トップ :: H 電気 :: H04 電気通信技術




【発明の名称】 イヤフォン
【発明者】 【氏名】ロマン・サピジェウスキ

【氏名】ウィリアム・ダブリュ・タイス

【氏名】ジェイソン・エム・ハーロー

【氏名】イアン・エム・コリアー

【氏名】ケヴィン・ピー・アヌンジアト

【氏名】ペリクレス・ニコラス・バカロス

【氏名】マイケル・ジェイ・モナハン
【要約】 【課題】耳孔内の密封性を高めたイヤフォンを提供する。

【構成】イヤフォンは、並列になった反応性および抵抗性要素を含む第１音響チャンバと、音響振動子によって第１音響チャンバから隔離された第２音響チャンバと、装着者の耳の耳甲介から装置を支持し、かつ装着者の耳の耳孔内に第２音響チャンバを伸ばしているハウジングと、を含んでいる。クッションは第１の材料と第２の材料とを含み、第１領域と第２領域とに形成されている。第１領域は人間の耳の耳甲介に適合するための形状に形成された外装面を形成している。第２領域は人間の耳の耳孔に適合するための形状に形成された外装面を形成している。第１および第２領域はイヤフォンに適合するための形状に形成された内装面をともに形成している。第１の材料は内装面に隣接した体積を占有している。第２の材料は第１の材料と第１および第２の外装面との間の体積を占有している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
並列の反応性要素と抵抗性要素とを含んだ第１音響チャンバと、
音響振動子によって前記第１音響チャンバから隔離された第２音響チャンバと、
装着者の耳の耳甲介から前記装置を支持し、かつ前記装着者の耳の耳孔内に前記第２音響チャンバを伸ばしているハウジングと、
を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第２音響チャンバには音響ダンパが含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記音響ダンパは前記第２音響チャンバ内で開口部を覆っていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記音響ダンパの一部は穴を形成していることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記第２音響チャンバの壁は、該第２音響チャンバを自由空間に連結している穴を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ハウジングの一部を取り囲み、前記ハウジングを装着者の耳の前記耳甲介および耳孔に接続しているクッションをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記クッションは、第１の硬さを有する第１の材料で形成された外部領域と、第２の硬さを有する第２の材料で形成された内部領域と、を含んでいることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ３〜１２の硬さを有していることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ８の硬さを有していることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第２の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ３０〜９０の硬さを有していることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ４０の硬さを有していることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記クッションの第１領域は前記第２音響チャンバを前記耳孔に接続するための形状に形成され、前記クッションの第２領域は前記耳に前記装置を保持するための形状に形成されて、前記第２領域は前記耳孔内に伸びていないことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
前記クッションは取り外し可能であることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
