(57)【要約】【課題】  コンデンサヘッドホンの使用上の安全性を高めるとともに、必要に応じて出力音圧（感度）を調整できるようにする。【解決手段】  振動板２１の両側に左右一対の固定極２３，２４を配置してなるプッシュプル型の電気−音響変換器２０が内蔵されたヘッドホン筐体１０と、電気−音響変換器２０に対して成極電圧を与える成極電圧出力部１００および音声信号源２２０と接続される音声信号入力部とを備えているコンデンサヘッドホンにおいて、成極電圧出力部１００として所定の直流低電圧源２１０から成極電圧を生成する倍電圧整流型のコンバータ１１０，１２０を用い、これをヘッドホン筐体１０内に収納する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性が付与された振動板の両側にスペーサリングを介して左右一対の固定極を配置してなるプッシュプル型の電気−音響変換器が内蔵されたヘッドホン筐体と、上記電気−音響変換器に対して成極電圧を与える成極電圧出力部および音声信号を入力する音声信号入力部とを備えているコンデンサヘッドホンにおいて、
上記成極電圧出力部として所定の直流低電圧源から上記成極電圧を生成する倍電圧整流型のコンバータを用い、上記コンバータを上記ヘッドホン筐体内に収納してなることを特徴とするコンデンサヘッドホン。
【請求項２】
上記コンバータにはプラス側倍電圧整流部とマイナス側倍電圧整流部とが含まれ、上記プラス側倍電圧整流部より上記一方の固定極にプラスの成極電圧が与えられ、上記マイナス側倍電圧整流部より上記他方の固定極にマイナスの成極電圧が与えられるとともに、上記音声信号入力部より上記振動板と上記各固定極との間に上記音声信号が入力されることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサヘッドホン。
【請求項３】
上記プラス側倍電圧整流部と上記マイナス側倍電圧整流部とに含まれる所定の整流段から中間タップが引き出され、上記中間タップより上記各固定極に成極電圧が印加可能であることを特徴とする請求項２に記載のコンデンサヘッドホン。
【請求項４】
上記コンバータの入力段には上記直流低電圧源の電圧レベルを調整する入力電圧調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコンデンサヘッドホン。
【請求項５】
上記直流低電圧源が上記ヘッドホン筐体に装着される電池であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項にに記載のコンデンサヘッドホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプッシュプル型の電気−音響変換器を有するコンデンサヘッドホンに関し、さらに詳しく言えば、上記電気−音響変換器に成極電圧を与える成極電圧出力部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサヘッドホンに用いられる電気−音響変換器には、振動板の片側に固定極を配置するシングル型と、振動板の両側に固定極を配置するプッシュプル型とがあるが、シングル型は低域共振周波数（ｆ０）を下げることに問題があるため全帯域型の実現が困難とされており、現在実用化されているコンデンサヘッドホンは特許文献１に示されているようにほとんどがプッシュプル型である。
【０００３】
図２に従来のプッシュプル型コンデンサヘッドホンの構成例を断面図として示す。図３はその駆動系を示す模式図である。これによると、コンデンサヘッドホンは、その基本的な構成として、ヘッドバンド１に支持されて聴者の耳部に装着されるヘッドホン筐体１０を備えている。
【０００４】
ヘッドホン筐体１０はヘッドバンド１による支持側が閉じられた有底円筒体からなり、聴者の耳部に宛がわれる開口部側は多孔板１１によってカバーされており、多孔板１１の周縁にはイヤーパッド１２が取り付けられている。なお、オープンエア型の場合にはヘッドバンド１による支持側の筐体側面にも放音孔が設けられる。
【０００５】
