KR100829976B1 - 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면형 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 창호와 같은 프레임을 이용하여 스피커유닛의 인클로저 또는 케이스(하우징)없이 진동판에 부착된 보이스 코일 또는 영구자석이 프레임에 설치된 영구자석 또는 보이스코일과 분리된 상태로 상호 전자기적 작용에 의하여 진동판을 진동시킴으로써 보이스코일에 전송된 전기신호를 음성신호로 변환출력하도록 하는 평면형 스피커에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 오디오 소스로부터 전기신호를 받아 음성으로 변환하는 스피커 유닛 내부의 영구자석과 보이스코일의 상호 전자기적 작용에 의하여 전기신호를 진동신호로 변환하여 진동판을 진동시킴으로써 음성을 출력하는 스피커에 있어서, 창호 프레임의 일측에 종이를 부착하고 창호 프레임의 일부에 영구자석 또는 보이스코일을 삽입하고, 상기 창호 프레임에 삽입된 영구자석 또는 보이스코일에 대향하는 위치의 종이에 각각 보이스코일 또는 영구자석을 부착한다. 이로써, 본 발명은 전통적인 창호문 형태의 벽걸이 스피커 또는 스탠딩 스피커로 제작되어 오디오출력용 스피커로 뿐만 아니라 종래의 스피커 공간을 줄임으로써 공간 절약적인 효과는 물론 심미성을 향상시킬 수 있는 내부 인테리어장식물로 적용된다. 또한, 본 발명은 스피커를 내장한 창호 프레임을 제공한다.

Description

영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커{Door-frame type flat speaker having a structure of separating a permanent magnet from a voice coil}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커의 전면을 개략적으로 도시한 전면도이다.

도 2는 도 1의 측면도이다.

도 3은 도 1의 배면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커의 전면을 개략적으로 도시한 전면도이다.

도 5는 도 4의 측면도이다.

도 6은 도 4의 배면도이다.

도 7 내지 도 9는 각각 보이스코일의 배치 상태의 예를 설명하기 위한 전면도이다.

도 10은 본 발명이 적용된 벽걸이식 창호형태의 평면형 스피커를 도시한 사시도이다.

도 11은 본 발명이 적용된 스탠딩 타입 창호형태의 평면형 스피커를 도시한 사시도이다.

도 12는 일반적인 스피커 구조 및 원리를 설명하기 위한 스피커의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

10...보이스코일 15...스피커케이블

20...영구자석 50, 50'...진동판(종이)

100...프레임 200...오디오소스

본 발명은 평면형 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 창호와 같은 프레임을 이용하여 스피커유닛의 인클로저 또는 케이스(하우징)없이 진동판에 부착된 보이스 코일 또는 영구자석이 각각 프레임에 대향 설치된 영구자석 또는 보이스코일과의 전자기적 작용에 의하여 진동판을 진동시킴으로써 보이스코일에 전송된 전기신호를 음성신호를 변환출력하도록 하는 평면형 스피커에 관한 것이다.

스피커 유닛은 무빙코일(moving coil)을 사용하는 일반적인 스피커와, 정전형(electrostatic) 스피커, 리본(ribbon)형 스피커, 압전형(piezoelectric) 스피커 등의 특수 스피커로 분류되고, 그밖에 최근에는 진동면이 얇은 박막형 스피커가 개발되고 있다.

무빙코일을 사용하는 스피커유닛의 형상 및 구조에 따라 콘(cone)형, 돔(dome)형, 호른(horn)형, 평면형(또는 평판형) 등이 있다.

그 중 콘형 스피커 유닛은 원추형 모양이며 가장 많이 만들어지는 재래형 스피커 유닛이다. 돔형 스피커는 기본적으로 콘형과 같은 돔상태로 만들어지는 스피커를 말한다. 호른형 스피커는 스피커 유닛 앞에 호온을 부착한 스피커를 말한다. 이들 콘형, 돔형, 호른형 스피커는 스피커 유닛이 입체형으로 구성되어 아무리 작게 제작하여도 스피커유닛의 형태만큼 공간을 차지하게 된다.

