JP6253097B2

JP6253097B2 - Condenser headphone unit

Info

Publication number: JP6253097B2
Application number: JP2014043080A
Authority: JP
Inventors: 秋野　裕; 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2034-03-05
Also published as: JP2015170921A

Description

本発明は、振動板と固定極との間の静電容量の変化を利用して音波を放射するコンデンサヘッドホンユニットに関し、特に、固定極側の共振を抑制するコンデンサヘッドホンユニットに関する。 The present invention relates to a capacitor headphone unit that radiates sound waves using a change in capacitance between a diaphragm and a fixed pole, and more particularly to a capacitor headphone unit that suppresses resonance on the fixed pole side.

コンデンサヘッドホンに用いられる電気音響変換器（コンデンサヘッドホンユニット）には、シングル型と、プッシュプル型とがある。シングル型は、振動板の片側に固定極を配置するものである。また、プッシュプル型は振動板の両側に固定極を配置するものである。前記シングル型は、低域共振周波数を下げることに問題があるため、全帯域型の実現が困難とされている。そのため特許文献１、２に示されるように、現在実用化されているコンデンサヘッドホンユニットの殆どがプッシュプル型である。 Electroacoustic transducers (capacitor headphone units) used for capacitor headphones include a single type and a push-pull type. In the single type, a fixed pole is arranged on one side of the diaphragm. The push-pull type has fixed poles on both sides of the diaphragm. Since the single type has a problem in lowering the low-band resonance frequency, it is difficult to realize the full band type. Therefore, as shown in Patent Documents 1 and 2, most of the condenser headphone units currently in practical use are of the push-pull type.

一例として、従来のプッシュプル型コンデンサヘッドホンの構成を示す。図４は、従来のプッシュプル型コンデンサヘッドホンの断面図である。コンデンサヘッドホンは、その基本的な構成として、ヘッドホン筐体５０を備えている。ヘッドホン筐体５０は、ヘッドバンド５５に支持されて聴者の耳部に装着される。
ヘッドホン筐体５０は、ヘッドバンド５５による支持側が閉じられた有底円筒体からなる。聴者の耳部に宛がわれるヘッドホン筐体５０の開口部側は、多孔板５１によってカバーされている。多孔板５１の周縁には、イヤーパッド５２が取り付けられている。尚、オープンエア型の場合には、ヘッドバンド５５による支持側の筐体側面にも放音孔が設けられる。 As an example, a configuration of a conventional push-pull capacitor headphone is shown. FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional push-pull capacitor headphone. The capacitor headphone includes a headphone housing 50 as its basic configuration. The headphone case 50 is supported by the headband 55 and is attached to the ear part of the listener.
The headphone case 50 is formed of a bottomed cylindrical body whose side supported by the headband 55 is closed. The opening side of the headphone housing 50 addressed to the listener's ear is covered with a perforated plate 51. An ear pad 52 is attached to the periphery of the perforated plate 51. In the case of the open air type, a sound emitting hole is also provided on the side surface of the housing on the support side by the headband 55.

また、ヘッドホン筐体５０内には、スピーカとしてのプッシュプル型電気音響変換器６０（コンデンサヘッドホンユニット）が収納されている。即ち、この電気音響変換器６０は、振動板６１と、一対の固定極６３，６４とを備えている。振動板６１は、振動板リング６２に所定のテンションがかけられた状態で張設されている。また、固定極６３、６４の周縁部は、リング状の絶縁座６６によって支持されている。固定極６３、６４は、振動板６１の両側に配置されている。また、ヘッドホン筐体５０内において、電気音響変換器６０の背面側に音響的なダンパー材６５が配置されることもある。 In addition, a push-pull type electroacoustic transducer 60 (condenser headphone unit) as a speaker is accommodated in the headphone housing 50. That is, the electroacoustic transducer 60 includes a diaphragm 61 and a pair of fixed poles 63 and 64. The diaphragm 61 is stretched in a state where a predetermined tension is applied to the diaphragm ring 62. The peripheral edges of the fixed poles 63 and 64 are supported by a ring-shaped insulating seat 66. The fixed poles 63 and 64 are disposed on both sides of the diaphragm 61. In addition, an acoustic damper material 65 may be disposed on the back side of the electroacoustic transducer 60 in the headphone housing 50.

