(57)【要約】【課題】ヘッドホンとしての機能とスピーカとしての機能の切換を随時行なうことができるヘッドホンを提供する。【解決手段】二つのイヤパッド２、プラグ１１を有するケーブル１および切換スイッチ８を備える。二つのイヤパッド２には、ヘッドホンスピーカ３がそれぞれ設けられる。各イヤパッド２のチャンバにはヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられ、伝送線路の開孔はイヤパッド２のケーシングに位置する。プラグ１１を有するケーブル１は、二つのイヤパッド２内のヘッドホンスピーカ３と電気的に接続され、ケーブル１上にはオーディオパワーアンプ６が設置され、オーディオパワーアンプ６はプラグ１１と二つのヘッドホンスピーカ３との間に電気的に接続される。切換スイッチ８は、二つのヘッドホンスピーカ３へ出力されるオーディオ信号の出力パワーの切換に使用される。【選択図】図１
2010074831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカとしての機能を有するヘッドホンであり、
二つのイヤパッド、プラグを有するケーブルおよび切換スイッチを備え、
前記二つのイヤパッドには、ヘッドホンスピーカがそれぞれ設けられ、各イヤパッドのチャンバにはヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられ、前記伝送線路の通気孔は前記イヤパッドのケーシングに位置され、前記ヘッドホンスピーカの低周波数応答を効果的に強化し、
前記プラグを有するケーブルは、前記二つのイヤパッド内のヘッドホンスピーカと電気的に接続され、前記ケーブル上にはオーディオパワーアンプが設置され、前記オーディオパワーアンプは前記プラグと前記二つのヘッドホンスピーカとの間に電気的に接続され、
前記切換スイッチは、前記二つのヘッドホンスピーカへ出力されるオーディオ信号の出力パワーの切換に使用され、それによって前記ヘッドホンはヘッドホンモードまたはスピーカモードに切り換えられることを特徴とするヘッドホン。
【請求項２】
前記プラグは、ＵＳＢプラグであり、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスが前記ＵＳＢプラグと前記オーディオパワーアンプとの間のケーブル上に直列接続されることを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項３】
前記切換スイッチは、前記ヘッドホンスピーカと前記ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスの出力部との間の電気的な接続と、前記ヘッドホンスピーカと前記オーディオパワーアンプの出力部との間の電気的な接続の切換を行なうことを特徴とする請求項２記載のヘッドホン。
【請求項４】
前記切換スイッチは、前記オーディオパワーアンプのオンオフを行なうことを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項５】
前記切換スイッチは、機械構造のスライドスイッチ、ボタンスイッチまたは音量調節機能を有するダイヤルスイッチであることを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項６】
前記切換スイッチは、減衰器であり、前記プラグと前記オーディオパワーアンプとの間のケーブル上に直列接続されることを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項７】
前記オーディオパワーアンプを被覆するのに使用される被覆ボックスを有することを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項８】
前記オーディオパワーアンプおよび前記ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスを被覆するのに使用される被覆ボックスを有することを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項９】
前記切換スイッチは、前記被覆ボックス内に設置されることを特徴とする請求項７または８記載のヘッドホン。
【請求項１０】
前記被覆ボックスは、ジャックを備え、前記ジャックには前記オーディオパワーアンプに電気を供給する外部電源部材が接続されることを特徴とする請求項７または８記載のヘッドホン。
【請求項１１】
前記被覆ボックスは、ジャックを備え、前記ジャックにはオーディオパワーアンプにオーディオ信号を提供する外部オーディオ信号源が接続されることを特徴とする請求項７または８記載のヘッドホン。
【請求項１２】
前記被覆ボックスは、ＢＡＳＳ出力ジャックを備え、前記ＢＡＳＳ出力ジャックは低音信号出力源であることを特徴とする請求項７または８記載のヘッドホン。
【請求項１３】
前記外部電源部材は、電源アダプタまたはＵＳＢプラグであることを特徴とする請求項１０記載のヘッドホン。
【請求項１４】
前記オーディオパワーアンプおよびＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスは、前記二つのイヤパッドの任意の一イヤパッド内に設置されることを特徴とする請求項２記載のヘッドホン。
【請求項１５】
前記切換スイッチは、ボタンスイッチまたは音量調節機能を有するダイヤルスイッチであり、前記二つのイヤパッドの任意の一イヤパッドの外側面上に設置されることを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項１６】
ヘッドバンドを有し、前記二つのイヤパッドはそれぞれ前記ヘッドバンドの両端に接続されることを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項１７】
