KR100944963B1 - 초슬림 다이내믹형 스피커 - Google Patents

Abstract

초슬림 다이내믹형 스피커가 개시된다. 개시된 초슬림 다이내믹형 스피커는, 프레임과, 상기 프레임에 형성된 빈 공간에 순차적으로 설치된 요크, 마그네트, 및 플레이트와, 상기 요크와 상기 플레이트 사이에 설치된 보이스코일과, 상기 보이스코일의 외주면에 설치된 댐퍼와, 상기 프레임의 빈 공간을 커버하는 동시에 상기 댐퍼의 상면을 커버하며 설치된 진동판과, 상기 보이스코일의 상면을 커버하며 설치된 센터캡을 구비하여 된 스피커에 있어서, 이때, 상기 댐퍼는, 상기 프레임의 바닥부에 지지되게 구비된 바닥지지부와, 상기 바닥지지부의 안쪽 끝 단부에서 상부로 연장되어 원형의 하부 측면을 형성하는 하부측면부와, 상기 하부측면부의 상부 끝 단부에서 수평으로 연장되어 일정하게 주름을 형성한 주름부와, 상기 주름부의 안쪽 끝 단부에서 상부로 연장되어 원형의 상부 측면을 형성하는 상부측면부와, 상기 상부측면부에 수평으로 연장되어 이루어져 중앙에 관통공이 형성되어 내부의 중공과 연통되게 구비된 상면부를 포함하여 구비된 것을 그 특징으로 한다.

초슬림, 다이내믹형 스피커, 댐퍼

Description

초슬림 다이내믹형 스피커{SUPER-SLIM DYNAMIC SPEAKER}

본 발명은 초슬림 다이내믹형 스피커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조적으로 초슬림(또는 초박형)이 가능하도록 하고, 저음 재생이 향상되도록 개선된 초슬림 다이내믹형 스피커에 관한 것이다.

스피커(speaker)는 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시킴으로써 음파를 방사(放射)하는 음향장치이다.

이러한 스피커에는 외부 전기신호에 의해 전류가 흐르는 보이스코일(voice coil), 보이스코일이 감기는 보빈(bobbin), 자기장을 형성하는 영구자석(magnet) 및 보빈의 상하운동에 따른 진동을 공기 중에 음파로 방사시키는 진동판(diaphragm) 등이 구비된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 스피커의 진동판은 자기장에 놓인 보이스코일에 전류가 흐르면 자기장 속에서 운동하는 하전입자에 작용하는 힘인 로렌츠 힘(Lorentz force)에 의해 진동하게 되는데, 상기 진동판을 저주파로 진동시키면 저음이 발생하고, 고주파로 진동시키면 고음이 발생한다. 이때, 같은 진동수를 갖더라도 진폭이 커지면 음압 레벨이 높아져 소리의 크기도 커지게 된다.

도 1에는 일반적으로 가장 많이 사용되는 종래 기술에 따른 다이내믹형 스피커(1)가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 스피커(1)는, 환형의 프레임(11)과, 이 프레임(11)의 저면 외측에 결합된 U형상의 요크(12)와, 이 요크(12)의 내부에 순차적으로 적층된 마그네트(13)와 플레이트(14)를 포함하여 구성된다.

그리고 스피커(1)에는, 진동판(18)과 결합되고 요크(13)와 플레이트(14) 사이에 위치된 보이스코일(15)이 구비된다.

또한 스피커(1)에는, 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 진동판(18)이 보이스코일(15)과 붙어 있는 부분을 지지하고 스피커(1)의 스티프니스(stiffness)의 대부분을 차지하는 댐퍼(17)가 구비된다. 이 댐퍼(17)는 댐핑 기능보다는 보이스코일(15)이 자기회로부의 갭(gap) 사이에서 정확하게 동작할 수 있도록 하는 중심유지 기능을 한다.

이와 같은 댐퍼(17)는, 재질상으로 면이나 합성섬유의 천(cloth)으로서 열가소성 수지인 페놀수지(phenol rosins)를 함침시켜 열 프레스로 가압하여 코러게이션(corrugation) 형태로 가공하며, 페놀의 함침량에 의한 변위에 의해 스피커(1)의 최저 공진주파수(fo)를 조절할 수 있다. 그밖에 플라스틱 박판을 펀칭 가공해 적당한 스티프니스를 얻어 사용하기도 한다.

그리고 스피커(1)에는 진동판(18)의 최외곽 부분인 에지(18a)가 구비되고, 플레이트(14)쪽으로 먼지와 같은 이물질이 들어가는 것을 방지하는 동시에 진동판(18) 하부를 보강하는 센터캡(19)이 구비되며, 진동판(18)의 진동으로 에지(18a) 가 들뜨거나 이탈하지 않도록 하기 위한 개스킷(20)이 구비된다.

