JP6621166B1 - イヤーピース及びそれを用いたイヤホン - Google Patents

Abstract

従来のイヤーピースでは、ドライバにて生成された音をイヤーピースの音道孔から直接聴取する構造のため、頭内定位の常態化を改善し難いという問題があった。本発明のイヤーピース１０では、主に、中央筒部１３の音道空間１３Ａに栓体部１５が装着され、栓体部１５には、その長手方向に貫通する音道長孔１５Ｂと、その短手方向に貫通する音道短孔１５Ｇが形成されている。この構造により、ステム部１２から伝達される音のごく一部は、開口部１５Ａを介して鼓膜に直接伝達されるが、ステム部１２から伝達される音の大部分が、内部空間２０を経由して鼓膜に直接伝達される。そして、使用者は、上記迂回した音を自身の前方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ことで、前方の方向感や臨場感を得ることができる。

Description

本発明は、イヤーピースに音道孔やカップ部孔を設け、イヤホンにて発生する音が前方からの時間差を有して鼓膜に到達することで、前方定位を実現すると共に、外部音も聴取することが可能なイヤーピース及びそれを用いたイヤホンに関する。

携帯電話やスマートフォ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。そして、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、イヤホンやヘッドホンが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ため、例えば、公共機関の車両内のアナウンスや場内のアナウンス等が聞き取り難くなり、危険予知の阻害となっている。そして、上記危険予知の阻害を解消するため、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。

一方では、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）でみられるように、画像は３Ｄ（Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）化されている現状に於いて、イヤホンは頭内定位にて使用する事が常態化している。そして、上記頭内定位の常態化を改善することで、ＶＲ装置に違和感の少ない音響聴取が可能となり、３Ｄ画像と音響とのマッチングを実現することが可能になると考えられる。

従来のイヤホンとして、図８に示す構造が知られている。図８は、従来のイヤホン１００の構造を説明する断面図である。

図８に示す如く、イヤホン１００は、主に、フロントハウジング１０１と、バックハウジング１０２と、ケーブルハウジング１０３と、上記ハウジング１０１〜１０３内に配設されるドライバユニット１０４と、を有している。そして、フロントハウジング１０１には、音の出口として管状の第１音道１０５が設けられ、第１音道１０５の先端にはシリコンゴム等により構成されたイヤーピース１０６が取り付けられている。尚、第１音道１０５の中間付近には、音道減衰材１０７が設けられ、外耳道閉塞効果によって生じたピークの周波数域（６ｋＨｚ付近）を減衰させている。

また、フロントハウジング１０１には、第２音道１０８が設けられ、ドライバユニット１０４の背面側の音の一部を、空間反射音（反射音あるいは残響音）として所定の遅延時間を持たせた状態にて第１音道１０５を通る音（直接音）に合流させている。尚、第２音道１０８には、反射音の位相および音圧レベルを調整するため、反射成分減衰材１０９が設けられている。

上記構造により、ドライバユニット１０４にて生成された音が直接音として第１音道１０５から外耳道に向けて出力される際に、ドライバユニット１０４にて生成された音を第１音道１０５と異なる経路の第２音道１０８にて伝達し、遅延させた状態にて第１音道１０５の直接音に合流させることで、擬似的にドライバユニット１０４からの直接音に対して空間反射音が付加された状態になる。その結果、ドライバユニット１０４に信号処理回路を必要とせずに、イヤホン１００単体にて頭外音像定位（前方定位）を実現することができる（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来のカナル型イヤホンとして図９に示す構造が知られている。図９（Ａ）は、従来のカナル型イヤホン１２０（以下、「イヤホン１２０」と呼ぶ。）の構造を説明する断面図である。図９（Ｂ）は、従来のイヤホン１２０に取り付けられるイヤーピース１２４の上面図である。

図９（Ａ）に示す如く、イヤホン１２０は、主に、ドライバ１２１と、ドライバ１２１を収納する筐体１２２と、筐体１２２から突出する筒部１２３と、筒部１２３の先端に取り付けられるイヤーピース１２４と、を有している。そして、イヤホン１２０の耳への装着時には、イヤーピース１２４が、外耳道１２５内へと挿入され、イヤーピース１２４の外周部分が外耳道１２５の内壁１２６へと密着し、イヤホン１２０の耳から脱落を防止している。

図９（Ｂ）に示す如く、イヤーピース１２４には、その中心に貫通して形成されると共に、ドライバ１２１にて生成された音を鼓膜へと伝える音道孔１２７が形成されている。そして、イヤーピース１２４には、音道孔１２７の周囲に４つの貫通孔１２８が形成されている。貫通孔１２８は、イヤホン１２０の耳への装着時に、イヤーピース１２４によって塞がれた外耳道１２５内の気圧を外部へ逃がして鼓膜に与えられる圧迫感を低減すると共に、外部音を外耳道１２５内へと案内し、イヤホン１２０の使用者に聴かせることができる（例えば、特許文献２参照。）。

特許第５６６６７９７号公報 特開２０１２−２４４３５０号公報

上述したように、図８に示すイヤホン１００では、フロントハウジング１０１に第１音道１０５及び第２音道１０８を形成し、第２音道１０８を介してドライバユニット１０４の背面側の音の一部を、空間反射音（反射音あるいは残響音）として所定の遅延時間を持たせた状態とし、第１音道１０５を通る音（直接音）に合流させることで、イヤホン１００単体にて頭外音像定位を実現している。

しかしながら、上記頭外音像定位を実現するために、フロントハウジング１０１内に第１音道１０５及び第２音道１０８を形成すると共に、その他の開放端生成開口部等を形成することで、イヤホン１００の構造が複雑となり、製造コストを低減し難いという問題がある。

