(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
入力される音声信号を前記ハウジングへ伝送する配線コードと、
前記ハウジング内に収容されるコイル、磁石及び振動板を有し、前記配線コードにより伝送される前記音声信号を前記コイルに流して前記振動板を振動させ、前記音声信号を音響に変換して出力するドライバユニットと、
前記コイルの入力側に接続され、前記配線コードにより伝送される前記音声信号に対して高周波帯域の共振周波数で共振し、前記音声信号を所定レベルに昇圧して前記コイルに与える高域増強回路と、
を備え、
前記高域増強回路は、
前記配線コード及び前記ドライバユニットの電気的特性値に応じて設定されたインダクタンス値を有し、前記配線コードにより伝送される前記音声信号を入力するインダクタと、
前記配線コード及び前記ドライバユニットの電気的特性値と前記インダクタンス値とに応じて設定されたキャパシタンス値を有し、前記インダクタに対して直列に接続され、昇圧された前記音声信号を前記コイルに与えるキャパシタと、
の直列共振回路により構成されていることを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記高域増強回路は、
前記ハウジング内に収容され、
前記配線コードの端末部と、前記ドライバユニットの入力側と、の間に接続されている、
ことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記高域増強回路は、
前記ハウジングの外部に配置され、
前記ドライバユニットの入力側に接続される前記配線コードの一端部と、前記音声信号を出力する音源側に接続される前記配線コードの他端部と、の間に接続されている、
ことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記高域増強回路は、
前記ドライバユニットに対して着脱自在に装着されている、
ことを特徴とする請求項３記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記高域増強回路には、
前記高域増強回路を接続／遮断するための第１スイッチが接続されている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電気音響変換器。
【請求項６】
前記高域増強回路には、
前記キャパシタのキャパシタンス値を切り替えるための第２スイッチが接続されている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電気音響変換器。
【請求項７】
前記高域増強回路には、
前記高域増強回路を接続／遮断するための第１スイッチと、
前記キャパシタのキャパシタンス値を切り替えるための第２スイッチと、
が接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電気音響変換器。
【請求項８】
前記ドライバユニットは、
ダイナミック型の駆動装置、又はバランスド・アーマチュア型の駆動装置により構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の電気音響変換器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の電気音響変換器は、
イヤホン又はヘッドホンである、
ことを特徴とする電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広域再生性能（例えば、４０ｋＨｚ以上）のハイレゾリューション・オーディオ（以下単に「ハイレゾ」という。）等に対応可能な音響機器（イヤホン又はヘッドホン）である電気音響変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イヤホン又はヘッドホンのような音響機器には、駆動方式として、ダイナミック型、マグネチック型、バランスド・アーマチュア型、ハイブリッド型、圧電型、クリスタル型、静電型等があり、形状として、インナイヤ型、カナル型、ヘッドバンド型、ネックバンド型、耳掛け型・クリップ型等がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、イヤホン又はヘッドホンではないが、１００ｋＨｚの超高域まで、安定した音圧で出力する圧電型の超高域再生用スピーカが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ハイレゾ対応ではないが、装着感や音質を向上させたカナル型のイヤホンが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ハイレゾ再生可能な音声伝達装置が開示されている。この音声伝達装置は、音楽プレーヤ等の音源とヘッドホンとの間に接続され、音源から出力される音声信号に対し、非可聴高周波帯域を抽出する等の処理を行ってヘッドホンへ与える装置である。
【０００６】
又、特許文献４には、ハイレゾ対応ではないが、内部の接続箇所を減らして接続信頼性を向上させたバランスド・アーマチュア型のイヤホンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２９９１９４号公報
【特許文献２】特開２０１３−８５３０１号公報
【特許文献３】特開２０１５−３２８４４号公報