前記振動板６１には、極めて薄い（例えば１．２μｍ程度）高分子フィルムが用いられる。前記高分子フィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などがある。振動板６１の両面には金属蒸着或いは高抵抗皮膜処理などにより導電性が付与されている。振動板リング６２は、黄銅合金などの導電材よりなる。 An extremely thin polymer film (for example, about 1.2 μm) is used for the diaphragm 61. Examples of the polymer film include polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), and polyethylene naphthalate (PEN). Conductivity is imparted to both surfaces of the diaphragm 61 by metal vapor deposition or high resistance film treatment. The diaphragm ring 62 is made of a conductive material such as a brass alloy.

また、固定極６３，６４には、黄銅合金やアルミニウムなどの金属板が用いられる。固定極６３、６４には、振動板６１からの音波を放出するための多数の孔（直径０．１〜１．０ｍｍ程度）が開けられる。また、多くの場合、固定極６３，６４には、振動板６１との対向面にエレクトレット材が貼付されている。このエレクトレット材は、高分子フィルムを帯電処理して形成されている。このような構成において、振動板６１と固定極６３，６４との間に成極電圧が印加される。そして、固定極６３、６４に音声信号電圧を加えることにより、振動板６１が静電気力によって変位する。その結果、振動板６１から音波が放射される。 The fixed poles 63 and 64 are made of a metal plate such as a brass alloy or aluminum. A large number of holes (diameter of about 0.1 to 1.0 mm) for emitting sound waves from the diaphragm 61 are opened in the fixed poles 63 and 64. In many cases, an electret material is attached to the fixed poles 63 and 64 on the surface facing the diaphragm 61. This electret material is formed by charging a polymer film. In such a configuration, a polarization voltage is applied between the diaphragm 61 and the fixed electrodes 63 and 64. Then, by applying an audio signal voltage to the fixed poles 63 and 64, the diaphragm 61 is displaced by electrostatic force. As a result, sound waves are radiated from the diaphragm 61.

特開昭５８−２７７２０号公報JP 58-27720 A 特開２００８−４２４３６号公報JP 2008-42436 A

ところで、前記のように音声信号電圧が加えられると、少ないながらも固定極６３，６４も振動板６１と共に変位する。静電気力によって、振動板６１と固定極６３、６４が互いに反発するためである。従来のコンデンサヘッドホンにおいては、固定極の厚さを厚くすることで剛性を高め、固定極６３、６４の振動を抑えていた。
しかしながら、固定極６３、６４が厚くなると、ヘッドホンユニットが重くなり、装着感を損なうという課題があった。また、剛性を高めても、固定極６３、６４の振動を完全に抑えることは困難であった。
対して、固定極６３、６４を薄くし、装着感を良くしようとすると、固定極６３，６４が振動しやすくなるという課題があった。
また、前記絶縁座６６による固定極６３，６４の周縁部の支持状態によっては、固定極６３，６４の共振が発生することがあった。固定極の共振は、出力される音声の歪の原因となるため、固定極６３，６４が共振して振幅増大により歪が増加するという課題があった。そのため、固定極６３，６４の振動を抑制可能にする構造が望まれていた。 By the way, when the audio signal voltage is applied as described above, the fixed poles 63 and 64 are also displaced together with the diaphragm 61, though the number is small. This is because the diaphragm 61 and the fixed poles 63 and 64 repel each other due to electrostatic force. In conventional condenser headphones, the thickness of the fixed pole is increased to increase the rigidity, and the vibration of the fixed poles 63 and 64 is suppressed.
However, when the fixed poles 63 and 64 are thick, there is a problem that the headphone unit becomes heavy and the wearing feeling is impaired. Further, even if the rigidity is increased, it is difficult to completely suppress the vibration of the fixed poles 63 and 64.
On the other hand, if the fixed poles 63 and 64 are thinned to improve the wearing feeling, the fixed poles 63 and 64 are liable to vibrate.
Further, depending on the state of support of the peripheral edges of the fixed poles 63 and 64 by the insulating seat 66, resonance of the fixed poles 63 and 64 may occur. Since resonance of the fixed pole causes distortion of the output sound, there is a problem that the fixed poles 63 and 64 resonate and distortion increases due to an increase in amplitude. Therefore, a structure that can suppress the vibration of the fixed poles 63 and 64 has been desired.

