KR19990014214A - 음향수집기 - Google Patents

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KR19990014214A
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히로후미 니시모토
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이데이 노브유키
소니 가부시키가이샤
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Abstract

사용자 머리에 착용할 때 사용자 머리의 앞에서 음향을 용이하게 청취할 수 있도록 한 음향수집기이다. 음향수집기는, 사용자 머리에 착용되어질 때 헤드밴드 말단에 제공된 오른쪽 및 왼쪽 헝거블록과, 외부 음향을 수집하기 위한 오른쪽 및 왼쪽 마이크로폰부와, 오른쪽 및 왼쪽 라우드스피커부는 오른쪽 및 왼쪽 마이크로폰부에 의해 수집된 외부 음향을 배가하고 증폭된 음향을 발하하기 위한 오른쪽 및 왼쪽 헝거블록을 지지한 것과, 그리고 전원블록을 포함한다.

Description

음향수집기
본 발명은 청취할 수 있도록 소정의 주파수 대역의 외부 음향을 증폭하는 음향수집기에 관한 것이다.
종래에는, 디스크 기록·재생장치 및 테입프 기록기와 같은 스테레오 오디오장치에 있어서, 라우드스피커장치는 이 라우드스피커장치에서 발하된 재생 음향을 청취할 수 있도록 장치 주 몸체의 앞부분에 제공되었다.
이러한 라우드스피커장치에서 발하된 재생 음향을 복수의 사람에 의해 청취될 때, 일부의 사람은 적당한 볼륨으로 음향을 청취할 수 있는 반면 나머지 사람은 청취 위치에 따라서 불충분한 볼륨의 음향을 청취해야 한다.
게다가, 오디오장치는 냉방장치 또는 잡음을 발생하는 장치 근처에 놓일 수 있다. 오디오장치에서 재생된 음향은 이러한 잡음과 중복될 때, 바람직한 음질로 원하는 재생된 음향을 청취하는 것이 불가능하게 된다.
더욱이, 강의실 및 극장에 있어서, 음향 볼륨이 청취하는 사람들에게 불충한 경우가 있고 그리고 강사 또는 배우들의 음성을 충분히 청취하는데 어려움이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 잡음을 제거하고 원하는 음향을 분명히 청취할 수 있도록 하는 음향수집기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 청취력 차를 완화하고, 원하는 음향을 분명히 청취하도록 하는 음향수집기를 제공하는 것이다.
게다가 본 발명의 다른 목적은 잡음의 영향 없이 사람의 음성을 분명히 청취할 수 있는 음향수집기를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 이루기 위해, 본 발명에 따른 음향수집기는 우선 사용자의 머리에 착용된 헤드밴드(head band)를 통해서 외부 음향을 수집하는 제 1마이크로폰부와 제 2마이크로폰부 그리고 이들 마이크로폰부에 의해 수집된 외부 음향을 증폭하고 증폭된 음향을 발하하는 제 1라우드스피커와 제 2라우드스피커를 포함한다, 따라서 증폭된 외부 음향을 청취할 수 있도록 한다.
게다가, 이어패드(ear pad)는, 외부 음향을 차단하고 라우드스피커부에서 발하된 음향만을 청취하도록 제 1 및 제 2라우드스피커를 포함하는 하우징(housings)의 귓바퀴 접촉 표면 측에 제공된다.
게다가, 제 1 및 제 2라우드스피커부는, 사람 음향 이상의 잡음에 의해 영향을 받지 않고 사람의 음향만을 분명히 청취할 수 있도록 제 1 및 제 2마이크로폰부의 2∼3kHz에 가까운 범위에서 음향만을 증폭한다.
도 1은 사람의 머리에 착용한 본 발명에 따른 음향수집기를 나타내는 투시도이다.
도 2는 사람의 머리에서 제거된 본 발명에 따른 음향수집기를 나타내는 투시도이다.
