(57)【要約】【課題】音圧を大幅に下げることができるオープンガイド式ヘッドホンを提供する。【解決手段】オープンガイド式ヘッドホン１００は、結合部と、ヘッドホン本体２０と、スピーカ３０と、を備える。ヘッドホン本体２０には、収容室２１、共鳴腔２２、および音導管２３を有する。共鳴腔２２は、収容室２１に相対する底壁２２１と底壁の周囲に連接する周壁２２２とにより形成される。音導管２３は、ヘッドホン本体２０の外側で共鳴腔２２に対応する箇所に設けられる。音導管２３の一端２３１は共鳴腔２２の底壁２２１に繋がり、他端２３２は外耳の方向に延伸する。スピーカ３０は、収容室２１内に設置され、振動膜３１を有する。振動膜３１は、共鳴腔２２方向に設置され、振動膜３１と共鳴腔２２の底壁２２１との間には第２の距離Ｌ２を保持する。これにより、音圧を大幅に下げることができる。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に固定するための結合部と、
前記結合部に結合し、前記使用者の外耳の外側に位置し、内部には収容室、前記収容室に相対する底壁と前記底壁の周囲に設けられる周壁とにより形成され前記収容室につながる共鳴腔、および、外側の前記共鳴腔に対応する箇所に設けられ、一端が前記共鳴腔の前記底壁に繋がり、他端が前記外耳の方向に延伸し、使用者の外耳道との間に第１の距離を保持する音導管を有するヘッドホン本体と、
前記収容室内に設置され、前記共鳴腔方向に設置されて前記共鳴腔の前記底壁との間に第２の距離が保持される振動膜を有するスピーカと、
を備え、
前記スピーカから発せられる音声は、まず先に前記共鳴腔内で共鳴を起こし、共鳴後の音声が前記音導管を通して前記外耳に導かれ、前記外耳が音声を受信した後、前記使用者の前記外耳道に反射した音声を使用者が聞くことを特徴とするオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項２】
前記スピーカの前記振動膜と前記共鳴腔の前記底壁との間の距離である前記第２の距離は、０．７ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項３】
前記共鳴腔の前記底壁は、前記外耳に向かって凹設され径外側に向かうにつれて深さが徐々に縮小する円弧面を形成することを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項４】
前記収容室および前記共鳴腔は、いずれも円柱状を形成し、
前記共鳴腔の直径は、前記収容室の直径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項５】
前記音導管は、外耳方向に傾斜して延伸して設置されることを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項６】
前記ヘッドホン本体に接続する前記音導管の前記一端を入口端とし、前記他端を出口端として定義し、前記入口端の内径は、前記出口端の内径より大きいことを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項７】
前記音導管の内径は、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項８】
前記結合部は、耳掛部であり、
前記耳掛部は、湾曲した耳掛アームを有し、前記使用者の耳部に引っ掛けて固定することを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項９】
前記結合部は、耳クリップであり、
前記耳クリップは、一対のクリップアームを有し、
前記クリップアーム上には、相対する磁石が設けられ、前記磁石の磁力で前記使用者の耳部を挟み込み固定することを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【請求項１０】
前記ヘッドホン本体に接続する前記音導管の前記一端を入口端として、前記他端を出口端として定義し、前記出口端の外周囲エッジ箇所には環状突出体を繞設することを特徴とする請求項１に記載のオープンガイド式ヘッドホン。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、オープンガイド式ヘッドホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の使用者は、例えば、エムピースリー（ＭＰ３（登録商標））等の再生機器で再生された音楽や音声を聞くとき、ヘッドホンを使用することがある。尚且つ、好ましい音質を獲得するために、従来のヘッドホンは、通常、直接使用者の耳部に挿入され、全外耳道を塞ぎ、外耳道を共鳴空間として利用することで、音声の中音、低音の飽和度を高める。
