JPH1032892A - 開放型ヘッドホン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開放型ヘッドホンにおいて、その低域および
中高域の周波数特性を改善する。 【解決手段】 オーディオ信号を音響に変換する音響ユ
ニット１を設ける。この音響ユニット１を、リスナの耳
部に対して所定の間隔を有して位置させるスポーク４を
設ける。音響ユニット１の前部に音響イコライザ５を設
け、音響ユニット１から出力される音波の周波数特性を
補正してリスナの耳部に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、開放型ヘッドホ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイナミック式のヘッドホンのうち、頭
にかぶるタイプのヘッドホン、すなわち、アウターイヤ
ー型のヘッドホンは、図５Ａ〜Ｃに示すように、密閉
型、オープンエア型、開放型（フルオープン型）に大別
することができる。

【０００３】すなわち、図５はいずれも片チャンネルの
ヘッドホンユニットについて示すものであるが、密閉型
のヘッドホンは、図５Ａに示すように、電磁式の音響ユ
ニット１の前部に、イヤーパッド２が設けられるととも
に、後部がハウジング３により密閉されている。

【０００４】この場合、音響ユニット１は、図示はしな
いが、一般のダイナミック式のスピーカとほぼ同様に構
成されているもので、永久磁石による磁界中に、コーン
（振動板）の取り付けられたコイルが設けられるととも
に、このコイルにオーディオ信号が供給され、そのオー
ディオ信号が音響に変換される。また、イヤーパッド２
は、比較的遮音性のある部材によりリング状に構成され
るとともに、音響ユニット１の前部の周囲に設けられ、
音響ユニット１と、リスナの耳部EARとの間を、ほぼ密
閉された気室としている。

【０００５】そして、この密閉型のヘッドホンにおいて
は、音響ユニット１の前部および後部が密閉されている
ので、音響ユニット１のコーンに対する制動が強く、十
分な低音を得ることができるとともに、ダンピングの良
好な低音とすることができる。

【０００６】また、オープンエア型のヘッドホンは、図
５Ｂに示すように、イヤーパッド２が、音響ユニット１
の前部に設けられるとともに、イヤーパッド２は適当な
通気性を有するものとされる。また、ハウジング３に
は、所定の透孔３Ａが形成されている。

【０００７】したがって、音響ユニット１の前部および
後部は、適当な音響抵抗を通じて外部に開放されている
ことになるので、適当な密閉性および制動を得ることが
でき、結果として、やはりダンピングが良好で適度な低
音を得ることができる。

【０００８】さらに、開放型のヘッドホンは、図５Ｃに
示すように、イヤーパッド２およびハウジング３は設け
られない。そして、音響ユニット１が、支持部材（図示
せず）により耳部EARから離れて配置される。

【０００９】したがって、この開放型のヘッドホンにお
いては、イヤーパッド２やハウジング３がないので、出
力される音についての開放感に優れ、その評価が高い。
また、耳部EARに対する圧迫感が少ないとともに、長時
間にわたって使用しても耳部EARが汗で蒸れることがな
いので、装着感や使用感の良さついての評価も高い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、開放型のヘ
ッドホンにおいては、音響ユニット１と耳部EARとの間
の気室が、密閉型やオープンエア型のように、外部から
隔離されていないので、音響ユニット１から出力された
低音が外部に逃げてしまい、リスナにとって低音が不足
する傾向がある。

【００１１】そこで、音響ユニット１を耳部EARに接近
させることが考えられる。すなわち、一般に、音響ユニ
ット１と耳部EARとの間隔が変化しても、音響ユニット
１のコーンの直径程度以内であれば、５ｋHz以上の高音
は指向性があるので、リスナから見た高音のレベルは、
ほとんど変化しない。

【００１２】しかし、低音については、音響ユニット１
が耳部EARに近づくにつれて、音響ユニット１と耳部EAR
との間の空隙を通じて外部に逃げる音波が少なくなるの
で、リスナから見た低音のレベルは上昇する。

【００１３】したがって、音響ユニット１を耳部EARに
接近させることにより、十分な低音を得ることができ
る。

【００１４】図４は、音響ユニット１の周波数特性（出
力音圧周波数特性）の測定例を示すもので、曲線Ｄは、
音響ユニット１と耳部EARとが離れている場合の周波数
特性、曲線Ｎは、両者が接近している場合の周波数特性
である。そして、この測定結果からも明らかなように、
音響ユニット１を耳部EARに近づけると、十分な低音を
得ることできる。

【００１５】ところが、上記のように、音響ユニット１
を耳部EARに近づけることにより、低音のレベルを改善
すると、このとき、図４の曲線Ｄと曲線Ｎとを比較して
も分かるように、中高域のレベルが上昇してしまう。こ
れは、音響ユニット１と耳部EARとの間の容積と、それ
ら間の空隙を通じて外部に至る経路のイナータンスとに
より、中高域に共振を生じるためである。

