JP4963979B2 - ヘッドホン - Google Patents
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Description
あるいは、ノイズキャンセル信号と楽音信号を個別に電力増幅したあと、ノイズキャンセル信号と楽音信号を合成し、合成した信号で上記一つのボイスコイルを駆動する方法もある。しかし、二つの電力増幅器がボイスコイルに直列あるいは並列に接続されることになるため、二つの電力増幅器が互いに負荷になるなどの不具合がある。
また、特許文献3には、雑音キャンセル効果を高めるために、能動型雑音制御用ヘッドホンに用いるヘッドホンユニットに、防振部材を介してマイクロホンユニットを配設したヘッドホン装置が記載されている。
特許文献1、2記載の発明も特許文献3記載の発明も、ノイズキャンセル方式ヘッドホンの性能向上を目指したものであるが、後述の本願発明の目的を達成することはできない。また、技術思想も異なる。
また、従来のノイズキャンセルヘッドホンは、ノイズキャンセル動作させるための電源電池を内蔵しているため、ヘッドホンの重量が重くなるという問題、および電源電池が消耗するとノイズキャンセルできないという問題がある。
本発明はまた、内臓電池を用いなくてもノイズキャンセルを可能にして、従来のような、重量が重いという問題及び電池の消耗によってノイズキャンセルできないという問題を解消することができるノイズキャンセル方式のヘッドホンを提供することを目的とする。
一方、スピーカユニットの電気的な駆動系統と圧電素子の電気的な駆動系統は電気的に分離していて、電気的な結合は浅いため、楽音信号がノイズキャンセル信号によって受ける影響が小さく、高い音質で楽音信号を再生することができる。
ヘッドホンの遮音効果を高めておけば、騒音をキャンセルするための圧電素子の駆動力は小さくてもよく、よって、発電体の出力は小さくてもよい。
P1:騒音成分の音圧
PL:ヘッドホン内部に入り込む騒音成分の音圧
F1:騒音成分により受音部材36が受ける力量
S1:受音部材36の受音面積
ZPZ1:第2圧電素子32のインピーダンス
X1:F1によって第2圧電素子32が移動する量
e1:第2圧電素子32の発電電圧
F1=S1・P1
である。上記力量F1によって第2圧電素子32が移動する量X1は、
X1=(1/jω)(F1/ZPZ1)
である。第2圧電素子32がX1だけ移動することによって、第2圧電素子32が発電する電圧e1は、
e1=AX1 (ただし、Aは定数)
となる。
ノイズキャンセルのために圧電素子30に印加する信号は、周辺の騒音を受けて発電する第2圧電素子32の出力信号であるため、ノイズキャンセル動作のための電源電池を必要とせず、ノイズキャンセル可能なヘッドホンの軽量化を図ることができる。
受音部材36は円錐形の受音部を有し、この受音部の面積は第2圧電素子32の面積より大きく、受音部材36の振動が第2圧電素子32に集中して伝達されるように構成されているため、第2圧電素子32は周囲の騒音をキャンセルするための信号を効率よく発電することができる。
6 フレーム
10 ボイスコイル
12 振動板
20 ヘッドホンハウジング
30 圧電素子
32 第2圧電素子
35 支持体
36 受音部材
40 弾性フィルタ
Claims (7)
- 楽音信号によって駆動されるスピーカユニットと、
周辺の騒音にしたがって発電する発電体と、
前記発電体で発電された信号によりスピーカユニットのフレームを駆動する圧電素子と、を備えているヘッドホンであって、
前記発電体は、前記圧電素子とは別の第2圧電素子からなるヘッドホン。 - 前記フレームとヘッドホンハウジングの間に圧電素子が配置され、前記圧電素子の一面側が前記ハウジング側に結合され、前記圧電素子の他面側が前記フレームに結合されている請求項1記載のヘッドホン。
- 前記圧電素子の他面側と前記フレームとの間に機械的フィルタとして機能する弾性シートが介在している請求項2記載のヘッドホン。
- 前記フレームは音波の通りにくい支持体で前記ヘッドホンハウジングに結合されている請求項2乃至3のいずれかに記載のヘッドホン。
- 前記支持体は、前記圧電素子の駆動により、前記ヘッドホンハウジングに対する前記フレームの振動を許容する請求項4記載のヘッドホン。
- 前記第2圧電素子の一面に周辺の騒音にしたがって振動する受音部材が固着され、前記第2圧電素子の他面は前記ヘッドホンハウジングに実質一体に固定され、前記受音部材の振動にしたがって前記第2圧電素子が発電する請求項2乃至5のいずれかに記載のヘッドホン。
- 前記受音部材は円錐形の受音部を有し、前記受音部の面積は前記第2圧電素子の面積より大きく、前記受音部材の振動が前記第2圧電素子に集中して伝達される請求項6記載のヘッドホン。
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