KR101724063B1

KR101724063B1 - 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치

Info

Publication number: KR101724063B1
Application number: KR1020160121884A
Authority: KR
Inventors: 최은영; 오세례; 오문익
Original assignee: 최은영; 오세례
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2017-04-18

Abstract

본 발명은 헬멧에 탈부착 가능하고, 골전도 방식으로 음향을 송출하는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치는 헬멧 표면에 탈부착되는 하우징; 상기 하우징에 내장되는 골전도유닛; 상기 골전도유닛과 연결되어서 골전도유닛의 진동자극을 헬멧을 통해 착용자의 두개골로 전달하는 진동자극전달체; 상기 하우징에 내장되고, 무선단말기로부터 음원데이터를 무선통신으로 수신하고, 이를 증폭하여 상기 골전도유닛으로 송출하는 구동유닛;을 포함하여 이루어진다.

Description

탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치{Bone-conduction acoustic apparatus for helmet}

본 발명은 헬멧에 탈부착 가능하고, 골전도 방식으로 음향을 송출하는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치에 관한 것이다.

헬멧을 착용한 상태에서는 외부 소리가 잘 들리지 않는다. 그렇다고 이어폰이나 헤드폰을 착용한 상태에서 헬멧을 쓸 수는 없다.

그래서 등록실용신안 제20-0401222호 "오디오 플레이어 기능이 장착이 된 뮤직 헬멧", 등록실용신안 제20-021341호 "엠피3 기능이 구비된 헬멧" 등의 종래기술은 착용자의 귀 부분에 해당하는 헬멧 내부에 음향장치를 내장하여 헬멧을 쓴 상태에서 음향을 청취할 수 있도록 하고 있다.

이처럼 음향장치를 헬멧에 내장하는 방식은 헬멧의 제조원가를 높이고, 음향장치에 고장이 발생된 경우에 유지보수가 어렵고, 음향장치에서 출력되는 소리가 헬멧 안에서 울려서 음향 품질이 좋지 않은 경우가 많다.

본 발명은 이처럼 헬멧에 음향장치를 내장하는 종래기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 헬멧 표면에 탈부착되는 단독형 음향장치로 저렴하고, 여러 헬멧에 사용할 수 있어 경제적이고, 유지보수가 용이하고, 골전도 방식으로 헬멧 착용자에게 고품질의 음향을 제공하는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치는

헬멧 표면에 탈부착되는 하우징;

상기 하우징에 내장되는 골전도유닛;

상기 골전도유닛과 연결되어서 골전도유닛의 진동자극을 헬멧을 통해 착용자의 두개골로 전달하는 진동자극전달체;

상기 하우징에 내장되고, 무선단말기로부터 음원데이터를 무선통신으로 수신하고, 이를 증폭하여 상기 골전도유닛으로 송출하는 구동유닛;을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 하우징의 하부측으로 연결되어 헬멧 표면에 흡착식으로 탈부착되고, 내측에 상기 진동자극전달체가 구비되는 흡착판을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 하우징에 회전 가능하게 체결되고, 상기 구동유닛의 증폭도를 조절하는 볼륨조절다이얼을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 구동유닛은

무선단말기로부터 음원데이트를 무선통신으로 수신하는 무선모듈과,

상기 무선모듈을 통해 전송된 음향신호를 처리하여 상기 골전도유닛으로 전송하는 음향처리부와,

상기 무선모듈 및 음향처리부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치는 독자형으로 어느 헬멧에도 부착하여 사용할 수 있어 경제적이고, 유지보수가 용이하고, 헬멧을 통한 골전도 방식으로 고품질의 음향을 청취할 수 있는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치로서 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치의 평면도와 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치의 개략적인 구조도.
도 3 은 본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치의 개략적인 블럭도.
도 4 는 본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치의 신호생성수단의 회로도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명을 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도1과 도2에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치는 하우징(10), 골전도유닛(20), 진동자극전달체(50), 흡착판(40), 볼륨조절다이얼(30), 구동유닛(60)을 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(10)은 그 내부에 골전도유닛(20), 구동유닛(60), 배터리(64) 등을 내장한다.

상기 하우징(10)의 하부측으로는 헬멧 표면에 흡착식으로 탈부착되는 흡착판(40)이 연결된다.

