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Monday, May 10, 2010

Bose社의 공진 기술, TriPort






[Around-Ear]


1998年에 출시된 비행용 헤드셑 "Magellan" 이래로- Bose社의 모든 헤드폰/이어폰들은 발음체의 후방 공간이 완전 개방 / 반 개방 된 두개의 환공을 통해 공진 제어되도록 설계되는데, 전자는 후방 공간을 외부 환경에 개방 직결하는 반면, 후자는 금속 스크린을 씌워서 외부 환경에 개방과 동시에 음향적 반사 성분이 생기도록 도모합니다:


2002年 발매된 Around-Ear에도 적용된 이러한 Bose社의 공진 기술(이후 편의상 TriPort, TP)은 , 결과적으로 약 1 x 16^7 Ω 정도되는 공기의 음향적 저항 성분을 이용하여 헤드폰의 주파수 응답성을 300Hz 기준으로 증폭, 쾌적한 저음역의 재생을 보장하게 된다고 합니다:




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[On-Ear]


2006年에 발매된 Supra-Aural 제품인 On-Ear는, 기존의 Around-Ear와 마찬가지로 TP가 채용 되었으면서도 *이어 패드의 차음 특성을 활용하여 소음 감쇄에 좀 더 중점을 둔 제품입니다.
http://www.earsc.com/HOME/products/CushioningMaterials/CONFORFoams/CFNTSERIES--YELLOW/index.asp?SID=293


[On-Ear의 단면도]


[On-Ear 이어 패드의 차음 특성. 고주파 차음 특성이 우수]



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[In-Ear]

On-Ear와 같은 시기에 발매된 Acoustically-Closed Intra-Concha 제품인 In-Ear의 TP는 타 제품들과 기술적인 배경은 같습니다만, 그 기능이 조금 다릅니다.


[In-Ear의 분해도]


[In-Ear의 단면도]


In-Ear는 발음체의 후방 공간에 존재하는 두개의 환공을 이용해 공기의 음향적 저항성을 제어하게 되는데, 이들은 0.08 cm^3 용량의 후방 공진 공간에 반응적 공진을 야기하는 음향 개구부와, 직경 3mm *금속 스크린의 음 반사 성분으로 추가적인 저항적 공진을 야기하는 음향 저항 개구부로 이뤄집니다. 이 두개의 환공은 결과적으로 이어폰 주파수 응답의 30~100Hz를 증폭하게 되지요:

[In-Ear과 통상 오픈형 이어폰의 주파수 응답 특성 비교>
http://f.imagehost.org/0053/K-20090217-24653-9.png


발음체의 후방 공진 공간 뿐만 아니라, 전방 공진 공간에도 직경 0.5mm의 內耳 압력 등화(Pressure Equalizing)用 환공이 있는데, 이는 귀 내부의 압력을 조절하기 위해 채용되어 있으며 음향적인 영향을 크게 끼치지 않는다고 합니다.

또한- 의도되지 않은 기계적 공진 성분을 전기적으로 상쇄하기 위해 수동 등화기(Passive Equalizer)를 플러그 부분에 삽입, 1.55kHz에서 8dB 정도 감쇄시킵니다. (Q=0.75) 이 등화기의 회로 구성은 아래와 같습니다:

[다른 TP 기술에는 존재하지 않는 등화 회로]


2006年에 In-Ear 1세대가 출시된 이후 2007年에 2세대와 3세대가 연속으로 출시 되었는데, 2세대에서는 이어팁의 착용감이 개선되었고, 3세대는 Apple iPhone과 호환될 수 있도록 연결 단자가 변경 되었습니다. (등화 회로는 케이블 중간으로 이동)


[In-Ear의 세대 간 비교]
http://en.wikipedia.org/wiki/Bose_headphones



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Bose社의 공진 기술인 TP는 Audio-Techinca社의 Double Air Damping System과 마찬가지로 최소한의 공간에서 최대한의 효율을 이끌어 내도록 설계 되었습니다만, 음향 기기 애호가들 사이에서 Bose社의 헤드폰/이어폰이 지나친 ドンシャリ(고저역이 증폭된 V자 음색)로 여겨지는 걸 보면 공진의 규모가 좀 과한게 아닐까 생각 해 봅니다.

게다가 그 공진이 생성되는 하우징의 재질을, 낮은 내부 손실성으로 산발적인 공진 특성을 가지는 플라스틱으로 채용했다는건 Bose 제품들의 가격대를 고려해 볼 때 쉽게 납득하기 힘든 부분입니다.

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