JP6508687B1 - 密閉型イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】左右のイヤホンの低音域の感度差を小さくして、再生音の定位感度等の音質向上を図る。【解決手段】密閉型イヤホンは、ハウジング１０内に設けられたドライバユニット２０と、このドライバユニット２０の背面側を覆うドライバキャップ５０と、ハウジング１０の正面側の音導管１３内に設けられ、内部に第１音響抵抗４４が挿着された第１筒部材４０と、ドライバキャップ５０に設けられて内部に第２音響抵抗５７が挿着された第２筒部材５３と、を備えている。第１音響抵抗４４の抵抗値、あるいは、第１、第２音響抵抗４４，５７の抵抗値を変えて、低周波領域における２つの周波数調整点の音圧レベルを調整可能にしている。【選択図】図１

Description

本発明は、密閉型イヤホン（例えば、カナル型イヤホン）に関するものである。

図２６は、特許文献１〜３等に記載された従来のカナル型イヤホンの構成を示す概略の断面図である。
このカナル型イヤホンは、構成部品収納用のハウジング１を有している。ハウジング１内には、電気音響変換器であるドライバユニット２が取り付けられ、そのハウジング１内が正面側の第１音響空間３と背面側の第２音響空間４とに分離されている。第１音響空間３の正面側には、音導管５が突設され、この音導管５に、耳穴（外耳道）に挿入される傘型のイヤピース６が装着されている。

このようなカナル型イヤホンでは、図示しない配線コードから音声信号が送られてくると、この音声信号が、ドライバユニット２によって音波に変換される。変換された音波は、音導管５へ出力され、イヤピース６を介して使用者の耳孔へ送出される。これにより、使用者は音楽等を聞くことができる。

カナル型イヤホンは、耳孔を音響容積と見たときに、振動系の共振周波数を高く取って、その弾性制御の領域で平坦な周波数特性を得ようとするもので、現在の小型イヤホンの主流になっている。

図２７は、図２６のカナル型イヤホンの簡略化した等価回路図である。
ドライバユニット２に相当する音源２ａには、振動系の質量Ｌ０、振動系のコンプライアンスＣ０、及び振動系の機械抵抗Ｒ０が直列に接続されている。機械抵抗Ｒ０の出力側には、耳孔の音響容積Ｃｅが接続されている。

図２８は、共振周波数より低い周波数領域における図２６のカナル型イヤホンの簡略化した等価回路図である。
図２８の等価回路では、音源２ａの出力側に、振動系のコンプライアンスＣ０と耳孔の音響容積Ｃｅとが直列に接続されている。

図２９は、図２６のカナル型イヤホンの改良された概略の等価回路図である。
この図２９の等価回路では、耳孔の音響容積Ｃｅに対して音響抵抗Ｒが並列に接続されている。

図２８の等価回路から分かるように、カナル型イヤホンでは、原理的に非常に低い周波数まで再生可能である。しかし、実際には、可聴周波数以下（約２０Ｈｚ以下）では、所謂「こもり感」が生じる。これを改善するために、カナル型イヤホンを耳孔に挿入したときの、耳孔内空気による鼓膜圧迫の不快感や、ドライバユニット２におけるダイヤフラム変形等の不具合を防止するために、図２９の等価回路に示すように、何らかの空気の逃げの通気孔（これは音響抵抗Ｒに相当）を設けている場合が多い。

例えば、特許文献２、３に記載されたヘッドホンでは、図２６のハウジング１における第１音響空間３側の壁面に相当する箇所に、音響抵抗Ｒの機能を持った通気抵抗体を設けている。
ここで、耳孔の音響容積Ｃｅのインピーダンスは、低周波領域（例えば、２０Ｈｚ付近）では極めて高くなっている。そのため、音響抵抗Ｒも大きくないと音声出力が低下する。イヤピース６からのわずかな空気漏れが、低音音量を大きく損なうのはこのためである。

図３０は、図２６のカナル型イヤホンにおける製造品（２０個）のばらつき（標準偏差）を示す波形図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
音響抵抗Ｒのばらつきは、製造での低音感度のばらつきに直結する。図２９に示す振動系のコンプライアンスＣ０や音響抵抗Ｒのばらつきが、図３０の波形図において２０Ｈｚ感度に影響している。

