KR101667314B1 - 진동발생장치 및 체감진동 음향 리시버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 코일 진동 구조에 의하여 체감 진동을 구현함으로써, 전자계 노이즈를 저감시킬 수 있는 진동발생장치 및 체감진동 음향 리시버에 관한 것이다. 본 발명에 따른 체감진동 음향 리시버는, 케이스(110) 내부의 일면에 고정되는 고정자석(120), 상기 고정자석(120)과 일방향으로 이격되어 설치되는 회로기판(230), 상기 회로기판(230)의 상기 고정자석(120)을 향하는 일면에 실장되는 운동코일(210), 및 상기 회로기판의 상기 일면과 반대면인 다른 일면과 상기 케이스(100)의 상기 일면과 마주보는 다른 일면 사이에 설치되는 탄성부재(300)를 포함하고, 음향재생장치로부터 수신된 음향신호에 따라 진동을 출력하는 진동발생부(10); 상기 음향신호에 따라 음향을 출력하는 음향발생부(20); 및 상기 진동발생부 및 상기 음향발생부를 수납하는 하우징(30)을 구비할 수 있다.

Description

진동발생장치 및 체감진동 음향 리시버{Vibration Generating Device and Sound Receiver with Vibration Effect therewith}

본 발명은 체감진동 음향 리시버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음향을 출력하는 음향 발생부와 진동을 출력하는 진동 발생부를 포함하여 음원에 따른 음향 및 체감 진동을 전달할 수 있는 체감진동 음향 리시버에 관한 것이다.

음향 리시버는 음향을 수신하는 리시버가 내장되어 귓속에 착용하거나 외이에 부착하여 음향 재생장치에서 재생된 음향을 수신하여 사용자가 음향을 들을 수 있도록 하는 장치이다. 종래의 소형 음향 리시버는 출력이 약하여 저역 대역의 음감을 충분히 구현하는 데에 한계가 있다. 따라서, 음향을 출력하는 음향 발생부와 별도로 진동을 출력하는 진동 발생부가 구비된 체감진동 음향 리시버가 사용될 수 있다.

체감진동 음향 리시버에서 진동 발생부는 진동을 출력하여 사용자로 하여금 저역 대역의 음감을 진동을 통하여 체감할 수 있도록 할 수 있다. 종래의 체감진동 음향 리시버는 코일에 전자기력을 발생하여 영구자석을 움직여 진동을 구현한다. 이때, 저주파 대역의 음감을 구현하기 위해서는 영구자석이 빠른 속도로 진동을 하게 된다.

하지만, 체감진동을 위하여 영구자석이 주기적으로 진동을 하게 되면 변화하는 자기장에 의하여 전자계 노이즈가 발생할 수 있다. 이러한 전자계 노이즈는 주위의 전자장치 등에 영향을 줄 수 있으며, 뇌와 가까이 있는 귀에 착용하는 체감진동 음향 리시버에서는 전자계 노이즈가 사람의 건강에 나쁜 영향을 줄 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제2009-0006526호(2009.01.15. 공개) 대한민국 공개특허 제2008-0101657호(2008.11.21. 공개)

본 발명은, 코일 진동 구조에 의하여 체감 진동을 구현함으로써, 전자계 노이즈를 저감시킬 수 있는 진동발생장치 및 체감진동 음향 리시버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 진동발생장치는, 케이스(110) 내부에 고정되고 자력을 발생시키는 고정자석(120)을 포함하는 고정부(100); 상기 고정자석(120)과 상호작용으로 전자기력을 발생시켜 상기 고정자석에 대하여 상대운동 하는 운동코일(210)을 포함하는 진동부(200); 상기 운동코일(210)에 중량물이 상기 운동코일(210)에 결합되는 중량부재(220); 및 상기 케이스(110)와 상기 중량부재(220) 사이에 설치되어 상기 중량부재(220)의 진동을 상기 케이스(110)로 전달하는 탄성부재(300)를 포함할 수 있다.

상기 운동코일(210)과 전기적으로 연결되어 설정된 기준 주파수보다 높은 주파수의 진동 출력을 차단하는 고주파 차단부를 포함할 수 있다.

상기 고정자석(120)이 제1 자석과 내부의 중공부에 상기 제1 자석이 배치되는 제2 자석을 포함하고, 상기 제1 자석과 상기 제2 자석이 제1 방향으로 떨어지도록 배치되고, 상기 운동코일(210)의 적어도 일부가 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이에서 상기 고정자석(120)에 대하여 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 상대운동할 수 있다.

상기 진동부에 추가적인 중량물이 설치되어 상기 진동부의 고유진동수를 조정하는 진동수 조정부재를 포함할 수 있다.

상기 고정자석(120)은 제1 자석(121)과 상기 제1 자석(121)을 간격을 두고 외측으로 둘러싸는 제2 자석(122)을 포함하고, 상기 제2 자석이 상기 제1 자석에 대하여 상기 운동코일(210)의 운동방향으로 반대 극성이 되도록 배치될 수 있다.

상기 운동코일(210)이 상기 고정자석(120)을 향하는 일면에 실장되고, 반대면인 다른 일면에 상기 중량부재(220)가 실장되는 회로기판(230)을 포함할 수 있다.

상기 고정부(100)와 상기 회로기판(230) 사이에 설치되어 전기적으로 연결하고, 나선형의 코일 구조를 갖는 전원연결부(400)를 포함할 수 있다.

상기 탄성부재(300)가 상기 운동코일(210)에 전원 또는 신호를 인가하는 통로가 될 수 있다.

상기 고주파 차단부는 상기 고정부에 설치될 수 있다.

상기 회로기판(230)의 중심을 일방향으로 관통하는 중심축에 대하여, 상기 중량부재(220)가 중공부를 갖는 상기 중심축에 대하여 대칭인 형상을 가질 수 있다.

일단이 상기 중량부재(220)의 중공부와 상기 탄성부재(300)의 중공부를 관통하여 상기 회로기판(230)과 중심 결합하고, 다른 일단이 케이스(110)의 다른 일면과 결합하는 전원연결부(400)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 체감진동 음향 리시버는, 음향재생장치로부터 수신된 음향신호에 따라 진동을 출력하는 진동발생부(10); 상기 음향신호에 따라 음향을 출력하는 음향발생부(20); 및 상기 진동발생부(10) 및 상기 음향발생부(20)를 수납하는 하우징(30)을 구비하고, 상기 하우징(30)이 귀 주위의 피부와 접촉하여 진동을 전달하는 진동전달부(40)를 포함하고, 상기 진동전달부(40)가 귀의 이개부에 접촉이 가능하도록 음향출력방향의 직각 또는 경사진 방향으로 일부가 돌출될 수 있다.

상기 진동발생부(10)의 진동 운동의 중심선이 상기 음향발생부(20)의 중심선에 대하여 이격되도록 배치될 수 있다.

상기 진동전달부(40)의 피부와 접촉되는 표면에 부착 또는 형성되는 진동전달부재를 구비할 수 있다.

