(57)【要約】【課題】音道部内の共振に起因したマイクロホンの周波数特性への悪影響を抑制可能なマイクロホンを備えたイヤホン装置を提供する。【解決手段】このマイクロホンを備えたイヤホン装置１００は、筐体部１に設けられ、マイクロホン４に入力される音声を外部空間から内部に伝搬するマイクロホン音道部２３と、筐体部１に設けられ、スピーカ５から出力された音声を内部から外部空間に伝搬するスピーカ音道部２４とを備え、マイクロホン音道部２３およびスピーカ音道部２４のうちの少なくともマイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の第１断面積は、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外の部分の第２断面積よりも大きい。【選択図】図２
2015126509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの音声が入力されるマイクロホンと、外部に音声を出力するスピーカとを含む筐体部と、
前記筐体部に設けられ、前記マイクロホンに入力される音声を外部空間から内部に伝搬する第１音道部と、
前記筐体部に設けられ、前記スピーカから出力された音声を内部から外部空間に伝搬する第２音道部とを備え、
前記第１音道部および前記第２音道部のうちの少なくとも前記第１音道部の前記外部空間側の端部近傍の第１断面積は、前記第１音道部の前記外部空間側の端部近傍以外の部分の第２断面積よりも大きい、マイクロホンを備えたイヤホン装置。
【請求項２】
前記筐体部は、前記筐体部の前記外部空間側に突出するように形成されているとともに、内部に前記第１音道部と前記第２音道部とを有する筒状突出部を含み、
少なくとも前記第１音道部の前記外部空間側の端部近傍に、前記筒状突出部の先端部の一部を切り欠かれることにより切り欠き部が設けられることにより、前記第１断面積が前記第２断面積よりも大きくなるように構成されている、請求項１に記載のマイクロホンを備えたイヤホン装置。
【請求項３】
前記筒状突出部の外側面を覆うように取り付けられ、ユーザの外耳道に装着される外耳道装着部をさらに備え、
前記切り欠き部の前記筒状突出部の突出方向に沿った方向の長さは、前記外耳道装着部の内側面と前記突出部の外側面とが接触する領域の前記筒状突出部の突出方向に沿った方向の長さよりも小さい、請求項２に記載のマイクロホンを備えたイヤホン装置。
【請求項４】
前記筒状突出部は、前記第１音道部と前記第２音道部とを仕切るための仕切り部を含み、
前記第１音道部の前記外部空間側の端部近傍には、前記筒状突出部の先端部の一部が切り欠かれることにより第１切り欠き部が設けられているとともに、前記第２音道部の前記外部空間側の端部近傍には、前記筒状突出部の先端部の一部が切り欠かれることにより第２切り欠き部が設けられている、請求項２または３に記載のマイクロホンを備えたイヤホン装置。
【請求項５】
前記第２切り欠き部の前記筒状突出部の突出方向に沿った方向の長さは、前記第１切り欠き部の前記筒状突出部の突出方向に沿った方向の長さよりも小さい、請求項４に記載のマイクロホンを備えたイヤホン装置。
【請求項６】
前記第１音道部および前記第２音道部のうちの少なくとも前記第１音道部の前記切り欠き部の近傍に配置される多孔質の弾性部材をさらに備える、請求項２〜５のいずれか１項に記載のマイクロホンを備えたイヤホン装置。
【請求項７】
前記筒状突出部の外側面を覆うように取り付けられ、ユーザの外耳道に装着される外耳道装着部をさらに備え、
前記多孔質の弾性部材は、前記外耳道装着部と一体的に構成されている、請求項６に記載のマイクロホンを備えたイヤホン装置。
【請求項８】
前記第１音道部の前記外部空間側の端部近傍の断面積は、前記第１音道部の前記外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積よりも大きく、前記第２音道部の前記外部空間側の端部近傍の断面積は、前記第２音道部の前記外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積よりも大きい、請求項１〜７のいずれか１項に記載のマイクロホンを備えたイヤホン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロホンを備えたイヤホン装置に関し、特に、音道部を備えるマイクロホンを備えたイヤホン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音道部を備えるマイクロホンを備えたイヤホン装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、音導通路を備えるイヤホン装置が開示されている。このイヤホン装置は、２つのスピーカユニットと、２つのスピーカユニットに対応する筒形状の２つの音導通路とを備えている。そして、２つのスピーカユニットが出力する音声が、それぞれ対応する音導通路を介して出力されることにより、互いに干渉することなしにユーザの耳に伝達されるように構成されている。なお、２つの音導通路のそれぞれの断面積は、音導通路の部分によらず同じ大きさで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０２６７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されているような従来のイヤホン装置では、筒形状の音導通路内において、出力される音声が共振する場合がある。すなわち、出力される音声の周波数帯域内に共振周波数が含まれる場合がある。同様に、イヤホン装置にマイクロホンを設けた場合にも、外部から音導通路内に入力される音声が共振する場合がある。この場合、音導通路内の共振に起因して、マイクロホンの周波数特性に悪影響を及ぼすという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、音道部内の共振に起因したマイクロホンの周波数特性への悪影響を抑制可能なマイクロホンを備えたイヤホン装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の一の局面によるマイクロホンを備えたイヤホン装置は、外部からの音声が入力されるマイクロホンと、外部に音声を出力するスピーカとを含む筐体部と、筐体部に設けられ、マイクロホンに入力される音声を外部空間から内部に伝搬する第１音道部と、筐体部に設けられ、スピーカから出力された音声を内部から外部空間に伝搬する第２音道部とを備え、第１音道部および第２音道部のうちの少なくとも第１音道部の外部空間側の端部近傍の第１断面積は、第１音道部の外部空間側の端部近傍以外の部分の第２断面積よりも大きい。
