JP6271795B1

JP6271795B1 - イヤーピース

Info

Publication number: JP6271795B1
Application number: JP2017102120A
Authority: JP
Inventors: 秀昭三瓶
Original assignee: 秀昭三瓶
Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2017-05-03
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2037-05-03
Also published as: JP2018191265A

Abstract

【課題】頭内定位の是正、更には音の拡がりを持たせて臨場感を得るイヤーピースを提供する。【解決手段】イヤホン本体１００の音道から伝達される音を直接外耳経由で鼓膜に伝達せず、イヤーピース音道入口１８０から音を中央筒部１１０のイヤーピースの音道孔部１２０を経由しイヤーピースのカップ内部１３０に導き、更にカップ部内で拡散した音の一部をイヤーピースのカップ部孔１４０より前方耳珠部位へ放出し、反射した音を再度同じイヤーピースのカップ部孔１４０から音を聴き取る事で、前方向からの時間差を伴う間接音として認識し、音の頭外定位と音の拡がり感を得る。【選択図】図１

Description

本発明は、イヤーピース並びにそれに具備するイヤホンに関する。

携帯電話やスマートホン等が普及して以降、音楽や趣味の音源等を聴取する機会は益々増えており、目的に応じて多くのイヤホンやヘッドホンが開発されている。室内や、室外での聴取する機会が増え、電車やバス等の公共機関使用時等でも利用される事が多く見受けられる。特にイヤホンに於いては、高音質化を図る為、周囲の騒音を遮断する事で外部からの音が聞き取り難く、公共車両内や場内アナウンスが聞こえず危険予知の阻害となり聞き漏らすリスクを伴う為、高音質化を伴いながら外部音の聴取も可能なイヤホンが求められている。また一方では、ＶＲ（バーチャル・リアリティ）でみられるように、画像は３Ｄ化されている現状に於いてイヤホンは頭内定位で使用する事が常態化しており、これらを改善することで、ＶＲ装置に違和感の少ない音響聴取が可能となり、３Ｄ画像と音響のマッチング改善など、よりリアリティのある音が求められていると考えられる。

近年、携帯型音楽プレーヤーの利用者が拡大しており、音響装置としては大別するとヘッドホン型、イヤホン型に分かれている。特に小型で取扱いに優れたイヤホンは主流となっており、そのような中でハイレゾ音源の拡大にみられる様に、より高音質で臨場感や音場感、頭外定位など使用者の音に対する要求は高まっていると考えられる。

従来のイヤホンは一般的に音源を提供する音響発生駆動部本体と、イヤホン本体ステム部に挿入し外耳道に入れて音を直接的に伝達するために使用するイヤーピースで構成されている。

このイヤーピースは、両耳に位置する音源が頭部の軸線上か中心付近に集中する状態の頭内定位となっており、音の不自然さが課題となっている。これらを改めるために、両音源からイヤーピースを経由する際にイヤーピースのカップ形状の一部から音を外耳道の外側前方の耳珠またはその付近へ放出し、その放出した音、又はその反射音を直接耳で聞き取り、方向感を得る事で前方定位（頭外定位）を実現しようとするものである。

このように従来の一般的なイヤホンは、頭内定位を余儀なくされながら使用しているのが実態であるが、これらの頭内定位を解決するための手法はいくつか発案され、電子的に疑似音を発生させて前方定位を作り出すものや、駆動部音源を背面から取り出してイヤーピースの音道内に導くなど、イヤホン本体側の構造変更を伴うものなどが発案されているものの、一般に販売されているものはほとんど見受けられない。

通常、高音質を得るためにはイヤーピースをポリウレタン製のものにする等して密閉を高める事が一般的であるが、本発明品は高音質を保ちながら、イヤーピースのカップ部に前方方向へ明けた孔から外部の音を聴取すると同時に方向感も得られ、リスクを低減できるイヤーピースを提供することが可能としている。

特許第５６６６７９７号

本発明の構造形態としては、上記問題点を考慮した上で考えられたものであり、イヤホン特有の頭内で音が定位し違和感がある事。また、コンサートホール等で聴く場合や、スピーカーで聴く場合のような間接音が無く、音の臨場感が構造的に得られ難い。更にはイヤーピース自体が音に共振し、ノイズが発生する事で本来の音響特性が得られていない事が課題であり、これらの事象により感動する音への妨げとなっている例が少なくない。