前記二つのイヤパッドは、回動接続構造によって前記ヘッドバンドの両端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１６記載のヘッドホン。
【請求項１８】
前記二つのイヤパッドは、分離可能な接続構造によって前記ヘッドバンドの両端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１６記載のヘッドホン。
【請求項１９】
前記切換スイッチと、前記イヤパッドと前記ヘッドバンドとの間の接続構造は、連動することを特徴とする請求項１７または１８記載のヘッドホン。
【請求項２０】
前記ヘッドバンドは、折り畳み式または分離可能式のヘッドバンドであることを特徴とする請求項１６記載のヘッドホン。
【請求項２１】
前記切換スイッチと、前記折り畳み式または分離可能式のヘッドバンドは、連動することを特徴とする請求項２０記載のヘッドホン。
【請求項２２】
前記伝送線路は、前記通気孔を中心とした複数の同心円を含む迂回式通路であることを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項２３】
前記伝送線路の同心円形状体の最も外側の円の大きさは、前記ヘッドホンスピーカの永久磁石の外周と略同一であることを特徴とする請求項２２記載のヘッドホン。
【請求項２４】
前記イヤパッドのチャンバには、吸音材料が充填されることを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項２５】
スピーカとしての機能を有するヘッドホンであり、
二つのイヤパッド、被覆ボックスおよび重低音スピーカ装置を備え、
前記二つのイヤパッドには、ヘッドホンスピーカがそれぞれ設けられ、各イヤパッドのチャンバにはヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられ、前記伝送線路の通気孔は前記イヤパッドのケーシングに位置され、前記ヘッドホンスピーカの低周波数応答を効果的に強化し、
前記被覆ボックスは、プラグを有するケーブルを備え、前記ケーブルは前記二つのイヤパッド内のヘッドホンスピーカと電気的に接続され、前記被覆ボックスにはオーディオパワーアンプ、ＢＡＳＳ出力ジャックおよび前記二つのヘッドホンスピーカへ出力されるオーディオ信号の出力パワーの切換に使用され、それによってヘッドホンモードまたはスピーカモードの切換を行なう切換スイッチが設置され、
前記重低音スピーカ装置は、プラグを有するケーブルが設置され、前記プラグは前記被覆ボックスのＢＡＳＳ出力ジャックと接続されることを特徴とするヘッドホン。
【請求項２６】
前記プラグは、ＲＡＣプラグまたはＵＳＢプラグであることを特徴とする請求項２５記載のヘッドホン。
【請求項２７】
前記伝送線路は、前記通気孔を中心とした複数の同心円を含む迂回式通路であることを特徴とする請求項２５記載のヘッドホン。
【請求項２８】
ヘッドバンドを有し、前記二つのイヤパッドはそれぞれ前記ヘッドバンドの両端に接続されることを特徴とする請求項２５記載のヘッドホン。
【請求項２９】
スピーカとしての機能を有するヘッドホンであり、
二つのイヤパッドを備え、前記二つのイヤパッドにはヘッドホンスピーカおよびケーシングがそれぞれ設けられ、
前記ケーシングは、通気孔、複数の同心円状体、収容空間および同心円状蓋体を備え、
前記通気孔は、前記ケーシング後端に設けられ、
前記複数の同心円状体は、前記ケーシングの内部に設けられ、前記複数の同心円状体の中心は前記通気孔であり、
前記収容空間は、前記ケーシング前端に設けられ、前記ヘッドホンスピーカが前記収容空間に設置されてチャンバが形成され、
前記同心円状蓋体は、前記ヘッドホンスピーカと前記ケーシングとの間に設置され、前記通気孔および前記同心円状体を被覆し、前記チャンバから後端の通気孔を連通してヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が形成され、前記ヘッドホンスピーカの低周波数応答を効果的に強化することを特徴とするヘッドホン。
【請求項３０】
前記同心円状蓋体は、前記通気孔および前記同心円状体を被覆し、前記チャンバから後端の通気孔を連通する通路は、少なくともＵ形またはＶ形の通路を備えることを特徴とする請求項２９記載のヘッドホン。
【請求項３１】
前記伝送線路の同心円の最も外側の円の大きさは、前記ヘッドホンスピーカの永久磁石の外周と略同一であることを特徴とする請求項２９記載のヘッドホン。
【請求項３２】
前記同心円状蓋体は、前記ケーシング後端の通気孔と前記ヘッドホンスピーカとの間に位置することを特徴とする請求項２９記載のヘッドホン。
【請求項３３】
前記ヘッドホンは、ヘッドセットタイプのヘッドホンであることを特徴とする請求項２９記載のヘッドホン。
【請求項３４】
プラグを有するケーブルおよび切換スイッチが設けられ、
前記ケーブルは、前記二つのイヤパッド内のヘッドホンスピーカと電気的に接続され、前記ケーブル上にはオーディオパワーアンプが設置され、前記オーディオパワーアンプは前記プラグと前記二つのヘッドホンスピーカとの間に電気的に接続され、
前記切換スイッチは、前記二つのヘッドホンスピーカへ出力されるオーディオ信号の出力パワーの切換に使用されることを特徴とする請求項２９記載のヘッドホン。
【請求項３５】
スピーカとしての機能を有するヘッドホンであり、
二つのイヤパッドを備え、前記二つのイヤパッドにはヘッドホンスピーカおよびケーシングがそれぞれ設けられ、前記ケーシングは収容空間を有し、前記収容空間にはヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられ、前記伝送線路の通気孔は前記ヘッドホンスピーカと相対するケーシング後端に位置し、ヘッドホンスピーカの低周波数応答を効果的に強化することを特徴とするヘッドホン。
