KR20070088449A - 이어폰 부착 안테나 및 이어폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블을 안테나로서 이용하는 이어폰의 수신감도를 향상시키는 것을 목적으로 한다. 그 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 케이블과, 케이블에 내장된 안테나선(ANT)과, 안테나선(ANT)과 함께 케이블에 내장된 신호선(R, L)과, 케이블에 설치되고 안테나선(ANT) 및 신호선(R, L)을 전기적으로 휴대전화기(1)에 접속시키기 위한 플러그(32)와, 케이블에 플러그(32)와 이격되어 설치된 리모콘(33)과, 리모콘(33)에 내장되고 신호선(R, L)에 배치되어 있는 고주파 감쇄소자(5C)와, 리모콘(33)에 내장되고 고주파 감쇄소자(5C)에 인접하여 안테나선(ANT)에 배치되어있는 고주파 감쇄소자(5B)를 포함한다. 고주파 감쇄소자(5B, 5C)는 리모콘(33)의 플러그(32) 옆에 위치한다.

Description

이어폰 부착 안테나 및 이어폰{Antenna with Earphone and Earphone}

본 발명은 전기신호를 소리로 변환하는 전기-음향변환기로서의 이어폰부착 안테나 등에 관한 것이다.

휴대형 수신정보기기, 예를 들어 휴대전화기는 통화기능 뿐만 아니라 기술의 발달과 함께 메일이나 인터넷 등의 통신기능이 부가되었다. 그리고 그 편리함이나 다루기 용이함 등의 이유로 휴대전화기는 세계적으로 급속히 보급되고 있다.

그러한 휴대전화기의 보급에 따라, 통화기능이나 통신기능 이외의 여러 기능을 갖는 휴대전화기가 제안되고 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 즉, 특허문헌 1에는 음악재생기능을 갖는 휴대전화기가 개시되어 있다. 이 때문에, 휴대전화기 및 휴대전화기에 접속되는 이어폰(헤드폰)에 대해 고음질화가 요구되고 있는 바, 각종 기술을 이용하여 그 요구에 대응하고 있다. 이처럼 휴대전화기에 음악재생기능을 갖추게 함으로써 전용 음악재생기를 이용하여 원하는 음악을 청취하던 종래의 스타일로부터 휴대전화기만을 소지하고 걸으면서 휴대전화기로 음악을 재생하는 스타일로 변하고 있다.

또한, 특허문헌 1에는 라디오나 텔레비전 등의 수신기능을 갖는 휴대전화도 개시되어 있다. 여기서, 휴대전화기에 전용 안테나를 내장하면, 휴대전화기의 소형화나 경량화를 저해하게 되므로 튜너를 휴대전화기에 내장함과 동시에 휴대전화기에 접속되는 헤드폰의 케이블(코드)에 안테나기능을 갖추게 한 구성이 개시되어있다(예컨대 특허문헌 2 참조). 즉, 특허문헌 2에는 헤드폰의 케이블을 커넥터를 사이에 두고 튜너에 접속함으로써 헤드폰의 케이블을 외부안테나로 이용함과 동시에 헤드폰의 커넥터가 휴대전화기에 접속되면 음성신호의 출력부가 스피커에서 헤드폰으로 절환되는 구성이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 특개 2002-101164호 공보

특허문헌 2: 실개 평3-2708호 공보

[발명의 개시]

[발명이 해결하고자 하는 과제]

하지만, 헤드폰 없이 이어폰의 케이블을 외부안테나로 하는 경우 종래의 구성에서는 수신감도 면에서 문제가 있다. 즉, 수신감도의 향상을 효과적으로 꾀하기 어렵다. 물론 헤드폰 등에 대해 다양한 개량이 행해져 왔지만, 성능적으로 충분치못하거나 비용이 너무 많이 들어 과제의 해결에는 이르지 못했다. 또한, 헤드폰 등이 접속되는 휴대전화기에 대해서도 수신감도를 향상시키는 개량이 행해져 왔지만, 고기능화 등에 따라 수신감도를 향상시키는 수단을 휴대전화기 측에 내장하는 것은 곤란해지고 있다.

