KR100934273B1

KR100934273B1 - 진동형 이어폰

Info

Publication number: KR100934273B1
Application number: KR1020090051673A
Authority: KR
Inventors: 최성식
Original assignee: (주)바이브비에스
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2009-12-28
Also published as: US20120082324A1; WO2010143806A1; CN102461200A; JP2012529835A

Abstract

본 발명은 마스토이드를 통해 고음대역의 진동을 출력함과 동시에 원통형의 중저음 전달부재를 통해 중저음대역의 진동을 출력함으로써 이어폰으로부터 출력되는 음향의 효율을 향상시킨 진동형 이어폰으로서, 페이스 플레이트, 보이스코일, 마그네트가 결합된 바스켓 및 커버를 포함하여 진동을 통해 음향을 출력하는 진동부재와, 상기 진동부재를 내부에 수납하여 귀속의 외벽을 통해 중저음의 진동을 출력하는 중저음 전달부재와, 상기 중저음 전달부재를 관통하면서 상기 진동부재의 페이스 플레이트의 중앙부에 형성된 홀에 삽입 및 결합되는 돌기를 통해 상기 페이스 플레이트로부터 발생된 고음대역의 진동을 출력하는 마스토이드를 포함한다.

Description

진동형 이어폰{VIBRATIVE TYPE EAR PHONE}

본 발명은 진동형 이어폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스토이드를 통해 고음대역의 진동을 출력함과 동시에 원통형의 중저음 전달부재를 통해 중저음대역의 진동을 출력함으로써 이어폰으로부터 출력되는 음향의 효율을 향상시킨 진동형 이어폰에 관한 것이다.

일반적으로, 인간의 귀에 들리는 소리는 파동의 형태로 전달되며, 인간의 귀에 전달된 파동 형태의 소리는 공기 분자를 움직여 사람의 고막을 진동시킴에 따라 인간은 소리를 들을 수 있게 된다.

즉, 파동 형태의 소리는 인간의 외이도인 귓구멍을 통해서 들어와 고막을 진동시킴으로써 고막 안쪽의 내이의 세포들이 뇌로 진동을 전달하게 되고 사람은 소리를 들을 수 있게 된다.

이때, 사람이 들을 수 있는 소리의 주파수 범위는 20Hz ~ 20,000Hz이며 사람의 청각에 알맞은 소리는 125Hz ~ 8,000Hz로써 이를 회화음역이라 하여 인간이 서로 대화하는데 주로 사용되는 주파수는 500Hz ~ 2,000Hz 사이이다.

또한, 정상인은 20Hz ~ 20,000Hz의 모든 소리를 들을 수 있으나, 외이 및 중이의 이상에 따른 청각 장애자, 노인성 난청자 및 직업성 난청자 등의 난청자는 모든 파장 또는 특정 파장의 소리를 잘 듣지 못한다.

이러한 난청자들과 고막 손상을 최소화하기 위한 종래의 골전도 이어폰이 대한민국 특허출원 제2006-57123호의 종래기술에 개시되어 있다.

도 1은 종래의 골전도 이어폰의 분해 사시도이고, 도 2는 종래의 골전도 이어폰의 결합 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 골전도 이어폰(100)은 원판 형태의 하부 커버(110)와, 상기 하부 커버(110)에 결합되며 상하부 방향으로 개방된 원통 형태의 케이스(120)와, 상기 케이스(120) 내측으로서 하부 커버(110) 위에 안착되는 철심(130)과, 상기 철심(130)의 외측에 위치되어 전기 신호를 진동 신호로 변환하는 보이스코일(140)과, 상기 보이스코일(140)의 바깥에 결합되어 진동 신호를 증폭하는 마그네트(150)와, 상기 마그네트(150)의 상부로서 상기 보이스코일(140)의 바깥에 결합되는 진동 금속링(160)과, 상기 보이스코일(140) 상부에 결합되는 하부 마스토이드(170)와, 상기 하부 마스토이드(170) 위에 결합되는 진동판(180)과, 상기 하부 마스토이드(170) 및 진동판(180)에 결합되는 상부 마스토이드(190)로 이루어져 있다.

