KR100946260B1 - 하이브리드 인-이어 헤드폰 - Google Patents

하이브리드 인-이어 헤드폰 Download PDF

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KR100946260B1 KR1020080031953A KR20080031953A KR100946260B1 KR 100946260 B1 KR100946260 B1 KR 100946260B1 KR 1020080031953 A KR1020080031953 A KR 1020080031953A KR 20080031953 A KR20080031953 A KR 20080031953A KR 100946260 B1 KR100946260 B1 KR 100946260B1
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Abstract

본 발명은 넓은 음역대를 출력하는 인-이어 헤드폰에 관한 것이다. 본 발명은 헤드폰 하우징에 포함되는 트랜스듀서로서 고음역대를 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버와 저음역대를 출력하는 다이내믹 드라이버가 포함되는 하이브리드 인-이어 헤드폰을 제공한다. 본 발명에 의하면, 저음역대를 출력하는 다이내믹 드라이버와 고음역대를 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버가 같이 사용되는 것과 같이 서로 다른 구동 방식에 의해 음향을 출력시키는 복수의 드라이버가 같이 사용됨으로써 각각 저음역대와 고음역대의 음향을 재생하기 때문에 넓은 재생대역이 확보되는 헤드폰을 제공할 수 있다는 효과가 있다.
하이브리드, 트랜스듀서, 다이내믹 드라이버, 밸런스드 아마추어 드라이버

Description

하이브리드 인-이어 헤드폰{HYBRID IN-EAR HEADPHONE}
본 발명은 넓은 음역대를 출력하는 인-이어 헤드폰에 관한 것이다.
일반적으로 헤드폰은 사용자가 개인적으로 음악이나 강의 등을 청취하기 위해서 많이 사용하고, 특히 외부에서 주로 사용되는 경우가 많다. 이러한 헤드폰에는 분류 방법에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 먼저 크기에 따른 분류를 보면, 사용자의 귀를 완전히 덮을 수 있는 어라운드-이어 헤드폰(Around-ear Headphone), 사용자의 귀의 위에 얹히는 온-이어 헤드폰(On-ear Headphone) 및 사용자의 귀 안쪽에 끼우는 인-이어 헤드폰(In-ear Headphone)이 있다. 본 발명은 인-이어 헤드폰에 관한 것이다.
인-이어 헤드폰은 어라운드-이어 헤드폰이나 온-이어 헤드폰에 비해 크기가 작고 휴대성이 좋은 반면에, 작은 크기로 인해서 인-이어 헤드폰에 음향을 출력하는 트랜스듀서(Transducer)로서 사용되는 다이내믹 드라이버(Dynamic Driver)의 크기도 작아져야 한다.
그러다보니, 인-이어 헤드폰의 다이내믹 드라이버에서 재생되는 음역대는 온 -이어 헤드폰이나 어라운드-이어 헤드폰의 음역대에 비해 출력되는 음향의 주파수 대역이 좁아진다는 문제가 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 넓은 음역대의 음향을 재생할 수 있는 인-이어 헤드폰을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 수용공간을 갖으며, 전면이 개방된 헤드폰 하우징; 상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 다이내믹 드라이버(Dynamic Driver); 상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버(Balanced-Armature Driver); 및 상기 헤드폰 하우징의 전면을 덮어 상기 다이내믹 드라이버와 밸런스드 아마추어 드라이버를 상기 수용공간에 고정시키는 덮개; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰(Hybrid In-ear Headphone)을 제공한다.
이때, 상기 다이내믹 드라이버는 전기신호를 저음역대의 음향으로 변환하고, 상기 밸런스드 아마추어 드라이버는 전기신호를 고음역대의 음향으로 변환하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰을 제공한다.
그리고 상기 덮개에는 귓속에 삽입될 수 있는 커널부가 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰을 제공한다.
한편, 상기 밸런스드 아마추어 드라이버의 음향이 출력되는 제1 음향관 및 상기 다이내믹 드라이버의 음향이 출력되는 제2 음향관은 동일한 중심선 상에 위치하고, 상기 중심선에서부터 제1 음향관까지의 거리와 제2 음향관까지의 거리가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰을 제공한다.