【０００３】
しかし、前述方式は、完全に外耳道を密閉してしまうため、使用時、使用者に閉塞感を感じさせ、しかも、音声が過度に共鳴すると音質のクリア度に影響を及ぼす。特に、長期的に使用した場合、使用者の外耳道が効果的に音圧を放出できない故に、聴力疲労を引き起こす。また、外耳道を完全に密閉する方式では、使用者は周囲の音を聞くことができないため、使用安全上に問題が残る。
【０００４】
前述に関し、図１を参照する。特許文献１に開示された電気音響変換器において、電気音響変換器２００は、一使用者の耳部３００に装着され、尚且つ、耳部３００の外耳３０１の外側に配置する。電気音響変換器２００は外殻体２０１を備え、外殻体２０１の一方側には開口２０２を設け、開口２０２箇所にはスピーカ２０３を固設する。スピーカ２０３の振動膜２０４は、開口２０２の外側を向き、外殻体２０１の他方側にはさらに音導管２０５を設け、音導管２０５の直径は耳部３００の外耳道３０２より小さく、外耳道３０２内に挿入する。以上により、スピーカ２０３から発せられる音声は、外耳道３０２内に導かれ、尚且つ、外耳道３０２を密閉することがないため、前述した従来のヘッドホンの欠点を効果的に改善することができる。
【０００５】
また、電気音響変換器２００の使用時、音導管２０５を外耳道３０２に挿入するため、スピーカ２０３からの音声は、直接、外耳道３０２内に送られるため、外耳道３０２内の音圧が高くなり、長期間使用すると、使用者に聴力疲労が発生し易い。また、スピーカ２０３の振動膜２０４が開口２０２の外側に向いており、外殻体２０１に包覆されていないため、スピーカ２０３からの音声を周囲の者に聞かれるという不便性もある。
よって、本考案の考案者は、電気音響変換器２００にはさらなる改善が必要であることを感じ、本考案の誕生につながった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０３−１１７９９９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、音圧を大幅に下げることができるオープンガイド式ヘッドホンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するために、本考案のオープンガイド式ヘッドホンは、結合部と、ヘッドホン本体と、スピーカと、を備える。
結合部は、使用者の頭部に固定するためのものである。
ヘッドホン本体は、結合部に結合し、使用者の外耳の外側に位置する。また、ヘッドホン本体には、収容室、共鳴腔、および、音導管を有する。共鳴腔は、収容室に相対する底壁と底壁の周囲に連接する周壁とにより形成される。音導管は、ヘッドホン本体の外側で共鳴腔に対応する箇所に設けられる。音導管の一端は共鳴腔の底壁に繋がり、音導管の他端は外耳の方向に延伸し、使用者の外耳道との間に第１の距離を保持する。
スピーカは、収容室内に設置され、振動膜を有する。振動膜は、共鳴腔方向に設置され、振動膜と共鳴腔の底壁との間に第２の距離を保持する。
【０００９】
本考案のオープンガイド式ヘッドホンは、スピーカの振動膜が共鳴腔に向き、共鳴腔は音導管につながり、音導管は外耳の外側に延伸しているため、スピーカからの音声は、まず先に共鳴腔内で共鳴し、共鳴後の音声は、音導管を通して外耳に導かれ、外耳は、自然に音を受け取る方式で音声を受信した後、使用者の外耳道に反射する。これにより、使用者は、最も自然な方式でスピーカから発せられた音声を聞くことができるため、外耳道に対して影響を及ぼす音圧を大幅に低下させ、聴力疲労を効果的に防ぐことができる。しかも、音声はまず先に共鳴腔内で共鳴してから外耳道に達するため、音声が効果的に安定し、音質がクリアとなり、その音声をリアルに表現することができる。また、オープンガイド式ヘッドホンのスピーカは、ヘッドホン本体内に設置され、ヘッドホン本体で包覆されるため、スピーカからの音声はヘッドホン本体によって阻隔され、周囲の者に迷惑をかけることがない。
【考案の効果】
【００１０】
本考案のオープンガイド式ヘッドホンは、音圧を大幅に下げることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の電気音響変換器の模式図である。
【図２】本考案の第１実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンの斜視図である。
