KR101965513B1 - 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용한 소리 재생 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 소스 데이터로부터 하나 이상의 채널의 오디오 신호들을 추출하고 출력 오디오 신호들을 생성하는 프로세서; 및 사용자의 귀로부터 이격되어 상기 귀를 개방한 상태로 상기 출력 오디오 신호들을 출력하는 스피커들을 포함하는, 귀 개방형 헤드폰을 제공한다.

Description

귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용한 소리 재생 방법 {OPEN-EAR HEADPHONE AND METHOD FOR SOUND PLAYBACK USING THE SAME}

본 발명은 사용자의 귀를 덮지 않은 상태로 소리를 출력하는 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하여 소리를 재생하는 방법에 관한 것이다.

종래의 사용자 소리 출력 장치들인 이어폰과 헤드폰은 대부분 필수적으로 사용자의 귀를 완전히 덮도록 구성되어 있다. 이어폰은 커널형 이어폰, 오픈형 이어폰 등으로 구분되며, 헤드폰은 오픈형과 밀폐형 등으로 구분되나, 이와 같은 이어폰과 헤드폰은 필연적으로 사용자의 귀를 덮으면서 소리를 출력하는 특징을 갖는다.

하지만, 사용자의 귀를 덮은채로 소리를 출력하는 경우에는 외부의 소리가 큰 폭으로 감쇄되거나 차단되는 효과가 있는데, 이로 인하여 다른 사람들과의 대화도 어려우며 주변의 위험을 감지하지 못하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 귀를 개방시킨채로 소리를 출력하도록 구성할 경우에는, 다른 사람들에게도 소리가 전달되어 불편을 끼칠 수도 있으며 소리가 불명확하게 전달되어 음질이 저하되는 문제가 발생될 수 있는바, 이러한 문제점들을 극복하는 기술이 필요하다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라할 수는 없다.

국내 등록특허공보 제10-1567521호

본 발명의 목적은 사용자의 귀를 개방한 상태로 소리를 출력하는 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하는 소리 재생 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 지향성 소리를 생성함으로써 사용자에게만 소리가 명확히 전달되도록 출력하는 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하는 소리 재생 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 소리를 주파수 대역별로 구분하여 별도의 스피커로 출력하는 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하는 소리 재생 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 지향성이 낮은 저역 주파수의 소리는 골전도 유닛 또는 익사이터 유닛을 이용하여 출력하는 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하는 소리 재생 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 소스 데이터로부터 하나 이상의 채널의 오디오 신호들을 추출하고 출력 오디오 신호들을 생성하는 프로세서; 및 사용자의 귀로부터 이격되어 상기 귀를 개방한 상태로 상기 출력 오디오 신호들을 출력하는 스피커들을 포함하는, 귀 개방형 헤드폰을 제공한다.

이때, 상기 스피커들 중에서 적어도 일부에 연결되어 상기 연결된 스피커들에서 출력된 사운드들을 상기 사용자의 귀 방향으로 지향성을 갖도록 전달하는 유선형의 사운드 전달관들을 더 포함하고, 상기 출력 오디오 신호들은 비근접 스피커들에 상응하는 제1 오디오 신호들과 근접 스피커들에 상응하는 제2 오디오 신호들을 포함하고, 상기 스피커들은 상기 사운드 전달관들과 연결되어 상기 제1 오디오 신호들을 출력하는 비근접 스피커들과 상기 사운드 전달관들과 연결되지 않고 상기 제2 오디오 신호들을 출력하는 근접 스피커들을 포함할 수 있다.

이때, 사운드 전달관 파라미터를 이용하여 보정 파라미터를 생성하여 상기 출력 오디오 신호들을 보정하는 신호 보정부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 사운드 전달관 파라미터는 상기 사운드 전달관들의 재질, 길이, 크기 및 모양 중 적어도 하나 이상에 상응하는 정보를 포함하고, 상기 보정 파라미터는 상기 출력 오디오 신호들의 이퀄라이저(equalizer) 조절 정보, 딜레이(delay) 조절 정보, 레벨(level) 조절 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

이때, 상기 사운드 전달관들은 상기 사용자의 귀 방향 말단에서 최종 방사되는 사운드들의 방향을 조정하는 방사 그릴들을 포함할 수 있다

이때, 상기 비근접 스피커들은 지향성 사운드 출력 유닛을 포함할 수 있다.

이때, 상기 근접 스피커들은 골전도 소자 또는 익사이터 소자로 구성될 수 있다.

이때, 출력 진동 신호에 상응하는 진동을 발생시키는 진동 발생부; 및 소리를 입력 받는 마이크를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 소스 데이터 또는 상기 마이크로부터 입력된 소리 중에서 적어도 하나로부터 상기 진동 발생부에서 진동을 발생시키기 위한 출력 진동 신호를 생성할 수 있다.

이때, 상기 스피커들에서 출력되는 사운드들을 상기 사용자의 귀 방향으로 모아주도록 상기 사용자의 귀를 적어도 일부를 덮는 사운드 커버를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 프로세서는 헤드폰의 좌우 방향이 뒤집어진 경우에 상기 출력 오디오 신호들의 좌우 채널을 반전시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 소스 데이터로부터 하나 이상의 채널의 오디오 신호들을 추출하고 출력 오디오 신호들을 생성하는 단계; 및 사용자의 귀로부터 이격된 스피커들을 이용하여 상기 귀를 개방한 상태로 상기 출력 오디오 신호들을 출력하는 단계를 포함하는, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법을 제공한다.

이때, 상기 출력 오디오 신호들은 비근접 스피커들에 상응하는 제1 오디오 신호들과 근접 스피커들에 상응하는 제2 오디오 신호들을 포함하고, 상기 출력 오디오 신호들을 출력하는 단계는 사운드 전달관들과 연결된 상기 비근접 스피커들을 이용하여 상기 제1 오디오 신호들을 출력하는 단계; 및 상기 사운드 전달관들과 연결되지 않은 상기 근접 스피커들을 이용하여 상기 제2 오디오 신호들을 출력하는 단계를 포함하고, 상기 사운드 전달관들은 상기 비근접 스피커들과 연결되어 상기 비근접 스피커들에서 출력된 사운드들을 상기 사용자의 귀 방향으로 지향성을 갖도록 전달할 수 있다.

이때, 사운드 전달관 파라미터를 이용하여 보정 파라미터를 생성하여 상기 출력 오디오 신호들을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 사운드 전달관 파라미터는 상기 사운드 전달관들의 재질, 길이, 크기 및 모양 중 적어도 하나 이상에 상응하는 정보를 포함하고, 상기 보정 파라미터는 상기 출력 오디오 신호들의 이퀄라이저(equalizer) 조절 정보, 딜레이(delay) 조절 정보, 레벨(level) 조절 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

이때, 상기 전달하는 단계는 상기 사운드 전달관들의 상기 사용자의 귀 방향 말단에 위치하는 방사 그릴들을 이용하여 최종 방사되는 사운드들의 방향을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 오디오 신호들을 출력하는 단계는 지향성 사운드 출력 유닛을 이용하여 지향성 사운드들을 출력할 수 있다.

