KR101167910B1 - 저음 또는 특저음 재생을 위한 미로구조를 가지는 헤드폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저음 또는 특저음 재생을 위한 미로구조를 가지는 헤드폰에 관한 것이다. 상기 본 발명은 스피커유닛을 감싸는 폐쇄형 하우징을 가지는 헤드폰에 있어서, 상기 스피커유닛의 후방음을 저음 또는 특저음으로 변환하여 스피커유닛의 전방음과 동일한 방향으로 방출하기 위한 미로구조를 가지는 덕트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

저음 또는 특저음 재생을 위한 미로구조를 가지는 헤드폰{Headphone having maze structure for playing low or lower pitched sound}

본 발명은 헤드폰에 관한 것으로, 특히 음의 손실 없이 저음 또는 특저음을 구현할 수 있는 미로구조를 가지는 헤드폰에 관한 것이다.

일반적으로, 헤드폰은 스피커유닛에서 발생한 후방음이 외부로 방출되지 않도록 스피커유닛를 완전 밀폐시켜서 둘러싸도록 폐쇄형 구조로 이루어졌다.

그런데 이러한 폐쇄형 구조를 갖는 헤드폰은 내부에서 일종의 에어 쿠션(air cushion)이 형성되어 스피커유닛 진동판의 진동을 방해하는 역할을 하였고, 이러한 진동방해현상은 진동판의 미세한 움직임을 어렵게 하여 음질 저하를 초래하였다.

특히 단일 스피커유닛을 통해 음을 출력하는 관계로 고음과 저음의 분리가 제대로 이루어지지 못한 것은 물론 특히 저음의 출력이 양호하지 못한 문제점이 있었다.

이와 같이 폐쇄형 헤드폰 구조에서 저음대역의 출력을 향상시키기 위해 한국 특허공개공보 제2005-88575호에 개재된 바와 같이 헤드폰 내부에 고음대역을 담당하는 스피커유닛과 저음대역을 담당하는 우퍼유닛을 동시에 구비하였다.

이와 같이 고음과 저음을 각각 담당하는 스피커유닛 및 우퍼유닛을 각각 채용하는 경우, 제품의 제작비가 상승하고 헤드폰 자체의 무게가 증가하여 착용성이 저하되는 문제가 있었다.

한편, 상기 종래의 폐쇄형 헤드폰이 가지는 진동방해현상을 개선하기 위한 것으로 도 1에 도시된 바와 같이 스피커유닛(3)의 후방음을 헤드폰(1)의 후방으로 방출시킬 수 있도록 스피커유닛(3)의 후방에 위치하는 하우징(5)에 소정 크기의 관통구멍(5a)을 적어도 1이상 형성하는 개방형 구조의 헤드폰이 개발되었다.

이와 같은 개방형 구조의 헤드폰은 스피커유닛(3)의 후방음을 다수의 관통구멍(5a)으로 방출함으로써 하우징(5) 내부에 에어 쿠션 현상을 근본적으로 차단할 수 있었다. 이로써 스피커유닛(3) 진동판의 진동을 보다 자유롭게 하여 스피커유닛(3)의 진동판의 섬세한 진동을 보장함으로써 고음질 재생을 가능하게 하였다.

하지만 이러한 개방형 구조의 헤드폰(1)은 관통구멍(5a)을 통해 하우징(5) 외부로 방출되는 스피커유닛(3) 후방음이 사용자 이외의 타인에게도 들리게 되는 문제가 있었다. 이와 같이 관통구멍(5a)으로 방출되는 후방음은 도서관 또는 지하철 객실 내부 등 비교적 조용한 곳에서 타인에게 소음 공해로 인지될 우려가 있었다.

도 1에서 미설명부호 2는 프로텍터, 2a는 스피커유닛의 전방음인 주음을 방출하기 위한 관통구멍, 4는 이어패드를 각각 나타낸다.

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 스피커유닛의 후방음을 미로구조의 덕트부를 통해 다시 헤드폰의 전방으로 출력함으로써 헤드폰 크기에 따른 적절한 공진값을 만족시켜줌으로써 고음질은 물론 특저음을 재생할 수 있는 헤드폰을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용부품 수를 줄일 수 있어 제품의 제작비를 낮추고, 제품의 무게를 줄여 착용성을 향상시킬 수 있는 헤드폰을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스피커유닛을 감싸는 폐쇄형 하우징을 가지는 헤드폰에 있어서, 상기 스피커유닛의 후방음을 저음 또는 특저음으로 변환하여 스피커유닛의 전방음과 동일한 방향으로 방출하기 위한 미로구조를 가지는 덕트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드폰을 제공한다.

