KR100887248B1 - 다기능 이어폰 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 다기능 이어폰 어셈블리는, 사용자의 귀에 착용되는 이어 커플러; 프레임 하부에 위치한 터미널 플레이트 상에 제 1 전극 단자를 포함하고 외주 면을 따라 공기가 인출되는 복수 개의 방출구가 형성된 스피커 유닛; 상기 스피커 유닛 상부에 결합되는 헤드 커플러 및 상기 이어 커플러의 하부에 결합되는 프론트 헤드의 이중 결합구조로 이루어져, 상기 프론트 헤드가 상기 헤드 커플러에 360도 회전 가능하게 결합되되 상기 프론트 헤드와 헤드 커플러 각각에 형성된 음향 누설공이 상기 프론트 헤드의 회전에 의하여 개폐되는 헤드 유닛; 결합 수단을 통해 상기 스피커 유닛의 하부에 결합되는 리어 커플러; 상기 리어 커플러를 통해 상기 스피커 유닛과 360° 회전 가능하게 결합되되, 탄성력을 보유한 플렉시블 소자로 이루어져 압축 방식으로 상기 제 1 전극단자와 전기적 밀착 접촉을 이루는 제 2 전극단자를 포함하는 전극 결합 유닛; 음성 신호를 전달하는 케이블을 수용한 코드 와이어의 단부에 상기 제 2 전극 단자와 전기적으로 결합하는 제 3 전극 단자를 포함하여, 상기 전극 결합 유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 케이블 어셈블리;로 구성되어, 상기 음향 누설공의 개폐를 통해 공기량을 제어함으로 상기 스피커 유닛에서 생성된 음향의 주파수 대역을 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

다기능 이어폰 어셈블리{MULTI-FUNCTIONAL EARPHONE ASSEMBLY}

도 1은 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 개략적인 작동 구성을 도시한 예시 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 외형 구조를 도시한 평면도, 정면도 및 배면도.

도 3은 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 전체적인 결합 구조를 도시한 측단면도.

도 4는 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 주요 구성을 분해한 분해 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 헤드 유닛의 구체적 구성을 도시한 평면도, 정면도, 단면도 및 배면도.

도 6은 본 발명에 따른 프론트 헤드의 구체적 구성을 도시한 평면도, 정면도, 단면도 및 배면도.

도 7은 본 발명에 따른 헤드 커플러의 구체적 구성을 도시한 평면도, 정면도, 단면도 및 배면도.

도 8a는 본 발명에 따른 스피커 유닛의 구체적 구성을 도시한 평면도, 단면도 및 배면도.

도 8b는 터미널 플레이트에 형성된 제 1 전극 단자를 도시한 평면도 및 배면 도

도 9는 본 발명에 다른 공명 하우징의 구체적 구성을 도시한 단면도.

도 10은 본 발명에 따른 리어 커플러의 구체적 구성을 도시한 평면도, 정면도 및 단면도.

도 11은 본 발명에 따른 전극 코드 유닛과 와이어 어셈블리의 결합 구성을 도시한 외형도 및 단면도.

도 12는 본 발명에 따른 전극 결합 유닛의 구체적 구성을 도시한 단면도.

도 13은 본 발명에 따른 케이블 어셈블리의 특정 구성을 도시한 단면도.

도 14는 본 발명에 따른 케이블 어셈블리의 특정 구성을 도시한 단면도.

도 15는 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 사용자 착용 상태 및 공기 흐름을 도시한 예시도.

도 16은 본 발명에 따른 음향 누설공 개방 정도에 따라 변화하는 주파수 특성 그래프.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 이어 커플러 70: 상부 결합기

20: 헤드 유닛 72: 결합 돌기

30: 프론트 헤드 80: 케이블 어셈블리

32: 디퓨저 81: 코드 와이어

35: 제 1 이탈방지 결합구 82: 몰딩 가이드

36: 제 2 음향 누설공 83: 심선

40: 헤드 커플러 84: 케이블 접합부

42: 제 1 음향 누설공 85: 제 3 전극단자

43: 결합 리브 100: 스피커 유닛

45: 완충 쿠션 120: 제 1 진동부

50: 리어 커플러 130: 프레임

51: 유니버셜 결합돌기 140: 제 2 진동부

60: 전극 결합 유닛 143: 마그넷

62: 제 2 전극 단자 150: 터미널 플레이트

65: 제 2 전극단자 결합구 190: 댐퍼

67: 하우징 200: 공명 하우징

68: 결합홈 204: 공명 스페이스

본 발명은 다기능 이어폰 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 플렉시블 접촉 전극 및 각 구성의 탈착식 결합을 통해 조립 및 분해의 용이성을 증가하여 디자인 변화 및 수리가 편리하고, 이어폰을 구성하는 각 유닛이 자유로이 회전됨으로 편의적 사용 상태 보장과 음향 조절의 용이한 실현성을 구현함과 동시에 우수한 음향 발현을 보장하는 고성능 및 다기능 이어폰 어셈블리에 관한 것이다.

이어폰은 이어폰 리서버의 약칭으로, 일반적으로 크리스탈 소자의 압전 효과를 이용한 크리스탈 리시버와 보이스코일에 음성전류를 흘려 진동판을 작동시키는 마그네틱 리시버로 나누어지며, 타인에게 방해를 주지 않으면서 휴대용 카세트나 MP3 플레이어 내지 기타 음향 발생 단말기 등에서 출력되는 각종 음향을 들을 수 있도록 구현한 장치로서 휴대가 간편하면서도 음성 출력이 원활하도록 사용자의 귓구멍에 삽입하는 형태로 형성이 된다.

이어폰의 일반적인 구조는 이어폰의 본체를 이루는 케이스의 내부에 전선과 납땜 방식으로 결합되는 회로기판이 형성이 되고, 상기 회로기판의 상부로 진동판의 떨림에 의하여 음향이 출력되는 스피커 유닛이 결합되며, 진동판의 상면으로 진동판 보호를 위한 보호망이 링 형상의 클립에 의하여 결합이 되는 방식으로 이루어져 있다.

