WO2018110751A1 - 이중 공명 스피커 유닛을 포함하는 멀티 웨이 이어폰 - Google Patents

이중 공명 스피커 유닛을 포함하는 멀티 웨이 이어폰 Download PDF

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WO2018110751A1
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sound
resonance
discharge hole
speaker
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민동훈
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민동훈
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    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means

Definitions

  • the present invention relates to an earphone including a speaker unit, and more particularly, to a multi-way earphone including a dynamic speaker unit.
  • the earphone is a device that is inserted into the ear hole of the user, and delivers the sound reproduced to the user to the user.
  • the earphone includes at least one speaker unit.
  • the speaker unit is a component that generates sound by vibrating air by using a voice coil vibrating by an electromagnetic force generated in response to an electrical input signal in a magnetic field.
  • Earphones have traditionally been adopted with a single speaker unit due to the nature of earphones used in the ear canal.
  • the frequency response characteristic of the adopted speaker unit i.e., how wide a frequency band signal can be reproduced, greatly influences the quality of the reproduction sound.
  • a so-called dynamic driver is also used.
  • the quality of the reproduction sound may be determined by the configuration such as the voice coil and the diaphragm of the speaker unit, but may also be changed by the resonance of the sound. Therefore, even in earphones, an effort to improve the sound quality by changing the sound passage or the resonance space until the sound is discharged to the ear hole side is required.
  • earphones having a single speaker unit it is practically impossible to reproduce all the sounds in the audio frequency band at a constant sound pressure (SPL).
  • SPL constant sound pressure
  • multi-way earphones have been proposed in which a multi-way speaker system for dividing an electrical input signal into frequency bands and playing them through two or more speaker units, respectively.
  • the speaker responsible for the bass region is called the woofer
  • the speaker responsible for the high range is called the tweeter.
  • the earphone of the arranged manner has been presented.
  • An object of the present invention is to provide a speaker unit and an earphone including the same that can improve the sound quality by reproducing a signal of a wider frequency band than the conventional speaker unit and earphone.
  • the speaker body is disposed diaphragm toward the front; A first resonance cap covering the front of the speaker body to form a first resonance chamber, the first resonance cap having at least one first sound discharge hole opened forward; And a second resonance cap covering the front of the first resonance cap to form a second resonance chamber, the second resonance cap having at least one second sound exhaust hole opened forward.
  • the sum of the areas of the at least one first sound discharge hole is smaller than the area of the diaphragm, and the sum of the areas of the at least one second sound discharge hole is the sum of the areas of the at least one first sound discharge holes. It can be formed smaller.
  • the first sound discharge hole is formed to have a diameter smaller than the diameter of the diaphragm in the center of the first resonance cap
  • the second sound discharge hole The center of the second resonance cap may be formed to have a diameter smaller than the diameter of the first sound discharge hole.
  • the speaker body is disposed in front of the diaphragm; A first resonance cap covering the front of the speaker body to form a first resonance chamber, the first resonance cap having at least one first sound discharge hole opened forward; And a housing covering the front of the first resonance cap to form a second resonance chamber and having at least one sound outlet opening forward.
  • the sum of the areas of the at least one first sound discharge hole is smaller than the area of the diaphragm, and the at least one sound outlet of the housing has a sum of the areas of the at least one first sound discharge holes. It can be formed small.
  • the diameter of the first sound discharge hole is smaller than the diameter of the diaphragm, and the diameter of the sound discharge hole of the housing is the diameter of the first sound discharge hole. Can be less than
  • the multi-way earphone includes a housing having an accommodation space therein and having a sound outlet opening toward the front;
  • a first speaker installed at a rear of the inside of the housing and having a speaker body disposed with a diaphragm toward the front, and having a first resonance chamber covering the front of the speaker body to form a first resonance chamber and opening forward;
  • a rear speaker unit having a resonance cap and a second resonance cap covering a front of the first resonance cap to form a second resonance chamber and having a second sound outlet opening forward;
  • a front speaker unit installed at a front of the inside of the housing at a predetermined distance from the rear speaker unit and reproducing sound in a high-pitched band relative to the rear speaker unit.
  • the rear speaker unit and the front speaker unit are arranged around the same longitudinal axis, the one first sound discharge hole is disposed in the center of the first resonance cap, the one second sound discharge hole in the center A portion is disposed in the center of the second resonance cap formed in the shape of a dome convex than the periphery.
  • the area of the first sound discharge hole may be smaller than that of the diaphragm, and the area of the second sound discharge hole may be smaller than that of the first sound discharge hole.
  • the first sound discharge hole is formed to have a diameter smaller than the diameter of the diaphragm in the center of the first resonance cap
  • the second sound discharge hole The center of the second resonance cap may be formed to have a diameter smaller than the diameter of the first sound discharge hole.
  • the front speaker unit includes a speaker main body; And a horn disposed to cover the front of the speaker body and having an outlet having a diameter smaller than that of the sound outlet of the housing.
  • the horn of the front speaker unit may be monotonically decreasing as the diameter of the inner wall goes from the inlet to the outlet.
  • the housing is the inner wall with respect to the longitudinal axis of the front speaker so that the diameter of the inner wall is monotonically reduced in the section from the second sound exhaust hole of the rear speaker unit to the sound outlet, there is no discontinuously decreasing
  • the slope of the diameter may be formed to be less than 90 degrees in all sections.
  • the present invention there is an effect of providing a speaker unit capable of improving sound quality by reproducing a signal of a wider frequency band than a conventional speaker unit and earphone and an earphone including the same.
  • a speaker unit and a multi-way earphone including the same can improve the sound quality by improving the reproducing ability of the treble region according to the improvement of the resonance structure and the sound path.
  • FIG. 1 shows a speaker unit according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows an earphone according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of a multi-way earphone employing the speaker unit according to the embodiment of FIG.
  • FIG. 4 is a detailed view of the inner wall shape of the housing in the multi-way earphone of FIG.
  • FIG. 5 shows a possible modification of the tweeter horn in the multiway earphone of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a graph comparing the frequency response characteristic of the dual resonance speaker unit according to the embodiment of FIG. 1 with that of the speaker unit to which the dual resonance structure is not applied.
  • FIG. 7 is a graph comparing the frequency response characteristics of the multi-way earphone according to the embodiment of FIG. 3 with the conventional multi-way earphone.
  • FIG. 1 shows a speaker unit according to one embodiment of the invention.
  • the dual resonance speaker unit 100 includes a speaker main body 10 and a first resonance cap 12 and a second resonance cap 13 coupled thereto.
  • the first resonance cap 12 covers the front of the speaker main body 10 to form a first resonance chamber 115.
  • it has a first sound discharge hole 121 opened to the front.
  • the first sound discharge hole 121 may be disposed in the center portion of the first resonance cap 12.
