JP7309659B2

JP7309659B2 - アンバランスな空気チャンバーを備える、バランスが取れたステレオヘッドホン

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Publication number: JP7309659B2
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Inventors: リュー、ヴェンセン; カンナン、ゴヴィンド
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Description

本願は全体としてはヘッドホンに関しており、より具体的には、例えば、機械的筐体を音響チャンバーの一部として用いる外装を備えるヘッドホンと、機械的筐体の内部の自由体積が異なる大きさであるヘッドホンのバランス化技術とに関する。

ヘッドホンの音響性能は、スピーカーと音響チャンバーの体積に依存する。スピーカーの品質が同じであれば、音響チャンバーの体積が大きいほど、達成可能な低周波応答が良好になる。低周波応答が良好であると、音声再生品質とＡＮＣ性能がよくなる。典型的には、ステレオヘッドホンについては、機械的設計及び包装の要求により、左右のスピーカーが、異なる大きさ及び形状の内部キャビティを有している。しかしながら、左右のスピーカーの音響特性を同じに維持するために、左右のヘッドホンで利用可能な内部体積が相違しているにも関わらず、左右のステレオの音響チャンバーの体積は同じに保たれる。

本開示は、ヘッドホンの性能を向上し、組み合わされたヘッドホンのペアの性能のバランスをとるシステム及び方法を提供する。

様々な実施形態において、スピーカーが提供されることがある。当該スピーカーは、内部分離壁と、その少なくとも一部が前記内部分離壁によって区画されるスピーカーチャンバーと、前記スピーカーチャンバーの内部に設けられたスピーカーと、機械的筐体であって、その少なくとも一部も前記内部分離壁によって区画される機械的筐体と、前記内部分離壁に設けられ、前記スピーカーチャンバーを前記機械的筐体に流体的に接続する開口と、を備えることがある。

様々な他の実施形態において、スピーカーシステムが提供されることがある。当該スピーカーシステムは、第１ヘッドホンと第２ヘッドホンとを備えることがある。前記第１ヘッドホンは、第１内部分離壁と、第１チャンバー体積を有し、少なくとも部分的に前記第１内部分離壁によって区画される第１スピーカーチャンバーと、前記第１スピーカーチャンバーの内部に設けられる第１スピーカーと、第１自由体積を有する第１機械的筐体であって、その少なくとも一部も前記第１内部分離壁によって区画される第１機械的筐体と、前記第１内部分離壁に設けられ、前記第１スピーカーチャンバーを前記第１機械的筐体に流体的に接続する第１開口と、を備えることがある。前記第１ヘッドホンの第１音響体積は、前記第１チャンバー体積と前記機械的筐体の内部の前記第１自由体積とを含む。第２ヘッドホンは、第２内部分離壁と、第２チャンバー体積を有し、少なくとも部分的に前記第２内部分離壁によって区画される第２スピーカーチャンバーと、前記第２スピーカーチャンバーの内部に設けられる第２スピーカーと、第２自由体積を有する第２機械的筐体であって、その少なくとも一部も前記第２内部分離壁によって区画される第２機械的筐体と、前記第２内部分離壁に設けられ、前記第２スピーカーチャンバーを前記第２機械的筐体に流体的に接続する第２開口と、を備えることがある。前記第２ヘッドホンの第２音響体積は、前記第２チャンバー体積と前記機械的筐体の内部の前記第２自由体積とを含む。

いくらかの実施形態では、前記第１機械的筐体における前記第１自由体積と前記第２機械的筐体における前記第２自由体積とが、同じ体積である。いくらかの実施形態では、前記第１ヘッドホンが、前記第１機械的筐体の内部に構成部品を更に備えており、前記第２ヘッドホンが、前記第２機械的筐体の内部に異なる構成部品を更に備えており、従って、前記第１機械的筐体における前記第１自由体積と前記第２機械的筐体における前記第２自由体積とが異なっている。

様々な実施形態において、前記スピーカーは、オンイアーヘッドホン又はオーバーイアーヘッドホンであってもよい。

いくらかの実施形態では、前記スピーカーは、更に、前記機械的筐体の内部に設けられたスピーカー電子部品を備えていてもよい。いくらかのこのような実施形態では、前記スピーカーシステムが、前記第１スピーカーと前記第２スピーカーとに通信可能に結合され、前記第１スピーカーに第１動作指令を供給し、前記第２スピーカーに第２動作指令を供給するように構成されたコントローラーを更に備えていてもよい。いくらかのこのような実施形態では、前記第１スピーカーと前記第２スピーカーの出力を実質的に均一にするように前記第１動作指令が前記第２動作指令のそれと異なっている。

