KR100803744B1 - 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커 및 스피커의 음향발생방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 스피커는 기존의 일반적인 스피커와는 전혀 다른 방법을 통해 음향을 발생시킨다. 즉, 본 발명에 따르면, 입력되는 전기적신호에 따라서 진동자를 진동시키고, 진동자의 진동에 따라 공명통이나 공명판을 공명시켜 음향을 발생시킬 수 있는 기술이 개시된다.

스피커, 공명, 공명통

Description

스피커{SPEAKER}

도1은, 종래의 일반적인 스피커에 대한 분해사시도이다.

도2는, 도1의 스피커에 대한 단면도이다.

도3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 스피커에 대한 분해사시도이다.

도4a 및 도4b는 도3의 스피커에 대한 단면도이다.

도5는, 본 발명의 제2실시예에 따른 스피커에 대한 분해사시도이다.

도6a 및 도6b는, 도5의 스피커에 대한 단면도이다.

*도면의 부호에 대한 설명*

300, 500 : 스피커 30, 50 : 진동발생기

31, 51 : 진동자 32 : 탄성판

33a, 33b : 자석 34 : 요크플레이트

34a-1, 34a-2 : 양측 돌출부위 34b : 중앙 돌출부위

35 : 코일 41, 61 : 완충부재

42 : 공명통 62 : 공명판

본 발명은 스피커에 관한 것이다.

스피커는, 입력되는 전기적신호를 음향으로 출력시키는 음향기기로서, 오디오, 텔레비전, 휴대전화 등 음향의 출력을 필요로 하는 다양한 장치에 적용되고 있다.

일반적인 스피커는, 대한민국 실용신안공개공보 공개번호 2000-0005319호를 비롯한 다수의 공개 문서에 개시되어 있다. 도1은 그러한 종래의 스피커(100)에 대한 개략적인 분해사시도이고, 도2는 도1의 스피커(100)에 대한 단면도이다. 이를 참조하면, 종래 기술에 따른 스피커(100)는, 프레임(11), 진동판(12), 에지 서라운드(13, edge surround), 보빈(14), 댐퍼(15, damper), 음성코일(16), 영구자석(17), 상부 플레이트(18), 하부 플레이트(19), 폴피스(20), 더스트 캡(21) 등을 포함하여 구성된다.

상기한 각구성을 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 프레임(11)은 나팔형상으로서 후술되는 각 구성부품을 궁극적으로 지지하는 역할을 한다.

상기 진동판(12)은, 상기 프레임(11)의 내측에서 진동함으로써 음향을 발생시키며, 중공(中孔)을 가진 콘 형상으로 구비된다.

상기 에지 서라운드(13)는, 상기 진동판(12)의 전단을 상기 프레임(11)의 전 단에 탄력적으로 지지시킨다.

상기 보빈(14)은, 상기 진동판(12)의 후 측에서 전단측이 상기 진동판(12)의 중앙 부위에 고착된다.

상기 댐퍼(15)는, 외측 둘레는 상기 프레임(11)에 고착 지지되고 내측 둘레는 상기 보빈(14)에 고착된다.

상기 음성코일(16)은, 상기 보빈(14)에 권선되며 입력되는 전기적신호에 따라서 자장을 발생시킨다.

상기 영구자석은(17)은, 도넛 형상으로서 상기 음성코일(16)의 외측에 배치된다.

상기 상부 플레이트(18)는, 도넛 형상으로서 상기 프레임(11)과 상기 영구자석(17) 사이에 고착 배치된다.

상기 하부 플레이트(19)는, 상기 영구자석(17)의 하부에 부착되어 있다.

상기 폴피스(20)는, 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 돌출되게 마련된다.

여기서 상기 상부 플레이트(18), 하부 플레이트(19) 및 폴피스(20)는, 상기 영구자석(17)으로부터 상기 진동공간(22)으로 자속을 유도하는 역할을 수행한다.

그리고 상기 더스트 캡(21)은, 스피커(100)의 내부를 외부의 먼지로부터 차단시키며, 상기 진동판(12)의 형상을 유지시키는 역할도 수행한다.

이하에서는 위와 같은 종래의 일반적인 스피커(100)의 작동에 대하여 설명한 다.