여기서, 휴대전화기의 인터페이스 커넥터에 접속되고 그 인터페이스 커넥터의 안테나 단자에 전기적으로 접속되는 안테나 접속단자를 갖는 커넥터부와, 안테 나 접속단자에 전기적으로 접속되는 안테나 요소를 갖는 외부 안테나부를 구비한 휴대전화기용 안테나가 제안되었다. 이 제안에 의하면, 안테나 요소가 도파소자, 방사소자 및 반사소자를 가지므로 휴대전화기의 송수신 가능거리를 길게 할 수 있다. 하지만, 이러한 구성을 헤드폰에 적용하는 것은 어렵다.

본 발명은 위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 케이블을 안테나로서 이용하는 이어폰의 수신감도를 향상시키는데 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

이러한 목적에 기초하여, 본 발명이 적용되는 이어폰 부착 안테나는 케이블과, 케이블에 내장된 안테나선과, 안테나선과 함께 케이블에 내장된 신호선과, 케이블에 설치되고 안테나선 및 신호선을 전기적으로 외부장치에 접속시키기 위한 플러그와, 케이블에 플러그와 이격되어 설치된 조작부와, 조작부에 내장되고 신호선에 배치되어 있는 제1 고주파 감쇄소자와, 조작부에 내장되고 제1 고주파 감쇄소자에 인접하여 안테나선에 배치되어 있는 제2 고주파 감쇄소자를 포함하며, 제1 고주파 감쇄소자 및 제2 고주파 감쇄소자는 조작부의 플러그 옆에 위치하는 것을 특징으로 한다.

케이블은 접속부품을 구비한 다수의 케이블 부분으로 구성되며, 조작부는 케이블 부분 중 플러그가 설치된 케이블 부분에 설치되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다. 조작부에 삽입되는 잭을 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

제1 고주파 감쇄소자 및 제2 고주파 감쇄소자는 칩 비즈인 것을 특징으로 할 수 있다. 제1 고주파 감쇄소자 및 제2 고주파 감쇄소자는 인덕터인 것을 특징으로 할 수 있다.

제2 고주파 감쇄소자는 안테나선의 안테나 길이를 규정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

다른 관점에서 보면, 본 발명이 적용되는 이어폰은 안테나선을 포함하는 다수의 신호전달로를 구비하는 케이블과, 케이블이 구비한 다수의 신호전달로 각각에 대응되는 단자를 가지며 단자를 통해 다수의 신호전달로 각각을 외부장치에 접속시키기 위한 플러그와, 케이블에 플러그와 이격되어 설치된 조작부와, 조작부에 내장되고 조작부의 플러그 옆에 위치하며 케이블이 구비하는 안테나선을 포함하는 다수의 신호전달로에 배치된 고주파 감쇄소자를 포함하는 것이다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 케이블을 안테나로서 이용하는 이어폰의 수신감도를 향상시키는 것이 가능해진다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이어폰(2)과 해당 이어폰(2)이 이용되는 휴대전화기(1)을 도시하는 개략구성도이다.

도 1에 도시된 휴대전화기(수신기, 외부장치, 휴대형 전자기기)(1)는 이어폰(헤드폰)(2)이 접속되는 잭(11)을 갖는다. 또한, 휴대전화기(1)는 FM라디오 방송, VHF텔레비전 방송 및 UHF텔레비전 방송 등을 수신하는 수신기능으로서의 튜 너(12)(도 2 참조)를 갖는다. 그리고 사용자가 원하는 방송을 수신할 때에는 안테나로서 기능하는 이어폰(2)을 휴대전화기(1)의 잭(11)에 접속한다.