【０００８】
この発明の一の局面によるマイクロホンを備えたイヤホン装置では、上記のように、第１音道部および第２音道部のうちの少なくとも第１音道部の外部空間側の端部近傍の第１断面積を、第１音道部の外部空間側の端部近傍以外の部分の第２断面積よりも大きく構成することによって、第１断面積が第２断面積以下の場合と比較して、第１音道部の共振周波数を高くする（高周波側にシフトさせる）ことができる。すなわち、第１音道部内における音声の共振周波数を入力音声帯域の外にすることができる。その結果、第１音道部内の共振に起因したマイクロホンの周波数特性への悪影響を抑制することができる。なお、共振周波数を高周波側にシフトさせる方法としては、第１音道部（第２音道部）の第１断面積を大きくする方法と、第１音道部（第２音道部）の長さを小さくする方法と、マイクロホン内の空間の体積を小さくする方法とが挙げられるが、第１音道部（第２音道部）の長さおよびマイクロホン内の空間の体積は、イヤホン装置のサイズに下限があるため、変更が困難である。そこで、本発明のように、第１音道部の外部空間側の端部近傍の第１断面積を、第１音道部の外部空間側の端部近傍以外の部分の第２断面積よりも大きく構成することにより、第１音道部および第２音道部を含む構成において、効果的に共振周波数を高周波側にシフトすることができる。
【０００９】
上記一の局面によるマイクロホンを備えたイヤホン装置において、好ましくは、筐体部は、筐体部の外部空間側に突出するように形成されているとともに、内部に第１音道部と第２音道部とを有する筒状突出部を含み、少なくとも第１音道部の外部空間側の端部近傍に、筒状突出部の先端部の一部を切り欠かれることにより切り欠き部が設けられることにより、第１断面積が第２断面積よりも大きくなるように構成されている。このように構成すれば、切り欠き部を設けることによって、容易に、第１断面積を第２断面積よりも大きく構成することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、筒状突出部の外側面を覆うように取り付けられ、ユーザの外耳道に装着される外耳道装着部をさらに備え、切り欠き部の筒状突出部の突出方向に沿った方向の長さは、外耳道装着部の内側面と突出部の外側面とが接触する領域の筒状突出部の突出方向に沿った方向の長さよりも小さい。このように構成すれば、切り欠き部が、外耳道装着部の内側面と突出部の外側面とが接触する領域を筐体部側に越えて、切り欠き部が外部に露出することが抑制されるので、筒状突出部からの音声の漏れ、または、雑音の入力を抑制することができる。
【００１１】
上記切り欠き部が設けられたマイクロホンを備えたイヤホン装置において、好ましくは、筒状突出部は、第１音道部と第２音道部とを仕切るための仕切り部を含み、第１音道部の外部空間側の端部近傍には、筒状突出部の先端部の一部が切り欠かれることにより第１切り欠き部が設けられているとともに、第２音道部の外部空間側の端部近傍には、筒状突出部の先端部の一部が切り欠かれることにより第２切り欠き部が設けられている。このように構成すれば、第１音道部および第２音道部の両方の第１断面積を第２断面積よりも大きくすることができる。その結果、第１音道部内における音声の共振周波数を、入力音声帯域外（高周波側）になるように構成することができるとともに、第２音道部内における音声の共振周波数を調整することができる。これにより、設計者は、製品仕様に基づいてイヤホン装置の強調したい出力帯域を選択することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、第２切り欠き部の筒状突出部の突出方向に沿った方向の長さは、第１切り欠き部の筒状突出部の突出方向に沿った方向の長さよりも小さい。このように構成すれば、スピーカおよびマイクロホンのそれぞれに適するように、効果的に、共振によるスピーカおよびマイクロホンの周波数特性への悪影響を抑制することができる。
【００１３】
上記切り欠き部が設けられたマイクロホンを備えたイヤホン装置において、好ましくは、第１音道部および第２音道部のうちの少なくとも第１音道部の切り欠き部の近傍に配置される多孔質の弾性部材をさらに備える。このように構成すれば、多孔質の弾性部材により音声の入出力を妨げることなく、筒状突出部の先端部近傍の強度を高めることができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、筒状突出部の外側面を覆うように取り付けられ、ユーザの外耳道に装着される外耳道装着部をさらに備え、多孔質の弾性部材は、外耳道装着部と一体的に構成されている。このように構成すれば、多孔質の弾性部材と外耳道装着部とを、別個の部材により構成する場合と異なり、部品点数の増加を抑制することができるので、イヤホン装置の構成を簡略化することができる。
【００１５】