먼저, 도시되지 아니한 증폭기로부터 음성전기신호가 상기 음성코일(16)에 입력되면, 상기 음성코일(16)은 그러한 음성전기신호에 따른 자장을 진동공간(22) 상에 형성시킨다. 한편, 상기 영구자석(17), 상하부 플레이트(18, 19) 및 폴피스(20)로 이루어진 자기회로장치에 의해 진동공간(22)에는 이미 자장이 형성되어 있다. 따라서 음성코일(16)에 의해 형성되는 자장과, 영구자석(17)을 포함하는 자기회로장치에 의해 형성된 자장 사이에 상호 자기적 간섭이 발생하여 상기 음성코일(16)은 상기 음성전기신호에 대응하는 자기력을 받게 되고, 이러한 자기력에 의해 보빈(14)이 진동하면, 보빈(14)과 함께 진동판(12)이 진동하면서 진동판(12) 전방의 공기를 진동시켜 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 상하로 튀어 나가려는 보빈(14) 및 진동판(12)의 왕복운동에 필요한 복원력을 제공한다.

그런데, 상기와 같은 기존의 스피커는 출력용량을 크게 하려면 영구자석, 상하부 플레이트 등의 구성부품들을 대형화하여야 하는 등, 출력용량에 따라서 스피커의 무게, 전장의 길이, 외관 형태의 디자인 등에 많은 제한을 받게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 무게가 가벼 우면서도 음질이 뛰어나고, 전장의 길이 및 외관 형태의 디자인에 대한 자유도가 높은 스피커 및 스피커의 음향발생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 진동자를 포함하며, 입력되는 전기적신호에 따라 상기 진동자가 진동하는 진동발생기; 및 상기 진동발생기의 진동자 측에 접촉되어서 상기 진동자의 진동에 따른 공명을 통해 음향을 발생시키는 공명통; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 진동자와 공명통 사이에는 완충부재가 더 마련되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 진동발생기는, 자성체재질로 구비되는 상기의 진동자; 상기 진동자를 탄성 지지하는 탄성판; 상기 진동자를 자화시킴으로써, 상기 진동자에 인력을 가하는 적어도 하나 이상의 자석; 상기 탄성판 및 적어도 하나 이상의 자석이 고정되며, 상기 적어도 하나 이상의 자석으로부터 발생하는 자속을 상기 진동자로 유도하는 요크플레이트; 및 상기 진동자를 진동시키기 위해, 입력되는 전기적신호에 따라서 상기의 진동자와 상호 간섭하는 자장을 형성시키는 코일; 을 포함하는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 진동자를 포함하며, 입력되는 전기적신호에 따라 상기 진동자가 진동하는 진동발생기; 및 상기 진동발생기의 진동자 측에 접촉되어서 상기 진동자의 진동에 따른 공명을 통해 음향을 발생시키는 공명판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 진동자와 공명판 사이에는 완충부재가 더 마련되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 진동발생기는, 자성체재질로 구비되는 상기의 진동자; 상기 진동자를 탄성 지지하는 탄성판; 상기 진동자를 자화시킴으로써, 상기 진동자에 인력을 가하는 적어도 하나 이상의 자석; 상기 탄성판 및 적어도 하나 이상의 자석이 고정되며, 상기 적어도 하나 이상의 자석으로부터 발생하는 자속을 상기 진동자로 유도하는 요크플레이트; 및 상기 진동자를 진동시키기 위해, 입력되는 전기적신호에 따라서 상기의 진동자와 상호 간섭하는 자장을 형성시키는 코일; 을 포함하는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커의 음향발생방법은, 입력되는 전기적신호에 따라서 진동자를 진동시키고, 진동자의 진동에 따라서 공명통을 공명시켜 음향을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커의 음향발생방법은, 입력되는 전기적신호에 따라서 진동자를 진동시키고, 진동자의 진동에 따라서 공명판을 공명시켜 음향을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스피커에 대한 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.

<제1실시예>

도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스피커(300)에 대한 분해사시도이고, 도4a 및 도4b는 도3의 스피커(300)를 BB방향 및 AA방향으로 자른 단면도이다.

도3 및 도4a와 도4b를 참조하면, 본 실시예에 따른 스피커(300)는, 진동발생기(30), 완충부재(41), 공명통(42) 등을 포함하여 구성된다. 이러한 본 실시예에 따른 스피커(300)의 각 구성을 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 진동발생기(30)는, 진동자(31), 탄성판(32), 두개의 자석(33a, 33b), 요크플레이트(34), 코일(35) 등을 포함하여 구성되며, 입력되는 전기적인 신호에 따라서 진동자(31)가 진동하게 된다.

상기 진동자(31)는, 자성체 재질로서 상기 탄성판(32)에 고정되며, 상기 두개의 자석(33a, 33b)에 의해 자화됨으로써, 자력에 의한 인력을 받는다.