【特許文献４】特開２０１５−８００６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば、特許文献２に開示されたカナル型のイヤホンは、音声信号を音響（音波）に変換するドライバユニットを内蔵したハウジングと、このハウジングの前面に突設されて前記音響を導出する円筒状の音導管と、この音導管の先端部分に装着された弾力性を有する外耳道挿入用のイヤピースと、を備えている。ドライバユニットは、ボイスコイル、永久磁石（マグネット）及び振動板（ダイヤフラム）等を有している。
【０００９】
このカナル型のイヤホンでは、音楽プレーヤ等の音源からの音声信号が与えられると、永久磁石の作る磁界の中で、音声信号が流れるボイスコイルにローレンツ力が発生し、そのボイスコイルに取り付けた振動板が振動する。振動板の振動により、音声信号が音響に変換され、この音響が、導音管及びイヤピースを通して使用者の外耳道へ放出される。耳の孔にインナイヤ型よりも深く差し込んで使用するため、外部からの遮音性が高く、歪みの少ない広い低周波数帯域の音質が得られる。
【００１０】
従来、この種のイヤホンをハイレゾに対応させるためには、高周波帯域の音声信号を再生可能にするために、例えば、ドライバユニットにおいて、振動板の大口径化、振動板の軽量化と内部損失の低減化、永久磁石の磁力増強、ボイスコイルの信号伝送損失の低減化等の工夫が必要になる。そのため、小型化が容易で、回路構成や構造が簡単で、且つ低コスト化が容易な、ハイレゾ対応のイヤホンやヘッドホンを実現することが困難であった。
【００１１】
又、前記のイヤホンをハイレゾに対応させるために、特許文献１のスピーカ技術を応用することも考えられるが、振動板の小口径化による小型化を図ることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電気音響変換器は、ハウジングと、入力される音声信号を前記ハウジングへ伝送する配線コードと、前記ハウジング内に収容されるコイル、磁石及び振動板を有し、前記配線コードにより伝送される前記音声信号を前記コイルに流して前記振動板を振動させ、前記音声信号を音響に変換して出力するドライバユニットと、前記コイルの入力側に接続され、前記配線コードにより伝送される前記音声信号に対して高周波帯域の共振周波数で共振し、前記音声信号を所定レベルに昇圧して前記コイルに与える高域増強回路と、を備えている。
【００１３】
前記高域増強回路は、前記配線コード及び前記ドライバユニットの電気的特性値に応じて設定されたインダクタンス値を有し、前記配線コードにより伝送される前記音声信号を入力するインダクタと、前記配線コード及び前記ドライバユニットの電気的特性値と前記インダクタンス値とに応じて設定されたキャパシタンス値を有し、前記インダクタに対して直列に接続され、昇圧された前記音声信号を前記コイルに与えるキャパシタと、の直列共振回路により構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電気音響変換器によれば、配線コードから入力される音声信号が、高域増強回路によって高周波帯域における共振周波数の所定レベルの電圧に昇圧され、ドライバユニットへ与えられる。ドライバユニットは、昇圧された高周波帯域における共振周波数の音声信号を音響に変換し、使用者の耳へ放出する。高域増強回路は、所定のインダクタンス値を有すインダクタと、所定のキャパシタンス値を有するキャパシタと、の直列共振回路により構成されているので、回路構成や構造が簡単である。従って、小型で低コストの、ハイレゾ対応の電気音響変換器（例えば、イヤホン、ヘッドホン）を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の実施例１における電気音響変換器（例えば、カナル型イヤホン）の概略を示す構成図である。
【図２】図２は高域増強回路２６が搭載されていない比較例のカナル型イヤホン１Ａの回路構成例を示す音響等価回路図である。
【図３】図３は図２（ｂ）における２項の計算結果の一例を示す出力特性図である。
【図４】図４は比較例のカナル型イヤホン１Ａにおける測定結果の出力特性図である。
【図５】図５は図２（ｂ）の等価回路図である。
【図６】図６は図１（ｂ）において回路条件１及び回路条件２を適用した場合の出力特性図である。
【図７】図７は回路条件２を適用した場合の測定結果例を示す出力特性図である。
【図８】図８は本発明の実施例２における電気音響変換器（例えば、ヘッドバンド型ヘッドホン）の概略を示す構成図である。
【図９】図９は本発明の実施例３における電気音響変換器（例えば、ヘッドバンド型ヘッドホン）の概略を示す構成図である。
【図１０】図１０は本発明の実施例４における電気音響変換器（例えば、ヘッドバンド型ヘッドホン）の概略を示す構成図である。
【図１１】図１１は本発明の実施例５における電気音響変換器（例えば、ヘッドバンド型ヘッドホン）の概略を示す構成図である。
【図１２】図１２は図１１中の切り替えスイッチＳＷの変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１７】
（実施例１の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１における電気音響変換器（例えば、カナル型イヤホン）の概略を示す構成図であり、同図（ａ）は断面図、及び同図（ｂ）は等価回路図である。
【００１８】
