JP5348102B2 - ヘッドホン - Google Patents

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Description

本発明は、ヘッドホンに関し、特にハウジング内の音の篭りが少ないヘッドホンに関する。
従来のヘッドホンには、スピーカユニットの背面側に形成される空間を密閉し、外部への音漏れを防止する構成とされたものがある。特に、スタジオにおいて使用されるヘッドホンでは、ミュージシャンがマイクロホンを前にして録音する際に、外部へ漏れた音がマイクロホンで収音される可能性があるため、音漏れを極力抑える必要がある。
しかし、スピーカユニットの背面側に形成される空間を密閉すると、音が篭り気味になる傾向があった。
ところで、例えば特許文献1には、ヘッドホンのハウジングに、当該ハウジングの内部空間と外部空間との空気流通を可能とする音響特性調整用の孔(以下、音質調整孔という場合がある。)を設ける技術が開示されている。
特開平8−33080号公報
特許文献1のように、ハウジングに音質調整孔を設けると、音が外部に漏れ出してしまう課題を有する。
本発明の目的は、上述した課題を解決するためになされたものであり、音の篭りを防ぎつつも、外部への音漏れが少ないヘッドホンを提供することにある。
本発明に係るヘッドホンは、スピーカユニットと、前記スピーカユニットと共にその背面側に内部空間を形成し、前記内部空間と外部空間とを連通させる第1の孔を有するハウジングと、前記内部空間内に配設されており、一端部側が前記第1の孔に向け連通され他端部側が前記内部空間内で開口された第1の空間を内部に有する環状のチューブ部材と、を備え、前記チューブ部材は、前記内部空間を第2の空間と第3の空間とに仕切るよう配設されている。
前記チューブ部材は、形状が直管状であること、が好ましい。
前記第2の空間と前記第3の空間とは、異なる音響処理が施されていること、が好ましい。
前記第1の孔は、前記ハウジングにおける、使用者の使用形態時での頭部後方側に形成されること、が好ましい。
前記チューブ部材の一端部は、前記第1の孔に空気室を介して連通されること、が好ましい。
前記ハウジングにおける、使用者の使用形態時での頭部前方側に形成され前記内部空間と外部空間とを連通させる第2の孔を有し、前記第2の孔を通過する空気の流量を減少させる流量減少部をさらに備えること、が好ましい。
本発明によれば、音の篭りを防ぎつつも、外部への音漏れが少ないヘッドホンを提供することができる。
本発明の実施の形態に係るヘッドホンを示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るヘッドホンにおける、音出力部の構造図である。 (a)は、イヤーパッドを省略した音出力部を示す平面図である。(b)は、(a)のA−A矢視断面図である。 (a)は、イヤーパッドを省略した音出力部を示す背面図である。(b)は、(a)のB−B矢視断面図である。 ハウジングの内部空間内での音質調整機構を示す斜視図である。 ハウジングの内部空間内での音質調整機構を示す斜視図である。
本発明の実施の形態に係るヘッドホンについて説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、本実施の形態では、図1に示すように、使用者の頭部への使用形態時の左右方向をY軸方向とし、前後方向をX軸方向とし、上下方向をZ軸方向として説明する。
本実施の形態のヘッドホン100は、図1に示すように、バンド部200、バンド部200の両端部に揺動可能に連結される左右一対(L及びR)の音出力部300を備える。バンド部200は、一般的なヘッドホンに用いられるヘッドバンドと同様に、長さ調整機構(図示せず)を備え、使用者が頭部に良好に装着できる構成とされていることが好ましい。バンド部200の左右両端部はそれぞれ、前後方向に二股に分かれている。つまり、バンド部200の左右両端部は、二股のハンガー210を備える。ハンガー210の下端部は、向かい合うように突出するピン211を備える。このピン211が、音出力部300の構成要素であるハウジング320に形成された挿入孔に挿入される。これにより、音出力部300は、X軸回りに揺動可能な構成となる。
