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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022128410
(43)【公開日】2022-09-01
(54)【発明の名称】イヤホンデバイス
(51)【国際特許分類】
   H04R 5/033 20060101AFI20220825BHJP
   H04R 1/10 20060101ALI20220825BHJP
   H04R 9/06 20060101ALI20220825BHJP
   H04R 1/34 20060101ALI20220825BHJP
【FI】
H04R5/033 B
H04R1/10 101Z
H04R9/06 A
H04R1/34 310
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022009718
(22)【出願日】2022-01-25
(31)【優先権主張番号】110105946
(32)【優先日】2021-02-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】512152743
【氏名又は名称】信泰光學(深セン)有限公司
(71)【出願人】
【識別番号】598001814
【氏名又は名称】亞洲光學股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ASIA OPTICAL CO.,INC.
【住所又は居所原語表記】NO.22-3 South 2nd Road,T.E.P.Z,Taichung,Taiwan R.O.C.
(74)【代理人】
【識別番号】110002516
【氏名又は名称】特許業務法人白坂
(72)【発明者】
【氏名】唐澤 孝行
(72)【発明者】
【氏名】高橋 智也
【テーマコード(参考)】
5D005
5D012
5D018
【Fターム(参考)】
5D005BA02
5D005BA12
5D012DA02
5D012DA03
5D012FA02
5D012GA02
5D018AF13
(57)【要約】
【課題】イヤホンデバイスを提供する。
【解決手段】イヤホンデバイスは、ハウジング、サウンドジェネレーター、および、第一ブロッカーを有する。サウンドジェネレーターは、第一ドライバーユニットを有し、第一ドライバーユニットは、振動板を有する。振動板は、第一発声面、および、第二発声面を有する。第一発声面は、ハウジングの外部の方向に設置される。第二発声面は、第一発声面と反対側に設置される。第一ブロッカーは、第一部、第二部、第一面、および、第二面を有する。第一面は、第一発声面の方向に設置される。第二面は、第一面と反対側に設置される。第一部は、第一面と第二面の間に設置されるとともに、カバープレートに固定される。第二部は、第一部と反対側に設置され、且つ、ハウジングの外部に向く。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
イヤホンデバイスであって、
本体、および、カバープレートを有し、前記カバープレートは、第一表面、および、第二表面を有し、前記第一表面は、前記本体の方向に設置され、前記本体に接続されて、前記本体の内部空間を形成し、前記第二表面は、前記第一表面と反対側に設置され、且つ、前記本体から離れると外部であるハウジングと、
第一ドライバーユニットを有し、前記第一ドライバーユニットは振動板を有し、前記振動板は、第一発声面、および、第二発声面を有し、前記第一発声面は、前記外部空間の方向に設置され、前記第二発声面は、前記第一発声面と反対側に設置されるサウンドジェネレーター、および、
第一部、第二部、第一面、および、第二面を有し、前記第一面は、前記第一発声面の方向に設置され、前記第二面は、前記第一面と反対側に設置され、前記第一部は、前記第一面と前記第二面間に設置され、前記第一部は前記カバープレートに固定され、前記第二部は、前記第一部と反対側に設置され、且つ、前記カバープレートから離れる第一ブロッカー、
を有することを特徴とするイヤホンデバイス。
【請求項2】
イヤホンデバイスであって、
