KR20160012084A

KR20160012084A - 도관에서 돔을 갖는 맞춤 이어폰

Info

Publication number: KR20160012084A
Application number: KR1020150103221A
Authority: KR
Inventors: 스타브로스 바세아스; 러스 슈라이너; 사곤 카모; 로니 이스라엘
Original assignee: 시카고 커스텀 어쿠스틱 인코퍼레이티드
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2016-02-02

Abstract

인-이어(in-ear) 이어폰은, 하우징, 이 하우징 안에 들어 있는 오디오 출력 장치, 하우징과 일체로 형성되는 중공의 기다란 스템, 및 도넛형상의 이어 돔을 갖는다. 스템은 그로부터 연장되어 있는 제 1 출력 단부를 가지며, 제 2 입력 단부에서 출력 장치에 들을 수 있게 결합된다. 이어 돔은 스템의 출력 단부에 일체로 형성된다.

Description

도관에서 돔을 갖는 맞춤 이어폰{CUSTOM EARPHONE WITH DOME IN THE CANAL}

본 출원은 2013년 7월 23일에 출원된 미국 가특허 출원 제61/857,303호의 이익을 주장하며, 이 가특허 출원은 여기에 충분히 나타나 있는 바와 같이 본원에 참조로 통합된다.

본 발명은 일반적으로 이어폰에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 일체형 맞춤(custom) 몰딩된 스템 및 이어 돔 부재를 갖는 인-이어(in-ear) 이어폰에 관한 것이다.

전통적인 소리 발생 장치(듣기 보조 기구 및 이어폰) 및 듣기 보호 장치(귀마개 및 뮤지션 플러그)는 일반적으로 (1) 장치 성능 및 음질에 중요한 양호한 음향 밀폐를 제공할 필요가 있고 또한 (2) 귀에 편안하게 끼워져야 한다. 기존의 방법은 많은 형태를 취하고 있는데, 여기서 그 중 하나를 중점적으로 설명할 것이며, 인-이어에 끼워지고 외부 전자 장치에 연결되는 이어 돔(ear dome) 또는 이어 팁(ear tip)이 사용된다. 미리 몰딩된 이어 돔 또는 이어 팁을 사용하여 소리 발생 장치를 귀에 적합하게 하는 이러한 방법은 일반적이다. 이러한 개념은 듣기 보조 기구에서 기성품 귀마개 및 일반적인 mp3 이어 버드(ear bud)에까지 이르는 모든 것에 공통적인 것이다.

일반적으로, 디지털 처리를 사용하여 듣기 장치를 제조하는 것이 알려져 있다. 이 장치는 일반적으로 이도(ear canal)의 윤곽에 맞는 맞춤 형상을 갖는 몰딩된 도관부를 포함한다. 그러나 이러한 장치는 일반적으로 강성적이며 양호한 음향 밀폐를 얻기에 충분한 깊이로 이도 안으로 들어갈 수 없다. 따라서, 이러한 장치는 착용하기에 불편할 수 있으며, 낮은 성능을 제공할 수 있고, 또한 착용자가 그의 머리나 턱을 움직일 때 쉽게 빠지거나 파손될 수 있다.

몰딩된 도관 부재를 이용하는 것에 대한 대안으로, 듣기 장치는 오디오 출력 장치에 부착되거나 고정되는 이어 돔을 대신 포함할 수 있다. 이러한 장치에서, 이어 돔은 전통적으로 스피커 또는 소리 발생 장치와는 별개의 것이다. 따라서, 이어 돔은 이어폰의 주 하우징에 분자적 수준으로 연결되지 않으며, 기계적 커플링, 접착제 또는 이들 모두를 필요로 하는 단점을 갖는다. "결합식(coupled)" 돔 설계는 귀꽂이 제조의 현재의 디지털 특성을 이용하지 않는다는 점에서 구식 개념인 것이다. 따라서, 공지된 듣기 장치에서 사용되는 돔 설계물은 귀의 실제 크기 또는 형상에 맞게 맞춤 몰딩되지 않는다.

여기에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태는 중공 스템 및 이어 돔과 일체로 형성되는 맞춤 몰딩된 하우징을 갖는 인-이어 이어폰에 관한 것이다. 사용시, 하우징 부분은 귀의 외부에 위치될 수 있고, 오디오 출력 장치 및 관련 회로를 가질 수 있다. 스템 및 이어 돔은 하우징으로부터 일체로 연장되어 이도의 일 부분 안으로 들어갈 수 있다. 이어폰은 착용자 귀의 귓바퀴(concha) 부분과 외이도 부분 내부에 안정적으로 끼워지도록 맞춤화될 수 있다. 돔 부분은 완전 맞춤품 또는 반 맞춤품으로서 성형될 수 있다. 추가로, 돔의 저부에는 사용자의 귀에 조정될 수 있는 크기를 갖는 도넛형상의 메모리 발포체 요소가 끼워질 수 있다.

