KR20220017905A - 음향 출력 장치 및 그 방법들 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 음향 출력 장치를 제공한다. 음향 출력 장치는 음향 출력 구성요소 및 음향 출력 구성요소가 환경과 음향적으로 통신하도록 허용하는 음향적 개방 구조를 형성하는 지지 구조를 포함할 수 있다. 음향 출력 구성요소는 복수의 음향 구동기들을 포함할 수 있으며, 그 각각은 주파수 범위를 가진 사운드를 출력하도록 구성될 수 있다. 음향 구동기들 중 적어도 하나는 제 1 자기장을 생성하기 위한 자기 시스템을 포함할 수 있다. 자기 시스템은 제 2 자기장을 생성하기 위한 제 1 자기 구성요소 및 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소를 포함할 수 있다. 자기 갭은 제 1 자기 구성요소와 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소 사이에 형성될 수 있다. 자기 갭에서 제 1 자기장의 자기장 세기는 자기 갭에서 제 2 자기장의 것보다 클 수 있다.

Description

음향 출력 장치 및 그 방법들
관련 출원들에 대한 상호-참조
본 출원은 2019년 9월 19일에 출원된 중국 특허 출원 번호 제201910888067.6호, 2019년 9월 19일에 출원된 중국 특허 출원 번호 제201910888762.2, 및 2019년 4월 30일에 출원된 중국 특허 출원 번호 제201910364346.2호에 대한 우선권을 주장하며, 그 각각의 내용은 여기에서 참조로서 통합된다.
기술 분야
본 개시는 일반적으로 음향 디바이스들에 관한 것이며, 보다 특히, 개방형 음향 출력 장치 및 그 방법들에 관한 것이다.
음향 기술의 발전으로, 음향 출력 장치가 널리 사용되어 왔다. 개방형 양이(binaural) 음향 출력 장치는 사용자의 특정 범위 내에서 사운드 전도를 가능하게 하는 휴대용 오디오 장치이다. 이 경우에, 사용자는 음향 출력 장치가 사운드(예컨대, 한편의 음악, 뉴스 방송, 날씨 예보 등)를 사용자에게 전달할 때 주변 환경에서 사운드를 들을 수 있다. 그러나, 개방형 양이 음향 출력 장치의 개방 구조는 또한 특정한 정도로 사운드 누설을 야기할 수 있다. 그러므로, 효과적으로 사운드 누설을 감소시키고 특정한 음향 소스들로부터의 사운드를 강화하며, 그에 의해 사용자의 오디오 경험을 개선하기 위한 음향 출력 장치 및/또는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시의 양상에 따르면, 음향 출력 장치가 제공된다. 음향 출력 장치는 음향 출력 구성요소 및 음향 출력 구성요소를 사용자의 귀에 근접하여 지지하기 위한 지지 구조를 포함할 수 있다. 지지 구조는 음향 출력 구성요소가 환경들과 음향적으로 통신하도록 허용하는 음향적으로 개방형 구조를 형성할 수 있다. 음향 출력 구성요소는 복수의 음향 구동기들을 포함할 수 있다. 복수의 음향 구동기들의 각각은 주파수 범위를 가진 사운드를 출력하도록 구성될 수 있다. 상이한 음향 분할기들에 의해 출력된 사운드들의 주파수 범위들은 상이할 수 있다. 복수의 음향 구동기들 중 적어도 하나는 제 1 자기장을 생성하기 위한 자기 시스템을 포함할 수 있다. 자기 시스템은 제 2 자기장을 생성하기 위한 제 1 자기 구성요소 및 제 1 자기 구성요소를 둘러싸는 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소를 포함할 수 있다. 자기 갭은 제 1 자기 구성요소와 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소 사이에 형성될 수 있다. 자기 갭에서 제 1 자기장의 자기장 세기는 자기 갭에서 제 2 자기장의 것보다 클 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 사용자의 귀에 음향 출력 구성요소를 걸기 위한 이어 훅을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 음향 출력 장치가 사용자에 의해 착용될 때 사용자의 머리 위에 위치된 헤드밴드를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 사용자의 외이도의 개구 가까이에 음향 출력 구성요소를 고정하도록 구성된 고정 구성요소를 포함할 수 있다. 고정 구성요소는 외이도를 막지 않고 외이도에 배치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 복수의 음향 구동기들은 제 1 주파수 범위를 가진 제 1 사운드를 출력하도록 구성된 제 1 음향 구동기 및 제 2 주파수 범위를 가진 제 2 사운드를 출력하도록 구성된 제 2 음향 구동기를 포함할 수 있다. 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위보다 높은 주파수들을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 복수의 제 1 사운드 유도 홀들 및 복수의 제 2 사운드 유도 홀들을 포함할 수 있다. 제 1 사운드는 복수의 제 1 사운드 유도 홀들로부터 출력될 수 있으며, 제 2 사운드는 복수의 제 2 사운드 유도 홀들로부터 출력될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 제 1 음향 구동기와 복수의 제 1 사운드 유도 홀들 사이에서의 제 1 음향 루트, 및 제 2 음향 구동기와 복수의 제 2 사운드 유도 홀들 사이에서의 제 2 음향 루트를 추가로 포함할 수 있다. 제 1 음향 루트 및 제 2 음향 루트는 상이한 주파수 선택 특성들을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 복수의 제 1 사운드 유도 홀들은 제 1 거리만큼 서로 이격되는 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍을 포함할 수 있다. 복수의 제 2 사운드 유도 홀들은 제 2 거리만큼 서로 이격되는 제 2 사운드 유도 홀들의 쌍을 포함할 수 있다. 제 1 거리는 제 2 거리보다 클 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 거리는 20mm 내지 40mm의 범위에 있을 수 있으며, 제 2 거리는 3mm 내지 7mm의 범위에 있을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 복수의 제 2 사운드 유도 홀들 중 적어도 하나는 복수의 제 1 사운드 유도 홀들 중 적어도 하나보다 사용자의 외이도에 더 가까울 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 제 1 음향 구동기를 수용하기 위한 제 1 하우징을 포함할 수 있다. 제 1 하우징은 제 1 음향 구동기의 어느 한 측면 상에 위치된 제 1 챔버 및 제 2 챔버를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 챔버는 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍 중 하나에 음향적으로 결합될 수 있다. 제 2 챔버는 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍 중 다른 하나에 음향적으로 결합될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 제 2 음향 구동기를 수용하기 위한 제 2 하우징을 포함할 수 있다. 제 2 하우징은 제 2 음향 구동기의 어느 한 측면 상에 위치된 제 3 챔버 및 제 4 챔버를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 3 챔버는 제 2 사운드 유도 홀들의 쌍 중 하나에 음향적으로 결합될 수 있다. 제 4 챔버는 제 2 사운드 유도 홀들의 쌍 중 다른 하나에 음향적으로 결합될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 사운드는 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍 중 하나로부터 출력된 제 1 부분 및 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍 중 다른 하나로부터 출력된 제 2 부분을 포함할 수 있다. 제 1 부분은 제 2 부분에 대하여 반전된 위상을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 주파수 범위는 650Hz 미만인 주파수들을 포함할 수 있으며, 제 2 주파수 범위는 1000Hz를 초과한 주파수들을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위는 서로 중첩할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 제 1 음향 구동기 및 제 2 음향 구동기를 제어하도록 구성된 제어 디바이스를 추가로 포함할 수 있다. 제어 디바이스는 소스 신호를, 제 1 사운드를 출력하도록 제 1 음향 구동기를 구동하기 위한 제 1 주파수 범위에 대응하는 저-주파수 신호 및 제 2 사운드를 출력하도록 제 2 음향 구동기를 구동하기 위한 제 2 주파수 범위에 대응하는 고-주파수 신호로 나누도록 구성된 주파수 분할 모듈을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 주파수 분할 모듈은 수동 필터, 능동 필터, 아날로그 필터, 또는 디지털 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 음향 구동기는 제 1 전기-음향 트랜듀서를 포함할 수 있다. 제 2 음향 구동기는 제 2 전기-음향 트랜듀서를 포함할 수 있다. 제 1 전기-음향 트랜듀서 및 제 2 전기-음향 트랜듀서는 상이한 주파수 응답들을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 시스템은 제 1 자기 구성요소의 제 1 표면에 기계적으로 연결된 제 1 자기 전도성 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 제 1 자기 구성요소의 제 2 표면 및 적어도 하나의 제3 자기 구성요소에 기계적으로 연결된 제 2 자기 전도성 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 제 2 표면은 제 1 자기 구성요소의 제 1 표면의 반대편일 수 있다. 적어도 하나의 제 3 자기 구성요소는 제 2 자기 전도성 구성요소 및 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소의 각각에 기계적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 자기 갭 내에 위치되며 제 1 자기 구성요소 및 제 2 자기 전도성 구성요소의 각각에 기계적으로 연결된 적어도 하나의 제 4 자기 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 제 1 자기 구성요소, 제 1 자기 전도성 구성요소, 또는 제 2 자기 전도성 구성요소 중 적어도 하나에 기계적으로 연결된 적어도 하나의 전기 전도성 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 제 1 자기 전도성 구성요소에 기계적으로 연결된 제 5 자기 구성요소 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제 5 자기 구성요소 및 제 1 자기 구성요소는 제 1 자기 전도성 구성요소의 반대 측면들에 위치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 제 1 자기장의 자기장 누설을 억제하기 위해 제 3 자기 전도성 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 제 3 자기 전도성 구성요소는 제 5 자기 구성요소에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 3 자기 전도성 구성요소 및 제 1 자기 전도성 구성요소는 제 4 자기 구성요소의 반대 측면들에 위치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 자기 커넥터가 외부 전원의 충전 인터페이스를 흡수할 때 음향 출력 장치를 충전하도록 구성된 자기 커넥터를 추가로 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 커넥터는 자기 흡착 링, 절연 베이스, 및 복수의 단자들을 포함할 수 있다. 절연 베이스는 복수의 수용 홀들을 포함할 수 있다. 절연 베이스의 적어도 일부는 자기 흡착 링으로 삽입될 수 있다. 복수의 단자들의 각각은 복수의 수용 홀들 중 하나에 수용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 절연 베이스는 지지 부재 및 삽입 부재를 포함할 수 있다. 지지 부재의 단면은 삽입 부재의 것보다 클 수 있다. 자기 흡착 링은 지지 부재 및 삽입 부재에 의해 형성된 수용 공간으로 삽입될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 자기 흡착 링 및 절연 베이스를 수용하기 위한 하우징을 추가로 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 하우징은 몸체 및 몸체의 끝에 있는 플랜지를 포함할 수 있다. 몸체는 절연 베이스 및 자기 흡착 링 상에서 슬리브형일 수 있다. 플랜지는 자기 흡착 링의 끝을 커버할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 부재의 외부 원주 벽 및 몸체의 내부 원주 벽은 버클 연결을 통해 기계적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 흡착 링은 원의 형태를 가질 수 있으며, 복수의 단자들의 각각은 자기 흡착 링과 중심이 같은 컨트랙트(contract) 표면을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 흡착 링은 회전 중심에 대하여 회전 대칭일 수 있다. 제 1 방향을 따르는 자기 흡착 링의 길이는 제 2 방향을 따르는 자기 흡착 링의 길이와 상이할 수 있다. 제 1 방향 및 제 2 방향은 회전 중심에서 서로 수직일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 흡착 링은 복수의 링 섹션들을 포함할 수 있다. 복수의 링 섹션들의 인접한 링 섹션들의 적어도 하나의 쌍은 그것들 각각의 단부 표면들에서 상이한 자기 극성들을 가질 수 있다.
부가적인 특징들이 이어지는 설명에서 부분적으로 제시될 것이며, 부분적으로 이어지고 수반되는 도면들의 검토 시 이 기술분야의 숙련자들에게 명백해지거나 또는 예들의 생성 또는 동작에 의해 학습될 수 있다. 본 개시의 특징들은 이하에서 논의되는 상세한 예들에 제시된 방법론들, 방편들 및 조합들의 다양한 양상들의 실시 또는 사용에 의해 실현되고 달성될 수 있다.
본 개시는 대표적인 실시예들에 대하여 추가로 설명된다. 이들 대표적인 실시예들은 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 도면들은 일정한 비율이 아니다. 이들 실시예들은 비-제한적인 대표적 실시예들이며, 여기에서 유사한 참조 숫자들은 도면들의 여러 도들 전체에 걸쳐 유사한 구조들을 나타낸다:
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 구성요소 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다;
도 2a는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다;
도 2b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다;
도 3은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다;
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다;
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 2 포인트 소스들을 예시한 개략도이다;
도 6은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 주파수와 함께 2 포인트 소스들 및 단일 포인트 소스의 사운드 누설의 변화를 예시한 개략도이다;
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 2 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 근거리-장 사운드의 볼륨 및 원거리-장 누설의 볼륨을 예시한 그래프들이다;
도 8은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다;
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 음향 구동기의 대표적인 적용 시나리오들을 예시한 개략도들이다;
도 10a 내지 도 10c는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 사운드 출력 시나리오들을 예시한 개략도들이다;
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 음향 출력 장치들을 예시한 개략도들이다;
도 12a 내지 도 12c는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 음향 루트들을 예시한 개략도들이다;
도 13은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 두 개의 세트들의 2 포인트 소스들의 동작 하에서 사운드 누설을 예시한 대표적인 그래프이다;
도 14는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 또 다른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다;
도 15는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 2 포인트 소스들 및 청취 포인트들을 예시한 개략도이다;
도 16은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 사운드의 주파수의 함수로서 상이한 거리들을 가진 2 포인트 소스들의 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 17은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 사운드의 주파수와 함께 원거리 장에서 2 포인트 소스들의 정규화된 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다;
도 18은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 2 포인트 소스들 사이에서 제공된 대표적인 배플을 예시한 분포도이다;
도 19는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 귓바퀴가 2 포인트 소스들 사이에 위치될 때 사운드의 주파수의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 20은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 귓바퀴가 2 포인트 소스들 사이에 위치될 때 주파수의 함수로서 누설된 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 21은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 음향 출력 장치의 2 포인트 소스들이 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 분포될 때 주파수의 함수로서 정규화된 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다;
도 22는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 2 포인트 소스들 사이에 배플을 갖고 및 그것 없이 주파수의 함수로서 누설된 사운드의 볼륨 및 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 23은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 300Hz의 주파수에서 2 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 및 배플을 갖거나 또는 그것 없이 누설된 사운드의 볼륨 및 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 24는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 1000Hz의 주파수에서 2 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 및 배플을 갖거나 또는 그것 없이 누설된 사운드의 볼륨 및 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 25는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 5000Hz의 주파수에서 거리의 함수로서 및 2 포인트 소스들 사이에 배플을 갖거나 또는 그것 없이 누설된 사운드의 볼륨 및 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 26은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 2 포인트 소스들의 거리(d)가 1cm일 때 주파수의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 27은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 2 포인트 소스들의 거리(d)가 2cm일 때 주파수의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 28은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 2 포인트 소스들의 거리(d)가 4cm일 때 주파수의 함수로서 정규화된 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다;
도 29는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)가 1cm일 때 사운드의 주파수의 함수로서 근거리 장의 정규화된 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다;
도 30은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)가 2cm일 때 주파수의 함수로서 정규화된 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다;
도 31은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)가 4cm일 때 주파수의 함수로서 정규화된 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다;
도 32는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 상이한 청취 위치들의 대표적인 분포들을 예시한 그래프이다;
도 33은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 사운드의 주파수의 함수로서 근거리 장에서의 상이한 청취 위치들에서 배플 없이 두 개의 포인트 소스들로부터 사용자가 듣는 사운드의 볼륨을 예시한 그래프이다;
도 34는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 근거리 장에서 상이한 청취 위치들에서 배플 없이 두 개의 포인트 소스들의 정규화된 파라미터를 예시한 그래프이다;
도 35는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 주파수의 함수로서 근거리 장에서의 상이한 청취 위치들에서 배플 없이 두 개의 포인트 소스들로부터 사용자가 듣는 사운드의 볼륨을 예시한 그래프이다;
도 36은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 근거리 장에서의 상이한 청취 위치들에서 배플을 가진 두 개의 포인트 소스들의 정규화된 파라미터를 예시한 그래프이다;
도 37은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 두 개의 포인트 소스들 및 배플을 예시한 개략도이다;
도 38은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 배플이 상이한 위치들에 있을 때 사운드의 주파수의 함수로서 근거리-장 누설의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 39는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 배플이 상이한 위치들에 있을 때 사운드의 주파수의 함수로서 원거리-장 누설의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다;
도 40은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 배플이 상이한 위치들에 있을 때 사운드의 주파수의 함수로서 정규화 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다;
도 41은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 또 다른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다;
도 42는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치의 세로 단면도를 예시한 개략도이다;
도 43은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템의 세로 단면도를 예시한 개략도이다;
도 44는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템의 세로 단면도를 예시한 개략도이다;
도 45는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템의 세로 단면도를 예시한 개략도이다;
도 46은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템의 세로 단면도를 예시한 개략도이다;
도 47은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템의 세로 단면도를 예시한 개략도이다;
도 48은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 일 부분의 확대도를 예시한다;
도 49는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 도 48에서 음향 출력 장치의 부분의 단면도를 예시한다;
도 50은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 도 49에서 자기 커넥터의 부분 A의 부분 확대도를 예시한다;
도 51은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 커넥터의 상면도를 예시한 개략도이다;
도 52는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 또 다른 대표적인 자기 커넥터의 상면도를 예시한 개략도이다; 및
도 53은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 또 다른 대표적인 자기 커넥터의 상면도를 예시한 개략도이다.
본 개시의 실시예들에 관련된 기술적 해법들을 예시하기 위해, 실시예들의 설명에서 참조된 도면들의 간단한 소개가 이하에서 제공된다. 분명히, 이하에서 설명된 도면들은 단지 본 개시의 몇몇 예들 또는 실시예들이다. 이 기술분야에서 통상의 기술자들은, 추가의 창의적 노력 없이, 이들 도면들에 따라 다른 유사한 시나리오들에 본 개시를 적용할 수 있다. 달리 서술되거나 또는 맥락으로부터 명백하지 않다면, 도면들에서의 동일한 참조 숫자는 동일한 구조 및 동작을 나타낸다.
본 개시 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같이, 단수형 형태들("a", "an", 및 "the")은 내용이 달리 명확하게 지시하지 않는다면 복수형 지시 대상들을 포함한다. 본 개시에서 사용될 때 용어들("포함하다", "포함하는", "포함시키다", 및/또는 "포함시키는")은 서술된 단계들 및 요소들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 단계들 및 요소들의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다는 것이 또한 이해될 것이다.
시스템의 몇몇 모듈들은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 다양한 방식들로 참조될 수 있지만, 임의의 수의 상이한 모듈들은 클라이언트 단말기 및/또는 서버에서 사용되고 동작될 수 있다. 이들 모듈들은 예시적이도록 의도되며, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 상이한 모듈들은 시스템 및 방법의 상이한 양상들에서 사용될 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예들에 따르면, 흐름도들은 시스템에 의해 수행된 동작들을 예시하기 위해 사용된다. 상기 또는 이하의 동작들은 순서대로 구현되거나 또는 구현되지 않을 수 있다는 것이 명확하게 이해될 것이다. 반대로, 동작들은 반전된 순서로, 또는 동시에 수행될 수 있다. 게다가, 하나 이상의 다른 동작들은 흐름도들에 부가될 수 있거나, 또는 하나 이상의 동작들은 흐름도로부터 생략될 수 있다.
본 개시의 실시예들의 기술적 해법들은 이하에서 설명된 바와 같이 도면들을 참조하여 설명된다. 설명된 실시예들은 철저하지 않으며 제한적이지 않다는 것이 명백하다. 본 개시에서 제시된 실시예들에 기초하여, 임의의 창의적 작업들 없이 이 기술분야에서의 통상의 기술자들에 의해 획득된 다른 실시예들은 본 개시의 범위 내에 있다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치(100)를 예시한 개략도이다. 본 출원에서 사용된 바와 같이, 음향 출력 장치(100)는 사운드 출력 기능을 가진 디바이스를 나타낸다. 실제 애플리케이션들에서, 음향 출력 장치(100)는 이어폰, 팔찌, 안경, 헬멧, 시계, 의류, 또는 백팩 등, 또는 그것의 임의의 조합과 같은, 다양한 유형들의 제품들에 의해 구현될 수 있다. 예시 목적들을 위해, 사운드 출력 기능을 가진 이어폰은 음향 출력 장치의 예로서 제공될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치(100)는 하우징(101), 전원(102), 음향 구동기(103), 음향 루트(105), 및 사운드 유도 홀(106)을 포함할 수 있다.
하우징(101)은 음향 출력 장치(100)의 하나 이상의 구성요소들(예컨대, 전원(102), 음향 구동기(103), 및/또는 음향 루트(105))을 보호하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(101)은 수용 공간을 형성할 수 있으며, 음향 출력 장치(100)의 하나 이상의 구성요소들(예컨대, 전원(102), 음향 구동기(103), 음향 루트(105))은 수용 공간에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하우징(101)은 하나 이상의 비-자성 금속 재료들(예컨대, 구리, 알루미늄, 및/또는 알루미늄 합금), 플라스틱 재료 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하우징(101)은 하나 이상의 강성 재료들 및/또는 하나 이상의 연성 재료들을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 하우징(101)은 예를 들어, 음향 출력 장치(100)를 착용하는 사용자의 귀, 머리, 어깨 상에 음향 출력 장치(100)를 고정하기 위한 하나 이상의 구성요소들을 포함할 수 있다. 단지 예로서, 하우징(101)은 음향 출력 장치(100)의 음향 출력 구성요소를 사용자의 귀에 근접하여 지지하기 위한 지지 구조를 포함할 수 있다. 음향 출력 장치(100)의 음향 출력 구성요소는, 예를 들어, 음향 구동기(103)(또는 그것의 일 부분), 음향 루트(105), 사운드 유도 홀(106), 또는 사운드들을 생성하고 및/또는 출력하기 위한 임의의 다른 구성요소, 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 음향 출력 구성요소가 환경과 음향적으로 통신하도록 허용하는 음향적으로 개방형 구조를 형성할 수 있다. 이러한 지지 구조를 포함하는 음향 출력 장치(100)는 개방형 음향 출력 장치로서 불리울 수 있다. 사용자에 의해 착용될 때, 개방형 음향 출력 장치는 사용자의 외이도를 막지 않으며 사용자가 개방형 음향 출력 장치에 의해 생성된 사운드들 및 또한 환경 사운드를 청취하도록 허용할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 임의의 적절한 형태, 형상, 및/또는 크기를 가질 수 있다. 단지 예로서, 지지 구조는 사용자의 귀에 음향 출력 구성요소(들)를 걸기 위한 이어 훅을 포함할 수 있다. 이어 훅은, 예를 들어, 원형 링, 타원형, 다각형(규칙적 또는 불규칙적), U-형, V-형, 반-원 등의 형태를 가질 수 있다. 또 다른 예로서, 지지 구조는 음향 출력 장치(100)가 사용자에 의해 착용될 때 사용자의 머리 위에 위치된 헤드밴드를 포함할 수 있다. 헤드밴드는 완전히 단단하거나 또는 완전히 유연할 수 있다. 대안적으로, 헤드밴드의 일 부분은 단단할 수 있으며 헤드밴드의 다른 부분은 유연할 수 있다. 또 다른 예로서, 지지 구조는 사용자의 외이도의 개구 가까이에 음향 출력 구성요소를 고정하도록 구성된 고정 구성요소를 포함할 수 있으며, 여기에서 고정 구성요소는 외이도를 막지 않고 외이도로 배치될 수 있다. 단지 예로서, 고정 구성요소는 외이도에 매칭되는 중공 원형 링의 형태를 가질 수 있다. 사용자에 의해 착용될 때, 원형 링은 외이도를 막지 않고 외이도에 끼울 수 있다. 지지 구조에 관한 더 많은 설명들은 본 개시에서의 다른 곳에서 찾을 수 있다. 예로서, 도 2a 내지 도 4 및 그것의 관련 설명들을 참조하자.
전원(102)은 음향 출력 장치(100)의 하나 이상의 구성요소들(예컨대, 음향 구동기(103))로 전기 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전원(102)은 회로 구성요소, 배터리, 충전 인터페이스 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 회로 구성요소는 배터리 및 음향 출력 장치(100)의 하나 이상의 다른 구성요소들(예컨대, 음향 구동기(103))을 연결하며, 다른 구성요소들의 동작들을 위한 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 대표적인 배터리들은 이에 제한되지 않지만 저장 배터리, 건전지, 리튬 배터리 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 전원(102)의 충전 인터페이스는 음향 출력 장치(100)를 충전하기 위해 사용될 수 있다(예컨대, 배터리). 몇몇 실시예들에서, 전원(102)의 충전 인터페이스는 자기 커넥터가 외부 전원의 충전 인터페이스를 받아들일 때 음향 출력 장치(100)를 충전하도록 구성된 자기 커넥터를 포함할 수 있다. 자기 커넥터에 대한 더 많은 설명들은 본 개시에서의 다른 곳에서 찾을 수 있다. 예컨대, 도 48 내지 도 53 및 그것의 관련 설명들을 참조하자.
음향 구동기(103)는 전기 신호를 사운드로 변환하도록 구성될 수 있다. 음향 구동기(103)는 음향 루트(105) 및 사운드 유도 홀(106)과 음향적으로 결합될 수 있다. 음향 구동기(103)에 의해 생성된 사운드는 음향 루트(105)를 통해 사운드 유도 홀(106)로 송신될 수 있으며, 사운드 유도 홀(106)은 사운드를 출력할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(103)는 공기 전도 스피커, 골 전도 스피커, 수중 음향 트랜듀서, 초음파 트랜듀서 등, 또는 그것의 임의의 조합과 같은 트랜듀서(또는 전기-음향 트랜듀서로 불리움)를 포함할 수 있다. 트랜듀서는 이동 코일 형, 가동 철편 형, 압전 형, 정전 형, 자기 변형 형 등, 또는 그것의 임의의 조합일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(103)는 음성 코일, 진동 판(예컨대, 진동 가로막), 및 자기 시스템(104)을 포함할 수 있다. 자기 시스템(104)은 자기장을 생성하도록 구성될 수 있다. 전류가 음성 코일에 인가될 때, 자기장에 의해 생성된 암페어 힘은 음성 코일을 진동하게 할 수 있다. 음성 코일의 진동은 음향 루트(105)를 통해 사운드 유도 홀(106)로 송신될 수 있는, 음파들을 생성하기 위해 진동 판이 진동하게 할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 시스템(104)은 자기장을 생성하기 위한 자기 구성요소 및/또는 자기 구성요소에 의해 생성된 자기장을 조정하기 위한 자기 전도성 구성요소를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 시스템(104)은 복수의 자기 구성요소들을 포함할 수 있으며, 이것은 조합하여 총 자기장을 생성할 수 있다. 자기 갭은 자기 시스템(104)의 자기 구성요소들(또는 그것의 부분) 사이에 형성될 수 있으며, 음성 코일은 자기 갭에 위치될 수 있다. 자기 갭에서, 총 자기장의 자기장 세기는 자기 시스템(104)의 임의의 개개의 자기 구성요소에 의해 생성된 자기장의 것보다 클 수 있다. 음향 구동기에 대한 더 많은 설명은 본 개시에서의 다른 곳에서 찾을 수 있다. 예컨대, 도 8 및 그것의 관련 설명들을 참조하자. 자기 시스템에 대한 더 많은 설명들은 본 개시에서의 다른 곳에서 찾을 수 있다. 예컨대, 도 42 내지 도 47 및 그것의 관련 설명들을 참조하자.
음향 루트(105)는 사운드를 송신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 음향 루트(105)는 음향 구동기(103)와 음향적으로 결합되며 음향 구동기(103)에 의해 생성된 사운드를 사운드 유도 홀(106)로 송신할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 루트(105)는 사운드 튜브, 사운드 공동, 공진 공동, 사운드 홀, 사운드 슬릿, 또는 튜닝 네트 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 루트(105)는 또한 특정 음향 임피던스를 가질 수 있는, 음향 저항 재료를 포함할 수 있다. 대표적인 음향 저항 재료들은, 이에 제한되지 않지만, 플라스틱, 텍스타일, 금속, 침투성 재료, 직조 재료, 스크린 재료 또는 메시 재료, 다공성 재료, 미립자 재료, 폴리머 재료 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 음향 루트에 대한 더 많은 설명들은 본 개시에서의 다른 곳에서 찾을 수 있다. 예컨대, 도 8 및 그것의 관련 설명들을 참조하자.
사운드 유도 홀(106)은 음향 구동기(103)에 의해 생성된 사운드와 같은, 사운드를 전파하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 사운드 유도 홀(106)은 특정 개구를 갖고 음향 출력 장치(100)의 하우징(101) 상에 형성되어 사운드가 통과하도록 허용할 수 있다. 사운드 유도 홀(106)의 대표적인 형태들은 원형 형태, 타원형 형태, 정사각형 형태, 사다리꼴 형태, 둥근 사각형 형태, 삼각형 형태, 불규칙적인 형태 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(100)는 임의의 카운트의 음향 구동기들(103), 음향 루트들(105), 및/또는 사운드 유도 홀들(106)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(100)는 복수의 음향 구동기들(103)을 포함할 수 있으며, 그 각각은 특정 주파수 범위를 가진 사운드를 생성하도록 구성된다. 상이한 음향 구동기들(103)에 의해 생성된 사운드들은 상이한 주파수 범위들을 가질 수 있다. 선택적으로, 음향 출력 장치(100)는 복수의 음향 루트들(105) 및 복수의 사운드 유도 홀들(106)의 쌍들을 추가로 포함할 수 있다. 음향 구동기들(103)의 각각에 의해 생성된 사운드는 음향 루트들(105) 중 하나를 통해 사운드 유도 홀들(106)의 하나의 쌍으로 송신될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기들(103), 음향 루트들(105), 및/또는 사운드 유도 홀들(106)의 쌍들의 파라미터(들)는 음향 출력 장치(100)의 성능을 개선하기 위해, 예를 들어 환경에 대한 음향 출력 장치의 사운드 누설을 감소시키거나 또는 제거하며 및/또는 사용자에게 음향 출력 장치의 출력 효과를 증가시키기 위해 조정될 수 있다.