도 3은 뒤에서부터 나타낸 상기 음향수집기의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 음향수집기에 사용된 마이크로폰부의 음향수집 특성을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 음향수집기의 블록회로 다이어그램이다.
도 6은 본 발명에 따른 라우드스피커의 음압주파수 특성을 나타낸다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1. 헤드밴드 3. 헝거블록
4. 인쇄회로기판 5. 컨테이너블록
8. 제 1마이크로폰부 9. 제 2마이크로폰부
12. 마이크로폰지지판 13. 마이크로폰지지구
22,23. 제 1 및 제 2라우드스피커부
이후, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 음향수집기에 관하여 서술한다.
도 1 및 도 2에 나타낸 것처럼, 본 발명에 따른 음향수집기는 사람의 머리(H)의 외관에 따라 곡선으로 이루어진 헤드밴드(1)를 포함한다. 이 헤드밴드(1)는 탄력적으로 변형될 수 있거나 또는 판 스프링인 얇은 평면 형태인 합성수지 몸체로 만들어진다. 판 스프링으로 만든 헤드밴드(1)는 합성수지 등으로 만든 도장물질(coating material)로 도장되어 있다.
헤드밴드(1)의 양끝은, 제 1헝거블록(hunger block) 및 제 2헝거블록에 각각 연결된다. 도 3에 나타낸 것처럼, 이들 각각의 헝거블록은 헝거몸체(6)와 단일 블록으로 서로 연결된 커버부재(cover member)(7)로 구성된다. 헝거블록(6)은, 인쇄회로기판(4) 및 다른 전자 소자를 포함하기 위해 충분한 공간을 갖는 컨테이너블록(5)을 포함한다. 커버부재(7)는 헝거몸체(6)의 개구(opening)를 보호한다.
제 1 및 제 2헝거블록(2 및 3)에 있어서, 제 1마이크로폰부(8) 및 제 2마이크로폰부(9)가 각각 제공된다. 수집된 음향을 귓바퀴 속으로 들어오게 하기 위해서, 이들 제 1 및 제 2의 마이크로폰부(8 및 9)는 제 1 및 제 2헝거블록(2 및 3)에 제공됨으로서 본 발명에 따른 음향수집기가 사람의 머리(H)에 착용되어질 때 이어(ear)범위에 놓이게 된다. 도 1에 나타낸 것처럼, 제 1 및 제 2마이크로폰부(8 및 9)는 헤드밴드(1)의 제 1 및 제 2헝거블록의 연결 부분의 외측에 부착된다.
여기에서, 헝거블록(2 및 3)에 각각 제 1 및 제 2의 마이크로폰부(8 및 9)의 설치에 관해서 설명한다. 제 1 및 제 2마이크로폰부(8 및 9)는 각각의 헝거블록(2 및 3)에 동일한 구성으로 설치되기 때문에, 예로 제 2마이크로폰부(9)에 대해서 설명한다. 도 3에 있어서, 제 2마이크로폰부(9)는 제 2헝거블록(3)을 구성하는 커버부재(7)의 외측에 형성된 마이크로폰 설치부(11)에 제공된 마이크로폰지지판(12)에 놓인다. 마이크로폰지지구(13)에 의해 지지된 제 2마이크로폰부(9)는 마이크로폰 설치부(11)에 설치된다. 여기서, 제 2마이크로폰부(9)는 원통형의 탄성부재(elastic member)(14)에 맞추고 그리고 이 탄성부재(14)를 거쳐서 마이크로폰지지판(12)에 형성된 맞춤볼록면(fitting convex)(12a)에 맞춘다, 따라서 본 발명에 따른 음향수집기가 사람의 머리에 착용되어질 때 이와같이 위치하게 되고, 음향수집면(9a)은 머리의 앞을 향한다.
탄성부재(14)는 또한 헤드밴드(1) 및 제 2헝거블록(3)을 거쳐서 전송된 진동이 제 2마이크로폰부(9)에 전송되는 일이 없도록 덤핑(dumping)기능을 갖는다.
