JP2007189468A - イヤホン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、装着感が良く、且つ一段と向上した音質を提供し得るイヤホン装置を提案する。
【解決手段】本発明は、ハウジング５とハウジングの前面に突設した状態で取り付けられた音導管４とを設け、音導管４がハウジング前部中点Ｐ１より外側に配置され、音導管先端部４Ａがハウジング前部中点Ｐ１から離れる方向に向けられているようにすることにより、ユーザがイヤホン装置を耳に装着した際、ハウジングを耳珠に接触させることなく、従来に比してハウジングの幅を拡げられることが可能になることに伴い、ハウジングに収納されているドライバユニット内にある振動板の口径を拡げ、ユーザに対して装着性が良い状態で、高音質な音を聴取させることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、イヤホン装置に関し、例えば耳栓型のイヤホン装置に適用して好適なものである。

従来、イヤホン装置においては、筐体部分のハウジングに収納されたドライバユニットの中にある振動板を、携帯型ミュージックプレーヤ等から供給される音声信号に応じて振動させ、空気の粗密状態を変化させることにより、当該音声信号に応じた音を発生するようになされている。

例えば、ラテラル・イン・ジ・イヤー形式のイヤホン装置では、ユーザの耳珠及び対珠によって当該イヤホン装置のハウジングを支持することにより、当該イヤホン装置をユーザの耳に装着し得るようになされている（例えば、特許文献１参照）。

かかる構成のイヤホン装置においては、耳介の形状がユーザによってそれぞれ異なるため、ユーザが当該イヤホン装置を装着した際に、当該ハウジングと外耳道との間に隙間ができ、その隙間に音声が漏れてしまうという問題点があった。

さらに、かかる構成のイヤホン装置においては、耳珠及び対珠の形状や大きさがユーザによってそれぞれ異なるため、ユーザによっては、当該ハウジングを耳珠と対珠によって支持できず、装着状態を長時間維持できない等、装着性が悪いという問題点もあった。

一方、バーチカル・イン・ジ・イヤー形式のイヤホン装置では、振動板が直接ユーザの外耳道の入口に対向した状態で配置されるものであり、外耳道入口周辺の形状の影響を比較的受けにくいため、安定した音質の音声をユーザに提供し得るようになされている（例えば、特許文献２参照）。

かかる構成のイヤホン装置においては、ユーザが装着する際のヘッドバンドやイヤハンガー等、耳に保持するための保持具が必要となり、携帯性に関して優れていないという問題点やヘッドバンドが頭部に位置することにより、ユーザの髪型が乱れてしまうという問題点があった。

ラテラル・イン・ジ・イヤー形式のイヤホン装置及びバーチカル・イン・ジ・イヤー形式のイヤホン装置の問題点を解決するものとして、図１５（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、装着した際に外耳道に合致した形状となるイヤピース３１、イヤピース３１の内部に設けられた略円筒状の音導管３２、当該音導管３２が取り付けられた略球形状でなるハウジング３３、ハウジング３３とで一体形成されたコード保持部３４、及びハウジング３３の内部のドライバユニット（図示せず）に接続されたコード７によって構成される耳栓型のイヤホン装置３０がある。

ここで、図１５（Ａ）は、イヤホン装置３０をＹ−Ｚ平面から見た側面図であり、図１５（Ｂ）はイヤホン装置３０をＸ−Ｚ平面から見た背面図であり、図１５（Ｃ）はイヤホン装置３０をＸ−Ｙ平面から見た上面図である。

ハウジング３３は、コード７を介して供給される音声信号に従い、ドライバユニット内の振動板を振動させることにより、音声信号に応じた音を発生し得るようになされている。

音導管３２は、ハウジング３３の正面側の中央部に突設されており、装着時には、イヤピース３１を介して外耳道に挿入され、ハウジング３３のドライバユニットを介して出力された音を外耳道へ導出するようになされている。

