(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットフレームと、
上記ユニットフレームに固定された磁気回路構成部材と、
上記磁気回路構成部材によって形成された磁気ギャップ内に位置しているボイスコイルと、
外周縁部が上記ユニットフレームに固着されるとともに上記ボイスコイルが固着され上記ボイスコイルとともに振動する振動板と、
を備え、
上記ユニットフレームは上記磁気回路構成部材を嵌合する円筒部を有し、
上記円筒部の内周面に、上記円筒部の中心軸線方向に上記円筒部の長さ方向全体にわたって溝が形成されることにより、上記ユニットフレームと上記磁気回路構成部材との間に薄空気層からなる音響抵抗が形成されているヘッドホンユニット。
【請求項２】
上記溝は、複数形成されている請求の範囲第１項記載のヘッドホンユニット。
【請求項３】
上記磁気回路構成部材は、
円形の皿状に形成されたヨークと、
上記ヨーク内に固着されたマグネットと、
を有してなり、
上記ヨークの外周面が上記円筒部に嵌合されている、
請求の範囲第１項記載のヘッドホンユニット。
【請求項４】
ユニットフレームと、
上記ユニットフレームに固定された磁気回路構成部材と、
上記磁気回路構成部材によって形成された磁気ギャップ内に位置しているボイスコイルと、
外周縁部が上記ユニットフレームに固着されるとともに上記ボイスコイルが固着され上記ボイスコイルとともに振動する振動板と、
を備え、
上記磁気回路構成部材は、
円形の皿状に形成されたヨークと、
上記ヨーク内に固着されたマグネットと、
を有してなり、
上記ユニットフレームは上記磁気回路構成部材を嵌合する円筒部を有し、
上記ヨークの外周面が上記円筒部に嵌合されていて、
上記ヨークの外周面に、上記円筒部の中心軸線方向に上記円筒部の長さ全体にわたる溝が形成されることにより、上記ヨークと上記円筒部との間に上記薄空気層からなる音響抵抗が形成されているヘッドホンユニット。
【請求項５】
上記溝は、複数形成されている請求の範囲第４項記載のヘッドホンユニット。
【請求項６】
ヘッドホンユニットが取り付けられたバッフル板と、
上記バッフル板の前面に固着されたイヤパッドと、
上記バッフル板の背面に固着されたハウジングと、
を備えた耳覆い型のヘッドホンであって、
上記ヘッドホンユニットは、請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載のヘッドホンユニットであるヘッドホン。
【請求項７】
ヘッドホンユニットが取り付けられ耳孔に挿入することができる外殻を有するインナーイヤ型ヘッドホンであって、上記ヘッドホンユニットは、請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載のヘッドホンユニットであるヘッドホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドホンユニットおよびヘッドホンに関するもので、特に、周波数応答を改善するための音響抵抗の構成に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なヘッドホンは、主要な構成部分として、ダイナミックスピーカと類似の構造のヘッドホンユニットを備えている。
図４、図５は、従来のヘッドホンユニットの例を示す。図４、図５において、ヘッドホンユニット１０は、ユニットフレーム２０をベースとして、これに磁気回路構成部材と振動板６０およびボイスコイル７０を主要な構成部品として有してなる。上記磁気回路構成部材は、皿状のヨーク３０と、このヨーク３０の内方の底面に固着されたマグネット４０と、このマグネット４０の前端面に固着されたポールピース５０を備えてなる。ヨーク３０の前端部内周面とポールピース５０の外周面との間には、全周にわたって円筒状の間隙が形成されていて、この間隙は、マグネット４０を源とする磁束が通る磁気ギャップとなっている。
ヨーク３０はその外周がユニットフレーム２０の中心部に形成された円筒部２０１に嵌合され、ユニットフレーム２０と一体化されている。上記振動板６０は、中心部分のメインドームと、このメインドームの周囲を取り囲むサブドームからなり、サブドームの外周縁部はユニットフレーム２０の前面外周縁部に固着されている。振動板６０は、例えば樹脂を素材とする薄板状の部品で、ユニットフレーム２０に固着されている外周縁部を支点にして前後方向に振動可能になっている。振動板６０の背面側には、上記メインドームとサブドームの境界に沿ってボイスコイル７０の前端が固着されている。ボイスコイル７０は、細い導線が円筒状に巻き回されてなる部品で、前記磁気ギャップに配置され、振動板６０とともに、ヨーク３０にもポールピース５０にも触れることなく前後方向に移動可能となっている。