いくらかの追加的な実施形態では、前記第１スピーカーチャンバーと前記第１機械的筐体における第１自由体積とを接続する第１開口と、前記第２スピーカーチャンバーと前記第２機械的筐体における第２自由体積とを接続する第２開口とが、異なる大きさ及び形状である。いくらかのこのような実施形態では、前記第１開口と前記第２開口とは、前記第１スピーカーと前記第２スピーカーの背後の音響インピーダンスを実質的に均一にするように設計される。

いくらかの実施形態では、前記スピーカーが、前記機械的筐体の内部に設けられた音響拡大材料を更に備えていてもよい。いくらかのこのような実施形態では、音響拡大材料は、前記第１機械的筐体又は前記第２機械的筐体の内部に設けられ得る。いくらかのこのような実施形態では、前記音響拡大材料が、前記第１自由体積と前記第２自由体積の音響体積を実質的に均一にする。

いくらかの実施形態では、スピーカーが、更に、前記機械的筐体の内部に設けられたバラストを備えていてもよい。いくらかのこのような実施形態では、前記バラスト材料は、前記第１機械的筐体又は前記第２機械的筐体の内部に設けられ得る。いくらかのこのような実施形態では、前記バラストは、前記第１自由体積と前記第２自由体積の音響体積を実質的に均一にする。

様々な他の実施形態において、方法が提供されることがある。当該方法は、第１ヘッドホンであって、第１内部分離壁によって前記第１機械的筐体から分離された第１スピーカーチャンバーを更に備えており、第１開口が前記第１内部分離壁に設けられて前記第１スピーカーチャンバーと前記第１機械的筐体とを流体的に接続する第１ヘッドホンの第１機械的筐体の第１音響体積を決定することと、第２ヘッドホンであって、第２内部分離壁によって前記第２機械的筐体から分離された第２スピーカーチャンバーを更に備えており、第２開口が前記第２内部分離壁に設けられて前記第２ピーカーチャンバーと前記第２機械的筐体とを流体的に接続する第２ヘッドホンの第２機械的筐体の第２音響体積を決定する（ただし、前記第２音響体積が前記第１音響体積と異なっている）ことと、前記第１音響体積と前記第２音響体積とに基づいて前記第１スピーカーと前記第２スピーカーとの出力を均一にすることと、を含む。

本開示の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲は、引用することによって本項に組み込まれる。本開示のより完全な理解は、その追加的な利点の実現と共に、下記の１以上の実施形態の詳細な記載を考慮することによって当業者に与えられるであろう。初めに簡単に説明する添付図面のシートを参照する。

本開示の観点及びその利点は、以下の図面とそれに続く詳細な説明を参照することで、より良く理解可能である。含まれている図面は、図示する目的のものであり、開示された方法及びシステムについて可能なシステム及び方法の例を提示する役割のみのものである。これらの図面は、ここに開示されたものに対して本開示の本旨及び範囲から離れることなく当業者によってなされ得る、形態及び詳細における如何なる変更も制限するものでは全くない。

図１は、本開示の一以上の実施形態によるステレオヘッドホンを図示している。

図２は、本開示の一以上の実施形態によるステレオヘッドホンの断面図を図示している。

図３は、本開示の一以上の実施形態によるヘッドホンの断面図を図示している。

図４Ａは、本開示の一以上の実施形態による、左右の性能が均一化されたヘッドホンの断面図を図示している。

図４Ｂは、本開示の一以上の実施形態による、ステレオヘッドホンの表現の図を図示している。

図５は、本開示の一以上の実施形態による、左右の性能が均一化された他のヘッドホンの断面図を図示している。

図６は、本開示の一以上の実施形態による、左右の性能が均一化された更なるヘッドホンの断面図を図示している。

図７は、本開示の一以上の実施形態による、左右の性能が均一化されたヘッドホンを図示するブロック図である。

図８は、本開示の一以上の実施形態による、左右のヘッドホンのチューニングの例を図示するフローチャートである。

図９は、本開示の一以上の実施形態による、左右のヘッドホンをチューニングした後の性能の差を図示するグラフである。

スピーカーの音響性能を向上するためのシステム及び技術を本明細書で説明する。一実施形態では、ヘッドホンの周波数応答が音響チャンバーの実効的な体積を増加することで向上されることがある。例えば、このようなスピーカーは、スピーカーチャンバーと機械的筐体とを含む外装を備えることがある。スピーカーチャンバーは、スピーカーチャンバーの内部に設けられたスピーカーを備えることがある。機械的筐体は、ヘッドホンの他の様々なハードウェアを備えることがある。

ステレオヘッドホンの左右のスピーカーは、通常、外面的には対称的に見えるが、左右のスピーカーの内部キャビティは、しばしば、音響的及び機械的な機能の目的で、大きさと形状が異なっている。従って、例えば、異なる機械的構成部品が左右のスピーカーの機械的筐体の内部に設けられる。そのため、左右のスピーカーの機械的筐体は、しばしば、自由空気体積（即ち、構成部品によって占められていない体積）が異なっている。

