KR20170080575A - 음향 출력 장치 및 음도 장치 - Google Patents

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고 이가라시
사토시 스즈키
고헤이 아사다
고지 나게노
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소니 주식회사
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Abstract

청취자의 귀에 장착하여 사용되고, 장착 상태에 있어서도 주위음의 청취 특성을 갖는 음향 출력 장치를 제공한다. 음향 출력 장치(100)는 음향을 발생시키는 음향 발생부(110)와, 음향 발생부(110)로부터 발생되는 음향을 일단(121)으로부터 캡쳐하는 음도부(120)와, 음도부(120)를 타단(122) 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부(130)를 구비하고 있다. 보유 지지부(130)는 주간절흔과 걸림 결합하고, 음도부(120)의 타단(122)의 음향 출력 구멍이 외이도의 안측을 향하도록 지지한다. 음향 출력 장치(100)를 장착하고 있는 상태에서도, 청취자의 귓구멍을 막는 일은 없어, 주위음을 청취할 수 있다.

Description

음향 출력 장치 및 음도 장치{SOUND OUTPUT DEVICE AND SOUND GUIDE DEVICE}
본 명세서에서 개시하는 기술은, 청취자의 귀에 장착하여 사용되는 음향 출력 장치 및 음도 장치에 관한 것이다.
재생 장치나 수신기로부터 출력된 전기 신호를 귀 또는 고막에 근접된 스피커에서 음향 신호로 변환하는 소형의 음향 변환 장치, 즉 이어폰이 널리 보급되어 있다. 이러한 종류의 음향 재생 장치는, 착용한 청취자 본인에게만 들리도록 음향을 발하므로, 다양한 환경에서 이용에 제공되고 있다.
현재 보급되어 있는 이어폰의 대부분은, 청취자의 귀에 삽입하는 형상을 이루고 있다. 예를 들어, 이너 이어형 이어폰은, 청취자의 이개(耳介)에 거는 형상이다. 또한, 커낼형 이어폰은, 귀의 구멍(외이도: ear canal)에 깊게 삽입하여 사용하는 형상이며, 구조상 밀폐형이 많아, 차음 성능이 비교적 양호한 점에서, 소음이 약간 큰 장소에서도 음악을 즐길 수 있다는 장점이 있다.
커낼형 이어폰은, 일반적으로 전기 신호를 음향 신호로 변환하는 스피커 유닛과, 음향관을 겸한 거의 원통 형상의 하우징(케이스)을 기본 구성 요소로 하고, 스피커 유닛은 하우징의 일단(외이도의 외측)에 설치된다. 하우징에는, 스피커 유닛에서 발생한 공기 진동을 외이도에 방사하여 고막에 전달하는 방사 출구가 형성되어 있다. 또한, 하우징의 타단(외이도의 삽입 부분)에는, 통상, 청취자가 장착했을 때, 외이도에 합치된 형상이 되는 이어피스(착탈식 부품)가 설치되어 있다. 예를 들어, 하우징의 중심으로부터 벗어난 위치로부터 비스듬히 음향관을 배치함으로써, 이갑개강에 하우징을 수용한 다음, 외이도 입구까지 음향관을 배치할 수 있는, 커낼형 이어폰 장치에 대하여 제안이 이루어져 있다(예를 들어, 특허문헌 1을 참조할 것).
청취자가 이어폰을 장착하고, 제시되는 음성을 청취하고 있는 동안에도, 예를 들어 주위의 사람들이 말을 걸었을 때 등에, 주위음도 동시에 청취할 필요가 있다. 그러나, 커낼형 등 종래 이어폰의 대부분은, 장착 상태에 있어서, 청취자가 주위음을 알아듣는 것은 매우 곤란하다. 왜냐하면, 재생 음질의 향상이나 재생음의 외부로의 누설 방지 등의 관점에서, 귓구멍을 거의 완전히 막는 구조로 되어 있기 때문이다. 예를 들어, 워킹, 조깅, 사이클링, 등산, 스키, 스노우보드를 비롯한 야외 및 실내에서 스포츠를 행할 때나, 운전 또는 내비게이션 시에 있어서, 주위음을 알아들을 수 없는 것은 위험한 상황이다. 또한, 커뮤니케이션 또는 프리젠테이션 시에, 주위음을 알아들을 수 없으면, 서비스의 저하로 이어진다.
또한, 종래의 이어폰은, 주위의 사람들에게도, 장착 상태의 청취자는 귓구멍을 막고 있는 것처럼 보이기 때문에, 이어폰의 장착자에게 말을 걸기 어려운 인상을 부여하게 되어, 사람과 사람 사이의 커뮤니케이션을 저해하는 것도 된다.
일본 특허 제4709017호 공보
본 명세서에서 개시하는 기술의 목적은, 청취자의 귀에 장착하여 사용되고, 장착 상태에 있어서도 비장착 상태와 동등한 주위음의 청취 특성을 실현하면서, 동시에 양호한 음향 정보를 출력할 수 있는, 우수한 음향 출력 장치 및 음도 장치를 제공하는 데 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술은, 상기 과제를 참작하여 이루어진 것이며, 제1 측면에 관한 기술은,
청취자의 귀 배면에 배치되는 음향 발생부와,
일단이 상기 음향 발생부에 접속됨과 함께 타단이 상기 청취자의 외이도 입구 부근에 배치되고, 상기 음향 발생부가 발생시키는 음향을 상기 일단으로부터 캡쳐하여 상기 타단까지 전반(傳搬)하는, 중공 구조의 음도부
를 구비하는 음향 출력 장치이다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제2 측면에 의하면, 제1 측면에 관한 음향 출력 장치는, 상기 음도부의 상기 타단을 상기 청취자의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부를 더 구비하고 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제3 측면에 의하면, 제2 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 보유 지지부는, 상기 청취자의 주간절흔과 걸림 결합하도록 구성되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제4 측면에 의하면, 제1 측면에 관한 음향 출력 장치는, 상기 청취자의 이수(耳垂)를 끼움 지지하여 상기 음향 출력 장치를 귀에 장착하는 핀치부를 더 구비하고 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제5 측면에 의하면, 제1 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 음도부는, 상기 청취자의 이개의 배면측으로부터 정면측으로 되접히는 부위에 배치된 개폐 구조의 핀치부를 구비하고, 상기 핀치부가 폐쇄 위치로 복귀되려고 하는 핀치력을 이용하여 이수를 끼움 지지하도록 구성되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제6 측면에 의하면, 제1 측면에 관한 음향 출력 장치는, 상기 음향 발생부와 함께 상기 청취자의 이수를 끼움 지지하고, 상기 음향 발생부를 귀에 장착하는 핀치부를 더 구비하고 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제7 측면에 의하면, 제1 측면에 관한 음향 출력 장치는, 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하는 가드부를 더 구비하고 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제8 측면에 의하면, 제2 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 보유 지지부는, 상기 청취자의 외이도 입구 부근(주간절흔)과 걸림 결합함과 함께, 상기 음도부를 상기 타단 부근에서 고정하여, 외이도에 깊이 삽입되지 않도록 구성되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제9 측면에 의하면, 제1 측면에 관한 음향 출력 장치는, 외력의 작용에 따라서 변형되고, 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하는 변형부를 더 구비하고 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제10 측면에 의하면, 제5 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 음도부는, 상기 타단과 상기 핀치부의 사이에, 외력의 작용에 따라서 변형되는 변형부를 구비하고 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제11 측면에 의하면, 제10 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 변형부는, 소정 이상의 외력이 가해지면 꺾여서 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하도록 구성되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제12 측면에 의하면, 제10 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 변형부는, 소정 이상의 외력이 가해지면 꺾여서 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지함과 함께, 재접속이 가능하다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제13 측면에 의하면, 제10 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 변형부는, 외력이 가해지면 절곡되어 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지함과 함께, 외력으로부터 해방되면 원래의 형상으로 복원되도록 구성되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제14 측면에 의하면, 제1 측면에 관한 음향 출력 장치는, 상기 음도부의 상기 타단에 이구(耳垢) 침입 방지부를 더 구비하고 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제15 측면에 의하면, 제1 측면에 관한 음향 출력 장치는, 상기 음도부의 내경의 변화에 따라서 상기 타단으로부터 외이도에 출력되는 음향의 음량을 조정하는 음량 제어부를 더 구비하고 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제16 측면에 의하면, 제15 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 음량 제어부는, 표면이 가압됨에 따라서 상기 음도부 내에 출몰하는 뮤트부의 토글 동작에 의해, 뮤트·온 상태와 뮤트·오프 상태의 전환을 행하도록 구성되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제17 측면에 의하면, 제15 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 음량 제어부는, 표면이 가압됨에 따라서 상기 음도부 내에 뮤트부가 출현하여 뮤트·온 상태가 되고, 표면이 가압으로부터 해방되면 상기 뮤트부가 상기 음도부 내로부터 퇴피하여 뮤트·오프 상태가 되도록 구성되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제18 측면에 의하면, 제15 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 음량 제어부는, 상기 음도부에 삽입된 테이퍼 구조의 연질 튜브와, 상기 연질 튜브를 삽입 관통하는 링상의 음량 조정부를 구비하고, 상기 음량 조정부에 삽입한 위치에 따라서 상기 연질 튜브의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 음량을 연속적으로 설정하도록 구성되어 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 제19 측면에 의하면, 제15 측면에 관한 음향 출력 장치의 상기 음량 제어부는, 상기 음도부의 일부의 측면을 구성하는 탄성 변형부와, 상기 탄성 변형부에 접촉하도록 회전 가능하게 배치된 캠을 구비하고, 상기 캠의 회전 각도의 변화에 따라서 상기 탄성 변형부를 상기 음도부 내로 돌출시키고, 음량을 연속적으로 설정하도록 구성되어 있다.
또한, 본 명세서에서 개시하는 기술의 제20 측면은,
일단이 음향 발생부에 접속됨과 함께 타단이 상기 청취자의 외이도 입구 부근에 배치되고, 상기 음향 발생부가 발생시키는 음향을 상기 일단으로부터 캡쳐하여 상기 타단까지 전반하는, 중공 구조의 음도부와,
상기 음도부의 상기 타단을 상기 청취자의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부
를 구비하는 음도 장치이다.
본 명세서에서 개시하는 기술에 의하면, 청취자의 귀에 장착하여 사용되고, 장착 상태에 있어서도 비장착 상태와 동등한 주위음의 청취 특성을 실현하면서, 동시에 양호한 음향 정보를 출력할 수 있는, 우수한 음향 출력 장치 및 음도 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 효과는 어디까지나 예시이며, 본 발명의 효과는 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 상기 효과 이외에, 추가로 부가적인 효과를 발휘하는 경우도 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술의 또 다른 목적, 특징이나 이점은, 후술하는 실시 형태나 첨부하는 도면에 기초하는 보다 상세한 설명에 의해 밝혀질 것이다.
도 1은 본 명세서에서 개시하는 기술의 일 실시 형태에 따른 음향 출력 장치(100)(좌이 장착용)의 정면도이다.
도 2는 본 명세서에서 개시하는 기술의 일 실시 형태에 따른 음향 출력 장치(100)(좌이 장착용)의 사시도이다.
도 3은 귓구멍 개방형의 음향 출력 장치(100)가 청취자의 귀에 음파를 출력하는 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시한 음향 출력 장치(100)의 변형예를 도시한 도면(정면도)이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시한 음향 출력 장치(100)의 변형예를 도시한 도면(사시도)이다.
도 6은 도 1 및 도 2에 도시한 음향 출력 장치(100)의 변형예를 도시한 도면(사시도)이다.
도 7은 음도부(120)의 핀치부(123)의 폐쇄 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 음도부(120)의 핀치부(123)의 개방 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 음향 출력 장치(100)를 청취자의 좌이에 장착한 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 음향 발생부(110)를 전방면에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 음향 발생부(110)의 A-A 단면을 도시한 도면이다.
도 12는 타원 형상을 갖는 음향 발생부(110)를 구비한 음향 출력 장치(100)의 외관을 예시한 도면이다.
도 13은 반달 형상의 음향 발생부(110)를 구비한 음향 출력 장치(100)의 외관을 예시한 도면이다.
도 14는 측연부가 사람의 귀 이면 형상면에 적합하는 형상을 갖는 음향 발생부(110)를 구비한 음향 출력 장치(100)의 외관을 예시한 도면이다.
도 15는 도 14에 도시한 음향 출력 장치(100)가, 해당하는 청취자의 좌이에 장착되어 있는 모습을 도시한 도면이다.
도 16은 음도부(120)의 타단(122)으로부터 방사된 음향(1600)이 외이도(1601) 내를 전반하여 고막(1602)에 도달하는 모습을 도시한 도면이다.
도 17은 음도부(120)의 길이 방향으로 정의된 5개의 부위를 도시한 도면이다.
도 18은 음도부(120)에 적용 가능한 통형상을 예시한 도면이다.
도 19는 음도부(120)가 이수의 하단 테두리 이외를 통과하여 청취자의 좌이에 장착되어 있는 모습을 예시한 도면이다.
도 20은 음도부(120)가 이수의 하단 테두리 이외를 통과하여 청취자의 좌이에 장착되어 있는 모습을 예시한 도면이다.
도 21은 음도부(120)가 이수의 하단 테두리 이외를 통과하여 청취자의 좌이에 장착되어 있는 모습을 예시한 도면이다.
도 22는 보유 지지부(130)가 음도부(120)의 타단(122)을 외이도의 입구 부근에 고정하고 있는 모습을 도시한 도면이다.
도 23은 보유 지지부(130)가 음도부(120)의 타단(122)을 외이도의 입구 부근에 고정하고 있는 모습을 도시한 도면이다.
도 24는 링상의 보유 지지부(130)가 음도부(120)의 타단(122)을 지지하는 구성예를 도시한 도면이다.
도 25는 주위음을 캡쳐할 수 있는 중공 구조를 한, 링상 이외의 보유 지지부(130)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 26은 유연한 소재로 제작된 계란형의 보유 지지부(130)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 27은 도 26에 도시한 보유 지지부(130)를 청취자의 좌이에 장착한 모습을 도시한 도면이다.
도 28은 개인의 귀의 주간절흔 공간 내의 형상면에 적합한 형상으로 구성한 보유 지지부(130)를 정면에서 본 모습을 도시한 도면이다.
