KR101185803B1 - 소형의 커널형 이어폰 - Google Patents

Abstract

고음 영역과 저음 영역이 상호 간섭 없이 출력될 수 있는 소형의 커널형 이어폰이 개시되어 있다. 이러한 커널형 이어폰은 상기 부싱에 연속하여 연결되어 있으며, 전기적 신호를 전달받아 음향으로 재생시키는 영역인 하우징; 상기 하우징의 전방에 형성되어 있는 음향 송출 영역인 중공형의 노즐; 상기 중공형의 노즐에 음향 송출 방향으로 착탈 가능하게 끼움 결합되며, 일부 또는 전부가 사용자의 외이도(ear canal)에 삽입되는 탄력성 이어팁; 일부 또는 전부가 상기 하우징의 내부에 배치되어 있으며, 전기적 신호로 전송된 음향을 상기 노즐을 향하여 음향으로 출력하는 하나 이상의 밸런스드 아마튜어; 및 상기 밸런스드 아마튜어의 후방에 배치되어 있으며, 전기적 신호로 전송된 음향을 상기 노즐을 향하여 음향으로 출력하는 다이나믹 드라이버를 포함한다. 본 발명에 의하면, 주로 고음을 발생시키는 것이 유리한 밸런스드 아마튜어로부터의 음향 출력 영역과 주로 저음을 발생시키는 것이 유리한 다이나믹 드라이버로부터의 음향 출력 영역이 상호 물리적으로 차단되게 구성되어 있어 서로간의 음향 간섭 없이 사용자의 귓속에 전달되어 저음부터 고음까지 음질의 손상 없이 청취할 수 있는 효과가 있다.

Description

소형의 커널형 이어폰 {Small Sized Canal-typed Earphone}

본 발명은 커널형 이어폰에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고음 영역과 저음 영역이 상호 간섭 없이 양질의 음질로 송출되는 소형의 커널형 이어폰에 관한 것이다.

이어폰(earphone)은 크게 커널형 이어폰과 오픈형 이어폰으로 구분된다. 커널형 이어폰은 도 1에 도시된 바와 같이 외부 소음을 차단하고 고막에 소리를 들려주는 구조로 되어 있다. 이러한 구조의 커널형 이어폰은 오픈형 이어폰 보다는 외부 소음을 확실히 차단하고 고막에 직접 소리가 전달되게 하므로 소리를 더욱 정확하게 전달한다.

이러한 커널형 이어폰은 도 2에 도시된 바와 같이 다이나믹 드라이버가 채택되어 있는 형태와 도 3과 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 밸런스드 아마튜어가 채택되어 있는 형태로 구분된다. 특히, 도 3에는 1개의 밸런스드 아마튜어가 적용되어 있는 커널형 이어폰의 내부 모습이, 도 4에는 2개의 밸런스드 아마튜어가 적용되어 있는 커널형 이이폰의 내부 모습이 도시되어 있다. 다이나믹 드라이버가 채택되는 커널형 이어폰의 경우에는 고음에 취약하고, 밸런스드 아마튜어가 채택되는 커널형 이어폰의 경우에는 저음이 다소 취약하다. 후자의 경우에는 저음 발생 위주의 밸런스드 아마튜어가 추가되어 취약한 저음 영역을 보강할 수는 있으나, 밸런스드 아마튜어 자체가 고가이므로 상당한 비용 부담이 따르게 된다.

한국등록특허 제10-0770590호(2007년 10월 22일 공개, 발명의 명칭 "이어폰용 스피커 및 이어폰")에는 하나의 스피커에 의해 다중 음향을 실현시킬 수 있는 스피커 구조가 개시되어 있다. 이 특허문헌 1에 따른 이어폰용 스피커는 입력되는 제 1 전기적 신호에 따라 외이도 내부 공간상에 공기를 진동시키는 진동판과 입력되는 제 2 전기적 신호에 따라 외이도 내면을 통해 뼈를 진동시키는 골진동자를 포함하여 구성되어 있다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고음, 중음 영역 뿐만 아니라 저음 영역도 서로간의 간섭 없이 청취할 수 있는 개선된 소형의 커널형 이어폰을 제공하는 데에 있다.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