상기 하우징(30)이, 상기 진동발생부(10)를 수납하는 제1 하우징(31), 상기 음향발생부(20)를 수납하는 제2 하우징(32), 및 상기 제1 하우징(31)과 상기 제2 하우징(32)을 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 원재료를 사용하여 일체로 연결하는 제3 하우징(33)을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 코일 진동 구조에 의하여 체감 진동을 구현함으로써, 전자계 노이즈를 저감시킬 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 진동발생장치의 각각의 구성요소를 분리하여 도시한 분리사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 진동발생장치에 삽입부재가 장착되는 실시예들을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 진동발생장치에서 고정자석의 착자 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 진동발생장치가 장착된 체감진동 음향 리시버를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체감진동 음향 리시버를 개략적으로 도시한 도면이다
도 7은 도 6의 체감진동 음향 리시버의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 6의 체감진동 음향 리시버가 귀에 착용된 내부 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 6의 체감진동 음향 리시버가 귀에 착용되어 진동을 전달하는 원리를 설명한 도면들이다. 도면 9의 (d)는 종래의 체감진동 음향리시버가 귀에 착용되어 진동을 전달하는 원리를 설명한 도면이다.
도 10은 도 6의 체감진동 음향 리시버에서 진동전달부의 다양한 실시예들을 도시한 도면들이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명에서는 도면에 도시된 진동발생장치 및 체감진동 음향 리시버를 예로 들어 설명할 것이나, 본 발명은 도면에 도시된 진동발생장치 및 체감진동 음향 리시버에 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동발생장치(10)가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 진동발생장치(10)의 각각의 구성요소를 분리하여 도시한 분리사시도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 진동발생장치(10)는 고정부(100); 진동부(200); 및 탄성부재(300)를 포함한다. 진동발생장치(10)는 고정부(100)에 고정자석(120)을 포함하고, 진동부(200)에 운동코일(210)을 포함할 수 있다. 탄성부재(300)는 고정부(100)와 진동부(200) 사이에 설치되어 상호간의 탄성력을 제공할 수 있다.

고정자석(120)은 케이스(110) 내부에 고정되고 자력을 발생시킬 수 있다. 이때, 고정자석(120)은 영구자석이 될 수 있다. 운동코일(210)은 고정자석(120)과 상호작용으로 전자기력을 발생시켜 고정자석에 대하여 상대운동 할 수 있다. 이때, 입력신호에 따라 코일에 전류를 흘러 고정자석(120)과 운동코일(210) 사이에 발생하는 전자기력에 의하여 진동부(200)가 고정부(100)에 대하여 상대운동하게 한다.

탄성부재(300)는 고정부(100)와 진동부(200) 사이에 설치되어 상호간의 탄성력을 제공한다. 이때, 상기 탄성부재(300)는 부재의 탄성을 이용하여 진동을 그대로 외부에 전달하면서도 고정부(111) 내부에서 진동 폭을 제한할 수 있다.

이때, 운동코일(210)에서는 고정자석(120)에서 발생하는 전자기파에 비하여 훨씬 적은 양의 전자기파를 발생시킬 수 있다. 따라서, 진동발생장치(10)는 자석은 고정하고 코일을 진동시키는 코일 진동 구조로서 진동을 발생시키게 됨으로써, 적은 양의 전자기파를 발생하게 되고, 인체에 미치는 유해한 영향도 적어지게 된다.

한편, 고정자석(120) 및 운동코일(210)이 케이스(110) 내부에 수납되고, 케이스가 강자성체를 포함하여 이루어질 수 있다. 따라서, 케이스(110)가 자기차폐부재로서 기능하게 되어, 고정자석(120) 및/또는 운동코일(210)로부터 발생될 수 있는 전자기파를 차단할 수 있게 된다.

고정자석(120)은 측면으로 확장되는 더블 마그넷 구조를 가질 수 있다. 이를 위하여, 고정자석(120)은 제1 자석(121)과 제1 자석(121)을 간격을 두고 외측으로 둘러싸는 제2 자석(122)을 포함할 수 있다. 이때, 고정자석(120)는 운동코일(210)과의 사이에 자기력을 극대화시키는 구조를 가질 수 있다.

제1 자석(121)은 원형으로 중심축을 중심으로 대칭인 얇은 원통(cylinder) 형상을 가질 수 있다. 제2 자석(122)은 중심축을 중심으로 대칭인 중앙부분이 비어있는 원통 형상을 가질 수 있다. 이때, 제2 자석(122)의 비어있는 중심축 부분의 중공부에 제1 자석(121)이 배치될 수 있다. 따라서, 제1 자석(121)과 제2 자석(122)은 제1 방향 즉 반지름 방향으로 소정 간격 예를 들어 일정한 간격 떨어지게 배치될 수 있다.

이러한 이중 자석구조는 강한 자력을 제공할 수 있으므로, 공간을 절약할 수 있으며, 미세 구동에도 강한 힘을 얻을 수 있게 된다.

또한, 운동코일(210)의 적어도 일부가 제1 자석(121)과 제2 자석(122) 사이에서 고정자석(120)에 대하여 제1 방향(반지름 방향)과 수직인 제2 방향(중심축방향)으로 상대운동하게 된다. 이를 위하여, 운동코일(210)의 끝단부가 제1 자석(121)과 제2 자석(122) 사이의 간격에 삽입된다.

이때, 운동코일(210)이 진동 시에 제1 자석(121)과 제2 자석(122)의 사이 공간에서 운동하게 되므로, 충분한 자력을 받아 강한 힘을 얻으면서도 공간을 절약할 수 있게 된다.

진동부(200)는 운동코일(210)에 중량물이 운동코일(210)의 운동 방향으로 결합되는 중량부재(220)를 포함할 수 있다. 중량부재(220)는 진동 발생 시에 운동코일(210)과 함께 진동하게 되므로, 진동 시에 충분한 진동력을 제공할 수 있게 된다. 이때, 중량부재(220)는 운동코일(210)이 운동하는 방향으로 운동코일(220)과 결합하게 된다. 따라서, 중량부재(220)의 수직배치에 의하여, 진동발생장치(10)의 두께를 줄일 수 있게 되므로, 설치 공간을 절약할 수 있게 되어 소형화를 구현할 수 있게 된다.

이때, 진동부(200)는 회로기판(230)을 포함하고, 회로기판(230)의 고정자석(120)을 향하는 일면에 운동코일(210)이 실장되고, 반대면인 다른 일면에 중량부재(220)가 실장될 수 있다. 따라서, 적은 공간을 효율적으로 활용할 수 있게 되어, 소형화를 구현할 수 있게 된다.

또한, 회로기판(230)의 중심을 일방향으로 진동발생장치의 두께 방향으로 관통하는 중심축에 대하여 중량부재(220)가 중공부를 갖는 중심축에 대하여 대칭인 형상이 될 수 있다. 중량부재(220)의 축대칭 형상에 의하여, 안정적으로 진동할 수 있게 된다.

이때, 중량부재(220)는 비자성체인 금속으로 이루어지거나 운동코일(210)과 전기적으로 절연될 수 있다. 따라서, 중량부재(220)가 자석을 띠지 않게 되고, 전원이 공급되지 아니하여, 중량부재(220)의 움직임에도 전자기파가 발생하기 않게 될 수 있다.

또한, 중량부재(220)는 그 진동에 의하여 공진이 발생할 수 있는 고유진동수를 갖도록 조정될 수 있다. 그에 따라, 가해지는 입력에 대하여 큰 진동을 얻을 수 있게 되어 진동발생장치(10)의 효율을 향상시킬 수 있다. 다른 실시예로서, 진동발생장치(10)에는 별도의 진동수 조정부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 진동수 조정부재는 진동부에 설치되어 진동부의 고유진동수를 조정할 수 있도록 하는 추가적인 중량물이 될 수 있다. 이를 위하여,

진동발생장치(10)는 케이스(110) 내부의 일면에 고정되는 고정자석(120); 고정자석(120)과 일방향으로 이격되어 설치되는 회로기판(230); 회로기판(230)의 고정자석(120)을 향하는 일면에 실장되는 운동코일(210); 및 회로기판의 일면과 반대면인 다른 일면과 케이스(100)의 일면과 마주보는 다른 일면 사이에 설치되는 탄성부재(300)를 포함할 수 있다.

