KR20090052171A - 골전도 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골전도 스피커에 관한 것으로, 특히 머리뼈에 진동자의 진동을 통하여 청각신경을 자극하여 음성신호를 인식할 수 있도록 한 골전도 스피커에 관한 것이다.

본 발명은 몸체 하부에 무게가 상대적으로 무거운 요크와 마그네트를 배치하고, 무게가 상대적으로 가벼운 보이스코일, 하부 진동판, 진동스프링 및 상부 진동판을 차례로 몸체의 상부에 배치되고, 상기 보이스코일에서 하부 진동판, 진동스프링 및 상부 진동판으로 진동이 순차적으로 전달되는 구조로 되어 있다. 따라서, 스피커의 진동효율을 향상시킴으로써 사용자에게 정확한 음성 신호를 전달할 수 있게 된다.

스피커, 보이스코일, 진동판, 마그네트

Description

골전도 스피커{Bone conduction speaker}

본 발명은 골전도 스피커에 관한 것으로, 특히 두개골에 진동자의 진동을 통하여 청각신경을 자극하여 음성신호를 인식할 수 있도록 한 골전도 스피커에 관한 것이다.

일반적으로, 사람이 소리를 들을 때에는 음파가 고막과 고실소골을 통해 내이로 전달됨으로써 소리를 인식할 수 있게 된다. 고막손상, 중이염 등의 질병이나 극심한 소음으로 인한 음향성 외상, 노화 등으로 인해 청력이 손실되는 경우, 통상 보청기를 사용하여 청력 손실환자의 청력을 보상하고 있다.

이러한 보청기 중에는 전기적인 신호를 진동의 신호로 변환하여 소리를 인식하는 골전도 스피커를 이용하여 청력을 편리하게 보상하고 있다. 상기 골전도 스피커는 고막의 진동에 의한 음성인식을 하는 것이 아니라, 소리의 진동을 두개골을 통하여 이소골에 전달하여 음파가 인체의 청신경으로 전달되게 하는 방식으로 되어 있다.

종래의 골전도 스피커는 일본 특허 제2967777호 및 한국 등록실용신안 제401424호에서 발명되어 있다. 상기 일본 특허 제2967777호는 보이스코일의 권취수를 많이 하여 음의 전달효과를 크게 하도록 되어 있으나, 자석을 대향된 위치에 정확하게 조립해야 하는 조립공정상 불편함이 있었다.

상기 한국 등록실용신안 제401424호는 보이스코일의 권취수를 많이 하면서 철편 상에 영구자석을 설치하여 조립공정을 단순화하였으나, 진동판 상부에 영구자석이 배치되어 영구자석에 의해 진동전달의 경로가 방해됨으로써 진동효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 상술한 기존의 골전도 스피커가 지닌 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 전체 진동전달 경로를 아래쪽에서 위쪽으로 일방향으로 향하게 하여 진동효율을 높일 수 있고, 진동판으로 정확한 음성이 전달될 수 있는 골전도 스피커를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부가 개방되고 내주면에 돌출턱이 형성된 몸체와, 상기 몸체 바닥면에 설치되고 수용홈이 형성된 요크와, 상기 요크의 수용홈에 안착되고 상기 수용홈의 외주면과 일정간격을 두고 배치된 마그네트와, 상기 요크와 마그네트 사이에 배치되고 보이스코일과, 바닥면에 상기 보이스코일과 결합되는 연장원주부가 형성되고 윗쪽면에 연장지지부가 형성되며 중앙에 관통홀이 형성된 하부 진동판과, 상기 하부 진동판 상에 배치되고 선단부가 상기 몸체의 돌출턱에 지지되며 중앙에 관통홀이 형성된 진동스프링과, 바닥면에 연장부가 형성되고, 상기 연장부에 상기 진동스프링의 관통홀과 하부 진동판의 관통홀에 결합되는 결합돌기가 형성된 상부 진동판 및, 상기 몸체의 하부에 형성되어 상기 보이스코일에 전기신호를 입력하는 신호입력부를 포함한다.

상기 신호입력부에 전기 신호가 입력되면, 상기 보이스코일에서 상기 하부 진동판, 상기 진동스프링, 상기 상부 진동판으로 순차적으로 진동이 전달되도록 구 성되어 있다.