또한, 현재 유행하는 커널형 이어폰은 밀폐형 이어폰이라고 명명되기도 하는데, 이어 커플러가 돌출 형태를 가지고 있어 이 이어 커플러가 사용자의 귀속에 깊숙이 착용되므로 차음성이 좋다는 특성을 가지고 있다.

현재, 상당히 다양한 종류와 기능을 가진 이어폰이 출시되어 있는 상황인데 이러한 이어폰의 품질을 결정할 수 있는 요소는 다양하나 무엇보다 훌륭한 음질을 발현하면서 디자인이 우수하고 착용감이 편리한 특성을 가졌는지 여부로 결정된다고 할 수 있을 것이다.

그런데, 현재 전극의 납땜 방식에 의한 이어폰 구조는 전극과 연결된 케이블 이 쉽사리 단선이 되는 단점이 있고 단선 이후 케이블 연결 및 수리가 용이하지 않을 뿐 아니라, 스피커 유닛과 케이블이 납땜에 의해 일체형으로 연결되어 있는 방식을 취하다 보니 케이스가 결과적으로 스피커 유닛에 완전 고정이 되는 것과 다름이 없어 다양한 디자인으로 도출될 수 있는 케이스의 교환이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

더불어 진동판에서 중저음 영역 주파수의 발현과 저음 영역 주파수의 발현이 하나의 진동판을 기준으로 상하 발현되는 역 위상으로 발현 방식을 취하고 있는 경우가 많기 때문에 음향 상쇄에 의한 음향 손실이 크고 음질이 떨어지며 역 위상으로 발현된 저음 관련 음향은 외부로 유출될 소지가 있어 주변에 소음이 발생되는 악 영향을 미칠 수 있는 문제점이 존재하고 있었다.

종래의 스피커 유닛 기술을 큰 항목으로 분류하면 단일 유닛기술, 유닛이 탑재되는 시스템 기술로 구분할 수 있다.

단일 유닛 기술에는 일렉트로 다이나믹, 일렉트로 마그네틱, 일렉트로 캐패시티, 리버스 피에조, 이온등의 다섯 가지 구조 이론이 존재하고, 시스템 기술에는 하우징 기술인 캐비넷 박스 기술과 내부의 필터 등의 회로, 그리고 음향 임피던스 제어 기술로 구분된다.

상기 유닛 기술 중 가장 큰 비중으로 그리고 다양하게 사용되는 기술은 일렉트로 다이나믹 기술이며, 리버스 피에조 이론에 기초해 초음파의 도플러 효과를 활용한 초지향성 유닛과 불소화 필름에 표면 개질시킨 필름 형 유닛 등이 2003년 이후에 활발하게 개발되고 있다.

그 중 주목할 만한 종래 기술로는 일렉트로 다이나믹 이론에 기초한 진동기능스피커와 도 2의 2-way 스피커가 있는데 이러한 기술에서의 스피커 유닛은 매우 소형이므로 다이나믹 오린 상 저음의 발현이 매우 어렵다는 단점을 가지고 있고, 우수한 저음 발현을 위하여 진동판의 두께를 매우 얇게 처리하는 방식이 도출되나 이 경우 진동판 불량률이 높아지고 대 음량의 재현 시 음향이 일그러지는 치명적인 약점을 가지고 있다는 지적이 있었다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 스피커 유닛을 포함하는 이어폰 어셈블리의 각 구성을 탈부착이 가능한 조립형으로 구성함과 동시에 전극 연결 방식을 납땜 방식이 아닌 플렉시블 전극에 의한 접촉식 방법을 취하여 이어폰의 각 구성이 편리하게 조립, 분해가 가능한 이어폰 어셈블리를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 헤드 유닛 및 리어 커플러, 전극 결합 유닛 간의 자유로운 회전 가능한 결합 방식에 의하여 케이블의 꼬임 방지, 케이블 위치를 자유로이 설정하는 등의 사용상의 편의성을 증강하고 이어폰 자체의 유연성을 강화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 음향 누설공과 관통공의 역 위상 공기 흐름을 이용하여 외부로 소음이 유출되는 문제를 확실히 차단하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 음향 누설공의 개방 상태를 자유로이 조절하여 음향의 질감과 특성을 편리하게 조절할 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리는, 사용자의 귀에 착용되는 이어 커플러(10); 프레임(130) 하부에 위치한 터미널 플레이트(150) 상에 제 1 전극 단자(151)를 포함하고 외주 면을 따라 공기가 인출되는 복수 개의 방출구(173)가 형성된 스피커 유닛(100); 상기 스피커 유닛(100) 상부에 결합되는 헤드 커플러(40) 및 상기 이어 커플러(10)의 하부에 결합되는 프론트 헤드(30)의 이중 결합구조로 이루어져, 상기 프론트 헤드(30)가 상기 헤드 커플러(40)에 360° 회전 가능하게 결합되되 상기 프론트 헤드(30)와 헤드 커플러(40) 각각에 형성된 음향 누설공(36,42)이 상기 프론트 헤드(30)의 회전에 의하여 개폐되는 헤드 유닛(20); 결합 수단을 통해 상기 스피커 유닛(10)의 하부에 결합되는 리어 커플러(50); 상기 리어 커플러(50)를 통해 상기 스피커 유닛(10)과 360° 회전 가능하게 결합되되, 탄성력을 보유한 플렉시블 소자로 이루어져 압축 방식으로 상기 제 1 전극단자(151)와 전기적 밀착 접촉을 이루는 제 2 전극단자(62)를 포함하는 전극 결합 유닛(60); 음성 신호를 전달하는 케이블을 수용한 코드 와이어(81)의 단부에 상기 제 2 전극 단자(62)와 전기적으로 결합하는 제 3 전극 단자(85)를 포함하여, 상기 전극 결합 유닛(60)에 탈부착 가능하게 결합되는 케이블 어셈블리(80);로 구성되어, 상기 음향 누설공(36,42)의 개폐를 통해 공기량을 제어함으로 상기 스피커 유닛(100)에서 생성된 음향의 주파수 대역을 조절하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 개략적인 작동 구성을 도시한 예시 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 외형 구조를 도시한 평면도, 정면도 및 배면도이다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 전체적인 결합 구조를 도시한 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 주요 구성을 분해한 분해 단면도이다.