  • the second resonance cap 13 covers the front of the first resonance cap 12 to form a second resonance chamber 125, and has a second sound discharge hole 131 opened forward.
  • the second resonance cap 13 may be attached or bonded to the front surface of the first resonance cap 12, and installed in various forms, such as coupled to the portion extending forward from the circumference of the speaker body 10 Can be.
  • the second resonance cap 13 may be formed in a dome shape in which a center portion thereof is convex than a peripheral portion.
  • the second sound discharge hole 131 may be disposed in the center of the second resonance cap 13 as shown.
  • the first sound discharge hole 121 in the center of the first resonance cap 12 is formed to a size smaller than the diameter of the diaphragm 11 of the speaker body 10.
  • a resonance phenomenon is generated in which the waves of the air transferred from various parts of the surface of the diaphragm 11 to the first resonance chamber 115 overlap and are amplified and discharged through the first sound discharge holes 121.
  • the second resonance cap 13 also forms another resonance chamber, that is, a second resonance chamber 125 in front of the first resonance cap 12 to generate this resonance phenomenon once again.
  • the second sound discharge hole 131 of the central portion of the second resonance cap 13 may have a diameter smaller than that of the first sound discharge hole 121. Such a structure is advantageous for causing secondary resonance in the second resonance chamber 125.
  • the first sound discharge hole and the second sound discharge hole may be provided in plurality, unlike the present embodiment in which each of them is provided one by one.
  • the sum of the areas of the first sound discharge holes is smaller than the sum of the areas of the diaphragm 11 described above, and the sum of the areas of the second sound discharge holes is the first sound discharge hole. It is preferable to form smaller than the sum of the area of the. For example, if five holes having a diameter of 1 mm are formed as the plurality of first sound discharge holes, a resonance effect can be obtained by forming one to four holes having a diameter of 1 mm as the plurality of second sound discharge holes.
  • FIG. 2 shows an earphone according to an embodiment of the present invention.
  • the above-mentioned dual resonance structure may be configured to be completed not only as the speaker unit itself but also through coupling with the earphone housing 30.
  • the first resonance cap 12 is disposed in front of the speaker main body 10 in which the diaphragm 11 is disposed forward.
  • the first resonance cap 12 forms a first resonance chamber 115 between the diaphragm 11 and has a first sound discharge hole 121 so that sound can be discharged toward the front.
  • the second resonance chamber 125 is formed between the first resonance cap 12 and the inner wall 33 of the housing 30 covering the front thereof.
  • the housing 30 is provided with a sound outlet 331 connected to the outside from the second resonance chamber 125, and discharges the amplified sound forward through the first and second resonance chambers (115, 125).
  • the diameter of the sound discharge port 331 is advantageous to obtain a sufficient resonance effect is smaller than the diameter of the first sound discharge hole 121.
  • the inner wall 33 forming the second resonance chamber 125 in the housing 30 may be formed in a dome shape in which a center portion of the sound outlet 331 is formed to be convex toward the front. Outside the sound outlet 331 may be provided with an ear tip 50 to improve the fit when inserted into the ear hole of the user, and block the inflow of external noise.
  • the first sound discharge hole and the sound discharge port may be provided in plurality, unlike the present embodiment each provided with one.
  • the sum of the areas of the first sound discharge holes is smaller than the sum of the areas of the diaphragm 11 described above, and the sum of the areas of the sound discharge holes is equal to the area of the first sound discharge holes. It is preferable to form smaller than the sum. For example, if five holes having a diameter of 1 mm are formed as the plurality of first sound discharge holes, a resonance effect can be obtained by forming one to four holes having a diameter of 1 mm as the plurality of sound discharge holes.
  • FIG. 3 shows an example of a multi-way earphone employing the speaker unit according to the embodiment of FIG.
  • the multi-way earphone includes a housing 40, a rear speaker unit 100, and a front speaker unit 200.
  • the housing 40 provides an accommodation space therein and has a sound outlet 425 open toward the front.
  • the rear speaker unit 100 may have the same configuration as the dual resonance speaker unit 100 according to the embodiment of FIG. 1.
  • the first resonance chamber 115 is installed at the rear of the housing 40 and covers the front of the speaker main body 10 having the diaphragm 11 disposed forward and the front of the speaker main body 10.
  • a first resonance cap 12 having a first sound discharge hole 121 and a front opening of the first resonance cap 12 to form a second resonance chamber 125 and forming a front It has a second resonance cap 13 having a second sound discharge hole 131 opened to.
  • the front speaker unit 200 which is provided at a predetermined interval with the rear speaker unit 100 in the front of the housing 40, and reproduces the sound of a high frequency band relatively than the rear speaker unit 100. It is configured to include).
  • a so-called woofer which mainly exhibits excellent frequency response characteristics to sounds in the bass band, may be employed.
  • a so-called tweeter which exhibits excellent frequency response characteristics to the sound of the high-pitched band, may be employed.
  • a first one in the center of the first resonance cap 12 is provided.
  • the sound discharge hole 121 is disposed, and one second sound discharge hole 131 is preferably disposed in the center of the second resonance cap 13 having a convex shape in the center thereof.
  • the sound waves passing through it are spherical waves, and smoothly spread from the center to the outside.
  • the sound waves passing through them are transformed into plane waves and are easily lost by reflection. Because it can.
  • such a structure may be reflected by hitting the various parts of the inner wall of the second resonance cap 13 in the form of a dome-shaped sound wave that passes through the first sound discharge hole 121 to form a spherical wave inside the second resonance chamber 125. It is also advantageous for amplifying sound pressure by causing constructive interference.
  • the housing 40 may be formed of two parts, the rear housing 41 and the front housing 42.
  • the rear housing 41 may provide a space for accommodating the rear speaker unit 100.
  • the front housing 42 is coupled to the front of the rear housing 41 to accommodate the front speaker unit 200, but the front speaker unit 200 is supported at regular intervals from the rear speaker unit 100. And a path through which sound travels forward between the outer circumferential surface of the front speaker unit 200 and the inner wall 421 of the front housing 42.
  • the rear speaker unit 100 and the front speaker unit 200 are preferably arranged around the same longitudinal axis C. In order to satisfy this, the front speaker 42 partially protrudes from the inner wall 421.
  • a plurality of ribs 423 supporting the outer circumferential surface of the front speaker unit 200 may be provided.
  • the second resonance cap 13 of the rear speaker unit 100 is a convex dome shape
  • the second sound discharge hole 131 is disposed in the center structure is the front speaker unit 200 and
  • the sound passing through the second sound discharge hole 131 while the second sound discharge hole 131 is disposed close to the rear surface of the speaker main body 20 of the front speaker unit 200 is the front speaker unit 200.
  • the symmetrical structure suppresses the destructive interference due to the phase difference on the sound emission path, so that the sound of the high frequency band vulnerable to loss inside the earphone can be effectively output.
