KR101832776B1 - 휴대용 음향기기 - Google Patents

Abstract

탄성부를 포함하며 C자 형태로 휘어지는 본체; 상기 본체의 외측에 결합된 메탈 케이스; 상기 본체에 구비된 이어버드 홀더; 상기 이어버드 홀더에 탈착되며 소리를 출력하는 음향출력 모듈을 포함하는 이어버드; 상기 본체 내측에 위치하며 상기 이어버드와 연결되어 상기 음향출력 모듈을 제어하는 메인기판; 상기 이어버드와 상기 메인기판을 연결하는 음향케이블; 상기 메인기판과 연결되며 무선신호를 송수신하는 안테나 패턴; 및 상기 본체를 관통하여 상기 안테나 패턴과 상기 메탈 케이스를 연결하는 안테나 접속부를 포함하는 휴대용 음향기기는 외측에 노출된 메탈 케이스를 이용하여 무선통신 성능을 개선할 수 있다.

Description

휴대용 음향기기{PORTABLE SOUND EQUIPMENT}

본 발명은 단말기와 무선통신을 통해 단말기로부터 음향신호를 수신하고 단말기를 제어하는 제어신호를 송신하는 휴대용 음향기기에 관한 것이다.

음향기기는 단말기로부터 음향신호를 수신하고 마이크를 통해 수집한 음향정보를 단말기에 전송하는 음향장치를 의미한다. 종래에는 휴대용 음향기기를 단말기의 이어잭에 단자를 꼽아 음향 신호를 받는 유선 방식을 이용하였으나, 이동성 및 사용의 편의성 측면에서 최근 무선통신방식의 휴대용 음향기기의 수요가 증가하고 있다.

사용자의 몸에 휴대할 수 있도록 머리에 밴드형상으로 끼우는 헤드폰 타입, 귀에다 거는 타입 및 귀에 끼우는 타입 등 휴대성을 고려한 디자인의 휴대용 음향기기의 개발이 이루어지고 있다.

본 발명은 단말기와 무선통신을 통해 단말기로부터 음향신호를 수신하고 단말기를 제어하는 제어신호를 송신하는 휴대용 음향기기에 있어서 외측에 노출되는 메탈 케이스를 이용하여 무선통신 성능을 개선한 휴대용 음향기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

탄성부를 포함하며 C자 형태로 휘어지는 본체; 상기 본체의 외측에 결합된 메탈 케이스; 상기 본체에 구비된 이어버드 홀더; 상기 이어버드 홀더에 탈착되며 소리를 출력하는 음향출력 모듈을 포함하는 이어버드; 상기 본체 내측에 위치하며 상기 이어버드와 연결되어 상기 음향출력 모듈을 제어하고 무선통신부가 실장된 메인기판; 상기 이어버드와 상기 메인기판을 연결하는 음향케이블; 상기 메인기판에 실장된 상기 무선통신부와 연결되며 무선신호를 송수신하는 안테나 패턴; 및 상기 안테나 패턴과 상기 메탈 케이스 사이에 개재된 비전도체를 포함하는 휴대용 음향기기를 제공한다.

상기 비전도체는 상기 본체에 형성된 안테나 홀에 배치될 수 있다.

상기 비전도체는 양면은 전도성 물질이 위치하고 가운데는 비전도성 물질을 포함하며, 탄성을 가지는 가스켓을 포함할 수 있다.

상기 안테나 패턴의 일단은 상기 무선통신부와 연결되고, 상기 비전도체는 상기 안테나 패턴의 타단에 위치할 수 있다.

상기 본체는 내부에 상기 메인기판 및 상기 음향케이블이 실장되는 케이스를 포함하고, 상기 비전도체는 상기 케이스의 두께가 다른 부분보다 얇은 부분일 수 있다.

상기 안테나 패턴과 상기 메탈 케이스의 간격은 상기 비전도체가 위치하는 부분이 가장 인접하게 배치될 수 있다.

상기 메탈케이스는, 상기 본체를 사용자의 목에 착용시, 목을 향하는 내측방향의 반대 방향인 외측방향 또는/그리고 본체의 단부에 배치될 수 있다.

상기 본체 내측에 상기 메인기판보다 상기 본체의 단부 방향에 위치하며 상기 음향케이블이 외측 둘레에 감기는 회전모듈을 더 포함하고, 상기 안테나 패턴은 상기 회전모듈과 중첩하여 위치하는 플렉서블 기판을 포함할 수 있다.

