JP4826399B2 - ヘッドホン - Google Patents

Description

本発明は音声を再生するヘッドホンに係り、とくにハウジング内にドライブユニットを配するようにしたヘッドホンに関する。

外部に音が洩れないようにしながら音楽等を聴く場合に、従来よりヘッドホンが広く用いられている。このようなヘッドホンは、ハウジング内に小型のスピーカから成るドライブユニットを取付けるようにしたものであって、上記ドライブユニットの背面側を囲むように設けられるハウジングの構造によってオープンエア型と密閉型とに区別される。

オープンエア型のヘッドホンは、ハウジングに開口が形成されており、このような開口によって外からの音がハウジング内に入ってくるようになっているヘッドホンである。これに対して密閉型のヘッドホンは、ドライブユニットを内部に収納しているハウジングが密閉されており、低音域まで特性が延び、高音と低音のバランスがよいという特徴を有している。

ハウジングに開口が形成されている上述のようなオープンエア型のヘッドホンは、外部からの音が入ってきて爽やかな聴感になる。ところがオープンエア型の構造によると、とくに低音域の制動が不足し、低音の音圧が高くなり過ぎて高音と低音のバランスが悪化する傾向がある。

これに対して密閉型のヘッドホンは、上記のような低音での制動不足を解消することができ、高音と低音のバランスが良好で、低音域まで特性が延びるという利点がある。ところがハウジングが密閉されているために、外部から音が入って来ず、爽やかな聴感を得ることができない。また密閉型のヘッドホンは、外部からの音が全く遮断されるために、安全性に問題を残す可能性がある。

そこで本願発明者は、特開平６−１１３３８４号公報によって、ドライブユニットの背面側を囲むようにハウジングを設けたヘッドホンにおいて、上記ハウジングに開口を形成するとともに、この開口をダイヤフラムで塞ぐようにし、さらに必要に応じて上記開口に開閉自在に蓋を装着したヘッドホンを提案している。

このようなヘッドホンによると、上記蓋を取外した場合には、開口を塞ぐように設けられているダイヤフラムが外来音、とくに高音域の外来音に対して透過性を有するとともに、このダイヤフラムがその共振周波数より低い音に対して抵抗になり、これによって低音域の音圧が必要以上に高くなるのを抑えるようにすることが可能になる。また上記開口を必要に応じて蓋で閉塞すると、ハウジングが密閉構造と等価になり、これによって密閉型のヘッドホンとして用いることが可能になり、再生音の漏洩を完全にシャッタアウトできるようになる。

ところがハウジングに形成されている開口をダイヤフラムで覆うとともに、着脱可能に上記開口を蓋で閉塞するようにしたヘッドホンによると、上記蓋の開閉機構が必要になり、しかもこのような開閉機構は蓋の収納スペースを確保しなければならず、これによってハウジングの寸法が大きくなってしまう。このことは、ヘッドホンのコンパクト化を妨げることになる。
特開平６−１１３３８４号公報

本願発明の課題は、オープンエア型のヘッドホンと密閉型のヘッドホンとに任意に切換えて使用することができるヘッドホンを提供することである。

本願発明の別の課題は、爽やかな聴感を得ることができるとともに、低音域での制動不足を解消して高音と低音のバランスが悪化するのを防止し、オープンエア型と密閉型の両方の利点を兼備えたヘッドホンを提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、ハウジングに形成されている開口を開閉自在に覆うための蓋を用いることなく、しかもオープンエア型と密閉型とに切換えることができるようにしたヘッドホンを提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、ハウジングに形成されている開口を開閉自在に覆うための蓋とその開閉機構を無くすことによって、単純な構造とするとともに、よりコンパクトなヘッドホンを提供することである。

本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想、およびその実施の形態によって明らかにされる。

本願の主要な発明は、ハウジング内にドライブユニットを配するようにしたヘッドホンにおいて、
前記ハウジングに開口を形成するとともに、該開口を塞ぐようにダイヤフラムを配し、
前記ダイヤフラムに対して接触および離間可能な制振部材を設け、前記制振部材を前記ダイヤフラムから離間させると前記ダイヤフラムを介して前記開口を通して前記ハウジングの内外での音の伝達が行なわれ、前記制振部材を前記ダイヤフラムに接触させると前記ダイヤフラムが制振されて該ダイヤフラムを介して音の伝達が行なわれないようにしたことを特徴とするヘッドホンに関するものである。

