KR20060038902A

KR20060038902A - 골전도 스피커 장치

Info

Publication number: KR20060038902A
Application number: KR1020057006439A
Authority: KR
Inventors: 고이치로 오치아이; 하루히사 야마시타; 히데아키 와카사
Original assignee: 도시바 가덴세이조 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2006-05-04
Also published as: TW200511874A; WO2005025265A1; US20070053530A1

Abstract

본 발명은 골전도 스피커 장치에 관한 것으로서, 소리가 외부로 누설되어 타인에게 폐를 끼치지 않고, 또 옆으로 눕거나 소파에 기대는 자세나 잘 때 움직이는 것에 제약을 받지 않고, 또 사용 장소에도 거의 제약을 받지 않고 음악 등을 청취할 수 있는 신뢰성이 높은 양호한 음성 신호의 송수신을 확보할 수 있는 골전도 스피커 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 음성 신호를 입력하여 적외선 출력으로 변환하여 송신하는 송신기(5)와, 상기 송신기로부터의 상기 적외선 신호를 수신하는 음성 수신 장치에 있어서, 수신 신호를 음성 신호로 복조하는 수신기(7) 및 수신하여 증폭한 음성 신호를 음성 진동으로서 출력하는 골전도 스피커(2), 또 이 골전도 스피커를 그 표면에 유지하여 패드형으로 형성한 탄성 완충재(3)로 골전도 스피커 내장 패드(1)를 형성하고, 상기 수신기의 수광부(9)는 패드형 탄성 완충재의 단 가장리에 간격을 두고 복수개 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

골전도 스피커 장치{BONE CONDUCTION SPEAKER APPARATUS}

본 발명은 골전도에 의해 음악 등을 청취할 수 있고 베개 등으로 겸용하는 패드 장치에 관한 것으로서, 특히 적외선에 의한 음성 신호 입력을 개량한 골전도 스피커 장치에 관한 것이다.

종래, 수면을 취하면서 음악이나 라디오 등을 청취하는 수단으로서는, 예를 들면 베개 본체 중에 스피커를 조립한 것이 있으며, 청취자는 표면 피복재의 천 내측에 장착한 스피커로부터의 음성을 베개의 메쉬 시트를 통해 귓전으로 청취하도록 구성한 것이 출원 공개되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 한편, 골전도를 이용한 헤드폰에 관한 특허 출원도 공개(예를 들면, 특허문헌 2 참조)되어 있다.

그리고, 최근에는 도 10에 도시한 바와 같이, 골전도 스피커(72)를 머리부를 받는 완충재(73)에 조립하고, 베개(71)로 하여 수면을 취하면서 음악을 청취할 수 있는 것이 상품화되어 있다. 그 구성은 폴리우레탄 등의 연속 기포 발포체의 표면에 스킨층을 일체로 설치하여 베개 형상의 완충재(73)를 형성하고, 상기 완충재(73)의 상부 표면에 머리부(6)가 접촉하도록 좁은 간격으로 2개의 골전도 스피커(72)를 매설한 것으로, 사용자가 머리(6)를 얹는 것에 의해 골전도에 의해 음악 등을 청취할 수 있다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2002-125825호

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 2003-32768호

그러나, 상기 특허문헌 1의 구성에서는 스피커는 베개 본체에 조립되어 있고, 귓전에 있으므로 작은 음량으로 청취할 수 있지만, 기본적으로는 소정의 음량이 존재하므로 타인에게도 들릴 수 있고, 특히 조용한 병원 등에서는 같은 병실의 환자에게 폐를 끼칠 우려가 있다.

또, 특허문헌 2의 헤드폰 구성이나 이어폰의 경우, 음이 거의 외부로 새어나가지 않으므로 타인에게 폐를 끼치지 않고 청취할 수 있지만, 사용자에 따라서는 헤드폰이나 이어폰 자체가 방해가 되어 잘 때 몸을 움직일 수 없는 제약을 받아 번거로움이 남아 있다.

그리고, 상기 도 10에 도시한 구성에 의하면 머리를 얹는 것으로 머리부(6)가 골전도 스피커(72)에 접촉하므로, 잘 때 몸을 움직여도 헤드폰과 같이 방해가 되지 않고 음악 등을 청취할 수 있지만, 머리부(6)를 지지하는 완충재(73)가 폴리우레탄제로 비교적 경질이고, 또 표면에 스킨층이 있으므로 도면 중에 파동을, 실선으로 나타내는 바와 같이 골전도 스피커(72)의 진동이 완충재(73)에 전파되고, 완충재(73)의 진동이 공기 진동으로 변환됨으로써 완충재(73)가 스피커가 되고, 도면 중의 파선으로 나타내는 바와 같이 공기 전파음이 발생하여, 여전히 음 누설의 문제가 남아 있었다.

