KR20190052039A - 이어폰 - Google Patents

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Abstract

이어폰은 음파를 음향 트랜스듀서(transducer)로부터 귀(5)에 연결시키기 위한 음향 도파관(305)을 포함하고, 도파관은 외측 단부(315) 및 내측 단부(320)를 포함하며, 적어도 내측 단부는 개방된다. 음향 트랜스듀서(310)는 음향 도파관의 외측 단부(315)에 배치되고, 음향 도파관의 내측 단부(320)는 귀(5) 안 쪽에 위치하도록 구성된다. 음향 도파관(305)은 외측 단부(315)와 내측 단부(320) 사이의 목부(340)를 포함하며, 목부에서 외측 단부 및 외측 단부 각각의 단면보다 작은 단면을 갖는다.

Description

이어폰
본 발명은 인 이어 모니터(in-ear monitor)로도 알려진 이어폰에 관한 것이다.
이어폰 또는 인 이어 모니터는 적어도 일부가 사람의 귀에 삽입되도록 설계된 헤드폰 유형이다. 그것들은 부분적으로 귀 안에 위치하기 때문에 편안함은 이어폰의 중요한 고려 사항이다. 또한 모든 헤드폰과 마찬가지로 고품질의 오디오 재생을 제공하는 것이 바람직하다.
이어 버드(ear bud)의 외부 표면이 개별 사용자의 귀에 맞게 맞춤 제작되는 맞춤형(custom) 인 이어 모니터가 알려져 있다. 이것은 귀의 복사본(impression)을 필요로 할 수 있다. 귀에 들어 맞는 이어폰 부분은 복사본에 맞도록 성형 또는 형상화된다. 이 개인화(커스터마이징)는 착용자의 편안함을 증가시킬 수 있는데, 이는 이어폰의 외부 표면이 귀의 개별 윤곽을 따르기 때문이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 귀의 해부학적 구조에 대한 간략한 요약이 제공될 것이다. 귀의 외부는 귓바퀴(auricula또는 pinna)와 외이도(external acoustic meatus또는 ear canal)(40)로 구성된다. 이륜(귀둘레, helix)(12)은 귓바퀴의 가장자리이다. 대이륜(맞둘레, antihelix)(16)라고 불리는 두 번째 만곡 형상 특징은 이륜(12)에 대략 평행하고 그 앞 쪽에 위치한다. 그 상단 끝에서, 대이륜(16)은 (전방의) 대륜하각(inferior crus이맥하각)(24)과 (후방의) 대륜상각(superior crus이맥상각)(26)으로 나뉜다. 이것들 사이에 삼각와(triangular fossa)(27)로 불리는 함몰부가 있다. 주상와(scapha)(28)는 이륜(12)과 대이륜(14) 사이의 좁은 함몰부이다. 대이륜(16)의 전방에는 이륜다리(crus helix)(14)에 의해 상부인 이궁(이갑개정)(cymba conchae)(34) 및 하부인 이갑개강(cavum conchae)(32)으로 부분적으로 분할되는 이갑개(concha)(30)라 불리는 공동(cavity)이 형성된다. 강(공동) (32)의 전방으로, 이주(tragus)(22)는 외이도(ear canal)(40) 위쪽의 후방으로 돌출한다. 대이주(antitragus)(20)는 뒤쪽의 이주(22)와 반대편이다. 이들 사이에서 이전 절흔(incisura anterior anuris또는 intertragic notch)(18)이 정의된다. 귓불(10)은 이것보다 아래에 위치한다. 도 2에 도시된 것처럼, 외이도(40)는 이갑개(30)의 아래로부터 고막(tympanic membrane 또는 eardrum) (75)까지 연장된다. 외이도 (40)는 처음에는 안 쪽 전방으로, 그리고 약간 위쪽으로 뻗어 나가고, 그 후 제1 굴곡부(60) 이후에 안쪽 후방으로 그리고 마지막으로 안쪽 전방으로 그리고 약간 아래쪽으로 뻗어 나가는 S 자형 커브를 형성한다. 그것은 부분적으로 연골(65)에 의해 형성되고, 부분적으로는 뼈(50)에 의해 얇은 층의 피부로 형성된다. 내이(inner ear)에서, 달팽이관(cochlea)(70)은 원추형의 나선형의 중공(hollow)인 뼈 챔버(chamber)이다. 달팽이관(70)은 청력에 대한 감각 기관을 구성한다. 여기에서, 음향 진동은 소리에 대한 인식을 생성하기 위해 감지된다. 내이 안의 피부는 신체에서 가장 얇다. 달팽이관(70)은 뇌에 전기적 자극을 전달하여 청각을 생성하는 약 18,000개의 털로 채워져 있다. 시끄러운 소리는 이 털들을 손상시킬 수 있으며 이 손상은 영구적일 수 있다. 이것으로 인해 청력 상실과 이명(tinnitus)이 생긴다.
일 측면에 따르면, 이어폰으로서 음향 트랜스 듀서, 트랜스듀서로부터 음파를 귀로 연결하기위한 음향 도파관을 포함하고 상기 도파관은 외측 단부 및 내측 단부를 포함하며, 적어도 상기 내측 단부는 개방되고, 상기 트랜스듀서는 상기 음향 도파관의 상기 외측 단부에 배치되고, 상기 음향 도파관의 상기 내측 단부는 상기 귀에 위치하도록 구성되며, 상기 음향 도파관은 상기 외측 단부와 상기 내측 단부 사이에 목부를 포함하고, 상기 음향 도파관은 상기 외측 단부와 상기 내측 단부 각각에서의 단면보다 단면이 작은 상기 목부를 포함하는 이어폰이 제공된다.
본 발명자는 향상된 음질에 대한 필요성이 잔존한다는 것과 이러한 필요성은 단순히 그 외형 보다는 이어폰의 내부 형상을 최적화함으로써 해결할 수 있다는 것을 인식하였다. 실시예들에 따르면, 음향 도파관의 형상은 트랜스듀서로부터의 음파(음향 진동)가 착용자의 귀로 연결(커플링)되는 것을 개선하도록 설계된다. 이러한 향상된 연결은 소리의 감쇠를 줄이며 (향상된 볼륨으로 인식하여) 오디오 재생의 충실도를 향상시키거나 (라이브 오디오 환경과 유사한 몰입형 오디오 감각으로 인식됨) 또는 두 가지 모두를 개선시킬 수 있다.
단면은 개방된 단부들을 연결하는 도파관의 축에 수직인 평면에서 획득될 수 있다. 상기 축은 도파관이 구부러진 경우 곡선일 수 있다. 상기 도파관의 상기 단면의 크기는 최대 선형 치수, 최소 선형 치수 또는 그 영역에 의해 정의될 수 있다. 일반적으로 이러한 측정 값은 모두 상관 관계가 있다.
음향 도파관은 바람직하게는 공기로 채워진 중공 공동(hollow cavity)이다. 상기 외측 단부와 상기 내측 단부 사이의 소정 위치에서의 단면의 크기는 그 위치에서의 공동 내 공간의 양을 나타낸다.
음향 도파관의 외측 단부는 내측 단부뿐만 아니라 개방될 수도 있다. 음향 트랜스듀서는 스피커일 수 있다. 상기 스피커는 음향 도파관의 외측 단부를 향하는 진동판(diaphragm)을 포함할 수 있다. 진동판 뒤의 공간은 귀 외부의 공기와 유체 연통하는 것이 바람직하다. 특히, 이어폰은 스피커의 후방에 덮개를 포함할 수 있고 공기 구멍들이 상기 덮개에 제공될 수 있다. 이것은 격막이 밀폐된 공간보다 진동판의 더 큰 움직임을 가능하게 할 수 있다.
