KR20190099419A - 음향 출력 장치 - Google Patents

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KR20190099419A KR1020197017614A KR20197017614A KR20190099419A KR 20190099419 A KR20190099419 A KR 20190099419A KR 1020197017614 A KR1020197017614 A KR 1020197017614A KR 20197017614 A KR20197017614 A KR 20197017614A KR 20190099419 A KR20190099419 A KR 20190099419A
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사토시 스즈키
나오키 신멘
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소니 주식회사
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Abstract

유저의 귀에 장착하여 사용되는 우수한 음향 출력 장치를 제공한다. 음향 출력 장치는, 음향 발생부와, 개구부를 갖고, 상기 음향 발생부를 유저의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부를 구비한다. 상기 보유 지지부는, 상기 개구부를 갖는 링체로 이루어지고, 상기 음향 발생부의 하우징은, 상기 링체의 일부와 일체화되어 있다. 상기 음향 발생부는, 다이내믹형 드라이버로 이루어지는 발음 소자를 포함하고, 상기 음향 발생부의 하우징의 배면에 결합된 중공의 배기부를 갖는다. 상기 배기부는, 상기 하우징의 배면측으로부터 주간절흔을 통과하고, 귓바퀴 밖에 배기 구멍을 갖는다.

Description

음향 출력 장치
본 명세서에서 개시하는 기술은, 유저의 귀에 장착하여 사용되는 음향 출력 장치에 관한 것이다.
재생 장치나 수신기로부터 출력된 전기 신호를 귀 또는 고막에 근접된 스피커에서 음향 신호로 변환하는 소형의 음향 변환 장치 즉 이어폰이 널리 보급되고 있다. 이러한 종류의 음향 재생 장치는, 착용한 유저 본인에게만 들리도록 음향을 발하므로, 다양한 환경에서 이용에 제공되고 있다.
현재 보급되고 있는 이어폰의 대부분은, 유저의 귀에 꽂는 형상을 이루고 있다. 예를 들어, 이너이어형 이어폰은, 유저의 귓바퀴에 거는 형상이다. 또한, 커낼형 이어폰은, 귓구멍(외이도: ear canal)에 깊게 꽂아 사용하는 형상이며, 구조상 밀폐형이 많고, 차음 성능이 비교적 양호하다는 점에서, 소음이 약간 큰 장소에서도 유저는 음악을 즐길 수 있다는 등의 장점이 있다.
커낼형 이어폰은, 일반적으로 전기 신호를 음향 신호로 변환하는 스피커 유닛과, 음향관을 겸한 거의 원통형의 하우징(광체)을 기본 구성 요소로 하며, 스피커 유닛은 하우징의 일단(외이도의 외측)에 설치된다. 하우징에는, 스피커 유닛에서 발생한 공기 진동을 외이도로 방사하여 고막에 전달하는 방사 출구가 마련되어 있다. 또한, 하우징의 타단(외이도의 삽입 부분)에는, 통상, 유저가 장착하였을 때 외이도에 합치된 형상으로 되는 이어피스(착탈식 부품)가 설치되어 있다. 예를 들어, 하우징의 중심으로부터 벗어난 위치에서 비스듬하게 음향관을 배치함으로써, 이갑개강에 하우징을 수용한 후에, 외이도 입구까지 음향관을 배치할 수 있는, 커낼형 이어폰 장치에 대하여 제안이 이루어져 있다(예를 들어, 특허문헌 1을 참조).
유저가 이어폰을 장착하고, 제시되는 음성을 청취하는 동안에도, 예를 들어 주위 사람들이 말을 걸었을 때 등에, 주위음도 동시에 청취할 필요가 있다. 그러나, 커낼형 등 종래의 이어폰의 대부분은, 장착 상태에 있어서, 유저가 주위음을 알아듣기가 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 혹은 내비게이션 시에 있어서, 주위음을 알아들을 수 없다는 것은, 위험한 상황이다. 또한, 커뮤니케이션 혹은 프리젠테이션 시에, 주위음을 알아들을 수 없다면, 서비스 저하로 이어진다.
또한, 종래의 이어폰은, 주위 사람들에게도, 장착 상태의 유저는 귓구멍을 막고 있는 것같이 보이기 때문에, 이어폰 장착자에게 말을 걸기 어려운 인상을 부여하게 되어, 사람과 사람의 커뮤니케이션을 저해하게도 된다.
일본 특허 제4709017호 공보
본 명세서에서 개시하는 기술의 목적은, 유저의 귀에 장착하여 사용되는 우수한 음향 출력 장치를 제공하는 데 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술은, 상기 과제를 참작하여 이루어진 것이며,
음향 발생부와,
음향 투과부를 갖고, 상기 음향 발생부를 유저의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부
를 구비하는 음향 출력 장치이다.