左右のスピーカーで類似の音響的特性を維持するために、左右のスピーカーは、典型的には、スピーカーチャンバーを音響チャンバーとして使用するのみである。従って、このようなスピーカーでは、スピーカーチャンバーと機械的筐体は、内部分離壁によって分離される。その結果、空気がスピーカーチャンバーと機械的筐体の間で流れないことがあり、従って、スピーカーチャンバーと機械的筐体とは、流体的には接続されていない。

本明細書に説明されているスピーカーの様々な実施形態では、スピーカーチャンバーを機械的筐体に流体的に接続するために内部分離壁に開口が設けられることがある。その結果、このようなスピーカーの音響チャンバーの実効的な体積は増加されることがある。いくらかの実施形態では、ヘッドホンの左右のスピーカーの両方の音響チャンバーの実効的な体積は、このようなやり方で増加されることがある。このようにして、低周波性能が向上されることがある。

しかしながら、左右のスピーカーの機械的筐体の自由体積が相違し得るので、説明されているスピーカーの様々な実施形態は、ヘッドホンの左右のスピーカーの間で音響性能のバランスが取れているように維持するための構造及び／又は手法を含んでいる。このようにして、本明細書に記述されている様々な実施形態は、スピーカーの内部の有用な音響体積の損失を最小化し、ヘッドホンの音響性能を向上し、バランスをとることを実現する。スピーカー性能は、外寸法を類似に維持しながら、又は、実際には外寸法を小さくしながら向上されることがある。加えて、より手ごろな価格のスピーカー又はスピーカードライバーがスピーカー性能を維持または向上するために用いられ得る。

図１は、本開示の一以上の実施形態による、ステレオヘッドホンを図示している。図１は、本発明の実施形態によるステレオヘッドホンの実施形態を記述しているが、本明細書に記述したシステム及び手法は、任意の種類のスピーカー（例えば、外部スピーカー、ラウドスピーカ－、車載スピーカー、イアホン、他のスピーカー等）に適用可能であり得ると理解される。

図１は、ヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂとヘッドバンド１０４とを備えるヘッドホンシステム１００を図示している。ヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂは、装着者の耳の上に設けられるように構成されたオンイアー（耳介上の）又はオーバーイアー（耳介を取り巻く）ヘッドホンであってもよい。ヘッドバンド１０４は、ヘッドホン１０２Ａをヘッドホン１０２Ｂに結合する。ヘッドバンド１０４のいくらかの実施形態は、装着者の頭の上に置かれるように構成される。

ヘッドホン１０２Ａが左ヘッドホンであってもよく、ヘッドホン１０２Ｂが右ヘッドホンであってもよい。ヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂは、ステレオヘッドホンシステムを構成することがある。ステレオヘッドホンシステムでは、様々なスピーカーの間の出力バランスが重要である。様々な他の実施形態において、このようなスピーカーは、任意の種類のスピーカー（例えば、ダイナミックスピーカー、バランスドアーマチュアスピーカー、圧電スピーカー等）であってもよい。

図２は、本開示の一以上の実施形態によるステレオヘッドホンの断面図を図示している。図２は、ヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂとヘッドバンド１０４とを備える図１のヘッドホンシステム１００の断面図を図示している。ヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂは、それぞれ、図示されるように外装を備えている。図２の断面図は、当該外装の内部に設けられたヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂの構成部品を図示している。

ヘッドホン１０２Ａは、スピーカーチャンバー２０６Ａと機械的筐体２０８Ａとを備えている。スピーカーチャンバー２０６Ａは、第１チャンバー体積であってもよい。スピーカー２１０Ａは、スピーカーチャンバー２０６Ａの内部にイアパッド２１８Ａの裏側に設けられている。イアパッド２１８Ａは、装着者の耳に接触して装着者の快適性を増すと共に、スピーカー２１０Ａによって生成された音波がそれを通り抜けて装着者の耳に到達するように構成された柔らかな詰め物であってもよい。

機械的筐体２０８Ａは、バッテリー２１６Ａのような一以上の電気的又は機械的構成部品を備えていてもよい。スピーカーチャンバー２０６Ａは、内部分離壁２１２Ａによって機械的筐体２０８Ａから分離されている。内部分離壁２１２Ａは、スピーカーチャンバー２０６Ａの（例えば、スピーカー２１０Ａから出力される音波の方向に対して）「後方」部分と、機械的筐体２０８Ａの「前方」部分とを区画してもよい。機械的筐体２０８Ａは、このように、スピーカーチャンバー２０６Ａの「裏側」に位置し、内部分離壁２１２Ａによってスピーカーチャンバー２０６Ａから分離されてもよい。