한편, 도 1에서 설명되지 않은 도면부호 21은 면사선을, 22는 입력단자를 나타내 보인 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 다이내믹형 스피커(1)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 댐퍼(17)가 평자형으로 이루어져 보이스코일(15)의 옆면에 부착되고, 상기 진동판(18)도 보이스코일(15) 옆면으로 부착되기 때문에 소리가 저음대역까지 고루 재생되기 위해서는 진동판(18)과 댐퍼(17)가 움직일 수 있는 공간이 형성되어야 한다.

하지만, 종래의 스피커(1)는, 스피커(1)의 전고(높이, H1)가 낮아지면 진폭 공간이 협소하게 되어 정상적인 스피커(1)의 동작을 위해 진폭이 줄어들게 되고, 이 진폭이 줄어들면 저음대역 재생의 한계를 같게 된다.

이에 따라 종래의 소형 고출력 스피커(1)는, 적당한 진폭을 확보하기 위해서는 전고(H1)를 낮추는데 한계가 있다. 또한 상기 댐퍼(17)의 위치상 요크(12)의 상면에 프레임(11)이 부착되어야 하므로 구조적으로 전고(H1)를 낮추는데 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 스피커의 구조를 개선하여 스피커의 전고(높이)를 낮추면서 충분한 진폭을 확보하도록 하여 초슬림(또는 초박형) 및 고출력의 스피커가 구현될 수 있도록 한 초슬림 다이내 믹형 스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초슬림 다이내믹형 스피커는, 프레임과; 상기 프레임에 형성된 빈 공간에 순차적으로 설치된 요크, 마그네트, 및 플레이트와; 상기 요크와 상기 플레이트 사이에 설치된 보이스코일과; 상기 보이스코일 및 상기 요크를 커버하며 상기 프레임의 빈 공간에 설치된 댐퍼와; 상기 프레임의 상기 빈 공간을 커버하는 동시에 상기 댐퍼의 상면을 커버하며 설치된 진동판과; 상기 보이스코일의 상면을 커버하며 설치된 센터캡;을 포함하고,
그리고, 상기 댐퍼는, 상기 프레임의 바닥부에 지지되게 구비된 바닥지지부와; 상기 바닥지지부의 안쪽 끝 단부에서 상부로 연장되어 원형의 하부 측면을 형성하는 하부측면부와; 상기 하부측면부의 상부 끝 단부에서 수평으로 연장되어 일정하게 주름을 형성한 주름부와; 상기 주름부의 안쪽 끝 단부에서 상부로 연장되어 원형의 상부 측면을 형성하여 상기 하부측면부에 비해 급격하게 폭이 줄어들며 구비된 상부측면부와; 상기 상부측면부에 수평으로 연장되어 이루어져 중앙에 관통공이 형성되어 내부의 중공과 연통되게 구비된 상면부;를 포함하여 되며,
또한, 상기 진동판은, 상기 상부측면부에 지지되며 설치된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 다이내믹형 스피커의 평평한 댐퍼 구조를 꺾임형으로 변경하고, 이 댐퍼 구조의 변경에 따라 그 주변의 구성들의 구조를 변경함으로써, 스피커의 전고를 대폭 낮춤으로 초슬림(또는 초박형)의 스피커 구조의 구현이 가능해졌다.

또한 본 발명의 스피커는 상기와 같이 구조적으로 초슬림하지만 저음 대역까 지 확장하여 재생할 수 있어 저음 재생이 뛰어나다.

그리고 기존 초박형 스피커와 비교하여 허용입력을 높여 큰 출력을 만들 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 조립 단면도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커(100)는, 프레임(31)과, 이 프레임(31)에 형성된 빈 공간(31d)에 순차적으로 설치된 요크(32), 마그네트(33), 및 플레이트(34)와, 이 플레이트(34)와 요크(32) 사이에 설치된 보이스코일(35)과, 이 보이스코일(35)의 외주면에 설치된 댐퍼(40)와, 상기 프레임(31)의 빈 공간(31d)을 커버하는 동시에 댐퍼(40)의 상면을 커버하며 설치된 진동판(51)과, 상기 보이스코일(35)의 상면을 커버하며 설치된 센터캡(52)을 포함하여 구성된다.
특히, 상기 댐퍼는 도 4와 후술하는 바와 같이, 보이스코일(35) 및 요크(32)를 커버하며 프레임(31)의 빈 공간(31d)에 설치된다.