イヤピース３１は、弾性材料により形成され、その形状が自由に変形し得るようになされているため、外耳道に挿入されると、当該外耳道に密着し、ユーザの耳に対して密着した装着状態を維持し得ると共に、柔らかな装着感を提供し得るようになされている。
特公平6-81351号公報 特公平6-59120号公報

ところでかかる構成のイヤホン装置３０では、イヤホン装置３０を装着したユーザをＡ１−Ａ１’断面にした上面図１６（Ａ）に示すように、ハウジング３３が耳珠２２に接触することがないように、ハウジング３３の幅Ｗ２が制限されていることに伴い、ハウジング３３の内部に収納されている振動板（図示しない）の大きさも制限されることになるため、振動板が小さくなっている。

これにより、イヤホン装置３０は、低音を出力するために圧縮又は引っ張ることができる振動板前方の空気の量が少ないだけでなく、当該空気自体が当該振動板の脇に逃げてしまうことが多いため、空気の粗密状態を十分に変化させることができず、効率良く低音を出力することができない。

また、イヤホン装置３０を装着したユーザをＡ１−Ａ１’断面にした上面図１６（Ｂ）に示すように、ハウジング３３の幅Ｗ２よりも一段と拡げた幅Ｗ３のハウジング３４を用いたイヤホン装置３５では、ハウジング３４の幅Ｗ３を拡げた分、その内部に収納された振動板を大きくすることができるが、ユーザの耳に装着された際、ハウジング３４と耳珠２２とが接触してしまい、装着状態を維持すること、あるいは装着すること自体が困難になる。

従って、耳栓型のイヤホン装置３０では、装着状態を良くするためには、どうしても振動板の大きさが制限されることになるため、十分良好な音質の音声を提供できず、また、逆に振動板を大きくすると装着性が悪化してしまうという問題点があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、装着感が良く、且つ良好な音質の音声を提供し得るイヤホン装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明のイヤホン装置においては、ハウジングとハウジングの前面に突設した状態で取り付けられた音導管とを設け、音導管がハウジングの中心位置より外側に配置され、音導管の先端部分がハウジングの中心位置から離れる方向に向けられているようにする。

これにより、ユーザがイヤホン装置を耳に装着した際、ハウジングを耳珠に接触させることなく、従来に比してハウジングの幅を拡げられることが可能になることに伴い、ハウジングに収納されているドライバユニット内にある振動板の口径を拡げ、ユーザに対して装着性が良い状態で、高音質な音を聴取させることができる。

本発明によれば、ユーザがイヤホン装置を耳に装着した際、ハウジングを耳珠に接触させることなく、従来に比してハウジングの幅を拡げられることが可能になることに伴い、ハウジングに収納されているドライバユニット内にある振動板の口径を拡げ、ユーザに対して装着性が良い状態で、高音質な音を聴取させることができ、かくして装着感が良く、且つ良好な音質の音声を提供し得るイヤホン装置を実現することができる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）イヤホン装置の外観構成
図１５との対応部分に同一符号を付した図１〜図３に示すように、１は全体として本発明のイヤホン装置を示し、装着された際にユーザの外耳道に合致した形状となるイヤピース３、当該イヤピース３の内部に設けられた略円筒状の音導管４、当該音導管４が取り付けられた略球形状でなるハウジング５、ハウジング５と一体形成された略円筒形状のコード保持部６、及びハウジング５の内部のドライバユニットに接続されたコード７によって構成されている。

ここで図１は、イヤホン装置１をＹ−Ｚ平面から見た側面図であり、図２は、イヤホン装置１をＸ−Ｚ平面から見た背面図であり、図３はイヤホン装置１をＸ−Ｙ平面から見た下面図である。

イヤホン装置１は、図１に示したように、携帯型ミュージックプレーヤ等（図示せず）に接続されたコード７を介して当該携帯型ミュージックプレーヤ等から供給される音声信号に応じて、ハウジング５の内部に収納されたドライバユニット（図示せず）内の振動板（図示せず）を振動させることにより、振動板前面にある空気の粗密状態を変化させ、音声信号に応じた音を発生し得るようになされている。

