KR100931022B1 - 진동 이어폰 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동과 함께 음원을 함께 발생시켜 사용자에게 진동음원을 전달하는 진동 이어폰 유닛에 관한 것으로, 일측이 개방되어 있으며 내측으로 수납부를 형성한 하부 하우징과; 상기 하부 하우징의 외측에 억지끼워맞춤에 의해 결합하며, 상, 하측이 개방되어 있는 상부 하우징과; 상기 하부 하우징의 수납부에 형성되며, 요크와, 상기 요크의 상측면 가장자리에 결합하는 외측 플레이트를 포함하는 외측 마그네트와, 상기 요크의 상측면 중앙 부분에 결합하는 내측 플레이트를 포함하는 내측 마그네트와, 상기 내측 마그네트 중앙으로 형성된 리벳을 포함하는 진동부와; 상기 진동부의 요크와 리벳 사이에 내측이 결합하는 평판 스프링과, 상기 평판 스프링의 외주면으로 결합하되, 상, 하측면이 상부 하우징 하측면과 하부 하우징의 바닥면에 의해 고정결합하도록 구성된 인서트 개스킷으로 구성된 탄성부와; 상기 상부 하우징의 상측 개방면에 결합하는 박판형의 음원전달판과, 상기 음원전달판의 상측으로 고음을 상쇄시키기 위한 고음 상쇄 플레이트로 구성된 음원전달부; 및 상기 음원전달부의 음원전달판 하측의 보이스코일;로 구성되어, 음원전달부의 박판형 음원전달판에 의한 듀얼진동에 의해 진동효율을 높이면서, 고음을 저음으로 전화시켜 양질의 음원을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 상, 하부 하우징의 조립 및 분리가 용이하여 생산성 향상 및 조립 공정에서의 부품불량에 있어서도 불량 부품만을 교체하여 사용할 수 있기 때문에 재료비 절감 효과가 있으며, 견고하게 고정결합된 인서트 평판형 스프링부에 의해 음원에 대응하는 진동의 빠른 반응속도 및 복귀력 이 빨라져 정확한 진동 음원 및 양질의 진동 음원을 제공할 수 있는 진동 이어폰 유닛을 제공한다.

이어폰, 진동, 골전도

Description

진동 이어폰 유닛{Earphone}

본 발명은 진동 공명을 이용하여 진동과 음원을 동시에 발생시키는 이어폰 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음원전달부의 박판형 음원전달판에 의한 듀얼진동에 의해 진동효율을 높이면서, 공명된 고음을 저음으로 전화시켜 양질의 음원을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 상, 하부 하우징의 조립 및 분리가 용이하여 생산성 향상과 일부 부품의 불량 시에도 불량 부품만을 교체하여 대체할 수 있어 재료비 절감 효과가 있고, 견고하게 고정결합된 평판형 스프링부에 의해 음원에 대응하는 진동발생의 반응속도가 빨라 정확한 진동 음원 및 양질의 진동 음원을 제공할 수 있는 진동 이어폰 유닛에 관한 것이다.

일반적인 이어폰은 전기적인 입력신호가 음향판에 있는 음향 코일에 전가되어 상, 하 움직임으로 공기를 진동시켜 소리를 듣는 구조이나, 이러한 진동운동은 공기 분자를 음향판이 직접 전달하여 고막을 진동시킴으로써 우리가 구분할 수 있는 음향신호로 출력된다.

소리는 사람의 외이도를 통해서 사람의 귓구멍에 입력되고 고막에서 진동되며 고막 안쪽의 내이에서 세포들이 자극을 받아 뇌로 전달함으로써 일반적으로 사 람에게 전달된다. 우리가 들을 수 있는 소리의 범위는 약 20 내지 20,000Hz이며 인간의 청각에 알맞은 주파수는 약 125 내지 8,000Hz 이다. 또한, 회화음역이라 하여 정상적인 사람이 서로 대화하는데 사용되는 주파수는 주로 500 내지 2,000Hz 사이이지만, 난청자에게는 모든 파장 또는 어떤 특정 파장에서 발생하는 소리만 들릴 뿐, 정상적인 가청대역에서의 소리는 들리지 않는다.

이에 따라, 상기 난청자들도 정상인과 같이 음악을 들을 수 있고, 휴대폰을 이용하여 전화통화를 할 수 있는 골전도 이어폰이 다양하게 개발되고 있다. 일반적인 전기신호를 음향신호로 전환해주는 이어폰과 달리 골 전도이어폰은 외이와 중이에 손상을 입은 난청자들이 귓바퀴 주위의 뼈를 울려 소리를 들을 수 있는 구조로 이루어져 있다.

