JPH04101600A - 電気音響変換器及び音響再生システム - Google Patents

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】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする課題 Ｅ　課題を解決するための手段 Ｆ　作用 Ｇ　実施例 Ｇ、第１の実施例の電気音響変換器の説明（第１図〜第
５図） Ｇ２電気音響変換器を使用した再生システムの説明（第
６図、第７図） Ｇ３第２の実施例の説明（第８図） Ｇ４第３の実施例の説明（第９図） Ｈ発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、音響再生を行う電気音響変換器及びこの電気
音響変換器を用いて構成される音響再生システムに関す
る。

Ｂ　発明の概要 本発明は、ヘッドホン装置やイヤホン装置として構成さ
れる電気音響変換器において、キャビネット内に収納さ
れた電気音響変換ユニットより放射される音響をキャビ
ネ、ト外方に導出する音導管を用い、この音導管の内径
を電気音響変換ユニットの径以下にすると共に、音導管
の端部が左右の耳の外耳道の外に配置されるようにした
ことにより、音響再往中においても外方よりの音を聴取
可能となして、圧迫感のない音響再生を行えるようにし
たものである。

また、本発明は、音響を再生する音響再生装置と、キャ
ビネット内に収納された電気音響変換ユニットより放射
される音響をキャビネット外方の外耳道に導出すると共
に少なくとも電気音響変換ユニットの径以下の音導管と
を有する電気音響変換器とを用い、この電気音響変換器
によって音響再生装置に供給される音響信号の少なくと
も低域周波数成分を音９変換するようにして、システム
構成を大型化することなく、良好な低域再生を行えるよ
うにしたものである。

Ｃ従来の技術 従来、電気信号である音響信号（音声信号）が供給され
、この音響信号を音響に変換することにより音響再生を
行うように構成されたヘッドホン装置やイヤホン装置等
の電気音響変換器及び音響再生システムが提案されてい
る。

この電気音響変換器は、音響信号を音響に変換する電気
音響変換ユニット（スピーカユニット）を備えて構成さ
れる。そして、ヘッドホン装置として構成される電気音
響変換器は、一対の電気音響変換ユニットを聴取者の両
耳弁に対向させて支持するように構成されている。

また、一般に音響再生システムは、音響信号を音響に変
換するように構成された音響再生装置となる左右一対の
スピーカ装置を備えてなる。このスピーカ装置は、振動
板を有してなり音響再生ユニットとなるスピーカユニッ
トと、このスピーカユニットを放音面側を外方に臨ませ
て収納支持するスピーカキャビネットとを有してなる。

そして、この音響再生システムは、スピーカ装置を聴取
者の前方側にこの聴取者に対向するように配置し、この
スピーカ装置により音響再生を行うように構成されてい
る。

Ｄ　発明が解決しようとする課題 ところで、上述のようにヘッドホン装置として構成され
た電気音響変換器においては、この電気音響変換器を構
成する電気音響変換ユニットと聴取者の鼓膜とが相対向
させられているため、これら電気音響変換ユニットと鼓
膜との間に定在波が生ずる。このような電気音響変換器
を用いる聴取者は、定在波が生ずることにより、圧迫感
を感じたり、いわゆる頭内定位感を惑じたりすることと
なる。

また、このような電気音響変換器においては、電気音響
変換ユニットが聴取者の外耳道を略閉塞する状態に支持
されているため、この電気音響変換器を用いる聴取者は
、外方よりの音響を聴者し難くなる。そのため、道路上
を歩行したり、自動車等の車両の運転をする際に、この
電気音響変換器を用いることは、外部状況の認識を困難
となし、安全な歩行や運転を妨げることとなる。

そして、上述のような音響再生システムにおいては、低
域周波数帯域を含む広い周波数帯域に亘って良好な音響
再生を行うためには、スピーカ装置を構成するスピーカ
キャビネットの容積を大きくしたり、スピーカユニット
の振動板の面積を大きくする必要がある。スピーカキャ
ビネットの容積や振動板の面積を大きくすると、装置構
成が大型化することとなる。