開口２１４Ａが、内部分離壁２１２Ａに設けられ、スピーカーチャンバー２０６Ａを機械的筐体２０８Ａに流体的に接続してもよい。このようにして、空気がスピーカーチャンバー２０６Ａと機械的筐体２０８Ａの間を行き来し、ヘッドホン１０２Ａの音響チャンバーの実効的な体積を増大させることがある。

ヘッドホン１０２Ｂは、ヘッドホン１０２Ａについて説明したものと同様の構成部品を備えている。ヘッドホン１０２Ｂは、第２チャンバー体積のスピーカーチャンバー２０６Ｂを備えていてもよい。様々な実施形態において、第１チャンバー体積と第２チャンバー体積とは、（例えば、ヘッドホンシステム１００の左右の音響特性を均一にするために）同じ体積であってもよい。プリント配線基板（ＰＣＢ）２１６Ｂのような１以上の電気的又は機械的な構成部品がヘッドホン１０２Ｂの機械的筐体２０８Ｂに設けられてもよい。ＰＣＢ２１６Ｂは、ヘッドホンシステム１００の動作を制御するように構成されたコントローラーであってもよい。このように、機械的筐体２０８Ａ、２０８Ｂとは、異なる目的を果たす異なる構成部品を備えている。例えば、バッテリー２１６Ａは、ＰＣＢ２１６Ｂと比較して体積が異なっていることがある。その結果、機械的筐体２０８Ａ、２０８Ｂの自由体積は相違し得る。そのため、スピーカーチャンバー２０６Ａ、２０６Ｂをそれぞれ機械的筐体２０８Ａ、２０８Ｂに流体的に接続することでヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂ両方の音響チャンバーの実効的な体積が増大されているが、ヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂの音響チャンバーの実効的な体積は相違し得る。したがって、流体的に機械的筐体２０８Ａ、２０８Ｂをそれぞれスピーカーチャンバー２０６Ａ、２０６Ｂに流体的に結合することによって、単に機械的筐体２０８Ａ、２０８Ｂを後方音響チャンバーに変更すると、音響チャンバーの実効的な体積の相違により、ヘッドホン１０２Ａ、１０２Ｂの間で音響特性がアンバランスになり得る。

図３は、本開示の一以上の実施形態による、ヘッドホンの断面図を図示している。図３は、ヘッドホンシステムのヘッドホン３０２の更に詳細な図を図示している。ヘッドホン３０２は、スピーカーチャンバー３０６と、機械的筐体３０８と、スピーカー３１０と、開口３１４を有する内部分離壁３１２と、構成部品３１６とを備えている。図示のように、内部分離壁３１２上の開口３１４は、スピーカーチャンバー３０６と機械的筐体３０８とが流体的に接続されるようにし、音響チャンバーの実効的な体積を増大させる。

図４Ａは、本開示の一以上の実施形態による、左右の性能が均一化されたヘッドホンの断面図を図示している。本明細書に記述されているように、いくらかの実施形態では、左右のヘッドホン４０２Ａ、４０２Ｂの音響チャンバーの実効的な体積は相違し得る。図４Ａは、ヘッドホン４０２Ａ、４０２Ｂの性能をチューニングする技術を図示している。

図４Ａにおいて、左右のヘッドホン４０２Ａ、４０２Ｂは、スピーカーチャンバー４０６Ａ、４０６Ｂをそれぞれ対応する機械的筐体４０８Ａ、４０８Ｂに接続する異なる大きさの開口４１４Ａ、４１４Ｂを備えている（例えば、４１４Ａと４１４Ｂとは、異なる直径と長さの、加えて、場合によっては異なる形状のような他の幾何学的相違があり得る、円筒形のポートであってもよい）。異なる開口４１４Ａ、４１４Ｂは、機械的筐体４０８Ａ、４０８Ｂが異なる自由体積を有するにも関わらず、それぞれ左スピーカー４１０Ａ、右スピーカー４１０Ｂの背後で同じ又は実質的に同じ（例えば、２０％以内）の音響インピーダンスが観測されるような大きさである。

音響インピーダンスを整合させるためのチューニングが、更に図４Ｂに図示されている。図４Ｂは、本開示の一以上の実施形態による、ステレオヘッドホンの音響的表現の図を図示している。図４Ｂは、図４Ａに図示された構成の音響回路表現である。図４Ａの構成では、左右のスピーカーチャンバー４０６Ａ、４０６Ｂの音響コンプライアンスは、（左右のスピーカーチャンバー４０６Ａ、４０６Ｂが同じ大きさであると仮定して）同一であり、左右の開口４１４Ａ、４１４Ｂの音響インダクタンスが異なっており、機械的筐体４０８Ａ、４０８Ｂの自由体積が異なっていることにより、機械的筐体４０８Ａ、４０８Ｂの音響コンプライアンスが異なっている。開口４１４Ａ、４１４Ｂの大きさや他の幾何学的形状を調節することで、ヘッドホン４０２Ａ、４０２Ｂそれぞれの音響インダクタンスを調節することができる。機械的筐体４０８Ａ、４０８Ｂの音響コンプライアンスが異なるようにチューニングされている場合、異なる大きさの開口４１４Ａ、４１４Ｂを用いると、スピーカー４１０Ａ、４１０Ｂの背後で同一又は実質的に同一の音響インピーダンスが観測され、この結果、バランスが取れた性能にすることができる。このようなバランスが取れた性能は、更に図９に説明されている。

