(57)【要約】      （修正有）【課題】再生する音波の出口がユーザーの外耳道入り口に挿入されるカナル型の、動電型スピーカーユニットと電磁型スピーカーユニットとを取り付けて、従来よりも高い限界周波数を含む広い再生周波数帯域を音声再生可能として、明瞭で好ましい音声再生を実現する複合型のイヤホンを提供する。【解決手段】イヤホン１は、音声信号を人間の可聴音帯域よりも高い周波数帯域成分を含む高音域音波に電気音響変換して放射する動電型スピーカーユニット３と、音声信号を高音域音波よりも低い周波数帯域成分をより多く含む低音域音波に電気音響変換して放射する電磁型スピーカーユニット４と、その内部に動電型スピーカーユニットおよび電磁型スピーカーユニットを取り付けるハウジング２と、を備える。【選択図】図２
2019145962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を人間の可聴音帯域よりも高い周波数帯域成分を含む高音域音波に電気音響変換して放射する動電型スピーカーユニットと、
該音声信号を該高音域音波よりも低い周波数帯域成分をより多く含む低音域音波に電気音響変換して放射する電磁型スピーカーユニットと、
その内部に該動電型スピーカーユニットおよび該電磁型スピーカーユニットを取り付けるハウジングと、を備える、
イヤホン。
【請求項２】
前記動電型スピーカーユニットは、ボイスコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、該ボイスコイルが連結されて外側に露出する振動板と、を有するように構成されて前記高音域音波を放射し、
前記電磁型スピーカーユニットは、駆動ロッド部を振動させるアーマチュア部を含む磁気駆動部と、該駆動ロッド部に接続する振動板と、該磁気駆動部および該振動板を内側に収めて該振動板から放射される音波を出力する出力孔を形成するケースと、を有するように構成されて前記低音域音波を放射する、
請求項１に記載のイヤホン。
【請求項３】
前記ハウジングは、
前記動電型スピーカーユニットをその振動板の一方側と他方側とにそれぞれ第１音響空間と第２音響空間とを規定するように取り付け、かつ、前記電磁型スピーカーユニットを該第２音響空間の内部に収容するように取り付けて、
該電磁型スピーカーユニットが放射する前記低音域音波を該第２音響空間に放射させないように該第１音響空間に導くポート部と、該第１音響空間に連通して該低音域音波および該動電型スピーカーユニットが放射する前記高音域音波をユーザーの外耳道に導くノズル部と、を有する、
請求項１または２に記載のイヤホン。
【請求項４】
前記ハウジングの前記ノズル部は、その内部に形成される音響通路および前記第１音響空間を通じて前記動電型スピーカーユニットの前記振動板の前記一方側が少なくとも該ノズル部の端部から直視できるような管状に形成されている、
請求項３に記載のイヤホン。
【請求項５】
前記ハウジングは、前記第１音響空間と前記第２音響空間とを連通させる音響通路を形成する内側リークポート部をさらに備える、
請求項３または４に記載のイヤホン。
【請求項６】
前記内側リークポート部は、前記ハウジングの外殻を形成するハウジング部材と、該ハウジング部材と前記動電型スピーカーユニット並びに前記電磁型スピーカーユニットとの間に介在して取り付ける取付部材と、から構成され、該ハウジング部材または該取付部材に設けられる溝により前記第１音響空間と前記第２音響空間とを連通させる前記音響通路を形成する、
請求項５に記載のイヤホン。
【請求項７】
前記ハウジングは、前記第１音響空間と外部空間とを連通させる音響通路を形成する、または、前記第２音響空間と外部空間とを連通させる音響通路を形成する外側リークポート部をさらに備える、
請求項３から６のいずれかに記載のイヤホン。
【請求項８】
前記音声信号を所定の周波数以上の周波数帯域に帯域制限して前記動電型スピーカーユニットに供給する回路素子、および／または、該音声信号を所定の周波数以下の周波数帯域に帯域制限して前記電磁型スピーカーユニットに供給する回路素子、を含むネットワーク回路をさらに備える、
請求項１から７のいずれかに記載のイヤホン。
【請求項９】
前記所定の周波数が、１ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数である、
請求項８に記載のイヤホン。
【請求項１０】
ユーザーの外耳道に挿入されるイヤピースと、該イヤピースを前記ノズル部に取り付けるイヤピース取付部と、をさらに備える、
