特開 2022-73434 イヤホン

(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】P2022073434

(43)【公開日】2022-05-17

(54)【発明の名称】イヤホン

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/10 20060101AFI20220510BHJP

【ＦＩ】

H04R1/10 104Z

H04R1/10 104B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020183412

(22)【出願日】2020-11-02

(71)【出願人】

【識別番号】720009310

【氏名又は名称】オンキヨーサウンド株式会社

(72)【発明者】

【氏名】藤谷 武士

【テーマコード（参考）】

5D005

【Ｆターム（参考）】

5D005BA02

5D005BA12

5D005BC00

(57)【要約】

【課題】種々の問題を生じることなく、十分な低音域の再生を可能とする手段を提供とすること。
【解決手段】イヤホン１は、低音域を再生するためのドライバー５と、ドライバー５の背面側を密閉するカバー３と、ドライバー５の前面側を覆うカバー４と、を備える。カバー４は、音響負荷部４ａと、音響負荷部４ａとドライバー５とによって形成される空間に連通し、外部に音を放音するための音導管４ｂと、を有する。イヤホン１は、さらに、中高音域を再生するためのドライバー６を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

低音域を再生するための第１ドライバーと、
前記第１ドライバーの背面側を密閉する第１カバーと、
前記第１ドライバーの前面側を覆う第２カバーと、を備え、
前記第２カバーは、
音響負荷部と、
前記音響負荷部と前記第１ドライバーとによって形成される空間に連通し、外部に音を放音するための音導管と、を有することを特徴とするイヤホン。

【請求項2】

前記音導管における前記音響負荷部と略平行な断面が、放音方向に向かって、漸次的に変化することを特徴とする請求項１に記載のイヤホン。

【請求項3】

前記第１ドライバーは、ダイナミック型であることを特徴とする請求項１又は２に記載のイヤホン。

【請求項4】

前記音響負荷部は、前記第１ドライバーの振動板、及び、エッジに対応する形状を有することを特徴とする請求項３に記載のイヤホン。

【請求項5】

前記音響負荷部と、前記振動板、及び、前記エッジとは、等近距離であることを特徴とする請求項４に記載のイヤホン。

【請求項6】

前記第２カバーの、前記音響負荷部と反対側に、第２ドライバーが設けられていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のイヤホン。

【請求項7】

前記第２カバーの、前記音響負荷部と反対側の面に、前記第２ドライバーを取り付けるためのガイドが設けられていることを特徴とする請求項６に記載のイヤホン。

【請求項8】

前記第２ドライバーは、中高音域を再生するためのドライバーであることを特徴とする請求項６又は７に記載のイヤホン。

【請求項9】

前記第２ドライバーは、バランスドアーマチュア型であることを特徴とする請求項６～８のいずれか１項に記載のイヤホン。

【請求項10】

前記音導管の、前記音響負荷部と略平行な断面積は、放音方向に向かって、漸次的に減少することを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のイヤホン。

【請求項11】

前記音導管に対応する位置に開口を有し、前記第１カバー、及び、前記第２カバーを覆う筐体をさらに備えることを特徴とする１～１０のいずれか１項に記載のイヤホン。

【請求項12】

インナーイヤー型のイヤホンであることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載のイヤホン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、イヤホンに関する。

【背景技術】

【0002】

一般のイヤホンには、インナーイヤー型とカナル（耳栓）型との２タイプが存在する。インナーイヤー型イヤホン（例えば、特許文献１参照。）は、耳の表面の耳介と呼ばれる部分に、イヤホンのパーツを引っ掛けて使用されるタイプのイヤホンである。カナル型イヤホン（例えば、特許文献２参照。）は、耳栓型のイヤーピースを耳の中に入れるようにして装着され、使用されるタイプのイヤホンである。近年では、耳への装着感や高い遮音性による音楽への没入感が得られやすいことから、カナル型の方が主流となっている。

【0003】

しかしながら、カナル型の場合、遮音性が高くなる反面、外部の環境音が遮断されてしまうため、屋外等で使用する場合、非常に危険である。これらの問題を解決するために、最近では、外音取り込み機能を搭載したイヤホン、耳を塞がないイヤホンや骨伝導イヤホンのようなインナーイヤー型が販売されている。耳を塞がないイヤホンは、外耳道を塞いでいないため、ドライバーのF₀（基本周波数）以下の帯域を鼓膜に伝えることが難しくなり、中高域寄りの音質になってしまう。

【0004】

インナーイヤー型イヤホンの中でも、比較的低域特性の優れたものとして、アップル社製の「EarPods」があるが、IEC規格に準拠したHATS（頭部：IEC60318-7／耳介：IEC60628-7）では、カナル型特性（図７参照。）のような弾性制御領域が存在しないため、一般的なスピーカーのように、質量制御領域のみに支配された特性となる（図８参照。）。そのため、製造者は、ドライバーの口径を大きくしたり、支持系のスティフネスを小さくしたりする等して、低域拡大に凌ぎを削っている。なお、図７に示す特性のドライバーの口径は、１０ｍｍであり、図８に示す特性のドライバーの口径は、１４ｍｍである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－２２２４９２号公報

