JP4523065B1 - イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、音響機器として使用されるイヤホンに関し、更に詳しくは音響特性改善のために筐体が設けられたイヤホンを提供する。
【解決手段】
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２−１と椀状に形成された背面２−２を有するハウジング２と、上記ハウジング２とは別の中空の筐体１と、上記ハウジング２の背面２−２と、上記筐体１の端面を連結する連結路５と、を備え、上記筐体１は、上記ハウジングの背面と正面の中心を結ぶ線に対して斜めにシフトしている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、音響機器として使用されるイヤホンに関し、さらに詳しくは音響特性改善のために筐体が設けられ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、音響特性の改善の方法として、上記イヤホンのハウジングの一部に孔や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、従来の上記イヤホンは、一般的に図１０に示すように構成されている。図１０において、ハウジング１０２は、椀状の形状をしており、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、一般的にヨーク１０４を有し、その内部に円状のマグネット１０５を介して円盤状のポールピース１０６が装着されている。ポールピース１０６との対向面側にボイスコイル１０８が装着された振動板１０７が取り付けられている。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。

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、このような構成では、振動板の厚みや、上記低音補償用パイプの形状、内部容積に制限が発生し、音響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特許文献１によって提案されている。図１２に示すイヤホンは、第１のハウジング２０１と、第２のハウジング２０２が連結路２０３を介して連通した構成を用いている。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は中空になっていて、図１１に示す例における低音補償用パイプ１１２の空間と同様の機能を担っている。さらに上記第２のハウジング２０２の内部空間に低音補償手段として機能する低音補償用振動板２０４が配置されている。このように構成することにより、イヤホンは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できる。また、上記発明は、使用時に第一のハウジング２０１を耳孔に挿入できるようにしてあるので、低域の音響特性改善が可能なイヤホンの構成になっている。

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、音響特性を改善するためには上記孔を第１のハウジング２０１に設けざるを得ず、加工に手間がかかり、さらに低音補償振動板や音響抵抗材を設けることによってコストが高騰するという問題があった。また、上記第一、第二のハウジング２０１，２０２、連結路２０３からなる筐体の大きさを増減することで音響特性を改善しようとすると、イヤホンの大きさが使用者の耳介の大きさに合わなくなるという問題があった。例えば、低域の周波数応答を改善するために上記筐体を大きくすると、使用者の耳孔に嵌まりにくくなって耳から外れやすくなるため、筐体の大きさの増減による音響特性の改善には限界があった。

特許２６４３９５６号公報

本発明は、コスト高騰の要因である低音補償板や音響抵抗材などを設けることなく音響特性を改善することができ、また、音響特性を改善するために筐体を大きくしても耳から外れにくく、使用者の耳への装着感が向上するイヤホンの提供を目的とする。

本発明にかかるイヤホンは、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、上記ハウジングとは別に、内部容積を増大させてドライバーユニットの振動板の背圧を軽減するために設けられた内部が中空の筐体と、上記ハウジングの背面と上記筐体の端面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、上記筐体は、上記ハウジングの背面と正面の中心を結ぶ線に対して使用態様において、斜め上方にシフトし、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に連結され、上記連結路は、上記ハウジングの背面の傾斜面から伸び出ていることを最も主要な特徴とする。

本発明にかかるイヤホンによれば、上記筐体空間の増減によって音響特性を容易に改善あるいは調整することができ、特に低中音域の音質を向上させ、高音域を安定させることができる。また、上記筐体が、上記ハウジングの背面と正面の中心を結ぶ線に対して斜めにシフトしていることにより、筐体の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り、さらに、ハウジングの形状および大きさの自由度が増大するため、使用者の耳への装着感を向上させることができる。ハウジングに必要とされていた孔の加工の手間がいらず、低音補償用の振動板などを必要としないためコストを低減することができる。

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。 本発明にかかるイヤホンの実施例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、中空状に形成されてこの中空状の内部に図示しないドライバーユニットが収納され、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。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、正面２−１から後述する図７における使用者の外耳道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、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。

