特許 6055102 ヘッドホンポート出口の結合及び防水加工

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6055102

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】ヘッドホンポート出口の結合及び防水加工

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/10 20060101AFI20161219BHJP

   H04R 1/00 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   H04R1/10 104Z

   H04R1/00 311

【請求項の数】25

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-531135(P2015-531135)

(86)(22)【出願日】2013年8月30日

(65)【公表番号】特表2015-531560(P2015-531560A)

(43)【公表日】2015年11月2日

(86)【国際出願番号】US2013057508

(87)【国際公開番号】WO2014039384

(87)【国際公開日】20140313

【審査請求日】2015年4月13日

(31)【優先権主張番号】13/606,149

(32)【優先日】2012年9月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591009509

【氏名又は名称】ボーズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】スティーヴン・ディ・ボイル

(72)【発明者】

【氏名】ケネス・ディ・ギャニオン

(72)【発明者】

【氏名】ジョナサン・エー・クヌーセン

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム・タイス

(72)【発明者】

【氏名】ケヴィン・ジェイ・ウィンター

【審査官】 千本 潤介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０１７４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３０８６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０４４５９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−０９５３８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−０８１２８３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００７−５１０３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５２５０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１０６２３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−１０９２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８５０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４１５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０４３０８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭６２−１４１２９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００１５５０１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １／１０

Ｈ０４Ｒ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気音響変換器と、
前記電気音響変換器の後面を囲み、後方キャビティを画定するシェルと、
前記シェルを貫通する第１開口部及び第２開口部であって、その各々が前記後方キャビティを前記シェルの外面と接続する第１開口部及び第２開口部と、
前記シェルに取り付けられたプレートであって、前記シェルの前記外面に当接される底面と前記底面の反対側にある上面とを有するプレートと、
を備えるヘッドホンであって、
前記プレートは、
前記プレートの内側の側壁により画定される出口キャビティ、前記プレートの前記上面に位置する上部開口、及び、前記プレートの前記底面に位置する下部開口であって、前記下部開口の大きさは前記シェルを貫通する前記第１開口部に対応し、前記下部開口の位置は前記シェルを貫通する前記第１開口部と揃っている下部開口と、
前記プレートの前記底面に位置するチャンネルであって、前記シェルを貫通する前記第２開口部に位置合わせされたところを始点とし、前記出口キャビティの前記側壁の１つの面を貫通する開口を終点とするチャンネルと、
を含み、
前記チャンネルと前記シェルの前記外面とは、前記後方キャビティから前記出口キャビティへのリアクタンス性音響ポートを共に形成し、
前記シェルを貫通する前記第１開口部は、前記後方キャビティから前記出口キャビティへの抵抗性音響ポートを形成し、
前記出口キャビティは、追加の音響インピーダンスをもたらすことなく、前記リアクタンス性音響ポート及び前記抵抗性音響ポートをフリースペースに接続することを特徴とするヘッドホン。

【請求項2】

前記プレートの前記上面上に防水スクリーンをさらに備え、前記防水スクリーンは前記出口キャビティの前記上部開口をカバーすることを特徴とする、請求項１に記載のヘッドホン。

【請求項3】

前記防水スクリーンが音響透過性であることを特徴とする、請求項２に記載のヘッドホン。

【請求項4】

前記防水スクリーンの固有音響抵抗が１０レイリー（ＭＫＳ）未満であることを特徴とする、請求項２に記載のヘッドホン。

【請求項5】

前記防水スクリーンは、前記出口キャビティの前記上部開口の周りで前記防水スクリーンが前記プレートの前記上面に封着されるように、カシメ部分を備えることを特徴とする、請求項２に記載のヘッドホン。

【請求項6】

前記防水スクリーンが、疎水性コーティングで被覆されたポリエステル繊維を含むことを特徴とする、請求項２に記載のヘッドホン。

【請求項7】

前記シェルを貫通する前記第１開口部をカバーする音響抵抗性スクリーンを前記シェルの内側表面上にさらに備え、これにより前記抵抗性音響ポートの音響抵抗がもたらされることを特徴とする、請求項１に記載のヘッドホン。

【請求項8】

前記音響抵抗性スクリーンが防水性であることを特徴とする、請求項７に記載のヘッドホン。

【請求項9】

前記音響抵抗性スクリーンの固有音響抵抗が２６０±１５％レイリー（ＭＫＳ）であることを特徴とする、請求項７に記載のヘッドホン。

【請求項10】

前記音響抵抗性スクリーンは、前記シェルを貫通する前記第１開口部の周りで前記音響抵抗性スクリーンが前記シェルの前記内側表面に封着されるように、カシメ部分を備えることを特徴とする、請求項７に記載のヘッドホン。

