KR100633274B1 - 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 공기를 진동시켜 음향을 발생시키는 진동계 및 상기 진동계를 전기적 신호에 따라 진동운동 시키는 자기회로계를 포함하며, 상기 진동계에서 진동판 및 보빈의 진동 시에 이들에 복원력을 제공하는 댐퍼를 상기 보빈의 하단과 상기 자기회로계를 이루는 자석의 하부를 덮는 하부 플레이트 사이의 진동공간에 배치시키는 한편, 이러한 댐퍼를 다양한 소재와 형상의 탄성부재로 구현시킴으로써, 제품의 박형화, 디자인의 자유도 증가, 제품 생산성의 효율화, 스피커 부품의 환경 친화성 재고 등이 가능한 스피커가 개시된다.

스피커, 저음용 스피커, 중음용 스피커, 댐퍼, 스파이더, 복원력

Description

스피커{Speaker}

도1a는, 종래 기술에 따른 스피커에 대한 분해 사시도이다.

도1b는, 도1a의 스피커에 대한 단면도이다.

도2는, 종래 기술에 따른 스피커에 적용될 수 있는 댐퍼의 평면도이다.

도3은, 종래 기술에 따른 스피커에 적용될 수 있는 댐퍼의 진동을 표현한 참조도이다.

도4는, 종래 기술에 따른 스피커에 적용될 수 있는 댐퍼의 평면도 및 단면도이다.

도5a 내지 도5d는, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스피커에 대한 단면도이다.

도6는, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스피커에 대한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

400A, 400B, 400C, 400D: 스피커 41: 프레임

42: 진동판 43: 에지서라운드

44: 보빈 45: 보이스코일

46: 영구자석 47: 상부 플레이트

48, 48A, 48B, 48C: 하부 플레이트 48a: 홈

49: 폴피스 50a, 50b, 50c, 50d, 50e: 탄성부재

51: 더스트 캡 52: 진동공간

본 발명은 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스피커의 진동계에서 복원력을 제공하는 댐퍼에 관한 것이다.

스피커는 전기적인 신호를 음향으로 재생시키는 장치로써, 종래의 스피커는 대한민국 실용신안공개공보 공개번호 2000-0005319호를 비롯한 다수의 공개 문서에 개시되어 있으며, 이러한 종래의 스피커에 대한 일반적인 구성은 프레임과, 공기를 진동시켜 음향을 발생시키기 위한 진동계 및 상기 진동계를 전기적 신호에 따라 진동운동 시키기 위한 자기회로계로 구성되며, 이러한 스피커에서 상기 진동계와 자기회로계는 외부로부터 입력되는 전기적 신호를 음향으로 전환시키기 위한 필수적인 구성이다. 이러한 종래의 스피커를 첨부된 도1a 내지 도3을 참조하여 더 상세히 설명한다.

도1a는 기존의 일반적인 스피커(100)에 대한 분해 사시도, 도1b는 도1a의 스피커(100)에 대한 단면도이다.

도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이 일반적인 스피커(100)는, 나팔 형상의 프레임(11)과 상기 프레임(11)의 내측에서 진동하는 콘 형상의 진동판(12)과, 상기 진동판(12)의 바깥 둘레 측을 상기 프레임(11)의 상측에 지지시키는 에지서라운드(13, edge surround)와, 상기 진동판(12)의 하측에서 상단이 상기 진동판(12)의 중앙 부위에 고착되는 보빈(14)과, 바깥 둘레 측은 상기 프레임(11)에 고착되고 내측 둘레는 상기 보빈(14)에 고착된 댐퍼(15, damper)와, 상기 보빈(14)에 권선된 보이스코일(16)과, 상기 보이스코일(16)의 외측에 배치되는 도넛 형상의 영구자석(17)과, 상기 프레임(11)과 상기 영구자석(17) 사이에 고착 배치되는 도넛 형상의 상부 플레이트(18)와, 상기 영구자석(17)의 하부를 덮는 하부 플레이트(19)와, 상기 영구자석(17) 및 상부 플레이트(18)와의 사이에 상기 보빈(14)이 상하로 진동하는 진동공간(22)을 두고 상기 하부 플레이트(19)에서 상기 보빈(14)의 내측으로 돌출 마련된 폴피스(20) 및 스피커(100) 내부를 외부의 먼지로부터 차단시키며 상기 진동판(12)의 형상을 유지시키기 위한 더스트 캡(21)을 포함하여 구성된다.

