JP7239152B2 - 挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン - Google Patents

Description

本発明は、挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンに関する。

従来、イヤホンを使用者の耳の外耳道に挿入して使用するカナル型イヤホン（挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン）が知られている。例えば、特許文献１には、ハウジングの前面に突設した状態で取り付けられた音導管を備え、音導管をハウジングの中心位置より外側に配置し、音導管の先端部をハウジングの中心位置から離れる方向に向けた構造が開示されている。特許文献１では、イヤホンを使用する際、ハウジングを耳珠に接触させないことで、装着感を良くしている。

特開２００７－１８９４６８号公報

ところで、このようなイヤホンにおいては、装着性のみならず、イヤホンの背面側からのノイズの侵入を抑制することが要求されている。特に、高音域の外部雑音の侵入を抑制することが望まれている。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンにおいて、高音域の外部雑音の侵入を抑制することを目的とする。

上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
（１）本発明の態様に係る挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンは、振動膜と、前記振動膜を支持するヨークと、を有し、前記振動膜の振動によって発音するスピーカと、前記スピーカを収容するケースと、前記ケースにおいて前記振動膜に面する部分から前記振動膜の前記ヨークとは反対側へ向けて突出する筒状をなすとともに、前記スピーカによって発音された音を使用者の耳における外耳道に伝搬させるための音通筒体と、前記スピーカの背圧を逃がすように前記ケースにおいて前記ヨークに面する部分から前記ヨークの前記振動膜とは反対側へ向けて突出する筒状をなすとともに、閾値よりも高い周波数の成分を減衰させる濾波筒体と、を備え、前記ケースは、前記音通筒体に連なるように前記ヨークの外周近傍に形成され、前記音通筒体とは反対側の部分において、前記ヨークとは反対側に向けて凸の湾曲状をなすとともに、前記使用者の耳甲介腔に面する耳珠に当接するための耳珠当接部と、前記ヨークを挟んで前記耳珠当接部とは反対側に形成され、前記ヨークとは反対側に向けて凸の湾曲状をなして膨出するとともに、前記耳甲介腔に面する対珠に連なる耳甲介に当接するための耳甲介当接部と、を備え、前記ケースは、前記耳珠当接部および前記耳甲介当接部を有し、前記スピーカを前記振動膜の側から覆うとともに、前記音通筒体が連結される音通側カバーと、前記スピーカを前記ヨークの側から覆うとともに、前記濾波筒体が連結される濾波側カバーと、を備え、前記音通側カバーは、前記濾波側カバーとの間で段部を形成するように、前記濾波側カバーを覆い、前記耳珠当接部は、前記濾波側カバーを挟んで前記ヨークとは反対側に配置され、前記耳甲介当接部は、前記濾波筒体を挟んで前記ヨークとは反対側に配置されている。

（２）上記（１）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンでは、前記音通筒体は、イヤーチップを着脱可能に支持する第一音通部と、前記ケースにおいて前記振動膜に面する部分と前記イヤーチップと離反させるように前記第一音通部と前記ケースとを連結する第二音通部と、を備えていてもよい。

（３）上記（２）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンでは、前記第二音通部は、前記第一音通部に連結される第一連結端部と、前記ケースに連結される第二連結端部と、を備え、前記第一音通部は、前記第一連結端部の外径よりも小さい外径を有し、前記第二連結端部は、前記第一連結端部の外径よりも大きい外径を有し、前記第二音通部は、前記第一連結端部から前記第二連結端部に近づくに従って漸次拡径していてもよい。

（４）上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンでは、前記音通筒体を前記外耳道に挿入した使用状態で前記ヨークの軸線に沿う方向から見て、前記音通側カバーは、前記耳珠から前記対珠に向けて延びる長円形状を有していてもよい。

（５）上記（４）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンでは、前記ヨークの軸線に沿う方向から見て、前記長円形状を有する前記音通側カバーの長軸の長さは、１４ｍｍ以上１８ｍｍ以下であってもよい。

（６）上記（１）から（５）のいずれか一項に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンでは、前記音通筒体を前記外耳道に挿入した使用状態において、前記音通筒体は、前記ヨークの軸線において前記ケースと重なる部分よりも前記使用者の耳甲介腔に面する耳珠の側にオフセットするとともに、前記耳珠から前記外耳道に向けて傾斜して延びていてもよい。

（７）上記（６）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンでは、前記音通筒体が前記耳珠から前記外耳道に向けて傾斜して延びる方向において、前記音通筒体の軸線と、前記ヨークの軸線とのなす角度をＡとしたとき、前記角度Ａは、２度以上１２度以下であってもよい。

（８）上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンでは、前記音通筒体を前記外耳道に挿入した使用状態において、前記音通筒体は、前記使用者の耳甲介腔に面する耳珠から前記使用者の頭部に向けて傾斜して延びていてもよい。

（９）上記（８）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンでは、前記音通筒体が前記耳珠から前記頭部に向けて傾斜して延びる方向において、前記音通筒体の軸線と、前記ヨークの軸線とのなす角度をＢとしたとき、前記角度Ｂは、５度以上３５度以下であってもよい。

