KR100519637B1 - 2-웨이 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사람이 청취 가능한 음을 하나의 스피커로 고주파 대역음과 저주파 대역음을 분리시켜 출력함으로써 음질의 향상을 도모할 수 있도록 하는 2-웨이 스피커에 관한 것이다.

즉, 2-웨이 스피커는, 윗면과 밑면의 외곽에 자기력의 흐름을 유도하기 위한 소정 높이의 요크 플레이트가 형성되고 외주연에는 프레임 중앙에 일체형으로 몰딩될 수 있는 턱을 갖도록 성형된 요크와, 요크가 중앙에 위치한 상태에서 상기 요크와 일체형으로 성형 또는 결합되고 상하의 외곽에는 서로 다른 반경을 갖는 외벽이 각각 형성되며 각 외벽의 내측 상단에는 진동판을 결합하기 위한 결합턱이 형성되어 있는 원통 형상의 프레임과, 요크의 플레이트와 일정거리 이격되게 요크의 장착공간에 순차적으로 안착된 2개의 마그네트 및 플레이트와, 진동할 때 고주파 대역음과 저주파 대역음이 분리 생성될 수 있도록 서로 다른 고주파 영역과 저주파 영역의 면적 및/또는 두께를 가지며 프레임의 각 외벽에 형성된 결합턱에 수평지게 결합된 2개의 진동판 및 요크 플레이트와 마그네트 사이까지 내려오도록 진동판의 안쪽 면에 부착된 환형으로 감겨진 2개의 코일로 구성된 것이다.

Description

2-웨이 스피커{2-way speaker}

본 발명은 휴대전화와 같은 통신기기에 장착되는 스피커(speaker)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사람이 청취 가능한 음을 하나의 스피커로 고주파 대역(high frequency band)음과 저주파 대역(low frequency band)음을 분리시켜 출력함으로써 음질의 향상을 도모할 수 있도록 하는 2-웨이 스피커에 관한 것이다.

최근, 휴대전화 등과 같은 통신기기의 기술이 발전함에 따라 상대방과의 통화나 사용자가 필요로 하는 각종 서비스를 음성뿐만 아니라 문자나 영상, 데이터 파일(data file) 등과 같은 여러 형태로 제공받을 수 있다. 상기 음성과 문자, 영상, 데이터 파일 등에 대한 사용자의 요구가 늘어남에 따라 통화나 서비스의 고품질화를 추구하고 있는데, 문자나 영상 등은 신호 처리기술과 소프트웨어(software)를 중심을 발전하고 음성은 신호 처리기술과 함께 하드웨어(hardware) 기술을 중심을 발전하고 있다.

여기서, 음성을 처리하는 스피커는 문자나 영상을 처리하는 기술과 달리 휴대전화의 부피에 직접적으로 영향을 주기 때문에 양질의 음향을 제공함과 동시에 휴대전화의 부피가 늘어나지 않아야 한다.

