KR20150064146A

KR20150064146A - 모바일 장치 오디오용 다공성 커버 구조물

Info

Publication number: KR20150064146A
Application number: KR1020157011130A
Authority: KR
Inventors: 토마스 베네딕트 슬로테; 마르쿠 옥스만
Original assignee: 노키아 테크놀로지스 오와이
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2015-06-10
Also published as: US20140093095A1; EP2901710A1; TW201415853A; JP2015537405A; WO2014049203A1; EP2901710A4; CN104737553A

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 통합된 오디오 구성요소와 사용하기 위한 모바일 장치용 다공성 커버 구조물을 제공하기 위한 방법이 제공된다. 모바일 장치 커버 내의 사운드 입구 및/또는 출구는 육안으로 보이지 않거나, 거의 보이지 않기에 충분히 작은 미세 구멍의 하나 이상의 영역으로 대체될 수도 있다. 다공성 구역은 산업 디자인, 기구, 및 오디오 필요조건 사이에서의 최적의 절충물을 제공하는 방식으로 위치설정 및 치수설정될 수도 있다. 또한, 커버 아래의 오디오 구성요소 기구는 다공성 커버 구조물을 추가로 이용하도록 변경될 수도 있고, 또한, 다공성 구조물은 향상된 먼지 및 액체 보호 특징부로서 사용될 수도 있다. 대응하는 하우징 구성요소 및 장치가 또한 제공된다.

Description

모바일 장치 오디오용 다공성 커버 구조물{POROUS COVER STRUCTURES FOR MOBILE DEVICE AUDIO}

본 발명의 예시적인 실시예는 일반적으로 모바일 장치에서의 오디오 구성요소의 음향적 및/또는 기계적 통합에 관한 것이다.

보통, 모바일 장치는 장치 내에 통합된 오디오 구성요소(예를 들면, 스피커, 마이크로폰)를 포함한다. 가끔, 오디오 구성요소의 이러한 통합은 모바일 장치를 위한 소망된 산업 디자인과 상충될 수도 있는 구성요소의 기계적 및 음향 특성에 대한 고려가 필요하다. 가장 가시적인 고려사항 중 하나는 모바일 장치의 사운드 출구 및/또는 입구에 관한 것이다. 사운드 출구는 모든 음향 요건이 고려되도록 설계되어야 하지만 모바일 장치의 전체적인 외관이 부정적인 영향을 받지 않도록 적절한 시각적 효과를 가져야 하기 때문에, 이러한 사운드 출구 디자인이 중요하다. 전형적인 접근법은 모바일 장치의 수화기 및/또는 마이크로폰의 전방에 소수의 상당히 큰 구멍(예를 들면, 직경 약 1㎜)을 생성하는 것이었다. 일부 경우에서, 먼지 및 물의 침입에 대해 장치를 보호하기 위해, 추가의 먼지 및 물 보호 멤브레인(membrane)이 이러한 구멍에 부착된다.

그러나, 이러한 접근법은 산업 디자인 및 오디오 성능의 상충 요건(산업 디자인을 방해하지 않고 양호한 음향 디자인을 제공하는 방법)을 해결하지 못한다. 산업 디자인 트렌드는 라우드 스피커 및 마이크로폰용 소형 (그리고 소수의) 사운드 입구 및 출구를 갖는 미니멀리스트 디자인(minimalist design)을 필요로 한다. 이러한 트렌드는 모바일 장치의 심미감을 저해하는 대형의 및/또는 불편하게 위치된 사운드 입구 및 출구를 종종 필요로 하는 오디오 요건과 상충된다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 통합된 오디오 구성요소와 사용하기 위한 모바일 장치용 다공성 커버 구조물을 제공하기 위한 방법이 제공된다. 모바일 장치 커버 내의 사운드 입구 및/또는 출구는 육안으로 보이지 않거나, 거의 보이지 않도록 충분히 작은 미세 구멍의 하나 이상의 영역으로 대체될 수도 있다. 다공성 구역은 산업 디자인, 기구(mechanics), 및 오디오 필요조건 사이에서의 최적의 절충물을 제공하는 방식으로 위치설정 및 치수설정될 수도 있다. 또한, 커버 아래의 오디오 구성요소 기구는 다공성 커버 구조물을 추가로 이용하도록 변경될 수도 있고, 또한, 다공성 구조물은 향상된 먼지 및 액체 보호 특징부로서 사용될 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 하나 이상의 다공성 구역을 구비하는 하우징 물질을 제공하는 단계로서, 다공성 구역이 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하는 상기 하우징 물질을 제공하는 단계와, 하나 이상의 다공성 구역 중 적어도 하나에 인접한, 및/또는 하나 이상의 다공성 구역 중 적어도 하나에 음향적으로 결합된 하나 이상의 오디오 구성요소를 제공하는 단계를 적어도 포함하는 방법이 제공되며, 하나 이상의 다공성 구역은, 하우징 물질의 다른 부분에 비해 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 우선적으로 허용한다.

