(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ同心に配置された高音拡声器（１３）と中低音拡声器（１２）を備えたダイナミック音響変換器（１２、１３）が配置された音響バフル（１０）を有し、使用者の耳に関連づけられた左右２つのハウジングを有するヘッドホンにおいて、
それぞれのハウジングの音響バフル（１０）が、高い音響減衰性の第１部分（１４）と高い音響減衰性の第２部分（１７）とを有し、
前記第１部分（１４）は、音響変換器（１２、１３）の中央に関し、高音拡声器（１３）のための切欠きを除いて、中低音拡声器（１２）の１７０度より大きく３４０度より小さい領域を被覆し、１７０度より小さく２０度より大きい頂部角度を持った実質的にＶ型の領域（１５）を被覆しないで残し、
前記第２部分（１７）は、Ｖ型の領域（１５）の頂部領域に配され、高音拡声器（１３）の５％〜５０％を被覆し下方部分を被覆しないこと、
を特徴とするヘッドホン。
【請求項２】
高い音響減衰性の第１部分（１４）のＶ型の領域（１５）が１００度より小さく５０度より大きい頂部の角度を有することを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。
【請求項３】
高い音響減衰性の第１部分（１４）のＶ型の領域（１５）がほぼ７０度の頂部の角度を有することを特徴とする請求項１又は２記載のヘッドホン。
【請求項４】
高い音響減衰性の第１部分（１４）のＶ型の領域（１５）の頂部領域における高い音響減衰性の第２部分が高音拡声器（１３）の５％〜２５％を被覆し下方部分を被覆しないことを特徴とする請求項１、２又は３記載のヘッドホン。
【請求項５】
高い音響減衰性の第１部分のＶ型の領域（１５）の頂部領域における高い音響減衰性の第２部分（１７）が、高音拡声器（１３）のほぼ１５％を被覆し下方部分を被覆しないことを特徴とする請求項１、２又は３記載のヘッドホン。
【請求項６】
前記高い音響減衰性の２つの部分（１４、１７）の材料として、中低音拡声器（１２）及び高音拡声器（１３）のそれぞれによって放射される音響の減衰が最適となるように選択されることを特徴とする請求項１から５の何れか一記載のヘッドホン。
【請求項７】
前記高い音響減衰性の第２部分（１７）が、高音拡声器（１３）を横切る１つの直線(１８)によって画成され、この直線は高い音響減衰性の第１部分（１４）のＶ型の領域（１５）のそれぞれの脚に対し実質的に同じ角度を成すことを特徴とする請求項１から６の何れか一記載のヘッドホン。
【請求項８】
生成する音響事象が前方配向されたステレオヘッドホンとして使用するためのヘッドホンであって、当該ヘッドホンを使用される位置においたとき、高い音響減衰性の第１部分（１４）のＶ型の領域（１５）が下方に向いてすそが広がって、その頂部が上方を向き、高音拡声器（１３）の下方部分を被覆しないで残した、前記高い音響減衰性の第２部分が該頂部領域に配置されることを特徴とする請求項１から７の何れか一記載のヘッドホン。
【請求項９】
前方ステレオ・中間チャネルの前方配向とサラウンドチャネルの後方・側方配向によりサラウンドヘッドホンとして使用するためのヘッドホンであって、
音響バフルの高い音響減衰性の第１及び第２領域（１４、１７）を含む第１の同心の音響変換器ユニット（１２、１３）がステレオ・中間チャネルの伝達用に用いられ、一方、音響バフルの高い音響減衰性の第１及び第２領域（１４’、１７’）を含む第２の同心の音響変換器ユニット（１２’、１３’）がサラウンドチャネルの伝達用に用いられ、
２つの音響変換器ユニット（１２、１３；１２’、１３’）が共通の音響バフル（１９、１０、１０’）に互いにずらして配設され、
ヘッドホン使用時において第１の音響変換器ユニット（１２、１３）の高い音響減衰性の第１部分（１４）のＶ型の領域（１５）が下方にすそ広がりとなって、その頂部が上方に向い、高音拡声器（１３）下方部分を被覆しないで残した、高い音響減衰性の第２部分（１７）が該頂部領域に配置され、
