JP2013523002A - 同軸用音発生部カートリッジ及びこれを有する２ウェイイヤホン - Google Patents

Abstract

２ウェイイヤホンを提供する。本発明は、電気信号入力時、互いに異なる再生音帯域の音を発生させる第１音発生部と第２音発生部を内部空間にそれぞれ配置するイヤホン本体と、上記第１音発生部が挿入配置される第１ホルダー部を備え、上記第２音発生部が挿入配置される第２ホルダー部を備え、上記第１ホルダー部と第２ホルダー部との間に上記第１音発生部で発生した音を排出させる少なくとも一つの第１音排出孔を形成した分離壁を備えるハウジングと、上記第１音排出孔を通じて排出される音と上記第２音発生部で発生した音が互いに混合された混合音を外部に排出させる少なくとも一つの第２音排出孔を貫通形成して、上記第２ホルダー部に組み立てられるキャップと、上記第１音発生部と第２音発生部に電源及び電気信号を提供する基板とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は同軸用音発生部カートリッジ及びこれを有する２ウェイイヤホンに関し、さらに詳しくは、低音を発生させる低音発生手段であるウーハーと高音を発生させる高音発生手段であるツイーターをカートリッジの制限された内部空間に同軸で配置しながら相互の間の音響干渉を効果的に改善して、小型化モジュール化することによって、音響品質と製造性を向上させることができる同軸用音発生部カートリッジ及びこれを有する２ウェイイヤホンに関するものである。

一般に、ヘッドホンは使用者の耳全体を覆って使用者に音を伝達するもので、イヤホンは耳孔に挿入されて音を使用者に伝達するものである。

そして、上記イヤホンは電気的な入力信号が音響板にある音響コイルに転嫁されて発生する上、下動きで空気を振動させる単一スピーカーを本体内部に内蔵することによって、電気信号を音に切り替えて使用者に伝達するものである。

しかし、単一スピーカーを有するイヤホンまたはヘッドホンでは可聴周波数帯域の全ての音を所定音圧（ＳＰＬ）で再生することは不可能であり、例え、特定周波数で満足できる音圧が出るとしても、スピーカーの大きさや振動板の材質など様々な要素によって音響の品質が変わることがある。

これによって、ウーハー、中音域、ツイーターなどのように、互いに異なる再生帯域を有する音発生手段用スピーカーを組み合わせることによって、使用者の多様な要求に合わせて、所謂２ウェイ、３ウェイ、マルチウェイなどの多様なスピーカーシステムを作って使用した。

しかし、従来の２ウェイイヤホンまたはヘッドホンは低音を発生するウーハーと高音を発生するツイーターが横軸に並んで配列されるため、大きさと重量が小型化且つ軽量化されるべきイヤホンの設計に適しないことから、補聴器に使われるマイクロスピーカーであるバランスドアーマチャータイプ（Balanced Armature）のスピーカーを採択したイヤホンが主流になっているが、製造過程が複雑で音質面でも低音再生に限界性を有する。

また、使用者の耳の中に挿入して用いるイヤホンの場合、音発生手段であるスピーカーが内蔵される内部空間が狭小するため、互いに異なる再生音帯域を有する２つ以上のスピーカーを同時に内蔵することが困難であり、これによって、前後方向感と空間感のような立体音響を聞こうとする使用者の多様な要求に応じにくくて、イヤホン製品を高級化するのに限界があった。

従って、本発明は上記のような問題点を解決するために創出されたもので、制限された内部空間に互いに異なる再生音帯域を有する音発生手段を同軸に配置して組み立てる工程が単純で、イヤホンの使用者に立体感があって、優れた音質を有する音響を提供することができ、イヤホンの小型化を維持しながら高級化を図ることができる同軸用音発生部カートリッジ及びこれを有する２ウェイイヤホンを提供することを目的とする。

上記目的を達するための具体的な手段として、本発明は、電気信号入力時、互いに異なる再生音帯域の音を発生させる第１音発生部と第２音発生部を内部空間に配置するカートリッジにおいて、上記第１音発生部が挿入配置される第１ホルダー部を備え、上記第２音発生部が挿入配置される第２ホルダー部を備え、上記第１ホルダー部と第２ホルダー部との間に上記第１音発生部で発生した音を排出させる少なくとも一つの第１音排出孔を形成した分離壁を備えるハウジングと、上記第１音排出孔を通じて排出される音と上記第２音発生部で発生した音が互いに混合された混合音を外部に排出させる少なくとも一つの第２音排出孔を貫通形成して、上記第２ホルダー部に組み立てるキャップと、を含むことを特徴とする同軸用音発生部カートリッジを提供する。