상기 본체의 일측 단부에 배치되는 제1 마이크와 제2 마이크를 더 포함하고, 상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크는 상기 본체의 길이방향으로 소정거리 이격되어 배치되며, 상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크에서 수집한 음량 크기가 기준보다 크면 상기 제1 마이크에서만 소리를 입력받고, 기준보다 작으면 상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크에서 모두 소리를 입력 받도록 상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 이어버드는 내부에 상기 음향출력 모듈이 실장되고 곡면을 갖는 이어버드 하우징; 상기 이어버드 하우징의 일측에 형성된 음향홀; 및 상기 이어버드 하우징의 타측에 돌출되어 상기 음향케이블이 결합하는 케이블 홀더 포함하며, 상기 이어버드 홀더는 상기 이어버드의 하우징 형상에 상응하는 곡률의 곡면을 갖는 결착부; 및 상기 결착부에 형성되어 상기 음향 케이블이 통과하는 케이블 홀을 더 포함할 수 있다.

상기 결착부는, 상기 이어버드 하우징의 타측이 맞닿는 제1 부분; 상기 제1 부분에서 상기 본체를 사용자의 목에 착용시 목을 향하는 내측방향에서 상기 본체의 연장방향을 따라 연장된 제2 부분; 및 상기 본체를 사용자의 목에 착용시 전면을 향하는 전면방향에서 상기 제1 부분에서 상기 제2 부분과 맞닿아 상기 본체의 연장방향을 따라 연장된 제3 부분을 포함하고, 상기 케이블 홀은 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 제3 부분이 만나는 모서리에 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 휴대용 음향기기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

외측에 노출된 메탈 케이스를 이용하여 무선통신 성능을 개선할 수 있다. 이어버드가 회전모듈에 의해 이어버드 홀더에 수납 및 인출 시에 주변 부품에 영향을 최소화 하고, 음향케이블이 엉키지 않고 회전모듈에 감길 수 있는 구조를 제공한다.

사용자가 손쉽게 이어버드 홀더에 이어버드를 수납할 수 있는 구조를 구비하여 이어버드의 휴대가 간편한 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 휴대용 음향기기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기의 일 방향에서 본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기의 탄성밴드의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기의 탄성밴드와 하우징의 결합 방식을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기의 신호선과 탄성밴드의 결합형태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 케이스와 안테나 모듈의 결합을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기의 듀얼 마이크를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 듀얼 마이크의 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 8의 듀얼 마이크의 성능을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기의 이어버드와 이어버드 홀더를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기의 블록도로서, 본 발명의 휴대용 음향기기(300)는 제어부(380), 무선통신부(385), 음향출력부(340), 센싱부(375), 마이크(360), 사용자 입력부(370) 및 전원공급부(390)를 포함한다.

음향출력부(340)는 음향신호에 따라 음향을 출력하는 장치로서, 대표적인 예로 사용자의 귀에 끼워서 소리를 전달하는 이어버드(340)가 있다.

마이크(360)는 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 무선통신부(385)를 통해 외부 단말기 또는 외부 서버로 전달된다. 마이크(360)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

센싱부(375)는 휴대용 음향기기(300) 자체의 상태 및 주변의 상황을 인지하는 장치로서, 주변의 밝기를 감지하는 조도선세, 터치입력을 감지하는 터치센서, 휴대용 음향기기의 기울기 및 위치를 감지하기 위한 자이로 센서, 이어버드(ear bud)(340) 가 이어버드 홀더(325)에 위치했는지 여부를 감지하는 이어버드 스위치 등을 포함할 수 있다.

사용자 입력부(370)는 사용자가 휴대용 음향기기(300)를 제어하기 위한 입력부로서, 통화 버튼(372), 음량조절 등을 위한 버튼(373), 전원 버튼(371) 및 음향케이블(340)을 하우징(320) 내부로 수납하는 수납버튼(375) 등을 일 예로 들 수 있다.

사용자 입력부(370)의 개수는 통화 버튼(372), 한 쌍의 음량조절 버튼(373) 만을 포함할 수도 있고, 그 외에 play/stop 버튼, 곡순서 변경 버튼을 더 포함할 수 있다. 휴대용 음향기기(300)의 크기는 제한되어 있고, 사용자 입력부(370)는 사용자가 직접 보지 않고 입력하는 경우가 많아 버튼의 개수가 많으면 각 버튼의 기능을 구분하기 힘들어 제한된 개수의 버튼을 이용하여 버튼을 누르는 시간 및 횟수 그리고 복수개의 버튼을 조합하여 입력가능한 제여명령을 확대할 수 있다.

휴대용 음향기기(300)는 사용자의 몸에 착용상태를 유지하기 때문에 분실 위험이 적으나, 통상의 단말기는 분실하는 경우가 있어, 2개의 사용자 입력부(370)를 동시에 일정시간 누르면 블루투스로 연결된 단말기의 알람을 울려 잃어버린 단말기를 찾을 수 있다.

또한, 블루투스로 연결된 단말기의 음성녹음 기능을 활성화하여 휴대용 음향기기(300)의 마이크(360)를 통해 수집된 음성을 단말기에 저장할 수 있다.

종래에는 단순히 통화와 관련된 기능 또는 사운드 미디어의 재생과 관련된 기능만 휴대용 음향기기로 제어 가능했으나, 본 발명의 휴대용 음향기기는 그 제어범위가 확대된 것이 특징이다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 일 방향에서 본 사시도이다. 본 발명의 휴대용 음향기기(300)의 본체는 탄성밴드(310)와 하우징(320)으로 이루어지며 도 2에 도시된 바와 같이 C자형의 곡선을 형성한다.