  • the entire sound of the multi-way earphone from the sound discharge port of the rear speaker unit 10 can be obtained.
  • the distance to the sound outlet 425 can also be shortened. Sound is attenuated by its distance as it propagates in the air. In particular, attenuation is prominent in high frequency sound. Therefore, in order to make use of the sound of the high frequency band generated in the rear speaker unit 100, it is preferable to shorten the distance from the sound outlet of the rear speaker unit 100 to the final sound outlet 425.
  • the front speaker unit 200 covers the speaker body 20 and the diaphragm 21 in front of the speaker body 20 and protrudes forward, and has a smaller diameter than the sound outlet 425 of the front housing 42.
  • Horn 22, having an outlet 223 of, may be provided.
  • the horn 22 has a diameter of the outlet 223 is smaller than the diameter of the diaphragm 21, it may be formed in various shapes such as conical shape. The various examples of the preferable form are mentioned later.
  • the sound discharge port 425 side of the front housing 42 may be provided with an ear tip 50, similar to the earphone according to the embodiment of FIG.
  • the ear tip 50 may be formed of a soft material such as silicone rubber for wearing comfort.
  • a section extending from the second sound discharge hole 131 of the rear speaker unit 100 to the sound discharge port 425 is the main body of the speaker of the front speaker unit 200 ( 20 and the outer circumferential surface of the horn 22 form a passage through which the sound emitted from the rear speaker unit 100 is discharged to the sound discharge port 425.
  • the shape of the housing inner wall 421 will be described in more detail below.
  • FIG. 4 is a detailed view of the inner wall shape of the housing in the multi-way earphone of FIG.
  • the inner wall 421 of the housing 40 in particular of the front housing 42, exhibits a forging reduction trend in which its diameter gradually decreases toward the front.
  • the monotonous reduction means that the diameter of the inner wall 421 decreases toward the longitudinal axis C of the front speaker unit 200 and does not substantially increase.
  • the monotonic decrease partially maintains the same or increases slightly.
  • the inclination ⁇ of the diameter of the inner wall 421 with respect to the longitudinal axis C of the front speaker unit 200 may be less than 90 degrees. That is, there is no section in which the diameter of the inner wall 421 suddenly decreases abruptly in all sections.
  • the diameter of the inner wall 421 is not rapidly reduced in order to prevent the sound emitted from the rear speaker unit 100 and passing through the passage from being reflected.
  • FIG. 5 shows a possible modification of the tweeter horn in the multiway earphone of FIG. 3.
  • the tweeter horn that is, the horn 22 of the front speaker unit 200, exits from the inlet of the diaphragm 21 side as shown in FIG. 3.
  • the inner diameter thereof may be formed in a conical shape which decreases with a predetermined slope, but is not limited thereto. It may be formed in various forms including the example shown in (a) to (c) of FIG.
  • the horn 22A shown in FIG. 5A has a smaller diameter Do of the outlet 223A than the diameter Di of the inlet 222A, and the diameter of the inner wall 221A is monotonously reduced.
  • the inner wall 221A of the horn 22A may be formed in the form of a fallopian tube that is gradually inclined to decrease in diameter.
  • the horn 22B shown in FIG. 5B also has a smaller diameter Do of the outlet 223B than the diameter Di of the inlet and a monotonous decrease in the diameter of the inner wall 221B. Is the same as (a). However, the slope in which the diameter of the inner wall 221B of the horn 22B decreases increases toward the exit, so that the horn 22B may be formed to be convex outward. Meanwhile, as shown in FIG. 5C, the inner wall 221C may be formed to have a constant diameter in some sections between the inlet and the outlet. In addition to this, it can be modified in various forms.
  • FIG. 6 is a graph comparing the frequency response characteristic of the dual resonance speaker unit according to the embodiment of FIG. 1 with that of the speaker unit to which the dual resonance structure is not applied.
  • the horizontal axis represents the frequency of the input signal
  • the vertical axis represents the output level for the corresponding input signal.
  • the frequency response characteristics of a speaker are evaluated based on the frequency range in which the output above the output level when the frequency of the input signal is 1 kHz is maintained.
  • the frequency response characteristic of the dual resonance speaker unit (solid line) according to the embodiment of FIG. 1 is about 5.3 kHz to about 6.7 kHz compared to the frequency response characteristic of the speaker unit (dotted line) without the dual resonance structure. You can see the improvement. This means that the frequency band of the treble part that can be expressed by the speaker unit has been extended by about 1.4 kHz by introducing the aforementioned double resonance structure.
  • FIG. 7 is a graph comparing the frequency response characteristics of the multi-way earphone according to the embodiment of FIG. 3 with the conventional multi-way earphone.
  • This graph compares the case where the dual speaker structure is not applied to the rear speaker unit (woofer) in the state where the cone-shaped horn is mounted on the front speaker unit (tweeter) as in the embodiment of FIG. 3.
  • the graph also shows that the frequency response of the multi-way earphones (solid line) with the double resonance structure applied to the rear speaker unit is significantly improved from about 5.3 kHz to about 7.4 kHz compared to the non-multi-ear earphones (dotted line).
  • the frequency range of the treble that can be expressed by the multi-way earphones is extended by about 2.1 kHz compared to before using the double-woofer woofer.
  • the speaker unit of the dual resonance structure and the multi-way earphone including the same have a richer expressive power than the related art, especially in the high-pitched region.
  • diameter in terms of the diameter of the speaker diaphragm, the diameter of the inner wall of the housing, the diameter of the sound outlet, and the like refer to a relative expression of a difference in size of various components based on a case where the shape of the speaker body is circular from the front. It is used for the purpose of illustration, and the cross section of these components is not limited to being circular. It may be understood that the relative size of the cross-sectional area is shown according to the shape of the diaphragm of the speaker body or the shape of the housing cross section.
  • the present invention can be used in the field of sound equipment. It may be used in an earphone including a dynamic speaker unit, and more specifically, it may be used in a multi-way earphone including a plurality of dynamic speaker units for outputting sounds of different bands.

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Abstract

주파수 응답 특성이 향상된 멀티 웨이 이어폰이 개시된다. 본 발명에 따른 멀티 웨이 이어폰은, 내부에 수용 공간을 제공하는 하우징; 상기 하우징 내부의 후방에 설치된 후방 스피커 유닛; 및 그 앞에 설치된 전방 스피커 유닛을 포함하고, 상기 후방 스피커 유닛은, 스피커 본체와, 상기 스피커 본체의 전방에 제 1 공명실을 형성하고 하나의 제 1 소리 배출공을 갖는 제 1 공명캡, 그리고 상기 제 1 공명 캡의 전방을 커버하여 제 2 공명실을 형성하고 하나의 제 2 소리 배출공을 갖는 제 2 공명캡을 갖는다. 상대적으로 고음 대역의 음향을 재생하는 전방 스피커 유닛은 상기 후방 스피커 유닛과 동일한 종축을 중심으로 배치된다. 상기 하나의 제 1 소리 배출공은 상기 제 1 공명캡의 중앙부에 배치되며, 상기 하나의 제 2 소리 배출공은 가운데가 볼록한 돔 형태로 형성된 상기 제 2 공명캡의 중앙에 배치된다.

