WO2011043089A1 - イヤホン - Google Patents

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WO2011043089A1
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山口文彦
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フォスター電機株式会社
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1016—Earpieces of the intra-aural type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2815—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type
    • H04R1/2819—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type for loudspeaker transducers
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/09—Non-occlusive ear tips, i.e. leaving the ear canal open, for both custom and non-custom tips

Definitions

  • the present invention relates to a stereo earphone, and relates to a technique for solving the problem of unnaturalness and discomfort caused by localization of a sound image in a head generated by a general earphone.
  • an earphone generates a dense wave of air by vibration of a diaphragm in a driver unit housed in a housing, and a sound corresponding to an input signal is generated.
  • the insert-type earphone transmits the sound directly to the ear canal entrance through the sound conduit and the earpiece, and thus has advantages such as high efficiency and less influence of external sound.
  • a problem with such earphones is the lack of out-of-head sound image localization. That is, the sound image is not localized outside the listener's head, but perceived as being heard from the inside of the head, causing unnaturalness and discomfort.
  • Sense of direction of sound is obtained by the sound pressure level difference, phase difference, and reflected sound information of both ears, but particularly when listening using earphones, the reflected sound information is missing.
  • an effect of blocking the ear canal occurs. That is, the resonance characteristic of the ear canal tube is changed by listening to the ear canal entrance.
  • the external auditory canal Ex is a resonance with one end opened and one end closed, with the ear canal entrance at the open end OE and the eardrum ED at the closed end CE as shown in FIG. Acts as a tube.
  • the resonance frequency of the ear canal has a frequency characteristic having a peak near 3 kHz.
  • the external auditory canal Ex has a closed end CE with the ear canal entrance as the closed end CE and the eardrum ED as the closed end CE as shown in FIG. Will act as.
  • the resonance frequency characteristic of the external auditory canal Ex is changed, and the peak that was in the vicinity of 3 kHz does not occur, and the frequency characteristic has a peak in the vicinity of 6 kHz.
  • the sound image is not localized outside of the head when the earphone is worn, but is localized within the head and the sound can be felt from inside the head. Problems arise.
  • a digital signal processing circuit is provided to perform various audio signal processing in order to eliminate the effect of occlusion of the external auditory canal when using earphones or to achieve out-of-head sound image localization.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to realize out-of-head sound localization with an earphone alone without requiring a signal processing circuit.
  • the earphone invention A driver unit that converts input electrical signals into sound; and A first sound path for guiding the sound generated on the sound emission side of the driver unit front surface to the external auditory canal; A second sound path that transmits the sound generated by the driver unit through a different path from the first sound path and synthesizes the sound of the first sound path; Is provided.
  • the second sound path generates a sound corresponding to a reflected sound generated by reflection at a boundary of the space.
  • the second sound path is configured to include an attenuation material that adjusts the phase so as to correspond to the arrival time difference of the reflected sound generated by the reflection at the boundary of the space.
  • the second sound path is configured to include an attenuation material that adjusts to correspond to the sound pressure level of the reflected sound generated by the reflection at the boundary of the space.
  • the first sound path is provided with an attenuating material having a selected attenuation characteristic so as to eliminate the frequency characteristic change due to the external ear canal occlusion effect.
  • a plurality of openings corresponding to the open ends are provided on the front and rear surfaces of the driver unit so as to eliminate the frequency characteristic change due to the effect of the external ear canal obstruction.
  • an attenuation material having a selected attenuation characteristic is provided in the opening so as to eliminate the frequency characteristic change due to the effect of the external ear canal occlusion.
  • the sound generated by the driver unit when the sound generated by the driver unit is output as a direct sound from the first sound path to the external auditory canal, the sound generated by the driver unit is the second sound path of a different path from the first sound path.
  • a delayed sound is added to the direct sound from the driver unit.
  • the second sound path includes a phase lag of reflected sound generated by reflection at the boundary of the space and an attenuation material that adjusts to correspond to the sound pressure level, so that a space with a more appropriate phase and sound pressure level is provided. A sound corresponding to the reflected sound is generated.
  • a signal processing circuit is not required, and it is possible to perceive a sense of direction in the space with the earphone alone and to realize out-of-head sound image localization.