탄성밴드(310)는 면과 두께를 갖는 꼬여진 테이프 형상으로 목의 배면에 위치하는 탄성밴드는 내측면이 목의 배면에 되고 외측면이 배면을 향한다. 탄성밴드와 하우징이 이어지는 부분은 꼬여져 본체의 양 단부에 위치하는 하우징은 외측면이 전면을 향하고 내측면이 사용자의 쇄골부분에 접한다.

탄성밴드(310)는 탄성을 가지고 있어, 힘을 가하면 소정 범위내에서 변형되고 힘이 제거되면 원래 모양으로 복귀된다. 하우징(320)은 탄성밴드(310)의 양단에 결합하여 상기 휴대용 음향기기(300)의 C자형 곡선의 양 단부에 위치한다. 내부와 외부에 메인기판(381), 무선통신부(385), 배터리(391) 회전모듈(350)와 같은 각종 부품이 삽입된다.

C자 형상의 휴대용 음향기기(300)는 사용자의 목에 착용하여 휴대할 수 있다. 탄성밴드(310)에 센서(375)를 구비하여 사용자의 착용 여부를 감지할 수 있다. 예를 들면 곡률변화를 감지하는 변위센서를 구비하여 사용자가 착용 시에 상기 휴대용 음향기기(300)의 단부를 벌리는 것을 감지할 수 있다. 이 경우 탄성밴드(310)의 곡률이 완만하게 변화하므로, 사용자가 휴대용 음향기기(300)를 사용하려는 것을 판단하고, 휴대용 음향기기(300)의 전원을 ON하거나, 외부 단말기와 동기화 할 수 있다.

사용자가 착용한 것인지 휴대 중에 벌어진 것인지 여부를 보다 정확히 판단하기 위해 변위센서에서 탄성밴드(310)의 곡률이 크게 변화한 이후의 곡률도 함께 고려할 수 있다. 탄성밴드(310)의 곡률이 제1 크기로 크게 변화하고 이후 곡률이 휴대용 음향기기(300)를 거치한 상태보다 완만한 제2 크기의 곡률로 고정된 경우 휴대용 음향기기(300)를 사용자가 목에 착용한 것으로 판단할 수 있다.

상기 변위센서이외에 사용자가 착용시 목과 닿는 착용면에 온도감지 센서, 광센서 또는 심박센서와 같은 센서를 구비하여 온도가 사람의 체온 범위이거나 밝기가 어두워지고, 심박이 감지되면 사용자가 착용한 것으로 판단하고 휴대용 음향기기(300)의 전원을 ON하거나, 무선통신부(385)를 활성화 하여 외부 단말기와 동기화 할 수 있다.

또는 물리적 방식으로 눌러지는 스위치(378)를 구비하여 사용자가 착용하면 돌출된 스위치가 눌려서 ON신호를 생성하고 소정시간 이상 스위치(378) ON상태가 유지되면 휴대용 음향기기(300)의 전원을 ON하거나, 외부 단말기와 동기화 할 수 있다.

상기 센서(377)와 스위치(378)는 복수 개를 구비하여 복수개의 값을 조합하여 착용여부에 대한 정확한 판단을 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 분해 사시도이다.

전술한 탄성밴드(310)의 양 단부에 결합하는 하우징(320)은 상부 케이스(321)와 하부 케이스(324)를 포함하며, 상부 케이스(321)와 하부 케이스(324) 사이에 메인기판(381), 무선통신부(385), 배터리(391), 마이크(360) 및 회전모듈(350) 등이 실장된다.

하우징(320)은 폴리머 재질을 사출성형하여 제조하며 예를 들어 폴리스티렌과 같은 강도가 있는 플라스틱 제품을 이용할 수 있다. 부분적으로 금속이나, 유리, 가죽 등의 이형재질을 포함할 수 있다. 하우징(320)의 소재는 결합 브라켓(315)과 같은 소재를 이용할 수 있으며, 밴드커버(316)와는 차이가 있다.

밴드커버(316)에 이용되는 열가소성 폴리우레탄(TPU: Thermoplastic Poly Urethane)은 탄성이 있어 쉽게 변형되고 힘을 제거하면 원래 형상으로 복원하며, 표면의 마찰계수가 높아 사용자의 신체에 밀착된다.

하우징(320)은 강성이 있는 폴리스티렌(PS: Polystyrene) 재질로 형성하여 내부 부품을 보호하며 동시에 사용자의 신체에 밀착되도록 하우징(320) 표면에 폴리우레탄 코팅을 할 수 있다. 하우징(320) 표면에 폴리우레탄 코팅을 하면 휴대용 음향기기(300)의 일체감 있는 외관을 형성할 수 있으며, 탄성밴드(310)와 하우징(320)이 모두 사용자의 피부와 밀착되어 사용자의 움직임에 따라 흔들리지 않아 착용감이 우수한 장점이 있다.

