KR100697351B1 - 평면스피커 - Google Patents

Abstract

개시된 평면 스피커는 자성을 띄는 마그네트 다이어프램과; 마그네트 다이어프램과 전기적으로 연결되고, 외부의 교류전압이 인가되는 PCB와; 마그네트 다이어프램과 PCB사이에 배치되어 PCB에 고정연결되고, 자성체로서 자기회로를 형성하는 마그네트폴과; 이 마그네트폴에 감겨 전기적 신호를 자기신호로 변환하는 자기코일과; PCB와 마그네트 다이어프램 사이에 배치되고, 비자성체로서 중앙부위에 수용홀이 형성된 링형상의 절연물; 및 마그네트 다이어프램, PCB, 마그네트폴, 자기코일 및 절연물을 수용하여 고정하고 저면에 적어도 하나의 음압배출구가 형성된 케이스를 포함한다. 상기한 바와 같이 구성된 평면 스피커에 의하면, 고역뿐만 아니라 저역까지 전대역에 걸쳐서 음질을 향상시킬 수 있으며, 그 구조를 단순화하여 소형으로도 제작이 가능하고, 소형으로 제작하여도 높은 음량을 출력할 수 있으며, 제작공정을 자동화할 수 있도록 그 구조를 개선하여 대량생산이 용이하다.

평면 스피커, 마그네트 다이어프램

Description

평면스피커{Flat speaker}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평면 스피커의 분해사시도,

도 2는 도 1에 도시된 평면 스피커의 조립단면도,

도 3은 도 1에 도시된 마그네트 다이어프램과 스페이스링을 나타낸 도면,

도 4a 내지 도 4b는 도 1에 도시된 PCB의 상면과 저면을 각각 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100... PCB 110a, 110b... 회로연결홀

120... 성형홀 130... 댐핑홀

140a, 140b... 회로패턴부 200... 댐퍼부재

300... 절연물 400... 마그네트폴

500... 자기코일 600... 마그네트 다이어프램

700... 스페이스 링 800... 케이스

900... 평면 스피커

본 발명은 평면 스피커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이어폰이나 헤드폰 및 휴대폰 등에 채용되는 평면 스피커에 관한 것이다.

일반적으로 스피커는 전류가 흐르는 도체가 자계속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 보이스 코일(voice coil)에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다.

다시 말해, 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스 코일에 인가되면 이 보이스 코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 보이스 코일에 부착되어 있는 진동판(diaphragm)에 진동을 발생시켜 궁극적으로 인간의 귀가 인지할 수 있는 소정 크기의 음압을 발생시키게 되며, 이 때 발생된 음압 중에서 비교적 음압이 크고 인간의 귀로부터 소정의 거리를 두고 사용하는 것들을 스피커(speaker)라고 한다.

이러한 스피커로서 최근에는 전자제품, 특히 휴대전화 등과 같은 통신기기의 기술의 발달에 따라 휴대가 편리하고 사용이 간편하도록 작고 얇아지는 평면 스피커가 개발되는 추세에 있다.

그런데, 상기한 종래의 평면 스피커는 낮은 주파수까지 재생하려면 큰 면적이 필요하며 또 음압이 약하여 큰 소리를 재생하기에는 불합리하여, 저역을 보상하기 위한 별도의 수단이 필요하고 고출력 평면 스피커를 제작하기 위해서는 면적이 커지는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 종래의 평면 스피커는 제작시 소요되는 각 부품의 접착 후 경화시간과 건조시간 및 기구적인 사항으로 인해 대량생산을 하기에 불편한 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 저역이나 고역을 보상하여 전대역의 음질을 좋게하고, 구조적으로 단순화하여 소형으로도 제작이 가능하며, 소형으로 제작하여도 높은 음압을 출력할 수 있도록 개선된 평면 스피커를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 제작공정을 자동화할 수 있도록 하여 대량생산이 가능하도록 그 구조를 개선시킨 평면 스피커를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평면 스피커는, 자성을 띄는 마그네트 다이어프램과; 상기 마그네트 다이어프램과 전기적으로 연결되고, 외부의 교류전압이 인가되는 PCB와; 상기 마그네트 다이어프램과 상기 PCB사이에 배치되어 상기 PCB에 고정연결되고, 자성체로서 자기회로를 형성하는 마그네트폴과; 상기 마그네트폴에 감겨 전기적 신호를 자기신호로 변환하는 자기코일과; 상기 PCB와 상기 마그네트 다이어프램 사이에 배치되고, 비자성체로서 중앙부위에 수용홀이 형성된 링형상의 절연물; 및 상기 마그네트 다이어프램, PCB, 마그네트폴, 자기코일 및 절 연물을 수용하여 고정하고 저면에 적어도 하나의 음압배출구가 형성된 케이스를 포함한다.

