔に対向して位置し、上記音道と直線的に連通した状態となっている
音声変換装置。
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