好ましくは、上記第１音発生部は、中低音を発生させる低音発生部または中低音より相対的に高い再生音帯域を有する高音を発生させる高音発生部の中の何れか一つで備えられる。

好ましくは、上記第１ホルダー部の内部面または外部面には、上記第２音発生部と電気的に連結される少なくとも一つの信号ラインが配置されるライン配置溝を備える。

好ましくは、上記第２ホルダー部は、上記分離壁の上部面から鉛直方向に所定高さ延長され、上記第１音排出孔を外部に露出させるように、円周方向に所定間隔を隔てて突出して形成される複数の分割リブを備える。

好ましくは、上記第２ホルダー部は、上記キャップとの組み立ての時、上記キャップと第２音発生部との間に互いに異なる再生音帯域を有する音が混合されるミキシング空間を形成することができるように上記第２音発生部の高さと同様または高く形成される。

好ましくは、上記第２ホルダー部は、上記第２音発生部と分離壁との間に所定間隔を形成するように上記第２音発生部の下部面が接するスペーサーを備える。

さらに好ましくは、上記スペーサーは、上記分離壁から延長されるか、上記分離壁と分離する独立部材で構成される。

また、本発明は使用者の耳の中に挿入されるイヤホンにおいて、電気信号入力時、互いに異なる再生音帯域の音を発生させる第１音発生部と第２音発生部を内部空間にそれぞれ配置するイヤホン本体と、上記第１音発生部が挿入配置される第１ホルダー部を備え、上記第２音発生部が挿入配置される第２ホルダー部を備え、上記第１ホルダー部と第２ホルダー部との間に上記第１音発生部で発生した音を排出させる少なくとも一つの第１音排出孔を形成した分離壁を備えるハウジングと、上記第１音排出孔を通じて排出される音と上記第２音発生部で発生した音が互いに混合された混合音を外部に排出させる少なくとも一つの第２音排出孔を貫通形成して、上記第２ホルダー部に組み立てるキャップと、上記第１音発生部と第２音発生部に電源及び電気信号を提供する基板と、を含むことを特徴とする２ウェイイヤホンを提供する。

好ましくは、上記第１音発生部は、中低音を発生させる低音発生部または中低音より相対的に高い再生音帯域を有する高音を発生させる高音発生部の中の何れか一つで備えられる。

好ましくは、上記イヤホン本体は、使用者の耳の中に挿入される挿入部材を先端に備える前方本体と、上記第１音発生部と第２音発生部に電源及び電気信号を提供するように、基板と電気的に接続される接続端子を端部に備えるケーブルと連結されて、上記前方本体と組み立てられる後方本体とを含む。

好ましくは、上記第１ホルダー部の内部面または外部面には、上記基板から延長され、上記第２音発生部と電気的に連結される少なくとも一つの信号ラインが配置されるライン配置溝を備える。

好ましくは、上記第２ホルダー部は、上記分離壁の上部面から鉛直方向に所定高さ延長され、上記第１音排出孔を外部に露出させるように円周方向に所定間隔を隔てて突出して形成される複数の分割リブを備える。

好ましくは、上記第２ホルダー部は、上記キャップと組み立てる時、上記キャップと第２音発生部との間に互いに異なる再生音帯域を有する音が混合されるミキシング空間を形成することができるように上記第２音発生部の高さと同様または高く形成される。

好ましくは、上記第２ホルダー部は、上記第２音発生部と分離壁との間に所定間隔を形成するように上記第２音発生部の下部面が接するスペーサーを備える。

さらに好ましくは、上記スペーサーは上記分離壁から延長されるか、上記分離壁と分離する独立部材で構成される。

本発明によれば、イヤホン本体の内部空間に組み立てられるハウジングに中低音を発生する第１音発生部と高音を発生する第２音発生部とを同軸上に配置することによって、イヤホンを組み立てる工程が単純になるので、製造原価を削減することができ、中低音と高音を音響の干渉なしに混合して立体感のある混合音をイヤホン使用者に伝達することができて、イヤホンの小型化を維持しながら高級化を図ることができる。