なお、イヤホン装置１のコード保持部６は、ハウジング５から引き出されるコード７の引き出し位置を固定すると共に、装着時にユーザがコード保持部６を指先で掴むことができるようになされている。

音導管４は、図１及び図３に示したように、ハウジング５の前面側に当該ハウジング５の表面と一体に突設されており、ユーザの耳にイヤホン装置１が装着された際、音導管先端部４Ａから外耳道２３（図１６）へ音を導出するようになされている。

また、音導管４は、その材質としてＡＢＳ（Acrylonitril Butadiene Styrene）樹脂が用いられていることにより、ハウジング５から出力された音声を漏らすことなく外耳道２３へ音を導出するようになされている。

また、イヤピース３は、その材質としてシリコンゴムが用いられていることにより、弾性力を有し、ユーザの耳にイヤホン装置１が装着された場合、外耳道２３の形状に合わせて変形し、密着することができ、音導管４から導出される音を外部に漏らさないようになされている。

（２）イヤホン装置の内部構成
次に、イヤホン装置１の内部構成を図１との対応部分に同一符号を付した図４〜図６を用いて説明する。

図４は、イヤホン装置１をＡ２−Ａ２’断面にしたときの、上面図であり、図５は、イヤホン装置１をＡ３−Ａ３’断面にしたときの、側面図であり、図６は、イヤホン装置１をＡ４−Ａ４’断面にしたときの、背面図である。

ハウジング５は、図４及び図５に示したように、プラスチックで形成されるハウジング前部５Ａとハウジング後部５Ｂとが超音波溶着接合され、内部空間の十分な気密状態を保持するようになされている。

また、ハウジング５は、ハウジング前部５Ａとハウジング後部５Ｂとが超音波溶着接合されることにより形成されるが、その際に溶け出した樹脂が外部に漏れるため、当該樹脂を保護及び隠蔽するためにゴムリング１６で密閉されている。

さらにハウジング５は、従来のハウジング３３の幅Ｗ２（図１６（Ａ））よりも大きな幅Ｗ１に形成されており、それに伴って、従来のハウジング３３に収納されている振動板（図示しない）よりも大きな振動板１５を収納することができるようになされている。

また、図５及び図６に示したように、コード保持部６には、コード７のコード結び玉１１が収納されており、ユーザにより、コード７が引っ張られたときにコード７がハウジング５から抜け落ちることを防止するストッパとしての役割を果たすようになされている。

ハウジング５に収納されているドライバユニット１２は、図４及び図５に示したように、マグネット１３、ボイスコイル１４及び振動板１５によって構成され、マグネット１３により構成された磁気回路中に、ボイスコイル１４を有した振動板１５が配置され、ボイスコイル１４にコード７を介して入力された音声信号に従い、振動板１５を駆動し、当該振動板１５の前の空気に対して粗密状態を変化させることにより、当該音声信号に応じた音を、音導管４を介して外部へ導出するようになされている。

（３）音導管のオフセット及び角度の設定方法
ところでイヤホン装置１（図３）は、従来のイヤホン装置３０（図１５（Ｃ））と比較すると、ハウジング５の前面側に突設している音導管４がハウジング５の中心線Ｌ１よりもＸ方向側に取り付けられており、つまり音導管４がハウジング５の中心線Ｌ１を基準として所定のオフセット量だけオフセットされている。

また、イヤホン装置１は、従来のイヤホン装置３０と比較すると、音導管先端部４Ａがハウジング５の中心線Ｌ１から離れる方向に向いており、つまり音導管４がＹ軸に対して所定角度（以下これを傾斜角度という）だけ傾けられている。