ここで、前記開口が前記ドライブユニットを取付けたバッフル板の背面側において前記ハウジングに形成されてよい。また前記ハウジングの開口に対応して該ハウジングの内側にリング状にリブが形成され、該リブに押えリングを介して前記ダイヤフラムが取付けられてよい。また前記ハウジングの開口に前記制振部材が摺動自在に取付けられ、該制振部材の摺動位置に応じて該制振部材が前記ダイヤフラムに対して接触状態と離間状態とに切換えられてよい。また前記制振部材がつまみと、該つまみに連結された押圧子とを備えるとともに、前記ダイヤフラムが中心に向かうほど前記開口とは離間するよう窪んだ凹部を有し、前記押圧子が前記凹部の中心にあるときは前記ダイヤフラムが振動可能で、前記押圧子が凹部の外周側に接触すると前記ダイヤフラムが制振されてよい。また前記ハウジングの開口に前記制振部材が出没自在に設けられ、前記制振部材を押込むと前記ダイヤフラムと接触して該ダイヤフラムが制振され、前記制振部材の押込みを解除して復動させると前記ダイヤフラムが自由になるようにしてよい。また前記ハウジングの開口を塞ぐように複数のダイヤフラムを配し、前記制振部材の切換えに応じて、総てのダイヤフラムが制振された状態と、一部のダイヤフラムが制振された状態と、総てのダイヤフラムが自由な状態とに切換えられてよい。また前記ダイヤフラムが同心円状に複数の屈曲用エッジを備え、前記制振部材による接触位置が前記複数のエッジの内の最も中心側のエッジよりも中心側であるときには該ダイヤフラムが制振され、前記制振部材による接触位置が最も中心側のエッジよりも外周側であるときには、接触位置に最も近い中心側のエッジより内側の領域が自由な状態であってよい。

本願発明の好ましい態様は、ヘッドホンのドライブユニットの背面側を囲むようにハウジングを設け、このハウジングに開口を形成し、この開口をダイヤフラムで塞ぐようにしたヘッドホンにおいて、上記ダイヤフラムに固体物を接触させ、あるいはこの固体物から解放することによって、ダイヤフラムの振動を制御する機構を設けるようにしたものである。

このような構造によると、例えばつまみを用いてその先端に設けられている固体物をダイヤフラムに接触、非接触させることで、ダイヤフラムで塞がれた開口に蓋を取付けた蓋の開閉機構と等価な作用効果を実現できる。しかもこの構造は、蓋の開閉機構よりもコンパクトな構造になるために、よりコンパクトなヘッドホンが提供できるようになる。

本願の主要な発明は、ハウジング内にドライブユニットを配するようにしたヘッドホンにおいて、ハウジングに開口を形成するとともに、該開口を塞ぐようにダイヤフラムを配し、ダイヤフラムに対して接触および離間可能な制振部材を設け、制振部材をダイヤフラムから離間させるとダイヤフラムを介して開口を通してハウジングの内外での音の伝達が行なわれ、制振部材をダイヤフラムに接触させるとダイヤフラムが制振されて該ダイヤフラムを介して音の伝達が行なわれないようにしたものである。

従ってこのようなヘッドホンによると、ダイヤフラムに対して接触および離間可能に設けられている制振部材をダイヤフラムから離間させることによって、上記ダイヤフラムを介して開口を通して外部から音が入ってくるようになり、これによって爽やかな聴感を得ることが可能になり、また低音域での制動不足を解消して高音と低音のバランスが悪化するのを防止できるようになる。これに対して上記制振部材をダイヤフラムに接触させると、ダイヤフラムが制振されてこのダイヤフラムを介して音の伝達が行なわれないようになり、高音と低音のバランスが良好で、低音域まで特性が延びる密閉型のヘッドホンとして用いることが可能になる。従ってこのような構成によると、とくに密閉型のヘッドホンとして用いるための開口を塞ぐ蓋を必要とせず、またその開閉機構も必要でなくなる。

