KR100525235B1 - 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보이스 코일(40)에 전류가 인가되면 코일의 기전력에 의해 보빈(42)이 상하로 움직이면서 콘 페이퍼(20)를 진동시켜 음을 발생시키는 스피커에 있어서, 보빈(42)의 상단에 가이더(100)가 부착되고, 가이더의 상면에 웨이트 링(92)이 안착 및 접착되어 이 웨이트 링(92)을 통해 진동계의 질량을 높여 저음을 보강할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 저음 보강용 웨이트 링이 가이더를 통해 보빈 상에 설치되기 때문에 정확한 위치에 용이하게 설치할 수 있고, 웨이트 링이 콘 페이퍼의 진동에 아무런 영향을 미치지 않게 되며, 웨이트 링이 균일하고 안정적으로 지지되기 때문에 저음을 포함한 음질이 향상되는 효과가 있다.

Description

스피커{Speaker}

본 발명은 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 가이더를 구비하여 저음 보강용 웨이트 링을 보빈 상에 용이하게 설치할 수 있도록 한 스피커에 관한 것이다.

일반적으로 스피커는 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 보이스 코일에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다.

즉 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스 코일에 인가되면 보이스 코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 보이스 코일에 부착되어 있는 콘 페이퍼가 떨리면서 인간의 귀가 인지할 수 있는 음압(音壓)을 발생시키게 된다.

첨부된 도 1에는 종래의 스피커의 일례가 도시되어 있다.

이를 참조하면, 종래의 스피커는 상부가 벌어진 형상을 갖고 내부에는 설치공간이 마련된 프레임(frame)(10)을 구비한다.

프레임(10)상에는 에지(edge)(22)를 통해 상하로 자연스럽게 떨림이 가능하게 콘 페이퍼(cone paper)(20)가 조립되고, 콘 페이퍼(20)의 상부에는 이물질이 침투되는 것을 방지하는 더스트 캡(dust cap)(30)이 씌워진다.

콘 페이퍼(20)의 중앙에는 조립공(24)이 관통 형성되고, 이 조립공(24)에는 보빈(bobbin)(42)이 끼워져 조립된다.

콘 페이퍼(20)와 보빈(42)의 사이에는 저음을 보강하기 위해 상부에서 웨이트 링(90)이 안착되어 본딩 고정된다.

보빈(42)의 하단에는 외부로부터 전류가 인가되면 후술하는 마그네트와의 전자기력에 의해 상하로 움직이는 보이스 코일(voice coil)(40)이 부착 고정된다. 즉, 보이스 코일(40)의 일부분이 프레임(10)의 외부에 설치된 터미널(46)과 리드 와이어(44)를 통해 전기적으로 연결되어 리드 와이어(44)를 통해 전류가 공급된다.

보이스 코일(40)과 프레임(10)의 사이에는 콘 페이퍼(20)의 떨림을 도와 주면서 진동을 조절하는 댐퍼(damper)(50)가 마련된다. 물론, 댐퍼(50)는 보이스 코일(40)의 좌우 움직임을 방지하는 역할도 한다.

프레임(10)의 하부에는 하부 플레이트(bottom plate)(60)가 부착 설치되며, 하부 플레이트(60)의 상면에는 영구자석인 마그네트(magnet)(70)와 상부 플레이트(upper plate)(80)가 순차적으로 적층된다. 이때, 하부 플레이트(60)와 마그네트(70)의 사이에는 공극이 형성되고, 이 공극 내에는 자기회로가 형성된다. 그리고 보이스 코일(40)은 공극 내에 위치하도록 설치되며, 따라서 공극 내에 존재하는 보이스 코일(40)에는 직각으로 자속(磁束, Magnetic Flux)이 쇄교하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 스피커는 공극 내에 생성된 자기회로로 인해 공극 내에 존재하는 보이스 코일에 직각으로 자속이 쇄교된다. 그리고 이 상태에서 보이스 코일에 전기적인 신호가 입력되면, 입력신호에 따라 보이스 코일이 상하로 움직이면서 프레임에 접착 구속되어 있는 콘 페이퍼를 진동시켜 음압을 발생시키게 된다.

