KR101830246B1 - 넥밴드형 무선 음향 변환 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 넥밴드형 무선 음향 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 착용자 주변으로 음향이 전달되는 것을 억제하는 넥밴드형 무선 음향 변환 장치에 관한 것이다.
본 발명인 넥밴드형 무선 음향 변환 장치는 인체에 안착되는 본체부와, 본체부에 장착되며 본체부의 내측으로 음향을 방출하는 주 스피커부와, 본체부에 장착되며 누설 저감용 음향을 방출하여 본체부의 외측으로 누설되는 주 스피커부에 의해 방출된 음향을 상쇄시키는 보조 스피커부와, 주 스피커부로 음향 방출을 위한 전기 신호를 인가하고, 보조 스피커부로 누설 저감용 전기 신호를 인가하는 제어부를 구비한다.

Description

넥밴드형 무선 음향 변환 장치{NECKBAND-TYPE WIRELESS SOUND TRANSDUCER}
본 발명은 넥밴드형 무선 음향 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 착용자 주변으로 음향이 전달되는 것을 억제하는 넥밴드형 무선 음향 변환 장치에 관한 것이다.
방송 폰이나 PMP 폰 등 멀티미디어가 스마트폰의 주요 기능으로 내장됨에 따라 스마트폰을 통하여 여러 가지 컨텐츠들을 감상할 수 있게 되었다. 이러한 시대적 조류로 인해 무선 헤드셋의 수요도 증가하고 있다.
무선 통신 방식 중에서, 블루투스는 무선 통신 기기 간에 근거리에서 저전력으로 무선 통신을 하기 위한 표준으로 이도 컴퓨터, 스마트폰, 헤드셋, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 개인용 컴퓨터(PC), 인쇄기 등의 기기 간에 정보 전송을 처리한다. 블루투스는 통상 10미터에서 최대 수백 미터 사이에 무선으로 데이터를 송수신할 수 있는 통신 기술이다. 이러한 기술을 이용하여, 별도의 통신용 케이블 없이 목에 건 상태에서 음향을 재생하는 넥밴드 형태의 스피커가 개발되어 상용화되었다.
또한, 종래의 넥밴드 형태의 스피커에서 발생된 음향은 착용자뿐만 아니라, 착용자의 주변으로도 전달되어, 착용자만의 음향 감상에 방해가 될 뿐만 아니라, 주변 사람들에게 불필요한 음향이 전달되는 문제가 있었다.
본 발명은 착용자 주변으로 또는 장치의 외측 방향으로의 음향 전달이 억제되도록 하는 넥밴드형 무선 음향 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명인 넥밴드형 무선 음향 변환 장치는 제 1 단부와 제 2 단부를 지니며, 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 개방부가 형성된 환형이며 인체에 안착되는 본체부와, 본체부에 장착되며 본체부의 내측으로 음향을 방출하는 주 스피커부와, 본체부에 장착되며 누설 저감용 음향을 본체부의 외측을 향하여 방출하여 본체부의 외측으로 누설되는 주 스피커부에 의해 방출된 음향을 상쇄시키는 보조 스피커부와, 주 스피커부로 음향 방출을 위한 전기 신호를 인가하고, 보조 스피커부로 누설 저감용 전기 신호를 인가하는 제어부를 구비하고, 주 스피커부에 포함된 적어도 하나의 스피커와 보조 스피커부에 포함된 적어도 하나의 저감용 스피커는 본체부의 중심에 대하여 대칭이다.
삭제
또한, 저감용 스피커는 본체부의 외측을 향하여 누설 저감용 음향을 방출하는 것이 바람직하다.
또한, 제어부는 주 스피커부의 스피커와 저감용 스피커 사이의 간격에 비례하는 지연 시간의 경과 후에 누설 저감용 전기 신호를 저감용 스피커에 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 지연 시간은 간격/음속으로 산정되는 것이 바람직하다.
또한, 주 스피커부의 스피커에 인가되는 전기 신호와 누설 저감용 전기 신호는 서로 위상이 반대인 것이 바람직하다.
