JP6544671B1 - イヤホン - Google Patents

Abstract

フィット感及び音質を向上したイヤホンを提供する。イヤホン２０は、弾性を有するハウジング２１と、ハウジング２１の内部に収容されたスピーカ２４と、ハウジング２１に固定されたノズル２６と、を備える。ノズル２６は、スピーカ２４からの音が通る音導部３３を有しており、ハウジング２１が弾性変形されることによって、ハウジング２１に対する音導部３３の向きが調整可能に構成されている。

Description

本発明は、イヤホンに関する。

一般に、イヤホンとして、着用者の耳介に装着するインナーイヤー型イヤホン（例えば、Apple社のAirPods）と、着用者の外耳道に弾性のイヤーチップを差し込むカナル型イヤホン（例えば特許文献１参照）が知られている。

特開２００７−３７１８７号公報

いずれのタイプもメリットとデメリットがある。例えば、前者のタイプは、硬質のハウジングを着用者の耳甲介にのせることで、軽快に装着することができる。しかし、耳甲介の大きさや形状が着用者によって異なるため、耳とのフィット感が得難いことがある。フィット感が低いと、遮音性が低くなったり、激しい運動でイヤホンが耳から外れたりする。

一方、後者のタイプは、耳とのフィット感は高い。これは、着用者の外耳道の形に応じて、イヤーチップが弾性変形することができるからである。しかし、外耳道の角度や鼓膜の位置も、着用者によって異なる。このため、イヤーチップを外耳道に差し込んでいるときの、スピーカからの音が通るノズルの向きによっては、スピーカからの音が必ずしも鼓膜にダイレクトに伝わらず、高音質を提供することができない。

なお、最近実用化されている完全ワイヤレスイヤホンでは、基板、バッテリ及びアンテナを全てハウジング内に備えているため、外装が大きくなり、より一層、外耳への干渉、スピーカからの音がダイレクトに伝わらないなどの問題への解決が望まれている。

本発明は、フィット感及び音質を向上したイヤホンを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るイヤホンは、弾性を有するハウジングと、ハウジングの内部に収容されたスピーカと、ハウジングに固定されたノズルであって、スピーカからの音が通る音導部を有するノズルと、を備え、ノズルは、ハウジングが弾性変形されることによって、ハウジングに対する音導部の向きが調整可能に構成されている。

イヤホンのフィット感及び音質を向上することができる。

人体の耳の断面図である。 実施形態に係るイヤホンを一方向から見た斜視図である。 図２Ａのイヤホンを別の方向から見た斜視図である。 図２Ａのイヤホンの正面図である。 図２Ａのイヤホンの右側面図である。 図２Ａのイヤホンの背面図である。 図３ＢのＩＶ−ＩＶ線に沿った模式断面図である。 図２Ａのイヤホンを底面側から見た図であり、ノズルの向きを調整する前の状態を示す図である。 図２Ａのイヤホンを底面側から見た図であり、ノズルの向きを調整した後の状態を示す図である。 図２Ａのイヤホンを着用者の耳に装着する前の状態を示す図である。 図２Ａのイヤホンを着用者の耳に装着した後の状態を示す図である。

添付図面を参照して、人体の耳の構造を説明した上で、本発明の好適な実施形態に係るイヤホンについて説明する。

図１に示すように、人体の耳は、外界から頭内部に向かって、外耳１、中耳２、内耳３及び聴神経４に分けられる。外耳１は、耳たぶ５、耳甲介６及び外耳道７を含み、中耳２は、外耳道７の最深部の鼓膜８及び耳小骨９を含む。内耳３は蝸牛１０を含み、聴神経４は蝸牛神経１１を含む。外耳１、中耳２、内耳３及び聴神経４は頭蓋骨１２、１３によって保護されており、頭蓋骨１２、１３は皮膚１４、１５で覆われている。このような構造の人体の耳部において、外界からの音は、外耳道７を通って鼓膜８に到達し、鼓膜８を振動させる。鼓膜８の振動は蝸牛１０で増幅され、この蝸牛１０につながる蝸牛神経１１を介して図示しない脳に伝達されることにより、音として知覚される。

図２Ａ〜３Ｃに示すように、イヤホン２０は、ハウジング２１、イヤーチップ２２及びウイング２３を備えている。図４に示すように、ハウジング２１は、内部に空洞を有する部材であり、この空洞部分には、スピーカ２４及びバッテリ２５が収容されている。また、図４に示すように、イヤーチップ２２は、ハウジング２１から突出したノズル２６に取り付けられている。

