KR101429693B1 - 커넬형 이어폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음 집음기능을 갖는 커넬형 이어폰에 관한 것으로, 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 전기신호를 음향신호로 변환하는 이어폰에서, 소음을 집음하는 소음 집음용 마이크(10)와, 소음 집음용 마이크가 집음한 소음을 증폭하는 증폭기(20, 30)와, 증폭기의 증폭률을 조절하는 가변저항(Vr)을 구비한다.

Description

커넬형 이어폰{CANAL TYPE EARPHONE}

본 발명은 커넬형 이어폰에 관한 것으로, 특히, 필요시에는 전자기기로부터의 음향 이외의 외부 소음도 청취할 수 있는 커넬형 이어폰에 관한 것이다.

휴대전화, MP3 플레이어, 개인휴대단말(PDA) 등의 전자기기에서는 이들 기기로부터 제공되는 음성신호의 청취를 위해 이어폰이 이용되고 있다.

최근 사용자의 귀의 커넬에 삽입되어 이어폰이 귀마개 역할을 하는 이른바 커넬형 이어폰이 많이 사용되고 있다.

도 1은 특허문헌 1에 기재된 커넬형 이어폰의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시하는 것과 같이, 커넬형 이어폰(100)은 스피커(110) 및 이어 패드(120)를 포함하고, 스피커(110)는 전기신호를 음향신호로 변환하여 출력하는 드라이버 유닛(114)과 드라이버 유닛(114)을 수용하는 하우징(112)으로 구성되며, 드라이버 유닛(114)은 후면에 일정 정도의 공간이 형성되도록 하우징(112) 내에 수용된다.

하우징(112)은 드라이버 유닛(114)을 내부에 수용하여 보호하는 것으로, 내부에는 드라이버 유닛(114)을 수용하는 수용공간을 가지며, 드라이버 유닛(114)과 서로 접착되어 있다.

이어 패드(120)는 스피커(110)가 사용자의 귀의 커넬에 삽입될 때 커넬과 스피커(110)의 접촉 면을 감싸도록 구성되어서 스피커(110)가 귀의 커넬에 직접 접촉하는 것을 방지하며, 장기간 사용에도 변형이 없도록 일정 이상의 탄성을 가진, 예를 들어 우레탄, 고무, 실리콘 등의 탄성계수가 큰 재료를 사용한다.

상기 구성을 갖는 커넬형 이어폰은 사용시에 사용자의 귀의 커넬에 삽입되어 사용됨으로써 이어폰 자체가 귀마개 역할을 하며, 따라서 주위의 소음이 사용자의 귀로 유입되는 것을 차단해 줌으로써 일반 이어폰에 비해 주변의 소음에 의한 영향을 덜 받게 된다는 이점이 있다.

그러나 상기 커넬형 이어폰은 외부의 소음을 차단하여 이어폰의 착용 중에는 외부 소음을 들을 수 없는 구조이므로, 사용자가 커넬형 이어폰을 착용한 채로 예를 들어 횡단 보도를 횡단하거나 교통이 복잡한 지역을 지나는 등의 경우에는 자동차의 경적음 등과 같은 주위의 소리를 들을 수 없으므로 불의의 사고 발생의 가능성이 있고, 특히 사용자가 이어폰을 통해서 휴대용 전자기기에서 재생되는 음향을 청취중인 경우에는 이와 같은 위험성은 현저하게 증가한다.

이와 같이, 커넬형 이어폰을 사용하는 사용자도 경우에 따라서는 주위의 소음을 청취해야만 할 필요가 있으나, 종래의 커넬형 이어폰에서는 사용자가 착용 중인 이어폰을 귀에서 제거한 후에만 주위 소음의 청취가 가능하며, 이 경우에는 휴대용 전자기기로부터 재생되는 음향을 청취할 수 없다는 문제가 있다.

따라서 커넬형 이어폰을 착용하여 휴대용 전자기기로부터 재생되는 음향을 청취하면서, 필요시에는 외부의 소음도 동시에 들을 수 있는 기능을 갖는 것이 바람직하나, 현재까지 이와 같은 기능을 갖는 커넬형 이어폰은 개발되어 있지 않다

특허문헌 1 : 등록특허 10-1190582호 공보

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 커넬형 이어폰을 이용하여 휴대형 전자기기로부터 전송되는 음향을 청취하면서, 필요한 때에는 착용중인 이어폰을 귀에서 제거하지 않고도 주위의 소음을 함께 청취할 수 있는 커넬형 이어폰을 제공하는 것으로 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 커넬형 이어폰은, 전자기기가 출력하는 전기신호를 음향신호로 변환하는 커넬형 이어폰으로, 소음을 집음하는 소음 집음용 마이크와, 상기 소음 집음용 마이크가 집음한 소음을 상기 전자기기가 출력하는 전기신호에 가산하여 가산신호를 출력하는 가산수단을 포함한다.

바람직하게는, 상기 가산수단은, 상기 소음 집음용 마이크의 출력을 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기의 증폭률을 조절하는 가변저항을 구비한다.

