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JP7160121B2 - イヤホン - Google Patents
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JP7160121B2 - イヤホン - Google Patents

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JP7160121B2 JP2021022423A JP2021022423A JP7160121B2 JP 7160121 B2 JP7160121 B2 JP 7160121B2 JP 2021022423 A JP2021022423 A JP 2021022423A JP 2021022423 A JP2021022423 A JP 2021022423A JP 7160121 B2 JP7160121 B2 JP 7160121B2
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Description

本発明は、イヤホンに係る。
特許文献1に示されるように、音質改善のため、スピーカユニットを取り付けたバッフ
ルに音響通路を設けてバッフル前後の空間を音響的に接続したヘッドホンが知られている

この構造を、ヘッドホンよりも小さいハウジングを有するイヤホンに導入することが検
討されており、一例として特許文献2に記載されたイヤホンがある。
特許文献2に記載されたイヤホンは、ハウジングの内部に、スピーカユニットを嵌合支
持すると共にハウジングの内部空間を前後に区画する区画壁を有している。そして、ハウ
ジングの外形の一部が径方向に突出し、その突出部分に対応した区画壁に、前後の内部空
間を連通させる連通管が設けられている。
特開2015-167329号公報 特開2016-201706号公報
一般に、イヤホンは、特許文献2に示されるようなイヤーピースを外耳道に挿入するカ
ナル型(耳栓型)であっても、イヤーピースを備えていないインナーイヤー型であっても
、ハウジングを耳介内に装着して使用する。そのため、ハウジングを径方向に大きくする
ことは難しい。
すなわち、特許文献2のイヤホンのように、スピーカユニットが取り付けられた区画壁
に連通管を設ける場合、ハウジングの外形を、径方向に突出させた形状にすることは難し
い。
そのため、イヤホンには、ハウジングが大きくならないよう小径のスピーカユニットを
用いる必要があり、良好な音質を得るという観点で不利になる、という問題点があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、スピーカユニットを小径化せずにその前後
空間を連通する連通路を形成して良好な音質が得られるイヤホンを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明は次の1),2)の構成を有する。
1) スピーカユニットと、
前記スピーカユニットを内部に収容したハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置され、前記スピーカユニットの放音面とは反対側の面を、
間に第1の空間を形成して支持するバッフルと、
を備え、
前記バッフルは、前記第1の空間と、前記第1の空間とは反対側の第2の空間と、を連
通する通気孔を有し、
前記スピーカユニットの側面と前記ハウジングの内面との間に、前記第1の空間と、前
記スピーカユニットに対する前記放音面側となる第3の空間と、を連通する第4の空間が
形成されているイヤホンである。
2) スピーカユニットと、
前記スピーカユニットを内部に収容したハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置され、前記スピーカユニットよりも大径の基部と、前記基
部から径方向内側に向かって突出し前記スピーカユニットの側面を周方向に離隔した位置
で支持する複数の支持腕部を有するバッフルと、
を備え、
前記ハウジング内の、前記バッフルに対する一方側の空間と他方側の空間とが、隣接す
る前記支持腕部と前記スピーカユニットとの間に形成された通気孔で連通しているイヤホ
