ホーム > 特許ランキング > ＵＳＯＵＮＤ ＧＭＢＨ
(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】P2024080657
(43)【公開日】2024-06-13
(54)【発明の名称】音響トランスデューサユニット
(51)【国際特許分類】
H04R 1/02 20060101AFI20240606BHJP
H04R 1/24 20060101ALI20240606BHJP
H04R 1/10 20060101ALI20240606BHJP
H04R 1/06 20060101ALI20240606BHJP
H04R 23/02 20060101ALI20240606BHJP
【ＦＩ】
H04R1/02 101Z
H04R1/24 Z
H04R1/10 104Z
H04R1/06 310
H04R23/02
H04R1/10 101A
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023200875
(22)【出願日】2023-11-28
(31)【優先権主張番号】10 2022 132 092.8
(32)【優先日】2022-12-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(31)【優先権主張番号】10 2022 134 731.1
(32)【優先日】2022-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(31)【優先権主張番号】10 2023 104 023.5
(32)【優先日】2023-02-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(71)【出願人】
【識別番号】518063492
【氏名又は名称】ユーサウンド ゲーエムベーハー
【氏名又は名称原語表記】ＵＳＯＵＮＤ ＧＭＢＨ
【住所又は居所原語表記】Ｋｒａｔｋｙｓｔｒａｓｓｅ ２， ８０２０ Ｇｒａｚ （ＡＴ）
(74)【代理人】
【識別番号】110000383
【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】アンドレア ルスコーニ クレリチ ベルトラミ
(72)【発明者】
【氏名】フェルッチオ ボトーニ
(72)【発明者】
【氏名】ヤコブ スポトル
(72)【発明者】
【氏名】クリスチャン ノボトニー
【テーマコード（参考）】
5D005
5D017
5D018
5D021
【Ｆターム（参考）】
5D005BA02
5D005BA06
5D005BA12
5D005BA13
5D017AD40
5D017AH03
5D017AH06
5D018AB15
5D021EE01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】動電型音響トランスデューサおよびＭＥＭＳ音響トランスデューサからなる小型の音響トランスデューサユニットを提供する。
【解決手段】インイヤー型ヘッドフォン用の音響トランスデューサユニット（１）は、メンブレン孔のある第１メンブレン（１０）を有する動電型音響トランスデューサ／ウーファー（２）と、第２メンブレンを有するＭＥＭＳ音響トランスデューサー／ツィータ（３）と、動電型音響トランスデューサ／ウーファー（２）の第１の後部容積（６８）を少なくとも１つの回路基板フィードスルー（５９）で開放し、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ／ツィータ（３）の第２の後部容積（６９）を閉鎖する回路基板（５８）と、を備える。
【選択図】図８
【解決手段】インイヤー型ヘッドフォン用の音響トランスデューサユニット（１）は、メンブレン孔のある第１メンブレン（１０）を有する動電型音響トランスデューサ／ウーファー（２）と、第２メンブレンを有するＭＥＭＳ音響トランスデューサー／ツィータ（３）と、動電型音響トランスデューサ／ウーファー（２）の第１の後部容積（６８）を少なくとも１つの回路基板フィードスルー（５９）で開放し、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ／ツィータ（３）の第２の後部容積（６９）を閉鎖する回路基板（５８）と、を備える。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
好ましくはメンブレン孔（４２）のある第１メンブレン（１０）を有する動電型音響トランスデューサ（２）と、第２メンブレン（３０）を有する少なくとも１つのＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）とを備える、特にインイヤー型ヘッドフォン用の音響トランスデューサユニット（１）であって、前記動電型音響トランスデューサ（２）の第１の後部容積（６８）を開放する、および／または、前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）の第２の後部容積（６９）を閉鎖するよう構成される回路基板（５８）を備えることを特徴とする、音響トランスデューサユニット。
【請求項2】
前記回路基板（５８）は、前記音響トランスデューサユニット（１）における前記第１メンブレンおよび／または前記第２メンブレンと面していない側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項3】
前記回路基板（５８）は、前記第１の後部容積（６８）を開放するような少なくとも１つの回路基板フィードスルー（５９）を有し、前記少なくとも１つの回路基板フィードスルー（５９）は、前記第１の後部容積（６８）の領域に好ましくは配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項4】
前記回路基板（５８）は、少なくとも１つの接続部（６７）を有し、前記少なくとも１つの接続部（６７）は、可撓性の接続部分、および／または、プラグとして好ましくは構成されることを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項5】
前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）は、前記第２メンブレン（３０）によって生成され得る音波が、前記メンブレン孔（４２）を通じて前記音響トランスデューサユニット（１）から発せられることができるように、前記動電型音響トランスデューサ（２）に内蔵されることを特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項6】
前記動電型音響トランスデューサ（２）は、少なくとも１つの前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）の周囲に配置されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項7】
前記第１メンブレン（１０）は、環状であることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項8】
前記動電型音響トランスデューサ（２）は、環状であることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項9】
前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）は、円環体のスルーホール内に配置されることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項10】
前記音響トランスデューサユニット（１）は、前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）、および／または、電子機器ユニット（１８）が配置されるトランスデューサキャビティ（４１）を有し、前記トランスデューサキャビティ（４１）は、好ましくは、環状の前記動電型音響トランスデューサのスルーホールによって少なくとも一部形成されることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項11】
前記トランスデューサキャビティ（４１）は、前記動電型音響トランスデューサ（２）のマグネットユニット（５２）、特にマグネット（７）に囲まれている、および／または、前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）および／または前記電子機器ユニット（１８）は、前記音響トランスデューサユニット（１）の軸方向において、前記マグネットユニット（５２）、特に前記マグネット（７）の高さに配置されていることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項12】
前記音響トランスデューサユニット（１）の軸方向（２１）において、前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）、前記電子機器ユニット（１８）、および／または、ホルダ（１５）は、前記動電型音響トランスデューサ（２）のマグネットユニット（５２）、特にマグネット（７）、前記動電型音響トランスデューサ（２）のコイル（８）、および／または、前記音響トランスデューサユニット（１）のトランスデューサハウジング（４）と重なり合う領域を有することを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項13】