【請求項11】

前記プレートが、前記プレートを前記シェルに結合する溶接部分を備えることを特徴とする、請求項１に記載のヘッドホン。

【請求項12】

前記溶接部分は、音及び水がシェルを通って周囲環境と第１開口部及び第２開口部との間を通過するのを防ぐため、前記プレートを前記シェルに封着することを特徴とする、請求項１１に記載のヘッドホン。

【請求項13】

前記シェルを貫通する前記第１開口部は、第１面積を有し、前記出口キャビティへの前記リアクタンス性音響ポートを形成する前記チャンネルの前記開口は、第２面積を有し、
前記第１面積は、少なくとも前記第２面積の４倍であることを特徴とする、請求項１に記載のヘッドホン。

【請求項14】

前記シェルを貫通する前記第１開口部は、前記出口キャビティの側面であって、前記リアクタンス性音響ポートを形成する前記チャンネルの前記開口が位置する側面に対応する一側において第１幅を有し、
前記出口キャビティへの前記リアクタンス性音響ポートを形成する前記チャンネルの前記開口は直径を有する略半円形であり、
前記第１開口部の前記第１幅は、前記開口の前記直径の約２倍であることを特徴とする、請求項１に記載のヘッドホン。

【請求項15】

前記リアクタンス性音響ポートを形成する前記チャンネルの前記開口が位置する前記出口キャビティの前記側壁は第１側壁であり、
前記出口キャビティは、前記シェルを貫通する前記第１開口部に平行な平面における第１断面積、第１幅、並びに前記第１側壁における第１深さ及び前記第１側壁の反対側の側壁における第２深さを有し、
前記出口キャビティへの前記リアクタンス性音響ポートを形成する前記チャンネルの前記開口は、第２面積を有し、
前記第１幅は前記第１深さより大きく、
前記第１深さは前記第２深さより大きく、
前記第１断面積は少なくとも前記第２面積の４倍であることを特徴とする、請求項１に記載のヘッドホン。

【請求項16】

前記電気音響変換器の前面を囲み、前方キャビティを画定する第２シェルと、
前記第２シェルを貫通する第１開口部であって、前記前方キャビティを前記シェルの外面に接続する第１開口部と、
前記第２シェルの内側表面上の第２防水スクリーンであって、前記第２シェルを貫通する前記第１開口部をカバーする第２防水スクリーンと、
をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載のヘッドホン。

【請求項17】

前記第２シェルを貫通する第２開口部であって、前記前方キャビティを前記シェルの前記外面に接続する第２開口部をカバーする第３防水スクリーンをさらに備え、
前記第２シェルを貫通する前記第１開口部は、前記前方キャビティからフリースペースへの抵抗性音響ポートを形成し、前記シェルを貫通する前記第２開口部は、前記ヘッドホンからの音響出力を与えることを特徴とする、請求項１６に記載のヘッドホン。

【請求項18】

電気音響変換器、シェル、及びプレートを備えるヘッドホンの組立方法であって、
前記シェルを前記電気音響変換器の後面に結合させて、後方キャビティを形成するステップと、
前記プレートの内側の側壁により画定される前記プレートの出口キャビティと、前記プレートの上面に位置する上部開口と、前記上面の反対側の前記プレートの底面に位置する下部開口と、の位置を、前記後方キャビティから前記シェルの外面へ前記シェルを貫通する第１開口部であって、前記出口キャビティの前記下部開口と対応する大きさの第１開口部に揃えるステップと、
前記プレートの底面を貫通するチャンネルの第１端の位置を、前記後方キャビティから前記シェルの前記外面へ前記シェルを貫通する第２開口部に揃えるステップであって、前記チャンネルの第２端は前記出口キャビティへ開放されるステップと、
前記プレートの前記底面上のエネルギー案内部が前記シェルの前記外面に接触するように、前記プレートを前記シェルに対して押し付けるステップと、
前記エネルギー案内部が前記プレートと前記シェルとの間で超音波溶接を形成するように、超音波エネルギーを前記プレートに印加するステップと、
を含む方法。

【請求項19】

前記出口キャビティの前記上部開口をカバーする防水スクリーンを前記プレートの前記上面に貼付するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記防水スクリーンが音響透過性であることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記防水スクリーンを貼付するステップは、前記出口キャビティの前記上部開口の周りで前記防水スクリーンが前記上面に封着されるように、前記防水スクリーンを前記プレートの前記上面に熱カシメする工程を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。

【請求項22】

前記シェルを貫通する前記第１開口部をカバーする音響抵抗性スクリーンを前記シェルの内側表面に貼付するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。

