(57)【要約】  音響出力装置は、音響経路（７０）と、マイクロホン（１００ｂ）と、を備える。音響経路は、ドライバユニット（１０６）の前面に形成される第１の空間（５４ｂ）と、ドライバユニットが含まれる筐体（５０ｂ）の外部とを、ドライバユニットの背面に形成される第２の空間（５５ｂ）と分離して接続する音響経路である。また、マイクロホンは、音響経路が筐体の外部に接続する開口部の近傍に設けられる。
2020026944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバユニットの前面の第１の空間と、該ドライバユニットが含まれる筐体の外部とを、該ドライバユニットの背面の第２の空間と分離して接続する音響経路と、
前記音響経路が前記筐体の外部に接続する開口部の近傍に設けられるマイクロホンと、
を備える音響出力装置。
【請求項２】
前記音響経路は、
前記ドライバユニットと前記第２の空間の一部を貫通しながら、前記第２の空間と分離して前記第１の空間と前記外部とを接続する
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項３】
前記音響経路は、
前記ドライバユニットと接触せずに前記第２の空間と分離して前記第１の空間と前記外部とを接続する
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項４】
前記第２の空間は、前記ドライバユニットの背面と接続する第３の空間を含み、
前記音響経路は、
前記第３の空間および前記第２の空間と分離して、前記第１の空間と前記外部とを接続する
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項５】
前記音響経路は、
前記外部に接続される端の面積と前記第１の空間に接続する端の面積とがほぼ等しい
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項６】
前記音響経路は、
前記外部に接続される端の面積が前記第１の空間に接続する端の面積より大きい
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項７】
前記マイクロホンは、前記筐体の表面の前記開口部の近傍に設けられる
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項８】
前記マイクロホンは、前記音響経路の内面に設けられる
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項９】
前記マイクロホンは、前記音響経路の前記開口部に設けられる
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項１０】
前記第１の空間の音を直接収音可能な位置に設けられる他のマイクロホンをさらに備える
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項１１】
前記筐体は、
前記第１の空間が前記ドライバユニットの前面の方向に開放される形状を有する
請求項１に記載の音響出力装置。
【請求項１２】
前記筐体は、
前記第１の空間の前記ドライバユニットの前面の方向に該ドライバユニットの該前面の面積より小さい面積の開口部が設けられる形状を有する
請求項１に記載の音響出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イヤホンやヘッドホンを装着時に、当該イヤホンやヘッドホンの外部から耳介に到来する音（外来ノイズ）を低減させることが求められている。このため、イヤホンやヘッドホンの筐体に設けられたマイクロホンから出力された音信号に基づき信号処理することで、ノイズの除去を行うノイズキャンセリングシステムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０８６２８１号公報
【特許文献２】特開２０１７−１２０４４７号公報
【特許文献３】特表２０１７−５０９２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したノイズキャンセリングシステムにおいて、システムの安定性やノイズの減衰量の点で改善が求められている。【０００５】
本開示では、外来ノイズをより低減可能な音響出力装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の音響出力装置は、ドライバユニットの前面の第１の空間と、ドライバユニットが含まれる筐体の外部とを、ドライバユニットの背面の第２の空間と分離して接続する音響経路と、音響経路が筐体の外部に接続する開口部の近傍に設けられるマイクロホンと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、外来ノイズをより低減することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載された何れかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
【図１Ｂ】フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
【図１Ｃ】フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
【図２】ボード線図を示す図である。
【図３Ａ】ＦＦ方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
【図３Ｂ】ＦＦ方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
【図３Ｃ】ＦＦ方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
【図４Ａ】既存技術によるイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図４Ｂ】既存技術によるイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図４Ｃ】既存技術によるイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図５Ａ】第１の実施形態に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図５Ｂ】第１の実施形態に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図５Ｃ】第１の実施形態に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図５Ｄ】第１の実施形態に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図５Ｅ】第１の実施形態に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態による効果を説明するための図である。
【図７Ａ】第１の実施形態の第１の変形例に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図７Ｂ】ドライバユニットの一例の構造を概略的に示す図である。