前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）は、前記音響トランスデューサユニット（１）の前記ホルダ（１５）、および／または、前記動電型音響トランスデューサ（２）の前記マグネットユニット（５２）に配置される、および／または、前記ホルダ（１５）および／または前記マグネットユニット（５２）との接触面を有することを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項14】
前記電子機器ユニット（１８）は、前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）のＭＥＭＳキャビティ（５４）に隣接する電子機器フィードスルー（１９）を有することを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項15】
前記動電型音響トランスデューサ（２）の音伝搬軸と、前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）の音伝搬軸とは、特に前記音響トランスデューサユニット（１）の軸方向において同軸に配置されることを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項16】
前記音響トランスデューサユニット（１）は、前記動電型音響トランスデューサ（２）および／または前記ＭＥＭＳ音響トランスデューサ（３）によって生成され得る少なくとも音波および／または環境ノイズを検出することができる少なくとも１つのマイクロフォン（６２）を有することを特徴とする、請求項１～１５のいずれか一項に記載の音響トランスデューサユニット。
【請求項17】
請求項１～１６のいずれかに記載の音響トランスデューサユニット（１）を備える電子機器、特に、インイヤー型ヘッドフォン（３４）。
【請求項18】
前記電子機器は、出口（４３）を有することを特徴とする、請求項１７に記載の電子機器。
【請求項19】
特に請求項１７または１８に記載の電子機器における、請求項１～１６のいずれか一項に従い特に構成された音響トランスデューサユニット（１）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特に、インイヤー型（ｉｎ－ｅａｒ）ヘッドフォン用の音響トランスデューサユニットに関し、メンブレン孔のある第１メンブレンを有する動電型音響トランスデューサと、第２メンブレンを有する少なくとも１つのＭＥＭＳ音響トランスデューサとを備える音響トランスデューサユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
国際公開公報第２０２２／１２１７４０号明細書は、動電型音響トランスデューサとＭＥＭＳ音響トランスデューサとを備える音響トランスデューサユニットを開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の目的は、動電型音響トランスデューサおよびＭＥＭＳ音響トランスデューサからなる小型の音響トランスデューサユニットを作製することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この目的は、独立項に記載の音響トランスデューサユニット、電子機器ユニット、音響トランスデューサユニットの使用によって達成される。
【0005】
本発明は、特にインイヤー型ヘッドフォンまたはオンイヤー型（ｏｎ－ｅａｒ）ヘッドホン用の音響トランスデューサユニットであって、メンブレン孔のある第１メンブレンを有する動電型音響トランスデューサと、第２メンブレンを有する少なくとも１つのＭＥＭＳ音響トランスデューサとを備える音響トランスデューサユニットを提案する。音響トランスデューサユニットは、他の電子機器にも使用することができる。電子機器は、上記のインイヤー型ヘッドフォンだけでなく、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、スマートウォッチなどでもよい。
【0006】
音響トランスデューサユニットが、動電型音響トランスデューサの第１の後部容積を開放する、および／または、開放したままにするよう構成された回路基板をさらに備えるとさらに有利である。この場合、回路基板が第１の後部容積を開放したままにする、および／または、第１の後部容積が開放されているということは、第１の後部容積が音響トランスデューサユニットの周囲と連通していることを意味する。その結果、空気は、例えば、第１の後部容積と周囲との間を流れることができる。プリント回路基板は、例えば、第１の後部容積が音響トランスデューサユニットの周囲と連通することができるような少なくとも１つの開口、および／または、少なくとも１つの回路基板フィードスルーを有する。その結果、少なくとも１つの開口、および／または、少なくとも１つの回路基板フィードスルーによって、周囲との圧力が均一になる。さらに、または、あるいは、動電型音響トランスデューサによって形成される音波は、少なくとも１つの開口、および／または、少なくとも１つの回路基板フィードスルーを通じて音響トランスデューサユニットの周囲に入ることができる。これによって、特に、動電型音響トランスデューサの音質が向上する。さらに、または、あるいは、プリント回路基板は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサの第２の後部容積を閉鎖するよう構成される。これによって、音響トランスデューサ同士が互いの後部容積において重なり合うまたは影響し合う、特に干渉し合うのを防ぐことができる。動電型音響トランスデューサの音波は、回路基板の向こう側の領域に入ることができるが、ＭＥＭＳ音響トランスデューサの音波は、阻止される。
【0007】
回路基板が、音響トランスデューサユニットにおける第１メンブレンおよび／または第２メンブレンと面していない側に配置されると有利である。よって、回路基板は、音響トランスデューサユニットの後部および／または底部に配置される。その場合、メンブレンは、音響トランスデューサユニットの前部および／または上部に配置される。
【0008】
回路基板が少なくとも１つの回路基板フィードスルーを有し、回路基板フィードスルーは、第１の後部容積が開放されるように第１の後部容積に配置されると有利である。したがって、少なくとも１つの回路基板フィードスルーによって第１の後部容積を開放したままにすることができる。そして、少なくとも１つの回路基板フィードスルーは、第１の後部容積と周囲とを連通させる。
【0009】
プリント回路基板が少なくとも１つの接続部を有すると有利である。この少なくとも１つの接続部を介して、電気信号、および／または、電源を、音響トランスデューサユニットに送ることができる。少なくとも１つの接続部は、可撓性の接続部分として構成され得る。接続部は、例えば、フレキシブルプリント回路基板として構成され得る。よって、接続部は、異なる方向からでも接続できるよう、回転させることができる。さらに、または、あるいは、少なくとも１つの接続部は、プラグとして構成されてもよい。例えば、プラグと可撓性の接続部分とが配置されてもよい。例えば、プラグを通じて電源が供給され、可撓性接続部分を通じて電気信号が送られてよい。
【0010】
ＭＥＭＳ音響トランスデューサは、第２メンブレンによって生成された音波がメンブレン孔を通じて音響トランスデューサユニットから出ることができるように、動電型音響トランスデューサに都合よく内蔵される。このようにして、音響トランスデューサユニットは、小型化できる。メンブレン孔は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサの音波が極力妨害されずに高音質のまま出ていくことを可能にする。
【0011】
また、動電型音響トランスデューサが少なくとも１つのＭＥＭＳ音響トランスデューサの周囲に配置されると有利である。それによって、動電型音響トランスデューサは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサを囲むことになる。ＭＥＭＳ音響トランスデューサが動電型音響トランスデューサの内部に配置されるため、音響トランスデューサユニットは、小型になる。
【0012】
さらに、第１メンブレンが環状であると有利である。このようにして、動電型音響トランスデューサの第１メンブレンによって、歪みのほとんどない音波を発することができる。特に、第１メンブレンは、好ましくは円形の孔を特に中心部に有する円板形状を有する。
【0013】
動電型音響トランスデューサが環状であると有利である。その結果、動電型音響トランスデューサは、少なくともＭＥＭＳ音響トランスデューサの音波が少なくとも一部導かれるスルーホールを有する。動電型音響トランスデューサは、円環形状を有してもよい。
【0014】
また、ＭＥＭＳ音響トランスデューサが環状の動電型音響トランスデューサのスルーホール内に配置されると有利である。その結果、ＭＥＭＳ音響トランスデューサが動電型音響トランスデューサの内部に配置されるので、音響トランスデューサユニットは小型になる。このように、音響トランスデューサユニットのサイズは、動電型音響トランスデューサのサイズによって予め決められる。動電型音響トランスデューサが円環形状を有する場合、ＭＥＭＳ音響トランスデューサは、その円環体のスルーホール内に配置されてよい。その場合、動電型音響トランスデューサも同様に円環形状であり得る。動電型音響トランスデューサは、ドーナツ形状を有してもよい。
【0015】
また、音響トランスデューサユニットは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ、および／または、電子機器ユニットが配置されるトランスデューサキャビティを有すると有利である。その場合、トランスデューサキャビティは、環状の動電型音響トランスデューサのスルーホールによって少なくとも一部が形成され得る。トランスデューサキャビティは、音響トランスデューサユニットが小型の設計を有するように、動電型音響トランスデューサの内部に配置されてよい。トランスデューサキャビティは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ、および／または、電子機器ユニットを収容するスペースとなる。
