KR20090011615A - 직류 차단 캐패시터 내장형 이어폰 및 이를 이용하는이동통신단말기 - Google Patents

직류 차단 캐패시터 내장형 이어폰 및 이를 이용하는이동통신단말기 Download PDF

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Abstract

아날로그 오디오 신호를 발생시키는 오디오 신호 발생부, 상기 아날로그 오디오 신호를 증폭시키는 오디오 증폭부 및 상기 오디오 증폭부에서 증폭된 아날로그 오디오 신호를 출력하는 이어폰 단자를 포함하고, 상기 오디오 증폭부와 상기 이어폰 단자간에는 직류 차단 캐패시터가 구비되어 있지 않은 것을 특징으로 하여 이동통신단말기를 구성한다. 따라서, 이동통신단말기 내에 포함되는 회로기판의 면적을 축소시키고 부품들의 실장효율을 증대시키는 것에 의하여 최근의 슬림화 및 경량화 추세에 맞는 이동통신단말기를 가능하게 할 수 있다.
이동통신단말기, 이어폰, 직류 차단 캐패시터

Description

직류 차단 캐패시터 내장형 이어폰 및 이를 이용하는 이동통신단말기{DIRECT CURRENT BLOCKING CAPACITOR BUILT-IN EAR-PHONE AND MOBILE TELEPHONE USING THE SAME}
본 발명은 이동통신단말기 및 이동통신단말기에 이용되는 이어폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동통신단말기에 실장되는 직류 차단 캐패시터의 장착 형태를 개선한 이동통신단말기 및 이동통신단말기에 이용되는 이어폰에 관한 것이다.
최근 이동통신단말기는 음성통화 기능은 물론 전자책, 전자수첩 기능과, MP3(MPEG layer-3) 포맷의 음원이나 MPEG 기반의 동영상을 재생하는 멀티미디어 재생장치의 기능까지도 갖추고 있다. 또한, 최근의 이동통신단말기는 차량 운전시나 보행중의 통화등을 안전하고 용이하게 하기 위하여 핸즈프리(hands-free) 기능을 기본적으로 갖추고 있다.
따라서, 이러한 이동통신단말기의 경우에는 오디오 출력을 위한 이어폰(earphone) 단자를 구비하고 있게 되며, 이동통신단말기는 상기한 이어폰 단자에 연결되는 이어폰의 드라이버 유닛(driver unit)을 구동하기 위해서 오디오 앰프를 포함하고 있게 된다.
이때, 오디오 앰프의 출력단에는 직류 차단 캐패시터(DC Blocking Capacitor)가 필수적으로 구비된다. 왜냐하면, 오디오 앰프가 단전원(single power)으로 구성된 경우에 출력에는 1/2 Vcc가 걸리게 되므로(예컨대, 12V전원을 걸어주면 6V직류 전류) 캐패시터 양단의 DC 전원을 차단시킴에 의하여 오디오 앰프 및 이어폰의 드라이버 유닛에 쓸데없는 전류가 흐르는 것을 방지하여 효율을 높이고 드라이버 유닛의 손상을 방지하게 된다. 　또한, 0~20Hz 대역의 저주파 노이즈를 필터링하는 필터의 역할을 하기 위해서도 직류 차단 캐패시터가 필요하게 되는 것이다.
도 1은 종래의 이동통신단말기와 이에 이용되는 이어폰의 연결구조를 예시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 이동통신단말기(100)은 오디오 신호를 발생시키는 오디오 신호 발생부(110), 오디오 증폭부(120) 및 직류 차단 캐패시터(130)를 포함하여 구성된다. 또한, 이동통신단말기(100)에는 이어폰(200)이 연결되어 이동통신단말기(100)에서 출력된 오디오 신호를 청취할 수 있도록 구성된다.
오디오 신호 발생부(110)는 MP3(MPEG Audio layer-3) 디코더, 음성통화를 위한 보코더(vocoder)등을 포함할 수 있으며 무선 통신망을 통하여 전달받은 압축 음성 데이터 또는 이동통신단말기내에 저장된 디지털 오디오 파일등을 디코딩하여 아날로그 오디오 신호를 출력하는 구성요소이다.
오디오 증폭부(120)는 상술한 오디오 신호 발생부(110)로부터 발생된 아날로그 오디오 신호를 이어폰(200)의 드라이버 유닛(driver unit)을 구동시키기에 충분 한 전압 또는 전류값을 가진 오디오 신호로 증폭하기 위한 구성요소이다.
마지막으로, 직류 차단 캐패시터(130)는 상술한 바와 같이, 오디오 증폭부(120)가 단전원으로 구성된 경우에 직류 전류가 이어폰(200)에 유입되는 것을 방지하고 0~20Hz 대역의 저주파 노이즈를 필터링하는 역할을 수행하는 구성요소이다.
도 1에서는 미도시되어 있으나, 직류 차단 캐패시터(130)를 거친 오디오 신호는 이동통신단말기(100)에 포함된 이어폰 단자를 통하여 출력된다.
이어폰(200)는 도 1에서는 미도시되어 있으나, 이어폰 잭, 케이블, 드라이버 유닛 등의 구성요소를 가지며, 이어폰 잭이 상기 이동통신단말기(100)의 이어폰 단자에 결합되고 케이블을 통하여 전달된 오디오 신호에 의하여 드라이버 유닛이 구동되어 소리를 발생시킨다.
도 1을 통하여 설명된 바와 같은 종래의 이동통신단말기와 이에 이용되는 이어폰의 연결구조에서는 이동통신단말기(100) 내에 직류 차단 캐패시터(130)가 실장된다.
통상적으로 직류 차단 캐패시터로는 고용량의 캐패시터가 적용되는데, 물리적인 크기는 16mmⅹ8mm 또는 20mmⅹ12mm 에 해당한다. 이러한 직류 차단 캐패시터가 이동통신단말기내에 실장될 경우에는 이동통신단말기의 회로기판(PCB: Printed Circuit Board)내에 상당한 면적을 차지하게 되므로 최근 이동통신단말기의 슬림화 및 경량화 추세에 저해 요소가 된다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동통신단말기와 이에 이용되는 이어폰의 직류 차단 캐패시터의 장착 형태를 개선한 이동통신단말기와 이어폰을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 아날로그 오디오 신호를 발생시키는 오디오 신호 발생부, 상기 아날로그 오디오 신호를 증폭시키는 오디오 증폭부 및 상기 오디오 증폭부에서 증폭된 아날로그 오디오 신호를 출력하는 이어폰 단자를 포함하고, 상기 오디오 증폭부와 상기 이어폰 단자간에는 직류 차단 캐패시터가 구비되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 이동통신단말기를 제공한다.
