JP7375758B2 - 音響出力装置 - Google Patents
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Description
本開示に係る音響出力装置は、ドライバユニットにおいて音信号に応じて振動板が振動されて発生される音を、耳介の至近から供給するオーバーイヤー(またはオンイヤー)タイプのヘッドホン(以下、ヘッドホン)、および、当該音を耳介に直接的に供給するインナーイヤー(またはカナル)タイプのイヤホン(以下、イヤホン)を含む。さらに、当該音響出力装置は、ドライバユニットが含まれる筐体の外部から到来する音(外来ノイズ)を収音可能なマイクロホンが設けられる。当該音響出力装置は、マイクロホンが収音したノイズに基づく音信号に基づき、耳介に供給する音に含まれるノイズを低減可能としたノイズキャンセリングシステムに対応する。
先ず、既存のフィードバック方式(以下、FB方式)によるノイズキャンセリングシステムについて説明する。図1A、図1Bおよび図1Cは、フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
(2)ゲインが0[dB]以上であるとき、位相0[deg]の点を含まない。
次に、既存のフィードフォワード方式(以下、FF方式)方式によるノイズキャンセリングシステムについて説明する。図3A、図3Bおよび図3Cは、FF方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
次に、第1の実施形態について説明する。第1の実施形態では、本開示に係る音響出力装置をインイヤータイプのイヤホン(以下、イヤホンと呼ぶ)であるものとして説明を行う。先ず、本開示に係るイヤホンとの対比のため、既存技術による、FF方式によるノイズキャンセルを行うイヤホンの構成について説明する。図4A、図4Bおよび図4Cは、既存技術によるイヤホンの一例の構成を示す図である。
次に、第1の実施形態の第1の変形例について説明する。図7Aおよび図7Bを用いて、第1の実施形態の第1の変形例に係るイヤホンについて説明する。図7Aは、第1の実施形態の第1の変形例に係るイヤホン60cの一例の構成を示す図である。
次に、第1の実施形態の第2の変形例について説明する。図8は、第1の実施形態の第2の変形例に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。図8において、第1の実施形態の第2の変形例に係るイヤホン60dは、例えば図5Aを用いて説明した第1の実施形態に係るイヤホン60bに対して、前面の空間54bに、FB方式のノイズキャンセリングシステムのためのマイクロホン100aが追加して設けられている。
次に、第1の実施形態の第3の変形例について説明する。図9は、第1の実施形態の第3の変形例に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。なお、図9は、図7Aを用いて説明した第1の実施形態の第1の変形例に係るイヤホン60cの構成に、第1の実施形態の第3の変形例に係る構成を適用させた例である。
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、本開示をオーバーイヤー(またはオンイヤー)タイプのヘッドホンに適用させた例である。図10は、第2の実施形態に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。図10において、第2の実施形態に係るヘッドホン10aは、筐体1000が、隔壁1002によりドライバユニット106の前面と背面とに分離され、ドライバユニット106の前面側が開放された構造となっている。前面側は、筐体1000の端部が、ウレタンなどによるイヤーパッド1001を介して、聴取者の頭部30に耳介を覆うようにされる。ドライバユニット106の前面と、筐体1000の一部と、イヤーパッド1001と、聴取者の頭部30と、により、ドライバユニット106の前面の空間(第1の空間)が形成される。
次に、第2の実施形態の第1の変形例について説明する。図11は、第2の実施形態の第1の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。図11において、ヘッドホン10bは、図10を用いて説明したヘッドホン10aと同様に、筐体1000が隔壁1002によりドライバユニット106の前面および背面に分離され、ドライバユニット106の背面の、筐体1000と隔壁1002により形成される第1の背面空間1010内に、隔壁1003により第2の背面空間1011が形成される。
次に、第2の実施形態の第2の変形例について説明する。図12は、第2の実施形態の第2の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。図12に示されるヘッドホン10cは、上述した第1の実施形態の第1の変形例に係るイヤホン60c(図7A参照)に対応するもので、ドライバユニット106の例えば中央部に通気孔71を設け、ドライバユニット106の前面と背面とを貫通可能とする。この通気孔71に対して音響経路72を接続して、もしくは、音響経路72をこの通気孔71を含めた構成として、ドライバユニット106の前面の空間と、ヘッドホン10cの筐体1000の外部とを、第2の背面空間1011および第1の背面空間1010を介して接続する。
次に、第2の実施形態の第3の変形例について説明する。図13は、第2の実施形態の第3の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。図13において、第2の実施形態の第3の変形例に係るヘッドホン10dは、例えば図10を用いて説明した第2の実施形態に係るヘッドホン10aに対して、ドライバユニット106の前面の空間に対してFB方式のノイズキャンセリングシステムのためのマイクロホン100aが追加して設けられている。
次に、第2の実施形態の第4の変形例について説明する。図14は、第2の実施形態の第4の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。なお、図14は、図12を用いて説明した第2の実施形態の第2の変形例に係るヘッドホン10cの構成に、第2の実施形態の第4の変形例に係る構成を適用させた例である。