【特許文献2】特開２０１９－１４５９６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、口径を必要以上に大きくしてしまうと、耳への装着感が損なわれたり、総重量アップに伴う耳への負担が大きくなったりする恐れがある。また、支持系のスティフネスを小さくすると、ローリング等の耐入力低下につながってしまう。

【0007】

本発明の目的は、上述した種々の問題を生じることなく、十分な低音域の再生を可能とする手段を提供とすることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の発明のイヤホンは、低音域を再生するための第１ドライバーと、前記第１ドライバーの背面側を密閉する第１カバーと、前記第１ドライバーの前面側を覆う第２カバーと、を備え、前記第２カバーは、音響負荷部と、前記音響負荷部と前記第１ドライバーとによって形成される空間に連通し、外部に音を放音するための音導管と、を有することを特徴とする。

【0009】

本発明では、低音域を再生するための第１ドライバーと、第１ドライバーの背面側を密閉する第１カバーと、第１ドライバーの前面側を覆う第２カバーと、により、いわゆるケルトン型のウーハーが構成される。これにより、例えば、ドライバーの口径を大きくすることなく、十分な低音域の再生を行うことができる。

【0010】

また、第２カバーは、音響負荷部を有しているため、中低音域のレベルをアップさせることができる。

【0011】

第２の発明のイヤホンは、第１の発明のイヤホンにおいて、前記音導管における前記音響負荷部と略平行な断面が、放音方向に向かって、漸次的に変化することを特徴とする。

【0012】

第３の発明のイヤホンは、第１又は第２の発明のイヤホンにおいて、前記第１ドライバーは、ダイナミック型であることを特徴とする。

【0013】

第４の発明のイヤホンは、第３の発明のイヤホンにおいて、前記音響負荷部は、前記第１ドライバーの振動板、及び、エッジに対応する形状を有することを特徴とする。

【0014】

第５の発明のイヤホンは、第４の発明のイヤホンにおいて、前記音響負荷部と、前記振動板、及び、前記エッジとは、等近距離であることを特徴とする。

【0015】

第６の発明のイヤホンは、第１～第５のいずれかの発明のイヤホンにおいて、前記第２カバーの、前記音響負荷部と反対側に、第２ドライバーが設けられていることを特徴とする。

【0016】

第７の発明のイヤホンは、第６の発明のイヤホンにおいて、前記第２カバーの、前記音響負荷部と反対側の面に、前記第２ドライバーを取り付けるためのガイドが設けられていることを特徴とする。

【0017】

第８の発明のイヤホンは、第６又は第７の発明のイヤホンにおいて、前記第２ドライバーは、中高音域を再生するためのドライバーであることを特徴とする。

【0018】

第９の発明のイヤホンは、第６～第８のいずれかの発明のイヤホンにおいて、前記第２ドライバーは、バランスドアーマチュア型であることを特徴とする。

【0019】

第１０の発明のイヤホンは、第１～第９のいずれかの発明のイヤホンにおいて、前記音導管の、前記音響負荷部と略平行な断面積は、放音方向に向かって、漸次的に減少することを特徴とする。

【0020】

第１１の発明のイヤホンは、第１～第１０のいずれかの発明のイヤホンにおいて、前記音導管に対応する位置に開口を有し、前記第１カバー、及び、前記第２カバーを覆う筐体をさらに備えることを特徴とする。

【0021】

第１２の発明のイヤホンは、第１～第１１のいずれかの発明のイヤホンにおいて、インナーイヤー型のイヤホンであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、十分な低音域の再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係るイヤホンを示す斜視図である。

【図2】筐体内部のカバーを示す斜視図である。

【図3】カバー、及び、内部を示す断面図である。

【図4】カバーを示す斜視図である。

【図5】本実施形態に係るイヤホンのＨＡＴＳ特性を示すグラフである。

【図6】音響負荷部の有無を比較するためのグラフ

【図7】カナル型特性を示すグラフである。

【図8】インナーイヤー型特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るイヤホン１を示す斜視図である。イヤホン１は、インナーイヤー型のイヤホンである。イヤホン１は、ドライバー５を収容するカバー３、４を覆う筐体２を備えている。筐体２のユーザーの耳に挿入される部分には、開口２ａが設けられている。開口２ａは、後述する音導管４ｂに対応する位置に設けられている。ユーザーは、開口２ａを耳に挿入するように、耳にイヤホン１を取り付け、イヤホン１を使用する。

【0025】

図２は、筐体２内部のカバー３、４を示す斜視図である。図３は、カバー３、４、及び、内部を示す断面図である。図４は、カバー４を示す斜視図である。図示するように、カバー３、４の内部に、ドライバー５が収容されている。ドライバー５（第１ドライバー）は、低音域を再生するためのドライバーである。ドライバー５は、例えば、ダイナミック型のドライバーである。ドライバー５の口径は、例えば、１４ｍｍである。ドライバー５において、振動板５ａは、例えば、カーボンペーパーにより形成されている。また、エッジ５ｂは、例えば、ＴＰＵにより形成されている。なお、振動板５ａは、特にカーボンペーパーに限定されず、例えば、セルロースナノファイバー、アルミニウム、マグネシウム等であってもよい。