일부 실시예에 있어서, 다공성 구역을 포함하는 미세 구멍의 직경은 소망의 음향적 및/또는 기계적 특징에 기초하여 결정될 수도 있고, 예를 들어, 이러한 직경은 0.01㎜ 내지 0.5㎜의 범위일 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 하나 이상의 다공성 구역은 사전결정된 음향적 응답(acoustic response)을 제공하도록 선택되는 특징을 가질 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 선택된 다공성 구역 특징은 직경, 면적, 피치, 두께, 피치/직경비, 다공 면적, 총 개방 면적, 또는 상대 개방 면적 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

일부 실시예에 있어서, 다공성 커버 부분은 더스트 메쉬(dust mesh)와, 높은 기계적 강도가 주어지고, 강성이지만 음향학적으로 투과성인 물질의 하나 이상의 층의 결합된 샌드위치(sandwich)로서 실행될 수도 있고, 이러한 레이어드 구조물은 모바일 장치 커버로 성형될 수 있다. 또한, 일부 실시예에 있어서, 다공성 커버 부분은 레이저에 의해 천공된 다수의 매우 작은 개구부로서 실행될 수도 있다. 다른 실시예에 있어서, 다공성 커버 부분은 모바일 장치 커버 내로 다수의 매우 작은 개구부를 기계가공함으로써 실행될 수도 있다. 다른 예시적인 실시예에 있어서, 다공성 커버 부분은 강성 소결 물질을 포함하고, 기공(pore)이 대략 보이지 않도록 충분히 작을 수도 있다. 또한, 각각의 미세 구멍이 실질적으로 보이지 않거나 거의 비가시적인 강성 또는 반강성이지만, 다공성인 구조물을 실현하는 추가의 방법 또는 조합이 사용될 수도 있다.

일부 실시예에 있어서, 다공성 구역은 모바일 장치 커버 내측의 개스킷 및 오디오 구성요소에 의해 커버된 영역 내에 끼워맞춤될 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역은 모바일 장치 커버 내에 위치된 개스킷 및 오디오 구성요소에 의해 커버된 영역 너머로 연장될 수도 있다.

다른 실시예에 있어서, 하우징 구성요소는 하우징 물질과, 이 물질 내에 하나 이상의 다공성 구역을 포함하는 하우징 구성요소가 제공되고, 이 다공성 구역은 실질적으로 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하고, 하나 이상의 다공성 구역은, 하우징 물질의 다른 부분에 비해 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 우선적으로 허용한다.

다른 실시예에 있어서, 장치는 오디오 신호를 처리하도록 구성된 적어도 하나의 오디오 트랜스듀서와, 하우징 물질, 및 이 물질 내의 적어도 하나의 다공성 구역을 포함하는 하우징 구성요소를 포함하는 장치가 제공되고, 다공성 구역은 실질적으로 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하고, 하나 이상의 다공성 구역은, 하우징 물질의 다른 부분에 비해 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 우선적으로 허용하며, 적어도 하나의 오디오 트랜스듀서는 하나 이상의 다공성 구역 중 적어도 하나에 인접하게 위치된다.

일반적인 관점에서, 본 발명의 특정 실시예는 반드시 축척대로 그려지지 않은 첨부 도면을 참조하여 이제 설명될 것이다.

도 1은 모바일 장치 케이스의 전형적인 사운드 출구 디자인의 단면을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 사운드 출구를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 사운드 출구를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 사운드 출구를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 제공된 개선점을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 자유-음장 주파수 응답의 시뮬레이션 비교를 도시하는 도면,
도 7은 도 6의 비교에서 시뮬레이션된 예시적인 구성의 단면을 도시하는 도면.

본 발명의 일부 실시예는 이제 첨부 도면을 참조하여 이하에 보다 완전하게 설명될 것이지만, 일부에서는 본 발명의 모든 실시예가 도시되지는 않는다. 실제로, 본 발명의 다양한 실시예는 많은 다양한 형태로 실시될 수도 있고, 본 명세서에 기재되는 실시예에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 본 개시내용이 적용되는 법률 요건을 충족시키도록 이러한 실시예가 제공된다. 유사한 부호는 전체에 걸쳐서 유사한 요소를 나타낸다.

보통, 모바일 장치는 이 모바일 장치 내에 통합된 오디오 구성요소(예를 들면, 스피커, 마이크로폰)를 포함한다. 가끔, 오디오 구성요소의 이러한 통합은 모바일 장치를 위한 소망된 산업 디자인(예를 들면, 소망된 외관)과 상충될 수도 있는 구성요소의 기계적 및 음향 특성에 대한 고려가 필요하다. 전형적인 장치에 있어서, 일반적으로, 모바일 장치 커버의 사운드 출구 및/또는 입구는 모바일 장치의 소망된 디자인(전형적인 마이크로폰 사운드 입구는 예를 들면, 0.8㎜의 직경을 갖는 단일 구멍을 포함할 수도 있고, 전형적인 수화기 사운드 출구는 예를 들면, 1㎜×5㎜의 크기를 갖는 단일 개구부를 포함할 수도 있으며, 전형적인 라우드 스피커 사운드 출구는 예를 들면, 0.5㎜ 내지 1.5㎜의 직경을 갖는 예를 들면, 10개 내지 20개의 구멍을 포함할 수도 있음)에 영향을 줄 수도 있는 하나 이상의 상당히 큰 구멍으로 구성된다.