なお、特許文献１に記載されたカナル型イヤホンでは、図２６のドライバユニット２の背面側を覆って内部に気室を形成するドライバキャップが設けられ、このドライバキャップに設けられた通気孔により、その気室と第２音響空間４とを連通し、図２７の音源２ａの背面側の音圧を調整している。又、特許文献２、３に記載されたヘッドホンでは、第１音響空間３と第２音響空間４とを仕切る仕切り位置に相当する箇所に、音響抵抗Ｒの機能を持った通気孔が設けられ、第１音響空間３と第２音響空間４とを連通し、音圧の調整を行っている。

特開２０１６−０２１６０８号公報 国際公開ＷＯ２０１５／０２２８１７号公報 国際公開ＷＯ２０１５／０７６００６号公報

従来の特許文献１〜３のイヤホンあるいはヘッドホンでは、次のような課題があった。

特許文献２、３に記載されたヘッドホンでは、ハウジング１における第１音響空間３側の壁面に相当する箇所に、通気量を調整するための音響抵抗Ｒを持った通気抵抗体を設けている。又、特許文献１に記載されたカナル型イヤホンでは、ドライバユニット２の背面側を覆って内部に気室を形成するドライバキャップが設けられ、このドライバキャップに設けられた通気孔により、その気室と第２音響空間４とを連通している。
これにより、特許文献１のカナル型イヤホンでは、低周波領域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）内において低音域の１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ（例えば、２００Ｈｚ）にて音圧レベルを調整している。又、特許文献２、３のヘッドホンでは、中音域（周波数２００〜２ｋＨｚ付近）の音圧感度（音圧レベルに対応）を調整している。

しかしながら、特許文献１〜３の通気孔や通気抵抗体は、イヤホンあるいはヘッドホンの製造後に、通気量を調整するための音響抵抗Ｒを変更・調整することができない。その上、左右のイヤホンにおいて、２０Ｈｚ付近の感度の製造ばらつきを調整できない。
それ故、従来の特許文献１〜３の技術では、低音域（例えば、２０Ｈｚ〜５００Ｈｚ付近）の左右のイヤホンの感度差（即ち、位相差）を小さくして、再生音の定位感度等の音質向上を図ることが困難であった。

本発明は、内部に音響空間が形成され、正面側に音導管が突設されたハウジングと、前記音響空間を正面側の第１音響空間と背面側の第２音響空間とに分離する位置に取り付けられ、電気信号を音波に変換して前記音導管へ出力する電気音波変換器と、前記第２音響空間内に配置され、前記電気音波変換器の背面側を覆って内部に気室を形成するカバーと、前記音導管の内壁面に設けられた第１筒部材と、前記第１筒部材内に挿着された、音響抵抗値が可変の第１音響抵抗と、前記カバーに設けられ、前記気室と前記第２音響空間とを連通する第２筒部材と、前記第２筒部材内に挿着された、音響抵抗値が可変の第２音響抵抗と、を備える密閉型イヤホンであって、前記第１音響抵抗及び前記第２音響抵抗の前記音響抵抗値を変えて、低周波領域における２つの周波数調整点の音圧レベルを調整可能な構成にしたことを特徴とする。

本発明の密閉型イヤホンによれば、第１音響抵抗及び第２音響抵抗の抵抗値を調整することで、容易に所望の音響特性に調整できる。これにより、左右のイヤホンの感度が揃った、つまり、感度差である位相差が小さい、密閉型イヤホンを簡易的確に実現でき、音の定位感等の音質を向上できる。