아울러, 상기와 같이 구성된 종래의 골전도 이어폰(100)은 전기적 신호가 보이스코일(140)에 전달되면, 상기 보이스코일(140)이 마그네트(150)와의 인력 또는 척력에 의해 상하 방향으로 진동하게 되며, 이러한 진동은 금속링(160)에 의해 더욱 증폭되어 상기 하부 마스토이드(170)에 전달된다.

또한, 상기 하부 마스토이드(170)의 진동은 진동판(180)에 의해 가장 크게 상하 방향으로 진동하게 되고, 결국 상부 마스토이드(190)를 통하여 인체의 두개골에 고음을 출력하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 골전도 이어폰은, 귀에 접촉되는 이어폰의 중앙에서만 마스토이드가 진동하여 고음대역의 음향만을 출력하므로, 귀에 접촉되는 이어폰의 중앙에서는 음향이 잘 들리는 반면, 귀의 외각에서는 음향이 약하게 전달되므로, 사용자는 이어폰을 통해 서라운드 없이 둔탁한 고음의 음향만을 전달받는 문제점이 있다.

한편, 일반적인 이어폰 구조에서는 코일이 위치한 안쪽에서는 고음을, 코일의 바깥쪽에서는 다이아프램(Diaphragm)을 통해 중저음을 발생하게 되는데, 이어폰 과 같이 소형의 유닛에서는 다이아프램의 크기로 인한 제한으로 중저음의 소리에 한계가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 마스토이드를 통해 귀속의 중앙에 고음대역의 진동을 출력함과 동시에, 진동부재를 감싸고 있는 원통형의 중저음 전달부재를 통해 귀벽에 40% 정도의 중저음 대역의 진동을 출력함으로써 이어폰으로부터 출력되는 음향의 효율을 최대로 향상시킨 진동형 이어폰을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진동형 이어폰은, 진동을 음향으로 변환하여 전도하는 진동형 이어폰(200)으로서, 페이스 플레이트(211), 보이스코일(212), 마그네트가 결합된 바스켓(213) 및 커버(217)를 포함하여 진동을 통해 음향을 출력하는 진동부재(210)와, 상기 진동부재(210)를 내부에 수납하여 귀속의 외벽을 통해 중저음의 진동을 출력하는 중저음 전달부재(220)와, 상기 중저음 전달부재(220)를 관통하면서 상기 진동부재(210)의 페이스 플레이트(211)의 중앙부에 형성된 홀에 삽입 및 결합되는 돌기(231)를 통해 상기 페이스 플레이트(211)로부터 발생된 고음대역의 진동을 출력하는 마스토이드(230)를 포함한다.

바람직하게, 상기 중저음 전달부재(220)는 귀 내부의 피부에 접촉할 수 있도록 커버(217) 까지를 감싼다.

더 바람직하게, 상기 마스토이드(230)는 귀속의 중심부에 고음대역의 소리를 출력하고, 상기 중저음 전달부재(220)는 귀속의 외벽에 중저음대역의 소리를 출력한다.

본 발명에 따른 진동형 이어폰에 따르면, 마스토이드를 통해 귀속의 중앙에 고음대역의 소리를 출력함과 동시에, 진동부재를 감싸고 있는 원통형의 중저음 전달부재를 통해 귀벽에 진동으로 중저음대역을 피부와 뼈를 통해 내이로 전달함으로써, 이어폰으로부터 출력되는 음향의 효율을 최대로 향상시킬 뿐만 아니라 고막의 손상을 줄여줄 수 있다.

또한 일반 이어폰은 귀를 막고 다이어프레임이 지속적으로 귓속내부로 범 핑(bumping)함으로 머리를 멍하게 하는 부작용이 있는 데 본 발명은 이러한 문제를 해결하는 효과도 있다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진동형 이어폰을 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 진동형 이어폰의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 진동형 이어폰의 결합 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 진동형 이어폰(200)은, 진동부재(210), 중저음 전달부재(220) 및 마스토이드(230)를 포함한다.

여기서, 진동부재(210)는 진동을 통해 음향을 출력하는 공지의 진동자로서, 페이스 플레이트(211), 보이스코일(212), 마그네트가 결합된 바스켓(213), 진동용 판 스프링(214), PCB 기판(215), 케이스(216) 및 커버(217)를 포함한다.