【図３】本考案の第１実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンの断面図である。
【図４】本考案の第１実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンを使用した状態を説明する模式図である。
【図５】本考案の第１実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンを使用した状態を説明する模式図である。
【図６】本考案の第２実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンの分解斜視図である。
【図７】本考案の第２実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンを使用した状態を説明する模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案の実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンを図面に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
図２、図３、及び図４には、本考案の第１実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンの斜視図、断面図、及びオープンガイド式ヘッドホンを使用した状態の模式図を示す。図に示したオープンガイド式ヘッドホン１００は、主に、次の構成要素を含む。
結合部１０は、使用者の頭部に固定するためのものであり、本実施形態においては、結合部１０は耳掛部１１である。耳掛部１１は、湾曲した耳掛アーム１１１を備え、使用者の耳部３００に引っ掛けて固定する。
【００１３】
ヘッドホン本体２０は、結合部１０に結合し、使用者の外耳３０１の外側に位置する。また、ヘッドホン本体２０は、収容室２１と、収容室２１につながる共鳴腔２２とを内設する。共鳴腔２２は、収容室２１に相対する底壁２２１と、底壁２２１の周囲に設けられる周壁２２２とにより形成される。本実施形態において、収容室２１および共鳴腔２２はいずれも円柱状とし、共鳴腔２２の直径は収容室２１の直径より若干小さい。また、共鳴腔２２の底壁２２１は、外耳３０１に向かって凹設され径外側に向かうにつれて深さが徐々に縮小する円弧面を形成する。
ヘッドホン本体２０の外側で共鳴腔２２に対応する箇所には、音導管２３がさらに設けられる。音導管２３の一端を入口端２３１として定義し、共鳴腔２２の底壁２２１に接続する。音導管２３の他端を出口端２３２として定義し、外耳３０１の方向に延伸させ、使用者の外耳道３０２との間に第１の距離Ｌ１を保持する。本実施形態において、音導管２３は、傾斜方式で外耳３０１方向に延伸して設置される。入口端２３１の内径は、出口端２３２の内径より大きく、音導管２３の内径は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とする。同時に音導管２３の長さ、即ち入口端２３１と出口端２３２との間の第１の距離Ｌ１は１０ｍｍとする。
【００１４】
スピーカ３０は、収容室２１内に設置される。スピーカ３０は、振動膜３１を備える。振動膜３１は、共鳴腔２２方向に設置され、スピーカ３０の振動膜３１と共鳴腔２２の底壁２２１との間には第２の距離Ｌ２を保持する。スピーカ３０の直径は、１３ｍｍ以上４０ｍｍ以下とする。本実施形態において、スピーカ３０の振動膜３１と共鳴腔２２の底壁２２１との間の第２の距離Ｌ２は０．７ｍｍ以上とし、スピーカ３０の直径は１８ｍｍとした。
【００１５】
図５には、本実施形態の動作図を示した。使用者は、オープンガイド式ヘッドホン１００を図示しない再生装置に接続し、再生装置から再生される音声を聞く。このとき、スピーカ３０の振動膜３１は共鳴腔２２に向き、共鳴腔２２は音導管２３につながり、音導管２３は外耳３０１の外側に延伸する。したがって、スピーカ３０からの音声は、まず先に共鳴腔２２内で共鳴し、共鳴後の音声は音導管２３を通して外耳３０１に導かれ、外耳３０１は、自然に音を受け取る方式で音声を受信した後、使用者の外耳道３０２に反射する。これにより、使用者は、最も自然な方式でスピーカ３０から発せられた音声を聞くことができるため、外耳道３０２に対して影響を及ぼす音圧を大幅に低下させ、聴力疲労や聴力損失を効果的に防ぐことができる。しかも、音声はまず先に共鳴腔２２内で共鳴してから外耳道３０２に達するため、音声が効果的に安定し、音質がクリアとなり、再生装置から再生された音声をリアルに表現することができる。また、オープンガイド式ヘッドホン１００のスピーカ３０は、ヘッドホン本体２０内に設置され、ヘッドホン本体２０で包覆されるため、スピーカ３０からの音声はヘッドホン本体２０によって阻隔され、周囲の者に迷惑をかけることがない。