Description

이중 공명 스피커 유닛을 포함하는 멀티 웨이 이어폰
본 발명은 스피커 유닛을 포함하는 이어폰에 관한 것으로, 더 상세하게는 다이나믹 스피커 유닛을 포함하는 멀티 웨이 이어폰에 관한 것이다.
일반적으로 이어폰은 사용자의 귓구멍에 삽입되어, 전기적 신호를 재생한 음향을 사용자에 전달하는 장치를 말한다. 이를 위해 이어폰은 적어도 하나의 스피커 유닛을 포함한다. 스피커 유닛은 자기장 내에서 전기적 입력 신호에 따라 발생한 전자기력에 의해 진동하는 보이스 코일(voice coil)을 이용하여 공기를 진동시켜 소리를 발생시키는 부품이다.
귓구멍에 삽입하여 사용하는 이어폰의 특성상 이어폰에는 전통적으로 단일 스피커 유닛이 채용되어 왔다. 이러한 경우, 채용된 스피커 유닛의 주파수 응답 특성, 즉 얼마나 넓은 주파수 대역의 신호를 재생할 수 있는가가 재생 음향의 품질을 크게 좌우한다. 넓은 주파수 대역의 재생을 위해 소위 다이나믹 드라이버(Dynamic Driver)라 불리는 스피커가 사용되기도 한다. 재생 음향의 품질은 스피커 유닛의 보이스 코일과 진동판과 같은 구성에 의해 결정되기도 하지만, 소리의 공명에 의해서도 달라질 수 있다. 따라서, 이어폰에서도 귓구멍 측으로 소리가 배출되기까지의 소리 통로 또는 공명 공간의 변경을 통해 음향의 품질을 개선하기 위한 노력이 요구된다.
한편, 단일 스피커 유닛을 갖는 이어폰에서는 가청 주파수 대역의 모든 음을 일정한 음압(SPL)으로 재생하는 것은 현실적으로 불가능하다. 음향 품질의 향상을 위해 전기적 입력 신호를 주파수 대역별로 나누어 둘 이상의 스피커 유닛을 통해 각각 재생하는 멀티 웨이 스피커 시스템을 도입한 멀티 웨이 이어폰도 제시되고 있다. 멀티 웨이 스피커 시스템에서 중저음 영역을 담당하는 스피커를 우퍼라 칭하고, 고음 영역을 담당하는 스피커를 트위터라 칭하는데, 우퍼와 트위터가 사용자의 귓구멍에 삽입되는 방향을 기준으로 횡으로 배치된 방식과 종으로 배치된 방식의 이어폰이 제시된 바 있다.
이어폰의 특성상 스피커가 내장되는 공간과 소리가 배출되는 통로가 협소하기 때문에, 서로 다른 재생 음역을 갖는 둘 이상의 스피커 유닛을 어떻게 배치하고, 내부의 공간과 소리의 통로를 어떻게 형성하는가에 따라 음향의 품질이 달라진다. 이어폰에 있어서, 소리 통로의 개선 등을 통해 전후 방향감과 공간감과 같은 음향의 입체감을 향상시킬 수 있는 기술이 대한민국 등록특허공보 제10-1427043호의 "멀티웨이 이어폰"을 통해 개시된 바 있으나, 더 우수한 주파수 응답 특성과 그에 따른 음향 품질을 갖는 이어폰 개발을 위한 지속적인 노력이 요구된다.
본 발명은 종래의 스피커 유닛 및 이어폰에 비해 더 넓은 주파수 대역의 신호를 재생함으로써 음향의 품질을 개선할 수 있는 스피커 유닛과 이를 포함하는 이어폰을 제공하는 데에 그 목적이 있다. 특히, 본 발명은 고음 영역의 재생 능력 향상을 통해 음향 품질을 개선할 수 있는 스피커 유닛과 이를 포함하는 멀티웨이 이어폰을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
전술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 따른 이중 공명 스피커 유닛은, 전방을 향해 진동판이 배치된 스피커 본체; 상기 스피커 본체의 전방을 커버하여 제 1 공명실을 형성하고, 전방으로 개방된 적어도 하나의 제 1 소리 배출공을 갖는 제 1 공명캡; 및 상기 제 1 공명 캡의 전방을 커버하여 제 2 공명실을 형성하고, 전방으로 개방된 적어도 하나의 제 2 소리 배출공을 갖는 제 2 공명캡을 포함한다.
상기 적어도 하나의 제 1 소리 배출공은 그 면적의 합이 상기 진동판의 면적보다 작고, 상기 적어도 하나의 제 2 소리 배출공은 그 면적의 합이 상기 적어도 하나의 제 1 소리 배출공의 면적의 합보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제 1 소리 배출공과 상기 제 2 소리 배출공이 각각 하나씩인 경우, 상기 제 1 소리 배출공은 상기 제 1 공명캡의 중앙에 상기 진동판의 지름보다 작은 지름을 갖도록 형성되고, 상기 제 2 소리 배출공은 상기 제 2 공명캡의 중앙에 상기 제 1 소리 배출공의 지름보다 작은 지름을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따른 이중 공명 이어폰은, 전방에 진동판이 배치된 스피커 본체; 상기 스피커 본체의 전방을 커버하여 제 1 공명실을 형성하고, 전방으로 개방된 적어도 하나의 제 1 소리 배출공을 갖는 제 1 공명캡; 및 상기 제 1 공명 캡의 전방을 커버하여 제 2 공명실을 형성하고, 전방으로 개방된 적어도 하나의 소리 배출구를 갖는 하우징을 포함한다.