신체에 착용하는 휴대용 음향기기(300)는 땀과 같은 수분에 노출되기 쉬우므로 방수기능을 부가하면 내구성을 증가시킬 수 있다. 상부 케이스(321)와 하부 케이스(324) 사이의 틈을 커버하는 리브를 형성하거나 방수부재를 개재하여 물이 스며드는 것을 방지할 수 있다. 별도의 방수부재를 개재하지 않더라도 폴리우레탄 코팅을 하면 상부 케이스(321)와 하부 케이스(324) 사이가 밀착될 수 있다.

본 발명의 하우징(320)의 내부에 실장되는 메인기판(381)은 무선통신부(385), 마이크(360) 등이 실장되며, 배터리(391), 사용자 입력부(370), 음향출력부(340) 등과 연결된다. 하우징(320)에 실장되는 부품은 양측의 하우징(320)에 대칭적으로 구비할 수도 있고, 일측만 구비된 부품을 탄성밴드(310)에 실장된 신호선(312)을 통해 이용할 수 있다. 예를 들면, 무선통신부(385)가 일측의 하우징(320)에 구비된 경우 무선통신부(385)가 수신한 음향신호를 이용하여 양측의 이어버드(340)를 통해 출력할 수 있다.

무선통신부(385)는 메인기판(381)에 실장되거나, 하우징(320)의 표면에 형성되어 외부 단말기와 신호를 송수신하는 안테나 패턴(386)를 포함 할 수 있다. 외부 단말기와 블루투스와 같은 근거리 무선통신방식을 이용하여 외부 단말기와 동기화 하여 외부 단말기로부터 제어신호 및 음향신호를 수신하거나, 휴대용 음향기기(300)의 사용자 입력부(370)나 마이크(360)를 통해 입력받은 제어명령 및 음향신호를 외부 단말기로 전송한다.

하우징(320)에는 전원을 ON/OFF하는 전원버튼(371), 재생하거나 통화를 위한 버튼(372), 음향을 조절하는 방향키(373)등을 포함할 수 있다(상기 방향키는 재생곡의 이전곡 또는 이후 곡을 재생하도록 제어하는 용도로 사용될 수도 있다). 상기 버튼은 물리적으로 가압되는 돔 키(dome key)를 이용할 수도 있고, 정전용량 변화로 감지하는 터치 키(touch key)를 이용할 수도 있다.

터치키의 경우 위치가 제한되지 않고, 하우징(320) 표면을 다양하게 이용할 수 있다. 터치키가 하우징(320)의 표면에 구현된 경우, 하우징(320)의 표면에 터치키가 구현된 부분에 LED를 이용하여 터치키 위치 및 기능을 표시할 수 있다. 이어버드(340)는 사용자의 귀에 삽입되어 소리를 전달하며, 이어버드(340)는 음향케이블(345)을 통해 상기 메인기판(381)과 연결된다. 메인기판(381)은 이어버드(340)를 제어하여 음향신호에 따라 소리가 출력되게 제어한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 탄성밴드(310)의 분해사시도로서, 탄성밴드(310)는 형상기억합금(311), 피복부(312, 313) 및 연결부(315)를 포함한다.

형상기억합금(311)은 변형되더라도 특정 형상으로 복원하는 성질을 가지고 있어, 사용자가 힘을 가해 본체를 벌리는 경우 탄성밴드(310)가 변형되더라도 다시 원래의 형상으로 돌아오는 특성을 가지기 때문에 내구성이 향상되는 장점이 있다.

탄성밴드(310)는 형상기억합금(311)을 감싸는 피복부(312, 313)를 더 포함하며, 피복부(312, 313)는 형상이 가변 가능한 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Poly Urethane)을 이용할 수 있다. 열가소성 폴리우레탄은 열로 녹여 제작 가능하고, 경화되면 내유성 내마모성이 있고 고무와 같은 탄성을 갖는다.

상기 탄성밴드(310)의 양단에 위치하는 하우징(320)과 결합하기 위해 체결 구조를 갖는 연결부(315)를 더 포함한다. 본 발명의 연결부는 하우징(320)과 중첩되도록 피복부(312, 313)에서 좌우로 연장된 형태를 띠며 부분적으로 피복부(312, 313)가 감싸는 형태로 결합한다. 즉, 형상기억합금(311)과 연결부(315)에 이중사출 방식으로 제1 피복부(312)를 형성한다.

형상기억합금(311)의 위치를 연결부에 정확히 배치하고 양측의 하우징(32)의 신호를 송수신하는 신호선을 고정하기 위해 형상기억합금과 신호선을 커버하는 제2 피복부(312)를 포함할 수 있다. 제2 피복부(312)의 양 단부를 상기 한 쌍의 연결부와 결합한다. 그 이후 연결부와 제2 피복부(312) 및 형상기억합금(311)을 커버하는 제1 피복부(313)를 이중사출 방식으로 형성하여 착용시 쉽게 변형되면서 원래 형상으로 복원되는 탄성밴드(310)를 제공할 수 있다.