ンである。
本発明によれば、スピーカユニットを小径化せずにその前後空間を連通する連通路を形
成できて良好な音質が得られる。
図1は、本発明の実施の形態に係るイヤホンの実施例1であるイヤホン51を説明するための縦断面図である。 図2は、イヤホン51が備えるバッフル7を説明するための平面図である。 図3は、イヤホン51の他の実施例であるイヤホン151を説明するための縦断面図である。 図4は、実施例2であるイヤホン52を説明するための縦断面図である。 図5は、イヤホン52が備えるバッフル27を説明するための平面図である。 図6は、図4におけるS6-S6位置での断面図である。
本発明の実施の形態に係るイヤホンを、実施例1のイヤホン51及び実施例2のイヤホ
ン52により説明する。
(実施例1)
図1は、イヤホン51を説明するための縦断面図である。
以下、説明の便宜のため、イヤホン51の前後方向を図1に示した矢印で規定する。前
方は、使用時にイヤホン51を装着する耳(頭部)側となる。
イヤホン51は、スピーカユニット3を内部に収容した本体部1を有する。
本体部1は前方に突出した音筒部4aを有し、音筒部4aには着脱自在にイヤーピース
2が装着される。
イヤホン51は、イヤーピース2を外耳道内に挿入する共に本体部1を耳介に装着して
使用する、いわゆるカナル型(耳栓型)イヤホンである。
各図において、スピーカユニット3から外部に引き出されているコード及びブッシング
は、不図示である。
本体部1は、前後に組み合わされた前ハウジング4及び後ハウジング5を有する。組み
合わされた前ハウジング4及び後ハウジング5により、ハウジング6が構成される。
ハウジング6において、前ハウジング4及び後ハウジング5は、それぞれ軸線CL1を
中心として内径Daなる有底鍋状に形成されている。既述の筒状の音筒部4aは、前ハウ
ジング4において軸線CL1の前方に突出形成されている。
前ハウジング4及び後ハウジング5は、樹脂で形成される。樹脂例はPC(ポリカーボ
ネート)である。
イヤーピース2は、ゴムなどの柔軟性を有する材料で形成される。材料例はシリコーン
ゴムである。
ハウジング6の内部には、バッフル7が取り付けられている。
図2は、バッフル7の平面図である。
図1及び図2に示されるように、バッフル7は、概ね円板状を呈し、中央に貫通孔7a
を有している。また、貫通孔7aの周縁部は、軸方向の一方側(使用状態で前方)に向け
、環状にて高さHa(図1)で突出する台座部7bとされている。台座部7bの天面7b
1は、軸線CL1に直交する同一平面として形成されている。
バッフル7の外縁部と台座部7bとの間には、軸線CL1方向に貫通する貫通孔として
、複数の通気孔7cが形成されている。この例では、通気孔7cは円弧状の貫通孔である
。通気孔7cの形状及び個数は限定されるものではなく、例えば形状は円孔や角孔などで
もよく、異種形状の孔が混在していてもよい。
バッフル7は、樹脂で形成される。樹脂例はPC(ポリカーボネート)である。
スピーカユニット3は、不図示のコードを介して外部から音声信号が入力されることで
振動板3aが前後方向に振動し、音を主に放音面3kから一方側(図1における前方側)
へ出力する電気音響変換器である。
詳しくは、スピーカユニット3は、外縁部に位置する外径Dbなる円環状のフレーム3
bと、フレーム3bの内側に固定された有底鍋状のヨーク3cと、ヨーク3cの底壁部3
c2に固定された円柱状のマグネット3dと、マグネット3dの前端に固定された円板状
のトッププレート3eと、を含む固定部を有する。
さらに、スピーカユニット3は、トッププレート3e及びマグネット3dの外側に軸線
CL1を中心軸として配置された円筒状のボイスコイルボビン3fと、ボイスコイルボビ
ン3fの前端が径方向中間部に連結され、外縁部がエッジ3a1としてフレーム3bに固
定されて軸線CL1方向に往復動可能な振動板3aと、を含む可動部を有する。
スピーカユニット3の外径Dbは、前ハウジング4の内径Daより小径とされている。
すなわち、外径Db<内径Da である。
トッププレート3e及びマグネット3dは、中心位置に前後方向に延びる貫通孔3gを
有する。貫通孔3gの内部の空間Vcを介して、振動板3aの直後の空間Vaと、スピー