図７に示すように音導管４のオフセット量及び傾斜角度に関しては、イヤホン装置１をＡ２−Ａ２’断面にしたときの、上面図を用いて説明する。

ここでハウジング前部５Ａの前面における中心の点（以下これをハウジング前部中点Ｐ１と呼ぶ）と、コード保持部６の背面における中心の点（以下これをコード保持部中点Ｐ２と呼ぶ）とを結ぶことによりハウジング５の中心線Ｌ１が引かれ、音導管先端部４Aの中心の点（以下これを音導管先端中点Ｐ３と呼ぶ）を通る音導管４の中心軸線Ｌ２とハウジング５の中心線Ｌ１との交点Ｐ５を中心とした傾斜角度ＡＲ１が音導管４のハウジング５に対する傾きとし、Ｘ−Ｙ平面上において中心線Ｌ１からＸ軸方向の、音導管４の中心軸線Ｌ２とハウジング前部５Ａの交点（以下これを音導管根元点Ｐ４と呼ぶ）までの距離をオフセット量ＯＦ１と定義する。

（３−１）音導管のオフセット設定方法
このオフセット設定方法では、実際の人の耳から型を取ることにより作成されたダミー耳を測定することによりオフセット量ＯＦ１が定められるようになされており、本実施例では、例えば５[mm]と設定されている。

（３−２）音導管の傾斜角度設定方法
続いて、音導管４のハウジング５の前面に対する傾斜角度ＡＲ１の角度設定手順を以下に説明する。

この傾斜角度設定方法では、最初に、図８に示すように、コード保持部６の背面側に測定棒１７が接着された測定用イヤホン装置８を用意する。当該測定用イヤホン装置８のオフセット量ＯＦ１を５[mm]、音導管４のハウジング５の前面に対する傾斜角度を例えば４０[°]に設定する。

次に、この傾斜角度設定方法では、測定対象として任意の人を選び、図９に示すように測定用イヤホン装置８を装着させ、図１０に示すように、測定用イヤホン装置８を装着した状態における測定棒１７の頭部側面に対する傾斜角度ＡＲ２を測定する。

さらに、傾斜角度設定方法では、傾斜角度ＡＲ２の測定結果を集計し、傾斜角度ＡＲ２平均値を求めた後、測定用イヤホン装置８の音導管４のハウジング５の前面に対する傾斜角度である４０[°]から傾斜角度ＡＲ２の平均値を減算した結果を音導管４の傾斜角度ＡＲ１とする。

この傾斜角度設定方法では、上述の傾斜角度ＡＲ２の測定を任意の３３人に対して行い、その測定結果を図１１に示す表に纏め、傾斜角度ＡＲ２の平均値を求めた結果、傾斜角度ＡＲ２の平均値が７[°]となり、測定用イヤホン装置８の傾斜角度４０[°]から傾斜角度ＡＲ２の平均値７[°]を減算し、音導管４の傾斜角度ＡＲ１を３３[°]と設定するようになされている。

ちなみに、本実施の形態では、上述の傾斜角度ＡＲ２の測定を３３人に対して行ったが、その他種々の人数に対して行っても良い。

従ってイヤホン装置１は、上記のオフセット設定方法と傾斜角度設定方法に基づいてハウジング５に音導管４を突設する位置及び傾斜角度を定めることにより、ハウジング５の幅Ｗ１が従来のハウジング３３の幅Ｗ２と比して大きい場合でも、一般的な耳の形状のユーザに対し良好な装着感を提供し得るようになされている。

（４）イヤホン装置の装着
イヤホン装置１は、イヤピース３が外耳道２３（図１６）に挿入されることにより、ユーザの耳に装着され得るようになされている。図１２は、ユーザがイヤホン装置１を装着した状態を示し、図１３は、イヤホン装置１を装着したユーザをＡ１−Ａ１’断面にしたときの、上面図を示す。

図１３に示したように、イヤホン装置１は、装着状態において、ハウジング５が太破線で示す耳甲介腔２１内に位置し、弾性力を有するイヤピース３が外耳道２３内に挿入された際、当該外耳道２３の形状に合わせて変形することにより、外耳道２３に密着し、装着状態を長時間維持し得るようになされている。

