(57)【要約】【課題】  従来技術の課題を解決し、装着が簡単で遮音性能に優れるという特徴を犠牲にすることなく、耳栓の遮音に起因する鼓膜に掛かる圧力による閉塞感を軽減し、更にはこれらによるストレスも軽減させ、且つ、再生特性に優れた耳道挿入型イヤホンを提供する【解決手段】  本発明は、耳道挿入部と、音響変換機を内蔵する本体とよりなる耳道挿入型イヤホンにおいて、耳道挿入部の内部空間と耳道挿入型イヤホンの外部空間を連通する中空部材を、耳道挿入部に挿設してなることを特徴とする耳道挿入型イヤホンである。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耳道挿入部と、音響変換機を内蔵する本体とよりなる耳道挿入型イヤホンにおいて、耳道挿入部の内部空間と耳道挿入型イヤホンの外部空間を連通する中空部材を、耳道挿入部に挿設してなることを特徴とする耳道挿入型イヤホン。
【請求項２】
中空部材が管状のものである請求項１に記載の耳道挿入型イヤホン。
【請求項３】
音響変換機が動電型のものであると共に、中空部材が、その内径面積をＳ（ｍ２）をとし、その内部の空気の質量をｍ（Ｋｇ）をとした場合に、式（１）
ｍ／Ｓ２（Ｋｇ／ｍ４）
で表される数値が４０，０００以上のものである請求項２に記載の耳道挿入型イヤホン。
【請求項４】
式（１）
ｍ／Ｓ２（Ｋｇ／ｍ４）
で表される数値が１５０，０００から３５０，０００のものである請求項３に記載の耳道挿入型イヤホン。
【請求項５】
音響変換機が電磁型のものであると共に、中空部材が、その内径面積をＳ（ｍ２）をとし、その内部の空気の質量をｍ（Ｋｇ）をとした場合に、式（１）
ｍ／Ｓ２（Ｋｇ／ｍ４）
で表される数値が８０，０００以上のものである請求項２に記載の耳道挿入型イヤホン。
【請求項６】
式（１）
ｍ／Ｓ２（Ｋｇ／ｍ４）
で表される数値が１５，０００から３５０，０００のものである請求項５に記載の耳道挿入型イヤホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耳道挿入型イヤホンに関するものであり、更に詳しくは、鼓膜に掛かる圧力による閉塞感を軽減した耳道挿入型イヤホンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、技術的進歩により、ポケットに入るようなサイズの音楽プレーヤーが、誰もが購入できる価格で一般的に販売されるようになると共に、携帯電話やスマートフォンにもこのような音楽プレーヤーとしての機能が付加されるようになった結果、これらの音楽プレーヤーや携帯電話等に各人の好みの音楽等を録音し、イヤホンを利用して通勤、通学途中や休憩中に楽しんでいる光景に接することが非常に多くなってきている。
【０００３】
又、イヤホンについて近年では、オープンエアー型のヘッドホーンでは音漏れが発生してしまうため、公共の場（電車内、バス車内等）で使用した場合はこの音漏れで他人に迷惑を掛けてしまい、一方、大形のヘッドホーンは、音質に優れ、且つ、音漏れはしないが、大型で完全に耳を覆ってしまうため、いずれも混雑している公共の場では使用勝手の悪さから敬遠され、結果的に、装着が簡単で遮音性能に優れた密閉型の耳道（外耳道）挿入型イヤホンが主流になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】意匠登録第１３３６９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、特許文献１には、上記のような密閉型の耳道挿入型イヤホンの一例が開示されているが、この耳道挿入型イヤホンを装着していない状態と、装着している状態とは、図１のような簡単な機械等価回路（鼓膜の運動抵抗は省略）により表すことができる。即ち、遮音性に優れた耳道挿入型イヤホンを装着すると、耳道挿入型イヤホンを装着しない状態に比べ、鼓膜は強く耳を塞いだような、外部音から遮断された状態になり、このような状態で音楽等を聞くことになるが、耳は一般的にはイヤホンを付けていない状態が通常であり、遮音性の優れた密閉型の耳道挿入型イヤホンは、使用者にとって鼓膜に掛かる圧力による閉塞感を強く感じさせることになる。
【０００６】
本来的に音楽を聴くことには、精神的な癒しを含めた効果があるが、音楽を聞く手段のイヤホンが鼓膜に掛かる圧力という物理的なストレスを与えるのであれば、前記効果が半減することも事実である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、使用者の鼓膜に掛かる圧力による閉塞感を軽減し、且つ、再生特性に優れた耳道挿入型イヤホンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、本発明は、耳道挿入部と、音響変換機を内蔵する本体とよりなる耳道挿入型イヤホンにおいて、耳道挿入部の内部空間と耳道挿入型イヤホンの外部空間を連通する中空部材を、耳道挿入部に挿設してなることを特徴とする耳道挿入型イヤホンである。
【０００９】