また、L側の音出力部300からは、信号ケーブル500が引き出されている。
LとRの音出力部300は対称構造とされているので、以下、L側の音出力部を代表として説明する。
音出力部300は、図2に示すように、スピーカユニット310、ハウジング320、音質調整機構330、ホルダ340、バッフル350、吸音材360、イヤーパッド370、筒状部材380、被覆部材390、カバー部材400を備える。
スピーカユニット310は、信号ケーブル500からの音声信号に基づいて動作する。
信号ケーブル500からは、バンド部200内に通されてR側の音出力部300へ向かう信号ケーブル(図示せず)が分岐しており、これによりR側の音出力部300のスピーカユニット310へ音声信号が供給される。
スピーカユニット310は、ホルダ340によってバッフル350に固定される。
ハウジング320は、図3(b)及び図4(b)等に示すように、楕円状の底面322tを有する底部322と、底部322の周縁から立設した環状の側部321と、側部322の開口端から径方向外側に延出する鍔部322tbと、を備えて形成されている。そして、ハウジング320の外面側の外周部は、図3(a)及び図4(a)等に示すように、バンド部200のハンガー210が最もハウジング320側に回動した際に収容される切り欠き部(収容部)323を備える。
スピーカユニット310は、バッフル350に対しホルダ340との間に挟持されるように固定される。
ハウジング320には、ホルダ340によってスピーカユニット310が固定されたバッフル350がボルト600によって固定される。
ハウジング320における側部321の内周面321tと底面322tとスピーカユニット310の背面とバッフル350のハウジング320側の面とは、内部空間(バックキャビティ)BCを形成する。ハウジング320は、内部空間BCに音質調整機構330を備える。ハウジング320は、側部321の上下方向の略中央位置における後方側に第1の孔3210を備える。さらにハウジング320は、側部321の上下方向の略中央位置における前方側に第2の孔3220を備える。
本実施の形態の第1の孔3210は、バンド部200の後側のピン211を挿入する挿入孔として用いる。また、本実施の形態の第2の孔3220は、バンド部200の前側のピン211を挿入する挿入孔として用いる。
さらにハウジング320は、側部321における第1の孔3210の近傍に貫通孔HLを備える。
ハウジング320の下端部には、信号ケーブル500が挿通されてこれを保護し屈曲耐性を確保するためのブッシング700が取り付けられている。ちなみに、本実施の形態では、左側の音出力部300におけるハウジング320がブッシング700を備える。但し、右側の音出力部300におけるハウジング320がブッシング700を備える構成でも良い。
音質調整機構330は、内部空間BCにおける上下方向の略中央位置に、前後方向に向かって配置される。音質調整機構330は、チューブ部材3310、第1の空気室3320、第2の空気室(流量減少部)3330を備える。チューブ部材3310は、ハウジング320との共振を防ぐことができ、且つ当該チューブ部材3310自体の共振を防ぐことができるように、合成樹脂材(ABS等)で形成されるハウジング320とは異なる柔軟な材質から成る。例えばチューブ部材3310としては、シリコンラバー製のチューブ部材等を用いることができる。
チューブ部材3310は、略湾曲しない形状(即ち、直管状)で配設される。チューブ部材3310の一端部は、その長手方向に対して斜めに切断されている。斜めの傾斜角度は例えば45°である。チューブ部材3310の一端部は、内部空間BC内で開口状態とされる。その一端部における斜めの開口面が、正面側(即ち、バッフル350側)に向くように配置される。但し、チューブ部材3310の一端部における斜めの開口面は、スピーカユニット310の背面側に放出された音が良好に進入するように配置されていれば良い。