바람직하게는, 상기 가산수단의 구동용 전원을 공급하는 전원공급수단을 더 구비한다.

바람직하게는, 상기 전원공급수단은 상기 전자기기 또는 상기 휴대기기와는 별도의 전원으로부터 상기 전원을 공급받다.

본 발명의 커넬형 이어폰에 의하면, 사용자는 통상의 경우에는 가변저항의 저항값을 최대로 하여 전자기기가 출력하는 음향만을 청취하고, 주위의 소음도 함께 청취할 필요가 있는 경우에는 가변저항의 저항값을 적절하게 조절하여 전자기기가 출력하는 음향과 함께 주위의 소음도 들을 수 있으므로, 착용중인 이어폰을 귀에서 제거하지 않고도 주위의 소음을 함께 청취할 수 있으므로 종래의 커넬형 이어폰의 취약점을 보완할 수 있다.

도 1은 종래의 커넬형 이어폰의 착용상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 커넬형 이어폰의 회로 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태의 커넬형 이어폰에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 커넬형 이어폰의 회로 구성을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시하는 것과 같이, 본 실시형태의 커넬형 이어폰은 주위의 소음을 집음하는 소음 집음용 마이크(10)와, 상기 소음 집음용 마이크(10)가 집음한 소음을 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 신호와 가산하여 가산신호를 출력하는 가산수단(B)을 구비한다.

소음 집음용 마이크(10)는 이어폰 사용자 주위의 소음을 집음하여 당해 소음의 음향에너지를 전기에너지로 변환하여 가산수단에 출력하며, 상기 가산수단(B)은 소음 집음용 마이크(10)의 전기신호를 증폭기(30)가 증폭하기에 적합한 신호로 1차 증폭하는 프리앰프(20)와, 프리앰프(20)의 출력을 미 도시의 이어폰 스피커에 적합한 신호로 증폭하는 증폭기(30)와, 증폭기(30)의 이득을 조정하여 출력을 가변시키는 가변저항(Vr) 및 휴대용 전자기기(A)로부터 출력되는 신호와 상기 증폭기(30)의 출력신호를 가산하여 미 도시의 이어폰 스피커로 출력하는 가산기(40)를 구비하며, 가산기(40)의 출력신호는 미 도시의 이어폰 스피커에서 사람이 들을 수 있는 음향신호로 변환하여 출력한다.

또, 본 실시형태의 커넬형 이어폰은 예를 들어 휴대용 전자기기(A)로부터 공급되는 전압(예를 들어 1.5V)을 각 부의 동작에 적절한 전압(예를 들어 11.5V)으로 승압하여 소음 집음용 마이크(10), 프리앰프(20), 증폭기(30) 및 가산기(40) 등에 공급하는 필터(50), 차지펌프(60) 및 전압조정기(70)로 이루어지는 전원부(C)를 더 포함한다.

상기 필터(50), 차지펌프(60) 및 전압조정기(70)로 이루어지는 전원부(C)는 공지의 구성이며, 본 실시형태에서는 휴대용 전자기기(A)로부터 공급되는 전원을 이용하는 것으로 하고 있으나, 휴대용 전자기기(A)와는 별도의 전원이나 배터리 등으로부터 공급되는 전원을 이용해도 좋다.

미 설명부호 R1, R2는 회로정수 조정용 저항이다.

또, 본 실시형태의 커넬형 이어폰은 예를 들어 휴대전화와 같이 상대방과의 통화에 사용하는 송화용 마이크(90)를 더 포함해도 좋고, 도 2에는 송화용 마이크(90)의 동작에 필요한 회로 구성은 생략되어 있으나, 이 송화용 마이크(90)는 공지기술이므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

다만, 송화용 마이크(90)가 본 실시형태의 소음 집음용 마이크(10)와 다른 점은, 본 실시형태의 소음 집음용 마이크(10)는 그 출력신호가 휴대용 전자기기(A)로부터 출력되는 신호와 가산되어 이어폰의 스피커(미 도시)로 출력되어서, 이어폰 사용자가 소음 집음용 마이크(10)가 집음한 주위의 소음 등을 청취할 수 있으나, 송화용 마이크(90)가 집음한 음향은 휴대용 전자기기(A)를 통해서 통화 상대방 측의 전자기기로 전송된다는 점이다.

이어서, 본 실시형태의 커넬형 이어폰의 동작에 대해서 설명한다.

통상적인 사용의 경우, 휴대용 전자기기(A)의 오디오신호 출력단을 통해서 출력되는 신호는 가산기(40)를 통해서 가산기(40)의 출력단(SPK)으로 출력되고, 이 신호는 미 도시의 이어폰의 스피커에서 사람이 들을 수 있는 신호로 변환되며, 사용자는 이어폰의 스피커(미 도시)를 귀에 착용하여 휴대용 전자기기(A)로부터 출력하는 음향(예를 들어, 음악, 또는 휴대전화의 경우에는 통화 상대방으로부터 수신한 수신음)을 청취하며, 이때 사용자는 상기 가변저항(Vr)의 저항값을 최대치로 함으로써 휴대용 전자기기(A)의 출력만이 가산기(40)를 통해서 스피커로 출력하도록 한다.