상기 흡착판(40) 대신에 헬멧 표면에 접착식으로 탈부착되는 접착판을 사용할 수 있다. 기술의 발달로 탈부착을 반복할 수 있고, 묻은 이물질로 부착력이 약해져서 물로 씻으면 부착력이 복원되어서 반영구적인 사용이 가능한 접착판이 근래 널리 사용되고 있다.

상기 골전도유닛(20)은 헬멧 착용자의 두개골(머리뼈)를 진동시켜 음향이 고막으로 전달되도록 한다.

상기 골전도유닛(20)은 음향신호를 전달받는 진동코일과, 진동코일에 전달되는 음향신호에 의해 발생되는 전자기장에 반응하는 자성체와, 전자기장에 반응하는 상기 자성체에 결합되어 진동하는 진동판 등을 포함하여 이루어진다.

상기 진동자극전달체(50)는 일단은 상기 골전도유닛(20)에 연결되고, 타단은 상기 흡착판(40)의 내부에 구비되어 헬멧 표면에 접촉되고, 일단의 골전도유닛(20)에서 발생되는 진동자극을 타단의 헬멧으로 전달한다.

진동자극전달체(50)로부터 진동자극을 전달받은 헬멧을 진동하여 착용자의 두개골로 진동자극을 전달한다.

상기 흡착판(40)은 헬멧 표면에 접촉되므로 상기 진동자극전달체(50)로 사용할 수도 있다.

다만, 골전도유닛(20)의 진동자극을 헬멧 표면으로 효율적으로 전달하기 위해서 진동자극전달체(50)는 경성재질로 이루어지는 것이 바람직한 반면, 흡착판(40)이 헬멧 표면에 견고하게 흡착되어 부착되기 위해서는 연성재질로 이루어지는 것이 바람직하므로, 흡착판(40)과 진동자극전달체(50)를 별도로 구비하는 것이 바람직할 것이다.

상기 볼륨조절다이얼(30)은 상기 하우징(10)의 상부측에 구비되어서 전원을 온오프시키고, 볼륨을 조절한다.

상기 볼륨조절다이얼(30)은 상기 하우징(10)에 회전 가능하게 설치되어서 회전량에 따른 출력되는 음향의 볼륨, 즉, 상기 구동유닛(60)에서 음향데이터의 증폭도를 조절하고, 상기 하우징(10)에서 택트 스위치처럼 누름이 가능하여 전원을 온오프시킨다.

상기 구동유닛(60)은 무선단말기로부터 음원데이터를 무선통신으로 수신하고, 이를 증폭하여 상기 골전도유닛(20)으로 송출한다.

상기 구동유닛(60)은 무선모듈(61), 음향처리부(62), 제어부(65), 배터리(64), 조작부(63), 표시부(66) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 무선모듈(61)은 스마트폰, mp3 등의 외부 무선단말기로부터 음향데이트를 무선으로 수신한다.

상기 음향처리부(62)는 상기 무선모듈(61)을 통해 전송된 음향신호를 복조시키고 증폭시켜서 상기 골전도유닛(20)으로 출력한다.

상기 배터리(64)는 상기 무선모듈(61), 음향처리부(62), 제어부(65), 골전도유닛(20) 등에 구동전원을 공급한다.

상기 조작부(63)는 상기 볼륨조절다이얼(30)의 회전동작과 누름동작을 감지하는 센서나 스위치를 사용한다.

상기 표시부(66)는 전원이 온된 경우 점등되어 사용자에게 알리고, 조작신호가 있는 경우 점멸하여 사용자에게 알린다. 상기 표시부(66)로는 LED를 사용할 수 있고, 도1,2를 보면 상기 볼륨조절다이얼(30)의 상부면에 구비된다.

상기 제어부(65)는 구동유닛(60)을 전반적으로 제어한다.

예를 들면, 상기 제어부(65)는 상기 무선모듈(61)이나 조작부(63)를 통해 입력되는 조작신호를 분석하여, 상기 음향처리부(62)에서 처리되는 음향의 볼륨, 음색 등이 조절되도록 제어하고, 외부전원으로 상기 배터리(64)를 충전한다.

상기 제어부(65)에는 배터리를 충전하기 위한 충전회로(6)가 구비되고, 상기 하우징(10)에는 외부전원을 공급받기 위한 충전포트(11)가 구비된다.