ヘッドホン使用時において第２の音響変換器ユニット（１２’、１３’）の高い音響減衰性の第１部分（１４’）のＶ型の領域（１５’）が上方にすそ広がりとなってその頂部が下方に向い、高音拡声器（１３’）上方部分を被覆しないで残した、高い音響減衰性の第２部分（１７’）がこの頂部領域に配置されること、
を特徴とする請求項１から７の何れか一記載のヘッドホン。
【請求項１０】
ヘッドホンが使用される位置において、第２の音響変換器ユニット（１２’、１３’）が第１の音響変換器ユニット（１２、１３）の上に配置されることを特徴とする請求項９記載のヘッドホン。
【請求項１１】
第２の音響変換器ユニット（１２’、１３’）が第１の音響変換器ユニットに対し、鏡面対称に配されることを特徴とする請求項９又は１０記載のヘッドホン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれ同心に配置された高音拡声器（トゥイータtweeter）と中低音拡声器（ミッド・ウーファmid/woofer）からなるそれぞれのダイナミック音響変換器（dynamic sound transducers）が配置された音響バフル(acoustic baffles)を有し、使用者の耳に関連づけられた左右２つのハウジングを有するヘッドホンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステレオヘッドホンは通常、ヘッドホンのハウジングの中央に配置された音響バフルを含んでいる。この従来の装置は、それによって生成される音響事象（auditory events）が、後方へ向って配向された半球における若干の違いはあっても、頭内で上方に使用者に位置認識(localize)されるという欠点を有している。これは、使用者の前に位置するステージをほぼ真似ようとする音響事象は従来のステレオヘッドホンによる再生では前方に位置するように認識されない（聞こえない）ということを意味する。これは正常なヒトの聴感覚と矛盾し、多くの聴衆がヘッドホンの使用を拒否する理由は不自然に聞こえる為であると説明されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ヘッドホンによる再生中の音響事象のかかる頭内位置認識（知覚）現象の原因は、ヘッドホンによる音声の聴取中の耳や体の反響によって、常態では認められる櫛形フィルタ効果（comb-filtered effects）が、それが耳に供給されないために処理されえないということである。
【０００４】
この欠点は、ヘッドホンに供給されるシグナルの中に、抜け落ちた櫛形フィルタ効果を混合することによって解決できることが知られている。このためには非常に複雑な回路が必要となる。この方法のさらなる欠点は、このようにしてヘッドホンによる満足できる前方位置認識（把握）を達成するために、使用者の個別の耳に適用させなければならないということである。
【０００５】
本出願の発明者は、例えば欧州特許（EP 0484354 B1）に開示されているようなステレオヘッドホンによる前方位置認識のための完全に異なった提案をしている。この提案によれば、ヘッドホンによって放射される音響の場合に前方位置認識に必要な櫛形フィルタ効果の修飾は、両方のヘッドホンハウジングの音響変換器システムを外耳上の中央における従来の配置と比べて見る方向に向って前方及び下方へあらかじめ決められた量だけ移動させられた位置に配置することによって達成される。この比較的単純な手段によって、従来経験した頭内上方位置認識は、十分に水平前方に位置認識できる音響事象へ変換される。音響事象の前方位置認識のための本原理にしたがって働くヘッドホンは効果的であることが実証された。しかしながら、ウオークマン（登録商標）や同様の装置の場合のように耳に載せるヘッドホンのような小型ヘッドホンのためには、音響バフルを前方及び下方に配置することは容易ではない。
【０００６】
したがって、本発明の目的はこの欠点を解決し、小さなヘッドホンであっても、電子工学を使用せずに単純な手段によって前方位置認識を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は音響事象の位置認識を調整可能なヘッドホンを提供することである。
【０００８】
