KR101039107B1 - 골전도 이어폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기로 전해지는 소리의 진동을 두개골을 통해 직접 인체에 전달하는 골전도 이어폰에 관한 것이다.

본 발명은 귓속의 피부에 직접 닿는 프레임의 접촉 부분을 연질의 재질로 처리하여 착용감을 향상시킴으로써, 오랜 시간 사용하여도 불편함 없이 착용할 수 있는 한편, 두개골에 진동을 전달하는 진동체를 프레임 외측에 설치하여 두개골에 직접 진동을 전달할 수 있도록 함으로써, 청취 대역을 확장시킬 수 있고, 이에 따라 청취력을 증대시킬 수 있는 골전도 이어폰을 제공한다.

이어폰, 골전도, 프레임, 보이스 코일, 마그네트, 진동체

Description

골전도 이어폰{Bone conductive ear phone}

본 발명은 골전도 이어폰에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 착용감을 향상시켜 오랜 시간 사용하여도 불편함이 없고, 청취대역을 확장시켜 청취력을 증대시킬 수 있는 골전도 이어폰에 관한 것이다.

일반적으로 공기로 전해지는 소리의 진동은 귓속에 있는 고막으로 전달되고, 고막의 진동은 고막 속에 자리 잡고 있는 3개의 뼈(耳小骨)를 통해 나사모양의 와우(蝸牛)에 전달된다.

와우에는 림프액이라는 액체가 차 있고, 이 액체의 진동이 전기신호로 바뀌면서 청각신경에 전달되어 사람의 뇌는 소리를 인식한다.

골전도(骨傳導) 이어폰은 소리 인식 메커니즘에서 진동이 고막과 이소골을 경유하는 과정을 생략한 것으로서, 소리의 진동을 두개골을 통해 직접 와우에 보내어 고막이나 이소골에 이상이 있는 난청자라도 골전도로 확실하게 소리를 들을 수 있도록 하는 장치이다.

이러한 골전도 이어폰은 다양한 종류 및 형태가 개발되고 있는데, 대부분의 골전도 이어폰은 외관을 이루는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 설치되어 전기적 신호가 인가되면 자기장을 형성하는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 자기장에 의해 상호 작용하여 일정 주파수를 가지면서 진동하는 적어도 한 쌍의 마그네트와, 상기 마그네트의 진동을 인체에 전달하는 진동체 등을 포함하는 형태로 이루어져 있다.

이에 따라, 상기 보이스 코일에 전기적 신호가 인가되면, 보이스 코일에는 전기적 신호의 세기에 비례하는 자기장이 형성되고, 이러한 자기장이 마그네트와 상호 작용함으로써 마그네트는 상하 방향으로 소정의 주파수를 가지며 진동하게 되고, 이러한 진동이 진동체를 통해 출력되어 인체에 전달되면서 인체는 소정의 음향 신호를 인식하게 된다.

그러나, 종래의 골전도 이어폰은 착용감과 기능성 측면에서 다음과 같은 단점이 있다.

첫째, 종래 골전도 이어폰의 경우 귓속에 삽입되는 프레임 부분이 경질의 플라스틱 재질로 되어 있어서 착용감이 떨어지고, 이로 인해 장시간 착용하기 어려운 불편한 점이 있다.

둘째, 종래 골전도 이어폰의 경우 두개골이 직접 진동을 전달하는 진동체가 프레임 내부에 설치되어 있어서 골전도에 의한 소리의 전달을 하기에 충분한 진동을 내기 어렵고, 결국 이러한 구조의 진동체를 통해서 소리나 진동을 전달하는 경우에 기계적 진동 발생에 손실이 있고 음향신호의 왜곡을 일으키는 요인이 되기도 하는 등 기능성 측면에서 불리한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 귓속의 피부에 직접 닿는 프레임의 접촉 부분을 연질의 재질로 처리하여 착용감을 향상시킴으로써, 오랜 시간 사용하여도 불편함 없이 착용할 수 있는 골전도 이어폰을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 두개골에 진동을 전달하는 진동체를 프레임 외측에 설치하여 두개골에 직접 진동을 전달할 수 있도록 함으로써, 청취 대역을 확장시킬 수 있고, 이에 따라 청취력을 증대시킬 수 있는 골전도 이어폰을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 골전도 이어폰은 외관을 이루는 프레임, 상기 프레임의 내부에 설치되어 전기적 신호가 인가되면 자기장을 형성하는 보이스 코일, 상기 보이스 코일의 자기장에 의해 상호 작용하여 일정 주파수를 가지면서 진동하는 적어도 한 쌍의 마그네트, 상기 마그네트의 진동을 인체에 전달하는 진동체 등을 포함하는 한편, 귓속에 접촉하고 프레임의 일측 단부에 형성되는 하우징의 전면을 마감하는 형태로 설치되고 진동체와의 사이에 공기층을 형성시켜 진동체의 진동에 의해 공기의 공명을 유도함으로써 음량을 증가시켜주는 연질의 실리콘 재질로 이루어진 커버를 더 포함하는 형태로 이루어진 것을 특징으 로 한다.