チューブ部材3310の他端部は、その長手方向に対して略直交方向に切断される。チューブ部材3310の他端部は、第1の空気室3320を介して第1の孔3210及び貫通孔HLに連通される。つまり、チューブ部材3310は、ハウジング320における後方側の第1の孔3210及び貫通孔HLにのみ接続されている。但し、チューブ部材3310の他端部は、少なくとも貫通孔HLに連通されていれば良い。その結果、スピーカユニット310の背面側に放出された音は、チューブ部材3310の一端部から進入し、第1の空気室3320を介して後方側の第1の孔3210及び貫通孔HLから抜けようとする。このとき、チューブ部材3310内では、チューブ部材3310の一端部からの進入音が当該チューブ部材3310の他端部等で反射して反射音となる。そのため、特定の周波数帯域の音について、反射音が進入音に対して逆位相となって打ち消し合う。すなわち、チューブ部材3310の材質、口径、切断角度などを適宜選択調整することで所望の周波数帯域の音量を減衰させることができ、ヘッドホンの篭もり音を篭もりのない音に調整することができる。このとき、チューブ部材3310によって篭り音が減衰されるので貫通孔HLの開口面積を小さくしても、音が篭ることなく良好な音質が得られ、外部への音漏れをより小さくすることができる。
このように、スピーカユニット310の背面側に放出され、チューブ部材3310の一端部から進入した音について、所望の周波数の音は、チューブ部材3310内で略減衰され、減衰されなかった音が第1の孔3210及び貫通孔HLから外部に漏れる。
従って、本実施の形態のヘッドホン100は、音の篭りを防ぎつつも、外部への音漏れが少ない構成とすることができる。しかも、本実施の形態のヘッドホン100は、バンド部200のピンが挿入される孔に加え、音質調整用の貫通孔HLを後方側のみに設けており、外部に漏れる音のほとんどがハウジング320における後方側の貫通孔HLから漏れるので、例えばミュージシャンがスタジオでマイクロホンを前にして録音する際に、このヘッドホンから漏れる音はマイクロホンに収音され難い。
ハウジング320などで形成される内部空間BCにおいて、チューブ部材3310の厚さは、スピーカユニット310と底面322tとの間隙の大部分を塞ぐような厚さに設定されている。これにより、内部空間BCは、チューブ部材3310により仕切られ、複数の空間に分割されていると見なすことができる。
具体的には、図3(b)等に示すように、チューブ部材3310内の円柱状の空間である第1の空間S1、チューブ部材3310を挟んで上下に形成される第2及び第3の空間S2、S3を備えることになる。
そのため、第2の空間S2と第3の空間S3とで異なる音響処理を容易に施すことができる。
例えば、第2の空間S2と第3の空間S3とで吸音材360の挿入量や材質を変えたり、一方の空間の吸音材を省略したりすることで、音響処理を変えることができる。
また、スピーカユニット310の振動体の振動は、内部空間BCへの依存性を有する。具体的に説明すると、内部空間BCの気密性が高いほど、スピーカユニット310の振動体(板)を振動させる駆動力が多く必要になる。逆に、内部空間BCの気密性が低いほどスピーカユニット310の振動体が振動し易くなるため、入力信号によっては振動体の振動が大きくなり過ぎる場合がある。すなわち、入力信号の波形に振動体の振動が追従できなくなり、良好な再生ができなくなる。
そのため、内部空間BCと外部空間との空気の流通に適切な抵抗を加える音響処理が必要である。
本実施の形態では、上述のように第2の空間S2と第3の空間S3とで異なる音響処理を施すことができるので、内部空間が一つとみなされる場合に比べて、音響処理のバリエーションを広げることができる。これにより、本実施の形態のヘッドホン100は、より良い音質を得ることができる。
また、スピーカユニット310の振動体の振動が、当該振動体の各部位で微妙に異なってしまう場合がある。それは、例えば、内部空間BCの奥行き寸法の違いや、内部空間BCを形成する各壁面形状などの違いが、振動板の各部位に対応する背圧に反映されることによる。そのため、第2の空間S2と第3の空間S3とで異なる音響処理を施すことができれば、振動体が均一に良好に振動するように、より細かく音響処理を施すことができる。