그러나, 이와 같이 구성 및 작동되는 종래의 스피커는 상술한 바와 같이 진동계의 질량을 높여 저음을 보강하기 위해 웨이트 링이 설치되는데, 이 웨이트 링을 설치하는 작업에서 몇 가지의 문제점이 있었다.

즉, 종래에는 통상적으로 웨이트 링을 설치할 때, 첨부된 도 2에 확대 도시된 바와 같이 웨이트 링을 보빈과 콘 페이퍼의 사이에 안착시킨 상태에서 본딩을 통해 고정시켰다. 그런데 본딩 작업을 할 때, 웨이트 링이 보빈과 콘 페이퍼 사이에서 움직이기 때문에 정확한 위치에 고정시키는 것이 어려웠으며, 따라서 본딩 작업시 보통 이상의 주의가 요구되었다. 물론, 웨이트 링이 정확한 위치에 고정되지 않았을 경우에는 그 오차로 인해 음감이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 웨이트 링을 정확한 위치에 고정시킨다 하더라도 웨이트 링이 본딩에 의해 고정되는 시간이 있기 때문에 후속 작업을 수행할 수 없어 작업 시간이 지연되는 문제점도 있었다.

또한, 종래에는 웨이트 링이 콘 페이퍼 상에 안착되어 있기 때문에 콘 페이퍼의 무게가 상승하게 되는데, 이로 인해 콘 페이퍼의 진동이 떨어지면서 음감이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 스피커의 종류에 따라 콘 페이퍼의 하부에 리드 와이어를 설치할 수 있는 공간이 부족한 스피커의 경우에는, 도 3의 평면도에서 개략적으로 도시된 바와 같이 보빈의 상단에서 리드 와이어가 연결되어 콘 페이퍼의 일부분에 형성된 절개홈을 통해 터미널에 연결되는 구조를 갖는다. 그런데, 이와 같은 구조에 사용되는 웨이트 링은 통상적으로 일부분이 절개된 링을 사용하게 된다. 따라서 웨이트 링에 따른 무게 편차로 인해 콘 페이퍼가 진동될 때 흔들림이 발생되고 스피커의 특성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 별도의 가이더를 구비하여 웨이트 링을 스피커 내의 정확한 위치에 그리고 용이하게 부착할 수 있도록 한 스피커를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 웨이트 링이 보빈 상에 안착되어 콘 페이퍼의 진동에 영향을 미치지 않도록 한 스피커를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 일부분이 절개되지 않은 링 형상의 웨이트 링을 설치하여 무게 편차가 발생되지 않도록 한 스피커를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는 내부에 설치공간이 마련된 프레임; 프레임 상에 에지를 통해 상하로 떨림이 가능하게 조립된 콘 페이퍼; 콘 페이퍼의 상부에 이물질이 침투되는 것을 방지하게 씌워지는 더스트 캡; 콘 페이퍼의 중앙에 부착 고정되는 보빈; 보빈의 상단에 부착되고, 그 상면에는 저음 보강용 웨이트 링이 접착 고정된 가이더; 보빈의 하단에 조립되어 인가되는 전류에 의해 상하로 움직이는 보이스 코일; 보이스 코일과 프레임의 사이에 설치되어 진동판의 떨림을 도와 주면서 진동을 조절하는 댐퍼; 프레임의 하부에 설치된 하부 플레이트; 하부 플레이트의 상면에 부착된 영구자석인 마그네트; 및 마그네트의 상면에 부착된 상부 플레이트를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 가이더는 상면에 웨이트 링이 안착되어 접착 고정되는 안착홈이 형성되고, 하부에는 상기 보빈의 상단 내측에 끼워져 조립되는 조립부가 하방향으로 연장 형성된다.