도 1 내지 4를 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리는 이어커플러(10), 헤드 유닛(20), 스피커 유닛(100), 리어 커플러(50), 전극 결합 유닛(60), 케이블 어셈블리(80)로 이루어져 있고, 이러한 각 구성은 납땜 방식이 아닌 요철 결합식으로 탈부착 가능하게 조립이 가능하다.

이어 커플러(10)는 사용자(청취자) 귀속에 삽입되어 고통을 수반하지 않고 편안한 상태로 음향을 청취할 수 있음과 동시에 외부 소음으로부터의 차단성을 보장하는 인체 공학적 디자인을 가진 것으로, 유연성 합성수지 재질로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

헤드 유닛(20)은 이어 커플러(10)와 스피커 유닛(100) 중간에 위치하는 구성 으로서, 크게 프론트 헤드(30)와 헤드 커플러(40)로 구성이 되어 자체적인 회전 상태를 보장하고 음향 누설공(36,42)의 차폐로 인한 주파수 특성 조절 역할을 하는 것이다.

스피커 유닛(100)은 음향을 발현하는 중추적인 역할을 담당하는 것으로, 마그넷과 보이스 코일 및 진동부로 이루어진 공지의 스피커 유닛으로 이루어지는 것이 가능하나, 이 외에 본 발명 특유의 구조를 가지도록 하여 보다 강화된 음향을 발현할 수 있도록 한다. 이러한 스피커 유닛(100)은 크게 프레임(130)과 공명 하우징(200)으로 이루어지는 것도 가능하다.

리어 커플러(50)는 스피커 유닛(10)과 전극 결합 유닛(60) 사이에 위치하는 구성으로, 역시 자체 회전 방식에 의하여 전극 결합 유닛(60)에 구비된 케이블의 위치를 적재적소에 위치할 수 있는 탄력성을 부여한다.

전극 결합 유닛(60)은 플렉시블 전극 단자(제 2 전극 단자)를 구비하고 이 전극이 탄성 접촉 방식에 의하여 터미널 플레이트(150)의 다른 단자(제 1 전극 단자)와 연결 가능하도록 하여 전극 결합 유닛(60)이 회전된다 하더라도 스피커 유닛(100)에 음성 신호를 전달하는데 문제가 없도록 구성되어 있고, 기타 디자인을 가미하기 위한 결합기(70,71)가 탈부착 가능하게 결합이 될 수 있다.

케이블 어셈블리(80)는 음향 발생 단말기의 음성 신호를 전달하는 케이블 및 전극 단자를 구비하여 전극 결합 유닛(60)에 안정적으로 음성 신호를 전달하고 케이블의 늘어남 및 꼬임을 방지할 수 있는 수단을 구비하고 있는 구성이다.

도 4를 참조하면, 상기 간단히 언급한 이어 커플러(10), 헤드 유닛(20), 스 피커 유닛(100), 리어 커플러(50), 전극 결합 유닛(60), 케이블 어셈블리(80)가 순차적으로 결합이 되는 것을 알 수 있다.

특히 도 1, 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 외형은 커널형 이어폰 구조 형태를 취하고 있음을 알 수 있는 바, 물론 이러한 이어폰의 외형적인 형태는 이에 한정되는 것은 아니고 이어 커플러 등의 형태를 다양하게 변경하여 기타 구조로 변경이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 주요 특성 중 하나는 일단 헤드 유닛(20)이 스피커 유닛(100)에 360° 회전 가능하게 결합이 되고, 더불어 리어 커플러(50)를 통해 전극 결합 유닛(60)이 스피커 유닛(100)에 360° 회전 가능하게 결합이 되어 사용상의 편의성을 증가할 수 있다는 것이여, 이에 대한 원리 및 각 구성의 의의와 구성 간의 결합 관계는 후속 도면을 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 헤드 유닛(20)의 구체적 구성을 도시한 평면도, 정면도, 단면도 및 배면도이다.

도 1, 3 및 5를 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 헤드 유닛(20)은 프론트 헤드(30)와 헤드 커플러(40)로 이루어져 있다. 헤드 유닛(20)은 이어 커플러(10)와 스피커 유닛(100)의 결합 관계를 보장할 뿐 아니라, 프론트 헤드(30)가 회전됨으로 인하여 음향 누설공(36,42)의 개방 및 차단을 이룸으로 음향의 주파수 특성을 변경할 수 있는 기능을 수행한다.

도 5를 보아 구체적으로 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 헤드 유닛(20)은 대 략적으로 뒤집어진 콘 형상, 즉 역 깔때기 형으로 형성된 전체 형상에서 일정 직경을 가지고 종 방향으로 하방 연장되다가 하방에서 반원형으로 벌어지는 프론트 헤드(30)의 반원형 부위 외측으로 헤드 커플러(40)가 결합되어 있는 구조를 가지고 있다.

도 6은 본 발명에 따른 프론트 헤드(30)의 구체적 구성을 도시한 평면도, 정면도, 단면도 및 배면도이다.

도 6을 참조하면, 헤드 유닛(20) 중 프론트 헤드(30)는 상기 언급하였듯이 종 방향 연결 라인 및 역 깔때기 형상을 조합한 형상으로 형성되어 있는 바, 종 방향 연결 라인은 내부가 중공 구조로 이루어져 있어 이로써 음향이 외부로 방출되며 이를 음향 방출구(31)라고도 한다.