목부는 음향 도파관의 단면 내의 수축을 정의한다. 음향 도파관은 바람직하게 목부에서 가장 작은 단면을 갖는다. 도파관의 외측 단부는 일반적으로 내측 단부보다 단면적이 더 크다.
음향 도파관은 바람직하게는 외측 단부와 목 사이에서 점점 가늘어지고(테이퍼, tapered), 내측 단부와 목 사이에서 점점 가늘어진다.
여기에서 점점 가늘어진다는 것은 점차적으로 감소하는 단면을 의미한다. 상기 음향 도파관은 외측 단부와 목부 사이에서 점점 가늘어지고, 목부와 내측 단부 사이에서 확장된다(flared). 확장은 점차 확대되는 단면을 의미한다. 점점 가늘어지는 것(또는 확장되는 것)은 바람직하게는 매끄럽고, 특히 음향 도파관의 내부 표면은 매끄러운 곡면인 것이 바람직하며, 예를 들어 모서리(coner) 또는 에지(edge)를 나타내지 않는다. 따라서, 음향 도파관은 모래 시계 형태로 근사될 수 있는 3 차원 형상을 가질 수 있다.
음향 도파관은 외측 단부와 목부 사이에 위치한 원통형 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 음향 도파관의 단면은 원통형 부분 전체에 걸쳐 일정합니다. 음향 도파관은 원통형 부분 전에 또는 원통형 부분 후 또는 두 군데 모두에서 비 원통형 부분을 포함할 수 있다. 원통형 부분의 전후의 비 원통형 부분은 점점 가늘어질 수 있다. 원통형 부분은 바람직하게는 음향 도파관의 외측 단부에서 시작한다. 따라서, 외측 단부로부터 내측 단부까지의 축을 따르는 원통형 부분 이전에는 음향 도파관의 부분이 없다.
음향 도파관은 바람직하게는 굽힘부(굴곡부)를 포함한다.
목부는 바람직하게는 상기 굴곡부에 위치한다.
이어폰은 고분자(polymer) 물질로 형성된 몸체를 포함할 수 있으며, 음향 도파관은 고분자 물질 내에 공동(cavity)을 포함한다.
몸체의 적어도 일부는 귀에 삽입되도록 구성될 수 있다. 상기 몸체의 외부 표면은 귀와 결합하도록 형성될 수 있다.
음향 도파관은 몸체의 내부 표면에 의해 형성될 수 있는 공동으로 형성될 수 있다.
내부 표면과 외부 표면 사이의 몸체 두께는 일반적으로 비 균일하다.
음향 트랜스듀서는 몸체의 외부 부분에 장착되는 것이 바람직하다.
상기 몸체는, 상기 외측부의 안쪽에 위치한 중간부, 상기 중간부의 안쪽에 위치한 굴곡부 및 상기 굴곡부의 내측에 위치한 내측부를 포함한다.
여기서, 외측, 중간 및 내측은 귀에 대한 위치를 나타낸다. "안쪽(내측)"이란 귀에 더 가깝거나 귀 내부에 있음을 의미한다.
굴곡된 부분은 인간의 귀에 있는 제1 굴곡부와 결합하도록 구성될 수 있다.
상기 내측부는 귀의 제1 굴곡부의 안쪽으로 외이도(ear canal, external acoustic meatus)와 결합하도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 내측부는 하나 이상의 (또는 모두의) 연골성 외이도, 공동(강, cavum) 또는 골성 외이도와 결합하도록 구성될 수 있다.
외이도의 벽과 내측 부의 연결은 귀 쪽으로 음향 진동의 견고한 전달을 촉진하는 데 도움을 줄 수 있으며, "골전도" 라고도 알려져 있다. 상기 진동은 이어폰 몸체의 내측부에서 외이도 벽으로, 거기에서부터 피부 또는 연골을 통해 측두골(두개골 기저부)로 그리고 측두골에서 달팽이관(내부 귀)으로 전도될 수 있다. 음향 도파관의 굴곡부는 몸체의 굴곡 부분에 형성되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 따라서 음향 도파관의 목부는 몸체의 굴곡 부분에 위치한다.
몸체는 선택적으로 인간의 귀의 이궁 (cymba conchae)과 연결하기위한 돌출 로브(lobe)를 더 포함한다.
상기 로브는 몸체의 외부 부분으로부터 돌출되어 음향 도파관을 형성하는 공동의 안 쪽으로, 위로, 및/또는 후면으로 향할 수 있다.
몸체는 몸체의 서로 다른 부분에서 서로 다른 경도를 갖는 고분자 물질로 형성될 수 있다.
다음 조건 중 하나 이상 또는 다음 조건 중 둘 이상의 조합이 충족될 수 있다. 외측부가 중간부, 굴곡부 및 내측부 각각보다 경질(harder)일 수 있다. 내측부는 외측부, 중간부 및 굴곡부 각각보다 연질(softer)일 수 있다. 중간 부는 굴곡부보다 경질일 수 있다.
보다 단단한(경질인) 외측부는 더 큰 강성(rigidity)을 제공할 수 있다. 보다 부드러운(연질인) 내측부는 (골 전도를 촉진하면서) 외이도 벽에 대한 음향 진동의 견고한 전도를 촉진할 수 있다. 외측부에서 내측부로 점차적으로 낮아지는 경도는 내측부 (및 그로부터 상기 외이도의 벽까지)에 음향 진동의 견고한 전도를 향상시킬 수 있다. 이는 또한 착용자에게 향상된 안락함을 제공할 수 있다.
경도는 쇼어 A(Shore A) 경도를 사용하여 쇼어 경도계에 의해 결정될 수 있다.
바람직하게는, 외부 부분은 30 이상 50 이하의 범위의 쇼어 경도를 갖는다. 바람직하게는, 중간부는 20 이상이고 30 이하의 쇼어 경도를 갖는다. 바람직하게는, 굴곡부는 10 이상 20 이하의 쇼어 경도를 갖는다. 바람직하게는, 내측부는 6 이상 10이하의 쇼어 경도를 갖는다.
다른 실시예들에서, 외측부는 25 이상 50 이하 범위의 쇼어 경도를 갖는다. 바람직하게는, 중간부는 15 이상 25 이하 범위의 쇼어 경도를 갖는다. 바람직하게는, 내측부는 8 이상 15 이하 범위의 쇼어 경도를 갖는다.
고분자 물질은 바람직하게는 실리콘을 포함한다.
좌측 이어폰 및 우측 이어폰을 포함하는 한 쌍의 이어폰이 제시되며, 위에서 요약된 것처럼 각각은 상기 좌측 이어폰의 음향 도파관의 형상은 우측 이어폰의 음향 도파관의 형상의 거울 상이며, 상기 좌측 이어폰의 몸체는 우측 이어폰의 몸체의 거울 상이 아니다.
착용자가 서로 다른 모양 또는 서로 다른 크기의 좌측 및 우측 귀를 가진 경우, 각 이어폰 몸체의 외부 표면은 각각의 귀와 일치하도록 형성되어야 한다. 그러나, 소리의 균형 잡힌 인식을 생성하기 위해서는 음향 도파관이 양쪽 이어폰에서 (오른쪽 도파관이 좌측 도파관의 거울 상이도록) 실질적으로 동일해야 한다. 만족스러운 착용감을 보장하기 위해, 실질적으로 동일한 음향 도파관은 사용자의 2개의 외이도 중 작은 쪽의 측정에 기초하여 형성될 수 있다.
