KR20080101657A - 체감진동 소형 음향리시버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체감진동 소형 음향리시버에 관한 것으로서, 자세하게는 골전도 구조를 연결하여 일반 소형 음향리시버의 기능은 물론이고 체감진동 및 골전도 음향 등 다양한 음감 및 체감을 구현할 수 있는 체감진동 소형 음향리시버에 관한 것이다.

골전도, 체감진동,

Description

체감진동 소형 음향리시버{Small sized sound receiver with vibration effect}

본 발명은 체감진동 소형 음향리시버에 관한 것으로서, 자세하게는 골전도 구조를 연결하여 일반 소형 음향리시버의 기능은 물론이고 체감진동 및 골전도 음향을 구현할 수 있는 체감진동 소형 음향리시버에 관한 것이다.

소형 음향리시버는 소형의 스피커가 내장되어 귓속에 착용 또는 외이에 부착할 수 있는 크기와 형상으로 제작되어 본체인 MP3 등의 음향재생기기로부터 전달받은 음향신호를 외이로 직접 출력하는 이어폰 또는 헤드폰 등을 가리키며, 소형화되고 사용의 편리성이 있어 휴대장비로서 이용가치가 높다.

그러나 종래의 소형 음향리시버는 울림판(다이아프레임)의 면적이 작아 출력이 약한바, 저역 대역의 음감을 구현할 수 없었다.

또한 장시간 청취시나 볼륨을 높여야 하는 소음환경에서는 청각기관에 무리를 주거나 큰 손상을 입힐 수 있다.

이에 따라서 음향을 대체할 수 있는 진동이 지원되는 고출력 진동 이어폰과 헤드폰이 개발된 바 있는데, 종래의 진동 이어폰과 헤드폰은 단순히 음향발생부와 진동발생부를 단순 접목한 형태에 불과한 것으로서 소형 음향리시버의 공간상의 제약하에서 진동 간의 간섭을 막으면서 진동을 효과적으로 발생 및 전달할 수 있는 구조에 대해서는 여전히 많은 연구를 요하는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 음감이 미흡하여 그 활용이 제한적이었던 종래 소형 음향리시버의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 광대역 청각효과 및 체감 진동감을 제공하면서도 경제적인 구현이 가능한 체감진동 소형 음향리시버의 제공을 목적으로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 외이(外耳)부에 삽입 또는 부착할 수 있는 형상이고 음향재생기기인 본체로부터 수신된 음향신호에 따라 다이아프레임을 진동시켜 음향을 출력하는 음향 발생부; 상기 음향 발생부를 내부에 장착하여 보호하는 하우징; 및 본체와 상기 음향발생부 사이에 위치하여 상기 음향발생부로 입력되는 음향신호를 조절하는 중간조절부;가 포함된 소형 음향리시버에 있어서, 선형 진동구조를 갖는 진동발생부, 진동발생부 하우징 및 상기 진동발생부 하우징과 연결되어 신체 접촉을 통해 진동을 전파하는 진동전달부가 더 결합하되, 상기 중간조절부는 본체에서 연결되어 나온 1개의 신호채널을 2개의 신호채널로 나누고 출력 신호의 크기를 조절할 수 있도록 구성되며, 상기 2개의 신호 채널 중 하나는 상기 음향발생부에 연결되고 나머지 하나는 상기 진동발생부에 연결됨으로써, 상기 중간조절부를 이용하여 상기 2개의 신호 채널 중 어느 하나 또는 양자 모두의 출력신호 크기를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버를 제공한다.

본 발명에 따르면, 외이(外耳)부에 삽입 또는 부착할 수 있는 소형 음향리시버를 이용하여 광대역 음감 및 우퍼진동의 구현이 가능하여 종래 소형 음향리시버 음감의 한계를 탈피하고 고급 스피커의 음감을 경제적이고 편리하게 즐길 수 있다.

또한 종래의 볼륨 조절레버를 이용한 모드 전환이 용이하여 하나의 소형 음향리시버로 음향+체감진동 모드, 골전도 모드 및 단순 음향 모드 등 다양한 음감 및 체감을 선택적으로 즐길 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 외이 또는 외이 주변부(이하 '외이부')에 삽입 또는 부착하여 사용하는 소형 음향리시버의 저출력으로도 앰프출력에서 느껴지는 체감진동효과를 즐길 수 있도록 하는 진동 구조의 도입 방법 내지는 구조를 제공하는 것을 기술적 핵심으로 하는바, 이와 같은 진동은 골전도 효과로 소형 음향리시버의 저음대역을 보완하고 체감진동 효과가 있어 음감을 획기적으로 제고할 수 있다.