  • a damping material is provided in the first sound path and adjusted so as to eliminate the frequency characteristic change due to the ear canal occlusion effect, thereby eliminating the need for a signal processing circuit and suppressing the ear canal occlusion effect with an earphone alone. Sound image localization can be realized.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a cross-sectional configuration of an earphone 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • a driver unit 101 that generates sound by vibrating a diaphragm according to an input electric signal is centered, and a first sound path serving as a sound outlet and a front side housing are provided outside the driver unit 101.
  • the front housing 110F includes a back housing 110B as a housing on the back side while securing a back space, and a cable housing 110C for securing the back space and taking out a cable.
  • a back damping material 101a is provided on the back side of the diaphragm of the driver unit 101 in order to attenuate the resonance peak of the diaphragm.
  • the front housing 110F is provided with a tubular first sound path 130 as a sound outlet, and an earpiece 120 made of silicon rubber or the like is provided outside the first sound path 130 in the vicinity of the front end thereof so as to be fitted into the ear canal entrance. It is attached.
  • a metal net 110M is provided near the front end of the first sound path 130 to prevent foreign matter from entering.
  • a sound path attenuating material 130a having a later-described attenuation characteristic is provided near the middle of the first sound path 130.
  • a part of the sound on the back side of the driver unit 101 is joined to the sound (direct sound) passing through the first sound path 130 with a predetermined delay time as a spatially reflected sound (reflected sound or reverberant sound). Therefore, a second sound path 140 is provided as a reflection component generation sound path.
  • the second sound path 140 is provided with a reflection component attenuation member 140a for adjusting the phase and sound pressure level of the reflected sound.
  • an open end generation opening 150 is provided at any position of the front housing 110F to prevent the ear canal from becoming the closed end CE (FIG. 3B) by the earphone 100, and to open. It is comprised so that it may become end OE (refer FIG.3 (c)).
  • the open end generation opening 150 is provided with an open end attenuating material 150a for attenuating a predetermined frequency range, adjusting the sound pressure level, or adjusting the efficiency of the opening of the tube. It has been.
  • similar open end generation openings 150 ′ and open end attenuation members 150 a ′, and open end generation openings 150 ′′ and open end attenuation members 150 a ′′ are provided at any position.
  • the back housing 110B is provided with a port 160 so that it can act as a bass reflex port or can act as an open end OE of the pipe via the second sound path 140.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the function and effect obtained by the above-described configuration of the earphone 100, that is, the function of generating and synthesizing the reflected sound component and the effect of eliminating the ear canal obstruction effect as a functional block diagram.
  • FIG. 3C is an explanatory diagram for explaining the earphone 100 of the present embodiment by resonance of a tube.
  • the diaphragm vibrates according to the electric signal supplied to the driver unit 101, and a sound is generated.
  • the sound S1 from the front of the driver unit 101 reaches the eardrum ED from the external auditory canal Ex via the first sound path 130 while passing through the sound path attenuating material 130a acting as the first filter part F1.
  • the peak frequency region (around 6 kHz) generated by the external ear canal occlusion effect is attenuated by the sound path attenuating material 130a as the first filter portion F1 (see FIG. 2).
  • the open end generation opening 150 and the open end attenuating material 150a as the second filter portion F2 make the open end generation opening 150 of the ear canal Ex as shown in FIG.
  • the frequency range (around 3 kHz) attenuated by the external ear canal occlusion effect is adjusted so as not to attenuate.
  • the material and thickness of the open end attenuation member 150a it is possible to maintain the frequency range and attenuation amount to be attenuated / desired in a desired state.
  • the port 160 via the first sound path 130 and the second sound path 140 can also act as the open end OE of the ear canal Ex shown in FIG.
  • the open end generation openings 150, 150F ′, 150 ′′ and the port 160 have different tube lengths, it is possible to effectively cancel the external ear canal occlusion effect.
  • the sound from the back surface of the driver unit 101 passes through the second sound path 140 and the reflection component attenuation member 140a as the reflection component generation unit G1 (see FIG. 2), and thereby has a predetermined delay with respect to the direct sound. It becomes a sound having time, becomes equal to the spatial reflection sound (reflected sound or reverberation sound), and is synthesized with the sound of the first sound path 130 and output.