本発明の実施例１における密閉型イヤホン（例えば、カナル型イヤホン）の構成を示す断面図 図１の背面側から見た斜視図 図１の正面側から見た斜視図 図１の外観の分解斜視図 図１のカナル型イヤホンの概略の等価回路図 第２音響抵抗を開放したままで、第１音響抵抗を開放・密閉した時の周波数特性の変化を示す図 図６の作業の変化量を示す図 図６の作業をした時の位相特性の変化を示す図 図８の変化量を示す図 第２音響抵抗を密閉したままで、第１音響抵抗を開放・密閉した時の周波数特性の変化を示す図 図１０の変化量を示す図 図１０の作業をした時の位相特性の変化を示す図 図１２の変化量を示す図 第１音響抵抗を開放したままで、第２音響抵抗を開放・密閉した時の周波数特性の変化を示す図 図１４の変化量を示す図 図１４の作業をした時の位相特性の変化を示す図 図１６の変化量を示す図 第１音響抵抗を密閉したままで、第２音響抵抗を開放・密閉した時の周波数特性の変化を示す図 図１８の変化量を示す図 図１８の作業をした時の位相特性の変化を示す図 図２０の変化量を示す図 周波数特性の変化を示す特性図 図２２の周波数特性の差を示す図 図２２の作業をした時の位相特性の変化を示す図 図２４の変化量を示す図 従来のカナル型イヤホンの構成を示す概略の断面図 図２６のカナル型イヤホンの簡略化した等価回路図 共振周波数より低い周波数領域における図２６のカナル型イヤホンの簡略化した等価回路図 図２６のカナル型イヤホンの改良された概略の等価回路図 図２６のカナル型イヤホンにおける製造品のばらつきを示す波形図

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。

（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１における密閉型イヤホン（例えば、カナル型イヤホン）の構成を示す断面図、図２は、図１の背面側から見た斜視図、図３は、図１の正面側から見た斜視図、及び、図４は、図１の外観の分解斜視図である。

このカナル型イヤホンは、構成部品収納用のハウジング１０を有している。ハウジング１０は、正面側のフロントハウジング１１と背面側のリヤハウジング１２とを有し、そのフロントハウジング１１とリヤハウジング１２とが接合されている。フロントハウジング１１は第１音響空間１１ａを有し、リヤハウジング１２も第２音響空間１２ａを有している。第１音響空間１１ａの正面側には、円筒状の音導管１３が突設されている。音導管１３内の正面側には、特定周波数の音量調整用のイコライザ１３ａが装着されている。音導管１３には、耳孔に挿入される傘型のイヤピース１４が着脱自在に装着されている。イヤピース１４は、シリコーンゴム等の軟質性樹脂等により形成されている。

第１音響空間１１ａと第２音響空間１２ａとを分離する位置において、フロントハウジング１１側に、電気信号を音波に変換して音導管１３へ出力する電気音波変換器（例えば、ドライバユニット）２０が配置されている。ドライバユニット２０は、フロントハウジング１１の背面側の開口部付近に固定されたフレーム３０に取り付けられている。フレーム３０の背面側には、カバー（例えば、ドライバキャップ）５０が、フロントハウジング１１の背面開口部に取り付けられている。ドライバキャップ５０は、第２音響空間１２ａ内に配置され、ドライバユニット２０の背面側のフレーム３０を覆って内部に気室５１を形成する部材である。第２音響空間１２ａには、配線コード２５が外部から引き込まれている。

フレーム３０は、円形の凹部３１と、この凹部３１の開口部の周囲に延設された環状の鍔部３２と、を有している。鍔部３２には、複数の第２通気孔３３が形成されている。凹部３１内には、ドライバユニット２０が固定されている。ドライバユニット２０は、マグネット２１、ボイスコイル２２、振動板であるダイヤフラム２３、及びダイヤフラム保護用のプロテクタ２４によって構成されている。ダイヤフラム２３の背面側には、エッジ裏容積２３ａが形成されている。プロテクタ２４には、複数の円形の孔２４ａが形成されている。ドライバユニット２０は、マグネット２１により構成された磁気回路中に、ボイスコイル２２を有するダイヤフラム２３が配置され、そのボイスコイル２２に、配線コード２５を介して入力された音声信号に従い、ダイヤフラム２３を駆動し、このダイヤフラム２３の前の空気に対して粗密状態を変化させることにより、入力された音声信号に応じた音波が、第１音響空間１１ａから音導管１３及びイヤピース１４を介して耳孔へ導出するような構成になっている。

音導管１３の内壁面には、第１筒部材４０が設けられている。第１筒部材４０は、正面側に形成された、音導管１３の内部と通じる第１開口部４１と、背面側に形成された閉塞部４２と、外部に通じる第１通気孔４３と、により構成されている。第１開口部４１と閉塞部４２及び第１通気孔４３との間には、音響抵抗値（以下単に「抵抗値」という。）が可変の感度調整用の第１音響抵抗４４が挿着されている。第１音響抵抗４４は、通気量調整材（例えば、圧縮ウレタン等）により形成されている。ドライバユニット２０をハウジング１０に入れて密閉する作業と、第１音響抵抗４４を第１開口部４１から第１筒部材４０内へ詰める作業と、は作業順序を前後することができる構成になっている。

