JP2867899B2 - インナーイヤー型ヘッドホン - Google Patents

インナーイヤー型ヘッドホン

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JP2867899B2
JP2867899B2 JP6281276A JP28127694A JP2867899B2 JP 2867899 B2 JP2867899 B2 JP 2867899B2 JP 6281276 A JP6281276 A JP 6281276A JP 28127694 A JP28127694 A JP 28127694A JP 2867899 B2 JP2867899 B2 JP 2867899B2
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acoustic
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義幸 掃部
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  • Headphones And Earphones (AREA)

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
ンナーイヤー型ヘッドホンに適用するのに好適なもので
ある。 【0002】 【背景技術とその問題点】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に示す如く、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 (g
r)を重くする必要がある。しかしコンプライアンスC
mdを高くするには限度があり、また振動系の等価質量M
d 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、周知の如く、この低音共振周波数
0 は小口径のヘッドホン程大きくなる傾向にあるか
ら、小口径のインナーイヤー型ヘッドホン(すなわちイ
ヤホン)等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及びプレート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の外周部を筐体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、また筐体
8には透孔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及びRd は夫
々振動系の等価質量、コンプライアンス及び音響抵抗で
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R
b 及びCb は夫々筐体8の透孔13による音響抵抗と、
筐体8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
cup 、Ccup 及びRcup は夫々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カップラーの等価質
量、コンプライアンス及び音響抵抗である。 【0007】ところが、筐体8の透孔13による音響抵
抗Rb はRa に比べて無視できる程小さく、またCb
殆ど無視できるから、並列回路をなすこれらRb 及びC
b の効果は少なく、図3における音響回路はほぼMd
md、Rd 及び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に示す如く、Ra
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
よりも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)の構造を特に変えること
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ンを提供することに
ある。 【0009】 【実施例】以下において、本発明をインナーイヤー型ヘ
ッドホン(すなわちイヤホン)に適用した一実施例を図
面に基づいて説明する。 【0010】図4に示す如く、本発明の一実施例による
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部分には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。なおこの実施例において、ドライバ
ーユニット7の背面の透孔11及び中央の貫通孔9には
抵抗成分がほぼゼロに等しいナイロンメッシュ等の布や
ウレタン等の制動層(すなわち吸音材)などを設けても
よい。 【0011】筐体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
後端部には夫々上方及び下方に向けられたダクト形状の
筒状部22、23が形成されている。そして上方の筒状
部22は開口24を有しており、下方の筒状状部23に
は可撓性のジョイント25が嵌入されており、このジョ
イント25を介してリード線21が筐体20内に導入さ
れている。 【0012】筐体20の側面には、複数個の透孔26が
形成されており、これらの透孔26の内側面には、ウレ
タン等から成る制動板27が設けられている。従って、
図2に示す従来のイヤホンにおいては、既述のように、
筐体8の透孔13による音響抵抗Rbは吸音材10及び
制動層12による音響抵抗Raに比べて無視できるほど
小さいが、図4に示す本発明によるイヤホンにおいて
は、筺体20の透孔26における音響抵抗Rbは、この
透孔26の内側面に制動板27が設けられているため
に、図2に示す従来のイヤホンにおける上記音響抵抗R
bよりも当然大きくなる。また、筐体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。即ち、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る防振用の保護板2
8、その外側の基布から成る防塵用の保護板29及び小
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。さらに、筐体20は、図
4(a)から明らかなように、音響変換器7によりその
内部空間を前面側空間と後面側空間とに区切られると共
に、その前面側から耳穴に装着され得るように構成され
ている。 従って、筐体20をその前面側から耳穴に装着
した状態においては、筺体20が耳穴を塞いで音響変換
器7の前面より出る音を上記前面側空間を通して耳穴内
に放出し、音響変換器7の後面より出る音を上記後面側
空間と筒状部22とをそれぞれ通して耳穴以外の外部に
放出すると共に、音響変換器7の後面より出る音を上記
後面側空間と制動材27を設けた透孔26とをそれぞれ
通して耳穴以外の外部に放出することができる。 【0013】なお本発明においては、音響変換器である
ドライバーユニット7の後面より出る音を外部に放出す
るために筐体20に備えられているダクト部の長さが可
変となっている。このために、上述のイヤホンはダクト
形状の筒状部22と共に筐体20のダクト部18を構成
する外筒19を具備し、この外筒19は筐体20に一体
に形成されている筒状部22に対して上下に摺動するよ
うになっている。なお、筒状部22は、筐体20から外
部に向って突出してそれ自体で音響ダクト部を構成して
いるが、この外部突出長さは、その内径(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。 【0014】以上のように構成された本発明の一実施例
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及びRd は夫々前記図3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り、
a はドライバーユニット7の透孔11及び中央の貫通
孔9による音響抵抗でほぼRa ≒0である。またCb
筐体20を円錐形状に形成したことに基づくバックキャ
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 及びR′d ダクト部18によるイン
ダクタンス(等価質量)及び音響抵抗で、R′d は非常
に小さい。従って背面の制動はLd 、Cb 及びRb の並
列共振回路となり、これが前記Md 、Cmd及びRd の直
列共振回路に加えられることになる。従って図6に示す
如く、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、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
りも低いf′0 に下げられる。そして同じく図6に示す
如く、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 を適当に選ぶことが必要であ
る。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。 【0015】なお以上の結果から分かるように、図4に
おいて、必要に応じて外筒19を筒状部22に対して上
下動させてダクト部18の長さl(エル)を変化させる
と、好ましい音響制御を行うことができる。 【0016】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に示すようなφ3×20mmのダ
クト部18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
より明らかなように、f0 が220Hzから150Hz
に下がっていることが分かる。また、ヘッドホンの再生
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及び図4共にドライバーユニッ
トはφ16口径のものである。また本発明によるイヤホ
ンにおいては、ダクト部18の長さを変化させることに
よって上記音圧−周波数特性を制御することが可能であ
って、例えばダクト部18の長さl(エル)を図4に示
す状態よりも長くすれば、音圧−周波数特性を図7にお
けるBからCの範囲内で変化させることができる。 【0017】 【発明の効果】上述のように構成された本発明によれ
ば、音響変換器の後面より出て筐体の後面側空間を通る
音をこれを通して耳穴以外の外部に放出するためダク
ト部が、上記ダクト部の内径よりも大きい外部突出長さ
に選定されている。従って、ダクト部によりインナーイ
ヤー型ヘッドホンの音響等価回路にインダクタンス成分
を付与することができるから、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
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。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。 また筺体に単に一体成形などにより音響
ダクト部と透孔とを設けると共に上記ダクト部にインダ
クタンス可変手段を設けかつ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
音響変換器を用いたヘッドホンであっても、従来の
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。 【0018】しかも本発明においては、音響変換器の後
面より出る音を外部に放出するために筐体に設けられた
ダクト部に、インダクタンスを調整する可変手段が設け
られているから、この可変手段により必要に応じてダク
ト部のインダクタンスを変化させれば、好ましい音響制
御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】従来のオープンエア型ヘッドホンの音圧特性図
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回路図であ
る。 【図4】(a)は本発明の一実施例によるイヤホンの中
心断面図で、(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に示すイヤホンの音圧特性図である。 【図7】図2に示す従来のイヤホンと本発明の一実施例
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。 【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) 18 ダクト部 19 外筒 20 筐体 22 筒状部 26 透孔 27 制動板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−13893(JP,A) 実開 昭54−3149(JP,U) 実開 昭54−95228(JP,U) 特公 昭54−11688(JP,B2) 特公 昭47−34329(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04R 1/10 H04R 1/02 H04R 1/28