본 발명의 실시예에 있어서, 사운드 출구 및/또는 입구는 산업 디자인의 일부 전형적인 제약으로부터 자유롭고, 보다 최적으로 위치되고 및/또는 보다 큰 영역을 커버할 수도 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 모바일 장치 커버의 전형적인 사운드 출구 및/또는 입구는 육안에 보이지 않도록, 또는 거의 보이지 않도록 충분히 작은 미세 구멍의 하나 이상의 영역과 교체될 수도 있다. 예를 들어, 장치가 정상 작동 동안에 사용자의 눈으로부터 일반적인 거리에서 관찰되는 경우, 미세 구멍은 사용자에게(예를 들면, 육안으로) 보이지 않거나, 실질적으로 보이지 않을 수도 있다. 즉, 미세 구멍의 실질적인 비가시성은 사운드 출구/입구가 장치의 정상 작동 조건 하에서 사용자에게 보이지 않도록 한다. 미세 구멍의 실질적인 비가시성은 미세 구멍과, 직경, 피치(인접한 미세 구멍의 중심 사이의 거리), 면적 등과 같은 파라미터 및 장치 커버의 물질 및 표면 마감의 유형에 대한 고려사항을 사용하는 다공성 구역을 구성함으로써 제공될 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역은 산업 디자인, 기구, 및 오디오 필요조건 사이에서의 최적의 절충물을 제공하는 방식으로 위치설정 및 치수설정될 수도 있다. 여기서, 용어 "미세 구멍"은 사용자의 육안에 보이지 않거나, 실질적으로 비가시적인 기공, 구멍, 개구, 미세 개구 등과 같은 개구부를 설명하는데 사용된다. 또한, 이러한 개구부는 원형 또는 비원형일 수도 있고, 예를 들면, 슬릿, 타원형 개구부 등이 일부 실시예에 제공될 수도 있다.

게다가, 일부 실시예에 있어서, 모바일 장치 커버 아래의 오디오 구성요소 기구는 다공성 커버 구조물을 추가로 이용하도록 변경될 수도 있고, 또한, 다공성 구조물은 향상된 먼지 및 액체 보호 특징을 제공할 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 이러한 비가시적인 또는 거의 비가시적인 출구 및/또는 입구가 보다 최적으로 위치될 수 있기 때문에, 모바일 장치 디자인 또는 먼지 및 액체 보호에 악영향을 미치는 일 없이, 향상된 음향적 해결책[예를 들면, 누설 공차(leak tolerance), 높은 음압 레벨로부터의 보호]을 생성하기에 보다 용이하다.

일 실시예에 있어서, 하나 이상의 다공성 구역을 구비하는 하우징 물질과, 실질적으로 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하는 다공성 구역을 제공하는 단계와, 하나 이상의 다공성 구역 중 적어도 하나에 인접하거나, 음향적으로 결합된 하나 이상의 오디오 구성요소를 제공하는 단계를 적어도 포함하며, 하나 이상의 다공성 구역은, 하우징 물질의 다른 부분에 비해 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 우선적으로 허용한다.

일부 실시예에 있어서, 다공성 구역을 포함하는 미세 구멍의 직경은 소망된 음향 및/또는 기계적 특징에 기초하여 결정될 수도 있고, 예를 들어, 이러한 직경은 0.01㎜ 내지 0.5㎜의 범위일 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 하나 이상의 다공성 구역은 사전결정된 음향적 응답을 제공하도록 선택되는 특징을 가질 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 선택된 다공성 구역 특징은 이하에 추가로 설명되는 하나 이상의 직경, 면적, 피치, 두께, 피치/직경비, 다공 면적, 총 개방 면적 또는 상대 개방 면적을 포함할 수도 있다.

본 발명의 일부 실시예에 있어서, 하나 이상의 다공성 구역은 더스트 메쉬와 강성이지만 음향학적으로 투과성인 물질의 하나 이상의 층의 결합된 샌드위치로서 실행될 수도 있다. 그 다음에, 이러한 레이어드 구조물은 모바일 장치 커버로 성형될 수 있다. 이러한 모바일 장치 커버가 가시적인 더스트 메쉬와 유사한 시각적인 외관을 생성하는 적절하게 거친 표면을 갖는 경우에, 커버의 다공성 구역은 통상의 사용자에게 보이지 않거나, 거의 비가시적인 것으로 여겨진다.

일부 실시예에 있어서, 모바일 장치 커버의 다공성 부분은 레이저에 의해 천공된 다수의 매우 작은(예를 들면, 0.1㎜ 내지 0.2㎜ 또는 그 이하) 개구부로서 실행될 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 모바일 장치 커버의 다공성 부분은 모바일 장치 커버 내의 다수의 매우 작은(예를 들면, 0.1㎜ 내지 0.2㎜ 또는 그 이하) 개구부를 기계가공함으로써 실행될 수도 있다. 다른 예시적인 실시예에 있어서, 모바일 장치 커버의 다공성 부분은 미세 구멍이 기본적으로 보이지 않도록, 또는 거의 보이지 않도록 충분히 작은 강성의 소결 물질, 강성의 셀폼(cellfoam) 등을 사용함으로써 실행될 수도 있다. 게다가, 각각의 미세 구멍이 실질적으로 보이지 않거나 거의 비가시적인 강성 또는 반강성이지만, 다공성인 구조물을 실현하는 추가의 방법 또는 조합이 사용될 수도 있다. 게다가, 장치 커버는 구부러지거나 스트레칭될 수 있는 가요성 물질(예를 들면, 나노테크놀로지에 기반한 물질)을 대안적으로 포함할 수도 있고, 이러한 가요성 물질은 육안으로 보이지 않거나 실질적으로 보이지 않을 수도 있는 미세 구멍을 갖는 다공성 구역을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역은 모바일 장치 커버의 전방측, 후방측, 단부, 또는 에지에 위치될 수도 있다.

