WO2018230880A1 - 골전도 스피커를 내장한 이어셋 - Google Patents

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WO2018230880A1
WO2018230880A1 PCT/KR2018/006456 KR2018006456W WO2018230880A1 WO 2018230880 A1 WO2018230880 A1 WO 2018230880A1 KR 2018006456 W KR2018006456 W KR 2018006456W WO 2018230880 A1 WO2018230880 A1 WO 2018230880A1
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bone conduction
conduction speaker
speaker unit
unit
user
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최남식
최광현
최광규
이윤재
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최남식
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    • H04R2460/13—Hearing devices using bone conduction transducers

Definitions

  • the present invention relates to an earset, and more particularly, to an earset incorporating a bone conduction speaker.
  • air conduction is the eardrum in which the vibration of sound transmitted to the air is in the ear.
  • the vibration of the tympanic membrane is transmitted to the screw-shaped cochlea through three bones, which are located in the tympanic membrane, and the cochlea is filled with a fluid called lymph fluid, and the vibration of the liquid is an electrical signal.
  • lymph fluid a fluid called lymph fluid
  • the bone conduction method omits the process of the vibration passing through the eardrum and the osseous bone in the sound recognition mechanism, so that the vibration of the sound is sent directly to the cochlea through the skull, so that the sound can be transmitted through the bone conduction even if there is an abnormality in the eardrum or the osseous bone.
  • Bone conduction speakers are used.
  • bone conduction speakers have a frame forming an appearance, a voice coil installed inside the frame to form a magnetic field when an electrical signal is applied, and a magnetic field of the voice coil. And at least one magnet which vibrates while having a predetermined frequency, and a vibrating body for transmitting the vibration of the magnet to a human body.
  • a magnetic field is formed in the coil in proportion to the strength of the electrical signal, and the magnetic field vibrates with the predetermined frequency in the vertical direction by interacting with the magnet.
  • the vibration is output through the vibrating body and transmitted to the human body, the human body recognizes a predetermined sound signal.
  • bone conduction speaker The advantage of such a bone conduction speaker is that it is possible to cope with sudden dangers by hearing external sounds through bone conduction and sound through bone conduction at the same time. In addition, even in a noisy environment, it is possible to communicate more accurately than a general speaker. Applications of these bone conduction speakers are widely used for communication devices, multimedia appliances, Internet phones, mobile phones, Bluetooth headsets and military for hearing impaired, and can implement bone conduction earphones or earsets including bone conduction speakers. .
  • the bone conduction speaker has no difficulty in hearing even after long time use, so it has been suggested as an alternative to the speaker method to prevent or reduce noise-induced hearing loss, and external sound and bone conduction through airway hearing It is suggested as an alternative to prevent the safety accident by listening to the sound at the same time, or the bone conduction method is a large external noise environment, for example, in the driving environment of the motorcycle driver and the cyclist, the vibration of the sound directly to the cochlea through the skull It has been considered as an alternative to reduce the effects of external noise and to enable more accurate communication than using ordinary speakers without blocking external noise by sending and transmitting.
  • the microphone that receives the user's voice of voice is exposed to the outside and is separated from the user's mouth at a long distance, and external noise is received in addition to the voice of the voice to reduce the call quality or the microphone due to the external exposure.
  • In Ear MIC in Ear MIC
  • the bone conduction method is due to a problem that the frequency band of the sound transmitted to the user through the bone conduction speaker is narrow in the earphone or the earset, thereby degrading the sound quality and volume.
  • the earphones or earsets applied are not universalized, and when the earphones or earsets of the ear kernel type are configured to reduce the leakage noise, in particular, the low frequency sound is reinforced and interfered in the space within the ear kernels, but the acoustic part is reinforced but When delivered to bone and skin tissue, the mid-to-high frequency components are attenuated and have a problem of limiting the implementation of high sound quality.
  • the present invention includes a bone conduction speaker unit that vibrates in a normal vibration frequency band and a bone conduction speaker unit that vibrates in a high vibration frequency band in configuring a bone conduction earphone or ear set. It is an object of the present invention to solve a problem of limited or deteriorated sound quality and to provide an earset having a bone conduction speaker having improved sound quality delivered to a user.
  • An object of the present invention is to provide an earset with a built-in bone conduction speaker to prevent.
  • the present invention relates to an earset incorporating a bone conduction speaker, comprising: a first bone conduction speaker unit 110 having a first reproduction frequency band, a second bone conduction speaker unit 120 having a second reproduction frequency band, and the Built-in first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit 120 includes a body portion 100 for transmitting vibrations generated from them to the user's whistle wow through a portion of the user's body
  • the second reproduction frequency band may be a frequency band higher than the first reproduction frequency band.
  • the second bone conduction speaker unit 120 having the second reproduction frequency band is installed to be located in front of the first bone conduction speaker unit 110 having the first reproduction frequency band in the tympanic direction to the cochlea direction. do.
  • the main body 100 preferably fixes the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit therein, and performs a function of transmitting vibration from each bone conduction speaker unit.
  • the vibration transmission housing 170 fixes the first bone conduction speaker unit 110 to the inner side, and the first vibration transmission body protrudes toward the auricle side of the inlet of the ear canal when worn to transmit vibration.
  • 171 and the second bone conduction speaker unit 120 fixed to the inside to transmit vibrations, a part of which contacts the inlet of the ear canal, and part of the second vibration transmission body 172 that contacts the inner wall of the ear canal.
  • a first bone conduction speaker unit 110 having the first reproduction frequency band is installed inside the first vibration transmitting body 171 and has a second bone conduction speaker unit 120 having the second reproduction frequency band.
  • Is the second vibration It is installed inside the transfer body 172.
  • the main body unit 100 includes a microphone unit 130 that receives a user's whisper voice and converts it into an electrical signal, and is inserted into the user's ear, and the microphone unit 130 includes the second unit.
  • the bone conduction speaker unit 120 is installed in a position located in the ear of the user.
  • the main body 100 includes a controller 140 for processing a sound signal input from an external device to supply the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit, respectively.
  • the controller 140 receives and processes a user's setting and operation input through a user input interface (I / F), and receives and processes a sound signal to be reproduced by an external device through an external device input / output interface (I / F).
  • the input / output control unit 141 for processing a sound signal of the user's whisper voice and outputting the sound signal to an external device, and outputting the sound signal received from the external device to the first bone conduction speaker unit 110 according to a preset method.
  • the first output signal processing unit 142 for processing and outputting the sound signal to be output as the sound signal to be output to the second bone conduction speaker unit according to a preset method.
  • the second output signal processor 143 and the input signal processor 144 for processing and outputting the audio signal of the user's whisper voice received through the microphone unit 130 according to a preset method, and the first output signal.
  • a second output signal amplifier 146 outputs to the second bone conduction speaker unit 120, and an input signal amplifier 147 for amplifying and outputting a sound signal input from the microphone unit 130.
  • the main body 100 is formed with an external sound transmission passage 150 for connecting the external auditory meatus of the user to the outside to transmit the external sound to the eardrum, and a hole for connecting the external sound transmission passage 150 to the outside is formed. It is preferable to open and close the external sound transmission passage 150 by opening and closing the hole according to a user's selection.