本体、および、カバープレートを有し、前記カバープレートは、第一表面、および、第二表面を有し、前記第一表面は前記本体の方向に設置され、前記本体に接続されて、前記本体の内部空間を形成し、前記第二表面は、前記第一表面と反対側に設置され、且つ、前記本体から離れると外部であり、前記カバープレート上に、第一音響孔を設置するハウジングと、
第二ドライバーユニットを有し、前記第二ドライバーユニットは振動板を有し、前記振動板は、第一発声面、および、第二発声面を有し、前記第一発声面は、前記第一表面の方向に設置され、前記第二発声面は、前記第一発声面と反対側に設置されるサウンドジェネレーターと、
前記第一音響孔の周辺に設置されるとともに、第一部、第二部、第一面、および、第二面を有し、前記第一面は、前記第一音響孔の近くに設置され、前記第二面は、前記第一面と反対側に設置され、前記第一部は、前記第一面と前記第二面間に設置され、前記第一部は前記カバープレートに固定され、前記第二部は、前記第一部と反対側に設置され、且つ、前記カバープレートから離れる第一ブロッカー、
を有することを特徴とするイヤホンデバイス。
【請求項3】
さらに、第二ブロッカーを有し、
前記カバープレートはさらに、支持素子を有し、前記支持素子は、端部を有し、前記端部は、前記カバープレートの前記第二表面に接続され、前記第二ブロッカーは、第三部、および、第四部を有し、前記第三部は、前記支持素子の前記端部に固定され、前記第四部は、前記第三部と反対側に設置されるとともに、前記端部から遠く離れ、
前記サウンドジェネレーターはさらに、第二ドライバーユニット、および、第三ドライバーユニットを有し、前記第二ドライバーユニットの前記カバープレートの投影面積は第一中心点を有し、前記第三ドライバーユニットの前記カバープレートの投影面積は第二中心点を有し、前記第一中心点と前記第二中心点を接続する垂直等分面は前記第一ドライバーユニットを通過し、
前記第一ブロッカーは、音波遮蔽板を有することを特徴とする請求項1、あるいは、請求項2に記載のイヤホンデバイス。
【請求項4】
さらに、第二ブロッカーを有し、前記第二ブロッカーは、前記第一ブロッカーと前記第一ドライバーユニットの前記振動板の間に設置され、前記第一発声面の前記振動板の第一発声面は、同時に、前記第一ブロッカー、および、前記第二ブロッカーの方向に設置され、且つ、前記第一発声面は、前記第二ブロッカーより近く、前記第一ブロッカーより遠く、前記第二ブロッカーの幅と高さの比率は、2.61~3.47の範囲であることを特徴とする請求項1、あるいは、請求項2に記載のイヤホンデバイス。
【請求項5】
前記第一ブロッカーの幅と高さの比率は、1.33~3.43の範囲であることを特徴とする請求項1、あるいは、請求項2に記載のイヤホンデバイス。
【請求項6】
前記サウンドジェネレーターはさらに、磁気回路を有し、前記磁気回路は磁石を有し、前記磁石は、第三表面、および、第四表面を有し、前記磁石の前記第三表面は、前記振動板の前記第二発声面の方向に設置され、前記磁石の前記第四表面は、前記磁石の前記第三表面と反対側に設置され、前記磁石の前記第三表面と前記第一ブロッカーの前記第一面は、90度以下の挟角を形成することを特徴とする請求項1、あるいは、請求項2に記載のイヤホンデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イヤホンデバイス(earpiece device)に関するものであって、特に、音響レンズを用いて、音質を改善するイヤホンデバイスに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ドライバーユニットにより生成される音波は球面波である。ドライバーユニットが室内で用いられるとき、ドライバーユニットは、ユーザーの耳から遠く離れているので、このような状況下で、球面波の曲率は大きくなり、ユーザーの耳に到達するとき、球面波は、平面波に近くなっている。しかし、前方定位特徴を有するイヤホンデバイスにとっては、イヤホンデバイスは、ユーザーの耳の近くに位置するので、音波は、球面波の形式で、ユーザーの耳に到達し、その低音と高音間のバランスを変化させ、音質に影響する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
よって、本発明は、音響レンズを用いて、辺縁箇所での音波の伝播を遅延させ、音波がユーザーの耳に到達するとき、すでに平面波に近くなるイヤホンデバイス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】