일부 실시예에 있어서, 다공성 구역은 적절한 사운드 출구/입구를 제공하도록, 모바일 장치 커버와 통합되거나 모바일 장치 커버에 부착될 수도 있는 독립 구성요소로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 사운드 출구 구성요소는, 장치 커버 내로 통합되거나, 접착(gluing) 또는 초음파 용접과 같은 수단에 의해 장치 커버에 부착될 수도 있는 메쉬 물질에 의해 구현된 다공성 구역을 포함할 수도 있다. 또한, 다공성 구역은 모바일 장치 커버의 부분으로서 구성된, 또는 모바일 장치 커버에 부착된 디스플레이 윈도우(display window) 또는 유리 구성요소에 구성될 수도 있다.

다른 실시예에 있어서, 하우징 물질과, 이 물질 내에 하나 이상의 다공성 구역을 포함하는 하우징 구성요소가 제공되고, 이 다공성 구역은 실질적으로 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하고, 하나 이상의 다공성 구역은, 하우징 물질의 다른 부분에 비해 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 우선적으로 허용한다.

다른 실시예에 있어서, 오디오 신호를 처리하도록 구성된 적어도 하나의 오디오 트랜스듀서와, 하우징 물질, 및 이 물질 내의 적어도 하나의 다공성 구역을 포함하는 하우징 구성요소를 포함하는 장치가 제공되고, 다공성 구역은 실질적으로 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하고, 하나 이상의 다공성 구역은, 하우징 물질의 다른 부분에 비해 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 우선적으로 허용하며, 적어도 하나의 오디오 트랜스듀서는 하나 이상의 다공성 구역 중 적어도 하나에 음향학적으로 결합된다.

본 발명의 실시예는 마이크로폰의 방풍, IHF 라우드 스피커를 위한 주파수 응답의 평활화, 수화기를 위한 추가된 누설 공차 등과 같은 추가적인 음향적 이점을 제공할 수도 있다.

예를 들어, 수화기 디자인을 위한 누설 공차는 주요 사운드 출구뿐만 아니라 하나 이상의 추가적인 사운드 출구에 의해 제공된다. 그러나, 추가적인 가시 사운드 출구를 추가하는 것은 장치의 소망된 외관 및 산업 디자인에 악영향을 미칠 수도 있다. 본 발명의 실시예는 수화기 디자인의 초기의 사운드 출구에 더해, 사용자에게 보이지 않도록, 또는 실질적으로 보이지 않도록 하는 추가적인 사운드 출구를 제공함으로써 누설 공차의 수화기 디자인을 허용할 수도 있다. 대안적으로, 설명된 실시예에 따라서, 종래의 가시적인 사운드 출구를 보이지 않도록, 또는 실질적으로 보이지 않도록 하는 사운드 출구로 대체하는 실시예가 제공될 수도 있다.

도 1은 모바일 장치 내의 오디오 구성요소[예를 들면, 마이크로폰, 통합 핸즈프리(integrated hands-free; IHF) 라우드 스피커, 또는 수화기 라우드 스피커]의 전형적인 기계적/음향학적 통합부의 단면을 도시한다. 오디오 구성요소(104)는 개스킷(108)에 의해 모바일 장치 커버(100)에 실링되고, 사운드 출구/입구(102)는 모바일 장치 커버(100) 내에 제공된다. 사운드 출구/입구(102)는 일반적으로, 오디오 구성요소(104)의 발음/수음 부분(106) 상에, 또는 발음/수음 부분(106)과 일직선상에 위치될 수도 있다. 사운드 출구/입구(102)는 단일 구멍, 또는 수 개의 구멍으로 구성될 수도 있다. 더스트 메쉬(110)는 먼지 및 물로부터 오디오 구성요소를 보호하는데 사용될 수도 있다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 모바일 장치용 사운드 출구로서 다공성 구역을 위한 구성의 수 개의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 2 내지 도 4는 개별적으로 도시되고, 수 개의 구성의 조합이 또한 가능하다. 게다가, 다공성 영역은 단일의 근접한 구역으로서 구성될 수도 있고, 또는 2개 이상의 분리 구역으로 나뉠 수도 있다. 또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예는 더스트 메쉬를 도시하는 한편, 이러한 더스트 메쉬는 요구되지 않지만, 단지 더스트 메쉬가 모바일 장치의 먼지 보호를 더 향상시키도록 제공될 수도 있음을 나타내도록 도시된다.