그러나, 평면형 스피커 유닛은 평면으로 디자인된 유닛으로 진동판에 직접 보이스 코일을 붙여 제작된다. 이 이유는 보이스 코일의 위치를 우퍼(저음용), 미드 레인지(중음), 트위터(고음)와 같게 하기 쉽게 때문이다. 이것은 일반적으로 사용되는 스피커와는 달리 위상 특성을 조절한다는 데서 좋다고 평가되고 있다. 또한, 이러한 평면형 스피커유닛은 상술한 입체형 스피커유닛에 비하여 공간을 작게 차지하도록 제작될 수 있는 장점이 있다. 그러나 우리의 귀는 재래식 콘형에 오랫동안 익숙해 있기 때문에 아직은 평면형에 익숙하지 않아 큰 호응을 얻지 못하고 있다.

이러한 종래의 평면형 스피커로, 한국특허공개공보 10-1993-0007301 (1993.04.22)에, 발명의 명칭이 "보이스 코일을 평판상으로 형성한 다이나믹형 스피커"가 개시되어 있다. 이는 자기 회로내의 보이스코일에 음성전류를 흘려 발생하는 자장에 의해 진동판을 진동시켜 음성을 재현하는 다이나믹형 스피커로서, 그 보이스코일을 원통이 아닌 평면상에 와권시켜 납작하게 형성하여 제조를 용이하게 하면서도 용도에 따라 다양한 형태를 갖게 한 것이다. 종래 원통형 코일보빈과 그 주면에 보이스코일을 감을 때 제작상 불편한 점이나 한정된 형태의 결점을 제거코 자, 코일선을 평면적으로 와권시켜 그 양면에서 압착판으로 압착하여 평판상의 무빙코일판을 형성시키고 이를 1조의 막대형 자기 회로판 사이에 이격 삽입하고, 그 일측 또는 양측 끝단에 진동판을 부착시켜 구성함으로써 그 제작을 용이하게 하고 목적이나 용도에 따라 다양한 형태의 스피커를 제공한다.

또한, 종래의 평면형 스피커로, 한국특허공개공보 10-1996-7002256 (1996.03.28)에, 발명의 명칭이 "평판형 전자기 유도형 변환기"가 개시되어 있다. 이는 가요성의 전기 절연재로 이루어진 제1 절연층과, 가요성의 전기 절연재로 이루어진 제2 절연층과, 상기 제1 절연층과 제2 절연층 사이에 배치된 도체 패턴으로 구성된 가요성의 다이어프램과, 적어도 1개의 자석을 구비하고, 상기 다이어프램이 내부에 놓이는 전자기장을 발생하는 수단과, 상기 다이어프램과 상기 전자기장 발생수단을 지지하기 위한 비철재의 지지수단을 구비한다.

또한, 종래의 평면형 스피커로, 한국특허공개공보 10-2005-0054644 (2005.06.10)에, 발명의 명칭이 "다수의 코일판을 구비하는 평판형 스피커"가 개시되어 있다. 이는 상단부가 개방된 오목한 형상으로 형성되는 베이스 프레임과; 베이스 프레임 내부로 삽입 가능한 크기로 형성되며 상단면과 하단면에 서로 반대의 극을 발생하는 영구자석과, 영구자석의 상단면에 결합되는 상단 플레이트와, 영구자석의 하단면에 결합됨과 동시에 베이스 프레임의 바닥면에 결합되는 하단 플레이트를 포함하여 구성되며, 상호 일정 간격 이격되는 병렬 구조로 배열됨과 동시에 이웃하는 영구자석의 극성의 위치가 교차 되도록 베이스 프레임에 결합되는 둘 이상의 자기체와; 베이스 프레임의 내부로 인입 가능한 면적의 평판 형상으로 형성되 며, 베이스 프레임의 상단면에 접착 가능한 접착부재가 가장자리에 구비되는 진동판과; 전류가 흐르는 보이스 코일이 자기체의 배열 방향으로 고착되는 평판 형상으로 형성되고, 자기체간의 간격 사이로 인입이 가능한 각도로 진동판의 하단면에 결합되는 하나 이상의 코일판을 포함하고 있다.