상기 음향 투과부는, 개구부를 갖는 구조체로 이루어진다. 또한, 상기 음향 발생부의 하우징은, 상기 개구부를 갖는 구조체의 일부와 일체화되어 있다. 그리고, 상기 유저의 주간절흔과 걸림 결합함으로써, 상기 음향 출력 장치는 상기 유저의 귀에 장착된다.
또한, 상기 음향 발생부는, 다이내믹형 드라이버로 이루어지는 발음 소자를 포함하고, 상기 음향 발생부의 하우징의 배면에는, 드라이버의 백 캐비티에서 발생하는 고기압(프론트 캐비티와 역상의 음향)을 밖으로 방출하기 위한 중공의 배기부가 결합되어 있다. 상기 배기부는, 신호선을 삽입 관통시키는 덕트와 겸용되는데, 상기 하우징의 배면측으로부터 주간절흔을 통과하고, 귓바퀴 밖에 배기 구멍을 갖는다.
본 명세서에서 개시하는 기술에 따르면, 유저의 귀에 장착하여 사용되는, 귓구멍 개방형의 우수한 음향 출력 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 명확해질 것이다.
도 1은, 음향 출력 장치(100)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 2는, 음향 출력 장치(100)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 3은, 음향 출력 장치(100)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 4는, 음향 출력 장치(100)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 5는, 음향 발생부(110)의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 6은, 음향 발생부(110)의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 7은, 음향 출력 장치(100)를 유저의 왼쪽 귀에 장착한 모습을 도시한 도면이다.
도 8은, 음향 출력 장치(800)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 9는, 음향 출력 장치(800)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 10은, 음향 출력 장치(800)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 11은, 음향 출력 장치(800)의 외관 구성을 도시한 도면이다.
도 12는, 음향 출력 장치(800)를 유저의 왼쪽 귀에 장착한 모습을 도시한 도면이다.
도 13은, C자 형상을 한 보유 지지부를 갖는 음향 출력 장치의 외관 구성예를 도시한 도면이다.
도 14는, 귓바퀴의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 명세서에서 개시하는 기술의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에는, 본 명세서에서 개시하는 기술을 적용한 음향 출력 장치(100)의 외관을, 보는 방향을 바꾸면서 도시하고 있다. 또한, 도 1 내지 도 4에서는, 좌우 중 한쪽의 음향 출력 장치(100)밖에 도시하고 있지 않지만, 좌우 1조의 음향 출력 장치(100)를 유저의 좌우의 각 귀에 장착하여, 스테레오 재생 등을 실현할 수 있음을 이해하기 바란다.
음향 출력 장치(100)는, 음향 발생부(110)와, 이 음향 발생부(110)를 지지하는 보유 지지부(120)를 구비하고 있다. 또한, 음향 발생부(110)는, 그 하우징 내에 음향을 발생시키는 발음 소자를 내장함과 함께, 하우징의 전방면(귓바퀴에 장착하였을 때 외이도의 입구 방향을 향하는 측면)에 짧은 중공의 관형의 음 가이드부(111)가 돌출 형성되어 있다.
음향 발생부(110)는, 직경 9밀리미터 정도의 다이내믹형 드라이버와 같은 음압 변화를 만들어 내는 발음 소자(후술함)로 이루어지고, 그 하우징은 보유 지지부(120)의 일부와 일체화되어 있다. 도 1 등에 도시하는 예에서는, 음향 발생부(110)의 하우징은 보유 지지부(120)의 내측면과 결합되어 있지만, 소형이기 때문에 보유 지지부(120)의 외측면과 결합하는 설계나, 음향 발생부(110)의 하우징의 중앙 부근에서 보유 지지부(120)와 결합하는 설계도 고려할 수 있다.
음 가이드부(111)는, 음향 발생부(110)의 전방면(하우징 내에 배치된 진동판(후술함)의 전방면측)에 외이도의 입구 방향으로 돌출 형성된, 중공의 관재로 이루어진다. 음 가이드부(111)의 선단의 개구부는 음향 출력 구멍으로 되어 있고, 음 가이드부(111)는, 음향 발생부(110)에서 발생되는 음향을 외이도의 입구를 향하여 출력한다.
보유 지지부(120)는, 음향 투과부를 갖고 있다. 도 1 내지 도 4에 도시하는 예에서는, 보유 지지부(120)는 개구부를 갖는 구조체로 이루어지고, 이 개구부가 음향 투과부에 상당한다. 따라서, 보유 지지부(120)가 유저의 이갑개강 내에 삽입되어 있는 상태라도, 유저의 귓구멍을 막는 일은 없다. 즉, 유저의 귓구멍은 개방되어 있어, 음향 출력 장치(100)는 귓구멍 개방형이며, 음향 투과성을 갖는다고 할 수 있다. 도 1 등에 도시하는 예에서는, 보유 지지부(120)는, 직선 부분과 곡선 부분의 유무를 불문하고, 절단부가 없는 막힌 O자와 같은 링 형상(이하, 간단히 「O자 형상」이라고도 함)을 하고 있다. 단, 보유 지지부는, 도 13에 도시하는 바와 같은, 직선 부분과 곡선 부분의 유무를 불문하고, 절단부가 있는 열린 C자와 같은 형상(이하, 간단히 「C자 형상」이라고도 함)이며, 이갑개강에 걸림 결합되는 형상이어도 된다.
