JP2013150080A - ヘッドフォン - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者の耳に対するドライバーの取り付け角度を、所定の範囲で使用者が容易に変更可能にして、良好な音声再生を可能にするヘッドフォンを提供する。
【解決手段】 ヘッドフォンは、ドライバーユニットと、ドライバーユニットが取り付けられるバッフルと、ドライバーユニットおよびバッフルを収容し、かつ、イヤーパッドを有するハウジングと、を少なくとも備えるヘッドフォンであって、バッフルおよびハウジングが、ハウジングに対してバッフルを所定の回転方向に軸回転するように軸支する回転軸ならびに軸受けと、ハウジングに対してバッフルを所定角度で固定する係止機構と、を有し、係止機構が、バッフルまたはハウジングの一方に回転軸を中心とする同心円上に所定角度間隔で配置される複数の係止孔と、バッフルまたはハウジングの他方に係止孔に係合する弾性支持された鋼球と、を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、イヤーパッドを備えるハウジングに含まれるドライバーに音声信号を供給して、使用者の耳付近で音声に変換して再生するヘッドフォンに関し、特に、使用者の耳に対するドライバーの取り付け角度を所定の範囲で変更可能にして、良好な音声再生を可能にするヘッドフォンに関する。

音声を再生するオーディオ機器であるヘッドフォンは、音声信号を音波に変換するドライバーを、イヤーパッドを備えハウジングに固定する場合がある。ヘッドフォンのハウジングには、ドライバーの振動板の背面側の空気が外部と連通する通気孔を備える開放型と、通気孔を備えない密閉型と、が存在する。ステレオ信号に対応するヘッドフォンでは、左右のドライバーを含む２つのハウジングは、使用者の頭部に載置するためのヘッドバンドなどで連結されている。使用者の耳付近にハウジングを固定するヘッドフォンにおいては、ドライバーは、耳介に対して所定の位置および向きで配置されるように、ハウジングのバッフルに固定される。ヘッドフォンのドライバーは、耳介にほぼ正対するように、ハウジングに取り付けられる場合が多い。

従来には、ヘッドフォンの装着感および音質の向上を図るように、耳殻を包囲する大きさを有する第１のハウジングの周囲に第１のイヤーパッドを設け、第１のハウジングに対し所望の角度を取りうるように、支持部材を介して第２のハウジングを取付け、該第２のハウジング内にドライバーユニットを取付け、該第２のハウジングおよびドライバーユニットの前面を覆う第２のイヤーパッドを取付けたことを特徴とする密閉型のヘッドフォンがある（特許文献１）。

また、従来には、使用環境に応じて、手軽に密閉型ヘッドフォンまたは開放型ヘッドフォンとして使い分けることができるようにするのに、所定の支持手段を介して聴者の耳輪内に装着される比較的小型なヘッドフォン本体を有するヘッドフォンにおいて、上記ヘッドフォン本体もしくは上記支持手段のいずれかに、周縁が耳殻に当接可能もしくは耳殻を包み込み可能で、上記ヘッドフォン本体の背面側にほぼ密閉された所定容量の音響空間を提供するサウンドシェルが取り付けられていることを特徴とするヘッドフォンがある（特許文献２）。

特開平７−３２７２９１号公報 （第１図〜第６図） 特開２００１−３２６９８６号公報 （第１図〜第４図）

しかしながら、従来技術のヘッドフォンでは、いずれも充分ではない。ドライバーを耳介に対して取り付ける位置及び方向は、ヘッドフォンの音響特性ならびに再生音質に与える影響が大きい。ヘッドフォンのドライバーは、耳介に対して所定の位置および向きで配置されるように角度変更可能にハウジングのバッフルに取り付けられるにしても、再現性のある角度変更機構でなければ、安定した音声再生ができないという問題がある。

