KR100682065B1 - 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커 - Google Patents

Abstract

자기회로부와, 자기회로부와 상호 작용으로 전후방으로 진동하는 보이스 코일을 갖는 스피커에 있어서, 전방으로부터 콘 형상의 댐핑기능을 갖는 보조 진동판과 콘 형상의 주 진동판이 순차적으로 설치되되 그 중심 네크들이 각각 보이스 코일에 고정되며, 보조 진동판은 전방을 향하여 확대되고 주 진동판은 후방을 향하여 확대되는 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커가 개시된다.

스피커, 무지향, 음질, 후방, 균일, 댐퍼, 보조진동

Description

향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커{SPEAKER WITH IMPROVED SOUND RADIATION FUNCTION OF BOTH DIRECTIONS}

도 1은 종래의 스피커의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 구성을 보인 단면도.

도 3은 도 2의 스피커의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 변형예에 따른 스피커의 구성을 보인 단면도.

본 발명은 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커에 관한 것이다.

스피커는 전기음향신호를 진동판의 진동으로 변환하고, 진동판의 진동을 이용하여 공기를 압축 또는 팽창시킴으로써 공기를 매질로 한 소밀파인 음파를 방사하는 음향기기이다.

종래의 스피커를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 스피커의 구성을 보인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 스피커(10)는 콘(Cone) 형상의 프레임(20), 프레임(20)에 결합된 자기회로부(30) 및 진동부(40)를 가진다.

자기회로부(30)는 프레임(20)의 일단면측에 상단부측이 결합된 U형상의 요크(31), 요크(31)의 내부에 순차적으로 적층되어 결합된 마그네트(33)와 폴피스(35)를 가진다. 이때, 마그네트(33)와 폴피스(35)의 외주면과 요크(31)의 내주면은 소정 간격을 가진다. 진동부(40)는 중앙부측에 결합공이 형성되고 외주면측이 프레임(10)의 타단면측에 결합된 진동판(41)과 진동판(41)의 결합공에 일단부측이 결합되고 타단부측은 폴피스(35)와 요크(31) 사이의 간격에 위치된 보이스 코일(43)을 가진다.

그리하여, 외부의 전원이 보이스 코일(43)에 인가되면, 보이스 코일(43)에서 발생된 전기장과 지기회로부(30)에서 발생된 자기장과의 상호 작용에 의하여 보이스 코일(43)이 진동하면서 진동판(41)을 진동시킨다. 그러면, 진동판(41)의 진동에 의해 진동판(41)의 면에 접해 있는 공기가 압축 및 팽창을 하게 되어 음향이 발생된다. 미설명부호 51은 댐퍼이고, 53은 더스트 캡이며, 55는 개스킷이다.

상기와 같은 종래의 스피커는 진동판(41)이 콘 형상으로 마련되므로 직경이 큰 전방으로 방사되는 음향과 직경이 작은 후방으로 방사되는 음에 많은 차이가 발생하였다.

