JPS6386997A - ヘツドホン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、通常の音波放射型電気音響変換器の他に、音
声信号を機械的振動に変換してその振動を頭蓋骨に伝え
る骨伝導受話器を備えたヘッドホンに関するものである
。

（従来の技術） 音楽鑑賞に用いられるレコードプレーヤ、テープレコー
ダ、ラジオ受信機等の音響装置は、音楽を忠実に再生し
て演奏の雲囲気をだすために、１チヤネル型から２チヤ
ネル型、４チヤネル型へと進歩してきている。

１チヤネル型のものは、１本のマイクロホンで収音した
出力を１系統の伝送路で伝送し、イアホンやｌ＼ラッド
ンを使い、片方の耳だけで聴取する方法であるため、音
源の方向情報が伝送されず、立体音が得られない。音源
の方向感覚を得るためには、両耳における音の大きさ、
音の位相、到達時間差の情報が必要である。

そこで、２チヤネル型のものは、音源を左右２本のマイ
クロホンで収音し、イアホンやヘッドホンによって左の
マイクロホンの出力は左耳で、右のマイクロホンの出力
は右耳で聴くようにして音源の方向情報を伝送するため
、不完全ではあるが立体音が得られる。ところが実際の
音楽の演奏では、直接音、反射音、反響音等、全方向に
音が飛びかうので、これをより正確にとらえるために、
４チヤネル型のものでは、４方向に４個のマイクロホン
を設置してそれを専用の伝送路を通して４個のスピーカ
で再生し、音像の定位を前後・左右に拡大して立体音に
近づけている。

従来、この種の音響装置に用いられるヘッドホンは、両
耳型と片耳型があるが、いずれもヘッドバンドが取付け
られたケース内に動電型や静電型等の電気音響変換器が
収容されている。この電気音響変換器は、音響装置本体
からの音声信号を音波に変換してそれを鼓膜側へ放射す
るもので、例えば動電型のものでは磁界中に直かれた導
体に音声電流が流れると、電磁誘導作用によって導体が
振動し、それに直結する振動板から音波を放射する構造
になっている。

そして２チヤネル型のヘッドホンでは、ヘッドハンドの
両端に取付けられた各ケース内にそれぞれ１個の電気音
響変換器が収納され、また、４チヤネル型ヘツドホンで
は各ケース内にそれぞれ２個の電気音響変換器が収納さ
れ、立体音を得るように工夫されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記ｒＭ成の２チヤネル型あるいは４チ
ヤネル型のヘッドホンでは、ある程度の立体音を得られ
るものの、スピーカのように音の振動を体で感じること
ができず、臨場感に劣るという問題点があった。

本発明は前記従来技術が持っていた問題点として臨場感
に劣るという点について解決したヘッドホンを提供する
ものである。

（間通点を解決するための手段） 前記問題点を解決するために、第１の発明では耳に接し
バンドで頭に掛けるヘッドホンにおいて、このヘッドホ
ンを少なくとも、音声信号を２つの周波数帯域に分割し
てそれに対応する第１と第２の音声信号を出力する分割
回路と、前記第１の音声信号を音波に変換してそれを鼓
膜側へ放射する電気音響変換器と、前記第２の音声信号
を機械的振動に変換してその振動を頭蓋骨に伝える骨伝
導受話器とで構成したものである。

また、第２の発明ではヘッドホンを少なくとも、音声信
号から特定周波数帯域の特定音声信号を取り出すフィル
タと、前記音声信号を音波に変換してそれを鼓膜側へ放
射する電気音響変換器と、前記特定音声信号を機械的振
動に変換してその振動を頭蓋骨に伝える骨伝導受話器と
で構成したものである。

