KR100807704B1 - 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커에 관한 것으로, 추구하는 목적은 낮은 소비전력으로도 높은 출력을 얻을 수 있는 스피커를 제공함에 있다. 이러한 목적 달성을 위한 본 발명은 외주면이 케이스에 고정된 진동판 일측 면 중앙 부분에 접착 고정된 코일에 전기적인 음원신호가 공급되어서 형성되는 전자기력이 마그네트 및 탑플레이트의 자기장에 반응하여 진동판을 진동시킴으로써 음향을 출력하는 스피커에 있어서, 상기 코일에 교번하면서 인가되는 전기적 음원신호의 방향에 따라 자기력을 부합시켜, 상기 마그네트 및 탑플레이트의 자기장에 작용하는 기전력을 증대시키는 자성체를 진동판과 코일의 접착부위에 마련하여서 됨을 특징으로 한다. 이와 같이 되는 본 발명은 상기 자성체가 코일 주위에 자기장을 형성시키면, 전자의 움직임이 발생하고, 이는 곧 전자의 흐름이 되어 전류가 만들어진다. 이때, 코일에 전기적 음원신호가 교번 인가되면, 상기 자성체에 의해 발생된 전류와 더해져 기전력이 증대되고, 이와 같이 중대된 기전력은 상기 마그네트 및 탑플레이트에 의해 형성되는 자기장과 반응하여 진동판의 진동력을 향상시킨다. 이와 같이 되는 본 발명은 상기 자성체를 통해 기전력이 증대되므로, 별도의 증폭회로 없이도 진동력을 증대시킬 수 있어, 전기적 회로를 간소화하고, 소비전력을 절감시키는 효과를 얻는다.

Description

스피커{SPEAKER}

도 1은 본 발명의 구성을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 구성을 도시한 분리 사시도.

도 3은 본 발명의 구성을 도시한 단면도.

도 4의 a, b는 본 발명의 작동상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 스피커 11 : 케이스

12 : 진동판 13 : 코일

14 : 마그네트 16 : 요크

17 : 자성체

본 발명은 핸드폰(셀룰러폰ㆍPCS)ㆍPDAㆍ노트북 등과 같은 개인휴대통신단말기에 장작되는 전자음향변환기인 스피커에 관한 것이다.

일반적으로, 스피커는 입력되는 주파수 신호를 음향으로 변환하여 출력시키는 장치로서, 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 보이스 코일에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다.

즉, 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스 코일(Voice Coil)에 인가되면 보이스 코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 보이스 코일에 부착되어 있는 잔동판에 진동을 발생시켜 궁극적으로 인간의 귀가 인지할 수 있는 소정 크기의 음압(音壓)을 발생시키게 된다.

이러한 음압 중에서 비교적 낮은 음압을 발생시키는 것으로 인간의 귀에 가까이 밀착시켜 사용하는 것들을 흔히 리시버(Receiver)라고 하고, 이와는 달리 상대적으로 음압이 크고 인간의 귀로부터 소정의 거리를 두고 사용하는 것들을 스피커(Speaker)라고 한다.

이와 같은 스피커의 자기회로는 철금속 성분으로 된 요크 내에 마그네트(Magnet, 영구자석)와 탑 플레이트(Top Plate)를 이용하여 공극내에 존재하는 보이스 코일에 직각으로 자속(磁束, Magnetic Flux )이 쇄교할 수 있도록 설계되어 있고, 보이스 코일은 진동판에 접착되어 있어 입력신호에 의해 상하로 가진력을 발생시켜 프레임에 접착 구속되어 있는 진동판을 진동시켜서 음압을 발생시킨다.

상기 진동판은 상하 진동시에 우수한 응답성과 좌굴현상을 제거하기 위하여 다양한 형상의 웨이브를 가지게 되며, 이러한 진동판의 형상은 주파수 특성에 가장 큰 영향을 주는 설계변수로 작용한다.

