WO2011112007A2 - 골전도 헤드셋용 스피커 - Google Patents

골전도 헤드셋용 스피커 Download PDF

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WO2011112007A2
WO2011112007A2 PCT/KR2011/001640 KR2011001640W WO2011112007A2 WO 2011112007 A2 WO2011112007 A2 WO 2011112007A2 KR 2011001640 W KR2011001640 W KR 2011001640W WO 2011112007 A2 WO2011112007 A2 WO 2011112007A2
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voice coil
coil structure
upper housing
coupling
speaker
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PCT/KR2011/001640
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WO2011112007A3 (ko
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백성흠
우민환
안종식
고인갑
김진성
이채훈
김덕규
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팜쉬주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1091—Details not provided for in groups H04R1/1008 - H04R1/1083
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/60—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
    • H04R25/606—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers acting directly on the eardrum, the ossicles or the skull, e.g. mastoid, tooth, maxillary or mandibular bone, or mechanically stimulating the cochlea, e.g. at the oval window

Definitions

  • the present invention relates to a speaker for a bone conduction headset, and more particularly, by omission of the coupling column welded to the existing diaphragm, the defect rate due to welding of the coupling pole can be remarkably lowered, and the diaphragm is contacted with the diaphragm.
  • the present invention relates to a speaker for a bone conduction headset, which can prevent the vibrations from being attenuated in advance and significantly improve the volume and sound quality.
  • the bone conduction speaker is manufactured in the form of being coupled to a bone conduction headset, and unlike an air conduction speaker, the electrical conduction signal is converted into a vibration signal.
  • the converted vibration signal uses the principle of being transmitted directly to the cochlea and then to the brain through the auditory nerve, without passing through the cranial or jawbone through the outer or middle ear, and without passing through the three bones of the iso bone. Since it is sent to the eardrum or the ear bones with hearing loss, even if the normal wow and auditory nerve has the advantage of being able to hear clearly by bone conduction has been used as a substitute for hearing aids.
  • the bone conduction speaker of such a bone conduction headset has three main components of sound, such as frequency, amplitude, and tone, which are absolutely insufficient compared to a conventional air conduction headset. Therefore, not only noise is provided to others, but also the audio speaker has a problem in that the sound quality is remarkably degraded due to a decrease in the reproduction capability of the bass sound, and a technical problem occurs in which the current consumption is increased.
  • the present invention proposes a speaker of a bone conduction headset of Patent Application No. 2009-16728.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a speaker for a bone conduction headset according to Patent Application No. 2009-16728
  • Figure 2 is a perspective view of a diaphragm according to Patent Application No. 2009-16728
  • Figure 3 is a bone conduction according to Patent Application No. 2009-16728 A cross-sectional view of a speaker for a headset.
  • the speaker 100 ′ for bone conduction headset is installed on the lower housing 100 and the upper surface of the lower housing 100 to be applied from outside.
  • the voice coil structure 200 vibrating according to the red signal
  • the upper housing 300 is coupled to the lower housing 100 and the hollow 310 is formed
  • the diaphragm 400 is installed in the hollow 310 of the upper housing 300.
  • an elastic body having a lower portion installed on an upper surface of the voice coil structure 200 and having an upper portion in contact with an inner surface of the diaphragm 400 to form a sound source vibration unit between the voice coil structure 200 and the diaphragm 400.
  • 500 and the foamed resin body 600 interposed between the upper portion of the elastic body 500 and the inner surface of the diaphragm 400.
  • the speaker 100 'for bone conduction headsets according to the patent application No. 2009-16728 can be miniaturized by minimizing the configuration, and directly transmits the vibration generated from the boy coil structure 200 to the diaphragm 400. In addition to remarkably improving regeneration power, it is possible to reduce current consumption.
  • the first coupling pillar 110 extends upward from one side of the upper surface of the lower housing 100, and the diaphragm 400 as shown in FIG. 3.
  • Four second coupling pillars 410 are welded to the inner surface of the first coupling pillar 110.
  • the welding operation of the first coupling pillar 110 is performed by a manual operation of the worker, which greatly reduces productivity and depends on the welding mastery of the operator.
  • the welding state is remarkably changed, and as the defect rate of the welding increases, the external leakage sound leaking to the outside increases, and the sound quality is greatly degraded, thereby greatly reducing the reliability of the production plant.
  • the speaker 100 'for bone conduction headset is the diaphragm by contacting the diaphragm 400 to the vibration plate 400 to transmit the vibration of the voice coil structure 200 to the diaphragm 400 Vibration of the 400 is attenuated by the elastic body 500, thereby causing a problem that the volume and sound quality of the bone conduction speaker is significantly reduced.
  • an object of the present invention is to insert and attach the diaphragm to the seating groove of the upper housing, so that the leaf spring coupled to the voice coil structure is supported on the supporting jaw of the upper housing.
  • the lower housing including a fixing portion protruding upward from one side of the upper surface;
  • the fixed part is installed on the upper surface of the lower housing, and the voice coil structure vibrates according to the applied electrical signal when an electrical signal is applied from the outside, and a seating groove is formed at one side of the bottom surface, and coupled to the lower housing, wherein the fixing part
  • the upper housing including a support jaw protruding from one side facing the and the diaphragm attached to one side of the upper housing lower side corresponding to the seating groove of the upper housing and one side is coupled to the upper surface of the voice coil structure, the other side is A leaf spring supported by the support jaw to separate the voice coil structure from the diaphragm.