  • the external sound shield switching unit for performing the function of selectively opening and closing the external sound transmission passage 150 or its holes by moving to be coupled along the outer surface of the main body portion 100 by the user's operation. It further comprises (200).
  • a plurality of shielding projection grooves 180 are formed on the outer surface of the main body unit 100, and the outer sound shielding switching unit 200 is provided to surround the outer surface of the upper side of the main body unit 100.
  • Lifting in the height direction of the (100) is formed with a shielding projection 211 is selectively engaged in the plurality of shielding projection groove 180 and the hole of the external sound transmission passage 150 formed on the outer surface of the main body portion 100
  • the shield switching body 210 and an elastic body 220 disposed between the main body part 100 and the shield switching body 210 to impart an elastic force to the shield switching body 210 are included.
  • the bone conduction speaker unit oscillating in the oscillation frequency band and the bone conduction speaker unit oscillating in the high oscillation frequency band are constituted, thereby making the bass portion and the treble portion It is possible to separate the transmission of the existing bone conduction-type earphones or earsets to solve the problem that the bandwidth of the sound is limited or the sound is not separated, the sound quality is reduced, the bone conduction speaker to improve the sound quality delivered to the user It has the effect of providing an ear set.
  • the ear set having a bone conduction speaker by selectively shielding the external sound according to the user's selection according to the external environment, to remove the external noise transmitted to improve the sound quality It has the effect of preventing safety accidents by improving or receiving external sounds.
  • the external noise in addition to the user's voice call in a noise environment to solve the problem of poor call quality Has an effect.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of the main configuration of the earset with a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the appearance of an earset with a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of an earset incorporating a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the earset with a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing that the shielding switching body shown in FIG. 4 is lowered to block the external sound transmission passage.
  • FIG. 6 is a block diagram of a controller of an earset having a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention.
  • control unit 140 control unit
  • Figure 1 is a conceptual diagram of the main configuration of the earset with a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing the appearance of the earset with a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention.
  • the earset having the bone conduction speaker of the present invention includes two of the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit 120 inside the main body 100 of FIG. 2. And a bone conduction speaker unit having different response frequency bands from each other, wherein the second reproduction frequency band is a higher frequency band than the first reproduction frequency band.
  • the microphone unit 130 and the control unit 140 are embedded together.
  • the main body 100 includes the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit 120 so as to generate vibrations generated therefrom, such as a cranial bone and / or a part of the user's body. It performs the function of delivering to the user's ear wow through the inner ear bones.
  • the first bone conduction speaker unit 110 has a first reproduction frequency band, for example, the first reproduction frequency band may have a mid and low band of approximately 400 to 800 Hz band, and the second bone conduction speaker unit 120 may be It may have a second reproduction frequency band higher than the first reproduction frequency band, for example, a reproduction frequency band of 800 to 1.5 kHz referred to as a high sound band.
  • the reproduction frequency band here refers to a band from the lowest resonance frequency to the high limit frequency.
  • the first bone conduction speaker unit 110 is composed of a vibrator having a size of about 10 pi and the second bone conduction speaker unit 120 is composed of a vibrator having a size of about 7 pi.
  • the first bone conduction speaker unit 110 performs a function such as a woofer for transmitting vibrations for the middle and low, and the second bone conduction speaker unit 120, such as a tweeter for transmitting vibrations for the high tone
  • a function such as a woofer for transmitting vibrations for the middle and low
  • the second bone conduction speaker unit 120 such as a tweeter for transmitting vibrations for the high tone
  • the main body 100 fixes the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit therein and transmits vibration from each bone conduction speaker unit 170 to perform a function of transmitting. 3, the first vibration transmitting body protruding toward the auricle side of the inlet of the ear canal when the vibration transmitting housing 170 fixes the first bone conduction speaker unit 110 to the inside to transmit vibration. 171 and the second bone conduction speaker unit 120 fixed to the inside to transmit vibrations, a part of which contacts the inlet of the ear canal, and part of the second vibration transmission body 172 that contacts the inner wall of the ear canal. It may have a structure that is configured and separated.
  • the second bone conduction speaker unit 120 having the second reproduction frequency band may be installed to be located in front of the first bone conduction speaker unit 110 having the first reproduction frequency band in the tympanic direction to the cochlea direction.
  • the first bone conduction speaker unit 110 may be It is installed inside the first vibration transmitting body 171, which is a part protruding toward the auricle side of the inlet, and when the second bone conduction speaker unit 120 is worn, a part thereof contacts the inlet of the ear canal, and a part thereof is located on the inner wall of the ear canal. It is installed inside the second vibration transmitting body 172 in contact.
  • the second bone conduction speaker unit 120 is installed to be located forward in the eardrum direction or the cochlear direction than the first bone conduction speaker unit 110, so that the treble portion having a relatively low transmission rate is more efficiently transmitted to the cochlea.
  • the earset having the bone conduction speaker of the present embodiment is implemented through this, workability is improved due to easy coupling of each component, and the first vibration transmission body 171 and the second vibration transmission are separated as described below.
  • the microphone unit 130 receives the user's whisper voice and converts it into an electrical signal, and is inserted into the user's ear to block external noise and deliver only the user's voice to the caller during a voice call.
  • the second vibration transmitting body 171 of FIG. 3, which will be described later, is installed at an end close to the eardrum so that the user's ear, that is, the voice of the ear canal is efficiently received, and the microphone unit 130 is a MEMS microphone.
  • Microphones made in the form of Microelectromechanical systems (MEMS) may be used.
  • the ear tip 300 of the in-ear method or the ear insertion method is used for efficient noise blocking if necessary.
  • the microphone unit 130 has an installation position located in the ear of the user in front of the second bone conduction speaker unit 120, and the microphone unit 130 is the second bone conduction speaker unit as shown in FIG. In front of the 120 is installed in the external sound transmission passage 150 of the inner surface of the second vibration transmission body 172.
  • the controller 140 processes sound signals input from an external device such as a smartphone and supplies them to the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit, respectively.
  • the method of processing the supplied acoustic signal may be predetermined and stored according to characteristics of the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit 120 to be implemented and stored in a program form.
  • the earset including the bone conduction speaker of the present embodiment includes a main body 100, an external sound shield switching unit 200, and an ear tip 300.
  • the main body 100 includes the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit 120 described above embedded therein, and the main body 100 includes the first bone conduction speaker unit 110. And the second bone conduction speaker unit therein, and transmit the vibrations from each bone conduction speaker unit to the cochlea via a part of the user's body.
  • An external sound transmission passage 150 is formed to connect the external auditory meatus to the outside of the eardrum, and a hole is formed to connect the external sound transmission passage 150 to the outside, opening and closing the hole according to a user's selection. As a result, the external sound transmission passage 150 is opened and closed.
  • the ear tip 300 is fixed to the ear set containing the bone conduction speaker of the present embodiment in close contact with the inner ear canal of the user and transmits vibrations in the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit when worn, Sound transmission passage 150 is extended to perform a function for transmitting the external sound.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of an earset with a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the earset with a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is shown in FIG. 4. It is a cross-sectional view showing that the shielded switching body is lowered to block the external sound transmission passage.