【００１６】そして、このように中高域のレベルが上昇
すると、聴感上、不快な音質になってしまう。

【００１７】この場合、オープンエア形のヘッドホンで
あれば、上記の共振を生じるとしても、イヤーパッド２
の通気抵抗により、その共振をＱダンプすることがで
き、したがって、中高域のレベルの上昇を抑えることが
できる。

【００１８】しかし、開放型のヘッドホンには、イヤー
パッド２がないので、中高域に共振を生じると、これを
Ｑダンプしてそのレベルを抑えることはできない。

【００１９】この発明は、以上のような点にかんがみ、
開放型のヘッドホンにおいて、中高域のレベルを上昇さ
せることなく、十分な低音が得られるようにするもので
ある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明においては、オ
ーディオ信号を音響に変換する音響ユニットと、上記音
響ユニットの前部に設けられ、この音響ユニットから出
力される音波の周波数特性を補正する音響イコライザと
を有する開放型ヘッドホンとするものである。したがっ
て、音響ユニットから出力された音波は、音響イコライ
ザにより周波数特性が補正され、バランスのよい周波数
特性が実現される。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、この発明による開放型ヘ
ッドホンの片チャンネルのヘッドホンユニットについて
示すものであるが、音響ユニット１が、図５において説
明したように、電磁式に構成されている。

【００２２】すなわち、音響ユニット１においては、ヨ
ーク１１の中央に、永久磁石１２およびセンターポール
１３が設けられて磁気回路が構成されるとともに、この
磁気回路に、ボビン１４に巻回されたボイスコイル（図
示せず）が配置される。そして、ボビン１４にコーン１
５が設けられるとともに、そのボイスコイルにオーディ
オ信号が供給されてコーン１５が駆動され、音波が出力
される。

【００２３】また、コーン１５の前方に、保護板１６が
設けられる。なお、この保護板１６には、これがコーン
１５からの音波の障害とならないように、多数の透孔が
形成されている。

【００２４】さらに、音響ユニット１の前部には、音響
イコライザ５が設けられる。この音響イコライザ５は、
図２にも示すように、一方の面が開口とされた円筒状の
箱体５１を有する。この場合、この箱体５１は、所定の
容積を有し、その開口は音響ユニット１の外径にほぼ等
しくされ、その開口が音響ユニット１の前面を塞ぐよう
に設けられている。

【００２５】そして、箱体５１のうち、コーン５１と対
向する面には、コーン１５からの音波を通過させる所定
の大きさの透孔５２が形成されるとともに、この面およ
び周面にも所定の大きさの透孔５３が形成されている。
また、透孔５３には、これを通過しようとする音波に対
して所定の抵抗を与える素材、例えば不織布５４が設け
られている。なお、透孔５２の直径は40mm以下である。

【００２６】さらに、音響ユニット１には、これを支持
する支持部材として、例えば複数の棒状のスポーク４が
設けられるとともに、その端部にイヤーパッド２が設け
られ、ヘッドホンの使用時には、音響ユニット１はリス
ナの耳部EARに対して所定の間隔で近接して支持され
る。また、この例においては、音響ユニット１の後部が
ハウジング３により密閉されている。

【００２７】なお、図示はしないが、このようなヘッド
ホンユニットが左および右チャンネル用に２つ用意さ
れ、それら左チャンネルのヘッドホンユニットと、右チ
ャンネルのヘッドホンとの間が、ヘッドバンドにより連
結される。

【００２８】そして、図１に示すように、このヘッドホ
ンをリスナの頭に装着したとき、イヤーパッド２が耳部
EARの周囲に位置して音響イコライザ５が耳部EARに対し
て所定の間隔を有して対向するようにされている。

【００２９】このような構成によれば、箱体５１の透孔
５２には、不織布５４が設けられているので、コーン１
５からの音波は、主として透孔５２を通じて耳部EARに
達し、これを聞くことができる。

【００３０】そして、その場合、コーン１５からの音波
は、主として透孔５２を通じて箱体５１の外部に出力さ
れ、これは、音響ユニット１（コーン１５）が耳部EAR
に接近したのと等価であり、しかも、透孔２１から集中
して出力されるので、リスナは十分な低音を聞くことが
できる。

【００３１】また、このとき、詳細は後述するが、箱体
５１の容積を所定の大きさとしておくことにより、コー
ン１５からの音波の中高域が減衰されるので、リスナか
ら見た周波数特性は、中高域の上昇が抑えられる。

