KR102399706B1

KR102399706B1 - 이동 단말기

Info

Publication number: KR102399706B1
Application number: KR1020180064929A
Authority: KR
Inventors: 전태환; 강동한; 김준태; 심장환; 최병길
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2022-05-19
Also published as: US10250729B1; US20190098121A1; KR101880465B1; US20190199839A1; KR20190034063A; EP3461111A1; CN109547588A; CN109547588B; EP3461111B1; US10686923B2

Abstract

외관을 형성하는 복수개의 케이스를 포함하는 케이스부; 상기 복수개의 케이스 사이의 결합부를 방수하기 위한 방수부재; 상기 복수개의 케이스부의 결합 및 상기 방수부재로 형성된 내부공간; 상기 내부공간에 실장되는 음향출력부; 상기 내부공간에 실장되는 전자부품; 상기 음향출력부를 제어하는 제어부; 상기 내부공간 중 상기 음향출력부에서 출력된 소리를 공명시키는 공명공간; 및 상기 케이스부의 일측에 구비되어 제1 음향을 출력하는 음향홀을 포함하고, 상기 제1 음향의 진동에 의한 상기 케이스부의 진동이 출력하는 제2 음향의 음압레벨은 상기 제1 음향의 음압레벨보다 저음대역에서 더 높고, 상기 케이스부를 거치면에 놓은 상태에서 상기 제2 음향의 진동에 의한 상기 거치면이 생성하는 제3 음향을 출력하는 이동 단말기 에 관한 것이다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 음향출력부의 공명공간을 확장하여 저음의 품질을 향상시킨 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 탑재용 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이동 단말기의 멀티미디어 기능을 위해서 화면에 출력되는 영상에 관련된 기술뿐만 아니라 음향기능이 매우 중요하다. 케이블을 이용하여 외부 스피커와 연결해 외부 스피커를 통해 소리를 출력할 수 있으나, 자체적으로 스피커를 구비하여 소리를 출력할 수 있다.

음향출력장치는 출력된 소리가 증폭될 수 있는 공명공간이 필요하며, 최적의 음질을 위해 공명공간의 형상 및 크기에 대한 연구가 이루어지고 있다.

본 발명은 음향출력부의 공명공간을 충분히 확보하여 음향출력부에서 출력되는 소리의 품질을 향상시킨 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 단순히 음향출력부의 진동판뿐만 아니라 이동 단말기 자체 또는 이동 단말기가 거치된 거치면까지 활용하여 기존 음향출력부의 취약점을 보강할 수 있는 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

외관을 형성하는 복수개의 케이스를 포함하는 케이스부; 상기 복수개의 케이스 사이의 결합부를 방수하기 위한 방수부재; 상기 복수개의 케이스부의 결합 및 상기 방수부재로 형성된 내부공간; 상기 내부공간에 실장되는 음향출력부; 상기 내부공간에 실장되는 전자부품; 상기 음향출력부를 제어하는 제어부; 상기 내부공간 중 상기 음향출력부에서 출력된 소리를 공명시키는 공명공간; 및 상기 케이스부의 일측에 구비되어 제1 음향을 출력하는 음향홀을 포함하고, 상기 제1 음향의 진동에 의한 상기 케이스부의 진동이 출력하는 제2 음향의 음압레벨은 상기 제1 음향의 음압레벨보다 저음대역에서 더 높고, 상기 케이스부를 거치면에 놓은 상태에서 상기 제2 음향의 진동에 의한 상기 거치면이 생성하는 제3 음향을 출력하는 이동 단말기를 제공한다.

외부와 상기 내부공간 사이의 공기압을 맞춰주기 위해 상기 케이스부에 형성되는 통기홀; 및 액체는 통과하지 못하고 기체만 통과시키며 상기 통기홀을 커버하는 메쉬를 더 포함할 수 있다.

상기 제3 음향의 음압레벨은 상기 케이스부가 상기 거치면에 닿는 면적이 넓을수록 더 높아질 수 있다.

상기 케이스부의 전면에 실장 되는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 케이스부는 상기 케이스부의 측면을 커버하는 사이드 케이스; 상기 케이스부의 배면에 위치하며 편평한 면을 가지는 리어 케이스; 및 전면에 위치하며 상기 디스플레이부를 커버하는 윈도우를 포함하며 상기 방수부재는 상기 사이드 케이스와 상기 리어 케이스 사이에 위치하는 방수 링 또는 방수 테이프를 포함하고, 상기 제3 음향의 음압레벨은 는 상기 거치면에 상기 케이스부의 전면이 맞닿을 때보다 상기 케이스부의 배면이 맞닿을 때에 더 높아질 수 있다.

상기 리어 케이스는 글래스 소재를 포함할 수 있다.

상기 음향출력부를 통해 소리를 출력 시 상기 제어부는, 상기 케이스부의 배면이 거치면을 향하도록 놓을 것을 안내하는 메시지를 출력하도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있다.

상기 디스플레이부는 상기 케이스부의 진동을 제한 또는 상기 제2 음향을 제한하는 사용자 명령을 입력 받는 메뉴를 출력하고, 상기 제어부는 상기 사용자 명령이 입력된 경우, 상기 제3 음향의 공진주파수에서 상기 음향출력부의 출력전압을 낮출 수 있다.

상기 공진주파수는 1000Hz이하의 범위에서 가변할 수 있다.

상기 제어부는 300Hz이하의 음역에서 상기 음향출력부의 출력전압을 작게 조절할 수 있다.

상기 음향출력부는 일면에 위치하는 상기 진동판; 상기 진동판의 배면에 위치하는 음향코일(voice coil); 상기 음향코일의 외측에 위치하는 외곽자석(ring magnet); 상기 진동판은 노출시키고 상기 자석과 상기 음향코일의 측면과 배면을 커버하는 프레임; 및 상기 프레임의 측면방향에 형성된 공명홀을 포함할 수 있다.

상기 프레임은 상기 음향출력부의 측면 둘레에 위치하고 타면방향에서 오목하게 인입된 요홈을 포함하는 사이드 프레임; 및 상기 사이드 프레임의 타면에 결합하는 요크 플레이트를 포함하고, 상기 요홈과 상기 요크 플레이트 사이의 개구부를 상기 공명홀로 이용할 수 있다.

상기 공명홀은 상기 음향출력부의 모서리에 형성되고, 상기 외곽자석은 상기 모서리 부분에서 이격된 복수개의 단위자석을 포함할 수 있다.

상기 음향출력부의 일면을 커버하며 상기 음향홀과 상기 진동판 사이를 연결하는 음향통로를 포함하고 상기 음향출력부의 타면은 상기 공명공간에 노출시키는 음향브라켓을 더 포함할 수 있다.

상기 진동판은, 중앙부분에 위치하는 제1 진동판; 및 둘레부분에 위치하는 제2 진동판을 포함하고, 상기 제1 진동판의 두께는 200μm 이상 300μm이하이며, 상기 제2 진동판의 두께는 50μm 이상 70μm 이하일 수 있다.

소리를 수집하는 마이크; 및 상기 마이크의 주변을 감싸는 방음부재를 더 포함할 수 있다.

상기 내부공간에 실장 되는 배터리를 더 포함하고, 상기 공명공간은, 상기 배터리의 하부에 위치하는 제1 공명공간; 상기 제1 공명공간과 연결되고 상기 배터리의 측면에 위치하는 제2 공명공간; 및 상기 제2 공명공간과 연결되고 상기 배터리의 상부에 위치하는 제3 공명공간을 포함할 수 있다.

상기 음향출력부는 제1 음향출력부와 제2 음향출력부를 포함하며, 통화모드에서 상기 제1 음향출력부를 통해 상기 제1 출력으로 음향을 출력하고, 모노 스피커 모드에서 상기 제2 음향출력부를 통해 음향을 출력하며,

스트레오 스피커 모드에서 상기 제2 음향출력부를 통해 음향을 출력하고 동시에 상기 제1 음향출력부를 통해 상기 제1 출력보다 큰 제2 출력으로 음향을 출력할 수 있다.

상기 음향출력부는 제1 음향출력부와 제2 음향출력부를 포함하고, 상기 공명공간은 상기 제1 음향출력부와 연결된 제4 공명공간 상기 제2 음향출력부와 연결된 제5 공명공간으로 분리될 수 있다.