また、装置構成を大型化して広い周波数帯域に亘って良
好な音響再生が行えるように構成した音響再生システム
にあっても、例えば、住宅事情等によって、近隣の住人
に対する迷惑等を考慮すると、充分な音圧で音響再生を
行えない場合がある。

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるもの
であって、ヘッドホン装置やイヤホン装置として構成し
たときに、圧迫感や頭内定位感の生しない電気音響変換
器を提供することを目的とする。

また本発明は、装置構成を大型化することなく、また、
近隣の住人等に対して迷惑を及ぼすことなく、低域周波
数帯域を含む広い周波数帯域に亘って良好な音響再生を
行うことができる音響再生システムを提供することを目
的とする。

Ｅ　課題を解決するだめの手段 本発明は、例えば第１図〜第４図に示すように、左右の
耳の近傍に取付けられるキャビネット（１０）内に収納
された電気音響変換ユニット（１４）、　（１５）と、
この電気音響変換ユニン）　（１４）　、　　（１５）
より放射される音響をキャビネット（１０）外方に導出
する音導管（１８）とを備え、音導管（１８）の内径を
電気音響変換ユニッ）（１４）、　（１５）の径以下に
すると共に、音導管（１８）の端部が左右の耳の外耳道
の外に配置されるようにしたものである。

また本発明は、例えば第６図に示すように、音響信号が
供給されこの音響信号を音響に変換して再生する音響再
生装置（３Ｌ）、　（３１１）と、左右の耳の近傍に取
付けられるキャビネット（１０）内に収納された電気音
響変換ユニッ）（１４）、　（１５）とこの電気音響変
換ユニン）（１４）、　（１５）より放射される音響を
キャビネット（１０）外方の外耳道の外に導出すると共
に電気音響変換ユニット（１４）、　（１５）の径以下
の音導管（１８）とを有してなる電気音響変換器（１）
とを備え、電気音響変換器（１）は、音響再生装置（３
Ｌ）。

（３Ｒ）に供給される音響信号の少なくとも低域周波数
成分を音響変換するようにしたものである。

Ｆ　作用 本発明に係る電気音響変換器においては、キャビネット
内に収納された電気音響変換ユニットより放射される音
響をキャビネット外方に導出する音導管は、内径を電気
音響変換ユニントの径以下にすると共に端部が左右の耳
の外耳道の外に配置されるようにしたので、外耳道を閉
塞することなく、この外耳道に音響を導出することがで
きる。

そして、本発明に係る音響再生システムにおいては、音
響信号が供給されこの音響信号を音響乙こ変換して再生
する音響再生装置により音響が再生されると共に、音響
再生装置に供給される音響信号の少なくとも低域周波数
成分を音響変換するようになされた電気音響変換器は、
キャビネット内に収納された電気音響変換ユニットより
放射される音響をキャビネット外方の外耳道の外に導出
すると共に電気音響変換ユニｙ’ｒの径以下の音導管を
介して外耳道を閉塞することなくこの外耳道に音響を放
音するので、音響再生装置により再生される音響と電気
音響変換器の電気音響変換ユニットにより再生される音
響との双方が同時に聴取される。

Ｇ　実施例 以下、本発明の第１の実施例を、第１図〜第７図を参照
して説明する。

Ｇ１第１の実施例の電気音響変換器の説明まず、本例の
電気音響変換器について、第１図〜第５Ｖを参照して説
明する。本例の電気音響変換器は、本出願人が先に特願
平Ｌ　−２５５７９７号において提案した電気音響変換
器を改良したものである。

第１図は、本例の電気音響変換器の全体構成を示す図で
、図中（１）は電気音響変換器全体を示す。

この電気音響変換器（１）は、聴取者の頭部に取付けら
れるハンド（２）と、このハンド（２）の両端に取付け
られる左右のキャビネッｌ−（１０）とでヘンＦホンと
して構成され、このキャビ名ソト（１０）内に音響再生
のための部品が収納されている。即ち、左右のキャビネ
ッ）　（１０）は合成樹脂で形成され、第２図〜第４図
に示すように、スピーカユニット収納部（１１）とこの
スピーカユニット収納部（１１）の上部から前方に伸び
た音響出力部（１２）とで構成される。

