KR101050090B1

KR101050090B1 - 발광 스피커

Info

Publication number: KR101050090B1
Application number: KR1020090052939A
Authority: KR
Inventors: 김용구
Original assignee: 광원텍(주)
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2011-07-19
Also published as: KR20100134353A

Abstract

본 발명은 발광 스피커에 관한 것으로서, 앰프로부터 출력되는 전압이 인가되어 자기장을 형성하는 제1 코일; 상기 제1 코일에 전압이 인가됨에 따라 하부의 마그네트와 반응하여 진동판을 움직여서 소리를 출력하는 보빈; 전압이 인가됨에 따라 빛을 발산하는 LED; 및 상기 보빈의 외주연에 추가로 권회되어, 상기 제1 코일에 전압이 인가되면 유도기전력에 의해 전압이 발생하고, 발생되는 전압을 상기 LED로 공급하는 제2 코일을 포함한다.

스피커, 보빈, 권선비, 보이스 코일, LED

Description

발광 스피커{Speaker Emitting Light}

본 발명은 발광 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 낮은 전압에서 발광되고, 앰프에 영향을 미치지 않는 발광 스피커에 관한 것이다.

통상적으로, 차량에 설치되거나 실내에 설치되는 오디오기기에는 재생대상의 음성 또는 음향에 대응되는 전기신호에 의해 진동판이 진동하여 음성이나 음향을 재생하는 스피커가 필수적으로 갖추어지게 된다. 이러한 스피커에는 그 동작원리에 따라 마그네틱형, 다이내믹형, 콘덴서형, 압전형 및 세라믹형 등 다수의 종류가 있다.

도 1은 일반적인 스피커 구조를 나타낸 도면으로서, 외주에 마그네트(110)가 결합된 지지대(120)와, 상기 지지대(120) 상부에서 상향 경사면을 이루는 원뿔 형상의 프레임(130)과, 상기 프레임(130) 내부에서 발생되는 자기력에 의해 상, 하로 진동하는 진동판(140)과, 상기 진동판(140)의 중심부에 삽입설치되어 외부로 공기가 누설되는 것을 방지하는 방진막(150)으로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 스피커는 앰프에서 전기적 신호를 입력받아 진동판이 상, 하로 진동하여 음향을 출력하는 기기로서, 청각적인 음향효과만을 제공하 는 것일 뿐, 음향의 변화에 따라 시각적인 효과를 제공하지 못한다.

따라서, 최근에는 스피커에 LED 등과 같은 다수의 발광원을 부가하여 재생음의 전기신호에 반응하여 발광원이 작동하도록 함으로써, 스피커를 통하여 시각적인 효과를 함계 제공하고 있다.

하지만, 이러한 스피커에서는 LED를 구동시키기 위해 보이스 코일에 최소한 2.5 V ~ 3.5 V의 전압이 인가되어야 되기 때문에, 스피커에 비교적 큰 음이 들어가야지만 LED를 구동시킬 수 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 선을 이용하지 않으면서 낮은 전압에서 발광되고, 앰프에 영향을 미치지 않는 발광 스피커를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 앰프로부터 출력되는 전압이 인가되어 자기장을 형성하는 제1 코일; 상기 제1 코일에 전압이 인가됨에 따라 하부의 마그네트와 반응하여 진동판을 움직여서 소리를 출력하는 보빈; 전압이 인가됨에 따라 빛을 발산하는 LED; 및 상기 보빈의 외주연에 추가로 권회되어, 상기 제1 코일에 전압이 인가되면 유도기전력에 의해 전압이 발생하고, 발생되는 전압을 상기 LED로 공급하는 제2 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 스피커를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, LED에 전압을 공급하기 위한 코일이 보빈에 권회되어 있고, LED의 발광에 필요한 소자들이 보빈에 구비된 발광 스피커를 제공함으로써, 기존의 갭 터치를 방지하여 LED의 발광 효율을 향상시킬 수 있고, LED의 밝기를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또 한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발광 스피커의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발광 스피커는 크게 보빈(210), 상부 플레이트(220), 댐퍼(230), 진동판(240) 및 개스킷(250) 등을 포함하는 프레임(260)과 마그네트(270)를 포함하는 하부 플레이트(280)로 이루어진다.

