KR20050018242A - 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰에 관한 것으로서, 각각 케이싱, 프레임, PCB, 자석, 자석의 자력을 보장하는 자석판, 상기 PCB, 자석, 및 자석판을 프레임에 고정하는 리벳, 보이스 코일, 상기 보이스 코일에 부착되는 진동판, 상기 진동판의 가장자리를 고정하는 진동판 고정링, 진동판 보호캡, 및 MESH로 이루어진 한 쌍의 스피커와, 상기 스피커를 연결하는 와이어와, 상기 와이어 단부에 구비되어 외부기기와의 탈장착을 위한 연결잭으로 구성된 스테레오 이어폰에 있어서, 상기 한 쌍의 스피커가 자력의 끌어당기는 힘으로 맞붙을 수 있도록, 상기 한쪽 스피커에 구비된 자석은 N극이 전면을 향하도록 배치되고 다른쪽 스피커에 구비된 자석은 S극이 전면을 향하도록 배치되되, 상기 한 쌍의 스피커가 동일한 소리를 재생할 수 있도록, 상기 외부기기로부터 인가되어 한쪽 스피커를 통해 재생되는 신호와 다른쪽 스피커를 통해 재생되는 신호가 위상이 일치되어 출력되는 것을 특징으로 한다.

Description

한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰{STEREO EARPHONE HAVING A PAIR OF SPEAKERS ATTRACTED BY MAGNETIC FORCE}

본 발명은 이어폰에 관한 것으로서, 특히 별도의 고정장치 없이도 한 쌍의 스피커를 맞붙게 할 수 있는 스테레오 이어폰에 관한 것이다.

일반적으로, 이어폰은 사용자의 귓속에 스피커를 삽입하여 적은 출력으로 음을 청취할 수 있도록 하는데, 스테레오 형태의 이어폰은 사용자의 좌, 우 귓속에 삽입할 수 있는 한 쌍의 스피커와, 스피커를 연결하는 와이어와, 와이어의 단부에 구비되어 외부기기와의 탈장착을 위한 연결잭 등으로 구성된다.

한편, 사용자는 MP3 나 휴대폰 등의 외부기기에 스테레오 이어폰의 연결잭을 꽂은 후에 음악을 듣거나 통화를 하게 되는데, 사용을 하지 않을 경우에는 와이어를 목에 걸게 된다. 그런데, 와이어를 목에 건 상태에서 움직이게 되면 한 쌍의 스피커를 연결하는 와이어가 흔들리면서 상호간에 꼬이는 문제점이 발생된다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1 과 같이 별도의 고정장치를 구비한 스테레오 이어폰이 사용되고 있다. 즉, 한 쌍의 스피커(110), 와이어(130), 연결잭(140) 이외에 한 쌍의 스피커(110)를 부착시켜 고정시킬 수 있는 자석을 내장한 고정장치(120)를 구비함으로써 와이어의 꼬이는 문제점을 해결하는 것이다. 그런데, 이러한 형태의 스테레오 이어폰(100)은 자석을 내장한 고정장치(120)를 추가하여 제작함으로써 제작비용이 상승될 뿐 만 아니라 추가된 자석의 자력으로 인해 스피커의 특성이 변질될 수 있는 문제점을 가지고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 고정장치 없이도 한 쌍의 스피커를 자력으로 맞붙여서 스피커 특성을 그대로 유지시키면서도 와이어가 꼬이는 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰은, 각각 케이싱, 프레임, PCB, 자석, 자석의 자력을 보장하는 자석판, 상기 PCB, 자석, 및 자석판을 프레임에 고정하는 리벳, 보이스 코일, 상기 보이스 코일에 부착되는 진동판, 상기 진동판의 가장자리를 고정하는 진동판 고정링, 진동판 보호캡, 및 MESH로 이루어진 한 쌍의 스피커와, 상기 스피커를 연결하는 와이어와, 상기 와이어 단부에 구비되어 외부기기와의 탈장착을 위한 연결잭으로 구성된 스테레오 이어폰에 있어서, 상기 한 쌍의 스피커가 자력의 끌어당기는 힘으로 맞붙을 수 있도록, 상기 한쪽 스피커에 구비된 자석은 N극이 전면을 향하도록 배치되고 다른쪽 스피커에 구비된 자석은 S극이 전면을 향하도록 배치되되, 상기 한 쌍의 스피커가 동일한 소리를 재생할 수 있도록, 상기 외부기기로부터 인가되어 한쪽 스피커를 통해 재생되는 신호와 다른쪽 스피커를 통해 재생되는 신호가 위상이 일치되어 출력되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 스테레오 이어폰의 사시도로서, 한 쌍의 스피커(210), 와이어(220), 및 연결잭(230)으로 구성된다. 도 2 에 도시된 바와 같이 별도의 고정장치 없이도 한 쌍의 스피커(210)가 서로 맞붙어 고정될 수 있는데, 도 3 에 도시된 것처럼 한 쌍의 스피커의 단면도를 통해 두 개의 스피커가 서로 맞붙게 되는 원리를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 을 참조하면, 한쪽 스피커(300)는 케이싱(302), 프레임(304), PCB(306), 자석(308), 자석판(310), 리벳(312), 보이스 코일(314), 진동판(316), 진동판 고정링(318), 진동판 보호캡(320), 및 MESH(322)로 이루어지며, 다른쪽 스피커(330)는 케이싱(332), 프레임(334), PCB(336), 자석(338), 자석판(340), 리벳(342), 보이스 코일(344), 진동판(346), 진동판 고정링(348), 진동판 보호캡(350), 및 MESH(352)로 이루어진다.