尚、上記中空部材としては、管状のものを例示することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耳道挿入型イヤホンの有する、装着が簡単で遮音性能に優れるという特徴を犠牲にすることなく、耳栓の遮音に起因する、音響変換機が機械運動を行うことによる使用者の鼓膜に発生する圧力を軽減することにより、これによる閉塞感も軽減させ、且つ、従来品より優れた音響性能を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】耳道挿入型イヤホンを装着しない状態と装着した状態を示す概念図、及び、対応した機械等価回路図である。
【図２】従来技術における耳道挿入型イヤホンを示す一部を断面とした側面図、及び、対応した等価回路図である。
【図３】本発明による耳道挿入型イヤホンを示す一部を断面とした側面図、及び、対応した等価回路図である。
【図４】本発明による耳道挿入型イヤホン（動電型）の鼓膜に掛かる圧力により生じる閉塞感に対する評価をまとめたグラフである。
【図５】本発明による耳道挿入型イヤホン（電磁型）の鼓膜に掛かる圧力により生じる閉塞感に対する評価をまとめたグラフである。
【図６】本発明による耳道挿入型イヤホン（動電型）の高音域再生に対する評価をまとめたグラフである。
【図７】本発明による耳道挿入型イヤホン（電磁型）の高音域再生に対する評価をまとめたグラフである。
【図８】本発明による耳道挿入型イヤホン（動電型）の低音域再生に対する評価をまとめたグラフである。
【図９】本発明による耳道挿入型イヤホン（電磁型）の低音域再生に対する評価をまとめたグラフである。
【図１０】本発明による耳道挿入型イヤホン（動電型）の再生の明瞭度に対する評価をまとめたグラフである。
【図１１】本発明による耳道挿入型イヤホン（電磁型）の再生の明瞭度に対する評価をまとめたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
本発明の耳道挿入型イヤホンの基本的な構造は、従来技術のものと同様である。即ち、図２に示すように、耳道挿入部１と、音響変換機（図示しない）を内蔵する本体２とよりなるものである。尚、本体２からは取り付け部３を介して音響変換機に接続されるコード４が延設されている。
【００１４】
そして、本発明の耳道挿入型イヤホンＥにあっては、図３に示すように、耳道挿入部１の内部空間１ａと耳道挿入型イヤホンＥの外部空間Ａを連通する中空部材５を、前記耳道挿入部１に挿設してなるものである。
【００１５】
尚、図２及び図３に記載されている等価回路は、耳道挿入型イヤホンを使用者の耳に装着した状態を示すものである。
【００１６】
ここで、図３に記載されている等価回路において、中空部材５は、図２に記載されている等価回路に比較して、新たにイナータンス（Ｌ３）を付加するものということができる。
【００１７】
従って、中空部材５の形状や材質は、所望のイナータンスを付加しえるものであれば、特に制限されないが、形状としては管状（断面形状が四角、三角或いは円）のもの、特に断面形状が円のパイプ状のものが加工性の点から好ましく、又、材質としては軟質の樹脂であることが加工性及び安全性の点から好ましい。
【００１８】
又、中空部材５のサイズとしては、イナータンスが中空部材５の内径面積に反比例し、中空部材内の空気の質量に比例するため、これらを適宜に調節して所望のイナータンスを追加しえるようにすればよいが、実際には中空部材５の内径面積があまりにも大きいと、音響インピーダンスが著しく低下し、音響変換機からの再生音の多くが中空部材５から漏れ出てしまい、又、内径面積があまりにも小さいと、音響インピーダンスが著しく増加し、結果的に従来の遮音性の高い耳栓に近い状態になる。
【００１９】
従って、中空部材５のサイズとしては、中空部材５の内径面積をＳ（ｍ２）、中空部材５内の空気の質量をｍ（Ｋｇ）とした場合に、式（１）
ｍ／Ｓ２（単位：Ｋｇ／ｍ４）・・・（１）
で表される数値（イナータンス）が、音響変換機が動電型の場合で４０，０００以上、音響変換機が電磁型の場合で８０，０００以上であることが好ましく、この数値を大きく下回ると、低周波領域において歪が発生する傾向が生じることが実験的に確認された。
【００２０】
尚、ｍ（Ｋｇ）は、中空部材５の長さＬ（ｍ）と１ｍ３当たりの空気の質量ρ0（Ｋｇ）を用いれば、式（２）
Ｓ・Ｌ・ρ0／Ｓ２・・・（２）
で表すこともできるので、上記数値（イナータンス）は、式（３）
Ｌ・ρ0／Ｓ・・・（３）
で表すこともできる。
【００２１】
実施の形態１
従来品と同様の耳道挿入型イヤホンＥ（動電型及び電磁型）の耳道挿入部１に、その内部空間１ａと外部空間Ａを連通する中空部材５を挿設した。中空部材５の形状はパイプ状、中空部材５内の空気質量は１２．１３ｘ１０−９ｋｇ（１５℃において）、断面の面積は２８２．７４ｘ１０−９ｍ２であり、前記式より計算される数値（イナータンス）は約１５２，０００ｋｇ/ｍ４であった。
【００２２】
従来品及び上記本発明の耳道挿入型イヤホンを市販の携帯型音楽再生装置に接続し、以下の表に示す構成のパネリストが日常的によく聴く音楽を再生し、パネリストに評価を求めた。尚、枠内の表記は左から順にイニシャル、年齢及び性別を示している。
