(57)【要約】自由空間で用いられるために提供されるラウドスピーカー（２）用のアダプタ（３、３’、３”）を開示する。アダプタ（３）は、自由空間運転モードからオンイヤー又はインイヤー運転モードへのラウドスピーカー機能の適応が達成されるように、ラウドスピーカー（２）の背面側（ｂ）での音響インピーダンスを与える手段を具える。
2008545354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由空間で用いられるために提供されるラウドスピーカー用のアダプタにおいて、自由空間運転モードからオンイヤー又はインイヤー運転モードへのラウドスピーカー機能の適応が達成されるように、ラウドスピーカーの背面側での音響インピーダンスを与える手段を具えることを特徴とするアダプタ。
【請求項２】
音響インピーダンスを与える手段が、ラウドスピーカーの音放射側に対向してアダプタの取り付け位置に配置する、請求項１に記載のアダプタ。
【請求項３】
音響インピーダンスを与える手段が音響摩擦を与える手段を具える、請求項１に記載のアダプタ。
【請求項４】
音響インピーダンスを与える手段が低音管及び／又は複数の開口を具え、それぞれの開口が音響摩擦を構成する、請求項１に記載のアダプタ。
【請求項５】
低音管及び／又は開口を設けて、ラウドスピーカーの後方容積と自由空間を接続する、請求項４に記載のアダプタ。
【請求項６】
ラウドスピーカーを装置に取り付ける手段を具える、請求項１に記載のアダプタ。
【請求項７】
ラウドスピーカーをヘッドホンに取り付ける手段を具える、請求項６に記載のアダプタ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のアダプタを有するラウドスピーカー。
【請求項９】
請求項８に記載のラウドスピーカーを有する装置。
【請求項１０】
前記装置はヘッドホンである、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はラウドスピーカー用アダプタに関する。
【０００２】
さらに、この発明はラウドスピーカーに関する。
【０００３】
最後に、この発明はラウドスピーカーを有する装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
インイヤー式ヘッドホン、イヤホン又はヘッドホンは、それぞれ電気音響変換器を用いて電気信号を音響学的音圧に変換する。この明細書において、文章の可読性を高めるために、「ヘッドホン」という用語を、「インイヤー式ヘッドホン」及び「イヤホン」という用語の代わりに用いる。したがって、「ヘッドホン」なる用語は、この発明に関しては、ヘッドホンの他に、「インイヤー式ヘッドホン」又は「イヤホン」を意味する。
【０００５】
通常、上記の電気音響変換器は、ヘッドホンに用いた場合に理想的な音響再生を達成するために、背面側を特別で特徴的な設計としたラウドスピーカーである。
【０００６】
自由音場で用いるためのラウドスピーカーは、ヘッドホンに用いられるスピーカー以外の音響インピーダンスを背面側に必要とする。自由音場での音響再生に最適化されたラウドスピーカーは、「オンイヤー」又は「インイヤー」の性能が低く、また逆も同じである。「自由音場」という用語は、ラウドスピーカーで発生した音が使用者の耳の中に直接放射せず、使用者とラウドスピーカーの間の自由空間内に放射することを示す。一方、「オンイヤー」又は「インイヤー」という用語は、ラウドスピーカーで発生した音が使用者の耳の中に実質的に直接放射することを意味する。以下において、文章の可読性を高めるために、「オンイヤー」又は「インイヤー」に対して「オンイヤー」という用語を用いる。
【０００７】
オンイヤーでの使用のために提供される一般的なヘッドホンでは、ラウドスピーカーの背面側の音響インピーダンスは、ラウドスピーカー又はラウドスピーカーを用いたヘッドホン部分のいずれかで部分的に達成される。この解決策の欠点は、最適化されたヘッドホン機能に必要な音響インピーダンスが、ヘッドホン部分及び／又はラウドスピーカーで達成されなければならない点にある。このことは、ヘッドホンのデザインの可能性を制限する。さらに、ラウドスピーカーは、自由音場での使用又はヘッドホンでの使用のいずれかに最適化されている。このことは、ラウドスピーカーの意図する用途、例えば自由音場での使用又はオンイヤーでの使用に応じて種類の異なるラウドスピーカーを使用する必要があることから、他の大きな欠点である。
