JPH09307980A - ヘッドホン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開放型ヘッドホンにおいて、使用するオーデ
ィオ装置の出力インピーダンスの違いによる音質の変化
を抑える。 【解決手段】 ヘッドホンプラグ５と、音響ユニット１
Ｌ、１Ｒとの間におけるオーディオ信号の信号ライン
に、第１の抵抗器Ｒ1L、Ｒ1Rを直列に接続する。上記信
号ラインに、第２の抵抗器Ｒ2L、Ｒ2Rを直列に接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ヘッドホンに関
する。

【０００２】

【従来の技術】ダイナミック式のヘッドホンのうち、頭
にかぶるタイプのヘッドホン、すなわち、アウターイヤ
ー型のヘッドホンは、図７Ａ〜Ｃに示すように、密閉
型、オープンエア型、開放型（フルオープン型）に大別
することができる。

【０００３】すなわち、図７はいずれも片チャンネルの
ヘッドホンユニットについて示すものであるが、密閉型
のヘッドホンは、図７Ａに示すように、電磁式の音響ユ
ニット１の前部に、イヤーパッド２が設けられるととも
に、後部がハウジング３により密閉されている。

【０００４】この場合、音響ユニット１は、図示はしな
いが、一般のダイナミック式のスピーカとほぼ同様に構
成されているもので、永久磁石による磁界中に、コーン
（振動板）の取り付けられたコイルが設けられるととも
に、このコイルにオーディオ信号が供給され、そのオー
ディオ信号が音響に変換される。また、イヤーパッド２
は、比較的遮音性のある部材によりリング状に構成され
るとともに、音響ユニット１の前部の周囲に設けられ、
音響ユニット１と、リスナの耳部EARとの間を、ほぼ密
閉された空間としている。

【０００５】また、オープンエア型のヘッドホンは、図
７Ｂに示すように、イヤーパッド２が、音響ユニット１
の前部に設けられるとともに、イヤーパッド２は適当な
通気性を有するものとされる。また、ハウジング３に
は、所定の透孔３Ａが形成されている。したがって、音
響ユニット１の前部および後部は、適当な音響抵抗を通
じて外部に開放されていることになる。

【０００６】さらに、開放型のヘッドホンは、図７Ｃに
示すように、イヤーパッド２およびハウジング３は設け
られない。そして、音響ユニット１が、支持部材（図示
せず）により耳部EARから離れて配置される。したがっ
て、音響ユニット１の前部および後部は、ほぼ完全に開
放されていることになる。

【０００７】そして、密閉型のヘッドホン（図７Ａ）に
おいては、音響ユニット１の前部および後部が密閉され
ているので、音響ユニット１のコーンに対する制動が強
く、十分な低音を得ることができるとともに、ダンピン
グの良好な低音とすることができる。

【０００８】また、オープンエア型のヘッドホン（図７
Ｂ）においては、イヤーパッド２およびハウジング３の
音響抵抗を設定することにより、やはり適当な密閉性お
よび制動を得ることができるので、結果として、ダンピ
ングが良好で適度な低音を得ることができる。

【０００９】その点、開放型のヘッドホン（図７Ｃ）に
おいては、音響ユニット１が開放されているとともに、
制動が弱いので、音響ユニット１単体が低音の音量およ
びダンピングを決定することになり、したがって、音響
ユニット１単体で必要な特性が得られるように設計する
必要がある。

【００１０】しかし、この開放型のヘッドホンは、イヤ
ーパッド２やハウジング３がないので、出力される音に
ついての開放感に優れ、その評価が高い。また、耳部EA
Rに対する圧迫感が少ないとともに、長時間にわたって
使用しても耳部EARが汗で蒸れることがないので、装着
感や使用感の良さついての評価も高い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、各ヘッドホ
ンの代表的なインピーダンス特性は図６に示すとおりで
あり、密閉型のヘッドホンにおいては、制動が強いの
で、最低共振周波数ｆ0においてもインピーダンスはほ
とんど上昇しない。また、オープンエア型のヘッドホン
においても、適度な制動がかかっているので、やはり最
低共振周波数ｆ0におけるインピーダンスは、あまり上
昇しない。

【００１２】しかし、開放型のヘッドホンにおいては、
制動が弱いので、最低共振周波数ｆ0におけるインピー
ダンスの上昇がやや大きく、ヘッドホンにもよるが、直
流抵抗（これは公称インピーダンスにほぼ等しい）の４
倍程度になる。