【0016】
トランスデューサキャビティが動電型音響トランスデューサのマグネットユニット、特に、マグネットによって径方向に囲まれていると有利である。マグネットユニットは、トランスデューサキャビティを直接囲んでもよい。このようにして、マグネットユニットは、トランスデューサキャビティの境界を成す。これによって、部品の追加をなくすので、音響トランスデューサユニットは、小型かつ軽量の設計を有することができる。
【0017】
さらに、または、あるいは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ、および／または、電子機器ユニットが、音響トランスデューサユニットの軸方向において、マグネットユニット、特にマグネットの高さに配置されると有利である。よって、マグネットユニット、特にマグネットは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ、および／または、電子機器ユニットの周囲で径方向に延びる。よって、マグネットユニット、特にマグネットと、ＭＥＭＳ音響トランスデューサおよび／または電子機器ユニットとは、音響トランスデューサユニットの軸方向において、少なくとも部分的に、特に完全に重なり合う。
【0018】
音響トランスデューサユニットの軸方向において、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ、電子機器ユニット、および／または、ホルダが、動電型音響トランスデューサのマグネットユニット、特にマグネット、動電型音響トランスデューサのコイル、および／または、音響トランスデューサユニットのトランスデューサハウジングと重なり合う領域を有すると有利である。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ、および、マグネットユニット、特にマグネットは、例えば、軸方向に重なり合う。よって、マグネットユニット、特にマグネットは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサを囲み、軸方向の少なくとも１つの部分で重なり合う。
【0019】
ＭＥＭＳ音響トランスデューサが、音響トランスデューサユニットのホルダ、および／または、動電型音響トランスデューサのマグネットユニット、特に第１極部材に配置されると有利である。さらに、または、あるいは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ、および、ホルダ、および／または、マグネットユニット、特に第１極部材が接触面を有し得ると有利である。ＭＥＭＳ音響トランスデューサは、好ましくは、ホルダ、および／または、マグネットユニット、特に、第１極部材に接続される。例えば、ＭＥＭＳ音響トランスデューサは、ホルダ、および／または、マグネットユニット、特に第１極部材に接着剤で接着される。この場合、接触面は、少なくとも部分的に接着剤表面になり得る。
【0020】
電子機器ユニットが、ＭＥＭＳ音響トランスデューサのＭＥＭＳキャビティと接続する電子機器フィードスルーを有すると有利である。電子機器フィードスルーは、第２メンブレンが動作している間に圧力を均一にするために用いられる。電子機器フィードスルーを用いることにより、ＭＥＭＳ音響トランスデューサまたはインイヤー型ヘッドフォンの後部容積との接続がなされ得る、または、後部容積が形成され得る。
【0021】
さらに、動電型音響トランスデューサの音伝搬軸と、ＭＥＭＳ音響トランスデューサの音伝搬軸とが、特に、音響トランスデューサユニットの軸方向において同軸に配置されると有利である。
【0022】
音響トランスデューサユニットが少なくとも１つのマイクロフォンを有していると有利である。このマイクロフォンは、動電型音響トランスデューサによって生成され得る少なくとも音波および／または環境ノイズを検出することができる。さらに、または、あるいは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサによって生成される音波も検出することができる。動電型音響トランスデューサ、および／または、ＭＥＭＳ音響トランスデューサの音波を検出することにより、ＭＥＭＳ音響トランスデューサが正確に機能しているか否か、および／または、音波が高音質か否かをモニタすることができる。さらに、または、あるいは、環境ノイズが記録された場合、アクティブノイズキャンセリングを行うことができる。環境ノイズをキャンセルして抑制する抗音（ａｎｔｉ－ｓｏｕｎｄ）が生成される。この場合、抗音は、検出後に動電型音響トランスデューサ、および／または、ＭＥＭＳ音響トランスデューサによって生成されてよい。
【0023】
また、本発明は、特に、インイヤー型ヘッドフォン用の音響トランスデューサユニットであって、第１メンブレンを有する動電型音響トランスデューサと、第２メンブレンを有する少なくとも１つのＭＥＭＳ音響トランスデューサとを備える音響トランスデューサユニットを提案する。音響トランスデューサユニットは、前述の、および／または、後述の少なくとも１つの特徴を有し得る。
【0024】
本発明は、前述および／または後述の音響トランスデューサユニットを有する電子機器、特にインイヤー型ヘッドフォンを提案する。前述の特徴は、個別に、または、いかなる組み合わせで存在してよい。電子機器は、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどでもよい。
【0025】
電子機器が出口を有すると有利である。音波は、この出口を通じて電子機器から出ることができる。
【0026】
本発明は、音響トランスデューサユニットの電子機器での使用を提案する。音響トランスデューサユニット、および／または、電子機器は、前述の説明にしたがって有利に構成される。前述の特徴は、個別にまたは組み合わせて存在してよい。
【0027】
音響トランスデューサユニットは、例えば、インイヤー型ヘッドフォン、または、インイヤー型電話（ｉｎ－ｅａｒ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ）用のウーファー、ツィーター、および、電子機器ユニットを備え得る。ウーファーは、好ましくはその中心に、開かれた空間、および／または、スルーホール、および／または、トランスデューサキャビティを有するドーナツ形状を有し得る。この空間にＭＥＭＳツィーターが配置される。
【0028】
電子機器ユニットは、ツィーターの真下に装着されてよく、ツィーターに必要なオーディオ信号の増幅を行う。
【0029】
少なくとも１つのマイクロフォン（アクティブノイズキャンセリング用）が、フレキシブル基板またはプリント回路基板として配置されてよい。この場合、音響トランスデューサユニットは、少なくとも１つのマイクロフォンを有する。マイクロフォンは、動電型音響トランスデューサによって生成された音波を検出できるよう、動電型音響トランスデューサに割り当てられてよい。これによって、音質をモニタすることができる。さらに、または、あるいは、マイクロフォンを用いて環境ノイズを記録することもできる。このような環境ノイズから、動電型音響トランスデューサ、および／または、ＭＥＭＳ音響トランスデューサによって生成され得る抗音が形成でき、環境ノイズを抑制するようキャンセルできるようになる。
【0030】
電気的制御に関する主な応用例の１つに、ＴＷＳヘッドフォン（完全ワイヤレスヘッドフォン）または電子機器において電気的なオーディオソースとして機能することになるブルートゥース（登録商標）チップがある。これは、典型的な動電型ヘッドフォンスピーカー用の増幅器を含む。増幅された信号を動電型ウーファーに用い、ＭＥＭＳツィーターを追加するために、信号は、周波数スイッチを介して送られてよい。周波数スイッチは、信号をウーファー用の低周波信号と、ツィーター用の高周波信号とに分割する。低周波信号は、動電型ウーファーに直接送られ得る。高周波信号は、ツィーターの増幅器に送られる。ツィーターの信号は増幅され、ＭＥＭＳツィーターを作動するために用いられる。
【0031】
ＭＥＭＳツィーターに追加の増幅が必要なのは、以下の理由による。第１には、動電型スピーカー用の標準的な増幅器を用いると、ＭＥＭＳは、問題を引き起こしかねない異なる電気的負荷を示す。第２には、ＭＥＭＳツィーターに必要とされる電圧レベルは、動電型ウーファーの電圧レベルのおよそ１０倍も高い。
【0032】
動電型ウーファーとＭＥＭＳツィーターとの組み合わせは、インイヤー型ヘッドフォンまたは電話用、または、電子機器用にコアキシャル型に設計される。
【0033】
「ドーナツ形状」の動電型ウーファーと、その中心に一体化されたＭＥＭＳツィーターとにより、インイヤー型ヘッドフォン用、インイヤー型電話用、または、電子機器用のコアキシャルスピーカーを形成する。
【0034】
環状のマグネットを有する動電型ウーファーと、その中心に一体化されたＭＥＭＳツィーターとにより、インイヤー型ヘッドフォン用、電話用、または、電子機器用のコアキシャルラウドスピーカーを形成する。「ドーナツ形状」の動電型ウーファーは、その中心にＭＥＭＳツィーターが一体化されており、制御電子装置を有するプリント回路基板を含み、インイヤー型ヘッドフォン用、電話用、または、電子機器用のコアキシャルラウドスピーカーを形成する。
【0035】
音響トランスデューサユニットは、「ドーナツ形状」の動電型ウーファーと、その中心に一体化されたＭＥＭＳツィーターと、制御電子装置を有するプリント回路基板と、マイクロフォン、特にフィードバックマイクロフォンとを有し、インイヤー型ヘッドフォン用、電話用、または、電子機器用のコアキシャルラウドスピーカーを形成する。
【0036】