스토퍼(240)는 회로기판(230)의 고정자석(120)을 향하는 면에 설치되어, 회로기판(230)의 운동범위를 제한할 수 있다. 또한, 스토퍼(240)는 탄성이 있는 재질로 형성되어, 회로기판(230)과 고정자석(120)의 접촉 시에 에너지를 소산시켜 부드러운 진동운동이 되도록 할 수 있다. 이때, 스토퍼(240)는 탄성체 또는 댐퍼의 기능을 수행할 수 있다.

탄성부재(300)는 중량부재(220)와 케이스(110)의 다른 일면 사이에 설치될 수 있다. 탄성부재(300)는 금속의 탄성을 이용하여 진동을 그대로 외부에 전달하면서도 고정부(100) 내부에서 진동폭을 제한할 수 있는 판스프링 등의 탄성체인 적어도 하나 이상의 탄성부와, 진동부(200) 또는 고정부(100)와 결합되는 결합부를 포함하여 이루어지 수 있다.

이때, 탄성부재(300)가 상기 진동부(200) 및 고정부(100)에 고정됨에 있어서 직접 부착될 수도 있고, 별도의 삽입부재(도 3a 내지 도 3c 참조)를 이용하여 간접 부착될 수도 있다. 탄성부재(300)는 진동에 방해가 되지 않는 탄성을 가지면서 편심이 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다. 따라서, 탄성부재(300)에서 탄성을 받는 탄성부의 개수와 형상은 탄성부재(300)의 크기, 진동부(200)의 무게 및 진동력에 따라 조절 가능하며 이러한 기술적 사상을 충족하는 한 다양한 구현이 가능하다.

탄성부재(300)의 탄성부는 일자형, 삼발이형, 십자형, 물결형상, 토션스프링 형상 또는 회오리 형상 등 탄성을 제공하기 위한 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 탄성부를 포함하여 어떠한 형상으로 탄성부재(300)를 형성하든 요구되는 탄성을 제공할 수 있도록 형성된 적어도 1개 이상의 탄성부를 포함하고, 결합부의 일측이 진동부(200)에 중심결합하고 타측은 편심이 발생하지 않도록 고정부(100)에 결합됨으로써 진동의 발생 및 전달을 충실히 수행하도록 할 수 있다. 여기서, 중심결합이라는 것은 중심을 잡아 편심이 발생하지 않도록 하는 위치에서의 결합을 의미한다.

한편, 탄성부재(300)는 고정부(100)와 진동부(200) 사이의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 회로기판(230)의 일면 또는 다른면과 케이스(110) 사이, 또는 중량부재(220)와 케이스(110) 사이, 또는 회로기판(230)과 고정자석(120) 사이 등에 배치될 수 있다.

고정부(100)는 기본적으로 측면이 커버된 구조로서 내부 구성요소를 고정하고 외부의 충격으로부터 제품을 보호하며, 상기 진동부(120)가 상측 또는 하측으로 이동하며 발생되는 진동을 고정부(100) 전체로 골고루 분산시키면서 외부로 미세 진동을 포함한 모든 진동을 전달하는 역할을 한다.

고정부(100)는 순철 등의 강자성체 재질의 금속으로 구성하여 고정부(100) 내측에 결합된 영구자석(120)으로 부터 발생하는 자력의 누설을 차단하며 자기회로를 형성하여 영구자석(120)의 자력을 증대시킬 수 있다. 또한, 영구자석(120)의 고정부(100)와 결합된 측면의 반대 측에 순철 등의 강자성체 재질의 금속으로 이루어진 요크(130)를 결합하면 하측면으로의 자력의 누설을 차단하고 자기회로를 더 효과적으로 구성함으로써 영구자석(120)의 자력을 극대화 시킬 수 있다.

고정부(100)는 적용 대상의 설계상 필요에 따라 사각기둥형, 원기둥형 등 다양한 형상의 구현이 가능한 부분으로서, 고정부(100)의 형상은 내부 구성요소의 형상에도 영향을 미치는 바, 고정부(100)의 형상에 따라 내부 구성요소 또한 축척을 달리하는 유사한 형상으로 구현하게 된다.

도면에 도시된 실시예에서는, 원통형 형상의 고정부(100)를 채택하고 내부 구성요소 또한 원형을 기본 형상으로 하고 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 하우징 및 내부 구성요소의 형상이 다양한 형상을 가질 수 있다.

고정부(100)는 일체형으로 형성될 수도 있으나, 제조공정을 생각한다면 내부에 공간을 형성하되 일부가 개방된 케이스 본체(111)와 케이스 본체(111)의 개방된 측면에 결합되는 브라켓(112)으로 고정부(100)를 구성하여, 케이스 본체(111) 또는 브라켓(112)에 내부 구성요소를 조립한 후 케이스 본체(111)와 브라켓(112)을 결합하는 구조가 될 수 있다. 이때, 스피커 전체의 두께를 더욱 줄여야 하는 경우에는 도 3c에 도시된 실시예에서와 같이 브라켓(112)을 생략할 수도 있다. 그리고 고정부(100)의 일부를 회로기판으로 구성하여 전원연결부(400)를 연결할 수도 있다.

이하, 원통형이고 전체면을 커버하는 고정부(100)를 채택한 경우의 내부 구성요소를 설명함에 있어 불가피하게 원통형의 고정부(100)에 적합한 형상을 구체적으로 언급하더라도, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.

진동발생장치(10)가 음향재생장치로부터 수신되는 음향신호에 의해 진동력을 발생함에 있어서, 미세한 신호에도 동작할 수 있도록 강한 자력이 형성되는 것이 필요할 수 있다. 이를 위해 내측의 영구자석(130)과 일정한 간격을 두고 외측으로 감싸고 있는 또 다른 영구자석(130)을 배치하여 영구자석(130)을 복수개로 구성하여 자기력을 증대시킬 수 있다.

내측 및 외측에 배치된 영구자석(130)의 사이에 형성된 공간으로 운동코일(210)이 구비되어 영구자석(130)과 상호작용으로 전자기력을 발생시켜 운동코일(210)이 상측 또는 하측으로 진동을 하게 된다. 이는 영구자석과 영구자석을 근접시킬 경우 매우 강력한 자기장이 형성되는데, 이 사이에 코일을 배치하여 강력한 진동력을 발생시키는 원리를 이용한 것이다. 운동코일(210)의 하측에 중량부재(220)를 일체로 결합하여 운동코일(210)의 이동에 따라 중량부재(220)가 함께 진동하게 된다. 이때, 운동코일(210)은 전원연결부(400)와 전기적으로 연결되어 외부로부터 전원을 공급받아 전자기력을 발생시킨다.