  • the main body 100 of the ear set including the bone conduction speaker of the present embodiment includes the first bone conduction speaker unit 110, the second bone conduction speaker unit 120, and the microphone unit. 130, the control unit 140 is basically installed inside, the guide groove 160 for guiding the opening and closing operation of the external sound shield switching unit 200 to selectively shield the external sound transmission passage 150, the first It is configured to include a vibration transmission housing 170 for fixing the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit therein, and transmits vibration from each bone conduction speaker unit.
  • the vibration transmission housing 170 fixes the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit 120 to transmit vibration by fixing the first bone conduction speaker unit 110 to the inside. It is configured to be separated into a second vibration transmission body 172 to be fixed to the inside to transmit the vibration. This facilitates the coupling of each component when the ear set including the bone conduction speaker of the present embodiment is implemented, thereby improving workability.
  • each of the first vibration transmission body 171 and the second vibration transmission body By separating and installing the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit 120 in the 172, it is possible to separately control and control the vibrations conducted by the coupling method.
  • a coupling portion is formed inside the first vibration transmission body 171 so that the first bone conduction speaker unit 110 and the controller 140 are installed through the coupling portion.
  • the second vibration transmission body 172 of the main body 100 has an external sound transmission passage 150 formed therein, and a hole for opening and closing it is formed at one side thereof, and the external sound shield switching unit 200.
  • a guide groove 160 and a plurality of shielding protrusion grooves 180 to be described later are formed to guide the opening and closing operation, and a second bone conduction speaker unit 120 and a microphone unit 130 are installed inside the outside thereof.
  • the coupling protrusion 310 of the ear tip 300 has a structure in which a coupling groove 190 is engaged.
  • the first bone conduction speaker unit 110 is installed inside the first vibration transmission body 171 and is located at a portion protruding toward the auricle side of the inlet of the ear canal when the earset is worn
  • the second bone conduction speaker unit 120 is installed inside the second vibration transmission body 172, a part of which is in contact with the inlet of the ear canal, and a part of which is in contact with the inner wall of the ear canal, and has a structure for transmitting vibration
  • a second By installing the bone conduction speaker unit 120 in front of the first bone conduction speaker unit 110 in the tympanic direction to the cochlear direction, the portion of the treble having a relatively low transmission rate is more efficiently transmitted to the cochlea.
  • the microphone unit 130 is inserted into the user's ear so as to block external noise and have an effect of transmitting only the user's voice to the caller during the voice call, so that the microphone unit 130 of the second bone conduction speaker unit 120 It is installed in the external sound transmission passage of the inner side of the second vibration transmission body 172 to the front.
  • the external sound shield switching unit 200 is provided to surround the outer surface of the upper part of the main body 100 and is elevated in the height direction of the main body 100 to the outer surfaces of the main body 100 to the second vibration transmission body 172.
  • a shielding switching body 210 having a shielding protrusion 211 formed to selectively engage a plurality of shielding protrusion grooves 180 and holes of the external sound transmission passage 150 formed therein, the main body 100 and the shielding switching body ( It is disposed between the 210 and the elastic body 220 to impart an elastic force to the shielding switching body (210).
  • Guide groove 160 of the main body 100 is formed to a depth lower than the plurality of shielding projection groove 180, according to the user's pressing operation on the shield switching body 210
  • the shielding switching body 210 is moved along the outer circumferential surface of the main body 100 so that the shielding protrusion 211 is formed in the guide groove 160 in the upper shielding protrusion groove 180 or the lower shielding protrusion groove 180 and the outside. It has a structure that is selectively engaged in the hole of the sound transmission passage (150).
  • FIG. 4 illustrates that the shielding switching body 210 is raised, and the external sound transmission passage 150 is opened.
  • the elastic body 220 is contracted, and the shielding protrusion 211 blocks the hole of the external sound transmission passage 150 so that the external sound is stored in the housing.
  • the external sound shield switching unit 200 is operated in such a way that the body 100 cannot be introduced into the body 100, and according to the user's selection, it is necessary to simultaneously listen to the external sound and the sound through bone conduction.
  • the external sound transmission passage 150 is opened, and in a situation where it is not necessary to listen to the external sound or the situation in which the sound is concentrated by listening to bone conduction, the external sound transmission passage 150 is closed to shield the external sound. It becomes possible.
  • the structure of the present embodiment minimizes the change in the design basic structure of the existing earphone housing, thereby reducing the cost of additional development, while also providing an advantage of implementing an earset having a bone conduction speaker having a shielding switching structure.
  • Figure 6 is a block diagram of a control unit of the earset with a bone conduction speaker according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 140 of the earset having a bone conduction speaker processes sound signals input from an external device such as a smart phone, respectively, to the first bone conduction speaker unit 110 and the second bone conduction speaker unit, respectively. It performs a function of supplying, and also processes a sound signal for the user's whisper voice received by the microphone unit 130 and outputs to an external device such as a smart phone.
  • the controller 140 receives and processes a user's setting and operation input through a user input interface (I / F), and receives a sound signal to be reproduced to an external device through an external device input / output interface (I / F).
  • the input / output control unit 141 for processing and processing an audio signal for a user's whisper voice and outputting the sound signal to an external device, and the first bone conduction speaker unit 110 according to a preset method.
  • a first output signal processing unit 142 for processing and outputting an audio signal to be output to the second audio signal, and outputting the audio signal received from the external device as an audio signal to be output to the second bone conduction speaker unit according to a preset method.
  • the output signal processor 143 and the input signal processor 144 for processing and outputting a sound signal for the user's whisper voice received through the microphone unit 130 according to a preset method.
  • the controller 140 may receive and store sound settings such as tone control of a user through a user input interface (I / F), and receive operation inputs such as on / off, telephone call, call conversion, volume control, and the like. Accordingly, the first output signal processor 142, the second output signal processor 143, the input signal processor 144, the first output signal amplifier 145, and the second through the input / output controller 141.
  • the output signal amplifying unit 146 and the input signal amplifying unit 147 can control the setting, the setting change, and the operation.
  • the setting of the unit 147 and the setting of the setting, the sound setting for the operation control and the operation input may be input from an external device through the input / output control unit 141, and according to an embodiment, the user input interface (I / F) You can also control the related settings and operation of the connected external device according to the user's sound setting and operation input.
  • the present invention comprises a bone conduction speaker unit oscillating in the oscillation frequency band and a bone conduction speaker unit oscillating in the high oscillation frequency band in constructing the bone conduction earphones or earsets, It is possible to separate the high-pitched parts and solve the problem that the bandwidth of the existing bone conduction earphones or earsets is limited or the sound is not separated, thereby reducing the sound quality.
  • the present invention has an effect of providing a built-in ear set, and in one embodiment of the present invention, an external set of shielding external sound is selectively shielded according to a user's selection according to an external environment in an ear set having a bone conduction speaker.
  • the ear set including the bone conduction speaker, including the in-ear microphone in addition to the user's voice in the noise environment outside noise is received, the call quality is reduced It was described through the embodiment that the configuration having the effect of solving the problem.

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  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

본 발명은 골전도 스피커를 내장한 이어셋에 관한 것으로, 제1 재생 주파수 대역을 가지는 제1 골전도 스피커 유닛(110), 제2 재생 주파수 대역을 가지는 제2 골전도 스피커 유닛(120), 및 상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 내장하여, 이들로부터 생성되는 진동을 사용자의 신체의 일부분을 통해 사용자의 귓속 와우로 전달하는 본체부(100)을 포함하여, 상기 제2 재생 주파수 대역은 상기 제1 재생 주파수 대역보다 높은 주파수 대역인 것을 특징으로 한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 19.06.2018]　골전도 스피커를 내장한 이어셋
본 발명은 이어셋에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 골전도 스피커를 내장한 이어셋에 관한 것이다.