－（ＭＥＭＳ）ツィーターを、「ドーナツ形状」の動電型ウーファーに背面から挿入する。
背面での単純な電気接続を可能にする。
－プリント回路基板を制御電子装置と共にコアキシャルインイヤー型ヘッドフォンまたは電子機器の音響トランスデューサユニットに組み込む。
－ＭＥＭＳツィーターおよびプリント回路基板を電子機器ユニットと共に動電型ウーファー内に組み込む。
－（ＭＥＭＳ）ツィーターをプリント回路基板および電子機器ユニットと共に動電型ウーファーに背面から組み込む。
背面での単純な電気接続を可能にする。
－動電型ウーファー用の環状マグネットを、ラウドスピーカーモジュールの中心部の空きスペースにＭＥＭＳツィーターを内蔵したものと組み合わせる。
－ホルダは、ウーファーメンブレンおよびＭＥＭＳツィーターの内側リングの装着箇所、および、内側メンブレン支持部、という２つの機能を兼ね備える。
－ホルダは、音響トランスデューサユニットの中心にあり、ウーファーメンブレンおよびＭＥＭＳツィーターの内側リング、および、内側メンブレン支持部、という２つの機能を兼ね備える。
これによって、ツィーターの音の経路とウーファーメンブレンとが別々に最適化されることが可能になる。これは、効率的なアセンブリ方法でもある。
－回路は、すでに増幅されているフルスペクトル信号からツィーター信号を分離する。
－増幅された信号を動電型スピーカーに用い、ＭＥＭＳツィーター用に別の増幅器を用いることによって２系統の経路を構築する。
－増幅された信号用に受動型周波数スイッチを用い、信号をまずウーファーに送り、次に、他のツィーター専用増幅器に送る。
－動電型ラウドスピーカーおよびＭＥＭＳラウドスピーカーを備えるオーディオモジュールは、すでに増幅されたオーディオ信号を受信し、ＭＥＭＳラウドスピーカーの信号用に後段に追加された増幅器に加え、周波数スイッチとして機能する。
背面での単純な電気接続を可能にする。
－プリント回路基板を制御電子装置と共にコアキシャルインイヤー型ヘッドフォンまたは電子機器の音響トランスデューサユニットに組み込む。
－ＭＥＭＳツィーターおよびプリント回路基板を電子機器ユニットと共に動電型ウーファー内に組み込む。
－（ＭＥＭＳ）ツィーターをプリント回路基板および電子機器ユニットと共に動電型ウーファーに背面から組み込む。
背面での単純な電気接続を可能にする。
－動電型ウーファー用の環状マグネットを、ラウドスピーカーモジュールの中心部の空きスペースにＭＥＭＳツィーターを内蔵したものと組み合わせる。
－ホルダは、ウーファーメンブレンおよびＭＥＭＳツィーターの内側リングの装着箇所、および、内側メンブレン支持部、という２つの機能を兼ね備える。
－ホルダは、音響トランスデューサユニットの中心にあり、ウーファーメンブレンおよびＭＥＭＳツィーターの内側リング、および、内側メンブレン支持部、という２つの機能を兼ね備える。
これによって、ツィーターの音の経路とウーファーメンブレンとが別々に最適化されることが可能になる。これは、効率的なアセンブリ方法でもある。
－回路は、すでに増幅されているフルスペクトル信号からツィーター信号を分離する。
－増幅された信号を動電型スピーカーに用い、ＭＥＭＳツィーター用に別の増幅器を用いることによって２系統の経路を構築する。
－増幅された信号用に受動型周波数スイッチを用い、信号をまずウーファーに送り、次に、他のツィーター専用増幅器に送る。
－動電型ラウドスピーカーおよびＭＥＭＳラウドスピーカーを備えるオーディオモジュールは、すでに増幅されたオーディオ信号を受信し、ＭＥＭＳラウドスピーカーの信号用に後段に追加された増幅器に加え、周波数スイッチとして機能する。
【0037】
本発明のさらなる利点は、以下の実施形態に記載され、それらは以下の図面に示されている。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】動電型音響トランスデューサとＭＥＭＳ音響トランスデューサとを備える音響トランスデューサユニットの断面図。
【図2】ＭＥＭＳ音響トランスデューサの断面図。
【図3】ヘッドフォンハウジング内に音響トランスデューサユニットを有するインイヤー型ヘッドフォンの断面図。
【図4】動電型音響トランスデューサの断面図。
【図5】電子機器ユニットの少なくとも一部を示すブロック図。
【図6】ＭＥＭＳ音響トランスデューサを伴う動電型音響トランスデューサの断面図。
【図7】ＭＥＭＳ音響トランスデューサの上面図。
【図8】回路基板を備えた音響トランスデューサユニットの断面図。
【発明を実施するための形態】
【0039】
図１は、動電型音響トランスデューサ２とＭＥＭＳ音響トランスデューサ３とを備える音響トランスデューサユニット１を示す。音響トランスデューサユニット１は、例えば、インイヤー型ヘッドフォン３４に用いられることができる。このようなインイヤー型ヘッドフォン３４は、例えば、電話をするなどのコミュニケーションをとるための、または、音楽を聴くための補聴器として取り付けられて用いられる。図３に示すように、インイヤー型ヘッドフォン３４は、少なくとも一部が耳の耳道に挿入されることができる。音響トランスデューサユニット１は、スマートフォン、または、他の電子機器にも用いられることができる。図３に示すインイヤー型ヘッドフォン３４は、電子機器の１つの例である。また、音響トランスデューサユニット１は、オンイヤー型ヘッドフォン、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、スマートウォッチなどにも用いられることができる。
【0040】
音響トランスデューサユニット１は、軸方向２１と、径方向２２とを有する。
【0041】
音響トランスデューサユニット１は、トランスデューサハウジング４を有する。動電型音響トランスデューサ２、および／または、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、少なくとも部分的にトランスデューサハウジング４内に配置されている。この場合、動電型音響トランスデューサ２は、ウーファーとも称され得る。なぜなら、本音響トランスデューサユニット１において、動電型音響トランスデューサ２またはウーファーは、主に低周波音を生成するために設けられているからである。このような低周波音は、例えば、約２０Ｈｚから１０００Ｈｚまでの周波数を有する。よって、本音響トランスデューサユニット１において、動電型音響トランスデューサ２は、ウーファーとして機能する。他方で、本音響トランスデューサユニット１における少なくとも１つのＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、ツィーターと称され得る。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、音響トランスデューサユニット１において、特に、動電型音響トランスデューサ２またはウーファーの周波数より高い周波数の音を生成する。例えば、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、およそ５００Ｈｚから２０ｋＨｚまでの周波数の音を生成する。本明細書では、したがって、動電型音響トランスデューサ２は、ウーファーと称されてもよい。本明細書では、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、ツィーターと称されてもよい。
【0042】
ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の詳細は、図２に示されている。
【0043】
動電型音響トランスデューサ２またはウーファー２は、少なくとも１つの極部材５および６を有する。本例示的実施形態によれば、ウーファー２は、第１極部材５、および、第２極部材６を有する。２つの極部材５および６の間には、好ましくは永久磁石であるマグネット７が配置されている。マグネット７は、磁界を生成し、２つの極部材５および６は、マグネット７の磁束を誘導する、および／または、束ねる。少なくとも１つの極部材５および６と、マグネット７とによってマグネットユニット５２が形成される。マグネットユニット５２、特に少なくとも１つの極部材５および６、および／または、マグネット７は、環状であり得る。
【0044】
動電型音響トランスデューサ２とＭＥＭＳ音響トランスデューサ３とは、同軸に配置されている。動電型音響トランスデューサ２およびＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の音伝搬方向も同軸であってよい。図１では、動電型音響トランスデューサ２およびＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の音は、この場合、軸方向２１である上方に発せられる。よって、対応する音伝搬方向も、この場合、軸方向２１である上方に向いている。
【0045】
図に示された２つの極部材５および６は、音響トランスデューサユニット１の軸方向２１に対して互いから距離を置いて配置されている。さらに、または、あるいは、２つの極部材５および６は、音響トランスデューサユニット１の径方向２２において互いから距離を置いて配置されている。径方向２２において互いから距離を置いて配置された２つの極部材５および６の間には、マグネットギャップ１４がさらに配置されている。さらに、または、あるいは、マグネットギャップ１４は、第１極部材５とマグネット７との間に、径方向２２に配置されている。このマグネットギャップ１４には、ウーファー２のコイル８が配置されている。コイル８は、マグネットギャップ１４内に突出する。電気信号がコイル８に印加されることによってコイル８に電流が流れる。動電型音響トランスデューサ２がラウドスピーカーとして動作する場合、電気信号は、動電型音響トランスデューサ２またはウーファー２によって生成された音に対応する。同様に、コイル８内で電気信号によって生成された電流も、マグネット７および／または極部材５および６の磁界と協働する磁界に至る。マグネット７および／または極部材５および６が固定されているのでコイル８が動く。
