WO2010134313A1 - イヤホン - Google Patents

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WO2010134313A1
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earphone
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小澤博道
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株式会社オーディオテクニカ
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    • H04R1/345—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates to an earphone used as an acoustic device, and more particularly to an earphone that can improve acoustic characteristics by reducing back pressure of a diaphragm of a driver unit.
  • a part of the earphone housing is provided with a hole, and an acoustic resistance material is provided in the hole to adjust the acoustic characteristic.
  • an acoustic resistance material is provided in the hole to adjust the acoustic characteristic.
  • FIG. 10 the housing 102 is formed in a bowl shape, and a driver unit 103 is provided therein, and an opening 110 for emitting sound is formed on the front surface.
  • the driver unit 103 has a yoke 104, a disk-shaped magnet 105 is fixed inside, and a disk-shaped pole piece 106 is fixed on the magnet 105.
  • the outer peripheral edge of the diaphragm 107 is supported on the inner periphery of the housing 102, and the diaphragm 107 can vibrate at a position facing the pole piece 106.
  • the diaphragm 107 is composed of a main dome and a surrounding sub dome, and one end of the voice coil 108 is fixed along a boundary between the main dome and the sub dome.
  • the voice coil 108 is located in a magnetic gap formed between the outer peripheral surface of the pole piece 106 and the inner peripheral surface of the yoke 104.
  • the voice coil 108 When a voice signal is input to the voice coil 108, the voice coil 108 vibrates together with the diaphragm 107 by an electromagnetic force between the voice signal and the ground in the magnetic gap, so that a voice is output.
  • a hole 109 is provided on the back surface of the housing 102, and an acoustic resistance material 111 is provided on the inner surface of the hole 109.
  • the hole 109 is provided to lower the frequency of the reproducible bass range by releasing the pressure applied to the back side of the diaphragm 107 when it vibrates, and the acoustic resistance material 111 adjusts the acoustic characteristics. It is provided for.
  • an earphone to which a bass compensation pipe 112 is added is known.
  • the basic configuration is the same as the example shown in FIG. 10.
  • the bass compensation pipe 112 having a predetermined length and a predetermined diameter is communicated with the internal space of the housing 102 having the driver unit 103 so as to be integrated with the housing 102. It is provided.
  • the low frequency limit frequency in the diaphragm can be expanded by the action of the space of the bass compensation pipe 112.
  • FIG. 12 an earphone as shown in FIG. 12 has been proposed.
  • the earphones shown in FIGS. 10 to 12 are described in Patent Document 1.
  • a first housing 201 and a second housing 202 are provided, and these housings 201 and 202 communicate with each other via a connecting path 203.
  • the first housing 201 is provided with a driver unit 103 similar to that described in FIGS. 10 and 11.
  • a bass compensating diaphragm 204 is disposed in the internal space of the second housing 202. According to the description of Patent Document 1, it is said that by configuring in this way, an earphone that can improve the low frequency characteristics without affecting the characteristics of the middle and high frequencies can be obtained.
  • the bass compensation diaphragm 204 provided in the second housing 202 is resonated by the vibration of the diaphragm of the driver unit 103, so that the reproducible frequency is increased. It is intended to expand to the low frequency range side.
  • the driving energy by the driver of the earphone is originally very small, and it is impossible to actually resonate the low-frequency compensation diaphragm 204 by the vibration of the driver's diaphragm.
  • Providing the diaphragm for compensating for low frequency 204 in the second housing 202 also causes a high cost.
  • the present invention improves the problems found in the conventional earphones as described above, and provides acoustic characteristics, particularly low-frequency sound, without providing a low-frequency compensation diaphragm, which is a cause of cost increase.
  • An object is to provide an earphone capable of effectively improving the characteristics.
  • the present invention also provides an earphone that is less likely to come off the user's ear during use even when the housing is enlarged in order to improve the acoustic characteristics of the low frequency range, and the feeling of wearing on the user's ear is improved. Objective.
  • the present invention increases the internal volume of the driver unit, the housing housing the driver unit, having a front surface as a sound emitting surface and a rear surface formed in a bowl shape, and the rear side of the diaphragm of the driver unit.
  • a hollow housing provided separately from the housing, and the back surface of the housing and the housing are connected to communicate the housing and the internal space of the housing.
  • the housing is characterized in that the housing includes a sound emitting tube formed so as to protrude from the front and be inserted into the ear canal.
  • Another embodiment of the present invention is characterized in that, in a usage mode, the connecting path extends obliquely upward from an inclined surface on the back surface of the housing so that the housing is positioned obliquely above the housing.
  • the housing is configured to be pressed in conformity with the cavity formed by the user's tragus and antitragus and concha.
  • a hollow housing is provided separately from the housing that houses the driver unit, and the internal space of the housing and the back surface of the housing are communicated with each other through the communication path.
  • the space on the back side is expanded, and the pressure applied to the back side when the diaphragm vibrates can be reduced.
  • the diaphragm can vibrate faithfully in accordance with the input audio signal, and the fidelity of vibration in the low sound range where particularly high back pressure is applied is improved, so that the reproduction region in the low sound range can be expanded.
  • the earphone according to the present invention it is possible to reproduce in a well-balanced manner up to a lower frequency by providing a hollow casing separately from the housing. If the casing is enlarged and the internal space is made larger, it is possible to reproduce even lower frequencies. Therefore, it is desirable that the housing be as large as possible. However, when the casing becomes large, the weight balance is lost, and the casing easily falls off the user's ear.