本発明の上記（１）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、ケースにおいて振動膜に面する部分から振動膜のヨークとは反対側へ向けて突出する筒状をなすとともに、スピーカによって発音された音を使用者の耳における外耳道に伝搬させるための音通筒体と、スピーカの背圧を逃がすようにケースにおいてヨークに面する部分からヨークの振動膜とは反対側へ向けて突出する筒状をなすとともに、閾値よりも高い周波数の成分を減衰させる濾波筒体と、を備えることで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、濾波筒体がケースを挟んで外耳道とは反対側へ向けて突出し、閾値よりも高い周波数の成分を減衰させるため、濾波筒体をローパスフィルタ（ハイカットフィルタ）のように機能させることができる。言い換えると、濾波筒体を音響イナータンス（電気系のインダクタンスに対応する音響素子）として機能させることができる。したがって、高音域の外部雑音の侵入を抑制することができる。
加えて、ケースは、音通筒体に連なるようにヨークの外周近傍に形成され、音通筒体とは反対側の部分において、ヨークとは反対側に向けて凸の湾曲状をなすとともに、使用者の耳甲介腔に面する耳珠に当接するための耳珠当接部を備えることで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、耳珠当接部を耳珠に広い範囲で接触させやすいため、装着性を向上することができる。
加えて、ケースは、ヨークを挟んで耳珠当接部とは反対側に形成され、ヨークとは反対側に向けて凸の湾曲状をなして膨出するとともに、耳甲介腔に面する対珠に連なる耳甲介に当接するための耳甲介当接部を更に備えることで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、耳珠当接部を耳珠に当接させつつ、耳甲介当接部を耳甲介に広い範囲で接触させやすいため、装着性を更に向上することができる。
加えて、ケースは、耳珠当接部および耳甲介当接部を有し、スピーカを振動膜の側から覆うとともに、音通筒体が連結される音通側カバーと、スピーカをヨークの側から覆うとともに、濾波筒体が連結される濾波側カバーと、を備えることで、以下の効果を奏する。
音通側カバーと濾波側カバーとを別個独立に製造することができるため、製造効率を向上することができる。
加えて、音通側カバーは、濾波側カバーとの間で段部を形成するように、濾波側カバーを覆い、耳珠当接部は、濾波側カバーを挟んでヨークとは反対側に配置され、耳甲介当接部は、濾波筒体を挟んでヨークとは反対側に配置されていることで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、耳珠当接部の段部を耳珠でおさえることができるため、装着性を更に向上することができる。加えて、イヤホンを使用する際、耳甲介当接部の段部によって耳甲介と濾波筒体との間に隙間を介在させ、濾波筒体が耳に触れにくくすることができる。

本発明の上記（２）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、音通筒体は、イヤーチップを着脱可能に支持する第一音通部と、ケースにおいて振動膜に面する部分とイヤーチップと離反させるように第一音通部とケースとを連結する第二音通部と、を備えることで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、第二音通部の長さ分だけ、第一音通部を外耳道の奥へ入り込ませることができるため、外部雑音の侵入を更に抑制することができる。

本発明の上記（３）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、第二音通部は、第一音通部に連結される第一連結端部と、ケースに連結される第二連結端部と、を備え、第一音通部は、第一連結端部の外径よりも小さい外径を有し、第二連結端部は、第一連結端部の外径よりも大きい外径を有し、第二音通部は、第一連結端部から第二連結端部に近づくに従って漸次拡径していることで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、第一音通部を外耳道の奥へ入り込ませつつ、第二音通部を外耳道の入口近傍の広い範囲で介在させることができるため、外部雑音の侵入を更に抑制することができる。

本発明の上記（４）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、音通筒体を外耳道に挿入した使用状態でヨークの軸線に沿う方向から見て、音通側カバーは、耳珠から対珠に向けて延びる長円形状を有することで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、音通側カバーの長軸端部を耳珠側および対珠側で支持しやすいため、装着性を更に向上することができる。

本発明の上記（５）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、ヨークの軸線に沿う方向から見て、長円形状を有する音通側カバーの長軸の長さは、１４ｍｍ以上１８ｍｍ以下であることで、以下の効果を奏する。
音通側カバーの長軸の長さが１４ｍｍ未満または１８ｍｍを超える場合と比較して、装着性を更に向上することができる。

本発明の上記（６）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、音通筒体を外耳道に挿入した使用状態において、音通筒体は、ヨークの軸線においてケースと重なる部分よりも使用者の耳甲介腔に面する耳珠の側にオフセットするとともに、耳珠から外耳道に向けて傾斜して延びていることで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、使用者の外耳道に沿って自然な角度で音通筒体を外耳道へ挿入することができるため、装着性を向上することができる。

本発明の上記（７）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、音通筒体が耳珠から外耳道に向けて傾斜して延びる方向において、音通筒体の軸線と、ヨークの軸線とのなす角度をＡとしたとき、角度Ａは、２度以上１２度以下であることで、以下の効果を奏する。
角度Ａが２度未満または１２度を超える場合と比較して、装着性を更に向上することができる。

本発明の上記（８）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、音通筒体を外耳道に挿入した使用状態において、音通筒体は、使用者の耳甲介腔に面する耳珠から使用者の頭部に向けて傾斜して延びていることで、以下の効果を奏する。
イヤホンを使用する際、使用者の外耳道に沿って自然な角度で音通筒体を外耳道へ挿入することができるため、装着性を向上することができる。

本発明の上記（９）に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンによれば、音通筒体が耳珠から頭部に向けて傾斜して延びる方向において、音通筒体の軸線と、ヨークの軸線とのなす角度をＢとしたとき、角度Ｂは、５度以上３５度以下であることで、以下の効果を奏する。
角度Ｂが５度未満または３５度を超える場合と比較して、装着性を更に向上することができる。