도 1a는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 귀의 3차원 본(impression)의 정면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시되어 있는 3차원 귓본의 배면도이다.
도 2a는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 이어 돔 및 스템의 입면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시되어 있는 이어 돔 및 스템의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시 형태에 따른, 돔 아래에서 스템 주위에 배치될 수 있는 도넛형상(toroidal-shaped) 요소의 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시되어 있는 도넛형상 요소의 절결 사시도이다.
도 4는 도넛형상 요소가 돔 부분의 아래에 위치되어 있는 이어 돔의 단면도이다.
도 5a는 여기에 도시되어 있는 실시 형태에 따른, 이도 안에 부분적으로 삽입되어 있는 본 발명에 따른 이어폰 장치의 정면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시되어 있는, 이도 안에 부분적으로 삽입되어 있는 이어폰 장치의 측면도이다.
도 6은 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 이어폰의 내부 부품의 사시도이다.
도 7a는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 이어폰의 정면 사시도이다.
도 7b는 도 7a에 도시되어 있는 이어폰의 정면 사시도를 부분적으로 절단한 것이다.
도 8a는 도 7a 및 7b에 도시되어 있는 이어폰의 저면도(하부도)이다.
도 8b는 도 7a, 7b 및 8a에 도시되어 있는 이어폰의 단면 저면도(하부도)이다.
도 9a는 도 7a, 7b, 8a 및 8b에 도시되어 있는 이어폰의 저부 사시도이다.
도 9b는 도 7a, 7b, 8a, 8b 및 9a에 도시되어 있는 이어폰의 단면 저부 사시도이다.
도 10a는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 귀꽂이를 만드는데 사용될 수 있는 사출 성형 몰드의 제 1 사시도이다.
도 10b는 도 10a에 도시되어 있는 사출 성형 몰드의 제 2 사시도이다.
도 11a는 도 10a 및 10b에 도시되어 있는 사출 성형 몰드의 단면 사시도이다.
도 11b는 도 10a, 10b 및 11a에 도시되어 있는 사출 성형 몰드의 부분 절결 사시도이다.
도 12a는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 사출 성형 몰드에서 제조되는 귀꽂이의 부분 절결 사시도이다.
도 12b는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 사출 성형 몰드에서 제거된 후에 있는 이어폰의 측면도이다.
도 13a는 도 12b에 도시되어 있는 이어폰의 단면 사시도로, 내부 부품은 제거되어 있다.
도 13b는 내부 부품이 위치되어 있는 이어폰의 측단면도이다.
도 14는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 커버 플레이트 잠금 장치를 갖는 이어폰의 저부 사시도이다.
도 15는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 돔 및 발포체 충전 공동을 갖는 이어폰의 측단면도이다.
도 16은 2개의 주입구를 갖는 사출 성형 몰드의 사시도이다.
도 17a는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 커버 플레이트의 제 1 사시도이다.
도 17b는 도 17a에 도시되어 있는 커버 플레이트의 제 2 사시도이다.
도 17c는 도 17a 및 17b에 도시되어 있는 커버 플레이트의 제 3 사시도이다.
도 18a는 도 17a ∼ 17c에 도시되어 있는 커버 플레이트가 부착되어 있는 이어폰의 제 1 사시도이다.
도 18b는 도 18a에 도시되어 있는 이어폰의 단부도이다.
도 18c는 도 18a 및 18b에 도시되어 있는 이어폰의 제 2 사시도이다.
도 19a는 성형체 내에 내부 부품을 갖고 있는 이어폰의 제 1 부분 절결 사시도이다.
도 19b는 도 19a에 도시되어 있는 이어폰의 제 2 부분 절결 사시도이다.
도 20은 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 이어폰을 제조하는 방법을 도시하는 흐름도이다.

본 발명은 많은 다른 형태로 실시될 수 있지만, 본 발명의 특정 실시 형태가 도면에 나타나 있고 여기서 자세히 설명될 것이며, 본 개시는 본 발명의 원리를 예시한 것으로 생각해야 하며 또한 본 발명을 설명된 특정 실시 형태에 한정하고자 하는 것이 아님을 이해해야 한다.

이제 도면을 참조하면, 도 1a 및 1b는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 귀의 3차원 본(impression)(10)을 도시한다. 이 본(10)은 귀의 디지털 스캔 파일 또는 귓본(ear impression)으로 생성될 수 있다. 귓본 공정으로 생성될 때, 본(10)은 귀 공동 및 형상의 직접적 재료 주조를 통해 얻어질 수 있고, 그리고 주조물은 디지털 스캐너에 배치된다. 또는, 귀의 스캔된 이미지는 휴대용 디지털 스캐너에 의한 귀의 직접적인 스캔으로 얻어질 수 있다.

아래에서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 귀의 본(10)은 디지털 스캔된 이미지로부터 귀꽂이 제품을 생성하기 위해 특별히 설계된 소프트웨어 프로그램에 로딩될 수 있는데, 이 공정을 이조형(eSculpting)이라고 한다. 이조형의 공정에 의해, 원래의 이미지의 형상이 최종 제품의 형상에 맞도록 변경된다. 이 공정 중에, 이어 돔의 미리 설계된 요소, 내부 공동 배치홀더 및 몰딩 요소가 본(10)에 추가된다.

