JP6284967B2 - イヤホン - Google Patents

Description

この発明は、ドライバーユニットを収容するユニットケース内に連通して形成された音導管内に、この音導管とは異なる素材により形成された異素材音導管を備えたカナル型（耳栓型）イヤホンに関する。

一般的に、カナル型イヤホンは、ドライバーユニットを収容するユニットケースと、このユニットケース内に連通してドライバーユニットからの音声波をユーザの外耳道に導く音導管と、この音導管の先端部を覆うようにして設けられたイヤーピースとにより構成される。このようなカナル型イヤホンは、イヤーピースがユーザの外耳道に密着して装着されるため、遮音性が良く、周囲の騒音の影響を受けにくいという特徴がある。このカナル型イヤホンは、例えば、特許文献１および非特許文献１に開示されている。

また、複数のドライバーユニットをユニットケース内に収容したカナル型イヤホンが、特許文献２に開示されている。特許文献２に開示されたカナル型イヤホンは、音声信号の異なる音域成分（低域成分、中域成分、高域成分）をそれぞれ再生するドライバーユニットを有し、これらのドライバーユニットには、それぞれ専用の音導管（チューブ）が設けられている。
これらの音導管のうち、高域成分用の音導管は、ユニットケースの開口部に取り付けられたステムの貫通孔内において、その中央部に位置するように配置されている。また、低域成分及び中域成分用の音導管は、前記高域成分用音導管の周囲に沿って前記貫通孔に連通するようにして形成されている。

前記したカナル型イヤホンによれば、高域成分用、中域成分用、および低域成分用のそれぞれの音導管を分離することで、特に高域成分の減衰を抑制でき、再生音の音質の劣化を防止できると記載されている。
また、高域成分用の音導管が、ステムの略中央部に配置されているので、ユーザの外耳道内の中央付近を通って再生音が鼓膜へと伝達される。このため、ユーザの外耳道内の形状による影響を最小限にして、再生音を効率よく鼓膜まで伝達させることができると記載されている。

特開２０１５−１２６２６７号公報 特許第５４９８５１５号公報

「密閉型インナーイヤーレシーバーＸＢＡ−３００」インターネット＜ＵＲＬ：http://www.sony.jp/headphone/products/XBA-300/feature_1.html＞〔平成２８年２月１７日検索〕

ところで、カナル型イヤホンにおける音質は、ドライバーユニットからの音声波をユーザの外耳道に導く音導管の特性に依存するところが大きい。
すなわち、音導管の素材や内径を変更することにより、カナル型イヤホンの音質を調整することができる。例えば音導管を金属素材により構成した場合には、樹脂素材で構成される場合に比較して、金属素材特有の音質を得ることができる。

これは例えば金管楽器に例示できるように、金属らしい音と言われるように高域の伸びの大きい独自の特性を得ることができる。また、例えば真ちゅうによる音導管をアルミニウムによる音導管に代えても、また音導管の長さを変更しても音色を変えることができ、さらに金属以外の素材を選択することで、独自の音色を有する再生音を得ることができるものとなる。

そこで、前記した特許文献１および非特許文献１に開示されたカナル型イヤホンにおいては、ユニットケースと音導管とを金属素材で一体に、もしくは音導管の全体を金属素材により成形したものが示されている。
しかし、この構成のイヤホンによると当然ながら素材となる金属材料を多く必要とし、またこれらを成形するために、それぞれに金型が必要になるなど、必然的にコストの高騰を招くことになる。

また、前記した特許文献２に開示されたカナル型イヤホンにおいても、高域成分用の音導管に金属素材を用いた点について開示されているが、これによると音声波の全帯域について、音導管の素材特有の音質を求めることは不可能となる。これを改善するために、各帯域の音導管毎に同様の素材を用いようとすると、構造上において複雑化するためにコストの高騰は免れない。