이어폰잭으로부터의 음향의 전기적 신호를 전달하는 전선이 내부에 설치되어 있는 부싱;

상기 부싱에 연속하여 연결되어 있으며, 전기적 신호를 전달받아 음향으로 재생시키는 영역인 하우징;

상기 하우징의 전방에 형성되어 있는 음향 송출 영역인 중공형의 노즐;

상기 중공형의 노즐에 음향 송출 방향으로 착탈 가능하게 끼움 결합되며, 일부 또는 전부가 사용자의 외이도(ear canal)에 삽입되는 탄력성 이어팁(ear tip);

일부 또는 전부가 상기 하우징의 내부에 배치되어 있으며, 전기적 신호로 전송된 음향을 상기 노즐을 향하여 음향으로 출력하는 하나 이상의 밸런스드 아마튜어; 및

상기 밸런스드 아마튜어의 후방에 배치되어 있으며, 전기적 신호로 전송된 음향을 상기 노즐을 향하여 음향으로 출력하는 다이나믹 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형의 커널형 이어폰을 제공한다.

본 발명에 있어, 상기 밸런스드 아마튜어와 상기 다이나믹 드라이버의 음향 출력 영역이 상호 간섭되지 않게 물리적으로 차단되게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 밸런스드 아마튜어로부터의 음향 출력 영역과 상기 다이나믹 드라이버의 음향 출력 영역이 상기 노즐 방향으로 구획되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 밸런스드 아마튜어로부터의 음향 출력 영역과 상기 다이나믹 드라이버의 음향 출력 영역이 구획되게 상기 노즐의 내부에 음향 출력 방향으로 하나 이상의 음향 구획판이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 음향 구획판에 의해 구획된 제 1 구획 공간에는 밸런스드 아마튜어의 음향 출력부와 연통하여 형성되고, 제 2 구획 공간에는 상기 다이나믹 드라이버의 음향 출력부와 연통하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 밸런스드 아마튜어로부터의 음향 주파수가 상기 다이나믹 드라이버로부터의 음향 주파수 보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 주로 고음을 발생시키는 것이 유리한 밸런스드 아마튜어로부터의 음향 출력 영역과 주로 저음을 발생시키는 것이 유리한 다이나믹 드라이버로부터의 음향 출력 영역이 상호 물리적으로 차단되게 구성되어 있어 서로간의 음향 간섭 없이 사용자의 귓속에 전달되어 저음부터 고음까지 음질의 손상 없이 청취할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 구성이 적용될 수 있는 커널형 이어폰의 일부 분해 사시도이다.
도 2는 종래의 일반적인 다이나믹 드라이버가 적용되어 있는 커널형 이어폰의 요부 단면도이다.
도 3은 종래의 일반적인 밸런스드 아마튜어가 1개 적용되어 있는 커널형 이어폰의 요부 단면도이다.
도 4는 종래의 일반적인 밸런스드 아마튜어의 2개 적용되어 있는 형태의 커널형 이어폰의 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰의 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰의 요부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰의 요부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰에 적용되는 밸런스드 아마튜어의 요부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰에 적용되는 다이나믹 드라이버의 요부를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 5에는 본 발명의 하나의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰의 요부가 개략적으로 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰의 요부가 개략적으로 도시되어 있으며, 도 7에는 본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰의 요부가 개략적으로 도시되어 있다. 또한, 도 8에는 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰에 적용되는 밸런스드 아마튜어의 요부가 개략적으로 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰에 적용되는 다이나믹 드라이버의 요부가 개략적으로 도시되어 있다.