이제, 본 발명의 예시적인 실시예가 도 2에 도시되는 바와 같이 설명될 수도 있고, 이에 의해 다공성 구역이 오디오 구성요소의 크기에 따라 크기설정된다. 도 2에서, 오디오 구성요소(104)[예를 들면, 마이크로폰, 통합 핸즈프리(IHF) 라우드 스피커, 또는 수화기 라우드 스피커]는 개스킷(108)을 사용하여 모바일 장치 커버(200)에 대해 직접 실링된다. 모바일 장치 커버(200)의 다공성 구역(202)은 개스킷(108)에 의해 밀폐된 영역 내측에 끼워맞춤되도록 구성된다.

도 2의 일례에 있어서, 오디오 구성요소(104)는 마이크로폰일 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 마이크로폰은 고주파 응답이 다소 약화될 수도 있는 것을 제외하면, 종래의 모바일 장치 기구의 마이크로폰과 유사하게 가동한다. 모바일 장치 커버(200) 내의 다공성 구역(202)은 마이크로폰을 위한 전형적인 종래의 사운드 입구보다 약간 클 수도 있다(예를 들면, 1㎟ 내지 4㎟, 최대 면적은 일반적으로 마이크로폰 구성요소 자체의 크기에 의해 규정됨).

다른 예에 있어서, 오디오 구성요소(104)는 IHF 라우드 스피커일 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 다공성 구역(202)은 전형적으로 적어도 10㎟일 수도 있지만, 개스킷(108)이 수용될 수도 있는 면적만큼 클 수도 있다(예를 들면, 50㎟ 이상).

다른 예에 있어서, 오디오 구성요소(104)는 수화기 라우드 스피커일 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 다공성 구역(202)은 수화기 라우드 스피커 자체의 크기에 의해 규정되는 최대 면적을 가지며, 대략 1㎟ 내지 10㎟일 수도 있다. 또한, 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역(202)이 충분히 크다면, 사용자의 귀가 우연히 사운드 출구를 차단할 위험이 감소될 수도 있다.

도 3은 다른 예시적인 실시예를 도시하고, 이에 의해 오디오 구성요소보다 큰 다공성 영역이 제공될 수도 있다. 도 3에서, 오디오 구성요소(104)는 개스킷(108)을 사용하여 모바일 장치 커버(300)에 대해 직접 실링된다. 그러나, 다공성 구역은 개스킷(108)에 의해 밀폐된 모바일 장치 커버(200)의 영역 외측으로 연장된다. 이와 같이, 다공성 구역(302)은 음향학적으로 투과성일 수도 있는 오디오 구성요소(104)의 물리적 풋프린트(footprint) 외측의 영역을 제공한다.

도 3의 일례에 있어서, 오디오 구성요소(104)는 수화기 라우드 스피커일 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 개스킷(108) 외측의 다공성 구역(302)의 추가 면적은 예를 들면, 대략 5㎟ 내지 10㎟일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역(302)의 방식으로 구성된 사운드 출구를 구비하는 모바일 장치는 음질에 관련된 추가적인 이점을 제공할 수도 있다. 예를 들면, 다공성 구역(302)은 높은 누설 공차의 추가된 이점을 제공할 수도 있다. 이와 같이, 음질(그리고, 특히 베이스의 레벨)은 모바일 장치가 얼마나 단단히 사용자의 귀에 대해 가압되는지에 따라 낮아진다. 또한, 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역(302)이 충분히 크다면, 사용자의 귀가 우연히 사운드 출구를 차단할 위험이 감소될 수도 있다.

다른 예에 있어서, 오디오 구성요소(104)는 IHF 라우드 스피커일 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 다공성 구역(302)은, IHF 라우드 스피커가 사용자의 귀에 매우 가깝게 유지될 때 우연히 작동되는 경우[종종, "청각 쇼크(acoustic shock)"라 불림]에, 매우 높은 음압 레벨에 대해 사용자의 귀를 보다 양호하게 보호할 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 다공성 구역(302)은 대략 적어도 2 제곱 센티미터 이상과 같이 상당히 클 수 있다. 이와 같이, 사용자의 귀에 대해 IHF 라우드 스피커를 완전히 실링하는 것은 불가능해질 수도 있고, 이에 의해 청각 손상을 잠재적으로 야기하는 것을 회피한다. 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역(302)과 같이 구성된 사운드 출구는 IHF와 수화기가 단일 구성요소 내에 결합되는 단일 스피커 구성에 대한 유사한 이점을 제공할 수도 있다.

도 4는 예시적인 실시예를 도시하고, 이에 의해 큰 다공성 구역이 제공된다. 도 4에서, 오디오 구성요소(104)는 모바일 장치 커버(400)에 대해 실링되지 않지만, 반대로 소형 공기층(air space)(404)이 오디오 구성요소(104)와 모바일 장치 커버(400) 사이에 개방된 채로 있다. 일부 실시예에 있어서, 오디오 구성요소(104)는 다공성 구역에 음향학적으로 결합되지만, 다공성 구역으로부터 간격을 두고 위치될 수도 있다. 도 4에서, 모바일 장치(400)는 보다 큰 다공성 구역(402)과 구성되어, 모바일 장치 내측의 사운드 출구[예를 들면, 다공성 구역(402)] 및 약간 큰 내부 공기층에 의해 야기된 음향의 저역 필터 효과에 의해, 오디오 구성요소(104)에 및/또는 오디오 구성요소(104)로부터의 사운드의 통과가 매우 지연된다는 것을 보장한다.

