KR101990812B1

KR101990812B1 - 웨어러블 음향 변환 장치

Info

Publication number: KR101990812B1
Application number: KR1020180026020A
Authority: KR
Inventors: 권중학; 김용휴
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2019-09-30

Abstract

본 발명은 구동부에 인가되는 전기 신호의 주파수를 제어하여 진동 기능을 조절하는 웨어러블 음향 변환 장치에 관한 것이다.
본 발명인 웨어러블 음향 변환 장치는 전기 통신 기기와 통신을 수행하는 통신부와, 내부 공간을 지니며 제1측면에 스피커부가 장착되는 제1개구 및 제2측면에 수동 진동부가 장착되는 제2개구를 지니는 인클로저와, 제어 모듈로부터의 전기 신호에 의해 음을 방사하는 스피커부와, 인클로저의 내부 공간의 공기 강성을 완화시키는 수동 진동부를 구비하는 스피커 모듈과, 통신부로부터 수신되며 음향 또는 음성을 포함하는 전기 신호를 기저장된 이득 보정 데이터에 따라 이득 보정 처리를 수행한 후, 이득 보정 처리된 전기 신호를 스피커부에 인가하거나 이득 보정 데이터에 대응하는 전기 신호를 생성하여 스피커부에 인가하는 제어 모듈로 구성된다.

Description

웨어러블 음향 변환 장치{WEARABLE ACOUSTIC TRANSDUCER}

본 발명은 웨어러블 음향 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 구동부(스피커부)에 인가되는 전기 신호의 주파수를 제어하여 진동 기능을 조절하는 웨어러블 음향 변환 장치에 관한 것이다.

마이크로스피커 모듈은 전기적 신호에 의하여 공기의 진동을 발생시키고 이를 음으로 재생하는 장치이다. 일반적으로 진동 기능을 지닌 마이크로 스피커 모듈은 통상 직육면체 형상을 구비하고 내부에서 음압을 발생시키는 울림통의 기능을 수행하는 인클로저와, 인클로저의 상측면에 장착되어 전기적 신호를 음압으로 변경시켜 공기의 진동을 발생시키는 마이크로스피커와, 인클로저 내부에 장착되며 전기 신호에 반응하여 진동하는 진동 모터로 구성되고 있다.

일반적인 마이크로스피커 모듈의 경우, 마이크로스피커 모듈가 장착되는 장치(예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC)의 백볼륨의 크기에 따라 음향 특성이 크게 영향을 받는다. 특히, 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 전기 기기의 경우, 마이크로스피커 모듈이 전기 기기 내부에서의 장착 공간을 적게 차지하게 되어, 백볼륨의 상당히 감소되기에, 저역대에서의 음압의 저하 문제가 더욱 더 발생된다.

본 발명은 전기 신호에 반응하여 음압을 생성하여 공기의 진동을 발생시키는 스피커부와, 전기 신호의 공급 없이 스피커부에 의한 공기의 진동에 반응하여 진동하는 수동 진동부를 구비하여, 스피커부에 인가될 전기 신호의 주파수 특성을 제어하여 음향과 진동의 비중을 조절하는 웨어러블 음향 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명인 웨어러블 음향 변환 장치는 전기 통신 기기와 통신을 수행하는 통신부와, 내부 공간을 지니며 제1측면에 스피커부가 장착되는 제1개구 및 제2측면에 수동 진동부가 장착되는 제2개구를 지니는 인클로저와, 제어 모듈로부터의 전기 신호에 의해 음을 방사하는 스피커부와, 인클로저의 내부 공간의 공기 강성을 완화시키는 수동 진동부를 구비하는 스피커 모듈과, 통신부로부터 수신되며 음향 또는 음성을 포함하는 전기 신호를 기저장된 이득 보정 데이터에 따라 이득 보정 처리를 수행한 후, 이득 보정 처리된 전기 신호를 스피커부에 인가하거나 이득 보정 데이터에 대응하는 전기 신호를 생성하여 스피커부에 인가하는 제어 모듈로 구성된다.

또한, 스피커부의 고유 주파수는 수동 진동부의 고유 주파수보다 높으며, 인클로저에 장착된 스피커부는 수동 진동부의 고유 주파수보다 낮은 주파수에서 제 1 진동 진폭 극댓값과, 스피커부의 고유 주파수에서 제 2 진동 진폭 극댓값을 지니며 진동한다.

또한, 제어 모듈은 스피커부의 진동 진폭이 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위 이내가 되도록 하는 이득 보정 데이터에 따라 수신된 전기 신호를 처리하는 것이 바람직하다.

또한, 제어 모듈은 제 1 진동 진폭 극댓값을 야기하는 주파수를 포함하며, 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위를 초과하는 진동 진폭을 야기하는 주파수 범위의 전기 신호에 대하여 이득 보정 데이터에 따라 이득 감쇄 보정을 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 스피커부의 고유 주파수는 수동 진동부의 고유 주파수보다 높으며, 제어 모듈은 수동 진동부의 고유 주파수와 스피커부의 고유 주파수 사이의 컷오프 주파수를 저장하는 것이 바람직하다.

또한, 제어 모듈은 진동 모드, 또는 음향 우위 모드, 또는 진동 모드와 음향 우위 모드를 포함하는 진동-음향 병행 모드 중의 어느 하나 이상을 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명은 전기 신호에 반응하여 음압을 생성하여 공기의 진동을 발생시키는 스피커부와, 전기 신호의 공급 없이 스피커부에 의한 공기의 진동에 반응하여 진동하는 수동 진동부를 구비하여, 스피커부에 인가될 전기 신호의 주파수 특성을 제어하여 음향과 진동의 비중을 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명은 웨어러블 음향 변환 장치의 구성도이다.
도 2는 진동-음향 병행 모드에서 도 1의 음향 변환 장치에서의 스피커 모듈 내의 스피커부와 수동 진동부의 진동 특성 그래프들과 이득 보정 그래프이다.
도 3은 진동 모드에서 도 1의 음향 변환 장치에서의 스피커 모듈 내의 스피커부와 수동 진동부의 진동 특성 그래프들과 이득 보정 그래프이다.
도 4는 음향 우위 모드에서 도 1의 음향 변환 장치에서의 스피커 모듈 내의 스피커부와 수동 진동부의 진동 특성 그래프들과 이득 보정 그래프이다.
도 5는 도 1의 웨어러블 음향 변환 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 1의 제어 모듈의 일실시예이다.

이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 기재된다.

