KR102489062B1 - 능동 노이즈 저감 음향출력 장치 - Google Patents

Abstract

능동 노이즈 저감 음향출력 장치가 개시된다. 본 발명의 능동 노이즈 저감 음향출력 장치는 하우징; 상기 하우징 내부에 수용되는 베이스 기판; 상기 하우징의 내부에 수용되는 배터리; 상기 하우징에서 일 방향으로 돌출되어 연장되는 노즐부; 적어도 일부가 상기 노즐부의 내부에 삽입되고, 상기 일 방향의 끝단에 음향 출력공이 위치하도록 배치된 밸런스드 아마츄어 리시버; 상기 노즐부의 내부에 삽입되고, 상기 음향 출력공보다 상기 하우징에서 상기 일 방향으로 더 멀리 위치하는 피드 백 마이크로폰; 상기 노즐부 및 상기 밸런스드 아마츄어 사이에 위치하는 완충부재; 및 상기 노즐부를 관통하고, 상기 밸런스드 아마츄어의 일면과 대향하는 벤트홀을 포함한다.

Description

능동 노이즈 저감 음향출력 장치{Active noise cancellation sound output device}

본 발명은 능동 노이즈 저감 음향출력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노즐부 내부에 밸런스드 아마츄어 리시버와 피드 백 마이크로폰이 삽입된 능동 노이즈 저감 음향출력 장치에 관한 것이다.

최근 휴대용 음향출력 장치에 적용되는 능동 노이즈 저감 기술은 환경 소음의 귀에 대한 영향을 감소시키는 것으로, 피드 포워드 마이크로폰 또는 피드 백 마이크로폰, 또는 두 가지를 모두 포함한다. 예를 들어, 한국등록특허 10-2225124는 하이브리드 능동 노이즈 저감 이어폰을 제시하였다.

능동 노이즈 저감 기술은 마이크로부터 감지된 환경 소음을 저감하기 위해서 감지된 환경 소음과 반대 음향을 출력하여 소음을 상쇄하는 것인데, 일반적으로 반대 음향을 출력하기 위한 스피커로 다이나믹 리시버를 사용하고 있다. 이러한 다이나믹 리시버는 그 크기 때문에 노즐부에는 삽입되지 못하고 하우징 내부에 삽입되어 휴대용 음향출력 장치의 크기를 소형화하는데 한계가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-2225124

본 발명은 능동 노이즈 저감 음향출력 장치에 있어서 노즐부에 밸런스드 아마츄어 리시버와 피드 백 마이크로폰이 삽입된 능동 노이즈 저감 음향출력 장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 능동 노이즈 저감 음향출력 장치에 있어서 노즐부에 밸런스드 아마츄어 리시버와 피드 백 마이크로폰을 삽입하여 초소형 능동 노이즈 저감 음향출력 장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 의하면, 능동 노이즈 저감 음향출력 장치는 하우징; 상기 하우징 내부에 수용되는 베이스 기판; 상기 하우징의 내부에 수용되는 배터리; 상기 하우징에서 일 방향으로 돌출되어 연장되는 노즐부; 적어도 일부가 상기 노즐부의 내부에 삽입되고, 상기 일 방향의 끝단에 음향 출력공이 위치하도록 배치된 밸런스드 아마츄어 리시버; 상기 노즐부의 내부에 삽입되고, 상기 음향 출력공보다 상기 하우징에서 상기 일 방향으로 더 멀리 위치하는 피드 백 마이크로폰; 상기 노즐부 및 상기 밸런스드 아마츄어 사이에 위치하는 완충부재; 및 상기 노즐부를 관통하고, 상기 밸런스드 아마츄어의 일면과 대향하는 벤트홀을 포함할 수 있다.

상기 하우징의 일측에 위치하여 외부 소음을 감지하는 피드 포워드 마이크로폰; 및 상기 베이스 기판과 상기 피드 포워드 마이크로폰을 연결하는 제1 연성 기판을 포함할 수 있다.

적어도 일부가 상기 노즐부의 내부에 삽입되고, 상기 밸런스드 아마츄어 리시버와 상기 피드 백 마이크로폰을 연결하는 제2 연성 기판을 포함할 수 있다.

상기 제2 연성 기판은 상기 노즐부와 상기 완충부재 사이에 위치하는 것을 포함할 수 있다.

상기 피드 백 마이크로폰은 상기 일 방향으로 개방된 제1 음향 입력공을 포함하고, 상기 제1 음향 입력공은 상기 음향 출력공보다 상기 하우징에서 상기 일 방향으로 더 멀리 위치하는 것을 포함할 수 있다.

상기 제1 음향 입력공의 상기 일 방향의 중심축은 상기 음향 출력공의 상기 일 방향의 중심축과 어긋나게 위치하는 것을 포함할 수 있다.