음향 출력 장치(100)의 설명은 예시적인 목적들을 위한 것이며, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 이 기술분야에서의 숙련자들을 위해, 다양한 변화들 및 수정들이 본 개시의 설명에 따라 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(100)는 하나 이상의 부가적인 구성요소들을 포함할 수 있으며 및/또는 상기 설명된 음향 출력 장치(100)의 하나 이상의 구성요소들은 생략될 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치(100)는 오디오 정보를 포함한 신호들을 저장하기 위해 저장 구성요소를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 음향 출력 장치(100)는 사운드 신호들을 프로세싱하기 위해 하나 이상의 사운드 신호 프로세싱 알고리즘들을 실행할 수 있는, 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 음향 출력 장치(100)의 둘 이상의 구성요소들은 단일 구성요소로 통합될 수 있다. 음향 출력 장치(100)의 구성요소는 둘 이상의 서브-구성요소들 상에서 구현될 수 있다.
도 2a는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치(200A)를 예시한 개략도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치(200A)는 적어도 하나의 하우징(210), 두 개의 이어 훅들(220), 후방 훅(230), 제 1 스피커 어셈블리(240a), 및 제 2 스피커 어셈블리(240b)를 포함할 수 있다. 회로 하우징(210)은 음향 출력 장치(200A)의 제어 회로, 배터리 등, 또는 그것의 임의의 조합과 같은, 하나 이상의 구성요소들을 수용하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(200A)는 도 2a에 도시된 바와 같이 제 1 회로 하우징(210a) 및 제 2 회로 하우징(210b)을 포함할 수 있다. 두 개의 이어 훅들(220) 중 하나는 제 1 스피커 어셈블리(240a) 및 제 1 회로 하우징(210a)에 기계적으로 연결될 수 있다. 이어 훅들(220) 중 다른 하나는 제 2 스피커 어셈블리(240b) 및 제 2 회로 하우징(210b)에 기계적으로 연결될 수 있다. 이어 훅들(220)은 음향 출력 장치(200A)의 지지 구조로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이어 훅들(220)의 각각의 형태는 사용자의 귀의 형태와 일치할 수 있다. 음향 출력 장치(200A)가 사용자에 의해 착용될 때, 이어 훅들(220)은 사용자의 귀들에 걸릴 수 있으며 후방 훅(230)은 사용자의 머리의 뒤를 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 이어 훅(220a)은 사용자의 좌측 귀에 가깝게 제 1 스피커 어셈블리(240a)를 지지하기 위해 사용될 수 있으며, 이어 훅(220b)은 사용자의 우측 귀에 가깝게 제 2 스피커 어셈블리(240b)를 지지하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 및 제 2 스피커 어셈블리들은 사용자의 외이도들을 막지 않을 수 있다.
스피커 어셈블리들(240a 및 240b)은 사운드를 생성하고 및/또는 출력하기 위한 하나 이상의 음향 출력 구성요소들, 예를 들어, 음향 구동기를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(200A)의 복수의 구성요소들은 일체형 어셈블리를 형성할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(200A)는 하나 이상의 부가적인 구성요소들을 포함할 수 있으며 및/또는 음향 출력 장치(200A)의 하나 이상의 구성요소들이 생략될 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치(200A)는 사용자가 음향 출력 장치(200A)와 상호 작용하도록 하나 이상의 버튼들, 마이크로폰, 터치 스크린 등과 같은, 하나 이상의 사용자 상호작용 요소들을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 후방 훅(230)은 생략될 수 있으며, 두 개의 이어 훅들은 독립적으로 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(200A)는 사운드들을 출력하기 위한 하나 이상의 사운드 유도 홀들을 포함할 수 있다. 사운드 유도 홀들의 카운트는 1, 2, 4, 5, 10 등과 같은, 임의의 양의 정수일 수 있다. 사운드 유도 홀은 음향 출력 장치(200A)의 임의의 위치에 위치될 수 있다. 단지 예로서, 복수의 사운드 유도 홀들은 스피커 어셈블리(240a)의 하우징 상에 설정될 수 있으며, 여기에서 사운드 유도 홀들은 스피커 어셈블리(240a)와 동일한 표면 또는 상이한 표면들 상에 위치될 수 있다. 또 다른 예로서, 사운드 유도 홀은 스피커 어셈블리(240a)(예컨대, 제 1 회로 하우징(210a)의 반대편에 있는 스피커 어셈블리(240a)의 표면) 상에 위치될 수 있으며, 또 다른 사운드 유도 홀은 제 1 회로 하우징(210a)(예컨대, 스피커 어셈블리(240a)의 반대편에 있는 제 1 회로 하우징(210a)의 표면) 상에 위치될 수 있다. 음향 출력 장치(200A)가 사용자에 의해 착용될 때, 스피커 어셈블리(240a) 상에서의 사운드 유도 홀 및 제 1 회로 하우징(210a) 상에서의 사운드 유도 홀은 사용자의 귓바퀴의 두 개의 측면들 상에 위치될 수 있다.
도 2b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치(200B)를 예시한 개략도이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치(200B)는 이어 훅(250), 적어도 하나의 사운드 유도 홀들(260), 및 스피커 어셈블리(도 2b에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이어 훅(250)은 원형 링의 형태를 가질 수 있으며, 이것은 음향 출력 장치(200B)의 사용자의 귀에 걸릴 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 수용 공간이 스피커 어셈블리를 수용하기 위해 이어 훅(250) 내에 형성될 수 있다(예컨대, 음향 구동기).
사운드 유도 홀(들)(260)은 이어 훅(250)의 하우징 상에 설정될 수 있다. 사운드 유도 홀(들)(260)의 카운트는 임의의 양의 값일 수 있다. 단지 예로서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 두 개의 사운드 유도 홀들(260)이 사용자의 외이도에 인접하여 이어 훅(250)의 측면 상에 설정될 수 있으며, 하나의 사운드 유도 홀(260)은 귀의 뒤에 인접하여 이어 훅(250)의 측면 상에 설정될 수 있다. 도 2b에서의 음향 출력 장치(200B)는 예시 목적들을 위해 제공되며 실제 요구들에 따라 수정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 이어 훅(250)은 인간 귀들에 적합한 임의의 다른 형태, 예를 들어 타원형, 다각형(규칙적 또는 불규칙적), U-형, V-형, 반-원 등을 가질 수 있다. 적어도 하나의 사운드 유도 홀(260)은 음향 출력 장치(200B) 상에서의 임의의 위치에 위치될 수 있다.
도 3은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치(300)를 예시한 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치(300)는 헤드밴드-형 구조를 가지며 하우징(310), 적어도 하나의 사운드 유도 홀(320)(예컨대, 제 1 사운드 유도 홀(320-1), 제 2 사운드 유도 홀(320-2), 제 3 사운드 유도 홀(320-3), 및 제 4 사운드 유도 홀(320-4)), 및 스피커 어셈블리(도 3에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 하우징(310)은 헤드밴드의 형태를 가지며 적어도 측 표면(312) 및 적어도 단부 표면(314)을 포함할 수 있다. 음향 출력 장치(300)는 음향 출력 장치(300)가 사용자에 의해 착용될 때 사용자의 머리 또는 목 위에 위치될 수 있다.
적어도 하나의 사운드 유도 홀(320)이 하우징(310)에 위치될 수 있다. 단지 예로서, 제 1 사운드 유도 홀(320-1)은 단부 표면(314)에 위치될 수 있다. 제 2 사운드 유도 홀(320-2), 제 3 사운드 유도 홀(320-3), 및 제 4 사운드 유도 홀(320-4)은 측 표면(312)에 위치될 수 있다. 상이한 사운드 유도 홀들(320)은 동일한 형태 또는 상이한 형태들을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상이한 사운드 유도 홀들(320)은 상이한 주파수 범위들을 가진 사운드들을 출력하기 위해 사용될 수 있다. 단지 예로서, 사운드 유도 홀들(320-1 및 320-2)은 저-주파수 사운드들(예컨대, 임계 주파수보다 낮은 주파수를 가진 사운드)을 출력하기 위해 사용될 수 있으며, 사운드 유도 홀들(320-3 및 320-4)은 고 주파수 사운드들(예컨대, 임계 주파수보다 높은 주파수를 가진 사운드)을 출력하기 위해 사용될 수 있다. 사운드 유도 홀들(320-1 및 320-2) 간의 거리 및/또는 사운드 유도 홀들(320-3 및 320-4) 간의 거리는 환경에 대한 감소된 사운드 누설 및/또는 사용자의 귀들에서의 개선된 사운드 출력 효과와 같은, 음향 출력 장치(300)의 개선된 성능을 달성하기 위해 조정될 수 있다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치(400)를 예시한 개략도이다. 음향 출력 장치(400)는 하우징(410), 고정 구성요소(420), 및 하우징(410) 내에 수용된 스피커 어셈블리(도 4에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(400)의 스피커 어셈블리는 고정 구성요소(240)에 기계적으로 연결되며 고정 구성요소(240)에 의해 외이도의 개구에 근접하여 위치될 수 있다. 고정 구성요소(240)는 사용자의 외이도에 매칭되는 형태를 가질 수 있으며 외이도에 고정될 수 있다. 고정 구성요소(240)는 외이도에 고정될 때 공기가 통과할 수 있는 스루-홀을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 고정 구성요소(240)는 착용하기 편안하도록 하나 이상의 연성 재료들(예컨대, 부드러운 실리콘, 고무 등)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 사운드 유도 홀들이 하우징(410) 상에 설정될 수 있다. 예를 들어, 사운드 유도 홀은 사용자의 외이도에 인접하여 하우징(410)의 일 부분 상에 설정될 수 있으며, 또 다른 사운드 유도 홀은 사용자의 귀 뒤에 인접하여 하우징(410)의 일 부분 상에 설정될 수 있다.
도 2a 내지 도 4에 예시된 예들은 단지 예시의 목적들을 위해 제공되며 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 주의되어야 한다. 이 기술분야에서의 통상의 기술자들을 위해, 다수의 변화들 및 수정들이 본 개시의 교시들 하에서 이루어질 수 있다. 그러나, 이들 변화들 및 수정들은 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않는다. 예를 들어, 음향 출력 장치의 구성요소의 형태, 크기, 및/또는 위치는 실제 요구에 따라 조정될 수 있다.
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 2 포인트 소스들을 예시한 개략도이다. 음향 출력 장치상에서 사운드 유도 홀들의 설정의 효과를 추가로 설명하기 위해서, 및 상기 사운드가 사운드 유도 홀들로부터 바깥쪽으로 전파되는 것으로 간주될 수 있다고 고려할 때, 본 개시는 외부 출력 사운드를 위한 사운드 소스들로서 음향 출력 장치 상에서의 사운드 유도 홀들을 설명할 수 있다.
단지 설명의 편리함을 위해서 및 예시의 목적을 위해, 음향 출력 장치상에서의 사운드 유도 홀들의 크기들이 작을 때, 각각의 사운드 유도 홀은 대략 포인트 소스로서 간주될 수 있다(또는 포인트 사운드 소스 또는 사운드 소스로서 참조됨). 몇몇 실시예들에서, 사운드를 출력하기 위해 음향 출력 장치상에 제공된 임의의 사운드 유도 홀은 음향 출력 장치상에서 단일 포인트 (사운드) 소스로서 추정될 수 있다. 단일 포인트 소스에 의해 생성된 음장 압력(p)은 식(1)을 만족할 수 있다:
Figure pct00001
(1)
여기에서 ω는 각도 주파수를 나타내고, ρ0은 공기 밀도를 나타내고, r은 타겟 포인트와 포인트 소스 간의 거리를 나타내고, Q0은 포인트 소스의 볼륨 속도를 나타내며, k는 파수(wave number)를 나타낸다. 타겟 포인트에서 포인트 소스의 음장 압력의 크기는 타겟 포인트에서 포인트 소스까지의 거리에 반 비례한다고 결론 내려질 수 있다.
포인트 소스들로서 사운드를 출력하기 위한 사운드 유도 홀들은 단지 본 개시의 원리 및 효과의 설명으로서 작용할 수 있으며, 실제 애플리케이션들에서 사운드 유도 홀들의 형태들 및 크기들을 제한하지 않을 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 몇몇 실시예들에서, 사운드 유도 홀의 면적이 충분히 크다면, 사운드 유도 홀은 또한 평면 음향 소스와 같을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 포인트 소스는 또한 진동 표면 및 사운드 방사 표면과 같은, 다른 구조들에 의해 실현될 수 있다. 이 기술분야에서의 숙련자들을 위해, 창의적인 활동들 없이, 사운드 유도 홀, 진동 표면, 및 음향 방사 표면과 같은 구조들에 의해 생성된 사운드들은 본 개시에서 논의된 공간 스케일에서의 포인트 소스와 유사할 수 있으며, 유사한 사운드 전파 특성들 및 유사한 수학적 기술 방법을 가질 수 있다는 것이 알려져 있다. 뿐만 아니라, 이 기술분야에서의 숙련자들을 위해, 창의적인 활동들 없이, 본 개시에서 설명된 "음향 구동기는 적어도 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들로부터 사운드를 출력할 수 있다"에 의해 달성된 음향 효과는 또한 다른 음향 구조들에 의해 동일한 효과, 예를 들어, "적어도 두 개의 음향 구동기들 각각은 적어도 하나의 음향 방사 표면으로부터 사운드를 출력할 수 있다"를 달성할 수 있다. 실제 상황들에 따르면, 다른 음향 구조들은 조정 및 조합을 위해 선택될 수 있으며, 동일한 음향 출력 효과가 또한 달성될 수 있다. 표면 사운드 소스들과 같은 구조들을 갖고 바깥쪽으로 사운드를 방사하는 원리는 포인트 소스들의 것과 유사할 수 있으며, 여기에서 반복되지 않을 것이다.
상기 언급된 바와 같이, 동일한 음향 구동기에 대응하는 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들은 명세서에서 제공된 음향 출력 장치상에서 설정될 수 있다. 이 경우에, 2 포인트 소스들이 형성될 수 있으며, 이것은 주변 환경으로 송신된 사운드를 감소시킬 수 있다. 편리함을 위해, 음향 출력 장치로부터 주변 환경으로 출력된 사운드는 그것이 환경에서 다른 사람들에게 들릴 수 있으므로 원거리-장 누설로서 불리울 수 있다. 음향 출력 장치로부터 음향 출력 장치를 착용한 사용자의 귀들로 출력된 사운드는 음향 출력 장치와 사용자 간의 거리가 비교적 짧으므로 근거리-장 사운드로서 불리울 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 두 개의 사운드 유도 홀들(즉, 두 개의 포인트 소스들)로부터 출력된 사운드는 특정한 위상 차를 가질 수 있다. 두 개의 포인트 소스들 간의 거리 및 두 개의 포인트 소스들의 위상 차가 특정한 조건을 충족시킬 때, 음향 출력 장치는 근거리 장(예를 들어, 사용자의 귀의 위치) 및 원거리 장에서 상이한 사운드 효과들을 출력할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 사운드 유도 홀들에 대응하는 포인트 소스들의 위상들이 반대이면, 즉 두 개의 포인트 소스들 간의 위상 차의 절대 값이 180도이면, 원거리-장 누설은 역 위상 소거의 원리에 따라 감소될 수 있다. 각각의 포인트 소스의 진폭 및/또는 위상을 조정함으로써 음향 출력 장치의 강화에 관한 더 많은 세부사항들은 2019년 12월 31일에 출원된, 국제 출원 번호 PCT/CN2019/130884호에서 찾을 수 있으며, 그 전체 내용은 여기에서 참조로서 통합된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 음장 압력(p)은 식(2)을 만족할 수 있다:
Figure pct00002
(2)
여기에서 A1 및 A2는 두 개의 포인트 소스들의 세기들을 나타내고, φ1 및 φ2는 각각 두 개의 포인트 소스들의 위상들을 나타내고, d는 두 개의 포인트 소스들 간의 거리를 나타내며, r1 및 r2는 식(3)을 만족할 수 있다:
Figure pct00003
여기에서 r은 타겟 포인트 및 공간에서 두 개의 포인트 소스들의 중심 간의 거리를 나타내며, θ는 타겟 포인트 및 두 개의 포인트 소스들의 중심을 연결하는 라인과 두 개의 포인트 소스가 위치되는 라인 간의 각도를 나타낸다.
식(3)으로부터 음장에서의 타겟 포인트에서 음압(p)의 크기는 각각의 포인트 소스의 세기, 거리(d), 각각의 포인트 소스의 위상, 및 거리(r)와 관련될 수 있다고 결론내려질 수 있다.
상이한 출력 효과들을 가진 두 개의 포인트 소스들은 사운드 유도 홀들의 상이한 설정들에 의해 달성될 수 있어서, 근거리-장 사운드의 볼륨이 개선될 수 있고, 원거리-장 누설이 감소될 수 있도록 한다. 예를 들어, 음향 구동기는 진동 가로막을 포함할 수 있다. 진동 가로막이 진동할 때, 사운드들은 각각, 진동 가로막의 전방 및 후방 측면들로부터 송신될 수 있다. 음향 출력 장치에서 진동 가로막의 전방 측면은 사운드를 송신하기 위한 전방 챔버를 제공받을 수 있다. 전방 챔버는 음향적으로 사운드 유도 홀과 결합될 수 있다. 진동 가로막의 전방 측면 상에서의 사운드는 전방 챔버를 통해 사운드 유도 홀로 송신되며 더 멀리 바깥쪽으로 송신될 수 있다. 음향 출력 장치에서 진동 가로막의 후방 측면은 사운드를 송신하기 위한 후방 챔버를 제공받을 수 있다. 후방 챔버는 음향적으로 또 다른 사운드 유도 홀과 결합될 수 있다. 진동 가로막의 후방 측면 상에서의 사운드는 후방 챔버를 통해 사운드 유도 홀로 송신되며 바깥쪽으로 더 멀리 전파될 수 있다. 진동 가로막이 진동 중일 때, 진동 가로막의 전방 측면 및 후방 측면은 반대 위상들을 가진 사운드들을 생성할 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 몇몇 실시예들에서, 전방 챔버 및 후방 챔버의 구조들은 상이한 사운드 유도 홀들에서 음향 구동기에 의해 출력된 사운드가 특정 조건을 충족시킬 수 있도록 특별하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전방 챔버 및 후방 챔버의 길이들은 특정 위상 관계(예컨대, 반대 위상들)를 가진 사운드들이 두 개의 사운드 유도 홀들에서 출력될 수 있도록 특별하게 설계될 수 있다. 그 결과, 음향 출력 장치가 근거리-장에서 낮은 볼륨을 및 원-거리 장에서 사운드 누설을 갖는 문제가 효과적으로 해결될 수 있다.
특정한 조건들하에서, 단일 포인트 소스의 원거리-장 누설의 볼륨과 비교하여, 두 개의 포인트 소스들의 원거리-장 누설의 볼륨은 주파수에 따라 증가할 수 있다. 다시 말해서, 원거리 장에서 두 개의 포인트 소스들의 누설 감소 능력은 주파수가 증가함에 따라 감소할 수 있다. 추가 설명을 위해, 원거리-장 누설과 주파수 간의 관계를 예시한 곡선이 도 6과 관련하여 설명될 수 있다.
도 6은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 주파수의 함수로서 두 개의 포인트 소스들 및 단일 포인트 소스의 사운드 누설의 변화를 예시한 개략도이다. 도 6에서 두 개의 포인트 소스들 간의 거리는 고정될 수 있으며, 두 개의 포인트 소스들은 대체로 동일한 진폭 및 반대 위상들을 가질 수 있다. 점선은 상이한 주파수들에서 단일 포인트 소스의 누설된 사운드의 볼륨에 대한 변화 곡선을 나타낼 수 있다. 실선은 상이한 주파수들에서 두 개의 포인트 소스들의 누설된 사운드의 볼륨에 대한 변화 곡선을 나타낼 수 있다. 다이어그램의 가로 좌표는 사운드 주파수(f)를 나타낼 수 있으며, 단위는 헤르츠(Hz)일 수 있다. 다이어그램의 세로 좌표는 누설된 사운드의 볼륨을 평가하기 위해 정규화 파라미터(α)를 사용할 수 있다. 파라미터(α)는 식(4)에 따라 결정될 수 있다:
Figure pct00004
(4)
여기에서 Pfar는 원거리-장에서 음향 출력 장치의 음압(즉, 원거리-장 사운드 누설의 음압)을 나타낸다. Pear는 사용자의 귀들 주위의 음압(즉, 근거리-장 사운드의 음압)을 나타낸다. Α의 값이 클수록, 근거리-장 사운드에 대한 원거리-장 누설이 더 크게 들릴 것이며, 이것은 원거리-장 누설을 감소시키기 위한 음향 출력 장치의 능력이 더 열악하다는 것을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 주파수가 6000Hz 미만일 때, 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 원거리-장 누설은 단일 포인트 소스에 의해 생성된 원거리-장 누설보다 작을 수 있으며, 주파수가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 주파수가 10000Hz에 가까울 때(예를 들어, 약 8000Hz 이상), 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 원거리-장 누설은 단일 포인트 소스에 의해 생성된 원거리-장 누설보다 클 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 두 개의 포인트 소스들 및 단일 포인트 소스의 변화 곡선들의 교차 지점에 대응하는 주파수는 두 개의 포인트 소스들이 사운드 누설을 감소시킬 수 있는 상한 주파수로서 결정될 수 있다.
예시 목적들을 위해, 주파수가 비교적 작을 때(예를 들어, 100Hz 내지 1000Hz의 범위에 있는), 두 개의 포인트 소스들의 사운드 누설을 감소시키는 능력은 강력할 수 있다(예컨대, -80dB 미만과 같이, α의 값이 작다). 이러한 주파수 대역에서, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 증가는 최적화 목표로서 결정될 수 있다. 주파수가 더 클 때(예를 들어, 1000Hz 내지 8000Hz의 범위에 있는), 두 개의 포인트 소스들의 사운드 누설을 감소시키는 능력은 약할 수 있다(예컨대, -80dB 초과). 이러한 주파수 대역에서, 사운드 누설의 감소는 최적화 목표로서 결정될 수 있다.
도 6에 따르면, 사운드 누설을 감소시키는 두 개의 포인트 소스들의 능력의 변화 경향에 기초하여 주파수 분할 포인트를 결정하는 것이 가능할 수 있다. 두 개의 포인트 소스들의 파라미터들은 음향 출력 장치의 사운드 누설을 감소시키기 위해 주파수 분할 포인트에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 특정 값(예를 들어, -60dB, -70dB, -80dB, -90dB 등)의 α에 대응하는 주파수가 주파수 분할 포인트로서 사용될 수 있다. 두 개의 포인트 소스들의 파라미터들은 주파수 분할 포인트 아래에 있는 주파수 대역에서 근거리-장 사운드를 개선하며, 및/또는 주파수 분할 포인트를 초과한 주파수 대역에서 원거리-장 사운드 누설을 감소시키는 것으로 결정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 고 주파수를 가진 고-주파수 대역(예를 들어, 고-주파수 음향 구동기로부터 출력된 사운드) 및 저 주파수를 가진 저-주파수 대역(예를 들어, 저-주파수 음향 구동기로부터 출력된 사운드)은 주파수 분할 포인트에 기초하여 결정될 수 있다. 주파수 분할 포인트에 대한 더 많은 세부사항들은 본 개시에서의 다른 곳에서, 예를 들어 도 8 및 그것의 설명들에서 개시될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 사운드 누설을 측정하고 결정하기 위한 방법은 실제 조건들에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, r의 반경(예를 들어, 40센티미터)을 가진 두 개의 포인트 소스들의 s 중심 포인트에 중심을 둔 구면 상에서의 복수의 포인트들이 식별될 수 있으며, 복수의 포인트들에서 음압의 진폭들의 평균 값은 사운드 누설의 값으로서 결정될 수 있다. 근거리-장 청취 위치와 포인트 소스들 간의 거리는 원거리-장 누설을 측정하기 위한 포인트 소스들과 구면 간의 거리보다 훨씬 더 작을 수 있다. 선택적으로, 근거리-장 청취 위치에서 두 개의 포인트 소스들의 중심까지의 거리 대 반경(r)의 비는 0.3, 0.2, 0.15, 또는 0.1 미만일 수 있다. 또 다른 예로서, 원거리-장의 하나 이상의 포인트들은 사운드 누설을 측정하기 위한 위치로서 취해질 수 있으며 위치의 사운드 볼륨은 사운드 누설의 값으로서 취해질 수 있다. 또 다른 예로서, 두 개의 포인트 소스들의 중심은 원거리 장에서 원의 중심으로서 사용될 수 있으며, 특정한 공간 각에 따라 원에 균일하게 분포된 둘 이상의 포인트들의 음압 진폭들은 사운드 누설의 값으로서 평균화될 수 있다. 이들 방법들은 실제 조건들에 따라 이 기술분야의 숙련자들에 의해 조정될 수 있으며, 제한적이도록 의도되지 않는다.
도 6에 따르면, 고-주파수 대역(주파수 분할 포인트에 따라 결정된 더 높은 주파수 대역)에서, 두 개의 포인트 소스들은 사운드 누설을 감소시키기 위한 약한 능력을 가질 수 있다고 결론 내려질 수 있다. 저-주파수 대역(주파수 분할 포인트에 따라 결정된 더 낮은 주파수 대역)에서, 두 개의 포인트 소스들은 사운드 누설을 감소시키기 위한 강력한 능력을 가질 수 있다. 특정한 사운드 주파수에서, 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 변한다면, 사운드 누설을 감소시키기 위한 능력이 변경될 수 있으며, 사용자가 듣는 사운드(또한 "들리는 사운드")의 볼륨과 누설된 사운드의 볼륨 간의 차이가 또한 변경될 수 있다. 더 양호한 설명을 위해, 두 개의 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 원거리-장 누설의 곡선은 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 근-거리 사운드의 볼륨 및 원거리-장 누설의 볼륨을 예시한 대표적인 그래프들이다. 도 7b는 도 7a에서의 그래프에 대한 정규화를 수행함으로써 생성될 수 있다.
도 7a에서, 실선은 두 개의 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 두 개의 포인트 소스들의 볼륨의 변화 곡선을 나타낼 수 있으며, 점선은 두 개의 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 두 개의 포인트 소스들의 누설된 사운드의 볼륨의 변화 곡선을 나타낼 수 있다. 가로 좌표는 두 개의 포인트 소스들의 거리(d) 대 기준 거리(d0)의 거리 비(d/d0)를 나타낼 수 있다. 세로 좌표는 사운드 볼륨을 나타낼 수 있다(단위는 데시벨(dB)이다). 거리 비(d/d0)는 두 개의 포인트 소스들 간의 거리의 변화를 반영할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기준 거리(d0)는 특정 범위 내에서 선택될 수 있다. 예를 들어, d0은 2.5mm 내지 10mm의 범위에서의 특정 값일 수 있으며, 예컨대 d0은 5mm일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기준 거리(d0)는 청취 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 청취 위치에서 가장 가까운 포인트 소스 간의 거리는 기준 거리(d0)로서 취해질 수 있다. 기준 거리(d0)는 실제 조건들에 따라 임의의 다른 적절한 값들로부터 유연하게 선택될 수 있으며, 이것은 여기에서 제한되지 않는다는 것이 알려져야 한다. 단지 예로서, 도 7a에서, d0은 5mm일 수 있다.
사운드 주파수가 일정할 때, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨 및 두 개의 포인트 소스들의 누설된 사운드의 볼륨은 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 거리 비(d/d0)가 임계 비 미만일 때, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨에서의 증가(또는 증분)는 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 증가함에 따라 누설된 사운드의 볼륨에서의 증가(또는 증분)보다 클 수 있다. 즉, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨에서의 증가는 누설된 사운드의 볼륨에서의 증가보다 더 상당할 수 있다. 예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이, 거리 비(d/d0)가 2일 때, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨과 누설된 사운드의 볼륨 간의 차이는 약 20dB일 수 있다. 거리 비(d/d0)가 4일 때, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨과 누설된 사운드의 볼륨 간의 차이는 약 25dB일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 거리 비(d/d0)가 임계 비에 이를 때, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨 대 두 개의 포인트 소스들의 누설된 사운드의 볼륨의 비는 최대 값에 이를 수 있다. 이때, 두 개의 포인트 소스들의 거리가 더 증가함에 따라, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 곡선 및 누설된 사운드의 볼륨의 곡선은 점진적으로 평행하게 될 수 있으며, 즉 사용자가 듣는 사운드의 볼륨에서의 증가 및 누설된 사운드의 볼륨에서의 증가는 대체로 동일한 채로 있을 수 있다. 예를 들어, 도 7b에 도시된 바와 같이, 거리 비(d/d0)가 5, 6, 또는 7일 때, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨과 누설된 사운드의 볼륨 간의 차이는 대체로 동일한 채로 있을 수 있으며, 양쪽 모두는 약 25dB일 수 있다. 즉, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨에서의 증가는 누설된 사운드의 볼륨에서의 증가와 동일할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 두 개의 포인트 소스들의 거리 비(d/d0)의 임계 비는 0 내지 7의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, d/d0의 임계 비는 0.5 내지 4.5의 범위에서 설정될 수 있다. 또 다른 예로서, d/d0의 임계 비는 1 내지 4의 범위에서 설정될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 임계 비 값은 사용자가 듣는 사운드의 볼륨과 도 7a의 두 개의 포인트 소스들의 누설된 사운드의 볼륨 간의 차이의 변화에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨과 누설된 사운드의 볼륨 간의 최대 차이에 대응하는 비가 임계 비로서 결정될 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 거리 비(d/d0)가 임계 비 미만일 때(예컨대, 4), 사용자가 듣는 정규화된 사운드(또한 "정규화된 들리는 사운드"로서 불리움)의 곡선은 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 증가함에 따라 상승 추세(곡선의 기울기가 0보다 크다)를 보여줄 수 있다. 즉, 사용자가 듣는 사운드 볼륨에서의 증가는 누설된 사운드의 볼륨에서의 증가보다 클 수 있다. 거리 비(d/d0)가 임계 비보다 클 때, 사용자가 듣는 정규화된 사운드의 곡선의 기울기는 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 증가함에 따라 점진적으로 0에 도달할 수 있다. 즉, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨에서의 증가는 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 증가함에 따라 누설된 사운드의 볼륨에서의 증가보다 더 이상 크지 않을 수 있다.