제2 피복부(312)의 양단에 형상기억합금(311)이 노출되며 고정력을 높이기 위해 형상기억합금(311)의 양 단부를 갈고리 형상으로 꺾어서 연결부(315)에 결합할 수 있다. 상기 연결부(315)는 복수개의 홀이 있어, 하우징(320)과 체결된다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 탄성밴드와 하우징(320)의 결합 방식을 도시한 도면이다.

연결부(315)의 일면과 타면을 감싸는 형태의 한 쌍의 하우징(320)을 이용한다. 상부 케이스(321)는 외부로 노출되기 때문에 탄성밴드(310)의 연결부(315)와 결합하는 부분부터 본체의 양 단부까지 이어지는 하나의 부재를 이용하고, 하부 케이스(322, 324)는 도 3에 도시된 바와 같이 연결부를 감싸는 제1 하부 케이스(322)와 부품이 실장되는 제2 하부 케이스(324)로 구성될 수 있다.

상부 케이스 또는 하부 케이스 중 하나와 연결부는 상기 연결부에 형성된 체결홀을 관통하여 상부 케이스(321) 또는 하부 케이스(322, 324)에 체결되는 스크류(316)를 통해 결합하고, 스크류(316)의 헤드 부분이 노출된 부분은 반대편 하우징(320)이 결합하여 커버하는 방식으로 고정할 수 있습니다.

종래에는 스크류 한 개 정도를 이용해서 탄성밴드와 하우징(320)의 체결력이 약해 탄성밴드에 반복적으로 힘이 가해지는 경우 파손되는 문제가 발생했으나, 본 발명은 연결부를 충분히 연장하여 체결력을 높일 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 신호선(382)과 탄성밴드의 결합형태를 도시한 도면이다. 탄성밴드에 결합된 신호선(382)의 양단은 상기 연결부를 통해 각 하우징(320)으로 연결되는데 상기 홀에 중첩되어 배치되면 신호선(382)이 스크류에 의해 손상될 우려가 있는 바, 별도의 신호선 수용부(319, 319')를 더 포함할 수 있다.

신호선 수용부(319, 319')는 신호선(382)보다 넓은 제1 부분(319)과 신호선(382)의 두께에 상응하는 크기의 제2 부분(319')을 교번적으로 배치하여 신호선 수용부(319, 319')에 신호선(382)을 빠지지 않고 쉽게 끼울 수 있다.

연결부(315)의 강성을 위해 신호선 수용부(319, 319')를 일측에만 배치하지 않고, 일부는 연결부(315)의 일면 방향에 위치하고 일부는 연결부(315)의 타면 방향에 위치하며 신호선 홀(318)을 통해 일면과 타면의 신호선 수용부(319, 319')가 연결될 수 있다.

도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 케이스(323)와 안테나 모듈의 커플링을 도시한 도면으로서, 본 발명의 하우징(320)은 금속재질로 이루어진 메탈 케이스(323)를 포함한다. 메탈재질을 휴대용 음향기기(300) 외관에 이용하는 경우 디자인적으로 견고한 느낌을 주기 때문에 디자인적인 측면에서 메탈 재질을 이용하는 것을 선호한다.

다만, 메탈 케이스(323)가 안테나 패턴(386)을 가리는 경우 방사 성능에 영향을 주기 때문에 가능한 이격하여 배치하는 것이 좋으나, 오히려 메탈 케이스(323) 자체를 무선통신의 방사체로 활용할 수 있다.

메탈 케이스(323)를 방사체로 이용하기 위해 안테나 패턴(386)의 단부(386b)와 메탈 케이스(323)를 커플링하여 메탈 케이스(323)를 통해서도 무선신호를 방사할 수 있다.

메탈 케이스(323)와 안테나 패턴(386) 전체가 가까이 배치되면 메탈 케이스(323)는 안테나 패턴(386)의 무선통신 성능을 방해하나, 특정 부분(386b)과 메탈 케이스(323)을 커플링하면 전류가 연결된 지점을 통해 흐르기 때문에 안테나 패턴(386)에 흐르는 전류의 흐름을 방해하지 않는다.

다만, 직접적으로 연결되어 있는 경우 임피던스가 커져 고주파 성분의 전파에서는 전파의 손실이 발생하는 문제가 발생한다. 따라서, 본 발명은 안테나 패턴(386)과 메탈 케이스(323)를 직접 연결하지 않고 소정거리 이격한 형태로 배치하여 캐패시터가 개재된 커플링 방식을 이용한다.

