WO2023106427A1 - 휴대용 음향기기 - Google Patents

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WO2023106427A1
WO2023106427A1 PCT/KR2021/018310 KR2021018310W WO2023106427A1 WO 2023106427 A1 WO2023106427 A1 WO 2023106427A1 KR 2021018310 W KR2021018310 W KR 2021018310W WO 2023106427 A1 WO2023106427 A1 WO 2023106427A1
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WO
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ear tip
fastening
ear
kernel
type
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PCT/KR2021/018310
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English (en)
French (fr)
Inventor
김항석
주원석
이정연
신만수
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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Priority to PCT/KR2021/018310 priority Critical patent/WO2023106427A1/ko
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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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/04—Circuit arrangements, e.g. for selective connection of amplifier inputs/outputs to loudspeakers, for loudspeaker detection, or for adaptation of settings to personal preferences or hearing impairments

Definitions

  • the present invention relates to a portable audio device having an ear tip with improved usability.
  • portable electronic devices As wireless communication technology develops, types of portable electronic devices are diversifying. In addition to laptops, tablets, and mobile terminals, smaller portable electronic devices such as portable audio devices such as wireless earphones are commercialized.
  • a portable audio device refers to an audio device that receives a sound signal from a terminal and transmits sound information collected through a microphone to the terminal.
  • a wired method for receiving a sound signal by inserting a terminal into an ear jack of a terminal was used for a portable audio device, but recently, demand for a wireless communication type portable audio device has increased in terms of mobility and convenience of use.
  • the portable audio device has a sound output unit and can perform functions such as music reproduction and phone call. It can make a phone call by connecting to a base station by itself, obtain sound data by directly connecting to an external server, and perform the above function through pairing by connecting to another terminal.
  • Portable audio devices designed with portability in mind, such as a headphone type worn on the head in a band shape, an ear-hung type, and an ear-worn type, are being developed.
  • Bands that are fixed to the head or designs that are worn around the neck are bulky over a certain size, so recently, only the earbuds that are inserted into the ears are wirelessly configured, and as a case for charging and storing them, the earbuds are separately equipped with a cradle.
  • Demand for type portable audio devices is increasing.
  • Portable audio devices in the form of earbuds have good usability, but are small in size and have difficulty in arranging parts such as batteries and user input units.
  • An object of the present invention is to provide a portable audio device having an ear tip with improved usability.
  • a housing having a sound hole formed on one side; a sound output unit located inside the sound hole; an ear tip fastened to the sound hole; a sensing unit adjacent to the sound hole and detecting whether or not the ear tip is fastened; and a control unit that changes response characteristics of the sound output unit when the sensing unit detects replacement of the ear tip.
  • the eartips include a kernel-type eartip that is in close contact with the user's ear and an open-type eartip that has low adhesion, and the control unit can change the response characteristics of the sound output unit to enhance bass sound characteristics when the sensing unit recognizes the open-type eartip.
  • the ear tip includes a ring-shaped fastening mold fastened to the circumference of the sound hole; and a flexible part coupled to the fastening mold and contacting the user's ear.
  • the flexible part of the kernel-shaped ear tip may include a nozzle part extending from the fastening mold; and a skirt extending from an end of the nozzle unit in a curved direction in a direction surrounding an outer circumferential surface of the tunnel unit, wherein the flexible portion of the open type ear tip is shorter than that of the kernel type ear tip, and the skirt may be omitted.
  • the flexible portion of the kernel-shaped ear tip may have a longer length of an area that does not overlap with the fastening mold than a length of an area that overlaps with the fastening mold.
  • the kernel-shaped eartips may include a plurality of eartips having different diameters of the nozzle part and the shape of the skirt.
  • the flexible part of the open type ear tip may further include a separation groove concavely drawn into the outer circumference.
  • the angle of the inclined surface may be formed more gently in the open type than in the kernel type based on the coupling direction of the ear tip.
  • the contact surface of the first fastening part and the second fastening part includes an inclined surface inclined at a predetermined angle based on the coupling direction of the ear tip, and the inclined surface of the open type ear tip may be formed more gently than the inclined surface of the kernel type ear tip. .
  • the overlapping amount of the first fastening part and the second fastening part may be greater in the kernel-type ear tip than in the open-type ear tip.
  • the flexible part may include a sealing part extending toward the housing from the fastening mold and overlapping the housing.
  • the kernel-shaped ear tip may further include a filter positioned in the center of the ring of the fastening mold.
  • the fastening mold includes at least one of plastic or PC (Poly Carbonate) or POM (Poly Oxy Methylen), and the flexible part includes Liquid Silicone Rubber (LSR), and the fastening mold is formed by a double injection method.
  • PC Poly Carbonate
  • POM Poly Oxy Methylen
  • LSR Liquid Silicone Rubber
  • At least one of the kernel-type eartip and the open-type eartip may include a magnet, and the sensing unit may include a hall sensor that senses the magnet of the eartip.
  • a portable audio device is characterized by providing an ear tip with improved wearing comfort.
  • An open type or a kernel type can be selectively applied by replacing the ear tip, and the optimal sound quality can be provided by changing the response characteristics according to the type of the replaced ear tip.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration according to an example of a portable audio device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a portable audio device according to the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view according to an example of a portable audio device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing sound holes of an ear tip and a housing according to an example of a portable audio device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing various embodiments of an ear tip coupling part of a portable audio device according to the present invention.
  • 6 to 9 are diagrams showing various embodiments of a kernel-type ear tip of a portable audio device according to the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing an open type ear tip of a portable audio device according to the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a portable audio device 300 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the portable audio device 300 according to an embodiment of the present invention.
  • the portable audio device 300 of the present invention includes a control unit 380, a wireless communication unit 385, a sound output unit 340, a sensing unit 365, a microphone 360, a user input unit 370 and a power supply unit 390. Including, it can be accommodated inside the housing 310.
  • the housing may include a main body 301 on which components such as an audio output unit are mounted, and an extension part 302 extending from the main body 301 and exposed to the outside of the ear.
  • the extension part 302 is exposed to the outside, and a user input part 370, a microphone 360, and a wireless communication part 385 may be disposed, and a charging terminal 392 for charging the power supply part 390 is provided. can do.
  • the control unit 380 may control the sound output unit 340 to be driven according to the sound signal received through the wireless communication unit 385, and transmits the sound collected by the microphone 360 through the wireless communication unit 385 or ,
  • the sound output unit 340 may be controlled to provide a clearer sound by using the noise collected by the microphone 360.
  • a printed circuit board 381 is located inside the housings 301 and 032, and a plurality of ICs are mounted on the printed circuit board 381, so when placed overlapping with the battery 391, the thickness increases. there is a problem. Accordingly, the flexible board 382 may be used to mount and connect some components such as the microphone 360, the user input unit, and the sound output unit 340, and arranged so as not to overlap with the battery 391.
  • the portable audio device of the present invention may include a wireless communication unit 385 to receive sound signals in a wireless manner.
  • the wireless communication unit 385 may communicate by connecting to a mobile communication base station by itself, but in general, it may connect to an external device such as the mobile terminal 100 through short-range communication.
  • Examples of communication methods of short range communication include Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and Near Field Communication (NFC).
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • NFC Near Field Communication
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Wi-Fi Direct Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology may mean at least one.