異なったサイズのクッションのセットを含んでいることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記反応性要素と前記抵抗性要素とは、前記第１音響チャンバに、およそ３０Ｈｚ〜１００Ｈｚの間で共振を生じさせていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記抵抗性要素は抵抗性ポートを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記反応性要素は反応性ポートを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記反応性ポートは、前記第１音響チャンバを自由空間に連結しているチューブを含んでいることを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記反応性ポートは約１．０〜約１．５ｍｍの間の直径および約１０〜約２０ｍｍの長さを有していることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記反応性ポートは約１．２ｍｍの直径を有していることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記反応性ポートと前記抵抗性ポートとは、径方向に関して略対向した位置で前記第１音響チャンバに連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記反応性ポートと前記抵抗性ポートとは、前記第１音響チャンバに露出した振動子の面上の圧力変動を減少するように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記音響振動子の中心の周囲に径方向に関して均等に分散された複数の反応性または抵抗性ポートをさらに含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記音響振動子の中心周囲に径方向に関して略均等に分散された複数の抵抗性ポートをさらに含み、該抵抗性ポートは前記音響振動子の略中心において前記第１音響チャンバに連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記音響振動子の中心周囲に径方向に関して略均等に分散された複数の反応性ポートをさらに含み、該反応性ポートは前記音響振動子の略中心において前記第１音響チャンバに連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記第１音響チャンバは前記音響振動子のバスケットに適合している壁によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１音響チャンバは、前記音響振動子によって占められる体積を含み、約０．４ｃｍ３より小さい容積を有していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記第１音響チャンバは、前記音響振動子によって占められる体積を除いて、約０．２ｃｍ３より小さい容積を有していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２９】
前記第２音響チャンバは前記振動子と前記ハウジングとで形成され、
該ハウジングは第１および第２の穴を形成し、
該第１の穴は装着者の耳の中に伸びている壁の先端に位置しており、
かつ前記第２の穴は、前記装置が装着者の耳の中に配置されている場合に、前記第２音響チャンバを自由空間に連結するように配置され、
音響ダンパは、前記第１の穴を横断して配置され、該第１の穴よりも小さい直径を持った第３の穴を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
前記音響振動子に提供された信号の特性を調整するための回路をさらに含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３１】
一組の請求項１に記載の装置を含んだイヤフォンセット。
【請求項３２】
第１の材料と第２の材料とを含み、第１領域と第２領域とに形成されたクッションにおいて、
前記第１領域は人間の耳の前記耳甲介に適合するための形状に形成された外装面を形成し、前記第２領域は人間の耳の前記耳孔に適合するための形状に形成された外装面を形成しており、
前記第１および第２領域はイヤフォンに適合するための形状に形成された内装面をともに形成し、
前記第１の材料は前記内装面に隣接した体積を占有し、
前記第２の材料は前記第１の材料と前記第１および第２の外装面との間の体積を占有し、
前記第１および第２の材料は異なった硬さであることを特徴とするクッション。
【請求項３３】
前記第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ３〜１２の範囲の硬さを有していることを特徴とする、請求項３２に記載のクッション。