도 2a 및 2b는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 대표적인 이어 돔 및 스템 부재(12)를 도시한다. 돔 및 스템(12)은 돔형 부분(14) 및 이 부분으로부터 연장되어 있는 중공의 기다란 스템 부분(16)을 가질 수 있다. 스템 부분(16)은 입력 단부(18)와 출력 단부(20)를 갖는 내부 채널(17)을 가질 수 있다. 돔 부분(14)은 스템 부분(16)의 출력 단부에 일체로 형성될 수 있다. 돔 및 스템 설계물(12)은 예컨대 실리콘과 같은 성형가능한 합성 재료로 구성될 수 있고, 본 발명의 신규한 범위에서 벗어남이 없이 다른 크기와 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 개인 귀의 형상, 윤곽 및 깊이를 수용하기 위해 스템 부분(16)의 길이가 변할 수 있는 것 처럼, 돔 부분(14) 또는 스템 부분(16)의 직경이 변할 수 있다.

여기에 나타나 있는 실시 형태에 따라, 일체형 스템 및 돔 설계물(12)은, 특정 착용자의 귀에 가장 잘 맞도록 선택된 미리 설계된 형상으로 제조될 수 있고, 또는 특정 착용자의 귀의 윤곽에 꼭 맞도록 개별적으로 만들어질 수 있는 맞춤 설계된 돔 형상(14)으로 만들어질 수 있다. 따라서, 밀폐를 제공하는 어떤 확대부를 가지면서 착용자 귀의 단면 치수에 꼭 맞는 크기 중 하나를 갖기 위하여 다양한 크기로 만들어지는 "반 맞춤(semi-custom)" 돔을 갖는 이어폰이 제조될 수 있다. 또는, 스템 및 돔은 귀 윤곽에 꼭 맞도록 사람 귀의 실제 형상으로 만들어질 수 있다(이 경우에도 양호한 밀폐를 제공하기 위해 약간 확대됨).

선택된 이어 돔이 미리 설계된 이어 돔(14)인 경우, 도관의 장축 및 단축이 측정될 수 있고 미리 설계된 돔은 서로 다른 장축 및 단축 크기를 미리 정해진 세트의 돔에서 선택될 수 있다. 맞춤 이어 돔(14)이 선택되면, 그 돔은 귓본의 불리언 추출(Boolean subtraction)을 사용하여 만들어질 수 있다. 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 상기 일체형 돔 및 스템(12)은 편안함, 가요성, 양호한 음향 밀폐 및 폐색 감소를 포함한 많은 이점을 갖고 있다.

도 3a 및 3b는, 돔 부분(14) 아래에서 스템(16) 주위에 배치될 수 있는 변형가능한 요소(22)를 도시한다. 이 요소(22)는 중공 내부(24)를 가지면서 환형 또는 도넛형상일 수 있으며, 발포체(foam) 또는 폴리우레탄 재료로 구성될 수 있다. 따라서, 이 요소(22)는 쉽게 몰딩될 수 있고 또한 이어폰의 돔 부분(14) 아래에서 스템 부분(16) 주위에 안정적으로 끼워지도록 쉽게 조작 및 압축될 수 있다. 일단 돔(14) 아래에 삽입되면, 요소(22)의 적어도 일 부분은 회복 또는 팽창하여 돔(14)의 내부를 채울 수 있다. 요소(22)가 돔 및 스템 부재(12)에 추가되면, 기성품 귀마개 보다 양호한 음향 밀폐를 달성하는 양의 힘(positive force)을 귀의 외부에 제공할 수 있다.

도 4는 요소(22)가 돔(14) 아래에서 스템(16) 주위에 삽입되어 있는 돔 및 스템(12)의 단면도를 도시한다. 이 구성에서, 돔 및 스템(12)의 실리콘 재료는 귀 표면과 접촉할 수 있고 요소(22)는 실리콘과 귀 내측 피부 표면과 접촉을 유지시키고, 또한 시스템이 귀 속에 삽입되어 있을 때 이 시스템에 대한 일부 지지를 제공하는 가벼운 양압 밀봉 장치로서 작용한다.

도 5a 및 5b는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 제 1 이어폰(24)을 도시하는 것으로, 스템 및 돔(12)이 부분적으로 이도(ear canal)(E) 안으로 연장되어 있다. 이어폰(24)은 일반적으로 오디오 입력 장치(미도시)를 지니고 있는 하우징(26)에 일체로 형성된다. 스템 부분(16)의 입력 단부(18)는 하우징(26)에 일체로 형성될 수 있다. 이어폰(24)의 외부는 예컨대 실리콘과 같은 재료의 단일품으로 구성될 수 있고, 미리 정해진 다양한 형상 또는 크기로 제공될 수 있으며 또는 착용자의 귀 안에 안정적으로 끼워지도록 맞춤 성형되고 맞춤 크기로 될 수 있다. 일체형 구성은 개별적인 부품들로 만들어진 장치 보다 더 신뢰성 있을 수 있는 단일품 설계물을 제공함을 알 수 있을 것이다.