  • the sound output unit 340 is a device that outputs sound according to a sound signal, and serves to deliver sound by being inserted into the user's ear. Sound is output through the sound output unit 340 based on the sound signal received through the wireless communication unit 385, and the sound hole 311 through which the sound output from the sound output unit 340 is output is provided in the housing 310. can be provided in
  • the sound output unit 340 may additionally include a resonance hole 316 for resonance in addition to the sound hole 311 through which sound is output, and the sound may vary depending on the location and size of the resonance hole 316 .
  • the sensing unit 365 can sense the state of the inside and outside of the portable audio device and use it to control the portable audio device.
  • the sensing unit 140 includes a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, a touch sensor, a motion sensor, an RGB sensor, and an infrared sensor (IR sensor). , an optical sensor, a battery gauge, and an environmental sensor (eg, a barometer, a hygrometer, a thermometer, a radiation detection sensor, a heat detection sensor, a gas detection sensor, etc.).
  • the size of the portable audio device 300 is limited, the number of sensing units 365 can be minimized, and surrounding information (temperature, illumination, etc.) can be acquired through a terminal connected through the wireless communication unit 385.
  • the microphone 360 processes external sound signals into electrical voice data.
  • the processed voice data is transferred to an external terminal or external server through the wireless communication unit 385 .
  • Various noise cancellation algorithms for removing noise generated in the process of receiving an external sound signal may be implemented in the microphone 360 .
  • This noise cancellation method is called active noise control (ANC), noise canceling, or active noise reduction (ANR). It is a technology that blocks noise by analyzing the noise collected through the ANC microphone and outputting an offset interference signal that can cancel it.
  • ANC active noise control
  • ANR active noise reduction
  • the power supply unit 390 may include a battery mounted thereon to supply power required for wireless operation. Since the battery needs to be placed in a small space and its usability deteriorates when its weight is too heavy, a separate cradle can be provided to store and charge it.
  • the battery inside the housing When inserted into the cradle, the battery inside the housing can be charged through the auxiliary battery provided in the cradle, and the charging terminal 392 can be exposed to the outside of the housing 310 for connection with the auxiliary battery of the cradle.
  • the position of the charging terminal 392 may be formed on the extension part 302 or may be formed on the main body.
  • the user input unit 370 is a device for inputting a user's command, and information may be obtained through a mobile terminal connected to the wireless communication unit 385, but a simple user input unit 370 is provided so that simple operations can be easily performed without a mobile terminal. can be provided
  • a user input unit capable of reproducing/pausing sound or selecting whether or not to receive a call signal and adjusting the volume is required, and in the case of simple function switching, a user input unit is required that is pressed like a button, and volume control
  • a user input unit capable of detecting an input in a sliding manner is required.
  • the user input unit 370 Since the user input unit 370 needs to be exposed to the outside, it may be located on the opposite side of the sound hole 311 of the main body or on the extension part 302 .
  • the present invention relates to a user input unit located in the extension unit 302, and will be described in detail with reference to the drawings below.
  • FIG. 2 shows a portable audio device 300 having a kernel-shaped ear tip 320a
  • the portable audio device 300 of the present invention can be selectively used as a kernel type 320a or an open type 320b by replacing the ear tip 320.
  • the kernel-shaped ear tip 320a includes a flexible ear tip 320 inserted into the user's ear canal, and can block external noise from entering. Because it blocks external sounds, it is good to concentrate on music, and because it blocks the ear canal, the low-pitched sound level tends to be higher than the high-pitched sound.
  • the ear tip 320 may feel uncomfortable and may cause pain in the ear when worn for a long time.
  • a dangerous situation may occur in which the user cannot immediately recognize a risk factor due to not being able to hear external sounds.
  • the open type is a type of portable audio device 300 in which the ear tip 320 is generally omitted and the housing 310 made of an injection material is inserted and fixed to the auricle.
  • the kernel type or the open type is preferred, and depending on the situation, there are situations where the kernel type is suitable and there are situations where the open type is appropriate.
  • the kernel type is used by combining the ear tip 320, but since the open type is configured without the ear tip 320, it is common to implement the portable acoustic device 300 using one of the two types.
  • the portable audio device 300 of this embodiment has an open ear tip 320b and can be selectively used as a kernel type or an open type.
  • the open type ear tip 320a is made of a material such as silicon and has an open type 320 b can have the advantages of
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a portable audio device 300 according to an example of the present invention, which is a cross-sectional view A-A of FIG. 2 (a).
  • FIG. 4 is a view showing an ear tip 320 and a sound hole 311 of a housing 310 according to an example of a portable audio device 300 of the present invention. 3 and 4 show a state in which the kernel-type ear tip 320a is mounted.
  • the ear tip 320 made of a soft material is deformed even if a fastening structure such as a hook is inserted, making it difficult to fix to the housing 310. Accordingly, in order to fix the ear tip 320 to the housing 310, the contact area between the ear tip 320 and the housing 310 may be widened, and the ear tip 320 may be fixed to the housing 310 through the frictional force of the ear tip 320.
  • the protruding portion (FIG. 3, soild) from the sound hole 311 is lengthened, and the non-overlapping portion (FIG. 3, flexible) is shortened.
  • the size of the area where the eartip 320 and the sound hole 311 of the housing 310 overlap increases, there is a problem in that the fit decreases, making it difficult to satisfy both the fastening force and the fit. .
  • the eartip 311 should be fixed using a separate fastening structure such as a clip.
  • This method improves the wearing comfort, but has a disadvantage in that the structure is complicated and it is difficult to replace the ear tip because it is fixed using a separate fastening structure.
  • the ear tip 320 of this embodiment includes a fastening mold 325 coupled to the sound hole 311 formed in the main body of the housing 310 and a flexible part 321 coupled to the fastening mold 325 and directly touching the user's ear.
  • a fastening mold 325 coupled to the sound hole 311 formed in the main body of the housing 310 and a flexible part 321 coupled to the fastening mold 325 and directly touching the user's ear.
  • a fastening mold is added to the ear tip 320 to secure a fastening force while minimizing a solid overlapping with the sound hole.
  • the fastening mold 325 may use a plastic material, such as poly carbonate (PC) or poly oxy methylen (POM), which has a predetermined rigidity and is deformable when force is applied. It serves to fix the ear tip 320 so that it is not separated from the housing 310 unless force of a predetermined size or more is applied.
  • PC poly carbonate
  • POM poly oxy methylen
  • the fastening mold 325 has a ring shape fastened to the circumference of the sound hole 311 , and a central portion of the ring shape may include a filter to prevent external substances from entering.
  • the filter may have a mesh-like structure to prevent penetration of external substances and to emit sound output from the sound output module.
  • the flexible part 321 may use a flexible material such as liquid silicone rubber (LSR) and may be coupled to the fastening mold 325 by a double injection method.
  • LSR liquid silicone rubber
  • the fastening mold 325 may be partially covered by the flexible portion 321 , and the fastening mold 325 may include a plurality of holes to increase bonding force with the flexible portion 321 .
  • the sound hole 311 has a protruding cylindrical shape and may include a first fastening part 313 formed around the sound hole 311 .
  • the fastening mold 325 includes a second fastening part 3252 that is fastened with the first fastening part 313, and when the first fastening part 313 has a concave groove shape, as shown in (a) of FIG.
  • the second fastening part 3252 may have a protruding hook shape.
  • the ear tip 320 of the present invention does not consist only of the flexible part 321, but includes a fastening mold 325 having a predetermined rigidity to increase the fastening force with the sound hole 311.
  • the conventional ear tip 320 without a fastening mold 325 including a fastening part needs to have a large contact area so as not to be separated from the housing 310 .