도 29는 도 28에 도시한 보유 지지부(130)를 청취자의 좌이에 장착한 모습을 도시한 도면이다.
도 30은 형상을 유지하고, 적당한 탄력을 갖는 보유 지지부(130)의 내부 구성예를 도시한 도면이다.
도 31은 고막을 가드하는 역할을 겸비한 보유 지지부(130)를 청취자의 귀에 장착하고 있는 모습을 도시한 도면이다.
도 32는 고막을 가드하는 역할을 겸비한 보유 지지부(130)를 청취자의 귀에 장착하고 있는 모습을 도시한 도면이다.
도 33은 고막을 가드하는 역할을 할 수 있는, 링상 이외의 보유 지지부(130)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 34는 별도 부품으로서 구성되고, 스프링성을 갖고서 개폐 조작이 가능한 핀치부(123)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 35는 별도 부품으로서 구성되고, 스프링성을 갖고서 개폐 조작이 가능한 핀치부(123)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 36은 별도 부품으로서 구성되고, 스프링성을 갖고서 개폐 조작이 가능한 핀치부(123)의 다른 구성예를 도시한 도면이다.
도 37은 별도 부품으로서 구성되고, 스프링성을 갖고서 개폐 조작이 가능한 핀치부(123)의 다른 구성예를 도시한 도면이다.
도 38은 도 36 및 도 37에 도시한 핀치부(123)의 상세한 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 39는 음도부(120)의 A부의 꼬임에 의해 발생하는 핀치력을 도시한 도면이다.
도 40은 음도부(120)의 A부의 꼬임에 의해 발생하는 핀치력을 도시한 도면이다.
도 41은 청취자의 좌이에 장착한 음향 출력 장치(100)에 있어서, 음도부(120)의 A부의 꼬임에 의해 핀치력(4101, 4102)이 발생하는 모습을 도시한 도면이다.
도 42는 음도부(120)의 A부에 있어서 핀치력을 발생시키기 위한 구조를 도시한 도면이다.
도 43은 음향 발생부(110)를 이수에 설치하는 기구의 구성예를 도시한 도면이다.
도 44는 음향 발생부(110)를 이수에 설치하는 기구의 다른 구성예를 도시한 도면이다.
도 45는 변형부(124)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 46은 변형부(124)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 47은 변형부(124)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 48은 음도부(120)의 타단(122)에 분리식 이구 침입 방지부(4801)를 설치하는 모습을 도시한 도면이다.
도 49는 이구 침입 방지(4801)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 50은 음도부(120)의 C부에 음량 제어부(5000)를 설치한 음향 출력 장치(100)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 51은 뮤트 기능을 실현하는 음량 제어부(5000)의 단면 구성예(뮤트·오프 상태)를 도시한 도면이다.
도 52는 뮤트 기능을 실현하는 음량 제어부(5000)의 단면 구성예(뮤트·온 상태)를 도시한 도면이다.
도 53은 뮤트 기능을 실현하는(뮤트 음량 조정 기능을 구비한) 음량 제어부(5000)의 단면 구성예를 도시한 도면이다.
도 54는 뮤트 기능을 실현하는 음량 제어부(5000)의 다른 단면 구성예(뮤트·오프 상태)를 도시한 도면이다.
도 55는 뮤트 기능을 실현하는 음량 제어부(5000)의 다른 단면 구성예(뮤트·온 상태)를 도시한 도면이다.
도 56은 뮤트 기능을 실현하는(뮤트 음량 조정 기능을 구비한) 음량 제어부(5000)의 다른 단면 구성예를 도시한 도면이다.
도 57은 음도부(120)의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 연속 음량 조정을 실현하는 음량 제어부(5000)의 단면 구성예를 도시한 도면이다.
도 58은 음도부(120)의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 연속 음량 조정을 실현하는 음량 제어부(5000)의 단면 구성예를 도시한 도면이다.
도 59는 음도부(120)의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 연속 음량 조정을 실현하는 음량 제어부(5000)의 단면 구성예를 도시한 도면이다.
도 60은 음도부(120)의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 연속 음량 조정을 실현하는 음량 제어부(5000)의 다른 단면 구성예를 도시한 도면이다.
도 61은 음도부(120)의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 연속 음량 조정을 실현하는 음량 제어부(5000)의 다른 단면 구성예를 도시한 도면이다.
도 62는 음도부(120)의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 연속 음량 조정을 실현하는 음량 제어부(5000)의 다른 단면 구성예를 도시한 도면이다.
도 63은 음향 발생부(110)를 다이내믹형 스피커로 구성한 경우의 음향 출력 장치(100)의 음향 특성을 예시한 도면이다.
도 64는 음향 출력 장치(100)에 대한 입력 신호에 적용하는 신호 처리의 주파수 특성을 예시한 도면이다.
도 65는 도 64에 도시하는 신호 처리에 의해 개선된 음향 출력 장치(100)의 음향 특성(주파수 레벨 특성)을 예시한 도면이다.
도 66은 음도부(110)에 의한 편측 개방의 공진 작용(4분의 1 파장 공진)을 예시한 도면이다.
도 67은 음도부(110)에 의한 편측 개방의 공진 작용(1+4분의 1 파장 공진)을 예시한 도면이다.
도 68은 음도부(110)에 의한 편측 개방의 공진 작용(2+4분의 1 파장 공진)을 예시한 도면이다.
도 69는 편측 개방의 공진 작용의 영향을 받은 음도부(120)의 음향 특성(주파수 레벨 특성)을 예시한 도면이다.
도 70은 공진에 의한 음압 주파수의 피크 특성을 억제하는 음도부(120)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 71은 공진에 의한 음압 주파수의 피크 특성을 억제하는 음도부(120)의 구성예를 도시한 도면이다.
도 72는 음공(7201)으로 이루어지는 음향 소자의 구성예를 도시한 도면이다.
도 73은 기실(7301)로 이루어지는 음향 소자의 구성예를 도시한 도면이다.
도 74는 공진에 의한 음압 주파수의 피크 특성을 억제하는 음도부(120)를 사용한 경우의 음향 특성(주파수 레벨 특성)을 예시한 도면이다.
도 75는 도 9에 도시한 음향 출력 장치(100)의 귀(이갑개강의 저면, 귀 이면 형상면)와의 접촉 상태를 도시한 도면이다.
도 76은 이갑개강의 저면 형상에 적합한 보유 지지부(130)와 귀 이면 형상면에 적합한 음향 발생부(110)를 조합한 음향 출력 장치(100)를 청취자의 좌이에 장착한 모습을 도시한 도면이다.
도 77은 도 76에 나타내는 장착 상태에서, 보유 지지부(130)와 음향 발생부(110)를 착용자의 정면에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 명세서에서 개시하는 기술의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
A. 기본 구조
도 1 및 도 2에는, 본 명세서에서 개시하는 기술의 일 실시 형태에 따른, 청취자의 귀에 장착하여 사용되는 음향 출력 장치(100)의 구성을 도시하고 있다. 단, 도 1은 음향 출력 장치(100)의 정면도이며, 도 2는 음향 출력 장치(100)를 좌측에서 바라본 사시도이다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 음향 출력 장치(100)는 좌이에 장착하도록 구성되어 있지만, 우이 장착용 음향 출력 장치(도시 생략)는 이것과는 좌우 대칭으로 구성되어 있는 것이라 이해하기 바란다.
도 1 및 도 2에 도시하는 음향 출력 장치(100)는 음향을 발생시키는 음향 발생부(110)와, 음향 발생부(110)로부터 발생되는 음향을 일단(121)으로부터 캡쳐하는 음도부(120)와, 음도부(120)를 타단(122) 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부(130)를 구비하고 있다. 음도부(120)는 내경이 1 내지 5밀리미터인 중공의 관재로 이루어지고, 그 양단은 모두 개방단이다. 음도부(120)의 일단(121)은 음향 발생부(110)로부터의 발생음의 음향 입력 구멍이며, 타단(122)은 그 음향 출력 구멍으로 되어 있다. 따라서, 일단(121)이 음향 발생부(110)에 설치됨으로써, 음도부(120)는 편측 개방 상태로 되어 있다.
후술하는 바와 같이, 보유 지지부(130)는 외이도의 입구 부근(예를 들어, 주간절흔)과 걸림 결합하고, 음도부(120)의 타단(122)의 음향 출력 구멍이 외이도의 안측을 향하도록, 음도부(120)를 그 타단(122) 부근에서 지지한다. 음도부(120)의 적어도 타단(122) 부근의 외경은, 귓구멍의 내경보다도 훨씬 작아지도록 형성되어 있다. 따라서, 음도부(120)의 타단(122)이 보유 지지부(130)에 의해 외이도의 입구 부근에서 보유 지지되어 있는 상태여도, 청취자의 귓구멍을 막는 경우는 없다. 즉, 귓구멍은 개방되어 있다. 음향 출력 장치(100)는 종래의 이어폰과는 상이하게, 「귓구멍 개방형」이라고 할 수 있다.
또한, 보유 지지부(130)는 음도부(120)를 보유 지지한 상태에서도, 외이도 입구(귓구멍)를 외계에 개방하는 개구부(131)를 구비하고 있다. 도 1 및 도 2에 도시하는 예에서는, 보유 지지부(130)는 링상의 구조체이며, 봉상의 지지 부재(132)로만 음도부(120)의 타단(122) 부근과 연결되어 있으므로, 링상 구조체의 그 이외의 부분은 모두 개구부(131)가 된다. 또한, 후술하는 바와 같이, 보유 지지부(130)는 링상 구조에 한정되는 것은 아니며, 중공 구조를 구비하고 있으면, 음도부(120)의 타단(122)을 지지할 수 있는 임의의 형상이면 된다.
관상의 음도부(120)는 음향 발생부(110)로부터 발생되는 음향을 그 일단(121)으로부터 관내에 캡쳐하면, 그 공기 진동을 전반(傳搬)하고, 보유 지지부(130)에 의해 외이도의 입구 부근에 보유 지지된 타단(122)으로부터 외이도를 향하여 방사하여, 고막에 전달한다.
상술한 바와 같이, 음도부(120)의 타단(122) 부근을 보유 지지하는 보유 지지부(130)는 외이도의 입구(귓구멍)를 외계에 개방하는 개구부(131)를 구비하고 있다. 따라서, 음향 출력 장치(100)를 장착하고 있는 상태에서도, 청취자의 귓구멍을 막는 경우는 없다. 청취자는, 음향 출력 장치(100)를 장착하여 음향 발생부(110)로부터 출력되는 음향을 청취하고 있는 동안에도, 개구부(131)를 통하여 주위음을 충분히 청취할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 음향 출력 장치(100)는 귓구멍을 개방하고 있지만, 음향 발생부(110)로부터의 발생음(재생음)의 외부로의 누설을 방지할 수 있다. 왜냐하면, 음도부(120)의 타단(122)이 외이도의 입구 부근에서 안측을 향하도록 설치되고, 발생음의 공기 진동을 고막의 가까이에서 방사하는 점에서, 음향 출력부(100)의 출력을 작게 해도 충분한 음질을 얻을 수 있기 때문이다.
또한, 음도부(120)의 타단(122)으로부터 방사되는 공기 진동의 지향성도, 소리 누설의 방지에 기여한다. 도 3에는, 귓구멍 개방형 음향 출력 장치(100)가 청취자의 귀에 음파를 출력하는 모습을 도시하고 있다. 음도부(120)의 타단(122)으로부터 외이도의 내부를 향하여 공기 진동이 방사된다. 외이도(300)는 외이도 입구(301)로부터 시작되어 고막(302)의 내측에서 종료되는 구멍이며, 일반적으로 약 25 내지 30밀리미터의 길이가 있다. 외이도(300)는 통상을 한 폐쇄 공간이다. 이로 인해, 음도부(120)의 타단(122)으로부터 외이도(300)의 안측을 향하여 방사된 공기 진동은, 참조 번호 311로 나타내듯이, 지향성을 가지고 고막(302)까지 전반된다. 또한, 공기 진동은 외이도(300) 내에서는 음압이 상승하는 점에서, 특히 저역의 감도(게인)가 향상된다. 한편, 외이도(300)의 외측, 즉 외계는 개방 공간이다. 이로 인해, 음도부(120)의 타단(122)으로부터 외이도(300)의 외부로 방사된 공기 진동은, 참조 번호 312로 나타내듯이, 외계에서는 지향성이 없고, 급준하게 감쇠된다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다. 관상의 음도부(120)는 중간 부분에, 이개의 배면측으로부터 정면측으로 되접히는 굴곡 형상을 갖고 있다. 이 굴곡 부분은, 개폐 구조를 갖는 핀치부(123)로 되어 있고, 핀치력을 발생시켜 이수를 끼움 지지할 수 있지만, 상세에 대해서는 후술한다.
또한, 음도부(120)는 외이도의 입구 부근에 배치되는 타단(122)과, 굴곡되는 핀치부(123)의 사이에, 변형부(124)를 더 갖고 있다. 변형부(124)는 과도한 외력이 작용하면 변형되고, 음도부(120)의 타단(122)이 필요 이상으로 외이도의 안측으로 인입되지 않도록 하지만, 상세에 대해서는 후술한다.
도 4 내지 도 6에는, 도 1 및 도 2에 도시한 음향 출력 장치(100)의 변형예를 도시하고 있다. 단, 도 4는 음향 출력 장치(100)의 정면도이며, 도 5는 음향 출력 장치(100)를 좌측에서 바라본 사시도이다. 또한, 도 6은 음향 발생부(110)의 배면측이 보이는 방향에서 바라 본 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 음향 출력 장치(100)와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 참조 번호를 부여하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 음향 출력 장치(100)에서는, 음도부(120)는 각통형의 관재로 구성되어 있다. 이에 반해, 도 4 내지 도 6에 도시하는 음향 출력 장치(100)의 음도부(120)는 원통형의 관재로 구성되어 있다. 음도부(120)에 사용되는 부재는 관상, 즉 공기 진동을 전반할 수 있는 중공 구조라면, 형상은 임의이다.