도 1은 본 발명은 웨어러블 음향 변환 장치의 구성도이다.

본 발명인 웨어러블 음향 변환 장치는 음향 표출과 진동 표출 기능을 수행하는 스피커 모듈(200)과, 사용자로부터 입력을 획득하는 입력부(20)와, 전원 상태, 동작 상태 등의 정보를 표시하는 표시부(30)와, 전기 통신 기기(예를 들면, 스마트폰, 테블릿 PC 등)와 유선 통신 또는 무선 통신을 수행하는 통신부(40)와, 필요한 전원을 공급하는 전원부(320)와, 외부 음향을 획득하는 마이크(60)와, 상술된 구성요소들을 제어하여 전기 통신 기기로부터 인코딩된 음원 데이터를 수신하여 스피커 모듈(200)을 통하여 음 방사를 수행하는 음원 방사 모드와, 전화 통화 모드 및 진동 병행 모드를 기설정된 모드에 따라 수행하는 제어 모듈(70)로 구성된다. 다만, 표시부(30), 통신부(40), 전원부(320) 및 마이크(60)는 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려진 기술에 불과하여 상세한 설명이 생략된다.

먼저, 스피커 모듈(200)은 입체적 형상을 지니며 내부에 빈 공간이 형성되며 울림통 기능을 수행하는 인클로저(200a)의 일측면(개구)에 장착되어 제어 모듈(70)로부터의 전기 신호를 인가 받아 음압을 생성하여 공기의 진동을 발생시키는 스피커부(12)와, 인클로저(200a)의 타측면(개구)에 장착되어 인클로저(200a) 내부의 공기의 강성을 완화시키며, 제어 모듈(70)로부터의 전기 신호의 인가없이도 진동하는 수동 진동부(14)로 구성된다.

스피커부(12)는 본 발명이 속하는 기술분야에 익숙한 통상의 기술자가 인식할 수 있는 정도의 기술이기에, 예를 들면 마이크로스피커에 해당되어 그 설명은 생략된다. 스피커부(12)는 진동판과, 진동판의 저면에 장착되는 코일부와, 진동판을 지지하는 프레임 등을 적어도 포함하여 구성된다. 스피커부(12)는 인클로저(200a)의 일측면에 형성된 개구를 통하여 음을 방사하도록 인클로저(200a)에 장착된다.

수동 진동부(14)는 일정한 중량(mass)와 강성(stiffness)를 지니며, 제어 모듈(70)로부터의 전기 신호의 공급이 없이 진동하는 소자이다. 수동 진동부(14)는 인클로저(200a)의 타측면에 형성된 개구를 통하여 음을 방사하도록 인클로저(200)의 타측면에 장착된다. 수동 진동부(14)는 돔형태로 구성된 진동판으로 구성될 수 있으며, 중량을 높이기 위해 비중이 높은 철, 구리, 텅스텐 계열의 금속 소재를 진동판에 적층하거나 피복할 수도 있다. 본 발명에서 저주파 대역의 음압 특성인 진동 특성을 향상시키기 위해 수동 진동부(14)의 고유 주파수가 스피커부(12)의 고유 주파수보다 낮도록 제조된다.

입력부(20)는 예를 들면, 전원 온/오프, 볼률 상승/하강, 음악 곡 선택/이동, 모드(통화착신 시의 진동 모드/음향 우위 모드/진동-음향 병행 모드, 음원 방사 모드에서의 진동 병행 모드/음향 우위 모드) 선택, 전화 통화 시작 입력, 전화 통화 종료 입력 등의 사용자 입력을 획득하여 제어 모듈(70)에 인가한다.

모드 선택 입력 또는 기설정된 모드에 대해서, 전화 통화 모드의 통화 착신 시에, 진동 모드와, 음향 우위 모드 및 진동-음향 병행 모드 중의 하나의 모드가 선택 가능하다. 진동 모드는 스피커부(12)에서의 음향의 방사가 극히 적으며 진동이 발생되며 수동 진동부(14)의 진동 세기가 가장 크게 구현되는 모드에 해당된다. 음향 우위 모드는 스피커부(12)에서의 음향 방사가 크게 구현되고, 스피커부(12)도 진동하나, 수동 진동부(14)의 진동은 진동 모드에서의 진동 세기보다 상당히 낮은 모드에 해당된다. 진동-음향 병행 모드는 진동 모드와 음향 우위 모드가 함께 수행되는 것으로, 스피커부(12)에서의 음향 방사가 크게 구현되고, 수동 진동부(14)의 진동의 세기가 진동 모드에서의 세기와 같거나 근접하도록 하는 모드에 해당된다.

음원 방사 모드에서는 기본적으로 음향 우위 모드가 구현된다. 음향 우위 모드는 상술된 통화 착신 시의 음향 우위 모드와 동일하다.

음원 방사 모드에서의 진동 병행 모드는 음향 우위 모드로 음향이 방사되는 중에, 수동 진동부(14)의 진동의 세기를 증가시켜 진동을 수행하는 모드에 해당되며, 통화 착신 시의 진동-음향 병행 모드와 실질적으로 동일하며, 진동-음향 병행 모드로 지칭될 수도 있다.

제어 모듈(70)은 적어도 하나 이상의 데이터 프로세서(예를 들면, 마이크로 프로세서 등)을 구비하여 상술된 구성요소들을 제어하기 위해 데이터, 신호, 외부 음향 및 사용자 입력 등을 처리한다.

먼저, 음원 방사 모드의 수행을 위해, 제어 모듈(70)은 통신부(40)를 통하여 전기 통신 기기로부터의 인코딩된 음원 데이터를 획득한다. 제어 모듈(70)은 획득된 인코딩된 음원 데이터를 디코딩하여 전기 신호를 생성하여 스피커부(12)에 인가하여 스피커부(12)에서 음향이 방사되도록 한다. 이러한 음원 방사 모드의 수행에서, 제어 모듈(70)은 입력부(20)로부터의 모드 선택 입력 또는 기저장된 모드에 따라 진동 병행 모드 또는 음향 우위 모드를 수행한다. 이러한 수행을 위한 신호 처리에 대한 사항은 하기에서 기재된다.