안테나 패턴(386)이 메인기판(381)으로부터 전류를 인가받는 일단부와 이격된 타단부에서 상기 메탈 케이스(323)와 커플링하기 위해, 상부 케이스(321)의 상기 안테나 패턴(386)의 타단부에 상응하는 위치에 안테나 홀(321a)을 형성하고, 안테나 홀(321a)을 통해 메탈 케이스(323)와 안테나 패턴(386)이 커플링 되도록 가스켓(384)을 개재한다.

상기 가스켓(384)은 비전도성의 탄성재질이 위치하고 양면에 전도성 물질로 이루어진 층상구조를 이루기 때문에 다른 지점의 안테나 패턴(386)과 메탈 케이스(323) 사이의 간격보다 가스켓(384)이 위치한 부분의 간격이 좁아 가스켓(384)이 위치한 부분에서 커플링이 이루어진다.

전도성 물질과 비전도성 물질이 샌드위치 구조를 가진 가스켓(384)을 이용하지 않더고 메탈 케이스(323)의 안테나 홀(321a)에 상응하는 위치의 두께를 더 두껍게하거나, 안테나 패턴(386)의 타측 단부의 두께를 두껍게 하는 방법을 이용할 수 있다. 다만, 메탈 케이스(323)와 안테나 패턴(386) 사이의 간격이 미세하여 충격에 의해 붙어버릴 위험이 있어, 가스켓(384)을 개재하는 것이 바람직 하다.

상부 케이스(321)에 안테나 홀(321a)을 형성하지 않고 대신에 두께를 안테나 홀(321a)에 위치하는 부분만 얇게 형성하고, 메탈 케이스(323)를 그 부분에 두껍게 형성하여 메탈 케이스(323)와 안테나 패턴(386)의 타단의 위치를 가깝게 배치하여 커플링을 형성할 수 있다.

임피던스와 리액턴스는 아래와 같은 식에 의해 산출되며, 캐패시터의 리액턴스는 주파수의 크기에 반비례하므로 주파수가 클수록 임피던스가 작아진다.

Z = R + jX,

X = 1 / j2ΠfC

(Z: 임피던스, X: 리액턴스, f: 주파수)

블루투스는 2.4GHz~2.484GHz의 고주파 대역의 신호를 이용하기 때문에 임피던스가 작아지게 되어 임피던스가 낮아진다. 반면, 저주파 대역의 신호에 대해서는 임피던스가 커지기 때문에 저주파 신호는 제거하는 효과가 있다.

캐패시터가 개재된 회로 구성에서는 DC성분의 신호는 필터링 되기 때문에 더욱 정제된 신호만 송수신할 수 있어 성능이 더욱 개선된다.

도 7b는 본 발명의 메탈 케이스(323)와 안테나 패턴(386)을 전도성 물질로 연결한 경우(mode 1)와 비전도성 물질인 가스켓(384)을 개재한 경우(mode 2)의 성능을 비교하기 위한 그래프이다. 아래쪽으로 그래프가 치우칠수록 성능이 우수하며, 블루투스 주파수 대역(a)에서는 성능이 개선되고, 블루투스 주파수보다 낮은 주파수 대역(b), (c)에서는 임피던스가 증가하여 노이즈 성분이 감쇄된다. 즉, 블루투스 주파수 대역에서만 신호의 세기가 더 커지는 효과가 있어 블루투스 주파수 대역의 무선성능이 개선된다.

블루투스 신호 대역뿐만 아니라, 고주파 대역의 신호에 모두 적용할 수 있다. 가스켓(384)의 두께 전류의 세기 등을 달리하여 임피던스를 조정하여 최적의 공진 주파수를 튜닝할 수 있다.

특히 메탈 케이스(323)를 사용자의 목이 향하는 방향이 아닌 바깥쪽과 본체의 단부에 배치하여 방사성능을 제고할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 듀얼 마이크(360)를 도시한 도면이다. 도 9는 도 8의 듀얼 마이크(360)의 성능을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 휴대용 음향기기(300)는 도 8에 도시된 바와 같이 2개의 마이크(361, 362)를 이용한다. 상기 마이크(361, 362)는 본체의 길이방향으로 a만큼 이격되어 있다. 통상의 이동 단말기와 달리 본 발명의 휴대용 음향기기(300)는 착용한 상태에서 머리를 움직이면 마이크(361, 362)와 입의 거리가 변화하기 때문에 일측 하우징(320)에 위치하는 마이크(361, 362)와의 거리가 변화한다.

따라서 사용자가 정면을 향하거나 도 9의 (a)와 같이 마이크(361, 362)가 위치하는 일측을 향해 머리를 돌리는 경우 제1 마이크(361)만으로 충분한 소리를 확보할 수 있으나, 도 9의 (b)와 같이 타측을 향해 머리를 돌리면 제1 마이크(361)와 거리가 멀어지기 때문에 추가적으로 제2 마이크(362)를 이용하여 소리를 수집하여 통화 품질을 개선할 수 있다.