  • Bone characterized in that is also provided for the headset speaker.
  • the lower housing includes at least one first coupling pillar extending upwardly from one side of the upper surface and having a screw hole at the center thereof, and the upper housing extending downward on one side of the inner side corresponding to the first coupling pillar. And at least one second coupling column having a screw hole formed at the center thereof, and screwed through a screw hole formed in one of the first coupling column and the second coupling column to couple the lower housing and the upper housing. It is preferable to further include a coupling member.
  • the leaf spring is formed to extend outward from the body portion and the body portion coupled to the upper surface of the voice coil structure, one side is supported by the support jaw and one side supported by the support jaw is fixed by the fixing portion It may include an elastic wing portion.
  • the voice coil structure has at least one coupling protrusion protruding from one side of the upper surface, the body portion of the leaf spring is formed with a coupling groove on one side corresponding to the coupling protrusion, the coupling protrusion is inserted into the coupling groove is It is preferred to be coupled to the voicecoil structure.
  • the lower housing and the upper housing may further include a buffer member interposed.
  • the plate spring coupled to the voice coil structure is supported on the support jaw of the upper housing so that the vibration space of the sound source between the diaphragm and the voice coil structure
  • the failure rate due to the welding of the coupling pillar can be significantly reduced, and the vibration of the diaphragm is caused by the contact with the diaphragm.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a speaker for a bone conduction headset according to Patent Application No. 2009-16728,
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a speaker for bone conduction headset according to patent application 2009-16728,
  • Figure 3 is a perspective view of a diaphragm according to patent application 2009-16728,
  • FIG. 4 is a perspective view of a speaker for a bone conduction headset according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a speaker for a bone conduction headset according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a view showing a state in which the diaphragm is installed in the upper housing according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a speaker for a bone conduction headset according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a speaker for a bone conduction headset according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is an exploded perspective view of a speaker for a bone conduction headset according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a view showing a state in which the diaphragm is installed in the upper housing according to
  • Figure 7 is a cross-sectional view of a speaker for a bone conduction headset according to an embodiment of the present invention.
  • a speaker 1 for a bone conduction headset includes a lower housing 10, a boy coil structure 20, an upper housing 30, and a diaphragm 40. And a leaf spring 50 and a buffer member 60.
  • the lower housing 10 has a magnet installation groove 11 for fixing the magnet 21 to be described later on the upper surface, and the second coupling pillar 35 and the coupling member of the upper housing 30 to be described later on one side.
  • Four first coupling columns 12 to be screwed are formed.
  • the lower housing 10 is preferably coupled to the decorative injection molding (13) to improve the appearance so that the screw for coupling the first coupling pillar 12 and the second coupling pillar 35 is not exposed to the outside.
  • the lower housing 10 has a pair of fixing portions 14 extending upward from one side corresponding to the supporting jaw 33 of the upper housing 30, which will be described later.
  • the boy coil structure 20 vibrates by pressing one side of the elastic blade 52 seated on 33, it serves to prevent the elastic blade 52 from being separated from the support jaw 33.
  • the length of the fixing portion 14 is formed to have the same length as the length of one side of the elastic wing 52 so as to firmly support one side ('A' region shown in Figure 5) of the elastic wing 52 to be described later It is preferable.
  • the boy coil structure 20 is a magnet 21 installed in the magnet mounting groove 11, a ferrite core 22 coupled to the upper surface of the magnet 21 and the bobbin 23 disposed outside the ferrite core 22. And a voice coil 24 wound on the outer surface of the bobbin 23 and serves to generate a sound source while vibrating according to an electrical signal provided from the outside.
  • the magnet 21 may be installed or screwed using an adhesive to be firmly fixed to the lower housing 10, and selectively used as having a proper magnetic force according to the permeability of the ferrite core 22.
  • the ferrite core 22 is firmly coupled to the upper surface of the magnet 21 by the magnetic force of the magnet 21, is converted to a kind of magnetic material by the magnetic force of the magnet 21 is applied to the voice coil 24 when the electrical signal is applied Reacts with the voice coil 24 and vibrates the voice coil structure 20.
  • the ferrite core 22 acts as a kind of magnetic material by the magnetic force of the magnet 21 to improve the magnetic flux density together with the magnet 21 to maximize the electromagnetic force to improve the sound pressure and sound efficiency of the diaphragm 40. Raise.
  • the ferrite core 22 collectively refers to a ceramic magnetic material mainly composed of iron oxide (Fe 2 O 3 ), and has a high low resistance, excellent stability against temperature change, and high frequency noise using a unique magnetic damping effect. There are features that can be filtered.
  • the ferrite core 22 has a characteristic of low loss of eddy current or Eddy Current Loss in the high frequency band, and has a low hysteretic hand, which is widely used for high frequency.
  • the ferrite core 22 preferably uses a material having a high permeability.