또한, 상기 밸런스드 아마추어 드라이버는 상기 다이내믹 드라이버의 후면에 위치하거나 상기 밸런스드 아마추어 드라이버는 상기 다이내믹 드라이버의 전면에 위치하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 저음역대를 출력하는 다이내믹 드라이버와 고음역대를 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버가 같이 사용되는 것과 같이 서로 다른 구동 방식에 의해 음향을 출력시키는 복수의 드라이버가 같이 사용됨으로써 각각 저음역대와 고음역대의 음향을 재생하기 때문에 넓은 재생대역이 확보되는 헤드폰을 제공할 수 있다는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경 우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도1의 (a)는 본 발명의 일실시예를 나타내는 하이브리드 인-이어 헤드폰을 도시한 분해 사시도이고, 도1의 (b)는 도1의 (a)에서 AA'의 단면도이다.
본 발명의 하이브리드 인-이어 헤드폰(100)은 헤드폰 하우징(110), 다이내믹 드라이버(Dynamic Driver, 120), 밸런스드 아마추어(BA: Balanced-Armature) 드라이버(130), 덮개(140) 및 이어피스(Ear Piece, 150)로 구성된다.
헤드폰 하우징(110)은 내부에 수용공간을 갖으면서, 수용공간의 전면이 개방된다.
다이내믹 드라이버(120)는 영구자석에 의해 발생되는 자기장 내에서 상하로 움직이는 중앙 코일에 연결된 진동판이 사용되어, 진동판의 떨림에 의해서 전기신호가 음향신호로 변환되는 트랜스듀서(Transducer)의 일종이다. 본 발명에 사용되는 다이내믹 드라이버(120)는 약 20Hz에서 10kHz까지의 음역대가 재생될 수 있는 저음역대의 음향이 출력된다.
그리고 다이내믹 드라이버(120)의 후면에는 MP3 플레이어나 오디오 등에서 출력되는 전기신호를 수신하여 다이내믹 드라이버(120) 및 BA 드라이버(130)로 출력하는 회로기판(미도시)이 위치할 수 있다.
BA 드라이버(130)는 말굽모양의 전기자에 코일을 감아 영구자석 사이에서 발생되는 전자기장이 이용되어 진동판이 진동됨으로써 소리가 재생되는 방식의 트랜스듀서의 일종으로, 진동판은 금속 재질로 되어있다. 그래서 아주 작은 크기로 제작하는 것이 가능하고, 고음역대의 재생이 좋다. 본 발명에 사용되는 BA 드라이 버(130)는 약 1kHz에서 20kHz까지의 음역대가 재생될 수 있는 고음역대의 음향이 출력된다.
그러므로 상기와 같이, 다이내믹 드라이버(120)와 BA 드라이버(130)가 같이 사용되는 것과 같이, 서로 다른 방식으로 구동되는 트랜스듀서가 같이 사용되어 각각 출력되는 음역대를 달리함으로써, 본 발명의 인-이어 헤드폰(100)에서 출력되는 음역대는 넓어진다. 물론, 고음역대를 출력하는 BA 드라이버(130) 대신에 압전소자를 사용하는 압전식 드라이버가 사용될 수도 있다.
덮개(140)는 다이내믹 드라이버(120)와 BA 드라이버(130)가 헤드폰 하우징(110)의 수용공간에 수용되어 움직이지 않도록 고정시키면서 헤드폰 하우징(110)의 개방된 전면을 덮는 역할을 하고, 다이내믹 드라이버(120)에서 출력되는 음향이 외부로 빠져나갈 수 있도록 제2 음향관(146)이 형성된다. 본 발명의 일실시예에서는 도1의 (a)에 도시된 바와 같이, 커널형 인-이어 헤드폰(Canal Type In-ear Headphone)에 대하여 설명을 하기 때문에, 제2 음향관(146)의 외측에는 이어피스(150)를 결합할 수 있도록 홈(142)과 걸림턱(144)이 형성되는 것이 바람직하다.