図４に示すように、ノズル２６は、筒状部材の一端にフランジを形成したような形状を有している。具体的には、ノズル２６は、イヤホン２０の装着時に着用者の外耳道７に位置付けられる筒状部（第１の部分）３１と、ハウジング２１に固定されたフランジ部（第２の部分）３２と、第１の方向Ｘに筒状部３１及びフランジ部３２のそれぞれの内部をつなぐ音導部３３と、を有している。筒状部３１は、ハウジング２１から突出するように第１の方向Ｘに延在しており、筒状部３１の先端側には、イヤーチップ２２を着脱可能に係止するための係止突起３５が形成されている。フランジ部３２は、筒状部３１の基端側に形成されている。音導部３３は、スピーカ２４からの音が通る通路として機能する。このようなノズル２６は、剛体として形成されている。この特性を有する限り、ノズル２６を形成する材料は限定されるものではないが、一例としては、硬質のＡＢＳ樹脂を挙げることができる。

図４に示すように、ハウジング２１は、ノズル２６のフランジ部３２を固定したノズル固定部４０と、ノズル固定部４０からノズル２６とは反対側に延びて且つノズル固定部４０よりも拡張した拡張部４２と、を備えている。ノズル固定部４０は、ノズル２６の筒状部３１を挿通させる開口５０と、ノズル２６のフランジ部３２に当接して開口５０からのノズル２６の抜け落ちを規制する規制部５２と、規制部５２と拡張部４２との間をつなぐ部分であってフランジ部３２を囲う囲繞部５４と、を有している。ノズル固定部４０におけるノズル２６の固定は、例えば、フランジ部３２を囲繞部５４に嵌め込むことで行うこともできるし、フランジ部３２を規制部５２又は囲繞部５４に接着することで行うこともできる。

図２Ａ〜４に示すように、拡張部４２は、全体として、ノズル固定部４０から離れるにつれて徐々に拡張するように形成されている。図４に示すように、拡張部４２の内部には、ノズル２６側にスピーカ２４が収容されていると共に、このスピーカ２４の収容部分よりも拡大したところにバッテリ２５が収容されている。また、拡張部４２は、拡張が終了する端部４２ａに配線用の開口６０を有している。この開口６０を通じて、スピーカ２４及びバッテリ２５が基板７０に配線接続されている。また、開口６０は、イヤホン２０の組み立ての際にスピーカ２４及びバッテリ２５をハウジング２１内に入れるのにも使われる。拡張部４２の端部４２ａには、図２Ｂに示すように、開口６０とは異なる位置に、充電用の開口６２、６２及びマイク用の開口６４が形成されている。イヤホン２０の非装着時に、充電用の開口６２、６２を通してバッテリ２５への充電がなされる。

また、拡張部４２は、図４に示すように、拡張が終了する端面４２ｂが平坦面に形成されている。端面４２ｂには、基板７０を固定したプレート７２が載置されていると共に、基板７０及びプレート７２を覆うカバー７４が取り付けられている。基板７０には、無線通信を行うためのアンテナが設けられている。アンテナは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信の規格に対応している。したがって、イヤホン２０は、ワイヤレスのイヤホンとして構成されており、モバイル端末、ラップトップなどの機器と無線で接続され、これら機器と音のデータを通信する。

以上のように構成されたハウジング２１は、弾性及び柔軟性を有している。このような特性を有する限り、ハウジング２１を形成する材料は限定されるものではないが、一例としては、柔らかくて低反発で丈夫なもの、例えばシリコンゴムを挙げることができる。ハウジング２１は、人の力によって弾性変形することができる。このハウジング２１の弾性変形によって、ノズル２６は、その延在する方向（第１の方向Ｘ）の向き、すなわちハウジング２１に対する音導部３３の向きが調整可能に構成されている。例えば、図５Ａに示す状態において、ハウジング２１におけるノズル固定部４０と拡張部４２との境界付近を中心に、ハウジング２１を弾性変形させることで、ノズル２６側（イヤーチップ２２側）を左右の方向Ｙ及び上下の方向Ｚに動かすことができる。図５Ｂは、図５Ａに示す状態からノズル２６側（イヤーチップ２２側）を上方に僅かに動かした状態を示している。その結果、図５Ａと図５Ｂとでは、ノズル２６の第１の方向Ｘの向きが互いに僅かに異なっている。

図６Ａ及び６Ｂに示すように、ハウジング２１は、イヤホン２０の装着時に着用者の耳甲介６にのって外耳１に接触する。詳細には、ハウジング２１の拡張部４２の外面又はノズル固定部４０の外面が耳甲介６にのって外耳１に接触する。例えば、図５Ａに示す拡張部４２の上下の領域１００、１０２が、イヤホン２０の装着時にまず外耳１と接触し、その接触圧を受けてへこむように変形する。その後、拡張部４２の、領域１００、１０２の間にある中間領域１０４が外耳１にフィットするように接触する。このような作用は、主として、ハウジング２１が柔軟性を有していることによって奏される。イヤホン２０の装着時には、イヤーチップ２２が外耳道７に位置付けられ、外耳道７の全周にわたって密着する。イヤホン２０の装着状態において、着用者がハウジング２１を弾性変形させることによって、ノズル２６の向き（出力される音が指向される方向）を調整することができるようになっている。