実施形態に係る挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンの斜視図である。 実施形態に係る挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンの背面図である。 実施形態に係る挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンの第一側面図である。 実施形態に係る挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンの第二側面図である。 図４のＶ－Ｖ断面図である。 図２のＶＩ－ＶＩ断面図である。 図２のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 実施形態に係る音通側カバーの背面図である。 実施形態に係る濾波側カバーの正面図である。 実施形態に係る挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンの使用状態の説明図である。 比較例に係る挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンの使用状態の説明図である。 実施形態の変形例に係る挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンの使用状態の説明図である。 ホワイトノイズによる、音波の周波数特性の測定結果を示す図である。 ピンクノイズによる、音波の周波数特性の測定結果を示す図である。 アクティブノイズキャンセルのデータを含む、ホワイトノイズによる、音波の周波数特性の測定結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。各図において、同一構成については同一の符号を付す。実施形態においては、イヤホンを使用者の耳の外耳道に挿入して使用する挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンについて説明する。以下、挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホンを単に「イヤホン」ともいう。実施形態においては、左耳用のイヤホンについて説明する。

＜イヤホン１全体＞
図１は、実施形態に係るイヤホン１の斜視図である。図２は、実施形態に係るイヤホン１の背面図である。図３は、実施形態に係るイヤホン１の第一側面図である。図４は、実施形態に係るイヤホン１の第二側面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ断面図である。図６は、図２のＶＩ－ＶＩ断面図である。
図１に示すように、イヤホン１は、スピーカ２（図６参照）と、スピーカ２を収容するケース３と、ケース３から突出する音通筒体４と、濾波筒体５と、ケーブル６０を保持する保持筒体６と、イヤーチップ７と、を備える。

＜スピーカ２＞
図６に示すように、スピーカ２は、振動膜９と、振動膜９を支持するヨーク１０と、を備える。スピーカ２は、振動膜９の振動によって発音する。
ヨーク１０は、円筒状の筒壁部１１を有するカップ状をなしている。以下、ヨーク１０の軸線Ｃ１に沿う方向を「軸方向」、軸線Ｃ１に直交する方向を「径方向」、軸線Ｃ１回りの方向を「周方向」とする。

例えば、ヨーク１０は、磁性材料で形成されている。ヨーク１０は、筒壁部１１、フランジ部１２および底部１３を備える。
フランジ部１２は、筒壁部１１の第一端部（開放端部）に結合されている。フランジ部１２は、筒壁部１１の外径よりも大きい環状を有する。フランジ部１２は、筒壁部１１と同軸に設けられている。フランジ部１２の外周縁部は、筒壁部１１の第一端部から離れる方向にオフセットしている。
底部１３は、筒壁部１１の第二端部（軸方向で開放端部とは反対側の端部）に結合されている。底部１３は、筒壁部１１と同軸に設けられた貫通孔１３ａを有する。

例えば、振動膜９は、絶縁性を有するフィルム材料で形成されている。振動膜９は、筒壁部１１の外径よりも大きい円盤状を有する。振動膜９の中央部９ａは、ドーム状に膨らんでいる。振動膜９の外周部９ｂは、中央部９ａよりも小さく膨らんでいる。振動膜９は、空間を介してヨーク１０を覆っている。振動膜９の外周縁部は、全周にわたってヨーク１０のフランジ部１２に接着されている。図中符号９ｃは、振動膜９において中央部９ａと外周部９ｂとの間に位置する環状の境界部を示す。

スピーカ２は、マグネット１４およびコイル１５を更に備える。
マグネット１４は、ヨーク１０内に収容されている。マグネット１４は、筒壁部１１と同軸の円筒状を有する。マグネット１４は、底部１３の貫通孔１３ａと実質的に同じ大きさの中空部１４ａを有する。マグネット１４は、中空部１４ａを底部１３の貫通孔１３ａに揃えるようにして底部１３の第一面に配置されている。マグネット１４は、底部１３の第一面から筒壁部１１の第一端部まで延びている。

コイル１５は、導線を円筒状に巻いて一体化したものである。コイル１５は、振動膜９の第二面（ヨーク１０と対向する面）に固定されている。軸方向から見て、コイル１５は、振動膜９における境界部９ｃと重なっている。コイル１５は、振動膜９の中央部９ａを囲むように配置されている。コイル１５は、ヨーク１０の筒壁部１１およびマグネット１４のそれぞれと間隔をあけて径方向で対向している。
コイル１５からは、リード線（不図示）が引き出されている。リード線は、マグネット１４の中空部１４ａを介して、底部１３の第二面側の端子部１６に接続されている。

＜ケース３＞
図５に示すように、ケース３は、スピーカ２を振動膜９の側から覆うとともに、音通筒体４が連結される音通側カバー２０と、スピーカ２をヨーク１０の側から覆うとともに、濾波筒体５が連結される濾波側カバー３０と、を備える。

断面視で、音通側カバー２０は、濾波側カバー３０を挟んでヨーク１０の径方向外側から振動膜９のヨーク１０とは反対側にかけてスピーカ２を覆うドーム状をなしている。図２に示すように、音通側カバー２０は、軸方向から見て長円形状の外縁を有する。音通筒体４を使用者の外耳道１００に挿入した使用状態で、音通側カバー２０は、耳珠１０２から対珠１０３に向けて延びる長円形状を有する（図１０参照）。例えば、音通側カバー２０の長軸の長さＬ１は、１４ｍｍ以上１８ｍｍ以下に設定される。本実施形態において、音通側カバー２０の長軸の長さＬ１は、１６ｍｍである。