また、イヤホン１００の耳への装着時には、実質、イヤーピース１０６により外耳道が閉塞され、外耳道閉塞効果によって生じたピークの周波数域（６ｋＨｚ付近）を減衰させるために、第１音道１０５の中間付近には、音道減衰材１０７が設けられている。また、第２音道１０８には、反射音の位相および音圧レベルを調整するため、反射成分減衰材１０９が設けられている。従って、イヤホン１００の構造が複雑になるだけでなく、部品数も増大し、製造コストを低減し難いという問題がある。

また、イヤホン１００の耳への装着時には、実質、イヤーピース１０６により外耳道が閉塞されるため、外部音を外耳道内へと案内し、イヤホン１００の使用者に聴かせることが難しく、使用者の周辺環境に対する危険予知を阻害する恐れがあるという問題がある。

一方、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すイヤホン１２０では、イヤホン１２０の構造はシンプルであると共に、イヤーピース１２４には４つの貫通孔１２８が設けられることで、外部音を外耳道１２５内へと案内し、使用者の周辺環境に対する危険予知を阻害することは防止できる。

しかしながら、使用者は、ドライバ１２１にて生成された音を音道孔１２７から直接聴取する構造のため、上述した頭内定位の常態化を改善することが出来ないという問題がある。

また、イヤーピース１２４は、傘を開いた形状であり、イヤーピース１２４を耳へ装着する際には、その先端中心部が、外耳道１２５の奥側（鼓膜側）へと挿入される。そのため、使用者の挿入具合によって異なるが、通常、イヤーピース１２４の先端側にて、外耳道１２５の内壁１２６に対して密着する傾向にある。そして、イヤーピース１２４の先端側は、その構造上、自由端ではなく、挿入時に外耳道１２５の内壁１２６の凹凸構造に沿って変形し難いため、イヤーピース１２４と外耳道１２５の内壁１２６との間に隙間が出来やすく、音漏れ等により高音質化を図り難いという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、イヤーピースに音道孔やカップ部孔を設け、イヤホンにて発生する音が前方からの時間差を有して鼓膜に到達することで、前方定位を実現すると共に、外部音も聴取することが可能なイヤーピース及びそれを用いたイヤホンを提供することにある。

本発明のイヤーピースでは、イヤホンのステム部の着脱溝に着脱自在に取り付けられるイヤーピースにおいて、その一端側が前記ステム部に装着されると共に、その内部に音道空間を有する中央筒部と、前記中央筒部を囲むように設けられると共に、その一端側が前記中央筒部の一端側と一体に形成され、その他端側が自由端となるカップ部と、その一端側が前記中央筒部の他端側から前記音道空間へと挿入される栓体部と、を備え、前記中央筒部には、前記音道空間と前記カップ部内側の内部空間を連通する音道孔が形成され、前記カップ部には、前記ステム部の近傍にて前記内部空間と前記カップ部外側の外部空間とを連通する少なくとも１つ以上のカップ部孔が形成されることを特徴とする。

また、本発明のイヤーピースでは、前記栓体部は、その内部を長手方向に貫通する音道長孔と、前記音道長孔と連通すると共に、その短手方向に形成される音道短孔と、を有し、前記栓体部が前記音道空間へと挿入された状態において、前記音道孔、前記音道長孔及び前記音道短孔が連通していることを特徴とする。

また、本発明のイヤーピースでは、前記栓体部は、前記中央筒部の他端側から露出すると共に、前記栓体部の露出した部分の形状は球状体であり、前記音道長孔により前記球状体に形成される開口部の幅は、前記中央筒部内に位置する前記音道長孔の幅よりも狭いことを特徴とする。

また、本発明のイヤーピースでは、前記カップ部の外側面に当接して配設されるカップ部孔調整プレートと、を備え、前記カップ部孔調整プレートは、前記着脱溝に係止される係止部と、前記係止部と一体に形成されると共に、少なくとも前記複数のカップ部孔の配置領域までの前記外側面を覆うプレート部と、を有し、前記プレート部には、前記複数のカップ部孔を露出させる切欠き部が形成され、前記切欠き部は、前記複数のカップ部孔を全て露出させる幅を有していることを特徴とする。

また、本発明のイヤーピースでは、前記カップ部または前記カップ部孔調整プレートのどちらか一方が、前記ステム部に対して回転することで、前記切欠き部から露出する前記複数のカップ部孔の数を調整可能であることを特徴とする。

また、本発明のイヤーピースでは、前記中央筒部の他端側には、その一部が前記音道空間へと突出する係止突起部が形成され、前記栓体部の前記外側面には、前記係止突起部と係合する係合部が形成され、前記栓体部が前記音道空間へと挿入された状態において、前記係合部は、前記係止突起部よりも前記ステム部側に位置していることを特徴とする。

また、本発明のイヤホンでは、上記記載のイヤーピースが装着されるイヤホンにおいて、電気信号に応じて振動する振動板と、その内部に前記振動板が配設される筐体と、前記筐体の一端側に形成され、前記イヤーピースが装着されるステム部と、を有し、前記筐体の他端側の端部と前記振動板との間の前記筐体の側面には、少なくとも１つ以上の孔が設けられ、前記イヤホンが使用者の耳に装着された状態において、前記筐体の前記孔と前記イヤーピースの前記カップ部孔とは、前記使用者の前記耳の耳珠部側に向いていることを特徴とする。

また、本発明のイヤホンでは、上記記載のイヤーピースが装着されるイヤホンにおいて、電気信号に応じて振動する振動板と、その内部に前記振動板が配設される筐体と、前記筐体の一端側に形成され、前記イヤーピースが装着されるステム部と、を有し、前記筐体の他端側の端部と前記振動板との間の前記筐体の側面には、複数の孔が設けられると共に、前記筐体の前記側面から露出する前記孔の数を調整するスライドリングが配設され、前記イヤホンが使用者の耳に装着された状態において、前記筐体の前記孔と前記イヤーピースの前記カップ部孔とは、前記使用者の前記耳の耳珠部側に向いていることを特徴とする。

