KR20220066918A

KR20220066918A - 음향 출력 장치

Info

Publication number: KR20220066918A
Application number: KR1020227012834A
Authority: KR
Inventors: 레이 장; 준지앙 후; 펜귄 리아오; 씬 키
Original assignee: 썬전 샥 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2022-05-24
Also published as: EP4109925A4; KR20230058150A; CL2022000657A1; KR20220164011A; WO2021052046A1; EP4009665A4; CL2022000669A1; KR20220066921A; BR112022004279A2; CN114982252A; CA3153521C; CA3153521A1; CA3153093A1; BR112022004399A2; US20220360888A1; KR102602341B1; CN114175673A; JP2023522681A; CN114175677A; AU2020349994B2

Abstract

본 발명은 음향 출력 장치에 관한 것이다. 상기 음향 출력 장치는 음향 구동기를 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기는 다이어프램 및 자기 회로 구조물을 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기의 전면은 상기 자기 회로 구조물로부터 멀어지는 상기 다이어프램의 측면에 형성될 수 있다. 상기 음향 구동기의 후면은 상기 다이어프램으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물의 측면에 형성될 수 있다. 상기 다이어프램은 진동하여 상기 음향 구동기로 하여금 음향을 상기 음향 구동기의 전면 및 후면으로부터 외부로 방사시키게 한다. 상기 음향 출력 장치는 상기 음향 구동기를 휴대하도록 구성된 하우징 구조물을 추가로 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기의 전면과 후면 중 한 측면은 상기 하우징 구조물과 함께 캐비티를 형성할 수 있다. 상기 캐비티를 형성하는 상기 음향 구동기의 측면은 상기 캐비티를 향해 음향을 방사하고, 상기 음향 구동기의 다른 측면은 상기 음향 출력 장치의 외부를 향해 상기 음향을 방사할 수 있다.

Description

음향 출력 장치

관련 애플리케이션에 대한 상호 참조

본 출원은 2019년 9월 19일에 출원된 중국 특허 출원 제201910888762.2호와 2019년 9월 19일에 출원된 중국 특허 출원 제201910888067.6호의 우선권을 주장하며, 이들 각각의 전체 내용은 참조에 의해 본원에 통합된다.

본 발명은 음향 분야에 관한 것으로, 특히 음향 출력 장치에 관한 것이다.

개방형 양이성(binaural) 음향 출력 장치는 특정 범위 내에서 음향 전도를 성취하는 휴대용 오디오 출력 장치이다. 기존의 인-이어 및 오버-이어 헤드폰과 비교하여, 상기 개방형 양이성 음향 출력 장치는 외이도를 차단하거나 덮지 않는 특성을 가짐으로써, 사용자가 음악을 들으면서 외부 환경으로부터의 음향 정보를 얻을 수 있게 되어 안전성과 편안함이 향상된다. 개방형 구조물의 사용으로 인해, 개방형 양이성 음향 출력 장치의 음향 누설은 기존의 헤드폰보다 더 심각할 수 있다. 현재, 관련 업계의 일반적인 관행은 음향 캐비티에 확성기를 배치하고 상기 음향 캐비티의 전면 및 후면을 각각 개방하여 쌍극자를 형성하고, 그에 따라 특정 지향성을 갖는 특정 음장이 생성되도록 하고, 원거리 음장에서의 음향 누설을 감소시키기 위해 음향 압력 분포가 조절될 수 있게 하는 것이었다. 위와 같은 방법은 음향의 누설을 어느 정도는 감소시킬 수는 있지만 여전히 일정한 한계가 있다. 예를 들어, 상기 음향 출력 장치는 중-고 주파수 및 저 주파수에서 열악한 주파수 응답을 가질 수 있다.

따라서, 사용자의 청취 볼륨을 증가시키는 동시에 음향 누설을 감소시키는 효과를 동시에 얻을 수 있는 음향 출력 장치를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태는 음향 출력 장치를 제공한다. 상기 음향 출력 장치는 음향 구동기를 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기는 다이어프램 및 자기 회로 구조물을 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기의 전면은 상기 자기 회로 구조물로부터 멀어지는 상기 다이어프램의 측면에 형성될 수 있다. 상기 음향 구동기의 후면은 상기 다이어프램으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물의 측면에 형성될 수 있다. 상기 다이어프램은 진동하여 상기 음향 구동기로 하여금 음향을 상기 음향 구동기의 전면 및 후면으로부터 외부로 방사시키게 한다. 상기 음향 구동기는 상기 음향 구동기를 휴대하도록 구성된 하우징 구조물을 추가로 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기의 전면과 후면 중 한 측면은 상기 하우징 구조물과 함께 캐비티를 형성할 수 있다. 상기 캐비티를 형성하는 상기 음향 구동기의 측면은 상기 캐비티를 향해 음향을 방사하고, 상기 음향 구동기의 다른 측면은 상기 음향 출력 장치의 외부를 향해 상기 음향을 방사할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 하우징 구조물은 적어도 하나의 음향 안내 구멍을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 캐비티와 음향적으로 결합되며 또한 상기 음향 구동기에 의해 상기 캐비티로 방사되는 음향을 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 음향 구동기와 마주하는 상기 하우징 구조물의 측면의 중앙에 근접하게 배치될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍의 단면적은 0.25 mm² 이상일 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 음향 감쇠 구조로 구성될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 자기 회로 구조물은 상기 다이어프램의 반대편에 배치되는 자기 전도판을 포함할 수 있다. 상기 자기 전도판은 적어도 하나의 음향 안내 구멍을 포함할 수 있다. 상기 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 다이어프램의 진동에 의해 발생되는 음향을 상기 음향 구동기의 후면으로부터 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 구동기의 전면과 상기 하우징 구조물은 캐비티를 형성할 수 있다. 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 다이어프램의 진동에 의해 발생되는 음향을 상기 음향 구동기의 후면으로부터 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 음향 안내 튜브가 상기 다이어프램으로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍상에 배치될 수 있다. 상기 음향 안내 튜브는 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍으로부터 방사되는 음향을 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 순차적으로 내부로부터 외부로 배치되는 제1 구멍 부분 및 제2 구멍 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 구멍 부분은 상기 제2 구멍 부분을 관통할 수 있다. 상기 제2 구멍 부분의 직경은 상기 제1 구멍 부분의 직경보다 더 클 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램의 진동 방향에 따른 상기 캐비티의 높이는 3 mm 이하일 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램의 형상은 편평하거나 대략 편평할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램은 폴딩 링(folding ring)을 통해 상기 음향 구동기상에 고정될 수 있다. 상기 폴딩 링은 상기 캐비티로부터 멀어지는 방향을 따라 리세스될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 구동기의 후면과 상기 하우징 구조물은 상기 캐비티를 형성할 수 있다. 상기 음향 구동기의 전면은 상기 다이어프램 반대편의 보호 구조물로 구성될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 보호 구조물은 상기 다이어프램을 상기 외부로부터 분리시키고, 상기 다이어프램에 의해 발생되는 음향을 상기 외부로 전달하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 보호 구조물은 필터망 구조물을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 보호 구조물은 적어도 하나의 음향 안내 구멍을 갖는 플레이트 구조물을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티는 상기 음향을 제1 음향 안내 구멍을 통해 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내할 수 있다. 상기 캐비티를 형성하지 않는 상기 음향 구동기의 측면은 상기 음향을 제2 음향 안내 구멍을 통해 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내할 수 있다. 상기 제1 음향 안내 구멍과 상기 제2 음향 안내 구멍은 서로 상이한 음향 임피던스를 가질 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 귀에 대한 고 주파수 응답의 진폭이 큰 상기 음향 구동기의 전면 및 후면 중 한 측면으로부터의 음향 경로는 상기 귀에 대한 상기 전면 및 상기 후면 중 다른 측면으로부터의 음향 경로보다 작을 수 있다.

상기 고 주파수 응답의 진폭이 큰 상기 음향 구동기의 전면 및 후면 중 한 측면은 외이도를 향할 수 있다.

본 발명의 일 양태는 음향 출력 장치를 제공한다. 상기 음향 출력 장치는 음향 구동기를 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기는 다이어프램 및 자기 회로 구조물을 포함하는 음향 구동기를 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기의 전면은 상기 자기 회로 구조물로부터 멀어지는 상기 다이어프램의 측면에 형성될 수 있다. 상기 음향 구동기의 후면은 상기 다이어프램으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물의 측면에 형성될 수 있다. 상기 다이어프램은 진동하여 상기 음향 구동기로 하여금 음향을 상기 음향 구동기의 전면 및 후면으로부터 직접 외부로 방사시키게 할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 자기 회로 구조물은 상기 다이어프램의 반대편에 배치되는 자기 전도판을 포함할 수 있다. 상기 자기 전도판은 적어도 하나의 음향 안내 구멍을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 다이어프램의 진동에 의해 발생되는 음향을 상기 음향 구동기의 후면으로부터 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 구동기의 전면은 상기 다이어프램 반대편의 보호 구조물로 구성될 수 있다. 상기 보호 구조물은 상기 자기 회로 구조물과 연결될 수 있다.

본 발명은 예시적인 실시예들의 관점에서 추가로 설명된다. 이와 같은 실시예들은 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 이들 실시예들은 동일한 도면 부호가 동일한 구조를 나타내는, 비제한적인 예시적인 실시예들이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 예시적인 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 음향 출력 장치의 제1 음향 안내 구멍 및 제2 음향 안내 구멍의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 이중-지점 음원을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 단일-지점 음원 및 이중-지점 음원의 원거리 음장에서의 음향 누설을 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상이한 캐비티 용적들을 갖는 음향 출력 장치의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 다이어프램의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상이한 크기의 음향 안내 구멍들을 갖는 음향 출력 장치의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 14는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 15는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상이한 캐비티 용적들을 갖는 음향 출력 장치의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 16은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상이한 크기의 음향 안내 구멍을 갖는 음향 출력 장치의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 안내 구멍의 위치 분포를 나타내는 개략도이다.
도 18은 도 17의 이미지 (a)에 도시된 위치 분포의 음향 안내 구멍을 갖는 음향 구동기의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 19는 도 17의 이미지 (b)에 도시된 위치 분포의 음향 안내 구멍을 갖는 음향 구동기의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 20은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 21은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 22는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 캐비티를 포함하지 않는 음향 출력 장치의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다.
도 23은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 착용 방식을 나타내는 개략도이다.
도 24는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 전면 및 후면과 인간의 피부 사이의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 25는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 배플로서 사용되는 하우징 구조를 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명의 실시예들와 관련된 기술적 해결 방안을 설명하기 위하여, 아래에서 실시예들의 설명을 참조하여 도면들을 간략히 도입된다. 명백하게도, 아래에서 설명되는 도면은 본 발명의 일부 예들 또는 실시예들에 불과하다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 추가적인 창의적 노력 없이, 본 발명을 이들 도면들에 따른 다른 유사한 시나리오에 적용할 수 있다. 문맥상 명백히 충족되지 않거나 문맥상 달리 설명되지 않는 한, 도면들에서 동일한 부호는 동일한 구조 또는 작용을 지칭한다.

본원에서 사용된 "시스템", "장치", "유닛" 및/또는 "모듈"이라는 용어는 서로 다른 구성 요소, 소자, 부품, 섹션 또는 조립체를 오름차순으로 구별하기 위한 하나의 방법이라는 사실을 이해해야 할 것이다. 그러나, 다른 용어들이 동일한 목적을 달성할 수 있는 경우에는, 다른 표현들로 대체될 수도 있다.

