(57)【要約】【課題】音響特性を微調整しやすい構造のヘッドホンを提供する。【解決手段】ヘッドホンが、ドライバユニット２と、ドライバユニット２の背面側に第１空気室１１を形成する第１ハウジング４と、第１ハウジング４におけるドライバユニット２の側の内面と異なる内面の反対側に第２空気室１２を形成する第２ハウジング５と、第２ハウジング５に設けられたダンパー６１と、を有し、第１ハウジング４には、第１空気室１１と第２空気室１２とを連通させるための開口４４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバユニットと、
前記ドライバユニットの背面側に第１空気室を形成する第１ハウジングと、
前記第１ハウジングにおける前記ドライバユニットの側の内面と異なる内面の反対側に第２空気室を形成する第２ハウジングと、
前記第１空気室と前記第２空気室とを連通させるための第１連通手段と、
前記第２空気室と外部とを連通させるための第２連通手段と、
を備え、
前記第１連通手段及び前記第２連通手段は、音響抵抗及び開口の少なくともいずれかを含む、
ヘッドホン。
【請求項２】
前記第１連通手段は、前記第１ハウジングに形成された第１開口であり、
前記第２連通手段は、前記第２ハウジングに設けられた第１音響抵抗である、
請求項１に記載のヘッドホン。
【請求項３】
前記第１ハウジングに複数の前記第１開口が形成されている、
請求項２に記載のヘッドホン。
【請求項４】
前記複数の第１開口の少なくとも一部の第１開口を覆うように設けられた第２音響抵抗をさらに有する、
請求項３に記載のヘッドホン。
【請求項５】
前記第１音響抵抗には、前記第１開口と直列に第２開口が形成されている、
請求項２から４のいずれか一項に記載のヘッドホン。
【請求項６】
前記第２ハウジングは、前記第１ハウジングにおける前記ドライバユニットが設けられている内面と直交する方向の内面の反対側に設けられている、
請求項１から５のいずれか一項に記載のヘッドホン。
【請求項７】
前記第１連通手段は、前記第１空気室と前記第２空気室との間に設けられた音響抵抗に形成された第３開口であり、
前記第２連通手段は、前記第３開口と直列に前記第２ハウジングに形成された第４開口である、
請求項１に記載のヘッドホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドホンのハウジングに開口を形成することによりヘッドホンの音響特性を調整する技術が知られている。特許文献１には、ヘッドホンの後側空洞と外部とを連通する音響抵抗材で閉塞した通気孔、及び音響質量を有するポートをハウジングに設けることにより、音響特性を改善する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３３７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術においては、ポートの内径及び長さを調整することにより音響特性を調整することができる。しかしながら、ポートの内径及び長さを変更して音響特性を調整するには多くの工数が必要になるとともに、音響特性の微調整をすることが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、音響特性を微調整しやすい構造の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】
【０００６】
本発明の第１の態様のヘッドホンは、ドライバユニットと、前記ドライバユニットの背面側に第１空気室を形成する第１ハウジングと、前記第１ハウジングにおける前記ドライバユニットの側の内面と異なる内面の反対側に第２空気室を形成する第２ハウジングと、前記第１空気室と前記第２空気室とを連通させるための第１連通手段と、前記第２空気室と外部とを連通させるための第２連通手段と、を備え、前記第１連通手段及び前記第２連通手段は、音響抵抗及び開口の少なくともいずれかを含む。
【０００７】
前記第１連通手段は、例えば、前記第１ハウジングに形成された第１開口であり、前記第２連通手段は、前記第２ハウジングに設けられた第１音響抵抗である。前記第１ハウジングに複数の前記第１開口が形成されていてもよい。また、前記複数の第１開口の少なくとも一部の第１開口を覆うように設けられた第２音響抵抗をさらに有してもよい。
【０００８】
前記第１音響抵抗には、前記第１開口と直列に第２開口が形成されていてもよい。また、前記第２ハウジングは、前記第１ハウジングにおける前記ドライバユニットが設けられている内面と直交する方向の内面の反対側に設けられていてもよい。