  • the length of the protruding cylindrical portion of the sound hole 311 coupled with the ear tip 320 becomes longer, and the ratio of the rigid portion 321a increases, resulting in a decrease in the wearing comfort of the portable audio device 300. there is.
  • the ear tip 320 in order to secure a fastening force between the housing 310 and the ear tip 320, the ear tip 320 is provided with a rigid fastening mold 325 to minimize the coupling area between the housing 310 and the ear tip 320.
  • the soft part 321b is configured to have a higher specific gravity than the hard part 321a, so that the wearing comfort can be improved.
  • FIG. 5 is a view showing various embodiments of fastening parts 3252 and 313 of the ear tip 320 of the portable audio device 300 of the present invention.
  • the fastening force of the ear tip 320 may vary depending on the angle of the contact surface of the part 3252 .
  • the kernel-type eartip 320a adheres to the user's ear when inserted into the user's ear, and when separated from the ear, the eartip may fall out of the housing 310, requiring strong clamping force.
  • the open-type eartip 320b is smaller in size than the kernel-type eartip 320. It is difficult to transmit the pulling force when separating. Therefore, it is preferable that the open type eartip 320a is coupled to the housing 310 with a weaker fastening force than the kernel type eartip 320a.
  • the number of first fastening parts 313 and second fastening parts 3252 may be greater than that of the open-type ear tip 320b.
  • the kernel-shaped ear tip 320a may have four second fastening parts 3252 and the open ear tip 320b may have only two second fastening parts 3252 .
  • the number of first fastening parts 313 may correspond to the large number of second fastening parts 3252 so that various ear tips can be fastened together.
  • the kernel-shaped ear tip 320a may be configured such that the overlapping amount (a in FIG. 3 ) of the first fastening part 313 and the second fastening part 3252 is greater for strong fastening force. That is, the second fastening part 3252 of the canal-type ear tip 320a may protrude more than the second fastening part 3252 of the open-type ear tip 320b.
  • the first fastening part 313 and the second fastening part 3252 may have contact surfaces 313a and 3252a that come into contact with each other.
  • the contact surfaces 313a and 3252a may extend in a direction perpendicular to the coupling direction of the ear tip 320 as shown in FIG. 3 or may have an inclined surface as in the exemplary embodiments shown in FIG. 5 .
  • the kernel-shaped ear tip 320a When inserted into the user's ear, the kernel-shaped ear tip 320a adheres closely to the user's ear, and the ear tip 320 may be separated from the housing 310 . Therefore, the ear tip 320 of the kernel type 320a preferably has a large angle ⁇ 1 of the contact surface of the fastening part with respect to the nozzle as shown in FIG. 5(a) to provide strong fastening force. Even if the coupling force is great, if the skirt 3212 is turned over and pulled when the ear tip 320 is separated, the first fastening part 313 and the second fastening part 3252 can be easily separated.
  • the fastening parts 3252 and 313 of the open type 320b are the kernel type 320a as shown in (c) of FIG. ), it may have a more gentle slope ( ⁇ 3).
  • the flexible part 321 coupled with the fastening mold 325 may further include a sealing part 3215 that extends further toward the housing 310 and comes into close contact with the housing 310 .
  • the sealing part 3215 adheres to the circumference of the sound hole 311 and blocks external sound from entering between the ear tip 320 and the housing 310 and prevents foreign substances from entering the housing 310. .
  • a ring-shaped sealing groove concave along the circumference of the sound hole 311 is formed as shown in FIG. can be formed in
  • the flexible portion 321 of the kernel-shaped ear tip 320a includes a nozzle portion 3211 extending along the sound hole 311 of the housing 310 and a skirt 3212 thinly extending while surrounding the outer surface of the nozzle portion 3211.
  • the shape of the skirt 3212 forms a gently curved surface and may have a circular shape, an oval shape, etc. so as to closely adhere to the user's ear canal.
  • the thickness of the skirt 3212 is thinner than that of the nozzle part 3211, so it can be easily deformed and deformed to fit the shape of the ear canal, so that it can be closely inserted into the user's ear canal.
  • 6 to 9 are diagrams showing various embodiments of the kernel-shaped ear tip 320a of the portable audio device 300 of the present invention.
  • 6(a) shows an elliptical ear tip 320, the length of which is different in the horizontal direction (X-X') and the vertical direction (Y-Y').
  • the shape of the ear canal is a little long on one side, and may have an elliptical ear tip 320 having different horizontal and vertical lengths as a basic shape. Accordingly, the size of the nozzle unit 3211 in the cross-sectional view (b) in the horizontal direction and the cross-section (c) in the vertical direction may be different.
  • FIG. 7 and 8 are examples of changing the shape of the nozzle part 3211 in the basic ear tip 320 of FIG. 6, in (a) of FIG.
  • the size of the nozzle unit 3211 in the horizontal direction may be formed larger.
  • the shape of the nozzle part 3211 affects the wearing comfort.
  • a person with a longer ear canal in one direction than a normal person or a person with a larger ear canal may use the deformed elliptical ear tip 320 as shown in FIGS. 7 and 8 .
  • the wall of the nozzle unit 3211 of the wide type as shown in FIG. 8 may be thinner than that of the basic type.
  • the modified basic shapes of FIGS. 7 and 8 also basically have an elliptical skirt 3212 and may have a similar shape to the basic shape of FIG. 6 .
  • FIG. 9(a) shows an embodiment in which the shape of the skirt 3212 is changed while maintaining the shape of the nozzle unit 3211 in the embodiment of FIG. 6 .
  • the skirt 3212 also has different horizontal and vertical lengths, but in the embodiment of FIG. 9 , the skirt 3212 may have the same size in the horizontal and vertical directions so that the outside of the skirt 3212 forms a circle.
  • the skirt 3212 compensates for minute differences in the shape of the external auditory canal, the elliptical skirt 3212 may fit or the circular skirt 3212 may fit, depending on the user, thereby broadening the user's range of choices.
  • the curved surface of the skirt 3212 may have a pot shape with a narrower end as shown in FIGS.
  • the branches may have a curved surface.
  • FIG. 10 is a view showing a state in which the open type eartip 320b of the portable audio device 300 of the present invention is mounted, and (a) is a B-B cross-sectional view of FIG. 2(b).
  • the skirt 3212 is omitted and the length of the soft part 321 is short, so that it is not inserted into the ear canal but hung on the auricle.
  • a user who avoids the kernel type 320a that gives pressure to the ear can replace it with the open type 320b eartip 320, and by using the elastic material of the normal eartip 320, even the open type 320b can be closely attached to increase the wearing comfort. there is.
  • the wireless portable audio device 300 without a separate wire may be separated from the ear and lost, the loss rate can be reduced even in the case of the open type 320b.
  • the open type eartip 320b also includes a fastening mold 325 made of PC (Poly Carbonate) or POM (Poly Oxy Methylen) and a flexible part 321 formed by double injection in the fastening mold 325, and the skirt 3212 is omitted so that the outer surface of the nozzle unit 3211 becomes a contact surface that comes into contact with the user's ear.
  • a fastening mold 325 made of PC (Poly Carbonate) or POM (Poly Oxy Methylen)
  • a flexible part 321 formed by double injection in the fastening mold 325, and the skirt 3212 is omitted so that the outer surface of the nozzle unit 3211 becomes a contact surface that comes into contact with the user's ear.