한편, 다른 실시예로서, 탄성부재(300)가 회로기판(230)에 전원 또는 신호를 인가하는 통로가 될 수 있다. 이 경우, 회로기판(230)에 전원 또는 신호를 인가하기 위한 별도의 전원 연결부가 필요 없을 수 있다. 따라서, 진동발생장치(10) 구조를 간단하게 할 수 있으며, 소형화 구현이 가능하게 된다. 이 경우, 케이스(110)에 회로가 연결되고, 중량부재(220)에 회로 패턴이 형성되고, 케이스(110)로부터 탄성부재(300) 및 중량부재(220)를 통하여 회로기판(230)으로 전원 공급이 가능하게 될 수 있다.

진동발생장치(10)는 고정부(100)와 회로기판(230) 사이에 설치되어 전기적으로 연결하고, 나선형의 코일 구조를 갖는 전원연결부(400)를 포함할 수 있다. 전원연결부(400)는 나선형 코일 구조를 가져, 진동부(200)의 진동 시 고정자석(120)과 접촉되지 않도록 영구자석(120)의 하측에 배치되며 탄성으로 인하여 진동부(200)의 진동을 방해하지 않도록 길이를 극대화시킬 수 있다. 또한, 전원연결부(400)는 유연하게 움직일 수 있는 연성회로기판으로 이루어질 수 있다.

전원연결부(400)는 진동부(200)의 진동시 영구자석(120)과 접촉되지 않도록 영구자석(120)의 하단에 배치될 수 있다. 전원연결부(400)는 일단이 중량부재(220)의 중공부와 탄성부재(300)의 중공부를 관통하여 회로기판(230)과 중심 결합하고, 다른 일단이 케이스의 다른 일면과 결합할 수 있다.

운동코일(210)에 공급되는 전원이 중량부재(220) 및 탄성부재(300)를 통하여 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 운동코일(210)과 중량부재(220)는 전기적으로 절연될 수 있다. 운동코일(210)과 전원연결부(400)의 연결 및 운동코일(210)과 중량부재(220)의 절연을 위하여 운동코일(210)을 회로기판(230)에 고정하고 회로기판(230)에 중량부재(220)을 결합하여 구성할 수 있다. 운동코일(210)과 회로기판(230)의 일부가 전기적으로 연결되고, 회로기판(230)과 전원연결부(400)가 연결되어 운동코일(210)에 전원을 공급할 수 있도록 구성할 수 있다. 회로기판(230)은 인쇄회로기판 또는 연성회로기판 등으로 구성할 수 있다.

회로기판(230)은 하나의 실시예로, 본드 또는 수지 또는 필름 등의 부도체 재질을 이용하여 운동코일(210)과 중량부재(220)를 절연하고 운동코일(210)과 전원연결부(400)를 직접 연결할 수도 있다. 이때, 운동코일(210)과 중량부재(220)가 전기적으로 절연될 수 있는 구조이면 다양한 구성이 가능하다.

중량부재(220)는 영구자석(130)에 의해 발생되는 자력의 영향을 받지 않고 진동할 수 있도록 비자성체인 재질로 이루어질 수 있다. 중량부재(220)는 진동력을 극대화하기 위하여 동일한 부피에서도 무게를 크게 할 수 있도록 황동 또는 스테인리스 또는 텅스텐 등의 비중이 큰 금속으로 구성될 수 있다. 중량부재(220)의 일부에 절개된 공간을 형성하여 전원연결부(400)가 중량부재(220)의 절개된 공간의 일부를 관통하여 배치됨으로써 전원연결부(400)가 운동코일(210)과 외부의 전원을 연결할 수 있도록 구성할 수 있다.

한편, 진동발생장치(10)는 고정자석(120)의 외주면에 배치되는 자성유체(미도시)를 포함할 수 있다. 자성유체를 고정자석(120) 주변에 배치하기 위해서는 케이스 본체(111)의 고정 자석 가까운 위치에 적어도 하나의 유입홀(미도시)이 형성될 수 있으며, 유입홀을 통하여 자성유체를 고정자석(120) 주위에 간편하게 도포할 수 있게 된다. 유입홀은 케이스(110)의 고정자석(120)의 제1 자석(121)과 제2 자석(122) 사이의 간격이 있는 위치에 형성될 수 있다.

자성유체가 고정 자석(120) 및 요크(130)의 외주면과 운동 코일(210) 사이에 도포될 수 있으며, 자성유체는 진동부(200)의 잔진동을 방지할 수 있다. 자성유체는 진동부(200)의 상하운동을 원활하게 할 수 있도록 영구자석(120)과 운동코일(210) 사이의 간극에 배치될 수 있으며, 자성유체는 외부충격으로 인해 진동부(200)가 상하 또는 좌우로 흔들려 발생되는 잔진동을 방지할 수 있다.

진동발생장치(10)는 운동코일(210)과 전기적으로 연결되어 설정된 기준 주파수보다 높은 주파수의 진동 출력을 차단하는 고주파 차단부를 포함할 수 있다. 이때, 고주파 차단부는 고정부(100)에 설치될 수 있다. 이때, 고주파 차단부는 고주파 출력 시에, 고정부(100)를 통하여 공급되는 전원을 차단하여 고주파 출력시에 진동발생장치(10)에 발생할 수 있는 고주파 이음을 방지할 수 있다.

고주파 차단부는 저역대역 및 고역대역 모두 충분한 음감을 발생하면서 고역대역에서의 고주파 이음이 발생하지 않도록 하는 고품질 체감진동 음향 리시버를 구현할 수 있다. 고주파 차단부는 인덕터를 사용하는 저역통과필터를 포함하여 이루어질 수 있다.

도 3a 내지 도 3c에는 진동발생장치에 삽입부재가 장착되는 실시예들이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 진동발생장치(10)는 탄성부재(300)와 고정부(100) 사이에 또는 탄성부재(300)와 진동부(200) 사이에 상호 용접이 용이하도록 삽입되는 삽입부재(500)를 포함할 수 있다. 이때, 삽입부재(500)는 탄성부재(300)와 케이스(110)의 일면 사이 또는 탄성부재(300)와 중량부재(220) 사이에 상호 용접이 용이하도록 삽입될 수 있다.

탄성부재(300)는 고정부(100) 및/또는 운동부(200)와 본딩 또는 용접으로 결합할 수 있다. 고정부(100) 또는 운동부(200)가 용접을 하기 어려운 재질로 구성되고 탄성부재(300)의 결합부의 면적이 작아 본딩으로 결합강도가 충분히 구현되지 못할 경우, 용접이 가능한 금속으로 이루어진 삽입부재(500)를 구비하여 탄성부재(300)를 고정부(100) 또는 운동부(200)에 결합하고 탄성부재(300)를 삽입부재(500)에 용접으로 결합하여 결합강도를 증대시킬 수도 있다. 삽입부재(500)의 일부에 절개부가 형성되고, 전원연결부(400)가 삽입부재(500)의 절개부의 일부를 관통하거나 삽입되어 고정부(100)와 결합될 수 있다.

도 3a에 도시된 실시예에서는 탄성부재(300)의 하측면에 삽입부재(500)를 구비한 것으로, 탄성부재(300)의 결합 면적이 작아 고정부(100)에 직접 결합이 어려울 경우 삽입부재(500)를 고정부(100)와 본딩 등으로 결합하고 탄성부재(300)와 삽입부재(500)를 용접으로 결합하여 강하게 결합할 수 있도록 함으로써, 진동 발생 장치(10)의 내구성을 증대시킬 수 있다.