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、コンデンサヘッドホンユニットにおいて、固定極の振動を抑制し、また、固定極に振動が発生した場合であっても、共振を抑制できるコンデンサヘッドホンユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above points, and in a capacitor headphone unit, a capacitor capable of suppressing vibration of a fixed pole and suppressing resonance even when vibration occurs in the fixed pole. An object is to provide a headphone unit.

前記した課題を解決するために、本発明に係るコンデンサヘッドホンユニットは、固定極板と、前記固定極板に対向配置された振動板と、前記固定極板の周縁部を支持する枠体状の絶縁座とを備えるコンデンサヘッドホンユニットであって、前記絶縁座は、少なくとも前記固定極板の一面側の周縁部に当接すると共に、該当接する領域である当接部において粘弾性を有する接着剤により前記固定極板に接着され、前記絶縁座が当接する固定極板の一面側には、前記当接部の縁部を覆うように周方向に沿って前記粘弾性を有する接着剤が設けられていることに特徴を有する。
尚、前記当接部の縁部を覆うように周方向に沿って設けられた接着剤は、径方向の凹凸が周方向に沿って不規則に設けられていることが望ましい。
また、前記接着剤は、硬化によりゴム弾性体に変化する室温硬化型の接着剤であることが望ましい。 In order to solve the above-described problems, a capacitor headphone unit according to the present invention includes a fixed plate, a diaphragm disposed to face the fixed plate, and a frame-like shape that supports a peripheral portion of the fixed plate. a capacitor headphone unit and a insulating seat, the insulating seat, abuts against the peripheral portion of one surface of at least the fixed electrode plate, an adhesive having viscoelasticity in the abutments are said abutting region An adhesive having the viscoelasticity is provided along a circumferential direction so as to cover an edge of the contact portion on one surface side of the fixed electrode plate which is bonded to the fixed electrode plate and contacts the insulating seat. It has the feature in being.
In addition, as for the adhesive provided along the circumferential direction so that the edge part of the said contact part may be covered, it is desirable for the unevenness | corrugation of radial direction to be provided irregularly along the circumferential direction.
The adhesive is preferably a room temperature curable adhesive that changes to a rubber elastic body upon curing.

このように、絶縁座が当接する固定極板の周縁部において、当接部の縁部を覆うように粘弾性を有する接着剤が設けられる。そのため、固定極板の振動が抑制される。また、固定極板が振動した場合でも、共振状態になることを抑制することができる。
また、前記接着剤により固定極板の振動を吸収し、共振を抑制できるため、固定極板の厚みをより薄く形成することができる。
また、弾性を有する接着剤が、固定極板の周縁部において径方向の凹凸を持った状態で設けられていることにより、固定極板がした場合に、接着剤が固定極板の振動を吸収すると共に、共振モードに移行する際の境界条件が曖昧となり、より確実に共振を防止することができる。 Thus, the adhesive which has viscoelasticity is provided so that the edge of a contact part may be covered in the peripheral part of the fixed pole plate which an insulation seat contacts. Therefore, the vibration of the fixed electrode plate is suppressed. Further, even when the fixed electrode plate vibrates, it is possible to suppress the resonance state.
Moreover, since the vibration of the fixed electrode plate can be absorbed by the adhesive and the resonance can be suppressed, the fixed electrode plate can be made thinner.
In addition, the adhesive that absorbs the vibration of the fixed electrode plate when the fixed electrode plate is formed by providing the elastic adhesive with radial irregularities at the periphery of the fixed electrode plate. In addition, the boundary condition for shifting to the resonance mode becomes ambiguous, and resonance can be prevented more reliably.

