JP5696249B1 - カナル型イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】カナル型イヤホン３０Ａの共振音波を低減する。【解決手段】カナル型イヤホン３０Ａは、筐体３１の内部にフレーム３４を有し、筐体３１の内部を第１音響空間３６及び第２音響空間３１ｃに分離している。フレーム３４には、音波を出力するドライバユニット３５が取り付けられている。第１音響空間３６と第２音響空間３１ｃとの間には、第３音響空間４０ｄ、第２通気孔４０ｅ、及び第１音響抵抗４０ｆを有するドライバキャップ４０が設けられている。ドライバキャップ４０は、第１音響抵抗４０ｆが第２通気孔４０ｅの挿入位置を変更することにより、ドライバユニット３５が出力する音波の音圧レベルＳ３５−Ｌ２，Ｓ３５−Ｒ２を最適に調整する。これにより、周波数が６ｋＨz付近の場合に共振する音波の音圧レベルを低減することを可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は、使用者の外耳道入口に挿入されるカナル型イヤホンに関するものである。

カナル型イヤホンは、使用者の外耳道入口に挿入して使用される。そのため、カナル型イヤホンを外耳道に挿入する場合と、そのイヤホンを外耳道に挿入しない場合と、を比較すると、外耳道における周波数特性は異なるものになる。

図９は、外耳道における音波の周波数特性を測定した周波数測定器１を示す断面図である。

この周波数測定器１は、使用者の耳を模造した人工耳において音波の周波数を測定するものである。この人工耳は、使用者の外耳部の形状を模造した外耳部２と、使用者の外耳道の形状を模造した外耳道３が設けられている。周波数測定器１は、外耳部２に入力された音波を外耳道３に伝達するマイクロホン１ａと、外耳道３の長さを調整する長さ調整部１ｂと、外耳部２に対する外耳道３の角度を調整する角度調整部１ｃと、入力された音波を増幅する増幅部１ｄと、入力された音波を測定する測定部１ｅと、を有している。

外耳部２の周辺で発生した音波は、マイクロホン１ａによって外耳道３に伝達される。伝達された音波は、増幅部１ｄによって増幅され、測定部１ｅによって測定される。長さ調整部１ｂ及び角度調整部１ｃは、外耳道３の長さ及び外耳部２に対する角度を変更して、測定条件を変更したい場合に使用される。

図１０は、図９の周波数測定器１によって測定された音波の周波数特性の例を示す波形図である。

図１０において、横軸は、図９の測定部１ｅにおける音波の周波数であり、縦軸は、図９の測定部１ｅにおける音波の音圧レベルである。実線で示される波形は、音波を発生させる音源から直接音波が伝達される場合（以下、「自由音場」という。）の音圧レベルＳ３ｄ−１である。破線で示される波形は、音波が一様に拡散される場合（以下、「拡散音場」という。）の音圧レベルＳ３ｄ−２である。音圧レベルＳ３ｄ−１の頂点Ｐ１は、音圧レベルＳ３ｄ−１が最も高い点であり、音圧レベルＳ３ｄ−２の頂点Ｐ２は、音圧レベルＳ３ｄ−２が最も高い点である。例えば、自由音場の場合、頂点Ｐ１は、周波数が３ｋＨz付近のときに音圧レベルが高くなっている。同様に、拡散音場の場合、頂点Ｐ２は、周波数が３ｋＨz付近のときに音圧レベルが高くなっている。

図１１（ａ）、（ｂ）は、カナル型イヤホンを図９中の外耳道３に挿入した気柱共振の例を示す図であり、同図（ａ）はカナル型イヤホンを挿入しない場合のその外耳道３における音波ＳＷの気柱共振の例を示す図、同図（ｂ）はカナル型イヤホンを挿入した場合のその外耳道３における音波ＳＷの気柱共振の例を示す図である。

図１１（ａ）に示すように、カナル型イヤホンを挿入しない場合、外耳道３は、一端が鼓膜３ａによって閉塞され、他端が開放された状態となっている。音波ＳＷの波長の４分の１と、外耳道３の入口から鼓膜３ａまでの距離Ｌと、が等しい場合、外耳道３の入口から入力された第１音波としての音波ＳＷと、鼓膜３ａから反射された第２音波としての音波ＳＷと、の気柱共振が発生する。このときの音波ＳＷの周波数は、図１０の頂点Ｐ１，Ｐ２に示す音圧レベルが高くなっているときであり、約３ｋＨzである。