図５に示すように、音通側カバー２０は、使用者の耳甲介腔１０１に面する耳珠１０２に当接するための耳珠当接部２１と、耳甲介腔１０１に面する対珠１０３に連なる耳甲介１０４に当接するための耳甲介当接部２２と、を備える（図１０参照）。
耳珠当接部２１は、音通筒体４に連なるようにヨーク１０の外周近傍に形成されている。耳珠当接部２１は、軸方向で音通筒体４とは反対側の部分において、ヨーク１０とは反対側に向けて凸の湾曲状をなしている。
耳甲介当接部２２は、ヨーク１０を挟んで耳珠当接部２１とは反対側に形成されている。耳甲介当接部２２は、ヨーク１０とは反対側に向けて凸の湾曲状をなして膨出している。

音通側カバー２０は、濾波側カバー３０との間で段部２３を形成するように、濾波側カバー３０を覆っている。段部２３は、濾波側カバー３０の全周にわたって形成されている（図２参照）。耳珠当接部２１は、濾波側カバー３０を挟んでヨーク１０とは反対側に配置されている。耳甲介当接部２２は、濾波筒体５を挟んでヨーク１０とは反対側に配置されている。

軸方向でヨーク１０の振動膜９（振動膜９を支持する部分）とは反対側から見て（以下「背面視」ともいう）、音通側カバー２０の外周部（濾波側カバー３０を覆う部分２４）は、濾波側カバー３０の外周面に沿う閉じた環状をなしている（図８参照）。音通側カバー２０においてヨーク１０を覆う部分２５は、ヨーク１０の外周縁（フランジ部１２の外周面）に沿う円形状をなしている（図８参照）。音通側カバー２０において濾波側カバー３０を覆う部分２４とヨーク１０を覆う部分２５との間には、背面視で三日月形状をなすように軸方向に窪む凹部２６が形成されている（図８参照）。

図５に示すように、断面視で、濾波側カバー３０は、ヨーク１０の径方向外側からヨーク１０の振動膜９とは反対側へ向けて延びる有底筒状をなしている。濾波側カバー３０は、軸方向から見て音通側カバー２０よりも小さい長円形状の外縁を有する（図２参照）。

図６に示すように、濾波側カバー３０は、ヨーク１０を収容するヨーク収容部３１と、保持筒体６の基部５９を収容する筒体基部収容部３２と、保持筒体６が挿通される筒体挿通孔３３と、を有する。
ヨーク収容部３１は、濾波側カバー３０の第一端部寄りに配置されている。
筒体基部収容部３２は、濾波側カバー３０の第二端部寄りに配置されている。
軸方向においてヨーク収容部３１と筒体基部収容部３２との間には、音声信号を供給するための配線６１が引き回されている。

軸方向でヨーク１０の振動膜９の側から見て（以下「正面視」ともいう）、ヨーク収容部３１は、一部が開口した円環状（Ｃ字状）をなしている（図９参照）。正面視で、筒体基部収容部３２は、ヨーク収容部３１の内径よりも小さい円形状をなしている（図９参照）。

図９に示すように、濾波側カバー３０においてヨーク収容部３１と濾波筒体５との間には、濾波側カバー３０の内部空間３７と濾波筒体５の内部空間５３とを連通する連通路３４が形成されている。背面視で、濾波側カバー３０は、濾波筒体５の第一端部５１を支持する三日月形状の支持壁部３５を備える。濾波側カバー３０において連通路３４を挟む部分には、背面視で扇形状をなすように軸方向に窪む一対の穴部３６が形成されている。穴部３６は、濾波筒体５の内部空間５３の延在方向に沿って延びている（図７参照）。

＜音通筒体４＞
図５に示すように、音通筒体４は、ケース３において振動膜９に面する部分から振動膜９のヨーク１０とは反対側へ向けて突出する筒状をなしている。音通筒体４は、スピーカ２によって発音された音を使用者の耳における外耳道１００に伝搬させる機能を有する（図１０参照）。

音通筒体４は、イヤーチップ７を着脱可能に支持する第一音通部４１と、ケース３において振動膜９に面する部分とイヤーチップ７とを離反させるように第一音通部４１とケース３とを連結する第二音通部４２と、を備える。イヤーチップ７を第一音通部４１に装着した状態において、イヤーチップ７とケース３とは離反している。第一音通部４１および第二音通部４２は、同一の部材で一体に形成されている。

第二音通部４２は、第一音通部４１に連結される第一連結端部４２ａと、ケース３に連結される第二連結端部４２ｂと、を備える。第一音通部４１は、第一連結端部４２ａの外径よりも小さい外径を有する。第一音通部４１は、イヤーチップ７を着脱可能に支持する爪部４１ａを備える。第二連結端部４２ｂは、第一連結端部４２ａの外径よりも大きい外径を有する。第二音通部４２は、第一連結端部４２ａから第二連結端部４２ｂに近づくに従って漸次拡径している。第二音通部４２は、第一連結端部４２ａから第二連結端部４２ｂに近づくに従ってヨーク１０の軸線Ｃ１に近接するように傾斜するテーパ状をなしている。

音通筒体４は、音通側カバー２０において軸方向で振動膜９の半体と重なるように形成されている。音通筒体４は、ケース３の外側に向けてヨーク１０の軸線Ｃ１と交差するように斜めに突出している。音通筒体４には、ケース３の内部空間と外部空間とを連通する音通孔４０が形成されている。