  • the housing is configured to be positioned obliquely above the housing in the usage mode, and therefore the housing is rotated by the load applied to the housing in the usage mode. It has the effect of being weak and difficult to come off the user's ear. Furthermore, according to another embodiment, the housing is configured to be pressed in conformity with the cavity formed by the user's tragus and antitragus and concha. There is an advantage that it is kept more stable.
  • the earphone includes a housing 2, a housing 1, a connection path 5 that integrally connects the housing 2 and the housing 1, a sound emission tube 3, and an earpiece 4 as main components.
  • the housing 2 is originally formed in a hollow shape, and a driver unit (not shown) is accommodated in the hollow.
  • the housing 2 has a back surface 2-2 formed in a bowl shape and a front surface 2-1 formed in a circular plane shape.
  • the housing 1 is a hollow member different from the housing 2 and is formed in a cylindrical shape whose both end faces are closed.
  • connection path 5 is formed in a cylindrical shape, connects the back surface 2-2 of the housing 2 and one end surface of the housing 1, and connects the housing 2 and the internal space of the housing 1.
  • a lead lead-out portion 6 is formed so as to protrude like a rod.
  • the housing 2 includes a sound emitting tube 3 that is formed to project from the front surface 2-1 toward the user's external auditory canal 14.
  • An earpiece 4 is fitted to the outer periphery of the distal end portion of the sound emitting tube 3.
  • the housing 1, the connecting path 5, the housing 2, and the sound emission tube 3 are integrally formed of resin or the like, but all or a part of these parts are separate parts. May be produced and finally assembled together.
  • one end of the housing 1 is open, but this open end is closed by a lid.
  • the housing 1 is connected to the back surface 2-2 of the housing 2 so that the housing 1 is positioned obliquely above the housing 2 in the usage mode, that is, in the mode worn on the user's ear. 2 is connected. More specifically, one end of the connection path 5 is connected to an inclined surface of a portion of the back surface 2-2 formed in a bowl shape of the housing 2 and located on the user's head side. The casing 1 is connected to the end.
  • the connection path 5 extends in a direction substantially orthogonal to the tangent line of the inclined surface of the housing 2 located on the user's head side, so that the housing 1 is in a use state of the housing 2 as described above. It is configured to be positioned obliquely upward.
  • the position of the housing 1 may be such that the center B of the housing 1 is shifted upward with respect to the line A connecting the center of the rear surface 2-2 and the front surface 2-1 of the housing 2. Further, as shown in FIG. 3, the position of the housing 1 is such that the center B of the housing 1 is located in front of the user or the point A connecting the center of the back surface 2-2 and the front surface 2-1 of the housing 2. It may be shifted backward (for example, moved to C ′). Further, the casing 1 may be configured to be continuously shiftable while rotating around the line A in the range from the position B to C ′.
  • the front surface 2-1 of the housing is a separate part from the housing main body, and this is fitted to the housing main body, so that the rear surface 2-2 of the housing can be rotated with respect to the front surface 2-1. Then, the housing 1 can be rotated around the line A.
  • the rotational moment due to the load of the housing 1 with the housing 2 mounted on the user's ear as a fulcrum is used. Can be made small, and an effect that it is difficult to come off the user's ear can be obtained.
  • the connection position of the connection path 5 is arbitrary, as can be seen from FIG. 2, when the housing 1 is provided obliquely above the housing 2 in the usage mode, it is attached to the user's ear. A feeling can be raised more.
  • the reproduction frequency region can be expanded to the low sound side by enlarging the internal volume on the back side of the driver's diaphragm including the internal volume of the housing 1, the reproduction frequency increases as the internal volume of the housing 1 increases.
  • the area expands to the bass side.
  • the case 1 is enlarged in order to increase the internal volume of the case 1, the rotational moment due to the load of the case 1 with the housing 2 as a fulcrum increases as described above in the usage mode of the earphone, which becomes unstable. .
  • the earphone according to the above embodiment can shift the casing 1 obliquely upward from the housing 2 to reduce the rotational moment, thereby increasing the internal volume of the casing 1 as much as possible.
  • the earphone according to the above-described embodiment has a configuration in which the housing 1 protrudes outside the user's auricle when worn, and is difficult to contact the user's auricle even when the housing 1 is enlarged.
  • the configuration of the driver unit (not shown) is arbitrary, and for example, a driver unit having the same configuration as the driver unit 103 in the conventional example shown in FIG. 10 may be adopted.
  • the shapes of the housing 1 and the connecting path 5 are arbitrary, but it is preferable that the housing 1 and the connecting path 5 have a non-angular shape such as a cylindrical shape in consideration of the user's wearing feeling.
  • a lead lead portion 6 is formed in the housing 1.
  • the lead lead-out portion 6 protrudes in a bar shape from the outer periphery of the lower portion of the housing 1 to the intercrocus notch side so as to fit into the intercrocus notch of the user's pinna in the usage mode of the earphone.
  • the inner surface of the lead lead-out portion 6 is a cavity, and a lead wire (not shown) goes out from the cavity, and an audio signal is input from the outside.
  • the length in the length direction of the lead lead-out portion 6 is arbitrary, but the lead wire is less likely to be damaged if it is made as long as possible and has flexibility.
  • the illustrated embodiment is an embodiment that is assumed to be worn on the right ear of the user.
  • the earphone attached to the left ear is symmetrical with respect to the illustrated embodiment. If the left and right earphones are configured to be electrically connected by an appropriate method such as a lead wire so that an audio signal can be input, a general stereo earphone can be obtained.
  • the end surface of the housing 1 opposite to the connection path 3 is a design surface 1a having a circular planar shape on which a design image, engraving, etc. can be applied.
  • the housing 1 has the housing 2 so that the design surface 1a is parallel to a sagittal surface of the user, that is, a surface that divides the front surface symmetrically when the human body is the front surface.