본 발명 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수 형상("a", "an" 및 "the")는 내용을 달리 명시하지 않는 한 복수 지시 대상을 포함한다. 일반적으로, "포함하다", "포함하는", "구비한다" 및/또는 "구비하는"이라는 용어는 명확하게 식별된 단계들 및 유닛들이 포함되고 그와 같은 단계들 및 단위들이 배타적인 목록을 구성하지 않는다는 사실을 나타낼 뿐이며, 상기 방법 또는 장치는 또한 다른 단계들 또는 유닛들을 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용된 흐름도는 시스템이 본 발명의 일부 실시예들에 따라 구현하는 동작을 나타낸다. 상기 흐름도의 이전 동작 또는 이후 동작이 순차적으로 정확하게 구현되지 않을 수 있음을 이해해야 한다. 그 대신, 각각의 단계는 역순으로 또는 동시에 처리될 수 있다. 또한, 이와 같은 절차에 다른 작업을 추가하거나 또는 이와 같은 절차에서 하나 이상의 단계를 제거할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 예시적인 구조를 나타내는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 음향 출력 장치(100)는 내부가 중공인 하우징 구조물(110) 및 상기 하우징 구조물(110)에 배치되는 음향 구동기(120)를 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기(120)는 다이어프램(121) 및 자기 회로 구조물(1220)을 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기(120)는 또한 보이스 코일(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 상기 보이스 코일은 상기 자기 회로 구조물(1220)과 마주하는 상기 다이어프램(121)의 측면상에 고정될 수 있고 상기 자기 회로 구조물(1220)에 의해 형성된 자기장에 배치될 수 있다. 상기 보이스 코일이 통전되면, 상기 보이스 코일은 자기장의 작용하에 진동되어 상기 다이어프램판(121)을 진동시켜 음향을 발생시킬 수 있다. 설명의 편의를 위해, 상기 자기 회로 구조물(1220)로부터 멀어지는 상기 다이어프램(121)의 측면(즉, 도 1에 도시된 다이어프램(121)의 우측)은 상기 음향 구동기(120)의 전면으로 지정되고, 상기 다이어프램(121)으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물(1220)의 측면(즉, 도 1에 도시된 자기 회로 구조물(1220)의 좌측)은 상기 음향 구동기(120)의 후면으로 지정될 수 있다. 상기 다이어프램(121)은 진동하여, 상기 음향 구동기(120)가 음향을 상기 음향 구동기(120)의 전면 및 후면으로부터 외부로 방사하게 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 음향 구동기(120)의 전면 또는 상기 다이어프램(121)은 상기 하우징 구조물(110)과 함께 제1 캐비티(111)를 형성하고, 상기 음향 구동기(120)의 후면은 상기 하우징 구조물(110)과 함께 제2 캐비티(112)를 형성할 수 있다. 상기 음향 구동기(120)의 전면은 상기 제1 캐비티(111)를 향해 음향을 방사하고, 상기 음향 구동기(120)의 후면은 상기 제2 캐비티(112)를 향해 음향을 방사할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 하우징 구조물(110)은 제1 음향 안내 구멍(113) 및 제2 음향 안내 구멍(114)을 포함할 수 있다. 상기 제1 음향 안내 구멍(113)은 상기 제1 캐비티(111)와 연통되고, 상기 제2 음향 안내 구멍(114)은 상기 제2 캐비티(112)와 연통될 수 있다. 상기 음향 구동기(120)의 전면에서 생성된 음향은 상기 제1 음향 안내 구멍(113)을 통해 외부로 전달될 수 있고, 상기 음향 구동기(120)의 후면에서 생성된 음향은 상기 제2 음향 안내 구멍(113)을 통해 외부로 전달될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 자기 회로 구조물(1220)은 상기 다이어프램 반패편에 배치된 자기 전도판(1221)을 포함할 수 있다. 상기 자기 전도판(1221)상에는 적어도 하나의 음향 안내 구멍(1222)(압력 완화 구멍이라고도 함)이 배치될 수 있으며, 이는 상기 다이어프램(121)의 진동에 의해 생성된 음향을 상기 음향 구동기(120)의 후면으로부터 상기 제2 캐비티(112)를 통해 외부로 안내하기 위해 사용될 수 있다. 상기 음향 출력 장치(100)의 제1 음향 안내 구멍(113)과 제2 음향 안내 구멍(114)으로부터의 음향 방사에 의해 쌍극자 구조와 유사한 이중-지점(dual-point) 음원(또는 다중-지점 음원)이 형성될 수 있으므로, 특정 지향성을 갖는 특정 음장이 생성될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 상기 음향 출력 장치는 헤드폰의 용례에 제한되지 않으며, 이는 또한 다른 오디오 출력 장치들(예를 들면, 보청기, 확성기 등)에도 적용될 수 있다는 사실에 유의해야 한다.

도 2는 도 1의 음향 출력 장치의 제1 음향 안내 구멍 및 제2 음향 안내 구멍의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 음향 출력 장치(100)에 배치된 제1 캐비티(111) 및 제2 캐비티(112)는 상기 음향 출력 장치(100)의 상기 제1 음향 안내 구멍(113)(도 2에 도시된 음향 안내 구멍(1)) 및 제2 음향 안내 구멍(114)(도 2에 도시된 음향 안내 구멍(2))으로부터 음향을 방사시켜, 각각 중간 주파수 또는 중-고 주파수(예를 들어, 2000 Hz - 4000 Hz)에서 공명 피크를 발생시킨다. 상기 제1 음향 안내 구멍(113)과 제2 음향 안내 구멍(114)에서의 공명 피크 이후 주파수 응답의 약화 정도가 상이할 수 있으며(제2 음향 안내 구멍(114)에서의 주파수 응답이 더 빨리 감쇄될 수 있음), 이는 상기 음향 출력 장치(100)에 의해 형성된 쌍극자와 유사한 구조의 더 높은 주파수에서 열악한 주파수 응답을 초래할 수 있다(예를 들어, 진폭의 차이가 큰 음향들이 2개의 음향 안내 구멍들로부터 방사될 수 있다). 그 결과 원거리 음장에 있는 음향 출력 장치(100)의 음향 누설이 잘 억제되지 않을 수 있다. 또한, 도 2의 곡선에서 도시된 바와 같이, 저 주파수(예를 들어, 500 Hz 미만)에서 제1 음향 안내 구멍(113)과 제2 음향 안내 구멍(114)의 주파수 응답들 사이의 진폭 차이는 작을 수 있다. 상기 제1 음향 안내 구멍(113)과 상기 제2 음향 안내 구멍(114)으로부터 방사되는 음향의 위상이 서로 반대 또는 대략 반대이므로, 청취 위치(예를 들면, 사람의 귓바퀴)에서 상기 음향 출력 장치(100)에 의해 발생하는 저 주파수 음향이 음향의 역 위상 제거로 인해 감쇠될 수 있으며, 그에 의해 청취 위치에서 열악한 저 주파수 응답이 유발된다.

상기 음향 출력 장치(100)의 음향 출력 효과를 더욱 향상시키기 위해, 본 발명은 각각 음향 구동기를 포함하는 다른 하나 이상의 음향 출력 장치를 제공한다. 사용자가 상기 음향 출력 장치를 착용하는 경우, 상기 음향 출력 장치는 사용자의 귀(들)에 근접하되 차단되지 않는 적어도 사용자 머리의 일 측면상에 위치할 수 있다. 상기 음향 출력 장치는 사용자 머리(예를 들면, 안경, 헤드밴드 또는 기타 구조적 수단으로 착용하는 비-인-이어 개방형 헤드셋)상에 또는 기타 신체 부위(예를 들면, 목/어깨 영역)상에 착용될 수 있거나, 또는 다른 방식(예를 들면, 사용자의 손에 쥐는 방식)으로 사용자의 귀 근방에 배치될 수 있다. 상기 음향 출력 장치는 음향을 발생시키도록 구성되는 음향 구동기 및 상기 음향 구동기를 유대하도록 구성되는 하우징 구조물을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 구동기의 전면 및 후면의 일 측면은 상기 하우징 구조물과 캐비티를 형성할 수 있다. 상기 음향 구동기의 전면 또는 후면은 상기 캐비티 내에 배치되거나 또는 상기 캐비티에 음향적으로 결합될 수 있다. 상기 캐비티를 형성하는 음향 구동기의 측면은 (존재하는 경우) 상기 캐비티를 향해 음향을 방사시킬 수 있다. 상기 음향은 상기 하우징 구조물의 음향 안내 구멍을 통해 외부로 전달될 수 있다. 상기 음향 구동기의 다른 측면은 상기 음향 출력 장치의 외부를 향해 직접 음향을 방사할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 구동기의 전면도 후면도 상기 하우징 구조물과 캐비티를 형성할 수 없다. 상기 음향 구동기의 전면과 후면은 상기 캐비티를 통과하지 않고 직접 외부를 향해 음향을 방출할 수 있다. 위에서 언급한 방식은 상기 하우징 구조물에 의해 상기 음향 구동기의 2 측면들상에 형성되는 캐비티들의 수를 효과적으로 감소시킬 수 있음을 이해해야 한다. 이와 같은 경우, 한편으로는, 상기 음향 출력 장치의 크기가 효과적으로 감소될 수 있고, 다른 한편으로는, 상기 음향 출력 장치에 의해 출력되는 음향의 주파수 특성에 대해 캐비티들의 수가 증가하는 영향을 피할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 사기 음향 출력 장치의 하우징 구조물은 상기 음향 구동기의 전면 및 후면을 분리하기 위한 배플(baffle)로서 사용될 수 있다. 한편으로, 상기 배플은 사용자의 귀로 음향을 전달하기 위한 상기 음향 구동기의 전면으로부터의 음향 경로와 사용자의 귀로 음향을 전달하기 위한 상기 음향 구동기의 후면으로부터의 음향 경로 사이에서 음향 경로 차이(즉, 상기 음향 구동기의 전면으로부터 사용자의 외이도로 방사되는 음향와 상기 음향 구동기의 후면으로부터 사용자의 외이도로 방사되는 음향 사이의 경로 차이)를 증가시킬 수 있으며, 이는 음향 상쇄 효과를 약화시킬 수 있으며, 이에 의해 사용자에게 더 나은 청각 경험을 제공하기 위해 사용자의 귀(들)에 의해 들리는 음향(근거리의 음향이라고도 함)의 볼륨을 증가시킨다. 다른 한편으로, 상기 배플은 상기 음향 구동기의 전면과 후면으로부터 환경으로 전달되는 음향(원거리 음장에서의 음향이라고도 함)에는 거의 영향을 미치지 않는다. 상기 음향 구동기의 전면으로부터 방사되는 음향와 상기 음향 구동기의 후면으로부터 방사되는 음향은 여전히 원거리 음장에서 서로 상쇄될 수 있어서, 상기 음향 출력 장치의 음향 누설을 어느 정도 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 음향 출력 장치에서 발생되는 음향이 사용자 주변의 다른 사람에게 들리는 것을 방지할 수 있다.

단순히 설명 및 예시의 목적으로, 상기 음향 출력 장치상의 음향 안내 구멍들의 크기가 작은 경우, 각각의 음향 안내 구멍은 대략적으로 지점 음원(point sound source)으로서 지정될 수 있다. 단일-지점 음원에 의해 발생하는 음장의 음압은 다음의 수학식 (1)과 같이 나타낼 수 있다:

, (1)

여기서,

는 각도 주파수,

은 공기 밀도,

은 목표 지점과 단일-지점 음원 사이의 거리,

은 단일-지점 음원의 볼륨 속도,

는 파수(wave numbe)를 나타낸다. 상기 단일-지점 음원의 음장의 음압은 목표 지점과 단일-지점 음원 사이의 거리에 반비례할 수 있다.

상술된 바와 같이, 상기 음향 출력 장치에 의해 주변 환경으로 방사되는 음향(즉, 원거리 음장에서의 음향 누설)은 이중 지점 음원을 형성하기 위해 상기 음향 출력 장치상에 2개의 음향 안내 구멍들을 배치함으로써 감소될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 2개의 음향 안내 구멍들, 즉 이중-지점 음원을 통해 출력되는 음향은 일정한 위상차를 가질 수 있다. 상기 이중-지점 음원의 위치, 위상차 등이 특정 조건을 만족하는 경우, 상기 음향 출력 장치는 근거리 음장 및 원거리 음장에서 서로 상이한 음향 효과를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 2개의 음향 안내 구멍들에 대응하는 지점 음원의 위상이 반대인 경우, 즉 상기 2개의 지점 음원들 사이의 위상차의 절대값이 180°일 경우, 상기 원거리 음장에서의 음향 누설은 음파의 역위상 소거의 원리에 따라 감소될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 이중-지점 음원에 의해 발생되는 음장의 음압(

)은 다음과 같은 수학식으로 나타낼 수 있다:

, (2)

여기서,

및

는 각각 이중-지점 음원의 2개의 지점 음원의 세기,

및

는 각각 이중-지점 음원의 2개의 지점 음원의 위상,

는 2개의 지점 음원들 사이의 거리를 나타내며,

및

는 아래의 수학식 (3)과 같이 나타낼 수 있다:

, (3)

여기서,

은 공간상의 임의의 목표 지점과 이중-지점 음원의 중심 사이의 거리를 나타내고,

는 목표 지점과 이중-지점 음원의 중심을 연결하는 선과 상기 이중 지점 음원이 위치될 수 있는 선 사이의 각도를 의미한다.