  • the diameter and length of the second sound path 140 it is possible to generate a vibration corresponding to a spatially reflected sound having a desired delay time.
  • the attenuation amount can be maintained in a desired state by selecting the material and thickness of the reflection component attenuation member 140a.
  • the sound passing through the second sound path 140 is directly synthesized with the sound immediately before (on the upstream side) the sound path attenuating material 130a in FIG. 1, but the sound path attenuation is not limited to this. You may make it synthesize
  • the sound generated by the driver unit 101 is different from the first sound path 130.
  • the second sound path 140 includes a reflection component attenuation member 140a that adjusts to correspond to the phase and sound pressure level of the reflected sound generated by the reflection at the boundary of the space, so that the appropriate phase and sound pressure level can be obtained. Spatial reflected sound equivalent sound is generated.
  • the sound path attenuating material 130a is provided on the first sound path 130 and adjusted so as to eliminate the change in frequency characteristics due to the effect of the external ear canal obstruction, so that no signal processing circuit is required, and the earphone alone can suppress the effect of the external ear canal obstruction. In addition, it is possible to correct the in-head sound image localization and realize the out-of-head sound image localization.
  • an open end generation opening 150 corresponding to the open end OE of the tube at any position near the first sound path 130, a change in frequency characteristics due to the effect of occlusion of the ear canal is reduced. Without the need, it is possible to realize the localization of the out-of-head sound image by suppressing the effect of occlusion of the ear canal with the earphone alone. In addition, by providing the same open end generation opening 150 ′ and the open end generation opening 150 ′′, it is possible to achieve the out-of-head sound image localization by suppressing the ear canal occlusion effect with the earphone alone. become.
  • the open end generation opening 150 corresponding to the open end OE of the tube is provided at any position in the vicinity of the first sound path 130 and the open end attenuating member 150a is provided. Therefore, it is possible to realize the localization of the out-of-head sound image by suppressing the effect of occlusion of the ear canal with a single earphone without using a signal processing circuit.
  • the frequency characteristics due to the external ear canal occlusion effect are similarly provided. Since the change is reduced, a signal processing circuit is not required, and it is possible to realize the out-of-head sound image localization by suppressing the effect of occlusion of the ear canal with a single earphone.
  • a plurality of second sound paths can be provided as the second sound path 140, and a plurality of sounds corresponding to spatially reflected sounds having different delay times can be generated.
  • the delay time can be switched between long and short, and the delay can be changed to reverberate in a small hall, reverberation in a large hall, reverberation in a concert hall, etc.
  • the user can select a desired reflected sound.
  • Modification (1) of the first embodiment In addition, by configuring the sound path attenuating material 130a to be replaceable by the user, it is possible to adjust the degree of elimination of the external ear canal obstruction effect (adjustment of attenuation and frequency) and to select the extent of the out-of-head sound image localization. Can be done freely. Similarly, other damping materials can be replaced by the user so that the user can freely adjust the degree of occlusion of the external auditory canal and select the extent to which the sound image localization is widened or narrowed. It becomes possible to do.