カユニット3の後方側の空間Vbと、が連通している。
以上説明した各部材を次に説明する手順例で組み合わせて、イヤホン51を製造する。
まず、スピーカユニット3の後面3hを、バッフル7の台座部7bに対し、軸線CL1
を同一中心軸として接着固定する。この例において後面3hは、ヨーク3cの後面3c1
である。固定方法は接着剤による接着に限定されず、両面テープによる貼着などでもよい
スピーカユニット3を取り付けたバッフル7を、バッフル体Bとも称する。
バッフル体Bには、不織布などから形成され音響抵抗体として機能する音響フィルタ8
a及び8b(図1参照)を、それぞれヨーク3cにおける貫通孔3g及びバッフル7にお
ける通気孔7cを通気可能に覆うように貼り付けてもよい。
音響フィルタ8a,8bは、イヤホン51の設計での音質調整作業において、出力音が
良好となるよう材質及び厚さが選択設定される。
次に、バッフル体Bを、後ハウジング5に固定する。
具体的には、図1に示されるように、後ハウジング5の形状を、内面前端部にバッフル
体Bのバッフル7の周縁部が係合する環状の段部5aを有するものとしておき、この段部
5aにバッフル7を前方から係合させて接着又は溶着により固定する。
次いで、後ハウジング5の前方端部に、前ハウジング4の後方端部を突き合わせて接着
又は溶着により一体化する。
これらの手順を含んでイヤホン51は組み立てられる。
バッフル7及びスピーカユニット3を含んで構成されるバッフル体Bによって、ハウジ
ング6の内部は、実質的にバッフル7の前方気室の前方空間Vfと後方気室の後方空間V
gとに区画される。
さらに詳しくは、前方空間Vfは、実質的にスピーカユニット3の放音面側空間となる
振動板3aに対する前方の振動板前空間Vfaと、スピーカユニット3の側方及びスピー
カユニット3とバッフル7との間の空間である中継空間Vfbと、が接続した空間である
すなわち、前方空間Vfは、連接した空間Vf1~Vf4を含む空間であって、そのう
ち、振動板前空間Vfaは、空間Vf1及び空間Vf2を含み、中継空間Vfbは、空間
Vf3及び空間Vf4を含む。
まず、前方空間Vfについて説明する。
振動板前空間Vfaにおける空間Vf1は、音筒部4aの内部空間である。
空間Vf2は、空間Vf1の後方側に接続し、概ね、前ハウジング4の径が拡縮する部
分の内面4bとスピーカユニット3の振動板3aとに囲まれた空間である。
中継空間Vfbにおける空間Vf3は、空間Vf2の周縁後方側に接続し、前ハウジン
グ4の最大径部分の内面4cとスピーカユニット3の側面3jとに囲まれた筒状の空間で
ある。空間Vf3は、周方向において径方向幅が一定でなくてよい。また、空間Vf3は
、全周にわたり形成されているものに限らず、内面4cと側面3jとの間において周方向
の一部に形成されていてもよい。すなわち、前ハウジング4の内面4cとスピーカユニッ
ト3の側面3jとが部分的に接触していてもよい。
空間Vf4は、空間Vf3の後方側に接続し、スピーカユニット3の後面3hのうちの
、バッフル7の台座部7bよりも径方向外側の後面3h1と、バッフル7とに囲まれた平
環状(平ワッシャ状)の空間である。
後方空間Vgは、スピーカユニット3における振動板3aの直後の空間Vaと、貫通孔
3gの内部の空間Vcと、後ハウジング5とバッフル7とスピーカユニット3とに囲まれ
た空間Vdと、を含む。
そして、前方空間Vfと後方空間Vgとは、バッフル7の通気孔7cの内部空間である
空間Veを介して連通している(図1の矢印ARa参照)。
このようにイヤホン51は、スピーカユニット3を支持すると共にハウジング6の内部
にその内部空間を前後に区画するバッフル7を有する。
バッフル7は、区画した前後両側の空間を連通する通気孔7cを有し、スピーカユニッ
ト3は、その側方の空間Vf3と通気孔7cとが連通するよう、バッフル7の表面から離
隔させて空間Vf4を形成すべく、台座部7bの天面7b1によって後面3hが支持され
ている。
換言するならば、バッフル7に、前方に突出した台座部7bを形成し、台座部7bの天
面7b1によってスピーカユニット3の後面3hを当接支持するようになっている。
これにより、スピーカユニット3の後面3hとバッフル7との間に通気孔7cと連通す