ヘッドホン筐体１０内には、スピーカとしてのプッシュプル型電気−音響変換器２０が収納されている。すなわち、この電気−音響変換器２０は、支持リング２２に所定のテンションがかけられた状態で張設された振動板２１と、その両側に図示しないスペーサリングを介して配置された左右一対の固定極２３，２４とを備えている。また、ヘッドホン筐体１０内において、電気−音響変換器２０の背面側に音響的なダンパー材２５が配置されることもある。
【０００６】
振動板２１には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのきわめて薄い（例えば１．２μｍ程度）高分子フィルムが用いられ、その両面には例えば金属蒸着などにより導電性が付与されている。支持リング２２は黄銅合金などの導電材よりなる。
【０００７】
固定極２３，２４には、音を放出するための多数の孔が開けられた黄銅合金やアルミニウムなどの金属板が用いられ、多くの場合、振動板２１との対向面に高分子フィルムを帯電処理してなるエレクトレット材が適用されている。
【０００８】
図３を参照して、振動板２１は高抵抗体３２を介して成極電源（直流電源）３１に接続される。音声信号はトランス３３の一次側巻線３３ａから入力され、固定極２３，２４はトランス３３の二次側巻線の両端に接続される。これより、固定極２３，２４には互いに逆位相で同レベルの信号電圧が加えられ、振動板２１はプッシュプル駆動で振動する。
【０００９】
なお、高抵抗体３２は振動板２１が大振幅で固定極２３，２４に機械的に接触した際に放電が起こらないようにする保護抵抗の役割と、振動板２１の電荷を一定に保って３次歪みを低減する役割のために用いられている。
【００１０】
【特許文献１】特開昭５８−２７７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
コンデンサヘッドホンにおいては、通常、振動板２１には成極電源３１より約５００Ｖの成極電圧が加えられる。成極電圧がこのような高電圧であることから、従来では成極電源３１をアダプタと呼ばれるヘッドホンの付加装置もしくは専用のヘッドホンアンプに内蔵し、そこから成極電圧を得るようにしている。
【００１２】
そのため、図２に示すようにヘッドホン筐体１０から信号ケーブル４１のほかに電源ケーブル４２が引き出されているが、電源ケーブル４２の図示しないコネクタを上記したアダプタもしくは専用ヘッドホンアンプに接続する際、誤ってその接続端子などに触れると感電するおそれがあり危険である。
【００１３】
また、成極電源からヘッドホン筐体１０に至るまでの距離が長いため、その途中の例えば接続部分などから成極電圧が漏洩して大きな雑音が発生することがある。特に、降雨時などの高湿度環境では漏洩が起こりやすくなるため、雑音発生率が高くなることが指摘されている。
【００１４】
他方において、ヘッドホンユニット左右の出力音圧のバラツキは、音像が不安定になるなどのことからステレオ聴音では大きな問題である。出力音圧（感度）のバラツキは、もっぱら電気−音響変換器２０の組立精度（例えば、振動板と固定極間の距離など）に起因する。
【００１５】
そのため、組立現場ではヘッドホンユニット単体で音響性能を測定して感度選別したのち、ほぼ同一感度のヘッドホンユニットを組み合わせるようにしているが、組み合わせる感度の許容範囲によっては相手方のないヘッドホンユニットが残ってしまい製品の歩留まり上問題となる。
【００１６】
したがって、本発明の課題は、コンデンサヘッドホンの使用上の安全性を高めるとともに、必要に応じて出力音圧（感度）を調整できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、導電性が付与された振動板の両側にスペーサリングを介して左右一対の固定極を配置してなるプッシュプル型の電気−音響変換器が内蔵されたヘッドホン筐体と、上記電気−音響変換器に対して成極電圧を与える成極電圧出力部および音声信号を入力する音声信号入力部とを備えているコンデンサヘッドホンにおいて、上記成極電圧出力部として所定の直流低電圧源から上記成極電圧を生成する倍電圧整流型のコンバータを用い、上記コンバータを上記ヘッドホン筐体内に収納してなることを特徴としている。