상기 케이스부는 복수개의 케이스를 포함하고, 상기 방수부재는 상기 복수개의 케이스 사이에 배치되는 방수테이프, 방수본드, 레진, 러버 또는 방수링을 포함할 수 있다.

상기 케이스부의 배면에 형성된 카메라 홀을 통해 노출되는 카메라 글래스를 포함하는 카메라를 더 포함하고, 상기 카메라 글래스는 상기 케이스부의 배면과 동일 평면을 이룰 수 있다.

상기 공명공간은 상기 리어 케이스와 맞닿을 수 있다.

상기 공명공간의 크기는 8cc이상이 되도록 형성할 수 있다.

본 발명은 음향출력부의 공명공간을 충분히 확보하여 음향출력부에서 출력되는 소리의 품질을 향상시킨 이동 단말기를 제공할 수 있다.

또한, 단순히 음향출력부의 진동판뿐만 아니라 이동 단말기 자체 또는 이동 단말기가 거치된 거치면까지 활용하여 기존 음향출력부의 취약점을 보강할 수 있는 이동 단말기를 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 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 종래의 이동 단말기의 음향출력부와 음향브라켓을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 C-C의 단면도이다.
도 4는 공명공간의 체적 크기에 따른 출력 음향의 음압레벨을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 이동 단말기의 리어 케이스를 분리한 상태를 도시한 배면도이다.
도 6은 도 5의 A-A 의 단면도이다.
도 7은 도 5의 B-B의 단면도이다.
도 8은 본 발명 및 종래의 이동 단말기의 공명공간의 크기를 비교하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 이동 단말기의 일 실시예에 따른 제2 음향출력부의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 이동 단말기의 일 실시예에 따른 제2 음향출력부의 타면에서 바라본 사시도와 배면도이다.
도 11은 본 발명의 이동 단말기와 종래의 이동 단말기의 출력음향의 음압레벨을 나타낸 그래프이다.
도 12는 저음 대역의 왜곡을 나타내는 THD(Total Harmonic Distortion)을 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 이동 단말기의 2차 간접진동을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 거치면과 맞닿은 면적에 따른 제2 간접진동의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 15는 본 발명의 이동 단말기의 2차 간접진동에 의한 음압레벨을 도시한 그래프이다.
도 16은 종래의 이동 단말기의 이동 단말기를 거치한 상태에 따른 음압레벨을 도시한 그래프이다.
도 17은 본 발명의 이동 단말기를 거치한 상태에 따른 음압레벨을 도시한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 음향출력부가 형성하는 진동의 진폭을 도시한 그래프이다.
도 19는 본 발명의 이동 단말기의 음샘 여부에 따른 임피던스 커브 및 진폭을 도시한 그래프이다.

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.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

음향출력부(152)는 복수 개를 포함할 수 있으며, 도 1b에 도시된 바와 같이 전면에 위치하는 제1 음향출력부(152a) 및 도1c에 도시된 바와 같이 후면에 위치하는 제2 음향출력부(152b)를 포함할 수 있다. 제1 음향출력부(152a)는 통화 시에 사용자가 귀를 밀착하여 듣는 용도로 많이 이용되고 제2 음향출력부(152b)는 이격된 상태에서 듣는 용도로 이용될 수 있다. 따라서, 제2 음향출력부(152b)의 출력이 제1 음향출력부(152a)에 비해 상대적으로 클 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 하우징(예를 들면, 하우징, 윈도우 등)를 포함한다. 종래에는 프론트 케이스와 리어 케이스를 이용하여 이동 단말기(100)의 전면과 후면을 구성하고 상기 프론트 케이스와 리어 케이스 사이의 내부공간에 전자부품을 실장 하였다. 그러나 최근은 디스플레이부(151)의 크기가 커지면서 전면의 상당부분을 디스플레이부(151)가 차지하고, 디스플레이부(151)의 전면을 보호하는 윈도우(151a)의 크기를 확장하여 이동 단말기(100) 전면 전체를 커버하는 형태를 이용하기도 한다. 이때, 리어 케이스(102)의 둘레가 전면방향으로 돌출되어 이동 단말기(100)의 측면을 커버할 수 있다.

프론트 케이스를 생략하는 대신, 디스플레이부(151)의 배면을 지지하면서 이동 단말기(100)의 강성을 보강하는 미들 프레임(105)을 구비하고 상기 미들 프레임(105)의 배면에 전자 부품을 실장하고 리어 케이스가 배면에 결합하여 이동 단말기(100)의 하우징을 구성할 수 있다.

이동 단말기(100)의 측면을 커버하는 사이드 케이스(104)를 별도로 구비할 수 있으며, 사이드 케이스(104)는 전술한 미들 프레임(105)과 일체형으로 구성할 수도 있다. 즉, 미들 프레임(105)의 둘레 부분 중 외측으로 노출 되는 부분이 사이드 케이스(104)가 될 수 있다. 사이드 케이스(104)가 금속재질을 포함하는 경우, 사이드 케이스(104)를 안테나의 일부로 이용할 수 있으며, 리어 케이스(102)는 사이드 케이스(104)와 다른 소재를 이용할 수도 있다. 리어 케이스(102)를 금속이나 글래스 재질을 적용한 디자인이 채택되고 있다.

전술한 바와 같이 이동 단말기(100)의 외관을 형성하는 하우징은 복수개의 케이스(102, 104) 및 윈도우(151a)를 포함하고, 각 케이스(102, 104) 및 윈도우(151a) 사이의 틈으로 물이 유입될 수 있다. 방수를 위해 이동 단말기(100)의 각 케이스(102, 104) 및 윈도우(151a) 사이를 차폐하는 방수 테이프나, 방수본드, 레진, 러버 또는 탄성재질의 방수링(108)을 이용하여 부품이 실장된 내부공간으로 물이 유입되지 않도록 차폐할 수 있다. 이동 단말기(100)의 기능이 다양해 지면서 수영장이나 비가 오는 상황에서도 이동 단말기(100)를 이용하기 때문에 방수기능은 필수 기능이 되어 가고 있다.

이동 단말기(100)의 전면에는 디스플레이부(151), 제1 음향출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 전면 입력부(미도시)이 전면에 배치될 수 있고, 전면의 디스플레이부(151)의 크기를 크게 하기 위해 상기 구성 요소 중 일부를 생략하거나 다른 부분에 배치할 수도 있다.

이동 단말기(100)의 측면에 측면 입력부(123b), 마이크로폰(122), 제2 음향출력부(152b) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 카메라(121b) 및 후면 입력부(123c)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다. 이러한 배치에 제한되지 않고 측면 입력부(123b), 마이크로폰(122), 제2 음향출력부(152b) 및 인터페이스부(160)는 생략되거나 이동 단말기(100)의 배면 또는 전면에 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

전면 입력부 및 측면 입력부(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전면 입력부는 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 측면 입력부(123b)은 제1 또는 제2 음향출력부 (152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(123c)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부(123c)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부(123c)는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부(123c)는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부(123c)는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부(123c)의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기(100) 바디의 후면에 후면 입력부(123c)가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부(123c)가 단말기 바디의 전면에 구비되는 전면 입력부의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 전면 입력부가 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향출력부(152b)는 제1 음향출력부 (152a) 와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화 시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

이하에서는 이와 같이 구성된 이동 단말기에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 2는 종래의 이동 단말기의 음향출력부(152)와 음향브라켓(153a, 153b)을 도시한 도면이고, 도 3은 종래의 이동 단말기의 음향출력부(152) 부분을 도시한 단면도이다. 음향출력부(152)는 사이드 프레임으로 둘러싸인 내부에 자석과 음향코일이 실장되고 제1면에 진동판이 위치하며 제2면은 요크 플레이트가 위치한다.

음향코일에 전원을 공급하면 음향코일 둘레에 위치하는 자석이 형성하는 자기장에 의해 음향코일이 움직인다. 진동판은 음향코일의 움직임에 따라 진동하며 소리를 출력하며, 제1 면 방향으로 퍼지는 소리는 케이스에 형성된 음향홀(104a)를 통해 외부로 출력되고 제2 면 방향으로 퍼지는 소리는 닫힌 공간(공명공간(B1))에서 음이 증폭된 후에 상기 음향홀(104a)로 소리가 출력될 수 있다.