図１１（ｂ）に示すように、カナル型イヤホンを挿入した場合、外耳道３は、一端が鼓膜２ａによって閉塞され、他端がカナル型イヤホンに装着されたイヤーパッドＥＰによって閉塞された状態となっている。音波ＳＷの波長の２分の１と、外耳道３の入口から鼓膜３ａまでの距離Ｌと、が等しい場合、外耳道３の入口から入力された音波ＳＷと、鼓膜３ａから反射された音波ＳＷと、の気柱共振が発生する。このときの音波ＳＷの周波数は、カナル型イヤホンを挿入しない場合の２倍の周波数のときであり、約６ｋＨzである。この周波数が６ｋＨzの音波ＳＷの共振は、例えば、シンバルの打撃音のような不快な音であり、日常経験しないものである。

このような周波数が６ｋＨzの音波ＳＷの共振を低減するため、例えば、特許文献１及び特許文献２には、イヤホンが出力した音波ＳＷが外耳道３に伝達される第１導音部及び第２導音部からなる２つの導音部を設けたカナル型イヤホンが記載されている。このカナル型イヤホンは、第１導音部を経由して出力される音波と、第２導音部を経由して出力される音波と、の間に位相差を設けることで、周波数が６ｋＨzの音波の共振を低減させている。

図１２は、特許文献１に記載された従来のカナル型イヤホン１０を示す断面図である。
このカナル型イヤホン１０は、ドライバユニット等を収納するための筐体１１を有している。筐体１１の前面には、第１筒状部材１２が突設されている。第１筒状部材１２の内部には、第２筒状部材１３が挿着されている。第２筒状部材１３は、筐体１１から発生した音波を直線状に出力させるための第１導音部１３ａと、筐体１１から発生した音波を螺旋状に出力させるための第２導音部１３ｂと、を有している。第１筒状部材１２には、外耳道３に挿入するためのイヤーパッド１４が装着されている。

筐体１１の内部には、この筐体１１の内部空間を２つに分離するためのフレーム１１ａが設けられている。フレーム１１ａには、電気信号を音波に変換するための電気音波変換部としてのドライバユニット１５が取り付けられている。ドライバユニット１５は、コイル１５ａと、永久磁石１５ｂと、振動板１５ｃと、を有している。ドライバユニット１５には、電気信号を受信するための電気コード１６が取り付けられている。

ドライバユニット１５に入力された電気信号は、音波に変換され、第１導音部１３ａ及び第２導音部１３ｂを経由して外耳道３へ出力される。このとき、第１導音部１３ａを経由して出力される音波と、第２導音部１３ｂを経由して出力される音波と、の間には、位相差が発生する。これにより、第１導音部１３ａを経由して出力される音波と、第２導音部１３ｂを経由して出力される音波と、は互いに打ち消しあうことで、共振を低減させる。

図１３は、特許文献２に記載された従来の他のカナル型イヤホン２０を示す断面図である。

このカナル型イヤホン２０は、ドライバユニット等を収納するための筐体２１を有している。筐体２１の前面には、第１筒状部材２２が、筐体２１の背面は、第２筒状部材２３が、それぞれ突設されている。第２筒状部材２３は、第１筒状部材２２に連結されている。第１筒状部材２２には、外耳道に挿入するためのイヤーパッド２４が装着されている。第１筒状部材２２の内部には、筐体２１から発生した音波を出力させるための第１導音部２５ａが設けられている。第２筒状部材２３の内部には、筐体２１から発生した音波を出力させるための第２導音部２５ｂが設けられている。第１筒状部材２２と第２筒状部材２３との連結箇所には、第１導音部２５ａ、及び第２導音部２５ｂからそれぞれ出力された音波を合成する合成部２５ｃが設けられている。

筐体２１の内部には、この内部空間を分離するためのフレーム２１ａ，２１ｂが設けられている。フレーム２１ａ，２１ｂには、電気信号を音波に変換するための２つのドライバユニット２６，２７がそれぞれ取り付けられている。２つのドライバユニット２６，２７は、振動板２６ａ，２７ａをそれぞれ有している。２つのドライバユニット２６，２７には、電気信号を受信するための電気コード２８が取り付けられている。

図１４は、図１３のカナル型イヤホン２０の音響等価回路を示す回路図である。
この音響等価回路は、図１３のドライバユニット２６から出力される音波の音圧源Ｓ２６と、ドライバユニット２７から出力される音波の音圧源Ｓ２７と、を有している。音圧源Ｓ２６は、図１３の合成部２５ｃにより構成される合成出力部Ｓ２５ｃに接続されている。音圧源Ｓ２７は、図１３の第２導音部２５ｂにより構成される位相補正パイプＳ２５ｂを介して、合成出力部Ｓ２５ｃに接続されている。

