JP6431569B1 - イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信により音声信号を受信するイヤホンであって、耳に安定して装着することのでき、音質が良いものを提供すること。【解決手段】イヤホン１のハウジング２は、Ｚ軸方向に延びる音導管３に対して傾斜する傾斜面２ａ０を介して基端から−Ｘ側に膨らんでスピーカ４を収容するフロント部２ａと、＋Ｘ側に膨らんで無線通信基板６を収容するリア部２ｂとを備える。フロント部２ａの＋Ｘ端部が耳珠の裏側により支持され、フロント部２ａの−Ｘ端部が耳甲介腔により支持され、リア部２ｂの−Ｘ端部が舟状窩により支持され、安定して耳に装着することができる。スピーカ４を大型にでき、音導管３の近くに配することができるので、音質が良い。【選択図】図１

Description

本発明は、イヤホンに関する。

イヤホンは、スピーカを収容するハウジングを耳（耳甲介腔）に入れ、スピーカが発する音響を伝える音導管を外耳孔に差し込んで使用するオーディオ装置である（例えば、特許文献１参照）。耳は、前側（顔面側）の耳珠と後側（後頭部側）の対耳珠（及び対耳輪）との間に耳甲介腔と呼ばれる凹部を有し、その耳甲介腔の中の耳珠に近接する位置から耳甲介腔の内面に対して前側に約６０度の角度で奥方に外耳孔が延びる。音響の良好な低域特性を得るには例えば外径１３ｍｍ以上の大きなスピーカを要し、良好な高域特性を得るには音導管をスピーカに近接してスピーカから出力される音響をハウジング内で反射することなく音導管に伝えることを要する。

しかし、外耳孔が耳珠に近接し、耳珠が外耳孔に対して鼓膜と逆側に突出しているため、ハウジングを耳珠に干渉させないで耳孔介腔に入れるとともに音導管が外耳孔に挿入されるよう構成すると（例えば、特許文献１参照）、音導管の軸方向がスピーカの放音方向に対して角度を有することとなってしまう。それにより、音響がハウジング内で反射して高域特性が低下する。そこで、音導管の軸方向とスピーカの放音方向とを合わせて配するために、例えば耳珠を避けるようにスピーカを小さく構成すると低域特性が低下してしまう。一方、大きなスピーカを耳珠の手前に配するよう構成するとスピーカが音導管から離間して高域特性が低下してしまう。

近年では、ブルートゥース（登録商標）のような無線通信により音声信号を受信するイヤホンが普及している。斯かるイヤホンは、スピーカに加えてさらに無線通信基板及び電源を収容するため（例えば、特許文献２参照）、重量化及び大型化が避けられない。それにより、イヤホンが耳孔介腔内に収まらず、耳孔介腔から手前に張り出したリアケースを設けることとなる。無線通信基板及び電源を含むリアケースの重量により、下方に向けて力が発生するため、イヤホンを耳に安定して装着することが困難である。

特開２０１６−１９５４６９号公報 特開２０１５−０８４５６８号公報

本発明は、無線通信により音声信号を受信するイヤホンであって、耳に安定して装着することのでき、音質が良いものを提供することを課題とする。

本発明のイヤホンは、
一軸方向に延びる音導管と、
前記音導管の基端側に前記一軸方向に直交する方向の一側に偏依して配される前記一軸方向に音響を出力するスピーカと、
前記音導管に対して前記スピーカの背面側に配される無線通信基板と、
前記音導管の基端を支持するとともに前記一軸方向に対して傾斜する傾斜面を介して前記基端から前記一側に膨らんで前記スピーカを収容するフロント部と、前記基端から前記直交する方向の他側に膨らんで前記無線通信基板を収容するリア部と、を有するハウジングと、
を備えることを特徴とする。

この特徴によれば、膨らんだフロント部にスピーカを収容するので、スピーカを大きくして音導管と同方向に向けることができ、音質が良い。また、膨らんだリア部に無線通信により音声信号を受信する無線通信基板（電源を含めてもよい）を収容することができる。フロント部が耳珠と耳甲介腔とにより支持され、リア部が舟状窩側により支持されるので、耳に安定して装着することが可能となる。

