特表 2024-537956 音響装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-18

(54)【発明の名称】音響装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/28 20060101AFI20241010BHJP

   H04R 1/24 20060101ALI20241010BHJP

   G10K 11/175 20060101ALN20241010BHJP

   H04R 1/40 20060101ALN20241010BHJP

   H04R 1/10 20060101ALN20241010BHJP

【ＦＩ】

H04R1/28 310Z

H04R1/24

G10K11/175

H04R1/40 310

H04R1/10 101Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023579032

(86)(22)【出願日】2022-10-19

(85)【翻訳文提出日】2024-02-02

(86)【国際出願番号】 CN2022126079

(87)【国際公開番号】W WO2024077647

(87)【国際公開日】2024-04-18

(31)【優先権主張番号】202211225706.9

(32)【優先日】2022-10-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522361364

【氏名又は名称】深▲せん▼市大十未来科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100229448

【弁理士】

【氏名又は名称】中槇 利明

(74)【代理人】

【識別番号】110002181

【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰ－ＦＯＣＵＳ

(72)【発明者】

【氏名】王 伝波

(72)【発明者】

【氏名】▲でん▼ 宏国

(72)【発明者】

【氏名】李 浩乾

【テーマコード（参考）】

5D005

5D018

5D061

【Ｆターム（参考）】

5D005BA08

5D018AF24

5D061FF02

(57)【要約】

本発明は、ハウジングと、ハウジング内に設けられた音源とを含む音響装置を開示する。前記ハウジングの異なる表面には、放音孔及び逆相音孔が設けられ、前記放音孔と逆相音孔が発する音は、位相が逆であり、かつ振幅が同じであり、前記音源の前端と放音孔との間には、第１音響キャビティが形成され、前記音源の後端と逆相音孔との間には、第２音響キャビティが形成され、前記第１音響キャビティと第２音響キャビティとは、設けられた音響ダイポール管を介して連通する。本発明は、放音孔と音源との間に第１音響キャビティを設け、逆相音孔と音源の後側との間に第２音響キャビティを設け、かつ第１音響キャビティと第２音響キャビティとをダイポール管を介して連通させることにより、振幅が同じで、位相が逆である音を音響装置の内部で結合させ、ダイポール管のサイズ及びダイポール管に設定された音響減衰値を調整することにより、音響結合の大きさを調整する目的を達成することにより、音漏れを効果的に抑制する。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、ハウジング内に設けられた音源とを含む音響装置であって、前記ハウジングの異なる表面には、放音孔及び逆相音孔が設けられ、前記放音孔と逆相音孔が発する音は、位相が逆であり、かつ振幅が同じであり、前記音源の前端と放音孔との間には、第１音響キャビティが形成され、前記音源の後端と逆相音孔との間には、第２音響キャビティが形成され、前記第１音響キャビティと第２音響キャビティとは、設けられた音響ダイポール管を介して連通する、
ことを特徴とする音響装置。

【請求項2】

前記音源は、自身の前側及び後側に対して音声信号を放射する、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項3】

標準ＩＴＵ－ＴＰ．５７における外耳道入口ＥＥＰを原点として空間座標系を確立し、前記ＥＥＰは、原点Ｏであり、耳に垂直な外側方向はＸ軸の正の軸方向であり、耳に垂直な前方向はＹ軸の正の軸方向であり、鉛直上方はＺ軸の正の軸方向であり、前記音響装置を着用する場合、前記放音孔は、座標系における（０ｍｍ，－１２．２ｍｍ，－５．２ｍｍ）、（１５．３ｍｍ，３．２ｍｍ，１３．３ｍｍ）及び（３ｍｍ，１０ｍｍ，－１０ｍｍ）の領域内に位置し、前記逆相音孔は、座標系における（５ｍｍ，－２２ｍｍ，－３．２ｍｍ）、（２７．３ｍｍ，１５ｍｍ，１８ｍｍ）及び（５ｍｍ，－１５ｍｍ，１２ｍｍ）の領域内に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項4】

標準ＩＴＵ－ＴＰ．５７におけるＥＲＰを原点として空間座標系を確立し、前記ＥＲＰは、座標原点Ｏであり、耳に垂直な外側方向はＸ軸の正の軸方向であり、耳に垂直な前方向はＹ軸の正の軸方向であり、鉛直上方はＺ軸の正の軸方向であり、前記音響装置を着用する場合、前記放音孔は、座標系における（０ｍｍ，－１２．２ｍｍ，－５．２ｍｍ）、（１５．３ｍｍ，３．２ｍｍ，１３．３ｍｍ）及び（３ｍｍ，１０ｍｍ，－１０ｍｍ）の領域内に位置し、前記逆相音孔は、座標系における（５ｍｍ，－２２ｍｍ，－３．２ｍｍ）、（２７．３ｍｍ，１５ｍｍ，１８ｍｍ）及び（５ｍｍ，－１５ｍｍ，１２ｍｍ）の領域内に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項5】

前記放音孔の放音方向と逆相音孔の放音方向との間には、設定角度が形成され、前記設定角度は、９０°～１８０°である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項6】

前記第１音響キャビティ及び第２音響キャビティの容積は０．８ｃｍ^３より大きく、前記第１音響キャビティの容積は、前記第２音響キャビティの容積の０．４～６倍である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項7】

前記放音孔、逆相音孔には、いずれも音響メッシュ布が設けられ、前記放音孔、逆相音孔及び対応する音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項8】