【0004】
本発明のイヤホンデバイスは、ハウジング、サウンドジェネレーター、および、第一ブロッカーを有する。ハウジングは、本体、および、カバープレートを有し、カバープレートは、第一表面、および、第二表面を有し、第一表面は、本体の方向に設置されて、本体と結合され、本体の内側空間を形成し、第二表面は、第一表面と反対側に設置され、且つ、本体から離れると外部である。サウンドジェネレーターは、第一ドライバーユニットを有し、第一ドライバーユニットは、振動板を有し、振動板は、第一発声面、および、第二発声面を有し、第一発声面は、外部の方向に設置され、第二発声面は、第一発声面と反対側に設置される。第一ブロッカーは、第一部、第二部、第一面、および、第二面を有し、第一面は、第一発声面の方向に設置され、第二面は、第一面と反対側に設置され、第一部は、第一面と第二面間に設置され、第一部は、カバープレートに固定され、第二部は、第一部と反対側に設置され、且つ、カバープレートから離れて、外部を向く。
【0005】
サウンドジェネレーターはさらに、第二ドライバーユニット、および、第三ドライバーユニットを有し、第二ドライバーユニットのカバープレート上の投影面積は第一中心点を有し、第三ドライバーユニットのカバープレート上の投影面積は第二中心点を有し、第一中心点と第二中心点を接続する垂直等分面は、第一ドライバーユニットを通過する。
【0006】
イヤホンデバイスはさらに、第二ブロッカーを有し、カバープレートはさらに、支持素子を有し、支持素子は、端部を有し、端部は、カバープレートの第二表面に接続され、第二ブロッカーは、第三部、および、第四部を有し、第三部は、支持素子の端部に固定され、第四部は、第三部と反対側に設置されるとともに、端部から離れる。
【0007】
第二ブロッカーは、第一ブロッカーと第一ドライバーユニットの振動板間に設置され、第一ドライバーユニットの振動板の第一発声面は、同時に、第一ブロッカー、および、第二ブロッカーの方向に設置され、且つ、第一発声面は、第二ブロッカーから近く、第一ブロッカーから遠い。
【0008】
第一ブロッカーの幅と高さの比率は、2.57~3.43の範囲であり、第二ブロッカーの幅と高さの比率は、2.61~3.47の範囲である。
【0009】
サウンドジェネレーターはさらに、磁気回路を有し、磁気回路は磁石を有し、磁石は、第三表面、および、第四表面を有し、磁石の第三表面は、振動板の第二発声面の方向に設置され、磁石の第四表面は、磁石の第三表面と反対側に設置され、磁石の第三表面と第一ブロッカーの第一面は、90度より小さい挟角を形成する。
【0010】
あるいは、本発明のイヤホンデバイスは、ハウジング、サウンドジェネレーター、および、第一ブロッカーを有する。ハウジングは、本体、および、カバープレートを有し、カバープレートは、第一表面、および、第二表面を有し、第一表面は、本体の方向に設置されて、本体に接続され、本体の内部空間を形成し、第二表面は、第一表面と反対側に設置され、且つ、本体から離れると外部であり、カバープレート上に第一音響孔を設置する。サウンドジェネレーターは、第一ドライバーユニットを有し、第一ドライバーユニットは、振動板を有し、振動板は、第一発声面、および、第二発声面を有し、第一発声面は、第一表面の方向に設置され、第二発声面は、第一発声面と反対側に設置される。第一ブロッカーは、第一音響孔の周辺に設置され、第一部、第二部、第一面、および、第二面を有し、第一面は、第一音響孔に近接し、第二面は、第一面と反対側に設置され、第一部は、第一面と第二面間に設置され、第一部はカバープレート上に固定され、第二部は、第一部と反対側に設置され、且つ、外部を向く。
【0011】
サウンドジェネレーターはさらに、磁気回路を有し、磁気回路は磁石を有し、磁石は、第三表面、および、第四表面を有し、磁石の第三表面は、振動板の第二発声面の方向に設置され、磁石の第四表面は、磁石の第三表面と反対側に設置され、磁石の第三表面と第一ブロッカーの第一面は、90度以下の挟角を形成する。
【0012】
第一ブロッカーの幅と高さの比率は、1.33~1.78、あるいは、2.13~2.85の範囲である。
【0013】
第一ブロッカーは、音波遮蔽板を有する。
【発明の効果】
【0014】
本発明により、外耳道に到達する音声周波数の一貫性を確保するとともに、安定した前方定位効果を生成し、良い音質を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の一実施形態によるイヤホンデバイスの立体図である。