상기의 구성들에서 상기 진동판(12), 에지서라운드(13), 보빈(14) 및 댐퍼(15)는 진동계에 속한다고 할 수 있고, 상기 보이스코일(16), 영구자석(17), 상부 플레이트(18), 하부 플레이트(19) 및 폴피스(20)는 자기회로계에 속한다고 할 수 있다.

상기와 같은 스피커(100)는 도시되지 아니한 증폭기로부터 전기적인 신호가 상기 보이스코일(16)에 입력되면, 상기 보이스코일(16)에서는 그러한 전기적 신호에 따른 자장을 형성하고, 이러한 보이스코일(16)의 자장과 상기 영구자석(17), 상하부 플레이트(18, 19) 및 폴피스(20)에 의해 형성된 자장 사이에 상호 자장 간섭이 발생하여 상기 보이스코일(16)은 상기 전기적인 신호에 대응하는 자기력을 받게 되고, 이러한 자기력에 의해 보빈(14)이 진동하면, 보빈(14)과 함께 진동판(12)이 진동하면서 음향이 발생한다. 한편, 상기 에지서라운드(13)와 댐퍼(15)는 상기 보빈(14) 및 진동판(12)의 진동 시에 복원력을 제공하며, 특히 댐퍼(15)는 자기회로계에 의해 공급되는 힘에 의해 상하로 튀어 나가려는 진동판(12) 및 보빈(14)의 왕 복운동에 필요한 복원력을 제공한다.

상기 댐퍼(15)는 참조도 도2의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 동심원 주름을 가진 도넛 형태(a)(c) 또는 나선형의 거미발(b)과 같은 형상으로 만들어져 바깥 둘레 측이 프레임(11)에 고착되고 중심 부위가 보빈(14)에 부착된 형태(도1b 참조)로 진동판(12) 및 보빈(14)에 복원력을 공급하였다.

그런데, 상기와 같은 기존의 스피커(100)는 다음과 같은 다수의 문제점들이 있어왔다.

첫째, 상기한 댐퍼는 프레임(11)에 고착되는 바깥 둘레 측과 보빈(14)에 부착되는 중심부위의 거리(L)가 크기 때문에 소재의 탄성이 진동판(12)과 보이스코일(16)이 결합된 보빈(14)의 무게에 의한 관성진동의 영향을 받게 됨으로써 불필요한 여진동에 따른 잡음을 유발하였다. 이를 도3을 참조하여 더 상세히 설명하면, 가장 이상적인 댐퍼는, 도3의 (a)에서 보여 지는 바와 같이 보빈의 진동운동에 따라 프레임(11)에 고착되는 바깥 둘레 측에서 보빈(14)에 부착되는 중심부위까지 일체로 진동(도3의 (a)에서 점선으로 표시됨)하는 것이다. 그런데, 관성진동의 영향에 의해 도3의 (b)에 참조되는 바와 같이 바깥 둘레 측에서 보빈(14)에 부착되는 중심부위까지의 각 지점에 따라 상호 다른 방향의 진동방향을 가지게 되는 문제점이 있는 것이다. 예를 들면, 도3의 (b)에서와 같이 a점에서의 순간 진동방향은 상방향이고, b점에서의 순간진동 방향은 하방향이 된다는 것이다. 따라서 이러한 관성에 의한 여진동의 영향을 감소시키거나 제거하기 위해서는 댐퍼의 반경이 작아지고 소재의 강성이 대단히 커지거나 진동판(12) 및 보빈(14)의 무게를 무시할 수 있을 정도로 가볍게 하여야 하지만, 이러한 경우에는 스피커(100)의 공진주파수가 높아져 저음을 재생하는 주파수가 높아지게 되어 저음 재생이 어려워진다는 또 다른 문제점이 있었다.

둘째, 도2의 (a) 내지 (c)와 같은 구조의 댐퍼는, 진동판(12)의 진동에 의한 음향을 발생 시키기 위한 방사부하와는 별개로 댐퍼 자체의 면적에 의해 댐퍼의 진동에 따른 2차적인 방사부하가 발생하여 저음에서 다른 음향을 발생시킬 수 있고, 또, 자기회로계에서 제공되는 힘에 의한 진동판의 운동효율을 떨어뜨린다.