도 5 및 도 6에는, 음향 발생부(110)의 단면도이며, 그 하우징의 내부 구성을 도시하고 있다. 단, 도 5는 주로 음향 출력부의 단면을 도시하고, 도 6은 배기부(후술함)를 포함한 단면을 도시하고 있다. 또한, 도면의 간소화를 위해, 보유 지지부(120)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
음향 발생부(110)의 내부에는, 마그네트(501)에 의해 구성되는 자기 회로 내에 대향하여, 보이스 코일(502)을 갖는 진동판(503)이 배치되어 있다. 또한, 음향 발생부(110)의 내부는, 이 진동판(503)에 의해, 진동판 전방면 공간(프론트 캐비티)(504)과 진동판 배면 공간(505)(백 캐비티)으로 구획되어 있다. 그리고, 신호선(도시 생략)을 통하여 보이스 코일(502)에 입력되는 음성 신호에 따라 자계가 변화하면, 마그네트(501)의 자력에 의해 진동판(503)이 전후 방향(보이스 코일(502)의 권취선 방향)으로 동작함으로써, 진동판 전방면 공간(504)과 진동판 배면 공간(505)의 사이에서 기압의 변화가 발생하고, 이것이 음향으로 된다.
진동판 전방면 공간(504)에서 발생한 음향은, 음 가이드부(1651)의 관 내를 전반하여, 그 선단의 음향 출력 구멍으로부터 외이도 안을 향하여 방출되면, 그 후에는 유저의 고막에 도달한다.
한편, 진동판 배면 공간(505)에서 발생한 음향(진동판 전방면 공간(504)과 역상의 음향)이 진동판(503)의 진동을 방해하지 않도록, 음향 발생부(110)의 하우징의 외부로 방출하기 위한 배기 구멍이 필요하다.
음향 발생부(110)를 포함하는 수음 장치(1600)는, 유저의 이갑개강에 장착하여 사용되는 것을 상정하고 있다(후술 및 도 7을 참조). 만일, 음향 발생부(110)의 하우징의 배면 등에 배기 구멍을 뚫어 형성하면, 진동판 배면 공간(505)에서 발생한 음향이 이갑개강 내에서 방출되게 되므로, 음향 발생부(110)에서 생성되는 재생음에 있어서 큰 잡음으로 된다.
그래서, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 음향 발생부(110)(진동판(503))의 배면측에, 배기부(506)가 배치되어 있다. 이 배기부(506)는, 음향 발생부(110)의 하우징의 배면측으로부터 주간절흔을 통과하여 귓바퀴 밖에 달할 정도로 충분한 길이를 갖는 중공의 관재로 이루어지고, 그 선단의 개구부는 진동판 배면 공간(505)에서 발생한 음향을 방출하기 위한 배기 구멍으로 되어 있다. 이러한 구성으로 하면, 배기부(506)는 진동판 배면 공간(505)에서 발생한 음향을 귓바퀴 밖으로 방출할 수 있으므로, 음 누설의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 배기부(506)는, 음성 신호나 전원 등의 신호선(130)(도 1 내지 도 4를 참조)을 삽입 관통시키는 덕트를 겸용하고 있어도 된다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시하는 발음 소자는, 다이내믹형 드라이버이지만, 마찬가지로 음압 변화를 발생시키는 타입의 정전형 드라이버를 사용할 수도 있다. 혹은, 밸런스드 아마츄어형이나 압전형 등의 전혀 타입이 상이한 발음 소자를 사용하거나, 복수 타입의 발음 소자를 조합한 하이브리드형을 사용하거나 해도 된다.
도 7에는, 음향 출력 장치(100)를 유저의 왼쪽 귀에 장착한 모습을 도시하고 있다. 음향 발생부(110)가 직경 약 9밀리미터로 소형이라는 점에서, 음향 발생부(110)를 보유 지지부(120)와 일체적으로 구성해도, 음향 출력 장치(100) 전체를 유저의 이갑개강에 장착하는 것이 가능하다고 하는 것을 이해하기 바란다.