  • a connecting path 5 By forming in this way, the design surface 1a is easily recognized by human eyes. Therefore, if an image, engraving, trademark, or the like is applied to the design surface 1a, an advertising effect can be expected.
  • the shape of the design surface 1a is arbitrary, and for example, an appropriate shape such as a circular shape, a quadrangular shape, a rhombus, a polygonal shape or an elliptical shape can be selected.
  • the bowl-shaped rear surface 2-2 of the housing 2 is joined to the inner side (back side) surface of the user's tragus 11 and the inner side (back side) of the tragus 12 shown in FIG. -1 is joined to the concha 13 shown in FIG. 7, and the housing 2 is pressed by the user's tragus 11 and the antitragus 12 and the concha 13.
  • the housing 2 fits into the cavity of the user's auricle formed by the user's inside of the tragus 11, the inside of the tragus 12, and the concha 13, and by the elastic force of the auricle. It has a shape that is difficult to drop off.
  • the housing 2 includes a sound emitting tube 3 formed so as to protrude from the front surface 2-1 in the direction of the user's external auditory canal 14 shown in FIG.
  • An earpiece 4 is fitted to the sound emitting tube 3.
  • the earpiece 4 includes a cylindrical portion that fits on the outer periphery of the sound emitting tube 3, and a portion that is folded back from the tip of the cylindrical portion to form a hemisphere and has flexibility.
  • the flexible part of the earpiece 4 is in close contact with the inner peripheral surface of the user's ear canal.
  • the presence of the housing 1 makes it possible to secure a sufficient internal volume including the housing 2, so that there is no need to provide holes in the housing 2 for improving acoustic characteristics, particularly low-frequency characteristics. In addition, it is possible to reduce the labor for processing and the cost for providing an acoustic resistance material.
  • the housing 2 having a driver unit (not shown) and the internal space of the housing 1 are spatially communicated with each other via a connecting path 5.
  • the internal structure of the housing 1 is hollow, and by providing the housing 2 and the housing 1 with the positional relationship as described above, the acoustic characteristics are adjusted by appropriately increasing or decreasing the hollow size of the housing 1. can do. Since the adjustment of the acoustic characteristics does not depend on the size or shape of the housing 2 that determines the wearability of the earphone, the acoustic characteristics can be adjusted without impairing the wearability.
  • the length of the connecting path 5 is arbitrary, but if the length is too long, the housing 1 protrudes greatly from the housing 2, and the rotational moment when the earphone is attached becomes large and unstable. .
  • the hollow of the housing 1, the cavity of the connection path 5, and the cavity of the housing 2 are in communication and the internal volume is increased. Back pressure can be reduced, and particularly the acoustic characteristics of middle and low sounds can be improved. In addition, high-frequency acoustic characteristics can be maintained.
  • the shape of the internal space of the housing 1, the connecting path 5, and the housing 2 is not limited to the shape shown in the figure, and any appropriate shape can be adopted as long as acoustic characteristics can be improved.
  • the earpiece 4 is made of a flexible material such as silicone so as to fit the user's external auditory canal, and a base portion 4-1 formed in a cylindrical shape for fitting to the outer periphery of the sound emission tube 3. And an attachment portion 4-2 to the ear canal that is integrally formed by folding back from the outer periphery of the distal end of the base portion 4-1.
  • the mounting portion 4-2 is formed into a hollow sphere, that is, a hemisphere cut along a radial surface.
  • the base part 4-1 of the earpiece 4 has a central hole in the sound emission direction, and the inner periphery of the rear end of the base part 4-1 has a small diameter, and this small diameter part is a fitting part to the sound emission tube 3 4-3.
  • the outer periphery of the distal end portion of the sound emitting tube 3 is a small diameter portion, and this small diameter portion is a fitting portion 3-1 of the earpiece 4.
  • the fitting part 3-1 is provided with two protrusions 3-2 and 3-3 along the peripheral surface thereof at a predetermined distance in the central axis direction of the fitting part 3-1.
  • the distance between the protrusions 3-2 and 3-3 is substantially the same as or slightly shorter than the dimension in the central axis direction of the fitting portion 4-3 of the earpiece 4.
  • the projections 3-2 and 3-3 have a surface orthogonal to the central axis in a cross section including the central axis of the sound emitting tube 3, and a surface that intersects the surface and is inclined with respect to the central axis. It becomes.
  • the protrusions 3-2 and 3-3 are formed such that surfaces orthogonal to the respective central axes are opposed to each other, and surfaces that are inclined from the surfaces toward the outer sides with respect to the central axis are formed
  • the fitting portion 4-3 of the earpiece 4 is fitted between the projections 3-2 and 3-3, and the earpiece 4 protrudes from the sound emitting tube 3 relatively large.
  • a part of the fitting portion 4-3 of the earpiece 4 gets over the protrusion 3-3, and the rear end of the earpiece 4 is the step at the rear end of the fitting portion 3-1 of the sound emission tube 3.
  • the earpiece 4 is retracted in contact with the portion. In the retracted position of the earpiece 4, the protrusion 3-3 bites into the fitting portion 4-3 of the flexible earpiece 4 so that the retracted position of the earpiece 4 is maintained. Whether the earpiece 4 protrudes greatly as shown in FIG.
  • the position of the earpiece 4 can be adjusted in two stages.
  • the number of protrusions that can be adjusted in the protruding amount of the earpiece 4 may be increased by increasing the number of protrusions formed on the fitting portion 3-1 of the sound emitting tube 3.
  • the bowl-shaped back surface 2-2 of the housing 2 is opposed to the inner side of the user's tragus 11 as described above. 12, the front surface 2-1 of the housing 2 is bonded to the concha 13.
