(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーに装着されているか否かを判定する判定器と、
装着されている旨が前記判定器によって判定された場合、外部機器から供給された第１音響信号および第２音響信号を選択し、装着されていない旨が前記判定器によって判定された場合、互いに逆位相の関係にある正相信号および逆相信号を選択する選択器と、
前記選択器によって選択された信号の一方に基づいて放音する第１発音体と、
前記選択器によって選択された信号の他方に基づいて放音する第２発音体と、
を含むヘッドフォン。
【請求項２】
装着されていない旨が前記判定器によって判定された場合、
前記選択器は、
前記第１音響信号および前記第２音響信号の加算信号を前記正相信号として選択し、
前記加算信号を逆位相化した信号を前記逆相信号として選択する
請求項１に記載のヘッドフォン。
【請求項３】
前記第１音響信号および前記第２音響信号を加算して前記加算信号を出力する加算器と、
前記加算信号を逆位相化して前記逆相信号を出力する逆位相化器と
を含む請求項２に記載のヘッドフォン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドフォンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スタジオでの制作作業現場、および、コンサート会場のＰＡ（Public Address）現場などでは、楽器の音およびシンガーの歌唱音などの各種の音が総合的に調整される。この種の調整は、具体的には、各種の音をミキシングする、質を整える、バランスをとる、および、音量を調整する、など多岐にわたる（特許文献１参照）。
このような調整には、微妙で繊細な感性が要求される。このため、エンジニア（ユーザー）は、スタジオおよびＰＡ現場などにおいてヘッドフォンを用いながら対象となる音をモニターしつつ、必要な調整をする、というのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０８２７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ユーザーは、なんらかの理由によりヘッドフォンを外す場合がある。この場合、非装着状態となったヘッドフォンからの音漏れは、スタジオにおいては、近くのマイクに収音されてしまい、また、ＰＡ現場においては、他者（コンサート等の観客）に聴かれてしまう。このため、ユーザーは、ヘッドフォンを外す場合には、ヘッドフォンボリュームを下げるなどの対策を講じる。しかしながら、ヘッドフォンを外している場合にモニターすべき状況となったとき、ユーザーは、当該ヘッドフォンボリュームを再調整するなどの作業が必要であり、面倒である。
なお、非装着状態となったヘッドフォンからの音漏れを防止するために、イヤーパッド同士の密着性を向上させるようにヘッドフォンを設計することも考えられるが、このような設計では、側圧が大きくなるので、長時間の装着に適さない、という問題もある。【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、ユーザーにとって、非装着状態において音漏れを小さく抑えることが可能なヘッドフォンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るヘッドフォンは、ユーザーに装着されているか否かを判定する判定器と、装着されている旨が前記判定器によって判定された場合、外部機器から供給された第１音響信号および第２音響信号を選択し、装着されていない旨が前記判定器によって判定された場合、互いに逆位相の関係にある二つの音響信号を選択する選択器と、前記選択器によって選択された音響信号の一方に基づいて放音する第１発音体と、前記選択器によって選択された音響信号の他方に基づいて放音する第２発音体と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るヘッドフォンを示す図である。
【図２】ヘッドフォンの電気的な構成を示す図である。