다른 일면에 따르면, 위에서 요약된 이어폰을 제조하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 (i) 개별 사용자의 외이도의 형태를 결정하는 단계 및 (ii) 상기 몸체 외부의 적어도 일부가 상기 결정된 형상과 실질적으로 동일하도록 상기 이어폰의 몸체를 제조하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 몸체의 전체 외부는 귀의 결정된 모양과 실질적으로 동일하다.
상기 몸체를 제조하는 단계 (ii)는 상기 이어폰이 개별 사용자에 의해 작용될 때 상기 몸체의 내측 단부가 개별 사용자의 외이도의 피부에 접촉하지 않도록, 상기 몸체의 내측 단부가 놓이는 개별 사용자의 외이도의 대응하는 단면이 크기보다 작도록 상기 몸체의 내측 단부를 크기 조정하는 단계를 포함한다.
몸체의 내측 단부는 바람직하게는 개별 사용자의 외이도의 대응하는 단면의 크기의 50 % 내지 99 % 사이이도록 크기가 정해질 수 있다.
몸체의 내측 단부는 이어폰이 개인 사용자에 의해 착용될 때 몸체가 놓이는 사용자의 외이도 부분의 가장 작은 단면의 크기보다 작도록 크기가 정해질 수 있다. 상기 몸체의 내측 단부는 바람직하게는 가장 작은 단면의 크기의 50 % 내지 99 % 사이가 되도록 크기가 정해질 수 있다.
몸체의 내측 단부는 바람직하게는 내측 단부와 굴곡부 사이의 신체의 외부 표면이 개별 사용자의 외이도의 피부와 접촉하지 않도록 크기가 정해진다.
한 쌍의 이어폰은 상술한 이어폰 제조 방법을 적용하여 개별 사용자의 좌측 외이도를 위한 좌측 이어폰 및 개별 사용자의 우측 외이도를 위한 우측 이어폰을 생산함으로써 제조될 수 있다.
양쪽 이어폰 모두를 위한 음향 도파관의 형상은 개별 사용자의 좌우 외이도들 중 작은 것에 기반하여 형성될 수 있다.
양쪽 이어폰의 몸체의 내측 단부들의 크기는 동일할 수 있다. 양쪽 이어폰 본체의 내측 단부들은 개인 사용자의 좌우 외이도들 중 작은 것의 해당 단면 크기의 50 %에서 99 % 사이로 크기가 정해질 수 있다.
양쪽 이어폰의 몸체의 내측 단부들은 한 쌍의 이어폰이 개별 사용자에 의해 착용될 때 각각의 이어폰 몸체가 놓이는 사용자의 양쪽 외이도들 부분 중 최소 단면의 크기보다 작도록 크기가 정해질 수 있다.
양쪽 이어폰 몸체의 내측 단부들은 최소 단면의 크기의 50 % 내지 99 % 사이의 크기로 정해질 수 있다. 양쪽 이어폰의 몸체의 내측 단부들은 각각의 이어폰의 내측 단부와 굴곡부 사이의 몸체의 외부 표면이 개별 사용자의 각각의 외이도의 피부와 접촉하지 않도록 크기가 정해질 수 있다. 상기 형상을 결정하는 단계 (i)은 3D 스캔, 귀의 복사본(impression)을 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 몸체를 제조하는 단계 (ii)는 상기 고분자 물질을 몰딩하기 위한 몰드를 3D 프린팅하는 단계 및 폴리머 재료를 3D 프린팅하는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
3D 프린팅은 귀에 맞도록 고분자 물질을 원하는 맞춤형으로 직접 성형할 수 있다. 대안적으로, 3D 프린팅은 몰드를 성형하는데 사용될 수 있고, 상기 몰드는 이후 고분자 물질을 주조(cast)하여 원하는 맞춤형으로 몸체를 제조하는 데 사용될 수 있다.
상기 방법은 단계 (i)에서 결정된 형상에 기반하여 귀에 맞는 음향 트랜스듀셔의 최대 크기를 결정하는 단계 및 상기 최대 크기의 음향 트랜스듀서를 이용하여 상기 이어폰을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이어폰에 사용되는 음향 변환기는, 예를 들어 스피커, 귀의 이갑개(concha)와 절흔(incisura, intertragic notch)의 조합에 의해 정의된 공간에 맞도록 구성될 수 있다. 일반적으로 트랜스듀서가 커질수록 이어폰은 더 좋은 음향 진동을 생성하고 귀에 (공기 전도 및/또는 고체 전도를 통해) 그것들을 연결한다. 따라서, 오디오 재생의 품질은 트랜스듀서 크기가 증가함에 따라 향상될 수 있다.
다른 일면에 따르면, 상기 요약된 것처럼 이어폰으로 조립하기위한 부품들 키트가 제시된다. 상기 키트는 제1 부품 및 제2 부품을 포함할 수 있다. 제 1 부품은 트랜스듀서를 수용하고 음향 도파관의 외측 단부를 포함하는 음향 도파관의 제1 부분을 한정한다. 제2 부품은 내측 단부를 포함하는 음향 도파관의 제2 부분을 한정한다. 제1 부품에 의해 정의된 음향 도파관의 제1 부분은 앞서 요약된 원통 부분을 포함할 수있다. 상기 키트는 착용자의 외이와 결합하기위한 제3 부품을 더 포함할 수 있다. 제3 부품은 음향 도파관의 일부를 정의하지는 않지만, 사용 중에 이어폰을 제자리에 고정하는 데 도움을 준다.
도 1은 귀의 외부 해부도를 도시한다.
도 2는 귀의 외측 및 내측 해부 구조를 도시하는 절개도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 우측 이어폰을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 우측 이어폰의 실리콘 몸체를 정면에서 본 도면이다.
도 5는 도 4의 실리콘 몸체의 측면도이다.
도 6은 도 5의 반대측에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 4 내지 도 6의 이어폰의 2 개의 절반을 단면으로 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 이어폰을 귀에 위치시키는 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 이어폰의 음향 도파관을 통한 음파의 전파를 예시하는 개략도이다.
도 10은 음향 도파관의 원리를 간략화하여 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따른 이어폰이 착용자의 귀와 어떻게 결합하는지를 개략적으로 도시한 절개도이다.
이들 도면은 개략적이며 반드시 일정한 비율로 그려지는 것은 아니라는 점을 주목해야 한다. 이들 도면의 상대 치수 및 비율은 도면을 명확하고 편리하게하기 위해 과장되거나 축소된 것으로 도시되어 있다.
실시예에 따른 예시적인 이어폰들이 이제 도 3 내지 도 11을 참조하여 설명될 것이다. 이어폰(300)은 본 실시예에서 스피커인 트랜스듀서(310)를 포함한다. 전기 신호는 케이블(312)에 의해 스피커로 전달되고 스피커는 전기 신호를 음향 진동(acoustic vibration)으로 변환한다. 이어폰은 이러한 진동을 착용자의 귀에 전달한다. 특히, 이어폰은 음파를 스피커로부터 귀로 연결하는 공기 충진 공동(air filled cavity)인 음향 도파관(305)을 포함한다. 도파관(305)은 귀(5) 내부에 들어 맞게 형상화되고 배열된 내부 단부(320)를 갖는다. 도파관(305)의 외부 단부(315)는 트랜스듀서(310)에 연결된다. 트랜스듀서(310)에 의해 생성된 음파는 음향 도파관(305) 내부의 공기를 통과하여 외이도(40)로 진입한다. 매체로서 공기를 사용하여 음파를 귀에 전달하는 것을 공기 전도(air conduction)라고 한다.