셋째, 스피커(100)의 장시간 동작 및 과도한 입력으로 보이스코일(16)에 발생되는 열은 스피커(100)의 동작효율 저하 및 동작특성 이상 등의 원인이 되기 때문에, 기존에는 도2의 (c)에서와 같이 댐퍼에 다수개의 구멍(15a)을 뚫거나 폴피스 또는 하부 플레이트의 중심에 구멍을 뚫어 방열효율을 높이려고 하였지만, 이러한 경우 진동특성의 변화를 가져와 제품 설계 시에 별도로 고려해야 하는 번거로움과 제품 생산 과정 중에 추가 공정이 삽입되어 생산성 저하의 원인이 되었다.

넷째, 기존의 스피커(100)는, 에지서라운드(13), 진동판(12), 댐퍼(15), 보이스코일(16)을 포함한 자기회로계 등의 중심을 일치시켜 제조하기 위해 별도의 지그를 제작하여 각 부품 단계별로 조립 후, 2차, 3차 조립과정을 거치는 번거로움이 있었다.

다섯째, 기존 원판형상의 댐퍼는 면을 소재로 성형한 소재를 페놀 등의 약품으로 함침시킨 후 열처리를 하여 탄성을 가지도록 하였기 때문에, 약품의 사용 및 열처리 과정에서 인체에 유해한 기체의 발생과 환경오염이 필연적으로 발생되는 문 제점이 있었다.

여섯째, 기존의 댐퍼를 제조하려면, 크기, 탄성 등의 특성을 조절하기 위해 별도의 금형물이 필요하기 때문에 제품개발 시의 초기투자비용이 높았다.

일곱째, 보이스코일에 과잉신호가 입력되면, 보빈에 과도한 진동력이 미쳐 보빈의 하단이 하부 플레이트에 부딪혀 찌그러지거나 보이스코일이 긁힘으로써 스피커의 고장을 초래하는 문제점이 있었다.