도 4의 일례에 있어서, 오디오 구성요소(104)는 마이크로폰일 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 모바일 장치 커버(400) 내의 다공성 구역(402)은 상당히 클 수도 있다[예를 들면, 마이크로폰의 전방에, 그리고 마이크로폰 주위에 2 제곱 센티미터 이상]. 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역(402)의 방식으로 구성된 마이크로폰을 위한 사운드 입구를 구비하는 모바일 장치는 종래의 접근보다 매우 양호한 방풍을 제공할 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 다공성 구역(402)은 마이크로폰에 실링되는 대신에, 마이크로폰으로부터 분리되기 때문에, 효율적인 바람막이(wind shield)로서의 역할을 할 수도 있다. 그 결과, 녹음 및 통화는 보다 바람이 많이 부는 조건에서 선명한 채로 있을 수도 있다. 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역(402)으로서 구성된 사운드 입구는 사운드 입구의 총 면적이 너무 커서 쉽게 차단되지 않기 때문에, 사용자가 우연히 사운드 입구를 (예를 들면, 손가락으로) 차단할 위험이 매우 작을 수도 있다.

다른 예에 있어서, 오디오 구성요소(104)는 IHF 라우드 스피커일 수도 있다. 이러한 실시예에 있어서, 사운드 출구[다공성 구역(402)]는 매우 크게 제조되고, 종래의 사운드 출구보다 넓은 영역으로 연장될 수도 있기 때문에, 모바일 장치 커버(400) 내의 다공성 구역(402)은 (예를 들면, 폰이 테이블 위에 놓여져 있을 때) 차단된 사운드 출구를 구비할 위험을 감소시킬 수도 있다. 게다가, 다공성 구역(402)과 같이 구성된 사운드 출구는 IHF 라우드 스피커가 사용자의 귀에 매우 가깝게 유지될 때 우연히 작동되는 경우에, 매우 높은 음압 레벨에 대해 사용자의 귀를 보호할 수도 있다. 충분히 큰 다공성 구역(402)을 제공함으로써, 사용자의 귀에 대해 IHF 라우드 스피커를 완전히 실링하는 것이 불가능해질 수도 있고, 이에 의해 청각 손상을 잠재적으로 야기하는 것을 회피한다. 일부 실시예에 있어서, 다공성 구역(402)과 같이 구성된 사운드 출구는 또한, IHF와 수화기가 단일 구성요소 내에 결합되는 단일 스피커 구성에 대한 유사한 이점을 제공할 수도 있다.

일부 실시예에 있어서, 다공성 구역(402)과 같은 사운드 출구 및/또는 입구와 함께 구성된 모바일 장치 커버는, 도 5 내지 도 7에 대해 이하에 설명되는 바와 같이, 모바일 장치 내측의 보다 작은 총 면적을 사용하는 방식으로 음향이 설계되도록 할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 실시예가 어떻게 디자인(장치 크기 및 외관)과 오디오 성능 양자에 유익할 수도 있는지의 일례를 도시한다. 일부 실시예에 있어서, 가시적인 구멍이 허용될 수도 있는 이러한 영역의 외측의 모바일 장치 커버의 영역 내에 다공성 구역이 위치될 수 있다는 사실은 사운드 출구 위치 및 크기가 음향학적 관점으로부터 보다 현명하게 선택될 수 있게 한다. 이와 같이, 향상된 오디오 성능은 사전결정된 모바일 장치 크기를 위해 제공될 수도 있다. 도 5가 일례를 도시했지만, 다른 변경예가 또한 가능하다.

도 5는 먼저, 모바일 장치 커버의 단부에서 가시적인 사운드 출구(502)를 갖는 전형적인 모바일 장치(500)를 도시하고, 사운드 출구는 사운드 출구 채널(504)을 거쳐서 오디오 구성요소(104)에 음향학적으로 결합된다. 모바일 장치의 두께를 감소시키기 위해, 모바일 장치(510)는 축소된 폼 팩터와 구성될 수도 있다. 그 결과, 사운드 출구 채널(512)은 좁아지고, 이에 의해 성능의 손실(예를 들면, 약화된 고주파, 감도의 손실)로 이어질 수도 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 모바일 장치(520)는 감소된 두께와 함께 설계될 수도 있다. 그러나, 가시적인 구멍 대신에, 다공성 구역(522)을 사용하여 사운드 출구를 구성함으로써, 사운드 출구는 가시적인 구멍을 허용할 수 있는 구역 외측에 위치될 수도 있다. 이와 같이, 보다 큰 총 사운드 출구/입구 면적이 제공될 수도 있고, 향상된 사운드 출구 위치가 사용될 수도 있고, 이에 의해 감소된 두께로 모바일 장치의 오디오 성능을 유지한다.