이어피스(150)는 사용자의 귀속에 삽입되어 사용자의 피부에 직접 닿는 부위로써, 헤드폰의 착용감을 향상시키는 역할을 한다. 그래서 이어피스(150)는 덮개(140)의 제2 음향관(146) 외측에 끼워져 홈(142)와 걸림턱(144)에 의해서 덮개(140)와 결합될 수 있도록 제작되고, 재질은 착용감을 위하여 실리콘이나 고무 등으로 제작된다.
그리고 BA 드라이버(130)의 출력부에는 제1 음향관(132)이 결합되어, 도1의 (b)에 도시된 바와 같이, 덮개(140)에 형성된 제2 음향관(146)까지 연결됨으로써 BA 드라이버(130)에서 출력되는 음향이 제1 음향관(312)을 통해서 외부로 출력되도록 한다.
이와 같이, 제1 음향관(132)을 이용하여 BA 드라이버(130)에서 출력되는 음향을 덮개(140)의 제2 음향관(146)까지 연결하는 것은 다이내믹 드라이버(120)에 비해 상당히 작은 BA 드라이버(130)에서 음향이 출력되기 때문에 출력되는 음향의 출력세기가 약하다. 그렇기 때문에 BA 드라이버(130)에서 출력되는 음향이 헤드폰 하우징(110)의 수용공간에서 다이내믹 드라이버(120)의 음향에 의해 묻히는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 도1의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 음향관(132)과 제2 음향관(146)의 횡단면의 중심선을 동일하게 하면, 제1 음향관(132)를 통해 출력되는 고음역대의 음향이 제2 음향관(146)를 통해 출력되는 저음역대의 음향으로 둘러싸이면서 원활하게 웨이브(Wave) 합성이 이루어질 수 있다.
또한, BA 드라이버(130)에 결합되는 제1 음향관(132)은 금속재질로 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 금속 진동판의 떨림에 의해 음향이 재생되는 BA 드라이버(130)의 고음역대의 음향은 플라스틱이나 실리콘 등의 재질을 갖는 제1 음향관(132)을 통과하면서, 제1 음향관(132)의 벽에 반사되면서 흡음되는 양이 상당하기 때문에 고음역대가 감쇠되는 현상이 발생할 우려가 있기 때문이다. 그래서 본 발명의 하이브리드 인-이어 헤드폰(100)에서 출력되는 음향에서 고음역대 음향의 출력이 약해질 수 있으므로 BA 드라이버(130)에서 출력되는 음향이 통과되는 제1 음향관(132)의 재질은 금속으로 제작되는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 제1 음향관(132)과 제2 음향관(146)의 재질은 동일하여도 되고, 동일하지 않아도 무관하다.
도2의 (a)와 (b)는 다이내믹 드라이버와 BA 드라이버의 위치를 나타내는 도면으로, 도2의 (a)는 BA 드라이버가 다이내믹 드라이버의 후면에 위치했을 때, 제1 음향관의 연결 형태를 도시한 것이고, 도2의 (b)는 BA 드라이버가 다이내믹 드라이버의 전면에 위치했을 때, 제1 음향관의 연결 형태를 도시한 것이다.
도2에 도시된 바와 같이, BA 드라이버(130)의 위치는 다이내믹 드라이버(120)의 전면 또는 후면에 위치하든 무관하다. 다만, 다이내믹 드라이버(120)의 측면에 위치하는 것도 별다른 문제는 없지만, 측면에 위치하면 헤드폰 하우징(110)의 크기가 커져 전체적인 헤드폰의 디자인을 해칠 수 있다는 문제가 발생하기 때문에 다이내믹 드라이버(120)의 전면 또는 후면에 위치하는 것이 헤드폰 하우징(110)의 디자인을 고려할 때 바람직할 것이다.
이때, BA 드라이버(130)가 다이내믹 드라이버(120)의 후면에 위치할 때에는 BA 드라이버(130)에서 출력되는 음향을 외부로 직접 출력하기 위한 제1 음향관(132)이 다이내믹 드라이버(120)의 측면을 거쳐 다이내믹 드라이버(120)의 전면으로 이어진다.