【００１３】一方、例えば図５Ａに示すように、ヘッド
ホンステレオのようなヘッドホン専用のオーディオ機器
１０においては、出力アンプ１１Ｌ、１１Ｒからのオー
ディオ信号Ｌ、Ｒが、直接、ヘッドホンジャック１２に
供給されている。

【００１４】しかし、例えば図５Ｂに示すように、主と
してスピーカで聴くためのオーディオ装置２０において
は、パワーアンプ２１Ｌ、２１Ｒからのオーディオ信号
Ｌ、Ｒが、スピーカ・ヘッドホン切り換えスイッチ２２
Ｌ、２２Ｒを通じてスピーカ端子２３Ｌ、２３Ｒと、ヘ
ッドホンジャック１２とに、選択的に供給される。ま
た、このとき、スイッチ２２Ｌ、２２Ｒとヘッドホンジ
ャック２５との間の信号ラインに、抵抗器２４Ｌ、２４
Ｒが設けられている。

【００１５】この場合、抵抗器２４Ｌ、２４Ｒは、スピ
ーカとヘッドホンとでは、感度あるいは効率が違うの
で、また、適切な音量を得るときの信号レベルが違うの
で、設けられているものである。そして、このため、抵
抗器２４Ｌ、２４Ｒの値は、一般に、220Ω〜470Ωとさ
れている。

【００１６】ところが、このように抵抗器２４Ｌ、２４
Ｒが設けられているオーディオ機器２０と、抵抗器２４
Ｌ、２４Ｒの設けられていないオーディオ機器１０とで
は、同じ開放型のヘッドホンであっても、低音と高音と
のバランスが変化してしまう。

【００１７】すなわち、アンプ１１Ｌ、１１Ｒ、２１
Ｌ、２１Ｒには、一般に負帰還がかかっているので、そ
の出力インピーダンスはほぼ０である。したがって、オ
ーディオ装置１０の出力インピーダンスはほぼ０とな
り、オーディオ装置２０の出力インピーダンスは抵抗器
２４Ｌ、２４Ｒの値にほぼ等しくなる。

【００１８】そして、アンプ１１Ｌ、１１Ｒあるいは２
１Ｌ、２１Ｒからのオーディオ信号の電力は、オーディ
オ装置１０あるいは２０の出力インピーダンスと、音響
ユニット１Ｌ、１Ｒのインピーダンスとにより分割され
て音響ユニット１Ｌ、１Ｒに入力される。

【００１９】したがって、最低共振周波数ｆ0における
音響ユニット１Ｌ、１Ｒのインピーダンスが大きい開放
型ヘッドホンにおいては、オーディオ装置１０と、オー
ディオ装置２０とでは、最低共振周波数ｆ0において、
音響ユニット１Ｌ、１Ｒに入力される電力が変化するこ
とになる。

【００２０】また、オーディオ装置１０に開放型ヘッド
ホンを接続した場合には、音響ユニット１Ｌ、１Ｒの制
動が弱くても、オーディオ装置１０の出力インピーダン
スがほぼ０なので、これにより制動がかかることにな
る。

【００２１】しかし、オーディオ装置２０においては、
その出力インピーダンスが抵抗器２４Ｌ、２４Ｒの値に
ほぼ等しいので、出力インピーダンスによる音響ユニッ
ト１Ｌ、１Ｒの制動が弱いままとなってしまう。

【００２２】以上の結果、開放型ヘッドホンをオーディ
オ装置１０に接続した場合に適切な低音が得られるよう
に設計すると、その開放型ヘッドホンをオーディオ装置
２０に接続した場合には、低音が過大となるとともに、
歯切れの悪い、いわゆるブーミーな低音となってしま
う。逆に、開放型ヘッドホンをオーディオ装置２０に接
続した場合に適切な低音が得られるように設計すると、
その開放型ヘッドホンをオーディオ装置１０に接続した
場合には、低音が不足してしまう。

【００２３】図４Ａは、開放型ヘッドホンの周波数特性
（出力音圧周波数特性）の測定例を示すもので、実線は
オーディオ装置２０において、抵抗器２４Ｌ、２４Ｒが
０Ωの場合、すなわち、オーディオ装置１０の場合であ
り、破線は抵抗器２４Ｌ、２４Ｒが470Ωの場合であ
る。そして、この測定結果からも明らかなように、抵抗
器２４Ｌ、２４Ｒの値により低音のレベルが７dBも変化
している。