일반적으로 사람이 소리를 들을 수 있는 방법은 두 가지로 공기 전도(air conduction) 방식과 골 전도(bone conduction) 방식이 있으며, 이 중 공기 전도 방식은 공기로 전해지는 소리의 진동이 귓속에 있는 고막으로 전달되고, 고막의 진동은 고막 속에 자리 잡고 있는 3개의 뼈인 이소골(耳小骨)을 통해 나사모양의 와우(蝸牛)에 전달되며, 와우에는 림프액이라는 액체가 차 있고, 이 액체의 진동이 전기신호로 바뀌면서 청각 신경에 전달되어 사람의 뇌는 소리를 인식한다.
골전도 방식은 소리 인식 메커니즘에서 진동이 고막과 이소골을 경유하는 과정을 생략하므로 소리의 진동을 두개골을 통해 직접 와우에 보내어 고막이나 이소골에 이상이 있더라도 골전도를 통해 소리를 전달할 수 있으며, 이의 구현에는 골전도 스피커가 사용된다.
골전도 스피커는 다양한 종류 및 형태가 개발되고 있으며, 대부분의 골전도 스피커는 외관을 이루는 프레임과, 이 프레임의 내부에 설치되어 전기적 신호가 인가되면 자기장을 형성하는 보이스 코일과, 이 보이스 코일의 자기장에 의해 상호 작용하여 일정 주파수를 가지면서 진동하는 적어도 하나의 마그네트와, 마그네트의 진동을 인체에 전달하는 진동체 등을 포함하는 형태로 이루어져 있으며, 이에 따라, 보이스 코일에 전기적 신호가 인가되면, 보이스 코일에는 전기적 신호의 세기에 비례하는 자기장이 형성되고, 이러한 자기장이 마그네트와 상호 작용함으로써 마그네트는 상하 방향으로 소정의 주파수를 가지며 진동하게 된다. 이러한 진동이 진동체를 통해 출력되어 인체에 전달되면서 인체는 소정의 음향 신호를 인식하게 된다.
이와 같은 골전도 스피커의 장점은 장시간 사용하여도 청각에 무리가 없고 기도청력을 통한 외부의 소리와 골전도를 통한 소리를 동시에 청취가 가능하여 갑작스런 주변의 위험을 대처할 수 있다. 또한 소음환경에서도 일반 스피커를 이용한 방식보다 정확한 통신이 가능하다. 이러한 골전도 스피커의 응용분야는 청각 장애인용 통신기기 및 멀티미디어 가전제품, 인터넷폰, 휴대전화용 블루투스 헤드셋과 군사용으로 많이 사용되고 있으며, 골전도 스피커를 포함하여 골전도 방식의 이어폰 또는 이어셋을 구현할 수 있다.
골전도 방식의 이어폰 또는 이어셋에 있어서, 골전도 스피커는 장시간 사용하여도 청각에 무리가 없으므로, 소음성 난청을 방지하거나 줄이는 스피커 방식의 대안으로 제시되고 있으며, 기도청력을 통한 외부의 소리와 골전도를 통한 소리를 동시에 청취가 가능하여 안전사고를 예방할 수 있는 대안으로 제시되거나, 골전도 방식은 큰 외부 소음 환경 예컨대, 오토바이 운전자, 자전거 운전자의 운행 환경에서, 소리의 진동을 두개골을 통해 직접 와우에 보내어 전달하여 외부 소음을 차단하지 않으면서도 외부 소음의 영향을 줄이고 일반 스피커를 이용하는 경우보다 정확한 통신을 가능하게 하는 대안으로 고려되어 제품화되고 있다.
한편, 통상의 핸즈프리 기기 내지 이어셋에서 사용자의 통화 음성의 수신하는 마이크로폰은 외부에 노출되어 사용자의 입에서 원거리로 이격 되어, 통화 음성 이외에 외부 소음이 수신되어 통화 품질이 떨어지거나, 외부 노출로 인해 마이크가 오염되기 쉬운 문제가 있다. 이에 따라, 사용자의 귓속 외이도에 마이크를 삽입하여, 고막을 통해 전달되는 사용자의 통화 음성을 수신하는 형태의 인이어 마이크(In Ear MIC)를 내장한 핸즈프리 기기 내지 이어셋의 개발 및 상용화가 시도되고 있다.
그러나, 상기 골전도 방식이 상술한 바와 같은 장점을 가짐에도 불구하고 이어폰 내지 이어셋에 있어서 골전도 스피커를 통해 사용에게 전달되는 음의 주파수대역폭이 좁아 음질 및 음량이 저하되는 문제로 인하여 골전도 방식이 적용되는 이어폰 내지 이어셋이 보편화되지 못하는 문제가 있으며, 누설 소음을 줄이기 위해 이어커넬 방식의 이어폰 내지 이어셋으로 구성하였을 경우 특히, 저역대의 음향은 이어커넬 내의 공간에서 보강간섭되어 음향 부분은 보강되나 진동이 뼈 및 피부 조직에 전해질 때에, 중고역대 주파수 성분은 감쇠되어 고음질의 구현에 한계를 갖는 문제를 갖는다.
(선행기술문헌) 한국특허등록공보 제10-1039107호(휴리아 주식회사) 2011. 05. 30.
따라서 본 발명은 골전도 방식의 이어폰 내지 이어셋을 구성함에 있어 통상의 진동 주파수 대역으로 진동하는 골전도 스피커 유닛과 높은 진동 주파수 대역으로 진동하는 골전도 스피커 유닛을 포함하여 사용자에게 전달되는 음의 대역폭이 제한되거나 음질이 저하되는 문제를 해결하여, 사용자에게 전달되는 음질이 향상되는 골전도 스피커를 내장한 이어셋을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 추가로, 외부 환경에 따른 사용자의 선택에 따라 외부음을 선택적으로 차폐하여, 전달되는 외부 소음을 제거하여 전달되는 음질을 향상하거나 외부음을 수신하여 안전사고를 예방할 수 있는 골전도 스피커를 내장한 이어셋을 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 추가로, 인이어 마이크를 포함하여, 소음환경에서 사용자의 통화 음성 이외에 외부 소음이 수신되어 통화 품질이 떨어지는 문제를 해결하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 골전도 스피커를 내장한 이어셋에 관한 것으로, 제1 재생 주파수 대역을 가지는 제1 골전도 스피커 유닛(110), 제2 재생 주파수 대역을 가지는 제2 골전도 스피커 유닛(120), 및 상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 내장하여, 이들로부터 생성되는 진동을 사용자의 신체의 일부분을 통해 사용자의 귓속 와우로 전달하는 본체부(100)을 포함하여, 상기 제2 재생 주파수 대역은 상기 제1 재생 주파수 대역보다 높은 주파수 대역인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 제2 재생 주파수 대역을 가지는 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 고막방향 내지 와우방향으로 상기 제1 재생 주파수 대역을 가지는 제1 골전도 스피커 유닛(110)의 전방에 위치하도록 설치된다.