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、上方または下方にシフト（例えばＢ´に移動）していればよく、上方または下方にシフトさせるかは任意である。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乃至線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。使用者の前方または後方にシフトさせるかは任意である。さらに、筐体１の中心をＤ´、Ｅ´に移動してもよい。すなわち、筐体１は、ハウジング２の背面２−２と連結路５によって連結されている限りにおいて、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、任意の位置に斜めにシフトしていればよい。また、例えば使用者の前方かつ下方あるいは、使用者の後方かつ上方に筐体１をシフトすることが可能である。さらに、筐体１を線Ａを中心にして回転させる適宜の構造にしてもよい。例えば、ハウジングの正面２−１を別体でハウジングの背面２−２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に対して回転させると、筐体１の位置は線Ａを中心として回転させることができる。上記ように筐体１を、ハウジング２の背面２−２と正面２−１の中心を結ぶ線Ａに対して斜めにシフトさせて位置構成すれば、筐体１の荷重によってハウジング２を回転させようとする力が弱くすることができ、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。また、連結路５の連結位置は任意である。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好ましい状態にできる。

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。また、上記のように使用者の耳介から脱落しにくく、筐体１の内部容積の増減によって音響特性を容易に改善することができる。加えて、音響特性の改善は筐体１の内部容積の増減によって行うことができるため、使用者の耳への装着感を好ましい状態に保ったまま音響特性を改善することができる。

なお、図示しない前記ドライバーユニットの構成は、目的に応じて適宜のものを選択することができる。例としては、図１０に示した一般的な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からは、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配線が外部へ出て、外部からの適宜の音声信号を受け取ることができる。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ておくと配線が傷みにくくなるため好ましい。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送信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（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における使用者外耳道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、音響特性を調節す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。この音響特性調整手段は、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、あまり長くなると音響特性が劣化するため、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調節し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ならば、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、この基部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すことにより、イヤーピース４の突出量を調整可能な段数が増える。ゆえに、上記突起の段数を増減することで、上記位置調整の調節段階を適宜の数とすることができる。

上記実施例に係るイヤホンを耳介に装着すると、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に接合している。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、使用者に装着が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、リード部引き出し部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、図８に示すように、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。音響調節孔７が、例えば、意匠面１ａに設けられると、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を肉眼によってとらえにくくすることができる。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、目的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。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、従来品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。

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
３−１ 嵌合部
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
１０ 耳甲介
１１ 耳珠
１２ 対珠
１３ 耳甲介
１４ 外耳道

Claims (9)

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、
   上記ハウジングとは別に、内部容積を増大させてドライバーユニットの振動板の背圧を軽減するために設けられた内部が中空の筐体と、
   上記ハウジングの背面と上記筐体の端面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、
   上記筐体は、上記ハウジングの背面と正面の中心を結ぶ線に対して使用態様において、斜め上方にシフトし、
   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に連結され、
   上記連結路は、上記ハウジングの背面の傾斜面から伸び出ていることを特徴とするイヤホン。
2. 上記筐体の上記連結路側とは反対側の面が意匠面となっている請求項１に記載のイヤホン。
3. 上記筐体の意匠面は、装着時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２に記載のイヤホン。
4. 上記ハウジングは、その正面から突出して形成された放音管を備え、上記放音管にはイヤーピースが嵌合されている請求項１〜３のいずれかに記載のイヤホン。
5. 上記イヤーピースは、上記放音管に沿って前後に位置調整可能である請求項４に記載のイヤホン。
6. 使用態様において、上記放音管は、使用者の外耳道方向を向き、上記ハウジングの背面は、使用者の耳珠及び対珠に押されて、上記ハウジングの正面が使用者の耳甲介に押圧されるように形成されている請求項４または５に記載のイヤホン。
7. 上記ハウジング、上記連結路、または上記筐体の少なくとも一つに、少なくとも１つ音響調節孔が設けられている請求項１〜６のいずれかに記載のイヤホン。
8. 上記音響調節孔は、上記意匠面に設けられている請求項７に記載のイヤホン。
9. 上記音響調節孔に音響抵抗材が貼付されている請求項７または８に記載のイヤホン。
   

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