上記一の局面によるマイクロホンを備えたイヤホン装置において、好ましくは、第１音道部の外部空間側の端部近傍の断面積は、第１音道部の外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積よりも大きく、第２音道部の外部空間側の端部近傍の断面積は、第２音道部の外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積よりも大きい。このように構成すれば、第１断面積が第２断面積以下の場合と比較して、第１音道部の共振周波数を高くする（高周波側にシフトさせる）ことができるとともに、第２音道部の共振周波数も高くする（高周波側にシフトさせる）ことができる。すなわち、第１音道部内における音声の共振周波数を入力音声帯域の外にすることができるとともに、第２音道部内における音声の共振周波数も出力音声帯域の外にすることができる。その結果、第１音道部内および第２音道部内の共振に起因したマイクロホンおよびスピーカの周波数特性への悪影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上記のように、音道部内の共振に起因したマイクロホンの周波数特性への悪影響を抑制可能なマイクロホンを備えたイヤホン装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態によるイヤホン装置の全体構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるイヤホン装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による突出部の斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による突出部の平面図である。
【図５】図１におけるイヤホン装置の２００−２００線に沿った断面図である。
【図６】図５におけるイヤホン装置の断面図の点線部分Ｒの拡大図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるイヤホン装置に入力される音声の入力周波数と感度との関係を説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるイヤホン装置から出力される音声の出力周波数と感度との関係を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるイヤーチップの斜視図である。
【図１０】図１１におけるイヤホン装置の３００−３００線に沿った断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態によるイヤホン装置の斜視図である。
【図１２】本発明の第３実施形態による筐体部および突出部の斜視図である。
【図１３】本発明の第４実施形態による筐体部および突出部の斜視図である。
【図１４】本発明の第５実施形態によるイヤホン装置の斜視図である。
【図１５】図１４におけるイヤホン装置の４００−４００線に沿った断面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態の変形例によるイヤーチップの斜視図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の変形例によるイヤホン装置の斜視図である。
【図１８】図１７におけるイヤホン装置の５００−５００線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態によるイヤホン装置１００の構成を説明する。
【００２０】
本発明の第１実施形態によるイヤホン装置１００は、図１に示すように、筐体部１と、突出部２と、イヤーチップ３とを備えている。筐体部１は、外部からの音声が入力されるマイクロホン４（図５参照）と、外部に音声を出力するスピーカ５（図５参照）とを含む。なお、イヤーチップ３は、本発明の「外耳道装着部」の一例である。
【００２１】
そして、図２に示すように、筐体部１は、直径Ｄ１を有する円筒形状を有するように形成されている。また、突出部２は、筐体部１の外部空間側（図２の矢印Ｚ２方向）に、突出するように形成されている。そして、突出部２は、筐体部１と同じ中心軸（図２符号Ｃ１）を有する筐体部１よりも直径の小さい直径Ｄ２を有する円筒形状の突出本体部２１を含む。また、突出部２は、筐体部１と同じ中心軸（図２符号Ｃ１）を有し、直径Ｄ２よりも大きく、直径Ｄ１よりも小さい、直径Ｄ３を有する円形形状を有するように形成されている突出係合部２２を含む。そして、突出部２の内部には、マイクロホン音道部２３と、スピーカ音道部２４とが設けられている。なお、マイクロホン音道部２３は、本発明の「第１音道部」の一例である。また、スピーカ音道部２４は、本発明の「第２音道部」の一例である。
【００２２】
そして、図２に示すように、イヤーチップ３は、シリコンゴム等の弾性の材料により形成されており、イヤーチップ本体部３１と、イヤーチップ開口部３２と、イヤーチップ係合部３３とを備えている。イヤーチップ本体部３１は、筐体部１の直径Ｄ１よりも大きな直径Ｄ４を有するドーム形状に形成されている。イヤホン装置１００がユーザの耳介（図示せず）に装着される場合、イヤーチップ本体部３１は、ドーム形状の内側方向に弾性変形するとともに、イヤーチップ本体部３１の外側面は、ユーザの外耳道の壁面に接触するように構成されており、イヤホン装置１００が耳介から脱落しないように構成されている。そして、イヤーチップ開口部３２は、イヤーチップ本体部３１の外部空間側（図２の矢印Ｚ２方向）に設けられており、突出本体部２１の直径Ｄ２と等しい直径Ｄ２の円形形状を有するように構成されている。そして、イヤーチップ開口部３２を介して、ユーザの外耳道に対して、音声の入出力が可能に構成されている。
【００２３】
そして、図２に示すように、イヤーチップ係合部３３は、イヤーチップ本体部３１と外部空間側（図２のＺ２方向）で接続されているとともに、イヤーチップ開口部３２と等しい直径Ｄ２を有して、外部空間側の反対方向（図２のＺ１方向）に延びる円筒形状に形成されている。そして、イヤーチップ係合部３３は、イヤーチップ３と突出部２とが組み合わされた場合に、突出係合部２２および突出本体部２１と接触（係合）するように構成されている。そして、イヤーチップ係合部３３が突出係合部２２によって押し広げられるように弾性変形してすることによって生じた、イヤーチップ３から突出部２に加わえられる力によって、イヤーチップ３と突出部２とが離間しないように構成されている。