【図８】第１の実施形態の第２の変形例に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図９】第１の実施形態の第３の変形例に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。
【図１１】第２の実施形態の第１の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。
【図１２】第２の実施形態の第２の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。
【図１３】第２の実施形態の第３の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。
【図１４】第２の実施形態の第４の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。
【図１５Ａ】マイクロホンを設ける位置について説明するための図である。
【図１５Ｂ】マイクロホンを設ける位置について説明するための図である。
【図１５Ｃ】マイクロホンを設ける位置について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
【００１０】
［本開示の概要］
本開示に係る音響出力装置は、ドライバユニットにおいて音信号に応じて振動板が振動されて発生される音を、耳介の至近から供給するオーバーイヤー（またはオンイヤー）タイプのヘッドホン（以下、ヘッドホン）、および、当該音を耳介に直接的に供給するインナーイヤー（またはカナル）タイプのイヤホン（以下、イヤホン）を含む。さらに、当該音響出力装置は、ドライバユニットが含まれる筐体の外部から到来する音（外来ノイズ）を収音可能なマイクロホンが設けられる。当該音響出力装置は、マイクロホンが収音したノイズに基づく音信号に基づき、耳介に供給する音に含まれるノイズを低減可能としたノイズキャンセリングシステムに対応する。
【００１１】
本開示の説明に先んじて、理解を容易とするために、ヘッドホンおよびイヤホンに適用されるノイズキャンセリングシステムの基本的な構成について説明する。
【００１２】
（フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムについて）
先ず、既存のフィードバック方式（以下、ＦＢ方式）によるノイズキャンセリングシステムについて説明する。図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃは、フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
【００１３】
図１Ａは、ＦＢ方式によるノイズキャンセリングシステムの電気回路の一例の構成を示すブロック図である。この例は、音響出力装置として、聴取者の頭部３０に装着して用いられるオーバーヘッドタイプのヘッドホン１０FBを適用した例である。ヘッドホン１０FBは、マイクロホン１００ａおよびドライバユニット１０６を含む。ドライバユニット１０６は、例えば振動板を備え、供給された音信号に応じて振動板を振動させることで音信号に基づく空気の振動を生成し、音を出力する。
【００１４】
ヘッドホン１０FBにおいて、一般的には、ドライバユニット１０６の耳介側の空間と、当該空間にドライバユニット１０６を介して対向する空間と、が隔壁などにより分離されている。なお、以下では、ドライバユニット１０６の耳介側の面を前面、前面に対向する面を背面と呼ぶ。
【００１５】
マイクロホン１００ａは、ヘッドホン１０FBの筐体（ハウジング部）の内側の、ドライバユニット１０６の前面の空間に設けられ、当該空間内の音を収音する。換言すれば、マイクロホン１００ａは、当該空間内の音、すなわち、聴取者の耳介に導かれる音を直接的に収音する。マイクロホン１００ａで収音された音に基づく音信号は、マイクアンプ１０１を介して、詳細を後述する、ＦＢ方式に対応するフィルタ１０２ａに供給される。フィルタ１０２ａにおいてフィルタ処理された音信号は、加算器１０４に供給される。
【００１６】
一方、音源としての音信号による入力信号が、詳細を後述する特性を有するイコライザ１０３を介して加算器１０４に供給される。加算器１０４は、フィルタ１０２ａの出力と、イコライザ１０３の出力とを加算した音信号をパワーアンプ１０５に供給する。パワーアンプ１０５は、供給された音信号を電力増幅してドライバユニット１０６に供給する。ドライバユニット１０６は、パワーアンプ１０５から供給された音信号に応じて駆動され、音を出力する。マイクロホン１００ａは、このドライバユニット１０６により出力される音と、ヘッドホン１０FBの外部から到来する音（外来ノイズ）とを収音することになる。
【００１７】
図１Ｂは、ヘッドホン１０FBに係る各音を説明するための図である。図１Ｂにおいて、ノイズ２２は、ヘッドホン１０FBの外部におけるノイズ源による外来ノイズである。また、ノイズ２３は、ノイズ２２がヘッドホン１０FB内部に進入したものである。ヘッドホン１０FBにおいて、このノイズ２３と、ドライバユニット１０６において音信号に基づき発生される音圧２１と、がヘッドホン１０FBが装着される頭部３０における耳介に到達する。
【００１８】
制御点２０は、このヘッドホン１０FBを含むノイズキャンセリングシステムにおいてノイズ２３の低減を行う位置を示している。ＦＢ方式の場合、制御点２０は、図１Ｂに示すようにマイクロホン１００ａの位置となるため、一般的には、耳介に近い位置、例えば、ドライバユニット１０６の振動板の前面にマイクロホン１００ａが配置される。
【００１９】
図１Ｃは、図１Ａに示した構成の各部に対して、伝達関数を定義した図である。なお、図１Ｃでは、ドライバユニット１０６を「ドライバ１０６」として示している。各ブロックの名称に括弧付きで示すように、マイクロホン１００ａおよびマイクアンプ１０１を纏めた構成のマイク・マイクアンプ１０１ａ’の伝達関数を「Ｍ」、フィルタ１０２ａの伝達関数を「−β」、パワーアンプの伝達関数を「Ａ」、ドライバ１０６の伝達関数を「Ｄ」、イコライザ１０３の伝達関数を「Ｅ」とする。また、空間伝達関数１２０は、ドライバ１０６からマイクロホン１００ａまでの間の伝達関数であって、「Ｈ」とする。なお、各伝達関数は、複素表現されているものとする。
【００２０】
さらに、図１Ｂに示した外部のノイズ２２がヘッドホン１０FB内部に進入したノイズ２３を「Ｎ」としている。ノイズ２２がヘッドホン１０FBの内部に伝わってくる原因としては、例えばヘッドホン１０FBが肌に当たる部分に設けられるイヤーパッド部（インイヤータイプの場合イヤーピース部）の隙間から音圧として漏れてくる場合が考えられる。また、ヘッドホン１０FB前面から外界に繋がるよう設けられた穴、ヘッドホン１０FBの筐体が音圧を受けて振動した結果として筐体内部に音が伝わる、なども考えられる。
【００２１】
加算器１２１は、ドライバユニット１０６の出力とノイズ２３とがマイクロホン１００ａに収音されることを示し、制御点２０に対応する。すなわち、空間伝達関数「Ｈ」は、ドライバユニット１０６から制御点２０までの伝達関数に相当する。また、ドライバユニット１０６ｂの出力とノイズ２３とを加算した音が、音圧として耳介に到達する。この音圧を「Ｐ」とする。また、入力信号を「Ｓ」とする。