【請求項３４】
前記第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ８の硬さを有していることを特徴とする、請求項３３に記載のクッション。
【請求項３５】
前記第２の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ３０〜９０の範囲の硬さを有していることを特徴とする、請求項３２に記載のクッション。
【請求項３６】
前記第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ４０の硬さを有していることを特徴とする、請求項３５に記載のクッション。
【請求項３７】
受動的な均等化回路を含み、該回路周波数応答は入力音響信号を形成し、前記形成された音響信号は前記音響振動子を駆動していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３８】
前記受動的な均等化回路は秒オーダーのフィルタであることを特徴とする、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記受動的な均等化回路はＴブリッジ回路であることを特徴とする、請求項３７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明はイヤフォンに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示されているように、人間の耳１０は耳孔１２を含み、それは感覚器に続いている（図示略）。耳介１１は耳の外側先端の一部であり、耳孔１２の隣の空洞であり、耳球（tragus）１６と対珠（anti-tragus）１８とによって部分的に形成された耳甲介（concha）１４を含んでいる。イヤフォンは一般的に耳介上、耳甲介内または耳孔内に装着されるように設計されている。
【特許文献１】米国特許第６８３１９８４号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一般的に、１つの態様において、イヤフォンは並列になった反応性および抵抗性要素を含む第１音響チャンバと、音響振動子によって第１音響チャンバから隔離された第２音響チャンバと、装着者の耳の耳甲介から装置を支持し、かつ装着者の耳の耳孔内に第２音響チャンバを伸ばしているハウジングと、を含んでいる。
【０００４】
実施に際しては１つ以上の以下の特徴を含んでいてもよい。
【０００５】
第２音響チャンバには音響ダンパが含まれている。音響ダンパは第２音響チャンバ内で開口部を覆っている。音響ダンパの一部は穴を形成している。第２音響チャンバの壁は、その第２音響チャンバを自由空間に連結している穴を形成している。
【０００６】
ハウジングの一部を取り囲んでいるクッションは、ハウジングを使用者の耳の耳甲介および耳孔につないでいる。クッションは第１の硬さを有する第１の材料で形成された外部領域と、第２の硬さを有する第２の材料で形成された内部領域と、を含んでいる。第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ３〜１２の硬さを有している。第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ８の硬さを有している。第２の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ３０〜９０の硬さを有している。第２の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ４０の硬さを有している。クッションの第１領域は第２音響チャンバを耳孔につなぐための形状に形成され、クッションの第２領域は耳に装置を保持するための形状に形成されて、第２領域は耳孔内に伸びている。異なったサイズのクッションのセットを含んでいる。
【０００７】
反応性要素（reactive element）と抵抗性要素（resistive element）とは、第１音響チャンバに、およそ３０Ｈｚ〜１００Ｈｚの間で共振を生じさせている。抵抗性要素は抵抗性ポートを含んでいる。反応性要素は反応性ポートを含んでいる。反応性ポートは前記第１音響チャンバを自由空間に連結しているチューブを含んでいる。反応性ポートは約１．０〜約１．５ｍｍの間の直径および約１０〜約２０ｍｍの長さである。反応性ポートは約１．２ｍｍの直径である。反応性ポートと抵抗性ポートとは、径方向に関して対向した位置で第１音響チャンバに連結されている。反応性ポートと抵抗性ポートとは、第１音響チャンバに露出した振動子の面上の圧力変動を減少するように配置されている。音響振動子の中心の周囲に径方向に関して均等に分散された複数の反応性または抵抗性ポートを含んでいる音響振動子の中心周囲に径方向に関して均等に分散された複数の抵抗性ポートを含み、その抵抗性ポートは音響振動子の略中心において第１音響チャンバに連結されている。音響振動子の中心周囲に径方向に関して均等に分散された複数の反応性ポートを含み、その反応性ポートは音響振動子の略中心において第１音響チャンバに連結されている。