  • a separation groove 3216 may be formed around the ear tip 3216 so that the user can pull it with a fingernail.
  • the inclination of the contact surface of the fastening part may be formed more gently than that of the kernel-shaped ear tip 320a so that it can be easily separated.
  • earwax may flow in because it is inserted into the ear canal, so the ear tip 320 may further include a filter 326 covering it, but in the case of the open type ear tip 320b, it is not deeply inserted into the ear canal. You can omit this.
  • the equalizer may be adjusted manually, but the sensor may be used to automatically determine whether the eartip 320 is a kernel type 320a or an open type 320b.
  • a magnet is placed at the part of the fastening mold 325 where the filter 326 is coupled in the kernel type eartip 320a, and inside the housing 310.
  • a hall sensor 347 for detecting the magnetic force of the magnet 327 of the ear tip 320 may be disposed.
  • the hall sensor 347 Since the hall sensor 347 is placed adjacent to the sound hole 311 and connected to the main board at the same time, as shown in (a) and (b) of FIG. 10, it is placed on the board for the in-ear microphone 360 together. can be placed.
  • the in-ear microphone 360 is a device that collects noise introduced through the ear of the user (for example, noise due to reverberation of the user's voice), and is used for noise canceling. It is located outside the sound hole 311 than the sound output unit, and may be spaced apart from the diaphragm of the sound output unit through the bridge 361 as shown in FIG. 10(b).
  • the control unit enhances the bass of the output sound, and when the hall sensor 347 does not detect the coupling of the open ear tip 320 b, the controller
  • the output of the sound output unit may be adjusted to have a response characteristic for use.
  • the portable audio device 300 is characterized by providing an ear tip 320 with improved wearing comfort.
  • An open type or a kernel type can be selectively applied by replacing the ear tip 320, and optimal sound quality can be provided by changing the response characteristics according to the shape of the replaced ear tip 320.

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Abstract

일측에 음향홀이 형성된 하우징; 상기 음향홀의 내측에 위치하는 음향출력부; 상기 음향홀에 체결되는 이어팁; 상기 음향홀에 인접하여 상기 이어팁의 체결여부를 감지하는 센싱부; 및 상기 센싱부가 이어팁 교체를 감지하면 상기 음향출력부의 응답특성을 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기 는 착용감이 개선된 이어팁을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 음향기기
본 발명은 사용성이 개선된 이어팁을 구비한 휴대용 음향기기에 관한 것이다.
무선통신 기술이 발달함에 따라 휴대용 전자기기의 종류가 다양해지고 있다. 랩탑, 타블렛, 이동 단말기뿐만 아니라 무선 이어폰과 같은 휴대용 음향기기와 같이 더 작은 크기의 휴대용 전자기기도 상용화 되고 있다.
휴대용 음향기기는 단말기로부터 음향신호를 수신하고 마이크를 통해 수집한 음향정보를 단말기에 전송하는 음향장치를 의미한다. 종래에는 휴대용 음향기기를 단말기의 이어잭에 단자를 꼽아 음향 신호를 받는 유선 방식을 이용하였으나, 이동성 및 사용의 편의성 측면에서 최근 무선통신방식의 휴대용 음향기기의 수요가 증가하고 있다.
휴대용 음향기기는 음향출력부를 구비하며 음악재생, 전화통화 등의 기능을 수행할 수 있다. 자체적으로 기지국과 연결하여 전화를 통화하거나, 직접 외부 서버와 접속하여 음향데이터를 구할 수 있으며, 다른 단말기와 연결하여 페어링을 통해 상기 기능을 수행할 수 있다.
사용자의 몸에 휴대할 수 있도록 머리에 밴드형상으로 끼우는 헤드폰 타입, 귀에다 거는 타입 및 귀에 끼우는 타입 등 휴대성을 고려한 디자인의 휴대용 음향기기의 개발이 이루어지고 있다.
머리에 고정하는 밴드나 목에 거는 형태의 디자인은 일정 크기 이상의 부피가 있어 최근에는 귀에 삽입하는 형태의 이어버드만 무선으로 구성하고 이를 충전 및 보관하는 케이스로 서 크래들을 별도로 구비한 헝태의 이버드 타입 휴대용 음향기기에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 이어버드 형태의 휴대용 음향기기는 사용성이 좋으나 크기가 작아 배터리, 사용자 입력부 등의 부품을 배치하는데 어려움이 있다.
본 발명은 사용성이 개선된 이어팁을 구비한 휴대용 음향기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일측에 음향홀이 형성된 하우징; 상기 음향홀의 내측에 위치하는 음향출력부; 상기 음향홀에 체결되는 이어팁; 상기 음향홀에 인접하여 상기 이어팁의 체결여부를 감지하는 센싱부; 및 상기 센싱부가 이어팁 교체를 감지하면 상기 음향출력부의 응답특성을 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기를 제공한다.
상기 이어팁은 사용자의 귀에 밀착되는 커널형 이어팁 및 밀착도가 낮은 오픈형 이어팁을 포함하며, 상기 제어부는 상기 센싱부가 상기 오픈형 이어팁을 인식하는 경우 저음특성을 강화하도록 상기 음향출력부의 응답특성을 변경할 수 있다.
상기 이어팁은 상기 음향홀의 둘레에 체결되는 가지는 링형상의 체결몰드; 및 상기 체결몰드에 결합되며 사용자의 귀와 접촉하는 연성부를 포함할 수 있다.
상기 커널형 이어팁의 연성부는 상기 체결몰드에서 연장된 노즐부; 및 상기 노즐부의 단부에서 상기 터널부의 외주면을 감싸는 방향으로 곡면을 이루며 연장되는 스커트를 더 포함하고, 상기 오픈형 이어팁의 연성부는, 상기 커널형 이어팁보다 짧고, 스커트가 생략될 수 있다.
상기 커널형 이어팁의 연성부는 상기 체결몰드와 오버랩되는 영역의 길이보다 상기 체결몰드와 오버랩되지 않는 영역의 길이가 더 길게 형성할 수 있다.
상기 커널형 이어팁은 상기 스커트의 형상 및 노즐부의 직경이 상이한 복수개의 이어팁을 포함할 수 있다.
상기 오픈형 이어팁의 연성부는 외측둘레에 오목하게 인입된 분리홈을 더 포함할 수 있다.
상기 음향홀의 외주면에 형성되며 제1 경사면을 포함하는 제1 체결부와 상기 체결몰드에 형성되며 상기 제1 경사면과 맞닿는 제2 경사면을 포함하는 제2 체결부를 포함하며, 상기 제1 경사면 및 상기 제2 경사면의 각도는 상기 이어팁의 결합방향을 기준으로 상기 오픈형이 상기 커널형보다 더 완만하게 형성할 수 있다.
상기 음향홀의 외주면에 형성된 제1 체결부와 상기 체결몰드에 형성되며 상기 제1 체결부과 중첩결합되는 제2 체결부를 포함하며, 상기 커널형 이어팁의 상기 제2 체결부의 개수는 상기 오픈형 이어팁의 상기 제1 체결부의 개수보다 더 많이 포함할 수 있다.
상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부의 접촉면은 상기 이어팁의 결합항향을 기준으로 소정 각도로 기울어진 경사면을 포함하며, 상기 오픈형 이어팁의 경사면이 상기 커널형 이어팁의 경사면보다 더 완만하게 형성할 수 있다.
상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부의 중첩량은 상기 커널형 이어팁이 상기 오픈형 이어팁보다 더 크게 형성할 수 있다.
