KR101135396B1 - 다기능 초소형 스피커 - Google Patents

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KR101135396B1
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Abstract

본 발명은 다기능 초소형 스피커에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 돌기가 구비되어 있지 않고 하우징 유닛 즉, 스피커의 전면 프로텍터, 하우징 및 후면 커버 외측면 전체에 걸쳐서 골 전도, 체감진동, 부착 스피커, 진동모드를 위한 진동을 발생시키는 골 전도 스피커에 대한 것이다. 또한, 본 발명은 음향부 유닛이 추가로 탈,부착이 가능하다.
본 발명의 다기능 초소형 스피커는 진동코일을 기준으로 내부 및 외부 양쪽에 마그네트를 구성하여 진동코일에 전가되는 자력의 손실을 최소화하고, 요크, 중앙 및 외부 마그네트, 내부 및 외부 탑플레이트를 리벳 샤프트에 의해 일체로 진동추 유닛을 구성하여 진동추의 무게를 늘임으로써 진동력을 상승시켰으며, 증가된 무게의 진동추를 효과적으로 진동시킬 수 있고 상하 진동뿐만 아니라 좌우 진동까지 동시에 발생시켜 하우징 유닛 전체에 진동을 발생시킬 수 있는 주름진 십자형 진동 스프링을 사용함으로써, 다기능 초소형 스피커 표면 전체 즉, 하우징 유닛 외측면 전체에서 진동이 발생 되어 돌기 없이 골 전도가 가능하다.
상기와 같이 구성된 다기능 초소형 스피커를 제공함으로써 광대역의 골 전도 구현이 가능하고, 저렴한 생산원가로 초소형의 보안모드의 골 전도, 체감음향, 부착 스피커 및 진동모드가 가능한 다기능 초소형 스피커를 제공할 수 있다.
체감음향, 진동, 골 전도, 부착 스피커.

Description

다기능 초소형 스피커{MULTI-FUNCTION MICRO SPEAKER}
도 1은 종래의 압전소자를 이용한 골 전도 전화기에 대한 단면도,
도 2는 종래의 초소형 음향 진동자에 대한 단면도,
도 3은 떨판을 이용한 초소형 골전도 스피커 및 이를 구비한 이동전화기에 대한 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 초소형 스피커에 대한 단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 음향부 유닛이 탈,부착이 가능한 다기능 초소형 스피커에 대한 단면도,
도 6a는 종래의 골전도 스피커에 사용되는 진동 스프링에 대한 구조도,
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 주름진 십자형 진동 스프링에 대한 구조도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
하우징 유닛 2 진동추 유닛 3 음향부 유닛 4 진동 스프링 5
진동 코일 6 PCB 단자 7 측면프레임 21 전면 프로텍터 22
후면커버 23 진동코일 지지프레임 24 요크 31
중앙 마그네트 32 외부 마그네트 33 내부 탑플레이트 34
외부 탑플레이트 35 음향판 41 음향코일 42
본 발명은 다기능 초소형 스피커에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 돌기가 구비되어 있지 않고 하우징 유닛 즉, 스피커의 전면 프로텍터, 하우징 및 후면 커버 외측면 전체에 걸쳐서 골 전도, 체감진동, 부착 스피커, 진동모드를 위한 진동을 발생시키는 골 전도 스피커에 대한 것이다. 또한, 본 발명은 음향부 유닛이 추가로 탈,부착이 가능하다.
일반적인 스피커는 전기적인 입력신호가 음향판에 있는 음향 코일에 전가됨으로써 발생하는 자력에 의해 음향판의 진동운동을 발생시키고, 이러한 진동운동은 공기 분자의 전달에 의해 고막을 진동시킴으로써 우리가 구분할 수 있는 음향신호로 나타난다.
소리는 사람의 외이도를 통해서 사람의 귓구멍에 입력되고 고막에서 진동되며 고막 안쪽의 내이에서 세포들이 자극을 받아 뇌로 전달함으로써 일반적으로 사람에게 전달된다. 우리가 들을 수 있는 소리의 범위는 약 20 내지 20,000Hz이며 인간의 청각에 알맞은 주파수는 약 125 내지 8,000Hz 이다. 또한, 회화음역이라 하여 정상적인 사람이 서로 대화하는데 사용되는 주파수는 주로 500 내지 2,000Hz 사이이지만, 난청자에게는 모든 파장 또는 어떤 특정 파장만의 소리가 잘 들리지 않는다.