상기 공기 전파음의 발생을 억제하기 위해서는 도 11에 도시한 바와 같이, 골전도 스피커(72)를 점성 액체를 충전한 방진체(75)상에 설치하는 방법을 생각할 수 있고, 골전도 스피커(72)의 진동을 방진체(75)에 의해 감쇠하고, 완충재(73)나 그 아래쪽 베개로의 진동 전달을 저감할 수 있다. 그러나, 방진체(75)는 겔상 용액을 밀봉한 봉지체이므로 비용이 상승될 뿐만 아니라 충격 등에 의해 봉지가 터지는 경우에는 겔상 용액이 누설되어 커버 본체(4) 및 주변을 오염시키는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 착안하여 이루어진 것이며, 음이 외부로 누설되어 타인에게 폐를 끼치지 않고, 옆으로 눕거나 소파에 기대는 자세나 잘 때 몸을 움직이는 것에 제약을 받지 않고, 또 사용 장소에도 거의 제약을 받지 않고 음악 등을 청취할 수 있는 신뢰성이 높은 양호한 음성 신호의 송수신을 확보할 수 있는 골전도 스피커 장치를 제공한다.

본 발명의 청구항 1의 골전도 스피커 장치는 음성 신호를 입력하여 적외선 출력으로 변환하여 송신하는 송신기와, 상기 송신기로부터의 상기 적외선 신호를 수신하는 음성 수신 장치에 있어서, 수신 신호를 음성 신호로 복조하는 수신기 및 수신하여 증폭한 음성 신호를 음성 진동으로서 출력하는 골전도 스피커, 또 이 골전도 스피커를 그 표면에 유지하여 패드형으로 형성한 탄성 완충재로 골전도 스피커 내장 패드를 형성하고, 상기 수신기의 수광부는 패드형 탄성 완충재의 끝 가장자리에 간격을 두고 복수개 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 음이 외부로 새는 것을 억제하여 타인에게 폐를 끼치지 않고, 또 잠을 잘 때 움직이거나 기대는 자세의 제약을 받지 않고 음악 등을 청취할 수 있고, 또 골전도 스피커 장치로의 음성 신호의 입력에 대해 사용상의 제약 조건을 대폭 완화하여 신호 입력의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 골전도 스피커 내장 패드의 사시도,

도 2는 도 1의 패드에 머리를 얹은 상태를 나타내는 단면도,

도 3은 도 1의 송수신 장치를 도시한 블록도,

도 4는 도 1의 골전도 스피커 내장 패드의 평면도,

도 5는 본 발명의 송신기의 실시예를 나타내는 측면도,

도 6은 도 1의 골전도 스피커 내장 패드의 측면도,

도 7은 완충재에 의한 공기 전파음 발생의 비교를 나타내는 그래프로서, (a)는 본 발명의 완충재, (b)는 겔상 용액 충전의 방진체를 사용한 것, (c)는 종래의 폴리우레탄에 의한 것을 나타내는 그래프,

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 패드의 단면도로서, (a)는 단체(單體)의 상태, (b)는 머리를 얹은 상태를 나타내는 도면,

도 9는 또 다른 실시예를 나타내는 패드의 단면도,

도 10은 종래의 골전도 스피커 내장 베개의 구성을 도시한 단면도, 및

도 11은 골전도 스피커를 방진체상에 설치한 종래 구성을 도시한 단면도이다.

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 일 실시형태에 대해 설명한다. 도 1에 사시도, 도 2에 그 사용 상태의 단면도를 나타내는 골전도 스피커 내장 패드(1)는 상부 표면에 골전도 스피커(2)를 배치한 탄성 완충재(3)와, 이들을 덮어 베개 형태를 형성하는 커버체(4)로 이루어져 음성 수신 장치를 구성하고 있다.

골전도 스피커(2)는 도 3에 도시한 장치 블록도의 음원 송신기(5)로부터의 음성을 음성 진동으로서 머리부(6)로 직접 전달하는 것으로 난청자라도 골전도에 의해 들을 수 있도록 한 것이며, 스피커(2)의 수는 사용자가 잘 때 움직이는 경우에도 그 머리부(6)가 확실히 어떤 골전도 스피커(2)와 접촉하도록 적어도 2개 이상을 탄성 완충재(3)의 길이 방향을 따라서 소정 간격으로 설치되어 있다.