보다 구체적으로는, 종래의 소형 음향리시버에 진동발생부를 도입하되, 골전도 구조의 진동발생부를 채택하여 섬세한 진동처리를 가능하게 하고 진동전달구조는 외이부와 접하는 단단한 재질의 진동전달부가 진동발생부 하우징과 연결함으로써 완성하며, 본체와의 사이에 중간조절부를 구비하여 중간조절부에서 연결되어 나오는 2개의 채널로 음향발생부와 진동발생부의 입력채널을 분리하고 중간조절부에서는 상기 2개 채널로 출력되는 출력신호를 조절하되, 이는 2개 채널 중 어느 하나 또는 양자 모두에 대하여 수행할 수 있도록 한다.

이로써, 종래 기기와의 호환성을 유지하면서도, 중간조절부를 통해 음향과 진동 정도를 미세하게 조절하여 다양한 음감 및 체감을 선택하여 즐길 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 체감진동 소형 음향리시버의 일실시예를 나타낸 것으로서, 하나의 하우징에 음향발생부 및 진동발생부가 장착된 경우로서 A방향으로 삽입 또는 부착할 수 있다.

외이와 접촉하는 부위에 통공이 형성된 커버(2)를 포함하여 외이부에 삽입 또는 부착할 수 있는 형상의 하우징(1)은 그 내부에 음향 발생부(3)를 포함하는바, 상기 음향 발생부(3)는 종래 소형 음향리시버에서 채택하는 소형 스피커 구조이면 무엇이든 이용 가능하다.

상기 음향 발생부(3)는 상기 커버(2)의 내측과 직면하여 음향출력방향(다이아프레임 측)이 커버(2)를 통하도록 장착되고, 본체로부터 입력되는 음향신호에 따라 진동코일이 다이아프레임을 진동시켜 음향을 출력한다.

상기 음향발생부(3)와 이격 장착된 진동발생부(4)는 골전도 구조의 기본이 되는 선형 진동구조이면 무엇이든 적용할 수 있는바, 이는 섬세하고 강한 진동력의 제공이 본 발명이 목적하는 바를 달성하는데에 관건이 되기 때문이다.

본 실시 예의 경우는 골전도 구조로서 진동추로서 마그네트를 이용하되, 단일체인 원통형의 중심 마그네트(41)와 상기 중심 마그네트(41)를 이격 포위하는 링형의 외곽 마그네트(42)를 포함하는 2중 구조의 마그네트 구조를 채택한다.

상기 중심 마그네트(41) 및 외곽 마그네트(42) 사이에는 링형의 진동코일(43)이 입설하여 마그네트의 진동을 유발하게 되며 상기 중심 마그네트(41) 및 외곽 마그네트(42)는 하부에서 지지하는 보호부재(44)에 의해 고정된다.

또한 진동력 전달의 핵심이 되는 판스프링(45)이 일측은 하우징 내부에 결합하고 타측은 상기 보호부재(44) 및 중심 마그네트(41)와 중심결합 함으로써 진동폭을 최대화한 구조이다.

상기 진동발생부(4)의 구조는 진동반응성이 우수하여 작은 음향신호에도 충분한 진동력을 발휘하므로 골전도 및 체감진동의 효과를 제공할 수 있으며 전력소모가 적어 기기의 소형화 및 비용 절감의 효과가 크다.

이 밖에도 상기 진동전달부는 다양한 구현이 가능한 부분으로서, 상기 2중 마그네트 구조를 변형하여, 1개의 중심 마그네트만을 채택하고, 외곽에는 상기 외곽 마그네트 대신 상기 중심 마그네트를 지지하는 보호부재로부터 연장 절곡된 자성체를 위치시킬 수 있다.

이와 같은 진동발생부의 진동이 외이부에 전달될 수 있으려면, 외이부에 부착되는 진동전달부가 진동발생부의 하우징(1b)과 연결되어야 한다.

본 실시 예의 경우, 음향발생부의 하우징 및 진동발생부의 하우징이 동일한바, 진동전달부는 하우징 중 외이부에 직접 접촉하는 음향발생부 측의 하우징(1a)이 되고 진동발생부 측의 하우징(1b)이 상기 음향발생부 측의 하우징(1a)과 연결되어 진동이 외이부에 전달되는 구조라고 할 수 있다.

본 발명과 같이 음향발생부 및 진동발생부를 동시에 구동할 경우 음질을 향상시키고 의도했던 골전도 체감진동 효과를 제공하려면, 양 발생부 간의 상호 진동력 간섭을 방지할 수 있는 구조를 제공하여야 한다.