【請求項３６】
同心円状蓋体が前記ヘッドホンスピーカと前記ケーシングとの間に設置され、前記同心円状蓋体は前記通気孔を被覆し、前記収容空間から前記通気孔を連通してヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が形成され、ヘッドホンスピーカの低周波数応答を効果的に強化することを特徴とする請求項３５記載のヘッドホン。
【請求項３７】
前記伝送線路の前記収容空間から後端の通気孔を連通する通路は、少なくともＵ形またはＶ形の通路を備えることを特徴とする請求項３５記載のヘッドホン。
【請求項３８】
前記ヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路の通気孔および前記スピーカは、同一の中心軸線上に位置することを特徴とする請求項１、２５、２９または３５記載のヘッドホン。
【請求項３９】
前記ケーシングの内側表面は、弧形状であることを特徴とする請求項１、２５、２９または３５記載のヘッドホン。
【請求項４０】
前記イヤパッドのケーシング後面には、遮蔽部材が設けられ、前記遮蔽部材は前記通気孔の開閉を行なうことを特徴とする請求項１、２５、２９または３５記載のヘッドホン。
【請求項４１】
前記遮蔽部材には、操作部材が接続され、前記操作部材を操作することによって、前記遮蔽部材を前記通気孔から移動させることができ、前記通気孔の大きさを調整したり、開閉を行なったりすることを特徴とする請求項４０記載のヘッドホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドホンに関し、特に、スピーカとしての機能を有するヘッドホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドホンおよびスピーカは、共にスピーカを備え、どちらもオーディオ信号を音声に変換する音声出力装置である。ヘッドホンは、体積、出力パワーおよび出力音量が小さく、使用時は、耳に掛けるか、頭部に搭載してヘッドホンスピーカを耳穴に貼合させて使用する。スピーカは、体積、出力パワーおよび出力音量が大きく、臨場感に溢れたステレオ音声を生成することができる。
【０００３】
ニーズの多様化に伴い、音楽などの音声に対する楽しみ方も様々な形式が見られ、例えば、ヘッドホンとスピーカを交互に使用したり、同じ曲の中で、ある部分はヘッドホンを使用して聞き、ある部分はスピーカを使用して聞いたりする場合がある。現在、市場において、ヘッドホンとスピーカの変換器が存在し、ヘッドホンおよびスピーカのプラグを変換器に接続し、操作スイッチを操作することによって、ヘッドホンとスピーカの切換を随時行なうことができる。しかし、この種の変換器はヘッドホンおよびスピーカが同時に存在する場合に適用され、未だユーザの欲求を満たしてはいない。
【０００４】
特許文献１の「スピーカとして使用可能なステレオヘッドホン」および特許文献２の「外部に音声を出力可能なヘッドホン」において、ヘッドホンおよびスピーカの機能を有するヘッドセットタイプのヘッドホンが開示されている。しかし、これらの構造はヘッドホンに２組のステレオスピーカを設置することによって、ヘッドホン機能およびスピーカ機能を達成するものであるので、ヘッドホンの重量が増加し、使用時に快適に使用できないという欠点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】中国特許２００６２０１３７５０７．２
【特許文献２】中国特許２００６２０１５７８７０．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、１組のヘッドホンスピーカが設けられ、ヘッドホンとしての機能とスピーカとしての機能の切換を随時行なうことができるヘッドホンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を解決するために、本発明のスピーカとしての機能を有するヘッドホンは、二つのイヤパッド、プラグを有するケーブルおよび切換スイッチを備える。二つのイヤパッドの各イヤパッドにはヘッドホンスピーカが設置され、各イヤパッドのチャンバにはヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられ、伝送線路の通気孔である開孔はイヤパッドのケーシングに位置する。プラグを有するケーブルは、二つのイヤパッド内のヘッドホンスピーカと電気的に接続され、ケーブル上にはオーディオパワーアンプが設置され、オーディオパワーアンプはプラグと二つのヘッドホンスピーカとの間に電気的に接続される。切換スイッチは、二つのヘッドホンスピーカに送信されるオーディオ信号の出力パワーの切換に使用される。
【０００８】
上述のプラグは通常のヘッドホンで使用されるＲＣＡオーディオプラグである。ＵＳＢインターフェイスを有し、そのＵＳＢインターフェイスがオーディオ出力機能を有するオーディオ出力装置（例えばコンピュータ）に対しては、プラグはＵＳＢプラグとすることができ、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスがＵＳＢプラグとオーディオパワーアンプとの間のケーブル上に直列接続される。オーディオ出力装置が生成するデジタルオーディオ信号はＵＳＢプラグからＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスへ伝送され、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスがデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号へと変換し、アナログオーディオパワーアンプを経由してヘッドホンスピーカに出力される。このとき、ヘッドホンの機能がスピーカモードの場合、ヘッドホンスピーカの出力パワーは大きく、出力音声も大きい。ヘッドホンの機能がヘッドホンモードの場合、ヘッドホンスピーカの出力パワーは小さく、出力音声も小さい。切換スイッチによってヘッドホンスピーカへの出力パワーを切り換えることができる。この切換方式は多種あり、例えば、減衰器に切り換えたり、オーディオパワーアンプの増幅倍率を一にしたり、ヘッドホンスピーカの入力端とＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスのオーディオ出力端を直接接続したりすることができる。