게다가, 마이크로폰 스토퍼 플레이트(microphon stopper plate)(15)는 마이크로폰지지구(13)의 안쪽에 제공된다. 제 2마이크로폰부(9)는 설치 방향을 한정하기 위해 마이크로폰지지판(12)에 맞춰지고 그리고 마이크로폰 스토퍼 플레이트(15)에 의해 지지되도록 압착된다. 따라서, 제 2마이크로폰부(9)는 제 2헝거블록에 놓여 설치된다.
개구(17)는 제 2헝거블록(3)에 설치된 제 2마이크로폰부(9)의 음향수집면(9a)과 마주보게 하도록 마이크로폰지지구(13)의 앞측에 제공되고, 금속 망은 이 마이크로폰지지구(13)의 개구(17)와 마주보게 하는 위치에 제공된다. 게다가, 배면개구(18)는 이 마이크로폰지지구(13)의 배면 측에 제공된다. 이 배면개구(18)에는 마이크로폰지지구(13)로 먼지가 유입되는 것을 막기 위해 금속망(20)을 제공한다. 제 1마이크로폰부(8)는 제 2마이크로폰부(9)의 구성과 좌우 대칭인 구성을 갖고, 그리고 제 1헝거블록(3)에 설치된다.
게다가, 제 1 및 제 2마이크로폰부(8 및 9)에서 외부연결코드(21)를 연장한다. 이 외부연결코드(21)는 코드 풀-아웃 홀(cord pull-out holl)(22)를 통해서 헝거몸체(6)로 전해져 제 2헝거블록(3)의 헝거몸체(6)내에 제공된 인쇄회로기판(4)에 구성된 마이크로폰 증폭기에 연결된다. 제 1헝거블록(2)에 제공된 제 1마이크로폰부(8)에서 뽑은 연결코드(21)는 헤드밴드(1)를 통해서 전해지고 그리고 제 2헝거블록(3)에서 뽑아 인쇄회로기판(4)에 연결된다.
제 1 및 제 2헝거블록(2 및 3)의 말단에, 제 1라우드스피커부(22)와 제 2라우드스피커부(23)를 각각 포함하는 제 1하우징(24) 및 제 2하우징(25)이 지지되어 있다. 즉, 이들 제 1 및 제 2하우징(24 및 25)은 서로 마주보게 하기 위해 곡선 헤드밴드(1)의 안쪽으로 향하도록 배열되었고 그리고 제 1 및 제 2헝거블록(2 및 3)의 말단에 추축으로 고정되도록 추축(26) 둘레에 회전할 수 있는 상태로 지지되었다.
도 3은 분해된 제 1라우드스피커부(22)를 나타내고, 그리고 제 2라우드스피커부(23)는 제 1라우드스피커부(22)의 구성과 좌우 대칭인 구성을 갖는다. 각각의 제 1 및 제 2라우드스피커부(22 및 23)는 하우징(24 및 25)의 앞단을 향하는 음향발하면(27)을 갖고, 그리고 하우징(24, 25)에 맞는 마그네틱회로블록(28)을 포함한다. 제 1 및 제 2라우드스피커부(22 및 23)사이의 마그네틱회로(28)는 우레탄폼(urethane foam)과 같은 어떤 음향 저항을 갖는 물질로 만들어진 음향 소자(29, 30)를 갖추고 있다. 이들 음향 소자(29 및 30)는 제 1 및 제 2라우드스피커부(22 및 23)에서 발하된 음향의 주파수 특성에 적합한 기능을 수행함으로서 임의적인 특성이 된다. 게다가, 스피커스크린(31)은 제 1 및 제 2라우드스피커부(22 및 23)의 음향발하면(27)을 감싸기 위해 제 1 및 제 2하우징(24 및 25)의 앞단에 제공된다. 이 스피커스크린(31)은 우레탄폼 또는 공기 투과성을 갖는 것으로 만들어지고 그리고 제 1 및 제 2라우드스피커부(22 및 23)로 먼지가 투입되는 것을 방지할 뿐 아니라 제 1 및 제 2라우드스피커부(22 및 23)의 음향발하면(27)에 놓인 진동판을 보호하도록 한다.