音圧源Ｓ２６から出力される音波と，音圧源Ｓ２７から位相補正パイプＳ２５ｂを介して出力される音波と、は合成出力部Ｓ２５ｃにて合成されて出力される。このとき、音圧源Ｓ２７から出力される音波は、位相補正パイプＳ２５ｂの効果により、音圧源Ｓ２６から出力される音波との間に位相差を生じる。これにより、音圧源Ｓ２６から出力される音波と、音圧源Ｓ２７から出力される音波と、は互いに打ち消しあうことで、共振を低減させることができる。

図１５は、図１４の音響等価回路における音波の周波数特性の例を示す波形図である。
図１５において、横軸は、図１４の合成出力部Ｓ２５ｃから出力される音波の周波数であり、縦軸は、図１４の合成出力部Ｓ２５ｃから出力される音波の音圧レベルである。音圧レベルＳ２５ｃは、図１４の合成出力部Ｓ２５ｃから出力される音波の波形であり、音圧レベルＳ２５ｃの減衰点Ｐ３は、合成出力部Ｓ２５ｃから出力される音波の周波数が６ｋＨzの点である。音圧レベルＳ２５ｃの減衰点Ｐ３に示すように、周波数が６ｋＨzのときに音圧レベルが最も低くなっている。

特許４６８１６９８号公報 特許４９５３４９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来のカナル型イヤホンでは、外耳道３の入口に挿入される導音部に第１導音部１３ａ及び第２導音部１３ｂを設ける必要がある。導音部は、外耳道３の入口に挿入可能な大きさにしなければならないため、第１導音部１３ａ及び第２導音部１３ｂの断面積を小さくする必要がある。そのため、周波数帯域が高い音波が減衰し、出力される音波の音質が劣化するという課題があった。

特許文献２に記載された従来のカナル型イヤホンでは、第１導音部２５ａから出力される音波と、第２導音部２５ｂから出力される音波と、を合成させて出力させる必要がある。そのため、これらの音波の干渉により、出力される音波の音質が劣化する。図１５の減衰点Ｐ３に示すように、周波数が６ｋＨzのときの音圧レベルＳ２５ｃが極端に低減する。更に、２つのドライバユニット２６，２７と、２つの筒状部材２２，２３を設ける必要があるため、イヤホンが大型化するという課題があった。

本発明のカナル型イヤホンは、内部に音響空間が形成され、前面に筒状の導音部が突設された筐体と、前記導音部に装着され、外耳道に挿入されるイヤーパッドと、第１通気孔を有し、前記筐体内に設けられて前記音響空間を第１音響空間と第２音響空間とに分離するフレームと、前記フレームに取り付けられ、電気信号を音波に変換して前記導音部へ出力する電気音波変換部と、前記フレームに取り付けられた音圧調整部と、を備え、前記音圧調整部は、前記第１通気孔に連通する第３音響空間と、前記第２音響空間及び前記第３音響空間に連通する筒状の第２通気孔と、前記第２通気孔に挿入され、この挿入位置の調整によって所定の周波数帯域の音圧を低減する第１音響抵抗と、を有することを特徴とする。

本発明のカナル型イヤホンによれば、第３音響空間、第２通気孔、及び第１音響抵抗を有し、所定の周波数帯域の音圧を低減する音圧調整部を備えているので、従来のように２つの導音部を設けることなく、周波数が６ｋＨzの音波の共振を低減することが可能となる。そのため、出力される音波の音質劣化を防止することができる。又、第１音響抵抗により周波数特性が調整されることにより、周波数が６ｋＨzの音波を平坦に低減することができる。更に、従来のように２つの電気音波変換部を設ける必要がないため、イヤホンの小型化が可能となる。

図１は本発明の実施例１におけるカナル型イヤホン３０Ａを示す概略の断面図である。 図２は図１中の筐体３１、フレーム３４、及びドライバキャップ４０を示す分解斜視図である。 図３は比較例におけるカナル型イヤホン３０を示す概略の断面図である。 図４は図３のカナル型イヤホン３０の音響等価回路を示す回路図である。 図５は図４の音響等価回路における音波の周波数特性の例を示す波形図である。 図６は図１のカナル型イヤホン３０Ａの音響等価回路を示す回路図である。 図７は図６の音響等価回路における音波の周波数特性の例を示す波形図である。 図８は図７の周波数特性を調整した調整後の例を示す波形図である。 図９は外耳道における音波の周波数特性を測定した周波数測定器１を示す断面図である。 図１０は図９の周波数測定器１によって測定された音波の周波数特性の例を示す波形図である。 図１１はカナル型イヤホンを図９中の外耳道３に挿入した気柱共振の例を示す図である。 図１２は特許文献１に記載された従来のカナル型イヤホン１０を示す断面図である。 図１３は特許文献２に記載された従来の他のカナル型イヤホン２０を示す断面図である。 図１４は図１３のカナル型イヤホン２０の音響等価回路を示す回路図である。 図１５は図１４の音響等価回路における音波の周波数特性の例を示す波形図である。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（比較例のカナル型イヤホン）
図３は、比較例におけるカナル型イヤホン３０を示す概略の断面図である。