도 1은 종래의 이어폰을 도시한 도면으로서, 하부가 개방된 원통 모양의 프레임(110)의 내측에 결합된 보이스 코일(120)로 구성된 일반적인 이어폰에서, 상기 보이스 코일(120)의 내부 영역과 외부 영역에 각각 제1,2마그네트(132, 134)가 위치되고, 상기 제1,2마그네트(132, 134)의 하부에는 브리지(136a)와 주름(136b)을 포함하는 진동판(136)이 위치된 진동 부재(130)가 형성되어, 상기 보이스 코일(120) 및 진동 부재(130)의 진동을 인체에 전달하는 진동 전달 쿠션(150)을 포함하여 구성되고, 상기 진동판(136)과 진동 전달 쿠션(150) 사이에는 캡(140)으로 구성되어 있다.

여기서, 미설명 부호 111은 돌기, 131은 제1플레이트, 133은 제2플레이트, 135는 요크, 137은 고정나사이다.

하지만, 상기와 같은 종래의 이어폰(100)은 프레임(110) 전체가 일체형으로 된 상태에서 하부에 캡(140)을 통상의 접착제를 이용하여 접착하여 조립을 하기 때문에, 조립 후 테스트 과정에서 진동판(136)이 진동부의 움직임에 의해 캡(140)이 이탈되는 문제점이 있었으며, 일부 부품의 불량이 발생하였을 때에는 조립된 이어폰(100) 자체를 폐기하여야는 문제점이 있었다.

또한, 진동판(136)의 경우 브리지(136a)와 주름(136b)로 이루어지는데, 이는, 진동력을 향상시키는 목적에 있어서는 수행이 가능하겠지만, 진동 발생시 주름(136b)으로 인해 진동 복귀력이 평판형보다 늦어 잔 진동이 발생할 여지가 충분히 있어 빠른템포의 음원 전달시 돌림노래를 듣는 현상, 다시 말해 반응속도가 늦어지는 문제점으로 인해 원음과 동일한 템포의 진동을 주지 못해 사용자에게 불편함을 과중시키는 문제점이 발생하였다.

그리고 프레임(110)과 캡(140)사이에 직접결합되어 있는 진동판(136)은 진동부재(130)의 진동시 자체적인 진동에 의해 이 또한 음원과 진동이 불일치하는 현상이 발생하여 상술한 바와 같이 늦은 반응속도에 따라 음원과 진동의 일치성이 떨어져 사용자의 불편함을 과중시키는 요인으로 작용하였다.

아울러, 음원을 전달하는 캡(140의 상측 전체를 감싸는 형태로 구성된 진동전달쿠션(150)에 의해 음원신호가 감쇄되어 약해져서 사용자로 하여금 약한 신로 전달로 인해 불편함을 주는 요인으로 작용하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 진동 이어폰 유닛은 일측이 개방되어 있으며 내측으로 수납부를 형성한 하부 하우징과; 상기 하부 하우징의 외측에 억지끼워맞춤에 의해 결합하며, 상, 하측이 개방되어 있는 상부 하우징과; 상기 하부 하우징의 수납부에 형성되며, 요크와, 상기 요크의 상측면 가장자리에 결합하는 외측 플레이트를 포함하는 외측 마그네트와, 상기 요크의 상측면 중앙 부분에 결합하는 내측 플레이트를 포함하는 내측 마그네트와, 상기 내측 마그네트 중앙으로 형성된 리벳을 포함하는 진동부와; 상기 진동부의 요크와 리벳 사이에 내측이 결합하는 평판 스프링과, 상기 평판 스프링의 외주면으로 결합하되, 상, 하측면이 상부 하우징 하측면과 하부 하우징의 바닥면에 의해 고정결합하도록 구성된 인서트 개스킷으로 구성된 탄성부와; 상기 상부 하우징의 상측 개방면에 결합하는 박판형의 음원전달판과, 상기 음원전달판의 상측으로 고음을 상쇄시키기 위한 고음 상쇄 플레이트로 구성된 음원전달부; 및 상기 음원전달부의 음원전달판 하측의 보이스코일;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 진동 이어폰 유닛에 형성된 음원전달부의 음원전달판은 공명 진동을 잘 전달받을 수 있는 알루미늄재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 진동 이어폰 유닛에 형성된 음원전달부는 고음을 상쇄시킬 수 있도록 음원전달판 직경(d) : 고음 상쇄 플레이트 직경(d1)비를 1:0.5 ∼ 0.6으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 진동 이어폰 유닛은 알루미늄 재질의 박판형으로 이루어진 음원전달부의 음원전달판이 코일에서 인가된 전류에 의해 진동부가 진동을 일으킬 때에 하우징 내부에서 발생되어 모아진 진동 공명을 미세하게 받아들여 진동을 발생하기 때문에 듀얼진동 효과를 발휘해 진동효율을 증가시킬 수 있다.

