JPH01101795A

JPH01101795A - インナーイヤー型ヘッドホン

Info

Publication number: JPH01101795A
Application number: JP25917887A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Okazaki; 岡崎　国昭
Original assignee: Aiwa Co Ltd
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-04-19
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0795876B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、高域音響特性を改善した音漏れの少ないイ
ンナーイヤー型ヘッドホンに関する。

［従来の技術１各種音響機器において使用されているインナーイヤー型
ヘッドホンは一般に第５図に示すような構成となされて
いる。

同図において、２は筒状のケースを示し、その、上方開
放端はお椀状をなす径大開口部として構成され、ここに
ドライバーユニット３が収納される。

ドライバーユニット３は周知のように円形の凹部を有し
たヨーク４を有すると共に、その内部に円形状のマグネ
ット５を介してポールピース（ボールプレート）６が装
着される。そして、その対向面にボイスコイル８が装着
きれた振動板７が取り付けられる。

なお、ｌｌば音Ｗ抵抗体であり、１２ば網状をなす保護
板、１４はゴムリングである。

ケース２の上端部にこのようなドライバーユニット３を
装着することにより、磁気回路を構成するヨーク４とケ
ース２どの間にはハウジング１３が形成されたことにな
る。

このように構成されたインナーイヤー型のヘッドホン１
の音響等価回路は第６図に示すようになる。この等価回
路において、ｍｏ　：振動板の等価質量ｓｏ　；振動板の等価スティフネスｍ立：インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔との漏れによ
る等価質量ｒＪＬ？インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔との漏れに
よる等価音響抵抗ｓｃ　：インナーイヤー型ヘッドホンと耳孔によって形
成される容積の等価スティフネスｓ１　：ハウジング容積の等価スティフネスｒ１　；ハ
ウジングと外気とを連結する音響抵抗Ｆ：信号電流によ
るボイスコイルの駆動力ところで、従来のインナーイヤ
ー型ヘッドホンにおいては、耳孔に挿入した場合、イン
ナーイヤーヘッドホンと耳孔との間の漏れによフて再生
音が外部に漏れ、周囲の人に迷惑をかける等問題があっ
た。

また、この漏れは、特に低音が優先的であるために受聴
者は低音の不定を感じることが多く、しかも漏れによる
影響は個人差が多く、インナーイヤーヘッドホンの場合
、聞く人によって受聴音特性が大きくばらつく問題があ
る。

これは、第６図に示すように一般的インナーイヤー型ヘ
ッドホン１における音響等価回路において、ｍ立及びｒ
ｊＬで表わされる漏れインピーダンスが耳孔容積ＳＣの
インピーダンスより低く、特に低音域ではこれら並列回
路のインピーダンスがほとんどｒＪＬのみとなるためで
ある。

従って、この等価回路において低音限界を下げるために
は、振動板の最低共振周波数ｆ。

（ｆｏ＝１／２πｒ乙）；７）を下げるか、空気漏れを少なくする方法をとってｒｆｌ
を大きくする方法が有効である。

第７図において、実線曲線Ｌａは一般的なインナーイヤ
ー型ヘッドホンのカップラー音圧周波数特性を示す。

漏れ抵抗ｒｕを変化きせると、点線曲線のようにその周
波数特性が変化する。

第７図の特性かられかるように、ｒ立を大苦くすること
は低音限界を下げるためには有効である。

そのため、従来においては第８図に示すように発泡プラ
スチック（ウレタンフオーム）よりなるイヤーパッド２
０をインナーイヤー型ヘッドホン１、つまりハウジング
１３の外周部に装着して、低音限界を下げるようにして
いた。

すなわち、このイヤーパッド２０を使用すると、耳孔か
らの外部への空気漏れが少なくなり、音響抵抗ｒＡがそ
の分大きくなるからである。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、上述したようにイヤーパッド２０の装着は、
低音を増強するためにかなり有効で、しかも簡単である
ために広く用いられている。