コンデンサヘッドホンユニットにおいて、固定極の振動を抑制し、固定極に振動が発生した場合であっても、共振状態に移行するのを防止できるコンデンサヘッドホンユニットを得ることができる。また、振動の抑制が効果的に行うことができるため、固定極板を薄くすることができる。その結果、軽量なコンデンサヘッドホンユニットを実現することができる。 In the capacitor headphone unit, it is possible to obtain a capacitor headphone unit that suppresses the vibration of the fixed pole and prevents the transition to the resonance state even when the fixed pole vibrates. In addition, since the vibration can be effectively suppressed, the fixed electrode plate can be made thin. As a result, a lightweight condenser headphone unit can be realized.

図１は、本発明に係るコンデンサヘッドホンユニットの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a condenser headphone unit according to the present invention. 図２は、図１のコンデンサヘッドホンユニットを一部拡大した断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the capacitor headphone unit of FIG. 図３は、図１のコンデンサヘッドホンユニットの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the condenser headphone unit of FIG. 図４は、従来のプッシュプル型コンデンサヘッドホンの構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional push-pull capacitor headphone.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明に係るコンデンサヘッドホンユニットの断面図である。
図１に示すコンデンサヘッドホンユニット１は、図において上下に相対向して接着された一対の振動板リング２、３を備えている。それら振動板リング２，３の間には、薄い振動板４が張設されている。
前記振動板リング２，３は、それぞれ円形の枠体に形成されている。さらに、振動板リング２，３は、上下に所定幅の枠面を有している。振動板リング２，３は金属製であり、例えばアルミニウム材や黄銅合金等から形成されてよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a condenser headphone unit according to the present invention.
A capacitor headphone unit 1 shown in FIG. 1 includes a pair of diaphragm rings 2 and 3 bonded to each other in the vertical direction in the figure. A thin diaphragm 4 is stretched between the diaphragm rings 2 and 3.
The diaphragm rings 2 and 3 are each formed in a circular frame. Further, the diaphragm rings 2 and 3 have a frame surface with a predetermined width in the vertical direction. The diaphragm rings 2 and 3 are made of metal, and may be formed of, for example, an aluminum material or a brass alloy.

また、前記振動板４は、例えば厚さ１．５μｍの薄いフィルム状に形成されている。この振動板４は、例えばＰＥＴ、ＰＰＳ、ＰＥＮなどの高分子フィルムからなる。振動板４の周縁部４ａは、振動板リング２，３の枠面によって狭持され、さらに接着剤によって前記枠面に固定されている。 The diaphragm 4 is formed in a thin film shape having a thickness of 1.5 μm, for example. The diaphragm 4 is made of a polymer film such as PET, PPS, or PEN. The peripheral edge 4a of the diaphragm 4 is held between the frame surfaces of the diaphragm rings 2 and 3, and is further fixed to the frame surface with an adhesive.

また、図１において前記振動板４の上下には、固定極５，６がそれぞれ配置されている。固定極５、６は所定厚さ（約０．５ｍｍ）の金属板（例えば黄銅合金やアルミニウムなど）からなる。前記振動板４と前記固定極５、６とは、所定の間隔（例えば０．３〜１．０ｍｍ程度）を空けて配置される。
固定極５，６には、多数の孔５ａ、６ａ（直径０．１〜１．０ｍｍ程度）が開けられている。振動板４からの音波は、この孔５ａ、６ａを介して、放出される。尚、固定極５，６の振動板４との対向面には、エレクトレット材が貼付されている。このエレクトレット材は、高分子フィルムを帯電処理したものである。 In FIG. 1, fixed poles 5 and 6 are respectively disposed above and below the diaphragm 4. The fixed electrodes 5 and 6 are made of a metal plate (for example, a brass alloy or aluminum) having a predetermined thickness (about 0.5 mm). The diaphragm 4 and the fixed poles 5 and 6 are arranged with a predetermined interval (for example, about 0.3 to 1.0 mm).
The fixed poles 5 and 6 have a large number of holes 5a and 6a (diameter of about 0.1 to 1.0 mm). Sound waves from the diaphragm 4 are emitted through the holes 5a and 6a. An electret material is affixed to the surface of the fixed poles 5 and 6 facing the diaphragm 4. This electret material is obtained by charging a polymer film.

