KR20070110051A - 음향 장치 및 통화 장치 - Google Patents

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KR20070110051A
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šœ지 요시다
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미츠비시 덴키 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

N극과 S극이 서로 스트라이프 형상으로 장착되어 있는 영구 자석(2, 3)을 각각 진동판(1)의 정면 쪽과 배면 쪽에 배치하고, 또한, 그 영구 자석(2, 3)에서의 스트라이프 형상의 자극을 따르도록 도체 회로(4)를 진동판(1)에 배선하도록 구성한다. 이에 의해, 에코의 발생을 방지할 수 있는 효과를 나타낸다. 또한, 진동판(1), 영구 자석(2, 3), 도체 회로(4), 스페이서(5), 철판(6, 7)을 배플(8)에 수납하도록 하고 있다.

Description

음향 장치 및 통화 장치{ACOUSTIC DEVICE AND CONVERSATION DEVICE}
본 발명은, 예컨대, 휴대 전화 등의 정보 통신 단말에 의해 수신된 음성 신호에 따라 음성을 재생하는 한편, 화자(話者)의 음성을 취입하여, 그 음성 신호를 정보 통신 단말에 출력하는 핸즈프리 기능을 갖는 통화 장치와, 그 통화 장치에 적용하는 음향 장치에 관한 것이다.
핸즈프리 기능을 갖는 종래의 통화 장치는, 콘형 스피커의 위에 마이크가 배치되어 있는 구조이며, 콘형 스피커로부터 휴대 전화에 의해 수신된 통화 상대의 음성을 출력한다.
한편, 마이크에 의해 취입된 사용자의 음성은 휴대 전화를 거쳐 통화 상대의 휴대 전화 등으로 송신된다.
단, 콘형 스피커에 내장되어 있는 진동판은, 평면 형상이 아니고, 사발 형상이므로, 스피커의 정면으로부터 출력되는 음성의 주파수 특성과, 그 스피커의 배면으로부터 출력되는 음성의 주파수 특성이 서로 다르다.
또한, 스피커의 정면으로부터 마이크까지의 거리와, 그 스피커의 배면으로부 터 마이크까지의 거리도 서로 다르다.
이 때문에, 콘형 스피커의 위에 마이크가 배치되어 있더라도, 스피커의 정면으로부터 출력되는 음성과, 스피커의 배면으로부터 출력되는 음성이, 마이크에 입력될 때에 서로 상쇄되는 일은 없다.
따라서, 휴대 전화에 의해 수신된 통화 상대의 음성이, 통화 상대의 휴대 전화 등으로 반신(返信)되는 에코가 발생한다.
종래의 통화 장치는, 상기한 바와 같은 에코의 발생을 방지하기 위해, 마이크에 의해 취입된 음성 신호를 반전하는 반전 회로(에코 소거(echo cancel) 회로)를 내장하고, 그 반전 회로에 의해 반전된 음성 신호와 스피커로부터 출력된 음성 신호를 합성하도록 하고 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 공개 특허 공보 평2－224498호(제 9 페이지~제 10 페이지, 도 1)
종래의 통화 장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 스피커로부터 출력된 음성 신호가 반전 회로에 의해 반전된 음성 신호에 상쇄되어, 에코의 발생을 방지할 수 있다. 그러나, 반전 회로에서의 반전 처리의 시간만큼, 그 반전 회로로부터 출력되는 음성 신호의 위상이 스피커로부터 출력되는 음성 신호의 위상보다 지연되므로, 쌍방의 음성 신호의 위상 특성이나 주파수 특성을 완전히 일치시킬 수 없어, 에코의 발생을 완전히 억제하는 것이 곤란하다는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 에코의 발생을 방지할 수 있는 음향 장치 및 통화 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
발명의 개시
본 발명에 따른 음향 장치는, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있는 자석판을 진동판의 정면 쪽과 배면 쪽에 배치하고, 또한, 그 자석판에서의 스트라이프 형상의 자극(磁極)을 따르도록 도체 회로를 진동판에 배선하도록 한 것이다.