또한, 진동판(41)의 후방에 설치된 댐퍼(51)와 자기회로부(30)로 인하여 후방으로 방사되는 음이 차폐되어 이러한 음의 차이가 더욱 커지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으 로, 본 발명은 목적은 댐퍼의 기능을 하는 보조진동판을 설치하여 양방향으로 균일한 음향을 방사할 수 있는 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커를 제공함에 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 자기회로부와, 자기회로부와 상호 작용으로 전후방으로 진동하는 보이스 코일을 갖는 스피커에 있어서, 전방으로부터 콘 형상의 댐핑기능을 갖는 보조 진동판과 콘 형상의 주 진동판이 순차적으로 설치되되 그 중심 네크들이 각각 보이스 코일에 고정되며, 보조 진동판은 전방을 향하여 확대되고 주 진동판은 후방을 향하여 확대되는 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커가 개시된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 링형상 부재와 이로부터 중심방향에서 전방으로 연장된 브리지의 단부가 연결되어 형성되는 서포트로 이루어지는 개스킷; 링형상 부재와 이로부터 중심방향에서 전방으로 연장된 브리지의 단부가 연결되어 형성되는 서포트로 이루어지고, 이 링형상 부재가 개스킷의 링형상 부재와 대향하여 개스킷과 결합되는 프레임; 개스킷의 서포트에 고정되는 자기회로부; 자기회로부와 관련되어 설치되고 자기회로부에 의해 전후방향으로 진동하는 진동부; 링형상 부재들 사이에 주연부가 진동 가능하게 고정되고 중심 네크가 진동부에 고정되는 주 진동판; 및 프레임의 서포트에 주연부가 진동 가능하게 고정되고 중심 네크가 진동부에 고정되는 댐퍼기능을 갖는 보조 진동판을 포함하는 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커가 개시된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 링형상 부재와, 이 링형상 부재로부터 중심방향 내측으로 연장되는 다수의 브리지들의 단부가 연결되어 형성되는 서포트로 이루어지는 개스킷; 링형상 부재와, 이 링형상 부재로부터 중심방향 외측으로 연장되는 다수의 브리지들의 단부가 연결되어 형성되는 서포트로 이루어지며, 이 링형상 부재가 개스킷의 링형상 부재와 대향하여 개스킷과 결합되는 프레임; 개스킷의 서포트에 고정되는 자기회로부; 자기회로부와 관련되어 설치되며, 자기회로부와 상호 작용하는 보이스 코일이 외부에 권취된 통형상 보빈; 링형상 부재들 사이에 주연부가 진동 가능하게 고정되고 중심 네크에 보빈이 삽입되어 고정되는 주 진동판; 및 프레임의 서포트에 주연부가 진동 가능하게 고정되고 중심 네크에 보빈이 삽입되어 고정되는 댐퍼기능을 갖는 보조 진동판을 포함하는 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커가 개시된다.

바람직하게, 주 진동판은 후방을 향하여 확대되는 콘 형상이고, 보조 진동판은 전방을 향하여 확대되는 콘 형상일 수 있다.

바람직하게, 주 진동판의 중심 네크부와 보조 진동판의 중심 네크부는 서로 인접한 위치에서 보빈 외측면에 고정될 수 있다.

더욱 바람직하게, 주 진동판의 중심 네크와 보조 진동판의 중심 네크는 각각 보빈의 외측면에 평행하도록 절곡되어 접착제에 의해 부착될 수 있다.

또한, 바람직하게, 주 진동판의 중심 네크는 전방을 향하여 절곡되고, 보조 진동판의 중심 네크는 후방을 향하여 절곡될 수 있다.

바람직하게, 자기회로부는 개스킷의 서포트에 외측벽이 고정되며 저면 중심 에 관통공이 형성되는 요크; 요크의 저면에 부착되는 링형상 마그네트; 및 마크네트 위에 부착되며 중심에 관통공이 형성되는 폴피스를 포함하며, 요크의 관통공, 마그네트의 중심 및 폴피스의 관통공이 정합되도록 결합된다.

선택적으로, 자기회로부는 개스킷의 서포트에 고정되며 내부에 관통공이 형성되는 폴피스; 폴피스의 저면에 접착되는 링형상 마그네트; 및 마크네트 저면에 접착되는 편평부를 가지고, 저면 중심에 마그네트와 폴피스의 관통공을 통과하고 마그네트와 폴피스와 일정 간격 이격되는 돌기가 형성된 요크를 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 구성을 보인 단면도이고, 도 3은 도 2의 스피커의 분해 사시도이다. 도 2에서 상부와 하부는 각각 전방과 후방에 대응한다.

스피커(100)는 후방에 위치하는 개스킷(110), 개스킷(110)의 중심부에 고정되는 자기회로부, 보이스 코일(133)이 권취된 보빈(134), 보빈(134)의 전방측 외면에 중심 네크가 각각 고정된 주 진동판(131)과 보조 진동판(137), 개스킷(110)과 대향하여 결합되는 프레임(114)로 이루어진다.