前記放音孔の断面積は、音源に設けられた振動膜の面積の２０％～３５％であり、前記逆相音孔の断面積は、音源に設けられた振動膜の面積の１５％～２０％である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項9】

前記放音孔及び逆相音孔の面積は、４ｍｍ^２以上であり、かつ放音孔は、逆相音孔の０．４～２．５倍である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項10】

前記音響ダイポール管の横断面積は、２ｍｍ^２以上であり、前記音響ダイポール管の長さは、２ｍｍ以上で、かつ２５ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項11】

前記音響ダイポール管の第１音響キャビティ又は第２音響キャビティに位置する連通箇所に音響メッシュ布が設けられ、前記音響ダイポール管と対応する音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項12】

前記音源は、単一振動膜スピーカーであり、前記単一振動膜スピーカーには、第１振動膜が設けられ、前記第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第１音響キャビティが形成され、前記単一振動膜スピーカーの後側とハウジングの内壁との間には、第２音響キャビティが形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項13】

前記音源は、ダブル振動膜スピーカーであり、前記ダブル振動膜スピーカーには、第１振動膜及び第２振動膜が設けられ、前記第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第１音響キャビティが形成され、前記第２振動膜とハウジングの内壁との間には、第２音響キャビティが形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項14】

前記音源は、単一振動膜スピーカー及び受動膜を含み、前記単一振動膜スピーカーには、第１振動膜が設けられ、前記第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第１音響キャビティが形成され、前記受動膜とハウジングの内壁との間には、前記第２音響キャビティが形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項15】

前記受動膜と単一振動膜スピーカーの後側には、第１密閉音響キャビティが形成され、前記第１密閉音響キャビティの容積は、１８ｃｍ^３より小さい、
ことを特徴とする請求項１４に記載の音響装置。

【請求項16】

前記音源は、スピーカーモジュールであり、前記スピーカーモジュールは、少なくとも一対の単一振動膜スピーカーを含み、前記単一振動膜スピーカーは、互いに背向するように設けられ、前記単一振動膜スピーカーには、第１振動膜が設けられ、そのうちの１つの前記単一振動膜スピーカーの第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第１音響キャビティが形成され、もう１つの前記単一振動膜スピーカーの第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第２音響キャビティが形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項17】

一対の前記単一振動膜スピーカーの後側の間には、第２密閉音響キャビティが形成され、前記第２密閉音響キャビティの容積は、１８ｃｍ^３より小さい、
ことを特徴とする請求項１６に記載の音響装置。

【請求項18】

前記音源には、振動膜が設けられ、前記音響ダイポール管の両端の中心と振動膜との距離は、２５ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【請求項19】

前記音響ダイポール管の両端の中心と、放音孔、逆相音孔の中心との距離は、３０ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気音響の技術分野に関し、より具体的には、音響装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のオーディオ製品の設計において、例えば、眼鏡、吊り下げ式イヤホンの放音孔は、外耳道入口（ＥＥＰ、Ｅａｒ ｃａｎａｌ Ｅｎｔｒａｎｃｅ Ｐｏｉｎｔ、国際電気通信連合電気通信標準局（ＩＴＵ）が発布した標準ＩＴＵ－ＴＰ．５７）から遠く離れ、オーディオ装置が大きな音量を再生する場合、大きな音が外部に漏れ、外部に影響を与え、又は使用者のプライバシーが漏れる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、従来技術の欠点を克服し、音響装置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】

上記目的を達成するために、本発明は、以下の技術手段を用いる。

【0005】

音響装置は、ハウジングと、ハウジング内に設けられた音源とを含み、前記ハウジングの異なる表面には、放音孔及び逆相音孔が設けられ、前記放音孔と逆相音孔が発する音は、位相が逆であり、かつ振幅が同じであり、前記音源の前端と放音孔との間には、第１音響キャビティが形成され、前記音源の後端と逆相音孔との間には、第２音響キャビティが形成され、前記第１音響キャビティと第２音響キャビティとは、設けられた音響ダイポール管を介して連通する。

【0006】

さらなる技術手段として、前記音源は、自身の前側及び後側に対して音声信号を放射する。

【0007】

さらなる技術手段として、標準ＩＴＵ－ＴＰ．５７における外耳道入口ＥＥＰを原点として空間座標系を確立し、前記ＥＥＰは、原点Ｏであり、耳に垂直な外側方向はＸ軸の正の軸方向であり、耳に垂直な前方向はＹ軸の正の軸方向であり、鉛直上方はＺ軸の正の軸方向であり、前記音響装置を着用する場合、前記放音孔は、座標系における（０ｍｍ，－１２．２ｍｍ，－５．２ｍｍ）、（１５．３ｍｍ，３．２ｍｍ，１３．３ｍｍ）及び（３ｍｍ，１０ｍｍ，－１０ｍｍ）の領域内に位置し、前記逆相音孔は、座標系における（５ｍｍ，－２２ｍｍ，－３．２ｍｍ）、（２７．３ｍｍ，１５ｍｍ，１８ｍｍ）及び（５ｍｍ，－１５ｍｍ，１２ｍｍ）の領域内に位置する。

