特開 2023-84840 電気音響変換器

(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】P2023084840

(43)【公開日】2023-06-20

(54)【発明の名称】電気音響変換器

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/10 20060101AFI20230613BHJP

   H04R 7/26 20060101ALI20230613BHJP

   H04R 19/01 20060101ALI20230613BHJP

   H04R 19/02 20060101ALI20230613BHJP

   H04R 7/24 20060101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

H04R1/10 104Z

H04R7/26

H04R19/01

H04R19/02

H04R7/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021199185

(22)【出願日】2021-12-08

(71)【出願人】

【識別番号】000128566

【氏名又は名称】株式会社オーディオテクニカ

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】入井 広一

(72)【発明者】

【氏名】秋野 裕

【テーマコード（参考）】

5D005

5D016

5D021

【Ｆターム（参考）】

5D005BA05

5D005BA10

5D005BA11

5D016AA17

5D021CC05

5D021CC08

5D021CC19

(57)【要約】      （修正有）

【課題】振動膜が破損しづらく、かつ、小型あっても電気音響変換器の感度の低下を招きにくい電気音響変換器を提供する。
【解決手段】イヤホン１において、電気音響変換器２は、筐体２０と、筐体の内部に配置された仕切部材３０と、第１の電気音響変換ユニット１００と、第２の電気音響変換ユニット２００と、を備える。各電気音響変換ユニットは夫々、固定極１０１、２０１と、固定極に対向して配置され、電気信号に基づいて固定極との間に生じた電位差に応じて振動する振動膜１０５、２０５と、振動膜の一部の領域を支持し、振動膜の一部を固定極に当接させる支持部材１０７、２０７と、を有する。第１の電気音響変換ユニットと第２の電気音響変換ユニットとは、放音部１００ａと放音部２００ａとが音響出口２ａに連通するように、仕切部材３０を挟んで互いに対向して配置される。仕切部材３は、凹部３３で支持部材１０７及び支持部材２０７を支持している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

音を外部に放出する音響出口を有する筐体と、
前記筐体の内部に配置された仕切部材と、
前記筐体の内部に配置された第１の電気音響変換ユニットと、
前記筐体の内部に配置された第２の電気音響変換ユニットと、
を備え、
前記第１の電気音響変換ユニットおよび前記第２の電気音響変換ユニットは、
固定極と、
前記固定極に対向して配置され、電気信号に基づいて前記固定極との間に生じた電位差に応じて振動する振動膜と、
前記振動膜の一部の領域を支持し、前記振動膜の一部を前記固定極に当接させる支持部材と、を有し、
前記振動膜と前記固定極との間の距離が前記一部の領域から外側に離れるにつれて長くなるように設けられており、
前記第１の電気音響変換ユニットの放音部と前記第２の電気音響変換ユニットの放音部とが前記音響出口に連通するように、前記仕切部材を挟んで互いに対向して配置され、
前記仕切部材は、前記第１の電気音響変換ユニットの前記支持部材と、前記第２の電気音響変換ユニットの前記支持部材とを支持している、
電気音響変換器。

【請求項2】

前記仕切部材は、
前記第１の電気音響変換ユニットの音響空間の一部を規定する第１の面に形成され、前記第１の電気音響変換ユニットの前記支持部材を受け入れて前記支持部材を支持する第１の凹部と、
前記第２の電気音響変換ユニットの音響空間の一部を規定する第２の面に形成され、前記第２の電気音響変換ユニットの前記支持部材を受け入れて前記支持部材を支持する第２の凹部と、を有する、
請求項１に記載の電気音響変換器。

【請求項3】

前記仕切部材は、前記筐体の内部を第１の空間と第２の空間とに分けるように設けられている、
請求項１又は２に記載の電気音響変換器。

【請求項4】

前記仕切部材は板状の部材であって、一方の開口部が前記第１の空間に露出し他方の開口部が前記第２の空間に露出する貫通孔が形成されている、
請求項３に記載の電気音響変換器。

【請求項5】

前記筐体は、筒状であり、
前記音響出口は、前記筐体の側面部に形成されている、
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気音響変換器。

【請求項6】

前記第１の電気音響変換ユニットおよび前記第２の電気音響変換ユニットは、
前記筐体を厚み方向に切った断面において、互いの距離が、前記筐体における前記音響出口が位置する側の端部から前記音響出口とは反対側の端部に向かって徐々に近づくように、傾斜して配置されている、
請求項５に記載の電気音響変換器。

