KR20160020921A - 체감진동형 복합 음향리시버 - Google Patents

체감진동형 복합 음향리시버 Download PDF

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KR20160020921A
KR20160020921A KR1020140106274A KR20140106274A KR20160020921A KR 20160020921 A KR20160020921 A KR 20160020921A KR 1020140106274 A KR1020140106274 A KR 1020140106274A KR 20140106274 A KR20140106274 A KR 20140106274A KR 20160020921 A KR20160020921 A KR 20160020921A
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Abstract

본 발명에 따르면, 음향재생기기로부터 수신된 음향신호에 따라 다이아프레임을 진동시켜 음향을 출력하는 음향발생부, 선형 진동구조를 갖는 진동발생부 및 귀의 피부와 접촉하여 진동을 전달하는 진동전달부를 구비한 하우징을 포함하는 체감진동형 복합 음향리시버에 있어서, 체감진동형 복합 음향리시버에 음향출력방향의 직각방향으로 돌출된 진동전달부를 형성하여 귀와 더 넓고 효과적으로 접촉되도록 함으로써 진동을 효과적으로 전달할 수 있도록 하여 고성능의 체감진동형 복합 음향리시버를 제공한다.

Description

체감진동형 복합 음향리시버 {Mixed sound receiver with vibration effect}
본 발명은 체감진동형 복합 음향리시버에 관한 것으로서, 자세하게는 골전도 구조를 연결하여 일반 소형 음향리시버의 기능은 물론이고 체감진동 및 골전도 음향 등 다양한 음감 및 체감을 구현할 수 있는 체감진동형 복합 음향리시버에 관한 것이다.
소형 음향리시버는 소형의 스피커가 내장되어 귓속에 착용 또는 외이에 부착할 수 있는 크기와 형상으로 제작되어 MP3 플레이어, 모바일 폰 등의 음향재생기기로부터 전달받은 음향신호를 외이로 직접 출력하는 이어폰 또는 헤드폰 등을 가리키며, 소형화되고 사용의 편리성이 있어 휴대장비로서 이용가치가 높다.
그러나 종래의 소형 음향리시버는 다이아프레임의 면적이 작아 출력이 약한바, 저역 대역의 음감을 충분히 구현할 수 없었다. 따라서 이런 문제를 해결하기 위해 음향 발생부와 별도로 진동발생부를 구분하여 두고, 이를 일체로 고정하여 음향리시버를 만들 수 있다. 이때 저역에서는 진동발생부의 진동이 귀의 피부와 뼈를 통해 골전도 효과를 얻음으로, 음향 발생부에서 청각을 이용하여 듣는 소리와 진동을 발생하여 골전도 효과를 통해 소리를 합성하여 들음으로써 음향이 풍부하게 들리는 효과를 얻을 수 있다. 특히 음향발생부에서는 고역의 음향을, 그리고 진동발생부에서는 저역의 진동을 발생하여 조합하면 풍부한 음감을 구현할 수 있다.
그러나 체감진동형 복합 음향리시버의 외형에 따라 귀와 접촉되어 진동이 전달되는 효율이 좋지 않으면, 진동발생부에서 발생하는 저역대역의 진동 체감이 저하될 수 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 진동발생부에서 발생하는 진동력을 효과적으로 전달함으로써 골전도 효율을 높여 고성능 체감진동형 복합 음향리시버를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 음향재생기기로부터 수신된 음향신호에 따라 다이아프레임을 진동시켜 음향을 출력하는 음향발생부, 선형 진동구조를 갖는 진동발생부 및 귀 주위의 피부와 접촉하여 진동을 전달하는 진동전달부를 구비한 하우징을 포함한다.
상기 진동전달부는 이개부에 삽입 및 접촉이 가능하도록 음향출력방향의 직각방향으로 일부가 돌출될 수 있다.
상기 진동전달부는 상기 하우징의 일부에 음향출력방향으로 단면을 형성하는 것이 좋다.
상기 음향발생부와 상기 진동발생부의 중심이 서로 다르게 배치될 수 있다.
상기 음향발생부와 상기 진동발생부의 크기가 서로 다르게 구성되되 직경이 큰 부위의 일측면에 진동전달부가 설치될 수도 있다.
그리고 상기 진동발생부는 상기 하우징과 일체로 형성될 수도 있다.