상기 적어도 하나의 제 1 소리 배출공은 그 면적의 합이 상기 진동판의 면적보다 작고, 상기 하우징의 적어도 하나의 소리 배출구는 그 면적의 합이 상기 적어도 하나의 제 1 소리 배출공의 면적의 합보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제 1 소리 배출공과 상기 소리 배출구가 각각 하나씩 마련되는 경우, 상기 제 1 소리 배출공은 그 지름이 상기 진동판의 지름보다 작고, 상기 하우징의 소리 배출구는 그 지름이 상기 제 1 소리 배출공의 지름보다 작을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 멀티 웨이 이어폰은, 내부에 수용 공간을 제공하고, 전방을 향해 열린 소리 배출구를 갖는 하우징; 상기 하우징 내부의 후방에 설치되고, 전방을 향해 진동판이 배치된 스피커 본체와, 상기 스피커 본체의 전방을 커버하여 제 1 공명실을 형성하고 전방으로 개방된 하나의 제 1 소리 배출공을 갖는 제 1 공명캡, 그리고 상기 제 1 공명 캡의 전방을 커버하여 제 2 공명실을 형성하고 전방으로 개방된 하나의 제 2 소리 배출공을 갖는 제 2 공명캡을 갖는, 후방 스피커 유닛; 및, 상기 하우징 내부의 전방에 상기 후방 스피커 유닛과 소정의 간격을 두고 설치되고, 상기 후방 스피커 유닛보다 상대적으로 고음 대역의 음향을 재생하는, 전방 스피커 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 후방 스피커 유닛과 상기 전방 스피커 유닛은 동일한 종축을 중심으로 배치되고, 상기 하나의 제 1 소리 배출공은 상기 제 1 공명캡의 중앙부에 배치되며, 상기 하나의 제 2 소리 배출공은 가운데 부분이 주변부보다 볼록한 돔 형태로 형성된 상기 제 2 공명캡의 중앙부에 배치된다.
상기 하나의 제 1 소리 배출공은 그 면적이 상기 진동판의 면적보다 작고, 상기 하나의 제 2 소리 배출공은 그 면적이 상기 하나의 제 1 소리 배출공의 면적보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제 1 소리 배출공과 상기 제 2 소리 배출공이 각각 하나씩인 경우, 상기 제 1 소리 배출공은 상기 제 1 공명캡의 중앙에 상기 진동판의 지름보다 작은 지름을 갖도록 형성되고, 상기 제 2 소리 배출공은 상기 제 2 공명캡의 중앙에 상기 제 1 소리 배출공의 지름보다 작은 지름을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 전방 스피커 유닛은, 스피커 본체; 및 상기 스피커 본체의 전방을 커버하도록 배치되고, 상기 하우징의 소리 배출구보다 작은 지름의 출구를 갖는 혼(Horn)을 포함할 수 있다. 상기 전방 스피커 유닛의 혼(Horn)은 그 내벽의 지름이 그 입구에서 출구 쪽으로 갈수록 단조 감소하는 것일 수 있다.
한편, 상기 하우징은 상기 후방 스피커 유닛의 제 2 소리 배출공으로부터 상기 소리 배출구까지의 구간에서 그 내벽의 지름이 단조 감소하되, 불연속적으로 급격히 감소하는 구간이 없도록 상기 전방 스피커의 종축에 대한 상기 내벽 지름의 기울기는 전 구간에서 90도 미만이 되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 종래의 스피커 유닛 및 이어폰에 비해 더 넓은 주파수 대역의 신호를 재생함으로써 음향의 품질을 개선할 수 있는 스피커 유닛과 이를 포함하는 이어폰을 제공하는 효과가 있다. 특히, 본 발명에 따르면 공명 구조 및 소리 통로의 개량에 따른 고음 영역의 재생 능력 향상을 통해 음향 품질을 개선할 수 있는 스피커 유닛과 이를 포함하는 멀티웨이 이어폰을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스피커 유닛을 보인다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이어폰을 보인다.
도 3은 상기 도 1의 실시예에 따른 스피커 유닛을 채용한 멀티웨이 이어폰의 한 예를 보인다.
도 4는 상기 도 3의 멀티웨이 이어폰에서 하우징의 내벽 형상을 상세히 보인다.
도 5는 상기 도 3의 멀티웨이 이어폰에서 트위터 혼(Horn)의 가능한 변형 예를 보인다.
도 6은 상기 도 1의 실시예에 따른 이중 공명 스피커 유닛의 주파수 응답 특성을 이중 공명 구조를 적용하지 않은 스피커 유닛과 대비한 그래프이다.
도 7은 상기 도 3의 실시예에 따른 멀티웨이 이어폰의 주파수 응답 특성을 종래의 멀티웨이 이어폰과 대비한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 기술적 사상을 명확히 전달하기 위하여 제공된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스피커 유닛을 보인다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 이중 공명 스피커 유닛(100)은 스피커 본체(10)와 그에 결합된 제 1 공명캡(12) 및 제 2 공명캡(13)을 포함한다. 상기 스피커 본체(10)에서 진동판(11)이 배치된 방향을 전방이라고 할 때, 상기 제 1 공명캡(12)은 상기 스피커 본체(10)의 전방을 커버하여 제 1 공명실(115)을 형성하고, 전방으로 개방된 제 1 소리 배출공(121)을 갖는다. 상기 제 1 소리 배출공(121)은 상기 제 1 공명캡(12)의 가운데 부분에 배치될 수 있다. 상기 제 2 공명캡(13)은 상기 제 1 공명캡(12)의 전방을 커버하여 제 2 공명실(125)을 형성하고, 전방으로 개방된 제 2 소리 배출공(131)을 갖는다. 상기 제 2 공명캡(13)은 상기 제 1 공명캡(12)의 전면에 부착되거나 접합 될 수 있고, 상기 스피커 본체(10)의 둘레부로부터 전방으로 확장된 부분에 결합되는 등 다양한 형태로 설치될 수 있다. 상기 제 2 공명캡(13)은 가운데 부분이 주변부보다 볼록한 돔 형태로 형성될 수 있다. 상기 제 2 소리 배출공(131)은 도시된 바와 같이 제 2 공명캡(13)의 중심에 배치될 수 있다.
상기 제 1 공명캡(12) 중앙의 상기 제 1 소리 배출공(121)은 스피커 본체(10)의 진동판(11) 지름보다 작은 크기로 형성된다. 그 결과 진동판(11) 표면 중 여러 부분으로부터 상기 제 1 공명실(115) 내부로 전달된 공기의 파동이 중첩되며 증폭되어 상기 제 1 소리 배출공(121)을 통해 배출되는 공명 현상이 발생한다. 상기 제 2 공명캡(13) 역시 상기 제 1 공명캡(12) 전방에 또 하나의 공명실, 즉 제 2 공명실(125)을 형성하여 이러한 공명 현상을 다시 한 번 발생시킨다. 상기 제 2 공명캡(13) 중앙부의 제 2 소리 배출공(131)은 그 지름이 상기 제 1 소리 배출공(121)보다 작게 형성될 수 있다. 그러한 구조는 상기 제 2 공명실(125)에서 2차 공명을 일으키는 데에 유리하다.
한편, 상기 제 1 소리 배출공과 상기 제 2 소리 배출공은 이들이 각각 하나씩 구비된 본 실시예와 달리 복수로 구비될 수도 있다. 그러한 경우 전술한 공명 효과를 얻기 위해서는 상기 제 1 소리 배출공의 면적의 합은 전술한 진동판(11)의 면적의 합보다 작게, 상기 제 2 소리 배출공의 면적의 합은 상기 제 1 소리 배출공의 면적의 합보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 예컨대, 복수의 제 1 소리 배출공으로서 지름 1mm인 구멍을 5개 형성하였다면, 복수의 제 2 소리 배출공으로 지름 1mm인 구멍을 1 내지 4개 형성함으로써 공명 효과를 얻을 수도 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이어폰을 보인다.