  • the magnetic permeability of the ferrite core 22 is a constant representing the passage ratio of the magnetic field lines, which means the magnetic flux density due to the magnetic field. The higher the magnetic permeability, the greater the magnetic force.
  • the reason why the material of the ferrite core 22 is used as a material having a high permeability is to reduce the size and weight of the magnet 21 for applying magnetic force to the ferrite core 22.
  • the bobbin 23 is formed in a hollow cylindrical shape so that the ferrite core 22 is inserted into the hollow, and the voice coil 24 supporting ribs are formed at the upper and lower ends thereof so that the voice coil 24 wound on the outer circumferential surface is not separated outward. And, it is vibrated by the reaction of the voice coil 24 and the ferrite serves to generate a sound source.
  • the bobbin 23 is provided with the engaging protrusion 23a which protrudes upwards on the upper surface.
  • the function of the coupling protrusion 23a will be described in the description of the elastic body to be described later.
  • the voice coil 24 is wound on the outer circumferential surface of the cylindrical bobbin 23 in a circle a plurality of times along the outer circumferential surface of the bobbin 23, and the magnetic fields made by the circular conductors are synthesized with each other, and the strength of the magnetic field is the voice coil 24. Is proportional to the number of turns.
  • the number of turns of the voice coil 24 can be increased to obtain a large magnetic force. However, considering the increase in the number of turns of the voice coil 24, the size of the boy coil structure 20 increases and the ferrite core 22 is increased. It is preferable to use the one with a high permeability.
  • the boy coil structure 20 has a structure in which the ferrite core 22 is not only firmly fixed to the magnet 21 by magnetic force but also its position is fixed by an elastic body which the bobbin 23 will be described later. Since the configuration of the yoke is not necessary, the bone conduction speaker of the present invention can be miniaturized.
  • the upper housing 30 is coupled to the lower housing 10 to protect the boyil coil structure 20 installed therein, and serves to be connected to the ear band portion (not shown) of the bone conduction headset, and the upper surface. It is in close contact with the face of the human body serves to deliver the vibration transmitted from the diaphragm 40 to the human body, the earband portion coupling hole 31 for coupling with the earband portion of the bone conduction headset is formed on one side.
  • the upper housing 30 has a seating groove 32 is formed in the center of the inner surface of the diaphragm 40 to be described later is attached, the support jaw 33 upward along the outer periphery of the inner surface
  • the protrusion is formed, and when the elastic blade 52 of the leaf spring 50 to be described later is supported on the support jaw 33, the elastic wing 52 to prevent the elastic wing (52) from flowing on the support jaw (33)
  • the stopper 34 is formed at a position corresponding to the side surface of the 52.
  • the upper housing 30 has the same number as the number of formation of the first coupling pillar 12, the second coupling pillar 35 upward from the region formed between the seating groove 32 and the support jaw 33 of the inner surface. Protruding to form a screw is coupled to the first coupling column 12 and the coupling member (not shown) of the lower housing (10).
  • the present invention attaches the diaphragm 40 to the seating groove 32 of the upper housing 30, unlike the conventional method of welding the coupling pillar to the bottom surface of the diaphragm 40, and the second coupling pillar 35 is upper.
  • the inner surface of the housing 30 can not only significantly reduce the failure rate due to welding of the coupling column, but also prevents the vibration of the diaphragm 40 from being attenuated by the structure in contact with the diaphragm 40. There is a feature that can significantly improve the volume and sound quality.
  • the diaphragm 40 may be formed by processing a plate material of a stainless material having a thin thickness through a press die and plating or by heat treatment and plating after pressing a general iron plate material.
  • the diaphragm 40 is inserted into the mounting groove 32 of the upper housing 30 and vibrated by the vibration of the boy coil structure 20 to be in close contact with the skin of the human body through the upper housing 30. It plays a role in transmitting vibration.
  • the leaf spring 50 is formed of a body portion 51 coupled to the upper surface of the bobbin 23, a pair of elasticity extending in a direction away from one side of the body portion 51, one side is supported by the support jaw 33 It comprises a wing 52.
  • the body portion 51 has a coupling groove 51a formed at a position corresponding to the coupling protrusion 23a formed on the upper surface of the bobbin 23, so that the coupling protrusion 23a is inserted into the coupling groove 51a, so that the bobbin 23 ) Is combined.
  • the elastic blade 52 extends to one side of the body 51 so that one side is supported by the support jaw 33 and spaced apart from the diaphragm 40 and the boy coil structure 20 so as to have a sound source therebetween.
  • the vibration unit S is interposed between the support jaw 33 and the fixing portion 14 and according to electrical signals applied from the outside.
  • the structure 20 vibrates serves to provide an elastic force to the boyil coil structure 20 so that the boyil coil structure 20 can be vibrated.
  • the sound source vibration unit (S) is to provide a vibration space of the sound source generated from the boyil coil structure 20 so that the sound source can be delivered to the diaphragm 40, the loss of the sound source transmitted to the diaphragm 40 This remarkably lowered not only can greatly improve the original sound reproduction, but also can reduce the current consumption.