구체적으로, 상기 페이스 플레이트(211)는 진동형 이어폰(200)의 진동에 따른 음향을 사람의 귀속에 전달하는 수단으로서, 실리콘과 같은 부드러운 재질로 이루어지고 중앙부에 홀이 형성되어 진동형 이어폰(200)의 내부에서 진동되어 전달되는 음향을 귀속의 피부에 부드럽게 전달한다.

이때, 상기 페이스 플레이트(211)는 후술하는 케이스(216)와는 상관없이 상기 진동부재(210)의 전체 몸통이 될 수도 있다.

보이스코일(212)은 상기 페이스 플레이트(211) 내부에 안착된 후 내열성 고무계열의 강력 접착제에 의해 부착되어 PCB 기판의 +, - 인출선(도시 생략)을 통해 입력되는 음향에 대한 전기적인 신호를 인가받아 진동형 이어폰(200)을 구동시킨다.

즉, 상기 보이스코일(212)은 전류의 세기 및 마그네트의 자성에 의해 소정의 주파수 대역으로 진동하는 역할을 한다.

바스켓(213)은 상기 보이스코일(212) 측에 설치되며 내부에 마그네트(도시 생략)를 내장하여 음의 일차적인 감쇄현상을 방지함과 동시에 공기의 흐름을 한방향으로 전환시키기 위해 구성된다.

즉, 상기 바스켓(213)은 내부가 함몰된 함 형태로 구성되어 마그네트를 수납하고 있으며, 상기 바스켓과 마그네트는 공간적으로 이격되어 있는데, 이 이격된 바스켓과 마그네트의 사이에 상기 보이스코일(212)이 위치된다.

이때, 상기 마그네트는 중앙에 홀이 형성되어있는 형상으로서 자성을 가지며, 금속 재질의 바스켓(213)에 자력에 의해 부착되거나 본딩에 의해 결합되어 고정된다.

여기서, 본 명세서에서는 마그네트의 중앙에 홀이 형성되어 있는 것으로 설명하고 있지만, 반드시 홀이 형성되지 않고 여러 가지 형태로 변형될 수 있다.

진동용 판 스프링(214)은 중앙에 형성된 홀을 통해 상기 바스켓(213)과 결합되며, 상기 보이스코일(212)로부터 발생되는 음향을 부드러운 진동으로 변환시킨다.

PCB 기판(215)은 진동형 이어폰(200)에서 음향이 출력될 수 있도록 전자부품이 실장되며, +, - 인출선(도시 생략)을 통해 상기 보이스코일(212)과 연결되어 있다.

케이스(216)는 상기 페이스 플레이트(211), 보이스코일(212), 마그네트가 결합된 바스켓(213), 진동용 판 스프링(214) 및 PCB 기판(215)을 수용하여 보호하는 외관이다.

이때, 본 명세서에서는 상기 케이스(216)가 상기 진동부재(210)를 수용하여 보호하는 것으로 설명하고 있지만, 상기 페이스 플레이트(211)가 상기 진동부재(210) 내의 구성요소를 수용하여 보호할 수도 있음은 물론이다.

커버(217)는 상기 케이스(216)의 후면에 부착되어 음향이 상기 페이스 플레이트(211) 방향으로만 출력될 수 있도록 한다.

한편, 중저음 전달부재(220)는 중간에 홀이 형성되어 원통형으로 구성되며, 원통형의 원주방향의 내측에 구획 격벽(221)을 포함하고서, 상기 격벽(221)의 일측부에 의해 상기 페이스 플레이트(211), 보이스코일(212), 바스켓(213), 진동용 판 스프링(214), PCB 기판(215), 케이스(216) 및 커버(217)를 수용하고 있는 상기 진동부재(210)를 내부에 수납하여, 귀속의 외벽을 통해 중저음대역의 음향을 전달한다.

이때, 상기 중저음 전달부재(220)는 실리콘 재질과 같은 부드러운 것으로, 사람의 귀속에 밀착되는 부위인 진동부재(210)의 커버(217) 까지를 감싼다.