本発明は、このような従来の有していた課題を解決しようとするものであり、イヤホン特有の頭内定位を頭外定位とし違和感を無くし、コンサート会場や、通常スピーカーで聴くような間接音を取り入れる事で、音の臨場感をも得られる構造としたものであり、更には、イヤーピース本体からのノイズを低減し本来の音響特性を有する事で、より自然に聴き取る事を可能とするものである。

請求項１記述の発明は、イヤホン本体のステム部に連結され使用されるイヤーピースであって、前記ステム部と連結する円筒状の中央筒と、前記ステム部側の前記中央筒の基端部と一体に形成されると共に、前記中央筒の外周を囲むように形成されたカップ部と、前記基端部と反対側の前記中央筒の音道基端部を栓ぐ栓体と、からなり、前記カップ部の長手方向中央から前記基端部との間の中間位置には、前記カップ部の内外の空間を連結させる所定のカップ部孔が少なくとも１か所に形成されており、前記中央筒には、前記基端部側に少なくとも１カ所の内外連通させる音道孔が配置され、前記栓体は、前記中央筒とは異なる素材で構成されている事を特徴とするイヤーピースである。

請求項２記述の発明は、イヤーピースに於いて、前記カップ部孔は、Φ０．１〜Φ２．０である事を特徴とするイヤーピースである。

請求項３記述の発明は、イヤーピースに於いて、前記中央筒には、円柱状の金属や樹脂の前記栓体を挿入し前記中央筒の音道を無くした構造とする事を特徴とするイヤーピースである。

請求項４記述の発明は、イヤーピースに於いて、前記中央筒の前記音道基端部から露出する前記栓体の先端部は、半球状とする事を特徴としたイヤーピースである。

請求項５記述の発明は、イヤーピースに於いて、耳への挿入時において、前記カップ部孔の位置は、前記耳の外耳道端の外側の耳珠部又はその周辺に位置する事を特徴とするイヤーピースである。

請求項６記述の発明は、イヤーピースに於いて、耳への挿入時において、前記カップ部が、前記耳の外耳道に沿って密着する構造であり、前記カップ部の内壁は前記外耳道の入口と同等形状を維持することを特徴とするイヤーピースである。

上述の様に、本イヤホン用イヤーピースは、イヤホン特有の頭内定位を改善し前方定位に変える事を主な目的とし、イヤーピース本体のカップ部の孔は、外耳道の外の耳珠またはその付近に放出する事で、その反射音や耳付近に拡散し遅延した残響音を取り入れる事で、より効果の高い前方定位と音像の拡がり感を得る事が出来る。更には、イヤホン本体から発生した音源は外耳道に直接届けずに、イヤーピースカップ内空間の間接音を多く耳に届けると共に、イヤーピース自体から発生しているノイズを、質量の異なる素材を組み合わせる事で固有共振を低減し、より自然な音（生音）としての聴取を可能としている。下表は、ノーマルのイヤーピースと発明品を比較視聴を男女１５名に実施した際の比較であり、全項目に於いて明らかな音質の効果が得られている。

本発明は、イヤホンの問題点を改良すべく考案されたものであり、イヤーピースのカップ部の一部より前方へ音を放出しその音を聴き取る事で頭外定位と音場感の改善、質量が異なる素材の組み合わせにより本体からのノイズの低減を図ったイヤーピースであり、家庭内での聴取や一般交通機関、運動時などあらゆる場面での使用が可能である。また、今後盛んに開発されるとみられるＶＲ機器との相性も良く効果が期待できる。小〜中程度の音量であれば外部の音も同時に聴取することが可能である事から危険予知の点でも有効であると考えられる。

また、昨今スマートフォンなどの使用の拡大、個人による使用拡大により、イヤホンの需要が増すとともに、イヤホンをしながらの歩行や運動、通勤などさまざまな場面での使用がなされており、イヤーピースが密閉された状態を良しとされている使われ方は、他の外音が聞こえないリスクも抱えていて社会的な問題ともなっている。上述のようにイヤーピースの構造形態を変えることで、頭外定位や臨場感、音像定位の改善、外の環境音の導入によるリスクの低減も可能であり、これらをイヤーピースの交換のみで行う事が出来、一部の製品を除き既販品のイヤホンに於いても取り付けが可能であり、コストは最小限で実現出来る事が最大の特徴である。