수학식 (3)에 따르면, 상기 음장에서 목표 지점의 음압(

)은 각각의 지점 음원의 세기, 거리(

), 각각의 지점 음원의 위상, 및 목표 지점과 이중-지점 음원 사이의 거리와 관련될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일-지점 음원 및 이중-지점 음원의 원거리 음장에서의 음향 누설을 나타내는 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 원거리 음장에서, 이중-지점 음원 사이의 거리가 일정한 경우, 특정 주파수 범위(예를 들면, 100 Hz - 8000 Hz)에서, 상기 이중-지점 음원에서 발생하는 누설량은 단일-지점 음원에서 발생하는 것보다 더 작을 수 있다. 즉, 특정 주파수 범위에서, 상기 이중-지점 음원의 음향 누설 저감 능력은 상기 단일-지점 음원의 것보다 높을 수 있다. 본 실시예의 음원은 일 예로서 지점 음원을 사용할 수 있으며, 상기 음원의 유형은 제한되지 않음에 유의해야 한다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 음원은 또한 표면 음원일 수 있다.

도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 도시한 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 음향 출력 장치(500)는 하우징 구조물(510) 및 상기 하우징 구조물(510)에 연결되는 음향 구동기(520)를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 하우징 구조물(510)은 사용자의 신체상에 착용될 수 있고 하나 이상의 음향 구동기(520)를 휴대할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 하우징 구조물(510)은 내부가 중공형인 폐쇄형 하우징 구조일 수 있고, 상기 하나 이상의 음향 구동기(520)는 상기 하우징 구조물(510)에 고정 연결될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 출력 장치(500)는 상기 하우징 구조물(510)을 통해 사용자의 신체(예를 들어, 인체의 머리, 목, 상반신)상에 착용될 수 있다. 사용자의 귀(들)가 개방 상태를 유지할 수 있도록, 상기 하우징 구조물(510)과 음향 구동기(520)는 외이도에 근접하되 차단하지 않을 수 있다. 그 결과, 사용자는 상기 음향 출력 장치(500)로부터 출력되는 음향을 들을 수 있을 뿐만 아니라, 외부 환경의 음향도 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 음향 출력 장치(500)는 사용자의 귀(들) 둘레에 또는 부분적으로 그의 외주 둘레에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 출력 장치(500)는 안경, 헤드폰, 헤드-마운트 디스플레이 장치, AR/VR 헬멧 등과 같은 제품과 결합될 수 있다. 그와 같은 경우에, 상기 하우징 구조물(510)은 걸거나 클램핑하는 방식으로 사용자의 귀(들) 부근에 고정될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에 있어서, 상기 하우징 구조물(510)은 후크로 구성될 수 있다. 상기 후크의 형상은 귓바퀴의 형상과 일치할 수 있으므로, 상기 음향 출력 장치(500)는 상기 후크를 통해 사용자의 귀(들)에 독립적으로 착용될 수 있다. 상기 독립적으로 착용된 음향 출력 장치(500)는 신호 소스(예를 들면, 컴퓨터, 휴대폰, 기타 모바일 장치)에 유선 또는 무선(예를 들면, 블루투스) 방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 좌측 귀와 우측 귀에서의 음향 출력 장치(500)는 모두 무선 방식으로 신호 소스와 직접 통신할 수 있다. 다른 예로서, 상기 좌측 귀와 우측 귀의 음향 출력 장치(500)는 제1 출력 장치와 제2 출력 장치를 포함할 수 있다. 상기 제1 출력 장치는 신호 소스와 통신할 수 있고, 상기 제2 출력 장치는 무선 방식으로 상기 제1 출력 장치에 연결될 수 있다. 상기 제1 출력 장치 및 제2 출력 장치의 오디오 재생은 하나 이상의 동기화 신호를 통해 동기화될 수 있다. 상기 무선 방식은 블루투스, 근거리 통신망, 광역 통신망, 무선 개인 통신망, 근거리 통신 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 하우징 구조물(510)은 인간의 귀에 적합한 형상, 예를 들어 원형, 타원형, 다각형(규칙 또는 불규칙), U-자형, V-자형, 반-원형을 가질 수 있으므로, 상기 하우징 구조물(510)은 사용자의 귀에 직접 부착될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 하우징 구조물(510)은 또한 하나 이상의 고정 구조물을 포함할 수 있다. 상기 고정 구조물은 이어 후크, 헤드 빔, 탄성 밴드 등을 포함할 수 있어서, 상기 음향 출력 장치(500)가 사용자의 신체에 보다 잘 고정되어, 사용 중 상기 음향 출력 장치(500)가 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 단지 예로서, 상기 탄성 밴드는 머리 부위 둘레에 착용될 수 있는 머리띠일 수 있다. 다른 예로서, 상기 탄성 밴드는 목/어깨 부위 둘레에 착용될 수 있는 넥밴드일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 탄성 밴드는 연속 밴드일 수 있고 사용자의 머리에 맞도록 탄성적으로 신장될 수 있다. 상기 탄성 밴드는 또한 사용자의 머리에 압력을 가할 수 있어서, 상기 음향 출력 장치(500)가 사용자 머리의 특정 위치상에 견고하게 고정될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 탄성 밴드는 불연속 밴드일 수 있다. 예를 들어, 상기 탄성 밴드는 강성 부분과 가요성 부분을 포함할 수 있다. 상기 강성 부분은 강성 재료(예를 들면, 플라스틱 또는 금속)로 제조될 수 있다. 상기 강성 부분은 물리적 연결(예를 들어, 스냅 연결, 나사 연결 등)을 통해 상기 음향 출력 장치(500)의 하우징 구조물(510)과 고정될 수 있다. 상기 가요성 부분은 탄성 재료(예를 들면, 천, 합성물, 또는/및 네오프렌)로 제조될 수 있다.

상기 음향 구동기(520)는 전기 신호를 수신하고 또한 상기 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 출력하는 구성 요소일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 주파수에 따라 구별되는 상기 음향 구동기(120)는 저 주파수(예를 들어, 3 kHz 미만) 음향 구동기, 중-고 주파수(예를 들어, 3 kHz - 7 kHz) 음향 구동기, 고 주파수 음향 구동기(예를 들면, 7kHz 초과) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 확실히, 본원에서 사용되는, 저 주파수, 고 주파수 등은 대략적인 주파수 범위만을 의미할 수 있다. 상이한 주파수 분할 방식들이 상이한 애플리케이션 시나리오들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 주파수 분할 지점이 결정될 수 있다. 상기 주파수 분할 지점 아래의 주파수 범위는 저 주파수일 수 있고, 상기 주파수 분할 지점 위의 주파수 범위는 고 주파수일 수 있다. 상기 주파수 분할 지점은 인간의 귀의 가청 주파수 범위 내의 임의의 값, 예를 들어 500 Hz, 600 Hz, 700 Hz, 800 Hz, 1000 Hz 등일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 원리에 따라 차별화된, 상기 음향 구동기(520)는 무빙 코일 음향 구동기, 무빙 아이언 음향 구동기, 압전 음향 구동기, 정전기 음향 구동기, 자기변형 음향 구동기 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 음향 구동기(520)는 다이어프램(521) 및 자기 회로 구조물(522)을 포함할 수 있다. 상기 다이어프램(521) 및 자기 회로 구조물(522)은 상기 다이어프램(521)의 진동 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(521)은 프레임(도시되지 않음)상에 장착될 수 있고, 상기 프레임은 상기 자기 회로 구조물(522)상에 고정될 수 있다. 대안적으로, 상기 다이어프램(521)은 상기 자기 회로 구조물(522)의 측벽에 직접 고정적으로 연결될 수 있다. 상기 음향 구동기(520)의 전면은 상기 자기 회로 구조물(522)로부터 멀어지는 상기 다이어프램(521)의 측면에 형성될 수 있고, 상기 음향 구동기(520)의 후면은 상기 다이어프램(521)으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물(522)의 측면에 형성될 수 있다. 상기 다이어프램(521)은 진동되어, 상기 음향 구동기(520)가 음향을 상기 음향 구동기(520)의 전면 및 후면으로부터 외부로 방사시키도록 유발할 수 있다.

상기 음향 구동기(520)의 전면은 상기 하우징 구조물(510)과 캐비티(511)를 형성할 수 있다. 상기 음향 구동기(520)의 전면은 상기 캐비티(511)를 향해 음향을 방사할 수 있고, 상기 음향 구동기(520)의 후면은 상기 음향 출력 장치(500)의 외부를 향해 음향을 방사할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 하나 이상의 음향 안내 구멍(512)은 상기 하우징 구조물(510)상에 배치될 수 있다. 음향 안내 구멍(512)은 상기 캐비티(511)와 음향적으로 결합될 수 있고, 상기 캐비티(511)로 방사된 음향을 상기 음향 구동기(520)에 의해 상기 음향 출력 장치(500)의 외부로 안내할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 자기 회로 구조물(522)은 상기 다이어프램(521) 반대편에 배치된 자기 전도판(523)을 포함할 수 있다. 상기 자기 전도판(523)에는 하나 이상의 음향 안내 구멍(524)(또한 압력 완화 구멍이라고도 함)이 제공될 수 있다. 상기 음향 안내 구멍(524)은 상기 다이어프램(521)의 진동에 의해 발생되는 음향을 상기 음향 구동기(520)의 후방으로부터 상기 음향 출력 장치(500)의 외부로 안내할 수 있다. 상기 음향 안내 구멍(512) 및 상기 음향 안내 구멍(524)이 각각 상기 다이어프램(521)의 2개의 양 측면들상에 배치되므로, 상기 음향 안내 구멍(512) 및 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 파생되는 음향의 위상들은 반대이거나 대략 반대인 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 상기 음향 안내 구멍(512)과 상기 음향 안내 구멍(524)은 도 3에 도시된 바와 같이 이중-지점 음원을 구성할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(521)은 상기 하우징 구조물(510)의 측벽에 내장될 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징 구조물(510)의 측벽상에는 장착 구멍(도시되지 않음)이 배치될 수 있다. 다이어프램(521)의 단부는 상기 음향 구동기(520) 또는 다이어프램(521)의 전면과 상기 하우징 구조물(510)의 캐비티(511) 사이의 음향 결합이 실현될 수 있도록 상기 장착 구멍에 고정될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(521)을 갖는 음향 구동기(520)의 측면은 상기 하우징 구조물(510)에 수용될 수 있고, 상기 음향 구동기(520)의 자기 회로 구조물(522)의 주변부는 상기 하우징 구조물(510)의 측벽에 연결될 수 있어서, 상기 다이어프램(521)은 상기 하우징 구조물(510)에 배치될 수 있고 상기 하우징 구조물(510)과 함께 캐비티(511)를 형성할 수 있다.