この比較例のカナル型イヤホン３０は、電気音波変換部としてのドライバユニット等を収納するための筐体３１を有している。筐体３１は、筐体前部３１ａと、この筐体前部３１ａに嵌合される筐体背部３１ｂと、から構成され、樹脂等により形成されている。筐体背部３１ｂの内部には、音波を反響させるための第２音響空間３１ｃが設けられている。筐体背部３１ｂの背面部には、開口部３１ｄが設けられ、その開口部３１ｄには、第２音響抵抗３１ｅが挿入されている。第２音響抵抗３１ｅは、第２音響空間３１ｃと筐体３１の外部との間の開口部３１ｄを通過する空気の流出入を調整して第２音響空間３１ｃの音圧を調整するためのものであり、不織布又はスポンジ等により形成されている。筐体前部３１ａには、円筒状の筒状部材３２が突設されている。筒状部材３２の内部には、筐体３１内で発生した音波を出力させるための導音部３２ａが設けられ、外周部には環状の突起部材からなる係合部３２ｂが形成されている。筒状部材３２の外周面には、外耳道に挿入するためにシリコンゴム等により形成されたイヤーパッド３３が装着され、係合部３２ｂに係止されている。

筐体前部３１ａの内部には、筐体前部３１ａの内部空間を分離するための略円盤状のフレーム３４が取り付けられている。フレーム３４は、中央部分に形成されて一端が閉塞された略円筒状の凹部３４ａと、この凹部３４ａの外周に延設された略環状の鍔部３４ｂと、この鍔部３４ｂの外縁に略直角方向に延設された係合部３４ｃと、を有している。鍔部３４ｂには、複数の第１通気孔３４ｄが形成されている。第１通気孔３４ｄは、フレーム３４によって分離された空間の間の通気を行うための孔である。凹部３４ａには、電気信号を音波に変換するための電気音波変換部としてのドライバユニット３５が取り付けられている。ドライバユニット３５は、電気信号により電磁力を発生させるためのコイル３５ａと、このコイル３５ａを振動させるための永久磁石３５ｂと、コイル３５ａの振動を空気振動に変換させるためのダイヤフラムである振動板３５ｃと、を有し、支持部３５ｄによりフレーム３４に固定されている。フレーム３４と振動板３５ｃとの間には、第１音響空間３６が形成されている。第１音響空間３６は、振動板３５ｃが発生させる空気振動を反射させるために設けられる空間である。振動板３５ｃの前面側には、この振動板３５ｃを覆うように略円盤状のカバー３７が取り付けられている。カバー３７の中心部には、円形の貫通孔３７ａが形成され、この貫通孔３７ａを囲むように複数の円形のカバー通気孔３７ｂが形成されている。

第１通気孔３４ｄを覆うように、第１音響空間３６と第２音響空間３１ｃとの間の空気の流出入を調整するためのドライバレジスタ３８が設けられている。ドライバユニット３５には、電気信号を受信するための電気コード３９が取り付けられている。

図４（ａ）、（ｂ）は、図３のカナル型イヤホン３０の音響等価回路を示す回路図であり、同図（ａ）は図３のカナル型イヤホン３０の音響等価回路の詳細を示す回路図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）の音響素子の一部を省略した音響等価回路を示す回路図である。

図４（ａ）の音響等価回路は、図３の振動板３５ｃに対応する振動板の振動系Ｓ３５ｃと、図３のドライバユニット３５から出力される音波の音圧源Ｓ３５と、を有している。振動板の振動系Ｓ３５ｃは、イナータンスＳ３５ｃ１と、音響コンプライアンスＳ３５ｃ２と、音響レジスタＳ３５ｃ３と、から構成されている。イナータンスＳ３５ｃ１は、電気回路におけるインダクタンスに対応する音響素子であり、筒状の空間における空気の質量を表すものである。音響コンプライアンスＳ３５ｃ２は、電気回路におけるキャパシタンスに対応する音響素子であり、空洞上の空間における空気の容量を表すものである。音響レジスタＳ３５ｃ３は、電気回路における抵抗に対応する音響素子であり、通気孔における空気の流出入しやすさを表すものである。