또한, 후술하는 바와 같이, 음향 발생부(110)는 음압 변화를 만들어 내는 스피커와 같은 발음 소자를 이용하므로, 발음 시에는 음향 발생부(110)의 하우징 내에서 기압 변화가 발생한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 하우징 내에 고기압이 발생한 경우를 위한 1 이상의 배기 구멍(601)이 하우징의 배면측에 뚫려 형성되어 있다. 또한, 음향 발생부(110)에는, 음악 플레이어나 스마트폰, 태블릿 단말기 등의 음성 재생 장치(도시 생략) 또는 음성 재생 장치로부터의 무선 신호를 수신하는 수신기(도시 생략)로부터의 음성 신호를 입력하는 코드(602)가 접속되어 있다.
B. 귀에의 장착 기구
음향 출력 장치(100)는 음도부(120)의 중간 부분에, 이개의 배면측으로부터 정면측으로 되접히는 굴곡 형상을 갖고 있다. 이 굴곡 부분은 개폐 구조를 갖는 핀치부(123)로 되어 있고, 핀치부(123)에서 발생하는 핀치력을 이용하여, 음도부(120)에서 청취자의 이개를 끼움 지지하도록 하여, 음향 출력 장치(100)를 청취자의 귀에 장착할 수 있다.
도 7에는 핀치부(123)의 폐쇄 상태를 도시하고, 도 8에는 핀치부(123)의 개방 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 9에는, 본 실시 형태에 따른 음향 출력 장치(100)를 청취자의 좌이에 장착한 모습을 도시하고 있다.
도 7 및 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 관상의 음도부(120)는 핀치부(123)에서 굴곡되는 개폐 구조를 갖는다. 그리고, 도 8에 도시하는 바와 같은 개방 위치의 핀치부(123)에는, 도 7에 도시하는 폐쇄 위치로 복귀되려고 하는 핀치력이 발생한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 음도부(120)를 타단(122) 부근에서 지지하는 보유 지지부(130)는, 바람직하게는 이갑개강의 저면에 맞닿고, 주간절흔(901)과 걸림 결합함으로써, 외이도의 입구 부근에 설치되어 있다. 또한, 음도부(120)의 일단(121)과 결합하는 음향 발생부(110)는 이개(902)의 이측에 배치되어 있다. 그리고, 참조 번호 903 및 904로 나타내듯이, 개방된 음도부(120)를 폐쇄 위치로 복귀시키려고 하는 핀치력이 핀치부(123)에 의해 발생하여, 음향 발생부(110)가 이개의 이측 표면에 압박되고, 도시와 같이 굴곡되는 음도부(120)가 이개(이수)(902)를 끼움 지지하도록 하여, 음향 출력 장치(100)가 좌이에 설치된다.
음향 출력 장치(100)를 귀에 설치하기 위해, 음도부(120)는 이개(902)의 임의의 장소를 끼움 지지하면 된다. 단, 평탄하고 단순한 형상을 한 이개 하반부의 이수 부분을 끼움 지지한 쪽이, 폐쇄 시의 접촉 면적이 넓어져, 작은 핀치력으로도 견고하게 보유 지지할 수 있으므로 바람직하다. 핀치력이 작으면, 장착 시에 청취자가 통증을 느끼지 않아도 되어, 장시간의 사용에도 견딜 수 있다.
또한, 이수는 비교적 작으므로, 이개의 이측에 설치하는 음향 발생부(110)로부터 이수의 단부를 되접어서 통과하여 외이도의 입구에 도달할 때까지의 거리는 짧고, 그만큼 음도부(120)의 길이도 짧아도 된다. 외이도의 입구로부터 최단이 되는 장소를 되접어서 통과하도록 함으로써, 음도부(120)의 길이를 최단 거리로 할 수 있다. 음도부(120)의 길이는, 예를 들어 40밀리미터 정도이다. 음향을 전반하는 길이가 짧으면, 음향 발생부(110)의 일단(121)으로부터 캡쳐된 음향이 타단(122)으로부터 출력될 때까지의 감쇠는 작아지므로, 음향 발생부(110)의 출력을 작게 억제할 수 있다.
이에 반해, 이개의 상반부를 개폐 구조의 음도부(120)로 끼움 지지하려고 하면(도시 생략), 타단(122)이 외이도의 입구 부근에 고정된 음도관(120)은 이개의 외측을 향하여 이갑개, 대륜, 주상와, 이륜의 순으로, 이개연골의 형태에 따라 발생하는 복잡한 요철 형상의 위를 통과해야만 한다. 즉, 폐쇄 시에 있어서의 음도관(120)과 이개 표면과의 접촉 면적이 매우 작고, 동일한 핀치력으로 끼움 지지해도 불안정해진다. 또한, 이수에 비하여 이개의 상반부는 넓으므로, 이개의 이측에 설치하는 음향 발생부(110)로부터 이륜 상을 통과하여 외이도의 입구에 도달할 때까지의 거리가 길어진다. 그만큼 음도관(120)도 길어지기 때문에, 음향 발생부(110)로부터의 발생음이 외이도에 방사되기 전에 감쇠하고, 또는 음향 발생부(110)의 출력을 증대시킬 필요가 있다. 부언하면, 이수에 비하여, 이개의 상반부 이륜의 크기는 개인차가 크므로, 이개의 상반부를 끼움 지지하려고 하면, 음도부(120)의 길이를 조정할 필요가 발생하기 때문에 번거롭다.
C. 음향 발생부
계속해서, 음향 발생부(110)에 대하여 상세하게 설명한다. 음향 발생부(110)가 음향을 발생시키는 원리는 임의이다. 여기에서는, 음압 변화를 만들어 내는 스피커와 같은 발음 소자를 이용하는 음향 발생부(110)의 구조에 대하여 설명한다.
도 10에는, 음향 발생부(110)를 전방면에서 바라본 모습을 도시하고 있다. 또한, 도 11에는, 음향 발생부(110)의 A-A 단면도를 도시하고 있다. 도 10 및 도 11에 도시하는 음향 발생부(110)는 소위 다이내믹형 스피커이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 음향 발생부(110)의 내부에는, 마그네트(1104)에 의해 구성되는 자기 회로 중에 대향하고, 보이스·코일(1105)을 갖는 진동판(1101)이 배치되어 있다. 또한, 음향 발생부(110)의 내부는, 이 진동판(1101)에 의해, 진동판 전방면 공간(프론트·캐비티)(1102)과 진동판 배면 공간(1103)(백·캐비티)으로 구획되어 있다. 그리고, 코드(602)를 통하여 보이스·코일(1105)에 입력되는 음성 신호에 따라서 자계가 변화하면, 마그네트(1104)의 자력에 따라서 진동판(1101)이 전후로 동작함으로써, 진동판 전방면 공간(1102)과 진동판 배면 공간(1103)의 사이에 기압의 변화가 발생하고, 이것이 음향이 된다.
진동판 전방면 공간(1102)에서 발생하는 음향은, 음도부(120)의 일단(121)에 캡쳐되면, 그 관내를 전반하고, 음도부(120)의 타단(122)으로부터 외이도의 안측을 향하여 방사되면, 그 후에는 고막에 도달한다.
한편, 진동판 배면 공간(1103)에서 발생한 음향은, 진동판(1101)의 진동을 방해하지 않도록, 음향 발생부(110)의 하우징의 배면측에 뚫려 형성된 배기 구멍(601)으로부터 외부로 방사된다.
배기 구멍(601)에 대해서, 외부로의 소리 누설을 고려하면, 음향 발생부(110) 내의 발음 소자가 직경 16밀리미터의 다이내믹 스피커이면, 배기 구멍(601)의 내경은 1.0밀리미터 이하인 것이 바람직하다.
또한, 음향 발생부(110)의 발음 소자는, 상기의 다이내믹형 외에, 밸런스드·아마추어형, 콘덴서형, 압전형, 정전형 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 복합이어도 된다.
또한, 지금까지 도시해 온 음향 발생부(110)의 형상은 원반상이었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 음도부(120)의 일단(121)에 설치됨과 함께, 음도부(120)의 핀치부(123)가 발생하는 핀치력에 의해 이개의 이측 표면에 압박된다는 작용을 저해하지 않는 한, 내부에 수용하는 발음 소자의 형상에 맞추거나, 또는 이개의 이측 표면에 적합하도록, 음향 발생부(110)를 임의의 형상으로 구성할 수 있다. 도 12에는, 타원 형상을 갖는 음향 발생부(110)를 구비한 음향 출력 장치(100)의 외관을 예시하고 있다. 또한, 도 13에는, 반달 형상의 음향 발생부(110)를 구비한 음향 출력 장치(100)의 외관을 예시하고 있다.
또한, 사람의 귀 이면의 형상은 개인차가 크다. 따라서, 음향 발생부(110)의 형상을 개인의 귀 이면 형상면에 적합한 형상으로 형성하도록 해도 된다. 도 14에는, 측연부가 사람의 귀 이면 형상면(도 15의 참조 번호 1501로 나타냄)에 적합하는 형상을 갖는 음향 발생부(110)를 구비한 음향 출력 장치(100)의 외관을 예시하고 있다. 또한, 도 15에는, 도 14에 도시한 음향 출력 장치(100)가, 해당하는 청취자의 좌이에 장착되어 있는 모습을 도시하고 있다. 도 15에 도시하는 예에서는, 음향 발생부(110)의 측연부가 귀 이면 형상면(1501)과 적합하게 걸림 결합되어 있고, 이러한 경우, 핀치부(123)의 보다 작은 핀치력으로도, 음향 출력 장치(100)를 청취자의 귀에 견고하게 장착할 수 있다.
D. 음도부
진동판 전방면 공간(1102)에서 발생하는 음향은, 음도부(120)의 일단(121)에 캡쳐되면, 외이도의 입구 부근까지 유도되어, 음도부(120)의 타단(122)으로부터 외이도의 안측을 향하여 방사되고, 이에 의해 고막에 음성 정보를 전달한다.
음도부(120)(핀치부(123))가 외이도의 입구로부터 최단이 되는 장소를 되접어서 통과하도록 함으로써, 음도부(120)의 길이를 최단 거리로 할 수 있다. 이 경우, 음도부(120)는 음향 발생부(110)에서 발생한 소리를 귀의 뒤로부터 최단 거리로 외이도의 입구 부근까지 전반시키므로, 음도부(120)의 내부 음향 저항에 의한 음향 손실을 최저한으로 억제하는 것이 가능하다. 음도부(120)의 길이는, 예를 들어 40밀리미터 정도이다(상술).
도 16에는, 음도부(120)의 타단(122)으로부터 방사된 음향(1600)이 외이도(1601) 내를 전반하여 고막(1602)에 도달하는 모습을, 음향 출력 장치(100)를 장착한 청취자의 헤드부 좌이 부근의 관상면으로 도시하고 있다.
음도부(120)는 기능이나 구조에 기초하여, 도 17에 도시하는 바와 같이 길이 방향으로 A 내지 E의 5개의 부위를 정의할 수 있다. A 내지 E의 각 부는, 각각 개별의 부품으로서 제작하고, 도시한 순서대로 연결하여 음도부(120)를 구성할 수도 있고, 인접하는 2 이상의 부위를 일체의 부품으로서 구성할 수도 있다.
E부는, 음향 발생부(110)(도 17에서는 도시를 생략)와 연결하는 부위이며, 그 선단부는 음향 발생부(110)로부터 발생되는 음향을 캡쳐하는 일단(음향 입력 구멍)(121)에 상당한다.
D부는, 「く」자 형상으로 굴곡되도록 양단에서 E부와 C부와 연결한다. 음도부(120)는 D부에서 이수의 단부를 접는다. 또한, D부는, 음도부(120)의 개폐 구조를 실현하는 핀치부(123)에 상당하고, 개방된 음도부(120)를 폐쇄 위치로 복귀시키려고 하는 핀치력을 발생시킨다. 핀치부(123)의 구조의 상세에 대해서는, 후술한다.
C부는 변형부(124)에 상당한다. 변형부(124)는 B부와 D부의 사이에 외력이 가해지면 절곡됨과 함께 외력으로부터 해방되면 복원되는 탄성 또는 가요성, 또는, 외력이 가해지면 꺾여 버리는 취약성을 갖고 있다. 변형부(124)의 가요성 또는 취약성에 의해, 외력이 가해져도 A부의 선단이 과도하게 외이도의 안측으로 인입되지 않도록 할 수 있다. 반대로, C부가 가요성이나 취약성이 아닌 강성이 있으면, C부가 외력에 눌렸을 때, A부가 모두 압입되어 그 선단이 외이도의 안측으로 인입되어 버려, 외이도의 내벽이나 고막을 상처를 입힐 우려가 있어 위험하다.
A부는, 선단이 음도부(120) 내를 전반하는 음향을 출력하는 타단(음향 출력 구멍)(122)에 상당한다. A부는, 보유 지지부(130)(도 17에서는 도시를 생략)에 의해 지지되어 있고, 보유 지지부(130)가 이갑개강의 저면에 맞닿으면서 외이도의 입구 부근(예를 들어, 주간절흔)과 걸림 결합하면, E부의 선단, 즉 음도부(120)의 타단(122)은 외이도의 내부를 향하도록 배치된다. 또한, B부는, C부로서의 변형부(124)와 A부로서의 음도부(120)의 타단(122)을 연결한다. C부로서의 변형부(124)는 이수가 이루는 평면과 거의 평행한 것에 반해, A부로서의 음도부(120)의 타단(122)은 외이도의 안측을 향하므로, 이것들을 연결하는 B부는 거의 직각인 굴곡 형상을 이룬다.
음도부(120)는 음향 발생부(110)가 발생시키는 음향, 즉 공기 진동을 전반할 수 있는 중공 구조의 관재로 구성된다. 도 1 및 도 2에는, 각통형의 관재로 구성되는 음도부(120)를 예시하였다. 또한, 도 4 내지 도 6에는, 원통형의 관재로 구성되는 음도부(120)를 예시하였다. 음도부(120)에 사용되는 부재는, 공기 진동을 전반할 수 있는 중공 구조라면, 형상은 임의이고, 상기의 각통형이나 원통형에 한정되지 않는다. 도 18에는, 음도부(120)에 적용 가능한 것 외의 통형상을 예시하고 있다. 도시와 같이, 타원통형(1801), 각원통형(1802), 반달 원통형(1803), 사다리꼴 통형(1804)의 각 관재도, 음도부(120)로서 이용할 수 있다.