다음으로, 전화 통화 모드의 수행을 위해, 제어 모듈(70)은 통신부(40)를 통하여 전기 통신 기기와 통신 가능한 상태를 유지하는 중에, 통화 착신 과정과 통화 과정 및 통화 종료 과정을 순차적으로 수행한다. 우선, 통화 착신 과정에서, 제어 모듈(70)은 전기 통신 기기로부터 통신부(40)를 통하여 통화 착신 신호를 수신하고, 기설정된 통화 착신 시의 모드(진동 모드와, 음향 우위 모드 및 진동-음향 병행 모드 중의 하나의 모드)에 따른 전기 신호를 생성한다. 제어 모듈(70)은 생성된 전기 신호를 스피커부(12)에 인가한다.

이후에, 입력부(20)를 통하여 전화 통화 시작 입력이 획득되면, 제어 모듈(70)은 전화 통화 시작 입력을 전기 통신 기기로 통신부(40)를 통하여 전송하고, 이후에 전기 통신 기기로부터의 음향 신호를 통신부(40)를 통하여 수신하여 통신부(40)로 인가하고, 마이크(60)로부터의 음향 신호를 통신부(40)를 통하여 전기 통신 기기로 전송하여 통화 과정을 수행한다. 제어 모듈(70)은 통화 과정에서 음향 우위 모드를 수행한다.

또한, 통화 과정의 수행 중에, 전기 통신 기기로부터의 음향 신호의 수신이 종료되거나, 입력부(20)로부터의 전화 통화 종료 입력이 획득되면, 제어 모듈(70)은 통화 종료 과정을 수행한다.

하기에서는, 제어 모듈(70)이 음원 방사 모드와, 통화 착신 시의 모드를 수행할 때의 스피커부(12)에 전송하는 전기 신호의 처리 과정이 기재된다.

도 2는 진동-음향 병행 모드에서 도 1의 음향 변환 장치에서의 스피커 모듈 내의 스피커부와 수동 진동부의 진동 특성 그래프들 및 이득 보정 그래프이다.

도 2의 (a)는 스피커부(12)에 인가되는 전기 신호의 주파수에 따른 스피커 모듈(200) 내의 스피커부(12)의 진동판과 수동 진동부(14)의 진동판의 진동 진폭 그래프들이다. 본 명세서에서, 그래프(Ss)는 스피커부(12)에 대한 것이고, 그래프(Sp)는 수동 진동부(14)에 대한 것이다.

스피커부(12)의 진동 진폭 그래프(Ss)에서, 스피커부(12)의 고유 주파수(FaO)는 예를 들면, 400~550Hz의 범위이며, 수동 진동부(14)의 진동 진폭 그래프(Sp)에서, 수동 진동부(14)의 고유 주파수(FpO)은 예를 들면, 110~140Hz의 범위이다.

스피커 모듈(200) 내에 스피커부(12)만이 장착된 경우, 스피커 모듈(200) 내에 스피커부(12)(진동판)는 고유 주파수(FaO)에서 진동판의 진동 진폭이 최대가 되며, 즉 고유 주파수(FaO)에서 1개의 진동 진폭 극값(극댓값)을 지닌다. 또한, 제어 모듈(70)이 인가하는 전기 신호의 주파수에 상관없이 스피커부(12)의 진동판의 진동 진폭 극값(극댓값)이 기설정된 최대 허용 변위(Ma) 이내로 유지되도록 진동판의 위치나 재질 등이 결정됨으로써, 진동판이나 다른 구성요소들의 파손을 방지된다. 또한, 수동 진동부(14)는 고유 주파수(FpO)에서 진동 진폭이 최대가 되며, 즉 고유 주파수(FpO)에서 하나의 진동 진폭 극값(극댓값)을 지닌다.

스피커부(12)의 진동 진폭 극값(극댓값)이 최대 허용 변위(Ma) 이내로 유지된 스피커 모듈(200)에 수동 진동부(14)가 함께 장착되면, 도 2의 (a)에서의 그래프(Ss)에서와 같이, 수동 진동부(14)의 진동에 의해 주파수(F1) 내지 (F2)에서 스피커부(12)의 진동 진폭이 최대 허용 변위(Ma)를 초과할 수도 있다. 즉, 수동 진동부(14)가 장착된 인클로저(10a)에 장착된 스피커부(12)는 적어도 2개 이상의 진동 진폭 극값(극댓값)을 지니며 진동한다. 스피커부(12)의 제 1 진동 진폭 극값(제 1 극댓값)을 야기하는 주파수(FM)는 수동 진동부(14)의 고유 주파수(FpO)보다 낮은 주파수 범위에 위치하며, 수동 진동부(14)의 고유 주파수(FpO)에서 수동 진동부(14)의 진동 진폭이 최대가 된다. 또한, 스피커부(12)의 제 2 진동 진폭 극값(제 2 극댓값)은 스피커부(12)의 고유 주파수(FaO)에서 야기된다. 또한, 스피커부(12)의 제 1 극솟값은 수동 진동부(14)의 고유 주파수(FpO)와 스피커부(12)의 고유 주파수(FaO) 사이의 주파수(Fm)에서 야기된다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 진동 진폭 극값을 야기하는 주파수(FM)을 포함하는 주파수(F1)과 (F2) 사이의 주파수 범위에서, 스피커부(12)의 진동 진폭이 최대 허용 변위(Ma)를 초과한다. 따라서, 제어 모듈(70)은 최대 허용 변위(Ma)를 초과하는 주파수(F1)과 (F2) 사이의 주파수 범위에서 스피커부(12)의 진동 진폭을 감소시킴으로써 스피커부(12)의 파손을 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 최대 허용 변위((Ma)보다 현저하게 작은 진동 진폭을 지닌 주파수 범위에서는 수동 진동부(14)의 진동력 및 스피커부(12)의 저음 확보를 위해 진동 진폭을 증가시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 스피커부(12)의 극솟값에 대응하는 주파수(Fm)에 인접한 주파수 범위나 주파수(FpO)이상이면서 주파수(FaO) 미만의 주파수 범위에서 진동 진폭을 증가시킬 필요가 있다.

도 2의 (b)는 제어 모듈(70)이 주파수에 따른 이득 보정 데이터의 그래프이다. 이득 보정 데이터는 적어도 주파수(F1)과 (F2) 사이의 주파수 범위(제 1 이득 감쇄 구간)에서는 이득의 감쇄가 수행되도록 하고, 스피커부(12)의 극솟값에 대응하는 주파수(Fm)에 인접한 주파수 범위나 주파수(FpO)이상이면서 주파수(FaO) 미만의 주파수 범위(이득 증가 구간)에서는 이득의 증가가 수행되도록 한다. 보다 자세한 이득 보정에 대해서는 하기에서 기재된다.