종래의 음향출력부(152)는 음향출력부(152)의 일면과 타면을 모두 커버하는 음향브라켓(153a, 153b) 안에 실장된다. 음향브라켓(153a, 153b)은 차폐된 공간인 공명공간(B1)을 형성하고 공명공간(B1)에서 공명된 소리가 출력된다.

도 3에 도시된 바와 같이 음향브라켓(153a, 153b)은 음향출력부(152)의 진동판이 위치하는 전면에서 케이스(104)에 형성된 음향홀(104a)까지를 연결하는 음향통로(A)를 형성하는 제1 브라켓(153a, 153b)과 음향출력부(152)의 타면을 커버하여 공명공간(B1)을 형성하는 제2 브라켓(153a, 153b)을 포함한다. 음향통로(A)는 고음(고주파 대역, 2kHz 이상)의 소리와 관련성이 크고 공명공간(B1)은 저음(저주파 대역, 1kHz 이하)의 소리와 관련성이 크다. 음향통로(A)는 음향출력부(152)에서 소리가 출력되는 음향홀(104a)까지 방향이 다른 경우 음이 출력되는 방향이 바뀌도록 가이드하는 역할을 하고, 음향홀(104a) 방향으로 점점 단면이 커지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 음향브라켓(153a, 153b)로 둘러싸인 공명공간(B1)은 크기가 클수록 저주파 대역의 소리를 증폭시킬 수 있으나 이동 단말기(100)에 실장 되는 작은 사이즈의 음향출력부(152)는 공명공간(B1)의 크기에 한계가 있어, 저주파 대역에서 품질이 저하되는 문제가 있다.

종래에는 이동 단말기(100)의 사이즈가 커서 음향브라켓(153a, 153b)의 크기가 제한되지 않았으나(0.8~1cc), 최근에 이동 단말기(100)의 크기가 작아지면서 음향브라켓(153a, 153b) 내부의 공명공간(B1)의 사이즈가 약 0.3cc 이하 수준까지 작아지게 되는 문제가 있다.

도 4는 공명공간의 체적 크기에 따른 출력 음향의 음압레벨을 설명하기 위한 그래프이다. 본 그래프는 지정된 대역 주파수에서 0.5W의 입력을 가할 때 기준축상 1m지점에 있어서 음압레벨의 평균치를 표시한 것으로 데시벨(dB)로 표시한다. 실험값이 달라지면 그래프의 형상은 달라질 수 있다.

가로축은 소리의 주파수로서, 클수록 고음이고, 낮을수록 저음이다. 본 명세서에서 저음(저주파 대역)은 1kHz이하의 소리를 의미한다. 세로축은 음압레벨(SPL: Sound Pressure Level)을 나타내며 음압레벨이 높을수록 충분한 크기의 소리를 출력할 수 있다. 도 4를 참조하면 저음(1kHz이하)에서는 급격히 음압레벨이 떨어지고 고음(2kHz 이상)에서는 음압레벨이 균일하지 않게 나타난다.

고음은 파장이 짧기 때문에 주변구조에 영향을 많이 받으므로 음향통로(A)의 크기, 길이, 꺾어진 방향 등 음향통로(A)의 형상에 따라 다른 음압레벨을 나타낸다. 음향통로(A)가 일직선을 이루고 짧아서 고음의 출력을 방해하지 않는 경우 고음의 음압레벨은 일정하게 출력될 수 있다. 그러나 음향통로(A)가 꺾어지거나 긴 경우 도 4에 도시된 바와 같이 고음 대역의 음압레벨은 변화가 나타날 수 있다.

음압레벨이 낮아지면 사용자가 듣는 소리의 크기가 작아져 음압레벨이 낮은 음역대의 소리는 잘 들리지 않는 문제가 있다. 따라서, 저음의 음압레벨의 크기를 가능한 높여야 음향출력부(152)에서 출력되는 소리의 가청 주파수 범위를 늘릴 수 있다.

이동 단말기(100)에 실장되는 음향출력부(152)의 크기가 작기 때문에 저음으로 갈수록 음압레벨이 저하된다. 음압레벨이 저음으로 갈수록 저하되다가 그래프상 1000Hz전후에서는 음압레벨이 높아지는 지점이 있는데 이 지점은 공진주파수에 상응하는 주파수 지점이다.

특정 주파수에서 진동판이 큰 진폭으로 진동하는 현상을 공진이라고 하며 진폭이 크게 나타나는 특정 주파수를 공진주파수(f)라고 한다. 공진주파수에서 진동판이 최대 진폭을 나타내기 때문에 음압레벨도 커지게 된다.

공진주파수는 음향출력부(152)를 이루는 음향코일의 임피던스(저항)에 영향을 받으며 임피던스 곡선상 임피던스 값이 최대가 되는 지점이 바로 공진주파수가 된다 (주파수에 따른 임피던스와 진폭의 크기를 도시한 도 18을 참고). 음향출력부(152) 구동 시 인가된 기전력에 의해 코일이 자석 주위로 상하운동을 하게 되며 이때 음향코일에는 역기전력이 발생하게 된다. 음향코일에 인가된 전류 때문에 음향코일이 제1 방향으로 이동 시, 음향코일의 이동에 의한 자기장의 변화가 또 다른 전류의 흐름을 만들어 낸다.

자기장의 변화가 음향코일에 전류의 흐름을 유도하게 되어 원래 흘려준 전류의 일부분을 상쇄하게 된다. 역기전력에 의해 전압을 걸었지만 전류량이 상대적으로 줄기 때문에 음향코일의 저항성분이 커지게 되고, 결과적으로 음향코일의 임피던스를 크게 만들게 된다. 즉, 진동판의 움직임이 커지고 역기전력이 최대가 되는 공진주파수에서 임피던스가 최대가 된다고 할 것이다. 공진주파수는 공명공간의 크기와 관련이 있는 데, 공명공간이 작으면 공명공간 내의 압력이 커져 진동판의 진동이 크게 나타날 수 없으나, 공명공간이 크면 공명공간 내의 압력이 작아 진동판의 진동이 크게 나타난다. 공진주파수는 공명공간의 공기의 탄성(압력)이 낮을수록 낮아지므로, 낮은 공진주파수를 위해서는 큰 공명공간이 필요하다.

공명공간의 체적이 0.3cc인 경우 공진주파수는 약 1200Hz정도이고 공명공간의 체적이 0.8cc인 경우 공진주파수는 약 1kHz 이하로 낮아지면서 저음에서 음압레벨이 전체적으로 따라서 높아진다. 500Hz를 기준으로 보면 0.8cc의 체적을 가진 공명공간에서 출력된 소리는 0.3cc의 체적을 가진 공명공간에서 출력된 소리에 비해 약 5dB 이상의 음압레벨이 높아진다. 즉, 공명공간의 크기를 크게 할수록 출력되는 소리의 공진주파수가 낮아지면서 저음대역의 소리를 충분히 얻을 수 있다. 공진주파수가 낮아질수록 저음에서의 음압레벨도 전체적으로 향상되는 바, 공진주파수를 낮출 수록 제2 음향의 저음의 품질이 향상될 수 있으며 결과적으로 이동 단말기가 출력하는 소리의 음질이 개선될 수 있다.

도 5는 본 발명의 이동 단말기(100)의 리어 케이스(102)를 분리한 상태를 도시한 배면도이다. 본 발명의 이동 단말기(100)는 사이드 케이스(104)와 리어 케이스(102)를 포함하고, 사이드 케이스(104)와 리어 케이스(102) 사이의 틈은 방수링(108)을 이용하여 내부공간으로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이 사이드 케이스(104)를 생략하고 리어 케이스(102)에서연장된 형태로 이동 단말기(100)의 측면을 구성할 수 있다. 리어 케이스(102)는 카메라(121b)나 후면버튼(123c)을 위해 개구부(102a, 102b)가 형성될 수 있으며, 상기 개구부(102a, 102b)를 통해 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 개구부(102a, 102b) 둘레로 방수테이프, 방수본드, 레진, 러버 또는 방수링(108)을 구비할 수 있다. 방수 구조는 이에 제한되지 않고 내부로 물이 유입되는 것을 차폐할 수 있는 부재를 이용하여 구현할 수 있다.