【０００９】
前記第１連通手段は、前記第１空気室と前記第２空気室との間に設けられた音響抵抗に形成された第３開口であり、前記第２連通手段は、前記第３開口と直列に前記第２ハウジングに形成された第４開口であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ヘッドホンの音響特性を微調整しやすくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るイヤーカップ（第１の例）の断面を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態に係るイヤーカップ（第１の例）の機械音響回路を示す図である。
【図３】本実施形態に係るイヤーカップ（第２の例）の断面を模式的に示す図である。
【図４】本実施形態に係るイヤーカップ（第３の例）の断面を模式的に示す図である。
【図５】本実施形態に係るイヤーカップ（第４の例）の断面を模式的に示す図である。
【図６】本実施形態に係るイヤーカップ（第５の例）の断面を模式的に示す図である。
【図７】ヘッドホンの効果を検証するための比較実験に用いた従来のイヤーカップの断面を模式的に示す図である。
【図８】イヤーカップの音響特性を示す図である。
【図９】イヤーカップを分解した状態の斜視図である。
【図１０】イヤーカップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本実施形態の概要）
以下、本実施形態に係る各種のヘッドホンのイヤーカップを例示する。本実施形態に係るイヤーカップは、第１空気室を形成する第１ハウジングと、第２空気室を形成する第２ハウジングと、第１空気室と第２空気室とを連通させるための第１連通手段と、第２空気室と外部とを連通させるための第２連通手段と、を備え、第１連通手段及び第２連通手段は、音響抵抗及び開口の少なくともいずれかを含む。イヤーカップが上記の構成を有することで、イヤーカップは、第１ハウジングと、第２ハウジングと、等価的な機械音響回路において直列に設けられた音響抵抗及び音響質量とを有するように構成される。その結果、音響質量としてハウジングに形成された開口の数若しくは大きさ、又は音響抵抗に形成された開口の数若しくは大きさを変更することで、音響特性を容易に微調整することが可能になる。
【００１３】
（第１の例）
図１は、本実施形態に係るヘッドホンのイヤーカップ１００の断面を模式的に示す図である。図２は、イヤーカップ１００の機械音響回路を示す図である。
【００１４】
イヤーカップ１００は、イヤーパッド１と、ドライバユニット２と、振動板（放音部）３と、第１ハウジング４と、第２ハウジング５と、ダンパー６１とを有する。イヤーパッド１は、ユーザの耳の周辺に接するパッドである。
【００１５】
第１ハウジング４は、ドライバユニット２の背面側に第１空気室１１を形成する部材である。第１ハウジング４は、例えば樹脂により形成されている。第１ハウジング４は、第１板部４１と、第２板部４２と、第３板部４３とにより第１空気室１１を形成している。ドライバユニット２の側の第１板部４１は円形の板状部材であり、バッフル板として機能し、中央付近にドライバユニット２が挿入されている。第２板部４２は、第１板部４１と直交する方向に延在する円環状の板状部材である。第３板部４３は、第１板部４１と対向する円形の板状部材である。なお、第１ハウジング４は、一体成形されていてもよく、個別に成形された第１板部４１、第２板部４２及び第３板部４３を接合することにより形成されていてもよい。
【００１６】
第２ハウジング５は、ドライバユニット２の側の内面と異なる内面の反対側に第２空気室１２を形成する部材である。ドライバユニット２の側の内面と異なる内面は、例えば第１板部４１を除く第２板部４２の内面又は第３板部４３の内面である。図１においては、第２ハウジング５が、ドライバユニット２の側の内面と平行な方向の内面である第３板部４３の内面の反対側の位置に第２空気室１２を形成するように設けられている。第２ハウジング５の形状は任意であるが、図１においては円環状の板により構成されている。第２ハウジング５の内径は、例えば第１ハウジング４の内径以下である。この場合、第２空気室１２の容積は第１空気室１１の容積よりも小さい。
【００１７】