音通筒体４を外耳道１００に挿入した使用状態において、音通筒体４は、ヨーク１０の軸線Ｃ１においてケース３と重なる部分Ｃ１０よりも耳珠１０２の側にオフセットしている（図１０参照）。ヨーク１０の軸線Ｃ１においてケース３と重なる部分Ｃ１０は、軸線Ｃ１においてケース３の第一面（音通側カバー２０の第一面）と第二面（濾波側カバー３０の第二面）との間の部分を意味する。音通筒体４は、耳珠１０２から外耳道１００に向けて傾斜して延びている（図１０参照）。

音通筒体４が耳珠１０２から外耳道１００に向けて傾斜して延びる方向において、音通筒体４の軸線Ｃ２とヨーク１０の軸線Ｃ１とのなす角度をＡとする。例えば、角度Ａは、２度以上１２度以下に設定される。本実施形態において、角度Ａは、７度である。

＜濾波筒体５＞
図５に示すように、濾波筒体５は、スピーカ２の背圧を逃がすようにケース３においてヨーク１０に面する部分からヨーク１０の振動膜９とは反対側へ向けて突出する筒状をなしている。濾波筒体５は、閾値よりも高い周波数の成分を減衰させる機能を有する。例えば、閾値は、高音域のノイズ（外部雑音）を遮断可能な周波数に設定する。

濾波筒体５は、ケース３の内部空間と外部空間とを連通している。濾波筒体５は、濾波側カバー３０の第二面よりもケース３外部に突出している。濾波筒体５は、濾波側カバー３０の長軸端部に配置されている。濾波筒体５は、濾波側カバー３０の音通筒体４とは反対側の外端よりも内側に配置されている（図２参照）。

断面視で、濾波筒体５は、ヨーク１０の軸線Ｃ１と実質的に平行な直線状をなす直管部５０を備える。濾波筒体５の第一端部５１は、支持壁部３５と共に、音通側カバー２０の凹部２６に収容されている。イヤホン１は、濾波筒体５の第二端部５２を通じて、ケース３の内部空間と外部空間とを連通している。連通路３４は、ヨーク１０の第二端部５２寄りの外周近傍で濾波側カバー３０の内部空間３７と濾波筒体５の内部空間５３とを連通している。濾波側カバー３０は、濾波筒体５の第二端部５２以外の部分において、密閉されている。

＜保持筒体６＞
図６に示すように、保持筒体６は、濾波側カバー３０に結合されている。保持筒体６は、ヨーク１０の軸線Ｃ１と実質的に直交する方向（図６の紙面下方向）に向けて延在している。保持筒体６には、電子機器（不図示）に接続されるケーブル６０が挿通されている。ケーブル６０は、保持筒体６の基部５９内で抜け防止用に結び目６０ａが形成されている。ケーブル６０には、スピーカ２に音声信号を供給するための配線６１が内蔵されている。配線６１は、底部１３の第二面側の端子部１６に接続されている。

例えば、電子機器からケーブル６０を介して音声信号が供給されると、リード線を介して音声信号がコイル１５に供給される。すると、コイル１５が変位することにより、振動膜９が振動する。これにより、スピーカ２が発音する。スピーカ２によって発音された音は、音通孔４０を通じて使用者の耳における外耳道１００へ伝搬される（図１０参照）。

＜作用＞
以下、本実施形態のイヤホン１の作用について説明する。
図１０は、実施形態に係るイヤホン１の使用状態の説明図である。図１１は、比較例に係るイヤホン１Ｘの使用状態の説明図である。
まず、比較例について説明する。
図１１に示すように、比較例に係るイヤホン１Ｘは、使用者の耳珠１０２、対珠１０３、耳甲介１０４で囲まれた耳甲介腔１０１内に、振動膜９Ｘを耳甲介１０４に近接させるようにしてケース３Ｘを挿入する構成を有する。比較例では、耳甲介腔１０１から鼓膜へ延びる外耳道１００内へ、ヨーク１０Ｘの軸線に対して斜めに突設させた音通筒体４Ｘを挿入する。音通筒体４Ｘには、可撓性を有するイヤーチップ７Ｘが嵌められている。イヤーチップ７Ｘは、外耳道１００の内壁に弾性的に当接する。

次に、本実施形態について図１０を参照して説明する。
本実施形態においては、イヤホン１を使用する際、濾波筒体５がケース３を挟んで外耳道１００とは反対側へ向けて突出し、閾値よりも高い周波数の成分を減衰させるため、濾波筒体５をローパスフィルタのように機能させることができる。したがって、比較例よりも高音域の外部雑音の侵入を抑制することができる。
加えて、本実施形態においては、イヤホン１を使用する際、第二音通部４２の長さ分だけ、音通筒体４を外耳道１００の奥へ入り込ませることができる。そのため、比較例よりも外耳道１００の奥の部分でイヤーチップ７を当接させることができる。
更に、本実施形態においては、イヤホン１を使用する際、耳珠当接部２１の段部２３を耳珠１０２でおさえることができる。そのため、比較例よりもイヤホン１を外れにくくすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係るイヤホン１は、振動膜９と、振動膜９を支持するヨーク１０と、を有し、振動膜９の振動によって発音するスピーカ２と、スピーカ２を収容するケース３と、ケース３において振動膜９に面する部分から振動膜９のヨーク１０とは反対側へ向けて突出する筒状をなすとともに、スピーカ２によって発音された音を使用者の耳における外耳道１００に伝搬させるための音通筒体４と、スピーカ２の背圧を逃がすようにケース３においてヨーク１０に面する部分からヨーク１０の振動膜９とは反対側へ向けて突出する筒状をなすとともに、閾値よりも高い周波数の成分を減衰させる濾波筒体５と、を備える。
この構成によれば、イヤホン１を使用する際、濾波筒体５がケース３を挟んで外耳道１００とは反対側へ向けて突出し、閾値よりも高い周波数の成分を減衰させるため、濾波筒体５をローパスフィルタ（ハイカットフィルタ）のように機能させることができる。言い換えると、濾波筒体５を音響イナータンス（電気系のインダクタンスに対応する音響素子）として機能させることができる。したがって、高音域の外部雑音の侵入を抑制することができる。