상기 통상적인 사용 중에, 즉 사용자가 본 실시형태의 커넬형 이어폰을 귀에 착용하여 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 음향을 청취하면서, 예를 들어 교차로를 횡단하거나 또는 교통이 복잡한 지역을 지나가게 되는 등, 사용자 주위의 소음(본 명세서에서 말하는 소음은 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 음향 이외의 다른 음향을 포괄적으로 나타내는 의미이다)을 함께 청취해야 할 필요가 있을 때에는 상기 가변저항(Vr)을 조절하여 그 저항값을 감소시킨다.

사용자가 가변저항(Vr)을 조절하여 그 저항값을 감소시키면 사용자 주위의 소음이 소음 집음용 마이크(10)를 통해서 집음되고, 이 소음은 프리앰프(20), 증폭기(30)에 의해 증폭된 후, 가산기(40)에서 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 음향신호와 가산되어서, 소음 집음용 마이크(10)가 집음한 소음신호와 휴대용 전자기기(A)의 출력신호가 가산된 신호가 출력단(SPK)을 통해서 이어폰의 스피커(미 도시)로 출력되며, 스피커는 양 신호가 가산된 신호를 사람이 들을 수 있는 가청신호로 변환하여 출력한다.

이때 증폭기(30)의 증폭률은 가변저항(Vr)의 저항값에 의해 조절되며, 사용자는 가변저항(Vr)을 조절함으로써 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 음향신호에 가산되는 소음신호의 가산비율을 적절한 값으로 조절한다. 즉, 사용자는 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 음향에 비해 소음을 더 확실하게 듣기 위해서는 가변저항(Vr)의 저항값을 작게 하여 증폭기(30)의 증폭률을 큰 값으로 하고, 반대로 소음에 비해 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 음향을 더 확실하게 듣기 위해서는 가변저항(Vr)의 저항값을 크게 하여 증폭기(30)의 증폭률을 작은 값으로 조절하며, 또, 소음을 청취할 필요가 없을 때에는 가변저항(Vr)의 저항값을 최대로 하여 휴대용 전자기기(A)의 출력 음향만을 청취한다.

이상과 같이 본 실시형태의 커넬형 이어폰에 의하면 사용자는 통상의 경우에는 가변저항(Vr)의 저항값을 최대로 하여 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 음향만을 청취하고, 주위의 소음도 함께 청취할 필요가 있는 경우에는 가변저항(Vr)의 저항값을 적절하게 조절하여 휴대용 전자기기(A)가 출력하는 음향과 함께 주위의 소음도 들을 수 있으므로, 종래의 커넬형 이어폰의 취약점을 보완할 수 있다.

상기 실시형태에서는 가변저항(Vr)을 이용하여 소음 집음용 마이크(10)를 통해서 집음되는 소음의 크기를 조절하는 것으로 하였으나, 가변저항(Vr)은 필수의 구성은 아니며, 소음 집음용 마이크(10)를 통해서 집음되는 소음의 크기를 고정 값으로 해도 좋다.

상기 실시형태에서는 본 발명의 커넬형 이어폰을 휴대용 전자기기에서 사용하는 것으로 하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 데스크톱 컴퓨터나 텔레비전과 같은 비 휴대용 전자기기에서도 사용할 수 있음은 물론이다.

또, 상기 실시형태에서 설명한 커넬형 이어폰의 소음 집음용 마이크 및 가산수단은 이른바 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 타입의 구성으로 해도 좋다.

10 소음 집음용 마이크
20 프리앰프
30 증폭기
40 가산기
A 휴대용 전자기기
B 가산수단
C 전원부
Vr 가변저항

Claims (4)

1. 전자기기가 출력하는 전기신호를 음향신호로 변환하는 커넬형 이어폰으로,
   소음을 집음하는 소음 집음용 마이크와,
   상기 소음 집음용 마이크가 집음한 소음을 상기 전자기기가 출력하는 전기신호에 가산하여 가산신호를 출력하는 가산수단을 포함하고,
   상기 가산수단은,
   상기 소음 집음용 마이크의 출력을 1차 증폭하는 프리 앰프와,
   상기 프리 앰프의 출력을 2차 증폭하는 증폭기와,
   상기 증폭기의 증폭률을 조절하는 가변저항과,
   상기 전자기기로부터 출력되는 신호와 상기 증폭기의 출력신호를 가산하는 가산기를 구비하는 커넬형 이어폰.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 가산수단의 구동용 전원을 공급하는 전원공급수단을 더 구비하는 커넬형 이어폰.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 전원공급수단은 상기 전자기기로부터 또는 상기 전자기기와는 별도의 전원으로부터 전원을 공급받는 커넬형 이어폰.

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