이에 따라, 상기 난청자들도 정상인과 같이 음악을 들을 수 있고, 휴대폰을 이용하여 전화통화를 할 수 있는 골 전도 스피커가 다양하게 개발되고 있다. 일반적인 전기신호를 음향신호로 전환해주는 스피커와 달리 골 전도 스피커는 외이와 중이에 손상을 입은 난청자들이 귓바퀴 주위의 뼈를 울려 소리를 들을 수 있는 구조로써, 난청자들을 위한 스피커, 공장이나 공사장 등의 심한 소음환경에서의 정상인들의 통화 및 인접한 주변사람들에게 노출되지 않고 프라이버시가 보장되는 통신기기의 스피커 등 많은 응용분야가 있다고 할 것이다.
상기와 같은 난청자를 위한 압전소자를 이용한 골 전도 전화기 및 보청기용 진동자가 2001년 대한민국 등록실용신안 공보 제221534호에 개시되어 있다.
상기 종래의 압전소자를 이용한 골 전도 전화기 및 보청기용 진동자를 나타내는 도 1을 참조하면, 전기적 음성신호의 인가에 따라 물리적인 진동을 발생시키도록 하는 압전소자(100)와 상기 압전소자(100)의 양측면에 각각 구비되어 상기 압전소자(100)에 전기신호를 인가하도록 도선(103)이 연결되는 진동판(101) 및 전극판(102)과 연결되어 외부로 진동을 전달하도록 밀착 설치되는 전면의 접촉부(104)와 상기 압전소자(100)를 보호 지지하도록 하는 커버(105)로 구성되어 양측의 진동판(101)과 전극판(102)을 통하여 인가되는 음성 전기신호에 따라 압전소자(100)가 압전효과에 의하여 음성주파수에 따른 진동을 발생시켜 외부로 진동신호를 발생시키도록 하는 압전소자를 이용한 골 전도 전화기 및 보청기용 진동자가 개시되어 있다.
그러나, 상기 초소형 음향 진동자 및 압전소자를 이용한 골도 전화기 및 보청기용 진동자는 고 임피던스와 고 입력전압을 사용하여야 함으로써 출력 음압이 낮고 소형화가 어려운 관계로 현실적으로는 실용화에 많은 문제점을 나타내었다.
또한, 초소형 음향진동자를 2001년 대한민국 공개특허공보 제0106898호에 개시되어 있다.
도 2를 참조하여 종래의 초소형 음향진동자를 살펴보면, 외부의 전력 공급원으로부터 단자부(미도시)로 전류가 인가되어 보이스 코일(110)로 전류가 공급되면, 상기 보이스 코일(110)은 음성신호 전기에너지로부터 자계의 변화를 유도한다. 즉, 보이스 코일(110)로 전류가 인가되면, 요크(112), 자석(111), 및 상부판(113)로 구성된 자기회로의 간격 내에 위치한 보이스 코일(110)과의 사이에서 자기장이 발생 되면, 상기 자기회로 내의 자기장과의 상호작용에 의하여, 플레밍의 왼손법칙에 의해 요크(112)를 포함한 자기회로가 상하로 진동을 하게 되고, 상기 요크(112)에 연결된 진동 접촉부(114)가 함께 진동을 하게 되고, 상기 진동 접촉부(114)의 진동이 사람의 머리 부분에 전달이 되어 결과적으로 골 전도 음향을 청취할 수 있게 되어 있다.
그러나, 상기 골 전도 스피커는 요크(112), 자석(111) 및 상부판(113)이 자계 형성 부품으로 작용함과 동시에 상하로 진동함으로써 요크(112), 자석(111) 및 상부판(113)을 진동시키기 위하여 높은 구동전압이 요구되어 높은 소비전력량을 필요로 하는 문제점이 있었다.