도 6은 도 5의 음향 출력 장치(500)의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 음향 구동기(520)의 후면에서 발생된 음향(도 6의 "후방 캐비티"에 대응하는 곡선)은 상기 음향 안내 구멍(524)을 통해 외부로 직접 전달되는데, 상기 음향 구동기(520)의 전면에서 발생된 음향(도 6의 "음향 안내 구멍(1)"에 대응하는 곡선)이 상기 캐비티(511)를 통과하고 상기 음향 안내 구멍(512)을 통해 외부로 전달되어야 하는 공정과는 상이하여, 상기 음향 안내 구멍(524)에서 상기 음향 출력 장치(500)에 의해 발생하는 음향의 공명 피크는 더 높은 주파수(예를 들면, 7 kHz - 8 kHz)에 위치될 수 있다. 그와 같은 경우, 상기 공명 피크 이전의 주파수 응답 곡선은 더 넓은 주파수 범위에서 상대적으로 평탄할 수 있어서, 고 주파수에서 상기 음향 출력 장치(500)의 음향 출력 효과를 향상시킬 수 있다. 도 1, 도 2, 도 5 및 도 6과 결합하여, 도 2는 도 1의 음향 출력 장치(100)의 주파수 응답 곡선을 나타내고, 도 6은 도 5의 음향 출력 장치(500)의 주파수 응답 곡선을 나타내며, 도 5에 도시된 음향 출력 장치(500)는 도 1에 도시된 음향 출력 장치(100)보다 하나 적은 캐비티(예를 들어, 제2 캐비티(112))를 갖는다. 상기 음향 출력 장치(100)의 다이어프램(121)에 의해 발생되는 음향와 비교하여, 상기 음향 출력 장치(500)의 다이어프램(521)에 의해 발생하는 음향은 상기 음향 구동기(520)의 후면상의 캐비티와 결합되지 않으므로, 상기 음향 출력 장치(500)의 음향 안내 구멍(524) 및 음향 안내 구멍(512)에 대응하는 고 주파수에서의 주파수 응답 곡선들의 공명 피크들은 더 높은 주파수(예를 들어, 7 kHz - 8 kHz)에 위치할 수 있다. 또한, 상기 음향 안내 구멍(524) 및 상기 음향 안내 구멍(512)에 대응하는 주파수 응답은 상기 고 주파수에서 보다 일관적일 수 있다. 즉, 상기 고 주파수에서, 상기 음향 안내 구멍(524) 및 상기 음향 안내 구멍(512)에서의 음향들의 위상들은 반대일 수 있고, 상기 음향 안내 구멍(524) 및 상기 음향 안내 구멍(512)에서의 음향들의 진폭들은 보다 일관적일 수 있다. 원거리 음장에서는, 상기 음향 구동기(520)의 전면과 후면으로부터의 음향은 서로 상쇄될 수 있다. 상술한 설명과 결합하여, 상기 고 주파수에서, 상기 음향 출력 장치(100)에 대한 상기 음향 출력 장치(500)의 음향 누설 감소 효과는 더 좋을 수 있다. 또한, 상기 공명 피크 전의 주파수 응답 곡선은 더 넓은 주파수 범위에서 상대적으로 평탄할 수 있으므로, 상기 고 주파수에서의 상기 음향 출력 장치(500)의 청취 품질이 더 좋아질 수 있다. 또한, 상기 음향 출력 장치(500)의 구조에 기초하여, 상기 음향 안내 구멍(512) 및 상기 음향 안내 구멍(524)에서의 상기 음향 구동기(520)의 주파수 응답은 중-고 주파수 범위(예를 들어, 3 kHz - 7 kHz)에 매우 근접할 수 있다. 즉, 상기 음향 구동기(520)의 전면에 대응하는 주파수 응답 및 상기 음향 구동기(520)의 후면에 대응하는 주파수 응답은 상기 중-고 주파수 범위에 매우 근접할 수 있다. 따라서, 상기 음향 구동기(520)의 전면과 후면으로부터 방사되는 음향들의 위상들은 반대이거나 대략 반대일 수 있다. 원거리 음장에서는, 상기 음향 구동기(520)의 전면과 후면으로부터 방사되는 음향들은 서로 상쇄되어, 상기 중-고 주파수 범위에서 상기 음향 출력 장치(500)의 음향 누설을 현저히 감소시킬 수 있다.

저 주파수 범위(예를 들어, 3 kHz 미만)에서, 상기 음향 안내 구멍(512)에 대응하는 주파수 응답의 진폭(도 6의 "음향 안내 구멍(1)"에 대응하는 곡선)은 상기 음향 안내 구멍(524)에 대응하는 주파수 응답의 진폭(도 6의 "후방 캐비티"에 대응하는 곡선)보다 클 수 있다. 따라서, 근거리장에서, 상기 음향 안내 구멍(512)으로부터 사용자의 귀(들)로 방사되는 음향의 진폭은 상기 음향 안내 구멍(524)로부터 사용자의 귀(들)로 방사되는 음향의 진폭보다 클 수 있다. 상기 음향의 역위상 제거 효과는 약할 수 있으며, 이는 저 주파수에서 청취 위치(즉, 사용자의 귀(들))의 청취 볼륨을 증가시킨다. 대안적으로, 상기 음향 안내 구멍(512)이 사용자의 귀(들)를 향하거나 근접할 때, 상기 음향 안내 구멍(512)으로부터 사용자의 귀(들)로 방사되는 음향의 진폭과 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 사용자의 귀(들)로 방사되는 음향의 진폭 사이의 차이는 추가로 증가될 수 있으며, 상기 음향의 역위상 제거 효과는 더욱 약해질 수 있다. 따라서, 저 주파수에서 청취 위치의 청취 볼륨은 더 커질 수 있다. 원거리 음장에서, 사람의 귀는 저 주파수에 민감하지 않기 때문에, 상기 음향 안내 구멍(512)과 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 방사되는 음향들의 진폭들은 상이하지만, 사람의 귀가 인지하는 음향 누설이 크게 증가하지 않을 수 있다.

고 주파수 범위(7kHz 초과)에서, 상기 음향 안내 구멍(512)에 대응하는 주파수 응답의 진폭은 상기 음향 안내 구멍(524)에 대응하는 주파수 응답의 진폭보다 현저히 클 수 있다. 상기 음향 출력 장치(500)는 고 주파수에서 강한 지향성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 고 주파수에서의 음향의 지향성을 이용하여 근거리에서는 청취 볼륨을 증가시키고 원거리 음장에서는 음향 누설 볼륨을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다. 상기 고 주파수에서의 음향의 파장은 중간 주파수 및 저 주파수보다 짧을 수 있어서, 고 주파수에서의 음향은 강한 지향성을 가질 수 있으며, 이는 고 주파수 음향이 지향하는 방향으로의 음량이 더 커지고 다른 방향들의 볼륨은 더 낮을 수 있다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 사용자가 상기 음향 출력 장치(500)를 착용하는 경우, 상기 음향 안내 구멍(512)은 상기 외이도에 근접할 수 있고, 상기 음향 안내 구멍(524)은 상기 외이도로부터 멀어질 수 있다. 고 주파수에서는, 상기 음향 안내 구멍(524)의 음향이 상기 외이도로 향하지 않기 때문에, 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 방사되는 고 주파수 음향을 억제함으로써, 상기 음향 안내 구멍(524)의 고 주파수에서의 주파수 응답은 가능한 한 낮아질 수 있다. 상기 음향 안내 구멍(512)에서 발생된 고 주파수 음향이 귀9들)를 향하는 경우, 귀(들)로 들리는 고 주파수 음향은 상대적으로 클 수 있고, 다른 방향의 음향은 상대적으로 작을 수 있다(즉, 상기 음향 안내 구멍(524)의 음향 누설 볼륨이 작을 수 있다). 따라서, 상기 음향 안내 구멍(512)에 대응하는 주파수 응답의 진폭은 상기 음향 안내 구멍(524)에 대응하는 주파수 응답의 진폭보다 현저히 클 수 있으므로, 근거리에서 상기 음향 출력 장치(500)의 청취 볼륨은 증가될 수 있고 원거리 음장에서 상기 음향 출력 장치(500)의 음향 누설 볼륨은 감소될 수 있다. 상술된 실시예들에서 상기 음향 안내 구멍(512)에 대응하는 주파수 응답은 상기 음향 구동기(520)의 전면에 대응하는 주파수 응답으로 간주될 수 있고, 상기 음향 안내 구멍(524)에 대응하는 주파수 응답은 상기 음향 구동기(520)의 후면에 대응하는 주파수 응답으로 간주될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍(524)은 내부에서 외부로 순차적으로 배치된 제1 구멍 부분(5241) 및 제2 구멍 부분(5242)을 포함할 수 있다. 상기 제1 구멍 부분(5241)은 상기 제2 구멍 부분(5242)을 관통할 수 있다. 상기 제2 구멍 부분(5242)의 직경은 상기 제1 구멍 부분(5241)의 직경보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 구멍 부분(5241)과 상기 제2 구멍 부분(5242) 모두가 원형일 때, 상기 제2 구멍 부분(5242)의 직경은 제1 구멍 부분(5241)의 직경보다 크거나 작을 수 있다. 상술된 음향 안내 구멍(524)의 제1 구멍 부분(5241) 및 제2 구멍 부분(5242)의 형상은 원형에 한정되지 않음에 유의해야 한다. 상기 형상은 또한 반원, 1/4원, 타원, 반타원, 다각형 등을 포함할 수 있으며, 이 또한 본원에서 제한되지 않는다.

상기 제1 구멍 부분(5241)과 상기 제2 구멍 부분(5242)이 상기 음향 안내 구멍(524)의 위치에 배치됨으로써, 상기 음향 구동기(520)의 후면으로부터 방사되는 음향(즉, 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 외부로 방사되는 음향)의 주파수 응답은 조절할 수 있음에 유의해야 한다. 일부 대안적인 실시예들에 있어서서, 상기 음향 안내 구멍(524)은 단면적이 내부로부터 외부로 점진적으로 증가하거나 감소하는 구멍일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 복수의 음향 안내 구멍들(524)이 상기 음향 구동기(520)의 후면상에 배치될 수 있다. 상이한 음향 안내 구멍들(524)은 동일하거나 상이한 구조적 설정을 가질 수 있다.

도 8은 도 7의 음향 출력 장치의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 중-고 주파수 범위(예를 들면, 5 kHz - 6 kHz)에서, 상기 음향 안내 구멍(512)에서의 주파수 응답(도 8의 "음향 안내 구멍(1)"에 대응하는 곡선) 및 상기 음향 안내 구멍(524)에서의 주파수 응답(도 8의 "후방 캐비티"에 대응하는 곡선)은 매우 근접할 수 있다. 따라서, 상기 음향 안내 구멍(512) 및 상기 음향 안내 구멍(524)은 동일한 진폭을 갖는 이중-지점 음원으로서 지정될 수 있다. 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 방사되는 음향의 위상과 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 방사되는 음향의 위상이 반대일 수 있으므로, 상기 중-고 주파수 범위의 원거리 음장에서의 음향 출력 장치의 음향 누설이 현저히 감소할 수 있다. 상기 고 주파수 범위(예를 들어, 7 kHz - 9 kHz)에서, 상기 음향 안내 구멍(512)에서의 주파수 응답의 진폭은 상기 음향 안내 구멍(524)에서의 주파수 응답의 진폭보다 크기 때문에, 상기 고 주파수 범위에서의 음향의 지향성은 근거리에서 청취 볼륨을 증가시키고 원거리 음장에서 음향 누설 볼륨을 감소시키기 위해 사용될 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍(512) 및 상기 음향 안내 구멍(524)의 주파수 응답은 상기 음향 안내 구멍(524)및/또는 음향 안내 구멍(512)의 구조, 크기, 형상, 위치 등을 조절함으로써 조절될 수 있으며, 이에 의해 상기 음향 출력 장치의 음향 출력 효과를 향상시킬 수 있다. 상기 음향 안내 구멍(512) 및 상기 음향 안내 구멍(524)의 크기 또는 위치가 변경되는 경우, 상기 음향 안내 구멍(512) 및 상기 음향 안내 구멍(524)에서의 주파수 응답의 변화는 도 12, 도 17, 도 18 및 관련 설명을 참조할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 음향 안내 구멍(524)에는 음향 안내 튜브(525)가 배치될 수 있다. 상기 음향 안내 튜브(525)는 상기 다이어프램으로부터 멀어지는 방향을 따라 배치될 수 있다. 즉, 상기 음향 안내 튜브(525)는 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 상기 음향 출력 장치의 외부로 연장될 수 있다. 상기 음향 안내 튜브(525)는 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 방사되는 음향을 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍(524)의 음향 안내 튜브(525)는 상기 음향 구동기(520)의 후면으로부터 외부로 방사되는 음향(즉, 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 외부로 방사되는 음향)의 주파수 응답을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 음향 안내 튜브(525)의 대응하는 주파수 응답은 상기 음향 안내 튜브의 직경 또는 단면적을 조절으로써 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 튜브(525)는 직선 튜브일 수 있거나, 또는 상기 다이어프램(521)으로부터 멀어지는 방향을 따라 단면적이 증가하는 구조를 가질 수 있다.