본원에서 사용되는 용어 "다이나믹 드라이버(Dynamic driver)"는 일반적으로 비닐판 또는 진동판 아래의 영구 자석에 코일을 감아서 소리가 나게 하는 방식으로, 일반형 이어폰에 사용된다. 본 발명에서는 이들 방식 모두를 포함한다. 따라서, 달리 설명하지 않으면 본원에서 사용되는 용어 "다이나믹 드라이버"는 상기한 방식 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본원에서 사용되는 용어 "밸런스드 아마튜어(Balanced amature)"는 교류 전기가 코일에 가해지면서 영구자석 사이에 놓인 아마튜어의 진동자가 전자석의 원리에 의해 N, S 극으로 바뀌면서 상하 진동을 하게 되며, 이 진동은 금속핀을 통해 얇은 금속 진동판을 진동시켜 소리로 재생시킨다. 보통 고가형 이어폰에 사용된다. 본 발명에서는 이들 방식 모두를 포함한다. 따라서 달리 설명하지 않으면 본원에서 사용되는 용어 "밸런스드 아마튜어"는 상기한 방식 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명은 커널형 이어폰에 적용된다. 그러나 후술되는 노즐의 길이가 확보되는 오픈형 이어폰에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰(1)은 음향 기기로부터의 음향을 전기적 신호로 전달받는 이어폰잭(도시되어 있지 않음), 이어폰잭과 연결되는 부싱(10), 부싱(10)에 연결되는 하우징(20), 하우징(20)의 전방에 형성되어 있는 노즐(30) 및 노즐(30)에 탈착 가능하게 결합되는 이어팁(40)을 포함한다.

부싱(10)에는 이어폰잭으로부터의 음향의 전기적 신호를 전달하는 전선이 내부에 제공된다.

부싱(10)에 연속하여 연결되어 있는 하우징(20)에는 전기적 신호를 전달받아 다시 음향으로 재생시키는 유닛이 장착된다. 이에 대해서는 후술되어 있다. 이러한 하우징(20)은 도시된 바와 같이 내부에 상기한 바와 같은 유닛을 보다 용이하게 장착하기 위해 적어도 2개의 부품으로 구성되는 것이 바람직하다. 여기서 후방의 하우징을 편의상 제 1 하우징(20a)이라 하고, 전방의 하우징을 제 2 하우징(20b) 또는 커버(20b)라 한다.

하우징(20)의 전방에는 음향이 송출되는 영역인 중공형의 노즐(30)이 제공되어 있다. 이러한 노즐(30)의 형상은 제한은 없으나 사람의 귓속이 원형인 점을 감안하여 도 1에 도시된 바와 같이 중공의 원통형 형상이 바람직할 것이다.

중공형의 노즐(30)에는 도 1에 도시된 바와 같이 이어팁(40)이 탈착 가능하게 끼움 결합된다. 이러한 이어팁(40)는 사용자의 귓속에 삽입되는 부품이므로 탄력성이 있어야 할 것이다. 이어팁ㅁ(40)의 재질로는 실리콘 재질이 주로 사용된다. 또한, 이러한 탄력성 이어팁(40)은 사용자의 외이도에 부합되는 형상과 그 크기를 가져야 한다.

도 5에는 본 발명에의 하나의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰(1)의 요부가 개략적으로 도시되어 있다.

도 1과 함께 도 5를 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰(1)은 또한 밸런스드 아마튜어(50)와 다이나믹 드라이버(70)를 포함한다. 이에 대한 용어 정의는 전술되어 있다.

본 발명에서 사용되는 밸런스드 아마튜어(50)는 도 8에 도시된 바와 같이, 교류 전기가 코일(52)에 가해지면 영구 자석(54) 사이에 놓인 아마튜어(55)의 진동자가 전자석의 원리에 의해 N, S 극으로 바뀌면서 상하 진동을 하게 된다. 이 진동은 금속핀(56)을 통해 금속 진동판(58)을 진동시켜 소리로 재생시킨다. 이와 같은 구성을 갖는 밸런스드 아마튜어(50)는 고음질의 중음과 고음 발생에 유리하여 고가의 이어폰에 많이 사용된다. 미설명 도면부호 59는 출력 단자를 나타낸다.

고음질의 저음 발생을 위해서는 이러한 고가의 밸런스드 아마튜어(50)가 별도로 추가되어야 한다. 이러한 밸런스드 아마튜어(50)는 고가이므로 1개 추가할 때마다 그 비용이 상당히 증가하게 된다. 본 발명에서는 고가의 밸런스드 아마튜어를 추가하지 않고도 양질의 저음도 상호 간섭 없이 청취할 수 있는 커널형 이어폰을 제공하고자 하는 것이다.