  • the sound source vibrating unit S is formed while the boy coil structure 20 and the diaphragm 40 are spaced apart from each other by the plate spring 50, and the boy coil structure 20 and the diaphragm ( If the separation distance of 40) is narrow, the vibration range of the sound source is reduced, and the volume and sound quality of the speaker are lowered. On the contrary, even if the sound volume is excessively increased, the sound source is vibrated for a long time in the separation space, resulting in the loss of sound and the volume and sound quality of the speaker. Therefore, it is preferable that the volume and the sound quality of the speaker are formed in a range that does not degrade through a plurality of tests.
  • the shock absorbing member 60 is interposed between the upper housing 30 and the lower housing 10 through the shock absorbing member 60 so that the lower housing 10 and the upper housing 30 vibrate by the boy coil structure 20. Accordingly, the noise generated while colliding with each other is prevented in advance, and the coupling portion of the lower housing 10 and the upper housing 30 is prevented from being damaged by the impact generated by the collision, and the vibration sound is prevented from leaking to the outside. Attenuates external leakage.
  • the buffer member 60 is preferably formed of a rubber or silicone material having a good buffering force and a sealing force.
  • Reference numeral F is an electric wire stopper 34.
  • the sound source generated here is vibrated by the sound source vibrator S and transmitted to the vibrator, and the sound waves transmitted to the vibrator are amplified by the vibrator to transmit sound to the human body.

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Abstract

본 발명은 골전도 헤드셋용 스피커에 관한 것으로서, 상면 일측으로부터 상방으로 돌출형성되는 고정부를 포함하는 하부하우징과, 상기 하부하우징의 상면에 고정설치되고, 외부로부터 전기신호가 인가되면 인가되는 전기신호에 따라 진동하는 보이스코일 구조체와, 저면 일측에 안착홈이 형성되고, 상기 하부하우징과 결합되되, 상기 고정부와 대향하는 일측으로부터 돌출형성되는 지지턱을 포함하는 상부하우징과, 상기 상부하우징의 안착홈과 대응되는 상기 상부하우징 하부 일측에 부착되는 진동판 및 일측이 상기 보이스코일 구조체의 상면에 결합되고, 타측이 상기 지지턱에 지지되어 상기 보이스코일 구조체와 상기 진동판을 이격시키는 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 헤드셋용 스피커가 제공된다. 상기와 같은 본 발명에 따르면, 상부하우징의 안착홈에 진동판을 삽입하여 부착하고, 보이스코일 구조체에 결합된 판스프링이 상부하우징의 지지턱에 지지되도록 하여 진동판과 보이스코일 구조체 사이에 음원의 진동공간이 형성되도록 한 상태에서 상부하우징과 하부하우징을 결합하여 진동판에 용접되는 결합기둥을 생략함으로써 결합기둥의 용접에 따른 불량률을 현저하게 저하시킬 수 있을 뿐 아니라 진동판에 접촉되는 구성에 의해 진동판의 진동이 감쇄되는 것을 미연에 방지하여 음량 및 음질을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

골전도 헤드셋용 스피커
본 발명은 골전도 헤드셋용 스피커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존 진동판에 용접되는 결합기둥을 생략함으로써 결합기둥의 용접에 따른 불량률을 현저하게 저하시킬 수 있을 뿐 아니라 진동판에 접촉되는 구성에 의해 진동판의 진동이 감쇄되는 것을 미연에 방지하여 음량 및 음질을 현저하게 향상시킬 수 있는 골전도 헤드셋용 스피커에 관한 것이다.
일반적으로 골 전도 스피커(Bone conduction speaker)는 골전도 헤드셋(Bone conduction headset)에 결합된 형태로 제작되며, 공기전도방식 (Air conduction)의 스피커와는 달리 입력되는 전기적인 신호를 진동신호로 변환하고, 변환된 진동신호는 두개골( Cranialbone) 이나 턱뼈를 통해 외이나 중이를 거치지 않고, 직접 달팽이관으로 전달된 후 청각신경을 통해 뇌로 전달되는 원리를 이용한 것으로, 이소골에 구성된 3개의 뼈를 경유하지 않고 와우에 보내어지므로 고막이나 이소골에 이상이 있는 난청자라도 와우와 청각신경이 정상이라면 골 전도로 명확하게 소리를 들을 수 있는 장점이 있어 난청자에게는 보청기 대용으로도 사용되고 있다.
이러한 골전도 헤드셋의 골 전도 스피커는 기존의 공기전도방식의 헤드셋에 비해 소리의 3대요소인 주파수, 진폭 및 음색이 절대적으로 미흡하여 스피커 출력을 높이는 경우 음파가 외부로 누설되는 외부누설음이 증가하여 타인에게 소음을 제공할 뿐 아니라 중저음의 재생능력 저하로 오디오용 스피커로서는 음질이 현저하게 저하되는 문제점이 발생하며, 소비전류가 증가되는 기술적인 문제점이 발생된다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 본 출원인이 제안한 특허출원 2009-16728호의 '골전도 헤드셋의 스피커'가 도1 내지 도3에 도시되어 있다.
도1은 특허출원 2009-16728호에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 분해사시도이고, 도2는 특허출원 2009-16728호에 따른 진동판의 사시도이며, 도3은 특허출원 2009-16728호에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 단면도이다.