【００２４】
ここで、第１実施形態では、図３に示すように、突出部２は、マイクロホン音道部２３とスピーカ音道部２４とを仕切るための突出仕切り部２５を含む。そして、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍には、突出部２の先端部の一部が切り欠かれることにより形成されているマイクロホン用切り欠き部２６が設けられている。また、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍には、突出部２の先端部の一部が切り欠かれることにより形成されているスピーカ用切り欠き部２７が設けられている。なお、マイクロホン用切り欠き部２６は、本発明の「第１切り欠き部」の一例である。また、スピーカ用切り欠き部２７は、本発明の「第２切り欠き部」の一例である。
【００２５】
具体的には、図３に示すように、マイクロホン用切り欠き部２６は、突出部２の外部空間側（図３の矢印Ｚ２方向側）に設けられ、半円形状の開口を有するマイクロホン音道部２３の端部の外周側から、突出部２の外周側に向かって切り欠かれるようにして形成されている。そして、マイクロホン用切り欠き部２６は、突出部２の側面側から見て、突出部２の外部空間側の端部から、外部空間側とは反対方向に凹形状を有するように取り除かれるようにして形成されている。そして、凹形状を有するように取り除かれた部分は、幅Ｗ、長さＡ１を有するように形成されている。また、スピーカ用切り欠き部２７は、マイクロホン用切り欠き部２６と同様に、突出部２の外部空間側（図３の矢印Ｚ２方向側）に設けられ、長方形形状の開口を有するスピーカ音道部２４の端部の突出部２の外周方向側（図３の矢印Ｙ２方向側）から、突出部２の外周上に向かって切り欠かれるようにして形成されている。そして、スピーカ用切り欠き部２７は、突出部２の側面側から見て、突出部２の外部空間側の端部から、外部空間側とは反対方向に凹形状を有するように取り除かれるようにして形成されている。そして、凹形状を有するように取り除かれた部分は、幅Ｗ、長さＡ１を有するように形成されている。
【００２６】
そして、図３に示すように、突出仕切り部２５は、円筒形状に形成された突出部２の中心軸（図３の符号Ｃ１）を含むとともに、マイクロホン音道部２３とスピーカ音道部２４との間を仕切るように構成されている。これにより、マイクロホン音道部２３は、スピーカ５から出力された音声は伝搬しないで、マイクロホン４に入力される音声のみを伝搬させることができる。また、スピーカ音道部２４は、マイクロホン４に入力される音声は伝搬しないで、スピーカ５から出力された音声のみを伝搬させることができる。
【００２７】
ここで、第１実施形態では、図４に示すように、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積（面積Ｓ１＋Ｓ２）は、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積（面積Ｓ１）よりも大きく、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍の断面積（面積Ｓ３＋Ｓ４）は、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積（面積Ｓ３）よりも大きい。
【００２８】
具体的には、図４に示すように、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積は、外部空間側（図４の矢印Ｚ２方向側でありユーザの外耳道側）から見て、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外（ユーザの外耳道側に対して、マイクロホン５側）の断面積Ｓ１に、上述したマイクロホン用切り欠き部２６の外部空間側から見た断面積Ｓ２が加えられるように構成される。すなわち、マイクロホン用切り欠き部２６が設けられているマイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍では、断面積はＳ１＋Ｓ２となるのに対して、マイクロホン用切り欠き部２６が設けられていないマイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外では、断面積はＳ１となるように構成されている。
【００２９】
また、図４に示すように、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍の断面積も、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積と同様に、外部空間側から見て、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍以外の断面積Ｓ３に、上述したスピーカ用切り欠き部２７の外部空間側から見た断面積Ｓ４が加えられるように構成される。すなわち、スピーカ用切り欠き部２７が設けられているスピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍では、断面積はＳ３＋Ｓ４となるのに対して、スピーカ用切り欠き部２７が設けられていないスピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍以外では、断面積はＳ３となるように構成されている。
【００３０】
ここで、第１実施形態では、図５に示すように、マイクロホン用切り欠き部２６の突出部２の突出方向に沿った方向（図５のＺ軸方向）の長さＡ１は、イヤーチップ３の内面側（イヤーチップ係合部３３）と突出部２の外側面（突出本体部２１および突出係合部２２）とが接触する領域の突出部２の突出方向（図５のＺ軸方向）に沿った方向の長さＡ２よりも小さく構成されている。すなわち、マイクロホン４とイヤーチップ開口部３２との間、および、スピーカ５とイヤーチップ開口部３２との間には、音声が入出力することができるような開口は有しないように構成されている。