이 경우, 상기 덕트부는 상기 하우징 내에 분리 가능하게 장착되며, 상기 스피커유닛의 후방음을 유입하기 위해 상기 하우징 내에 위치하는 유입구와, 상기 저음 또는 특저음을 상기 하우징 외부로 방출하기 위해 상기 하우징 외부에 배치된 배출구를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 덕트부는 내측의 서로 마주하는 면에 교호로 돌출되는 다수의 배플;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 스피커유닛; 상기 스피커유닛의 전방음을 방출하는 프로텍터; 상기 프로텍터와 함께 상기 스피커유닛을 감싸도록 상기 프로텍터에 결합된 폐쇄형 하우징; 및 상기 폐쇄형 하우징 내측에 배치되어 상기 스피커유닛의 후방음을 상기 프로텍터 전방으로 방출하기 위한 덕트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드폰을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.

상기 덕트부는 상기 스피커유닛의 후방음 중 고음대역을 소멸시키고 저음대역만 통과시키기 위한 미로구조를 가지는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 덕트부는 내측의 서로 마주하는 면에 교호로 돌출되는 다수의 배플;을 포함할 수 있다. 이때, 상기 덕트부는, 일측에 상기 하우징 내에 배치되는 유입구; 및 타측에 상기 프로텍터 전방으로 노출되는 배출구;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 덕트부는 상기 하우징 내측에 배치되는 독립부재를 포함하며, 상기 유입구는 상기 독립부재 일측에 형성되며, 상기 배출구는 상기 독립부재 타측에 형성된 돌출관의 선단에 형성되고, 상기 돌출관은 상기 프로텍터를 관통하는 안내구멍에 삽입되며, 상기 다수의 배플 중 일부는 상기 독립부재에 형성되고, 나머지 배플은 상기 하우징 내벽에 형성될 수 있다.

더욱이 상기 덕트부는 상기 하우징 내측에 고정되는 제1 부재 및 상기 제1 부재와 마주하며 상기 하우징 내측에 배치되는 제2 부재를 포함하며, 상기 유입구는 상기 제2 부재의 일측에 배치되고, 상기 배출구는 상기 제2 부재 타측에 형성된 돌출관의 선단에 형성되고, 상기 돌출관은 상기 프로텍터를 관통하는 안내구멍에 삽입되며, 상기 다수의 배플 중 일부는 상기 제1 부재에 형성되고, 나머지 배플은 상기 제2 부재에 각각 형성되는 것도 물론 가능하다.

상기 유입구는 상기 스피커유닛의 후방음을 상기 덕트부로 효과적으로 안내하기 위해 상기 스피커유닛에 인접하게 위치하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 단일 스피커유닛에서 방사되는 후방음을 미로구조로 이루어진 덕트부를 통해 특저음으로 출력할 수 있으며, 이 특저음을 주음과 함께 헤드폰 전방으로 방출할 수 있다. 이에 따라 사용자는 본 발명의 헤드폰을 통해 고음질의 사운드는 물론 풍부한 저음을 청취할 수 있으므로, 헤드폰을 통해서도 스피커를 통해 재생되는 사운드에 버금가는 풍부한 사운드를 경험할 수 있다.

또한, 본 발명은 폐쇄형 구조를 채택하여 스피커유닛에서 발생하는 후방음의 누설을 차단함으로써 근본적으로 헤드폰 외부로 음이 방출되는 것을 막아, 후방음의 누설로 인해 주위에 있는 타인에게 불쾌감을 주는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명은 저음 출력을 위해 종래와 같이 별도로 고가의 우퍼유닛을 구비할 필요가 없으므로, 제품의 제작비를 줄여 가격 경쟁력을 확보할 수 있고, 제품의 자체무게를 줄여 착용성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 헤드폰을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드폰을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드폰의 덕트부의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드폰의 구성을 설명한다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 헤드폰(10)은 스피커유닛(11), 프로텍터(30), 이어패드(40), 하우징(50) 및 덕트부(70)를 포함한다.

스피커유닛(11)은 외부로부터 신호를 인가받아 음을 출력하기 위한 통상의 스피커로 이루어지며, 종래와 달리 별도의 저음대역 출력을 위해 복수유닛으로 이루어지지 않고 단일 유닛으로 이루어진다.

