JPH04227396A

JPH04227396A - インナーイヤー型ヘッドホン

Info

Publication number: JPH04227396A
Application number: JP14112191A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamagishi; 亮山岸; Yoshiyuki Kanbe; 義幸掃部; Tsutomu Kakiuchi; 勉垣内
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 1992-08-17
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2814772B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低音域における周波数
特性が改善されたヘッドホンに関し、特に、小口径のイ
ンナーイヤー型のヘッドホンに適用するのに好適なもの
である。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】従来のオープンエア型ヘッ
ドホンの低音域再生限界は、主として、振動系のコンプ
ライアンスＣｍｄ（ステイフネスＳの逆数）と振動系の
等価質量Ｍｄ　とで決まり、図１に示すように、周波数
がｆ０　以下の低音域におけるレスポンスが低下してい
た。このｆ０　はほぼ、

【数１】で与えられ、ｆ０　を低くするには、振動系のコンプラ
イアンスＣｍｄ（ｃｍ／ｄｙｎｅ）を高くするか、等価
質量Ｍｄ　（ｇｒ）を重くする必要がある。しかし、コ
ンプライアンスＣｍｄを高くするには限度があり、また
、振動系の等価質量Ｍｄ　を重くすると、感度の低下や
高音域における音響特性の劣化等を招くので、等価質量
Ｍｄ　を重くするにも、自ら限界がある。

【０００３】それに、周知のように、この低音域共振周
波数ｆ０　は小口径のヘッドホンほど大きくなる傾向に
あるから、小口径のイヤホンなどでは、低音域の再生音
が聞きとりにくいという欠点があった。

【０００４】例えば図２に示す従来のイヤホンは、円筒
状のマグネット１と、このマグネット１を両面から挟ん
だ円筒状のヨーク２およびプレート３とから磁気回路を
形成し、その磁気ギャップ４内に挿入されるボイスコイ
ル５に結合された振動板６を前面に組込んで、音響変換
器としてのドライバーユニット７を構成し、このドライ
バーユニット７の外周部を筺体８に取付けている。そし
て、ドライバーユニット７の中央の貫通孔９には、吸音
材１０を詰め、透孔１１の背面には、制動層１２を設け
、また、筺体８には、幾つかの透孔１３を設けて、周波
数特性をコントロールしている。

【０００５】従って、上述の構成を音響等価回路で示す
と、図３のようになる。ここで、Ｍｄ　、Ｃｍｄおよび
Ｒｄ　はそれぞれ振動系の等価質量、コンプライアンス
および音響抵抗であり、Ｖｓ　は信号源、Ｒａ　は上記
吸音材１０及び制動層１２による音響抵抗であり、並列
回路を構成しているＲｂ　およびＣｂ　はそれぞれ筺体
８の透孔１３による音響抵抗と、筺体の後部空間（すな
わち、バックキャビティ）によるコンプライアンスであ
る。

【０００６】なお、この図３において、符号Ｇで囲んだ
Ｍｃｕｐ　、Ｃｃｕｐ　およびＲｃｕｐ　はそれぞれイ
ヤホンを耳穴に挿着した時に耳穴によって形成される等
価質量、コンプライアンスおよび音響抵抗である。

【０００７】ところが、筺体８の透孔１３による音響抵
抗Ｒｂ　はＲａ　に比べて無視できるほど小さく、また
、Ｃｂ　も殆ど無視できるから、並列回路をなすこれら
Ｒｂ　およびＣｂ　の効果は少なく、図３における音響
等価回路はほぼＭｄ　、Ｃｍｄ、Ｒｄ　およびＲａ　の
直列共振回路となる。従って、前記の通り低音共振周波
数ｆ０　はほぼ、

【数２】で与えられて低くならず、また、図１に示すように、Ｒ
ａ　が小さいとｆ０　付近で特性に山が生じて、その付
近の音だけが強調されて響く音になる。一方、Ｒａ　が
大きいとｆ０　より高い周波数から特性が低下して来て
、低音の再生が充分でなくなる。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、以上の実情に鑑みてなされた
もので、その目的は、従来から用いられているドライバ
ーユニット（すなわち、音響変換器）の構造を特にかえ
ることなく、この音響変換器の背面側の音響等価回路を
変えることによって、低音域におけるレスポンスを改善
することであり、換言すれば、小口径で大口径級の低音
域レスポンスを得ることができるヘッドホーンを提供す
ることである。