音圧源Ｓ３５は、第１音響空間３６に対応する音響コンプライアンスＳ３６と、第１通気孔３４ｄに対応するイナータンスＳ３４ｄと、に接続されている。イナータンスＳ３４ｄは、ドライバレジスタ３８に対応する音響レジスタＳ３８に直列に接続されている。音響レジスタＳ３８は、第２音響空間３１ｃに対応する音響コンプライアンスＳ３１ｃと、第２音響抵抗３１ｅに対応する音響レジスタＳ３１ｅと、に接続されている。

ここで、音響レジスタＳ３８の抵抗値は、イナータンスＳ３４ｄ、音響コンプライアンスＳ３１ｃ、及び音響レジスタＳ３１ｅから発生されるインピーダンスと比較すると非常に大きくなる。そのため、イナータンスＳ３４ｄ、音響コンプライアンスＳ３１ｃ、及び音響レジスタＳ３１ｅは、無視できる程度に小さくなる。そこで、図４（ａ）に示す音響等価回路は、イナータンスＳ３４ｄ、音響コンプライアンスＳ３１ｃ、及び音響レジスタＳ３１ｅを省略して、図４（ｂ）に示す音響等価回路のように考えることができる。

図４（ｂ）の音響等価回路は、音響コンプライアンスＳ３５ｃ２と、音響コンプライアンスＳ３６と、が直列に接続されているため、この音響等価回路の共振周波数が高くなる。

図５は、図４（ａ）の音響等価回路における音波の周波数特性の例を示す波形図である。

図５において、横軸は、図４（ａ）の音圧源Ｓ３５にて出力される音波の周波数であり、縦軸は、図４（ａ）の音圧源Ｓ３５にて出力される音波の音圧レベルである。実線で示される波形は、左耳用のカナル型イヤホン３０の音圧レベルＳ３５−Ｌ１であり、破線で示される波形は、右耳用のカナル型イヤホン３０の音圧レベルＳ３５−Ｒ１である。音圧レベルＳ３５−Ｌ１の頂点Ｐ４は、音圧源Ｓ３５にて出力される音波が最大のときの点である。頂点Ｐ４に示すように、周波数が６ｋＨz付近のときに音圧レベルが最も高くなっている。このときに、図１１（ｂ）の気柱共振が発生し、カナル型イヤホンから出力される第１音波と、鼓膜３ａから反射される第２音波と、が共振する。

前述のように、周波数が６ｋＨzの音波は不快な音であり、このような音波の共振を低減するために、本実施例１を以下のように構成している。

（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１におけるカナル型イヤホン３０Ａを示す概略の断面図であり、比較例を示す図３中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。更に、図２（ａ）、（ｂ）は、図１中の筐体３１、フレーム３４、及びドライバキャップ４０を示す分解斜視図であり、同図（ａ）は筐体３１、フレーム３４、及びドライバキャップ４０を前面方向から見た場合を示す分解斜視図、同図（ｂ）は筐体３１、フレーム３４、及びドライバキャップ４０を背面方向から見た場合を示す分解斜視図である。

本実施例１のカナル型イヤホン３０Ａは、比較例のカナル型イヤホン３０におけるドライバレジスタ３８に代えて、これとは構成の異なる音圧調整部としてのドライバキャップ４０を有している。ドライバキャップ４０は、ドライバユニット３５から出力される音波の音圧を調整するものであり、フレーム３４の背面側に取り付けられ、筐体前部３１ａの内部に収納される。ドライバキャップ４０は、フレーム３４における凹部３４ａを収納して、複数の第１通気孔３４ｄを覆うように略円筒状の音響部材としての環状部４０ａを有している。環状部４０ａの中央部分には、円形の貫通孔４０ｂが形成されている。環状部４０ａの背面側の周縁には、円筒状の筒状部材としての突出部４０ｂｃを有している。ドライバキャップ４０は、筐体前部３１ａと筐体背部３１ｂとの嵌合により、筐体前部３１ａ内に固定される。