この場合、この電気音響変換器（１）を聴取者が取付け
た状態では、聴取者の耳介ｅの後方にスピーカユニット
収納部（１１）が位置し、音響出力部（１２）だけが耳
介ｅの上に位置する形状としである。なお第２回〜第４
図はそれぞれ左側のキャビネット（１０）を示し、右側
のキャビネンＩ−（１０）は左側と対称な形状をしてい
る。

そして、スピーカユニット収納部（１１）の内部の空洞
（１３）には、電気音響変換ユニットであるスピーカユ
ニット（１４）、　（１５）を収納する。この場合、こ
の２個のスピーカユニット（１４）、　　（１５）は直
径３０ｍｍの円形のものを使用し、２個のスピーカユニ
ッ）（１４）、　（１５）の内側には、バンド（１６）
を取付け、この電気音響変換器（１）を装着した聴取者
の頭部とこのバンド（１６）が当接するようにする。ま
た、２個のスピーカユニット（１４）、　（１５）をキ
ャビネット（１０）から外部に引き出された信号線（１
７）と接続し、この信号線（１７）をアンプ装置等に接
続することで、各スビーカユニン）（１４）、　（１５
）に音響信号が供給され、音響再生が行われる。

そして、各スピーカユニット（１４）、　（１５）が収
納された空洞（１３）は、キャビネット（１０）の内部
に中空円筒状に形成された音導管（１８）と接続してあ
り、さらにこの音導管（１８）を介して音響出力部（１
２）の先端の内側（第２図で示す面とは反対側）に設け
られた音導用開口部（１９）と導通している。従って、
各スピーカユニット（１４）、　（１５）で再生される
音響が、この音導用開口部（１９）から外部に出力され
る。

この場合、音導管（１日）は内径を１０ｍｍの円形とし
、この電気音響変換器（１）を装着した聴取者の耳介ｅ
の外耳道の出口ａ＠臨む位置（出口ａの外側）に、音導
用開口部（１９）が配されるようにする。但し、音響出
力部（１２）が外耳道の出口ａを完全に寒くことがない
ようにし、聴取者の周囲の音響をも聞き取れるようにす
る。

このようにすることで、この電気音響変換器（１）を装
着した聴取者は、電気音響変換器（１）により再生され
る音響を聴取することができ、通常のへ・ンドホン装置
と同様に使用できると共に、装着しても外耳道の出口が
塞がれないので、周囲の音も聞き取ることができ、使い
勝手が良く、さらにスピーカユニット（１４）、　（１
５）が聴取者の鼓膜と直接対向することもなく、定在波
が生しることがなく、圧迫感がない。

ここで本例においては、電気音響変換器（＋１のスピー
カユニット（１４）　　（１５）を、ヘッドホンとして
は比較的大型の直径３０ｍｍとすると共に、音導管（１
８）は内径を１０ｍｍとしてスピーカユニットの径より
も充分に小さくしたことで、この音導管（１８）によっ
て電気音響変換器（１）全体の共振周波数ｆ０が低くな
り、ヘッドホン装置でありながら、充分な低域の音響が
再生される。また、スピーカユニットの径を比較的大型
にしたことで、音導用開口部（１９）を外耳道の出口ａ
の外側に配置しても、聴取者が再生音響を充分に聞き取
ることができる。なお、スピーカユニットの径に対し、
音導管の内径がほぼ１／２以下であれば、低域の周波数
特性が確保されると共に、音導管（１８）の外径（即ち
音響出力部（１２）の径）が比較的細くなり、電気音響
変換器（１）以外の周囲から聞こえてくる音響を妨げる
ことがない。また、本例においては２個のスピーカユニ
ット（１４）、　（１５）を配置したので、それだけ再
生される音響の出力レベルが大きくなる。

