KR101054304B1

KR101054304B1 - 앰프 실장형 마이크로 스피커

Info

Publication number: KR101054304B1
Application number: KR1020100059102A
Authority: KR
Inventors: 김규동; 정진우
Original assignee: 주식회사 비에스이
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2011-08-08
Also published as: CN102300147A; CN102300147B; WO2011162457A1; CN202085300U

Abstract

본 발명은 휴대용 기기 등에 사용되며 내부에 앰프가 실장되어 있는 앰프 실장형 마이크로 스피커에 관한 것이다. 개시발명은, 상하방향으로 움직이는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 움직임에 의해 상하방향으로 진동하며 상기 보이스 코일에 음성신호를 전달하는 서스펜션, 및 상기 서스펜션의 상하 진동에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 마이크로 스피커에 있어서, 상기 보이스 코일로 전달되는 음성신호를 증폭하기 위한 앰프가 상기 서스펜션의 댐퍼 플레이트 또는 진동판에 실장된다. 상기와 같이 앰프가 서스펜션 또는 진동판에 실장됨으로써, 스피커와 앰프를 연결하기 위한 별도의 신호선이 필요치 않기 때문에 신호선에서 초래되는 음성신호의 전달효율 감소, EMI Noise의 증가 및 왜율의 상승 등을 방지할 수 있게 된다.

Description

앰프 실장형 마이크로 스피커{AMP INTEGRATED TYPE MICRO SPEAKER}

본 발명은 마이크로 스피커에 관한 것으로, 특히 휴대폰 등의 휴대용 단말기에 사용되며 내부에 앰프가 실장되어 있는 앰프 실장형 마이크로 스피커에 관한 것이다.

일반적으로, 스피커는 전기적인 신호를 공기의 진동으로 바꾸어 사람의 귀에서 소리를 느낄 수 있도록 하는 장치로서, 전기신호를 음파로 변환시키는 원리와 방법에 따라 다이나믹형(動電型)과 정전형(靜電型)으로 구분할 수 있다.

휴대용 단말기(휴대폰, DMB, PMP, PDA, 전자사전 등)에는 크기가 작은 마이크로 스피커가 주로 사용된다. 통상 다이나믹형 마이크로 스피커는 단자를 통해 보이스 코일에 가청 주파수대의 구동전류가 흐르면, 보이스 코일에 의해 형성된 전기장과 자기회로에 의해 형성된 자기장이 상호 작용하여 진동판(diaphram)을 진동시킴으로써 소리를 발생하게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 마이크로 스피커의 분해사시도이다.

종래기술에 따른 마이크로 스피커(10)는, 내부가 관통된 프레임(1)과, 프레임(1)의 개방된 상면을 폐쇄하는 커버(2)와, 프레임(1)의 개방된 저면을 폐쇄하는 요크(3)와, 프레임(1)의 내측에 삽입되면서 자기장을 형성하는 마그네트(4)와, 마그네트(4)의 상부에 장착되면서 마그네트(4)의 자기장을 특정방향으로 집중시키는 플레이트(5)와, 마그네트(4)의 공극(4a) 내에서 높이방향으로 진동하는 보이스 코일(6)과, 플레이트(5)와 커버(2) 사이에 개재되어 보이스 코일(6)을 따라 상하 방향으로 진동하는 서스펜션(7), 및 커버(2)와 서스펜션(7) 사이에 구비되는 진동판(8)을 포함한다.

도 2는 종래기술에 따른 마이크로 스피커를 구동하는 회로의 개략도이다.

휴대용 단말기의 메인보드(20)에는 음성신호를 증폭하기 위한 앰프(21)가 실장된다. 이러한 앰프(21)에는 전원선, 음성신호선 및 제어신호선이 각각 연결된다. 상기 앰프(21)에서 증폭된 음성신호는 별도의 신호선(30)을 통해 마이크로 스피커(10)의 서스펜션(7)으로 전달된 후 최종적으로는 보이스 코일(6)로 전달된다.

상기와 같은 종래기술에 따른 마이크로 스피커의 동작을 살펴보면, 먼저 휴대용 단말기의 메인보드(20)에 실장된 앰프(21)를 통해 증폭된 음성신호는 별도로 구비되는 신호선(30)을 통해 서스펜션(7)으로 전달된 후 보이스 코일(6)로 보내진다.

상기 마그네트(4)의 공극(4a) 내에서는 직류자장이 흐르고, 그 자장 내에 삽입된 보이스 코일(6)에 신호전류를 인가되면 교류자장이 발생하게 된다. 직류자장과 교류자장 사이에 N극과 S극이 상호 교차되면서 NN극일 경우는 밀어내고, NS극일 경우는 잡아당기는 자석의 원리에 의해 보이스 코일(6)이 상하방향으로 움직이게 된다.