  • the housing 2 is pressed by the inner side of the user's tragus 11 and the opposite tragus 12 and by the conch 13.
  • the housing 1 has a back surface of the housing 2 and a connecting path 5 so that the design surface 1a is parallel to the direction of the user's sagittal surface (a surface assumed when the human body is symmetrically divided from the front). Are connected through. Accordingly, when the earphone is used, the design surface 1a can be easily seen from the outside. Further, since the front surface 2-1 of the housing 2 is joined to the concha 13, there is also an effect of giving a sense of security that it is suitable for the user.
  • a rod-shaped lead drawer portion 6 is formed so that the positional relationship is formed so as to fit into the notch between the user's auricles, and the lead drawer portion 6 has a pinna shape. It conforms to.
  • an earpiece 4 is fitted to the sound emission tube 3 formed so as to protrude from the front surface 2-1 of the housing 2 toward the user's external auditory canal 14, and the earpiece 4 is inserted into the user's external auditory canal 14.
  • the earphone according to the illustrated embodiment is formed so that the shape thereof fits a general human auricle, improving the wearing feeling of the user and being difficult to drop off during use. . Furthermore, since the earpiece 4 fits and closely contacts the user's pinna, the sound leakage is reduced.
  • At least one hole 7 for acoustic adjustment can be provided in at least one of the housing 2, the connecting path 5, or the housing 1. If the acoustic adjustment hole 7 is provided in the design surface 1a as in the example shown in FIG. 8, the acoustic adjustment hole can be made inconspicuous by decoration or a trademark applied to the design surface 1a. An acoustic resistance material (not shown) can also be attached to the acoustic adjustment hole 7. The number and position of the acoustic adjustment holes 7 can be selected as appropriate according to the acoustic characteristics to be obtained, and the number of acoustic resistance materials can also be selected as appropriate.
  • FIG. 9 is a graph obtained by measuring the frequency and sound pressure in the artificial ear coupler by applying 1 mW input to the conventional earphone shown in FIG. 10 and the earphone according to the embodiment of the present invention shown in FIG. .
  • the solid line a indicates the measured value of the earphone according to the embodiment of the present invention
  • the dotted line b indicates the measured value of the conventional earphone.
  • the measuring method was based on EIAJ (Japan Electronic Machinery Manufacturers Association) standard: RC-7502A.