여기서, 상기 골전도 이어폰은 진동체와 연결되면서 커버의 바깥쪽으로 위치되는 동시에 귓속 안쪽까지 연장가능하고 고음대역의 주파수를 두개골에 직접 전달하는 환형의 고리 형상이나 중공의 원통 형상으로 이루어진 외장형 진동관을 더 포함하는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 골전도 이어폰은 귓속에 직접 접촉하는 프레임의 하부 커버가 연질의 실리콘 재질로 되어 있기 때문에 착용감이 매우 좋아 오랜 시간 동안 사용할 수 있는 장점이 있고, 연질의 실리콘 커버와 진동체 사이에 형성된 공기층에 의한 공진주파수를 이용하기 때문에 음량이 증가되는 장점이 있다.

특히, 실리콘 커버의 외측에 또 다른 외장형 진동관을 더 구비함으로써, 진동의 발원지를 두개골에 근접하게 연장시킬 수 있고, 따라서 실리콘 커버에 의해 감쇠되는 고대역 주파수를 두개골에 전달하여 종전보다 청취대역을 확장시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 이어폰을 나타내는 사시도 및 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 골전도 이어폰은 귓속의 피부와 직접 접촉되는 커버체가 연질의 실리콘 재질로 되어 있고, 특히 진동관이 하우징의 외부에 설치되는 외장형으로 이루어져 이어폰 착용시 귓속의 내부 두개골 가까이 삽입되므로서, 두개골에 직접 진동을 전달하여 청취 대역을 확장할 수 있도록 되어 있다.

이를 위하여, 상기 골전도 이어폰은 기본적으로 외관을 이루면서 귀에 걸 수 있는 대략 "U"자 형태로 이루어진 프레임(17), 상기 프레임(17)의 내부에 설치되어 전기적 신호가 인가되면 자기장을 형성하는 보이스 코일(미도시), 상기 보이스 코일의 자기장에 의해 상호 작용하여 일정 주파수를 가지면서 진동하는 적어도 한 쌍의 마그네트(21), 상기 마그네트(21)의 진동을 인체에 전달하는 진동체(11) 등으로 이루어진다.

여기서, 상기 골전도 이어폰은 보이스 코일에 전기적 신호가 인가되어 자기장이 형성되고, 이때의 자기장이 마그네트와 상호 작용하여 마그네트가 상하 방향으로 소정의 주파수를 가지며 진동되고, 마그네트의 진동이 진동체를 통해 출력되는 일련의 작동과정을 포함한다.

특히, 상기 골전도 이어폰은 착용감을 향상시켜서 오랜 시간 동안 사용하여도 불편함이 없도록 해주는 실리콘 재질의 커버(13)를 포함한다.

상기 커버(13)는 개방되어 있는 하우징(10)의 전면을 마감하는 형태로 설치되고, 이렇게 하우징(10)의 전면을 커버(13)가 마감함에 따라 커버 내측으로는 소정의 공간부가 조성되면서 공기층(12)이 만들어지게 된다.

이에 따라, 진동체(11)가 속해 있는 공간이 소정의 밀폐된 공기층(12)으로 조성되면서 진동체(11)의 진동에 의한 공기의 공명을 유도할 수 있고, 결국 이러한 공진주파수를 이용하여 음량을 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 귓속에 직접 접촉하는 커버(13)의 경우 착용감이 우수한 연질의 실리콘 재질로 되어 있어서 불편함없이 오랜 시간 착용할 수 있는 이점을 제공한다.

즉, 상기 연질의 실리콘 재질로 이루어진 커버(13)는 착용감 향상 및 공진주파수를 이용한 음량 증대라는 두가지 이점을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 커버(13)는 하우징(10)의 전면부 가장자리 둘레에 형성되어 있는 홈부(19)에 끼워서 거는 형태의 착탈가능한 구조로 설치될 수 있다.