여덟째, 기존의 댐퍼는 저음 재생을 위해 진동판(12)의 진폭을 크게 하기 위해서 도4의 (b)에 도시된 유형과 같이 댐퍼의 바깥 테두리를 높게 성형하거나, 또는, 프레임(11)의 구조를 변경하였으나, 이러한 방식은 도1에 도시된 바와 같이 진동판(12)과 댐퍼 사이의 간격(h₁), 댐퍼와 프레임(11) 사이의 간격(h₂) 및 댐퍼 주름 하나하나의 반경에 대한 고려 등을 통해 개발 당시에 다양한 시제품의 제작을 요구하는 한편 댐퍼의 고정 공간 확보라는 공간상의 제약으로 제품 디자인에 한계성을 가져왔다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 댐퍼의 배치 공간, 재질, 구조 등이 변경된 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 진동계의 복원력 및 진동제어를 목적으로 보빈이 진동하는 진동공간에 탄성부재를 배치하여 상기 보빈 또는 보이스코일과 결합한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 공기를 진동시켜 음향을 발생시키는 진동계; 및 상기 진동계를 전기적 신호에 따라 진동운동 시키는 자기회로계; 를 포함하고, 상기 진동계에서 복원력을 제공하는 댐퍼가 상기 진동계에 구비되는 보빈의 하단에 결합되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 공기를 진동시키는 진동판; 상기 진동판을 진동시키는 보빈; 상기 진동판 및 보빈에 복원력을 제공하는 댐퍼; 상기 보빈에 권선되어 입력되는 전기적 신호에 따른 자장을 형성하는 보이스코일; 및 상기 보이스코일이 형성하는 자장과 상호 간섭하는 자장을 발생시켜 상기 보빈을 진동시키는 자석; 을 포함하고, 상기 댐퍼는, 상기 보빈의 하단에 결합되는 것을 특징으로 하며, 상기 댐퍼는, 금속 또는 플라스틱 소재의 탄성 스프링으로 구비되거나 폼 구조의 띠 또는 링으로 구비되는 것을 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 나팔 형상의 프레임; 상기 프레임의 내측에서 진동하여 공기를 진동시키며, 바깥 둘레 측이 상기 프레임에 고착 지지되는 진동판; 상기 진동판에 고착되어 상기 진동판의 하측에서 진동함으로써 상기 진동판을 진동시키는 보빈; 상기 진동판 및 보빈에 복원력을 제 공하는 댐퍼; 상기 보빈에 권선되어 입력되는 전기적 신호에 따른 자장을 형성하는 보이스코일; 상기 보이스코일의 외측에 배치되어 상기 보이스코일이 형성하는 자장과 상호 간섭되는 자장을 발생시켜 상기 보빈을 진동시키는 도넛 형상의 자석; 상기 프레임과 상기 자석 사이에 고착 배치되는 도넛 형상의 상부 플레이트; 상기 자석의 하부를 덮는 하부 플레이트; 및 상기 자석 및 상부 플레이트와의 사이에 상기 보빈이 상하로 진동하는 진동공간을 두고 상기 하부 플레이트에서 상기 보빈의 내측으로 돌출 마련된 폴피스; 를 포함하고, 상기 댐퍼는, 상기 진동공간에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼는 상기 보빈과 상기 하부 플레이트 사이에 위치하며, 또, 상기 하부 플레이트에는 상기 댐퍼의 높이를 길게 구성시킴으로써 상기 진동판 및 보빈의 진폭을 크게 하기 위해 상기 댐퍼가 소정정도 안착 삽입될 수 있는 홈이 상기 진동공간 측으로 형성된 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 댐퍼는, 금속 또는 플라스틱 소재의 탄성 스프링으로 구비되거나, 폼 구조의 띠 또는 링으로 구비되는 것을 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 공기를 진동시키는 진동판; 상기 진동판을 진동시키는 보빈; 상기 보빈의 하단을 탄성지지하는 탄성부재; 상기 보빈에 권선되어 입력되는 전기적 신호에 따른 자장을 형성하는 보이스코일; 및 상기 보이스코일이 형성하는 자장과 상호 간섭되는 자장을 발생시켜 상기 보빈을 진동시키는 자석; 을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 탄성부재는, 금속 또는 플라스틱 소재의 탄성 스프링으로 구비되거나 폼 구조의 띠 또는 링으로 구비되는 것을 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 나팔 형상의 프레임; 상기 프레임의 내측에서 진동하여 공기를 진동시키며, 바깥 둘레 측이 상기 프레임에 고착 지지되는 진동판; 상기 진동판에 고착되어 상기 진동판의 하측에서 진동함으로써 상기 진동판을 진동시키는 보빈; 상기 보빈에 권선되어 입력되는 전기적 신호에 따른 자장을 형성하는 보이스코일; 상기 보이스코일의 외측에 배치되어 상기 보이스코일이 형성하는 자장과 상호 간섭되는 자장을 발생시켜 상기 보빈을 진동시키는 도넛 형상의 자석; 상기 프레임과 상기 자석 사이에 고착 배치되는 도넛 형상의 상부 플레이트; 상기 자석의 하부를 덮는 하부 플레이트; 상기 자석 및 상부 플레이트와의 사이에 상기 보빈이 상하로 진동하는 진동공간을 두고 상기 하부 플레이트에서 상기 보빈의 내측으로 돌출 마련된 폴피스; 및 상기 자석 및 상부 플레이트와 상기 폴피스 사이의 진동공간에 위치되어 상기 보빈을 탄성지지하는 탄성부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼는 상기 보빈과 상기 하부 플레이트 사이에 위치하며, 또한, 상기 하부 플레이트에는 상기 탄성부재의 높이를 길게 구성시킴으로써 상기 진동판 및 보빈의 진폭을 크게 하기 위해 상기 탄성부재가 소정정도 안착 삽입될 수 있는 홈이 상기 진동공간 측으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 탄성부재는, 금속 또는 플라스틱 소재의 탄성 스프링으로 구비되거나 폼 구조의 띠 또는 링으로 구비되는 것을 구체적인 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다. 설명의 편의상 동일 구성에 대하여는 동일 부호를 사용한다.