【０００８】
特許文献１は、変換器を装置の筐体に取り付けるアダプタを開示している。このアダプタは、筐体の音響学的に伝導性の良い部分及び変換器から装置外部へ／装置外部から変換器への音波の通過を可能とする孔部近傍にアダプタを取り付けるよう構成された第１の取り付け部を具える。さらに、このアダプタは、変換器をアダプタに取り付ける第２の取り付け部を具える。さらに、このアダプタは、ラウドスピーカーに起因する音響負荷を安定化する負荷孔を含む。これらの負荷孔はそれぞれ音響インピーダンスを構成する。変換器により生じた音は、使用者の耳に伝わる際に、負荷孔を通過しなければならない。しかし、このことは、公知の実施形態の大きな欠点となる。なぜなら、スピーカーにより生じた音が使用者の耳に入るためにアダプタの音響インピーダンスを通過しなければならないことから、スピーカーの周波数応答が影響を受けるからである。公知の実施形態のさらなる欠点は、公知のアダプタを用いて自由音場スピーカーをヘッドホンスピーカーに転用することができないということである。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１  ４０１  ２３６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の目的は、上記の欠点を回避する、段落０００１に記載の種類のアダプタ、段落０００２に記載したようなラウドスピーカー、及び段落０００３に記載したような装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため、この発明の特徴はこの発明に従うアダプタにより得られ、この発明に従うアダプタは以下のように特徴づけられる。
【００１１】
自由空間で用いられるために提供されるラウドスピーカー用アダプタは、ラウドスピーカー機能の自由空間運転モードからオンイヤー又はインイヤー運転モードへの適応が達成されるように、ラウドスピーカーの背面側での音響インピーダンスを与える手段を具える。
【００１２】
さらにまた、発明の目的は、発明に従うアダプタを有するラウドスピーカーにより、そして最終的には発明に従うラウドスピーカーを有する装置を用いて達成される。
【００１３】
この発明に従う特徴を具えることで、ヘッドホンに取り付けた際にスピーカーに必要とされる音響機能をアダプタにより達成するという利点が生まれる。アダプタを用いて音響機能を達成するので、自由音場ラウドスピーカーをヘッドホン内に実装することが、スピーカーの背面側にアダプタを配置するだけで容易に可能となる。したがって、ラウドスピーカーを具えるヘッドホン又は装置の製造が顕著に簡単になる。さらに、必要な音響規格に従ってヘッドホン筐体を設計する必要がなくなるので、ヘッドホンのデザインの自由度も顕著に高まる。この発明に関してラウドスピーカーの背面側は、音放射側を除いたラウドスピーカーの全ての面であることに留意すべきである。
【００１４】
音響インピーダンスを与える手段を、ラウドスピーカーの音放射側に対向してアダプタの取り付け位置に配置することが有利である。このようにすれば、ラウドスピーカーで発生した音が、使用者の耳に向けて発せられた場合に、音響インピーダンスを通過しないことを非常に単純かつ効果的な方法で確保するからである。さらに、アダプタの直径はラウドスピーカーと同じか又は小さな寸法であり、構造全体の直径はラウドスピーカー自体と比べて増加していない。
【００１５】
さらに、音響インピーダンスを与える手段が音響摩擦を与える手段を具えると有利である。これにより、音響再生がさらに向上する。
【００１６】
この発明の他の有利な実施形態は、音響インピーダンスを与える手段が低音管及び／又はそれぞれが音響摩擦を構成する複数の開口を具えるアダプタである。これらの手段により、低周波の再生が顕著に向上するという利点が得られる。