【０００８】
第１音響チャンバは音響振動子のバスケットに適合している壁によって形成されている。第１音響チャンバは、音響振動子によって占められる体積を含んで約０．４ｃｍ３より小さい容積である。第１音響チャンバは、音響振動子によって占められる体積を除いて約０．２ｃｍ３より小さい容積である。第２音響チャンバは振動子とハウジングとで形成され、ハウジングは第１および第２の穴を形成し、
第１の穴は装着者の耳の中に伸びている壁の先端に位置しており、かつ第２の穴は、装置が装着者の耳の中に配置されている場合に、第２音響チャンバを自由空間に連結するように配置され、ダンパは第１の穴を横断して配置され、第１の穴よりも小さい直径を持った第３の穴を形成している。
【０００９】
回路が音響振動子に提供された信号の特性を調整するために含まれている。イヤフォンセットは一組のイヤフォンを含んでいる。
【００１０】
一般的に、１つの態様において、クッションは第１の材料と第２の材料とを含み、第１領域と第２領域とに形成されている。第１領域は人間の耳の耳甲介に適合するための形状に形成された外装面を形成している。第２領域は人間の耳の耳孔に適合するための形状に形成された外装面を形成している。第１および第２領域はイヤフォンに適合するための形状に形成された内装面をともに形成している。第１の材料は内装面に隣接した体積を占有している。第２の材料は第１の材料と第１および第２の外装面との間の体積を占有している。第１および第２の材料は異なった硬さである。
【００１１】
実施に際しては、１つ以上の以下の特徴を含んでいてもよい。第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ３〜１２の範囲の硬さを有している。第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ８の硬さを有している。第２の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ３０〜９０の範囲の硬さを有している。第１の材料は、ショア硬度Ａスケールで、およそ４０の硬さを有している。
【００１２】
他の特徴および利点は、詳細な説明および請求項から明らかにされるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図２Ａおよび２Ｂに示されているように、イヤフォン１００は装着者の耳１０の耳甲介１４内に配置されるように設計された第１領域１０２と、耳孔１２内に配置される第２領域とを備えている。（図２Ａおよび２Ｂはイヤフォン１００に対応する装着者の左耳を示している。補完的なイヤフォンは右耳に適応していてもよく、それは図示されていない。いくつかの例において、１つのイヤフォンのみが提示されている。いくつかの例において、左のイヤフォンと右のイヤフォンとには、一組として共に設けられていてもよい。）クッション１０６はイヤフォンの音響部品を装着者の耳の身体構造に連結している。プラグ２０２はイヤフォンをオーディオ信号源に接続しており、その信号源はＣＤプレーヤー、携帯電話、ＭＰ３プレーヤー、またはＰＤＡ（図示略）のようなものであり、若しくは同時に１形式以上の機器に接続可能な複合プラグ（図示略）であってもよい。回路ハウジング２０４は、例えばボリュームの制御または均等化の提供といった、オーディオ信号を修正するための回路構成を含んでいてもよい。ハウジング２０４はスイッチ回路構成を含んでいてもよく、そのスイッチは手動または自動のどちらかであって、１つまたは別の上記の信号源による信号出力を、イヤフォンに接続するためのものである。いくつかの例において、信号は、例えばブゥートゥースプロトコル（Bluetooth protocol）を使用した無線通信であってもよく、その場合コード２０６は含まれないであろう。代替的にまたは付加的に、無線接続は回路構成に１つ以上の信号源を接続していてもよい。
【００１４】