프로텍터(30)는 내측에 스피커유닛(11)이 장착되는 지지부(31)가 형성되고, 스피커유닛(11)에 대응하는 대략 중앙부분에는 스피커유닛(11)으로부터 출력되는 음이 헤드폰의 전방으로 출력되도록 스피커유닛(11)의 전방음이 통과하는 다수의 관통구멍(33)이 형성된다.

이어패드(40)는 프로텍터(30)의 둘레를 따라 결합되며, 사용자가 헤드폰(10) 착용 시 스피커유닛(11)으로부터 출력되는 전방음 및 후방음이 손실 없이 모두 귀속으로 전달되도록 귀 주변을 감싸면서 소정 압력으로 피부에 밀착하도록 탄력성을 가진다.

하우징(50)은 프로텍터(30) 후방에 결합되며, 내측에 덕트부(70)를 수용할 수 있는 소정의 공간부를 가진다.

이 경우 하우징(50)은 스피커유닛(11)의 후방음이 헤드폰(10) 외부로 누설되지 않도록 프로텍터(30) 후방을 완전 밀폐한다. 이를 위해 프로텍터(30)와 하우징(50)의 결합부분은 상호 면접촉하며, 바람직하게는 상기 결합부분에 별도의 씰링부재를 배치하는 것이 바람직하다.

덕트부(70)는 유입구(71), 다수의 배플(73) 및 배출구(75)를 포함한다. 유입구(71)는 덕트부(70) 일측에 형성되고, 스피커유닛(11)의 후방음이 유입되도록 하우징(50) 내부에 배치되며 바람직하게는 스피커유닛(11)의 후방에 인접하게 위치 설정된다.

다수의 배플(73)은 덕트부(70)의 내측을 따라 간격을 두고 교호(交互)로 배치되어 덕트부(70) 내측이 여러 번 굴곡된 단일통로를 이루는 대략 미로구조를 형성하도록 한다. 이러한 다수의 배플(73)은 유입구(71)를 통해 덕트부(70) 내측으로 유입된 후방음이 덕트부(70)를 따라 이동하면서 다수의 배플(73)에 충돌 및 반사되면서 스피커유닛(11)의 전방음과 시간차를 발생시키는 딜레이 효과를 통해 음장감을 줄 수 있으며, 후방음에 포함된 고음대역을 소멸시켜 저음 또는 특저음을 방출하는 역할을 한다.

이 경우, 덕트부(70) 내측의 미로구조에 대한 단면적은 헤드폰(10)의 크기를 고려하여 계산되는 공진값에 따라 설계되는 것이 바람직하다.

배출구(75)는 덕트부(70) 타측에 형성되고, 덕트부(70) 내측의 상기 미로구조를 통과한 후방음의 특저음(特低音)인 부음(副音)이 배출된다. 이러한 배출구(75)는 상기 부음을 스피커유닛(11)의 전방음인 주음(主音)과 함께 헤드폰(10) 전방으로 출력하기 위해 프로텍터(30)를 관통한 위치에 배치된다.

한편, 상기 덕트부(70)의 구성은 구체적으로, 하우징(50)의 내주면 및 독립부재(70a)를 통해 이루어진다. 이에 따라, 상기 다수의 배플(73)은 일부 배플(73a)이 하우징(50) 내벽에 일체로 돌출 형성되며, 나머지 배플(73b)이 하우징(50)과 분리가능하게 이루어지는 독립부재(70a)에 일체로 형성된다.

이 경우 독립부재(70a)는 일측에 상기 유입구(71)가 형성되고, 타측에 프로텍터(30)의 안내구멍(35)으로 삽입되는 돌출관(70b)을 구비하며, 돌출관(70b)의 선단에 상기 배출구(75)가 형성된다.

본 실시예에서는 덕트부(70)를 온전히 독립된 구성으로 설명하지 않고 하우징(50)의 내주면을 함께 이용하여 형성되는 것을 예로 들었으나 이에 제한되지 않고, 덕트부(70)를 완전 독립적으로 구현할 수 있다.