상기 설명에 따르면, 청취 위치가 고정된다면, 두 개의 포인트 소스들의 파라미터들은 특정한 수단에 의해 조정될 수 있다. 원거리-장 누설의 볼륨이 단지 약간 증가하는 동안 근거리-장 사운드의 볼륨이 상당한 증가를 갖는 효과를 달성하는 것이 가능할 수 있다(즉, 근거리-장 사운드의 볼륨에서의 증가는 원거리-장 누설의 볼륨보다 크다). 예를 들어, 두 개의 포인트 소스들의 둘 이상의 세트들(고-주파수 2 포인트 소스들의 세트 및 저-주파수 2 포인트 소스들의 세트)이 사용될 수 있다. 각각의 세트에 대해, 세트에서 포인트 소스들 간의 거리는 특정한 수단에 의해 조정되며, 따라서 고-주파수 2 포인트 소스들 간의 거리는 저-주파수 2 포인트 소스들 간의 거리보다 작을 수 있다. 저-주파수 2 포인트 소스들은 작은 사운드 누설을 가질 수 있으며(사운드 누설을 감소시키기 위한 능력이 강함), 고-주파수 2 포인트 소스들은 큰 사운드 누설을 가진다(사운드 누설을 감소시키기 위한 능력이 약함). 두 개의 포인트 소스들 간에 더 작은 거리가 고-주파수 대역에서 설정된다면 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 누설된 사운드의 볼륨보다 상당히 클 수 있으며, 그에 의해 사운드 누설을 감소시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 각각의 음향 구동기는 대응하는 쌍의 사운드 유도 홀들을 가질 수 있다. 각각의 음향 구동기에 대응하는 사운드 유도 홀들 간의 거리는 사용자의 귀들로 송신된 근거리-장 사운드의 볼륨과 환경으로 송신된 원거리-장 누설의 볼륨에 영향을 줄 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 고-주파수 음향 구동기에 대응하는 사운드 유도 홀들 간의 거리가 저-주파수 음향 구동기에 대응하는 사운드 유도 홀들 간의 것보다 작다면, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 증가될 수 있으며 사운드 누설은 감소될 수 있고, 그에 의해 사운드가 음향 출력 장치의 사용자 가까이에 있는 다른 사람들에게 들리는 것을 방지할 수 있다. 상기 설명들에 따르면, 음향 출력 장치는 비교적 조용한 환경에서도 개방형 이어폰으로서 효과적으로 사용될 수 있다.
도 8은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치(800)는 전자 주파수 분할 모듈(810), 음향 구동기(840), 음향 구동기(850), 음향 루트(845), 음향 루트(855), 적어도 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(847), 및 적어도 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(857)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(800)는 제어기를 추가로 포함할 수 있다(도면에 도시되지 않음). 전자 주파수 분할 모듈(810)은 제어기의 부분이며 상이한 음향 구동기들로 입력되는 전기 신호들을 생성하도록 구성될 수 있다. 음향 출력 장치(800)에서 상이한 구성요소들 간의 연결은 유선 및/또는 무선일 수 있다. 예를 들어, 전자 주파수 분할 모듈(810)은 유선 송신 또는 무선 송신을 통해 음향 구동기(840) 및/또는 음향 구동기(850)로 신호들을 전송할 수 있다.
전자 주파수 분할 모듈(810)은 소스 신호의 주파수를 나눌 수 있다. 소스 신호는 하나 이상의 사운드 소스 장치(예를 들어, 오디오 데이터를 저장한 메모리)에서 올 수 있다. 사운드 소스 장치는 음향 출력 장치(800)의 부분 또는 독립 디바이스일 수 있다. 소스 신호는 유선 또는 무선 수단을 통해 음향 출력 장치(800)에 의해 수신되는 오디오 신호일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전자 주파수 분할 모듈(810)은 소스 신호를 상이한 주파수들을 가진 둘 이상의 주파수-분할 신호들로 분해할 수 있다. 예를 들어, 전자 주파수 분할 모듈(110)은 소스 신호를 고-주파수 사운드를 가진 제 1 주파수-분할 신호(또는 주파수-분할 신호 1) 및 저-주파수 사운드를 가진 제 2 주파수-분할 신호(또는 주파수-분할 신호 2)로 분해할 수 있다. 편리함을 위해, 고-주파수 사운드를 가진 주파수-분할 신호는 고-주파수 신호로 불리울 수 있으며, 저-주파수 사운드를 가진 주파수-분할 신호는 저-주파수 신호로 불리울 수 있다.
설명의 목적들을 위해, 본 개시에서 설명된 저-주파수 신호는 제 1 주파수 범위(또는 저 주파수 범위로서 불리움)에서의 주파수를 가진 사운드 신호를 나타낼 수 있다. 고-주파수 신호는 제 2 주파수 범위(또는 고 주파수 범위로서 불리움)에 있는 주파수를 가진 사운드 신호를 나타낼 수 있다. 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위는 중첩하는 주파수 범위들을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위보다 높은 주파수들을 포함할 수 있다. 단지 예로서, 제 1 주파수 범위는 제 1 임계 주파수 미만인 주파수들을 포함할 수 있다. 제 2 주파수 범위는 제 2 임계 주파수를 초과한 주파수들을 포함할 수 있다. 제 1 임계 주파수는 제 2 임계 주파수보다 낮을 수 있거나, 또는 제 2 임계 주파수와 같거나, 또는 제 2 임계 주파수보다 높을 수 있다. 예를 들어, 제 1 임계 주파수는 제 2 임계 주파수보다 낮을 수 있으며(예를 들어, 제 1 임계 주파수는 600Hz일 수 있으며 제 2 임계 주파수는 700Hz일 수 있다), 이것은 제 1 주파수 범위와 제 2 주파수 범위 사이에 중첩이 없음을 의미한다. 또 다른 예로서, 제 1 임계 주파수는 제 2 임계 주파수보다 높을 수 있으며, 이것은 제 1 주파수 범위와 제 2 주파수 범위 사이에 중첩이 있음을 나타낸다. 이러한 경우들에서, 몇몇 실시예들에서, 제 1 임계 주파수와 제 2 임계 주파수 간의 차이는 제 3 임계 주파수를 초과하지 않을 수 있다. 제 3 임계 주파수는 고정된 값, 예를 들어, 20Hz, 50Hz, 100Hz, 150Hz, 또는 200Hz일 수 있다. 선택적으로, 제 3 임계 주파수는 제 1 임계 주파수 및/또는 제 2 임계 주파수에 관련된 값(예를 들어, 제 1 임계 주파수의 5%, 10%, 15% 등)일 수 있다. 대안적으로, 제 3 임계 주파수는 실제 요구들에 따라 사용자에 의해 유연하게 설정된 값일 수 있으며, 이것은 본 출원에서 제한되지 않을 수 있다. 제 1 임계 주파수 및 제 2 임계 주파수는 상이한 상황들에 따라 유연하게 설정될 수 있으며, 본 출원에서 제한되지 않는다는 것이 주의되어야 한다.
몇몇 실시예들에서, 전자 주파수 분할 모듈(810)은 주파수 분할기(815), 신호 프로세서(820), 및 신호 프로세서(830)를 포함할 수 있다. 주파수 분할기(815)는 소스 신호를 상이한 주파수 구성요소들을 가진 둘 이상의 주파수-분할 신호들, 예를 들어, 고-주파수 사운드 구성요소를 가진 주파수-분할 신호 1 및 저-주파수 사운드 구성요소를 가진 주파수-분할 신호 2로 분해하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 주파수 분할기(815)는 이에 제한되지 않지만, 수동 필터, 능동 필터, 아날로그 필터, 디지털 필터, 또는 그것의 임의의 조합 중 하나를 포함한, 신호 분해 기능을 구현할 수 있는 임의의 전자 디바이스일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 주파수 분할기(815)는 하나 이상의 주파수 분할 포인트들에 기초하여 소스 신호를 나눌 수 있다. 주파수 분할 포인트는 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위를 구별하는 특정 주파수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제 1 주파수 범위와 제 2 주파수 범위 사이에 중첩하는 주파수 범위가 있을 때, 주파수 분할 포인트는 중첩하는 주파수 범위 내에서의 특징 포인트(예를 들어, 중첩하는 주파수 범위의, 저-주파수 경계 포인트, 고-주파수 경계 포인트, 중심 주파수 포인트 등)일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 주파수 분할 포인트는 주파수 및 음향 출력 장치의 사운드 누설 간의 관계(예를 들어, 도 6, 도 7a, 및 도 7b에 도시된 곡선들)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치의 사운드 누설이 주파수에 따라 변한다는 것을 고려할 때, 특정한 조건을 만족하는 누설된 사운드의 볼륨에 대응하는 주파수 포인트는 주파수 분할 포인트, 예를 들어, 도 6에 도시된 1000Hz로서 선택될 수 있다. 몇몇 대안적인 실시예들에서, 사용자는 직접 주파수 분할 포인트로서 특정 주파수를 특정할 수 있다. 예를 들어, 인간 귀가 들을 수 있는 사운드들의 주파수 범위가 20Hz 내지 20kHz임을 고려할 때, 사용자는 이러한 범위에서의 주파수 포인트를 주파수 분할 포인트로서 선택할 수 있다. 예를 들어, 주파수 분할 포인트는 600Hz, 800Hz, 1000Hz, 1200Hz 등일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 주파수 분할 포인트는 음향 구동기들(840 및 850)의 성능에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 저-주파수 음향 구동기 및 고-주파수 음향 구동기가 상이한 주파수 응답 곡선들을 갖는다는 것을 고려할 때, 주파수 분할 포인트는 주파수 범위 내에서 선택될 수 있다. 주파수 범위는 저-주파수 음향 구동기의 상한 주파수의 1/2를 초과하며 고-주파수 음향 구동기의 하한 주파수의 2배 미만일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 주파수 분할 포인트는 저-주파수 음향 구동기의 상한 주파수의 1/3을 초과하며 고-주파수 음향 구동기의 하한 주파수의 1.5배 미만인 주파수 범위에서 선택될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 중첩하는 주파수 범위에서, 포인트 소스들 간의 위치 관계는 또한 근거리 장 및 원거리 장에서 음향 출력 장치에 의해 생성된 사운드의 볼륨에 영향을 줄 수 있다. 더 많은 세부사항들은 2019년 12월 31일에 출원된, 국제 출원 번호 제PCT/CN2019/130886호에서 찾을 수 있으며, 그 전체 내용은 여기에서 참조로서 통합된다.
신호 프로세서(820) 및 신호 프로세서(830)는 사운드 출력의 요건들을 충족시키기 위해 주파수-분할 신호를 추가로 프로세싱할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 신호 프로세서(820) 및/또는 신호 프로세서(830)는 하나 이상의 신호 프로세싱 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호 프로세싱 구성요소(들)는, 이에 제한되지 않지만, 증폭기, 진폭 변조기, 위상 변조기, 지연기, 동적 이득 제어기 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 단지 예로서, 신호 프로세서(820) 및/또는 신호 프로세서(830)에 의한 사운드 신호의 프로세싱은 특정 주파수를 가진 사운드 신호의 일 부분의 진폭을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 주파수 범위 및 제 2 주파수 범위가 중첩한다면, 신호 프로세서들(820 및 830)은 중첩하는 주파수 범위에서의 주파수를 가진 사운드 신호의 일 부분의 세기를 조정할 수 있다(예를 들어, 중첩하는 주파수 범위에서의 주파수를 가진 부분의 진폭을 감소시킨다). 이것은 음향 출력 장치에 의해 출력된 최종 사운드에서, 중첩하는 주파수 범위에 대응하는 부분이 다수의 사운드 신호들의 중첩에 의해 야기된 과도한 볼륨을 가질 수 있다는 것을 피할 수 있다.
신호 프로세서들(820 또는 830)에 의해 프로세싱된 후, 주파수-분할 신호들 1 및 2는 각각 음향 구동기들(840 및 850)로 송신될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(840)로 송신된 프로세싱된 주파수-분할 신호는 더 낮은 주파수 범위(예컨대, 제 1 주파수 범위)를 가진 사운드 신호일 수 있다. 그러므로, 음향 구동기(840)는 또한 저-주파수 음향 구동기로서 불리울 수 있다. 음향 구동기(850)로 송신된 프로세싱된 주파수-분할 신호는 더 높은 주파수 범위(예컨대, 제 2 주파수 범위)를 가진 사운드 신호일 수 있다. 그러므로, 음향 구동기(850)는 또한 고-주파수 음향 구동기로 불리울 수 있다. 음향 구동기(840) 및 음향 구동기(850)는 사운드 신호들을, 각각 저-주파수 사운드 및 고-주파수 사운드로 변환하며, 그 후 변환된 신호들을 바깥쪽으로 전파할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(840)는 적어도 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들에 음향적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 음향 구동기(840)는 두 개의 음향 루트들(845)을 통해 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(847)에 음향적으로 결합될 수 있다. 음향 구동기(840)는 적어도 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(847)을 통해 사운드를 전파할 수 있다. 음향 구동기(850)는 적어도 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들에 음향적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 음향 구동기(850)는 두 개의 음향 루트들(855)을 통해 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(857)에 음향적으로 결합될 수 있다. 음향 구동기(850)는 적어도 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(857)을 통해 사운드를 전파할 수 있다. 사운드 유도 홀은 특정 개구를 가진 음향 출력 장치 상에 형성된 작은 홀이며 사운드가 통과하도록 허용할 수 있다. 사운드 유도 홀의 형태는 이에 제한되지 않지만 원형 형태, 타원형 형태, 정사각형 형태, 사다리꼴 형태, 둥근 사각형 형태, 삼각형 형태, 불규칙적인 형태 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 음향 구동기(840 또는 850)에 연결된 사운드 유도 홀들의 수는 2에 제한되지 않을 수 있으며, 이것은 대신에 임의의 값, 예를 들어, 3, 4, 6 등일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(800)의 원거리-장 누설을 감소시키기 위해, 음향 구동기(840)는 적어도 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들을 통해 동일한(또는 대략 동일한) 진폭 및 반대(또는 대략 반대인) 위상들을 가진 저-주파수 사운드들을 출력하기 위해 사용될 수 있다. 음향 구동기(850)는 적어도 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들을 통해 동일한(또는 대략 동일한) 진폭 및 반대(또는 대략 반대인) 위상들을 가진 고-주파수 사운드들을 출력하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 저-주파수 사운드들(또는 고-주파수 사운드들)의 원거리-장 누설은 음향 간섭 소거의 원리에 따라 감소될 수 있다.
도 6, 도 7a 및 도 7b에 따르면, 저-주파수 사운드의 파장이 고-주파수 사운드의 것보다 길다는 것을 고려하여, 및 근거리 장에서(예를 들어, 사용자의 귀 가까이에서) 사운드의 간섭 소거를 감소시키기 위해, 제 1 사운드 유도 홀들 간의 거리 및 제 2 사운드 유도 홀들 간의 거리는 상이한 값들을 가질 수 있다. 예를 들어, 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들 간에 제 1 거리 및 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들 간에 제 2 거리가 있다고 가정할 때, 제 1 거리는 제 2 거리보다 길 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 거리 및 제 2 거리는 임의의 값들일 수 있다. 단지 예로서, 제 1 거리는 40mm보다 길지 않을 수 있으며, 예를 들어 20mm 내지 40mm의 범위에 있을 수 있다. 제 2 거리는 12mm보다 길지 않을 수 있으며, 제 1 거리는 제 2 거리보다 길 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 거리는 12mm보다 짧지 않을 수 있다. 제 2 거리는 7mm보다 짧을 수 있으며, 예를 들어 3mm 내지 7mm의 범위에 있을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 거리는 30mm일 수 있으며, 제 2 거리는 5mm일 수 있다. 또 다른 예로서, 제 1 거리는 제 2 거리보다 적어도 두 배 더 길 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 거리는 제 2 거리보다 적어도 3배 더 길 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 거리는 제 2 거리보다 적어도 5배 더 길 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 음향 구동기(840)는 트랜듀서(843)를 포함할 수 있다. 트랜듀서(843)는 사운드를 음향 루트(845)를 통해 제 1 사운드 유도 홀(들)(847)로 송신할 수 있다. 음향 구동기(850)는 트랜듀서(853)를 포함할 수 있다. 트랜듀서(853)는 사운드를 음향 루트(855)를 통해 제 2 사운드 유도 홀(들)(857)로 송신할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 트랜듀서는, 이에 제한되지 않지만, 기체-전도 음향 출력 장치의 트랜듀서, 골-전도 음향 출력 장치의 트랜듀서, 수중 음향 트랜듀서, 초음파 트랜듀서 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 트랜듀서는 이동 코일형, 가동 철편형, 압전 형, 정전 형, 또는 자기 변형 형 등, 또는 그것의 임의의 조합일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 구동기들(저-주파수 음향 구동기(840), 고-주파수 음향 구동기(850)와 같은)은 상이한 속성들 또는 상이한 카운트들의 트랜듀서들을 가진 트랜듀서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저-주파수 음향 구동기(840) 및 고-주파수 음향 구동기(850)의 각각은 트랜듀서를 포함할 수 있으며, 주파수 음향 구동기(840) 및 고-주파수 음향 구동기(850)의 트랜듀서들은 상이한 주파수 응답 특성들(저-주파수 스피커 유닛 및 고-주파수 스피커 유닛과 같은)을 가질 수 있다. 또 다른 예로서, 저-주파수 음향 구동기(840)는 두 개의 트랜듀서들(843)(두 개의 저-주파수 스피커 유닛들과 같은)을 포함할 수 있으며, 고-주파수 음향 구동기(850)는 두 개의 트랜듀서들(853)(두 개의 고-주파수 스피커 유닛들과 같은)을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(800)는 다른 수단들, 예를 들어, 트랜듀서 주파수 분할, 음향 루트 주파수 분할 등에 의해 상이한 주파수 범위들을 가진 사운드들을 생성할 수 있다. 음향 출력 장치(800)가 사운드를 나누기 위해 트랜듀서 또는 음향 루트를 사용할 때, 전자 주파수 분할 모듈(810)(예컨대, 도 8에서 점선 프레임 안 부분)은 생략될 수 있다. 소스 신호는 각각 음향 구동기(840) 및 음향 구동기(850)로 입력될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(800)는 신호 주파수 분할을 달성하기 위해 복수의 트랜듀서들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 음향 구동기(840) 및 음향 구동기(850)는 입력된 소스 신호를, 각각 저-주파수 신호 및 고-주파수 신호로 변환할 수 있다. 구체적으로, 트랜듀서(843)(저-주파수 스피커와 같은)를 통해, 저-주파수 음향 구동기(840)는 소스 신호를 저-주파수 구성요소를 가진 저-주파수 사운드로 변환할 수 있다. 저-주파수 사운드는 적어도 두 개의 상이한 음향 루트들(845)을 따라 적어도 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(847)로 송신될 수 있다. 그 후 저-주파수 사운드는 제 1 사운드 유도 홀들(847)을 통해 바깥쪽으로 전파될 수 있다. 트랜듀서(853)(고-주파수 스피커와 같은)를 통해, 고-주파수 음향 구동기(850)는 소스 신호를 고-주파수 구성요소를 가진 고-주파수 사운드로 변환할 수 있다. 고-주파수 사운드는 적어도 두 개의 상이한 음향 루트들(855)을 따라 적어도 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(857)로 송신될 수 있다. 그 후 고-주파수 사운드는 제 2 사운드 유도 홀들(857)을 통해 바깥쪽으로 전파될 수 있다.
몇몇 대안적인 실시예들에서, 트랜듀서 및 사운드 유도 홀을 연결하는 음향 루트(예컨대, 음향 루트들(845) 및 음향 루트들(855))는 송신된 사운드의 특징에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 음향 루트는 어느 정도로 송신된 사운드의 위상을 감쇠시키거나 또는 변경할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 루트는 사운드 튜브, 사운드 공동, 공진 공동, 사운드 홀, 사운드 슬릿, 튜닝 네트 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 루트는 음향 저항 재료를 포함할 수 있으며, 이것은 특정 음향 임피던스를 가질 수 있다. 예를 들어, 음향 임피던스는 5MKS 레일리(Rayleigh) 내지 500MKS 레일리의 범위에 있을 수 있다. 대표적인 음향 저항 재료들은 이에 제한되지 않지만 플라스틱, 텍스타일, 금속, 침투성 재료, 직조 재료, 스크린 재료 또는 메시 재료, 다공성 재료, 미립자 재료, 폴리머 재료 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 상이한 음향 임피던스들의 음향 루트들을 설정함으로써, 상이한 트랜듀서들의 사운드 출력은 음향적으로 필터링될 수 있다. 이 경우에, 상이한 음향 루트들을 통해 출력된 사운드들은 상이한 주파수 구성요소들을 갖는다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(800)는 신호 주파수 분할을 달성하기 위해 복수의 음향 루트들을 이용할 수 있다. 구체적으로, 소스 신호는 특정 음향 구동기로 입력되며 고 및 저-주파수 구성요소들을 포함한 사운드로 변환될 수 있다. 사운드는 특정 주파수 선택 특성을 가진 음향 루트를 따라 전파될 수 있다. 예를 들어, 사운드는 저-주파수 사운드를 출력하기 위해 저역-통과 특성을 가진 음향 루트를 따라 대응하는 사운드 유도 홀로 전파될 수 있다. 이러한 프로세스에서, 사운드의 고-주파수 구성요소는 저역-통과 특성을 가진 음향 루트에 의해 흡수되거나 또는 감쇠될 수 있다. 유사하게, 사운드 신호는 고-주파수 사운드를 출력하기 위해 고역-통과 특성을 가진 음향 루트를 따라 대응하는 사운드 유도 홀로 전파될 수 있다. 이러한 프로세스에서, 사운드의 저-주파수 구성요소는 고역-통과 특성을 가진 음향 루트에 의해 흡수되거나 또는 감쇠될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(800)에서의 제어기는 저-주파수 음향 구동기(840)가 제 1 주파수 범위에서의 사운드(즉, 저-주파수 사운드)를 출력하게 하며 고-주파수 음향 구동기(850)가 제 2 주파수 범위에서의 사운드(즉, 고-주파수 사운드)를 출력하게 할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(800)는 또한 지지 구조를 포함할 수 있다. 지지 구조는 음향 구동기(고-주파수 음향 구동기(850), 저-주파수 음향 구동기(840)와 같은)를 운반하기 위해 사용될 수 있으며, 따라서 음향 구동기는 사용자의 귀로부터 떨어져 위치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 고-주파수 음향 구동기(850)와 음향적으로 결합된 사운드 유도 홀(들)은 사용자의 귀들의 예상된 위치(예를 들어, 외이도 입구)에 더 가깝게 위치될 수 있는 반면, 저-주파수 음향 구동기(840)와 음향적으로 결합된 사운드 유도 홀(들)은 예상된 위치로부터 더 멀리 떨어져 위치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 지지 구조는 음향 구동기를 패키징하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 지지 구조는 플라스틱, 금속, 및 테이프와 같은 다양한 재료들로 만든 케이싱을 포함할 수 있다. 케이싱은 음향 구동기를 캡슐화하며 음향 구동기에 대응하는 전방 챔버 및 후방 챔버를 형성할 수 있다. 전방 챔버는 음향 구동기에 대응하는 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들 중 하나에 음향적으로 결합될 수 있다. 후방 챔버는 음향 구동기에 대응하는 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들 중 다른 것에 음향적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 저-주파수 음향 구동기(840)의 전방 챔버는 적어도 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(847) 중 하나에 음향적으로 결합될 수 있다. 저-주파수 음향 챔버(840)의 후방 챔버는 적어도 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(847) 중 다른 것에 음향적으로 결합될 수 있다. 고-주파수 음향 구동기(850)의 전방 챔버는 적어도 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(857) 중 하나에 음향적으로 결합될 수 있다. 고-주파수 음향 구동기(850)의 후방 챔버는 적어도 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(857) 중 다른 것에 음향적으로 결합될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 사운드 유도 홀(제 1 사운드 유도 홀(들)(847) 및 제 2 사운드 유도 홀(들)(857)과 같은)은 케이싱 상에 배치될 수 있다.
음향 출력 장치(800)에 대한 상기 설명은 단지 예로서 제공될 수 있다. 이 기술분야의 숙련자들은 음향 구동기의 구조, 수량 등에 대한 조정들 및 변화들을 할 수 있으며, 이것은 본 개시에서 제한적이지 않다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(800)는 임의의 수의 음향 구동기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치(800)는 고-주파수 음향 구동기들(850)의 두 개의 그룹들 및 저-주파수 음향 구동기들(840)의 두 개의 그룹들, 또는 고-주파수 음향 구동기들(850)의 하나의 그룹 및 저-주파수 음향 구동기들(840)의 두 개의 그룹들을 포함할 수 있으며, 이들 고-주파수/저-주파수 구동기들은 각각, 특정 주파수 범위에서의 사운드를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 음향 구동기(840) 및/또는 음향 구동기(850)는 부가적인 신호 프로세서를 포함할 수 있다. 신호 프로세서는 신호 프로세서(820 또는 830)와 동일한 구조적 구성요소 또는 상이한 구조적 구성요소를 가질 수 있다.
도 8에 도시된 음향 출력 장치 및 그것의 모듈들은 다양한 방식들로 구현될 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 시스템 및 모듈들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 둘 모두의 조합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어는 전용 로직에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어는 적절한 지시 실행 시스템, 예를 들어, 마이크로프로세서 또는 전용 설계 하드웨어에 의해 실행될 수 있는 저장장치에 저장될 수 있다. 상기 방법들 및 시스템들은 컴퓨터-실행 가능한 지시에 의해 구현되며 및/또는 프로세서의 제어 코드들에 내장될 수 있다는 것이 이 기술분야의 숙련자들에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 제어 코드들은 디스크, CD 또는 DVD-ROM과 같은 매체, 판독-전용 메모리(예컨대, 펌웨어)와 같은 프로그램 가능한 메모리 디바이스, 또는 광학 또는 전기 신호 캐리어와 같은 데이터 캐리어에 의해 제공될 수 있다. 본 개시에서 시스템 및 모듈들은 초대규모 집적 회로, 게이트 어레이 칩, 논리 칩 또는 트랜지스터와 같은 반도체, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이, 또는 프로그램 가능한 로직 디바이스에서의 프로그램 가능한 하드웨어 디바이스에서 하드웨어 회로에 의해서만 구현될 수 있다. 본 개시에서 시스템 및 모듈들은 또한 다양한 프로세서들에 의해, 및 추가로 또한 하드웨어 및 소프트웨어의 조합(예컨대, 펌웨어)에 의해 구현될 수 있다.
음향 출력 장치(800) 및 그것의 구성요소들에 대한 상기 설명은 단지 설명의 편리함을 위한 것이며 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 주의되어야 한다. 이 기술분야의 숙련자들을 위해, 장치의 원리를 이해한 후, 이러한 원리로부터 벗어나지 않고 다른 유닛들과 임의로 연결하기 위해 각각의 유닛을 조합하거나 또는 서브구조를 형성하는 것이 가능하다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 전자 주파수 분할 모듈(810)은 생략될 수 있으며, 소스 신호의 주파수 분할은 저-주파수 음향 구동기(840) 및/또는 고-주파수 음향 구동기(850)의 내부 구조에 의해 구현될 수 있다. 또 다른 예로서, 신호 프로세서(820 또는 830)는 전자 주파수 분할 모듈(810)에 독립적인 부분일 수 있다. 이들 수정들은 본 개시의 범위 내에 있을 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치들을 예시한 개략도들이다. 예시의 목적들을 위해, 동일한 트랜듀서와 결합된 상이한 사운드 유도 홀들에 의해 출력된 사운드들이 예로서 설명될 수 있다. 도 9a 및 도 9b에서, 각각의 트랜듀서는 전방 측면 및 후방 측면을 가질 수 있으며, 전방 챔버 및 후방 챔버는 각각 트랜듀서의 전방 및 후방 측면 상에 존재할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이들 구조들은 동일한 또는 대략 동일한 등가 음향 임피던스를 가질 수 있으며, 따라서 트랜듀서는 대칭으로 로딩될 수 있다. 트랜듀서의 대칭 로드는 상이한 사운드 유도 홀들에서의 진폭 및 위상 관계를 만족시키는 사운드 소스들(상기 설명된 바와 같이 동일한 진폭 및 반대 위상들을 가진 "두 개의 포인트 소스들"과 같은)을 형성할 수 있으며, 따라서 특정 음장이 고-주파수 범위 및/또는 저-주파수 범위에 형성될 수 있다(예를 들어, 근거리-장 사운드는 강화될 수 있으며 원거리-장 누설은 억제될 수 있다).
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 음향 구동기(예를 들어, 음향 구동기(910 또는 920))는 트랜듀서들, 및 트랜듀서들에 연결된 음향 루트들과 사운드 유도 홀들을 포함할 수 있다. 음향 출력 장치의 실제 적용 시나리오를 보다 명확하게 설명하기 위해, 사용자의 귀의 위치(E)가 설명을 위해 도 9a 및 도 9b에 도시된다. 도 9a는 음향 구동기(910)의 적용 시나리오를 예시한다. 음향 구동기(910)는 트랜듀서(943)(또는 저-주파수 음향 구동기로서 불리움)를 포함할 수 있으며, 트랜듀서(943)는 음향 루트(945)를 통해 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(947)과 결합될 수 있다. 도 9b는 음향 구동기(920)의 적용 시나리오를 예시한다. 음향 구동기(920)는 트랜듀서(953)(또는 고-주파수 음향 구동기로서 불리움)를 포함할 수 있으며, 트랜듀서(953)는 음향 루트(955)를 통해 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(957)과 결합될 수 있다.