상기 연성부는 상기 체결몰드보다 상기 하우징 방향으로 연장되며 상기 하우징과 오버랩 되는 실링부를 포함할 수 있다.
상기 커널형 이어팁은 상기 체결몰드의 링 가운데에 위치하는 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 체결몰드는 플라스틱 또는PC (Poly Carbonate) 또는 POM (Poly Oxy Methylen) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 연성부는 액상실리콘 고무(LSR: Liquid Silicone Rubber)를 포함하며, 상기 체결몰드에 이중사출 방식으로 부착할 수 있다.
상기 커널형 이어팁 또는 상기 오픈형 이어팁 중 적어도 하나는 자석을 포함하고, 상기 센싱부는 상기 이어팁의 자석을 감지하는 홀센서를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 휴대용 음향기기는 착용감이 개선된 이어팁을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이어팁 교체를 통해 오픈형 또는 커널형을 선택적으로 적용할 수 있으며, 교체한 이어팁 형태에 따른 응답특성을 변경하여 최적의 음질을 제공할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 휴대용 음향기기의 일 예에 따른 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 휴대용 음향기기의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 휴대용 음향기기의 일 예에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 휴대용 음향기기의 일 예에 따른 이어팁과 하우징의 음향홀을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 휴대용 음향기기의 이어팁 체결부의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 휴대용 음향기기의 커널형 이어팁의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 10는 본 발명의 휴대용 음향기기의 오픈형 이어팁을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 음향기기(300)의 구성을 나타내는 사시도이다.
본 발명의 휴대용 음향기기(300)는 제어부(380), 무선통신부(385), 음향출력부(340), 센싱부(365), 마이크(360), 사용자 입력부(370) 및 전원공급부(390)를 포함하고, 하우징(310)의 내부에 수납될 수 있다.
하우징은 도 2에 도시된 바와 같이 음향출력부 등의 부품이 실장되는 메인바디(301)와 상기 메인바디(301)에서 연장되어 귀의 외측에 노출되는 연장부(302)를 포함할 수 있다. 연장부(302)는 외부에 노출되며, 사용자 입력부(370), 마이크(360) 및 무선통신부(385) 등이 배치될 수 있으며, 전원공급부(390)를 충전하기 위한 충전단자(392)를 구비할 수 있다.
제어부(380)는 무선통신부(385)를 통해 수신한 음향신호에 따라 음향출력부(340)가 구동하도록 제어할 수 있으며, 마이크(360)에서 수집된 음향을 무선통신부(385)를 통해 전송하거나, 마이크(360)에서 수집한 노이즈를 이용하여 보다 깨끗한 음향을 제공하도록 음향출력부(340)를 제어할 수 있다.
제어부로(380)서 인쇄회로기판(381)이 하우징(301, 032) 내부에 위치하며 인쇄회로기판(381)는 복수개의 IC가 실장되는 바 배터리(391)와 중첩하여 배치하면 두께가 두꺼워지는 문제가 있다. 따라서 배터리(391)와 중첩되지 않도록 배치하고, 마이크(360)나 사용자 입력부 및 음향출력부(340) 등의 일부 부품의 실장 및 연결을 위해서 플렉서블 기판(382)을 이용할 수 있다.
본 발명의 휴대용 음향기기는 무선방식으로 음향신호를 수신하기 위해 무선통신부(385)를 포함할 수 있다. 무선통신부(385)는 자체적으로 이동통신 기지국과 연결하여 통신할 수도 있으나, 일반적으로 이동 단말기(100)와 같은 외부장치와 근거리 통신을 통해 연결할 수 있다.
근거리 통신(Short range communication)의 통신 방식의 예로는 블루투스(Bluetooth쪠), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
음향출력부(340)는 음향신호에 따라 음향을 출력하는 장치로서, 사용자의 귀에 끼워 소리를 전달하는 역할을 한다. 무선통신부(385)를 통해 수신한 음향신호를 기초로 음향출력부(340)를 통해 소리를 출력하며, 음향출력부(340)에서 출력된 소리가 출력되는 음향홀(311)을 하우징(310)에 구비할 수 있다.
음향출력부(340)에서 출력되는 소리가 바로 사용자의 외이도로 제공하는 이어버드 타입으로 음향홀(311)은 사용자의 외이도를 향해 배치되며, 착용감 향상 및 외부 노이즈를 차단하기 위해 음향홀(311) 의 주변을 감싸는 연성재질의 이어팁(320)을 포함할 수 있다.
음향출력부(340)는 음향이 출력되는 음향홀(311) 이외에 공명을 위해 추가적으로 공명홀(316)을 구비할 수 있으며, 공명홀(316)의 위치 및 크기에 따라 음향이 달라질 수 있다.
센싱부(365)는 휴대용 음향기기의 내외부의 상태를 감지하여 휴대용 음향기기의 제어에 활용할 수 있다. 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 광 센서(optical sensor), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다만, 휴대용 음향기기(300)는 크기가 제한되어 센싱부(365)의 개수는 최소화하고 무선통신부(385)를 통해 연결된 단말기를 통해 주변의 정보(온도, 조도 등)는 취득할 수 있다.
마이크(360)는 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 무선통신부(385)를 통해 외부 단말기 또는 외부 서버로 전달된다. 마이크(360)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
이러한 잡음제거 방법을 능동소음제어(active noise control, ANC), 노이즈 캔슬링(영어: noise canceling), 또는 능동 소음 감소(active noise reduction, ANR)라고 한다. ANC마이크를 통해 수집한 소음을 분석하여 이를 상쇄할 수 있는 상쇄간섭 신호를 출력하여 소음을 차단하는 기술이다.
전원공급부(390)는 무선으로 동작하기 위해서 필요한 전원 공급을 위해 실장되는 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 작은 공간에 배치해야 하고 무게가 너무 무거운 경우 사용성이 저하되므로 별도의 크래들을 구비하여 보관 및 충전할 수 있다.
크래들에 삽입시 크래들에 구비된 보조 배터리를 통해 하우징 내부의 배터리를 충전할 수 있으며, 크래들의 보조 배터리와 접속을 위해 충전단자(392)가 하우징(310) 외부로 노출될 수 있다. 충전단자(392)의 위치는 연장부(302)에 형성될 수 도 있고, 메인바디에 형성될 수도 있다.
사용자 입력부(370)는 사용자의 명령을 입력하기 위한 장치로서, 무선통신부(385)로 연결된 이동 단말기를 통해 정보를 취득할 수도 있으나 이동 단말기 없이 간편하게 간단한 조작은 할 수 있도록 간단한 사용자 입력부(370)를 구비할 수 있다.
예를 들면 음향의 재생/중지 또는 호신호 수신시 수신여부에 대한 선택 그리고 음량의 조절 등이 가능한 사용자 입력부가 필요하며 단순한 기능전환의 경우는 버튼과 같이 누르는 방식의 사용자 입력부가 필요하고, 음량조절과 같이 단계적인 제어가 필요한 경우 슬라이드 방식으로 입력을 감지할 수 있는 사용자 입력부가 필요하다.
사용자 입력부(370)는 외부로 노출되어야 하므로 본체의 음향홀(311)의 반대편이나, 연장부(302)에 위치할 수 있다. 본 발명은 연장부(302)에 위치하는 사용자 입력부에 관한 것으로 이하 도면을 참조하며 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 2의 (a)는 커널형 이어팁(320a)을 구비한 휴대용 음향기기(300)를 도시하고 있으며, (b)는 오픈형 이어팁(320b)을 구비한 휴대용 음향기기(300)를 도시하고 있다. 본 발명의 휴대용 음향기기(300)는 이어팁(320)을 교체하여 커널형(320a) 또는 오픈형(320b)으로 선택적으로 이용할 수 있다.