또한, 바람직하게는 상기 본체부(100)는 상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛을 내부에 고정하고, 각 골전도 스피커 유닛으로부터의 진동을 전달하는 기능을 수행하는 진동 전달 하우징(170)을 포함하여, 진동 전달 하우징(170)은 제1 골전도 스피커 유닛(110)을 내측에 고정하여 진동을 전달하는 착용시 외이도의 입구의 귓바퀴 측으로 돌출하는 제1 진동 전달 바디(171)와 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 내측에 고정하여 진동을 전달하는 착용시 그 일부가 외이도의 입구에 접하고, 일부는 외이도의 내측벽에 접하는 제2 진동 전달 바디(172)로 구성되고, 상기 제1 재생 주파수 대역을 가지는 제1 골전도 스피커 유닛(110)은 제1 진동 전달 바디(171)의 내측에 설치되고 상기 제2 재생 주파수 대역을 가지는 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 제2 진동 전달 바디(172)의 내측에 설치된다.
나아가, 바람직하게는 상기 본체부(100)는 사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하며, 사용자의 귓속에 삽입되는 마이크 유닛(130)을 포함하여, 상기 마이크 유닛(130)은 상기 제2 골전도 스피커 유닛(120)의 전방으로 사용자의 귓속에 위치하는 위치에 설치된다.
아울러, 바람직하게는 상기 본체부(100)는 외부 기기로부터 입력되는 음향 신호를 처리하여 각각 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛에 공급하는 제어부(140)을 포함하여, 상기 제어부(140)는 사용자 입력 인터페이스(I/F)를 통해 사용자의 설정 및 작동입력을 수신하여 처리하고, 외부기기 입출력 인터페이스(I/F)를 통해 외부기기로 재생할 음향 신호를 수신하여 처리하고, 사용자의 귓속 음성에 대한 음향 신호를 처리하여 외부 기기로 출력하는 입력/출력 제어부(141), 외부 기기로부터 수신된 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라, 제1 골전도 스피커 유닛(110)에 출력할 음향 신호로 처리하여 출력하는 제1 출력신호 처리부(142), 외부 기기로부터 수신된 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라, 제2 골전도 스피커 유닛에 출력할 음향 신호로 처리하여 출력하는 제2 출력신호 처리부(143), 마이크 유닛(130)을 통해 수신한 사용자의 귓속 음성에 대한 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라 처리하여 출력하는 입력신호 처리부(144), 제1 출력신호 처리부(142)로부터 출력되는 음향 신호를 증폭하여 제1 골전도 스피커 유닛(110)에 출력하는 제1 출력신호 증폭부(145), 제2 출력신호 처리부(143)로부터 출력되는 음향 신호를 증폭하여 제2 골전도 스피커 유닛(120)에 출력하는 제2 출력신호 증폭부(146), 및 마이크 유닛(130)으로부터 입력되는 음향 신호를 증폭하여 출력하는 입력신호 증폭부(147)를 포함한다.
여기서, 상기 본체부(100)에는 사용자의 외이도를 외부로 연결하여 외부음향을 고막으로 전달하는 외부음 전달 통로(150)가 형성되고 외부음 전달 통로(150)를 외부로 연결하는 홀이 형성되어, 사용자의 선택에 따라 상기 홀을 개폐함으로써 외부음 전달 통로(150)를 개폐하는 것이 바람직하다.
여기서, 바람직하게는 본체부(100)의 외면을 따라 이동가능하게 결합되어 사용자의 조작에 의하여 이동함으로써 외부음 전달 통로(150) 내지 이의 홀을 선택적으로 개폐시키는 기능을 수행하는 외부음 차폐 전환부(200)를 더 포함한다.
여기서, 상기 본체부(100)의 외면에는 복수의 차폐돌기홈(180)이 형성되고, 상기 외부음 차폐 전환부(200)는, 상기 본체부(100)의 상측부 외면을 둘러싸도록 마련되어 본체부(100)의 높이 방향으로 승강 되며 상기 본체부(100)의 외면에 형성된 복수의 차폐돌기홈(180)과 외부음 전달 통로(150)의 홀에 선택적으로 걸림 결합되는 차폐 돌기(211)가 형성된 차폐 전환 바디(210)와, 본체부(100)와 차폐 전환 바디(210)의 사이에 배치되어 차폐 전환 바디(210)에 탄성력을 부여하는 탄성체(220)를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명에 의하면 골전도 방식의 이어폰 내지 이어셋을 구성함에 있어 진동 주파수 대역으로 진동하는 골전도 스피커 유닛과 높은 진동 주파수 대역으로 진동하는 골전도 스피커 유닛을 포함하여 구성함으로써, 중저음 부분과 고음 부분을 분리하여 전달하는 것이 가능하여 기존 골전도 방식 이어폰 내지 이어셋에서 음의 대역폭이 제한되거나 음이 분리되지 않아 음질이 저하되는 문제를 해결하여, 사용자에게 전달되는 음질이 향상되는 골전도 스피커를 내장한 이어셋을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 추가로, 골전도 스피커를 내장한 이어셋에 있어 외부 환경에 따른 사용자의 선택에 따라 외부음을 선택적으로 차폐하여, 전달되는 외부 소음을 제거하여 전달되는 음질을 향상하거나 외부음을 수신하여 안전사고를 예방할 수 있는 효과를 갖는다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 추가로, 골전도 스피커를 내장한 이어셋에 있어 인이어 마이크를 포함하여, 소음환경에서 사용자의 통화 음성 이외에 외부 소음이 수신되어 통화 품질이 떨어지는 문제를 해결하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 주요구성의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 외관을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 차폐 전환 바디가 하강되어 외부음 전달 통로가 차단된 것을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 제어부의 구성도이다.
[부호의 설명]
1 : 이어셋
100 : 본체부
200 : 외부음 차폐 전환부
300 : 이어팁
110 : 제1 골전도 스피커 유닛
120 : 제2 골전도 스피커 유닛
130 : 마이크 유닛
140 : 제어부
150 : 외부음 전달 통로
160 : 가이드홈
170 : 진동 전달 하우징
180 : 차폐돌기홈
190 : 결합홈
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시예에 기초하여 설명한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있는 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 명백히 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 주요구성의 개념도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 골전도 스피커를 내장한 이어셋은 도 2의 본체부(100)의 내부에 제1 골전도 스피커 유닛(110), 제2 골전도 스피커 유닛(120)의 두 개의 서로 상이한 반응 주파수 대역을 가지는 골전도 스피커 유닛을 포함하며, 상기 제2 재생 주파수 대역은 상기 제1 재생 주파수 대역보다 높은 주파수 대역인 것을 특징으로 한다. 본 실시예의 경우 마이크 유닛(130)과 제어부(140)가 함께 내장된다.
본체부(100)는 상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 내장하여, 이들로부터 생성되는 진동을 사용자의 신체의 일부분 예컨대두개골(cranial bone) 및/또는 내이골(inner ear bone)을 통해 사용자의 귓속 와우로 전달하는 기능을 수행한다.
제1 골전도 스피커 유닛(110)은 제1 재생 주파수 대역을 가지며, 예컨대 제1 재생 주파수 대역은 대략 400~800Hz 대역의 중,저음 대역을 가질 수 있으며, 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 상기 제1 재생 주파수 대역보다 높은 제2 재생 주파수 대역, 예컨대 고음대역이라고 하는 800~1.5kHz의 재생 주파수 대역을 가질 수 있다.