음성 수신장치인 골전도 스피커 내장 패드(1)의 수신부(7)는 패드(1)의 상면도인 도 4에서 보다 명확히 이해되는 바와 같이, 패드(1)의 상변 양측의 2군데에 둘레 가장자리 코너부 보다 바깥쪽으로 돌출되어 코너 2변에 걸친 측면부(9a) 및 상면부(9b)를 형성하고, 패드(1)의 측면 및 상면으로부터의 적외선에 의한 음성 신호의 수신이 가능하도록 스모크 착색된 수광 커버로 피복된 포토 다이오드의 수광부(9)를 설치하고 있다.

또, 상기 음원 송신기(5)의 적외선 신호의 송신부인 발광부(13)에 대해서는 도 5에 도시한 바와 같이 본체의 상부를 거의 구 형상으로 형성하고, 측면(13a) 및 상면(13b)를 갖도록 하여 측면 및 상면으로의 적외선 신호의 발광이 가능하게 하고 있고, 본체의 하부에는 라디오 카세트 등의 음원(11)과의 접속 단자(20)나 AC 어댑터에 접속되는 충전 단자(21)가 설치되어 있다.

그리고, 패드(1)의 상변의 한쪽에는 충전지를 이용하는 DC 전원부(8)를 설치하고, 음원 송신기(5)의 발광부(13)로부터의 적외선 신호를 수광부(9)에서 수신하는 것으로 그 음성 신호에 기초하여 상기 골전도 스피커(2)에 구동 신호를 부여하도록 하고, 다른쪽 수광부(9)의 측면에는 전원 스위치(22)나 볼륨 스위치(23) 등을 배치하고 있다.

음원 송신기(5)는 음원(11)이 되는 텔레비젼이나 CD 라디오 카세트 등으로부터의 음성이나 마이크 입력에 의한 음성을 증폭하는 음성 증폭부(12)와 이를 송신하는 적외선 LED로 이루어진 발광 송신부(13)를 구비하고, 리모콘(14)에 의해 잠든 상태에서도 조작이 가능하도록 하고 있다.

음원 송신기(5)는 입력측에 상기 음원(11)외에 타이머나 알람 기능을 구비한 시계(15)로부터의 신호가 입력되도록 되어 있고, 시계(15)로부터의 신호로 머리부(6)에 진동을 부여하여 잠을 깨게 하거나 타이머 동작시키도록 하고 있다.

음원(11)으로부터의 음성이 스테레오로 입력되는 경우에는 스테레오로서 송신부(13)로부터 수신부(9)로 송신할 수 있고, 이 경우에는 수신부(9)에서 좌우의 골전도 스피커(2)에 대해 모노용 또는 스테레오용으로서 사용할 수 있도록 신호에 기초한 자동 전환 회로를 구비하는 것이 바람직하다.

음원(11)으로부터 송신기(5)로의 송신은 통상은 케이블로 라인 입력 단자(20)에 접속하여 송신하지만, 케이블을 벗어난 경우는 송신기(5)의 내부 마이크에 자동으로 전환하여 음성을 수신하도록 구성되어 있다.

그리고, 탄성 완충재(3)는 폴리에스테르 수지로 이루어진 섬유체를 접착제나 수지 자체의 융착력으로 접합한 부직포에 의해 소정의 표면적과 두께를 갖도록 패드형으로 형성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 탄성 완충재(3)의 표면적은 청취자가 옆으로 누었을 때의 머리부(6)에 어느 것이 접촉하도록 배치한 복수의 골전도 스피커(2)의 간격보다 크게 한 세로 15 ㎝, 가로 30 ㎝의 사이즈로 하고 있고, 두께는 골전도 스피커(2)를 보호하고, 머리부(6)를 얹었을 때의 스피커의 존재에 의한 위화감을 없애 쾌적한 쿠션성을 갖고, 또 스피커 진동을 흡수하여, 공기 전파음의 발생, 즉 음 누설을 억제하는 두께이고, 또 이 패드(1)를 얹어 설치하는 베개(16)상에서도 사용감이 양호한 두께, 예를 들면 25 mm 두께로 형성되어 있다.