또한, 본 발명의 평면 스피커는 상기 마그네트 다이어프램과 상기 케이스사이에 개재되고, 중앙부위에 관통홀이 형성되어 상기 마그네트 다이어프램의 진동공간을 제공할 수 있는 스페이스 링을 더 구비할 수 있다.

여기서, 상기 마그네트 다이어프램은, 박막자석 또는 다이어프램필름에 분말자석을 도포한 것 중 선택된 어느 하나인 것으로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 절연물의 하면에는 상기 마그네트 다이어프램 쪽으로 돌출되어 상기 마그네트 다이어프램과 접촉하는 돌기부가 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 PCB에는, 적어도 하나의 댐핑홀이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 댐핑홀은 환상으로 배열된 것이 바람직하다.

또한, 상기 PCB에는, 중앙부위에 관통형성된 성형홀과, 상면과 하면을 회로적으로 연결하기 위한 다수개의 회로연결홀과, 하면에 위치하여 상기 자기코일을 회로와 연결하기 위하여 스팟용접(Spot welding) 또는 납땜 중 선택된 어느 하나를 하기 위한 다수개의 회로패턴부가 형성될 수 있다.

이 때, 상기 PCB와 마그네트폴은, 상기 PCB의 대략 중앙부에 형성된 성형홀을 통해 코킹연결되는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 절연물과 상기 PCB사이에 개재되고 중앙부위에 삽입홀이 형성되며, 상기 PCB의 댐핑홀을 막아서 음압을 댐핑(Damping)시키는 댐퍼부재를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 댐퍼부재는 공기가 새어나갈 수 있는 부직포로 하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어나 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각해서 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 개재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커의 분해사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 평면 스피커의 조립단면도이다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)는, 자성을 띄는 마그네트 다이어프램(600)과, 상기 마그네트 다이어프램(600)과 전기적으로 연결되고, 외부의 교류전압이 인가되는 PCB(100)와, 상기 마그네트 다이어프램(600)과 상기 PCB(100)사이에 배치되어 상기 PCB(100)에 고정연결되고, 자성체로서 자기회로를 형성하는 마그네트폴(400)을 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)는, 상기 마그네 트폴(400)에 감겨 전기적 신호를 자기신호로 변환하는 자기코일(500)과, 상기 PCB(100)와 상기 마그네트 다이어프램(600) 사이에 배치되고, 비자성체로서 중앙부위에 수용홀(310)이 형성된 링형상의 절연물(300) 및 상기 마그네트 다이어프램(600), PCB(100), 마그네트폴(400), 자기코일(500) 및 절연물(300)을 수용하여 고정하고 저면에 적어도 하나의 음압배출구(810)가 형성된 케이스(800)를 포함한다.

게다가, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)는, 상기 마그네트 다이어프램(600)과 상기 케이스(800) 사이에 개재되고 중앙부위에는 관통홀(710)이 형성된 스페이스 링(700)을 더 구비할 수 있다. 여기서, 상기 마그네트 다이어프램(600)과 스페이스 링(700)의 구체적인 내용은 후술하기로 한다.

한편, 상기 절연물(300)의 하면에는 상기 마그네트 다이어프램(600) 쪽으로 돌출되어 상기 마그네트 다이어프램(600)과 접촉하는 돌기부(320)가 구비될 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)는 상기 마그네트 다이어프램(600)과 접촉고정하는 면적이 적어 음압이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