한편, 마스토이드(230)는 중앙부에서 돌출된 돌기(231)를 포함하는 캡형상으로서 상기 중저음 전달부재(220)의 격벽(221)의 타측부에 설치되며, 이 돌기(231)가 상기 중저음 전달부재(220)의 격벽(221)의 홀을 통해 관통하면서 상기 진동부재(210)의 페이스 플레이트(211)의 중앙부에 형성된 홀에 삽입 및 결합되어, 상기 페이스 플레이트(211)로부터 발생된 고음대역의 소리인 진동과 음향을 출력한다.

이때, 본 발명에 따른 진동형 이어폰(200)은 상기 마스토이드(230)를 통해 귀속의 중심부에 60%의 고음대역의 소리를 출력하고, 상기 중저음 전달부재(220)를 통해 귀속의 외벽에 40%의 중저음대역의 소리를 출력하여 고막의 손상을 줄여주며, 입체감 있는 음향을 제공한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 진동형 이어폰(200)의 동작을 설명한다.

먼저, PCB 기판(215)의 +, - 인출선을 통해 외부로부터의 전기적인 음향신호가 보이스코일(212)에 인가된다.

그러면, 상기 보이스코일(212)에서 발생되는 자력과 바스켓(213) 내의 마그네트에서의 자계가 상호작용하여 흡입 및 반발하는 물리적인 진동력이 발생함에 따라 보이스코일(212)과 마그네트가 상하 진동하게 된다.

이때 보이스 코일(212)에서는 음향과 진동이 발생하게 되는데 접합되어진 페이스 플레이트(211)에 전달된다.

아울러, 진동용 판 스프링(214)은 상기 보이스코일(212)과 연동하여 마그네트가 움직이는 것을 부드러운 진동으로 변환 시킨다.

이후, 상기 페이스 플레이트(211)에 전달된 진동은 마스토이드(230)를 통해 고음대역의 진동 음향을 출력하고, 중저음 전달부재(220)를 통해 중저음대역의 진동 음향을 출력함으로써, 최대한의 진동효과로 사람의 고막의 손상을 최소화함으로써 입체감 있는 음향을 전달한다.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

즉, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에서는 진동형 이어폰을 일예를 들어 설명하고 있지만, 스피커, 골전도 스피커 및 전자제품의 스피커에 적용할 수 있음은 물론이다.

도 1은 종래의 골전도 이어폰의 분해 사시도.

도 2는 종래의 골전도 이어폰의 결합 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 진동형 이어폰의 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 진동형 이어폰의 결합 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

210 : 진동부재 211 : 페이스 플레이트

212 : 보이스코일 213 : 바스켓

214 : 진동판 215 : PCB 기판

216 : 케이스 217 : 커버

220 : 중전음 전달부재 230 : 마스토이드

Claims

진동을 음향으로 변환하여 전도하는 진동형 이어폰(200)으로서,

페이스 플레이트(211), 보이스코일(212), 마그네트가 결합된 바스켓(213) 및 커버(217)를 포함하여 진동을 통해 음향을 출력하는 진동부재(210)와,

상기 진동부재(210)를 내부에 수납하여 귀속의 외벽을 통해 중저음의 진동을 출력하는 중저음 전달부재(220)와,

상기 중저음 전달부재(220)를 관통하면서 상기 진동부재(210)의 페이스 플레이트(211)의 중앙부에 형성된 홀에 삽입 및 결합되는 돌기(231)를 통해 상기 페이스 플레이트(211)로부터 발생된 고음대역의 진동을 출력하는 마스토이드(230)를 포함하되,

상기 중저음 전달부재(220)는 중간에 홀이 형성된 원통형으로 구성되며, 상기 원통형의 원주방향의 내측으로 구획된 격벽(221)을 포함하고서 상기 격벽(221)의 일측부에 상기 진동부재(210)를 수납하여 귀속의 외벽에 중저음대역의 소리를 출력하고,

상기 중저음 전달부재(220)의 격벽(221)의 타측부에 설치되는 상기 마스토이드(230)의 돌기(231)를 통해 귀속의 중심부에 고음대역의 소리를 출력하는 것을 특징으로 하는 진동형 이어폰.
제 1항에 있어서,

상기 중저음 전달부재(220)는 상기 진동부재(210)의 커버(217) 까지를 감싸는 것을 특징으로 하는 진동형 이어폰.
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