以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１および図２は本願発明の一実施の形態を示すヘッドホンを示すものであって、このヘッドホンは左右一対のハウジング１０を備えている。ハウジング１０は内部が凹部になっている筐体である。そしてハウジング１０はハンガ１１によって回動可能に支持されている。ハンガ１１には上方に延びるようにほぼＵ字状をなすスライドアーム１２が設けられる。

スライドアーム１２はストッパ１３に対して摺動可能に連結されている。そして左右のストッパ１３がヘッドバンド１４によって連結されるようになっている。そして一方の、例えば右方のハウジング１０のハンガ１１には、図２に示すようにコード１５が引出されるようになっている。このコード１５によって音声信号をハウジング１０内のドライブユニットのボイスコイルに流すようにしている。

次に図３によって、ハウジング１０の内部の構造について説明する。ハウジング１０の内部には、このハウジング１０の前面側の開口を覆うようにバッフル板１９が一体に、あるいは別部材によって取付けられており、このバッフル板１９によってドライブユニット２０が支持されるようになっている。なおここでドライブユニット２０は、例えばドーム型のダイナミックスピーカから構成されている。そしてバッフル板１９には音孔２１が形成されるとともに、この音孔２１を塞ぐように不織布２２が取付けられている。またハウジング１０の開口縁部にはイヤパッド２３が取付けられるようになっている。イヤパッド２３はカバー２４によって覆われている。

上記ドライブユニット２０を収納したハウジング１０の上記ドライブユニット２０の背面側であってその上方位置には、縦長の比較的小さな開口２８が形成されている。この開口２８の内側には、とくに図３および図４に示すように、リング状リブ２９が上記開口２８の外周囲と対応する位置においてその反対側の内面に形成されている。そしてこのリング状リブ２９によってダイヤフラム３０が取付けられている。ダイヤフラム３０は例えばポリプロピレン樹脂の成形体から構成され、その外周側の部分に固定リング３１が取付けられている。そしてこの固定リング３１によってダイヤフラム３０の外周部を上記リング状リブ２９の段部３２に接着固定するようにしている。

上記ハウジング１０の開口２８の内側には図４および図５に示すように、摺動板３６が取付けられる。この摺動板３６は、内側に突出するように押圧子３７を一体に備えている。そして押圧子３７を備える摺動板３６がハウジング１０の開口２８の外側に配されるつまみ３８と結合されるようになっている。すなわちつまみ３８にはその下方に連結用突部３９が形成され、この連結用突部３９の中心部に形成された雌ねじ孔に、上記摺動板３６のビス挿通孔を貫通するビス４０が螺着されており、これによってつまみ３８を摺動板３６と結合している。さらにつまみ３８の下面には位置決めピン４１が形成され、この位置決めピン４１が摺動板３６の上面の小孔４２に係合されており、これによってつまみ３８と摺動板３６の相対的な回転を防止している。

このようにビス４０によって摺動板３６に連結されたつまみ３８は、その外側部の段部４３が開口２８の周縁部に形成された摺動凹部４４に受入れられ、これによってつまみ３８と摺動板３６とが上記開口２８の長さ方向に摺動するようになっている。また上記摺動板３６にはその側面側に弾性変形部４５が連設され、この弾性変形部４５の突部４６がハウジング１０の下面に形成されたリブ４７の凹部４８に受入れられるようになっており、これによってつまみ３８と摺動板３６の摺動位置のクリック構造を達成している。

従って図５Ａ、Ｂに示すように、ハウジング１０の開口２８の摺動凹部４４内をつまみ３８を摺動板３６とともに摺動動作させることによって、摺動板３６の下面に形成されている押圧子３７が図５Ａに示すようにダイヤフラム３０のほぼ中央の位置と、このダイヤフラム３０のほぼ中央に対して左方に偏倚した位置とに切換えることが可能になる。図５Ａに示すようにつまみ３８が右方にある場合であって、押圧子３７がダイヤフラム３０の中心部に位置する場合には、ダイヤフラム３０の中心に向かうほど開口２８とは離間するよう窪んだ形状によって、この押圧子３７がダイヤフラム３０から離間する。従ってダイヤフラム３０は自由な状態になり、押圧子３７による制振が行なわれない。これに対してつまみ３８を図５Ｂ示すように左方へ移動させると、押圧子３７がダイヤフラム３０の中心部に対して左へ移動し、このダイヤフラム３０の左側の傾斜面に当接する。従ってダイヤフラム３０は押圧子３７と接触して制振が行なわれる。従って開口２８からの外来音を上記ダイヤフラム３０の振動を介在としてハウジング１０の内部に伝達することができなくなる。すなわち押圧子３７によるダイヤフラム３０の制振動作は、ハウジング１０の開口２８に蓋をしたのと等価である。