먼저, 주파수(F1) 이하의 주파수 범위에서는, 스피커부(12)의 진동 진폭이 최대 허용 변위(Ma) 미만으로 유지되고 있기에, 이득 보정 데이터는 이득 감쇄 또는 이득 유지를 수행도록 한다.

주파수(F1) 이상에서 주파수(F2) 이하의 주파수 범위에서는, 이득 보정 데이터는 제 1 이득 감쇄 구간을 포함한다. 보다 자세하게는, 제 1 이득 감쇄 구간은 주파수(F1) 이상에서 주파수(FM)까지의 주파수 범위에서는 주파수의 증가에 따라 이득의 감쇄 크기(정도)도 증가하도록 하여 주파수(FM)에서 감쇄 크기가 최대가 되는 구간과, 주파수(FM)에서 주파수(F2)까지의 주파수 범위에서는 주파수의 증가에 따라 이득의 감쇄 크기(정도)가 감소되도록 하여 주파수(F2)에서 감쇄 크기가 최소가 되는 구간을 포함한다. 제 1 이득 감쇄 구간은 스피커부(12)의 진동 진폭이 최대 허용 변위(Ma) 이내이면서 최대 허용 변위(Ma)에 근접하게(예를 들면 5% 범위 이내에 근접하게) 유지되도록 하는 이득 감쇄 보정을 포함한다.

제 1 이득 감쇄 구간과 이득 증가 구간 사이의 주파수 범위(F2~FpO)에서는, 스피커부(12)의 진동 진폭이 최대 허용 변위(Ma) 이내이면서 최대 허용 변위(Ma)에 근접하게 유지되고 있기에, 이득 보정 데이터는 이득 증가 또는 이득 유지를 수행되도록 한다.

이득 증가 구간에서는 주파수(FpO)와 주파수(FaO)에서 이득의 증가 크기가 최소가 되고, 주파수(FpO)와 주파수(FaO) 사이에서 이득의 증가 크기가 최대가 되도록 한다. 예를 들면, 주파수(Fm)에서 이득의 증가 크기가 최대가 된다. 또한, 이득 증가 구간은 주파수(FaO)에서 스피커부(12)의 진동 진폭이 최대 허용 변위(Ma) 이내이면서 최대 허용 변위(Ma)에 근접하게 유지되도록 한다.

주파수(FaO)를 초과하는 주파수 범위에서, 이득 보정 데이터는 제 2 이득 감쇄 구간을 포함한다.

도 2의 (c)는 도 2의 (b)에 따른 이득 보정 데이터에 따른 이득의 증감이 수행된 전기 신호에 따른 스피커 모듈(200) 내의 스피커부(12)의 진동판과 수동 진동부(14)의 진동판의 진동 진폭 그래프들이다. 제어 모듈(70)은 저장된 이득 보정 데이터에 따라 스피커 모듈(200)에 인가되는 전기 신호를 처리함으로써, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 스피커부(12)의 진동 진폭이 제 1 이득 감쇄 구간 및 주파수(FaO)의 주변 주파수 범위에서 최대 허용 변위(Ma) 이내이면서 최대 허용 변위(Ma)에 근접하여 유지된다.

또한, 제어 모듈(70)은 단일값인 최대 허용 변위(Ma) 대신에 최대 허용 변위(Ma)를 포함하는 최대 허용 변위 범위(예를 들면, Ma±a)를 저장할 수도 있다. 제어 모듈(70)은 스피커부(12)의 진동 진폭이 최대 허용 변위 범위 이내로 유지되도록 하는 이득 보정 데이터를 저장하며, 이 저장된 이득 보정 데이터에 따라 전기 신호를 처리하여 스피커부(12)에 인가한다.

도 2의 (c)에서의 수동 진동부(14)의 진동 진폭 그래프(Sp)에서, 고유 주파수(FpO)에서의 진동 진폭 극값(극댓값)보다 진동 진폭이 상당히 감소되며, 스피커부(120의 음압에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 주파수를 진동 모드와 음향 우위 모드를 구별하기 위한 컷오프 주파수(Fc)가 결정된다. 본 실시예에서는, 고유 주파수(FpO)에서의 진동 진폭 극값의 15% 정도의 진동 진폭을 발생시키는 주파수가 컷오프 주파수(Fc)로 결정되며, 예를 들면 250Hz이다.

상술된 진동-음향 병행 모드를 위한 이득 보정 데이터에서, 컷오프 주파수(Fc) 이하의 주파수 범위에 대한 이득 보정은 진동 모드를 위한 이득 보정 데이터와, 컷오프 주파수(Fc)를 초과하는 주파수 범위에 대한 이득 보정은 음향 우위 모드를 위한 이득 보정 데이터를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 3은 진동 모드에서 음향 변환 장치에서의 스피커 모듈 내의 스피커부와 수동 진동부의 진동 특성 그래프들 및 이득 보정 그래프이다.

진동 모드에서는, 제어 모듈(70)이 적어도 컷오프 주파수(Fc)이하의 주파수 범위를 포함하는 전기 신호를 스피커부(12)에 인가하여 음향이 표출되도록 한다.

도 3의 (a)는 제어 모듈(70)이 주파수에 따른 이득 보정 데이터의 그래프이다. 진동 모드를 위한 이득 보정 데이터는 주파수(Fm)까지의 저주파 범위에서는 도 2의 (b)와 동일하거나 실질적으로 동일한 이득 처리를 수행한다. 특히, 고유 주파수(FpO)에서 주파수(Fm)까지의 주파수 범위에서 최대의 이득 증가 보정이 수행되도록 하여, 수동 진동부(14)의 진동 진폭이 최대가 되도록 한다.

다음으로, 주파수(Fm)부터 고유 주파수(FaO)까지의 주파수 범위에서는, 이득 보정 데이터는 고유 주파수(FaO) 부근에서 최대의 이득 감쇄 보정이 되도록 주파수(Fm)에서부터 고유 주파수(FaO)까지의 급격하게 이득이 감쇄되는 이득 감쇄 구간을 포함한다.

고유 주파수(FaO) 초과의 주파수 범위에서는 이득 보정 데이터는 최대의 이득 감쇄 보정이 거의 동일하게 유지되는 이득 감쇄 구간을 포함한다.

상술된 바와 같이 주파수(Fm) 이후의 주파수 범위에서는, 이득 보정 데이터는 이득 감쇄 구간을 포함하여 스피커부(12)를 통하여 음향의 방사가 최소화되도록 한다.