이때, 상기 제2 오디오 신호들을 출력하는 단계는 골전도 소자 또는 익사이터 소자를 이용하여 출력할 수 있다.

이때, 상기 소스 데이터 또는 마이크로부터 입력된 소리 중에서 적어도 하나로부터 로부터 출력 진동 신호를 생성하는 단계; 및 진동 발생부를 이용하여 상기 출력 진동 신호에 상응하는 진동을 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 사용자의 귀를 적어도 일부를 덮는 사운드 커버를 이용하여 상기 스피커들에서 출력되는 사운드들을 상기 사용자의 귀 방향으로 모아주는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 출력 오디오 신호를 생성하는 단계는 헤드폰의 좌우 방향이 뒤집어진 경우에 상기 출력 오디오 신호들의 좌우 채널을 반전시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 사용자의 귀를 개방한 상태로 소리를 출력하는 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하는 소리 재생 방법에 의해, 사용자는 주변의 소리와 함께 출력되는 소리를 함께 청취할 수 있다.

또한, 본 발명은 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하는 소리 재생 방법에 의해, 지향성 소리를 생성하여 사용자에게만 소리가 명확히 전달되도록 출력함으로써, 다른 사람들에게 원치 않는 소리를 들려주지 않을 수 있다.

또한, 본 발명은 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하는 소리 재생 방법에 의해, 소리를 주파수 대역별로 구분하여 별도의 스피커로 출력함으로써, 소리의 주파수 대역별로 상이한 지향성, 감쇄 등의 특징에 맞추어 적합한 소리 출력이 가능하다.

또한, 본 발명은 귀 개방형 헤드폰 및 이를 이용하는 소리 재생 방법에 의해, 지향성이 낮은 저역 주파수의 소리는 골전도 유닛 또는 익사이터 유닛을 이용하여 출력함으로써, 저역 주파수의 소리의 낮은 지향성과 소리 전달시 큰 폭으로 소리가 감쇄되는 특징을 극복할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 귀 개방형 헤드폰의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰과 이를 착용한 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰의 오른쪽 부분의 착용례를 나타낸 도면이다.
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰의 오른쪽 부분의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 착용한 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰의 오른쪽 부분의 착용례를 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성되어 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는한 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 시스템(1)의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 시스템(1)에서 귀 개방형 헤드폰(100)은 소스 데이터 제공 장치(200)와 상호 연결된다. 여기서, 귀 개방형 헤드폰(100)과 소스 데이터 제공 장치(200)는 유선이나 무선을 통하여 연결 가능하며, 무선으로의 연결은 블루투스(Bluetooth) 등의 기술을 이용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 소스 데이터 제공 장치(200)로부터 소스 데이터를 수신하고, 소스 데이터로부터 적어도 하나 이상의 오디오 채널들을 추출하고, 오디오 채널들로부터 출력 오디오 신호를 생성하고, 사용자의 귀로부터 이격된 스피커들을 이용하여 출력 오디오 신호들을 출력하는 것을 특징으로 한다.

즉, 귀 개방형 헤드폰(100)을 장착하더라도 사용자의 귀가 완전히 개방되어 있으므로 외부의 소리를 완전히 들을 수 있다. 그리고, 귀 개방형 헤드폰(100)으로 소리를 재생하게 되면 마스킹 효과로 인하여 외부의 소리가 들리지 않는 것과 같은 효과로 출력되는 소리를 청취할 수 있다. 또한, 칵테일 파티 효과에 의하여 소리가 재생되는 도중에도 외부의 소리 중에서 듣고 싶은 소리를 들을 수 있다.

즉, 귀가 개방된 상태로 사용자에게만 잘 들리도록 설계된 본 발명의 귀 개방형 헤드폰을 이용함으로써, 사용자는 원하는 소리를 청취하면서도 외부의 소리를 들을 수 있어 위험을 감지할 수 있고, 주변 사람들에게도 원치 않는 소리가 들리지 않도록 방지할 수 있다. 그리고, 소리를 재생/정지하는 경우에 있어서도 귀가 개방되어 있기 때문에 헤드폰을 벗을 필요가 없고, 귀를 막는 답답함이나 거부감에서 탈피할 수 있다. 그리고, 높은 음압과 장시간 사용에 의한 난청을 방지할 수 있다. 그리고, 저음과 고음을 구분하여 출력함으로써 전력 소모량을 최소화할 수 있다. 또한, 다른 사운드 시스템과 결합하여 고채널 사운드 시스템을 구축할 수 있다.

다른 사운드 시스템과 결합하여 고채널 사운드 시스템을 구축할 경우, 다른 사운드 시스템의 서라운드 사운드와 본 발명의 귀 개방형 헤드폰(100)의 이머시브 사운드를 병합함으로써, 더욱 입체감과 현장감이 넘치는 사운드를 제공할 수 있다.

여기서, 소스 데이터는 출력하고자 하는 동영상이나 음원에 대한 소스 데이터이며, 오디오 데이터를 포함한다.

특히, 귀 개방형 헤드폰(100)의 형태에는 제한이 없다. 통상적인 오버헤드 헤드폰과 같이 사용자의 머리 위에서 고정하는 헤드폰, 사용자의 머리 뒤에서 고정하는 헤드폰의 형태도 가능하지만, 마스크의 형태, 안경의 형태, 스마트 글라스의 형태 등을 가질 수 있다. 즉, 사용자의 귀를 개방하는 형태로 구성되면 충분하다. 특히, 귀 개방형 헤드폰(100)이 두 개의 좌우 유닛으로 구분되어 사용자의 안경에 장착하거나, 사용자의 귓바퀴나 귀 둘레에 둘러서 개별적으로 고정하는 형태 등을 가질 수도 있다.

만약, 하나의 소스 데이터 제공 장치(200)에 복수개의 귀 개방형 헤드폰들(100)이 연결되는 경우에, 각각의 헤드폰들은 서로 상이한 소리를 출력할 수 있다. 예컨대, 각각의 헤드폰에 대하여 위치에 상응하는 입체감을 제공하는 소리를 출력할 수 있다.

또한, 소스 데이터 제공 장치(200)와 귀 개방형 헤드폰(100)과의 위치 관계를 고려하여 입체감을 제공하는 소리를 출력할 수 있다. 예컨대, 사용자가 소스 데이터 제공 장치(200)에 정면에 있는 경우와 우측에 있는 경우, 좌측에 있는 경우 각각에 대하여 서로 다른 소리를 제공하며, 사용자는 출력되는 소리의 입체감만으로도 소스 데이터 제공 장치(200)와의 위치 관계를 파악할 수 있다. 이에 따라 사용자는 더욱 입체감 있는 소리를 청취하고, 콘텐츠에 몰입할 수 있다. 반대로, 귀 개방형 헤드폰(100)의 위치와 무관하게 일정한 가상의 위치에 상응하는 입체감을 제공하는 소리를 출력할 수도 있다.