이에 대하여, 2003년에 대한민국 등록특허공보 제0378156호의 떨판을 이용한 초소형 골 전도 스피커 및 이를 구비한 이동전화기가 등록되었다.
도 3을 참조하여 종래의 골 전도 스피커인 떨판을 이용한 초소형 골전도 스피커 및 이를 구비한 이동전화기를 설명하면, 돌기(120), 보조떨판(122) 및 보이스 코일(123)이 떨판(121)에 장착되어 보이스 코일(123)에 전가된 자력이 링형 마그네트(124)에 영향을 받아 떨판(121)의 탄력을 이용하여 마스토이드(120), 보조떨판(122) 및 보이스 코일(123)이 진동을 하여 골 전도 되도록 구성되어 있다.
상기와 같은 종래의 골 전도 스피커들은 외부로 돌출되어 있는 돌기 또는 마스토이드가 두개골을 형성하고 있는 머리뼈와 직접 접촉되어 진동시킴으로써 골 전도를 할 수 있는 구조로 되어 있다. 그러나, 상기와 같이 진동스프링과 직접 연결되어 있는 돌기 또는 마스토이드가 사람의 머리뼈와 같은 외부요인으로부터 압력을 받기 때문에 골 전도를 위한 진동 발생시 간섭을 받게 되어 정확하고 신뢰성 높은 골 전도를 하지 못하게 되어 있다.
또한, 종래의 골 전도 스피커에 사용된 떨판 또는 진동스프링은 더 강한 골 전도를 위하여 진동추 역할을 하는 요크, 마그네트 및 탑플레이트를 일체화하고 무게를 증가시켰을 때 탄력을 효과적으로 전달하지 못하여 골 전도를 위한 진동이 약하게 발생 되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 골 전도 스피커는 골 전도만 가능한 스피커 또는 골 전도와 음향이 동시에 가능한 스피커로써 필요에 따라 응용능력이 떨어지고, 체감음향, 부착 스피커 및 진동모드의 기능을 다 갖추지 못하였으며, 제작 비용이 많이 들거나 대형화 되어 이동통신용 단말기 또는 기타 소형 장비에 적용이 어렵다는 문제점이 있 다.
본 발명의 목적은 종래의 진동추 및 진동스프링과 함께 연결되어 사용자의 두개골의 뼈에 돌기가 또는 마스토이드가 접촉되어 골 전도의 진동을 전달함으로써, 진동추 및 진동스프링과 직접 연결되어 있는 돌기 또는 마스토이드가 두개골과 같은 외부요인으로부터 압력을 받아 골전도의 신뢰성이 떨어지는 문제점을 보안 하고자, 다기능 초소형 스피커 하우징 유닛 전체 즉, 전면 프로텍터, 하우징 및 후면커버 외측면 전체에서 동일하게 신뢰성 높은 골 전도를 위한 진동을 발생시키는 돌기 또는 마스토이드가 없는 골 전도 기능을 갖는 다기능 초소형 스피커를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 입력신호에 따라 보안모드 골 전도, 체감음향, 부착 스피커, 진동모드 기능을 발휘하는 다기능 초소형 스피커를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 골 전도 스피커의 응용능력을 높여 골 전도 스피커만 사용할 수도 있고, 골 전도와 음향 스피커를 동시에 사용할 수도 있도록 골 전도 스피커에 음향부 스피커를 추가할 수 있는 구조를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 돌기 없이 골 전도, 체감음향, 부착 스피커, 진동모드 기능을 발휘할 수 있는 주름진 십자형 진동 스프링을 포함하는 다기능 초소형 스피커를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다기능 초소형 스피커는,
음향판, 음향코일로 이루어진 음향부 유닛;
전면 프로텍터, 후면커버, 진동코일 지지프레임 및 측면프레임을 포함하는 하우징 유닛;
리벳 샤프트, 중앙 마그네트, 외부 마그네트, 외부 탑플레이트, 내부 탑플레이트, 요크를 포함하는 진동추 유닛;
음향코일 및 진동코일에 따로 또는 동시에 전기 신호를 전가할 수 있는, 상기 프레임 일측 하측면에 접촉되어 장착된 PCB 단자;
PCB단자를 통한 외부의 전기적 입력신호에 따라 자력을 발생시켜 진동추 유닛을 진동시키는, 상기 프레임의 내측단 하측면 수직방향으로 고정장착되는 원통형의 진동코일; 및
상기 진동 코일에서 발생 되는 자력에 의해 중앙 및 외부 마그네트가 영향을 받아 진동추 유닛에 진동운동의 탄력을 주기 위하여 외측단이 상기 하우징에, 내측단이 리벳 샤프트에 고정된 굴곡이 있는 원판형의 진동 스프링,을 구비함으로써, 돌기 없이 다기능 초소형 스피커의 하우징 유닛 외측면 전체에서 골 전도, 체감음향, 부착스피커 및 진동모드를 위한 진동이 발생하는 것임을 특징으로 한다.