여기에 나타나 있는 스템 및 돔(Stem and Dome)의 조합물은, 이용가능한 조형 소프트웨어를 사용하여 귀꽂이(earmold)의 맞춤(custom) 부분 상에 편입될 수 있다. 이어 돔은 일반적으로 인-이어 제품에 새로운 것은 아니지만, 여기에 나타나 있는 실시 형태에서는, 더 다양하고 큰 범위의 돔, 귀의 실제 치수에 근거한 돔을 위한 더욱 개인적인 선택 및 생성 공정이 제공되고, 또한 설계물의 맞춤 부분에 스템 및 돔 설계물이 병합됨으로써 맞춤 귀꽂이와 인-이어 돔을 결합한 무이음(seamless) 시스템이 얻어지게 된다.

도 6은 이어폰(24)의 내부 부품(28)을 도시한다. 여기서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 이 내부 부품(28)은 하우징(26) 내의 내부 공동 안에 위치될 수 있다. 내부 구성품은 기다란 소리 보어 내부 요소(30), 스피커 하우징 내부 공동 요소(32) 및 와이어 하우징 내부 공동 요소(34)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 스피커 하우징(32)은 와이어 하우징(34)을 소리 보어(30)의 제 1 단부에 연결할 수 있다.

추가적인 이점은 전자 부품을 수용하는데 사용되는 내부 공동을 형성하는 코어에 있다. 특히, 코어 설계물은 1) 테이퍼형 소리 보어; 2) 스피커 하우징 영역; 및 3) 와이어 저장 영역을 포함한 많은 신규한 특징부를 포함할 수 있다. 여기서 설명하는 바와 같이, 테이퍼형 소리 보어는 높은 주파수 범위의 소리를 강하게 하는데 사용될 수 있으며, 추가로, 테이퍼 형상은 돔과 스템의 순응성을 증가시켜 편안함을 개선할 수 있다. 스피커 하우징 영역은 오디오 출력 장치 또는 스피커를 제 위치에 단단히 유지시키도록 구성될 수 있다. 와이어 저장 영역은 미리 배선된 전기 어셈블리의 삽입을 위한 공간을 생성할 수 있으며, 또한 전기 코드의 스트레인 완화를 더 제공할 수 있다. 모든 경우에, 이들 이점의 제공은 사람 귀의 형상에 따라 충분히 맞춤화될 수 있다.

도 7a 및 7b는 도 5a 및 5b에 도시되어 있는 이어폰(24)의 다른 도를 도시한다. 이들 도면에 나타나 있는 바와 같이, 와이어 통로 커버(36)가 와이어 하우징 내부 요소(32) 위에 배치될 수 있다. 추가로, 와이어 하우징 공동(34)은 스피커 하우징 공동(32)을 통해 소리 보어(30) 안으로 연장될 수 있다. 스템 및 보어 부재(12)는, 스템 부분(16)의 내부 채널(17)이 소리 보어(30)와 정렬되어 연속적인 통로를 형성하도록, 하우징(26)에 일체로 결합될 수 있다. 여기서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 하우징(26)은 초기 귓본(10)으로부터 적합하게 되는 실리콘 성형물(38)로 구성될 수 있다.

도 8a 및 8b는 이어폰(24)의 다른 도면을 도시한다. 이어폰(24)은 내부 와이어 하우징 요소 위에 위치되는 와이어 통로 커버(36)를 가질 수 있다. 도 8a 및 8b에 추가로 도시되어 있는 바와 같이, 이어폰(24)은 와이어 통로 경로 및 경감 배출구(40)를 포함할 수 있다. 와이어 통로 경로 및 배출구(40)는 와이어 하우징 공동(34) 안으로 연장되어 실리콘 성형물(38)과 와이어 통로 커버(36)로 둘러싸여 있을 수 있다.

도 9a 및 9b는 이어폰(24)의 다른 외부도 및 부분 단면도를 도시한다. 도 9a 및 9b에 나타나 있는 바와 같이, 와이어 하우징 공동(34)은 와이어 통로 경로 및 경감 압력 배출구(40)와 그리고 스피커 하우징 공동(32) 안으로 개별적으로 연장될 수 있다. 내부 공동은 실리콘 성형물(38) 안에 형성될 수 있다. 추가로, 와이어 통로 커버(36)는 와이어 통로 경로 및 압력 배출구(40)를 에워쌀 수 있다. 도 9a 및 9b는 동일한 실리콘 성형물(38)로 형성될 수 있는 하우징(36)과 돔 및 스템(12)의 일체형 구성을 추가로 도시한다.