このカナル型イヤホン１は、２芯用の配線コード２が接続されたリヤハウジング１０と、このリヤハウジング１０の前面に設けられ、耳孔へ挿着されるフロントハウジング３０と、を備えている。配線コード２は、絶縁被覆された２芯の導体２ａ，２ｂを有し、これらの端末部である一端部２ｃが、リヤハウジング１０内に引き込まれ、他端部２ｄが、音楽プレーヤ等の音源３へ接続される。配線コード２の一端部２ｃは、抜け止め防止のために、団子状に結ばれている。
【００１９】
リヤハウジング１０は、配線コード２の一端部２ｃを収容するための第１ハウジング１１と、この第１ハウジング１１に対向して嵌合される第２ハウジング１２と、の２分割構造になっている。
【００２０】
第１ハウジング１１は、一端が閉塞され、他端が開口された略円筒状をなし、リヤハウジング容量Ｃ１を有している。第１ハウジング１１の閉塞箇所には、音響の一部を放出するためのリヤハウジング孔１１ａが形成されている。リヤハウジング孔１１ａのリヤハウジング孔径は、Ｌ１である。第１ハウジング１１の開口箇所には、第２ハウジング１２が嵌合されている。
【００２１】
第２ハウジング１２は、一端が開口され、他端が小さく開口された略円筒状をなし、内部にドライバユニット２０が収容されている。第２ハウジング１２の一端の開口箇所は、第１ハウジング１１の開口箇所に嵌合されている。
【００２２】
ドライバユニット２０は、コイル（例えば、円筒状のボイスコイル）２１と、このボイスコイル２１内に配置された磁石（例えば、円板状の永久磁石）２２と、ボイスコイル２１の端部に係合された略円板状の振動板２３と、を有している。第２ハウジング１２内の環状の段差部１２ａには、帽子状のフレーム２４が係合されている。フレーム２４は、一端が閉塞され、他端が開口された円筒状の頭部２４ａと、その開口箇所の周縁に突設された鍔部２４ｂと、を有し、その鍔部２４ｂの周縁が、第２ハウジング１２内の段差部１２ａに係合している。
【００２３】
フレーム２４の頭部２４ａの内側には、永久磁石２２が固定されている。頭部２４ａの外側には、端子板２５が固定され、この端子板２５上に、高域増強回路２６が搭載されている。高域増強回路２６は、インダクタＬ及びキャパシタＣからなる直列共振回路により構成され、この入力側が、配線コード２の導体２ａ，２ｂに接続され、出力側に、ドライバユニット２０のボイスコイル２１が接続されている。インダクタＬには、これと直列に、抵抗ｒが接続されている。抵抗ｒは、インダクタＬ及び配線コード２の抵抗成分である。ドライバユニット２０は、等価的に、ボイスコイル抵抗Ｒと、仮想インダクタンスｚと、の直列回路により表すことができる。
【００２４】
永久磁石２２の周囲には、所定距離隔てて、ボイスコイル２１が図１中の矢印方向に移動可能に配置されている。ボイスコイル２１の他端は、振動板２３の一部に係合され、この振動板２３の周縁が、第２ハウジング１２内の段差部１２ａに係止されている。
【００２５】
フレーム２４の鍔部２４ｂには、複数のフレーム孔２４ｃが形成されている。フレーム孔径は、Ｌ２である。鍔部２４ｂの後面側には、必要に応じて、フレーム孔２４ｃを覆う高響抵抗材としての紙状の音響レジスタ２７が貼着されることがある。永久磁石２２の前面と振動板２３との間の空間は、エッジ裏容量Ｃ２を有している。振動板２３の前面側は、編み笠状のプロテクタ２８により保護されている。
【００２６】
リヤハウジング１０の前面側に位置するフロントハウジング３０は、第２ハウジング１２の前面の開口箇所に突設された円筒状の音導管３１と、この音導管３１の前面開口箇所を覆う紙状の音響抵抗材３２と、その音導管３１の外周面に、着脱自在に装着されたイヤピース３３と、により構成されている。音響抵抗材３２は、音響抵抗Ｒ１を有している。
【００２７】
音導管３１は、前面容量Ｃ３及び音導管孔径Ｌ３を有し、リヤハウジング１０から出力された音響を漏らすことなく使用者の外耳道へ導出するようになっている。外耳道は、耳孔容量Ｃｅを有している。イヤピース３３は、シリコンゴム等の弾性部材により形成され、その形状が自由に変形し、使用者の外耳道に挿入されると、この外耳道に密着し、使用者の耳に対して密着した装着状態と柔らかな装着感を与えるようになっている。イヤピース３３は、外耳道の形状に合わせて変形し、外耳道に密着することにより、音導管３１から導出される音響を外部に漏らさないようになっているが、図１中の矢印で示すように、僅かなイヤピース空気漏れ抵抗Ｒｅが生じる。
【００２８】
（実施例１の動作）
例えば、図１のカナル型イヤホン１において、高域増強回路２６が搭載されていない比較例のカナル型イヤホン１Ａは、以下のように動作する。
【００２９】
配線コード２の他端部２ｄ側を、プラグ等を介して音楽プレーヤ等の音源３へ接続し、使用者がカナル型イヤホン１Ａのイヤピース３３を外耳道へ挿着すると、音源３から入力された音声信号が、配線コード２を介して、リヤハウジング１０へ送られてくる。送られてきた音声信号は、ドライバユニット２０の端子板２５を介してボイスコイル２１に流れる。永久磁石２２の作る磁界の中で、音声信号が流れるボイスコイル２１にローレンツ力が発生し、このボイルコイル２１に係合する振動板２３が振動し、入力された音声信号が音響に変換される。変換された音響は、プロテクタ２８及び音導管３１を通してイヤピース３３へ導かれ、使用者の外耳道へ放出される。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）は、高域増強回路２６が搭載されていない比較例のカナル型イヤホン１Ａの回路構成例を示す音響等価回路図であり、同図（ａ）は基本回路図、及び同図（ｂ）はその基本回路図を簡略化した回路図である。