図１および図２に示すヘッドバンド１４を用いてこのヘッドホンを頭部に装着するとともに、ハウジング１０を左右の耳にそれぞれ当てがい、イヤパッド２３が耳と接触するように装着する。そしてコード１５を通してハウジング１０のバッフル板１９によって支持されているドライブユニット２０のボイスコイルに電流を通ずることによって、ドライブユニット２０が音声を再生する。従ってこのような音声を、このヘッドホンによって聴くことができる。

そしてこのハウジング１０の開口２８を塞ぐように取付けられているダイヤフラム３０を図５Ａに示すように、押圧子３７から離した状態にしておくと、オープンエア型のヘッドホンとして利用することができる。図６はこのようなオープンエア型のヘッドホンとして聴いた場合の外来音の伝達特性を示している。同図において鎖線で示す制振状態に比べて、実線で示す制振を解除した状態のヘッドホンは、とくにダイヤフラム３０の共振周波数の近傍において制振状態に比べて高い外来音の伝達特性をもっている。ここではダイヤフラム３０の振動特性を１〜２ＫＨｚの共振周波数に設定してあり、この周波数の近傍においては、ダイヤフラム３０がコンダクティブな音響動作を行なって外来音の侵入を許容する。従ってこのようなヘッドホンによれば、とくに外来音の侵入を許容することによって、オープンエア型の特徴である爽やかな感じの聴感を得ることが可能になる。

ダイヤフラム３０はスティフネスとして作用し、低音域の周波数に対してはレジスティブな音響動作を行なう。すなわち低音域の音圧が上昇するのを抑えることになる。従って図７における実線で示すように、低音域での音圧が異常に上昇するのを抑えるようになり、高音域と低音域のバランスが良好になる。なおハウジング１０に開口２８を形成するとともに、ダイヤフラム３０を取付けないと、同図において１点鎖線で示すような特性になり、低音域の音圧出力が高くなって高音域と低音域のバランスが悪化することになる。このような欠点は開口２８にダイヤフラム３０を取付けることによって解消され、密閉型と同じような周波数特性になる。これによって密閉型の特徴である低音域までの良好な特性を得ることが可能になる。

しかもこのようなヘッドホンによると、上記開口２８を閉じるための蓋を必要としなくなる。従ってこの蓋の開閉機構も必然的に不要になる。従ってこのような蓋や蓋の開閉機構を省略することができ、これによってヘッドホン、とくにそのハウジング１０の構造を簡潔にし、部品点数を少くし、さらにはハウジング１０の寸法を小さくすることができ、よりコンパクトなヘッドホンを提供することが可能になる。またつまみ３８が摺動板３６とともにビス４０によって開口２８の内外を連結するように取付けられているために、つまみ３８が紛失することがない。従って従来のように、開口を閉塞する蓋が紛失する事故が防止される。

図８は別の実施の形態を示している。この実施の形態は、上記開口２８を閉じるための摺動自在なつまみ３８と摺動板３６との組合わせに代えて、ダイヤフラム３０の軸線方向に移動自在な押釦構造を採用したものである。すなわちハウジング１０の開口２８を横切るようにアームから成る保持部５３が連設され、この保持部５３によって押釦５４が摺動自在に保持されている。そして押釦５４は復動用ばね５５によって図８において上方に付勢されている。そして押釦５４にはその先端側の部分に押圧子５６が連設されている。