さらに、本発明の他の目的は、最終的に、前方チャネル及び中間チャネルの前方位置認識とそれらと切離されたサラウンドチャネルの位置認識をも有するサラウンドヘッドホンを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は請求項１に記載した特徴を有するヘッドホンを提供するものである。即ち、本発明の第１の視点において、それぞれ同心に配置された高音拡声器と中低音拡声器を備えたダイナミック音響変換器が配置された音響バフルを有し、使用者の耳に関連づけられた左右２つのハウジングを有するヘッドホンが提供される。このヘッドホンは、それぞれのハウジングの音響バフルが、高い音響減衰性の第１部分と高い音響減衰性の第２部分とを有し、前記第１部分は、音響変換器の中央に関し、高音拡声器のための切欠きを除いて、中低音拡声器の１７０度より大きく３４０度より小さい領域を被覆し、１７０度より小さく２０度より大きい頂部角度を持った実質的にＶ型の領域を被覆しないで残し、前記第２部分は、Ｖ型の領域の頂部領域に配され、高音拡声器の５％〜５０％を被覆し下方部分を被覆しないこと、を特徴とする。
このヘッドホンは再生された音響の周波数応答（レスポンス）において放射された音響の選択的な陰影付け（shadowing）によって生成された櫛形フィルタ効果によるヘッドホンで再声された音響事象の位置認識の調節を可能とする。これは、小型の又は超小型のヘッドホンでも達成される。というのは同心の音響バフルは従来の方法でヘッドホンに配置され、音響事象の位置認識の調節は、中低音拡声器及び高音拡声器領域の選択的な被覆（covering）ないし減衰（dampimg）によって達成されるからである。
【００１０】
本発明の第２の視点において、その際に生成する音響事象の前方位置認識のためのステレオヘッドホンは、請求項８に記載した特徴によって提供される。即ち、本発明の第２の視点によれば、生成する音響事象が前方配向されたステレオヘッドホンとして使用するためのヘッドホンが提供される。このヘッドホンは、当該ヘッドホンを使用される位置においたとき、高い音響減衰性の第１部分のＶ型の領域が下方に向いてすそが広がって、その頂部が上方を向き、高音拡声器（１３）の下方部分を被覆しないで残した、前記高い音響減衰性の第２部分が該頂部領域に配置されることを特徴とする。
これによると音響バフルの透過領域又は陰影付け領域は音響が選択的に下方へ放射されるように配置されている。この結果、従来の配置と比較して前方及び下方にシフトされた音響バフルを配置する、前述した本発明者の提案と同様の品質において、驚くべきことに前方位置認識が達成されるのである。
【００１１】
本発明の第３の視点において、前方ステレオ中間チャネルの前方位置認識と、それらと切離された後方及び側方チャネル、言いかえればサラウンドチャネルの位置認識が可能なサラウンドヘッドホンは、請求項９に記載した特徴によって提供される。即ち、本発明の第３の視点によれば、前方ステレオ・中間チャネルの前方配向とサラウンドチャネルの後方・側方配向によりサラウンドヘッドホンとして使用するためのヘッドホンが提供される。このヘッドホンは、音響バフルの高い音響減衰性の第１及び第２領域を含む第１の同心の音響変換器ユニットがステレオ・中間チャネルの伝達用に用いられ、一方、音響バフルの高い音響減衰性の第１及び第２領域を含む第２の同心の音響変換器ユニットがサラウンドチャネルの伝達用に用いられ、２つの音響変換器ユニットが共通の音響バフルに互いにずらして配設され、ヘッドホン使用時において第１の音響変換器ユニットの高い音響減衰性の第１部分Ｖ型の領域が下方にすそ広がりとなって、その頂部が上方に向い、高音拡声器下方部分を被覆しないで残した、高い音響減衰性の第２部分が該頂部領域に配置され、ヘッドホン使用時において第２の音響変換器ユニットの高い音響減衰性の第１部分のＶ型の領域が上方にすそ広がりとなってその頂部が下方に向い、高音拡声器上方部分を被覆しないで残した、高い音響減衰性の第２部分がこの頂部領域に配置されること、を特徴とする。