しかし、イヤーパッド２０を使用すると、低音と高音の
バランスがとれないために、所謂音がこもり、高品位の
音が得にくいという欠点がある。

しかも、インナーイヤー型ヘッドホン１の外径は一定で
あるのに対し、耳孔の大きざは個人差があり、音漏れ防
止に対してはあまり有効な手段とは言い難い。

そこで、この発明は、音漏れが少なく、しかも再生周波
数帯域の広い、高忠実度のインナーイヤー型ヘッドホン
を提供するものである。

［問題点を解決するための技術的手段］上述の問題点を
解決するため、この発明においては、振動板、ボイスコ
イルなどが収納されて構成されたドライバーユニットと
、このドライバーユニットを収納する筒状ケースとを有し
、この筒状ケースに上記ドライバーユニットを装着した状
態でハウジング内に収納したとき、上記振動板の前面と
背面とが音響的に結合するようになされると共に、リング状の発泡プラスチックの表面に薄膜でコーティン
グされたイヤーパッドが上記ハウジングの外周部に装着
されてなることを特徴とするものである。

［作　用］リング状の発泡プラスチック２０ａの表面に薄膜２０ｂ
でコーティングされたイヤーパッド２０がハウジング１
３の外周部に装着される。

発泡プラスチック２０ａを使用しているため、その収縮
性がよく、どのような大きざの耳孔に対しても密着し、
密着性が改善される。

発泡プラスチック２０ａの表面は薄膜２０ｂでコーティ
ングされているため、これによって音漏れが少なくなる
。

一方、筒状ケース３５にドライバーユニット３を装着し
た状態で、これをハウジング１３内に収納したとき、振
動板７の前面と背面とが音響的に結合するようになされ
ている。

すなわち、振動板７の前面は、保護板１２の透孔１２ａ
１空隙３６、抵抗アダプタ４１の透孔４１ａによってハ
ウジング１３と空気的に連通している。

これに対して、振動板７の背面は、ヨーク４の透孔２５
、ヨーク４とバイパスリング３１との間隙２７を通して
、ハウジング１３と連通している。

これらの構成によって、振動板７の前面と背面とが音響
的に結合された状態となる。

振動板７の前後の音圧による速度は、音響抵抗体２６と
バイパス音響抵抗体４０の各音響抵抗ｒ１、ｒｐによっ
て制御される。インナーイヤー型ヘッドホン１の周波数
特性は、この音響抵抗ｒ　１　＋　ｒ　ｐによって制御
することができるから、これらを適宜選定すれば、高域
増強型の周波数特性を実現できる。

［実　施　例］続いてこの発明に係るインナーイヤー型ヘッドホンの一
例を、第１図以下を参照して詳細に説明する。

音漏れを防ぐためには、インナーイヤー型ヘッドホン１
を耳孔に挿入した状態において、イヤーパッド２ｏが耳
孔に対して、完全に密着した状態とならなければならず
、しかも、耳孔の形は個人差が大きく、いかなる人にお
いても適応しなければならない。

そのため、この発明が採用したイヤーパッド２０は、第
１図及び第２図に示すように、リング状をなす発泡プラ
スチックよりなる主体２０ａの表面に薄膜２０ｂがコー
ティングされて構成される。

主体２０ａとしては、例えばウレタンフオームなどを使
用することができる。

ウレタンフオームは、発泡倍率が高いため非常に柔らか
く、圧縮した場合はとんど体積がな（なる程度のもので
ある。

主体２０ａの表面にコーティングされる薄膜２０ｂとし
ては、例えば非常に薄いゴムを使用することができる。

そのゴム皮膜は厚みが非常に薄いもので、実験によれば
数μｍ〜数１０μｍ程度が気密性が高く、音波に対して
高い抵抗性を示すことが判明した。

イヤーパッド２０の外径は第５図に示す従来のイヤーパ
ッドに比べ、かなり大キ＜シてあり、実施例では約２０
ｍ＋ｓである。

このような構成を採るイヤーパッド２０は、ハウジング
１３の外周部に接着または装脱自在に装着されて使用さ
れる。その場合、イヤーパッド２０は収縮性が高く、し
かも弾力性があり、外径が大きいことから、個人差によ
る耳孔のばらつきに対しても良く追従し、耳孔に対しイ
ンナーイヤー型ヘッドホン１を密閉状態に保つことがで
きる。