【請求項7】

前記筐体は、
筒状のハウジング部材と、
前記ハウジング部材の一方の端部に取り付けられる第１のカバー部材と、
前記ハウジング部材の他方の端部に取り付けられる第２のカバー部材と、
を有する、
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気音響変換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気信号を音に変換する電気音響変換器（electro-acoustic transducer）に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、平板状の固定電極（以下、固定極という）と、固定極に対向して設けられた振動膜とを有する静電型電気音響変換器が知られている。特許文献１には、薄膜状の振動膜の外周部が筐体に固定されたコンデンサ型イヤホンが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１８３８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コンデンサ型のイヤホン又はヘッドホン等のような電気音響変換器においては、装着状態によって耳孔内部の圧力が変化することに伴って、電気音響変換器の内部の圧力が変化する。振動膜の外周部のみにおいて振動膜が筐体に固定された状態で電気音響変換器の内部の圧力が変化すると、振動膜が変位することにより振動膜の外周部に応力が集中する。電気音響変換器においては、振動膜の外周部に加わる応力によって振動膜が破損しにくく、かつ、小型であっても電気音響変換器の感度（音圧）を向上させることができる構造であることが望ましい。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、振動膜が破損しづらく、かつ、小型であっても電気音響変換器の感度の低下を招きにくい電気音響変換器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】

【0006】

本発明の電気音響変換器は、音を外部に放出する音響出口を有する筐体と、前記筐体の内部に配置された仕切部材と、前記筐体の内部に配置された第１の電気音響変換ユニットと、前記筐体の内部に配置された第２の電気音響変換ユニットと、を備え、前記第１の電気音響変換ユニットおよび前記第２の電気音響変換ユニットは、固定極と、前記固定極に対向して配置され、電気信号に基づいて前記固定極との間に生じた電位差に応じて振動する振動膜と、前記振動膜の一部の領域を支持し、前記振動膜の一部を前記固定極に当接させる支持部材と、を有し、前記振動膜と前記固定極との間の距離が前記一部の領域から外側に離れるにつれて長くなるように設けられており、前記第１の電気音響変換ユニットの放音部と前記第２の電気音響変換ユニットの放音部とが前記音響出口に連通するように、前記仕切部材を挟んで互いに対向して配置され、前記仕切部材は、前記第１の電気音響変換ユニットの前記支持部材と、前記第２の電気音響変換ユニットの前記支持部材とを支持している。

【0007】

前記仕切部材は、前記第１の電気音響変換ユニットの音響空間の一部を規定する第１の面に形成され、前記第１の電気音響変換ユニットの前記支持部材を受け入れて前記支持部材を支持する第１の凹部と、前記第２の電気音響変換ユニットの音響空間の一部を規定する第２の面に形成され、前記第２の電気音響変換ユニットの前記支持部材を受け入れて前記支持部材を支持する第２の凹部と、を有していてもよい。

【0008】

前記仕切部材は、前記筐体の内部を第１の空間と第２の空間とに分けるように設けられていてもよい。

【0009】

前記仕切部材は板状の部材であって、一方の開口部が前記第１の空間に露出し他方の開口部が前記第２の空間に露出する貫通孔が形成されていてもよい。

【0010】

前記筐体は、筒状であり、前記音響出口は、前記筐体の側面部に形成されていてもよい。

【0011】

前記第１の電気音響変換ユニットおよび前記第２の電気音響変換ユニットは、前記筐体を厚み方向に切った断面において、互いの距離が、前記筐体における前記音響出口が位置する側の端部から前記音響出口とは反対側の端部に向かって徐々に近づくように、傾斜して配置されていてもよい。

【0012】

前記筐体は、筒状のハウジング部材と、前記ハウジング部材の一方の端部に取り付けられる第１のカバー部材と、前記ハウジング部材の他方の端部に取り付けられる第２のカバー部材と、を有していてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、振動膜が破損しづらく、かつ、小型あっても電気音響変換器の感度の低下を招きにくい電気音響変換器を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】電気音響変換装置の一例であるイヤホンの断面図である。

【図2】図１のイヤホンの外観を示す図である。

【図3】図１のイヤホンの電気音響変換器を示す断面図であり、筐体を厚み方向に切った断面を示している。

【図4】電気音響変換器の筐体を示す断面図である。

【図5】電気音響変換器の構成をモデル化して示す模式図である。

【図6】電気音響変換器の筐体の内部構造を説明するための斜視図である。

【図7】固定極および振動膜に電気信号を入力するための電気回路を示す図である。

【図8】プッシュプル方式の電気音響変換器を模式的に示す断面図である。

【図9】第２の実施形態の電気音響変換器の構成を示す断面図である。

【図10】第２の実施形態の電気音響変換器を有するイヤホンがユーザに装着された状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

〔第１の実施形態〕
本発明の一形態の電気音響変換器およびその電気音響変換器を備えた電気音響変換装置について図面を参照しながら説明する。図１は、電気音響変換装置の一例であるイヤホン１の断面図である。図２は、図１のイヤホン１の外観を示す図である。