請求項１から９のいずれかに記載のイヤホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザーの耳に装着されて音声再生するイヤホンに関して、特に、再生する音波の出口がユーザーの外耳道入り口に挿入されるイヤホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドホン並びにイヤホンは、ユーザーの耳に当接するように近接配置されるスピーカーユニットに音声信号を印加することにより音を再生する。ユーザーの耳に装着されるイヤホンの中には、様々な形態のものがある。
【０００３】
例えば、イヤホンの中には、ヘッドホンのように比較的に大きなスピーカーユニットを備えて、耳介に本体を載せるように装着する耳掛部を備えるものがある。また、本体部を耳介の内側に収めるように装着し、本体部の放音面から外耳道に向け音を放出して使用するインナーイヤー型がある。また、本体部を耳介の内側に収めるように装着し、さらに本体部から突出する音筒部をそれに装着されたイヤピースと共に外耳道内に挿入して使用するカナル型と称されるタイプのイヤホンが普及している。
【０００４】
外側に露出する振動板を有する動電型のスピーカーユニットは、振動板口径が小さい小型なものになるほど、高い音圧レベルを得て、かつ、音声再生周波数帯域を十分に広げて良好な再生音質を確保するのが難しくなる。ユーザーの耳に装着されるインナーイヤー型またはカナル型のイヤホンにおけるスピーカーユニットでも、同様の問題が生じる。特に、再生する音波の出口がユーザーの外耳道入り口に挿入されるカナル型のイヤホンでは、動電型スピーカーユニットを取り付けるハウジングが小さく、必要十分な音声再生能力を有する振動板口径が大きいスピーカーユニットを採用するのが難しく、ハウジングの構造による影響および制限を受けやすいという問題がある。
【０００５】
従来のカナル型のイヤホンでは、電磁型であるバランスド・アーマチュア型スピーカーのユニットを備えるものがある。補聴器にも用いられている電磁型スピーカーユニットは、動電型スピーカーユニットよりも小型になる場合がある。電磁型スピーカーユニットは、振動するアーマチュアに駆動ロッドを介して接続された振動板が振動して、電気信号を音波に変換する。電磁型スピーカーユニットは、ケースの内側に振動板と磁気駆動部等を収めて、ケースに振動板から放射される音波を出力する出力孔を設けて、ケースの外側に再生音を放射する。
【０００６】
電磁型スピーカーユニットは、一般的に再生周波数帯域が広くないので、振動板面積等が異なる電磁型スピーカーユニットを複数個組み合わせて、再生帯域を分けた２ｗａｙまたは３ｗａｙといった構成にして、カナル型のイヤホンのハウジングに収めているものがある（特許文献１）。
【０００７】
しかし、従来の複数のスピーカーユニットを備えるカナル型のイヤホンは、更に改良が望まれる。そこで、中高音域の再生音質に優れる電磁型スピーカーユニットを高音域側の再生に用いて、動電型スピーカーユニットを低音域側の再生に用いるように組み合わせるイヤホンが従来から存在する。
【０００８】
例えば、従来には、収容空間と放音孔とを備え、収容空間と放音孔とが連通するイヤホン筐体と、収容空間内に位置され、放音孔に向かって設け、且つ、中央振動板部を有する可動コイル形振動板と中央振動板部に対応する音導孔を有する導音部材とを備える可動コイル形スピーカーユニットと、可動コイル形スピーカーユニットに対応して設けられ、アーマチュア型振動板を含み、アーマチュア型振動板が音導孔に対応することでアーマチュア型振動板と可動コイル形振動板が導音部材の両端にそれぞれ位置され、アーマチュア型振動板で発生した高周波音波が音導孔を経由して中央振動板部に伝達して可動コイル形振動板が不足する高音域拡張を補填する可動鉄片形スピーカーユニットと、を含むことを特徴とする、デュアルダイナミック型コアキシャルイヤホンがある（特許文献２）。
【０００９】
特に、最近のカナル型のイヤホンでは、人間の可聴周波数帯域よりも遙かに高い周波数成分を含むハイレゾリューション・オーディオ信号等を再生するのに、従来よりも高い限界周波数を含む広い再生周波数帯域を音声再生できることが求められる場合がある。しかし、電磁型スピーカーユニットは、中高音域の再生音質に優れると言っても高域限界周波数がハイレゾリューション・オーディオ信号等を再生するのには十分とは言えずに低いので、例えば、特許文献２のように高音域側の電磁型スピーカーユニットと、低音域側の動電型スピーカーユニットとを組み合わせるイヤホンでは、所定の求められる規格性能を満たすのが難しいという問題がある。