도 7에 도시하는 예에서는, O자 형상을 한 중공 구조체로 이루어지는 보유 지지부(120)는, 일체화된 음향 발생부(110)와 함께 이갑개강 내에 삽입되어, 이갑개강의 저면에 맞닿아 있다(보유 지지부(120)는, O자가 아니라 C자 형상이어도 됨). 또한, 음향 발생부(110)의 하우징의 배면으로부터 돌출 형성된 배기부(506)는, 주간절흔의 골을 통과한다. 그리고, 배기부(506)가 주간절흔의 골에 걸리도록 하여, 보유 지지부(120)가 주간절흔 혹은 이주의 내벽에 걸려짐으로써, 음향 출력 장치(100)는 귓바퀴에 적합하게 장착된다.
보유 지지부(120)는 예를 들어 13.5밀리미터 정도의 치수이며, 유저의 이갑개강에 장착할 수 있다. 이갑개강의 크기는 개인차가 있지만, 보유 지지부(120)의 외경(혹은 폭)을 16밀리미터보다 크게 하면, 보유 지지부(120)를 이갑개강에 삽입할 수 없는 사람이 많아진다.
또한, 배기부(506)는, 불필요한 음향(백 캐비티에 발생하는, 프론트 캐비티와 역상의 음향)을 음향 발생부(110)의 하우징 밖으로 배출한다고 하는 목적, 및 신호선용 덕트를 겸용한다고 하는 관점에서, 내경이 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 배기부(506)는 주간절흔의 골을 통과한다. 이 때문에, 배기부(506)의 외경을 주간절흔의 간극(예를 들어 3.6밀리미터) 이상으로 하면, 주간절흔의 골이 넓어지기 때문에 유저의 귀에 압박감을 부여할 것이 우려된다.
이갑개강 내에 삽입된 보유 지지부(120)가 도 7에 도시하는 바와 같이 주간절흔 혹은 이주의 내벽에 걸린 상태에서는, 도 7에서는 가려져 보이지 않지만, 음 가이드부(111)의 선단의 음향 출력 구멍이 외이도의 입구를 향하는 자세로 되도록, 음 가이드부(111)는 음향 발생부(110)의 하우징(프론트 캐비티)의 전방면으로부터 돌출 형성되어 있다.
음향 발생부(110) 내의 발음 소자에서 발생한 음향은, 음향 발생부(110)의 하우징의 전방면에 돌출 형성된 음 가이드부(111)의 선단의 음향 출력 구멍으로부터, 외이도 안을 향하여 방출되면, 그 후에는 고막에 도달한다.
보유 지지부(120)는, 중공 구조이며, 내측 거의 전부가 음향을 투과하는 개구부로 된다. 또한, 음향 발생부(110)의 하우징은 보유 지지부(120)의 일부와 일체화되어 있으므로, 보유 지지부(120)의 내측의 개구부를 일절 간섭하지 않는다. 따라서, 음향 출력 장치(100) 전체가 이갑개강 내에 삽입되어 있는 상태라도, 유저의 귓구멍을 막는 일은 없다. 즉, 유저의 귓구멍은 개방되어 있고, 음향 출력 장치(100)는 귓구멍 개방형이며, 음향 투과성을 갖는다고 할 수 있다.
음향 발생부(110)는, 이갑개강 내에 배치되므로, 그 출력을 작게 해도, 음 가이드부(111)의 선단의 음향 출력 구멍에서 충분한 음질을 얻을 수 있다. 따라서, 음향 발생부(110)의 발생음의 외부로의 누설을 방지할 수 있다.
또한, 음 가이드부(111)의 선단으로부터 방출되는 공기 진동의 지향성도, 음 누설의 방지에 기여한다. 음 가이드부(111)의 선단으로부터 외이도의 내부를 향하여 공기 진동이 방출된다. 외이도는, S자 커브를 그리는 통 형상을 한 닫힌 공간이며, 일반적으로 약 25 내지 30밀리미터의 길이가 있다. 음 가이드부(111)의 선단으로부터 외이도 안을 향하여 방출된 공기 진동은, 지향성을 갖고 고막까지 도달하면, 일부는 반사된다. 또한, 공기 진동은 외이도 내에서는 음압이 올라간다는 점에서, 특히 저역의 감도(게인)가 향상된다. 한편, 외이도의 외측 즉 외계는 열린 공간이다. 이 때문에, 음 가이드부(111)의 선단으로부터 외이도 밖으로 방출된 공기 진동은, 외계로 방출되면 지향성이 없어지고, 급준하게 감쇠된다. 보유 지지부(120)가 주간절흔에서 걸린 상태에서는, 음향 출력 구멍인 음 가이드부(111)의 선단은, 외이도 입구 부근이 아니라, 오히려 이갑개강에 대향하고 있는 것이 바람직하다.
도 8 내지 도 11에는, 다른 구성예에 관한 음향 출력 장치(800)의 외관을, 보는 방향을 바꾸면서 도시하고 있다. 또한, 도 8 내지 도 11에서는, 좌우 중 한쪽의 음향 출력 장치(100)밖에 도시하고 있지 않지만, 좌우 1조의 음향 출력 장치(800)를 유저의 좌우의 각 귀에 장착하여, 스테레오 재생 등을 실현할 수 있음을 이해하기 바란다.