또한, 복수개의 귀 개방형 헤드폰(100)이 직접 또는 간접적으로 서로 연결됨으로써 무전기 또는 회의용 전화기와 같은 무선 송수신 기능을 제공할 수 있다.

소스 데이터 제공 장치(200)는 귀 개방형 헤드폰(100)에서 재생할 음원의 소스 데이터를 제공하는 장치를 의미한다. 예컨대, 소스 데이터 제공 장치(200)는 CD 플레이어, MP3 플레이어, PC, 스마트폰 등을 포함한다.

이때, 소스 데이터 제공 장치(200)는 소스 데이터를 제공함과 동시에 소리 재생과 관련된 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 소스 데이터의 재생을 시작, 중단, 일시정지, 다음 곡 재생, 이전 곡 재생, 볼륨 조절 등의 제어가 가능하다.

도 2는 도 1에 도시된 귀 개방형 헤드폰(100)의 일 예를 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 프로세서(110), 통신부(120), 메모리(130), 비근접 스피커들(140), 근접 스피커들(150), 사운드 전달관들(160), 신호 보정부(170), 진동 발생부(180), 사운드 커버(190) 및 마이크 등을 포함한다.

상세히, 프로세서(110)는 일종의 중앙처리장치로서 귀 개방형 헤드폰(100)의 전체 기능을 제어한다. 즉, 프로세서(110)는 출력 오디오 신호들을 생성하며, 비근접 스피커(140), 근접 스피커(150), 사운드 전달관(160), 신호 보정부(170), 진동 발생부(180) 등을 제어하여 다양한 기능을 제공할 수 있다.

프로세서(110)는 소스 데이터 제공 장치(도 1의 200 참조)로부터 수신한 소스 데이터로부터 적어도 하나 이상의 오디오 채널들을 추출하고, 오디오 채널들로부터 출력 오디오 신호들을 생성한다. 여기서, 출력 오디오 신호들은 이머시브(immersive) 사운드를 출력하기 위한 신호들일 수 있다.

이때, 프로세서(110)는 출력 오디오 신호들로서 기설정된 제1 주파수 대역에 상응하는 고역 오디오 신호들과 기설정된 제2 주파수 대역에 상응하는 저역 오디오 신호들을 생성할 수 있다. 예컨대, 제1 주파수 대역은 200Hz ~ 20kHz이고, 제2 주파수 대역은 20Hz ~ 200Hz일 수 있다. 여기서, 고역 오디오 신호들과 저역 오디오 신호들은 크로스오버 또는 필터를 사용하여 분할할 수 있다. 즉, 고역 패스 필터(HPF)를 이용하여 저역을 롤오프 함으로써 고역 오디오 신호들을 생성할 수 있고, 저역 패스 필터(LPF)를 이용하여 고역을 롤오프 함으로써 저역 오디오 신호들을 생성할 수 있다. 이때, 고역 패스 필터와 저역 패스 필터는 사용자가 설정할 수 있다. 그리고, 서라운드 사운드의 포맷에 따라 크로스오버 또는 필터 주파수를 조정할 수 있다.

이때, 프로세서(110)는 비근접 스피커들(140)에서 출력하기 위한 오디오 신호들과 근접 스피커들(150)에서 출력하기 위한 오디오 신호들을 생성할 수 있다. 예컨대, 비근접 스피커들(140)에서 출력하기 위한 오디오 신호들을 고역 오디오 신호들로 할당하여 생성할 수 있고, 근접 스피커들(150)에서 출력하기 위한 오디오 신호들을 저역 오디오 신호들로 할당하여 생성할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 즉, 다양한 조합을 통하여 각 스피커들에 할당할 오디오 신호들을 생성할 수 있다.

이때, 프로세서(110)는 귀 개방형 헤드폰(100)의 좌우 방향이 반대로 뒤집어진 경우에 출력 오디오 신호들의 좌우 채널을 반전시킬 수 있다. 예컨대, 사용자는 귀 개방형 헤드폰(100)의 좌우 방향을 뒤집은채로 목걸이처럼 목에 착용할 수 있고 이럴 경우 스피커들의 좌우 방향이 반전되게 되는바, 이에 맞추어 출력 오디오 신호들의 좌우 채널을 반전시킴으로써 사용자가 청취하는 소리의 좌우 방향을 유지할 수 있다. 이 경우에는 귀 개방형 헤드폰(100)이 스피커처럼 기능할 수 있다.

이때, 프로세서(110)는 소스 데이터 또는 마이크로부터 입력된 소리 중에서 적어도 하나로부터 출력 진동 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 출력 진동 신호는 소스 데이터에 포함된 진동 데이터로부터 생성될 수도 있지만, 소스 데이터에 진동 데이터가 포함되어 있지 않더라도 오디오 데이터로부터 생성될 수도 있다.

예컨대, 오디오 소스 데이터의 앰비언스 레벨을 감지하고, 앰비언스 레벨과 최대 레벨의 차이를 연산하여 특정 %의 레벨에 도달하였을 경우에 이를 진동을 발생하도록 출력 진동 신호를 생성할 수 있다. 이때, 트랜지언트(Transient)를 감지하고 이를 진동으로 만들어낼 수 있다. 또는, 오디오 신호가 특정 레벨 이상인 경우에 진동을 발생하도록 출력 진동 신호를 생성할 수 있다.

또한, 마이크로 입력된 주변 소리가 특정 레벨 이상인 경우에 진동을 발생하도록 출력 진동 신호를 생성할 수 있다. 이를 통해, 소리를 재생하는 도중에도 주변의 위험을 진동으로 알릴 수 있다.

이때, 프로세서(110)는 마이크로 입력된 주변 소리를 이용하여 노이즈 캔슬링된 출력 오디오 신호들을 생성할 수 있다.

이때, 프로세서(110)는 초기 반사(Early reflection) 파라미터를 이용하여 출력 사운드들의 공간감을 높이도록 간접음의 도달 시간을 조정하여 공간의 크기를 연출하도록 출력 오디오 신호들을 생성할 수 있다. 또한, 머리전달함수(HRTF: Head Related Transfer Function)와 딜레이 파라미터를 함께 이용하여 강력한 공간감을 제공하는 이머시브 사운드를 제공할 수 있다.

이때, 프로세서(110)는 네비게이션 알림에 대한 출력 오디오 신호들을 생성할 수 있고, 네비게이션 알림의 방향에 상응하는 입체감을 갖는 바이노럴 출력 오디오 신호들을 생성할 수 있다. 예컨대, 네비게이션 알림이 좌회전 알림인 경우에는 사용자의 왼쪽에서 소리가 들리는 것처럼 입체감을 갖도록 바이노럴 출력 오디오 신호를 생성할 수 있다. 마찬가지로, 우회전 알림은 우측, 바닥 요철 알림은 아래쪽, 과속 카메라는 위쪽의 입체감을 갖도록 할 수 있다.

