KR101713053B1 - 배기 챔버를 가진 질량 로딩된 이어버드 - Google Patents

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Abstract

인트라 콘차 이어폰들이 개시된다. 실시예에서, 인트라 콘차 이어폰은 후위 볼륨, 베이스 덕트, 및 드라이버와 후방 벽 사이의 배기 챔버로 분할되는 후방 공간을 갖는 하우징을 포함한다. 배기 챔버는 음향 포트와 베이스 덕트의 둘 모두를 통하여 음향적으로 후위 볼륨과 결합될 수 있다. 게다가, 배기 챔버는 후방 벽에서의 유일한 음향 개구부일 수 있는 배기 포트를 통하여 주변 환경과 음향적으로 결합될 수 있다. 그러므로, 드라이버에 의해 방출되는 사운드는 음향 포트와 베이스 덕트를 통하여 전파되어, 주변 환경으로 배기 포트를 통하여 배출되기 전에 배기 챔버에서 만날 수 있다. 기타 실시예들도 설명되고 청구된다.

Description

배기 챔버를 가진 질량 로딩된 이어버드{MASS LOADED EARBUD WITH VENT CHAMBER}
본 출원은 2014년 6월 27일 출원된 미국 가특허 출원 번호 제62/018,435호에 기초한 이익을 청구하는데, 본 출원은 상기 가특허 출원을 참조로써 본 명세서에 통합한다.
헤드폰들과 관계되는 실시예들이 개시된다. 더 특정적으로는, 후위 볼륨(back volume), 음향 질량(acoustic mass)을 갖는 베이스 덕트(bass duct), 및 배기 챔버(vent chamber)로 분할되는 후방 공간(rear space)을 갖는 인트라 콘차 이어폰(intra-concha earphone: 외이 내 이어폰)과 관계되는 실시예가 개시된다. 배기 챔버는, 실시예에서, 후위 볼륨 및 베이스 덕트와 음향적으로 결합될 수 있고 또한 단일 후방 포트를 통하여 주변 환경으로 포트(port)될 수 있다.
이어버드(earbud)들로도 알려진 인트라 콘차 이어폰들은 외이(outer ear)에 놓여지는 헤드폰들이다. 인트라 콘차 이어폰들은 외이도(ear canal)를 마주 볼 수 있지만, 전형적으로는 사용 동안 외이도에 삽입되지는 않는다. 인트라 콘차 이어폰들이 일반적으로 외이도 내부에 밀폐되지 않기 때문에, 사운드는 이어폰으로부터 샐 수 있고 외이도에 도달하지 않을 수 있다. 게다가, 주변 환경으로부터의 사운드가 이어폰 주위를 돌아서 외이도 내로 진행할 수 있어서, 음향 성능을 더 저하시킨다. 사운드가 새는 것은 사용자 귀의 해부학적 구조에 의존할 수 있기 때문에, 인트라 콘차 이어폰들의 음향 성능은 모든 사용 경우들에 대해서 일치되지 않을 수 있다.
인트라 콘차 이어폰들의 실시예들이 개시된다. 실시예에서, 인트라 콘차 이어폰은 전기적 오디오 신호를 사운드로 변환시키는 드라이버를 홀드하는 하우징을 포함한다. 하우징은 드라이버의 배후에 있는 후방 벽(rear wall)을 가질 수 있고 후방 공간이 드라이버와 후방 벽 사이에 정의될 수 있다. 챔버 파티션(chamber partition)은 후방 공간에 자리잡을 수 있고, 또한 드라이버 배후의 후위 볼륨, 챔버 파티션과 후방 벽 사이의 배기 챔버, 및 베이스 덕트를 포함하여 몇 개의 공간들로 후방 공간을 분할할 수 있다. 챔버 파티션은 음향적으로 후위 볼륨을 배기 챔버와 결합하는 음향 포트와 같은 하나 이상의 포트들 또는 애퍼처들, 및 그로부터 베이스 덕트가 후위 볼륨에서 배기 챔버에서의 덕트 포트에게 연장하는 베이스 애퍼처를 또한 정의할 수 있다. 후방 벽은 배기 포트를 포함하여 배기 챔버가 배기 포트를 통하여 음향적으로 주변 환경과 결합되도록 할 수 있다. 게다가, 배기 포트는 하우징의 후방 벽에서 유일한 음향 개구부일 수 있다. 그러므로, 드라이버에 의해 방출되는 제1 사운드 부분은 음향 포트를 통하여 전파되고 제2 사운드 부분은 베이스 덕트를 통하여 전파되어, 사운드 부분들이 배기 포트를 통하여 하우징을 빠져나가기 전에 배기 챔버에서 만나도록 될 수 있다.
챔버 파티션은 드라이버를 마주 보는 전면 및 후방 벽을 마주 보는 후면을 포함할 수 있다. 전면은 적어도 부분적으로 후위 챔버를 정의할 수 있고 후면은 적어도 부분적으로 배기 챔버를 정의할 수 있다. 게다가, 후면에서의 덕트 칸튜어(duct contour)는 챔버 파티션과 후방 벽 사이의 베이스 덕트를 정의할 수 있다. 실시예에서, 덕트 칸튜어는 베이스 애퍼처와 베이스 포트(bass port) 사이의 후면에 걸쳐서 곡선 경로를 따른다. 베이스 포트는 음향 포트로부터 배기 챔버에 걸쳐서 자리잡을 수 있는데, 예를 들어 포트들은 1 ㎜ 미만으로 분리되어 음향 포트와 덕트 포트를 통해 지나가는 사운드가 대략 동일 로케이션에서 배기 챔버에 진입하도록 할 수 있다.
실시예에서, 이어폰에서의 포트들 또는 애퍼처들 중 하나 이상은 음향 물질에 의해 커버된다. 예를 들어, 음향 포트, 덕트 포트, 및/또는 배기 포트는 메시 물질(mesh material)에 의해 커버될 수 있다. 각각의 포트는, 커버되든 커버되지 않든 간에, 포트 기하 구조, 커버 물질, 기타 등등에 기초하여 음향 임피던스를 나타낼 수 있다. 실시예에서, 음향 포트는 덕트 포트와 배기 포트 둘 모두의 음향 임피던스들보다 더 높은 음향 임피던스를 갖는다. 예를 들어, 음향 포트는 배기 포트의 음향 임피던스의 적어도 25배인 음향 임피던스를 가질 수 있다. 배기 포트의 음향 임피던스는 주변 환경을 향하는 사운드 전파를 실질적으로 방해하지 않기 위해서 약 10 Rayl 보다 더 낮을 수 있다. 그러나, 배기 포트, 또는 임의의 다른 포트 또는 애퍼처는, 포트를 커버하고 또한 이물질이 주변 환경으로부터 이어폰으로 침입할 가능성을 감소시키는 방호 덮개의 결과로서, 야외 대기에 대해 상대적으로 비 제로 음향 임피던스를 가질 수 있다.
이어폰 내에 음향 네트워크를 제공하는 것에 더하여, 챔버 파티션에 의해 형성되는 하나 이상의 챔버들은 음향 제어에 사용되는 컴포넌트들을 또한 홀드할 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰은 주변 환경으로부터의 사운드들을 감지하기 위해 배기 챔버에 자리잡을 수 있다. 따라서 마이크로폰은 이어폰에 의한 능동 잡음 제어를 구현하기 위해 처리될 수 있는 신호를 제공할 수 있다.
위의 요약은 본 발명의 모든 양태들을 망라하는 목록을 포함하지 않는다. 본 발명은 위에서 요약된 다양한 양태들의 모든 적절한 조합들로부터 실시될 수 있는 모든 시스템들 및 방법들뿐만 아니라 하기 상세한 설명에 개시되고 특히 본 명세서와 함께 제출된 청구항들에서 지적된 양태들을 포함한다는 것이 상정된다. 이러한 조합들은 위의 요약에서 구체적으로 언급되지 않은 특정 이점들을 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라서 하우징의 후방부에서 다중 음향 개구부들을 갖는 이어폰의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라서 하우징의 후방부에서 다중 음향 개구부들을 갖는 이어폰의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라서 하우징의 후방부에서 다중 음향 개구부들을 갖는 이어폰의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라서 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라서 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 챔버 파티션의 전방 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 챔버 파티션의 후방 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라서 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라서 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 구성도이다.