本発明の実施例による同軸用音発生部カートリッジを有する２ウェイイヤホンを示した分解斜視図である。 本発明の実施例による同軸用音発生部カートリッジを示した縦断面図である。 本発明の実施例による同軸用音発生部カートリッジに備えられるハウジングを示したもので、ａ）は斜視図であり、ｂ）は縦断面図であり、ｃ）は平面図であり、ｄ）は底面図であり、ｅ）は側面図である。 本発明の実施例による同軸用音発生部カートリッジに備えられるキャップを示したもので、ａ）は斜視図であり、ｂ）は縦断面図であり、ｃ）は平面図であり、ｄ）は底面図である。 本発明の実施例による２ウェイイヤホンに備えられる回路構成図である。

本発明の好ましい実施例について添付された図面を通じてさらに詳しく説明する。

本発明の実施例による２ウェイイヤホン１００は、図１〜図５に示すように、イヤホン本体１１０、ハウジング１２０及びキャップ１３０で構成される同軸用音発生部カートリッジ１００ａ及び基板１４０を含む。

上記イヤホン本体１１０は、図１に示すように、所定大きさの内部空間に、電気信号入力時、中低音を発生させる第１音発生部１１１と、高音を発生させる第２音発生部１１２とをそれぞれ備えて、使用者の耳の中に挿入される構造物である。

この時、上記第１音発生部１１１は中低音を発生させるウーハーで備えられ、上記第２音発生部１１２は中低音より相対的に高い再生音帯域である高音を発生させるツイーターで備えられることに図示して説明したが、これに限定されるのではなく、上記第１音発生部１１１は高音を発生するツイーターで備え、上記第２音発生部１１２は中低音を発生させるウーハーで選択的に備えられることができる。

このようなイヤホン本体１１０は、使用者の耳の中に挿入される挿入部材１１３ａを先端に備える前方本体１１３と、上記第１音発生部１１１と第２音発生部１１２に電源及び電気信号を提供するように、基板１４０と電気的に接続される接続端子１１４ａを端部に備えるケーブル１１４ｂと連結され、上記前方本体１１３の後端と結合される時、所定大きさの内部空間を形成する後方本体１１４とを含む。

ここで、上記前方本体１１３の外部面には文字及び図形のような表示部１１３ｂを形成し、上記後方本体１１４には上記前方本体１１３との結合の時、結合力を発生させながら上記表示部１１３ｂを外部に露出させるように上記前方本体の一側面に貫通形成される結合部１１５を備える。

ここで、上記表示部１１３ｂは前方本体１１３に備えられ、結合部１１５は後方本体１１４に備えられることに示して説明したが、これに限定されるのではなく、上記結合部は前方本体に備えられ、上記表示部は後方本体にそれぞれ備えられることもできる。

上記挿入部材１１３ａは、使用者の耳の中に挿入されて肌に接触される時、使用上の不便を感じないで楽に使うことができるようにシリコーン素材で形成されることができ、上記の前方本体１１３及び後方本体１１４は射出成形される樹脂物で形成されることができる。

上記挿入部材１１３ａと結合される前方本体１１３の先端には、上記ハウジング１２０内部で発生する中低音及び高音が排出されて、耳の中の内部に伝達されることができるように排出孔を貫通形成する。

上記同軸用音発生部カートリッジ１００ａは、図２〜図４に示すように、第１音発生部１１１と第２音発生部１１２が挿入されて同軸上に配置されるハウジング１２０と、上部へ開放されたハウジング１２０の上端を音排出孔を除いて密閉するキャップ１３０とを含む。

ここで、上記同軸用音発生部カートリッジ１００ａは、使用者の耳の中に挿入されるイヤホン本体の内部空間に組み立てることに示して説明したが、これに限定されるのではなく、使用者の両耳を覆うように使われるヘッドホンや小型及び中大型スピーカーに適用することもできる。

上記ハウジング１２０は、図２及び図３に示すように、第１ホルダー部１２１、第２ホルダー部１２２及び分離壁１２３を含み、上記第１ホルダー部１２１は、ウーハーのように中低音の再生音帯域を発生させる第１音発生部１１１が図面において下部から上部に挿入配置されるように、下部へ開放された略円筒状の支持構造物である。