【００２２】
図１Ｃの各ブロックの関係は、伝達関数により下記の式（１）により表現できる。
【００２３】
【数１】
2020026944.tif 000003
【００２４】
式（１）において、ノイズ２３を示す「Ｎ」に着目すれば、ノイズ２３は、「１／(１＋ＡＤＨＭβ)」に減衰していることがわかる。ここで、式（１）の系が発振せず安定して動作するためには、下記の式（２）で示される条件を満たしている必要がある。
【００２５】
【数２】
2020026944.tif 000004
【００２６】
一般的には、「１＜＜｜ＡＤＭＨβ｜であることと併せて、式（２）は、次のように解釈できる。
【００２７】
図１Ｃにおいて、ノイズ２３を示す「Ｎ」に関わるループ部分を１箇所切断した「−ＡＤＭＨβ」をオープンループと称し、これは、例えば図２のようなボード線図で表現される特性を持つものである。このオープンループを対象とした場合、上述の式（２）による条件は、下記の（１）および（２）の２つの条件を満たす必要がある。
【００２８】
（１）位相０［ｄｅｇ］の点を通過するときに、ゲインが０［ｄＢ］より小さい。
（２）ゲインが０［ｄＢ］以上であるとき、位相０［ｄｅｇ］の点を含まない。
【００２９】
この（１）および（２）の条件を満たさない場合、ループは正帰還が掛かり発振（ハウリング）を起こすことになる。図２中、マージンＰａ、Ｐｂは位相余裕、マージンＧａ、Ｇｂはゲイン余裕を表している。これらマージンＰａ、Ｐｂ、および、マージンＧａ、Ｇｂが小さいと、例えば顔形状の個人差や、ヘッドホン１０FBの装着状態のバラツキなどにより、発振の可能性が高くなる。
【００３０】
次に、上述した外部から到来するノイズの低減機能に加え、入力信号による音をヘッドホン１０FBから再生する場合について説明する。図１Ｃにおける入力信号「Ｓ」は、本来、ヘッドホン１０FBのドライバユニット１０６により再生すべき音による音信号であって、音楽信号、筐体外部のマイクの音（補聴機能として使う場合）や、通信を介した音声信号（ヘッドセットとして使う場合）などの音信号を含む。
【００３１】
上述した式（１）のうち、入力信号「Ｓ」に着目すると、イコライザ１０３の伝達関数「Ｅ」を下記の式（３）のように設定すると、音圧「Ｐ」は、下記の式（４）にように表現される。
【００３２】
【数３】
2020026944.tif 000005
【００３３】
【数４】
2020026944.tif 000006
【００３４】
マイクロホン１００ａの位置が耳介の位置に非常に近いとすると、伝達関数「Ｈ」は、ドライバユニット１０６からマイクロホン１００ａ（耳介）までの伝達関数と考えることができる。ここで、伝達関数「Ａ」および「Ｄ」が、それぞれパワーアンプ１０５およびドライバユニット１０６の伝達関数であるので、ノイズ低減機能を持たないヘッドホンと同様の特性が得られることが分かる。なお、このときのイコライザ１０３の特性は、周波数軸で見た場合に、オープンループ特性に対して略逆特性になっている。
【００３５】
（フィードフォワード方式によるノイズキャンセリングシステムについて）
次に、既存のフィードフォワード方式（以下、ＦＦ方式）方式によるノイズキャンセリングシステムについて説明する。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、ＦＦ方式によるノイズキャンセリングシステムの構成の例を示す図である。
【００３６】
図３Ａは、ＦＦ方式によるノイズキャンセリングシステムにおける電気回路の一例の構成を示すブロック図である。図３Ａに示される構成は、上述した図１Ａに示した構成に対して、イコライザ１０３が省略されると共に、フィルタ１０２ａの代わりに、ＦＦ方式に対応する特性のフィルタ１０２ｂが設けられる。入力信号は、加算器１０４に直接的に入力される。また、ヘッドホン１０FFにおいて、外来ノイズを収音するためのマイクロホン１００ｂが、ヘッドホン１０FFの筐体の表面に配置される。マイクロホン１００ｂは、無指向性のものが用いられる。
【００３７】
図３Ｂは、ヘッドホン１０FFに係る各音を説明するための図である。図３Ｂにおいて、マイクロホン１００ｂは、ヘッドホン１０FFの外部におけるノイズ源によるノイズ２２を収音する。また、図３Ｂの例では、制御点２０’は、図１Ｂに示すヘッドホン１０FBと同様に、ドライバユニット１０６の前面の耳介に近い位置となっている。ＦＦ方式においては、制御点２０’は、聴取者の任意の耳介位置において設定することが可能である。
【００３８】
図３Ｃは、図３Ａに示した構成の各部に対して、伝達関数を定義した図である。なお、図３Ｃでは、ドライバユニット１０６を「ドライバ１０６」として示している。この例では、伝達関数「Ｍ」は、マイクロホン１００ｂおよびマイクアンプ１０１を纏めた構成のマイク・マイクアンプ１０１ｂ’の伝達関数としている。また、フィルタ１０２ｂの伝達関数を「−α」とし、ドライバユニット１０６から、制御点２０に対応する加算器１３２までの空間伝達関数１２０を「Ｈ」としている。さらに、外来ノイズであるノイズ２２がヘッドホン１０FFの筐体を介して制御点２０（加算器１３２）に到達するまでの空間伝達関数１３０を「Ｆ」とし、ノイズ２２がマイクロホン１００ｂに到達するまでの空間伝達関数１３１を「Ｆ’」としている。
【００３９】
図３Ｃの各ブロックの関係は、伝達関数により下記の式（５）により表現できる。
【００４０】
【数５】
2020026944.tif 000007
【００４１】
ここで、理想的な状態を考え、空間伝達関数「Ｆ」（空間伝達関数１３０）を下記の式（６）として表す。この場合、上述の式（５）は、下記の式（７）のように表すことができる。
【００４２】
【数６】
2020026944.tif 000008
【００４３】
【数７】
2020026944.tif 000009
【００４４】
式（７）によれば、音圧「Ｐ」は、入力信号「Ｓ」が残り、ノイズ「Ｎ」を含まない。したがって、ノイズがキャンセルされ、通常のヘッドホン動作（すなわち外部のノイズ２２が存在しない状態の動作）と同等の音を聴取することができることが分かる。
【００４５】
ここで、実際には、式（６）が完全に成立するような伝達関数「−α」を持つ完全なフィルタ１０２ｂを構成することは、困難である。特に、中高域に関して、聴取者により装着や耳形状により個人差が大きいことと、ノイズ２２の発生源の位置やマイクロホン１００ｂの位置などにより、特性が変化する。そのため、一般的には、中高域に関しては図３（Ｃ）に従った能動的なノイズ低減処理を行わず、ヘッドホン１０FF筐体において外部の音からの密閉性を高めるなど受動的な遮音をすることが多い。
【００４６】
なお式（６）は、ノイズ２２のノイズ源から耳介位置までの空間伝達関数「Ｆ’」（空間伝達関数１３１）を、フィルタ１０２ｂの伝達関数「−α」を含めた電気回路にて模倣することを意味している。
【００４７】
上述したように、ＦＦ方式においては、制御点２０’を聴取者の任意の耳介位置おいて設定することが可能である。一方、一般的には、フィルタ１０２ｂの伝達関数「−α」は固定的であり、設計段階においては、何らかのターゲット特性を対象として限定的にフィルタ１０２ｂの設計を行う必要がある。この場合、聴取者によっては、耳介形状が設計時に想定された形状と異なり、十分なノイズキャンセル効果が得られないことや、ノイズ成分を非逆相で加算してしまうことにより、異音がするなどの現象が起こり得る。