여기에서, 상기 오디오 신호 발생부는 디지털 오디오 파일을 디코딩하여 아날로그 오디오 신호를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기에서, 상기 오디오 신호 발생부는 무선통신망을 통하여 수신한 압축 음성 데이터를 디코딩하여 아날로그 오디오 신호를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기에서, 상기 오디오 증폭부는 단전원 오디오 증폭부로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 이어폰 단자에 결합되어 아날로그 오디오 신호를 받아들이는 이어폰 잭, 상기 이어폰 잭에 케이블로 연결되어 상기 아 날로그 오디오 신호를 입력받아 DC 전류를 차단하고 저주파 노이즈를 필터링하는 직류 차단 캐패시터 및 상기 직류 차단 캐패시터에 의해 필터링된 아날로그 오디오 신호에 의하여 구동되는 드라이버 유닛을 포함한 이어폰을 제공한다.
여기에서, 상기 이어폰은 본 발명이 제공하는 상기 이동통신단말기의 오디오 신호 출력을 입력받아 구동될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 직류 차단 캐패시터 내장형 이어폰 및 이를 이용하는 이동통신단말기를 구현할 경우에는, 이동통신단말기 내에 포함되는 회로기판의 면적을 축소시킬 수 있으며, 회로기판의 면적을 축소시킴으로서 부품들의 실장효율을 증대시킬 수 있다.
이에 의하여 최근의 슬림화 및 경량화 추세에 맞는 이동통신단말기를 구현할 수 있다는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기와 이에 이용되는 이어폰의 직류 차단 캐패시터의 장착 형태를 개선한 이동통신단말기와 이어폰의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신단말기(300)는 오디오 신호 발생부(310), 오디오 증폭부(320) 및 이어폰 단자(330)를 포함하여 구성된다.
오디오 신호 발생부(310)는 아날로그 오디오 신호를 발생시키는 구성요소로 서, 디지털 오디오 파일을 디코딩하여 아날로그 오디오 신호를 발생시키거나, 무선통신망을 통하여 수신한 압축 음성 데이터를 디코딩하여 아날로그 오디오 신호를 발생시키는 역할을 수행한다.
여기에서, 디코딩되는 디지털 오디오 파일은 MP3(MPEG Audio layer-3) 형식의 파일이 이용될 수 있다.
오디오 증폭부(320)는 상기 오디오 신호 발생부(310)에서 출력된 아날로그 오디오 신호를 수신하여 이어폰의 드라이버 유닛을 구동시킬 수 있는 전압과 전류를 가진 오디오 신호로 증폭하는 구성요소이다.
여기에서, 오디오 신호 발생부(310)와 오디오 증폭부(320)는 통상적으로 하나의 반도체 칩(chip) 내에 포함되어 구현되어지는 경우가 많으며, 예컨대 이어폰을 구동하는 경우에는 저전력 출력만으로도 가능하므로 이동통신단말기의 MSM(Mobile Station Modem) 칩내에 포함되어 구현될 수 있다. 그러나, 대전력 출력이 필요한 대형의 스피커나 헤드폰을 구동할 경우에는 별개의 구성요소로서 오디오 증폭부(320)가 구성될 수 있음은 당업자에게 있어 자명하다.
이어폰 단자(330)는 오디오 증폭부(320)에서 증폭되어 출력된 오디오 신호를 외부로 출력하기 위한 단자이다. 이어폰 단자(330)로는 통상적으로 2.5 파이 또는 3.5 파이 규격의 단자가 채용될 수 있으나, 이외에 다양한 규격과 형상의 규격화된 단자들 또는 이동통신단말기에 특화되어 설계된 단자들이 적용될 수도 있음이 당업자에게 있어 자명하다. 일반적으로 최근의 이동통신단말기들에는 슬림화 추세에 따라서 2.5 파이 규격의 이어폰 단자들이 적용되는 추세에 있다.
이때, 본 발명에 따른 이동통신단말기(300)는 상기 오디오 증폭부(320)와 상기 이어폰 단자(330)간에 직류 차단 캐패시터가 구비되어 있지 않은 것을 특징으로 한다. 이를 통하여, 이동통신단말기 내에 포함되는 회로기판의 면적을 축소시킬 수 있으며, 회로기판의 면적을 축소시킴으로서 부품들의 실장효율을 증대시킬 수 있다. 직류 차단 캐패시터로 활용되는 고용량 캐패시터는 일반적으로 16mmⅹ8mm 또는 20mmⅹ12mm 규격을 가지고 있어 상당한 면적을 차지하고 있기 때문이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이어폰(400)은 이어폰 잭(410), 직류 차단 캐패시터(420) 및 드라이버 유닛(430)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 설명상의 편의를 위하여 ‘이어폰(earphone)’이라는 용어가 사용되었으나, 오픈형(open) 이어폰 및 커널형(canal) 이어폰 뿐아니라, 헤드밴드(head band)형, 넥밴드(neck band)형 등의 헤드폰(headphone), 이어셋(ear-set) 형태 등의 다양한 종류의 이어폰 및 헤드폰 등을 통칭하여 사용되는 용어임에 유의하여야 한다.
이어폰 잭(410)은 이어폰 단자(330)에 결합되어 아날로그 오디오 신호를 받아들이는 구성요소이다. 상술된 이어폰 단자(330)에 상응하는 규격의 이어폰 잭이 구비된다.
직류 차단 캐패시터(420)는 상기 이어폰 잭(410)에 케이블로 연결되어 아날로그 오디오 신호를 입력받아 DC 전류를 차단하고 저주파 노이즈를 필터링하는 구성요소이다.
드라이버 유닛(430)은 직류 차단 캐패시터(420)에 의해 필터링된 아날로그 오디오 신호에 의하여 구동되어 소리를 발생시키는 구성요소이다. 드라이버 유닛은 아날로그 오디오 신호를 입력받고 입력된 오디오 신호에 대응하여 전후운동을 하는 보이스 코일(voice coil) 및 보이스 코일에 의하여 진동하여 소리를 발생시키는 진동판 등의 주된 구성요소를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 보이스 코일에 이용되는 자석의 재질 및 형태, 진동판의 종류에 의하여 발생되는 절대적인 음색이나 소리의 개성이 변화되어질 수 있으므로, 보이스 코일 및 진동판은 다양한 재료를 이용하여 다양한 형태로 구현될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 이동통신단말기와 이에 이용되는 이어폰의 연결구조를 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기와 이에 이용되는 이어폰의 직류 차단 캐패시터의 장착 형태를 개선한 이동통신단말기와 이어폰의 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
300: 이동통신단말기
310: 오디오 신호 발생부 320: 오디오 증폭부
330: 이어폰 단자
400: 이어폰
410: 이어폰 잭 420: 직류 차단 캐패시터
430: 드라이버 유닛