상기 제어부(65)는 구동유닛(60)을 전반적으로 제어하기 위해 제어신호를 생성하는데, 이러한 제어신호에는 고주파에 의한 영향, 전원부의 강한 전계장에 의한 간섭, 외부 환경에 의한 영향 등에 의해 노이즈가 유입될 가능성이 있다.

제어신호에 유입된 노이즈는 제어신호의 전압 레벨을 급증 또는 급감시켜 각 구성의 불안정한 동작을 야기하고, 나아가 오작동 및 고장의 원인이 될 수 있다.

본 발명은 이를 해결하기 위해, 제어신호의 전압레벨이 각 구성의 동작에 맞도록 조정하고, 제어신호에 유입된 노이즈를 검출 및 제거하여 제어부(65)를 통한 안정된 동작 제어가 가능하도록 신호생성모듈(100)을 추가로 도입하였다.

이하 첨부된 도4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신호생성모듈(100)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

(설명의 편의를 위해 이하에서 소자 단위의 명명은 구분하지 않았다. 따라서 각 소자가 포함되는 해당 회로를 통해 유추하거나 또는 도면참조부호를 통해 구분지어 해석하는 것이 바람직하다.)

도면에 도시된 바와 같이, 신호생성모듈(100)은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부(110), 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부(120), 검출된 노이즈를 제거하는 필터부(130), 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부(140), 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부(150) 및, 생성된 제어신호를 안정화하여 출력하는 신호출력부(160)를 포함하여 이루어진다.

이러한 신호생성모듈(100)은 노이즈증폭부(110)에서 DC 신호용 전원을 증폭함으로써 이에 포함된 노이즈 역시 증폭시켜 검출이 용이하도록 하고, 노이즈검출부(120)에서 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하며, 필터부(130)에서 검출된 노이즈를 제거하되, 필터구동부(140)를 통해 노이즈 검출 시에만 노이즈 제거 과정을 수행하도록 하여 불필요한 전력 소모 및 동작 과부하를 방지하고, 신호생성부(150)에서 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 클린한 제어신호를 생성하며, 이를 신호출력부(160)에서 클린 여부를 확인하여 출력한다.

이하 도면을 참고하여 신호생성모듈(100)의 각 부 구성에 대한 보다 상세한 설명 및 동작 과정에 대한 설명, 그리고 그에 따른 효과에 대한 설명을 진행하기로 한다.

노이즈증폭부(110)는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로(111) 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로(112)를 포함하여 이루어진다.

제1증폭회로(111)와 제2증폭회로(112)는 동일 구조로 이루어지고, 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함한다.

제1증폭회로(111) 및 제2증폭회로(112)의 동작 및 효과를 제1증폭회로(111)를 예로 들어 설명하면, 앰프(A101)는 분배저항(R101)(R102)과 피드백저항(R106), 그리고 접지 저항에 의해 비반전 증폭기로 동작하여 신호용 전원의 전압 레벨을 증폭시킴에 따라 노이즈 역시 함께 증폭시켜 노이즈의 검출이 용이하도록 한다. 이때 피드백 캐패시터(C105)는 앰프(A101)의 발진을 방지한다.

제2증폭회로(112)에서도 동일한 과정을 거쳐 신호용 전원의 증폭이 이루어진다.

또한 노이즈증폭부(110)는 제1증폭회로(111)의 앰프 출력단과 제2증폭회로(112)의 앰프 (+)단은 서로 연결되는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 신호용 전원이 제1증폭회로(111)에서 1차로 증폭되고, 그 출력이 제2증폭회로(112)로 전송되어 2차 증폭됨에 따라 신호용 전원을 2중으로 보다 현저하게 증폭시켜 노이즈 검출이 용이하게 이루어지도록 한다.

다음으로, 노이즈검출부(120)는 비교기(121), 이 비교기(121)의 (-)단에 연결된 인가회로(122), 비교기(121)의 (+)단에 연결된 기준회로(123)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 인가회로(122)는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함한다.

또한 기준회로(123)는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 노이즈검출부(120)의 동작 및 효과에 대해 설명하면, 인가회로(122)는 노이즈증폭부(110)에서 증폭된 신호용 전원을 저항(R201) 및 캐패시터(C201)를 통해 직류성분을 제거하고 노이즈 성분만 남긴다. 이 후 노이즈 성분을 저항(R202)에 인가한다.