【００４８】
これらのことより、一般的に、ＦＦ方式は、発振する可能性が低く安定度が高い一方で、ノイズに対する十分な減衰量を得るのが困難である。一方、ＦＢ方式は、大きな減衰量が期待できる代わりに、系の安定性に関してＦＦ方式に比べて不利である。
【００４９】
また、適応信号処理の手法を用いたノイズキャンセリングシステムが提言されている。この適用信号処理の手法を用いたノイズキャンセリングシステムでは、一般的には、例えばヘッドホンの筐体内部および外部の両方にマイクロホンが設けられる。ヘッドホン内部に設けられるマイクロホンは、フィルタ処理成分とのキャンセルを試みたエラー信号を解析し、新たな適応フィルタを生成、更新する際に用いるが、基本的に、ヘッドホン筐体外部のノイズをデジタルフィルタ処理してドライバユニットで再生している。したがって、適応信号処理の手法を用いたノイズキャンセリングシステムは、大きな枠組みとしてはＦＦ方式の形を取っているといえる。しかしながら、適応信号処理の手法を用いたノイズキャンセリングシステムは、システムとしての安定性の問題や、処理規模が大きくなる、コスト対効果などの問題がある。
【００５０】
したがって、本開示では、ＦＦ方式によるノイズキャンセルによる特性を向上させることを目的とする。
【００５１】
［第１の実施形態］
次に、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、本開示に係る音響出力装置をインイヤータイプのイヤホン（以下、イヤホンと呼ぶ）であるものとして説明を行う。先ず、本開示に係るイヤホンとの対比のため、既存技術による、ＦＦ方式によるノイズキャンセルを行うイヤホンの構成について説明する。図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、既存技術によるイヤホンの一例の構成を示す図である。
【００５２】
図４Ａにおいて、既存技術によるイヤホン６０ａは、ドライバユニット１０６から出力される音を耳介に導く音出力口５６と、ドライバユニット１０６に対して音信号を供給するためのワイヤが通じる筒部５９とを備える。音出力口５６は、例えば、開口部の面積がドライバユニット１０６の前面の面積より小さく構成される。ドライバユニット１０６は、ボイスコイル、磁石および振動板を備え、ボイスコイルに入力された音信号に応じて振動板を振動させて音を出力する、ダイナミック型ドライバユニットであるものとする。
【００５３】
イヤホン６０ａの筐体５０ａの内部において、ドライバユニット１０６の前面と背面とを仕切るための隔壁５３ａが設けられる。イヤホン６０ａの筐体５０ａの内部は、ドライバユニット１０６および隔壁５３ａにより、ドライバユニット１０６の前面の空間５４ａ（第１の空間）と背面の空間５５ａ（第２の空間）とに分離される。
【００５４】
ここで、ドライバユニット１０６の前面とは、ドライバユニット１０６の、音出力口５６と空間的に直接接続される側の面である。ドライバユニット１０６の背面は、当該ドライバユニット１０６において当該前面の反対側の面である。
【００５５】
図４Ａに示されるように、筐体５０ａの所定位置において、前面の空間５４ａと外部とを接続する通気孔５７ａと、背面の空間５５ａと外部とを接続する通気孔５７ｂと、が設けられる。通気孔５７ａは、このイヤホン６０ａが聴取者の耳介に装着され音を出力する際の、鼓膜に対する圧力負荷の軽減、出力音の個人差の低減などのために設けられる。図４Ａの例では、通気孔５７ａは、筐体５０ａの、前面の空間５４ａを構成する壁部に設けられている。また、通気孔５７ｂは、例えば音出力時におけるドライバユニット１０６の振動板に対する負荷を軽減するために設けられる。
【００５６】
なお、実際には、音出力口５６の内部は、例えば圧縮ウレタンや不織布などによる通気抵抗体５６ａが設けられる。また、一般的には、音出力口５６に対してウレタンやシリコンゴムなどによるイヤーピース５８を装着し、耳介に対するサイズの調整や密着性の向上を図る。
【００５７】
また、ＦＦ方式における音を収音するためのマイクロホン１００ｂが、イヤホン６０ａの筐体５０ａの例えば表面に設けられる。
【００５８】
図４Ｂは、図４Ａの構成のイヤホン６０ａに対するノイズ２２の作用の例を示す図である。ノイズ２２は、経路Ａに示すようにマイクロホン１００ｂに収音される。また、ノイズ２２は、経路Ｂに示すように、通気孔５７ａから前面の空間５４ａに入力され、前面の空間５４ａから音出力口５６を介して耳介に導かれる。
【００５９】
図４Ｃは、図４Ｂの構造に基づく、ノイズ２２に対する遮音を行う遮音パスの音響等価回路の例を示す。図４Ｃにおいて、キャパシタＣeは、イヤホン６０ａが装着される耳介の外耳道容積であって、このキャパシタＣeに供給される音圧が耳内音圧に相当する。ノイズ源からのノイズ２２は、通気孔５７ａによる音響抵抗Ｒ1と通気抵抗体５６ａによる音響抵抗Ｒ2とを介してキャパシタＣeに供給される。
【００６０】
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、第１の実施形態に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。図５Ａにおいて、第１の実施形態に係るイヤホン６０ｂは、隔壁５３ｂにより、ドライバユニット１０６の前面と背面とが仕切られ、前面の空間５４ｂと、背面の空間５５ｂとが形成される。
【００６１】
ここで、第１の実施形態に係るイヤホン６０ｂは、前面の空間５４ｂと筐体５０ｂの外部とを、背面の空間５５ｂと分離された音響経路７０により接続する。ノイズ２２は、経路Ａに示すようにマイクロホン１００ｂに収音される。また、ノイズ２２は、経路Ｃに示すように、イヤホン６０ｂの筐体５０ｂの表面の音響経路７０の接続部から入力される。この接続部は、筐体５０ｂの表面において開口部とされ、ノイズ２２は、音響経路７０を介して前面の空間５４ａに入力され、前面の空間５４ａから音出力口５６を介して耳介に導かれる。音出力口５６は、例えば、開口部の面積がドライバユニット１０６の前面の面積より小さく構成される。
【００６２】
音響経路７０は、例えば隔壁５３ｂに接続される端と、筐体５０ｂの外部に接続される端と、が開口部とされた円筒を適用することができる。また、第１の実施形態では、音響経路７０は、ドライバユニット１０６に接触しない位置に設けられる。音響経路７０は、内部または接続部（開口部）付近に、例えば発泡ウレタンや不織布による通気抵抗体５２を設けると好ましい。また、接続部（開口部）は、複数の孔が開けられた、金属や合成樹脂などによる蓋などで覆うようにしてもよい。
【００６３】
なお、音響経路７０の形状は円筒に限らず、例えば断面が楕円形や矩形、三角形、五角形以上の多角形など他の形状であってもよい。また、音響経路７０は、隔壁５３ｂと筐体５０ｂの外部への接続位置とを直線的に接続する形状に限らず、トポロジ的に等しければ他の形状であってもよい。
【００６４】
図５Ｃは、図５Ｂの構造に基づく、第１の実施形態に係る、ノイズ２２に対する遮音を行う遮音パスの音響等価回路の例を示す。図５Ｃにおいて、ノイズ源からのノイズ２２は、音響経路７０によるインダクタンスＬと、通気抵抗体５６ａによる音響抵抗Ｒ2とを介して、キャパシタＣeに供給される。