このイヤホン装置１では、ハウジング５の幅Ｗ１が従来のイヤホン装置３０（図１６（Ａ））のハウジング３３の幅Ｗ２よりも、大きく形成されていることに伴い、ハウジング５に収納されているドライバユニット内の振動板１５（図４）についても従来と比して大きくすることが可能となる。具体的には、従来のイヤホン装置３０の振動板の口径が９[mm]であることに対し、イヤホン装置１の振動板１５の口径Ｋ（図４）を１３．５[mm]とすることができるため、１[mW]の電力で、１[kHz]の音を出力した場合に、従来のイヤホン装置３０と比べて、その感度を６〜８
[dB]程度向上できることが判明した。

（５）動作及び効果
以上の構成において、イヤホン装置１は、ハウジング５の中心線Ｌ１を基準線として、音導管４（図７）をＸ軸方向にオフセット量ＯＦ１だけオフセットされ、且つ音導管先端中点Ｐ３が中心線Ｌ１から離れる方向に向けられていることにより、従来のイヤホン装置３０におけるハウジング３３の幅Ｗ２よりも大きな幅Ｗ１のハウジング５を用いても、ユーザの耳珠２２（図１３）に当該ハウジング５を接触させることなく装着させることができる。

またイヤホン装置１では、オフセット量ＯＦ１及び傾斜角度ＡＲ１を実際の測定結果の平均値に基づいて設定されているため、一般的な耳の形状のユーザによって装着された場合、ハウジング５を耳珠２２に接触することがなく、ユーザにとって装着できない又は装着し難いといった点を解消し、良好な装着感を提供することができる。

またイヤホン装置１は、ハウジング５の幅Ｗ１（図１３）を従来のイヤホン装置３０におけるハウジング３３の幅Ｗ２（図１６（Ａ））よりも大きく形成したことに伴い、ハウジング５に収納している振動板１５（図４）を大きくすることが可能となり、従来よりも低音の効いた高音質の音を提供することができる。

さらにイヤホン装置１は、音導管４がハウジングからオフセットされ、かつ傾斜角度ＡＲ１だけ傾けられているので、ハウジング５及び振動板１５を大きくした場合でも、イヤピース３が外耳道２３（図１３）に密着して、装着状態を維持することができるので、ユーザに対して快適な装着感を与え得ると共に高音質な音を提供することができる。

そして、イヤホン装置１は、ヘッドバンドやイヤハンガーを有していないため上述の特許文献２に示したようなヘッドバンドの部分が頭部に位置することにより、ユーザの髪型を乱すことや、携帯し難いといった点を解消し、使い勝手を一段と向上させている。

以上の構成によれば、イヤホン装置１は、装着感が良好で、且つ一段と向上した音質の音を提供することができる。

（６）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、イヤピース３の材料としてシリコンゴムを使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、ウレタン系樹脂やアクリル系樹脂等の種々の材料を使用するようにしても良い。

また上述の実施の形態においては、音導管４の材料としてＡＢＳ樹脂を使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、ポリプロピレンやポリスチレン等の他の種々の樹脂を使用するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、音導管４の材料としてＡＢＳ樹脂のみを使用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、音導管の根元の材料としてエラストマー樹脂を使用し、音導管の根元以外の材料として例えばＡＢＳ等の柔軟性のある樹脂を使用し、所謂二色成形の材料を音導管４の材料として使用しても良い。

この場合、音導管４は、音導管根元以外の部分が柔軟性を有することにより、音導管先端部４Ａを曲げることが可能になり、ユーザの耳に装着する際、音導管４及びイヤピース３をより装着感の良い方向に曲げて装着させることができる。