本発明のイヤホンは、
前記傾斜面は、前記直交する方向に対して２５〜３５度の角度で傾斜することを特徴とする。

この特徴によれば、イヤホンを耳に装着する際、傾斜面が耳甲介腔の内面に当接して、安定して装着することができる。

本発明のイヤホンは、
前記スピーカの中心と前記音導管の中心軸との離間距離は、前記音導管の内径より小さいことを特徴とする。

この特徴によれば、スピーカから一軸方向に出力される音響をハウジング内で反射させることなく直接に音導管に通すことができ、高音質を得ることができる。

本発明のイヤホンは、
前記リア部は、前記スピーカと前記無線通信基板とに電力を供給する電源を前記スピーカと前記無線通信基板との間に収容することを特徴する。

この特徴によれば、リア部がスピーカと無線通信基板との間に電源を収容することで、それらの間のスペースに大きな電源を設けてスピーカの長時間使用を可能とすることができる。

本発明のイヤホンは、
前記リア部は、前記音導管に対する背面側に操作画面を有することを特徴とする。

この特徴によれば、リア部の背面に大きな操作画面を設けることができる。

本発明によれば、無線通信により音声信号を受信するイヤホンであって、耳に安定して装着することのでき、音質が良いものを提供することができる。

図１は、イヤホンの構成を示す図である。 図２は、イヤホンを耳に装着した状態を示す図である。

以下、本発明の一実施例について説明する。

図１は、イヤホンの構成を示す図である。図１（Ａ）は、上面視においてイヤホン１の構成を示す上面図、図１（Ｂ）は、イヤホン１の内部構成を示す断面図、図１（Ｃ）は、正面視においてイヤホン１の構成を示す正面図である。音導管３の軸方向をＺ軸方向、これに垂直な互いに直交する方向をＸ軸及びＹ軸方向とする。

イヤホン１は、右耳用のイヤホンであり、音導管３、ハウジング２、スピーカ４、電源５、及び無線通信基板６を備える。なお、左耳用のイヤホンは、イヤホン１に対してＸ軸方向に対称な形となる。

音導管３は、スピーカ４から出力される音響を伝える管状部材である。音導管３は、例えば熱可塑性樹脂を用いて円筒状に成形される。中空部の内半径を例えば３ｍｍ以上とする。なお、音導管３の先端に、シリコンゴム等から成形されるイヤーピースを設けてもよい。それにより、音導管３を外耳孔に差し込んだ際にイヤーピースが変形して孔内にはまり込むことで、外耳孔内を気密に維持しつつ音導管３を支持することができる。

ハウジング２は、スピーカ４、電源５、及び無線通信基板６を収容する筐体であり、フロント部２ａ及びリア部２ｂを有する。フロント部２ａ及びリア部２ｂは、音導管３と同一の素材より音導管３を含めて一体的に成形することができる。

フロント部２ａは、音導管３の基端を支持するとともにスピーカ４を収容する部分である。フロント部２ａは、外表面において、Ｚ軸方向（又はこれに直交するＸ軸方向）に対して傾斜する傾斜面２ａ_０を有し、これを介して音導管３の基端から−Ｘ側に膨らみ、ただし＋Ｘ側にはわずかに膨らむ偏心した錐台状に成形されている。それにより、スピーカ４を音導管３に近接してフロント部２ａに収容することができ、そのフロント部２ａを耳珠に干渉することなく耳甲介腔内に収めることができる。また、傾斜面２ａ_０は、Ｘ軸方向に対して例えば２５〜３５度、好ましくは約３０度の角度θで傾斜する。それにより、イヤホン１を耳に装着する際、傾斜面２ａ_０を耳甲介腔の内面に当接するとともに音導管３を外耳孔の方向に向けてその中に挿入することができる。