【0008】

さらなる技術手段として、標準ＩＴＵ－ＴＰ．５７におけるＥＲＰを原点として空間座標系を確立し、前記ＥＲＰは、座標原点Ｏであり、耳に垂直な外側方向はＸ軸の正の軸方向であり、耳に垂直な前方向はＹ軸の正の軸方向であり、鉛直上方はＺ軸の正の軸方向であり、前記音響装置を着用する場合、前記放音孔は、座標系における（０ｍｍ，－１２．２ｍｍ，－５．２ｍｍ）、（１５．３ｍｍ，３．２ｍｍ，１３．３ｍｍ）及び（３ｍｍ，１０ｍｍ，－１０ｍｍ）の領域内に位置し、前記逆相音孔は、座標系における（５ｍｍ，－２２ｍｍ，－３．２ｍｍ）、（２７．３ｍｍ，１５ｍｍ，１８ｍｍ）及び（５ｍｍ，－１５ｍｍ，１２ｍｍ）の領域内に位置する。

【0009】

さらなる技術手段として、前記放音孔の放音方向と逆相音孔の放音方向との間には、設定角度が形成され、前記設定角度は、９０°～１８０°である。

【0010】

さらなる技術手段として、前記第１音響キャビティ及び第２音響キャビティの容積は０．８ｃｍ^３より大きく、前記第１音響キャビティの容積は、前記第２音響キャビティの容積の０．４～６倍である。

【0011】

さらなる技術手段として、前記放音孔、逆相音孔には、いずれも音響メッシュ布が設けられ、前記放音孔、逆相音孔及びそれに付着した音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下である。

【0012】

さらなる技術手段として、前記放音孔の断面積は、音源の振動膜の面積の２０％～３５％であり、前記逆相音孔の断面積は、音源の振動膜の面積の１５％～２０％である。

【0013】

さらなる技術手段として、前記放音孔及び逆相音孔の面積は、４ｍｍ^２以上であり、かつ放音孔は、逆相音孔の０．４～２．５倍である。

【0014】

さらなる技術手段として、前記音響ダイポール管の横断面積は、２ｍｍ^２以上であり、前記音響ダイポール管の長さは、２ｍｍ以上で、かつ２５ｍｍ以下である。

【0015】

さらなる技術手段として、前記音響ダイポール管の第１音響キャビティ又は第２音響キャビティに位置する連通箇所に音響メッシュ布が設けられる。

【0016】

さらなる技術手段として、前記音源は、単一振動膜スピーカーであり、前記単一振動膜スピーカーには、第１振動膜が設けられ、前記第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第１音響キャビティが形成され、前記単一振動膜スピーカーの後側とハウジングの内壁との間には、第２音響キャビティが形成される。

【0017】

さらなる技術手段として、前記音源は、ダブル振動膜スピーカーであり、前記ダブル振動膜スピーカーには、第１振動膜及び第２振動膜が設けられ、前記第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第１音響キャビティが形成され、前記第２振動膜とハウジングの内壁との間には、第２音響キャビティが形成される。

【0018】

さらなる技術手段として、前記音源は、単一振動膜スピーカー及び受動膜を含み、前記単一振動膜スピーカーには、第１振動膜が設けられ、前記第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第１音響キャビティが形成され、前記受動膜とハウジングの内壁との間には、前記第２音響キャビティが形成される。

【0019】

さらなる技術手段として、前記受動膜と単一振動膜スピーカーの後側には、第１密閉音響キャビティが形成され、前記第１密閉音響キャビティの容積は、１８ｃｍ^３より小さい。

【0020】

さらなる技術手段として、前記音源は、スピーカーモジュールであり、前記スピーカーモジュールは、少なくとも一対の単一振動膜スピーカーを含み、前記単一振動膜スピーカーは、互いに背向するように設けられ、前記単一振動膜スピーカーには、第１振動膜が設けられ、そのうちの１つの前記単一振動膜スピーカーの第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第１音響キャビティが形成され、もう１つの前記単一振動膜スピーカーの第１振動膜とハウジングの内壁との間には、前記第２音響キャビティが形成される。

【0021】

さらなる技術手段として、一対の前記単一振動膜スピーカーの後側の間には、第２密閉音響キャビティが形成され、前記第２密閉音響キャビティの容積は、１８ｃｍ^３より小さい。

【0022】

さらなる技術手段として、前記音源には、振動膜が設けられ、前記音響ダイポール管の両端の中心と振動膜との距離は、２５ｍｍ以下である。

【0023】

さらなる技術手段として、前記音響ダイポール管の両端の中心と、放音孔、逆相音孔の中心との距離は、３０ｍｍ以下である。

【発明の効果】

【0024】

従来技術に比べて、本発明の有益な効果は、以下のとおりである。本発明は、放音孔と音源との間に第１音響キャビティを設け、逆相音孔と音源の後側との間に第２音響キャビティを設け、かつ第１音響キャビティと第２音響キャビティとをダイポール管を介して連通させることにより、振幅が同じで、位相が逆である音を音響装置の内部で結合させ、ダイポール管のサイズ及びダイポール管に設定された音響インピーダンスを調整し、音響結合の大きさを調整する目的を達成することにより、音漏れを効果的に抑制する。

【0025】

上記説明は、本発明の技術手段の概要に過ぎず、本発明の技術手段をより明確に理解するために、明細書の内容に基づいて実施することができ、本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点をより明確に理解しやすくするために、以下、特に好ましい実施例を挙げて、詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の音響装置のＥＥＰを原点とする座標系である。