상술한 바와 같이, 상기 입체형 스피커유닛이던 평면형 스피커유닛이던 모두 영구자석과 보이스코일이 하나의 스피커유닛에 일체로 조립되는 구조를 채용한다. 이렇게 영구자석과 보이스코일이 하나의 스피커유닛에 일체로 조립되는 구조에서는 보이스코일을 평판형으로 하더라도 자기회로를 구성하는 영구자석과의 물리적 구조가 있으므로 별도의 스피커 공간을 차지하지 않을 수 없다.

한편, 스피커기기에서 인클로저란 스피커유닛을 조립해 넣는 목재, 혹은 플라스틱류 등으로 만든 스피커 케이스를 말한다. 인클로저는 캐비넷, 혹은 박스라고 불리우기도 한다. 인클로저가 없이 스피커 유닛만을 동작시켜 음을 낼 경우는 저음이 제대로 재생되지 않거나, 고음의 경우 음질이 좋지 않다는 단점이 있다. 이러한 이유로 통상의 스피커들은 인클로저를 채용한다. 그러므로, 인클로저를 채용하는 경우 스피커가 차지하는 공간은 더욱 증가되어 공간 절약적인 효과는 물론 심미성을 향상시키기 위하여 스피커의 외관을 별도로 디자인하는 등 부대 비용이 많이 발생한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스피커기기의 인클로저를 구비함이 없이, 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커를 제공하여 공간 절약적이며 장식적이고 심미적인 효과를 낼 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 스피커기기의 인클로저를 구비함이 없이, 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커를 제공하여, 창호형태의 프레임 여러 곳에 영구자석과 코일을 대향 설치하여 다채널 스피커를 제공하는 데 그 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 스피커기기의 인클로저를 구비함이 없이, 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커를 제공하여, 창호형태의 프레임 여러 곳에 영구자석과 보이스코일을 대향 설치하여 영구자석과 보이스코일의 상대적인 자석의 세기와 위치 및 진동판으로 사용되는 창호지의 두께 및 탄성을 조절하고 창호 프레임을 자유로이 제작하여 다양한 특성의 스피커를 제작할 수 있는 다채널 스피커를 제공하는 데 그 다른 목적이 있다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 오디오 소스로부터 전기신호를 받아 음성으로 변환하는 스피커 유닛 내부의 영구자석과 보이스코일의 상호 전자기적 작용에 의하여 전기신호를 진동신호로 변환하여 진동판을 진동시킴으로써 음성을 출력하는 스피커에 있어서, 창호 프레임의 일측에 진동판으로서 종이를 부착하고 창호 프레임의 일부에 영구자석 또는 보이스코일을 삽입하고, 삽입된 영구자석 또는 보이스코일에 각각 대향하는 위치의 종이에 보이스코일 또는 영구자석을 부착함으로써 이루어지는 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커를 제공한다.

바람직하게는 상기 보이스코일 또는 영구자석은 진동판으로서 작용하는 종이의 겉면에 부착되거나, 두 겹 또는 여러 겹의 종이 사이에 삽입부착됨을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 영구자석 또는 보이스코일은 창호에 설치될 때 종이의 일측편의 창호에 설치하거나, 종이를 사이에 두고 종이의 양측에 위치한 창호에 각각 한 개의 영구자석 또는 보이스코일을 설치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 창호형태의 프레임 여러 곳에 영구자석과 코일을 대향 설치하여 다채널 스피커를 제공한다.

바람직하게는 영구자석과 보이스코일의 상대적인 자석의 세기와 위치 및 진동판으로 사용되는 창호지의 두께 및 탄성을 조절하고 창호 프레임을 자유로이 제작하여 다양한 특성의 스피커를 제공함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커의 바람직한 실시예의 구성 및 동작에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 설명의 편이상, 본 발명의 도면에서 종래기술과 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 종래기술의 참조번호와 동일하거나 유사한 참조번호를 부여하였다.

우선 본 발명을 설명하기 전에 일반적인 무빙코일 스피커에 대해서 도 12를참조하여 설명하기로 한다.