図2図1のイヤホンデバイスの上面図である。
図3図2のIII-IIIに沿ったイヤホンデバイスの断面図である。
図4図2のIV-IVに沿ったイヤホンデバイスの断面図である。
図5図2のV-Vに沿ったイヤホンデバイスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1を参照すると、図1は、本発明の一実施形態によるイヤホンデバイスの立体図であり、イヤホンデバイス2は、イヤークッション(図示しない)、ハウジング20、サウンドジェネレーター、および、複数のブロッカー22、23、25、および、26を有する。イヤークッションは、ハウジング20に接続されるとともに、通常は、軟性材料(たとえば、スポンジ)を採用し、ユーザーの耳と接触する。本発明において、サウンドジェネレーターは、ツイーター21、ウーファー24 (図4図5に示される)、および、クロスフィード(crossfeed)ドライバーユニット(図示しない)を有する。ブロッカー22、23、25、および、26は音響レンズであり、音波遮蔽板を有する。使用時、ツイーター21により生成される音波は、順に、ブロッカー23とブロッカー22を通過して、外耳道に到達する。また、ウーファー24により生成される音波は、ブロッカー25とブロッカー26を通過して、外耳道に到達する。本発明の素子の配置と機能は以下で説明される。
【0017】
図1図2、および、図3を参照すると、図2は、図1のイヤホンデバイスの上面図であり、図3は、図2のIII-IIIに沿ったイヤホンデバイスの断面図である。図のように、ハウジング20は、本体204、および、カバープレート203を有する。本体204の断面は、ほぼU字型で、底部2045、および、辺縁部2046を有する。底部2045に接続される辺縁部2046の一側は閉鎖側で、閉鎖側と反対のもう一側は開口側である。カバープレート203は、開口側に設置されるとともに、第一表面2034、および、第二表面2033を有する。第一表面2034は、本体204の方向に設置されるとともに、本体204と接合されて、ハウジング20の内部空間2048を形成し、カバープレート203の第二表面2033は、第一表面2034と反対側であり、且つ、本体204から離れると外部2049である。本体204の辺縁部2046上に、装着孔2047が設置される。本発明のイヤホンデバイス2はさらに、支持フレーム(図示しない)を有する。支持フレームは、ハウジング20外側で、本体204の辺縁部2046に沿って延伸し、支持フレームの末端は、装着孔2047に接続される。
【0018】
図2を参照すると、ウーファー24のカバープレート203上の投影面積2032は、第一中心点C2を有する。クロスフィードドライバーユニット(図示しない)のカバープレート203上の投影面積2031は、第二中心点C1を有する。この実施形態において、第一中心点C2と第二中心点C1を接続する線Lの垂直等分面Pは、ツイーター21を通過し、且つ、ツイーター21の設置位置は、装着孔2047に近接する。
【0019】
ツイーター21は、内部空間2048中に設置されるとともに、振動板211、および、磁気回路213を有する。振動板211は、第一発声面2111、および、第二発声面2113を有する。第一発声面2111は、本体204の外部2049の方向に設置される。第二発声面2113は、第一発声面2111と反対側に設置され、内部空間2048を向く。磁気回路213は、第二発声面2113の一側に設置され、磁石を有し、磁石は、第三表面2133、および、第四表面2131を有する。磁石の第三表面2133は、振動板211の第二発声面2113の方向に設置される。磁石の第四表面2131は、第三表面2133と反対側に設置される。
【0020】
ブロッカー23は、第三側面231、第四側面232、第三部234、および、第四部233を有する。第三側面231は、振動板211の第一発声面2111の近くに設置される。第四側面232は、第三側面231と反対側に設置される。第三部234は、第三側面231と第四側面232の間に設置され、且つ、カバープレート203に固定される。第四部233は、第三側面231と第四側面232間に設置され、且つ、第三部234と反対側に設置されるとともに、カバープレート203から離れる。
【0021】