【００３１】
次に、図５〜図６を参照して、本発明のイヤホン装置１００におけるマイクロホン音道部２３およびスピーカ音道部２４の共振周波数の算出方法について説明する。
【００３２】
まず、図６に示すように、マイクロホン４は、振動板４１と、電気回路４２と、基板４３と、カバー４４と、ガスケット４５と、マイクロホン開口部４６とを含む。そして、基板４３の表面に、振動板４１と電気回路４２とが実装されている。また、カバー４４は、金属性の材料によって形成されており、基板４３と振動版４１と電気回路４２とを覆うように構成されている。そして、ガスケット４５は、基板４３と筐体部１との間に設けられている。
【００３３】
そして、図６に示すように、マイクロホン開口部４６から入力された音声によって、振動板４１が振動することによって、電気回路４２は、振動を電気信号に変換するように構成されている。そして、変換された電気信号を外部に、ケーブル（図示せず）を介して、送信可能に構成されている。
【００３４】
ここで、図５に示すように、マイクロホン４の位置（図５符号Ｂ１）と、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部（図５符号Ｂ２）との間の距離をＬ、上述したマイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積Ｓ、マイクロホン４の内部の体積をＶ（図６参照）、光速をｃとした場合、マイクロホン音道部２３の共振周波数ｆは、以下の式（１）によって算出される。なお、スピーカ音道部２４の共振周波数も同様の方法にて算出することができる。
【数１】
2015126509.tif 000003
【００３５】
そして、上記式（１）では、断面積Ｓが大きい程、マイクロホン音道部２３の共振周波数ｆは、大きくなることが示されている。ここで、第１実施形態では、マイクロホン音道部２３は、マイクロホン用切り欠き部２６を有しない場合のマイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積Ｓ１よりも、マイクロホン用切り欠き部２６を有する分（断面積Ｓ２）、大きく形成されている。すなわち、マイクロホン音道部２３の共振周波数は、マイクロホン用切り欠き部２６を有する場合の方が、マイクロホン用切り欠き部２６を有さない場合よりも大きい。また、スピーカ音道部２４もマイクロホン音道部２３と同様に、スピーカ音道部２４の共振周波数は、スピーカ用切り欠き部２７を有する場合の方が、スピーカ用切り欠き部２７を有さない場合よりも大きい。
【００３６】
次に、図７を参照して、本発明の第１実施形態によるイヤホン装置１００における、マイクロホン用切り欠き部２６を有する場合と、マイクロホン用切り欠き部２６を有さない場合とのマイクロホン４の入力周波数特性の比較を行うために行った実験について説明する。
【００３７】
この実験においては、まず、図７に示すように、第１実施形態によるイヤホン装置１００のマイクロホン用切り欠き部２６を有するマイクロホン４、および、マイクロホン用切り欠き部２６を有さないマイクロホン４に、それぞれ０．１ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下の音声を入力して、各周波数の入力感度を測定した。
【００３８】
図７に示すように、第１実施形態によるイヤホン装置１００のマイクロホン用切り欠き部２６を有するマイクロホン４の入力周波数特性の測定結果は、１ｋＨｚの音声を入力した場合の感度を基準（０ｄＢ）として、最も感度が高い入力周波数は、１８ｋＨｚ（４０ｄＢ）（図７の符号Ｅ１）であった。一方、マイクロホン用切り欠き部２６を有さないマイクロホン４の入力周波数特性の測定結果は、１ｋＨｚの音声を入力した場合の感度を基準（０ｄＢ）として、最も感度が高い入力周波数は、４．２ｋＨｚ（１７ｄＢ）（図７の符号Ｅ２）であった。以上の結果から、第１実施形態によるイヤホン装置１００のマイクロホン用切り欠き部２６を有するマイクロホン４のマイクロホン音道部２３の共振周波数は、１８ｋＨｚであり、イヤホン装置１００のマイクロホン用切り欠き部２６を有さないマイクロホン４のマイクロホン音道部２３の共振周波数は、４．２ｋＨｚであることが判明した。
【００３９】
そして、マイクロホンを備えたイヤホン装置１００の入力音声帯域は、一般的に、８ｋＨｚ未満に構成される。したがって、上記の結果より、第１実施形態によるイヤホン装置１００のマイクロホン用切り欠き部２６を有するマイクロホン４のマイクロホン音道部２３の共振周波数は、入力音声帯域よりも高周波側（８ｋＨｚ以上）であり、イヤホン装置１００のマイクロホン用切り欠き部２６を有さないマイクロホン４のマイクロホン音道部２３の共振周波数は、入力音声帯域内（８ｋＨｚ未満）であることが判明した。
【００４０】
次に、図８を参照して、本発明の第１実施形態によるイヤホン装置１００における、スピーカ用切り欠き部２７を有する場合と、スピーカ用切り欠き部２７を有さない場合とのスピーカ５の出力周波数特性の比較を行うために行った実験について説明する。
【００４１】
この実験においては、まず、図８に示すように、第１実施形態によるイヤホン装置１００のスピーカ用切り欠き部２７を有するスピーカ５、および、スピーカ用切り欠き部２７を有さないスピーカ５に、それぞれ０．１ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下の音声を出力させて、各周波数の音圧レベルを測定した。
【００４２】