【０００９】

【実施例】以下において、本発明のインナーイヤー型ヘ
ッドホン（すなわち、イヤホン）に適用した実施例を図
４〜図８に基づいて説明する。

【００１０】図４に示すように、本発明の第１の実施例
によるイヤホンには、前記図２に示したのと同一の音響
変換器（すなわち、ドライバーユニット）７が使用され
ているので、前記のものと同一のものには、同じ符号を
付してその説明を省略する。なお、この実施例において
、ドライバー７の背面の透孔１１および中央の貫通孔９
には、ナイロンメッシュなどの抵抗成分がほぼゼロに等
しい布やウレタンなどの制動材（すなわち、吸音材）な
どを設けてもよい。

【００１１】筺体２０は、リード線２１に関係する部分
以外は後方に円錐形状に絞られた形状に形成され、その
後端部には、それぞれ上方および下方に向けられた上側
ダクト２２および下側ダクト２３が形成されている。そ
して、上側ダクト２２は開口２４を有しており、下側ダ
クト２３には可撓性のジョイント２５が嵌入され、この
ジョイント２５を介してリード線２１が筺体２０内に導
入されている。なお、これらのダクト２２、２３の長さ
は、それぞれそれらの内径（すなわち、開口２４の直径
）よりも充分に大きく選定されている。

【００１２】筺体２０の側面には、複数個の透孔２６が
形成され、これらの透孔２６の内側面には、ウレタンな
どから成る制動板２７が設けられている。そして、筺体
２０の前部には、ドライバーユニット７の前面を覆うゆ
るやかに湾曲した円板形状の各種の保護板が取付けられ
ている。すなわち、これらの保護板は、内側から順次、
比較的大きな孔径のメッシュのパンチングメタルから成
りかつ外部からの圧力などからドライバーユニット７を
機械的に保護する保護板２８、その外側の基布から成る
防塵用の保護板２９および小孔径のメッシュのパンチン
グメタルから成る耳穴用の保護板３０から構成されてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以上のように構成された
本発明によるイヤホンの音響等価回路を示すと、図５の
ようになる。ここで、Ｍｄ　、ＣｍｄおよびＲｄ　は、
それぞれ前記図３の場合と同様に、ドライバーユニット
７の振動系に関するものである。また、Ｒａ　はドライ
バーユニット７の透孔１１および中央の貫通９による音
響抵抗で、ほぼＲａ　≒０である。また、Ｃｂ　は筺体
２０を円錐形状に形成したことによるバックキャビティ
によるコンプライアンス、Ｒｂ　は制動板２７による音
響抵抗、Ｌｄ　およびＲ´ｄ　はダクト２２、２３によ
るインダクタンス（等価質量）および音響抵抗で、Ｒ´
ｄ　は非常に小さい。従って、本発明によるイヤホンの
場合には、振動系の等価質量Ｍｄ　にダクト２２、２３
の等価質量Ｌｄ　が追加されている。このため、イヤホ
ンの背面側の制動はＬｄ　、Ｃｂ　およびＲｂ　の並列
共振回路となり、これが前記Ｍｄ　、ＣｍｄおよびＲｄ
　の直列共振回路に加えられることになる。

【００１４】上述の通りであるから、このイヤホンの音
響等価回路全体としての低音共振周波数は、図６に示す
ように、インダクタンス（等価質量）Ｌｄ　分によって
、ドライバーユニット７自体の低音共振周波数ｆ０　よ
りも低いｆ´０　に下げられるから、音域、特に低音域
を広げることができる。また、図６に示すように、Ｌｄ
　に並列に入る抵抗分Ｒｂ　を小さくするとｆ´０　は
上昇し、一方、Ｒｂ　を大きくすると中域が落ち込む。従って、Ｌｄ　に対しＲｂ　を適当に選ぶことによって
、音域を広げると共に低音域から高音域まで平坦化した
り、音域を広げた状態で高音域を増強したり、或いは、
所望の周波数特性を得るようにしたりすることができる
。

【００１５】また、高域に関しては、Ｒｂ　を大にする
と聴感上ヘッドホン再生において必要な高域のレベルが
向上する。

【００１６】なお、例えば、図４におけるダクト２２の
長さｌおよび／または制動板２７を可変にすることによ
って、音響制御を行うこともできる。

【００１７】図７は、図２に示した従来のイヤホンにお
ける音圧−周波数特性Ａと、これと同一のドライバーユ
ニットを使用し、図４に示すダクト２２のようにφ３×
２０ｍｍのダクトを設けた本発明によるイヤホンにおけ
る音圧−周波数特性Ｂとの比較を示したものである。こ
の図７から明らかなように、ｆ０　が２２０Ｈｚから１
５０Ｈｚに下がっていることが分かる。また、ヘッドホ
ン再生において必要な４ｋＨｚ近辺の高域のレベルが上
昇することも分かる。なお、図２および図４ともに、ユ
ニットはφ１６口径のものである。

