(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットフレームと、
前記ユニットフレームの前面側に取り付けられた振動板と、
前記ユニットフレームに対して薄空気層を形成し、前記ユニットフレームに対して回転可能に配置された抵抗板と、
前記薄空気層を間にしたユニットフレームと抵抗板には、前記薄空気層に連通する複数の第１開口と複数の第２開口とがそれぞれ形成されて、
前記振動板の背面側空間は前記薄空気層による音響抵抗を介して前記抵抗板の背面空間に連通し、
前記抵抗板もしくはユニットフレームのいずれか一方には、互いに対向する面に沿って環状の凹みが形成され、
前記環状の凹みが前記ユニットフレームと抵抗板との間の薄空気層を形成していること、
を特徴とするヘッドホンユニット。
【請求項２】
前記複数の第１開口が第１円周上に沿って等間隔に配置されると共に、前記抵抗板に施された複数の第２開口が第２円周上に沿って等間隔に配置されること、
を特徴とする請求項１に記載のヘッドホンユニット。
【請求項３】
前記第１円周と第２円周は、径が異なること、
を特徴とする請求項２に記載のヘッドホンユニット。
【請求項４】
前記複数の第１開口と複数の第２開口とは互いに同数であること、
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッドホンユニット。
【請求項５】
前記ユニットフレームに形成された複数の第１開口と前記抵抗板に形成された複数の第２開口は、前記薄空気層に向かってそれぞれ内径が縮小するホーン型開口を構成していること、
を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッドホンユニット。
【請求項６】
前記第１開口と前記薄空気層と前記第２開口が形成する連通路の距離は前記抵抗板の回転によって可変でき、
前記連通路の距離によって前記音響抵抗の値を設定できること、
を特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のヘッドホンユニット。
【請求項７】
前記請求項１ないし６のいずれかに記載のヘッドホンユニットはダイナミック型であることを特徴とするヘッドホンユニット。
【請求項８】
前記請求項１ないし７のいずれかに記載のヘッドホンユニットを備えたことを特徴とするヘッドホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイナミックヘッドホンユニットにおける振動板背面側の音響抵抗を容易に選択できるようにしたヘッドホンユニットおよびこのヘッドホンユニットを用いたヘッドホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にヘッドホンユニット、特にダイナミックヘッドホンユニットは、磁気ギャップを備えた磁気回路と、この磁気回路を中央に支持するユニットフレームと、このユニットフレームの前面側に取り付けられた振動板と、この振動板の一部に取り付けられたボイスコイルと、から構成されている。このボイスコイルは前記磁気回路の磁気ギャップ内に配置されている。
【０００３】
そして、前記ボイスコイルに音声電流を流すことによって前記振動板が振幅し、この振動板の振幅に基づいて音声が再生される。
前記した構成のヘッドホンユニットにおいては、前記ユニットフレームに複数の開口が形成され、ユニットフレームの例えば背面側に不織布等による音響抵抗材が取り付けられている。
そして、前記したヘッドホンユニットの背面がヘッドホンケースによって覆われ、さらにイヤーパッドを備えたバッフル板の中央部にヘッドホンユニットの前面が取り付けられることで、ヘッドホンが構成される。
【０００４】
図４は、従来のヘッドホンユニットの一例を示したものであり、（Ａ）は振動板を除いた状態の正面図、（Ｂ）は背面図である。また図５は、図４（Ａ）のｂ−ｂ線より矢印方向に見たヘッドホンユニットの拡大断面図である。
図４および図５において、符号１は有底筒状に形成されたヨークである。マグネット２およびポールピース３はこのヨーク１内に配置され、前記ヨーク１の開口縁と前記ポールピース３の外周縁との間に磁気ギャップ４が形成される。このようにして、ヨーク１、マグネット２およびポールピース３は磁気回路５を構成している。
【０００５】