【０００９】
上述の切換スイッチの主な機能は、二つのヘッドホンスピーカに送信されるオーディオ信号の出力パワーの切換を行なうことにあるので、切換スイッチはオーディオパワーアンプをオンオフすることによってオーディオ信号の出力パワーを切り換える目的を達成する。切換スイッチは機械構造のスライダスイッチ、ボタンスイッチまたは音量調節機能を有するダイヤルスイッチとすることができる。
【００１０】
好適な方式として、本発明のオーディオパワーアンプおよびＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスなどのオーディオ信号処理電子素子は、二つのイヤパッドの任意の一イヤパッド内に設置することができる。或いは、被覆ケースを備えることができ、オーディオパワーアンプおよびＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスなどのオーディオ信号処理電子素子などを被覆ケース内に被覆する構造にすることができる。更に、上述の切換スイッチを被覆ケース内に設置することができる。融通性を更に高めるために、被覆ケースはジャックを備えることができ、ジャックはオーディオ入力インターフェイスであり、外部のオーディオ信号源を接続することができ、外部のオーディオ信号源のオーディオ出力プラグがオーディオ入力インターフェイスに接続されたとき、ヘッドホンの回路内の全てのＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスのオーディオ出力端と接続されていたものが全てオーディオ入力インターフェイスとの接続に切り換わる。本発明がスピーカモードのときのオーディオ出力パワーを更に大きくするために、被覆ボックスには更にジャックを設けることができ、ジャックは電源入力インターフェイスであり、オーディオパワーアンプに電気を供給できる外部電源を接続でき、それによってオーディオパワーアンプの出力パワーを更に大きくすることができる。オーディオパワーアンプは、独立して出力する重低音アンプ機能を備えることができ、被覆ボックスに重低音の出力に使用されるＢＡＳＳ出力ジャックが設置され、重低音スピーカ装置が接続される。
【００１１】
本発明は通常の耳掛け式のヘッドホンの構造にする以外に、更にヘッドバンドを備え、ヘッドバンドの両端に二つのイヤパッドをそれぞれ接続してヘッドバンド式ヘッドホンを構成することができる。更に、二つのイヤパッドは、回動接続構造または分離可能な接続構造によってヘッドバンドに接続することができ、二つのイヤパッドをヘッドバンドに対して回動させたり、ヘッドバンドから取り外したりすることができ、ヘッドホンモードおよびスピーカモードの使用上の必要に対応させることができる。ヘッドバンドは折り畳み式または分離可能式のヘッドバンドとすることができ、ヘッドバンド本体の任意の部位（ヘッドバンド本体の中央部が好ましい）に折り畳み構造または分離可能な接続構造を設置することができ、ヘッドバンドに二つの相対した運動部位が形成され、両部位間の相対運動によってそれぞれ一つのイヤパッドを可動させ、二つのイヤパッドの位置を変更させることができ、ヘッドホンモードおよびスピーカモードでの使用上の必要に対応させることができる。また、切換スイッチの自動操作のために、切換スイッチは上述のイヤパッドとヘッドバンドとの間の回動接続構造または分離可能な接続構造、或いは、ヘッドバンド上の折り畳み構造または分離可能な接続構造と連動させることができる。
【００１２】
更に、各イヤパッドのチャンバにはヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられ、伝送線路の開孔はイヤパッドのケーシングに位置し、即ち、イヤパッド後面のケーシング壁の通気孔に位置する。ヘッドホンスピーカはイヤパッドのケーシング前端に設置され、ケーシングとヘッドホンスピーカによって大きな空間のチャンバが形成される。イヤパッド後端のケーシング内部には通気孔を中心とした同心円状体が設けられ、同心円状蓋体が通気孔および同心円状体を被覆して環状の通路を形成する。環状の通路はチャンバからケーシング後端の通気孔を連通してヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路となり、ヘッドホンスピーカの低周波数応答を強化し、定在波を最小にする。或いは、イヤパッドのチャンバに吸音材料が充填され、音質を更に優れたものにする。また、ヘルムホルツ共鳴器となる伝送線路の通気孔およびヘッドホンスピーカは同一の中心軸線上に設けることができる。また、イヤパッドのケーシングの内径は孤形状に形成することができ、ヘッドホンスピーカが生成する音波を弧形状の表面に反射させ、次に、ヘルムホルツ共鳴器である伝送線路を経由させることによって良好な音響効果を達成する。
【００１３】