【請求項23】

前記音響抵抗性スクリーンを貼付するステップは、前記シェルを貫通する前記第１開口部の周りで前記音響抵抗性スクリーンが前記内側表面に封着されるように、前記音響抵抗性スクリーンを前記シェルの前記内側表面に熱カシメする工程を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

第２シェルの開口を覆うように防水スクリーンを貼付するステップと、
前記第２シェルを前記電気音響変換器の前面に結合させて、前方キャビティを形成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。

【請求項25】

第１イヤホン及び第２イヤホンを備えるヘッドホンセットであって、
各イヤホンは、
電気音響変換器と、
前記電気音響変換器の後面を囲み、後方キャビティを画定するシェルと、
前記シェルを貫通する第１開口部及び第２開口部であって、その各々が前記後方キャビティを前記シェルの外面と接続する第１開口部及び第２開口部と、
前記シェルに取り付けられたプレートであって、前記シェルの前記外面に当接される底面と前記底面の反対側にある上面とを有するプレートと、
を備え、
前記プレートは、
前記プレートの内側の側壁により画定される出口キャビティ、前記プレートの前記上面に位置する上部開口、及び、前記プレートの前記底面に位置する下部開口であって、前記下部開口の大きさは前記シェルを貫通する前記第１開口部に対応し、前記下部開口の位置は前記シェルを貫通する前記第１開口部と揃っている下部開口と、
前記プレートの前記底面に位置するチャンネルであって、前記シェルを貫通する前記第２開口部に位置合わせされたところを始点とし、前記出口キャビティの前記側壁の１つの面を貫通する開口を終点とするチャンネルと、
前記プレートの前記上面上の防水スクリーンであって、前記出口キャビティの前記上部開口をカバーする防水スクリーンと、
を含み、
各イヤホン内において、
前記チャンネルと前記シェルの前記外面とは、前記後方キャビティから前記出口キャビティへのリアクタンス性音響ポートを共に形成し、
前記シェルを貫通する前記第１開口部は、前記後方キャビティから前記出口キャビティへの抵抗性音響ポートを形成し、
前記出口キャビティは、追加の音響インピーダンスをもたらすことなく、前記リアクタンス性音響ポート及び前記抵抗性音響ポートをフリースペースに接続することを特徴とするヘッドホンセット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１０年８月１６日に出願された米国特許出願１２／８５７４６２及び２０１１年３月７日に出願された米国特許出願１３／０４１８５４に関し、これらの出願はそれぞれ、米国特許７９１６８８８（特許文献１）に一部継続及び継続するものである。各出願の内容全体が参照によって本出願に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

本開示は、ヘッドホンポートの出口に関する。特許文献１には、インイア式ヘッドホンの設計が記載されており、図７に示すように、一方は音響リアクタンス性（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ ｒｅａｃｔｉｖｅ）であり他方は音響抵抗性（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）である２つの音響ポートが設けられ、電気音響変換器の後面を囲むキャビティを周囲環境と結合させている。図８に示すように、当該特許には、ヘッドホンを構築する特定の方法が記載されていた。その設計では、イヤホン１０の第１領域１２は、電気音響変換器又はドライバ１８の両側でシェル１５及び１７によりそれぞれ画定される後方チャンバー１４及び前方チャンバー１６を含む。前方チャンバー１６は、第２領域２０を通って外耳道への入口まで延在し、またいくつかの実施形態においては外耳道内へ延在し、クッション２２を通り、音響抵抗素子２４のところがその終点となる。音響抵抗素子は、当該素子に作用する音響エネルギー、又は当該素子を通過する音響エネルギーの割合を低減させる何らかのものである。後方チャンバー１４は、ドライバ１８の後面の周りでシェル１５によりシールされる。後方チャンバー１４は、リアクタンス性ポート（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｒｔ、マス・ポートとも呼ばれる）２６等のリアクタンス素子、及び抵抗性ポート（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）２８としても形成され得る抵抗性素子を通じて、周囲環境と音響的に繋げられる。特許文献２には、ヘッドホンデバイスにおいて並列構造の（ｐａｒａｌｌｅｌ）リアクタンス性ポート及び抵抗性ポートを使用することが記載されている。特許文献２は、参照により本明細書に組み込まれる。音響ポートはリアクタンス性（ｒｅａｃｔｉｖｅ）又は抵抗性（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）と呼ばれるが、実際には、任意の音響ポートはリアクタンス性の効果と抵抗性の効果との両方を奏するであろう。所与の音響ポートを記述するのに使用される語は、何れの効果が支配的であるかを示すものである。