상기 피드 백 마이크로폰은 상기 제1 음향 입력공이 형성된 마이크로폰 기판; 상기 마이크로폰 기판에 결합되고, 상기 제1 음향 입력공을 덮는 멤스 트랜듀서; 상기 마이크로폰 기판에 결합되고, 상기 멤스 트랜듀서와 전기적으로 연결된 신호처리부; 및 상기 마이크로폰 기판에 결합되어 상기 멤스 트랜듀서 및 상기 신호처리부를 수용하는 내부 공간을 형성하는 커버를 포함하고, 상기 제2 연성 기판은 제2 음향 입력공을 포함하고, 상기 제1 음향 입력공 및 상기 제2 음향 입력공은 서로 적어도 일부가 오버랩 되게 배치될 수 있다.

상기 벤트홀은 상기 일 방향과 직교하는 방향으로 배열하는 것을 포함할 수 있다.

상기 완충 부재는 관통홀을 포함하고, 상기 벤트홀과 상기 관통홀은 서로 적어도 일부 오버랩 되게 배치될 수 있다.

본 발명의 능동 노이즈 저감 음향출력 장치는 노즐부에 밸러스드 아마츄어 리시버와 피드 백 마이크로폰을 삽입함으로써, 초소형 능동 노이즈 저감 음향출력 장치를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 노이즈 저감 음향출력 장치를 한 방향을 따라 잘라 얻어진 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 노이즈 저감 음향출력 장치의 노즐부를 한 방향을 따라 잘라 얻어진 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 노이즈 저감 음향출력 장치의 피드 백 마이크로폰을 한 방향을 따라 잘라 얻어진 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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.

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.

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

본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.

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.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 노이즈 저감 음향출력 장치의 단면도를 도시한 것이다. 본 발명의 능동 노이즈 저감 음향출력 장치는 하우징, 베이스 기판(100), 배터리(200), 노즐부(300)를 포함한다.

하우징은 일측에 위치하여 외부 소음을 감지하는 피드 포워드 마이크로폰(400) 및 베이스 기판(100)과 피드 포워드 마이크로폰(400)을 연결하는 제1 연성 기판(500)을 포함한다.

베이스 기판(100)은 하우징의 내부에 수용되고, 피드 포워드 마이크로폰(400)과 제1 연성 기판(500)을 통해 연결된다. 베이스 기판(100)은 노즐부의 내부에 삽입된 밸런스드 아마츄어 리시버(310)와는 접촉단자(600)를 통해 연결된다.

배터리(200)는 하우징의 내부에 수용되고, 본 발명의 능동 노이즈 저감 음향출력 장치의 작동에 필요한 전력을 공급한다.

노즐부(300)는 사용자의 외이도에 삽입될 수 있도록 인체의 외이도가 형성된 방향으로, 즉, 외이도에서 고막을 향하는 방향으로 연장된 원통형 구조일 수 있다. 노즐부(300)의 내부에는 밸런스드 아마츄어 리시버(310)가 수용된다. 밸런스드 아마츄어 리시버(310)는 적어도 일부가 노즐부의 내부에 삽입되고, 일 방향(D1)의 끝단에 음향 출력공(311)이 위치하도록 배치된다.

또한, 노즐부(300)의 내부에는 피드 백 마이크로폰(320)이 수용된다. 피드 백 마이크로폰(320)은 노즐부의 내부에 삽입되고, 음향 출력공(311)보다 하우징에서 일 방향(D1)으로 더 멀리 위치한다.

노즐부(300)는 외부로 관통된 벤트홀(340)을 포함한다. 벤트홀(340)은 노즐부(300)의 측벽과 함께 노즐부(300) 내부에 위치한 완충부재(330)를 함께 관통하도록 형성될 수 있다. 그래서 벤트홀(340)은 밸런스드 아마츄어 리시버(310)의 일면과 대향할 수 있다.

피드 포워드 마이크로폰(400)은 하우징의 일측에 위치하여 외부 소음을 감지하는 역할을 한다.

제1 연성 기판(500)은 하우징의 내부에 수용되고, 베이스 기판(100)과 피드 포워드 마이크로폰(400)을 연결한다. 제1 연성 기판(500)은 피드 포워드 마이크로폰(400)에서 감지된 외부 소음에 대한 정보를 베이스 기판(100)으로 송신하는 역할을 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 노이즈 저감 음향출력 장치의 노즐부를 한 방향을 따라 잘라 얻어진 단면도이다.

본 발명의 능동 노이즈 저감 음향출력 장치의 노즐부(300)는 밸런스드 아마츄어 리시버(310), 피드 백 마이크로폰(320), 완충부재(330), 벤트홀(340), 제2 연성 기판(510)을 포함한다.