【図３】ヘッドフォンの非装着状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、実施形態に係るヘッドフォン１を示す図である。この図に示されるように、ヘッドフォン１は、略円筒形状で左耳用のヘッドフォンユニット５Ｌと、同様な形状の右耳用のヘッドフォンユニット５Ｒと、ヘッドバンド３と、を有する。
【００１０】
ヘッドバンド３は、弾力性を備える金属や樹脂などにより、長手方向に円弧を描く形状となっている。当該ヘッドバンド３の一端には、ヘッドフォンユニット５Ｌが取り付けられ、当該ヘッドフォンユニット５Ｌにおいて上記円弧の内側となる面には、円環状で柔軟性を有するイヤーパッド１０Ｌが設けられる。また、ヘッドフォンユニット５Ｌには、イヤーパッド１０Ｌにおける円環のほぼ中心に発音体１２Ｌが設けられる。
ヘッドバンド３の他端には、ヘッドフォンユニット５Ｒが取り付けられ、当該ヘッドフォンユニット５Ｒにおいて上記円弧に対して内側となる面には、イヤーパッド１０Ｒが設けられる。また、ヘッドフォンユニット５Ｒには、イヤーパッド１０Ｒにおける円環のほぼ中心において発音体１２Ｒが設けられる。
【００１１】
ヘッドフォンユニット５Ｌにおける円筒側面からはコード１８が引き出されている。なお、コード１８には、モニターすべきステレオ信号がミキシング装置などの外部機器から例えばデジタルで供給される。本実施形態では、当該ステレオ信号が、コード１８を介して有線で入力される構成としているが、ワイヤレスで受信される構成としても良い。
【００１２】
ヘッドフォン１を装着する際、ユーザーは、ヘッドフォンユニット５Ｌおよび５Ｒを持ってヘッドバンド３の円弧を広げつつ、イヤーパッド１０Ｌを左耳に、イヤーパッド１０Ｒを右耳にそれぞれ被せる。ヘッドバンド３には、その弾力性によって、当該ヘッドバンド３の端部同士を近づけようとする復元力が発生する。
このため、ヘッドバンド３の端部に位置するヘッドフォンユニット５Ｌ（イヤーパッド１０Ｌ）およびヘッドフォンユニット５Ｒ（イヤーパッド１０Ｒ）は、装着時においてユーザーの頭部に側圧を与える。この側圧によって、ヘッドフォン１は所定の位置で保持される。
【００１３】
また、このようにヘッドフォン１がユーザーに装着されると、ヘッドバンド３の曲率が非装着時と比較して広がりの分だけ大きくなる。この曲率の違いによってヘッドフォン１がユーザーに装着されているのか、装着されていないのかを検出するための要素がセンサー１６である。本実施形態においてセンサー１６は、例えば歪みゲージであり、ヘッドバンド３における長手方向のほぼ中央に設けられ、当該ヘッドバンド３の歪みに応じて、すなわちヘッドバンド３の曲率に応じて抵抗値が変化する。
なお、センサー１６は、後述するように歪みゲージ以外であっても良い。また、図１は、説明のために、ヘッドフォンユニット５Ｌおよび５Ｒを広げた状態を示している。
【００１４】
図２は、ヘッドフォン１の電気的な構成を示すブロック図である。この図に示されるように、ヘッドフォン１は、上述した発音体１２Ｌ、１２Ｒおよびセンサー１６のほか、判定器１７、スイッチ１１２、１１４、１３２、１３４、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）１１６、１３６、加算器１２２および乗算器１２４を含む。
【００１５】
ヘッドフォン１には、ステレオ信号における左チャネルの信号Ｌinおよび右チャネルの信号Ｒinがそれぞれコード１８を介して供給される。なお、信号Ｌinが例えば第１音響信号であれば、信号Ｒinが第２音響信号となる。
スイッチ１１２、１１４、１３２および１３４の各々は、それぞれ単極双投型であり、いずれも判定器１７から出力される信号Ｓが例えばＬレベルの場合、接点ａと接点ｃとの間が図において実線で示されるようにオンする。一方、スイッチ１１２、１１４、１３２および１３４の各々は、いずれも信号ＳがＨレベルの場合、接点ｂと接点ｃとの間が図において破線で示されるようにオンする。
なお、スイッチ１１２、１１４、１３２および１３４によって選択器の一例が構成される。
【００１６】
