JP5449122B2 - ドラムエアパワーシステム - Google Patents

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Description

本発明は、ドラムエアパワーシステムに関する。詳しくはインナーフォン等の低音域の再現性を高めるものである。
特許文献１に示す通り、バランスド・アーマチュアを備えた補聴器が提案されている。バランスド・アーマチュアは、コイル、磁石、振動板という基本構成はダイナミック型と変わらないものの、駆動するのは振動板のみとなるため、音響的変換効率が高くなる。微細信号に対しても感度の高い、繊細な音の再現性を持つ。コンパクト化が可能であり、その大きさは米粒のようなサイズのものもある。また、特許文献２に示す通り、耳挿入型のインナーフォンが提案されている。
特開２００７−７４９９号公報 特開２００９−４９７５７号公報
しかしながら、このような小型ドライバー（バランスド・アーマチュアも含む）の場合、最低共振周波数が高く、また、音圧が根本的に低く、低域の絶対的ボリュームが弱いなど、低音域の再現は不利であり、豊かな音質を実現できなかった。多くはゴム系物体の振動に変換し、低音感を出しているが、どうしても、にぶく、重い音質となってしまうという課題があった。
そこで、本発明者は、鋭意検討の上、その解決策として本願発明をなしたものである。すなわち、本発明は、ドラム形状のケーシングと、該ケーシングの前後方向の前部に設けるフロントヘッドと、該ケーシングの前後方向の後部に設けるリアヘッドと、前記ケーシング、フロントヘッドおよびリアヘッドにより画定されるドラム内空間と、を有するドラムと、前記ドラム内に取り付けられ外部音導出部を備えるドライバーユニットと、を備え、前記ドライバーユニットの駆動に応答して、フロントヘッドとリアヘッドを共振させることを特徴とするドラムエアパワーシステムである。
前記ドライバーユニットが前記ドラム内空間と連通する内部音導口を備えることが好ましい。
前記リアヘッドに孔を設けることが好ましい。
請求項１の発明によれば、ドラム中にドライバーユニットを組み込み、ドライバーユニットの駆動に応答して、フロントヘッドとリアヘッドを共振させ、最低共振周波数を低くし、システム全体の音圧を高くすることで、低音域の再現性を高めることができる。請求項２の発明によれば、最低共振周波数を一層低くすることができる。請求項３の発明によれば、リアヘッドに孔を形成し、フロントヘッドとリアヘッドの共振の不必要な継続時間を短縮することができる。
本発明実施形態のドラムエアパワーシステムを採用したイヤフォンの中央縦断面図である。
以下、本発明を適用したドラムエアパワーシステムの実施形態について図面を参照して説明する。
ドラムエアパワーシステムの実施形態であるインナーイヤー型ヘッドフォン１（以下、イヤフォン１とする）は、太鼓形状のケーシング２と、ケーシング２の前後方向の前部に設けるフロントヘッド３と、ケーシング２の前後方向の後部に設けるリアヘッド４と、ケーシング２、フロントヘッド３およびリアヘッド４により画定されるドラム内空間５ａと、を有するドラム５を備えている。ドラム５内に外部音導部６ａと内部音導口６ｂを有するドライバーユニット６が備えられている。ドライバーユニット６を駆動させ内部音導口６ｂからドラム内空間５ａに音を出すことでフロントヘッド３とリアヘッド４を共振させる。リアヘッド４に孔７を設けることで前記共振による低音を制御する。このようなドラムエアーパワーを利用した方式をＤＡＰ方式と呼ぶ。以下詳細に説明する。
太鼓形状のケーシング２は、前後方向の前方と後方にそれぞれ開口を備えたものであり、前方開口を画定する円環状突出部２ａにフロントヘッド３が固定され、後方開口を画定する円環状突出部２ｂにリアヘッド４が固定されている。ケーシング２でも外側に湾曲したドラム形状でもよいし、軸方向に平行な円筒形でもよい。
フロントヘッド３は薄板状の振動体である。材質は金属、プラスチック、紙等が挙げられる。
リアヘッド４は薄板状の振動体である。材質は金属、プラスチック、紙等が挙げられる。主にフロントヘッド３、リアヘッド４の質量、寸法により、最低共振周波数が決まる。
ドラム５は内部にドラム内空間５ａを備えている。このドラム内空間５ａはケーシング２と、フロントヘッド３とリアヘッド４とにより包囲されている。