前方位置認識のステレオヘッドホンから出発して、音響バフルの第２のセットが、本発明によれば使用者の頭部に関して水平面上の音響バフルの第１のセットに関して水平面の鏡像位置に配置される。その結果、サラウンドチャネルはステレオ中間チャネルから離れて位置することができる。それでも、これはヘッドホンによって再生された有効に区別する音響領域のための顕著に単純な手段を表している。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明において、下記の好適な形態が可能である。
（形態１）  第１の視点のとおり。
（形態２）  高い音響減衰性の第１部分のＶ型の領域が１００度より小さく５０度より大きい頂部の角度を有することを特徴とする形態１記載のヘッドホン。
（形態３）  高い音響減衰性の第１部分のＶ型の領域がほぼ７０度の頂部の角度を有することを特徴とする形態１又は２記載のヘッドホン。
（形態４）  高い音響減衰性の第１部分のＶ型の領域の頂部領域における高い音響減衰性の第２部分が高音拡声器の５％〜２５％を被覆し下方部分を被覆しないことを特徴とする形態１、２又は３記載のヘッドホン。
（形態５）  高い音響減衰性の第１部分のＶ型の領域の頂部領域における高い音響減衰性の第２部分が、高音拡声器のほぼ１５％を被覆し下方部分を被覆しないことを特徴とする形態１、２又は３記載のヘッドホン。
（形態６）  前記高い音響減衰性の２つの部分の材料として、中低音拡声器及び高音拡声器のそれぞれによって放射される音響の減衰が最適となるように選択されることを特徴とする形態１から５の何れか一記載のヘッドホン。
（形態７）  前記高い音響減衰性の第２部分が、高音拡声器を横切る１つの直線によって画成され、この直線は高い音響減衰性の第１部分のＶ型の領域のそれぞれの脚に対し実質的に同じ角度を成すことを特徴とする形態１から６の何れか一記載のヘッドホン。
（形態８）  第２の視点のとおり。
（形態９）  第３の視点のとおり。
（形態１０）  ヘッドホンが使用される位置において、第２の音響変換器ユニットが第１の音響変換器ユニットの上に配置されることを特徴とする形態９記載のヘッドホン。
（形態１１）  第２の音響変換器ユニットが第１の音響変換器ユニットに対し、鏡面対称に配されることを特徴とする形態９又は１０記載のヘッドホン。
以下に，添付図面を参照して本発明の実施例をより詳細に説明する。
【００１３】
［実施例１］
図１はステレオヘッドホンの左右いずれか一の音響バフルを一般に参照番号１０で表された平面図で示す。図示された態様において、音響バフルは実質的に円板の形状を有する。音響バフル１０の形状は、代りに楕円形であっても良い。音響を通さない内側の縁の中に、音響バフル１０は高い音響減衰性部分と自由に音響を透過する部分を含んでいる。本発明の目的の為に、自由に音響を透過するという用語は、高い音響減衰性部分に比べて顕著に音響減衰の小さい部分と特徴付けることもできる。なお、「減衰」という用語はここでは音響減衰であると理解すべきであり、完全に音響の透過が遮断されるわけではない。
【００１４】
図１に示された音響バフル１０の後ろ側（図面の背面）には、中低音拡声器１２と高音拡声器１３を含む、同軸の音響変換器システムが配置されている。中低音拡声器１２は当然、高音拡声器１３よりも大きい直径を有する。高音拡声器１３は中低音拡声器１２の中心部に配置（好ましくは同心に）される。高音拡声器１３のための切欠き部分に加え、音響バフル１０は、その環状の外輪部と中低音拡声器１２の環状外輪部との間に配置され、これは高い音響減衰性の第１部分１４とともに環状領域１１の内側縁に相当する。音響バフル１２、１３の中心に対して、高い音響減衰性の第１部分１４は、これに比べて音響減衰のない又は僅かな音響減衰しかない、被覆されていないほぼＶ字型又はほぼ台形の領域１５を残して、１７０度より大きく３４０度より小さい円弧の上に沿って延在している。このＶ型の領域１５は１７０度より小さく２０度より大きく、好ましくは１００度より小さく５０度より大きく、特に好ましくは約７０度の頂点（頂部）の角度を持っている。図示された態様において高い音響減衰性の第１部分１４は、台形領域１５の側部を画定する直線の縁１６ａ及び１６ｂによって画定されており、この台形領域１５の長い基辺は環状領域の内面１１の円弧１５ａに、そしてその短い基辺は高音拡声器１３の円弧１５ｂに接している。縁１６ａ、１６ｂの内側端は、高い音響減衰性の第１部分１４によって被覆されていない高音拡声器１３の縁で終わっている。
