KR20060109725A - 보청기 호환용 전기음향변환기 및 통신 기기 - Google Patents

보청기 호환용 전기음향변환기 및 통신 기기 Download PDF

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KR20060109725A
KR20060109725A KR1020050032018A KR20050032018A KR20060109725A KR 20060109725 A KR20060109725 A KR 20060109725A KR 1020050032018 A KR1020050032018 A KR 1020050032018A KR 20050032018 A KR20050032018 A KR 20050032018A KR 20060109725 A KR20060109725 A KR 20060109725A
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Abstract

본 발명은 보청기 호환용 전기음향변환기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 다이어프램을 진동시키기 위한 보이스 코일 및 보청기의 유도코일에 대응하여 자기장을 형성하기 위한 보조코일을 포함하는 보청기 호환용 전기음향변환기에 있어서, 보조코일에 흐르는 전류를 증폭시킬 수 있는 증폭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 이러한 구조적 특징을 통하여 보청기를 착용한 사용자에게 보다 명확한 음성 전달을 가능하게 하는 전기음향변환기 및 이를 포함하는 통신 기기를 제공할 수 있다.
보청기 호환성(HAC), 보이스 코일, 보조코일, 전기음향변환기, 스피커

Description

보청기 호환용 전기음향변환기 및 통신 기기 {Electroacoustic transducer for hearing aid compatibility and communications device comprising the same}
도 1은 종래의 일 예에 따른 보청기 호환용 스피커를 도시한 단면도;
도 2는 종래의 다른 예에 따른 보청기 호환용 스피커를 도시한 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보청기 호환용 전기음향변환기를 도시한 단면도;
도 4는 도 3의 전기음향변환기를 포함하는 구성의 일 예를 전기적으로 도시한 블록도; 및
도 5는 도 3의 전기음향변환기를 활용하여 실시한 실험값을 도시한 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 전기음향변환기 120 : 프레임
122 : 상부 플레이트 124 : 마그네트
130 : 다이어프램 132 ; 보이스 코일
140 : 보조코일 150 : 프로텍터
152 : 음배출공 210 : 음성신호 발생부
220 : 스피커 222 : 음향 발생부
224 : 자기장 발생부 232 : 보이스 코일
240 : 보조코일 250 : 증폭기
종래기술 1:
대한민국 공개특허공보 제2002-75013호 (2002년 10월 4일 공개)
종래기술 2:
대한민국 공개특허공보 제2003-11745호 (2003년 2월 11일 공개)
본 발명은 보청기 호환용 전기음향변환기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 다이어프램을 진동시키기 위한 보이스 코일 및 보청기의 유도코일에 대응하여 자기장을 형성하기 위한 보조코일을 포함하는 전기음향변환기에 있어서, 보조코일에 흐르는 전류를 증폭시킴으로써 보청기 착용자에게 보다 명확한 음성 전달을 가능하게 하는 전기음향변환기에 관한 것이다.
난청자 또는 청각장애자가 통신 기기를 이용하여 통화를 하고자 하는 경우에, 기존의 일반 스피커를 채택한 휴대폰과 같은 통신 기기는 사용이 불가하며, 일반적으로 난청자 또는 청각장애자들이 보청기를 착용하고 있다는 점에 기초하여, 보청기 호환성(HAC; hearing aid compatibility)을 갖는 스피커를 구비한 휴대폰 등의 통신 기기가 사용된다.
이처럼 보청기 호환성을 구비한 스피커에 관하여 다음과 같은 종래기술들을 인용하여 그 구조를 간략히 설명하기로 한다.
도 1은 크레신 주식회사에 의해 출원된 대한민국 공개특허공보 제2002-75013호(2002년 10월 21일 공개)에 나타난 청각장애자용 스피커 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 종래의 스피커 유닛(10)은 요크(20)에 자석(22)과 자석판(24), 다이어프램(26) 및 유도코일(28)을 내장하고 이들 모든 내장요소들을 다공캡(30)으로 보호한 것에 있어서, 다공캡(30)의 외면 가장자리에 홈(32)을 형성하고, 이 홈에 보조유도코일(34)이 설치된 것을 특징으로 한다.
도 1에서, 보조유도코일(34)은 유도코일(28)의 유도 신호에 따라 반응하며, 기존의 유도코일(28)에 의한 다이어프램(26)의 진동과 더불어 보조유도코일(34)로부터 제2의 전자기를 발생함으로써 보청기의 유도코일(도시되지 않음)과 작용하여 보청기를 착용한 난청자가 외부와의 의사소통을 가능하게 하는 역할을 한다.