그리고 본 발명에 초슬림 다이내믹형 스피커(100)의 댐퍼(40)는, 도 5a 및 도 5b에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 프레임(31)의 바닥부(31b)에 지지되게 구비된 바닥지지부(41)와, 이 바닥지지부(41)의 안쪽 끝 단부에서 상부로 연장되어 원형의 하부 측면을 형성하는 하부측면부(42)와, 이 하부측면부(42)의 상부 끝 단부에서 수평으로 연장되어 일정하게 주름을 형성한 주름부(43)와, 이 주름부(43)의 안쪽 끝 단부에서 상부로 연장되어 원형의 상부 측면을 형성하는 상부측면부(44)와, 그리고 상기 상부측면부(44)에 수평으로 연장되어 이루어져 중앙에 관통공(46a)이 형성되어 내부의 중공(45)과 연통되게 구비된 상면부(46)를 포함하여 구성된다.
또한 상기 상부측면부(44)의 지름(또는 폭)은 도 3 내지 도 5b와 전술한 바와 같이, 상기 하부측면부(42)의 지름(또는 폭)에 비해 급격하게 줄어들게 형성된다.

그리고 상기 보이스코일(35)의 외측면에 지지되도록 구비된 댐퍼(40)의 상부측면부(44)는 테이퍼가 형성되며 구비되고(꺾임 구조), 상기 바닥지지부(41)는 원형이나 타원형이 된다.

상기와 같이 구성된 댐퍼(40)의 상부측면부(44)에 지지되며 진동판(51)이 설치된다. 즉, 상기 진동판(51)의 센터공의 내주면이 댐퍼(40)의 상부측면부(44)에 끼워져 설치된다. 이는 상기 상부측면부(44)가 테이퍼(경사지며) 형성되어 있기 때문에 진동판(51)이 상부측면부(44)의 일정 위치에 한정되며 설치될 수 있다.

그리고 상기 센터캡(52)이 프레임(31)의 빈 공간(31d) 내에 설치되도록 센터캡(52)은, 댐퍼(40)의 상부측면부(44) 및 상면부(46)를 커버하며 설치된다. 이에 따라 상기 센터캡(52)은 댐퍼(40) 및 진동판(51)에 얹혀지며 설치된다. 즉, 상기 센터캡(52)은 댐퍼(40)의 상부측면부(44) 및 상면부(46)를 커버할 수 있는 '∩'자 형태의 내주면(52a)을 구비하여 이루어진다.

또한 상기 진동판(51)이 프레임(31)의 빈 공간(31d) 내에 설치되도록 진동판(51)의 에지부(51d)는 프레임(31)의 바닥부(31b)를 향해 설치되고, 진동판(51)의 외곽 가장자리 끝 단부는 프레임(31)의 외곽 가장자리 고정부(31c)에 지지된다.

그리고 상기 댐퍼(40)의 관통공(46a)의 측면부(46b)는 테이퍼가 형성되어 있 고, 이 측면부(46b)에 보이스코일(35)의 상단부가 끼워지며 설치된다. 즉, 상기 댐퍼(40)의 관통공(46a)의 측면부(46b)가 테이퍼 형성되어 있어 구조적으로 튼튼해지고 보이스코일(35)의 측면에 지지되며 설치될 수 있게 된다.

또한 상기 요크(32)의 하단부 외주면에는 걸림턱(32b)이 형성되어 있고, 이 걸림턱(32b)에 의해 요크(32)가 프레임(31)의 바닥부(31b) 중앙에 형성된 개구(31a)에 끼워지며 설치된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커의 작용을 설명하면 다음과 같다.

설명에 앞서, 일반적인 스피커의 작용 설명은 전술한 도 1을 참조하기로 하고, 여기에서는 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커의 특징적인 작용만을 설명하기로 한다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커(100)는, 전고(H2)를 낮추기 위해 요크(32)를 프레임(31)의 빈 공간(31d) 바닥부(31b)에 고정시키고, 요크(32)를 감싸는 듯한 형태로 이루어지게 한 댐퍼(40)의 관통공(46a) 측면부(46b)를 보이스코일(35)의 외주면에 접착한다. 그리고 상기 진동판(51)을 댐퍼(40)의 상부측면부(44)에 접착한다. 또한 상기 센터캡(52)을 진동판(51) 및 댐퍼(40)의 상부를 커버함으로써, 모든 구성이 프레임(31)의 빈 공간(31d) 내에 설치되게 된다. 또한 상기 요크(32)도 프레임(31)의 빈 공간(31d) 내에 설치되게 함으로써, 초슬림(또는 초박형)의 다이내믹형 스피커 구현이 가능하며, 고출력 스피커에서 충분한 진폭을 확보하는 것이 가능하다.