또한, 상기 가이더는 보빈의 상단에 전체적으로 끼워져 조립될 수 있게 원 형상으로 구성된다.

또한, 상기 가이더는 보빈의 상단에 적어도 3군데 이상 끼워져 조립될 수 있게 호 형상으로 구성된다.

한편, 상기 목적은 보이스 코일에 전류가 인가되면 코일의 기전력에 의해 보빈이 상하로 움직이면서 콘 페이퍼를 진동시켜 음을 발생시키는 스피커에 있어서, 보빈의 상단에는 가이더가 부착되고, 이 가이더의 상면에는 웨이트 링이 안착 및 접착되며, 이 웨이트 링을 통해 진동계의 질량을 높여 저음을 보강할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 스피커에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 종래와 동일한 스피커의 구성요소에 대해서는 동일한 명칭과 부호를 사용하여 설명한다.

첨부된 도 4는 본 발명에 따른 스피커의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에서 웨이트 링의 설치구조만을 확대해서 나타낸 확대 단면도이며, 도 6은 본 발명에서 콘 페이퍼와 보빈과 웨이트 링만을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 7은 종래의 기술에 따라 웨이트 링을 설치하였을 때와 본 발명에 따라 웨이트 링을 설치하였을 때 나타나는 스피커의 특성을 비교한 그래프이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 스피커는 상부가 벌어진 형상을 갖고 내부에는 설치공간이 마련된 프레임(10)이 구비된다.

프레임(10)상에는 에지(22)를 통해 상하로 자연스럽게 떨림이 가능하게 콘 페이퍼(20)가 조립되고, 콘 페이퍼(20)의 상부에는 이물질이 침투되는 것을 방지하는 더스트 캡(30)이 씌워진다.

콘 페이퍼(20)의 중앙에는 조립공(24)이 관통 형성되고, 이 조립공(24)에는 대략 원통 형상의 보빈(42)이 끼워져 조립된다.

보빈(42)의 상단에는 저음 보강용 웨이트 링(92)이 안착되어 접착 고정되는 가이더(100)가 조립된다.

가이더(100)는 상면에 웨이트 링(92)이 안착되어 접착 고정되는 안착홈(110)이 형성되고, 하부에는 보빈(42)의 상단 내측에 끼워져 조립되는 조립부(120)가 하방향으로 연장 형성된 구성을 갖는다.

도 6을 참조하면, 가이더(100)는 보빈(42)의 상단에 전체적으로 끼워져 조립될 수 있게 원 형상으로 구성되어 안착홈(110)에 안착되는 웨이트 링(92)을 전체적으로 지지할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에서 가이더의 형상이 특정한 형상에 한정되는 것은 아니며, 웨이트 링을 보빈 상에서 안정적으로 지지할 수 있다면 어느 형상이든 적용 가능할 것이다. 이를테면, 가이더가 소정의 폭을 갖는 호 형상으로 제작될 수 있으며, 호 형상으로 제작될 때에는 보빈의 상단에 적어도 3군데 이상 끼워지게 조립되어 웨이트 링을 적어도 3군데에서 지지할 수 있도록 조립하면 된다.

본 발명에 따르면, 웨이트 링(92)은 상하로 움직일 때 무게 편차가 발생되지 않도록 일부분이 절개되지 않은 완전한 링 형상을 갖고 있으며, 가이더(100)의 안착홈(110)에 접착된 후에 보빈(42) 상에 조립되는 것이 바람직하다.

다시 도 4와 도 5를 참조하면, 보빈(42)의 하단에는 외부로부터 전류가 인가되면 후술하는 마그네트와의 전자기력에 의해 상하로 움직이는 보이스 코일(40)이 부착 고정된다. 즉, 보이스 코일(40)의 일부분이 프레임(10)의 외부에 설치된 터미널(46)과 리드 와이어(44)를 통해 전기적으로 연결되어 리드 와이어(44)를 통해 전류가 공급된다.