【0016】

本発明は、いわゆるカナル型のイヤホンおよびインナーイヤー型のイヤホンのいずれにも適用可能であるが、以下ではカナル型のイヤホンについて例示する。図１のイヤホン１の外形は、図２のイヤホン１の外形と一部異なっているが、これらの相違点は本質的な相違ではない。

【0017】

以下では、図面に描かれた対象物の向きに合わせて「上」、「下」、「右」、「左」のような方向を示す用語が使用されるが、これらの用語は本発明を限定する意図で使用されるものではない。「上」および「下」の方向は、電気音響変換器の厚み方向に対応し、「右」および「左」の方向は、電気音響変換器を横断する方向に対応する。

【0018】

（電気音響変換装置の概要）
イヤホン１は、図１および図２に示すように、電気音響変換器２と、イヤピース３と、導管形成部材４と、ケーブル５とを備えている。

【0019】

電気音響変換器２は、電気信号を音に変換するドライバユニットである。電気音響変換器２の内部構造の詳細については後述する。イヤピース３は、ユーザの耳の穴に挿入される部材であり、弾力性のある材質で形成されている。

【0020】

導管形成部材４は、イヤホン１の外形の一部を形成している。導管形成部材４は、導管部４ａとケーブル接続部４ｂとを有している。導管部４ａは、電気音響変換器２で発生した音を外部に放出するための筒状の構造部であり、内部に管路４ｃが形成されている。導管部４ａの先端にはイヤピース３が取り付けられる。

【0021】

ケーブル接続部４ｂは、ケーブル５が接続される部分である。ケーブル５は電気信号を電気音響変換器２に伝送するケーブルである。

【0022】

本実施形態では、導管形成部材４と電気音響変換器２とを別々の構成要素として説明するが、このことは、導管形成部材４と電気音響変換器２とが別体に設けられていなければならないことを意味しない。導管形成部材４と電気音響変換器２とは、単一の部材で一体的に設けられていてもよい。

【0023】

（電気音響変換器の構成）
図３は、図１のイヤホン１の電気音響変換器２を示す断面図であり、筐体を厚み方向に切った断面を示している。図４は、電気音響変換器２の筐体を示す断面図である。図５は、電気音響変換器２の構成をモデル化して示す模式図である。図６は、電気音響変換器２の筐体の内部構造を説明するための斜視図である。図７は、固定極および振動膜に電気信号を入力するための電気回路を示す図である。

【0024】

電気音響変換器２は、図３に示すように、筐体２０と、仕切部材３０と、第１の電気音響変換ユニット１００と、第２の電気音響変換ユニット２００とを有している。

【0025】

電気音響変換器２の特徴の１つは、図３および図５に示すように、第１の電気音響変換ユニット１００と第２の電気音響変換ユニット２００とが、筐体２０内で、仕切部材３０を挟むように対向した状態で配置されていることである。第１の電気音響変換ユニット１００および第２の電気音響変換ユニット２００のそれぞれで発生した音は、筐体２０の側面部の音響出口２ａから外部に放出される。電気音響変換器２がこのような構成を有していることで、１つの電気音響変換ユニットだけを有する場合に比べて振動膜の有効面積が大きくなる。その結果、筐体２０が小型であっても、電気音響変換器２の感度が向上し、イヤホン１の音質が改善されるという作用効果が得られる。

【0026】

第１の電気音響変換ユニット１００および第２の電気音響変換ユニット２００は、同一の構成であり、電気音響変換器２の厚み方向の中央部を横断する基準面Ａを基準として対称に配置されている。第１の電気音響変換ユニット１００の構成要素には「１００」番台の番号が付され、第２の電気音響変換ユニット２００の構成要素には「２００」番台の、第１の電気音響変換ユニット１００の構成要素に対応する番号が付されている。以下では、第１の電気音響変換ユニット１００について説明し、第２の電気音響変換ユニット２００についての重複する説明は省略する。２つの電気音響変換ユニット１００、２００を特に区別することなく、単に「電気音響変換ユニット」と記載することもある。

【0027】

（筐体の構造）
電気音響変換ユニットの詳細な構成を説明する前に、まず、筐体２０について説明する。図３および図４に示すように、筐体２０は、ハウジング部材２１と、第１のカバー部材２５と、第２のカバー部材２６とを有している。筐体２０も基準面Ａを基準として上下対称に形成されている。

【0028】

ハウジング部材２１は、円筒状の部材である。ハウジング部材２１の一方の端部である上端部、および他方の端部である下端部は開口している。ハウジング部材２１は、筐体２０の側面を構成している。ハウジング部材２１は、例えば樹脂材料で形成される。ハウジング部材２１の上端部には、第１のカバー部材２５が取り付けられ、ハウジング部材２１の下端部には、第２のカバー部材２６が取り付けられる。ハウジング部材２１には、音を外部に放出する音響出口２ａが形成されている。