도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 따른 이득 보정 데이터에 따른 이득의 증감이 수행된 전기 신호에 따른 스피커 모듈(200) 내의 스피커부(12)의 진동판과 수동 진동부(14)의 진동판의 진동 진폭 그래프들이다. 제어 모듈(70)은 저장된 이득 보정 데이터에 따라 스피커 모듈(200)에 인가되는 전기 신호를 처리함으로써, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 스피커부(12)의 진동 진폭이 제 1 이득 감쇄 구간, 이득 증가 구간 및 제 2 이득 감쇄 구간 모두에서 최대 허용 변위(Ma) 이내로 유지된다.

도 3의 (b)에서의 수동 진동부(14)의 진동 진폭 그래프(Sp)에서, 고유 주파수(FpO)에서의 진동 진폭 극값(극댓값)보다 진동 진폭이 상당히 감소되며, 스피커부(120의 음압에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 주파수를 진동 모드와 음향 우위 모드를 구별하기 위한 컷오프 주파수(Fc)가 결정된다.

또한, 진동 진폭 면에서 고유 주파수(FpO)에서 수동 진동부(14)의 진동 진폭이 최대가 되어 진동량(진동 세기)가 최대가 된다. 스피커부(12)의 진동 진폭은 고유 주파수(FpO)에서도 최대 허용 변위(Ma) 이내이면서 최대 허용 변위(Ma)에 근접하여 유지되며, 고유 주파수(FpO) 이후에는 진동 진폭이 급격하게 감소되는 것이 확인된다.

도 4는 음향 우위 모드에서의 음향 변환 장치에서의 스피커 모듈 내의 스피커부와 수동 진동부의 진동 특성 그래프들 및 이득 보정 그래프이다. 전화 통화 모드에서 착신 이후의 통화 모드도 음향 우위 모드에 해당된다.

음향 우위 모드에서는, 제어 모듈(70)이 적어도 컷오프 주파수(Fc)를 초과하는 주파수 범위를 포함하는 전기 신호를 스피커부(12)에 인가하여 음향이 표출되도록 한다.

도 4의 (a)는 제어 모듈(70)이 주파수에 따른 이득 보정 데이터의 그래프이다. 음향 우위 모드에서의 이득 보정 데이터는 컷오프 주파수(Fc) 이하의 주파수 범위에서는 이득 감쇄 보정이 수행되도록 한다.

이득 보정 데이터는 도시된 바와 같이, 컷오프 주파수(Fc) 이하의 주파수 범위에서 컷오프 주파수(Fc)에서 멀어질 수록 저주파 대역에서 보다 큰 감쇄 보정이 이루어지는 감쇄 구간을 포함한다.

컷오프 주파수(Fc)부터 고유 주파수(FaO) 까지의 주파수 범위에서, 이득보정 데이터는 스피커부(12)의 진동 진폭이 최대 허용 변위(Ma) 이내이면 고유 주파수(FaO)에서 최대 허용 변위(Ma)에 가장 근접하도록 하는 최대 이득 증가 보정 구간을 포함함으로써, 음향의 방사 기능의 최대가 되도록 한다.

고유 주파수(FaO) 이후의 주파수 범위에서, 이득 보정 데이터는 이득이 서서히 감쇄되는 감쇄 구간을 포함한다.

도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 따른 이득 보정 데이터에 따른 이득의 증감이 수행된 전기 신호에 따른 스피커 모듈(200) 내의 스피커부(12)의 진동판과 수동 진동부(14)의 진동판의 진동 진폭 그래프들이다. 제어 모듈(70)은 저장된 이득 보정 데이터에 따라 스피커 모듈(200)에 인가되는 전기 신호를 처리함으로써, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 스피커부(12)의 진동 진폭이 고유 주파수(FaO) 부근의 주파수 범위에서 최대가 되며, 컷오프 주파수(Fc) 이전의 주파수 범위에서 스피커부(12) 및 수동 진동부(14)의 진동 진폭이 현저하게 작은 것이 확인된다.

제어 모듈(70)은 상술된 컷오프 주파수(Fc)를 저장하며, 컷오프 주파수(Fc) 이하의 주파수 범위(진동 우위 주파수 범위)에서는 스피커 모듈(200)의 진동 특성이 스피커 모듈(200)의 음향 표출 특성보다 우세하며, 컷오프 주파수(Fc)를 초과하는 주파수 범위(음향 우위 주파수 범위)에서는 스피커 모듈(200)의 음향 표출 특성이 스피커 모듈(200)의 진동 특성보다 우세하다. 또한, 컷오프 주파수(Fc) 이하의 주파수부터 컷오프 주파수(Fc)를 초과하는 주파수를 포함하는 주파수 범위에서는 스피커 모듈(200)의 진동 특성과 음향 표출 특성을 모두 발현된다.

제어 모듈(70)은 전기 신호에 대하여 설정된 모드에 대응하는 이득 보정 데이터에 따른 처리를 수행한 이후에 처리된 전기 신호를 스피커부(12)에 인가한다.

제어 모듈(70)은 전화 통화 모드의 통화 착신 시의 진동 모드의 경우, 제어 모듈(70)은 통신부(40)로부터 착신 신호(음향을 포함하는 전기 신호)를 수신한 때 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 이득 보정 데이터를 기준으로 하여 착신 신호인 전기 신호를 이득 보정하여 이득 보정된 전기 신호를 스피커부(12)에 인가한다. 진동 모드를 위한 이득 보정 데이터는 컷오프 주파수(Fc)를 초과하는 주파수 범위에서의 이득 감쇄의 크기가 컷오프 주파수(Fc) 이하의 주파수 범위에서의 이득 감쇄의 크기보다 크도록 하는 주파수-이득 특성을 지닌다. 또한, 진동 모드를 위한 이득 보정 데이터는 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위를 초과하는 진동 진폭을 야기하는 주파수 범위(F1~F2)에서 최대 허용 변위(Ma)나 최대 허용 변위 범위 이내이면서 최대 허용 변위(Ma)나 최대 허용 변위 범위에 근접하는 주파수-이득 특성을 포함한다.

또는, 제어 모듈(70)은 전화 통화 모드의 통화 착신 시의 진동 모드의 경우, 제어 모듈(70)은 통신부(40)로부터 착신 신호(음향을 포함하지 않은 전기 신호)를 수신한 때 음향 표출 특성보다는 진동 특성이 우세할 필요가 있기에, 진동 우위 주파수 범위를 상대적으로 큰 이득으로 포함하고 음향 우위 주파수 범위를 상대적으로 작은 이득으로 포함하는 전기 신호를 생성하여 스피커부(12)에 인가한다. 즉, 제어 모듈(70)은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같은 이득 보정 데이터의 주파수-이득 특성에 대응하는 주파수-전압 크기를 지닌 전기 신호(진동 전기 신호)를 생성하여 스피커부(12)에 인가한다.