上記実施形態では、音通筒体４は、イヤーチップ７を着脱可能に支持する第一音通部４１と、ケース３において振動膜９に面する部分とイヤーチップ７と離反させるように第一音通部４１とケース３とを連結する第二音通部４２と、を備えることで、以下の効果を奏する。
イヤホン１を使用する際、第二音通部４２の長さ分だけ、第一音通部４１を外耳道１００の奥へ入り込ませることができるため、外部雑音の侵入を更に抑制することができる。

上記実施形態では、第二音通部４２は、第一音通部４１に連結される第一連結端部４２ａと、ケース３に連結される第二連結端部４２ｂと、を備え、第一音通部４１は、第一連結端部４２ａの外径よりも小さい外径を有し、第二連結端部４２ｂは、第一連結端部４２ａの外径よりも大きい外径を有し、第二音通部４２は、第一連結端部４２ａから第二連結端部４２ｂに近づくに従って漸次拡径していることで、以下の効果を奏する。
イヤホン１を使用する際、第一音通部４１を外耳道１００の奥へ入り込ませつつ、第二音通部４２を外耳道１００の入口近傍の広い範囲で介在させることができるため、外部雑音の侵入を更に抑制することができる。

上記実施形態では、ケース３は、音通筒体４に連なるようにヨーク１０の外周近傍に形成され、音通筒体４とは反対側の部分において、ヨーク１０とは反対側に向けて凸の湾曲状をなすとともに、使用者の耳甲介腔１０１に面する耳珠１０２に当接するための耳珠当接部２１を備えることで、以下の効果を奏する。
イヤホン１を使用する際、耳珠当接部２１を耳珠１０２に広い範囲で接触させやすいため、装着性を向上することができる。

上記実施形態では、ケース３は、ヨーク１０を挟んで耳珠当接部２１とは反対側に形成され、ヨーク１０とは反対側に向けて凸の湾曲状をなして膨出するとともに、耳甲介腔１０１に面する対珠１０３に連なる耳甲介１０４に当接するための耳甲介当接部２２を更に備えることで、以下の効果を奏する。
イヤホン１を使用する際、耳珠当接部２１を耳珠１０２に当接させつつ、耳甲介当接部２２を耳甲介１０４に広い範囲で接触させやすいため、装着性を更に向上することができる。

上記実施形態では、ケース３は、耳珠当接部２１および耳甲介当接部２２を有し、スピーカ２を振動膜９の側から覆うとともに、音通筒体４が連結される音通側カバー２０と、スピーカ２をヨーク１０の側から覆うとともに、濾波筒体５が連結される濾波側カバー３０と、を備えることで、以下の効果を奏する。
音通側カバー２０と濾波側カバー３０とを別個独立に製造することができるため、製造効率を向上することができる。

上記実施形態では、音通筒体４を外耳道１００に挿入した使用状態でヨーク１０の軸線Ｃ１に沿う方向から見て、音通側カバー２０は、耳珠１０２から対珠１０３に向けて延びる長円形状を有することで、以下の効果を奏する。
イヤホン１を使用する際、音通側カバー２０の長軸端部を耳珠１０２側および対珠１０３側で支持しやすいため、装着性を更に向上することができる。

上記実施形態では、ヨーク１０の軸線Ｃ１に沿う方向から見て、長円形状を有する音通側カバー２０の長軸の長さＬ１は、１４ｍｍ以上１８ｍｍ以下であることで、以下の効果を奏する。
音通側カバー２０の長軸の長さＬ１が１４ｍｍ未満または１８ｍｍを超える場合と比較して、装着性を更に向上することができる。

上記実施形態では、音通側カバー２０は、濾波側カバー３０との間で段部２３を形成するように、濾波側カバー３０を覆い、耳珠当接部２１は、濾波側カバー３０を挟んでヨーク１０とは反対側に配置され、耳甲介当接部２２は、濾波筒体５を挟んでヨーク１０とは反対側に配置されていることで、以下の効果を奏する。
イヤホン１を使用する際、耳珠当接部２１の段部２３を耳珠１０２でおさえることができるため、装着性を更に向上することができる。加えて、イヤホン１を使用する際、耳甲介当接部２２の段部２３によって耳甲介１０４と濾波筒体５との間に隙間を介在させ、濾波筒体５が耳に触れにくくすることができる。

上記実施形態では、音通筒体４を外耳道１００に挿入した使用状態において、音通筒体４は、ヨーク１０の軸線Ｃ１においてケース３と重なる部分よりも使用者の耳甲介腔１０１に面する耳珠１０２の側にオフセットするとともに、耳珠１０２から外耳道１００に向けて傾斜して延びていることで、以下の効果を奏する。
イヤホン１を使用する際、使用者の外耳道１００に沿って自然な角度で音通筒体４を外耳道１００へ挿入することができるため、装着性を向上することができる。