図３Ａおよび３Ｂに示されているように、イヤフォン１００の第１領域１０２は、シェル１１３および１１５によって形成された、後部チャンバ１１２と前部チャンバ１１４とを含み、それらはここに駆動部１１６のそれぞれの側に位置している。いくつかの例において、直径１６ｍｍの駆動部が使用されている。他のサイズおよび他の型式の音響振動子は、例えばイヤフォンの所望の応答周波数によって使用されることが可能である。前部チャンバ１１４は（１２６から）耳孔１２まで伸び、いくつかの実施形態において、耳孔１２内ではクッション１０６を介して、音響抵抗要素１１８において端部となる。いくつかの例において、抵抗要素１１８は、図示されているように、延伸部１２６内のより端部側に配置されている。音響抵抗要素は、そこにぶつかるまたはそこを通過する音響エネルギーの割合を消費している。いくつかの例において、前部チャンバは１１４圧力平衡（ＰＥＱ：pressure equalization）穴１２０を含んでいる。そのＰＥＱ穴１２０は空気圧の開放を提供しており、その空気圧は、イヤフォン１００が耳１０内に挿入された場合に、耳孔１２および前部チャンバ１１４内に構成される。後部チャンバ１１２はシェル１１３によって駆動部１１６の後側周囲に密封されている。いくつかの例において、その後部チャンバ１１２は、ポート（マスポート（mass port）とも称される）１２２のような反応性要素および抵抗性要素を含み、それはポート１２４として形成されてもよい。特許文献１には、ヘッドフォン機器内における平行反応性および抵抗性ポートの使用が記載されており、それは参照することでここに含まれている。我々はポートを反応性または抵抗性として参照しているが、実際のところは、あらゆるポートは反応性または抵抗性の両方の効果を備えている。与えられたポートの記載に使用された用語は、効果が優勢であることを示している。図３Ｂの例において、反応性ポートは内部スペーサ１１７、シェル１１３および外部カバー１１１内の空間によって形成されている。ポート１２２のような反応性ポートは、例えば、管状型開口部であり、その内部は他の密封された音響チャンバで有ってもよく、この場合は後部チャンバ１１２である。ポート１２４のような抵抗性ポートは、例えば音響チャンバの壁内の小さな開口部であり、そのチャンバは、例えばチャンバの壁を幾分かの空気および音響エネルギーが通過可能なワイヤまたは布スクリーンのような音響抵抗性を示す材料によって覆われている。
【００１５】
それぞれのクッション１０６、空洞１１２および１１４、駆動部１１６、ダンパ１１８、穴１２０およびポート１２２および１２４は音響特性を有しており、その特性はイヤフォン１００の性能に影響を与えている。これらの特性は、イヤフォンの所望の周波数応答を達成するために調整されてもよい。動的または受動的平衡回路のような付加的な要素が、周波数応答を調整するために使用されてもよい。
【００１６】
空洞１１２および１１４並びにポート１２２および１２４の効果は、図４Ａ内のグラフ４００に示されている。従来のインナーイヤー型ヘッドフォンの周波数応答（すなわち、耳孔内まで伸びておらず、耳孔を密封していない）は、図４Ａ内の曲線４０４として示されている。従来のインナーイヤー型は、所望するよりも低い周波数応答を示しており、セクション４０４ａに示されているように、およそ２００Ｈｚよりも下で減少した応答を示している。低周波数応答および感度を増加させるために、構造１２６は時々ノズルとして参照されるが、耳孔内の前部空洞１１２を伸ばしてもよく、クッション１０６と耳孔との間で密封を形成することを容易にしている。耳孔に前部空洞１１４を密封することは、低周波カットオフ（low frequency cutoff）を減少し、ポート１２２および１２４を含んだ小さな空洞１１２と共にトランス１１６の後部を取り囲んでいる。クッションの下部１１０と共に、ノズル１２６は単に耳甲介に留まっているだけのイヤフォンよりもより良い密封を耳孔に提供しており、同様に使用者の耳により一致してつながり、使用者間の応答における変化を減少させている。クッションのテーパ付形状と柔軟性とは、多様な形状およびサイズの耳の内部において密封を形成することを可能にしている。ノズルおよびクッションのデザインは、以下により詳細に記載されている。
【００１７】
いくつかの例において、後部チャンバ１１２は０．２８ｃｍ３の容積であり、それは駆動部１１６の体積を含んでいる。駆動部を除くと、後部チャンバ１１２は０．０８ｃｍ３の容積である。より小さな後部チャンバは、駆動部１１６の後部面を単純に密封することで形成されていてもよい。（例えば、典型的な駆動部のバスケットを密封するようなものでよい。図７Ａのカバー７０２参照。）他のインナーイヤーデザインは、しばしば駆動部の０．２ｃｍ３を含んだすくなくとも０．７ｃｍ３の後部空洞を備えている。
【００１８】