この発明は、前記した技術的な観点に基づいてなされたものであり、ユニットケース等と一体に成形された例えば樹脂素材による音導管の内側面に、金属素材等を含む独自の素材による異素材音導管を取り付ける点に着目したものである。これにより、コストの高騰を招くことなく、異素材音導管に依存した独自の音色を有する再生音を得ることができるイヤホンを提供することを課題とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明に係るイヤホンは、音声信号を受けて音声波を再生するドライバーユニットと、前記ドライバーユニットを収納するユニットケースと、前記ユニットケース内に連通して形成され、前記ドライバーユニットからの音声波をユーザの外耳道に導く音導管と、前記音導管とは異なる素材により形成され、前記音導管の内側面に取り付けられて、前記ドライバーユニットからの音声波を、前記外耳道に導く軸孔を有する筒体状の異素材音導管とが備えられ、前記異素材音導管の外側面が、前記音導管の内側面に対して取り付けられ、かつ異素材音導管の前記外耳道に向かう先端部側の軸孔内には、音響抵抗材が挿入されていることを特徴とする。
この場合、好ましくは、前記異素材音導管の前記軸孔は、前記先端部側の内径が大きく形成され、内径が大きく形成された部分に、音響抵抗材が挿入されて取り付けられると共に、前記音響抵抗材は軸孔の内径の違いにより形成される段部に係止された構成が採用される。
さらに、異素材音導管は、前記先端部が前記音導管の先端部と面一となるように音導管内に取り付けられていることが望ましい。

前記した構成のイヤホンによれば、ドライバーユニットからの音声波は、音導管内に配置された異素材音導管内を通過することになる。したがって、異素材音導管の素材や内径寸法等に依存した音響特性を得ることができる。
また、異素材音響管の先端部に音響抵抗材が取り付けられることにより、前記したドライバーユニットの音響特性の調整や、各音域のバランスの改善を図ることができる。

また、この発明に係る一つの好ましい形態のイヤホンにおいては、前記異素材音導管の前記ドライバーユニット側の端部には、外側に広がる鍔部が形成され、前記鍔部が前記ユニットケース内に係止することで、前記異素材音導管が前記音導管の先端部から抜け出るのを阻止する構成が採用される。

そして、前記した異素材音導管においては、金属素材を好適に採用することができる。 このように、異素材音導管として金属素材を用いることで、金属素材特有の音色を有する再生音を得ることができる。
この構成によると、ユニットケースと音導管とを金属素材で一体に、もしくは音導管の全体を金属素材により成形した従来のイヤホンに比較して、製造コストを大幅に抑えることが可能になる。

一方、前記ユニットケースと前記音導管は、樹脂素材により一体成型されていることが望ましい。

さらに、好ましい構成として、前記音導管は透明の樹脂素材により構成され、前記異素材音導管は有色の素材により構成される。
この構成によれば、機能面だけでなくデザイン面でも、ユーザの注意を引くことができ、商品の訴求効果を向上させることに寄与できる。

加えて、前記した音導管の外側にイヤーピースを取り付けることで、イヤーピースがユーザの外耳道に密着して装着されるカナル型イヤホンを構成することができる。これにより、良好な遮音特性を得ることができるので、前記した異素材音響管により得られる特有の音色を一層際立たせたイヤホンを提供することができる。
さらに、前記ドライバーユニットとして、バランスドアーマチュア型を用いることで、歪みが少なく過渡特性が良好であるなど、高い聴感特性を得ることができるイヤホンを提供することができる。

この発明に係るイヤホンによれば、例えば樹脂素材により形成されたユニットケース内に連通する音導管の内側面に、筒体状の異素材音導管を配置した構成が採用されるので、樹脂素材により形成された単独の音導管においては期待することができない音響特性を得ることができる。
しかも、異素材音導管はユニットケース内に連通する音導管の内側面に取り付けた構成が採用されるので、製造コストを大幅に抑えたイヤホンを提供することが可能となる。

この発明に係る第１形態のイヤホンについて、その全体構成を示した断面図である。 図１に示すイヤホンを主要な各部に分解して示した斜視図である。 この発明に係る第２形態のイヤホンについて、その全体構成を示した断面図である。 図３に示すイヤホンを主要な各部に分解して示した斜視図である。

この発明に係るイヤホンについて、図１および図２に示す第１形態と、図３および図４に示す第２形態に別けて説明する。
先ず、図１および図２に示す第１形態のイヤホン１は、カナル型イヤホンを構成しており、このカナル型イヤホンは、基本的な構成部材として、ドライバーユニット２と、このドライバーユニット２を収納するユニットケース３と、ユニットケース３内に連通する音導管４と、音導管４の外周面に取り付けられたイヤーピース５を備えている。