통신부(120)는 귀 개방형 헤드폰(100)과 소스 데이터 제공 장치(도 1의 200 참조) 간의 송수신 신호를 전송하는데 필요한 통신 인터페이스를 제공한다.

여기서, 통신부(120)는 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다. 예컨대, 통신부(120)는 블루투스 기술이나 Wi-Fi 기술을 통하여 소스 데이터 제공 장치(도 1의 200 참조)와 통신할 수 있으며, NFC 기술을 통하여 소스 데이터 제공 장치(도 1의 200 참조)와 페어링을 수행할 수 있다. 또한, 블루투스 기술이나 Wi-Fi 기술을 통해 다른 귀 개방형 헤드폰 장치들(100)과 연동할 수 있다.

메모리(130)는 프로세서(110)가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 여기서, 프로세서(130)는 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

비근접 스피커들(140)은 사운드 전달관들(160)을 통하여 오디오 신호들을 출력한다. 즉, 사운드 전달관들(160)을 통하여 출력 사운드들의 지향성을 강화시킬 수 있다.

이때, 비근접 스피커들(140)은 지향성 사운드 출력 유닛을 포함할 수 있다. 즉, 고역 오디오 신호들을 출력할 때 지향성을 갖도록 출력함으로써, 사용자에게 출력된 사운드들이 잘 전달되도록 할 수 있다. 또한, 사운드 전달관들(160)을 통하여 출력 사운드들의 지향성을 강화시키는 것뿐만 아니라, 지향성 사운드 출력 유닛을 이용하여 출력 사운드들이 지향성을 갖도록 할 수 있다. 이때, 지향성 사운드 출력 유닛은 초음파 회로를 갖는 초지향성 스피커를 의미할 수 있다.

이때, 비근접 스피커들(140)은 음질을 최대로 확보할 수 있도록 고품질의 풀레인지 드라이버를 사용할 수 있다. 또한, 어쿠스틱 드라이버만 독자적으로 사용할 수 있으며, 근접 스피커들(150)과 함께 사용하여 전체 주파수 대역의 소리를 출력할 수 있다.

이때, 비근접 스피커들(140)은 헤드폰 자체의 알림이나 연동된 기기의 알림 등을 목소리로 읽어주는 사운드를 출력할 수 있다.

근접 스피커들(150)은 사운드 전달관들을 통하지 않고 오디오 신호들을 출력한다. 여기서, 근접 스피커들(150)은 저역 주파수뿐만 아니라 고역 주파수까지 재생하여 풀레인지 오디오의 출력이 가능하다.

이때, 근접 스피커들(150)은 골전도 소자 또는 익사이터 소자로 구성될 수 있다. 이를 통해 저역대의 소리가 지향성이 낮고 회절이 잘되며 전파시 감쇄가 잘되는 특징으로 인하여 사용자에게만 명확히 전달하기 어려운 문제점을 극복할 수 있다. 그리고, 앰프 출력을 별도로 상향 조정하지 않고도 필요한 레벨 수준의 출력이 가능하다. 또한, 별개의 EQ 회로를 추가하지 않고도 구현이 가능하다.

이때, 근접 스피커들(150)는 귀 개방형 헤드폰(100)의 어떠한 부분에도 장착 가능하며, 서브 우퍼와 같은 역할을 함으로써 체감 저역까지 재생할 수 있다. 또한, 귀 개방형 헤드폰(100)의 바디 전체 또는 일부분을 진동판으로 사용하여 저음 출력을 보강할 수 있다. 즉, 근접 스피커들(150)은 그 위치에 제한이 없다.

이때, 근접 스피커들(150)은 사용자의 신체에 밀착한 상태로 소리를 출력할 수 있다. 즉, 근접 스피커들(150)는 큰 파장으로 사용자의 머리의 피부를 통해 저역 사운드를 사용자의 내이에 자연스럽게 전달할 수 있다. 또한, 큰 파장으로 두피를 진동시켜 보다 극적인 청취환경을 제공할 수 있다.

이때, 근접 스피커들(150)은 LFE(Low Frequency Effect) 기능을 수행할 수 있다.

이때, 근접 스피커들(150)은 헤드폰 자체의 알림이나 연동된 기기의 알림 등을 목소리로 읽어주는 사운드를 출력할 수 있다.

사운드 전달관들(160)은 비근접 스피커들에 연결되어 비근접 스피커들에서 출력된 사운드들을 사용자의 귀 방향으로 지향성을 갖도록 전달한다. 즉, 사운드 전달관들(160)은 사운드 에너지를 한 방향으로 응집하는 효과를 가진다. 그리고, 비근접 스피커들에서 출력된 사운드들이 유선형의 사운드 전달관들을 통과하면서 지향성을 가지며, 지향성을 갖도록 전달된 사운드들은 사용자의 귀로 전달될 수 있다. 여기서, 사운드 전달관들은 유선형의 모양을 가질 수 있다. 따라서, 사운드 에너지를 효율적으로 전달함으로써 출력 손실이 낮은 이점이 있다.

이때, 사운드 전달관들을 다중으로 구성할 수 있다. 즉, 구경이 큰 사운드 전달관 하나가 아닌, 구경이 작은 사운드 전달관들을 여러 개를 하나로 묶어 소리를 전달할 수 있다. 다수의 구경이 작은 사운드 전달관들을 이용함에 따라, 전달하는 소리의 회절로 인한 지향성 감소를 방지하고, 사용자의 귀 밖으로 소리가 새어나가는 효과를 줄일 수 있다.

이때, 각각의 사운드 전달관들은 주파수 대역별로 구분하여 소리를 전달하도록 구성될 수 있다.

이때, 사운드 전달관들은 스파이럴(spiral) 구조를 가짐으로써 지향성을 더욱 강화할 수 있다. 그리고, 내부에 필터를 포함하여 특정 주파수만 통과될 수 있도록 할 수 있다. 특히, 사운드 전달관들은 귓바퀴의 역 모양을 가질 수 있고, 이에 따라 외이도(Outer ear carnal)로 사운드가 자연스럽게 들어갈 수 있는 구조를 제공할 수 있다. 그리고, 사운드 전달관들은 귓바퀴를 대신하여 소리를 모아 외이도로 보내는 역할과 스피커의 소리가 사용자의 귓바퀴의 바깥쪽으로 전달되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.

이와 같이, 소리의 주파수가 높을수록 지향성이 강하며 회절성이 줄어드는 특징이 있으므로, 방향성이 상이한 고역 오디오 신호와 저역 오디오 신호를 분리하여 따로 처리할 수 있다.

이때, 사운드 전달관들(160)은 사용자의 귀 방향 말단에서 최종 방사되는 사운드들의 방향을 조정하는 방사 그릴들을 포함할 수 있다. 방사 그릴들은 사용자별로 신체 구조가 상이하기 때문에 지향성 출력 사운드들이 사용자의 귀에 도달하도록 조절하는 역할을 한다. 이때, 기울임 각도는 45도일 수 있다. 여기서, 방사 그릴들은 사용자가 직접 그 방향을 조절할 수 있다. 그릴은 슬라이드 바, 휠 등의 방식을 통하여 조절할 수 있다. 특히, 방사 그릴들은 음의 회절을 최소화화는 구조를 가지며, 귀의 방향에 맞게 기울임이 있는 구조를 가질 수 있다.