또한 상기 진동발생부는 진동발생부재를 별도로 형성하여 상기 하우징의 일부와 결합할 수도 있다.
상기 음향발생부의 하우징과 상기 진동발생부의 하우징은 별도로 구성되되 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 원재료를 사용하여 일체로 연결되어 구성될 수도 있다.
상기 진동발생부는 저역특성이 우수한 다이아프레임과 코일과 영구자석을 사용한 스피커를 채용할 수도 있다.
본 발명의 특징 및 잇점들을 첨부 도면에 의거하여 다음의 상세한 설명으로 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 체감진동형 복합 음향리시버를 이개부에 삽입 및 접촉할 수 있도록 음향출력방향의 직각방향으로 돌출된 진동전달부를 형성하여 체감진동형 복합 음향리시버와 귀의 접촉면적을 크게 하고, 체감진동형 복합 음향리시버의 진동방향과 수직으로 위치한 이개와 진동전달부가 접촉하여 체감진동형 복합 음향리시버에서 발생한 진동을 진동전달부를 통하여 진동방향과 수직방향의 면으로 직접 충격할 수 있어 진동을 효과적으로 전달할 수 있으므로 체감진동형 복합 음향리시버의 골전도 효과를 극대화 할 수 있어서 고성능의 체감진동형 복합 음향리시버를 제공할 수 있다.
도1 본 발명에 따른 체감진동형 복합 음향리시버에 대한 외관도
도2 본 발명에 따른 체감진동형 복합 음향리시버에 대한 단면도
도3 체감진동형 복합 음향리시버의 음향전달
도4 귀의 구조 및 체감진동형 복합 음향리시버의 장착
도5 본 발명에 따른 체감진동형 복합 음향리시버의 실시 예
도6 본 발명에 따른 체감진동형 복합 음향리시버의 다른 실시 예
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 실시예에 대한 외관도이며, 도2는 본 발명에 따른 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 단면도이다. 도시된 바와 같이 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)는 내부에 공간을 구비하고 있는 하우징(127)에 음향발생부(130)와 진동발생부(110)가 장착되어 구성되며 귀의 이개와 접촉하여 진동을 전달하는 면적을 크게하여 상기 진동발생부(110)에서 발생하는 진동을 효과적으로 전달하는 진동전달부(140)를 구비하고 있다.
상기 음향발생부(130)는 음향부 영구자석(137)과 음향부 코일(139) 및 다이아프레임(133)을 포함하여 구성된다. 스마트폰, MP3 플레이어, PC와 같은 음향재생기기로부터 입력된 음향신호에 따라 상기 음향부 코일(139)에 전자기력이 발생하여 상기 음향부 영구자석(137)과 상호 작용함으로써 상기 음향부 코일(139)에 결합된 상기 다이아프레임(133)이 진동하여 음향을 발생시킨다. 상기 음향부 영구자석(137)의 일측면에 강자성체로 이루어진 음향부 요크(135)를 배치하여 자기회로를 구성함으로써 상기 음향부 영구자석(137)의 자기효율을 증대시킬 수도 있다. 상기 음향발생부(130)는 도1에 도시된 구조 외에도 종래의 소형 음향리시버에서 채택하는 소형 스피커 구조이면 무엇이든 이용 가능하다.
상기 다이아프레임(133)측으로 상기 음향발생부(130)를 보호할 수 있는 커버(131)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 진동발생부(110)는 내부에 공간을 형성하는 케이스(111), 상기 케이스(111)와 결합된 전원공급장치(115), 상기 전원공급장치(115)와 전기적으로 연결된 진동부 코일(125), 상기 진동부 코일(125)의 내측면 및 외측면에 각각 배치된 복수개의 진동부 영구자석(113), 상기 복수개의 진동부 영구자석(113)과 일체로 결합된 지지부재(117), 상기 지지부재(117)에 일측면이 고정되고 또 다른 일측면이 상기 케이스(111)에 연결된 탄성부재(123)로 구성될 수 있다.
음향재생기기로부터 수신된 음향신호가 상기 전원공급장치(115)를 통해 상기 진동부 코일(125)에 인가되어 전자기력이 발생하면 상기 진동부 영구자석(113)과 상호작용하여 상기 진동부 영구자석(113)이 상측 또는 하측으로 이동함으로써 진동을 발생시킨다.