다만, 온도 또는 기압이 변화하는 경우 공기가 팽창 또는 수축하게 되는데, 이러한 변화를 상쇄하기 위해 내부공간으로 공기가 온도 변화 또는 기압 변화를 상쇄하도록 공기가 유입될 수 있는 통로가 필요하다. 또한 고도에 따른 기압이 변화하여 이동 단말기의 내부공간의 기압과 외부의 기압차이로 인해 이동 단말기의 형상이 변화하거나 음향출력부(152)의 진동판이 파손될 수 있다. 이러한 기압차를 보상하기 위해 상기 리어 케이스(102)의 개구부(102a 102b) 주변에 액체는 유입되지 않고 기체는 통과할 수 있는 통기홀을 형성할 수 있다. 즉 통기홀은 고어텍스같이 작은 사이즈(빗방울의 입자크기는 약 1mm정도이며 그보다 몇 백배 작은 사이즈)의 눈을 가지는 메쉬를 포함한다.

고어텍스는 소수성과 친수성을 띄는 막을 밀착시키는 라미네이팅 공법을 통해 형성한 막형상의 부재로서, 내측은 친수성 외측은 소수성의 성질을 가지도록 구성하여 공기는 통과하더라도 외부의 습기가 내부공간으로 침투되는 것을 차폐한다. 차폐의 의미는 완전히 밀봉되어 공기의 흐름이 완전히 차단된 구조가 아닌 공기의 흐름을 제한하나 부분적으로 허용하는 형태를 의미한다.

통기홀은 이동 단말기(100)의 측면 또는 후면뿐만 아니라 윈도우(151a)와 케이스 사이에 형성될 수 있으며 기존의 틈이나 개구부를 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면 통기홀은 리어 케이스(102)에 형성한 개구부(102a, 102b)를 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 상기 개구부(102a, 102b)는 방수를 위해 방수 테이프 등을 이용하여 리어 케이스(102)와 카메라(121b) 또는 후면 버튼(123c) 사이에 개재하는 방수부재를 부분적으로 생략하고, 기체만 통과가능하고 액체는 통과하지 않는 메쉬를 개재하여 통기홀을 구현할 수 있다.

상기 통기홀의 크기는 매우 작고 일측에만 개방된 형태이므로 통기홀을 통해 공기의 유입과 배출이 동시에 수행되기 어렵다. 내부공간의 공기가 팽창 도는 수축과 같이 내부공간 공기의 부피가 변화하는 경우에만 상기 통기홀을 통해 공기가 통과하여 더운 환경 또는 고지대에서 이동 단말기(100)의 하우징이 부풀거나 추운 지역에서 이동 단말기(100)의 하우징이 찌그러지는 문제를 방지할 수 있다.

이동 단말기(100)의 내부공간은 배터리(191)가 가장 큰 공간을 차지하며 배치되고, 그 상부로 카메라(121)와 사용자 입력부(123) 등이 배치된다.

이동 단말기(100) 하부에는 인터페이스부(160)와 제2 음향출력부(152b) 등이 배치될 수 있다. 배터리(191)를 기준으로 내부공간을 상부와 하부를 나누어 부품을 실장할 수 있고, 배터리(191)를 좌측 또는 우측으로 치우치게 배치하여 이동 단말기(100)의 상부와 하부에 위치하는 부품 사이를 연결하는 신호 통로를 배터리(191)의 옆에 배치할 수 있다.

내부공간에는 인쇄회로기판(181)을 비롯하여 각종 부품이 실장되며, 각 전자부품은 두께 차가 있고 일정 거리 이격되어 배치되기 때문에 내부공간은 전자부품이 실장되고 남은 빈 공간이 구비된다.

음향출력부(152)는 자석과 코일을 이용하여 진동판을 진동시켜 소리를 출력하는 장치로서, 코일에 전류를 흘리면 자성이 생기고 상기 자석과 인력 또는 척력을 발생하며 진동판을 진동시킨다.

음향출력부(152)의 진동판은 소리를 출력하며 음향출력부(152)의 전방과 하우징에 형성된 음향홀(104a) 사이를 연결하는 음향통로(A)를 포함할 수 있다(도 6 참고).

도 6 및 도 7은 본 발명의 이동 단말기(100)의 단면도로서, 도 6은 도 5의 A-A 의 단면도이고, 도 7은 도 5의 B-B의 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 음향브라켓(153)은 종래의 음향브라켓(153a, 153b)과 달리 음향출력부(152)의 진동판이 형성된 일면만 커버하고 음향출력부(152)의 타면은 노출시킨다.

즉, 본 발명의 이동 단말기는 종래의 공명공간(B1)을 형성하던 제2 브라켓(153b)은 생략한 음향브라켓(153)을 이용한다. 음향브라켓(153) 자체가 내부공간 내에서 일정부피를 차지하기 때문에 종래의 제2 음향브라켓(153b, 도 3)이 차지하는 공간만큼 내부공간에 더 여유공간이 생기고 부재의 개수를 줄이는 효과가 있다.

본 발명은 이동 단말기(100) 케이스 내부의 내부공간을 공명공간(B2)으로 이용한다. 종래의 이동 단말기(100)는 방수가 되지 않아 별도의 공명공간(B2)을 음향브라켓(153a, 153b)을 이용하여 만들었으나, 최근의 이동 단말기(100)는 방수부재를 이용하여 외부의 공기유입이 자유롭지 못한 내부공간을 형성하기 때문에 내부공간에 전자부품이 실장되고 남은 공간을 공명공간(B2)으로 활용할 수 있다. 음향브라켓으로 막힌 공명공간을 이용하지 않는 본 발명의 음향출력부의 구조를 모듈리스(module-less)라고 칭한다.

도 7에 도시된 바와 같이 내부공간 내부에 전자부품이 실장되고 상기 전자부품은 높낮이가 있고, 부품간이 거리가 있어 빈 공간이 형성된다. 예를 들면 인쇄회로기판(181) 위에는 IC(182)나 IC(182)를 보호하기 위한 쉴드캔(183) 등이 실장되며 IC(182) 사이의 공간 IC(182)와 쉴드캔(183) 사이의 공간 등이 비어있어 이를 공명공간(B2)로 이용할 수 있다.

도 8은 본 발명 및 종래의 이동 단말기의 음향출력부(152)를 위한 공명공간을 도시한 도면이다. 도 8의 (a)는 본 발명의 이동 단말기(100)는 배터리(191), 음향출력부(152), 카메라(121a, 121b), 인쇄회로기판(181) 등이 실장 되는 공간을 제외하고 남는 내부공간의 여유공간을 도시한 도면이다.

본 발명은 내부공간의 빈 공간을 공명공간(B2)으로 활용하기 위해 내부공간을 연통되는 하나의 공간으로 형성할 수 있다. 다만, 배터리(191) 의 경우 요철이 형성된 구조가 아니어서 실제 여유공간이 없는 바, 배터리(191) 부분만 격벽을 형성하여 별도의 공간으로 분리할 수 있다. 공명공간은 배터리(191)가 실장 되는 부분을 제외하고 배터리(191)의 하부에 위치하는 제1 공명공간, 배터리(191)의 측면에 위치하는 제2 공명공간 및 배터리(191)의 상부에 위치하는 제3 공명공간으로 구분될 수 있다.

본 발명의 이동 단말기(100)는 내부공간의 여유공간을 공명공간(B2)으로 사용하며 약 8cc이상을 확보할 수 있다. 공명공간(B2)의 사이즈는 이동 단말기(100)의 디자인과 크기가 달라지면 변화하나, 음향 브라켓에 의해 둘러싸인 공명공간(B1, 도 3 참조)보다는 크다. 공명공간(B2)은 이동 단말기(100) 내부의 전자부품의 크기, 배치 등에 따라 증감될 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 약 10cc의 공명공간(B2)을 갖는 이동 단말기(100)를 기준으로 설명하도록 한다.