また、この一対の固定極５，６の一面側の周縁部には、絶縁座７、８が当接している。絶縁座７、８は、絶縁性材料からなる枠体である。前記絶縁座７，８と固定極５，６とが接する領域（当接部と呼ぶ）には接着剤２０が塗布される。この接着剤２０が硬化することにより、絶縁座７，８が固定極５，６を支持する。 Insulating seats 7 and 8 are in contact with the peripheral edge of one surface of the pair of fixed poles 5 and 6. The insulating seats 7 and 8 are frame bodies made of an insulating material. An adhesive 20 is applied to a region where the insulating seats 7 and 8 are in contact with the fixed electrodes 5 and 6 (referred to as a contact portion). As the adhesive 20 is cured, the insulating seats 7 and 8 support the fixed electrodes 5 and 6.

前記接着剤２０には、硬化すると粘弾性となる性質を有するもの（振動を吸収可能なように弾性を持ちつつ、形状を徐々に戻す素材）が好ましい。具体的には、硬化によりゴム弾性体に変化する室温硬化型の接着剤（例えば信越化学工業株式会社の商品名ＫＥ３４７５）を用いることができる。
図２の拡大図に示すように、前記固定極５，６に対する絶縁座７，８の当接部の縁部１０、１１、１２、１３が前記接着剤２０に覆われた状態となる。これにより接着剤２０が、固定極５の上面と絶縁座７の側面に面接触した状態となる。 The adhesive 20 preferably has a property of becoming viscoelastic when cured (a material that gradually returns its shape while having elasticity so as to absorb vibrations). Specifically, a room temperature curing type adhesive (for example, trade name KE3475 of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) that changes to a rubber elastic body by curing can be used.
As shown in the enlarged view of FIG. 2, the edges 10, 11, 12, and 13 of the contact portions of the insulating seats 7 and 8 with the fixed poles 5 and 6 are covered with the adhesive 20. As a result, the adhesive 20 comes into surface contact with the upper surface of the fixed pole 5 and the side surface of the insulating seat 7.

また、図３に示すように、例えば固定極５には、接着剤２０が一様ではなく、径方向の凹凸が周方向に沿って不規則に形成された状態で設けられている。この接着剤２０が塗布された部分が、図２における縁部１０に当たる。
ここで、固定極５，６の周縁部は、絶縁座７，８によって固定されている。そのため、従来の固定極５、６には、節円を持つ共振が発生することがある。このときの共振モードには、基本共振モードの他、二次共振モード、三次共振モードなど複数次の共振モードがある。固定極５、６がこれらの共振モードに移行することにより、固定極５、６の振幅が大きくなる場合がある。その結果、音声出力には固定極の振動を原因とする歪みが混入する。
しかしながら、この実施の形態によれば、固定極５，６が振動した場合に、接着剤２０が固定極５，６の振動を吸収する。さらに、固定極５、６の境界条件が曖昧となり、共振を防止することができる。これは、前記のように粘弾性を有する接着剤２０が、固定極５，６の周縁部において、径方向の凹凸を持った状態で設けられているためである。固定極５，６の周縁部の位置毎に境界条件が違うため、固定極５，６は共振状態に移行しない。 As shown in FIG. 3, for example, the fixed electrode 5 is provided with a state in which the adhesive 20 is not uniform and irregularities in the radial direction are irregularly formed along the circumferential direction. The portion to which the adhesive 20 is applied hits the edge 10 in FIG.
Here, the peripheral portions of the fixed poles 5 and 6 are fixed by insulating seats 7 and 8. For this reason, resonances having nodal circles may occur in the conventional fixed poles 5 and 6. In this case, the resonance mode includes a plurality of resonance modes such as a secondary resonance mode and a tertiary resonance mode in addition to the basic resonance mode. When the fixed poles 5 and 6 shift to these resonance modes, the amplitudes of the fixed poles 5 and 6 may increase. As a result, distortion caused by the vibration of the fixed pole is mixed in the audio output.
However, according to this embodiment, when the fixed poles 5 and 6 vibrate, the adhesive 20 absorbs the vibration of the fixed poles 5 and 6. Further, the boundary condition between the fixed poles 5 and 6 becomes ambiguous, and resonance can be prevented. This is because, as described above, the adhesive 20 having viscoelasticity is provided in the peripheral portion of the fixed poles 5 and 6 with the radial unevenness. Since the boundary conditions are different for each position of the peripheral edge of the fixed poles 5 and 6, the fixed poles 5 and 6 do not shift to the resonance state.