図５は、本開示の一以上の実施形態による、左右の性能が均一化された他のヘッドホンの断面図を図示している。図５において、機械的筐体５０８Ａの構成部品がより大きな空間の体積を取っているので、機械的筐体５０８Ａの内部の自由体積が初期的には機械的筐体５０８Ｂの自由体積よりも小さいことがある。機械的筐体５０８Ａ、５０８Ｂの自由体積を均一に又は実質的に均一にするために、バラスト５２０Ｂが機械的筐体５０８Ｂに付加され、ヘッドホン５０２Ａ、５０２Ｂの性能のバランスを取っている。バラスト５２０Ｂは、機械的筐体５０８Ｂの自由体積を減少させる任意の構成部品であり得る。いくらかの実施形態では、バラスト５２０Ｂは、図５のヘッドホンシステムの動作を援助してもよいが、他の実施形態では、バラスト５２０Ｂは、ヘッドホン５０２Ａ、５０２Ｂの自由体積を均一にし、及び／又は、重量バラストとして機能するだけであってもよい。

図６は、本開示の一以上の実施形態による、左右の性能が均一化された更なるヘッドホンの断面図を図示している。図６において、機械的筐体６０８Ａの内部の自由体積が、初期的には機械的筐体６０８Ｂの内部の自由体積よりも小さいことがある。音響拡大材料６２２が、機械的筐体６０８Ａに付加される。音響拡大材料６２２は、機械的筐体６０８Ａの音響体積を有効に増大させる。このような音響拡大材料６２２を付加することで、機械的筐体６０８Ａの実効的な音響体積を、機械的筐体６０８Ｂと同一又は実質的に同一になるように増大させ得る。

図７は、本開示の一以上の実施形態による、左右の性能が均一化されたヘッドホンを図示するブロック図である。図７は、スピーカー７１０Ａ、７１０Ｂをそれぞれ備えているヘッドホン７０２Ａ、７０２Ｂを図示している。ヘッドホン７０２Ａの実効的な音響体積７０９Ａは、ヘッドホン７０２Ｂの実効的な音響体積７０９Ｂよりも小さいことがある。

コントローラー７３０が、スピーカー７１０Ａ、７１０Ｂに通信可能に接続されて（例えば、指令を提供し）、スピーカー７１０Ａ、７１０Ｂの動作を制御してもよい。いくらかの実施形態では、コントローラー７３０は、スピーカー７１０Ａ、７１０Ｂの動作を制御し容易化するために、中央処理ユニット、マイクロコントローラー、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、又は他の処理コンポーネントを備え得るプロセッサを備えていてもよい。いくつかの実施形態では、コントローラー７３０は、アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換し又は逆を行い、信号をスピーカー７１０Ａ、７１０Ｂに通信するアナログ－デジタルコンバータを更に備えていてもよい。

コントローラー７３０は、データの通信を容易化するためにバスのような１以上の通信チャネルを備えていてもよい。コントローラー７３０は、入力／出力コンポーネント（例えば、タッチスクリーン、ボタン、外部データ接続及び他のコンポーネント）、ＲＡＭ、固体ドライブ、ディスクドライブ、データベース等のメモリ、及び、通信インターフェース等のような、デバイス動作及び機能を提供するためのデバイスを追加的に備えていてもよい。いくつかの実施形態では、通信インターフェースは、ネットワーク又は他の無線接続を介して他のデバイスと通信することを可能にするためのネットワークインターフェース又は無線送受信器を備えていてもよい。

ヘッドホン７０２Ａ、７０２Ｂの性能を均一にするために、コントローラー７３０は、スピーカー７１０Ａ、７１０Ｂに異なる均一化信号（ＥＱ）を供給してもよい。このような異なるＥＱは、実効的な音響体積７０９Ａ、７０９Ｂが相違していることを鑑みて供給されてもよい。異なるＥＱは、例えば、スピーカー７１０Ａ、７１０Ｂの一つ又は両方のドライバにアナログフィルタを設置すること、又は、デジタルスピーカーのソフトウェア又はハードウェアの実装が相違していることの結果であってもよい。このようなデジタルスピーカーは、このように、スピーカー７１０Ａ、７１０ＢのＥＱのバランスをとるために、アナログフィルタのそれをまねるソフトウェアを備えていてもよい。ＥＱは、ヘッドホン７０２Ａ、７０２Ｂの左／右のスピーカー性能のバランスを取り、又は、実質的にバランスを取り得る。