도 3b에 도시된 실시예에서는 탄성부재(300)의 상측면에 삽입부재(500)를 구비한 것으로, 탄성부재(300)의 결합 면적이 작아 진동부(200)에 직접 결합이 어려울 경우 삽입부재(500)를 진동부(200)와 본딩 등으로 결합하고 탄성부재(300)와 삽입부재(500)를 용접으로 결합하여 결합강도를 극대화 시킬 수 있다.

도 3a와 도 3b에 도시된 실시예에서와 같이 삽입부재(500)를 구비하는 경우, 삽입부재(500)의 일부를 절개하여 삽입부재(500)의 절개부의 일부를 관통 또는 삽입되어 전원연결부(400)가 고정부(100)와 결합되도록 할 수 있다.

도 3c에 도시된 실시예에서는 삽입부재(500)를 구비하되 삽입부재(500)의 일부가 고정부(100)에 의해 감싸지지 않고 개방되어 상기 전원연결부(400)가 삽입부재(500) 또는 고정부(100)의 외측면에 고정되어 전원연결부(400)가 외부 전원과 직접 연결될 수 있도록 구성한 것이다.

도 4에는 진동발생장치(10)에서 고정자석(120)의 착자 상태가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 고정자석(120)은 진동부(200)의 운동방향과 동일한 방향으로 착자될 수 있다. 이때, 제2 자석(122)이 제1 자석(121)에 대하여 운동코일(210)의 운동방향으로 반대 극성이 되도록 배치될 수 있다.

즉, 영구자석(120)을 복수개로 구성하는 경우, 운동코일(210)에 전원이 인가될 때 발생하는 전자기력의 방향이 운동코일(210)의 내측과 외측에서 서로 반대 방향으로 발생하게 되므로, 도시된 바와 같이 운동코일(210)의 내측 및 외측에 배치된 영구자석(120)의 착자 방향은 서로 반대 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 동일한 코일 전류에도 더 큰 진동력을 얻을 수 있게 된다.

도 5에는 진동발생장치(10)가 장착된 체감진동 음향 리시버(1)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 체감진동 음향 리시버(1)는 진동발생부(10); 음향발생부(20); 및 하우징(30)을 포함할 수 있다. 진동발생부(10)는 음향재생장치로부터 수신된 음향신호에 따라 진동을 출력할 수 있다. 음향발생부(20)는 음향신호에 따라 음향을 출력할 수 있다. 하우징(30)은 진동발생부(10) 및 음향발생부(20)를 수납할 수 있다.

진동발생부(10)는 운동코일(210)과 전기적으로 연결되어 설정된 기준 주파수보다 높은 주파수의 진동 출력을 차단하는 고주파 차단부를 포함할 수 있다. 이때, 고주파 차단부는 고정부(100)에 설치될 수 있다. 이때, 고주파 차단부는 고주파 출력 시에, 고정부(100)를 통하여 공급되는 전원을 차단하여 고주파 출력시에 진동발생부(10)에 발생할 수 있는 고주파 이음을 방지할 수 있다.

고주파 차단부는 저역대역 및 고역대역 모두 충분한 음감을 발생하면서 고역대역에서의 고주파 이음이 발생하지 않도록 하는 고품질 체감진동 음향 리시버를 구현할 수 있다. 고주파 차단부는 인덕터를 사용하는 저역통과필터를 포함하여 이루어질 수 있다.

진동발생부(10)는 가벼운 다이아프레임을 진동시켜 음향을 발생하는 음향발생부(20)와는 달리 상대적으로 무거운 진동자를 진동시킴으로 저역대역에서는 큰 진동력을 발생시켜 풍부한 음감을 제공할 수 있지만, 고역대역에서는 음향의 출력이 약하여 충분한 음감을 발생시키지 못하며 고역대역에서 이음이 발생할 수 있다.

이러한 진동발생부(10)를 음향발생부(20)와 단순히 결합시키면 진동발생부(10)가 고역대역에서 정상적인 음향을 출력하지 못하면서 음향발생부(20)에 수신되는 신호를 나누어 공급받게 되어 음향발생부(20)의 출력을 저하시켜 음향발생부(20)의 고역대역에서 음향이 작아지게 된다. 고주파 차단부는 하우징(30)에 구비된 일부 공간에 배치되어 진동발생부(10)와 전기적으로 연결되어 음향재생기기로부터 수신되는 음향신호 중 고역대역을 차단하여 준다.

또한, 고주파 차단부는 진동발생부(10)에 구비된 전원연결부(400)의 일측면에 고정하여 일체로 배치할 수도 있는데, 이때 전원연결부(400)에 표면실장기술을 이용하여 결합하면 회로연결과 고정을 동시에 할 수 있어 공정이 간소해지는 효과가 있다. 고주파 차단부는 저역대역에서는 음향신호를 그대로 통과시켜 진동발생부(10)가 정상적으로 진동하여 음향발생부(20)의 부족한 음향을 보완하여 저역대역에서 풍부한 음감을 구현할 수 있다. 고역대역에서는 진동발생부(10)에 수신되는 신호를 차단하여 음향신호가 모두 음향발생부(20)에 전달되도록 하여 고역대역에서도 정상적인 음향을 발생할 수 있다.

즉, 고주파 차단부에 의하여 저역대역 및 고역대역 모두 충분한 음감을 발생하면서 고역대역에서의 고주파 이음이 발생하지 않도록 하는 고품질 체감진동 음향리시버(1)를 구현할 수 있다.

상기 고주파 차단부는 인덕터를 사용한 저역필터로 구성할 수 있다. 신호가 제한되는 주파수인 차단 주파수(Cut-off frequency)는 500Hz 이하로 구현할 수 있다. 그러나 차단 주파수를 낮추기 위해서는 고주파 차단부를 구성하는 인덕터의 인덕턴스가 커야하는데, 인덕턴스를 크게 하려면 인덕터의 크기가 커지게 되어 소형 음향리시버에 적용하기 어려울 수 있으므로 차단 주파수를 1kHz이하로 구현하여 사용할 수도 있다.

하우징(30)은 도면에 도시된 바와 같이 일체로 구성하여 내부에 진동발생부(10) 및 음향발생부(20)를 장착할 수도 있고, 진동발생부(10)와 음향발생부(20)에 별도로 하우징(31, 32)을 각각 구비하고, 하우징(31, 32)을 서로 직접 결합하거나 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 재질을 통해 결합하여 진동발생부(10)에서 발생한 진동력이 외이에 전달되도록 연결하여 구성할 수도 있다.

하우징(30)은 진동발생부(10)에서 발생하는 진동을 흡수하지 않고 그대로 전달할 수 있는 합성수지 또는 금속 또는 나무와 같은 재질로 구성할 수 있다. 체감진동 음향리시버(1)가 음향재생장치로부터 발생되는 음향신호를 수신하기 위하여 유선으로 연결할 수도 있고, 체감진동 음향 리시버(1)에 무선신호 수신모듈을 일체로 내장하여 유선 연결로 인한 불편함이 없도록 구성할 수도 있다. 무선신호 수신모듈은 블루투스 모듈 또는 지그비 모듈로 구성할 수 있다.