덧붙여, 상기 절연물(300)과 상기 PCB(100)사이에 개재되고 중앙부위에 삽입홀(210)이 형성되며, 상기 PCB(100)의 댐핑홀(130; 도 2참조)을 막아서 음압을 댐핑(Damping)시키는 댐퍼부재(200)를 구비할 수 있으며, 상기 댐퍼부재(200)는 극간 공간을 형성하고 공기가 새어나갈 수 있는 부직포로 하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 PCB(100)에는 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 댐핑홀(130)이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 댐핑홀(130)은 상기 PCB(100)에 환상 으로 배열되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 댐퍼부재(200)는 상기 PCB(100)의 댐핑홀(130)을 통하여 발생된 음압을 댐퍼부재(200)의 밀도에 의하여 고역에 댐핑을 걸어서 원하는 특성을 만들 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)는, 도 2에 도시된 바와 같이 먼저 다수의 댐핑홀(130)이 형성된 상기 PCB(100)의 하부에 댐퍼부재(200)가 배치된다. 이 때 상기 댐퍼부재(200)는 중앙부위에 삽입홀(210)이 형성된 링형상이며, 상기 PCB(100)와 댐퍼부재(200)가 조립된 상태에서의 상기 PCB(100)의 댐핑홀(130)은, PCB(100)의 상부에서 바라봤을 때 상기 댐핑홀(130)에서 발생된 음압이 상기 댐퍼부재(200)의 밀도에 의해 댐핑이 되도록 상기 댐퍼부재(200)에 의해 차단된다.

한편, 상기 케이스(800)는 알루미늄과 같은 도전성 금속 재질의 사출물 또는 프레스물로서 저면에 적어도 하나의 음압배출구(810)가 관통형성되어 있으며, 상기 케이스(800)의 상부를 커링에 의해 내측으로 절곡시켜 상기 케이스(800)내의 상기 마그네트 다이어프램(600), PCB(100), 마그네트폴(400), 자기코일(500) 및 절연물(300) 등을 움직이지 않도록 수용한다.

이어서, 상기 댐퍼부재(200)의 하부에는 중앙부위에 수용홀(310)이 형성된 링형상의 절연물(300)이 배치되며, 상기 절연물(300)의 하면에는 마그네트 다이어프램(600)이 위치하게 된다. 이 때, 상기 절연물(300)의 하면에는 상기 마그네트 다이어프램(600) 방향으로 상기 절연물(300)의 외주면을 따라 돌출된 돌기부(320) 가 구비되며, 이에 따라 상기 마그네트 다이어프램(600)은 상기 절연물(300)의 돌기부(320)가 접촉하게 된다.

아울러, 상기 마그네트 다이어프램(600)의 하부 즉, 상기 케이스(800)의 저면과 상기 마그네트 다이어프램(600) 사이에는 중앙부위에 관통홀(710)이 형성되어 있으며, 상기 마그네트 다이어프램(600)의 진동공간을 제공할 수 있는 스페이스 링(700)이 위치하게 된다.

그리고, 상기 PCB(100)와 마그네트 다이어프램(600) 사이에는 상기 PCB(100)에 고정연결되고, 자성체로서 자기회로를 형성하며 전기적 신호를 자기신호로 변환하는 자기코일(500)이 감겨진 마그네트폴(400)이 배치되어 있으며, 이 때 상기 PCB(100)와 상기 마그네트폴(400)은 상기 PCB(100)에 형성된 성형홀(120; 도 4a참조)을 통해 코킹(Calking)연결되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 PCB(100)의 하면에는 회로와 연결하기 위하여 회로패턴부(140a, 140b; 도 4b참조)가 형성되어 있다.

도 3은 도 1에 도시된 마그네트 다이어프램과 스페이스링을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)의 마그네트 다이어프램(600)은, 박막자석 또는 다이어프램필름(620)에 분말자석을 도포한 것 중 선택된 어느 하나로 할 수 있으며, 상기 마그네트 다이어프램(600)과 케이스(800) 사이에 개재되고, 중앙부위에 관통홀(710)이 형성되어 상기 마그네트 다이어프램(600)의 진동공간을 제공할 수 있는 스페이스 링(700)을 더 구비할 수 있 다.

구체적으로, 상기 마그네트 다이어프램(600)은, 두께가 대략 4~10㎛인 다이어프램필름(620)과, 상기 다이어프램필름(620)의 일면에 중앙부위의 링형상 부분을 남겨두고 분말자석을 도포한 분말자석도포층(610)을 포함한다. 이러한 다이어프램필름(620)은 이탈된 위치에서 원래의 위치로 복원하는 복원작용과 공기를 진동시키는 역할을 하며, 두께가 얇기 때문에 미세한 음의 재현이 가능하다.

덧붙여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)는, 상기 마그네트 다이어프램(600)에 추를 추가하여 바이브레이터(Vibrator)로서 휴대폰으로도 사용가능하다.

도 4a 내지 도 4b는 도 1에 도시된 PCB의 상면과 저면을 나타낸 도면이다.