図８は、本開示の一以上の実施形態による、左右のヘッドホンのチューニングの例を図示するフローチャートである。ブロック８０２では、第１ヘッドホン（例えば、左ヘッドホン）の第１自由体積又は実効的な音響体積が決定される。ブロック８０４では、第２ヘッドホン（例えば、第２ヘッドホン）の第２自由体積又は実効的な音響体積が決定される。

ブロック８０２、８０４において、一旦、ヘッドホンの実効的な音響体積が決定されると、ブロック８０６においてヘッドホンの出力が均一又は実質的に均一にされる。したがって、ブロック８０６では、ヘッドホンシステムのコントローラーが、異なる実効的な音響体積に基づいてヘッドホンの出力を均一化するように構成されてもよく、異なる大きさの開口がヘッドホンで使用されてもよく、機械的筐体の自由体積が均一化されてもよく、及び／又は、ヘッドホンの音響体積が均一化されてもよい。その結果、ステレオヘッドホンの音響性能が均一化される。

図９は、本開示の一以上の実施形態による、左右のヘッドホンのチューニングの後の性能の差異を図示するグラフである。図９は、ヘッドホンの間で音響性能が均一化されたときの例を図示している。図９に図示された例は、ヘッドホンの性能を均一にするようにスピーカーのＥＱをチューニングした結果であるが、図９のそれに類似した結果は、本明細書に記述した他の手法のいずれによっても達成され得る。図９は、様々な周波数におけるスピーカーの出力を図示している。

図９は、ヘッドホンの４つの異なるバージョンの性能を図示している。「スピーカーキャビティのみ」ヘッドホンは、スピーカーチャンバーのみが音響チャンバーとして用いられているヘッドホンである。図示されているように、このような構成では、低周波性能が悪くなる。

「左」及び「右」ヘッドホンは、機械的筐体が音響チャンバーの一部としても用いられるヘッドホンである。「左」及び「右」ヘッドホン両方の低周波性能が向上されているが、「右」ヘッドホンは、機械的筐体の内部の自由体積が相当により小さく、したがって、ヘッドホンの性能が整合していない。

「均一化後」ヘッドホンは、ヘッドホンの性能を均一にするように左右のＥＱがチューニングされたヘッドホンシステムである。図示されているように、ＥＱのチューニングの後では、スピーカーチャンバーのみが音響チャンバーとして用いられるヘッドホンよりも低周波応答が優れている一方で、左右の出力が同一であるようにチューニングされる。したがって、左右のヘッドホンの間で低周波性能が向上されると共にバランスが取れる。

当てはまる場合、本開示によって提供されている様々な実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせを用いて実施され得る。また、当てはまる場合には、ここに提示した様々なハードウェアコンポーネント及び／又はソフトウェアコンポーネントは、本開示の本旨から離れずに、ソフトウェア、ハードウェア及び／又はその両方を備える複合コンポーネントに組み合わされることがある。当てはまる場合、ここに提示されている様々なハードウェアコンポーネント及び／又はソフトウェアコンポーネントは、本開示の範囲から離れずに、ソフトウェア、ハードウェア又はその両方を備えるサブコンポーネントに分離されることがある。加えて、当てはまる場合には、ソフトウェアコンポーネントは、ハードウェアコンポーネントとして実装され得るし、また逆も同様であると考えられる。

本開示によれば、プログラムコード及び／又はデータのようなソフトウェアは、１以上のコンピュータ読み取り可能媒体に格納されてもよい。ここに特定されたソフトウェアは、一以上の汎用又は特定用途の、ネットワーク化された及び／又はそうではない、コンピュータ及び／又はコンピュータシステムを用いて実装されてもよいとも考えられる。当てはまる場合には、本明細書に記載した様々なステップの順序は、本明細書に記載した特徴を提供するように変更され、複合ステップに組み合わされ、及び／又は、サブステップに分割されてもよい。

前述の開示は、本開示を、開示されている、まさにその形態や特定の使用分野に限定することを意図したものではない。したがって、明示的に記載され、又は、本願に示唆されているものの何れであっても、様々な代替の実施形態及び／又は本開示の変形例が、本開示に照らして可能であると考えられる。本開示の上記された実施形態をもってすれば、当業者は、本開示の範囲から離れることなく形態及び詳細において変更がなされ得ると認識するであろう。したがって、本開示は、特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims