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、イヤーパッドを備えるハウジングに含まれるドライバーに音声信号を供給して、使用者の耳付近で音声に変換して再生するヘッドフォンに関し、使用者の耳に対するドライバーの取り付け角度を、所定の範囲で使用者が容易に変更可能にして、良好な音声再生を可能にするヘッドフォンを提供することにある。

本発明のヘッドフォンは、ドライバーユニットと、ドライバーユニットが取り付けられるバッフルと、ドライバーユニットおよびバッフルを収容し、かつ、イヤーパッドを有するハウジングと、を備えるヘッドフォンであって、バッフルおよびハウジングが、ハウジングに対してバッフルを所定の回転方向に軸回転するように軸支する回転軸ならびに軸受けと、ハウジングに対してバッフルを所定角度で固定する係止機構と、を有し、係止機構が、バッフルまたはハウジングの一方に回転軸を中心とする同心円上に所定角度間隔で配置される複数の係止孔と、バッフルまたはハウジングの他方に係止孔に係合する弾性支持された鋼球と、を有する。

好ましくは、本発明のヘッドフォンは、バッフルおよびハウジングが有する回転軸ならびに軸受けが、略垂直方向に沿って規定されて、垂直方向に沿って規定されるバッフルの所定の回転方向が、略水平方向である。

また、好ましくは、本発明のヘッドフォンは、係止機構の鋼球を少なくとも２つ以上有し、複数の係止孔が、第１の鋼球が対応する１つの係止孔に係合する場合に、第２の鋼球が他の係止孔に係合しないように、回転軸を中心とする同心円上に所定角度間隔で配置される。

また、好ましくは、本発明のヘッドフォンは、係止機構の第１の鋼球に対応する複数の係止孔と、第２の鋼球に対応する複数の係止孔と、がそれぞれ同一の所定角度間隔で配置されて、かつ、バッフルおよびハウジングが、所定角度間隔の１／２の角度で相対的に回転する場合に、第１の鋼球または第２の鋼球のいずれか一方が係止孔に係合する。

また、好ましくは、本発明のヘッドフォンは、使用者の両耳に対応する２つのドライバー並びにハウジングと、２つのハウジングを連結するヘッドバンドと、を備える。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のヘッドフォンは、ドライバーユニットと、ドライバーユニットが取り付けられるバッフルと、ドライバーユニットおよびバッフルを収容し、かつ、イヤーパッドを有するハウジングと、を備えるヘッドフォンである。ヘッドフォンは、使用者の両耳に対応する２つのドライバー並びにハウジングと、２つのハウジングを連結するヘッドバンドと、を備えていてもよい。また、ハウジングは、ドライバーユニットの振動板の背面側の空気を密閉する密閉型でもよく、また、１又は複数の通気孔を有する開放型であってもよい。

本発明のヘッドフォンは、バッフルおよびハウジングが、ハウジングに対してバッフルを所定の回転方向に軸回転するように軸支する回転軸ならびに軸受けと、ハウジングに対してバッフルを所定角度で固定する係止機構と、を有する。この係止機構は、バッフルまたはハウジングのいずれかの一方に回転軸を中心とする同心円上に所定角度間隔で配置される複数の係止孔と、バッフルまたはハウジングのいずれかの他方に係止孔に係合する弾性支持された鋼球と、を有する。したがって、使用者の耳に対するドライバーの取り付け角度、つまり、ハウジングに対するバッフルの角度を、係止機構の鋼球がいずれかの係止孔に係合するかを使用者が変更することで、所定の範囲で再現性があるように変更可能にして、良好な音声再生を可能にするヘッドフォンを実現できる。

具体的には、このヘッドフォンの係止機構は、バッフルおよびハウジングが有する回転軸ならびに軸受けが、略垂直方向に沿って規定されて、垂直方向に沿って規定されるバッフルの所定の回転方向が、略水平方向になるように構成される。ヘッドフォンのドライバーは、耳介にほぼ正対する角度になる場合には、使用者の真横方向から音波が到来する場合を模するようになり、耳介の前方側に位置する角度になる場合には、使用者の前方向から音波が到来する場合を模するようになり、耳介の後方側に位置する角度になる場合には、使用者の後方向から音波が到来する場合を模するようになる。したがって、使用者は、ヘッドフォンの音響特性ならびに再生音質を、音波の到来方向が異なる音場感を含めて、使用者の好みによって容易に変更できる。