이어폰(2)이 잭(11)에 접속되면, 이어폰(2)은 휴대전화기(1)의 방송수신용 외부안테나로서 기능한다. 또한, 이어폰(2)이 잭(11)에 접속되면, 휴대전화기(1)의 도시되지 않은 내장스피커로부터의 음출력이 차단되어 사용자는 이어폰(2)을 통하여 방송내용을 들을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 수신된 방송은 음성출력만 하고 있으나, 음성출력 뿐만 아니라 영상출력도 가능하도록 구성되어 있는 휴대전화에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 또한, FM라디오 방송 뿐만 아니라 AM라디오 방송도 수신가능하도록 휴대전화기(1)를 구성하는 것도 가능하다.

또한, 휴대전화기(1)는 도시되지 않은 내부메모리 또는 외부메모리에, 예를 들어 MP3 형식의 소정의 데이터형식으로 미리 기록된 음악을 재생하는 음악재생기능을 갖는다. 또한, 여기서 말하는 외부메모리란 휴대전화기(1)에 탈착가능하게 장착할 수 있는 기억매체를 말하며 예컨대, SD메모리카드 등을 말한다.

이어폰(2)은 휴대전화기(1)에 접속되는 기능부(3)와, 기능부(3)에 접속되는 음출력부(4)를 구비한다. 기능부(3)는 휴대전화기(1)에 대한 사용자로부터의 지시내용을 전기신호로 휴대전화기(1)로 출력한다. 또한, 음출력부(4)는 기능부(3)를 사이에 두고 휴대전화기(1)로부터의 전기신호에 대응하는 음을 출력한다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 이어폰(2)으로서의 기능부(3)와 음출력부(4)가 커넥터류로 인해 분리가능하게 구성되어 있는 것을 이용하고 있으나 분리 불가 능하게 구성되어 있는 것을 이용할 수도 있다. 또한 여기서 말하는 이어폰(2)은 기능부(3)와 음출력부(4)를 포함하도록 구성되어 있으나, 예를 들어 기능부(3)만을 이어폰(2)으로 생각할 수도 있다. 또한, 휴대전화기(1)에 접속되는 기능부(3)를 라디오 방송이나 텔레비전 방송을 수신하기 위한 안테나로 생각할 수도 있다.

기능부(3)는 다수의 신호선(심선)을 내장하는 케이블(케이블부분)(31)과, 케이블(31)의 일단에 설치되고 휴대전화기(1)의 잭(11)에 접속되는 플러그(32)와, 케이블(31)의 타단에 설치되고 사용자가 휴대전화기(1)에 대해 지시를 행할 때 조작하는 리모콘(조작부, 중간부)(33)을 갖는다. 케이블(31)에 내장되어있는 다수의 신호선은 전기신호를 전달하기 위한 것이지만, 광신호 등의 다른 신호를 전달하도록 구성되어 있는 경우에도 본 실시예를 적용할 수 있다.

여기서 리모콘(33)은 사용자의 음성이 입력되는 마이크로폰(음입력부)(331)과, 음량의 조정이나 수신주파수의 조정을 행하거나 음악재생시에 사용자가 조작하기 위한 각종 버튼(332)이 설치되어있다. 또한, 리모콘(33)에는 음출력부(4)를 접속하기 위한 출력단자(333)가 케이블(31)과는 반대측에 설치되어있다. 또한, 리모콘(33)에서의 출력단자(333)의 위치는 본 실시예의 경우에 한하지 않고 케이블(31)과는 반대측 이외여도 좋다.

음출력부(4)는 다수의 신호선을 내장하고 일단에서 타단으로 향하는 도중에 두개의 분기로 나뉘는 케이블(41)과, 케이블(41)의 일단에 설치되고 기능부(3)의 출력단자(333)에 삽입되는 플러그(접속부품)(42)와, 케이블(41)의 타단에 설치되고 사용자의 한쪽 귀에 각각 세트되는 우측 스피커(43a) 및 좌측 스피커(43b)를 갖는 다. 우측 스피커(43a) 및 좌측 스피커(43b)는 플러그(42) 및 케이블(41)을 사이에 두고 전송되어진 전기신호를 소리로 변환하여 출력한다.