본 발명의 실시예들은 외부 오디오 소스로부터 수신되는 외부적으로 발생된 오디오 신호들을 재생하는 데에 사용하기 위한 헤드폰들을 기술한다. 그러나, 몇몇 실시예들이 인트라 콘차 이어폰들에 특정적으로 관련하여 기술되기는 하였지만, 실시예들은 그렇게만 제한되지는 않고, 소정 실시예들은 또한 다른 용도들에 적용 가능할 수 있다. 예를 들어, 하기 기술되는 실시예들 중 하나 이상은 전형적으로 외이도를 밀폐하는 인트라-커낼 이어폰(intra-canal earphone)들과 같이 사운드를 귀 내로 안내하는 기타 디바이스들 또는 장치들 내에 통합될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 기술은 도면들을 참조하여 이루어진다. 하지만, 특정 실시예들은 이들 특정 상세 사항들 중 하나 이상이 없이도, 또는 다른 알려진 방법들 및 구성들과 조합하여 실시될 수 있다. 후속하는 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 도모하기 위해, 특정 구성들, 치수들, 및 공정들 등과 같은 수많은 특정 상세 사항들이 제시된다. 다른 경우들에서, 공지된 공정들 및 제조 기술들은 본 설명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세한 특정 사항들로 설명되지 않는다. 본 명세서 전반에 걸쳐서 "일 실시예" 또는 "실시예", 또는 그와 유사한 것에 대한 참조는, 설명되는 특정 특징, 구조, 구성, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐서 다양한 곳에서 어구 "일 실시예", "실시예", 또는 그와 유사한 것이 등장하는 것은 반드시 동일 실시예를 가리키는 것은 아니다. 더욱이, 특정 특징들, 구조들, 구성들, 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
한 양태에서, 인트라 콘차 이어폰은 후위 볼륨, 베이스 덕트, 및 드라이버와 후방 벽 간의 배기 챔버로 분할되는 후방 공간를 갖는 하우징을 포함한다. 배기 챔버는 음향 포트와 베이스 덕트 둘 모두를 통하여 후위 볼륨과 음향적으로 결합될 수 있다. 게다가, 배기 챔버는 배기 포트를 통하여 주변 환경과 음향적으로 결합될 수 있다. 드라이버에 의해 방출되는 사운드는 음향 포트와 베이스 덕트를 통하여 전파되어, 주변 환경에 동일 배기 포트를 통하여 배출되기 전에 배기 챔버에서 만날 수 있다. 배기 포트가 후방 벽에서 유일한 개구부, 예를 들어 외부에서 가시적인 후방 벽에서의 유일한 개구부일 수 있기 때문에, 이물질들이 이어폰 내로 침투할 가능성이 감소될 수 있다.
한 양태에서, 하우징에서의 챔버 파티션은 후위 볼륨, 베이스 덕트, 및 배기 챔버 기하 구조를 정의할 수 있다. 그러므로, 챔버 파티션은 이어폰 내에서의 볼륨들의 음향 질량을 제어하도록 사이즈가 정해지고 구성된다. 게다가, 챔버 파티션은 음향적으로 드라이버를 주변 환경과 결합하는 음향 경로들을 정의할 수 있다. 음향 경로들은 후위 볼륨과 배기 챔버 사이의 음향 포트, 후위 볼륨과 베이스 덕트 사이의 베이스 애퍼처, 베이스 덕트와 배기 챔버 사이의 베이스 포트, 또는 주변 환경으로의 출구가 되는 배기 포트를 포함할 수 있다. 그러므로, 챔버 파티션은 개개의 음향 경로들의 음향 임피던스를 제어하도록 사이즈가 정해지고 구성된다. 이어폰 내에서의 포트들 및 애퍼처들의 음향 임피던스들은 포트들을 커버하는 메시들과 같은 하나 이상의 음향 물질들에 의해 변경될 수 있다. 그러므로, 이어폰의 챔버 파티션 및 기타 음향 요소들은 바라는 드라이버 공명을 달성하고 또한 이어폰의 주파수 응답과 베이스 응답을 바라는 레벨로 튜닝하도록 구성될 수 있다. 바라는 음향 성능이 이어폰의 후방 공간 내에 맞추어지는 음향 네트워크에 의해서 달성될 수 있기 때문에, 후방 공간으로부터 방사하는 베이스 튜브들이 제거될 수 있고 이어폰은 조밀하게 패키징될 수 있다.
도 1을 참조하면, 하우징의 후방부에서 다중 음향 개구부들을 갖는 이어폰의 사시도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 이어폰(100)은 휴대용 미디어 플레이어, 또는 오디오, 비디오 또는 기타 미디어를 재생할 수 있는 또 다른 장치와 같은 전자 장치에 접속하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이어폰(100)은 케이블(102)에 의해 전기적으로 전자 장치와 접속하는 오디오 잭 또는 기타 전기적 커넥터를 포함할 수 있다. 따라서, 외부에서 발생된 오디오 신호가 케이블(102)을 통하여 이어폰(100)의 하우징(104) 내의 드라이버에게 전달될 수 있다. 드라이버는 전기적인 오디오 신호를 사운드로 변환할 수 있다. 대안 실시예에서, 이어폰(100)은 외부 증폭기와의 무선 접속을 통해 외부에서 발생된 오디오 신호를 수신하는 무선 인터페이스를 통합한다.
하우징(104)은 귀의 외이도를 밀폐하지 않고서 귀의 외이(concha) 내에 놓여 지도록 사이즈가 정해지고 구성된다. 따라서, 하우징(104)은 외이도를 마주보도록 구성되는 전방 벽(106) 및 이어폰(100)이 귀로부터 이탈(dislodgement)되는 것에 저항하기 위해 외이의 칸튜어를 근사(approximate)하도록 구성되는 후방 벽(108)을 포함할 수 있다. 외이 내에 놓여 있을 때, 하우징(104)에서의 드라이버는 전방 벽(106)에서의 전방 음향 개구부(110)를 통하여 앞쪽으로 및 외이도 내로 사운드를 방출할 수 있다. 드라이버에 의해 발생되는 사운드는 전방 음향 개구부(110)를 통하여 앞쪽 방향으로 사운드를 방출할 뿐만 아니라, 튜닝 포트(112)와 베이스 포트(114)를 통하여 뒤쪽 방향으로 방출될 수 있다.
도 2를 참조하면, 하우징의 후방부에서의 다중 음향 개구부를 갖는 이어폰의 단면도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 전방 벽(106)은 드라이버(202)로부터 앞쪽으로 연장하는 하우징(104)의 부분으로서 정의될 수 있고, 후방 벽(108)은 드라이버(202)의 배후에서 연장하는 하우징(104)의 부분으로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 횡 평면(transverse plane)이 드라이버(202)의 중심 축과 직교하며 통과할 수 있고, 전방 벽(106)은 횡 평면의 전방에서 축 방향으로 하우징(104)의 부분일 수 있는 한편 후방 벽(108)은 횡 평면의 배후에서 축 방향으로 하우징(104)의 부분일 수 있다. 후방 챔버(204)는 드라이버(202)와 후방 벽(108) 사이의 하우징(104) 내에 자리잡을 수 있다. 그러므로, 뒤쪽 방향으로 드라이버(202)로부터 방출되는 사운드는 후방 챔버(204)에서 후방 벽(108)을 통과하며 형성되는 튜닝 포트(112)를 향하여 안내될 수 있을 뿐만 아니라, 후방 챔버(204)로부터 음향 덕트(208) 내로 이어지는 음향 채널(206)을 향하여 안내될 수 있다. 음향 채널(206)을 향하여 안내되는 사운드는 음향 덕트(208)를 통과하여 베이스 포트(114)까지 전파될 수 있다.
도 3을 참조하면, 하우징의 후방부에서 다중 음향 개구부를 갖는 이어폰의 구성도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 드라이버(202)에 의해 후방 챔버(204) 내로 방출되는 사운드는 튜닝 포트(112)를 향하여 안내되는 제1 사운드 부분(302) 및 음향 채널(206)을 향하여 안내되는 제2 사운드 부분(304)을 포함할 수 있다. 더 특정적으로는, 제1 사운드 부분(302)은 후방 벽(108)의 제1 로케이션, 즉 튜닝 포트(112)를 통하여 주변 환경으로 출력되고, 제2 사운드 부분(304)은 음향 덕트(208)를 통하여 전파되어 후방 벽(108)의 제2 로케이션, 즉 베이스 포트(114)를 통해 주변 환경으로 출력된다. 제1 사운드 부분(302) 및 제2 사운드 부분(304)은 후방 챔버(204)를 떠난 후에 또는 하우징(104)으로부터 주변 환경 내로 배출되기 전에 이어폰(100) 내에서 뒤섞이지 않는다. 그에 따라, 후방 벽(108)은 튜닝 포트(112) 및 베이스 포트(114)에 대응하는 적어도 두 개의 외부에서 가시적인 개구부를 포함하며, 그러므로 분진, 부스러기, 및 기타 입자들과 같은 이물질들이 다중 로케이션에서 후방 벽(108)을 통하여 이어폰(100)에 들어올 수 있다.
후방 벽(108)에서 다중 음향 개구부를 갖는 이어폰(100)의 구조와 음향 기능을 기술하였으므로, 하기 기술에서는 후방 하우징 벽에서 단일 음향 개구부를 통하여 주변 환경에 포트하는 배기 챔버를 갖는 이어폰(100)의 실시예들에 초점을 맞출 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 명세서에서 기술되는 본 발명의 실시예들은 상호 배타적이 아니고, 그러므로 후방 벽(108)에서 다중 음향 개구부를 갖는 이어폰(100)의 특징(feature)들은 본 발명의 범위 내에서 후방 하우징 벽에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰(100)의 특징들과 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 4를 참조하면, 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 사시도가 설명의 실시예에 따라서 도시된다. 이어폰(100)은 케이블(102)을 통해 외부에서 발생된 오디오 신호를 수신하고 또한 전기적 오디오 신호를, 하우징(104) 내의 드라이버(202)에 의해 재생되어 전방 벽(106)에서의 전방 음향 개구부(110)를 통과하는 사운드로 변환하도록 구성될 수 있다. 이어폰(100)은 귀의 외이 내에 놓이도록 사이즈가 정해지고 구성되는 하우징(104)을 가질 수 있다. 그에 따라, 사운드는 사용 동안 전방 음향 개구부(110)를 통하여 귀 내로 재생될 수 있다.