먼저, 스피커의 원리를 이해하기 위해 상기의 한쪽 스피커(300)를 기준으로 구성요소들의 기능에 대해 살펴보면, 프레임(304)은 스피커의 형상과 크기를 결정하고, PCB(306)는 외부기기의 앰프 등의 스피커 출력단자(+, -)를 통해 인가되는 +, - 의 전기신호, 즉 음향정보를 가진 전류를 별도의 도선(미도시)을 통해 보이스 코일(314)의 +, - 단자에 인가한다.

자석(308)은 영구 자석 형태로서 보이스 코일(314)이 움직이는 자기회로의 Air gap에 직류 자속을 공급해 주며, 자석판(310)은 자석(308)에 부착되어 자력을 모아주면서 프레임(304)과 함께 Air Gap을 형성하여 자석(308)의 자속을 자극에 공급한다.

리벳(312)은 PCB(306), 자석(308), 및 자석판(310)을 프레임(304)에 고정시키며, 보이스 코일(314)은 전기 입력의 에너지량에 비례하여 회전자계를 발생시켜 자기회로의 직류 자속과의 흡,반발의 작용으로 실질적인 진동력을 발생시킨다. 그리고, 진동판(316)은 보이스 코일(314)의 진동력에 의한 진동, 즉 상하 운동에 따라 공기의 압력 변동을 일으켜서 소리를 전파시킨다.

또한, 진동판 고정링(318)은 진동판(316)의 가장자리를 프레임(304)에 고정시키고, 진동판 보호캡(320)은 진동판(316)을 외부로부터 보호하며, MESH(322)는 그물망 형태로서 이물질이 진동판(316)으로 유입되는 것을 방지한다.

한편, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 한쪽의 스피커(300)는 구비된 자석(308)의 N극이 전면을 향하도록 배치되고, 다른쪽의 스피커(330)는 구비된 자석(338)의 S극이 전면을 향하도록 배치된다. 이처럼 각각의 스피커(300,330)에 구비된 두 개의 자석(308,338)은 전면에 서로 다른 극성이 향하도록 배치되어, 두 개의 스피커(300,330)를 접근시켰을 때 인력이 작용하여 서로를 끌어당김으로써 맞붙을 수가 있게 된다.

그런데, 이러한 구조에서 외부기기로부터 인가된 +, - 의 전기신호가 상기 한 쌍의 스피커(300,330)에 구비된 각각의 PCB(306,336)를 통해 각각의 보이스 코일(314,344)의 +, - 단자에 동일하게 인가될 경우, 한쪽 스피커(300)와 다른쪽 스피커(330)를 통해 출력되는 재생신호의 위상이 일치하지 않게 된다. 즉, 한쪽 스피커(300)에 구비된 자석(308) 및 보이스 코일(314) 간의 작용과 다른쪽 스피커(330)에 구비된 자석(338) 및 보이스 코일(344) 간의 작용을 비교할 때, 인력과 척력이 정반대로 작용함으로써 출력되는 재생신호의 위상이 달라지게 되는 것이다. 예컨대, 상기 한쪽의 자석(308) 및 보이스 코일(314) 간에 척력이 작용한다면 다른쪽의 자석(338)과 보이스 코일(344) 간에는 인력이 작용하게 된다. 결과적으로, 동일한 시간에 한쪽 스피커(300)에서 재생되는 소리와 다른쪽 스피커(330)에서 재생되는 소리가 다르게 된다.

도 4a-4c 를 참조하여 각각의 스피커에 구비된 두 개의 자석이 전면에 서로 다른 극성이 향하도록 배치될 때, 각각의 스피커에서 재생되는 신호의 위상을 일치시킴으로써 동일하게 소리를 재생할 수 있는 원리를 설명하기로 한다.