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−０４０９３３号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１８８０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、再生する音波の出口がユーザーの外耳道入り口に挿入されるカナル型のイヤホンに関し、動電型スピーカーユニットと電磁型スピーカーユニットとを取り付けて、従来よりも高い限界周波数を含む広い再生周波数帯域を音声再生可能として、明瞭で好ましい音声再生を実現する複合型のイヤホンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のイヤホンは、音声信号を人間の可聴音帯域よりも高い周波数帯域成分を含む高音域音波に電気音響変換して放射する動電型スピーカーユニットと、音声信号を高音域音波よりも低い周波数帯域成分をより多く含む低音域音波に電気音響変換して放射する電磁型スピーカーユニットと、その内部に動電型スピーカーユニットおよび電磁型スピーカーユニットを取り付けるハウジングと、を備える。
【００１３】
好ましくは、本発明のイヤホンは、動電型スピーカーユニットは、ボイスコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイルが連結されて外側に露出する振動板と、を有するように構成されて高音域音波を放射し、電磁型スピーカーユニットは、駆動ロッド部を振動させるアーマチュア部を含む磁気駆動部と、駆動ロッド部に接続する振動板と、磁気駆動部および振動板を内側に収めて振動板から放射される音波を出力する出力孔を形成するケースと、を有するように構成されて低音域音波を放射する。
【００１４】
また、好ましくは、本発明のイヤホンは、ハウジングは、動電型スピーカーユニットをその振動板の一方側と他方側とにそれぞれ第１音響空間と第２音響空間とを規定するように取り付け、かつ、電磁型スピーカーユニットを第２音響空間の内部に収容するように取り付けて、電磁型スピーカーユニットが放射する低音域音波を第２音響空間に放射させないように第１音響空間に導くポート部と、第１音響空間に連通して低音域音波および動電型スピーカーユニットが放射する高音域音波をユーザーの外耳道に導くノズル部と、を有する。
【００１５】
また、好ましくは、本発明のイヤホンは、ハウジングのノズル部は、その内部に形成される音響通路および第１音響空間を通じて動電型スピーカーユニットの振動板の一方側が少なくともノズル部の端部から直視できるような管状に形成されている。
【００１６】
また、好ましくは、本発明のイヤホンは、ハウジングは、第１音響空間と第２音響空間とを連通させる音響通路を形成する内側リークポート部をさらに備える。
【００１７】
また、好ましくは、本発明のイヤホンは、内側リークポート部は、ハウジングの外殻を形成するハウジング部材と、ハウジング部材と動電型スピーカーユニット並びに電磁型スピーカーユニットとの間に介在して取り付ける取付部材と、から構成され、ハウジング部材または取付部材に設けられる溝により第１音響空間と第２音響空間とを連通させる音響通路を形成する。
【００１８】
また、好ましくは、本発明のイヤホンは、ハウジングは、第１音響空間と外部空間とを連通させる音響通路を形成する、または、第２音響空間と外部空間とを連通させる音響通路を形成する外側リークポート部をさらに備える。
【００１９】
また、好ましくは、本発明のイヤホンは、音声信号を所定の周波数以上の周波数帯域に帯域制限して動電型スピーカーユニットに供給する回路素子、および／または、音声信号を所定の周波数以下の周波数帯域に帯域制限して電磁型スピーカーユニットに供給する回路素子、を含むネットワーク回路をさらに備える。
【００２０】
また、好ましくは、本発明のイヤホンは、所定の周波数が、１ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数である。
【００２１】
また、好ましくは、本発明のイヤホンは、ユーザーの外耳道に挿入されるイヤピースと、イヤピースをノズル部に取り付けるイヤピース取付部と、をさらに備える。
【００２２】
以下、本発明の作用について説明する。
【００２３】