【0046】
コイル８の動きがメンブレンユニット９に伝わり、メンブレンユニット９は、メンブレンユニット９の上にある空気をコイル８の動きにしたがって振動させる。
その結果、メンブレンユニット９は、音を生成する。
その結果、メンブレンユニット９は、音を生成する。
【0047】
音を生成するために、メンブレンユニット９は、連結ユニット１１によってコイル８に接続された第１メンブレン１０を有し、その結果、コイル８の動きが第１メンブレン１０に伝えられ得る。動電型音響トランスデューサ２は、主に低周波音を生成するために用いられるので、第１メンブレン１０は、ウーファーメンブレンとも称され得る。メンブレンユニット９は、内側メンブレンキャリア１２と、外側メンブレンキャリア１３とをさらに有する。内側メンブレンキャリア１２は、径方向２２内側に配置され、外側メンブレンキャリア１３は、径方向２２外側に配置される。第１メンブレン１０は、２つのメンブレンキャリア１２および１３の間に装着される。よって、第１メンブレン１０、および／または、メンブレンユニット９は、穴の空いた円板形状を有する。メンブレンユニット９、および／または、第１メンブレン１０は、中心領域、特に、第１メンブレン１０および／またはメンブレンユニット９の中心に設けられたメンブレン孔４２を有する。さらに、内側メンブレンキャリア１２は、メンブレン孔４２を囲む。内側メンブレンキャリア１２、および／または、外側メンブレンキャリア１３は、環状であってよい。その結果、第１メンブレン１０は、中心領域に円形の孔を有する円形状を有する。外側メンブレンキャリア１３は、トランスデューサハウジング４の上に配置される。内側メンブレンキャリア１２は、ホルダ１５の上に配置される。第１メンブレン１０またはメンブレンユニット９は、環状であり得る。
【0048】
音響トランスデューサユニット１は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３が配置されるトランスデューサキャビティ４１をさらに有する。ウーファー２もトランスデューサキャビティ４１を有してよい。トランスデューサキャビティ４１は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３を省いた図４によりよく示されている。よって、ウーファー２は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の周囲に延在する。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、動電型音響トランスデューサ２の中に配置される。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、動電型音響トランスデューサ２の中心に配置される。動電型音響トランスデューサ２は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３を囲む。これによって、音響トランスデューサユニット１の非常に小型な設計が成り立つ。
【0049】
本例示的実施形態によれば、第１極部材５、および／または、マグネット７、または、マグネットユニット５２は、トランスデューサキャビティ４１を囲む。トランスデューサキャビティ４１は、第１極部材５、および／または、マグネット７、または、マグネットユニット５２内に配置される。
【0050】
本例示的実施形態によれば、少なくともＭＥＭＳ音響トランスデューサ３およびマグネットユニット５２、特にマグネット７および／または第１極部材５は、音響トランスデューサユニット１の軸方向２１において同じ高さに配置される。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３およびマグネットユニット５２、特にマグネット７は、軸方向２１において重なり合う領域を有する。よって、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３およびマグネットユニット５２、特にマグネット７は、軸方向２１において重なり合う。
【0051】
図１にさらに示すように、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３と動電型音響トランスデューサ２とは、同軸に配置される。動電型音響トランスデューサ２は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ２の周りに径方向２２に配置される。
【0052】
動電型音響トランスデューサ２、特に、マグネットユニット５２は、さらに、円環形状を有する、または、円環体と同様である。あるいは、動電型音響トランスデューサ２は、特にマグネットユニット５２は、環形状を有する。動電型音響トランスデューサ２は、音響トランスデューサユニット１の外層を成し、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、コアを成す。動電型音響トランスデューサ２は、ドーナツ形状を有する。以下に説明するメンブレン孔４２、および／または、トランスデューサキャビティ４１、および／または、音キャビティ１７は、円環体またはドーナツまたは動電型音響トランスデューサ２の開口部またはスルーホールを形成する。メンブレン孔４２は、図４によりよく示されている。音キャビティ１７は、音質に影響を与えるので、好ましくはできるだけ小さく形成されるか、または、省かれる。
【0053】
音響トランスデューサユニット１は、さらに、ホルダ１５を備える。本例示的実施形態によれば、ホルダ１５は、第１極部材５またはマグネットユニット５２の上に配置または載置される。ホルダ１５の上に、内側メンブレンキャリア１２がさらに配置される。よって、ホルダ１５は、内側メンブレンキャリア１２と第１極部材５とを接続する。ホルダ１５は、内側メンブレンキャリア１２を支持する。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、さらに、内側メンブレンキャリア１２、および／または、第１極部材５に少なくとも一部が配置される。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３、第１極部材５、および／または、内側メンブレンキャリア１２は、ホルダ１５に配置され得る。ホルダ１５は、好ましくはプラスチック製である。
【0054】
しかしながら、ウーファー２およびツィーター３は、好ましくは同軸に配置される。
【0055】
さらに、音キャビティ１７が設けられてよい。音キャビティ１７もツィーター３の前部容積を少なくとも部分的に形成し得る。
【0056】
音響トランスデューサユニット１は、音響トランスデューサユニット１の動作を可能にする電子機器ユニット１８をさらに備える。電子機器ユニット１８は、音を生成するためにオーディオ信号を送るブルートゥースチップ４９を有する。しかしながら、ブルートゥースチップ４９は、電子機器ユニット１８の外側に、例えば、外部ユニットに配置されてもよい。電子機器ユニット１８は、周波数スイッチ５０をさらに有し得る。周波数スイッチ５０は、特にブルートゥースチップ４９に接続され、オーディオ信号を、動電型音響トランスデューサ２用の第１の信号部分と、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３用の第２の信号部分とに分割する。周波数スイッチ５０は、オーディオ信号を複製する、つまり、第１の信号部分と第２の信号部分とにすることもできる。第１の信号部分は、ウーファー２に送られ、特に、増幅しなくてもよいようにすることができる。この目的のため、第１の増幅器４８が設けられてよい。第１の増幅器４８は、電子機器ユニット１８の一部であるか、または、ブルートゥースチップ４９のように、電子機器ユニット１８の外側に、例えば、外部ユニットに配置される。特に、第１の増幅器４８は、特に周波数スイッチ５０を通過した後に動電型音響トランスデューサ２に送られ得る、すでに増幅された信号を電子機器ユニット１８に供給することができる。よって、動電型音響トランスデューサ２のための信号のさらなる増幅を省くことができ、その結果、電子機器ユニット１８の設計を非常に小型化することが可能になる。
【0057】
電子機器ユニット１８は、第２の増幅器５１、つまり、ツィーター増幅器またはＭＥＭＳ増幅器を有してよく、それによって、ツィーター３用の第２の信号部分が増幅される。第２の増幅器５１によって増幅された信号は、ツィーター３に送られる。図５は、電子機器ユニット１８の少なくとも一部を示すブロック図である。
【0058】
電子機器ユニット１８は、好ましくは、少なくとも部分的にツィーター３の後部容積を形成する電子機器フィードスルー１９を有する。また、圧力を均一化することができる。
【0059】
圧力を均一にすべく、第１極部材５は、さらに、または、あるいは、孔または穴として構成され得る少なくとも１つの極フィードスルー２０を有する。図にはいくつかのフィードスルー２０ａおよび２０ｂが示されている。
【0060】
図からわかるように、音響トランスデューサユニット１は、回転対称であるよう構成される。特に、動電型音響トランスデューサ２、特にマグネットユニット５２、マグネット７、第１極部材５および／または第２極部材６、コイル８、メンブレンユニット９、第１メンブレン１０、および／または、内側メンブレンキャリア１２および／または外側メンブレンキャリア１３は、円形および／または回転対称である。さらに、または、あるいは、ホルダ１５は、円形および／または回転対称である。さらに、または、あるいは、連結ユニット１１は、円形および／または回転対称である。さらに、または、あるいは、トランスデューサハウジング４は、円形および／または回転対称である。
【0061】