本発明の一実施形態によるイヤーピースの断面構造図である。本発明の一実施形態によるイヤーピースの音の流れのイメージ図である。本発明の外耳へ装着した際のイヤーピースを示す部分断面図である。本発明の一実施形態によるイヤーピースの側面からの部分断面図である。従来からのイヤーピースで視聴する際の音の定位の比較イメージ図である。本発明のイヤーピースで視聴する際の音の定位の比較イメージ図である。本発明の応用技術によるシリコン製イヤーピースの構造形態断面図である。本発明の応用技術によるウレタン製イヤーピースの構造形態断面図である。本発明の応用技術によるカスタム・イン・イヤー・モニターの構造形態断面図である。本発明の応用技術によるシリコン製にウレタンを組み込んだイヤーピース構造形態断面図である。本発明イヤーピースの比較データー（ノーマル型との比較）を示すチャートである。

以下、添付図面１〜図１０を参照することにより、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態に於いて、インターネット上等で既知であるいわゆるイヤーピースをイヤホン本体１００に対して逆に差し状態にする事で本発明を成立させているものであるが、イヤーピースを通常の差し込み状態等に於いても低音再生面では不利になるものの実施可能であり、頭外定位（前方定位）の面では同等である。実施例で説明とする。

図１を参照した場合、実施形態に於いて、イヤーピースを逆差し状態にし音道の入口付近にイヤーピースの音道孔部１２０を少なくとも１箇所明けて、イヤーピースのカップ内部１３０へ音を導く。その際、イヤーピースの音道基端部１５０には前述にあるリベット等の栓１６０の金属類や樹脂類により音を遮断しておく。

前述のイヤーピースのカップ内部１３０に導かれた音は、図２の様に外耳から内耳へ向かうが、その一部の音をカップ部の中央からイヤホンのステム部１７０の中間部位に開けられたΦ０．１〜Φ２．０のイヤーピースのカップ部孔１４０は、少なくとも１か所より前方方向の外耳道外部の耳珠部２００またはその付近に放出する。放出した音は、耳珠部又はその周辺に反射し前述の孔から入る音を含めて聴取することで前方の方向感や臨場感を得ることが出来る。また、イヤーピースのカップ部孔１４０は耳の構造より聴き取る際の主な音の進入方向がイヤーピース間の両端軸心に対し１５度〜７５度方向に設ける事で、装着時に外部の音を方向感を持って聞き取る事を可能としている。

前術である例えばリベット等の栓１６０の頭部は半球状の形態であることから、音道内を通る音がイヤーピース先端部と反射する形状となり音の拡がり感に有利に働くものと推察する。また、外観的にも逆差し状態の見苦しさも無くなり、カニの目玉のような愛嬌のある様子に変化する。印象としては本イヤーピース全体が目玉のようであり、イヤーピースＥｙｅｓ（アイズ）と称することとする。

これらに使用するイヤーピースは、通常イヤホンに添付されているものは、逆に差した場合耳への挿入側が開きすぎて挿入性が悪く、また、カップ部の硬度がＡ３５〜４０程度と柔らかく耳への挿入性も良くないものが多い。カップ部の硬度Ａ４５〜Ａ５０のシリコン製を使用し挿入性と音質面の向上、更にはパーティングライン位置の見直しと、イヤーピースの外耳挿入時の先端部１９０のエッジ部にＲ０．１〜０．３を付加する事により外耳道への挿入性の向上を図ることとする。

通常の使用形態でのイヤーピースでは、図７のイヤーピースにΦ０．１〜Φ２．０のイヤーピース音道部の孔２２０を最低１か所と、イヤーピースカップ部の外耳道外の前方耳珠方向にΦ０．１〜Φ２．０のイヤーピースカップ部孔２３０を最低１か所明け、それらは同一方向で耳珠方向に向ける事で音を前方方向に放出し、同時にその孔から音を聴取する事で、イヤーピースからの直接音と合成した音とし、左右双方の耳全体で前方向からの音と認識することで、頭外定位（前方定位）と音の拡がり感を得るものである。なお、イヤーピースのカップ部内径端の部分から音漏れがしないようにゴム、または樹脂の蓋形状の物、音漏れ防止蓋２４０で塞いで２ピースの密閉構造体としており、この蓋の部分の前方方向にΦ０．１〜Φ２．０の孔を明けることでも同様の効果が得られる。