【0003】

ポート２６のようなリアクタンス性ポートは、例えば、ポートがなければ封止された音響チャンバーであり得るもの、この場合後方チャンバー１４中の、管状開口部である。図８の例では、リアクタンス性ポート２６は、内部スペーサ３０、シェル１５、及び外側カバー３２中の空隙により画定される。これら３つの部品が１つに組み立てられると、これらの部品中の空隙が接続される結果、後方チャンバー１４により囲まれる容積をシェル１５の側面の開口部３４を通して周囲環境に接続する管を形成する。ポート２８のような抵抗性ポートは、例えば、音響抵抗を与える材料、例えばワイヤスクリーン又は繊維スクリーンでカバーされた、音響チャンバーの壁部における小開口部である。これにより、いくらかの空気及び音響エネルギーが、チャンバーの壁部を通過できるようになる。図８の例では、抵抗性ポート２８は、スペーサ３０の孔を抵抗性スクリーンでカバーすることにより形成され、シェルを貫通する周囲環境への通路であって、如何なる追加の音響インピーダンスももたらさない通路を与える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許７９１６８８８

【特許文献2】米国特許６８３１９８４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般に、一態様において、ヘッドホンは、電気音響変換器と、電気音響変換器の後面を囲み、後方キャビティを画定するシェルと、シェルを貫通する第１開口部及び第２開口部であって、各開口部が後方キャビティをシェルの外面と接続する第１開口部及び第２開口部と、シェルに取り付けられたプレートであって、シェルの外面に当接される底面と底面の反対側にある上面とを有するプレートと、を含む。
プレートは、プレートの内側の側壁により画定される出口キャビティ、プレートの上面に位置する上部開口、及び、プレートの底面に位置する下部開口であって、下部開口の大きさはシェルを貫通する第１開口部に対応し、下部開口の位置はシェルを貫通する第１開口部と揃っている下部開口を含む。
プレートの底面に位置するチャンネルは、シェルを貫通する第２開口部に位置合わせされたところを始点とし、出口キャビティの側壁の１つの面を貫通する開口を終点とする。
チャンネルとシェルの外面とは、後方キャビティから出口キャビティへのリアクタンス性音響ポートを共に形成し、シェルを貫通する第１開口部は、後方キャビティから出口キャビティへの抵抗性音響ポートを形成し、出口キャビティは、追加の音響インピーダンスをもたらすことなく、リアクタンス性ポート及び抵抗性音響ポートをフリースペースに接続する。
いくつかの例において、防水スクリーンは、プレートの上面上に位置し、出口キャビティの上部開口をカバーする。
ヘッドホンセットは、２つのこのようなヘッドホンを含む。

【0006】

本発明の実施は、以下のうち１つ以上を含み得る。
防水スクリーンは、音響透過性とすることができる。
防水スクリーンの固有音響抵抗は、１０レイリー（ＭＫＳ）未満とすることができる。
防水スクリーンは、出口キャビティの上部開口の周りでスクリーンが上面に封着され得るように、プレートの上面に熱カシメされ得る。
防水スクリーンは、疎水性コーティングで被覆されたポリエステル繊維を含み得る。音響抵抗性スクリーンは、シェルの内側表面上でシェルを貫通する第１開口部をカバーすることができ、これにより抵抗性ポートの音響抵抗をもたらし得る。
音響抵抗性スクリーンは、防水性とすることができる。
音響抵抗性スクリーンの固有音響抵抗は、２６０±１５％レイリー（ＭＫＳ）とすることができる。
音響抵抗性スクリーンは、シェルを貫通する第１開口部の周りでスクリーンが内側表面に封着され得るように、シェルの内側表面に熱カシメされ得る。
プレートは、超音波溶接によりシェルに結合され得る。
超音波溶接は、音及び水がシェルを通って周囲環境と第１開口部及び第２開口部との間を通過するのを防ぐため、プレートをシェルに封着することができる。