【図2】図１のＢ－Ｂ断面図である。

【図3】本発明の音響装置のＥＲＰを原点とする座標である。

【図4】図３のＡ－Ａ断面図である。

【図5】本発明の音響装置の単一振動膜音源の断面図である。

【図6】本発明の音響装置のダブル振動膜音源の断面図である。

【図7】本発明の音響装置の単一振動膜音源及び受動膜の断面図である。

【図8】本発明の音響装置のスピーカーモジュールの断面図である。

【図9】本発明の音響装置の音漏れ周波数応答曲線である。

【図10】本発明の音響装置の周波数応答曲線である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明の目的、技術手段及び利点をより明確にするために、以下、図面及び具体的な実施形態を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。

【0028】

以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術手段を明確かつ完全的に説明する。明らかに、説明される実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本開示の実施例に基づき、当業者が創造性のある労働をせずに為しえる全ての実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属するものである。

【0029】

本発明の説明では、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」などで示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本発明を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有するとともに、特定の方位で構成されて動作しなければならないことを示すか又は示唆するものではないと理解されたいため、本発明を限定するものと理解すべきではない。

【0030】

また、用語「第１」、「第２」は、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要性を示すか又は示唆したり、示された技術的特徴の数を暗示的に示したりするものとして理解すべきではない。これにより、「第１」、「第２」で限定された特徴は、１つ以上の当該特徴を明示的又は暗示的に含んでもよい。本発明の説明では、「複数」とは、明確かつ具体的な限定がない限り、２つ又は２つ以上を意味する。

【0031】

本発明において、明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」、「固定」などは、広義に理解されるべきである。明確な限定がない限り、例えば、接続、着脱可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、機械的な接続であっても、電気的な接続であってもよく、直接的な連結、又は中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの部品の内部の連通、又は２つの部品の相互作用の関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本発明における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

【0032】

本発明において、別に明確な規定及び限定を有しない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することを含んでもよく、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触せず、それらの間の他の特徴を介して接触することを含んでもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上にあることを含んでもよく、単に第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことだけを表してもよい。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真下及び斜め下にあることを含み、第１特徴の水平高さが第２特徴より低いことだけを表す。

【0033】

本明細書の説明では、用語「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体的な例」、「いくつかの例」などを参照する説明は、当該実施例又は例を組み合わせて説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性が本発明の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書では、上記用語の例示的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例に限定されるものであると理解すべきではない。また、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、任意の１つ又は複数の実施例又は例において適切に組み合わせることができる。また、当業者であれば、本明細書で説明された異なる実施例又は例を結合し、組み合わせることができる。

【0034】

図１～図１０は、本発明の図面である。

【0035】

本実施例は、音響装置を提供し、図１～図４に示すように、国際電気通信連合電気通信標準局（ＩＴＵ）が発布した標準ＩＴＵ－ＴＰ．５７において、外耳道入口４（ＥＥＰ、Ｅａｒ ｃａｎａｌ Ｅｎｔｒａｎｃｅ Ｐｏｉｎｔ）の位置及び耳基準点（ＥＲＰ、Ｅａｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｉｎｔ）の位置を定義している。

【0036】

図１及び図２に示すように、ＥＥＰは、原点Ｏであり、ＥＥＰから耳の外側はＸ軸の正の軸方向であり、ＥＥＰから前側はＹ軸の正の軸方向であり、ＥＥＰから上側はＺ軸の正の軸方向であり、第１座標系を形成する。ＥＥＰを原点とする空間座標系において、音響装置３を耳１に着用する場合、放音孔１１の中心点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、（０ｍｍ，－１２．２ｍｍ，－５．２ｍｍ）、（１５．３ｍｍ，３．２ｍｍ，１３．３ｍｍ）及び（３ｍｍ，１０ｍｍ，－１０ｍｍ）で囲まれた空間領域１３Ａに位置する。逆相音孔１２の中心点の座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、（５ｍｍ，－２２ｍｍ，－３．２ｍｍ）、（２７．３ｍｍ，１５ｍｍ，１８ｍｍ）及び（５ｍｍ，－１５ｍｍ，１２ｍｍ）で囲まれた空間領域１４Ａに位置する。

【0037】

図３～図４に示すように、同様に、本発明は、標準ＩＴＵ－ＴＰ．５７における耳基準点（ＥＲＰ、Ｅａｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｉｎｔ）である原点を引用して空間座標２を確立する。図３～図４に示すように、ＥＲＰは、座標原点Ｏであり、ＥＲＰから耳の外側はＸ軸の正の軸方向であり、ＥＲＰから前側はＹ軸の正の軸方向であり、ＥＲＰから上側はＺ軸の正の軸方向である。ＥＲＰを原点とする空間座標系において、音響装置３を耳１に着用する場合、放音孔１１の中心点座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、（０ｍｍ，－１２．２ｍｍ，－５．２ｍｍ）、（１５．３ｍｍ，３．２ｍｍ，１３．３ｍｍ）及び（３ｍｍ，１０ｍｍ，－１０ｍｍ）で囲まれた空間領域１３Ｂに位置する。逆相音孔１２の中心点座標（ｘ，ｙ，ｚ）は、（５ｍｍ，－２２ｍｍ，－３．２ｍｍ）、（２７．３ｍｍ，１５ｍｍ，１８ｍｍ）及び（５ｍｍ，－１５ｍｍ，１２ｍｍ）で囲まれた空間領域１４Ｂに位置する。