本発明のイヤーピースでは、ステム部から伝達される音が、栓体部を経由して中央筒部とカップ部との間の内部空間に伝達され、その伝達された音の一部は、カップ部のカップ部孔を介してイヤーピースの外部空間に放出された後、再び、内部空間へと戻る。この構造により、使用者は、カップ部孔を介して直接音と間接音とを合わせて認識し、音の頭外定位と音の拡がり感を得ることで、前方の方向感や臨場感を得ることができる。

また、本発明のイヤーピースでは、中央筒部に装着される栓体部は、その内部を長手方向に貫通する音道長孔と、音道長孔と連通すると共に、その短手方向に貫通する音道短孔と、を有している。この構造により、ステム部から伝達される音の一部は、栓体部の音道長孔による開口部を介して直接鼓膜に伝達され、使用者は、上記前方の方向感や臨場感を得ることができる。

また、本発明のイヤーピースでは、栓体部の球状体の音道長孔による開口部の幅は、音道長孔の幅よりも狭く形成されている。この構造により、ステム部から伝達される音の大部分は、上記内部空間を経由して鼓膜へと伝達され、使用者は、上記前方の方向感や臨場感を得ることができる。

また、本発明のイヤーピースでは、カップ部の外側面に当接して配設されるカップ部孔調整プレートを有し、カップ部孔調整プレートのプレート部には、複数のカップ部孔を露出させる切欠き部が形成されている。この構造により、使用者は、切欠き部から露出するカップ部孔の数を調整でき、使用者の周辺環境の音を聞くことができるので、上記周辺環境に対する危険予知を行うことができる。

また、本発明のイヤーピースでは、使用者は、カップ部またはカップ部孔調整プレートのどちらか一方をステム部に対して回転させることで、容易に切欠き部から露出するカップ部孔の数を調整することができる。

また、本発明のイヤーピースでは、中央筒部の他端側に音道空間側へと突出する係止突起部が形成され、栓体部の外側面には、係止突起部と係合する係合部が形成されている。この構造により、栓体部が、中央筒部から抜き出る手前にて、栓体部の係合部に対して中央筒部の係止突起部が嵌り込む。その結果、栓体部が、中央筒部から抜け落ちることを防止し、栓体部が、使用者の外耳道内に取り残されることが防止される。

また、本発明のイヤホンでは、イヤホン本体の筐体の他端側の端部と振動板との間の筐体の側面には、少なくとも１つ以上の孔が設けられ、イヤホンが使用者の耳に装着された状態において、筐体の孔とイヤーピースのカップ部孔とは、使用者の耳の耳珠部側に向いている。この構造により、筐体から放出された音の一部は、カップ部孔を介してイヤーピースの内部空間へと戻り、使用者は、上記前方の方向感や臨場感を得ることができる。

また、本発明のイヤホンでは、イヤホン本体の筐体の耳珠側の側面には、筐体の内部と貫通する複数の孔が設けられると共に、筐体の側面から露出する孔の数を調整するスライドリングが配設されている。この構造により、使用者は、イヤーピースの耳珠側の側面から露出するカップ部孔の数と筐体の側面から露出する孔の数とを適宜調整することができる。そのことにより、前方定位の強弱並びに外部音の導入に幅を持たせることにより生じる低音域の過不足を調整することが可能となる。

本発明の一実施形態であるイヤーピースを説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）斜視図である。 本発明の一実施形態であるイヤーピースの栓体部を説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）上面図、（Ｄ）底面図である。 本発明の一実施形態であるイヤーピースを説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図である。 本発明の一実施形態であるイヤーピースの変形例を説明する断面図である。 本発明の一実施形態であるイヤーピースを説明する断面図である。 本発明の他の実施形態であるイヤホンを説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）斜視図である。 本発明の他の実施形態であるイヤホンの変形例を説明する斜視図である。 従来のイヤホンの構造を説明する断面図である。 従来のカナル型イヤホンの構造を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）上面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るイヤーピースを図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本実施形態のイヤーピース１０を説明する斜視図である。図２（Ａ）は、本実施形態のイヤーピース１０の栓体部１５を説明する斜視図である。図２（Ｂ）は、本実施形態のイヤーピース１０の栓体部１５を説明する図であり、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線方向の断面図である。図２（Ｃ）は、本実施形態のイヤーピース１０の栓体部１５を前端側からみた上面図である。図２（Ｄ）は、本実施形態のイヤーピース１０の栓体部１５を後端側からみた底面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本実施形態のイヤーピース１０を説明する図であり、図１（Ａ）のＡ−Ａ線方向の断面図である。尚、図１から図３の説明では、前後方向はイヤーピース１０の長手方向を示し、左右方向及び上下方向はイヤーピース１０の短手方向を示している。

図１（Ａ）に示す如く、イヤーピース１０は、イヤホン１１のステム部１２に対して着脱自在に装着され、イヤホン１１特有の頭内定位を改善し、前方定位に変えることを目的として構成されている。そして、イヤーピース１０は、複数の部材から構成され、主に、中央筒部１３（図３（Ａ）参照）と、中央筒部１３と一体に形成されるカップ部１４と、中央筒部１３に着脱自在に装着される栓体部１５と、カップ部１４の外周面に当接状態にて配設されるカップ部孔調整プレート１６と、を備えている。

イヤーピース１０の中央筒部１３及びカップ部１４は、例えば、その硬度がＡ４５度からＡ５０度のゴム材料により一体に成形される。上記ゴム材料としては、例えば、シリコンゴムが用いられ、イヤーピース１０を外耳道３２（図５参照）内に挿入する際に、外耳道３２の内壁３４（図５参照）の形状に応じて適宜変形し、イヤーピース１０の外耳道３２の内壁３４への密着性が向上され、耳からの必要以上の音漏れが防止される。詳細は後述するが、外耳道３２の奥側へと挿入されるイヤーピース１０のカップ部１４の前端側が、自由端となることで、上記内壁３４の凹凸形状に応じて変形し易くなり、上記密着性が向上される。