보빈(210)은 상부 플레이트(220)의 내측에 삽입되어 외주연에 제1 코일(211) 및 제2 코일(212)이 권회되어 있고, 보빈(210)의 상면에는 LED(213), 저항(214) 및 제너 다이오드(215) 등을 포함하는 다수의 부품이 구비된 회로 기판(216)이 부착된다. 이때, 회로 기판(216)은 기존의 방진캡(Dust Cap)의 역할을 대신하게 된다.

회로 기판(216)의 상부는 확산판(217)으로 하우징되어, 확산판(217)은 LED(213)로부터 나오는 빛을 골고루 퍼지게 하기 위해 반투명한 플라스틱 재질을 사용한다.

제1 코일(211)은 일반적인 보이스 코일로서, 앰프(미도시)로부터 인가된 전압에 의해 자기장을 형성하고, 이에 따라 보빈(210)을 상하로 움직이게 한다.

제2 코일(212)은 제1 코일(211)과 마찬가지로 보이스 코일을 사용하고, 제1 코일(211)과 정해진 권선비를 가지며, 이에 따라 제1 코일(211)에 전압이 인가되면 제2 코일(212)에서도 전압이 발생되어 LED(213)에 전원을 공급한다. 여기서, 제2 코일(212)은 제1 코일(211)보다 굵기가 가늘고, 제1 코일(211)보다 보빈(210)에 많은 횟수로 권회된다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 스피커는 종래의 발광 스피커보다 LED(213)에 높은 전압을 공급할 수 있다.

댐퍼(230)는 상부 플레이트(220)의 상면에 위치하여 보빈(210)의 편진동을 방지하고 충격 완화의 역할을 한다.

진동판(240)은 댐퍼(230)의 상부에 위치하고, 보빈(210)과 연결되어 보빈(210)의 상하 움직임에 따라 진동하여 소리를 출력한다.

개스킷(250)은 투명 또는 반투명의 합성고무 또는 합성 수지로 이루어져 있어 진동판(240)의 외주를 프레임(260)에 고정시킨다.

하부 플레이트(280)는 보빈(210)이 삽입될 수 있도록 상부가 개구되어 있고, 하부 플레이트(280)의 내측에는 자기장을 형성하는 마그네트(270)가 구비되어 있으며, 이때 마그네트(270)는 하부 플레이트(280)에 보빈(210)이 삽입될 때, 보빈(210)의 내측으로 삽입된다.

따라서, 본 발명에 따른 발광 스피커에서는 LED(213)가 빛을 내는데 필요한 전압을 공급하는 제2 코일(212)이 제1 코일(211)과 함께 보빈(210)에 권회됨으로써, 기존의 갭 터치(Gap Touch)를 방지하여 LED(213)의 발광 효율을 약 2배 정도 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 발광 스피커에서는 LED(213)가 빛을 내는데 필요한 앰프(미도시), 저항(214) 및 제너 다이오드(215) 등을 포함하는 다수의 부품이 구비 된 회로 기판(216)이 보빈(210)의 상면에 부착됨으로써, 밝기를 일정하게 유지할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 발광 스피커의 동작 원리를 설명하기로 한다.

사용자가 오디오기기를 이용하여 음성 또는 음향을 재생하면, 앰프(미도시)에서 전압이 출력되고, 앰프(미도시)에서 출력되는 전압이 제1 코일(211)에 인가되며, 이와 동시에 제2 코일(212)에서 전압이 발생한다.

이에 따라, 제1 코일(211)은 플레밍의 왼손 법칙에 따라 자기적 에너지와 전기적 에너지에 의하여 발생하는 운동 에너지에 의해 보빈(210)을 상하로 움직이게 하고, 보빈(210)에 연결된 진동판(240)이 진동하여 소리를 출력하게 된다.

제1 코일(211)에 전압이 인가되면, 제2 코일(212)은 제1 코일(211)과 제2 코일(212) 사이의 정해진 권선비에 따라 유도 기전력에 의해 전압이 발생하고, 제2 코일(212)에서 발생한 전압은 LED(213)로 공급되어 LED(213)는 빛을 내게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 스피커의 회로도를 나타낸 도면이다.