（作用） 第１の発明によれば、以上のようにヘッドホンを構成し
たので、分割回路は電気音響変換器と骨伝導受話器が受
は持つ周波数帯に音声信号を分割し、その分割された第
１と第２の音声信号のうち、第１の音声信号は電気音響
変換器で音波に変換されて鼓膜を振動させ、第２の音声
信号は骨伝導受話器で機械的振動に変換されて頭蓋仔に
伝える。

このように音の振動を耳と骨を通して聴覚神経に伝える
ことにより、臨場感の向上が図れる。

また、第２の発明によれば、音声信号のうち特定周波数
帯域の信号、例えば耳で聴きとりにくい低音あるいは高
音域の信号のみをフィルタで取り出し、それを骨伝導受
話器を通して頭蓋骨へ伝える。これにより前記第１発明
と同様に臨場感の向上が図れる。従って前記問題点を除
去できるのである。

（実施例） 第１図は第１の発明の一実施例を示すヘッドホンの構成
ブロック図である。

図において、１は２チヤネル型の音響装置本体であり、
この音響装置本木工から出力される左右の音声信号Ｓは
それぞれ両耳型のヘッドホン１０へ供給される。

ヘッドホン１０は分割回路１１を有し、その分割回路１
１の一方の出力側に電気音響変換器１２が、その他方の
出力側に増幅器１３及び骨伝導受話器１４がそれぞれ接
続されている。分割回路１１は、音声信号Ｓを２つの周
波数帯域の信号、例えば可聴周波数２０Ｈ７〜２０ＫＨ
２における比戟的高周波領域の第１の音声信号Ｓ１とそ
れよりも低周波数領域の第２の音声信号Ｓ２とに分割し
、第１の音声信号Ｓ１を電気音響変換器１２へ、第２の
音声信号Ｓ２を増幅器１３を通して骨伝導受話器１４へ
それぞれれ供給する回路であり、コンデンサ及びコイル
等で構成されている。電気音響変換器１２は、第１の音
声信号Ｓ１を音波に変換してそれを鼓膜側へ放射するも
のであり、動電型構造、静電型構造、圧電型構造等の種
々の構造のもので構成されている。骨伝導電話器１４は
増幅器１３で増幅された第２の音声信号Ｓ２を機械的振
動に変換してその振動を頭蓋骨に伝えるものであり、電
磁型構造の他に、電気音響変換器１２と同様な動電型構
造、静電型構造、圧電型構造等の種々の構造のもので構
成されている。

第２図は第１図の実装例を示すヘッドホンの片側の斜視
図、第３図はその概略拡大断面図である。

このヘッドホン１０は、頭に掛ける伸縮自在のヘッドバ
ンド２０を有し、そのヘッドバンド２０の両端には開口
部を有するヘッドホン本体収納用のケース２１が取付け
られている。ケース２１にはその開口部にスポンジ等か
らなる耳当て用の弾性部材２２が取付けられると共に、
そのケース２１内には第１図の分割回路１１及び増幅器
１３の他に例えば動電型の電気音響変換器１２及び電磁
型の骨伝導受話器１４が収納されている。

動電型の電気音響変換器１２は、前面に開口部を有する
パッケージ１２Ａを有し、そのパッケージ１２Ａ内には
永久磁石１２Ｂとそれに磁気結合された磁極１２Ｃが取
付けられている。さらにその永久磁石１２８の外周の磁
界中には摺動自動に可動コイル１２０が装着され、その
可動コイル１２０とパッケージ１２Ａ内壁との間に振動
板１２Ｅが張設されている。

また電磁型の骨伝導受話器１４は、前面に開口部を有す
るパッケージ１４Ａを有し、そのパッケージ１４Ａ内に
は永久磁石１４Ｂとそれに磁気結合された磁極１４Ｃ、
１４Ｄが取付けられている。さらに永久磁石１４Ｂと対
向する磁極１４Ｇにはコイルボビン１４Ｅを介してコイ
ル１４Ｆが巻装され、それら磁極１４Ｇ　、　１４Ｄと
離接可能な位置に磁性体からなる振動体１４Ｇがパッケ
ージ１４Ａ内壁に張設されている。