도시된 바와 같이, 전술한 이중 공명 구조는 스피커 유닛 자체로서 뿐만 아니라 이어폰 하우징(30)과의 결합을 통해 완성되도록 구성될 수도 있다. 전방을 향해 진동판(11)이 배치된 스피커 본체(10)의 전면에 제 1 공명캡(12)이 배치된다. 상기 제 1 공명캡(12)은 상기 진동판(11)과의 사이에 제 1 공명실(115)을 형성하고, 소리가 전방을 향해 배출될 수 있도록 제 1 소리 배출공(121)을 갖는다. 제 2 공명실(125)은 상기 제 1 공명캡(12)과 그 전방을 커버하는 하우징(30)의 내벽(33) 사이에 형성된다. 상기 하우징(30)에는 상기 제 2 공명실(125)로부터 외부로 연결된 소리 배출구(331)가 구비되어, 상기 제 1 및 제 2 공명실(115,125)을 거쳐 증폭된 소리를 전방을 향해 배출한다. 이때, 상기 소리 배출구(331)의 지름은 상기 제 1 소리 배출공(121)의 지름보다 작은 것이 충분한 공명 효과를 얻는 데에 유리하다. 상기 하우징(30)에서 상기 제 2 공명실(125)을 형성하는 내벽(33)은 상기 소리 배출구(331)가 형성된 가운데 부분이 전방을 향해 볼록한 돔 형태로 형성될 수 있다. 상기 소리 배출구(331) 외측에는 사용자의 귓구멍에 삽입될 때 착용감을 향상시키고, 외부 소음의 유입을 차단하는 이어팁(50)이 마련될 수 있다.
한편, 상기 제 1 소리 배출공과 상기 소리 배출구는 이들이 각각 하나씩 구비된 본 실시예와 달리 복수로 구비될 수도 있다. 그러한 경우 전술한 공명 효과를 얻기 위해서는 상기 제 1 소리 배출공의 면적의 합은 전술한 진동판(11)의 면적의 합보다 작게, 상기 소리 배출구의 면적의 합은 상기 제 1 소리 배출공의 면적의 합보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 예컨대, 복수의 제 1 소리 배출공으로서 지름 1mm인 구멍을 5개 형성하였다면, 복수의 소리 배출구로서 지름 1mm인 구멍을 1 내지 4개 형성함으로써 공명 효과를 얻을 수도 있다.
도 3은 상기 도 1의 실시예에 따른 스피커 유닛을 채용한 멀티웨이 이어폰의 한 예를 보인다.
본 실시예에 따른 멀티웨이 이어폰은 하우징(40)과 후방 스피커 유닛(100), 그리고 전방 스피커 유닛(200)을 포함하여 구성된다. 상기 하우징(40)은 내부에 수용 공간을 제공하고, 전방을 향해 열린 소리 배출구(425)를 갖는다. 상기 후방 스피커 유닛(100)은 상기 도 1의 실시예에 따른 이중 공명 스피커 유닛(100)과 같은 구성을 가질 수 있다. 다시 말해, 상기 하우징(40) 내부의 후방에 설치되고, 전방을 향해 진동판(11)이 배치된 스피커 본체(10)와, 상기 스피커 본체(10)의 전방을 커버하여 제 1 공명실(115)을 형성하고 전방으로 개방된 제 1 소리 배출공(121)을 갖는 제 1 공명캡(12), 그리고 상기 제 1 공명 캡(12)의 전방을 커버하여 제 2 공명실(125)을 형성하고 전방으로 개방된 제 2 소리 배출공(131)을 갖는 제 2 공명캡(13)을 갖는다. 또한, 상기 하우징(40) 내부의 전방에 상기 후방 스피커 유닛(100)과 소정의 간격을 두고 설치되고, 상기 후방 스피커 유닛(100)보다 상대적으로 고음 대역의 음향을 재생하는, 전방 스피커 유닛(200)을 포함하여 구성된다. 상기 후방 스피커 유닛(100)의 스피커 본체(10)로는 주로 중저음 대역의 소리에 우수한 주파수 응답 특성을 보이는, 이른바 우퍼(woofer)를 채용할 수 있다. 상기 전방 스피커 유닛(200)의 스피커 본체(20)로는 주로 고음 대역의 소리에 우수한 주파수 응답 특성을 보이는, 이른바 트위터(tweeter)를 채용할 수 있다.
우퍼와 트위터, 즉 후방 스프커 유닛(100)과 전방 스피커 유닛(200)이 동일 축(C) 선상에 배치된 멀티 웨이 이어폰에 있어서, 상기 제 1 공명캡(12)의 중앙에 하나의 제 1 소리 배출공(121)이 배치되고, 가운데가 볼록한 돔 형태의 상기 제 2 공명캡(13) 중앙에 하나의 제 2 소리 배출공(131)이 배치되는 것이 바람직하다. 소리 배출공이 하나인 경우, 이를 통과한 음파가 구면파의 형태를 띠어 중심으로부터 외측으로 원활하게 퍼져 나가는 데 비해서 소리 배출공이 여러 개인 경우에는 이들을 통과한 음파가 평면파 형태로 변형되어 반사 등에 의해 쉽게 소실될 수 있기 때문이다. 또한, 이러한 구조는 제 1 소리 배출공(121)을 통과하여 제 2 공명실(125) 내부를 구면파 형태로 진행하던 음파가 돔 형태인 제 2 공명캡(13) 내벽의 여러 부분에 부딪쳐 반사될 때 보강 간섭을 일으켜 음압을 증폭시키는 데에도 유리하다.
상기 하우징(40)은 후방 하우징(41)과 전방 하우징(42)의 두 부분으로 형성될 수 있다. 상기 후방 하우징(41)은 후방 스피커 유닛(100)을 수용하는 공간을 제공할 수 있다. 상기 전방 하우징(42)은 상기 후방 하우징(41)의 전방에 결합되어 상기 전방 스피커 유닛(200)을 수용하되, 상기 전방 스피커 유닛(200)이 상기 후방 스피커 유닛(100)과 일정한 간격을 두고 지지되고, 전방 스피커 유닛(200)의 외주면과 상기 전방 하우징(42)의 내벽(421) 사이에 소리가 전방을 향해 진행할 수 있는 통로를 제공하도록 형성된다. 상기 후방 스피커 유닛(100)과 전방 스피커 유닛(200)은 동일한 종축(C)을 중심으로 배치되는 것이 바람직하며, 이를 만족시키기 위해 상기 전방 하우징(42)에는 그 내벽(421)으로부터 부분적으로 돌출되어 상기 전방 스피커 유닛(200)의 외주면을 지지하는 복수의 리브(Rib)(423)가 마련될 수 있다.