도 8 의 (c)는 종래의 음향브라켓(153a, 153b, 도 4)으로 형성한 공명공간(B1)을 도시하고 있으며 그 크기는 약0.3cc에 불과하다. 종래의 공명공간(B1)에 비해 본 발명의 이동 단말기(100)의 공명공간(B2)는 약 20~30배에 달한다. 도 4에서 살펴본 바와 같이 공명공간이 커질수록 저음의 음압레벨이 높아지기 때문에, 본 발명의 공명공간(B2)에서 전환된 제2 음향은 종래의 공명공간(B1)에서 전환된 제2 음향에 비해 저음에서의 음압레벨이 높다.

상기 공명공간(B2)는 한 쌍의 음향출력부(152a, 152b)가 동시에 공명공간으로 이용할 수 있다. 필요에 따라서는 내부공간에 격벽과 같은 분할 구조를 구비하여 제4 공명공간(B3)과 제 5공명공간(B4)으로 분할할 수 있다. 도 8의 (b)와 같이 제4 공명공간(B3)은 제1 음향출력부(152a)의 공명공간으로 사용하고 제5 공명공간(B4)은 제2 음향출력부(152b)의 공명공간으로 사용할 수 있다. 이 경우 하나의 음향출력부(152a 또는 152b)가 사용 가능한 공명공간의 크기는 줄어드나 종래의 공명공간(B1)에 비해 큰 공명공간을 확보할 수 있고 한 쌍의 음향출력부(152a, 152b)를 동시에 이용할 때 간섭을 피할 수 있다.

한 쌍의 음향출력부(152a, 152b) 모두 충분한 공명공간을 확보한 경우, 제1 음향출력부(152a)에서 출력되는 소리는 공명공간에서 증폭되어 사용자가 이격된 위치에서도 들을 수 있다. 제1 음향출력부(152a)와 제2 음향출력부(152b)를 통해 스트레오 사운드를 출력할 수 있다.

제1 음향출력부(152a)는 통화 중에 낮은 출력인 제1 출력으로 소리를 출력하고, 모노 스피커 모드에서는 제2 음향출력부(152a)만 소리를 출력하며, 스트레오 스피커 모드에서는 제2 음향출력부(152a)와 함께 제1 음향출력부(152a)에서 제1 출력보다 더 큰 출력인 제2 출력으로 소리를 출력할 수 잇다.

도 9는 본 발명의 이동 단말기(100)의 일 실시예에 따른 음향출력부(152)의 분해 사시도이고, 도 10은 본 발명의 이동 단말기(100)의 일 실시예에 따른 음향출력부(152)의 타면에서 바라본 사시도와 배면도이다.

도 9를 참고하면 본 발명의 음향출력부(152)는, 전면보호부(1521, front protector), 제1 진동판(1522, center diaphragm), 제2 진동판(1523, side diaphragm), 서스펜션(1524, suspension), 음향코일(1525, voice coil), 사이드 프레임(1526, side frame), 중앙자석(1527, center magnet), 외곽자석(1528, ring magnet), 요크 플레이트(1529, yoke plate)를 포함할 수 있다.

음향코일(1525)에 전원을 인가하면 중앙자석(1527)과 외곽자석(1528)이 형성하는 자기장에 의해 진동판(제1 진동판(1522)과 제2 진동판(1523))이 도면상 상하방향으로 진동을 하며 소리를 생성하는 것으로, 제1 진동판(1522)은 중앙부분에 위치하고 제2 진동판(1523)은 그 둘레에 위치하며, 제1 진동판(1522)이 제2 진동판(1523)보다 더 두껍다. 서스펜션(1524)은 진동판(1522, 1523)의 진동을 고르게 분산하여 음향특성을 조정하고 분할진동을 방지한다.

본 발명의 진동판(1522, 1523)은 종래에 비해 두께가 더 두껍게 형성할 수 있다. 본 발명은 종래에 비해 더 큰 공명공간(B2)을 이용하기 때문에 같은 전압을 인가하더라도 공명공간(B2) 내의 공기의 탄성이 작아 진동판(1522,1523)의 진폭이 커진다. 진동판(1522,1523)의 진폭이 커지면 진동판(1522,1523)이 파손되거나 저음 대역에서 왜곡이 발생하는 문제가 있어 더 두꺼운 진동판(1522, 1523)을 이용해야 왜곡을 줄일 수 있다.

종래에 브라켓으로 둘러싸인 공명공간을 이용하는 음향출력부는 약 150μm의 제1 진동판(1522)과 약30μm의 두께의 제2 진동판(1523)을 이용했으나, 본 발명은 그보다 약 1.5~2배 더 두껍게 형성할 수 있다. 예를 들면 200μm이상 300μm이하의 제1 진동판(1522)과 50μm이상 70μm 이하의 제2 진동판(1523)을 이용할 수 있다.

진동판(1522, 1523)의 두께가 두꺼워지면 저음대역의 성능이 저하되지만 본 발명은 공명공간(B2)의 크기가 충분히 크기 때문에 저음대역의 소리가 충분히 증폭된 제1 음향을 출력할 수 있어 진동판(1522, 1523)의 두께를 두껍게 하더라도 저음 소리의 품질이 종래의 구조에 비해 개선될 수 있다.

전면보호부(1521)는 진동판(1522, 1523)을 비롯한 음향출력부(152)의 내부 구조를 전면 방향에서 보호하고, 사이드 프레임(1526)은 상기 중앙자석(1527)과 외곽자석(1528)및 음향코일(1525)의 둘레에 위치하여 음향출력부(152)의 외측 둘레의 지지구조를 제공한다. 요크 플레이트(1529)는 음향출력부(152)의 배면에 위치하며, 자기장의 통로로서 중앙자석과 외곽자석에 의한 자기장의 흐름을 제어함과 동시에 자기장의 강도를 향상시키는 역할을 한다. 이러한 자기장의 통로로 이용하기 위해 순철을 이용하기 때문에 음향출력부(152)의 타면을 보호하는 역할을 동시에 수행할 수 있다.

도 10을 참고하면 본 발명의 음향출력부(152)는 사이드 프레임(1526)에 공명홀(1520)이 형성된다. 진동판(1522, 1523)의 후면의 공간에서 진동을 증폭시키기 위해 공명공간이 필요하며, 공명홀(1520)은 상기 공명공간으로 진동을 전달하기 위해 음향출력부(152)에 형성된 개구부이다.

종래에는 음향브라켓에 의해 음향출력부(152)의 타면에 공명공간을 형성하여 요크 플레이트(1529)에 공명홀(1520)을 형성하였으나, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 음향출력부(152)의 타면방향에 미들 프레임(105)이 위치하므로 요크에 공명홀(1520)을 형성하면 공명홀(1520)이 미들 프레임(105)과 맞닿아 공명 효율이 저하될 수 있다.

따라서, 공명홀(1520)을 측방향을 향하도록 사이드 프레임(1526)에 형성할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 사이드 프레임(1526)은 요크 플레이트(1529)가 결합하는 타면 방향에서 인입된 요홈을 형성하고 상기 요홈과 요크 플레이트(1529)가 공명홀(1520)을 형성할 수 있다.

공명홀(1520)을 측면방향으로 형성하는 경우, 외곽자석(1528)이 둘러싸고 있어 진동판(1522, 1523)에 의한 공기의 진동이 전달되지 못할 수 있는 바, 본 발명은 외곽자석(1528)을 종래와 달리 복수개의 단위 자석으로 형성하여 음향출력부(152)의 모서리 부분은 개방할 수 있다. 외곽자석(1528)이 생략된 부분인 모서리 부분에 공명홀(1520)을 형성하여 공명공간에 진동의 전달을 외곽자석(1528)이 방해하는 것을 최소화 할 수 있다.

도 11은 종래의 음향브라켓(153a, 153b)으로 둘러 쌓인 공명공간(B1)을구비한 이동 단말기가 출력하는 소리의 음압레벨(Sound Pressure Level)과 본 발명의 내부공간 내부를 활용한 공명공간(B2)을 구비한 이동 단말기가 출력하는 소리의 음압레벨을 도시한 그래프이다.