음향 출력 장치(800)는, 음향 발생부(810)와, 이 음향 발생부(810)를 지지하는 보유 지지부(820)를 구비하고 있다. 또한, 음향 발생부(810)는, 그 하우징 내에 음향을 발생시키는 발음 소자를 내장함과 함께, 하우징의 전방면(귓바퀴에 장착하였을 때 외이도의 입구 방향을 향하는 측면)에는, 발생한 음향을 출력하는 초승달 형상의 음향 출력 구멍(811)이 뚫려 형성되어 있다.
음향 발생부(810)는, 직경 6밀리미터 정도의 다이내믹형 드라이버와 같은 음압 변화를 만들어 내는 발음 소자(전술함)로 이루어지고, 그 하우징은 보유 지지부(820)의 일부와 일체화되어 있다. 음향 발생부(810)의 내부 구성에 대해서는, 도시 및 상세한 설명을 생략한다. 발음 소자로서, 기본적으로는 다이내믹형 드라이버를 사용하지만, 마찬가지로 음압 변화를 발생시키는 타입의 정전형 드라이버를 사용할 수도 있다. 혹은, 밸런스드 아마츄어형이나 압전형 등의 전혀 타입이 상이한 발음 소자를 사용하거나, 복수 타입의 발음 소자를 조합한 하이브리드형을 사용하거나 해도 된다.
도 8 내지 도 11에 도시하는 예에서는, 음향 발생부(110)의 하우징은 보유 지지부(820)의 내측면과 결합되어 있지만, 소형이기 때문에 보유 지지부(820)의 외측면과 결합하는 설계나, 음향 발생부(810)의 하우징의 중앙 부근에서 보유 지지부(820)와 결합하는 설계도 고려할 수 있다.
보유 지지부(820)는, O자나 C자 형상을 한 중공 구조체이며, 내측 거의 전부가 개구부로 되어, 음향 투과부로서 기능할 수 있다. 도시된 예에서는, 보유 지지부(820)는 O자 형상을 한 링으로 이루어진다. 따라서, 보유 지지부(820)가 유저의 이갑개강 내에 삽입되어 있는 상태라도, 유저의 귓구멍을 막는 일은 없다. 즉, 유저의 귓구멍은 개방되어 있고, 음향 출력 장치(800)는 귓구멍 개방형이며, 음향 투과성을 갖는다고 할 수 있다.
또한, 음향 발생부(810)의 하우징의 배면측에는, 음성 신호나 전원 등의 신호선(840)을 삽입 관통시키는 덕트(830)가 연결되어 있다. 음향 발생부(810)에 다이내믹형 드라이버나 정전형 드라이버와 같은 기압 변화를 발생시키는 발음 소자를 이용하는 경우, 하우징 내(백 캐비티)에 발생하는 프론트 캐비티와 역상의 음향을 하우징 밖으로 빠져나가게 할 필요가 있는데, 이 덕트(830)를 배기부로서 겸용할 수 있다. 덕트(830)의, 보유 지지부(820)로부터 이격된 장소에는, 이러한 음향을 방출하기 위한 배기 구멍(831)이 뚫려 형성되어 있다. 배기 구멍(831)은, 음향 출력 구멍(811)으로부터 충분히 이격되어 있으므로, 음향 발생부(810)의 재생음의 잡음으로 되는 일은 없다.
도 12에는, 음향 출력 장치(800)를 유저의 왼쪽 귀에 장착한 모습을 도시하고 있다. 음향 발생부(810)가 직경 약 6밀리미터로 소형이라는 점에서, 음향 발생부(810)를 보유 지지부(820)와 일체적으로 구성해도, 음향 출력 장치(800) 전체를 유저의 이갑개강에 장착하는 것이 가능하다고 하는 것을 이해하기 바란다.
도 12에 도시하는 예에서는, O자 형상을 한 중공 구조체로 이루어지는 보유 지지부(820)는, 일체화된 음향 발생부(810)와 함께 이갑개강 내에 삽입되어, 이갑개강의 저면에 맞닿아 있다. 보유 지지부(820)는 C자 형상이어도 된다. 또한, 음향 발생부(810)의 하우징의 배면에 연결된 덕트(830)는, 주간절흔의 골을 통과한다. 그리고, 덕트(830)가 주간절흔의 골에 걸리도록 하고, 보유 지지부(820)가 주간절흔 혹은 이주의 내벽에 걸려짐으로써, 음향 출력 장치(800)는 귓바퀴에 적합하게 장착된다.
보유 지지부(820)는 예를 들어 13.5밀리미터 정도의 치수이며, 유저의 이갑개강에 장착할 수 있다. 이갑개강의 크기는 개인차가 있지만, 보유 지지부(820)의 외경(혹은 폭)을 16밀리미터보다 크게 하면, 보유 지지부(820)를 이갑개강에 삽입할 수 없는 사람이 많아진다.