【００３１】
図２（ａ）において、比較例のカナル型イヤホン１Ａにおける音響等価回路は、リヤハウジング１０の構造と、このリヤハウジング１０の出力側に起電圧Ｅｉを介して接続された振動系であるドライバユニット側回路Ｚ１と、このドライバユニット側回路Ｚ１の出力側に接続されたフロントハウジング３０の構造と、このフロントハウジング３０の出力側に接続された負荷である耳孔側回路Ｚ２と、により表すことができる。
【００３２】
リヤハウジング１０の構造は、並列に接続されたリヤハウジング容量Ｃ１及びリヤハウジング孔径Ｌ１と、このリヤハウジング孔径Ｌ１の両電極間に直列に接続されたフレーム孔径Ｌ２及びエッジ裏容量Ｃ２と、により表すことができる。ドライバユニット側回路Ｚ１は、振動板２３の容量Ｌｍ、振動板２３のコンプライアンス（動き易さ、追従性）Ｃｍ、及び振動板２３の機械抵抗（摩擦抵抗）Ｒｍの直列回路により表すことができる。
【００３３】
フロントハウジング３０の構造は、ドライバユニット側回路Ｚ１の出力側に分岐接続された前面容量Ｃ３と、ドライバユニット側回路Ｚ１の出力側に直列に接続された音導管孔径Ｌ３及び音響抵抗Ｒ１と、により表すことができる。更に、耳孔側回路Ｚ２は、フロントハウジング３０の出力側に分岐接続されたイヤピース空気漏れ抵抗Ｒｅと、このイヤピース空気漏れ抵抗Ｒｅに並列に接続された耳孔容量Ｃｅと、により表すことができる。耳孔側回路Ｚ２から出力される耳孔両端の音圧レベルはＥｏである。
【００３４】
図２（ａ）におけるリヤハウジング１０の構造とフロントハウジング３０の構造とを定数扱いとし、ドライバユニット側回路Ｚ１と耳孔側回路Ｚ２の回路要素（Ｌｍ，Ｃｍ，Ｒｍ，Ｒｅ，Ｃｅ）を変数扱いにすれば、図２（ｂ）のように表すことができる。
【００３５】
図２（ｂ）の音響等価回路は、ドライバユニット側回路Ｚ１と、この出力側に接続された耳孔側回路Ｚ２と、により構成されている。この図２（ｂ）の音響等価回路において、起電圧Ｅｉを一定として、下記の定数で耳孔両端の音圧レベルＥｏの周波数特性を計算する。
振動板２３の質量Ｌｍ；３．３ｍＨ
振動板２３のコンプライアンスＣｍ；５０μＦ
振動板２３の機械抵抗Ｒｍ；１０Ω
耳孔容量Ｃｅ；１μＦ
イヤピース空気漏れ抵抗Ｒｅ；０．２ｋΩ
振動板２３のコンプライアンスＣｍと耳孔容量Ｃｅとの直列回路の合成容量Ｃ’；
Ｃ‘＝（Ｃｍ・Ｃｅ）／（Ｃｍ＋Ｃｅ）＝０．９８０３９２μＦ
ドライバユニット側回路Ｚ１及び耳孔側回路Ｚ２の共振周波数ｆ０；
ｆ０＝１／［２π√（Ｌｍ・Ｃ‘）］＝２７９８．１Ｈｚ
【００３６】
図３は、図２（ｂ）における２項の計算結果の一例を示す出力特性図である。この図３では、周波数１０Ｈｚ〜１００，０００Ｈｚ（１００ｋＨｚ）の範囲の音圧レベルＥｏの出力特性が示されている。
【００３７】
図４は、比較例のカナル型イヤホン１Ａにおける実際の動作の測定結果の出力特性図である。この図４では、周波数１０Ｈｚ〜１００，０００Ｈｚ（１００ｋＨｚ）の範囲の音圧レベルＥｏの出力特性が示されている。
【００３８】
図５（ａ）、（ｂ）は、図２（ｂ）の等価回路図であり、同図（ａ）は図３中の矢印２の等価回路図、及び同図（ｂ）は図３中の矢印５の等価回路図である。
【００３９】
図３の出力特性図において、矢印１の箇所では、図２（ｂ）の回路全体の直列共振のピークが見える。共振周波数ｆ０は、計算結果により、約２．８ｋＨｚとなる。
【００４０】
矢印２の箇所は、共振周波数ｆ０より高い周波数帯域であり、図５（ａ）に示すように、ドライバユニット側回路Ｚ１が等価的に慣性制御（即ち、振動板２３の質量Ｌｍのみの制御）になる。そのため、耳孔側回路Ｚ２の容量性負荷（即ち、耳孔容量Ｃｅ）に対しては、−１２ｄＢ／Ｏｃｔの出力特性になる。
【００４１】
矢印３の箇所では、実際にはフロントハウジング３０の構造と耳孔側回路Ｚ２の構造とによる複雑な気柱共鳴を生じ、破線のような減衰特性になる。
【００４２】
矢印４の低周波帯域（例えば、１００Ｈｚ以下の帯域）の箇所では、イヤピース３３の気密性が悪く、イヤピース空気漏れ抵抗Ｒｅの値が低くなると、超低域で出力特性が低下する。実際には、イヤピース３３は空気漏れが小さくなるように設計され、超低周波帯域の特性は、フロントハウジング３０内の音響抵抗材３２等で調整される、
【００４３】
矢印５に示すように、ドライバユニット側回路Ｚ１が等価的に弾性制御になる共振周波数ｆ０以下の周波数帯域では、図５（ｂ）に示すように、ドライバユニット側回路Ｚ１が等価的に振動板２３のコンプライアンスＣｍのみの制御になる。そのため、耳孔側回路Ｚ２の容量性負荷（即ち、耳孔容量Ｃｅ）に対して平坦な出力特性になる。
【００４４】
従って、比較例のカナル型イヤホン１Ａの出力特性をまとめると、以下のようになる。
平坦な出力特性を得るには、振動板２３の質量Ｌｍを小さくして、図２（ｂ）に示す回路全体の共振周波数ｆ０を高くする必要がある。しかし、振動板２３の質量Ｌｍを小さくすることは難しい。低周波帯域（弾性制御領域）は平坦な出力特性を得やすいが、高周波帯域（慣性制御領域）は原理的に減衰域となり、出力特性が低下する。
【００４５】
そこで、本実施例１のカナル型イヤホン１では、図１（ａ）に示すように、ドライバユニット２０の入力側に、高域増強回路２６を接続し、高周波帯域における減衰域の出力特性を改善し、音質向上を図るようにしている。
【００４６】
図６は、図１（ｂ）において下記の回路条件１及び回路条件２を適用した場合の出力特性図である。実線の波形は、回路条件１の場合の出力特性、波線の波形は、回路条件２の場合の出力特性である。