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Abstract

【課題】信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で頭外音像定位を実現する。 【解決手段】入力された電気信号に基づいて音を生成するドライバユニット１０１と、前記ドライバユニットで生成された音を出力する第一音道１３０と、前記ドライバユニットで生成された音を前記第一音道と異なる経路で伝達して前記第一音道の音に合成する第二音道１４０と、を備える。ドライバユニットで生成された音が直接音として第一音道から外耳道に向けて出力される際に、ドライバユニットで生成された音を第一音道と異なる経路の第二音道で伝達して遅延させた状態の音を、第一音道の直接音に合成することで、ドライバユニットからの直接音に対して遅延音が付加された状態になる。

Description

イヤホン
　本発明はステレオイヤホンに関し、一般的なイヤホンで生じる頭内に音像が定位し、不自然さや不快感を与える問題を解消する技術に関するものである。
　従来、イヤホンは、ハウジングに納められたドライバユニットの中にある振動板の振動によって空気の粗密波を生成し、入力信号に応じた音が発生するようにされている。特に、インサートタイプのイヤホンは、音導管とイヤーピースによって外耳道入口に直接音を伝えるため、効率が良い、外部音の影響が少ない、等の利点がある。
　しかし、このようなイヤホンの課題として、頭外音像定位感の欠如が挙げられる。すなわち、音像が受聴者の頭部外側に定位せず、頭部の内側から聞こえてくるように知覚され、不自然さや不快感を感じてしまう問題である。
　その原因としては、主に、音の方向感を知覚するための室内外の空間の伝達関数（反射・残響）情報の欠落、および、外耳道にイヤホンを直接接続することによる外耳道の音響伝達関数の変化によるものと考えられる。
　音の方向感は、両耳の音圧レベル差、位相差、および、反射音情報によって得られるが、特にイヤホンを用いた受聴は反射音情報が欠落する。一方、イヤホンを外耳道に直接接続することにより外耳道閉塞効果が生じる。すなわち、外耳道入口をふさいで受聴することにより、外耳道の管としての共鳴特性が変化する。
　たとえば、通常、音Ｓを聞く場合には、外耳道Ｅｘは、図３（ａ）のように外耳道入口を開放端ＯＥとすると共に、鼓膜ＥＤを閉鎖端ＣＥとした、一端開・一端閉の共鳴管として作用している。この場合、外耳道の共鳴周波数は３ｋＨｚ付近にピークを有する周波数特性となる。
　ところが、イヤホンを装着して音Ｓ１を聞く場合には、外耳道Ｅｘは、図３（ｂ）のように外耳道入口を閉鎖端ＣＥとすると共に、鼓膜ＥＤを閉鎖端ＣＥとした両端閉の共鳴管として作用することになる。これにより、外耳道Ｅｘの共鳴周波数特性が変化し、３ｋＨｚ付近にあったピークは生じず、６ｋＨｚ付近にピークを有する周波数特性となる。
　これらの、イヤホンを装着して音Ｓ１を聞く場合特有の原因により、イヤホンを装着した場合に音像が頭外に定位せず、頭内に定位し、音が頭の中から聞こえるように感じられる問題が生じる。
　なお、このような頭内音像定位の問題に対処するため、以下の特許文献などに各種の提案がなされている。
特開平５－２５２５９８公報 特開平６－１９８０５６公報 特開２００８－１７７７９８公報
　以上の各特許文献では、イヤホン使用時の外耳道閉塞効果解消、あるいは、頭外音像定位を実現するため、ディジタル信号処理回路を備えて、各種の音声信号処理を行っている。
　このようなディジタル信号処理回路を使用するには、イヤホンに内蔵することは難しく、専用のヘッドホンアンプのような装置を別途設ける必要がある。そのため、信号処理回路の置き場所や電源の準備など使用する際に面倒であったり、また、汎用性がなかったりという問題点が新たに生じる。また、ディジタル処理であっても、信号処理の際に完全に劣化を抑えることはできないという問題も存在している。
　本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で頭外音像定位を実現することを目的とする。
　以上の課題を解決する本発明は、以下に記載するようなものである。
　イヤホンの発明は、
　入力された電気信号を音響に変換するドライバユニットと、
　前記ドライバユニット前面の放音側で生成された音を外耳道へ導く第一音道と、
　前記ドライバユニットで生成された音を前記第一音道と異なる経路で伝達して前記第一音道の音に合成する第二音道と、
を備える。
　なお、前記第二音道は、空間の境界における反射により生成される反射音に相当する音を生成する。
　また、前記第二音道は、空間の境界における反射により生成される反射音の到達時間差に相当するよう位相を調整する減衰材を備えて構成される。