여기서 재생 주파수 대역은 최저공진 주파수로부터 고역 한계 주파수에 이르는 대역을 말한다.
이를 위해 본 실시예의 경우 제1 골전도 스피커 유닛(110)은 10 파이 내외의 크기를 가지는 진동자로 구성되고 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 7 파이 내외의 크기를 가지는 진동자로 구성된다.
이를 통해, 제1 골전도 스피커 유닛(110)은 중,저음에 대한 진동을 전달하는 우퍼와 같은 기능을 수행하며, 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 고음에 대한 진동을 전달하는 트위터와 같은 기능을 수행하여, 골전도 방식 이어폰 내지 이어셋에서도 중저음 부분과 고음 부분을 분리하여 전달하는 것이 가능하게 됨으로써, 사용자에게 전달되는 음질을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 본체부(100)는 상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛을 내부에 고정하고, 각 골전도 스피커 유닛으로부터의 진동을 전달하는 기능을 수행하는 진동 전달 하우징(170)을 포함하여, 도 3에서와 같이 진동 전달 하우징(170)은 제1 골전도 스피커 유닛(110)을 내측에 고정하여 진동을 전달하는 착용시 외이도의 입구의 귓바퀴 측으로 돌출하는 제1 진동 전달 바디(171)와 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 내측에 고정하여 진동을 전달하는 착용시 그 일부가 외이도의 입구에 접하고, 일부는 외이도의 내측벽에 접하는 제2 진동 전달 바디(172)로 구성되어 분리되는 구조를 가질 수 있다.
이 경우 상기 제2 재생 주파수 대역을 가지는 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 고막방향 내지 와우방향으로 제1 재생 주파수 대역을 가지는 제1 골전도 스피커 유닛(110)의 전방에 위치하도록 설치될 수 있도록 도 3에서와 같이 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 진동 전달 하우징(170)에의 설치시, 제1 골전도 스피커 유닛(110)은 착용시 외이도의 입구의 귓바퀴 측으로 돌출하는 부분인 제1 진동 전달 바디(171)의 내측에 설치하고, 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 착용시 그 일부가 외이도의 입구에 접하고, 일부는 외이도의 내측벽에 접하는 제2 진동 전달 바디(172)의 내측에 설치된다.
이를 통해 제2 골전도 스피커 유닛(120)이 제1 골전도 스피커 유닛(110)보다 고막방향 내지 와우방향으로 전방에 위치하도록 설치됨으로써, 상대적으로 전달율이 저하되는 고음 부분이 보다 효율적으로 와우에 전달되도록 한다. 또한, 이를 통해 본 실시예의 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 구현시 각 부품의 결합이 용이하여 작업성이 향상되며, 후술하는 바와 같이 각각 분리된 제1 진동 전달 바디(171) 및 제2 진동 전달 바디(172)에 제1 골전도 스피커 유닛(110)과 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 분리하여 설치하고, 다양한 결합방식으로 결합함으로써 결합방식에 따라 전도되는 진동을 각각 분리하여 조절하는 것이 가능해지는 효과를 갖는다.
마이크 유닛(130)은 사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하며, 사용자의 귓속에 삽입되어 외부 소음을 차단하고 음성통화시 사용자의 음성만을 통화자에게 전달하는 효과를 가진다.
이를 위해 후술하는 도 3의 제2 진동 전달 바디(171)의 고막에 가까운 끝단부분에 설치되어 사용자의 귓속 즉, 외이도의 음성의 수신이 효율적으로 이루어지도록 하며, 마이크 유닛(130)은 멤스 마이크 즉, 미세전자기계시스템(Microelectromechanical systems; MEMS) 형태로 제작된 마이크가 사용될 수 있다. 필요한 경우 효율적인 소음 차단을 위해 본 실시예의 경우 인이어 방식 내지 귓속 삽입 방식의 이어팁(300)이 사용된다.
본 실시예의 경우 마이크 유닛(130)은 제2 골전도 스피커 유닛(120)의 전방으로 사용자의 귓속에 위치하는 설치 위치를 가지며, 도 3에서와 같이 마이크 유닛(130)은 제2 골전도 스피커 유닛(120)의 전방에 제2 진동 전달 바디(172)의 내측면의 외부음 전달통로(150) 내 설치된다.
제어부(140)는 스마트폰 등 외부 기기로부터 입력되는 음향 신호를 처리하여 각각 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛에 공급한다. 상기 공급되는 음향 신호의 처리 방식은 구현되는 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛(120)의 특성에 따라 사전 결정되어 프로그램 형태로 저장된다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 골전도 스피커를 내장한 이어셋은 본체부(100), 외부음 차폐 전환부(200), 및 이어팁(300)을 포함하여 구성된다.
본체부(100)에는 상술한 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛(120)이 내부에 내장되어 포함되며, 본체부(100)는 상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛을 내부에 고정하고, 각 골전도 스피커 유닛으로부터의 진동을 사용자의 신체의 일부를 통해 와우로 전달하는 기능을 수행하며, 본 실시예의 경우 본체부(100)에는 사용자의 외이도를 외부로 연결하여 외부음향을 고막으로 전달하는 외부음 전달 통로(150)가 형성되고 외부음 전달 통로(150)를 외부로 연결하는 홀이 형성되어, 사용자의 선택에 따라 상기 홀을 개폐함으로써 외부음 전달 통로(150)를 개폐한다.
외부음 전달 통로(150)의 개폐를 위해 본 실시예의 경우 본체부(100)의 외면을 따라 이동가능하게 결합되어 사용자의 조작에 의하여 이동함으로써 외부음 전달 통로(150)내지 이의 홀을 선택적으로 개폐시키는 기능을 수행하는 외부음 차폐 전환부(200)를 포함한다,
이어팁(300)은 착용시 본 실시예의 골전도 스피커를 내장한 이어셋을 사용자의 외이도 내측에 밀착고정하고 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛에서의 진동을 전달하고, 외부음 전달 통로(150)가 연장되어 외부음을 전달하는 기능을 수행하는 구조를 갖는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 단면도, 도 5는 도 4에 도시된 차폐 전환 바디가 하강되어 외부음 전달 통로가 차단된 것을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 본체부(100)는 상술한 제1 골전도 스피커 유닛(110), 제2 골전도 스피커 유닛(120), 마이크 유닛(130), 제어부(140)가 기본적으로 내부에 설치되며, 외부음 전달 통로(150)를 선택적으로 차폐하는 외부음 차폐 전환부(200)의 개폐동작을 가이드 하는 가이드홈(160), 상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛을 내부에 고정하고, 각 골전도 스피커 유닛으로부터의 진동을 전달하는 기능을 수행하는 진동 전달 하우징(170)을 포함하여 구성된다.
본 실시예에 있어서, 진동 전달 하우징(170)은 제1 골전도 스피커 유닛(110)을 내측에 고정하여 진동을 전달하는 제1 진동 전달 바디(171)와 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 내측에 고정하여 진동을 전달하는 제2 진동 전달 바디(172)로 분리되어 구성된다. 이를 통해 본 실시예의 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 구현시 각 부품의 결합이 용이하여 작업성이 향상되며, 후술하는 바와 같이 각각 분리된 제1 진동 전달 바디(171) 및 제2 진동 전달 바디(172)에 제1 골전도 스피커 유닛(110)과 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 분리하여 설치함으로써, 결합방식에 따라 전도되는 진동을 각각 분리하여 조절하는 것이 가능해지는 효과를 갖는다.