【0038】

音響装置３に着用構造が設けられることにより、放音孔１１及び逆相音孔１２が上記空間領域１３Ａと空間領域１４Ａ、空間領域１３Ｂと空間領域１４Ｂに位置することができ、上記空間領域に位置した後、放音孔１１と逆相音孔１２が発する音は、位相が逆であり、かつ振幅が同じであるため、音響装置３は、耳の外側への音漏れをよりよく低減し、耳に入る端の音のエネルギーを強化することができる。

【0039】

音響装置３の具体的な構造において、図５～図７に示すように、音響装置３は、ハウジング１０と、ハウジング１０の内部に設けられた音源２０とを含む。音源２０は、自身の前側及び後側に対して音声信号を放射することができる。ハウジング１０の異なる表面には、放音孔１１及び逆相音孔１２が設けられ、音源２０から前方に放射された音声信号は、放音孔１１を介して伝播し、音源２０から後方に放射された音声信号は、逆相音孔１２を介して伝播する。放音孔１１と逆相音孔１２が発する音は、位相が逆で、かつ振幅が同じである。音源２０の前側と放音孔１１との間には、第１音響キャビティ１５が形成され、音源２０の後側と逆相音孔１２との間には、第２音響キャビティ１６が形成される。第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６とは、設けられた音響ダイポール管１７を介して連通する。第１音響キャビティ１５、第２音響キャビティ１６は、収容キャビティであり、横断面積がいずれも放音孔１１、逆相音孔１２より大きい。音源２０から発する音は、第１音響キャビティ１５、第２音響キャビティ１６のフィルタリング高周波を経て、低周波特性を改善することにより、発せられる音がより丸くなる。

【0040】

放音孔１１と逆相音孔１２が発する音は、位相が逆で、かつ振幅が同じであり、放音孔１１の放音方向と逆相音孔１２の放音方向との間には、設定角度（好ましくは、図２に示すように、角度ａは、設定角度であり、その大きさが９０°～１８０°である）が形成される。本実施例では、放音孔１１と逆相音孔１２がハウジング１０の２つの相反する表面に設けられることにより、逆相音孔１２の外向き領域の音を互いに相殺し、音漏れを回避することができ、耳内（即ち、耳道内）に向かう音が相殺されない又は相殺されるエネルギーが限られるため、本音響装置を着用する場合、着用者は、音を聞くことができ、外の人は、聞こえず、音漏れを防止する機能を果たす。

【0041】

第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６の容積の大きさは、音質効果に影響を与えるため、好ましくは、第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６の容積は、０．８ｃｍ^３より大きく、かつ第１音響キャビティ１５の容積は、第２音響キャビティ１６の容積の０．４～６倍であり、第１音響キャビティ１５の容積と第２音響キャビティ１６の容積との比を調整することにより、放音孔１１と逆相音孔１２が発する音の振幅及び位相を調整する。

【0042】

放音孔１１、逆相音孔１２の孔路にも音響メッシュ布を貼り付ける必要があり、実際の必要に応じてメッシュ布の抵抗値を設定する。好ましくは、放音孔１１と音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下であり、逆相音孔１２と音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下である。放音孔１１と音響メッシュ布による音響インピーダンスＫは、音響メッシュ布の音響減衰値（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｄａｍｐｉｎｇ ｖａｌｕｅ）と放音孔１１の単位面積との比であり、即ち、Ｋ＝音響メッシュ布の音響減衰値／放音孔の横断面積である。

【0043】

放音孔１１の横断面積は、音源２０に設けられた振動膜の面積の２０％～３５％であり、逆相音孔１２の横断面積は、音源２０に設けられた振動膜の面積の１５％～２０％であり、放音孔１１の面積を調整することにより、放音孔１１から発する音の振幅及び位相の調整を実現することができる。放音孔１１及び逆相音孔１２の形状は、円形、正方形、楕円形又はレーストラック形に限定されない。具体的には、音源２０の振動膜は、後述する第１振動膜２０１Ａ、第１振動膜２０１Ｂ、第２振動膜２０２Ｂ、第１振動膜２０１Ｃ、受動膜１０７、第１振動膜２０１Ｄ、第２振動膜２０２Ｄである。

【0044】

放音孔１１の数は、１つ又は２つ以上であり、逆相音孔１２の数は、１つ又は２つ以上であるが、放音孔１１及び逆相音孔１２の空間位置は、空間座標系における本発明の定義を満たす必要がある。本実施例では、１つの放音孔１１と１つの逆相音孔１２のみを用いる。

【0045】

好ましくは、放音孔１１及び逆相音孔１２の面積は、４ｍｍ^２以上であり、放音孔１１の面積は、逆相音孔１２の面積の０．４～２．５倍である。放音孔１１及び逆相音孔１２の面積は、４ｍｍ^２以上であることにより、音響強度の損失を回避し、高周波音を抑制することができる。放音孔１１は、逆相音孔１２の０．４～２．５倍であり、放音孔１１の面積と逆相音孔１２の面積との比を調整することにより、放音孔１１と逆相音孔１２が発する音の振幅及び位相を調整する。

【0046】

音響ダイポール管１７の横断面積は、２ｍｍ^２以上であり、また、音響ダイポール管１７の長さは、２ｍｍ以上であり、２５ｍｍ以下であり、音響ダイポール管１７の体積は、４ｍｍ^３以上であり、５０ｍｍ^３以下であり、ダイポール管の断面積、長さ及び体積を調整し、第１音響キャビティ１５及び第２音響キャビティ１６、放音孔１１及び逆相音孔１２、第１音孔１７１及び第２音孔１７２の構造サイズのパラメータと組み合わせることにより、低周波増強の周波数範囲、振幅及び音漏れ周波数の範囲を調整することができる。