도 12는 일반적인 스피커 구조 및 원리를 설명하기 위한 스피커의 단면도이다. 도 12에 의하면, 일반적으로 많이 사용되는 무빙코일(moving coil) 스피커는 영구자석(20)을 링으로 구성하고 그 링형 영구자석(20)의 상하에 각각 프론트 플레이트(40), 백플레이트(30)를 설치하여 폴피스(60)와 함께 자기회로를 구성한다. 폴피스(60)와 프론트 플레이트(40)의 사이에 간격을 만들어 갭(gap)이 형성되는데, 이곳에 보빈에 감은 보이스코일(10)을 설치하고 이를 지지하기 위하여 스파이더(spider)(70)를 사용한다. 진동면적을 넓혀 효율을 높이기 위하여 진동판(50)을 코일보빈에 접착하며 진동판(50)은 스피커 프레임에 유연한 재료의 에지(edge)를 사용하여 지지한다. 진동판(50) 가운데 부분에는 통상 더스트캡(dust cap)(미도시)이라는 뚜껑을 씌운다.

도 12에서, 스피커의 갭에는 링형 영구자석(20)에 의한 자력선이 형성되는데 갭에 설치되는 보이스코일(10)에 전기신호 전류(80)를 흘리면 로렌쯔의 힘이라 불리우는 힘이 발생한다. 그 힘의 크기(f)는 자력선(자속밀도)의 크기(B), 전류의 양(i), 감은 코일의 길이(L)에 비례한다. 즉, F=BLi가 성립한다. 그 코일의 로렌쯔 힘의 방향은 자력선과 전류가 이루는 평면의 직각 방향, 즉 도 6에서 상하방향으로 형성되어 진동판(50)이 상하방향으로 움직이게 된다. 이렇게 보이스코일(10)에 입력된 전기신호는 보이스코일(10)의 진동으로 변환되고 보이스코일(10)의 진동은 진동판(50)의 진동으로 변환되어 진동판(50)의 떨림에 의하여 음성신호가 생성출력된다.

이러한 일반적인 스피커는 상술한 바와 같이 스피커유닛이 일체로 형성되고 진동판의 구조가 평면이 아니며, 통상 인클로저를 이용하여 스피커유닛을 조립하므로, 제작된 스피커는 일정 공간을 차지하게 된다.

본 발명은 이러한 단점을 해결하고 장식적 심미감을 부가하기 위하여, 본 발명의 바람직한 제1 실시예 및 제2 실시예에 의하여 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같은 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커의 전면을 개략적으로 도시한 전면도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 측면도 및 배면도이다.

도 1 내지 도 3에 의하면, 본 발명에 의한 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커는 스피커의 보이스코일(10)과 영구자석(20)을 분리하여 창호형태의 프레임(100)에 설치한다. 본 발명의 창호형태의 평면형 스피커에서 스피커몸체를 형성하는 창호프레임(100)의 형태는 전통적인 한옥의 창호형태와 같이 격자무늬(가로세로 격자프레임 구조)를 갖는 프레임을 그대로 사용할 수도 있고, 설계자에 따라서 여러 가지 변형된 구조의 격자프레임 구조일 수 있다.

본 발명에서 보이스코일(10)은 상기 창호형태의 스피커몸체의 일면 또는 양면에 부착된 진동판의 역할을 하는 종이, 특히 한지(50')의 겉면에 부착하거나 한지를 두 겹 또는 여러 겹으로 하여 그 한지 사이에 보이스코일(10)을 삽입부착할 수도 있다. 본 실시예에서는 창호프레임(10)의 일면에만 보이스코일(10)이 삽입부착된 한지(50')를 부착하고 있으나 양면에 부착할 수도 있다. 보이스코일(10)은 도면에 도시한 바와 같이 와권으로 삽입하게 되나 완전한 와권은 아니어도 된다. 또한, 대향하는 영구자석(20)에 따른 자기장 영역이 너무 좁기 때문에 완전한 한겹 와권으로 하게 되면 코일이 너무 적게 감겨 곤란하므로, 아주 얇은 코일을 여러 겹 쌓아 만든다.