본 발명에 따른 골전도 스피커에 의하면, 보이스코일에서 발생되는 진동이 하부 진동판과 진동스프링을 거쳐서 상부 진동판으로 순차적으로 발생되게 함으로써 진동효율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 스피커몸체 상부에 무게가 가벼운 보이스 코일, 하부 진동판 및 상부 진동판을 배치하여 낮은 구동전압에서 진동됨으로써 상기 보이스 코일, 하부 진동판 및 상부 진동판의 진동에 소비되는 소비 전력량을 절감할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명에 따른 골전도 스피커는 상부 진동판의 직경을 하부 진동판의 직경 또는 보이스코일의 직경에 비하여 넓게 하여 음압을 높일 수 있게 됨으로써 사용자에게 정확한 음성 신호를 전달할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 예시도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 골전도 스피커를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 골전도 스피커의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선을 절단하여 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 골전도 스피커는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 몸 체(10) 내부에 요크(11), 마그네트(12), 보이스코일(13), 하부 진동판(14), 진동스프링(15), 상부 진동판(16)이 아례쪽에서 윗쪽으로 차례로 형성되어 있다. 여기서, 무게가 상대적으로 무거운 요크(11)와 마그네트(12)를 몸체(10)의 하부에 배치하고, 무게가 상대적으로 가벼운 보이스코일(13), 하부 진동판(14), 진동스프링(15) 및 상부 진동판(16)을 몸체(10)의 상부에 배치하도록 되어 있다.

그리고, 상기 몸체(10)의 하부에 신호입력부(17)가 형성되어 신호입력선(17a)을 통하여 상기 보이스코일(13)에 전기신호를 입력하도록 구성되어 있다.

상기 몸체(10)는 플라스틱 재질로 되어 있고, 내부에 수용공간이 형성된 원통형으로 형성되어 있다. 그리고, 몸체(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 내주면을 따라 돌출턱(10a)이 형성되어 있고, 일측 길이방향으로 상기 신호입력선(17a)이 삽입되는 그루브(10b)가 형성되어 있으며, 상기 그루브(10b)의 상부에 관통홀(10c)이 형성되어 상기 신호입력선(17a)이 내부로 삽입되도록 되어 있다.

상기 요크(11)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원주형 형상으로 되어 있고, 상기 돌출턱(10a)의 하단에 삽입되도록 배치되어 있다. 그리고, 요크(11)는 상기 마그네트(12)가 안착되도록 수용홈(11a)이 형성되어 있다. 여기서, 요크(11)는 상기 마그네트(12)에 발생되는 자력을 유도하는 역할을 한다. 또한, 요크(11)는 상기 몸체(10)를 성형할 때 삽입한 상태로 일체로 성형하도록 되어 있다.

상기 마그네트(12)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원주형 형상으로 되어 상기 요크(11)의 수용홈(11a) 안착되도록 되어 있고, 상기 수용홈(11a)의 외주면과 일정간격을 두고 배치되도록 되어 있다.

그리고, 상기 마그네트(12)의 상부에는 조정마그네트(12a)가 배치되도록 되어 있다. 상기 조정마그네트(12a)는 상기 마그네트(12)에 비하여 두께가 얇은 판형으로 되어 있고, 상기 마그네트(12)의 상부에 부착되도록 되어 있다.

여기서, 조정마그네트(12a)는 상기 마그네트(12)에 보다 상대적으로 강한 자성체로 되어 보다 큰 자력을 발생하게 하는 역할을 한다. 상기 마그네트(12)와 조정마그네트(12)의 높이는 상기 요크(11)의 수용홈(11a)의 깊이와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 보이스코일(13)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 요크(11)와 마그네트(12) 사이에 배치되어 있고, 인출선(13a)이 형성되어 상기 신호입력부(17)의 신호입력선(17a)과 접속되도록 되어 있다. 그리고, 보이스코일(13)은 환형으로 형성되어 상단이 상기 하부 진동판(14)의 하면과 접착제로 부착되도록 되어 있다.

상기 하부 진동판(14)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 바닥면에 상기 보이스코일(13)과 결합되는 제1연장부(14a)가 형성되어 있고, 윗쪽면에 상기 진동스프링(15)을 지지하는 제2연장부(14b)가 형성되어 있으며, 중앙에 관통홀(14c)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 보이스코일(13)이 제1연장부(14a)의 원주면에 끼워진 상태로 접착제를 통하여 부착되도록 되어 있다.

상기 진동스프링(15)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 얇은 판형으로 되어 있고, 선단부가 상기 몸체(10)의 돌출턱(10a)에 지지되도록 되어 있으며, 상기 하부 진동판(14)의 윗쪽에 배치되어 있다. 그리고, 진동스프링(15)은 중앙에 관통홀(15a)이 형성되어 있으며, 원판면을 따라 일정 패턴을 형성하는 복수개의 절개 홈(15b)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 절개홈(15b)은 대략 반달형으로 원판면을 따라 형성되어 있다.