도 1 및 도 2에 대하여 위에서 기술된 실시예와 유사하게, 드라이버(202)는 또한 후방 벽(108)을 향하여 뒤쪽 방향으로 사운드를 방출할 수 있다. 그러나, 실시예에서, 음향 덕트(208)의 음향 질량은, 후방 챔버(204)와 함께, 드라이버(202) 배후의 후방 벽(108) 내에 통합될 수 있다. 더 특정적으로는, 사운드는 드라이버(202)의 배후에서 및 후방 벽(108) 내에서 축 방향으로 음향 네트워크를 통하여 경로 설정될 수 있다. 도 1 및 도 4에 도시된 이어폰(100) 실시예들과 비교해 보면, 이런 방식으로 후방 벽(108) 내에 음향 네트워크를 수용하는 것이 더 소형의 이어폰(100)을 허용할 수 있다는 것을 나타낸다.
도 4를 이제 참조하면, 드라이버(202)에 의해 뒤쪽으로 방출되는 사운드는 후방 벽(108)에서 배기 포트(402)를 통하여 하우징(104)으로부터 배출될 수 있다. 더 특정적으로는, 후방 벽(108)은 드라이버(202)에 의해 뒤쪽으로 방출되는 사운드가 주변 환경과 그를 통해 교통(communicate)하는 외부에서 가시적인 음향 개구부를 포함할 수 있다. 즉, 다중 음향 채널은 하우징(104) 내에서 만나도록 경로 설정되어 복수의 배기 포트가 단일 가시적 로케이션에서 하우징(104)으로부터 배기되기 위해 단일화될 수 있도록 한다. 따라서, 실시예에서, 배기 포트(402)는 후방 벽(108)에서 유일한 음향 개구부를 제공한다.
도 5를 참조하면, 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 분해도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 이어폰(100)의 다양한 컴포넌트들은 이어폰 축(502)을 따라 정렬될 수 있다. 이어폰 축(502)은 드라이버(202)의 중심을 통과해 지나가는 축으로서 정의될 수 있다. 즉, 드라이버(202)의 외곽 에지(504)는 이어폰 축(502)과 축 방향으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 외곽 에지(504)는 원형이고, 이어폰 축(502)에 중심을 둔다. 게다가, 외곽 에지(504)는 드라이버(202)의 진동판(diaphragm)(506)과 동심원을 이룰 수 있어서 진동판(506)에 의해 방출되는 사운드가 초기에 앞쪽 방향으로 또는 뒤쪽 방향으로 이어폰 축(502)을 따라 전파되도록 할 수 있다. 하우징(104)의 전방 벽(106)은 이어폰 축(502)을 따라 드라이버(202)의 앞쪽으로 배치될 수 있고 하우징(104)의 후방 벽(108)은 이어폰 축(502)을 따라 드라이버(202)의 뒤쪽으로 배치될 수 있다.
실시예에서, 하나 이상의 컴포넌트들은, 하우징(104) 내의 공간의 볼륨을 다중 챔버 또는 볼륨으로 분할하기 위해 드라이버(202)와 후방 벽(108) 사이의 하우징(104) 내에 자리잡을 수 있다. 예를 들어, 챔버 파티션(508)은 드라이버(202)와 후방 벽(108) 사이에 자리잡을 수 있다. 챔버 파티션(508)은 몇 개의 볼륨들 또는 챔버들이 챔버 파티션(508)의 표면과 드라이버(202) 또는 후방 벽(108)의 표면 사이에서 정의되는 방식으로 하우징(104)과 일치하고 및/또는 이것에 대하여 밀폐되는 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 챔버는 드라이버(202)와 챔버 파티션(508)의 전면 사이에 정의될 수 있다. 챔버 파티션(508)의 후면은, 후면을 따라 그루브(groove) 또는 채널을 형성하기 위해 한 경로를 따라 연장하는 덕트 칸튜어(510), 예를 들어 리세스된 프로파일을 가질 수 있다. 덕트 칸튜어(510)는 공기의 음향 질량을 갖는 음향 채널, 예를 들어 베이스 튜브를 형성하기 위해 후방 벽(108)의 내부 표면과 메이팅될 수 있다. 몇 개의 볼륨들은 음향 포트(512) 또는 베이스 애퍼처(514)와 같은 다양한 포트들을 통하여, 서로 유동 교통 상태(fluid communication)에 있도록, 즉 서로 음향적으로 결합되도록 추가로 배치될 수 있다. 몇 개의 독립적 볼륨들이 하나 이상의 챔버 파티션(508)에 의해 정의될 수 있기 때문에, 음향 네트워크의 주파수 응답 및 베이스 응답은 파티션들의 형태를 변경함으로써 튜닝될 수 있다. 게다가, 개별 볼륨들이 하나 이상의 포트 또는 애퍼처를 통하여 음향적으로 결합될 수 있으므로, 음향 네트워크의 주파수 응답 및 베이스 응답은 포트들 및 애퍼처들의 음향 임피던스를 제어함으로써 변경될 수 있다. 그에 따라, 메시 성분들은 이들의 음향 임피던스를 변경하기 위해 포트들을 커버할 수 있다. 예를 들어, 음향 메시(516)는 음향 포트(512)를 커버할 수 있고 배기 메시(518)는 배기 포트(402)를 커버할 수 있다. 메시들은 포트들의 대응 에지들과 메이팅되는 에지들을 포함할 수 있어서 포트들의 단면 영역들이 채워져서 포트들을 커버하게 된다.
도 6을 참조하면, 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 단면도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 후방 공간은 드라이버(202)와 이어폰(100)의 후방 벽(108) 사이의 전체 볼륨을 포함할 수 있다. 그러므로, 후방 공간은 드라이버(202)와 후방 벽(108)의 나란히 놓인 표면들에 의해 둘러싸이는 공간에 의해 정의될 수 있다. 하우징(104)은 외곽 에지(504) 주위에서 드라이버(202)를 지지할 수 있어서 드라이버(202)의 전면은 전방 벽(106)과 마주 보고 드라이버(202)의 후방 벽은 후방 공간과 마주 보도록 한다. 그에 따라, 하우징(104)의 후방 벽(108)은 드라이버(202) 배후의 후방 공간을 에워쌀 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 외부에서 발생된 오디오 신호들은 케이블(102)(이것은 드라이버(202)에 부착되기 위해 후방 공간을 통하여 연장할 수 있음)을 통하여 드라이버(202)에게 전달됨에 따라, 전기적 신호들은 드라이버(202)에 의해, 전방 음향 개구부(110)에게 앞쪽으로 및 후방 공간 내로 뒤쪽으로 방출되는 사운드로 변환할 수 있다.
실시예에서, 챔버 파티션(508)은 후방 공간에 상주하고, 후방 공간을 하나 이상의 볼륨들로 분할하는 형태를 포함한다. 실시예에서, 챔버 파티션(508)은 다중 컴포넌트으로부터 조립될 수 있고 및/또는 후방 공간을 하위 분할하는 다중 챔버 파티션(508)일 수 있는데, 하지만 이해의 용이성을 기하기 위해, 챔버 파티션(508)은, 하나 이상의 포트들 및/또는 애퍼처들을 통하여 음향적으로 결합되는 챔버들과 덕트들의 음향 네트워크를 후방 공간 내에 생성하기 위한 표면 기하 구조를 가진 단일 보디를 본질적으로 포함하는 것으로서 아래 기술된다.
챔버 파티션(508)은 드라이버(202)와 마주보는 전면(602)을 포함할 수 있다. 전면(602)은 드라이버(202) 배후의 및 드라이버(202)와 챔버 파티션(508) 사이의 후위 볼륨(604)을 정의할 수 있다. 후위 볼륨(604)은 후방 공간의 하위 볼륨일 수 있다. 후위 볼륨(604)은 드라이버(202), 후방 벽(108), 및 챔버 파티션(508)의 표면들에 의존하는 볼륨 기하 구조(volumetric geometry)를 가진 공동(cavity)을 본질적으로 포함할 수 있다. 즉, 이들 표면들은 후위 볼륨(604)을 둘러싸고, 따라서 이것을 정의할 수 있다. 예를 들어, 챔버 파티션(508)은 후위 볼륨(604)의 대응하는 볼록부를 정의하는 오목 전면(602)을 가질 수 있다. 즉, 후위 볼륨(604)의 공간 포락선(spatial envelope)은 전면(602)과 일치하는 음의 공간(negative space)일 수 있다. 볼륨을 둘러싸는 표면들에 의해 정의된 바와 같은 후위 볼륨(604)의 사이즈와 형태는 이어폰(100)의 전반적 음향 성능에 중요할 수 있다. 더 특정적으로는, 후위 볼륨(604) 공동은 이어폰(100)의 주파수 응답을 튜닝할 수 있다. 특히, 드라이버(202), 후방 벽(108), 및 챔버 파티션(508) 사이에 형성되는 후위 볼륨(604)의 사이즈는, 예를 들어 약 2 kHz 내지 약 3kHz의 주파수 범위 내에서의 이어폰(100)의 공진, 즉 열린 귀 이득(open ear gain)을 결정할 수 있다. 외이도는 전형적으로 공진기와 같은 역할을 하고, 열렸을 때 특정 공진 주파수를 갖고 닫혔을 때 상이한 공진 주파수를 갖는다. 외이도가 열려 있을 때의 고막(ear drum)에서의 음향 응답이 열린 귀 이득이라고 지칭된다. 약 2kHz 내지 약 3kHz의 공진 주파수가 전형적으로 사용자들에 의해 선호된다. 후위 볼륨(604)은 이 범위 내의 주파수에 이어폰(100)의 공진을 튜닝하도록 그 형태가 구성될 수 있다. 더 특정적으로는, 후방 벽(108) 또는 챔버 파티션(508)이 후위 볼륨(604)를 감소시키도록 그 형태가 구성될 때, 열린 귀 이득은 주파수에 있어서 증가할 수 있다. 예로서, 후위 볼륨(604)은, 이어폰 축(502) 주위로 후위 볼륨(604)을 횡으로 둘러싸는 후방 벽(108)의 반경을 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 대안적으로, 후위 볼륨(604)은 이어폰 축(502)을 따른 챔버 파티션(508)과 드라이버(202) 사이의 거리를 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 반대로, 후방 벽(108) 또는 챔버 파티션(508)이 후위 볼륨(604)을 증가시키도록 그 형태가 구성될 때, 열린 귀 이득은 주파수에 있어서 감소할 수 있다. 예로서, 후위 볼륨(604)은 이어폰 축(502) 주위로 후위 볼륨(604)을 횡으로 둘러싸는 후방 벽(108)의 반경을 증가시킴으로써 증가할 수 있다. 대안적으로, 후위 볼륨(604)은 이어폰 축(502)을 따른 챔버 파티션(508)과 드라이버(202) 사이의 거리를 증가시킴으로써 증가할 수 있다. 그에 따라, 후위 볼륨(604) 기하 구조는 이어폰(100)의 공진 및 음향 성능을 튜닝하도록 조절될 수 있다.