본 발명의 이동 단말기(100)는 본체의 내부공간을 공명공간(B2)으로 이용하고, 음향브라켓의 일부를 생략하고 음향출력부(152)를 공명공간에 노출시킨 음향출력부(module-less)를 이용한다. 본 발명의 이동 단말기는 음향출력부(152)에서 출력하는 소리를 상기 공명공간(B2)에서 공명시킨 제1 음향을 음향홀(104a)을 통해 출력하고 제1 음향의 공진주파수는 종래의 이동 단말기의 음향출력부(original module)가 출력하는 소리에 비해 낮다. 도 11을 참조하면 500Hz의 저음영역에서 본 발명의 음향출력부는 종래의 음향출력부에 비해 약 9dB정도의 출력이 향상된다(약 3배의 출력 향상).

외부와 차폐된 공명공간은 압력이 가해져 부피가 줄어들면 부피가 늘어나는 방향으로 힘을 가하는 복원력을 제공하며, 공명공간의 크기에 따라 (즉, 공명공간의 복원력에 따라) 적절한 출력의 음향출력부를 사용하는 것이 바람직하다. 음향출력부(152)의 적정 공명공간보다 작은 공명공간은 공명공간 내의 공기 복원력은 더 크게 작용한다. 따라서 동일한 출력의 음을 얻기 위해서는 더 큰 힘이 주어져야 하므로 더 높은 출력의 음향출력부(152)가 필요하다.

공명공간이 크면 출력이 커지는 효과가 있으나, 저음의 특정 주파수에서 진폭이 커지고 이로 인해 불필요한 하모닉 성분들이 발생되어 왜곡이 발생할 수 있다. 도 12는 음향출력부(152)에 따른 THD(Total Harmonic Distortion, 전고주파 왜곡)를 도시한 그래프이다. THD(Total Harmonic Distortion)는 음향출력부에 정격입력에 상당하는 일정전압의 정현파를 가했을 때 출력음압의 고주파 함유율을 말하는 것으로 백분율로 나타낸다. THD는 기기의 비선형성에 의해서 입력에 가하지 않은 신호가 출력되는 것을 의미하며, 기기의 선형성 및 음의 왜곡률을 나타내는 지표이다. 음향출력부(152)가 재생하는 재생음의 정확도를 수치로 표현한 것으로 수치가 높을수록 노이즈가 많은 것을 의미한다.

공명공간이 너무 큰 경우 과진폭이 생겨서 신뢰성 및 비선형 왜곡이 커지는 문제가 발생할 수 있다. 도 12의 그래프에서 나타나듯이 본 발명의 음향출력부는500Hz이하의 저음 대역에서 THD가 높게 나타날 수 있다. 특히 300Hz이하의 저음 대역에서 종래의 음향출력부에 비해 약 20-40%정도 THD가 높아지기 때문에 음질이 저하되는 문제가 발생된다.

따라서, 300Hz이하에서 다른 주파수 대역보다 음향출력부(152)의 출력전압을 낮춰 THD를 낮출 수 있다. 저음대역에서 출력전압을 낮추면 THD가 낮춰지므로 노이즈를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 출력전압을 낮추므로 음향출력부(152)의 소모전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 13은 본 발명의 이동 단말기(100)의 제1 간접진동 및 제2 간접진동을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 음향출력부(152)는 내부공간 내부를 공명공간(B2)으로 사용하기 때문에 제1 음향의 진동이 이동단말기의 리어 케이스(102) 또는 윈도우(151a)에도 전달된다. 제1 음향의 진동이 리어 케이스(102) 및 윈도우(151a)에 전달된 것을 제1 간접진동이라하고, 진동하는 리어 케이스(102) 및 윈도우(151a) 또한 제2 음향을 출력하는 보조 음향출력부(152)로 기능을 할 수 있다.

제1 간접진동은 음향출력부(152)의 진동판에 비해 두꺼운 케이스가 진동하므로 제1 간접진동에 의해 출력되는 제2 음향은 제1 음향보다 저음을 출력한다. 진동체의 강성이 작을수록, 밀도가 클수록 그리고 면적이 넓을수록 공진주파수가 낮아지는 효과가 있고, 강성이 작을수록 작은 힘으로도 큰 출력을 얻을 수 있다. 전면의 윈도우(151a)는 배면에 디스플레이부(151)와 미들 프레임(105)이 지지하고 있어, 강성이 크기 때문에 제1 간접진동 효과가 리어 케이스(102)에 비해 약하다.

본 발명의 제1 간접진동을 위해 리어 케이스(102)는 편평한 구조를 가지는 것이 좋으며, 강성이 작은 글래스 소재를 채택할 수 있다. 다만, 케이스의 소재는 이에 제한되지 않고 금속, 폴리머 재질을 포함할 수 있다.

제1 간접진동은 제1 음향보다 더 낮은 주파수의 제2 음향을 출력할 수 있어, 이동 단말기(100)에 실장 되는 소형의 음향출력부(152)의 저음이 약한 것을 보강할 수 있다.

제1 간접진동에 의해 이동 단말기(100) 내부의 부품도 같이 영향을 받는다 특히 마이크(122)로 제1 간접진동에 의한 제2 음향이 입력되는 문제가 있다. 이를 방지하기 위해 마이크(122) 주변에 이동 단말기의 제1 간접진동을 흡수하는 방음부재를 구비하여 공명공간을 통해 전달되는 소리나 제1 간접진동에 의한 소리를 차폐할 수 있다. 또는 마이크(122)에서 수집된 소리 중 음향출력부(152)에서 출력되는 소리를 소프트웨어적으로 제거하여 정제된 소리만 수집하도록 제어할 수 있다.

이동 단말기(100)를 사용자가 들고 있는 제1 상태에서는 제2 음향에 추가적으로 케이스 자체의 진동인 제1 간접진동에 의한 제2 음향이 더해지기 때문에 이동 단말기가 출력하는 음향이 더욱 풍부해질 수 있다. 특히 제1 간접진동은 음향출력부(152) 자체보다 더 낮은 주파수 대역에서 음압레벨이 높게 나타나는 바(도 14 참고), 이동 단말기에서 출력되는 음향은 저음대역의 음질이 향상된다.

제2 간접진동은 이동 단말기(100)를 거치면(1)에 놓는 제2 상태에서는 이동 단말기(100)의 제1 간접진동을 전달받아 거치면(1)이 함께 진동하면서 발생하는 진동을 의미한다. 제2 간접진동에 의해 출력되는 제3 음향의 공진주파수는 거치면(1)의 강성, 밀도, 면적에 따라 그리고 이동 단말기(100)가 거치면에 닿는 면의 성질과 면적에 따라 공진주파수가 달라질 수 있다.

제2 간접진동은 제1 간접진동이 전달되어 발생하는 것이므로 제1 간접진동을 일으키는 면과 접촉되는 면이 넓을수록 제2 간접진동은 크게 나타난다. 따라서, 이동 단말기(100)의 전면보다 배면이 거치면(1)에 닿았을 때 제2 간접진동은 더 크게 나타나고, 배면이 일부만 거치면(1)에 닿거나 휘어진 경우는 편평한 배면이 전부 거치면(1)에 접촉한 경우보다 제2 간접진동이 더 작게 나타난다.

도 14는 거치면과 맞닿은 이동 단말기 케이스의 면적에 따른 제2 간접진동의 효과를 설명하기 위한 그래프이다. 이동 단말기를 거치면에 거치하지 않는 제1 상태(not contact with the floor)에서, 제3음향의 공진주파수는 약 700Hz정도에 위치하고, 거치면에 이동 단말기의 리어 케이스가 전부 접촉되도록 배치한 경우(all contact with the floor) 제3음향의 공진주파수는 500Hz이다. 거치면에 거치여부에 따라 저음(1kHz이하)에서 음압레벨은 평균 1dB내지 5dB 정도의 음압레벨이 개선된다.

케이스의 일부만 거치면(1)에 접촉되도록 안착한 경우(partially contact with the floor) 제3 음향의 공진주파수는 케이스의 전체 면적이 거치면과 접촉한 경우와 거치면에 거치하지 않은 경우의 사이에 위치한다. 500Hz 주파수 대역에서 보면 케이스의 전체면이 거치면과 접촉한 경우 가장 높은 출력을 나타내고 그 다음에 일부만 접촉한 경우, 그리고 거치면에 거치하지 않은 경우 순서로 음압레벨이 낮아진다.