【0029】

第１のカバー部材２５は、ハウジング部材２１の上端部の開口を塞ぐ部材である。図４に示すように、第１のカバー部材２５は、円板状の平坦面２５ａと、平坦面２５ａの周縁部から平坦面２５ａに対して直交する方向に延び出した側面２５ｂとを有している。第１のカバー部材２５は、例えば樹脂材料で形成される。

【0030】

第２のカバー部材２６は、ハウジング部材２１の下端部の開口を塞ぐ部材である。第２のカバー部材２６も、円板状の平坦面２６ａと、平坦面２６ａの周縁部から平坦面２５ａに対して直交する方向に延び出した側面２６ｂとをしている。第２のカバー部材２６は、例えば樹脂材料で形成される。

【0031】

ハウジング部材２１に対して第１のカバー部材２５および第２のカバー部材２６が取り付けられることにより、密閉された内部空間が形成される。筐体２０の外形は、直径よりも高さ寸法が短い、やや扁平な円筒形状である。図２の斜視図から理解されるように、第１のカバー部材２５の平坦面２５ａは、イヤホン１の使用時にユーザの側頭部に向かい合う面である。なお、本実施形態では、円筒形状の筐体２０を例示するが、筐体２０の形状は任意である。第１のカバー部材２５及び第２のカバー部材２６のいずれか又は両方に音響特性を調整するための孔が形成されていてもよい。

【0032】

再び図３および図４を参照する。仕切部材３０は、筐体２０の内部に配置されている。仕切部材３０は、具体的には、筐体２０の内部空間を、第１の空間Ｓ１００と第２の空間Ｓ２００とに分ける部材である。仕切部材３０は、ハウジング部材２１とは別の部材として設けられていてもよいが、本実施形態ではハウジング部材２１と一体的に形成されている。仕切部材３０は、円板状の部材であり、その中心軸が筐体２０と中心軸ＣＬと一致するように筐体２０と同軸に配置されている。

【0033】

仕切部材３０は、図４および図６に示すように、第１の空間Ｓ１００の一部を規定する第１の面３１ａと、その反対側に位置し、第２の空間Ｓ２００の一部を規定する第２の面３１ｂとを有している。第１の面３１ａおよび第２の面３１ｂは、基準面Ａに対して傾斜した面であってもよいし、基準面Ａと平行な面であってもよい。

【0034】

仕切部材３０は、具体的には、円形の肉厚部３０－１と、その外側に形成された環状部３０－２とを有している。肉厚部３０－１は、中心軸ＣＬを中心として所定の半径の円形領域に形成されている。環状部３０－２は、環状の平坦面を有している。後述するように、環状部３０－２には導電性部材１１３等が配置される。

【0035】

仕切部材３０は、第１の面３１ａに形成された第１の凹部である凹部３３を有している。また、仕切部材３０は、第２の面３１ｂに形成された凹部３３を有している（図３参照）。各凹部３３は支持部材１０７を受け入れて支持部材１０７を支持するための構造部である。凹部３３は、平坦な底面を有し、かつ、支持部材１０７の横断面の形状のよりも一回り大きい円形の輪郭形状を有している。凹部３３は、仕切部材３０の中央部に形成されている。

【0036】

このように支持部材１０７を受け入れる凹部３３が形成されている構成によれば、製品を組み立てる際に、支持部材１０７が所定の固定位置である凹部３３に配置され、支持部材１０７の位置がばらつきにくい。したがって、支持部材１０７の位置がずれることに起因した、電気音響変換器２の音響特性のばらつきを低減させることができる。なお、仕切部材３０は、第２の電気音響変換ユニット２００の支持部材２０７を第２の面３１ｂに形成された第２の凹部である凹部３３において支持している。

【0037】

仕切部材３０は、図６に示すように、仕切部材３０を厚み方向に貫通する貫通孔３５を有している。貫通孔３５の一方の開口部は第１の空間Ｓ１００に露出し、貫通孔３５の他方の開口部は第２の空間Ｓ２００に露出している。これにより、第１の空間Ｓ１００と第２の空間Ｓ２００とが互いに連通している。第１の空間Ｓ１００に露出する貫通孔３５の一方の開口部は第１の電気音響変換ユニット１００の放音部１００ａを形成し（図３参照）、第２の空間Ｓ２００に露出する他方の開口部は第２の電気音響変換ユニット２００の放音部２００ａを形成する。

【0038】

なお、上記では仕切部材３０が筐体２０の内部空間を分けている構成について説明したが、仕切部材３０は必ずしも筐体２０の内部空間を分ける機能を有していなくてもよい。

【0039】

貫通孔３５は、例えば仕切部材３０の厚み方向に沿って真っ直ぐに延びる孔である。貫通孔３５がこのような形状の場合、金型で当該貫通孔３５を形成しやすいという利点がある。貫通孔３５の輪郭形状は任意であるが、貫通孔３５は例えば図６に示すように円弧状にカーブした形状を有していてもよい。貫通孔３５は複数個形成されていてもよいし、１つのみ形成されていてもよい。