또한, 주 스피커부에 포함된 적어도 하나 이상의 스피커는 본체부에 형성된 홈 내측에 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 본체부에 형성된 홈은 본체부의 중심 방향으로 경사진 것이 바람직하다.
본 발명은 착용자의 청각기관으로의 지향성을 향상시키며 착용자 주변으로 또는 장치의 외측 방향으로의 음향 전달이 억제되도록 하여, 착용자만의 음향 감상이 이루어지며, 주변 사람들에게 불필요한 음향 전달을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 넥밴드형 무선 음향 변환 장치의 구성도이다.
도 2a 및 2b는 도 1의 넥밴드형 무선 음향 변환 장치의 평면도와 사시도이다.
도 3은 도 1의 넥밴드형 무선 음향 변환 장치의 누설 저감 원리 설명도이다.
이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명인 넥밴드형 무선 음향 변환 장치의 구성도이며, 도 2a 및 2b는 도 1의 넥밴드형 무선 음향 변환 장치의 평면도와 사시도이다.
넥밴드형 무선 음향 변환 장치는 전원을 공급하는 전원부(1)와, 사용자에게 정보(동작 상태, 충전 상태, 볼륨 크기, 재생 음악 정보 등)를 표시하는 표시부(3)와, 사용자로부터의 입력(동작 제어/정지 제어, 볼륨 크기 조절 제어, 재생 음악의 선택 등)을 획득하는 입력부(5)와, 본체부(100)에 장착되어 착용자의 청각기관을 향하여 배치되며 제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f)로 구성된 주 스피커부(7)와, 본체부(100)에 장착되며 주 스피커부(7)에 의해 생성된 음향 중에서 본체부의 외측으로 누설(또는 방출)되는 음향을 저감하는 제 1 내지 제 6 저감 스피커(9a~9f)로 구성된 보조 스피커부(9)와, 외부의 전기 통신 기기와 무선 통신(예를 들면, 블루투스 통신, 와이파이 통신 등)을 수행하는 무선 통신부(11)와, 외부의 전기 통신 기기와 유선으로 연결되는 접속부(13)와, 전원부(1)로부터의 전원을 공급받아 입력부(5)로부터의 입력에 따라 무선 통신부(11)를 통하여 음향 데이터를 수신하여 주 스피커부(7)를 통하여 재생하여 음향을 방출하거나, 접속부(13)로부터의 음향 데이터를 수신하여 주 스피커부(7)를 통하여 재생하여 음향을 방출하며, 주 스피커부(7)를 통한 음향을 방출할 때, 본체부의 외부(즉, 착용자의 주변)로 누설되는 음향을 저감하기 위해, 보조 스피커부(9)를 통하여 누설 저감용 음향을 생성하여 방출하며, 동작 상태 등의 정보를 표시부(3)에 표시하는 제어부(20)로 구성된다. 다만, 전원부(1), 표시부(3), 입력부(5), 무선 통신부(11)와, 접속부(13)는 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 기술을 가진 자에게 당연히 인식되는 기술에 해당되기에, 그 설명이 생략된다.
또한, 본 발명인 웨어러블 무선 음향 변환 장치는 제1 단부(101a)와 제2 단부(101b)를 지니는 환형의 본체부(100)를 구비하며, 본체부(100)의 제1 단부(101a)와 제2 단부(101b) 사이에 개방부가 형성된다. 본체부(100)는 음방출 홀(111)이 각각 형성된 제 1 내지 제 6 음방출 홈(110a~110f)을 구비하며, 음방출 홈(110)((110a~110f), (110)으로 통칭함)은 본체부(100)의 표면에 대하여 단차지게 또는 오목하게 본체부(100)에 형성되며, 음방출 홈(110)의 양측면에는 서로 마주 향하는 홈 단부(112a), (112b)가 형성되어, 제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f)를 통하여 생성된 음향이 홈 단부(112a), (112b)에 의해서 착용자의 청각 기관으로의 음 방사 직진성을 높일 수 있다. 또는, 음 방사 직진성을 향상시키기 위해 음방출 홈(110)의 주변을 모두 둘러싸면서 중심(O)의 상측 공간(또는 착용자의 청각 기관)을 향하여 개방된 접시형의 구조물이 형성될 수도 있다.