따라서 제2 간접진동의 효과를 최대로 보기 위해서는 거치면(1)에 리어 케이스의 전체 면적이 접촉되도록 배치하는 것이 바람직하다.

리어 케이스(102)가 가능한 넓은 면적이 거치면(1)과 접촉하도록 이동 단말기의 배면에 위치하는 후면 카메라(121a)를 커버하는 카메라 글래스나 후면 버튼(123c)은 리어 케이스(102)보다 더 튀어나오지 않고 동일 평면을 이루거나 더 내측으로 인입되도록 형성할 수 있다. 카메라 글래스나 후면버튼이 돌출되면 리어 케이스(102)가 거치면에서 이격되므로 제1 간접진동이 거치면으로 전달되지 않아 제2 간접진동을 일으킬 수 없게 된다.

도 15는 본 발명의 이동 단말기(100)의 간접진동에 의한 음압레벨을 도시한 그래프이다. 저음 대역의 진동이 진폭이 크기 때문에 이동 단말기(100)의 케이스나 거치면(1)에 전달되는 진동은 저음 대역의 진동이 주로 전달될 수 있다. 즉, 간접진동으로 출력되는 제2 음향과 제3 음향은 음향출력부의 공진주파수보다 더 낮은 음역에서 가장 큰 출력을 나타낸다. 음향출력부(152) 자체가 출력하는 제1 음향에서 한계를 보이는 저음은, 케이스의 제1 간접진동 및 거치면(1)의 제2 간접진동을 통해 보강할 수 있다.

도 16는 종래의 이동 단말기의 이동 단말기(100)를 거치한 상태에 따른 음압레벨을 도시한 그래프이고 도 17은 본 발명의 이동 단말기(100)를 거치한 상태에 따른음압레벨을 도시한 그래프이다. 이동 단말기(100)를 손에 들고 있는 경우 및 거치면(1)에 거치한 경우에 따라, 이동 단말기(100)의 배면이 향하는 방향에 따라 총 4가지 경우의 음압레벨을 도시하고 있다.

도 16에 도시된 바와 같이 음향브라켓(153a, 153b, 도 3)으로 둘러싸인 공명공간(B1)은 하우징으로 음향출력부(152)의 진동이 전달되지 않아 간접진동을 일으키지 않기 때문에 거치여부(hand/floor) 및 이동 단말기(100)의 리어 케이스(102)의 거치방향(upside/ downside)에 따라 음압레벨에 큰 차이를 보이지 않는다.

반면 도 17에 도시된 바와 같이 본 발명의 내부공간을 공명공간(B2)으로 이용하는 이동 단말기(100)의 음압레벨은 거치여부나 이동 단말기 배면이 향하는 방향에 따라 다른 음압레벨을 나타낸다. 사용자가 손에 들고 있는 경우(hand)는 제2 간접진동이 거의 발생하지 않기 때문에 후면이 향하는 면에 상관없이 유사한 성능을 나타낸다.

그러나, 이동 단말기를 거치면(1)에 거치한 경우 거치 방향에 따라 제2간접진동의 효과가 달라지는 바, 다른 음압레벨을 나타낸다. 거치면(1)과 리어 케이스(102)가 맞닿지 않고 이동 단말기(100)의 이동 단말기의 배면이 상측을 향하는 경우 제2 간접진동의 효과는 미미하여 저음의 음압레벨의 변화가 거의 없다.

그러나, 거치면(1)과 리어 케이스(102)가 마주보도록 이동 단말기의 배면이 하측 방향을 향하도록 배치한 경우(floor & rear surface down) 500Hz에서 음압레벨이 커지는 것을 확인할 수 있다. 이는 리어 케이스(102)와 거치면(1)이 맞닿아 제2 간접진동이 발생하고 제3 음향에 의한 저음이 보강된 결과이다.

이동 단말기(100)에서 소리가 출력될 때 이동 단말기(100)가 거치면(1)에 닿아있지 않거나 이동 단말기(100)의 전면이 거치면(1)에 닿아있는 경우 사용자에게 얇은 판의 거치면(1)에 안착할 것을 가이드하는 알림을 제공할 수 있다. 디스플레이부(151)를 통해 가이드 메시지를 출력하거나 디스플레이부(151)가 보이지 않게 놓인 경우 음향출력부(152)에서 알림음을 출력할 수 있다.

도 18은 본 발명의 음향출력부(152)가 형성하는 진동의 진폭을 도시한 그래프로서, 1000Hz이하의 주파수 대역에서부터 진폭이 크게 나타나고 공진주파수(도면상 500Hz)에서 가장 큰 진폭을 나타낸다. 고음은 주파수가 큰 대신 진폭의 크기가 작기 때문에 제1 간접진동에 미치는 영향은 미미하고, 저음의 진동이 제1 간접진동을 형성한다.

이처럼 저음 대역에서 진폭이 큰 경우 저음이 보강되어 웅장한 느낌의 소리를 출력할 수 있으나, 사용자가 이동 단말기(100)를 손에 들고 있는 제2 상태에서는 제1 간접진동이 불쾌할 수 있으므로 이 경우 제1 간접진동을 제한할 필요가 있다. 도 18에 도시된 바와 같이 전압을 낮추면 저음의 진폭이 줄어들게 되는 바, 저음을 출력할 때 전압을 낮게 하여 제1 간접진동을 줄일 수 있다.

제어부(180)는 제1 간접진동을 제한하는 것을 선택할 수 있는 메뉴를 디스플레이부(151)에 출력하여 사용자가 제1 간접진동을 선택적으로 활성화 할 수 있다. 사용자가 제1 간접진동을 제한하는 메뉴를 선택하는 경우 제어부는 저음에서의 음향출력부(152)의 출력전압을 낮추어 제1 간접진동을 최소화 할 수 있다.

즉, 사용자는 제1 간접진동을 통해 저음대역의 품질을 개선한 붐박스(Boom Box) 기능을 활성화 하면 저음의 출력도 크게 하나, 붐박스 기능을 비활성화 하면 저음의 출력을 낮춰 제1 간접진동을 최소화 할 수 있다. 디스플레이부는 이러한 붐박스 기능을 설정하거나 또는 제1 간접진동을 제한하는 메뉴를 제공하여 사용자가 선택적으로 제1 간접진동에 의한 음질개선기능을 활성화 할 수 있다.

도 19의 (a)는 본 발명의 이동 단말기(100)의 음샘여부에 따른 임피던스 커브를 도시하고, 도 19의 (b)는 본 발명의 이동 단말기(100)의 음샘여부에 따른 진폭을 도시한 그래프이다.

종래에는 음향출력부(152)를 감싸는 음향브라켓(153a, 153b)이 차폐되었는지 여부만 판단하면 되었으나, 본 발명의 공명공간(B2)은 이동 단말기(100) 전체를 이용하므로 방수가 완벽한 경우에 음샘이 발생하지 않는다.

스피커가 음향코일(1525)로 이루어지기 때문에 전압을 인가하면 음향코일(1525)의 임피던스를 산출할 수 있다. 음향코일(1525)의 임피던스는 주파수에 따라 달라질 수 있으며, 임피던스는 공진주파수에서 가장 크게 나타난다. 상기 음향출력부(152)에 전원을 인가할 때 변화하는 음향출력부(152)의 임피던스를 지속적으로 피드백 받아 공명공간의 상태를 확인할 수 있다. 공명공간의 상태에 따라 임피던스가 달라지기 때문에, 임피던스에 변화가 있는 경우 공명공간에 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

도 19의 (a)에 도시된 바와 같이 음샘이 발생하는 경우 공진주파수에서임피던스 값이 낮아진다. 임피던스 곡선에 이러한 변화를 감지하면 공명공간에 크랙이 발생하여 음샘이 발생하는 것으로 판단하고, 변화된 공명공간(B2)에 최적화된 음향코일의 인가 전원을 조정할 수 있다. 즉, 파손에 의해 공명공간(B2)에 음샘이 발생하게 된 경우에도 전압을 조정하여 이동 단말기(100)의 수리 이전까지 음향출력부(152)를 사용할 수 있다.