고주파 차단부는 주파수에 대한 신호크기 특성으로 차단 주파수 이하에서는 신호를 통과시키지만 주파수가 높아지면 신호가 차단되는 특성을 가진 저역필터의 특성을 갖는다. 체감진동 음향리시버(1)의 회로 구성은 음향소스로부터 수신되는 음향신호가 음향발생부(20)와 진동발생부(10)가 병렬로 연결되어 나뉘어 공급되고, 진동발생부(10)에 고주파 차단부가 연결되어 진동발생부(10)에 공급되는 음향신호의 고역대역을 차단시켜준다. 고주파 차단부는 인덕터를 사용하여 구성할 수 있다. 인덕터는 보통 코일 권선으로 이루어지며 코일에 전류가 흐르면 코일 주변에 자기장이 형성되고 전류의 방향이 바뀌게 되면 형성된 자기장으로 인하여 순간적으로 전류의 흐름을 방해하게 되는데, 전류의 방향이 빠르게 바뀔수록, 즉 고주파에서 전류의 흐름을 방해하는 저항이 커지게 되어 저역필터의 효과가 있다.

차단 주파수는 500Hz 이하로 구현할 수 있다. 하지만, 차단 주파수를 낮추기 위해서는 고주파 차단부를 구성하는 인덕터의 인덕턴스가 커야하는데, 인덕턴스를 크게 하려면 인덕터의 크기가 커지게 되어 소형 음향리시버에 적용하기 어려울 수 있으므로 차단 주파수를 1kHz이하로 구현하여 사용할 수 있다.

고주파 차단부를 연결하지 않는 경우, 진동발생부(10)의 진동가속도가 여러 주파수 대역에서 크게 발생하는 것을 알 수 있다. 진동발생부(10)에 인덕터를 직렬 연결하여 구동한 실시예에서는, 진동발생부(10)에서 발생하는 진동이 저주파 대역에서는 변화가 없지만 고주파 대역에서는 크게 감소할 수 있다. 인덕터를 연결한 진동발생부(10)의 다른 실시예에서는 고주파 대역에서의 진동이 거의 발생하지 않는 것을 볼 수 있다.

이와 같이 고주파 차단부를 적용하면 진동발생부(10)의 저주파 대역에서의 진동력을 확보하면서도 고주파 대역에서의 진동력을 제거할 수 있다.

고주파 차단부는 하우징(30)에 구비된 공간에 배치되어 진동발생부(10)와 전기적으로 연결하여 구성할 수 있다. 고주파 차단부는 하우징(30)의 외부에 결합 공간을 구비하여 배치할 수도 있다. 고주파 차단부는 진동발생부(10)에 구비된 전원연결부(400)의 일측면에 고정하여 일체로 배치할 수도 있다. 이때 전원연결부(400)에 표면실장기술을 이용하여 결합하면 회로연결과 고정을 동시에 할 수 있어 공정이 간소해지는 효과가 있다.

도 6에는 진동전달부(40)를 포함하는 체감진동 음향 리시버(2)가 도시되어 있다. 도 7에는 도 6의 체감진동 음향 리시버(2)의 내부 구조가 도시되어 있다.

하우징(30)은 진동발생부(10)를 수납하는 제1 하우징(31), 및 음향발생부(20)를 수납하는 제2 하우징(32)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 하우징(31) 및 제2 하우징(32)은 일체로 형성될 수도 있다. 다른 실시예로서, 제3 하우징(33)을 포함하고, 제3 하우징(33)에 의하여 제1 하우징(31)과 제2 하우징(32)을 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 원재료를 사용하여 일체로 또는 구별되도록 연결할 수 있다.

체감진동 음향 리시버(2)는 하우징(30)이 귀 주위의 피부와 접촉하여 진동을 전달하는 진동전달부(40)를 포함할 수 있다. 또한, 진동전달부(40)가 이개부에 삽입 및 접촉이 가능하도록 음향출력방향의 직각 또는 경사진 방향으로 일부가 돌출될 수 있다. 또한, 진동전달부(40)가 하우징(30)의 일부에 음향출력방향으로 단면을 형성할 수 있다. 또한, 진동발생부(10)의 진동 운동의 중심선이 음향발생부(20)의 진동의 중심선에 대하여 이격되도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로서, 별도로 진동전달부재가 상기 진동전달부(40)의 피부와 접촉되는 표면에 부착 또는 형성될 수 있다.

체감진동 음향 리시버(2)는 내부에 공간을 구비하고 있는 하우징(30)에 음향발생부(20)와 진동발생부(10)가 장착되어 구성되며, 진동전달부(40)는 귀의 이개와 접촉하여 진동을 전달하는 면적을 크게 하여 진동발생부(10)에서 발생하는 진동을 효과적으로 전달하도록 할 수 있다. 음향발생부(20)는 음향부 영구자석(22)과 음향부 코일(21) 및 다이아프레임(24)을 포함하여 구성된다.

스마트폰, MP3 플레이어, PC와 같은 음향재생기기로부터 입력된 음향신호에 따라 음향부 코일(21)에 전자기력이 발생하여 음향부 영구자석(22)과 상호 작용함으로써 음향부 코일(21)에 결합된 다이아프레임(24)이 진동하여 음향을 발생시킨다. 음향부 영구자석(22)의 일측면에 강자성체로 이루어진 음향부 요크(23)를 배치하여 자기회로를 구성함으로써 음향부 영구자석(22)의 자기효율을 증대시킬 수도 있다. 음향발생부(20)는 도면에 도시된 구조 외에도 종래의 소형 음향리시버에서 채택하는 소형 스피커 구조이면 무엇이든 이용 가능하다.

다이아프레임(24)측으로 음향발생부(20)를 보호할 수 있는 커버(25)가 있을 수 있다. 진동발생부(10)는 내부에 공간을 형성하는 케이스(110), 케이스(110)와 결합된 전원연결부(400), 전원연결부(400)와 전기적으로 연결된 진동부 코일(210), 진동부 코일(210)의 내측면 및 외측면에 각각 배치된 복수개의 진동부 영구자석(120), 복수개의 진동부 영구자석(120)과 일체로 결합된 중량부재(220), 중량부재(220)에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 케이스(110)에 연결된 탄성부재(300)를 포함하여 이루어질 수 있다.

음향재생기기로부터 수신된 음향신호가 전원연결부(400)를 통해 진동부 코일(210)에 인가되어 전자기력이 발생하면 진동부 영구자석(120)과 상호작용하여 진동부 영구자석(120)이 상측 또는 하측으로 이동함으로써 진동을 발생시킨다.

중량부재(220)는 강자성체로 구성하여 자기회로를 형성함으로써 진동부 영구자석(120)에서 발생하는 자기력의 누설을 방지하고 자기 효율을 증대시킬 수 있다.탄성부재(300)는 일측면이 케이스(110)에 고정되고, 다른 측면이 중량부재(220)에 결합되어, 진동부 코일(210) 및 진동부 영구자석(120)에 의해 발생하는 진동력을 공진에 의해 증대시키는 역할을 할 수 있다. 탄성부재(300)는 케이스(110) 및 중량부재(220)와 용접, 본딩, 코킹 등의 방법으로 고정할 수 있으며, 탄성이 좋은 금속으로 구성할 수 있다.

상기 진동부 영구자석(120)의 일측면에 강자성체로 이루어진 진동부 요크(130)를 구비하여 진동부 영구자석(120)에서 발생되는 자기력의 누설을 방지함으로써 진동부 코일(210) 및 진동부 영구자석(120)에서 발생되는 진동력을 증대시킬 수 있다. 케이스(110)는 하우징(30)과 일체로 형성될 수도 있다.