第１スピーカー筐体と第２スピーカー筐体とを備え、前記第１スピーカー筐体と前記第２スピーカー筐体との各々は、
内部分離壁と、
スピーカーチャンバーであって、その少なくとも一部が前記内部分離壁によって区画されるスピーカーチャンバーと、
前記スピーカーチャンバーの内部に設けられるスピーカーと、
機械的筐体であって、その少なくとも一部も前記内部分離壁によって区画される機械的筐体と、
前記内部分離壁に位置し、前記スピーカーチャンバーを前記機械的筐体に流体的に接続する開口と、を含み、
前記第１スピーカー筐体は、第１自由体積を有し、前記第２スピーカー筐体は、前記第１自由体積と異なる第２自由体積を有し、
前記第１スピーカー筐体からの前記スピーカーの出力と、前記第２スピーカー筐体からの前記スピーカーの出力とは、同じ又は実質的に同じ音響性能を有するように均一化される、スピーカーシステム。
前記機械的筐体の内部に設けられたスピーカー電子部品を更に備える
請求項１に記載のスピーカーシステム。
前記機械的筐体の内部に設けられた音響拡大材料を更に備える
請求項１または２に記載のスピーカーシステム。
前記機械的筐体の内部に設けられたバラストを更に備える
請求項１～３のいずれか１項に記載のスピーカーシステム。
前記スピーカーが、オンイアー又はオーバーイアーヘッドホンである
請求項１～４のいずれか１項に記載のスピーカーシステム。
第１ヘッドホンであって、
第１内部分離壁と、
第１チャンバー体積を有し、少なくとも部分的に前記第１内部分離壁によって区画された第１スピーカーチャンバーと、
前記第１スピーカーチャンバーの内部に設けられた第１スピーカーと、
第１機械的筐体であって、第１自由体積を有し、その少なくとも一部分もが前記第１内部分離壁によって区画される第１機械的筐体と、
前記第１内部分離壁に設けられ、前記第１スピーカーチャンバーを前記第１機械的筐体に流体的に接続する第１開口とを備え、
前記第１ヘッドホンの第１の実効的な音響体積が前記第１自由体積と前記第１チャンバー体積とを含む第１ヘッドホンと、
第２ヘッドホンであって、
第２内部分離壁と、
第２チャンバー体積を有し、少なくとも部分的に前記第２内部分離壁によって区画された第２スピーカーチャンバーと、
前記第２スピーカーチャンバーの内部に設けられた第２スピーカーと、
第２機械的筐体であって、第２自由体積を有し、その少なくとも一部分もが前記第２内部分離壁によって区画される第２機械的筐体と、
前記第２内部分離壁に設けられ、前記第２スピーカーチャンバーを前記第２機械的筐体に流体的に接続する第２開口とを備え、
前記第２ヘッドホンの第２の実効的な音響体積が前記第２自由体積と前記第２チャンバー体積とを含む第２ヘッドホンと
を備え、
前記第１機械的筐体の前記第１自由体積と前記第２機械的筐体の前記第２自由体積とが異なっており、
前記第１の実効的な音響体積と前記第２の実効的な音響体積とが同一の音響体積に均一化されている、スピーカーシステム。
前記第１ヘッドホンが、前記第１機械的筐体の内部に設けられた第１構成部品を更に備え、
前記第２ヘッドホンが、前記第２機械的筐体の内部に設けられた第２構成部品を更に備えている
請求項６に記載のスピーカーシステム。
バラストが前記第１機械的筐体と前記第２機械的筐体のうちの大きい方の機械的筐体の内部に設けられ、前記第１及び第２の実効的な音響体積を実質的に均一にしている
請求項６または７に記載のスピーカーシステム。
音響拡大材料が前記第１機械的筐体と前記第２機械的筐体のうちのより小さい方の機械的筐体の内部に設けられ、前記第１及び第２の実効的な音響体積を実質的に均一にしている
請求項６または７に記載のスピーカーシステム。
第１ヘッドホンであって、
第１内部分離壁と、
第１チャンバー体積を有し、少なくとも部分的に前記第１内部分離壁によって区画された第１スピーカーチャンバーと、
前記第１スピーカーチャンバーの内部に設けられた第１スピーカーと、
第１機械的筐体であって、第１自由体積を有し、その少なくとも一部分もが前記第１内部分離壁によって区画される第１機械的筐体と、
前記第１内部分離壁に設けられ、前記第１スピーカーチャンバーを前記第１機械的筐体に流体的に接続する第１開口とを備え、
前記第１ヘッドホンの第１の実効的な音響体積が前記第１自由体積と前記第１チャンバー体積とを含む第１ヘッドホンと、
第２ヘッドホンであって、
第２内部分離壁と、
第２チャンバー体積を有し、少なくとも部分的に前記第２内部分離壁によって区画された第２スピーカーチャンバーと、
前記第２スピーカーチャンバーの内部に設けられた第２スピーカーと、