【0040】

（電気音響変換ユニット）
次に、電気音響変換ユニットについて説明する。前述したように、第１の電気音響変換ユニット１００および第２の電気音響変換ユニット２００は同一の構成であり、基準面Ａを挟んで対称に配置されている。したがって、以下では、２つの電気音響変換ユニットのうち、第１の電気音響変換ユニット１００について説明する。

【0041】

第１の電気音響変換ユニット１００は、図３に示すように、固定極１０１と、固定極カバー１０３と、振動膜１０５と、支持部材１０７と、絶縁性部材１１１と、導電性部材１１３とを備えている。

【0042】

固定極１０１は、平板状の導電性部材により形成されている。固定極１０１の形状および大きさは任意であるが、固定極１０１は例えば円板状である。固定極１０１には、空気を通過させる複数の孔が形成されている。

【0043】

固定極１０１の振動膜１０５に対向する面には、エレクトレット層（不図示）が形成されている。エレクトレット層は、電荷を半永久的に保持する誘電体を含んでおり、固定極１０１の導電性部材にバイアス電圧を印加する。エレクトレット層が形成された固定極１０１を有する第１の電気音響変換ユニット１００は、外部から固定極１０１に対してバイアス電圧を印加する必要がない。なお、固定極１０１にエレクトレット層が形成されていない場合、不図示の端子を介して固定極１０１にバイアス電圧が印加されてもよい。

【0044】

固定極１０１は、図７に模式的に示すように、音源６のグランドと配線５ａを介して接続されている。なお、第２の電気音響変換ユニット２００に関しても、固定極２０１は、音源６のグランドと配線５ａを介して接続されている。

【0045】

固定極カバー１０３は、固定極１０１を固定するための部材であり、固定極１０１と第１のカバー部材２５との間に配置される。固定極カバー１０３は、複数の孔が形成された略円板状の部材であり、絶縁性部材により形成されている。固定極カバー１０３に形成された複数の孔は、空気を通過させるための孔である。固定極カバー１０３の背部側（すなわち、振動膜１０５に対向する面の反対側）には、筐体２０等によって音響室が形成される。このような構成において、固定極カバー１０３に形成された複数の孔は、音響インピーダンスを決定する要素の１つであり、孔の形状やサイズは電気音響変換ユニット１００の音響設計に用いられる。

【0046】

振動膜１０５は、導電性を有する薄膜であり、固定極１０１に対向して設けられている。振動膜１０５は、例えば金属箔又は金が蒸着された高分子フィルムにより形成されている。振動膜１０５は、例えば円形である。振動膜１０５の外周部の円環状の領域は、絶縁性部材１１１と導電性部材１１３とによって支持されている。

【0047】

振動膜１０５の一部の領域は、支持部材１０７によって、固定極１０１に押し付けられている。具体的には、円形の振動膜１０５の中央部の領域が固定極１０１に押し付けられており、固定極１０１の中央部に当接している。このような構成により、振動膜１０５は、固定極１０１の厚み方向における振動膜１０５と固定極１０１との間の距離が、振動膜１０５が固定極１０１に接触している一部の領域から外側（円形の振動膜１０５の径方向外側）に離れるにつれて徐々に長くなっている。振動膜１０５は、その外周部分が最も固定極１０１と離れている。具体的には、振動膜１０５と固定極１０１とは、絶縁性部材１１１の厚み分だけ離れている。

【0048】

なお、振動膜１０５の中央部は固定極１０１に物理的に接触しているが、振動膜１０５と固定極１０１とは導通していない。振動膜１０５と固定極１０１とを導通させない構造として、振動膜１０５は、絶縁性を有するフィルム材で形成され、固定極１０１に対向する面には金属膜が形成されず、固定極１０１に対向する面の反対側の面のみに金属膜が形成されていてもよい。このような構成によれば、振動膜１０５の中央部が固定極１０１に接触しても、振動膜１０５と固定極１０１は導通することはない。

【0049】

支持部材１０７は、例えばバネ、多孔体、ゴムなどの弾性部材で形成されている。支持部材１０７の形状は任意であるが、例えば円柱状である。支持部材１０７は、立方体であってもよい。支持部材１０７は、仕切部材３０の凹部３３に配置され、凹部３３から所定の高さだけ突出している。支持部材１０７は、第１の電気音響変換ユニット１００の音響空間内の圧力の変化に応じて振動膜１０５が変位する方向に変位する。音響空間内の圧力の変化は、例えば、イヤホン１が耳に装着された場合、又は、イヤホン１が耳から外された場合に生じる。