環状部４０ａの内部には、第１通気孔３４ｄに連通する第３音響空間４０ｄが設けられている。第３音響空間４０ｄは、第１通気孔３４ｄを介して振動板３５ｃが発生させる空気振動を反響させるために設けられる空間である。突出部４０ｃの内部には、第３音響空間４０ｄに連通する第２通気孔４０ｅが設けられている。第２通気孔４０ｅは、第３音響空間４０ｄと第２音響空間３１ｃとの間の通気を行うための孔である。突出部４０ｂの背面側における先端部内には、第１音響抵抗４０ｆが挿入されている。第１音響抵抗４０ｆは、第３音響空間４０ｄと第２音響空間３１ｃとの間における第２通気孔４０ｅを通過する空気の流出入を調整して第３音響空間４０ｄの音圧を調整するためのものであり、不織布又はスポンジ等により形成されている。その他のカナル型イヤホン３０Ａの構成については、比較例を表すカナル型イヤホン３０と同様である。

図６（ａ）〜（ｄ）は、図１及び図２のカナル型イヤホン３０Ａの音響等価回路を示す回路図である。図６（ａ）は図１のカナル型イヤホン３０Ａの音響等価回路の詳細を示す回路図であり、比較例の図４（ａ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。図６（ｂ）は同図（ａ）の音響素子の一部を省略した音響等価回路を示す回路図、同図（ｃ）は同図（ｂ）の音響素子の一部を省略した音響等価回路を示す回路図、更に、同図（ｄ）は同図（ｃ）の音響素子の一部を省略した音響等価回路を示す回路図である。

図６（ａ）の音響等価回路は、比較例の音響等価回路に代えて、これとは構成の異なる第１音響コンプライアンスＳ４０ｄと、第１イナータンスＳ４０ｅと、第１音響レジスタＳ４０ｆと、を有している。第１音響コンプライアンスＳ４０ｄは、第３音響空間４０ｄに対応する音響素子であり、イナータンスＳ３４ｄに分岐接続されている。第１イナータンスＳ４０ｅは、第２通気孔４０ｅに対応する音響素子であり、イナータンスＳ３４ｄ及び第１音響コンプライアンスＳ４０ｄに接続されている。第１音響レジスタＳ４０ｆは、第１音響抵抗４０ｆに対応する音響素子であり、第１イナータンスＳ４０ｅに接続されている。その他の音響等価回路の構成については、比較例を表す図４（ａ）と同様である。

ここで、第１音響レジスタＳ４０ｆの抵抗値は、第１イナータンスＳ４０ｅ、音響コンプライアンスＳ３１ｃ、及び音響レジスタＳ３１ｅから発生されるインピーダンスと比較すると非常に大きくなる。そのため、第１イナータンスＳ４０ｅ、音響コンプライアンスＳ３１ｃ、及び音響レジスタＳ３１ｅは、無視できる程度に小さくなる。そこで、図６（ａ）に示す音響等価回路は、第１イナータンスＳ４０ｅ、音響コンプライアンスＳ３１ｃ、及び音響レジスタＳ３１ｅを省略して、図６（ｂ）に示す音響等価回路のように考えることができる。

ここで、第１音響レジスタＳ４０ｆは、第１音響コンプライアンスＳ４０ｄを調整している。第１音響レジスタＳ４０ｆによって調整された第１音響コンプライアンスＳ４０ｄを音響コンプライアンスＳ４０ｇとみなすと、図６（ｂ）に示す音響等価回路は、第１音響レジスタＳ４０ｆ及び第１音響コンプライアンスＳ４０ｄに代えて、音響コンプライアンスＳ４０ｇを設けることにより、図６（ｃ）に示す音響等価回路のように考えることができる。

ここで、イナータンスＳ３４ｄ及び音響コンプライアンスＳ４０ｇは、音圧源Ｓ３５の出力周波数が高帯域の場合に、イナータンスＳ３４ｅと等価であるとみなすことができる。そのため、図６（ｃ）に示す音響等価回路は、イナータンスＳ３４ｄ及び音響コンプライアンスＳ４０ｇに代えて、イナータンスＳ３４ｅを設けることにより、図６（ｄ）に示す音響等価回路のように考えることができる。

図６（ｄ）に示す音響等価回路から、第１音響レジスタＳ４０ｆを調整することにより、並列共振回路を構成することが可能となる

（実施例１の動作）
図１及び図２を参照しつつ、カナル型イヤホン３０Ａの動作を説明する。

イヤーパッド３３を外耳道に挿入し、電気コード３９を音楽プレーヤ等の音響機器に接続すると、電気コード３９を介して電気信号が入力され、カナル型イヤホン３０Ａの動作が開始される。電気コード３９から入力された電気信号は、コイル３５ａに流れ、電磁力が発生する。コイル３５ａに発生した電磁力と、永久磁石３５ｂとの磁力の反発力により、コイル３５ａは、電気信号に対応して振動する。コイル３５ａの振動により、振動板３５ｃは、この振動板３５ｃの前面側の空気を振動させて音波を発生させる。振動板３５ｃにより発生した音波は、導音部３２ａを経由してイヤーパッド３３から出力される。