이때, 사운드 전달관들(160)은 소리가 사용자의 귀를 기준으로 바깥쪽에서 안쪽으로 유입되도록 출력된 사운드들을 전달할 수 있다.

이때, 사운드 전달관들(160)의 내부에 필터를 포함하여 기설정된 주파수만을 통과하여 전달하도록 구성할 수 있다.

이때, 사운드 전달관들(160)은 진동을 억제하기 위한 흡진재가 구비될 수 있다. 여기서, 흡진재는 사운드 전달관들의 외벽을 감쌀 수도 있고, 일부 면만 접촉하도록 배치될 수도 있다.

신호 보정부(170)는 사운드 전달관 파라미터를 이용하여 보정 파라미터를 생성하여 출력 오디오 신호들을 보정할 수 있다. 이는, 출력되는 사운드들이 사운드 전달관을 통과하면서 파형이나 볼륨이 변화하고, 전달 시간의 지연이 발생할 수 있기 때문이다.

이때, 사운드 전달관 파라미터는 사운드 전달관들의 재질, 길이, 크기 및 모양 중 적어도 하나 이상에 상응하는 정보를 포함하고, 보정 파라미터는 출력 오디오 신호들의 이퀼라이저(equalizer) 조절 정보, 딜레이(delay) 조절 정보, 레벨(level) 조절 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 각각의 사운드 전달관의 특성을 고려하여 각각의 출력 오디오 신호들에 대하여 적합한 보정을 수행함으로써, 사용자는 왜곡없는 소리를 청취할 수 있다.

진동 발생부(180)는 출력 진동 신호를 출력하여 진동을 발생시킨다.

이때, 진동 발생부(180)는 출력하는 진동의 세기를 조절할 수 있다. 그리고, 진동 세기는 사용자의 입력에 의하여 조절될 수 있다. 또한, 소스 데이터로부터의 진동의 세기와 알림을 위한 진동의 세기를 구분하여 설정할 수 있다. 진동의 세기의 조절은 진동 기능을 이용하지 않는 경우도 포함한다. 따라서 알림을 위한 진동만을 사용하도록 설정할 수 있다.

예컨대, 진동 발생부(180)는 출력 오디오 신호들에서 저역 사운드를 보강하기 위한 목적으로 진동을 발생시킬 수도 있다. 그리고, 주변 소리로부터 위험 감지에 따른 알림을 제공하는 목적으로 진동을 발생시킬 수도 있다. 또한, 소스 데이터 제공 장치(200)의 알림을 제공하는 목적으로 진동을 발생시킬 수도 있다. 즉, 소스 데이터 제공 장치(200)가 스마트폰인 경우에는 전화 알림, 메시지 알림, 어플리케이션 알림에 대한 인터렉티브 진동을 발생시킬 수 있다.

사운드 커버(190)는 사용자의 귀를 적어도 일부를 덮어줌으로써 스피커들에서 출력되는 사운드들을 사용자의 귀 방향으로 모아주는 역할을 한다. 사용자는 사운드 커버(190) 없이도 귀 개방형 헤드폰(100)이 지향성을 갖도록 소리를 출력하기 때문에 소리를 청취할 수 있으나, 사운드 커버(190)를 추가적으로 이용하게 되는 경우에는 소리를 모아줌에 따라 더욱 높은 공간감, 선명도로 청취할 수 있다. 또한, 출력되는 소리가 외부로 전달되는 것을 감소시킬 수 있다.

이때, 사운드 커버(190)는 착탈 가능한 구조를 가질 수 있다.

이때, 사운더 커버(190)는 접이식 또는 슬라이드 방식 등을 통하여 사용자의 귀를 덮는 상태와 사용자의 귀를 덮지 않는 상태로의 조작이 가능한 구조를 가질 수 있다.

마이크는 주변 소리를 입력 받는다. 여기서, 마이크는 복수 개로 구성될 수 있다.

이때, 마이크에서 입력된 소리들은 노이즈 캔슬링 기능을 제공하는데 이용되거나, 주변 소리에 따른 위험 알림 기능을 제공하는데 이용되거나, 사용자의 목소리를 인식하여 음성 인식 제어 기능 등을 제공하는데 이용될 수 있다. 노이즈 캔슬링 기능은 전후/좌우/상하를 구분하여 수행할 수 있다.

이때, 2개 이상의 Omni Directional 마이크를 이용하여 바이노럴 사운드를 수음할 수 있다.

이때, 마이크는 사용자의 단말기와 연동되어 통화를 위한 소리 입력 장치의 역할을 수행할 수 있다. 그리고 2개 이상의 마이크를 이용하여 사용자의 목소리가 아닌 주변 소음을 캔슬링할 수 있다.

이에 따라, 사용자의 귀를 개방한 채로 지향성의 소리를 출력함으로써, 사용자가 주변 소리를 청취함과 동시에 출력 소리를 명확히 청취할 수 있도록 하고, 타인에게는 출력 소리가 들리지 않도록 하여 소리로 인한 피해를 줄일 수 있다. 또한, 장시간 사용에 의하여 음압에 의한 청력 손상을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 센서부를 포함할 수 있다.

이때, 센서부는 광센서를 포함할 수 있고, 이를 통해 주변의 밝기를 감지하여 주간 또는 야간을 인식할 수 있다. 그리고 야간으로 인식된 경우에는 사용자가 미리 설정한 디밍(dimming) 레벨에서 오디오를 재생하는 기능을 수행할 수 있다.

이때, 센서부는 GPS 센서를 포함할 수 있고, 이를 통해 현재 위치를 판단할 수 있다. 그리고, 위치에 대한 기록을 수행할 수 있으며, 위치기반 서비스를 제공할 수도 있다.

이때, 센서부는 초음파 센서를 포함할 수 있고, 이를 통해 헤드폰의 착용 여부를 판단할 수 있다. 또한 사용자의 심박수와 같은 생체 신호를 모니터링할 수 있다.

이때, 센서부는 가속 센서나 자이로스코프 센서를 포함할 수 있고, 이를 통해 사용자의 머리의 움직임을 트래킹할 수 있다. 트래킹한 사용자 머리의 움직임을 이용하여 제스쳐 기반으로 헤드폰을 제어하는 기능을 제공할 수 있다. 예컨대, 고개를 끄덕이는 경우, 고개를 두 번 끄덕이는 경우, 고개를 좌에서 우로 약 1초 동안 움직이는 경우, 고개를 좌에서 우로 빠르게 움직인 경우, 고개를 좌에서 우로 기울인 경우, 고개를 좌에서 우로 잠시 기울인 경우 등과 같은 동작에 특정 명령들을 설정하여 제어 기능을 제공할 수 있다. 특히, 사용자의 움직임을 학습하여 해당 사용자의 움직임으로부터 제스쳐를 인식하는 정확도를 높일 수 있다.