음방출 홈(110a~110f)의 내측 각각에는 제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f)가 장착되며, 제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f)로부터의 음(또는 음향)이 음방출 홀(111)을 통하여 외부로 또는 착용자의 청각 기관으로 전달된다. 제 1 및 제 6 음방출 홈(110a), (110f)은 본체부(100)의 중심(O)에 대하여 대칭적으로 배치되며, 제 2 및 제 5 음방출 홈(110b), (110e), 제 3 및 제 4 음방출 홈(110c, 110d)도 각각 본체부(100)의 중심(O)에 대하여 대칭적이다. 음방출 홈(110)은 도 2b에서와 같이 수평 방향에 일정 각도로 본체부(100)의 중심 방향으로 경사져 있으며, 경사진 음방출 홈(110)은 음방출 홀(111)이 본체부(100)의 중심(O)보다 높은 곳으로, 예를 들면 착용자의 청각 기관을 향하도록 한다.
본체부(100)의 하측부는 사용자의 어깨, 목, 등에 안착되며, 음방출 홀(111)이 사용자의 청각 기관을 구조적으로 향하도록 된다.
또한, 본체부(100)는 음방출 홀(111)이 형성되며 제 1 내지 제 6 저감 스피커(9a~9f)로부터의 누설 저감용 음향을 방출하도록 하는 제 1 내지 제 6 저감용 음방출 홈(120a~120f)을 구비한다. 제 1 내지 제 6 저감용 음방출 홈(120a~120f)은 본체부(100)의 외측을 향하여 배치되어 음향이 본체부(100)의 외측으로 방출되도록 하며, 제 1 및 제 6 저감용 음방출 홈(120a), (120f)은 본체부(100)의 중심(O)에 대하여 대칭적으로 배치되며, 제 2 및 제 5 저감용 음방출 홈(120b), (120e), 제 3 및 제 4 저감용 음방출 홈(120c, 120d)도 본체부(100)의 중심(O)에 대하여 각각 대칭적이다.
또한, 제 1 음방출 홈(110a)과 제 6 저감용 음방출 홈(120f)은 중심(O)에 대하여 대칭적으로 배치되며, 제 2 음방출 홈(110b)과 제 5 저감용 음방출 홈(120e), 제 3 음방출 홈(110c)과 제 4 저감용 음방출 홈(120d), 제 4 음방출 홈(110d)과 제 3 저감용 음방출 홈(120c), 제 5 음방출 홈(110e)과 제 2 저감용 음방출 홈(120b), 제 6 음방출 홈(110f)과 제 1 저감용 음방출 홈(120a)도 각각 중심(O)에 대하여 대칭적으로 배치된다.
개방부의 중심(중간)은 제1 단부(101a)와 제2 단부(101b)의 중간에 해당되며, 개방부의 중심과 본체부(100)의 중심(O)을 연결하는 제1 연장선에 대하여 본체부(100)는 대칭적으로 형성된다. 개방부는 도 2a의 화살표와 같이 착용자의 얼굴 정면 방향에 배치된다.
제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f) 각각은 제 1 내지 제 6 음방출 홈(110a~110f)에 대응하여 본체부(100) 내부에 장착되며, 제어부(20)의 제어에 의해 각각 독립적으로 제어되거나 일체로 제어된다. 제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f)는 본체부(100)의 내측 방향(중심(O))으로 음향을 방출하여, 본체부(100)의 내측에 위치될 착용자의 청각 기관에 음향이 도달되도록 한다. 또한, 예를 들면, 2.1 채널의 경우, 제 1 및 제 2 스피커(7a, 7b), 제 5 및 제 6 스피커(7e, 7f)는 우퍼 스피커이고, 제 3 스피커(7c)와 제 4 스피커(7d)는 각각 right 및 left 스피커로 구성될 수 있다.