개스킷(110)은 링형상 부재(111)와, 링형상 부재(111)로부터 중심방향 내측으로(즉, 전방으로) 연장되는 다수의 브리지들(113)의 단부가 연결되어 형성되는 서포트(112)로 이루어진다. 개스킷(110)은, 예를 들어, 수지 성형되어 일체로 형성될 수 있다.

프레임(114)은 링형상 부재(115)와, 링형상 부재(115)로부터 중심방향 외측으로(즉, 전방으로) 연장되는 다수의 브리지들(117)의 단부가 연결되어 형성되는 서포트(116)로 이루어진다. 프레임(114)은, 예를 들어, 수지 성형되어 일체로 형성될 수 있다.

프레임(114)의 링형상 부재(115)와 개스킷(110)의 링형상 부재(111)는 서로 대향되어 접촉되고 스크류 등의 적절한 수단에 의해 상호 결합될 수 있다.

도 2를 참조하면, 자기회로부는 개스킷(110)의 서포트(112)에 끼워져 고정되며 내부에 관통공이 형성되는 폴피스(125), 폴피스(125)의 이면에 접착되는 링형상 마그네트(123) 및 마크네트(123) 이면에 접착되는 편평부를 가지고, 중심에 마그네트(123)와 폴피스(125)의 관통공을 통과하는 돌기(121b)가 형성된 요크(121)로 이루어진다. 돌기(121b)의 외면과 마그네트(123) 및 폴피스(125)의 내측면 사이에는 일정한 간격이 형성되어 보이스 코일(133)이 권취된 보빈(134)이 삽입된다.

이 실시예에 따르면, 요크(121)의 돌기(121b)를 내측에 마련함으로써 자기회로부의 크기를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

한편, 본 발명의 변형예로 도 4를 참조하면, 자기회로부는 개스킷(110)의 서포트(112)에 외측벽이 고정되며 저면 중심에 관통공(121a)이 형성되는 요크(121), 요크(121)의 내부 저면에 부착되는 링형상 마그네트(123) 및 마크네트(123) 위에 부착되며 중심에 관통공(125a)이 형성되는 폴피스(125)를 포함한다. 요크의 측벽 내면과 마그네트(123) 및 폴피스(125)의 외측면 사이에는 일정한 간격이 형성되어 후술하는 바와 같이 보이스 코일이 삽입될 수 있다.

이 변형예에 따르면, 각 관통공(121a, 125a)과 링형상의 마그네트(123)의 관통공이 정합되도록 상호 결합됨으로써 보이스 코일에서 발생되는 열이 외부로 쉽게 방출될 수 있고, 자기회로부를 보다 가볍게 제작할 수 있다.

보빈(134)은 통형상으로 하측 단부에 보이스 코일(133)이 권취되며, 보이스 코일(133)이 권취된 보빈(134)의 부분은, 상기한 바와 같이 요크(121)의 돌기(121b)와 폴피스(125) 사이의 간극에 삽입되어 상하 진동한다.

본 발명에 따르면, 주 진동판(131)은 콘 형상으로 주연부가 개스킷(110)의 링형상 부재(111)와 프레임(114)의 링형상 부재(115)가 상호 대향하는 부분에 에지(141)를 개재하여 진동 가능하게 고정되고, 중심 네크(132)에 보빈(134)이 끼워져 보빈(134)의 상측부에 고정된다. 이와 같이, 주 진동판(131)의 주연부는 하부(후방)에 위치하고 중심 네크는 상부(전방)에 위치함으로써 하부(후방)를 향하여 확대되는 형상을 갖는다.

또한, 보조 진동판(137)은 프레임(114)의 서포트(116)에 주연부가 에지(143)를 개재하여 진동 가능하게 고정되고 중심 네크(138)에 보빈(134)이 끼워져 보빈(134)의 상측부에 고정된다. 고정되는 위치는 주 진동판(131)의 중심 네크(132)보다 상부(전방)로 최대한 인접하여 고정된다. 이와 같이, 보조 진동판(137)의 주연부는 상부(전방)에 위치하고 중심 네크는 하부(후방)에 위치함으로써 상부(전방)를 향하여 확대되는 형상을 갖는다.