本発明のイヤホンは、音声信号を人間の可聴音帯域よりも高い周波数帯域成分を含む高音域音波に電気音響変換して放射する動電型スピーカーユニットと、音声信号を高音域音波よりも低い周波数帯域成分をより多く含む低音域音波に電気音響変換して放射する電磁型スピーカーユニットと、その内部に動電型スピーカーユニットおよび電磁型スピーカーユニットを取り付けるハウジングと、を備える。したがって、ハウジングのノズル部が、ユーザーの外耳道に挿入されるイヤピースを取り付けるイヤピース取付部をさらに有していれば、イヤピースが外耳道に密着するカナル型のイヤホンを実現できる。
【００２４】
ここで、動電型スピーカーユニットは、ボイスコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイルが連結されて外側に露出する振動板と、を有するように構成されて高音域音波を放射する。また、電磁型スピーカーユニットは、駆動ロッド部を振動させるアーマチュア部を含む磁気駆動部と、駆動ロッド部に接続する振動板と、磁気駆動部および振動板を内側に収めて振動板から放射される音波を出力する出力孔を形成するケースと、を有するように構成されて低音域音波を放射する。
【００２５】
つまり、本発明のイヤホンは、振動板口径が小さい小型の動電型のスピーカーユニットが人間の可聴音帯域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）よりも高い周波数帯域成分（２０ｋＨｚ以上。好ましくは２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ程度まで。）を含む高音域音波を再生するので、従来のような動電型スピーカーユニットと電磁型スピーカーユニットとを取り付ける複合型のイヤホンであっても、従来よりも高い限界周波数を含む広い再生周波数帯域を音声再生可能として、所定の求められる規格性能を満たしつつ、明瞭で好ましい音声再生を実現することができる。
【００２６】
なお、このイヤホンは、音声信号を所定の周波数以上の周波数帯域に帯域制限して動電型スピーカーユニットに供給する回路素子、および／または、音声信号を所定の周波数以下の周波数帯域に帯域制限して電磁型スピーカーユニットに供給する回路素子、を含むネットワーク回路をさらに備えていてもよい。この所定の周波数は、１ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下の周波数であるのが好ましい。低音域音波を再生する電磁型スピーカーユニットに中高音域の再生音質にも優れるものを採用する場合には、電磁型スピーカーユニットの再生帯域を広く設定することで複合型のイヤホンの再生音質を優れたものに調整することができる。
【００２７】
このイヤホンのハウジングは、動電型スピーカーユニットをその振動板の一方側と他方側とにそれぞれ第１音響空間と第２音響空間とを規定するように取り付け、かつ、電磁型スピーカーユニットを第２音響空間の内部に収容するように取り付ける。そして、電磁型スピーカーユニットが放射する低音域音波を第２音響空間に放射させないように第１音響空間に導くポート部と、第１音響空間に連通して低音域音波および動電型スピーカーユニットが放射する高音域音波をユーザーの外耳道に導くノズル部と、を有するようにすればよい。ハウジングのノズル部が、その内部に形成される音響通路および第１音響空間を通じて動電型スピーカーユニットの振動板の一方側が少なくともノズル部の端部から直視できるような管状に形成されていれば、人間の可聴音帯域よりも高い周波数帯域成分を含む高音域音波の再生音圧レベルを高めて、高域限界周波数をより高くすることができる。
【００２８】
また、本発明のイヤホンのハウジングは、第１音響空間と第２音響空間とを連通させる音響通路を形成する内側リークポート部をさらに備える、または、第１音響空間と外部空間とを連通させる音響通路を形成する、または、第２音響空間と外部空間とを連通させる音響通路を形成する外側リークポート部をさらに備えるようにするのが好ましい。