음향 방출구(31)의 내부 공간에는 종 방향을 따라 일정 길이 연장 형성된 디퓨저(32)가 장착되어 있다. 상기 디퓨저(32)는 음향의 확산/ 분산 역할을 하는 요소로서 특히 고음 영역의 기복을 평탄하게 하여 균일한 확산 성질을 가지도록 고음역을 발현하는 기능을 수행한다.

음향 방출구(31)의 상단에는 이물질의 유입 방지 및 상기 디퓨저(32)의 음향 확신을 보조하는 음향 확산포(33)가 장착되어 있다.

음향 방출구(31)의 외벽을 살펴보면, 일자 형태로 곧게 뻗은 것이 아니라 일정 부위에서 다른 부위보다 직경이 작도록 함입 구성된 부분이 존재하는 것을 알 수 있으며, 이 부분을 이어 커플러 결합구(34)라 명명하고 상기 이어 커플러 결합 구(34)에 이어 커플러(10)의 종단이 끼움 결합이 된다.

종 방향의 연장 라인과 반원 형상 부분의 경계 부위에는 외측으로 돌기 형태로 돌출된 단턱이 형성되어 있는데 이를 제 1 이탈 방지 결합구(35)라 하고, 상기 제 1 이탈 방지 결합구(35)를 경계로 하여 그 하측 부위 표면상으로 헤드 커플러(40)의 상단이 끼움 결합이 된다.

즉, 제 1 이탈 방지 결합구(35)는 프론트 헤드(30)에 결합된 헤드 커플러(40)가 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 기능을 수행하고, 더불어 걸림 작용에 기하여 상기 이탈 방지 결합구(35)를 중심으로 프론트 헤드(30)가 회전이 되는 회전 중심의 역할도 수행한다.

프론트 헤드(30)의 하부, 즉 반원형 구조의 횡 방향 일 측으로 제 2 음향 누설공(36)이 형성되어 있다. 이 제 2 음향 누설공(36)은 프론트 헤드(30)의 하부 외주 면을 따라 일정 길이로 곡률지게 연장 되어 있으며, 보다 바람직하게는 좌우 대칭 형태로서 2개가 형성이 되어 있다.

도 7은 본 발명에 따른 헤드 커플러(40)의 구체적 구성을 도시한 평면도, 정면도, 단면도 및 배면도이다.

도 7을 보아 알 수 있듯이, 헤드 커플러(40)는 상면이 횡 방향으로 절개된 원추형 플레이트 구조를 취하고 있는 바, 상면에는 프론트 헤드 결합구, 즉 음향 방출구(41)가 형성되어 있고, 내주 면을 따라 프론트 헤드(30)의 제 1 이탈 방지구(35) 하측에 끼움 결합이 되며 이러한 결합 관계에 의하여 프론트 헤드(30)가 헤드 커플러(40)의 지지 하에 360° 회전이 될 수 있는 방식을 따르게 된다.

헤드 커플러(40) 역시 내측이 중공 구조로 이루어져 음향이 외부로 전달되는데 지장이 없도록 이루어져 있으며, 하단에는 스피커 유닛(100)과 결합을 위한 결합 리브(43)가 형성되어 있고, 상부에는 외주 면을 따라 역시 상기 제 2 음향 누설공(36)과 상응한 길이로 좌우 대칭으로 2개의 제 1 음향 누설공(36)이 형성되어 있다.

즉, 음향 누설공은 헤드 커플러(40)의 제 1 음향 누설공(42)과 프론트 헤드(30)의 제 2 음향 누설공(36)의 조합으로 이루어져 프론트 헤드(30)의 회전에 따라 음향 누설공(36,42)의 개방 상태를 조절할 수 있게 된다.

상기 음향 누설공(36,42)은 그 개방 상태에 따라 저음 영역의 변환 이득을 사용자 스스로 제어하도록 하여 다양한 음향 패턴을 창출하는 기능을 구현하며 이는 구체적으로 하기에서 좀 더 설명하기로 한다.

헤드 커플러(40)와 스피커 유닛(100) 상부와의 접촉 부위 사이에는 스피커 유닛(100)의 보호 및 충격으로부터 완충 작용을 하는 완충 쿠션(45)이 위치하고 있다.

도 8a는 본 발명에 따른 스피커 유닛(100)의 구체적 구성을 도시한 평면도, 단면도 및 배면도이고, 도 8b는 터미널 플레이트(150)에 형성된 제 1 전극 단자(151)를 도시한 평면도 및 배면도이다.

도 8a를 참조하면, 본 발명에 따른 스피커 유닛(100)은 진동부의 진동에 의 하여 음향을 발현하는 기능을 담당하는 것으로, 도시되지는 않았으나 상하 단에 돌기 형태의 결합부를 구비하여 이에 각각 헤드 유닛(20)과 리어 커플러(50)가 결합되도록 하고 내부 구성은 공지된 스피커 유닛을 채택하는 것도 무방하나 보다 훌륭한 음향 발현을 위하여, 본 발명에 따른 스피커 유닛(10)은 중앙의 보이스 코일(123), 마그넷(143)과 이를 둘러싼 요크(144)를 중심으로 상부에는 고음 및 일정 수준의 중음 발현을 위한 제 1 진동부(120)가 형성되어 있고, 하부에는 저음 발현을 위한 제 2 진동부(140)가 형성되어 있다.

각 진동부의 측부에는 요철 형태의 에지(122,147)가 각각 형성되어 있으며, 프레임(130)의 종 방향을 따라 상부에는 제 1 방출구(171)가 형성되어 있고, 프레임(130)의 내주면 둘레를 따라 방사형으로 제 2 방출구(172)가 복수 개 형성되어 있으며, 프레임(130)의 측 방향으로는 제 3 방출구(173)가 방사형으로 복수 개 형성되어 있다.