信号Ｌinは、スイッチ１１２の接点ｃに供給される。スイッチ１１２の接点ａはスイッチ１１４の接点ａに接続され、スイッチ１１２の接点ｂは加算器１２２における一方の入力端に接続される。スイッチ１１４の接点ｃはＤＡＣ１１６の入力端に接続されている。ＤＡＣ１１６は、当該入力端に供給された信号をアナログに変換して、発音体１２Ｌに供給する。発音体１２Ｌは、ＤＡＣ１１６により変換されたアナログ信号を空気の振動、すなわち音に変換して出力する。
信号Ｒinは、スイッチ１３２の接点ｃに供給される。スイッチ１３２の接点ａはスイッチ１３４の接点ａに接続され、スイッチ１３２の接点ｂは加算器１２２における他方の入力端に接続される。スイッチ１３４の接点ｃはＤＡＣ１３６の入力端に接続されている。ＤＡＣ１３６は、当該入力端に供給された信号をアナログに変換して発音体１２Ｒに供給し、発音体１２ＲはＤＡＣ１３６により変換されたアナログ信号を音に変換して出力する。
【００１７】
加算器１２２は、一方の入力端に供給された信号および他方の入力端に供給された信号同士を加算して、当該加算した信号をスイッチ１１４の接点ｂおよび乗算器１２４における一方の入力端に供給する。乗算器１２４における他方の入力端には係数「−１」が供給される。
乗算器１２４は、一方の入力端に供給された信号に他方の入力端に供給された係数を乗算して、当該乗算した信号をスイッチ１３４における接点ｃに供給する。
【００１８】
判定器１７は、センサー１６の抵抗値によって示されるヘッドバンド３の曲率がしきい値以上であるか否か、すなわち、ヘッドフォン１がユーザーに装着されている状態であるか否かを判定する。
判定器１７は、ヘッドフォン１がユーザーに装着されている状態であると判定した場合には信号ＳをＬレベルで出力し、装着されていない状態であると判定した場合には信号ＳをＨレベルで出力する。
【００１９】
このような構成において、判定器１７によりヘッドフォン１がユーザーに装着されている状態であると判定された場合、信号ＳがＬレベルとなるので、スイッチ１１２、１１４、１３２および１３４の各々では、それぞれ接点ａと接点ｃとの間がオンする。このため、信号ＬinがＤＡＣ１１６によりアナログ信号に変換されて、当該アナログ信号に基づいた音が発音体１２Ｌから出力されるとともに、信号ＲinがＤＡＣ１３６によりアナログ信号に変換されて、当該アナログ信号に基づいた音が発音体１２Ｒから出力される。
したがって、ヘッドフォン１を装着したユーザーは、信号Ｌinに基づく音を左耳で、信号Ｒinに基づく音を右耳で、それぞれモニターすることになる。
【００２０】
一方、判定器１７によりヘッドフォン１がユーザーに装着されていない状態であると判定された場合、信号ＳがＨレベルとなるので、スイッチ１１２、１１４、１３２および１３４の各々では、それぞれ接点ｂと接点ｃとの間がオンする。このため、信号ＬinおよびＲinが加算器１２２により加算され、当該加算された信号がＤＡＣ１１６によりアナログ信号に変換されて、当該アナログ信号に基づいた音が発音体１２Ｌから出力される。また、加算器１２２により加算された信号は、乗算器に１２４によって係数「−１」が乗算され、当該乗算された信号がＤＡＣ１３６によりアナログ信号に変換されて、当該アナログ信号に基づいた音が発音体１２Ｒから出力される。
したがって、発音体１２Ｌから発せられる音と、発音体１２Ｒから発せられる音とは互いに逆位相の関係、すなわち、音の波とほぼ同じ強さであって、振れ方が反対向きの関係となる。
【００２１】
ヘッドフォン１がユーザーに装着されていない場合、当該ヘッドフォン１は、図３に示されるように、ヘッドバンド３の側圧によってヘッドフォンユニット５Ｌおよび５Ｒが互いに対向して、イヤーパッド１０Ｌおよび１０Ｒ同士が互いにほぼ密着する。ただし、背景技術で述べたような問題があるので、本実施形態では側圧をきつめにしていない。このため、イヤーパッド１０Ｌおよび１０Ｒ同士は、完全には密着せず、同図に示されように、一部に隙間が生じる場合がある。
【００２２】
仮にイヤーパッド１０Ｌおよび１０Ｒが互いに完全に密着した状態であっても、本実施形態のような構成でない場合、すなわち逆位相の関係にある信号に基づいて発音体１２Ｌおよび１２Ｒが放音する構成でない場合、イヤーパッド１０Ｌおよび１０Ｒの遮音が完璧ではないので、多少なりとも周囲への音漏れが発生する。イヤーパッド１０Ｌおよび１０Ｒ同士が互いに完全には密着しない状態であれば、周囲への音漏れの程度が大きくなる。