次に、第2の実施形態の第5の変形例について説明する。第2の実施形態の第5の変形例では、図15A~図15Cを用いて、マイクロホン100bを設ける位置について説明する。なお、ここでは、図12を用いて説明した、第2の実施形態の第2の変形例に係るヘッドホン10cを例にとって説明を行う。
(1)
ドライバユニットの前面の第1の空間と、該ドライバユニットが含まれる筐体の外部とを、該ドライバユニットの背面の第2の空間と分離して接続する音響経路と、
前記音響経路が前記筐体の外部に接続する開口部の近傍に設けられるマイクロホンと、
を備える音響出力装置。
(2)
前記音響経路は、
前記ドライバユニットと前記第2の空間の一部を貫通しながら、前記第2の空間と分離して前記第1の空間と前記外部とを接続する
前記(1)に記載の音響出力装置。
(3)
前記音響経路は、
前記ドライバユニットと接触せずに前記第2の空間と分離して前記第1の空間と前記外部とを接続する
前記(1)に記載の音響出力装置。
(4)
前記第2の空間は、前記ドライバユニットの背面と接続する第3の空間を含み、
前記音響経路は、
前記第3の空間および前記第2の空間と分離して、前記第1の空間と前記外部とを接続する
前記(1)乃至(3)の何れかに記載の音響出力装置。
(5)
前記音響経路は、
前記外部に接続される端の面積と前記第1の空間に接続する端の面積とがほぼ等しい
前記(1)乃至(4)の何れかに記載の音響出力装置。
(6)
前記音響経路は、
前記外部に接続される第1の端の面積が前記第1の空間に接続する第2の端の面積より大きい
前記(1)乃至(4)の何れかに記載の音響出力装置。
(7)
前記音響経路は、
前記第2の端から前記第1の端に向けて、断面積が非線形で大きくなる
前記(6)に記載の音響出力装置。
(8)
前記マイクロホンは、前記筐体の表面の前記開口部の近傍に設けられる
前記(1)乃至(7)の何れかに記載の音響出力装置。
(9)
前記マイクロホンは、前記音響経路の内面に設けられる
前記(1)乃至(7)の何れかに記載の音響出力装置。
(10)
前記マイクロホンは、前記音響経路の前記開口部に設けられる
前記(1)乃至(7)の何れかに記載の音響出力装置。
(11)
前記第1の空間の音を直接収音可能な位置に設けられる他のマイクロホンをさらに備える
前記(1)乃至(10)の何れかに記載の音響出力装置。
(12)
前記筐体は、
前記第1の空間が前記ドライバユニットの前面の方向に開放される形状を有する
前記(1)乃至(11)の何れかに記載の音響出力装置。
(13)
前記筐体は、
前記第1の空間の前記ドライバユニットの前面の方向に該ドライバユニットの該前面の面積より小さい面積の開口部が設けられる形状を有する
前記(1)乃至(11)の何れかに記載の音響出力装置。
(14)
前記マイクロホンは、
前記開口部における音の特性と、前記マイクロホンにより収音される音の特性と、の差分が所定以下になる位置に配置される
前記(1)乃至(13)の何れかに記載の音響出力装置。
20,20’ 制御点
21 音圧
22,23 ノイズ
50a,50b,50c,50e,1000 筐体
53a,53b,1002,1003 隔壁
60a,60b,60c,60d,60e イヤホン
70,70’,72,72’ 音響経路
101a’,101b’ マイク・マイクアンプ
100a,100b マイクロホン
101 マイクアンプ
102a,102b フィルタ
103 イコライザ
105 パワーアンプ
106 ドライバユニット
120,130,131 空間伝達関数
Claims (11)
- ドライバユニットの前面の第1の空間と、該ドライバユニットが含まれる筐体の外部とを、該ドライバユニットの背面の第2の空間と分離して接続する音響経路と、
前記音響経路が前記筐体の外部に接続する開口部の近傍に設けられるマイクロホンと、
を備え、
前記音響経路は、
前記ドライバユニットと前記第2の空間の一部を貫通しながら、前記第2の空間と分離して前記第1の空間と前記外部とを接続する、
音響出力装置。 - 前記音響経路は、
前記ドライバユニットと接触せずに前記第2の空間と分離して前記第1の空間と前記外部とを接続する
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記第2の空間は、前記ドライバユニットの背面と接続する第3の空間を含み、
前記音響経路は、
前記第3の空間および前記第2の空間と分離して、前記第1の空間と前記外部とを接続する
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記音響経路は、
前記外部に接続される端の面積と前記第1の空間に接続する端の面積とがほぼ等しい
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記音響経路は、
前記外部に接続される端の面積が前記第1の空間に接続する端の面積より大きい
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記マイクロホンは、前記筐体の表面の前記開口部の近傍に設けられる
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記マイクロホンは、前記音響経路の内面に設けられる
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記マイクロホンは、前記音響経路の前記開口部に設けられる
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記第1の空間の音を直接収音可能な位置に設けられる他のマイクロホンをさらに備える
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記筐体は、
前記第1の空間が前記ドライバユニットの前面の方向に開放される形状を有する
請求項1に記載の音響出力装置。 - 前記筐体は、
前記第1の空間の前記ドライバユニットの前面の方向に該ドライバユニットの該前面の面積より小さい面積の開口部が設けられる形状を有する
請求項1に記載の音響出力装置。
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