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記コンバータにはプラス側倍電圧整流部とマイナス側倍電圧整流部とが含まれ、上記プラス側倍電圧整流部より上記一方の固定極にプラスの成極電圧が与えられ、上記マイナス側倍電圧整流部より上記他方の固定極にマイナスの成極電圧が与えられるとともに、上記音声信号入力部より上記振動板と上記各固定極との間に上記音声信号が入力されることを特徴としている。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、上記請求項２において、上記プラス側倍電圧整流部と上記マイナス側倍電圧整流部とに含まれる所定の整流段から中間タップが引き出され、上記中間タップより上記各固定極に成極電圧が印加可能であることを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１ないし３のいずれか１項において、上記コンバータの入力段には上記直流低電圧源の電圧レベルを調整する入力電圧調整手段が設けられていることを特徴としている。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１ないし４のいずれか１項において、上記直流低電圧源が上記ヘッドホン筐体に装着される電池であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
上記請求項１に記載の発明によれば、成極電圧出力部が所定の直流低電圧源から成極電圧を生成する倍電圧整流型のコンバータでヘッドホン筐体内に収納されているため、外部から成極電源を供給する場合、その電圧は例えば５Ｖ程度でよく感電事故を防止することができる。
【００２３】
また、成極電圧出力部が電気−音響変換器に近接して配置されるため成極電圧の漏洩による雑音発生も大幅に少なくなる。また、倍電圧整流型のコンバータは昇圧トランスなどに比べて小型，計量であるため、ヘッドホン筐体内に収納しても聴者に違和感をほとんど与えないで済む。
【００２４】
上記請求項２に記載の発明によれば、プラス側倍電圧整流部とマイナス側倍電圧整流部とから各固定極に対して極性の異なる成極電圧が印加されるため、成極電圧を従来よりも低くすることができる。
【００２５】
上記請求項３に記載の発明によれば、プラス側倍電圧整流部とマイナス側倍電圧整流部とに含まれる所定の整流段から引き出されている中間タップを切り換えることにより成極電圧、すなわちヘッドホンの出力音圧（感度）を調整することができる。
【００２６】
上記請求項４に記載の発明によれば、コンバータの入力段に設けられている入力電圧調整手段により入力される直流低電圧源の電圧レベルを調整することにより、上記請求項３と同じくヘッドホンの出力音圧を適宜調整することができる。なお、請求項３の中間タップを粗調整手段とすれば、請求項４の入力電圧調整手段は微調整手段である。また、上記請求項５に記載の発明によれば、電池駆動型であるためヘッドホン筐体から電源ケーブルをなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、図１により本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明の要部である成極電圧出力部を示す回路図であるが、ヘッドホン筐体の構成およびそのヘッドホン筐体内に収納される電気−音響変換器の構成は先の図２で説明した従来例と同じであってよいため、これらについては同じ参照符号を用い詳しい説明は省略する。
【００２８】
図１において２点鎖線で囲まれている部分がヘッドホン筐体１０の内部である。本発明によると、ヘッドホン筐体１０内に電気−音響変換器（プッシュプル型）２０とともに、その固定極２３，２４に対して成極電圧を与える成極電圧出力部１００が収納される。
【００２９】
このように、ヘッドホン筐体１０内において成極電圧出力部１００により高電圧の成極電圧が生成されることから、外部から供給される成極電源は例えば５Ｖの直流低電圧源２１０であってよい。したがって、直流低電圧源２１０を電池に求めてもよく、場合によってはその電池をヘッドホン筐体１０内に収納することもできる。
【００３０】