도 10a 및 10b, 도 11a 및 11b 그리고 도 16은 실리콘 귀꽂이를 만드는데 사용될 수 있는 사출 성형 몰드(42)를 도시한다. 이 사출 성형 몰드(42)는 일회용 장치일 수 있으며 또는 복수의 귀꽂이 장치를 제조하기 위해 재사용될 수 있다. 사출 성형 몰드(42)는 3차원 프린터에서 생성될 수 있으며, 외부 하우징 또는 케이싱(46), 중공 내부 공동(48) 및 몰드(42)의 중앙 공동(48)을 접근하는 복수의 돌출형 몰드 배출구(44)를 포함할 수 있다. 몰드(42)의 내부 공동(48)은, 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 대응하는 크기의 귀꽂이 또는 이어폰을 제조하기 위한 크기와 형상으로 될 수 있다. 특히, 내부 공동(48)은 귀꽂이 또는 이어폰의 각 부분을 형성하기 위한 스템 및 돔 부분(50), 소리 보어 부분(52) 및 와이어 하우징 부분(54)을 가질 수 있다.

도 16에 나타나 있는 바와 같이, 몰드(42)는 예컨대 연질 재료와 경질 재료 또는 서로 다른 색의 재료와 같은 2개의 다른 재료로 복합 성형물을 형성할 수 있도록 주입구(70, 72)를 추가로 가질 수 있다. 사용시, 주입구(70)를 통해 성형물(38)을 일 재료로 충전할 수 있고, 또한 주입구(72)를 통해서는 돔 및 스템 부분(12)만 다른 재료로 충전할 수 있다.

도 12a는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따라 사출 성형 몰드(42)에서 만들어지는 성형물(38)의 부분 절결도를 도시하고, 도 12b는 돔 및 스템 부재(12)와 일체로 형성되어 있는 하우징(26)을 갖는 성형물(38)을 갖는 최종 이어폰 제품(24)을 도시한다.

도 13a 및 13b는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 귀꽂이 또는 이어폰(24)의 내부의 추가적인 단면도를 도시한다. 이러한 실시 형태에 따르면, 귀꽂이(24)는 하우징(26)에 일체로 형성된 돔 및 스템 부재(12)를 포함하는 성형물(38)로 구성될 수 있다. 하우징(26) 내부에서, 이어폰(24)은 오디오 출력 장치(54)를 연결하는 배선(56)을 수용하기 위한 코드 하우징 공동(34)을 포함할 수 있다. 오디오 출력 장치(54)는 스피커 부품 공동(58) 내부에 위치될 수 있다. 귀꽂이(24)는 소리 압력 경감 배출구(40) 및 와이어 통로 경로(60)를 추가로 포함할 수 있다. 코드(62)가 와이어 통로 경로(60)와 경감 배출구(40)를 통해 코드 하우징 공동(34) 안으로 연장될 수 있다. 도 14는 하우징(26)을 따라 연장되어 있는 커버 플레이트 잠금 요소(64)를 포함하는 귀꽂이(24)의 다른 외부도를 도시한다.

본 이어폰의 다른 이점은 전기 코드 출구 구성에 있다. 구체적으로, 이 출구 코드 구성은 전기 코드를 위한 스트레인 완화 출구 채널 및 제품의 저음 성능을 향상시킬 수 있는 코드 아래의 압력 배출구를 제공할 수 있다. 이들 스트레스 완화 출구 채널 및 압력 배출구는 개별적으로 그리고 함께, 공지된 듣기 보조 장치에 대해 개선된 이어폰 제품을 제공한다. 추가로, 이 구성의 추가 이점은, 스트레인 완화 코드는 맞춤 부품 안에 내장되며 그래서 어셈블리의 크기와 가격을 줄일 수 있다는 것이다.

도 15는 듣기 보호 장치로서 사용되는 귀꽂이(65)를 도시한다. 도 15에 나타나 있는 바와 같이, 내부 소리 발생 부품 및 전기 부품을 포함하는 대신에, 하우징의 내부는 소리 감쇠 충전물(66)을 포함할 수 있다. 이 소리 감쇠 충전물(66)은 겔, 발포체, 액체 또는 공기로 구성될 수 있고, 소리가 고막에 도달하는 것을 더 차단하거나 줄여줄 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 이러한 구성의 이점은, 소리 감쇠가 개선되고 그래서 귀 보호 장치가 단일 재료로 만들어진 것 보다 더 잘 기능한다는 것이다.

도 17a ∼ 17c와 도 18a 및 18b는 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 귀꽂이에 고정될 수 있는 커버 플레이트(74)를 도시한다. 도 7b 및 7c에 나타나 있는 바와 같이, 커버 플레이트(74)는 커버 플레이트 와이어 통로(76), 스트레인 완화 요소(78) 및 잠금 핀(80)을 포함할 수 있다.