커널형 이어팁(320a)은 사용자의 외이도에 삽입되는 연성의 이어팁(320)을 포함하며, 외부 잡음이 유입되는 것을 차단할 수 있다. 외부소리를 차단하므로 음악에 집중하기 좋고 외이도를 막기 때문에 고음보다 저음레벨이 큰 경향이 있다.
다만, 사용자의 외이도 형상에 따라 이어팁(320)을 불편하게 느낄 수 있으며 장시간 착용시 귀에 통증이 있을 수 있다. 또한, 외부 소리를 듣지 못하여 위험요소를 즉각 인지하지 못하는 위험한 상황이 발생할 수 있다.
오픈형 은 일반적으로 이어팁(320)이 생략되고 사출물 소재로 된 하우징(310)을 귓바퀴에 끼워서 고정하는 타입의 휴대용 음향기기(300)이다.
외이도에 직접 삽입되지 않고 외이도 입구에서 음향을 제공하기 때문에 차량소리와 같은 외부 위험요소를 감지할 수 있다. 사용자별로 다른 형태의 이어팁(320)을 구비할 필요가 없는 장점이 있다. 또한 넓은 공간감을 들을 수 있고 깔끔하고 선명한 고음을 제공할 수 있는 장점이 있다.
다만, 외이도에 밀착삽입되지 않아 외부 잡음이 같이 유입되어 음악감상에 방해가 될 수 있으며 저음이 새어나가 작게 들리는 문제가 있다.
사용자에 따라 커널형 또는 오픈형을 선호하며 상황에 따라 커널형이 적합한 상황이 있고 오픈형이 적합한 상황이 있다. 일반적으로 커널형은 이어팁(320)을 결합하여 사용하나 오픈형은 이어팁(320) 없이 구성하기 때문에 두 가지 타입 중 하나의 방식을 이용하여 휴대용 음향기기(300)를 구현하는 것이 일반적이다.
본 실시예의 휴대용 음향기기(300)는 오픈형 이어팁(320b)을 구비하여 커널형 또는 오픈형으로 선택적으로 사용할 수 있으며, 오픈형 이어팁(320a)은 실리콘과 같은 재질로 이루어져 착용시 밀착감을 높이면서 오픈형(320b)의 장점을 동시에 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 휴대용 음향기기(300)의 일 예에 따른 단면도로서, 도 2의 (a)의 A-A단면도이다. 도 4는 본 발명의 휴대용 음향기기(300)의 일 예에 따른 이어팁(320)과 하우징(310)의 음향홀(311)을 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4는 커널형 이어팁(320a)을 장착한 상태를 도시하고 있다.
연성재질의 이어팁(320)은 후크와 같은 체결구조를 넣더라도 변형되어 하우징(310)에 고정이 어렵다. 따라서, 이어팁(320)을 하우징(310)에 고정하기 위해 이어팁(320)과 하우징(310)의 접촉면적을 넓혀 이어팁(320)의 마찰력을 통해 하우징(310)에 고정할 수 있다.
고정력을 위해서 음향홀(311)에서 돌출된 부분(도 3, soild)의 길이가 길어지고, 중첩되지 않은 부분(도 3, flexible)이 짧아진다. 다만, 이어팁(320)과 하우징(310)의 음향홀(311)이 중첩된 영역의 크기(도3, solid)가 클수록 착용감이 저하되는 문제가 있어, 체결력과 착용감을 모두 만족하기 어려운 문제가 있다.
이어팁(320)과 하우징(310)의 중첩면적을 줄이기 위해서는 클립과 같은 별도의 체결구조를 이용하여 이어팁(311)을 고정해야한다. 이러한 방식은 착용감은 개선되나 별도의 체결구조를 이용하여 고정하므로 구조가 복잡하고 이어팁의 교체가 어려운 단점이 있다.
본 실시예의 이어팁(320)은 하우징(310)의 메인바디에 형성된 음향홀(311)에 결합하는 체결몰드(325)와 체결몰드(325)에 결합되며 사용자의 귀에 직접 닿는 연성부(321)를 포함할 수 있다.
이어팁(320)의 착용감을 개선하기 하기위해 음향홀과 중첩되는 부분(solid)을 최소화 하면서, 동시에 체결력을 확보하고자 체결몰드를 이어팁(320)에 부가한 것이 특징이다.
체결몰드(325)는 PC (Poly Carbonate) 또는 POM (Poly Oxy Methylen)과 같이 소정의 강성을 가지면서 힘을 가하면 변형 가능한 플라스틱 소재를 이용할 수 있다. 소정크기 이상의 힘을 가하지 않는 한 이어팁(320)이 하우징(310)에서 분리되지 않도록 고정하는 역할을 한다.
체결몰드(325)는 음향홀(311)의 둘레에 체결되는 링 형상을 가지며, 링형상의 가운데 부분은 외부 물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 필터를 구비할 수 있다. 필터는 외부 물질이 침투하는 것을 방지하는 동시에 음향출력 모듈에서 출력되는 음향이 사출될 수 있도록 메쉬형태의 구조를 가질 수 있다.
연성부(321)는 액상실리콘 고무(LSR: Liquid Silicone Rubber)와 같이 연성재질을 이용할 수 있으며 체결몰드(325)에 이중사출 방식으로 결합할 수 있다. 체결몰드(325)는 부분적으로 연성부(321)에 의해 커버될 수 있으며 연성부(321)와 결합력을 높이기 위해 체결몰드(325)는 복수개의 홀을 포함할 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 음향홀(311)은 돌출된 원통 형상을 가지고 있으며, 음향홀(311)의 둘레에 형성된 제1 체결부(313)를 포함할 수 있다. 체결몰드(325)는 제1 체결부(313)와 체결되는 제2 체결부(3252)를 포함하며, 제1 체결부(313)가 오목한 홈 형상인 경우 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 체결부(3252)는 돌출된 후크 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 이어팁(320)은 연성부(321)만으로 이루어지지 않고, 소정의 강성을 가지는 체결몰드(325)를 포함하여 음향홀(311)과 체결력을 높일 수 있다. 체결부를 포함하는 체결몰드(325)가 없는 종래의 이어팁(320)은 하우징(310)에서 분리되지 않도록 접촉면적이 넓어아한다.
접촉면적을 높이기 위해 이어팁(320)과 결합하는 음향홀(311)의 돌출된 원기둥 부분의 길이가 길어지게 되어 경성부분(321a)의 비율이 높아지 휴대용 음향기기(300)의 착용감이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 하우징(310)과 이어팁(320)의 체결력을 확보하기 위해 이어팁(320)에 강성의 체결몰드(325)를 구비하여 하우징(310)과 이어팁(320)의 결합면적을 최소화할 수 있다. 결과적으로 연성부분(321b)이 경성부분(321a)보다 더 큰 비중을 가지도록 구성하여 착용감이 개선될 수 있다.
도 5는 본 발명의 휴대용 음향기기(300)의 이어팁(320) 체결부(3252, 313)의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
체결부(3252, 313)의 개수, 제1 체결부(313)와 제2 체결부(3252)의 중첩되는 물림량(즉, 후크의 돌출정도) 및 제1 체결부(313)와 제2 체결부(3252)의 접촉면의 각도 등에 따라 이어팁(320)의 체결력이 달라질 수 있다.