음향 도파관(305)은 외측 단부(315)와 내측 단부(320) 사이에 목부(340)를 갖는다. 목부(340)에서의 도파관의 단면은 외측 단부(315)에서의 단면보다 작고 또한 내측 단부(320)에서의 단면보다 작다. 특히, 도파관(305)을 형성하는 공동의 단면적은 외부 단부(315)에서 크고, 목부(320)에서 작고, 내부 단부(320)에서 중간 크기이다. 음향 도파관(305)은 외부 단부(315)와 목부(320) 사이, 또한 내부 단부(320)과 목부(340) 사이에서 점점 가늘어진다(tapered). 특히, 도파관(305)의 단면적은 외측 단부(315)에서 목부(340)로의 도파관의 길이 방향의 축을 따라 점차적으로 작아진다. 유사하게, 단면적은 내측 단부(320)로부터 목부(340)로의 길이 방향의 축을 따라 점차적으로 작아진다. 따라서, 목부(340)는 도파관(305)의 가장 좁은 부분이고 가장 작은 단면적을 갖는다. 점차적으로 가늘어짐으로써, 도파관(305)의 형상은 원치 않는 음파의 반사를 야기할 수 있는 모서리 또는 가장자리와 같은 날카로운 불연속성을 방지한다. 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 도파관(305)은 목부(340)가 위치한 굴곡부(350)를 갖는다. 따라서, 음향 도파관(305)의 형상은 가장 좁은 지점 또는 그 부근에 위치한 굴곡부와 함께 두 개의 원뿔형 세그먼트가 좁은 단부들에서 함께 연결된 것 또는 모래 시계와 유사한 것으로 여겨질 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서, 음향 도파관은 음향 도파관의 외측 단부에서 시작하여 음향 도파관의 외측 단부와 목부 사이에 위치하는 원통형 부분을 포함한다.
도 10은 음파가 음향 도파관(305)에서 전파되는 것으로 여겨지는 원리를 단순하고 개략적인 형태로 도시한다. 도 10의 단순한 도파관 모델(1000)은 좁은 단부들에서 연결된 두 개의 원뿔형 세그먼트(1002 및 1004)를 포함한다. 이론에 구애 됨이 없이, 제1 원뿔(1002)에 진입하는 음파(1010)는 도파관의 가장 좁은 부분까지 "압축된" 다음, 진입한 음파와 실질적으로 동일한 형태로 제2 원뿔(1004)에서 나오도록 다시 확장된다. 이것은 회절 메커니즘을 통해 일어난다고 여겨진다. 유사하게, 실제 도파관(305)에서, 음파는 목부(340)에서 굴곡부(350) 주위로 회절하는 것으로 여겨진다. 따라서, 이론에 구애 됨이 없이, 음향 파면(acoustic wave front)은 항상 도파관(305)의 외측 단부(315)로부터 내측 단부(320)까지 목부(34)를 통해 만곡된 길이 방향 축에 대략 평행한 방향으로 이동하는 것으로 여겨진다. 이것은 도 9에 도시된다.
음향 도파관의 외측 단부와 목부 사이에 원통형 부분을 포함하는 것은 공명 챔버(resonance chamber)를 형성하는 효과를 갖는 것으로 여겨진다. 이론에 구애 됨이 없이, 그러한 공명 챔버는 공명을 이용하여 도파관 내의 부분 반사들을 증폭시켜 인간의 음성 및 다양한 악기와 같은 많은 소리가 자연적으로 생성되는 방식을 모방할 수 있고, 골 전도를 증가시킬 수 있다고 믿어진다. 따라서 공명 챔버의 포함은 이어폰 사용자가 경험하는 소리보다 더 사실적인 깊이를 더하는 것으로 여겨진다.
이어폰 몸체(360)의 외부 표면이 도 3 내지 도 6에 가장 잘 도시되어 있다. 이 실시예에서, 이어폰의 몸체(360)는 고분자 물질, 특히 실리콘으로 형성된다. 음향 도파관(305)은 실리콘 내의 공동에 의해 형성된다. 따라서, 몸체(360)의 내부 표면은 도파관(305)의 형상을 결정한다. 음파 트랜스듀서(310)는 몸체의 외부 부분(410)에서 몸체(360)에 결합된다. 외부 부분(410)의 실리콘은 트랜스듀서(310)와 맞물리도록 몰드될(moulded) 수 있으며 트랜스듀서(310)는 몰딩된 실리콘과 확실한 맞물림을 쉽게 하는 돌출부들(projections) 또는 클립들(미도시)을 가질 수 있다. 외부 부분의 실리콘은 비교적 두꺼운 것이 유리할 수 있다. 이것은 트랜스듀서(310)로부터 몸체(360)의 고체 물질로 그리고 도파관(305)의 공기 공간으로 진동의 강한 연결을 용이하게 하는 것으로 여겨진다. 외부 부분(410)은 쇼어(Shore) A 경도가 30 내지 50 범위인 비교적 단단한 실리콘으로 형성된다. 몸체(360)는 또한 외측 부분의 바로 안 쪽에 위치한 중간 부분(420); 중간 부분(420)의 안 쪽에 직접 위치한 굴곡 부분(430); 및 상기 굴곡 부분(430)의 바로 안 쪽에 위치한 내측 부분(440)을 포함한다. 이 부분들은 연속적으로 부드러운 실리콘 등급을 사용한다. 중간 부분은 20 내지 30의 범위의 쇼어 A 경도를 갖는다. 굴곡 부분의 실리콘은 쇼어 A 경도가 10 내지 20 범위이다. 내측 부분(440)의 실리콘은 6 내지 10 범위의 쇼어 A 경도를 갖는 가장 연질이다. 몸체(360)의 외부 부분(410)을 향해 상대적으로 더 단단한 실리콘을 제공하고 몸체(36)의 내측 부분(440)을 향하여 상대적으로 부드럽고 보다 유연한 실리콘을 제공함으로써, 음향 진동의 전달을 향상시킬 수 있다고 여겨진다. 특히, 이것은 내부 부분(440)과 직접 접촉하는 외이도(40)의 벽에 몸체(360)의 내부 부분(440)을 통한 음향 진동의 확실한 전도를 용이하게 할 수 있다고 여겨진다. 이러한 진동은 피부의 얇은 층을 통해 연골(65) 또는 측두골(50) 중 하나 또는 양자로 전달될 수 있다. 상기 진동은 그 후 골 전도에 의해 달팽이관(70)과 두개골에 전달될 수 있다. 이어폰의 외부 표면은 착용자의 귀와 밀접하게 결합되도록 형성된다. 특히, 내측 부분(440)은 귀의 제 1 굴곡부(60)의 안쪽으로 외이도(40)와 결합하도록 형성된다. 굴곡 부분(430)은 귀의 제 1 굴곡 부분(60)과 결합하도록 형성된다. 몸체의 부분들은 또한 음향 도파관(305)의 상이한 부분들에 대응한다. 도파관(305)의 내측 단부(320)는 몸체(360)의 내측 부분(440)의 개구에 의해 제공된다. 도파관(305)의 굴곡부(350)의 목부(340)는 몸체(360)의 굴곡 부분(430)에 위치한다. 도파관(305)의 외측 단부(315)는 몸체(360)의 외측 부분(410)의 개구에 의해 제공된다. 외부 부분(410)은 가능한 가장 큰 스피커가 음향 도파관(305)의 외부 단부(315)에 잘 맞도록 설계된다. 외부 부분(410)의 외부 표면은 절흔(incisura)(18) 및 외이(30)와 일치하고 결합되도록 형성된다. 이 부분에서, 도파관(305)의 형상은 공동(cavum)(32)의 형상과 근사하다. 실리콘의 솔리드 로브(solid lobe)(330)는 외부 부분(410)으로부터 돌출된다. 이 돌출된 로브(330)는 이궁(symba)(34)과 결합하도록 형성된다.