さらに上述の実施の形態においては、振動板１５の口径Ｋ（図４）を１３．５[mm]とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ハウジング５が耳甲介腔２１（図１３）の範囲内に位置することができれば、口径Ｋを１３．６[mm]、１３．４[mm]等の種々の口径Ｋとしても良い。この場合、イヤホン装置１は、振動板１５の口径Ｋを１３．５[mm]としている場合とほぼ同様に、ユーザに対して装着性が良い状態で、高音質な音を聴取させることができる。

さらに上述の実施の形態においては、音導管４の傾斜角度ＡＲ１を３３[°]に設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、測定対象人数及び測定結果として１０[°]〜６０[°]でも対応可能である。しかしながら多くの測定対象者が装着時の良好なフィット感が得られたのは３０[°]〜５０[°]であった。

さらに上述の実施の形態においては、オフセット量ＯＦ１を５[mm]に設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、測定対象者を外人とした場合等では例えば３〜７[mm]に設定するようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、傾斜角度ＡＲ１は、音導管４の中心軸線Ｌ２とハウジング５の中心線Ｌ１との交点Ｐ５を中心とした角度とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、図１４に示す、イヤホン装置１をＡ２−Ａ２’断面にしたときの上面図のように、音導管先端中点Ｐ３を通る直線Ｌ３とハウジング５の中心線Ｌ１との交点Ｐ６を中心とした角度としても良い。

さらに上述の実施の形態においては、オフセット量ＯＦ１は、中心線Ｌ１からＸ軸方向の音導管根元点Ｐ４までの距離とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、図１４に示す、イヤホン装置１をＡ２−Ａ２’断面にしたときの上面図のように、中心線Ｌ１からＸ軸方向の音導管先端中点Ｐ３までの距離とする等、中心線Ｌ１とＸ軸方向の音導管４内の種々の構成点までの距離をオフセット量ＯＦ１としても良い。

さらに上述の実施の形態においては、ハウジングとしてのハウジング５と、音導管としての音導管４とによってイヤホン装置としてのイヤホン装置１を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々のハウジングと、音導管とによってイヤホン装置を構成するようにしても良い。

本発明は、携帯型ミュージックプレーヤ、ラジオ、テレビ、パーソナルコンピュータに用いられるイヤホン装置に適用することができる。

本発明によるイヤホン装置を示す側面図である。 本発明によるイヤホン装置を示す背面図である。 本発明によるイヤホン装置を示す下面図である。 本発明によるイヤホン装置の左耳装着部を示す上面図である。 本発明によるイヤホン装置の左耳装着部を示す側面図である。 本発明によるイヤホン装置の左耳装着部を示す背面図である。 イヤホン装置のオフセット及び傾きの説明に供する略線図である。 測定用イヤホン装置を示す上面図である。 測定用イヤホン装置装着時を示す側面図である。 測定用イヤホン装置装着時を示す上面図である。 測定結果を示す略線図である。 イヤホン装置の装着状態を示す側面図である。 イヤホン装置の装着状態を示す上面図である。 他の実施形態における音導管のオフセット及び傾きの説明に供する略線図である。 従来のイヤホン装置の構造を示す略線図である。 従来のイヤホン装着時を示す上面図である。

符号の説明

１……イヤホン装置、３……イヤピース、４……音導管、５……ハウジング、３０……従来のイヤホン装置。

Claims (4)

1. ドライバユニットを有するハウジングと、
   上記ハウジングの前面に突設した状態で取り付けられた音導管と
   を具え、
   上記音導管が上記ハウジングの中心位置より外側に配置され、
   上記音導管の先端部分が上記ハウジングの中心位置から離れる方向に向けられている
   ことを特徴とするイヤホン装置。
2. 上記ハウジングの中心位置と上記音導管の配置された位置との距離が３[mm]以上７[mm]以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載のイヤホン装置。
3. 上記ハウジングの前面に取り付けられた上記音導管の上記ハウジングの中心線に対する角度が１０[°]以上６０[°]以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載のイヤホン装置。
4. 上記音導管は、その先端部が柔軟性材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のイヤホン装置。

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