  • the shape inside the artificial ear coupler was B & K 4157 equivalent in conformity with EIAJ (Japan Electronic Machinery Manufacturers Association) standard. From the results shown in FIG. 9, it was found that the earphone according to the example of the present invention has improved acoustic characteristics in the low to mid range compared to the conventional earphone.
  • the reproduction frequency region can be expanded to the low sound side, it is possible to obtain a comfortable reproduction sound that can be clearly reproduced up to a heavy bass, and the demand for earplug earphones is expected to increase. can do.

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Abstract

【課題】　低音補償用振動板などを設けなくても、音響特性、特に低音域の音響特性を有効に改善することができるイヤホンを得る。 【解決手段】　ドライバーユニットと、ドライバーユニットを収納し、放音面である正面と椀状に形成された背面を有するハウジングと、振動板の背面側の内部容積を増大させて上記ドライバーユニットの振動板の背圧を軽減するためにハウジングとは別に設けられた中空の筐体と、ハウジングの背面と筐体を連結してハウジングと筐体の内部空間を連通する連結路と、を備え、ハウジングは、正面から突出して外耳道に挿入されるように形成された放音管を備えている。

Description

イヤホン
　本発明は、音響機器として使用されるイヤホンに関し、さらに詳しくはドライバーユニットの振動板の背圧を軽減することによって音響特性を改善することを可能にしたイヤホンに関する。
　従来、音響機器として使用されるイヤホンにおいて、音響特性を改善するための一例として、イヤホンのハウジングの一部に孔を設け、さらにはこの孔に音響抵抗材を設けて音響特性を調整するものがあった。例えば、一般的な従来のイヤホンの例として、図１０に示すような構成のものがある。図１０において、ハウジング１０２は、椀状に形成されており、この内部にドライバーユニット１０３が備えられ、前面に放音をするための開口部１１０が形成されている。ドライバーユニット１０３は、ヨーク１０４を有し、その内部に円盤状のマグネット１０５が固着され、マグネット１０５の上に円盤状のポールピース１０６が固着されている。ハウジング１０２の内周部において振動板１０７の外周縁部が支持され、振動板１０７はポールピース１０６と対向した位置で振動することができるようになっている。振動板１０７はメインドームとその周囲のサブドームからなり、メインドームとサブドームの境界に沿ってボイスコイル１０８の一端が固着されている。ボイスコイル１０８はポールピース１０６の外周面とヨーク１０４の内周面との間に形成されている磁気ギャップ内に位置している。
　ボイスコイル１０８に音声信号が入力されると、この音声信号と上記磁気ギャップ内の地場との電磁気力によりボイスコイル１０８が振動板１０７とともに振動し、音声が出力されるようになっている。ハウジング１０２の背面には、孔１０９が設けられ、孔１０９のハウジング１０２内面側には、音響抵抗材１１１が設けられている。孔１０９は、振動板１０７が振動するときその背面側にかかる圧力を逃がすことにより、再生可能な低音域の周波数をより低くするために設けられており、音響抵抗材１１１は音響特性を調整するために設けられている。
　また、低域限界周波数を拡張するための手段として、図１１に示すように、低音補償用パイプ１１２を付加したイヤホンが知られている。その基本構成は、図１０に示す例と同様であり、所定長及び所定径を有した低音補償用パイプ１１２を、ドライバーユニット１０３を有したハウジング１０２の内部空間と連通させてハウジング１０２と一体に設けたものである。このようにすることで、低音補償用パイプ１１２の空間の作用によって、上記振動板における低域限界周波数を拡張することができる。
　しかしながら、図１１に示すような構成では、ドライバーユニット１０３の形や厚み、低音補償用パイプ１１２の内部容積を拡大しようとしても限度があり、音響特性特に低音域の特性の改善には限界があった。
　そこで、図１２に示すようなイヤホンが提案されている。ちなみに、図１０乃至図１２に示すイヤホンは、特許文献１に記載されているものである。図１２において、第１のハウジング２０１と、第２のハウジング２０２を有し、これらのハウジング２０１，２０２が連結路２０３を介して連通している。第１のハウジング２０１には、図１０、図１１に記載したものと同様のドライバーユニット１０３が設けられている。第２のハウジング２０２の内部空間には低音補償用振動板２０４が配置されている。特許文献１の記載によれば、このように構成することにより、中高音域の特性に影響を及ぼすことなく低域特性を改善することができるイヤホンを得ることができるとされている。
　図１２に示すような特許文献１記載の発明は、第２のハウジング２０２内に設けた低音補償用振動板２０４を、ドライバーユニット１０３の振動板の振動によって共振させることにより、再生可能な周波数を低音域側に拡大しようとするものである。しかしながら、もともとイヤホンのドライバーによる駆動エネルギーは微小なもので、ドライバーの振動板の振動によって低音補償用振動板２０４を共振させることは現実には無理である。仮に、低音補償用振動板２０４を共振させることができたとしても、共振周波数域のみが強調され、全周波数領域においてバランスの良い音声を再生することはできない。あるいは、使用者の耳を傷めるほどに大出力でドライバーを駆動する必要がある。第２のハウジング２０２内に低音補償用振動板２０４を設けることはコスト高の要因ともなる。
特開２００８－２８８９３３号公報
　本発明は、上に述べたような従来のイヤホンに見られるような問題点を改善し、コスト高騰の要因である低音補償用振動板などを設けなくても、音響特性、特に低音域の音響特性を有効に改善することができるイヤホンを提供することを目的とする。
　本発明はまた、低音域の音響特性を改善するために筐体を大きくしても、使用時に使用者の耳から外れにくく、使用者の耳への装着感が向上するイヤホンを提供することを目的とする。