외부 귀의 자연스러운 크기 및 곡선, 특히 외이(30)는 실리콘 몸체(360)에 편안하게 잘 맞을 수 있는 스피커의 크기를 결정한다. 보다 큰 스피커는 더 많은 공기가 음향 도파관(305) 내로 밀려 들어갈 수 있게 한다. 공기가 도파관(305) 내로 더 많이 밀려 들어갈 수록, 귀에 전달될 수 있는 진동이 더 강력해진다.
몸체(360)의 중간 부분(420)에서, 도파관(305)은 외이도(40)의 제1 굴곡부(60)에서 굴곡을 유도하여 외이(귀조가비, concha)(30)의 자연적 곡선을 따라가고 강조하도록 설계된다. 도파관(305)을 주의 깊게 형성함으로써, 도파관은 음향 파가 굴곡부(350)로 전달되는 방법을 제어할 수 있다. 바람직하게는, 도파관(305)의 형상은 외이도(40)의 형상과 일치하고, 그 오디오-채널링 특성을 강조할 수 있다. 실리콘 몸체(360)의 굴곡부(430)에서, 도파관(305)의 굴곡부(350)는 목부(340)를 통과하여 음향 파를 내이도(inner ear canal) 및 귀청(75)을 향하도록 지향시킨다. 굴곡부(350)를 주의 깊게 형성함으로써, 음향 파는 몸체(360)의 내부 부분(440)에서 도파관(305)의 내부 단부(320)쪽으로 팽창할 수 있다. 이는 가능한 한 가장 깨끗한 방법으로 최대량의 공기 및 진동을 전달한다고 여겨진다. 또한, 실리콘 몸체(360)의 내부 부분(440)을 통해서 골 전도가 가능하다고 여겨진다. 바람직하게는, 몸체(360)의 내부 부분(440)에서, 실리콘은 연골(65)이 측두골(50)에 직접 부착되는 지점에서 외이도(40)의 피부에 대해 진동한다. 실리콘과 공기에 의해 생성된 상기 진동은 유양 돌기(꼭지 돌기) 및 측두골을 통해 골전도라고 불리우는 이차 형태의 청취를 유발할 수 있다.
일부 실시예들(미도시)에서, 도파관(305)의 몸체(320)의 내측 단부는 외이도(40)가 들어 맞는 부분보다 약간 작다. 따라서, 굴곡부(35)와 내측 단부(320) 사이의 이어폰 부분은 사용할 때 사용자의 외이도의 피부와 접촉하지 않을 것이다. 이는 연골(65)이 도파관(305)의 굴곡부(350)에서 측두골에 직접 부착되는 지점에서 여전히 진동이 전달되는 것을 허용하면서 사용자의 편안함을 향상시킨다. 도파관(305)의 내측 단부는 들어 맞는 외이도보다 다소 작기 때문에, (예를 들어, 외이도의 해당 부분의 크기의 50 % -99 % 또는 이어폰이 위치하는 외이도의 가장 작은 부분의 크기의 50 % -99 %), 도파관(305)은 전술한 바와 같이 향상된 음질을 제공하기 위해 상당한 정도로 플레어 아웃(flare out)(즉, 점점 작아지게)될 수 있다. 위에서 기술된 특징들의 조합의 결과 종래의 이어폰에 의해 제공되는 경험과는 다른 몰입형 사운드 경험을 낳는다. 이것은 부분적으로는 음향 도파관(305)으로부터 유발되고, 부분적으로는 실리콘 몸체(360)의 외부와 귀의 피부(5) 사이의 밀착된 연결 및 이것과 관련되어, (고막(75)을 통한) 공기 전도 및 달팽이관과 두개저의 고형 물질을 통한 골 전도 모두를 통해 진동들을 내이도에 연결하는 것으로부터 기인한다고 여겨진다.
도 8은 이어폰(300)이 귀(5)에 어떻게 들어 맞는지를 개략적으로 도시한다. 또한 트랜스듀서(310)의 후방을 덮으면서 트랜스듀서(310) 위에 들어 맞는 커버(500)를 도시한다. 스피커의 진동판(diaphragm)의 후방과 커버(500) 사이에 밀봉된 공간(enclosure)을 생성하는 것을 방지하기 위해, 공기 구멍(510)이 커버(500)에 제공된다. 이는 스피커 진동판이 가능한 한 자유롭게 움직이도록 하여, 더 나은 스피커 응답을 제공할 수 있다.
도 9는 음파(600)가 스피커(310)와 도파관(305)의 내측 단부(320) 사이의 음향 도파관(305)에서 어떻게 전파되는 것으로 여겨지는지를 개략적으로 도시한다. 커버(500)는 스피커(310), 실리콘 몸체(360) 또는 둘 모두에 부착될 수 있다.
실리콘 몸체(360)는 바람직하게는 특정 사용자의 귀의 모양에 일치하도록 개인화(customized)된다. 이는 실리콘 몸체(360)를 특정 형상으로 성형함으로써 달성될 수 있다. 이것을 달성하기 위한 다양한 방법이 있다. 어느 한 예시적인 방법이 설명될 것이다. 상기 방법은 먼저 귀의 형상을 결정하고 이어폰의 몸체(360)를 제조하여 외면의 관련 부분들이 귀의 형태와 일치하도록 한다. 일 예시에서, 귀의 형상은 귀의 복사본(impression)을 획득함으로써 결정될 수 있다. 복사본은 부드러운 실리콘을 귀에 삽입함으로써 획득될 수 있다(이것은 몸체(360)를 만드는데 사용되는 실리콘이 아님을 주의해야 한다.). 이러한 방식으로 귀의 복사본을 획득하는 것은 맞춤형(custom) 보청기를 만들기 위한 것으로 알려져 있다. 귀의 복사본을 획득한 후에 이어폰의 몸체(360)를 제조하는 몇 가지 방법이 있다. 일 실시예에서, 실리콘 귀 복사본은 컴퓨터 상에 3D 모델을 생성하기 위해 디지털 스캔된다. 3D 모델은 플라스틱 금형을 만들기 위해 3D 프린터와 함께 사용될 수 있다. 이 금형은 이후 몸체(360)을 만들기 위해 실리콘으로 채워진다. 전술한 바와 같이, 외부 부분(410), 중간 부분(420), 굴곡부(430) 및 내측 부분(440) 각각에 대해 상이한 경도를 가진 4 가지의 상이한 유형의 실리콘이 사용된다. 몰딩 공정의 결과는 실리콘으로 된 고형 몸체이다. 실리콘은 이후 음향 도파관(305)을 생성하기 위해 상기 몸체의 중심으로부터 제거된다.