한편, 상기 후방 스피커 유닛(100)의 상기 제 2 공명캡(13)이 가운데가 볼록한 돔 형태이고, 제 2 소리 배출공(131)이 그 중심에 배치된 구조는 상기 전방 스피커 유닛(200)과의 관계에서도 유리한 점이 있다. 상기 제 2 소리 배출공(131)이 전방 스피커 유닛(200)의 스피커 본체(20) 배면에 근접하게 배치된 상태에서 상기 제 2 소리 배출공(131)을 통과한 소리가 상기 전방 스피커 유닛(200)의 둘레의 공간으로 대칭적으로 확산되면서 잘 빠져나가게 된다. 제 2 공명캡(13)이 돔 형태이기 때문에 상기 제 2 공명캡(13)과 전방 스피커 유닛(200)의 후면 사이의 공간은 바깥쪽으로 갈수록 점점 넓어지고, 제 2 공명캡(13) 외부의 곡면은 음파가 반사되는 방향이 바깥쪽을 향하도록 함으로써 소리가 그 안에 갇혀 소실되는 것을 방지한다. 또한, 대칭적 구조는 소리 배출 경로 상에서 위상 차로 인한 상쇄 간섭을 억제함으로써, 이어폰 내부에서의 소실에 취약한 높은 주파수 대역의 소리가 효과적으로 출력될 수 있도록 한다.
또한, 돔 형태의 제 2 공명캡(13) 중심부에, 즉 전방으로 가장 돌출된 위치에 제 2 소리 배출공(131)을 배치함으로써, 후방 스피커 유닛(10)의 소리 배출구로부터 멀티 웨이 이어폰 전체의 소리 배출구(425)까지의 거리를 짧게 할 수도 있다. 소리는 공기 중에서 전파될 때 거리에 따라 그 에너지가 감쇄된다. 특히 높은 주파수 대역의 소리에서 감쇄 현상이 두드러지게 일어난다. 따라서, 후방 스피커 유닛(100)에서 발생한 높은 주파수 대역의 소리를 살리려면, 상기 후방 스피커 유닛(100)의 소리 배출구로부터 최종 소리 배출구(425)까지의 거리를 단축하는 것이 바람직하다.
상기 전방 스피커 유닛(200)은 스피커 본체(20)와, 상기 스피커 본체(20) 전면의 진동판(21)을 커버하며 전방으로 돌출되고, 상기 전방 하우징(42)의 소리 배출구(425)보다 좁은 지름의 출구(223)를 갖는, 혼(Horn)(22)을 구비할 수 있다. 상기 혼(22)은 그 출구(223)의 지름이 상기 진동판(21)의 지름보다 작으며, 원추형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그 바람직한 형태의 여러 가지 예에 관해서는 후술하기로 한다. 한편, 상기 전방 하우징(42)의 소리 배출구(425) 측에는 전술한 도 2의 실시예에 따른 이어폰과 마찬가지로 이어팁(50)이 구비될 수 있다. 상기 이어팁(50)은 착용감을 위해 실리콘 러버(silicone rubber) 등 연질의 소재로 형성된 것일 수 있다.
상기 하우징(40)의 내벽(421) 중에서도 상기 후방 스피커 유닛(100)의 제 2 소리 배출공(131)으로부터 상기 소리 배출구(425)에 이르는 구간은, 상기 전방 스피커 유닛(200)의 스피커 본체(20) 및 혼(22)의 외주면과 함께 상기 후방 스피커 유닛(100)에서 배출된 소리가 상기 소리 배출구(425)로 배출되는 통로를 형성한다. 상기 하우징 내벽(421)의 형상에 대해서는 이하에서 좀 더 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 상기 도 3의 멀티웨이 이어폰에서 하우징의 내벽 형상을 상세히 보인다.
도시된 바와 같이, 상기 하우징(40)의, 특히 상기 전방 하우징(42)의 내벽(421)은 전방으로 갈수록 그 지름이 점진적으로 감소하는 단조 감소 추세를 보인다. 여기서 단조 감소란 상기 전방 스피커 유닛(200)의 종축(C) 방향으로 갈수록 그 내벽(421)의 지름이 감소하고, 실질적으로 증가하지 않는 것을 의미하나, 부분적으로는 동일하게 유지되거나 아주 미미하게 증가하는 구간도 존재할 수 있다. 한편, 상기 전방 스피커 유닛(200)의 종축(C)에 대한 상기 내벽(421) 지름의 기울기(θ)는 90도 미만일 수 있다. 즉, 전 구간에서 상기 내벽(421)의 지름이 불연속적으로 급격히 감소하는 구간이 없음을 의미한다. 상기 내벽(421)의 지름이 급격히 감소하지 않도록 하는 것은, 상기 후방 스피커 유닛(100)에서 배출되어 상기 통로를 지나는 소리가 반사되는 것을 방지하기 위함이다.
도 5는 상기 도 3의 멀티웨이 이어폰에서 트위터 혼(Horn)의 가능한 변형 예를 보인다.
상기 도 3의 실시예에 따른 멀티웨이 이어폰에서 트위터 혼(Horn), 즉 전방 스피커 유닛(200)의 혼(22)은 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 진동판(21) 쪽의 그 입구로부터 출구(223) 쪽으로 갈수록 그 내경이 일정한 기울기로 감소하는 원추형으로 형성될 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 도 5의 (a) 내지 (c)에 도시된 예를 비롯하여 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 5의 (a)에 도시된 혼(22A)은 그 입구(222A)의 지름(Di)보다 그 출구(223A)의 지름(Do)이 작고, 그 내벽(221A)의 지름이 단조 감소한다. 상기 혼(22A)의 내벽(221A)은 지름이 감소하는 기울기가 점차 감소하여 안쪽으로 볼록한 나팔관 형태로 형성될 수 있다. 도 5의 (b)에 도시된 혼(22B) 역시 그 입구의 지름(Di)보다 그 출구(223B)의 지름(Do)이 작고, 그 내벽(221B)의 지름이 단조 감소한다는 점에서는 도 5의 (a)와 동일하다. 다만, 상기 혼(22B)의 내벽(221B)의 지름이 감소하는 기울기가 그 출구 쪽으로 갈수록 증가하여 상기 혼(22B)은 바깥쪽으로 볼록한 형태로 형성될 수 있다. 한편, 도 5의 (c)에 도시된 혼(22C)과 같이 상기 내벽(221C)이 입구와 출구 사이의 일부 구간에서 그 지름이 일정하게 유지되는 형태로 형성될 수도 있다. 이 외에도 다양한 형태로의 변형이 가능하다.
도 6은 상기 도 1의 실시예에 따른 이중 공명 스피커 유닛의 주파수 응답 특성을 이중 공명 구조를 적용하지 않은 스피커 유닛과 대비한 그래프이다.