도 6은 사운드 출구가 디자인 제약으로 인해 라우드 스피커로부터 간격을 두고 위치되어야 하는 제 1 모바일 장치 구성[예를 들면, 도 7의 장치(700)]의 그래프 라인(602) 내의 시뮬레이션된 자유-음장 주파수 응답을 도시한다. 그래프 라인(604)은 모바일 장치의 보다 양호한 위치의 추가된 사운드 출구로서의 다공성 구역을 제공하는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치 구성[예를 들면, 도 7의 장치(710)]의 시뮬레이션된 자유-음장 주파수 응답을 도시한다. 도 6의 그래프는 본 발명의 실시예에 따른 다공성 구역의 추가에 의해 제공된 증가된 통과 대역 감도 및 고주파 재생(high frequency reproduction)을 도시한다.

도 7은 도 6에서 시뮬레이션된 2개의 모바일 장치 구성의 단면을 도시한다. 모바일 장치(700)는 사운드 출구(702)와 라우드 스피커(706)를 연결시키는 사운드 출구 채널(704)을 갖는 단일 종래의 사운드 출구(702)와 구성된다. 모바일 장치(710)는 도 6에 대해 상술된 바와 같이 향상된 오디오 성능을 제공하는 예시적인 실시예에 따른 추가의 다공성 구역 사운드 출구(712)와 구성된다.

예시적인 실시예에 있어서, 수 개의 파라미터는 사운드 출구 및/또는 입구의 구성을 위한 소망된 특성에 영향을 미칠 수도 있다. 이와 같이, 이러한 파라미터는 소망된 음향 특징 및/또는 주파수 응답을 제공하기 위해 선택될 수도 있다. 이러한 파라미터 중 일부는 이하를 포함한다.

(단순화를 위해, 미세 구멍의 일단부로부터 타단부까지 일정하다고 추측될 수도 있는) 각 단일 미세 구멍의 직경인, 직경,

(원형의 미세 구멍이 단순히, 미세 구멍과 동일한 직경을 갖고, 비원형인 미세 구멍을 위한 보다 중요한 파라미터로서 사용될 수 있는 원형의 영역인 경우에) 각 단일 미세 구멍의 면적인, 면적,

하나의 미세 구멍의 중심으로부터 인접한 미세 구멍의 중심으로의 거리인, 피치,

일자형의 미세 구멍이 음향이 다공성 부분을 통과할 때 기류의 방향의 각 미세 구멍의 실제 길이와 동등한 경우에 다공성 부분의 두께인, 두께,

천공되는 모바일 장치 커버 구역의 면적인, 다공 면적,

피치 대 직경의 비율이고, 당연히 항상 1보다 큰 피치/직경비,

모든 미세 구멍의 조합 면적인, 총 개방 면적, 및

총 개방 면적 대 다공 면적의 비율인, 상대 개방 면적.

피치/직경비는 모바일 장치 커버의 각 유닛 면적이 얼마나 개방되는지를 직접 결정한다는 것에 유의해야 한다. 그러므로, 이는 "낮은 피치/직경비"를 "큰 상대 개방 면적"의 동등물로 간주할 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다.

일부 예시적인 실시예에 있어서, 낮은 가시성(즉, 매력적인 산업 디자인)을 위해, 소망된 조합은 작은 직경과 큰 피치/직경비(예를 들면, 5:1)일 수도 있다. 일부 예시적인 실시예에 있어서, 양호한 먼지 보호를 위해, 소망의 구성은 매우 작은(예를 들면, 0.05㎜ 이하) 직경과 상당히 작은 총 개방 면적일 수도 있다. 일부 예시적인 실시예에 있어서, 양호한 음향적 성능(즉, 충분히 낮은 음향 임피던스)을 위해, 소망의 구성은 상당히 큰(예를 들면, 0.2㎜) 직경, 큰 상대 개방 면적, 충분히 큰 총 개방 면적, 및 작은(예를 들면, 0.5㎜) 두께일 수도 있다. 일부 예시적인 실시예에 있어서, 사운드 출구 및/또는 입구가 완전히 막히게 되는 것을 회피하기 위해, 소망의 구성은 큰 다공 면적, 큰 상대 개방 면적, 및 작은 두께일 수도 있다. 일부 예시적인 실시예에 있어서, 기계적 강도를 위해, 소망의 구성은 큰 피치/직경비 및 큰 두께일 수도 있다. 일부 예시적인 실시예에 있어서, 양호한 액체 보호를 위해, 소망의 구성은 먼지 보호 필요조건과 유사하지만, 직경이 보다 큰 구성일 수도 있다.

이러한 구성의 다양한 조합이 많은 가능한 디자인 해결책을 제공할 수도 있다. 일례로서, IHF와 수화기를 위해, 모바일 장치 커버의 다공성 구역의 특정 음향 임피던스는 기존의 구성에 사용된 전형적인 더스트 메쉬(및 사운드 출구)의 특정 음향 임피던스보다 높지 않다는 것이 일반적으로 소망될 수도 있다. 예를 들어, IHF와 수화기를 위한 적합한 대안의 일부 예는 (a) 직경 0.2㎜, 피치 0.3㎜, 두께 1㎜; (b) 직경 0.15㎜, 피치 0.3㎜, 두께 0.5㎜ 등을 포함할 수도 있다.

추가의 실시예가 소수성(hydrophobic)[또는 소유성(oleophobic)] 표면 처리와, (모바일 장치 커버의 외부면 상의) 신중히 선택된 표면 거칠기와 같은 추가의 특징을 제공하여, 미세 구멍의 가시성을 저감시키고, 및/또는 물질이 미세 구멍에 부착하고 그들을 막히게 하는 것을 방지할 수도 있다.