前記磁気回路５を構成するヨーク１の外周面には環状に形成されたユニットフレーム６が取り付けられる。磁気回路５はユニットフレーム６の環状の中央孔に嵌合されて支持される。そしてユニットフレーム６の前面側には、振動板７の周縁部が取り付けられる。
前記振動板７は、中央部側を構成するセンタードーム７ａと、その周縁部が前記ユニットフレーム６に取り付けられたサブドーム７ｂとにより構成される。センタードーム７ａとサブドーム７ｂとの境界部分にはボイスコイル（前記磁気ギャップと同一符号４で示す。）の端部が取り付けられる。このボイスコイル４は前記した磁気回路５の磁気ギャップ内に配置される。
【０００６】
前記したユニットフレーム６には、複数の円形状の開口８が周方向に沿って等間隔に形成されている。この開口８は前記振動板７のサブドーム７ｂの背面側に沿って、ユニットフレーム６の背面に連通するように形成されている。そして、ユニットフレーム６の背面には、不織布等により環状に成形された音響抵抗材９が、前記開口８を閉塞するようにして取り付けられている。この音響抵抗材９よって、振動板７とユニットフレーム６との間に形成される空間とユニットフレーム６の背面空間との通気量は調整される。
【０００７】
前記ヘッドホンユニットをヘッドホンとして組み立てた状態で良好な周波数応答が得られるように、前記した構成のヘッドホンユニットにおいては、前記開口８を塞ぐ音響抵抗材（不織布）９の厚さや密度等が設定されなければならない。
すなわちヘッドホンケースの形状や寸法に応じて、前記音響抵抗材の厚さや密度等が選択されることで、汎用性を備えたヘッドホンユニットが構成できる。
【０００８】
しかしながら、前記したヘッドホンユニットを多くの機種のヘッドホンに用いようとすると、それぞれの機種に応じて異なる特性の音響抵抗材が必要である。製造時において、これらを貼着したヘッドホンユニットは予め用意されていなければならず、このようなヘッドホンユニットは生産性低下の要因であった。
そこで、ヘッドホンユニットを組み立てた状態において、前記音響抵抗を容易に調整できるヘッドホンユニットが望まれていた。このようなヘッドホンユニットは複数の機種のヘッドホンにそれぞれ搭載可能であり、高い汎用性を備えている。そのため、生産性の面で都合が良い。
【０００９】
ところで、ヘッドホンユニットの振動板に適切な制動を与えるために、ヘッドホンユニットのユニットフレームに複数の開口が、ヘッドホンケース（ハウジング）には圧力調整孔がそれぞれ設けられた、ヘッドホンが特許文献１に開示されている。
ユニットフレームに形成した開口を音響抵抗材によって塞ぐことなく、振動板に適切な制動を与える点で、この特許文献１に開示されたヘッドホンは、後述する本願の発明に係るヘッドホンユニットと構造上において類似する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第５５１５２０４号公報
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示されたヘッドホンは、振動板の背面に加わる音圧の不均一から発生する音質の劣化を防止しようとするものであり、後述する本願の実施形態に係るヘッドホンとは解決課題を異にするものである。
特許文献１に開示されたヘッドホンの基本動作は、特許文献１の図６に示されている。図６に示す構成は、ユニットフレーム１ｆのＨＬ１で示す開口に加えられた音圧をＨ１２で形成される空気室の音響容量を介して、バックプレート１０ｃの開口ＨＬ２に、矢印ＤＲ１で示すように分圧させて与えるものである。
【００１２】
この出願に添付した図６は、特許文献１に示された従来のヘッドホンの機能を説明する模式図である。その基本動作は、図６に示すように、面積Ｓ１に加わる音圧Ｐ１を面積Ｓ２において音圧Ｐ２として得る音響トランスとして説明できる。
すなわち、この出願に添付した図６に示す音響トランスの左側振動板の面積Ｓ１、および右側振動板の面積Ｓ２は、特許文献１に示されたヘッドホンにおいて、ＨＬ１で示す複数の開口、およびＨＬ２で示す複数の開口と見なすことができる。
そして、ＨＬ１で示す複数の開口に加えられた音圧Ｐ１は、特許文献１の図６で定義されたＨ１２で形成される空気室で等圧になり、ＨＬ２で示す複数の開口から音圧Ｐ２として出力される。
【００１３】