상기 제1 진동 전달 바디(171)의 내부에는 결합부가 형성되어 제1 골전도 스피커 유닛(110)과 제어부(140)가 상기 결합부를 통해 설치된다.
상기 본체부(100)의 제2 진동 전달 바디(172)는 그 내부에 외부음 전달 통로(150)가 형성되고 그 일측면에는 이를 개폐하기 위한 홀이 형성되고, 외부음 차폐 전환부(200)의 개폐동작을 가이드하는 가이드홈(160)과 후술하는 복수의 차폐돌기홈(180)이 형성되며, 내부에는 제2 골전도 스피커 유닛(120) 및 마이크 유닛(130)이 설치되고, 그 외부에 이어팁(300)의 결합 돌기(310)가 걸림 결합되는 결합홈(190)이 형성된 구조를 갖는다.
위와 같이, 제1 골전도 스피커 유닛(110)이 제1 진동 전달 바디(171)의 내측에 설치되어 이어셋의 착용시 외이도의 입구의 귓바퀴 측으로 돌출하는 부분에 위치하게 되고, 제2 골전도 스피커 유닛(120)이 제2 진동 전달 바디(172)의 내측에 설치되어 착용시 그 일부가 외이도의 입구에 접하고, 일부는 외이도의 내측벽에 접하는 부분에 위치하여 진동을 전달하는 구조를 가지며, 제2 골전도 스피커 유닛(120)이 제1 골전도 스피커 유닛(110)보다 고막방향 내지 와우방향으로 전방에 위치하도록 설치함으로써, 상대적으로 전달율이 저하되는 고음 부분이 보다 효율적으로 와우에 전달되도록 한다.
마이크 유닛(130)은 외부 소음을 차단하고 음성통화시 사용자의 음성만을 통화자에게 전달하는 효과를 가지도록 사용자의 귓속에 삽입되도록, 마이크 유닛(130)은 제2 골전도 스피커 유닛(120)의 전방에 제2 진동 전달 바디(172)의 내측면의 외부음 전달통로 내 설치된다.
외부음 차폐 전환부(200)는 본체부(100)의 상측부 외면을 둘러싸도록 마련되어 본체부(100)의 높이 방향으로 승강되며 본체부(100) 내지 제2 진동 전달 바디(172)의 외면에 형성된 복수의 차폐돌기홈(180)과 외부음 전달 통로(150)의 홀에 선택적으로 걸림 결합되는 차폐 돌기(211)가 형성된 차폐 전환 바디(210)와, 본체부(100)와 차폐 전환 바디(210)의 사이에 배치되어 차폐 전환 바디(210)에 탄성력을 부여하는 탄성체(220)를 포함한다.
본체부(100)의 가이드홈(160)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 차폐돌기홈(180) 보다 낮은 깊이로 형성되며, 차폐 전환 바디(210)에 대한 사용자의 누름동작에 따라, 차폐 전환 바디(210)가 본체부(100)의 외주면을 따라 이동하여 가이드홈(160)내에서 차폐 돌기(211)가 상부의 차폐돌기홈(180) 또는 하부 차폐돌기홈(180) 및 외부음 전달 통로(150)의 홀에 선택적으로 걸림 결합되는 구조를 갖는다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저 도 4는 차폐 전환 바디(210)가 상승된 것으로 외부음 전달 통로(150)는 개방되어 있다. 이 상태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 차폐 전환 바디(210)를 하강시키면 탄성체(220)가 수축되고, 차폐 돌기(211)가 외부음 전달 통로(150)의 홀을 막아 외부음은 하우징 바디(100)의 내부로 유입될 수 없도록 하는 방식으로 외부음 차폐 전환부(200)가 작동하며, 이를 통해, 사용자의 선택에 따라, 외부의 소리와 골전도를 통한 소리를 동시에 청취할 필요가 있는 상황에서는 외부음 전달 통로(150)를 개방하고, 외부 소리의 청취가 불필요한 상황 또는 골전도를 통한 소리를 집중하여 청취하여야 하는 상황에서는 외부음 전달 통로(150)를 폐쇄하여 외부음을 차폐하는 것이 가능해진다.
본 실시예와 같은 구조는 상술한 본 발명의 효과 이외에도 기존 이어폰 하우징의 설계 기본 구조의 변경을 최소화하여 추가 개발 비용을 절감하면서도 차폐 전환 구조를 갖는 골전도 스피커를 내장한 이어셋을 구현할 수 있는 이점을 갖는다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 제어부의 구성도이다.
도 6을 참조하면 골전도 스피커를 내장한 이어셋의 제어부(140)는, 스마트폰 등 외부 기기로부터 입력되는 음향 신호를 처리하여 각각 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛에 공급하는 기능을 수행하며, 또한 마이크 유닛(130)에서 수신한 사용자의 귓속 음성에 대한 음향 신호를 처리하여 스마트폰 등 외부 기기로 출력하는 기능을 수행한다.
이를 위해 제어부(140)는, 사용자 입력 인터페이스(I/F)를 통해 사용자의 설정 및 작동입력을 수신하여 처리하고, 외부기기 입출력 인터페이스(I/F)를 통해 외부기기로 재생할 음향 신호를 수신하여 처리하고, 사용자의 귓속 음성에 대한 음향 신호를 처리하여 외부 기기로 출력하는 입력/출력 제어부(141), 외부 기기로부터 수신된 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라, 제1 골전도 스피커 유닛(110)에 출력할 음향 신호로 처리하여 출력하는 제1 출력신호 처리부(142), 외부 기기로부터 수신된 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라, 제2 골전도 스피커 유닛에 출력할 음향 신호로 처리하여 출력하는 제2 출력신호 처리부(143), 마이크 유닛(130)을 통해 수신한 사용자의 귓속 음성에 대한 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라 처리하여 출력하는 입력신호 처리부(144), 제1 출력신호 처리부(142)로부터 출력되는 음향 신호를 증폭하여 제1 골전도 스피커 유닛(110)에 출력하는 제1 출력신호 증폭부(145), 제2 출력신호 처리부(143)로부터 출력되는 음향 신호를 증폭하여 제2 골전도 스피커 유닛(120)에 출력하는 제2 출력신호 증폭부(146), 및 마이크 유닛(130)으로부터 입력되는 음향 신호를 증폭하여 출력하는 입력신호 증폭부(147)를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(140)에는 사용자 입력 인터페이스(I/F)를 통해 사용자의 음색조절 등의 음향 설정을 입력받아 저장할 수 있으며, 온/오프, 전화통화, 통화전환, 볼륨조절 등의 작동입력을 수신하여, 이에 따라, 입력/출력 제어부(141)를 통하여, 제1 출력신호 처리부(142), 제2 출력신호 처리부(143), 입력신호 처리부(144), 제1 출력신호 증폭부(145), 제2 출력신호 증폭부(146), 입력신호 증폭부(147)의 설정 및 설정의 변경, 작동을 제어할 수 있다.