또한, 덕트(830)는, 신호선(840)을 삽입 관통시킴과 함께, 불필요한 음향(백 캐비티에 발생하는, 프론트 캐비티와 역상의 음향)을 음향 발생부(810)의 하우징 밖으로 배출한다고 하는 목적으로부터, 내경이 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 한편, 도 12에 도시한 바와 같이, 덕트(830)는 주간절흔의 골을 통과한다. 이 때문에, 덕트(830)의 외경을 주간절흔의 간극(예를 들어 3.6밀리미터) 이상으로 하면, 주간절흔의 골이 넓어지기 때문에 유저의 귀에 압박감을 부여할 것이 우려된다.
이갑개강 내에 삽입된 보유 지지부(820)가 도 12에 도시하는 바와 같이 주간절흔 혹은 이주의 내벽에 걸린 상태에서는, 도 12에서는 가려져 보이지 않지만, 음향 발생부(810)의 하우징의 전방면에 뚫려 형성된 음향 출력 구멍(811)이 외이도의 입구를 향하는 자세로 된다.
음향 발생부(810) 내의 발음 소자에서 발생한 음향은, 음향 발생부(810)의 하우징의 전방면에 뚫려 형성된 음향 출력 구멍(811)으로부터, 외이도 안을 향하여 방출되면, 그 후에는 고막에 도달한다.
보유 지지부(820)는, 중공 구조이며, 내측 거의 전부가 음향을 투과하는 개구부로 된다. 또한, 음향 발생부(810)의 하우징은 보유 지지부(820)의 일부와 일체화되어 있으므로, 보유 지지부(820)의 내측의 개구부를 일절 간섭하지 않는다. 따라서, 음향 출력 장치(800) 전체가 이갑개강 내에 삽입되어 있는 상태라도, 유저의 귓구멍을 막는 일은 없다. 즉, 유저의 귓구멍은 개방되어 있어, 음향 출력 장치(800)는 귓구멍 개방형이며, 음향 투과성을 갖는다고 할 수 있다.
음향 발생부(810)는, 이갑개강 내에 배치되므로, 그 출력을 작게 해도, 그 하우징의 전방면에 뚫려 형성된 음향 출력 구멍(811)에서 충분한 음질을 얻을 수 있다. 따라서, 음향 발생부(810)의 발생음의 외부로의 누설을 방지할 수 있다.
또한, 음향 출력 구멍(811)으로부터 방출되는 공기 진동의 지향성도, 음 누설의 방지에 기여한다. 음향 출력 구멍(811)으로부터 외이도의 내부를 향하여 공기 진동이 방출된다. 외이도는, S자 커브를 그리는 통 형상을 한 닫힌 공간이며, 일반적으로 약 25 내지 30밀리미터의 길이가 있다. 음향 출력 구멍(811)으로부터 외이도 안을 향하여 방출된 공기 진동은, 지향성을 갖고 고막까지 도달하면, 일부는 반사된다. 또한, 공기 진동은 외이도 내에서는 음압이 올라간다는 점에서, 특히 저역의 감도(게인)가 향상된다. 한편, 외이도의 외측 즉 외계는 열린 공간이다. 이 때문에, 음향 출력 구멍(811)으로부터 외이도 밖으로 방출된 공기 진동은, 외계로 방출되면 지향성이 없어지고, 급준하게 감쇠된다. 보유 지지부(820)가 주간절흔에서 걸린 상태에서는, 음향 출력 구멍(811)은, 외이도 입구 부근이 아니라, 오히려 이갑개강에 대향하고 있는 것이 바람직하다.
귓구멍 개방형의 음향 출력 장치의 특징에 대하여 정리해 둔다. 이하의 특징은, 도 1 내지 도 4에 도시한 음향 출력 장치(100), 및 도 8 내지 도 11에 도시한 음향 출력 장치(800)의 어느 것에도 해당된다.
(1) 유저는, 음향 출력 장치를 장착 중에도, 주위음을 자연스럽게 들을 수 있다. 따라서, 공간 파악, 위험 찰지, 대화 및 대화 시의 미묘한 뉘앙스 파악과 같은, 청각 특성에 의존한 인간의 기능을 정상적으로 이용할 수 있다.
(2) 음향 출력 장치는, 장착 시에 있어서 귓구멍을 막지 않으므로, 타인의 입장에서 볼 때, 말을 걸어도 되는 외관을 하고 있다. 또한, 음향 출력 장치를 장착한 유저는, 항상 주위음이 들리기 때문에, 인간의 성질로서, 사람이 가까이 오면 발 소리 등의 음향 정보로부터, 「소리나는 방향으로 몸의 방향을 바꾼다」, 「소리나는 방향으로 시선을 돌린다」와 같은 수동적인 태도를 적지 않게 취한다. 그러한 거동이, 다른 사람에게 「말을 걸어도 된다」라고 하는 인상을 부여하므로, 사람과 사람의 커뮤니케이션을 저해하지 않는다.