상기 구성에 의해 청취자가, 예를 들면 베개(16)상에 놓은 골전도 스피커 내장 패드(1)상에 머리(6)를 얹고, 리모콘(14) 등에 의해 전원을 온하면 음원(11)으로부터 입력되는 음성 신호는 케이블을 통해 송신기(5)에 입력되고, 발광부(13)로부터의 적외선 LED 신호에 의해 수신부(7)의 수광부(9)로 전달되고, 골전도 스피커(2)로부터의 음성 진동으로서 머리부(6)에 전달되며, 건강한 사람은 물론 난청자도 충분히 그 음성·음악을 청취할 수 있다.

이 때, 머리의 무게에 따라서 패드(1)가 베개(16) 내에 가라앉고, 만일 그 수광부(9)의 측면부(9a)가 차폐되었다고 해도 상면부(9b)로부터 수광할 수 있고, 또, 청취자가 잘 때 움직이는 것 등에 의해 한쪽의 수광부(9) 전체가 머리카락 등으로 덮여진 경우에도, 또 하나의 측면의 수광부(9)의 측면부(9a) 또는 상면부(9b)에 의해 신호광을 수신할 수 있다.

송신기(5)에 대해서도 만일 침구 가장자리 등에 의해 그 측면이 차폐되었다 고 해도 구 형상의 발광부(13)의 상면(13b)으로부터의 신호광의 발광으로 천정 반사에 의해 지장없이 적외선 신호를 수신기의 수광면(9a)(9b)에 전달할 수 있다.

또, 도 6에 도시한 바와 같이, 골전도 스피커 내장 패드(1)의 상기 패드의 상변의 한쪽에 설치한 DC 전원부(8)의 측면에는 전지로의 충전을 위해 AC 어댑터에 접속되는 충전 단자(24)와 함께 음성 신호 입력용 접속단자(25)를 설치하고, 이 잭(25)에 음원(11)으로부터의 음성 신호를 직접 입력함으로써 송신기(5)를 통하지 않고 골전도 스피커 내장 패드(1)로 음악 등을 청취할 수 있다.

도 7은 골전도 스피커(2)에 동일 레벨의 음성 진동을 부여하였을 때의 탄성 완충재(3)에 의한 공기 전파음의 발생을 측정한 다른 완충재와의 비교 데이터이며, 횡축에 25Hz∼10kHz의 주파수, 종축에 음압 레벨(dB)을 나타내고, (a)는 본 발명의 탄성 완충재(3)를 부직포로 한 것, (b)는 겔상 용액을 충전한 방진체(75)를 사용한 것, (c)는 종래의 완충재를 폴리우레탄 발포체로 한 것이다.

결과로서, 모두 2kHz 주변의 공기 전파음이 발생하고 있지만, 완충재로서 부직포를 이용한 (a)는 종래의 방진체(75)를 이용한 (b)와 거의 동등한 공기 전파음의 억제 효과가 인정되며, 또, 완충재로서 폴리우레탄 발포체를 사용한 종래예인 (c)와 비교한 경우, (a)는 (c) 보다 OA값으로 15dB 정도의 공기 전파음의 억제가 현저하다.

이는 폴리우레탄이 연속 기포의 발포체이며, 기포의 벽면이 면으로 연결되어 있으므로 면적이 큰 접촉 관계에 있어 진동이 전달되기 쉽고, 또 면형상이므로 고체 진동이 공기 진동으로 변환하기 쉬운 것에 대해, 본 발명의 부직포에 의한 완충 재(3)의 경우는 섬유가 겹쳐져 있는 구조이므로 골전도 스피커(2)의 진동이 섬유에 전달되면 섬유 사이에서의 마찰이 발생하여, 스피커 진동이 열에너지로 변환되는 것으로 공기 전파음이 감소하기 때문이다. 또, 진동하는 섬유부는 선 형상이므로 폴리우레탄의 면형상체에 비교하여 공기 진동으로 변환되기 어렵고, 공기 전파음의 발생이 적어지는 결과를 생각할 수 있다.

계속해서, 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 상기 실시예와 동일 부분에 동일 부호를 붙인 도 8의 (a)에 도시한 골전도 스피커 내장 패드(31)는 탄성 완충재(33)에 골전도 스피커(2)의 주위를 둘러싼 고리 형상의 슬릿(33a)을 형성하고, 패드(31)를 베개(16)상에 얹어 설치하고, 패드(31)상에 머리(6)가 놓여졌을 때는 그 중력에 의해 슬릿(33a) 내의 골전도 스피커(2)와 탄성 완충재(33b) 부분은 휘고 주위에서 탄성 완충재(33) 중에 매몰되도록 한 것이다.