도 19의 (b)를 참조하면 진동판 진동의 진폭을 나타내며 공진주파수에서 진폭이 가장 크게 나타난다. 공명공간(B2)가 차폐되지 않아 음샘이 발생하는 경우 100Hz이하의 저음에서의 진폭이 커지고, 공진주파수에서 진폭이 작아진다. 이처럼 100Hz이하의 저음에서 진폭의 변화나, 공진주파수에서 임피던스 값을 기초로, 이동 단말기(100)의 방수가 완벽한지 여부를 판단할 수 있다. 종래에 이동 단말기(100)의 방수여부를 판단하기 위해 기압챔버를 통과해야 하는 공정을 음향출력부(152)의 임피던스 값을 확인하는 과정으로 대체할 수 있어 제조공정이 단순해질 수 있다.

또한 음향코일(1525)의 임피던스를 통해 이동 단말기의 방수상태를 확인할 수 있어 방수에 문제가 있는 것으로 볼 수 있어, 사용자에게 방수에 문제가 있음을 사용자에게 경고할 수 있다.

본 발명은 음향출력부(152)의 공명공간을 충분히 확보하여 출력되는 소리의 품질을 향상시킨 이동 단말기(100)를 제공할 수 있다.

또한, 단순히 음향출력부(152)의 진동판(1522, 1523)뿐만 아니라 이동 단말기(100) 자체 또는 이동 단말기(100)가 거치된 거치면(1)까지 활용하여 기존 음향출력부(152)의 취약점을 보강할 수 있는 이동 단말기(100)를 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.

100: 이동단말기 102: 리어 케이스
104: 사이드 케이스 104a: 음향홀
105: 미들 프레임 110: 무선통신부
120: 입력부 140: 센싱부
150: 출력부 151: 디스플레이부
152: 음향출력부 1520: 공명홀
1521: 전면보호부 1522: 제1 진동판
1523: 제2 진동판 1524: 서스펜션
1525: 음향코일 1526: 사이드 프레임
1527, 1528: 자석 1529: 요크 플레이트
160: 인터페이스부 170: 메모리
180: 제어부 190: 전원공급부

Claims

외관을 형성하는 복수개의 케이스를 포함하는 케이스부;
상기 케이스부의 전면에 실장되는 디스플레이부;
상기 복수개의 케이스 사이의 결합부를 방수하기 위한 방수부재;
상기 복수개의 케이스부의 결합 및 상기 방수부재로 형성된 내부공간;
상기 내부공간에 실장되는 음향출력부;
상기 내부공간에 실장되는 전자부품;
상기 음향출력부를 제어하는 제어부;
상기 음향출력부에서 출력된 소리를 공명시키는 공명공간; 및
상기 케이스부의 일측에 구비되어 상기 음향출력부에서 출력된 제1 음향을 출력하는 음향홀을 포함하고,
상기 케이스부는
상기 케이스부의 측면을 커버하는 사이드 케이스;
상기 케이스부의 배면에 위치하며 편평한 면을 가지는 리어 케이스; 및
전면에 위치하며 상기 디스플레이부를 커버하는 윈도우를 포함하며
상기 방수부재는 상기 사이드 케이스와 상기 리어 케이스 사이에 위치하는 방수 링 또는 방수 테이프를 포함하고,
상기 음향출력부는
일면에 위치하는 진동판;
상기 진동판의 배면에 위치하는 음향코일(voice coil);
상기 음향코일의 외측에 위치하는 외곽자석(ring magnet);
상기 진동판은 노출시키고 상기 외곽자석과 상기 음향코일의 측면과 배면을 커버하는 프레임; 및
상기 프레임의 측면방향에 형성된 공명홀을 포함하며,
상기 공명공간은 상기 내부공간에서 상기 전자부품이 실장되고 남은 공간으로서, 상기 리어 케이스는 상기 공명공간과 직접 맞닿는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
외부와 상기 내부공간 사이의 공기압을 맞춰주기 위해 상기 케이스부에 형성되는 통기홀; 및
액체는 통과하지 못하고 기체만 통과시키며 상기 통기홀을 커버하는 메쉬를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제1 음향의 진동에 의한 상기 케이스부의 진동이 출력하는 제2 음향의 음압레벨은 상기 제1 음향의 음압레벨보다 저음대역에서 더 높고,
상기 케이스부를 거치면에 놓은 상태에서 상기 제2 음향의 진동에 의한 상기 거치면이 생성하는 제3 음향을 출력하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 제3 음향의 음압레벨은 상기 케이스부가 상기 거치면에 닿는 면적이 넓을수록 더 높아지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제4항에 있어서,
상기 제3 음향의 음압레벨은 상기 거치면에 상기 윈도우가 맞닿을 때보다 상기 리어 케이스가 맞닿을 때에 더 높은 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제4항에 있어서,
상기 리어 케이스는 글래스 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제5항에 있어서,
상기 음향출력부를 통해 소리를 출력 시 상기 제어부는,
상기 케이스부의 배면이 거치면을 향하도록 놓을 것을 안내하는 메시지를 출력하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제5항에 있어서,
상기 디스플레이부는 상기 케이스부의 진동을 제한 또는 상기 제2 음향을 제한하는 사용자 명령을 입력 받는 메뉴를 출력하고,
상기 제어부는 상기 사용자 명령이 입력된 경우, 상기 제3 음향의 공진주파수에서 상기 음향출력부의 출력전압을 낮추는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 저음대역은 1000Hz이하의 범위인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 제어부는 300Hz이하의 음역에서 상기 음향출력부의 출력전압을 작게 조절하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 내부공간에 실장 되는 배터리를 더 포함하고,
상기 공명공간은,
상기 배터리의 하부에 위치하는 제1 공명공간;
상기 제1 공명공간과 연결되고 상기 배터리의 측면에 위치하는 제2 공명공간; 및
상기 제2 공명공간과 연결되고 상기 배터리의 상부에 위치하는 제3 공명공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 음향출력부는
제1 음향출력부와 제2 음향출력부를 포함하며,
통화모드에서 상기 제1 음향출력부를 통해 제1 출력으로 음향을 출력하고,
모노 스피커 모드에서 상기 제2 음향출력부를 통해 음향을 출력하며,
스트레오 스피커 모드에서 상기 제2 음향출력부를 통해 음향을 출력하고 동시에 상기 제1 음향출력부를 통해 상기 제1 출력보다 큰 제2 출력으로 음향을 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제12항에 있어서,
상기 음향출력부는 제1 음향출력부와 제2 음향출력부를 포함하고,
상기 공명공간은 상기 제1 음향출력부와 연결된 제4 공명공간 상기 제2 음향출력부와 연결된 제5 공명공간으로 분리되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 케이스부는 복수개의 케이스를 포함하고,
상기 방수부재는 상기 복수개의 케이스 사이에 배치되는 방수테이프, 방수본드, 레진, 러버 또는 방수링을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 케이스부의 배면에 형성된 카메라 홀을 커버하는 카메라 글래스를 포함하는 카메라를 더 포함하고,
상기 카메라 글래스는 상기 케이스부의 배면과 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 공명공간의 크기는 0.8cc이상인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 프레임은
상기 음향출력부의 측면 둘레에 위치하고 타면방향에서 오목하게 인입된 요홈을 포함하는 사이드 프레임; 및
상기 사이드 프레임의 타면에 결합하는 요크 플레이트를 포함하고,
상기 공명홀은 상기 요홈과 상기 요크 플레이트 사이의 개구부인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 공명홀은 상기 음향출력부의 모서리에 형성되고,
상기 외곽자석은 상기 모서리 부분에서 이격된 복수개의 단위자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 음향출력부의 일면을 커버하며 상기 음향홀과 상기 진동판 사이를 연결하는 음향통로를 포함하고 상기 음향출력부의 타면은 상기 공명공간에 노출시키는 음향브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 진동판은,
중앙부분에 위치하는 제1 진동판; 및
둘레부분에 위치하는 제2 진동판을 포함하고,
상기 제1 진동판의 두께는 200μm 이상 300μm이하이며,
상기 제2 진동판의 두께는 50μm 이상 70μm 이하인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.