여기서 상기 하우징 유닛은, 골전도를 위한 진동이 발생되며, 진동추 유닛의 진동운동이 외부의 요인으로부터의 간섭을 막아주기 위하여 측면프레임에 고정 장착된 진동코일 지지프레임의 말단 상측면에 탈,부착이 가능하도록 장착되는 전면 프로텍터;
진동 스프링에 고정된 진동추 유닛의 진동운동이 외부 요인으로부터 방해받지 않도록 다수의 원형 홀이 형성된 접시 형태의 외측단이 하우징에 고정된 후면 커버;
진동코일이 고정되기 위하여 측면프레임 상측면에 고정장착되는 도넛 모양의 진동코일 지지프레임; 및
진동코일 지지프레임, 후면 커버 및 진동 스프링을 지지하는 원통형의 측면프레임,을 포함한다.
또한, 상기 진동추 유닛은, 계자극편인 마그네트를 붙여 자로의 일부로 삼기 위하여 리벳 샤프트에 의해 마그네트 및 탑플레이트와 함께 진동 스프링에 고정되어있는 요크;
진동코일에서 발생 되는 내측의 자력에 영향을 받아 진동추 유닛를 진동시키기 위하여 원통형의 진동코일 내측에서 요크 및 내부 탑플레이트와 함께 적층되어 리벳 샤프트에 의해 진동 스프링에 고정되는 중앙 마그네트;
상기 진동코일에서 발생 되는 외측의 자력에 영향을 받아 진동추 유닛을 진동시키기 위하여 원통형의 진동코일 외측에서 상기 요크에 적층 되는 외부 마그네트;
상기 요크에 적층 된 외부 마그네트의 상측면에 적층되는 외부 탑플레이트;
상기 중앙 마그네트의 상측면에 적층 되어 리벳 샤프트에 의해 진동 스프링에 고정되어 있는 내부 탑플레이트; 및
상기 내부 탑플레이트, 중앙 마그네트, 요크의 순으로 적층된 내부 탑플레이트, 중앙 마그네트 및 요크를 진동 스프링의 중심에 위치한 홀에 고정시키는 리벳 샤프트,를 포함한다.
또한, 상기 음향부 유닛이 다기능 초소형 스피커의 하우징 유닛에 탈,부착이 가능하고,
음향부 유닛의 장착시 음향판 하측면에 수직으로 고정되어 있는 음향 코일과 접촉되지 않도록 하단의 중앙 마그네트 위에 하단의 중앙 마그네트 보다 직경이 더 작은 상단 중앙 마그네트가 적층 되며, 하단 중앙 마그네트 상측면이 중심부엔 상단 중앙 마그네트가 적층 되고 상단 중앙 마그네트 상측면엔 상단 탑플레이트가 적층되고, 상단 중앙 마그네트가 적층된 외측 하단 중앙 마그네트 상측면엔 도넛형태의 하단 탑플레이트로 구성된 형태로 중앙 마그네트가 2단으로 구성되어 있고,
원통형의 음향 코일이 하측면에 수직으로 고정장착되어 있는 음향판의 외측단이 하우징 위에 장착되어 있는 프레임 상측면과 전면 프로텍터 하측면 사이에 장착됨으로써, 골전도 뿐만 아니라 음향 스피커의 기능의 적용 여부가 가능한 것임을 특징으로 한다.