먼저 도 4a를 참조하면, 상기 PCB(100)는 상기 마그네트 다이어프램(600)과 전기적으로 연결되고, 외부의 교류전압이 인가되는 것으로서, 상기 PCB(100)에는 중앙부위에 관통형성된 성형홀(120)과, 상면과 하면을 회로적으로 연결하기 위한 다수개의 회로연결홀(110a, 110b)과, 도 4b에 도시된 바와 같이 하면에 위치하여 상기 자기코일(500)을 회로와 연결하기 위하여 스팟용접 또는 납땜 중 선택된 어느 하나를 하기 위한 다수개의 회로패턴부(140a, 140b)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 PCB(100)에는 적어도 하나의 댐핑홀(130)이 형성될 수 있으며, 상기 댐핑홀(130)은 환상으로 배열되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 구조의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)는, 자성을 띄는 마그네트 다이어프램(600)과 상기 PCB(100)에 연결된 마그네 트폴(400)과, 자기코일(500) 및 댐퍼부재(200)에 의해 저역이나 고역을 보상하여 전대역의 음질을 좋게할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 구조의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커(900)는 상기 PCB(100)와 마그네트폴(400)을 코킹연결하고, 상기 PCB(100)에 형성된 회로연결홀(110a, 110b)과 회로패턴부(140a 140b) 등에 의해 구조적으로 단순화하여 소형으로도 제작이 가능하며, 소형으로 제작하여도 높은 음압을 출력할 수 있을 뿐만 아니라, 접착후의 경화 또는 건조시간 등을 단축하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면 스피커의 제작을 자동화 할 수 있도록 그 구조를 개선함으로써 대량생산이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 원가를 절감할 수 있어 경제적이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 평면 스피커는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 고역뿐만 아니라 저역인 전대역에 걸쳐서 음질을 향상시킬 수 있으며, 댐퍼부재를 구비하여 댐핑효과로 인한 저역을 보상하여 저주파수 대역의 음질을 향상시킬 수 있다.

둘째, 구조적으로 단순화하여 소형으로도 제작이 가능하며, 소형으로 제작하여도 높은 음압을 출력할 수 있다.

셋째, 제작공정을 자동화할 수 있도록 그 구조를 개선하여 대량생산이 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 원가를 절감할 수 있어 경제적이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (10)

1. 자성을 띄는 마그네트 다이어프램과;

   상기 마그네트 다이어프램과 전기적으로 연결되고, 외부의 교류전압이 인가되는 PCB와;

   상기 마그네트 다이어프램과 상기 PCB사이에 배치되어 상기 PCB에 고정연결되고, 자성체로서 자기회로를 형성하는 마그네트폴과;

   상기 마그네트폴에 감겨 전기적 신호를 자기신호로 변환하는 자기코일과;

   상기 PCB와 상기 마그네트 다이어프램 사이에 배치되고, 비자성체로서 중앙부위에 수용홀이 형성된 링형상의 절연물; 및

   상기 마그네트 다이어프램, PCB, 마그네트폴, 자기코일 및 절연물을 수용하여 고정하고 저면에 음압배출구가 형성된 케이스를 포함하고,

   상기 마그네트 다이어프램과 상기 케이스사이에 개재되고, 중앙부위에 관통홀이 형성되어 상기 마그네트 다이어프램의 진동공간을 제공할 수 있는 스페이스 링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 마그네트 다이어프램은,

   박막자석 또는 다이어프램필름에 분말자석을 도포한 것 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 절연물의 하면에는 상기 마그네트 다이어프램 쪽으로 돌출되어 상기 마그네트 다이어프램과 접촉하는 돌기부가 구비된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 PCB에는,

   댐핑홀이 형성된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 댐핑홀은 환상으로 배열된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 PCB에는,

   중앙부위에 관통형성된 성형홀과,

   상면과 하면을 회로적으로 연결하기 위한 회로연결홀과,

   하면에 위치하여 상기 자기코일을 회로와 연결하기 위하여 스팟용접(spot welding) 또는 납땜 중 선택된 어느 하나를 하기 위한 회로패턴부가 형성된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
8. 제 1항, 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 PCB와 마그네트폴은,

   상기 PCB의 중앙부에 형성된 성형홀을 통해 코킹연결된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 절연물과 상기 PCB사이에 개재되고 중앙부위에 삽입홀이 형성되며, 상기 PCB의 댐핑홀을 막아서 음압을 댐핑(Damping)시키는 댐퍼부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 댐퍼부재는 공기가 새어나갈 수 있는 부직포인 것을 특징으로 하는 평면 스피커.

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