このとき、ＨＬ１とＨＬ２のそれぞれの複数個の開口に等しく音圧が分配されるためには、空気室の音響容量が必要である。このために、ＨＬ１とＨＬ２の間の空間は、後述する本願発明において用いる薄空気層ではなく、音響容量を形成する空気室である。
【００１４】
因みに、特許文献１の例えば図２には、前記ＨＬ１で示す開口がフレーム１ｆに施された開口１ｈとして、前記ＨＬ２で示す開口がバックプレート１０ｃに施された開口１０ｃｈとしてそれぞれ示されている。
そして、フレーム１ｆとバックプレート１０ｃとの間には、符号Ｖ２で示された空間（ヘッドホンユニットとハウジングとの間のバックキャビティ）が形成されている。したがって、符号Ｖ２で示された空間は後述する本願の発明において音響抵抗として利用する薄空気層ではなく、本願の発明における薄空気層とはその作用効果が異なる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この出願の発明は、前記したとおり、不織布等の音響抵抗体を用いることなく、振動板の背面側の音響抵抗を容易に調整することができるヘッドホンユニットを提供するものである。本発明の課題は、複数の機種のヘッドホンに対して利用できる汎用性を備え、生産性に優れたヘッドホンユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記した課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ユニットフレームと、前記ユニットフレームの前面側に取り付けられた振動板と、前記ユニットフレームに対して薄空気層を形成し、前記ユニットフレームに対して回転可能に配置された抵抗板と、前記薄空気層を間にしたユニットフレームと抵抗板には、前記薄空気層に連通する複数の第１開口と複数の第２開口とがそれぞれ形成されて、前記振動板の背面側空間は前記薄空気層による音響抵抗を介して前記抵抗板の背面空間に連通し、前記抵抗板もしくはユニットフレームのいずれか一方には、互いに対向する面に沿って環状の凹みが形成され、前記環状の凹みが前記ユニットフレームと抵抗板との間の薄空気層を形成していること、を特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記複数の第１開口が第１円周上に沿って等間隔に配置されると共に、前記抵抗板に施された複数の第２開口が第２円周上に沿って等間隔に配置されること、を特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１円周と第２円周は、径が異なること、を特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記複数の第１開口と複数の第２開口とは互いに同数であること、を特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、前記ユニットフレームに形成された複数の第１開口と前記抵抗板に形成された複数の第２開口は、前記薄空気層に向かってそれぞれ内径が縮小するホーン型開口を構成していること、を特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明において、前記第１開口と前記薄空気層と前記第２開口が形成する連通路の距離は前記抵抗板の回転によって可変でき、前記連通路の距離によって前記音響抵抗の値を設定できること、を特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明において、前記ヘッドホンユニットはダイナミック型であることを特徴とする。
【００２４】
そして、この発明に係るヘッドホンは、前記したいずれかに記載されたヘッドホンユニットを備えることで構成される。
【発明の効果】
【００２５】
この発明に係る前記したヘッドホンユニットおよびこれを用いたヘッドホンによると、ユニットフレームに形成された複数の第１開口と、抵抗板に形成された複数の第２開口との間に、薄空気層による音響抵抗が形成される。振動板の背面側空間は、前記薄空気層による音響抵抗を介して抵抗板の背面空間に連通される。
そして、前記抵抗板はユニットフレームに対して回転可能に配置されているので、抵抗板の回動度合いに応じて、前記第１開口と第２開口との間の薄空気層の長さ（距離）が調整される。結果として振動板の背面側に対する音響抵抗値が選択可能になる。
【００２６】
