KR100788476B1 - Structure of high quality sound microspeaker - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 스피커 및 진동판을 도시한 단면도1 is a cross-sectional view showing a conventional speaker and a diaphragm
도 2는 본 발명의 개념을 도시2 illustrates the concept of the present invention
도 3a는 본 발명에서 TPU와 PE 또는 PP를 융착한 진동판의 구조와 이를 적용한 단면도Figure 3a is a cross-sectional view of the structure of the diaphragm fused with TPU and PE or PP in the present invention
도 3b는 본 발명에서 진동판의 center dome 부위의 TPU를 제거한 진동판의 구조를 도시한 단면도Figure 3b is a cross-sectional view showing the structure of the diaphragm removing the TPU of the center dome portion of the diaphragm in the present invention
도 4a 와 4b는 본 발명에서 TPU와 PE 또는 PP를 융착 시 진동판의 center dome 부위에만 PE 또는 PP 계열의 film을 추가하여 3중 성형한 진동판의 구조를 도시한 단면도Figures 4a and 4b is a cross-sectional view showing the structure of the vibration plate formed by triple-added PE or PP-based film only in the center dome of the vibration plate when the TPU and PE or PP fusion in the present invention
도 5a는 TPU와 PE 또는 PP를 융착하기 위한 진동판 제작 공정도Figure 5a is a diaphragm fabrication process for welding the TPU and PE or PP
도 5b는 본 발명에서 진동판의 center dome 부위의 TPU를 제거한 진동판의 제작 공정도Figure 5b is a manufacturing process of the diaphragm removing the TPU of the center dome portion of the diaphragm in the present invention
도 5c는 도 4a와 4b의 3중 융착된 진동판을 제작하기 위한 공정도FIG. 5C is a process diagram for manufacturing the triple fused diaphragm of FIGS. 4A and 4B.
도 6a와 6b는 본 발명과 기존 마이크로 스피커의 음압 및 THD를 비교한 그래프6A and 6B are graphs comparing sound pressure and THD of the present invention and a conventional micro speaker.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 이격공간부 2 : 요크 3 : 마그네트1: space part 2: yoke 3: magnet
4 : 탑플레이트 5 : 보이스코일 6 : 기존 진동판4: top plate 5: voice coil 6: conventional diaphragm
7 : 프레임 8 : 프로텍터 9 : 통풍홀7: frame 8: protector 9: ventilation hole
10 : 납땜 11 : PCB10: soldering 11: PCB
20, 20' : Polyethylene(PE) 또는 Polyprophylene(PP) 계열의 Film20, 20 ': Polyethylene (PE) or Polyprophylene (PP) series film
21, 21' : 열가소성폴리우레탄(TPU)21, 21 ': thermoplastic polyurethane (TPU)
23 : Polyethylene(PE) 또는 Polyprophylene(PP) 계열의 center dome부 Film23: Film of center dome of Polyethylene (PE) or Polyprophylene (PP) series
30 : 후드 31 : 압력홀 32 : 진동판 금형30
33 : 열선 34 : 진동판 금형 지지대 35 : 압착지그33: heating wire 34: diaphragm mold support 35: crimping jig
본 발명은 이동통신용 단말기 및 그에 상응하는 휴대용 음향기기에 사용되는 마이크로 스피커의 음질 향상을 위한 것으로 진동판의 소재를 연질이고 탄성력이 우수한 열가소성폴리우레탄(TPU)과 TPU의 단점인 내화학성을 보완하기 위하여 Polyethylene(PE) 또는 Polyprophylene(PP)를 TPU와 융착하는 진동판의 구조 및 성형 방법에 관한 것이다.The present invention is to improve the sound quality of the micro-speaker used in the mobile communication terminal and the corresponding portable audio device, in order to compensate the chemical resistance which is a soft material of the diaphragm and excellent elasticity of thermoplastic polyurethane (TPU) and TPU. The present invention relates to a structure and a molding method of a diaphragm for fusion of polyethylene (PE) or polyprophylene (PP) with TPU.