【0007】

シェルを貫通する第１開口部は、第１面積を有することができ、出口キャビティへのリアクタンス性音響ポートを形成するチャンネルの開口は、第２面積を有することができ、第１面積は、少なくとも第２面積の４倍とすることができる。
シェルを貫通する第１開口部は、出口キャビティの側面であって、リアクタンス性音響ポートを形成するチャンネルの開口が位置する側面に対応する一側において第１幅を有することができ、出口キャビティへのリアクタンス性音響ポートを形成するチャンネルの開口は直径を有する略半円形とすることができ、第１開口部の幅は、開口の直径の約２倍とすることができる。
リアクタンス性ポートを形成するチャンネルの開口が位置し得る出口キャビティの側壁は第１側壁とすることができ、出口キャビティは、シェルを貫通する第１開口部に平行な平面における第１断面積、第１幅、並びに第１側壁における第１深さ及び第１側壁の反対側の側壁における第２深さを有することができ、出口キャビティへのリアクタンス性音響ポートを形成するチャンネルの開口は、第２面積を有することができ、第１幅は第１深さより大きく、第１深さは第２深さより大きく、第１断面積は少なくとも第２面積の４倍とすることができる。
第２シェルは、電気音響変換器の前面を囲み、前方キャビティを画定することができ、第２シェルを貫通する第１開口部であって、前方キャビティをシェルの外面に接続する第１開口部と、第２シェルの内側表面上の第２防水スクリーンであって、第２シェルを貫通する第１開口部をカバーする第２防水スクリーンと、を有し得る。
第３防水スクリーンは、第２シェルを貫通する第２開口部であって、前方キャビティをシェルの外面に接続する第２開口部をカバーすることができ、第２シェルを貫通する第１開口部は、前方キャビティからフリースペースへの抵抗性音響ポートを形成することができ、シェルを貫通する第２開口部は、ヘッドホンからの音響出力を与えることができる。

【0008】

一般に、一態様において、電気音響変換器、シェル、及びプレートを備えるヘッドホンの組立は、シェルを電気音響変換器の後面に結合させて、後方キャビティを形成するステップと、プレートの内側の側壁により画定されるプレートの出口キャビティと、プレートの上面に位置する上部開口と、上面の反対側のプレートの底面に位置する下部開口と、の位置を、後方キャビティからシェルの外面へシェルを貫通する第１開口部であって、出口キャビティの下部開口と対応する大きさの第１開口部に揃えるステップと、プレートの底面を貫通するチャンネルの第１端の位置を、後方キャビティからシェルの外面へシェルを貫通する第２開口部に揃えるステップであって、チャンネルの第２端は出口開口へ開放されるステップと、プレートの底面上のエネルギー案内部がシェルの外面に接触するように、プレートをシェルに対して押し付けるステップと、エネルギー案内部がプレートとシェルとの間で超音波溶接を形成するように、超音波エネルギーをプレートに印加するステップと、を含む。
防水スクリーンは、プレートの上面に貼付され得、出口キャビティの上部開口をカバーすることができる。

【0009】

本発明の実施は、以下のうち１つ以上を含み得る。
防水スクリーンは、音響透過性とすることができる。
スクリーンを貼付するステップは、出口キャビティの上部開口の周りでスクリーンが上面に封着されるように、スクリーンをプレートの上面に熱カシメする工程を含み得る。
音響抵抗性スクリーンは、シェルの内側表面に貼付され得、シェルを貫通する第１開口部をカバーすることができる。
スクリーンを貼付するステップは、シェルを貫通する第１開口部の周りでスクリーンが内側表面に封着されるように、スクリーンをシェルの内側表面に熱カシメする工程を含み得る。
防水スクリーンが第２シェルの開口を覆うように貼付され得、また、第２シェルは、電気音響変換器の前面に結合されて、前方キャビティを形成することができる。

【0010】

利点として、並列構造のリアクタンス性音響ポート及び抵抗性音響ポートを有するインイア式ヘッドホンの機械的構成を単純化すること、及びこれらのポート及び他のポートを通って水が浸入するのを防ぐためにこのようなヘッドホンの防水加工をすることが含まれる。

【0011】

他の特徴点及び利点が、詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】インイア式ヘッドホンの概念上の断面図を示す。

【図2A】インイア式ヘッドホンのポートプレートの下側斜視図を示す。

【図2B】図２Ａのインイア式ヘッドホンのポートプレート及び外側シェルの分解図を示す。

【図3】図２Ａのポートプレート及びスクリーンの斜視図を示す。

【図4A】図２Ｂのポートプレート及び外側シェルを組み立てたときの側方断面図を示す。

【図4B】図２Ｂの外側シェル及びスクリーンの下面図を示す。

【図5】図２Ａのポートプレートの切断斜視図を示す。

【図6A】図２Ｂのポートプレート及び外側シェルを組み立てたときの、ポートプレート及び外側シェル内のキャビティの平面図を示す。

【図6B】図２Ｂのポートプレート及び外側シェルを組み立てたときの、ポートプレート及び外側シェル内のキャビティの正面図を示す。

【図6C】図２Ｂのポートプレート及び外側シェルを組み立てたときの、ポートプレート及び外側シェル内のキャビティの側面立面図を示す。

【図7】インイア式ヘッドホンの模式図を示す。

【図8】インイア式ヘッドホンの構成要素の分解図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

上述の例において、リアクタンス性ポートは、ヘッドホンの外側ケーシングを形成するシェル面において、孔を通ってヘッドホンを抜け、一方抵抗性ポートは、別の位置で抜けている。以下で論じる改良例は、リアクタンス性ポートと抵抗性ポートとが周囲環境への開口部を共有することができるような別の様式でポートを形成することに関するものである。開示される構成は、一般に組立がより容易であり、また当該構成により、ポートを通っての水の浸入からヘッドホンを保護するというさらなる特徴を容易に得られるようになる。