결과적으로 주 진동판(131)은 후방을 향하여 확대되는 형상이고, 이보다 작은 사이즈의 보조 진동판(137)은 대칭적으로 전방을 향하여 확대되는 형상을 갖는다.

본 발명에 따르면, 바람직하게, 보조 진동판(137)은 댐퍼기능을 구비하여 보빈(134)을 지지하는 기능을 갖는다.

또한, 주 진동판(131)과 보조 진동판(137)의 중심 네크(132, 138)는 절곡되어 보빈(134)의 외측면과 평행한 접촉부(132a, 138a)를 형성함으로써 접촉면적을 넓힐 수 있어 견고한 접착이 가능하며, 접착이 용이하다는 이점이 있다. 접착은, 예를 들어, 접착제(139)를 개재하여 접착할 수 있다.

이때, 주 진동판(131)의 중심 네크(132)의 절곡은 도 2와 같이 시계방향으로 하거나 도 4에 도시된 바와 같이 시계반대방향으로 할 수 있으나, 음의 왜곡을 줄이기 위해서는 도 2와 같이 시계방향으로 절곡하는 것이 바람직하다.

미설명부호 147은 내측으로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 더스트 캡이다.

상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 스피커의 동작을 설명한다.

외부의 전원이 보이스 코일(134)에 인가되면, 보이스 코일(134)의 주위에 형성된 전기장과 자기회로부에 의해 형성된 자기장과의 상호 작용에 의해 보이스 코일(134)이 상하로 진동한다.

보이스 코일(134)이 상하로 진동하면 보이스 코일(134)에 결합된 주 진동판 (131) 및 보조 진동판(137)도 함께 진동을 하고, 주 진동판(131) 및 보조 진동판(137)의 진동에 의해 주 진동판(131) 및 보조 진동판(137)과 접한 공기가 압축 또는 팽창되어 음파를 전파하여 음향이 발생된다.

이때, 보조진동판(137)은 댐핑기능을 가지고 있어 보이스 코일(134)이 수평방향으로 진동하려는 것을 방지한다.

본 발명에 따르면, 전방과 후방에 있어서 음질의 차이가 중저음 영역보다는 고음 영역에서 나타나기 때문에 저음과 중음을 커버하는 콘 형상의 주 진동판(131)을 후방을 향하여 확대되는 형태로 설치하고, 주 진동판(131)에 의해 후방으로 방사되는 음과 균형을 맞추기 위하여 중음과 고음을 커버하는 보조 진동판(137)을 전방을 향하여 확대되는 형태로 설치한다.

이에 따라 주 진동판(131)에 의해 음이 모아지는 형태로 후방으로 방사됨과 동시에 음이 무지향으로 확장되는 형태로 전방으로 방사되고, 보조 진동판(137)에 의해 음이 모아지는 형태로 전방으로 방사되어 전방과 후방에서의 음의 차이를 극복할 수 있다.

또한, 자기회로부의 댐퍼를 제거하고 바람직하게 자기회로부의 사이즈를 줄임으로써 후방으로 방사되는 음을 최대화 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커는 자기회로부에 의하여 음향이 차폐되는 측에 큰 크기의 주진동판을 설치하고, 음향의 방사에 아무런 방해물이 없는 측에 주진동판 보다 작은 크기의 보조진동판을 설치한다. 그리고, 자기회로부의 중앙부 일측을 음향이 통과하도록 자기회로부를 구성하므로써, 프레임의 일측 및 타측으로 방사되는 음향은 음질에 아무런 차이가 없다.