또한, 제어 모듈(70)은 전화 통화 모드의 통화 착신 시의 음향 우위 모드나 음원 방사 모드에서의 음향 우위 모드의 경우, 제어 모듈(70)은 통신부(40)로부터 전기 신호(음향 또는 음성을 포함하는 전기 신호)를 수신한 때 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 이득 보정 데이터를 기준으로 하여 착신 신호인 전기 신호를 이득 보정하여 이득 보정된 전기 신호를 스피커부(12)에 인가한다. 음향 우위 모드를 위한 이득 보정 데이터는 컷오프 주파수(Fc) 이하의 주파수 범위에서의 이득 감쇄의 크기가 컷오프 주파수(Fc)를 초과하는 주파수 범위에서의 이득 감쇄의 크기보다 크도록 하는 주파수-이득 특성을 지닌다. 또한, 음향 우위 모드를 위한 이득 보정 데이터는 컷오프 주파수(Fc)와 스피커부(12)의 고유 주파수(FaO) 사이에서 적어도 이득 증가 보정을 수행하여 스피커부(12)의 진동 진폭(극댓값)이 진동 진폭의 최대 허용 변위(Ma)나 최대 허용 변위 범위 이내이면서 최대 허용 변위(Ma)나 최대 허용 변위 범위에 근접하도록 하는 주파수-이득 특성을 포함한다.

또한, 제어 모듈(70)은 음원 방사 모드의 진동 병행 모드(진동 모드와 음향 우위 모드의 동시 또는 순차적 수행)의 경우, 제어 모듈(70)은 도 2의 (b)의 이득 보정 데이터와 같이, 컷오프 주파수(Fc) 미만의 주파수 범위에서 제 1 진동 진폭 극댓값을 야기하는 주파수를 포함하며, 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위를 초과하는 진동 진폭을 야기하는 주파수 범위(F1~F2)의 전기 신호에 대하여 스피커부(12)의 진동 진폭이 스피커부의 진동 진폭이 진동 진폭의 최대 허용 변위(Ma)나 최대 허용 변위 범위 이내이면서 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위에 근접하도록 이득 감쇄 보정을 수행하고, 컷오프 주파수(Fc)와 스피커부(12)의 고유 주파수(FaO) 사이에서 적어도 이득 증가 보정을 수행하여 스피커부(12)의 진동 진폭이 진동 진폭의 최대 허용 변위(Ma)나 최대 허용 변위 범위 이내이면서 최대 허용 변위(Ma)나 최대 허용 변위 범위에 근접하도록 하는 처리를 수행한다. 상술된 바와 같이, 제어 모듈(70)은 진동-음향 병행 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따라 통신부(40)로부터 수신된 전기 신호를 이득 보정 처리하여 스피커부(12)에 인가한다.

또한, 제어 모듈(70)은 전화 통화 모드의 착신 시에는 진동-음향 병행 모드를 수행할 때, 제어 모듈(70)은 통신부(40)로부터 착신 신호(음향 또는 음성을 포함하는 전기 신호)를 수신하며, 하기의 2개의 방법으로 처리할 수 있다.

먼저, 제어 모듈(70)은 수신된 전기 신호를 상술된 음원 방사 모드의 진동 병행 모드와 동일하게 이득 보정을 수행한 후, 이득 보정된 전기 신호를 스피커부(12)에 인가한다.

다른 방법으로, 제어 모듈(70)은 수신된 전기 신호를 상술된 전화 통화 모드의 통화 착신 시의 음향 우위 모드를 수행하면서 상술된 전화 통화 모드의 통화 착신 시의 진동 모드에서와 같이 도 3의 (a)의 진동 모드를 위한 이득 보정 데이터의 주파수-이득 특성에 대응하는 주파수-전압 크기를 지닌 전기 신호(진동 전기 신호)를 생성하여 스피커부(12)에 인가한다.

또한, 제어 모듈(70)은 전화 통화 모드의 착신 시에는 진동 모드 또는 진동-음향 병행 모드를 수행하다가, 전화 통화가 진행되는 때부터는 진동 모드 및 진동-음향 병행 모드를 종료하고, 음향 우위 모드를 수행한다.

또한, 제어 모듈(70)은 음원 방사 모드의 수행 중에 전화 통화 모드의 착신 신호에 따라 진동 모드, 음향 모드 및 진동-음향 병행 모드 중의 어느 하나의 모드를 함께 수행할 수도 있다. 즉, 제어 모듈(70)은 전기 통신 기기로부터 음원 데이터를 수신하는 동안에 음원 방사 모드를 지속적으로 수행하면서 전화 통화 모드의 착신 신호에 따라 진동 모드, 음향 모드 및 진동-음향 병행 모드 중의 어느 하나의 모드를 수행한다.

도 5는 도 1의 웨어러블 음향 변환 장치의 분해 사시도이다. 본 발명인 웨어러블 음향 변환 장치는 사용자의 목에 착용할 수 있도록 C자 형상의 프레임을 구비하고, 프레임 내에 스피커 모듈(200)과 PCB(3200)를 비롯한 각종 전장품들이 배치된다. 프레임은 C자 형상의 베이스 프레임(1200)과, 베이스 프레임(1200)에 결합되는 내측 커버(120) 및 외측 커버(130)를 포함한다.

C 자형 베이스 프레임(1200)의 양 단부에 스피커 모듈(200), PCB(3200), 전원부(320)가 각각 하나씩 배치된다. 내측 커버(120)는 전장품과 C자형 프레임(1200)의 하면, 내측면, 상면을 덮으며, 외측 커버(130)는 내측 커버(120)에 결합되며 전장품과 C자형 프레임(1200)의 외측면을 덮는다.

내측 커버(120)의 상면에는 마이크로 스피커 모듈(200)로부터 발생하는 음향을 방출하는 음향 방출공(122)이 형성되며, 하면에는 공기의 원활한 흐름을 위해 통풍홀(124)이 형성된다.

또한, 입력부(20), 표시부(30), 통신부(40) 및 마이크(60)가 적어도 하나 이상의 PCB(3200)에 장착된다.

도 6은 도 1의 제어 모듈의 일실시예이다.