【0014】

図１に示すように、上部シェル１００は変換器１０２の後面を略囲み、後方キャビティ１０４を形成する。上部シェル１００は、変換器の上に２つの開口部１０６及び１０８を有する。ポートプレート１１０は上部シェルの上面に装着される。ポートプレート１１０はハーフチューブ１１２を含み、ハーフチューブ１１２は、ポートプレート１１０が上部シェル１００に嵌合されてハーフチューブの一側を閉鎖すると、リアクタンス性ポートを形成する。ポートプレート及びハーフチューブのより詳細な実施形態は、図２に示されており、以下でより詳細に論じられる。ハーフチューブ１１２の第１端の位置は、上部シェルに位置する開口部１０６と揃えられ、またハーフチューブは、出口チャンバー１１６の側壁への切欠部１１４のところを終点とする。出口チャンバーは、上部シェルに位置する第２開口部１０８と位置が揃った下部開口１２０を有し、また上部開口１２２を通じて周囲環境１１８に開放されている。抵抗性ポートは、後方キャビティ１０４内において、開口部１０８を覆うように抵抗性クロス１５０を配置することにより形成される。出口チャンバー１１６及び外部開口１２２の大きさは、リアクタンス性ポート開口部１１４と開口部１０８において形成される抵抗性ポートとの両方を、いかなる追加の音響インピーダンスももたらすことなく、周囲環境１１８に接続するようなものとされる。最終的に、開口１２２の周りの棚部１４２により、防水スクリーン１２４用の取付点が提供され、防水スクリーン１２４は、何れかのポートを通って周囲環境から水が浸入することを防ぐ。

【0015】

ヘッドホンはまた、下部シェル１２６を含む。下部シェル１２６は変換器の前面を囲み、前方キャビティ１２８を形成する。いくつかの例では、前方シェルは、ノズル１３０を通じて使用者の外耳道へ開放される。別の例では、前方シェルは、図示しないが、シェルの従来式の孔部を通じて耳へ開放される。いくつかの例では、米国特許出願１２／８５７４６２に記載されているように、ヘッドホンの音響レスポンスを制御するために、追加ポート１３２が前方シェルに設けられる。前方キャビティに防水性を与えるために、ノズルの開口部及び追加ポートもまた、防水スクリーン１３４、１３６でカバーされる。

【0016】

いくつかの例では、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ポートプレート１１０が、超音波溶接により上部シェル１００に取り付けられる。図２Ａはポートプレート１１０の下面図を示し、図２Ｂは、上部シェル１００から部分的に取り外されたポートプレート１１０を上から見た図を示す。ポートプレートの底面上のエネルギー案内部１４０（即ち隆起部）は、ポートプレート１１０の外周を囲み、ハーフチューブ１１２の折れ曲がり部（ｆｏｌｄ）の内側まで延在している。ポートプレートは、出口チャンバー１１６の位置が抵抗性ポート開口部１０８と揃い、且つハーフチューブ１１２の入口の位置がリアクタンス性ポート開口部１０６と揃うように、上部シェル上に装着される。ポートプレートが所定の位置にあるとき、超音波エネルギーが印加され、これによりエネルギー案内部は、ポートプレートと上部シェルとの間の溶接部となる。超音波溶接は、ハーフチューブ１１２の周り及び出口チャンバー１１６の周りで物理的なシールを形成する。これにより、リアクタンス性ポートは、リアクタンス性ポート自身の出口１１４を通る場合を除き、確実に周囲環境から音響的にシールされる。超音波溶接により形成されるシールはまた、ポートプレートと上部シェルとの間に生じ得るギャップを通って、ハーフチューブ１１２中へ水が浸入するのを防ぐ。防水スクリーン１２４と組み合わせることで、本構成は、スクリーンの実際の防水性レベルまで、後方キャビティ（及び、後方キャビティ内に含まれる電気音響変換器）を水の浸入から保護する。