したがって、前記したヘッドホンユニットを組み込むヘッドホンケースの形状や寸法に応じた前記音響抵抗値が予めまたは組立後においても適切に調整可能であり、良好な周波数応答を備えたヘッドホンが容易に実現できる。また、製造時において、音響抵抗材が不要になるため、汎用性ならびに生産性に優れたヘッドホンユニットが提供できる。
しかも、前記第１開口と第２開口とは、周方向に等間隔に互いに同数となるように設定されているので、振動板の背面に加わる音響負荷は周方向に沿ってほぼ均等になる。これにより、この構成は、振動板のローリングを抑え、いわゆるビリ音と称する異音の発生を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明に係るヘッドホンユニットの形態を示したものであり（Ａ）は振動板を除いた状態の正面図、（Ｂ）は背面図である。
【図２】図１（Ａ）のａ−ａ線より矢印方向に見たヘッドホンユニットの拡大断面図である。
【図３】ヘッドホンユニットを背面から見た透視図であり、（Ａ）は音響抵抗が低い状態を（Ｂ）は音響抵抗が高い状態を示す。
【図４】従来のヘッドホンユニットの一例を示したものであり（Ａ）は振動板を除いた状態の正面図、（Ｂ）は背面図である。
【図５】図４（Ａ）のｂ−ｂ線より矢印方向に見たヘッドホンユニットの拡大断面図である。
【図６】従来のヘッドホンの作用を説明する音響トランスの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明に係るヘッドホンユニットおよびこれを用いたヘッドホンについて、図１〜３に示す実施の形態に基づいて説明する。
なお、以下に説明する各図においては、従来の一例として説明した図４および図５に示した各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示しており、したがってその詳細な説明は省略する。
【００２９】
図１および図２に示すヘッドホンユニットにおいては、ユニットフレーム６の背面側に形成された円環状の面に沿って、リング状に形成された抵抗板１１が回転可能に取り付けられている。
すなわち、ユニットフレーム６の中央部には、磁気回路５を支持するための軸方向に短い円筒部が形成されている。この円筒部の外周面６ａを利用して、リング状に形成された前記抵抗板１１の内周縁が、前記外周面６ａに軸支される状態で取り付けられている。
【００３０】
抵抗板１１におけるユニットフレーム６の背面に対峙するリング状の面には、このリング状の面に沿って、環状の凹み１２が形成されている。この環状の凹み１２が、前記ユニットフレーム６の背面との間で、薄空気層（前記環状の凹みと同一の符号１２で示す。）を形成している。なお、ユニットフレーム６と抵抗板１１との間に形成された薄空気層１２による隙間は、０．２ｍｍ以下に設定されている。
【００３１】
一方、ユニットフレーム６の前面側におけるサブドーム７ｂの直後には、前記した薄空気層１２に連通する複数の第１開口１３が、周方向に等間隔に配置されている。この実施の形態においては、第１開口１３は８つである。これら各第１開口１３のそれぞれの内径は、前記薄空気層１２に向かって縮小している。すなわち、各第１開口１３はホーン型開口を構成している。そして、８つの第１開口１３の寸法は、それぞれ同一であり、薄空気層１２に連通する部分の開口径の寸法は、φ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍになされている。
【００３２】
また、前記した抵抗板１１にも前記薄空気層１２に連通する複数の第２開口１４が、周方向に等間隔に配置されている。この実施の形態においては、第２開口１４は８つである。これらの各第２開口１４の内径はそれぞれ、前記薄空気層１２に向かって縮小している。すなわち、各第２開口１４はホーン型開口を構成している。そして、８つの第２開口１４の寸法は、それぞれ同一であり、薄空気層１２に連通する部分の開口径の寸法は、φ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍになされている。
【００３３】
すなわち、第１開口１３と第２開口１４とは互いに同数であり、振動板７の背面側空間は、複数の第１開口１３、環状の薄空気層１２、複数の第２開口１４を介して、前記抵抗板１１の背面側に連通されている。これにより、前記振動板７の背面側空間には、前記した薄空気層１２により音響抵抗が付与される。