도 10은 상이한 캐비티 볼륨들을 갖는 도 9의 음향 출력 장치의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티(511)의 용적을 조절함으로써, 상기 고 주파수에서 음향 출력 장치의 음향 출력 효과가 향상될 수 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 캐비티(511)(도 10의 "전방 캐비티")의 용적이 작을수록, 상기 음향 안내 구멍(512)의 주파수 응답에서 공명 피크의 주파수 위치가 늦어질 수 있다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 캐비티 용적은 대략 상기 다이어프램의 면적과 상기 캐비티의 유효 높이(h)의 곱에 비례하는 것으로 고려될 수 있다. 상기 유효 높이(h)는 상기 다이어프램(521)의 진동 방향을 따르는 캐비티(511)의 높이를 지칭할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 3 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 2 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 1 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 0.5 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 0.4 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티(511)의 용적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍(512)의 주파수 응답에서 공명 피크의 주파수는 3 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티(511)의 용적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍(512)의 주파수 응답에서 공명 피크의 주파수는 5 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티(511)의 용적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍(512)의 주파수 응답에서 공명 피크의 주파수는 7 kHz 이상일 수 있다.

상기 다이어프램의 형상은 상기 캐비티의 용적에 영향을 미칠 수 있다. 상기 음향 구동기의 다이어프램은 진동할 때 일정한 진동 진폭을 가지므로, 상기 다이어프램의 진동 시 상기 다이어프램이 상기 하우징 구조물과 충돌하여 갈라지는 목소리를 유발시키는 것을 방지하기 위해 작은 용적의 캐비티를 확보하면서 상기 다이어프램을 위한 일정한 진동 공간을 확보해야 할 필요성이 있다. 따라서, 상기 다이어프램의 상부(즉, 상기 캐비티를 향하는 상기 다이어프램의 단부 표면)와 상기 다이어프램을 향하는 캐비티의 내벽 사이의 간격은 상기 다이어프램의 진동 진폭보다 클 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램은 구형 다이어프램 또는 원뿔형 다이어프램일 수 있다. 도 11의 이미지 (a)에 도시된 바와 같이. 상기 다이어프램이 구형 다이어프램 또는 원뿔형 다이어프램인 경우, 상기 다이어프램(1110)의 상부 및 폴딩 링(1111)의 돌출부가 상기 다이어프램(1110)의 다른 부분들보다 높기 때문에(즉, 상기 다이어프램(1110)의 상부가 상기 캐비티의 내벽에 더 근접하기 때문에), 상기 캐비티는 상기 다이어프램(1110)의 상부가 상기 캐비티의 내벽과 충돌하는 것을 방지하기 위해 여분의 용적을 가질 필요가 있을 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램은 평면형 다이어프램일 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 평면형 다이어프램은 그 형상이 평면 또는 근사 평면인 다이어프램을 지칭할 수 있다. 도 11의 이미지 (b)에 도시된 바와 같이. 상기 다이어프램이 평면형 다이어프램(1120)인 경우, 구형 다이어프램이나 또는 원뿔형 다이어프램과 비교하여, 상기 평면형 다이어프램(1120)과 상기 평면형 다이어프램(1120) 반대편의 캐비티 내벽 사이의 거리가 더 작아져서 상기 캐비티의 용적을 감소시킬 수 있다. 그러나, 상기 폴딩 링(1121)이 상기 평면형 다이어프램(1120)에 대하여 외측으로 돌출되어 있으므로, 상기 평면형 다이어프램(1120)과 상기 평면형 다이어프램(1120) 반대편의 캐비티 내벽 사이에는 일정한 거리를 유지해야 할 필요가 있을 수 있다. 도 11의 이미지 (c)에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(1130)과 상기 캐비티의 내벽 사이의 거리를 더욱 감소시키기 위해, 상기 다이어프램(1130)의 폴딩 링(1131)은 상기 캐비티로부터 멀어지는 방향을 따라 리세스될 수 있다. 상기 하우징 구조물의 내부 캐비티는 상기 폴딩 링(1131)을 위한 공간을 확보할 필요가 없게 되어, 상기 캐비티의 용적을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 상기 캐비티상의 음향 안내 구멍에서 고-주파수 공명 피크의 위치가 더 높은 주파수 위치에 위치할 수 있어서, 상기 음향 출력 장치의 음향 출력 효과를 향상시킬 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 고 주파수에서의 상기 음향 출력 장치의 음향 출력 효과는 상기 음향 안내 구멍(예를 들면, 음향 안내 구멍(512))의 크기를 조절함으로써 향상시킬 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 음향 안내 구멍의 크기가 클수록, 상기 음향 안내 구멍의 주파수 응답에서 공명 피크의 위치가 늦춰질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 0.25 mm² 이상일 수 있다. ㅍ일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 0.5 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 1 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 2 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 4 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 7 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 10 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍의 주파수 응답에서 공명 피크의 주파수는 3 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍의 주파수 응답에서 공명 피크의 주파수는 4 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍의 주파수 응답에서 공명 피크의 주파수는 5 kHz 이상일 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 주파수가 3 kHz 미만인 경우, 상기 음향 구동기 전면상의 음향 안내 구멍에 대응하는 주파수 응답의 진폭은 상기 음향 구동기 후면상의 음향 안내 구멍(즉, 압력 완화 구멍)에 대응하는 주파수 응답의 진폭보다 클 수 있다. 따라서, 주파수가 3 kHz 미만인 경우, 원거리 음장에서, 상기 음향 구동기 전면상의 음향 안내 구멍으로부터 방사되는 음향과 상기 음향 구동기 후면상의 음향 안내 구멍으로부터 방사되는 음향의 상쇄 효과는 약화될 수 있고, 상기 음향 출력 장치의 음향 누설이 상대적으로 커질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 인간의 귀(들)가 500 Hz 미만의 주파수 범위에서 음향 누설에 덜 민감하다는 점을 고려하면, 오직 500 Hz - 3 kHz의 주파수 범위에서의 상기 음향 출력 장치의 음향 누설만이 더욱 감소될 수 있다. 설명을 위한 예로서 상기 음향 출력 장치(500)를 취하면, 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍(524)의 크기 및/또는 개수를 증가시킴으로써, 상기 음향 안내 구멍(524)에 대응하는 주파수 응답의 진폭이 증가될 수 있다. 그 결과, 500 Hz - 3 kHz의 주파수 범위에서 상기 음향 출력 장치의 음향 안내 구멍(512)에 대응하는 주파수 응답과 상기 음향 안내 구멍(524)에 대응하는 주파수 응답 사이의 차이가 감소될 수 있다. 상기 음향 안내 구멍(512)과 상기 음향 안내 구멍(524)에 대응하는 주파수 응답이 충분히 근접할 때, 상기 음향 안내 구멍(512)으로부터 방사되는 음향와 상기 음향 안내 구멍(524)으로부터 방사되는 음향은 역 위상이 되어 서로 상쇄될 수 있어서, 상기 주파수 범위에서 상기 음향 출력 장치의 음향 누설 볼륨이 감소될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 출력 장치의 음향 안내 구멍(512) 및 음향 안내 구멍(524)의 임피던스는 중-저 주파수 영역(예를 들어, 500 Hz - 3 kHz)에서 상기 음향 출력 장치의 음향 누설을 감소시키기 위해 조절될 수 있다. 예를 들어, 음향 감쇠 구조물(예를 들면, 튜닝 네트, 튜닝 코튼, 음향 안내 튜브 등의 구조물)이 2개의 음향 안내 구멍들의 대응하는 주파수 응답의 진폭을 조절하기 위해 상기 음향 안내 구멍(512) 및/또는 상기 음향 안내 구멍(524)에 배치되어, 상기 중-저 주파수에서 음향 출력 장치의 음향 누설 볼륨을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 도 6에 도시된 음향 안내 구멍에 대응하는 주파수 응답 곡선을 참조하면, 임피던스가 큰 감쇠 구조물이 상기 음향 안내 구멍(512)에 배치되고, 감쇠 구조물이 없거나 또는 임피던스가 작은 감쇠 구조물이 상기 음향 안내 구멍(524)에 배치되어, 상기 2개의 음향 안내 구멍들에 대응하는 주파수 응답이 상기 중-저 주파수 범위에 더 근접할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 출력 장치의 캐비티의 위치는 상술된 음향 구동기의 전면에 한정되지 않을 수 있다. 도 13은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 예시하는 개략도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 음향 출력 장치(1300)는 하우징 구조물(1310) 및 상기 하우징 구조물(1310)에 연결되는 음향 구동기(1320)를 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기(1320)는 다이어프램(1321) 및 자기 회로 구조물(1322)을 포함할 수 있다. 상기 다이어프램(1321) 및 상기 자기 회로 구조물(1322)은 상기 다이어프램(1321)의 진동 방향을 따라 연속으로 배열될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(1321)은 프레임(도시되지 않음)상에 장착될 수 있고, 상기 프레임은 상기 자기 회로 구조물(1322)상에 고정될 수 있다. 대안적으로, 상기 다이어프램(1321)은 상기 자기 회로 구조물(1322)의 측벽에 직접적이고 고정적으로 연결될 수 있다. 상기 음향 구동기(1320)의 전면은 상기 자기 회로 구조물(1322)로부터 멀어지는 다이어프램(1321)의 측면에 형성될 수 있다. 상기 음향 구동기(1320)의 후면은 상기 다이어프램(1321)으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물(1322)의 측면에 형성될 수 있다. 상기 다이어프램은 진동하여 상기 음향 구동기(1320)가 음향을 상기 음향 구동기(1320)의 전면 및 후면으로부터 외부로 방사하도록 할 수 있다. 상기 음향 구동기(1320)의 후면은 상기 하우징 구조물(1310)과 캐비티(1311)를 형성할 수 있다. 상기 음향 구동기의 후면은 상기 캐비티(1311)를 향해 음향을 방사할 수 있고, 상기 음향 구동기의 전면은 직접 상기 음향 출력 장치(1300)의 외부를 향해 음향을 방사할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 자기 회로 구조물(1322)은 상기 다이어프램(1321)의 반대편에 배치된 자기 전도판(1323)을 포함할 수 있다. 상기 자기 전도판(1323)에는 하나 이상의 음향 안내 구멍(1324)(압력 완화 구멍이라고도 칭함)이 제공될 수 있다. 음향 안내 구멍(1324)은 상기 다이어프램(1321)의 진동에 의해 발생된 음향을 상기 음향 구동기(1320)의 후면으로부터 상기 캐비티(1311)로 안내할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 하우징 구조물(1310)은 하나 이상의 음향 안내 구멍(1312)으로 구성될 수 있다. 상기 음향 안내 구멍(1312)은 상기 캐비티(1311)와 음향적으로 결합될 수 있고, 상기 음향 구동기(1320)에 의해 상기 캐비티(1311)로 방사되는 음향을 상기 음향 출력 장치(1300) 외부로 안내할 수 있다. 일부의 경우, 상기 다이어프램(1321)의 전면으로부터 외부로 직접 전달되는 음향의 위상과 상기 음향 안내 구멍(1312)으로부터 안내되는 음향의 위상은 반대이거나 대략 반대일 수 있다. 따라서, 상기 다이어프램(1321)의 전면과 상기 음향 안내 구멍(1324)은 도 3에 도시된 바와 같이 이중 음원을 형성할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(1321)은 상기 하우징 구조물(1310)의 측벽에 매립될 수 있고, 상기 다이어프램(1321)의 전면에서 발생되는 음향은 외부로 직접 전달될수 있다. 예를 들어, 장착 구멍(도시되지 않음)이 상기 하우징 구조물(1310)의 측벽상에 배치될 수 있고, 상기 다이어프램(1321)은 상기 장착 구멍에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(1321)은 상기 하우징 구조물(1310)상에 배치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 다이어프램(1321)을 갖는 음향 구동기(1320)의 측면은 상기 하우징 구조물(1310)에 대해 외측으로 돌출되거나 또는 내측으로 리세스될 수 있고, 상기 음향 구동기(1320)는 상기 자기 회로 구조물(1322)을 통해 상기 하우징 구조물(1310)에 고정 연결될 수 있다.