마이크(361, 362)는 사용자의 입과의 거리를 고려하여 하우징(320)의 단부보다 조금 위쪽에 위치하는 제1 마이크(361)를 메인 마이크로 이용하고, 하우징(320) 단부, 즉 이어버드 홀더(325)에 인접하여 배치된 제2 마이크(362)를 보조 마이크로 이용할 수 있다.

도 10은 도 8의 듀얼 마이크(361, 362)의 성능을 나타내는 그래프로서, 가로축은 주파수를 의미하고 세로축은 감도를 나타낸다. 감도가 너무 높으면 노이즈까지 많아져서 음영이 없는 부분에 감도 그래프가 위치해야 품질 높은 음성을 수집할 수 있다. 2개의 마이크(361, 362)를 선택적으로 이용하는 경우 사용자의 얼굴이 좌측을 향하든 우측을 향하든 도 10과 같은 성능을 나타낸다.

하우징(320)의 단부에 위치하는 제2 마이크는 메인기판(385)에서 이격된 위치에 배치되는 바, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 마이크(362)와 메인기판을 연결하는 플렉서블 기판(386)을 더 이용할 수 있다. 상기 플렉서블 기판(386)은 제2 마이크뿐만 아니라 하우징(320)의 단부에 위치하는 사용자 입력부(327)와도 연결될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 이어버드(340)와 이어버드 홀더(325)를 도시한 도면이다.

본 발명의 하우징(320)은 양측에 각각 상기 이어버드(340)가 안착되는 이어버드 홀더(325)를 구비한다. 이어버드 홀더(325)는 사용자가 휴대용 음향기기(300)를 착용 시에 외측으로 노출되지 않도록 하부 케이스(324)의 단부에 형성할 수 있다.

이어버드 홀더(325)는 이어버드(340)의 형상에 상응하여 오목하게 인입된 리세스부를 포함하며, 이어버드 홀더(325)에 형성된 케이블 홀(325a)을 통해 이어버드(340)와 메인기판(381)을 연결하는 음향케이블(345)이 통과한다.

하우징(320)에 실장된 회전부재의 탄성에 의해 음향케이블(345)이 회전모듈(350)의 둘레에 감기면서 이어버드(340)는 자동으로 이어버드 홀더(325)에 결합한다.

종래의 이어버드(340)는 이어버드 홀더(325)에 정확히 결합되지 않고 비스듬하게 결합하거나 반대로 결합되는 문제가 자주 발생하여 사용자가 다시 고쳐서 결합시켜야 하는 불편함이 있었다. 본 발명은 이어버드(340)가 이어버드 홀더(325)의 정위치에 결합할 수 있도록 이어버드(340)와 이어버드 홀더(325)의 디자인을 개선하였다.

이어버드(340)의 형상에 상응하는 형상의 이어버드 홀더(325)를 이용하며 이어버드 홀더(325)에 형성된 음향케이블(345)이 통과하는 케이블 홀(325a)은 일측 모서리에 구비한다. 이어버드 홀더(325)는 이어버드(340)의 음향홀이 형성된 일측의 반대측인 이어버드(340)의 타측과 접하는 제1 부분(3251), 상기 제1 부분(3251)에서 상기 본체를 사용자의 목에 착용시 목을 향하는 내측방향에서 상기 본체의 연장방향을 따라 연장된 제2 부분(3252) 및 상기 본체를 사용자의 목에 착용시 전면을 향하는 전면방향에서 상기 본체의 연장방향을 따라 상기 제1 부분(3251)에서 상기 제2 부분(3252)과 맞닿아 연장된 제3 부분(3253)을 포함한다.

이어버드 홀더(325)가 형성하는 공간이 육면체의 공간이라고 보면 3개의 면이 막히고 3개의 면이 개방되어 있는 형태이며, 제1 부분과 제2 부분 및 제3 부분이 맞닿는 모서리에 케이블 홀(325a)이 형성된다. 케이블 홀(325a)을 향해 음향 케이블(345)를 따라 이어버드(340)가 이동하여 이어버드 홀더(325)에 삽입되기 때문에 케이블 홀(325a)이 모서리에 위치하면 제1 부분 내지 제3 부분이 이어버드(340)를 잡아주는 역할을 하여 정확한 위치의 이어버드 홀더(325)에 이어버드(340)가 삽입된다.

이어버드(340) 와 음향케이블(345)이 연결된 케이블 홀더(341)는 이어버드(340)에서 돌출된 형태를 갖는다. 케이블 홀더(341)는 러버와 같은 탄성 부재를 포함하여 음향케이블(345)이 꺾여서 끊어지는 것을 방지한다. 케이블 홀더(341)는 이어버드 홀더(325)의 케이블 홀(325a)에 삽입된다.

케이블 홀(335a)은 이어버드 홀더(325)의 제1 부분(3251)과 제2 부분(3252)에 대해 45도 정도 각도를 유지하여 이어버드 홀더(325)에 이어버드(340)가 뒤틀리지 않고 안착되도록 가이드한다.