【００６５】
図５Ｃと上述した図４Ｃとを比較すると、図５Ｃの等価回路では、図４Ｃの等価回路における、通気孔５７ａによる音響抵抗Ｒ1の代わりに音響経路７０によるインダクタンスＬが接続されている。一方、通気抵抗体５６ａによる音響抵抗Ｒ2は、図４Ｃおよび図５Ｃで共通と考えられる。図５Ｃの等価回路では、インダクタンスＬにより中高域成分が減衰し、高い受動減衰効果が期待できる。
【００６６】
第１の実施形態に係るイヤホン６０ｂでは、さらに、イヤホン６０ｂの筐体５０ｂの表面において、音響経路７０が筐体５０ｂの外部と接続する接続部（開口部）近傍に、ＦＦ方式によるノイズ収音のためのマイクロホン１００ｂが設けられる。これにより、マイクロホン１００ｂにより収音される外部のノイズ２２を、当該ノイズ２２が音響経路７０を介して耳介に到来する場合と近い状態で収音することができる。したがって、ＦＦ方式によるノイズキャンセリングの効果をより高めることが可能となる。
【００６７】
なお、この場合、近傍とは、例えばマイクロホン１００ｂの収音面の端と、音響経路７０のイヤホン６０ｂの筐体５０ｂの表面における接続部（開口部）の端とが接した状態を含む。これに限らず、近傍は、マイクロホン１００ｂの収音面の端と、当該接続部（開口部）の端とが数ｍｍ程度離れた状態を含むことができる。例えば、マイクロホン１００ｂの収音面の直径が４ｍｍ、イヤホン６０ｂの筐体５０ｂにおいてマイクロホン１００ｂおよび音響経路７０の接続部（開口部）が設けられる面の直径が１０ｍｍであるものとする。この場合、マイクロホン１００ｂと音響経路７０の接続部（開口部）とが当該面内にあれば、マイクロホン１００ｂが音響経路７０の接続部（開口部）の近傍にあると見做すことができる。
【００６８】
また、図５Ｄに示されるように、マイクロホン１００ｂが音響経路７０の途中に位置していても、音響経路７０の接続部（開口部）から数ｍｍ程度離れた位置に配置される場合には、マイクロホン１００ｂが音響経路７０の接続部（開口部）の近傍にあると見做すことができる。
【００６９】
マイクロホン１００ｂが音響経路７０の途中に位置している場合、マイクロホン１００ｂが、音響経路７０の接続部（開口部）より内側、且つ、通気抵抗体５２よりも接続部（開口部）寄りに位置している場合に、マイクロホン１００ｂが音響経路７０の接続部（開口部）の近傍にある、と見做すことができる。
【００７０】
さらに、マイクロホン１００ｂが音響経路７０の途中に位置している場合、下記のような条件を満たす場合にも、マイクロホン１００ｂが音響経路７０の接続部（開口部）の近傍にある、と見做すことができる。
【００７１】
すなわち、図５Ｅを参照し、経路Ｒで示す、ドライバユニット１０６の出力する音が、ドライバユニット１０６から前面の空間５４ｂを経由して音響経路７０に接続する部分７３までの伝達関数を「Ｄｘ」とする。また、経路Ｓで示す、ドライバユニット１０６から前面の空間５４ｂおよび音響経路７０を経由してマイクロホン１００ｂに至るまでの伝達関数を「Ｄｙ」とする。この場合において、ＤｘとＤｙとの絶対値の比である｜Ｄｘ｜／｜Ｄｙ｜＞１０［ｄＢ］程度となるような位置にマイクロホン１００ｂが配置されている場合、マイクロホン１００ｂが音響経路７０の接続部（開口部）の近傍にある、と見做すことができる。
【００７２】
ここで、音響経路７０の、イヤホン６０ｂの筐体５０ｂの表面における接続部（開口部）に対して、所定の位置にマイクロホン１００ｂを設置する場合において、マイクロホン１００ｂの位置は、イヤホン６０ｂがハウリングを起こさない程度の位置とする必要がある。このような位置は、例えば実験的に求めることができる。
【００７３】
また、近傍は、マイクロホン１００ｂにより収音した音の特性と、音響経路７０の筐体５０ｂの表面の接続部（開口部）における音の特性と、の差分が所定以下となるマイクロホン１００ｂの位置、を含めてもよい。この場合、特性は、例えば周波数特性など、伝達関数において測定可能な値を用いることが可能である。
【００７４】
なお、音響経路７０の接続部（開口部）における方向と、マイクロホン１００ｂの収音面に対する垂直方向とがほぼ等しいと、好ましい。
【００７５】
図６は、第１の実施形態による効果を説明するための図である。図６において、横軸は対数表示による周波数［Ｈｚ］を示す。縦軸は、能動騒音低減量［ｄＢ］を示す。能動騒音低減量は、受動的遮音すなわち図３Ａ〜図３Ｃによるノイズキャンセリングシステムを作動させない場合の、イヤホン６０ａおよび６０ｂそれぞれにおけるノイズの低減量を基準値（Ｒｅｆ）として、当該ノイズキャンセリングシステムを作動させた場合のノイズの低減量である。
【００７６】
図６において、特性線９０は、図４Ａ〜図４Ｃを用いて説明した既存技術によるイヤホン６０ａの特性を示す。また、特性線９１は、図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明した、第１の実施形態に係るイヤホン６０ｂの特性を示す。図６において、特性線９０および９１を比較すると、特性線９１が特性線９０に対して能動騒音低減量が大きいことが分かる。特に、略２［ｋＨｚ］〜略４［ｋＨｚ］の周波数帯域８０において、特性線９１に示される能動騒音低減量に、特性線９０に示される能動騒音低減量に対して１０［ｄＢ］以上の低減効果が確認できる。
【００７７】
このように、音響経路７０の筐体５０ｂの表面における接続部（開口部）の近傍にマイクロホン１００ｂを設けることで、ＦＦ方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、外部から耳介に到来するノイズをより低減することが可能となる。
【００７８】
（第１の実施形態の第１の変形例）
次に、第１の実施形態の第１の変形例について説明する。図７Ａおよび図７Ｂを用いて、第１の実施形態の第１の変形例に係るイヤホンについて説明する。図７Ａは、第１の実施形態の第１の変形例に係るイヤホン６０ｃの一例の構成を示す図である。
【００７９】
図７Ａに示されるように、第１の実施形態の第１の変形例に係るイヤホン６０ｃは、ドライバユニット１０６の例えば中央部に通気孔７１を設け、ドライバユニット１０６の前面と背面とを貫通可能とする。この通気孔７１に対して音響経路７０を接続して、もしくは、音響経路７０をこの通気孔７１を含めた構成として、前面の空間５４ａとイヤホン６０ｃの筐体５０ｃの外部とを、前面の空間５４ａから隔壁５３ａにより分離された背面の空間５５ｃと分離して接続する。
【００８０】
図７Ｂは、ドライバユニット１０６の一例の構造を概略的に示す図である。図７Ｂの例では、ドライバユニット１０６は、フレーム１０６１と、振動板１０６２と、通気抵抗体１０６３と、を含む。フレーム１０６１は、例えば磁石と、振動板１０６２に接続されるボイスコイルと、を含み、ボイスコイルに入力された音信号に応じて振動板１０６２が振動することで、音が出力される。ここで、磁石に中央部が空洞となったドーナツ型のものを用い、振動板１０６２の中央部に孔を設けることで、通気孔７１を形成することができ、ドライバユニット１０６の前面と背面とが貫通可能とされる。
【００８１】
上述した第１の実施形態と同様に、マイクロホン１００ｂは、音響経路７０がイヤホン６０ｃの筐体５０ｃの表面と接続される接続部（開口部）の近傍に設けられる。イヤホン６０ｃをこのように構成することによっても、上述した第１の実施形態と同様に、ＦＦ方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、外部から耳介に到来するノイズをより低減することが可能となる。