リア部２ｂは、フロント部２ａの−Ｚ側で電源５及び無線通信基板６を収容する部分である。リア部２ｂは、正面視においてＸ軸方向を長手とする長円形状（又は角丸長方形状）を有し、そのほぼ中心上に音導管３が配されることで音導管３の基端から＋Ｘ側に張り出す（膨らむ）。リア部２ｂは、タッチパネル等の操作画面６ａを音導管３に対する背面側、すなわち−Ｚ面に露出して支持する。これにより、大きな操作画面６ａをハウジング２に設けることができる。

スピーカ４は、音響を出力するデバイスである。低域特性の良い音響を出力するよう外径１３ｍｍ以上の大きなスピーカを採用する。フロント部２ａが音導管３の基端から−Ｘ側に膨らんでいるので、大きなスピーカ４とすることができる。スピーカ４は、ボイスコイル、圧電素子等によって、外部から入力される電気信号に従って一軸方向（ここでは、Ｚ軸方向）に向く振動板を振動させることにより、スピーカ４（すなわち、振動板）の中心を通るＺ軸に平行な中心軸に沿って音響を発する（図１（Ｂ）参照）。なお、振動板の中央を例えば外径８ｍｍのドーム状に成形することで、中高域特性についても良い音響を出力することができる。

スピーカ４は、音導管３の基端側で、Ｚ軸方向に向けて、音導管３に対して−Ｘ側に偏依してフロント部２ａ内に収容されている。ここで、スピーカ４の中心と音導管３の中心軸との離間距離Ｌは、音導管３の内半径より小さい（すなわち、３ｍｍ未満）とする。それにより、スピーカ４からＺ軸方向に出力される音響をフロント部２ａの中空部内で反射することなく又は少ない反射で、つまり高域特性を低下することなく音導管３に通すことができ、良い音質を得ることができる。

電源５は、スピーカ４と無線通信基板６とに電力を供給する電源である。電源５は、ハウジング２内でスピーカ４と無線通信基板６との間に配され、リア部２ｂ内に収容される。なお、電源５は、フロント部２ａに収容されてもよいし、フロント部２ａ及びリア部２ｂの両方にまたがって収容されてもよい。それにより、スピーカ４と無線通信基板６との間のスペースに大きな電源を設け、スピーカ４の長時間使用を可能とすることができる。

無線通信基板６は、例えばブルートゥース（登録商法）のような無線通信により外部装置（不図示）から音声信号を受信してスピーカ４を駆動する制御回路が設けられた基板である。無線通信基板６は、音導管３に対してスピーカ４及び電源５の背面側に配され、リア部２ｂ内に収容される。無線通信基板６は、無接点給電により操作画面６ａに給電するとともに、操作画面６ａを介してユーザが入力する操作によりスピーカ４を制御する。

図２に、イヤホン１を耳７に装着した状態を示す。図２（Ａ）は、装着した状態を耳の外側から見た図、図２（Ｂ）は、外耳孔を含む断面を示した図である。フロント部２ａの−Ｘ端部を舟状窩７ｃ側に向け、リア部２ｂの＋Ｘ端部を耳珠７ａ側に向けてフロント部２ａを耳甲介腔７ｂに入れ、傾斜面２ａ_０を耳甲介腔７ｂの内面に当接して音導管３を外耳孔８に挿入する。

音導管３の基端からフロント部２ａの＋Ｘ端部が耳珠７ａの裏側により支持され、フロント部２ａの−Ｘ端部が耳甲介腔７ｂにより支持される。

リア部２ｂは、耳珠７ａに極近接してその上に配されるので、耳珠７ａによるサイズの制約を受けずに＋Ｘ側に張り出す（膨らむ）ことができ、大きな無線通信基板６を収容することができる。

無線通信基板６及び電源５を収容するリア部２ｂは、質量が大きく図２（Ａ）における下方に向けて重力を受けるが、リア部２ｂの−Ｘ端部は舟状窩７ｃにより支持され、重力を受けてもイヤホン１が耳７から脱落するモーメントは発生しない。