또한, 본 실시예에서는 휴대전화기(1)에 이어폰(2)을 접속하는 경우를 설명하였으나, 이어폰(2) 대신 도시되지 않은 전원코드를 접속하는 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 이 전원코드는 전기배선되어있는 콘센트로부터 휴대전화기(1)로 전기를 공급하기 위한 것으로서 전력선, 전원선, 도선 등의 전기공급로를 내장하고 있다.

또한, 휴대전화기(1) 외에도 도시되지 않은 휴대용 라디오 수신기에 이어폰(2)이나 도시되지 않은 전원코드를 접속할 경우에도 적용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이어폰(21)의 기능부(3)가 휴대전화기(1)에 접속되어있는 상태를 설명하기 위한 개략구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이 기능부(3)의 케이블(31)은 안테나로서 기능하는 신호선(안테나선) ANT와, 음출력부(4)(도1 참조)의 우측 스피커(43a)에 신호를 전달하기 위한 신호선 R과, 음출력부(4)의 좌측 스피커(43b)에 신호를 전달하기 위한 신호선 L을 구비하고있다. 그 밖에, 기능부(3)의 리모콘(33)에 설치된 마이크로폰(331)을 위한 신호선 및 리모콘(33)에 설치된 버튼(332)을 위한 신호선도 케이블(31)은 구비하고 있다. 또한, 본 실시예에서는 케이블(31)이 5개의 신호선(신호전달로, 도통로, 전기공급로)을 구비하고 있으나, 추가로 다른 신호선을 구비하도록 구성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 접지를 위한 신호선 등이다.

기능부(3)의 플러그(32)가 휴대전화기(1)의 잭(11)에 삽입되면, 기능부(3)와 휴대전화기(1)가 전기적으로 접속되고, 이에 따라 신호선 ANT는 휴대전화기(1)에 내장되어 있는 튜너(12)에 접속된다. 다른 신호선은 휴대전화기(1) 내의 도시되지 않은 회로에 접속된다.

[제1 실시예]

도 3은 제1 실시예에 따른 이어폰(22)이 휴대전화기(1)에 접속되어있는 상태를 설명하기 위한 개략구성도이다.

도 3에 도시한 이어폰(22)에서는 기능부(3)의 리모콘(33)에 칩 비즈(제2 고주파 감쇄소자)(5B) 및 칩 비즈(제1 고주파 감쇄소자)(5C)가 내장되어있다. 즉, 리모콘(33)에는 신호선 ANT에 칩 비즈(5B)가 배설되어있다. 또한, 리모콘(33)에는 신호선 R, L, 마이크로폰(331)을 위한 신호선 및 버튼(332)을 위한 신호선에 칩 비즈(5C)가 배치되어 있다.

여기서, 칩 비즈(5B, 5C)는 필요한 신호를 통과시키는 한편 그 이상의 원하는 고주파수 대역에 있는 불필요한 신호(노이즈)를 모두 통과시키지 않도록 작용하는 전자부품이다. 그리고, 칩 비즈(5B, 5C)는 넓은 주파수대역에 걸쳐 신호의 흡수특성을 갖는다. 칩 비즈(5B, 5C)는 고주파를 감쇄시키기 위한 소자로서 고주파 감쇄소자나 고주파 흡수소자로 불리운다. 또한, 고주파 감쇄소자에는 인덕터 내지는 쵸크코일이 있으며, 이들을 대용하는 것도 가능하다. 또한, 칩 비즈(5B, 5C)에는 사용되는 조건에 따라 결정된 소정의 임피던스를 갖는 것이 이용된다.

이와같이, 리모콘(33)에서는 칩 비즈(5B, 5C)에 의해 신호선 ANT을 포함한 신호선 전부에 대해 고주파가 감쇄되도록 구성되어 있다.