【0017】

図３は、防水スクリーン１２４のポートプレート１１０への取付を示す。上述のように、ポートプレートは、開口１２２を囲む棚部１４２を有するように構成されている。スクリーン１２４は、開口１２２を覆うように配置され、且つ棚部１４２に熱カシメされて、出口チャンバー１１６を覆うように所定の位置に貼付され、スクリーンと棚部との間で水の浸入に対するシールを形成している。いくつかの例では、防水スクリーン１２４は、ニューヨーク・サマーズのＳａａｔｉＴｅｃｈのＨｙｐｈｏｂｅ Ａｃｏｕｓｔｅｘ繊維のような、疎水性コーティングを有するポリエステル繊維である。スクリーン用の繊維は防水性だが音響透過性であるため、リアクタンス性ポート又は抵抗性ポートの出口チャンバー１１６への開口部の何れに対しても、追加の音響インピーダンスをもたらすものではない。「音響透過性である」とは、非常に小さい音響抵抗を有し、そのためヘッドホンの音響レスポンスへの影響がごく僅かであるようなスクリーンを指す。いくつかの例では、固有音響抵抗が１０レイリー（ＭＫＳ単位系を用いて測定）未満であるスクリーンが音響透過性であると見なされ得る。

【0018】

抵抗性ポートは、所望の固有音響抵抗を有するスクリーン１５０を上部シェル１００の内側表面に取り付けて、開口部１０８をカバーすることにより形成される。いくつかの例では、ポリエステル繊維製の、固有音響抵抗が２６０±１５％レイリー（ＭＫＳ）であるスクリーンが好ましい。いくつかの例では、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、スクリーン１５０の大きさは、スクリーン１５０がリアクタンス性ポートへの開口部１０６をカバーしないように切り取られたスペース１５２を有しながら、上部シェルの下面を完全にカバーするものとされる。リアクタンス性ポートの孔１０６は２種類のヘッドホン、即ち左右のヘッドホン間で反対側に位置するため、いくつかの例では、スペース１５２は、同じ部分が左右のヘッドホンの両方で使用可能なように、スクリーンの両側から切り取られる。スクリーンは、キャップの下面に熱カシメされる。いくつかの例では、音響抵抗を提供するクロス１５０は防水性でもあり、これは抵抗性ポート開口部を通って浸入する水に対する第２次防衛線となる。様々な範囲の音響抵抗と選択的に防水性とを提供するポリエステル繊維は、例えば上述のようにＳａａｔｉＴｅｃｈから入手可能である。前方キャビティポート１３２及びノズル１３０は、下部シェル１２６及びノズルのプラスチックに対してヘッドホンが所望の音響レスポンスを有するように、防水性で且つ所望の音響抵抗を有する熱カシメスクリーンによって同様にカバーされている（図１を参照）。いくつかの例では、前方キャビティポートは、音響抵抗が１６０±１５％レイリー（ＭＫＳ）であるスクリーンによりカバーされ、またノズルは、音響抵抗が１０レイリー（ＭＫＳ）未満のスクリーンによりカバーされている。

【0019】

また、図４Ａには、出口チャンバー及びその周りの構成要素が断面図で示されている。この断面視から、抵抗性ポート開口部１０８の側壁と出口チャンバー１１６の側壁とが上下に並んでいる（ｖｅｒｔｉｃａｌ）ため、抵抗性ポート開口部１０８の側壁及び出口チャンバー１１６の側壁に垂直な平面上への射影において、出口チャンバー１１６の開口１２０及び１２２、並びにチャンバーの断面自体の大きさが、抵抗性ポート開口部１０８の大きさと一致することがわかる。抵抗性ポートを超えた分の出口チャンバー１１６の長さは、出口チャンバー１１６の幅よりずっと短いため、追加の音響インピーダンスを殆どもたらさないこともわかる。図５に示すように、リアクタンス性ポート開口部１１４の反対側の出口チャンバー１１６の壁部１６０は、開口部を有する（ｈｏｓｔｉｎｇ）壁部１６２より短く且つ低位置にあるため、リアクタンス性ポートを出て行く空気は、周囲環境への略直線の通路を有する。これにより、追加の音響インピーダンスがリアクタンス性ポートにもたらされるのが回避される。