기존의 마이크로 스피커에 사용되는 진동판의 재질은 주로 PE 또는 PP 계열의 단일 film을 성형하는 것으로, PE 또는 PP 계열의 film 특성 상 탄성력이 작고, 강성이 높기 때문에 중, 고주파수 대역의 음향 특성은 만족하나 저주파 대역의 음압(SPL) 및 음향 특성은 낮고, 저주파 대역의 음향 특성을 개선하기 위하여 얇은 진동판의 film을 사용할 경우 저주파 대역의 변위가 커지므로 저주파 대역의 음압은 상승하나, 두께가 얇아 특정 주파수 대역에서 분할 진동이 발생하고 입력 신호에 대해 빠른 응답 즉, 동특성이 떨어지므로 THD가 나빠지는 단점이 있다. 또한 기존의 마이크로 스피커는 단일 PE 또는 PP 계열의 film으로 성형된 진동판의 형상 및 두께만으로 음향 특성을 조율하기 때문에 음향 특성 개선면에서 한계점이 있다. 본 발명은 기존의 마이크로 스피커에 사용되는 진동판의 재질을 변경하고 단점을 보완하여 음질과 특성면에서 한차원 개선된 마이크로 스피커 진동판의 소개 및 그 성형 방법을 제시한다.The diaphragm used in the conventional micro speaker mainly forms a single film of PE or PP series, and the elasticity is small and the rigidity is high due to the PE or PP series film characteristics. The sound pressure (SPL) and sound characteristics of the low frequency band are low, and when the thin diaphragm film is used to improve the acoustic characteristics of the low frequency band, the displacement of the low frequency band is increased, so the sound pressure of the low frequency band is increased, but the thickness is thin, so that the specific frequency band Because of the split vibration and fast response to the input signal, that is, the dynamic characteristics, the THD is deteriorated. In addition, the existing micro-speakers are limited in terms of improving acoustic characteristics because they adjust the acoustic characteristics only by the shape and thickness of the diaphragm formed from a single PE or PP series film. The present invention changes the material of the diaphragm used in the existing micro-speakers and supplements the disadvantages, and introduces a micro speaker diaphragm improved in terms of sound quality and characteristics and a molding method thereof.
본 발명의 목적은 종래의 이와 같은 문제점을 해소하고자 한데 있는 것으로, 연질이고 탄성력이 우수한 TPU와 PE 또는 PP 계열의 film을 융착하거나, 고주파 대역의 음향 특성을 개선하기 위해 상기 진동판에서 center dome 부위의 TPU를 제거한 진동판 및 상기에서 center dome 부위에 별도의 PE 또는 PP 계열의 film을 적용, 3중 융착하여 진동판을 성형함으로서 저주파 대역의 음향 특성을 향상시키고, 입력 신호에 대한 빠른 응답성을 향상시켜 음질과 THD가 우수한 고음질 마이크로 스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to solve such a problem in the prior art, to weld a soft and elastic TPU and PE or PP-based film, or to improve the acoustic properties of the high frequency band of the center dome portion of the diaphragm By applying a separate PE or PP-based film to the center dome area and removing the TPU, and forming a diaphragm by triple welding, it improves the sound characteristics of the low frequency band and improves the quick response to the input signal. To provide high quality micro speakers with excellent THD.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 종래의 프레임에 요크, 마그테트, 탑플레트를 순착적으로 부착하여 고정하고, TPU와 PE 또는 PP가 융착된 진동판에서 PE 또는 PP면에 보이스코일을 부착시키고, 상기 요크, 마그네트, 탑플레이트에 형성된 이격공간부에 이를 삽입시키는 고음질 마이크로스피커와, 상기 고음질 마이크로스피커의 진동판 구조 및 제조방법을 제공코자 한다.As a means for achieving the above object, the yoke, the magnet, and the top plate are attached to the conventional frame to fix them, and the voice coil is attached to the PE or PP surface on the diaphragm in which the TPU and PE or PP are fused. To provide a high-quality micro-speaker to insert it in the spaced space portion formed in the yoke, magnet, top plate, and the diaphragm structure and manufacturing method of the high-quality micro-speaker.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 도1의 기존 마이크로 스피커의 제작방법에 있어서, 요크(2), 마그네트(3), 탑플레이트(4)가 프레임(7)에 순차적으로 부착되어 있으며, 상기 요크, 마그네트, 탑플레이트에 형성되어 있는 이격공간부(1)에 보이스코일(5)이 부착되어 있는 고음질 진동판이 삽입되어 있으며, 진동판과 진동 공간의 확보를 위하여 프로텍터(8)가 프레임에 부착되고 프레임에 부착된 PCB(11)에 보이스코일이 납땜(10) 되는 구조를 특징으로 한다. 구체적으로, 마이크로스피커는 프레임(7)과, 프레임(7)의 내측에 삽입되는 요크(2)와, 요크(2)로 자력을 전달하거나 요크(2)로부터 자력을 전달하거나 요크(2)로부터 자력을 전달받는 마그네트(3), 마그네트(3)로부터 자력을 전달받아 보이스코일(5)에 직각으로 자력이 전달되도록 하는 탑플레이트(4)와, 요크(2), 마그네트(3), 탑플레이트(4)에 의해 형성되어 있는 이격공간부(1)에 보이스코일(5)이 부착되어 있는 고음질 진동판이 삽입되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a yoke (2), a magnet (3), and a top plate (4) sequentially attached to the frame (7) in the conventional micro speaker manufacturing method of FIG. , High quality diaphragm to which the
도 2는 상기에서, 고음질 진동판이 구성되는 개념을 나타낸 것으로, 연질이고 탄성력이 우수한 열가소성폴리우레탄(TPU, 20)과 보이스코일이 부착되는 방향으로 Polyethylene(PE) 또는 Polyprophylene(PP)(21)을 열과 압력으로 융착하여 고음질 진동판이 구성된다.FIG. 2 illustrates a concept in which a high-quality diaphragm is configured, and a polyethylene (PE) or a polyprophylene (PP) 21 in a direction in which a soft and elastic thermoplastic polyurethane (TPU) 20 and a voice coil are attached. Fusion with heat and pressure constitutes a high-quality diaphragm.