る空間Vf4を形成することが可能となり、また、バッフル7の通気孔7cの径方向位置
を、少なくとも一部が、スピーカユニット3の最大径内の位置(バッフル7への投影範囲
内)に入るように設定可能となっている。
そのため、スピーカユニット3の外形を、ハウジング6の内面である前ハウジング4の
内面4cぎりぎりまで大径化することができる。
また、スピーカユニット3の側方と後方とに跨って存在する中継空間Vfbは、振動板
前空間Vfaと後方空間Vgとを連通する機能を有していれば流路断面積は小さくてよい
。従って、スピーカユニット3の外径Dbを前ハウジング4の内面4cの内径Daに可能
な限り近づけることができる。
すなわち、スピーカユニット3を、ハウジング6との間に径方向の隙間を形成できる限
り最大径のものを用いることができる。
これにより、イヤホン51は、スピーカユニット3を小径化せずにその前後空間を連通
する連通路を形成して良好な音質が得られる。
図3は、イヤホン51の別の態様であるイヤホン151を説明するための縦断面図であ
り、図1に概ね対応する図である。
イヤホン151は、イヤホン51とほぼ同様の構造を有し、音筒部14aが本体部11
の軸線CL11に対し傾斜して突出形成されている点など、外観が主に異なる例である。
イヤホン151は、本体部11において、スピーカユニット13を内部に収容したハウ
ジング16を有する
ハウジング16は、前ハウジング14と後ハウジング15とが前後方向に組み合わされ
て構成されている。
前ハウジング14は、その軸線CL11に対し傾斜した軸線CL12に沿い斜め前方に
突出する筒状の音筒部14aを有している。音筒部14aにはイヤーピース12が着脱自
在に取り付けられている。
後ハウジング15の内部には、中央に第1の貫通孔17aを有する平リング状のバッフ
ル17が軸線CL11に直交延在する姿勢で取り付けられている。
バッフル17は、貫通孔17aの周縁部又はその近傍に前方に突出する台座部17bを
有し、台座部17bの天面17b1にはスピーカユニット13の後面13hが固定されて
いる。ここでバッフル体Bは、スピーカユニット13とそれが取り付けられたバッフル1
7とから構成される。
バッフル体Bのバッフル17における、台座部17bよりも径方向外側の部位には、前
後に貫通する通気孔17cが形成されている。通気孔17cは、例えば、円弧状孔や円孔
などであって、周方向に離隔して複数形成されている。
バッフル17の後面17dには、環状の音響フィルタ18bが取り付けられており、音
響フィルタ18bによって複数の通気孔17cは通気可能に覆われている。
また、スピーカユニット13における振動板13aの直後の空間Vaと連通した貫通孔
13gが、バッフル17の貫通孔17aに対応した位置に開口しており、その開口を通気
可能に覆う音響フィルタ18aが取り付けられている
前ハウジング14と後ハウジング15とは、後ハウジング15が内側となる凹凸係合で
組み合わされている。
この組み合わせ部位における後ハウジング15の内面15cと、スピーカユニット13
の側面13jとの間には、全周にわたり前後に通気可能な空間Vf13が、中継空間Vf
bとして形成されている。
そして、空間Vf13とバッフル7の通気孔17cとを介して、振動板13aの前方気
室内の前方空間Vfとバッフル17の後方気室内の後方空間Vgとが連通している(図3
の矢印ARb参照)。空間Vf13は、周方向において径方向幅が一定でなくてよい。ま
た、空間Vf13は、全周にわたり形成されているものに限らず、内面15cと側面13
jとの間において、周方向の一部に形成されていてもよい。すなわち、後ハウジング15
の内面15cとスピーカユニット13の側面13jとが部分的に接触していてもよい。
上述の構成により、イヤホン151は、イヤホン51と同様の効果を奏する。すなわち
、スピーカユニット13は、ハウジング16との間に径方向隙間を形成可能な最大径のも
のを用いることができる。
これにより、イヤホン151は、スピーカユニット13を小径化せずにその前後空間を
連通する連通路を形成して良好な音質が得られる。
イヤホン51の構成は、空間Vf4を第1の空間、空間Vdを第2の空間、振動板前空
間Vfaを第3の空間、空間Vf3を第4の空間とすると、次のようにも説明できる。
