JP5695144B2 - パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドホンに関し、特にパッシブダイヤフラム（ｐａｓｓｉｖｅ ｄｉａｐｈｒａｇｍ）を利用してスピーカーユニットの後室を形成するヘッドホンに関する。

現在、音楽を聴く際に周囲に迷惑をかけないようにするために、ヘッドホンを装着して音楽を聴くのが一般的であり、且つヘッドホンが頻繁に携帯される物品であることから、携帯型ヘッドホンは、体積が小さく且つ軽量であることが求められている。

しかしながら、ヘッドホンの体積が小さいと、ヘッドホン内に設けられるスピーカーユニットの体積が制限されるため、音声を還元する音響室の大きさも制限される。従って、ヘッドホンの低音効果は通常良くない。現在、業界では、低音効果が好ましいヘッドホンを製造するために、閉鎖された音響室を提供することが多い。しかしながら、閉鎖された音響室はスピーカーユニットに対するダンパが大きくなり、出された音声が低周波であった場合、スピーカーユニットの力が不足して振動しにくくなり、ヘッドホンの低音の量感が不足し、且つ伝えられた音声がこもる問題があった。

そのため、現在、業界では、音響室に孔を開設するとともに、半通気性の紙を貼ることで孔を閉鎖し、それによって音響室と外部の空気を流通させ、音響室のスピーカーユニットに対するダンパを低減する方法が取られている。しかしながら、このような方法では、別の音声が生じてしまい、ユーザが予期せぬ音声を聴いてしまうことになる。また、半通気性の紙では、低周波インピーダンスがある特定の範囲に正確に制御されなくなり、音色表現が好ましくないものとなり、且つ低周波音声の動的応答が好ましくない問題があった。

そこで、上述した問題が改善可能であることに鑑みて、鋭意研究を行い学理を併せて運用した結果、設計が合理的で且つ上述した問題を効果的に改善することができる方法として本発明を提出するに至った。

本発明は、閉鎖された音響室を有し且つダンパが過大になることのないヘッドホンを提供することを課題とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、ユーザの耳に設けられる、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホンを提供する。本発明に係るパッシブダイヤフラムを有するヘッドホンは、スピーカーユニットと、装着リング及びパッシブダイヤフラムを含むダイヤフラムユニットとを含む。スピーカーユニットは、装着リングにおけるユーザの耳寄りの一端に設けられ、パッシブダイヤフラムは、装着リングにおけるユーザの耳から離れた一端を閉鎖する。パッシブダイヤフラム、装着リング及びスピーカーユニットによって、共同で後室が形成される。

本発明は、以下の有益な効果を有する。即ち、本発明は、ダイヤフラムユニットとスピーカーユニットとで共同して、封閉され且つ容積の大きさを調整可能な後室を形成することによって、適切なダンパ及び好ましい低音効果を提供することができる。

本発明に係るパッシブダイヤフラムを有するヘッドホンの断面を示した図である。 本発明に係るパッシブダイヤフラムを有するヘッドホンの立体分解図である。 本発明に係るパッシブダイヤフラムを有するヘッドホンの他の視点から見た立体分解図である。 本発明に係るダイヤフラムユニットの立体分解図である。 本発明に係るパッシブダイヤフラムを有するヘッドホンの外観を示した図である。 本発明に係るパッシブダイヤフラムを有するヘッドホンのインピーダンス曲線図である。

本発明が所定の目的を達成するために採用した技術、方法及び効果を更に理解することができるように、以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明する。これにより、本発明の目的、特徴及び特色を深く且つ具体的に理解することができる。但し、図面は参考と説明のために用いるものに過ぎず、本発明を制限するものではない。

図１に示すように、本発明に係るパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１は、ユーザの耳９に装着される。パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１は、スピーカーユニット１０、ダイヤフラムユニット２０（図２に示す）及び弾性部材５０を含む。ダイヤフラムユニット２０は、スピーカーユニット１０の一端に設けられ、弾性部材５０は、スピーカーユニット１０におけるユーザの耳９寄りの一端に設けられる。