本発明では、成極電圧出力部１００に倍電圧整流型のコンバータが用いられるが、この例において、成極電圧出力部１００にはともにコッククロフト−ウォルトン回路からなるプラス側倍電圧整流部１１０とマイナス側倍電圧整流部１２０とが含まれている。
【００３１】
これに関連して、成極電圧出力部１００の電圧入力段には、直流低電圧源２１０から供給される直流電圧を交流電圧として出力する正弦波発振器１３０が接続され、プラス側倍電圧整流部１１０は上記交流電圧のプラス側半波を倍電圧整流してなる成極電圧を一方の固定極２３に印加し、マイナス側倍電圧整流部１２０は上記交流電圧のマイナス側半波を倍電圧整流してなる成極電圧を他方の固定極２４に印加する。なお、上記正弦波発振器１３０はハートレー型に含まれる発振器であるが、他の型式の発振器が用いられてもよい。
【００３２】
この例では各倍電圧整流部１１０，１２０は７倍整流であり、直流低電圧源２１０から供給される直流の５Ｖ電圧から、プラス側倍電圧整流部１１０にて＋３００Ｖを得て一方の固定極２３に印加し、マイナス側倍電圧整流部１２０にて−３００Ｖを得て他方の固定極２４に印加している。このように、固定極２３，２４に両極性の成極電圧を印加することにより成極電圧を低く抑えることができる。
【００３３】
一方、音声信号源２２０からは音声入力部２２１を介して振動板２１と固定極２３，２４とに対して音声信号が印加される。この例では上記従来例と異なり、固定極２３，２４が信号電圧の接地レベルとされ、これに対して振動板２１には例えば１００Ｖ（実効値）の信号電圧が印加され、これにより振動板２１はプッシュプル駆動で振動する。
【００３４】
本発明のコンデンサヘッドホンは、出力音圧（感度）を調整可能とするための２つの手段を備えている。その一つとして、プラス側倍電圧整流部１１０とマイナス側倍電圧整流部１２０とに含まれる所定の整流段から例えば第１および第２の２つの中間タップＴ１，Ｔ２を引き出し、この中間タップＴ１，Ｔ２を図示しない切り換えスイッチを介して固定極２３，２４に選択的に接続できるようにしている。
【００３５】
この例において、第１中間タップＴ１は３段目から引き出され、第１中間タップＴ１より得られる成極電圧は＋１００Ｖ，−１００Ｖ、第２中間タップＴ２は５段目から引き出され、第２中間タップＴ２より得られる成極電圧は＋２００Ｖ，−２００Ｖであり、図示しない切り換えスイッチにより固定極２３，２４に与える成極電圧を＋３００Ｖ，−３００Ｖ；＋２００Ｖ，−２００Ｖ；＋１００Ｖ，−１００Ｖのいずれかに切り換えることができる。
【００３６】
もう一つの調整手段は、上記正弦波発振器１３０の入力側に設けられている可変抵抗器１３１である。上記の中間タップによる成極電圧の切り換えが粗調整手段であるとすると、この可変抵抗器１３１は直流低電圧源２１０から供給される直流電圧の電圧レベルをリニアに可変し得る微調整手段である。
【００３７】
なお、正弦波発振器１３０は必ずしもヘッドホン筐体１０内に設けられる必要はなく、場合によっては直流低電圧源２１０側に含ませてもよい。いずれにしても、本発明によればヘッドホン筐体１０に電源ケーブルを介して高電圧の成極電圧を供給する必要がないため、ヘッドホンを使用するうえで感電する危険性がなく安全である。また、成極電圧を調整することができるため、左右のヘッドホンユニットを組み合わせる際の歩留まりの向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の要部である成極電圧出力部を示す回路図。
【図２】従来のプッシュプル型コンデンサヘッドホンの構成例を示す断面図。
【図３】従来のプッシュプル型コンデンサヘッドホンの駆動系を示す模式図。
【符号の説明】
【００３９】
１０  ヘッドホン筐体
２０  電気−音響変換器
２１  振動板
２３，２４  固定極
１００  成極電圧出力部
１１０  プラス側倍電圧整流部
１２０  マイナス側倍電圧整流部
１３０  正弦波発振器
１３１  可変抵抗器
２１０  直流低電圧源
２２０  音声信号源
Ｔ１，Ｔ２  中間タップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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