【表１】
2014175700.tif 000003
【００２３】
各パネリストに対し、以下の表２に示す基準に従って、鼓膜に掛かる圧力による閉塞感ついて５段階の評価を求めた。結果を図４（動電型）及び図５（電磁型）に示す。
【表２】
2014175700.tif 000004
【００２４】
図４及び図５に明らかなように、動電型及び電磁型のいずれにおいても、パネリストは、本発明の耳道挿入型イヤホンでは、従来品の耳道挿入型イヤホンに比較して鼓膜に掛かる圧力による閉塞感が軽減されているという傾向の評価を示した。尚、図４及び図５において、（１）から（５）の評価に対応するそれぞれの枠内の左側のバーが本発明の耳道挿入型イヤホンに対する評価を、枠内の右側のバーが従来の耳道挿入型イヤホンに対する評価を示している。
【００２５】
同時に、各パネリストに対し、以下の表３乃至表５に示す基準に従って、高音域の聞こえ具合、低音域の聞こえ具合及び明瞭度について５段階の評価を求めた。図６（動電型）及び図７（電磁型）に高音域の結果を、図８（動電型）及び図９（電磁型）に低音域の結果を、図１０（動電型）及び図１１（電磁型）に明瞭度の結果を示す。
高音域の評価基準
【表３】
2014175700.tif 000005
【００２６】
低音域の評価基準
【表４】
2014175700.tif 000006
【００２７】
明瞭度の評価基準
【表５】
2014175700.tif 000007
【００２８】
図６乃至図１１に明らかなように、動電型及び電磁型のいずれにおいても、パネリストは、本発明の耳道挿入型イヤホンが従来品の耳道挿入型イヤホンと比較してより向上した再生特性を示しているとの評価をした。尚、図６乃至図１１において、（１）から（５）の評価に対応するそれぞれの枠内の左側のバーが本発明の耳道挿入型イヤホンに対する評価を、枠内の右側のバーが従来の耳道挿入型イヤホンに対する評価を示している。
【００２９】
実施の形態２
サイズを変更することにより、以下の表６に示すような異なる上記数値（イナータンス）を有する中空部材５を作成し、これらにより耳道挿入型イヤホン（動電型）を組み立てた。
【表６】
2014175700.tif 000008
【００３０】
これらについて上記実施の形態１と同様のパネルテストを行ってみると、イナータンスが４０，０００以上である測定番号２乃至５の本発明イヤホンでは、低音域から高音域までの特性及び明瞭感が、傾向としては実施の形態１のものと同様であるという結果を得た。一方、測定番号６，７のイヤホンは、同様の聴感において好ましくなかった。尚、更に詳しくパネリストの評価を分析すると、イナータンスが１５０，０００以上、３５０，０００以下である測定番号２、３の本発明イヤホンが、更に聴感において好ましいことが示された。
【００３１】
同様に、上記表６に示すような異なる上記数値（イナータンス）を有する中空部材５を作成し、これらにより耳道挿入型イヤホン（電磁型）を組み立て、これらについて上記実施の形態１と同様のパネルテストを行ってみると、イナータンスが８０，０００以上である測定番号２乃至４の本発明イヤホンでは、低音域から高音域までの特性及び明瞭感が、傾向としては実施の形態１のものと同様であるという結果を得た。一方、測定番号５〜７のイヤホンは、同様の聴感において好ましくなかった。尚、更に詳しくパネリストの評価を分析すると、イナータンスが１５０，０００以上、３５０，０００以下であることが、更に聴感において好ましいことが示された。
【００３２】
上記結果については、その明確なメカニズムを客観的な測定により証明することは困難であるが、耳道挿入部の内部空間と耳道挿入型イヤホンの外部空間を連通する中空部材を、耳道挿入部に挿設したため、密閉状態が、空間の連通により開放されたことにより、音響変換機の機械運動による鼓膜に対して発生する圧力に対するストレスが減少されたことよるものと理解することができる。
【００３３】
更には、上記連通の手段が、大きな値を持ったイナータンス（周波数に比例し音響インピーダンスが増加）に相当するため、低域周波数においては客観的な測定では感度が減衰するが、パネルテストではその逆に感度が増加するように感じる傾向を示し、一方、高域周波数では、そのイナータンスにより音響インピーダンスが著しく増加しているため、音響的には従来の遮音性のよいイヤホンとほぼ同じはずであるが、パネルテストでは高域を従来品より強く感じる傾向を示し、上記鼓膜に掛かる圧力の軽減と相俟って、理論的には鼓膜が受ける低域周波数の圧力軽減であるが、その圧力軽減により客観的な測定では得ることができない結果を得たものと理解することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１：耳道挿入部、２：本体、４：コード、５：中空部材５、Ｅ：耳道挿入型イヤホン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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