다시 말하면, 오디오 세트(audio set)의 스피커와 마찬가지로 가청음을 저주파 대역음과 고주파 대역음으로, 또는 저주파 대역음과 중역음 및 고주파 대역음으로 분리해서 여러 개의 스피커로 처리할 수 있으나, 이 경우 스피커 개수의 증가로 휴대전화의 부피가 늘어난다는 결점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 본 발명은 사용자가 청취 가능한 음을 고주파 대역음과 저주파 대역음으로 분리 처리함으로써 사용자에게 양질의 음향을 제공하면서도 스피커, 즉 휴대전화의 부피가 늘어나지 않도록 하는 2-웨이 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 2-웨이 스피커는, 윗면과 밑면의 외곽에 자기력의 흐름을 유도하기 위한 소정 높이의 요크 플레이트가 형성되고 외주연에는 프레임(frame) 중앙에 일체형으로 몰딩(molding)될 수 있는 턱을 갖도록 성형된 요크(yoke)와, 상기 요크가 중앙에 위치한 상태에서 상기 요크와 일체형으로 성형 또는 결합되고 상하의 외곽에는 서로 다른 반경을 갖는 외벽이 각각 형성되며 상기 각 외벽의 내측 상단에는 진동판을 결합하기 위한 결합턱이 형성되어 있는 원통 형상의 프레임과, 상기 요크의 플레이트와 일정거리 이격되게 상기 요크의 장착공간에 순차적으로 안착된 2개의 마그네트 및 플레이트와, 진동할 때 고주파 대역음과 저주파 대역음이 분리 생성될 수 있도록 서로 다른 고주파 영역과 저주파 영역의 면적 및/또는 두께를 가지며 상기 프레임의 각 외벽에 형성된 결합턱에 수평지게 결합된 2개의 진동판 및 상기 요크의 플레이트와 마그네트 사이까지 내려오도록 상기 진동판의 안쪽 면에 부착된 환형으로 감겨진 2개의 코일(coil)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 2-웨이 스피커에 있어서, 상기 고주파 대역음을 생성하기 위한 진동판의 고주파 영역과 저주파 영역의 면적비는 4∼6 : 1인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 2-웨이 스피커에 있어서, 상기 저주파 대역음을 생성하기 위한 진동판의 저주파 영역과 고주파 영역의 면적비는 4∼6 : 1인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 2-웨이 스피커에 있어서, 상기 고주파 대역음을 생성하기 위한 진동판은 상기 저주파 대역음을 생성하기 위한 진동판에 비해 1∼2.5 배의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 2-웨이 스피커에 있어서, 상기 고주파 대역음을 생성하기 위한 진동판의 두께는 12 ㎛∼50 ㎛이고, 상기 저주파 대역음을 생성하기 위한 진동판의 두께는 1.5 ㎛∼2.5 ㎛인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 2-웨이 스피커에 있어서, 상기 프레임 하단의 외주연에는 상하로 연통되어 있는 다수개의 음 배출구를 가지는 보조 프레임이 수평지게 연장되고, 상기 보조 프레임에는 저주파 대역음을 고주파 대역음과 같은 방향으로 배출하기 위한 공명공간이 상기 프레임과 진동판의 주변에 형성되도록 캡이 씌워지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 2-웨이 스피커에 있어서, 상기 프레임 상하의 결합턱에는 다수개의 음 배출구를 가지는 그릴이 상기 진동판과 일정거리 이격되고 상기 진동판을 감싸면서 결합되는 것이 바람직하다.

이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 의한 2-웨이 스피커의 사시도로서, 원통 형상으로 성형된 프레임(5)의 하단 외주연에 형성된 보조 프레임(18)에는 상방이 밀봉된 캡(19)이 씌워지는데, 이 캡(19)은 저주파 대역음이 음 배출구를 통해 고주파 대역음과 같은 방향, 즉 제품 케이스의 외부로 배출하기 위한 공명공간(20)이 프레임(5)과 진동판의 주변에 형성되도록 하는 역할을 한다. 또한, 보조 프레임(18)의 한쪽 면에는 두 개의 코일의 단부를 전기적으로 접속하기 위한 터미널(7)이 일체형으로 성형되어 있으며, 상기 터미널(7)에는 도시되지 않은 외부의 구동전원(오디오 신호)을 접속할 수 있다.

보다 상세하게는 도2 및 도3에서와 같이, 프레임(5)과 일체형으로 성형되거나 결합되는 요크(1)는 하나의 판재로 절곡되어 성형되거나 또는 금형에 의해 성형되며 요크(1)의 윗면 외곽에는 소정 높이의 요크 플레이트(2a)가 형성되고 그 내부에는 원통 형상의 마그네트(10a)와 플레이트(11a)를 순차적으로 안착할 수 있는 안착공간(3a)이 형성되어 있다. 또한, 요크(1)의 밑면 외곽에도 소정 높이의 요크 플레이트(2b)가 형성되고 그 내부에는 원통 형상의 마그네트(10b)와 플레이트(11b)를 순차적으로 안착할 수 있는 안착공간(3b)이 형성되어 있다.