도 1의 실시예를 보면, 양 발생부 사이에 이격 공간(S)을 개재시켜 직접적인 접촉을 방지함으로써 상호 간섭을 배제하고 있음을 알 수 있다.

실험결과, 상기 이격 거리는 진동발생부의 자력이 50% 이상 감소하는 위치면 충분하다.

그러나 동일 공간에 양 발생부를 장착할 경우 반드시 이격공간을 개재시켜야 하는 것은 아닌데, 양 발생부가 마주보는 자력이 서로 다른 극성을 띄도록 배치하여도 상호 간섭을 배제할 수 있다.

따라서 상기의 실시 예는 양 발생부가 분리된 하우징 내에 별개로 장착되는 경우에도 동일하게 적용된다.

도 1과 같이 외이부와 접촉하는 위치에 음향발생부가 위치하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 진동발생부가 외이부와 접촉하는 내측에 위치하고 음향발생부가 외측에 위치할 수도 있다.

만일, 상술한 바와 같이, 진동발생부가 내측에 위치하는 경우에는 외측에 위치한 음향발생부의 음향이 외이로 전달될 수 있도록 진동발생부 외주면에 음향 통로로서의 홀을 형성해 주어야 한다.

진동전달부(5)는 진동발생부의 하우징과 연결되고 신체에 부착되어 진동전달을 수행할 수 있는 형태로서 다양한 구현이 가능한바, 음향발생부(3)의 하우징이 진동발생부의 하우징과 연결되어 있으면 음향발생부의 하우징이 진동전달부가 되는 것이고, 음향발생부의 하우징과 진동발생부의 하우징이 분리되어 있으면 진동전달부는 진동발생부의 하우징과 연결되어 외이에 부착되고 상기 진동발생부의 하우징 을 지지하는 구조로 별도 형성되어야 한다.

따라서 진동전달부의 소재는 진동을 흡수하지 않고 그대로 전달할 수 있으면서 형태유지력이 있는 것이면 무엇이든 무방한바, 하우징에 사용되는 합성수지나 금속재질 등과 같이 진동발생부에서 발생하는 골전도 음압을 유지할 수 있는 재질이어야 한다.

음향발생부(3)와 진동발생부(4)의 장착구조 및 진동전달부(5)의 구조는 도 1의 실시 예 이외에도, 도 2 내지 도 4에서와 같이 다양한 구현이 가능한바, 적어도 음향발생부의 하우징은 귓속에 삽입 또는 외이부에 부착되는 구조여야 하지만, 진동발생부는 진동발생부의 하우징과 연결되어 외이부에 부착되는 진동전달부를 통해 진동을 전달할 수 있는 구조로 연결되어 있기만 하면 족하다.

도면에서 음향발생부(3) 및 진동발생부(4)로 표시한 것은 사실상 그 하우징에 해당할 것이고 음향발생부(3) 및 진동발생부(4)는 그 안에 내장되어 있는 것이나, 편의상 음향발생부 및 진동발생부 라고만 칭하며, 하우징을 포함하는 전체를 가리킨다.

도 2의 (가)의 경우는 도 1의 실시예는 음향발생부(3)와 진동발생부(4)의 하우징이 접하고 있고 음향발생부의 하우징을 진동전달부(5)로 하여 진동이 진동발생부(4)의 진동이 하우징으로부터 음향발생부(3)의 하우징으로 전달되어 청각기관에 전달되는 구조이다.

(나)의 경우는 음향발생부의 하우징과 진동발생부의 하우징이 분리 형성되어 이격되어 있으며, 양자 간에는 브리지(7)로 연결되어 있고, (가)의 경우와 마찬가 지로 음향발생부의 하우징이 진동전달부(5)의 역할을 수행하여 진동발생부(4)의 진동이 하우징으로부터 브리지를 통해 외이부와 접촉하는 음향발생부(3)의 하우징으로 전달됨으로써 청각기관에 전달되는 구조이다.

(다)의 경우는 본체가 블루투스 헤드셋이고 음향발생부의 하우징과 진동발생부의 하우징이 결합되어 상기 블루투스 헤드셋에 장착되어 있는 구조인바, 이 경우는 (가)의 경우와 유사하게 진동발생부(4)의 진동이 진동발생부 하우징으로부터 외이부와 접촉하는 음향발생부(3)의 하우징으로 전달됨으로써 청각기관에 전달되는 구조이다. 따라서 상기 음향발생부의 하우징이 진동전달부(5)로서 기능하게 된다.