챔버 파티션(508)은 후위 볼륨(604)으로부터 챔버 파티션(508) 배후에 자리잡은 하나 이상의 추가적 볼륨들과 후위 볼륨(604)을 연결하는 하나 이상의 포트들 또는 애퍼처들을 추가로 정의할 수 있다. 추가적 볼륨들은 후방 공간의 기타 하위 볼륨들일 수 있다. 하우징(104) 내의 후방 공간은 베이스 애퍼처(514)를 통하여 후위 볼륨(604)과 음향적으로 결합되는 베이스 덕트(606)를 포함하도록 하위 분할될 수 있다. 실시예에서, 베이스 애퍼처(514)는 챔버 파티션(508)을 통하여 형성되는 홀일 수 있다(도 5 참조). 그러나, 베이스 애퍼처(514)는 또한 (도 5에 도시된 음향 포트(512)와 유사하게) 챔버 파티션(508)의 외곽 에지와 후방 벽(108)의 내부 표면 사이에 정의되는 포트일 수 있다. 그러므로, 베이스 애퍼처(514)는 후위 볼륨(604)을 베이스 덕트(606)와 연결하는 채널을 제공할 수 있다.
후위 볼륨(604)과 유사하게, 베이스 덕트(606)는 챔버 파티션(508)의 후면(608)과 후방 벽(108)의 내부 표면 간의 공간 볼륨으로서 정의될 수 있다. 베이스 덕트(606)는 후방 공간의 하위 볼륨일 수 있다. 즉, 베이스 덕트(606)는 베이스 덕트(606)를 둘러싸는 후방 벽(108)과 챔버 파티션(508)의 표면들에 의존하는 볼륨 기하 구조를 가진 공동을 본질적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 챔버 파티션(508)은 베이스 애퍼처(514)에서 후위 볼륨(604)으로부터 멀어지며 연장하는 덕트 구조를 정의할 수 있다. 덕트를 정의할 뿐만 아니라, 챔버 파티션(508)은 또한 베이스 덕트(606)의 종단에서 덕트 포트(612)를 정의할 수 있다. 예를 들어, 덕트 포트(612)는 후면(608)과 후방 벽(108) 간에 정의될 수 있고, 이들은 포트 형태를 생성하기 위해 협동(join)할 수 있다. 베이스 덕트(606)의 공동을 정의하는 표면들은 드라이버(202)의 베이스 응답을 튜닝하도록 사이즈가 정해지고 형태가 구성된다. 챔버 파티션(508) 치수들이 후위 볼륨(604) 기하 구조 및 그에 따라 이어폰(100) 공진을 제어하도록 변경될 수 있는 것과 꼭 마찬가지로, 챔버 파티션(508) 치수들은 베이스 덕트(606) 기하 구조 및 그에 따라 이어폰(100)의 베이스 응답을 제어하도록 변경될 수 있다. 실시예에서, 베이스 응답은 대응하는 음향 질량의 역할을 하는 공기의 볼륨을 포함하도록 베이스 덕트(606)의 형태를 구성함으로써 1 kHz 미만의 주파수로 제어될 수 있다.
하우징(104) 내의 후방 공간은 챔버 파티션(508)과 후방 벽(108) 사이의 배기 챔버(610)를 포함하도록 추가로 하위 분할될 수 있다. 즉, 배기 챔버(610)는 챔버 파티션(508)과 후방 벽(108)의 표면들에 의존하는 볼륨 기하 구조를 가진 공동을 본질적으로 포함할 수 있다. 배기 챔버(610)는 후방 공간의 하위 볼륨일 수 있다. 배기 챔버(610)는 음향 포트(512)와 베이스 덕트(606)의 둘 모두를 통하여 후위 볼륨(604)과 음향적으로 결합될 수 있다. 더 특정적으로는, 이어폰(100) 공진을 튜닝하는 후위 볼륨(604)은 음향 포트(512)를 통하여 배기 챔버(610) 내로 포트할 수 있는 한편, 이어폰(100)의 베이스 응답을 튜닝하는 베이스 덕트(606)는 덕트 포트(612)를 통하여 배기 챔버(610) 내로 포트할 수 있다. 그에 따라, 후위 볼륨(604)과 베이스 덕트(606)를 통해 전송되는 사운드는 하우징(104)으로부터 배기되기 전에 배기 챔버(610)에 진입하고, 여기서 만나고, 또는 여기서 뒤섞일 수 있다.
선택 사항으로, 배기 챔버(610)는 이어폰 축(502)의 방향에서 음향 포트(512)의 배후에서 축 방향으로 있을 수 있다. 유사하게, 배기 챔버(610)는 이어폰 축(502)의 방향에서 드라이버(202)의 배후에서 축 방향으로 있을 수 있다. 예를 들어, 외곽 에지(504) 배후의 공간은 이어폰 축(502)의 방향에서의 원통의 공간 포락선을 형성할 수 있다. 배기 챔버(610)는 공간 포락선에 의해 에워싸일(encompass) 수 있어서 전체 챔버 볼륨이 드라이버(202)의 바로 배후에 있도록 한다. 그러므로, 배기 챔버(610)는 드라이버(202)의 외곽 에지(504)에 의해 이미 형성되는 횡 치수를 넘어서 이어폰(100)에 추가적 횡 치수들을 더하지 않도록 될 수 있다.
후위 볼륨(604)으로부터 배기 챔버(610) 내로의 사운드의 전송은 다양하게 상호 연결된 포트들과 애퍼처들의 기하 구조에 의존할 수 있다. 예를 들어, 음향 포트(512)의 음향 임피던스는 후위 볼륨(604)과 배기 챔버(610) 사이의 음향 포트(512)의 사이즈 또는 길이를 바꿈으로써 변화될 수 있다. 이들 치수들은 바라는 음향 임피던스를 달성하기 위해 음향 포트(512)를 정의하는 챔버 파티션(508)과 후방 벽(108) 표면들의 형태들을 조절함으로써 변화될 수 있다. 챔버 파티션(508) 및 후방 벽(108) 기하 구조들을 수정하는 것에 더하여, 음향 물질들이 다양한 포트들 또는 애퍼처들 중 하나 이상의 것에 걸쳐서 놓여질 수 있다.
실시예에서, 음향 메시(516)는 이어폰(100)의 음향 성능을 수정하기 위해 음향 포트(512)에 걸쳐서 또는 그 내에 배치된다. 예를 들어, 음향 메시(516)는 음향 포트(512)의 음향 임피던스를 변경하기 위해 음향 포트(512)를 커버할 수 있다. 실시예에서, 음향 메시(516)는 정의되고 의도적인 음향 저항 또는 필터링 효과를 제공하기 위해 음향적으로 엔지니어링되는 음향 물질로 형성된다. 예를 들어, 음향 메시(516)는 음향 포트(512)를 향하여 드라이버(202)에 의해 방출되는 소정 음압 파들을 필터링하기 위해 제조되는 메시 또는 발포 물질일 수 있다. 대안적으로, 음향 메시(516)는 음향 포트(512)를 통한 사운드 전송을 실질적으로 방해하지 않기 위해 음향적으로 투명할 수 있다. 어느 경우든, 음향 메시(516)는 배기 챔버(610)로부터 후위 볼륨(604) 내로의 분진, 물, 또는 다른 입자들과 같은 이물질들의 불필요한 유입에 대항하는 방호벽을 제공할 수 있다.
선택 사항으로, 음향 물질은, 이어폰(100)의 음향 성능을 수정하기 위해, 또는 이물질들의 베이스 덕트(606) 내로의 원치 않는 유입에 대항하여 방호하기 위해 덕트 포트(612) 또는 베이스 애퍼처(514)에 걸쳐서 또는 그 내에 자리잡을 수 있다. 예를 들어, 덕트 메시(도시 생략)는 베이스 덕트(606)의 음향 임피던스를 변경하기 위해 덕트 포트(612)를 커버할 수 있다. 실시예에서, 덕트 메시는 정의되고 의도적인 음향 저항 또는 필터링 효과를 제공하기 위해 음향적으로 엔지니어링되는 음향 물질로 형성된다. 예를 들어, 덕트 메시는 베이스 덕트(606)를 통해 덕트 포트(612)를 향하여 드라이버(202)에 의해 방출되는 소정 음압 파들을 필터링하기 위해 제조되는 메시 또는 발포 물질일 수 있다. 대안적으로, 덕트 메시는 덕트 포트(612) 기하 구조에서 이미 고유한 것보다 덕트 포트(612)를 통한 사운드 전송을 실질적으로 조금이라도 더 방해하지는 않기 위해 음향적으로 투명할 수 있다. 어느 경우든, 덕트 메시는 배기 챔버(610)로부터 베이스 덕트(606) 내로의 분진, 물, 또는 다른 입자들과 같은 이물질들의 원치 않는 유입에 대항하는 방호벽을 제공할 수 있다.