제 1 및 제 2하우징(24 및 25)의 귓바퀴 접촉면에, 즉, 제 1 및 제 2라우드스피커부(22 및 23)의 음향발하면(27)에 오른쪽 및 왼쪽 귀로 향하는 이어패드(ear pad)(32)가 각각 제공되어 음향수집기가 사람 머리(H)에 착용되어질 때 귓바퀴를 덮더록 한다. 각각의 이어패드(32)는, 음향 완화 효과를 갖는 우레탄폼과 같은 연 물질로 만들어져 있고 제 1 및 제 2하우징(24, 25)의 귓바퀴 접촉 표면에 부착된 원형 형태로 만들어짐으로써, 제 1 및 제 2라우드스피커부(22 및 23)의 음향발하면(27)을 둘러싼다. 이어패드(32)를 구성하는 연 물질은 합성가죽으로 만들어진 외부덮개로 덮여져 있다.
제 1 및 제 2하우징(24 및 25)의 귓바퀴 접촉면에서 음향완화 효과를 갖는 원형 이어패드(32)를 제공함으로써, 음향수집기가 사람의 머리에 착용되어질 때, 귓바퀴 속으로 들어오는 외부음향을 차단하거나 감소하도록 귓바퀴는 이어패드(32)로 덮여져 있다.
게다가, 제 1헝거블록(2)은 제 1 및 제 2마이크로폰부(8, 9) 그리고 제 1 및 제 2라우드스피커부(22, 23)를 구동하는 전원을 제공하는 배터리(D)를 포함하는 배터리컨테이너(35)를 포함한다. 이 배터리컨테이너(35)는 배터리(D)를 받아 드리도록 내부를 갖고 개폐되는 개구에 덮개(36)를 갖는다. 배터리컨테이너(35)에 포함된 배터리(D)는 헤드밴드(1)통해서 이어진 연결코드를 통해서 전원을 제 1 및 제 2마이크로폰부(8, 9)와 제 1 및 제 2라우드스피커부(22, 23)에 공급한다.
반면에, 제 2헝거블록(3)은 전원스위치(37), 발광다이오드와 같은 발광소자로 만들어진 전원표시블록(38), 그리고 제 1 및 제 2마이크로폰부(8, 9)의 출력을 조정하는 볼륨조정손잡이(39)를 포함한다.
헤드밴드(1)의 내부 주위 안쪽에, 제 1 및 제 2헝거블록(2 및 3)을 교락하는 서스펜더(suspender)(41)가 제공되고 있다. 이 서스펜더(21)는 제 1 및 제 2헝거블록(2 및 3)사이에 연장 및 수축되도록 부착되어 있으므로, 서스펜더는 안정된 설치 상태로 사용자의 머리에 놓인다.
이어패드(32)가 오른쪽 및 왼쪽 귓바퀴를 덮더록 상기 구성을 갖는 음향수집기가 사용자 머리에 착용되어질 때, 제 1 및 제 2마이크로폰부(8 및 9)는 머리에서 앞을 향하는 음향 수집면(9a)과 함께 귓바퀴 범위 내에 위치하게 된다. 도 5에 나타낸 것처럼, 제 1 및 제 2마이크로폰부(8 및 9)에 의해 수집된 음향신호는 인쇄회로기판에 구성된 마이크로폰 증폭기(45 및 46)에 의해 증폭되고 음향신호의 출력을 조정하는 볼륨(48, 49)을 거쳐서 제 1 및 제 2라우드스피커부(22, 23)를 구동하기 위하여 제 1 및 제 2라우드스피커(22, 23)에 공급하는 이들 전원증폭기(50, 51)에 의해 증폭되도록 전원증폭기(50, 51)에 공급된다. 구동될 때, 제 1 및 제 2라우드스피커(22, 23)에서 발하되어 재생된 음향은 이어패드(32)로 한정된 귀로 발하되고 그리고 청취되도록 귓바퀴속으로 전해진다.