第２機械的筐体であって、第２自由体積を有し、その少なくとも一部分もが前記第２内部分離壁によって区画される第２機械的筐体と、
前記第２内部分離壁に設けられ、前記第２スピーカーチャンバーを前記第２機械的筐体に流体的に接続する第２開口とを備え、
前記第２ヘッドホンの第２の実効的な音響体積が前記第２自由体積と前記第２チャンバー体積とを含む第２ヘッドホンと、
前記第１スピーカーと前記第２スピーカーとに通信可能に結合され、第１動作指令を前記第１スピーカーに供給し、第２動作指令を前記第２スピーカーに供給するように構成されたコントローラーと
を備え、
前記第１の実効的な音響体積と前記第２の実効的な音響体積とが異なる体積であり、
前記第１動作指令は、前記第１スピーカーと前記第２スピーカーの出力を実質的に均一にして同一又は実質的に同一の音響性能を有するように前記第２動作指令のそれと異なっている
スピーカーシステム。
第１ヘッドホンであって、
第１内部分離壁と、
第１チャンバー体積を有し、少なくとも部分的に前記第１内部分離壁によって区画された第１スピーカーチャンバーと、
前記第１スピーカーチャンバーの内部に設けられた第１スピーカーと、
第１機械的筐体であって、第１自由体積を有し、その少なくとも一部分もが前記第１内部分離壁によって区画される第１機械的筐体と、
前記第１内部分離壁に設けられ、前記第１スピーカーチャンバーを前記第１機械的筐体に流体的に接続する第１開口とを備え、
前記第１ヘッドホンの第１の実効的な音響体積が前記第１自由体積と前記第１チャンバー体積とを含む第１ヘッドホンと、
第２ヘッドホンであって、
第２内部分離壁と、
第２チャンバー体積を有し、少なくとも部分的に前記第２内部分離壁によって区画された第２スピーカーチャンバーと、
前記第２スピーカーチャンバーの内部に設けられた第２スピーカーと、
第２機械的筐体であって、第２自由体積を有し、その少なくとも一部分もが前記第２内部分離壁によって区画される第２機械的筐体と、
前記第２内部分離壁に設けられ、前記第２スピーカーチャンバーを前記第２機械的筐体に流体的に接続する第２開口とを備え、
前記第２ヘッドホンの第２の実効的な音響体積が前記第２自由体積と前記第２チャンバー体積とを含む第２ヘッドホンと
を備え、
前記第１の実効的な音響体積と前記第２の実効的な音響体積とが異なる体積であり、
前記第１開口と前記第２開口とが異なる大きさであり、前記第１スピーカーと前記第２スピーカーの背後の音響インピーダンスを実質的に均一にするような大きさになっている
スピーカーシステム。
第１ヘッドホンであって、第１内部分離壁によって第１機械的筐体から分離された第１スピーカーチャンバーと、前記第１スピーカーチャンバーの内部に設けられた第１スピーカーとを備え、第１開口が前記第１内部分離壁に設けられて前記第１スピーカーチャンバーと前記第１機械的筐体とを流体的に接続している第１ヘッドホンの前記第１機械的筐体の第１自由体積を決定することと、
第２ヘッドホンであって、第２内部分離壁によって第２機械的筐体から分離された第２スピーカーチャンバーと、前記第２スピーカーチャンバーの内部に設けられた第２スピーカーとを備え、第２開口が前記第２内部分離壁に設けられて前記第２スピーカーチャンバーと前記第２機械的筐体とを流体的に接続している第２ヘッドホンの前記第２機械的筐体の第２自由体積を決定する（ただし、前記第２自由体積が前記第１自由体積と異なっている）ことと、
前記第１自由体積と前記第２自由体積とに基づいて前記第１スピーカーと前記第２スピーカーとの出力を均一にすることと、
を含む方法。
前記出力を均一にすることは、第１動作指令を前記第１スピーカーに供給し、第２動作指令を前記第２スピーカーに供給するようにコントローラーを構成することを含み、
前記第１動作指令は、前記第１スピーカーと前記第２スピーカーの出力を実質的に均一にするように前記第２動作指令のそれと異なっている
請求項１２に記載の方法。
前記出力を均一にすることは、前記第１スピーカーと前記第２スピーカーの背後の音響インピーダンスを実質的に均一にするように前記第１開口と前記第２開口の大きさを定めることを含む
請求項１２または１３に記載の方法。
前記出力を均一にすることは、前記第１機械的筐体と前記第２機械的筐体のうちの大きい方の内部に、前記第１及び第２自由体積を実質的に均一にするようにバラストを設けることを含む
請求項１２～１４のいずれか１項に記載の方法。
前記出力を均一にすることは、前記第１機械的筐体又は前記第２機械的筐体の小さい方の内部に前記第１及び第２自由体積の音響体積を実質的に均一にするように音響拡大材料を設けることを含む
請求項１２～１５のいずれか１項に記載の方法。