상기 탄성판(32)은, 상기 진동자(31)를 탄성 지지하며, 양 측이 상기 요크플레이트(34)에 고정된다.

상기 두 개의 자석(33a, 33b)은, 직육면체 형상으로서, 상기 요크플레이트(34)의 양 측에 각각 부착 고정되어서 자속을 발생시키며, 궁극적으로 상기 진동자(31)를 자화시킴으로써 진동자(31)에 일정한 인력을 가한다. 물론, 실시하기에 따라서 자석은 하나 이상 구비되면 족하다.

상기 요크플레이트(34)는, 상기 탄성판(32), 두개의 자석(33a, 33b), 코일(35)을 고정시키며, 또한, 상기 두개의 자석(33a, 33b)으로부터 발생하는 자속을 상기 진동자(31)로 유도한다. 이를 위해 상기 요크플레이트(34)는, 양 측 및 중앙이 돌출되어서, 양 측 돌출부위(34a-1, 34a-2)는 상기 탄성판(32)에 접촉되고, 중앙 돌출부위(34b)는 상기 진동자(31)에 적정거리를 유지하는 형상을 가진다. 물론, 이러한 요크플레이트(34)는 다양한 형상으로 응용될 수 있을 것이다.

상기 코일(35)은, 상기 요크플레이트(34)의 중앙 돌출부위(34b)의 외측에 안착 고정되며, 입력되는 전기적 신호에 따라서 상기 진동자(31)와 상호 간섭하는 자장을 형성시킴으로써, 진동자(31)를 진동시킨다.

상기 공명통(42)은, 내부에 빈 공명공간(42a)을 가지며, 상기 진동자(31) 측에 접촉되어서 상기 진동자(31)의 진동에 따른 공명을 통해 음향을 발생시킨다. 본 실시예에서는 공명통(42)을 원통형상으로 구비시키고 있지만, 실시하기에 따라서는 얼마든지 다른 형상들이 가능하다.

상기 완충부재(41)는, 상기 진동자(31)와 공명통(42) 사이에 마련됨으로써, 상기 진동자(31)가 진동할 때, 진동자(31)와 공명통(42)의 외면 사이의 직접적인 기계적 접촉을 차단시킨다. 따라서 진동자(31)와 공명통(42) 간에는 직접적인 기계적 접촉이 이루어지지 아니하므로, 그 사이에서 발생될 수 있는 기계적인 충격음의 발생이 방지되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 스피커(300)에서 공명통(42)을 제외한 나머지의 구성부분은 그 크기 및 무게가 대단히 작아서, 스피커(300)의 전체적인 무게가 현격히 감소하게 되며 저음역이 풍부하고 강화된 음향을 재생하게 된다.

상기와 같이 구성되는 스피커(300)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 두개의 자석(33a, 33b)으로부터 발생되는 자속은 요크플레이트(34)의 중앙 돌출부위(34b)를 통해 진동자(31)를 자화시키게 됨으로써, 진동자(31)에 일정한 자기적인 인력을 가한다. 이 때, 진동자(31)는 상기 탄성판(32)에 의해 탄성 지지되기 때문에, 일정정도 요크플레이트(34)의 중앙 돌출부위(34b)로 접근한 상태에서 멈추어 있게 된다.

한편, 상기 코일(35)로 전기적인 신호가 입력되면, 입력되는 전기적인 신호에 따라서 코일(35)에 의한 자장이 형성되는데, 이 때, 코일(35)에 의한 자장과, 자화된 진동자(31)에 의한 자장이 상호 간섭하면서 자기적인 힘이 발생하게 되고, 이러한 자기적인 힘에 의해 진동자(31)가 인력 또는 척력을 받게 된다. 따라서 진동자(31)는 탄성판(32)에 의해 탄성 지지된 상태에서 입력되는 전기적인 신호에 따라서 진동을 하게 되는 것이다.

계속하여 진동자(31)의 진동은 완충부재(41)를 거쳐 공명통(42)의 외면으로 입력됨으로써, 공명통(42)에 의한 공명에 의해 음향이 발생된다.

<제2실시예>

도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 스피커(500)에 대한 분해사시도이고, 도6a 및 도6b는 도5의 스피커(500)를 DD방향 및 CC방향으로 자른 단면도이다.

도5 및 도6a와 도6b를 참조하면, 본 실시예에 따른 스피커(500)는, 진동발생 기(50), 완충부재(61), 공명판(62) 등을 포함하여 구성된다.