(3) 음향 출력 장치는, 자기 발생계 노이즈음의 영향을 받지 않는다. 음향 출력 구멍인 음 가이드부의 타단은, 귓구멍 장착 시에 있어서, 외이도의 내벽으로부터 이격되어 있으므로, 유저 자신의 목소리나, 고동음, 저작음, 침을 삼킬 때의 소리, 혈류음, 호흡음, 보행 시에 신체에 전달되는 진동음, 코드 등의 의복 마찰음의 영향을 받지 않는다. 또한, 이어피스와 외이도 내벽의 마찰음이 발생하는 일도 없다. 또한, 귓구멍이 해방되어 있다는 점에서, 외이도에 습기가 가득 찰 우려가 없다.
(4) 음향 출력 장치는, 귀에 대한 장착성이 양호하며, 귀의 크기나 형상의 개인차 등에 기인하는 위치 결정 변동을 흡수할 수 있다. 보유 지지부가 주간절흔과 걸림 결합하여, 음 가이드부의 타단의 음향 출력 구멍이 외이도의 안측을 향하도록 지지하도록 구성되어 있다. 따라서, 음 가이드체가 이륜에서 구부러지는 귀걸이식 음향 출력 장치의 경우와 같은, 길이 조정을 필요로 하지 않는다. 또한, 보유 지지부가 주간절흔과 걸림 결합함으로써, 양호한 장착 상태를 유지할 수 있다. 또한, 음향 출력 장치 전체가 유저의 이갑개강 내에 장착되는 구조로 되어 있으므로, 유저가 안경이나 안경형 웨어러블 디바이스, 귀걸이식 디바이스를 병용해도, 이들 다른 장치와 간섭하지 않는다.
(5) 음 가이드부는, 음향 발생부에서 발생한 음을 귀의 뒤에서 최단 거리로 외이도의 입구 부근까지 전반시킨다. 따라서, 귀걸이식 음향 출력 장치와 비교하면, 음 가이드부의 길이가 단축되는 만큼, 음향 손실을 최저한으로 억제할 수 있고, 음향 발생부를 저출력으로 하여, 양호한 음질을 얻을 수 있다. 부언하면, 음향 발생부의 치수적인 허용도가 높아, 필요한 음향 대역이나 음압에 따른 설계가 가능하다.
참고를 위해, 귓바퀴의 구조에 대하여, 도 14를 참조하면서 설명해 둔다. 귓바퀴의 구조를 대략적으로 말하자면, 외측에서부터 순서대로 이륜, 대이륜, 이갑개, 이주가 있다. 또한, 이주의 외측에는, 대향으로 되는 돌기인 대이주가 있다. 이주와 대이주의 사이에 있는 절입이 주간절흔이다. 또한, 귓바퀴의 하단은 이수이다.
이륜은, 귀의 최외주이며, 귀의 윤곽을 형성하는 부위이다. 이륜은, 귓바퀴의 중앙 부근(외이도 입구의 상측 부근)에서 내측을 향하여 만곡된 후에는, 귓바퀴의 중앙 부근을 거의 수평으로 통과하고, 이갑개를 상하로 분할하는 돌기를 이루고 있다. 이륜각은 이륜이 귓바퀴의 내측을 향하여 만곡되는 부근이며, 이륜근은 이륜각(306)의 이갑개로 더 들어가는 부분이다.
대이륜은, 대이주로부터 상방을 향하는 능선이며, 이갑개의 에지에도 상당한다. 대이륜을 이루는 능선은 두 갈래로 나뉘며, 위의 가지는 대이륜상각이라고 하고, 삼각와의 상측의 변에 상당한다. 또한, 밑의 가지는 대이륜하각이라고 하고, 삼각와의 하측의 변에 상당한다.
이갑개는, 귀의 중앙의, 가장 오목한 부분이며, 이륜근을 경계로, 상반부의 가늘고 긴 파임부로 이루어지는 이갑개정과, 하반부의 이갑개강으로 나누어진다. 또한, 이갑개강의 이주 부근에 외이도 입구가 있다.
삼각와는, 대이륜상각과 대이륜하각과 이륜을 세 변으로 하는 삼각형의 파임부이다. 또한, 선상와는, 대이륜와 이륜의 사이에 있는, 귓바퀴 전체로 말하자면 상부 외측 부분에 있는 파임부이다.
<산업상 이용가능성>
이상, 특정 실시 형태를 참조하면서, 본 명세서에서 개시하는 기술에 대하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 명세서에서 개시하는 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 해당 실시 형태의 수정이나 대용을 이룰 수 있음은 자명하다.