　また、前記第二音道は、空間の境界における反射により生成される反射音の音圧レベルに相当するよう調整する減衰材を備えて構成される。
　また、外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するよう、選択された減衰特性を持つ減衰材を前記第一音道に備える。
　また、外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するよう、開放端に相当する開口部を前記ドライバユニット前後面側にそれぞれ複数備える。
　さらに、外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するよう、選択された減衰特性を持つ減衰材を前記開口部に備える。
　本発明によれば、以下のような効果が得られる。
　この発明では、ドライバユニットで生成された音が直接音として第一音道から外耳道に向けて出力される際に、ドライバユニットで生成された音を第一音道と異なる経路の第二音道で伝達して遅延させた状態の音を、第一音道の直接音に合成することで、ドライバユニットからの直接音に対して遅延音が付加された状態になる。
　なお、第二音道は、空間の境界における反射により生成される反射音の位相遅れや、音圧レベルに相当するよう調整する減衰材を備えることで、より適切な位相、音圧レベルの空間反射音相当の音が生成される。
　この結果、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で空間内での方向感を知覚し、頭外音像定位を実現することが可能になる。
　また、減衰材を第一音道に設けて、外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するように調整することで、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で外耳道閉塞効果を抑制して頭外音像定位を実現することが可能になる。
　また、外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するよう、開放端に相当する開口部をドライバユニット前後面側にそれぞれ複数備えることで、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で外耳道閉塞効果を抑制して頭外音像定位を実現することが可能になる。
　また、選択された減衰特性を持つ減衰材を開口部に設けて、外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するように調整することで、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で外耳道閉塞効果を抑制して頭外音像定位を実現することが可能になる。
本発明の実施形態のイヤホンの構成を示す構成図である。 本発明の実施形態のイヤホンのブロック図である。 外耳道閉塞効果の様子を示す説明図図である。
　以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。
　〔第一実施形態〕
　〔第一実施形態の構成〕
　図１は本発明の第一実施形態のイヤホン１００の断面構成を示す構成図である。
　この図１において、入力された電気信号に応じて振動板を振動させて音を発生するドライバユニット１０１を中心として、その外側には、音の出口となる第一音道と正面側筐体としてフロントハウジング１１０Ｆ、背面空間を確保しつつ背面側の筐体としてバックハウジング１１０Ｂ、背面空間確保とケーブル取り出しとのためのケーブルハウジング１１０Ｃ、を備えている。なお、ドライバユニット１０１の振動板背面側には、振動板の共振ピークを減衰させるために背面減衰材１０１ａが備えられている。
　フロントハウジング１１０Ｆには音の出口として管状の第一音道１３０が設けられており、この第一音道１３０の先端付近外側には外耳道入口にはめ込むためにシリコンゴムなどで構成されたイヤーピース１２０が取り付けられている。なお、第一音道１３０の先端付近には、異物混入防止のための金属網１１０Ｍが設けられている。また、第一音道１３０の中間付近には、後述する減衰特性を有する音道減衰材１３０ａが設けられている。
　さらに、ドライバユニット１０１の背面側の音の一部を、空間反射音（反射音あるいは残響音）として所定の遅延時間を持たせた状態で第一音道１３０を通る音（直接音）に合流させるため、反射成分生成音道として第二音道１４０が設けられている。なお、この第二音道１４０には、反射音の位相および音圧レベル調整をするため、反射成分減衰材１４０ａが設けられている。