上記第２ホルダー部１２２は、ツイーターのように高音の再生音帯域を発生させる第２音発生部１１２が図面において上部から下部に挿入配置されるように、上部へ開放された略円筒状の支持構造物である。

上記分離壁１２３は、上記第１ホルダー部１２１と第２ホルダー部１２２との間に形成され、上記第１音発生部１１１で発生した中低音を排出させることができるように、少なくとも一つ以上の第１音排出孔１２４を貫通形成して備える。

ここで、上記第１ホルダー部１２１と第２ホルダー部１２２は、第１音発生部１１１と第２音発生部１１２とを同軸上に垂直するように積層配置することができるように同じ同心円を有するように備えられ、上記第１音発生部１１１の外部面と接する第１ホルダー部１２１内部面の内径は、上記第２音発生部１１２の外部面と接する第２ホルダー部１２２内部面の内径より大きく形成されることが好ましい。

また、上記第１音発生部１１１は第１ホルダー部１２１に挿入配置され、上記第２音発生部１１２は第２ホルダー部１２２に挿入配置されることに示して説明したが、これに限定されるのではなく、上記第２音発生部１１２は第１ホルダー部１２１に挿入配置され、上記第１音発生部１１１は第２ホルダー部１２２に挿入配置されることもできる。

これによって、上記第１ホルダー部１２１に挿入配置される第１音発生部１１１と、上記第２ホルダー部１２２に挿入配置される第２音発生部１１２とは同じ仮想の垂直軸上に同軸に配置され、上記第１音発生部１１１の外径は上記第２音発生部１１２の外径より相対的に大きく形成される。

また、上記第１ホルダー部１２１の外部面には、上記基板１４０から延長され、上記第２音発生部１１２に備えられる基板と電気的に連結されて電源及び電気信号を伝達する少なくとも一つの信号ラインが配置されるライン配置溝１２６を備え、このようなライン配置溝１２６は上記第１ホルダー部１２１の下部端から上記第１音排出孔１２４まで延長されることが好ましい。

ここで、上記ライン配置溝１２６は第１ホルダー部１２１の外部面に形成されることに示して説明したが、これに限定されるのではなく、上記第１ホルダー部１２１の内部面に陥没形成されることもできる。

そして、上記第２ホルダー部１２２は、上記分離壁１２３の上部面から鉛直方向に所定高さ延長され、上記第１音発生部１１１で発生した中低音のような音が排出されるように貫通形成された第１音排出孔１２５を外部に露出させるように円周方向に所定間隔を隔てて突出して形成される複数の分割リブ１２２ａを備える。

これによって、複数の上記分割リブ１２２ａの間には、上記第１音発生部１１１で発生して第１音排出孔１２５を通じて排出される音の排出経路を形成するスリット状の開口部を形成する。

また、上記第２ホルダー部１２２は、上記キャップ１３０と組み立てる時、上記キャップ１３０と第２音発生部１１２との間に中低音と高音が混合されるミキシング空間を形成することができるように上記第２音発生部１１２の高さと同様または高く形成されることが好ましい。

ここで、複数の上記分割リブ１２２ａは円周方向に所定間隔を隔てて３つのリブで形成されることに示して説明したが、これに限定されるのではなく、２つまたは３つ以上備えられることができる。

また、上記第２ホルダー部１２２は、上記第２音発生部１１２と信号ラインの間の接続領域を確保するために、上記第２音発生部１１２と分離壁１２３との間に所定間隔を形成するように上記第２音発生部１１２の下部面と接するスペーサー１２４を備える。

上記スペーサー１２４は、上記第１ホルダー部１２１の外部面に形成されるライン排出溝１２６と対応する領域に信号ラインが延長配置される凹溝１２４ａを形成することが好ましい。

ここで、上記スペーサー１２４は上記第２ホルダー部１２２と分離壁１２３との間の境界領域に一体に形成されることに示して説明したが、これに限定されるのではなく、上記第２ホルダー部１２２と分離されるように、上記分離壁１２３の上部面に独立的に配置される略リング状の独立部材で備えられることもできる。