更に、振動板３５ｃの振動は、この振動板３５ｃの背面側の空気を振動させて音波を発生させる。その音波は、第１音響空間３６の内部を反響させる。この第１音響空間３６の内部を反響させる音波は、第１通気孔３４ｄを介して、第３音響空間４０ｄへ伝達され、第３音響空間４０ｄの内部を反響させる。この第３音響空間４０ｄの内部を反響させる音波は、第２通気孔４０ｅ及び第１音響抵抗４０ｆを介して、第２音響空間３１ｃへ伝達され、第２音響空間３１ｃの内部を反響させる。この第２音響空間３１ｃの内部を反響させる音波は、開口部３１ｄ及び第２音響抵抗３１ｅを介して、筐体３１の外部へ伝達される。このときの第３音響空間４０ｄの内部を反響させる音波と、第２通気孔４０ｅを通過する音波は、第１音響抵抗４０ｆの位置により変化するため、イヤーパッド３３から出力される音波の周波数特性も変化する。

図７は、図６（ａ）の音響等価回路における音波の周波数特性の例を示す波形図である。

図７において、横軸は、図６（ａ）の音圧源Ｓ３５にて出力される音波の周波数であり、縦軸は、図６（ａ）の音圧源Ｓ３５にて出力される音波の音圧レベルである。実線で示される波形は、左耳用のカナル型イヤホン３０Ａの音圧レベルＳ３５−Ｌ２であり、破線で示される波形は、右耳用のカナル型イヤホン３０Ａの音圧レベルＳ３５−Ｒ２である。音圧レベルＳ３５−Ｌ２の減衰点Ｐ５は、音圧源Ｓ３５にて出力される音波の周波数が６ｋＨzの点である。減衰点Ｐ５に示すように、周波数が６ｋＨzのときの音圧レベルが低減されている。

図８は、図７の周波数特性における減衰点Ｐ５付近の音圧レベルの急峻な変化を、図６（ａ）の第１音響レジスタＳ４０ｆの挿入位置を調整することにより平坦に調整した調整後の例を示す波形図である。

図８において、横軸は、図６（ａ）の音圧源Ｓ３５にて出力される音波の周波数であり、縦軸は、図６（ａ）の音圧源Ｓ３５にて出力される音波の音圧レベルである。実線で示される波形は、左耳用のカナル型イヤホン３０Ａの音圧レベルＳ３５−Ｌ３であり、破線で示される波形は、右耳用のカナル型イヤホン３０Ａの音圧レベルＳ３５−Ｒ３である。音圧レベルＳ３５−Ｌ３の減衰点Ｐ６は、音圧源Ｓ３５にて出力される音波の周波数が６ｋＨzのときを示している。図７における減衰点Ｐ５と比較すると、周波数が６ｋＨzのときの音圧レベルは、急峻に変化することなく、平坦に減衰している。

（実施例１の効果）
本実施例１のカナル型イヤホン３０Ａによれば、次の（Ａ）〜（Ｃ）のような効果がある。

（Ａ） 共振音波の低減化
カナル型イヤホン３０Ａにおいて、第１音響抵抗４０ｆの挿入位置を調整することにより、周波数が６ｋＨzのときの音圧レベルＳ３５−Ｌ２，Ｓ３５−Ｒ２を低減することができる。これにより、周波数が６ｋＨzのときに発生する音波の共振を低減することが可能となる。

（Ｂ） 音質劣化の防止
カナル型イヤホン３０Ａは、１つの導音部３２ａで周波数が６ｋＨzのときの音圧レベルＳ３５−Ｌ２，Ｓ３５−Ｒ２の低減を実現している。そのため、従来のカナル型イヤホンと比較して、周波数帯域が高い音波の減衰や、２つの音波の干渉による出力音波の音質劣化が発生しない。

（Ｃ） カナル型イヤホン３０Ａの小型化
カナル型イヤホン３０Ａは、１つのドライバユニット３５と、１つの導音部３２ａで周波数が６ｋＨzのときの音圧レベルＳ３５−Ｌ，Ｓ３５−Ｒの低減を実現している。そのため、小型化が可能となる。

（Ｄ） 共振音波の平坦化
カナル型イヤホン３０Ａにおいて、第１音響抵抗４０ｆ及び第２音響抵抗３１ｅを設けている。これにより、１つの音響抵抗による場合と比較して負荷を低減し、更に広い周波数帯域における共振音波の低減化を実現している。