또한, 도 9, 도 15, 도 16에 도시한 예에서는, 음도부(120)는 이개 배면으로부터 이수의 하방 단부 테두리에서 이개 정면으로 되접히고, 외이도의 입구 부근까지 연장 설치되며, 그 타단(122)은 주간절흔과 걸림 결합하는 보유 지지부(130)에 의해 지지되어 있다. 그러나, 음도부(120)가 이개를 통과하는 장소는, 이수의 하단 테두리에 한정되지 않는다.
도 19 내지 도 21에는, 음도부(120)가 이수의 하단 테두리 이외를 통과하여 청취자의 좌이에 장착되어 있는 모습을 예시하고 있다. 도 19에 도시하는 예에서는, 음도부(120)는 이개 배면으로부터 이수의 비스듬히 하단의 테두리에서 핀치부(123)가 이개 정면으로 되접히고, 이개 배면으로부터 외이도 입구 부근까지 연장 설치되어 있다. 또한, 도 20에 도시하는 예에서는, 음도부(120)의 핀치부(123)는 이개 배면으로부터 거의 수평 방향으로 이개 정면으로 되접히고, 외이도 입구 부근까지 연장 설치되어 있다. 또한, 도 21에 도시하는 예에서는, 음도부(120)는 이개 배면으로부터 이개 정면으로 되접히는 핀치부(123)의 부근에서, 청취자의 이수에 천공된 관통 구멍(2101)에 관 삽입되어, 외이도 입구 부근까지 연장 설치되어 있다.
E. 보유 지지부
보유 지지부(130)는 이갑개강의 저면에 맞닿으면서 외이도의 입구 부근(예를 들어, 주간절흔)과 걸림 결합하고, 음도부(120)의 타단(122)의 음향 출력 구멍이 외이도의 안측을 향하도록, 음도부(120)의 타단(122) 부근을 보유 지지한다. 즉, 보유 지지부(130)는 음도부(120)의 타단(122)이 귓구멍(외이도의 안측)을 향하도록 하는 위치 결정의 역할과, 음도부(120)의 타단(122)이 외이도의 입구 부근으로부터 벗어나지 않도록 하는 보유 지지의 역할이 있다.
음도부(120)의 타단(122)이 귓구멍을 향하도록 정확하게 배치되면, 도 16의 참조 번호 1600으로 나타낸 바와 같이, 음도부(120)의 타단(122)으로부터 방사된 음향(1600)이 외이도(1601) 내를 전반하여 고막(1602)에 도달한다. 한편, 음도부(120)의 타단(122)이 귓구멍(외이도의 방향)에 대하여 경사져서 배치되면, 음향 출력의 감도가 감쇠되어 버린다.
지금까지 도시해 온 보유 지지부(130)는 링상의 구조체이며, 봉상의 지지 부재(132)로만 음도부(120)의 타단(122) 부근과 연결되어 있으므로, 링상 구조체의 그 이외의 부분은 모두 개구부(131)가 되는 중공 구조이다. 도 22 및 도 23에는, 링상의 보유 지지부(130)가 음도부(120)의 타단(122)을 외이도의 입구 부근에 고정하고 있는 모습을 도시하고 있다. 단, 도 22는 음향 출력 장치(100)를 장착중인 청취자의 좌이의 외관을 도시하고, 도 23은 그때의 청취자 헤드부의 좌이 부근의 관상면을 도시하고 있다. 도 22에 도시하는 바와 같이, 바람직하게는 보유 지지부(130)를 이갑개강의 저면에 맞닿게 하면서 주간절흔(2201)에 걸침으로써 청취자의 귀에의 안정된 장착을 실현하고 있다. 또한, 도 23에 도시하는 바와 같이, 보유 지지부(130)가 주간절흔(2301)에 걸림 결합했을 때, 음도부(120)의 타단(122)은 귓구멍을 향하도록 배치되어 있다.
보유 지지부(130)는 링상의 구조체이며, 봉상의 지지 부재(132)로만 음도부(120)의 타단(122) 부근과 연결되어 있으므로, 링상 구조체의 그 이외의 부분은 모두 개구부(131)가 된다. 또한, 음도부(120)의 타단(122) 부근의 내경은, 귓구멍의 외경보다도 훨씬 작게 형성되어 있다. 또한, 보유 지지부(130)에 의해 외이도의 입구 부근에서 보유 지지되어 있는 상태에서도, 청취자의 귓구멍을 막는 일 없이 개방되어 있다. 따라서, 음향 출력 장치(100)를 장착한 상태에서도, 주위음은 방해되는 일 없이 귓구멍의 간극으로부터 외이도 내에 인입되어 고막에서 청취되므로, 주위음의 자연스러운 청취를 실현할 수 있다. 또한, 귓구멍이 해방되어 있는 것이, 주위에 있는 타인에 대하여 청취자에게 말을 걸어도 된다는 인상을 부여할 수 있어, 사람과 사람 사이의 커뮤니케이션을 저해하지 않는다.
링상의 보유 지지부(130)는 봉상의 지지 부재(132)로 음도부(120)의 타단(122) 부근을 지지한다(상술). 도 24에는, 링상의 보유 지지부(130)가 음도부(120)의 타단(122)을 지지하는, 다른 구성예를 도시하고 있다. 도 24의 (A)는 보유 지지부(130)가 1개소에서 봉상의 지지 부재(132)에 의해 음도부(120)의 타단(122)을 지지하고 있는 예를 도시하고 있다. 또한, 도 24의 (B)는 보유 지지부(130)가 2군데에서 봉상의 지지 부재(132A 및 132B)에 의해 음도부(120)의 타단(122)을 지지하고 있는 예를 도시하고 있다. 또한, 도 24의 (C)는 보유 지지부(130)가 3군데에서 봉상의 지지 부재(132A, 132B, 132C)에 의해 음도부(120)의 타단(122)을 지지하고 있는 예를 도시하고 있다. 또한, 도 24의 (D)는 보유 지지부(130)가 나선상의 지지 부재(132)를 사용해서 1개소에서 음도부(120)의 타단(122)을 지지하고 있는 예를 도시하고 있다.
도 24에 도시하는 모든 구성예는, 보유 지지부(130)는 중공 구조이며, 귓구멍을 개방하고 있다. 따라서, 청취자가 보유 지지부(130)를 주간절흔에 걸림 결합한 상태에서도, 주위음은 방해되는 일 없이 귓구멍의 간극으로부터 외이도 내로 인입되어 고막에서 청취되므로, 주위음의 자연스러운 청취를 실현할 수 있다.
요컨대, 보유 지지부(130)는 주위음을 캡쳐할 수 있는 중공 구조라면, 임의의 형상이면 된다. 단, 상술한 음도부(120)의 타단(122)의 위치 결정 역할과, 음도부(120)의 타단(122)이 외이도의 입구 부근에 보유 지지하는 역할을 하는 것으로 한다.
도 25에는, 주위음을 캡쳐할 수 있는 중공 구조를 한, 링상 이외의 보유 지지부(130)의 구성예를 도시하고 있다. 도 25의 (A)는 각형을 한 보유 지지부(130)의 구성예, 도 25의 (B)는 타원형을 한 보유 지지부(130)의 구성예, 도 25의 (C)는 계란형을 한 보유 지지부(130)의 구성예이다. 도 25의 (A) 내지 (C)에 도시하는 보유 지지부(130)는 링상을 포함하여, 환상 구조를 한 보유 지지부(130)로서 하나의 분류로 통합할 수 있다. 또한, 환상 구조 이외로서, 도 25의 (D)는 닻형을 한 보유 지지부(130)의 구성예, 도 25의 (E)는 반구형을 한 보유 지지부(130)의 구성예, 도 25의 (F)는 천공된 반구형을 한 보유 지지부(130)의 구성예를 각각 도시하고 있다. 도시를 생략하지만, 반구형이 아닌 구형을 한 보유 지지부(130)여도 된다.
또한, 보유 지지부(130)를 유연하고, 보다 바람직하게는 복원력(적당한 탄력)이 있는 소재로 제작함으로써, 보유 지지부(130)의 주간절흔에 대한 보유 지지성을 양호하게 할 수 있다.
도 26에는, 유연한 소재로 제작된 계란형의 보유 지지부(130)의 구성예를 도시하고 있다. 동 도면 (A)는 변형 전의 보유 지지부(130)를 정면에서 본 모습, 동 도면 (B)는 변형 전의 보유 지지부(130)를 비스듬하게 본 모습을 각각 도시하고 있다. 또한, 동 도면 (C)에는, 변형된 후의 보유 지지부(130)를 정면에서 본 모습을 도시하고 있다. 음향 출력 장치(100)를 사용할 때에는, 예를 들어 참조 번호 2601로 나타내듯이, 타단(122)이 보유 지지부(130)와 연결되는 음도부(120)를 인장하는 외력이 작용한다. 보유 지지부(130)가 유연한 소재로 형성된 환상 구조인 경우, 이러한 인장력(2601)이 작용하면, 참조 번호 2602 및 2603으로 나타내듯이 지면 좌우 방향으로 확장하도록 변형되므로, 보유 지지부(130)는 이갑개강의 저면 형상에 어우러져 면으로 접촉되는 상태가 되어, 주간절흔에 대한 보유 지지성이 보다 양호해진다. 도 27에는, 도 26에 도시한(도 26의 (C)에 도시한 변형 상태의) 보유 지지부(130)를 주간절흔의 형상(2701)에 합치하도록 걸림 결합하여, 청취자의 좌이에 장착한 모습을 도시하고 있다.
또한, 보유 지지부(130)를 개인의 귀의 주간절흔 공간 내의 이갑개강의 저면 형상면에 적합한 형상으로 구성함으로써, 보유 지지부(130)의 주간절흔에 대한 보유 지지성을 양호하게 할 수 있다.
도 28에는, 개인의 귀의 주간절흔 공간 내의 이갑개강의 저면 형상면에 적합한 형상으로 구성한 보유 지지부(130)를 정면에서 본 모습을 도시하고 있다. 또한, 도 29에는, 도 28에 도시한 보유 지지부(130)를 청취자의 좌이에 장착한 모습을 도시하고 있다. 도 29로부터 알 수 있는 바와 같이, 좌이의 주간절흔에 장착된 보유 지지부(130)는 청취자의 귀의 주간절흔 공간 내의 형상면(2901)에 적합하므로, 주간절흔에 대한 보유 지지성이 보다 양호해진다.
도 30에는, 적당한 탄력을 갖고, 주간절흔 공간 내의 형상(이갑개강의 저면 형상)에 적합할 수 있는 보유 지지부(130)의 내부 구성예를 도시하고 있다. 도시한 보유 지지부(130)는 형상 가변·기억 와이어 또는 미세하게 탄성이 있는 피아노 선으로 이루어지는 환상의 구조체(3001)의 표면을, 실리콘 등으로 수지 코팅하여 구성된다. 그리고, 보유 지지부(130)는 봉상의 지지 부재(132)로 음도부(120)의 타단(122) 부근과 연결되어 있다(상술). 도 30에 도시하는 보유 지지부(130)는 유연하고 주간절흔에 대한 보유 지지성을 양호하게 하는 보유 지지부(130)(도 26, 도 27을 참조할 것)나, 개인의 귀의 주간절흔 공간 형상면에 적합한 보유 지지부(130)(도 28, 도 29를 참조할 것)로서 이용할 수 있다.
도 26 및 도 27에 도시한 보유 지지부(130)의 구성예와, 도 28 및 도 29에 도시한 보유 지지부(130)의 구성예는, 이갑개강의 저면과 면(또는 넓은 접촉 면적)으로 접촉한다는 점에서 공통된다. 접촉 면적이 넓으면, 핀치부(123)의 핀치력에 의해 보유 지지부(130)가 이갑개강의 저면에 눌러지고, 핀치력이 분산되므로, 장시간 사용해도 불쾌감을 대폭으로 개선할 수 있다. 한편, 도 9에는 기본 구성으로 이루어지는 음향 출력 장치(100)의 좌이에 대한 장착 상태를 도시했지만, 도 75에는 보유 지지부(130)와 음향 발생부(110)의 좌이(이갑개강의 저면, 귀 이면 형상면)와의 접촉 상태를 도시하고 있다. 이 경우, 보유 지지부(130)는 이갑개강의 저면과 점(또는 좁은 접촉 면적)으로 접촉되과 함께, 음향 발생부(110)는 이개의 이측과 점(또는 좁은 접촉 면적)으로 접촉되어 있으므로, 핀치력이 좁은 접촉 부분에 집중된다. 이로 인해, 청취자는 도 75에 도시하는 바와 같은 장착 상태에서 음향 출력 장치(100)를 장시간 사용하면, 접촉 부분에 있어서 점차 통증을 느껴 불쾌감이 증가해 갈 것이다.
또한, 도 14에는, 음향 발생부(110)의 형상을 청취자의 귀 이면 형상면에 적합하는 형상으로 형성하는 예를 나타냈다. 이러한 경우, 접촉 면적이 넓어지므로, 보다 작은 핀치력으로도 음향 출력 장치(100)를 청취자의 귀에 견고하게 장착할 수 있고, 또한, 핀치력이 분산되므로 장시간 사용해도 불쾌감을 개선할 수 있다. 또한, 도 26 및 도 27에 도시한 보유 지지부(130)의 구성예, 또는, 도 28 및 도 29에 도시한 보유 지지부(130)의 구성예를, 도 14에 도시한 귀 이면 형상면에 적합한 음향 발생부(110)를 조합하여 사용하도록 해도 된다. 도 76에는, 이갑개강의 저면 형상에 적합한 보유 지지부(130)와 귀 이면 형상면에 적합한 음향 발생부(110)를 조합한 음향 출력 장치(100)를 청취자의 좌이에 장착한 모습을 도시하고 있다. 또한, 도 77에는, 도 76에 도시하는 장착 상태에서, 보유 지지부(130)와 음향 발생부(110)를 착용자의 정면(도 76과는 직교하는 방향)에서 바라본 모습을 도시하고 있다. 보유 지지부(130)는 단순한 링상은 아니고, 하단부는 이갑개강의 저면 형상에 따르도록 만곡되어 있다. 또한, 음향 발생부(110)는 귀 이면에 맞닿는 부분이 귀 이면 형상면에 적합한 저면 형상일뿐만 아니라, 그 단면을 플랫이 아닌 원호 상(R 형상)과 같은 곡면 형상으로 형성하고 있다. 따라서, 보유 지지부(130)와 음향 발생부(110)는 모두 면(넓은 접촉 면적)으로 대응 부위와 각각 접촉되어 있으므로, 보다 작은 핀치력으로도 음향 출력 장치(100)를 청취자의 귀에 견고하게 장착할 수 있고, 또한, 핀치력이 분산되므로 장시간 사용해도 불쾌감을 대폭으로 개선할 수 있다.