다시 도 5를 참조하여, 상기한 밸런스드 아마튜어(50)는 도시된 바와 같이 하우징(20)의 음향 송출측 선단에 제공된다.

보다 구체적으로, 하우징(20)의 음향 송출측 선단에는 밸런스드 아마튜어(50)가 견고하게 고정될 수 있게 도면상 우측에는 고정 돌기(22)가 마련되고, 도면상 좌측에는 노즐(30)의 공간을 음향 송출 방향으로 구획하면서 상기한 고정 돌기(22)와 함께 밸런스드 아마튜어(50)가 파지되어 고정되게 음향 구획판(24)이 마련된다. 음향 구획판(24)은 노즐(30)을 음향 송출 방향으로 구획한다. 상기 고정 돌기(22)와 음향 구획판(24) 사이에 배치되는 밸런스드 아마튜어(50)는 도시된 바와 같이 트랜스튜서 케이스(26)에 의해 싸여 하우징(20)의 내부 공간과 음향적으로 차단된다. 이러한 트랜스튜서 케이스(26)는 바람직하게는 실리콘 재질로 제조된다.

여기서 주의할 것은 밸런스드 아마튜어(50)로부터의 음향 송출 부위가 하우징(20)의 내부 공간과 음향적으로 차단되어야 한다는 것이다. 즉, 밸런스드 아마튜어(50)로부터 송출되는 음향이 노즐(30)을 통해 탄력성 이어팁(40)을 경유하여 사용자의 귓속에 전달되게 구성되어야 한다.

밸런스드 아마튜어(50)의 후방에는 도 5에 도시된 바와 같이 다이나믹 드라이버(70)가 배치되어 장착된다. 본 발명에서 사용되는 다이나믹 드라이버(70)는 주로 양질의 저음을 발생시킬 수 있도록 설계되고 구성된다.

본 발명에서 사용되는 다이나믹 드라이버(70)는 도 9에 도시된 바와 같이, 진동판(72), 상기 진동판(72)의 하부로 연결되어 있는 금속핀(74), 상기 금속핀(74) 사이에 배치되어 있는 코일(78)과 마그네트(80), 상기 마그네트(80)의 상부에 배치되어 있는 진동플레이트(76)를 포함하여 구성된다. 미설명 도면부호 80은 피시비를 나타낸다. 이러한 다이나믹 드라이버(70)는 비닐판 또는 진동판 아래의 영구 자석에 코일을 감아서 소리가 난다.

상기한 밸런스드 아마튜어(50)의 후단과 다이나믹 드라이버(70)의 후단에는 도 5에 도시된 바와 같이 피시비(PCB)가 장착된다. 미설명 도면 부호 32는 부직포 또는 메쉬를 나타낸다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 하나의 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰(1)은 중음과 고음 발생에 유리한 밸런스드 아마튜어(50)로부터의 음향이 송출되는 영역과 저음 발생에 유리한 다이나믹 드라이버(70)로부터의 음향이 송출되는 영역이 하우징(20)으로부터 음향 송출 방향으로 연장되어 있는 노즐(30)의 내부에 마련되어 있는 음향 구획판(24)에 의해 구획되어 있어, 중음과 고음 그리고 저음이 상호 간섭 현상 없이 사용자의 외이도를 거쳐 고막에 이르게 한다. 즉, 이어폰의 사용자는 고음 영역뿐만 아니라 저음 영역까지의 음향을 거의 원음 그대로 청취할 수 있는 것이다.

도 6에는 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰(1)이 도시되어 있다. 도 6에 도시된 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰(1)은 밸런스드 아마튜어(50a) 자체의 방향이 음향 송출 방향에 대하여 수직하게 배치되어 있는 것을 제외하고 상기한 구체예와 동일하다.