트랜듀서(943 또는 953)는 전기 신호의 구동 하에서 진동할 수 있으며, 진동은 동일한 진폭들 및 반대 위상들(180도 반전)을 가진 사운드들을 생성할 수 있다. 트랜듀서의 유형은, 이에 제한되지 않지만, 공기 전도 스피커, 골 전도 스피커, 수중 음향 트랜듀서, 초음파 트랜듀서 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 트랜듀서는 이동 코일 형, 가동 철편형, 압전 형, 정전 형, 자기 변형 형 등, 또는 그것의 임의의 조합일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 트랜듀서(943 또는 953)는 전기 신호에 의해 구동될 때 진동할 수 있는, 진동 가로막을 포함할 수 있으며, 진동 가로막의 전방 및 후방 측면들은 정상(normal-phase) 사운드 및 역상(reverse-phase) 사운드를 동시에 출력할 수 있다. 도 9a 및 도 9b에서, "+" 및 "-는 상이한 위상들을 가진 사운드들을 나타내기 위해 사용될 수 있으며, 여기에서 "+"는 정상 사운드를 나타낼 수 있고, "-"는 역상 사운드를 나타낼 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 트랜듀서는 지지 구조의 케이싱에 의해 캡슐화될 수 있으며, 케이싱의 내부는 각각 트랜듀서의 전방 및 후방 측면들에 연결된 사운드 채널들을 제공받고, 그에 의해 음향 루트를 형성할 수 있다. 예를 들어, 트랜듀서(943)의 전방 공동은 제 1 음향 루트(즉, 음향 루트(945)의 절반)를 통해 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(947) 중 하나에 결합될 수 있으며, 트랜듀서(943)의 후방 공동은 제 2 음향 루트(즉, 음향 루트(945)의 다른 절반)를 통해 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(947)의 다른 사운드 유도 홀에 음향적으로 결합될 수 있다. 트랜듀서(943)로부터 출력된 정상 사운드 및 역상 사운드는 각각 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(947)로부터 출력될 수 있다. 또 다른 예로서, 트랜듀서(953)의 전방 공동은 제 3 음향 루트(즉, 음향 루트(955)의 절반)를 통해 두 개의 사운드 유도 홀들(957) 중 하나에 결합될 수 있으며, 트랜듀서(953)의 후방 공동은 제 4 음향 루트(즉, 음향 루트(955)의 다른 절반)를 통해 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(957)의 또 다른 사운드 유도 홀에 결합될 수 있다. 트랜듀서(953)로부터 출력된 정상 사운드 및 역상 사운드는 각각, 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(957)로부터 출력될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 루트는 송신된 사운드의 특징에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 음향 루트는 어느 정도로 송신된 사운드의 위상을 감쇠시키거나 또는 변경할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 루트는 사운드 튜브, 사운드 공동, 공진 공동, 사운드 홀, 사운드 슬릿, 튜닝 네트 등, 또는 그것의 임의의 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 루트는 특정 음향 임피던스를 가질 수 있는, 음향 저항 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음향 임피던스는 5MKS 레일리 내지 500MKS 레일리의 범위에 있을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 저항 재료는 이에 제한되지 않지만 플라스틱, 텍스타일, 금속, 침투성 재료, 직조 재료, 스크린 재료 또는 메시 재료, 다공성 재료, 미립자 재료, 폴리머 재료 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기의 전방 챔버 및 후방 챔버에 의해 송신된 사운드가 상이하게 교란되는 것을 방지하기 위해, 음향 구동기에 대응하는 전방 챔버 및 후방 챔버는 대략 동일한 등가 음향 임피던스를 가질 수 있다. 부가적으로, 동일한 음향 저항 재료, 동일한 크기 및/또는 형태 등을 가진 사운드 유도 홀들이 사용될 수 있다.
저-주파수 음향 구동기의 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(947) 간의 거리는 d1(즉, 제 1 거리)로서 표현될 수 있다. 고-주파수 음향 구동기의 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(957) 간의 거리는 d2(즉, 제 2 거리)로서 표현될 수 있다. 거리들(d1 및 d2)을 설정함으로써, 저-주파수 대역에서 출력된 더 높은 사운드 볼륨 및 고-주파수 대역에서 사운드 누설을 감소시키기 위한 더 강력한 능력이 달성될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(947) 간의 거리는 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(957) 간의 거리보다 크다(즉, d1 > d2).
몇몇 실시예들에서, 트랜듀서(943) 및 트랜듀서(953)는 음향 출력 장치의 하우징에 함께 하우징되며 하우징의 구조에서 고립되어 위치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 다수의 세트들의 고-주파수 음향 구동기들 및 저-주파수 음향 구동기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치는 좌측 및/또는 우측 귀들로 사운드를 동시에 출력하기 위해 고-주파수 음향 구동기들의 세트 및 저-주파수 음향 구동기들의 세트를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 음향 출력 장치는 두 세트들의 고-주파수 음향 구동기들 및 두 세트들의 저-주파수 음향 구동기들을 포함할 수 있으며, 여기에서 고-주파수 음향 구동기들의 일 세트 및 저-주파수 음향 구동기들의 일 세트는 사용자의 좌측 귀로 사운드를 출력하기 위해 사용될 수 있으며 고-주파수 음향 구동기들의 다른 세트 및 저-주파수 음향 구동기들의 다른 세트는 사용자의 우측 귀로 사운드를 출력하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 고-주파수 음향 구동기 및 저-주파수 음향 구동기는 상이한 전력들을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 저-주파수 음향 구동기는 제 1 전력을 가질 수 있고, 고-주파수 음향 구동기는 제 2 전력을 가질 수 있으며, 제 1 전력은 제 2 전력보다 클 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 전력 및 제 2 전력은 임의의 값들일 수 있다.
도 10a, 도 10b, 및 도 10c는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 사운드 출력 시나리오들을 예시한 개략도들이다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 둘 이상의 트랜듀서들을 통해 동일한 주파수 범위에서 사운드들을 생성할 수 있으며, 사운드들은 상이한 사운드 유도 홀들을 통해 바깥쪽으로 전파될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상이한 트랜듀서들은 각각 동일한 제어기 또는 상이한 제어기들에 의해 제어될 수 있으며, 특정한 위상 및 진폭 조건을 만족하는 사운드들(예컨대, 동일한 진폭이지만 반대 위상들을 가진 사운드들, 상이한 진폭들 및 반대 위상들을 가진 사운드들 등)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 음향 구동기의 두 개의 2-주파수 트랜듀서들로 입력된 전기 신호들이 동일한 진폭 및 반대 위상들을 갖게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 두 개의 저-주파수 트랜듀서들은 동일한 진폭이지만 반대 위상들을 가진 저-주파수 사운드들을 출력할 수 있다.
구체적으로, 음향 구동기(저-주파수 음향 구동기(1010) 또는 고-주파수 음향 구동기(1020)와 같은)에서 두 개의 트랜듀서들은 음향 출력 장치에서 나란히 배열될 수 있으며, 그 중 하나는 정상 사운드를 출력하기 위해 사용될 수 있으며, 다른 것은 역상 사운드를 출력하기 위해 사용될 수 있다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 음향 구동기(1010)는 두 개의 트랜듀서들(1043), 두 개의 음향 루트들(1045), 및 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(1047)을 포함할 수 있다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 음향 구동기(1050)는 두 개의 트랜듀서들(1053), 두 개의 음향 루트들(1055), 및 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(1057)을 포함할 수 있다. 반대 위상들을 가진 전기 신호들에 의해 구동될 때, 두 개의 트랜듀서들(1043)은 반대 위상들(180도 반전)을 가진 저-주파수 사운드들의 세트를 생성할 수 있다. 두 개의 트랜듀서들(1043) 중 하나(아래에 위치된 트랜듀서와 같은)는 정상 사운드를 출력할 수 있으며, 다른 것(위에 위치된 트랜듀서와 같은)은 역상 사운드를 출력할 수 있다. 반대 위상들을 가진 두 개의 저-주파수 사운드들은 각각, 두 개의 음향 루트들(1045)을 따라 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(1047)로 송신되며, 두 개의 제 1 사운드 유도 홀들(1047)을 통해 바깥쪽으로 전파될 수 있다. 유사하게, 반대 위상들을 가진 전기 신호들에 의해 구동될 때, 두 개의 트랜듀서들(1053)은 반대 위상들(180도 반전)을 가진 고-주파수 사운드들의 세트를 생성할 수 있다. 두 개의 트랜듀서들(1053) 중 하나(아래에 위치된 트랜듀서)는 정상 고-주파수 사운드를 출력할 수 있으며, 다른 것(위에 위치된 트랜듀서)은 역상 고-주파수 사운드를 출력할 수 있다. 반대 위상들을 가진 고-주파수 사운드들은 각각, 두 개의 음향 루트들(1055)을 따라 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(1057)로 송신되며, 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들(1057)을 통해 바깥쪽으로 전파될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(예를 들어, 저-주파수 음향 구동기(1043) 및 고-주파수 음향 구동기(1053))에서 두 개의 트랜듀서들은 직선을 따라 서로 비교적 가깝게 배열될 수 있으며, 그것들 중 하나는 정상 사운드를 출력하기 위해 사용될 수 있고 다른 하나는 역상 사운드를 출력하기 위해 사용될 수 있다.
도 10c에 도시된 바와 같이, 좌측 측면은 음향 구동기(1010)일 수 있으며, 우측 측면은 음향 구동기(1020)일 수 있다. 음향 구동기(1010)의 두 개의 트랜듀서들(1043)은 각각, 제어기의 제어 하에서 동일한 진폭 및 반대 위상들의 저-주파수 사운드들의 세트를 생성할 수 있다. 트랜듀서들(1043) 중 하나는 정상 저-주파수 사운드를 출력하며, 정상 저-주파수 사운드를 제 1 음향 루트를 따라 제 1 사운드 유도 홀(1047)로 송신할 수 있다. 다른 트랜듀서(1043)는 역상 저-주파수 사운드를 출력하며, 역상 저-주파수 사운드를 제 2 음향 루트를 따라 또 다른 제 1 사운드 유도 홀(1047)로 송신할 수 있다. 음향 구동기(1020)의 두 개의 트랜듀서들(1053)은 각각, 제어기의 제어 하에서 동일한 진폭 및 반대 위상들의 고-주파수 사운드들을 생성할 수 있다. 트랜듀서들(1053) 중 하나는 정상 고-주파수 사운드를 출력하며, 정상 고-주파수 사운드를 제 3 음향 루트를 따라 제 2 사운드 유도 홀(1057)로 송신할 수 있다. 다른 트랜듀서(1053)는 역상 고-주파수 사운드를 출력하며, 역상 고-주파수 사운드를 제 4 음향 루트를 따라 또 다른 제 2 사운드 유도 홀(1057)로 송신할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 트랜듀서(1043) 및/또는 트랜듀서(1053)는 다양한 적절한 유형들일 수 있다. 예를 들어, 트랜듀서(1043) 및 트랜듀서(1053)는 동적 코일 스피커들일 수 있으며, 이것은 저-주파수에서 높은 민감도, 깊은 저 주파수 깊이, 및 작은 왜곡의 특성들을 가질 수 있다. 또 다른 예로서, 트랜듀서(1043) 및 트랜듀서(1053)는 가동 철편 스피커들일 수 있으며, 이것은 작은 크기, 높은 민감도, 및 큰 고-주파수 범위의 특성들을 가질 수 있다. 또 다른 예로서, 트랜듀서들(1043 및 1053)은 공기-전도 스피커들 또는 골-전도 스피커들일 수 있다. 또 다른 예로서, 트랜듀서(1043) 및 트랜듀서(1053)는 균형 잡힌 전기자 스피커들일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 트랜듀서(1043) 및 트랜듀서(1053)는 상이한 유형들일 수 있다. 예를 들어, 트랜듀서(1043)는 가동 철편 스피커일 수 있으며,트랜듀서(1053)는 이동 코일 스피커일 수 있다. 또 다른 예로서, 트랜듀서(1043)는 동적 코일 스피커일 수 있으며, 트랜듀서(1053)는 가동 철편 스피커일 수 있다.
도 10a 내지 도 10c에서, 음향 구동기(1010)의 두 개의 포인트 소스들 간의 거리는 d1일 수 있고, 음향 구동기(1020)의 두 개의 포인트 소스들 간의 거리는 d2일 수 있으며, d1은 d2보다 클 수 있다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 청취 위치(즉, 사용자가 음향 출력 장치를 착용할 때 외이도의 위치)는 두 개의 포인트 소스들의 세트의 라인 상에 대략적으로 위치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 청취 위치는 임의의 적절한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 청취 위치는 두 개의 포인트 소스들의 중심 포인트 상에 중심을 둔 원에 위치될 수 있다. 또 다른 예로서, 청취 위치는 포인트 소스들의 두 개의 세트들의 두 개의 라인들의 동일한 측면 상에 있을 수 있다.
도 10a 내지 도 10c에 도시된 음향 출력 장치의 단순화된 구조는 단지 예로서일 수 있으며, 이것은 본 개시에 대한 제한이 아니라는 것이 이해될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 지지 구조, 제어기, 신호 프로세서 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 음향 출력 장치를 예시한 개략도들이다.
몇몇 실시예들에서, 음향 구동기들(예컨대, 음향 구동기들(1043 또는 1053))은 다수의 협-대역 스피커들을 포함할 수 있다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치는 복수의 협-대역 스피커 유닛들 및 신호 프로세싱 모듈을 포함할 수 있다. 사용자의 좌측 또는 우측 측면 상에서, 음향 출력 장치는 각각, n개 그룹들의 협-대역 스피커 유닛들을 포함할 수 있다. 협-대역 스피커 유닛들의 각각의 그룹은 상이한 주파수 응답 곡선들을 가질 수 있으며, 각각의 그룹의 주파수 응답은 상호 보완적이며 종합적으로 가청 사운드 주파수 대역을 커버할 수 있다. 본 출원에서 사용된 협-대역 스피커 유닛은 저-주파수 음향 구동기 및/또는 고-주파수 음향 구동기보다 좁은 주파수 응답 범위를 가진 음향 구동기일 수 있다. 예로서 도 11a에 도시된 바와 같이 사용자의 좌측 측면 상에 위치된 스피커 유닛들을 취하자: A1 내지 An 및 B1 내지 Bn은 두 개의 포인트 소스들의 n개 그룹들을 형성한다. 동일한 전기 신호가 입력될 때, 각각의 두 개의 포인트 소스들은 상이한 주파수 범위들을 가진 사운드들을 생성할 수 있다. 각각의 두 개의 포인트 소스들의 거리(dn)를 설정함으로써, 각각의 주파수 대역의 근거리-장 및 원거리-장 사운드가 조정될 수 있다. 예를 들어, 근거리-장 사운드의 볼륨을 강화하고 원거리-장 누설의 볼륨을 감소시키기 위해, 고 주파수에 대응하는 두 개의 포인트 소스들의 쌍 사이에서의 거리는 저 주파수에 대응하는 두 개의 포인트 소스들의 쌍 사이에서의 거리보다 작을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 신호 프로세싱 모듈은 등화기(EQ) 프로세싱 모듈 및 디지털 신호 프로셋(DSP) 프로세싱 모듈을 포함할 수 있다. 신호 프로세싱 모듈은 신호 등화 및 다른 디지털 신호 프로세싱 알고리즘들(진폭 변조 및 위상 변조와 같은)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 프로세싱된 신호는 사운드를 출력하기 위해 대응하는 음향 구동기(예를 들어, 협-대역 스피커 유닛)에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 협-대역 스피커 유닛은 동적 코일 스피커 또는 가동 철편 스피커일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 협-대역 스피커 유닛은 균형 잡힌 전기자 스피커일 수 있다. 두 개의 포인트 소스들은 두 개의 균형 잡힌 전기자 스피커들을 사용하여 구성될 수 있으며, 두 개의 스피커들로부터 출력된 사운드는 반대 위상들에 있을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(음향 구동기들(840, 850, 1040 또는 1050)과 같은)는 다수의 세트들의 전체-대역 스피커들을 포함할 수 있다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치는 복수의 세트들의 전체-대역 스피커 유닛들 및 신호 프로세싱 모듈을 포함할 수 있다. 사용자의 좌측 또는 우측 측면 상에서, 음향 출력 장치는 각각 n 그룹들의 전체-대역 스피커 유닛들을 포함할 수 있다. 각각의 전체-대역 스피커 유닛은 동일한 또는 유사한 주파수 응답 곡선을 가질 수 있으며, 넓은 주파수 범위를 커버할 수 있다.
예로서 도 11b에 도시된 바와 같이 사용자의 좌측 측면 상에 위치된 스피커 유닛들을 취하면: A1 내지 An 및 B1 내지 Bn은 n 그룹들의 두 개의 포인트 소스들을 형성한다. 도 11a와 도 11b 간의 차이는 도 11b에서의 신호 프로세싱 모듈이 상이한 주파수 범위들에 대응하는 전기 신호들을 생성하기 위해 사운드 소스 신호에 대한 주파수 분할을 수행하기 위한 적어도 하나의 세트의 필터들을 포함할 수 있으며, 상이한 주파수 범위들에 대응하는 전기 신호들이 각각의 그룹의 전체-대역 스피커 유닛들로 입력될 수 있다는 것일 수 있다. 이러한 방식으로, 스피커 유닛들(두 개의 포인트 소스들과 유사한)의 각각의 그룹은 상이한 주파수 범위들을 가진 사운드들을 별도로 생성할 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 음향 루트를 예시한 개략도들이다.
상기 설명된 바와 같이, 음향 필터링 구조는 사운드의 주파수 분할을 달성하기 위해 사운드 루트에서 사운드 튜브, 사운드 공동, 및 사운드 저항과 같은 구조들을 설정함으로써 구성될 수 있다. 도 12a 내지 도 12c는 음향 루트를 사용하는 사운드 신호의 주파수 분할의 개략적인 구조적 다이어그램들을 도시한다. 도 12a 내지 도 12c는 사운드 신호에 대한 주파수 분할을 수행하기 위해 음향 루트를 사용할 때 음향 루트를 설정하는 예들이며, 본 개시에 대한 제한은 아닐 수 있다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 음향 루트는 직렬로 연결된 루멘(lumen) 구조들의 하나 이상의 그룹들을 포함할 수 있으며, 음향 저항 재료는 필터링 효과를 달성하도록 전체 구조의 음향 임피던스를 조정하기 위해 루멘 구조들에서 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 대역-통과 필터링 또는 저역-통과 필터링은 사운드의 주파수 분할을 달성하기 위해 루멘 구조들의 크기 및/또는 음향 저항 재료를 조정함으로써 사운드에 대해 수행될 수 있다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 세트들의 공진 공동들(예를 들어, 헬름홀츠(Helmholtz) 공동)을 가진 구조가 음향 루트의 브랜치 상에 구성될 수 있으며, 필터링 효과는 각각의 공진 공동의 크기 및 음향 저항 재료를 조정함으로써 달성될 수 있다. 도 12c에 도시된 바와 같이, 루멘 구조 및 공진 공동(예를 들어, 헬름홀츠 공동)의 조합은 음향 루트에 구성될 수 있으며, 필터링 효과는 루멘 구조 및/또는 공진 공동의 크기 및/또는 음향 저항 재료를 조정함으로써 달성될 수 있다.
도 13은 두 세트들의 2 포인트 소스들(고-주파수 2 포인트 소스들의 세트 및 저-주파수 2 포인트 소스들의 세트)의 동작하에서 음향 출력 장치(예를 들어, 음향 출력 장치(800))의 사운드 누설의 곡선을 도시한다. 두 세트들의 2 포인트 소스들의 주파수 분할 포인트들은 약 700Hz일 수 있다.
정규화 파라미터(α)는 누설된 사운드의 볼륨을 평가하기 위해 사용될 수 있다(α의 설명들은 식(4)에서 발견될 수 있다). 도 13에 도시된 바와 같이, 단일 포인트 소스와 비교하여, 두 개의 세트들의 2 포인트 소스들은 사운드 누설을 감소시키기 위해 더 강력한 능력을 가질 수 있다. 또한, 단지 하나의 세트의 2 포인트 소스들을 제공받은 음향 출력 장치와 비교하여, 두 개의 세트들의 2 포인트 소스들은 고-주파수 사운드들 및 저-주파수 사운드들을 별도로 출력할 수 있다. 저-주파수 2 포인트 소스들 간의 거리는 고-주파수 2 포인트 소스들의 것보다 클 수 있다. 저-주파수 범위에서, 저 주파수 2 포인트 소스들 사이에 더 큰 거리(d1)를 설정함으로써, 근거리-장 사운드의 볼륨에서의 증가는 원거리-장 누설의 볼륨에서의 증가보다 클 수 있으며, 이것은 저-주파수 대역에서 근거리-장 사운드 출력의 더 높은 볼륨을 달성할 수 있다. 동시에, 저-주파수 범위에서, 저 주파수 2 포인트 소스들의 사운드 누설이 매우 작기 때문에, 거리(d1)를 증가시키는 것은 사운드 누설을 약간 증가시킬 수 있다. 고-주파수 범위에서, 고 주파수 2 포인트 소스들 사이에 작은 거리(d2)를 설정함으로써, 고-주파수 사운드 누설 감소의 컷오프 주파수가 너무 낮으며 사운드 누설 감소의 오디오 대역이 너무 좁은 좁다는 문제가 극복될 수 있다. 그러므로, 거리(d1) 및/또는 거리(d2)를 설정함으로써, 본 개시의 실시예들에서 제공된 음향 출력 장치는 단일 포인트 소스 또는 단일 세트의 2 포인트 소스들을 가진 음향 출력 장치보다 더 강력한 사운드 누설 억제 능력을 획득할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 회로의 필터 특성, 트랜듀서의 주파수 특성, 및 음향 루트의 주파수 특성과 같은 인자들에 의해 영향을 받을 때, 음향 출력 장치의 실제 저-주파수 및 고-주파수 사운드들은 도 13에 도시된 것들과 상이할 수 있다. 또한, 저-주파수 및 고-주파수 사운드들은 주파수 분할 포인트 가까이에 있는 주파수 대역에서 특정한 중첩(앨리어싱)을 가져서, 음향 출력 장치의 총 사운드 누설 감소가 도 13에 도시된 바와 같이 주파수 분할 포인트에서 변형을 갖지 않게 할 수 있다. 대신에, 도 13에서 얇은 실선으로 도시된 바와 같이, 주파수 분할 포인트 가까이에 있는 주파수 대역에서 기울기 및/또는 전환이 있을 수 있다. 이들 차이들은 본 개시의 실시예들에 의해 제공된 음향 출력 장치의 전체 누설 감소 효과에 영향을 주지 않을 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 8 내지 도 13 및 관련된 설명들에 따르면, 본 개시에 의해 제공된 음향 출력 장치는 고-주파수 2 포인트 소스들 및 저-주파수 2 포인트 소스들을 설정함으로써 상이한 주파수 대역들에서 사운드들을 출력하기 위해 사용될 수 있어서, 더 양호한 음향 출력 효과를 달성할 수 있다. 또한, 상이한 거리들을 가진 상이한 세트들의 2 포인트 소스들을 설정함으로써, 음향 출력 장치는 고 주파수 대역에서 사운드 누설을 감소시키기 위한 더 강력한 능력을 가지며, 개방형 음향 출력 장치의 요건들을 충족시킬 수 있다.
몇몇 대안적인 실시예들에서, 음향 출력 장치는 적어도 하나의 음향 구동기를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 음향 구동기에 의해 생성된 사운드는 적어도 하나의 음향 구동기와 결합된 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들을 통해 바깥쪽으로 전파될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 배플(baffle) 구조를 제공받을 수 있으며, 따라서 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들은 배플의 두 개의 측면들 상에 분포될 수 있다. 이때, 귓바퀴는 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들을 분리하는 배플로서 작용할 수 있으며, 따라서 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들은 사용자의 외이도로 상이한 음향 루트들을 가질 수 있다. 2 포인트 소스들 및 배플에 대한 더 많은 설명들은 양쪽 모두가 2019년 12월 31일에 출원된, 국제 출원 번호 제PCT/CN2019/130921호 및 제PCT/CN2019/130942호에서 발견될 수 있으며, 그 각각의 전체 내용은 본 개시에서 참조로서 통합된다.
도 14는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 또 다른 대표적인 음향 출력 장치(1400)를 예시한 개략도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치(1400)는 지지 구조(1410) 및 지지 구조(1410) 내에 장착된 음향 구동기(1420)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(1400)는 지지 구조(1410)를 통해 사용자의 신체(예를 들어, 인체의 머리, 목, 또는 상체)에 착용될 수 있다. 동시에, 지지 구조(1410) 및 음향 구동기(1420)는 외이도에 접근하지만 막지 않을 수 있어서 사용자의 귀가 개방된 채로 있을 수 있도록 하며, 그에 따라 사용자는 음향 출력 장치(1400)로부터 출력된 사운드 및 외부 환경의 사운드 양쪽 모두를 들을 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치(1400)는 사용자의 귀 주변에 또는 부분적으로 주변에 배열되며, 공기 전도 또는 골 전도에 의해 사운드들을 송신할 수 있다.
지지 구조(1410)는 사용자의 신체에 착용되도록 사용되며 하나 이상의 음향 구동기들(1420)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 지지 구조(1410)는 중공 내부를 가진 밀폐된 셸 구조를 가질 수 있으며, 하나 이상의 음향 구동기들(1420)은 지지 구조(1410) 안에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(1400)는 안경, 헤드셋, 디스플레이 장치, AR/VR 헬멧 등과 같은, 제품과 조합될 수 있다. 이 경우에, 지지 구조(1410)는 걸거나 또는 클램핑하는 방식으로 사용자의 귀 가까이에 고정될 수 있다. 몇몇 대안적인 실시예들에서, 훅이 지지 구조(1410) 상에 제공될 수 있으며, 훅의 형태는 사용자의 귓바퀴의 형태에 매칭될 수 있어서, 음향 출력 장치(1400)가 훅을 통해 사용자의 귀에 독립적으로 착용될 수 있도록 한다. 음향 출력 장치(1400)는 유선 또는 무선 방식으로(예를 들어, 블루투스) 신호 소스(예를 들어, 컴퓨터, 이동 전화, 또는 다른 이동 디바이스들)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 좌측 및 우측 귀들에서 음향 출력 장치(1400)는 무선 방식으로 신호 소스와 직접 통신 연결을 할 수 있다. 또 다른 예로서, 좌측 및 우측 귀들에서 음향 출력 장치(1400)는 제 1 출력 장치 및 제 2 출력 장치를 포함할 수 있다. 제 1 출력 장치는 신호 소스와 통신 연결을 할 수 있으며, 제 2 출력 장치는 무선 방식으로 제 1 출력 장치와 무선으로 연결될 수 있다. 제 1 출력 장치 및 제 2 출력 장치의 오디오 출력은 하나 이상의 동기화 신호들을 통해 동기화될 수 있다. 본 출원에서 개시된 무선 연결은 이에 제한되지 않지만, 블루투스, 근거리 네트워크, 광역 네트워크, 무선 개인 영역 네트워크, 근거리장 통신 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 구조(1410)는 인간 귀들에 적합한 형태, 예를 들어, 원형 링, 타원형, 다각형(규칙적 또는 불규칙적), U-형, V-형, 반원을 가진 셸 구조를 가질 수 있어서, 지지 구조(1410)가 사용자의 귀에 직접 훅으로 잠글 수 있도록 한다. 몇몇 실시예들에서, 지지 구조(1410)는 하나 이상의 고정된 구조들을 포함할 수 있다. 고정된 구조(들)는 이어 훅, 헤드 스트립, 또는 탄성 밴드를 포함할 수 있으며, 따라서 음향 출력 장치(1400)가 사용자에 더 양호하게 고정될 수 있어서, 음향 출력 장치(1400)가 아래로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 단지 예로서, 탄성 밴드는 머리 영역 주위에 착용될 헤드밴드일 수 있다. 또 다른 예로서, 탄성 밴드는 목/어깨 영역 주위에 착용될 넥밴드일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 탄성 밴드는 연속적인 밴드이며 사용자의 머리에 착용되기 위해 탄성적으로 신장될 수 있다. 그 동안에, 탄성 밴드는 또한 음향 출력 장치(1400)가 사용자의 머리 상에서 특정 위치에 고정될 수 있도록 사용자의 머리에 압력을 가할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 탄성 밴드는 비연속적 밴드일 수 있다. 예를 들어, 탄성 밴드는 강성 부분 및 가요성 부분을 포함할 수 있다. 강성 부분은 강성 재료(예를 들어, 플라스틱 또는 금속)로 만들어질 수 있으며, 강성 부분은 물리적 연결에 의해 음향 출력 장치(1400)의 지지 구조(1410)에 고정될 수 있다. 가요성 부분은 탄성 재료(예를 들어, 의류, 합성물, 또는/및 네오프렌)로 만들어질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 사용자가 음향 출력 장치(1400)를 착용할 때, 지지 구조(1410)는 귓바퀴 위 또는 아래에 위치될 수 있다. 지지 구조(1410)는 사운드를 송신하기 위해 사운드 유도 홀(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)을 제공받을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 사운드 유도 홀(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)은 각각, 사용자의 귓바퀴 양쪽 측면들 상에 위치될 수 있으며, 음향 구동기(1420)는 사운드 유도 홀(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)을 통해 사운드들을 출력할 수 있다.
음향 구동기(1420)는 전기 신호를 수신하며, 전기 신호 출력을 위한 사운드 신호로 변환할 수 있는 구성요소일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 주파수에 대하여, 음향 구동기(1420)의 유형은 저-주파수 음향 구동기, 고-주파수 음향 구동기, 또는 전체-주파수 음향 구동기, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(1420)는 이동 코일, 가동 철편, 압전, 정전, 자기 변형 구동기 등, 또는 그것의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(1420)는 진동 가로막을 포함할 수 있다. 진동 가로막이 진동할 때, 사운드들은 각각 진동 가로막의 전방 및 후방 측면들로부터 송신될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 지지 구조(1410)에서 진동 가로막의 전방 측면은 사운드를 송신하기 위해 전방 챔버(1413)를 제공받을 수 있다. 전방 챔버(1413)는 사운드 유도 홀(1411)과 음향적으로 결합될 수 있다. 진동 가로막의 전방 측면 상에서의 사운드는 전방 챔버(1413)를 통해 사운드 유도 홀(1411)로부터 출력될 수 있다. 지지 구조(1410)에서 진동 가로막의 후방 측면은 사운드를 송신하기 위해 후방 챔버(1414)를 제공받을 수 있다. 후방 챔버(1414)는 사운드 유도 홀(1412)과 음향적으로 결합될 수 있다. 진동 가로막의 후방 측면 상에서의 사운드는 후방 챔버(1414)를 통해 사운드 유도 홀(1412)로부터 출력될 수 있다. 진동 가로막이 진동하고 있을 때, 진동 가로막의 전방 측면 및 후방 측면은 반대 위상들을 가진 사운드들을 동시에 생성할 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 각각, 전방 챔버(1413) 및 후방 챔버(1414)를 통과한 후, 사운드들은 각각, 사운드 유도 홀(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)로부터 바깥쪽으로 전파될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전방 챔버(1413) 및 후방 챔버(1414)의 구조를 조정함으로써, 사운드 유도 홀(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)에서 음향 구동기(1420)에 의해 출력된 사운드들은 특정 조건들을 충족시킬 수 있다. 예를 들어, 전방 챔버(1413) 및 후방 챔버(1414)의 길이들을 설계함으로써, 사운드 유도 홀(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)은 특정 위상 관계(예를 들어, 반대 위상들)를 가진 사운드들을 출력할 수 있다. 그러므로, 음향 출력 장치의 근거리 장에서 사용자가 듣는 사운드의 작은 볼륨 및 음향 출력 장치(1400)의 원거리 장에서의 큰 사운드 누설을 포함한 문제들이 효과적으로 해결될 수 있다.