また、振動体１４Ｇの前面には樹脂等からなる圧接体１
４Ｈがダンパー１４Ｉを介して突出、後退自在にパッケ
ージ１４Ａの前面開口部に突設されている。

以上のように構成されるヘッドホン１０の動作を説明す
る。

ヘッドバンド２０を頭にかけて弾性部材２２を耳に当て
る。この際、電気音響交換器１２を鼓膜側に位置させる
と共に、骨伝導受話器１４の圧接＃１４日を耳の近くの
頭の骨に当てる。

そして音響装置本体１からヘッドホンへ音声信号Ｓを供
給すると、この音声信号Ｓが分割回路１１で周波数帯域
の異なる第１と第２の音声信号Ｓ１゜Ｓ２に分割され、
その第１の音声信号Ｓ１が電気音響変換器１２に、その
第２の音声信号Ｓ２が増幅器１３にそれぞれ与えられる
。

電気音響変換器１２では、可動コイル１２Ｄに音声信号
＄１が流れ、磁極１２Ｃによって生成された磁界との電
磁誘導作用により該可動コイル１２０が振動し、それに
直結した振動板１２Ｅから音波が放射される。この音波
は鼓膜を介して聴覚神経に伝えられる。

また、増幅器１３に入力された第２の音声信号Ｓ２はそ
の増幅器１３で増幅された後、骨伝導受話器１４に与え
られる。すると、骨伝導受話器１４のコイル１４Ｆに増
幅された第２の音声信号Ｓ２が流れ、磁極１４Ｃ、１４
０により生成される磁界が該第２の音声信号Ｓ２によっ
て増減し、振動板１４Ｇが振動する。

この振動は圧接体１４Ｈから頭蓋骨を経て聴覚神経に１
云えられる。これにより臨場恣のある立体音が聴ける。

本実施例では、音声信号Ｓの周波数帯域を２つに分け、
例えば比較的高い周波数帯域に対しては電気音響変換器
１２で音波に変換し、比較的低い周波数帯域に対しては
骨伝導受話器１４で振動させるため、次のような利点を
有する。

■　再生周波数帯を広くできる。各周波数帯域ごとに別
々の振動板１２Ｅ　、　１４Ｇから音が伝達されるので
、各種の変調ひずみが少ない。さらに周波数特性を補正
しやすい。そのため、音の再生精度が高くなる。

■　鼓膜と骨から音を聴くなめ、音の振動を体全体で感
じることができ、臨場感あふれる立体音が得られる。な
お、骨伝導受話器１４側に遅延回路を挿入し、第２の音
声信号Ｓ２を遅延させることにより、エコー効果を発揮
させて立体音の向上を図ることも可能である。

■　増幅器１３にボリューム調整器を設けたり、あるい
は電気音響変換器１２側にもボリューム調整器付きの増
幅器を設ける等すれば、鼓膜側と管側の音量調整を簡単
に行える。

■　分割回路１１及び増幅器１３等の電気回路を集積回
路で構成して小型化すれば、ヘッドホン１０全体の小型
化が可能となる。

■　従来の２チャネル型音響装置本体に対してもそのま
ま使用できる。

第４図は第１図の他の実装例を示すヘッドホン１０の斜
視図である。

このヘッドホン１０では、骨伝導受話器１４をケース２
１の外側に配置し、その骨伝導受話器１４を弾性′を有
する支持部材３０を介してケース２１に取付けた構造で
ある。このようにすればケース２１を小型化できると共
に、頭蓋骨の適切な位置に骨伝導受話器１４を当てるこ
とが可能となる。ここで、支持部材３０はその長さを調
整可能な構造にしたり、第４図の矢印で示すようにケー
ス２１の中心に対して回転可能な構造にすれば、より適
切な位置に骨伝導受話器１４を当てることができる。