실시예에서, 배기 포트(402)는 배기 챔버(610)와 주변 환경 사이의 후방 벽(108)을 통하여 형성될 수 있다. 주변 환경은 주위 환경 또는 이어폰(100)의 외부 환경일 수 있다. 예를 들어, 사운드는 배기 챔버(610)로부터 사용자의 외이 내의 공간으로 또는 사용자가 그 내에서 이어폰(100)을 청취하고 있는 방 안으로 배기 포트(402)를 통하여 전파될 수 있다. 그에 따라, 배기 챔버(610)는 배기 포트(402)를 통하여 주변 환경과 음향적으로 결합될 수 있다. 전술한 바와 같이, 배기 포트(402)는 하우징(104)을 떠나는 임의의 뒤쪽 방향 사운드가 그를 통해 지나가는 후방 벽(108)에서의 유일한 음향 개구부일 수 있다. 유사하게, 배기 포트(402)는 후방 벽(108)에서 유일한 가시적 개구부를 형성할 수 있다. 즉, 이어폰(100)은 사용자가 시각적으로 구분할 수 있는 외곽 에지(504) 배후의 후방 벽(108)에서의 단 하나의 개구부를 포함할 수 있다.
배기 메시(518)는 사운드가 배기 챔버(610)와 주변 환경 사이에서 그를 통해 전송되는 표면 영역을 수정하기 위해 배기 포트(402)에 걸쳐서 또는 그 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 배기 메시(518)는 음향적으로 투명 물질일 수 있는데, 이는 이것이 이어폰(100)의 음향 성능에 영향을 미치지 않다는 것을 의미한다. 대안적으로, 배기 메시(518)는 배기 포트(402)의 음향 임피던스를 변경함으로써 이어폰(100)의 음향 성능을 수정할 수 있다. 예를 들어, 배기 메시(518) 물질은 정의되고 의도된 음향 저항 또는 필터링 효과를 제공하기 위해, 예를 들어 후위 볼륨(604), 베이스 덕트(606), 및 배기 챔버(610)를 통하여 배기 포트(402)를 향하여 드라이버(202)에 의해 방출되는 소정 음압 파들을 필터링하기 위해 음향적으로 엔지니어링될 수 있다. 어느 경우든, 배기 메시(518)는 주변 환경으로부터 하우징(104) 내로의 분진, 물, 또는 다른 입자들과 같은 이물질들의 원치 않는 유입에 대항하는 방호벽을 제공할 수 있다.
도 7을 참조하면, 챔버 파티션의 정면 사시도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 전술한 바와 같이, 챔버 파티션(508)은 드라이버(202)와 후방 벽(108) 사이의 후방 공간 내에 맞추어지고 또한 후방 공간을 음향 네트워크로 하위 분할하는 임의의 기하 구조를 포함할 수 있다. 그에 따라, 챔버 파티션(508)은 드라이버(202)와 마주보고 또한 적어도 부분적으로 후위 볼륨(604)을 정의하는 전면(602)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 전면(602)은 테두리(702)로부터 이어폰 축(502) 근처의 정점(704)까지 연장하는 오목 형태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전면(602)은 테두리(702) 주위의 밑변 둘레(base perimeter)와 정점(704)에서의 궤적(locus)을 가진 원뿔 표면을 포함할 수 있다. 대안적으로, 전면(602)은 테두리(702)로부터 정점(704)까지 연장하는 포물면 표면과 같은 이차 곡면(quadric surface)을 포함할 수 있다. 테두리(702)는 후방 벽(108)의 내부 표면을 밀폐할 수 있는데, 예를 들어 테두리(702)와 후방 벽(108) 사이의 접착제 본드 또는 프레스 피트(press fit)에 의해 그렇게 할 수 있다. 그러므로, 전면(602)은 일치하는 볼록면을 갖는 후위 볼륨(604)의 부분을 정의할 수 있다. 전면(602)이 원뿔 형태를 가질 수 있기는 하지만, 이것은 유사하게 반구 표면, 입방체 표면, 피라미드형 표면, 기타 등등과 같이 그 형태가 만들어질 수 있다. 게다가, 전면(602)은 오목할 필요는 없는데, 예를 들어 이것은 볼록하거나 평평할 수 있다. 그러므로, 전면(602)은 바람직한 음향 성능을 이어폰(100)에게 부여하는 후위 볼륨(604)을 정의하는 어떤 형태도 가질 수 있다.
하나 이상의 포트 또는 애퍼처가 챔버 파티션(508)을 통해, 예를 들어 전면(602)에서 후면(608)까지 형성될 수 있다. 포트 또는 애퍼처는 이어폰(100)의 음향 성능을 향상시키는 음향적으로 교정된 개구부 또는 경로일 수 있다. 이어폰(100) 내의 포트들 또는 애퍼처들은 물방울형, 원형, 타원형, 반원형, 다각형, 기타 등등을 포함하여 임의의 형태일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 챔버 파티션(508)을 통과하는 임의의 개구부가 베이스 애퍼처(514)에 대해 보여진 것처럼 전면(602)의 테두리(702) 내에 완전히 정의되는 입구와 출구를 가질 수 있거나, 또는 음향 포트(512)에 대해 보여진 것처럼, 챔버 파티션(508)과 후방 벽(108)과 같은 또 다른 표면의 조합에 의해 정의되는 입구 또는 출구를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 이어폰(100) 내에서 다양한 챔버들 및 덕트들을 연결하는 개구부들은 도면들에 도시된 기하 구조들에만 배타적으로 제한되도록 의도하지 않았다.
실시예에서, 음향 포트(512)는 이어폰 축(502)의 방향으로 안장 모양 개구부를 형성하기 위해 슬롯 에지(706)를 따라 테두리(702)로부터 연장하는 슬롯일 수 있다. 전술한 바와 같이, 테두리(702)는 후방 벽(108)의 내부 표면을 밀폐할 수 있어서, 드라이버(202)에 의해 방출되어 챔버 파티션(508)의 전방 측상의 후위 볼륨(604)으로부터 챔버 파티션(508)의 후방 측상의 배기 챔버(610)로 지나가는 사운드에 대해 포위된(enclosed) 개구부가 제공되도록 한다.
챔버 파티션(508)은 전면(602)에서 후면(608)으로의 챔버 파티션(508)의 벽을 통하여 형성되는 애퍼처를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 애퍼처(514)는 후위 볼륨(604)에 걸쳐서 및/또는 전면(602)을 따라 음향 포트(512)와 이격된 로케이션에서 챔버 파티션(508)을 통하는 홀을 포함할 수 있다. 즉, 음향 포트(512)와 베이스 애퍼처(514)는 드라이버(202)에 의해 방출되는 사운드의 상이한 부분들을 수신하고 전송하기 위해서 챔버 파티션(508)을 따라 분리될 수 있다. 음향 포트(512)와는 달리, 베이스 애퍼처(514)는 전면(602)의 테두리(702) 내에 그 전체가 있는 애퍼처 에지(708) 사이에 정의될 수 있는데, 즉 베이스 애퍼처(514)는 후방 벽(108)과 슬롯 에지(706)의 조합에 의해 정의되는 개구부가 아니라, 챔버 파티션(508)을 통하는 개구부, 구멍 또는 홀일 수 있다.
덕트 칸튜어(510)는 베이스 덕트(606)의 단면 프로파일을 본질적으로 형성할 수 있다. 즉, 덕트 칸튜어(510)는 후면(608)에서 리세스된 프로파일일 수 있는데, 이것은 후면(608)을 따라 소정 거리를 트래버스하는 그루브를 형성하기 위해, 직선 경로 또는 곡선 경로(710)와 같은 경로에 걸쳐서 연장한다. 그러므로, 덕트 칸튜어(510)가 후면(608)에서 반원형 리세스(semi-circular recess)일 때, 후면(608)을 따른 그루브는 직선 또는 곡선 길이에 걸친 반원통형 볼륨을 가질 수 있다. 게다가, 베이스 덕트(606)는 그루브와 후방 벽(108)의 메이팅 부분 사이에 정의될 수 있다. 그러므로, 베이스 덕트(606)는 공기의 볼륨, 예를 들어 반원통형 공기의 볼륨을 포위할 수 있는데, 이것은 음향 질량의 역할을 한다.
도 8을 참조하면, 챔버 파티션(508)의 후방 사시도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 덕트 칸튜어(510)는 베이스 애퍼처(514)에서의 시작 지점과 덕트 포트(612)에서의 종료 지점 사이에서, 직선 또는 곡선 길이를 따라, 예를 들어 곡선 경로(710)를 따라 연장할 수 있다. 더 특정적으로는, 후면(608)이 후방 벽(108)과 같은 나란히 놓인 표면과 메이팅할 때, 베이스 덕트(606)의 음향 질량은 하우징(104) 내의 후방 벽(108)과 후면(608) 사이에 포위되게 될 수 있다. 그에 따라, 베이스 덕트(606)는 베이스 애퍼처(514)에서의 입구로부터 덕트 포트(612)에서의 출구까지 연장할 수 있다.