本発明の通気孔は、孔の大きさの調節機能に基づいて遮蔽部材を増設することができ、本発明の低周波音の出力を調節し、本発明がヘッドホンモードのとき、遮蔽部材は孔の大きさを調節するか、通気孔を封止し、低周波音の出力が大きすぎてユーザに不快感を与えるのを防止する。スピーカモードのときは、遮蔽部材を開ければよい。遮蔽部材は一種の板体であり、操作部材の制御を受けて通気孔から移動し、孔の大きさを調整するか、通気孔の開閉を行なう。遮蔽部材は栓とすることもでき、直接通気孔を塞いだり、取り外したりすることができる。
【００１４】
本発明は、上述の構造によって、構造が簡単で、軽量で、一つのヘッドホンをヘッドホンとしてまたはスピーカとして即座に切り換えて使用することができ、操作が簡単で、携帯に便利で、コストが安いヘッドホンを提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
切換スイッチがスピーカモードに切り換えられたとき、オーディオ出力装置が生成するデジタルオーディオ信号はＵＳＢプラグを通じてＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスに伝送され、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス内部のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）がデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号へと変換し、アナログオーディオパワーアンプによって増幅された後、ヘッドホンスピーカに出力される。このとき、ヘッドホンスピーカが出力する音声はパワーが大きく、音量が大きいというスピーカとしての特性を有する。切換スイッチがヘッドホンモードに切り換えられたとき、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイスから出力されたアナログオーディオ信号はオーディオパワーアンプによって処理されることなく直接ヘッドホンスピーカへと出力され、このとき、ヘッドホンスピーカから出力される音声はパワーが小さく、音量が小さいというヘッドホンとしての特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施例の回路原理を示すブロック図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施例の回路原理を示すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施例の使用状態を示す正面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施例の使用状態を示す正面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１の実施例の使用状態を示す正面図である。
【図４Ａ】本発明の第２の実施例の使用状態を示す斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の第２の実施例の使用状態を示す正面図である。
【図４Ｃ】本発明の第２の実施例の使用状態を示す正面図である。
【図４Ｄ】本発明の第２の実施例の使用状態を示す正面図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示す斜視図である。
【図６Ａ】本発明の第３の実施例の回路原理を示すブロック図である。
【図６Ｂ】本発明の第３の実施例の回路原理を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明のイヤパッドの構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の構造と従来技術の音圧出力を比較した図である。
【図１１】本発明のイヤパッドのケーシング後面に遮蔽部材を設置し、通気孔を遮蔽した状態を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す遮蔽部材が操作されて通気孔が開いた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の目的、特徴および効果を示す実施例を図に沿って詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明のスピーカとしての機能を有するヘッドホンを示し、ヘッドバンド４、二つのイヤパッド２およびプラグ１１を有するケーブル１から構成される。各イヤパッド２は接続部材４１によってヘッドバンド４の両端に接続され、各イヤパッド２内にはヘッドホンスピーカ３が設置される。ケーブル１はヘッドホンスピーカ３と電気的に接続され、一端上のプラグ１１はＵＳＢプラグであり、ケーブル１上には被覆ボックス５が設置され、被覆ボックス５内には順番に、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７、切換スイッチ８、ＢＡＳＳ出力ジャック９およびオーディオパワーアンプ６が設けられる。ＵＳＢプラグ、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７、切換スイッチ８、オーディオパワーアンプ６およびヘッドホンスピーカ３によって本発明の作業回路が構成され、作業回路の原理は、図２Ａおよび図２Ｂに示す。以下に、回路原理を通じて本発明のヘッドホン機能とスピーカ機能との間の切換の原理を説明する。
【００１９】