음향 도파관(305)은 컴퓨터 3D 모델링 소프트웨어를 사용하여 몸체(360)의 3D 모델과 함께 설계될 수 있다. 이 경우, 컴퓨터 내의 3D 모델은 몸체(360)의 외부 표면뿐만 아니라 음향 도파관(305)을 형성하는 내부 표면을 결정한다. 이 모델은 적합한 3D 프린터를 사용하여 실리콘으로 직접 3D 프린팅될 수 있다. 그러한 3D 프린터 중 하나는 Sheffield UK의 Picsima Ltd(Fripp Design의 자회사)가 생산한 것이다. Picsima프린터는 몸체(360) 내의 서로 다른 위치에 다른 경도를 가진 실리콘을 직접 인쇄할 수 있다.
또 다른 가능한 접근 방법으로서, 귀의 형상을 결정하기 위해 귀의 복사본을 사용하는 대신 귀를 디지털 방식으로 스캔하여 형상을 측정할 수 있다. 이를 통해 중간 단계가 필요 없이 귀로부터 직접적으로3D 컴퓨터 모델을 얻을 수 있다.
실리콘 몸체(360)가 정확한 형상으로 (음향 도파관(305)을 형성하는 것을 포함하여) 제조된 후에, 이어폰을 보다 편안하게 하고 실리콘의 흡음 특성을 감소시키기 위해 몸체(360)를 실리콘 복사본 래커(impression lacquer)로 코팅할 수 있다. 적합한 래커 중 하나는 DETAX GmbH & Co. KG에 의해 제조된 Abdrucklack으로 알려진 제품이다. 이것은 이어폰을 보호하는 실리콘 실란트(sealant) 역할을 한다.
많은 사용자의 경우, 왼쪽과 오른쪽 사이에서 외이 및 중이의 크기와 모양이 달라진다. 따라서 실리콘 몸체(360)의 외면은 우측 이어폰에 비교해 좌측 이어폰의 크기 및 형상이 달라야 한다. 다시 말해서, 좌측 이어폰은 우측 이어폰의 몸체(360)의 거울 이미지가 아닌 몸체(360)를 가질 것이다. 그럼에도 불구하고, 좌측 및 우측 이어폰 모두에서 음향 도파관(305)이 실질적으로 동일하게 형성되는 것이 유리하다고 여겨진다. 특히, 음향 도파관(305)은 더 작은 귀의 크기에 따라 설계될 수 있으며, 이 크기 및 형상은 더 큰 귀에 대해서도 채택될 수 있다. 이것이 왼쪽 귀와 오른쪽 귀 사이의 균형 잡힌 음향 인식을 보장하는 것을 돕는다고 여겨진다.
전술한 특징을 갖춘 맞춤형 이어폰으로 고 몰입형 음향 환경을 조성할 수 있다. 이러한 이어폰을 사용하는 사용자는 머리 안쪽으로부터 발생하는 소리와 같은 느낌을 경험할 수 있다. 스마트 폰, 태블릿, 랩톱과 같은 휴대용 장치 및 심지어 홈 시어터로부터 몰입형 사운드를 전달할 수 있는 방법에 대해 음악, VR (Virtual Reality), 영화 및 TV 업계의 요구에 대한 미 충족이 존재한다. 예를 들어 트럭의 굉음이나 지나쳐 가는 포뮬러 1(Formula 1) 경주용 자동차의 휘슬(whistle)과 같이 "들리는" 것만큼 "느껴지"는 음향에 대한 인식을 재현하는 것이 바람직하다. 앞서 논의한 것처럼 공동과 내이를 통해 전달되는 골 전도 현상은 물리적 감각을 재 생성하는 이러한 진동을 전달하는 효과적인 방법이 될 수 있다고 여겨지고 있습니다. 예를 들어, 음악 재생과 관련하여, 사용자들은 음악 콘서트장에 온 것처럼 느껴지기 때문에 실제 콘서트 홀에 있는 것보다 낫다고 언급하였다.
이어폰은 전술한 것처럼 사용자 개개인을 위한 커스텀 형상이 바람직하지만, 다른 실시예들에서는 상기 이어폰들이 서로 다른 크기일 수 있는 표준화되어 상호 교환 가능한 부품의 조합으로 제공될 수 있다. 이 경우, 사용자는 이어폰의 각(또는 일부) 구성 요소의 적절한 표준화된 크기를 선택함으로써 자신의 외이도의 크기에 가장 적합한 한 쌍의 이어폰을 조립할 수 있다. 상당한 수의 사용자의 요구를 충족시키기 위해 제한된 수의 상호 교환 가능한 부품을 사용할 수 있을 정도로 이용 가능한 크기들이 선택될 수 있다. 이를 달성하기 위해 이용 가능한 크기는 여러 사용자들 집단에 대한 외이도의 평균 크기와 일치하도록 선택될 수 있다. 사용자가 이어폰의 다른 부분에 대해 다른 크기를 선택할 수 있도록 하기 위해, 이어폰은 부품 키트로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 부품은 이어폰의 트랜스듀서를 외측 단부에서 시작하는 음향 도파관(305)의 제1 부분과 함께 수용할 수 있고, 제2 부분은 음향 도파관(305)의 나머지 부분을 내측 단부까지 정의할 수 있다. 사용자는 그 후 외이도의 해당 부분의 크기와 가장 잘 일치하는 이어폰의 첫 번째 부품의 크기를 선택할 수 있다. 사용자는 이어서 외이도의 상기 부분의 크기와 가장 잘 일치하는 이어폰의 두 번째 부품의 크기를 선택할 수 있다. 예를 들면, 물론 각 표준 부품의 크기의 더 많거나 적은 개수가 이용 가능할 수 있지만(그리고 서로 다른 크기들의 개수는 각 부품마다 다를 수 있지만), 소형, 중형 및 대형 외이도에 맞게 각 표준 부품의 세 가지 서로 다른 크기들로 제작될 수 있다. 여전히 표준화된 부품을 사용한다 해도, 이어폰의 음향 도파관(305)은 이어폰의 보다 세분화된 맞춤화를 가능하도록 하기 위해 2개 이상의 부분들에 의해 정의될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러한 이어폰의 착용감은 맞춤형 이어폰처럼 매우 좋지는 않지만, 위에서 논의된 향상으로 인한 음질을 유지하면서 대다수의 사용자에게 적합한 착용감을 제공할 수 있다. 한편, 이러한 접근 방식은 이어폰의 제조 비용을 크게 감소시킬 수 있다.
실시 예들은 또한 양호한 사운드 분리 특성, 즉 오디오 트랜스듀서가 작동하는 동안 외부 또는 배경 소리를 감쇠 또는 막는(mask) 능력을 가진다.
실시예들은 청각 통신에 의존하는 임의의 시스템, 특히 시끄러운 배경 잡음 상태에서 동작하는 시스템에서 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 항공기 파일럿 통신 시스템에서 유리하게 적용될 수 있다.
본 발명은 도면 및 전술한 설명에서 상세하게 도시되고 설명되었지만, 그러한 예시 및 설명은 예시 또는 예시적인 것으로 고려되어야 하며 제한적인 것으로 간주되지 않는다. 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않는다.