보이스 코일(40)과 프레임(10)의 사이에는 콘 페이퍼(20)의 떨림을 도와 주면서 진동을 조절하는 댐퍼(50)가 마련된다. 물론, 댐퍼(50)는 보이스 코일(40)의 좌우 움직임을 방지하는 역할도 한다.

프레임(10)의 하부에는 하부 플레이트(60)가 부착 설치되며, 하부 플레이트(60)의 상면에는 영구자석인 마그네트(70)와 상부 플레이트(80)가 순차적으로 적층된다. 이때, 하부 플레이트(60)와 마그네트(70)의 사이에는 공극이 형성되고, 이 공극 내에는 자기회로가 형성된다. 그리고 보이스 코일(40)은 공극 내에 위치하도록 설치되며, 따라서 공극 내에 존재하는 보이스 코일(40)에는 직각으로 자속이 쇄교하도록 구성된다.

이제, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스피커의 작동 및 작용 효과를 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 스피커의 작동을 간략하게 설명하면, 공극 내에 생성된 자기회로로 인해 공극 내에 존재하는 보이스 코일(40)에 직각으로 자속이 쇄교된다. 그리고 이 상태에서 보이스 코일(40)에 전기적인 신호가 입력되면, 입력신호에 따라 보이스 코일이 상하로 움직이면서 프레임(10)에 접착 구속되어 있는 콘 페이퍼(20)를 진동시켜 음압을 발생시키게 된다. 물론, 보빈(42) 상에 설치된 웨이트 링(92)에 의해 진동계의 질량이 높아지면서 충분한 저음도 발생된다.

이와 같이 작동되는 본 발명에 따른 스피커는 웨이트 링을 종래와 같이 콘 페이퍼 상에 안착시키는 것이 아니라 보빈 상에 안착시켜 진동계의 질량을 높이기 때문에 콘 페이퍼의 진동에 영향을 미치지 않게 된다. 따라서 콘 페이퍼는 안정적인 진동을 하게 되고 정확한 음질을 발생시키게 된다.

또한, 본 발명은 별도의 가이더를 통해 웨이트 링을 지지하기 때문에 웨이트 링을 보빈 상에 접착 고정시킬 때 정확한 위치에 그리고 용이하게 접착 고정시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 가이더를 통해서 웨이트 링을 보빈 상에 안정적으로 안착시킬 수 있기 때문에 보다 안정적인 저음이 발생된다.

또한, 본 발명은 웨이트 링이 종래와 같이 일부분이 절개된 것이 아니라 완전한 링 형상을 갖고 있기 때문에 종래와 같이 웨이트 링의 무게 편차가 발생되지 않으며, 따라서 음질의 균일성을 추가할 수 있게 된다. 특히, 도 7의 그래프에서 볼 수 있는 바와 같이, 웨이트 링이 균일한 무게를 갖게 되면 스피커 특성 중간에 발생되는 디프(deep)가 개선되고 제품의 균일성을 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 웨이트 링이 가이더의 안착홈에 먼저 접착된 후에 가이더가 보빈 상에 조립되기 때문에 종래와 같이 웨이트 링을 콘 페이퍼 상에 안착시켜 놓고 본딩으로 고정시키는 공정 상의 시간을 단축시킬 수 있으며, 후속 작업을 연속적으로 수행할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 저음 보강용 웨이트 링이 가이더를 통해 보빈 상에 설치되기 때문에 정확한 위치에 용이하게 설치할 수 있고, 웨이트 링이 콘 페이퍼의 진동에 아무런 영향을 미치지 않게 되며, 웨이트 링이 균일하고 안정적으로 지지되기 때문에 저음을 포함한 음질이 향상되는 효과가 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 스피커의 구성을 나타낸 단면도,