第５図は第２の発明の一実施例を示すヘッドホンの構成
ブロック図である。

このヘッドホン４０が第１図のものと異なる点は、分割
回路１１に代えてフィルタ４１を骨伝導受話器１４側に
接続したことである。ここで、フィルタ４１は音声信号
Ｓのうち特定周波数帯域、例えば鼓膜で感じにくい低周
波数あるいは高周波の特定音声信号ＳＯを取り出し、そ
れを増幅器１３を通して骨伝導受話器１４に与える回路
である。このような構成のヘッドホン４０は、例えば第
２図〜第４図のようにして実装される。

この実施例では、音声信号Ｓをそのまま電気音響変換器
１２で音波に変換して鼓膜に伝えると共に、音声信号Ｓ
のうち例えば鼓膜で感じにくい低音あるいは高音の特定
音声信号ＳＯをフィルタ４１で取り出し、その信号ＳＯ
を増幅器１３で増幅した後、骨伝導受話器１４で機械的
振動に変換して頭蓋骨へ伝える。そのため、耳で聴きと
りにくい音も頭蓋骨を通して精度良く聴くことができ、
臨場感あふれる立体音が得られる。

なお、この実施例において、前記第１の発明の実施例と
同様に、骨伝導受話器１４側に遅延回路を挿入してエコ
ー効果を発揮させたり、あるいは電気音響交換器１２や
骨伝導受話器１４側にボリューム調整器を設けて音量調
整を行なうようなす１Ｇ成にすることも可能である。

なお、第１．第２の発明は図示の実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。例えば、第１図の実装構造は
第２図〜第４図以外の構造であってもよい。ヘッドホン
１０は両耳型構造の他に、片耳型のものにも適用できる
。また、第１．第２の発明は耳孔に挿入して使うイアホ
ンにも適用可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、第１の本発明によれば、音
声信号の周波数帯域を２つに分けて一方を電気音響交換
器で音波に変換し、他方を骨伝導受話器で振動音に変換
するため、音の再生精度が高く、しかも臨場感あふれる
立体音が得られる。

また第２の発明によれば、フィルタで特定音声信号を取
り出し、それを骨伝導受話器を通して頭蓋骨へ伝えるよ
うにしたので、鼓膜で感じにくい音も精度良ぐ聴くこと
ができ、臨場感あふれる立体音が的確に得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は第１の発明の実施例を示すヘッドホンの構成ブ
ロック図、第２図は第１図の実装例を示すヘッドホンの
斜視図、第３図は第２図の概略の拡大断面図、第４図は
第１図の池の実装例を示すヘッドホンの斜視図、第５図
は第２の発明の実施例を示すヘッドホンの構成ブロック
図である。 １０、４０・・・・・・ヘッドホン、１１・・・・・・
分割回路、１２・・・・・・電気音響変換器、１３・・
・・・・増幅器、１４・・・・・・骨伝導受話器、４１
・・・・・・フィルタ。 出願人代理人　　柿　　本　　恭　　酸第２図の拡大断
面図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音声信号を２つの周波数帯域に分割してそれに対応
   する第１と第２の音声信号を出力する分割回路と、 前記第１の音声信号を音波に変換してそれを鼓膜側へ放
   射する電気音響変換器と、 前記第２の音声信号を機械的振動に変換してその振動を
   頭蓋骨に伝える骨伝導受話器とを備えたことを特徴とす
   るヘッドホン。 ２、前記分割回路はコンデンサ及びコイルで構成した特
   許請求の範囲第１項記載のヘッドホン。 ３、音声信号から特定周波数帯域の特定音声信号を取り
   出すフィルタと、 前記音声信号を音波に変換してそれを鼓膜側へ放射する
   電気音響変換器と、 前記特定音声信号を機械的振動に変換してその振動を頭
   蓋骨に伝える骨伝導受話器とを備えたことを特徴とする
   ヘッドホン。