그리고 BA 드라이버(130)가 다이내믹 드라이버(120)의 전면에 위치할 때에는 BA 드라이버(130)에서 출력되는 음향을 외부로 직접 출력하기 위한 제1 음향관(132)이 바로 덮개(140)의 제2 음향관(146)으로 연결된다.
도3의 (a)는 다이내믹 드라이버와 BA 드라이버에서 각각 출력되는 주파수 응답 곡선을 도시한 것이고, 도3의 (b)는 다이내믹 드라이버와 BA 드라이버에서 각각 출력되는 음향이 합쳐지면서 출력되는 주파수 응답 곡선을 도시한 것이다.
본 발명의 하이브리드 인-이어 헤드폰(100)에 사용되는 다이내믹 드라이버(120)는 약 20Hz에서 10kHz까지의 음역대를 재생할 수 있는 저음역대 드라이버이다. 그리고 본 발명의 하이브리드 인-이어 헤드폰(100)에 사용되는 BA 드라이버(130)는 약 1kHz에서 20kHz까지의 음역대를 재생할 수 있는 고음역대 드라이버이다. 그러므로 하나의 음향 소스(Souse)에서 동일한 음향에 대한 전기적 신호가 다이내믹 드라이버(120)와 BA 드라이버에(130) 각각 전해지지만, 다이내믹 드라이버(120)에서는 저음역대의 음향이 재생되고, BA 드라이버(130)에서는 고음역대의 음향을 재생된다.
상기와 같이, 저음역대와 고음역대가 각기 다른 드라이버를 통해 출력되어 제2 음향관(146) 부근에서 합쳐지면서 출력되면, 도3의 (b)에 도시된 바와 같이, 전체적인 출력 주파수는 약 2Hz에서 20kHz까지의 넓은 음역을 커버하는 음향이 출력된다는 장점이 있다. 즉, 종래의 다이내믹 드라이버(120)만을 사용하던 헤드폰에서는 약 12kHz대역의 고음역대가 약하거나 제대로 출력이 되지 않았지만, 본 발명의 하이브리드 인-이어 헤드폰(100)에서 출력되는 음향은 약 12kHz대역에서도 높은 출력으로 재생될 수 있다는 장점이 있다.
도4는 본 발명의 하이브리드 인-이어 헤드폰에서 다이내믹 드라이버와 BA 드라이버를 연결하는 회로 연결을 도시한 회로도이다.
전기적 신호의 소스가 하나이기 때문에 다이내믹 드라이버(120)와 BA 드라이버(130)는 병렬로 연결되어 전기적 신호가 동등하게 각각 다이내믹 드라이버(120)와 BA 드라이버(130)로 입력되도록 한다. 이때, BA 드라이버(130)에는 (+)극의 위치에 필터(134)가 설치될 수 있다.
다이내믹 드라이버(120)와 BA 드라이버(130)에서 각각 출력되는 음향에 대한 주파수 응답 곡선을 도시한 도3의 (a)를 보면, 다이내믹 드라이버(120)에서 출력되는 음향이 감쇠되는 부분과 BA 드라이버(130)에서 출력되는 음향이 증가되는 부분이 교차된다. 이때, 다이내믹 드라이버(120)의 주파수 응답 곡선보다 아래쪽에 위치하는 BA 드라이버(130)의 주파수 응답 곡선에 대한 부분(300)을 커팅(Cutting)하는 필터링을 수행하면, 웨이브 합성이 이루어질 때 부드럽고 깨끗하게 합성될 수 있다. 이 경우에, 필터링을 수행하는 필터(134)로 사용되는 것은 콘덴서를 사용하는 것이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도1의 (a)는 본 발명의 일실시예를 나타내는 하이브리드 인-이어 헤드폰을 도시한 분해 사시도이다.
도1의 (b)는 도1의 (a)에서 AA'의 단면도이다.
도2의 (a)는 BA 드라이버가 다이내믹 드라이버의 후면에 위치했을 때, 제1 음향관의 연결 형태를 도시한 것이다.
도2의 (b)는 BA 드라이버가 다이내믹 드라이버의 전면에 위치했을 때, 제1 음향관의 연결 형태를 도시한 것이다.