【００８２】
（第１の実施形態の第２の変形例）
次に、第１の実施形態の第２の変形例について説明する。図８は、第１の実施形態の第２の変形例に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。図８において、第１の実施形態の第２の変形例に係るイヤホン６０ｄは、例えば図５Ａを用いて説明した第１の実施形態に係るイヤホン６０ｂに対して、前面の空間５４ｂに、ＦＢ方式のノイズキャンセリングシステムのためのマイクロホン１００ａが追加して設けられている。
【００８３】
この構成の場合、ノイズキャンセリングシステムの電気回路は、図１Ａのマイクアンプ、フィルタ１０２ａおよびイコライザ１０３と、図３Ａのマイクアンプ１０１およびフィルタ１０２ｂと、を含む構成となる。
【００８４】
第１の実施形態の第２の変形例によれば、例えば、ＦＢ方式による信号処理を行う回路においてゲインを小さく取りノイズの減衰量を小さくする一方で安定性を向上させ、さらに、ＦＦ方式によりノイズ除去を行うことができる。これにより、全体としてノイズの減衰量を大きく取ることができ、且つ、安定的に作動させることが可能となる。
【００８５】
なお、上述では、第１の実施形態に係るイヤホン６０ｂに対してＦＢ方式によるノイズキャンセリングシステムのためのマイクロホン１００ａを追加するように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、第１の実施形態の第１の変形例に係るイヤホン６０ｃに対して、前面の空間５４ａ（図７Ａ参照）に当該マイクロホン１００ａを追加して設けてもよい。これは、後述する図９の構成についても同様である。
【００８６】
（第１の実施形態の第３の変形例）
次に、第１の実施形態の第３の変形例について説明する。図９は、第１の実施形態の第３の変形例に係るイヤホンの一例の構成を示す図である。なお、図９は、図７Ａを用いて説明した第１の実施形態の第１の変形例に係るイヤホン６０ｃの構成に、第１の実施形態の第３の変形例に係る構成を適用させた例である。
【００８７】
上述した第１の実施形態、第１の実施形態の第１、第２の変形例では、音響経路７０が円筒形であるとして説明したが、これはこの例に限定されない。図９において、第１の実施形態の第３の変形例に係るイヤホン６０ｅは、ドライバユニット１０６の前面の空間５４ａとイヤホン６０ｅの筐体５０ｅの表面とを接続する音響経路７０’が筐体５０ｅの表面で接続される接続部における開口部の面積を、当該音響経路７０’が前面の空間５４ａに接続される接続部における開口部の面積に対して大きくした形状となっている。
【００８８】
より具体的には、音響経路７０’は、その径が、ドライバユニット１０６側から筐体５０ｅの表面側に向けて非線形的に大きくなる、所謂ラッパ型の形状を持つ。換言すれば、第１の実施形態の第３の変形例に係る音響経路７０’の形状は、その長さ方向の断面が、長さ方向の中心に対して線対称な曲線となっている。これに限らず、音響経路７０’の形状が、長さ方向の断面が、長さ方向の中心に対して非線対称な曲線であってもよい。
【００８９】
上述した第１の実施形態と同様に、マイクロホン１００ｂは、音響経路７０’がイヤホン６０ｅの筐体５０ｅの表面と接続される接続部（開口部）の近傍に設けられる。イヤホン６０ｅをこのように構成することによっても、上述した第１の実施形態と同様に、ＦＦ方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、外部から耳介に到来するノイズをより低減することが可能となる。
【００９０】
また、上述したように、第１の実施形態の第３の変形例では、音響経路７０’の形状を、筐体５０ｅの表面における開口部の面積が、前面の空間５４ａに接続される開口部の面積に対して大きい形状としている。そのため、音響経路７０’の入力されるノイズ２２に対する指向性が、無指向性であるマイクロホン１００ｂの指向性に近くなり、ＦＦ方式によるノイズ低減の効果が向上されることが期待できる。
【００９１】
なお、この第１の実施形態の第３の変形例に係る音響経路７０’は、上述した第１の実施形態に係るイヤホン６０ｂや、第１の実施形態の第３の変形例に係るイヤホン６０ｄにも、同様に適用可能である。
【００９２】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、本開示をオーバーイヤー（またはオンイヤー）タイプのヘッドホンに適用させた例である。図１０は、第２の実施形態に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。図１０において、第２の実施形態に係るヘッドホン１０ａは、筐体１０００が、隔壁１００２によりドライバユニット１０６の前面と背面とに分離され、ドライバユニット１０６の前面側が開放された構造となっている。前面側は、筐体１０００の端部が、ウレタンなどによるイヤーパッド１００１を介して、聴取者の頭部３０に耳介を覆うようにされる。ドライバユニット１０６の前面と、筐体１０００の一部と、イヤーパッド１００１と、聴取者の頭部３０と、により、ドライバユニット１０６の前面の空間（第１の空間）が形成される。
【００９３】
また、図１０の例では、ヘッドホン１０ａは、隔壁１００２により、筐体１０００におけるドライバユニット１０６の背面側に、第１の背面空間１０１０（第２の空間）が形成される。さらに、図１０の例では、第１の背面空間１０１０内において隔壁１００３が設けられ、ドライバユニット１０６の背面部分を含む第２の背面空間１０１１（第３の空間）が形成される。
【００９４】
第２の実施形態に係るヘッドホン１０ａは、ドライバユニット１０６の前面の空間と筐体１０００の外部とを、第１の背面空間１０１０を介して、第１の背面空間１０１０と分離された音響経路７２により接続する。接続部（開口部）は、複数の孔が開けられた、金属や合成樹脂などによる蓋などで覆うようにしてもよい。音響経路７２は、上述した第１の実施形態における音響経路７０と同様に、例えば隔壁１００２に接続される端と、筐体１０００の外部に接続される端と、が開口部とされた円筒を適用することができる。また、第２の実施形態では、音響経路７２は、ドライバユニット１０６に接触しない位置に設けられる。音響経路７２は、内部に、例えば発泡ウレタンや不織布による通気抵抗体を設けると好ましい。
【００９５】
ＦＦ方式によるノイズ収音のためのマイクロホン１００ｂが、ヘッドホン１０ａの筐体１０００の表面の、音響経路７２がヘッドホン１０ａの筐体１０００に接続される接続部（開口部）の近傍に設けられる。これにより、マイクロホン１００ｂにより収音される外部のノイズ２２を、当該ノイズ２２が音響経路７２を介して耳介に到来する場合（図１０、経路Ｆ参照）と近い状態で収音することができる。したがって、ＦＦ方式によるノイズキャンセリングの効果をより高めることが可能となる。
【００９６】