【００４７】
回路条件１は、
インダクタＬ；３３μＨ
インダクタＬ及び配線コード２の抵抗ｒ；０．５Ω
キャパシタＣ；０．４７μＦ
仮想インダクタンスｚ；１μＨ
ボイスコイル抵抗Ｒ；３２Ω
【００４８】
回路条件２は、
インダクタＬ；３３μＨ
インダクタＬ及び配線コード２の抵抗ｒ；０．５Ω
キャパシタＣ；２．２μＦ
仮想インダクタンスｚ；１μＨ
ボイスコイル抵抗Ｒ；３２Ω
【００４９】
回路条件１では、キャパシタＣのキャパシタンス値を０．４７μＦに設定し、回路条件２では、そのキャパシタンスＣのキャパシタンス値を２．２μＦと大きく設定している。
【００５０】
図１（ｂ）の等価回路において、音声信号が入力されると、高域増強回路２６内のインダクタＬ及びキャパシタＣの共振作用により、キャパシタＣの両電極間の電圧が、インダクタＬのＱ倍に昇圧される（但し、昇圧値は負荷インピーダンスであるボイスコイル抵抗Ｒの影響を受けて変わる）。これにより、ドライバユニット２０内の仮想インダクタンスｚ及びボイスコイル抵抗Ｒの両電極間の出力電圧である音圧レベルＥｏが増強される。回路条件１の場合は、キャパシタンス値が小さいので、共振のピークが４０ｋＨｚの増強特性を示す。回路条件２の場合は、キャパシタンス値が大きいので、共振のピークが約１８ｋＨｚとなり、１０ｋＨｚ以上の増強特性を示す。
【００５１】
図７は、回路条件２を適用した場合の実際の動作の測定結果例を示す出力特性図である。
図７の出力特性図では、図６の出力特性図に対して周波数帯域が異なっている。実線の波形は、比較例のカナル型イヤホン１Ａの出力特性、波線の波形は、実施例１のカナル型イヤホン１の出力特性である。矢印６で示すように、周波数１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの周波数帯域において、本実施例１では、比較例に比べて音圧レベルＥｏが大きく改善されていることが分かる。
【００５２】
（実施例１の効果）
本実施例１のカナル型イヤホン１によれば、以下の（１）〜（３）のような効果がある
【００５３】
（１）  回路構成の簡単な高域増強回路２６をドライバユニット２０の入力側に接続するだけで、大きな効果が得られる。
【００５４】
即ち、付加する高域増強回路２６は、左右の片側チャンネル当たりインダクタＬ及びキャパシタＣの各１個で構成されているので、回路構成や構造が簡単であり、カナル型イヤホン１の小型化及び低コスト化が容易である。高域増強回路２６による昇圧効果は、負荷インピーダンスであるボイスコイル抵抗Ｒにより変わるが、回路条件１，２のボイスコイル抵抗Ｒが３２Ωの場合、最大約１０ｄＢである。これは、電圧で約３倍であり、見方を変えれば、永久磁石２２の磁力を３倍にした場合、又は振動板２３の質量を１／３にした場合と等価である。そのため、磁力増強や質量低減の困難さに比べれば、本実施例１の効果が大きいことが分かる。
【００５５】
（２）  必要な周波数帯域だけを増強できる。
図６の出力特性図から分かるように、増強帯域以下の周波数帯域への影響がほとんどない。又、図６に示すように、同じインダクタＬ定数でキャパシタＣのキャパシタンス値を変えるだけで、増強周波数を設定できる。特に、１０ｋＨｚ以上を音響レジスタ２７等の音響素子で調整することが困難なので、本実施例１の高域増強回路２６は、使いやすく効果が大きい。
【００５６】
（３）  高域増強回路２６は、電源を必要としない受動回路であるため、この高域増強回路２６を音源３側とドライバユニット２０との間に設けるだけで、高周波特性を改善できる。
【００５７】
高域増強回路２６は、ドライバユニット２０に対して音源３側に設けられているので、インダクタＬに直列接続される抵抗ｒ（特に、配線コード２の抵抗）の値が小さく、昇圧効果が大きい。
【実施例２】
【００５８】
（実施例２の構成）
図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例２における電気音響変換器（例えば、ヘッドバンド型ヘッドホン）の概略を示す構成図であり、同図（ａ）は全体の外観図、及び同図（ｂ）は延長コード側に設けられる高域増強回路の回路図である。
【００５９】
このヘッドバンド型ヘッドホン４０は、Ｌ（左）チャンネル側のハウジング５０ＬとＲ（右）チャンネル側のハウジング５０Ｒとを有し、この２つのハウジング５０Ｌ，５０Ｒが、伸縮自在のヘッドバンド６０によって相互に連結されている。各ハウジング５０Ｌ，５０Ｒ内には、例えば、ダイナミック型ドライバユニット５１Ｌ、５１Ｒがそれぞれ収容されている。
【００６０】
各ダイナミック型ドライバユニット５１Ｌ、５１Ｒは、ボイスコイル、永久磁石、及び振動板等を有し、永久磁石の作る磁界の中で、音声信号が流れるボイスコイルにローレンツ力が発生し、そのボイスコイルに取り付けた振動板が振動することにより、音声信号が音響に変換されて出力される構成になっている。各ドライバユニット５１Ｌ、５１Ｒの前面側には、耳当て用の弾力性を有するイヤパッド５２Ｌ、５２Ｒがそれぞれ装着されている。２つのドライバユニット５１Ｌ、５１Ｒは、ヘッドバンド６０内に設けられた導体によって電気的に接続されている。
【００６１】
一方のドライバユニット（例えば、Ｌチャンネル側のドライバユニット）５２Ｌには、３芯用の配線コード６１を介して３極用のプラグ６２が接続されている。３極用のプラグ６２の先端部には、Ｌチャンネル側電極６２ｌ、Ｒチャンネル側電極６２ｒ、及びグランド側電極６２ｇを有する円柱状の電極が設けられている。プラグ６２は、配線コードとしての着脱自在の延長コード６３を介して、音楽プレーヤ等の音源３に接続可能な構成になっている。