上記実施形態では、音通筒体４が耳珠１０２から外耳道１００に向けて傾斜して延びる方向において、音通筒体４の軸線Ｃ２と、ヨーク１０の軸線Ｃ１とのなす角度をＡとしたとき、角度Ａは、２度以上１２度以下であることで、以下の効果を奏する。
角度Ａが２度未満または１２度を超える場合と比較して、装着性を更に向上することができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、音通筒体４を外耳道１００に挿入した使用状態において、音通筒体４が耳珠１０２から外耳道１００に向けて傾斜して延びている例を挙げて説明したが、これに限らない。
例えば、図１２に示すように、音通筒体２０４を外耳道１００に挿入した使用状態において、音通筒体２０４は、使用者の耳甲介腔１０１に面する耳珠１０２（図１０参照）から使用者の頭部に向けて傾斜して延びていてもよい。
この構成によれば、イヤホンを使用する際、使用者の外耳道１００に沿って自然な角度で音通筒体２０４を外耳道１００へ挿入することができるため、装着性を向上することができる。

例えば、音通筒体２０４が耳珠１０２から頭部に向けて傾斜して延びる方向において、音通筒体２０４の軸線Ｃ２と、ヨーク１０の軸線Ｃ１とのなす角度をＢとしたとき、角度Ｂは、５度以上３５度以下であることが好ましい。
この構成によれば、角度Ｂが５度未満または３５度を超える場合と比較して、装着性を更に向上することができる。

本変形例において、角度Ｂは、２０度である。
この構成によれば、一般に外耳道１００が耳珠１０２から頭部に向けて傾斜する角度は約２０度であるため、イヤホンを使用する際、使用者の外耳道１００に沿って自然な角度で音通筒体２０４を外耳道１００へ挿入しやすい。

上記実施形態では、左耳用のイヤホン１を挙げて説明したが、これに限らない。右耳用のイヤホンについても本発明を適用可能である。例えば、左耳用のイヤホンと右耳用のイヤホンとを、左右対称構造（左右勝手違い部品）とすることで対応可能である。

なお、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更が可能である。上記実施形態とその変形は、発明の範囲と発明の要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例］
実施例のイヤホンは、本実施形態に係る濾波筒体５を有するイヤホン１を用いた（図５参照）。実施例では、音通筒体４が耳珠１０２から外耳道１００に向けて傾斜して延びる方向において、音通筒体４の軸線Ｃ２とヨーク１０の軸線Ｃ１とのなす角度Ａは、７度とした。

［比較例１］
比較例１は、イヤホンを人工耳に装着しない状態とした。比較例１では、ノイズ音源を直に人工耳で拾う構成とした。

［比較例２］
比較例２のイヤホンは、制動孔を有するイヤホン（パナソニック社製の型式「ＨＤＥ１」）を用いた（不図示）。比較例２は、本実施形態に係る濾波筒体５を有しない。

［比較例３］
比較例３のイヤホンは、アクティブノイズキャンセルを有するイヤホン（ソニー社製の型式「ＭＤＲ－ＡＣ２２」）を用いた（不図示）。比較例３は、本実施形態に係る濾波筒体５を有しない。比較例３では、イヤホンを装着した状態で、ノイズキャンセルスイッチをオン（アクティブノイズキャンセルオン）とした。

［比較例４］
比較例４は、比較例３と同じイヤホンを用い、イヤホンを装着した状態で、ノイズキャンセルスイッチをオフ（アクティブノイズキャンセルオフ）とした。

［実験例］
実施例、比較例１～４のそれぞれにおいて、音波の周波数特性を測定した。周波数測定器は、使用者の耳の形状を模造した人工耳において音波の周波数を測定するものを用いた。

図１３は、ホワイトノイズによる、音波の周波数特性の測定結果を示す図である。図１３において、横軸は音波の周波数［Ｈｚ］、縦軸は音波の音圧レベル［ｄＢ］である。図１３において、グラフＲ１（実線）は実施例、グラフＲ２（破線）は比較例１，グラフＲ３（二点鎖線）は比較例２をそれぞれ示す。

図１３に示すように、実施例のイヤホン１では、広い周波数域で、比較例１および比較例２のそれぞれよりも音圧レベルが低減したことを確認できた。実施例では、周波数が１００Ｈｚ付近のときに、最大音圧レベルが－２５．６ｄＢであった。

図１４は、ピンクノイズによる、音波の周波数特性の測定結果を示す図である。図１４において、横軸は音波の周波数［Ｈｚ］、縦軸は音波の音圧レベル［ｄＢ］である。図１４において、グラフＳ１（実線）は実施例、グラフＳ２（破線）は比較例１，グラフＳ３（二点鎖線）は比較例２をそれぞれ示す。

図１４に示すように、実施例のイヤホン１では、広い周波数域で、比較例１および比較例２のそれぞれよりも音圧レベルが低減したことを確認できた。実施例では、周波数が１００Ｈｚ付近のときに、最大音圧レベルが－１６．５ｄＢであった。

図１５は、アクティブノイズキャンセルのデータを含む、ホワイトノイズによる、音波の周波数特性の測定結果を示す図である。図１５において、横軸は音波の周波数［Ｈｚ］、縦軸は音波の音圧レベル［ｄＢ］である。図１５において、グラフＴ１（実線）は比較例３、グラフＴ２（破線）は比較例１，グラフＴ３（二点鎖線）は比較例４をそれぞれ示す。