이 후 기준회로는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)에 의해 기준전압을 생성하고, 비교기(121)가 기준전압과 저항(R202)에 인가된 노이즈 전압을 비교함으로써 노이즈 발생 여부를 검출하고, 노이즈 검출 시 필터구동부(140)에 구동신호를 전송하여 필터부(130)를 구동함으로써 신호용 전원에 포함된 노이즈를 제거하고, 노이즈 미 검출 시 필터구동부(140)에 비구동신호를 전송하거나 또는 신호를 전송하지 않아 필터부(130)를 구동시키지 않고, 신호용 전원이 바로 신호생성부로 전달되도록 한다.(비구동신호를 전송하거나 신호를 전송하지 않는 실시의 선택은 필터구동부(140)의 사양에 따라 달라질 수 있을 것이다.)

(필터구동부(140)의 구체적인 회로 구성은 이미 널리 공지된 사항인 바, 그 상세한 설명은 생략하여도 통상의 기술자의 실시에 무리가 없을 것이다.)

추가적으로, 도면에 도시된 바와 같이 노이즈검출부(120)는 릴레이로 전송하는 신호를 지연시키는 딜레이회로(124)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

딜레이회로(124)는 상호 병렬 배치되는 역방향 다이오드(D201) 및 저항(R206)과, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C202)를 포함하여 이루어진다.

이러한 딜레이회로(124)의 구비를 통해 필터구동부(140)의 수명을 연장할 수 있는데, 일반적으로 노이즈는 연속적, 주기적으로 발생하지 않고 간헐적으로 발생하기 때문에 필터구동부(140)가 구동 및 비구동을 반복하면서 수명 저하가 발생하게 되므로, 딜레이회로(124)를 구비하여 필터구동부(140)의 작동 후 일정 시간 경과 전까지는 계속하여 필터구동부(140)를 구동하도록 하여 수명을 연장시키는 것이 바람직하다.

다음으로, 필터부(130)는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로(131)(132)(133)를 포함하여 이루어진다.

제1필터링회로(131)는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 제2필터링회로(132)는 제1필터링회로(131)와 동일 구조를 갖는다.

아울러 제3필터링회로(133)는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 제2필터링회로(132)와 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 필터부(130)를 통해, 3단에 걸쳐 노이즈를 제거할 수 있어 종래의 노이즈필터에 비해 노이즈 제거 효과가 우수하고, 노이즈의 제거 후 직류에 가까운 일정한 파형을 갖는 신호용 전원을 출력할 수 있기 때문에 추가적인 정류나 직류화 과정을 거치지 않아도 되는 장점이 있다.

다음으로, 신호생성부(150)는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)을 포함하여 이루어진다.

상기한 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)는 도면에서는 2개 구비한 것을 도시하였지만, 복수로만 구비하면 되고, 필요한 전압 강하 정도에 따라 2개 이상 구비할 수 있다.

신호생성부(150)의 동작 및 특징에 대해 설명하면, 노이즈가 제거된 신호용 전원이 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)를 통과하면서 제어신호에 알맞은 전압 레벨로 변환되고, 변환 과정에서 유입 또는 생성되는 잡음에 대해서는 필터링용 인덕터(L501)와 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)에 의해 제거되어, 클린한 제어신호를 생성하여 신호출력부(160)로 전송한다.

다음으로, 신호출력부(160)는 제어신호의 출력을 제어하는 출력제어소자(161), 이 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호에 포함된 잡음을 제거하는 안정화회로(162), 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호의 상태를 감지하고 출력제어소자(161)로 피드백하는 감지회로(163) 및, 출력제어소자(161)에 전원을 공급하는 전원공급회로(164)를 포함하여 이루어진다.

각 회로 별로 동작 및 특징을 살펴보면, 먼저 안정화회로(162)는 직렬 연결된 저항(R601) 및 다이오드(D601)와, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C601)를 포함한다.

이러한 안정화회로(162)는 전달된 제어신호를 저항(R601) 및 다이오드(D601)를 통해 캐패시터(C601)에 저장함으로써 신호 유입에 대한 완충을 제공하여 제어신호의 끊김을 억제하고, 출력제어소자(161)의 과부하를 방지한다.