도 3a는 고음질 진동판이 적용된 마이크로 스피커의 단면도를 나타낸 것으로, TPU와 PE 또는 PP가 열융착되어 소정의 형상을 이루고 있으며, TPU의 단점인 내화학성을 보완하기 위하여 반드시 PE 또는 PP가 융착된 면에 본드를 사용하여 보이스코일(5)이 부착된 형상을 특징으로 한다.3A is a cross-sectional view of a micro speaker to which a high-quality diaphragm is applied, and a TPU and PE or PP are thermally fused to form a predetermined shape, and in order to compensate for chemical resistance, which is a disadvantage of the TPU, the surface of the micro speaker must be fused. It is characterized by the shape to which the
도 3b는 저주파 대역의 특성과 음질을 결정하는 사이드돔부에는 TPU와 PE 또는 PP가 융착되어 있고, 진동판 전체의 무게를 감소시켜 중, 고주파 대역의 음압을 상승시키기 위해 center dome 부위에 TPU(20)가 제거된 형상을 제시한다. Center dome 부위에 TPU가 제거되었어도 저주파 대역의 음질 및 특성을 결정하는 사이드돔 부위에는 연질이고 탄성력이 우수한 TPU가 부착되어 있으므로 기능적인 측면에서 동일성을 지닌다.Figure 3b is a TPU and PE or PP is fused to the side dome to determine the characteristics and sound quality of the low frequency band, to reduce the weight of the entire diaphragm to increase the sound pressure in the middle, high frequency band TPU (20) Presents the removed shape. Even though the TPU is removed from the center dome, the side dome, which determines the sound quality and characteristics of the low frequency band, has the same softness and elasticity as the TPU.
도 4a는 TPU와 PE 또는 PP를 융착하기 전에 center dome 부위에 별도의 PE 또는 PP(23)를 중간에 삽입하여 3중의 소재를 열융착하는 방법으로, 저역을 결정하는 사이드돔 부위에는 TPU와 PE 또는 PP가 2중으로 융착되어 내화학성이 보완되고 저주파 대역의 음압 및 동특성을 우수하게 유지하면서 center dome 부위에는 별도의 PE 또는 PP가 삽입되어 강성이 증가하여 중, 고주파 대역의 THD가 우수하여 음질이 깨끗하고 잡음이 없는 진동판 구조를 나타낸다.Figure 4a is a method of thermally fusion of the triple material by inserting a separate PE or PP (23) in the middle of the center dome before fusion of the TPU and PE or PP, TPU and PE in the side dome to determine the low range Alternatively, PP is fused in double to improve chemical resistance, while maintaining excellent sound pressure and dynamic characteristics in the low frequency band, while a separate PE or PP is inserted in the center dome area to increase rigidity, thereby providing excellent THD in the middle and high frequency bands. Clean and noiseless diaphragm structure.
도 4b는 3중 진동판의 또 다른 예를 나타낸 것으로, TPU와 PE 또는 PP를 융착하기 전에 center dome 부위에 별도의 PE 또는 PP(23)를 TPU 상측에 위치시켜 3중의 소재를 열융착하는 방법으로 효과는 도 4a의 진동판 구조와 동일한 특성을 구현한다.Figure 4b shows another example of the triple diaphragm, before fusion of the TPU and PE or PP by placing a separate PE or PP (23) on the upper side of the TPU in the center dome by a method of thermal fusion of the triple material The effect implements the same characteristics as the diaphragm structure of FIG. 4A.