図２Ａは、本実施例の回路構造原理を示す図である。切換スイッチ８（切換スイッチはボタン式スイッチまたはスライダ式スイッチである）がスピーカモードに切り換えられたとき、オーディオ出力装置（ＵＳＢインターフェイスがオーディオ出力機能を有する装置）が生成するデジタルオーディオ信号はＵＳＢプラグ１１を通じてＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７に伝送され、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７内部のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）によってデジタルオーディオ信号がアナログオーディオ信号へと変換され、アナログオーディオパワーアンプ６によって増幅された後、ヘッドホンスピーカ３に出力される。このとき、ヘッドホンスピーカ３が出力する音声はパワーが大きく、音量が大きいというスピーカとしての特性を有する。切換スイッチ８がヘッドホンモードに切り換えられたとき、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７から出力されたアナログオーディオ信号はオーディオパワーアンプ６によって処理されることなく直接ヘッドホンスピーカ３へと出力され、このとき、ヘッドホンスピーカ３から出力される音声はパワーが小さく、音量が小さいというヘッドホンとしての特性を有する。
【００２０】
図２Ｂは、本実施例の他の回路構造原理を示す。ＵＳＢプラグ１１、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７、切換スイッチ８、オーディオパワーアンプ６およびヘッドホンスピーカ３が順番に直列接続されて作業回路が構成される。このとき、切換スイッチ８は減衰器となり、また、抵抗を調整できるダイヤルスイッチまたは段階スイッチとすることができる。オーディオ出力装置（ＵＳＢインターフェイスがオーディオ出力機能を有する装置）が生成するデジタルオーディオ信号はＵＳＢプラグ１１を通じてＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７に伝送され、ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７内部のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）によってデジタルオーディオ信号がアナログオーディオ信号に変換された後、減衰器を調整することによってアナログオーディオ信号は異なる倍率でオーディオパワーアンプ６に出力され、オーディオパワーアンプ６が異なる倍率でヘッドホンスピーカ３に出力し、減衰器によってオーディオパワーアンプ６の出力倍率が一に調節されたとき、ヘッドホンモードに設定され、出力倍率を減少させたり、増大させたりすることによって、ヘッドホンモードでの音量調整が行なわれる。減衰器を調整することによってオーディオパワーアンプ６が出力する倍率を所定の倍数まで増大させたとき、耳に設置しなくてもヘッドホンスピーカ３からの音声が聞こえるようになり、スピーカモードとなり、出力倍率を増大させることによって、スピーカモードでの音量調整が行なわれる。また、切換スイッチ８を調整可能な電気抵抗とすることができ、オーディオパワーアンプ６およびＵＳＢオーディオ信号変換インタ−フェイス７は調整可能な電気抵抗に基づいて様々な倍率の出力に調整することができる。ＢＡＳＳ出力ジャック９は外部に低音信号を提供する低音信号出力源である。
【００２１】
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、本実施例の二つのイヤパッド２とヘッドバンド４との間の接続部材は回動接続構造であり、イヤパッド２が回動されてヘッドバンド４と図３Ａに示す位置関係となったときは、ヘッドホンモードとなる。イヤパッド２が回動されてヘッドバンド４と図３Ｂおよび図３Ｃに示す位置関係となったときは、スピーカモードとなる。ヘッドホンモードとスピーカモードとの間の切換を自動的に行なうために、上述の切換スイッチをイヤパッド２上に設置して回動接続構造と連動させることができる。即ち、回動接続構造がイヤパッド２部分において図３Ａに示す位置にあるとき、切換スイッチ８が操作され、作業回路がヘッドホンモードになる。回動接続構造がイヤパッド部分において図３Ｂまたは図３Ｃに示す位置にあるとき、切換スイッチ８が操作され、作業回路がスピーカモードになる。この機械的な連動関係によって回路を制御する技術は公知技術であるので、説明は行わない。
【００２２】
上述の被覆ボックス内に設けられたオーディオ処理装置に含まれる電子素子は二つのイヤパッド２の任意の一イヤパッド２内に設置することができる。それによって本発明の融通性を更に高めることができる。被覆ボックス５またはイヤパッド２上にはジャック５１を設置することができ、ジャック５１はＲＣＡオーディオ入力インターフェイスであり、外部のオーディオ信号源が接続され、外部のオーディオ信号源のオーディオ出力プラグがＲＣＡオーディオ入力インターフェイスに接続されたとき、ヘッドホンの回路内の全てのＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス７のオーディオ出力端と接続されていたものがＲＣＡオーディオ入力インターフェイスとの接続に切り換わる。また、本発明がスピーカモードのとき、更に大きなオーディオ出力パワーを達成するために、被覆ボックス５にジャック５１を設けることができ、ジャック５１は電源入力インターフェイスであり、オーディオパワーアンプ６に電気を供給できる外部電源部材を接続するのに使用され、それによってオーディオパワーアンプ６は出力パワーを高めることができる。
【００２３】
図４Ａ、４Ｂ、４Ｃおよび４Ｄは、本発明の第２の実施例を示し、本実施例と第１の実施例との違いは、イヤパッド２とヘッドバンド４との間の接続部材４１が二つの円柱体による関節接続構造である点にあり、二つの円柱体による関節構造によって、イヤパッド２をヘッドバンド４に対して二次元および三次元の旋回を行なうことができ、様々な使用上の要求を満足させることができる。更に、使用しないときの体積を減少させることができ、収納および携帯に便利である。