커버 플레이트(74)는 실리콘 성형물의 내부 공동을 위한 보호 커버를 제공하고, 또한 이어폰 와이어가 커버 플레이트를 통해 안내된다는 점에서 전기 하우징의 일 부분으로서 작용할 수 있다. 추가로, 어떤 경우에는, 전기 플러그 또는 다른 부품도 커버 플레이트(74) 내부에 수용될 수 있다. 이 커버 플레이트(74)는 라벨 부착을 위한 표면을 더 제공할 수 있다. 외형, 와이어 통로 요소 또는 부품 하우징 및 기계적 연결 요소는 사람 귀의 형상과 크기에 따라 항상 특정 위치에 있으므로 커버 플레이트(74)는 맞춤 설계된 부품일 수 있다. 도 18a ∼ 18c 및 19a 및 19b는 복수의 잠금 핀(80)으로 이어폰(24)의 실리콘 성형물(38)에 기계적으로 고정되어 있는 커버 플레이트(74)를 도시한다. 도 19a 및 19b는 커버 플레이트(74)가 성형물(38)에 고정될 때 커버 플레이트 와이어 통로(76) 및 스트레인 완화 요소(78)의 위치를 보여주는 장치의 단면도를 추가로 도시한다.

여기에 나타나 있는 실시 형태는, 실리콘 성형물의 형상에 근거하여 커버 플레이트의 특정한 형상을 규정하기 위해 컴퓨터 판독가능한 지령 또는 소프트웨어에 의존할 수 있다. 소프트웨어는 불리언 병합 및 추출을 포함하는 커버 플레이트에 요소를 추가하는데도 사용될 수 있다. 그래서 커버 플레이트는 3D 프린터에서 아크릴 플라스틱으로 인쇄될 수 있다. 커버 플레이트에 있는 공동에 부품이 배치되거나 이 공동을 통해 안내되면, 일단 인쇄된 커버 플레이트는 전기 어셈블리 공정에 포함될 수 있다. 커버 플레이트는 이 커버 플레이트에 위치되어 있는 가시형 핀을 사용하여 실리콘 성형물에 부착될 수 있으며, 이 가시형 핀은 실리콘 성형물에 있는 대응하는 공동에 스냅 결합된다.

여기에 나타나 있는 이어폰, 귀꽂이 및/또는 듣기 보호 장치는 공지된 이어폰 설계에 비해 많은 이점을 갖는다. 특히, 본 장치는 (1) 돔 및 발포체 재료의 개선된 순응성(부드러움) 및 가요성으로 인해 꽉 끼이는 완전 맞춤형 이도 장치 보다 좋은 음향 밀폐를 달성하고, (2) 완전 이도 끼움형 장치와 비교하여 개선된 편안함을 제공하며, (3) 제조하는데 더 적은 재료를 필요로 하고 또한 일반적으로 비용도 덜 비싸며, (4) 이도 안으로 더 깊이 연장되어 폐색 효과를 줄여주며, (5) 결합된 부품들 사이의 누출 또는 약한 이음의 가능성을 줄여줌으로써 또는 부적절한 결합 기계로 수리 또는 교체를 덜 필요로 하고, 그리고 (6) 턱의 움직임, 및 꽉 끼이는 충전된 이도를 사용할 때 일어나는 음향 밀폐의 계속적인 상실 및 회복과 일반적으로 관련있는 누출과 관련된 소음 레벨을 낮출 수 있다.

도 20은 여기에 나타나 있는 실시 형태에 따른 귀꽂이 또는 이어폰을 만드는 방법(100)을 도시하는 흐름도이다. 이어폰은 맞춤 귀꽂이 및 듣기 보조 쉘 설계 및 제조에 있어 발전한 새로운 설계 요소와 제조 방법의 조합을 이용하여 만들어질 수 있다. 예컨대, 귀와 이도 안으로 실리콘을 주입하여 사람 귀의 본을 만들 수 있고(102), 또는 외이 또는 이도 입구 영역을 레이저 또는 백색 광 스캐너로 스캔할 수 있다. 일단 본이 얻어지면, 프로그램가능한 프로세서 및 예컨대 컴퓨터 보조 설계(CAD) 소프트웨어와 같은 컴퓨터 판독가능한 지령 또는 소프트웨어를 갖는 전자 장치가 스캔된 이미지를 처리하여, 제품의 형상을 만들거나 조형할 수 있다(104). 미리 설계된 내부 및 외부 요소들이 또한 성형물에 추가될 수 있고(106) 이 성형물의 디지털 이미지에 병합될 수 있다.

성형물의 모형으로부터 사출 성형 몰드가 생성될 수 있다(108). 이 몰드의 생성은, 예컨대 컴퓨터 보조 설계(CAD) 소프트웨어와 같은 컴퓨터 판독가능한 지령 또는 소프트웨어를 실행할 수 있는 전자 처리 장치로 달성될 수 있다. 맞춤 위치에 있는 맞춤 형상 및 설계 요소를 갖는 커버 플레이트가 또한 전자 장치 및 실행가능한 소프트웨어에 의해 설계될 수 있다(110).

그런 다음, 최종 제품 설계의 디지털 파일이 3D 프린터와 같은 3차원 신속 원형 제작(prototyping)/제조 기계에 출력될 수 있으며, 여기서 사출 성형 몰드가 생성될 수 있고(114), 또한 실리콘 또는 다른 탄성중합 재료로 주입될 수 있다(118). 맞춤 커버 플레이트에 대한 설계가 또한 3D 프린터에 출력될 수 있고 3D 프린터에 의해 생성될 수 있다(116).