밸런스드 아마츄어 리시버(310)는 노즐부(300)의 내부에 수용된다. 밸런스드 아마츄어 리시버(310)는 적어도 일부가 노즐부의 내부에 삽입되고, 일 방향(D1)의 끝단에 음향 출력공(311)이 위치하도록 배치된다. 밸런스드 아마츄어 리시버(310)는 피드 백 마이크로폰(320)으로부터 감지된 내부 소음에 대한 정보를 제2 연성 기판(510)을 통해 수신한다. 감지된 내부 소음에 대한 정보를 수신한 밸런스드 아마츄어 리시버(310)는 감지된 내부 소음을 저감하기 위해서 감지된 내부 소음과 반대 음향을 출력하여 소음을 상쇄하는 역할을 한다. 이때, 밸런스드 아마츄어 리시버(310)는 일 방향(D1)의 끝단에 위치한 음향 출력공(311)을 통해 감지된 내부 소음과 반대 음향을 출력할 수 있다.

완충부재(330)는 노즐부(300)의 내부에 수용되고, 밸런스드 아마츄어 리시버(310)의 외부를 감싸고 있다. 완충부재(330)는 밸런스드 아마츄어 리시버(310)를 충격으로부터 보호할 수 있다. 완충부재(330)의 일부분은 외부로 관통된 벤트홀(340)을 포함한다. 완충부재(330)에 포함된 벤트홀(340)은 밸런스드 아마츄어 리시버(310)의 일면과 대향할 수 있다. 따라서, 완충부재(330)는 밸런스드 아마츄어 리시버(310)를 충격으로부터 보호함과 동시에 벤트홀(340)을 통해 음압을 유지할 수 있다.

피드 백 마이크로폰(320)은 외부의 소리를 감지하여 전기신호로 변환하는 장치이다. 피드 백 마이크로폰은 외부의 소리가 유입되는 제1 음향 입력공을 포함한다. 피드 백 마이크로폰(320)은 일 방향(D1)으로 개방된 제1 음향 입력공(321)을 통해 하우징의 내부 소음을 감지한다. 제1 음향 입력공(321)은 밸런스드 아마츄어 리시버(310)의 음향 출력공(311)보다 하우징에서 일 방향(D1)으로 더 멀리 위치한다.

제2 연성 기판(510)은 밸런스드 아마츄어 리시버와 피드 백 마이크로폰을 연결하는 기판이다. 제2 연성 기판(510)은 적어도 일부가 노즐부의 내부에 삽입되고, 노즐부와 완충부재 사이에 위치한다. 제2 연성 기판(510)은 피드 백 마이크로폰(320)에서 감지한 하우징의 내부 소음에 대한 정보를 베이스 기판(100)으로 송신하는 역할을 한다.

또한, 피드 백 마이크로폰(320)의 제1 음향 입력공(321)은 밸런스드 아마츄어 리스버(310)의 음향 출력공(311)의 중심축과 어긋나게 위치한다. 따라서 밸런스드 아마츄어 리스버(310)의 음향 출력공(311)은 피드 백 마이크로폰(320)에 의해 덮이지 않고, 적어도 일부가 개방되어 있을 수 있다.

구체적으로, 피드 백 마이크로폰(320)의 제1 음향 입력공(321)은 노즐부(300)의 중심축에서 일 방향(D1)과 직교하는 제1 횡 방향으로 편심 되어 위치하고, 밸런스드 아마츄어 리시버(310)의 음향 출력공(311)은 노즐부(300)의 중심축에서 일 방향(D1)과 직교하는 제2 횡 방향으로 편심 되어 위치할 수 있다. 여기서, 제1 횡 방향과 제2 횡 방향은 서로 반대 방향에 해당할 수 있다.

벤트홀(340)은 밸런스드 아마츄어 리시버(310)의 일면과 대향하고 노즐부(300)와 완충부재(330)를 관통하여 일 방향(D1)과 직교하는 방향으로 연장된다. 벤트홀(340)은 음압이 유지되도록 하여 음향 출력공(311)이 지속적으로 음향을 출력할 수 있도록 하는 역할을 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동 노이즈 저감 음향출력 장치의 피드 백 마이크로폰을 한 방향을 따라 잘라 얻어진 단면도이다.

본 발명의 능동 노이즈 저감 음향출력 장치의 피드 백 마이크로폰(320)은 커버(323), 마이크로폰 기판(324), 멤스 트랜듀서(325), 신호처리부(326)를 포함한다. 피드 포워드 마이크로폰(400)은 노즐부(300)의 내부에 삽입되어 하우징의 내부 소음을 감지하고 그와 상쇄되는 전기적 신호로 변경한다.

커버(323)는 일 방향(D1)의 반대 방향으로 돌출되고 마이크로폰 기판(324)에 결합되어 멤스 트랜듀서(325) 및 신호처리부(326)를 수용하는 내부 공간을 형성한다.