【0050】

絶縁性部材１１１は、振動膜１０５が固定極１０１に導通することを妨げる部材である。絶縁性部材１１１は、所定の厚みを有する円環状の部材であり、例えば樹脂により形成されている。絶縁性部材１１１は、振動膜１０５と固定極１０１との間に配置されている。

【0051】

導電性部材１１３は、振動膜１０５に電気信号を印加するための導電性部材である。導電性部材１１３は、例えば円環状であり、導電性シートにより形成されている。導電性部材１１３は、振動膜１０５の絶縁性部材１１１に接する側の面の反対側の面に配置され、振動膜１０５の外周部に接触している。換言すると、導電性部材１１３と絶縁性部材１１１とは、振動膜１０５の外周部を挟み込む。導電性部材１１３には、図７に示すように配線５ｂ経由で音源６からの電気信号が入力される。導電性部材１１３は、導電性シートではなく、金属製の部材であってもよい。材質は任意であるが、例えば真鍮が使用されてもよい。

【0052】

以上、第１の電気音響変換ユニット１００について説明したが、第２の電気音響変換ユニット２００も第１の電気音響変換ユニット１００と同様に構成されている。第２の電気音響変換ユニット２００は、図３に示すように、固定極２０１と、固定極カバー２０３と、振動膜２０５と、支持部材２０７と、絶縁性部材２１１と、導電性部材２１３とを備えている。固定極２０１、固定極カバー２０３、振動膜２０５、支持部材２０７、絶縁性部材２１１、および導電性部材２１３は、それぞれ、第１の電気音響変換ユニット１００の固定極１０１、固定極カバー１０３、振動膜１０５、支持部材１０７、絶縁性部材１１１、および導電性部材１１３に対応するため、重複する説明は省略する。

【0053】

第１の電気音響変換ユニット１００と第２の電気音響変換ユニット２００とは、図３および図５に示すように、第１の電気音響変換ユニット１００の放音部１００ａと第２の電気音響変換ユニット２００の放音部２００ａとが向かい合うように、互いに対向して配置される。具体的には、第１の電気音響変換ユニット１００と第２の電気音響変換ユニット２００とは、固定極１０１と固定極２０１とが平行となるように、互いに平行に配置されている。

【0054】

上述のように構成された第１の電気音響変換ユニット１００では、音源６から入力される電気信号に基づき、固定極１０１と振動膜１０５との間に生じた電位差に応じて第１の電気音響変換ユニット１００の音響空間内で振動膜１０５が振動する。同様に、第２の電気音響変換ユニット２００では、固定極２０１と振動膜２０５との間に生じた電位差に応じて第２の電気音響変換ユニット２００の音響空間内で振動膜２０５が振動する。第１の電気音響変換ユニット１００で発生した音、および、第２の電気音響変換ユニット２００で発生した音は、それぞれ、放音部１００ａ、２００ａから放出される。そして、第１の電気音響変換ユニット１００で発生した音、および、第２の電気音響変換ユニット２００で発生した音は、筐体２０の側面の音響出口２ａから筐体２０の外部へと放出され、導管部４ａおよびイヤピース３を経由してイヤホン１の外部へと放出される。

【0055】

（第１の実施形態の構成の作用効果）
以上説明したように、本実施形態の電気音響変換器２では、第１の電気音響変換ユニット１００と第２の電気音響変換ユニット２００との一対の電気音響変換ユニットが筐体２０内に配置されている。したがって、電気音響変換ユニットが１つのみ設けられた電気音響変換器と比較して、振動膜の有効面積が２倍になり電気音響変換器２の感度が向上する。電気音響変換器２が小型であり、１つの電気音響変換ユニットでは十分な感度を確保するのが難しい場合であっても、本実施形態の構成によれば、電気音響変換器２の感度を向上させることができる。

【0056】

特に、本実施形態の電気音響変換器２では、第１の電気音響変換ユニット１００の振動膜１０５の一部が固定極１０１に押し当てられ、第２の電気音響変換ユニット２００の振動膜２０５の一部は固定極２０１に押し当てられている。このような構成の場合、コンデンサ型のドライブユニットにおいて、固定極１０１と振動膜１０５とのギャップおよび固定極２０１と振動膜２０５とのギャップが小さくなり、電気音響変換器２の感度が向上する。

【0057】

振動膜の外周部のみにおいて振動膜が筐体に固定された構成の場合、電気音響変換器の内部が変化すると、振動膜が変位することにより振動膜の外周部に応力が集中する。一方、本実施形態の第１の電気音響変換ユニット１００および第２の電気音響変換ユニット２００では、振動膜１０５および振動膜２０５の変位が支持部材１０７によって抑制されるため、振動膜１０５および振動膜２０５の外周部における応力の集中が緩和される。そのため、振動膜１０５、２０５が破損する可能性が低減する。また、本実施形態のような構成は、固定極と振動膜とが平行に配置される構成と比べて振動膜の変位幅が小さくなるため、第１の電気音響変換ユニット１００および第２の電気音響変換ユニット２００のそれぞれのユニットの厚みを薄くすることができ、イヤホン１全体の小型化にも有利である。