【００６２】
本実施例２の特徴は、実施例１の高域増強回路２６と略同様の３極用の高域増強回路２６Ａが、配線コードとしての延長コード６３側に設けられていることである。
【００６３】
即ち、延長コード６３の一端部には、ヘッドホン４０側の３極用のプラグ６２を挿入するための３極用のジャック６４が接続され、その延長コード６３の他端部には、音楽プレーヤ等の音源３へ挿入するための３極用のプラグ６５が接続されている。３極用のプラグ６５の先端部には、Ｌチャンネル側電極６５ｌ、Ｒチャンネル側電極６５ｒ、及びグランド側電極６５ｇを有する円柱状の電極が設けられている。ジャック６４とプラグ６５との間には、３極用の高域増強回路２６Ａが接続されている。
【００６４】
３極用の高域増強回路２６Ａは、絶縁性ケースに収容され、ジャック６４側に接続されたＬチャンネル側電極２６ｌ、グランド側電極２６ｇ、及びＲチャンネル側電極２６ｒを有している。Ｌチャンネル側電極２６ｌとグランド側電極２６ｇとの間には、実施例１と同様のインダクタＬｌ及びキャパシタＣｌの直列共振回路が接続されている。更に、Ｒチャンネル側電極２６ｒとグランド側電極２６ｇとの間にも、実施例１と同様のインダクタＬｒ及びキャパシタＣｒの直列共振回路が接続されている。実施例１と同様に、例えば、２０ｋＨｚ（約１８ｋＨｚ）ピークの増強特性を持たせる場合は、各インダクタＬｌ，Ｌｒのインピーダンス値は３３μＨ、各キャパシタＣｌ，Ｃｒのキャパシタンス値は２．２μＦである。
【００６５】
（実施例２の動作）
ヘッドホン４０のプラグ６２を、延長コード６３を介して、音源３に接続すると、この音源３からの音声信号が延長コード６３側のプラグ６５から入力される。入力された音声信号は、高域増強回路２６Ａ内のインダクタＬｌ，Ｌｒ及びキャパシタＣｌ，Ｃｒの共振作用により、各キャパシタＣｌ，Ｃｒの両電極間の電圧が、各インダクタＬｌ，ＬｒのＱ倍に昇圧される（但し、昇圧値は負荷インピーダンスであるボイスコイル抵抗Ｒの影響を受けて変わる）。
【００６６】
昇圧された音声信号は、延長コード６３側のジャック６４を介して、ヘッドホン４０側のプラグ６２へ入力される。プラグ６２から入力された音声信号は、各ハウジング５０Ｌ，５０Ｒ内のドライバユニット５１Ｌ，５１Ｒによって音響に変換される。入力された音声信号は、高域増強回路２６Ａによって昇圧されているので、各ドライバユニット５１Ｌ，５１Ｒの出力電圧である音圧レベルのピークが２０ｋＨｚ（約１８ｋＨｚ）において増強され、各イヤパッド５２Ｌ、５２Ｒを介して両耳へ放出される。
【００６７】
（実施例２の効果）
本実施例２のヘッドホン４０によれば、実施例１の効果（１）、（２）と同様の効果がある。更に、実施例１の効果（３）と略同様に、以下のような効果もある。
【００６８】
高域増強回路２６Ａは、電源を必要としない受動回路であるため、この高域増強回路２６Ａを有する延長コード６３を、ヘッドホン４０と音源３側との間に着脱自在に挿着するだけで、高周波特性を改善できる。
【００６９】
高域増強回路２６Ａは、ドライバユニット５１Ｌ，５１Ｒに対して音源３側に設けられているので、インダクタＬｌ，Ｌｒに直列接続される抵抗ｒ（特に、プラグ６５と高域増強回路２６Ａとの間の延長コード６３の抵抗）の値を小さくでき、昇圧効果が高い。つまり、実施例１に比べて、高域増強回路２６Ａが音源３側に近いところに配置されているので、実施例１よりも効果が大きい。
【実施例３】
【００７０】
（実施例３の構成）
図９は、本発明の実施例３における電気音響変換器（例えば、ヘッドバンド型ヘッドホン）の概略を示す構成図であり、実施例２を示す図８（ａ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７１】
本実施例３のヘッドバンド型ヘッドホン４０Ａでは、実施例２のヘッドバンド型ヘッドホン４０に対して、実施例２の配線コード６１に対応する配線コード６１Ａが着脱可能な構成になっている。
【００７２】
即ち、配線コード６１Ａの両端には、３極用のプラグ６６と実施例２と同様の３極用のプラグ６２とが接続され、その２つのプラグ６６，６２間に、実施例２と同様の高域増強回路２６Ａが接続されている。一方のプラグ６６は、ヘッドホン４０Ａの一方のハウジング（例えば、Ｌチャンネル側のハウジング）５０Ｌに対して着脱自在に挿着され、他方のプラグ６６が音楽プレーヤ等の音源３に対して着脱自在に挿着される構成になっている。
【００７３】
（実施例３の動作）
ヘッドホン４０Ａを使用する場合は、配線コード６１Ａの一端部のプラグ６６をそのヘッドホン４０Ａのハウジング５０Ｌに挿入すると共に、配線コード６１Ａの他端部のプラグ６２を音源３に挿入する。
【００７４】
音源３からの音声信号がプラグ６２から入力される。入力された音声信号は、実施例２と同様に、高域増強回路２６Ａの共振作用により昇圧される。昇圧された音声信号は、プラグ６６を介して、ヘッドホン４０Ａ側の２つのドライバユニット５１Ｌ，５１Ｒによって音響に変換され、２つのイヤパッド５２Ｌ、５２Ｒを介して両耳へ放出される。
【００７５】
（実施例３の効果）
本実施例３によれば、実施例２と同様の効果がある。更に、高域増強回路２６Ａ付きの配線コード６１は、ヘッドホン４０Ａに対して着脱可能な構成になっているので、不使用時における保管や携帯に便利であり、使い勝手が良い。
【実施例４】