(라)는 본체가 역시 블루투스 헤드셋인 경우의 실시예로서, 음향발생부와 진동발생부의 하우징이 분리 장착되고 진동발생부(4)의 진동이 진동발생부 하우징으로부터 블루투스 헤드셋을 브리지(7)로 하여 외이부와 접촉하는 음향발생부(3)의 하우징으로 전달됨으로써 청각기관에 전달되는 구조이다. 따라서 이 경우에도 상기 음향발생부의 하우징이 진동전달부(5)로서 기능하게 된다.

도 3은 일반적인 헤드셋에 본 발명을 적용한 예로서, 음향 발생부가 장착된 하우징 상에 진동발생부의 하우징이 결합 되어 있는바, 진동발생부의 하우징이 외이 부근에 접촉하여 진동전달부의 역할을 수행하게 된다.

도 4는 상기 도 3의 실시예를 변형한 것으로서, 진동발생부를 이동가능하도록 분리하여 사용자가 원하는 골전도 부위에 부착하도록 구성한 것이다. 따라서 진동발생부의 하우징이 도시된 바와 같이, 음향발생부와는 유선 또는 연결부재로 이격 연결되어, 이동이 자유로워 사용자가 원하는 부위에 부착하여 사용할 수 있도록 구성되어 있으며, 마찬가지로 진동발생부의 하우징이 진동전달부의 역할을 수행한다.

도 5는 또 다른 변형 실시예로서, 진동발생부가 연결부대를 이용하여 음향발생부로부터 이격되어 고정된 구조이다. 고정 위치는 진동발생부가 귓속에 삽입되는 위치이거나 외이부 주변에 부착되는 위치 등 다양한 구현이 가능하다.

이와 같이 진동전달부는 음향발생부 및 진동발생부 간의 결합관계에 따라 다양한 구현이 가능한 부분으로서 앞서 설명한 본 발명의 기술 사상의 범주에 속하는 것인지 여부가 본 발명의 권리범위에 속하는지 여부를 판단하는 기준이 될 것이다.

본 발명은 도 6에서 보는 바와 같이, 본체(B)와의 사이에 중간조절부(6)를 구비하는바, 중간조절부(6)는 출력되는 신호의 크기를 조절할 수 있는 종래의 음량조절레버로서 신호 저항기를 포함한다.

본 발명의 음향발생부 및 진동발생부는 분리 형성되므로, 음향신호의 입력단자 역시 별개로 형성되는바, 도 7에서 보는 바와 같이 본체로부터 입력된 신호가 중간조절부(6)에 의해 2채널로 나뉘어 음향발생부 및 진동발생부로 공급된다.

도 7은 중간조절부가 음향발생부 측의 신호의 크기를 조절하도록 구성된 일실시 예로서 신호 크기의 조절 필요에 따라 음향발생부 및 진동발생부 중 어느 하나의 신호 또는 양자 모두의 신호를 조절하도록 구성될 수 있다.

도 7과 같이 신호를 제어할 경우, 중간조절부(6)를 음량이 증가하는 방향으로 적절히 선택하면 음향발생부(3)로 입력되는 음향신호의 전류량을 제어하여 음향 및 체감진동을 함께 즐길 수 있다.

그러나 중간조절부(6)를 반대로 조절하면 음량을 완전히 소거(OFF상태)할 수도 있는바, 이 경우 음향발생부(3)로 가는 음향 신호가 차단되고 진동발생부(4)만 작동하여 골전도 기능의 소형 음향리시버로 활용할 수 있는 것이다.

또한 본체의 음량을 줄인 후 상기 중간조절부(6)를 최대 음량으로 조절하면, 진동발생부의 진동은 음향 발생부의 주파수에 의해 상쇄되어 OFF상태가 되는바, 사용자가 체감하지 못하므로 일반 소형 음향리시버과 같이 음향만을 청취할 수 있는 음향 모드가 되는 것이다.