도 4a 는 자석의 N극이 전면을 향할 때 보이스 코일의 1번 단자와 2번 단자에 각각 +, - 의 전기신호가 인가되는 경우에 출력되는 재생신호의 파형을 나타낸다. 도 4b 는 자석의 S극이 전면을 향할 때 보이스 코일의 1번 단자와 2번 단자에 각각 +, - 의 전기신호가 인가되는 경우에 출력되는 재생신호의 파형을 나타낸다. 그리고, 도 4c 는 자석의 S극이 전면을 향할 때 보이스 코일의 1번 단자와 2번 단자에 각각 -, + 의 전기신호가 인가되는 경우에 출력되는 재생신호의 파형을 나타낸다.

도 4a 와 4b 를 비교할 때, 자석과 보이스 코일 간의 인력과 척력이 상반되게 작용하여 π만큼의 위상차가 발생되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 도 4c 와 같이 1번 단자와 2번 단자에 각각 -, + 의 전기신호를 인가하면 자석과 보이스 코일 간의 인력과 척력이 동일하게 작용함으로써 도 4a 의 재생신호의 파형과 비교할 때 위상이 일치되는 것을 확인할 수 있다.

도 5 는 본 발명에 따라 마이크가 추가된 스테레오 이어폰의 사시도로서, 한 쌍의 이어폰(510), 와이어(520), 사용자의 음성을 입력할 수 있는 마이크(530), 및 연결잭(540)으로 구성되는데, 휴대폰 등의 핸즈프리용으로 사용할 수 있다.

도 6 은 본 발명에 따라 제어장치가 추가된 스테레오 이어폰의 사시도로서, 한 쌍의 이어폰(610), 와이어(620), 외부기기의 전원을 온/오프하거나 볼륨 등을 조절할 수 있는 제어장치(630), 및 연결잭(640)으로 구성되는데, MP3 등의 핸즈프리용으로 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰은 별도의 고정장치를 추가하지 않고서도 한 쌍의 스피커를 맞붙게 하여 고정시킴으로써 제품의 생산원가를 절감할 수 있으며 다양한 형태로 디자인 할 수 있다. 한편, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 스테레오 이어폰 분야에서 다양하게 활용하거나 응용할 수 있다.

도 1 은 종래의 고정장치를 구비한 스테레오 이어폰의 사시도,

도 2 는 본 발명에 따른 스테레오 이어폰의 사시도,

도 3 은 본 발명에 따른 한 쌍의 스피커의 단면도,

도 4a-4c 는 자석과 보이스 코일의 작용으로 출력되는 재생신호의 파형예,

도 5 는 본 발명에 따라 마이크가 추가된 스테레오 이어폰의 사시도,

도 6 은 본 발명에 따라 제어장치가 추가된 스테레오 이어폰의 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200 : 스테레오 이어폰 210 : 한 쌍의 스피커

220 : 와이어 230 : 연결잭

300 : 한쪽 스피커 330 : 다른쪽 스피커

302,332 : 케이싱 304,334 : 프레임

306,336 : PCB 308,338 : 자석

310,340 : 자석판 312,342 : 리벳

314,344 : 보이스 코일 316,346 : 진동판

318,348 : 진동판 고정링 320,350 : 진동판 보호캡

322,352 : MESH

Claims (3)

1. 각각 케이싱, 프레임, PCB, 자석, 자석의 자력을 보장하는 자석판, 상기 PCB, 자석, 및 자석판을 프레임에 고정하는 리벳, 보이스 코일, 상기 보이스 코이에 부착되는 진동판, 상기 진동판의 가장자리를 고정하는 진동판 고정링, 진동판 보호캡, 및 MESH로 이루어진 한 쌍의 스피커와, 상기 스피커를 연결하는 와이어와, 상기 와이어 단부에 구비되어 외부기기와의 탈장착을 위한 연결잭으로 구성된 스테레오 이어폰에 있어서,

   상기 한 쌍의 스피커가 자력의 끌어당기는 힘으로 맞붙을 수 있도록, 상기 한쪽 스피커에 구비된 자석은 N극이 전면을 향하도록 배치되고 다른쪽 스피커에 구비된 자석은 S극이 전면을 향하도록 배치되되,

   상기 한 쌍의 스피커가 동일한 소리를 재생할 수 있도록, 상기 외부기기로부터 인가되어 한쪽 스피커를 통해 재생되는 신호와 다른쪽 스피커를 통해 재생되는 신호가 위상이 일치되어 출력되는 것을 특징으로 하는 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰.
2. 제 1 항에 있어서 상기 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰은,

   사용자의 음성을 입력할 수 있는 마이크가 추가로 더 구비된 것을 특징으로 하는 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰.
3. 제 1 항에 있어서 상기 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰은,

   연결된 외부기기를 제어할 수 있는 제어장치가 추가로 더 구비된 것을 특징으로 하는 한 쌍의 스피커가 자력으로 맞붙는 스테레오 이어폰.