【0047】

図５に示すように、音響ダイポール管１７の両端の端面は、音源２０の振動膜の所在するキャビティ内に位置し、即ち、第１音孔１７１は、第１音響キャビティ１５内に位置し、第２音孔１７２は、第２音響キャビティ１６内に位置する。第１音孔１７１と第２音孔１７２の中心と、対応する振動膜の中心との距離ｄ１が２５ｍｍ以下であることにより、音響装置の低音効果を効果的に向上させ、放音孔１１及び逆相音孔１２から発する音の振幅及び位相を調整し、音源２０の音響結合を効果的に向上させ、音漏れ量を低減する。

【0048】

図５に示すように、音響ダイポール管１７の第１音孔１７１の中心位置と放音孔１１の中心位置との距離ｄ２が３０ｍｍ以下であり、第２音孔１７２の中心位置と逆相音孔１２の中心位置との距離ｄ３が３０ｍｍ以下であることにより、音響装置の低周波効果を向上させる。

【0049】

具体的には、図９に示す音漏れ周波数応答曲線のように、横座標は、周波数（単位Ｈｚ）を表し、縦座標は、音圧レベル（単位ｄＢ）である。音漏れ曲線は、マイクから本音響装置までの距離が０．５ｍである条件で得られたものであり、即ち、マイクから本音響装置までの距離が０．５ｍである位置をテストすることで音漏れ状況をテストする。同じテスト条件において、音響装置に設けられた音響ダイポール管１７の音漏れ周波数応答曲線は、実線で示され、音響ダイポール管１７がない音響装置の音漏れ周波数応答曲線は、破線で示される。図から分かるように、音響装置が発する音が３５０Ｈｚより小さいである場合、音響ダイポール管１７の有無は、音漏れに対して大きな影響を与えず、音響装置が発する音が３５０Ｈｚ～８０００Ｈｚである場合、同じ音響周波数で、音響ダイポール管１７を備える音響装置が発生する音圧レベルは、音響ダイポール管１７を備えない音響装置のものよりはるかに小さく、音響ダイポール管１７を備える音響装置がより小さい音漏れを有し、ユーザのプライバシー保護を向上させることができることを示す。

【0050】

具体的には、図１０に示す周波数応答曲線のように、横座標は、周波数（単位Ｈｚ）を表し、縦座標は、音圧レベル（単位ｄＢ）である。人工の耳における音響装置の周波数応答曲線については、音響ダイポール管１７がない場合で破線で示され、音響ダイポール管１７がある場合で実線で示される。実線は、破線より低周波数帯域に延在し、低周波数の音圧レベルを向上させ、人間の耳により多くの低周波数音の詳細を聞かせ、音響装置の低周波数性能を向上させる。

【0051】

実際の設計過程において、音源２０は、単一振動膜スピーカー、ダブル振動膜スピーカー、単一振動膜スピーカー及び受動膜の組み合わせ、並びに少なくとも一対の単一振動膜スピーカーで形成されたスピーカーモジュールを用いる。

【0052】

音源２０が単一振動膜スピーカーを用いる場合、図５に示すように、単一振動膜スピーカーには第１振動膜２０１Ａが設けられる。ハウジング１０は、第１表面１０１と、第２表面１０２と、第１表面１０１及び第２表面１０２を接続する側面１０３とを有する。ハウジング１０の内部には、音源２０を固定する第１取付面１０４が設けられる。第１取付面１０４、第１振動膜２０１Ａ及びハウジング１０の内壁は、密封されて第１音響キャビティ１５を形成する。本構造において、放音孔１１は、第１表面１０１に設けられるが、応用において必要に応じて、放音孔１１は、第２表面１０２又は側面１０３に設けられてもよい。ハウジング１０の内部には、スピーカーを固定するブラケット１０６が設けられ、具体的には、第１取付面１０４は、ブラケット１０６の端面である。単一振動膜スピーカーとブラケット１０６との間が密封接続されるか、又は第１振動膜２０１Ａと第１取付面１０４とが密封接続されることにより、単一振動膜スピーカーの前側と後側との間が互いに隔離される。したがって、単一振動膜スピーカーの後側とハウジング１０の内壁との間には、第２音響キャビティ１６が形成される。同様に、本構造において、第２音響キャビティ１６に連通する逆相音孔１２の位置は、第２表面１０２に位置し、実際の応用に応じて、逆相音孔１２の位置は、側面１０３、第１表面１０１に設けられてもよい。第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６は、音響ダイポール管１７を介して接続されて導通され、具体的には、音響ダイポール管１７は、単一振動膜スピーカーの一側に設けられる。

【0053】

具体的には、第１音響キャビティ１５には第１音孔１７１が設けられ、第２音響キャビティ１６には第２音孔１７２が設けられ、音響ダイポール管１７は、第１音孔１７１と第２音孔１７２とを連通するため、第１音孔１７１と第２音孔１７２は、音響ダイポール管の端面であり、このようにして第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６とを導通させる。音響ダイポール管１７を介して第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６とを連通させることにより、振幅が同じで、位相が逆である音をハウジング１０の内部で結合させ、音響ダイポール管１７のサイズと、音響ダイポール管１７に設けられた音響メッシュ布の減衰値とを調整することにより、音響結合の大きさを調整する目的を達成することにより、音漏れを効果的に抑制する。音響ダイポール管１７上の音響メッシュ布は、一般的に第１音孔１７１及び第２音孔１７２に設けられ、第１音孔１７１及び第２音孔１７２のメッシュ布の減衰値を調整することにより、装置の低周波数音のカットオフ周波数を低音に移動させ、低音を増強する役割を果たす。