【００２４】
また、接続部材は円柱体による関節と球体による関節を組み合わせた接続構造にすることができ、これらの接続構造は従来技術であるので、説明は行わない。
【００２５】
図５は、本発明の第３の実施例を示し、本実施例に示すスピーカとしての機能を有するヘッドホンは、ヘッドバンド４、二つのイヤパッド２およびプラグ１１を有するケーブル１から構成される。各イヤパッド２は接続部材４１によってヘッドバンド４の両端に接続され、各イヤパッド２内にはヘッドホンスピーカ３が設置される。ケーブル１はヘッドホンスピーカ３と電気的に接続され、一端上のプラグ１１はＲＣＡオーディオプラグであり、ケーブル１上には被覆ボックス５が設置され、被覆ボックス５内には順番に、切換スイッチ８、ＢＡＳＳ出力ジャック９およびオーディオパワーアンプ６が設けられる。ＲＣＡプラグ１１、切換スイッチ８、オーディオパワーアンプ６およびヘッドホンスピーカ３によって本発明の作業回路が構成され、作業回路の原理は、図６Ａおよび図６Ｂに示す。以下に、回路原理を通じて本発明のヘッドホン機能とスピーカ機能との間の切換の原理を説明する。
【００２６】
図６Ａは、本実施例の回路構造原理を示す図である。切換スイッチ８（切換スイッチはボタン式スイッチまたはスライダ式スイッチである）がスピーカモードに切換えられたとき、オーディオ出力装置が生成するアナログオーディオ信号はＲＣＡプラグ１１およびオーディオパワーアンプ６を経由した後、切換スイッチ８へと出力され、オーディオパワーアンプ６によってこのアナログオーディオ信号が増幅された後、ヘッドホンスピーカ３に出力される。このとき、ヘッドホンスピーカ３が出力する音声はパワーが大きく、音量が大きいというスピーカとしての特性を有する。切換スイッチ８がヘッドホンモードに切り換えられたとき、オーディオ出力装置が生成するアナログオーディオ信号はＲＣＡオーディオプラグ１１および切換スイッチ８を経由した後、直接ヘッドホンスピーカ３へと出力され、このとき、ヘッドホンスピーカ３から出力される音声はパワーが小さく、音量が小さいというヘッドホンとしての特性を有する。
【００２７】
図６Ｂは、本実施例の他の回路構造原理を示す。ＲＣＡオーディオプラグ１１、切換スイッチ８、オーディオパワーアンプ６およびヘッドホンスピーカ３が順番に直列接続されて作業回路が構成される。このとき、切換スイッチ８は減衰器となり、また、抵抗を調整できるダイヤルスイッチまたは段階スイッチとすることができる。オーディオ出力装置が生成するアナログオーディオ信号はＲＣＡオーディオプラグ１１から減衰器に伝送された後、減衰器を調整することによってアナログオーディオ信号は異なる倍率でオーディオパワーアンプ６に出力され、オーディオパワーアンプ６が異なる倍率でヘッドホンスピーカ３に出力し、減衰器によってオーディオパワーアンプ６の出力倍率が一に調節されたとき、ヘッドホンモードに設定され、出力倍率を減少させたり、増大させたりすることによって、ヘッドホンモードでの音量調整が行なわれる。減衰器を調整することによってオーディオパワーアンプ６が出力する倍率を所定の倍数まで増大させたとき、耳に設置しなくてもヘッドホンスピーカ３からの音声が聞こえるようになり、スピーカモードとなり、出力倍率を増大させることによって、スピーカモードでの音量調整を行なうことができる。また、切換スイッチ８を調整可能な電気抵抗とすることができ、オーディオパワーアンプ６は調整可能な電気抵抗に基づいて様々な倍率の出力に調整することができる。
【００２８】
本発明がスピーカモードのとき、更に大きなオーディオ出力パワーを達成するために、被覆ボックスにジャック５１を設けることができ、ジャック５１は電源入力インターフェイスであり、オーディオパワーアンプ６に電気を供給できる外部電源部材５２を接続するのに使用される。外部電源部材５２は電源アダプタとすることができ、それによってオーディオパワーアンプ６は出力パワーを高めることができる。外部電源部材５２はＵＳＢプラグとすることもできる。
【００２９】
本実施例のその他の変更可能な構造は第１の実施例と同一であるので、説明は行わない。
【００３０】
図７は、本発明の第４の実施例を示し、第１の実施例との違いは、切換スイッチ８がボタンスイッチである点にあり、また、一イヤパッド２上に設置され、その回路の実施例は図２Ａおよび図６Ａに示すものとすることができる。このようにして迅速に機能の切換を行なうことができる。
【００３１】
図８は、本発明の第５の実施例を示し、第１の実施例との違いは、切換スイッチ８が音量調整機能を有するダイヤルスイッチである点にあり、また、一イヤパッド２上に設置され、その回路の実施例は図２Ｂおよび図６Ｂに示すものとすることができる。このようにして迅速に機能の切換を行なうことができる。
【００３２】
また、イヤパッド２とヘッドバンド４との間の接続関係および切換スイッチ８との連動原理に基づいて、ヘッドバンド４は折り畳み式または分離可能式のヘッドバンド４とすることができ、ヘッドバンド４本体の任意の部位（ヘッドバンド４本体の中央部が好ましい）に折り畳み構造または分離可能な接続構造を設置することができ、ヘッドバンド４に二つの相対した運動部位が形成され、両部位間の相対運動はそれぞれ一つのイヤパッド２を可動させ、二つのイヤパッド２の位置を変更させることができ、ヘッドホンモードおよびスピーカモードでの使用上の必要に対応させることができる。折り畳み構造および分離可能な接続構造は同様に、切換スイッチ８と連動させ、モードの自動切換を行なうことができる。
【００３３】