또한, 음원전달부의 고음 상쇄 플레이트를 통해 음원전달판 내측 중앙에서 발생하는 고음 및 중음을 감소시킬 수 있도록 작용하여 사용자에게 저음과 고음이 조화이루는 좋은 음질의 음원을 전달할 수 있다.

그리고 상, 하부 하우징이 억지끼워맞춤으로 결합되어 있기 때문에 분리가 가능하여, 조립 후 테스트 과정에서 일부 부품의 불량이 발생하더라도 나머지 정상 부품을 재사용할 수 있으며, 특히, 상, 하부 하우징 및 진동부, 스프링부, 음원전달부를 모듈화된 상태에서 조립이 이루어져 생산성 향상과 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 스프링부의 평판 스프링의 외주면이 인서트 개스킷에 의해 고르게 힘이 분포하도록 하우징 내측에 고정결합되어 있어 진동부에 의해 평판스프링이 상, 하로 움직일 때에, 잔 진동이 발생하지 않아 복귀력이 빨라짐으로써, 진동부의 안정된 최대진폭 및 이동 후 최초자리로의 복귀가 빨라지기 때문에, 빠른 템포의 음원이 입력되었을 때에도 이에 빠르게 반응하여 음원과 진동이 일치함으로써 향상된 음원을 제공할 수 있는 유용한 발명이다.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 2 내지 도 3에서와 같이 본 발명은 하부 하우징(10), 상부 하우징(20), 진동부(30), 탄성부(40), 음원전달부(50) 및 보이스 코일(c)로 구성된다.

우선, 하부 하우징(10)은 일측이 개방된 상태로 내측에 수납부(11)를 구비하고 있다.

또한, 상부 하우징(20)은 상, 하측이 개방된 상태로 구성되며, 상기 하부 하우징(10)의 내측으로 억지끼워맞춤에 의해 삽입될 수 있도록 구성된다.

그리고 진동부(30)는 상기 하부 하우징(10)의 수납부(11)에 삽입되어 형성되며, 요크(31)와, 상기 요크(31)의 상측면 가장자리에 결합하는 외측 플레이트(32a)를 포함하는 외측 마그네트(32)와, 상기 요크(31)의 상측면 내측 중앙에 결합하는 내측 플레이트(33a)를 포함하는 내측 마그네트(33)로 구성되며, 상기 내측 마그네트(33)의 중앙으로는 리벳(34)이 형성된다.

여기서, 상기 리벳은(34)은 내측 플레이트(33a) 및 내측 마그네트(33), 요크(31)에 홀(H)을 형성하여 결합할 수 있다.

한편, 탄성부(40)는 상기 진동부(30)의 요크(31)와 리벳(34) 사이에 내측이 결합하는 평판 스프링(41)과 상기 평판 스프링(41)의 외주면에 결합하되, 상측면은 상부 하우징(20)의 하측면에 맞닿도록 구성하고, 하측면은 하부 하우징(10)의 바닥 면에 맞닿도록 하여 하부 하우징(10)과 상부 하우징(20)의 억지끼워맞춤에 의해 고정결합하는 인서트 개스킷(42)으로 구성된다.

이때에, 상기 탄성부(40)의 평판 스프링(41)과 인서트 개스킷(42)은 다양한 형태로 결합할 수 있으나, 바람직하게는 인서트 사출을 통해 일체형으로 형성하여 결합력을 향상시키도록 함이 좋다.

또한, 상기 탄성부(40)의 평판 스프링(41)은 평판형태로 이루어져 있으면 어떠한 형태로 구성되더라도 무방하나, 되도록 이면 탄성력이 우수하여 진동시 복귀력이 빨라질 수 있는 형상으로 형성함이 바람직하다.