これによって、外部への音漏れも大幅に改善される。

ここで、従来のインナーイヤー型ヘッドホンを耳孔に対
して密閉状態にすると、その音響等価回路は低音域では
第９図に示すようになる。

ここに、ｒｏ；振動板７に直列に入る等価抵抗である。

この従来のインナーイヤー型ヘッドホンのカップラー音
圧周波数特性は第４図に点線曲線Ｌｂで示すような特性
となる。

すなわち、高音限界はｓｌ、ｓｃ及びｍＯよりなる直列
共振周波数ｆｈ、ｆｈ＝１／２π　（ｓｌ＋ｓｃ＋ｓｐ）／ｍ。

によって決定され、直列共振周波数ｆｈより低い周波数
では音圧周波数特性は平坦な特性となり、直列共振周波
数ｆｈより高い周波数では急激に減少する。

一般的に、直列共振周波数ｆｈはＩ　Ｋｔ（ｚ〜２ＫＨ
ｚ程度となっており、一般のインナーイヤーヘッドホン
を密閉状態に示した場合、低音は平坦で、高音のないい
わゆる中・低音だけのバランスの悪い音になってしまう
。

また、ＳＯを大きくする、すなわち振動板７のスティフ
ネスを高くすることによって共振周波数ｆｈを大きくす
ることも可能であるが、この場合振動板７の共振周波数
ｆＯも非常に高くなり、その結果、耳孔のわずかな漏れ
によっても低音が著しく減少するため適切な方法ではな
い。

そこで、この発明においては、ざらに密閉状態において
も、低音から高音に至るまで周波数帯域の広い、バラン
スのとれた再生音が得られるように改善したものである
。

その構成の一例を第１図及び第２図を参照して詳細に説
明する。

第１図において、振動板７、ボイスコイル８、ポールピ
ース６、マグネット５、ヨーク４等よりなるドライバー
ユニット３は、第２図に示すようにバイパスリング３１
と共に筒状のユニットケース３５内に組み込まれる。

ヨーク４には、第１図に示すように、その外方フランジ
１６に複数の透孔２５が形成され、この透孔２５を塞ぐ
ように、リング状のユニット音響抵抗体２６が貼着され
る。

バイパスリング３１は第２図に示すように、径大リング
３２と径小リング３３とで構成され、またこのバイパス
リング３１にドライバーユニット３を収納したとき、第
１図に示すような空隙２７が生ずるように、夫々の径が
選定されている。

径大リング３２の外周には所定の距離を隔てて、複数枚
の板体３４が取着される。この板体３４によってユニッ
トケース３５内にドライバーユニット３とバイパスリン
グ３１を装着したとき、第１図に示すような所定幅の間
隙３６が形成されるようになされている。

バイパスリング３１の下面側には、径小リング３３とほ
ぼ同一の内径を有した、環状で薄いバイパス音響抵抗体
４０と、このバイパス音響抵抗体４０とほぼ同一形状の
抵抗アダプタ４１とが積層された状態でハウジング１３
内に収納、固定される。

抵抗アダプタ４１にはその周面の一部に複数の流通孔４
１ａが形成されている。

このような複数の部材、すなわちドライバーユニット３
を装着したバイパスリング３１及び上述したバイパス音
響抵抗体４０、ざらには抵抗アダプタ４１がユニットケ
ース３５内に収納された状態で、第１図に示すように、
ケース２のハウジング１３に嵌合固定される。

また、上述した構成のイヤーパッド２０がユニットケー
ス３５の側面に接着される。

このようにインナーイヤー型ヘッドホン１を構成した場
合、使用状態では、インナーイヤー型ヘッドホン１は耳
孔との結合が密閉状態となる。

また、振動板７の前面と背面の音圧はバイパスリング３
１によって音響的に結合ざ°れて、ハウジング１３内で
混合されることになる。

すなわち、振動板７の前面は、矢印ａに示すように保護
板１２の透孔１２ａ１空隙３６、抵抗アダプタ４１の透
孔４１ａを通してハウジング１３と空気的に連通きれる
。　　゛これに対して、振動板７の背面は、失印すに示すように
、第１には、ヨーク４の透孔２５、ヨーク４とバイパス
リング３１との間隙２７を通してハウジング１３と連通
される。第２には、マグネット５及びポールピース６の
各中心孔、ざらにはヨーり４の中心孔に取り付けられた
音響抵抗体２６を夫々通して、振動板７の背面がハウジ
ング１３に連通される。

振動板７の前後の音圧による速度は、音響抵抗体２６と
バイパス音響抵抗体４０の各音響抵抗ｒ１、ｒｐによフ
て制御される。

従って、第１図構成のインナーイヤー型ヘッドホン１は
第３図に示すような音響等価回路となる。

ここに、ｍｐ：上述した音響通路（バイパス通路）の等価質量ｒｐ：上述した音響通路（バイパス通路）の等価抵抗である。

きて、この等価回路から明らかなように、振動板７の定
数ｍｊＬ、３０及び音響抵抗ｒ１、ハウジング１３の容
積によるスティフネスｓＬ耳孔の容積によるスティフネ
スｓｃ及びボイスコイル８による駆動力Ｆよりなる直列
共振回路は、バイパスリング３１とユニットケース３５
の隙間による振動板７前後の結合によるバイパス回路定
数ｒｐｓｍｐによって分岐される。