또한, 프레임의 하단에는 제 2 진동부(140)와 일정 거리를 둔 상태에서 제 1 전극 단자(151)가 형성되어 있는 터미널 플레이트(150)가 장착되어 있다.

도 8b를 참조하면, 제 1 전극 단자(151)는 중심에 양극 전극 패턴(151a)을 형성하고 일정 거리를 두고 그 외측으로 음극 접속 패턴(151b)을 형성하여 극의 분리를 이루며, 음극 전극 패턴(151b)에서 외측으로 연결된 보이스 코일 음극 접합부(153)를 구비하고 있어 동일 극 연결을 보장하고, 양극의 경우 터미널 플레이트(150) 배면에서는 보이스 코일 양극 접합부(152)가 양극 전극 패턴(151a)과 떨어져 있되 평면(상면)에서는 서로 연결되어 있을 뿐 아니라 각각 형성된 통공(154)을 통해 동일 극 연결을 보장하는 방식을 취하고 있다.

더불어, 제 1 진동부(120)의 하면 및 제 2 진동부(140)의 상면에는 댐퍼(190)가 장착되어 있다. 댐퍼(190)는 제 1, 2 진동부(120,140)에서 음향 발생을 위해 진동이 발생하여 제 1, 2 에지(122,147)로 진동이 전달될 때 진동 상태가 일그러지는 현상을 방지하는 기능을 수행한다.

이러한 스피커 유닛(100)의 작용을 간단히 설명하면, 제 3 관통구(173)를 통해 스피커 유닛(100)으로 공기가 유입되고 특히 제 2 진동부(140)에서 저음 발현을 위해 진동이 이루어지는 경우 이를 터미널 플레이트(150) 상부 공간으로 수렴한 다음 터미널 플레이트(150)에 의한 반사로 제 2 방출구(172)를 통해 상 방향으로 전달하고 최종적으로 제 1 방출구(171)를 통해 외부로 유출하도록 하여, 결론적으로 저음이 중음, 고음과 동 위상으로 발현됨으로 저음의 손실 없이 저음 발현이 탁월해지는 효과를 가지도록 한다.

도 9는 본 발명에 따른 공명 하우징(200)의 구체적 구성을 도시한 단면도이다.

스피커 유닛(100)은 도 8에 의한 단일 프레임 구조 자체로 이루어지는 것도 가능하나, 보다 탁월한 저음의 발현을 위하여 프레임(130)을 추가적으로 감싸는 방식, 즉 프레임(130)을 수용하는 공명 하우징을 추가로 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 공명 하우징(200)은 내부에 스피커 유닛의 프레임(130)을 포함할 수 있는 원통형 케이스 형태로 이루어져, 상단에 돌기 형태의 결합부(201)를 구비하여 상측으로 헤드 유닛(20)(구체적으로는 헤드 커플러의 결합 리브)이 결합이 되고, 하단에는 내주 면을 따라 복수 개의 돌기가 돌출되어 있는 조합으로 이루어진 결합 가이드(202)가 설치되어 이를 통해 하 측에서 리어 커플러(50)와 결합이 된다.

또한, 외주 면을 따라 방사형으로 복수 개로서 관통공(203)이 형성되어 있고, 내부에서는 프레임(130)과 일정 이격 공간이 발생하도록 하는데 이를 공명 스페이스(204)라 한다.

상기 공명 하우징(200)은 헤드 유닛(20), 리어 커플러(50), 스피커 유의 프레임(130)을 탑재 내지 결합하여 본 발명의 핵심 구성에 대한 조합을 주도하는 역할을 할 뿐 아니라, 공명 스페이스(204)를 통해 특히 저음 공진 영역 부근에서 공기 흐름을 압축 피드백하여 에어 댐핑을 구현함으로써 저음 영역의 박진감 강화와 중음 영역의 여운감을 증대하는 기능을 제공한다.

더불어, 관통공(203)은 프레임(130) 내로의 공기 입출 역할을 할 뿐 아니라, 공기 유입 시에 상기 음향 누설공(36,42)에서 방출되는 공기와 역 위상을 이루게 되어 사용자에게 전달되는 음향 이외에 외부로 누출된 음향을 자연 상쇄 처리함으로 외부 유출 소음의 최소화를 구현할 수 있는 특성을 제공한다.

도 10은 본 발명에 따른 리어 커플러(50)의 구체적 구성을 도시한 평면도, 정면도 및 단면도이다.

리어 커플러(50)는 외주 면을 따라 복수 개의 돌기 조합으로 이루어진 유니 버셜 결합 돌기(51)가 상하 단에 형성이 되어 상부에는 공명 하우징(200)의 결합 가이드(202)가 결합이 되고, 하부에는 전극 결합 유닛(60)이 결합이 된다.

이러한 유니버셜 결합 돌기(51)는 손쉬운 이어폰의 조립 및 분해를 도모할 뿐 아니라 전극 결합 유닛(60)과 스피커 유닛(100), 구체적으로는 공명 하우징(200) 서로가 360° 회전을 이룰 수 있는 기저를 제공한다.

이처럼, 전극 결합 유닛(60)이 상기 리어 커플러(50)에 의하여 회전이 되는 방식이 유익한 이유는 이어폰 케이블의 꼬임 현상을 방지할 수 있고 사용자의 선택에 따라 케이블의 위치를 적재적소에 위치하도록 하는 것이 가능하다는 특성을 제공하기 때문이다.

도 11은 본 발명에 따른 전극 코드 유닛(60)과 케이블 어셈블리(80)의 결합 구성을 도시한 외형도 및 단면도이다.

도 3 및 11을 참조하면, 본 발명에 이어폰 어셈블리는 각 구성 모두가 분해, 조립될 수 있는 편의성 있는 구조를 취하고 있는 바, 특히 보이스 코일 와이어의 연장선인 케이블에서 스피커 유닛(100)으로 음성 신호의 연결을 이루는 전극 단자가 접촉식으로 연결되는 특이한 구조를 취하고 있음을 알 수 있다.