特に、このヘッドフォンの係止機構は、鋼球を少なくとも２つ以上有し、複数の係止孔が、第１の鋼球が対応する１つの係止孔に係合する場合に、第２の鋼球が他の係止孔に係合しないように、回転軸を中心とする同心円上に所定角度間隔で配置されるようにする。複数の係止孔は、バッフルまたはハウジングの一方に回転軸を中心とする同心円上に所定角度間隔で配置されるので、第１の鋼球が対応する係止孔の列と、第２の鋼球が対応する係止孔の列と、を相互に異なるような配置とすれば、使用者の耳に対するドライバーの取り付け角度をより細かい角度ステップで、使用者が容易に変更できるように設定できる。

具体的には、係止機構の第１の鋼球に対応する複数の係止孔と、第２の鋼球に対応する複数の係止孔と、がそれぞれ同一の所定角度間隔で配置されていれば、バッフルおよびハウジングが、この所定角度間隔の１／２の角度で相対的に回転する場合に、第１の鋼球または第２の鋼球のいずれか一方が係止孔に係合するようにすればよい。係止機構の第１の鋼球または第２の鋼球の直径がある程度大きい場合には、所定角度間隔を小さくすることは難しくなる場合があるが、このようにすれば、ドライバーの取り付け角度の角度ステップを、再現性があるようにしたうえで実質的に１／２倍に細かくすることができる。

本発明のヘッドフォンは、使用者の耳に対するドライバーの取り付け角度を、所定の範囲で使用者が容易に変更可能にして、良好な音声再生を可能にすることができる。

本発明の好ましい実施形態によるヘッドフォン１について説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるヘッドフォン１のハウジング４の係止機構について説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるヘッドフォン１のハウジング４の係止機構について説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるヘッドフォン１のハウジング４の係止機構について説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるヘッドフォン１のハウジング４の係止機構について説明する図である。（実施例１）

以下、本発明の好ましい実施形態によるヘッドフォンについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるヘッドフォン１を説明する図である。また、図２〜図５は、ヘッドフォン１のハウジング４の係止機構について説明する斜視図、または、一部断面図である。具体的には、図１は、ヘッドフォン１を使用する使用者１００を上方向から見た平面図であり、中央点線から右側がヘッドフォン１のハウジング４の内部を説明する一部断面図である。また、図２（ａ）、図４（ａ）および図５（ａ）は、一方のハウジング４の斜視図であり、図２（ｂ）、図４（ｂ）および図５（ｂ）は、それぞれのＡ−Ａ’断面図である。さらに、図３は、ハウジング４の後述する係止機構を説明する図であり、図２におけるＯ−Ｂ一部拡大断面図である。なお、後述するように、説明に不要なヘッドフォン１の一部の構造や、内部構造等は、図示を省略している。

ヘッドフォン１は、使用者１００の頭部１０１に載置して使用者１００の両耳１０２および１０３付近に左右のドライバー２を含むハウジング４Ｌおよび４Ｒ（以後、一方のみを説明する場合は、ハウジング４とする。）を固定するヘッドバンド６を備えるオーバーヘッド型のヘッドフォンである。ハウジング４は、ドライバー２を内側に固定するバッフル３と、使用者１００の頭部１０１に当接する部位に柔軟性のあるイヤーパッド５と、を備えている。ハウジング４およびヘッドバンド６は、ハウジング４とヘッドバンド６との相対的な位置および角度調整ができるようにハウジング４を軸支する（図示しない）ハンガーを含む。また、ヘッドフォン１のハウジング４は、ドライバー２に接続する（図示しない）ケーブルが接続される（図示しない）端子部を含む。なお、図１の矢印Ｆの方向が使用者１００の前方向であり、以後の説明では、図２（ａ）、図４（ａ）および図５（ａ）に示す斜視図のＸ方向と一致する。また、図１の垂直上方向と、図２（ａ）、図４（ａ）および図５（ａ）に示す斜視図のＺ方向と、が一致する。