さらには、チューブ部材3310は略湾曲しない形状で配設されている。チューブ部材3310は、柔軟性を有しているので湾曲自在であるが自然状態の直線状となる形態で配設されている。そのため、第2の空間S2及び第3の空間S3の形状が簡単な形状となり、音響処理の簡易化と迅速化に寄与できる。
このように、本実施の形態のヘッドホン100は、その設計過程での現物品による音質決定作業において、種々の比較検討を容易にかつ迅速に行うことができる。その結果、より良好な再生音質を選定することができ、開発日程が短縮できる、という効果が得られる。
第1及び第2空気室3320、3330の詳細を説明する。
第1の空気室3320は、第1の孔3210及び貫通孔HLを囲むように形成されている。第1の空気室3320は、中空の箱型形状である。
具体的に云うと、第1の空気室3320は、図5に示すように、側部321、底部322、側部321及び底部322に連接し第1の孔3210及び貫通孔HLを間にその両側に突出する係止片3321、断面略L字形状のカバー部材3322を備え、略箱状に形成されている。
係止片3321は、先端部に内方に突出した爪部が形成される。カバー部材3322の前方側の面3322aを係止片3321の爪部に引っ掛けるように、カバー部材3322を係止片3321の間に挿入し、各部材間を接着剤などで接合すると、第1の空気室3320が形成される。
カバー部材3322の前方側の面3322aは、貫通孔3322b(図4(b)を参照)を備える。また、カバー部材3322の前方側の面3322aは、チューブ部材3310の他端部を差し込む差し込み片3322cを備える。差し込み片3322cは、チューブ部材3310の外径と略等しい内径を有する。差し込み片3322cは、差し込まれたチューブ部材3310の軸線と貫通孔3322bの中心軸とが略同一軸上に配置されるように形成される。これにより、第1の空気室3320は、チューブ部材3310の他端部を第1の孔3210及び貫通孔HLに連通させるためのアダプタの機能を果たす。第1の空気室3320内の容積や形状を調整することで共振周波数を調整することができ、これによりスピーカユニット310の背面側に放出された音の音質を調整することができる。例えば、所定の周波数帯域の音を増強又は低減することができる。
第2の空気室3330は、第2の孔3220を囲むように形成されている。第2の空気室3330は、中空の箱型形状である。
具体的に云うと、第2の空気室3330は、図6に示すように、ハウジング320の側部321、ハウジング320の底部322、側部321及び底部322に連接し第2の孔3220を間にその両側に突出する係止片3331、断面略L字形状のカバー部材3332を備える。
係止片3331は、先端部に内方に突出した爪部が形成される。カバー部材3332の後方側の面3332aを係止片3331の爪部に引っ掛けるように、カバー部材3332を係止片3331の間に挿入し、各部材間を接着剤などで接合すると、第2の空気室3330が形成される。
カバー部材3332の後方側の面3332aは、貫通孔3332bを備える。貫通孔3332bには、それを覆うように、図4(b)等に示す流量調整部材3333が設けられる。
流量調整部材3333は、ハウジング320の内部空間から第2の空気室3330を介して第2の孔3220から抜ける空気の流量を調整(減少)させる。流量調整部材3333としては、例えば紙やヒメロン等を用いることができる。流量調整部材3333には、流量調整のための孔が形成されていてもよい。流量調整部材3333は、カバー部材3332の後方側の面3332aの裏面に設ける。すなわち、貫通孔3332bの前方側を塞ぐように流量調整部材3333を貼り付ける。このように第2の空気室3330は、バンド部200のピン211の挿入孔として形成される第2の孔3220から抜ける空気の流量を、流量調整部材3333によって減少させる流量減少部として機能する。
そのため、音出力部が揺動した際に、例えばバンド部200のピン211と第2の孔3220との隙間面積が変化して低音域の音質が変化することがない程度の流量となるように、流量調整部材3333の材質や当該流量調整部材3333で貫通孔3332bを覆う面積などを調整することができる。