또한, 보유 지지부(130)는 음도부(120)의 타단(122)이 외이도의 내부에 필요 이상으로 인입되지 않도록 하여 고막을 가드하는 역할을 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보유 지지부(130)는 음도부(120)의 타단(122) 부근을, 지지 부재(132)를 개재하여 고정함과 함께, 귓구멍보다도 큰 사이즈를 하고 있으면, 음도부(120)의 타단(122)이 외이도의 내부에 필요 이상으로 인입되지 않으므로, 고막을 가드할 수 있다. 도 31 및 도 32에는, 고막을 가드하는 역할을 겸비한 보유 지지부(130)를 청취자의 귀에 장착하고 있는 모습을 도시하고 있다. 단, 도 31은, 링상의 보유 지지부(130)가 청취자의 좌이의 주간절흔(3101)과 걸림 결합되어 있는 모습을 도시하고 있다. 또한, 도 32는, 링상의 보유 지지부(130)가 주간절흔(3201)으로부터 빗나가서 걸림 결합 상태에 있지 않지만, 링의 외경이 외이도 입구(3202)의 내경보다도 크기 때문에, 외이도의 안측 깊숙한 곳으로 물리적으로 억지로 들어갈 수 없는 모습을 도시하고 있다. 또는, 보유 지지부(130)는 큰 사이즈로 하는 것이 아니고, 외이도의 깊숙한 곳으로 물리적으로 억지로 들어갈 수 없는 형상이어도 된다.
요컨대, 보유 지지부(130)는 외이도의 깊숙한 곳으로 물리적으로 억지로 들어갈 수 없어 고막을 가드하는 역할을 갖고, 또한, 주위음을 캡쳐할 수 있는 중공 구조라면, 임의의 형상이면 된다. 단, 상술한 음도부(120)의 타단(122)의 위치 결정 역할과, 음도부(120)의 타단(122)이 외이도의 입구 부근에 보유 지지하는 역할을 하는 것으로 한다.
도 33에는, 고막을 가드하는 역할을 할 수 있는, 링상 이외의 보유 지지부(130)의 구성예를 도시하고 있다. 도 33의 (A)는 각형을 한 보유 지지부(130)의 구성예, 도 33의 (B)는 타원형을 한 보유 지지부(130)의 구성예, 도 33의 (C)는 계란형을 한 보유 지지부(130)의 구성예이다. 도 33의 (A) 내지 (C)에서 도시하는 보유 지지부(130)는 링상을 포함하고, 환상 구조를 한 보유 지지부(130)로서 하나의 분류로 통합할 수 있다. 또한, 환상 구조 이외로서, 참조 번호 도 33의 (D)는 닻형을 한 보유 지지부(130)의 구성예, 도 33의 (E)는 반구형을 한 보유 지지부(130)의 구성예, 도 33의 (F)는 천공된 반구형을 한 보유 지지부(130)의 구성예를 각각 도시하고 있다. 도시를 생략하지만, 반구형이 아닌 구형을 한 보유 지지부(130)여도 된다. 또한, 도 33의 (A) 내지 (F)에 도시한 바와 같은, 보유 지지부(130)가 1 또는 2 이상의 지지 부재(132)로 음도부(120)의 타단(122) 부근을 지지하는 구조가 아닌, 도 33의 (G) 및 도 33의 (H)에 도시하는 바와 같은, 방사상으로 형성된 다족형의 보유 지지부(130)여도 된다.
F. 귀에의 장착 기구
도 9 등에 도시한 예에서는, 음향 출력 장치(100)는 음도부(120)의 중간 부분에 배치된 핀치부(123)의 개폐 구조를 이용하여, 굴곡되는 음도부(120)로 청취자의 이개를 끼움 지지하도록 하여 설치된다.
인간의 귀는, 사람 각각 상이한 형상을 하고 있으므로, 장착의 안정성은 개인에 따라 격차가 있을 것으로 예상된다. 본 실시 형태에서는, 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 음도부(120)의 타단(122) 부근을 지지하는 보유 지지부(130)가 주간절흔과 걸림 결합함과 함께, 핀치부(123)에서 발생하는 핀치력에 의해 음도부(120)의 일단(121)과 연결하는 음향 발생부(110)의 하우징이 이개의 이측 표면에 압박되므로, 상기와 같은 귀 형상의 개인차에 무관하게, 장착의 안정성을 실현할 수 있다.
예를 들어, 스프링성을 갖는 소재로 음도부(120)를 일체적으로 제작하여, 「く」자 형상으로 굴곡된 핀치부(123)의 핀치력을 발생시킬 수 있다.
또는, 스프링성을 가지며 개폐 조작이 가능한 별도 부품으로 음도부(120)의 D부를 구성하고, 이것을 핀치부(123)로 하여 C부와 E부를 연결함으로써, 「く」자 형상으로 굴곡되고, 핀치력을 발생시키는 음도부(120)를 구성할 수 있다.
도 34 및 도 35에는, 별도 부품으로서 구성되고, 스프링성을 가지며 개폐 조작이 가능한 핀치부(123)의 구성예를 도시하고 있다. 단, 도 34에는 핀치부(123)의 폐쇄 상태를 도시하고, 도 35에는 핀치부(123)의 개방 상태를 도시하고 있다. 도시한 핀치부(123)는 폐쇄 위치에 있어서의 「く」자 형상을 기억하는 형상 기억 당김 스프링(3401)과, 형상 기억 당김 스프링(3401)과 함께 굴곡·신전되는 나선 구조 핀치·덕트(3402)와, 이들 굴곡 부분의 외측을 덮는 고신축성 피막(3403)으로 구성된다. 그리고, 핀치부(123)를 개방 상태로 하면, 도 35의 참조 번호 3501로 나타내듯이, 폐쇄 위치로 복귀되려고 하는 핀치력을 발생시킨다. 또한, 핀치부(123)의 변형에 수반하여, 고신축성 피막(3403)은 굴곡 부분의 내측 및 외측에 있어서 신축됨과 함께, 음도부(120) 내부를 폐쇄 공간으로 유지한다.
또한, 도 36 및 도 37에는, 별도 부품으로서 구성되고, 스프링성을 가지며 개폐 조작이 가능한 핀치부(123)의 다른 구성예를 도시하고 있다. 단, 도 36에는 핀치부(123)의 폐쇄 상태를 도시하고, 도 37에는 핀치부(123)의 개방 상태를 도시하고 있다. 도시한 핀치부(123)는 길이 방향으로 신축하는 고신축 끈(3601)과, 고신축 끈(3601)의 신축에 수반하여 굴곡·신전되는 부채형 분할식 핀치·덕트(3602)와, 이들 굴곡 부분의 외측을 덮는 고신축성 피막(3603)으로 구성된다. 그리고, 핀치부(123)를 개방 상태로 하면, 도 37의 참조 번호 3701로 나타내듯이, 폐쇄 위치로 복귀되려고 하는 핀치력을 발생시킨다.
도 38에는, 도 36 및 도 37에 도시한 핀치부(123)의 상세한 내부 구조를 도해하고 있다. 고신축 끈(3601)은 굴곡되는 핀치부(123)의 내측 부근을 관통 삽입하고 있다. 그리고, 고신축 끈(3601)에 작용하는 장력(3801, 3802)에 의해, 핀치부(123)가 폐쇄 위치로 복귀되려고 하는 핀치력(3803)이 발생한다. 또한, 부채형 분할식 핀치·덕트(3602)는 단면이 부채형인 복수의 덕트를, 각각의 중심을 굴곡하는 핀치부(123)의 내측 부근을 향함과 함께 원주측을 외측 부근을 향해 배치하여 구성되어 있다. 그리고, 고신축 끈(3601)의 신축에 따라 핀치부(123)가 굴곡·신전되는 동작에 수반하여, 부채형 분할식 핀치·덕트(3602)는 개폐된다.
여기까지는, 음도부(120)의 굴곡 형상을 한 D부에 상당하는 핀치부(123)에 있어서의 굽힘에 의해 이수를 끼움 지지하는 핀치력을 발생시키는 예에 대하여 설명해 왔다. D부에서 발생하는 핀치력이 아닌(또는, D부에서 발생하는 핀치력에 더하여), E부에 있어서의 축 주위의 꼬임에 의해 발생하는 핀치력을 이용하여 이수를 끼움 지지하는 방법도 생각할 수 있다.
도 39에는, 폐쇄 상태의 음도부(120)에서, E부의 꼬임에 의해, D부를 통하여 C부에 발생하는, 개방 위치로 복귀되려고 하는 핀치력(3901)을 도시하고 있다. 또한, 도 40에는, 개방 상태의 음도부(120)에서, E부의 꼬임에 의해, D부를 통하여 C부에 발생하는, 폐쇄 위치로 복귀되려고 하는 핀치력(토크)(4001)을 도시하고 있다. 또한, 도 41에는, 청취자의 좌이에 장착한 음향 출력 장치(100)에 있어서, 음도부(120)의 E부의 꼬임에 의해 핀치력(4101, 4102)이 발생하는 모습을 도시하고 있다.
도 42에는, 음도부(120)의 E부에 있어서 핀치력을 발생시키기 위한 구조를, 확대하여 상세하게 도시하고 있다. 도시한 E부의 양단은 각각, 음향 발생부(110)와의 연결부(4201)와, D부와의 연결부(4202)로 되어 있고, 이들이 핀치력 발생용 스프링(4203)으로 접속되어 있다. 또한, 핀치력 발생용 스프링(4203)의 외측은 고신축성 피막(4204)으로 덮여 있다. 음도부(120)가 도 40에 도시한 바와 같은 개방 상태가 되면, E부의 핀치력 발생용 스프링(4203)에는, 폐쇄 위치로 복귀하려고 하는 핀치력(토크)(4205)이 발생한다. 또한, E부의 꼬임에 수반하여, 고신축성 피막(4204)은 E부의 꼬임에 수반하여 신축되고, 음도부(120) 내부를 폐쇄 공간으로 유지한다.
또한, 음향 출력 장치(100)를 귀에 장착하는 수단은, 음도부(120)의 핀치 구조로 한정되지 않는다. 예를 들어, 음도부(120)의 핀치부(123)가 이수를 끼움 지지하는 것 대신에, 또는, 핀치부(123)가 이수를 끼움 지지하는 작용에 더하여, 음향 발생부(110)를 이수에 설치하기 위한 기구를 이용해도 된다.
도 43 및 도 44에는, 음향 발생부(110)의 하우징을 이용하여 이수를 끼움 지지하여 고정하는 핀치 기구의 구성예를 각각 도시하고 있다.
도 43에 도시하는 예에서는, 음향 발생부(110)의 하우징에는, 이수를 끼움 지지하도록 개폐 가능한 마그네트부(4301)가 설치되어 있다. 그리고, 도 43에 도시하는 바와 같이, 이수를 개재하여 음향 발생부(110)와 마그네트부(4301)를 대향하도록 하여 배치하면, 마그네트부(4301)의 자기에 의해 음향 발생부(110)를 흡착함으로써 이수를 끼움 지지할 수 있고, 그 결과, 음향 발생부(110)는 이수의 배면측에 고정된다.
또한, 도 44에 도시하는 예에서는, 음향 발생부(110)의 하우징에는, 이수의 배면에 맞닿는 장소에서 나사 결합하는 나사식 슬라이드부(4401)와, 나사식 슬라이드부(4401)에 대향하도록 하여 배치된 훅부(4402)가 배치되어 있다. 나사식 슬라이드(4401)를 돌려, 나사식 슬라이드부(4401)와 훅부(4402) 사이의 간극을 조정할 수 있다. 그리고, 도 44에 도시하는 바와 같이, 이수를 개재하여 나사식 슬라이드부(4401)와 훅부(4402)가 대향하도록 하여 배치하고, 나사식 슬라이드(4401)를 돌려, 나사식 슬라이드부(4401)와 훅부(4402) 사이의 간극을 좁혀 가면, 이수를 끼움 지지할 수 있으며, 그 결과, 음향 발생부(110)는 이수의 배면측에 고정된다. 또한, 나사식 슬라이드부(4401)를 회전시켜서, 나사식 슬라이드부(4401)와 훅부(4402) 사이의 간극을 조정함으로써, 장착·탈착이 가능하다.
G. 변형부
도 1, 도 2를 참조하면서 설명한 바와 같이, 음도부(120)는 외이도의 입구 부근에 배치되는 타단(122)과, 굴곡되는 핀치부(123)의 사이에, 변형부(124)를 갖고 있다. 이 변형부(124)는 외력이 작용하면 변형되고, 음도부(120)의 타단(122)이 필요 이상으로 외이도의 안측으로 인입하지 않도록 한다.
도 45 내지 도 47에는, 음도부(120) 중 변형부(124)의 부분만을 잘라내서 단면의 구성예를 각각 도시하고 있다. 어느 쪽의 예도, 음도부(120)의 C부를 길이 방향에서 B부측과 D부측으로 2분할하고, 이것들을 변형부(124)로 접속하는 구조로 되어 있다.
도 45 내지 도 47에 도시하는 어느 쪽의 예도, 음도부(120)가 청취자의 귀를 향하여 압박되고, 그 C부에 굽힘력 등의 과도한 외력이 작용하면, 접혀서 변형된다. 음도부(120)가 C부에서 접히는 결과, 거의 직각으로 굴곡되는 D부를 통하여 접속되는 음도부(120)의 타단(122)은 외이도의 안측으로 인입되는 것은 없어진다.
도 45에 도시하는 예에서는, 2분할된 음도부(120)의 C부가 박육 취약부(4501)로 연결되어, 변형부(124)를 구성한다. C부에 소정 이상의 외력(굽힘력)이 가해지면, 박육 취약부(4501)에서 꺾여 버린다. 그 결과, 외력은 음도부(120)의 타단(122)까지 전해지지 않게 되므로, 외이도의 안측으로 인입되는 일은 없다. 또한, 박육 취약부(4501)는 꺾여 버리면, 분단된 C부를 다시 서로 연결시키는 것은 곤란하여, 음도부(120)를 교환할 필요가 있다.