ここで、この電気音響変換器（１）を構成するヘッドホ
ン装置の音響特性を等測的に示す音響回路を第５図に示
すと、スピーカユニット（１４Ｌ（１５）についての等
価質量１’ｌｄ、コンプライアンスＣｄ及び音響抵抗１
１ｄとが直列に接続され、さらに、これらにキャビネッ
ト（１０）内のコンプライアンスＣｄが接続されて閉ル
ープを形成している。そして、第５回中Ａで示す等価質
量旧、コンプライアンスＣｄ及び音響抵抗Ｒｄとコンプ
ライアンスｃｂとの接続部のうちの一方は、音導管（１
８）内の空気の等価質量Ｍｄを介して、外耳道の音響回
路εに接続されている。

また、第５図中Ｂで示す等価質量Ｍｄ、コンプライアン
スＣｄ及び音響抵抗Ｒｄとコンプライアンスｃｂとの接
続部のうちの他方は、外耳道の音響回路εに接続されて
いる。外耳道の音響回路εは、外耳道内の等価質量Ｍｅ
、コンプライアンスＣｅ及び音響抵抗Ｒｅとが閉ループ
を形成してなる。そして、コンプライアンスＣｅと音響
抵抗Ｒｅとの接続部が音導管（１８）内の空気の等酒質
量Ｍｄに接続されている。また、コンプライアンスＣｅ
と等酒質量Ｍｅとの接続部は、第５図中Ｂで示す等価質
量旧、コンプライアンスＣｄ及び音響抵抗Ｒｄとコンプ
ライアンスｃｂとの接続部のうちの他方に接続されてい
る。

この音響回路より、このヘッドホン装置の共振周波数ｆ
０は、 ｆ、＝１／（２πＦ召「下沁丁］了ゴ ・・・・（１） となり、スピーカユニット（１４）　、　（１５）の単
体についての共振周波数よりも低い周波数となっている
。

したがって、このヘッドホン装置においては、低域周波
数を含む広い周波数帯域に亘って良好な音響再生を行う
ことができる。

Ｇ２電気音響変換器を使用した再生システムの説明 次に、この電気音響変換器（１）を使用した音響再生シ
ステムを第６図及び第７図を参照して説明する。

本例においては、第６図に示すように、音響再生装置と
しての左右一対のスピーカ装置（３Ｌ）（３Ｒ）により
音場が形成される位置に、上述した電気音響変換器（１
）を装着した聴取者すを着席させる。

この場合、スピーカ装置（３Ｌ）、　　（３Ｒ）は、ス
ピーカキャビネット（４Ｌ）、　　（４Ｒ）内にスピー
カユニット（５Ｌ）、　（５Ｒ）を配置して構成される
通常のボックス型のもので、この左右のスピーカ装Ｗ　
（３Ｌ）　、　（３Ｒ）からは、低域から高域まで全周
波数帯の音響信号を再生させる。そして、ヘッドホンと
して構成される電気音響変換器（１）に供給する音響信
号としては、低域の信号だけを抽出した信号とする。即
ち、例えば電気音響変換器（１）から出力される音響信
号の周波数特性が第７図に示すようであるとき、破線で
示すように２００Ｈｚ程度よりも上の周波数帯をカント
オフし、このカットオフ周波数よりも下の周波数帯だけ
を電気音響変換器（１）のスピーカユニット（１４）、
　（１５）から再生させる。

このようにすることで、聴取者すは左右のスピーカ装置
（３Ｌ）、　（３Ｒ）から再生される音響とヘッドホン
として構成される電気音響変換器（１）から再生される
音響との双方を聴取することができ、左右のスピーカ装
置（３Ｌ）、　（３Ｒ）から再生される音響の低域が、
電気音響変換器（１）から再生される音響により増強さ
れる。従って、スピーカ装置（３Ｌ）。