以上述べた構成から明らかなように、ボイスコイル７０は磁気ギャップ内に配置されているため、ボイスコイル７０に音声信号が入力されると、音声信号に従った電流と磁気ギャップ内の磁束との電磁気力により、ボイスコイル７０が前後方向に移動する。ボイスコイル７０とともに振動板６０が前後に振動するため、振動板６０から音声信号に従った音波が放射される。
ヘッドホンユニット１０は、耳覆い型ヘッドホンあるいは耳載せ型ヘッドホンの場合、そのユニットフレーム２０が図示されないバッフル板の孔に嵌められて固定される。バッフル板の前面側外周縁部にはイヤパッドが固着され、バッフル板の背面側にはハウジングが固着される。振動板６０と上記磁気回路構成部材との間には空間が形成されていて、この空間が密閉空間であるとすると、この空間内の空気がばねの役目をして振動板６０が音声信号に忠実に振動することができなくなる。そこで、ユニットフレーム２０に適宜数の開口２０２を形成し、ヘッドホンユニット１０の内部空間とヘッドホンユニット１０の背後の空間とを連通させている。また、振動板６０に適宜のダンピング特性を与えて周波数応答を改善するために、音響抵抗材１００をユニットフレーム２０の背面側に貼り付けて上記開口２０２を覆っている。音響抵抗材１００は、メッシュ、不織布など、空気の流通に対して適宜の抵抗となる素材が選定される。
ユニットフレーム２０の背面側には、上記開口２０２が形成されていない部分に、回路基板９０が固着されている。振動板６０の前方には、外部から振動板６０に触ることができないようにプロテクタ８０が配置されている。プロテクタ８０は振動板６０の形状とほぼ同じ形をしていて、振動板６０の前面から一定距離をおいた状態で、外周縁部がユニットフレーム２０の外周縁部前面に固着されている。プロテクタ８０には、振動板６０からの音波を通すために適宜数の孔が形成されている。
以上説明したヘッドホンユニットは、耳覆い型ヘッドホンあるいは耳載せ型ヘッドホンの場合、前述のように、バッフル板、イヤパッド、ハウジングなどが付加されることによって片方のヘッドホンが構成され、二つのヘッドホンがヘッドバンドに結合されることにより、ステレオヘッドホンが構成される。
上記従来のヘッドホンユニットによれば、音響特性を整えるために、ユニットフレーム２０に適宜数の孔２０２を形成し、この孔２０２を覆って不織布などからなる音響抵抗材１００を貼り付けている。
したがって、別部品として用意されている音響抵抗材１００を付加する必要があるとともに、音響抵抗材は部分的な密度のばらつきがあって音響抵抗値が均一でないため、音響抵抗がばらつきやすいという難点がある。
ここで、本願発明に関連のある特許文献記載の発明について述べる。特許文献１記載の発明は、コンデンサマイクロホンユニットに関するもので、音波導入経路内に透孔を有するとともに、部品実装面側に上記透孔を挟んで一対の半田パッドが形成されたプリント基板を備え、上記半田パッドに例えばリング状の部品であるチップ部品を半田付けし、プリント基板の部品実装面とチップ部品との間の空隙により音響抵抗を形成したものである。
特許文献１記載の発明は、前述の音響抵抗部材を別部品として付加した構成に準じるものである。
特許文献２記載の発明は、ユニット筺体内に後部音響端子を形成したダイナミックマイクロホンユニットに関するもので、振動板を支持するフランジと、このフランジの周縁から同心状に折り返された形に形成されたスカートを備え、このスカートの後部開口端を後部音響端子としたものである。
特許文献２記載の発明は、ダイナミックマイクロホンユニットにおいて、後部音響端子を形成するための独特の構造を備えており、ユニット筺体に、フランジ、スカートを付加している。
特許文献３記載の発明は、エレクトレットコンデンサマイクロホンユニットに関し、バックプレートの背部と外部とを連通する通路を形成し、この通路に、この通路の音響インピーダンス（音響抵抗）を変える調整機構を設けたものである。そして、調整機構の一例として、ユニットの筺体に相当するカバープレートに通路を設け、この通路にボルトを螺合し、ボルトの螺合度合いを調整することによって音響インピーダンスを調整するようになっている。
特許文献３記載の発明も、音響抵抗を持たせるための特別の部材として、例えばボルトを付加する必要がある。
特許文献１乃至３に記載されている発明はいずれもマイクロホンに関するもので、ダイナミックタイプの電気音響変換器でありかつ音響抵抗を持たせる点で、ヘッドホンユニットと共通点がある。
しかし、特許文献１乃至３に記載されている発明はいずれも、音響抵抗を持たせるための特別の部品を用意してこれを装着するものであるから、部品数が増える難点があり、また、上記部品の装着態様によって音響抵抗がばらつきやすいという難点がある。
【特許文献１】特開２００６−１１５２５１号公報
【特許文献２】特開平１０−３３６７９１号公報