그리고 종래의 다이내믹형 스피커의 구조를 초박형 다이내믹형 스피커가 구현되기 위해서는 저음 재생까지 완벽하게 하기 위해서는 진폭을 할 수 있는 공간이 형성되어야 한다.

따라서 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커(100)에서는 댐퍼(40)를 기존 평평한 형태에서 꺾임 형태로 변경하여, 즉 테이퍼가 형성된 상부측면부(44)를 형성함으로써 초박형의 구조에서 진폭을 위한 공간을 형성함으로써 진폭을 늘려 허용입력을 높일 수 있고, 저음 재생까지 원활하게 할 수 있다.

또한 도 6a에 도시된 바와 같이, 기존의 자기회로는 요크(12)의 상면에 프레임(11)의 하단을 부착함으로써 스피커(1)의 슬림화 구현에 한계가 있었다.

하지만, 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커(100)에서는 댐퍼(40) 적용시 자기회로는 요크(32)의 하면을 프레임(31) 내부 바닥부(31b)에 설치(부착)하여 전고(H2)를 낮추어 스피커의 슬림화가 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커(100)는, 종래의 초박형 스피커와 비교해서 더욱 강한 저음을 재생할 수 있고, 스피커(100)의 전고(H2)가 낮아져 현재 LCD 및 LED 텔레비전과 같은 전자기기를 더욱 얇게 디자인할 수 있고, 스피커의 효율이 종래의 다이내믹형 스피커에 비해 떨어지지 않으며, 저음영역에서는 더욱 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라 서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 다이내믹형 스피커의 구성을 개략적으로 나타내 보인 단면도.

도 2a는 도 1 댐퍼의 평면도.

도 2b는 도 2a의 A-A 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 초슬림 다이내믹형 스피커의 분해 사시도.

도 4는 도 3의 조립 단면도.

도 5a는 도 3 댐퍼의 평면도.

도 5b는 도 5a의 B-B 단면도.

도 6a는 도 1의 요부 구성을 나타내 보인 도면.

도 6b는 도 4의 요부 구성을 나타내 보인 도면.

Claims (6)

1. 프레임과;

   상기 프레임에 형성된 빈 공간에 순차적으로 설치된 요크, 마그네트, 및 플레이트와;

   상기 요크와 상기 플레이트 사이에 설치된 보이스코일과;

   상기 보이스코일 및 상기 요크를 커버하며 상기 프레임의 빈 공간에 설치된 댐퍼와;

   상기 프레임의 상기 빈 공간을 커버하는 동시에 상기 댐퍼의 상면을 커버하며 설치된 진동판과;

   상기 보이스코일의 상면을 커버하며 설치된 센터캡;을 포함하고,

   그리고, 상기 댐퍼는,

   상기 프레임의 바닥부에 지지되게 구비된 바닥지지부와;

   상기 바닥지지부의 안쪽 끝 단부에서 상부로 연장되어 원형의 하부 측면을 형성하는 하부측면부와;

   상기 하부측면부의 상부 끝 단부에서 수평으로 연장되어 일정하게 주름을 형성한 주름부와;

   상기 주름부의 안쪽 끝 단부에서 상부로 연장되어 원형의 상부 측면을 형성하여 상기 하부측면부에 비해 급격하게 폭이 줄어들며 구비된 상부측면부와;

   상기 상부측면부에 수평으로 연장되어 이루어져 중앙에 관통공이 형성되어 내부의 중공과 연통되게 구비된 상면부;를 포함하여 되며,

   또한, 상기 진동판은, 상기 상부측면부에 지지되며 설치된 것을 특징으로 하는 초슬림 다이내믹형 스피커.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 센터캡이 상기 프레임의 상기 빈 공간 내에 설치되도록 상기 센터캡은 상기 댐퍼의 상기 상부측면부 및 상기 상면부를 커버하며 설치된 것을 특징으로 하는 초슬림 다이내믹형 스피커.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 댐퍼의 상기 관통공은 상기 보이스코일의 측면에 지지되도록 테이퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 초슬림 다이내믹형 스피커.
6. 제1항에 있어서,

   상기 요크의 하단부 외주면에는 걸림턱이 형성되어 있고, 상기 걸림턱에 의해 상기 요크가 상기 프레임의 바닥부 중앙에 형성된 개구에 끼워지며 설치된 것을 특징으로 하는 초슬림 다이내믹형 스피커.

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