제어 모듈(70)은 입력 신호(Si)를 수신하고 설정된 모드에 따라 입력 신호(Si)를 이득 보정 처리하여 전기 신호(Sp)를 신호 출력부(70c)에 인가하거나 신호 생성부(70b)로 신호 생성 명령을 인가하는 신호 처리부(70a)와, 신호 처리부(70a)로부터 신호 생성 명령을 인가 받아 진동 우위 주파수 범위를 포함하는 진동 전기 신호(Sc)를 생성하는 신호 생성부(70b), 신호 처리부(70a)로부터의 전기 신호(Sp)와 신호 생성부(70b)로부터의 진동 전기 신호(Sc) 중의 적어도 하나 이상을 출력 신호(So)로 스피커부(12)에 출력하는 신호 출력부(70c)로 구성된다.

신호 분석부(70a), 신호 생성부(70b) 및 신호 출력부(70c)는 데이터 프로세서에 저장되거나 메모리 등에 저장된 프로그램이나 어플리케이션으로 구현될 수 있다.

또한, 신호 처리부(70a)는 전화 통화 모드의 통화 착신 시의 진동 모드의 경우, 입력 신호(Si)인 착신 신호를 수신하여 진동 전기 신호를 생성하도록 신호 생성 명령을 신호 생성부(70b)에 인가한다. 신호 생성부(70b)는 신호 생성 명령에 따라 진동 전기 신호(Sc)를 생성하여 신호 출력부(70c)에 인가하고, 신호 출력부(70c)는 수신된 진동 전기 신호(Sc)를 전기 신호(So)로 스피커부(12)에 인가하여 진동 모드가 수행된다.

또한, 신호 처리부(70a)는 전화 통화 모드에서의 착신 시의 진동-음향 병행 모드의 경우, 입력 신호(Si)인 착신 신호를 수신하여 진동 전기 신호를 생성하도록 신호 생성 명령을 신호 생성부(70b)에 인가하고, 입력 신호(Si)에 포함된 음향 신호에 대하여 이득 보정 데이터에 따른 보정 처리를 수행하고, 음향 우위 주파수 범위를 포함하는 전기 신호(Sp)를 생성하여 신호 출력부(70c)로 인가한다. 다만, 신호 처리부(70a)는 입력 신호(Si)에 포함된 음향 신호에 대한 이득 보정 처리만을 수행하여 전기 신호(Sp)를 생성하여 신호 출력부(70c)로 인가할 수도 있으며, 입력 신호(Si)에 포함된 음향 신호가 인코딩된 신호인 경우 이득 보정 과정 이전에 디코딩 과정을 수행할 수도 있다. 신호 생성부(70b)는 신호 생성 명령에 따라 진동 전기 신호(Sc)를 생성하여 신호 출력부(70c)에 인가하고, 신호 출력부(70c)는 수신된 진동 전기 신호(Sc)와 전기 신호(Sp)를 합하여 전기 신호(So)로 스피커부(12)에 인가하여 진동-음향 병행 모드가 수행된다.

또한, 신호 처리부(70a)는 음원 방사 모드의 진동 병행 모드의 경우, 통신부(40)부터 음원 또는 음향 신호인 입력 신호(Si)를 수신하여 디코딩을 수행하여 디코딩된 입력 신호(Si)를 음향-진동 병행 모드의 이득 보정 데이터에 따른 보정 처리를 수행하여 전기 신호(Sp)를 생성하여 신호 출력부(70c)에 인가한다. 또는 신호 처리부(70a)는 진동 우위 주파수 범위만을 포함하는 전기 신호를 생성하도록 신호 생성 명령을 신호 생성부(70b)에 인가하고, 전기 신호(Sp)의 생성 시에, 음향 전기 신호(Sp)가 음향 우위 주파수 범위만을 포함하도록 하는 음향 우위 모드를 수행할 수도 있다. 신호 생성부(70b)는 신호 생성 명령에 따라 진동 우세 주파수 영역만을 포함하는 진동 전기 신호(Sc)를 생성하여 신호 출력부(70c)에 인가하고, 신호 출력부(70c)는 수신된 전기 신호(Sp)와 진동 전기 신호(Sc)를 합하여 전기 신호(So)로 스피커부(12)에 인가하여 진동 병행 모드가 수행된다.

또한, 신호 처리부(70a)는 전화 통화 모드에서의 음향 우위 모드의 경우, 통신부(40)를 통하여 수신된 입력 신호(Si)를 음향 우위 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따른 보정 처리를 수행하여 전기 신호(Sp)를 생성하여 신호 출력부(70c)에 인가한다. 신호 출력부(70c)는 전기 신호(Sp)를 인가 받아 전기 신호(So)를 스피커부(12)에 인가한다.

또한, 신호 처리부(70a)은 음원 방사 모드에서 음향 우위 모드의 경우, 통신부(40)부터 음원 또는 음향 신호인 입력 신호(Si)를 수신하여 디코딩을 수행하여 디코딩된 입력 신호(Si)를 음향 우위 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따른 보정 처리를 수행하여 전기 신호(Sp)를 생성하여 신호 출력부(70c)에 인가한다. 신호 출력부(70c)는 수신된 전기 신호(Si)를 전기 신호(So)로 스피커부(12)에 인가하여, 음향 우위 모드가 수행된다.

또한, 신호 처리부(70a)는 전화 통화 모드의 착신 시에는 진동 모드 또는 진동-음향 병행 모드를 수행하다가, 전화 통화이 진행되는 때부터는 진동 모드 및 진동-음향 병행 모드를 종료하기 위해 신호 생성부(70b)로 신호 생성 종료 명령을 인가하고, 통신부(40)로부터 입력되는 음향 또는 음성을 포함하는 입력 신호(Si)에서 음향 우위 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따른 보정 처리를 수행하여 전기 신호(Sp)를 생성하여 신호 출력부(70c)에 인가한다. 신호 생성부(70b)는 신호 생성 종료 명령에 따라 진동 전기 신호(Sc)의 생성 및 인가를 종료하고, 신호 출력부(70c)는 수신된 전기 신호(Sp)를 전기 신호(So)로 스피커부(12)에 인가하여, 음향 모드가 수행된다.