본 발명에 의하면, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있는 자석판을 진동판의 정면 쪽과 배면 쪽에 배치하고, 또한, 그 자석판에서의 스트라이프 형상의 자극을 따르도록 도체 회로를 진동판에 배선하도록 구성했으므로, 에코의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 통화 장치를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 음향 장치의 주요부를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 음향 장치의 주요부를 나타내는 단면도,
도 4는 진동판(1)으로부터 출력되어 마이크에 입력되는 음성의 음압 주파수 특성을 나타내는 설명도,
도 5는 콘형 스피커로부터 출력되어 마이크에 입력되는 음성의 음압 주파수 특성을 나타내는 설명도,
도 6은 에코 소거를 나타내는 설명도,
도 7은 배플(baffle)에 수납되어 있는 경우와 수납되어 있지 않은 경우의 음성의 음압 주파수 특성을 나타내는 설명도,
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 통화 장치를 나타내는 사시도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여, 첨부한 도면에 따라 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 통화 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 음향 장치의 주요부를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 음향 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도면에서, 진동판(1)은 상면 및 하면 중, 적어도 한쪽의 면에 도체 회로(4)가 형성(예컨대, 프린트 배선)되어 있는 평판이다.
제 1 자석판인 영구 자석(2)은 진동판(1)의 정면 쪽(도 2 및 도 3의 예에서는 위쪽)에 배치되고, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있으며, 또한, 복수의 구멍(2a)이 뚫려있다.
제 2 자석판인 영구 자석(3)은 진동판(1)의 배면 쪽(도 3의 예에서는 아래쪽)에 배치되고, 영구 자석(2)과 자극의 배치가 일치하도록, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있으며, 또한, 복수의 구멍(3a)이 뚫려있다.
도체 회로(4)는 진동판(1)에 형성되어 있는 프린트 배선 기판이며, 도체 회로(4)는 영구 자석(2, 3)에서의 스트라이프 형상의 자극을 따르도록 진동판(1)에 배선되어 있다.
구체적으로는, 도체 회로(4)는 영구 자석(2, 3)에서의 N극과 S극의 경계 부분에 대응하는 위치(영구 자석(2, 3)의 구멍(2a, 3a)에 대응하는 위치)에 배선되어 있으며, N극이 좌측에, S극이 우측에 위치하는 배선의 방향과, S극이 좌측에, N극이 우측에 위치하는 배선의 방향이 반대 방향이다.
스페이서(5)는 진동판(1)과 영구 자석(2, 3)이 접촉하지 않도록, 영구 자석(2)과 영구 자석(3)을 지지하고 있다.
제 1 철판(6)은 영구 자석(2)의 정면 쪽(도 2 및 도 3의 예에서는 위쪽)에 배치되고, 복수의 구멍(6a)이 뚫려있다.
제 2 철판(7)은 영구 자석(3)의 배면 쪽(도 3의 예에서는 아래쪽)에 배치되고, 복수의 구멍(7a)이 뚫려있다.
단, 철판(6, 7)은 영구 자석(2, 3)과 밀착되도록 배치되어 있다.
배플(8)은 진동판(1), 영구 자석(2, 3), 도체 회로(4), 스페이서(5), 철판(6, 7)을 수납하고 있는 케이스이며, 배플(8)에는 복수의 구멍(8a)이 뚫려있다.
마이크(9)는 배플(8)의 정면 쪽의 표면으로부터의 거리와 배플(8)의 배면 쪽의 표면으로부터의 거리가 일치하는 위치에 배치되어 있으며, 도 1의 예에서는, 마이크(9)의 지향 방향이 위쪽 방향이므로, 마이크(9)가 배플(8)의 상부에 배치되어 있다. 예컨대, 마이크(9)의 지향 방향이 오른쪽 방향이면, 마이크(9)가 배플(8)의 우측부에 배치되고, 마이크(9)의 지향 방향이 왼쪽 방향이면, 마이크(9)가 배플(8)의 좌측부에 배치된다.
단, 진동판(1)이나 영구 자석(2, 3) 등이 배플(8)에 수납되어 있지 않은 경우에는, 철판(6)의 표면으로부터의 거리와 철판(7)의 표면으로부터의 거리가 일치하는 위치에 마이크(9)가 배치된다.
회로부(10)는 앰프를 내장하고 있으며, 그 앰프는 마이크(9)에 의해 취입된 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 휴대 전화(11)에 출력하는 한편, 그 휴대 전화(11)에 의해 수신된 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 도체 회로(4)에 출력하는 등의 처리를 실시한다.