カップ部１４の内側に形成される中央筒部１３には、栓体部１５が着脱自在に装着される。栓体部１５は、シリコンゴムと比重の異なる材料、例えば、サージカルステンレス、ステンレス鋼、サージカルチタン、シルバー、アクリル樹脂、天然素材、半貴石等を加工して形成される。そして、中央筒部１３に対して、比重の異なる材質から成る栓体部１５が装着されることで、音によるイヤーピース１０の共振周波数が修正され、イヤーピース１０の共振により発生するノイズ量が大幅に低減される。

栓体部１５の内部には、その長手方向（紙面前後方向）に貫通する音道長孔１５Ｂ（図２（Ｂ）参照）が形成され、栓体部１５の先端側の球状部１５Ｄ（図２（Ａ）参照）の中心には、音道長孔１５Ｂにより開口された開口部１５Ａが形成されている。そして、ステム部１２から伝達される音のごく一部は、音道長孔１５Ｂを経由し、開口部１５Ａから、直接、外耳道３２内へと伝達される。

図１（Ｂ）に示す如く、カップ部１４の一端側には、ステム部１２の近傍に、例えば、５つのカップ部孔１７が、一定間隔にて均等に形成されている。カップ部孔１７は、カップ部１４の内外部の空間を連通する孔であり、例えば、Φ（直径）０．１ｍｍ〜Φ２．０ｍｍの大きさにて形成されている。そして、５つのカップ部孔１７は、カップ部１４の周囲に対して略１／３程度の領域内に配置されている。尚、カップ部孔１７の数は、適宜、設計変更可能である。

カップ部孔調整プレート１６は、ステム部１２の側方に設けられた着脱溝１２Ｂ（図３（Ａ）参照）に装着する環状の係止部１６Ａと、係止部１６Ａと一体に形成されると共に、カップ部１４の外側面と当接するカップ形状のプレート部１６Ｂと、を有する。そして、カップ部孔調整プレート１６は、例えば、上述したイヤーピース１０のカップ部１４と同一材料であるシリコンゴム材料により形成される。尚、カップ部孔調整プレート１６を形成するシリコンゴム材料の硬度は、適宜、設計変更が可能である。

プレート部１６Ｂは、カップ部１４に形成されたカップ部孔１７を覆う様に配置され、例えば、係止部１６Ａから４．０ｍｍ〜４．５ｍｍ程度の長さを有している。図示したように、プレート部１６Ｂには、上記５つのカップ部孔１７が、同時に露出する幅の切欠き部１６Ｃが形成されている。上述したように、切欠き部１６Ｃは、カップ部孔１７の配置領域に対して、カップ部１４の周囲の略１／３程度の幅を有している。

中央筒部１３の係止部１３Ｄ（図３（Ａ）参照）もステム部１２の着脱溝１２Ｂに装着され、カップ部孔調整プレート１６のプレート部１６Ｂは、カップ部１４の外周面と当接した状態となる。そして、イヤーピース１０の使用時には、カップ部１４とカップ部孔調整プレート１６とは、上記当接状態により互いに密着し、固定された状態となる。

一方、イヤーピース１０の使用前に、使用者は、例えば、カップ部１４を指で抓むことで、カップ部１４とカップ部孔調整プレート１６との上記当接状態を解消させ、カップ部１４をステム部１２に対して回転させることができる。この構造により、使用者は、カップ部孔調整プレート１６の切欠き部１６Ｃから露出するカップ部孔１７の数を調整することができる。詳細は後述するが、カップ部孔１７が、切欠き部１６Ｃから露出する数が多くなる程、イヤホン１１にて発生する音が、時間差を有して鼓膜に到達する間接音としての量が増大し、前方定位感を実現し易くなる。また、カップ部孔１７を介して外部音が鼓膜に到達し易くなり、使用者は、イヤーピース１０を使用した状態においても、周辺環境に対する危険予知を行い易くなる。尚、カップ部１４を抓み、上記当接状態を解消させた後、カップ部孔調整プレート１６をステム部１２に対して回転させる場合でも良い。

図２（Ａ）に示す如く、栓体部１５は、その前後方向に延在した略円筒形状の円筒部１５Ｃと、円筒部１５Ｃの前端側に一体に形成された球状体の球状部１５Ｄと、を有している。そして、円筒部１５Ｃの外側面１５Ｅには、その後端側に一環状の凹部形状である係合部１５Ｆが形成されている。係合部１５Ｆの外側面１５Ｅには、音道短孔１５Ｇにより開口された４つの開口部１５Ｈが形成されている。

図２（Ｂ）に示す如く、栓体部１５の内部には、その長手方向（紙面前後方向）に貫通する音道長孔１５Ｂと、その短手方向（紙面左右方向、紙面前後方向）に貫通する音道短孔１５Ｇとが形成されている。音道長孔１５Ｂの大部分が、例えば、Φ２．０〜２．５ｍｍの円筒形状の孔として形成され、音道長孔１５Ｂの前端部では、その孔幅が徐々に狭まり、開口部１５Ａは、例えば、Φ０．３〜１．０ｍｍの開口面積にて形成されている。

また、音道短孔１５Ｇは、係合部１５Ｆの形成領域に開口する様に４本形成されている。４本の音道短孔１５Ｇは、円周方向に９０度の間隔にて形成され、栓体部１５の中心部にて音道長孔１５Ｂと連通している。そして、音道短孔１５Ｇは、例えば、Φ１．０〜１．５ｍｍの円筒形状の孔として形成され、係合部１５Ｆの外側面１５Ｅには、９０度間隔にて４つの開口部１５Ｈが形成されている。

図２（Ｃ）に示す如く、球状部１５Ｄの前端には、その中心に音道長孔１５Ｂにより開口された開口部１５Ａが形成されている。また、図２（Ｄ）に示す如く、円筒部１５Ｃの後端には、音道長孔１５Ｂにより開口された開口部１５Ｉが形成されている。