【００１７】
低音管及び／又は開口を設けて、ラウドスピーカーの後方容積を自由空間に接続することがさらに有益である。これにより低音再生がさらに向上する。
【００１８】
この発明のさらに他の有利な実施形態は、ラウドスピーカーを装置に取り付ける手段を具えるアダプタである。このようにすれば、スピーカーの装置への取り付けが単純となるからである。したがって、発明に従うアダプタは、音響的機能と機械的機能の両方の目的に役立つ。
【００１９】
最後に、この発明のアダプタは、ラウドスピーカーをヘッドホンに取り付ける手段を具えると有利である。これらの手段により、スピーカーのヘッドホン又はイヤホンへの取り付けを顕著に単純にし、したがってヘッドホンのコストを低減するという利点が得られる。
【００２０】
この発明のこれら及び他の態様は、以下に説明する実施形態から明らかであり、これらの実施形態を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明を図示の実施形態を参照しつつ、非限定的な例として、詳細に説明する。
【００２２】
図面は概略的に描かれており、寸法通りではない。異なる図面の同一の参照番号は対応する要素を示す。当業者には、発明の概念から逸脱することなく、この発明の代替的であるが均等な実施形態が可能であること、及び、この発明の範囲は請求の範囲によってのみ限定されることは、明確であろう。
【００２３】
図１は、この発明に従うラウドスピーカー２及びアダプタ３を有するヘッドホン１を示す。ラウドスピーカー２は、自由空間で用いるために設けられる。このことは、ラウドスピーカー２は、「自由音場」動作モードに最適化されていることを意味する。
【００２４】
アダプタ３は、自由音場動作から「オンイヤー」動作モードへのラウドスピーカー機能の適応が達成されるように、ラウドスピーカー２の背面側ｂに音響インピーダンスを具える。換言すれば、ラウドスピーカー２の音響的機能は、アダプタ３を用いてオンイヤー使用に最適化される。
【００２５】
ラウドスピーカー２は、磁気回路４と、ダイアフラム６に接続されたいわゆる音声コイル５を具える。電気信号がコードを介して音声コイル５に加えられると、音声コイル５がダイアフラム６を振動させ、加えられた電気信号に応じた音を再生する。ラウドスピーカー２の音放射側には、ヘッドホン１の前面カバー７の前面部７ａが設けられる。前面部７ａは、ダイアフラム６に対向して配置されており、複数の孔９を有しており、ダイアフラム６から放射された音波はこれらの孔を通過する。
【００２６】
ラウドスピーカー２の背面側ｂは、ラウドスピーカー２の後方容積ｂ’をダイアフラム６の後方容積ｃに接続する１つ以上の開口１０を有する。
【００２７】
アダプタ３は、ラウドスピーカー２の後方容積ｂに音響イピーダンスを与える手段を具える。この発明の好適な実施形態によれば、音響インピーダンスを与える手段は、低音管１１により達成される。この場合、アダプタ３が低音管１１を保持し、低音管１１はラウドスピーカー２の後方容積ｂ’に接続される。
【００２８】
図示の実施形態によれば、低音管１１は、ラウドスピーカー２の後方容積ｂ’をヘッドホン１の外にある外部空間ｄに接続する。低音管１１の第１の長手方向端部１２は開口１０に接続され、一方、低音管１１の第２の長手方向端部１３は、ヘッドホン１のカバー部１５内の開口１４によりヘッドホン１の外の外部空間に接続される。２つの長手方向端部１２及び１３の間に配置された部分において、低音管１１は閉じる。
【００２９】
図２に示す、この発明の好適な実施態様によれば、アダプタ３は、低音管１１を構成するためのＵ字状（断面において）チャネル１６を有する平板として実現される。チャネル１６は、アダプタの軸線ｅの周りに配置されることが好ましい。しかし、原理的に、チャネル１６を、他の任意の方法でアダプタ３に配置することができる。したがって、チャネル１６は、アダプタ３の表面に沿ってアダプタ３を横断することができ、又は、蛇行形状若しくは他の任意の形状とすることもできる。図示のアダプタ３の形状は円形であるが、原理的にアダプタを、ラウドスピーカー２の背面側ｂの形状、例えば長方形に応じて、任意の他の形状とすることができる。