【0020】

いくつかの例では、図５及び図６Ａ〜６Ｃに示すように、ポート開口部１１４及び１０８の大きさ及び位置は、所望の音響インピーダンスを与えるだけでなく、出口チャンバー１１６内で互いに近接していることを考慮して、２つのポートが相互作用するのを避けるように選択される。図５では、下部開口１２０（破線で示す）と、リアクタンス性ポート開口部１１４と、切取部において一点鎖線で示された出口チャンバー１１６により占有される体積と、をよりわかりやすく示すため、出口キャビティ１１６を画定するポートプレート１１０の端部が切り取られている。図６Ａ〜６Ｃは、出口チャンバー及びマス・ポートの境界そのものを示す。出口チャンバーの下部開口１２０は、抵抗性ポート開口部１０８の頂部と同一の広がりを有する。いくつかの例では、抵抗性ポート及び出口チャンバーの断面積Ａ_ＲＰは約５ｍｍ^２である。示されている特定の例では、抵抗性ポート及び出口チャンバーは、略円形状のヘッドホン（図２Ｂを参照）内にフィットするように、平面図（図６Ａ）において略台形である。当該例では、抵抗性ポートの幅Ｗ_ＲＰは長辺が約３．５ｍｍであり、高さＨ_ＲＰは約１．６ｍｍである。抵抗性ポート及び出口チャンバーの特定形状については、（後方キャビティ内で抵抗性クロスによりカバーされている場合に）全領域が所望の音響抵抗を与える限りは、重要ではない。また、リアクタンス性ポートに近い側は、出口チャンバー側面がリアクタンス性ポート出口に追加の音響インピーダンスをもたらさないように、リアクタンス性ポート出口よりも著しく幅広である。

【0021】

リアクタンス性ポート出口１１４を、出口チャンバー１１６の側面に、抵抗性ポート１０８に対して垂直に配置すると、２つのポート間の相互作用を避ける一助となる。いくつかの例では、マス・ポート出口（及び、マス・ポートの長さ全体）は半円状で、その半径Ｒ_ＭＰは１ｍｍ未満、断面積Ａ_ＭＰは１ｍｍ^２強である。このような例において、ポートの全長Ｌ_ＭＰは１１〜１２ｍｍであり得る。また、上述の通り、出口チャンバー１１６の大きさは、ポートへのいかなる追加の音響インピーダンスももたらさないようなものとされる。出口チャンバーの深さは、出口チャンバーの位置における後部カバー１００（図５には図示せず）及びポートプレート１１０の厚みにより決定される。ここで、抵抗性ポート自体は出口チャンバーの底部の長さゼロの開口部である。図５、図６Ｂ、及び図６Ｃに示すように、後部シェル１００及びポートプレート１１０は、出口チャンバーの深さを最小化するために、また出口チャンバーの奥側の壁部１６０がリアクタンス性ポート出口１１４をブロックしないように当該壁部１６０を位置付けるために、出口チャンバーの位置でテーパ付けられている。いくつかの例では、出口チャンバーは、深い側では深さ３ｍｍ未満（Ｄ_ＥＣ１、図５の面１６２）であり、短い側では深さ２ｍｍ未満（Ｄ_ＥＣ２、図５の面１６０）である。

【0022】

一般に、抵抗性ポートの面積は、リアクタンス性ポートの面積の約４倍の大きさである。また、出口チャンバー及び抵抗性ポートの側面であってリアクタンス性ポートが出口チャンバーに入る側面は、半円形のリアクタンス性ポートの直径の約２倍幅広である。加えて、出口チャンバーは、その深い側における深さよりも幅広である。特定の一例では、リアクタンス性ポート開口部１１４は半円形で、半径０．８５ｍｍ、面積１．１３５ｍｍ^２である。抵抗性ポート開口部１０８の幅は、リアクタンス性ポート出口に対応する側で３．６２３ｍｍであり、全面積は５．０１８ｍｍ^２である。出口チャンバーは深い側１６２で深さ２．６９８ｍｍであり、短い側１６０で深さ１．７３１ｍｍである。

【0023】

他の実施例が以下の特許請求の範囲及び出願人が権利を付与され得る他の請求項の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0024】

１０ イヤホン
１２ 第１領域
１４ 後方チャンバー
１５ シェル
１６ 前方チャンバー
１８ ドライバ
２０ 第２領域
２２ クッション
２４ 音響抵抗素子
２６ リアクタンス性ポート、マス・ポート
２８ 抵抗性ポート
３０ 内部スペーサ
３２ 外側カバー
３４ 開口部
１００ 上部シェル、後部シェル
１０２ 変換器
１０４ 後方キャビティ
１０６ 開口部
１０８ 抵抗性ポート開口部
１１０ ポートプレート
１１２ ハーフチューブ
１１４ 切欠部、リアクタンス性ポート開口部
１１６ 出口チャンバー、出口キャビティ
１１８ 周囲環境
１２０ 下部開口
１２２ 上部開口
１２４、１３４、１３６ 防水スクリーン
１２６ 下部シェル
１２８ 前方キャビティ
１３０ ノズル
１３２ 追加ポート、前方キャビティポート
１４０ エネルギー案内部
１４２ 棚部
１５０ スクリーン、抵抗性クロス
１５２ スペース
１６０、１６２ 壁部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】