【0054】

好ましくは、第１音孔１７１及び第２音孔１７２とそれに付着した音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下である。

【0055】

音源２０がダブル振動膜スピーカーを用いる場合、図６に示すように、ダブル振動膜スピーカーには、第１振動膜２０１Ｂ及び第２振動膜２０２Ｂが設けられる。第１振動膜２０１Ｂと第２振動膜２０２Ｂは、それぞれスピーカーの両側面に設けられる。ハウジング構造は、単一振動膜スピーカーのハウジング１０と同じであり、ここでは詳述しない。ダブル振動膜スピーカーがブラケット１０６に取り付けられ、かつダブル振動膜スピーカーとブラケット１０６との間が密封接続されるため、ダブル振動膜スピーカーの前側と後側との間は、密封される。ブラケット１０６の放音孔１１に向かう一端面が第１取付面１０４であり、逆相音孔１２に向かう一端が第２取付面１０５であるため、ダブル振動膜スピーカーは、第１取付面１０４、第２取付面１０５に密封接続されるか、又は第１振動膜２０１Ｂ及び第２振動膜２０２Ｂは、第１取付面１０４、第２取付面１０５に密封接続されることにより、ダブル振動膜スピーカーの前側と後側は、密封遮断される。

【0056】

第１取付面１０４、第１振動膜２０１Ｂ及びハウジング１０の内壁は、密封されて第１音響キャビティ１５を形成する。本構造において、放音孔１１は、第１表面１０１に設けられるが、応用において必要に応じて、放音孔１１は、第２表面１０２又は側面１０３に設けられてもよい。第２取付面１０５、第２振動膜２０２Ｂ及びハウジング１０の内壁の間には、第２音響キャビティ１６が形成される。同様に、本構造において、第２音響キャビティ１６に連通する逆相音孔１２の位置は、第２表面１０２に位置し、実際の応用に応じて、逆相音孔１２の位置は、側面１０３、第１表面１０１に設けられてもよい。第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６は、音響ダイポール管１７を介して接続されて導通され、具体的には、音響ダイポール管１７は、ダブル振動膜スピーカーの一側に設けられる。

【0057】

音響ダイポール管１７を介して第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６とを連通させることにより、振幅が同じで、位相が逆である音をハウジング１０の内部で結合させ、音響ダイポール管１７のサイズと、音響ダイポール管１７に設けられた音響メッシュ布の減衰値とを調整することにより、音響結合の大きさを調整する目的を達成することにより、音漏れを効果的に抑制する。音響ダイポール管１７上の音響メッシュ布は、一般的に第１音孔１７１及び第２音孔１７２に設けられ、第１音孔１７１及び第２音孔１７２のメッシュ布の減衰値を調整することにより、装置の低周波数音のカットオフ周波数を低音に移動させ、低音を増強する役割を果たす。

【0058】

ダブル振動膜スピーカーの第１振動膜２０１Ｂと第２振動膜２０２Ｂとの間に、かつスピーカー内部に密封キャビティが形成され、前記密封キャビティの容積が８ｃｍ^３より小さいため、第１振動膜２０１Ｂと第２振動膜２０２Ｂとを効果的に連動させ、放音孔１１、逆相音孔１２から発する音の振幅及び位相をよりよく調整する。

【0059】

好ましくは、第１音孔１７１及び第２音孔１７２とそれに付着した音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下である。

【0060】

音源２０が単一振動膜スピーカーと受動膜との組み合わせを用いる場合、図７に示すように、単一振動膜スピーカーには、第１振動膜２０１Ｃと、ブラケット１０６に固定されかつ単一振動膜スピーカーの後側に位置する受動膜１０７とが設けられる。ハウジング構造は、単一振動膜スピーカーのハウジング１０と同じであり、ここでは詳述しない。ブラケット１０６の放音孔１１に向かう一端面が第１取付面１０４であり、逆相音孔１２に向かう一端が第２取付面１０５であるため、単一振動膜スピーカーは、第１取付面１０４に密封接続されるか、又は第１振動膜２０１Ｃは、第１取付面１０４に密封接続されることにより、ダブル振動膜スピーカーの前側と後側は、密封遮断される。また、受動膜１０７が第２取付面１０５に密封固定されることで、受動膜１０７と単一振動膜スピーカーの後側には第１密閉音響キャビティ２０３が形成され、好ましくは、第１振動膜２０１Ｃの中心と受動膜１０７の中心との距離が２５ｍｍ以下であり、第１密閉音響キャビティ２０３の容積が１８ｃｍ^３より小さい。第１振動膜２０１Ｃの振動情報が単一振動膜スピーカー内部の気孔、第１密閉音響キャビティ２０３により連動することにより、放音孔１１、逆相音孔１２から発する音の位相を逆にし、振幅を同じにする。