なお、この場合の近傍は、第１の実施形態において説明した近傍の定義を適用することができる。ここで、ヘッドホン１０ａは、筐体１０００の音響経路７２の接続部およびマイクロホン１００ｂが設けられる面の面積を、上述したイヤホン６０ｂなどに対して大きくできる。したがって、マイクロホン１００ｂの収音面の端と、音響経路７２の筐体１０００の表面における開口部の端との距離のマージンは、例えば数１０ｍｍなど、上述のイヤホン６０ｂの例に対して大きく取ることができる。
【００９７】
なお、この場合においても、音響経路７２の接続部（開口部）における方向と、マイクロホン１００ｂの収音面に対する垂直方向とがほぼ等しいと、好ましい。
【００９８】
（第２の実施形態の第１の変形例）
次に、第２の実施形態の第１の変形例について説明する。図１１は、第２の実施形態の第１の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。図１１において、ヘッドホン１０ｂは、図１０を用いて説明したヘッドホン１０ａと同様に、筐体１０００が隔壁１００２によりドライバユニット１０６の前面および背面に分離され、ドライバユニット１０６の背面の、筐体１０００と隔壁１００２により形成される第１の背面空間１０１０内に、隔壁１００３により第２の背面空間１０１１が形成される。
【００９９】
第２の実施形態の第１の変形例に係るヘッドホン１０ｂは、ドライバユニット１０６の前面の空間と筐体１０００の外部とを、第２の背面空間１０１１と、第１の背面空間１０１０と、から分離された音響経路７２により接続する。
【０１００】
マイクロホン１００ｂは、上述した第２の実施形態と同様に、ヘッドホン１０ｂの筐体１０００の表面の、音響経路７２がヘッドホン１０ｂの筐体１０００に接続される接続部（開口部）の近傍に設けられる。これにより、マイクロホン１００ｂにより収音される外部のノイズ２２を、当該ノイズ２２が音響経路７２を介して耳介に到来する場合（図１１、経路Ｇ参照）と近い状態で収音することができる。したがって、ＦＦ方式によるノイズキャンセリングの効果をより高めることが可能となる。
【０１０１】
（第２の実施形態の第２の変形例）
次に、第２の実施形態の第２の変形例について説明する。図１２は、第２の実施形態の第２の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。図１２に示されるヘッドホン１０ｃは、上述した第１の実施形態の第１の変形例に係るイヤホン６０ｃ（図７Ａ参照）に対応するもので、ドライバユニット１０６の例えば中央部に通気孔７１を設け、ドライバユニット１０６の前面と背面とを貫通可能とする。この通気孔７１に対して音響経路７２を接続して、もしくは、音響経路７２をこの通気孔７１を含めた構成として、ドライバユニット１０６の前面の空間と、ヘッドホン１０ｃの筐体１０００の外部とを、第２の背面空間１０１１および第１の背面空間１０１０を介して接続する。
【０１０２】
ドライバユニット１０６の構造は、図７Ｂを用いて説明した構造と共通なので、ここでの詳細な説明を省略する。
【０１０３】
マイクロホン１００ｂは、上述した第２の実施形態と同様に、ヘッドホン１０ｂの筐体１０００の表面の、音響経路７２がヘッドホン１０ｂの筐体１０００に接続される接続部（開口部）の近傍に設けられる。これにより、マイクロホン１００ｂにより収音される外部のノイズ２２を、当該ノイズ２２が音響経路７２を介して耳介に到来する場合（図１２、経路Ｈ参照）と近い状態で収音することができる。したがって、ＦＦ方式によるノイズキャンセリングの効果をより高めることが可能となる。
【０１０４】
（第２の実施形態の第３の変形例）
次に、第２の実施形態の第３の変形例について説明する。図１３は、第２の実施形態の第３の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。図１３において、第２の実施形態の第３の変形例に係るヘッドホン１０ｄは、例えば図１０を用いて説明した第２の実施形態に係るヘッドホン１０ａに対して、ドライバユニット１０６の前面の空間に対してＦＢ方式のノイズキャンセリングシステムのためのマイクロホン１００ａが追加して設けられている。
【０１０５】
この例においても、上述した第１の実施形態の第２の変形例と同様に、ノイズキャンセリングシステムの電気回路は、図１Ａのマイクアンプ、フィルタ１０２ａおよびイコライザ１０３と、図３Ａのマイクアンプ１０１およびフィルタ１０２ｂと、を含む構成となる。
【０１０６】
第２の実施形態の第３の変形例によれば、ＦＢ方式による信号処理を行う回路においてゲインを小さく取りノイズの減衰量を小さくする一方で安定性を向上させ、さらに、ＦＦ方式によりノイズ除去を行う。これにより、全体としてノイズの減衰量を大きく取ることができ、且つ、安定的に作動させることが可能となる。
【０１０７】
なお、上述では、第２の実施形態に係るヘッドホン１０ａに対してＦＢ方式によるノイズキャンセリングシステムのためのマイクロホン１００ａを追加するように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、第２の実施形態の第１の変形例に係るヘッドホン１０ｂ、および、第２の実施形態の第２の変形例に係るヘッドホン１０ｃに対して、ドライバユニット１０６の前面の空間に当該マイクロホン１００ａを追加して設けてもよい。これは、後述する図１４の構成についても同様である。
【０１０８】
（第２の実施形態の第４の変形例）
次に、第２の実施形態の第４の変形例について説明する。図１４は、第２の実施形態の第４の変形例に係るヘッドホンの一例の構成を示す図である。なお、図１４は、図１２を用いて説明した第２の実施形態の第２の変形例に係るヘッドホン１０ｃの構成に、第２の実施形態の第４の変形例に係る構成を適用させた例である。
【０１０９】
図１４に示されるヘッドホン１０ｅは、上述した第１の実施形態の第３の変形例に係るイヤホン６０ｅ（図９参照）に対応するもので、ドライバユニット１０６の前面の空間とヘッドホン１０ｄの１０００の表面とを接続する音響経路７２’が筐体１０００の表面に接続される接続部における開口部の面積を、音響経路７２’がドライバユニット１０６の前面の空間に接続される接続部における開口部の面積に対して大きくした形状となっている。
【０１１０】
より具体的には、図９の音響経路７０’と同様に、音響経路７２’は、その径が、ドライバユニット１０６側から筐体１０００の表面側に向けて非線形的に大きくなる、所謂ラッパ型の形状を持つ。換言すれば、第２の実施形態の第４の変形例に係る音響経路７２’の形状は、その長さ方向の断面が、長さ方向の中心に対して線対称な曲線となっている。これに限らず、音響経路７２’の形状が、長さ方向の断面が、長さ方向の中心に対して非線対称な曲線であってもよい。
【０１１１】
上述した第１の実施形態と同様に、マイクロホン１００ｂは、音響経路７２’がヘッドホン１０ｅの筐体１０００の表面と接続される接続部（開口部）の近傍に設けられる。ヘッドホン１０ｅをこのように構成することによっても、上述した第２の実施形態と同様に、ＦＦ方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、外部から耳介に到来するノイズをより低減することが可能となる。
【０１１２】
また、上述したように、第２の実施形態の第４の変形例では、音響経路７２’の形状を、筐体１０００の表面における開口部の面積が、ドライバユニット１０６の前面の空間に接続される開口部の面積に対して大きい形状としている。そのため、音響経路７２’の入力されるノイズ２２に対する指向性が、無指向性であるマイクロホン１００ｂの指向性に近くなり、ＦＦ方式によるノイズ低減の効果が向上されることが期待できる。