개시된 실시 예들에 대한 다른 변형은 도면, 개시 및 첨부된 청구 범위의 연구로부터 청구된 발명을 실시함에 있어서 통상의 기술자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다. 청구 범위에서, "포함하는"이란 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, "하나"는 복수를 배제하지 않는다. 특정 측정 값이 서로 다른 종속항들에서 인용된다는 단순한 사실만으로 측정된 이들의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내지는 않는다. 청구 범위 내의 임의의 참조 부호는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
5: 귀
50: 측두골
305: 음향 도파관
310: 트랜스듀서
315: 외측 단부
320: 내측 단부
330: 솔리드 로브
340: 목부
350: 굴곡부
360: 몸체
410: 외측부
420: 중간부
430: 굽힘부
440: 내측부
500: 커버
510: 공기 구멍
600: 음파
1000: 도파관 모델
1002, 1004: 원뿔형 세그먼트

Claims (33)

  1. 트랜스듀서(transducer)(310); 및
    상기 트랜스듀서로부터 음파를 귀(5)로 연결하기 위한 음향 도파관(305)을 포함하고,
    상기 도파관은 외측 단부(315) 및 내측 단부(320)를 포함하며, 적어도 상기 내측 단부는 개방되고,
    상기 트랜스듀서(310)는 상기 음향 도파관의 상기 외측 단부에 배치되고, 상기 음향 도파관의 상기 내측 단부는 상기 귀(5)에 위치하도록 구성되며,
    상기 음향 도파관(305)은 상기 외측 단부(315)와 상기 내측 단부(320) 사이에 목부(34)를 포함하고, 상기 음향 도파관은 상기 외측 단부와 상기 내측 단부 각각에서의 단면보다 단면이 작은 상기 목부를 포함하는 이어폰.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 음향 도파관(305)은 상기 외측 단부(315)와 상기 목부(340) 사이에서 점점 가늘어지고(tapered), 상기 내측 단부(320)와 상기 목부(340) 사이에서 점점 가늘어지는 이어폰.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 음향 도파관(305)은 상기 외측 단부와 상기 목부 사이에 위치한 원통형 부분을 포함하는 이어폰.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 원통형 부분은 상기 음향 도파관의 외측 단부에서 시작하는 이어폰.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음향 도파관(305)은 굴곡부(350)를 포함하는 이어폰.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 목부(340)는 상기 굴곡부(350)에 위치하는 이어폰.
  7. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이어폰은 고분자 물질로 형성된 몸체(36)를 포함하고, 상기 음향 도파관(305)은 상기 고분자 물질에 구멍(cavity)을 포함하는 이어폰.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 트랜스듀서(310)는 상기 몸체의 외측부(410)에 장착되는 이어폰.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 외측부의 내측에 위치한 중간부(420);
    상기 중간부의 내측에 위치한 굽힘부(430); 및
    상기 굽힘부의 내측에 위치한 내측부(440)를 포함하는 이어폰.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 음향 도파관의 굴곡부(350)는 상기 몸체의 굽힘부(430) 안에 형성되는 이어폰.
  11. 제7 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에있어서,
    상기 몸체는 인간의 귀의 이궁(cymba conchae)과 연결을 위한 돌출된 로브(lobe)를 더 포함하는 이어폰.
  12. 제7 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에있어서,
    상기 몸체(360)는 상기 몸체의 서로 다른 부위들에서 서로 다른 경도를 갖는 고분자 물질로 형성되는 이어폰.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 외측부(410)는 상기 중간부(420), 상기 굽힘부(430) 및 상기 내측부(440) 각각보다 경질이거나,
    상기 내측부(440)는 상기 외측부(410), 상기 중간부(420) 및 상기 굽힘부(430) 각각보다 연질이거나,
    상기 중간부(420)는 굽힘부(430)보다 경질인 이어폰.
  14. 제7 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 물질은 실리콘을 포함하는 이어폰.
  15. 제7 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 따른 좌측 이어폰과 우측 이어폰을 포함하는 한 쌍의 이어폰에 있어서,
    상기 좌측 이어폰의 상기 음향 도파관의 형상은 상기 우측 이어폰의 상기 음향 도파관의 형상의 거울 상이며,
    상기 좌측 이어폰의 몸체는 상기 우측 이어폰의 몸체와 거울 상이 아닌 한 쌍의 이어폰.
  16. 제7 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 기재된 이어폰을 제조하는 방법으로서,
    (i) 개별 사용자의 외이도의 형상을 결정하는 단계; 및
    (ii) 상기 이어폰의 몸체 외부의 적어도 일부가 결정된 상기 형상과 실질적으로 동일하도록 상기 이어폰의 상기 몸체를 제조하는 단계를 포함하는 이어폰 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 몸체를 제조하는 단계(ii)는,
    상기 이어폰이 상기 개별 사용자에 의해 착용될 때 상기 몸체의 상기 내측 단부의 외부 표면이 상기 개인 사용자의 외이도의 피부에 접촉하지 않도록, 상기 몸체의 내측 단부가 위치하는 상기 개별 사용자의 외이도의 대응하는 단면의 크기보다 상기 몸체의 내측 단부가 작도록 상기 몸체의 상기 내측 단부를 크기 조정하는 단계를 포함하는 이어폰 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 몸체의 내측 단부는 상기 개별 사용자의 외이도의 대응하는 단면의 크기의 50 % 내지 99 % 사이의 크기로 정해지는 이어폰 제조 방법.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 이어폰이 상기 개별 사용자에 의해 착용될 때 상기 몸체가 놓이는 상기 사용자의 외이도 부분의 최소 단면의 크기보다 상기 몸체의 상기 내측 단부가 더 작도록 크기가 정해지는 이어폰 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 몸체의 상기 내측 단부는 상기 최소 단면 크기의 50 % 내지 99 % 사이의 크기로 정해지는 이어폰 제조 방법.
  21. 제17 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내측 단부와 상기 굴곡부 사이의 상기 몸체의 외부 표면이 상기 개별 사용자의 외이도의 피부와 접촉하지 않도록 상기 몸체의 상기 내측 단부의 크기가 정해지는 이어폰 제조 방법.
  22. 제15 항에 따른 한 쌍의 이어폰을 제조하는 방법으로서,
    (ⅰ) 제16 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법을 개별 사용자의 왼쪽 외이도에 적용하여 상기 한 쌍의 이어폰 중 좌측 이어폰을 제조하는 단계; 및
    (ⅱ) 제16 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 상기 개별 사용자의 오른쪽 외이도에 적용하여 상기 한 쌍의 이어폰 중 우측 이어폰을 제조하는 단계를 포함하는 이어폰 제조 방법.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 개별 사용자의 상기 왼쪽 외이도 또는 상기 오른쪽 외이도 중 더 작은 것에 기반하여 상기 양쪽 이어폰들을 위한 상기 음향 도파관의 형상을 형성하는 단계를 더 포함하는 이어폰 제조 방법.
  24. 제 22 항 또는 제23 항에 있어서,
    상기 양쪽 이어폰들의 몸체의 내측 단부의 크기는 동일한 이어폰 제조 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 양쪽 이어폰들의 상기 몸체의 상기 내측 단부들은 상기 개별 사용자의 왼쪽 외이도 및 오른쪽 외이도 중 더 작은 것의 대응하는 단면 크기의 50 % 내지 99 %가 되도록 크기가 정해지는 이어폰 제조 방법.
  26. 제24 항에 있어서,
    상기 개별 사용자에 의해 상기 한 쌍의 이어폰이 착용될 때 각 이어폰의 몸체가 위치하는 사용자의 외이도돌의 양쪽 부분들의 최소 단면의 크기보다 작도록 상기 양쪽 이어폰들의 상기 몸체의 내측 단부들의 크기가 정해지는 이어폰 제조 방법.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 양쪽 이어폰들의 상기 몸체의 상기 내측 단부들은 상기 최소 단면의 크기의 50 % 내지 99 %가 되도록 크기가 정해지는 이어폰 제조 방법.