すなわち、イヤホン51は、スピーカユニット3と、スピーカユニット3を内部に収容
したハウジング6と、ハウジング6の内部に配置され、スピーカユニット3の放音面3k
とは反対側の面(後面3h)を、間に第1の空間を形成して支持するバッフル7と、を備
えている。また、バッフル7は、第1の空間と、第1の空間とは反対側の第2の空間と、
を連通する通気孔7cを有している。また、イヤホン51は、スピーカユニット3の側面
3jとハウジング6の内面4cとの間に、第1の空間と、スピーカユニット3に対する放
音面3k側となる第3の空間と、を連通する第4の空間が形成されている。
(実施例2)
実施例2のイヤホン52は、実施例1のイヤホン51においてスピーカユニット3の後
面3hを保持していたバッフル7の替わりに、スピーカユニット3の側面3jを保持する
バッフル27を用いた例である。
イヤホン52においてイヤホン51と異なる部材は、前ハウジング4,後ハウジング5
,及びバッフル27である。
以下、図4~図6を参照してイヤホン52を説明する。
図4は、イヤホン52を説明するための縦断面図である。図5は、バッフル27を説明
するための平面図である。図6は、図4におけるS6-S6位置での断面図であり、逆に
図4は、図6におけるS4-S4位置での断面図である。以下の説明において、イヤホン
51と共通の部材には同じ符号を付し、イヤホン51と異なる点を主に説明する。
図4に示されるように、イヤホン52は、本体部21を有する。
本体部21は、前ハウジング24及び後ハウジング25からなるハウジング26と、ス
ピーカユニット3を支持してハウジング26内に、内部空間を前後に区画するよう取り付
けられたバッフル27と、を有して構成されている。
図5は、バッフル27の単体の平面図である。
図4及び図5に示されるように、バッフル27は、軸線CL1を中心とする円環状の基
部27aと、基部27aの内周部から、中心に向け突出した支持腕部27bと、を有する

支持腕部27bの突出長さは、その先端面27b1が、直径Dcの円弧状周面となるよ
う設定されている。
直径Dcは、スピーカユニット3の外径Dbに対し僅かに小さく設定される。
これにより、バッフル27は、周方向に離隔配置された複数の支持腕部27bによって
スピーカユニット3の側面3jをわずかに強嵌合で支持し、スピーカユニット3と一体化
可能とされている。
イヤホン52の製造工程では、スピーカユニット3を支持腕部27bに対し嵌め込み接
着剤で固定する。スピーカユニット3とそれを固定支持したバッフル27とで、バッフル
体B2(図4)が構成される。
図5に示される例では、支持腕部27bは90°の角度間隔で4箇所形成されており、
バッフル体B2において、隣接する支持腕部27bの間には、円弧状の空間部27c(図
5)が形成されている。
イヤホン52の製造工程は、まず、予め形成しておいたバッフル体B2を前ハウジング
24に固定する。
具体的には、図4に示されるように、前ハウジング4には、内面後端部に、バッフル体
B2におけるバッフル27の周縁部が係合する環状の段部24aを形成しておく。
この段部24aにバッフル27の基部27aを後方から係合させ接着又は溶着で固定す
る。
さらに、前ハウジング24の後方端部に、後ハウジング25の前方端部を凹凸嵌合でつ
き合わせして、バッフル27の基部27aを挟んだ状態で接着又は溶着により一体化する
これにより、スピーカユニット3と、バッフル27の支持腕部27bと基部27aとに
囲まれて、既述の円弧状の空間部27cが形成される。
空間部27cは、バッフル27に対する前方気室の前方空間Vfと後方気室の後方空間
Vgとを連通する通気孔として機能する。すなわち、前方気室の前方空間Vfと後方気室
の後方空間Vgとは、空間部27cを介して連通している(図4の矢印ARc参照)。
空間部27cには、図6に示されるように、空間部27cと形状及び寸法を合やや強嵌
合となるように形成した音響フィルタ28b(網点部)を挿着してもよい。
また、スピーカユニット3の振動板3aの直後の空間Vaは、貫通孔3gを介して後方
空間Vgに連通している。
貫通孔3gの開口を通気可能に覆うように音響フィルタ28aを取り付けてもよい。
イヤホン52は、上述のように、スピーカユニット3を支持しハウジング26の内部空