　本発明は、ドライバーユニットと、上記ドライバーユニットを収納し、放音面である正面と椀状に形成された背面を有するハウジングと、上記ドライバーユニットの振動板の背面側の内部容積を増大させて上記ドライバーユニットの振動板の背圧を軽減するために上記ハウジングとは別に設けられた中空の筐体と、上記ハウジングの背面と上記筐体を連結して上記ハウジングと筐体の内部空間を連通する連結路と、を備え、上記ハウジングは、正面から突出して外耳道に挿入されるように形成された放音管を備えていることを最も主要な特徴とする。
　本発明の別の実施態様は、使用態様において上記筐体が上記ハウジングの斜め上方に位置するように上記連結路が上記ハウジングの背面の傾斜面から斜め上方に向かって伸び出ていることを特徴とする。
　本発明のさらに別の実施態様は、ハウジングが、使用者の耳珠及び対珠と耳甲介によって形成される腔に適合して押圧されるように形成されていることを特徴とする。
　本発明にかかるイヤホンによれば、ドライバーユニットを収納したハウジングとは別に中空の筐体を設け、この筐体の内部空間とハウジングの背面とを連通路で連通させたため、ドライバーユニットの振動板の背面側の空間が拡張され、振動板の振動時にその背面にかかる圧力を軽減することができる。その結果、振動板は入力される音声信号に従い忠実に振動することができ、特に大きな背圧がかかる低音域における振動の忠実度が向上するため、低音域の再生領域を拡大することができる。
　低音域の再生領域を拡大するためには、図１０、図１１に示す従来例のように、振動板の背面側の空間を外部空間に連通させる孔を設けることが考えられるが、上記孔から音が漏れるため、好ましい手法とは言えない。
　本発明にかかるイヤホンによれば、ハウジングとは別に中空の筐体を設けることによってより低い周波数までバランス良く再生することができる。筐体を大きくしてその内部空間をより大きくすれば、さらに低い周波数まで再生することができる。したがって、筐体はできるだけ大きいことが望ましい。しかし、筐体が大きくなると、重量のバランスが崩れ、使用者の耳から脱落しやすくなる。
　その点、本発明の別の実施態様によれば、使用態様において筐体がハウジングの斜め上方に位置するように構成されているため、使用態様において、筐体にかかる荷重によってハウジングを回転させようとする力が弱く、使用者の耳から外れにくいという効果がある。
　さらに、別の実施態様によれば、ハウジングが、使用者の耳珠及び対珠と耳甲介によって形成される腔に適合して押圧されるように形成されているため、仕様態様においてハウジングがより安定に保持される利点がある。
本発明にかかるイヤホンの実施例を示す斜視図である。 本発明にかかるイヤホンの実施例を示す右側面図である。 本発明にかかるイヤホンの実施例を示す背面図である。 上記実施例におけるハウジング、筐体および連結路を形成する部品を示す縦断面図である。 本発明にかかるイヤホンの実施例における放音管とイヤーピースの部分を示す縦断面図である。 上記放音管とイヤーピースの相対位置が変化した態様を示す縦断面図である。 上記実施例にかかるイヤホンが使用者に装着された状態を示す斜視図である。 本発明にかかるイヤホンの他の実施例を示す背面図である。 本発明にかかるイヤホンと、従来のイヤホンの周波数応答測定値を比較して示すグラフである。 従来のイヤホンの例を示す縦断面図である。 従来のイヤホンの他の例を示す縦断面図である。 従来のイヤホンのさらに他の例を示す縦断面図である。
　以下、本発明にかかるイヤホンの実施例について図面を参照しながら説明する。
　図１乃至図４において、イヤホンは、主要な構成部分として、ハウジング２、筐体１、これらハウジング２と筐体１を一体に連結する連結路５、放音管３、イヤーピース４を有してなる。ハウジング２は、もともと中空状に形成されていてこの中空の内部に図示しないドライバーユニットが収納されている。ハウジング２は、椀状に形成されている背面２－２と、平面形状が円形に形成されている正面２－１を有している。筐体１は、ハウジング２とは別の中空の部材で、両端面が塞がれた円筒状に形成されている。「中空」とは、内部空間に例えば前記低音補償用振動板のような可動部材が何も装着されていない「内部の空虚なこと」をいう。上記連結路５は、円筒状に形成されていて、ハウジング２の背面２－２と、筐体１の一端面を連結し、ハウジング２と筐体１の内部空間を連通している。
　筐体１からは、リード引き出し部６が棒状に突出して形成されている。ハウジング２は、図７に示す使用態様において、正面２－１から使用者の外耳道１４に向けて突出して形成されている放音管３を備えている。放音管３の先端部外周にはイヤーピース４が嵌合されている。図示の実施例では、図４に示すように、筐体１、連結路５、ハウジング２、放音管３が樹脂等によって一体成形されているが、これらの部品の全部または一部を別部品として制作し、最終的に一体に組み立てるようにしてもよい。なお、図４では、筐体１の一端が開放しているが、この開放端は蓋によって塞がれる。
　図２において、筐体１は、その使用態様すなわち使用者の耳に装着された態様において、筐体１がハウジング２の斜め上方に位置するように、上記連結路５がハウジング２の背面２－２に連結されている。より具体的には、ハウジング２の椀状に形成された背面２－２のうち、使用者の頭部側に位置する部分の傾斜面に連結路５の一端が連結され、連結路５の他端に筐体１が連結されている。上記連結路５は、使用者の頭部側に位置するハウジング２の上記傾斜面の接線に略直交する方向に延び出ることにより、筐体１は、上記のように、使用態様においてハウジング２の斜め上方に位置するように構成されている。
　なお筐体１の位置は、ハウジング２の背面２－２と正面２－１の中心を結ぶ線Ａに対して、筐体１の中心Ｂが、上方にシフトしていればよい。また、図３に示すように筐体１の位置は、ハウジング２の背面２－２と正面２－１の中心を結ぶ点Ａに対して、筐体１の中心Ｂを、使用者の前方また後方にシフト（例えばＣ´に移動）させてもよい。また、筐体１を上記Ｂの位置からＣ´までの範囲で線Ａを中心に回転しながら連続的にシフト可能な構成にしてもよい。この場合、例えば、ハウジングの正面２－１をハウジング本体とは別の部品とし、これをハウジング本体に嵌め合わせる構造にし、ハウジングの背面２－２を正面２－１に対して回転可能な構成にすると、筐体１は線Ａを中心として回転させることが可能になる。いずれにせよ、使用態様において、筐体１は、ハウジング２から斜め上方にシフトした位置になるため、使用者の耳に装着されているハウジング２を支点とした、筐体１の荷重による回転モーメントを小さくすることができ、使用者の耳から外れにくいという効果を得ることができる。連結路５の連結位置は任意であるが、図２から判るように、使用態様において、ハウジング２に対し斜め上方の位置関係で筐体１が設けられていると、使用者の耳への装着感をより高めることができる。