図３（Ａ）に示す如く、中央筒部１３は、イヤーピース１０の中心部に配置されると共に、一点鎖線にて示す中心軸線ＣＬを中心にして略円筒形状に形成されている。中央筒部１３の内部には、その長手方向（紙面前後方向）に貫通する音道空間１３Ａが形成され、中央筒部１３の両端には開口部１３Ｂ、１３Ｃが形成されている。そして、中央筒部１３の開口部１３Ｂ側には、音道空間１３Ａに対してステム部１２が挿入され、イヤーピース１０は、イヤホン１１に装着される。

ここで、ステム部１２は、中央筒部１３と同様に、中心軸線ＣＬを中心にして略円筒形状に形成され、その外側面１２Ａには、一環状の凹部形状である着脱溝１２Ｂが形成されている。そして、中央筒部１３の開口部１３Ｂ近傍には、音道空間１３Ａ側へと突起する一環状の係止部１３Ｄが形成されている。イヤーピース１０が、イヤホン１１に装着される際には、係止部１３Ｄが、ステム部１２の着脱溝１２Ｂ内へと嵌り込むことで、イヤーピース１０が、ステム部１２から抜け難い構造が実現される。

一方、中央筒部１３の開口部１３Ｃ側には、音道空間１３Ａに対して栓体部１５が挿入され、音道空間１３Ａが、栓体部１５にて塞がれた状態となる。上述したように、栓体部１５には、その長手方向に沿って音道長孔１５Ｂが形成されている。この構造により、中央筒部１３の開口部１３Ｃは、栓体部１５にて塞がれた状態においても、ステム部１２から伝達される音は、音道空間１３Ａ内側の栓体部１５の音道長孔１５Ｂへと伝えられる。そして、ステム部１２から伝達される音のごく一部は、栓体部１５の開口部１５Ａを介して、直接、外耳道３２（図５参照）内へと伝達される。

中央筒部１３の短手方向（紙面左右方向、紙面前後方向）には、４本の音道孔１３Ｅが円周方向に９０度の間隔にて形成されている。４本の音道孔１３Ｅは、それぞれ音道空間１３Ａと連通すると共に、例えば、Φ１．０〜１．５ｍｍの円筒形状の孔として形成されている。そして、中央筒部１３の外側面１３Ｆには、４本の音道孔１３Ｅにより９０度間隔にて４つの開口部１３Ｇが形成されている。

イヤーピース１０が、イヤホン１１に装着される際には、図示したように、栓体部１５の後端部は、ステム部１２に当接した状態となる。この栓体部１５が中央筒部１３に挿入された状態において、中央筒部１３の音道孔１３Ｅと栓体部１５の音道短孔１５Ｇとが、それぞれ連通した状態となる。この構造により、ステム部１２から伝達する音の大部分は、音道長孔１５Ｂ、音道短孔１５Ｇ及び音道孔１３Ｅを経由して、中央筒部１３とカップ部１４との間の内部空間２０へと伝達される。

カップ部１４は、中央筒部１３を囲むように傘形状に形成され、中央筒部１３の長手方向に沿って延在して形成されている。カップ部１４の一端側は、中央筒部１３の開口部１３Ｂ側と一体に形成され、カップ部１４の他端側は、自由端として形成されている。そして、カップ部１４は、中央筒部１３よりも延在して形成され、中央筒部１３は、カップ部１４の内側に位置している。この構造により、カップ部１４と中央筒部１３との間には内部空間２０が形成されている。

上述したように、カップ部１４の一端側には、ステム部１２の近傍に、例えば、５つのカップ部孔１７が、一定間隔にて均等に形成されている。カップ部孔１７は、上記内部空間２０とカップ部１４の外側の外部空間２１とを連結する孔である。

また、カップ部孔調整プレート１６は、カップ部１４の外側に位置するように配設され、カップ部孔調整プレート１６の係止部１６Ａは、ステム部１２の着脱溝１２Ｂ内へと嵌り込んでいる。つまり、着脱溝１２Ｂ内には、中央筒部１３の係止部１３Ｄとカップ部孔調整プレート１６の係止部１６Ａとが嵌り込むことで、イヤーピース１０が、ステム部１２から抜け難い構造が実現される。

カップ部孔調整プレート１６のプレート部１６Ｂには、上記５つのカップ部孔１７が、同時に露出する幅の切欠き部１６Ｃが形成されている。そして、カップ部孔１７が、プレート部１６Ｂの切欠き部１６Ｃから露出する数を０個〜５個まで調整することが可能となる。

また、栓体部１５の球状部１５Ｄが、中央筒部１３の前端側から露出して配設されるが、球状部１５Ｄは、カップ部１４から突出することなく、その内側に位置するように配設されることが望ましい。この構造により、イヤーピース１０の装着時に、球状部１５Ｄが、使用者の外耳道３２の内壁３４と接触し難くなり、内壁３４が球状部１５Ｄと接することでの不快感を使用者へ与え難くなる。

図３（Ｂ）に示す如く、栓体部１５が、中央筒部１３に挿入された状態にてイヤーピース１０が使用されるが、中央筒部１３の開口部１３Ｃ近傍には、音道空間１３Ａ側へと突起する一環状の係止突起部１３Ｈが形成されている。そして、係止突起部１３Ｈの形状は、栓体部１５の係合部１５Ｆに嵌り込む形状となっている。尚、図３（Ａ）に示すように、栓体部１５が中央筒部１３にしっかりと挿入された状態では、中央筒部１３は、係止突起部１３Ｈの厚みにより、若干、外側へと反った状態となる。