몇몇 대안적인 실시예들에서, 음향 구동기(1420)는 또한 복수의 진동 가로막들(예컨대, 두 개의 진동 가로막들)을 포함할 수 있다. 복수의 진동 가로막들의 각각은, 지지 구조에서 진동 가로막에 연결된 공동을 통과할 수 있는, 사운드를 생성하기 위해 진동하며, 대응하는 사운드 유도 홀(들)로부터 출력할 수 있다. 복수의 진동 가로막들은 동일한 제어기 또는 상이한 제어기들에 의해 제어되며 특정한 위상 및 진폭 조건들을 만족시키는 사운드들(예를 들어, 동일한 진폭이지만 반대 위상들의 사운드들, 상이한 진폭들 및 반대 위상들의 사운드들 등)을 생성할 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 특정한 사운드 주파수를 갖고, 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 증가함에 따라, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨 및 두 개의 포인트 소스들에 대응하는 누설된 사운드의 볼륨은 증가할 수 있다. 더 명확한 설명을 위해, 사용자가 듣는 사운드의 볼륨, 사운드 누설의 볼륨 간의 관계, 및 포인트 소스 거리(d)는 도 15 내지 도 17과 관련하여 추가로 설명될 수 있다.
도 15는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 두 개의 포인트 소스들 및 청취 위치를 예시한 개략도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)는 청취 위치의 동일한 측면 상에 있을 수 있다. 포인트 소스(a1)는 청취 위치에 더 가까울 수 있으며 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)는 동일한 진폭이지만 반대 위상들을 가진 사운드들을 출력할 수 있다.
도 16은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 사운드의 주파수의 함수로서 상이한 거리들을 가진 2 포인트 소스들의 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 가로 좌표는 두 개의 포인트 소스들(a1 및 a2로 표시됨)에 의해 출력된 사운드의 주파수(f)를 나타낼 수 있으며, 단위는 헤르츠(Hz)일 수 있다. 세로 좌표는 사운드의 볼륨을 나타낼 수 있으며, 단위는 데시벨(dB)일 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 포인트 소스(a1)와 포인트 소스(a2) 간의 거리가 점진적으로 증가함에 따라(예를 들어, d에서 10d로), 청취 위치에서 사운드 볼륨은 점진적으로 증가할 수 있다. 즉, 포인트 소스(a1)와 포인트 소스(a2) 간의 거리가 증가함에 따라, 청취 위치에 이르는 두 개의 사운드들 간의 음압 진폭에서의 차이(즉, 음압 차)는 더 커져서, 사운드 소거 효과를 더 약하게 할 수 있으며, 이것은 청취 위치에서 사운드 볼륨을 증가시킬 수 있다. 그러나, 사운드 소거의 존재로 인해, 청취 위치에서의 사운드 볼륨은 저 및 중간 주파수 대역(예를 들어, 1000Hz 미만의 주파수)에서의 동일한 위치에서 단일 포인트 소스에 의해 생성된 사운드 볼륨보다 여전히 작을 수 있다. 그러나, 고-주파수 대역(예를 들어, 10000Hz에 가까운 주파수)에서, 사운드의 파장에서의 감소로 인해, 사운드의 상호 강화가 나타나서, 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 사운드를 단일 포인트 소스의 것보다 더 크게 할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음압은 공기의 진동을 통해 사운드에 의해 생성된 압력을 나타낼 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 두 개의 포인트 소스들(예를 들어, 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)) 간의 거리를 증가시킴으로써, 청취 위치에서의 사운드 볼륨은 증가될 수 있다. 그러나, 거리가 증가함에 따라, 두 개의 포인트 소스들의 사운드 소거는 더 약해질 수 있으며, 이것은 원거리-장 사운드 누설의 증가로 이어질 수 있다. 예시 목적들을 위해, 도 17은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 사운드의 주파수와 함께 원거리 장에서 두 개의 포인트 소스들 간의 상이한 거리들의 정규화된 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다. 가로 좌표는 사운드의 주파수(f)를 나타낼 수 있으며, 단위는 헤르츠(Hz)일 수 있다. 세로 좌표는 누설된 사운드의 볼륨을 평가하기 위한 정규화 파라미터(α)를 사용할 수 있으며, 단위는 데시벨(dB)일 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 기준으로서 단일 포인트 소스의 정규화 파라미터(α)를 취할 때, 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 d에서 10d로 증가함에 따라, 정규화 파라미터(α)는 점진적으로 증가하며, 이것은 사운드 누설이 점진적으로 증가할 수 있음을 나타낸다. 정규화 파라미터(α)에 대한 더 많은 설명들은 식(4) 및 관련된 설명들에서 발견될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치에 배플 구조를 부가하는 것은 음향 출력 장치의 출력 효과를 개선하는데, 즉 근거리-장 청취 위치에서 사운드 세기를 증가시키면서, 원거리-장 사운드 누설의 볼륨을 감소시키는데 유리할 수 있다. 예시를 위해, 도 18은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 두 개의 포인트 소스들 사이에 제공된 대표적인 배플을 예시한 다이어그램이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 배플이 포인트 소스(a1)와 포인트 소스(a2) 사이에 제공될 때, 근거리 장에서, 포인트 소스(a2)의 음파는 청취 위치에서 포인트 소스(a1)의 음파를 방해하기 위해 배플을 바이패스할 필요가 있을 수 있으며, 이것은 음향 루트의 길이를 포인트 소스(a2)에서 청취 위치로 증가시키는 것과 같을 수 있다. 그러므로, 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)가 동일한 진폭을 갖는다고 가정하면, 배플이 없는 경우와 비교하여, 청취 위치에서 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)의 음파들의 진폭에서의 차이가 증가할 수 있어서, 청취 위치에서 두 개의 사운드들의 소거의 정도는 감소할 수 있으며, 이것은 청취 위치에서의 사운드 볼륨을 증가하게 한다. 원거리 장에서, 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)에 의해 생성된 음파들은 큰 공간에서 배플을 바이패스할 필요가 없기 때문에, 음파들은 간섭할 수 있다(배플이 없는 경우와 유사하게). 배플이 없는 경우와 비교하여, 원거리 장에서 사운드 누설은 상당히 증가하지 않을 수 있다. 그러므로, 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2) 사이에 제공되는 배플 구조는 원거리-장 누설의 볼륨이 상당히 증가하지 않는 동안 근거리-장 청취 위치에서 사운드 볼륨을 상당히 증가시킬 수 있다.
본 개시에서, 두 개의 포인트 소스들이 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 위치될 때, 귓바퀴는 배플로서 작용할 수 있으며, 따라서 귓바퀴는 또한 편리함을 위해 배플로서 불리울 수 있다. 예로서, 귓바퀴의 존재로 인해, 결과는 근거리-장 사운드가 D1의 거리(또한 모드 1로서 알려진)를 가진 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성될 수 있는 것과 같을 수 있다. 원거리-장 사운드는 D2의 거리(또한 모드 2로서 알려진)를 가진 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성될 수 있으며, D1 > D2. 도 19는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 귓바퀴가 두 개의 포인트 소스들 사이에 위치될 때 사운드의 주파수의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 주파수가 낮을 때(예를 들어, 주파수가 1000Hz 미만일 때), 근거리-장 사운드(즉, 사용자의 귀에 의해 사용자가 듣는 사운드)에서의 볼륨은 기본적으로 모드 1에서의 근거리-장 사운드의 것과 동일할 수 있고, 모드 2에서의 근거리-장 사운드의 볼륨보다 클 수 있으며, 단일 포인트 소스의 근거리-장 사운드의 볼륨에 가까울 수 있다. 주파수가 증가함에 따라(예를 들어, 주파수가 2000Hz 내지 7000Hz 사이에 있을 때), 모드 1에서 근거리-장 사운드의 볼륨 및 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 분포되는 두 개의 포인트 소스들은 하나의 포인트 소스의 것보다 클 수 있다. 사용자의 귓바퀴가 두 개의 포인트 소스들 사이에 위치될 때, 사운드 소스로부터 사용자의 귀로 송신된 근거리-장 사운드의 볼륨은 효과적으로 강화될 수 있다는 것을 보여준다. 도 20은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 귓바퀴가 두 개의 포인트 소스들 사이에 위치될 때 사운드의 주파수의 함수로서 누설된 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 도 20에 도시된 바와 같이, 주파수가 증가함에 따라, 원거리-장 누설의 볼륨은 증가할 수 있다. 두 개의 포인트 소스들이 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 분포될 때, 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 원거리-장 누설의 볼륨은 기본적으로 모드 2에서 원거리-장 누설의 볼륨과 같을 수 있으며, 양쪽 모두는 모드 1에서 원거리-장 누설의 볼륨 및 단일 포인트 소스의 원거리-장 누설의 볼륨보다 작을 수 있다. 사용자의 귓바퀴가 두 개의 포인트 소스들 사이에 위치될 때, 사운드 소스로부터 원거리 장으로 송신된 사운드는 효과적으로 감소될 수 있으며, 즉 사운드 소스에서 주변 환경으로의 사운드 누설이 효과적으로 감소될 수 있다는 것을 보여준다. 도 21은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 음향 출력 장치의 두 개의 포인트 소스들이 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 분포될 때 사운드의 주파수의 함수로서 정규화 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 주파수가 10000Hz 미만일 때, 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 분포되는 두 개의 포인트 소스들의 정규화 파라미터는 모드 1(두 개의 포인트 소스들 간에 배플 구조가 없으며, 거리는 D1이다), 모드 2(두 개의 포인트 소스들 간에 배플 구조가 없으며, 거리는 D2이다), 및 단일 포인트 소스의 경우에 정규화 파라미터 미만일 수 있으며, 이것은 두 개의 포인트 소스들이 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 위치될 때, 음향 출력 장치가 사운드 누설을 감소시키기 위해 더 양호한 능력을 가질 수 있음을 보여줄 수 있다.
두 개의 포인트 소스들 또는 두 개의 사운드 유도 홀 간에 배플을 갖거나 또는 그것 없이 음향 출력 장치의 효과를 추가로 설명하기 위해, 청취 위치에서 근거리-장 사운드의 볼륨 및/또는 상이한 조건들하에서 원거리-장 누설의 볼륨은 구체적으로 이하에서 설명될 수 있다.
도 22는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 두 개의 포인트 소스들 간에 배플을 갖거나 또는 그것 없이 사운드의 주파수의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨 및 누설된 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 근거리 장에서, 음향 출력 장치의 두 개의 포인트 소스들(즉, 두 개의 사운드 유도 홀들) 사이에 배플을 부가한 후, 그것은 두 개의 포인트 소스들 간의 거리를 증가시키는 것과 같을 수 있으며, 근거리-장 청취 위치에서 사운드 볼륨은 큰 거리를 가진 두 개의 포인트 소스들의 세트에 의해 생성되는 것과 같을 수 있다. 근거리-장 사운드의 볼륨은 배플이 없는 경우와 비교하여 상당히 증가될 수 있다. 원거리 장에서, 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 음파들의 간섭이 배플에 의해 좀처럼 영향을 받지 않을 수 있기 때문에, 사운드 누설은 작은 거리를 가진 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성되는 것과 같을 수 있으며, 그러므로 사운드 누설은 배플을 갖거나 또는 그것 없이 상당히 변하지 않을 수 있다. 두 개의 사운드 유도 홀들(즉, 두 개의 포인트 소스들) 사이에 배플을 설정함으로써, 사운드 누설을 감소시키기 위한 사운드 출력 장치의 능력은 효과적으로 개선될 수 있으며, 음향 출력 장치의 근거리-장 사운드의 볼륨은 상당히 증가될 수 있다는 것을 볼 수 있다. 그러므로, 음향 출력 장치의 사운드 생성 구성요소들에 대한 요건들이 감소될 수 있다. 동시에, 단순한 회로 구조가 음향 출력 장치의 전기 손실을 감소시킬 수 있으며, 따라서 음향 출력 장치의 작업 시간은 특정한 양의 전기하에서 크게 연장될 수 있다.
도 23은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 주파수가 300Hz일 때 두 개의 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨 및 누설된 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 도 24는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 주파수가 1000Hz일 때 두 개의 포인트 소스들 간의 거리의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨 및 누설된 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 근거리 장에서, 주파수가 300Hz 또는 1000Hz일 때, 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)의 증가로서, 두 개의 포인트 소스들 간에 배플을 가진 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 두 개의 포인트 소스들 간에 배플이 없는 것보다 클 수 있으며, 이것은 이러한 주파수에서, 두 개의 포인트 소스들 간의 배플 구조가 근거리 장에서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨을 효과적으로 증가시킬 수 있음을 보여준다. 원거리 장에서, 두 개의 포인트 소스들 간에 배플을 가진 누설된 사운드의 볼륨은 두 개의 포인트 소스들 간에 배플이 없는 것과 같을 수 있으며, 이것은 이러한 주파수에서, 두 개의 포인트 소스들 사이에 배열된 배플 구조를 갖거나 또는 그것 없이 원거리-장 사운드 누설에 대한 적은 영향을 준다는 것을 보여준다.
도 25는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 주파수가 5000Hz일 때 거리의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨 및 누설된 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 도 25에 도시된 바와 같이, 근거리 장에서, 주파수가 5000Hz일 때, 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)가 증가함에 따라, 두 개의 포인트 소스들 간에 배플이 있을 때 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 배플이 없을 때보다 클 수 있다. 원거리-장에서, 배플을 갖거나 또는 그것이 없는 두 개의 포인트 소스들의 누설된 사운드의 볼륨은 거리(d)의 함수로서 변동적일 수 있다. 전반적으로, 배플 구조가 두 개의 포인트 소스들 사이에 배열되는지는 원거리-장 누설에 적은 영향을 준다.
도 26 내지 도 28은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)가 각각, 1cm, 2cm, 3cm일 때 사운드의 주파수의 함수로서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프들이다. 도 29는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)가 1cm일 때 사운드의 주파수의 함수로서 원거리 장의 정규화 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다. 도 30은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)가 2cm일 때 사운드의 주파수의 함수로서 원거리 장의 정규화 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다. 도 31은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 두 개의 포인트 소스들의 거리(d)가 4cm일 때 사운드의 주파수의 함수로서 원거리 장의 정규화 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다. 도 26 내지 도 28에 도시된 바와 같이, 근거리-장 청취 위치(예를 들어, 사용자의 귀)에서, 특정한 주파수에서, 사운드 유도 홀들의 상이한 거리들(d)(예를 들어, 1cm, 2cm, 4cm)에 대해, 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 위치된 두 개의 사운드 유도 홀들의 사운드 볼륨(즉, 도면에 도시된 "배플 효과" 상황)은 귓바퀴의 동일한 측면 상에 위치된 두 개의 사운드 유도 홀들의 사운드 볼륨(즉, 도면들에 도시된 바와 같이 "배플이 없는" 경우)보다 클 수 있다. 특정한 주파수는 10000Hz 미만, 5000Hz 미만, 또는 1000Hz 미만일 수 있다.
도 29 내지 도 31에 도시된 바와 같이, 원거리-장 위치(예를 들어, 사용자의 귀로부터 떨어진 환경 위치)에서, 특정한 주파수에서, 사운드 유도 홀들의 상이한 거리들(예를 들어, 1cm, 2cm, 및 4cm)에 대해, 두 개의 사운드 유도 홀들이 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 제공될 때 생성된 누설된 사운드의 볼륨은 두 개의 사운드 유도 홀들이 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 제공되지 않을 때 생성된 것보다 작을 수 있다. 두 개의 사운드 유도 홀들 또는 두 개의 포인트 소스들 간의 거리가 증가함에 따라, 원거리-장 위치에서 사운드의 간섭 소거는 약해질 수 있어서, 원거리-장 누설에서의 점진적인 증가 및 사운드 누설을 감소시키기 위한 더 약한 능력을 야기할 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 그러므로, 두 개의 사운드 유도 홀들 또는 두 개의 포인트 소스들 간의 거리(d)는 너무 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 출력 사운드를 근거리 장에서 가능한 크게 유지하며, 원거리 장에서 사운드 누설을 억제하기 위해, 두 개의 사운드 유도 홀들 간의 거리(d)는 예를 들어, 20cm, 12cm, 10cm, 6cm 등보다 크지 않도록 설정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치의 크기 및 사운드 유도 홀들의 구조적 요건들을 고려하면, 두 개의 사운드 유도 홀들 간의 거리(d)는 예를 들어, 1cm 내지 12cm, 1cm 내지 10cm, 1cm 내지 8cm, 1cm 내지 6cm, 1cm 내지 3cm 등의 범위에 있도록 설정될 수 있다.
상기 설명은 단지 설명의 편리함을 위한 것이며 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 주의되어야 한다. 이 기술분야의 숙련자들에 대해, 본 개시의 원리를 이해한 후, 음향 출력 장치의 형태들 및 세부사항들에서의 다양한 수정들 및 변화들이 본 원리로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 복수의 사운드 유도 홀들은 배플의 양쪽 측면들 상에서 설정될 수 있다. 배플의 양쪽 측면들 상에서 사운드 유도 홀들의 수는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 예를 들어, 배플의 일 측면 상에서의 사운드 유도 홀들의 수는 2일 수 있으며, 다른 측면 상에서 사운드 유도 홀들의 수는 2 또는 3일 수 있다. 이들 수정들 및 변화들은 본 개시의 보호 범위 내에 여전히 있을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 두 개의 포인트 소스들 간의 거리를 유지한다는 것을 전제로 하여, 두 개의 포인트 소스들에 대한 청취 위치의 상대적인 위치는 근거리-장 사운드의볼륨 및 원거리-장 누설 감소에 특정한 영향을 줄 수 있다. 음향 출력 장치의 음향 출력 효과를 개선하기 위해, 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들을 제공받을 수 있다. 적어도 두 개의 사운드 유도 홀들은 각각, 사용자의 귓바퀴의 앞 및 뒷 측면들 상에 위치된 두 개의 사운드 유도 홀들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 사용자의 귓바퀴의 후방 측면 상에 위치된 사운드 유도 홀로부터 전파된 사운드가 사용자의 외이도에 이르기 위해 귓바퀴를 바이패스할 필요가 있음을 고려할 때, 귓바퀴의 앞 측면 상에 위치된 사운드 유도 홀 및 사용자의 외이도 간의 음향 루트(즉, 사운드 유도 홀에서 사용자의 외이도 입구까지의 음향 거리)는 귓바퀴의 후방 측면 상에 위치된 사운드 유도 홀과 사용자의 귀 간의 음향 루트보다 짧다. 음향 출력 효과에 대한 청취 위치의 효과를 추가로 설명하기 위해, 4개의 대표적인 청취 위치들(청취 위치 1, 청취 위치 2, 청취 위치 3, 청취 위치 4)이 도 32에서 도시된 바와 같이 선택될 수 있다. 청취 위치 1, 청취 위치 2, 및 청취 위치 3은 r1일 수 있는, 포인트 소스(a1)로부터 동일한 거리를 가질 수 있다. 청취 이치 4와 포인트 소스(a1) 간의 거리는 r2일 수 있으며, r2 < r1이다. 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)는 각각 반대 위상들을 가진 사운드들을 생성할 수 있다.
도 33은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 사운드의 주파수의 함수로서 상이한 청취 위치들에서 배플 없이 두 개의 포인트 소스들의 사용자가 듣는 사운드의 볼륨을 예시한 그래프이다. 도 34는 사운드의 주파수의 함수로서 상이한 청취 위치들의 정규화 파라미터를 예시한 그래프이다. 정규화 파라미터는 식(4)을 참조하여 획득될 수 있다. 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 청취 위치 1에 대해, 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)로부터 청취 위치 1로의 음향 루프들 간의 차이가 작으므로, 청취 위치 1에서 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 사운드들의 진폭의 차이는 작을 수 있다. 그러므로, 청취 위치 1에서 두 개의 포인트 소스들의 사운드들의 간섭은 사용자가 듣는 사운드의 볼륨이 다른 청취 위치들의 것보다 작게 할 수 있다. 청취 위치 2에 대해, 청취 위치 1과 비교하여, 청취 위치 2와 포인트 소스(a1) 간의 거리는 변하지 않을 채로 있을 수 있으며, 즉 포인트 소스(a1)에서 청취 위치 2까지의 음향 루트는 변하지 않을 수 있다. 그러나, 청취 위치 2와 포인트 소스(a2) 간의 거리는 더 길 수 있으며, 포인트 소스(a2)와 청취 위치 2 간의 음향 루트의 길이는 증가할 수 있다. 청취 위치 2에서 포인트 소스(a1)에 의해 생성된 사운드 및 포인트 소스(a2)에 의해 생성된 사운드의 진폭 차는 증가할 수 있다. 그러므로, 청취 위치 2에서 간섭 후 두 개의 포인트 소스들로부터 송신된 사운드의 볼륨은 청취 위치 1에서의 것보다 클 수 있다. R1의 반경을 가진 아크 상에서의 모든 위치들 중에서, 포인트 소스(a1)에서 청취 위치 3까지의 음향 루트와 포인트 소스(a2)에서 청취 위치 3까지의 음향 루트 간의 차이는 가장 길 수 있다. 그러므로, 청취 위치 1 및 청취 위치 2와 비교하여, 청취 위치 3은 사용자가 듣는 사운드의 최고 볼륨을 가질 수 있다. 청취 위치 4에 대해, 청취 위치 4와 포인트 소스(a1) 간의 거리는 짧을 수 있다. 청취 위치 4에서 포인트 소스(a1)의 사운드 진폭은 클 수 있다. 그러므로, 청취 위치 4에서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 클 수 있다. 요약하면, 근거리-장 청취 위치에서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 청취 위치 및 두 개의 포인트 소스들의 상대적인 위치가 변함에 따라 변할 수 있다. 청취 위치가 두 개의 포인트 소스들 사이에서의 라인 상에 있으며 두 개의 포인트 소스들의 동일한 측면(예를 들어, 청취 위치 3) 상에 있을 때, 청취 위치에서 두 개의 포인트 소스들 간의 음향 루트 차이는 최대일 수 있다(음향 루트 차는 두 개의 포인트 소스들 간의 거리(d)일 수 있다). 이 경우에(즉, 귓바퀴가 배플로서 사용되지 않을 때), 이러한 청취 위치에서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 다른 위치들에서의 것보다 클 수 있다. 식(4)에 따르면, 원거리-장 누설이 일정할 때, 이러한 청취 위치에 대응하는 정규화 파라미터는 최소일 수 있으며, 누설 감소 능력은 가장 강할 수 있다. 동시에, 청취 위치(예를 들어, 청취 위치 4) 및 포인트 소스(a1) 간의 거리(r1)를 감소시키는 것은 청취 위치에서 볼륨을 추가로 증가시키고 동시에 사운드 누설을 감소시키며, 누설을 감소시키기 위한 능력을 개선할 수 있다.
도 35는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 주파수의 함수로서 근거리 장에서의 상이한 청취 위치들에서 배플을 가진 두 개의 포인트 소스들(도 32에 도시된 바와 같이)의 사용자가 듣는 사운드의 볼륨을 예시한 그래프이다. 도 36은 주파수의 함수로서, 도 35에 기초하여 식(4)을 참조하여 획득된 상이한 청취 위치들의 정규화 파라미터들의 그래프이다. 도 35 및 도 36에 도시된 바와 같이, 배플이 없는 경우와 비교하여, 청취 위치 1에서 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 배플이 있을 때 상당히 증가할 수 있다. 청취 위치 1에서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 청취 위치 2 및 청취 위치 3에서의 것을 초과할 수 있다. 포인트 소스(a2)로부터 청취 위치 1로의 음향 루트가 배플이 두 개의 포인트 소스들 사이에 설정된 후 증가할 수 있다는 것이 이유일 수 있다. 그 결과, 청취 위치 1에서 두 개의 포인트 소스들 간의 음향 루트 차이는 상당히 증가할 수 있다. 청취 위치 1에서 두 개의 포인트 소스들에 의해 생성된 사운드들 간의 진폭 차는 증가하여, 사운드 간섭 소거를 생성하는 것을 어렵게 하며, 그에 의해 청취 위치 1에서 생성된 사용자가 듣는 사운드의 볼륨을 상당히 증가시킬 수 있다. 청취 위치 4에서, 청취 위치와 포인트 소스(a1) 간의 거리가 추가로 감쇠되므로, 이 위치에서 포인트 소스(a1)의 사운드 진폭은 더 커질 수 있다. 청취 위치 4에서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 4개의 청취 위치들 중에서 여전히 제일 클 수 있다. 청취 위치 2 및 청취 위치 3에 대해, 포인트 소스(a2)에서 두 개의 청취 위치들까지의 음향 루트에 대한 배플의 효과는 매우 명확하지 않으므로, 청취 위치 2 및 청취 위치 3에서 볼륨 증가 효과는 배플에 더 가까운 청취 위치 1 및 청취 위치 4에서의 것보다 작을 수 있다.
원거리 장에서 누설된 사운드의 볼륨은 청취 위치들에 따라 변하지 않을 수 있으며, 근거리 장에서 청취 위치에서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨은 청취 위치들에 따라 변할 수 있다. 이 경우에, 식(4)에 따르면, 음향 출력 장치의 정규화 파라미터는 상이한 청취 위치들에서 달라질 수 있다. 구체적으로, 사용자가 듣는 사운드의 많은 볼륨을 가진 청취 위치(예컨대, 청취 위치 1 및 청취 위치 4)는 작은 정규화 볼륨 및 사운드 누설을 감소시키기 위한 강력한 능력을 가질 수 있다. 사용자가 듣는 사운드의 작은 볼륨을 가진 청취 위치(예컨대, 청취 위치 2 및 청취 위치 3)는 큰 정규화 파라미터 및 누설을 감소시키기 위한 약한 능력을 가질 수 있다.
그러므로, 음향 출력 장치의 실제 적용 시나리오에 따라, 사용자의 귓바퀴는 배플로서 작용할 수 있다. 이 경우에, 음향 출력 장치상에서 두 개의 사운드 유도 홀들은 각각, 귓바퀴의 앞 측면 및 뒤 측면 상에 배열될 수 있으며, 외이도는 청취 위치로서 두 개의 사운드 유도 홀들 사이에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치상에서 두 개의 사운드 유도 홀들의 위치들을 설계함으로써, 귓바퀴의 앞 측면 상에서의 사운드 유도 홀과 외이도 간의 거리는 귓바퀴의 뒤 측면 상에서의 사운드 유도 홀과 외이도 간의 거리보다 작을 수 있다. 이 경우에, 음향 출력 장치는 귓바퀴의 앞 측면 상에서의 사운드 유도 홀이 외이도에 가까우므로 외이도에서 큰 사운드 진폭을 생성할 수 있다. 귓바퀴의 뒷면 상에서의 사운드 유도 홀에 의해 형성된 사운드 진폭은 외이도에서 더 작을 수 있으며, 이것은 외이도에서 두 개의 사운드 유도 홀들에서 사운드의 간섭 소거를 피할 수 있고, 그에 의해 외이도에서 사용자가 듣는 사운드의 볼륨이 큰 것을 보장할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 착용될 때 귓바퀴와 접촉할 수 있는 하나 이상의 접촉 포인트들(예컨대, 귀의 형태에 매칭시키기 위한 지지 구조상에서의 "변곡 포인트")을 포함할 수 있다. 접촉 포인트(들)는 두 개의 사운드 유도 홀들을 연결하는 라인 상에 또는 두 개의 사운드 유도 홀들을 연결하는 라인의 일 측면 상에 위치될 수 있다. 그리고 전방 사운드 유도 홀과 접촉 포인트(들) 간의 거리 대 후방 사운드 유도 홀과 접촉 포인트(들) 간의 거리의 비는 0.05 내지 20일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 비는 0.1 내지 10일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 비는 0.2 내지 5일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 비는 0.4 내지 2.5일 수 있다.
도 37은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 두 개의 포인트 소스들 및 배플(예컨대, 귓바퀴)을 예시한 개략도이다. 몇몇 실시예들에서, 두 개의 사운드 유도 홀들 간의 배플의 위치는 음향 출력 효과에 특정한 영향을 가질 수 있다. 단지 예로서, 도 37에 도시된 바와 같이, 배플은 포인트 소스(a1)와 포인트 소스(a2) 사이에서 제공될 수 있고, 청취 위치는 포인트 소스(a1) 및 포인트 소스(a2)를 연결하는 라인 상에 위치될 수 있다. 또한, 청취 위치는 포인트 소스(a1)와 배플 사이에 위치될 수 있다. 포인트 소스(a1)와 배플 간의 거리는 L일 수 있다. 포인트 소스(a1)와 포인트 소스(a2) 가의 거리는 d일 수 있다. 포인트 소스(a1)와 사용자가 듣는 사운드 간의 거리는 L1일 수 있다. 청취 위치와 배플 간의 거리는 L2일 수 있다. 거리(L1)가 일정할 때, 배플의 움직임은 L 대 d의 상이한 비들을 야기할 수 있으며, 그에 의해 청취 위치에서 사용자가 듣는 사운드의 상이한 볼륨들 및/또는 원거리-장 누설의 볼륨들을 획득할 수 있다.