또한 케이블 홀더(341)와 이어버드(340)의 외측면이 이루는 각도 는 상기 케이블 홀(335a)과 이어버드 홀더(325)가 이루는 각도에 상응하게 형성하여 상기 이어버드(340)가 어긋나지 않고 정위치에 안착될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 휴대용 음향기기(300)는 이어버드(340)가 회전모듈에 의해 이어버드 홀더(325)에 수납 및 인출 시에 주변 부품에 영향을 최소화 하고, 이어버드 홀더(325)이 엉키지 않고 회전모듈에 감길 수 있는 구조를 제공한다.

사용자가 손쉽게 이어버드 홀더(325)에 이어버드(340)를 수납할 수 있는 구조를 구비하여 이어버드(340)의 휴대가 간편한 장점이 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

300: 휴대용 음향기기 310: 탄성밴드
311: 형상기억합금 와이어 312: 제2 피복부
313: 제1 피복부 315: 연결부
317: 체결홀 318: 신호선홀
319: 신호선 수용부 320: 하우징
321: 상부 케이스 322: 제1 하부 케이스
323: 메탈 케이스 324: 제2 하부 케이스
325: 이어버드 홀더 325a: 케이블 홀
340: 이어버드 345: 음향케이블
350: 회전모듈 360: 마이크
370: 사용자 입력부 375: 센싱부
380: 제어부 381: 메인기판
382: 신호선 385: 무선통신부
386: 플렉서블 기판 390: 전원공급부
391: 배터리

Claims (11)

1. 탄성부를 포함하며 C자 형태로 휘어지며, 안테나 홀을 포함하는 본체;
   상기 본체의 외측에 결합된 메탈 케이스;
   상기 본체에 구비된 이어버드 홀더;
   상기 이어버드 홀더에 탈착되며 소리를 출력하는 음향출력 모듈을 포함하는 이어버드;
   상기 본체 내측에 위치하며 상기 이어버드와 연결되어 상기 음향출력 모듈을 제어하고 무선통신부가 실장된 메인기판;
   상기 이어버드와 상기 메인기판을 연결하는 음향케이블;
   상기 메인기판에 실장된 상기 무선통신부와 연결되며 무선신호를 송수신하는 안테나 패턴; 및
   상기 안테나 홀에 위치하며, 상기 안테나 패턴과 상기 메탈 케이스 사이에 개재된 비전도체를 포함하고,
   상기 비전도체는 탄성재질의 가스켓과 상기 가스켓의 양면에 위치하는 전도성 물질을 포함하며, 상기 안테나 패턴과 상기 메탈 케이스의 간격은 상기 비전도체가 위치하는 부분이 가장 인접하게 배치되는 휴대용 음향기기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 안테나 패턴의 일단은 상기 무선통신부와 연결되고,
   상기 비전도체는 상기 안테나 패턴의 타단에 위치하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 내부에 상기 메인기판 및 상기 음향케이블이 실장되는 케이스를 포함하고,
   상기 비전도체는 상기 케이스의 두께가 다른 부분보다 얇은 부분인 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 메탈 케이스는,
   상기 본체를 사용자의 목에 착용시, 목을 향하는 내측방향의 반대 방향인 외측방향 그리고 상기 C자형 본체의 단부에 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 본체 내측에 상기 메인기판 보다 상기 본체의 단부 방향에 위치하며 상기 음향케이블이 외측 둘레에 감기는 회전모듈을 더 포함하고,
   상기 안테나 패턴은 상기 회전모듈과 중첩하여 위치하는 플렉서블 기판인 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 일측 단부에 배치되는 제1 마이크와 제2 마이크를 더 포함하고,
   상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크는 상기 본체의 길이방향으로 소정거리 이격되어 배치되며,
   상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크에서 수집한 음량 크기가 기준보다 크면 상기 제1 마이크에서만 소리를 입력받고, 기준보다 작으면 상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크에서 모두 소리를 입력 받도록 상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 이어버드는
    내부에 상기 음향출력 모듈이 실장되고 곡면을 갖는 이어버드 하우징;
    상기 이어버드 하우징의 일측에 형성된 음향홀; 및
    상기 이어버드 하우징의 타측에 돌출되어 상기 음향케이블이 결합하는 케이블 홀더 포함하며,
    상기 이어버드 홀더는
    상기 이어버드의 하우징 형상에 상응하는 곡률의 곡면을 갖는 결착부; 및
    상기 결착부에 형성되어 상기 음향 케이블이 통과하는 케이블 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 결착부는,
    상기 이어버드 하우징의 타측이 맞닿는 제1 부분;
    상기 제1 부분에서 상기 본체를 사용자의 목에 착용시 목을 향하는 내측방향에서 상기 본체의 연장방향을 따라 연장된 제2 부분; 및
    상기 제1 부분에서 상기 제2 부분과 맞닿아 상기 본체의 연장방향을 따라 연장된 제3 부분을 포함하고,
    상기 케이블 홀은 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 제3 부분이 만나는 모서리에 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.

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