図８に示すように、第１実施形態によるイヤホン装置１００のスピーカ用切り欠き部２７を有するスピーカ５の出力周波数特性の測定結果は、出力周波数が３ｋＨｚ以上の測定結果を考慮して、出力周波数が３ｋＨｚ以上の測定結果のうちの最も音圧レベルが高い出力周波数は、４．８ｋＨｚ（９６ｄＢ  ＳＰＬ）（図８の符号Ｅ３）であった。一方、スピーカ用切り欠き部２７を有さないスピーカ５の出力周波数特性の測定結果において、出力周波数が３ｋＨｚ以上の測定結果のうちの最も音圧レベルが高い出力周波数は、３．７ｋＨｚ（９３ｄＢ  ＳＰＬ）（図８の符号Ｅ４）であった。以上の結果から、第１実施形態によるイヤホン装置１００のスピーカ用切り欠き部２７を有するスピーカ５のスピーカ音道部２４の共振周波数は、４．８ｋＨｚであり、イヤホン装置１００のスピーカ用切り欠き部２７を有さないスピーカ５のスピーカ音道部２４の共振周波数は、３．７ｋＨｚであることが判明した。
【００４３】
このように、スピーカ用切り欠き部２７によって共振周波数を調整し、製品仕様によって所定の（低域・高域）強調したい帯域を設計者が選択することが可能であることが判明した。
【００４４】
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４５】
第１実施形態では、上記のように、マイクロホン音道部２３およびスピーカ音道部２４のうちの少なくともマイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積を、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積よりも大きく構成する。これにより、マイクロホン音道部２３の共振周波数を、高周波側になるように構成することができる。すなわち、マイクロホン音道部２３の共振周波数を入力音声帯域の外にすることができる。その結果、マイクロホン４に入力された音声の周波数の違いによって生じる入力感度のバラツキを抑制することができる。
【００４６】
また、第１実施形態では、上記のように、筐体部１を、筐体部１の外部空間側に突出するように形成するとともに、内部にマイクロホン音道部２３とスピーカ音道部２４とを有する突出部２を含み、少なくともマイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍に、突出部２の先端部の一部を切り欠かれることによりマイクロホン用切り欠き部２６が設けることにより、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積をマイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外の断面積よりも大きくなるように構成する。これにより、マイクロホン用切り欠き部２６を設けることによって、容易に、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積は、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外の断面積よりも大きく構成することができる。
【００４７】
また、第１実施形態では、上記のように、突出部２の外側面を覆うように取り付けられ、ユーザの外耳道に装着されるイヤーチップ３をさらに備え、マイクロホン用切り欠き部２６の突出部２の突出方向に沿った方向の長さを、イヤーチップ３の内側面と突出部２の外側面とが接触する領域の突出部２の突出方向に沿った方向の長さよりも小さく構成する。これにより、マイクロホン用切り欠き部２６が、イヤーチップ３の内側面と突出部２の外側面とが接触する領域を筐体部１側に越えて、マイクロホン用切り欠き部２６が露出することが抑制されるので、音声がユーザの外耳道方向（外部空間側）以外に出力されること、または、音声がユーザの外耳道方向（外部空間側）以外から入力されることが抑制することができる。すなわち、突出部２からの音声の漏れ、または、雑音の入力を抑制することができる。
【００４８】
また、第１実施形態では、上記のように、突出部２は、マイクロホン音道部２３とスピーカ音道部２４とを仕切るための突出仕切り部２５を含み、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍には、突出部２の先端部の一部が切り欠かれることによりマイクロホン用切り欠き部２６を設けるとともに、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍には、突出部２の先端部の一部が切り欠かれることによりスピーカ用切り欠き部２７を設ける。これにより、マイクロホン音道部２３およびスピーカ音道部２４は、容易に、それぞれ外部空間側の端部近傍の断面積を外部空間側の端部近傍以外の断面積よりも大きくすることができる。その結果、マイクロホン音道部２３の共振周波数を、入力音声帯域よりも高周波側になるように構成することができるとともに、スピーカ音道部２４の共振周波数を調整することができる。これにより、設計者は、製品仕様に基づいてイヤホン装置１００の強調したい出力帯域を選択することができる。
【００４９】
また、第１実施形態では、上記のように、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積を、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積よりも大きく構成するとともに、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍の断面積を、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積よりも大きく構成する。これにより、マイクロホン音道部２３の共振周波数を、入力音声帯域よりも高周波側になるように構成することができるとともに、スピーカ音道部２４の共振周波数を調整することができる。その結果、設計者は、製品仕様に基づいてイヤホン装置１００の強調したい出力帯域を選択することができる。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、図９〜図１１を参照して、第２実施形態のイヤホン装置１０１について説明する。この第２実施形態では、マイクロホン用切り欠き部の近傍およびスピーカ用切り欠き部の近傍に多孔質の弾性部材が配置されている。
【００５１】