다음으로, 도 2는 주식회사 이엠텍에 의해 출원된 대한민국 공개특허공보 제2003-11745호(2003년 2월 11일 공개)에 나타난 양방향 마이크로스피커를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같은 종래의 마이크로스피커(40)는 크게 스피커부(S)와 리시버부(R)의 양면 구조를 가지며, 진동판(44)의 진동간섭이 발생하지 않는 리시버부(또는 스피커부)의 요크(42) 하단으로 피시비 코일(PCB coil)이나 권선 코일로 형성된 보청기 감지신호 재생용 코일 유니트(50)를 형성시킴으로써, 그 코일 유니 트(50)를 통해 리시버부(또는 스피커부)의 전자기력이 증대되며, 증대된 전자기력을 통해 발생되는 전자기파를 보청기에서 감지하여 보청기를 착용한 상태에서도 단말기에서 출력되는 수신음을 정상적으로 청취할 수 있도록 한 것이다.
이처럼, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 보청기 호환용 스피커들은 보청기 내 유도코일과 작용하는 자기장을 발생시키는 별도의 코일이 부가된 점에 특징이 있으며, 이를 통하여 보청기를 착용한 난청자가 그러한 종래의 스피커들을 통하여 음성을 더욱 분명하게 인식할 수 있도록 구성된다.
한편, 이러한 구조의 스피커에서 보청기의 유도코일과 작용하는 자기장의 세기를 크게 하면 할수록 보청기를 착용한 사용자가 음성을 더욱 분명하게 인식할 수 있으나, 실질적으로 자기장의 세기를 크게 하기 위해서는 코일의 권선 길이를 길게 하거나 코일에 흐르는 전류의 세기를 크게 하여야 한다.
코일의 권선 길이를 크게 한다는 것은 결국 코일이 차지하는 용적을 크게 함으로써, 스피커의 전체 크기의 증가를 가져오게 되며, 이에 최근의 소형화 추세에 부합하지 못하게 될 수 있다. 또한, 코일에 흐르는 전류의 세기를 크게 한다는 것은 다이어프램에 의해 발생되는 음성의 크기마저 커지는 효과를 가져오게 됨으로, 전류의 세기를 증폭시키는 데 어려움이 있었다.
본 발명은 유도 자기장의 세기를 증가시킬 수 있는 전기음향변환기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 유도 자기장의 세기를 증가시켜 보청기를 착용한 사용자가 보다 명확하게 음성을 인식할 수 있도록 하는 통신 기기를 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 다수의 음배출공이 형성된 프로텍터와; 프로텍터의 외측 둘레가 지지되며, 프로텍터와 함께 소정의 내부공간을 형성하는 프레임과; 프레임에 의해 지지되며, 진동에 의해 음향을 발생하는 다이어프램과; 다이어프램의 하단에 장착되는 보이스 코일과; 보이스 코일에 대응하여 프레임에 장착된 마그네트와; 마그네트의 상부에 형성되어, 프레임과 함께 마그네트를 지지하는 상부 플레이트; 및 보청기의 유도코일에 대응하여 자기장을 형성하는 보조코일;을 포함하며, 보조코일에 흐르는 전류를 증폭시키기 위한 증폭 회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 보청기 호환용 전기음향변환기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 위 증폭 회로는 연산 증폭기(OP Amp)인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 앞서 기술한 전기음향변환기; 및 전기음향변환기로 공급되는 음성신호를 생성하는 음성신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기기를 제공한다.
본 발명에 있어서, 증폭 회로는 전기음향변환기 내부 또는 외부에 형성될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보청기 호환용 전기음향변환기를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 전기음향변환기를 포함하는 구성의 일 예를 전기적으로 도시한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기음향변환기(110)는 다수의 음배출공(152)이 형성된 프로텍터(150)와, 프로텍터의 외측 둘레가 지지되며 프로텍터와 함께 소정의 내부 공간을 형성하는 프레임(120)을 포함하여 구성된다.
또한 전기음향변환기는 프레임(120)에 의해 지지되며, 진동에 의해 음향을 발생하는 다이어프램(130)을 포함하며, 이 다이어프램(130)의 하단에는 보이스 코일(132)이 장착된다. 보이스 코일(132)에 대응하여 프레임(120)의 중앙에 마그네트(124)가 장착되며, 마그네트(124)의 상부에는 상부 플레이트(122)가 형성된다.