챔버 파티션을 통하는 음향 포트(512)와 챔버 파티션(508)과 후방 벽(108) 사이의 덕트 포트(612)는, 전술한 바와 같이, 배기 챔버(610)에 자리잡을 수 있다. 더 특정적으로는, 사운드는 음향 포트(512)와 덕트 포트(612)의 둘 모두를 통하여 조립된 이어폰(100)의 배기 챔버(610) 내로 방출될 수 있다. 실시예에서, 음향 포트(512)와 덕트 포트(612)를 통해 지나가는 사운드는 동일 로케이션 근처에서 배기 챔버(610)에 진입할 수 있다. 예를 들어, 부분적으로 음향 포트(512)를 정의하는 슬롯 에지(706) 및 부분적으로 덕트 포트(612)를 정의하는 덕트 칸튜어(510)는 분리 갭(802)에 의해 배기 챔버(610)에 걸쳐서 또는 챔버 파티션(508)의 후면(608)을 따라 분리될 수 있다. 실시예에서, 분리 갭(802)은 베이스 덕트(606)의 길이 미만이다. 실시예에서, 분리 갭(802)은 약 10 ㎜ 미만이다. 예를 들어, 분리 갭(802)은 1 ㎜, 예를 들어 대략 0.1 ㎜ 미만일 수 있다. 그에 따라서, 드라이버(202)에 의해 후위 볼륨(604) 내로 방출되는 사운드는, 배기 챔버(610)에서 만나고 배기 포트(402)를 통하여 주변 환경으로 배출되기 전에, 음향 포트(512)와 덕트 포트(612)의 둘 모두를 통하여 분할되고 전파될 수 있다.
도 9를 참조하면, 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 구성도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 이 구성도는 이어폰(100)을 통한 사운드 경로들을 시각화하는 데에 도움을 준다. 이어폰(100)은 전방 음향 개구부(110) 쪽으로 향하는 전면을 가진 드라이버(202)를 포함할 수 있어서 드라이버(202)에 의해 방출되는 사운드가 외이도 내로 앞쪽으로 전파되도록 한다. 드라이버(202)는 또한 후위 볼륨(604) 쪽으로의 뒤쪽 방향으로 사운드를 방출할 수 있고, 예시 목적을 위해서 사운드는 제1 사운드 부분(902) 및 제2 사운드 부분(904)으로 분할되는 것으로 기술될 수 있다. 제1 사운드 부분(902)은 배기 챔버(610) 내로 진입하기 위해 챔버 파티션(508)에서 음향 포트(512)를 통하여 전파될 수 있다. 제2 사운드 부분(904)은 배기 챔버(610)에 진입하기 전에 챔버 파티션(508)의 베이스 애퍼처(514)와 후면(608)을 따른 베이스 덕트(606)를 통하여 전파될 수 있다. 그러므로, 제1 사운드 부분(902) 및 제2 사운드 부분(904)은 개개의 포트들 또는 애퍼처들을 통하여 후위 볼륨(604)를 떠난 후에 배기 챔버(610) 내에 진입하고, 만나고, 또는 뒤섞일 수 있다. 더 특정적으로는, 제1 사운드 부분(902) 및 제2 사운드 부분(904)은 주변 환경으로 배출되기 전에 동일한 배기 챔버(610)에 진입할 수 있다. 그에 따라, 제1 사운드 부분(902) 및 제2 사운드 부분(904)은 드라이버(202)로부터 별도의 방향들로 전파될 수 있고 이후 배기 챔버(610) 내의 동일 로케이션에서 뒤섞여서 이어폰(100)으로부터 배기 포트(402)를 통해 배기되는 출력 사운드(906)가 되도록 조합될 수 있다.
도 10을 참조하면, 하우징의 후방부에서 단일 음향 개구부를 갖는 이어폰의 구성도가 본 발명의 실시예에 따라서 도시된다. 이 구성도는 제1 사운드 부분(902) 또는 제2 사운드 부분(904)이 후위 볼륨(604)과 배기 챔버(610) 사이의 비비꼬인 경로를 따를 수 있는 한 방식을 시각화하는 데에 도움을 준다. 그러나, 이어폰(100)을 통하여 전파되는 사운드는 음향 네트워크의 임의의 세그먼트를 따른 비비꼬인 경로, 예를 들어 심지어 배기 챔버(610)로부터 주변 환경까지의 비비꼬인 경로를 따를 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 사운드 부분(902)은 배기 챔버(610) 내로 음향 포트(512)를 통하여 드라이버(202)에 의해 방출될 수 있다. 유사하게, 제2 사운드 부분(904)은 베이스 애퍼처(514)를 향하여 드라이버(202)에 의해 방출될 수 있다. 제2 사운드 부분(904)은 베이스 애퍼처(514)로부터 베이스 덕트(606)를 통하여 덕트 포트(612)를 향하여 전파되어 배기 챔버(610)에 진입할 수 있다. 실시예에서, 베이스 덕트(606)는 후면(608)을 따른 곡선 경로(710)를 따르는 덕트 칸튜어(510)에 의해 정의된다. 예를 들어, 곡선 경로(710)는 90도일 수 있는 또는 더 클 수 있는 다수의 굴곡을 갖는 비비꼬인 경로일 수 있다. 비비꼬인 경로는 베이스 애퍼처(514)와 덕트 포트(612) 사이의 선형 거리의 적어도 3배인 전체 경로 길이에 걸쳐 연장하는 단일 굴곡 또는 곡선을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 덕트(606)는 베이스 애퍼처(514)로부터 인접한 덕트 포트(612)까지의 후면(608)을 따라 이어폰 축(502) 주위로 나선형으로 될 수 있다. 즉, 나선형이 경로(710)를 따라 있을 수 있다. 제1 사운드 부분(902) 및 제2 사운드 부분(904)은 배기 챔버(610) 내에서 만날 수 있고 또한 배기 포트(402)를 통하여 주변 환경으로 후속적으로 배출되는 출력 사운드(906)가 되도록 조합될 수 있다.
전술한 바와 같이 음향 포트들, 애퍼처들, 및 덕트들은 이어폰(100)의 음향 성능을 튜닝하도록 치수가 정해질 수 있다. 게다가, 포트들과 애퍼처들상에 배치되는 메시들과 같은 추가적 컴포넌트들이 음향 성능을 튜닝하는데 사용될 수 있다. 통상의 기술자는, 이를테면, 음향 네트워크의 표면들을 따르는, 또는 음향 네트워크의 덕트들 또는 챔버들 내에 매달린(suspended) 배플들 또는 다른 음향 물질들을 구현함으로써 음향 응답을 추가로 변경하기 위한 추가적 컴포넌트들을 도입할 수 있다. 그와 같은 추가적 컴포넌트들은 이어폰(100)을 통한 사운드 전파를 추가로 변경할 수 있다. 따라서, 이어폰(100) 내의 포트들, 애퍼처들, 덕트들, 및 챔버들은 이들이 주어진 사양이나 설계 파라미터를 준수하기 위해 제조된 로트의 적어도 하나의 표본에서 검사되거나 평가되었다는 점에서 교정된 것이다. 다시 말하면, 이어폰(100)의 음향 네트워크는 무작위적 개구들 및 그루브들로 만들어지지 않고, 이어폰(100)의 공진, 주파수 응답, 및 베이스 응답을 튜닝하는 방식으로 이어폰(100)의 음향 성능을 수정하도록 의도적으로 형성된다. 음향 튜닝 파라미터들은 위에서 기술된 구조들의 변동을 통하여 튜닝될 수 있다. 이들 파라미터들의 일부가 지금 다뤄질 것이지만, 특정 음향 특징들에 대한 하기 논의가 본 설명의 범위 내에서 변경될 수 있고 또한 그러므로 본 발명을 제한하고자 의도하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
실시예에서, 이어폰(100)의 각각의 애퍼처 및 포트는 특정 음향 임피던스를 포함할 수 있다. 음향 임피던스는 사운드가 음향 매체, 예를 들어 공기를 통하여 어떻게 전파되는지에 영향을 미치고, 따라서 예를 들어 이어폰(100)의 공진 주파수의 튜닝에 영향을 미치기 위한 튜닝 파라미터로서 유용하다. 음향 임피던스는 포트 또는 애퍼처의 기하 구조 및 물질에 기초하여 결정될 뿐만 아니라, 애퍼처의 포트의 일부분을 폐색하는 또 다른 컴포넌트, 예를 들어 음향 메시(516) 또는 배기 메시(518)의 기하 구조 및 물질에 의해서도 결정된다. 그에 따라 애퍼처 또는 포트의 음향 임피던스는 원하는 대로 튜닝될 수 있다.
실시예에서, 음향 포트(512) 및/또는 음향 포트(512)상의 음향 메시(516)의 음향 임피던스는 배기 포트(402) 및/또는 배기 포트(402)상의 배기 메시(518)의 음향 임피던스 보다 높게 튜닝된다. 예를 들어, 음향 포트(512)는 배기 포트(402)보다 더 작은 직경을 가질 수 있고, 또는 음향 메시(516)는 배기 포트(402)보다 더 큰 메시 표면적 대 포트 단면적 비, 예를 들어 더 큰 패킹 밀도(packing density)를 가질 수 있다. 그에 따라, 후위 볼륨(604)을 통한 사운드 전파는 배기 포트(402)를 통한 사운드 전파보다 더 저항을 받을 수 있어서, 배기 챔버(610)에 진입하는 사운드가 주변 환경 내로 자유롭게 배출될 수 있도록 한다. 실시예에서, 음향 포트(512) 및/또는 음향 메시(516)의 음향 임피던스는 배기 포트(402) 및/또는 배기 메시(518)의 음향 임피던스보다 적어도 25배 클 수 있다. 예를 들어, 음향 포트(512) 및/또는 음향 메시(516)의 음향 임피던스는 배기 포트(402) 및/또는 배기 메시(518)의 음향 임피던스의 50 내지 100 배일 수 있다.