스피커용 보이스 코일에 LED 구동용 보이스 코일을 추가함으로써, 특수형, 즉 유도 방식을 이용하여 제1 코일(211)과 제2 코일(212)의 권선비를 이용하여 원하는 전압을 얻을 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 코일(211) 및 제2 코일(212)은 일반적인 스피커의 보이스 코일로서, 앰프에서 출력되는 전압이 제1 코일(211)에 인가되어 스피커를 구 동시킨다.

제1 코일(211)에 전압이 인가되면, 제1 코일(211)과 제2 코일(212)의 권선비에 따라 제2 코일(212)에서 제1 코일(211)보다 높은 전압이 발생하고, 제2 코일(212)에서 발생한 전압에 의해 LED(213)을 구동시킨다. 예를 들면, 제1 코일(211)과 제2 코일(212)의 권선비가 1:3일 때, 앰프로부터 제1 코일(211)에 1 V의 전압이 인가되면, 제2 코일(212)에서는 3 V의 전압이 발생하게 된다. 이를 위해, 보빈(210)에 제1 코일(211)을 감은 횟수가 10 턴(Turn)이라면, 제2 코일(212)을 감은 횟수는 30 턴이 된다.

따라서, 앰프의 출력이 몇 V가 되더라도, LED(213)에 높은 전압을 공급하여 LED(213)를 안정적으로 구동시킬 수 있다.

저항(214)은 저항값을 조절하여 LED(213)에 흐르는 전류를 제한한다.

제너 다이오드(215)는 제한 회로를 구성하여 제2 코일(212)에서 높은 전압이 발생할 때, LED(213)를 보호한다.

LED(213)는 다양한 색상이 코팅될 수 있고, 제2 코일(212)로부터 약 2.5 V ~ 3.5 V의 전압이 들어오면 빛을 낸다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위 가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 일반적인 스피커 구조를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발광 스피커의 구조를 나타낸 단면도,

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

210: 보빈 211: 제1 코일

212: 제2 코일 213: LED

214: 저항 215: 제너 다이오드

216: 회로 기판 217: 확산판

220: 상부 플레이트 230: 댐퍼

240: 진동판 250: 개스킷

260: 프레임 270: 마그네트

280: 하부 플레이트

Claims

앰프로부터 출력되는 전압이 인가되어 자기장을 형성하는 제1 코일;

상기 제1 코일에 전압이 인가됨에 따라 하부의 마그네트와 반응하여 진동판을 움직여서 소리를 출력하는 보빈;

전압이 인가됨에 따라 빛을 발산하는 LED

상기 보빈의 외주연에 추가로 권회되어, 상기 제1 코일에 전압이 인가되면 유도기전력에 의해 전압이 발생하고, 발생되는 전압을 상기 LED로 공급하는 제2 코일;

상기 보빈의 상부에 부착되어 방진캡의 역할을 수행하는 회로 기판;

상기 회로 기판의 상부를 하우징하여 상기 LED로부터 나오는 빛을 분산시키는 확산판; 및

상기 회로 기판에 실장되어, 저항값에 따라 상기 LED에 흐르는 전류를 제한하는 저항

을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 스피커.
앰프로부터 출력되는 전압이 인가되어 자기장을 형성하는 제1 코일;

상기 제1 코일에 전압이 인가됨에 따라 하부의 마그네트와 반응하여 진동판을 움직여서 소리를 출력하는 보빈;

전압이 인가됨에 따라 빛을 발산하는 LED

상기 보빈의 외주연에 추가로 권회되어, 상기 제1 코일에 전압이 인가되면 유도기전력에 의해 전압이 발생하고, 발생되는 전압을 상기 LED로 공급하는 제2 코일;

상기 보빈의 상부에 부착되어 방진캡의 역할을 수행하는 회로 기판;

상기 회로 기판의 상부를 하우징하여 상기 LED로부터 나오는 빛을 분산시키는 확산판; 및

상기 회로 기판에 실장되어, 상기 제2 코일에서 과전압 발생시 상기 LED를 보호하는 제너 다이오드

를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 스피커.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 코일은 상기 제1 코일보다 굵기가 가는 것을 특징으로 하는 발광 스피커.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 코일을 감은 횟수는 상기 제1 코일을 감은 횟수보다 큰 것을 특징으로 하는 발광 스피커.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 확산판은 반투명한 플라스틱을 사용하는 것을 특징으로 하는 발광 스피커.
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