도 38은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 배플이 상이한 위치들에 있을 때 사운드의 주파수의 함수로서 근거리-장 사운드의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 도 39는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 배플이 상이한 위치들에 있을 때 사운드의 주파수의 함수로서 원거리-장 누설의 볼륨의 변화를 예시한 그래프이다. 도 40은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 배플이 상이한 위치들에 있을 때 사운드의 주파수의 함수로서 정규화 파라미터의 변화를 예시한 그래프이다. 도 38 내지 도 40에 따르면, 원거리-장 누설의 볼륨은 두 개의 포인트 소스들 간의 배플의 위치의 변화에 따라 약간 달라질 수 있다. 포인트 소스(a1)와 포인트 소스(a2) 간의 거리(d)가 일정한 채로 있는 상황에서, L이 감소할 때, 청취 위치에서 볼륨은 증가할 수 있고, 정규화 파라미터는 감소할 수 있으며, 사운드 누설을 감소시키기 위한 능력은 강화될 수 있다. 동일한 상황에서, L이 증가할 때, 청취 위치에서 볼륨은 증가할 수 있고, 정규화 파라미터는 증가할 수 있으며, 사운드 누설을 감소시키기 위한 능력은 약화될 수 있다. 상기 결과에 대한 이유는 L이 작을 때, 청취 위치가 배플에 가까울 수 있고, 포인트 소스(a2)에서 청취 위치로의 음파의 음량 루트가 배플로 인해 증가될 수 있다는 것일 수 있다. 이 경우에, 청취 위치에 대한 포인트 소스(a1)와 포인트 소스(a2) 간의 음향 루트 차이는 증가될 수 있으며 사운드의 간섭 소거는 감소될 수 있다. 그 결과, 청취 위치에서 볼륨은 배플이 부가된 후 증가될 수 있다. L이 클 때, 청취 위치는 배플로부터 멀리 떨어질 수 있다. 배플은 청취 위치에 대한 포인트 소스(a1)와 포인트 소스(a2) 간의 음향 루트 차에 작은 영향을 가질 수 있다. 그 결과, 청취 위치에서의 볼륨 변화는 배플이 부가된 후 작을 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 음향 출력 장치상에서 사운드 유도 홀들의 위치들을 설계함으로써, 인체의 귓바퀴는 사용자가 음향 출력 장치를 착용할 대 상이한 사운드 유도 홀들을 분리하기 위한 배플로서 작용할 수 있다. 이 경우에, 음향 출력 장치의 구조는 단순화될 수 있으며, 음향 출력 장치의 출력 효과는 추가로 개선될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 두 개의 사운드 유도 홀들의 위치들은 귓바퀴의 앞 측면 상에서의 사운드 유도 홀과 귓바퀴(또는 귓바퀴와의 접촉을 위한 음향 출력 장치상에서의 접촉 포인트) 간의 거리 대 두 개의 사운드 유도 홀들 간의 거리의 비가 사용자가 음향 출력 장치를 착용할 때 0.5 이하일 수 있도록 적절히 설계될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 비는 0.3 이하일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 비는 0.1 이하일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 귓바퀴의 앞 측면 상에서의 사운드 유도 홀과 귓바퀴(또는 귓바퀴와의 접촉을 위한 음향 출력 장치상에서의 접촉 포인트) 간의 거리 대 두 개의 사운드 유도 홀들 간의 거리의 비는 0.05 이상일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 두 개의 사운드 유도 홀들 간의 거리 대 귓바퀴의 높이의 제 2 비는 0.2 이상일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 비는 4 이하일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 귓바퀴의 높이는 시상 면에 수직인 방향에서의 귓바퀴의 길이를 나타낼 수 있다.
음향 출력 장치에서 음향 구동기에서 사운드 유도 홀까지의 음향 루트가 근거리-장 사운드 및 원거리-장 사운드 누설의 볼륨들에 특정한 영향을 줄 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 음향 루트는 음향출력 장치에서의 진동 가로막과 사운드 유도 홀 사이에서 공동 길이를 조정함으로써 변경될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기는 진동 가로막을 포함할 수 있다. 진동 가로막의 전방 및 후방 측면들은 각각 전방 챔버 및 후방 챔버를 통해 두 개의 사운드 유도 홀들에 결합될 수 있다. 진동 가로막에서 두 개의 사운드 유도 홀까지의 음향 루트들은 상이할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 진동 가로막과 두 개의 사운드 유도 홀들 간의 음향 루트들의 길이들의 비는, 예를 들어, 0.5 내지 2, 0.6 내지 1.5, 또는 0.8 내지 1.2일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 두 개의 사운드 유도 홀들에서 생성된 사운드들의 위상들을 반대로 유지한다는 것을 전제로 하여, 두 개의 사운드 유도 홀들에서 생성된 사운드들의 진폭들은 음향 출력 장치의 출력 효과를 개선하기 위해 변경될 수 있다. 구체적으로, 음향 구동기 및 두 개의 사운드 유도 홀들을 연결한 음향 루트들의 임피던스들은 두 개의 사운드 유도 홀들의 각각에서 사운드 진폭을 조정하기 위해 조정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 임피던스는 음향 파들이 송신될 때 변위 동안 매체가 극복할 필요가 있는 저항을 나타낼 수 있다. 음향 루트들은 사운드 진폭을 조정하도록 제진(damping) 재료(예컨대, 튜닝 네트, 튜닝 코튼 등)로 채워지거나 또는 채워지지 않을 수 있다. 예를 들어, 공진 공동, 사운드 홀, 사운드 슬릿, 튜닝 네트, 및/또는 튜닝 코튼은 음향 저항을 조정하도록 음향 루트에 배치될 수 있고, 그에 의해 음향 루트의 임피던스들을 변경할 수 있다. 또 다른 예로서, 두 개의 사운드 유도 홀들의 각각의 애퍼처는 두 개의 사운드 유도 홀들에 대응하는 음향 루트들의 음향 저항을 변경하기 위해 조정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(진동 가로막)와 두 개의 사운드 유도 홀들 중 하나 간의 음향 루트의 음향 임피던스 대 음향 구동기와 다른 사운드 유도 홀들 간의 음향 루트의 비는 0.5 내지 2 또는 0.8 내지 1.2일 수 있다.
상기 설명들은 단지 예시 목적들을 위한 것이며, 본 개시를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 주의되어야 한다. 이 기술분야의 숙련자들을 위해, 본 개시의 원리를 이해한 후, 다양한 수정들 및 변화들이 이러한 원리로부터 벗어나지 않고 음향 출력 장치의 형태들 및 세부사항들에서 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 청취 위치는 두 개의 포인트 소스들을 연결한 라인 상에 있지 않을 수 있으며, 또한 두 개의 포인트 소스들을 연결한 라인 위, 아래, 또는 그것의 연장 방향에 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 포인트 사운드 소스에서 귓바퀴로의 거리의 측정 방법, 및 귓바퀴의 높이의 측정 방법은 또한 상이한 시나리오들에 따라 조정될 수 있다. 이들 유사한 변화들은 모두 본 개시의 보호 범위 내에 있을 수 있다.
도 41은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 또 다른 대표적인 음향 출력 장치를 예시한 개략도이다.
인간 귀들에 대해, 들을 수 있는 사운드의 주파수 대역은 중-저-주파수 대역에 집중될 수 있다. 중-저-주파수 대역에서의 최적화 목표는 사용자가 듣는 사운드의 볼륨을 증가시키는 것일 수 있다. 청취 위치가 고정되면, 두 개의 포인트 소스들의 파라미터들은 누설된 사운드의 볼륨이 대체로 변하지 않은 채로 있는 동안 사용자가 듣는 사운드의 볼륨이 상당히 증가할 수 있도록 조정될 수 있다(사용자가 듣는 사운드의 볼륨에서의 증가는 사운드 누설의 볼륨에서의 증가보다 클 수 있다). 고-주파수 대역에서, 두 개의 포인트 소스들의 사운드 누설 감소 효과는 약해질 수 있다. 고-주파수 대역에서, 최적화 목표는 사운드 누설을 감소시키는 것일 수 있다. 사운드 누설은 상이한 주파수들의 두 개의 포인트 소스들의 파라미터들을 조정함으로써 추가로 감소될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(1400)는 또한 음향 구동기(1430)를 포함할 수 있다. 음향 구동기(1430)는 제 2 사운드 유도 홀들 중 두 개로부터 사운드들을 출력할 수 있다. 음향 구동기(1430), 제 2 사운드 유도 홀들, 및 그 사이에서의 구조에 대한 세부사항들은 음향 구동기(1420) 및 제 1 사운드 유도 홀들을 참조하여 설명될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(1430) 및 음향 구동기(1420)는 상이한 주파수들의 사운드들을 출력할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 음향 구동기(1420)가 제 1 주파수 범위에서의 사운드를 출력하게 하며, 음향 구동기(1430)가 제 2 주파수 범위에서의 사운드를 출력하게 하도록 구성된 제어기를 추가로 포함할 수 있다. 제 2 주파수 범위는 제 1 주파수 범위보다 높은 주파수들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 주파수 범위는 100Hz 내지 1000Hz일 수 있으며, 제 2 주파수 범위는 1000Hz 내지 10000Hz일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(1420)는 저-주파수 스피커일 수 있으며, 음향 구동기(1430)는 중-고-주파수 스피커일 수 있다. 저-주파수 스피커 및 중-고-주파수 스피커의 상이한 주파수 응답 특성들로 인해, 출력 사운드의 주파수 대역들은 또한 상이할 수 있다. 고-주파수 대역들 및 저-주파수 대역들은 저-주파수 스피커들 및 중-고-주파수 스피커들을 사용함으로써 나뉠 수 있으며, 따라서, 두 개의 저-주파수 포인트 소스들 및 두 개의 중-고-주파수 포인트 소스들은 근거리-장 사운드 출력 및 원거리-장 누설 감소를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 음향 구동기(1420)는, 주로 저-주파수 대역에서 사운드를 출력하기 위해 사용될 수 있는, 사운드 유도 홀(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)을 통해 저-주파수 사운드를 출력하기 위한 두 개의 포인트 소스들을 제공할 수 있다. 두 개의 저-주파수 포인트 소스들은 근거리-장 귀 가까이에 있는 볼륨을 증가시키기 위해 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 분포될 수 있다. 음향 구동기(1430)는 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들을 통해 중-고-주파수 사운드를 출력하기 위한 두 개의 포인트 소스들을 제공할 수 있다. 중-고-주파수 사운드 누설은 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들 간의 거리를 조정함으로써 감소될 수 있다. 두 개의 중-고-주파수 포인트 소스들은 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 또는 귓바퀴의 동일한 측면 상에 분포될 수 있다. 대안적으로, 음향 구동기(1420)는 근거리-장 사운드의 볼륨을 추가로 증가시키기 위해 사운드 유도 홀(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)을 통해 전체-주파수 사운드를 출력하기 위한 두 개의 포인트 소스들을 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 두 개의 사운드 유도 홀들 간의 거리(d2)는 사운드 유도 홀(1411)과 사운드 유도 홀(1412) 간의 거리(d1)보다 작을 수 있으며, 즉 d1은 d2보다 클 수 있다. 예시 목적을 위해, 도 13에 도시된 바와 같이, 상이한 거리들을 가진 일 세트의 두 개의 저-주파수 포인트 소스들 및 일 세트의 두 개의 고-주파수 포인트 소스들을 포함한 두 개의 세트들의 두 개의 포인트 소스들을 설정함으로써 단일 포인트 소스 및 일 세트의 두 개의 포인트 소스들보다 강력한 사운드 누설 감소 능력을 획득하는 것이 가능할 수 있다.
음향 출력 장치의 사운드 유도 홀들의 위치들은 도 41에 도시된 음향 구동기(1420)에 대응하는 두 개의 사운드 유도 홀들(1411 및 1412)이 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 분포되는 경우, 및 음향 구동기(1430)에 대응하는 두 개의 사운드 유도 홀들이 귓바퀴의 전방 측면 상에 분포되는 경우에 제한되지 않을 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(1430)에 대응하는 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들은 귓바퀴의 동일한 측면(예컨대, 귓바퀴의 후방 측면, 상부 측면, 또는 하부 측면) 상에 분포될 수 있다. 또 다른 예로서, 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(1430)에 대응하는 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들은 귓바퀴의 양쪽 측면들 상에 분포될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 사운드 유도 홀들(1411) 및 사운드 유도 홀(1412)(및/또는 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들)이 귓바퀴의 동일한 측면 상에 위치될 때, 배플은 근거리-장 사운드의 볼륨을 추가로 증가시키고 원거리-장 사운드 누설을 감소시키도록 사운드 유도 홀들(1411)과 사운드 유도 홀(1412)(및/또는 두 개의 제 2 사운드 유도 홀들) 사이에 배치될 수 있다. 추가 예로서, 몇몇 실시예들에서, 음향 구동기(1420)에 대응하는 두 개의 사운드 유도 홀들은 또한 귓바퀴의 동일한 측면(예컨대, 귓바퀴의 전방 측면, 후방 측면, 상부 측면, 또는 하부 측면) 상에 위치될 수 있다.
실질적인 애플리케이션들에서, 음향 출력 장치는 팔찌들, 안경, 헬멧들, 시계들, 옷들, 또는 백팩들, 스마트 헤드셋들 등과 같은 상이한 애플리케이션 형태들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 증강 현실 기술 및/또는 가상 현실 기술은 사용자의 오디오 경험을 강화하도록 음향 출력 장치에서 이용될 수 있다. 예시 목적들을 위해, 사운드 출력 기능을 가진 안경들이 예로서 제공될 수 있다. 대표적인 안경은 증강 현실(AR) 안경, 가상 현실(VR) 안경 등이거나 또는 이를 포함할 수 있다.
도 42는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 음향 출력 장치(4200)의 세로 단면도를 예시한 개략도이다. 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고, 이하에 설명된 내용들은 공기 전도 음향 출력 장치 및 골 전도 음향 출력 장치에 적용될 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
도 42에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치(4200)는 제 1 자기 구성요소(4202), 제 1 자기 전도성 구성요소(4204), 제 2 자기 전도성 구성요소(4206), 제 2 자기 구성요소(4208), 진동 판(4205), 및 음성 코일(4238)을 포함할 수 있다. 음향 출력 장치(4200)의 구성요소들 중 하나 이상은 자기 시스템을 형성할 수 있다. 예를 들어, 자기 시스템은 제 1 자기 구성요소(4202), 제 1 자기 전도성 구성요소(4204), 제 2 자기 전도성 구성요소(4206), 및 제 2 자기 구성요소(4208)를 포함할 수 있다. 자기 시스템은 제 1 총 자기장(또는 자기 시스템의 총 자기장 또는 제 1 자기장으로 불리움)을 생성할 수 있다. 제 1 총 자기장은 자기 시스템의 모든 구성요소들(예컨대, 제 1 자기 구성요소(4204), 제 1 자기 전도성 구성요소(4204), 제 2 자기 전도성 구성요소(4206), 및 제 2 자기 구성요소(4208))에 의해 생성된 자기장들 모두에 의해 형성될 수 있다.
본 출원에서 사용된 자기 구성요소는 자석과 같은, 자기장을 생성할 수 있는 임의의 구성요소를 나타낸다. 몇몇 실시예들에서, 자기 구성요소는 자기 구성요소 안에서 자기장의 방향을 나타내는, 자화 방향을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4204)는 제 2 자기장을 생성할 수 있는 제 1 자석을 포함할 수 있으며, 제 2 자기 구성요소(4208)는 제 2 자석을 포함할 수 있다. 제 1 자석 및 제 2 자석은 동일한 유형 또는 상이한 유형들일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자석은 금속 합금 자석, 페라이트 등을 포함할 수 있다. 금속 합금 자석은 네오디뮴 철 붕소, 사마륨 코발트, 알루미늄 니켈 코발트, 철 크롬 코발트, 알루미늄 철 붕소, 철 탄소 알루미늄 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 페라이트는 바륨 페라이트, 스틸 페라이트, 망간철 페라이트, 리튬 망간 페라이트 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
자기 전도성 구성요소는 또한 자기장 집중화기 또는 철심으로서 불리울 수 있다. 자기 전도성 구성요소는 자기장 루프를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 자기 전도성 구성요소는 자기장(예컨대, 제 1 자기 구성요소(4202)에 의해 생성된 제 2 자기장)의 분포를 조정할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 전도성 구성요소는 연자성 재료를 포함할 수 있다. 대표적인 연자성 재료들은 금속 재료, 금속 합금 재료, 금속 산화물 재료, 비정질 금속 재료 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연자성 재료는 철, 철-실리콘 기반 합금, 철-알루미늄 기반 합금, 니켈-철 기반 합금, 철-코발트 기반 합금, 저 탄소 스틸, 실리콘 스틸 시트, 실리콘 스틸 시트, 페라이트 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 전도성 구성요소는, 예를 들어, 주조, 플라스틱 프로세싱, 절단 프로세싱, 분말 야금 등, 또는 그것의 임의의 조합에 의해 제조될 수 있다. 주조는 사형 주물, 인베스트먼트 주조법, 가압 주조, 원심 주주 등을 포함할 수 있다. 플라스틱 프로세싱은 롤링, 주조, 포징, 스탬핑, 압출, 드로잉 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 절단 프로세싱은 터닝, 밀링, 플래닝, 그라인딩 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 전도성 구성요소는 3D 프린팅 기술, 컴퓨터 수치 제어 기계 툴 등에 의해 제조될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4202), 제 1 자기 전도성 구성요소(4204), 및 제 2 자기 전도성 구성요소(4206) 중 하나 이상은 축대칭 구조를 가질 수 있다. 축대칭 구조는 링 구조, 주상 구조, 또는 다른 축대칭 구조들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 자기 구성요소(4202) 및/또는 제 1 자기 전도성 구성요소(4204)의 구조는 원통형, 직육면체, 또는 중공 링(예컨대, 중공 링의 단면은 경주트랙의 형태일 수 있다)일 수 있다. 또 다른 예로서, 제 1 자기 구성요소(4202)의 구조 및 제 1 자기 전도성 구성요소(4204)의 구조는 동일한 직경 또는 상이한 직경들을 가진 동축 원통들일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 전도성 구성요소(4206)는 홈-형 구조를 가질 수 있다. 홈-형 구조는 U-형 단면(도 42에 도시된 바와 같이)을 포함할 수 있다. 홈-형 제 2 자기 전도성 구성요소(4206)는 최하부 판 및 측 벽을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 최하부 판 및 측 벽은 일체형 어셈블리를 형성할 수 있다. 예를 들어, 측 벽은 최하부 판에 수직인 방향으로 최하부 판을 연장시킴으로써 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 최하부 판은 측 벽에 기계적으로 연결될 수 있다. 본 출원에서 사용된 바와 같이, 두 개의 구성요소들 간의 기계적 연결은 접합 연결, 잠금 연결, 용접 연결, 리벳 연결, 볼트형 연결 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
제 2 자기 구성요소(4208)는 링 또는 시트의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 자기 구성요소(4208)는 링 형태를 가질 수 있다. 제 2 자기 구성요소(4208)는 내부 링 및 외부 링을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 내부 링 및/또는 외부 링의 형태는 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 또는 임의의 다른 다각형일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4208)는 복수의 자석들을 포함할 수 있다. 복수의 자석들의 자석의 두 개의 단부들은 인접한 자석의 단부들에 기계적으로 연결되거나 또는 그로부터 특정한 거리를 가질 수 있다. 인접한 자석들 간의 거리는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 2 자기 구성요소(4208)는 같은 거리에 배열되는 2 또는 3개의 시트-형 자석들을 포함할 수 있다. 시트-형 자석의 형태는 팬 형태, 사각형 형태 등일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4208)는 제 1 자기 구성요소(4202) 및/또는 제 1 자기 전도성 구성요소(4204)와 동축일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4204)의 상부 표면은 도 42에 도시된 바와 같이 제 1 자기 전도성 구성요소(4204)의 하부 표면에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 1 자기 구성요소(4202)의 하부 표면은 제 2 자기 전도성 구성요소(4206)의 최하부 판에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 2 자기 구성요소(4208)의 하부 표면은 제 2 자기 전도성 구성요소(4206)의 측 벽에 기계적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 갭은 제 1 자기 구성요소(4202)(및/또는 제 1 자기 전도성 구성요소(4204)) 및 제 2 자기 구성요소(4208)(및/또는 제 2 자기 전도성 구성요소(4206))의 내부 링 사이에 형성될 수 있다. 음성 코일(4238)은 자기 갭에 배치되며 진동 판(4205)에 기계적으로 연결될 수 있다. 음성 코일은 오디오 신호를 송신할 수 있는 요소를 나타낸다. 음성 코일(4238)은 제 1 자기 구성요소(4202), 제 1 자기 전도성 구성요소(4204), 제 2 자기 전도성 구성요소(4206), 및 제 2 자기 구성요소(4208)에 의해 형성된 자기장에 위치될 수 있다. 전류가 음성 코일(4238)에 인가될 때, 자기장에 의해 생성된 암페어 힘은 음성 코일(4238)이 진동하게 할 수 있다. 음성 코일(4238)의 진동은 음파들을 발생시키기 위해 진동 판(4205)을 진동하게 할 수 있으며, 이것은 공기 전도 및/또는 골 전도를 통해 사용자의 귀들로 송신될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 음성 코일(4238)의 최하부 및 제 2 자기 전도성 구성요소(4206) 간의 거리는 제 2 자기 구성요소(4208)의 최하부와 제 2 자기 전도성 구성요소(4206) 간의 것과 같을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 단일 자기 구성요소를 가진 스피커 디바이스에 대해, 음성 코일(4238)을 통과하는 자기 유도 라인들인 균일하지 않으며 분기할 수 있다. 자기 누설은 자기 시스템에서 형성될 수 있으며, 즉 몇몇 자기 유도 라인들은 자기 갭 밖으로 누설되며 음성 코일(4238)을 통과하는데 실패할 수 있다. 이것은 음성 코일(4238)에서 자기 유도 세기(또는 자기장 세기)에서의 감소를 야기하며, 음향 출력 장치(4200)의 민감도에 영향을 줄 수 있다. 자기 누설을 제거하거나 또는 감소시키기 위해, 음향 출력 장치(4200)는 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소 및/또는 적어도 하나의 제 3 자기 전도성 구성요소(도면에 도시되지 않음)를 추가로 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소 및/또는 적어도 하나의 제 3 자기 전도성 구성요소는 자기 누설을 억제하며 음성 코일(4238)을 통과하는 자기 유도 라인들의 형태를 제한할 수 있어서, 더 많은 자기 유도 라인들이 음성 코일(4238)에서 자기 유도 세기(또는 자기장 세기)를 강화하기 위해 수평으로 및 밀집하게 음성 코일(4238)을 통과할 수 있도록 한다. 음향 출력 장치(4200)의 민감도 및 기계적 변환 효율(즉, 음성 코일(4238)의 진동의 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 효율)이 개선될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 갭 내에서 제 1 총 자기장의 자기장 세기(또는 자기 유도 세기 또는 자기 유도 라인 밀도로서 불리움)는 자기 갭 내에서 제 2 자기장의 것보다 클 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4208)는 제 3 자기장을 생성할 수 있으며, 제 3 자기장은 자기 갭 내에서 제 1 총 자기장의 자기장 세기를 증가시킬 수 있다. 제 3 자기장이 자기 갭 내에서 제 1 총 자기장의 자기장 세기를 증가시키는 것은 제 3 자기장이 존재할 때(즉, 자기 시스템은 제 2 자기 구성요소(4208)를 포함한다) 제 1 총 자기장의 자기장 세기가 제 3 자기장이 존재하지 않을 때(즉, 자기 시스템은 제 2 자기 구성요소(4208)를 포함하지 않는다)의 것보다 크다는 것을 나타낸다. 본 출원에서 사용된 바와 같이, 달리 특정되지 않는다면, 자기 시스템은 모든 자기 구성요소(들) 및 자기 전도성 구성요소(들)를 포함하는 시스템을 나타낸다. 제 1 총 자기장은 자기 시스템에 의해 생성된 자기장을 나타낸다. 제 2 자기장, 제 3 자기장, ..., 및 제 N 자기장의 각각은 대응하는 자기 구성요소에 의해 생성된 자기장을 나타낸다. 상이한 자기 시스템들은 제 2 자기장(또는 제 3 자기장, ..., 제 N 자기장)을 생성하기 위해 동일한 자기 구성요소 또는 상이한 자기 구성요소들을 이용할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향 및 제 2 자기 구성요소(4208)의 자화 방향 간의 각(A1로서 표시됨)은 0도 내지 180도의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, 각(A1)은 45도 내지 135도의 범위에 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 각(A1)은 90도 이상일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향은 제 1 자기 구성요소(4202)의 하부 표며 또는 상부 표면에 수직인 위쪽 방향(도 42에서 화살표 a로 표시된 바와 같이)에 평행할 수 있다. 제 2 자기 구성요소(4208)의 자화 방향은 제 2 자기 구성요소(4208)의 내부 링에서 외부 링으로 향하는 방향에 평행할 수 있다(90도 시계방향으로 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향을 회전시킴으로써 획득될 수 있는, 제 1 자기 구성요소(4202)의 우측 측면 상에 있는 도 42에 도시된 바와 같이 화살표 b로 표시된 바와 같이). 제 2 자기 구성요소(4208)의 자화 방향은 제 1 자기 구성요소(4202)의 것에 수직일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4208)의 위치에서, 제 1 총 자기장의 방향과 제 2 자기 구성요소(4208)의 자화 방향 간의 각(A2로 표시됨)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4208)의 위치에서, 제 1 자기 구성요소(4202)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 2 자기 구성요소(4208)의 자화 방향 간의 각(A3으로 표시됨)은 0도, 10도, 또는 20도와 같은, 90도 이하일 수 있다. 단일 자기 구성요소를 가진 자기 시스템과 비교하여, 제 2 자기 구성요소(4208)는 음향 출력 장치(4200)의 자기 시스템의 자기 갭 내에서 총 자기 유도 라인들을 증가시키며, 그에 의해 자기 갭 내에서 자기 유도 세기를 증가시킬 수 있다. 또한, 제 2 자기 구성요소(4208)로 인해, 원래 산재한 자기 유도 라인들은 자기 갭의 위치로 수렴될 수 있으며, 이것은 자기 갭 내에서 자기 유도 세기를 추가로 증가시킬 수 있다.
도 43은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템(4300)의 세로 단면도를 예시한 개략도이다. 음향 출력 장치(4200)의 자기 시스템과 상이한, 도 43에 도시된 바와 같이, 자기 시스템(4300)은 적어도 하나의 전기 전도성 구성요소(예컨대, 제 1 전기 전도성 구성요소(4248), 제 2 전기 전도성 구성요소(4250), 및 제 3 전기 전도성 구성요소(4252))를 추가로 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 전기 전도성 구성요소는 금속 재료, 금속 합금 재료, 무기 비-금속성 재료, 또는 다른 전도성 재료를 포함할 수 있다. 대표적인 금속 재료는 금, 은, 구리, 알루미늄 등을 포함할 수 있다. 대표적인 금속 합금 재료는 철-기반 합금 재료, 알루미늄-기반 합금 재료, 구리-기반 합금 재료, 아연-기반 합금 재료 등을 포함할 수 있다. 대표적인 무기 비-금속성 재료는 흑연 등을 포함할 수 있다. 전기 전도성 구성요소는 시트, 링, 메시 등의 형태를 가질 수 있다. 제 1 전기 전도성 구성요소(4248)는 제 1 자기 전도성 구성요소(4204)의 상부 표면상에 배치될 수 있다. 제 2 전기 전도성 구성요소(4250)는 제 1 자기 구성요소(4202) 및 제 2 자기 전도성 구성요소(4206)에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 3 전기 전도성 구성요소(4252)는 제 1 자기 구성요소(4202)의 측벽에 기계적으로 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 전도성 구성요소(4204)는 도 43에 도시된 바와 같이 제 1 자기 구성요소(4202)의 우측 측면에 제 1 함몰부를 형성하기 위해 제 1 자기 구성요소(4202)로부터 돌출될 수 있다. 제 3 전기 전도성 구성요소(4252)는 제 1 함몰부에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 전기 전도성 구성요소(4248), 제 2 전기 전도성 구성요소(4250), 및 제 3 전기 전도성 구성요소(4252)는 동일한 또는 상이한 전도성 재료들을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 갭은 제 1 자기 구성요소(4202), 제 1 자기 전도성 구성요소(4204), 및 제 2 자기 구성요소(4208)의 내부 링 사이에 형성될 수 있다. 음성 코일(4238)은 자기 갭에 배치될 수 있다. 제 1 자기 구성요소(4202), 제 1 자기 전도성 구성요소(4204), 제 2 자기 전도성 구성요소(4206), 및 제 2 자기 구성요소(4208)는 자기 시스템(4300)을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 시스템(4300)의 전기 전도성 구성요소들은 음성 코일(4238)의 유도성 리액턴스를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 교류가 음성 코일(4238)에 인가된다면, 제 1 교번 자기장은 음성 코일(4238) 가까이에서 생성될 수 있다. 자기 시스템(4300)의 자기장의 동작하에서, 제 1 교번 자기장은 음성 코일(4238)이 유도성 리액턴스를 생성하고 음성 코일(4238)의 움직임을 방해하게 할 수 있다. 음성 코일(4238) 가까이에 배치된 하나 이상의 전기 전도성 구성요소들(예컨대, 제 1 전기 전도성 구성요소(4248), 제 2 전기 전도성 구성요소(4250), 및 제 3 전기 전도성 구성요소(4252))은 제 1 교번 자기장의 동작 하에서 제 2 교류를 유도할 수 있다. 전기 전도성 구성요소(들)에 의해 유도된 제 2 교류는 그것의 부근에 제 2 교번 유도 자기장을 생성할 수 있다. 제 2 교번 자기장의 방향은 제 1 교번 자기장의 것에 반대일 수 있으며, 제 1 교번 자기장은 약화될 수 있다. 음성 코일(4238)의 유도성 리액턴스는 감소될 수 있고, 음성 코일(4238)에서의 전류는 증가될 수 있으며, 음향 출력 장치의 민감도는 개선될 수 있다.