  28. 제24 항 내지 제27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 이어폰의 굴곡부와 내측 단부 사이의 몸체의 외부 표면이 상기 개별 사용자의 각 외이도의 피부와 접촉하지 않도록 상기 양쪽 이어폰들의 상기 본체의 상기 내측 단부들의 크기가 정해지는 이어폰 제조 방법.
  29. 제16 항 내지 제28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체를 제조하는 단계 (ii)는,
    고분자 물질(polymer material)을 성형(moulding)하기 위한 몰드를 3D 프린팅하는 단계; 및
    고분자 물질을 3D 프린팅하는 단계를 포함하는 이어폰 제조 방법.
  30. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 따른 이어폰 조립용 부품 키트.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 부품 키트는,
    상기 트랜스듀서를 수용하고 상기 외측 단부를 포함하는 상기 음향 도파관의 제1 부분을 한정하는 제1 부품; 및
    상기 내측 단부를 포함하는 상기 음향 도파관의 제2 부분을 한정하는 제 2 부품을 포함하는 이어폰 조립용 부품 키트.
  32. 제 30 항 또는 제31 항에 있어서,
    제3 항 또는 제4 항에 따른 이어폰의 조립을 위해서, 상기 제1 부품에 의해 한정된 상기 음향 도파관의 상기 제1 부분은 상기 원통형 부분을 포함하는 이어폰 조립용 부품 키트.
  33. 제30 항 내지 제32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부품 키트는,
    상기 이어폰을 사용시에 고정하기 위해 착용자의 외이와 결합하기 위한 제3 부품을 더 포함하는 부품 키트.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230051398A (ko) 2021-10-09 2023-04-18 조혜원 탈부착 기반의 휴대가 용이한 이어폰

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10251789B2 (en) 2014-05-30 2019-04-09 Logitech Canada, Inc. Customizable ear insert
CN115038001A (zh) * 2018-01-03 2022-09-09 罗技欧洲公司 形成定制耳机的设备和方法
US10602258B2 (en) * 2018-05-30 2020-03-24 Facebook Technologies, Llc Manufacturing a cartilage conduction audio device
JP7220529B2 (ja) * 2018-07-12 2023-02-10 公立大学法人奈良県立医科大学 イヤモールドの製造方法及び軟骨伝導補聴器の製造方法
JP6625776B1 (ja) * 2019-03-26 2019-12-25 リオン株式会社 軟骨伝導イヤホン、及び軟骨伝導補聴装置
GB2586063A (en) * 2019-08-01 2021-02-03 Drown Ltd Modular earphone
US11595755B1 (en) * 2020-02-06 2023-02-28 Epix Audio, LLC In-ear audio system
WO2023096641A1 (en) * 2021-11-24 2023-06-01 Bose Corporation Retaining piece for an earpiece
CN111918164A (zh) * 2020-07-31 2020-11-10 深圳市豪恩声学股份有限公司 蓝牙耳机的制作方法与蓝牙耳机
TWI751906B (zh) * 2021-02-09 2022-01-01 香港商吉承貿易有限公司 耳塞套
US11323834B1 (en) * 2021-03-12 2022-05-03 Sonova Ag Hearing device having a shell including regions with different moduli of elasticity and methods of manufacturing the same
GB2614033A (en) * 2021-10-14 2023-06-28 Flare Audio Tech Limited Ear insert

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090034775A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Burton Technologies, Llc In-ear adapter for earbuds
US20110135120A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-09 INVISIO Communications A/S Custom in-ear headset
US20110164776A1 (en) * 2010-01-06 2011-07-07 Skullcandy, Inc. Audio ear bud headphone with extended curvature
JP2012525799A (ja) * 2009-04-30 2012-10-22 ヴェルト メディカル ソリューションズ、エルエルシー イヤホンシステム
KR101473474B1 (ko) * 2014-08-19 2015-01-13 주식회사 애니모드 크기조절이 가능한 이어커널 적응형 이어폰
US20150382123A1 (en) * 2014-01-16 2015-12-31 Itamar Jobani System and method for producing a personalized earphone

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2487038A (en) * 1944-03-25 1949-11-08 Sonotone Corp Ear insert for earphones
US4443668A (en) 1981-03-23 1984-04-17 Warren James C Earplug mounting device with audio passageway
JPS6031748A (ja) * 1983-08-03 1985-02-18 アサオカ株式会社 耳栓
EP1510103B1 (de) * 2002-06-04 2011-03-30 Adec & Partner AG Kopfhörer
ES2341104T3 (es) * 2003-05-09 2010-06-15 Cellpoint Connect Ab Auricular auditivo.
US7697706B2 (en) * 2003-11-03 2010-04-13 3M Innovative Properties Company Low sound attenuating hearing protection device
US8611969B2 (en) * 2004-01-29 2013-12-17 Surefire, Llc Cable assembly with earpiece
US8625834B2 (en) * 2004-09-27 2014-01-07 Surefire, Llc Ergonomic earpiece and attachments
WO2010004624A1 (ja) 2008-07-09 2010-01-14 パイオニア株式会社 イヤホン
USD656129S1 (en) * 2010-01-06 2012-03-20 Skullcandy, Inc. Pair of audio ear bud headphones with extended curvature and angled insert
CN201928405U (zh) * 2010-04-20 2011-08-10 李珍 耳塞左右快速识别装置
CN202172480U (zh) * 2011-08-11 2012-03-21 王华力 定制式耳机
CN204014070U (zh) * 2014-05-26 2014-12-10 俞辰 一种基于3d打印技术的定制式耳机
US9578412B2 (en) * 2014-06-27 2017-02-21 Apple Inc. Mass loaded earbud with vent chamber
US10052234B2 (en) * 2015-01-19 2018-08-21 3M Innovative Properties Company Hearing protection device with convoluted acoustic horn
CN205491052U (zh) * 2016-04-01 2016-08-17 森声数字科技(深圳)有限公司 一种耳机套
CN115038001A (zh) * 2018-01-03 2022-09-09 罗技欧洲公司 形成定制耳机的设备和方法
US10820084B2 (en) * 2019-01-07 2020-10-27 Bose Corporation Ear tip sealing structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090034775A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Burton Technologies, Llc In-ear adapter for earbuds
JP2012525799A (ja) * 2009-04-30 2012-10-22 ヴェルト メディカル ソリューションズ、エルエルシー イヤホンシステム
US20110135120A1 (en) * 2009-12-09 2011-06-09 INVISIO Communications A/S Custom in-ear headset
US20110164776A1 (en) * 2010-01-06 2011-07-07 Skullcandy, Inc. Audio ear bud headphone with extended curvature
US20150382123A1 (en) * 2014-01-16 2015-12-31 Itamar Jobani System and method for producing a personalized earphone
KR101473474B1 (ko) * 2014-08-19 2015-01-13 주식회사 애니모드 크기조절이 가능한 이어커널 적응형 이어폰

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230051398A (ko) 2021-10-09 2023-04-18 조혜원 탈부착 기반의 휴대가 용이한 이어폰

Also Published As

Publication number Publication date
DK3513569T3 (da) 2021-12-06
HUE058967T2 (hu) 2022-10-28
US10911858B2 (en) 2021-02-02
CN109661823B (zh) 2021-08-20
JP2019530343A (ja) 2019-10-17
WO2018051050A1 (en) 2018-03-22
ES2899909T3 (es) 2022-03-15
KR102581023B1 (ko) 2023-09-20
EP3513569A1 (en) 2019-07-24
EP3513569B1 (en) 2021-09-01
CN109661823A (zh) 2019-04-19
US20190253783A1 (en) 2019-08-15

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