本発明の第２実施形態によるイヤホン装置１０１は、図９および図１０に示すように、イヤーチップ３ａを含む。また、イヤーチップ３ａは、多孔質の弾性部材３１ａおよび３２ａと、イヤーチップ係合部３３ａと、イヤーチップ本体部３４ａとを含む。そして、多孔質の弾性部材３１ａおよび３２ａは、音声の音質に影響を与えない粗さの多孔質の弾性材料（たとえば、スポンジ等）によって構成されており、円筒形状のイヤーチップ係合部３３ａの内側側面に一体的に形成されている。
【００５２】
そして、図１０および図１１に示すように、イヤーチップ３ａが突出部２に取付けられた状態では、多孔質の弾性部材３１ａは、マイクロホン音道部２３の外部空間側（図１０および図１１の矢印Ｚ２方向側）の端部近傍（マイクロホン用切り欠き部２６の近傍を含む領域）のマイクロホン音道部２３の内部側全体を満たすように配置される。多孔質の弾性部材３２ａも、スピーカ音道部２４の外部空間側の端部近傍（スピーカ用切り欠き部２７の近傍を含む領域）のスピーカ音道部２４の内部側全体を満たすように配置される。また、第２実施形態によるイヤホン装置１０１のその他の構成は、第１実施形態におけるイヤホン装置１００と同様である。
【００５３】
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５４】
第２実施形態では、上記のように、マイクロホン用切り欠き部２６およびスピーカ用切り欠き部２７のうちの少なくともマイクロホン用切り欠き部２６の近傍に配置される多孔質の弾性部材３１ａをさらに備える。これにより、多孔質の弾性部材３１ａにより音声の入出力を妨げることなく、突出部２の先端部近傍の強度を高めることができる。
【００５５】
また、第２実施形態では、上記のように、突出部２の外側面を覆うように取り付けられ、ユーザの外耳道に装着されるイヤーチップ３ａをさらに備え、多孔質の弾性部材３１ａおよび３２ａを、イヤーチップ３ａと一体的に構成する。これにより、多孔質の弾性部材３１ａおよび３２ａとイヤーチップ３ａとを、別個の部材により構成する場合と異なり、部品点数の増加を抑制することができるので、イヤホン装置１０１の構成を簡略化することができる。また、第２実施形態によるイヤホン装置１０１のその他の効果は、第１実施形態におけるイヤホン装置１００と同様である。
【００５６】
（第３実施形態）
次に、図１２を参照して、第３実施形態のイヤホン装置１０２について説明する。この第３実施形態では、マイクロホン音道部の外部空間側の端部近傍と、スピーカ音道部の外部空間側の端部近傍との両方にスピーカ用切り欠き部を設けていた第１実施形態によるイヤホン装置１００と異なり、マイクロホン音道部の外部空間側の端部近傍にマイクロホン用切り欠き部を設ける一方、スピーカ音道部の外部空間側の端部近傍にスピーカ用切り欠き部を設けない。
【００５７】
本発明の第３実施形態によるイヤホン装置１０２は、図１２に示すように、突出部２ａを含む。そして、突出部２ａは、スピーカ音道部２１ａを含む。また、スピーカ音道部２１ａの外部空間側の端部近傍の断面積とスピーカ音道部２１の外部空間側の端部近傍以外の断面積とは、等しい断面積で構成されている。一方、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積は、第１実施形態によるイヤホン装置１００と同様に、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外の断面積よりも大きく構成されている。また、第３実施形態によるイヤホン装置１０２のその他の構成は、第１実施形態におけるイヤホン装置１００と同様である。
【００５８】
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５９】
第３実施形態では、上記のように、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍にマイクロホン用切り欠き部２６を設ける一方、スピーカ音道部２１ａの外部空間側の端部近傍にスピーカ用切り欠き部２７を設けない。これにより、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍の断面積を、マイクロホン音道部２３の外部空間側の端部近傍以外の部分の断面積よりも大きく構成することができるので、マイクロホン音道部２３の共振周波数を、高周波側に構成することができる。そして、スピーカ音道部２１ａの外部空間側の端部近傍にスピーカ用切り欠き部を設けないので、その分、突出部２ａの外部からの力に対する強度が大きくなる。また、第３実施形態によるイヤホン装置１０２のその他の効果は、第１実施形態におけるイヤホン装置１００と同様である。
【００６０】
（第４実施形態）
次に、図１３を参照して、第４実施形態のイヤホン装置１０３について説明する。この第４実施形態では、突出部の先端部の一部を切り欠かれることにより形成されるマイクロホン用切り欠き部を設けることにより、マイクロホン音道部の外部空間側の端部近傍の断面積を、マイクロホン音道部の外部空間側の端部近傍以外の断面積よりも大きく構成していた第１実施形態のイヤホン装置１００と異なり、マイクロホン音道部の外部空間側の端部を面取り加工することによって、マイクロホン音道部の外部空間側の端部近傍の断面積を、マイクロホン音道部の外部空間側の端部近傍以外の断面積よりも大きく構成している。
【００６１】
本発明の第４実施形態によるイヤホン装置１０３は、図１３に示すように、突出部２ｂを含む。そして、突出部２ｂは、マイクロホン音道部２１ｂを含む。マイクロホン音道部２１ｂの外部空間側（図１３の矢印Ｚ２方向側）の端部は、長方形形状の開口を有し、開口の４つの辺（角部）は、それぞれ面取り加工をされるように形成されることによって、外部空間側（図１３の矢印Ｚ２方向側）の端部の断面積が外部空間側（図１３の矢印Ｚ２方向側）以外の断面積よりも大きくなるように構成されている。また、第４実施形態によるイヤホン装置１０３のその他の構成は、第１実施形態におけるイヤホン装置１００と同様である。
【００６２】