이어폰(100) 내에서의 기타 포트들 및 애퍼처들의 음향 임피던스도 유사하게 튜닝될 수 있다. 예를 들어, 덕트 포트(612) 및 또는 덕트 포트(612)상의 덕트 메시는 또한 음향 임피던스를 가질 수 있고, 실시예에서, 덕트 포트(612) 및/또는 덕트 메시의 음향 임피던스는 배기 포트(402) 및/또는 배기 메시(518)의 음향 임피던스보다 크게 되도록 튜닝될 수 있다. 대조적으로, 덕트 포트(612) 및/또는 덕트 메시의 음향 임피던스는 음향 포트(512) 및/또는 음향 메시(516)의 음향 임피던스보다 작게 되도록 튜닝될 수 있다.
이어폰(100) 내에서의 각각의 챔버 또는 볼륨은 또한 음향 임피던스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 덕트(606)는 베이스 덕트(606)의 음향 질량뿐만 아니라 사운드가 베이스 덕트(606)를 지나갈 때 발생하는 음향 손실들, 예를 들어 점성 및 열 손실들에 기초하는 음향 임피던스를 가질 수 있다. 전술한 바와 같이, 베이스 덕트(606)는 음향 질량의 역할을 하는 공기의 볼륨을 포위할 수 있다. 음향 질량은 드라이버(202)의 진동판(506)에 추가되는 질량으로서 개념화할 수 있다. 그러므로, 음향 질량은, 베이스 덕트(606)의 기하 구조에 기초하여, 드라이버(202)의 공진 및 베이스 응답에 영향을 미치도록 크기가 정해질 수 있다. 예를 들어, 베이스 덕트(606)의 음향 질량이 더 클수록, 이어폰(100)의 공진은 더 낮아지고 이어폰의 베이스는 더 커진다. 그러나, 드라이버(202)가 음향 질량을 구동하기에 충분할 만큼 커야만 하고, 그러므로 비용 및 패키징 사이즈 고려 사항들이 드라이버 선택에 대한 실제적 제한들을 부여할 수 있다는 점에서 베이스 덕트(606)의 음향 질량의 사이즈는 제한될 수 있다. 일단 적절한 음향 질량이 실제적 드라이버(202)를 위한 바라는 공진 및 베이스 응답을 생성하도록 선택된다면, 베이스 덕트(606)의 기하 구조는 가용 후방 공간 내에 맞추어지도록 최적화될 수 있다. 예를 들어, 바라는 값에 음향 질량을 고정시키기 위해, 베이스 덕트(606) 길이가 챔버 파티션(508)의 배후에서 맞추어지도록 단축됨에 따라, 덕트 칸튜어(510) 면적도 반드시 감소되어야 한다. 그러나, 베이스 덕트(606) 사이즈에서의 축소는 점성 및 열 손실들에 의해 제한되게 되는데, 이 손실들은 덕트 칸튜어(510) 면적의 역 제곱에 비례하여 대략 증가하고 그에 의해 베이스 덕트(606)의 음향 임피던스를 증가시킨다. 그러므로, 덕트 사이즈 및 따라서 이어폰 사이즈와 베이스 덕트(606)의 음향 성능 간의 절충이 존재할 수 있다. 실시예에서, 베이스 덕트(606)는 베이스 덕트(606)를 통한 음향 손실들이 배기 포트(402)를 통한 음향 손실들의 약 두 배가 되도록 크기가 정해질 수 있다. 이것은 바람직한 베이스 응답을 가진 소형 이어폰을 제공할 수 있다. 그에 따라, 베이스 덕트(606)의 음향 임피던스는 배기 포트(402) 및/또는 배기 포트(402)를 커버하는 배기 메시(518)의 음향 임피던스보다 더 클 수 있다. 실시예에서, 베이스 덕트(606), 배기 포트(402), 및/또는 배기 메시(518)의 개개의 음향 임피던스들은 가능한 한 제로에 가깝게 근사되고 또한 음향 포트(512) 또는 음향 메시(516)의 음향 임피던스보다 작게 유지되도록 최소화될 수 있다.
포트, 애퍼처, 또는 볼륨의 음향 임피던스가 최소화되는 경우에도, 음향 임피던스는 그럼에도 불구하고 미적이거나 다른 기능 목적들을 달성하기 위해 제로보다 더 클 수 있다. 예를 들어, 메시는 심미적 이유들로 포트에게 시각적 차별성을 제공하기 위해 포트를 커버할 수 있고, 그러므로 작은 메시 표면적 대 포트 단면 표면적, 예를 들어 약 75%보다 작은 표면적을 갖는 메시가 이용된다 하더라도, 포트의 음향 임피던스는 제로보다 더 클 수 있다. 포트들에 대한 비슷한 가림(shrouding)이 외부 입자들이 이어폰 후방 공간에 진입할 가능성을 감소시키려는 기능적 목적을 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 배기 포트(402) 및/또는 배기 메시(518)는 본질적으로 음향적으로 투명할 수 있다. 예를 들어, 배기 포트(402) 및/또는 배기 메시(518)의 음향 임피던스는 약 10 Rayl, 또는 더 작은 정도의 크기에 있을 수 있다. 더 특정적으로는, 배기 포트(402)상의 배기 메시(518)는 분진, 부스러기, 모래, 또는 기타 입자들의 유입을 저지하지만, 사운드에 대한 최소 저항을 제공하도록 크기가 정해지는 복수의 개구부를 가질 수 있다. 복수의 개구부는 약 300 미크론 또는 그 미만의 유효 반경들을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구부는 약 200 미크론의 유효 반경들을 가질 수 있어서, 이들이 대부분의 모래 입자들의 유입을 저지하는 데에 충분하게끔 작게 하지만 주변 공기의 음향 임피던스와 비교하여 제로로 근사되는 음향 임피던스를 갖도록 한다. 실시예에서, 배기 포트(402)는 커버가 벗겨질 수 있고, 후위 볼륨(604)과 베이스 덕트(606) 내로의 입자들의 유입은 음향 포트(512)상의 음향 메시(516) 및/또는 덕트 포트(612)상의 덕트 메시에 의해 저지될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 베이스 덕트(606)는 덕트 메시를 포함하지 않을 수 있지만 비비꼬일 수 있어서 배기 챔버(610)를 통하여 덕트 포트(612)에 진입하는 입자들이 베이스 애퍼처(514)를 통하여 후위 볼륨(604)까지 그 모든 길을 통과해 이주할 가능성이 없도록 할 수 있다. 따라서, 배기 포트(402)와 덕트 포트(612) 둘 모두는 커버가 벗겨져서, 개방된 채널들이 될 수 있다. 그에 따라, 이어폰(100)의 포트들 및 애퍼처들은 바라는 음향 임피던스를 생성하고 또한 입자들이 후위 볼륨(604)에 진입할 가능성을 감소시키기 위해 커버되거나 또는 커버가 벗겨질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
여전히 도 10을 참조하면, 실시예에서, 이어폰은 원치 않는 환경적 잡음을 감소시키기 위해 마이크로폰들, 아날로그 회로들, 또는 디지털 신호 처리 성분들과 같은 능동적 잡음 제어 요소들을 통합할 수 있다. 더 특정적으로는, 주변 또는 참조 마이크로폰(1002)은 배기 포트(402) 및/또는 주변 환경과 마주보는 배기 챔버(610)에 자리잡을 수 있다. 참조 마이크로폰(1002)은 주변 환경으로부터 외부 사운드들을 수신하고 이 사운드들을, 이어폰(100)의 내부에 또는 외부에 있을 수 있는 신호 처리 회로에게 제공되는 전기적 신호로 변환할 수 있다. 신호 처리 회로는 주변 사운드의 파형을 분석하고 또한 소거 신호를 생성하도록 파형을 위상 시프팅하거나 반전하기 위한 적응적 알고리즘들을 사용할 수 있다. 소거 신호는 이후 드라이버(202)에게 또는 이어폰(100)에 하우징되는 추가적 스피커에게 제공될 수 있어서, 외이도를 향하여 진행함에 따라 주변 사운드와 상쇄 간섭할 소거 사운드를 산출하게 된다. 지각 가능 주변 잡음의 볼륨은 그에 따라서 감소될 수 있다. 게다가, 오차 마이크로폰(1004)이 이어폰(100)에, 예를 들어 전방 벽(106) 내에 또는 그 외부에 포함될 수 있고, 사용자의 귀를 향할 수 있다. 오차 마이크로폰(1004)은 사운드를 감지하고, 또한 주변 잡음이 얼마나 잘 소거되고 있는 지에 대한 결정에 기초하여 또는 피드백 신호로부터 결정되는 그 외의 사운드 품질 특성들을 고려하여 잡음 소거 신호에 대한 추가적 조절들을 이룰 수 있는 신호 처리 회로에게 이 피드백 신호를 반환할 수 있다.