上記スペーサー１２４が独立部材で構成される場合、上記第２音発生部１１２と分離壁１２３との間に配置されるスペーサー１２４の形成高さを可変させて、上記第２音発生部１１２の配置高さを可変させることによって互いに異なる再生音帯域を有する中低音と高音が混合されるミキシング空間の大きさを確張したり減少させることができるので、より優れた最適な立体音質を提供することができる。

上記キャップ１３０は、図２及び図４に示すように、上記第２音発生部１１２が挿入配置される第２ホルダー部１２２の開放された上部を覆い、下部端が上記分離壁１２３に接するように第２ホルダー部１２２に上部から下部に挿入される蓋部材である。

上記第２音発生部１１２に対応するキャップ１３０には、第１音排出孔１２５を通じて排出される中低音と上記第２音発生部１１２で発生した高音とが混合された混合音を外部に排出させる少なくとも一つの第２音排出孔１３５を貫通形成する。

このようなキャップ１３０は、上記第２音発生部１１２に対応する上部面に少なくとも一つの第２音排出孔１３５を貫通形成し、上記第２ホルダー部１２２の外部面と内部面が接する円筒管１３１と、上記分離壁１２３の上部面に下部端が面接するように上記円筒管１３１の下部端から水平に延長されて形成されるフランジ１３２とで構成される。

ここで、上記フランジ１３２と分離壁１２３との間には、第１音発生部１１１と第２音発生部１１２で発生する中低音及び高音が外部に漏れないように接着剤を媒介に接着されて組み立てられることもできる。

上記基板１４０は、図２に示すように、上記第１音発生部１１１の下部面に一体に備えられて、上記第１音発生部１１１と一緒に第１ホルダー部１２１に挿入配置され、上記後方本体１１４に組み立てられるケーブル１１４ｂと接続端子１１４ａを媒介に接続され、第１音発生部１１１及び第２音発生部１１２と並列連結されて、これらを作動させる電源及び電気信号を提供する。

これによって、上記基板１４０を通じて上記第１音発生部１１１と第２音発生部１１２にそれぞれ電源及び電気信号が印加されると、上記第１音発生部１１１で発生した中低音は上記分離壁１２３に貫通形成された第１音排出孔１２５を通じてキャップ１３０と組み立てられた第２ホルダー部１２２の内部に伝達される。

続いて、上記第２音発生部１１２で発生する高音は上記第２ホルダー部１２２と組み立てられるキャップ１３０と第２音発生部１１２との間に形成されるミキシング空間で上記第２ホルダー部１２２内に伝達される低音と音響の干渉なしに混合された後、第２音排出孔１３５を通じて立体感のある混合音に転換されて外部に排出する。

本発明は特定の実施例について図面に示して説明したが、特許請求の範囲によって定められる本発明の精神や分野を逸脱しない範囲内で、本発明を多様に改造及び変化することができることは本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば明確である。

１１０：イヤホン本体
１１１：第１音発生部
１１２：第２音発生部
１１３：前方本体
１１４：後方本体
１２０：ハウジング
１２１：第１ホルダー部
１２２：第２ホルダー部
１２３：分離壁
１２４：スペーサー
１２５：第１音排出孔
１２６：ライン配置溝
１３０：キャップ
１３１：円筒管
１３２：フランジ
１３５：第２音排出孔
１４０：基板

Claims (15)