第１音響抵抗４４の抵抗値は、通気量により変える構成になっている。例えば、抵抗値が小さいならば、細い棒で第１音響抵抗４４を詰め込んで、つまりつぶして圧縮率を上げ、音調抵抗値を大きくする。これに対し、抵抗値が大きければ、針等で第１音響抵抗４４を取り出して少しちぎるか、又は軽く入れ直すことで圧縮率を下げ、抵抗値を小さくできる。

フレーム３０の背面を覆うドライバキャップ５０は、第２音響空間１２ａ内に配置され、円形皿状のカバー部５２と、このカバー部５２から背面側に突設された第２筒部材５３と、により構成されている。カバー部５２は、フレーム３０の背面を覆って内部に気室５１を形成する部材である。第２筒部材５３は、気室５１と第２音響空間１２ａとを連通する部材であり、正面側に形成された、気室５１に通じる第２開口部５４と、背面側に形成された、第２音響空間１２ａに通じる第３開口部５５と、内部に形成された段差部５６と、により構成されている。第２開口部５４は、第３開口部５５よりも口径が小さい。第３開口部５５と段差部５６との間には、抵抗値が可変の感度調整用の第２音響抵抗５７が挿着されている。

第２音響抵抗５７は、第１音響抵抗４４と同様に、通気量調整材（例えば、圧縮ウレタン等）により形成されている。ドライバユニット２０が取り付けられたフレーム３０とドライバキャップ５０とを、フロントハウジング１１の背面開口部へ固定した後、そのドライバキャップ５０の背面をリヤハウジング１２によって覆うように、このリヤハウジング１２をフロントハウジング１１の背面開口部へ接合する。第２音響抵抗５７を第３開口部５５から段差部５６内へ詰める作業を行った後、リヤハウジング１２をフロントハウジング１１の背面開口部へ接合する作業を行う構成になっている。

第２音響抵抗５７の抵抗値は、第１音響抵抗４４と同様に、通気量により変える構成になっている。例えば、抵抗値が小さいならば、細い棒で第２音響抵抗５７を段差部５６方向へ詰め込んで、つまりつぶして圧縮率を上げ、抵抗値を大きくする。これに対し、抵抗値が大きければ、針等で第２音響抵抗５７を取り出して少しちぎるか、又は軽く入れ直すことで圧縮率を下げ、抵抗値を小さくできる。

段差部５６は、第２音響抵抗５７を押しつぶした時に、この第２音響抵抗５７が気室５１内に落下しないようにするための落下防止機能と、第２音響抵抗５７の押しつぶしを効果的に行うための機能と、を有している。

図５は、図１のカナル型イヤホンの概略の等価回路図である。
ドライバユニット２０の音源２０ａから見て、フロントハウジング１１側には、ドライバユニット２０の質量Ｌ０、ドライバユニット２０のコンプライアンスＣ０、及びドライバユニット２０の機械抵抗Ｒ０が直列に接続されている。機械抵抗Ｒ０の出力側には、ドライバユニット２０におけるプロテクタ２４内のダイヤフラム２３正面の容積Ｃ１と、ドライバユニット２０におけるプロテクタ２４の孔２４ａと、が分岐接続されている。孔２４ａの出力側には、フロントハウジング容積（即ち、第１音響空間１１ａの容積）Ｃ２及び第１音響抵抗４４が分岐接続されると共に、音導管１３及びイコライザ１３ａが直列に接続されている。イコライザ１３ａの出力側には、イヤピース漏れ抵抗Ｒ２（＞＞４４）と耳孔の音響容積Ｃｅとが分岐接続されている。

ドライバユニット２０の音源２０ａから見て、リヤハウジング１２側には、ダイヤフラム２３のエッジ裏容積２３ａが分岐接続されると共に、フレーム３０の第２通気孔３３が直列に接続されている。第２通気孔３３には、気室５１の容積Ｃ３が分岐接続されると共に、ドライバキャップ５０の感度調整用の第２筒部材５３及び第２音響抵抗５７が直列に接続されている。第２音響抵抗５７には、第２音響空間１２ａの容積Ｃ４と、配線コード引出箇所等のリヤハウジング漏れ抵抗Ｒ４とが分岐接続されている。