또한, 음향부 유닛을 탈착시키고 도 5b와 같이 전면 프로텍터 및 음향부 유닛을 제거하고 진동코일 지지프레임을 변형한 진동코일 지지프로텍터로 대체함으로써 전체 크기가 훨씬 줄어든 초소형의 스피커를 구성한다.
또한, 진동코일에서 발생 되는 자력에 의해 진동추 유닛이 고정되어 있는 진동 스프링이 공기 저항도 적게 받고 최대한의 탄력을 발생시키기 위하여,
상기 진동 스프링이 스테인레스 재질의 원판에 물결과 같은 상하 굴곡을 만든 후 중심부에는 요크와 연결시켜 주는 리벳 샤프트에 장착되기 위한 홀을 구성하고, 도넛 형태 내부에 십자모양이 결합된 형상으로 각각의 사분면을 제거한 형태의 진동 스프링인 것임을 특징으로 한다.
상기 리벳 샤프트(rivet shaft)는 구리 재질로 이루어질 수 있다.
상기 전면 프로텍터, 후면 커버 및 진동코일 지지프레임은 스테인레스 재질로 이루어져 있고, 전면 프로텍터 및 후면커버는 음향신호를 정확하게 전달하고 내부의 진동추의 진동운동을 보호하기 위하여 접시 모양의 평면부분에 다수의 홀이 형성되어 있다.
상기 내부 및 외부 탑플레이트 및 요크는 아연재질로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 다기능 초소형 스피커(1)를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명에 따른 다기능 초소형 스피커는(1), 도 4에 도시된 바와 같이 상부 및 하부가 개방된 원통 형상으로 이루어지고, 전면 프로텍터(22) 및 음향부 유닛(4)의 외측단이 장착될 수 있도록 상측단에 굴곡이 있고, 진동스프링(5) 및 후면 커버(23)의 외측단이 장착될 수 있도록 하측단에 굴곡이 형성된 측면프레임(21)을 구비한다.
상기 측면프레임(21)은 내구성 및 효과적인 진동 전달을 위하여 알루미늄 합 금 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
상기 측면프레임(21) 상부에는 진동코일(6)의 고정을 위한 진동코일 지지프레임(24)이 구비된다. 상기 진동코일 지지프레임(24) 상부에는 음향판(41) 및 음향코일(42)을 포함하는 음향부 유닛(4)이 탈,부착이 가능하도록 구비된다. 상기 음향부 유닛(4)의 진동운동이 외부 요인에 의해 방해받지 않고, 음향부 유닛(4)에서 발생하는 음향을 외부에 원할하게 전달될 수 있도록 다수의 홀이 형성된 전면 프로텍터(22)가 음향부 유닛(4) 상부에 탈,부착이 가능하도록 구비된다.
상기 측면프레임(21) 하부에는 진동추 유닛(3)에 탄력을 제공하는 진동스프링(5)이 구비되어 있다. 또한, 진동추 유닛(3)의 진동이 외부요인으로부터 방해받지 않고, 내부에서 발생한 음향이 외부에 원할히 전달될 수 있도록 상기 전면 프로텍터(22)와 마찬가지로 다수의 홀이 형성된 후면커버(23)가 진동 스프링(5) 하부에 구비된다.
상기 진동 스프링(5) 상부에는 진동추 유닛(3)이 리벳 샤프트(36)에 의해 일체로 장착되어 있다. 상기 진동추 유닛(3)은 상기 진동 스프링(5) 상부에 요크(31), 그 위에 중앙 및 외부 마그네트(32,33), 그 위에 내부 및 외부 탑플레이트(34,35)가 적층 되어 리벳 샤프트(36)에 의해 일체로 상기 진동 스프링(5) 중심에 형성된 홀을 통해서 진동 스프링(5) 상부에 구비된다.
상기 요크(31), 중앙 및 외부 마그네트(32,33), 내부 및 외부 탑플레이트(34,35)를 일체로 진동추 유닛(3)을 구성함으로써 골 전도를 위한 진동 발생을 위해 진동운동을 하는 진동추의 무게가 증가 됨으로써 더욱 강력한 진동력을 발생 시킬 수 있다.