以上のような構成において、保持部５３に保持されている押釦５４が図８Ａに示すように、復動用ばね５５によって復動されている状態では、押釦５４の先端側の押圧子５６がダイヤフラム３０から離間している。従ってダイヤフラム３０が自由な状態にあり、このダイヤフラム３０が外来音を伝達するのが妨げられない。従って開口２８を通して伝達された外来音が上記ダイヤフラム３０の振動を介在として、ハウジング１０内に伝達されることになり、これによって外来音の侵入を許容するオープンエア型のヘッドホンとして用いることが可能になる。

これに対して図８Ｂに示すように、押釦５４を復動用ばね５５に抗して押圧し、この押釦５４の先端部に設けられている押圧子５６をダイヤフラム３０の中心部に接触させると、ダイヤフラム３０が制振される。従ってダイヤフラム３０が振動できなくなり、開口２８を通して入ってきた外来音をダイヤフラム３０が遮断することになる。従ってこの場合には、密閉型のヘッドホンとして利用できるようになる。

次にさらに別の実施の形態を図９によって説明する。この実施の形態は、ダイヤフラム３０に代えて、一対のダイヤフラム６１、６２を設けたものである。ここでつまみ３８が図９Ａに復動された場合には、ダイヤフラム６１の中心部が対応する押圧子３７と一致している。これに対してダイヤフラム６２の中心部は、対応する押圧子３７に対して右方に偏倚した状態にある。

従って図９Ｂに示すように、つまみ３８を所定のストローク移動させると、ダイヤフラム６２のみが対応する押圧子３７によって制振され、もう一方のダイヤフラム６１は対応する押圧子から離間した状態にある。従って一方のダイヤフラム６１を通して外来音の侵入を許容しながら、他方のダイヤフラム６２を制振することが可能になる。

図９Ｃに示すように、つまみ３８をさらに所定のストローク摺動させると、ダイヤフラム６１、６２がともに対応する押圧子と接触し、これによってこれらのダイヤフラム６１、６２がともに制振される。従ってこの場合には、開口２８を通して外部から外来音が侵入することがなくなり、ハウジング１０は密閉構造になる。すなわち開口２８を蓋で閉じたのと等価になる。

一方図９Ａに示す位置につまみ３８がある場合には、ダイヤフラム６１、６２はそれぞれ対応する押圧子３７から離間した状態にある。従ってこの場合には、一対のダイヤフラム６１、６２がともに振動し得る状態になっている。従って開口２８からの外来音が一対のダイヤフラム６１、６２を通してハウジング１０内に導かれ、いわゆるオープンエア型の状態で利用される。

図１０はさらに別の実施の形態を示している。この実施の形態は、開口２８を塞ぐように取付けられるダイヤフラム３０が同心円状に２つのエッジ６５、６６を備えている。２つのエッジ６５、６６はそれぞれこのダイヤフラム３０の屈曲部になっている。

図１０Ａに示すようにダイヤフラム３０のほぼ中心部に押圧子３７が存在する場合には、ダイヤフラム３０は制振されず、自由な状態になっている。従ってこの場合には、開口２８を通して入ってくる外来音が一旦ダイヤフラム３０の振動に変換された後に、ハウジング１０内に導入され、いわゆるオープンエア型のヘッドホンとして利用される。

これに対してつまみ３８を図１０Ｂに示すように移動し、ダイヤフラム３０の中心側のエッジ６６の近傍に押圧子３７を接触させると、このダイヤフラム３０はいわゆる制振状態になり、これによって開口２８からの外来音がシャッタアウトされ、密閉型のヘッドホンとして利用される。

つまみ２８を図１０Ｃに示すように移動し、中心側のエッジ６６と外周側のエッジ６５との中間位置に押圧子３７を接触させた場合には、中心側のエッジ６６の中心側の部分のみが振動可能になる。この場合には、ダイヤフラム３０の共振周波数が図１０Ａに示すように完全に自由な状態の場合よりも高くなり、とくに高音域の外来音のみを選択的に透過させることになり、セミオープン型のヘッドホンとして利用できるようになる。

以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態における、制振部材を構成する摺動板３６の摺動構造については、各種の設計変更が可能である。またつまみ３８および摺動板３６は、必ずしも開口２８の部位に配することなく、別の位置に組込むことも可能である。