본 발명의 실시예들은 이상에서 설명한 것에 국한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (9)

1. 링형상 부재(111), 상기 링형상 부재(111)의 중심방향 전방으로 연장된 다수의 브리지(113), 상기 브리지(113)의 단부에 연결 형성된 서포트(112)를 가지는 개스킷(110);

   상기 개스킷(110)의 링형상 부재(111)에 결합되어 대향하는 링형상 부재(115), 상기 링형상 부재(115)의 중심방향 전방으로 연장된 다수의 브리지(117), 상기 브리지(117)의 단부에 연결 형성된 서포트(116)를 가지는 프레임(114);

   상기 개스킷(110)의 서포트(112)에 고정되며 내부에 관통공이 형성된 폴피스(125), 상기 폴피스(125)의 저면에 접착된 링형상 마그네트(123) 및 상기 마크네트(123) 저면에 접착되는 편평부를 가지고 저면 중심에 상기 마그네트(123)와 상기 폴피스(125)의 관통공을 통과하여 상기 마그네트(123) 및 상기 폴피스(125)의 내면과 일정 간격 이격되는 돌기(121b)를 가지는 요크(121)를 포함하는 자기회로부;

   상기 개스킷(110)과 상기 프레임(114)의 링형상 부재(111,115) 사이에 주연부가 진동 가능하게 고정되며 후방을 향하여 확대되는 콘 형상의 주 진동판(131);

   상기 프레임(114)의 서포트(116)에 주연부가 진동 가능하게 고정되어 댐퍼기능을 하며, 전방을 향하여 확대되는 콘 형상의 보조 진동판(137);

   상기 주 진동판(131) 및 상기 보조 진동판(137)의 중심 네크부에 전방측 외주면이 결합되고 후방측 외주면은 상기 돌기(121b)와 상기 마그네트(123) 및 상기 폴피스(125)의 내면 사이에 위치되는 보빈(134), 상기 보빈(134)의 후방측 외주면에 권취된 보이스 코일(133)을 구비하는 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커.
2. 링형상 부재(111), 상기 링형상 부재(111)의 중심방향 전방으로 연장된 다수의 브리지(113), 상기 브리지(113)의 단부에 연결 형성된 서포트(112)를 가지는 개스킷(110);

   상기 개스킷(110)의 링형상 부재(111)에 결합되어 대향하는 링형상 부재(115), 상기 링형상 부재(115)의 중심방향 전방으로 연장된 다수의 브리지(117), 상기 브리지(117)의 단부에 연결 형성된 서포트(116)를 가지는 프레임(114);

   상기 개스킷(110)의 서포트(112)에 외측벽이 고정되며 저면 중심에 관통공(121a)이 형성된 요크(121), 상기 요크(121)의 저면에 부착되며 상기 요크(121)의 내면과 소정 간격을 가지는 링형상 마그네트(123) 및 상기 마크네트(123) 위에 부착되고 중심에 관통공(125a)이 형성되며 상기 요크(121)의 내면과 소정 간격을 가지는 폴피스(125)를 구비하며, 상기 요크(121)의 관통공(121a)과 상기 마그네트(123)의 중심 및 상기 폴피스(125)의 관통공(125a)은 정합하는 자기회로부;

   상기 개스킷(110)과 상기 프레임(114)의 링형상 부재(111,115) 사이에 주연부가 진동 가능하게 고정되며 후방을 향하여 확대되는 콘 형상의 주 진동판(131);

   상기 프레임(114)의 서포트(116)에 주연부가 진동 가능하게 고정되어 댐퍼기능을 하며, 전방을 향하여 확대되는 콘 형상의 보조 진동판(137);

   상기 주 진동판(131) 및 상기 보조 진동판(137)의 중심 네크부에 전방측 외주면이 결합되고 후방측 외주면은 상기 요크(121)와 상기 마그네트(123) 및 상기 폴피스(125)의 내면 사이에 위치되는 보빈(134), 상기 보빈(134)의 후방측 외주면에 권취된 보이스 코일(133)을 구비하는 향상된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 주 진동판(134) 및 상기 보조 진동판(137)의 중심 네크는 각각 상기 보빈(134)의 외면과 평행하도록 절곡되어 접착제에 의해 상호 부착되는 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 주 진동판(134)의 중심 네크는 전방을 향하여 절곡되고, 상기 보조 진동판(137)의 중심 네크는 후방을 향하여 절곡된 양방향의 음향 방사 기능을 가지는 스피커.
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