그리고, 요크(1)의 외주연에는 프레임(5)의 중앙에 일체형으로 몰딩(molding)되거나 결합할 수 있는 턱이 형성되어 있을 뿐만 아니라 요크(1)에는 두 개의 안착공간(3a)(3b)을 서로 연통시켜 원활한 공기흐름을 유도하기 위한 에어 홀(4a)이 형성되어 있다. 물론, 프레임(5)에도 에어 홀(4)이 형성되어 있는데, 이는 도면에서 위쪽에 위치한 진동판(13a) 밑면의 공간과 프레임(5) 외부 사이를 연동시켜 진동판(13a) 그리고 진동판(13b)의 원활한 진동을 위한 공기흐름을 유도하기 위한 것이다.

또한, 요크(1)가 중앙에 위치한 상태에서 요크(1)와 일체형으로 성형 또는 결합되는 프레임(5)의 상하 외곽에는 도면에 도시된 바와 같이 소정높이의 외벽(8a)(8b)이 각각 형성되어 있고, 각 외벽(8a)(8b)의 내측 상단에는 진동판(13a)(13b)을 결합하기 위한 결합턱(9a)(9b)이 형성되어 있다. 상기 결합턱(9a)(9b)에는 진동판(13a)(13b)과 함께 진동판(13a)(13b)을 포함하는 구성을 보호하기 위한 다수개의 음 배출구(17a)(17b)를 가지는 그릴(14a)(14b)(grill)이 결합될 수 있다.

상기 프레임(5)의 중앙에 일체형으로 몰딩(결합)된 요크(1)의 안착공간(3a)(3b)에는 요크(1)의 요크 플레이트(2a)(2b)와 일정거리 이격되게 원통 형상의 마그네트(10a)(10b)와 플레이트(11a)(11b)가 순차적으로 안착되어 있다. 다시 말하면, 마그네트(10a)(10b)와 요크(1) 바닥면, 요크(1)의 요크 플레이트(2a)(2b) 그리고 플레이트(11a)(11b)로 이어지는 영구적인 자기력 루프(loop)가 형성되어 있는 것이다. 특히, 마그네트(10a)(10b) 보다 플레이트(11a)(11b)의 직경을 크게 함으로써 자기력선의 흐름을 원활하게 할 수 있다.

상기 프레임(5)의 상하에 형성된 외벽(8a)(8b)의 결합턱(9a)(9b)에는 상하로 진동되어 가청음 중 저주파 대역음과 고주파 대역음을 분리해서 형성하기 위한 진동판(13a)(13b)이 수평지게 결합되는데, 상기 진동판(13a)(13b)은 서로 다른 고주파 영역(15a)(15b)과 저주파 영역(16a)(16b)의 면적과 두께를 가진다. 상기한 진동판(13a)(13b)의 고주파 영역(15a)(15b)의 주파수 특성은 도3에 도시한 바와 같이 서로 대역을 가지고 있어, 전체적으로 가청음을 생성할 수 있는 것이다.

즉, 저주파 대역음을 형성하기 위한 진동판(13a)의 저주파 영역(16a)과 고주파 영역(15a)의 면적비는 4∼6 : 1로 할 수 있으며, 고주파 대역음을 형성하기 위한 진동판(13b)의 고주파 영역(15b)과 저주파 영역(16b)의 면적비는 4∼6 : 1로 할 수 있다. 또한, 고주파 대역음을 생성하기 위한 진동판(13b)은 저주파 대역음을 생성하기 위한 진동판(13a)에 비해 1∼2.5 배의 두께를 갖도록 함으로써 두 개의 진동판(13a)(13b)이 가청음의 대역을 고역부분과 저역부분으로 분할해서 처리하게 된다.

상기 가청음을 분할해서 처리하기 위한 진동판(13a)(13b)의 조건 중 두께의 일 예로서는 고주파 대역음을 생성하기 위한 진동판(13b)의 두께를 12 ㎛∼50 ㎛로 할 수 있으며, 저주파 대역음을 생성하기 위한 진동판(13a)의 두께를 1.5 ㎛∼2.5 ㎛로 할 수 있다.

위의 진동판(13a)(13b)의 저면, 즉 요크(1)를 향하는 면에는 외부에서 공급되는 구동전원(오디오 신호)에 의해 원통 형상의 마그네트(10a)(10b)의 자력에 대향되는 자력을 형성하는 환형으로 감겨진 코일(12a)(12b)이 부착되는데, 상기 코일(12a)(12b)은 코일(12a)(12b)의 하단부가 요크(1)의 요크 플레이트(2a)(2b)와 마그네트(10a)(10b) 사이의 공간까지 내려오도록 되어 있다.

