(57)【要約】      （修正有）【課題】低音の音質を上げ、音波の外漏れを低下させるイヤホンを提供する。【解決手段】減圧及び音漏れを制御するイヤホンには、イヤホン本体１に前端１１、後端１２、空気通路１３が設置され、空気通路１３は後端１２、前端１１を貫通する。該イヤホンはまた、収容設置空間１４が設置され、収容設置空間１４内にスピーカー２が設置され、スピーカー２に対応して振動膜２１が設置され、空気通路１３内にノイズキャンセリングユニット３が設置され、さらに入力端３１、出力端３２が設置され、入力端３１と出力端３２の間には相互に連通する複数のノイズキャンセリングキャビティ３３が設置され、各ノイズキャンセリングキャビティ３３の内壁は入力端３１から出力端３２へと徐々に広がる形状の円錐形３４をそれぞれ形成する。各ノイズキャンセリングキャビティ３３により音波の漏れが防止され、音波が有効に減衰され、低音の音質を上げる効果を達成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧及び音漏れを制御するイヤホンであって、
イヤホン本体、スピーカー、ノイズキャンセリングユニットを有し、
前記イヤホン本体には、前端、後端及び空気通路が設置され、
前記空気通路は、前記後端及び前記前端を貫通し、
前記イヤホン本体には、収容設置空間が設置され、
前記スピーカーは、前記収容設置空間内に設置され、
前記スピーカーに対応して震動膜が設置され、
前記ノイズキャンセリングユニットは、前記空気通路内に設置され、
前記ノイズキャンセリングユニットには、入力端及び出力端が設置され、
前記入力端は、前記空気通路と相互に連通し、
前記ノイズキャンセリングユニット内部には、少なくとも１個のノイズキャンセリングキャビティが設置されることを特徴とする、イヤホン。
【請求項２】
前記ノイズキャンセリングキャビティの内壁は、前記入力端から前記出力端へと、徐々に広がる形状の円錐形を呈することを特徴とする、請求項１に記載のイヤホン。
【請求項３】
前記ノイズキャンセリングキャビティの内壁には、角錐形、球形、円柱形、四角形、五角形、蜂の巣形或いは多辺形が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のイヤホン。
【請求項４】
前記ノイズキャンセリングユニットの内部には、前記入力端と前記出力端の間に、相互に連通する複数の前記ノイズキャンセリングキャビティが設置されることを特徴とする、請求項１に記載のイヤホン。
【請求項５】
前記ノイズキャンセリングユニットは、前記空気通路内の前記後端に近い位置に設置されることを特徴とする、請求項１に記載のイヤホン。
【請求項６】
前記入力端は、前記空気通路の内部に位置し、前記出力端は、前記空気通路の外に位置することを特徴とする、請求項１に記載のイヤホン。
【請求項７】
前記収容設置空間は、前記イヤホン本体内部の、前記空気通路の周縁に近い位置に設置されることを特徴とする、請求項１に記載のイヤホン。
【請求項８】
前記スピーカーは、信号線を信号接続し、前記信号線は、前記イヤホン本体を貫通することを特徴とする、請求項１に記載のイヤホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低音の音質を上げ、音波の外漏れを低下させるイヤホンに関する。特に、減圧及び音漏れを制御するイヤホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
（特許文献１）
現在見られるイヤホンには、例えば特許文献１に開示されている「ダイナミック圧電デュアルオーディオスピーカーのイヤホン」がある。
同イヤホンは、外殼、複合式スピーカーユニットを有する。
外殼の内部中空には、内キャビティが形成される。
複合式スピーカーユニットは、外殼の内キャビティの中に設置され、
内部ケーシング、ダイナミック式スピーカー、圧電式スピーカー、及び回路ユニットを有する。
内部ケーシングは、底を有する容器で、しかもその中には、内部ケーシング空間を形成する。
内部ケーシングは、開口を有し、圧電式スピーカーは、内部ケーシングの開口に設置する。
ダイナミック式スピーカーは、内部ケーシング空間の中で、しかも圧電式スピーカーと内部ケーシングの底部の間に設置される。
回路ユニットは、内部ケーシングの底部外側に設置され、ダイナミック式スピーカー、圧電式スピーカーと外部音源回路とを電気的に接続する。
ダイナミック式スピーカーと圧電式スピーカーは、内部ケーシングの構造にいっしょに設置される。これらは組み立ての歩留まりを高め、内キャビティ中の占用空間を減らし、帯域幅を広げ、解析度と高周波を高める効果を備える。
【０００３】
（特許文献１の課題）
しかし、特許文献１のイヤホンには、使用に際しては以下の欠点がある。
１．１．イヤホンを耳に装着すると、イヤホンは耳道を封鎖するため、震動膜が生じる音波は、イヤホンと耳膜との間の耳道内を行ったり来たりして伝達される。これにより音波は耳膜に対して異常な圧力を生じるため、使用者は不快を感じる。
１．２．耳道内を行ったり来たりして伝達される音波は、震動膜に対して逆抑制の力を生じるため、震動膜がその後に発する音波は影響を受け、音質が歪む。特に、中、高音に対する影響は顕著である。