상기 보이스 코일(6)의 움직임에 의해 서스펜션(7)도 상하방향으로 진동하게 된다. 결과적으로 서스펜션(7)의 중앙 플레이트가 상하방향으로 진동하면서 소밀파가 형성되고, 이 소밀파가 인간의 귀에 닿을 때 인간의 귀에 있는 고막이 진동하여 소리가 들리게 된다.

그러나, 전술한 바와 같은 구성과 작용을 갖는 종래기술에 따른 마이크로 스피커에 의하면, 휴대 단말기의 메인보드상에 실장된 앰프(AMP)와 스피커가 독립적으로 구성된다. 따라서, 별도로 마련되는 신호선을 이용하여 앰프를 통해 증폭된 음성신호를 스피커로 전달해야 하기 때문에, 신호선에서 음성신호의 손실이 발생할 뿐만 아니라, 이엠아이(EMI:electromagnetic interference) 노이즈(Noise, 잡음)가 증가하고 왜율이 상승하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 음성신호의 손실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, EMI Noise의 증가 및 왜율 상승을 방지할 수 있는 앰프 실장형 마이크로 스피커를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상하방향으로 움직이는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 움직임에 의해 상하방향으로 진동하며 상기 보이스 코일에 음성신호를 전달하는 서스펜션, 및 상기 서스펜션의 상하 진동에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 마이크로 스피커에 있어서, 상기 보이스 코일로 전달되는 음성신호를 증폭하기 위한 앰프가 상기 서스펜션의 댐퍼 플레이트 또는 진동판에 실장된다.

본 발명은, 상기 댐퍼 플레이트 또는 진동판에 밀착되어 상기 앰프를 보호하는 앰프 커버를 더 포함한다.

상기 서스펜션에는 외부로부터 상기 앰프로 전기적인 신호를 입력받기 위한 신호 입력부가 연장 형성된다.

이와 같은 본 발명에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커에 의하면, 앰프가 스피커 내의 서스펜션 또는 진동판에 실장됨으로써, 스피커와 앰프 칩을 연결하기 위한 별도의 신호선이 필요치 않기 때문에 신호선에서 초래되는 음성신호의 전달효율 감소, EMI Noise의 증가 및 왜율의 상승 등을 방지할 수 있다. 따라서, 결과적으로는 스피커의 효율을 극대화시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 마이크로 스피커의 분해사시도.
도 2는 종래기술에 따른 마이크로 스피커를 구동하는 회로의 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커의 단면도.
도 5는 서스펜션에 앰프가 실장된 모습을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커를 구동하는 회로의 개략도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커(100)는, 프레임(110), 커버(120), 요크(130), 마그네트(140), 플레이트(150), 보이스 코일(160), 서스펜션(170), 진동판(180) 및 앰프(190)를 포함한다.

상기 프레임(110)은 본 발명에 따른 마이크로 스피커의 골격을 형성하는 것으로, 중심부가 상하로 관통되게 형성된다. 이러한 프레임(110)은 사각형상 외에도 육각, 원 또는 타원형상으로도 형성될 수 있다.

상기 커버(120)는 프레임(110)의 개방된 상면을 폐쇄한다. 이러한 커버(120)에는 서스펜션(170)의 진동시 발생되는 음향이 외부로 효과적으로 전달될 수 있도록 통공(120a)이 형성된다. 커버(120)의 형상은 프레임(110)의 형상과 대응된다.

상기 요크(130)는 프레임(110)의 개방된 저면을 폐쇄한다. 이러한 요크(130)의 형상은 커버(120)와 마찬가지로 프레임(110)의 형상과 대응된다.

상기 마그네트(140)는 일정한 세기와 방향을 가지는 자기장을 발생시키는 것으로, 외자 마그네트(141) 및 내자 마그네트(142)로 구성된다. 외자 마그네트(141)는 프레임(110)의 내측에 삽입되며 내부가 상하로 관통되게 형성된다. 내자 마그네트(142)는 외자 마그네트(141) 내에 삽입되어, 외자 마그네트(141)와 동등한 방향을 가지는 자기장을 발생시킨다.