ブロッカー22は、第一面221、第二面222、第一面224、および、第二面223を有する。第一面221は、ブロッカー23の第四側面232の近くに設置される。第二面222は、第一面221と反対側に設置される。第一面224は、第一面221と第二面222間に設置され、且つ、カバープレート203に固定される。第二面223は、第一面221と第二面222間に設置され、且つ、第一面224に相対して設置されて、カバープレート203から離れる。
【0022】
カバープレート203はさらに、二個の平行な支持素子27(図1、および、図3)、および、収容空間2035(図3)を有する。各支持素子27は、端部271を有し、端部271は、カバープレート203の第二表面2033上(ブロッカー22周辺)に接続される。支持素子27は棒状であり、ツイーター21の振動板211上方に跨る。このほか、図1において、二個の支持素子27が同時に、ブロッカー23をサポートしているが、理解できることは、本発明はそれらに制限されないことである。一個の支持素子だけを設置する任意の実施形態も、本発明のカテゴリーに属する。一個の支持素子だけを設置して、ブロッカー23を支持するように修正する場合も、本発明のカテゴリーに属する。収容空間2035は、斜面2036を有する。ツイーター21は、収容空間2035中に嵌入されるとともに、斜面2036と接触する。
【0023】
この実施形態において、ブロッカー22は、ブロッカー23の第四側面232の側に設置され、且つ、カバープレート203の凹槽2037に固定される。ブロッカー23は、ブロッカー22とツイーター21の振動板211間に設置され、ツイーター21の振動板211の第一発声面2111は、同時に、ブロッカー22、および、ブロッカー23の方向に設置される。注意すべきことは、第一発声面2111は、ブロッカー23から近く、ブロッカー22から遠いことである。
【0024】
図2図3において、ブロッカー22の幅はW1、ブロッカー22の高さはH1、ブロッカー23の幅は、ブロッカー23の高さはH2で表示される。ブロッカー22と23の尺寸、および、比率、それらの上限と下限は以下のように示される。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
表1と表2から分かるように、ブロッカー22の幅と高さの比率W1/H1は、2.57~3.43であり、ブロッカー23の幅の高さの比率W2/H2は、2.61~3.47である。
【0028】
図3を参照すると、この実施形態において、ツイーター21の磁石の第三表面2133とブロッカー22の第一面221の間の挟角θ1は、90度より小さい。
【0029】
イヤホンデバイス中のツイーターは、ユーザーの耳の近くに位置するので、ユーザーの耳に到達する音波は、球面波状である。この時、音声周波数間のバランスは、耳の位置の違いにより変化する。高音ツイーターの中心部の高音域は強く、高音ツイーターの辺縁部の低音域は強い。よって、高音ツイーターの辺縁部の領域の音波が、早くユーザーの耳に到達するとき、低周波と高周波の間のバランスが変化し、且つ、音質も変化する。よって、本発明は、高音ツイーター21前方に、ブロッカー23と22を設置し、音波は、ブロッカー23と22により遮断されて、反射、および/または、回折が発生し、その中心部分で、伝播遅延が発生し、外耳道に到達するとき、すでに、平面波に近くなり、且つ、位相を調整する。特に、異なるユーザーの耳の位置に若干の差異があっても、本発明は、外耳道に到達する音波をさらに平面波に近づけさせることができ、よって、外耳道に到達する音声周波数の一貫性を確保するとともに、安定した前方定位効果を生成し、良い音質を提供することができる。
【0030】
図1を参照すると、ハウジング20のカバープレート203上に、複数の音響孔、たとえば、第一音響孔201、および、第二音響孔202を設置する。ブロッカー25は、第一音響孔201の周辺に設置される。ブロッカー26は、第二音響孔202の周辺に設置される。使用時、ハウジング20中に設置されるウーファー24(図4図5に示される)は音波を生成する。音波は、第一音響孔201、および、第二音響孔202を通過して、ハウジング202外に伝播するとともに、それぞれ、ブロッカー25と26の遮断により、反射、および/または、回折が発生するとともに、位相を調整して、外耳道に到達する音波を、平面波に接近させる。