또한, 센서부는, 다른 스피커 시스템과 연계하여 고채널 사운드 시스템을 구축하는 경우에, 사용자의 머리의 위치에 따라 서라운드 사운드의 전체 패닝값을 조정할 수 있다.

이때, 센서부는 다양한 센서를 사용하여 사용자의 착용 여부를 판단하고, 착용되지 않은 경우에는 슬립 모드나 스탠바이 모드로 진입함으로써 전력 소모량을 최적화할 수 있다. 또한, 다양한 센서를 이용하여 착용한 사용자의 머리 크기를 인식하여, 등록된 사용자와 머리 크기가 다른 사람의 사용을 제한함으로써 보안 기능을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 안경 거치부를 포함할 수 있고, 이를 통해 사용자의 안경이나 선글라스 등을 고정할 수 있다. 따라서 사용자는 안경이나 선글라스 등을 착용한 상태에도 헤드폰을 착용할 수 있다. 이때, 안경 거치부는 헤드폰의 내부에 사용자의 안경이나 선글라스의 일부가 매립되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 조작부를 포함할 수 있는데, 조작부는 사용자의 터치, 슬라이드, 클릭 중에서 적어도 하나 이상을 인식할 수 있는 입력부를 포함한다. 사용자는 조작부를 통하여 터치, 슬라이드, 클릭 등의 방식으로 귀 개방형 헤드폰(100)을 제어할 수 있고, 나아가 연동된 소스 데이터 제공 장치(도 1의 200 참조) 혹은 연동된 사용자의 단말기를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 접이부를 포함할 수 있는데, 접이부는 귀 개방형 헤드폰(100)을 용이하게 움직이기 위하여 몸체를 접을 수 있는 경첩을 포함할 수 있다. 접이부는 복수개 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 배터리를 포함할 수 있으며, 이 배터리는 충전이 가능하다. 충전 방식은 유선, 무선, 유무선 중에서 적어도 하나의 방식을 이용할 수 있다. 또한, 배터리는 탈착식으로 교체가 가능하도록 구성될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 밴드부를 포함하며, 밴드는 사용자의 머리 위에서 고정되거나, 사용자의 머리 뒤에서 고정되거나, 사용자의 목을 감싸면서 고정되는 등의 구조를 가질 수 있다. 하나의 제품에서 고정 위치를 조정할 수 있도록 구성될 수도 있지만, 하나의 제품마다 고정되는 위치가 하나로 결정되도록 구성될 수도 있다. 이때, 밴드부는 하나 이상의 돌기가 형성되어 사용자의 머리카락이나 사용자의 두피와의 마찰로 흘러내리지 않도록 할 수 있다. 또한, 밴드부는 마찰력을 증가시키기 위하여 복수개로 구성될 수 있다. 그리고, 밴드부는 길이 조절부를 포함할 수 있는데, 길이 조절부는 사용자마다 적합한 크기가 다르므로 귀 개방형 헤드폰(100)의 길이를 조절하는 기능을 제공한다. 이때, 길이 조절부는 슬라이드 방식으로 길이를 늘리거나 줄이는 것이 가능하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 모듈 장착부를 포함하며, 모듈 장착부는 헤드폰의 전면, 측면, 후면 등의 다양한 위치에 하나 이상 구비될 수 있다. 모듈 장착부에 장착 가능한 모듈은 카메라 모듈, 조명 모듈, FPV(First Person View) 모듈, 확장 배터리 모듈 등이 포함될 수 있다.

이때, FPV 모듈을 장착하여 활용하는 경우에는, 바이노럴 사운드와 함께 입체감 있는 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, PFV 모듈을 통해 네비게이션 화상 정보를 출력할 수 있고, 전술한 바이노럴 사운드를 통하여 네비게이션 알림에 상응하는 입체감 있는 알림 소리를 제공할 수 있다.

이때, 여러 개의 카메라 모듈을 장착하여 입체 영상이나 파노라마 영상의 촬영이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 적외선 신호 발생부를 포함하며, 이를 통해 연동된 어플리케이션이나 헤드폰의 조작 버튼을 이용하여 AV기기의 리모콘으로서의 기능을 수행할 수 있다.

이때, 적외선 신호 발생부는 헤드폰의 전면에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 태양에너지 충전부를 포함하며, 이를 통하여 내장된 배터리를 충전할 수 있다. 태양에너지 충전부는 헤드폰의 후면, 측면 등의 다양한 위치에 하나 이상 배치될 수 있다. 그리고, 태양에너지 충전부는 태양열 패널, 태양광 패널 등이 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 전면 지향성 스피커를 포함하며, 이를 통해 정면의 다른 사람에게 정보를 제공하기 위한 소리를 출력할 수 있다.

이때, 전면 지향성 스피커와 마이크를 함께 이용하여 동시 통역과 같은 기능을 제공할 수도 있다.

도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)과 이를 착용한 모습을 나타낸 도면이다.

도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 사용자의 머리 뒤쪽 방향으로 감싸는 헤드밴드 형태를 가질 수 있다. 그리고, 스피커들은 말단에 배치되어 사용자의 귀를 덮지 않고 소리를 출력할 수 있다.

또한, 도 3 및 4에 도시된 것과는 다르게, 귀 개방형 헤드폰(100)은 통상의 헤드폰과 같이 사용자의 머리 위쪽 방향으로 감싸는 헤드밴드 형태를 가질 수 있다.

또한, 도 4에는 귀 개방형 헤드폰(100)이 사용자의 귀를 전혀 덮지 않도록 도시되어 있으나, 귀 개방형 헤드폰(100)의 구성에 따라 사용자의 귀에는 이격되어 있지만 사용자의 귀 일부를 덮을 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)의 오른쪽 부분의 착용례를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 귀 개방형 헤드폰(100)은 사용자가 착용하였을 때 사용자의 귀를 덮지 않는다.

소리의 주파수에 따라서 지향성의 정도, 회절의 정도가 상이하며, 전파됨에 따른 감쇄 정도도 상이하므로 저역 오디오 신호와 고역 오디오 신호를 분리하여 처리할 수 있다.

비근접 스피커(140)는 소스 데이터로부터 생성된 오디오 신호(특히, 고역 오디오 신호)를 출력하고, 출력된 사운드는 사운드 전달관(160)을 통하여 사용자의 귀로 전달된다(5a). 여기서, 사운드 전달관(160)은 스파이럴 형태를 가짐으로써 전달되는 사운드의 지향성을 높일 수 있다. 또한, 비근접 스피커(140)는 지향성 스피커 유닛을 이용함으로써 지향성 사운드를 출력할 수 있다.

근접 스피커(150)는 소스 데이터로부터 생성된 오디오 신호(특히, 저역 오디오 신호)를 출력한다(5b). 여기서, 근접 스피커(150)는 골전도 소자 또는 익사이터 소자를 이용하여 오디오 신호를 출력할 수 있다. 골전도 소자 또는 익사이터 소자를 이용함으로써 지향성과 감쇄 문제를 해결할 수 있다.