【００３２】したがって、図１のヘッドホンによれば、
低音が豊かで、中高域にくせのない再生音を聞くことが
できる。しかも、その場合、開放型ヘッドホンの特長を
損なうことがない。

【００３３】図３は、図１のヘッドホンの音響等価回路
を簡略化して示すもので、音響ユニット１が、音波を出
力する信号源ＶOと、最低共振周波数ｆ0を与える直列共
振回路Ｚ0とにより示される。また、音響ユニット１に
は、ハウジング３などの後部の音響回路ＺBが接続され
ている。

【００３４】さらに、音響ユニット１には、音響イコラ
イザ５が接続されているが、この音響イコライザ５にお
いて、容量ＣEが箱体５１の容積を示し、抵抗ＲEが不織
布５４を示し、イナータンスＭEが透孔５２を示す。

【００３５】また、容量ＣLが音響イコライザ５と耳部E
ARとの間の気室の容積を示し、イナータンスＭLが、音
響イコライザ５と耳部EARとの間の空隙、すなわち、音
波が外部へ逃げるときの通路を示す。そして、耳部EAR
には、電圧ＶLで示される音波が供給される。

【００３６】したがって、音響ユニット１から出力され
る低音は、イナータンスＭEを通じてそのまま出力され
るとともに、音響ユニット１が耳部EARに近接している
ので、十分なレベルで耳部EARに達する。

【００３７】また、音響ユニット１から出力される中高
域は、音響イコライザ５と耳部EARとの間の気室に至る
前に、容量ＣEおよび抵抗ＲEを通じてバイパスされるの
で、耳部EARに供給される中高域においては、大きなピ
ークが抑えられている。

【００３８】さらに、音響ユニット１から出力される高
域は、ラジエーションのため、３次元的な分布定数回路
となり、等価回路で表すことが困難なので、省略する
が、音響ユニット１の指向性のため、レベルがあまり変
化しない。

【００３９】しかし、散音用の透孔５２の径を小さくす
ると、イナータンスＭEにより耳部EARに供給される高域
のレベルが小さくなり、すなわち、高域のレベルを調整
することができる。

【００４０】図４において、曲線Ｅは、図１のヘッドホ
ンの周波数特性の測定結果を示すものであり、音響ユニ
ット１は、曲線Ｄ、Ｎの場合と同一である。そして、こ
の測定結果によれば、低音が十分なレベルに改善され、
また、中高域のピークも十分に抑えられ、全体として、
バランスのよい特性となっている。

【００４１】

【発明の効果】この発明によれば、開放型ヘッドホンに
おいて、十分なレベルの低音を得ることができ、しか
も、中高域にピークのない素直な特性とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一形態を示す断面図である。

【図２】この発明の一部の一形態を示す斜視図である。

【図３】この発明によるヘッドホンの音響等価回路であ
る。

【図４】この発明を説明するための特性図である。

【図５】ヘッドホンを説明するための断面図である。

【符号の説明】

１…音響ユニット、２…イヤーパッド、３…ハウジン
グ、４…スポーク、５…音響イコライザ、１１…ヨー
ク、１２…永久磁石、１３…ポールピース、１４…ボビ
ン、１５…コーン、１６…保護板、５１…箱体、５２…
散音用透孔、５３…通気用透孔、５４…不織布

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オーディオ信号を音響に変換する音響ユニ
   ットと、 上記音響ユニットの前部に設けられ、この音響ユニット
   から出力される音波の周波数特性を補正する音響イコラ
   イザとを有する開放型ヘッドホン。
2. 【請求項２】請求項１に記載の開放型ヘッドホンにおい
   て、 イヤーパッドと、 上記音響ユニットをリスナの耳部に対して所定の間隔に
   保持する支持部材とを有する開放型ヘッドホン。
3. 【請求項３】請求項１に記載の開放型ヘッドホンにおい
   て、 上記音響イコライザは、所定の容積を有するカップ状の
   箱体により構成され、この箱体の開口が上記音響ユニッ
   トに対接され、 上記箱体の上記音響ユニットとの対向面に、上記音響ユ
   ニットからの音波を通過させる透孔が形成され、 上記リスナの耳部に対する上記対向面の間隔と上記箱体
   の容積とにより、上記周波数特性の低域と中高域との補
   正が行われるようにした開放型ヘッドホン。
4. 【請求項４】請求項３に記載の開放型ヘッドホンにおい
   て、 上記箱体は別の透孔を有するとともに、 この別の透孔に通気抵抗を設けるようにした開放型ヘッ
   ドホン。
5. 【請求項５】請求項４に記載の開放型ヘッドホンにおい
   て、 上記箱体に形成された上記透孔により、上記周波数特性
   の高域の補正が行われるようにした開放型ヘッドホン。