<제1실시 예>

도5a 내지 도5d는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스피커(400A, 400B, 400C, 400D)에 대한 단면도이다. 이를 참조하면, 본 실시 예에 따른 스피커(400A, 400B, 400C, 400D)는, 나팔 형상의 프레임(41)과 상기 프레임(41)의 내측에서 진동하는 콘 형상의 진동판(42)과, 상기 진동판(42)의 바깥 둘레 측을 상기 프레임(41)의 상측에 지지시키는 에지서라운드(43)와, 상기 진동판(42)의 하측에서 상단이 상기 진동판(42)의 중앙 부위에 고착되는 보빈(44)과, 상기 보빈(44)에 권선된 보이스코일(45)과, 상기 보이스코일(45)의 외측에 배치되는 도넛 형상의 영구자석(46)과, 상기 프레임(11)과 상기 영구자석(46) 사이에 고착 배치되는 도넛 형상의 상부 플레이트(47)와, 상기 영구자석(46)의 하부를 덮는 하부 플레이트(48)와, 상기 영구자석(46) 및 상부 플레이트(47)와의 사이에 상기 보빈(44)이 상하로 진동하는 진동공간(52)을 두고 상기 하부 플레이트(48)에서 상기 보빈(44)의 내측으로 돌출 마련된 폴피스(49)와, 상기 영구자석(46) 및 상부 플레이트(47)와 상기 폴피스(49) 사이의 진동공간(52)에 위치되며 상기 보빈(44)의 하단을 탄성 지지하는 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d) 및 스피커(400A, 400B, 400C, 400D) 내부를 외부의 먼지로부터 차단시키며 진동판(42)의 형상을 유지시키기 위한 더스트 캡(51) 등을 포함하여 구성된다.

상기의 구성들에서 상기 진동판(42), 에지서라운드(43), 보빈(44) 및 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)는 진동계에 속한다고 할 수 있고, 상기 보이스 코일(45), 영구자석(46), 상부 플레이트(47), 하부 플레이트(48), 폴피스(49)는 자기회로계에 속한다고 할 수 있다.

한편, 진동계와 자기회로계의 각 구성을 상술하면 다음과 같다.

상기 진동판(42)은 상기 프레임(11)의 내측에서 진동하여 공기를 진동시킴으로써, 도시되지 아니한 증폭기로부터 상기 보이스코일(45)로 입력되는 전기적신호를 최종적인 음향으로 발생시키는 역할을 한다.

상기 에지서라운드(43)는, 상기 진동판(42)의 상측을 상기 프레임(41)의 상측에 지지되도록 하면서, 진동판(42) 및 보빈(44)의 진동 시에 복원력을 제공한다.

상기 보빈(44)은 상기 보이스코일(45)과 영구자석(46)의 자장 간섭에 의해 발생하는 진동력을 상기 진동판(42)에 매개하여 진동판(42)을 진동시킨다.

상기 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)는, 상기 보빈(44)이 선형운동을 할 수 있도록 지지하면서, 마찬가지로 진동판(42) 및 보빈(44)의 진동 시에 복원력을 제공하는 댐퍼로써의 역할을 한다. 한편, 이러한 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)는 과잉진동에 따른 보빈(44)의 과잉진동을 방지하는 역할을 한다. 즉, 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)가 상기 보빈(44)의 하단을 탄성지지하기 때문에 보빈(44)이 과잉진동에 의하여 상기 하부 플레이트(48)에 부딪힐 수 있는 가능성을 최대한 방지하며, 특히, 50a, 50b, 50c의 탄성부재는 보빈(44)의 하단과 하부 플레이트(48) 사이에 배치되기 때문에 보빈(44)과 하부 플레이트(48)의 충돌을 원천적으로 방지할 수 있다. 따라서 본 실시 예에서는 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)가 종래 기술에서 설명된 댐퍼를 대체하여 구성되었지만, 응용 예에 따라서는 기존의 댐퍼(15), 즉, 바깥 둘레 측은 프레임(11)에 고착 지지되고 중심 부위는 보빈(14)에 부착된 댐퍼(15)와 함께 구성될 수도 있고, 이러한 경우에는 복원력 제공보다는 오히려 과잉진동에 따른 보빈과 하부 플레이트(48)의 충돌을 방지하는 기능을 더 고려하여 탄성부재의 구조적 배치, 소재 및 형상 등을 결정할 수도 있을 것이다. 이와 같은 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)는, 도5a 내지 도5d에서 보여 지는 바와 같이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양한 유형의 형상과 소재의 재질로 구성될 수 있다. 즉, 도5a 및 도5b의 실시 유형에서는 탄성부재(50a, 50b)가 폼(foam) 재질의 띠나 링으로 구현되어 있으며, 도5c 및 도5d의 실시 유형서는 탄성부재(50c, 50d)가 금속 또는 플라스틱 소재의 스프링으로 구현되어 있다. 이러한 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)는 일반적인 탄성소재를 절단 및 성형하는 것만으로도 얻을 수 있고, 특별한 크기 및 소재를 사용하는 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)를 개발하려는 경우, 관형 압출 금형, 또는 단순한 프레스 금형만으로 제작할 수 있다.