【０１１３】
なお、この第３の実施形態の第４の変形例に係る音響経路７２’は、上述した第２の実施形態に係るヘッドホン１０ａ、第２の実施形態の第１の変形例に係るヘッドホン１０ｂ、および、第２の実施形態の第３の変形例に係るヘッドホン１０ｄにも、同様に適用可能である。
【０１１４】
（第２の実施形態の第５の変形例）
次に、第２の実施形態の第５の変形例について説明する。第２の実施形態の第５の変形例では、図１５Ａ〜図１５Ｃを用いて、マイクロホン１００ｂを設ける位置について説明する。なお、ここでは、図１２を用いて説明した、第２の実施形態の第２の変形例に係るヘッドホン１０ｃを例にとって説明を行う。
【０１１５】
図１５Ａは、ＦＦ方式によるノイズ収音のためのマイクロホン１００ｂを、音響経路７２の内面、より具体的には、音響経路７２の内壁に設けた例である。この場合、マイクロホン１００ｂを、収音面が、音響経路７２の筐体１０００に対する接続位置の近傍に位置するように配置すると好ましい。また、マイクロホン１００ｂを音響経路７２の内壁に設ける場合、例えばマイクロホン１００ｂの収音面が音響経路７２の内壁と平行になるように配置すると好ましい。
【０１１６】
図１５Ｂは、ヘッドホン１０ｃの筐体１０００の、マイクロホン１００ｂを音響経路７２が筐体１０００と接続される接続部（開口部）の面と同一の面に配置する例である。換言すれば、図１５Ｂの例は、マイクロホン１００ｂの収音面が筐体１０００の外部に向けられた配置である。図１５Ｂの例においても、マイクロホン１００ｂは、音響経路７２が筐体１０００と接続される接続部（開口部）の近傍に設けられる。また、同一の面は、例えば、当該接続部（開口部）の面に対して所定角度以上のエッジを含まない面である。
【０１１７】
図１５Ｃは、マイクロホン１００ｂを、音響経路７２が筐体１０００と接続される接続部における開口部に配置する例である。この場合、マイクロホン１００ｂが音響経路７２を塞がないように、必要に応じて、当該開口部の径を大きく取る。この図１５Ｃに示す配置は、マイクロホン１００ｂを音響経路７２が筐体１０００と接続される接続部における開口部の近傍に配置するという意味合いでは、図１５Ａおよび図１５Ｂの配置例に対して有利であると考えられる。
【０１１８】
なお、ここでは、ヘッドホン１０ｃを例にとって説明を行ったが、図１０、図１１、図１３および図１４にそれぞれ示したヘッドホン１０ａ、１０ｂ、１０ｄおよび１０ｅについても、図１５Ａ〜図１５Ｃにより説明した、マイクロホン１００ｂの各位置を適用することができる。
【０１１９】
これに限らず、図１５Ａ〜図１５Ｃにより説明したマイクロホン１００ｂの各位置は、第１の実施形態とその各変形例において、図５Ａ、図７Ａ、図８および図９にそれぞれ示したイヤホン６０ｂ、イヤホン６０ｃ、イヤホン６０ｄおよびイヤホン６０ｅについても、同様に適用可能である。
【０１２０】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
ドライバユニットの前面の第１の空間と、該ドライバユニットが含まれる筐体の外部とを、該ドライバユニットの背面の第２の空間と分離して接続する音響経路と、
前記音響経路が前記筐体の外部に接続する開口部の近傍に設けられるマイクロホンと、
を備える音響出力装置。
（２）
前記音響経路は、
前記ドライバユニットと前記第２の空間の一部を貫通しながら、前記第２の空間と分離して前記第１の空間と前記外部とを接続する
前記（１）に記載の音響出力装置。
（３）
前記音響経路は、
前記ドライバユニットと接触せずに前記第２の空間と分離して前記第１の空間と前記外部とを接続する
前記（１）に記載の音響出力装置。
（４）
前記第２の空間は、前記ドライバユニットの背面と接続する第３の空間を含み、
前記音響経路は、
前記第３の空間および前記第２の空間と分離して、前記第１の空間と前記外部とを接続する
前記（１）乃至（３）の何れかに記載の音響出力装置。
（５）
前記音響経路は、
前記外部に接続される端の面積と前記第１の空間に接続する端の面積とがほぼ等しい
前記（１）乃至（４）の何れかに記載の音響出力装置。
（６）
前記音響経路は、
前記外部に接続される第１の端の面積が前記第１の空間に接続する第２の端の面積より大きい
前記（１）乃至（４）の何れかに記載の音響出力装置。
（７）
前記音響経路は、
前記第２の端から前記第１の端に向けて、断面積が非線形で大きくなる
前記（６）に記載の音響出力装置。
（８）
前記マイクロホンは、前記筐体の表面の前記開口部の近傍に設けられる
前記（１）乃至（７）の何れかに記載の音響出力装置。
（９）
前記マイクロホンは、前記音響経路の内面に設けられる
前記（１）乃至（７）の何れかに記載の音響出力装置。
（１０）
前記マイクロホンは、前記音響経路の前記開口部に設けられる
前記（１）乃至（７）の何れかに記載の音響出力装置。
（１１）
前記第１の空間の音を直接収音可能な位置に設けられる他のマイクロホンをさらに備える
前記（１）乃至（１０）の何れかに記載の音響出力装置。
（１２）
前記筐体は、
前記第１の空間が前記ドライバユニットの前面の方向に開放される形状を有する
前記（１）乃至（１１）の何れかに記載の音響出力装置。
（１３）
前記筐体は、
前記第１の空間の前記ドライバユニットの前面の方向に該ドライバユニットの該前面の面積より小さい面積の開口部が設けられる形状を有する
前記（１）乃至（１１）の何れかに記載の音響出力装置。
（１４）
前記マイクロホンは、
前記開口部における音の特性と、前記マイクロホンにより収音される音の特性と、の差分が所定以下になる位置に配置される
前記（１）乃至（１３）の何れかに記載の音響出力装置。
【符号の説明】
【０１２１】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０FB，１０FF  ヘッドホン
２０，２０’  制御点
２１  音圧
２２，２３  ノイズ
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅ，１０００  筐体
５３ａ，５３ｂ，１００２，１００３  隔壁
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ  イヤホン
７０，７０’，７２，７２’  音響経路
１０１ａ’，１０１ｂ’  マイク・マイクアンプ
１００ａ，１００ｂ  マイクロホン
１０１  マイクアンプ
１０２ａ，１０２ｂ  フィルタ
１０３  イコライザ
１０５  パワーアンプ
１０６  ドライバユニット
１２０，１３０，１３１  空間伝達関数
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020026944.tif 000011
【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
2020026944.tif 000017
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【国際調査報告】
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