さらに、図からわかるように、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３とマグネットユニット５２、特に第１極部材５との間に、第１の接触面５６が配置および／または形成されている。よって、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、マグネットユニット５２、特に第１極部材５に配置される。さらに、または、あるいは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３とホルダ１５との間に、第２の接触面５７が配置および／または形成され得る。よって、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、ホルダ１５に配置される。
【0062】
ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、第１の接触面５６および／または第２の接触面５７によって、マグネットユニット５２、特に第１極部材５、および／または、ホルダ１５に接続され得る。第１の接触面５６および／または第２の接触面５７は、例えば、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３がマグネットユニット５２、特に第１極部材５、および／または、ホルダ１５に接着されるような接着剤表面であってよい。
【0063】
さらに、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、ホルダ１５および／またはマグネットユニット５２、特に第１極部材５における第１メンブレン１０と面していない側に当接する。よって、ホルダ１５、および／または、マグネットユニット５２、特に第１極部材５の一方の側に第１メンブレン１０が配置され、他方の側にＭＥＭＳ音響トランスデューサ３が配置される。
【0064】
簡潔さのため、少なくとも１つの前出の図面ですでに述べた特徴については再度説明しないものとする。さらに、特徴は、前出の図面または後出の図面の少なくとも１つで説明されるもののみとしてもよい。またさらに、簡潔さのため、同じ特徴には同じ参照符号を用いている。また、明確さのため、以降の図面では、すべての特徴が示されない、および／または、参照符号を付されないこともある。しかしながら、前出の図面の１つ以上に示された特徴は、それらの図面、または、以降の図面の１つ以上にも存在し得る。さらにまた、明確さのため、前出の図面または以降の図面の１つ以上において、特徴のみが示されてよい、および／または、参照符号を付して示されてよい。とはいえ、以降の図面の１つ以上で特徴のみで示されたものが前出の図面ですでに示されていることはあり得る。
【0065】
図２は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の断面図である。ツィーター３は、キャリア基板２３と、キャリア基板２３に配置された少なくとも１つのキャリア層２４とを有する。キャリア基板２３、および／または、少なくとも１つのキャリア層２４には、少なくとも１つの圧電層２５が配置される。この場合のツィーター３は、２つのキャリア層２４ａおよび２４ｂと、２つの圧電層２５ａおよび２５ｂとを有する。少なくとも１つのキャリア層２４および少なくとも１つの圧電層２５とが軸方向２１において他方の上に１つ配置される。
【0066】
少なくとも１つの圧電層２５は、印加された電気信号にしたがって振れるので、その結果、空気が振動して音が生成される。
【0067】
ツィーター３は、少なくとも１つのスプリング部材２７によって少なくとも１つの圧電層２５および／またはキャリア層２４に接続された連結部材２６をさらに有する。連結部材２６は、少なくとも１つの圧電層２５の振れをＭＥＭＳメンブレンユニット２９に伝えることができる。連結部材２６とＭＥＭＳメンブレンユニット２９との間に連結板２８が配置されることにより、連結部材２６によって伝えられた振れがＭＥＭＳメンブレンユニット２９に平面的に伝えられる。
【0068】
ＭＥＭＳメンブレンユニット２９は、少なくとも１つの圧電層２５の振れにしたがって音が生成されるよう空気を振動させることができる少なくとも１つの第２メンブレン３０を有する。さらに、ＭＥＭＳメンブレンユニット２９は、第２メンブレン３０が載置されるＭＥＭＳメンブレンフレーム３１を有してよい。ＭＥＭＳメンブレンフレーム３１は、円形または角形であってよい。
【0069】
ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、ＭＥＭＳメンブレンユニット２９および／またはキャリア基板２３の上に配置されたカバー３２をさらに有する。カバー３２は、ツィーター３のキャップとなる。カバー３２は、生成された音が出て行けるようなカバーフィードスルー３３を有する。カバーフィードスルー３３も同様に、少なくとも部分的に、特に完全に、ツィーター３の前部容積を形成する。
【0070】
ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、ＭＥＭＳキャビティ５４をさらに有する。図１に示すように、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３が音響トランスデューサユニット１に配置された場合、電子機器フィードスルー１９がＭＥＭＳキャビティ５４と接続する。よって、図３からわかるように、ＭＥＭＳキャビティ５４は、クロージャ部キャビティ４５と接触する接点を有する。その結果、電子機器フィードスルー１９および／またはクロージャ部キャビティ４５は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の後部容積を形成する。
【0071】
ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、ＭＥＭＳプリント回路基板６０をさらに有する。このＭＥＭＳプリント回路基板６０は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３に割り当てられている。ＭＥＭＳプリント回路基板６０は、例えば、電気信号を圧電層２４に送ることができるか、または、ＭＥＭＳプリント回路基板６０によって電気信号を供給させることができる。ＭＥＭＳプリント回路基板６０は、少なくとも部分的にＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の後部容積を形成し得る回路基板キャビティ６１も有する。キャリア基板２３は、ＭＥＭＳプリント回路基板６０の上にも配置され得る。
【0072】
図３は、インイヤー型ヘッドフォン３４の断面図である。音を生成することができる音響トランスデューサユニット１は、インイヤー型ヘッドフォン３４内に配置される。インイヤー型ヘッドフォン３４は、電子機器の一例示的実施形態である。電子機器は、オンイヤー型ヘッドフォン、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、スマートウォッチなどであってもよい。
【0073】
図に示す電子機器としてのインイヤー型ヘッドフォン３４は、音響トランスデューサユニット１が配置されるヘッドフォンハウジング３５を有する。本例示的実施形態によれば、ヘッドフォンハウジング３５は、２つの部分からなる。ヘッドフォンハウジング３５は、インイヤー型ヘッドフォン３４が目的どおり使用されて操作される場合、ユーザの耳道に挿入されるイヤー部３６を有する。例えば、シリコーン製のアタッチメントがイヤー部３６を覆うように取り付けられてよい。アタッチメントは、少なくとも部分的に耳道に挿入されるイヤープラグを形成する。アタッチメントは、柔軟な肌あたりのよい材料からできていてよい。さらに、アタッチメントまたはイヤープラグが耳道に合うよう、または、すでに耳道に合わされているよう構成されると有利である。
【0074】
イヤー部３６は、動電型音響トランスデューサ２およびＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の音がイヤー部３６またはヘッドフォンハウジング３５から出てくる出口４３をさらに有する。出口４３は、ゴミが入らないようシール部材３８によって好都合に密封されている。シール部材３８は、例えば、音は通すことができるがゴミは阻止するようなスクリーン、ネット、または、発泡材であってよい。
【0075】
ヘッドフォンハウジング３５は、インイヤー型ヘッドフォン３４を閉じるクロージャ部３７をさらに有する。これによって、水分または水が音響トランスデューサユニット１に入るのを防ぐことができる。クロージャ部３７は、例えば、バッテリまたは他の電子機器からの電線を音響トランスデューサユニット１に送ることを可能にする電線フィードスルー３９をさらに有し得る。例えば、無線接続によって音響トランスデューサユニット１にオーディオ信号を供給する場合は、電線フィードスルー３９は省略してよい。よって、クロージャ部３７は、水分が入らないように閉じられ得る。あるいは、音響トランスデューサユニット１を操作する間に２つの音響トランスデューサ２および３の圧力を均一にするための開口があると好都合な場合もある。
【0076】
さらに、イヤー部３６は、イヤー部キャビティ４４を有する。イヤー部３６は、ウーファー２の前部容積を形成する、および／または、ウーファー２の音波は、イヤー部キャビティ４４を介して出口に導かれる。また、クロージャ部３７は、ツィーター３および／またはウーファー２の後部容積を形成し得るクロージャ部キャビティ４５を有する。
【0077】