또한 본 발명의 전기음향변환기는 보청기 호환용으로 제작되며, 이러한 구성을 위하여, 보청기의 유도코일(도시되지 않음)에 대응하여 자기장을 발생시키는 보조코일(140)이 형성되고, 이러한 보조코일에 흐르는 전류를 증폭시키기 위한 증폭 회로(도시되지 않음)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 보청기 호환용 전기음향변환기에 관한 것으로, 이를 위하여 음향을 출력하는 보이스 코일(132)과 보청기의 유도코일에 대응하여 자기장을 형성하는 보조코일(140)을 포함하는 것을 특징으로 하며, 특히 보조코일에 흐르는 전류를 증폭회로를 이용하여 증폭시킴으로써 보청기를 착용한 사용자에게 보다 명확하게 음성을 인식할 수 있도록 한 점에 특징이 있다.
이처럼, 보조코일에 흐르는 전류를 증폭시키는 방법은 예컨대, 연산 증폭기 (OP Amp)와 같은 증폭기를 보조코일에 연결된 배선에 추가함으로써 구현할 수 있으며, 이를 통하여 보이스 코일에 흐르는 전류와 무관하게 보조코일에 흐르는 전류만을 증폭시킬 수 있다. 이 경우, 음성을 발생시키기 위한 보이스 코일과 자기장을 발생시키기 위한 보조코일은 서로 병렬 연결되는 것이 바람직하다.
이러한 전기적 구성이 도 4에 블록도로 도시되어 있다. 도 4는 본 발명에 따른 전기음향변환기를 포함하는 통신 기기의 일 예를 간략히 블록도로 도시한 것이며, 전기음향변환기(220)는 보이스 코일(232)의 진동에 의해 진동막을 진동시켜 음향을 발생시키는 음향 발생부(222)와 보조코일(240)로부터 자기장을 발생시키는 자기장 발생부(224)로 구분될 수 있으며, 이러한 전기음향변환기(220)로 음성신호를 공급하기 위한 음성신호 발생부(210)가 연결된다.
도면에 따르면, 음성신호 발생부(210)로부터 보이스 코일(232)을 포함하는 음향 발생부(222), 보조코일(240)을 포함하는 자기장 발생부(224)가 서로 병렬로 연결되어 있으며, 자기장 발생부(224)로 연결되는 배선 도중에 연산 증폭기와 같은 증폭기(250)가 구비되어, 보조코일(240)에 흐르는 전류만을 증폭시킬 수 있다.
도면에서, 증폭기(250)는 스피커 외측에 형성된 것으로 나타나 있으나, 이는 실시예에 불과한 것으로 증폭기(250)가 스피커 내측에서 형성될 수도 있음은 자명하다. 즉, 본 발명은 보청기의 유도코일에 작용하는 보조코일에 대해 증폭기(또는 증폭 회로)를 구비한다는 점을 특징으로 하며, 이를 만족하는 범위 내에서 다양한 형태 및 방법으로 구성될 수 있음에 유의한다.
다음으로, 도 5는 본 발명에 따른 전기음향변환기를 적용하여 얻어지는 효과 를 실험을 통하여 나타낸 그래프이다.
이 실험은 CCL: HAC-A100/R100의 프로브(probe)를 구비한 스웨덴의 B&K사 테스트 장치를 이용하여 실시되었으며, 본 발명의 특징에 따라 보조코일용 증폭 회로를 구비한 것과 구비하지 않은 샘플에 대하여 그 결과를 비교 측정한 것이다.
도 5에서, 가로축은 Hz 단위의 주파수를 그리고 세로축은 dB 단위의 음량(gain)을 나타내고 있으며, 종래의 샘플은 빨간색으로 그리고 본 발명에 따른 샘플은 파란색으로 그 결과를 나타낸 것이다.
도 5를 살펴보면, 증폭 회로를 구비한 샘플의 음량(파란색 실선)이 증폭 회로를 구비하지 않은 기존의 샘플의 음량(빨간색 실선)에 대비하여 대략 6 dB의 증가를 가져옴을 알 수 있다. 보다 구체적으로 이를 설명하면 다음과 같다.
dB = 10 log (P2/P1)
수학식 1과 같이, dB의 변화량은 전력(power)의 로그 함수로 표현될 수 있으며, 이때 전력 P값을 전압 V로 치환하면 다음과 같다.
dB = 20 log (V2/V1)
이때, 입력되는 전류의 값을 2배로 증폭했다고 가정하면, V2 = 2V1이 되고, 이를 수학식 2에 대입하면, 다음의 수학식 3의 결과를 얻을 수 있다.
dB = 20 log 2 = 6.0206 ≒ 6
이처럼, 증폭 회로에 의해 전류(저항이 일정할 때, 전압과 비례한다)를 2배 증폭시킴으로써 대략 6 dB의 증가를 가져옴을 수식으로 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 증폭 회로를 보청기 호환용 보조코일에 설치하는 것은 보조코일에 흐르는 전류를 증폭시킬 수 있고, 결과적으로 보청기를 착용한 사용자에게 보다 명확한 음성을 전달할 수 있다는 점을 확인할 수 있다.
이상에서 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기음향변환기 및 이를 포함하는 통신 기기는 보청기 호환성(HAC; hearing aid compatibility)을 가지며, 특히 보청기를 착용한 사용자에게 보다 명확히 음성을 인식할 수 있도록 하기 위하여 보청기의 유도코일에 작용하는 자기장을 형성하는 보조코일에 증폭된 전류를 흐르게 한 점에 특징이 있는 것이다.
본 발명에 따른 보청기 호환용 전기음향변환기는 음향을 내는 보이스 코일과 자기장을 발생시키는 보조코일을 포함하며, 이때 보청기의 유도코일에 작용하는 보조코일에 흐르는 전류만을 증폭시킬 수 있는 증폭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 보청기를 착용한 사용자가 보다 명확하게 음성을 인식할 수 있도록 할 수 있다.