제 1 내지 제 6 저감 스피커(9a~9f) 각각은 제 1 내지 제 6 저감용 음방출 홈(120a~120f)의 대응하여 본체부(100) 내부에 장착되며, 제어부(20)의 제어에 의해 각각 독립적으로 제어되거나 일체로 제어되어, 제 1 저감 스피커(9a)는 중심(O)에 대하여 서로 대칭적으로 위치된 제 6 스피커(7f)의 음향이 본체부(100)의 외측으로 누설되는 것을 방지하며, 제 2 저감 스피커(9b)는 중심(O)에 대하여 서로 대칭적으로 제 5 스피커(7e)의 음향이 본체부(100)의 외측으로 누설되는 것을 방지하며, 제 3 저감 스피커(9c)는 중심(O)에 대하여 서로 대칭적으로 제 4 스피커(7d)의 음향이 본체부(100)의 외측으로 누설되는 것을 방지하며, 제 4 저감 스피커(9d)는 중심(O)에 대하여 서로 대칭적으로 제 3 스피커(7c)의 음향이 본체부(100)의 외측으로 누설되는 것을 방지하며, 제 5 저감 스피커(9e)는 중심(O)에 대하여 서로 대칭적으로 제 2 스피커(7b)의 음향이 본체부(100)의 외측으로 누설되는 것을 방지하며, 제 6 저감 스피커(9f)는 중심(O)에 대하여 서로 대칭적으로 제 1 스피커(7a)의 음향이 본체부(100)의 외측으로 누설되는 것을 방지한다.
전원부(1), 무선 통신부(11), 제어부(20)는 는 본체부(100)의 내측에 장착되며, 표시부(3), 입력부(5), 접속부(13)는 본체부(100)의 측면에 외부에 노출되도록 설치된다.
제어부(20)는 무선 통신부(9)를 통하여 전기 통신 기기(예를 들면, 스마트폰, MP3 플레이어 등)로부터 음향 데이터(예를 들면, MP3, MP3, 오디오 데이터 등)을 수신하여, 코덱 등의 내장된 재생 프로그램을 동작시켜, 스피커부(7)에서 재생할 수 있는 전기 신호로 변환하는 동작을 수행한다. 이러한 전기 신호의 변환 시에, 제어부(20)는 음향 데이터를 스테레오 신호인 전기 신호나, 다채널(예를 들면, 2.1 채널, 3.1 채널, 4.1 채널, 5.1 채널 등) 재생을 위한 다채널 신호인 전기 신호로 변환할 수도 있다. 이러한 음향 데이터를 전기 신호로 변환하는 과정을 위해, 제어부(20)는 입력부(5)로부터의 음향 종류(예를 들면, 스테레오, 다채널 등)의 선택을 입력받고, 그 선택 입력에 따라 내장된 재생 프로그램을 제어한다.
제어부(20)는 음향 재생을 위한 전기 신호를 생성하여 스피커부(7)로 인가하여 음 재생이 수행되도록 한다. 특히, 스테레오 재생이나 다채널 재생의 경우, 제어부(20)는 제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f) 각각에 같거나 서로 다른 전기 신호를 인가하거나, 또는 제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f) 중에서 선택적으로 전기 신호를 인가하여 음 재생이 수행되도록 한다.
또한, 제어부(20)는 스피커부(7)에서 방출되는 음향이 본체부(100) 외부로 누설되어, 착용자 이외의 주변 사람들이 음향을 듣지 않도록 하기 위해, 제 1 내지 제 6 스피커(7a~7f)에서 방출되는 음향에 대하여 제 6 내지 제 1 저감용 스피커(9f~9a)에서 위상이 반대되는 음향이 본체부(100) 외측으로 방출되도록 한다. 이러한 과정은 하기에서 상세하게 설명된다.
도 3은 도 1의 넥밴드형 무선 음향 변환 장치의 누설 저감 원리 설명도이다.