상기 플레이트(150)는 마그네트(140)의 상부에 장착되어 마그네트(140)로부터 발생되는 자기장을 특정방향으로 집중시키는 것으로, 외자 플레이트(151) 및 내자 플레이트(152)로 구성된다. 외자 플레이트(151)는 외자 마그네트(141)의 상부에 장착되며 내부가 상하로 관통되게 형성되는 것으로, 외자 마그네트(141)로부터 발생되는 자기장을 특정방향으로 집중시킨다. 내자 플레이트(152)는 내자 마그네트(142)의 상부에 장착되며 외자 플레이트(151) 내에 삽입되어, 내자 마그네트(142)에서 발생된 자기장을 특정방향으로 집중시킨다.

상기 보이스 코일(160)은 외자 마그네트(141)와 내자 마그네트(142) 사이, 그리고 외자 플레이트(151)와 내자 플레이트(152) 사이에 형성되는 공극(Air Gap, 140a, 150a)에 상하 움직임 가능하게 설치된다. 이러한 보이스 코일(160)은, 외부로부터 전달되는 전기적 음성 신호에 따라 특정 방향과 세기를 가진 전기장을 발생한 다음, 외자 마그네트(141) 및 내자 마그네트(142)에서 발생되는 자기장과 반응하여 외자 마그네트(141)와 내자 마그네트(142)와 직교되는 방향(도면상 상하방향)으로 진동하게 된다.

상기 서스펜션(170)은, 내부에 관통홀(171a)을 형성하면서 진동판(180)과 외자 플레이트(151) 사이에 개재되는 터미널 플레이트(171)와, 터미널 플레이트(171)의 내에 형성되며 요크(130)와 마주보는 면에 보이스 코일(160)이 장착되는 댐퍼 플레이트(172), 및 터미널 플레이트(171)와 댐퍼 플레이트(172) 사이에 형성되어 터미널 플레이트(171)와 댐퍼 플레이트(172)를 전기적으로 연결하는 복수 개의 브릿지(173)로 구성된다. 터미널 플레이트(171)의 측부에는 외부로부터 전기적인 신호를 입력받기 위한 신호 입력부(171b)가 연장 형성되고, 신호 입력부(171b)의 단부에는 복수 개의 입력단자(171c)가 형성된다. 입력단자(171c)는 음원단자, 전원단자, 접지단자 및 제어단자로 구성된다.

상기 진동판(180)은 내부에 관통홀(180a)이 형성되며, 커버(120)와 마주보는 상면이 볼록하게 돌출되어 있으며, 저면이 터미널 플레이트(171)와 댐퍼 플레이트(172)에 맞닿는다.

상기 앰프(190)는 서스펜션(170)의 댐퍼 플레이트(172) 상면에 실장되어, 외부로부터 입력되는 전기적인 음성신호를 증폭하게 된다. 이러한 앰프(190)는 앰프 커버(191)에 의해 보호된다.

도 5는 서스펜션의 댐퍼 플레이트에 앰프가 실장된 모습을 나타낸 사시도이다.

상기 앰프(190)는 복수 개의 칩으로 구성되어 서스펜션(170)의 댐퍼 플레이트(172)에 실장됨으로써, 종래에서와 같이 스피커와 앰프가 별도로 구성되는데 따른 문제점들을 해소해준다. 즉, 스피커와 앰프가 일체로 구성됨으로써, 종래에서와 같이 스피커와 앰프를 연결하기 위한 별도의 신호선이 필요치 않기 때문에, 신호선에서 초래되는 음성신호의 손실감소, EMI Noise의 증가 및 왜율 상승 등의 문제점들이 해소될 수 있다.

상기 앰프 커버(191)는 앰프(190)를 커버링한 상태에서 댐퍼 플레이트(172)의 상면에 밀착된 상태로 접착됨으로써, 외부로부터 앰프(190)를 보호하게 된다. 즉, 앰프 커버(191)는 진동판(180) 및 커버(120)에 각각 형성된 관통홀(180a) 및 통공(120a)을 통해 외부로부터 초래될 수 있는 충격으로부터 앰프(190)를 보호하게 된다. 이러한 앰프 커버(191)에는 앰프(190)의 칩들이 삽입되는 칩 삽입홈부(191a)가 상방으로 돌출되게 형성된다. 칩 삽입홈부(191a)의 하부는 칩이 삽입될 수 있게 개방된다.

한편, 도면에는 도시하지는 않았으나, 진동판이 관통홀을 형성하지 않고 막힌 형태인 경우에는 앰프(190)가 진동판의 저면에 실장될 수 있으며, 이러한 경우 앰프 커버(191)도 진동판의 저면에 밀착되게 접착되어 앰프(190)를 보호한다. 이러한 경우에는 댐퍼 플레이트에 관통홀이 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커를 구동하는 회로의 개략도이다.