일단 실리콘이 굳으면, 몰드의 외부 "쉘(shell)"이 갈라져 개방되고 제거되어(120) 내부에 있던 실리콘 성형물이 드러나게 된다. 그런 다음 그 실리콘 성형물을 절단 개방하여(122) 내부 코어 요소를 제거할 수 있으며, 그러면, 스피커, 증폭기, 회로기판, 와이어, 스위치 등과 같은 전자 부품을 수용하게 될 공동이 실리콘 성형물 안에 남게 된다. 이 과정은 장치를 형성하는데 사용되는 실리콘 재료의 탄성중합 특성을 이용하여 실시될 수 있다. 특히, 실리콘 재료는, 넓은 언더컷이 존재할 때에도 내부 코어 요소에 접근하여 코어 요소를 제거할 수 있도록 연신될 수 있다. 이는 또한 실리콘에 절개부를 만들어 행해질 수 있다. 예컨대, 간단한 제거를 위해 공구를 코어 요소에 걸 수 있도록 새김눈(indent)이 코어 요소에 형성될 수 있다.

실리콘은 귀꽂이를 추가로 찢거나 손상시킴이 없이 더 큰 코어 요소가 절개부를 통과할 수 있도록 연신될 수 있다. 실리콘 재료의 탄성중합 특성은 일반적으로 빠른 메모리를 가지므로, 귀꽂이는 절개부의 영역에 틈을 남기지 않고 그의 원래 형상 및 형태로 신속하게 복귀할 수 있다. 절개부는 또한 필요시 실리콘 접착제에 의한 결합 후에 밀봉될 수 있다.

코어 요소가 제거된 후에, 이어폰 및 듣기 보조 기구와 유사한 능동 장치의 경우처럼 전기 어셈블리가 탄성중합 성형물 안으로 결합 및 삽입될 수 있다(124). 또는, 듣기 보호 장치의 경우에 공동은 겔, 발포체, 액체 또는 공기와 같은 소리 감쇠 재료로 충전될 수 있다.

맞춤 커버 플레이트가 실리콘 성형물 및 전기 부품에 결합 및 고정될 수 있다(126). 도넛형상의 발포체 요소가 또한 실리콘 성형물에 있는 돔 및 스템 부재 위로 연신될 수 있고(128), 돔이 상기 발포체 요소 위로 접혀(130), 돔 및 스템 부재의 결합을 완성할 수 있다.

전술한 바로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 요지와 범위에서 벗어남이 없이 많은 변경과 수정이 가능하다. 여기서 설명하는 특정 장치에 대한 제한을 의도하거나 유추해서는 아니됨을 이해해야 한다. 물론, 첨부된 청구 범위는 이 청구 범위에 속하는 모든 그러한 수정도 포함하는 것이다.

또한, 도면에 나타나 있는 논리적 흐름은 바람직한 결과를 얻기 위해 나타나 있는 특정 순서 또는 순차적인 순서를 필요로 하는 것은 아니다. 다른 단계가 제공될 수 있고 또는 설명된 흐름으로부터 단계들이 제거될 수 있으며, 설명된 실시 형태에 다른 요소가 추가되거나 그로부터 제거될 수 있다.