도 44는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템(4400)의 세로 단면도를 예시한 개략도이다. 음향 출력 장치(4200)의 자기 시스템과 상이한, 도 44에 도시된 바와 같이, 자기 시스템(4400)은 제 3 자기 구성요소(4410), 제 4 자기 구성요소(4412), 제 5 자기 구성요소(4414), 제 3 자기 전도성 구성요소(4416), 제 6 자기 구성요소(4424), 및 제 7 자기 구성요소(4426)를 추가로 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 3 자기 구성요소(4410), 제 4 자기 구성요소(4412), 제 5 자기 구성요소(4414), 제 3 자기 전도성 구성요소(4416), 제 6 자기 구성요소(4424), 및 제 7 자기 구성요소(4426)는 동축 원형 원통들일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4208)의 상부 표면은 제 7 자기 구성요소(4426)에 기계적으로 연결될 수 있으며, 제 2 자기 구성요소(4208)의 하부 표면은 제 3 자기 구성요소(4410)에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 3 자기 구성요소(4410)는 제 2 자기 전도성 구성요소(4206)에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 7 자기 구성요소(4426)의 상부 표면은 제 3 자기 전도성 구성요소(4416)에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 4 자기 구성요소(4412)는 제 2 자기 전도성 구성요소(4206) 및 제 1 자기 구성요소(4202)에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 6 자기 구성요소(4424)는 제 5 자기 구성요소(4414), 제 3 자기 전도성 구성요소(4416), 및 제 7 자기 구성요소(4426)에 기계적으로 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4202), 제 1 자기 전도성 구성요소(4204), 제 2 자기 전도성 구성요소(4206), 제 2 자기 구성요소(4208), 제 3 자기 구성요소(4410), 제 4 자기 구성요소(4412), 제 5 자기 구성요소(4414), 제 3 자기 전도성 구성요소(4416), 제 6 자기 구성요소(4424), 및 제 7 자기 구성요소(4426)는 자기 루프 및 자기 갭을 형성할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향과 제 6 자기 구성요소(4424)의 자화 방향 간의 각(A4로서 표시됨)은 0도 내지 180도의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, 각(A4)은 45도 내지 135도의 범위에 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 각(A4)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향은 제 1 자기 구성요소(4202)의 하부 표면 또는 상부 표면에 수직인 위쪽 방향(도 44에서 화살표 a로 표시된 바와 같이)에 평행할 수 있다. 제 6 자기 구성요소(4424)의 자화 방향은 제 6 자기 구성요소(4424)의 외부 링에서 내부 링으로 향하는 방향에 평행할 수 있다(제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향이 270도 시계방향으로 회전한 후 제 1 자기 구성요소(4202)의 우측 측면 상에 있는 도 44에서 화살표 g로 표시된 바와 같이). 몇몇 실시예들에서, 제 6 자기 구성요소(4424)의 자화 방향은 제 4 자기 구성요소(4412)의 것과 동일할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 6 자기 구성요소(4424)의 위치에서, 자기 시스템(4400)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 6 자기 구성요소(4424)의 자화 방향 간의 각(A5로 표시됨)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 6 자기 구성요소(4424)의 위치에서, 제 1 자기 구성요소(4202)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 6 자기 구성요소(4424)의 자화 방향 간의 각(A6으로 표시됨)은 0도, 10도, 또는 20도와 같은, 90도 이하일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향과 제 7 자기 구성요소(4426)의 자화 방향 간의 각(A7로서 표시됨)은 0도 내지 180도의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, 각(A7)은 45도 내지 135도의 범위에 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 각(A7)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향은 제 1 자기 구성요소(4202)의 하부 표면 또는 상부 표면에 수직인 위쪽 방향(도 44에서 화살표 a로 표시된 바와 같이)에 평행할 수 있다. 제 7 자기 구성요소(4426)의 자화 방향은 제 7 자기 구성요소(4426)의 하부 표면에서 상부 표면으로 향하는 방향에 평행할 수 있다(도 44에서 화살표 f로 표시된 바와 같이 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향이 360도 시계방향으로 회전한 후 제 1 자기 구성요소(4202)의 우측 측면 상에 있는). 몇몇 실시예들에서, 제 7 자기 구성요소(4426)의 자화 방향은 제 3 자기 구성요소(4410)의 것에 반대일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 7 자기 구성요소(4426)에서, 자기 시스템(4400)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 7 자기 구성요소(4426)의 자화 방향 간의 각(A8로서 표시됨)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 7 자기 구성요소(4426)의 위치에서, 제 1 자기 구성요소(4202)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 7 자기 구성요소(4426)의 자화 방향 간의 각(A9로서 표시됨)은 0도, 10도, 또는 20도와 같은, 90도 이하일 수 있다.
자기 시스템(4400)에서, 제 3 자기 전도성 구성요소(4416)는 자기 시스템(4400)에 의해 생성된 자기장 루프들을 폐쇄하여, 더 많은 자기 유도 라인들이 자기 갭에 집중될 수 있도록 한다. 이것은 자기 누설을 억제하고, 자기 갭 내에서 자기 유도 세기를 증가시키며, 음향 출력 장치의 민감도를 개선할 수 있다.
도 45는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템(4500)의 세로 단면도를 예시한 개략도이다. 도 45에 도시된 바와 같이, 자기 시스템(4500)은 제 1 자기 구성요소(4502), 제 1 자기 전도성 구성요소(4505), 제 1 자기장 변화 구성요소(4506), 및 제 2 자기 구성요소(4508)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4502)의 상부 표면은 제 1 자기 전도성 구성요소(4504)의 하부 표면에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 2 자기 구성요소(4508)는 제 1 자기 구성요소(4502) 및 제 1 자기장 변화 구성요소(4506)에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 1 자기 구성요소(4502), 제 1 자기 전도성 구성요소(4505), 제 1 자기장 변화 구성요소(4506), 및/또는 제 2 자기 구성요소(4508) 중 둘 이상은 본 개시에서의 다른 곳(예컨대, 도 42 및 관련 설명들)에서 설명된 바와 같이 기계적 연결을 통해 서로 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4502), 제 1 자기 전도성 구성요소(4504), 제 1 자기장 변화 구성요소(4506), 및/또는 제 2 자기 구성요소(4508)는 자기장 루프 및 자기 갭을 형성할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 시스템(4500)는 제 1 총 자기장을 생성할 수 있으며, 제 1 자기 구성요소(4502)는 제 2 자기장을 생성할 수 있다. 자기 갭 내에서 제 1 총 자기장의 자기장 세기는 자기 갭 내에서 제 2 자기장의 것보다 클 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4508)는 제 3 자기장을 생성할 수 있으며, 제 3 자기장은 자기 갭에서 제 2 자기장의 자기장 세기를 증가시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4502)의 자화 방향과 제 2 자기 구성요소(4508)의 자화 방향 간의 각(A10으로 표시됨)은 0도 내지 180도의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, 각(A10)은 45도 내지 135도의 범위에 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 각(A10)은 90도보다 크지 않을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4508)의 위치에서, 제 1 총 자기장의 방향과 제 2 자기 구성요소(4508)의 자화 방향 간의 각(A11로서 표시됨)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4508)의 위치에서, 제 1 자기 구성요소(4502)에 의해 생성된 제 2 자기장의 방향과 제 2 자기 구성요소(4508)의 자화 방향 간의 각(A12로서 표시됨)은 0도, 10도, 및 20도와 같은, 90도 이하일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4502)의 자화 방향은 제 1 자기 구성요소(4502)의 하부 표면 또는 상부 표면에 수직인 위쪽 방향(도 45에서 화살표 a로 표시된 바와 같이)에 평행할 수 있다. 제 2 자기 구성요소(4508)의 자화 방향은 제 2 자기 구성요소(4508)의 외부 링에서 내부 링으로 향하는 방향에 평행할 수 있다(도 56에서 화살표 c로 표시된 바와 같이 제 1 자기 구성요소(4502)의 자화 방향이 90도 시계 방향으로 회전한 후 제 1 자기 구성요소(4502)의 우측 측면 상에 있는). 단일 자기 구성요소를 가진 자기 시스템과 비교하여, 자기 시스템(4500)에서 제 1 자기장 변화 구성요소(4506)는 자기 갭 내에서 총 자기 유도 라인들을 증가시키며, 그에 의해 자기 갭 내에서 자기 유도 세기를 증가시킬 수 있다. 또한, 제 1 자기장 변화 구성요소(4506)로 인해, 원래 산재한 자기 유도 라인들은 자기 갭의 위치로 수렴될 수 있으며, 이것은 자기 갭 내에서 자기 유도 세기를 추가로 증가시킬 수 있다.
도 46은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템(4600)의 세로 단면도를 예시한 개략도이다. 도 46에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, 자기 시스템(4600)은 제 1 자기 구성요소(4502), 제 1 자기 전도성 구성요소(4505), 제 1 자기장 변화 구성요소(4506), 제 2 자기 구성요소(4508), 제 3 자기 구성요소(4610), 제 4 자기 구성요소(4612), 제 5 자기 구성요소(4616), 제 6 자기 구성요소(4618), 제 7 자기 구성요소(4620), 및 제 2 링 구성요소(4622)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기장 변화 구성요소(4506) 및/또는 제 2 링 구성요소(4622)는 링-형 자기 구성요소 또는 링-형 자기 전도성 구성요소를 포함할 수 있다.
링-형 자기 구성요소는 본 개시에서의 다른 곳에서(예컨대, 도 42 및 관련 설명들) 설명된 바와 같이 임의의 하나 이상의 자기 재료들을 포함할 수 있다. 링-형 자기 전도성 구성요소는 본 개시에서(예컨대, 도 42 및 관련 설명들) 설명된 임의의 하나 이상의 자기적으로 전도성 재료들을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 6 자기 구성요소(4618)는 제 5 자기 구성요소(4616) 및 제 2 링 구성요소(4622)에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 7 자기 구성요소(4620)는 제 3 자기 구성요소(4610) 및 제 2 링 구성요소(4622)에 기계적으로 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4502), 제 5 자기 구성요소(4616), 제 2 자기 구성요소(4508), 제 3 자기 구성요소(4610), 제 4 자기 구성요소(4612), 제 6 자기 구성요소(4618), 제 7 자기 구성요소(4620), 제 1 자기 전도성 구성요소(4504), 제 1 자기장 변화 구성요소(4506), 및 제 2 링 구성요소(4622) 중 하나 이상이 자기장 루프를 형성할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4502)의 자화 방향과 제 6 자기 구성요소(4618)의 자화 방향 간의 각(A13으로 표시됨)은 0도 내지 180도의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, 각(A13)은 45도 내지 135도의 범위에 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 각(A13)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4502)의 자화 방향은 제 1 자기 구성요소(4502)의 하부 표면 또는 상부 표면에 수직인 위쪽 방향(도 46에서 화살표 a로 표시된 바와 같이)에 평행할 수 있다. 제 6 자기 구성요소(4618)의 자화 방향은 제 6 자기 구성요소(4618)의 외부 링에서 내부 링으로 향하는 방향에 평행할 수 있다(도 46에서 화살표 f로 표시된 바와 같이 제 1 자기 구성요소(4202)의 자화 방향이 270도 시계 방향으로 회전한 후 제 1 자기 구성요소(4502)의 우측 측면 상에 있는). 몇몇 실시예들에서, 제 6 자기 구성요소(4618)의 자화 방향은 제 2 자기 구성요소(4508)의 것과 동일할 수 있다. 제 7 자기 구성요소(4620)의 자화 방향은 제 7 자기 구성요소(4620)의 하부 표면에서 상부 표면으로 향하는 방향에 평행할 수 있다(도 46에서 화살표 e로 표시된 바와 같이 제 1 자기 구성요소(4502)의 자화 방향이 90도 시계 방향으로 회전한 후 제 1 자기 구성요소(4502)의 우측 측면 상에 있는). 몇몇 실시예들에서, 제 7 자기 구성요소(4620)의 자화 방향은 제 4 자기 구성요소(4612)의 것과 동일할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 6 자기 구성요소(4618)의 위치에서, 자기 시스템(4600)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 6 자기 구성요소(4618)의 자화 방향 간의 각(A14로 표시됨)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 6 자기 구성요소(4618)의 위치에서, 제 1 자기 구성요소(4502)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 6 자기 구성요소(4618)의 자화 방향 간의 각(A15로 표시됨)은 0도, 10도, 및 20도와 같은, 90도 이하일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4502)의 자화 방향과 제 7 자기 구성요소(4620)의 자화 방향 간의 각(A16으로 표시됨)은 0도 내지 180도의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, 각(A16)은 45도 내지 135도의 범위에 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 각(A16)은 90도보다 크지 않을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 7 자기 구성요소(4620)의 위치에서, 자기 시스템(4600)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 7 자기 구성요소(4620)의 자화 방향 간의 각(A17로서 표시됨)은 90도보다 크지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 7 자기 구성요소(4620)의 위치에서, 제 1 자기 구성요소(4502)에 의해 생성된 자기장의 방향과 제 7 자기 구성요소(4620)의 자화 방향 간의 각(A18로서 표시됨)은 0도, 10도, 및 20도와 같은, 90도 이하일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기장 변화 구성요소(4506)는 링-형 자기 구성요소일 수 있다. 제 1 자기장 변화 구성요소(4506)의 자화 방향은 제 2 자기 구성요소(4508) 또는 제 4 자기 구성요소(4612)의 것과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 자기 구성요소(4502)의 우측 측면 상에서, 제 1 자기장 변화 구성요소(4506)의 자화 방향은 제 1 자기장 변화 구성요소(4506)의 외부 링에서 내부 링으로 향하는 방향에 평행할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 링 구성요소(4622)는 링-형 자기 구성요소일 수 있다. 제 2 링 구성요소(4622)의 자화 방향은 제 6 자기 구성요소(4618) 또는 제 7 자기 구성요소(4620)의 것과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 자기 구성요소(4502)의 우측 측면 상에서, 제 2 링 구성요소(4622)의 자화 방향은 제 2 링 구성요소(4622)의 외부 링에서 내부 링으로 향하는 방향에 평행할 수 있다. 자기 시스템(4600)에서, 복수의 자기 구성요소들은 총 자기 유도 라인들을 증가시킬 수 있으며, 상이한 자기 구성요소들은 상호작용할 수 있고, 이것은 자기 유도 라인들의 누설을 억제하고, 자기 갭 내에서 자기 유도 세기를 증가시키며, 음향 출력 장치의 민감도를 개선할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 시스템(4600)은 자기 전도성 커버를 추가로 포함할 수 있다. 자기 전도성 커버는 본 개시에서 설명된 하나 이상의 자기 전도성 재료들(예컨대, 저 탄소 스틸, 실리콘 스틸 시트, 실리콘 스틸 시트, 페라이트 등)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자기 전도성 커버는 제 1 자기 구성요소(4502), 제 1 자기장 변화 구성요소(4506), 제 2 자기 구성요소(4508), 제 3 자기 구성요소(4610), 제 4 자기 구성요소(4612), 제 5 자기 구성요소(4616), 제 6 자기 구성요소(4618), 제 7 자기 구성요소(4620), 및 제 2 링 구성요소(4622)에 기계적으로 연결될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 전도성 커버는 적어도 하나의 최하부 판 및 측 벽을 포함할 수 있다. 측 벽은 링 구조를 가질 수 있다. 적어도 하나의 최하부 판 및 측 벽은 일체형 어셈블리를 형성할 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 최하부 판은 본 개시에서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이 하나 이상의 기계적 연결들을 통해 측 벽에 기계적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 자기 전도성 커버는 제 1 베이스 판, 제 2 베이스 판, 및 측 벽을 포함할 수 있다. 제 1 최하부 판 및 측 벽은 일체형 어셈블리를 형성할 수 있으며, 제 2 최하부 판은 본 개시에서의 다른 곳에서 설명된 하나 이상의 기계적 연결들을 통해 측 벽에 기계적으로 연결될 수 있다.
자기 시스템(4500)에서, 자기 전도성 커버는 자기 시스템(4500)에 의해 생성된 자기장 루프들을 폐쇄할 수 있어서, 더 많은 자기 유도 라인들이 자기 시스템(4500)에서 자기 갭에 집중될 수 있도록 한다. 이것은 자기 누설을 억제하고, 자기 갭에서 자기 유도 세기를 증가시키며, 음향 출력 장치의 민감도를 개선할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 시스템(4500)은 하나 이상의 전기 전도성 구성요소들(예컨대, 제 1 전기 전도성 구성요소, 제 2 전기 전도성 구성요소, 및 제 3 전기 전도성 구성요소)을 추가로 포함할 수 있다. 하나 이상의 전기 전도성 구성요소들은 도 43과 관련하여 설명되는 바와 같이 제 1 전기 전도성 구성요소(4248), 제 2 전기 전도성 구성요소(4250), 및 제 3 전기 전도성 구성요소(4252)와 유사할 수 있다.
도 47은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 대표적인 자기 시스템(4700)의 세로 단면도를 예시한 개략도이다. 도 47에 도시된 바와 같이, 자기 시스템(4700)은 제 1 자기 구성요소(4702), 제 1 자기 전도성 구성요소(4704), 제 2 자기 전도성 구성요소(4706), 및 제 2 자기 구성요소(4708)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4702) 및/또는 제 2 자기 구성요소(4708)는 본 개시에서 설명된 자석들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4702)는 제 1 자석을 포함할 수 있으며, 제 2 자기 구성요소(4708)는 제 2 자석을 포함할 수 있다. 제 1 자석 및 제 2 자석은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 제 1 자기 전도성 구성요소(4704) 및/또는 제 2 자기 전도성 구성요소(4706)는 본 개시에서 설명된 하나 이상의 자기 전도성 재료들을 포함할 수 있다. 제 1 자기 전도성 구성요소(4704) 및/또는 제 2 자기 전도성 구성요소(4706)는 본 개시에서 설명된 하나 이상의 프로세싱 방법들에 의해 제조될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4702), 제 1 자기 전도성 구성요소(4704), 및/또는 제 2 자기 구성요소(4708)는 축대칭 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 자기 구성요소(4702), 제 1 자기 전도성 구성요소(4704), 및/또는 제 2 자기 구성요소(4708)의 각각은 원통일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4702), 제 1 자기 전도성 구성요소(4704), 및/또는 제 2 자기 구성요소(4708)는 동일한 또는 상이한 직경들을 포함한 동축 원통들일 수 있다. 제 1 자기 구성요소(4702)의 두께는 제 2 자기 구성요소(4708)의 것 이상일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 전도성 구성요소(4706)는 홈-형 구조를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 홈-형 구조는 U-형 단면을 포함할 수 있다. 홈-형 제 2 자기 전도성 구성요소(4706)는 최하부 판 및 측벽을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 최하부 판 및 측 벽은 일체형 어셈블리를 형성할 수 있다. 예를 들어, 측 벽은 본 개시에서의 다른 곳에서(예로서, 도 42 및 관련 설명들) 설명된 바와 같이 기계적 연결을 통해 측벽에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 2 자기 구성요소(4708)는 링 또는 시트의 형태를 가질 수 있다. 제 2 자기 구성요소(4708)의 형태는 도 43과 관련하여 설명된 바와 같이 제 2 자기 구성요소(4208)의 것과 유사할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4708)는 제 1 자기 구성요소(4702) 및/또는 제 1 자기 전도성 구성요소(4704)와 동축일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4702)의 상부 표면은 제 1 자기 전도성 구성요소(4704)의 하부 표면에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 1 자기 구성요소(4702)의 하부 표면은 제 2 자기 전도성 구성요소(4706)의 최하부 판에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 2 자기 구성요소(4708)의 하부 표면은 제 1 자기 전도성 구성요소(4704)의 상부 표면에 기계적으로 연결될 수 있다. 제 1 자기구성요소(4702), 제 1 자기 전도성 구성요소(4704), 제 2 자기 전도성 구성요소(4706), 및/또는 제 2 자기 구성요소(4708) 중 둘 이상은 본 개시에서의 다른 곳(예컨대, 도 20 및 관련 설명들)에서 설명된 바와 같이 기계적 연결을 통해 서로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 갭은 제 1 자기 구성요소(4702), 제 1 자기 전도성 구성요소(4704), 제 2 자기 구성요소(4708) 및 제 2 자기 전도성 구성요소(4706)의 측벽 사이에 형성될 수 있다. 음성 코일(4720)은 자기 갭에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 자기 구성요소(4702), 제 1 자기 전도성 구성요소(4704), 제 2 자기 전도성 구성요소(4706), 및 제 2 자기 구성요소(4708)는 자기장 루프를 형성할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 시스템(4700)은 제 1 총 자기장을 생성할 수 있으며, 제 1 자기 구성요소(4702)는 제 2 자기장을 생성할 수 있다. 제 1 총 자기장은 자기 시스템(4700)의 구성요소들 모두(예컨대, 제 1 자기 구성요소(4702), 제 1 자기 전도성 구성요소(4704), 제 2 자기 전도성 구성요소(4706), 및 제 2 자기 구성요소(4708))에 의해 생성된 자기장들 모두에 의해 형성될 수 있다. 제 1 총 자기장의 자기 갭 내에서의 자기장의 세기(또는 자기 유도 세기 또는 자기 유도 라인 밀도로서 불리움)는 제 2 자기장의 자기 갭 내에서의 자기장의 세기보다 클 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4708)는 제 3 자기장을 생성할 수 있으며, 제 3 자기장은 자기 갭 내에서 제 2 자기장의 자기장 세기를 증가시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 2 자기 구성요소(4708)의 자화 방향과 제 1 자기 구성요소(4702)의 자화 방향 간의 각(A19로서 표시됨)은 90도 내지 180도의 범위에 있을 수 있다. 예를 들어, 각(A10)은 150도 내지 180도의 범위에 있을 수 있다. 단지 예로서, 제 2 자기 구성요소(4708)의 자화 방향(도 47에서 화살표 b로 표시된 바와 같이)은 제 1 자기 구성요소(4702)의 자화 방향(도 47에서 화살표 a로 표시된 바와 같이)의 반대일 수 있다.
단일 자기 구성요소를 가진 자기 시스템과 비교하여, 자기 시스템(4700)은 제 2 자기 구성요소(4708)를 포함한다. 제 2 자기 구성요소(4708)는 제 1 자기 구성요소(4702)의 것에 반대 자화 방향을 가질 수 있으며, 이것은 그의 자화 방향에서 제 1 자기 구성요소(4702)의 자기 누설을 억제하여, 제 1 자기 구성요소(4702)에 의해 생성된 더 많은 자기 유도 라인들이 자기 갭에서 집중될 수 있도록 하며, 그에 의해 자기 갭 내에서 자기 유도 세기를 증가시킬 수 있다.
자기 시스템들에 대한 상기 설명은 단지 예시 목적들을 위해 제공되며, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 주의되어야 한다. 이 기술분야에서의 통상의 기술자들에 대해, 다수의 변화들 및 수정들이 본 개시의 교시들 하에서 이루어질 수 있다. 그러나, 이들 변화들 및 수정들은 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 자기 시스템은 하나 이상의 부가적인 구성요소들을 포함할 수 있으며 및/또는 상기 설명된 음향 출력 장치의 하나 이상의 구성요소들이 생략될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 자기 시스템의 둘 이상의 구성요소들은 단일 구성요소로 통합될 수 있다. 자기 시스템의 구성요소는 둘 이상의 서브-구성요소들 상에서 구현될 수 있다.
도 48은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 일 부분의 확대도를 예시한다. 도 49는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 도 48에서 음향 출력 장치의 부분의 단면도를 예시한다. 도 48 및 도 49에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치는 자기 커넥터(55)를 포함할 수 있다. 자기 커넥터(55)는 음향 출력 장치를 충전하기 위해 충전기의 전력 인터페이스와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 장치를 충전할 때, 자기 커넥터(55) 및 충전기의 전력 인터페이스는 서로 매칭될 수 있으며 음향 출력 장치를 충전하기 위해 전기적 연결을 수립하기 위해 함께 흡착될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 커넥터(55)는 자기 흡착 링(551), 절연 베이스(552), 및 복수의 단자들(예컨대, 제 1 단자(553), 및 제 2 단자(554))을 포함할 수 있다.
자기 흡착 링(551)은 자석일 수 있으며, 외부 단부 및 내부 단부의 자기 극성들은 상이할 수 있다. 본 출원에서 사용된 바와 같이, 음향 출력 장치의 구성요소의 외부 단부는 음향 출력 장치의 환경에 더 가까운(예컨대, 음향 출력 장치로부터 노출된) 단부를 나타내며, 구성요소의 내부 단부는 음향 출력 장치의 환경으로부터 먼(예컨대, 음향 출력 장치의 안에 위치된) 단부를 나타낸다. 충전기의 전력 인터페이스는 자기 흡착 링(551)에 매칭되는 자기 흡착 구조를 가질 수 있다. 자기 흡착 구조는 하나 이상의 자기 재료들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자기 흡착 구조는 철 및/또는 극성이 없는 하나 이상의 다른 재료들을 포함할 수 있으며, 이것은 자기 흡착 링(551)의 외부 단부가 남극인지 또는 북극인지에 관계없이 자기 흡착 링(551)과 흡착될 수 있다. 또 다른 예로서, 자기 흡착 구조는 또한 자석 및/또는 극성을 가진 하나 이상의 다른 재료들을 포함할 수 있다. 자기 흡착 링(551) 및 자기 흡착 구조는 자기 흡착 구조의 외부 단부의 자기 극성 및 자기 흡착 링(551)의 외부 단부의 자기 극성이 반대일 때에만 함께 흡착될 수 있다. 자기 커넥터(55) 및 전력 인터페이스가 서로 흡착될 때, 자기 커넥터(55)의 단자는 전력 인터페이스의 대응 단자를 접촉할 수 있으며, 전기적 연결은 자기 커넥터(55)와 전력 인터페이스 사이에 수립될 수 있다.
자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 임의의 적절한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 링 형태를 가질 수 있다. 자기 흡착 링(551) 및 전력 인터페이스의 자기 흡착 구조는 링-형 외부 단부를 통해 함께 흡착될 수 있다. 링-형 외부 단부의 중공 설계로 인해, 자기 흡착 링(551)은 상이한 방향들에서 자력들에 의해 전력 인터페이스와 흡착될 수 있다. 이것은 자기 흡착 링(551)과 충전기의 전력 인터페이스 사이에서 전기적 연결의 안정성을 개선할 수 있다.
도 50은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 도 49에서 자기 커넥터(55)의 일 부분 A의 부분 확대도를 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 절연 베이스(552)의 적어도 부분은 자기 흡착 링(551)을 고정시키기 위해 자기 흡착 링(551)으로 삽입될 수 있다. 절연 베이스(552)는 적어도 두 개의 수용 홀들(5521)을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 수용 홀들(5521)은 절연 베이스(552)의 외부 단부를 관통할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 절연 베이스(552)는 PC 또는 PVC와 같은, 하나 이상의 절연 재료들을 포함할 수 있다.
자기 커넥터(55)의 단자는 임의의 적절한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 단자(553) 및 제 2 단자(554)는 양쪽 모두 원통의 형태를 가질 수 있다. 단자들의 카운트는 수용 홀들(5521)의 카운트와 같을 수 있다. 단자들의 각각은 수용 홀들(551) 중 하나로 삽입될 수 있다. 단자의 외부 단부는 대응하는 수용 홀(5521)을 통해 절연 베이스(552)의 최상부 표면으로부터 노출될 수 있으며, 즉, 단자의 외부 단부는 절연 베이스(552)의 최상부 표면을 향하는 방향으로부터 가시적으로 보여질 수 있다. 선택적으로, 자기 커넥터(55)의 단자의 외부 단부는 수축 표면을 형성하기 위해 절연 베이스(552)의 최상부 표면과 높이가 같을 수 있다. 예를 들어, 도 50에 도시된 바와 같이, 제 1 단자(55)는 제 1 접촉 표면(5531)을 형성할 수 있으며 제 2 단자(554)는 제 2 접촉 표면(5541)을 형성할 수 있다. 제 1 단자(553) 및 제 2 단자(554)는 각각, 전력 인터페이스의 양 및 음의 단자들에 대응할 수 있다. 그에 상응하여, 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 전기적 연결을 수립하기 위해 전력 인터페이스와 접촉할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 커넥터(55) 및 전력 인터페이스가 서로 흡착될 때, 자기 커넥터(55)는 중공 링-형 자기 흡착 링(551)에 의해 인가된 상이한 방향들로부터의 자력들에 의해 제한될 수 있다. 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 전기적 연결을 수립하기 위해 정확하게 배치되고 전력 인터페이스와 접촉할 수 있다. 이것은 자기 흡착 링(551) 및 충전기의 전력 인터페이스 사이에서 전기적 연결의 안정성 및 정확성을 개선할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 절연 베이스(552)는 지지 부재(5522) 및 삽입 부재(5523)를 포함할 수 있다. 지지 부재(5522) 및 삽입 부재(5523)는 수용 홀(5521)의 축에 평행한 방향을 따라 위치될 수 있다. 지지 부재(5522)의 단면은 삽입 부재(5523)의 것보다 클 수 있으며, 그에 의해 도 50에 도시된 바와 같이 지지 부재(5522) 상에 지지 테이블(55221)을 형성할 수 있다.
삽입 부재(5523)의 외부 측 벽은 자기 흡착 링(551)의 내부 측 벽에 매칭될 수 있어서, 삽입 부재(5523)가 자기 흡착 링(551)을 고정시키기 위해 자기 흡착 링(551)으로 삽입될 수 있도록 한다. 절연 베이스(552)의 수용 홀(5521)은 삽입 부재(5523) 및 지지 부재(5522)에 걸쳐 이어질 수 있어서, 수용 홀(5521)에 수용된 단자가 전체 절연 베이스(552)에 걸쳐 이어질 수 있도록 한다. 예를 들어, 제 1 단자(553)는 전체 절연 베이스(552)에 걸쳐 이어질 수 있다. 제 1 단자(553)의 제 1 단부는 제 1 접촉 표면(5531)을 형성하기 위해 삽입 부재(552)의 외부 단부로부터 노출될 수 있다. 제 1 단자(553)의 제 2 단부는 내부 회로와 연결하기 위해 지지 부재(5522)의 내부 단부로부터 노출될 수 있다. 유사하게, 제 2 단자(554)는 전체 절연 베이스(552)에 걸쳐 이어질 수 있다. 제 2 단자(554)의 제 1 단부는 제 2 접촉 표면(5541)을 형성하기 위해 삽입 부재(5523)의 외부 단부로부터 노출될 수 있다. 제 2 단자(554)의 제 2 단부는 내부 회로와 연결하기 위해 지지 부재(5522)의 내부 단부로부터 노출될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 삽입 부재(5523)는 자기 흡착 링(551)으로 삽입될 수 있으며, 자기 흡착 링(551)의 내부 단부는 지지 테이블(55221)에 의해 지지될 수 있다. 자기 흡착 링(551)의 치수는 지지 부재(5522)의 것에 매칭될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 커넥터(55)는 하우징(555)을 추가로 포함할 수 있다. 하우징(555)은 절연 베이스(552) 및 자기 흡착 링(551) 상에서 슬리브형일 수 있어서, 자기 커넥터(55)가 전체로서 음향 출력 장치의 전력 인터페이스상에서 조립될 수 있도록 한다. 하우징(555)은 하나 이상의 비-자성 금속 재료들(예컨대, 구리, 알루미늄, 및/또는 알루미늄 합금), 플라스틱 재료 등, 또는 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
하우징(555)은 몸체(5551) 및 몸체(5551)의 외부 단부에 위치된 플랜지(5552)를 포함할 수 있다. 하우징(555)의 외부 단부는 플랜지(5552)로 인해 부분적으로 개방될 수 있으며, 하우징(555)의 내부 단부는 완전히 개방될 수 있다. 몸체(5551)의 내부 표면은 자기 부재 링(551)의 외부 표면 및 절연 베이스(552)의 지지 부재(5522)에 매칭될 수 있다. 플랜지(5552)는 자기 흡착 링(551)의 외부 단부를 커버할 수 있다. 제 1 단자(553)의 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 단자(554)의 제 2 접촉 표면(5541)은 전력 인터페이스로의 전기적 연결을 수립하기 위해 노출될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 절연 베이스(552)의 삽입 부재(5523)의 외부 단부는 도 50에 도시된 바와 같이 지지 부재(5522)로부터 멀리 떨어진 자기 흡착 링(551)의 단부로부터 돌출될 수 있다. 플랜지(5552)에 의해 형성된 부분 개방 단부의 형태는 삽입 부재(5523)의 주변부의 형태에 매칭될 수 있어서, 지지 부재(5522)로부터 먼 삽입 부재(5523)의 단부가 하우징(555)의 부분 개방 단부를 통해 하우징(555)의 바깥쪽으로 연장될 수 있도록 한다.