この構造により、例えば、使用者の外耳道３２（図５参照）からイヤーピース１０を抜き取る際に、栓体部１５が中央筒部１３から抜き出る方向に引っ張られた場合でも、栓体部１５が、中央筒部１３から抜き出る手前にて、栓体部１５の係合部１５Ｆに対して中央筒部１３の係止突起部１３Ｈが嵌り込む。その結果、栓体部１５が、中央筒部１３から抜け落ちる前に、イヤーピース１０を外耳道３２から抜き取ることができ、栓体部１５が、使用者の外耳道３２内に取り残されることが防止される。

ここで、図４は、本実施形態のイヤーピース６０を説明する断面図であり、図１から図３を用いて説明したイヤーピース１０の変形例を示している。尚、図４に示す断面図は、図３（Ａ）に示す断面図に対応している。そして、図４に示すイヤーピース６０は、主に、栓体部６１に対して係合部６２が形成されている構造において、上述したイヤーピース１０の構造と相違している。そのため、図４のイヤーピース６０の説明の際には、主に、図１から図３を用いて説明したイヤーピース１０と相違する構成部材について説明し、その他の構成部材の説明は参照するものとする。

図４に示す如く、イヤーピース６０の栓体部６１には、栓体部６１の前後方向において、２つの環状の係合部１５Ｆ、６２が形成されている。そして、係合部６２は、栓体部６１の球状部１５Ｄの根本であり、円筒部１５Ｃの外周面１５Ｅに一環状に形成された凹部である。

図示したように、イヤーピース６０の使用時には、栓体部６１が、カップ部１４の中央筒部１３に挿入される。このとき、中央筒部１３の係止突起部１３Ｈが、栓体部６１の係合部６２に対して嵌り込むことで、栓体部６１が、カップ部１４の中央筒部１３から抜け難い構造が実現される。

更には、イヤーピース６０を外耳道３２（図５参照）から抜き取る際に、仮に、中央筒部１３の係止突起部１３Ｈが、係止部６２から外れた場合でも、図３（Ｂ）を用いて上述した様に、中央筒部１３の係止突起部１３Ｈが、栓体部１５の係合部１５Ｆに対して嵌り込む。つまり、栓体部６１には、その前後方向において、２つの環状の係合部１５Ｆ、６２が形成されることで、イヤーピース６０の使用時やイヤーピース６０を外耳道３２から抜き取る際に、栓体部１５が、使用者の外耳道３２内に取り残され難い構造が実現される。

図５は、本実施形態のイヤーピース１０を使用者の外耳道３２に装着した状態を説明する斜視図であり、図５は、カップ部孔１７がカップ部孔調整プレート１６から露出した場合の音の伝達状態を示している。尚、図５では、前後方向は使用者の頭部の前後方向を示し、左右方向は使用者の頭部の左右方向を示している。また、以下の説明では、使用者の左耳３１にて説明するが、右耳においても同様であり、ここではその説明を省略する。

図５では、イヤーピース１０が、使用者の左耳３１の外耳道３２に装着された状態を示しているが、点線の矢印は、音の伝達状態を模式的に図示している。先ず、カップ部１４のカップ部孔１７が、左耳３１の外耳道３２外部の耳珠部３３と対向するように、イヤーピース１０は、外耳道３２内へと挿入される。つまり、カップ部１４のカップ部孔１７の形成領域が、使用者の頭部の前方側を向くように、イヤーピース１０が、使用者の左耳３１に装着される。

音道長孔１５Ｂは、栓体部１５をその長手方向に貫通するが、前端側の開口部１５Ａの開口面積は小さいため、ステム部１２から伝達する音の大部分は、音道長孔１５Ｂ、音道短孔１５Ｇ及び音道孔１３Ｅを経由して、中央筒部１３とカップ部１４との間の内部空間２０へと伝達される。尚、ステム部１２から伝達される音のごく一部は、栓体部１５の開口部１５Ａを介して、直接、外耳道３２内へと伝達される。

内部空間２０へと伝達された音の大部分は、内部空間２０周囲の中央筒部１３やカップ部１４等にて反射し、拡散しながら、外耳道３２内へと伝達される。一方、内部空間２０へと伝達された音の一部は、カップ部孔１７を介して外部空間２１へと伝達される。そして、放出された音の大部分は、耳珠部３３やその周辺、例えば、左耳３１の内側に形成された凹凸形状にも反射し、再び、カップ部孔１７を介して内部空間２０へと伝達される。

つまり、ステム部１２から伝達された音のごく一部のみが、直接、開口部１５Ａを介して鼓膜に伝達される一方、その他の大部分が、イヤーピース１０の内部空間２０に伝達される。そして、内部空間２０に伝達された音は、その内部空間２０内、中央筒部１３から露出する球状部１５Ｄ表面及び外耳道３２の内壁３４等にて拡散されながら、外耳道３２を経由して鼓膜に伝達される。このとき、内部空間２０に伝達された音の一部は、一度、イヤーピース１０の外部空間２１へと放出された後、再び、内部空間２０へと戻る。この音の伝達状態により、使用者は、開口部１５Ａを介した直接音と共に、上記拡散された音を自身の前方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ことで、前方の方向感や臨場感を得ることができる。

更には、カップ部孔１７が、カップ部孔調整プレート１６の切欠き部１６Ｃから露出することで、使用者の周辺環境の音が、カップ部孔１７を介して内部空間２０内へと伝達され、その後、外耳道３２を経由して鼓膜へと伝達される。この構造により、使用者は、例えば、ステム部１２から伝達される音楽等を一定音量で聞きながら、駅構内の案内音等、使用者の周辺環境の音を聞くことができるので、上記周辺環境に対する危険予知を行うことができる。

次に、本発明の他の実施形態に係るイヤホンを図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明では、図１から図５を用いて上述したイヤーピースを用いるため、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図６（Ａ）は、本実施形態の上述したイヤーピース１０を用いたイヤホン１１を説明する断面図である。図６（Ｂ）は、本実施形態の上述したイヤーピース１０を用いたイヤホン１１を説明する斜視図である。尚、イヤホン１１の説明の際には、適宜、上述した図１から図５及びその説明箇所を参照するものとする。また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、前後方向は使用者の頭部の前後方向を示し、左右方向は使用者の頭部の左右方向を示している。また、以下の説明では、使用者の左耳３１にて説明するが、右耳においても同様であり、ここではその説明を省略する。