ホルダ340は、図2等に示すように、スピーカユニット310の外径より若干小さい内径を有する孔3410が形成されたリング部材3420を備えて形成されている。リング部材3420は、点対称の位置に複数の係合爪3421を備える。係合爪3421は、バッフル350側に突出して形成されている。
バッフル350は、ハウジング320の開口部(側)を覆うように固定されている。バッフル350は、ハウジング320にパッキン800を介してボルト600によって固定される。バッフル350は、複数の貫通孔3510を備える。バッフル350は、凹み部3520を備える。凹み部3520は、図3(b)及び図4(b)に示すように、スピーカユニット310が収容される第1の凹み部3520a、ホルダ340が収容される第2の凹み部3520bを備える。
第1の凹み部3520aは、スピーカユニット310を収容した際に当該スピーカユニット310の外周上縁と第1の凹み部3520aの上縁とが略等しい高さ位置となる深さを有する。また、第1の凹み部3520aは、スピーカユニット310を収容した際に当該スピーカユニット310の外周側面と第1の凹み部3520aの内周面とが干渉しないように、スピーカユニット310の外周より若干大きな内周を有する。第1の凹み部3520aの底部は、スピーカユニット310の底部を載置する台座3530を備える。
第2の凹み部3520bは、ホルダ340のリング部材3420の外周より若干大きい内周を有し、且つリング部材3420の厚さと略等しい深さを有する。第2の凹み部3520bは、ホルダ340の係合爪3421と対応するように、係合孔3550を備える。
これにより、スピーカユニット310をバッフル350の第1の凹み部3520aに収容して当該スピーカユニット310を台座3530に載置し、さらにホルダ340の係合爪3421をバッフル350の係合孔3550に係合すると、スピーカユニット310の外周上部は第1の凹み部3520aの台座3530とホルダ340のリング部材3420とに挟み込まれて固定される。このとき、第2の凹み部3520bは、ホルダ340のリング部材3420の厚さと略等しい深さとされているので、バッフル350の表面とホルダ340のリング部材3420の表面とは略面一となる。
吸音材360は、図3(b)及び図4(b)に示すように、ハウジング320における鍔部322tbとバッフル350との間、及びハウジング320の底部322と音質調整機構330との間の空間に配置される。これらの吸音材360は、上述したような音響処理において、適宜、配置や挿入量等が設定される。
イヤーパッド370は、使用者の頭部に略密着してスピーカユニット310からの音漏れを防ぐ環状部材3710、スピーカユニット310等での粉塵の浸入を防ぐ保護膜3720を備える。
筒状部材380は、スピーカユニット310からの音がイヤーパッド370の保護膜3720に到達する途中で略分散されないように、スピーカユニット310とイヤーパッド370の保護膜3720との間に空間を形成する。筒状部材380としては、例えばスポンジ等を用いることができる。
被覆部材390は、スピーカユニット310の背面側に形成されるハウジング320の内部空間からの音漏れを防ぎ、且つ当該内部空間内の圧力を調整するために、バッフル350の貫通孔3510を被覆する。被覆部材390としては、例えば紙等を用いることができる。
カバー部材400は、ハウジング320の側部321及び底部322を被覆する。カバー部材400は、ハウジング320と干渉しないように、ハウジング320の側部321及び底部322との間に隙間が形成され、且つハウジング320とは異なる材質で構成される。カバー部材400の側部は、バンド部200のピン211をハウジング320の挿入孔に良好に挿入できるように、切り欠き部410aを備える。また、カバー部材400の下部も、ハウジング320に設けたブッシング700と干渉しないように、切り欠き部410bを備える。