反応性ポート１２２は後部チャンバの容積に反響する。いくつかの例において、そのポートは約１．０〜１．５ｍｍの範囲の直径と、約１０〜２０ｍｍの範囲の長さとを有している。いくつかの実施形態において、反応性ポートは、イヤフォンの低周波カットオフ（low frequency cutoff）近傍で空洞の容積と共振するように調整されている。いくつかの実施形態において、これは３０〜１００Ｈｚの低周波数範囲において生じる共振である。いくつかの例において、反応性ポート１２２と抵抗性ポート１２４とは、音響反応および音響抵抗を並列に提供しており、このことは、音響反応および音響抵抗のそれぞれが、独立的に後部チャンバ１１２を自由空間に連結していることを意味している。その一方で、反応性と抵抗性とは、単一の経路において直列に提供されることも可能であり、例えば、反応性ポート内にワイヤメッシュスクリーンのような抵抗性要素を配置することによって提供される。いくつかの例において、並列な抵抗性ポートは、７０ｘ０８８のダッチワイヤ織布（70x088 Dutch twill wire cloth）から造られており、その布は例えばクリーブランドのクリーブランドワイヤから入手でき、約３ｍｍの直径である。並列な反応性および抵抗性要素は、並列な反応性ポートおよび抵抗性要素として具体化されているが、直列の反応性および抵抗性要素を使用した実施形態と比較して、低周波数反応の増加を提供している。並列な抵抗性は低周波数出力を実質的に減衰せず、その一方で直列な抵抗性は減衰させる。並列な反応性および抵抗性ポートを備えた小さい後部チャンバとノズルを備えた前部チャンバとの結合を有するイヤフォンの周波数応答は、図４Ａの曲線４１６によって示されている。並列なポートを備えた小さい後部チャンバを使用することは、イヤフォンが、低周波数出力および低周波数と高周波数との間の出力の所望のバランスを改善することを可能にしている。ポートのための様々なデザインオプションが以下に論じられている。
【００１９】
前部チャンバ構造における高周波数共鳴は、例えばピーク４１６ａによって表されているが、図３Ａおよび３Ｂの音響抵抗性要素１１８（時々ダンパまたは音響ダンパとして参照される）を配置することによって減衰されることが可能であり、図３Ａにおいてノズル１２６の出力に直列に示されている。いくつかの例において、７０ｘ８００のダッチワイヤ織布（70x800 Dutch twill wire cloth）のステンレスワイヤメッシュスクリーンが使用されている。いくつかの例において、小穴１２８はスクリーン１１８の中心に形成されている。いくつかの例において、そのスクリーン１１８は約４ｍｍの直径で、穴は約１ｍｍである。他のサイズが他のノズルの形状または他の所望の周波数応答のために適用されてもよい。スクリーン１１８の中心の穴１２８はスクリーン１１８の音響抵抗よりもわずかに小さいが、曲線４２２の領域４２２ａに見られるように、低周波数体積速度を著しく妨げない。曲線４１６は図４Ａからの複写であり、非減衰ノズルと、並列な反応性および抵抗性ポートを伴った小さい後部チャンバとの効果を示している。曲線４２２は、穴のないダンパ１１８の効果を示している曲線４１８ａよりも、より低周波数出力を実質的に有している。その中の穴を伴ったスクリーンは、（ピーク４２２ｂをピーク４１６ａと比較して）高周波数共鳴の減衰を提供しているが、（ピーク４２２ｂをピーク４１８ｂと比較して）穴のないスクリーンと同程度ではなく、実質的に低周波数出力を増加させており、ダンパがないレベルに近いところまで戻っている。
【００２０】
ＰＥＱ穴１２０は、使用時に塞がれないように配置されている。例えば、ＰＥＱ穴１２０は、耳に直接接触するクッション１０６内には配置されておらず、前部チャンバ１１４内の耳から離れたところにある。その穴の初期の目的は、イヤフォン１００が使用者の耳に挿入された場合の、過圧力状態を避けることである。さらに、その穴は、存在するかもしれない他の音漏れと同時に作用している音漏れの量を一定にするために使用されることが可能である。このことは個々の応答を標準化する補助となる。いくつかの例において、ＰＥＱ穴１２０は約０．５０ｍｍの直径である。他のサイズを使用しても良く、それは前部チャンバ１１４の容積とイヤフォンの所望の周波数応答とによる。ＰＥＱ穴１２０を通る既知の音漏れの周波数応答の効果は、図４Ｃのグラフ４２４に示されている。曲線４２２は図４Ｂからの複写であり、他の要素（並列な反応性および抵抗性ポートを伴った小さい後部チャンバと、ノズルを伴った前部チャンバと、ノズル開口部の中心の小穴を伴ったスクリーンダンパとの）を伴った応答を示しているが、ＰＥＱ穴１２０を伴っていない。一方で曲線４２８は既知の音漏れの量を提供するＰＥＱ穴を伴った応答を示している。さらに、ＰＥＱ穴は低周波数出力における損失間で交互に使用され、全体的な性能をより再現可能にしている。
【００２１】