음향 변환 장치는 상술된 이득 보정 데이터에 따른 이득 보정 과정과, 진동 전기 신호의 생성 과정과, 진동 모드, 음향 우위 모드 및 진동-음향 병행 모드(진동 병행 모드)의 수행 과정을 수행하기 위한 어플리케이션(APP)을 어플리케이션의 다운로드 및 업그레이드를 수행하는 서버로부터 다운로드하여 설치하여 수행할 수도 있다. 또한, 본 발명의 이득 보정 과정과, 진동 전기 신호의 생성 과정과, 진동 모드, 음향 우위 모드 및 진동-음향 병행 모드의 수행 과정을 수행하기 위한 프로그램은 상술된 어플리케이션 형태 이외에도, 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 저장하는 저장 매체의 형태로 제공될 수도 있다.

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.

20: 입력부 30: 표시부
40: 통신부 60: 마이크
70: 제어 모듈

Claims

전기 통신 기기와 통신을 수행하는 통신부와;
내부 공간을 지니며 제1측면에 스피커부가 장착되는 제1개구 및 제2측면에 수동 진동부가 장착되는 제2개구를 지니는 인클로저와, 제어 모듈로부터의 전기 신호에 의해 음을 방사하는 스피커부와, 인클로저의 내부 공간의 공기 강성을 완화시키는 수동 진동부를 구비하는 스피커 모듈과;
통신부로부터 수신되며 음향 또는 음성을 포함하는 전기 신호를 기저장된 이득 보정 데이터에 따라 이득 보정 처리를 수행한 후, 이득 보정 처리된 전기 신호를 스피커부에 인가하거나 이득 보정 데이터에 대응하는 전기 신호를 생성하여 스피커부에 인가하는 제어 모듈로 구성되고,
스피커부의 고유 주파수는 수동 진동부의 고유 주파수보다 높으며, 인클로저에 장착된 스피커부는 수동 진동부의 고유 주파수보다 낮은 주파수에서 제 1 진동 진폭 극댓값과, 스피커부의 고유 주파수에서 제 2 진동 진폭 극댓값을 지니며 진동하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
제어 모듈은 스피커부의 진동 진폭이 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위 이내가 되도록 하는 이득 보정 데이터에 따라 수신된 전기 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 1 항에 있어서,
제어 모듈은 제 1 진동 진폭 극댓값을 야기하는 주파수를 포함하며, 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위를 초과하는 진동 진폭을 야기하는 주파수 범위의 전기 신호에 대하여 이득 보정 데이터에 따라 이득 감쇄 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 4 항에 있어서,
제어 모듈은 제 1 진동 진폭 극댓값을 야기하는 주파수에 근접할수록 감쇄의 정도가 크게 이득을 감쇄시키는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 4 항에 있어서,
제어 모듈은 제 1 진동 진폭 극댓값과 제 2 진동 진폭 극댓값 사이의 진동 진폭 극솟값을 포함하는 주파수 범위에서부터 스피커부의 고유 주파수까지의 전기 신호에 대하여 이득 보정 데이터에 따라 이득 증가 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 4 항에 있어서,
제어 모듈은 이득 보정 데이터에 따라 스피커부의 고유 주파수를 초과하는 주파수 범위에서 이득 감쇄 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
스피커부의 고유 주파수는 수동 진동부의 고유 주파수보다 높으며,
제어 모듈은 수동 진동부의 고유 주파수와 스피커부의 고유 주파수 사이의 컷오프 주파수를 저장하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 8 항에 있어서,
제어 모듈은 진동 모드, 또는 음향 우위 모드, 또는 진동 모드와 음향 우위 모드를 포함하는 진동-음향 병행 모드 중의 어느 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 9 항에 있어서,
제어 모듈이 진동 모드를 수행할 때, 진동 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따라 컷오프 주파수를 초과하는 주파수 범위에서의 이득 감쇄의 크기가 컷오프 주파수 이하의 주파수 범위에서의 이득 감쇄의 크기보다 크도록 된 전기 신호를 스피커부에 인가하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 10 항에 있어서,
제어 모듈이 진동 모드를 수행할 때, 제 1 진동 진폭 극댓값을 야기하는 주파수를 포함하며, 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위를 초과하는 진동 진폭을 야기하는 주파수 범위의 전기 신호에 대하여 진동 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따라 스피커부의 진동 진폭이 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위 이내이면서 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위에 근접하도록 이득 감쇄 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 9 항에 있어서,
제어 모듈이 음향 우위 모드를 수행할 때, 제어 모듈은 수신된 전기 신호를 음향 우위 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따라 컷오프 주파수 이하의 주파수 범위에서의 이득 감쇄의 크기가 컷오프 주파수를 초과하는 주파수 범위에서의 이득 감쇄의 크기보다 크도록 된 전기 신호로 이득 보정 처리하여 스피커부에 인가하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 12 항에 있어서,
제어 모듈이 음향 우위 모드를 수행할 때, 제어 모듈은 수신된 전기 신호에 대하여 음향 우위 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따라 컷오프 주파수와 스피커부의 고유 주파수 사이에서 적어도 이득 증가 보정을 수행하여 스피커부의 진동 진폭이 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위 이내이면서 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위에 근접하도록 하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 9 항에 있어서,
제어 모듈이 진동-음향 병행 모드를 수행할 때,
제어 모듈은 진동-음향 병행 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따라 컷오프 주파수 미만의 주파수 범위에서 제 1 진동 진폭 극댓값을 야기하는 주파수를 포함하며, 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위를 초과하는 진동 진폭을 야기하는 주파수 범위의 전기 신호에 대하여 스피커부의 진동 진폭이 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위 이내이면서 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위에 근접하도록 이득 감쇄 보정을 수행하고, 컷오프 주파수와 스피커부의 고유 주파수 사이에서 적어도 이득 증가 보정을 수행하여 스피커부의 진동 진폭이 진동 진폭의 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위 이내이면서 최대 허용 변위나 최대 허용 변위 범위에 근접하도록 하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.
제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
제어 모듈은 설정된 모드를 위한 이득 보정 데이터에 따라 수신된 전기 신호를 이득 보정 처리하여 신호 출력부에 인가하거나 신호 생성부로 신호 생성 명령 또는 신호 생성 종료 명령을 인가하는 신호 처리부와, 신호 처리부로부터 신호 생성 명령을 인가 받아 진동 전기 신호를 생성하여 신호 출력부로 인가하거나 신호 처리부로부터 신호 생성 종료 명령을 인가 받아 진동 전기 신호의 생성 및 인가를 종료하는 신호 생성부 및 신호 처리부로부터의 전기 신호와 신호 생성부로부터의 진동 전기 신호 중의 적어도 하나 이상을 출력 신호로 스피커부에 출력하는 신호 출력부로 구성된 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 변환 장치.