이러한 접촉식 전극 단자 결합을 위하여, 본 발명에 따른 전극 결합 유닛(60)은 스피커 유닛(100)의 제 1 전극 단자(151)와 케이블을 연결하는 복수 개의 전극 단자 간의 용이한 결합을 유도하는 공간 및 구조를 제공하는 역할을 하며, 케이블 어셈블리(80)는 전극 결합 유닛의 전극단자와 별도로 연결이 되는 전극단자를 포함함과 동시에 케이블을 내부에 보호하는 기능을 수행한다.

도 12는 본 발명에 따른 전극 결합 유닛(60)의 구체적 구성을 도시한 단면도이다.

전극 결합 유닛(60)은 내부 공간을 구비하여 일자 형상으로 형성된 하우징(67)과 상기 하우징(67)의 일 측에서 일정 각을 가지고 외측으로 돌출되되 역시 내부에 복수 공간을 가지는 체결부(61)로 이루어져 있다.

먼저 체결부(61)의 구성을 살펴보면, 체결부(61)의 상부는 상기 리어 커플러(50)의 직경에 상응하는 원형 구조를 가지고 있되 외면에서부터 내측으로 함입된 2개의 리세스, 즉 제 2 전극단자 결합구(63) 및, 제 2 전극 단자(62)가 제 1 전극 단자(151)와 접촉할 경우 일 측으로 쏠리는 현상을 방지하도록 제 2 전극 단자(62)와 동일 높이로 돌출되어 있는 밸런스 가이드(61a)를 구비하고 있고, 체결부(61)의 상부 외주 면에는 단턱 형식의 제 2 이탈방지 결합구(65)가 형성되어 있다.

또한, 제 2 전극단자 결합부(63)의 하부에는 제 3 전극단자(85)가 위치하도록 일정 공간이 형성되어 있는데, 이를 제 3 전극단자 결합부(64)라 하고, 상기 제 3 전극단자 결합부(64)의 하부에서 하우징(67)의 내부 공간까지 이어진 공간을 제 3 전극단자(85)가 유도되는 공간의 의미로서 제 3 전극단자 인출부(66)라 한다.

하우징(67)의 상부 및 하부는 단턱에 의하여 중앙 부위보다 직경이 약간 작게 이루어져 있는데, 상하부의 외벽에는 일정 수의 결합 홈(68)이 형성되어 있고 하부의 내측 공간에는 돌출 형식의 당김 방지 가이드(69)가 형성되어 있다.

제 2 이탈 방지 결합구(65)는 그 주변으로 리어 커플러(50)의 유니버셜 결합 돌기(51)가 기움 결합되도록 하여 리어 커플러(50)를 기준으로 전극 결합 유닛(60)이 360° 회전되도록 하는 역할을 담당하는 것으로서, 이 작용 및 구조는 제 1 이탈 방지 결합구(35)와 유사한 방식을 따른다.

또한, 제 2 전극 단자 결합구(63)는 제 2 전극 단자(62)가 결합되는 공간으로 이러한 제 2 전극 단자(62)는 전극 결합 유닛의 상면에서 제 2 전극 단자 결합구(63)를 통해 결합이 가능하고, 제 3 전극 단자 결합구(64)는 각각 제 3 전극단자(85)가 위치하는 공간이며 이러한 제 3 전극 단자(85)는 케이블 어셈블리(80)에 장착되어 제 3 전극단자 인출부(66)를 통해 제 3 전극 단자 결합구(64)로 진입이 가능하다.

더불어, 하우징(67)의 상하 외벽에는 각각 상부 결합기(70)와 하부 결합기(71)가 결합이 가능하다.

상부 및 하부 결합기(70,71)는 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 장식적인 기능을 강화하기 위한 것으로 하우징(67)에서 탈부착이 가능하도록 결합이 되며, 구체적으로 하우징(67) 외벽에 형성된 결합홈(68)과 상부/하부 결합기(70,71)의 내측에 형성된 결합돌기(72) 간의 결합에 의하여 결합 관계가 달성된다. 특히, 하부 결합기(71)는 케이블 어셈블리(80) 외주 면을 통하여 하우징(67)의 하부에 결합이 된다.

상기 상부/하부 결합기(70,71)는 도면에 도시된 형상 이외에 다양한 디자인으로 형성되는 것이 가능하여, 유행 및 디자인에 민감한 젊은 사용자의 기대감을 충족할 수 있고 또한 색상 역시 자유로이 변경이 가능하여 여러 디자인을 창출할 수 있도록 하는 특성을 제공한다.

제 2 전극 단자(62)는 터미널 플레이트(150)의 제 1 전극단자(151)와 접촉하여 케이블의 커넥팅 관계(전기적 접점 관계)를 이루도록 하는 중간 단자 역할을 하는 바, 스피커 유닛(100)에 리어 커플러(50) 및 전극 결합 유닛(60)이 결합될 경우 제 2 전극 단자(62)는 밀착 결합력에 의하여 일정 부분 압축하여 제 1 전극 단자(151)와 압축 결합을 한다.

즉, 제 2 전극 단자(62)는 일정한 탄성력 및 복원력을 보유한 플렉시블 소자 또는 스프링으로 이루어져 있어 제 1 전극 단자(151)와 상당히 유연한 관계에서 접촉을 달성할 수 있으며, 터미널 플레이트(150) 배면 상에서 중심부근에 위치한 제 1 전극 단자(151)의 양극 전극 패턴(151a)에는 제 2 전극 단자 중 양극 단자(62a)가 접촉하여 있고 제 1 전극 단자(151)의 양극 전극 패턴(151a) 주변에 위치한 음극 전극 패턴(151b)에는 역시 제 2 전극 단자 중 음극 단자(63b)가 접촉할 수 있다.