【0058】

第１の電気音響変換ユニット１００が配置される第１の空間Ｓ１００と、第２の電気音響変換ユニット２００が配置される第２の空間Ｓ２００とは、互いに独立しておらず共通の空気室として形成されてもよい。しかし、本実施形態のように第１の空間Ｓ１００と第２の空間Ｓ２００とが互いに独立している場合、各音響電気音響変換ユニットの音響設計を行い易いという利点がある。

【0059】

本実施形態の電気音響変換器２は、固定極１０１および固定極２０１がエレクトレット層を有するものであることが好ましい。マグネットを使用するいわゆるダイナミック型のユニットを２つ対向させる構成の場合は、磁気による反発の影響が生じる。しかし、本実施の形態のような、エレクトレットコンデンサ型の電気音響変換ユニットを有する電気音響変換器２を対向させる構成では、反発など音質に影響する要素が少なくなる。

【0060】

図８は、比較例としてのプッシュプル方式の静電型電気音響変換器を模式的に示す断面図である。図８のようなプッシュプル方式の電気音響変換器３００においては、振動膜３０５の両側に一対の固定極３０１が配置される。プッシュプル方式の電気音響変換器３００では、電気音響変換器３００を動作させるためにバランス駆動のアンプ（不図示）が必要となる。本実施形態の構成の場合、シングルエンド駆動およびバランス駆動の両方を利用可能である。

【0061】

また、プッシュプル方式の電気音響変換器３００は、それぞれの固定極３０１が音響インピーダンスを構成し電気音響変換器３００の感度を向上させることが難しい場合がある。また、振動膜３０５が固定極３０１に張り付くのを防止するため、振動膜３０５と固定極３０１との間のギャップを比較的大きくする必要がある。このような構成は、電気音響変換器３００の感度の向上および電気音響変換器３００の小型化に不利である。これに対して、本実施形態の電気音響変換器２の構成は、電気音響変換器２の感度を向上させ、電気音響変換器２を小型化させるのに有利である。

【0062】

本実施形態の電気音響変換器２では、仕切部材３０が第１の電気音響変換ユニット１００の音響空間の一部を規定する第１の面３１ａと、第２の電気音響変換ユニット２００の音響空間の一部を規定する第２の面３１ｂとを有している。このような構成によれば、筐体２０の内部を２つの空間に仕切る仕切部材３０が、第１の電気音響変換ユニット１００の音響空間および第２の電気音響変換ユニット２００の音響空間を形成する部材を兼用する。したがって、仕切部材３０とは別の部材によって各電気音響変換ユニット１００、２００の音響空間を形成する構成と比較して、部品点数が減少し、構造が簡素化する。加えて、仕切部材３０が音響空間の一部を規定する本実施形態の構成によれば、音響抵抗を調整しやすいという利点がある。また、本実施形態の構成によれば、振動膜１０５の振動を制御する、音響質量、音響容量、および音響抵抗などのパラメータの変更も行いやすい。

【0063】

本実施形態の電気音響変換器２では、仕切部材３０の第１の面３１ａと第２の面３１ｂとのそれぞれに支持部材１０７を受け入れて支持するための凹部３３が形成されている。このような構成によれば、支持部材１０７が凹部３３に配置され、支持部材１０７の配置位置がずれにくい。したがって、支持部材１０７の位置がずれることに起因した音響特性のばらつきが低減する。

【0064】

本実施形態の電気音響変換器２では、仕切部材３０は板状の部材であり、仕切部材３０には、一方の開口部が第１の空間Ｓ１００に露出し他方の開口部が第２の空間Ｓ２００に露出する貫通孔３５が形成されている。このような構成によれば、板状の部材である仕切部材３０に貫通孔３５が形成された簡単な構造によって、第１の電気音響変換ユニット１００の音響空間と第２の電気音響変換ユニット２００の音響空間とを連通させることができる。

【0065】

本実施形態の電気音響変換器２では、筐体２０から音を外部に放出する音響出口２ａが、筐体２０の第１のカバー部材２５および第２のカバー部材２６ではなく、筐体２０の側面に形成されている。このような構成によれば、音響出口が第１のカバー部材２５および第２のカバー部材２６に設けられる構成と比較して、イヤホン１の設計を、ユーザの耳およびその周辺の形状に合ったものとすることができる。したがって、イヤホン１がユーザによって使い勝手のよいものとなる。