【０００４】
（特許文献２）
例えば２０１８年７月１日に公告された特許文献２「耳道の減圧と自然な音質を提供できるイヤホン及びその製造方法」は、以下の内容を開示する。
イヤホンは、イヤホン本体、スピーカーを有する。
イヤホン本体には、イヤホン本体を貫通する空気通路が設置され、イヤホン本体は、収容設置空間を有し、収容設置空間内には、震動膜が設置される。
スピーカーは、収容設置空間に設置され、震動膜に対応する。
使用者は、イヤホン本体を耳に装着すると、空気通路により耳の耳道は外界と連通し、震動膜が生じる音波は、耳膜に反射された後に耳道内を行ったり来たりして伝達されることはなく、空気通路から外界へと伝達される。
こうして、音波が耳膜に対して生じる異常な圧力を低減することができ、音波が反射により震動膜に対して逆抑制の力を生じて音質が歪むことを回避できる。
【０００５】
（特許文献２の課題）
特許文献２では、音波が直接通過でき、進路を遮られないように、イヤホン本体の前端、中央位置及び後端を貫通するように空気通路が設けられる。震動膜が生じる音波は、出力された後、耳膜に反射後も、耳道内を行ったり来たりして伝達されることはなく、空気通路からダイレクトに外界へ伝わるため、音波が行ったり来たりして伝達されることで耳膜に対して異常な圧力を生じることを低減することができる。
しかし、上記イヤホンには、以下の欠点がある。
２．１．音波が空気通路からダイレクトに外界へ伝えられるため、一部の音波は外へと漏れて行ってしまい、イヤホン周囲の人にも聞こえてしまう。
２．２．低音の音質が影響を受ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】中華民国特許第Ｍ５２９９９８号明細書
【特許文献２】中華民国特許第Ｉ６２８９６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記先行技術には、音波が空気通路からダイレクトに外界へ伝えられるため、一部の音波は外へと漏れて行ってしまい、イヤホン周囲の人にも聞こえてしまい、また低音の音質が影響を受けるという欠点がある。これらを解決する手段を提供することが本願の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による減圧及び音漏れを制御するイヤホンは、イヤホン本体、スピーカー及びノイズキャンセリングユニットを有する。
該イヤホン本体には、前端、後端及び空気通路が設置される。
該空気通路は、後端及び該前端を貫通する。
また該イヤホン本体には、収容設置空間を設置する。
該スピーカーは、該収容設置空間内に設置される。
該スピーカーに対応して震動膜が設置される。
該ノイズキャンセリングユニットは、該空気通路内に設置される。
該ノイズキャンセリングユニットには、入力端及び出力端が設置される。
該入力端は、該空気通路と相互に連通する。
該ノイズキャンセリングユニット内部には、少なくとも１個のノイズキャンセリングキャビティが設置される。
【０００９】
上記したノイズキャンセリングキャビティの内壁は、該入力端から該出力端へと、徐々に広がる形状の円錐形を呈する。
【００１０】
上記したノイズキャンセリングキャビティの内壁には、角錐形、球形、円柱形、四角形、五角形、蜂の巣形或いは多辺形が形成される。
【００１１】
上記したノイズキャンセリングユニットの内部には、該入力端と該出力端の間に、相互に連通する複数の該ノイズキャンセリングキャビティが設置される。
【００１２】
上記したノイズキャンセリングユニットは、該空気通路内の該後端に近い位置に設置する。
【００１３】
上記した入力端は、該空気通路の内部に位置し、該出力端は、該空気通路の外に位置する。
【００１４】
上記した収容設置空間は、該イヤホン本体内部の、該空気通路の周縁に近い位置に設置される。
【００１５】
上記したスピーカーは、信号線を信号接続し、該信号線は、該イヤホン本体を貫通する。
【００１６】
上記の技術特徴により、本発明は以下の長所を有する。
１．該各ノイズキャンセリングキャビティ内壁にそれぞれ設置される、徐々に広がる形状の円錐形或いは角錐形、球形、円柱形、四角形、五角形、蜂の巣形、多辺形を利用することで、一部の音波の伝達速度が低下させられる。これにより、音波は遅滞現象を生じ、一部の音波が外に漏れイヤホン周囲の人に聞かれることはなくなる。こうして、音波の外漏れが抑制される効果が達成される。
２．音波は順番に該ノイズキャンセリングユニットの各ノイズキャンセリングキャビティを通過し、該出力端より外界へと伝達されるため、音波が減衰し、低音の音質が上がり、音質の歪みを防ぐ。これにより、低音の音質が高まり、過度の音質の低下が回避される。
３．使用者がイヤホン本体を耳に装着すると、該空気通路により耳道は外界とつながったままで封鎖されないため、該震動膜が生じる音波は耳膜に反射後も該耳道内を行ったり来たりして伝達されることはない。これにより、該空気通路から外界へと伝えられるため、音波が行ったり来たりすることによる耳膜に異常な圧力がかかることを回避でき、使用中も快適である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明実施形態の外観の斜視図である。