이로써, 스피커 유닛(100) 내지 전극 결합 유닛(60)이 회전된다 하더라도 양극 단자(62a) 내지 양극 전극 패턴(151a)을 중심으로 음극 전극 패턴(151b)의 둘레를 따라 음극 단자(62b)가 회전되면서 계속적으로 접촉 상태를 유지하기 때문에 스피커 유닛(100)(또는 전극 결합 유닛)의 회전과 상관없이 제 1, 2 전극 단자(151,62)는 안정적인 접촉 관계를 유지할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 케이블 어셈블리(80)에 제 2 전극 단자(62)와 하부 결합기(71)가 결합되는 상태를 도시한 단면도이고, 도 14는 본 발명에 따른 케이블 어셈블리(80)에 제 3 전극 단자(85)가 결합되는 상태를 도시한 단면도이다.

도 3, 13, 14를 참조하면, 본 발명에 따른 케이블 어셈블리(80)는 종단에 플러그(미도시)가 설치되어 음향 발생 단말기에서부터 음성 신호를 케이블을 통해 전달하는 기능을 갖는 것으로, 일직선으로 길게 연장되어 내부에 케이블을 수용한 코드 와이어(81) 및 상기 코드 와이어(81)의 종단에서 계속 연장이 되되 올록볼록하게 돌출 처리되어 연장되는 몰딩 가이드(82), 심선(83), 케이블 접합부(84), 제 3 전극 단자(85)로 이루어져 있다.

몰딩 가이드(82)는 전극 결합 유닛(60)의 당김 방지 가이드(69)와 끼움 결합되는 것으로, 피치 못할 외력에 의하여 케이블 어셈블리(80)가 전극 결합 유닛(60)에서 불필요하게 이탈되거나 갑작스러운 외력에 의하여 케이블이 끊어지는 현상을 방지하는 역할을 한다.

더불어 케이블 어셈블리(80)의 몰딩 가이드(82) 선단에 위치한 심선(83)은 양극, 음극 심선(83a,83b)으로 나뉘어져 있고, 케이블을 접합하는 역할을 하는 케이블 접합부(84)도 역시 양극과 음극을 구분지어 양극 접합부(84a)와 음극 접합부(84b)로 구분 구성되어 있다.

제 3 전극 단자(85)는 역시 양극과 음극의 전극 패턴(85a,85b)으로 구분되어 각각 제 2 전극 단자(62)와 각 극끼지 접촉이 된다. 제 3 전극 단자(85)의 양극 및 음극 전극 패턴(86,87) 역시 제 1 단자와 유사한 방식으로 극 설정이 되어 있고 더 불어 통공(88)을 구비하여 전극 연결 관계를 보장할 수 있다.

제 2, 3 전극 단자(62,85)의 접촉 관계는 제 3 전극단자(85)가 이어폰의 사용 중 교체할 필요가 없다는 가정이라면 접촉성을 보장하기 위하여 도면에 도시되지는 않았으나 제 2, 3 전극 단자(62,85) 주변에 패스너를 체결하는 등으로 서로 고정 밀착하는 방식을 취하는 것도 가능하다.

도 15는 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리의 사용자 착용 상태 및 공기 흐름을 도시한 예시도이고, 도 16은 본 발명에 따른 음향 누설공(36,42) 개방 정도에 따라 변화하는 주파수 특성 그래프이다.

도 15를 참조하면, 사용자가 본 발명에 따른 이어폰 어셈블리를 귀에 착용한 상태에서 화살표 부호를 통하여 공기 및 음향의 진행되는 흐름을 알 수 있다.

스피커 유닛(100)에서 사용자의 귀 방향으로 진행되던 음향은 귀 진입 입구 부위에 형성되어 있는 제 1, 2 음향 누설공(42,36)을 통하여 일부 외부로 방출이 된다. 방출이 된 음향은 외부를 향하여 진행이 되다가 프레임(130)의 제 3 관통구(173) 또는 공명 하우징(200)의 관통공(203)으로 유입이 된다.

다시 말해, 음향 누설공(36,42)과 제 3 관통구(173)(공명 하우징의 관통공)에서의 공기 흐름은 서로 반대 방향, 즉 역 위상 상태이므로 귀 밖으로 유출되는 음향의 일부는 별도의 회로적 신호 처리에 의존하지 않고서도 상쇄되어 자연적으로 소멸될 수 있다. 따라서 이러한 역 위상 관계의 음향 누설공(36,42)과 제 3 관통구(관통공)의 작용에 의하여 대 음량의 음악 청취 중에도 종래 이어폰에 비하여 현 저히 주변에 전달되는 소음이 감소되는 특성을 가지게 된다.

더불어, 프론트 헤드(30)의 회전에 의하여 음향 누설공(36,42)은 완전 개방, 일부 개방, 전면 패쇄 상태를 손쉽게 조작할 수 있는 바, 도 16을 참조하면 음향 누설공(36,42)을 완전 개방하였을 때보다 일부 개방 및 전부 패쇄 상태를 이루었을 때 저음 영역의 음향 에너지가 감소하는 것을 알 수 있으며, 이러한 그래프를 통하여 음향 누설공(36,42)의 개방 상태를 조절함으로써 저음 영역 음향 에너지의 강도를 조절할 수 있다는 사실을 유추할 수 있다.

즉, 음향 누설공(36,42)은 외부 소음 억제 작용을 할 뿐 아니라, 저음의 박진감 내지 강도를 조절할 수 있는 이중적인 기능을 제공하는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다기능 이어폰 어셈블리의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다기능 이어폰 어셈블리에 따르면,

1) 이어폰 어셈블리의 각 구성을 접착제 내지 납땜에 의하여 연결하지 않아 결합의 유연관계를 가질 수 있고 분해/ 조립/수리가 편리하다는 장점이 있고,

2) 전극 결합 유닛의 360° 회전 상태의 보장으로 케이블 꼬임 방지 및 케이블 위치의 자유 설정이 가능하며,

3) 프론트 헤드의 360° 회전 상태의 보장으로 음향 누설공의 개폐를 조절하여 외부로 소음이 발생하는 현상을 현저히 줄임과 동시에 저음 영역의 주파수 에너지를 사용자의 취향에 따라 조절할 수 있을 뿐 아니라.