도 14는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다. 도 2 및 도 14도와 결합하여, 100 Hz - 10 kHz의 주파수 범위에서, 본 발명에 개시된 음향 출력 장치(1300)의 경우, 상기 음향 출력 장치(100)와 비교하여, 상기 음향 구동기(1320)의 전면 및 후면에 대응하는 주파수 응답의 일관성이 현저히 개선될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 음향 구동기(1320)의 전면과 후면으로부터 방사되는 음향의 위상이 서로 반대이거나 거의 반대일 수 있으므로, 상기 음향 구동기(1320)의 전면과 후면으로부터 방사되는 음향은 원거리 음장에서 서로 상쇄될 수 있으며, 따라서 각각의 주파수 범위에서 음향 출력 장치(1300)의 음향 누설 감소 효과를 향상시킬 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 고 주파수에서의 상기 음향 출력 장치(1300)의 음향 출력 효과는 상기 캐비티(1311)의 용적을 조절함으로써 향상시킬 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 중-고 주파수 범위(예를 들어, 3 kHz - 7 kHz)에서, 상기 캐비티(1311)(본원에서는 후방 캐비티라고도 지칭됨)의 용적이 작을 때(도 15에 도시된 "작은 후방 캐비티 용적 - 전면"), 상기 음향 구동기(1320)의 전면에 대응하는 주파수 응답 곡선은 상기 캐비티(1311)의 용적이 클 때(도 15에 도시된 "큰 후방 캐비티 용적 - 전면")의 상기 음향 구동기(1320)의 전면에 대응하는 주파수 응답 곡선과 비교하여 상대적으로 평탄할 수 있다. 즉, 상기 캐비티(1311)의 용적이 작을수록, 상기 중-고 주파수 범위에서 상기 음향 구동기(1320)의 전면의 주파수 응답은 더 양호할 수 있다. 또한, 상기 캐비티(1311)의 용적이 작은 경우(도 15에 도시된 "작은 후방 캐비티 용적 - 후면"), 상기 음향 구동기(1320)의 후면에 대응하는 주파수 응답 곡선은 상기 캐비티(1311)의 용적이 클 때(도 15에 도시된 "큰 후방 캐비티 용적-후면")의 상기 음향 구동기(1320)의 후면에 대응하는 주파수 응답 곡선보다 더 높은 공명 피크 위치를 가질 수 있다. 즉, 상기 캐비티(1311)의 용적이 작을수록, 상기 음향 구동기(1320)의 후면에 대응하는 공명 피크의 주파수는 늦춰질 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 고 주파수에서의 상기 음향 출력 장치(1300)의 음향 출력 효과는 상기 캐비티(1311)의 유효 높이를 조절함으로써 향상될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 3 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 2 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 1mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 0.5 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 0.4 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티의 유효 높이(h)는 0.2 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티(1311)의 용적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍(1312)의 주파수 응답에서 상기 공명 피크의 주파수는 2.5 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티(1311)의 용적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍(1312)의 주파수 응답에서 상기 공명 피크의 주파수는 5 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티(1311)의 용적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍(1312)의 주파수 응답에서 상기 공명 피크의 주파수는 7 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 캐비티(1311)의 용적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍(1312)의 주파수 응답에서 상기 공명 피크의 주파수는 10 kHz 이상일 수 있다. 상기 캐비티 용적 및 유효 높이(h)에 대한 자세한 내용은 도 10 및 본 발명의 상세한 설명의 관련 내용들을 참조할 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 고 주파수에서 상기 음향 출력 장치의 음향 출력 효과는 상기 음향 안내 구멍(1312)의 크기를 조절함으로써 향상될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 중-고 주파수 범위(예를 들어, 3 kHz - 7 kHz)에서, 상기 음향 안내 구멍(1312)의 크기가 클 때(도 16에 도시된 "큰 음향 안내 구멍 - 전면")의 상기 음향 구동기(1320)의 전면에 대응하는 주파수 응답 곡선은 상기 음향 안내 구멍(1312)의 크기가 작을 때(도 16에 도시된 "작은 음향 안내 구멍 - 전면")의 상기 음향 구동기(1320)의 전면에 대응하는 주파수 응답 곡선과 비교하여 상대적으로 평탄할 수 있다. 즉, 상기 음향 안내 구멍(1312)의 크기가 클수록, 상기 중-고 주파수 범위에서 상기 음향 구동기(1320) 전면의 주파수 응답은 더 양호할 수 있다. 또한, 상기 음향 안내 구멍(1312)의 크기가 클 때(도 16에 도시된 "큰 음향 안내 구멍 - 후면"), 상기 음향 구동기(1320)의 후면에 대응하는 주파수 응답 곡선은 상기 음향 유도 구멍(1312)의 크기가 작을 때(도 16에 도시된 "작은 음향 유도 구멍 - 후면")의 상기 음향 구동기(1320)의 후면에 대응하는 주파수 응답 곡선보다 더 높은 공진 피크 위치를 가질 수 있다. 즉, 상기 음향 안내 구멍(1312)의 크기가 클수록, 상기 음향 구동기(1320)의 후면에 대응하는 공명 피크의 주파수가 늦춰질 수 있고, 상기 중-고 주파수 범위에서 상기 음향 출력 장치의 주파수 응답이 더 좋아질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 0.25 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 0.5 mm² 이상일 수 없다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 1 mm² 이상일 수 없다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 2 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 4 mm² 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 7 mm² 이상일 수 없다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적은 10 mm² 이상일 수 없다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍의 주파수 응답에서 상기 공명 피크의 주파수는 3 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍의 주파수 응답에서 상기 공명 피크의 주파수는 4 kHz 이상일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍의 단면적을 설정함으로써, 상기 음향 안내 구멍의 주파수 응답에서 상기 공명 피크의 주파수는 5 kHz 이상일 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 고 주파수에서 상기 음향 출력 장치의 음향 출력 효과는 상기 음향 안내 구멍(1312)의 위치를 조절함으로써 향상될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍은 상기 음향 구동기의 전면 또는 후면 반대편에 위치하는 상기 하우징 구조물의 측벽(간단히 상기 하우징 구조물의 전방 측벽이라고 칭함)의 중앙 부근에 배치될 수 있다. 상기 음향 안내 구멍이 상기 하우징 구조물의 전방 측벽의 중앙에 근접할 때, 상기 음향 구동기(1320)의 전면과 후면의 주파수 응답 곡선은 높은 일관성을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 음향 구동기(1320)의 전면과 후면으로부터 방사되는 음향의 위상이 서로 반대이거나 거의 반대일 수 있으므로, 상기 음향 구동기(1320)의 전면과 후면으로부터 방사되는 음향은 원거리 음장에서 서로 상쇄될 수 있으며, 따라서 각각의 주파수 범위에서 상기 음향 출력 장치(1300)의 음향 누설 감소 효과를 향상시킬 수 있다. 도 17은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 안내 구멍의 위치 분포를 나타내는 개략도이다. 도 17의 이미지 (a)의 음향 안내 구멍(1701)은 상기 하우징 구조물의 전방 측벽의 중심으로부터 멀리 위치할 수 있다. 도 17의 이미지 (b)에서 음향 안내 구멍(1702)은 상기 하우징 구조물의 전방 측벽의 중심에 근접할 수 있다. 도 18은 도 17의 이미지 (a)에 도시된 위치 분포의 음향 안내 구멍을 갖는 음향 구동기의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다. 도 19는 도 17의 이미지 (b)에 도시된 위치 분포의 음향 안내 구멍을 갖는 음향 구동기의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 고-중 또는 고 주파수 범위(예를 들어, 3 kHz - 10 kHz)에서, 상기 음향 안내 구멍(1701)이 상기 하우징 구조물의 전방 측벽의 중심으로부터 멀리 떨어져 있는 경우, 상기 음향 구동시의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선은 현저히 상이할 수 있으며, 이는 상기 주파수 범위에서 음향 출력 장치의 음향 누설이 크게 될 수 있게 한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 100 Hz - 10 kHz의 범위에서, 상기 음향 안내 구멍(1702)이 상기 하우징 구조물 측벽의 중앙에 근접할 때, 상기 음향 구동기의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선은 높은 일관성을 가질 수 있다. 이와 같은 경우, 원거리 음장에서, 상기 음향 구동기의 전면과 후면으로부터 방사되는 음향들이 서로 상쇄되어, 상기 주파수 범위에서 상기 음향 출력 장치의 음향 누설 감소 효과가 향상될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍(1701) 및 상기 음향 안내 구멍(1702)의 개수는 1개로 제한되지 않을 수 있고, 2개, 3개 또는 그 이상이 될 수 있음에 유의해야 한다. 복수의 음향 안내 구멍들이 상기 하우징 구조물의 전방 측벽상에 배치되는 경우, 이와 같은 음향 안내 구멍들 모두는 상기 하우징 구조물 측벽의 중심에 근접하게 배치될 수 있거나, 또는 모두는 상기 하우징 구조물의 측벽 중심으로부터 떨어져 배치될 수 있거나, 또는 이와 같은 음향 안내 구멍들의 일부가 상기 하우징 구조물 측벽의 중심 근처에 배치되고 나머지는 상기 하우징 구조물 측벽의 중심으로부터 멀리 배치될 수 있다. 또한, 상기 음향 안내 구멍(1701) 및 상기 음향 안내 구멍(1702)의 형상은 도 17의 원형에 한정되지 않으며, 또한 반원형, 타원형 등일 수도 있다. 당업자라면, 본원에서 추가적으로 한정되지 않는, 특정 조건들에 따라 상기 음향 안내 구멍(1701) 및 상기 음향 안내 구멍(1702)의 개수 및 형상을 적응적으로 조절할 수 있다. 상기 음향 안내 구멍들이 상기 하우징 구조물의 전방 측벽 중앙에 근접하는 응용 시나리오는 도 13에 도시된 음향 출력 장치(1300)에 한정될 뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예들의 음향 출력 장치, 예를 들면 도 1, 도 5, 도 7 및 도 9에 도시된 음향 출력 장치에도 적용된다.

일부 실시예들에 있어서, 도 14에 도시된 음향 구동기의 전면 및 후면의 대응하는 주파수 응답 곡선을 참조하면, 상기 음향 출력 장치의 음향 안내 구멍(1312)에서의 임피던스는 상기 음향 구동기의 전면 및 후면의 대응하는 주파수 응답 곡선을 특정 주파수 범위(예를 들면, 500 Hz - 3 kHz)에 근접시키도록 조절될 수 있어서, 상기 주파수 범위에서 음향 출력 장치의 음향 누설을 감소시킨다. 예를 들어, 상기 음향 안내 구멍(1312)에 음향 감쇠 구조물(예를 들면, 튜닝 네트, 튜닝 코튼, 음향 안내 튜브 등)을 배치할 수 있어서, 상기 음향 구동기의 후면에 대응하는 주파수 응답의 진폭을 감소시킬 수 있으며, 따라서, 상기 음향 구동기의 후면에 대응하는 주파수 응답의 진폭은 상기 음향 구동기의 전면에 대응하는 주파수 응답의 진폭에 근접하거나 같아질 수 있다.