다음 감지회로(163)는 전압 변환용 저항(R602)과 저항(R603) 및 필터링용 캐패시터(C602)(C603)를 포함한다.

이러한 감지회로(163)는 제어신호의 전류를 저항(R602)을 통해 전압으로 변환하고, 저항(R603)에 인가되며, 캐패시터(C602)(C603)를 통해 필터링되어 출력제어소자(161)로 전달한다. 이 후 출력제어소자(161)는 감지회로(163)를 통해 최종적으로 출력될 제어신호의 노이즈 포함 여부를 확인하여 제어신호를 출력하거나 또는 제어신호의 재 필터링을 명령하게 된다.

다음 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605), 이에 병렬 연결된 충전용 캐패시터(C604)(C605)(C606) 및, 이에 직렬 연결된 방전 방지용 다이오드(D604)를 포함하여 이루어진다.

출력제어소자(161)는 제어신호의 출력 상태를 최종적으로 점검하고 출력하기 위한 소자로 항시 구동되는 것이 바람직한데, 이에 제품 전체에 공급되는 전원은 물론 비상상황을 대비한 추가적인 전원 공급 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이를 위해 전원공급회로(164)가 신호용 전원을 적절하게 처리하여 출력제어소자(161)의 구동을 위한 전원을 별도로 공급하게끔 구비되는 것이다.

이러한 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605)을 통해 노이즈가 제거된 신호용 전원을 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 저장함으로써 비상 상황 발생 시에도 출력제어소자(161)로 전원이 공급될 수 있도록 하고, 이 때 다이오드(D604)를 통해 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 충전된 전원이 방전되지 않도록 하고, 비상 상황 발생 시에는 출력제어소자(161)로 전원이 공급되도록 한다.

이상의 설명에서 각 회로를 구성하는 부가적인 소자에 대한 설명은 생략하였으나, 이는 통상의 기술자의 실시에 따라 설계 변경 가능한 것이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 하우징 20 : 골전도유닛
30 : 볼륨조절다이얼 40 : 흡착판
50 : 진동자극전달체 60 : 구동유닛

Claims

헬멧 표면에 탈부착되는 하우징;
상기 하우징에 내장되는 골전도유닛;
상기 골전도유닛과 연결되어서 골전도유닛의 진동자극을 헬멧을 통해 착용자의 두개골로 전달하는 진동자극전달체;
상기 하우징에 내장되고, 무선단말기로부터 음원데이터를 무선통신으로 수신하고, 이를 증폭하여 상기 골전도유닛으로 송출하는 구동유닛;을 포함하여 이루어지는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치에 있어서,

상기 구동유닛은
무선단말기로부터 음원데이터를 무선통신으로 수신하는 무선모듈과,
상기 무선모듈을 통해 전송된 음향신호를 처리하여 상기 골전도유닛으로 전송하는 음향처리부와,
상기 무선모듈 및 음향처리부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되,

상기 제어부는 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부, 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터부, 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부, 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부 및, 생성된 제어신호의 클린 여부를 확인하여 출력하는 신호출력부를 갖는 신호생성모듈을 포함하고,
상기 노이즈증폭부는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로를 포함하되,
상기 제1증폭회로 및 상기 제2증폭회로는 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함하며, 상기 제1증폭회로의 앰프 출력단과 상기 제2증폭회로의 앰프 (+)단은 서로 연결되고,
상기 노이즈검출부는 비교기, 이 비교기의 (-)단에 연결된 인가회로, 비교기의 (+)단에 연결된 기준회로를 포함하되, 상기 인가회로는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함하고, 상기 기준회로는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함하고,
상기 필터부는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로를 포함하되, 상기 제1필터링회로는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 상기 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 상기 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 상기 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되고,
상기 제2필터링회로는 상기 제1필터링회로와 동일 구조를 갖고,
상기 제3필터링회로는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 상기 제2필터링회로(132)와 상기 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되고,
상기 신호생성부는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C502)(C503)(C504)을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징의 하부측으로 연결되어 헬멧 표면에 흡착식으로 탈부착되고, 내측에 상기 진동자극전달체가 구비되는 흡착판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징에 회전 가능하게 체결되고, 상기 구동유닛의 증폭도를 조절하는 볼륨조절다이얼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치.
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