このように本発明に係る実施の形態によれば、絶縁座７，８が当接する固定極５，６の周縁部において、当接部の縁部を覆うように粘弾性を有する接着剤２０が設けられる。これにより、固定極５，６の振動が抑制され、固定極５，６が共振状態になることを防止することができる。
また、前記接着剤２０により固定極５，６の振動を吸収し、さらに共振を防止できるため、固定極５，６の厚みをより薄く形成することができる。これにより、軽量なコンデンサヘッドホンを実現できる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the adhesive 20 having viscoelasticity is provided so as to cover the edge of the contact portion at the peripheral portion of the fixed poles 5 and 6 with which the insulating seats 7 and 8 contact. Provided. Thereby, the vibration of the fixed poles 5 and 6 is suppressed, and the fixed poles 5 and 6 can be prevented from being in a resonance state.
Further, since the adhesive 20 can absorb the vibration of the fixed poles 5 and 6 and further prevent resonance, the thickness of the fixed poles 5 and 6 can be made thinner. Thereby, a lightweight condenser headphone is realizable.

尚、前記実施の形態においては、プッシュプル型のコンデンサヘッドホンユニットについて説明した。しかし、本発明に係るコンデンサヘッドホンユニットは、固定極の振動を抑制するための構造に特徴を有するものである。したがって、プッシュプル型に限らず、振動板の片側に固定極を配置するシングル型にも適用できる。 In the embodiment, the push-pull type capacitor headphone unit has been described. However, the capacitor headphone unit according to the present invention is characterized by a structure for suppressing the vibration of the fixed pole. Therefore, the present invention can be applied not only to the push-pull type but also to a single type in which the fixed pole is arranged on one side of the diaphragm.

１コンデンサヘッドホンユニット
２振動板リング
３振動板リング
４振動板
５固定極（固定極板）
６固定極（固定極板）
７絶縁座
８絶縁座
１０縁部
１１縁部
１２縁部
１３縁部
２０接着剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor headphone unit 2 Diaphragm ring 3 Diaphragm ring 4 Diaphragm 5 Fixed pole (fixed pole board)
6 Fixed pole (fixed pole plate)
7 Insulating seat 8 Insulating seat 10 Edge 11 Edge 12 Edge 13 Edge 20 Adhesive

Claims

A capacitor headphone unit comprising: a fixed electrode plate; a diaphragm disposed to face the fixed electrode plate; and a frame-like insulating seat that supports a peripheral portion of the fixed electrode plate,
The insulation cylinder is adhered at least the the periphery of one side of the fixed electrode plate abuts against, the fixed electrode plate by an adhesive having viscoelasticity in the abutments are said contacting region,
A capacitor headphone characterized in that an adhesive having the viscoelasticity is provided along a circumferential direction so as to cover an edge of the abutting portion on one surface side of the fixed electrode plate against which the insulating seat abuts. unit.

The adhesive provided along the circumferential direction so as to cover the edge portion of the contact portion has irregularities in the radial direction irregularly provided along the circumferential direction. Capacitor headphone unit.

The capacitor headphone unit according to claim 1 or 2, wherein the adhesive is a room temperature curing type adhesive that changes into a rubber elastic body by curing.