ユニットケース３は、ベース部材３ａと、カバー部材３ｂおよびベース部材３ａとカバー部材３ｂを連結する中央の連結部材３ｃとにより構成されている。このユニットケース３は、ＡＢＳ樹脂を素材として成形されているが、これに限定されるものではない。
そして、ユニットケース３の内部には、所定の容積の内部空間が形成されおり、前記ドライバーユニット２が、この内部空間に搭載されている。
なお、このドライバーユニット２は、図２に示すように保護部材２Ａ内に収容された状態で、ユニットケース３の内部空間内に搭載されている。

この実施の形態においては、ドライバーユニット２として、バランスドアーマチュア型が用いられている。バランスドアーマチュア型のドライバーユニットは、筐体内にマグネット、コイル、アーマチュア、振動板などが収納され、コイルに音声信号に応じた駆動電流を流すことによりアーマチュアが振動し、この振動が振動板に伝達されて音声波が再生される。
このバランスドアーマチュア型ドライバーユニットは、振動板が剛性の高い金属板からなるため、空気の抵抗を受けることなく音声信号に忠実に振動する。したがって、比較的歪みが少なく、過渡特性が良好であるなどの特質を有している。

前記ユニットケース３を構成するベース部材３ａには、音導管４がベース部材３ａと一体に成形されており、この音導管４は前記ドライバーユニット２からの音声波をユーザの外耳道に導く機能を果たす。加えて、この実施の形態においては、前記音導管４には、音導管４の素材とは異なる例えば真ちゅうやチタンを素材とした円筒状の異素材音導管６が、前記音導管４の内側面４ａに対して密閉状態で取り付けられている。
そして、ユニットケース３と一体に形成された音導管４の先端部に対して、異素材音導管６の先端部が、面一となるように取り付けられている。

前記異素材音導管６には、軸孔６ａが形成されており、これによりドライバーユニット２からの音声波は、異素材音導管６の軸孔６ａを介して、ユーザの外耳道に導かれるようになされる。なお、異素材音導管６の前記軸孔６ａは、軸方向における先端部側の半部が若干内径が大きく形成されており、内径が大きく形成された部分に、円柱状に成形された音響抵抗材７が挿入されて取り付けられている。音響抵抗材７は内径の違いにより形成される段部に係止される。
なお、この音響抵抗材７は、例えばウレタンなどの素材により形成され、その先端部が異素材音導管６の先端部と面一となるようにして取り付けられている。

前記音導管４には、この音導管４を覆うようにしてイヤーピース５が取り付けられている。このイヤーピース５は、例えばシリコンゴムなどの弾性素材により構成されており、球体の一部を切断したような外表部５ａと、その内部に設けられた筒状部５ｂとが先端部で一体に連結されて構成されている。

そして、前記した音導管４の一部には、外径を異ならせた位置決め段部４ｂが形成されており、この位置決め段部４ｂに、イヤーピース５の前記筒状部５ｂの端部が当接して位置決めされ、この状態でイヤーピース５は音導管４に取り付けられている。
このイヤーピース５における球体状の外表部５ａが、ユーザの外耳道に挿入されることで、球体状の外表部５ａがユーザの外耳道に倣って変形して密着し、イヤホン１の全体がイヤーピース５を介して外耳道において支持されると共に、遮音性を保つことができる。

図３および図４は、この発明に係る第２形態のイヤホンを示している。この第２形態のイヤホン１については、図１および図２に示す第１形態のイヤホン１と同一の機能を果たす部分を同一の符号で示している。したがって、重複する説明は省略する。
この第２形態のイヤホン１は、音導管４の内側面４ａに取り付けられる異素材音導管６の端部に、外側に広がる環状の鍔部６ｂが形成されている。したがってこの実施の形態においては、異素材音導管６は、ユニットケース３を構成するベース部材３ａの内側から、音導管４の内側面４ａに沿って装着される。

これにより、異素材音導管６の前記鍔部６ｂは、ユニットケース３の内側面に係止された状態で配置される。したがって、イヤホン１にたとえ強い衝撃が加わっても、異素材音導管６が音導管４の先端部から飛び出る（抜け出る）のを防ぐことができる。
そして、鍔部６ｂを有する異素材音導管６の構成と、この異素材音導管６の鍔部６ｂが係止されるユニットケース３の内側面部分の構成を除いた他の構成は、図１および図２に示す第１形態のイヤホン１と同様の構成にされている。