상기 진동부 유닛(3)에 장착된 마그네트(32,33)가 진동 코일(6)을 기준으로 내부에 즉, 중앙 마그네트(32) 및 외부에 즉, 외부 마그네트(33)로 구성되고, 상기 중앙 마그네트(32) 및 외부 마그네트(33) 사이의 공간에 진동 코일(6)이 위치됨으로써, 진동 코일(6)에 전가된 자력이 중앙 마그네트(32) 및 외부 마그네트(33) 양쪽에서 영향을 받게 된다.
진동 코일(6)의 외부에만 마그네트(33)를 구성했던 종래의 스피커에 비해 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 초소형 스피커는 마그네트(32,33)를 진동 코일(6)을 기준으로 내부 및 외부에 구성함으로써 진동 코일(6)에서 발생하는 자력 손실을 줄였으며, 따라서 전력소모가 적고, 무거워진 진동추(3)를 효과적으로 진동시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 다기능 초소형 스피커(1)는 도 5a 및 5b에 나타난 바와 같이, 음향부 유닛(4)이 탈,부착되어 음향 스피커 기능, 골 전도 및 체감진동 기능을 동시 또는 각각 가질 수 있는 구조로 구성되어 있다.
도 5a를 참조하여 설명하면, 음향부 유닛(4)이 다기능 초소형 스피커(1)의 하우징 유닛(2)에 탈,부착이 가능하고, 음향부 유닛(4)의 장착시 음향판(41) 하측면에 수직으로 고정되어 있는 음향 코일(42)과 진동추 유닛(3)이 접촉되지 않도록 진동추 유닛(3) 중 원기둥 모양의 중앙 마그네트(32)가 2단으로 구성되어 있다.
2단으로 구성된 중앙 마그네트(32)는 원기둥모양의 하단 중앙 마그네트(322) 위에 하단 중앙 마그네트(322) 보다 직경이 더 작은 상단 중앙 마그네트(321)가 적 층 되고 상단 중앙 마그네트(321) 그 위엔 상단 탑플레이트가(341) 적층 되어 있다. 상기 하단 중앙 마그네트(322) 중심부 상측면에 상단 중앙 마그네트(321)가 적층된 부분을 제외한 하단 중앙 마그네트(322) 외측 부분엔 도넛형태의 하단 탑플레이트(342)가 적층되어 있다.
원통형의 음향 코일(42)이 하측면에 수직으로 구비된 음향판(41)의 외측단이 진동코일 지지프레임(24) 상측면과 전면 프로텍터(22) 하측면 사이에 부착됨으로써, 골 전도, 체감음향, 진동모드의 기능뿐만 아니라 음향 스피커의 기능의 적용 여부가 가능한 것임을 특징으로 한다.
도 5b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 음향부 유닛(4)을 탈착시키고 진동코일 지지프로텍터(241)를 대체시킴으로써 더욱 소형화되는 다기능 초소형 스피커에 있어서, 음향부 유닛(4)을 탈착시키고 도 5b와 같이 전면 프로텍터(22) 및 음향부 유닛(4)을 제거하고 진동코일 지지프레임(24)을 변형한 진동코일 지지프로텍터(241)으로 대체함으로써 전체 크기가 훨씬 줄어든 초소형의 스피커를 구성한다.
본 발명의 일실시예에 따른 주름진 십자형의 진동 스프링(5)을 다기능 초소형 스피커(1)에 사용됨으로써 본 발명은 돌기 없이 골 전도 스피커, 음향과 신체 전체에 진동을 동시에 느낄 수 있는 체감진동 기능, 예컨대, 종이, 나무, 철판, 플라스틱, 박스 등의 매질에 접촉되면 매질을 진동시킴으로써 음향을 발생시키는 부착 스피커 기능 및 휴대폰의 진동과 같은 진동모드의 기능을 가지는 다기능 초소형 스피커(1)를 제공 할 수 있다.