도 20은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 도시하는 개략도이다. 도 20에 도시된 음향 출력 장치(2000)의 구조는 13에 도시된 음향 출력 장치(1300)의 구조와 유사하다. 하우징 구조물(2010), 음향 구동기(2020), 다이어프램(2021), 자기 회로 구조물(2022), 자기 전도판(2023), 음향 안내 구멍들(2024) 및 음향 안내 구멍(2012)에 대한 자세한 내용은 도 13 및 관련 내용들을 참조할 수 있다. 도 20에 도시된 음향 출력 장치(2000)와 도 13에 도시된 음향 출력 장치(1300) 사이의 차이점은, 일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(2021)을 보호하기 위해, 상기 다이어프램(2021)의 외부 측면상에 보호 구조물(2030)이 배치될 수 있다는 점에 있다. 상기 보호 구조물(2030)은 상기 하우징 구조물(2010)와 고정 방식으로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 보호 구조물(2030)은 상기 다이어프램(2021)의 전면에서 발생되는 음향이 외부로 전달되게 하는 구조물일 수 있다. 예를 들어, 상기 보호 구조물(2030)은 필터 네트 구조물일 수 있다. 다른 예로서, 상기 보호 구조물(2030)는 구멍들을 갖는 플레이트 구조물일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 보호 구조물(2030)과 상기 다이어프램(2021)의 전면 사이에는 일정한 거리가 존재할 수 있다. 상기 거리는 진동 공정 동안 다이어프램(2021)이 상기 보호 구조물(2030)과 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 상기 다이어프램(2021)의 유형 및 구조에 대한 자세한 내용은 본 발명의 도 11에 도시된 다이어프램을 참조할 수 있으며, 여기에서 반복하지 않는다.

도 21은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 음향 출력 장치의 구조를 나타내는 개략도이다. 도 21에 도시된 음향 출력 장치(2100)와 도 5에 도시된 음향 출력 장치(500) 또는 도 13에 도시된 음향 출력 장치(1300) 사이의 차이점은 도 21에 도시된 음향 출력 장치(2100)가 하우징 구조물과 음향 구동기에 의해 형성된 캐비티를 포함하지 않는다는 점에 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 음향 출력 장치(2100)는 음향 구동기(2110)를 포함할 수 있다. 상기 음향 구동기(2110)는 다이어프램(2121) 및 자기 회로 구조물(2122)을 포함할 수 있다. 상기 다이어프램(2121) 및 상기 자기 회로 구조물(2122)은 상기 다이어프램의 진동 방향을 따라 순차로 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 다이어프램(2121)은 프레임(도시되지 않음)상에 장착될 수 있고, 상기 프레임은 상기 자기 회로 구조물(2122)에 고정될 수 있다. 대안적으로, 상기 다이어프램(2121)은 상기 자기 회로 구조물(2122)의 측벽에 직접 고정방식으로 연결될 수 있다. 상기 음향 구동기(2110)의 전면은 상기 자기 회로 구조물(2122)로부터 멀어지는 상기 다이어프램(2121)의 측면에 형성될 수 있다. 상기 음향 구동기(2110)의 후면은 상기 다이어프램(2121)으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물(2122)의 측면에 형성될 수 있다. 상기 다이어프램(2121)은 진동하여, 상기 음향 구동기(2110)가 음향을 상기 음향 구동기(2110)의 전면과 후면으로부터 외부로 방사시킬 수 있게 한다. 상기 음향 구동기(2110)의 전면은 음향을 직접 외부로 방사할 수 있다. 상기 자기 회로 구조물(2122)의 자기 전도판(2123)은 하나 이상의 음향 안내 구멍(2124)으로 구성될 수 있다. 음향 안내 구멍(2124)은 상기 다이어프램(2121)의 진동에 의해 발생되는 음향을 상기 음향 구동기(2110)의 후면으로부터 외부로 직접 안내할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 출력 장치(2100)는 보호 구조물(2130)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 보호 구조물(2130)은 상기 자기 회로 구조물(2122)과 고정 방식으로 연결될 수 있다. 상기 보호 구조물(2130)에 대한 세부 사항은 상술된 보호 구조물(2030)을 참조할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 안내 구멍(2124)으로부터 안내되는 음향의 위상과 상기 다이어프램(2121)의 전면으로부터 방사되는 음향의 위상은 반대이거나 대략 반대일 수 있다. 따라서, 상기 음향 안내 구멍(2124)과 상기 다이어프램(2121)의 전면은 도 3에 도시된 바와 같이 이중 음원을 형성할 수 있다.

도 22는 본 발명의 도 21의 음향 출력 장치(2100)의 전면 및 후면의 주파수 응답 곡선을 나타내는 개략도이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 음향 출력 장치(2100)가 상기 하우징 구조물과 상기 음향 구동기에 의해 형성된 캐비티를 포함하지 않는 경우, 상기 고 주파수에서 상기 음향 출력 장치(2100)에 의해 출력되는 주파수 응답의 공명 피크들(상기 음향 구동기(2110)의 전면 및 후면)은 모두 고 주파수(예를 들면, 6 kHz 초과)에 위치될 수 있다. 10 kHz 초과의 고 주파수 범위에서, 상기 음향 출력 장치(2100)는 특정 지향성을 갖는 특정 음장을 생성할 수 있다. 상기 고 주파수에서 음향의 지향성은 근거리에서 큰 청취 볼륨과 원거리 음장에서 작은 음향 누설 볼륨의 효과를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 상기 중-고 주파수 범위(예를 들어, 3 kHz - 7 kHz)에서, 상기 음향 출력 장치(2100)의 전면과 후면의 주파수 응답들은 매우 근접할 수 있다. 상기 음향 출력 장치(2100)의 전면과 후면으로부터 방사되는 음향들의 위상들이 반대이므로, 상기 주파수 범위에서 상기 음향 출력 장치(2100)의 음향 누설은 현저히 감소될 수 있다. 상기 저 주파수 범위(예를 들어, 3 kHz 미만)에서는, 비록 상기 음향 출력 장치(2100)의 전면과 후면의 주파수들이 어느 정도는 상이하지만, 사람의 귀가 낮은 주파수에서 음향 누설에 대해 민감하지 않기 때문에, 상기 주파수 범위에서 원거리 음장의 음향 누설을 감소시킬 필요가 없을 수도 있다. 대안적으로, 임피던스가 큰 감쇠 구조물이 상기 다이어프램(2121)에 배치될 수 있고, 감쇠 구조물이 전혀 없거나 또는 임피던스가 작은 감쇠 구조물이 상기 음향 안내 구멍(2124)에 배치될 수 있어서, 상기 음향 구동기(2110)의 전면과 후면의 주파수 응답들이 상기 중간 주파수 범위에서 근접될 수 있다. 본 실시예에서 근거리에서 큰 청취 볼륨의 효과 및 원거리 음장에서 낮은 음향 누설의 효과를 달성하기 위해 고 주파수에서 음향의 지향성을 사용하는 효과에 관해서는 도 5 및 본 발명의 관련 설명들을 참조한다.

일부 실시예들에 있어서, 사용자가 상기 음향 출력 장치를 착용하는 경우, 상기 음향 출력 장치의 착용 위치는 사용자의 상반신일 수 있다. 예를 들어, 상기 착용 위치는 귀에 근접하는 머리일 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 도 23의 장방형 구조물은 음향 출력 장치이다. 도 23의 이미지들 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 음향 출력 장치의 음향 출력 위치(예를 들면, 음향 안내 구멍, 압력 완화 구멍 또는 다이어프램)는 귓바퀴의 벡터 평면(예를 들면, 외이강)의 돌출부 내부 또는 외부에 있을 수 있다. 도 23의 이미지들 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이. 상기 음향 출력 장치는 대응하는 구조물(예를 들면, 후크)를 통해 외이도 위에 매달릴 수 있지만, 외이도를 차단하지는 않는다.

일부 실시예들에 있어서, 상기 음향 출력 장치의 음향 출력 효과를 향상시키기 위해, 상기 음향 출력 장치의 하우징 구조물이 배플(baffle)로 사용될 수 있으며, 따라서 원거리 음장에서 음향 누설을 증가시키지 않으면서 청취 위치에서 볼륨을 증가시킬 수 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 음향 출력 장치(2400) 전면상의 음향 출력 위치(2410) 및 상기 음향 출력 장치(2400)(예를 들면, 음향 구동기) 후면상의 음향 출력 위치(2420)(예를 들면, 음향 안내 구멍, 압력 완화 구멍, 또는 다이어프램)는 상기 음향 출력 장치(2400)의 반대편 측면들상에 배치될 수 있으며, 또한 상기 음향 출력 장치(2400)의 하우징(예를 들면, 상기 하우징 구조물)에 의해 분리되어, 상기 음향 출력 장치(2400)의 하우징은 배플로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 귀에 대한 고 주파수 응답의 진폭이 큰 상기 음향 출력 장치(2400)의 전면 및 후면의 일 측면(예를 들어, 도 8에서 "음향 안내 구멍(1)"이 위치하는 측면, 도 18에서 상기 음향 구동기의 전면)으로부터의 음향 경로는 상기 귀에 대한 전면 및 후면의 다른 측면으로부터의 음향 경로보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 고 주파수 응답의 진폭이 더 큰 상기 음향 출력 장치(2400)의 전면 및 후면의 상기 측면은 외이도를 향할 수 있다.

상기 음향 출력 장치의 하우징 구조물을 배플로서 사용하는 원리는 도 25에 도시되어 있다. 근거리에서, 상기 "배플"(예를 들면, 하우징 구조체)은 청취 위치에서 멀리 떨어진 음원(A₂)으로부터 청취 위치까지의 음향 경로를 증가시킬 수 있으므로, 그 결과 상기 음원(A₂)의 청취 위치에 도달하는 역위상 음파의 세기가 약해질 수 있다. 그와 같은 경우, 상기 청취 위치에서 음원(A₁) 및 음원(A₂)으로부터 방사되는 음향들의 간섭 제거의 정도가 감소되어, 상기 청취 위치에서의 볼륨이 증가할 수 있다. 원거리 음장에서, 상기 "배플"(예를 들면, 하우징 구조물)은 상기 음원(A₁) 및 상기 음원(A₂)의 음향 경로들에 거의 영향을 미치지 않을 수 있으므로, 상기 원거리 음장에서의 음향 누설은 기본적으로 변하지 않을 수 있다.

이와 같이 기본 개념들이 설명되었지만, 이와 같은 상세한 설명을 독해한 후 상술된 상세한 설명은 단지 예로서 제공되도록 의도된 것이며 제한적이지 않다는 사실은 당업자에게 명백할 수 있다. 본원에 명시적으로 언급되지는 않았지만, 당업자라면 본 발명에 대해 다양한 수정, 개선 및 보정이 가능할 것이다. 이와 같은 변경, 개선 및 수정은 본 발명에 의해 제안되는 것으로 의도되고, 본 발명의 예시적인 실시예들의 사상 및 범위 내에 있다.

또한, 특정 용어는 본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 사용되었다. 예를 들어, 용어 "하나의 실시예", "일 실시예" 및/또는 "일부 실시예들"은 상기 실시예들과 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 다양한 부분들에서 "하나의 실시예" 또는 "일 실시예" 또는 "대안적인 실시예"에 대한 둘 이상의 언급이 반드시 모두 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니라는 사실이 강조되고 이해되어야 한다. 또한, 하나 이상의 실시예에 대한 본 발명에서의 일부 특징들, 구조들 또는 특징들은 적절하게 조합될 수 있다.

또한, 당업자라면 본 발명의 양태들이 임의의 새롭고 유용한 공정, 기계, 제조 또는 물질의 구성, 또는 이들의 새롭고 유용한 개선 사항을 포함하는 다수의 특허 가능한 부류 또는 맥락에서 본원에 예시 및 설명될 수 있음을 이해하게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 모든 양태들은 전적으로 하드웨어에 의해 수행될 수 있거나, 또는 전적으로 (펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로코드 등을 포함하는) 소프트웨어에 의해 수행될 수 있거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에 의해 수행될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어는 "데이터 블록", "모듈", "엔진", "유닛", "구성 요소" 또는 "시스템"으로 지칭될 수 있다. 또한, 본 발명의 양태들은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 제품인, 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 위치한 컴퓨터 제품으로서 나타날 수 있다.

컴퓨터 저장 매체는, 예를 들어 기저대역(baseband)상에서 또는 반송파(carrier wave)의 일부로서, 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 전송된 데이터 신호를 포함할 수 있다. 전파 신호는 전자기 형상, 광학 형상 등 또는 적절한 조합을 포함하는 다양한 표현들을 가질 수 있다. 상기 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 이외의 임의의 컴퓨터 판독 가능 매체가 될 수 있으며, 상기 매체는 장치를 실행하기 위한 명령어에 연결되어, 사용을 위한 프로그램을 통신, 확산 또는 전송할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체상의 프로그램 인코딩은 라디오, 케이블, 광섬유 케이블, RF, 또는 유사한 매체, 또는 상기 매체의 조합을 포함하는 임의의 적절한 매체에 의해 전파될 수 있다.