イヤー部３６は、トランスデューサハウジング４、および／または、外側メンブレンキャリア１３をさらに囲む。例えば、トランスデューサハウジング４および／または外側メンブレンキャリア１３と、イヤー部３６および／またはクロージャ部３７との間に接着剤による接着がなされてよい。音響トランスデューサユニット１が、図示されない保護部材を有すると有利である。この保護部材は、トランスデューサハウジング４の周囲に配置され、少なくとも一部外側から第１メンブレン１０の上を径方向２２に延びる。これによって、第１メンブレン１０は保護される。保護部材は、第１メンブレン１０から軸方向に距離を置いて配置される。前述の接着剤による接着は、保護部材と、イヤー部３６および／またはクロージャ部３７との間に存在してもよい。
【0078】
図４は、動電型音響トランスデューサ２の断面図である。明確さのため、ここではＭＥＭＳ音響トランスデューサ３を省略している。
【0079】
図には、ウーファー２の中心部に配置されたトランスデューサキャビティ４１が示されている。第１極部材５は、トランスデューサキャビティ４１の周辺に延在してその境界を成している。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、トランスデューサキャビティ４１内に配置される。第１極部材５には、ツィーター３がその内部に音を発する音キャビティがさらに配置される。
【0080】
ウーファー２は、コイル８および／または第１メンブレン１０が軸方向２１に振動し得る振動キャビティ４６をさらに有する。振動キャビティ４６を用いることにより、第１メンブレン１０は、振動するときに、第１極部材５の方向、および／または、ツィーター３の方向に動くことができる。コイル８の領域では、振動キャビティ４６は、マグネットギャップ１４へと入り込む。
【0081】
メンブレン孔４２も示されている。音キャビティ１７と共に、トランスデューサキャビティ４１、および／または、少なくとも部分的に振動キャビティ４６、および、メンブレン孔４２は、動電型音響トランスデューサ２の開口部を形成している。
【0082】
図５は、電子機器ユニット１８の少なくとも一部を示すブロック図である。電子機器ユニット１８は、オーディオソース４７を有してよく、オーディオソース４７は、オーディオ信号を増幅するための第１の増幅器４８を有し得る。さらに、または、あるいは、オーディオソース４７は、ブルートゥースチップ４９を有してよく、これによって、オーディオ信号が受信され得る。ブルートゥースチップ４９、および／または、第１の増幅器４８は、外部デバイスに配置されてもよい。例えば、ブルートゥースチップ４９、および／または、第１の増幅器４８は、インイヤー型ヘッドフォン３４のレシーバ（図示せず）における電子機器として配置されてよい。ここに記載されるインイヤー型ヘッドフォン３４は、前述のレシーバからオーディオデータを受信する。このオーディオデータは、第１の増幅器４８によって増幅済みであってよい。
【0083】
第１の増幅器４８、ブルートゥースチップ４９、または、オーディオソース４７は、第１の増幅器４８によってすでに増幅されたオーディオ信号を２つの信号部分に分割する周波数スイッチ５０の前段にある。第１の信号部分は、動電型音響トランスデューサ２に直接送られる。この例示的実施形態では、前述の第１の信号部分は、第１の増幅器４８によってすでに増幅されている。ツィーター３用の第２の信号部分は、第２の増幅器５１に送られる。ツィーター３は、最高で１０倍高い電圧レベルを必要とするので、第２の増幅器５１は、第２の信号部分を再度増幅するように設けられてよい。ツィーター３は、第２の増幅器５１に接続される。
【0084】
図６は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３を伴う動電型音響トランスデューサ２の断面図である。明確さのため、ほとんどの参照符号を省略している。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３も詳細に示されている。より詳細な特徴は、図２に示されている。図からわかるように、第２メンブレン３０は、メンブレン孔４２の表面と少なくとも同じ大きさの表面を有する。ここでは、第２メンブレン３０の表面は、メンブレン孔４２の表面より大きい。
【0085】
さらに、第２メンブレン３０の表面は、カバーフィードスルー３３および／または音キャビティ１７の表面と少なくとも同じ大きさである。さらに、図１と共に図６を見てわかるように、第２メンブレン３０の表面の大きさは、音キャビティ１７の断面と少なくとも同じ大きさである。
【0086】
好ましくは、マグネットユニット５２、特に第１極部材５におけるカバーフィードスルー３３および音キャビティ１７は、合同であるおよび／または同一平面にある。
【0087】
さらに、図には、動電型音響トランスデューサ２の第１の後部容積６８が示されている。ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の第２の後部容積６９も示されている。
【0088】
図７は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の平面図である。本例示的実施形態では、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、多角形である。図では、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、六角形である。したがって、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、６つのキャリア層２４ａ～２４ｆを有する。また、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、図では、キャリア層２４ａ～２４ｆによって隠れているが、６つの圧電層２５も有する。圧電層２５およびキャリア層２４ａ～２４ｆのそれぞれは、スプリング部材２７ａ～２７ｆによって連結部材２６に接続されている。第２メンブレン３０を有するＭＥＭＳメンブレンユニット２９は、図に示されるキャリア基板２３に配置される。ＭＥＭＳメンブレンユニット２９および第２メンブレン３０は、キャリア基板２３と一致する形状を有する。特に、この場合、ＭＥＭＳメンブレンユニット２９および第２メンブレン３０は、六角形である。図に示された形状により、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３は、円形のトランスデューサキャビティ４１に適応され得る。第２メンブレン３０は、複数のキャリア層２４および圧電層２５によって、より激しく振れることができる。
これによって、音圧を上げることができる。
これによって、音圧を上げることができる。
【0089】
図８は、回路基板５８を備えた音響トランスデューサユニット１の断面図である。簡潔さのため、最も重要な特徴にのみ参照符号を付している。図に示す音響トランスデューサユニット１は、前述の図に記載されている。
【0090】
ここでは、回路基板５８は、音響トランスデューサユニット１における第１メンブレン１０および／または第２メンブレン３０と面していない側に配置される。回路基板５８は、ここでは、音響トランスデューサユニット１の領域内および／または底部７０に配置される。第１メンブレン１０および／または第２メンブレン３０は、音響トランスデューサユニット１の領域内および／または上部７１に配置される。プリント回路基板５８は、少なくとも１つの回路基板フィードスルー５９ａおよび５９ｂを有する。回路基板フィードスルー５９ａおよび５９ｂのおかげで、および／または、極フィードスルー２０ａおよび２０ｂを介して、動電型音響トランスデューサ２の第１の後部容積６８が開放され得る、および／または、開放したままにすることができる。その結果、動電型音響トランスデューサ２の第１の後部容積６８と、音響トランスデューサユニット１の周囲とを連通させる。これにより、動電型音響トランスデューサ２の音質が向上し得る。図８を見てわかるように、この目的のために極フィードスルー２０と回路基板フィードスルー５９とは少なくとも部分的に一致する。さらに、または、あるいは、少なくとも１つの極フィードスルー２０と少なくとも１つの回路基板フィードスルー５９との間に図に示されていない少なくとも１つの連通路が形成された場合、少なくとも１つの極フィードスルー２０と少なくとも１つの回路基板フィードスルー５９とは互いにオフセットに配置されてよい。さらに、または、あるいは、プリント回路基板５８は、図に示すよりも径方向２２に小さくてもよい。プリント回路基板５８は、径方向において極フィードスルー２０に達しないように構成されてよい。その結果、プリント回路基板５８は、極フィードスルー２０を開放したままにする、または、極フィードスルー２０を密閉しない。
【0091】
図からさらにわかるように、回路基板５８は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の第２の後部容積６９を、特に完全に、密閉する。これにより、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３の音波が、第２の後部容積６９の周囲に入るのを防ぐ。
【0092】
図８によれば、音響トランスデューサユニット１は、電子機器ユニット１８、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３、および、回路基板５８を備える。図５において記載された電子機器ユニット１８は、プリント回路基板５８内に配置されてもよく、または、電子機器ユニット１８の構成要素がプリント回路基板５８内に配置されてよい。図で概略的に示されている電子機器ユニット１８は、図２に示された回路基板キャビティ６１を有するＭＥＭＳプリント回路基板６０であってよい。電子機器フィードスルー１９は、回路基板キャビティ６１であってよい。本実施形態のＭＥＭＳプリント回路基板６０、電子機器ユニット１８、および／または、プリント回路基板５８は、他の図の実施形態にも存在し得る。したがって、音響トランスデューサユニット１は、電子機器ユニット１８、ＭＥＭＳプリント回路基板６０、および／または、プリント回路基板５８を備えてよく、電子機器ユニット１８の構成要素は、特に、ＭＥＭＳプリント回路基板６０および／またはプリント回路基板５８内に配置されてよい。図に示す電子機器ユニット１８と、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３とで、図２のＭＥＭＳ音響トランスデューサ３を形成し得るが、この場合の電子機器ユニット１８は、ＭＥＭＳプリント回路基板６０となる。