이와 같이 종래의 음량조절레버로서의 중간조절부(6)를 이용하여 입력 신호채널이 분리된 음향발생부 및 진동발생부를 아날로그적으로 제어함으로써 대표적으로는 ① 음향+체감진동 모드 ② 골전도 모드 ③ 음향 모드 간의 ON/OFF 전환이 가능며 이외에도 음향과 진동의 정도를 미세하게 조절하여 다양한 스펙트럼의 음감을 즐길 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 음향리시버의 일실시예

도 2는 본 발명에 따른 소형 음향리시버의 다른 실시예

도 3은 본 발명에 따른 소형 음향리시버의 다른 실시예

도 4는 본 발명에 따른 소형 음향리시버의 다른 실시예

도 5는 본 발명에 따른 소형 음향리시버의 다른 실시예

도 6은 본 발명에 따른 소형 음향리시버의 본체 기기와 연결된 예시도

도 7은 본 발명에 따른 소형 음향리시버의 음향신호 조절 회로 예시도

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

1 : 하우징 3 : 음향 발생부

4 : 진동 발생부 5 : 진동전달부

41 : 중심 마그네트 42 : 외곽 마그네트

43 : 진동코일 6 : 중간조절부

Claims (12)

1. 외이(外耳)부에 삽입 또는 부착할 수 있는 형상이고 음향재생기기인 본체로부터 수신된 음향신호에 따라 다이아프레임을 진동시켜 음향을 출력하는 음향 발생부; 상기 음향 발생부를 내부에 장착하여 보호하는 하우징; 및 본체와 상기 음향발생부 사이에 위치하여 상기 음향발생부로 입력되는 음향신호를 조절하는 중간조절부;가 포함된 소형 음향리시버에 있어서, 선형 진동구조를 갖는 진동발생부, 진동발생부 하우징 및 상기 진동발생부 하우징과 연결되어 신체에 직접 접촉하여 진동을 전파하는 진동전달부가 더 결합하되, 상기 중간조절부는 본체에서 연결되어 나온 1개의 신호채널을 2개의 신호채널로 나누고 출력 신호의 크기를 조절할 수 있도록 구성되며, 상기 2개의 신호 채널 중 하나는 상기 음향발생부에 연결되고 나머지 하나는 상기 진동발생부에 연결됨으로써, 상기 중간조절부를 이용하여 상기 2개의 신호 채널 중 어느 하나 또는 양자 모두의 출력신호 크기를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
2. 제 1항에 있어서, 상기 진동발생부는 진동추로서 단일체인 중심 마그네트와 상기 중심 마그네트를 이격 포위하는 외곽 마그네트를 포함하는 2중 구조의 마그네트; 상기 중심 마그네트와 외곽 마그네트를 지지하는 보호부재; 일측은 하우징 내부에 결합하고 타측은 상기 보호부재 및 중심 마그네트와 중심결합하는 탄성체로서의 판 스프링; 및 상기 중심 마그네트 및 외곽 마그네트 사이에 위치하는 링형의 진동코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
3. 제 1항에 있어서, 상기 음향발생부 및 진동발생부의 하우징은 동일하고 상기 양 발생부는 상기 동일한 하우징 내에 이격 또는 자석의 극성을 달리하여 장착되며, 상기 진동전달부는 상기 하우징의 일부인 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
4. 제 1항에 있어서, 상기 진동전달부는 음향발생부 하우징에 포함되며, 상기 음향발생부의 하우징과 진동발생부의 하우징은 브리지로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
5. 제 1항에 있어서, 상기 진동전달부는 음향발생부의 하우징이며 상기 음향발생부의 하우징과 진동발생부의 하우징은 직접 접촉하도록 구성된 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
6. 제 1항에 있어서, 상기 진동전달부는 음향발생부의 하우징에 포함되며 상기 음향발생부의 하우징과 진동발생부의 하우징은 블루투스 헤드셋으로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
7. 제 1항에 있어서, 상기 진동전달부는 골전도 음압을 유지할 수 있는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
8. 제 1항에 있어서, 상기 진동전달부는 중심부에 1개의 중심 마그네트를 위치시키고, 상기 중심 마그네트의 외곽에는 상기 중심 마그네트를 지지하는 보호부재로부터 연장 절곡된 자성체가 위치하는 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
9. 제 1항에 있어서, 상기 진동 전달부는 진동 발생부의 하우징이고, 상기 진동발생부는 상기 음향 발생부의 하우징 상에 결합하는 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
10. 제 1항에 있어서, 상기 진동 전달부는 진동발생부의 하우징이고, 상기 진동발생부는 음향발생부와 유선으로 이격 연결되어, 이동이 자유로워 사용자가 원하는 부위에 부착하여 사용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
11. 제 1항에 있어서, 상기 진동 전달부는 진동발생부의 하우징이고, 상기 진동발생부는 음향발생부와 이격 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.
12. 제 1항에 있어서, 상기 진동발생부는 외이와 접하는 내측에 위치하고, 외측에 위치하는 음향발생부의 음향이 외이로 전달될 수 있도록 진동발생부 외주면에 음향 통로로서의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 체감진동 소형 음향리시버.

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