본 발명에서 영구자석(20)은 창호프레임(100)의 임의 일부분에 설치할 수 있으나, 가능하면 한지(50')에 부착된 보이스코일(10)과의 전자기 작용을 원할하게 하는 위치에 설치한다. 다른 예로, 본 발명의 영구자석(20)은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 종이의 일측편의 창호에 설치할 수도 있지만, 도면에는 도시되지 않았지만 종이를 사이에 두고 종이의 양측에 위치한 창호에 각각 한 개씩의 영구자석이 설치될 수도 있다. 이러한 영구자석(20)은 창호프레임(100)의 격자에 완전히 삽입되어 겉으로 드러나지 않도록 하는 것이 바람직하다. 일예로서 영구자석(20)은 창호를 구성하는 나무 또는 플라스틱 부분을 파서 삽입하면 되는데, 창호의 살대는 폭이 약 10mm, 두께(깊이)가 약 15~20mm 정도인 경우, 영구 자석은 살대의 두께에 따라 직경 8mm 길이 8~15mm를 살대를 파고 삽입하면 된다.

도 1 내지 도 3의 실시예에 의하면, 본 발명에 적용되는 보이스코일(10)은 창호프레임(100)상의 가로세로 격자 프레임이 만나는 네 군데에 대향하는 한지(50')의 네 곳에 부착되고 본 발명에 적용되는 영구자석(20)은 가로세로 격자 프레임이 만나는 부분에 각각 삽입부착된다. 창호프레임(100)에 설치된 영구자석(20)에 의하여 자력선이 형성되는데 보이스코일(10)에 오디오소스(200)로부터 스피커케이블(15)을 통하여 전기신호 전류(80)를 흘리면 로렌쯔의 힘이라 불리우는 힘이 발생하여 보이스코일(10)은 움직이게 된다. 보이스코일(10)이 움직이는 힘의 크기(f)는 자력선(자속밀도)의 크기(B), 전류의 양(i), 감은 코일의 길이(L)에 비례한다. 즉, 전류신호의 크기에 따라서 코일에서 발생하는 F=BLi 수식 에 의한 힘의 크기가 달라지므로 한지(50')에 전달되는 힘의 크기가 달라진다. 그 코일의 로렌쯔 힘의 방향은 자력선과 전류가 이루는 평면의 직각 방향으로 움직이게 되며, 본 실시예에서는 한지(50')를 관통하는 방향으로 움직이고, 이렇게 하여 보이스코일(10)에 입력된 전기신호는 보이스코일(10)의 진동으로 변환되고 보이스코일(10)의 진동은 한지(50')의 진동으로 변환되어 한지(50')의 떨림에 의하여 음성신호가 생성출력된다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커의 전면을 개략적으로 도시한 전면도이고, 도 5 및 도 6은 각각 도 4의 측면도 및 배면도이다.

도 4 내지 도 6에 의하면, 본 발명에 의한 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커는 스피커의 보이스코일(10)과 영구자석(20)을 분리하여 창호형태의 프레임(100)에 설치한다. 본 발명의 창호형태의 평면형 스피커에서 스피커몸체를 형성하는 창호프레임(100)의 형태는 전통적인 한옥의 창호형태와 같이 격자무늬(가로세로 격자프레임 구조)를 갖는 프레임을 그대로 사용할 수도 있고, 설계자에 따라서 여러 가지 변형된 구조의 격자프레임 구조일 수 있다.

본 발명에서 영구자석(20)은 상기 창호형태의 스피커몸체의 일면 또는 양면에 부착된 진동판의 역할을 하는 종이, 특히 한지(50')의 겉면에 부착하거나 한지를 두 겹 또는 여러 겹으로 하여 그 한지 사이에 영구자석(20)을 삽입부착할 수도 있다. 본 실시예에서는 창호프레임(100)의 일면에만 영구자석(20)이 삽입부착된 한지(50')를 부착하고 있으나 양면에 부착할 수도 있다. 여기서 사용되는 영구자 석(20)은 직경이 8~20mm, 두께는 1~3mm 정도의 비교적 얇은 자석이 좋다.