以上により、イヤホン１が安定して耳７に装着される。

以上詳細に説明したように、本実施例のイヤホン１は、Ｚ軸方向に延びる音導管３、音導管３の基端側に−Ｘ側に偏依して配されるＺ軸方向に音響を出力するスピーカ４、音導管３に対してスピーカ４の背面側に配される無線通信基板６、及び音導管３の基端を支持するとともにＺ軸方向又はＸ軸方向に対して傾斜する傾斜面２ａ_０を介して基端から−Ｘ側に膨らんでスピーカ４を収容するフロント部２ａと、基端から＋Ｘ側に膨らんで無線通信基板６を収容するリア部２ｂと、を有するハウジング２と、を備える。フロント部２ａの−Ｘ端部を舟状窩７ｃ側に向け、リア部２ｂの＋Ｘ端部を耳珠７ａ側に向けてフロント部２ａを耳甲介腔７ｂに入れ、傾斜面２ａ_０を耳甲介腔７ｂの内面により支持して音導管３を外耳孔８に挿入することで、音導管３の基端からフロント部２ａの＋Ｘ端部が耳珠７ａの裏側により支持され、フロント部２ａの−Ｘ端部が舟状窩７ｃの裏側に挿入されて舟状窩７ｃにより支持され、それによりイヤホン１を安定して耳に装着することができる。

無線通信により音声信号を受信するイヤホンであって、耳に安定して装着することのでき、音質が良いものである。多くのイヤホン生産業者による利用が期待される。

１ イヤホン
２ ハウジング
２ａ フロント部
２ａ_０ 傾斜面
２ｂ リア部
３ 音導管
４ スピーカ
５ 電源
６ 無線通信基板
６ａ 操作画面
７ 耳
７ａ 耳珠
７ｂ 耳甲介腔
７ｃ 舟状窩
８ 外耳孔

Claims (6)

1. 一軸方向に延びる音導管と、
   前記音導管の基端側に前記一軸方向に直交する方向の一側に偏位して配される前記一軸方向に音響を出力するスピーカと、
   前記音導管に対して前記スピーカの背面側に配される無線通信基板と、
   前記音導管の基端を支持するとともに前記一軸方向に対して傾斜する傾斜面を介して前記基端から前記一側に膨らんで前記スピーカを収容するフロント部と、前記基端から前記直交する方向の他側に膨らんで前記無線通信基板を収容するリア部と、を有するハウジングと、を備え、
   前記スピーカの中心軸と前記音導管の中心軸との離間距離は、前記音導管の内半径より小さいことを特徴とする、イヤホン。
2. 前記傾斜面は、前記直交する方向に対して２５〜３５度の角度で傾斜し、凹状に形成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. 前記フロント部は、前記一軸方向の一側から他側に見て、前記音導管の基端から前記一軸方向に直交する方向の一側に偏心した形状を有し、
   前記リア部は、前記一軸方向の一側から他側に見て、前記一軸方向に直交する方向を長軸方向とする形状を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のイヤホン。
4. 前記リア部は、前記スピーカと前記無線通信基板とに電力を供給する電源を前記スピーカと前記無線通信基板との間に収容することを特徴する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のイヤホン。
5. 前記リア部は、前記音導管に対する背面側に操作画面を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のイヤホン。
6. 一軸方向に延びる音導管と、
   前記音導管の基端側に前記一軸方向に直交する方向の一側に偏位して配される前記一軸方向に音響を出力するスピーカと、
   前記音導管に対して前記スピーカの背面側に配される無線通信基板と、
   前記音導管の基端を支持するとともに前記一軸方向に対して傾斜する傾斜面を介して前記基端から前記一側に膨らんで前記スピーカを収容するフロント部と、前記基端から前記直交する方向の他側に膨らんで前記無線通信基板を収容するリア部と、を有するハウジングと、を備え、
   前記リア部は、前記音導管に対する背面側に操作画面を有することを特徴とする、イヤホン。