음향발생부(200)의 진동시 상측 또는 하측으로 이동하며 진동하는 음향부 코일(21)의 무게와 진동발생부(10)에서 진동하는 진동부의 중량부재(220)의 무게를 비교하면 진동부의 중량부재(220)가 더 무겁고, 음향발생부(20)의 다이아프레임(24)보다 진동발생부(110)의 탄성부재(300)의 스프링상수가 높아 음향발생부(20)에 대비하여 진동발생부(10)의 잔류진동의 지속시간이 더 길어 서로 다른 느낌을 줌으로써 음향의 입체감을 느끼게 하는 효과가 있다.

특히 음향발생부(20)는 공기를 통해 소리를 귀 속에 있는 고막을 통해 청각신호를 자극하여 뇌에 음향신호를 전달하고, 진동발생부(10)는 음향신호에 따라 진동을 발생시켜 그 진동력으로 귀 부근의 피부나 뼈를 통해 음향신호를 뇌에 전달함으로써 음향신호의 전달 방식이 다양하여 음향의 입체감을 느끼게 하는 효과도 있다.

체감진동 음향 리시버(2)의 외관이 원기둥 형태로 형성되면 도 9(d)에 도시된 바와 같이 체감진동 음향 리시버(2)의 진동방향과 동일한 방향으로 위치한 외이도 면이 접촉되어 진동을 효과적으로 전달하기 어려울 수도 있다. 체감진동 음향 리시버에서 발생되는 진동의 체감이 감소할 수 있다.

하지만, 도 9(e)와 같이 체감진동 음향 리시버(2)를 이개부에 삽입 및 접촉할 수 있도록 음향출력방향의 직각방향으로 돌출된 진동전달부(40)를 형성한다면 체감진동 음향 리시버(2)와 귀의 접촉면적을 크게 할 수 있고, 체감진동 음향 리시버(2)의 진동방향과 수직으로 위치한 이개와 진동전달부(40)가 접촉하여 체감진동 음향 리시버(2)에서 발생한 진동을 진동전달부(40)를 통하여 진동방향과 수직방향의 면으로 직접 충격할 수 있어 진동을 효과적으로 전달할 수 있으므로 체감진동 음향 리시버(2)의 골전도 효과를 극대화 할 수 있다.

진동전달부(40)는 하우징(30)의 일부에 형성하되 이개와 넓은 면적으로 접촉될 수 있도록 음향출력방향으로 단면을 형성할 수 있다. 하우징(30)은 도 6에 도시된 바와 같이 일체로 구성하여 진동발생부(10) 및 음향발생부(20)를 장착할 수 있다. 다른 실시예로서, 진동발생부(10)와 음향발생부(20)에 별도로 하우징(31, 32)을 각각 구비하고, 제3 하우징(33)에 의하여 제1 및 제2 하우징(31, 32)을 서로 직접 결합하거나 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 재질을 통해 결합하여 진동발생부(10)에서 발생한 진동력이 외이에 전달되도록 연결하여 구성할 수도 있다. 하우징(30)은 진동발생부(10)에서 발생하는 진동을 흡수하지 않고 그대로 전달할 수 있는 합성수지 또는 금속 또는 나무와 같은 재질로 구성할 수 있다.

체감진동을 이용한 음향 리시버(2)가 음향재생장치로부터 발생되는 음향신호를 수신하기 위하여 유선으로 연결할 수도 있고, 체감진동을 이용한 음향 리시버(2)에 무선신호 수신모듈을 일체로 내장하여 유선 연결로 인한 불편함이 없도록 구성할 수도 있다. 무선신호 수신모듈은 블루투스 모듈 또는 지그비 모듈로 구성할 수 있다.

도 8에는 체감진동 음향 리시버(2)의 음향 전달 경로가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 음향이 귀에 전달될 때, 공기의 진동이 외이도(11)를 통해 고막(12)에 전달되어 고막(12)을 진동하게 하여 그 진동이 달팽이관(13)을 통해 청신경(14)에 전달되어 음향을 감지하게 된다. 골전도 리시버의 경우 공기를 통해 전달되지 않고 피부에 접촉하여 연골 및 뼈를 통해 골전도(101)에 의하여 청신경에 진동이 전달되어 음향을 감지한다.

이를 접목시킨 체감진동 음향 리시버(2)는 음향의 전달 방법을 모두 적용하여 음향발생부(20)에서 발생하는 음향은 공기전도(102)를 통하여 외이도(11)를 통해 고막을 울려 음향을 감지하고 진동발생부(10)에서 발생하는 진동은 골전도(101)를 통하여 귀에 접촉되어 연골 및 뼈를 통해 음향을 전달한다. 공기전도(102)와 골전도(101)를 함께 이용하여 음향신호를 뇌에 전달함으로써 음향신호의 전달방식이 다양하여 음향의 입체감을 느끼게 하는 효과가 있다.

또한 음향발생부(20)의 진동시 상측 또는 하측으로 이동하며 진동하는 음향부 코일(21)의 무게와 진동발생부(10)에서 진동하는 진동부 중량부재(220)의 무게를 비교하면 진동부 중량부재(220)가 더 무겁고, 음향발생부(20)의 다이아프레임(24)보다 진동발생부(10)의 탄성부재(300)의 스프링상수가 높아 음향발생부(20)에 대비하여 진동발생부(10)의 잔류진동의 지속시간이 더 길어 서로 다른 느낌을 줌으로써 음향의 입체감을 느끼게 하는 효과가 있다.

도 9에는 체감진동 음향리시버(2)의 외관의 실시예가 도시되어 있다. 도 9(a)는 사람의 귀의 구조 및 명칭을 설명하는 그림이다. 사람의 귀는 음향이 고막까지 전달되기 위한 통로인 외이도(11), 외이도의 외측 주변에 연결된 이개(41), 외이도를 덮는 형상의 이주(45), 이주(45)와 마주보고 위치하며 돌출된 대주(42) 등으로 구성되어 있다. 또한, 귀의 그 주변에는 대륜(44), 이륜(43), 이수(46)가 있다. 도 9(b)는 이어폰 장착의 예이며, 도시된 바와 같이 이어폰은 외이도(101)에 삽입되며 이주(45)와 대주(42)가 양 옆에서 지지되어 장착된다.

이때, 도 9(d)와 같이 체감진동 음향리시버의 외관이 원기둥형태로 형성되면 체감진동 음향 리시버의 진동방향과 동일한 방향으로 위치한 외이도 면으로만 접촉되어 진동을 효과적으로 전달하기 어려울 수 있다. 체감진동 음향 리시버에서 발생되는 진동의 체감이 감소하게 된다.

그러나 도 9(c)에 도시된 바와 같이 체감진동 음향 리시버(2)가 이개부(41)에 접촉되도록 할 수 있도록 음향출력방향의 직각방향으로 돌출된 진동전달부(40)가 형성된다면 도 9(e)와 같이 체감진동 음향 리시버(2)와 귀의 접촉면적을 크게 할 수 있고, 체감진동 음향 리시버(2)의 진동방향에 위치한 이개(41)와 진동전달부(40)가 접촉하여 체감진동 음향 리시버(2)에서 발생한 진동을 진동전달부(10)를 통하여 진동방향과 수직방향의 면으로 직접 충격할 수 있어 진동을 효과적으로 전달할 수 있으므로 체감진동 음향 리시버(2)의 골전도 효과를 극대화 할 수 있다.