이 결과, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 탄성 완충재(33)의 표면으로부터 돌출되어 있는 골전도 스피커(2)의 사용자의 머리부(6)로의 접촉이 보다 완화되어 사용감이 쾌적해지고, 음성에 대해서도 양호한 상태로 청취할 수 있고, 또 슬릿(33a) 내의 골전도 스피커(2)와 탄성 완충재(33b)의 부분은 외부 둘레의 탄성 완충재(33)와의 섬유의 접속 관계가 없으므로 그 경계면(슬릿부)에서의 진동 전달이 차단되어 공기 전파음의 발생을 더 억제할 수 있다.

도 9는 상기와 동일하게 부호를 붙인 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내며, 탄성 완충재(53)를 상하 2층으로 분할 형성하고, 상면의 완충재(53a)의 면상에 소정의 간격으로 형성한 투공(透孔)(53c)중에 골전도 스피커(2)를 매립 설치하고, 또 상기 골전도 스피커(2)에 접속되는 리드선(17)을 상하 탄성 완충재(53a, 53b) 사이에 끼워 넣어 수신부(9)에 접속시킨 것이다.

이 구성에 의해 골전도 스피커(2)는 상면 완충재(53a)의 투공(53c)내에서 하부 완충재(53b)의 상면에 얹어 설치되고, 탄성 완충재(53)의 상면 외부 둘레와 동일면 또는 약간 아래쪽에 위치시킬 수 있고, 사용자의 머리부(6)로의 접촉을 완화시킬 수 있다.

또, 리드선(17)은 상하의 완충재(53a, 53b) 사이에 통과되므로, 그 유지 고정이 용이하게 또 확실해져, 외력으로부터도 보호할 수 있다.

또, 커버체(4)는 봉지 형상으로 한측에는 파스너(4a)를 설치하여 본체로부터 착탈 자유롭게 되어 있고, 커버체(4)가 오염된 경우에는 벗겨 세정하거나 새로운 것으로 교환할 수 있도록 하고, 또 이 커버체(4)에는 도시하지 않지만 장착 밴드를 설치하여 베개(16)에 장착할 뿐만 아니라 소파의 등에 기대는 시트나 승용차의 헤드레스트 등에 자유롭게 장착하도록 할 수 있다.

본 발명에 의하면 건강한 사람 뿐만 아니라 난청자도 음악 등을 즐길 수 있고, 음성 신호 입력의 제약 조건을 완화시킨 골전도 스피커 장치로서 이용할 수 있다.

Claims

음성 신호를 입력받아 적외선 출력으로 변환하여 송신하는 송신기와, 상기 송신기로부터의 상기 적외선 신호를 수신하는 음성 수신 장치에 있어서,

수신 신호를 음성 신호로 복조하는 수신기와 수신하여 증폭한 음성 신호를 음성 진동으로서 출력하는 골전도 스피커와 상기 골전도 스피커를 그 표면에 유지하여 패드형으로 형성한 탄성 완충재로 골전도 스피커 내장 패드가 형성되고,

상기 수신기의 수광부는 패드형 탄성 완충재의 끝 가장자리에 간격을 두고 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수신기의 수광부는 골전도 스피커 내장 패드의 둘레끝 가장자리로부터 바깥쪽으로 돌출되어 측면 또는 상면으로부터의 적외선 신호의 수신을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 송신기의 발광부는 측면 및 상면으로의 적외선 신호의 발광을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 골전도 스피커 내장 패드에는 유선으로 음성 신호를 입력하는 접속 단자가 설치되는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 골전도 스피커를 그 표면에 복수 유지하여 패드형으로 형성한 탄성 완충재는 수지 섬유를 융합 접합시킨 부직포로 형성되는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 골전도 스피커 주위의 탄성 완충재에 슬릿이 형성되고, 머리가 얹혀졌을 때에는 슬릿 내의 골전도 스피커 부분이 탄성 완충재로 매몰되는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 탄성 완충재는 복수층으로 형성되고, 상면의 완충재에 형성한 투공 중에 골전도 스피커가 매설되고, 또 골전도 스피커에 접속되는 리드선을 상하 완충재 사이에 끼워 넣은 것을 특징으로 하는 골전도 스피커 장치.