上述のいくつかのまたは全ての要素は、結合して使用されて、（電気的でない）特別な周波数応答を達成することが可能である。いくつかの例において、付加的な周波数応答形態が、イヤフォンの音響再生のさらなる調整に使用されてもよい。このことを達成するための１つの方法は、図５に示しているような回路を使用した受動的な電気的均等化である。例えば、イヤフォンの音響要素を調整後に、共鳴が１．５５ｋＨｚ残っている場合、図のように接続された抵抗５０２および５０４とコンデンサ５０６および５０８とを含んでいる受動的な均等化回路（passive equalization circuit）５００が使用されてもよい。回路５００において、出力抵抗５１０は、標準のイヤフォンの公称３２オームの電気抵抗を示しており、入力電源５１２は、例えばＣＤプレーヤーからのヘッドフォンに入力するための音響信号を示している。図６のグラフ５１４は回路５００からの結果である電気的周波数応答曲線５１６を示しており、０．７５のＱファクターに相当する１．５５ｋＨｚの応答における落ち込み５１６ａを表し、低周波数での応答と比較した落ち込み周波数における出力電圧において、８ｄｂ減少している。実際の抵抗およびコンデンサの値と結果の曲線とは、イヤフォンの音響構成の詳細に基づく固有の均等化の必要性に依存するであろう。そのような回路構成はイヤフォンと線でつながって、例えば回路ハウジング２０４内部（図２Ａ）に格納されることが可能である。
【００２２】
ポート１２２および１２４のデザインのオプションは、図７Ａ〜７Ｄに示されている。図７Ａに示されているように、反応性ポート１２２ａは後部チャンバ１１２の後部カバー７０２から外側に伸びている。抵抗性ポート１２４ａはカバー７０２の反対側に配置されている。そのような反応性ポートは曲げられまたは湾曲されてより小さなパッケージとして提供されてもよく、湾曲ポートとして示された１２２ｂは図７において内部スペーサ１１７内に形成されている。いくつかの例において、図３Ｂ７Ｃおよび７Ｄに示しているように、ポートの完全なチューブは外部シェル１１３を伴った内部スペーサ１１７の組み立てによって形成され、それは後部チャンバ１１２の外壁に形成されてもよい。図７Ｃおよび７Ｄの例において、内部スペーサ１１７内の開口部７０４は、ポート１２２から始まっている。そのポートはイヤフォンの外周に沿って湾曲し、外部シェル１１３の開口部７０６で終端となっている。シェル１１３の一部は図７Ｄにおいて切除されており、開口部７０４の開始部が見られる。図７Ｃも抵抗性ポート１２４のための開口部７０８を示している。いくつかの例において、図７Ａに示されているような後部チャンバ１１２の周囲へのポートの対称的な配置は有利な点があり、例えば、後部チャンバ１１２の全域の（図７Ｂで駆動部１１６の隔壁の後ろ側全域に発生する）圧力差を平衡にすることを補助しており、他の効果もある。駆動部隔壁全域の圧力勾配は、振動モードを誘発する。いくつかの例は１つ以上の反応性ポートまたは抵抗性ポート若しくは両方のタイプのポートを使用しても良く、後部チャンバ１１２の周囲に均等に径方向に分散される。単一の抵抗性ポート（または単一の反応性ポート）は中心に配置されてもよく、その周囲に均等に分散された、いくつかの反応性（または抵抗性）ポートを伴っていてもよい。
【００２３】
クッション１０６はイヤフォンの音響要素を、装着者の耳の身体構造に心地よく連結するように設計されている。図８Ａ〜８Ｄに示しているように、クッション１０６は（図１および図２Ａに見られる）、上述のように、耳の耳珠１６および対珠１８に接触するように形成された形状を持った上部８０２と、耳孔１２に入るための形状を持った下部１１０とを有している。いくつかの例において、下部１１０は耳孔１２の肌上に、大きな圧力を与えることなく適応するように形成されている。下部１１０は耳の中でイヤフォンの保持力を提供することを期待されており、最小の圧力で耳孔を密封することを可能にしている。上部８０２の空間８０６は、下部１１０内の空間８０８に伸びタノズル１２６（図３）とともに、イヤフォンの音響要素を受容している（図示略）。いくつかの例において、クッション１０６はイヤフォン１００から取り外され、様々な外部サイズのクッションが提供されて、異なった耳のサイズに適合するように装着されてもよい。
【００２４】