従って、このインナーイヤー型ヘッドホン１のカップラ
ー音圧周波数特性に相当するｓｃ両端の電圧周波数特性
は音響抵抗ｒ１及びｒ２によって制御することができる
。

振動板７の共振周波数ｆｏを中心とするなだらかな周波
数特性を得ることができ、高音域の最初のピークはＳＣ
％　ｓｌ及びｍｐで決まる。つまり、ｆｐ＝１／２π　
　（ｓｃ＋ｓｌ）／ｍｐとなる。

ｍｐを充分小ざくすなわち、バイパスリング３１とユニ
ットケース３５との隙間とを大きくすることと、バイパ
ス音響抵抗ｒｐ及びユニット音響抵抗ｒ１を適度に制御
する。ことによって、高音限界が高（、低音限界の低い
バランスのとれた周波数帯域の広い音圧特性を得ること
ができる。しかも、密閉状態となっているために、周囲
に対する音漏れもない。

従ワて、このインナーイヤー型ヘッドホン１のカプラー
音圧周波数特性は、第４図実線曲線Ｌｃのような特性と
なる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明では、特殊構成のイヤー
パッド２０を使用すると共に、振動板７の前面と背面と
を音響的に結合するようにしたものである。

この構成によって、音漏れを改善できるから、車内など
で音響機器を使用しても、周囲の人に迷惑を掛けるよう
な問題を確実に防止することができる。

ざらに、ハウジング内の構成を巧みに変更することによ
って、高音限界が高く、低音限界の低いバランスのとれ
た周波数帯域の広い音圧特性を得ることができる特徴を
有する。

従って、この発明に係るインナーイヤー型ヘッドホンは
上述したような各種の音響機器に適用して極めて好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るインナーイヤー型ヘッドホンの
一例を示す要部の縦断面図、第２図はその分解斜視図、
第３図はその音響等価回路図、第４図はそのカプラー音
圧周波数特性曲線図、第５図は従来のインナーイヤー型
ヘッドホンの断面図、第６図はその音響等価回路図、第
７図はそのカッラー音圧周波数特性曲線図、第８図はイ
ヤーパッドを装着した状態のインナーイヤー型ヘッドホ
ンの側面図、第９図はそのときのカプラー音圧周波数特
性曲線図である。１・φ・インナーイヤー型ヘッドホン２・１ケース３・中・ドライバーユニット４・・・ヨーク５・１マグネツト６・・・ポールピース７・・・振動板８・φ・ボイスコイル１３・・・ハウジング１４・・・ゴムリング２０・・・イヤーパッド２０ａ・・・主体２０ｂ・・・薄膜２５・・・透孔２６・・・ユニット音響抵抗体２７・・・空隙３１・・・バイパスリング３５・・・ユニットケース３６・・・間隙４０・・・バイパス音響抵抗体４１・・・抵抗アダプタ特許出願人　アイ　ワ　株式会社第１図１；インチ−イヤー梨ヘッドホン２Ω 第２図第５図１：イソアーイで二型へラドホゾ第６図／／〆だンズ第８図１：インナーイヤー型、ヘッドホン第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）振動板、ボイスコイルなどが収納されて構成され
たドライバーユニットと、このドライバーユニットを収納する筒状ケースとを有し
、この筒状ケースに上記ドライバーユニットを装着した状
態でハウジング内に収納したとき、上記振動板の前面と
背面とが音響的に結合するようになされると共に、リング状の発泡プラスチックの表面に薄膜でコーティン
グされたイヤーパッドが上記ハウジングの外周部に装着
されてなるインナーイヤー型ヘッドホン。
（２）上記薄膜はゴムまたはそれに近い性質を有するプ
ラスチックが使用されてなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のインナーイヤー型ヘッドホン。
（３）上記振動板の前面と背面とを音響的に結合する通
路上には音響抵抗部が形成され、この音響抵抗部によっ
て上記ハウジングに通じる空気抵抗が制御されてなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項若しくは第２項記
載のインナーイヤー型ヘッドホン。