본 발명의 양태들에 대한 작업을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는 Java, Scala, Smalltalk, Eiffel, JADE, Emerald, C++, C#, VB. NET, Python 등과 같은 객체-지향 프로그래밍 언어, "C" 프로그래밍 언어, Visual Basic, Fortran 2003, Perl, COBOL 2002, PHP, ABAP와 같은 기존의 절차적 프로그래밍 언어, Python, Ruby 및 Groovy와 같은 동적 프로그래밍 언어, 또는 기타 프로그래밍 언어들을 포함하는, 하나 이상의 프로그래밍 언어의 임의의 조합으로 기록될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 사용자의 컴퓨터상에서 전체적으로, 사용자의 컴퓨터상에서 부분적으로, 독립 실행형 소프트웨어 패키지로서, 사용자의 컴퓨터상에서 부분적으로, 그리고 원격 원격 컴퓨터상에서 부분적으로 또는 상기 원격 컴퓨터나 서버상에서 전체적으로 실행될 수 있다. 상기 후자의 시나리오에서, 상기 원격 컴퓨터는 LAN(Local Area Network) 또는 WAN(Wide Area Network)을 포함하는 모든 유형의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 연결될 수 있거나, 또는 그와 같은 연결은 (예를 들어, 인터넷 서비스 공급자를 사용하는 인터넷을 통해) 외부 컴퓨터에 또는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 연결될 수 있거나 또는 SaaS(Software as a Service)와 같은 서비스로 제공된다.

또한, 청구항들에 명확하게 기재되어 있지 않는 한, 본 발명에서 처리 요소들 및 시퀀스의 순서, 숫자 및 문자들의 사용, 또는 기타 명칭들의 사용은 본 발명의 절차 및 방법의 순서를 한정하기 위해 사용되지 않는다. 비록 상술된 내용은 현재 본 발명의 다양한 유용한 실시예들로 간주되는 것들을 다양한 예들을 통해 논의하였으나, 그러한 세부 사항은 오로지 그 목적만을 위한 것이며 첨부된 청구범위는 개시된 실시예들에 제한되지 않으며, 반대로, 개시된 실시예들의 사상 및 범위 내에 있는 수정 및 등가 장치들을 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 비록 상술된 다양한 구성 요소들의 구현이 하드웨어 장치에서 구현될 수 있지만, 이는 또한, 예를 들어 기존의 서버 또는 모바일 장치상의 설치와 같은, 소프트웨어 전용 솔루션으로도 구현될 수 있다.

유사하게도, 본 발명의 실시예들에 대한 상술된 설명에서, 때로는 다양한 특징들이 다양한 실시예들 중 하나 이상의 이해를 돕기 위해 본 발명을 간소화할 목적으로 단일 실시예, 도면 또는 그의 설명으로 함께 그룹화된다는 사실을 이해해야 한다. 그러나, 본 발명은 본 발명의 목적이 청구범위에서 언급된 특징들보다 더 많은 특징들을 요구한다는 사실을 의미하지는 않는다. 오히려, 청구된 주제는 단일의 상술된 실시예의 모든 특징들보다 적은 부분에 있을 수 있다.

일부 실시예들에 있어서, 본 출원의 특정 실시예들을 설명하고 주장하기 위해 사용되는 성분, 특성 등의 양을 나타내는 숫자는 일부 경우에 "약", "대략, " 또는 "실질적으로"라는 용어에 의해 변경되는 것으로 이해되어야 한다. 달리 명시되지 않는 한, "약", "대략" 또는 "실질적으로"는 설명하는 값의 ±20% 변동을 나타낼 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에 있어서, 명세서 및 청구범위에 사용되는 수치적 매개 변수들은 근사값이며, 상기 근사값은 개별 실시예들에 의해 요구되는 특성에 따라 변경될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 수치적 매개 변수는 규정된 유효 숫자를 고려하고 일반적인 숫자 유지 방법을 채택해야 한다. 비록, 일부 실시예들에 있어서, 그 범위의 폭을 확인하기 위해 사용되는 수치 전계 및 매개 변수들은 근사값이지만, 특정 실시예들에 있어서, 그와 같은 수치값들은 실현 가능한 범위 내에서 가능한 한 정확하게 설정된다.

각각의 특허, 특허 출원, 특허 출원 간행물, 및 기사, 책, 지침, 간행물, 문서 등과 같이 본원에 인용된 기타 자료들은 그 전체가 참조로 본원에 포함된다. 본 발명의 내용과 일치하지 않거나 상충하는 출원 이력 문서들은 배제되며, 본 발명의 청구항들의 가장 넓은 범위를 제한하는 문서들(현재 또는 이후에 본 발명에 첨부됨)도 제외된다. 본 발명의 첨부 자료들에 있는 설명, 정의 및/또는 용어와 본 발명에 기재된 내용 사이에 불일치 또는 상충이 존재하는 경우, 본 발명의 설명, 정의 및/또는 용어가 우선한다는 점에 유의해야 한다.

마지막으로, 본 발명에 기재된 실시예들은 단지 본 발명의 실시예들의 원리를 설명하기 위한 것일 뿐임을 이해해야 한다. 사용될 수 있는 다른 변경들이 본 발명의 범위 내에 있을 수 있다. 따라서, 제한이 아닌 예로서, 본 발명의 실시예들에 대한 대안적인 구성이 본원의 교시에 따라 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시되고 설명된 바와 같이 정확하게 제한되지 않는다.

Claims

음향 출력 장치로서,
다이어프램 및 자기 회로 구조물을 포함하는 음향 구동기로서, 상기 음향 구동기의 전면은 상기 자기 회로 구조물로부터 멀어지는 상기 다이어프램의 측면에 형성되고, 상기 음향 구동기의 후면은 상기 다이어프램으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물의 측면에 형성되고, 상기 다이어프램은 진동하여 상기 음향 구동기로 하여금 음향을 상기 음향 구동기의 전면 및 후면으로부터 외부로 방사시키게 하는, 상기 음향 구동기; 및
상기 음향 구동기를 휴대하도록 구성된 하우징 구조물을 포함하며,
상기 음향 구동기의 전면과 후면 중 한 측면은 상기 하우징 구조물과 함께 캐비티를 형성하고, 상기 캐비티를 형성하는 상기 음향 구동기의 측면은 상기 캐비티를 향해 상기 음향을 방사하고, 상기 음향 구동기의 다른 측면은 상기 음향 출력 장치의 외부를 향해 상기 음향을 방사하는, 음향 출력 장치.
제1 항에 있어서, 상기 하우징 구조물은 적어도 하나의 음향 안내 구멍을 포함하고, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 캐비티와 음향적으로 결합되며 또한 상기 음향 구동기에 의해 상기 캐비티로 방사되는 음향을 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내하는, 음향 출력 장치.
제2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 음향 구동기와 마주하는 상기 하우징 구조물의 측면의 중앙에 근접하게 배치되는, 음향 출력 장치.
제2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍의 단면적은 0.25 mm² 이상인, 음향 출력 장치.
제2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 음향 감쇠 구조로 구성되는, 음향 출력 장치.
제1 항에 있어서, 상기 자기 회로 구조물은 상기 다이어프램의 반대편에 배치되는 자기 전도판을 포함하고, 상기 자기 전도판은 적어도 하나의 음향 안내 구멍을 포함하고, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 다이어프램의 진동에 의해 발생되는 음향을 상기 음향 구동기의 후면으로부터 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내하는, 음향 출력 장치.
제6 항에 있어서, 상기 음향 구동기의 전면과 상기 하우징 구조물은 캐비티를 형성하고, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 다이어프램의 진동에 의해 발생되는 음향을 상기 음향 구동기의 후면으로부터 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내하는, 음향 출력 장치.
제6 항에 있어서, 음향 안내 튜브가 상기 다이어프램으로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍상에 배치되고, 상기 음향 안내 튜브는 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍으로부터 방사되는 음향을 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내하는, 음향 출력 장치.
제6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 순차적으로 내부로부터 외부로 배치되는 제1 구멍 부분 및 제2 구멍 부분을 포함하고, 상기 제1 구멍 부분은 상기 제2 구멍 부분을 관통하고, 상기 제2 구멍 부분의 직경은 상기 제1 구멍 부분의 직경보다 더 큰, 음향 출력 장치.
제1 항에 있어서, 상기 다이어프램의 진동 방향에 따른 상기 캐비티의 높이는 3 mm 이하인, 음향 출력 장치.
제1 항에 있어서, 상기 다이어프램의 형상은 편평하거나 대략 편평한, 음향 출력 장치.
제10 항에 있어서, 상기 다이어프램은 폴딩 링(folding ring)을 통해 상기 음향 구동기상에 고정되고, 상기 폴딩 링은 상기 캐비티로부터 멀어지는 방향을 따라 리세스되는, 음향 출력 장치.
제1 항에 있어서, 상기 음향 구동기의 후면과 상기 하우징 구조물은 상기 캐비티를 형성하고, 상기 음향 구동기의 전면은 상기 다이어프램 반대편의 보호 구조물로 구성되는, 음향 출력 장치.
제13 항에 있어서, 상기 보호 구조물은 상기 다이어프램을 상기 외부로부터 분리시키고, 상기 다이어프램에 의해 발생되는 음향을 상기 외부로 전달하도록 구성되는, 음향 출력 장치.
제13 항에 있어서, 상기 보호 구조물은 필터망 구조물을 포함하는, 음향 출력 장치.
제13 항에 있어서, 상기 보호 구조물은 적어도 하나의 음향 안내 구멍을 갖는 플레이트 구조물을 포함하는, 음향 출력 장치.
제1 항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 음향을 제1 음향 안내 구멍을 통해 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내하고, 상기 캐비티를 형성하지 않는 상기 음향 구동기의 측면은 상기 음향을 제2 음향 안내 구멍을 통해 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내하고, 상기 제1 음향 안내 구멍과 상기 제2 음향 안내 구멍은 서로 상이한 음향 임피던스를 갖는, 음향 출력 장치.
제1 항에 있어서, 귀에 대한 고 주파수 응답의 진폭이 큰 상기 음향 구동기의 전면 및 후면 중 한 측면으로부터의 음향 경로는 상기 귀에 대한 상기 전면 및 상기 후면 중 다른 측면으로부터의 음향 경로보다 작은, 음향 출력 장치.
제1 항에 있어서, 상기 고 주파수 응답의 진폭이 큰 상기 음향 구동기의 전면 및 후면 중 한 측면은 외이도를 향하는, 음향 출력 장치.
음향 출력 장치로서,
다이어프램 및 자기 회로 구조물을 포함하는 음향 구동기를 구비하며,
상기 음향 구동기의 전면은 상기 자기 회로 구조물로부터 멀어지는 상기 다이어프램의 측면에 형성되고, 상기 음향 구동기의 후면은 상기 다이어프램으로부터 멀어지는 상기 자기 회로 구조물의 측면에 형성되고, 상기 다이어프램은 진동하여 상기 음향 구동기로 하여금 음향을 상기 음향 구동기의 전면 및 후면으로부터 직접 외부로 방사시키게 하는, 음향 출력 장치.
제20 항에 있어서, 상기 자기 회로 구조물은 상기 다이어프램의 반대편에 배치되는 자기 전도판을 포함하고, 상기 자기 전도판은 적어도 하나의 음향 안내 구멍을 포함하고, 상기 적어도 하나의 음향 안내 구멍은 상기 다이어프램의 진동에 의해 발생되는 음향을 상기 음향 구동기의 후면으로부터 상기 음향 출력 장치의 외부로 안내하는, 음향 출력 장치.
제20 항에 있어서, 상기 음향 구동기의 전면은 상기 다이어프램 반대편의 보호 구조물로 구성되고, 상기 보호 구조물은 상기 자기 회로 구조물과 연결되는, 음향 출력 장치.