図６（Ａ）に示す如く、イヤホン１１は、使用者の外耳道３２に装着して使用される挿入型イヤホンであり、主に、その本体となる筐体４１と、筐体４１の先端側に配置され、イヤーピース１０が装着されるステム部１２と、筐体４１内部に配設されるドライバユニット４２と、を備えている。そして、イヤホン１１は、携帯型音楽プレーヤー等の音楽端末に接続して使用され、音楽端末からイヤホン１１に入力された音楽は、ドライバユニット４２内の振動板（図示せず）が振動して音波を放射することで、ステム部１２から伝達される。

本実施形態では、筐体４１には少なくとも１つ以上の孔４４、４５が形成されている。孔４４、４５は、筐体４１の内部空間４６と筐体４１外側の外部空間２１とを連通させる孔であり、ドライバユニット４２とステム部１２の反対側の筐体４１の底面４７との間の内部空間４６を囲む筐体４１に対して形成されている。特に、孔４４は、必ず形成される孔であり、ドライバユニット４２と筐体４１の底面４７との間の側面４３に対して形成されている。尚、孔４５は、筐体４１の底面４７に対して形成され、ドライバユニット４２の振動板が振動した際の内部空間４６の圧力を開放する。そして、ドライバユニット４２の振動板の振幅幅を広げることで、上記音楽の低音領域を増強することができる。

図示したように、筐体４１の側面４３には、２つの一環状の溝４８、４９が形成され、その溝４８、４９内には、輪状のゴム部材、例えば、Ｏリング５０が配設される。筐体４１の側面４３にＯリング５０が配設されることで、使用者は、Ｏリング５０を滑り止めとして用いることができ、イヤーピース１０の装着の際に、筐体４１を持ち易くなる。また、溝４８は、孔４４の形成領域を含むように形成され、溝４８内にＯリング５０を配設することで、孔４４は、Ｏリング４８にて塞がれる。そして、孔４４が塞がれることで、上記音楽の低音領域の増強の効果は弱まるが、カップ部孔１７が、切欠き部１６Ｂから露出する数が０個や１個の場合には、カップ部孔１７から抜け出る音量も低減する。つまり、切欠き部１６Ｂから露出するカップ部孔１７の数に対応させて、Ｏリング４８にて孔４４を開放するか、塞ぐかを調整することで、イヤーピース１０から聞こえる音の調整、例えば、高音領域と低音領域のバランス調整を行うことができる。

図６（Ｂ）に示すように、カップ部孔１７が、使用者の左耳３１の外耳道３２外部の耳珠部３３と対向するように、イヤーピース１０は、使用者の左耳３１に装着される。そして、筐体４１に形成された孔４４も使用者の左耳３１の外耳道３２外部の耳珠部３３側に位置するように設定される。つまり、イヤーピース１０の装着時には、カップ部孔１７及び孔４４は、同一方向である使用者の頭部の前方側を向くように設定される。

カップ部孔１７及び孔４４を上記同一方向に設定することで、孔４４から音楽の一部は放出されるが、点線の矢印にて示すように、放出された音楽の一部は、カップ部孔１７を介してイヤーピース１０の内部空間２０へと戻る。そして、使用者は、上記戻った音楽を上述したように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ことで、前方の方向感や臨場感を得ることができる。

ここで、図７は、本実施形態のイヤホン７０を説明する斜視図であり、図６を用いて説明したイヤホン１１の変形例を示している。そして、図７に示すイヤホン７０では、主に、筐体４１の側面４３には一環状の溝４８が形成され、その溝４８内には、複数の孔４４が形成されると共に、溝４８内に配設されるスライドリング７１にて開放される孔４４の数を調整できる構造において、上述したイヤホン１１の構造と相違している。そのため、図７のイヤホン７０の説明の際には、主に、図６を用いて説明したイヤホン１１と相違する構成部材について説明し、その他の構成部材の説明は参照するものとする。

図７に示す如く、筐体４１の側面４３には、一環状の溝４８が形成され、その溝４８内には、例えば、５つの孔４４が一定間隔にて形成されている。孔４４は、筐体４１の内部空間４６（図６参照）と筐体４１外側の外部空間２１とを連通させる孔である。そして、孔４４は、ドライバユニット４２（図６参照）と筐体４１の底面４７との間の内部空間４６を囲む筐体４１に対して形成されている。尚、上述したように、５つの孔４４は、カップ部孔１７と同様に、イヤーピース１０の装着時には、使用者の耳珠部３３（図６（Ｂ）参照）側に位置する。

図示したように、筐体４１の溝４８内には、スライドリング７１が配設されている。スライドリング７１は、例えば、Ｃ型形状であり、その開口部分から孔４４を露出させることができる。そして、スライドリング７１の開口幅は、上記５つの孔４４を同時に露出させる幅を有している。スライドリング７１が、溝４８内にて回転しながらスライド移動することで、露出する孔４４の数を０個から５個まで変更することができる。

孔４４が、スライドリング７１から露出することで、ドライバユニット４２の振動板が振動した際の内部空間４６の圧力を開放する。そして、ドライバユニット４２の振動板の振幅幅を広げることで、音楽の低音領域を増強することができる。尚、イヤホン７０では、露出する孔４４の数が調整可能となることで、図６に示すイヤホン１１の孔４５を不要とする場合でも良い。

図１（Ｂ）を用いて上述したように、イヤーピース１０では、カップ部孔１７が、切欠き部１６Ｂから露出することで、外部空間２１へと伝達される音の量も増えることで、特に、音楽の低音領域の低減が多くなる傾向がある。その対策として、スライドリング７１から露出する孔４４の数を多くすることで、ステム部１２を介してイヤーピース１０へ伝達する低音領域を増やすことで、カップ部孔１７を多く開放する際のデメリットを補完することができる。尚、上述したように、カップ部孔１７を多く開放することで、音の頭外定位と音の拡がり感を得ることで、前方の方向感や臨場感を得るメリットがある。