상기 영구자석(46), 상하부 플레이트(47, 48) 및 폴피스(49)는 상기 보이스코일(45)에서 발생한 자장과 간섭하는 자장을 형성시키고, 상기 보이스코일(45)은 도시되지 아니한 증폭기로부터 전기적 신호를 입력받아 그 전기적 신호에 따른 자 장을 발생시켜, 상기 영구자석(46), 상하부 플레이트(47, 48) 및 폴피스(49)가 형성하는 자장과 간섭하여 자기력을 발생시켜 상기 보빈(44)을 진동시킨다.

상기와 같이 구성된 본 실시 예에 따른 스피커(400A, 400B, 400C, 400D)의 작동은 다음과 같다.

도시되지 아니한 증폭기를 통해 상기 보이스코일(45)에 전기적 신호가 입력되면, 상기 보이스코일(45)은 입력되는 전기적 신호에 대응하는 자장이 형성되고, 이러한 보이스코일(45)에서 형성된 자장은 영구자석(46), 상하부 플레이트(47, 48) 및 폴피스(49)가 형성하는 자장과 상호 간섭을 일으킴으로써 보이스코일(45)에 자기력이 발생한다. 보이스코일(45)은 보빈(44)에 고착 권선되어 있기 때문에 보이스코일(45)에 발생된 자기력은 보빈(44)에 가해지고 그에 따라 보빈(44)이 전기적 신호에 대응하는 진동운동을 하게 되며, 이러한 보빈(44)의 진동운동에 따라 상기 보빈(44)의 상단에 중심 부위가 부착된 진동판(42)의 진동이 이루어져, 진동판(42)이 공기를 진동시킴으로써 전기적 신호를 궁극적인 음향으로 변환시킨다. 이 때, 상기 탄성부재(50a, 50b, 50c, 50d)는 상기 보빈(44)의 하단을 탄성지지 함으로써 진동하는 진동판(42) 및 보빈(44)에 복원력을 공급하면서도 보빈(44)의 과잉 진동을 억제시키고, 또한, 과잉진동 하는 보빈(44)이 하부 플레이트(48)에 부딪히는 현상을 방지 시킨다.

<제2실시 예>

본 제2실시 예는 제1실시 예를 통하여 설명된 근복적인 기술적 사상을 바탕 으로 하여 진동판 및 보빈의 진폭까지 고려한 스피커에 대한 것이다.

도6은 본 실시 예에 따른 스피커(500)의 단면도가 도시되어 있다.

도6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 스피커(500)에서는 하부 플레이트(48A)에 홈(48a)이 형성되어 있으며, 이 홈(48a)에는 탄성부재(50e)의 하단이 소정정도 삽입 안착되어 있다. 이러한 홈(48a)의 역할을 설명하기 위해, 본 실시 예에 따른 도5의 스피커(500)와 제1 실시 예에 따른 도4a의 스피커를 비교해 보면, 도5a의 탄성부재(50a)의 높이 길이(h₃)보다 도5의 탄성부재(50e)의 높이 길이(h₄)가 더 길다는 것을 알 수 있다. 이와 같이 높이 길이가 더 긴 탄성부재(50e)가 진동공간에 위치할 수 있도록 함으로써, 보빈(44) 및 진동판(42)의 진폭을 더 크게 할 수 있다. 물론 요구되는 진폭을 가질 수 있도록 탄성부재(50e)의 소재 및 홈(48a)의 깊이가 함께 고려되어져야 할 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면 도5a 내지 도6을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 본 발명의 기본적 기술 사상 내에서 응용 및 변형된 모든 범위까지 미치는 것으로 해석되어져야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 스피커는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 진동판 및 보빈의 진동 시에 2차 또는 고차의 여진동을 포함하는 진동을 억제할 수 있기 때문에, 보이스코일에 입력된 전기적 신호의 특성에 충실한 동작을 하는 진동구조를 얻을 수 있고, 결과적으로 원음의 재현에 유리하다.