도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 특허출원 2009-16728호에 따른 골전도 헤드셋용 스피커(100')는 하부하우징(100)과, 하부하우징(100)의 상면에 설치되어 외부로부터 인가되는 전기적신호에 따라 진동하는 보이스코일 구조체(200)와, 하부하우징(100)과 결합되고 중공(310)이 형성된 상부하우징(300)과, 상부하우징(300)의 중공(310)에 설치되는 진동판(400)과, 하부가 상기 보이스코일 구조체(200) 상면에 설치되고, 상부가 진동판(400)의 내측면에 접하여 상기 보이스코일 구조체(200)와 진동판(400) 사이에 음원진동부가 형성되도록 하는 탄성체(500) 및 탄성체(500)의 상부와 진동판(400)의 내측면 사이에 개재되는 발포수지체(600)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 특허출원 2009-16728호에 따른 골전도 헤드셋용 스피커(100')는 구성을 최소화하여 소형화가 가능하고, 보일스코일 구조체(200)로부터 발생되는 진동을 진동판(400)에 직접 전달하여 원음 재생력을 현저하게 향상시킴과 아울러 소비전류를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이러한 특허출원 2009-16728호는 도1 및 도2에서 보는 바와 같이 하부하우징(100)의 상면 일측으로부터 상방으로 제1 결합기둥(110)이 연장형성되고, 도3에서 보는 바와 같이 진동판(400)의 내측면에 4개의 제2 결합기둥(410)을 용접하는데, 이러한 제1 결합기둥(110)의 용접작업은 작업자의 수작업에 의해 행해지고 있어 생산성이 크게 저하될 뿐 아니라 작업자의 용접 숙달능력에 따라 그 용접상태가 현저하게 달라지고, 이에 따라 용접의 불량률이 증대되면서 외부로 누설되는 외부누설음이 증가하고, 음질이 크게 저하되어 생산공장의 신뢰도가 크게 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 특허출원 2009-16728호에 따른 골전도 헤드셋용 스피커(100')는 보이스코일 구조체(200)의 진동을 진동판(400)에 전달하기 위해 탄성체(500)가 진동판(400)에 접촉됨으로써 진동판(400)의 진동이 탄성체(500)에 의해 감쇄되고, 이에 따라 골전도 스피커의 음량 및 음질이 현저하게 저하되는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부하우징의 안착홈에 진동판을 삽입하여 부착하고, 보이스코일 구조체에 결합된 판스프링이 상부하우징의 지지턱에 지지되도록 하여 진동판과 보이스코일 구조체 사이에 음원의 진동공간이 형성되도록 한 상태에서 상부하우징과 하부하우징을 결합하여 진동판에 용접되는 결합기둥을 생략함으로써 결합기둥의 용접에 따른 불량률을 현저하게 저하시킬 수 있을 뿐 아니라 진동판에 접촉되는 구성에 의해 진동판의 진동이 감쇄되는 것을 미연에 방지하여 음량 및 음질을 현저하게 향상시킬 수 있는 골전도 스피커용 스피커를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 골진동을 통해 사용자에게 음파를 전달하는 골전도 헤드셋용 스피커에 있어서, 상면 일측으로부터 상방으로 돌출형성되는 고정부를 포함하는 하부하우징과, 상기 하부하우징의 상면에 고정설치되고, 외부로부터 전기신호가 인가되면 인가되는 전기신호에 따라 진동하는 보이스코일 구조체와, 저면 일측에 안착홈이 형성되고, 상기 하부하우징과 결합되되, 상기 고정부와 대향하는 일측으로부터 돌출형성되는 지지턱을 포함하는 상부하우징과, 상기 상부하우징의 안착홈과 대응되는 상기 상부하우징 하부 일측에 부착되는 진동판 및 일측이 상기 보이스코일 구조체의 상면에 결합되고, 타측이 상기 지지턱에 지지되어 상기 보이스코일 구조체와 상기 진동판을 이격시키는 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 헤드셋용 스피커가 제공된다.
그리고, 상기 하부하우징은 상면 일측으로부터 상방으로 연장형성되고 중앙에 나사공이 형성된 적어도 하나 이상의 제1 결합기둥을 포함하고, 상기 상부하우징은 내측면 중 상기 제1 결합기둥과 대응되는 일측에 하방으로 연장형성되고 중앙에 나사공이 형성된 적어도 하나 이상의 제2 결합기둥을 포함하며, 상기 제1 결합기둥 또는 상기 제2 결합기둥 중 어느 하나에 형성된 나사공을 통해 나사결합되어 상기 하부하우징과 상기 상부하우징을 결합하는 결합부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 판스프링은 상기 보이스코일 구조체의 상면에 결합되는 몸체부 및 상기 몸체부로부터 외측으로 연장형성되어 일측이 상기 지지턱에 지지되고 상기 지지턱에 지지되는 일측이 상기 고정부에 의해 가압고정되는 탄성날개부를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 보이스코일 구조체는 상면 일측에 적어도 하나이상의 결합돌기가 돌출형성되고, 상기 판스프링의 몸체부는 상기 결합돌기와 대응되는 일측에 결합홈이 형성되며, 상기 결합돌기가 상기 결합홈에 삽입되어 상기 보이스코일 구조체에 결합되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 하부하우징과 상기 상부하우징사이에 개재되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 상부하우징의 안착홈에 진동판을 삽입하여 부착하고, 보이스코일 구조체에 결합된 판스프링이 상부하우징의 지지턱에 지지되도록 하여 진동판과 보이스코일 구조체 사이에 음원의 진동공간이 형성되도록 한 상태에서 상부하우징과 하부하우징을 결합하여 진동판에 용접되는 결합기둥을 생략함으로써 결합기둥의 용접에 따른 불량률을 현저하게 저하시킬 수 있을 뿐 아니라 진동판에 접촉되는 구성에 의해 진동판의 진동이 감쇄되는 것을 미연에 방지하여 음량 및 음질을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도1은 특허출원 2009-16728호에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 분해사시도,
도2는 특허출원 2009-16728호에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 단면도,
도3은 특허출원 2009-16728호에 따른 진동판의 사시도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 사시도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 분해사시도,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 상부하우징에 진동판이 설치되는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 단면도.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 사시도이고, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 분해사시도이며, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 상부하우징에 진동판이 설치되는 상태를 도시한 도면이고, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 골전도 헤드셋용 스피커의 단면도이다.