スピーカーユニット１０は、コスト、周波数、感度需要、音質及び使用寿命等の要素に基づいて、ダイナミック型、静電型及びバランスドアーマチュア型等の異なる駆動方式を選択することができる。弾性部材５０は、高密度スポンジイヤーパッド、シリコン耳栓、又はスポンジ耳栓である。使用時には、弾性部材５０の一端がユーザの耳に当てられることで、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１のユーザの耳における密閉性及び快適性の向上が図られる。弾性部材５０の選択においては、その置き位置によって選択される。例えば、弾性部材５０がユーザの外耳道に置かれる場合、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１はインナーイヤー型ヘッドホンであり、弾性部材５０として耳栓形式が選択される。また例えば、本実施例における弾性部材５０のようにユーザの耳介に当接される場合、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１は耳覆い型ヘッドホンであり、弾性部材５０としてイヤーパッド形式が選択される。

図１、図２及び図３に示すように、ダイヤフラムユニット２０は、装着リング２１、パッシブダイヤフラム２２及び重量配置盤２３を含む。パッシブダイヤフラム２２は、装着リング２１におけるユーザの耳９から離れた一端を閉鎖する。図１に示すように、装着リング２１の内側面には弧面部２１１が設けられている。弧面部２１１は、装着リング２１の円心方向に向かって湾曲している。即ち、装着リング２１は、ユーザの耳９寄りの一端からユーザの耳９から離れた一端までの内径の大きさが漸次減少した後再度漸次増加している。このような構造配置によって、気流が円滑に弧面部２１１を流れるようにすることが可能であり、且つ気流が弧面部２１１を流れた際に圧縮されることで、気流の圧縮により音声の周波数変化がもたらされる。装着リング２１におけるユーザの耳９から離れた一端には固定部２１２が設けられている。固定部２１２の内径は弧面部２１１よりも大きく、これにより、固定部２１２と弧面部２１１との接続箇所に固定平面２１２１が形成される。パッシブダイヤフラム２２が固定平面２１２１に当てられることで、パッシブダイヤフラム２２は装着リング２１に確実に設けられる。本発明の他の実施例において、パッシブダイヤフラム２２はシリコンリング（図示せず）内に設けられ、シリコンリングが固定部２１２に設けられ、シリコンリングの外径が固定部２１２の内径よりもやや大きく、且つシリコンリングが固定平面２１２１に当接されることで、シリコンリング及びパッシブダイヤフラム２２が固定部２１２に確実に設けられる。

図１及び図４に示すように、パッシブダイヤフラム２２は、リング状突起部２２１及び中心突起部２２２を有する。リング状突起部２２１は、中心突起部２２２を囲繞するように設けられる。リング状突起部２２１及び中心突起部２２２は、ユーザの耳９から離れた方向に向かって突出する。重量配置盤２３は、中心突起部２２２に装着されることで、パッシブダイヤフラム２２を押圧するのに必要な力を増加させる。重量配置盤２３の重量は、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１の感度、音質等に対する需要に基づいて調整される。パッシブダイヤフラム２２は、非通気性の材質からなる。本発明の他の実施例においては、パッシブダイヤフラム２２自体の材質を利用することによって、感度、音質及びダンパ等の需要を満たすようにしてもよい。

図１に示すように、スピーカーユニット１０は、装着リング２１におけるユーザの耳９寄りの一端に設けられ、また、パッシブダイヤフラム２２は、装着リング２１におけるユーザの耳９から離れた一端を閉鎖する。従って、ダイヤフラムユニット２０とスピーカーユニット１０とで共同して、ほぼ閉鎖された後室４０が形成される。また、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１がユーザの耳９に装着された際、弾性部材５０がユーザの耳９の耳介に当てられることで、弾性部材５０、スピーカーユニット１０とユーザの耳９とで共同して前室３０が形成される。

パッシブダイヤフラム２２は弾性を有する。スピーカーユニット１０が振動すると、前室３０と後室４０の気圧に相違が生じ、パッシブダイヤフラム２２が後室４０の気圧の変化によって微かに振動することで、後室４０の容積の大きさも変化する。従って、後室４０のスピーカーユニット１０に対するダンパが小さく、且つパッシブダイヤフラム２２が非通気性の材質からなるため、外部の気体と後室４０の気体が流通したために別の音声が生じるようなことはなく、低音がよりクリアとなる。更に、パッシブダイヤフラム２２にリング状突起部２２１及び中心突起部２２２が設けられているため、パッシブダイヤフラム２２の振動がより滑らかとなる。また、リング状突起部２２１及び中心突起部２２２がユーザの耳９から離れた方向に向かって突出しているため、後室４０の容積が大きくなり、これにより共鳴する空間が増加して、低音効果がより好ましいものとなる。