（実施例１の動作）
図１のカナル型イヤホンにおいて、外部から配線コード２５を介して音声信号が入力されると、この音声信号が、ドライバユニット２０のダイヤフラム２３で音波に変換される。ダイヤフラム２３の正面側に発生した音波は、図１の波線矢印で示すように、第１音響空間１１ａから音導管１３へ送出され、この音導管１３内のイコライザ１３ａにより、特定周波数の音量が調整される。調整された音波は、イヤピース１４を介して耳孔へ送られる。これにより、使用者は、所望の音声を聞くことができる。

音導管１３へ送出された音波の一部は、第１筒部材４０の正面側の第１開口部４１から入り込み、第１音響抵抗４４を経由して、第１通気孔４３から外部へ放出される。そのため、第１音響抵抗４４の抵抗値を変えることにより、所定の周波数特性（例えば、２０Ｈｚ付近の感度）を調整できる。特に、第１筒部材４０の正面側の第１開口部４１から、第１音響抵抗４４の調整が可能である。

ダイヤフラム２３の背面側に発生した音波は、図１の波線矢印で示すように、エッジ裏容積２３ａ、フレーム３０の第２通気孔３３、及び気室５１を経由して、第２筒部材５３の第２開口部５４から入り込む。入り込んだ音波は、第２筒部材５３内の第２音響抵抗５７、及び第３開口部５５を経由して、背面側の第２音響空間１２ａへ回り込む。そのため、第２音響抵抗５７の抵抗値を変えることにより、所定の周波数特性（例えば、２００Ｈｚ付近の感度）を調整できる。

このように、第１音響抵抗４４と第２音響抵抗５７とを調整することで、所望の周波数特性に調整し易く、左右のイヤホンの周波数特性を揃えることができる。従って、左右のイヤホンの感度が揃った製品を簡単に実現でき、音の定位感等の音質向上が期待できる。

（本実施例１の実験結果）
図１のカナル型イヤホンの試作品を作り、第１音響抵抗４４と第２音響抵抗５７の抵抗値を調整して、周波数特性と位相の変化を調べた。

（１） 試作品の実験結果
（１−１） 第２音響抵抗５７を解放したままで、第１音響抵抗４４の解放と密閉を行った。
図６は、後の第２音響抵抗５７を開放したままで、前の第１音響抵抗４４を開放・密閉した時の周波数特性の変化（レスポンス比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
図７は、図６の作業の変化量［前（閉）後（開）］−［前（開）後（開）］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。

図６及び図７において、周波数２０Ｈｚの感度が大きく変化している。第１音響抵抗４４の抵抗値を大きくすると、周波数２０Ｈｚ感度が上昇する。
図８は、図６の作業をした時の位相特性の変化（位相比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
図９は、図８の変化量［前（閉）後（開）］−［前（開）後（開）］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。

図８及び図９において、周波数２０Ｈｚで１００°の位相遅れが生じている。第１音響抵抗４４の抵抗値を大きくすると、周波数２０Ｈｚで位相が遅れる。

（１−２） 第２音響抵抗５７を密閉したままで、第１音響抵抗４４の開放と密閉を行った。
図１０は、後の第２音響抵抗５７を密閉したままで、前の第１音響抵抗４４を開放・密閉した時の周波数特性の変化（レスポンス比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
図１１は、図１０の作業の変化量［前（閉）後（閉）］−［前（開）後（閉）］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。

図１０及び図１１において、周波数２０Ｈｚの感度が大きく変化している。第１音響抵抗４４の抵抗値を大きくすると、周波数２０Ｈｚ感度が上昇する。第１音響抵抗４４を開放から密閉すると、周波数３００Ｈｚを支点にしてそれ以下の感度が上がり、それ以上の感度が下がる「シーソー」のような変化が見える。

図１２は、図１０の作業をした時の位相特性の変化（位相比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
後の第２音響抵抗５７を密閉した時に前の第１音響抵抗４４を開放すると、周波数８０Ｈｚ以下は感度が低すぎて、位相が測定できない。
図１３は、図１２の作業の変化量［前（閉）後（閉）］−［前（開）後（閉）］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
周波数８０Ｈｚ以下が測定できないが、周波数２０Ｈｚで１３０°前後の位相遅れが生じていると推定される。