いくつかの例において、クッション１０６は、領域８１０と８１２とによって図示されたように、異なった硬さの材料で形成されている。外部領域８１０は軟らかい材料で形成されており、例えば、ショアＡの８の硬度を持つようなものであり、その軟らかさによって心地良さを提供している。この領域の代表的な固さの範囲は、ショアＡの３〜ショアＡの１２である。内部領域８１２はより硬い材料で形成されており、例えば、ショアＡの４０の硬度を持つようなものである。この領域は適当な場所にクッションを保持するために必要な合成を提供している。この領域の代表的な固さの範囲は、ショアＡの３０〜ショアＡの９０である。いくつかの例において、内部領域８１２はＯリング型の保持カラー８０９を含み、音響部品上にクッションを保持している。より硬い内部領域８１２も外部セクションに伸び、そのセクションの剛性を増加させている。いくつかの例において、多様な硬さが単一の材料に適用可能である。
【００２５】
いくつかの例において、クッションの両方の領域はシリコーンで形成されている。シリコーンは１つの部分において軟らかい特性およびより硬さ剛性のある特性との両方において加工されることが可能である。２段製造工程において、２つのセクションがそれらの間に強固な接着力を伴って製造される。シリコーンは広い温度範囲において特性を維持する利点を有し、人肌に接触する部分にとどまって、アプリケーションにうまく使用されていることが知られている。シリコーンは異なった色で製造することも可能であり、例えば、異なったサイズのクッションの表示またはカスタマイズすることを可能にするためである。いくつかの例において、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ：thermoplastic elastomer）のような、他の材料が使用されてもよい。ＴＰＥはシリコーンに類似しており、より安価であるが、熱抵抗がより低い。組み合わせた材料が使用されてもよく、ソフトシリコーンまたはＴＰＥが外部領域８１０に使用されてもよく、ＡＢＳ、ポリカーボネイトまたはナイロンで製造された硬い内部領域８１２としてもよい。いくつかの例において、全体のクッションは単一の硬さを持ったシリコーンまたはＴＰＥから加工されてもよく、外部領域８１０に要求される軟らかさと内部領域８１２に必要とされる硬さとの間の妥協点を示している。
【００２６】
他の実施形態は請求項の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】人間の耳を示している。
【図２Ａ】耳の中に配置されたイヤフォンの斜視図を示している。
【図２Ｂ】イヤフォンの等角図を示している。
【図３Ａ】イヤフォンの概略断面図を示している。
【図３Ｂ】イヤフォンの分解等角図を示している。
【図４Ａ】グラフを示している。
【図４Ｂ】グラフを示している。
【図４Ｃ】グラフを示している。
【図５】回路図を示している。
【図６】グラフを示している。
【図７Ａ】イヤフォンの一部の等角図を示している。
【図７Ｂ】イヤフォンの一部の等角図を示している。
【図７Ｃ】イヤフォンの一部の等角図を示している。
【図７Ｄ】イヤフォンの一部の等角図を示している。
【図８Ａ】クッションの側面図を示している。
【図８Ｂ】クッションの上面図を示している。
【図８Ｃ】クッションの等角図を示している。
【図８Ｄ】クッションの等角図を示している。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 耳
１２ 耳孔
１４ 耳甲介
１６ 耳珠
１８ 対珠
１００ イヤフォン
１０２ 第1領域
１０４ 第２領域
１０６ クッション
１１１ 外部カバー
１１２ 後部チャンバ
１１３、１１５ シェル
１１４ 前部チャンバ
１１６ 駆動部
１１７ 内部スペーサ
１１８ 音響抵抗要素
１２０ 圧力平衡穴（ＰＥＱ）
１２２ （反応性）ポート
１２４ （抵抗性）ポート
１２６ 延伸部
２０２ プラグ
２０４ 回路ハウジング
２０６ コード
５００ 均等化回路
５１０ 出力抵抗
５１２ 入力電源
７０２ 後部カバー
８１０ 外部領域
８１２ 内部領域
【出願人】 【識別番号】５９１００９５０９
【氏名又は名称】ボーズ・コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【出願日】 平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【代理人】 【識別番号】１００１０６９０９
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄

【識別番号】１０００８９０３７
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 隆
【公開番号】 特開２００８−１７４７３（Ｐ２００８−１７４７３Ａ）
【公開日】 平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願番号】 特願２００７−１７２８２８（Ｐ２００７−１７２８２８）