상기 지지부재(117)는 강자성체로 구성하여 자기회로를 형성함으로써 상기 진동부 영구자석(113)에서 발생하는 자기력의 누설을 방지하고 자기 효율을 증대시킬 수 있다.
상기 탄성부재(123)는 일측면이 상기 케이스(111)에 고정되고, 다른 측면이 상기 지지부재(117)에 결합되어, 상기 진동부 코일(125) 및 상기 진동부 영구자석(113)에 의해 발생하는 진동력을 공진에 의해 증대시키는 역할을 한다. 상기 탄성부재(123)는 상기 케이스(111) 및 상기 지지부재(117)와 용접, 본딩, 코킹 등의 방법으로 고정할 수 있으며, 탄성이 좋은 금속으로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 진동부 영구자석(113)의 일측면에 강자성체로 이루어진 진동부 요크(121)를 구비하여 상기 진동부 영구자석(113)에서 발생되는 자기력의 누설을 방지함으로써 상기 진동부 코일(125) 및 상기 진동부 영구자석(113)에서 발생되는 진동력을 증대시키는 것이 바람직하다.
상기 케이스(111)는 상기 하우징(127)과 일체로 형성할 수도 있다.
도1에 도시된 상기 진동발생부(110)의 구조는 하나의 실시 예를 설명한 것으로 도1에 예시한 상기 진동발생부(110) 구조 외에도 골전도 구조의 기본이 되는 선형진동 구조이면 무엇이든 적용 가능하다.
상기 음향발생부(130)의 진동시 상측 또는 하측으로 이동하며 진동하는 음향부 코일(139)의 무게와 상기 진동발생부(110)에서 진동하는 진동부 영구자석(113)의 무게를 비교하면 진동부 영구자석(113)이 더 무겁고, 상기 음향발생부(130)의 상기 다이아프레임(133)보다 상기 진동발생부(110)의 탄성부재(123)의 스프링상수가 높아 상기 음향발생부(130)에 대비하여 상기 진동발생부(110)의 잔류진동의 지속시간이 더 길어 서로 다른 느낌을 줌으로써 음향의 입체감을 느끼게 하는 효과가 있다.
특히 상기 음향발생부(130)는 공기를 통해 소리를 귀 속에 있는 고막을 통해 청각신호를 자극하여 뇌에 음향신호를 전달하고, 상기 진동발생부(110)는 음향신호에 따라 진동을 발생시켜 그 진동력으로 귀 부근의 피부나 뼈를 통해 음향신호를 뇌에 전달함으로써 음향신호의 전달 방식이 다양하여 음향의 입체감을 느끼게 하는 효과도 있다.
체감진동형 복합 음향리시버(100)의 외관이 원기둥 형태로 형성되면 도4(d)에 도시된 바와 같이 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 진동방향과 동일한 방향으로 위치한 외이도 면이 접촉되어 진동을 효과적으로 전달할 수 없어 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)에서 발생되는 진동의 체감이 감소하게 된다.
그러나 도4(e)와 같이 체감진동형 복합 음향리시버(100)를 이개부에 삽입 및 접촉할 수 있도록 음향출력방향의 직각방향으로 돌출된 상기 진동전달부(140)를 형성한다면 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)와 귀의 접촉면적을 크게 할 수 있고, 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 진동방향과 수직으로 위치한 이개와 상기 진동전달부(140)가 접촉하여 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)에서 발생한 진동을 상기 진동전달부(140)를 통하여 진동방향과 수직방향의 면으로 직접 충격할 수 있어 진동을 효과적으로 전달할 수 있으므로 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 골전도 효과를 극대화 할 수 있다.
상기 진동전달부(140)는 상기 하우징(127)의 일부에 형성하되 이개와 넓은 면적으로 접촉될 수 있도록 음향출력방향으로 단면을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 하우징(127)은 도1에 도시된 바와 같이 일체로 구성하여 상기 진동발생부(110) 및 상기 음향발생부(130)를 장착할 수도 있고, 상기 진동발생부(110)와 상기 음향발생부(130)에 별도로 상기 하우징(127)을 각각 구비하여 상기 하우징(127)을 서로 직접 결합하거나 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 재질을 통해 결합하여 상기 진동발생부(110)에서 발생한 진동력이 외이에 전달되도록 연결하여 구성할 수도 있다.