이들 도면에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 골전도 헤드셋용 스피커(1)는 하부하우징(10)과, 보일스코일 구조체(20)와, 상부하우징(30)과, 진동판(40)와, 판스프링(50) 및 완충부재(60)를 포함하여 구성된다.
하부하우징(10)은 상면에 후술하는 마그넷(21)을 고정하기 위한 마그넷 설치홈(11)이 형성되고, 일측에 후술하는 상부하우징(30)의 제2 결합기둥(35)과 결합부재에 의해 나사결합되는 제1 결합기둥(12)이 4개가 형성되어 있다.
그리고, 하부하우징(10)은 제1 결합기둥(12)와 제2 결합기둥(35)를 결합하는 나사가 외부로 노출되지 않도록 장식사출물(13)을 결합하여 외관을 향상시키는 것이 바람직하다.
또한, 하부하우징(10)은 후술하는 상부하우징(30)의 지지턱(33)과 대응되는 일측으로부터 상방으로 한쌍의 고정부(14)가 연장형성되는데, 이러한 고정부(14)는 지지턱(33)에 안착되는 탄성날개(52)의 일측을 가압함으로써 보일스코일 구조체(20)가 진동하는 경우 탄성날개(52)가 지지턱(33)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이때, 고정부(14)의 길이는 후술하는 탄성날개(52)의 일측(도5에 표시된 'A' 영역)을 견고하게 지지할 수 있도록 탄성날개(52)의 일측 길이와 동일한 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
보일스코일 구조체(20)는 마그넷 설치홈(11)에 설치되는 마그넷(21)과, 마그넷(21) 상면에 결합되는 페라이트 코어(22)와 페라이트 코어(22) 외측에 배치되는 보빈(23) 및 보빈(23)의 외측면에 권취되는 보이스코일(24)을 포함하여 구성되고 외부로부터 제공되는 전기신호에 따라 진동하면서 음원을 발생하는 역할을 한다.
여기서 마그넷(21)은 하부하우징(10)에 견고하게 고정설치되기 위해 접착제를 이용하여 설치되거나 나사결합될 수 있으며, 페라이트 코어(22)의 투자율에 따라 적절한 자력을 갖는 것으로 선택적으로 사용한다.
페라이트 코어(22)는 마그넷(21)의 자력에 의해 마그넷(21) 상면에 견고하게 결합되고, 마그넷(21)의 자력에 의해 일종의 자성체로 전환되어 보이스코일(24)에 전기신호가 인가되는 경우 보이스코일(24)과 반응하여 보일스코일 구조체(20)을 진동시키는 역할을 한다.
이러한 페라이트 코어(22)는 전술한 바와 같이 마그넷(21)의 자력에 의해 일종의 자성체로 동작하는 것으로 마그넷(21)과 함께 자속밀도를 향상시켜 전자기력을 극대화 하여 진동판(40)의 음압과 음향효율을 상승시킨다.
여기서 페라이트 코어(22)는 산화철(Fe2O3)를 주성분으로 하는 세라믹 자성체를 통칭하는 것으로서, 저기저항이 높고, 온도변화에 대한 안정성이 우수하며, 특유의 자기감쇄효과를 이용하여 고주파 노이즈를 필터링할 수 있는 특징이 있다.
특히, 페라이트 코어(22)는 고주파대역에서 와전류 또는 와류손(Eddy Current Loss)의 손실이 적은 특성이 있고, 히스테리 손이 적은 장점이 있어 고주파용으로 널리 사용되고 있다.
아울러, 페라이트 코어(22)는 투자율이 높은 재질을 사용함이 바람직하다.
페라이트 코어(22)의 투자율이라 함은 자기력선의 통과비율을 나타내는 상수로 자기장에 의한 자속밀도를 의미하는 것으로, 투자율이 높을수록 큰 자력을 얻을 수 있는 것을 뜻한다.
이와 같이 페라이트 코어(22)의 재질을 투자율이 높은 재질로 사용하는 이유는 페라이트 코어(22)에 자력을 인가하기 위한 마그넷(21)을 소형화 및 경량화 시키기 위함이다.