한편, 음원전달부(50)는 상기 상부 하우징(20)의 상부 개방면에 결합하는 박판형의 음원전달판(51)을 형성하고, 상기 음원전달판(51) 상측으로 알루미늄 특유의 고음발생을 상쇄하기 위한 고음 상쇄 플레이트(51)로 구성된다.

상기 음원전달부(50)는 다양한 재질로 형성할 수 있으나, 바람직하게는 알루미늄재질로 형성하여 진동부(40)에 의해 발생하는 진동 음파가 수납부(11)에서 음원전달부(50)의 외부까지 잘 전달되도록 하며, 이때에, 상기 음원전달판(51) 상측에 결합하는 고음 상쇄 플레이트(52)는 상기 음원전달판(51)에서 발생하는 음원 중 고음 및 중음이 많이 발생하는 중앙부분에 형성하되, 바람직하게는 음원전달판(51)의 중앙부분에서 발생하는 고음을 상쇄시켜 저음으로 출력이 이루어질 수 있도록 음원전달판 직경(d) : 고음 상쇄 플레이트 직경(d1)을 1 : 0.5 ∼ 0.6 범위 내에 형성하여 음원전달판(51)의 중앙부분 일부분에만 결합할 수 있도록 형성함이 바람직하다.

아울러, 보이스 코일(c)은 도면에는 도시하지 아니하였지만, 외부에서 전류를 인가받아, 상기 진동부(30)의 외측 마그네트(32) 및 내측 마그네트(33)와 반응하여 진동부(30)가 전류방향과 쇄교하는 방향으로 힘이 작용하여 진동이 발생할 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 진동 이어폰 유닛의 바람직한 실시 예를 예시된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 진동 이어폰 유닛(80)은 보이스 코일(c)에 전류(이하 부터는 '음원신호'라 칭함)를 인가하게 되면, 상기 전류와 반응하는 외측 마그네트(32) 및 내측 마그네트(33)가 반응을 하여 전류방향과 쇄교하는 방향(도면에서는 상, 하측)으로 발생하는 힘에 의해 진동부(30)가 진동을 하게 된다.

이때에, 상기 진동부(30)의 외측 마그네트(32)의 외측 플레이트(32a) 및 내측 마그네트(33)의 내측 플레이트(33a)는 자기장을 모아 자기력을 향상시킬 수 있도록 작용하게 된다.

한편, 상기와 같이 음원신호가 입력되면 진동부(30)가 진동하여 진동 음원이 발생하게 된다.

이러한 음원은 하부 하우징(10), 상부 하우징(20) 및 음원전달부(50)가 밀폐된 형태로 구성되어 있어 내부에서 지속적으로 반사되어 공명 현상으로 이어지며, 특히, 반사된 공명 음원은 하부 하우징(10) 및 상부 하우징(20)이 단단한 재질로 이루어져 있기 때문에, 박판형으로 이루어진 음원전달부(50)의 음원전달판(51)에 부딪히면서, 음원전달판(51)을 미세하게 진동시켜 내부 공명진동과 더불어 외부 진 동이 발생하는 다시 말해, 듀얼진동이 발생하도록 작용하여 진동율을 향상시키도록 작용하게 된다.

한편, 상기와 같이 음원은 음원전달부(50)의 음원전달판(51)을 통해 사용자에게 음원을 전달하게 되는데, 상기 음원전달부(50)에 형성된 음원전달판(51)에 전달되는 음원은 알루미늄 재질의 박판형으로 이루어진 음원전달판(51)과 부딪혀 음원을 발생할 때에 가장자리에서는 저음이 발생하고 내측 중앙으로 갈수록 고음이 발생하게 된다.

이 중 고음의 경우 사용자에게 그대로 전달하게 되면 사용자가 느끼는 진동감의 저하와 고음 발생으로 인한 고막의 피로도가 많아져 불편함을 과중시킬 뿐만 아니라, 청각기관에 악영향을 미치는 등 사용자가 듣기에는 부적합한 음원이 된다.

이에, 본 발명에서는 상기 음원전달부(50)의 음원전달판(51) 상측면에 고음 상쇄 플레이트(52)를 더 형성하여 음원전달판(51)의 중앙에서 발생하는 고음을 상쇄시켜 상기와 같은 문제점을 해결하였다.