【特許文献３】特開平６−３３９１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、空気の粘性抵抗を利用して音響抵抗を構成することにより、音響抵抗材を構成するために別部材を付加する必要がなく、音響抵抗値のばらつきの少ないヘッドホンユニットおよびヘッドホンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係るヘッドホンユニットは、ユニットフレームと、上記ユニットフレームに固定された磁気回路構成部材と、上記磁気回路構成部材によって形成された磁気ギャップ内に位置しているボイスコイルと、外周縁部が上記ユニットフレームに固着されるとともに上記ボイスコイルが固着され上記ボイスコイルとともに振動する振動板と、を備え、上記ユニットフレームは上記磁気回路構成部材を嵌合する円筒部を有し、上記円筒部の内周面に、上記円筒部の中心軸線方向に上記円筒部の長さ方向全体にわたって溝が形成されることにより、上記ユニットフレームと上記磁気回路構成部材との間に薄空気層からなる音響抵抗が形成されていることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係るヘッドホンユニットによれば、ユニットフレームと磁気回路構成部材との間に形成されている薄空気層における空気が粘性抵抗を持つことになってこれが音響抵抗となる。したがって、音響抵抗部材を別部材として設ける必要がないという利点がある。また、音響抵抗値のばらつきがある音響抵抗材を用いる必要がなく、装着の態様によって音響抵抗値がばらつく別部品を用いる必要もないことから、安定した音響抵抗値を得ることができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１図は、本発明に係るヘッドホンユニットの実施例を示す縦断面図である。
第２図は、上記実施例の背面図である。
第３図は、本発明に係るヘッドホンユニットの別の実施例を示す背面図である。
第４図は、従来のヘッドホンユニットの例を示す縦断面図である。
第５図は、上記従来例の背面図である。
【符号の説明】
【０００７】
１    ヘッドホンユニット
２    ユニットフレーム
３    ヨーク
４    マグネット
５    ポールピース
６    振動板
７    ボイスコイル
３１  薄空気層
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１、図２を参照しながら、本発明に係るヘッドホンユニットおよびヘッドホンの実施例について説明する。
図１、図２において、ヘッドホンユニット１は、ユニットフレーム２をベースとし、これに磁気回路構成部材と振動板６およびボイスコイル７を主要な構成部品として有してなる。図１において左側を前側、右側を後ろ側とする。ユニットフレーム２は円盤状の部品で、中央部に円筒部２１を有し、円筒部２１の内周側はユニットフレーム２を前後方向に貫通した透孔となっている。上記磁気回路構成部材は、円形の皿状に形成されたヨーク３と、このヨーク３の内方の底面に固着された円板状のマグネット４と、このマグネット４の前端面に固着された円板状のポールピース５を備えてなる。ヨーク３の前端部内周面とポールピース５の外周面との間には、全周にわたって円筒状の間隙が形成されていて、この間隙は、マグネット４を源とする磁束が通る磁気ギャップとなっている。
ヨーク３はその外周がユニットフレーム２の上記円筒部２１に嵌合され、ユニットフレーム２と一体化されている。上記振動板６は、中心部分のメインドームと、このメインドームの周囲を取り囲むサブドームからなり、サブドームの外周縁部はユニットフレーム２の前面外周縁部に固着されている。振動板６は、例えば樹脂を素材とする薄板状の部品で、ユニットフレーム２に固着されている外周縁部を支点にして、後述のボイスコイル７に生じる電磁力により、振動板６自体が有する弾力に抗し前後方向に振動可能になっている。振動板６の背面側には、上記メインドームとサブドームの境界に沿ってボイスコイル７の前端が固着されている。ボイスコイル７は、細い導線が円筒状に巻き回されてなる部品で、前記磁気ギャップに配置され、振動板６とともに、ヨーク３にもポールピース５にも触れることなく前後方向に移動可能となっている。なお、図２において符号９は、ユニットフレーム２の背面に固着された回路基板を示している。回路基板９は、ユニットフレーム２の外周の一部に沿った扇形をしている。
以上述べた構成から明らかなように、ボイスコイル７は磁気ギャップ内に配置されているため、ボイスコイル７に音声信号が入力されると、音声信号に従った電流と磁気ギャップ内の磁束との電磁気力により、ボイスコイル７が前後方向に移動する。ボイスコイル７とともに振動板６が前後に振動するため、振動板６から音声信号に従った音波が放射される。