마이크로폰 기판(324)은 커버(323)보다 일 방향(D1)으로 더 멀리 위치하고 커버(323)의 양 끝단과 접착 수단에 의해 접착되는 평면의 기판이다. 마이크로폰 기판(324)에는 제1 음향 입력공(321)이 형성된다.

이때, 제2 연성 기판(510)은 제2 음향 입력공(322)를 포함한다. 제2 연성 기판(510)은 마이크로폰 기판(324)과 접촉함으로써 제1 음향 입력공(321) 및 제2 음향 입력공(322)은 서로 적어도 일부가 오버랩 되게 배치되어 음향 연결관(327)을 생성한다.

멤스 트랜듀서(325)는 마이크로폰 기판(324)에 결합되고, 제1 음향 입력공(321)을 덮고 있다. 제1 음향 입력공(321)을 통해 감지된 하우징의 내부 소음을 전기적 신호로 변환하여 신호처리부(326)로 보내주는 역할을 한다.

신호처리부(326)는 멤스 트랜듀서(325)와 전기적으로 연결된다. 멤스 트랜듀서(325)로부터 수신한 전기적 신호와 상쇄되는 파장에 대한 전기적 신호를 생성하여 마이크로폰 기판(324)에 송신하는 역할을 한다.

본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.

따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 베이스 기판 200 : 배터리
300 : 노즐부 310 : 밸런스드 아마츄어 리시버
320 : 피드 백 마이크로폰 330 : 완충부재
340 : 벤트홀 400 : 피드 포워드 마이크로폰
500 :제1 연성 기판 510 : 제2 연성 기판

Claims (9)

1. 하우징;
   상기 하우징 내부에 수용되는 베이스 기판;
   상기 하우징의 내부에 수용되는 배터리;
   상기 하우징에서 일 방향으로 돌출되어 연장되는 노즐부;
   적어도 일부가 상기 노즐부의 내부에 삽입되고, 상기 일 방향의 끝단에 음향 출력공이 위치하도록 배치된 밸런스드 아마츄어 리시버;
   상기 노즐부의 내부에 삽입되고, 상기 음향 출력공보다 상기 하우징에서 상기 일 방향으로 더 멀리 위치하는 피드 백 마이크로폰;
   상기 노즐부 및 상기 밸런스드 아마츄어 사이에 위치하는 완충부재; 및
   상기 노즐부를 관통하고, 상기 밸런스드 아마츄어의 일면과 대향하는 벤트홀을 포함하고,
   적어도 일부가 상기 노즐부의 내부에 삽입되고, 상기 밸런스드 아마츄어 리시버와 상기 피드 백 마이크로폰을 연결하는 제2 연성 기판을 포함하고,
   상기 피드 백 마이크로폰은 상기 일 방향으로 개방된 제1 음향 입력공을 포함하고,
   상기 제1 음향 입력공은 상기 음향 출력공보다 상기 하우징에서 상기 일 방향으로 더 멀리 위치하는 것을 포함하고,
   상기 피드 백 마이크로폰은
   상기 제1 음향 입력공이 형성된 마이크로폰 기판;
   상기 마이크로폰 기판에 결합되고, 상기 제1 음향 입력공을 덮는 멤스 트랜듀서;
   상기 마이크로폰 기판에 결합되고, 상기 멤스 트랜듀서와 전기적으로 연결된 신호처리부; 및
   상기 마이크로폰 기판에 결합되어 상기 멤스 트랜듀서 및 상기 신호처리부를 수용하는 내부 공간을 형성하는 커버를 포함하고,
   상기 제2 연성 기판은 제2 음향 입력공을 포함하고,
   상기 제1 음향 입력공 및 상기 제2 음향 입력공은 서로 적어도 일부가 오버랩 되게 배치되는
   능동 노이즈 저감 음향출력 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 하우징의 일측에 위치하여 외부 소음을 감지하는 피드 포워드 마이크로폰; 및
   상기 베이스 기판과 상기 피드 포워드 마이크로폰을 연결하는 제1 연성 기판을 포함하는
   능동 노이즈 저감 음향출력 장치.
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 연성 기판은 상기 노즐부와 상기 완충부재 사이에 위치하는 것을 포함하는
   능동 노이즈 저감 음향출력 장치.
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 음향 입력공의 상기 일 방향의 중심축은 상기 음향 출력공의 상기 일 방향의 중심축과 어긋나게 위치하는 것을 포함하는
   능동 노이즈 저감 음향출력 장치.
7. 삭제
8. 제1 항에 있어서,
   상기 벤트홀은 상기 일 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 것을 포함하는
   능동 노이즈 저감 음향출력 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 완충 부재는 관통홀을 포함하고,
   상기 벤트홀과 상기 관통홀은 서로 적어도 일부 오버랩 되게 배치되는
   능동 노이즈 저감 음향출력 장치.

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