図１及び図６に示すように、本発明の実施例において、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１は、ハウジング６０を含む。スピーカーユニット１０及びダイヤフラムユニット２０がハウジング６０内に収容され、スピーカーユニット１０がハウジング６０から露出することにより、スピーカーユニット１０がユーザの耳９に向かって音声を発する。また、弾性部材５０がハウジング６０におけるユーザの耳９寄りの一端に設けられることにより、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１は耳覆い型ヘッドホン構造を呈している。

図６は、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１のインピーダンス曲線実験図である。Ｓ１は、スピーカーユニット１０が自由空間に設けられた場合のインピーダンス曲線である。Ｓ２及びＳ３は、スピーカーユニット１０とダイヤフラムユニット２０とを結合させた場合のインピーダンス曲線であり、Ｓ２の重量配置盤２３は１ｇで、Ｓ３の重量配置盤２３は１．５ｇである。図１及び図６から分かるように、Ｓ１の最低共振周波数は２００Ｈｚ近くであり、Ｓ２の最低共振周波数はおよそ７０Ｈｚであり、Ｓ３の最低共振周波数はおよそ６０Ｈｚである。Ｓ１の最低共振周波数が最も高く、Ｓ３の最低共振周波数が最も低い。従って、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１が低い音声を必要とする場合、製造者は重い重量配置盤２３を選ばなければならない。また、重量配置盤２３が重いほど、後室４０がスピーカーユニット１０にもたらすダンパが大きくなることも分かる。

従って、本発明に係るパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１は以下の特色を有する。即ち、ダイヤフラムユニット２０とスピーカーユニット１０とで、閉鎖され且つ容積の大きさをパッシブ調整可能な後室４０を形成することによって、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１は、チャンバーを完全に閉鎖する従来の利点を有することができ、またダンパが過大であるために低音の量感が不足するようなこともなく、且つ従来技術における、通気孔を利用してダンパを低減することによって別の音声が生じることを回避することができる。また、重量配置盤２３を利用することで、製造者はパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン１に必要な規格に基づいて重量配置盤２３の重量を選択することができる。これにより、本発明は、ヘッドホンの低周波数インピーダンスを制御することができるとともに、音質を一層クリアにすることができる。

以上の記載内容は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の特許請求の範囲に基づいて為された均等な変更や修正は、いずれも本発明の範囲に含まれる。

１ パッシブダイヤフラムを有するヘッドホン
１０ スピーカーユニット
２０ ダイヤフラムユニット
２１ 装着リング
２１１ 弧面部
２１２ 固定部
２１２１ 固定平面
２２ パッシブダイヤフラム
２２１ リング状突起部
２２２ 中心突起部
２３ 重量配置盤
３０ 前室
４０ 後室
５０ 弾性部材
６０ ハウジング
９ ユーザの耳

Claims (8)

1. ユーザの耳に装着される、パッシブダイヤフラムを有するヘッドホンであって、
   スピーカーユニットと、
   装着リング及びパッシブダイヤフラムを含むダイヤフラムユニットと、
   を含み、
   前記スピーカーユニットが前記装着リングにおける前記ユーザの耳寄りの一端に設けられ、前記パッシブダイヤフラムが前記装着リングにおける前記ユーザの耳から離れた一端を閉鎖し、前記パッシブダイヤフラム、前記装着リング及び前記スピーカーユニットによって共同で後室が形成され、
   前記パッシブダイヤフラムは、リング状突起部及び中心突起部を含み、前記リング状突起部が前記中心突起部を囲繞することを特徴とするパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン。
2. 前記装着リングの内側面には弧面部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン。
3. 前記弧面部は、前記装着リングの円心方向に向かって湾曲していることを特徴とする請求項２に記載のパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン。
4. 前記パッシブダイヤフラムには重量配置盤が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン。
5. 前記重量配置盤は、前記中心突起部に設けられることを特徴とする請求項４に記載のパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン。
6. 前記装着リングにおける前記ユーザの耳から離れた一端には固定部が設けられており、前記パッシブダイヤフラムの一部が前記固定部に固定されることを特徴とする請求項２に記載のパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン。
7. 前記固定部の内径は前記弧面部よりも大きく、前記固定部における前記弧面部寄りの一端に固定平面が形成されることを特徴とする請求項６に記載のパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン。
8. 前記スピーカーユニットにおける前記ユーザの耳寄りの一端を囲繞するように設けられた弾性部材を更に含み、前記弾性部材、前記スピーカーユニット及び前記ユーザの耳によって共同で前室が形成されることを特徴とする請求項１に記載のパッシブダイヤフラムを有するヘッドホン。

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