再び、図２Ａ〜３Ｂを参照するに、ウイング２３は、カバー７４の周面に嵌め込まれる環状の取付け部８０と、取付け部８０から突出した耳あて部８２と、を備えている。耳あて部８２は、取付け部８０から略Ｕ字状にイヤーチップ２２側に向けて突出している。図６Ｂに示すように、耳あて部８２は、主として、イヤホン２０の装着時に着用者の外耳１に引っ掛かるように機能し、イヤホン２０が着用者の耳甲介６から落ちないようにサポートする。ウイング２３は、ハウジング２１と同様に、弾性及び柔軟性を有する材料で形成することができる。

以上説明した実施形態に係るイヤホン２０によれば、着用者の装着時に、弾性を有するハウジング２１が耳甲介６の大きさや形状に合わせて変形することができるので、耳へのフィット感が向上する。また、装着時に外耳１に接触するハウジング２１は柔軟性を有しているため、硬質のハウジングに比べて、長時間の使用であっても着用者の肌に対するストレスが少ない。加えて、装着時に着用者がハウジング２１を弾性変形させることで、それに伴ってハウジング２１に対する音導部３３の向き、すなわちスピーカ２４の角度を調整することができる。これにより、着用者によって外耳道７の角度や鼓膜８の位置が異なっていても、装着時のハウジング２１への操作により、スピーカ２４からの音を鼓膜８にダイレクトに伝えるように調整することができる。よって、音質を向上することができる。

とりわけ、イヤホン２０は、イヤーチップ２２だけでなく、肌に触れるすべての外装部分（ハウジング２１、ウイング２３）が弾性及び柔軟性を有する材料で形成することができる。このため、耳の形状等に個人差があっても、イヤホン２０を耳にフィットさせることが、高い装着感、高い遮音性、脱落のし難さを得ることができる。また、スピーカ２４からの音を鼓膜８にダイレクトに伝えるように調整することができるので、例えば、周囲の環境音を遮断するノイズキャンセリング性能を向上させることができると共に、低音のロスを防ぐことができ、高音質を達成することができる。

また、ハウジング２１に拡張部４２を設け、この拡張部４２を利用することで、スピーカ２４及びバッテリ２５をハウジング２１内に設けることができる。加えて、ノズル２６については剛体としているので、ノズル２６の変形を阻止することができる。これにより、ノズル２６が変形することによる音の伝搬力の低下を防ぐことができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

１…外耳、２…中耳、３…内耳、４…聴神経、６…耳甲介、７…外耳道、８…鼓膜、９…耳小骨、１０…蝸牛、１１…蝸牛神経、１２…頭蓋骨、１３…頭蓋骨、１４…皮膚、１５…皮膚、２０…イヤホン、２１…ハウジング、２２…イヤーチップ、２３…ウイング、２４…スピーカ、２５…バッテリ、２６…ノズル、３１…筒状部（第１の部分）、３２…フランジ部（第２の部分）、３３…音導部、３５…係止突起、４０…ノズル固定部、４２…拡張部、４２ａ…端部、４２ｂ…端面、５０…開口、５２…規制部、５４…囲繞部、６０、６２、６４…開口、７０…基板、７２…プレート、７４…カバー、８０…取付け部、８２…耳あて部、１００…領域、１０２…領域、１０４…中間領域、Ｘ…第１の方向

Claims (6)

1. イヤホンであって、
   弾性を有するハウジングと、
   前記ハウジングの内部に収容されたスピーカと、
   前記ハウジングに固定されたノズルであって、前記スピーカからの音が通る音導部を有するノズルと、を備え、
   前記ノズルは、前記ハウジングが弾性変形されることによって、前記ハウジングに対する前記音導部の向きが調整可能に構成され、
   前記スピーカは、前記ハウジングのノズル側端部に収容され、
   当該イヤホンの装着時に、前記ノズル側端部の少なくとも一部は、装着者の外耳道に位置づけられる、イヤホン。
2. 前記ノズルは、前記装着者の外耳道に位置付けられる第１の部分と、前記ハウジングに固定された第２の部分と、を有し、
   前記ハウジングは、前記ノズルの前記第２の部分を固定したノズル固定部と、前記ノズル固定部から前記ノズルとは反対側に延びてかつ前記ノズル固定部よりも拡張した拡張部と、を有する、請求項１に記載のイヤホン。
3. 前記スピーカの中心軸は、前記音導部の中心軸と略同一である、請求項１に記載のイヤホン。
4. 前記拡張部の内部には、さらに、バッテリも収容されている、請求項２に記載のイヤホン。
5. 前記ノズルは、剛体であり、
   前記ノズルの前記第１の部分は、イヤーチップを取り着け可能に構成されている、請求項２に記載のイヤホン。
6. 前記ハウジングは、当該イヤホンの装着時に前記装着者の耳甲介にのって外耳に接触し、
   前記音導部は、前記第１の部分及び前記第２の部分のそれぞれの内部をつないでいる、請求項２に記載のイヤホン。