なお、第１開口１３と第２開口１４にそれぞれ施されたホーン型開口は、音響抵抗を徐々に変化させるものである。すなわち、薄空気層１２による高い音響抵抗の領域と、その両外側の低い音響抵抗の領域との整合をとるために、ホーン型開口が施されている。
【００３４】
図３は、前記した環状の薄空気層１２を間にした第１開口１３と第２開口１４の位置関係を示しており、ヘッドホンユニットを背面側から透視した状態を示している。
図３（Ａ）に示すように、前記したユニットフレーム６に形成された複数の第１開口１３は、鎖線で示す第１円周１５上に沿って等間隔に配置されている。また、抵抗板１１に形成された複数の第２開口１４は、鎖線で示す第２円周１６上に沿って等間隔に配置されている。すなわち、第１円周１５と第２円周１６の径は異なり、この実施の形態においては、第１円周１５に対して第２円周１６の径が大きく設定されている。
【００３５】
そして前記したとおり、環状の抵抗板１１は、ユニットフレーム６に対して回転可能に取り付けられているため、第１開口１３と第２開口１４の位置関係は、図３（Ａ）に示す状態から図３（Ｂ）に示す状態に変更できる。
図３（Ａ）に示す状態において、第１開口１３と第２開口１４の間の薄空気層１２の長さ（距離）は最短の状態である。したがって、第１開口１３と第２開口１４の間の音響抵抗は最も低い状態になされる。また図３（Ｂ）に示す状態において、第１開口１３と第２開口１４の間の薄空気層１２の長さ（距離）は最長の状態である。そのため、第１開口１３と第２開口１４の間の音響抵抗は最も高い状態になされる。
【００３６】
したがって、前記した構成のヘッドホンユニットによると、振動板７の背面側空間には、前記した薄空気層１２による可変可能な音響抵抗が付与されることになる。薄空気層１２による音響抵抗の値は、ユニットフレーム６に対する抵抗板１１の回動位置に応じて選択できる。そして、所望の音響抵抗値を選択した後、抵抗板１１はユニットフレーム６に固定される。この固定により、所定の音響抵抗値を備えたヘッドホンユニットが提供できる。この固定には、例えば接着剤等の従来の固定手段が利用できる。薄空気層による音響抵抗は、従来の利用されている音響抵抗材と比較して、劣化しないという特徴を有する。通常、音響抵抗材に用いられる不織布などは湿気などの環境要因により劣化する。しかし、薄空気層による音響抵抗を用いることで、環境変化などによる音響抵抗値の変化が少なくなる。
【００３７】
背面が例えばヘッドホンケースによって覆われ、前面にイヤーパッド等を備えたバッフル板の中央部に前記ヘッドホンユニットが取り付けられることで、ヘッドホンは構成される。そして、ヘッドホンケースの形状や寸法に応じて、ヘッドホンユニットの音響抵抗値が適切に選択されることで、良好な周波数応答を備えたヘッドホンが提供できる。
【００３８】
なお、前記した実施の形態においては、薄空気層を形成する環状の凹み１２は抵抗板１１に形成されているが、抵抗板１１が接するユニットフレーム６側に形成されていてもよい。
また、前記した実施の形態においては、複数の第１開口１３は第１円周１５上に沿って、複数の第２開口１４は前記第１円周１５よりも径の大きな第２円周１６上に沿ってそれぞれ配置されている。しかし、第１円周１５と第２円周１６のそれぞれの径の大きさは逆にされていてもよい。すなわち、複数の第１開口１３が複数の第２開口１４よりも半径方向外側に配置されていてもよい。
また、前記第１円周１５と第２円周１６のそれぞれの半径は同一寸法であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１    ヨーク
２    マグネット
３    ポールピース
４    磁気ギャップ（ボイスコイル）
５    磁気回路
６    ユニットフレーム
６ａ  周面
７    振動板
７ａ  センタードーム
７ｂ  サブドーム
１１  抵抗板
１２  薄空気層（環状の凹み）
１３  第１開口
１４  第２開口
１５  第１円周
１６  第２円周
【図１】
0006534185.tif 000002
【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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