　筐体１の内部容積を含むドライバーの振動板の背面側の内部容積を拡大することによって再生周波数領域を低音側に拡大することができるため、筐体１の内部容積を大きくするほど、再生周波数領域が低音側に拡大する。しかし、筐体１の内部容積を大きくするために筐体１を大きくすると、イヤホンの使用態様において前述のとおりハウジング２を支点とした筐体１の荷重による回転モーメントが大きくなり、不安定になる。かかる問題を改善するために、上記実施例にかかるイヤホンは、筐体１をハウジング２から斜め上方にシフトし、上記回転モーメントを小さくして、筐体１の内部容積をできるだけ大きくすることができるように工夫している。
　また、上記実施例にかかるイヤホンは、装着時に筐体１が使用者の耳介の外部に突出し、筐体１を大きくしても使用者の耳介に接触しにくい構成となっている。
　なお、図示しない前記ドライバーユニットの構成は任意で、例えば、図１０に示した従来例におけるドライバーユニット１０３と同様の構成のドライバーユニットを採用してもよい。筐体１及び連結路５の形状は任意であるが、使用者の装着感を考慮すると円筒状など角張らない形状にすることが好ましい。
　図２において、筐体１には、リード引き出し部６が形成されている。リード引き出し部６は、イヤホンの使用態様において使用者の耳介の珠間切痕に嵌るように、筐体１の下部外周から珠間切痕側に棒状に突出している。リード引き出し部６の内面は空洞になっており、その空洞から図示しないリード線が外部へ出て、外部から音声信号が入力されるようになっている。リード引き出し部６の長さ方向の寸法は任意であるが、できるだけ長めにし、かつ、柔軟性を持たせておくとリード線が傷みにくくなる。なお、図示の実施例は、使用者の右耳に装着することを想定した実施例である。左耳に装着するイヤホンは、図示の実施例に対し左右対称形になる。左右のイヤホンをリード線などの適宜の方法で電気的に導通して音声信号を入力できるように構成すれば、一般的なステレオイヤホンとすることができる。
　図３において、筐体１の前記連結路３とは反対側の端面は、デザイン画、彫刻などを施すことができる平面形状が円形である意匠面１ａになっている。イヤホンの使用時において、上記意匠面１ａが、使用者の矢状面、すなわち、人体を正面としたときにその正面を左右対称に分ける面と平行になるように、筐体１は上記ハウジング２の背面２－２と連結路５を介して連結されている。このように形成することにより、その意匠面１ａは人の目によって認識されやすくなっているため、意匠面１ａに画像や彫刻、商標などを施せば、広告効果が期待できる。意匠面１ａの形状は任意で、例えば、円形状、四角形状、ひし形、多角形、楕円形など適宜の形状を選択することができる。
　使用時においてハウジング２の椀状の背面２－２は、図７に示す使用者の耳珠１１内側（奥側）面と対珠１２内側（奥側）面に接合し、ハウジング２の正面２－１は、図７に示す耳甲介１３に接合し、ハウジング２は、使用者の耳珠１１及び対珠１２と、耳甲介１３によって押圧される。このようにして、ハウジング２は、使用者の耳珠内側１１、対珠内側１２と、耳甲介１３によって形成されている使用者の耳介の腔に適合し、上記耳介の弾性力によって脱落しにくい形状となっている。
　図２に示すように、ハウジング２は、その正面２－１から図７に示す使用者の外耳道１４方向に突出するように形成された放音管３を備えている。また、上記放音管３にはイヤーピース４が嵌合されている。イヤーピース４は、放音管３の外周に嵌合する円筒状の部分と、この円筒状の部分の先端から折り返されて半球状に形成されかつ柔軟性を有する部分からなる。このイヤーピース４の柔軟性を有する部分は使用者の外耳道内周面に密着する。このように構成されていることにより、イヤーピース４とハウジング２は、使用者の耳介に適合し易くなっており、装着感を向上させている。また、筐体１が存在することにより、ハウジング２を含めた内部容積を十分に確保することができるため、音響特性、特に低音域の特性を向上させるための孔をハウジング２に設ける必要がなく、加工の手間や音響抵抗材など設けるためのコストを抑えることができる。
　図４に示すように、図示しないドライバーユニットを内部に有するハウジング２と筐体１の内部空間が連結路５を介して空間的に連通されている。筐体１の内部構造は中空となっており、上述のような位置関係で、ハウジング２と筐体１を設けることで、筐体１の中空の大きさを適度に増減して音響特性を調整することができる。この音響特性の調整は、イヤホンの装着性を決定するハウジング２の大きさや形状に依存するものではないから、装着性を損なうことなく音響特性を調整することができる。
　連結路５の長さは任意であるが、あまり長くなると筐体１がハウジング２から大きく突出することになり、イヤホン装着時の前記回転モーメントが大きくなって不安定になるため、短いことが好ましい。このように、図示の実施例に係るイヤホンは、筐体１の中空、連結路５の空洞、およびハウジング２の空洞が連通していて内部容積が増大しているため、ドライバーユニットの振動板に対する背圧を軽減し、特に中低音の音響特性を向上させることができる。また、高音の音響特性も維持することができる。上記筐体１、連結路５、およびハウジング２の内部空間の形状としては、図示の形状に限らず、音響特性を向上できるものであれば、適宜の形状を採り入れることができる。
　図５において、イヤーピース４は、使用者の外耳道に適合するようにシリコーンなどの柔軟な素材でできており、放音管３の外周に嵌合するために円筒状に形成された基部４－１と、基部４－１の先端外周から折り返して一体に形成された外耳道への装着部４－２を有してなる。この装着部４－２は、半径方向の面に沿って切断された中空の球体すなわち半球状に形成されている。イヤーピース４の基部４－１は、放音方向の中心孔を有し、上記基部４－１の後端部内周は径が小さくなっていて、この小径部が放音管３への嵌合部４－３となっている。
　放音管３の先端部外周は小径部となっていて、この小径部がイヤーピース４の嵌合部３－１となっている。嵌合部３－１には、その周面に沿って２つの突起３－２，３－３が嵌合部３－１の中心軸線方向に所定の距離をおいて設けられている。突起３－２，３－３の間隔はイヤーピース４の嵌合部４－３の中心軸線方向の寸法とほぼ同じまたはそれよりも僅かに短くなっている。突起３－２，３－３は、放音管３の中心軸線を含む面での断面において、上記中心軸線に直交する面と、この面に交わり上記中心軸線に対して傾斜した面を有してなる。突起３－２，３－３は、それぞれの上記中心軸線に直交する面が互いに対向し、これらの面から互いに外側に向かって上記中心軸線に対して傾斜した面が形成されている。