前記（１−１）、（１−２）では、第２音響抵抗５７を一定（解放又は密閉）にしながら、第１音響抵抗４４を解放と密閉に変化させている。これは、第２音響抵抗５７に対する第１音響抵抗４４の変化範囲を調べたものである。前記（１−１）と（１−２）のどちらの場合でも、２０Ｈｚの感度が大きく変化することが分かる。つまり、第２音響抵抗５７の如何に拘わらず、２０Ｈｚ感度は、第１音響抵抗４４がコントロールしていることになる。言い換えれば、第１音響抵抗４４の製造ばらつきによる２０Ｈｚ感度の変動は、第２音響抵抗５７では調整が難しいことになる。このことから、第１音響抵抗４４の製造ばらつきを小さくすることが望ましい。このため、合成紙やナイロンメッシュ等の音響抵抗素材からレーザー加工の微細孔への工夫等により、製造ばらつきを小さくすることが提案されているが、製造コストが高くなる。そこで、本実施例１では、第１音響抵抗４４の製造ばらつきを小さくすることを目的とするのではなく、第１音響抵抗４４の抵抗値を調整可能とすることで、希望値に設定しようとするものである。

（１−３） 第１音響抵抗４４を開放したままで、第２音響抵抗５７の開放と密閉を行った。
図１４は、前の第１音響抵抗４４を開放したままで、後の第２音響抵抗５７を開放・密閉した時の周波数特性の変化（レスポンス比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
図１５は、図１４の作業の変化量［前（開）後（閉）］−［前（開）後（開）］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。

図１４及び図１５において、第２音響抵抗５７を開放から密閉すると、周波数１．２ｋＨｚを支点にしてそれ以下の感度が下がり、それ以上の感度が上がる「シーソー」のような変化が見える。

図１６は、図１４の作業をした時の位相特性の変化（位相比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
図１６において、第１音響抵抗４４を開放した時に第２音響抵抗５７を密閉すると、周波数８０Ｈｚ以下は感度が低すぎて、位相が測定できない。

図１７は、図１６の作業の変化量［前（開）後（閉）］−［前（開）後（開）］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
図１７において、周波数１ｋＨｚ付近で１５０°近く位相が進んでいる。周波数８０Ｈｚ以下が測定できないが、周波数２０Ｈｚでの位相進みは少ないように推定できる。

（１−４） 第１音響抵抗４４を密閉したままで、第２音響抵抗５７の開放と密閉を行った。
図１８は、第１音響抵抗４４を密閉したままで、第２音響抵抗５７を開放・密閉した時の周波数特性の変化（レスポンス比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
図１９は、図１８の作業の変化量［前（閉）後（閉）］−［前（閉）後（開）］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。

図１８及び図１９において、第２音響抵抗５７を開放から密閉すると、周波数１．２ｋＨｚを支点にしてそれ以下の感度が下がり、それ以上の感度が上がる「シーソー」のような変化が見える。

図２０は、図１８の作業をした時の位相特性の変化（位相比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
図２１は、図２０の作業の変化量［前（閉）後（閉）］−［前（閉）後（開）］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
図２０及び図２１において、周波数１ｋＨｚ付近で１５０°近く位相が進んでいる。周波数２０Ｈｚでの位相変化は見られない。

前記（１−３）、（１−４）では、第１音響抵抗４４を一定（解放又は密閉）にしながら、第２音響抵抗５７を解放と密閉に変化させている。これは、第１音響抵抗４４に対する第２音響抵抗５７の変化範囲を調べたものである。（１−３）と（１−４）のどちらの場合でも、２０Ｈｚ〜７００Ｈｚの感度が大きく変化することが分かる。１．２ｋＨｚを支点にして、（２０Ｈｚ〜１．２ｋＨｚ）と（１．２ｋＨｚ〜３ｋＨｚ）がシーソー関係になっている。これは、例えば、２００Ｈｚの感度を調整すれば、それに対応する（１．２ｋＨｚ〜３ｋＨｚ）の特性も決まるということである。従って、第１音響抵抗４４には２０Ｈｚの感度を調整させ、第２音響抵抗５７は２００Ｈｚ〜５００Ｈｚの一波（例えば、２００Ｈｚ）を指定して調整するのが一般的である。本実施例１では、２０Ｈｚと２００Ｈｚを調整点に選んだ。２０Ｈｚと２００Ｈｚを基準特性に合わせれば、それは２０Ｈｚ〜３ｋＨｚの特性を調整することになる。３ｋＨｚ〜２０ｋＨｚは、第１音響抵抗４４や第２音響抵抗５７による変化が少ない領域なので、結果として２０Ｈｚと２００Ｈｚを調整すれば、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚが揃った特性が得られる。