아울러, 신호선 ANT는 리모콘(33)에 내장된 칩 비즈(5B)에 의해 칩 비즈(5B)와 휴대전화기(1)의 튜너(12) 간의 거리가 안테나 길이로 된다. 즉, 신호선 ANT의 안테나 길이에 해당하는 부분에서 방송전파를 수신한다. 이와같이, 리모콘(33)에서 플러그(42)를 사이에 두고 연장되는 케이블(41)(도 1 참조)을 안테나로 이용하지 않는다. 따라서, 소정의 방송전파를 수신하기에 최적의 안테나 길이가 되도록 칩 비즈(5B)를 배치함으로써 최적의 안테나 효과를 얻을 수 있다.

또한, 신호선 ANT과 함께 케이블(31)에 내장되어 있는 신호선 R, L 등의 다른 신호선은 리모콘(33)의 칩 비즈(5C)가 배치된다. 이 때문에, 신호선 ANT 이외의 다른 신호선은 리모콘(33)의 측단에서 고주파의 감쇄가 행해진다. 그리고, 리모콘(33)에서 칩 비즈(5B)와 칩 비즈(5C)는 인접하여 배치된다. 따라서, 신호선 ANT의 안테나 길이에 해당되는 부분으로 고주파가 입력되는 것을 피할 수 있고 설계대로의 수신감도를 얻을 수 있다.

여기서, 안테나 길이의 설정에 대해 설명한다. 안테나 길이는 파장을 λ로 하면, 기본적으로는 λ/4가 된다. 그리고 취급주파수가 다수인 경우에는 각 대역의 센터가 nλ/4(n은 짝수)가 되도록 안테나 길이를 설정한다. 단, 모든 대역을 만족시키지 않을 때에는 감도가 낮은 대역이 감도가 높은 대역보다도 우선하도록 할 필요가 있다.

본 실시예에서는 주파수가 76~90MHz의 FM방송, 90~108MHz(1CH~3CH) 및 170~222MHz(4CH~12CH)의 VHF텔레비전 방송, 470~770MHz(13CH~62CH)의 UHF텔레비전 방송을 수신대역으로 하고 있다. FM방송의 경우엔 λ=3.95~3.33m 이고, VHF의 경우엔 λ=3.33~2.78m 및 λ=1.76~1.35m 이다. UHF의 경우에는 λ=64~39cm 이다.

그리고 각 대역의 중앙이 약 nλ/4가 되는 안테나 길이를 설정한다. 이와같이 설정된 안테나 길이로 수신상태를 측정하는 실험을 행하고 각 대역 주파수의 수신레벨을 얻는다. 그 감도의 정도를 조사하여 안테나 길이와 합한다.

[제2 실시예]

도 4는 제2 실시예에 따른 이어폰(23)이 휴대전화기(1)에 접속되어있는 상태를 설명하기 위한 개략구성도이다. 또한, 제2 실시예에 따른 이어폰(23)은 제1 실시예에 따른 이어폰(22)과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 4에 나타낸 이어폰(23)에서는 도 3에 도시한 이어폰(22)과는 다르게 음출력부(4)의 플러그(42)에 칩 비즈(5B, 5C)가 내장되어 있다. 즉, 플러그(42)에서는 신호선 ANT에 칩 비즈(5B)가 배치되는 한편 신호선 R, L에 칩 비즈(5C)가 배치된다.