정보 통신 단말인 휴대 전화(11)는 통화 상대의 음성 신호를 수신하여, 그 음성 신호를 회로부(10)의 앰프에 출력하는 한편, 회로부(10)의 앰프에 의해 증폭된 음성 신호를 통화 상대의 휴대 전화 등에 송신한다.
다음으로 동작에 대하여 설명한다.
휴대 전화(11)는, 통화 상대의 휴대 전화 등으로부터 송신된 음성 신호를 수신하면, 그 음성 신호를 회로부(10)의 앰프에 출력한다.
회로부(10)의 앰프는, 휴대 전화(11)로부터 통화 상대의 음성 신호를 수신하 면, 그 음성 신호를 증폭하여, 증폭 후의 음성 신호를 도체 회로(4)에 출력한다.
이에 따라, 도체 회로(4)에는, 예컨대, 도 2 및 도 3에 나타내는 방향으로 전류가 흐른다.
도 2 및 도 3에 나타내는 방향으로 전류가 흐른 경우, 영구 자석(2, 3) 및 철판(6, 7)에 의해 자장이 형성되어 있으므로, 플레밍의 왼손 법칙에 의해, 진동판(1)의 위쪽 방향으로 힘이 작용하여, 진동판(1)이 위쪽 방향으로 진동한다.
한편, 도 2 및 도 3에 나타내는 방향과 역방향으로 전류가 흐른 경우, 플레밍의 왼손 법칙에 의해, 진동판(1)의 아래 방향으로 힘이 작용하여, 진동판(1)이 아래 방향으로 진동한다.
이 진동판(1)의 진동 현상에 의해, 통화 상대의 음성 신호가 재생되어, 영구 자석(2), 철판(6) 및 배플(8)의 구멍(2a, 6a, 8a)을 통하여, 통화 상대의 음성이 출력됨과 동시에, 영구 자석(3), 철판(7) 및 배플(8)의 구멍(3a, 7a, 8a)을 통하여, 통화 상대의 음성이 출력된다.
여기서, 마이크(9)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 배플(8)의 정면 쪽의 표면으로부터의 거리와 배플(8)의 배면 쪽의 표면으로부터의 거리가 일치하는 위치에 배치되어 있으며, 또한, 진동판(1)의 형상이 평면 형상이므로, 도 4에 나타내는 바와 같이, 영구 자석(2), 철판(6) 및 배플(8)의 구멍(2a, 6a, 8a)으로부터 출력되어, 마이크(9)에 입력되는 음성의 음압 주파수 특성과, 영구 자석(3), 철판(7) 및 배플(8)의 구멍(3a, 7a, 8a)으로부터 출력되어, 마이크(9)에 입력되는 음성의 음압 주파수 특성이 일치한다.
스피커가 콘형인 경우, 도 5에 나타내는 바와 같이, 스피커의 표면으로부터 출력되어, 마이크에 입력되는 음성의 음압 주파수 특성과, 스피커의 이면으로부터 출력되어, 마이크에 입력되는 음성의 음압 주파수 특성이 일치하지 않는다.
본 실시예 1에서는, 영구 자석(2), 철판(6) 및 배플(8)의 구멍(2a, 6a, 8a)으로부터 출력되어, 마이크(9)에 입력되는 음성의 음압 주파수 특성과, 영구 자석(3), 철판(7) 및 배플(8)의 구멍(3a, 7a, 8a)으로부터 출력되어, 마이크(9)에 입력되는 음성의 음압 주파수 특성이 일치하므로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 마이크(9)에 입력될 때에 쌍방의 음성 신호가 서로 상쇄되게 된다.
따라서, 통화 상대의 음성은, 스피커로부터 출력되더라도, 마이크(9)에는 입력되지 않아, 에코가 발생하지 않는다.
한편, 사용자의 음성은, 마이크(9)에 의해 취입되고, 회로부(10)의 앰프가 마이크(9)에 의해 취입된 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 휴대 전화(11)에 출력한다.
이에 따라, 휴대 전화(11)가 앰프에 의해 증폭된 음성 신호를 통화 상대의 휴대 전화 등에 송신하므로, 사용자의 음성이 통화 상대에게 송신된다.