1. 電気信号入力時、互いに異なる再生音帯域の音を発生させる第１音発生部と第２音発生部を内部空間に配置するカートリッジにおいて、
   前記第１音発生部が挿入配置される第１ホルダー部を備え、前記第２音発生部が挿入配置される第２ホルダー部を備え、前記第１ホルダー部と第２ホルダー部との間に前記第１音発生部で発生した音を排出させる少なくとも一つの第１音排出孔を形成した分離壁を備えるハウジングと、
   前記第１音排出孔を通じて排出される音と前記第２音発生部で発生した音が互いに混合された混合音を外部に排出させる少なくとも一つの第２音排出孔を貫通形成して、前記第２ホルダー部に組み立てられるキャップと、を含むことを特徴とする同軸用音発生部カートリッジ。
2. 前記第１音発生部は、中低音を発生させる低音発生部または中低音より相対的に高い再生音帯域を有する高音を発生させる高音発生部の中の何れか一つで備えられることを特徴とする請求項１に記載の同軸用音発生部カートリッジ。
3. 前記第１ホルダー部の内部面または外部面には、前記第２音発生部と電気的に連結される少なくとも一つの信号ラインが配置されるライン配置溝を備えることを特徴とする請求項１に記載の同軸用音発生部カートリッジ。
4. 前記第２ホルダー部は、前記分離壁の上部面から鉛直方向に所定高さ延長され、前記第１音排出孔を外部に露出させるように円周方向に所定間隔を隔てて突出して形成される複数の分割リブを備えることを特徴とする請求項１に記載の同軸用音発生部カートリッジ。
5. 前記第２ホルダー部は、前記キャップと組み立てる時、前記キャップと第２音発生部との間に互いに異なる再生音帯域を有する音が混合されるミキシング空間を形成することができるように、前記第２音発生部の高さと同様または高く形成されることを特徴とする請求項１に記載の同軸用音発生部カートリッジ。
6. 前記第２ホルダー部は、前記第２音発生部と分離壁との間に所定間隔を形成するように、前記第２音発生部の下部面が接するスペーサーを備えることを特徴とする請求項１に記載の同軸用音発生部カートリッジ。
7. 前記スペーサーは、前記分離壁から延長されるか、前記分離壁と分離される独立部材で構成されることを特徴とする請求項６に記載の同軸用音発生部カートリッジ。
8. 使用者の耳の中に挿入されるイヤホンにおいて、
   電気信号入力時、互いに異なる再生音帯域の音を発生させる第１音発生部と第２音発生部を内部空間にそれぞれ配置するイヤホン本体と、
   前記第１音発生部が挿入配置される第１ホルダー部を備え、前記第２音発生部が挿入配置される第２ホルダー部を備え、前記第１ホルダー部と第２ホルダー部との間に前記第１音発生部で発生した音を排出させる少なくとも一つの第１音排出孔を形成した分離壁を備えるハウジングと、
   前記第１音排出孔を通じて排出される音と前記第２音発生部で発生した音が互いに混合された混合音を外部に排出させる少なくとも一つの第２音排出孔を貫通形成して、前記第２ホルダー部に組み立てられるキャップと、
   前記第１音発生部と第２音発生部に電源及び電気信号を提供する基板と、を含むことを特徴とする２ウェイイヤホン。
9. 前記第１音発生部は、中低音を発生させる低音発生部または中低音より相対的に高い再生音帯域を有する高音を発生させる高音発生部の中の何れか一つで備えられることを特徴とする請求項８に記載の２ウェイイヤホン。
10. 前記イヤホン本体は、使用者の耳の中に挿入される挿入部材を先端に備える前方本体と、前記第１音発生部と第２音発生部に電源及び電気信号を提供するように、基板と電気的に接続される接続端子を端部に備えるケーブルと連結されて、前記前方本体と組み立てられる後方本体とを含むことを特徴とする請求項８に記載の２ウェイイヤホン。
11. 前記第１ホルダー部の内部面または外部面には、前記基板から延長され、前記第２音発生部と電気的に連結される少なくとも一つの信号ラインが配置されるライン配置溝を備えることを特徴とする請求項８に記載の２ウェイイヤホン。
12. 前記第２ホルダー部は、前記分離壁の上部面から鉛直方向に所定高さ延長され、前記第１音排出孔を外部に露出させるように円周方向に所定間隔を隔てて突出して形成される複数の分割リブを備えることを特徴とする請求項８に記載の２ウェイイヤホン。
13. 前記第２ホルダー部は、前記キャップとの組み立ての時、前記キャップと第２音発生部との間に互いに異なる再生音帯域を有する音が混合されるミキシング空間を形成することができるように前記第２音発生部の高さと同様または高く形成されることを特徴とする請求項８に記載の２ウェイイヤホン。
14. 前記第２ホルダー部は、前記第２音発生部と分離壁との間に所定間隔を形成するように前記第２音発生部の下部面が接するスペーサーを備えることを特徴とする請求項８に記載の２ウェイイヤホン。
15. 前記スペーサーは、前記分離壁から延長されるか、前記分離壁と分離する独立部材で構成されることを特徴とする請求項１４に記載の２ウェイイヤホン。

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