도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)의 오른쪽 부분의 내부 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.

상세히, 도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)의 오른쪽 부분의 내부 구조를 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 6은 도면의 우측 방향이 앞 방향(사용자의 정면 방향)이며, 도 7은 도면의 좌상단 방향이 앞 방향(사용자의 정면 방향)이다.

도 6 및 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 비근접 스피커(140)에서 출력된 사운드들이 사운드 전달관(160)을 통하여 사용자의 귀 방향으로 전달된다. 그리고, 근접 스피커(150)는 골전도 소자 또는 익사이터 소자를 이용하여 사용자의 귀를 통하지 않고 사운드를 출력할 수 있다.

이때, 비근접 스피커(140)는 지향성 사운드 출력 유닛을 이용하여 지향성의 사운드를 출력할 수 있다.

이때, 사운드 전달관(160)은 스파이럴 구조를 가짐으로써 전달하는 소리의 지향성을 키울 수 있다.

이때, 사운드 전달관(160)은 도 6과 같이 비근접 스피커(140)와 동일한 개수로 구성될 수도 있지만, 도 7과 같이 복수개로 구성될 수도 있다.

이때, 사운드 전달관(160)이 복수개로 구성된 경우, 각각의 사운드 전달관들은 주파수 대역별로 구분된 사운드들을 출력할 수 있다. 각각의 사운드 전달관들은 이머시브 사운드를 구현하기 위한 사운드들을 출력할 수 있다. 따라서, 각각의 사운드 전달관들 별로 상이한 사운드를 재생하여 공간감과 입체감을 제공할 수 있다. 특히, 작은 크기의 다수 사운드 전달관들을 활용하는 경우에는 큰 크기의 소수 사운드 전달관들을 사용하는 경우보다 지향성에서 이득을 볼 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법은 귀 개방형 헤드폰(도 1의 100 참조)이, 소스 데이터 제공 장치(도 1의 200 참조)로부터 수신한 소스 데이터로부터 적어도 하나 이상의 채널로 구성된 출력 오디오 신호들을 생성한다(S801).

이때, 출력 오디오 신호들은 주파수 대역을 기준으로 구분된 저역 오디오 신호와 고역 오디오 신호를 포함할 수 있다.

이때, 출력 오디오 신호들은 스피커들의 종류를 기준으로 구분된 비근접 스피커들에 상응하는 오디오 신호와 근접 스피커들에 상응하는 오디오 신호를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법은 귀 개방형 헤드폰(도 1의 100 참조)이, 출력 오디오 신호들에 대하여 사운드 전달관들에 상응하는 보정을 수행한다(S803). 이는, 일부 출력된 사운드들이 사운드 전달관들을 통하여 사용자의 귀로 전달됨으로써 왜곡이 발생하기 때문에, 이를 사전에 보정하기 위함이다.

이때, 출력 오디오 신호들을 보정함에 있어서 사운드 전달관 파라미터를 이용하여 보정 파라미터를 생성할 수 있다.

이때, 사운드 전달관 파라미터에는 각각의 사운드 전달관들에 상응하는 길이, 재질, 크기 및 모양 중에서 적어도 하나 이상에 상응하는 정보가 포함될 수 있다. 이는, 사운드 전달관의 길이, 재질, 크기 및 모양에 따라 소리의 파형이 바뀌는 패턴이 상이하며, 길이에 따라서 소리가 전달되는 시간이 상이하기 때문이다.

이때, 보정 파라미터에는 출력 오디오 신호들의 이퀄라이저 조절 정보, 딜레이 조절 정보 및 레벨 조절 정보 중에서 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다. 즉, 출력된 사운드들이 사운드 전달관들을 통과하면서 왜곡되는 정도를 보정해주고, 시간 지연에 따른 출력 사운드들 간의 싱크 불일치 문제 등을 해결한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법은 귀 개방형 헤드폰(도 1의 100 참조)이, 출력 오디오 신호들로부터 스피커들을 이용하여 사운드들을 출력한다(S805).

이때, 비근접 스피커들을 이용하여 고역 오디오 신호들을 출력하고, 근접 스피커들을 이용하여 저역 오디오 신호들을 출력할 수 있다.

이때, 비근접 스피커들은 지향성 사운드 출력 유닛을 포함할 수 있고, 근접 스피커들은 골전도 소자 또는 익사이터 소자로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법은 귀 개방형 헤드폰(도 1의 100 참조)이, 적어도 일부 출력된 사운드들을 사운드 전달관들을 통하여 지향성을 갖도록 사용자의 귀에 전달한다(S807).

이때, 비근접 스피커들에서 출력된 사운드들을 사운드 전달관들을 통하여 사용자의 귀에 전달할 수 있다. 이는, 고역 사운드들이 지향성이 높고, 회절성이 낮기 때문에 지향성 사운드를 출력하기에 용이하기 때문이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)을 착용한 모습을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)은 사용자의 귀를 적어도 일부 덮으면서 출력되는 사운드들을 사용자의 귀 쪽으로 모아주는 사운드 커버(190)를 포함할 수 있다.

이때, 사운드 커버(190)는 사용자의 귀에 이격되어 사용자의 귀를 적어도 일부 덮을 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 귀 개방형 헤드폰(100)의 오른쪽 부분의 착용례를 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 귀 개방형 헤드폰(100)은 사용자의 귀를 적어도 일부 덮는 사운드 커버(190)를 통하여 출력되는 사운드들을 사용자의 귀 쪽으로 모아준다.

비근접 스피커(140)는 소스 데이터로부터 생성된 오디오 신호를 출력하고, 출력된 사운드는 사운드 전달관(160)을 통하여 사용자의 귀로 전달된다. 여기서, 사운드 전달관(160)은 스파이럴 형태를 가짐으로써 전달되는 사운드의 지향성을 높일 수 있다. 또한, 비근접 스피커(140)는 지향성 스피커 유닛을 이용함으로써 지향성 사운드를 출력할 수 있다.

근접 스피커(150)는 소스 데이터로부터 생성된 오디오 신호를 출력한다. 여기서, 근접 스피커(150)는 골전도 소자 또는 익사이터 소자를 이용하여 오디오 신호를 출력할 수 있다. 골전도 소자 또는 익사이터 소자를 이용함으로써 지향성과 감쇄 문제를 해결할 수 있다.