ダンパー６１は、例えば可撓性を有するメッシュ状の部材であり、第２空気室１２と外部とを連通させるための第２連通手段である第１音響抵抗として機能する。連通手段は、音響質量又は音響抵抗等の０以上の所定のインピーダンスを介して２つの空間を繋ぐ手段である。ダンパー６１は、第２ハウジング５における第３板部４３と接していない側の端部に固定されている。ダンパー６１は、例えば接着剤又は両面テープにより第２ハウジング５の開口端部に固定されている。
【００１８】
第１ハウジング４には、第１空気室１１と第２空気室１２とを連通させるための第１連通手段として、第１開口である開口４４（４４ａ，４４ｂ）が形成されている。開口４４は、音響質量として機能する。開口４４の形状は例えば円形状であるが、開口４４の形状は任意である。
【００１９】
イヤーカップ１００は、以上の構成を有することにより、図２の機械音響回路（音響等価回路）が示すように、ドライバユニット２と外部との間において、音響質量として機能する開口４４ａ及び開口４４ｂと、音響抵抗として機能するダンパー６１とが、音響的に直列に接続されている。そして、音響スチフネスを有する第１空気室１１及び第２空気室１２が並列に接続されている。イヤーカップ１００が、このような構造を有することで、音響特性の調整のしやすさが向上する。
【００２０】
例えば、開口４４の個数を変更したり、開口４４の内径を変更したり、ダンパー６１の大きさ又は厚みを変更したりすることで、設計段階で容易に音響特性を調整ないし微調整することができる。さらに、第１空気室１１及び第２空気室１２のいずれかの容量を変更することによっても、音響特性を調整ないし微調整することができる。イヤーカップ１００は、このように微調整をしやすい構造を有するので、個体ばらつきが発生しづらく、かつ良好な音響特性を有するヘッドホンを提供することが可能になる。
【００２１】
なお、図１においては、ダンパー６１が外部に露出しているが、イヤーカップ１００は、ダンパー６１及び第３板部４３の少なくとも一部を覆うハウジングをさらに有してもよい。
【００２２】
（第２の例）
図３は、本実施形態の第２の例としてのイヤーカップ２００の断面を模式的に示す図である。イヤーカップ２００においては、ダンパー６１に、音響質量として機能する第２開口である開口６２が形成されている点で図１に示したイヤーカップ１００と異なり、他の点で同じである。開口６２は、例えばダンパー６１の中央付近に形成されている。開口６２の形状は例えば円形状であるが、開口６２の形状は任意である。
【００２３】
ダンパー６１に開口６２が形成されている場合、音響抵抗として機能するダンパー６１と音響質量として機能する開口６２とが、機械音響回路において互いに並列に接続されている状態になる。このように、ダンパー６１に開口６２が形成されていることにより、開口６２の個数を変更したり、開口６２の内径を変更したりすることで音響特性を微調整することが可能になり、音響特性の調整の自由度がさらに向上する。
【００２４】
（第３の例）
図４は、本実施形態の第３の例としてのイヤーカップ３００の断面を模式的に示す図である。イヤーカップ３００においては、図３に示したイヤーカップ２００における複数の開口４４のうち一部の開口４４ｂを覆うように、音響抵抗として機能するダンパー４５が設けられている点でイヤーカップ２００と異なり、他の点で同じである。ダンパー４５は、開口４４ｂを覆う位置における第１空気室１１の側に設けられている。ダンパー４５は、第２空気室１２の側に設けてもよい。
【００２５】
このように、複数の開口４４のうち少なくとも一部の開口４４を覆うダンパー４５が設けられていることにより、音響抵抗としてのダンパー４５と、音響質量としての開口４４ｂと、音響抵抗として機能するダンパー６１及び音響質量として機能する開口６２とが、機械音響回路において直列に接続された状態になる。その結果、ダンパー４５の厚みや、ダンパー４５を設ける開口４４の数を変更することによっても音響特性を微調整することが可能になり、音響特性の調整の自由度がさらに向上する。なお、ダンパー４５が開口４４ｂを覆う場合、ダンパー４５は開口４４ｂの一部の領域を覆うようにしてもよい。ダンパー４５が開口４４ｂを覆う領域を調整できるようにすることにより、音響特性の調整の自由度がさらに向上する。
【００２６】
（第４の例）
図５は、本実施形態の第４の例としてのイヤーカップ４００の断面を模式的に示す図である。図５（ａ）は、第１空気室１１及び第２空気室１３が並ぶ方向におけるイヤーカップ４００の断面図（Ｂ−Ｂ線断面図）であり、図５（ｂ）は、第１空気室１１の長手方向におけるイヤーカップ４００の断面図（Ａ−Ａ線断面図）である。
【００２７】