間を前後に区画するバッフル27を有する。
バッフル27は、支持腕部27bにより、スピーカユニット3をその側面3jで支持し
ている。
また、バッフル体B2は、区画した前後の空間を連通する通気孔となる空間部27cを
有し、ハウジング26の内部の前方空間Vfと後方空間Vgとは、スピーカユニット3の
側方の空間部27cを介して連通している。
空間部27cは、前後に通気可能であれば径方向を小さく形成できる。例えば、空間部
27cは、径方向の幅よりも周方向の長さの方が長い弧状にしてよい。
そのため、スピーカユニット3の外形を、ハウジング26の内面24c,25cのぎり
ぎりまで大径化することができる。
これにより、イヤホン52は、スピーカユニットを小径化せずにその前後空間を連通す
る連通路を形成して良好な音質が得られる。
以上詳述した実施例は、上述の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において変形した変形例としてもよい。
イヤホン51,151において、バッフル7とスピーカユニット3とを前後方向に離隔
させて空間Vf4を形成する方法は、バッフル7に台座部7bを突設することに限らない
。スピーカユニット3の後面3hに高さHaで突出した部分を設けてバッフル7に当接固
定させてもよい。もちろん、バッフル7とスピーカユニット3との両方に突出した部分を
設けて当接固定させてもよい。
高さHaは、バッフル7とスピーカユニット3との間に通気可能な空間(隙間)が形成
できればよく、限定される値ではない。
イヤホン51,151,52としてカナル型のものを説明したが、カナル型に限定され
ない。イヤホン51,151,52は、カナル型として外耳道内に挿入するイヤーピース
2,12及び音筒部4a,14aなどを備えずに、本体部1を耳介内に装着するいわゆる
インナーイヤー型であってもよい。
ハウジング6,16,26及びバッフル7,17,27は樹脂で形成するものに限定さ
れない。金属やセラミックスなど他の材質で形成されていてもよい。
通気孔7c,17cは、一軸上に形成された貫通孔に限定されない。例えば、両面それ
ぞれから抉られた凹部同士が接続して、通気可能とされた孔であってもよい。
1,11 本体部
2,12 イヤーピース
3,13 スピーカユニット
3a 振動板、 3a1 エッジ、 3b フレーム、 3c ヨーク
3c1 後面、 3c2 底壁部、 3d マグネット
3e トッププレート、 3f ボイスコイルボビン、 3g 貫通孔
3h,3h1,13h 後面、 3j,13j 側面、 3k 放音面
4,14,24 前ハウジング
4a,14a 音筒部、 4b,4c,24c 内面
5,15,25 後ハウジング、 5a 段部
6,16 ハウジング
7,17,27 バッフル
7a,17a 貫通孔、 7b,17b 台座部
7b1,17b1 天面、 7c,17c 通気孔
8a,8b,18a,18b,28a,28b 音響フィルタ
15c,25c 内面
17d 後面
27a 基部、 27b 支持腕部、 27c 空間部
51,151,52 イヤホン
B,B2 バッフル体
CL1,CL11,CL12 軸線
Da 内径、 Db 外径、 Ha 高さ
Va,Vb,Vc,Vd,Ve 空間
Vf 前方空間、 Vfa 振動板前空間、 Vfb 中継空間
Vf1~Vf4,Vf13 空間、 Vg 後方空間

Claims (2)

  1. スピーカユニットと、
    前記スピーカユニットを内部に収容したハウジングと、
    前記ハウジングの内部に配置され、前記スピーカユニットよりも大径の基部と、前記基部から径方向内側に向かって突出し前記スピーカユニットの側面を周方向に離隔した位置で支持する複数の支持腕部を有するバッフルと、
    を備え、
    前記ハウジング内の、前記バッフルに対する一方側の空間と他方側の空間とが、隣接する前記支持腕部と前記スピーカユニットとの間に形成された通気孔で連通し、前記通気孔を覆う音響フィルタを前記バッフルに取り付けたイヤホン。
  2. 前記通気孔は径方向の幅よりも周方向の長さの方が長い弧状であることを特徴とする請求項1に記載のイヤホン。
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