【0026】

カバー３（第１カバー）は、ドライバー５の背面側を密閉する。カバー３は、断面視、扁平な略Ｕ字形状である。カバー４（第２カバー）は、ドライバー５の前面側を覆う。カバー４は、音響負荷部４ａ、音導管４ｂ、ガイド４ｃを有する。音響負荷部４ａは、カバー４において、ドライバー５と対向するように、設けられている。音響負荷部４ａは、ドライバー５の振動板５ａ、及び、エッジ５ｂに対応する形状となっている。例えば、音響負荷部４ａにおいて、振動板５ａ、及び、エッジ５ｂの凸状部分に対向する部分は、凹状となっている。上述のように、音響負荷部４ａは、ドライバー５の振動板５ａ、及び、エッジ５ｂに対応する形状となっているため、音響負荷部４ａと、振動板５ａ、及び、エッジ５ｂとは、等近距離となっている。

【0027】

音導管４ｂ（ダクト）は、ドライバー５からの音を、外部に放音するためのものである。音導管４ｂの先端には、開口４ｄが設けられている。音導管４ｂは、音響負荷部４ａとドライバー５とによって形成される空間（ドライバー前室）に連通している。音導管４ｂにおいて、音響負荷部４ａと略平行な断面は、放音方向に向かって、漸次的に変化している。具体的には、音道管４ｂにおいて、音響負荷部４ａと略平行な断面積は、放音方向に向かって、漸次的に減少している。上述したように、音響負荷部４ａと、振動板５ａ、及び、エッジ５ｂとを、等近距離とし、ドライバー前室の容積を極めて小さくすることで、音を音導管４ｂから一気に放射させる構成となっている。

【0028】

カバー４の、音響負荷部４ａと反対側に、ドライバー６（第２ドライバー）が設けられている（図１参照）。ドライバー６は、中高音域を再生するためのドライバーである。ドライバー６は、例えば、バランスドアーマチュア（ＢＡ）型のドライバーである。なお、中高音域を再生するドライバーとして、ＢＡ型のドライバーを例示したが、これに限らず、例えば、ダイナミック型のドライバーであってもよい。

【0029】

ガイド４ｃは、ドライバー６を取り付けるためのものであり、カバー４の、音響負荷部４ａと反対側の面に設けられている。ガイド４ｃは、所定の間隔を開けて立設された２つの支持壁によって構成されており、ドライバー６は、２つの支持壁の間に配置される。

【0030】

本実施形態では、ドライバー５とカバー３、４とにより、いわゆるケルトン型ウーハーが構成されている。また、イヤホン１は、ダイナミック型のドライバー５と、ＢＡ型のドライバー６と、により、ハイブリッド型のインナーイヤホンとなっている。

【0031】

図５は、本実施形態に係るイヤホン１のＨＡＴＳ特性を示すグラフである。図５において、点線で示されているように、音響負荷部４ａを備えたケルトン型ウーハーでは、バンドパス型フィルターのような特性となり、インナーイヤー型であっても、低音域拡大を図ることができる。このため、口径を必要以上に大きくしたり、支持系のスティフネスを小さくしたりするといった工夫は不要となる。また、F₀以上では-6dB～12dB/octの間で減衰するため、ハイブリッド型であっても、ネットワークを介入させる必要はない。

【0032】

図６は、音響負荷部の有無を比較するためのグラフである。図示するように、音響負荷部がある場合、音響負荷部がない場合に比べて、中高音域のレベルがアップしていることがわかる。

【0033】

以上説明したように、本実施形態では、低音域を再生するためのドライバー５と、ドライバー５の背面側を密閉するカバー３と、ドライバー５の前面側を覆うカバー４と、により、いわゆるケルトン型のウーハーが構成される。これにより、例えば、ドライバー５の口径を大きくすることなく、十分な低音域の再生を行うことができる。

【0034】

また、カバー４は、音響負荷部４ａを有しているため、中低音域のレベルをアップさせることができる。

【0035】

また、本実施形態では、いわゆるケルトン型ウーハーにおいて、ドライバー５の振動板５ａ、及び、エッジ５ｂと同形状を有する音響負荷部４ａを配置することで、振動板５ａの動きに対して、ドライバー前室の空気が圧縮・膨張された状態を保ったまま音導管４ａ（ダクト）から一気に放射され、インナーイヤー型でも迫力のある重低音を実現できる。

【0036】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明は、イヤホンに好適に採用され得る。

【符号の説明】

【0038】

１ イヤホン
２ 筐体
２ａ 開口
３ カバー（第１カバー）
４ カバー（第２カバー）
４ａ 音響負荷部
４ｂ 音導管
４ｃ ガイド
４ｄ 開口
５ ドライバー（第１ドライバー）
６ ドライバー（第２ドライバー）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】