カナル型のイヤホンにおいて適切な音圧周波数特性を得ることができ、その結果、自然で好ましい音声再生を実現することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のイヤホンは、動電型スピーカーユニットと電磁型スピーカーユニットとを取り付ける複合型のイヤホンであって、従来よりも高い限界周波数を含む広い再生周波数帯域を音声再生可能として、明瞭で好ましい音声再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるイヤホンについて説明する図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるイヤホンの内部構造について説明する図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるイヤホンの内部構造について説明する図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態によるイヤホンのリークポート構造並びにネットワーク回路について説明する図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態によるイヤホンの音圧周波数特性について説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施形態によるイヤホンについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００３２】
図１、図２および図３は、本発明の好ましい実施形態によるイヤホン１について説明する図である。具体的には、図１は、ユーザーの片耳に装着するイヤホン１の斜視図を示す。また、図２は、イヤホン１の内部構造を説明するＡ−Ａ断面図である。また、図３は、イヤホン１の内部構造を説明する図であり、図３（ａ）は一部を省略した断面図、図３（ｂ）はハウジング２を構成する第１部材２ａの斜視図である。なお、本発明の説明に不要な他のイヤホン１の構成については、図示及び説明を省略する。例えば、図３（ａ）では、動電型スピーカーユニット３の内部構造、電磁型スピーカーユニット４、等の図示を省略している。
【００３３】
本実施例のイヤホン１は、再生する音波の出口がユーザーの耳介の外耳道孔に挿入されるカナル型のイヤホンである。イヤホン１は、ユーザーの左右耳にそれぞれ装着する略左右対称形状のイヤホンを備えて、ステレオ再生に対応することができる。以下では、イヤホン１の片方の耳に対応する構成を説明する。もちろん、イヤホン１の形態は、本実施例の場合に限定されない。
【００３４】
複合型のイヤホン１は、そのハウジング２に、コード５を介して音声信号を供給することで音を再生する動電型スピーカーユニット３および電磁型スピーカーユニット４が内部に取り付けられている。これらのスピーカーユニットが出力する音波の出力孔２０が形成されるハウジング２のノズル部２３には、イヤピース６が取り付けられるイヤピース取付部が形成されている。弾性を有する笠形状のイヤピース６を取り付ければ、イヤピース６がユーザーの外耳道孔に密着するカナル型のイヤホンを実現できる。イヤピース６により、ユーザーは耳介にイヤホン１を安定して装着することができる。
【００３５】
本実施例のハウジング２は、ユーザーの耳介の外耳道孔の大きさに相当するような口径の動電型スピーカーユニット３と、それよりも全長が長い大型の電磁型スピーカーユニット４を取り付けることができる。ハウジング２は、ノズル部２３を含む略円筒形状の第１部材２ａと、第１部材２ａの後方側に連結してキャビティを構成する第２部材２ｂを含むように構成してもよい。ハウジング２は、金属材料又は樹脂材料から構成され、音声信号を供給するコード５を接続するコード接続部を備える。
【００３６】
ハウジング２は、音波の出力孔２０が形成されるノズル部２３に近い側に動電型スピーカーユニット３を配置し、そして、ノズル部２３から遠い側に電磁型スピーカーユニット４を配置する。動電型スピーカーユニット３は、音声信号を人間の可聴音帯域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）よりも高い周波数帯域成分を含む高音域音波（つまり、２０ｋＨｚ以上の帯域成分を含む音波）に電気音響変換して放射する。一方、電磁型スピーカーユニット４は、音声信号をこの高音域音波よりも低い周波数帯域成分をより多く含む低音域音波に電気音響変換して放射する。
【００３７】
動電型スピーカーユニット３は、ボイスコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路３１と、ボイスコイルが連結されて外側に露出する略ドーム状の振動板３０と、振動板３０並びに磁気回路３１を連結するフレーム３２と、を有するように構成される。動電型スピーカーユニット３は、振動板３０の前方側と後方側とにお互いに逆相関係となる音波をそれぞれ放射する。動電型スピーカーユニット３のフレーム３２は、ハウジング２の内壁面に対して取付部材２５を介して連結して、動電型スピーカーユニット３の振動板３０の一方側と他方側とを分離するように、動電型スピーカーユニット３を取り付ける。