【図２】本発明実施形態の断面図である。
【図３】本発明実施形態の図２のＩＩＩ部分の拡大断面図である。
【図４】本発明実施形態が耳内に挿入された様子を示す、使用状態の断面図である。
【図５】本発明実施形態における音波減衰の様子を示す断面図である。
【図６】本発明実施形態の図５のＶＩ部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（一実施形態）
図１及び図２に示す通り、本発明実施形態は、イヤホン本体１、スピーカー２及びノイズキャンセリングユニット３を有する。
【００１９】
イヤホン本体１には、前端１１、後端１２、前端１１及び後端１２を貫通する空気通路１３が設置される。
イヤホン本体１内部の、空気通路１３に近い周縁位置には、収容設置空間１４が設置される。
【００２０】
スピーカー２は、イヤホン本体１の収容設置空間１４内に設置される。
スピーカー２に対応して震動膜２１が設置される。
また、スピーカー２は信号線２２を信号接続し、イヤホン本体１を貫通する。
【００２１】
ノイズキャンセリングユニット３は、空気通路１３内の後端１２に近い位置に設置される。
ノイズキャンセリングユニット３には、入力端３１及び出力端３２が設置される。
入力端３１は、空気通路１３の内部に位置し、空気通路１３と相互に連通する。
出力端３２は、空気通路１３の外に位置する。
ノイズキャンセリングユニット３内部には、相互に連通する複数のノイズキャンセリングキャビティ３３が設置される（図３参照）。
各ノイズキャンセリングキャビティ３３の内壁には、入力端３１より出力端３２の方向へと、徐々に広がる形状の円錐形３４がそれぞれ設置される。これにより、音波の伝達を減衰させることができる。
また、本発明実施形態中の各ノイズキャンセリングキャビティ３３の内壁は、角錐形、球形、円柱形、四角形、五角形、蜂の巣形或いは多辺形とすることができ、いずれの形状も音波伝達を減衰する効果を達成できる。
【００２２】
使用時には、図４及び図５に示す通り、使用者はイヤホン本体１の前端１１を耳Ａ内に装着する。
これにより、イヤホン本体１の前端１１は、耳Ａの耳道Ａ１内に密着し、イヤホン本体１を固定する。
音声を再生すると、信号線２２により音声信号がインプットされ、音声信号は、スピーカー２に伝送される。
スピーカー２は、震動膜２１が震動することで音波を発し、空気通路１３を通過し、イヤホン本体１の前端１１に出力され、耳Ａの耳道Ａ１内に進入する。
また、音波は耳Ａの耳膜Ａ２に反射された後、さらに耳道Ａ１に再反射され、空気通路１３内に戻り、さらに空気通路１３を通過し、ノイズキャンセリングユニット３の入力端３１を通って、各ノイズキャンセリングキャビティ３３内に順に入る（図６参照）。
音波が入力端３１に一番近いノイズキャンセリングキャビティ３３内に入った後には、ノイズキャンセリングキャビティ３３内壁の、徐々に広がる形状の円錐形３４により、音波の一部の伝達速度が遅くなり、音波は伝達速度遅滞の現象を生じる。
【００２３】
音波は、各々独立したノイズキャンセリングキャビティ３３を順に通過し、最後にはノイズキャンセリングユニット３の出力端３２を経由し、外界へと伝達される。
このため、音波が減衰された後、一部の音波がイヤホン本体１の外へと漏れ、イヤホン周囲の人に聞かれることはない。
同時に、音波を効果的に減衰できるため、低周波領域の過度な上昇が回避され、これにより低音の音質が上がり、音質の歪みが避けられる。
さらに、イヤホン本体１の前端１１及び後端１２を貫通する空気通路１３により、耳Ａの耳道Ａ１は外界に直接連通するため、音波は耳道Ａ１内で行ったり来たり伝達することはなく、これにより耳道Ａ１内圧力のバランスをとることができる。
さらに、耳道Ａ１内の圧力がリークされ、耳膜Ａ２に対して音波が生じる異常な圧力を低減することができる。
【００２４】
なお、イヤホンがヘッドフォン型であろうと、挿入型、或いは他の型態のイヤホン（例えばカナル型、耳かけ型、首かけ型、ブルートゥース（登録商標）無線型、フルヘッドフォン型、ノイズキャンセリング型、ハーフヘッドフォン型、リアオープン型、或いはリア密閉型等）であろうと、ノイズキャンセリングユニット３、及びそのノイズキャンセリングキャビティ３３の構造を設置していれば、すべて本発明により保護される範囲に含まれる。
【００２５】
なお、前述した本発明の実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明により保護される範囲は特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００２６】
１    イヤホン本体、
１１  前端、
１２  後端、
１３  空気通路、
１４  収容設置空間、
２    スピーカー、
２１  震動膜、
２２  信号線、
３    ノイズキャンセリングユニット、
３１  入力端、
３２  出力端、
３３  ノイズキャンセリングキャビティ、
３４  円錐形、
Ａ    耳、
Ａ１  耳道、
Ａ２  耳膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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