つまり、使用者は、イヤーピース１０のカップ部孔１７の露出する数と筐体４１の孔４４の露出する数とを、好み等に応じて適宜、調整することで、例えば、高音領域と低音領域のバランス調整が可能となると共に、音の頭外定位と音の拡がり感を得ることで、前方の方向感や臨場感を得ることも可能となる。更には、カップ部孔１７と孔４４の数の調整により、左右の耳の相互間においても音が交わることで、臨場感を高めることができる。尚、図４を用いて説明したイヤーピース６０でも同様な効果を得ることができる。

尚、本実施形態では、栓体部１５の球状部１５Ｄが、中央筒部１３から外部に露出する場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、栓体部１５が、円筒部１５Ｃのみからなり、栓体部１５の全体が、中央筒部１３の音道空間１３Ａ内に挿入される場合でも良い。この場合でも、栓体部１５の開口部１５Ａは、円筒部１５Ｃの先端に設けられ、ステム部１２から伝達された音のごく一部は、開口部１５Ａを介して、直接、外耳道３２奥の鼓膜に伝達される。また、栓体部１５が中央筒部１３内へ収納されることで、イヤーピース１０の装着時に、栓体部１５が、使用者の外耳道３２と接触し難くなり、内壁３４が栓体部１５と接することでの不快感を使用者へ与え難くなる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。

１０ イヤーピース
１１ イヤホン
１２ ステム部
１２Ｂ 着脱溝
１３ 中央筒部
１３Ａ 音道空間
１３Ｅ 音道孔
１３Ｈ 係止突起部
１４ カップ部
１５ 栓体部
１５Ａ 開口部
１５Ｂ 音道長孔
１５Ｃ 円筒部
１５Ｄ 球状部
１５Ｇ 音道短孔
１６ カップ部孔調整プレート
１７ カップ部孔
２０ 内部空間
２１ 外部空間
３１ 左耳
３２ 外耳道
３３ 耳珠部
３４ 内壁
４１ 筐体
４４ 孔

Claims (8)

1. イヤホンのステム部に着脱自在に取り付けられるイヤーピースにおいて、
   その内部に前記ステム部からの音を伝達する音道空間を有する中央筒部と、
   前記中央筒部を囲むように設けられるカップ部と、
   前記中央筒部の端部から前記音道空間へと挿入される栓体部と、を備え、
   前記栓体部には、前記音道空間と前記カップ部内側の内部空間を連通する孔が形成されることを特徴とするイヤーピース。
2. 前記栓体部は、前記カップ部より比重の重い材料からなることを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
3. 前記栓体部は、その内部を長手方向に貫通する音道長孔と、
   前記音道長孔と連通すると共に、その短手方向に形成される音道短孔と、を有し、
   前記中央筒部は、前記音道短孔と前記内部空間とを連通する音道孔を有し、
   前記栓体部が前記音道空間へと挿入された状態において、前記音道孔、前記音道長孔及び前記音道短孔が連通していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイヤーピース。
4. 前記栓体部は、前記中央筒部の前記端部から露出すると共に、前記栓体部の露出した部分の形状は球状体であり、
   前記音道長孔により前記球状体に形成される開口部の幅は、前記中央筒部内に位置する前記音道長孔の幅よりも狭いことを特徴とする請求項３に記載のイヤーピース。
5. 前記中央筒部には、その一部が前記音道空間へと突出する係止突起部が形成され、
   前記栓体部の外側面には、前記係止突起部と係合する係合部が形成され、
   前記栓体部が前記音道空間へと挿入された状態において、前記係合部は、前記係止突起部よりも前記ステム部側に位置していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のイヤーピース。
6. 前記カップ部の前記内部空間と前記カップ部外側の外部空間とを連通する少なくとも１つ以上のカップ部孔と、
   前記カップ部の外側面に当接して配設され、前記カップ部孔の露出する数を調整可能なカップ部孔調整プレートと、を備え、
   前記カップ部孔調整プレートは、
   前記ステム部に係止される係止部と、
   前記係止部と一体に形成されると共に、少なくとも前記カップ部孔の配置領域までの前記カップ部の前記外側面を覆うプレート部と、を有し、
   前記プレート部には、前記カップ部孔を露出させる切欠き部が形成され、前記切欠き部は、前記カップ部孔を全て露出させる幅を有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のイヤーピース。
7. 請求項６に記載の前記イヤーピースが装着されるイヤホンにおいて、
   電気信号に応じて振動する振動板と、その内部に前記振動板が配設される筐体と、前記筐体の一端側に形成され、前記イヤーピースが装着されるステム部と、を有し、
   前記筐体の他端側の端部と前記振動板との間の前記筐体の側面には、少なくとも１つ以上の孔が設けられ、
   前記イヤホンが使用者の耳に装着された状態において、前記筐体の前記孔と前記イヤーピースの前記カップ部孔とは、前記使用者の前記耳の耳珠部側に向いていることを特徴とするイヤホン。
8. 請求項６に記載の前記イヤーピースが装着されるイヤホンにおいて、
   電気信号に応じて振動する振動板と、その内部に前記振動板が配設される筐体と、前記筐体の一端側に形成され、前記イヤーピースが装着されるステム部と、を有し、
   前記筐体の他端側の端部と前記振動板との間の前記筐体の側面には、複数の孔が設けられると共に、前記筐体の前記側面から露出する前記孔の数を調整するスライドリングが配設され、
   前記イヤホンが使用者の耳に装着された状態において、前記筐体の前記孔と前記イヤーピースの前記カップ部孔とは、前記使用者の前記耳の耳珠部側に向いていることを特徴とするイヤホン。

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