【００３０】
低音管１１を形成するために、図１に示すように、ラウドスピーカー２の背面側ｂに配置されたシールリング１７を用いて、チャネル１６を閉じてもよい。シールリング１７は、中央開口を有する平板形状とすることができる。
【００３１】
この発明の他の実施形態によれば、チャネル１６は、コア板により、又はラウドスピーカー２の背面側ｂを直接使っても閉じることができる。したがって、低音管１１又はアダプタ３はそれぞれラウドスピーカー２の背面側ｂに当接する。
【００３２】
ここで、低音管１１がアダプタ３内で縦置きできるようにアダプタ３をより厚くすることができることに留意すべきである。後者の場合、低音管１１は、例えばアダプタ３内部に配置されたらせん状とすることができる。
【００３３】
この発明に関してラウドスピーカー２の背面側ｂは、それの音放射側を除くラウドスピーカー２の全面であることにさらに留意すべきである。したがって、原理的に、アダプタ３は、環状（又はカップ状）とすることもでき、これは、ラウドスピーカー２を包囲し、ラウドスピーカー２とヘッドホン１の間に配置される。この場合、低音管１１をラウドスピーカー２の外径の周りに配置することができ、特にはこれをラウドスピーカー２の周りをらせん状に延びる形状とすることができる。さらにまた、開口１０はラウドスピーカー鏡体を半径方向に貫通していてもよい。このアダプタの利点は、ラウドスピーカー２とアダプタからなる構成の総高さを、ラウドスピーカー２自体と比べて必ずしも増加させる必要がないという点である。対照的に、図１のアダプタ３は、ラウドスピーカー２自体と比べて、ラウドスピーカー２とアダプタ３からなる構成の総直径を増加させない。したがって、後者の実施形態は、最大直径のラウドスピーカー２を使用者の耳に収めるべきである場合に、好ましい。
【００３４】
アダプタ３は、後方容積ｂ’と協働する開口１８をさらに具える。開口１８内または開口１８の端にはそれぞれ、音響摩擦１９が、例えば小さな孔若しくはスリット又は布を用いて設けられる。開口１８はヘッドホン１のカバー部１５内のチャネル２０と一致する。後方容積ｂ’は開口１８及びチャネル２０を用いて自由空間に接続される。
【００３５】
好ましくは、アダプタ３をプラスチック材料で形成する。したがって、アダプタ３を射出成型部品として容易に製造できる。オンイヤー使用のための音響機能は、非常に薄い形状とすることのできるアダプタ３を用いて実現されるので、ヘッドホン１の可視デザインを選択する自由度が、音響機能を損なうことなく顕著に増大する。アダプタは、例えばラウドスピーカー２の背面側ｂに接着することができる。
【００３６】
図３によれば、ラウドスピーカー２の背面側ｂ上の音響インピーダンスは、アダプタ３’の孔２１又は切れ目を用いて達成される。孔２１はそれぞれ、音響摩擦を構成し、カバー部１５’の開口２０’を介してラウドスピーカー２の後方空間ｂ’をヘッドホン１’の外にある外部空間ｄに接続する。孔２１は円筒形状であり、それぞれダクトを形成する。この発明の好適な実施形態によれば、孔２１はおよそ０．１〜０．５ｍｍの幅を有する。アダプタ３’もプラスチックから作られることが好ましい。
【００３７】
図４に示すこの発明の他の実施形態によれば、アダプタ３”は、装置、例えば携帯電話、ヘッドホン又はインイヤーヘッドホン等の中にラウドスピーカーを組み付けるための手段２２を具える。この手段は、装置の対応する凹部と協働する弾性突起として実現することができる。弾性突起を凹部にはめ込むことができる。
【００３８】
図示の実施形態において、突起はヘッドホン１”のカバー部１５”又は前面カバー７”と協働する。この発明の他の実施形態によれば、アダプタ３”は、装置、例えばヘッドホンのカバー部の凹部と協働する突起のみを具え、ラウドスピーカー２の背面側に接着される。
【００３９】
ここで、図５は、アダプタを有する場合と有さない場合のラウドスピーカー２のオンイヤーでの使用のための周波数応答を示す。アダプタ３、３’、３”を有さない場合のラウドスピーカー２の周波数応答をグラフｒ１で示す。アダプタ３、３’、３”を有する場合のラウドスピーカー２の周波数応答をグラフｒ２で示す。ラウドスピーカー２のオンイヤーでの使用のための公称周波数応答をグラフｒ０で示す。