（１−５） 試作品の実験結果のまとめ
図６、図１０の実験結果から、第１音響抵抗４４の抵抗値を増加させると、第２音響抵抗５７の抵抗値にかかわらず、周波数２０Ｈｚの感度が上がる。言い換えれば、周波数２０Ｈｚの感度は、第１音響抵抗４４で調整できる。変化範囲は、およそ周波数２０Ｈｚ〜３００Ｈｚである。この時、第１音響抵抗４４の抵抗値を大きくすると、周波数２０Ｈｚの感度は上昇し、位相は遅れる方向に変化する。

一方、図１４、図１８の実験結果から、第２音響抵抗５７の抵抗値を増加させると、第１音響抵抗４４の抵抗値にかかわらず、おおよそ周波数１．２ｋＨｚを支点として、それ以下の周波数の感度を下げ、それ以上の周波数の感度を上げる変化となる。言い換えれば、周波数２０Ｈｚからおよそ周波数３ｋＨｚまでの感度は、第２音響抵抗５７の抵抗値で調整できる。この時、第２音響抵抗５７における抵抗値の増加に従って感度が低下する帯域は、位相が進み、感度が上昇する帯域は、位相が遅れる。

以上から、以下の（ａ）〜（ｃ）のような調整方法が考えられる。
（ａ） 通常の方法で第１音響抵抗４４を詰める。
（ｂ） 指定周波数（例えば、３００Ｈｚ）で指定感度になるように、第２音響抵抗５７を調整する。
（ｃ） 周波数２０Ｈｚが指定感度になるように、第１音響抵抗４４を微調整する（必要ならば、（ｂ）、（ｃ）を繰り返す）。
これにより、左右のイヤホンで、周波数２０Ｈｚ〜３ｋＨｚがよく揃った製品が作れる。

（２） 第１音響抵抗４４がばらついた時の模擬実験
（２−１） 指定特性に調整されたモデルの第１音響抵抗４４を変化させ、この第１音響抵抗４４がばらついた時の特性を模擬実験した。
図２２は、周波数特性の変化（レスポンス比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
図２２において、実線は、指定特性に調整されたモデルの周波数特性、破線は、このモデルの第１音響抵抗４４の抵抗値だけを大きくして、この第１音響抵抗４４がばらついた状態を想定したときの周波数特性である。

図２３は、図２２の周波数特性の差［２０Ｈｚ増強］−［２０Ｈｚ標準］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）である。
図２４は、図２２の作業をした時の位相特性の変化（位相比較）を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
図２５は、図２４の作業の変化量［２０Ｈｚ増強］−［２０Ｈｚ標準］を示す図であり、横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は位相（°）である。
図２４及び図２５において、周波数２０Ｈｚ〜１ｋＨｚで位相遅れがみられる。

（２−２） 実験結果のまとめ
図２２の実験結果から、第１音響抵抗４４がばらついた時は周波数２０Ｈｚの感度変化だけでなく、位相も変化しているのが分かる。左右のイヤホンで感度が異なった場合、音像定位位置の変化を生じる。同じく左右のイヤホンの位相差は、音像の大きさと定位位置に影響する。左右のイヤホンの周波数特性が同じならば、音圧差・位相差のない音が再生され、音質の向上が期待できる。

（実施例１の効果）
本実施例１のカナル型イヤホンによれば、次の（Ａ）〜（Ｃ）のような効果がある。
（Ａ） 左右のイヤホンの周波数特性が揃うことで、音質向上が期待できる。
（Ｂ） 第１音響抵抗４４の抵抗値が調整可能、あるいは、第１音響抵抗４４及び第２音響抵抗５７の抵抗値が調整可能であるので、製品のばらつきが減る。又、不良率が改善される。
（Ｃ） 開発段階での音の微調整が簡単にできるので、部材節減・開発時間の短縮が期待できる。