또한, 제1 출력신호 처리부(142), 제2 출력신호 처리부(143), 입력신호 처리부(144), 제1 출력신호 증폭부(145), 제2 출력신호 증폭부(146), 입력신호 증폭부(147)의 설정 및 설정의 변경, 작동 제어를 위한 음향 설정 및 작동입력은 입력/출력 제어부(141)를 통하여 외부기기로부터 입력될 수 있으며, 실시예에 따라서는 사용자 입력 인터페이스(I/F)를 통한 사용자의 음향 설정과 작동입력에 따라 연결된 외부기기의 관련 설정 및 작동을 제어할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 골전도 방식의 이어폰 내지 이어셋을 구성함에 있어 진동 주파수 대역으로 진동하는 골전도 스피커 유닛과 높은 진동 주파수 대역으로 진동하는 골전도 스피커 유닛을 포함하여 구성함으로써, 중저음 부분과 고음 부분을 분리하여 전달하는 것이 가능하여 기존 골전도 방식 이어폰 내지 이어셋에서 음의 대역폭이 제한되거나 음이 분리되지 않아 음질이 저하되는 문제를 해결하여, 사용자에게 전달되는 음질이 향상되는 골전도 스피커를 내장한 이어셋을 제공하는 효과를 가지며, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 추가로, 골전도 스피커를 내장한 이어셋에 있어 외부 환경에 따른 사용자의 선택에 따라 외부음을 선택적으로 차폐하여, 전달되는 외부 소음을 제거하여 전달되는 음질을 향상하거나 외부음을 수신하여 안전사고를 예방할 수 있는 효과를 가지거나, 일 실시예에 있어서는 추가로, 골전도 스피커를 내장한 이어셋에 있어 인이어 마이크를 포함하여, 소음환경에서 사용자의 통화 음성 이외에 외부 소음이 수신되어 통화 품질이 떨어지는 문제를 해결하는 효과를 갖는 구성임을 실시예를 통하여 설명하였다.
아울러, 본 발명의 실시는 기존 이어폰 하우징의 기본 구조의 변경을 최소화하면서도 구현할 수 있음을 설명하였다.
이상과 같이, 본 발명은 본 명세서에서 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 다양한 실시예 및 도면에 의해 설명되었다. 그러나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해 및 용이한 실시를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 골전도 스피커를 내장한 이어셋에 있어서,
    제1 재생 주파수 대역을 가지는 제1 골전도 스피커 유닛(110),
    제2 재생 주파수 대역을 가지는 제2 골전도 스피커 유닛(120), 및
    상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 내장하여, 이들로부터 생성되는 진동을 사용자의 신체의 일부분을 통해 사용자의 귓속 와우로 전달하는 본체부(100)을 포함하여,
    상기 제2 재생 주파수 대역은 상기 제1 재생 주파수 대역보다 높은 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 재생 주파수 대역을 가지는 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 고막방향 내지 와우방향으로 상기 제1 재생 주파수 대역을 가지는 제1 골전도 스피커 유닛(110)의 전방에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부(100)는 상기 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛을 내부에 고정하고, 각 골전도 스피커 유닛으로부터의 진동을 전달하는 기능을 수행하는 진동 전달 하우징(170)을 포함하여, 진동 전달 하우징(170)은 제1 골전도 스피커 유닛(110)을 내측에 고정하여 진동을 전달하는 착용시 외이도의 입구의 귓바퀴 측으로 돌출하는 제1 진동 전달 바디(171)와 제2 골전도 스피커 유닛(120)을 내측에 고정하여 진동을 전달하는 착용시 그 일부가 외이도의 입구에 접하고, 일부는 외이도의 내측벽에 접하는 제2 진동 전달 바디(172)로 구성되고, 상기 제1 재생 주파수 대역을 가지는 제1 골전도 스피커 유닛(110)은 제1 진동 전달 바디(171)의 내측에 설치되고 상기 제2 재생 주파수 대역을 가지는 제2 골전도 스피커 유닛(120)은 제2 진동 전달 바디(172)의 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부(100)는 사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하며, 사용자의 귓속에 삽입되는 마이크 유닛(130)을 포함하여,
    상기 마이크 유닛(130)은 상기 제2 골전도 스피커 유닛(120)의 전방으로 사용자의 귓속에 위치하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부(100)는 외부 기기로부터 입력되는 음향 신호를 처리하여 각각 제1 골전도 스피커 유닛(110) 및 제2 골전도 스피커 유닛에 공급하는 제어부(140)을 포함하여,
    상기 제어부(140)는 사용자 입력 인터페이스(I/F)를 통해 사용자의 설정 및 작동입력을 수신하여 처리하고, 외부기기 입출력 인터페이스(I/F)를 통해 외부기기로 재생할 음향 신호를 수신하여 처리하고, 사용자의 귓속 음성에 대한 음향 신호를 처리하여 외부 기기로 출력하는 입력/출력 제어부(141), 외부 기기로부터 수신된 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라, 제1 골전도 스피커 유닛(110)에 출력할 음향 신호로 처리하여 출력하는 제1 출력신호 처리부(142), 외부 기기로부터 수신된 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라, 제2 골전도 스피커 유닛에 출력할 음향 신호로 처리하여 출력하는 제2 출력신호 처리부(143), 마이크 유닛(130)을 통해 수신한 사용자의 귓속 음성에 대한 음향 신호를 사전 설정된 방법에 따라 처리하여 출력하는 입력신호 처리부(144), 제1 출력신호 처리부(142)로부터 출력되는 음향 신호를 증폭하여 제1 골전도 스피커 유닛(110)에 출력하는 제1 출력신호 증폭부(145), 제2 출력신호 처리부(143)로부터 출력되는 음향 신호를 증폭하여 제2 골전도 스피커 유닛(120)에 출력하는 제2 출력신호 증폭부(146), 및 마이크 유닛(130)으로부터 입력되는 음향 신호를 증폭하여 출력하는 입력신호 증폭부(147)를 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체부(100)에는 사용자의 외이도를 외부로 연결하여 외부음향을 고막으로 전달하는 외부음 전달 통로(150)가 형성되고 외부음 전달 통로(150)를 외부로 연결하는 홀이 형성되어, 사용자의 선택에 따라 상기 홀을 개폐함으로써 외부음 전달 통로(150)를 개폐하는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋.
  7. 청구항 6에 있어서,
    본체부(100)의 외면을 따라 이동가능하게 결합되어 사용자의 조작에 의하여 이동함으로써 외부음 전달 통로(150) 내지 이의 홀을 선택적으로 개폐시키는 기능을 수행하는 외부음 차폐 전환부(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋.
  8. 청구항 7에 있어서,
    본체부(100)의 외면에는 복수의 차폐돌기홈(180)이 형성되고,
    상기 외부음 차폐 전환부(200)는, 상기 본체부(100)의 상측부 외면을 둘러싸도록 마련되어 본체부(100)의 높이 방향으로 승강되며 상기 본체부(100)의 외면에 형성된 복수의 차폐돌기홈(180)과 외부음 전달 통로(150)의 홀에 선택적으로 걸림 결합되는 차폐 돌기(211)가 형성된 차폐 전환 바디(210)와, 본체부(100)와 차폐 전환 바디(210)의 사이에 배치되어 차폐 전환 바디(210)에 탄성력을 부여하는 탄성체(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 스피커를 내장한 이어셋.
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