【００４０】
図から明らかなように、アダプタを有さない場合のラウドスピーカー２のグラフｒ１は、オンイヤーでの使用のための公称周波数応答ｒ０と大きく異なる。アダプタ３、３’、３”により、ラウドスピーカー２の周波数応答ｒ２は、オンイヤーでの使用のための公称周波数ｒ０に近づく。したがって、自由音場での使用に最適化されたラウドスピーカー２は、アダプタ３、３’、３”を用いてオンイヤーでの使用に適合される。
【００４１】
図６は、アダプタ３、３’、３”を有する場合と有さない場合のラウドスピーカー２の周波数応答を示す。アダプタ３、３’、３”を有さない場合のラウドスピーカー２の周波数応答をグラフｒ１’で示す。アダプタ３、３’、３”を有する場合のラウドスピーカー２の周波数応答をグラフｒ２’で示す。ラウドスピーカー２のオンイヤーでの使用のための公称周波数応答をグラフｒ０’で示す。
【００４２】
図６から明らかなように、アダプタの使用は、ラウドスピーカー２の周波数応答ｒ２’において、自由音場での使用のための公称周波数応答ｒ０’からの大きな逸脱を生じる。
【００４３】
図５及び６は、自由音場での使用のために構成されたラウドスピーカー２を、アダプタ３、３’、３”を用いてオンイヤーでの使用に適合させることが可能であることを明確に示している。
【００４４】
装置を組み立てる際に、ラウドスピーカー２のインピーダンスが自由音場モードに用いられるか、又はオンイヤーモードに用いられるかにかかわらず、同種のラウドスピーカー２を用いることができる点が、この発明の大きな利点である。アダプタ３を用いることで、ラウドスピーカー２を携帯電話又はヘッドホン等の装置に取り付ける際に、こうした装置のデザインに顕著な影響を与えることなく、ラウドスピーカー２の音響機能を必要条件に適合させることが非常に簡単である。したがって、同種のラウドスピーカー２をこれらの装置に用いることができるので、異なる音響条件を有する異なる種類の装置の製造が著しく単純になる。そのため、ヘッドホン又は携帯電話等の新たな本体構造を設計する際に、音響機能を考慮する必要はほとんどない。
【００４５】
上記の実施形態は、この発明を限定するものではなく、例示的なものであり、当業者であれば、添付の特許請求の範囲により画定されるこの発明の範囲から離れることなく、多くの代替的実施形態を設計することができるであろう。特許請求の範囲において、括弧内の参照符号は、特許請求の範囲を限定するためと解釈すべきでない。「具えた（comprising）」及び「具える（comprises）」という用語等は、いずれかの請求項又は明細書全体に記載されたもの以外の要素又は工程の存在を除外するものではない。単数で表現した要素はかかる要素が複数あることを除外するものではなく、その逆も同じである。手段に言及した装置の請求項において、これらの手段の幾つかを同一のハードウエアに統合してもよい。ある手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用いるができないことではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明に従うアダプタを有するラウドスピーカーを具えるヘッドホンを断面図で示す。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩ上の断面を示す。
【図３】この発明の第２の実施形態を断面図で示す。
【図４】この発明の第３の実施形態であるヘッドホンの第３の実施形態を断面図で示す。
【図５】アダプタを有する場合と有さない場合の図１のヘッドホンの周波数応答を対数目盛で示す。
【図６】アダプタを有する場合と有さない場合の図１のラウドスピーカーの自由音場周波数応答を対数目盛で示す。
【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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【国際調査報告】
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