도 5a는 도 3a와 같은 구조의 진동판 형상을 성형하기 위한 방법을 도시한 것으로, 진동판 금형(32) 상측면에 PE 또는 PP(21)의 재질을 안착하고 그 상단에 TPU(20)를 겹쳐서 안착하여 진동판의 외측부를 후드(30)로 고정시키고, 진동판 금형의 하단부에 열을 발생시키고 후드 내측부에 압력을 발생시켜 두 재질을 동시에 융착하여 성형한다.FIG. 5A illustrates a method for forming a diaphragm shape having a structure as illustrated in FIG. 3A, wherein a material of PE or
도 5b는 도 3b와 같은 구조의 진동판 형상을 성형하기 위한 방법을 도시한 것으로, TPU를 진동판 금형 상측면에 위치하여 열과 압력으로 성형하고 성형된 진동판 형상에서 center dome 부위를 cutting 한다. 또한, PE 또는 PP를 같은 방법으로 진동판 금형 상측면에 위치하여 열과 압력으로 성형하고, 앞서 성형하고 center dome 부위를 cutting한 TPU를 같은 진동판 금형 상단에 안착하고 그 위에 PE 또는 PP 재질로 성형된 필름을 안착하여 2차 성형하여 융착하는 방법을 나타낸다.FIG. 5B illustrates a method for forming a diaphragm shape having a structure as shown in FIG. 3B. The TPU is positioned on an upper surface of a diaphragm mold to form a heat and pressure to cut a center dome portion from a formed diaphragm shape. In addition, PE or PP is placed on the upper surface of the diaphragm mold in the same way, and formed by heat and pressure, and the TPU, which was previously formed and cut the center dome part, is seated on the top of the same diaphragm mold. The method of seating and secondary molding and fusion is shown.
도 5c는 TPU(20)와 PE 또는 PP 재질(21) 사이에 center dome 부위 크기의 또 다른 PE 또는 PP 재질(23)을 TPU와 PE 또는 PP 사이에 위치하거나, TPU 상단에 위치하여 동시에 성형하는 3중 고음질 진동판의 성형 방법을 나타낸다.FIG. 5C shows another PE or
도 6a와 도 6b는 기존 마이크로 스피커의 진동판과 상기의 방법으로 제작 성형된 고음질 진동판의 SPL 특성과 THD 특성을 나타낸다. 그림에서 보듯이 SPL의 경우 저주파 대역에서 고음질 진동판이 상용의 진동판 대비 우수하고 THD도 전 주파수 대역에서 일반 진동판 대비 우수함을 확인할 수 있다.6A and 6B illustrate SPL and THD characteristics of a diaphragm of a conventional micro speaker and a high quality diaphragm manufactured and molded by the above method. As shown in the figure, it can be seen that in the case of SPL, the high quality diaphragm is superior to the commercial diaphragm in the low frequency band, and the THD is also superior to the general diaphragm in all frequency bands.
이와 같이 본 발명은 통상의 진동판이 적용된 기존 마이크로 스피커의 음색 및 음질과 특성면에서 차별성을 두기 위해 연질이며 탄성이 높은 재질과 그의 단점을 보완하기 위한 재질을 융착한 진동판 구조와 그 성형 방법에 대한 것이다. 본 발명의 효과로 마이크로 스피커로서 음질 한계를 극복하여 차별화된 음색을 발휘할 수 있으므로, MP3 및 DMB 기능의 휴대용 기기에서 고음질의 효과를 누릴 수 있으며, 다른 고음질 진동판의 성형 방법 대비 간소화된 제작 방법으로 진동판을 성형할 수 있으므로 음질 개선 효과 대비 저렴한 제조 원가를 구성할 수 있다.As described above, the present invention relates to a diaphragm structure in which a soft and highly elastic material and a material for compensating its disadvantages are made in order to make a difference in the sound, sound quality, and characteristics of a conventional micro speaker to which a conventional diaphragm is applied. will be. As the effect of the present invention can overcome the sound quality limitation as a micro-speaker, it is possible to exert a distinctive sound, so that you can enjoy the high-quality sound effect in the portable device of MP3 and DMB function, and the diaphragm by a simplified production method compared to other high-quality diaphragm molding method Since it can be molded can be manufactured inexpensive manufacturing cost compared to the sound quality improvement effect.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허 청구 범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.
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