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.音響変換器と、この音響変換器が取り付けられる筺
    体とから成り、上記筺体は、上記音響変換器によりその内部空間を前面
    側空間と後面側空間とに区切られると共に、その前面側
    から耳穴に装着され得るように構成され、 上記筺体から外部に向って突出するダクト部を上記筺体
    に設け、 上記ダクト部は、 上記音響変換器の後面より出る音を
    記後面側空間を通して上記耳穴以外の外部に放出し得る
    ように構成されると共に、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このダクト部の内径よりも
    大きい外部突出長さに選定され、 上記 ダクト部にインダクタンスを調整する可変手段を設
    け、 上記音響変換器の後面より出る音を上記後面側空間を通
    して上記耳穴以外の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ると共に、 上記筺体をその前面側から上記耳穴に装着した状態にお
    いては、上記音響変換器の前面より出る音を上記前面側
    空間を通して上記耳穴内に放出し、上記音響変換器の後
    面より出る音を上記後面側空間と上記ダクト部とをそれ
    ぞれ通して上記耳穴以外の外部に放出すると共に、この
    音響変換器の後面より出る音を上記後面側空間と上記制
    動材を設けた上記透孔とをそれぞれ通して上記耳穴以外
    の外部に放出するように構成した ことを特徴とするイン
    ナーイヤー型ヘッドホン。
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