본 발명에 따른 마이크로 스피커(100)는 앰프(190)가 서스펜션(170)의 댐퍼 플레이트(172)에 실장되도록 구성됨으로써, 마이크로 스피커를 구동하는 회로가 종래기술과는 다르게 구성된다.

즉, 휴대 단말기의 메인보드(200)로부터 전송되는 전기적인 음성신호는 마이크로 스피커(100)의 서스펜션(170)에 형성된 터미널 플레이트(171)를 통해 앰프(190)로 전달된 후 증폭되어 보이스 코일(160)로 전달된다.

이하에서는 전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 앰프 실장형 마이크로 스피커의 작용을 상세히 설명하기로 한다.

상기 외자 마그네트(141)와 내자 마그네트(142)에서는 일정한 세기와 방향을 갖는 자기장이 발생하게 된다. 그리고, 외자 플레이트(151)와 내자 플레이트(152)는 외자 마그네트(141)와 내자 마그네트(142)에서 발생되는 자기장을 특정 방향으로 집중시키게 된다.

상기 서스펜션(170)의 터미널 플레이트(171)를 통해 외부 즉, 휴대 단말기의 메인보드(200)로부터 앰프(190)로 음성신호가 입력되면, 앰프(190)는 제어신호에 따라 설정된 증폭도(레벨)로 입력받은 신호를 증폭한 후 보이스 코일(160)로 전달한다.

상기 앰프(190)를 통해 증폭된 신호가 보이스 코일(160)로 전달되면, 보이스 코일(160)에서는 음성신호에 따라 방향과 세기를 갖는 전기장이 발생하게 된다.

상기와 같이 스피커 내부의 앰프(190)에서 증폭된 전기적인 음성신호에 의해 보이스 코일(160)에서 발생되는 전기장이 외자 마그네트(141) 및 내자 마그네트(142)에서 발생되는 자기장과 동일한 극을 가지는 경우에는 보이스 코일(160)이 척력에 의해 밀려나 상승하게 되고, 서로 다른 극을 가지는 경우에는 인력에 의해 하강하게 된다.

보이스 코일(160)이 승강하는 과정에서 이와 결합된 서스펜션(170)도 상하방향으로 진동하게 되고, 결과적으로 서스펜션(170)의 댐퍼 플레이트(172)가 상하방향으로 진동하면서 진동판 역할을 하여 소리를 발생시키게 된다. 즉, 댐퍼 플레이트(172)가 상하방향으로 진동하면서 소밀파가 형성되며, 이 소밀파가 인간의 귀에 닿을 때 인간의 귀에 있는 고막이 진동하여 소리가 들리게 된다.

상술한 바와 같이, 외부로부터 입력되는 음성신호는 스피커에 내장된 앰프(190)에서 증폭된 후 보이스 코일(160)로 전달된다. 따라서, 앰프(190)와 보이스 코일(160)을 연결하기 위한 별도의 신호선이 필요치 않기 때문에, 종래에서와 같이 앰프와 스피커를 연결하는 신호선에서 발생되는 음성신호의 전달효율 감소, AMP Noise 및 왜율 발의 문제점들이 없어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 변경할 수 있다.

100 : 마이크로 스피커 110 : 프레임
120 : 커버 130 : 요크
140 : 마그네트 141 : 외자 마그네트
142 : 내자 마그네트 150 : 플레이트
151 : 외자 플레이트 152 : 내자 플레이트
160 : 보이스 코일 170 : 서스펜션
171 : 터미널 플레이트 172 : 댐퍼 플레이트
173 : 브릿지 180 : 진동판
190 : 앰프 191 : 앰프 커버

Claims

상하방향으로 움직이는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 움직임에 의해 상하방향으로 진동하며 상기 보이스 코일에 음성신호를 전달하는 서스펜션, 및 상기 서스펜션의 상하 진동에 의해 진동하는 진동판을 포함하는 마이크로 스피커에 있어서,
상기 보이스 코일로 전달되는 음성신호를 증폭하기 위한 앰프가 상기 서스펜션의 댐퍼 플레이트 또는 진동판에 실장되는 것을 특징으로 하는 앰프 실장형 마이크로 스피커.
제 1 항에 있어서,
상기 댐퍼 플레이트 또는 진동판에 밀착되어 상기 앰프를 보호하는 앰프 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 앰프 실장형 마이크로 스피커.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 서스펜션에 외부로부터 상기 앰프로 전기적인 신호를 입력받기 위한 신호 입력부가 연장 형성된 것을 특징으로 하는 앰프 실장형 마이크로 스피커.