【００７６】
（実施例４の構成）
図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例４における電気音響変換器（例えば、ヘッドバンド型ヘッドホン）の概略を示す構成図であり、同図（ａ）は全体の外観図、及び同図（ｂ）はコネクタ側に設けられた高域増強回路の回路図である。この図１０（ａ）、（ｂ）において、実施例２を示す図８中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７７】
本実施例４のヘッドバンド型ヘッドホン４０は、実施例２と同様のものであるが、実施例２の延長コード６３に代えて、３極用のコネクタ７０が使用されている。３極用のコネクタ７０は、絶縁性ケース（例えば、略筒状のコネクタ本体）７１を有している。コネクタ本体７１の先端側には、３極用のプラグ部７２が突設され、そのコネクタ本体７１の後端側には、３極用のジャック部７３が形成されている。ジャック部７３は、ヘッドホン４０側のプラグ６２を着脱自在に挿入するためのものである。コネクタ本体７１内において、プラグ部７２とジャック部７３との間には、実施例８と同様の高域増強回路２６Ａが接続されている。
【００７８】
（実施例４の動作）
ヘッドホン４０を使用する場合は、このヘッドホン４０のプラグ６２を、コネクタ７０を介して、音楽プレーヤ等の音源３に挿入する。音源３からの音声信号がコネクタ７０のプラグ部７２から入力される。
【００７９】
入力された音声信号は、実施例２と同様に、高域増強回路２６Ａの共振作用により昇圧される。昇圧された音声信号は、コネクタ７０のジャック部７３及びヘッドホン４０側のプラグ６２を介して、ヘッドホン４０Ａ側の２つのドライバユニット５１Ｌ，５１Ｒによって音響に変換され、２つのイヤパッド５２Ｌ、５２Ｒを介して両耳へ放出される。
【００８０】
（実施例４の効果）
本実施例４によれば、実施例２と同様の効果がある。更に、高域増強回路２６Ａ付きのコネクタ７０は、ヘッドホン４０に対して着脱可能な構成になっているので、不使用時における保管や携帯に便利であり、使い勝手が良い。
【実施例５】
【００８１】
（実施例５の構成）
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例５における電気音響変換器（例えば、ヘッドバンド型ヘッドホン）の概略を示す構成図であり、同図（ａ）は全体の外観図、及び同図（ｂ）はコネクタの回路図である。この図１１において、実施例４を示す図１０中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００８２】
本実施例５のヘッドバンド型ヘッドホン４０は、実施例４と同様のものであるが、実施例４のコネクタ７０に代えて、増強帯域変更（例えば、超高周波帯域の２０ｋＨｚ（約１８ｋＨｚ）とハイレゾ対応の４０ｋＨｚとの変更）が可能な切り替えスイッチＳＷ付きのコネクタ７０Ａが使用されている。
【００８３】
切り替えスイッチＳＷ付きのコネクタ７０Ａは、絶縁性ケース（例えば、略筒状のコネクタ本体）７１Ａを有している。コネクタ本体７１Ａの先端側には、３極用のプラグ部７２が突設され、そのコネクタ本体７１の後端側には、３極用のジャック部７３が形成されている。ジャック部７３は、ヘッドホン４０側の３極用のプラグ６２を着脱自在に挿入するためのものである。コネクタ本体７１Ａ内において、プラグ部７２とジャック部７３との間には、切り替えスイッチＳＷ付きの３極用の高域増強回路２６Ｂが接続されている。
【００８４】
３極用の高域増強回路２６Ｂは、ジャック部７３側に接続されたＬチャンネル側電極２６ｌ、グランド側電極２６ｇ、及びＲチャンネル側電極２６ｒを有している。Ｌチャンネル側電極２６ｌとグランド側電極２６ｇとの間には、１つのインダクタＬｌ、２つのキャパシタＣｌ１，Ｃｌ２、及びスイッチＳＷａを有する第１直列共振回路が接続されている。この第１直列共振回路は、入出力端子間を短絡するオフ（ＯＦＦ）モードと、インダクタＬｌ及びキャパシタＣｌ１の直列共振モードと、インダクタＬｌ及びキャパシタＣｌ２の直列共振モードと、をスイッチＳＷａにより切り替え可能な構成になっている。
【００８５】
更に、Ｒチャンネル側電極２６ｒとグランド側電極２６ｇとの間にも、１つのインダクタＬｒ、２つのキャパシタＣｒ１，Ｃｒ２、及びスイッチＳＷｂを有する第２直列共振回路が接続されている。この第２直列共振回路は、入出力端子間を短絡するＯＦＦモードと、インダクタＬｒ及びキャパシタＣｒ１の直列共振モードと、インダクタＬｒ及びキャパシタＣｒ２の直列共振モードと、をスイッチＳＷｂにより切り替え可能な構成になっている。
【００８６】
例えば、インダクタＬｌ，Ｌｒのインピーダンス値は３３μＨ、キャパシタＣｌ１，Ｃｒ１のキャパシタンス値は２．２μＦ、キャパシタＣｌ２，Ｃｒ２のキャパシタンス値は０．４７μＦである。
【００８７】
２つのスイッチＳＷａ，ＳＷｂは、連動して動作し、この２つのスイッチＳＷａ，ＳＷｂにより、切り替えスイッチＳＷが構成されている。即ち、切り替えスイッチＳＷにより、ＯＦＦモードと、超高周波帯域の２０ｋＨｚモードと、ハイレゾ対応の４０ｋＨｚモードと、を切り替え可能な構成になっている。
【００８８】
（実施例５の動作）
実施例４と同様に、ヘッドホン４０を使用する場合は、このヘッドホン４０のプラグ６２を、コネクタ７０Ａを介して、音楽プレーヤ等の音源３に挿入する。音源３からの音声信号がコネクタ７０Ａのプラグ部７２から入力される。
【００８９】