커널형 이어팁(320a)은 사용자의 귀에 삽입시 귀에 밀착되어 귀에서 분리시 이어팁이 하우징(310)에서 빠질 수 있어 강한 체결력이 필요하고 오픈형의 이어팁(320b)은 커널형의 이어팁(320) 보다 크기가 작아 분리 시 당기는 힘을 전달하기 어렵다. 따라서 오픈형 이어팁(320a)은 커널형 이어팁(320a)에 비해 약한 체결력으로 하우징(310)에 결합하는 것이 바람직 하다.
커널형 이어팁(320a)의 체결력을 높이기 위해 제1 체결부(313)과 제2 체결부(3252)의 개수가 오픈형 이어팁(320b)보다 더 많이 형성할 수 있다. 예를 들어 커널형 이어팁(320a)은 4개의 제2 체결부(3252)를 가지고 오픈형 이어팁(320b)은 2개의 제2 체결부(3252)만 가질 수 있다.
제1 체결부(313)는 다양한 이어팁을 모두 체결할수 있도록 많은 개수의 제2 체결부(3252)에 상응하는 개수를 가질 수 있다.
커널형 이어팁(320a)은 강한 체결력을 위해 제1 체결부(313)와 제2 체결부(3252)의 중첩량(도 3의 a)이 더 크도록 구성할 수 있다. 즉, 커널형 이어팁(320a)의 제2 체결부(3252)가 오픈형 이어팁(320b)의 제2 체결부(3252) 보다 더 돌출된 형태로 구성할 수 있다.
제1 체결부(313)와 제2 체결부(3252)는 서로 맞닿는 접촉면(313a, 3252a)을 가질 수 있다. 접촉면(313a, 3252a)은 도 3과 같이 이어팁(320)의 결합방향에 수직한 방향으로 연장될 수도 있고, 도 5에 도시된 실시예들과 같이 경사면을 가질 수도 있다.
접촉면(313a, 3252a)의 수직방향에서 이루는 각도(θ)가 작아질수록 결합력이 높아 쉽게 분리되지 않고 차음효과도 우수하다. 다만, 탈착이 어려워 이어팁(320)의 교체가 어려운 문제가 있다. 도 5의 (c)와 같이 접촉면(313a, 3252a)의 경사가 수직방향에 가깝게 완만하면 결합력이 약해지고 대신에 탈착이 용이하다.
커널형 이어팁(320a)은 사용자의 귀에 삽입시 귀에 밀착되어 이어팁(320)이 하우징(310)과 분리될 수 있다. 따라서 커널형(320a)의 이어팁(320)은 강한 체결력을 제공하기 위해 도 5의 (a)와 같이 체결부의 접촉면 각도가 노즐에 대해 큰 각도(θ1)를 가지 편이 좋다. 결합력이 크더라도 이어팁(320) 분리시 스커트(3212)를 뒤집어서 잡아 당기면 제1 체결부(313)와 제2 체결부(3252)를 쉽게 분리할 수 있다.
한편 오픈형(320b)의 경우 스커트(3212)가 없어 커널형(320a)과 같이 스커트(3212)를 잡고 당길 수 없다. 또한, 커널형(320a)에 비해 밀착도가 낮아 사용자가 착용 중에 이어팁(320)이 분리되는 위험이 크지 않으므로 도 5의 (c)와 같이 오픈형(320b)의 체결부(3252, 313)는 커널형(320a)에 비해 더 완만한 경사면(θ3)을 가질 수 있다. 체결몰드(325)와 결합된 연성부(321)는 하우징(310) 방향으로 더 연장되어 하우징(310)과 밀착되는 실링부(3215)를 더 포함할 수 있다. 실링부(3215)는 음향홀(311)의 둘레를 따라 밀착되며 이어팁(320)과 하우징(310) 사이로 외부음이 유입되는 것을 차단하고 이물질이 하우징(310) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이어팁(320)이 결합시 이어팁(320)의 실링부(3215)와 접촉면적을 넓히기 위해 도 4의 (b)와 같이 음향홀(311) 둘레를 따라 오목한 링형상의 실링홈을 하우징(310)에 형성할 수 있다.
커널형 이어팁(320a)의 연성부(321)는 하우징(310)의 음향홀(311)을 따라 연장되는 노즐부(3211)와 노즐부(3211)의 외측면을 감싸면서 얇게 연장되는 스커트(3212)를 포함할 수 있다.
스커트(3212)의 형상은 완만한 곡면을 이루며 사용자의 외이도에 밀착되도록 원형, 타원형 등의 형상을 가질 수 있다. 스커트(3212)는 두께가 노즐부(3211)에 비해 얇아 쉽게 변형되며 외이도의 형상에 맞게 변형되어 사용자의 외이도에 밀착 삽입될 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 휴대용 음향기기(300)의 커널형 이어팁(320a)의 다양한 실시예를 도시한 도면이다. 도 6의 (a)는 타원형의 이어팁(320)으로서, 가로방향(X-X')의 길이와 세로방향(Y-Y')의 길이가 상이하다.
외이도의 형상은 일측으로 조금 긴 형태가 많아 가로세로 길이가 상이한 타원형 형태의 이어팁(320)을 기본형으로 가질 수 있다. 따라서, 가로방향의 단면도(b)와 세로방향의 단면도(c)의 노즐부(3211)의 크기가 상이할 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 6의 기본형 이어팁(320)에서 노즐부(3211)의 형상을 변형한 예로 도 7의 (a)는 세로방향의 길이를 더 작게 형성하거나 도 8의 (a)와 같이 가로방향의 노즐부(3211) 크기를 더 크게 형성할 수 있다.
노즐부(3211)는 스커트(3212)에 비해 두꺼워 변형이 크게 일어나지 않는 바, 노즐부(3211)의 형상은 착용감에 영향을 미친다. 일반적인 사람보다 외이도 형상이 일방향으로 더 긴 형태나 외이도가 더 큰 사람은 도 7 및 도 8과 같이 변형된 타원형의 이어팁(320)을 이용할 수 있다.
노즐이 더 좁아지더라도 음향홀(311)과 체결되기 위한 체결몰드(325)의 사이즈는 동일하므로 도 7의 (b)와 같이 체결몰드(325)가 위치하는 부분에 노즐부(3211)가 완만한 단턱을 가질 수 있다. 도 8과 같은 와이드 타입의 노즐부(3211)의 벽이 기본형보다 얇아질 수도 있다. 도 7 및 도 8의 변형된 기본형도 기본적으로 타원형의 스커트(3212)를 가지며 도 6의 기본형과 유사한 형상을 가질 수 있다.
도 9의 (a)는 도 6의 실시예에서 노즐부(3211)의 형상은 그대로 두고 스커트(3212)의 형상을 달리한 실시예이다. 전술한 실시예들은 스커트(3212)도 가로세로 길이가 상이한 형태를 가지나 도 9의 실시예는 스커트(3212)의 외곽이 원을 이룰 수 있도록 가로세로 방향의 크기가 동일하게 구성할 수 있다.
스커트(3212)는 미세한 외이도의 형상의 차이를 보상하므로 사용자에 따라 타원형의 스커트(3212)가 맞는 경우가 있고 원형의 스커트(3212)가 맞는 경우가 있어 사용자의 선택의 폭을 넓힐 수 있다.