【００３８】
ハウジング２は、動電型スピーカーユニット３の振動板３０の前方側に音響空間２１を規定し、動電型スピーカーユニット３の磁気回路が存在する後方側に音響空間２２を形成する。また、音響空間２２には、電磁型スピーカーユニット４がその内部に収容されるように取り付けられる。電磁型スピーカーユニット４は、ハウジング２の内壁面に対して取付部材２６を介して連結する。したがって、動電型スピーカーユニット３が前方側の音響空間２１に放射する高音域音波と、後方側の音響空間２２に放射する高音域音波とは、逆相の関係になる。
【００３９】
電磁型スピーカーユニット４は、駆動ロッド部４２を振動させるアーマチュア部を含む磁気駆動部４１と、駆動ロッド部４２に接続する振動板４０と、磁気駆動部４１および振動板４０を内側に収めて振動板４０から放射される音波を出力する出力孔４４を形成するケース４３と、を有するように構成されて低音域音波を放射する。電磁型スピーカーユニット４の出力孔４４には、電磁型スピーカーユニット４が放射する低音域音波を音響空間２１に導く管状のポート部２４が接続する。
【００４０】
ポート部２４は、チューブまたは柔軟な筒状体で形成されていてもよく、また、樹脂材料または金属材料で形成される管であってもよい。本実施例の場合には、長い管状のポート部２４の一端側が電磁型スピーカーユニット４の出力孔４４に連通し、他端側が音響空間２１に連通しているので、電磁型スピーカーユニット４からの放射音である低音域音波は、音響空間２２には放射されない。
【００４１】
音響空間２１は、ユーザーの耳介の外耳道孔に挿入されるように、先端側が細く形成されるハウジング２のノズル部２３の端部に形成される出力孔２０に連通する。ノズル部２３は、音響空間２１に連通して音波をユーザーの外耳道に導く音響通路を、その内部側に形成する。このノズル部２３は、動電型スピーカーユニット３の振動板３０の一方側が、少なくともノズル部２３の端部である出力孔２０から直視できるような管状に形成されている。
【００４２】
したがって、動電型スピーカーユニット３が放射する高音域音波と、電磁型スピーカーユニット４が放射する低音域音波とは、音響空間２１において合成されて、連通する出力孔２０から放射される。なお、ノズル部２３の開口端部には、通気性を有する保護部材としての保護ネットを取り付けるようにしてもよい。保護ネットは、ノズル部の開口端部から内部に異物が混入して音響通路が閉じてしまう、などの不具合を防止することができる。
【００４３】
本実施例のハウジング２は、ハウジング２の内側の音響空間２１と音響空間２２とを連通させる内側リークポート部としての音響通路２７を備える。本実施例では、この音響通路２７は、ハウジング２を構成するハウジング部材に設けられる溝と、動電型スピーカーユニット３との間に介在してこれらを取り付ける取付部材２５との間に形成されている。取付部材２５は、動電型スピーカーユニット３のフレーム３２の外周側を覆うような筒状に構成されている。したがって、図３に図示するように、音響通路２７を形成する溝は、ハウジング２を構成する第１部材２ａの材厚を、所定の長さに渡って他の部分の材厚よりも薄くして形成されている。
【００４４】
取付部材２５は、動電型スピーカーユニット３のフレーム３２の外周側を覆うような筒状に構成されているので、音響通路２７を形成する溝は、取付部材２５に設けてもよい。また、所定の材厚のハウジング２または取付部材２５に所定の長さの溝を設ける場合には、他の部分の材厚よりも薄くするだけでなく、他の部分の材厚よりも厚くしてリブを設けるなどして、溝を形成することができる。
【００４５】
溝を有するようにハウジング２または取付部材２５を製造することは容易であるので、音響通路２７を低コストで実現可能であり、イヤホン１の品質が安定する利点がある。また、振動板３０の前側空間である第１音響空間２１と第２音響空間２２とを連通させるリークポートである音響通路２７を形成するので、外部への音漏れが小さくなる。その結果、外耳道に近いところへの音漏れが発生しないので、再生音質が劣化せずに、良好で好ましい音声再生を実現することができる。
【００４６】