入力された音声信号は、高域増強回路２６Ｂを通してジャック部７３へ送られる。高域増強回路２６Ｂの切り替えスイッチＳＷをＯＦＦモードにすると、高域増強回路２６Ｂに入力された音声信号がそのままジャック部７３へ送られ、切り替えスイッチＳＷを２０ｋＨｚモードにすると、高域増強回路２６Ｂに入力された音声信号が超高域周波数帯域の２０ｋＨｚ（約１８ｋＨｚ）に昇圧され、切り替えスイッチＳＷを４０ｋＨｚモードにすると、高域増強回路２６Ｂに入力された音声信号がハイレグ対応の４０ｋＨｚに昇圧される。
【００９０】
（実施例５の効果）
本実施例５によれば、実施例４と略同様の効果がある。更に、増強帯域変更が可能な切り替えスイッチＳＷがコネクタ７０Ａに設けられているので、使い勝手が更に良くなる。
【００９１】
（実施例５の変形例）
図１２（ａ）、（ｂ）は、図１１中の切り替えスイッチＳＷの変形例を示す回路図である。
【００９２】
図１２（ａ）の切り替えスイッチＳＷでは、連動する２つの第１スイッチＳＷａ１，ＳＷｂ１により、入出力端子間を短絡するＯＦＦモードと、インダクタＬｌ，Ｌｒ及びキャパシタＣｌ１，Ｃｒ１（又はＣｌ２，Ｃｒ２）の直列共振モードと、を切り替え可能な構成になっている。
【００９３】
図１２（ｂ）の切り替えスイッチＳＷでは、連動する２つの第２スイッチＳＷａ２，ＳＷｂ２により、インダクタＬｌ，Ｌｒ及びキャパシタＣｌ１，Ｃｒ１の直列共振モードと、インダクタＬｌ，Ｌｒ及びキャパシタＣｌ２，Ｃｒ２の直列共振モードと、を切り替え可能な構成になっている。
このような図１２（ａ）、（ｂ）の切り替えスイッチＳＷを設けても、使い勝手が良い。
【００９４】
（実施例１〜５の他の変形例）
本発明は、上記実施例１〜５に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。
【００９５】
（ａ）  図１（ａ）中の高域増強回路２６は、端子板２５上に搭載せずに、チップ状等に形成し、リード線等によって端子板２５と電気的に接続する構成にしても良い。リヤハウジング１０内には、図１１（ｂ）や図１２（ａ）、（ｂ）の切り替えスイッチＳＷを設けても良い。又、高域増強回路２６は、リヤハウジング１０内に設けずに、図８〜図１１のように、リヤハウジング１０の外部に設けても良い。
【００９６】
（ｂ）  図８〜図１２の高域増強回路２６Ａや切り替えスイッチＳＷは、ヘッドホン４０，４０Ａのハウジング５０Ｌ（又は５０Ｒ）側に設けても良い。又、高域増強回路２６，２６Ａ，２６Ｂは、音声信号を昇圧して２０ｋＨｚ（約１８ｋＨｚ）又４０ｋＨｚの増強特性を得るようにしたが、それ以外の高周波帯域の増強特性を得るようにしても良い。
【００９７】
（ｃ）  実施例１ではカナル型イヤホン１に高域増強回路２６を設けた例について説明し、実施例２〜５ではヘッドバンド型ヘッドホン４０，４０Ａに高域増強回路２６Ａ，２６Ｂを設けた例について説明したが、これらに限定されない。高域増強回路２６，２６Ａ，２６Ｂは、バランスド・アーマチュア型の駆動装置等の他の駆動方式のイヤホン又はヘッドホンや、ネックバンド型、耳掛け型・クリップ型等の他の形状のヘッドホンに設けても良く、それによって実施例１〜５と略同様の作用効果を奏することができる。
【００９８】
なお、バランスド・アーマチュア型のイヤホン又はヘッドホンは、磁石に取り付けた固定コイルに音声信号を流し、磁石の吸引力を変化させて、鉄片を振動させ、この鉄片の振動を細い棒（ドライブロッド）で振動板に伝えて、その振動板を振動させ、音響を発生させるようになっている。
【符号の説明】
【００９９】
１      カナル型イヤホン
２，６１，６１Ａ      配線コード
１０      リヤハウジング
２０，５１Ｌ，５１Ｒ      ドライバユニット
２１      ボイスコイル
２２      永久磁石
２３      振動板
２６，２６Ａ，２６Ｂ      高域増強回路
Ｌ，Ｌｌ，Ｌｒ      インダクタ
Ｃ，Ｃｌ１，Ｃｌ２，Ｃｒ１，Ｃｒ２      キャパシタ
３０      フロントハウジング
４０，４０Ａ      ヘッドバンド型ヘッドホン
５０Ｌ，５０Ｒ      ハウジング
６３      延長コード
７０，７０Ａ      コネクタ
ＳＷ      切り替えスイッチ
ＳＷａ，ＳＷａ１，ＳＷａ２，ＳＷｂ，ＳＷｂ１，ＳＷｂ２      スイッチ
【要約】
【課題】簡単な構成で、且つ小型で低コストの、ハイレゾ対応の電気音響変換器（例えば、イヤホン、ヘッドホン）を実現する。
【解決手段】電気音響変換器（例えば、イヤホン）１は、ハウジング１０内に収容されたドライバユニット２０及び高域増強回路２６を有している。ドライバユニット２０は、入力される音声信号をコイル２１に流して振動板２３を振動させ、音声信号を音響に変換する。高域増強回路２６は、コイル２１の入力側に接続され、入力される音声信号に対して高周波帯域の共振周波数で共振し、音声信号を所定レベルに昇圧してコイル２１に与える回路であり、所定のインダクタンス値を有するインダクタＬと、所定のキャパシタンス値を有するキャパシタＣと、の直列共振回路により構成されている。
【選択図】図１【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】
0005997806.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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