【0093】
さらに、図に示す音響トランスデューサユニット１は、少なくとも１つのマイクロフォン６２を備え、図には２つのマイクロフォン６２ａおよび６２ｂが示されている。ここでは、少なくとも１つのマイクロフォン６２は、動電型音響トランスデューサ２によって発せられた音波が少なくとも１つのマイクロフォン６２に届くように配置されている。この場合、少なくとも１つのマイクロフォン６２は、音波が少なくとも１つのマイクロフォン６２に直接届くように第１メンブレン１０に面してよい。少なくとも１つのマイクロフォン６２は、フィードバックマイクロフォンであり得る。動電型音響トランスデューサ２によって発せられた音波の音質は、少なくとも１つのマイクロフォン６２によってモニタされ得る。さらに、または、あるいは、少なくとも１つのマイクロフォン６２は、音響トランスデューサユニット１の周囲、および／または、電子機器、例えば、オンイヤー型ヘッドフォン、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどの周囲における環境ノイズを記録することもできる。検出された環境ノイズから、動電型音響トランスデューサ２および／またはＭＥＭＳ音響トランスデューサ３によって生成される抗音が形成され得る。これによって、環境ノイズをキャンセルすることができる。これは、アクティブノイズキャンセリングを実装するために用いることができる。電子機器、例えば、図３に示されるようなインイヤー型ヘッドフォン３４には、さらなるマイクロフォン６２が存在してよい。このマイクロフォン６２は、環境ノイズを抑制するための抗音を生成すべく、電子機器の周囲、例えば、インイヤー型ヘッドフォン３４の周囲、または、インイヤー型ヘッドフォン３４のキャリアの周囲に面してよい。
【0094】
少なくとも１つのマイクロフォン６２は、図にその一部が示されているイヤー部３６に配置される。イヤー部３６は、ハウジング部６６の特別な実施形態である。音響トランスデューサユニット１は、ハウジング部６６を有するか、または、ハウジング部６６内に配置される。ハウジング部６６は、電子機器の一部であってよい。電子機器がインイヤー型ヘッドフォン３４の場合、ハウジング部６６は、イヤー部３６である。
【0095】
さらに、または、あるいは、少なくとも１つのマイクロフォン６２は、音響トランスデューサユニット１のためのエンクロージャ、特に、保護エンクロージャに配置されてもよい。エンクロージャは、音響トランスデューサユニット１、特に、動電型音響トランスデューサ２の第１メンブレン１０を保護する役目を果たす。図示されたハウジング部６６および／またはイヤー部３６は、エンクロージャの役目を果たしてよい、または、エンクロージャは、ハウジング部６６および／またはイヤー部３６によって形成されてよい。
【0096】
さらに、この例示的実施形態では、いくつかのワイヤー６３ａ～６３ｄが概略的に示されている。ワイヤー６３ａ～６３ｄは、特に、マルチストランドケーブルまたはワイヤー６３ａ～６３ｄであり得る。音響トランスデューサユニット１の操作のために供給される電気信号は、ワイヤー６３ａ～６３ｄによって供給されてよい。第１のワイヤー６３ａは、電子機器ユニット１８および／またはＭＥＭＳ音響トランスデューサ３用である。第２のワイヤー６３ｂは、動電型音響トランスデューサ２のコイル８に至る。第３のワイヤー６３ｃは、図示された第１のマイクロフォン６２ａに至り、第４のワイヤー６３ｄは、図示された第２のマイクロフォン６２ｂに至る。図では、ワイヤー６３ａ～６３ｄは、回路基板５８に連結されている。図からさらに分かるように、ワイヤー６３ａ～６３ｄは、回路基板５８の後側６４で回路基板５８に連結されている。
【0097】
図では、ワイヤー６３ａ～６３ｄは、適切な伝送路に配置されている。図から分かるように、２つのワイヤー６３ｃおよび６３ｄは、トランスデューサハウジング４と、イヤー部３６またはハウジング部６６との間に配置される。
【0098】
プリント回路基板５８は、外部ユニットからの電気信号を音響トランスデューサユニット１に伝えるための接続部６７をさらに有する。接続部６７は、可撓性の部分、例えば、フレキシブルプリント回路基板として構成されることによって回転させるまたは曲げることでき、異なる方向からの接続が容易になっている。図では、接続部６７は、プリント回路基板５８の後側６４に配置されている。接続部６７は、プラグを有する、および／または、プラグとして構成されてよい。この場合、プラグは、フラットプラグであってよい、および／または、回路基板５８にはんだ付けされてよい。
【0099】
またさらに、プラグは、プリント回路基板５８の前側６５に、特に、フラットプラグとして配置されてもよい。ここでは、前側６５は、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３、および／または、電子機器ユニット１８に面している。そして、プラグは、プリント回路基板５８、例えば、プリント回路基板フィードスルー５９内に通される。
【0100】
フラットプラグは、例えば、プラグまたはフラットプラグが回路基板５８に平らに配置されるように、可撓性の回路基板として構成され得る。こうしてプラグまたはフラットプラグは、プリント回路基板５８と、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３および／または電子機器ユニット１８との間、特に、プリント回路基板５８の前側６５に配置されることもできる。さらに、または、あるいは、プラグは、ＭＥＭＳ音響トランスデューサ３および／または電子機器ユニット１８に連結されてもよい。
【0101】
本発明は、図示および記載した実施形態に限定されない。特徴は、異なる例示的実施形態で図示および記載されたとしても、それらの組み合わせとして、請求項の範囲内での変更が可能である。
【符号の説明】
【0102】
１ 音響トランスデューサユニット
２ 動電型音響トランスデューサ／ウーファー
３ ＭＥＭＳ音響トランスデューサ／ツィーター
４ トランスデューサハウジング
５ 第１極部材
６ 第２極部材
７ マグネット
８ コイル
９ メンブレンユニット
１０ 第１メンブレン
１１ 連結ユニット
１２ 内側メンブレンキャリア
１３ 外側メンブレンキャリア
１４ マグネットギャップ
１５ ホルダ
１７ 音キャビティ
１８ 電子機器ユニット
１９ 電子機器フィードスルー
２０ 極フィードスルー
２１ 軸方向
２２ 径方向
２３ キャリア基板
２４ キャリア層
２５ 圧電層
２６ 連結部材
２７ スプリング部材
２８ 連結板
２９ ＭＥＭＳメンブレンユニット
３０ 第２メンブレン
３１ ＭＥＭＳメンブレンフレーム
３２ カバー
３３ カバーフィードスルー
３４ イヤーヘッドフォン
３５ ヘッドフォンハウジング
３６ イヤー部
３７ クロージャ
３８ シール部材
３９ 電線フィードスルー
４１ トランスデューサキャビティ
４２ メンブレン孔
４３ 出口
４４ イヤー部キャビティ
４５ クロージャキャビティ
４６ 振動キャビティ
４７ オーディオソース
４８ 第１の増幅器
４９ ブルートゥースチップ
５０ 周波数スイッチ
５１ 第２の増幅器
５２ マグネットユニット
５４ ＭＥＭＳキャビティ
５６ 第１の接触面
５７ 第２の接触面
５８ 回路基板
５９ 回路基板フィードスルー
６０ ＭＥＭＳプリント回路基板
６１ 回路基板キャビティ
６２ マイクロフォン
６３ ワイヤー
６４ 後側
６５ 前側
６６ ハウジング
６７ 接続部
６８ 第１の後部容積
６９ 第２の後部容積
７０ 底部
７１ 上部
２ 動電型音響トランスデューサ／ウーファー
３ ＭＥＭＳ音響トランスデューサ／ツィーター
４ トランスデューサハウジング
５ 第１極部材
６ 第２極部材
７ マグネット
８ コイル
９ メンブレンユニット
１０ 第１メンブレン
１１ 連結ユニット
１２ 内側メンブレンキャリア
１３ 外側メンブレンキャリア
１４ マグネットギャップ
１５ ホルダ
１７ 音キャビティ
１８ 電子機器ユニット
１９ 電子機器フィードスルー
２０ 極フィードスルー
２１ 軸方向
２２ 径方向
２３ キャリア基板
２４ キャリア層
２５ 圧電層
２６ 連結部材
２７ スプリング部材
２８ 連結板
２９ ＭＥＭＳメンブレンユニット
３０ 第２メンブレン
３１ ＭＥＭＳメンブレンフレーム
３２ カバー
３３ カバーフィードスルー
３４ イヤーヘッドフォン
３５ ヘッドフォンハウジング
３６ イヤー部
３７ クロージャ
３８ シール部材
３９ 電線フィードスルー
４１ トランスデューサキャビティ
４２ メンブレン孔
４３ 出口
４４ イヤー部キャビティ
４５ クロージャキャビティ
４６ 振動キャビティ
４７ オーディオソース
４８ 第１の増幅器
４９ ブルートゥースチップ
５０ 周波数スイッチ
５１ 第２の増幅器
５２ マグネットユニット
５４ ＭＥＭＳキャビティ
５６ 第１の接触面
５７ 第２の接触面
５８ 回路基板
５９ 回路基板フィードスルー
６０ ＭＥＭＳプリント回路基板
６１ 回路基板キャビティ
６２ マイクロフォン
６３ ワイヤー
６４ 後側
６５ 前側
６６ ハウジング
６７ 接続部
６８ 第１の後部容積
６９ 第２の後部容積
７０ 底部
７１ 上部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【外国語明細書】