스커트(3212)의 곡면은 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)와 같이 단부가 더 좁아지는 형상으로 항아리 형상을 가질 수도 있고, 도 9의 (b)와 같이 단부가 가장 큰 지름을 가지는 형태의 곡면을 가질 수도 있다.
도 10은 본 발명의 휴대용 음향기기(300)의 오픈형 이어팁(320b)을 장착한 상태를 도시한 도면으로 (a)는 도 2(b)의 B-B단면도이다. 오픈형 이어팁(320b)은 스커트(3212)가 생략되고 연성부(321)의 길이가 짧아 외이도에 삽입되지 않고 귓바퀴에 걸리는 형태를 이룰 수 있다.
귀에 압박감을 주는 커널형(320a)을 기피하는 사용자는 오픈형(320b)의 이어팁(320)으로 교체할 수 있으며 통상적인 이어팁(320)의 탄성재질을 이용하여 오픈형(320b)이어도 밀착시켜 착용감을 높일 수 있다. 또한, 별도의 선이 없는 무선의 휴대용 음향기기(300)는 귀에서 분리되어 분실우려가 있으므로 오픈형(320b)인 경우에도 분실률을 낮출ㄹ 수 있다.
오픈형 이어팁(320b)도 PC (Poly Carbonate) 또는 POM (Poly Oxy Methylen) 재질의 체결몰드(325)와 체결몰드(325)에 이중사출로 형성한 연성부(321)를 포함하며, 스커트(3212)가 생략되어 노즐부(3211)의 외측면이 사용자의 귀에 닿는 접촉면이 된다.
도 10에 도시된 바와 같이 곡면을 가질 수 있으며 스커트(3212)가 없어 이어팁(320)의 분리가 어려우므로 둘레에 분리홈(3216)을 형성하여 사용자가 손톱으로 걸어 당길 수 있도록 구성할 수 있다. 전술한 바와 같이 커널형 이어팁(320a)보다 체결부의 접촉면 경사는 완만하게 형성하여 쉽게 분리할 수 있게 구성할 수 있다.
커널형(320a)의 경우 외이도에 삽입되기 때문에 귀지가 유입될 수 있으므로 이어팁(320)은 이를 커버하는 필터(326)를 더 포함할 수 있으나, 오픈형 이어팁(320b)의 경우 외이도 내부로 깊게 삽입되지 않으므로 이를 생략할 수 있다.
오픈형 이어팁(320b)은 귀에 밀착되지 않아 저음부분의 유실이 크기 때문에 저음의 소리를 보강이 필요하다. 사용자가 이어팁(320)을 교체하는 경우 수동으로 이퀄라이저를 조정할 수도 있으나 센싱부를 이용하여 자동으로 탑재한 이어팁(320)이 커널형(320a)인지 오픈형(320b)인지 판단할 수 있다.
오픈형 이어팁(320b)의 경우 필터(326)가 체결되는 공간이 불필요 하므로 커널형 이어팁(320a)에서 필터(326)가 결합되는 체결몰드(325)의 부위에 자석을 배치하고, 하우징(310) 내부에 이어팁(320)의 자석(327)의 자력을 감지하는 홀센서(347)를 배치할 수 있다.
홀센서(347)는 음향홀(311)에 인접하여 배치하면서 동시에 메인기판과 연결되어야 하므로 도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 인이어 마이크(360)를 위한 기판상에 함께 배치될 수 있다.
인이어 마이크(360)는 사용자의 귀속을 통해 유입되는 잡음 (예를 들어 사용자의 목소리의 울림에 따른 노이즈)를 수집하는 장치로서, 노이즈 캔슬링에 이용하기 위함이다. 음향출력부 보다 음향홀(311)의 바깥쪽에 위치하며, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 브릿지(361)를 통해 음향출력부의 진동판과 이격되어 배치될 수 있다.
홀센서(347)가 오픈형 이어팁(320b)의 결합을 감지하면 제어부는 출력되는 소리의 저음을 강화하고 홀센서(347)가 오픈형 이어팁(320b)의 결합을 감지하지 못하면 제어부는 커널형 이어팁(320a)용 응답특성을 가지도록 음향출력부의 출력을 조절할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대용 음향기기(300)는 착용감이 개선된 이어팁(320)을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이어팁(320) 교체를 통해 오픈형 또는 커널형을 선택적으로 적용할 수 있으며, 교체한 이어팁(320) 형태에 따른 응답특성을 변경하여 최적의 음질을 제공할 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (14)

  1. 일측에 음향홀이 형성된 하우징;
    상기 음향홀의 내측에 위치하는 음향출력부;
    상기 음향홀에 체결되는 이어팁;
    상기 음향홀에 인접하여 상기 이어팁의 체결여부를 감지하는 센싱부; 및
    상기 센싱부가 이어팁 교체를 감지하면 상기 음향출력부의 응답특성을 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이어팁은 사용자의 귀에 밀착되는 커널형 이어팁 및 밀착도가 낮은 오픈형 이어팁을 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 센싱부가 상기 오픈형 이어팁을 인식하는 경우 저음특성을 강화하도록 상기 음향출력부의 응답특성을 변경하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이어팁은
    상기 음향홀의 둘레에 체결되는 가지는 링형상의 체결몰드; 및
    상기 체결몰드에 결합되며 사용자의 귀와 접촉하는 연성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커널형 이어팁의 연성부는
    상기 체결몰드에서 연장된 노즐부; 및
    상기 노즐부의 단부에서 상기 터널부의 외주면을 감싸는 방향으로 곡면을 이루며 연장되는 스커트를 더 포함하고,
    상기 오픈형 이어팁의 연성부는,
    상기 커널형 이어팁보다 짧고, 스커트가 생략된 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커널형 이어팁의 연성부는
    상기 체결몰드와 오버랩되는 영역의 길이보다 상기 체결몰드와 오버랩되지 않는 영역의 길이가 더 긴 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 커널형 이어팁은
    상기 스커트의 형상 및 노즐부의 직경이 상이한 복수개의 이어팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 오픈형 이어팁의 연성부는 외측둘레에 오목하게 인입된 분리홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 음향홀의 외주면에 형성된 제1 체결부와
    상기 체결몰드에 형성되며 상기 제1 체결부과 중첩결합되는 제2 체결부를 포함하며,
    상기 커널형 이어팁의 상기 제2 체결부의 개수는 상기 오픈형 이어팁의 상기 제1 체결부의 개수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부의 접촉면은 상기 이어팁의 결합항향을 기준으로 소정 각도로 기울어진 경사면을 포함하며, 상기 오픈형 이어팁의 경사면이 상기 커널형 이어팁의 경사면보다 더 완만한 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부의 중첩량은 상기 커널형 이어팁이 상기 오픈형 이어팁보다 더 큰 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 연성부는 상기 체결몰드보다 상기 하우징 방향으로 연장되며 상기 하우징과 오버랩 되는 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 커널형 이어팁은 상기 체결몰드의 링 가운데에 위치하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 체결몰드는 플라스틱 또는PC (Poly Carbonate) 또는 POM (Poly Oxy Methylen) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 연성부는 액상실리콘 고무(LSR: Liquid Silicone Rubber)를 포함하며, 상기 체결몰드에 이중사출 방식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 커널형 이어팁 또는 상기 오픈형 이어팁 중 적어도 하나는 자석을 포함하고,
    상기 센싱부는 상기 이어팁의 자석을 감지하는 홀센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 음향기기.
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