이상에서 명백한 바와 같이, 본 실시예 1에 의하면, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있는 영구 자석(2, 3)을 각각 진동판(1)의 정면 쪽과 배면 쪽에 배치하고, 또한, 그 영구 자석(2, 3)에서의 스트라이프 형상의 자극을 따르도록 진동판(1)에 배선하도록 구성했으므로, 에코의 발생을 방지할 수 있는 효과를 나타낸다.
또한, 본 실시예 1에서는, 진동판(1), 영구 자석(2, 3), 도체 회로(4), 스페이서(5), 철판(6, 7)을 배플(8)에 수납하도록 하고 있으므로, 철판(6, 7)의 구멍(6a, 7a)으로부터 출력되는 음성의 음압 주파수 특성의 광대역화를 도모할 수 있는 효과를 나타낸다.
즉, 진동판(1), 영구 자석(2, 3), 도체 회로(4), 스페이서(5), 철판(6, 7)을 배플(8)에 수납하지 않는 경우, 도 7의 점선이 나타내는 바와 같이, 주파수가 낮은 영역에서는, 음성의 음압 주파수 특성이 저하하여, 사용자에게는 금속음적인 소리가 들리게 된다.
한편, 진동판(1), 영구 자석(2, 3), 도체 회로(4), 스페이서(5), 철판(6, 7)을 배플(8)에 수납하고 있는 경우, 도 7의 실선이 나타내는 바와 같이, 주파수가 낮은 영역에서도, 음성의 음압 주파수 특성이 저하하지 않으므로, 통화 상대의 음성이 충실히 재현되어 사용자에게 들리게 된다.
(실시예 2)
상기 실시예 1에서는, 지향 방향이 위쪽 방향인 마이크(9)가 배플(8)의 상부에 배치되어 있는 경우에 대하여 나타냈지만, 도 8에 나타내는 바와 같이, 지향 방향이 진동판(1)의 평면 방향인 마이크(9)가, 그 진동판(1)의 중앙부에 뚫려있는 구멍(1a)에 배치되어 있도록 하더라도 좋다.
지향 방향이 위쪽 방향인 마이크(9)가 배플(8)의 상부에 배치되어 있는 경우, 예컨대, 천정의 재질이나 형상, 천정까지의 거리에 따라서는, 천정에 의한 반 향음의 영향으로, 마이크(9)에서의 음성 신호의 상쇄 정밀도가 열화되는 경우가 있다.
그러나, 마이크(9)를 진동판(1)의 중앙부에 뚫려있는 구멍(1a)에 배치하는 경우(도 8의 예에서는, 배플(8)의 진동의 영향을 경감하기 위해, 완충재(12)의 위에 마이크(9)가 배치되어 있음), 진동판(1)으로부터 출력되어 마이크(9)에 직접 입력되는 음성의 크기가, 천장의 반향음에 비해 지극히 커지므로, 마이크(9)에서의 음성 신호의 상쇄 정밀도의 열화를 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시예 2에 의하면, 상기 실시예 1보다, 에코 발생의 억압 정밀도를 높일 수 있는 효과를 나타낸다.
또, 도 8의 예에서는, 마이크(9)의 지향 방향이 위쪽 방향인 것에 대하여 나타내고 있지만, 지향 방향이 진동판(1)의 평면 방향이면 좋고, 예컨대, 마이크(9)의 지향 방향이 오른쪽 방향, 왼쪽 방향, 혹은, 아래쪽 방향이라도 좋다.
또한, 도 8의 예에서는, 정면에서 본 배플(8)의 형상이 사각형인 경우에 대하여 나타냈지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 예컨대, 원형이더라도 좋다.
또한, 도 8의 예에서는, 배플(8)을 하나로 하고 있지만, 배플(8)을 복수개 모아, 그 중앙에 마이크(9)를 배치하도록 하더라도 좋다.
(실시예 3)
상기 실시예 1, 2에서는, 회로부(10)의 앰프가 휴대 전화(11)와 접속되어 있는 경우에 대하여 나타냈지만, 이에 한정되는 것이 아니고, 예컨대, 회로부(10)의 앰프가 인터폰과 접속되어 있더라도 좋다.
이 경우, 회로부(10)의 앰프는, 마이크(9)에 의해 취입된 사용자의 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 인터폰에 출력한다.
이에 따라, 예컨대, 집의 문 등에 설치되어 있는 인터폰을 통하여, 사용자의 음성을 방문자에게 보낼 수 있다.