스피커는 오랜 기간동안 그 구조에는 큰 변화가 없었으나, 최근에 이르러 고 에너지 영구자석의 상용화와, 미소 구조물의 성형기술의 발달과, 정보통신 분야에서의 소형 경량화 추세에 부응하여 지속적인 소형 경량화 및 고성능화가 실현되고 있는 실정이며, 이러한 기술발전 속에서도, 전자음향변환기 및 이를 포함한 전자기기의 소형화는 스피커의 출력특성 향상을 제한하는 걸림돌이자 해결해야할 문제점이었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 낮은 소비전력으로도 높은 출력을 얻을 수 있는 스피커를 제공하는데 목적을 두고 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은 외주면이 케이스에 고정된 진동판 일측 면 중앙 부분에 접착 고정된 코일에 전기적인 음원신호가 공급되어서 형성되는 전자기력이 마그네트 및 탑플레이트의 자기장에 반응하여 진동판을 진동시킴으로써 음향을 출력하는 스피커에 있어서, 상기 코일에 교번하면서 인가되는 전기적 음원신호의 방향에 따라 자기력을 부합시켜, 상기 마그네트 및 탑플레이트의 자기장에 작용하는 기전력을 증대시키는 자성체를 진동판과 코일의 접착부위에 마련하여서 됨을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 상기 자성체가 금속일 경우에는 상기 마그네트의 자기장에 의해 자화되어 코일에 영향을 주게 되며, 마그네트 그 자체일 경우에는 자체적으로 발생되는 자력이 코일에 영향을 주게 된다. 즉, 상기 자성체가 코일 주위에 자기장을 형성시켜 전자의 움직임이 발생, 즉, 전자의 흐름이 발생되어 전류가 만들어진다.

이때, 코일에 전기적 음원신호가 교번 인가되면, 상기 자성체에 의해 발생된 전류와 더해져 기전력이 증대되고, 이와 같이 중대된 기전력은 상기 마그네트 및 탑플레이트에 의해 형성되는 자기장과 반응하여 진동판의 진동력을 향상시킨다. 이와 같이 되는 본 발명은 상기 자성체를 통해 기전력이 증대되므로, 별도의 증폭회로 없이도 진동력을 증대시킨다.

이와 같이 되는 본 발명을 구체적으로 설명하기에 앞서 본 발명의 설명에 참고가 되는 도면으로, 도 1을 본 발명의 구성을 도시한 사시도로, 도 2를 본 발명의 구성을 도시한 분리 사시도로, 도 3을 본 발명의 구성을 도시한 단면도로, 도 4의 a, b를 본 발명의 작동상태를 도시한 단면도로 제시한다.

이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 외주면이 케이스(11)에 고정된 진동판(12) 일측 면 중앙 부분에 접착 고정된 코일(13)에 전기적인 음원신호가 공급되어서 형성되는 전자기력이 적층된 마그네트(14) 및 탑플레이트(15)와 마그네트(14)가 안착되는 요크(16) 사이의 공극에 형성되는 자기장에 반응하여 진동판(12)을 진동시킴으로써 음향을 출력하는 스피커(10)에 있어서, 상 기 코일(13)에 교번하면서 인가되는 전기적 음원신호의 방향에 따라 자기력을 부합시켜, 상기 마그네트(14)와 탑플레이트(15) 및 요크(16) 사이의 자기장에 작용하는 기전력을 증대시키는 자성체(17)를 진동판(12)과 코일(13)의 접착부위에 마련하여서 됨을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명 중 전술한 케이스(11)는 예컨대, 내측에 상기 마그네트(14)와 탑플레이트(15) 및 요크(16)를 수용하는 함체로서, 일측 개방부에는 상기 진동판(12)의 외주면에 접착 고정될 수 있다. 이때, 상기 케이스(11)는 합성수지로 이루어지나, 요크(16) 자체가 케이스 기능을 할 수 도 있다.

한편, 본 발명 중 전술한 진동판(12)은 박판의 합성수지로서, 중앙에 코일(13)이 접착 고정될 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 코일(13)은 예컨대, 환형의 보이스코일일 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 마그네트(14)는 예컨대, 원형 블럭일 수 도 있고, 환형일 수 도 있으며, 상기 원형과 환형이 동심원을 갖으며 마련될 수 도 있다. 이때 각 마그네트는 유격저서 공극을 형성하는 것이 바람직하며, 전술한 자력 집중을 위한 탑플레이트(15)도 상기 마그네트(14)와 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 되면, 코일(13)에 미치는 자력이 증대되어 진동판(12)의 진동력을 월등히 향상시킬 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 요크(16)는 예컨대, 상기 마그네트(14) 와 탑플 레이트(15)의 적층물이 안착되는 함체형 금속재 블록 일 수 있으며, 이때, 상기 요크(16)의 중앙 부분에 마그네트(14)가 안착되고, 함체의 내주면이 상기 마그네트(14)와 공극을 형성하여, 공극에 코일(13)이 위치하도록 할 수 도 있고, 중앙에 돌출부가 형성되고 그 외곽에 환형 마그네트(14)가 공극을 형성하면서 안착될 수 도 있다.

또 한편, 본 발명 중 전술한 자성체(17)는 예컨대, 상기 진동판(12)에 고정되는 코일(13)의 내측면 또는 외측면 또는 내/외측면에 별도로 접착 고정될 수 있다.