그래프에서 가로축은 입력 신호의 주파수를 나타내고, 세로축은 해당 입력 신호에 대한 출력 레벨을 나타낸다. 일반적으로 스피커의 주파수 응답 특성은 입력 신호의 주파수가 1 kHz일 때의 출력 레벨 이상의 출력이 어느 주파수 범위까지 유지되는지를 기준으로 평가된다. 본 그래프를 통해 상기 도 1의 실시예에 따른 이중 공명 스피커 유닛(실선)의 주파수 응답 특성이 이중 공명 구조를 적용하지 않은 스피커 유닛(점선)의 주파수 응답 특성에 비해 약 5.3 kHz에서 약 6.7 kHz로 향상된 것을 볼 수 있다. 이는 전술한 이중 공명 구조를 도입함으로써 스피커 유닛이 표현할 수 있는 고음부의 주파수 대역이 약 1.4 kHz 정도 확장되었음을 의미한다.
도 7은 상기 도 3의 실시예에 따른 멀티웨이 이어폰의 주파수 응답 특성을 종래의 멀티웨이 이어폰과 대비한 그래프이다.
본 그래프는 상기 도 3의 실시예와 같이 전방 스피커 유닛(트위터)에 원추형의 혼이 장착된 상태에서, 후방 스피커 유닛(우퍼)에 이중 공명 구조가 적용된 경우와 적용되지 않은 경우를 비교한 것이다. 본 그래프를 통해서도 후방 스피커 유닛에 이중 공명 구조가 적용된 멀티웨이 이어폰(실선)의 주파수 응답 특성이 그렇지 않은 멀티웨이 이어폰(점선)에 비해 약 5.3 kHz에서 약 7.4kHz로 상당히 향상된 것을 볼 수 있다. 즉, 멀티웨이 이어폰이 표현할 수 있는 고음부의 주파수 대역이 이중 공명 구조의 우퍼를 사용하기 전에 비해 약 2.1 kHz 정도 확장된 것이다. 이와 같이, 본 발명에 따른 이중 공명 구조의 스피커 유닛 및 이를 포함하는 멀티 웨이 이어폰은 특히 고음 영역에서 종래보다 더 풍부한 표현력을 가지게 된다.
한편, 이상에서 스피커 진동판의 지름, 하우징 내벽의 지름, 소리 배출구의 지름 등에서 지름이라는 용어는 스피커 본체의 형태가 전방에서 보아 원형인 경우를 기준으로 하여 여러 구성요소의 크기의 차이를 상대적으로 표현하기 위하여 사용된 것이며, 이들 구성요소의 단면이 원형을 이루는 것으로 한정하는 것은 아니다. 전술한 스피커 본체의 진동판 형상이나 하우징 단면의 형상 등에 따라 그 단면적의 상대적인 크기를 나타내는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 음향기기 분야에 이용될 수 있다. 다이나믹 스피커 유닛을 포함하는 이어폰에 이용될 수 있고, 더 상세하게는 서로 다른 음역대의 음향을 출력하는 복수의 다이나믹 스피커 유닛을 포함하는 멀티 웨이 이어폰에 이용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 내부에 수용 공간을 제공하고, 전방을 향해 열린 소리 배출구를 갖는 하우징;
    상기 하우징 내부의 후방에 설치되고, 전방을 향해 진동판이 배치된 스피커 본체와, 상기 스피커 본체의 전방을 커버하여 제 1 공명실을 형성하고 전방으로 개방된 하나의 제 1 소리 배출공을 갖는 제 1 공명캡, 그리고 상기 제 1 공명 캡의 전방을 커버하여 제 2 공명실을 형성하고 전방으로 개방된 하나의 제 2 소리 배출공을 갖는 제 2 공명캡을 갖는, 후방 스피커 유닛; 및,
    상기 하우징 내부의 전방에 상기 후방 스피커 유닛과 소정의 간격을 두고 설치되고, 상기 후방 스피커 유닛보다 상대적으로 고음 대역의 음향을 재생하는, 전방 스피커 유닛을 포함하고,
    상기 후방 스피커 유닛과 상기 전방 스피커 유닛은 동일한 종축을 중심으로 배치되고, 상기 하나의 제 1 소리 배출공은 상기 제 1 공명캡의 중앙부에 배치되며, 상기 하나의 제 2 소리 배출공은 가운데 부분이 주변부보다 볼록한 돔 형태로 형성된 상기 제 2 공명캡의 중앙부에 배치된,
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  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 제 1 소리 배출공은 그 면적이 상기 진동판의 면적보다 작고,
    상기 하나의 제 2 소리 배출공은 그 면적이 상기 하나의 제 1 소리 배출공의 면적보다 작은,
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  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방 스피커 유닛은,
    스피커 본체; 및,
    상기 스피커 본체의 전방을 커버하도록 배치되고, 상기 하우징의 소리 배출구보다 작은 지름의 출구를 갖는 혼(Horn); 을 포함하는,
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  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전방 스피커 유닛의 혼(Horn)은 그 내벽의 지름이 그 입구에서 출구 쪽으로 갈수록 단조 감소하는,
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  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 후방 스피커 유닛의 제 2 소리 배출공으로부터 상기 소리 배출구까지의 구간에서 그 내벽의 지름이 단조 감소하되, 불연속적으로 급격히 감소하는 구간이 없도록 상기 전방 스피커 유닛의 종축에 대한 상기 내벽 지름의 기울기는 전 구간에서 90도 미만인,
    멀티 웨이 이어폰.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100853898B1 (ko) * 2007-04-27 2008-08-25 양호준 전기 음향 변환기
US20120163649A1 (en) * 2006-01-30 2012-06-28 Etymotic Research, Inc. Insert earphone using a moving coil driver
KR101427043B1 (ko) * 2013-04-22 2014-08-05 이재명 멀티웨이 이어폰
JP2016021608A (ja) * 2014-07-11 2016-02-04 Ｔｔｒ株式会社 カナル型イヤホン
KR101690524B1 (ko) * 2015-06-24 2016-12-29 민동훈 이중 공명 스피커 유닛 및 이를 포함하는 멀티 웨이 이어폰

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120163649A1 (en) * 2006-01-30 2012-06-28 Etymotic Research, Inc. Insert earphone using a moving coil driver
KR100853898B1 (ko) * 2007-04-27 2008-08-25 양호준 전기 음향 변환기
KR101427043B1 (ko) * 2013-04-22 2014-08-05 이재명 멀티웨이 이어폰
JP2016021608A (ja) * 2014-07-11 2016-02-04 Ｔｔｒ株式会社 カナル型イヤホン
KR101690524B1 (ko) * 2015-06-24 2016-12-29 민동훈 이중 공명 스피커 유닛 및 이를 포함하는 멀티 웨이 이어폰

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