図１５に示すように、比較例３のイヤホン１では、広い周波数域で、比較例１および比較例４のそれぞれよりも音圧レベルが低減したことを確認できた。比較例３では、最大音圧レベルが－１６．０ｄＢであった。
これに対し、実施例のホワイトノイズによる結果では、最大音圧レベルが－２５．６ｄＢであり、実施例は比較例３に対し、音圧レベルが９．６ｄＢ低減した。したがって、アクティブノイズキャンセルを有するイヤホンに対し、実施例のイヤホン（挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン）の優位性を確認できた。

１…イヤホン（挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン）
２…スピーカ
３…ケース
４…音通筒体
５…濾波筒体
７…イヤーチップ
９…振動膜
１０…ヨーク
２０…音通側カバー
２１…耳珠当接部
２２…耳甲介当接部
２３…段部
３０…濾波側カバー
４１…第一音通部
４２…第二音通部
４２ａ…第一連結端部
４２ｂ…第二連結端部
１００…外耳道
１０１…耳甲介腔
１０２…耳珠
１０３…対珠
１０４…耳甲介
２０４…音通筒体
Ｃ１…ヨークの軸線
Ｃ２…音通筒体の軸線
Ｌ１…音通側カバーの長軸の長さ

Claims (9)

1. 振動膜と、前記振動膜を支持するヨークと、を有し、前記振動膜の振動によって発音するスピーカと、
   前記スピーカを収容するケースと、
   前記ケースにおいて前記振動膜に面する部分から前記振動膜の前記ヨークとは反対側へ向けて突出する筒状をなすとともに、前記スピーカによって発音された音を使用者の耳における外耳道に伝搬させるための音通筒体と、
   前記スピーカの背圧を逃がすように前記ケースにおいて前記ヨークに面する部分から前記ヨークの前記振動膜とは反対側へ向けて突出する筒状をなすとともに、閾値よりも高い周波数の成分を減衰させる濾波筒体と、を備え、
   前記ケースは、
   前記音通筒体に連なるように前記ヨークの外周近傍に形成され、前記音通筒体とは反対側の部分において、前記ヨークとは反対側に向けて凸の湾曲状をなすとともに、前記使用者の耳甲介腔に面する耳珠に当接するための耳珠当接部と、
   前記ヨークを挟んで前記耳珠当接部とは反対側に形成され、前記ヨークとは反対側に向けて凸の湾曲状をなして膨出するとともに、前記耳甲介腔に面する対珠に連なる耳甲介に当接するための耳甲介当接部と、を備え、
   前記ケースは、
   前記耳珠当接部および前記耳甲介当接部を有し、前記スピーカを前記振動膜の側から覆うとともに、前記音通筒体が連結される音通側カバーと、
   前記スピーカを前記ヨークの側から覆うとともに、前記濾波筒体が連結される濾波側カバーと、を備え、
   前記音通側カバーは、前記濾波側カバーとの間で段部を形成するように、前記濾波側カバーを覆い、
   前記耳珠当接部は、前記濾波側カバーを挟んで前記ヨークとは反対側に配置され、
   前記耳甲介当接部は、前記濾波筒体を挟んで前記ヨークとは反対側に配置されていることを特徴とする挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。
2. 前記音通筒体は、
   イヤーチップを着脱可能に支持する第一音通部と、
   前記ケースにおいて前記振動膜に面する部分と前記イヤーチップと離反させるように前記第一音通部と前記ケースとを連結する第二音通部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。
3. 前記第二音通部は、
   前記第一音通部に連結される第一連結端部と、
   前記ケースに連結される第二連結端部と、を備え、
   前記第一音通部は、前記第一連結端部の外径よりも小さい外径を有し、
   前記第二連結端部は、前記第一連結端部の外径よりも大きい外径を有し、
   前記第二音通部は、前記第一連結端部から前記第二連結端部に近づくに従って漸次拡径していることを特徴とする請求項２に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。
4. 前記音通筒体を前記外耳道に挿入した使用状態で前記ヨークの軸線に沿う方向から見て、前記音通側カバーは、前記耳珠から前記対珠に向けて延びる長円形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。
5. 前記ヨークの軸線に沿う方向から見て、前記長円形状を有する前記音通側カバーの長軸の長さは、１４ｍｍ以上１８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。
6. 前記音通筒体を前記外耳道に挿入した使用状態において、
   前記音通筒体は、前記ヨークの軸線において前記ケースと重なる部分よりも前記使用者の耳甲介腔に面する耳珠の側にオフセットするとともに、前記耳珠から前記外耳道に向けて傾斜して延びていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。
7. 前記音通筒体が前記耳珠から前記外耳道に向けて傾斜して延びる方向において、前記音通筒体の軸線と、前記ヨークの軸線とのなす角度をＡとしたとき、
   前記角度Ａは、２度以上１２度以下であることを特徴とする請求項６に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。
8. 前記音通筒体を前記外耳道に挿入した使用状態において、
   前記音通筒体は、前記使用者の耳甲介腔に面する耳珠から前記使用者の頭部に向けて傾斜して延びていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。
9. 前記音通筒体が前記耳珠から前記頭部に向けて傾斜して延びる方向において、前記音通筒体の軸線と、前記ヨークの軸線とのなす角度をＢとしたとき、
   前記角度Ｂは、５度以上３５度以下であることを特徴とする請求項８に記載の挿入式パッシブ・ノイズキャンセル・イヤホン。

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