또한, 도 46에 도시하는 예에서는, 2분할된 음도부(120)의 C부가 조인트식 취약부(4601)로 연결되어, 변형부(124)를 구성한다. 상기의 박육 취약부(4501)와 마찬가지로, 조인트식 취약부(4601)도 취약한 소재로 형성되어 있다. 따라서, C부에 소정 이상의 외력(굽힘력)이 가해지면, 조인트식 취약부(4601)에서 꺾여 버린다. 그 결과, 외력은 음도부(120)의 타단(122)까지 전해지지 않게 되므로, 외이도의 안측으로 인입되는 일은 없다. 단, 조인트식 취약부(4601)는 박육 취약부(4501)와는 상이하게, 꺾인 후, 분단된 C부를 재접속할 수 있어, 음도부(120)를 재이용할 수 있다.
또한, 도 47에 도시하는 예에서는, 2분할된 음도부(120)의 C부가 연질 구조 굴곡부(4701)로 연결되어, 변형부(124)를 구성한다. 연질 구조 굴곡부(4701)는 상기의 박육 취약부(4501) 및 조인트식 취약부(4601)와는 상이하게 가요성을 가져서, 절곡되어도 꺾이는 일은 없고, 또한, 절곡되면 원래의 곧은 형상으로 복귀하려고 하는 복원력이 발생한다. 따라서, C부에 소정 이상의 외력(굽힘력)이 가해지면, 연질 구조 굴곡부(4701)에서 일단 절곡된다. 그 결과, 외력은 음도부(120)의 타단(122)까지 전해지지 않게 되므로, 외이도의 안측으로 인입되는 일은 없다. 또한, 외력으로부터 해방되면, 연질 구조 굴곡부(4701)의 복원력에 의해 음도부(120)의 C부는 원래대로의 형상으로 자동으로 복귀되므로, 음도부(120)를 재이용할 수 있다.
H. 이구 침입 방지
음도부(120)의 타단(122)은 음향 출력 구멍으로서, 외이도의 안측을 향하도록 그 입구 부근에 배치된다. 외이도에는, 공기 중의 먼지나 피부의 잔해 등이 이구선(腺)으로부터의 분비물과 혼합되어, 이구가 축적된다. 음도부(120)의 타단(122)이 이구에 접촉되거나 해서, 음향 출력 구멍을 막아 버리면, 음질이 열화되는 원인이 된다. 또한, 이구는 불결하여, 외이도 내벽 등의 피부에 대미지를 끼치는 것도 염려된다.
따라서, 음도부(120)의 타단(122)에, 이구 침입 방지부를 배치하도록 해도 된다. 이구 침입 방지부는, 음도부(120)의 타단(122)과 일체적으로 형성되어도, 또는, 타단(122)에 대하여 제거 가능해도 된다. 분리식 이구 침입 방지부는, 분리하여 청소하는 것이 가능하고, 또한, 오염이 심해지면 교환하면 된다.
도 48에는, 음도부(120)의 타단(122)에 분리식 이구 침입 방지부(4801)를 설치하는 모습을 도시하고 있다. 또한, 도 49에는, 이구 침입 방지(4801)의 구성예를 도시하고 있다. 도시한 이구 침입 방지부(4801)는 중공의 구조체이며, 음도부(120)의 관내를 전반해 온 음향의 공기 진동이 그대로 통과하게 되어 있다. 또한, 이구 침입 방지부(4801)의 내부에는, 공기 진동은 통과시키지만 이구는 통과시키지 않는 이구 침입 방지 필터(4901)가 설치되어 있다.
I. 음량 조정 기능
본 실시 형태에 따른 음향 출력 장치(100)는 음향 발생부(110)에서 발생하는 음향의 공기 진동을, 중공 구조의 음도부(120)에서 외이도의 입구 부근까지 전반하는 구성으로 되어 있다. 따라서, 공기 진동의 통과로인 음도부(120)의 일부에서 내경을 제어함으로써, 음도부(120)의 타단(122)으로부터 외이도에 출력되는(또는, 고막으로 청취되는) 음향의 음량 조정 기능을 실현할 수 있다.
예를 들어, 도 50에 도시하는 바와 같이, 음향 출력 장치(100)를 장착중인 청취자가 손가락으로 집기 쉬운 음도부(120)의 C부에 음량 제어부(5000)를 설치하고, 음량 제어부(5000)에 대한 손끝 조작에 따라서 음량 제어부(5000) 부근에 있어서의 음도부(120)의 내경을 변화시킴으로써, 음량의 조정을 행하도록 한다.
도 51 내지 도 53에는, 뮤트 기능을 실현하는 음량 제어부(5000)의 단면 구성예와 일련의 뮤트 동작을 도시하고 있다. 음량 제어부(5000)는 음도부(120)의 관내에 출몰하는 뮤트부(5001)를 구비하고 있다. 뮤트부(5001)는 손끝 등에 의한 음량 제어부(5000)의 표면에 대한 가압 조작에 따라서 토글 동작하고, 음도부(120)의 관내로의 출현과 퇴피를 교대로 전환하는 것으로 한다. 구체적으로는, 뮤트·오프 상태에서 손끝 조작되면, 뮤트부(5001)가 음도부(120)의 관내에 출현하여 뮤트·온 상태로 전환되지만, 손가락을 이격해도 뮤트·온 상태를 유지한다. 또한, 뮤트·온 상태에서 다시 손끝 조작하면, 뮤트부(5001)가 음도부(120)의 관내로부터 퇴피하여 뮤트·온이 해제되고, 뮤트·오프 상태로 복귀된다.
도 51에는, 뮤트·오프 상태의 음량 제어부(5000)를 도시하고 있다. 뮤트·오프 상태에서는, 뮤트부(5001)는 음도부(120)의 외측에 돌출 설치되어 있다. 따라서, 음도부(120)의 내부는 완전히 개방되어 있으므로, 참조 번호 5101로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동은 차단되는 일 없이, 음도부(120)의 타단(122)을 향하여 진행할 수 있다.
한편, 도 52에는, 뮤트·온 상태의 음량 제어부(5000)를 도시하고 있다. 뮤트·온 상태에서는, 뮤트부(5001)는 음도부(120)의 내측으로 오목해져 버리고, 공기 진동의 전반로가 되는 음도부(120)의 내부를 막고 있다. 따라서, 참조 번호 5201로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동은, 내측으로 오목한 뮤트부(5001)로 차단되어, 음도부(120)의 타단(122)까지 거의 도달하지 않게 된다. 뮤트·온 상태에서 손끝을 뮤트부(5001)로부터 이격해도, 도시한 뮤트·오프 상태로 유지된다. 또한, 뮤트·온 상태에서 다시 뮤트부(5001)를 손끝 조작하면, 뮤트·온이 해제되어, 도 51에 도시한 뮤트·오프 상태로 복귀된다.
또한, 도 53에는, 도 51 및 도 52에 도시한 음량 제어부(5000)의 변형예를 도시하고 있다. 도 53에 도시하는 음량 제어부(5000)는 음도부(120)의 관내에는, 뮤트부(5001)와 대향하는 벽면에 뮤트 음량 조정부(5002)가 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 내측으로 오목한 뮤트부(5001)가 뮤트 음량 조정부(5002)에 맞닿아, 공기 진동의 전반로를 막음으로써, 뮤트를 실현한다. 여기서, 뮤트 음량 조정부(5002)는 음도부(120)의 내벽면을 따라 길이 방향으로 이동 가능하다. 그리고, 뮤트 음량 조정부(5002)의 위치에 따라, 내측으로 오목한 뮤트부(5001)와의 밀착의 정도, 즉 공기 진동의 전반로를 방지하는 정도가 변화하므로, 뮤트하는 음량을 조정할 수 있다.
도 54 내지 도 56에는 뮤트 기능을 실현하는 음량 제어부(5000)의 다른 단면 구성예와 일련의 뮤트 동작을 도시하고 있다. 음량 제어부(5000)는 음도부(120)의 관내에 출몰하는 뮤트부(5001)를 구비하고 있지만, 도 51 내지 도 53에 도시한 예와는 상이하게, 토글 동작하지 않는 것으로 한다. 즉, 뮤트부(5001)는 손끝 등으로 눌리고 있는 기간만 음도부(120)의 관내에 출현하여 뮤트·온 상태가 되며, 손끝을 이격하면 뮤트부(5001)는 바로 음도부(120)의 관내로부터 퇴피하여 뮤트·오프 상태로 복귀한다.
도 54에는 뮤트·오프 상태의 음량 제어부(5000)를 도시하고 있다. 뮤트·오프 상태에서는, 뮤트부(5001)는 평탄한 형상을 하고 있고, 음도부(120)의 관내로부터는 퇴피되어 있다. 따라서, 음도부(120)의 내부는 완전히 개방되어 있으므로, 참조 번호 5401로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동은, 차단되는 일 없이, 음도부(120)의 타단(122)을 향하여 진행할 수 있다.
한편, 도 55에는 뮤트·온 상태의 음량 제어부(5000)를 도시하고 있다. 뮤트·온 상태에서는, 뮤트부(5001)는 손끝 등으로 눌리면 탄성 변형되고, 음도부(120)의 내측으로 돌출되어, 공기 진동의 전반로가 되는 음도부(120)의 내부를 막고 있다. 따라서, 참조 번호 5501로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동은, 내측으로 오목한 뮤트부(5001)에서 차단되고, 음도부(120)의 타단(122)까지 거의 도달하지 않게 된다. 뮤트·온 상태에서 손끝을 뮤트부(5001)로부터 이격하여 가압으로부터 해방하면, 뮤트부(5001)는 탄성 변형이 풀어져서, 도 54에 도시한 뮤트·오프 상태로 복귀한다.
또한, 도 56에는, 도 54 및 도 55에 도시한 음량 제어부(5000)의 변형예를 도시하고 있다. 도 56에 도시하는 음량 제어부(5000)는 음도부(120)의 관내에는, 뮤트부(5001)와 대향하는 벽면에 뮤트 음량 조정부(5002)가 배치되어 있다. 도시한 예에서는, 내측으로 오목한 뮤트부(5001)가 뮤트 음량 조정부(5002)에 맞닿아, 공기 진동의 전반로를 막음으로써, 뮤트를 실현한다. 여기서, 뮤트 음량 조정부(5002)는 벽면을 따라서 음도부(120)의 길이 방향으로 이동 가능하다. 그리고, 뮤트 음량 조정부(5002)의 위치에 따라, 내측으로 오목한 뮤트부(5001)와의 밀착의 정도, 즉 공기 진동의 전반로를 방지하는 정도가 변화하므로, 뮤트하는 음량을 조정할 수 있다.
도 57 내지 도 59에는, 음도부(120)의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, (뮤트가 아닌) 연속 음량 조정을 실현하는 음량 제어부(5000)의 단면 구성예와 일련의 음량 조정 동작을 도시하고 있다. 음량 제어부(5000)는 음도부(120)의 C부에 삽입되는 연질 튜브(5701)와, 이 연질 튜브(5701)를 삽입 관통하는 링상의 음량 조정부(5702)로 구성된다. 연질 튜브(5701)의 외주는, 선단이 음량 조정부(5702)를 향하는 테이퍼 구조를 갖고 있으며, 음량 조정부(5702)로부터 멀어짐에 따라서 외경이 커지고 있다. 한편, 음량 조정부(5702)의 내경은, 테이퍼 구조를 한 연질 튜브(5701)의 선단부보다도 크지만 후단부보다도 작다. 음량 조정부(5702)의 내경은, 길이 방향으로 일정하거나, 또는, 연질 튜브(5701)의 외주보다도 구배가 완만한 테이퍼 형상으로 한다.
음량 조정부(5702)는 연질 튜브(5701)의 길이 방향으로 이동할 수 있다. 연질 튜브(5701)는 링상의 음량 조정부(5702) 내에 수용됨에 따라 좁혀지고, 그 결과, 직경 방향으로 압축되어 가늘어져 간다. 즉, 도 57 내지 도 59에 도시하는 예에서는, 링상의 음량 조정부(5702)의 길이 방향의 위치를 변화시킴에 따라, 연질 튜브(5701)를 좁혀서 내경을 연속적으로 변화시키는 구조로 되어 있다.
도 57에 도시하는 상태에서는, 연질 튜브(5701)는 음량 조정부(5702)와 완전히 이격되어 있다. 따라서, 연질 튜브(5701)는 초기의 내경 그대로이며, 참조 번호 5711로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동을 가로막는 일 없이, 음도부(120)의 타단(122)을 향하여 전반할 수 있다.
도 58에 도시하는 상태에서는, 연질 튜브(5701)는 음량 조정부(5702)에 절반 정도 수용되어 있다. 그 결과, 연질 튜브(5701)는 직경 방향으로 압축되고, 초기의 내경보다도 가늘어져 있다. 이로 인해, 참조 번호 5801로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동은, 연질 튜브(5701)가 압축된 정도에 따라서 감쇠하므로, 타단(122)으로부터 방사되어, 청취자의 고막에 도달하는 음향의 음량은 저하된다. 연질 튜브(5701)를 음량 조정부(5702)에 삽입하는 조작에 따라, 음량은 연속적으로 저하되어 간다는 점을 충분히 이해하기 바란다.
도 59에 도시하는 상태에서는, 연질 튜브(5701)는 음량 조정부(5702)에 완전히 수용되어, 압궤되어 있으므로, 공기 진동의 전반로는 완전히 막혀 있다. 따라서, 참조 번호 5901로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동은, 연질 튜브(5701)가 압궤된 장소에서 차단되고, 음도부(120)의 타단(122)까지 거의 도달하지 않게 되므로 음량은 0이다.
도 60 내지 도 62에는, 음도부(120)의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 연속 음량 조정을 실현하는 음량 제어부(5000)의 다른 단면 구성예와 일련의 음량 조정 동작을 도시하고 있다. 음량 제어부(5000)는 C부에서 음도부(120) 측면의 일부를 구성하는 탄성 변형부(6001)와, 회전축(6003) 둘레로 회전 가능하고 탄성 변형부(6001)에 맞닿게 배치된 캠(6002)으로 구성된다. 캠(6002)은 원판이어도 되지만, 회전축(6003)이 편심되어 있기 때문에 원주까지의 거리가 일정하지 않고, 회전 각도에 따라서 탄성 변형부(6001)를 음도부(120)의 관내에 돌출하는 정도가 변화한다.