몇몇 대안적인 실시예들에서, 절연 베이스(552)의 삽입 부재(5523)의 외부 단부는 플랜지(5552)의 외부 단부에 대하여 움푹 들어갈 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 지지 부재(5522)의 외부 주변 벽 및 몸체(5551)의 내부 주변 벽은 버클 연결을 통해 서로 기계적으로 연결될 수 있다. 버클 연결은 하우징(555), 절연 베이스(552), 및 자기 흡착 링(551) 사이에서 기계적 연결의 안정성을 개선하며, 그에 의해 자기 커넥터(55)의 안정성을 개선할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 두 개의 스루 홈들(55511)은 각각, 몸체(5551)의 외부 주변 벽의 두 개의 반대 표면들 상에 위치될 수 있다. 지지 부재(5522)는 두 개의 스루 홈들(55511)에 매칭되는 두 개의 버클들(55222)을 포함할 수 있다. 하우징(555)은 스루 홈들(55511)과 버클들(55522) 사이에서 버클 연결들을 통해 절연 베이스(552)의 지지 부재(5522) 상에서 슬리브형일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 사전 설정 대칭 포인트(또는 회전 중심으로서 불리우는)에 대하여 회전 대칭일 수 있다. 자기 흡착 링(551)이 회전할 때, 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 자기 흡착 링(551)과 함께 회전할 수 있다. 회전하기 전에 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 회전 후 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)을 적어도 부분적으로 중첩시킬 수 있다. 즉, 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)에 의해 형성된 표면은 동일한 사전 설정 대칭 포인트에 대하여 회전 대칭이거나 또는 그것에 가까울 수 있다. 자기 흡착 링(551)의 외부 단부의 형태 및 회전 대칭의 각도는 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)의 배열에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 원형 링, 타원형 링, 직사각형 링 등의 형태를 가질 수 있다.
자기 흡착 링(551)의 외부 단부의 회전 대칭 형태로 인해, 자기 흡착 링(551)은 대칭 회전 후 원래 위치로 다시 이동될 수 있다. 자기 흡착 링(551)은 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)에 대하여 적어도 두 개의 조립 위치들을 가질 수 있으며, 자기 커넥터(55) 및 전력 인터페이스는 전기적 연결을 수립하기 위해 복수의 회전 각들에서 서로 흡착될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 도 51에 도시된 바와 같이, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 대칭 포인트로서 중심을 가진 원형 링의 형태를 가질 수 있다. 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 각각 자기 흡착 링(551)과 중심이 같게 배열된 원형 또는 원형 링의 형태를 가질 수 있다. 자기 흡착 링(551)이 대칭 포인트에 대하여 임의의 각도로 대칭으로 회전할 때, 회전 전 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541) 양쪽 모두는 회전 후 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)을 완전히 중첩시킬 수 있다. 자기 흡착 링(551)이 전력 인터페이스의 대응하는 자기 흡착 구조를 흡수할 때, 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 각각 전력 인터페이스의 양의 단자 및 음의 단자에 대응할 수 있으며, 자기 커넥터(55) 및 전력 인터페이스는 추가 교정 없이 서로 흡착될 수 있고, 이것은 사용자들에게 편리하다.
몇몇 실시예들에서, 도 52에 도시된 바와 같이, 제 1 접촉 표면(5531)의 카운트는 1일 수 있으며, 제 2 접촉 표면(5541)의 카운트는 1일 수 있다. 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 대칭 포인트에 대하여 180도 회전 대칭 형태로 배열될 수 있다. 자기 흡착 링(551)이 180도 회전할 때, 회전 후 제 1 접촉 표면(5531)은 회전 전 제 2 접촉 표면(5541)을 완전히 중첩할 수 있으며, 회전 후 제 2 접촉 표면(5541)은 회전 전 제 1 접촉 표면(5531)을 완전히 중첩할 수 있다. 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 나란히 배열될 수 있으며 각각, 전력 인터페이스의 양의 단자 및 음의 단자에 대응할 수 있다. 자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 대칭 포인트에 대하여 180도 회전 대칭 형태를 가질 수 있다.
도 53에 도시된 바와 같이, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 대칭 포인트에 대하여 180도 회전 대칭 형태를 가질 수 있다. 자기 흡착 링(551)이 180도 회전할 때, 회전 전 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 각각 회전 후 제 1 접촉 표면(553) 및 제 2 접촉 표면(5541)을 적어도 부분적으로 중첩할 수 있다. 제 1 방향에서 자기 흡착 링(551)의 치수는 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에서의 것과 상이할 수 있다. 예를 들어, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 타원형 링, 직사각형 링 등의 형태를 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 방향에서 자기 흡착 링(551)의 치수는 제 2 방향에서의 것보다 클 수 있다. 제 1 접촉 표면(5531)의 카운트는 1일 수 있으며, 제 1 접촉 표면(5531)은 자기 흡착 링(551)의 대칭 포인트에 위치될 수 있다. 제 2 접촉 표면(5541)의 카운트는 2일 수 있으며, 두 개의 제 2 접촉 표면들(5541)은 제 1 방향에서 자기 흡착 링(551)의 대칭 포인트의 양쪽 측면들에 같은 거리로 위치될 수 있다. 자기 흡착 링(551)의 180도 회전할 때, 두 개의 제 2 접촉 표면들(5541)은 서로 위치들을 스와핑할 수 있다. 제 1 접촉 표면(5531)의 형태는 제 2 접촉 표면들(5541)의 것과 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 두 개의 제 2 접촉 표면들(5541)의 형태들은 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면들(5541)은 양쪽 모두 원형 형태, 또는 대칭 포인트 주위에서 180도 회전된 후 완전히 중첩될 수 있는 또 다른 형태를 가질 수 있다.
자기 흡착 링(551)이 180도 회전할 때, 자기 흡착 링(551)은 두 개의 반대 방향들에 있을 수 있으며, 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(들)(5541)은 180-도 회전 후 서로 적어도 부분적으로 중첩할 수 있다. 이러한 경우들에서, 자기 흡착 링(551)은 두 개의 어셈블리 위치들을 가질 수 있다. 두 개의 어셈블리 위치들의 각각에서, 자기 흡착 링(551)은 제 1 단자(553) 및 제 2 단자(554)를 제공받은 절연 베이스(552)의 삽입 부재(5523) 상에서 슬리브형일 수 있으며, 자기 커넥터(55) 및 전력 인터페이스는 전기적 연결을 수립하기 위해 서로 흡착될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 흡착 링(551)은 원주 방향으로 적어도 두 개의 링 섹션들(5511)로 나뉠 수 있다. 인접한 링 섹션들(5511)의 외부 단부들은 상이한 자기 극성들을 가질 수 있다. 링 섹션(5511)의 분할은 특정한 규칙에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부가 환상형 형태를 갖는다면, 자기 흡착 링(551)은 방사상 방향을 따라 동일하게 분할될 수 있다. 단지 예로서, 자기 흡착 링(551)은 동일한 형태를 가진 4개의 링 섹션들(5511)로 4등분될 수 있다. 또 다른 예로서, 자기 흡착 링(551)은 랜덤하게 분할될 수 있다. 또 다른 예로서, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부가 타원형 링, 원형 링, 또는 직사각형 링과 같은 규칙적인 대칭 링의 형태를 갖는다면, 자기 흡착 링(551)은 자기 흡착 링(551)의 적어도 하나의 대칭 축을 따라 둘 이상의 링 섹션들(5511)로 동일하게 나뉠 수 있다. 자기 흡착 링(551)의 외부 단부가 불규칙적인 링의 형태를 갖는다면, 자기 흡착 링(551)은 둘 이상의 비대칭 링 섹션들(5511)로 나뉠 수 있다.
각각의 링 섹션(5511)의 외부 단부의 자기 극성은 컨트랙트 표면(들)(예컨대, 제 1 접촉 표면(5531) 및/또는 제 2 접촉 표면(5541)) 및 전력 인터페이스의 단자(들) 간의 연결에 따라 결정될 수 있다. 컨트랙트 표면(들)(예컨대, 제 1 접촉 표면(5531) 및/또는 제 2 접촉 표면(5541))과 전력 인터페이스의 단자(들) 간의 연결은 유효 연결 및 유효하지 않은 연결을 포함할 수 있다. 본 출원에서 사용된 바와 같이, 유효 연결은 컨트랙트 표면(들)(예컨대, 제 1 접촉 표면(5531) 및/또는 제 2 접촉 표면(5541))이 전력 인터페이스의 단자(들)와 흡착될 수 있는 연결을 나타내며, 각각의 링 섹션(5511)의 외부 단부의 자기 극성은 전력 인터페이스의 대응하는 자기 흡착 구조의 외부 단부의 것의 반대일 수 있다. 유효하지 않은 연결은 각각의 링 섹션(5511)의 외부 단부의 자기 극성이 전력 인터페이스의 대응하는 자기 흡착 구조의 외부 단부의 것과 동일할 수 있기 때문에 컨트랙트 표면(들)(예컨대, 제 1 접촉 표면(5531) 및/또는 제 2 접촉 표면(5541))이 전력 인터페이스의 단자(들)와 흡착될 수 없는 연결을 나타낸다. 유효 연결은 음향 출력 장치를 충전하기 위해 자기 커넥터(55)와 전력 인터페이스 사이에 전기적 연결을 수립할 수 있다. 유효하지 않은 연결은 음향 출력 장치를 충전하기 위해 자기 커넥터(55)와 전력 인터페이스 사이에 전기적 연결을 수립할 수 없다.
몇몇 실시예들에서, 제 1 방향에서 자기 흡착 링(551)의 치수는 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에서의 것과 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향에서 자기 흡착 링(551)의 치수는 제 2 방향에서의 것보다 클 수 있다. 단지 예로서, 자기 흡착 링(551)의 외부 단부는 타원형 링의 형태를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 흡착 링(551)은 제 1 방향 또는 제 2 방향에서 타원형 링의 대칭 축을 따라 나란히 배열된 두 개의 링 섹션들(5511)로 나뉠 수 있다. 하나의 링 섹션(5511)의 외부 단부 면의 자기 극성은 N극일 수 있으며, 다른 링 섹션(5511)의 외부 단부 면의 자기 극성는 S극일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)은 대칭 포인트에 대하여 180도 회전 대칭 형태로 배열될 수 있다.
전력 인터페이스의 자기 흡착 구조(들)의 형태 및 카운트는 자기 커넥터(55)의 자기 흡착 링(551)의 것과 동일할 수 있다. 전력 인터페이스의 자기 흡착 구조의 외부 단부의 자기 극성은 자기 흡착 링(551)의 대응하는 링 섹션(5511)의 외부 단부의 것과 반대일 수 있다. 컨트랙트 표면(들)(예컨대, 제 1 접촉 표면(5531) 및/또는 제 2 접촉 표면(5541)) 및 전력 인터페이스의 단자(들) 간의 연결이 유효 연결이면, 자기 흡착 링(551)의 링 섹션(5511)은 음향 출력 장치를 충전하도록 전기적 연결을 수립하기 위해 전력 인터페이스의 대응하는 자기 흡착 구조와 흡착될 수 있다. 컨트랙트 표면(들)(예컨대, 제 1 접촉 표면(5531) 및/또는 제 2 접촉 표면(5541) 및 전력 인터페이스의 단자(들) 간의 연결이 유효하지 않은 연결이면, 자기 흡착 링(551)의 링 섹션(5511)은 전력 인터페이스의 대응하는 자기 흡착 구조와 흡착될 수 없다. 이것은 자기 커넥터(55)와 전력 인터페이스 사이에 유효하지 않은 연결을 피할 수 있으며 사용자들에게 편리하다.
본 개시는 또한 본 개시에서 설명된 바와 같이, 두 개의 자기 커넥터들(55)을 포함하는, 자기 커넥터 구성요소를 제공할 수 있다. 예를 들어, 자기 커넥터 구성요소는 자기 커넥터(55a) 및 자기 커넥터(55b)를 포함할 수 있다. 자기 커넥터(55a)의 자기 흡착 링(551)의 링 섹션(들)(5511)의 형태 및 카운트는 자기 커넥터(55b)의 것과 동일할 수 있다. 자기 커넥터(55a)의 자기 흡착 링(551)의 링 섹션(들)(5511)의 자기 극성은 자기 커넥터(55b)의 것과 반대일 수 있다. 자기 커넥터들(55a 및 55b)이 서로 흡수할 때, 자기 커넥터(55a)의 컨트랙트 표면(들)은 자기 커넥터(55b)의 컨트랙트 표면(들)을 접촉할 수 있다. 자기 커넥터(55a)와 자기 커넥터(55b) 간의 연결은 도 51 내지 도 53과 관련하여 설명된 바와 같이 자기 커넥터(55) 및 전력 인터페이스 간의 것과 동일하거나 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 자기 커넥터(55a)의 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)이 자기 커넥터(55b)의 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)과 접촉할 때, 자기 커넥터(55a) 및 자기 커넥터(55b)는 그것들의 링 섹션들이 반대 자기 극성들을 갖는 경우 유효 연결을 수립하기 위해 함께 흡착될 수 있다. 자기 커넥터(55a)의 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)이 자기 커넥터(55b)의 제 1 접촉 표면(5531) 및 제 2 접촉 표면(5541)과 접촉할 때, 자기 커넥터(55a) 및 자기 커넥터(55b)는 그것들의 링 섹션들이 자기 극성을 갖는 경우 함께 흡착될 수 없다. 이것은 자기 커넥터(55a)와 자기 커넥터(55b) 사이에서의 유효하지 않은 연결을 피할 수 있으며 사용자들에게 편리하다.
몇몇 실시예들에서, 도 48 및 도 49에 도시된 바와 같이, 자기 커넥터(55)는 회로 하우징(10)에 장착될 수 있다. 회로 하우징(10)은 서로 이격된 두 개의 메인 측벽들(11) 및 적어도 하나의 단부 벽(13)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 메인 측 벽(11)의 내부 표면은 서로 이격된 두 개의 차단 벽들(19)을 포함할 수 있다. 두 개의 차단 벽들(19)은 회로 하우징(10)의 단부 벽(13)과 평행하여 배열될 수 있다. 두 개의 메인 측 벽들(11) 및 두 개의 차단 벽들(19)은 2차 측 벽(12)에 가깝게 수용 공간을 형성할 수 있으며, 자기 커넥터(55)가 수용 공간에 위치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 두 개의 메인 측 벽들(11)의 각각은 장착 홀(113)을 추가로 포함할 수 있다. 음향 출력 장치는 두 개의 고정 구성요소들(56)을 추가로 포함할 수 있다. 두 개의 고정 구성요소들(56)은 각각 두 개의 메인 측 벽들(11)의 장착 홀들(113)로 삽입되며, 자기 커넥터(55)를 고정시킬 수 있다. 장착 홀들(113)의 카운트 및 고정 구성요소들(56)의 카운트는 동일할 수 있다. 단지 예로서, 고정 구성요소(56)는 나사일 수 있다. 나사의 단부는 자기 커넥터의 외부 측 벽에 인접하도록 메인 측 벽(11)의 장착 홀(113)을 통과할 수 있으며, 나사의 다른 단부는 장착 홀(113)에 고정될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 자기 커넥터(55)의 반대 측면들의 각각은 고정 구성요소들(56)을 수용하기 위해 두 개의 장착 홀들(55512)을 포함할 수 있다. 자기 커넥터(55)는 수용 공간으로 삽입되는 자기 커넥터(55)의 방향에 평행한 대칭 축에 대하여 180도 회전 대칭 구조를 가질 수 있다. 자기 커넥터(55)가 수용 공간으로 삽입된 후, 자기 커넥터(55)의 반대 측면들의 각각의 두 개의 장착 홀들(55512) 중 적어도 하나는 장착 홀(113)과 동조될 수 있다. 장착 홀(113)은 고정 구성요소(56)의 외부 단부를 수용하도록 구성될 수 있다. 장착 홀(55512)은 고정 구성요소(56)의 내부 단부를 수용하도록 구성될 수 있다. 고정 구성요소(56)의 두 개의 단부들은 수용 공간에 자기 커넥터(55)를 고정시키기 위해, 각각 장착 홀(113) 및 장착 홀(55512)에 걸쳐 이어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 커넥터(55)는 180도 회전 대칭 형태를 가질 수 있으며 도 48에 도시된 바와 같이 그것의 측 표면에 두 개의 장착 홀들(55512) 및 측 표면에 반대인 표면상에 두 개의 장착 홀들(55512)을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 자기 커넥터(55)가 회전되는지 여부에 관계없이 장착 홀들(113)에 매칭되는 두 개의 장착 홀들이 있으며, 이것은 자기 커넥터(55)의 장착을 가능하게 할 수 있다.
제 1 하우징 보호성 케이싱(21) 및/또는 제 2 하우징 보호성 케이싱(31)은 메인 측 벽(11)의 장착 홀(들)(113)을 커버할 수 있다. 제 1 하우징 보호성 케이싱(21) 및/또는 제 2 하우징 보호성 케이싱(31)은 자기 커넥터(55)가 노출되도록 노출 홀(57)을 포함할 수 있으며, 이것은 음향 출력 장치의 사용을 가능하게 할 수 있다.
음향 출력 장치에 관한 상기 설명은 단지 예시의 목적들을 위해 제공되며 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 주의되어야 한다. 이 기술분야에서의 통상의 기술자들에 대해, 다수의 변화들 및 수정들이 본 개시의 교시들 하에서 이루어질 수 있다. 그러나, 이들 변화들 및 수정들은 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 음향 출력 장치는 하나 이상의 부가적인 구성요소들을 포함할 수 있으며 및/또는 상기 설명된 음향 출력 장치의 하나 이상의 구성요소들이 생략될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 음향 출력 장치의 둘 이상의 구성요소들은 단일 구성요소로 통합될 수 있다. 음향 출력 장치의 구성요소는 둘 이상의 서브-구성요소들 상에서 구현될 수 있다.

Claims (35)

  1. 음향 출력 장치에 있어서,
    음향 출력 구성요소; 및
    사용자의 귀에 인접하여 상기 음향 출력 구성요소를 지지하기 위한 지지 구조로서, 상기 지지 구조는 상기 음향 출력 구성요소가 환경과 음향적으로 통신하도록 허용하는 음향 개방 구조를 형성하는, 상기 지지 구조를 포함하며,
    상기 음향 출력 구성요소는:
    복수의 음향 구동기들로서, 각각이 주파수 범위를 가진 사운드를 출력하도록 구성되고, 상이한 음향 구동기들에 의해 출력된 사운드들의 주파수 범위가 상이한, 상기 복수의 음향 구동기들을 포함하며,
    상기 복수의 음향 구동기들 중 적어도 하나는:
    제 1 자기장을 생성하기 위한 자기 시스템을 포함하며, 상기 자기 시스템은:
    제 2 자기장을 생성하기 위한 제 1 자기 구성요소; 및
    상기 제 1 자기 구성요소를 둘러싼 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소로서, 상기 제 1 자기 구성요소와 상기 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소 사이에 자기 갭이 형성되며, 상기 자기 갭에서 상기 제 1 자기장의 자기장 세기는 상기 자기 갭에서 상기 제 2 자기장의 자기장 세기보다 큰, 상기 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소를 포함하는, 음향 출력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 구조는 상기 사용자의 귀에 상기 음향 출력 구성요소를 걸기 위한 이어 훅을 포함하는, 음향 출력 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 구조는 상기 음향 출력 장치가 상기 사용자에 의해 착용될 때 상기 사용자의 머리 위에 배치된 헤드밴드를 포함하는, 음향 출력 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 구조는 상기 사용자의 외이도의 개구 가까이에 상기 음향 출력 구성요소를 고정시키도록 구성된 고정 구성요소를 포함하며,
    상기 고정 구성요소는 상기 외이도를 막지 않고 상기 외이도로 배치되는, 음향 출력 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 음향 구동기들은:
    제 1 주파수 범위를 가진 제 1 사운드를 출력하도록 구성된 제 1 음향 구동기; 및
    제 2 주파수 범위를 가진 제 2 사운드를 출력하도록 구성된 제 2 음향 구동기로서, 상기 제 2 주파수 범위는 상기 제 1 주파수 범위보다 높은 주파수들을 포함하는, 상기 제 2 음향 구동기를 포함하는, 음향 출력 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지 구조는 복수의 제 1 사운드 유도 홀들 및 복수의 제 2 사운드 유도 홀들을 포함하고,
    상기 제 1 사운드는 상기 복수의 제 1 사운드 유도 홀들로부터 출력되며,
    상기 제 2 사운드는 상기 복수의 제 2 사운드 유도 홀들로부터 출력되는, 음향 출력 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 음향 구동기와 상기 복수의 제 1 사운드 유도 홀들 사이에서의 제 1 음향 루트, 및
    상기 제 2 음향 구동기와 상기 복수의 제 2 사운드 유도 홀들 사이에서의 제 2 음향 루트를 더 포함하며, 상기 제 1 음향 루트 및 상기 제 2 음향 루트는 상이한 주파수 선택 특성들을 갖는, 음향 출력 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 사운드 유도 홀들은 제 1 거리만큼 서로 이격되는 한 쌍의 제 1 사운드 유도 홀들을 포함하고,
    상기 복수의 제 2 사운드 유도 홀들은 제 2 거리만큼 서로 이격되는 한 쌍의 제 2 사운드 유도 홀들을 포함하며,
    상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리보다 큰, 음향 출력 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 거리는 20mm 내지 40mm의 범위에 있으며, 상기 제 2 거리는 3mm 내지 7mm의 범위에 있는, 음향 출력 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 사운드 유도 홀들 중 적어도 하나는 상기 복수의 제 1 사운드 유도 홀들 중 적어도 하나보다 상기 사용자의 외이도에 더 가까운, 음향 출력 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 구조는 상기 제 1 음향 구동기를 수용하기 위한 제 1 하우징을 포함하며,
    상기 제 1 하우징은 상기 제 1 음향 구동기의 어느 한 측면 상에 위치된 제 1 챔버 및 제 2 챔버를 포함하는, 음향 출력 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 챔버는 상기 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍 중 하나에 음향적으로 결합되며,
    상기 제 2 챔버는 상기 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍 중 다른 하나에 음향적으로 결합되는, 음향 출력 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 구조는 상기 제 2 음향 구동기를 수용하기 위한 제 2 하우징을 포함하며,
    상기 제 2 하우징은 상기 제 2 음향 구동기의 어느 한 측면 상에 위치된 제 3 챔버 및 제 4 챔버를 포함하는, 음향 출력 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 챔버는 제 2 사운드 유도 홀들의 쌍 중 하나에 음향적으로 결합되며,
    상기 제 4 챔버는 상기 제 2 사운드 유도 홀들의 쌍 중 다른 하나에 음향적으로 결합되는, 음향 출력 장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 사운드는 상기 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍 중 하나로부터 출력된 제 1 부분 및 상기 제 1 사운드 유도 홀들의 쌍 중 다른 하나로부터 출력된 제 2 부분을 포함하며,
    상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분에 대하여 반전된 위상을 갖는, 음향 출력 장치.
  16. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수는 650Hz 미만인 주파수들을 포함하며, 제 2 주파수 범위는 1000Hz를 초과한 주파수들을 포함하는, 음향 출력 장치.
  17. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수 범위 및 상기 제 2 주파수 범위는 서로 중첩하는, 음향 출력 장치.
  18. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 음향 구동기 및 상기 제 2 음향 구동기를 제어하도록 구성된 제어 디바이스를 더 포함하며, 상기 제어 디바이스는 소스 신호를:
    상기 제 1 음향 구동기가 상기 제 1 사운드를 출력하게 하기 위해 상기 제 1 주파수 범위에 대응하는 저-주파수 신호; 및
    상기 제 2 음향 구동기가 상기 제 2 사운드를 출력하게 하기 위해 상기 제 2 주파수 범위에 대응하는 고-주파수 신호로 나누도록 구성된 주파수 분할 모듈을 포함하는, 음향 출력 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 주파수 분할 모듈은 수동 필터, 능동 필터, 아날로그 필터, 또는 디지털 필터 중 적어도 하나를 포함하는, 음향 출력 장치.
  20. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 음향 구동기는 제 1 전기-음향 트랜듀서를 포함하고,
    상기 제 2 음향 구동기는 제 2 전기-음향 트랜듀서를 포함하며,
    상기 제 1 전기-음향 트랜듀서 및 상기 제 2 전기-음향 트랜듀서는 상이한 주파수 응답들을 갖는, 음향 출력 장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 시스템은:
    상기 제 1 자기 구성요소의 제 1 표면에 기계적으로 연결된 제 1 자기 전도성 구성요소를 더 포함하는, 음향 출력 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 자기 구성요소의 제 2 표면에 기계적으로 연결된 제 2 자기 전도성 구성요소로서, 상기 제 2 표면은 상기 제 1 자기 구성요소의 제 1 표면의 반대편에 있는, 상기 제 2 자기 전도성 구성요소; 및
    적어도 하나의 제 3 자기 구성요소로서, 상기 적어도 하나의 제 3 자기 구성요소는 상기 제 2 자기 전도성 구성요소 및 상기 적어도 하나의 제 2 자기 구성요소의 각각에 기계적으로 연결되는, 상기 적어도 하나의 제 3 자기 구성요소를 더 포함하는, 음향 출력 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 자기 갭 내에 위치되며 상기 제 1 자기 구성요소 및 상기 제 2 자기 전도성 구성요소의 각각에 기계적으로 연결된 적어도 하나의 제 4 자기 구성요소를 더 포함하는, 음향 출력 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 자기 구성요소, 상기 제 1 자기 전도성 구성요소, 또는 상기 제 2 자기 전도성 구성요소 중 적어도 하나에 기계적으로 연결된 적어도 하나의 전기 전도성 구성요소를 더 포함하는, 음향 출력 장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 자기 전도성 구성요소에 기계적으로 연결된 제 5 자기 구성요소 중 적어도 하나를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 제 5 자기 구성요소 및 상기 제 1 자기 구성요소는 상기 제 1 자기 전도성 구성요소의 반대 측면들에 위치되는, 음향 출력 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 자기장의 자기장 누설을 억제하기 위한 제 3 자기 전도성 구성요소를 더 포함하며,
    상기 제 3 자기 전도성 구성요소는 상기 제 5 자기 구성요소에 기계적으로 연결되며,
    상기 제 3 자기 전도성 구성요소 및 상기 제 1 자기 전도성 구성요소는 상기 제 5 자기 구성요소의 반대 측면들에 위치되는, 음향 출력 장치.
  27. 제 1 항에 있어서,
    자기 커넥터가 외부 전원의 충전 인터페이스를 흡수할 때 상기 음향 출력 장치를 충전하도록 구성된 상기 자기 커넥터를 더 포함하는, 음향 출력 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 자기 커넥터는:
    자기 흡착 링;
    복수의 수용 홀들을 포함한 절연 베이스로서, 상기 절연 베이스의 적어도 부분은 상기 자기 흡착 링으로 삽입되는, 상기 절연 베이스; 및
    복수의 단자들로서, 각각이 상기 복수의 수용 홀들 중 하나에 수용되는, 상기 복수의 단자들을 포함하는, 음향 출력 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 절연 베이스는 지지 부재 및 삽입 부재를 포함하고,
    상기 지지 부재의 단면은 상기 삽입 부재의 단면보다 크며,
    상기 자기 흡착 링은 상기 지지 부재 및 상기 삽입 부재에 의해 형성된 수용 공간으로 삽입되는, 음향 출력 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 자기 흡착 링 및 상기 절연 베이스를 수용하기 위한 하우징을 더 포함하는, 음향 출력 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 하우징은 몸체 및 상기 몸체의 단부에서의 플랜지를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 절연 베이스 및 상기 자기 흡착 링 상에서 슬리브형이며,
    상기 플랜지는 상기 자기 흡착 링의 단부를 커버하는, 음향 출력 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 지지 부재의 외부 원주 벽 및 상기 몸체의 내부 원주 벽은 버클 연결을 통해 기계적으로 연결되는, 음향 출력 장치.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 자기 흡착 링은 원의 형태를 가지며,
    상기 복수의 단자들의 각각은 상기 자기 흡착 링과 중심이 같은 컨트랙트(contract) 표면을 갖는, 음향 출력 장치.
  34. 제 28 항에 있어서,
    상기 자기 흡착 링은 회전 중심에 대하여 회전 대칭이며,
    제 1 방향을 따르는 상기 자기 흡착 링의 길이는 제 2 방향을 따르는 상기 자기 흡착 링의 길이와 상이하고, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향은 상기 회전 중심에서 서로 수직인, 음향 출력 장치.
  35. 제 28 항에 있어서,
    상기 자기 흡착 링은 복수의 링 섹션들을 포함하며, 상기 복수의 링 섹션들의 인접한 링 섹션들의 적어도 하나의 쌍은 그것들 각각의 단부 표면들에서 상이한 자기 극성들을 갖는, 음향 출력 장치.
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