（Ｅ） 電気コード３９の収納箇所確保
カナル型イヤホン３０Ａにおいて、第１音響空間３６、第２音響空間３１ｃ、及び第３音響空間４０ｄを設けている。これにより、電気コード３９の収納箇所を確保しつつ、適切な周波数帯域の音波を出力することを可能としている。

（変形例）
本発明は、上記実施例１に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ｉ）〜（ｉｉｉ）のようなものがある。

（ｉ） 実施例１では、ドライバキャップ４０の環状部４０ａが鍔部３４ｂを覆う形状にしたが、フレーム３４の全体を覆う形状にしても良い。このように変更しても、実施例１と同様の効果が得られる。

（ｉｉ） 実施例１では、周波数が６ｋＨzのときの音圧レベルＳ３５−Ｌ２，Ｓ３５−Ｒ２を低減したが、第１音響抵抗Ｓ４０ｆの挿入位置の調整により、他の周波数帯域を低減することも可能である。

（ｉｉｉ） 実施例１では、カナル型イヤホン３０Ａについて適用したが、カナル型以外のイヤホン又はヘッドホンについても適用可能である。

３０，３０Ａ カナル型イヤホン
３１ 筐体
３１ｃ 第２音響空間
３１ｅ 第２音響抵抗
３２ａ 導音部
３３ イヤーパッド
３４ フレーム
３４ｄ 第１通気孔
３５ ドライバユニット
３６ 第１音響空間
４０ ドライバキャップ
４０ｄ 第３音響空間
４０ｅ 第２通気孔
４０ｆ 第１音響抵抗

Claims (9)

1. 内部に音響空間が形成され、前面に筒状の導音部が突設された筐体と、
   前記導音部に装着され、外耳道に挿入されるイヤーパッドと、
   第１通気孔を有し、前記筐体内に設けられて前記音響空間を第１音響空間と第２音響空間とに分離するフレームと、
   前記フレームに取り付けられ、電気信号を第１音波に変換して前記導音部へ出力する電気音波変換部と、
   前記フレームに取り付けられた音圧調整部と、を備え、
   前記音圧調整部は、前記第１通気孔に連通する第３音響空間と、前記第２音響空間及び前記第３音響空間に連通する筒状の第２通気孔と、前記第２通気孔内に挿入され、この挿入位置の調整によって所定の周波数帯域の音圧を低減する第１音響抵抗と、を有することを特徴とするカナル型イヤホン。
2. 前記音圧調整部は、
   前記導音部から出力される前記第１音波と、前記外耳道から反射される第２音波と、の共振を低減させることにより、前記所定の周波数帯域の音圧を低減することを特徴とする請求項１記載のカナル型イヤホン。
3. 前記音圧調整部は、
   振動板の振動系に対して分岐接続され、前記第３音響空間により形成された第１音響コンプライアンスと、
   振動板の振動系に対して分岐接続され、前記第２通気孔により形成された第１イナータンスと、
   前記第１イナータンスに直列接続され、前記第１音響抵抗により形成された第１音響レジスタと、
   を有する音響等価回路により構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のカナル型イヤホン。
4. 前記電気音波変換部は、
   前記フレームにおける前記第１音響空間側に取り付けられ、
   前記音圧調整部は、
   前記電気音波変換部に環状に周設され、前記フレームにおける前記第２音響空間側に取り付けられ、前記第１通気孔を覆うように内部に前記第３音響空間が形成された音響部材と、
   前記音響部材に取り付けられ、前記第３音響空間に連通するように内部に前記第２通気孔が形成された筒状部材と、
   前記第２通気孔内に挿入された前記第１音響抵抗と、
   を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカナル型イヤホン。
5. 前記電気音波変換部は、
   前記電気信号により電磁力を発生させるコイルと、
   前記コイルを振動させる磁石と、
   前記コイルの振動により前記第１音波を発生する振動板と、
   を有する駆動部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカナル型イヤホン。
6. 前記第１音響抵抗は、不織布又はスポンジにより形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカナル型イヤホン。
7. 前記筐体において前記第２音響空間に連通する箇所に、前記第２音響空間の音圧を調整する第２音響抵抗が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のカナル型イヤホン。
8. 前記筐体は、開口部を有し、
   前記第２音響抵抗は、前記開口部に挿着された不織布又はスポンジにより形成されていることを特徴とする請求項７記載のカナル型イヤホン。
9. 前記電気音波変換部には、
   前記第２音響空間から前記筐体の外部へ引き出された電気コードが接続されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のカナル型イヤホン。

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