사운드 커버(190)는 출력되는 사운드들(특히, 고역 사운드들)을 사용자의 귀 쪽으로 모아줌으로써 사용자가 출력 사운드들을 더 잘 청취할 수 있도록 한다. 또한, 귀를 일부 덮게 됨으로써 외부의 소리를 일부 차단함으로써 더욱 출력 사운드들에 몰입하여 청취할 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 시스템
100: 귀 개방형 헤드폰
110: 프로세서 120: 통신부
130: 메모리 140: 비근접 스피커
150: 근접 스피커 160: 사운드 전달관
170: 신호 보정부 180: 진동 발생부
190: 사운드 커버
200: 소스 데이터 제공 장치

Claims (20)

1. 소스 데이터로부터 하나 이상의 채널의 오디오 신호들을 추출하고 출력 오디오 신호들을 생성하는 프로세서;
   사운드 전달관 파라미터를 이용하여 보정 파라미터를 생성하여 상기 출력 오디오 신호들을 보정하는 신호 보정부; 및
   사용자의 귀로부터 이격되어 상기 사용자의 귀를 개방한 상태로 상기 출력 오디오 신호들을 출력하는 스피커들;
   을 포함하고,
   상기 프로세서는
   상기 출력 오디오 신호들로부터 기설정된 제1 주파수 대역의 제1 오디오 신호들 및 기설정된 제2 주파수 대역의 제2 오디오 신호들을 생성하고,
   상기 스피커들은
   상기 기설정된 제1 주파수 대역의 제1 오디오 신호들을 출력하는 제1 스피커; 및
   상기 기설정된 제2 주파수 대역의 제2 오디오 신호들을 출력하는 제2 스피커; 를 포함하고,
   상기 제1 스피커는
   상기 제1 스피커와 연결되어 상기 사용자의 외이도를 향하는 사운드 전달관들을 이용하여 상기 기설정된 제1 주파수 대역의 제1 오디오 신호들이 지향성을 갖도록 출력하고,
   상기 보정부는
   상기 제1 스피커와 연결된 사운드 전달관들의 사운드 전달관 파라미터를 이용하여 상기 제1 오디오 신호들을 보정하는 것을 특징으로 하는, 귀 개방형 헤드폰.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 사운드 전달관 파라미터는
   상기 사운드 전달관들의 재질, 길이, 크기 및 모양 중 적어도 하나 이상에 상응하는 정보를 포함하고,
   상기 보정 파라미터는
   상기 출력 오디오 신호들의 이퀄라이저(equalizer) 조절 정보, 딜레이(delay) 조절 정보, 레벨(level) 조절 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 귀 개방형 헤드폰.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 사운드 전달관들은
   상기 사용자의 귀 방향 말단에서 최종 방사되는 사운드들의 방향을 조정하는 방사 그릴들
   을 포함하는 것인, 귀 개방형 헤드폰.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 스피커는
   지향성 사운드 출력 유닛을 포함하는 것인, 귀 개방형 헤드폰
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 스피커는
   골전도 소자 또는 익사이터 소자로 구성되는 것인, 귀 개방형 헤드폰.
8. 청구항 1에 있어서,
   출력 진동 신호에 상응하는 진동을 발생시키는 진동 발생부; 및
   소리를 입력 받는 마이크
   를 더 포함하고,
   상기 프로세서는
   상기 소스 데이터 또는 상기 마이크로부터 입력된 소리 중에서 적어도 하나로부터 상기 진동 발생부에서 진동을 발생시키기 위한 출력 진동 신호를 생성하는 것인, 귀 개방형 헤드폰.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 스피커들에서 출력되는 사운드들을 상기 사용자의 귀 방향으로 모아주도록 상기 사용자의 귀를 적어도 일부를 덮는 사운드 커버
   를 더 포함하는, 귀 개방형 헤드폰.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는
    헤드폰의 좌우 방향이 뒤집어진 경우에 상기 출력 오디오 신호들의 좌우 채널을 반전시키는 것인, 귀 개방형 헤드폰.
11. 소스 데이터로부터 하나 이상의 채널의 오디오 신호들을 추출하고 출력 오디오 신호들을 생성하는 단계;
    사운드 전달관 파라미터를 이용하여 보정 파라미터를 생성하여 상기 출력 오디오 신호들을 보정하는 단계; 및
    사용자의 귀로부터 이격된 스피커들을 이용하여 상기 사용자의 귀를 개방한 상태로 상기 출력 오디오 신호들을 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 생성하는 단계는
    상기 출력 오디오 신호들로부터 기설정된 제1 주파수 대역의 제1 오디오 신호들 및 기설정된 제2 주파수 대역의 제2 오디오 신호들을 생성하고,
    상기 출력하는 단계는
    상기 스피커들에 포함된 제1 스피커가, 상기 기설정된 제1 주파수 대역의 제1 오디오 신호들을 출력하는 단계; 및
    상기 스피커들에 포함된 제2 스피커가, 상기 기설정된 제2 주파수 대역의 제2 오디오 신호들을 출력하는 단계; 를 포함하고,
    상기 제1 오디오 신호들을 출력하는 단계는
    상기 제1 스피커가, 상기 제1 스피커와 연결되어 상기 사용자의 외이도를 향하는 사운드 전달관들을 이용하여 상기 기설정된 제1 주파수 대역의 제1 오디오 신호들이 지향성을 갖도록 출력하고,
    상기 보정하는 단계는
    상기 제1 스피커와 연결된 사운드 전달관들의 사운드 전달관 파라미터를 이용하여 상기 제1 오디오 신호들을 보정하는 것을 특징으로 하는, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법.
12. 삭제
13. 삭제
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 사운드 전달관 파라미터는
    상기 사운드 전달관들의 재질, 길이, 크기 및 모양 중 적어도 하나 이상에 상응하는 정보를 포함하고,
    상기 보정 파라미터는
    상기 출력 오디오 신호들의 이퀄라이저(equalizer) 조절 정보, 딜레이(delay) 조절 정보, 레벨(level) 조절 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 전달하는 단계는
    상기 사운드 전달관들의 상기 사용자의 귀 방향 말단에 위치하는 방사 그릴들을 이용하여 최종 방사되는 사운드들의 방향을 조정하는 단계
    를 포함하는 것인, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 오디오 신호들을 출력하는 단계는
    지향성 사운드 출력 유닛을 이용하여 지향성 사운드들을 출력하는 것인, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법
17. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 오디오 신호들을 출력하는 단계는
    골전도 소자 또는 익사이터 소자를 이용하여 출력하는 것인, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법.
18. 청구항 11에 있어서,
    상기 소스 데이터 또는 마이크로부터 입력된 소리 중에서 적어도 하나로부터 로부터 출력 진동 신호를 생성하는 단계; 및
    진동 발생부를 이용하여 상기 출력 진동 신호에 상응하는 진동을 발생시키는 단계
    를 더 포함하는, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법.
19. 청구항 11에 있어서,
    상기 사용자의 귀를 적어도 일부를 덮는 사운드 커버를 이용하여 상기 스피커들에서 출력되는 사운드들을 상기 사용자의 귀 방향으로 모아주는 단계
    를 더 포함하는, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법.
20. 청구항 11에 있어서,
    상기 출력 오디오 신호를 생성하는 단계는
    헤드폰의 좌우 방향이 뒤집어진 경우에 상기 출력 오디오 신호들의 좌우 채널을 반전시키는 것인, 귀 개방형 헤드폰을 이용한 소리 재생 방법.

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