한편, 그 인터폰에 의해 취입된 방문자의 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 도체 회로(4)에 출력한다.
이에 따라, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 에코의 발생을 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 음향 장치 및 통화 장치는, 에코의 발생을 방지할 수 있어, 핸즈프리 기능을 갖는 통화 장치 및 상기 통화 장치에 적용하는 음향 장치 등으로 이용하는 데 적합하다.

Claims (8)

  1. 진동판의 정면 쪽에 배치되고, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착(着磁)되어 있으며, 또한, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 1 자석판과,
    상기 진동판의 배면 쪽에 배치되고, 상기 제 1 자석판과 자극(磁極)의 배치가 일치하도록, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있으며, 또한, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 2 자석판과,
    상기 제 1 및 제 2 자석판에서의 스트라이프 형상의 자극을 따르도록 상기 진동판에 배선되어 있는 도체 회로와,
    상기 제 1 자석판의 정면 쪽에 배치되고, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 1 철판과,
    상기 제 2 자석판의 배면 쪽에 배치되고, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 2 철판과,
    상기 제 1 철판의 표면으로부터의 거리와 상기 제 2 철판의 표면으로부터의 거리가 일치하는 위치에 배치되어 있는 마이크
    를 구비한 음향 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    도체 회로는, 제 1 및 제 2 자석판에서의 N극과 S극의 경계 부분에 대응하는 위치에 배선되고, N극이 좌측에, S극이 우측에 위치하는 배선의 방향과, S극이 좌측에, N극이 우측에 위치하는 배선의 방향이 반대 방향인 것을 특징으로 하는 음향 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    진동판, 도체 회로, 제 1 및 제 2 자석판, 제 1 및 제 2 철판이 케이스에 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    지향 방향이 위쪽 방향인 마이크가 케이스의 상부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    지향 방향이 진동판의 평면 방향인 마이크가, 그 진동판의 중앙부에 뚫려있는 구멍에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    진동판의 평면 방향 주위에 판 형상의 배플을 배치한 것을 특징으로 하는 음향 장치.
  7. 진동판의 정면 쪽에 배치되고, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있으며, 또한, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 1 자석판과,
    상기 진동판의 배면 쪽에 배치되고, 상기 제 1 자석판과 자극의 배치가 일치하도록, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있으며, 또한, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 2 자석판과,
    상기 제 1 및 제 2 자석판에서의 스트라이프 형상의 자극을 따르도록 상기 진동판에 배선되어 있는 도체 회로와,
    상기 제 1 자석판의 정면 쪽에 배치되고, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 1 철판과,
    상기 제 2 자석판의 배면 쪽에 배치되고, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 2 철판과,
    상기 제 1 철판의 표면으로부터의 거리와 상기 제 2 철판의 표면으로부터의 거리가 일치하는 위치에 배치되어 있는 마이크를 갖는 음향 장치와,
    상기 마이크에 의해 취입된 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 정보 통 신 단말에 출력하는 한편, 그 정보 통신 단말에 의해 수신된 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 상기 도체 회로에 출력하는 앰프
    를 구비한 통화 장치.
  8. 진동판의 정면 쪽에 배치되고, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있으며, 또한, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 1 자석판과,
    상기 진동판의 배면 쪽에 배치되고, 상기 제 1 자석판과 자극의 배치가 일치하도록, N극과 S극이 교대로 스트라이프 형상으로 장착되어 있으며, 또한, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 2 자석판과,
    상기 제 1 및 제 2 자석판에서의 스트라이프 형상의 자극을 따르도록 상기 진동판에 배선되어 있는 도체 회로와,
    상기 제 1 자석판의 정면 쪽에 배치되고, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 1 철판과,
    상기 제 2 자석판의 배면 쪽에 배치되고, 복수의 구멍이 뚫려있는 제 2 철판과,
    상기 제 1 철판의 표면으로부터의 거리와 상기 제 2 철판의 표면으로부터의 거리가 일치하는 위치에 배치되어 있는 마이크를 갖는 음향 장치와,
    상기 마이크에 의해 취입된 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 인터폰에 출력하는 한편, 그 인터폰에 의해 취입된 음성 신호를 증폭하여, 그 음성 신호를 상기 도체 회로에 출력하는 앰프
    를 구비한 통화 장치.
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