イヤーカップ４００においては、第１ハウジング４におけるドライバユニット２が設けられている内面と直交する方向の内面の反対側に設けられている点で、図３に示したイヤーカップ２００と異なる。具体的には、イヤーカップ４００においては、第１板部４１と直交する第２板部４２の内面の反対側に第２空気室１３を形成する第２ハウジング７が設けられている。第２板部４２には、第１空気室１１と第２空気室１３とを連通させる開口４４ｃ、開口４４ｄ及び開口４４ｅが所定の間隔で設けられている。
【００２８】
第２ハウジング７は、第１板部４１の面の方向の水平板部７１と、水平板部７１と直交する方向の垂直板部７２とを有する。ドライバユニット２が設けられている内面と直交する方向における第２ハウジング７の高さは、第１ハウジング４の高さよりも小さい。図５（ａ）に示す例においては、垂直板部７２の高さが第２板部４２の高さよりも低い。そして、第２ハウジング７は、外側に向かうほどドライバユニット２が設けられている内面と直交する方向において低くなり、かつ開口を有する音響抵抗が設けられた傾斜面を有する。具体的には、垂直板部７２と第３板部４３との間を跨ぐように傾斜して、音響抵抗として機能するダンパー６３が設けられており、ダンパー６３には、音響質量として機能する第２開口である開口６４が形成されている。
【００２９】
このように、第２空気室１３が第１空気室１１の長手方向において第１空気室１１に隣接する位置に設けられていることにより、イヤーカップ４００の厚みを小さくすることができる。また、第２空気室１３の上側（装着時に耳から離れる方向の側）が傾斜していることで、イヤーカップ４００は第２板部４２から垂直板部７２に向かうにつれて厚みが小さくなり、意匠性を向上させることができる。なお、図５に示す第２ハウジング７には開口６４が形成されているが、第２ハウジング７に開口が形成されていなくてもよい。
【００３０】
なお、上記の説明では第１ハウジング４に２個又は３個の開口４４が形成されている構成を例示したが、１個の開口４４が形成されていてもよく、４個以上の開口４４が形成されていてもよい。同様に、ダンパー６１及びダンパー６３に形成されている開口の数も任意である。
【００３１】
（第５の例）
図６は、本実施形態の第５の例としてのイヤーカップ５００の断面を模式的に示す図である。イヤーカップ５００は、イヤーパッド１と、ドライバユニット２と、振動板３と、第１ハウジング８と、第２ハウジング９と、ダンパー６５とを有する。
【００３２】
イヤーパッド１、ドライバユニット２及び振動板３は、イヤーカップ１００におけるイヤーパッド１、ドライバユニット２及び振動板３と同一である。第１ハウジング８は、イヤーカップ１００における第１ハウジング４に対応し、第１空気室１１を形成している。第１板部８１は第１板部４１と同一であり、第２板部８２は第２板部４２と同一である。しかし、第３板部８３が第１空気室１１と第２空気室１２との境界になっていない点でイヤーカップ１００における第３板部４３と異なる。
【００３３】
第２ハウジング９は、イヤーカップ１００における第２ハウジング５に対応し、第２空気室１２を形成している。第２ハウジング９は、円環部９１と外側部９２とを有する。円環部９１は第２ハウジング５と同等の形状をしており、一端が第３板部８３に結合している。外側部９２は、円環部９１の他端側に設けられており、音響質量として機能する第４開口である開口９３（９３ａ、９３ｂ）が形成されている。
【００３４】
ダンパー６５は、第１空気室１１と第２空気室１２との境界位置において、第３板部８３における第１空気室１１側の面に接着剤又は両面テープで固定されている。ダンパー６５には、第３開口である開口６６が形成されている。イヤーカップ５００は、以上の構成を有することにより、ドライバユニット２と外部との間において、音響抵抗として機能するダンパー６５と音響質量として機能する複数の開口９３とが、機械音響回路において直列に接続されている状態になる。
【００３５】
このように、イヤーカップ５００が第１空気室１１及び第２空気室１２を有しているとともに、機械音響回路において音響抵抗と音響質量とが直列に接続されていることで、音響特性の調整のしやすさが向上する。例えば、開口９３の個数を変更したり、開口９３の内径を変更したり、ダンパー６５の厚み又は大きさを変更することで、設計段階で容易に音響特性を微調整することができる。
【００３６】
［本実施の形態のヘッドホンによる効果］