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施の形態では、チューブ部材3310の他端部を第1の空気室3320を介して貫通孔HLに連通されているが、この限りでない。つまり、チューブ部材3310の他端部を直接に貫通孔HLに連通させても良い。
上記実施の形態では、流量減少部として第2の空気室3330を備えているが、バンド部200のピン211と第2の孔3220との隙間を比較的均一に形成することができれば、省略しても良い。
上記実施の形態では、チューブ部材3310を略湾曲しない形状としたが、湾曲していても良い。
上記実施の形態では、チューブ部材3310の他端部をハウジング320の後方側に形成された貫通孔HLに連通させているが、ハウジング320の前方側に形成された第2の孔3220に連通させても良い。すなわち、音出力部300は、前後が逆の構成でも良い。この場合、第2の孔3220から音が漏れ出すことになるが、上述したようにチューブ部材3310の一端部から進入した音について、所望の周波数の音は、チューブ部材3310内で略減衰され、減衰されなかった音のみが外部に漏れ出す程度であるので、第2の孔3220から漏れ出す音は極めて少ない。
100 ヘッドホン
200 バンド部、210 ハンガー、211 ピン
300 音出力部
310 スピーカユニット
320 ハウジング、321 側部、322 底部、3210 第1の孔、3220 第2の孔
330 音質調整機構、3310 チューブ部材、3320 第1の空気室、3321 係止片、3322 カバー部材、3322a カバー部材の前方側の面、3322b 貫通孔、3322c 差し込み片、3330 第2の空気室、3331 係止片、3332 カバー部材、3332a カバー部材の後方側の面、3332b 貫通孔、3333 流量調整部材
340 ホルダ、3410 孔、3420 リング部材、3421 係合爪
350 バッフル、3510 貫通孔、3520 凹み部、3520a 第1の凹み部、3520b 第2の凹み部、3530 台座、3550 係合孔
360 吸音材
370 イヤーパッド、3710 環状部材、3720 保護膜
380 筒状部材
390 被覆部材
400 カバー部材、410a、410b 切り欠き部
500 信号ケーブル
600 ボルト
700 ブッシング
S1、S2、S3 空間
BC 内部空間
HL 貫通孔

Claims (5)

  1. スピーカユニットと、
    前記スピーカユニットと共にその背面側に内部空間を形成し、前記内部空間と外部空間とを連通させる第1の孔を有するハウジングと、
    前記内部空間内に配設されており、一端部側が前記第1の孔に向け連通され他端部側が前記内部空間内で開口された第1の空間を内部に有する環状のチューブ部材と、を備え、
    前記チューブ部材は、前記内部空間を第2の空間と第3の空間とに仕切るよう配設され
    前記第1の孔は、前記ハウジングにおける、使用者の使用形態時での頭部後方側に形成されているヘッドホン。
  2. 前記チューブ部材は、形状が直管状である請求項1に記載のヘッドホン。
  3. 前記第2の空間と前記第3の空間とは、異なる音響処理が施されている請求項1又は2に記載のヘッドホン。
  4. 前記チューブ部材の一端部は、前記第1の孔に空気室を介して連通される請求項1乃至のいずれか1項に記載のヘッドホン。
  5. スピーカユニットと、
    前記スピーカユニットと共にその背面側に内部空間を形成し、前記内部空間と外部空間とを連通させる第1の孔と使用者の使用形態時での頭部前方側に形成され前記内部空間と前記外部空間とを連通させる第2の孔とを有するハウジングと、
    前記内部空間内に配設されており、一端部側が前記第1の孔に向け連通され他端部側が前記内部空間内で開口された第1の空間を内部に有する環状のチューブ部材と、
    前記第2の孔を通過する空気の流量を減少させる流量減少部と、
    を備え、
    前記チューブ部材は、前記内部空間を第2の空間と第3の空間とに仕切るよう配設されているヘッドホン。
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