Claims (6)

  1. 아날로그 오디오 신호를 발생시키는 오디오 신호 발생부;
    상기 아날로그 오디오 신호를 증폭시키는 오디오 증폭부; 및
    상기 오디오 증폭부에서 증폭된 아날로그 오디오 신호를 출력하는 이어폰 단자를 포함하고, 상기 오디오 증폭부와 상기 이어폰 단자간에는 직류 차단 캐패시터가 구비되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 신호 발생부는 디지털 오디오 파일을 디코딩하여 아날로그 오디오 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 신호 발생부는 무선통신망을 통하여 수신한 압축 음성 데이터를 디코딩하여 아날로그 오디오 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 증폭부는 단전원 오디오 증폭부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  5. 이어폰 단자에 결합되어 아날로그 오디오 신호를 받아들이는 이어폰 잭;
    상기 이어폰 잭에 케이블로 연결되어 상기 아날로그 오디오 신호를 입력받아 DC 전류를 차단하고 저주파 노이즈를 필터링하는 직류 차단 캐패시터; 및
    상기 직류 차단 캐패시터에 의해 필터링된 아날로그 오디오 신호에 의하여 구동되는 드라이버 유닛을 포함한 이어폰.
  6. 제 1 항의 이동통신단말기의 이어폰 단자에 결합되어 아날로그 오디오 신호를 받아들이는 이어폰 잭;
    상기 이어폰 잭에 케이블로 연결되어 상기 아날로그 오디오 신호를 입력받아 DC 전류를 차단하고 저주파 노이즈를 필터링하는 직류 차단 캐패시터; 및
    상기 직류 차단 캐패시터에 의해 필터링된 아날로그 오디오 신호에 의하여 구동되는 드라이버 유닛을 포함한 이어폰.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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