【００１６】
特に、機器によるシミュレーション及び実際のテストの結果、スピーカ３０は、外耳３０１の音声受信方式に符合させるための十分な音量を必要とし、スピーカ３０の直径は１５ｍｍ以上としなければならない。それとともに、外耳３０１を覆う面積が過多となり、外耳３０１の音受信機能が低下するのを防ぐために、スピーカ２１の最大サイズは４０ｍｍ以下に抑える必要がある。そこで、本実施形態においては、スピーカ３０の直径を１８ｍｍとし、これは、室内、戸外兼用の音量満足度が最も好ましいサイズである。
【００１７】
さらに、スピーカ３０の振動膜３１と共鳴腔２２の底壁２２１との間には第２の距離として一定の距離を保持することにより、共鳴腔２２内に一定の共鳴空間が形成され、音声を効果的に共鳴させることができる。本実施形態では、スピーカ２１の直径を考慮し、スピーカ３０の振動膜３１と共鳴腔２２の底壁２２１との間の距離を０．７ｍｍ以上とするため、振動膜３１の最大振動幅が共鳴腔２２に悪影響を与えることはない。さらに、共鳴腔２２には、共鳴させるための最も好ましい共鳴空間を備える。また、共鳴腔２２の直径がスピーカ３０より若干小さく、共鳴腔２２の底壁に円弧面を形成するため、スピーカ３０から発せられた音声を効果的に反射し、共鳴腔２２内の音声に最も好ましい共鳴を生じさせる。
【００１８】
また、外耳道３０２の最も敏感な周波数は１ｋＨｚから４ｋＨｚであるため、本実施形態の機器によるシミュレーション及び実際テストでは、音導管２３の入口端２３１の内径を出口端２３２より大きくし、音導管２３の直径を５ｍｍ以上１０ｍｍ以下にした。これにより、シミュレートした外耳道３０２の共振係数は１ｋＨｚから４ｋＨｚとなり、最良の共振を達成し、音声の音質をリアリティに表現し、効果的に音声を入口端２３１から出口端２３２に伝導した。また、音導管２３が外耳３０１の反射効果に影響を及ぼすのを防ぐために、外耳３０１に接触しないという前提のもと、音導管２３の最も好ましい長さを本実施形態では１０ｍｍとする。また、音導管２３が傾斜方式で外耳３０１方向に延伸するため、ヘッドホン本体２０を外耳３０１の近くに装着することができる。これにより、ヘッドホン本体２０が外耳３０１を覆う面積を減らし、外耳３０１は効果的に外界環境の音声を受信することができる。
【００１９】
（第２実施形態）
図６及び図７には、本考案の第２実施形態によるオープンガイド式ヘッドホンの分解斜視図及び動作図を示した。図に示すとおり、本実施形態のオープンガイド式ヘッドホン１００が第１実施形態と異なる箇所は、結合部１０が耳クリップ１２である点である。耳クリップ１２は、クリップアーム１２１を備え、クリップアーム１２１上には相対する磁石１２２が設けられる。使用者は、まず、クリップアーム１２１を耳部３００の両側にそれぞれ配置し、磁石１２２の磁力の相互吸引によって、クリップアーム１２１で使用者の耳部３００を挟み込む。音導管２３の出口端２３２の外周囲エッジ箇所には、外耳３０１下方の溝部３０３に引っ掛けて固定するための環状突出体２３３が設けられ、ヘッドホン本体２０の一部重量を引き受ける。これにより、本実施形態のオープンガイド式ヘッドホン１００は、第１実施形態と同様の効果を達成する他、耳クリップ１２の設計を通して装着上の便利性と快適性を高める。
【符号の説明】
【００２０】
１００・・・・オープンガイド式ヘッドホン
１０・・・・結合部
１１・・・・耳掛部
１１１・・・耳掛アーム
１２・・・・耳クリップ
１２１・・・クリップアーム
１２２・・・磁石
２０・・・・ヘッドホン本体
２１・・・・収容室
２２・・・・共鳴腔
２２１・・・底壁
２２２・・・周壁
２３・・・・音導管
２３１・・・入口端
２３２・・・出口端
２３３・・・環状突出体
３０・・・・スピーカ
３１・・・・振動膜
Ｌ１・・・・第１の距離
Ｌ２・・・・第２の距離
２００・・・・電気音響変換器
２０１・・・・外殻体
２０２・・・・開口
２０３・・・・スピーカ
２０４・・・・振動膜
２０５・・・・音導管
３００・・・・耳部
３０１・・・・外耳
３０２・・・・外耳道
３０３・・・・溝部
【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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【図７】
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