（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（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。

（ａ） 図１では、本発明のカバーをドライバキャップ５０で構成したが、そのカバーをフレーム３０等で構成しても良い。例えば、カバーをフレーム３０で構成する場合、ドライバキャップ５０を省略し、このドライバキャップ５０の機能を有するようにフレーム３０の構造や形状を変更することも可能である。
（ｂ） 図１において、ドライバキャップ５０を省略し、フレーム３０の第２通気孔３３の形状を変更し、更に、第２音響抵抗５７をブロック状、シート状等の他の形状に変更し、この変更した第２音響抵抗５７を、形状を変更した第２通気孔３３に貼着あるいは装着するような構造や形状に変形しても、実施例１の主たる作用効果を奏することが可能である。
（ｃ） 図１のハウジング１０、ドライバユニット２０、及びイヤピース１４等の構造及び形状は、他の構造及び形状に変更してもよい。それに対応して、図５の等価回路も他の構成に変更できる。

１０ ハウジング
１１ フロントハウジング
１１ａ 第１音響空間
１２ リヤハウジング
１２ａ 第２音響空間
１３ 音導管
１４ イヤピース
２０ ドライバユニット
２５ 配線コード
３０ フレーム
３３ 第２通気孔
４０ 第１筒部材
４３ 第１通気孔
４４ 第１音響抵抗
５０ ドライバキャップ
５１ 気室
５３ 第２筒部材
５６ 段差部
５７ 第２音響抵抗

Claims (6)

1. 内部に音響空間が形成され、正面側に音導管が突設されたハウジングと、
   前記音響空間を正面側の第１音響空間と背面側の第２音響空間とに分離する位置に取り付けられ、電気信号を音波に変換して前記音導管へ出力する電気音波変換器と、
   前記第２音響空間内に配置され、前記電気音波変換器の背面側を覆って内部に気室を形成するカバーと、
   前記音導管の内壁面に設けられた第１筒部材と、
   前記第１筒部材内に挿着された、音響抵抗値が可変の第１音響抵抗と、
   前記カバーに設けられ、前記気室と前記第２音響空間とを連通する第２筒部材と、
   前記第２筒部材内に挿着された、音響抵抗値が可変の第２音響抵抗と、
   を備える密閉型イヤホンであって、
   前記第１音響抵抗及び前記第２音響抵抗の前記音響抵抗値を変えて、低周波領域における２つの周波数調整点の音圧レベルを調整可能な構成にしたことを特徴とする密閉型イヤホン。
2. 前記第１音響抵抗及び前記第２音響抵抗は、
   圧縮ウレタンを含む通気量調整材により形成され、
   前記音響抵抗値は、
   前記通気量調整材の通気量により変える構成になっている、
   ことを特徴とする請求項１記載の密閉型イヤホン。
3. 前記第１筒部材は、
   正面側に形成された、前記音導管の内部に通じる第１開口部と、背面側に形成された閉塞部と、側面に形成された、外部に通じる第１通気孔と、を有し、前記第１開口部と前記閉塞部及び前記第１通気孔との間に、前記第１音響抵抗が挿着され、
   前記第２筒部材は、
   正面側に形成された、前記気室に通じる第２開口部と、背面側に形成された、前記第２音響空間に通じる第３開口部と、内部に形成された段差部と、を有し、前記第３開口部と前記段差部との間に、前記第２音響抵抗が挿着されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の密閉型イヤホン。
4. 前記電気音波変換器は、フレームに取り付けられ、
   前記フレームには、前記電気音波変換器の背面側と前記気室とを連通する第２通気孔が形成され、
   前記カバーは、前記気室を覆うように前記フレームの背面側に取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項３記載の密閉型イヤホン。
5. 前記低周波領域における前記２つの周波数調整点は、
   可聴域の２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ内の任意の２点であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の密閉型イヤホン。
6. 前記任意の２点は、２０Ｈｚ付近と２００Ｈｚ付近とであることを特徴とする請求項５記載の密閉型イヤホン。

Images