둘째, 기존에 진동판 하측에서 프레임과 보빈에 부착되어 진동하는 댐퍼를 제거시킬 수 있기 때문에, 그러한 댐퍼의 진동에 따른 방사저항에 의해 자기회로계에서 발생하는 운동력의 효율저하가 발생하지 아니하고, 또한, 저음의 재생이 깨끗하다.

셋째, 또, 기존에 진동판 하측에서 프레임과 보빈에 부착되어 진동하는 댐퍼를 제거시킬 수 있기 때문에, 보이스코일의 방열효율을 높이기 위한 별도의 구성을 고려할 필요가 없고, 따라서 제품의 컴플라이언스(탄성부재 등의 탄성력) 또는 스티프네스(강도)의 조정이 용이하여 전체적으로 제품의 생산성이 상승한다.

넷째, 진동계를 지지하고 복원력을 제공하기 위해 진동공간에 탄성부재를 고정시키는 것만으로 보이스코일, 진동판, 에지서라운드 등의 중심이 자연스럽게 일치되어 스피커 조립 시 접착이 연속적으로 가능하고, 이로 인해 생산의 자동화가 용이한 스피커를 제공할 수 있다.

다섯째, 복원력 제공을 위한 탄성부재가 환경오염에 무관한 금속, 플라스틱 등의 소재를 사용한 탄성스프링으로 구현되거나 폼 구조의 띠나 링으로 구현될 수 있기 때문에 환경오염을 방지할 수 있고, 또한, 폐자재의 재활용도가 높아 친 환경적이다.

여섯째, 복원력을 제공하는 탄성부재는 일반적인 탄성조재를 절단 및 성형하는 것만으로도 얻을 수 있고, 특별한 크기 및 소재를 사용하는 탄성부재를 개발하려는 경우, 관형 압출 금형, 또는 단순한 프레스 금형만으로 제작할 수 있는 용이함이 있기 때문에 제품 개발 시의 초기투자비용을 절감할 수 있다.

일곱째, 보이스코일에 과잉신호가 입력되어도 과잉진동 되는 보빈이 하부 플레이트에 부딪히는 것을 방지하여 스피커의 고장을 방지함으로써, 스피커의 수명을 길게 한다.

여덟째, 보빈의 진폭에 상당하는 높이에 대한 고려를 위해 자기회로계의 하부 플레이트에 홈을 형성하는 등의 내부 구조적인 고려와 복원력 공급 소재의 특성만을 고려하면 되므로 제품 디자인의 다양성을 용이하게 확보할 수 있으며, 특히 평판형 스피커의 제작이 가능해져 스피커의 박형화를 이루기에 용이해진다.

Claims (14)

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4. 나팔 형상의 프레임;

   상기 프레임의 내측에서 진동하여 공기를 진동시키며, 바깥 둘레 측이 상기 프레임에 고착 지지되는 진동판;

   상기 진동판에 고착되어 상기 진동판의 하측에서 진동함으로써 상기 진동판을 진동시키는 보빈;

   상기 진동판 및 보빈에 복원력을 제공하는 댐퍼;

   상기 보빈에 권선되어 입력되는 전기적 신호에 따른 자장을 형성하는 보이스코일;

   상기 보이스코일의 외측에 배치되어 상기 보이스코일이 형성하는 자장과 상호 간섭되는 자장을 발생시켜 상기 보빈을 진동시키는 도넛 형상의 자석;

   상기 프레임과 상기 자석 사이에 고착 배치되는 도넛 형상의 상부 플레이트;

   상기 자석의 하부를 덮는 하부 플레이트; 및

   상기 자석 및 상부 플레이트와의 사이에 상기 보빈이 상하로 진동하는 진동공간을 두고 상기 하부 플레이트에서 상기 보빈의 내측으로 돌출 마련된 폴피스; 를 포함하고,

   상기 댐퍼는, 상기 보빈과 상기 하부 플레이트 사이에 위치하며, 그 재질은 금속 또는 플라스틱 소재의 탄성 스프링이거나 폼구조의 띠 또는 링인 것을 특징으로 하는 스피커.
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6. 제4항에 있어서,

   상기 하부 플레이트에는 상기 댐퍼의 높이를 길게 구성시킴으로써 상기 진동판 및 보빈의 진폭을 크게 하기 위해 상기 댐퍼가 소정정도 안착 삽입될 수 있는 홈이 상기 진동공간 측으로 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
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