本願発明は、密閉型とオープン型とに切換え可能なヘッドホンに利用することができる。

ヘッドホンの全体の構造を示す正面図である。 同ヘッドホンの全体の構造を示す側面図である。 ヘッドホンのハウジングの内部構造を示す拡大断面図である。 ダイヤフラムの制振の構造を示す分解斜視図である。 制振部材によるダイヤフラムの制振の動作を示す拡大断面図である。 外来音の伝達特性を示すグラフである。 再生音の特性変化を示すグラフである。 別の実施の形態のダイヤフラムの制振の動作を示す縦断面図である。 さらに別の実施の形態のダイヤフラムの制振の動作を示す縦断面図である。 さらに別の実施の形態のダイヤフラムの制振の動作を示す縦断面図である。

符号の説明

１０…ハウジング、１１…ハンガ、１２…スライドアーム、１３…ストッパ、１４…ヘッドバンド、１５…コード、１９…バッフル板、２０…ドライブユニット、２１…音孔、２２…不織布、２３…イヤパッド、２４…カバー、２８…開口、２９…リング状リブ、３０…ダイヤフラム、３１…固定リング、３２…段部、３６…摺動板、３７…押圧子、３８…つまみ、３９…連結用突部、４０…ビス、４１…位置決めピン、４２…小孔、４３…段部、４４…摺動凹部、４５…弾性変形部、４６…突部、４７…リブ、４８…凹部、５３…保持部（アーム）、５４…押釦、５５…復動用ばね、５６…押圧子、６１、６２…ダイヤフラム、６５、６６…エッジ

Claims (8)

1. ハウジング内にドライブユニットを配するようにしたヘッドホンにおいて、
   前記ハウジングに開口を形成するとともに、該開口を塞ぐようにダイヤフラムを配し、
   前記ダイヤフラムに対して接触および離間可能な制振部材を設け、前記制振部材を前記ダイヤフラムから離間させると前記ダイヤフラムを介して前記開口を通して前記ハウジングの内外での音の伝達が行なわれ、前記制振部材を前記ダイヤフラムに接触させると前記ダイヤフラムが制振されて該ダイヤフラムを介して音の伝達が行なわれないようにしたヘッドホン。
2. 前記開口が前記ドライブユニットを取付けたバッフル板の背面側において前記ハウジングに形成されている請求項１に記載のヘッドホン。
3. 前記ハウジングの開口に対応して該ハウジングの内側にリング状にリブが形成され、該リブに押えリングを介して前記ダイヤフラムが取付けられている請求項１に記載のヘッドホン。
4. 前記ハウジングの開口に前記制振部材が摺動自在に取付けられ、該制振部材の摺動位置に応じて該制振部材が前記ダイヤフラムに対して接触状態と離間状態とに切換えられる請求項１に記載のヘッドホン。
5. 前記制振部材がつまみと、該つまみに連結された押圧子とを備えるとともに、前記ダイヤフラムが中心に向かうほど前記開口とは離間するよう窪んだ凹部を有し、前記押圧子が前記凹部の中心にあるときは前記ダイヤフラムが振動可能で、前記押圧子が凹部の外周側に接触すると前記ダイヤフラムが制振される請求項４に記載のヘッドホン。
6. 前記ハウジングの開口に前記制振部材が出没自在に設けられ、前記制振部材を押込むと前記ダイヤフラムと接触して該ダイヤフラムが制振され、前記制振部材の押込みを解除して復動させると前記ダイヤフラムが自由になる請求項１に記載のヘッドホン。
7. 前記ハウジングの開口を塞ぐように複数のダイヤフラムを配し、前記制振部材の切換えに応じて、総てのダイヤフラムが制振された状態と、一部のダイヤフラムが制振された状態と、総てのダイヤフラムが自由な状態とに切換えられる請求項１に記載のヘッドホン。
8. 前記ダイヤフラムが同心円状に複数の屈曲用エッジを備え、前記制振部材による接触位置が前記複数のエッジの内の最も中心側のエッジよりも中心側であるときには該ダイヤフラムが制振され、前記制振部材による接触位置が最も中心側のエッジよりも外周側であるときには、接触位置に最も近い中心側のエッジより内側の領域が自由な状態である請求項１に記載のヘッドホン。

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