도 6에 도시된 커널형 이어폰(1)의 경우에는 하우징(20)의 송출 방향 길이를 짧게 할 때 매우 유리하다. 즉, 이 경우에는 저음 발생 영역으로부터 송출되는 음향이 상기한 구체예 보다 사용자의 귓속에 가깝게 전달된다.

도 7에는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 커널형 이어폰(1)이 도시되어 있다. 도 7에 도시되어 있는 본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에 따른 커널형 이어폰(1)은 밸런스드 아마튜어(50)가 복수개로 배치되어 있다는 점을 제외하고 상기한 구체예와 동일하다. 다만, 본 구체예에서는 노즐(30)에 음향 송출 방향으로 마련되어 있는 음향 구획판(24)이 십자 형태로 구획되어 있다. 이러한 십자형 음향 구획판(24)에 의해 구획된 각각의 구획 공간을 통해 송출되는 음향은 선택된 음향을 상호간의 간섭 없이 사용자의 귓속에 이르게 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 구성을 가능하게 하는 것은 고주파의 경우에는 거리에 영향을 많이 받지만 저주파의 경우에는 거리에 크게 영향을 받지 않는 데서도 연유한다. 이러한 이유에서도 밸런스드 아마튜어를 음향 송출 영역의 전방에, 다이나믹 드라이버를 상기한 밸런스드 아마튜어의 후방에 배치하는 것이 유리하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 커널형 이어폰 10 : 부싱
20 : 하우징 20a : 제 1 하우징 (또는 하우징)
20b : 제 2 하우징 (또는 커버) 22 : 고정 돌기
24 : 음향 구획판 26 : (실리콘) 트랜스튜서 케이스
30 : 노즐 32 : 메쉬 또는 부직포
40 : 이어팁(ear tip) 50 : 밸런스드 아마튜어
52 : 코일 54 : 영구 자석
55 : 아마튜어 56 : 금속핀
58 : (금속) 진동판 70 : 다이나믹 드라이버

Claims (6)

1. 이어폰잭으로부터의 음향의 전기적 신호를 전달하는 전선이 내부에 제공되어 있는 부싱;
   상기 부싱에 연속하여 연결되어 있으며, 전기적 신호를 전달받아 음향으로 재생시키는 영역인 하우징;
   상기 하우징의 전방에 형성되어 있는 음향 송출 영역인 중공형의 노즐;
   상기 중공형의 노즐에 음향 송출 방향으로 착탈 가능하게 끼움 결합되며, 일부 또는 전부가 사용자의 외이도(ear canal)에 삽입되는 탄력성 이어팁;
   일부 또는 전부가 상기 하우징의 내부에 배치되어 있으며, 전기적 신호로 전송된 음향을 상기 노즐을 향하여 음향으로 출력하는 하나 이상의 밸런스드 아마튜어; 및
   상기 밸런스드 아마튜어의 후방에 배치되어 있으며, 전기적 신호로 전송된 음향을 상기 노즐을 향하여 음향으로 출력하는 다이나믹 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형의 커널형 이어폰.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 밸런스드 아마튜어와 상기 다이나믹 드라이버의 음향 출력 영역이 상호 간섭되지 않게 물리적으로 차단되게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 소형의 커널형 이어폰.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 밸런스드 아마튜어로부터의 음향 출력 영역과 상기 다이나믹 드라이버의 음향 출력 영역이 상기 노즐 방향으로 구획되어 있는 것을 특징으로 하는 소형의 커널형 이어폰.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 밸런스드 아마튜어로부터의 음향 출력 영역과 상기 다이나믹 드라이버의 음향 출력 영역이 구획되게 상기 노즐의 내부에 음향 출력 방향으로 하나 이상의 음향 구획판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 소형의 커널형 이어폰.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 음향 구획판에 의해 구획된 제 1 구획 공간에는 밸런스드 아마튜어의 음향 출력부와 연통하여 형성되고, 제 2 구획 공간에는 상기 다이나믹 드라이버의 음향 출력부와 연통하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소형의 커널형 이어폰.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 밸런스드 아마튜어로부터의 음향 주파수가 상기 다이나믹 드라이버로부터의 음향 주파수 보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 소형의 커널형 이어폰.

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