図２〜図５に示すヘッドフォン１のハウジング４は、ヘッドバンド６との連結にあたるハンガー、接続コード、ならびに、外観上の装飾、等の説明に不要な一部の構造の図示を省略している。ハウジング４は、樹脂で構成されて、内部にドライバーユニット２と、ドライバーユニット２が取り付けられるバッフル３と、を収容する。本実施例のハウジング４は、ドライバーユニット２の振動板の背面側の空気が、外部に連通する複数の通気孔を有する開放型でハウジングである。また、ドライバー２を固定するバッフル３も、樹脂で構成されている。ドライバー２は、バッフル３にネジで固定されている。

バッフル３およびハウジング４は、ハウジング４に対してバッフル３を略水平方向に所定の角度範囲内で軸回転し、所定角度で固定する係止機構を有する。つまり、図２、図４および図５に示すように、ハウジング４に収容されているドライバーユニット２が取り付けられるバッフル３は、ドライバーユニット２が使用者１００の耳介に相対する位置および角度を変更できるように、垂直方向であるＺ方向に沿って規定される回転の仮想の軸Ｏを中心に所定の角度範囲内で軸回転するように構成されている。具体的には、バッフル３は、軸Ｏが中心を通過する上下の２箇所にそれぞれ突出する（図示しない）回転軸を備え、ハウジング４は、対応する２箇所にこれらの回転軸を軸支する（図示しない）軸受けを備える。

したがって、バッフル３を略水平方向に軸回転させると、図２に示す場合には、ヘッドフォン１のドライバー２およびバッフル３は、耳介にほぼ正対する角度に配置される。また、ドライバー２およびバッフル３は、図４に示す場合には、耳介の前方側に位置する角度に配置され、図５に示す場合には、耳介の後方側に位置する角度に配置される。なお、本実施例では、ハウジング４に対するバッフル３の相対的な角度θを、図２に示す場合に角度θ＝０°とし、図４に示す場合に角度θを正の値とし、図５に示す場合に角度θを負の値とする。

また、バッフル３およびハウジング４の係止機構は、ハウジング４に対してバッフル３を所定角度で係止するのに、ハウジング４が、回転の軸Ｏを中心とする同心円４０上に所定角度間隔で配置される複数の係止孔４１または４２を有する。一組の係止孔４１は、図示するＸ−Ｙ平面で角度θが正の値になる領域において、Ｘ軸正方向を基準とする角度αが、１０°の所定角度間隔で０°〜６０°になる７箇所に設けられる。また、もう一組の係止孔４２は、図示するＸ−Ｙ平面で角度θが負の値になる領域において、Ｘ軸負方向を基準とする角度βが、１０°の所定角度間隔で５°〜５５°になる６箇所に設けられる。

バッフル３は、ハウジング４の係止孔４１または４２に係合する弾性支持された鋼球３１または３２を有する。図３の一部拡大断面図において一方の鋼球３１および係止孔４１について図示するように、鋼球３１ならびに３２は、バネ３３で付勢力を与えるように弾性支持されており、球面がハウジング４に当接する。したがって、鋼球３１ならびに３２は、弾性体であるバネ３３の付勢力を常にハウジング４に作用させている。鋼球３１ならびに３２は、略方形上のバッフル３の上下の角部分であって、図２に図示するように、回転の軸Ｏを中心とする同心円４０と一致する同心円と、回転の中心点である軸Ｏを通過するＹ軸を対称にして角度θが±６０°に相当する角度線と、の交点の位置に配置されている。