도 2는 종래 스피커에서 웨이트 링의 설치구조만을 확대해서 나타낸 확대 단면도,

도 3은 종래 스피커에서 콘 페이퍼와 보빈과 웨이트 링만을 발췌해서 개략적으로 나타낸 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 스피커의 구성을 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명에서 웨이트 링의 설치구조만을 확대해서 나타낸 확대 단면도,

도 6은 본 발명에서 콘 페이퍼와 보빈과 웨이트 링만을 발췌해서 개략적으로 나타낸 평면도,

도 7은 종래의 기술에 따라 웨이트 링을 설치하였을 때와 본 발명에 따라 웨이트 링을 설치하였을 때 나타나는 스피커의 특성을 비교한 그래프.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎

10: 프레임 20: 콘 페이퍼

22: 에지 24: 조립공

30: 더스트 캡 40: 보이스 코일

42: 보빈 44: 리드 와이어

46: 터미널 50: 댐퍼

60: 하부 플레이트 70: 마그네트

80: 상부 플레이트 92: 웨이트 링

100: 가이더 110: 안착홈

120: 조립부

Claims (8)

1. 내부에 설치공간이 마련된 프레임;

   상기 프레임 상에 에지를 통해 상하로 떨림이 가능하게 조립된 콘 페이퍼;

   상기 콘 페이퍼의 상부에 이물질이 침투되는 것을 방지하게 씌워지는 더스트 캡;

   상기 콘 페이퍼의 중앙에 부착 고정되는 보빈;

   상기 보빈의 상단에 부착되고, 그 상면에는 저음 보강용 웨이트 링이 접착 고정된 가이더;

   상기 보빈의 하단에 조립되어 인가되는 전류에 의해 상하로 움직이는 보이스 코일;

   상기 보이스 코일과 프레임의 사이에 설치되어 진동판의 떨림을 도와 주면서 진동을 조절하는 댐퍼;

   상기 프레임의 하부에 설치된 하부 플레이트;

   상기 하부 플레이트의 상면에 부착된 영구자석인 마그네트; 및

   상기 마그네트의 상면에 부착된 상부 플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스피커.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가이더는 상면에 웨이트 링이 안착되어 접착 고정되는 안착홈이 형성되고, 하부에는 상기 보빈의 상단 내측에 끼워져 조립되는 조립부가 하방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가이더는 보빈의 상단에 전체적으로 끼워져 조립될 수 있게 원 형상으로 구성되어 상기 웨이트 링을 전체적으로 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스피커.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가이더는 보빈의 상단에 적어도 3군데 이상 끼워져 조립될 수 있게 호 형상으로 구성되어 상기 웨이트 링을 적어도 3군데에서 지지할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 스피커.
5. 보이스 코일에 전류가 인가되면 코일의 기전력에 의해 보빈이 상하로 움직이면서 콘 페이퍼를 진동시켜 음을 발생시키는 스피커에 있어서,

   상기 보빈의 상단에는 가이더가 부착되고, 이 가이더의 상면에는 웨이트 링이 안착 및 접착되며, 이 웨이트 링을 통해 진동계의 질량을 높여 저음을 보강할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 스피커.
6. 제5항에 있어서,

   상기 가이더는 상면에 웨이트 링이 안착되어 접착 고정되는 안착홈이 형성되고, 하부에는 상기 보빈의 상단 내측에 끼워져 조립되는 조립부가 하방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
7. 제5항에 있어서,

   상기 가이더는 보빈의 상단에 전체적으로 끼워져 조립될 수 있게 원 형상으로 구성되어 상기 웨이트 링을 전체적으로 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스피커.
8. 제5항에 있어서,

   상기 가이더는 보빈의 상단에 적어도 3군데 이상 끼워져 조립될 수 있게 호 형상으로 구성되어 상기 웨이트 링을 적어도 3군데에서 지지할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 스피커.