【0031】
図4を参照すると、図4は、図2のIV-IVに沿ったイヤホンデバイスの断面図である。図のように、ウーファー24は、振動板241、および、磁気回路243を有する。振動板241は、第一発声面2411、および、第二発声面2413を有する。第一発声面2411は、カバープレート203の方向に設置される。第二発声面2413は、第一発声面2411と反対側に設置される。磁気回路243は、第二発声面2413の側に設置され、磁石を有し、磁石は、第三表面2433、および、第四表面2431を有する。磁石の第三表面2433は、振動板241の第二発声面2413の方向に設置される。磁石の第四表面2431は、第三表面2433と反対側に設置される。
【0032】
ブロッカー25は、第一面251、第二面252、第一部254、および、第二部253を有する。第一面251は、第一音響孔201の近くに設置される。第二面252は、第一面251と反対側に設置される。第一部254は、第一面251と第二面252間に設置され、且つ、カバープレート203に固定される。第二部253は、第一面251と第二面252間に設置され、且つ、第一部254に相対して設置されるとともに、カバープレート203から離れる。この実施形態において、磁石の第三表面2433とブロッカー25の第一面251の間の挟角θ2は、90度以下である。
【0033】
図2図4において、ブロッカー25の幅はW3、ブロッカー25の高さはH3で示される。ブロッカー25の尺寸と比率、それらの上限と下限は以下のように示される。
【0034】
【表3】
【0035】
表3から分かるように、ブロッカー25の幅と高さの比率W3/H3は、1.33~1.78の範囲である。
【0036】
図5を参照すると、図5は、図2のV-Vに沿ったイヤホンデバイスの断面図である。図のように、ブロッカー26は、第一面261、第二面262、第一部264、および、第二部263を有する。第一面261は、第二音響孔202の近くに設置される。第二面262は、第一面261と反対側に設置される。第一部264は、第一面261と第二面262の間に設置され、且つ、カバープレート203に固定される。第二部263は、第一面261と第二面262間に設置され、且つ、第一部264と反対側に設置され、カバープレート203から離れる。この実施形態において、磁石の第三表面2433とブロッカー26の第一面261の間の挟角θ3は、90度以下である。
【0037】
図2図5において、ブロッカー26の幅はW4、ブロッカー26の高さはH4で表示される。ブロッカー26の尺寸、および、比率、それらの上限と下限は以下のように示される。
【0038】
【表4】
【0039】
表4から分かるように、ブロッカー26の幅と高さの比率W4/H4は、2.13~2.85の範囲である。
【0040】
第一音響孔201、および、第二音響孔202は、外耳道に相対して距離差がある。音波が、第一音響孔201(外耳道に近い)、および、第二音響孔202(外耳道から遠い)を通過して、外耳道に到達するとき、音声周波数間のバランスが変化する。よって、本発明は、第一音響孔201、および、第二音響孔202の前方に、ブロッカー25、および、ブロッカー26を設置して、位相を調整するとともに、ウーファー24が生成する音波の位相差を抑制する。
【符号の説明】
【0041】
2…イヤホンデバイス
20…ハウジング
21…ツイーター
22、23、25、26…ブロッカー
24…ウーファー
27…支持素子
201…第一音響孔
202…第二音響孔
203…カバープレート
204…本体
211、241…振動板
213、243…磁気回路
221、251、261…第一面
222、252、262…第二面
223、253、263…第二部
224、254、264…第一部
231…第三面
232…第四面
233…第四部
234…第三部
271…端部
2031、2032…投影面積
2033…第二表面
2034…第一表面
2035…収容空間
2036…斜面
2037…凹槽
2046…辺縁部
2047…装着孔
2048…内部空間
2049…外部
2111、2411…第一発声面
2113、2413…第二発声面
2131、2431…第四表面
2133、2433…第三表面
C1…第二中心点
C2…第一中心点
H1、H2、H3、H4…高さ
L…線
P…垂直等分面
W1、W2、W3、W4…幅
θ1、θ2、θ3…挟角
図1
図2
図3
図4
図5