ドライバーユニット６はバランスド・アーマチュア型ドライーバーユニット（以下、ＢＡ・ＤＵともいう）が好ましいが限定されるものではない。小型のダイナミック型ドライバーユニットでもよい。長さは３〜１３ｍｍが例示される。このＢＡ・ＤＵの具体的構造は従来技術に従う。簡単にその一例を説明すると、２個の永久磁石と、音声信号を伝えるコイルと、コイルを貫き、磁石に挟まれた薄い剛体軽量の金属板と、アーマチュア（振動子）と、剛体軽量材料のダイヤフラムと、ダイヤフラムへ振動を伝える剛体軽量材料のドライブピンとが主要な構成である。電気信号によりアーマチェアは上方向に変形しドライブピンに伝えられ、ダイヤフラムを上に移動させる。ＢＡ・ＤＵにおいて電気信号が反転するとアーマチェアは下方向に変形しドライブピンに伝えられダイヤフラムを下に移動させダイヤフラムの振動が行われる。このようなＢＡ・ＤＵでの繰り返し動作によって電気信号は波動として音に変換される。
ドラーバーユニット６のハウジングの後部に内部音導口６ｂを開けて、このハウジングの内部空間とドラム内空間５ａとを連通させることで、この内部音導口６ｂを介して音をドラム内空間５ａに出し、低音の効果を一層高めている。この内部音導口６ｂの大きさと位置は設計事項であり適宜に設定される。またフロントヘッド３を覆うようにゴム、多孔質体等を前方に取り付けてもよい。
また、ドラム内空間５ａ内にドライバーユニット６が配置され、ドラーバーユニット６の外部音導部６ａがフロントヘッド３を貫通して固定され、外部音導部６ａがフロントヘッド３から前方に突出し外部に露出している。
孔７はリアヘッド４の軸方向に形成されたものである。孔７の大きさと位置は設計事項であり適宜に設定される。図ではリアヘッド４の中央部に形成されている。
イヤフォン１はケーシング２の後端部と連接し後方に延び出す後部外殻８を備えている。後部外殻８とリアヘッド４とで後部空間８ａが形成されている。この後部外殻８の後壁には複数の孔９が形成されている。後部空間８ａは孔７を介してドラム内空間５ａと連通している。
以上、説明した通り、外部音導部６ａからのフルレンジの音Ｈに加えて、矢印Ａ方向にドラム内空間５ａ内の空気を動かし、フロントヘッド３とリアヘッド４を共振させ、低音Ｂ，Ｃを出力できる。現時点で、このメカニズムの詳細はつまびらかではないが、本発明者は次のように推察する。内部音導口６ｂからドラム内空間５ａに音が出され矢印Ｄに示す通りドラム内空間５ａで音の流れが形成されたり、あるいは、矢印Ｅ，Ｆに示す通り、ドライバーユニット６の振動がドラム内空間５ａに伝わるなどに原因して、フロントヘッド３とリアヘッド４を共振させる。これにより、システム全体の最低共振周波数が低下する。具体的にはドライバーユニット６を単独で用いる場合の最低共振周波数を１２０Ｈｚとすると、これが８０Ｈｚまで低下する。さらに、フルレンジの音Ｈに加えて、低音Ｂ，Ｃを出力できることから、システム全体の音圧を高めることができる。たとえば、８０ｄｂから８３ｄｂに高めることができる。また、リアヘッド４に孔７を形成し、フロントヘッド４とリアヘッド５の共振の不必要な継続時間を短縮することができ、切れの良い低音を出すことができる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。
１・・・イヤフォン
２・・・ケーシング
２ａ・・・円環状突出部
２ｂ・・・円環状突出部
３・・・フロントヘッド
４・・・リアヘッド
５・・・ドラム
５ａ・・・ドラム内空間
６・・・ドライバーユニット
６ａ・・・外部音導部
６ｂ・・・内部音導口
７・・・孔
８・・・後部外殻
８ａ・・・後部空間
９・・・孔

Claims (3)

  1. ドラム形状のケーシングと、該ケーシングの前後方向の前部に設けるフロントヘッドと、該ケーシングの前後方向の後部に設けるリアヘッドと、前記ケーシング、フロントヘッドおよびリアヘッドにより画定されるドラム内空間と、を有するドラムと、前記ドラム内に取り付けられ外部音導出部を備えるドライバーユニットと、を備え、
    前記ドライバーユニットの駆動に応答して、フロントヘッドとリアヘッドを共振させることを特徴とするドラムエアパワーシステム。
  2. 前記ドライバーユニットが前記ドラム内空間と連通する内部音導口を備える請求項１のドラムエアパワーシステム。
  3. 前記リアヘッドに孔を設けることを特徴とする請求項１のドラムエアパワーシステム。
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