　図５に示す態様では、上記突起３－２，３－３間にイヤーピース４の嵌合部４－３が嵌合していて、イヤーピース４が放音管３から比較的大きく突出している。図６に示す態様では、イヤーピース４の嵌合部４－３の一部が上記突起３－３を乗り越え、イヤーピース４の後端が放音管３の嵌合部３－１の後端の段部に当接してイヤーピース４が後退している。このイヤーピース４の後退位置では、柔軟性のあるイヤーピース４の嵌合部４－３に上記突起３－３が食い込み、イヤーピース４の後退位置を維持するようになっている。放音管３に対してイヤーピース４を、図５に示すように大きく突出させるか、または図６に示すように後退させるかは、使用者の好みに応じて選択すればよい。このようにイヤーピース４の位置は、２段階に調整可能とすることができる。放音管３の嵌合部３－１に形成する突起の数を増やして、イヤーピース４の突出量を調整可能な段数を増やしてもよい。
　上記実施例に係るイヤホンを使用者の耳介に装着すると、図７に示すように、ハウジング２の椀状の背面２－２は、前述のように使用者の耳珠１１の内側と対珠１２内側に接合し、上記ハウジング２の正面２－１は、耳甲介１３に接合する。上記ハウジング２は、使用者の耳珠１１及び対珠１２の内側と、耳甲介１３によって押圧されている。筐体１は、その意匠面１ａが、使用者の矢状面（人体を正面から左右対称に割ったときを想定した面）方向と平行になるように上記ハウジング２の背面と連結路５を介して連結されている。従って、上記イヤホンの使用時において、外部から意匠面１ａが見え易くなっている。また、上記ハウジング２の正面２－１が耳甲介１３に接合していることにより、使用者に適合しているといった安心感を与える効果もある。
　また、筐体１からは、使用者の耳介の珠間切痕に嵌るようにその位置関係が形成されている棒状のリード引き出し部６が突出しており、リード引き出し部６は、耳介の形状に適合している。さらに、上記ハウジング２の前面２－１から使用者の外耳道１４方向に突出するように形成された放音管３には、イヤーピース４が嵌合され、イヤーピース４は使用者の外耳道１４に挿入される。このように図示の実施例に係るイヤホンは、その形状が一般的な人間の耳介に適合するように形成されており、使用者の装着感を向上させ、使用時において脱落しにくくなっている。さらに、イヤーピース４が使用者の耳介に適合して密着することで、音漏れの少ない構成になっている。
　なお、ハウジング２、連結路５、または筐体１の少なくとも１つに、音響調節のための孔７を少なくとも１つ設けることができる。図８に示す例のように、音響調節孔７が、意匠面１ａに設けられていると、意匠面１ａに施される装飾あるいは商標などによって音響調節孔が目立たないようにすることができる。上記音響調節孔７にはさらに図示しない音響抵抗材を貼付することもできる。音響調節孔７の数とその位置は、求める音響特性に応じて適宜選択でき、音響抵抗材の数も適宜選択できる。
　図９は、図１０に示した従来のイヤホンと、図１に示した本発明の実施例に係るイヤホンに、１ｍＷの入力を加え、人工耳カップラ内の周波数と音圧を測定したグラフである。実線aは、本発明の実施例に係るイヤホンの測定値、点線ｂは、従来のイヤホンの測定値を示している。なお、測定方法は、ＥＩＡＪ（日本電子機械工業会）規格：ＲＣ－７５０２Ａに準拠した。上記人工耳カップラ内の形状は、ＥＩＡＪ（日本電子機械工業会）規格に準拠しＢ＆Ｋ　４１５７相当品を用いた。図９に示す結果から、本発明の実施例に係るイヤホンは、従来のイヤホンと比較して低中音領域の音響特性が改善されていることが判った。
　本発明によれば、再生周波数領域を低音側に拡大することができるため、重低音まで明確に再生することが可能な心地よい再生音を得ることができ、耳栓型イヤホンの需要の拡大を期待することができる。
　１　筐体
　１ａ　意匠面
　２　ハウジング
　２－１　ハウジングの正面
　２－２　ハウジングの背面
　３　放音管
　４　イヤーピース
　４－１　基部
　５　連結路
　６　リード引き出し部
　７　音響調節孔
　１１　耳珠
　１２　対珠
　１３　耳甲介
　１４　外耳道
 

Claims (10)

  1. 　ドライバーユニットと、
    　上記ドライバーユニットを収納し、放音面である正面と椀状に形成された背面を有するハウジングと、
    　上記ドライバーユニットの振動板の背面側の内部容積を増大させて上記ドライバーユニットの振動板の背圧を軽減するために上記ハウジングとは別に設けられた中空の筐体と、
    　上記ハウジングの背面と上記筐体を連結して上記ハウジングと筐体の内部空間を連通する連結路と、を備え、
    　上記ハウジングは、正面から突出して外耳道に挿入されるように形成された放音管を備えていることを特徴とするイヤホン。
  2. 　使用態様において上記筐体が上記ハウジングの斜め上方に位置するように上記連結路が上記ハウジングの背面の傾斜面から斜め上方に向かって伸び出ている請求項１記載のイヤホン。
  3. 　ハウジングは、使用者の耳珠及び対珠と耳甲介によって形成される腔に適合して押圧されるように形成されている請求項１または２記載のイヤホン。
  4. 　ハウジングの椀状の背面は使用者の耳珠内側と対珠内側に接合する請求項１、２または３記載のイヤホン。
  5. 　ハウジングの正面は耳甲介に接合する請求項１乃至４のいずれかに記載のイヤホン。
  6. 　筐体は、リードを外に出すリード引き出し部を有し、このリード引き出し部は使用者の珠間切痕に沿うように備えられている請求項１乃至５のいずれかに記載のイヤホン。
  7. 　筐体の上記連結路側とは反対側の面は、意匠面となっていて、この意匠面は、使用態様における使用者の矢状面方向と平行になるように、上記筐体が上記連結路によって上記ハウジングに連結されている請求項１乃至６のいずれかに記載のイヤホン。
  8. 　放音管にはイヤーピースが放音管に沿って前後に位置を調整可能に嵌合されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のイヤホン。
  9. 　ハウジング、連結路、または筐体の少なくとも１つに、音響調節孔が設けられている請求項１乃至８のいずれかに記載のイヤホン。
  10. 　音響調節孔に音響抵抗材が貼付されている請求項９記載のイヤホン。
     
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