본 발명에서 보이스코일(10)은 창호프레임(100)의 임의 일부분에 설치할 수 있으나, 가능하면 한지(50')에 부착된 영구자석(20)과의 전자기 작용을 원할하게 하는 위치에 설치한다. 다른 예로, 본 발명의 보이스코일(10)은 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이 종이의 일측편의 창호에 설치할 수도 있지만, 도면에는 도시되지 않았지만 종이를 사이에 두고 종이의 양측에 위치한 창호에 각각 한 개씩의 보이스코일이 설치될 수도 있다. 이러한 보이스코일(10)은 창호프레임(100)의 격자에 완전히 삽입되어 겉으로 드러나지 않도록 하는 것이 바람직하다. 보이스코일(10)은 철심(10')에 감아 창호 프레임의 살대를 파고 삽입한다. 이 경우는 살대를 따라 길쭉하게 또는 살대 문양에 따른 모양으로 감을 수도 있다. 보이스코일(10)을 동그랗게 감는 경우는 살대의 폭이 10mm 정도이기 때문에 직경이 약 8mm정도, 길이는 10~15mm 정도가 되게 감는다. 음색 조절을 위하여 위의 보이스코일을 여러 곳에 감아 넣고 직렬 또는 병렬로 연결하거나 각개를 대역별로 분리하여 독립적으로 사용할 수도 있다. 물론 자석은 각 코일이 감겨 있는 상응 지점의 한지에 부착한다. 여러 곳을 사용하는 이유는 창호의 프레임 가까운 부분은 높은 음 진동에 유리하고 중앙 쪽에 가까운 부분은 저음 진동에 유리하기 때문이다.

도 4 내지 도 6의 실시예에 의하면, 본 발명에 적용되는 영구자석(20)은 창호프레임(100)상의 가로세로 격자 프레임이 만나는 네 군데에 대향하는 한지(50')의 네 곳에 부착되고 본 발명에 적용되는 보이스코일(10)은 가로세로 격자 프레임이 만나는 부분에 각각 삽입부착된다. 창호프레임(100)에 설치된 보이스코일(10) 은 철심(10')에 감겨져 있으며, 보이스코일(10)에 오디오소스(200)로부터 스피커케이블(15)을 통하여 전기신호 전류(80)를 흘리면 철심(10')은 전자석이 되고, 이 전자석과 한지(50')에 부착된 영구자석의 상호작용에 의하여 한지(50')는 진동하게 된다. 이때, 상술한 바와 같이, 보이스코일(10)에는 로렌쯔힘이 발생하여 보이스코일(10)은 움직이게 된다. 보이스코일(10)이 움직이는 힘의 크기(f)는 자력선(자속밀도)의 크기(B), 전류의 양(i), 감은 코일의 길이(L)에 비례한다. 즉, 전류신호의 크기에 따라서 코일에서 발생하는 F=BLi 수식에 의한 힘의 크기가 달라지므로 한지(50')에 전달되는 힘의 크기가 달라진다. 그 코일의 로렌쯔 힘의 방향은 자력선과 전류가 이루는 평면의 직각 방향으로 움직이게 되며, 본 실시예에서는 창호 프레임 즉 한지(50')를 관통하는 방향으로 움직이게 된다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 보이스코일(10)이 감겨진 철심(10')에 형성된 전자석과 한지(50')에 부착된 영구자석의 상호 작용과 보이스코일에 의한 로렌쯔힘이 더하여져 보이스코일(10)에 입력된 전기신호는 한지(50')의 진동으로 변환되어 한지(50')의 떨림에 의하여 음성신호가 생성출력된다.