상기 진동판(13a)(13b)과 더불어 외벽(8a)(8b)의 결합턱(9a)(9b)에는 다수개의 음 배출구(17a)(17b)가 형성된 그릴(14a)(14b)이 장착되어 있어, 진동판(13a)(13b)을 포함하는 내부 구성을 보호할 수 있다.

뿐만 아니라, 프레임(5)의 하단에는 보조 프레임(18)이 수평지게 연장 형성되어 있고, 상기 보조 프레임(18)에는 진동판(13a)의 진동으로 형성된 저주파 대역음의 배출을 유도하기 위한 다수개의 에어 홀(6)이 상하로 연통되게 형성되어 있다.

또한, 보조 프레임(18) 위, 즉 보조 프레임(18)의 외주연 상단에는 캡(19)이 씌워지는데, 이 캡(19)으로 인해 저주파 대역음을 고주파 대역음과 같은 방향, 즉 휴대전화와 같은 제품의 전면으로 배출할 수 있도록 프레임(5)과 진동판(13a)의 주변에 공명공간(20)이 형성되게 된다.

이에 따라 코일(12b)과 마그네트(10b) 사이에 형성된 자장에 의해 형성된 밀고 당기는 힘이 형성되고, 이로 인한 진동판(13b)의 진동으로 발생된 고주파 대역음은 그릴(14b)에 형성된 음 배출구(17b)를 통해 외부로 배출되게 된다. 또한, 코일(12a)과 마그네트(10a) 사이에 형성된 자장에 의해 형성된 밀고 당기는 힘이 형성되고, 이로 인한 진동판(13a)의 진동으로 발생된 저주파 대역음은 그릴(14a)에 형성된 음 배출구(17b)를 통해 배출되게 된다. 그리고, 저주파 대역음은 공명공간(20)과 에어 홀(6)을 통해 휴대전화 등과 같은 제품의 외부로 배출되게 된다.

그러므로 하나의 스피커로 가청음을 고주파 대역음과 저주파 대역음을 분리 처리하여 출력함으로써 사용자는 통상의 음향기기와 같은 양질의 음향을 즐길 수 있는 것이다.

도5는 본 발명에 의한 2-웨이 스피커(22)를 제품 케이스(21)에 장착한 예를 보인 것으로서, 다수개의 음 배출구(25)가 형성된 제품 케이스(21)의 고정턱(27)에 스피커(22)를 장착하되, 제품 케이스(21)와 스피커(22) 사이에 공명공간(24)이 형성되도록 라버(23)를 끼운다. 도면 중 설명되지 않은 26은 이물질의 유입을 차단하기 위한 부직포이다.

도6은 본 발명에 의한 2-웨이 스피커를 제품 케이스에 장착한 예를 보인 것으로서, 다수개의 음 배출구(35)가 형성된 하부 케이스(31a)의 고정턱(37a)에 스피커(32)를 장착하고, 하부 케이스(31a)와 스피커(32) 사이에 공명공간(34)이 형성되도록 라버(33)를 끼우되, 스피커(32)에 별도의 캡을 씌우지 않고 상부 케이스(32b)의 내면에 형성된 고정턱(37b)이 하부 케이스(31a)의 고정턱(37a)과 맞닿으면서 저주파 대역음의 배출을 유도하기 위한 공명공간(20a)을 이룬다. 도면 중 설명되지 않은 36은 이물질의 유입을 차단하기 위한 부직포이다.

따라서, 본 발명에 의한 2-웨이 스피커는 사용자가 청취 가능한 음을 고주파 대역음과 저주파 대역음으로 분리 처리함으로써 사용자에게 양질의 음향을 제공하면서도 스피커, 즉 휴대전화의 부피가 늘어나지 않는다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도1은 본 발명에 따른 2-웨이 스피커를 나타낸 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 2-웨이 스피커를 나타낸 분해 사시도이다.

도3은 도1의 2-웨이 스피커를 나타낸 단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 2-웨이 스피커의 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.