【0066】

本実施形態の電気音響変換器２では、筐体２０は筒状のハウジング部材２１を有し、そのハウジング部材２１の一方の端部に第１のカバー部材２５が取り付けられ、ハウジング部材２１の他方の端部に第２のカバー部材２６が取り付けられる。このような構成によれば、製品の組立て時に、作業者は、第１の電気音響変換ユニット１００を筐体２０の一方の端部側から筐体２０の内部に配置し、第１のカバー部材２５を取り付ける。その後、作業者は、第２の電気音響変換ユニット２００を筐体２０の他方の端部側から筐体２０の内部に配置し、第２のカバー部材２６を取り付ける。このような手順で、作業者は、電気音響変換器２を容易に組み立てることができる。

【0067】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、第１の電気音響変換ユニット１００と第２の電気音響変換ユニット２００が平行に配置された構成を例示したが、第１の電気音響変換ユニット１００と第２の電気音響変換ユニット２００とは、図９に示すように配置されてもよい。図９は第２の実施形態の電気音響変換器の構成を示す断面図である。図１０は、第２の実施形態の電気音響変換器を有するイヤホンがユーザに装着された状態を示す斜視図である。

【0068】

図９の電気音響変換器２Ａは、筐体２０Ａと、仕切部材３０Ａと、第１の電気音響変換ユニット１００と、第２の電気音響変換ユニット２００とを有している。筐体２０Ａは、第１の実施形態のハウジング部材２１とは異なる形状のハウジング部材２１Ａと、ハウジング部材２１Ａの一方の端部に取り付けられる第１のカバー部材２５とハウジング部材２１Ａの他方の端部に取り付けられる第２のカバー部材２６とを有している。

【0069】

仕切部材３０Ａは、イヤピース３に近い側である筐体２０Ａの音響出口２ａが位置する側の端部（図９の図示左側の端部）から、音響出口２ａとは反対側の端部（図示右側の端部）に向かって板厚が徐々に薄くなるような形状に形成されている。これに合わせて、筐体２０Ａは、音響出口２ａとは反対側の端部における筐体２０Ａの厚みが音響出口２ａ側の端部における厚みよりも薄くなるように形成されている。

【0070】

第１の電気音響変換ユニット１００および第２の電気音響変換ユニット２００は、第１の実施形態と同様、基準面Ａを挟んで対称の配置で互いに対向して設けられている。第１の電気音響変換ユニット１００および第２の電気音響変換ユニット２００は、具体的には、音響出口２ａが位置する側の端部から反対側の端部に向かって互いの距離が徐々に近づくように、傾斜して配置されている。電気音響変換器２Ａのその他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。

【0071】

第２の実施形態の構成によれば、第１の電気音響変換ユニット１００と第２の電気音響変換ユニット２００が平行に配置された構成と比較して、筐体２０Ａのうち特にユーザの耳介の耳輪７（図１０参照）に近い側の領域である、音響出口２ａが位置する側とは反対側の領域において筐体２０Ａが薄く形成される。したがって、第２の実施形態の電気音響変換器２Ａは、筐体２０Ａと耳との干渉を避けることが可能となり、イヤホン１の装着感も改善される。

【0072】

第２の実施形態の電気音響変換器２Ａは、第１の実施形態と同様に、筐体２０Ａ内に第１の電気音響変換ユニット１００と第２の電気音響変換ユニット２００とが対向して配置されていることによって、電気音響変換器２Ａの感度を向上させる効果を得ることができる。

【0073】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0074】

１ イヤホン
２ 電気音響変換器
２ａ 音響出口
３ イヤピース
４ 導管形成部材
４ａ 導管部
４ｂ ケーブル接続部
４ｃ 管路
５ ケーブル
５ａ 配線
５ｂ 配線
６ 音源
７ 耳輪
２０ 筐体
２１ ハウジング部材
２５ 第１のカバー部材
２５ａ 平坦面
２５ｂ 側面
２６ 第２のカバー部材
２６ａ 平坦面
２６ｂ 側面
３０ 仕切部材
３０－１ 肉厚部
３０－２ 環状部
３１ａ 第１の面
３１ｂ 第２の面
３３ 凹部
３５ 貫通孔
１００ 第１の電気音響変換ユニット
１００ａ 放音部
１０１ 固定極
１０３ 固定極カバー
１０５ 振動膜
１０７ 支持部材
１１１ 絶縁性部材
１１３ 導電性部材
２００ 第２の電気音響変換ユニット
２００ａ 放音部
２０１ 固定極
２０３ 固定極カバー
２０５ 振動膜
２０７ 支持部材
２１１ 絶縁性部材
２１３ 導電性部材
Ａ 基準面
ＣＬ 中心軸
Ｓ１００ 第１の空間
Ｓ２００ 第２の空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】