【0061】

第１取付面１０４、第１振動膜２０１Ｃ及びハウジング１０の内壁は、密封されて第１音響キャビティ１５を形成する。本構造において、放音孔１１は、第１表面１０１に設けられるが、応用において必要に応じて、放音孔１１は、第２表面１０２又は側面１０３に設けられてもよい。第２取付面１０５と、受動膜１０７とハウジング１０の内壁との間には、第２音響キャビティ１６が形成される。同様に、本構造において、第２音響キャビティ１６に連通する逆相音孔１２の位置は、第２表面１０２に位置し、実際の応用に応じて、逆相音孔１２の位置は、側面１０３、第１表面１０１に設けられてもよい。第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６は、音響ダイポール管１７を介して接続されて導通され、具体的には、音響ダイポール管１７は、ダブル振動膜スピーカーの一側に設けられる。

【0062】

好ましくは、第１音孔１７１及び第２音孔１７２とそれに付着した音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下である。

【0063】

音響ダイポール管１７を介して第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６とを連通させることにより、振幅が同じで、位相が逆である音をハウジング１０の内部で結合させ、音響ダイポール管１７のサイズと、音響ダイポール管１７に設けられた音響メッシュ布の減衰値とを調整することにより、音響結合の大きさを調整する目的を達成することにより、音漏れを効果的に抑制する。音響ダイポール管１７上の音響メッシュ布は、一般的に第１音孔１７１及び第２音孔１７２に設けられ、第１音孔１７１及び第２音孔１７２のメッシュ布の減衰値を調整することにより、装置の低周波数音のカットオフ周波数を低音に移動させ、低音を増強する役割を果たす。

【0064】

音源２０は、図８に示すように、少なくとも一対の単一振動膜スピーカーで形成されたスピーカーモジュールを用いる。スピーカーモジュールは、少なくとも一対の対向して取り付けられた単一振動膜スピーカーであり、そのうちの１つのスピーカーは、第１スピーカー２０５であり、その振動膜が放音孔１１に向けられ、第１振動膜２０１Ｄと呼ばれ、もう１つのスピーカーは、第１スピーカー２０６であり、その振動膜が逆相音孔１２に向けられ、第２振動膜２０２Ｄと呼ばれる。第１振動膜２０１Ｄの中心と第２振動膜２０２Ｄの中心との距離は、２５ｍｍ以下である。ハウジング構造は、単一振動膜スピーカーのハウジング１０と同じであり、ブラケット１０６は、単一振動膜スピーカーのブラケットと同じであり、ここでは詳述しない。第１スピーカー２０５の後側と第１スピーカー２０６の後側とは、第２密閉音響キャビティ２０４を形成し、好ましくは、第２密閉音響キャビティ２０４の容積は、１８ｃｍ^３より小さい。第１スピーカー２０５及び第１スピーカー２０６が入力された電気信号によって制御されることにより、第１振動膜２０１Ｄが発する音と、第２振動膜２０２Ｄが発する音とは、振幅が同じで、位相が逆である。

【0065】

第１振動膜２０１Ｄ、第１取付面１０４及びハウジング１０の内壁は、密封されて第１音響キャビティ１５を形成する。本構造において、放音孔１１は、第１表面１０１に設けられるが、応用において必要に応じて、放音孔１１は、第２表面１０２又は側面１０３に設けられてもよい。第２取付面１０５と、第２振動膜２０２Ｄとハウジング１０の内壁との間には、第２音響キャビティ１６が形成される。同様に、本構造において、第２音響キャビティ１６に連通する逆相音孔１２の位置は、第２表面１０２に位置し、実際の応用に応じて、逆相音孔１２の位置は、側面１０３、第１表面１０１に設けられてもよい。第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６は、音響ダイポール管１７を介して接続されて導通され、具体的には、音響ダイポール管１７は、ダブル振動膜スピーカーの一側に設けられる。

【0066】

同様に、音響ダイポール管１７を介して第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６とを連通させることにより、振幅が同じで、位相が逆である音をハウジング１０の内部で結合させ、音響ダイポール管１７のサイズと、音響ダイポール管１７に設けられた音響メッシュ布の減衰値とを調整することにより、音響結合の大きさを調整する目的を達成することにより、音漏れを効果的に抑制する。音響ダイポール管１７上の音響メッシュ布は、一般的に第１音孔１７１及び第２音孔１７２に設けられ、第１音孔１７１及び第２音孔１７２のメッシュ布の減衰値を調整することにより、装置の低周波数音のカットオフ周波数を低音に移動させ、低音を増強する役割を果たす。

【0067】

好ましくは、第１音孔１７１及び第２音孔１７２とそれに付着した音響メッシュ布による音響インピーダンスは、９×１０^７Ｐａ・ｓ／ｍ^３以下である。

【0068】

従来技術に比べて、本発明は、放音孔１１と音源との間に第１音響キャビティ１５を設け、逆相音孔１２と音源の後側との間に第２音響キャビティ１６を設け、かつ第１音響キャビティ１５と第２音響キャビティ１６とを音響ダイポール管１７を介して連通させることにより、振幅が同じで、位相が逆である音を音響装置の内部で結合させ、ダイポール管のサイズ及びダイポール管に設定された音響インピーダンスを調整することにより、音響結合の大きさを調整する目的を達成することにより、音漏れを効果的に抑制する。

【0069】

上記は、読者がより理解しやすいように、実施例のみによって本発明の技術内容をさらに説明するが、本発明の実施形態がこれのみに限定されることを意味するものではなく、本発明による技術的拡張又は再創造は、いずれも本発明の保護を受ける。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】