즉, 상기와 같이 진동 음원을 사용자에게 전달함에 있어 음원전달부(50)의 음원전달판(51)을 박판형으로 형성하여 하부하우징(10)의 수납부(11)에 모아진 진동 공명음을 잘 전달 받아 진동율을 향상시키면서, 음원전달판(51)의 내측 중앙에 고음 상쇄 플레이트(52)를 결합함으로써, 고음과 저음이 잘 조화된 균형된 진동 음원이 구현되기 때문에 사용자가 듣기에 적합한 형태의 저음 음원을 제공할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서의 진동부(30) 하측에 형성되어 있는 탄성부(40)는 상기 진동부(30)가 진동할 때에, 진동 복귀력이 빠른 평판 스프링(41)이 하부 하우징(10) 및 상부 하우징(20)과 진동부(30)의 요크(31) 및 리벳(34)에 의해 고정결합되어 있어 잔진동이 발생하지 않기 때문에, 진동부(30)에서 발생하는 진동이 입력되는 음원신호에 신속히 대응하여 정확한 음원을 전달할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명의 스프링부(40)의 평판 스프링(41)의 외측에 결합되어 있는 인서트 개스킷(42)은 하부 하우징(10)의 바닥면 및 상부 하우징(20)의 하측면에 의해 고정결합되어 있기 때문에, 평판 스프링(41)의 외측을 고르게 가압하여 평판 스프링(41)의 고정을 더욱 향상시킴으로써, 상술한 작용효과를 더욱 효과적으로 발휘할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명의 진동 이어폰 유닛(80)은 조립라인에서 조립 후 테스트하는 과정에서 일부 부품의 불량이 발생하여도 하부 하우징(10)과 상부 하우징(20)을 손쉽게 분리할 수 있기 때문에, 나머지 정상 부품을 재사용할 수 있어 불필요한 자재손실을 줄일 수 있게 되는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 실시 가능함은, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자들에게 있어서는 자명한 것이다.

도 1은 종래의 이어폰을 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 진동 이어폰 유닛을 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 스프링부를 도시한 정면도 및 측면도.

◈도면 주요 부분에 대한 부호의 설명◈

c : 보이스 코일

10 : 하부 하우징 11:수납부

20 : 상부 하우징

30 : 진동부

31:요크 32:외측 마그네트 32a:외측 플레이트 33:내측 마그네트

33a:내측 플레이트 34:리벳

40 : 탄성부

41:평판 스프링 42:인서트 개스킷

50 : 음원전달부

51:음원전달판 52:고음 상쇄 플레이트

80 : 진동 이어폰 유닛

Claims (3)

1. 일측이 개방되어 있으며 내측으로 수납부(11)를 형성한 하부 하우징(10);

   상기 하부 하우징(10)의 외측에 억지끼워맞춤에 의해 결합하며, 상, 하측이 개방되어 있는 상부 하우징(20);

   상기 하부 하우징(10)의 수납부(11)에 형성되며, 요크(31)와, 상기 요크(31)의 상측면 가장자리에 결합하는 외측 플레이트(32a)를 포함하는 외측 마그네트(32)와, 상기 요크(31)의 상측면 중앙 부분에 결합하는 내측 플레이트(33a)를 포함하는 내측 마그네트(33)와, 상기 내측 마그네트(33) 중앙으로 형성된 리벳(34)을 포함하는 진동부(30);

   상기 진동부(30)의 요크(31)와 리벳(34) 사이에 내측이 결합하는 평판 스프링(41)과, 상기 평판 스프링(41)의 외주면으로 결합하되, 상, 하측면이 상부 하우징(20) 하측면과 하부 하우징(10)의 바닥면에 의해 고정결합하도록 구성된 인서트 개스킷(42)으로 구성된 탄성부(40);

   상기 상부 하우징(20)의 상측 개방면에 결합하는 박판형의 음원전달판(51)과, 상기 음원전달판(51)의 상측으로 고음을 상쇄시키기 위한 고음 상쇄 플레이트(52)로 구성된 음원전달부(50); 및

   상기 음원전달부(50)의 음원전달판(51) 하측의 보이스코일(c);로 이루어진 것에 특징이 있는 진동 이어폰 유닛.
2. 제 1항에 있어서, 상기 음원전달부(50)의 음원전달판(51)은 공명 진동을 잘 전달받을 수 있는 알루미늄 재질로 이루어진 것에 특징이 있는 진동 이어폰 유닛.
3. 제 1항에 있어서, 상기 음원전달부(50)는 고음을 상쇄시킬 수 있도록 음원전달판 직경(d) : 고음 상쇄 플레이트 직경(d1)비를 1:0.5 ∼ 0.6으로 형성하는 것에 특징이 있는 진동 이어폰 유닛.

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