（３Ｒ）を構成するスピーカユニット（５Ｌ）、　　（
５Ｒ）やスピーカキャビネット（４Ｌ）、　　（４Ｒ）
が小型で、低域周波数帯域の音響再生が充分な音圧で行
えない場合でも、電気音響変換器（１）により低域が増
強された迫力のある音響が聴取できる。

なお、２００Ｈｚ以下の低域の音響は、再生音響の定位
感にほとんど影響を与えず、再生音響の定位はスピーカ
装置（３Ｌ）、　（３Ｒ）から再生される音響の高域及
び中域によって決まる。

Ｇ、第２の実施例の説明 次に、本発明の第２の実施例を、第８図を参照して説明
する。

本例においては、耳介ｅに取付ける電気音響変換器を左
右別体としたもので、第８図に示すように構成する。即
ち、第８図において（２０）は電気音響変換器全体を示
し、この電気音響変換器（２０）は、合成樹脂よりなる
キャビネット（２１）が縦長の楕円形とされ、キャビネ
ット（２１）の上方に耳介ｅを引っ掛けるための楕円形
の透孔（２２）が形成される。

そして、このキャビネット（２１）の下方に形成された
空洞（２３）内にスピーカユニット（２４）を配置する
。

この場合、スピーカユニット（２４）は直径３０ｍｍの
円形のものを左右それぞれ１個ずつ使用し、スピーカユ
ニット（２４）をキャビネット（２１）から外部に引き
出された信号線（２５）と接続し、この信号線（２５）
をアンプ装置等に接続することで、左右のスピーカ装置
ッ）　（２４）に音響信号が供給され、音響再生が行わ
れる。なお、第８図は左側のキャビネット（２１）を示
し、右側のキャビネットは左側と対称な形状をしている
。

そして、このスビーカユニッｌ−（２４）が収納された
空洞（２３）を、キャビネッ）　（２１）の内部に中空
円筒状に形成された音導管（２６）を介して内側（図示
の面とは反対側）に設けられた音導用開口部（２７）と
導通させる。従って、スピーカユニット（２４）で再生
される音響が、この音導用開口部（２７）から外部に出
力される。この場合、二〇音導用開ロ部（２７）は透孔
（２２）が形成された箇所の脇に設けてあり、音導管（
２６）は内径を１０ｍｍとし、この電気音響変換器（２
０）を装着した聴取者の耳介ｅの外耳道の出口ａを臨む
位置（出口ａの外側）に、音導用開口部（２７）が配さ
れるようにする。但しこの場合にも、音導用開口部（２
７）等が外耳道の出口ａを完全に寒くことがないように
し、聴取者の周囲の音響をも聞き取れるようにする。

このようにすることで、第１の実施例の場合と同様に、
この電気音響変換器（２ｏ）を左右の耳介に装着した聴
取者は、電気音響変換器（２ｏ）により再生される音響
を聴取することができ、通常のヘッドホン装置と同様に
使用できると共に、装着しても外耳道の出口が塞がれな
いので、周囲の音も聞き取ることができ、使い勝手が良
い。また、第６図例のように、スピーカ装置と組み合わ
せて再生システムを構成することもできる。

Ｇ４第３の実施例の説明 次に、本発明の第３の実施例を、第９図を参照して説明
する。

本例においても、耳介ｅに取付ける電気音響変換器を左
右別体としたもので、第９図に示すように構成する。即
ち、第９図においで（３０）は電気音響変換器全体を示
し、この電気音響変換器（３０）は、合成樹脂よりキャ
ビネット（３１）が形成され、この電気音響変換器（３
０）を聴取者が取付けた状態では、聴取者の耳介ｅの後
方にキャビネット（３１）の大部分が位置し、音響出力
部（３２）だけが耳介ｅの上から外耳道の出口ａを臨む
位置に配される形状としである。なお、第９図は左側の
キャビネット（３１）を示し、右側のキャビネットは左
側と対称な形状をしている。