실시예에서, 참조 마이크로폰(1002) 또는 오차 마이크로폰(1004) 중 하나 또는 둘 모두는 전화통신 응용에 사용될 수 있다. 더 특정적으로는, 이어폰(100)은 사용자의 음성을 수신하기 위한 음성 픽업으로서 역할 하기 위해 하우징(104)의 내부에 또는 그 외부에 자리잡을 수 있는 마이크로폰, 예를 들어 참조 마이크로폰(1002)을 포함할 수 있다. 수신된 사운드는 전화통신 사용 예에서의 추가적 처리를 위해 마이크로폰에 의해 전기 신호로 변환될 수 있다.
상기 명세서에서, 본 발명은 그 특정의 예시적 실시예들을 참조하여 설명되었다. 하기의 청구범위에 설정된 바와 같은 본 발명의 개념과 범주로부터 일탈하지 않고서 이에 대한 다양한 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 명세서와 도면들은 한정적 의미가 아니라 예시적 의미로서 간주되어야 한다.

Claims (20)

  1. 인트라 콘차 이어폰으로서:
    그 안에 드라이버를 가진 하우징 - 상기 하우징은 상기 드라이버의 배후에 있는 후방 벽 및 상기 드라이버와 상기 후방 벽의 내부 표면 사이의 후방 공간을 포함하고, 상기 드라이버는 전기적 오디오 신호를 사운드로 변환함 -;
    상기 후방 공간에 있고, 상기 후방 벽의 내부 표면에 부착되는 테두리를 갖는 챔버 파티션 - 상기 챔버 파티션은 상기 드라이버, 상기 후방 벽의 내부 표면 및 상기 챔버 파티션의 전면 간의 후위 볼륨을 정의하고, 상기 챔버 파티션은 음향 포트 및 베이스 애퍼처를 포함함- ;
    상기 챔버 파티션의 후면과 상기 후방 벽의 내부 표면 사이의 배기 챔버 - 상기 배기 챔버는 상기 음향 포트를 통해 상기 후위 볼륨과 음향적으로 결합됨 -; 및
    상기 베이스 애퍼처와 상기 배기 챔버 사이에서 연장하는 베이스 덕트 - 상기 배기 챔버는 상기 베이스 덕트를 통해 상기 후위 볼륨과 음향적으로 결합됨 -
    를 포함하는 인트라 콘차 이어폰.
  2. 제1항에 있어서, 상기 후방 벽은 배기 포트를 포함하고, 상기 배기 챔버는 상기 배기 포트를 통하여 주변 환경과 음향적으로 결합되는 인트라 콘차 이어폰.
  3. 제2항에 있어서, 상기 드라이버에 의해 방출되는 상기 사운드의 제1 부분은 상기 음향 포트를 통하여 전파되고 상기 사운드의 제2 부분은 상기 베이스 덕트를 통하여 전파되고, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 배기 포트를 통하여 상기 하우징을 빠져나가기 전에 상기 배기 챔버에서 만나는 인트라 콘차 이어폰.
  4. 제3항에 있어서, 상기 배기 포트는 상기 후방 벽에서의 유일한 음향 개구부인 인트라 콘차 이어폰.
  5. 제3항에 있어서, 상기 챔버 파티션에서의 덕트 포트를 더 포함하고, 상기 베이스 덕트는 상기 후위 볼륨에서의 상기 베이스 애퍼처와 상기 배기 챔버에서의 상기 덕트 포트 사이에서 연장하는 인트라 콘차 이어폰.
  6. 제5항에 있어서, 상기 챔버 파티션은 상기 베이스 애퍼처와 상기 덕트 포트 사이의 덕트 칸튜어를 갖는 후면을 포함하고, 상기 덕트 칸튜어는 상기 후면과 상기 후방 벽 사이의 상기 베이스 덕트를 정의하는 인트라 콘차 이어폰.
  7. 제6항에 있어서, 상기 덕트 칸튜어는 상기 후면상의 곡선 경로를 따르는 인트라 콘차 이어폰.
  8. 제7항에 있어서, 상기 덕트 포트 및 상기 음향 포트는 상기 배기 챔버에 걸쳐서 1 ㎜ 미만으로 분리되는 인트라 콘차 이어폰.
  9. 제3항에 있어서, 상기 음향 포트를 커버하는 음향 메시를 더 포함하고, 상기 음향 메시는 제1 음향 임피던스를 가지고, 상기 베이스 덕트는 제2 음향 임피던스를 가지고, 상기 제2 음향 임피던스는 상기 제1 음향 임피던스보다 작은 인트라 콘차 이어폰.
  10. 제9항에 있어서, 상기 배기 포트를 커버하는 배기 메시를 더 포함하고, 상기 배기 메시는 제3 음향 임피던스를 가지고, 상기 제3 음향 임피던스는 상기 제2 음향 임피던스보다 작은 인트라 콘차 이어폰.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 음향 임피던스는 상기 제3 음향 임피던스의 적어도 25배인 인트라 콘차 이어폰.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제3 음향 임피던스는 10 Rayl 미만이고, 상기 배기 메시는 300 미크론 미만의 개개의 직경들을 갖는 복수의 메시 개구부를 포함하는 인트라 콘차 이어폰.
  13. 제12항에 있어서, 상기 배기 챔버에 자리잡은 마이크로폰을 더 포함하는 인트라 콘차 이어폰.
  14. 인트라 콘차 이어폰으로서:
    외곽 에지를 갖는 드라이버 - 상기 드라이버는 전기적 오디오 신호를 사운드로 변환함 -;
    상기 외곽 에지 주위의 하우징 - 상기 하우징은 상기 드라이버와 후방 벽의 내부 표면 사이의 후방 공간을 둘러쌈 - ; 및
    상기 후방 벽의 내부 표면에 부착되는 테두리를 갖는 챔버 파티션 - 상기 챔버 파티션은 상기 후방 공간을 상기 드라이버, 상기 후방 벽의 내부 표면 및 상기 챔버 파티션의 전면 간의 후위 볼륨으로 분할하고, 상기 후방 공간은 상기 후위 볼륨과 상기 후방 벽 사이의 배기 챔버, 및 상기 후위 볼륨에서의 베이스 애퍼처와 상기 배기 챔버에서의 덕트 포트 사이에서 연장하는 베이스 덕트를 포함하며, 상기 배기 챔버는 상기 후위 볼륨에서의 상기 베이스 애퍼처로부터 이격된 베이스 덕트와 음향 포트 둘 모두를 통해 상기 후위 볼륨과 음향적으로 결합되고, 상기 배기 챔버는 상기 후방 벽에서의 배기 포트를 통하여 주변 환경과 음향적으로 결합됨 -
    을 포함하는 인트라 콘차 이어폰.
  15. 제14항에 있어서, 상기 드라이버에 의해 방출되는 상기 사운드의 제1 부분은 상기 음향 포트를 통하여 전파되고 상기 사운드의 제2 부분은 상기 베이스 덕트를 통하여 전파되고, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 배기 포트를 통하여 상기 하우징을 빠져나가기 전에 상기 배기 챔버에서 만나는 인트라 콘차 이어폰.
  16. 제15항에 있어서, 상기 배기 포트는 상기 후방 벽에서의 유일한 음향 개구부인 인트라 콘차 이어폰.
  17. 제16항에 있어서, 상기 음향 포트를 커버하는 음향 메시를 더 포함하고, 상기 음향 메시는 제1 음향 임피던스를 가지고, 상기 베이스 덕트는 제2 음향 임피던스를 가지고, 상기 제2 음향 임피던스는 상기 제1 음향 임피던스보다 작은 인트라 콘차 이어폰.
  18. 인트라 콘차 이어폰으로서:
    외곽 에지를 갖는 드라이버 - 상기 드라이버는 전기적 오디오 신호를 사운드로 변환함 -;
    상기 외곽 에지 주위의 하우징 - 상기 하우징은 상기 드라이버와 후방 벽의 내부 표면 사이의 후방 공간을 둘러싸는 상기 후방 벽을 가짐 - ; 및
    상기 후방 벽의 내부 표면에 부착되는 테두리를 갖는 챔버 파티션 - 상기 챔버 파티션은 상기 후방 공간을 상기 드라이버와 상기 챔버 파티션 간의 후위 볼륨을 포함하는 음향 네트워크로 분할하고, 상기 후방 공간은 상기 후위 볼륨과 상기 후방 벽 사이의 배기 챔버, 및 상기 후위 볼륨에서의 베이스 애퍼처와 상기 배기 챔버에서의 덕트 포트 사이에서 연장하는 베이스 덕트를 포함하고, 상기 후방 벽은 외부에서 가시적인 단일 개구부를 포함함 -
    을 포함하는 인트라 콘차 이어폰.
  19. 제18항에 있어서, 상기 드라이버에 의해 방출되는 상기 사운드의 제1 부분은 음향 포트를 통하여 전파되고, 상기 사운드의 제2 부분은 상기 베이스 덕트를 통하여 전파되고, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 상기 외부에서 가시적인 단일 개구부를 통하여 상기 하우징을 빠져나가기 전에 상기 배기 챔버에서 만나는 인트라 콘차 이어폰.
  20. 제19항에 있어서, 상기 음향 포트를 커버하는 음향 메시를 더 포함하고, 상기 음향 메시는 제1 음향 임피던스를 가지고, 상기 베이스 덕트는 제2 음향 임피던스를 가지고, 상기 제2 음향 임피던스는 상기 제1 음향 임피던스보다 작은 인트라 콘차 이어폰.
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