　また、フロントハウジング１１０Ｆの一部のいずれかの位置には、開放端生成開口部１５０が設けられ、外耳道がイヤホン１００によって閉鎖端ＣＥ（図３（ｂ））となることを防止して、開放端ＯＥ（図３（ｃ）参照）となるように構成されている。なお、この開放端生成開口部１５０には、所定の周波数域を減衰させ、あるいは、音圧レベル調整をするため、または、管の開口部の効率調整のために、開放端減衰材１５０ａが設けられている。また、同様な開放端生成開口部１５０’と開放端減衰材１５０ａ’、および、開放端生成開口部１５０”と開放端減衰材１５０ａ”がいずれかの位置に設けられている。
　また、バックハウジング１１０Ｂには、バスレフポートとしての作用や、第二音道１４０を経由して管の開放端ＯＥとしても作用可能なように、ポート１６０が設けられている。
　以上の構成において、各部の減衰材としては、各種のウレタン、あるいは、各種の不織布などを用いることが可能である。
　また、図２はイヤホン１００の上述した構成によって得られる作用効果、すなわち、反射音成分の生成と合成、および、外耳道閉塞効果を解消する働きを機能ブロック図として示した説明図である。また、図３（ｃ）は本実施形態のイヤホン１００を管の共鳴により説明する説明図である。
　〔第一実施形態の動作説明〕
　以上の構成において、ドライバユニット１０１に供給される電気信号に応じて振動板が振動し、音が発生する。
　ドライバユニット１０１の正面からの音Ｓ１は、第一フィルタ部Ｆ１として作用する音道減衰材１３０ａを通過しつつ、第一音道１３０を経由して、外耳道Ｅｘから鼓膜ＥＤに達する。
　この際に、第一フィルタ部Ｆ１（図２参照）としての音道減衰材１３０ａにより、外耳道閉塞効果によって生じたピークの周波数域（６ｋＨｚ付近）を減衰させている。
　また、同時に、第二フィルタ部Ｆ２（図２参照）としての開放端生成開口部１５０と開放端減衰材１５０ａとにより、図３（ｃ）に示すように開放端生成開口部１５０が外耳道Ｅｘの開放端ＯＥとして作用することで、外耳道閉塞効果によって減衰する周波数域（３ｋＨｚ付近）が減衰しないよう調整させている。この場合、開放端減衰材１５０ａの材質や厚みを選択することで、減衰する／しない周波数域や減衰量を所望の状態に保つことが可能になる。
　更に、第一音道１３０と第二音道１４０とを経由したポート１６０も、図３（ｃ）に示す外耳道Ｅｘの開放端ＯＥとして作用することが可能である。この場合、開放端生成開口部１５０，１５０Ｆ’，１５０”とポート１６０とでは、管としての長さが異なるため、外耳道閉塞効果を有効に打ち消すことが可能になる。
　さらに、ドライバユニット１０１の背面からの音は、反射成分生成部Ｇ１（図２参照）としての第二音道１４０と反射成分減衰材１４０ａとを通過することで、直接音に対して所定の遅延時間を有する音となり、空間反射音（反射音あるいは残響音）に等しい状態となって、第一音道１３０の音と合成されて出力される。この場合、第二音道１４０の径や長さを選択することで、所望の遅延時間の空間反射音相当の振動を生成することが可能になる。さらに、この場合、反射成分減衰材１４０ａの材質や厚みを選択することで、減衰量を所望の状態に保つことが可能になる。
　なお、第二音道１４０を経由した音は、この図１では音道減衰材１３０ａの直前（上流側）で直接音と合成されているが、これに限定されるものではなく、音道減衰材１３０ａの下流側で直接音と合成するようにしてもよい。
　以上のように、ドライバユニット１０１で生成された音Ｓ１が直接音として第一音道１３０から外耳道に向けて出力される際に、ドライバユニット１０１で生成された音を第一音道１３０と異なる経路の第二音道１４０で伝達して遅延させた状態で第一音道の音に合成することで、疑似的にドライバユニットからの直接音に対して空間反射音が付加された状態の音Ｓ２になる。この結果、信号処理回路を必要とせず、頭内音像定位を補正し、イヤホン単体で頭外音像定位を実現することが可能になる。
　また、第二音道１４０は、空間の境界における反射により生成される反射音の位相、音圧レベルに相当するよう調整する反射成分減衰材１４０ａを備えることで、適切な位相、音圧レベルの空間反射音相当音が生成される。
　また、音道減衰材１３０ａを第一音道１３０に設けて、外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するように調整することで、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で外耳道閉塞効果を抑制し、頭内音像定位を補正し、頭外音像定位を実現することが可能になる。
　また、管の開放端ＯＥに相当する開放端生成開口部１５０を第一音道１３０近傍のいずれかの位置に備えることで、外耳道閉塞効果による周波数特性変化が低減されるため、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で外耳道閉塞効果を抑制して頭外音像定位を実現することが可能になる。なお、同様な開放端生成開口部１５０’、および、開放端生成開口部１５０”を備えることにより、同様にして、イヤホン単体で外耳道閉塞効果を抑制して頭外音像定位を実現することが可能になる。