보빈(23)은 중공의 원통형으로 형성되어 중공에 페라이트 코어(22)가 삽입되고, 상단부 및 하단부에 보이스코일(24) 지지리브가 형성되어 외주면에 권취되는 보이스코일(24)이 외부로 이탈되지 않도록 하며, 보이스코일(24) 및 페라이트의 반응에 의해 진동되어 음원을 발생시키는 역할을 한다.
또한, 보빈(23)은 상면에 상방으로 돌출된 결합돌기(23a)가 형성되어 있다. 이러한 결합돌기(23a)의 기능은 후술하는 탄성체의 설명에서 설명하도록 한다.
보이스코일(24)은 원통형의 보빈(23)의 외주면에 보빈(23)의 외주면을 따라 원형으로 복수번 권취되며, 원형의 도선이 만든 자기장이 서로 합성되는 바, 자기장의 세기는 보이스코일(24)의 권선수에 비례한다.
이에 큰 자력을 얻을 수 있도록 보이스코일(24)의 권선수를 높일 수 있으나, 보이스코일(24)의 권수가 높아짐에 따라 보일스코일 구조체(20)의 크기가 상승하는 것을 고려하여 페라이트 코어(22)의 투자율이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 보일스코일 구조체(20)는 페라이트 코어(22)가 마그넷(21)에 자력에 의해 견고하게 고정될 뿐 아니라 보빈(23)이 후술하는 탄성체에 의해 그 위치가 고정되는 구조로 종래 요크의 구성이 필요치 않으므로 본 발명의 골전도 스피커의 소형화가 가능하게 되는 것이다.
상부하우징(30)은 하부하우징(10)과 결합되어 내부에 설치되는 보일스코일 구조체(20)를 보호하고, 골전도 헤드셋의 이어밴드부(미도시)와 연결되도록 하는 역할을 함과 아울러 상부면이 인체의 안면에 밀착되어 진동판(40)으로부터 전달되는 진동을 인체에 전달하는 역할을 하며, 일측에는 골전도 헤드셋의 이어밴드부와 결합하기 위한 이어밴드부 결합공(31)이 형성되어 있다.
그리고, 상부하우징(30)은 도6에서 보는 바와 같이 내측면 중앙에 후술하는 진동판(40)이 삽입부착되는 안착홈(32)이 형성되고, 내측면 중 외주를 따라 상방으로 지지턱(33)이 돌출형성되어 있으며, 후술하는 판스프링(50)의 탄성날개(52)가 지지턱(33)에 지지되는 경우 탄성날개(52)가 지지턱(33)상에서 유동되는 것을 방지하기 위해 탄성날개(52)의 측면과 대응되는 위치에 스토퍼(34)가 형성된다.
또한, 상부하우징(30)은 내측면 중 안착홈(32) 및 지지턱(33) 사이에 형성된 영역으로부터 상방으로 제2 결합기둥(35)이 제1 결합기둥(12)의 형성갯수와 동일한 갯수로 돌출형성되어 하부하우징(10)의 제1 결합기둥(12)과 결합부재(미도시)에 의해 나사결합된다.
이와 같이 본원 발명은 진동판(40)의 저면에 결합기둥을 용접하는 종래와는 달리 진동판(40)을 상부하우징(30)의 안착홈(32)에 부착하고, 제2 결합기둥(35)을 상부하우징(30)의 내측면에 형성함으로써 결합기둥의 용접에 따른 불량률을 현저하게 저하시킬 수 있을 뿐 아니라 진동판(40)에 접촉되는 구성에 의해 진동판(40)의 진동이 감쇄되는 것을 미연에 방지하여 음량 및 음질을 현저하게 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
진동판(40)은 얇은 두께를 갖는 스테인레스 재질의 원판소재를 프레스 금형을 통해 가공하여 도금 처리하거나 일반적인 철판소재를 프레스 가공한 후 열처리와 도금처리하여 형성할 수 있다.
이와 같은 진동판(40)은 상부하우징(30)의 안착홈(32)에 삽입부착되어 보일스코일 구조체(20)의 진동에 의해 진동되어 인체의 피부와 밀착되는 상부하우징(30)을 통해 인체에 진동을 전달하는 역할을 한다.
판스프링(50)은 보빈(23)의 상면에 결합되는 몸체부(51)와, 몸체부(51)의 일측으로부터 상호 멀어지는 방향으로 연장형성되고 일측이 지지턱(33)에 지지되는 한쌍의 탄성날개(52)를 포함하여 구성된다.
여기서 몸체부(51)는 보빈(23)의 상면에 형성된 결합돌기(23a)와 대응되는 위치에 결합홈(51a)이 형성되어 결합돌기(23a)가 결합홈(51a)에 삽입되면서 보빈(23)과 결합된다.