【００２４】ちなみに、密閉型やオープンエア型のヘッ
ドホンは、音響ユニット１自身で必要な制動が得られる
とともに、最低共振周波数ｆ0におけるインピーダンス
の上昇がほとんどないので、開放型ヘッドホンのような
音質の変化はほとんど生じることがない。

【００２５】このため、これまでの開放型ヘッドホンに
おいては、使用するオーディオ装置の違いによる低音の
変化を割り切ったもの、専用のアンプを使うようにした
もの、スピーカ端子に接続するようにしたものなどがあ
る。

【００２６】しかし、専用のアンプを使用したり、スピ
ーカ端子に接続するのでは、ヘッドホンの利便性を著し
く損なってしまう。

【００２７】この発明は、以上のような周波数特性の変
化を抑制した開放型ヘッドホンを提供しようとするもの
である。

【００２８】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、電磁式に構成され、オーディオ信号を音響に変
換する左および右チャンネルの音響ユニットと、オーデ
ィオ装置に接続される接続コネクタと上記音響ユニット
との間における上記オーディオ信号の信号ラインに、直
列に接続された第１の抵抗器と、上記信号ラインに並列
に接続された第２の抵抗器とを有するヘッドホンとする
ものである。

【００２９】この結果、使用の対象となるオーディオ装
置の出力インピーダンスが違っていても、音響ユニット
に供給されるオーディオ信号の電力および音響ユニット
に対する制動がほぼ等しくなる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１において、左および右チャン
ネルの音響ユニット１Ｌ、１Ｒが、図７における音響ユ
ニット１と同様に構成されるとともに、これら音響ユニ
ット１Ｌ、１Ｒが、ヘッドバンドおよび支持部材（いず
れも図示せず）により、リスナの左および右の耳部に対
して所定の間隔を有して保持され、図７において説明し
たような開放型のヘッドホンが構成される。

【００３１】また、音響ユニット１Ｌ、１Ｒのコイル
が、ヘッドホンコード４Ｌ、４Ｒを通じてヘッドホンプ
ラグ５に接続されるとともに、このコード４Ｌ、４Ｒに
は、抵抗器Ｒ1L、Ｒ1Rが直列に接続され、さらに、音響
ユニット１Ｌ、１Ｒのコイルに、抵抗器Ｒ2L、Ｒ2Rが並
列に接続される。なお、抵抗器Ｒ1L〜Ｒ2Rは、例えば、
音響ユニット１Ｌ、１Ｒの後部にプリント基板（図示せ
ず）を設け、これに固定することができる。

【００３２】また、この場合、 ＺL ：音響ユニット１Ｌ、１Ｒの公称インピーダンス ＲDC：音響ユニット１Ｌ、１Ｒの直流抵抗 とすれば、公称インピーダンスＺLに比べて、抵抗器Ｒ1
L、Ｒ1Rが小さいと、効果が小さくなり、大きいと、抵
抗器Ｒ1L、Ｒ1Rによる挿入損失が大きくなって実用的で
はないので、 Ｒ1L、Ｒ1R≒10Ω〜｜ＺL｜ とされる。

【００３３】さらに、公称インピーダンスＺLに比べ
て、抵抗器Ｒ2L、Ｒ2Rが小さいと、やはり挿入損失が大
きくなり、大きいと効果が小さくなるので、 Ｒ2L、Ｒ2R≒｜ＺL｜〜２・｜ＺL｜ とされる。

【００３４】例えば、ＺL＝25Ωとすれば、 Ｒ1L、Ｒ1R＝22Ω Ｒ2L、Ｒ2R＝22Ω とされる。

【００３５】このような構成によれば、プラグ５をヘッ
ドホンジャック１２あるいは２５に差し込むと、アンプ
１１Ｌ、１１Ｒあるいは２１Ｌ、２１Ｒからの左および
右チャンネルのオーディオ信号Ｌ、Ｒが、ジャック１２
あるいは２５→プラグ５→コード４Ｌ、４Ｒ→抵抗器Ｒ
1L、Ｒ1Rの信号ラインを通じて音響ユニット１Ｌ、１Ｒ
にそれぞれ供給され、音響ユニット１Ｌ、１Ｒからその
再生音を得ることできる。

【００３６】そして、その場合、 ＺDRV：音響ユニット１Ｌ、１Ｒから見たドライブイン
ピーダンス とすれば、オーディオ装置１０の場合には、その出力イ
ンピーダンスはほぼ０なので、 ＺDRV＝11Ω となる。