12 돔 및 스템 부재
14 돔형 부분
16 스템 부분
22 변형가능한 요소

Claims

외부 및 내부 이도 공동을 포함하는 이도 공동(ear canal cavity) 및 귀 귓바퀴(concha)의 형상을 나타내는 표현물을 만드는 단계;
상기 형상의 내부 이도 부분을 제거하고 내부 이도 부분을 일체로 형성된 스템 및 돔 부재를 갖는 맞춤(custom) 귀꽂이(earmold)로 교체하는 단계를 포함하고,
상기 스템 및 돔 부재는 상기 내부 이도 공동의 적어도 일 부분 안에 끼워지도록 동적으로 구성되는 방법.
청구항 1에 있어서,
도넛형상(toroid)의 메모리 발포체(foam) 인서트를 상기 돔 부재의 아래에서 스템 상에 추가하는 단계를 더 포함하고, 상기 메모리 발포체 인서트는 이도 안으로 동적으로 끼워지는 방법.
청구항 1에 있어서,
내부 귀 공동의 형상과 각을 측정하는 단계, 및
컴퓨터 판독가능한 매체에 저장되어 있는 전자 지령을 제공하는 단계를 더 포함하고,
상기 전자 지령은 프로그램가능한 프로세서와 제어 회로에 의해 실행가능하며, 상기 전자 지령은 다양한 형상을 갖는 다수의 스템 및 돔 부재를 포함하는 미리 설계된 세트에서 적절한 반 맞춤 스템 및 돔 부재를 선택하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 표현물의 형상에 따라 마련되어 있는 고유한 설계물로 상기 표현물에서 내부 재료를 제거하는 제거 단계를 더 포함하고, 상기 제거 단계는 상기 귓바퀴 및 외부 이도 공동에서 실질적으로 중공 영역을 생성하며, 상기 중공 영역은 전기 부품 또는 다른 소리 감쇠 재료 또는 공기를 위한 하우징으로서 작용하는데 적합한 형상으로 되어 있는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 표현물의 형상에 따라 마련되어 있는 설계물로 상기 표현물에서 내부 재료를 제거하는 제거 단계를 더 포함하고, 상기 제거 단계는 높은 주파수를 강하게 하여 음향 성능을 향상시키는 혼(horn) 효과를 갖는 소리 보어(bore)가 생성하는 방법.
청구항 1에 있어서,
귀꽂이를 형성하는 탄성중합 재료 내부로부터 연장부를 형성하는 둘러싸인 요소를 추출하는 추출 단계를 더 포함하고, 상기 추출 단계는 상기 연장부를 제거하기 위해 탄성중합 재료를 일시적으로 뒤트는 단계를 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서,
귀꽂이를 형성하는 탄성중합 재료 내부로부터 연장부를 형성하는 둘러싸인 요소를 추출하는 추출 단계를 더 포함하고, 상기 추출 단계는 추출되는 대상의 설계 요소에 의해 도움을 받는 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 설계물은 귀꽂이의 내부 공동을 생성하고, 상기 설계물은 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장되어 있는 전자 지령에 의해 사출 성형 몰드 장치에 포함되거나 부착되며, 상기 전자 지령은 프로그램가능한 프로세서 및 제어 회로에 의해 실행될 수 있는 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 사출 성형 몰드 장치에 상기 설계물을 추가하는 추가 단계를 더 포함하고, 상기 추가 단계는 코드 부품의 스트레인 완화에 도움을 주는 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 사출 성형 몰드 장치에 상기 설계물을 추가하는 추가 단계를 더 포함하고, 상기 추가 단계는 저 주파수 소리의 음질을 개선하여 귀꽂이의 음향 성능에 도움을 주는 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 사출 성형 몰드 장치에 상기 설계물을 추가하는 추가 단계를 더 포함하고, 상기 추가 단계는 최종 귀꽂이 제품과 단일품으로서 상기 스템 및 돔 부재를 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서,
겔, 발포체, 액체 또는 공기를 생성된 공동 안으로 주입하거나 삽입하는 주입 또는 삽입 단계를 더 포함하고, 상기 주입 또는 삽입 단계는 최종 귀꽂이 제품에서 소리 감쇠 매체로서 작용하는 방법.
청구항 4에 있어서,
다른 탄성중합 재료를 귀꽂이 안으로 주입하는 주입 단계를 더 포함하고, 상기 주입 단계는 다른 경도, 색, 텍스쳐(texture) 또는 강도를 갖는 복수의 재료로 이루어진 복합물인 최종 제품을 생성하는 방법.
3차원 프린터를 제공하는 단계;
컴퓨터 판독가능한 매체에 저장되어 있는 전자 지령을 제공하는 단계로서, 상기 전자 지령은 상기 프린터를 작동시키기 위해 프로그램가능한 프로세서 및 제어 회로에 의해 실행가능한 단계; 및
귓본(ear impression)의 외이의 형상에 근거하여 맞춤 커버 플레이트를 만드는 단계를 포함하고,
상기 커버 플레이트는 전기 하우징 및 라벨부착 영역을 가지며, 또한 잠금 핀을 통해 실리콘 성형물에 기계적으로 연결되는데 적합한 방법.
인-이어(in-ear) 이어폰으로서,
하우징;
상기 하우징 안에 들어 있는 오디오 출력 장치;
상기 하우징과 일체로 형성되는 중공의 기다란 스템으로서, 상기 스템은 그로부터 연장되는 제 1 출력 단부를 가지며, 제 2 입력 단부에서 출력 장치에 들을 수 있게 결합되는 스템; 및
상기 스템의 출력 단부에 일체로 형성되어 있는 도넛형상의 이어 돔을 포함하는 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 스템은 테이퍼형의 일체식 소리 보어를 형성하는 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 하우징은 스피커 하우징 영역을 형성하는 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 하우징은 와이어 저장 영역을 형성하는 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 하우징은 스트레인 완화 출구 채널을 형성하는 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 하우징은 압력 배출구를 형성하는 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 하우징은 부품을 위한 공동 형성 요소를 빼낼 수 있도록 변형가능하고 탄성중합성인 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 돔은 복수의 미리 정해진 돔 형상 또는 맞춤식 돔 형상에서 선택되는 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 하우징의 일 부분에 분리가능하게 결합될 수 있는 선택된 형상의 인쇄된 면 플레이트를 포함하는 인-이어 이어폰.
청구항 23에 있어서,
선택된 전기 부품을 지니고 있는 인-이어 이어폰.
청구항 15에 있어서,
상기 돔과 하우징 사이에서 상기 스템의 일 부분을 둘러싸는 도넛형상의 발포체 요소를 갖는 인-이어 이어폰.