【００１５】
上記の特定形状に構成された高い音響減衰性の第１部分１４のため、中低音拡声器１２によって生成された音響はすべて又はほとんどすべてがＶ型の領域１５を通ってステレオヘッドホンを着用した使用者の耳に届くことが確保される。これは、比較的大きな領域すなわち第１部分１４の領域及び内側縁（環状領域）１１の領域が低音又は中音振動数のための音響バフルとして機能するという利点を有する。
【００１６】
中心部に位置する高音拡声器１３もまた、高い音響減衰性の第２部分１７によって特異的に部分的に被覆されている。この第２部分１７は、Ｖ型の領域１５の頂点（正確には頂部）の領域に配置されており、高音拡声器の（図１において上部）５％から５０％、好ましくは５％から２５％、特に好ましくは約１５％の領域を被覆し、下方部分を被覆せずに残している。これによって、高音拡声器によって放射された音響の大部分が、妨害なしに、ステレオヘッドホンを着用した使用者の耳に届き、この音響部分は図１の下方に十分に方向付けられることが確保される。使用者は、音響バフル１０が、下方に向けられた高音拡声器１３の被覆されていない部分と上方に向けられたＶ字型領域１５の頂点（頂部）とともに図１に示された方向でステレオヘッドホンを着用しているものと仮定する。実際的な経験から、驚くべきことにこのような選択的な放射された音響事象の陰影付けは、従来のヘッドホンにおいては頭内位置認識が生起するのに対し、本発明によればステレオヘッドホンの使用者の頭部前方の音響事象の位置認識へと変換される（即ち、頭部前方の位置認識が生起する）ことが示された。
【００１７】
図１に示されるように、高音拡声器１３の前に配置される高い音響減衰性の第２部分１７は、ステレオヘッドホンが使用される時に使用者の頭部に対してほぼ水平面に配置される直線の縁１８により画成される。
【００１８】
［実施例２］
図２は図１のヘッドホンのサラウンド版を示し、一対の同軸の音響バフルシステム１９を提供する。図１の部分のように図２にも同じ参照番号を表した。
【００１９】
図１の音響変換器ユニット１２、１３は、図２においては鏡像面Ｓに沿って鏡面対称に移され(reflected)他形状で、高い音響減衰性部分に関しても第一の音響変換器ユニット１２、１３と同様の内部構造を有するが、相対的に上下が反転している第二の音響変換器ユニット１２’、１３’が創作された。これは第２の音響変換器ユニット１２’、１３’のＶ型の領域の頂点（頂部）１５’が、第１の音響変換器ユニット１２、１３のＶ型の領域の頂点（頂部）１５に向って下向きであり、一方、高い音響減衰性の第２部分１７’は第１の音響変換器ユニット１２、１３の高い音響減衰性の第２部分１７に向き合っていること、このため第２の音響変換器ユニット１２’、１３’の被覆されていない、音響減衰の弱い又は音響減衰の無い領域が図２の上方を向いていることとなる。
【００２０】
図２を基準として構成されたヘッドホンはサラウンドヘッドホンとして使用することができ、第１の音響変換器ユニット１２、１３は前方のチャネルないし前方中間チャネルのために音響を放射し、一方、第２の音響変換器ユニット１２’、１３’はサラウンドチャネルとして音響を放射する。ここにおいて、（第１の音響変換器ユニット１２、１３により放射される）サラウンド音響領域の前方チャネル又は前記前方中間チャネルは、使用者の頭部の前方に位置認識されることができ、サラウンドチャネルは実質的に使用者の後ろ若しくは横の平面に位置認識されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  前方位置認識ステレオヘッドホンとして使用可能なヘッドホンの２つのハウジングのうちの一つの音響調節装置（実施例１）の平面図を示す。
【図２】  前方位置認識サラウンドヘッドホンとして使用可能なヘッドホンの２つのハウジングのうちの一つの音響調節装置（実施例２）の平面図を示す。
【図１】
0004854837.tif 000002
【図２】
0004854837.tif 000003