아울러, 플러그(42)가 케이블(41)(도 1 참조)로 연장되는 신호선은 5개의 신호선 중 신호선 ANT, R, L 뿐이다. 이 때문에, 기능부(3)의 리모콘(33)에 칩 비즈(5C)를 내장하는 경우보다도 음출력부(4)의 플러그(42)에 칩 비즈(5C)를 내장하는 경우가 칩 비즈(5C)의 수를 줄일 수 있다. 따라서, 이어폰(23)의 제조비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 음출력부(4)의 플러그(42)에 칩 비즈(5B, 5C)를 내장 하고 있으나, 이어폰(23)의 리모콘(33)에서의 출력단자(333) 근처에 설치하는 것도 고려할 수 있다. 즉, 출력단자(333)의 근처라면 신호선 ANT, R, L은 마이크로폰(331)을 위한 신호선과 버튼(332)을 위한 신호선으로부터의 영향을 받기 어렵다. 이 때문에, 출력단자(333) 근처에 칩 비즈(5B, 5C)를 설치할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 휴대전화기(1)의 튜너(12)에 수신전파가 입력될 때에 손실을 억제할 수 있으며, 이에따라 수신감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 미리 정해진 안테나 길이로 수신할 수 있어 수신감도가 변화되는 것을 피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이어폰과 해당 이어폰이 이용되는 휴대전화기를 나타내는 개략구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이어폰의 기능부가 휴대전화기에 접속되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략구성도이다.

도 3은 제1 실시예에 따른 이어폰이 휴대전화기에 접속되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략구성도이다.

도 4는 제2 실시예에 따른 이어폰이 휴대전화기에 접속되어 있는 상태를 설명하기 위한 개략구성도이다.

[부호의 설명]

1: 휴대전화기 11: 잭

12: 튜너 2, 21, 22, 23: 이어폰

3: 기능부 31, 41: 케이블

32, 42: 플러그 33: 리모콘

331: 마이크로폰 332: 버튼

333: 출력단자 4: 음출력부

43a: 우측 스피커 43b: 좌측 스피커

5B, 5C: 칩 비즈

Claims (7)

1. 케이블과;

   상기 케이블 내에 설치된 안테나선과;

   상기 안테나선과 함께 상기 케이블 내에 설치된 신호선과;

   상기 케이블에 설치되고 상기 안테나선 및 상기 신호선을 전기적으로 외부장치에 접속시키기 위한 플러그와;

   상기 케이블에 상기 플러그와 이격되어 설치된 조작부와;

   상기 조작부에 내장되고 상기 신호선에 배치되어있는 제1 고주파 감쇄소자와;

   상기 조작부에 내장되고 상기 제1 고주파 감쇄소자에 인접하여 상기 안테나선에 배치되어있는 제2 고주파 감쇄소자를 포함하며,

   상기 제1 고주파 감쇄소자 및 상기 제2 고주파 감쇄소자는 상기 조작부의 상기 플러그 옆에 위치하는 것을 특징으로 하는 이어폰 부착 안테나.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이블은 접속부품을 구비한 다수의 케이블 부분으로 구성되며,

   상기 조작부는 상기 케이블 부분 중 상기 플러그가 설치된 케이블 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 이어폰 부착 안테나.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 조작부에 삽입되는 잭을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰 부착 안테나.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 고주파 감쇄소자 및 상기 제2 고주파 감쇄소자는 칩 비즈인 것을 특징으로 하는 이어폰 부착 안테나.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 고주파 감쇄소자 및 상기 제2 고주파 감쇄소자는 인덕터인 것을 특징으로 하는 이어폰 부착 안테나.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 고주파 감쇄소자는 상기 안테나선의 안테나 길이를 규정하는 것을 특징으로 하는 이어폰 부착 안테나.
7. 안테나선을 포함하는 다수의 신호전달로를 구비하는 케이블과;

   상기 케이블이 구비한 다수의 신호전달로의 각각에 대응되는 단자를 가지며 해당 단자를 통해 해당 다수의 신호전달로 각각을 외부장치에 접속시키기 위한 플러그와;

   상기 케이블에 상기 플러그와 이격되어 설치된 조작부와;

   상기 조작부에 내장되고 해당 조작부의 플러그 옆에 위치하며 상기 케이블이 구비하는 안테나선을 포함하는 다수의 신호전달로에 배치된 고주파 감쇄소자를 포함하는 이어폰.

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