상기 하우징(127)은 상기 진동발생부(110)에서 발생하는 진동을 흡수하지 않고 그대로 전달할 수 있는 합성수지 또는 금속 또는 나무와 같은 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 체감진동을 이용한 복합 음향리시버(100)가 음향재생장치로부터 발생되는 음향신호를 수신하기 위하여 유선으로 연결할 수도 있고, 상기 체감진동을 이용한 복합 음향리시버(100)에 무선신호 수신모듈을 일체로 내장하여 유선 연결로 인한 불편함이 없도록 구성할 수도 있다. 상기 무선신호 수신모듈은 블루투스 모듈 또는 지그비 모듈로 구성할 수 있다.
도3은 체감진동형 복합 음향리시버의 음향전달을 도시한 것이다. 음향이 귀에 전달될 때, 공기의 진동이 외이도를 통해 고막에 전달되어 고막을 진동하게 하여 그 진동이 달팽이관을 통해 청신경에 전달되어 음향을 감지하게 된다. 골전도 리시버의 경우 공기를 통해 전달되지 않고 피부에 접촉하여 연골 및 뼈를 통해 청신경에 진동이 전달되어 음향을 감지한다. 이를 접목시킨 체감진동형 복합 음향리시버는 상기 음향의 전달 방법을 모두 적용하여 음향발생부(130)에서 발생하는 음향은 외이도를 통해 고막을 울려 음향을 감지하고 진동발생부(110)에서 발생하는 진동은 귀에 접촉되어 연골 및 뼈를 통해 음향을 전달한다.
이와 같이 공기전도와 골전도를 함께 이용하여 음향신호를 뇌에 전달함으로써 음향신호의 전달방식이 다양하여 음향의 입체감을 느끼게 하는 효과가 있다.
또한 상기 음향발생부(130)의 진동시 상측 또는 하측으로 이동하며 진동하는 음향부 코일(139)의 무게와 상기 진동발생부(110)에서 진동하는 진동부 영구자석(113)의 무게를 비교하면 진동부 영구자석(113)이 더 무겁고, 상기 음향발생부(130)의 상기 다이아프레임(133)보다 상기 진동발생부(110)의 탄성부재(123)의 스프링상수가 높아 상기 음향발생부(130)에 대비하여 상기 진동발생부(110)의 잔류진동의 지속시간이 더 길어 서로 다른 느낌을 줌으로써 음향의 입체감을 느끼게 하는 효과가 있다.
도4는 본 발명에 따른 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 외관의 실시 예를 도시한 것이다.
도4(a)는 사람의 귀의 구조 및 명칭을 설명하는 그림이다. 사람의 귀는 음향이 고막까지 전달되기 위한 통로인 외이도, 외이도의 외측 주변에 연결된 이개, 외이도를 덮는 형상의 이주, 이주와 마주보고 위치하며 돌출된 대주 등으로 구성되어 있다.
도4(b)는 이어폰 장착의 예이며, 도시된 바와 같이 이어폰은 외이도에 삽입되며 이수와 대주가 양 옆에서 지지되어 장착된다.
이 때, 도4(d)와 같이 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 외관이 원기둥형태로 형성되면 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 진동방향과 동일한 방향으로 위치한 외이도 면으로만 접촉되어 진동을 효과적으로 전달할 수 없어 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)에서 발생되는 진동의 체감이 감소하게 된다.
그러나 도4(c)에 도시된 바와 같이 체감진동형 복합 음향리시버(100)를 이개부에 삽입 및 접촉할 수 있도록 음향출력방향의 직각방향으로 돌출된 상기 진동전달부(140)를 형성한다면 도4(e)와 같이 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)와 귀의 접촉면적을 크게 할 수 있고, 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 진동방향과 수직으로 위치한 이개와 상기 진동전달부(140)가 접촉하여 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)에서 발생한 진동을 상기 진동전달부(140)를 통하여 진동방향과 수직방향의 면으로 직접 충격할 수 있어 진동을 효과적으로 전달할 수 있으므로 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 골전도 효과를 극대화 할 수 있다.
도5는 본 발명에 따른 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 실시 예를 도시한 것이다.
도5(a)는 음향발생부(130)의 중심과 진동발생부(110)의 중심을 서로 다르게 배치하여 상기 진동발생부(110)가 측면으로 돌출되도록 하여 진동전달부(140)를 형성할 수 있도록 구성한 것이다.