이때, 상기 자성체(17)의 재질은 금속일 수 도 있고, 마그네트 그 자체일 수 있으며, 형상은 링 형상으로 이루어지되, 그 단면은 원형일 수 도 있고 사각일 수 도 있으며, 그 밖의 다각형일 수 도 있다.

여기서, 상기 자성체(17)가 금속일 경우에는 상기 마그네트(14)의 자기장에 의해 자화되어 코일(13)에 영향을 주게 되며, 마그네트 그 자체일 경우에는 자체적으로 발생되는 자력이 코일에 영향을 주게 된다.

즉, 상기 자성체(17)가 코일(13) 주위에 자기장을 형성시켜 전자의 움직임이 발생, 즉, 전자의 흐름이 발생되면 전류가 만들어진다. 이때, 코일(13)에 전기적 음원신호가 교번 인가되면, 상기 자성체(17)에 의해 발생된 전류와 더해져 기전력이 증대되고, 이와 같이 중대된 기전력은 상기 마그네트(14) 및 탑플레이트(15)에 의해 형성되는 자기장과 반응하여 진동력을 향상시킨다.

이때, 전술한 코일에 교번하면서 인가되는 전기적 음원신호의 방향에 따라 자기력을 부합시킨다는 의미는 자성체(17)가 자체적으로 또는 마그네트(14)에 의해 자화되어 상기 코일(13) 주위에 자기장을 형성시켜 코일(13)의 기전력을 증대시킨다는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 4의 a, b에 도시된 바와 같이, 상기 자성체(17)가 자체적으로 또는 마그네트(14)에 의해 자화되어 상기 코일(13) 주위에 자기장을 형성시키면, 전자의 움직임이 발생하고, 이는 곧 전자의 흐름이 되어 전류가 만들어진다. 이때, 코일(13)에 전기적 음원신호가 교번 인가되면, 상기 자성체(17)에 의해 발생된 전류와 더해져 기전력이 증대되고, 이와 같이 중대된 기전력은 상기 마그네트(14) 및 탑플레이트(15)에 의해 형성되는 자기장과 반응하여 진동판(12)의 진동력을 향상시킨다.

이와 같은 본 발명은 스피커 뿐 아니라, 비교적 낮은 음압을 발생시키는 리시버(Receiver)에도 적용 가능하며, 그 밖의 진동판과 보이스 코일을 이용한 전자음향변환기에 모두 적용 가능하다. 이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

이와 같이 되는 본 발명은 상기 자성체를 통해 기전력이 증대되므로, 별도의 증폭회로 없이도 진동력을 증대시킬 수 있어, 전기적 회로를 간소화하고, 소비전력을 절감시키는 효과를 얻는다.

Claims (7)

1. 외주면이 케이스(11)에 고정된 진동판(12) 일측 면 중앙 부분에 접착 고정된 코일(13)에 전기적인 음원신호가 공급되어서 형성되는 전자기력이 적층된 마그네트(14) 및 탑플레이트(15)와 마그네트(14)가 안착되는 요크(16) 사이의 공극에 형성되는 자기장에 반응하여 진동판(12)을 진동시킴으로써 음향을 출력하는 스피커(10)에 있어서, 상기 코일(13)에 교번하면서 인가되는 전기적 음원신호의 방향에 따라 자기력을 부합시켜, 상기 마그네트(14)와 탑플레이트(15) 및 요크(16) 사이의 자기장에 작용하는 기전력을 증대시키는 자성체(17)를 진동판(12)과 코일(13)의 접착부위에 마련하여서 됨을 특징으로 하는 스피커.
2. 제 1항에 있어서, 상기 자성체(17)는 진동판(12)에 고정되는 코일(13)의 내측면에 접착 고정됨을 특징으로 하는 스피커.
3. 제 1항에 있어서, 상기 자성체(17)의 재질은 상기 마그네트(14)의 자기장에 의해 자화되는 금속임을 특징으로 하는 스피커.
4. 제 1항에 있어서, 상기 자성체(17)의 재질은 자체적으로 자기장을 발생시키는 마그네트임을 특징으로 하는 스피커.
5. 제 1항에 있어서, 상기 자성체(17)는 전체적으로 링 형상임을 특징으로 하는 스피커.
6. 제 1항에 있어서, 상기 자성체(17)의 형상은 단면이 원형임을 특징으로 하는 스피커.
7. 제 1항에 있어서, 상기 자성체(17)의 형상은 단면이 사각형임을 특징으로 하는 스피커.

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