본 발명에서는 종전의 일반 이어폰에 비해 청취대역을 확장시킬 수 있는 수단, 즉 진동의 발원지를 두개골에 근접하게 연장시켜 고음대역의 주파수를 두개골에 직접 전달할 수 있는 외장형 진동관(14)을 제공한다.

상기 외장형 진동관(14)은 진동체(11)측과 연결되면서 커버(13)의 외측으로 연장되는 형태로 이루어져 있으며, 이에 따라 이어폰을 귀에 꽂았을 때 외장형 진동관(14)은 귓속의 안쪽까지 깊게 연장 위치될 수 있게 된다.

이렇게 외장형 진공관(14)이 귓속의 두개골에 직접 진동을 전달해주게 되므로서, 종전보다 청취 대역을 확장시킬 수 있고, 결국 청취력을 증대시킬 수 있다.

상기 외장형 진동관(14)은 여러 형태의 것을 적용할 수 있으며, 일 예로서 내부가 비어 있는 환형의 고리 모양으로 이루어진 것을 적용할 수 있다.

고리 모양의 외장형 진동관(14)은 후단에 있는 원형의 연결체(20)를 이용하 여 진동체(11)측과 연결되어 지지되는 형태로 설치된다.

즉, 진동체(11)의 중심부분에서 일체 연장되는 기둥(15)이 커버(13)를 뚫고 외측으로 위치되면, 이렇게 커버(13)의 바깥쪽으로 나와있는 부분에 외장형 진동관(14)의 연결체(20)를 끼움으로써, 진동체(11)와 외장형 진동관(14)을 일체식으로 연결시킬 수 있다.

이에 따라, 진동체(11)가 진동하면 기둥(15)을 타고 나온 진동력이 외장형 진동관(14)에 전달되어 귓속의 두개골로 직접 전달될 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 커버(13)의 외측으로 외장형 진동관(14)이 구비되므로서, 실리콘 커버에 의해 감쇠될 수 있는 고음대역의 주파수를 두개골에 직접 전달할 수 있고, 따라서 청취대역 확장으로 인한 청취력을 증대시킬 수 있다.

다시 말해, 고주파는 실리콘 내부에서 소멸될 수 있기 때문에 외장형 진동관(14)으로 유도하여 고음대역의 주파수를 밖으로 전달함으로써, 청취대역을 확장시킬 수 있다.

여기서, 상기 외장형 진동관(14)의 경우 실리콘 재질, 연성 고무 재질 등과 같이 민감한 귓속 피부에 직접 접촉하여도 이물감없이 좋은 착용감을 발휘할 수 있는 재질을 적용하는 것이 바람직하다.

상기 외장형 진동관(14)의 다른 예로서, 도 6에 도시한 바와 같이, 중공의 원통 형상으로 이루어진 것을 적용할 수 있다.

이러한 원통 형상의 외장형 진동관(14)의 경우 하우징측의 진동체(11) 전면에 일체 형성한 후에 커버(13)를 뚫고 외측으로 일정길이 돌출되는 구조로 설치할 수 있으며, 이에 따라 진동체(11)의 진동이 외장형 진동체(14)에 직접 전달되면서 고음대역의 소리가 두개골에 직접 전달될 수 있게 된다.

상기 진동체(11)는 하우징(10)의 단부 내측으로 설치되어 있는 마그네트(21)의 전면에 조합되면서 마그네트(21)의 진동을 출력하는 역할을 한다.

특히, 진동체(11)의 내측, 즉 마그네트(21)와의 사이에 형성되는 공간에는 진동체(11)의 이면에 안착되는 필름(16)이 구비되어 있어서 인체로 전달되는 중음대역이 보강될 수 있게 된다.

즉, 상기 필름(16)은 대략 0.2mm 정도의 폴리 필름으로 이루어져 있어서 진동체(11)의 진동을 중음 보강하여 증대시켜주는 역할을 한다.

본 발명에서 제공하는 골전도 이어폰은 하나의 이어폰으로 양쪽 귀에 모두 사용할 수 있는 이점을 제공한다.

이를 위하여, 외장형 진동관(14) 등을 포함하는 하우징(10) 전체는 프레임(17)의 단부, 예를 들면 소직경의 형태로 휘어져 있는 부분의 단부에 회전가능한 힌지부(18)에 의해 연결된다.

이에 따라, 상기 힌지부(18)를 축으로 하여 수평방향으로 하우징(10)을 돌리면 외장형 진동관(14)의 방향을 원하는대로 맞출 수 있고, 결국 사용자가 왼쪽이나 오른쪽으로 편리하게 사용할 수 있다.