その結果、ハウジング４に対してバッフル３を回転させると、一致する同心円４０上に配置された鋼球３１と係止孔４１とが、あるいは、鋼球３２と係止孔４２とが、所定の相対的な角度θで係合するので、この係止機構は、ハウジング４に対してバッフル３を所定角度で係止することができる。図２に示す角度θ＝０°の場合には、一方の鋼球３１と、角度αが３０°に相当する係止孔４１と、が係合している。また、図４に示す角度θ＝＋１５°の場合には、他方の鋼球３２と、角度βが４５°に相当する係止孔４２と、が係合している。また、図５に示す角度θ＝−２５°の場合には、他方の鋼球３２と、角度βが５°に相当する係止孔４２と、が係合している。

このように、本実施例のヘッドフォン１は、使用者１００の耳に対するドライバー２の取り付け角度、つまり、ハウジング４に対するバッフル３の相対的な角度θを、係止機構の鋼球３１または３２がいずれかの係止孔４１あるいは４２に係合するかを変更できるので、所定の範囲で再現性があるように変更可能にして、良好な音声再生を可能にする。図２の場合には、ヘッドフォン１のドライバー２は、使用者１００の耳介にほぼ正対する角度になり、真横方向から音波が到来する場合を実現する。また、図４の場合には、ヘッドフォン１のドライバー２は、使用者１００の耳介の前方側に位置する角度になり、前方向から音波が到来する場合を実現する。また、図５の場合には、ヘッドフォン１のドライバー２は、使用者１００の耳介の後方側に位置する角度になり、後方向から音波が到来する場合を実現する。

したがって、使用者１００は、ヘッドフォン１の音響特性ならびに再生音質を、音波の到来方向が異なる音場感を含めて、使用者１００の好みによって容易に変更できる。使用者１００は、バッフル３の所定位置に力を加えて押し回わすようにすると、バッフル３がハウジング４に対して相対的に回転して、鋼球３１と係止孔４１との係合、あるいは、鋼球３２と係止孔４２との係合が外れるので、相対的な角度θを所定範囲で変更することができるからである。ヘッドフォン１は、ハウジング４に対するバッフル３の角度θを、係止機構の鋼球３１または３２がいずれの係止孔４１または４２に係合するかを使用者が変更することで、使用者１００の耳に対するドライバー２の取り付け角度を、所定の範囲で再現性があるように変更可能にして、良好な音声再生を可能にする。

この係止機構は、一方の鋼球３１が対応するハウジング４の係止孔４１に係合する場合に、他方の鋼球３２が対応する係止孔４２に係合せず、反対に、鋼球３２が対応するハウジング４の係止孔４２に係合する場合に、他方の鋼球３１が対応する係止孔４１に係合しない、という関係になっている。鋼球３１が対応する一方の複数の係止孔４１の列と、鋼球３２が対応する他方の複数の係止孔４２の列と、は、同一の同心円４０上に所定角度間隔を１０°として配置されるが、Ｙ軸に対して線対称の関係になっていない。例えば、複数の係止孔４１の列と、係止孔４２の列と、は、回転する角度方向に５°ずれた位置関係になる。Ｘ軸に最も近い係止孔４１は、角度α＝０°の位置に設けられ、Ｘ軸に最も近い他方の係止孔４２は、角度β＝５°の位置に設けられているからである。

したがって、係止孔４１および４２は、ハウジング４に対するバッフル３の相対的な角度θが、θ＝−５５°から＋６０°までの間で、５°間隔で設定可能に配列されていることになる。所定角度間隔１０°の１／２の角度である５°で相対的に回転すると、鋼球３１また鋼球３２のいずれか一方が、それぞれ係止孔４１または係止孔４２のいずれかに必ず係合するようになる。バッフル３およびハウジング４の係止機構は、本実施例のように、鋼球３１が対応する係止孔４１の列と、鋼球３２が対応する係止孔４２の列と、を相互に異なるような配置とすれば、使用者１００の耳に対するドライバー２の取り付け角度をより細かい角度ステップで、使用者が容易に変更できるように設定できる。係止機構の鋼球３１および３２の直径がある程度大きくても、ドライバー２の取り付け角度の角度ステップを、再現性があるようにしたうえで実質的に１／２倍の５°に細かくすることができる。もちろん、この係止機構は、さらに別の鋼球とこれに対応する複数の係止孔の列を備えていれば、さらに細かい角度ステップで使用者１００の耳に対するドライバー２の取り付け角度を調整できるようにすることができる。