제 3 및 제 4 스피커(7c), (7d)가 본체부(100)의 중심(O)에 대하여 대칭적으로 배치되며, 제 3 저감 스피커(9c)는 제 4 스피커(7d)와 중심(O)의 연장선 상에 배치되며, 제 4 저감 스피커(9d)는 제 3 스피커(7c)와 중심(O)의 연장선 상에 배치된다. 제 3 스피커(7c)와 제 4 저감 스피커(9d) 사이의 간격은 거리(dc)이며, 제 4 스피커(7d)와 제 3 저감 스피커(9d) 사이의 간격은 거리(dd)이다.
제 3 스피커(7c)에서 방출된 음향은 제 4 저감 스피커(9d)에 지연 시간(dc/c: c는 음속) 후에 도달하게 된다. 제어부(20)는 거리(dc)에 비례하는 지연 시간을 저장하며, 제 3 스피커(7c)에 전기 신호를 인가하기 시작한 후, 제 3 스피커(7c)에 인가한 전기 신호와 위상의 반대인 누설 저감용 전기 신호를 생성하고, 지연 시간 후에 제 4 저감 스피커(9d)로 누설 저감용 전기 신호를 인가하여, 제 4 저감 스피커(9d)를 통하여 누설 저감용 음향이 본체부(100)의 외측으로 방출되도록 하여, 제 3 스피커(7c)에서 방출된 음향은 제 4 저감 스피커(9d)에서 방출되는 누설 저감용 음향과 본체부(100)의 외측 즉, 제 4 저감 스피커(9d)의 외측 방향에서 서로 상쇄된다. 이러한 음향의 상쇄 작용에 의해, 본체부(100)의 외측에서는 제 3 스피커(7c)에서의 음향의 크기가 현저하게 낮아진다.
이러한 동일한 원리로, 제 4 스피커(7d)에 의해 방출된 음향은 제 3 저감 스피커(9c)에서 방출되는 누설 저감용 음향에 의해 본체부(100)의 외측에서 상쇄된다. 이러한 원리는 제 1 및 제 2 스피커(7a), (7b), 제 5 및 제 6 스피커(7e), (7f)의 음향에도 동일하게 적용된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
1: 전원부 3: 표시부
5: 입력부 7: 주 스피커부
9: 보조 스피커부 11: 무선 통신부
13: 접속부 20: 제어부

Claims (8)

  1. 제 1 단부와 제 2 단부를 지니며, 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 개방부가 형성된 환형이며 인체에 안착되는 본체부와;
    본체부에 장착되며 본체부의 내측으로 음향을 방출하는 주 스피커부와;
    본체부에 장착되며 누설 저감용 음향을 본체부의 외측을 향하여 방출하여 본체부의 외측으로 누설되는 주 스피커부에 의해 방출된 음향을 상쇄시키는 보조 스피커부와;
    주 스피커부로 음향 방출을 위한 전기 신호를 인가하고, 보조 스피커부로 누설 저감용 전기 신호를 인가하는 제어부를 구비하고,
    주 스피커부에 포함된 적어도 하나의 스피커와 보조 스피커부에 포함된 적어도 하나의 저감용 스피커는 본체부의 중심에 대하여 대칭인 것을 특징으로 하는 넥밴드형 무선 음향 변환 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    제어부는 주 스피커부의 스피커와 저감용 스피커 사이의 간격에 비례하는 지연 시간의 경과 후에 누설 저감용 전기 신호를 저감용 스피커에 인가하는 것을 특징으로 하는 넥밴드형 무선 음향 변환 장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    주 스피커부의 스피커에 인가되는 전기 신호와 누설 저감용 전기 신호는 서로 위상이 반대인 것을 특징으로 하는 넥밴드형 무선 음향 변환 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    주 스피커부에 포함된 적어도 하나 이상의 스피커는 본체부에 형성된 홈 내측에 구비되는 것을 특징으로 하는 넥밴드형 무선 음향 변환 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    본체부에 형성된 홈은 본체부의 중심 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 넥밴드형 무선 음향 변환 장치.
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