본 명세서에서 개시하는 기술을 적용한 음향 출력 장치는, 소위 이어폰과 마찬가지로 유저의 귀에 장착하여 사용되지만, 장착 상태에 있어서도 비장착 상태와 동등한 주위음의 청취 특성을 실현하면서, 동시에 음향 정보를 출력할 수 있고, 또한 장착 상태에 있어서도 주위 사람들로부터는 유저의 귓구멍을 막고 있지 않은 것처럼 보이는 등의 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 필요한 커뮤니케이션 혹은 프리젠테이션 분야(예를 들어, 연극 관람 시 정보 보충, 박물관 음성 정보 제시, 버드 워칭(우는 소리 청취) 등), 운전 혹은 내비게이션, 경비원, 뉴스캐스터 등에 적용할 수 있다.
요컨대, 예시라고 하는 형태에 의해 본 명세서에서 개시하는 기술에 대하여 설명한 것이며, 본 명세서의 기재 내용을 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 명세서에서 개시하는 기술의 요지를 판단하기 위해서는, 특허청구범위를 참작해야 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술은, 이하와 같은 구성을 취하는 것도 가능하다.
(1) 음향 발생부와,
개구부를 갖고, 상기 음향 발생부를 유저의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부
를 구비하는 음향 출력 장치.
(2) 상기 음향 투과부는, 개구부를 갖는 구조체로 이루어지고,
상기 음향 발생부의 하우징은, 상기 개구부를 갖는 구조체의 일부와 일체화되는,
상기 (1)에 기재된 음향 출력 장치.
(3) 상기 음향 발생부의 하우징은, 상기 개구부를 갖는 구조체의 내측면과 결합하는,
상기 (2)에 기재된 음향 출력 장치.
(4) 상기 보유 지지부는, 상기 유저의 주간절흔과 걸림 결합하는,
상기 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 음향 출력 장치.
(5) 상기 음향 발생부는, 다이내믹형 드라이버로 이루어지는 발음 소자를 포함하는,
상기 (1) 내지 (4) 중 어느 것에 기재된 음향 출력 장치.
(6) 상기 음향 발생부의 하우징의 배면에 결합된 중공의 배기부를 갖는
상기 (1) 내지 (5) 중 어느 것에 기재된 음향 출력 장치.
(7) 상기 배기부는, 상기 하우징의 배면측으로부터 주간절흔을 통과하고, 귓바퀴 밖에 배기 구멍을 갖는
상기 (6)에 기재된 음향 출력 장치.
(8) 상기 배기부 내에 삽입 관통된 신호선을 구비하는,
상기 (6) 또는 (7) 중 어느 것에 기재된 음향 출력 장치.
(9) 상기 음향 발생부의 하우징의 전방면에 돌출 형성된, 선단이 음향 출력 구멍으로 되는 음 가이드부를 구비하는,
상기 (1) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 음향 출력 장치.
(10) 상기 음향 발생부의 하우징의 전방면에 뚫려 형성된 음향 출력 구멍을 구비하는,
상기 (1) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 음향 출력 장치.
100: 음향 출력 장치
110: 음향 발생부
111: 음 가이드부
120: 보유 지지부
130: 신호선
501: 마그네트
502: 보이스 코일
503: 진동판
506: 배기부
800: 음향 출력 장치
810: 음향 발생부
811: 음향 출력 구멍
820: 보유 지지부
830: 덕트
831: 배기 구멍
840: 신호선

Claims (10)

  1. 음향 발생부와,
    음향 투과부를 갖고, 상기 음향 발생부를 유저의 외이도 입구 부근에서 보유 지지하는 보유 지지부를 구비하는, 음향 출력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음향 투과부는, 개구부를 갖는 구조체로 이루어지고,
    상기 음향 발생부의 하우징은, 상기 개구부를 갖는 구조체의 일부와 일체화되는, 음향 출력 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 음향 발생부의 하우징은, 상기 개구부를 갖는 구조체의 내측면과 결합하는, 음향 출력 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보유 지지부는, 상기 유저의 주간절흔과 걸림 결합하는, 음향 출력 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음향 발생부는, 다이내믹형 드라이버로 이루어지는 발음 소자를 포함하는, 음향 출력 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 음향 발생부의 하우징의 배면에 결합된 중공의 배기부를 갖는, 음향 출력 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배기부는, 상기 하우징의 배면측으로부터 주간절흔을 통과하고, 귓바퀴 밖에 배기 구멍을 갖는, 음향 출력 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 배기부 내에 삽입 관통된 신호선을 구비하는, 음향 출력 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 음향 발생부의 하우징의 전방면에 돌출 형성된, 선단이 음향 출력 구멍으로 되는 음 가이드부를 구비하는, 음향 출력 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 음향 발생부의 하우징의 전방면에 뚫려 형성된 음향 출력 구멍을 구비하는, 음향 출력 장치.
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