そして、このキャビネット（３１）内に形成された空洞
（３３）内にスピーカユニツ）　（３４）を配置する。

この場合、スピーカユニット（３４）は直径３０ｍｍの
円形のものを左右それぞれ１個ずつ使用し、スピーカユ
ニット（３４）をキャビネット（３１）から外部に引き
出された信号線（３５）と接続し、この信号ｇ　（３５
）をアンプ装置等に接続することで、左右のスピーカユ
ニ７　）　（３４）に音響信号が供給され、音響再生が
行われる。

そして、このスピーカユニット（３４）が収納された空
洞（３３）は、キャビネット（３１）の内部に中空円筒
状に形成された音導管（３６）を介して音響出力部（３
２）の先端の内側（図示の面とは反対側）に設けられた
音導用開口部（３７）と導通している。従って、スピー
カユニット（３４）で再生される音響が、この音導用開
口部（３７）から外部に出力される。この場合、音導管
（３６）は内径をｌ　Ｏｍｍとし、この電気音響変換器
（３０）を装着した聴取者の耳介ｅの外耳道の出口ａを
Ｈｎむ位置（出口ａの外側）に、音導用開口部（３７）
が配されるようにする。但しこの場合にも、音響出力部
（３２）が外耳道の出口ａを完全に塞ぐことがないよう
にし、聴取者の周囲の音響をも聞き取れるようにする。

このようにすることで、第１の実施例及び第２の実施例
の場合と同様に、この電気音響変換器（３０）を左右の
耳介に装着した聴取者は、電気音響変換器（３０）によ
り再生される音響を聴取することができ、通常のヘッド
ホン装置と同様に使用できると共に、装着しても外耳道
の出口が塞がれないので、周囲の音も開き取ることがで
き、使い勝手が良い。また、第６図例のように、スピー
カ装置と組み合わせて再生システムを構成することもで
きる。

Ｈ発明の効果 本発明の電気音響変換器によると、聴取者が装着しても
外耳道の出口が塞がれないので、周囲の音も聞き取るこ
とができ、使い勝手が良いと共に、この電気音響変換器
を低域音の増強用に使用することで、良好な音響再生が
行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図、第２図は
第１の実施例の要部の側面図、第３図は第２図の矢印入
方向から見た正面図、第４図は第２図の■−■線に沿う
断面図、第５図は第１の実施例の説明に供する回路図、
第６図は第１の実施例の再生システムの構成を示す説明
図、第７図は第１の実施例の説明に供する周波数特性図
、第８図は本発明の第２の実施例を示す側面図、第９図
は本発明の第３の実施例を示す側面図である。 である。 （１）、　（２０）、　（３０）は電気音響変換器、（
３Ｌ）、　（３Ｒ）はスピーカ装置、（１０）、　　（
２１）、　　（３１）はキャビネット、（１４）、　　
（１５）、　　（２４）、　　（３４）はスピーカユニ
ット、（１８）、　（２６）、　（３５）は音導管、（
１９）、　（２７）、　（３６）は音導用開口部である
。 代 理 人 松 隈 秀 盛 第５図 り灰ｆｆ［Ｈｚｌ 周 シ紀　数　撃予　す生 第７図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．左右の耳の近傍に取付けられるキャビネット内に収
   納された電気音響変換ユニットと、 該電気音響変換ユニットより放射される音響を上記キャ
   ビネット外方に導出する音導管とを備え、 上記音導管の内径を上記電気音響変換ユニットの径以下
   にすると共に、上記音導管の端部が左右の耳の外耳道の
   外に配置されるようにした電気音響変換器。
2. ２．音響信号が供給され、該音響信号を音響に変換して
   再生する音響再生装置と、 左右の耳の近傍に取付けられるキャビネット内に収納さ
   れた電気音響変換ユニットと、該電気音響変換ユニット
   より放射される音響を上記キャビネット外方の外耳道の
   外に導出すると共に上記電気音響変換ユニットの径以下
   の音導管とを有してなる電気音響変換器とを備え、 上記電気音響変換器は、上記音響再生装置に供給される
   音響信号の少なくとも低域周波数成分を音響変換するよ
   うにした音響再生システム。