ヘッドホンユニット１は、耳覆い型ヘッドホンあるいは耳載せ型ヘッドホンの場合、そのユニットフレーム２が図示されないバッフル板の孔に嵌められて固定される。バッフル板の前面側外周縁部にはイヤパッドが固着され、バッフル板の背面側にはハウジングが固着される。振動板６とヨーク３などからなる上記磁気回路構成部材との間には空間が形成されている。この空間が密閉空間であるとすると、この空間内の空気がばねの役目をして振動板６が音声信号に忠実に振動することができなくなる。図４、図５に示す従来例では、ユニットフレーム２０に適宜数の孔２０２を設けてヘッドホンユニットの内部空間とユニットフレームの背後の空間とを連通させ、上記孔２０２を音響抵抗材１００で覆っていた。しかし、かかる構成では前述の通りの問題点が生じていた。
そこで、図１、図２に示す本発明の実施例では、ユニットフレーム２と磁気回路構成部材との間に薄空気層３１を形成し、この薄空気層３１が、空気の粘性抵抗による音響抵抗として機能するようになっている。より具体的には、ユニットフレーム２は磁気回路構成部材を嵌合する円筒部２１を有し、この円筒部２１の内周面に溝が形成されることにより、磁気回路構成部材との間に薄空気層３１が形成されている。上記溝は、ユニットフレーム２の円筒部２１の中心軸線方向に、かつ、円筒部２１の長さ方向全体にわたって形成されている。したがって、ヘッドホンユニット１の内部空間は薄空気層３１によってユニットフレーム２の背後の空間と連通し、振動板６が支障なく振動できるようになっている。上記溝は上記円筒部２１の周方向に等間隔で複数形成され、よって、薄空気層３１が周方向に等間隔で複数形成されている。磁気回路構成部材は、前述の通り、ヨーク３と、このヨーク３内に固着されたマグネット４、さらにポールピース５を有してなり、ヨーク３の円筒形状の外周面がユニットフレーム２の円筒部２１の内周面に嵌合されている。このようにして、ユニットフレーム２の円筒部２１の内周面とヨーク３の外周面との間に薄空気層３１が形成されている。
上記薄空気層３１は、ユニットフレーム２の円筒部２１の内周面とヨーク３の外周面との間に形成された間隔の狭い空気層で、空気の流通時に空気の粘性抵抗が生じ、この粘性抵抗が音響抵抗となる。薄空気層３１の断面積が小さいほど音響抵抗が大きくなる。
本発明の実施例によれば、ユニットフレーム２に溝を形成して磁気回路構成部材であるヨーク３との間に薄空気層３１を形成し、この薄空気層３１を音響抵抗とすることができるため、別部材として音響抵抗材を設ける必要がない。また、ヘッドホンユニットとしてもともと備えている部品に簡単な加工を施すだけで音響抵抗を成立させることができるため、コストの低減を図ることができる。音響抵抗値にばらつきのある不織布などからなる音響抵抗材を使用する必要がないため、音響抵抗値が安定する利点もある。
以上説明したヘッドホンユニット１は、ヘッドホンのドライバーとしてヘッドホンの筐体に組み込まれる。ヘッドホンには、耳覆い型、耳載せ型、インナーイヤ型、オープンエア型など、各種の形式がある。耳覆い型、耳載せ型の場合、一般的にはヘッドホンユニットをバッフル板に取り付け、バッフル板の前面にイヤパッドを固着し、バッフル板の背面にはハウジングないしはメッシュ状のカバーなどを固着した構成になっている。上記ヘッドホンユニットとして前記実施例にかかるヘッドホンユニット１を用いることができる。
インナーイヤ型ヘッドホンの場合、ヘッドホンユニットが取り付けられ耳孔に挿入することができる外殻を有している。上記ヘッドホンユニットとして前記実施例にかかるヘッドホンユニット１を用いることができる。インナーイヤ型ヘッドホンに類別することができるカナル型ヘッドホンがある。これは、上記外殻から管が伸びていて、この管を外耳道に挿入する形式のヘッドホンである。このカナル型ヘッドホンのドライバーとしても前記実施例にかかるヘッドホンユニット１を用いることができる。
図３は本発明に係るヘッドホンの別の実施例を示している。前記実施例では、ユニットフレーム２の円筒部２１の内周面に溝を形成してこれを薄空気層としているが、図３に示す実施例では、磁気回路構成部材である円筒形状のヨーク３の外周面に、中心軸線方向の長さ全体にわたる溝３３を形成することにより、ユニットフレーム２の円筒部２１の内周面との間に薄空気層を形成している。上記ヨーク３の外周面に形成されている溝３３は複数あり、ヨーク３の周方向に等間隔に形成されている。かかる構成においても前記実施例と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明によれば、ユニットフレームと磁気回路構成部材との間に形成した薄空気層における空気の粘性抵抗を利用してこれを音響抵抗としているため、音響抵抗材を別部材として付加する必要がなく、音響抵抗値のばらつきの少ない高品質のヘッドホンユニットおよびヘッドホンを得ることができる。
【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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