さらに、イヤホン１のイヤピース６がユーザーの外耳道に密着して、外耳道内空間と外部自由空間とをほぼ遮断するような場合においては、外耳道内空間の密閉度が高いので、イヤホン１を聴取者の外耳道に挿脱する際に外耳道内空間の気圧の変化が大きくなり、動電型スピーカーユニット３の振動板３０に大きな気圧変化が加わり、場合によっては動電型スピーカーユニット３が破壊されてしまうという問題がある。本実施例のように、ハウジング２の内側の音響空間２１と音響空間２２とを連通させる内側リークポート部としての音響通路２７を備えるようにすれば、振動板３０の一方側と他方側から気圧変化が加わるようになるので、動電型スピーカーユニット３が破壊されるような不具合を防止することができる。
【００４７】
図４は、イヤホン１のリークポート構造並びにネットワーク回路について説明する模式図である。この模式図では、ハウジング２を含むイヤホン１の構成を、機能的に簡単化して図示している。
【００４８】
ハウジング２は、上記の音響通路２７だけでなく、音響空間２１または音響空間２２に連通して音波を外部空間に導くリーク穴もしくはポートを、さらに備えていてもよい。例えば、音響空間２１と外部空間を連通させる音響通路２８をハウジング２に設けてもよく、また、音響空間２２と外部空間を連通させる音響通路２９をハウジング２に設けてもよい。
【００４９】
ハウジング２には、リーク穴もしくはポートとして上記の複数の音響通路２７、２８および２９から１つ、または、複数の組み合わせを施すことができる。例えば、ハウジング２は、上記の音響通路２７に加えて、音響空間２２と外部空間を連通させる音響通路２９を備えれば、音響空間２１で生じる気圧変化を音響空間２２に逃がし、さらに外部空間に逃がすことができる。同様に、音響通路２７および２８の組み合わせ、音響通路２８および２９の組み合わせ、音響通路２７、２８および２９の組み合わせ、が可能である。
【００５０】
また、イヤホン１は、入力端子１１に入力される音声信号を帯域制限して動電型スピーカーユニット３並びに電磁型スピーカーユニット４に供給するネットワーク回路１２を備えていてもよい。ネットワーク回路１２は、音声信号を所定の周波数以上の周波数帯域に帯域制限して動電型スピーカーユニット３に供給する回路素子１３、および／または、音声信号を所定の周波数以下の周波数帯域に帯域制限して電磁型スピーカーユニット４に供給する回路素子１４、を含む。
【００５１】
ネットワーク回路１２の動電型スピーカーユニット３に接続する回路素子１３としては、例えば、直列接続されるコンデンサ素子を含むようにして、１ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下の所定の周波数以上の帯域成分を少なくとも含む高音域成分を動電型スピーカーユニット３に供給するようにするのが好ましい。もちろん、ネットワーク回路１２の回路素子１３としては、再生レベルを調整する抵抗素子を含んでもよい。
【００５２】
また、ネットワーク回路１２の電磁型スピーカーユニット４に接続する回路素子１４としては、例えば、音声信号を所定の周波数以下の周波数帯域に帯域制限するインダクタンス素子であるコイルのような回路素子であってもよく、また、所定の周波数以上の周波数帯域を信号グランドにバイパスするような並列接続されるコンデンサのような回路素子であってもよい。なお、回路素子１４は、直列接続される再生レベルを調整する抵抗素子でもよく、また、抵抗素子などを接続しない直結であってもよい。
【００５３】
図５は、本実施例のイヤホン１の音圧周波数特性について説明するグラフであり、横軸は入力音声信号の周波数を示し、縦軸は測定治具である耳型に装着した場合の外耳道での音圧レベルを実線で示す。また、比較例として、動電型スピーカーユニット３のみを用いる場合の音圧周波数特性と、電磁型スピーカーユニット４のみを用いる場合の音圧周波数特性と、を点線で重ね書きしている。
【００５４】
図５に示すように、複合型のイヤホン１の構成とすることで、２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚを含む高音域音波を再生できる広い音圧周波数特性が実現される。振動板口径が小さい小型の動電型スピーカーユニット３が人間の可聴音帯域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）よりも高い周波数帯域成分（２０ｋＨｚ以上。好ましくは２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ程度まで。）を含む高音域音波を再生するからである。一方で、電磁型スピーカーユニット４のみの場合は、４ｋＨｚ以上の再生音圧レベルが低くて高音域音波の再生には適さないが、動電型スピーカーユニット３よりも低音域音波の再生音圧レベルが高いので、これらを合わせて広い再生周波数帯域を得ることができる。