탄성날개(52)는 앞서 설명한 바와 같이 몸체부(51)의 일측으로 연장되어 일측이 지지턱(33)에 지지되면서 진동판(40)과 보일스코일 구조체(20)를 상호 이격시켜 그 사이에 음원진동부(S)가 형성되도록 함과 아울러 하부하우징(10)과 상부하우징(30)이 결합되면 지지턱(33)과 고정부(14)사이에 개재되어 외부로부터 인가되는 전기적 신호에 따라 보일스코일 구조체(20)가 진동하는 경우 보일스코일 구조체(20)가 진동될 수 있도록 보일스코일 구조체(20)에 탄성력을 제공하는 역할을 한다.
한편, 음원진동부(S)는 보일스코일 구조체(20)로부터 발생되는 음원의 진동공간을 제공하여 음원이 진동판(40)으로 전달될 수 있도록 하는 것으로서, 진동판(40)으로 전달되는 음원의 손실이 현저하게 저하되어 원음 재생력을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 소비전류를 감소시킬 수 있는 특징이 있다.
그리고, 음원진동부(S)는 앞서 설명한 바와 같이 보일스코일 구조체(20)와 진동판(40)이 판스프링(50)에 의해 상호 이격되면서 형성되는 것으로, 보일스코일 구조체(20)와 진동판(40)의 이격거리는 좁게 형성되면 음원의 진동구간이 작아져 스피커의 음량과 음질이 저하되며, 이와 반대로 과도하게 커져도 음원이 이격공간상에서 오랜시간 진동하여 음원손실이 발생되어 스피커의 음량과 음질이 저하되므로 다수의 테스트를 통해 스피커의 음량 및 음질이 저하되지 않는 범위에서 형성되는 것이 바람직하다.
완충부재(60)는 상부하우징(30)과 하부하우징(10) 사이에 완충부재(60)를 개재되어 하부하우징(10) 및 상부하우징(30)이 보일스코일 구조체(20)에 의해 진동함에 따라 서로 충돌하면서 발생하는 소음을 미연에 방지하고, 충돌하여 발생되는 충격에 의해 하부하우징(10) 및 상부하우징(30)의 결합부위 파손되는 것을 방지함과 아울러 진동음이 외부로 누설되는 것을 방지하여 외부누설음을 감쇄시키는 역할을 한다.
이때, 완충부재(60)는 완충력 및 밀폐력이 좋은 고무나 실리콘 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
미설명부호 F는 전선스토퍼(34)이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 골전도 헤드셋용 스피커(1)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
외부로부터 제공되는 전기적 신호가 보이스코일(24)에 인가되면 보이스코일(24)에서 발생된 자력과 마그넷(21) 및 페라이트 코어(22)에서 발생한 자계가 인력과 척력으로 상호 교호작용하면서 진동이 발생되고, 이 진동에 의해 음원이 발생된다
여기서 발생된 음원은 음원진동부(S)에 의해 진동되어 진동자에 전달되고, 진동자에 전달된 음파는 진동자에 의해 증폭되어 인체에 음향을 전달하게 된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (5)

  1. 골진동을 통해 사용자에게 음파를 전달하는 골전도 헤드셋용 스피커에 있어서,
    상면 일측으로부터 상방으로 돌출형성되는 고정부를 포함하는 하부하우징과;
    상기 하부하우징의 상면에 고정설치되고, 외부로부터 전기신호가 인가되면 인가되는 전기신호에 따라 진동하는 보이스코일 구조체와;
    저면 일측에 안착홈이 형성되고, 상기 하부하우징과 결합되되, 상기 고정부와 대향하는 일측으로부터 돌출형성되는 지지턱을 포함하는 상부하우징과;
    상기 상부하우징의 안착홈과 대응되는 상기 상부하우징 하부 일측에 부착되는 진동판; 및
    일측이 상기 보이스코일 구조체의 상면에 결합되고, 타측이 상기 지지턱에 지지되어 상기 보이스코일 구조체와 상기 진동판을 이격시키는 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 헤드셋용 스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부하우징은 상면 일측으로부터 상방으로 연장형성되고 중앙에 나사공이 형성된 적어도 하나 이상의 제1 결합기둥을 포함하고,
    상기 상부하우징은 내측면 중 상기 제1 결합기둥과 대응되는 일측에 하방으로 연장형성되고 중앙에 나사공이 형성된 적어도 하나 이상의 제2 결합기둥을 포함하며,
    상기 제1 결합기둥 또는 상기 제2 결합기둥 중 어느 하나에 형성된 나사공을 통해 나사결합되어 상기 하부하우징과 상기 상부하우징을 결합하는 결합부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 헤드셋용 스피커.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판스프링은
    상기 보이스코일 구조체의 상면에 결합되는 몸체부; 및
    상기 몸체부로부터 외측으로 연장형성되어 일측이 상기 지지턱에 지지되고 상기 지지턱에 지지되는 일측이 상기 고정부에 의해 가압고정되는 탄성날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 헤드셋용 스피커부.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보이스코일 구조체는 상면 일측에 적어도 하나이상의 결합돌기가 돌출형성되고,
    상기 판스프링의 몸체부는 상기 결합기둥와 대응되는 일측에 결합홈이 형성되며, 상기 결합돌기가 상기 결합홈에 삽입되어 상기 보이스코일 구조체에 결합되는 것을 특징으로 하는 골전도 헤드셋용 스피커.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부하우징과 상기 상부하우징사이에 개재되는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 헤드셋용 스피커.
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