도5(b)는 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 다른 실시 예로 상기 진동발생부(110)를 상기 음향발생부(130)보다 크게 형성하여 상기 진동발생부(110)의 일측면에 상기 진동전달부(140)를 형성하는 것을 도시한 것이다. 상기 진동발생부(110)의 크기가 커짐으로써 상기 진동발생부(110)를 구성하는 진동부 영구자석(113) 및 진동부 코일(125)을 더 크게 설계하여 자기력과 무게를 크게할 수 있어 더 큰 진동을 발생할 수 있어 고성능의 체감진동형 복합 음향리시버(100)를 실현할 수 있다.
도5(c)는 상기 음향발생부(130)와 상기 진동발생부(110)의 중심을 일치하도록 구성하되 하우징(127)의 일부를 돌출된 형상으로 형성하여 상기 진동전달부(140)를 구성한 것이다. 상기 하우징(127)의 내부 형상에 굴곡이 없어 상기 하우징(127)이 단순해지므로 제작이 용이한 장점이 있다.
도5(d)는 상기 음향발생부(130)와 상기 진동발생부(110)의 중심을 일치하도록 구성하되 상기 하우징(127)의 일부에 진동전달부재(141)를 결합하여 돌출되도록 하여 상기 진동전달부(140)를 형성한 것이다. 이와 같이 상기 진동전달부재(141)를 별도로 결합할 경우 외형이 일정하지 않은 다양한 사람의 귀에 맞도록 여러가지 크기와 형태로 제공하여 결합하여 사용할 수 있다. 따라서 개인의 귀의 형상에 접촉면이 최대로 될 수 있도록 맞춤으로써 진동 전달을 더 효과적으로 할수 있어 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 성능을 극대화 할 수 있다.
도6은 본 발명에 따른 체감진동형 복합 음향리시버(100)의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이 상기 체감진동형 복합 음향리시버(100)는 상기 진동발생부(110)의 구성으로 저음특성이 우수한 저음부 다이아프레임(143)과 저음부 코일(145), 저음부 영구자석(147)로 구성하여 저역대역에서의 음감을 보완할 수도 있다. 상기 저음부 영구자석(147)의 일측면에 강자성체로 이루어진 저음부 요크(145)를 배치하여 자기회로를 구성함으로써 상기 저음부 영구자석(137)의 자기효율을 증대시킬 수도 있다.
이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
100 : 체감진동형 복합 음향리시버 110 : 진동발생부
111 : 케이스 113 : 진동부 영구자석
115 : 전원공급장치 117 : 지지부재
119 : 웨이트 121 : 진동부 요크
123 : 탄성부재 125 : 진동부 코일
127 : 하우징 130 : 음향발생부
131 : 커버 133 : 다이아프레임
135 : 음향부 요크 137 : 음향부 영구자석
139 : 음향부 코일 140 : 진동전달부
141 : 진동전달부재 143 : 저음부 다이아프레임
145 : 저음부 요크 147 : 저음부 영구자석
149 : 저음부 코일

Claims (9)

  1. 음향재생기기로부터 수신된 음향신호에 따라 다이아프레임을 진동시켜 음향을 출력하는 음향발생부;
    선형 진동구조를 갖는 진동발생부;
    및 귀 주위의 피부와 접촉하여 진동을 전달하는 진동전달부를 구비한 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 진동전달부는 이개부에 삽입 및 접촉이 가능하도록 음향출력방향의 직각방향으로 일부가 돌출된 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 진동전달부는 상기 하우징의 일부에 음향출력방향으로 단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 음향발생부와 상기 진동발생부의 중심이 서로 다르게 배치되는 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 음향발생부와 상기 진동발생부의 크기가 서로 다르게 구성되되 직경이 큰 부위의 일측면에 진동전달부가 설치된 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 진동발생부는 상기 하우징과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 진동발생부는 진동발생부재를 별도로 형성하여 상기 하우징의 일부와 결합하는 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 음향발생부의 하우징과 상기 진동발생부의 하우징은 별도로 구성되되 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 원재료를 사용하여 일체로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 진동발생부는 저역특성이 우수한 다이아프레임과 코일과 영구자석을 사용한 스피커를 채용하는 것을 특징으로 하는 체감진동형 복합 음향리시버
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