【００１８】図８に示したものは、ダクト３１の形状を
逆Ｕ字形としてその開口３２を下向きにすることによっ
て防塵を考慮し、また、ダクト３１の長さを所望により
長くした第２の実施例を示したもので、その他の点にお
いては、前記第１の実施例で説明したものと全く同じで
ある。そして、ダクト３１の形状を逆Ｕ字状にしても、
このダクト３１が前記インダクタンス（等価質量）Ｌｄ
　としての作用効果を発揮することは明らかであるから
、全体として、この第２の実施例におけるイヤホンも、
前記第１の実施例におけるイヤホンと同様の作用効果を
発揮することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のヘッドホ
ンは、音響変換器と、この音響変換器が取付けられる筺
体とから成り、上記音響変換器の後面より出る音を外部
に放出し得ると共にその音響等価回路にインダクタンス
成分を付与するために内径よりも大きい長さに選定され
たダクト部を上記筺体に設け、上記音響変換器の後面よ
り出る音を外部に放出し得る透孔を上記ダクト部とは別
に上記筺体に設け、上記音響等価回路に音響抵抗成分を
付与するための制動材を上記透孔に設けたものである。

【００２０】従って、本発明によれば、上記ダクト部に
よるインダクタンス成分が音響変換器の音響等価回路に
加えられるようにしたから、ヘッドホン全体としての音
響等価回路の低音共振周波数が上記インダクタンス成分
によって音響変換器自体の低音共振周波数よりも低い値
に下げられる。

【００２１】また、筺体に設けた透孔と、この透孔に設
けた制動材とにより、音響抵抗成分が上記インダクタン
ス成分に並列に音響等価回路に加えられるようにしたか
ら、上記音響抵抗成分の値が極めて調整し易く、しかも
、この調整により、ヘッドホン全体としての音響等価回
路の低音共振周波数を下げて低音域を広げたり、中音域
を平坦化したりして、所望の音圧−周波数特性とするこ
とができる。

【００２２】また、筺体に単に一体成形などによりダク
ト部と透孔とを設けると共に上記透孔に制動材を設ける
だけで、低音域におけるレスポンスが効果的に改善され
るから、低音域におけるレスポンスを効果的に改善し得
る割には、その製造工程が極めて簡単であり、従って、
従来の音響変換器を用いたヘッドホンであっても、従来
のヘッドホンとは異なって、低音域の充実した再生音を
極めて簡単に得ることができる。そして、低音域につい
て述べれば、小口径でも大口径級のレスポンスが得られ
て、極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のイヤホンの音圧特性図である。

【図２】従来のイヤホンの中心縦断面図である。

【図３】図２に示す従来のイヤホンの音響等価回路図で
ある。

【図４】（Ａ）は本考案の第１の実施例によるイヤホン
の中心縦断面図で、（Ｂ）は図４の（Ａ）に示すイヤホ
ンの外観斜視図である。

【図５】図４に示すイヤホンの音響等価回路図である。

【図６】図４に示すイヤホンの低音特性図である。

【図７】図２に示す従来のイヤホンと本考案の一実施例
による図４に示すイヤホンとの音圧−周波数特性比較図
である。

【図８】本考案の第２の実施例によるイヤホンの外観斜
視図である。

【符号の説明】

１　　　　　　マグネット２　　　　　　ヨーク３　　　　　　プレート４　　　　　　磁気ギャップ５　　　　　　ボイスコイル６　　　　　　振動板７　　　　　　ドライバーユニット（音響変換器）２０
　　　　筺体２２　　　　ダクト２３　　　　ダクト３１　　　　ダクト２６　　　　透孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音響変換器と、この音響変換器が取付けら
れる筺体とから成り、上記音響変換器の後面より出る音
を外部に放出し得ると共にその音響等価回路にインダク
タンス成分を付与するために内径より大きい長さに選定
されたダクト部を上記筺体に設け、上記音響変換器の後
面より出る音を外部に放出し得る透孔を上記ダクト部と
は別に上記筺体に設け、上記音響等価回路に音響抵抗成
分を付与するための制動材を上記透孔に設けたことを特
徴とするヘッドホン。