도 10에는 본 발명에 따른 체감진동 음향 리시버(2)의 다양한 실시예들이 도시되어 있다. 도 10(a)는 음향발생부(20)의 중심과 진동발생부(10)의 중심을 서로 다르게 배치하여 진동발생부(10)가 측면으로 돌출되도록 하여 진동전달부(40)를 형성할 수 있도록 구성한 것이다. 도 10(b)는 체감진동 음향 리시버(2)의 다른 실시예로 진동발생부(10)를 음향발생부(20)보다 크게 형성하여 진동발생부(10)의 일측면에 진동전달부(40b)를 형성하는 것이 도시되어 있다. 진동발생부(10)의 크기가 커짐으로써 진동발생부(10)를 구성하는 진동부 영구자석(120) 및 진동부 코일(210)을 더 크게 설계하여 자기력과 무게를 크게 할 수 있어 더 큰 진동을 발생할 수 있어 고성능의 체감진동 음향 리시버(2)를 구현할 수 있다.

*도 10(c)에는 음향발생부(20)와 진동발생부(10)의 중심을 일치하도록 구성하되 하우징(30)의 일부를 돌출된 형상으로 형성하여 진동전달부(40b)를 구성한 것이다. 하우징(30)의 내부 형상에 굴곡이 없어 하우징(30)이 단순해지므로 제작이 용이한 장점이 있다.

도 10(d)에는 음향발생부(20)와 진동발생부(10)의 중심을 일치하도록 구성하되 하우징(30)의 일부에 진동전달부재(40d)를 결합하여 돌출되도록 하여 상기 진동전달부(40c)를 형성한 것이다. 이와 같이 진동전달부재(40d)를 별도로 결합할 경우 외형이 일정하지 않은 다양한 사람의 귀에 맞도록 여러가지 크기와 형태로 제공하여 결합하여 사용할 수 있다. 따라서 개인의 귀의 형상에 접촉면이 최대로 될 수 있도록 맞춤으로써 진동 전달을 더 효과적으로 할 수 있어 체감진동 음향 리시버(2)의 성능을 극대화 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 코일 진동 구조에 의하여 체감 진동을 구현함으로써, 전자계 노이즈를 저감시킬 수 있다.

또한, 수평 더블 마그넷 구조를 가지며 더블 마그넷 사이에 코일이 삽입되어 진동할 수 있도록 함으로써, 큰 진동력을 얻을 수 있으며, 공간 효율성으로 인하여 장치의 소형화가 가능하다.

또한, 중량물을 코일의 하방에 배치함으로써, 장치의 직경을 줄일 수 있도록 하여 그 소형화가 가능하다.

또한, 케이스에 강자성체를 적용함으로써, 영구자석 및/또는 코일에서 발생할 수 있는 전자기파를 차폐하여 사용자 건강을 도모할 수 있다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들이 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

1: 체감진동 음향 리시버, 10: 진동발생장치,
100: 고정부, 110: 케이스,
120: 고정자석, 130: 요크
200: 진동부, 210: 운동코일,
220: 중량부재, 230: 회로기판,
300: 탄성부재, 400: 전원연결부,
500: 삽입부재.

Claims (15)

1. 케이스(110) 내부의 일면에 고정되고 자력을 발생시키는 고정자석(120)을 포함하는 고정부(100);
   상기 고정자석(120)과 상호작용으로 전자기력을 발생시켜 상기 고정자석에 대하여 상대운동 하는 운동코일(210)을 포함하는 진동부(200);
   중량물이 상기 운동코일(210)에 결합되는 중량부재(220); 및
   상기 중량부재(220)와 상기 케이스(110) 내부의 상기 일면과 마주보는 다른 일면 사이에 설치되어, 상기 중량부재(220)의 진동을 상기 케이스(110)로 전달하는 탄성부재(300)를 구비하고,
   상기 중량부재(220)에 회로 패턴이 형성되고, 상기 회로 패턴을 통하여 상기 운동코일(210)과 전원연결부(400)가 연결되는 진동 발생 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 운동코일(210)과 전기적으로 연결되어 설정된 기준 주파수보다 높은 주파수의 진동 출력을 차단하는 고주파 차단부를 구비하는 진동 발생 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정자석(120)이 제1 자석과 내부의 중공부에 상기 제1 자석이 배치되는 제2 자석을 포함하고,
   상기 제1 자석과 상기 제2 자석이 제1 방향으로 떨어지도록 배치되고,
   상기 운동코일(210)의 적어도 일부가 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이에서 상기 고정자석(120)에 대하여 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 상대운동 하는 진동 발생 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 진동부에 추가적인 중량물이 설치되어 상기 진동부의 고유진동수를 조정하는 진동수 조정부재를 구비하는 진동 발생 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정자석(120)은 제1 자석(121)과 상기 제1 자석(121)을 간격을 두고 외측으로 둘러싸는 제2 자석(122)을 포함하고,
   상기 제2 자석이 상기 제1 자석에 대하여 상기 운동코일(210)의 운동방향으로 반대 극성이 되도록 배치되는 진동 발생 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 운동코일(210)이 상기 고정자석(120)을 향하는 일면에 실장되고, 반대면인 다른 일면에 상기 중량부재(220)가 실장되는 회로기판(230)을 구비하는 진동 발생 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 고정부(100)와 상기 회로기판(230) 사이에 설치되어 전기적으로 연결하고, 나선형의 코일 구조를 갖는 전원연결부(400)를 구비하는 진동 발생 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재(300)가 상기 운동코일(210)에 전원 또는 신호를 인가하는 통로가 되는 진동 발생 장치.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 고주파 차단부는 상기 고정부에 설치되는 진동 발생 장치.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 회로기판(230)의 중심을 일방향으로 관통하는 중심축에 대하여, 상기 중량부재(220)가 중공부를 갖는 상기 중심축에 대하여 대칭인 형상을 갖는 진동 발생 장치.
    
11. 제6항에 있어서,
    일단이 상기 중량부재(220)의 중공부와 상기 탄성부재(300)의 중공부를 관통하여 상기 회로기판(230)과 중심 결합하고, 다른 일단이 케이스(110)의 다른 일면과 결합하는 전원연결부(400)를 구비하는 진동 발생 장치.
    
12. 음향재생장치로부터 수신된 음향신호에 따라 진동을 출력하는 진동발생부(10);
    상기 음향신호에 따라 음향을 출력하는 음향발생부(20); 및
    상기 진동발생부(10) 및 상기 음향발생부(20)를 수납하는 하우징(30)을 구비하고,
    상기 하우징(30)이 귀 주위의 피부와 접촉하여 진동을 전달하는 진동전달부(40)를 포함하고,
    상기 진동전달부(40)가 귀의 이개부에 접촉이 가능하도록 음향출력방향의 직각 또는 경사진 방향으로 일부가 돌출된 체감진동 음향 리시버.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 진동발생부(10)의 진동 운동의 중심선이 상기 음향발생부(20)의 중심선에 대하여 이격되도록 배치되는 체감진동 음향 리시버.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 진동전달부(40)의 피부와 접촉되는 표면에 부착 또는 형성되는 진동전달부재를 구비하는 체감진동 음향 리시버.
    
15. 제12항에 있어서,
    상기 하우징(30)이,
    상기 진동발생부(10)를 수납하는 제1 하우징(31),
    상기 음향발생부(20)를 수납하는 제2 하우징(32), 및
    상기 제1 하우징(31)과 상기 제2 하우징(32)을 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 원재료를 사용하여 일체로 연결하는 제3 하우징(33)을 포함하는 체감진동 음향 리시버.

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