【００５５】
本実施例のイヤホン１は、それぞれ単独のスピーカーユニット３または４を用いる場合に比べて、約３００Ｈｚ〜１ｋＨｚがおおよそフラットな特性となるように改善されている。その結果、再生音声の明瞭度を向上させることができる。再生する音波の出口がユーザーの外耳道入り口に挿入されるカナル型のイヤホン１としては、自然で好ましい音声再生を実現することができる。上記の本実施例の場合の様に３００Ｈｚ付近の音圧が下がらなくなると、再生音声の明瞭度を高めて、再生音質の劣化を防ぐことができる。
【００５６】
特に、ハウジング２のノズル部２３の出力孔２０では、その内部に形成される音響通路および音響空間２１を通じて動電型スピーカーユニット３の振動板３０の一方側が、本実施例のように出力孔２０から直視できるような管状に形成されているのが好ましい。動電型スピーカーユニット３の振動板３０から放射される高音域音波は、波長が短くて指向性が強くなるので、音響通路を構成する壁面に反射しない成分が多く放射されるようにするのが適切である。人間の可聴音帯域よりも高い周波数帯域成分を含む高音域音波の再生音圧レベルを高めて、高域限界周波数をより高くすることができる。その結果、本実施例のイヤホン１では、ハイレゾリューション・オーディオ信号等を再生するのに求められる所定の規格性能を満たすことができる。
【００５７】
なお、複合型のイヤホン１では、動電型スピーカーユニット３並びに電磁型スピーカーユニット４が並列接続されて同一の音声信号が入力されるように接続されていてもよいが、帯域制限して供給する回路素子、または、レベル調整して供給する回路素子を含むネットワーク回路１２を有していれば、さらに音圧周波数特性の調整が容易になり、複合型のイヤホン１として適切な音圧周波数特性を得ることができる。
【００５８】
なお、本実施例の場合には、長い管状のポート部２４の一端側が電磁型スピーカーユニット４の出力孔４４に連通し、他端側が音響空間２１に連通しているので、電磁型スピーカーユニット４からの放射音である低音域音波は、音響空間２２には放射されない。しかし、例えば、ポート部２４を短くしてその一端側が電磁型スピーカーユニット４の出力孔４４に直接に取り付けられていないようにしてもよい。つまり、電磁型スピーカーユニット４の出力孔４４から放射される音波は、音響空間２２には放射されてからポート部２４の一端側に入る構成になっていてもよい。音響空間２２を音響的なハイカットフィルタを構成する音響容量として機能させることができる。
【００５９】
また、ハウジング２のポート部２４は、音響空間２１に連通する音響通路を、チューブまたは必ずしも柔軟な筒状体で形成しなくても、同程度の断面積を有する管部をハウジング部材の外壁部および内壁部を貫通するように設けることで代用してもよい。また、ポート部２４は、その全部を柔軟な筒状体で形成しなくても、一部を上記の様なハウジング部材の外壁部および内壁部を貫通する管部によって代用してもよい。また、ハウジング部材に取り付ける他のカバー部材を用いて、音響通路２７、２８、または、２９に代わるリークポートを設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のイヤホンは、図示するようなカナル型のイヤホンに限らず、さらに別の耳掛け部を備えるイヤホンであってもよい。また、イヤホンに限らず、ヘッドバンドにより左右両耳に対応するイヤホンを連結して、オーバーヘッドタイプのイヤホンを構成してもよい。イヤホンは、家庭用のステレオ再生、もしくはマルチチャンネルサラウンド再生に限られず、車載用のオーディオ機器や、映画館等の音響再生設備にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１            イヤホン
２            ハウジング
３            動電型スピーカーユニット
４            電磁型スピーカーユニット
５            コード
６            イヤピース
１２          ネットワーク回路
２０          出力孔
２１、２２    音響空間
２３          ノズル部
２４          ポート部
２５、２６    取付部材
２７、２８、２９  音響通路
【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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