도 60에 도시되는 상태에서는, 캠(6002)은 회전축(6003)으로부터의 거리가 가장 짧아지는 회전 위치에서 탄성 변형부(6001)에 맞닿아 있다. 따라서, 탄성 변형부(6001)는 초기의 형상 그대로이며, 참조 번호 6011로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동을 가로막는 일 없이, 음도부(120)의 타단(122)을 향하여 전반할 수 있다.
도 61에 도시하는 상태에서는, 캠(6002)은 도 60에 도시한 상태보다도 회전축(6003)으로부터의 거리가 길어지는 회전 위치에서 탄성 변형부(6001)에 맞닿아 있다. 따라서, 탄성 변형부(6001)는 탄성 변형되고, 음도부(120)의 내측으로 조금만 돌출되어, 공기 진동의 전반로가 되는 음도부(120)의 내부를 조금 막고 있다. 이러한 경우, 참조 번호 6101로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동은, 돌출된 탄성 변형부(6001)가 전반로를 차단하는 정도에 따라서 감쇠한다. 그 결과, 타단(122)으로부터 방사되어, 청취자의 고막에 도달하는 음향의 음량은 저하된다. 탄성 변형부(6001)가 전반로를 가로막는 정도, 환언하면, 캠(6002)의 회전에 따라, 음량은 연속적으로 저하되어 간다는 점을 충분히 이해하기 바란다.
도 62에 도시하는 상태에서는, 캠(6002)은 회전축(6003)으로부터의 거리가 최장이 되는 회전 위치에서 탄성 변형부(6001)에 맞닿아 있기 때문에, 탄성 변형부(6001)는 탄성 변형되고, 음도부(120)의 내측으로 크게 돌출되어, 공기 진동의 전반로가 되는 음도부(120)의 내부를 완전히 막고 있다. 따라서, 참조 번호 6201로 나타내듯이, 음향 발생부(110)로부터 캡쳐된 음향의 공기 진동은, 음도부(120)의 타단(122)까지 거의 도달하지 않게 되므로, 음량은 0이다.
J. 음성 신호의 처리
도 11을 참조하면서 설명한 바와 같이, 음향 발생부(110)에는 다이내믹형 스피커를 적용할 수 있다. 즉, 음향 발생부(110)의 내부는, 이 진동판(1101)에 의해, 진동판 전방면 공간(프론트·캐비티)(1102)과 진동판 배면 공간(1103)(백·캐비티)으로 구획되어 있다. 그리고, 코드(602)를 통하여 보이스·코일(1105)에 입력되는 음성 신호에 따라서 자계가 변화하면, 마그네트(1104)의 자력에 따라서 진동판(198)이 전후로 동작함으로써, 진동판 전방면 공간(1102)과 진동판 배면 공간(1103)의 사이에 기압의 변화가 발생하고, 이것이 음향이 된다.
음향 발생용 발음 소자로서, 다이내믹형 이외에도, 밸런스드·아마추어형, 콘덴서형 등을 들 수 있다. 그러나, 이개의 배면측으로부터 정면측으로 되접히는 굴곡 형상을 한 파이프 구조의 음도부(120)를 충분히 드라이브하기 위해서는, 음향 발생부(110)는 다이내믹형인 것이 바람직하다고 본 출원인은 생각한다.
도 63에는, 음향 발생부(110)를 다이내믹형 스피커로 구성한 경우의, 음도부(120)의 타단(1220)에 있어서의 음향 특성(주파수 레벨 특성)을 예시하고 있다. 동 도면의 횡축은 주파수 레벨[㎐], 종축은 출력 음압[dBV]이다. 동 도면으로부터, 음악을 시청하는 데 있어 중요해지는 100㎐ 이하의 저역에서 응답이 있는 것, 및 20㎑ 부근의 가청역에서도 응답이 있는 것을 확인할 수 있다.
음도부(120), 즉 파이프에서 전반되는 음향은 저역이 약해진다는 문제가 있다. 따라서, 음도부(110)에 의한 편측 개방의 공진이나, 저역의 감쇠 등을 신호 처리에 의해 보정하도록 해도 된다.
예를 들어, 음향 발생부(110)에 입력하는 음성 신호에 대하여 도 64에 도시하는 바와 같은 주파수 특성의 신호 처리(등화기)를 적용한 경우, 음향 출력 장치(100)의 음향 특성(주파수 레벨 특성)을 도 65에 도시하는 바와 같이 개선할 수 있다. 단, 도 65 중, 신호 처리에 의해 개선된 주파수 레벨 특성을 실선으로 나타내고, 비교로서, 개선 전의(도 63에 나타낸) 주파수 레벨 특성을 점선으로 나타내고 있다. 개선 전과 비교하면, 신호 처리에 의해 저역을 향상시키는 한편, 광역을 억제하여, 넓은 대역에 걸쳐 출력 음압이 평탄화되어 있음을 알 수 있다. 이러한 신호 처리는 음향 출력 장치(100) 내부에서 행할 수 있지만, 외부에서 상기의 신호 처리를 실시한 후의 음성 신호를 음향 출력 장치(100)에 입력하도록 해도 된다.
또한, 도 66 내지 도 68에는, 음도부(110)에 의한 편측 개방의 공진 작용을 예시하고 있다. 도 66에는, 편측 개방의 음도부(120)의 전체 길이가 4분의 1 파장에 상당하는 주파수 성분의 소리가 공진하여 정재파가 나타나는 모습을 나타내고 있다. 또한, 도 67에는, 음도부(120)의 전체 길이가 1+4분의 1 파장에 상당하는 주파수 성분의 소리가 공진하여 정재파가 나타나는 모습을 나타내고 있다. 또한, 도 68에는, 음도부(120)의 전체 길이가 2+4분의 1 파장 공진에 상당하는 주파수 성분의 소리가 공진하여 정재파가 나타나는 모습을 나타내고 있다. 그리고, 도 69에는, 편측 개방의 공진 작용의 영향을 받은 음도부(120)의 타단(1220)에 있어서의 음향 특성(주파수 레벨 특성)을 예시하고 있다. 이 경우, 공진에 의한 음압 주파수의 피크 특성을 갖는다. 즉, 음도부(120)의 길이가 4분의 1 파장, 1+4분의 1 파장, 2+4분의 1 파장, …에 각각 상당하는 주파수 부근에서, 공진에 의한 음압 주파수의 피크가 나타난다.
도 69에 나타내는 바와 같이, 특정한 주파수 성분에 있어서만 음압 레벨의 피크가 나타나면, 음질의 열화로 이어진다. 피크를 광범위한 주파수 영역에 걸쳐 음압 레벨을 균일하게 하는 것이 바람직하고, 이를 위해서는, 피크를 평탄화할 필요가 있다.
도 70 및 도 71에는, 공진에 의한 음압 주파수의 피크 특성을 억제하는 음도부(120)의 구성예를 각각 도시하고 있다. 각 도면에 나타내는 음도부(120)는 음도부(110)에 의한 편측 개방의 공진 작용에 의해 발생하는 정재파의 진폭이 최대가 되는 파복(antinode)에 상당하는 부분에, 공진 작용을 억제하는 음향 소자(음향 저항)를 각각 배치하고 있다. 구체적으로는, 도 70에 도시하는 음도부(120)는, 음도부(120)의 전체 길이가 1+4분의 1 파장에 상당하는 주파수 성분으로 이루어지는 소리의 정재파의 파복에 상당하는 벽면에, 음향 소자(125)가 배치되어 있다. 또한, 도 71에 도시하는 음도부(120)는 음도부(120)의 전체 길이가 2+4분의 1 파장에 상당하는 주파수 성분으로 이루어지는 소리의 정재파의 파복에 상당하는 벽면에, 음향 소자(125)가 배치되어 있다. N+4분의 1 파장에 상당하는 주파수 성분으로 이루어지는 소리의 정재파의 파복에 상당하는 벽면에, 음향 소자(125)를 배치한다(단, N은 1 이상의 정수)고 일반화하여 표현할 수 있다.
도 72에는, 음향 소자(125)의 일례를 확대하여 도시하고 있다. 도시한 음향 소자(125)는 음도부(120)의 벽면에 뚫려 형성된 미세한 음공으로 구성된다. 도 72에 도시하는 바와 같이, 음공(7201)은 음도관(120) 내를 진행하는 정재파를 음도부(120)의 외부로 방출함으로써 감쇠하고, 공진 성분의 주파수 레벨 특성을 조정한다. 음공(7201)의 직경이나 길이 등에 따라, 음향 소자(125)는 상이한 효과를 실현할 수 있다.
또한, 도 73에는, 음향 소자(125)의 다른 예를 확대하여 도시하고 있다. 도시한 음향 소자(125)는 음도부(120)의 벽면에 오목 형성된 기실(7301)로 구성된다. 도 73에 도시하는 바와 같이, 음도관(120) 내를 진행하는 정재파가 기실(7301) 내에 유입됨에 따라 감쇠되고, 공진 성분의 주파수 레벨 특성을 조정한다. 기실(7301)의 용적이나 형상 등에 따라, 음향 소자(125)는 상이한 효과를 실현할 수 있다.
단, 음향 소자(125)가 음공이나 기실만으로 구성되면, 정재파 성분이 음공으로부터 외부에 누설되거나, 또는 기실에 유입되어, 지나치게 감쇠되어 버리는 것이 염려된다. 따라서, 음향 소자(125)는 음공에 음향 저항을 충전하고, 정재파 성분의 감쇠를 조정하는 것이 보다 바람직하다. 음향 저항은, 음파가 통과할 때의 저항이 공기보다도 커지는 부재이며, 음향 저항의 충전 밀도를 크게 할수록 저항이 증가한다. 음향 저항은, 예를 들어 부직포나, 우레탄 등의 발포 폼으로 구성된다.
도 74에는, 공진에 의한 음압 주파수의 피크 특성을 억제하는 음도부(120)를 사용한 경우의 음향 특성(주파수 레벨 특성)을 예시하고 있다. 동 도면에서는, 공진에 의한 음압 주파수의 피크 특성을 억제한 후의 음향 특성(주파수 레벨 특성)을 실선으로 나타내고, 비교로서, 억제 전의 음향 특성을 점선으로 나타내고 있다. 공진에 의한 음압 주파수의 피크 특성을 억제함으로써, 넓은 대역에 출력 음압이 평탄화되어 있음을 알 수 있다.
K. 정리
마지막으로, 본 실시 형태에 따른 음향 출력 장치(100)의 특징에 대하여 정리해 둔다.
(1) 청취자는, 음향 출력 장치(100)를 장착 중에도 주위음을 자연스럽게 들을 수 있다. 따라서, 공간 파악, 위험 찰지, 회화 및 회화 시의 미묘한 뉘앙스의 파악 등의, 청각 특성에 의존한 인간의 기능을 정상적으로 이용할 수 있다.
(2) 음향 출력 장치(100)는 장착 시에 있어서 귓구멍을 막지 않고 있으므로, 타인으로부터 볼 때, 말을 걸어도 되는 외관을 하고 있다. 또한, 음향 출력 장치(100)를 장착한 청취자는, 항상 주위음이 들리고 있기 때문에, 인간의 성질로서, 사람이 가까워져 오면 발소리 등의 음향 정보로부터, 「소리의 방향으로 몸의 방향을 바꾼다」, 「소리의 방향으로 시선을 옮긴다」와 같은 수동적인 태도를 적지 않게 취한다. 그러한 거동이, 다른 사람에게 「말을 걸어도 된다」는 인상을 부여하므로, 사람과 사람 사이의 커뮤니케이션을 저해하지 않는다.
(3) 음향 출력 장치(100)는 자기 발생계 노이즈 소리의 영향을 받지 않는다. 음향 출력 구멍인 음도부(120)의 타단(122)은 귓구멍 장착 시에 있어서, 외이도의 내벽으로부터 이격되어 있으므로, 청취자 자신의 목소리나, 고동 소리, 저작 소리, 침을 삼킬 때의 소리, 혈류 소리, 호흡 소리, 보행 시에 몸에 전해지는 진동 소리, 코드 등의 의복 마찰 소리의 영향을 받지 않는다. 또한, 이어피스와 외이도 내벽의 마찰 소리가 발생하는 일도 없다. 또한, 귓구멍이 해방되어 있는 점에서, 외이도에 습기가 찰 걱정이 없다.
(4) 음향 출력 장치(100)는 귀에 대한 장착성이 양호해서, 귀의 크기나 형상의 개인차 등에 기인하는 위치 결정 변동을 흡수할 수 있다. 보유 지지부(130)가 주간 절흔과 걸림 결합하고, 음도부(120)의 타단(122)의 음향 출력 구멍이 외이도의 안측을 향하게 지지하도록 구성되어 있다. 따라서, 음도체가 이륜에서 되접히는 귀걸이식 음향 출력 장치인 경우와 같은, 길이 조정을 필요로 하지 않는다. 또한, 보유 지지부(130)가 주간 절흔과 걸림 결합함으로써, 양호한 장착 상태를 유지할 수 있다. 또한, 음도부(120)의 반환 부분인 핀치부(123)로 이수를 끼움 지지하여 고정함으로써, 양호한 장착 상태를 유지할 수 있다. 또한, 음도부(120)가 이개 배면으로부터 이수에서 되접혀 외이도 입구 부근까지 연장 설치되는 구조는, 청취자가 안경이나 안경형 웨어러블·디바이스, 귀걸이식 디바이스를 병용해도, 이들 다른 장치와 간섭되지 않는다.
(5) 음도부(120)는 음향 발생부(110)에서 발생한 소리를 귀의 뒤로부터 최단 거리로 외이도의 입구 부근까지 전반시킨다. 따라서, 귀걸이식 음향 출력 장치와 비교하면, 음도부의 길이가 단축되는 분만큼, 음향 손실을 최저한으로 억제할 수 있고, 음향 발생부(110)를 저출력으로 해서, 양호한 음질을 얻을 수 있다. 부언하면, 음향 발생부(110)의 치수적인 허용도가 높고, 필요한 음향 대역이나 음압에 따른 설계가 가능하다.
이상, 특정한 실시 형태를 참조하면서, 본 명세서에서 개시하는 기술에 대하여 상세하게 설명해 왔다. 그러나, 본 명세서에서 개시하는 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 당해 실시 형태의 수정이나 대용을 할 수 있음은 자명하다.