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６３】
第４実施形態では、上記のように、マイクロホン音道部２１ｂの外部空間側の端部を面取り加工することによって、マイクロホン音道部２１ｂの外部空間側の端部近傍の断面積を、マイクロホン音道部２１ｂの外部空間側の端部近傍以外の断面積よりも大きく構成する。これにより、マイクロホン音道部２３の共振周波数を、高周波側に構成することができるとともに、マイクロホン用切り欠き部２７を設けない分、突出部２ｂの外部からの力に対する強度を大きくすることができる。また、第４実施形態によるイヤホン装置１０３のその他の効果は、第１実施形態におけるイヤホン装置１００と同様である。
【００６４】
（第５実施形態）
次に、図１４および図１５を参照して、第５実施形態のイヤホン装置１０４について説明する。この第５実施形態では、スピーカ用切り欠き部の突出部の突出方向に沿った方向の長さは、マイクロホン用切り欠き部の突出部の突出方向に沿った方向の長さと等しく構成されていた第１実施形態のイヤホン装置１００と異なり、スピーカ用切り欠き部の突出部の突出方向に沿った方向の長さは、マイクロホン用切り欠き部の突出部の突出方向に沿った方向の長さよりも小さく構成されている。
【００６５】
本発明の第５実施形態によるイヤホン装置１０４は、図１５に示すように、突出部２ｃを含む。そして、突出部２ｃは、マイクロホン用切り欠き部２１ｃとスピーカ用切り欠き部２２ｃとを含む。そして、スピーカ用切り欠き部２２ｃの突出部２ｃの突出方向に沿った方向の長さＡ３は、マイクロホン用切り欠き部２１ｃの突出部２ｃの突出方向に沿った方向の長さＡ４よりも小さく構成されている。また、第５実施形態によるイヤホン装置１０４のその他の構成は、第１実施形態におけるイヤホン装置１００と同様である。
【００６６】
第５実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６７】
第５実施形態では、上記のように、スピーカ用切り欠き部２２ｃの突出部２ｃの突出方向に沿った方向の長さＡ３を、マイクロホン用切り欠き部２１ｃの突出部２ｃの突出方向に沿った方向の長さＡ４よりも小さく構成する。これにより、スピーカ音道部２３ｃは、容易に、スピーカ音道部２３ｃの外部空間側の端部近傍の断面積をスピーカ音道部２３ｃの外部空間側の端部近傍の断面積よりも効果的に大きくすることができる。第５実施形態によるイヤホン装置１０４のその他の効果は、第１実施形態におけるイヤホン装置１００と同様である。
【００６８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６９】
たとえば、上記第１〜第５実施形態では、本発明の第１断面積を第２断面積よりも大きく構成するために、突出部の外部空間側の端部に切り欠き部を設けるか、または、突出部の外部空間側の端部を面取り加工する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、突出部の外部空間側の端部近傍の直径を、突出部の外部空間側の端部近傍以外の直径よりも大きく構成して、音道部の第１断面積を第２断面積よりも大きくするように構成してもよい。
【００７０】
また、上記第１〜第３および第５実施形態では、本発明の切り欠き部は、マイクロホン用、または、マイクロホン用およびスピーカ用として、それぞれ１か所設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、切り欠き部を２か所以上設ける構成にしてもよい。
【００７１】
また、上記第１〜第３および第５実施形態では、本発明の切り欠き部を、側面側から見て、凹形状に取り除かれるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、切り欠き部を、側面側から見て、三角形状に取り除かれるように構成してもよいし、半円形状に取り除かれるように構成してもよい。
【００７２】
また、上記第２実施形態では、本発明の多孔質の弾性部材を、マイクロホン音道部の外部空間側の内部全体を満たすように配置されるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１６〜図１８に示す変形例のように構成してもよい。図１６〜図１８に示すように、第２実施形態の変形例によるイヤホン装置１０５のイヤーチップ３ｂは、多孔質の弾性部材３１ｂおよび３２ｂを含み、多孔質の弾性部材３１ｂおよび３２ｂを、マイクロホン用切り欠き部２６およびスピーカ用切り欠き部２７を満たすように、配置するように構成する。
【符号の説明】
【００７３】
１  筐体部
２、２ａ、２ｂ  突出部（筒状突出部）
３、３ａ、３ｂ  イヤーチップ（外耳道装着部）
４  マイクロホン
５  スピーカ
２３、２１ｂ  マイクロホン音道部（第１音道部）
２４、２１ａ、２３ｃ  スピーカ音道部（第２音道部）
２５  突出仕切り部（仕切り部）
２６、２１ｃ  マイクロホン用切り欠き部（第１切り欠き部）
２７、２２ｃ  スピーカ用切り欠き部（第２切り欠き部）
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ  多孔質の弾性部材
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５  イヤホン装置
【図１】
2015126509.tif 000004
【図２】
2015126509.tif 000005
【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】
2015126509.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015126509.tif 000019
【図１７】
2015126509.tif 000020
【図１８】
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