Claims

방법에 있어서,
실질적으로 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하는 하나 이상의 다공성 구역을 구비하는 하우징 물질을 제공하는 단계와,
상기 하나 이상의 다공성 구역 중 적어도 하나에 음향학적으로 결합된 하나 이상의 오디오 구성요소를 제공하는 단계를 포함하며,
상기 하나 이상의 다공성 구역은, 상기 하우징 물질의 다른 부분에 비해 상기 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 허용하는
방법.
제 1 항에 있어서,
상기 미세 구멍은 0.02㎜ 내지 0.5㎜의 범위로부터 선택된 직경을 갖는
방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 다공성 구역은 사전결정된 음향적 응답을 제공하도록 선택되는 특징을 갖는
방법.
제 3 항에 있어서,
선택된 다공성 구역 특징은 직경, 면적, 피치, 두께, 피치/직경비, 다공 면적, 총 개방 면적, 또는 상대 개방 면적 중 하나 이상을 포함하는
방법.
제 1 항에 있어서,
레이저를 사용하여 상기 하나 이상의 다공성 구역 내에 미세 구멍의 어레이를 천공시키는 단계, 또는 상기 하나 이상의 다공성 구역 내에 미세 구멍의 어레이를 기계가공하는 단계를 추가로 포함하는
방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 다공성 구역은 더스트 메쉬와, 강성이지만 음향학적으로 투과성인 물질의 하나 이상의 층을 포함하는
방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 다공성 구역은 강성의 소결 물질을 포함하는
방법.
제 1 항에 있어서,
상기 다공성 구역 중 적어도 하나는 상기 하나 이상의 오디오 구성요소 중 하나를 상기 물질에 실링하는 개스킷 내에 끼워맞춤되는 크기를 갖는
방법.
제 1 항에 있어서,
상기 다공성 구역 중 적어도 하나는 상기 하나 이상의 오디오 구성요소 중 하나를 상기 물질에 실링하는 개스킷 내의 영역 너머로 연장되는 크기를 갖는
방법.
제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 다공성 구역은 상기 물질에 인접하게 위치되지만 접촉하지 않는 상기 하나 이상의 오디오 구성요소 중 하나의 크기에 의해 금지된 영역 너머로 연장되는 크기를 갖는
방법.
하우징 구성요소에 있어서,
하우징 물질과,
실질적으로 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하는 상기 하우징 물질 내의 하나 이상의 다공성 구역을 포함하며,
상기 하나 이상의 다공성 구역은, 상기 하우징 물질의 다른 부분에 비해 상기 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 허용하는
하우징 구성요소.
제 11 항에 있어서,
상기 미세 구멍은 0.02㎜ 내지 0.5㎜의 범위로부터 선택된 직경을 갖는
하우징 구성요소.
제 11 항에 있어서,
상기 하나 이상의 다공성 구역은 사전결정된 음향적 응답을 제공하도록 선택되는 특징을 갖는
하우징 구성요소.
제 13 항에 있어서,
선택된 다공성 구역 특징은 직경, 면적, 피치, 두께, 피치/직경비, 다공 면적, 총 개방 면적, 또는 상대 개방 면적 중 하나 이상을 포함하는
하우징 구성요소.
제 11 항에 있어서,
상기 하나 이상의 다공성 구역은 더스트 메쉬와, 강성이지만 음향학적으로 투과성인 물질의 하나 이상의 층을 포함하는
하우징 구성요소.
제 11 항에 있어서,
상기 하나 이상의 다공성 구역은 강성의 소결 물질을 포함하는
하우징 구성요소.
제 11 항에 있어서,
상기 다공성 구역 중 적어도 하나는 오디오 구성요소를 상기 하우징 구성요소에 실링하는 개스킷 내에 끼워맞춤되는 크기를 갖는
하우징 구성요소.
제 11 항에 있어서,
상기 다공성 구역 중 적어도 하나는 오디오 구성요소를 상기 하우징 구성요소에 실링하는 개스킷 내의 영역 너머로 연장되는 크기를 갖는
하우징 구성요소.
제 11 항에 있어서,
상기 다공성 구역 중 적어도 하나는 상기 하우징 구성요소에 음향학적으로 결합되지만 접촉하지 않는 오디오 구성요소의 크기에 의해 금지된 영역 너머로 연장되는 크기를 갖는
하우징 구성요소.
장치에 있어서,
오디오 신호를 처리하도록 구성된 적어도 하나의 오디오 트랜스듀서와,
하우징 구성요소를 포함하고,
상기 하우징 구성요소는,
하우징 물질과,
실질적으로 비가시적인 복수의 미세 구멍을 포함하는 상기 하우징 물질 내의 하나 이상의 다공성 구역을 포함하며,
상기 하나 이상의 다공성 구역은, 상기 하우징 물질의 다른 부분에 비해 상기 하나 이상의 다공성 구역을 통해 사운드가 전달되는 것을 허용하고,
상기 적어도 하나의 오디오 트랜스듀서는 상기 적어도 하나의 다공성 구역 중 적어도 하나에 음향학적으로 결합되는
장치.