【００２３】
これに対して本実施形態では、ヘッドフォン１がユーザーに装着されていない状態であると判定された場合、たとえ、イヤーパッド１０Ｌおよび１０Ｒ同士が完全には密着せず、一部に隙間が生じても、発音体１２Ｌから発せられる音と、発音体１２Ｒから発せられる音とは逆位相の関係となるので、互いに打ち消し合う。このため、本実施形態に係るヘッドフォン１によれば、非装着状態である場合の音漏れを小さく抑えることができる。
【００２４】
なお、非装着状態のヘッドフォン１を、すなわち、発音体１２Ｌから発せられる音と発音体１２Ｒから発せられる音とが互いに打ち消し合っている状態のヘッドフォン１を、ユーザーが装着した場合、信号Ｓが判定器１７によってＬレベルに切り替わる。このため、当該ユーザーはスイッチ等を操作することなく、また、ボリュームを再調整することなく、供給されたステレオ信号に基づくステレオ音を直ちにモニターすることができる。
【００２５】
上述した実施形態において、ヘッドフォン１がユーザーに装着されているか否かについて、ヘッドバンド３の曲率から判定したが、このほかにも種々の態様により判定することができる。例えば、ヘッドフォンユニット５Ｌ（５Ｒ）に、ユーザーの耳を覆ったことを検出する非接触のセンサーを設けて、装着または非装着を判定する構成としても良い。また、ヘッドバンド３における円弧の内側に別のバンドを、テンションを張った状態で設けるとともに、当該バンドが引っ張られたときに装着と判定する構成としても良い。
【００２６】
また、実施形態において、非装着状態であると判定された場合に、信号ＬinおよびＲinの加算信号に基づく音を発音体１２Ｌが出力し、当該加算信号の逆相信号に基づく音を発音体１２Ｒが出力する構成としたが、これに限られない。例えば、加算信号に基づく音を発音体１２Ｒが出力し、当該加算信号の逆相信号に基づく音を発音体１２Ｌが出力する構成としても良い。
【００２７】
実施形態において、信号ＬinおよびＲinをデジタルで入力する構成としたが、アナログで入力する構成としても良い。信号ＬinおよびＲinをアナログで入力する場合、ＤＡＣ１１６および１３６は不要となる。
【００２８】
上述した実施形態において、ユーザーにとって、非装着状態において音漏れを小さく抑え、また、装着してから迅速にモニターを可能とする、という観点より、以下の発明が把握され得る。
【００２９】
まず、ユーザーに装着されているか否かを判定する判定器と、装着されている旨が前記判定器によって判定された場合、外部機器から供給された第１音響信号および第２音響信号を選択し、装着されていない旨が前記判定器によって判定された場合、互いに逆位相の関係にある正相信号および逆相信号を選択する選択器と、前記選択器によって選択された信号の一方に基づいて放音する第１発音体と、前記選択器によって選択された信号の他方に基づいて放音する第２発音体と、を含むヘッドフォンが把握される。
上記ヘッドフォンによれば、非装着状態においては、第１発音体から発せられる音と第２発音体から発せられる音とが互いに打ち消し合うので、音漏れが小さく抑えられる。
【００３０】
上記ヘッドフォンにおいて、装着されていない旨が前記判定器によって判定された場合、前記選択器は、前記第１音響信号および前記第２音響信号の加算信号を前記正相信号として選択し、前記加算信号を逆位相化した信号を前記逆相信号として選択する構成としても良い。
また、この構成において、前記第１音響信号および前記第２音響信号を加算して前記加算信号を出力する加算器と、前記加算信号を逆位相化して前記逆相信号を出力する逆位相化器とを含んでも良い。
【符号の説明】
【００３１】
１…ヘッドフォン、５Ｌ、５Ｒ…ヘッドフォンユニット、１０Ｌ、１０Ｒ…イヤーパッド、１２Ｌ、１２Ｒ…発音体、１６…センサー、１７…判定器、１１２、１１４、１３２、１３４…スイッチ、１２２…加算器、１２４…乗算器。
【図１】
0006798606.tif 000002
【図２】
0006798606.tif 000003
【図３】
0006798606.tif 000004