【００３７】また、オーディオ装置２０の場合には、抵
抗器２４Ｌ、２４Ｒの値470Ωがオーディオ装置２０の
出力インピーダンスとなるので、 ＺDRV≒21.1Ω となる。

【００３８】さらに、上記のように、音響ユニット１
Ｌ、１Ｒのインピーダンスが変化すると、音響ユニット
１Ｌ、１Ｒに実際に入力される電力が変化するので、音
響ユニット１Ｌ、１Ｒのインピーダンスがインピーダン
スＺLのときに音響ユニット１Ｌ、１Ｒに入力される電
力と、直流抵抗ＲDCのときに音響ユニット１Ｌ、１Ｒに
入力される電力との比を求めると、オーディオ装置１０
の場合には、3.8dBとなり、オーディオ装置２０の場合
には、2.4dBとなる。

【００３９】すなわち、音響ユニット１Ｌ、１Ｒのイン
ピーダンスが変化すると、音響ユニット１Ｌ、１Ｒに実
際に入力される電力が変化するが、その変化量は、オー
ディオ装置の出力インピーダンスが変化しても、例えば
1.4dBと小さい。

【００４０】したがって、図１の開放型ヘッドホンは、
オーディオ装置１０で使用した場合と、オーディオ装置
２０で使用した場合とで、低音のレベルがほぼ等しくな
るとともに、制動もほぼ等しくなる。すなわち、オーデ
ィオ装置の出力インピーダンスが違っても、音質の変化
を抑えることができる。

【００４１】図４Ｂは、この発明による開放型ヘッドホ
ンの周波数特性の測定例を示すもので、実線はオーディ
オ装置１０の場合であり、破線はオーディオ装置２０の
場合である。そして、この測定結果からも明らかなよう
に、オーディオ装置の出力インピーダンスにかかわら
ず、ほぼ等しい周波数特性となっている。

【００４２】こうして、この発明によれば、使用するオ
ーディオ装置の出力インピーダンスが違っても、音質の
変化を抑えることができる。しかも、そのためには、抵
抗器Ｒ1L〜Ｒ1Rを追加するだけでよく、簡単であるとと
もに、安価である。

【００４３】なお、上述において、抵抗器Ｒ1L〜Ｒ1Rに
よる抵抗マトリックスは、例えば図２あるいは図３に示
すように変更することもできる。また、これら抵抗マト
リックスを、プラグ５に内蔵させることもできる。

【００４４】

【発明の効果】この発明によれば、使用するオーディオ
装置の出力インピーダンスがまちまちであっても、音質
の変化を抑えることができる。しかも、そのための構成
が簡単であり、コストの上昇がほとんどない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一形態を示す接続図である。

【図２】この発明の他の形態を示す接続図である。

【図３】この発明の他の形態を示す接続図である。

【図４】この発明を説明するための特性図である。

【図５】オーディオ装置の出力回路の例を示す接続図で
ある。

【図６】ヘッドホンのインピーダンス特性を示す図であ
る。

【図７】ヘッドホンを説明するための断面図である。

【符号の説明】

１Ｌおよび１Ｒ＝音響ユニット、４Ｌおよび４Ｒ＝ヘッ
ドホンコード、５＝ヘッドホンプラグ、Ｒ1L〜Ｒ2R＝抵
抗器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁式に構成され、オーディオ信号を音響
   に変換する左および右チャンネルの音響ユニットと、 オーディオ装置に接続される接続コネクタと上記音響ユ
   ニットとの間における上記オーディオ信号の信号ライン
   に、直列に接続された第１の抵抗器と、 上記信号ラインに並列に接続された第２の抵抗器とを有
   するヘッドホン。
2. 【請求項２】請求項１に記載のヘッドホンにおいて、 上記音響ユニットの前部および後部が開放された開放型
   ヘッドホンとされたヘッドホン。
3. 【請求項３】請求項２に記載のヘッドホンにおいて、 上記第１の抵抗器および上記第２の抵抗器は、使用の対
   象となるオーディオ装置の出力インピーダンスにかかわ
   らず、上記音響ユニットから見たドライブインピーダン
   スがほぼ一定となる値に選定されているようにしたヘッ
   ドホン。
4. 【請求項４】請求項２に記載のヘッドホンにおいて、 ＺL：上記音響ユニットの公称インピーダンス Ｒ1：上記第１の抵抗器の値 Ｒ2：上記第２の抵抗器の値 とするとき、 Ｒ1≒10Ω〜｜ＺL｜ Ｒ2≒｜ＺL｜〜２・｜ＺL｜ に選定されているようにしたヘッドホン。