여기서, 제 1 및 제 2라우드스피커부(22, 23)에 공급되는 제 1 및 제 2마이크로폰부(8, 9)에서 음향신호의 증폭을 위한 마이크로폰 증폭기(45, 46)는 대략 2kHz ∼ 3kHz 범위 내의 주파수 대역에서 음향신호를 증폭하고 그리고 대략 50Hz이하의 주파수 대역에서 음향신호를 감쇄한다. 마이크로폰 증폭기(45, 46)는 이러한 증폭 기능을 갖기 때문에, 제 1 및 제 2라우드스피커부(22, 23)는 도 6에 나타낸 것처럼 음압 주파수 특성을 갖고, 그곳에서 응력이 대략 2∼3kHz범위, 즉 사람의 음성 주파수 대역, 내에 있는 주파수 대역의 음압레벨에 포즈를 취하게 되는 반면, 에어컨 또는 모터구동음향에서의 잡음과 같은 500Hz이하의 주파수 대역의 음압레벨은 억압한다.
상기처럼, 본 발명에 따른 음향수집기는 인간의 머리에 착용된 헤드밴드를 통해서 외부 음향을 수집하는 제 1 및 제 2마이크로폰부와, 이들 마이크로폰부에 의해 수집된 음향을 증폭하는 제 1 및 제 2라우드스피커부를 포함하고 증폭된 음향을 발하한다. 이것은 청취력 차를 완화함으로써 증가된 레벨로 외부 음향을 청취할 수 있도록 하고 원하는 음향을 분명하게 청취할 수 있도록 한다.
제 1 및 제 2라우드스피커부를 포함하는 하우징의 귓바퀴 접촉표면에 제공된 이어패드는 귓바퀴로 직접 들어오는 잡음을 제거시키므로, 잡음의 영향 없이 원하는 음향을 분명하게 청취할 수 있도록 한다.

Claims (4)

  1. 사용자 머리에 착용되어진 헤드밴드의 말단에 연결된 제 1헝거블록 및 제 2헝거블록과,
    외부 음향을 수집하는 제 1마이크로폰부 및 제 2마이크로폰부와상기 제 1 및 제 2마이크로폰부에 의해 수집된 외부 음향을 증폭 및 발하하기 위해서, 상기 제 1 및 제 2헝거블록에 의해 각각 지지된 제 1 및 제 2하우징에 각각 포함된 제 1라우드스피커부 및 제 2라우드스피커부와,
    상기 제 1 및 제 2하우징의 귓바퀴 접촉표면에 이어패드를 제공하므로 써, 사람의 머리에 착용될 때 귓바퀴를 덮도록 하는 것과,
    상기 제 1 및 제 2마이크로폰부 및 상기 제 1 및 제 2라우드스피커부를 구동하기 위한 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향수집기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2마이크로폰부가 단일 출처를 갖고 상기 제 1 및 제 2헝거블록에 각각 설치되어, 사람의 머리에 착용될 때 귓바퀴 범위 내에 놓이게 되는 것을 특징으로 하는 음향수집기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2라우드스피거부가 수집된 음향을 재생할 때 상기 제 1 및 제 2마이크로폰부에 의해 수집된 음향의 대략 2 ∼ 3kHz 범위 내에 있는 음향을 증폭하는 것을 특징으로 하는 음향수집기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1마이크로폰부가 왼쪽 귓바퀴 범위 내에의 위치에 설치되고 그리고 상기 제 2마이크로폰부가 오른쪽 귓바퀴 범위 내에의 위치에 설치되는 반면, 상기 제 1라우드스피커부는 왼쪽 귓바퀴로 향하고 제 2라우드스피커부는 오른쪽 귓바퀴로 향하는 것을 특징으로 하는 음향수집기.
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