도3의 (a)는 다이내믹 드라이버와 BA 드라이버에서 각각 출력되는 주파수 응답 곡선을 도시한 것이다.
도3의 (b)는 다이내믹 드라이버와 BA 드라이버에서 각각 출력되는 음향이 합쳐지면서 출력되는 주파수 응답 곡선을 도시한 것이다.
도4는 본 발명의 하이브리드 인-이어 헤드폰에서 다이내믹 드라이버와 BA 드라이버를 연결하는 회로 연결을 도시한 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 하이브리드 인-이어 헤드폰
110: 헤드폰 하우징
120; 다이내믹 드라이버
130: 밸런스드 아마추어 드라이버(BA 드라이버)
132: 제1 음향관 134; 필터
140: 덮개
142: 홈 144: 걸림턱
146; 제2 음향관
150: 이어피스

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 내부에 수용공간을 갖으며, 전면이 개방된 헤드폰 하우징;
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 다이내믹 드라이버(Dynamic Driver);
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버(Balanced-Armature Driver); 및
    상기 헤드폰 하우징의 전면을 덮어 상기 다이내믹 드라이버와 밸런스드 아마추어 드라이버를 상기 수용공간에 고정시키는 덮개; 를 포함하고,
    상기 다이내믹 드라이버는 전기신호를 저음역대의 음향으로 변환하고,
    상기 밸런스드 아마추어 드라이버는 전기신호를 고음역대의 음향으로 변환하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰(Hybrid In-ear Headphone).
  3. 내부에 수용공간을 갖으며, 전면이 개방된 헤드폰 하우징;
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 다이내믹 드라이버(Dynamic Driver);
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버(Balanced-Armature Driver); 및
    상기 헤드폰 하우징의 전면을 덮어 상기 다이내믹 드라이버와 밸런스드 아마추어 드라이버를 상기 수용공간에 고정시키는 덮개; 를 포함하고,
    상기 덮개에는 귓속에 삽입될 수 있는 커널부가 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰.
  4. 내부에 수용공간을 갖으며, 전면이 개방된 헤드폰 하우징;
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 다이내믹 드라이버(Dynamic Driver);
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버(Balanced-Armature Driver); 및
    상기 헤드폰 하우징의 전면을 덮어 상기 다이내믹 드라이버와 밸런스드 아마추어 드라이버를 상기 수용공간에 고정시키는 덮개; 를 포함하고,
    상기 밸런스드 아마추어 드라이버의 음향이 출력되는 제1 음향관 및 상기 다이내믹 드라이버의 음향이 출력되는 제2 음향관은 동일한 중심선 상에 위치하고,
    상기 중심선에서부터 제1 음향관까지의 거리와 제2 음향관까지의 거리가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰.
  5. 내부에 수용공간을 갖으며, 전면이 개방된 헤드폰 하우징;
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 다이내믹 드라이버(Dynamic Driver);
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버(Balanced-Armature Driver); 및
    상기 헤드폰 하우징의 전면을 덮어 상기 다이내믹 드라이버와 밸런스드 아마추어 드라이버를 상기 수용공간에 고정시키는 덮개; 를 포함하고,
    상기 밸런스드 아마추어 드라이버는 상기 다이내믹 드라이버의 후면에 위치하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰.
  6. 내부에 수용공간을 갖으며, 전면이 개방된 헤드폰 하우징;
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 다이내믹 드라이버(Dynamic Driver);
    상기 헤드폰 하우징의 수용공간에 수용되며, 전기신호를 음향으로 변환하여 출력하는 밸런스드 아마추어 드라이버(Balanced-Armature Driver); 및
    상기 헤드폰 하우징의 전면을 덮어 상기 다이내믹 드라이버와 밸런스드 아마추어 드라이버를 상기 수용공간에 고정시키는 덮개; 를 포함하고,
    상기 밸런스드 아마추어 드라이버는 상기 다이내믹 드라이버의 전면에 위치하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 인-이어 헤드폰.
KR1020080031953A 2008-04-07 2008-04-07 하이브리드 인-이어 헤드폰 KR100946260B1 (ko)

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