이러한 본 실시예에 따른 스피커(500)와 제1실시예에 따른 스피커(300)의 차이점은, 진동자(31, 51)의 진동에 따라 궁극적으로 음향을 발생시키는 구성이 공명판(62)이냐 공명통(42)이냐의 차이가 있을 뿐 다른 구성은 동일하다. 따라서 제2실시예에 따른 구체적인 설명은 생략한다.

즉, 본 발명에 따른 스피커(300, 500)는, 입력되는 전기적신호에 따라서 진동자(31, 51)를 진동시키고, 진동자(31, 51)의 진동에 따라서 공명통(42) 또는 공명판(62)을 공명시켜 음향을 발생시키는 방법을 구체적인 기구적 구성을 통해 실현시키고 있는 것이다.

여기서 공명판(62)을 이용하는 제2실시예에 따른 스피커(500)의 경우에는, 음향의 출력, 특히 저음대역의 음향 출력이 공명통(42)을 이용하는 제1실시예에 따른 스피커(300)보다는 떨어질 수 있지만, 제1실시예에 따른 스피커(300)보다는 더 완벽한 슬림형 스피커를 구현시킬 수 있기 때문에 벽걸이형 스피커 등으로 폭넓게 활용될 수 있을 것이다.

역으로, 공명통(42)을 이용하는 제1실시예에 따른 스피커(300)의 경우에는, 일정한 공명공간(42a)을 확보해야 하기 때문에 공명판(62)을 이용하는 제2실시예에 따른 스피커(500)보다는 폭의 제한을 가질 수밖에는 없지만, 음향의 출력이 제2실시예에 따른 스피커(500)보다는 더 양호한 것이다. 물론, 공명통(42)을 이용하는 제1실시예에 따른 스피커(300)의 경우에도 공명공간(42a)의 폭을 최소화함으로써, 일반적인 종래의 스피커에 비하여 대단히 얇은 슬림형의 스피커를 구성시킬 수 있고, 따라서 벽걸이용 스피커, 또는 벽부착형 스피커 등으로 얼마든지 적용될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면 도3 내지 도6을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 왜냐하면, 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주내의 다른 응용 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시 할 수 있을 것이기 때문에, 본 발명의 권리범위는 후술될 청구범위에 의해 청구되는 내용 및 이와 균등한 영역으로 해석되어져야 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 스피커에 의하면, 기존의 진동판 대신 공명통이나 공명판을 이용하여 음향을 발생시키기 때문에, 음향의 출력이 양호하면서도, 전체적인 스피커의 무게를 줄일 수 있으며, 또한, 전장의 길이나 외관의 디자인에 대한 자유도가 좋아서 다양한 형상의 스피커를 제조할 수 있으며, AV 또는 차량용의 슬림 스피커, 벽걸이 또는 벽부착형 스피커로서도 바람직하게 적용될 수 있 는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 자성체재질로 구비되는 진동자, 상기 진동자를 탄성 지지하는 탄성판, 상기 진동자를 자화시킴으로써 상기 진동자에 인력을 가하는 자석, 상기 탄성판 및 자석이 고정되며 상기 자석으로부터 발생하는 자속을 상기 진동자로 유도하는 요크플레이트 및 상기 진동자를 진동시키기 위해 입력되는 전기적신호에 따라서 상기 진동자와 상호 간섭하는 자장을 형성시키는 코일을 포함하는 진동발생기;

   내부에 공명공간을 가지며, 외면이 상기 진동발생기의 진동자 측에 접촉되어서 상기 진동자의 진동에 따른 공명을 통해 음향을 발생시키는 공명통; 및

   상기 진동자와 공명통 사이에 마련되어 상기 진동자와 상기 공명통의 외면 사이의 직접적인 기계적 접촉을 차단시키는 완충부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커.
2. 삭제
3. 자성체재질로 구비되는 진동자, 상기 진동자를 탄성 지지하는 탄성판, 상기 진동자를 자화시킴으로써 상기 진동자에 인력을 가하는 자석, 상기 탄성판 및 자석이 고정되며 상기 자석으로부터 발생하는 자속을 상기 진동자로 유도하는 요크플레이트 및 상기 진동자를 진동시키기 위해 입력되는 전기적신호에 따라서 상기 진동자와 상호 간섭하는 자장을 형성시키는 코일을 포함하는 진동발생기;

   상기 진동발생기의 진동자 측에 접촉되어서 상기 진동자의 진동에 따른 공명을 통해 음향을 발생시키는 공명판; 및

   상기 진동자와 공명판 사이에 마련되어 상기 진동자와 상기 공명판 사이의 직접적인 기계적 접촉을 차단시키는 완충부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커.
4. 삭제
5. 삭제
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7. 삭제

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