前記した第１および第２形態のイヤホン１によると、ドライバーユニット２により再生された音声波は、音導管４の内側面に挿入された金属素材による異素材音導管６の軸孔６ａを介して導出される。したがって、異素材音導管６の素材や内径寸法等に依存した独自の音響特性を得ることができる。これによると、ユニットケースと音導管とを金属素材で一体に、もしくは音導管の全体を金属素材により成形した従来のイヤホンに比較して、金型等を含めた製造コストを大幅に抑えることが可能になる。

なお、この発明に係るイヤホンは、前記した実施の形態に限定されるものではない。例えば、異素材音導管６として金属素材を用いることなく、例えば、ＰＰＳ樹脂により構成されてもよい。これによると、コストの高騰を招くことなく、異素材音導管に依存した独自の音色を有する再生音を得ることができるイヤホンを提供することができる。
また、ドライバーユニットはバランスドアーマチュア型の他に、ダイナミック型などのタイプでもよい。

さらに、この発明に係るイヤホンは、ユニットケース３内にそれぞれ再生帯域の異なる複数のドライバーユニット２を配置することができる。そして、それぞれのドライバーユニット２からの再生音は、前記した異素材音導管６の軸孔６ａを介して導出されるので、同様に全帯域にわたって異素材音導管に依存した独自の音色を有する再生音を得ることができる。

また、この発明に係るイヤホンによると、音導管４を含むユニットケース３を、例えば透明樹脂により構成し、異素材音導管６は、有色の素材により構成することもできる。
この構成によると、透明樹脂の内部に異色の異素材音導管６を透視することができ、機能面だけでなくデザイン面でも、ユーザの注意を引くイヤホンを提供することができる。

１ イヤホン
２ ドライバーユニット
２Ａ 保護部材
３ ユニットケース
３ａ ベース部材
３ｂ カバー部材
３ｃ 連結部材
４ 音導管
４ａ 内側面
４ｂ 位置決め段部
５ イヤーピース
５ａ 外表部
５ｂ 筒状部
６ 異素材音導管
６ａ 軸孔
６ｂ 鍔部
７ 音響抵抗材

Claims (9)

1. 音声信号を受けて音声波を再生するドライバーユニットと、
   前記ドライバーユニットを収納するユニットケースと、
   前記ユニットケース内に連通して形成され、前記ドライバーユニットからの音声波をユーザの外耳道に導く音導管と、
   前記音導管とは異なる素材により形成され、前記音導管の内側面に取り付けられて、前記ドライバーユニットからの音声波を、前記外耳道に導く軸孔を有する筒体状の異素材音導管と、が備えられ、
   前記異素材音導管の外側面が、前記音導管の内側面に対して取り付けられ、かつ異素材音導管の前記外耳道に向かう先端部側の軸孔内には、音響抵抗材が挿入されていることを特徴とするイヤホン。
2. 前記異素材音導管の前記軸孔は、前記先端部側の内径が大きく形成され、内径が大きく形成された部分に、音響抵抗材が挿入されて取り付けられると共に、前記音響抵抗材は軸孔の内径の違いにより形成される段部に係止されていることを特徴とする請求項１に記載のイヤホン。
3. 前記異素材音導管は、前記先端部が前記音導管の先端部と面一となるように音導管内に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のイヤホン。
4. 前記異素材音導管の前記ドライバーユニット側の端部には、外側に広がる鍔部が形成され、前記鍔部が前記ユニットケース内に係止されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のイヤホン。
5. 前記異素材音導管は、金属素材により構成された請求項１乃至４のいずれか１項に記載のイヤホン。
6. 前記ユニットケースと前記音導管は、樹脂素材により一体成型されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のイヤホン。
7. 前記音導管は透明の樹脂素材により構成され、前記異素材音導管は有色の素材より構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のイヤホン。
8. 前記音導管の外側には、イヤーピースが取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のイヤホン。
9. 前記ドライバーユニットは、バランスドアーマチュア型であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のイヤホン。

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