図８のウレタン製低反発イヤーピースに於いて、イヤーピースの外耳道挿入側の音道部にΦ０．１〜Φ２．０のイヤーピース連結孔２５０を持つ樹脂製のパイプ２６０を最低１か所とイヤーピース外周部の外耳道外の前方耳珠方向と連通させることで、前述と同様の前方定位（頭外定位）効果が得られる構造としている。

図９のカスタム・イン・イヤー・モニターに於いて、外耳道挿入側の音道部にΦ０．１〜Φ２．０の外耳道挿入部孔２８０と耳珠部側との連結孔２７０を持ち外耳道外の耳珠部前方方向と連通させることで、前述と同様の前方定位（頭外定位）効果が得られる構造としている。

図１０通常形態のシリコン製のイヤーピースの内側にウレタン素材３１０を組み込んだツーピース型のイヤーピースとし、両素材の接触部には接着剤、又は両面テープで接着し、シリコンとウレタン複合タイプの連結孔２９０を設け、イヤーピース部に孔３００を明け連通させることで、前述と同様の前方定位（頭外定位）効果が得られる構造としている。

警察官や警備員、店舗のスタッフなど、片方にイヤホンをしながら業務を遂行する場合に業務連絡と外部の音を同時に聞き取りが可能である。尚、イヤホン側のボリュームは目盛の約半分程度の音量であれば会話程度は可能である。

１０イヤーピース本体
１００イヤホン本体
１１０イヤーピースの中心筒
１２０イヤーピースの音道孔部
１３０イヤーピースのカップ内部
１４０イヤーピースのカップ部孔
１５０イヤーピースの音道基端部
１６０リベット等の栓
１７０イヤホンのステム部
１８０イヤーピース音道入口
１９０イヤーピースの外耳挿入時の先端部
２００耳珠部
２１０外耳道の空間
２２０イヤーピース音道部の孔
２３０イヤーピースカップ部孔
２４０音漏れ防止蓋
２５０イヤーピース連結孔
２６０樹脂製のパイプ
２７０音道部と耳珠部との連結孔
２８０外耳道挿入側の音道部孔
２９０シリコンとウレタン複合タイプの連結孔
３００イヤーピース部連結孔
３１０ウレタン素材

Claims

イヤホン本体のステム部に連結され使用されるイヤーピースであって、前記ステム部と連結する円筒状の中央筒と、前記ステム部側の前記中央筒の基端部と一体に形成されると共に、前記中央筒の外周を囲むように形成されたカップ部と、前記基端部と反対側の前記中央筒の音道基端部を栓ぐ栓体と、からなり、前記カップ部の長手方向中央から前記基端部との間の中間位置には、前記カップ部の内外の空間を連結させる所定のカップ部孔が少なくとも１か所に形成されており、前記中央筒には、前記基端部側に少なくとも１カ所の内外連通させる音道孔が配置され、前記栓体は、前記中央筒とは異なる素材で構成されている事を特徴とするイヤーピース。
請求項１に記述のイヤーピースに於いて、前記カップ部孔は、Φ０．１〜Φ２．０である事を特徴とするイヤーピース。
請求項１に記述のイヤーピースに於いて、前記中央筒には、円柱状の金属や樹脂の前記栓体を挿入し前記中央筒の音道を無くした構造とする事を特徴とするイヤーピース。
請求項３に記述のイヤーピースに於いて、前記中央筒の前記音道基端部から露出する前記栓体の先端部は、半球状とする事を特徴としたイヤーピース。
請求項２に記述のイヤーピースに於いて、耳への挿入時において、前記カップ部孔の位置は、前記耳の外耳道端の外側の耳珠部又はその周辺に位置する事を特徴とするイヤーピース。
請求項１に記述のイヤーピースに於いて、耳への挿入時において、前記カップ部が、前記耳の外耳道に沿って密着する構造であり、前記カップ部の内壁は前記外耳道の入口と同等形状を維持することを特徴とするイヤーピース。