이때, 상기 하우징(10)의 회전범위는 180°의 범위로 구속하여 방향을 맞출 때 불편함이 없도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 이와 같이 구성되는 골전도 이어폰의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 이어폰의 착용상태를 나타내는 정면도와 측면도이다.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 골전도 이어폰은 "U"자 형태의 프레임(17)을 이용하여 귀(100)에 거는 형태로 착용하여 사용할 수 있다.

이때, 연질의 실리콘 재질로 되어 있는 커버가 귓속(110)의 피부에 접촉되므로, 좋은 착용감을 느낄 수 있고, 또 외장형 진동관(14)의 경우 귓속 내부의 깊숙한 곳까지 위치되면서 두개골에 근접되므로, 두개골에 직접 진동을 효율적으로 전달할 수 있다.

예를 들면, 음향에 관계된 전기적인 신호가 보이스 코일에 인가되면, 보이스 코일의 내부와 외부에는 인가된 전기적 신호의 세기에 비례하여 자기장이 형성된다.

이러한 자기장은 마그네트와 상호 작용하게 되고, 이에 따라 마그네트가 상하부 방향으로 소정의 주파수를 가지며 진동하게 된다.

이러한 마그네트의 진동은 진동체에 전달되고, 이때의 진동체의 진동은 기둥을 통해 외장형 진동관으로 유도되어 두개골에 직접 전달되며, 결국 인체가 소정 음향 신호를 인식하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 골전도 이어폰은 귓속의 피부에 직접 접촉되는 커버체가 연질의 실리콘 재질로 되어 있고, 특히 외장형 진동관이 귓속에 삽입되어 두개골에 직접 진동을 전달함으로써, 이어폰 사용시 우수한 착용감을 제공할 수 있고, 또 고음대역의 주파수를 두개골에 직접 전달할 수 있어 확장된 청취대역을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 이어폰을 나타내는 결합 사시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 이어폰을 나타내는 분해 사시도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 이어폰을 나타내는 단면도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 이어폰의 착용상태를 나타내는 정면도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 이어폰의 착용상태를 나타내는 측면도

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골전도 이어폰을 나타내는 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 11 : 진동체

12 : 공기층 13 : 커버

14 : 외장형 진동관 15 : 기둥

16 : 필름 17 : 프레임

18 : 힌지부 19 : 홈부

20 : 연결체 21 : 마그네트

Claims (8)

1. 외관을 이루는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 설치되어 전기적 신호가 인가되면 자기장을 형성하는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 자기장에 의해 상호 작용하여 일정 주파수를 가지면서 진동하는 적어도 한 쌍의 마그네트와, 상기 마그네트의 진동을 인체에 전달하는 진동체를 포함하는 골전도 이어폰에 있어서,

   귓속에 접촉하고 프레임(17)의 일측 단부에 형성되는 하우징(10)의 전면을 마감하는 형태로 설치되고 진동체(11)와의 사이에 공기층(12)을 형성시켜 진동체(11)의 진동에 의해 공기의 공명을 유도함으로써 음량을 증가시켜주는 연질의 실리콘 재질로 이루어진 커버(13);

   상기 진동체(11)로부터 상기 커버(13)를 관통하면서 외측으로 연장되는 기둥(15);

   상기 진동체(11)측과 연결되면서 상기 커버(13)의 바깥쪽으로 위치되는 동시에 귓속 안쪽까지 연장가능하고 고음대역의 주파수를 두개골에 직접 전달하는 외장형 진동관(14); 및

   상기 외측으로 연장된 기둥(15)에 끼워지고, 상기 진동체(11)와 상기 외장형 진동관(14)을 일체식으로 연결하는 연결체(20)를 포함하며, 상기 마그네트의 진동이 상기 진동체(11)를 통해 상기 기둥(15), 상기 연결체(20)를 지나서 상기 외장형 진동관(14)으로 유도되어 두개골에 직접 전달되는 것을 특징으로 하는 골전도 이어폰.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 외장형 진동관(14)은 내부가 비어 있는 환형의 고리 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 골전도 이어폰.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 외장형 진동관(14)은 중공의 원통 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 골전도 이어폰.
6. 청구항 1, 청구항 4, 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외장형 진동관(14)은 실리콘 재질 또는 연성 고무 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 골전도 이어폰.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 진동체(11)는 중음대역의 보강을 위한 필름(16)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 이어폰.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징(10)은 프레임(17)측에 힌지부(18)로 연결되어 180°회전가능함으로써 왼쪽 및 오른쪽 귀 모두에 사용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 골전도 이어폰.

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