즉, 도 3과 같이, 덕트부(170)는 제1 및 제2 부재(171,172)로 형성한다. 제1 부재(171)는 일면에 다수의 배플(173) 중 일부 배플(173a)이 일체로 돌출 형성되고, 제2 부재(172)는 유입구(172a), 배출구(172b) 및 나머지 배플(173b)이 각각 형성된다. 이 경우 제1 부재(171)는 하우징(50) 내주면에 마련된 요홈(50a)에 삽입 고정된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 단일 스피커유닛(11)에서 방사되는 후방음을 미로구조로 이루어진 덕트부(70,170)를 통해 특저음으로 출력할 수 있으며, 이 특저음을 주음과 함께 헤드폰(10,100) 전방으로 방출할 수 있다. 이에 따라 사용자는 본 발명의 헤드폰(10,100)을 통해 고음질의 사운드는 물론 풍부한 저음을 청취할 수 있으므로, 헤드폰을 통해서도 스피커를 통해 재생되는 사운드에 버금가는 풍부한 사운드를 경험할 수 있다.

또한, 본 발명은 폐쇄형 구조를 채택하여 스피커유닛(11)에서 발생하는 후방음의 누설을 차단함으로써 근본적으로 헤드폰(10,100) 외부로 음이 방출되는 것을 막아, 후방음의 누설로 인해 주위에 있는 타인에게 불쾌감을 주는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명은 저음 출력을 위해 종래와 같이 별도로 고가의 우퍼유닛을 구비할 필요가 없으므로, 제품의 제작비를 줄여 가격 경쟁력을 확보할 수 있고, 제품의 자체무게를 줄여 착용성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

11: 스피커유닛 30: 프로텍터
31: 지지부 33: 관통구멍
35: 안내구멍 40: 이어패드
50: 하우징 50a: 삽입홈
70,170: 덕트부 70a: 독립부재
70b: 돌출관 71,172a: 유입구
73,173: 배플 75,172b: 배출구
171: 제1 부재 172: 제2 부재

Claims (10)

1. 스피커유닛을 감싸는 폐쇄형 하우징을 가지는 헤드폰에 있어서,
   상기 스피커유닛의 후방음을 저음 또는 특저음으로 변환하여 스피커유닛의 전방음과 동일한 방향으로 방출하기 위한 미로구조를 가지는 덕트부를 포함하며,
   상기 덕트부는 상기 하우징 내에 분리 가능하게 장착되며, 상기 스피커유닛의 후방음을 유입하기 위해 상기 하우징 내에 위치하는 유입구와, 상기 저음 또는 특저음을 상기 하우징 외부로 방출하기 위해 상기 하우징 외부에 배치된 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드폰.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 덕트부는 내측의 서로 마주하는 면에 교호로 돌출되는 다수의 배플;을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드폰.
4. 스피커유닛;
   상기 스피커유닛의 전방음을 방출하는 프로텍터;
   상기 프로텍터와 함께 상기 스피커유닛을 감싸도록 상기 프로텍터에 결합된 폐쇄형 하우징; 및
   상기 폐쇄형 하우징 내측에 배치되어 상기 스피커유닛의 후방음을 상기 프로텍터 전방으로 방출하기 위한 덕트부;를 포함하며,
   상기 덕트부는 상기 스피커유닛의 후방음 중 고음대역을 소멸시키고 저음대역만 통과시키기 위한 미로구조를 가지며, 또한 상기 덕트부는 일측에 상기 하우징 내에 배치되는 유입구; 및 타측에 상기 프로텍터 전방으로 노출되는 배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드폰.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서, 상기 덕트부는 내측의 서로 마주하는 면에 교호로 돌출되는 다수의 배플;을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드폰.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서, 상기 덕트부는 상기 하우징 내측에 배치되는 독립부재를 포함하며,
   상기 유입구는 상기 독립부재 일측에 형성되며,
   상기 배출구는 상기 독립부재 타측에 형성된 돌출관의 선단에 형성되고, 상기 돌출관은 상기 프로텍터를 관통하는 안내구멍에 삽입되며,
   상기 다수의 배플 중 일부는 상기 독립부재에 형성되고, 나머지 배플은 상기 하우징 내벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드폰.
9. 제6항에 있어서, 상기 덕트부는 상기 하우징 내측에 고정되는 제1 부재 및 상기 제1 부재와 마주하며 상기 하우징 내측에 배치되는 제2 부재를 포함하며,
   상기 유입구는 상기 제2 부재의 일측에 배치되고,
   상기 배출구는 상기 제2 부재 타측에 형성된 돌출관의 선단에 형성되고, 상기 돌출관은 상기 프로텍터를 관통하는 안내구멍에 삽입되며,
   상기 다수의 배플 중 일부는 상기 제1 부재에 형성되고, 나머지 배플은 상기 제2 부재에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드폰.
10. 삭제

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