また、上記実施例では、ハウジング４に対するバッフル３の相対的な角度θを変更する際に、使用者１００がバッフル３の所定位置に力を加えて押し回わすとしたが、バッフル３の（図示しない）回転軸に連結するノブを設けて、ドライバー２が取り付けられているバッフル３を回転させるようにしてもよい。使用者１００は、耳に対するドライバー２の取り付け角度を容易に変更できるので、様々な条件での良好な音声再生を可能にすることができる。

本実施例のヘッドフォン１は、通気孔を有するハウジング４を備える開放型のヘッドフォンであるが、ハウジング４が通気孔を有しない密閉型の場合には、バッフル３とハウジング４との間の通気を断つように密閉すればよい。ドライバーユニット２の背面側の空気を密閉する他のハウジングをバッフル３に連結するように設けて、ハウジング４の内部で回転するようにしてもよい。

本発明のヘッドフォンは、上記実施例の場合のようなステレオ信号に対応するヘッドフォンに適用するものに限定されず、モノラル信号の場合には、左右の耳のいずれか一方に対応するハウジング４を少なくとも一つ備えるヘッドフォン、あるいは、イヤホンにも適用が可能である。

１ ヘッドフォン
２ ドライバーユニット
３ バッフル
４ ハウジング
５ イヤーパッド
６ ヘッドバンド

Claims (5)

1. ドライバーユニットと、該ドライバーユニットが取り付けられるバッフルと、該ドライバーユニットおよび該バッフルを収容し、かつ、イヤーパッドを有するハウジングと、を備えるヘッドフォンであって、
   該バッフルおよび該ハウジングが、該ハウジングに対して該バッフルを所定の回転方向に軸回転するように軸支する回転軸ならびに軸受けと、該ハウジングに対して該バッフルを所定角度で固定する係止機構と、を有し、
   該係止機構が、該バッフルまたは該ハウジングの一方に該回転軸を中心とする同心円上に所定角度間隔で配置される複数の係止孔と、該バッフルまたは該ハウジングの他方に該係止孔に係合する弾性支持された鋼球と、を有する、
   ヘッドフォン。
2. 前記バッフルおよび前記ハウジングが有する前記回転軸ならびに前記軸受けが、略垂直方向に沿って規定されて、該垂直方向に沿って規定される該バッフルの所定の前記回転方向が、略水平方向である、
   請求項１に記載のヘッドフォン。
3. 前記係止機構の前記鋼球を少なくとも２つ以上有し、複数の前記係止孔が、第１の該鋼球が対応する１つの該係止孔に係合する場合に、第２の該鋼球が他の該係止孔に係合しないように、該回転軸を中心とする同心円上に所定角度間隔で配置される、
   請求項１または２に記載のヘッドフォン。
4. 前記係止機構の前記第１の鋼球に対応する複数の前記係止孔と、前記第２の鋼球に対応する複数の前記係止孔と、がそれぞれ同一の前記所定角度間隔で配置されて、かつ、前記バッフルおよび前記ハウジングが、該所定角度間隔の１／２の角度で相対的に回転する場合に、該第１の鋼球または該第２の鋼球のいずれか一方が該係止孔に係合する、
   請求項３に記載のヘッドフォン。
5. 使用者の両耳に対応する２つの前記ドライバー並びに前記ハウジングと、２つの該ハウジングを連結するヘッドバンドと、を備える、
   請求項１から４のいずれかに記載のヘッドフォン。
   

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