以上説明したように、本実施の形態に係るヘッドホンのイヤーカップ１００〜５００は、第１空気室１１を形成する第１ハウジング４又は第１ハウジング８と、第２空気室１２を形成する第２ハウジング５又は第２ハウジング９と、等価的な機械音響回路において直列に設けられた音響抵抗及び音響質量とを有する。このような構成により、本実施の形態に係るイヤーカップ１００〜５００は、音響質量としてハウジングに形成された開口の数及び大きさ、並びに音響抵抗に形成された開口の数及び大きさを変更することで、音響特性を容易に微調整することが可能になる。
【００３７】
＜比較実験結果＞
図７は、本実施の形態に係るヘッドホンの効果を検証するための比較実験に用いた従来のイヤーカップの断面を模式的に示す図である。図７（ａ）は、図１に示したイヤーカップ１００から第２ハウジング５及びダンパー６１を除去した状態のイヤーカップ６００の断面図である。図７（ｂ）は、イヤーカップ６００における開口４４を覆うようにダンパー４６が設けられたイヤーカップ６１０の断面図である。図７（ｃ）は、開口４４ｂの外側にダンパー４７が設けられたイヤーカップ６２０の断面図である。
【００３８】
図８は、イヤーカップ１００、イヤーカップ６００、イヤーカップ６１０及びイヤーカップ６２０の音響特性を示す図である。図８の横軸は周波数を示しており、縦軸は音圧を示している。実線はイヤーカップ６００の音響特性、破線はイヤーカップ６１０の音響特性、２点鎖線はイヤーカップ６２０の音響特性、２本線はイヤーカップ１００の音響特性を示している。
【００３９】
図８における実線が示すように、第１ハウジング４に開口４４だけが設けられたイヤーカップ６００の音響特性においては、１００Ｈｚと１０００Ｈｚの間に大きな音圧の低下が見られる。また、図８における破線が示すように、開口４４を覆うようにダンパー４６が設けられたイヤーカップ６１０においては、１００Ｈｚと１０００Ｈｚの間に大きな音圧の低下は見られないが、１００Ｈｚ以下の低音域の音圧が大きく低下してしまう。図８における２点鎖線が示すように、開口４４ｂを覆うようにダンパー４７が設けられたイヤーカップ６２０の場合、イヤーカップ６００に比べて音圧変動の量は小さくなるが、１００Ｈｚと１０００Ｈｚの間に大きな音圧の低下が見られる。
【００４０】
これに対して、イヤーカップ４００の音響特性においては、１０００Ｈｚ以下の周波数で大きな音圧の低下が見られず、かつ１００Ｈｚ以下の音圧もイヤーカップ６００及びイヤーカップ６２０と同等レベルに維持されている。このように、本実施の形態のヘッドホンは、音響特性の改善に適していることが確認できた。
【００４１】
＜実施例＞
図９及び図１０は、図５に示したイヤーカップ４００に対応する実施例に係るイヤーカップ７００の構成を示す図である。図９は、イヤーカップ７００を分解した状態の斜視図である。図１０は、イヤーカップ７００の断面図である。図１０（ａ）は、イヤーカップ７００を組み立てた状態でダンパー６３を外した状態の上面視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【００４２】
図１０に示すように、イヤーカップ７００においては、第２空気室１２が、第１空気室１１の長手方向において第１空気室１１に隣接して設けられているので、イヤーカップ７００は、第２ハウジング７が設けられていることにより厚みが増加していない。また、ダンパー６３が、第１空気室１１の長手方向に対して傾斜して第２ハウジング７に設けられているので、イヤーカップ７００は、第２ハウジング７が設けられていることによる体積の増加が最小限に抑えられるので、従来のポートを用いる場合には実現が困難なデザインのヘッドホンを提供することが可能になる。
【００４３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【００４４】
１  イヤーパッド
２  ドライバユニット
３  振動板
４、８  第１ハウジング
５、７、９  第２ハウジング
１１  第１空気室
１２、１３  第２空気室
４１、８１  第１板部
４２、８２  第２板部
４３、８３  第３板部
４４、６２、６４、６６、９３  開口
４５、４６、４７、６１、６３、６５  ダンパー
７１  水平板部
７２  垂直板部
９１  円環部
９２  外側部
１００、２００、３００、４００、５００、６００、６１０、６２０、７００  イヤーカップ
【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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