도5 및 도6은 본 발명에 의한 2-웨이 스피커의 설치상태를 나타낸 단면도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 요크 2a,2b : 요크 플레이트

3a,3b : 안착공간 4,4a,6 : 에어홀

5 : 프레임 7 : 터미널

8a,8b : 외벽 9a,9b : 결합턱

10a,10b : 마그네트 11a,11b : 플레이트

12a,12b : 코일 13a,13b : 진동판

14a,14b : 그릴 15a,15b : 고주파 영역

16a,16b : 저주파 영역 17a,17b,25 : 음 배출구

18 : 보조 프레임 19 : 캡

20,20a,24 : 공명공간 21,31a,31b : 제품 케이스

22,32 : 스피커 23,33 : 라버

26,36 : 부직포 27,37a,37b : 고정턱

Claims (7)

1. 윗면과 밑면의 외곽에 자기력의 흐름을 유도하기 위한 소정 높이의 요크 플레이트가 고주파 대역 혹은 저주파 대역의 음을 생성하기에 적합한 서로 다른 세기의 자계를 형성하기 위한 마그네트와 코일을 수용할 수 있는 직경으로 형성되고 외주연에는 프레임(frame) 중앙에 일체형으로 몰딩(molding)될 때 프레임과의 결합력을 높이기 위한 턱을 갖도록 성형된 요크(yoke);

   상기 요크가 중앙에 내입된 상태에서 상기 요크와 일체형으로 성형 또는 결합되고 상하의 외곽에는 고주파 대역 혹은 저주파 대역의 음을 생성하기에 적합한 직경을 가지는 진동판을 고정 설치할 수 있도록 서로 다른 내경을 가지는 외벽이 상하 방향으로 각각 형성되며 상기 각 외벽의 내측 상단에는 진동판을 결합할 수 있는 결합 턱이 형성된 원통 형상의 프레임;

   상기 각각 상하방향을 향하는 각 요크 플레이트의 내면과 일정거리 이격되게 상기 요크의 상하에 위치한 각 장착공간 중앙에 순차적으로 적층된 마그네트 및 플레이트;

   서로는 외부입력에 의해 음을 발생할 때 서로 다른 주파수대역의 음을 발생할 수 있도록 서로 다른 면적 및/또는 두께를 가지고, 각각은 고주파대역의 음을 생성하기 위한 고주파 영역과 저주파대역의 음을 생성하기 위한 저주파 영역으로 분할된 구조를 가지며, 수평상태를 유지할 수 있도록 외곽이 상기 프레임의 각 외벽에 형성된 결합턱에 결합된 두 개의 진동판; 및

   한쪽 단부가 상기 각 요크 플레이트와 상기 마그네트 사이에 형성된 공간의 일정깊이까지 내려올 수 있도록 상기 각 진동판의 안쪽 면에 다른 한쪽 단부가 부착된 환형으로 감겨진 코일(coil);

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 2-웨이 스피커.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고주파대역의 음을 생성하기 위한 진동판은 고주파 영역과 저주파 영역의 면적비가 4∼6 : 1이 되도록 분할되는 것을 특징으로 하는 2-웨이 스피커.
3. 제1항에 있어서,

   상기 저주파대역의 음을 생성하기 위한 진동판은 저주파 영역과 고주파 영역의 면적비가 4∼6 : 1이 되도록 분할되는 것을 특징으로 하는 2-웨이 스피커.
4. (삭제)
5. (삭제)
6. 제1항에 있어서,

   상기 프레임 하단의 외주연에는 상하로 연통되어 있는 다수개의 에어 홀을 가지는 보조 프레임이 수평지게 연장되고, 상기 프레임과 진동판의 주변에 저주파대역의 음을 고주파대역의 음과 같은 방향으로 배출하기 위한 공명공간이 형성되도록 상기 보조 프레임 위에 캡이 씌워지는 것을 특징으로 하는 2-웨이 스피커.
7. 제1항에 있어서,

   상기 프레임 상하의 결합턱에는 다수개의 음 배출구를 가지는 그릴이 상기 진동판과 일정거리 이격되고 상기 진동판을 감싸면서 결합되는 것을 특징으로 하는 2-웨이 스피커.