상기 상부 진동판(16)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 바닥면에 연장부(16a)가 형성되어 있고, 상기 연장부(16a)에 결합돌기(16b)가 형성되어 상기 진동스프링(15)의 관통홀(15a)과 하부 진동판(14)의 관통홀(14c)에 결합되도록 되어 있다. 여기서, 상부 진동판(16)은 그 직경이 상기 하부 진동판(14)의 직경 또는 보이스코일(13)의 직경에 비하여 상대적으로 크게 형성하여 음압을 높일 수 있게 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 상부 진동판(16)의 연장부(16a)는 하부 진동판(14)의 제2연장부(14b)와 동일한 직경을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 신호입력부(17)는 몸체(10)의 하부에 형성되어 있다. 상기 몸체(10)의 그루브(10b) 내부에 삽입되는 신호입력선(17a)과 보이스코일(13)의 인출선(13a)을 접속하여 신호입력부(17)를 통하여 입력되는 전기신호가 상기 보이스코일(13)에 인가되게 된다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 골전도 스피커의 동작과정을 설명한다.

신호입력부(17)를 통하여 전기신호가 입력되면, 전기신호가 신호입력선(17a)과 인출선(13a)을 통하여 보이스코일(13)에 인가된다.

그 후, 보이스코일(13)에 인가된 전기적 신호가 요크(11) 내부의 마그네트(12)에 프레밍 왼손법칙에 따라 상부로 일정한 힘이 발생하게 되고, 상기 힘에 의해 보이스코일(13)과 하부 진동판(14)은 1차 진동을 하게 된다.

그 후, 상기 하부 진동판(14)이 진동스프링(15)을 2차로 진동시키게 되고, 상기 진동스프링(15)이 상부 진동판(16)을 3차로 진동시키게 된다.

요약하면, 신호입력부(17)에 전기 신호가 입력되면, 상기 보이스코일(13)에서 상기 하부 진동판(14), 상기 진동스프링(15) 및 상부 진동판(16)으로 순차적으로 진동이 전달되고, 상기 상부 진동판(16)의 진동이 사용자의 머리뼈를 통하여 인체의 청신경을 자극함으로써 소리를 들을 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 골전도 스피커를 헤드셋에 장착하고 외부음향장치와 연결한 사용상태도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 골전도 스피커는 헤드셋에 장착하여 사용하도록 되어 있는 바, 몸체(10)를 헤드셋하우징(20)에 장착하도록 되어 있고, 헤드셋하우징(20)은 넥밴드(22)에 서로 연결되도록 되어 있다. 그리고, 헤드셋하우징(20)과 외부음향장치(30) 사이에 접속케이블(24)을 상호 연결하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 골전도 스피커에 의하면, 몸체(10)에 배치된 보이스코일(13)에서 하부 진동판(14), 진동스프링(15) 및 상부 진동판(16)으로 진동이 순차적으로 전달되게 하여 스피커의 진동효율을 향상시킴으로써 사용자에게 정확한 음성 신호를 전달할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식 을 가진 자가 특허청구범위 내에서 기재된 범주내에서 변경할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 골전도 스피커를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 A-A선을 절단하여 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 골전도 스피커를 도시한 분해사시도,

도 4는 본 발명에 따른 골전도 스피커를 헤드셋에 장착하고 외부음향장치와 연결한 사용상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 몸체 11 : 요크

12 : 마그네트 13 : 보이스코일

14 : 하부 진동판 15 : 진동스프링

16 : 상부 진동판 17 : 신호입력부

20 : 헤드셋하우징 22 : 넥밴드

24 : 접속케이블 30 : 외부음향장치

Claims (4)

1. 상부가 개방되고 내주면에 돌출턱이 형성된 몸체와,

   상기 몸체 바닥면에 설치되고 수용홈이 형성된 요크와,

   상기 요크의 수용홈에 안착되고 상기 수용홈의 외주면과 일정간격을 두고 배치된 마그네트와,

   상기 요크와 마그네트 사이에 배치되고 보이스코일과,

   바닥면에 상기 보이스코일과 결합되는 제1연장부가 형성되고 윗쪽면에 제2연장부가 형성되며 중앙에 관통홀이 형성된 하부 진동판과,

   상기 하부 진동판 윗쪽에 배치되고 선단부가 상기 몸체의 돌출턱에 지지되며 중앙에 관통홀이 형성된 진동스프링과,

   바닥면에 연장부가 형성되고, 상기 연장부에 결합돌기가 형성되어 상기 진동스프링의 관통홀과 하부 진동판의 관통홀에 결합되는 상부 진동판 및,

   상기 몸체의 하부에 형성되어 상기 보이스코일에 전기신호를 입력하는 신호입력부를 포함한 골전도 스피커.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호입력부에 전기 신호가 입력되면, 상기 보이스코일에서 상기 하부 진동판, 상기 진동스프링, 상기 상부 진동판으로 순차적으로 진동이 전달되는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 상부 진동판은 그 직경이 하부 진동판의 직경 또는 보이스코일의 직경에 비하여 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 하는 골전도 스피커.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 마그네트 상부에 조정마그네트가 형성된 것을 특징으로 하는 골전도 스피커.

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