Claims (5)

  1. 다수의 음배출공이 형성된 프로텍터;
    상기 프로텍터의 외측 둘레가 지지되며, 상기 프로텍터와 함께 소정의 내부공간을 형성하는 프레임;
    상기 프레임에 의해 지지되며, 진동에 의해 음향을 발생하는 다이어프램;
    상기 다이어프램의 하단에 장착되는 보이스 코일;
    상기 보이스 코일에 대응하여 상기 프레임에 장착된 마그네트;
    상기 마그네트의 상부에 형성되어, 프레임과 함께 상기 마그네트를 지지하는 상부 플레이트; 및
    보청기의 유도코일에 대응하여 자기장을 형성하는 보조코일;을 포함하며,
    상기 보조코일에 흐르는 전류를 증폭시키기 위한 증폭 회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 보청기 호환용 전기음향변환기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭 회로는 연산 증폭기(OP Amp)인 것을 특징으로 하는 보청기 호환용 전기음향변환기.
  3. 제 1 항에 따른 전기음향변환기; 및
    상기 전기음향변환기로 공급되는 음성신호를 생성하는 음성신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 증폭 회로는 상기 전기음향변환기 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 통신 기기.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 증폭 회로는 상기 전기음향변환기 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 통신 기기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100911945B1 (ko) * 2007-08-16 2009-08-13 부전전자 주식회사 보청기 호환용 이동통신 단말기 마이크로 스피커
CN101483798B (zh) * 2008-01-11 2012-11-07 美律实业股份有限公司 扬声器
KR101372048B1 (ko) * 2012-08-13 2014-03-07 부전전자 주식회사 보청기 호환용 마이크로스피커

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