さらに、図９に示すように、各イヤパッド２のチャンバ２２にはヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられ、伝送線路の開孔はイヤパッド２のケーシングに位置し、即ち、イヤパッド２の後面のケーシング壁の通気孔２１に位置する。ケーシングの内側表面は弧形状が好ましい。ヘッドホンスピーカ３はイヤパッド２のケーシング前端に設置され、ケーシングとヘッドホンスピーカ３によって大きな空間のチャンバ２２が形成される。イヤパッド２後端のケーシング内部には通気孔２１を中心とした同心円状体２４が設けられ、通気孔２１および同心円状体２４はヘッドホンスピーカ３と同一の中心軸線上に位置する。同心円状蓋体２５が同心円状体２４を被覆して環状のＵ形またはＶ形の迂回式通路２６が形成される。迂回式通路２６の開口は通気孔２１である。チャンバ２２は環状の通路によってケーシング後端の通気孔２１まで連通し、ヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路となり、ヘッドホンスピーカ３の低周波数応答を効果的に強化する。伝送線路の断面は通気孔２１を中心とした同心円または楕円などの同心円状である。伝送線路の同心円の一つの円または最も外側の円の大きさはヘッドホンスピーカ３の永久磁石の外周と略同一であり、それによって、低周波音は最大の共鳴幅を達成し、ヘッドホンスピーカ３の低周波数応答を強化することができる。図１０は本発明の構造と従来技術との音響性能を比較した曲線を示す。その中で、ヘッドホンスピーカを備えるイヤパッドの音圧出力曲線は１０３であり、上述のイヤパッドに孔が開設されたイヤパッドの音圧出力曲線は１０２であり、ヘッドホンスピーカを備え、本発明のチャンバにヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられたイヤパッドの音圧出力曲線は１０１である。図から分かるように、本発明のヘッドホンスピーカは低周波数応答を強化することができ、定在波を小さくし、良好な音質効果を達成することができる。同心円状蓋体２５はケーシング後端の通気孔２１とヘッドホンスピーカ３との間に位置するので、同心円状蓋体２５およびヘッドホンスピーカ３の組立および固定を容易に行なうことができ、量産に都合が良い。また、本発明のイヤパッド２のチャンバ２２には吸音材料２３が充填され、更に優れた音質効果を達成できる。
【００３４】
図１１は、本発明の第６の実施例を示し、イヤパッド２のケーシングの後面に、孔２１の大きさの調節機能に基づいて遮蔽部材１０４を増設することができる。遮蔽部材１０４は操作部材１０５と接続され、操作部材１０５によって遮蔽部材１０４を通気孔２１から移動させ、通気孔２１の大きさを調整するか、通気孔２１を開（図１２を参照）閉（図１１を参照）することができる。本発明がヘッドホンモードのとき、操作部材１０５を操作して遮蔽部材１０４を調整し、通気孔２１の大きさを調節するか、通気孔２１を封止することができ、低周波音の出力が大きすぎてユーザに不快感を与えるのを防止する。スピーカモードのとき、遮蔽部材１０４を開けるか、通気孔２１を調整して大きくすれば良い。操作部材１０５と遮蔽部材１０４との間の伝動構造は一般の歯車機構またはリンク機構とすることができ、それらの機構は電動制御または手動制御することができる。この制御機構は本発明の重点ではないので、説明を行なわない。
【００３５】
以上の説明は、本発明の好適な実施例を示すものであり、本発明の技術範囲を制限するものではない。当該技術に熟知する者は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、例えば、切換スイッチの具体的な構造、自動切換スイッチの具体的な構造、回路板の具体的な設置位置、オーディオパワーアンプ回路の具体的な構造などの変更および修飾を行なうことができ、それらは全て本発明の保護範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１  ケーブル
１１  プラグ
２  イヤパッド
２１  通気孔
２２  チャンバ
２３  吸音材料
２４  同心円状体
２５  同心円状蓋体
２６  迂回式通路
３  ヘッドホンスピーカ
４  ヘッドバンド
４１  接続部材
５  被覆ボックス
５１  ジャック／電源入力インターフェイス
５２  外部電源部材
６  オーディオパワーアンプ
７  ＵＳＢオーディオ信号変換インターフェイス
８  切換スイッチ
９  ＢＡＳＳ出力ジャック
１０１  ヘッドホンスピーカを備え、チャンバにヘルムホルツ共鳴器を構成する伝送線路が設けられたイヤパッドの音圧出力曲線
１０２  ヘッドホンスピーカを備え、イヤパッドに孔が開設されたイヤパッドの音圧出力曲線
１０３  ヘッドホンスピーカを備えるイヤパッドの音圧出力曲線
１０４  遮蔽部材
１０５  操作部材
【図１】
2010074831.tif 000003
【図２Ａ】
2010074831.tif 000004
【図２Ｂ】
2010074831.tif 000005
【図３Ａ】
2010074831.tif 000006
【図３Ｂ】
2010074831.tif 000007
【図３Ｃ】
2010074831.tif 000008
【図４Ａ】
2010074831.tif 000009
【図４Ｂ】
2010074831.tif 000010
【図４Ｃ】
2010074831.tif 000011
【図４Ｄ】
2010074831.tif 000012
【図５】
2010074831.tif 000013
【図６Ａ】
2010074831.tif 000014
【図６Ｂ】
2010074831.tif 000015
【図７】
2010074831.tif 000016
【図８】
2010074831.tif 000017
【図９】
2010074831.tif 000018
【図１１】
2010074831.tif 000019
【図１２】
2010074831.tif 000020
【図１０】
2010074831.tif 000021