본 발명에서 바람직하게는 창호형태의 프레임 여러 곳에 영구자석과 코일을 대향 설치하여 다채널 스피커를 제공할 수 있다. 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 창호에 보이스코일을 다양하게 배치함으로써 다채널 스피커를 제공할 수 있다. 도 7은 창호 살대에 보이스코일을 여러 곳에 설치한 것을 도시하며, 도 8은 창호 살대에 보이스코일을 길쭉하게 설치한 것을 도시하면, 도 9는 창호 살대의 모양에 따라 감아서 설치한 것을 도시한다. 멀티 채널 구성을 위하여 두개 이상의 보이스코일을 하나의 채널로 구성하여 여러 채널을 구성한다. 길쭉하게 감을 경우는 살대를 따라 짧은 쪽은 직경이 8mm, 넓은 쪽은 약 30~80mm 정도로 길쭉하게 감는다. 음색 조절을 위하여 자석을 코일에 상응하는 두 곳 이상을 창호지에 부착한다. 살대가 이루는 문양에 따라 살대를 파서 보이스코일을 감고 여러 상응점에 따라 창호지에 자석을 부착할 수도 있다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는 영구자석과 보이스코일의 상대적인 자석의 세기와 위치 및 진동판으로 사용되는 창호지의 두께 및 탄성을 조절하고 창호 프레임을 자유로이 제작하여 다양한 특성의 스피커를 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 영구자석과 보이스코일의 상대적인 자석의 세기와 위치 및 진동판으로 사용되는 창호지의 두께 및 탄성을 조절하고 창호 프레임을 자유로이 제작하는 것은 당업자에게 명백하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 다만, 본 발명에서 진동판으로 사용되는 종이, 특히 한지의 특성상 보이스코일에서 발생하는 열을 최소화 하여 한지가 타거나 너무 말라 한지가 변형 돼서 음성출력이 변형되지 않도록 하는 범위에서 출력을 조절한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커는 도 10에 도시한 것처럼 벽걸이식 창호형태의 평면형 스피커로 제작될 수도 있고, 도 11에 도시한 것처럼 스탠딩 타입 창호형태의 평면형 스피커로 제작될 수도 있다. 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 영구자석과 보이스코일이 창호형태의 프레임(100)에 형성된 평면형 스피커에 스피커케이블(15)을 통하여 도시되지 않은 오디오소스로부터 전기신호가 제공되면, 한지가 진동하여 소 리를 출력하게 된다. 이때 오디오소스로부터의 오디오신호는 클래식, 팝송과 같은 음악일 수도 있고, 광고 및 홍보방송일 수도 있다. 이런 식으로 본 발명의 스피커는 실내의 벽이나 바닥에 거치되어 오디오출력장치 뿐만 아니라 장식용 인테리어 수준을 향상시켜 사람들로 하여금 예술적 만족감을 느끼게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커는 창호에 이용되어 한지를 진동판으로 활용하는 평면스피커로 작용할 뿐만 아니라, 보이스코일과 영구자석의 분리구조를 취하고 인클로저를 사용하지 않음으로써 공간절약효과가 있음은 물론 보이스코일의 감은 영역의 크기와 형태 그리고 그에 상대적인 영구자석의 세기와 위치 또는 창호지의 두께 및 탄성 등을 조절하고 창호 틀을 자유로이 제작할 수 있음으로 다양한 특성의 스피커를 제작할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 스피커는 오디오출력장치로 뿐만 아니라 실내 장식용 벽걸이 또는 스탠딩 타입의 인테리어 기기로 사용되어 문화 예술적인 면에서도 심미감을 살릴 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 오디오 소스로부터 전기신호를 받아 음성으로 변환하는 스피커 유닛 내부의 영구자석과 보이스코일의 상호 전자기적 작용에 의하여 전기신호를 진동신호로 변환하여 진동판을 진동시킴으로써 음성을 출력하는 스피커에 있어서,

   일측에 진동판으로서 종이를 부착한 창호 프레임;

   상기 창호 프레임의 일부에 삽입한 제1 영구자석 또는 제1 보이스코일; 및

   상기 창호 프레임에 삽입된 상기 제1 영구자석 또는 상기 제1 보이스코일에 각각 대향하는 위치의 종이에 부착된 제2 보이스코일 또는 제2 영구자석을 포함하는 영구자석 및 보이스코일 분리식 창호형태의 평면형 스피커.
2. 제1항에 있어서, 상기 보이스코일 또는 영구자석은 진동판으로서 작용하는 종이의 겉면에 부착됨을 특징으로 하는 평면형 스피커.
3. 제1항에 있어서, 상기 영구자석 또는 보이스코일은 창호에 설치될 때 종이의 일측편의 창호에 설치하는 것을 특징으로 하는 평면형 스피커.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 보이스코일 또는 상기 제1 및 제2 영구자석은 진동판으로서 작용하는 두 겹 또는 여러 겹의 종이 사이에 삽입부착됨을 특징으로 하는 평면형 스피커.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 영구자석 또는 상기 제1 및 제2 보이스코일은 창호에 설치될 때 종이를 사이에 두고 종이의 양측에 위치한 창호에 각각 한 개의 영구자석 또는 보이스코일을 설치하는 것을 특징으로 하는 평면형 스피커."

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