본 명세서에서 개시하는 기술을 적용한 음향 출력 장치는, 소위 이어폰과 마찬가지로 청취자의 귀에 장착하여 사용되지만, 장착 상태에 있어서도 비장착 상태와 동등한 주위음의 청취 특성을 실현하면서, 동시에 음향 정보를 출력할 수 있다는 것, 및 장착 상태에 있어서도 주위의 사람들로부터는 청취자의 귓구멍을 막고 있지 않는 것처럼 보인다는 특징이 있다. 이러한 특징을 살려, 본 명세서에서 개시하는 기술을 적용한 음향 출력 장치를, 워킹, 조깅, 사이클링, 등산, 스키, 스노우보드를 비롯한 야외 및 실내에서 행하는 다양한 스포츠 분야(플레이 중이나 원격 코칭 등), 주위음 청취와 음성 정보 제시가 동시에 필요해지는 커뮤니케이션 또는 프리젠테이션 분야(예를 들어, 연극 관람 시 정보 보충, 박물관 음성 정보 제시, 버드 워칭(새소리 청취) 등), 운전 또는 내비게이션, 경비원, 뉴스캐스터 등에 적용할 수 있다.
본 명세서에서는, 예시라는 형태에 의해 본 명세서에서 개시하는 기술에 대하여 설명해 왔다. 따라서, 본 명세서의 기재 내용을 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 명세서에서 개시하는 기술의 요지를 판단하기 위해서는, 특허 청구 범위를 참작해야 한다.
또한, 본 명세서의 개시 기술은, 이하와 같은 구성을 취하는 것도 가능하다.
(1) 청취자의 귀 배면에 배치되는 음향 발생부와,
일단이 상기 음향 발생부에 접속됨과 함께 타단이 상기 청취자의 외이도 입구 부근에 배치되고, 상기 음향 발생부가 발생시키는 음향을 상기 일단으로부터 캡쳐하여 상기 타단까지 전반하는, 중공 구조의 음도부
를 구비하는 음향 출력 장치.
(1-1) 상기 음도부는, 상기 청취자의 이수의 단부 테두리 부근에서 귀의 전방면으로부터 배면으로 되접히는 절첩 구조를 갖는
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(1-2) 상기 음도부의 상기 타단은, 상기 청취자의 외이도의 내경보다도 작은 외경을 갖는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(2) 상기 음도부의 상기 타단을 상기 청취자의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부를 더 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(3) 상기 보유 지지부는, 상기 청취자의 주간절흔과 걸림 결합되는,
상기 (2)에 기재된 음향 출력 장치.
(3-1) 상기 보유 지지부는, 상기 음도부의 상기 타단이 외이도의 안측을 향하도록 지지하는,
상기 (3)에 기재된 음향 출력 장치.
(3-2) 상기 보유 지지부는, 외이도 입구를 외계에 개방하는 개구부를 구비하는,
상기 (3)에 기재된 음향 출력 장치.
(3-3) 상기 보유 지지부는, 이갑개강의 저면과 접촉하는,
상기 (3)에 기재된 음향 출력 장치.
(3-3-1) 상기 보유 지지부는, 이갑개강의 저면과 면(또는 넓은 접촉 면적)으로 접촉하는 접촉부를 구비하는,
상기 (3-3)에 기재된 음향 출력 장치.
(3-3-2) 상기 보유 지지부는, 이갑개강의 저면 형상이 되도록 만곡된 접촉부를 구비하는,
상기 (3-3)에 기재된 음향 출력 장치.
(4) 상기 청취자의 이수를 끼움 지지하여 상기 음향 출력 장치를 귀에 장착하는 핀치부를 더 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(5) 상기 음도부는, 상기 청취자의 이개의 배면측으로부터 정면측으로 되접히는 부위에 배치된 개폐 구조의 핀치부를 구비하고, 상기 핀치부가 폐쇄 위치로 복귀하려고 하는 핀치력을 이용하여 이수를 끼움 지지하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(6) 상기 음향 발생부와 함께 상기 청취자의 이수를 끼움 지지하고, 상기 음향 발생부를 귀에 장착하는 핀치부를 더 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(6-1) 상기 음향 발생부는, 청취자의 귀 이면 형상면에 적합한 형상으로 이루어지는 접촉부를 구비하는,
상기 (6)에 기재된 음향 출력 장치.
(6-2) 상기 음향 발생부는, 청취자의 귀 이면 형상면에 맞닿는 부분에 있어서 곡면 형상으로 이루어지는 접촉부를 구비하는,
상기 (6) 또는 (6-1) 중 어느 하나에 기재된 음향 출력 장치.
(7) 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하는 가드부를 더 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(8) 상기 보유 지지부는, 상기 청취자의 외이도 입구 부근(주간절흔)과 걸림 결합함과 함께, 상기 음도부를 상기 타단 부근에서 고정하여, 외이도에 깊이 삽입되지 않도록 하는,
상기 (2)에 기재된 음향 출력 장치.
(9) 외력의 작용에 따라서 변형되고, 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하는 변형부를 더 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(10) 상기 음도부는, 상기 타단과 상기 핀치부의 사이에, 외력의 작용에 따라서 변형되는 변형부를 구비하는,
상기 (5)에 기재된 음향 출력 장치.
(11) 상기 변형부는, 소정 이상의 외력이 가해지면 꺾여서 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하는,
상기 (10)에 기재된 음향 출력 장치.
(12) 상기 변형부는, 소정 이상의 외력이 가해지면 꺾여서 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지함과 함께, 재접속이 가능한,
상기 (10)에 기재된 음향 출력 장치.
(13) 상기 변형부는, 외력이 가해지면 절곡되어 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지함과 함께, 외력으로부터 해방되면 원래의 형상으로 복원되는,
상기 (10)에 기재된 음향 출력 장치.
(14) 상기 음도부의 상기 타단에 이구 침입 방지부를 더 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(14-1) 상기 이구 침입 방지부는, 상기 타단으로부터 분리 가능한,
상기 (14)에 기재된 음향 출력 장치.
(15) 상기 음도부의 내경의 변화에 따라서 상기 타단으로부터 외이도에 출력되는 음향의 음량을 조정하는 음량 제어부를 더 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(16) 상기 음량 제어부는, 표면이 가압됨에 따라서 상기 음도부 내에 출몰하는 뮤트부의 토글 동작에 의해, 뮤트·온 상태와 뮤트·오프 상태의 전환을 행하는,
상기 (15)에 기재된 음향 출력 장치.
(17) 상기 음량 제어부는, 표면이 가압됨에 따라서 상기 음도부 내에 뮤트부가 출현하여 뮤트·온 상태가 되고, 표면이 가압으로부터 해방되면 상기 뮤트부가 상기 음도부 내로부터 퇴피하여 뮤트·오프 상태가 되는,
상기 (15)에 기재된 음향 출력 장치.
(18) 상기 음량 제어부는, 상기 음도부에 삽입된 테이퍼 구조의 연질 튜브와, 상기 연질 튜브를 삽입 관통하는 링상의 음량 조정부를 구비하고, 상기 음량 조정부에 삽입한 위치에 따라서 상기 연질 튜브의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 음량을 연속적으로 설정하는,
상기 (15)에 기재된 음향 출력 장치.
(19) 상기 음량 제어부는, 상기 음도부의 일부의 측면을 구성하는 탄성 변형부와, 상기 탄성 변형부에 접촉하도록 회전 가능하게 배치된 캠을 구비하고, 상기 캠의 회전 각도의 변화에 따라서 상기 탄성 변형부를 상기 음도부 내로 돌출시키고, 음량을 연속적으로 설정하는,
상기 (15)에 기재된 음향 출력 장치.
(20) 상기 음향 발생부는, 다이내믹형 발음 소자를 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(21) 상기 음향 발생부에 입력하는 음성 신호에 대하여 주파수 레벨에 따른 게인 조정을 행하는 신호 처리부를 더 구비하는,
상기 (1) 또는 (20) 중 어느 하나에 기재된 음향 출력 장치.
(22) 상기 신호 처리부는, 상기 음도부의 상기 타단으로부터 출력되는 음성의 저역의 감쇠를 보정하기 위한 신호 처리를 행하는,
상기 (21)에 기재된 음향 출력 장치.
(23) 상기 음도부는, 상기 중공 구조의 적어도 1군데에 음향 소자를 구비하는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(23-1) 상기 음도부는, 편측 개방의 상기 중공 구조에 있어서의 공진 작용에 의해 발생하는 소리의 정재파 진폭이 최대가 되는 파복에 상당하는 부분에 상기 음향 소자를 배치하는,
상기 (23)에 기재된 음향 출력 장치.
(23-2) 상기 음향 소자는, 상기 중공 구조의 벽면에 형성된 음공 또는 기실로 이루어지는,
상기 (23)에 기재된 음향 출력 장치.
(23-2-1) 상기 음향 소자는 음향 저항을 더 구비하는,
상기 (23-2)에 기재된 음향 출력 장치.
100: 음향 출력 장치
110: 음향 발생부
120: 음도부
121: 일단(음향 입력 구멍)
122: 타단(음향 출력 구멍)
123: 핀치부
124: 변형부
130: 보유 지지부
132: 지지 부재
1101: 진동판
1104: 마그네트
1105: 보이스·코일
3401: 형상 기억 당김 스프링
3402: 나선 구조 핀치·덕트
3403: 고신축성 피막
3601: 고신축 끈
3602: 부채형 분할식 핀치·덕트
3603: 고신축성 피막
4201: 연결부
4202: 연결부
4203: 핀치력 발생용 스프링
4204: 고신축성 피막
4301: 마그네트부
4401: 나사식 슬라이드부
4402: 훅부
4501: 박육 취약부
4601: 조인트식 취약부
4701: 연질 구조 굴곡부
4801: 이구 침입 방지부
4901: 이구 침입 방지 필터
5000: 음량 제어부
5001: 뮤트부
5002: 뮤트 음량 조정부
5701: 연질 튜브
5702: 음량 조정부
6001: 탄성 변형부
6002: 캠
6003: 회전축

Claims (20)

  1. 청취자의 귀 배면에 배치되는 음향 발생부와,
    일단이 상기 음향 발생부에 접속됨과 함께 타단이 상기 청취자의 외이도 입구 부근에 배치되고, 상기 음향 발생부가 발생시키는 음향을 상기 일단으로부터 캡쳐하여 상기 타단까지 전반(傳搬)하는, 중공 구조의 음도부
    를 구비하는 음향 출력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음도부의 상기 타단을 상기 청취자의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부를 더 구비하는,
    음향 출력 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보유 지지부는, 상기 청취자의 주간절흔과 걸림 결합하는,
    음향 출력 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 청취자의 이수를 끼움 지지하여 상기 음향 출력 장치를 귀에 장착하는 핀치부를 더 구비하는,
    음향 출력 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음도부는, 상기 청취자의 이개의 배면측으로부터 정면측으로 되접히는 부위에 배치된 개폐 구조의 핀치부를 구비하고, 상기 핀치부가 폐쇄 위치로 복귀하려고 하는 핀치력을 이용하여 이수를 끼움 지지하는,
    음향 출력 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 음향 발생부와 함께 상기 청취자의 이수를 끼움 지지하고, 상기 음향 발생부를 귀에 장착하는 핀치부를 더 구비하는,
    음향 출력 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하는 가드부를 더 구비하는,
    음향 출력 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 보유 지지부는, 상기 청취자의 외이도 입구 부근(주간절흔)과 걸림 결합함과 함께, 상기 음도부를 상기 타단 부근에서 고정하여, 외이도에 깊이 삽입되지 않도록 하는,
    음향 출력 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    외력의 작용에 따라서 변형되고, 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하는 변형부를 더 구비하는,
    음향 출력 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 음도부는, 상기 타단과 상기 핀치부의 사이에, 외력의 작용에 따라서 변형되는 변형부를 구비하는,
    음향 출력 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 변형부는, 소정 이상의 외력이 가해지면 꺾여서 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지하는,
    음향 출력 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 변형부는, 소정 이상의 외력이 가해지면 꺾여서 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지함과 함께, 재접속이 가능한,
    음향 출력 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 변형부는, 외력이 가해지면 절곡되어 상기 음도부의 상기 타단이 상기 청취자의 외이도에 깊게 삽입되는 것을 방지함과 함께, 외력으로부터 해방되면 원래의 형상으로 복원되는,
    음향 출력 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 음도부의 상기 타단에 이구 침입 방지부를 더 구비하는,
    음향 출력 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 음도부의 내경의 변화에 따라서 상기 타단으로부터 외이도에 출력되는 음향의 음량을 조정하는 음량 제어부를 더 구비하는,
    음향 출력 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 음량 제어부는, 표면이 가압됨에 따라서 상기 음도부 내에 출몰하는 뮤트부의 토글 동작에 의해, 뮤트·온 상태와 뮤트·오프 상태의 전환을 행하는,
    음향 출력 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 음량 제어부는, 표면이 가압됨에 따라서 상기 음도부 내에 뮤트부가 출현하여 뮤트·온 상태가 되고, 표면이 가압으로부터 해방되면 상기 뮤트부가 상기 음도부 내로부터 퇴피하여 뮤트·오프 상태가 되는,
    음향 출력 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 음량 제어부는, 상기 음도부에 삽입된 테이퍼 구조의 연질 튜브와, 상기 연질 튜브를 삽입 관통하는 링상의 음량 조정부를 구비하고, 상기 음량 조정부에 삽입한 위치에 따라서 상기 연질 튜브의 내경을 연속적으로 변화시킴으로써, 음량을 연속적으로 설정하는,
    음향 출력 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 음량 제어부는, 상기 음도부의 일부의 측면을 구성하는 탄성 변형부와, 상기 탄성 변형부에 접촉하도록 회전 가능하게 배치된 캠을 구비하고, 상기 캠의 회전 각도의 변화에 따라서 상기 탄성 변형부를 상기 음도부 내로 돌출시키고, 음량을 연속적으로 설정하는,
    음향 출력 장치.
  20. 일단이 음향 발생부에 접속됨과 함께 타단이 청취자의 외이도 입구 부근에 배치되고, 상기 음향 발생부가 발생시키는 음향을 상기 일단으로부터 캡쳐하여 상기 타단까지 전반하는, 중공 구조의 음도부와,
    상기 음도부의 상기 타단을 상기 청취자의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부
    를 구비하는 음도 장치.
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