4) 저음 영역이 동 위상으로 반전 방출되어 저음의 손실을 현격히 줄임으로 보다 파워 있는 저음의 발현이 가능하고,

5) 탈부착 가능한 결합기 및 기타 구성의 교체의 용이성으로 인하여 보다 편리하게 이어폰을 다양한 디자인과 색상으로 변형할 수 있음과 동시에,

6) 플렉시블 전극 소자의 구비로 인하여 유닛의 회전에도 원활하고 안정적인 커넥팅 관계를 이룰 수 있으며,

7) 결합 관계 보장을 위한 세밀한 구성을 마련하여 결합력 역시 안정적으로 보장할 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (11)

1. 다기능 이어폰 어셈블리로서,

   사용자의 귀에 착용되는 이어 커플러;

   프레임 하부에 위치한 터미널 플레이트 상에 제 1 전극 단자를 포함하고 측면 둘레를 따라 공기가 인출되는 복수 개의 방출구가 형성된 스피커 유닛;

   상기 스피커 유닛 상부에 결합되는 헤드 커플러 및 상기 이어 커플러의 하부에 결합되는 프론트 헤드로 이루어져, 상기 프론트 헤드가 상기 헤드 커플러에 360° 회전 가능하게 결합되되 상기 프론트 헤드와 헤드 커플러 각각에 형성된 음향 누설공이 상기 프론트 헤드의 회전에 의하여 개폐되는 헤드 유닛;

   결합 수단을 통해 상기 스피커 유닛의 하부에 결합되는 리어 커플러;

   상기 리어 커플러를 통해 상기 스피커 유닛과 360° 회전 가능하게 결합되되, 상기 제 1 전극단자와 접촉을 이루는 제 2 전극단자를 포함하는 전극 결합 유닛;

   음성 신호를 전달하는 케이블을 수용한 코드 와이어의 단부에 상기 제 2 전극 단자와 전기적 결합하는 제 3 전극 단자를 포함하여, 상기 전극 결합 유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 케이블 어셈블리;로 구성되어,

   상기 음향 누설공의 개폐를 통해 입출되는 공기량을 제어함으로 상기 스피커 유닛에서 생성된 음향의 주파수 대역을 조절하는 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2 전극 단자는 탄성력을 보유한 플렉시블 소자로 이루어져 압축 방식으로 상기 제 1 전극 단자와 전기적 밀착 접촉을 이루는 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 프론트 헤드 및 전극 결합 유닛은 각각 상기 헤드 커플러와 리어 커플러와의 결합 부위 둘레를 따라 외측 돌출된 이탈방지 결합구를 통해 각각 상기 헤드 커플러와 리어 커플러와 끼움 결합이 되어, 상기 이탈방지 결합구를 회전 중심으로 하여 상기 헤드 커플러 및 리어 커플러에서 360°회전되는 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 헤드 유닛의 음향 누설공과 상기 스피커 유닛의 방출구의 공기 흐름은 역 위상으로 이루어져, 상기 음향 누설공을 통해 외부로 방출된 음향이 상기 스피커 유닛의 방출구의 유입으로 상쇄 소멸되는 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 전극 단자는 원형의 터미널 플레이트에 형성되어 있되, 상기 터미널 플레이트의 중심 부위에 형성된 양극 전극 패턴 및 상기 양극 전극 패턴에서 일정 거리 유격되어 그 주변 둘레를 따라 형성된 음극 전극 패턴으로 이루어져 있고,

   상기 제 2 전극 단자는 상기 제 1 전극 단자의 양극 전극 패턴에 상응한 중심 부위에 형성된 양극 단자와, 상기 양극 단자에서 일정 거리 떨어진 위치에 형성된 음극 단자로 이루어져,

   상기 제 1 전극 단자의 양극 전극 패턴과 상기 제 2 전극 단자의 양극 단자가 결합된 지점을 중심으로 상기 제 1 전극 단자의 음극 전극 패턴 상에서 상기 제 2 전극 단자의 음극 단자가 접촉 회전됨으로, 상기 전극 결합 유닛이 회전되어도 상기 제 1 전극 단자와 제 2 전극 단자의 전기적 결합 관계가 유지되는 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 프론트 헤드의 내측에는 음향 확산을 위한 디퓨저가 추가로 장착된 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 리어 커플러의 결합 수단은 외주 면을 따라 방사형으로 복수 돌출되어 있는 돌기의 조합으로 이루어진 유니버셜 결합돌기인 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 전극 결합 유닛은 상기 리어 커플러를 통해 상기 스피커 유닛 하부에 접합하는 체결부와, 상기 체결부에서 연장 형성되어 있되 상기 제 2 전극 단자와 상기 케이블 어셈블리의 상부를 수용하는 하우징으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 하우징의 상하 단에 각각 탈부착 가능하게 결합되는 상부 및 하부 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 하우징의 내측에는 돌기 형식의 단선방지 가이드가 형성되어 있고,

    상기 케이블 어셈블리의 코드 와이어 상부에는 상기 단선 방지 가이드에 끼움 결합되도록 돌기 형식으로 이루어진 몰딩 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 스피커 유닛을 내부에 수용하고 측 부에는 상기 방출구와 내통되도록 형성된 관통공을 구비하되, 상기 방출구와 관통공 사이에 일정 공간으로 이루어진 공명 스페이스를 포함한 공명 하우징을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 다기능 이어폰 어셈블리.

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