　また、以上のように、管の開放端ＯＥに相当する開放端生成開口部１５０を第一音道１３０近傍のいずれかの位置に備えると共に、開放端減衰材１５０ａを備えることで、外耳道閉塞効果による周波数特性変化が低減されるため、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で外耳道閉塞効果を抑制して頭外音像定位を実現することが可能になる。なお、同様な開放端生成開口部１５０’と開放端減衰材１５０ａ’、および、開放端生成開口部１５０”と開放端減衰材１５０ａ”を備えることにより、同様にして、外耳道閉塞効果による周波数特性変化が低減されるため、信号処理回路を必要とせず、イヤホン単体で外耳道閉塞効果を抑制して頭外音像定位を実現することが可能になる。
　〔第一実施形態の変形例（１）〕
　なお、以上の図１に示した各部の構成は、具体例としての一例であり、各種の変形が可能である。
　たとえば、第二音道１４０として、複数の第二音道を設けて、複数の遅延時間の異なる空間反射音相当の音を生成することが可能である。
　その場合に、複数の第二音道をシャッタなどで選択的に開閉可能に切替えることで、遅延時間の長短、遅延の大小を切り替えて、小ホール残響、大ホール残響、コンサート会場残響などのように、使用者が所望の反射音を選択することが可能である。
　〔第一実施形態の変形例（２）〕
　また、音道減衰材１３０ａを使用者が交換可能に構成しておくことで、外耳道閉塞効果の解消具合の調整（減衰量、周波数の調整）、頭外音像定位の広がり／狭まり具合の選択を、自由に行うことが可能になる。また、同様にして、その他の減衰材についても、使用者が交換可能に構成しておくことで、外耳道閉塞効果の解消具合の調整、頭外音像定位の広がり／狭まり具合の選択を、自由に行うことが可能になる。
　〔第一実施形態の変形例（３）〕
　また、第二音道１４０途中や開放端生成開口部１５０に、アイリス絞りのような穴径を調整可能な絞り機構を設けることで、空間反射音のレベル調整や外耳道閉塞効果の抑制度合いの調整が可能になり、使用者の望む状態で使用することが可能になる。
１００　イヤホン
１０１　ドライバユニット
１０１ａ　背面減衰材
１０１Ｍ　　金属網
１１０Ｆ　フロントハウジング
１１０Ｂ　バックハウジング
１１０Ｃ　ケーブルハウジング
１２０　イヤーピース
１３０　第一音道
１３０ａ　音道減衰材
１４０　第二音道（反射成分生成音道）
１４０ａ　反射成分減衰材
１５０，１０５’，１５０”　開放端生成開口部
１５０ａ，１５０ａ’，１５０ａ”　開放端減衰材
１６０　ポート
ＣＥ　閉鎖端
ＥＤ　鼓膜
Ｅｘ　外耳道
Ｆ１　第一フィルタ部
Ｆ２　第二フィルタ部
Ｇ１　反射音生成部
ＯＥ　開放端

Claims (7)

  1. 　入力された電気信号を音響に変換するドライバユニットと、
    　前記ドライバユニット前面の放音側で生成された音を外耳道へ導く第一音道と、
    　前記ドライバユニットで生成された音を前記第一音道と異なる経路で伝達して前記第一音道の音に合成する第二音道と、
    を備えたことを特徴とするイヤホン。
  2. 　前記第二音道は、空間の境界における反射により生成される反射音に相当する音を生成する、
    ことを特徴とする請求項１記載のイヤホン。
  3. 　前記第二音道は、空間の境界における反射により生成される反射音の到達時間差に相当するよう位相を調整する減衰材を備えて構成される、
    ことを特徴とする請求項２記載のイヤホン。
  4. 　前記第二音道は、空間の境界における反射により生成される反射音の音圧レベルに相当するよう調整する減衰材を備えて構成される、
    ことを特徴とする請求項２記載のイヤホン。
  5. 　外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するよう選択された減衰特性を持つ減衰材を前記第一音道に備える、
    ことを特徴とする請求項１－４のいずれか一項に記載のイヤホン。
  6. 　外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するよう、開放端に相当する開口部を前記ドライバユニット前後面側にそれぞれ複数備える、
    ことを特徴とする請求項１－５のいずれか一項に記載のイヤホン。
  7. 　外耳道閉塞効果による周波数特性変化を解消するよう選択された減衰特性を持つ減衰材を前記開口部に備える、
    ことを特徴とする請求項６記載のイヤホン。
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