도 6a는 종래의 진동 스프링을 나타낸 것이며, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 주름진 십자형 진동 스프링(5)을 나타낸 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 주름진 십자형 진동 스프링(5)에 대해 설명하면, 도 6a에 나타난 종래의 진동 스프링은 구조상 상하 진동만이 가능함으로써, 상하 진동운동을 하는 진동추에 돌기가 직접 연결되어 있어야만 두개골을 통해 골 전도가 가능하였다. 이런 경우 전술한 바와 같이 예컨대 두개골과 같은 외부요인이 돌기에 압력을 가함으로써 정확한 진동이 발생하지 않고, 진동 스프링의 탄력 또한 본 발명의 진동 스프링에 비해 훨씬 떨어지는 결과를 낳았다.
도 6b와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 주름진 십자형 진동 스프링(5)은 도넛 모양의 테두리(51)에 상하 굴곡이 있는 십자형의 주름진 날개(52)가 있고 중심에는 리벳 샤프트가 고정되기 위한 홀(53)이 형성되어 있다.
상기 주름진 십자형 진동 스프링(5)은 스테인레스 재질을 사용하는 것이 바람직 하다.
이와 같은 구조의 본 발명의 주름진 십자형 진동 스프핑(5)은 진동 코일(6)에 전가된 자력에 의해 진동추 유닛(3)의 마그네트(32,33)가 영향을 받아 진동추 유닛(3)이 상하 진동운동을 할 때, 본 발명의 진동 스프링(5)에 형성된 상하 굴곡의 주름진 날개(52)에 형성된 주름이 팽창되었다가 다시 주름이 수축되는 작용이 반복됨으로써 상하 진동뿐만 아니라 주름의 팽창 수축에 의한 좌우 진동까지 발생함으로써, 상하 진동으로 발생된 진동을 하우징 유닛(2) 전체에 전달하게 되는 것이다. 그로 인해, 본 발명의 다기능 초소형 스피커(1)는 하우징 유닛(2) 외측면 전체에서 골 전도, 체감음향, 부착 스피커 및 진동모드 기능을 위한 진동이 발생 된다.
추가로, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 초소형 스피커(1)는 음향코일(42) 및 진동코일(6)에 따로 또는 동시에 전기 신호를 전가할 수 있는 PCB 단자(7)를 포함함으로써, 음향 스피커의 기능 및/또는 골 전도, 체감음향, 부착 스피커 및 진동모드 기능을 제어 할 수 있다.
더욱이, 상기 PCB 단자(7)에서 진동코일(6)에 30mW의 전력을 전가함으로써, 외부로 전혀 소음을 발생하지 않고 사용자만이 통화 및 음악 등을 들을 수 있는 보안모드의 골 전도 스피커 기능을 가진다. 상기와 같은 보안모드 기능은 예컨대, 도서관, 공공장소 또는 통화의 비밀이 요구되는 장소에서 사용될 수 있다.
또한, 상기 PCB 단자(7)에서 진동코일(6)에 700mW 내지 1W의 전력을 전가함으로써,
소음이 많은 주위환경에서 통화 가능한 음향 및 골 전도 스피커, 체감음향 및 부착스피커 기능을 가진다. 상기의 체감음향 기능은 공사장, 공장 또는 운동장 등 잡음이 심한 장소에서 휴대폰의 통화 및 음악 등을 청취가 가능하다. 상기 부착스피커 기능은 예컨대, 종이, 나무, 철판, 플라스틱, 박스, 흑판 등의 매질에 접촉이 되면 일반 스피커와 같이 대중이 음성을 들을 수 있는 기능이다.
또한, 상기 PCB 단자(7)에서 진동코일(6)에 700mW 내지 1W의 전력 및 220Hz 내지 260Hz의 일률적인 싸인파(sine wave)의 시그널을 공급함으로써, 진동모드의 기능을 가진다. 상기와 같은 진동모드는 이동통신 단말기에 장착시 진동모드를 위 한 추가 장비의 장착 없이 스피커의 기능뿐만 아니라 진동모드가 가능하다는 장점이 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 초소형 스피커는 진동코일을 기준으로 내부 및 외부 양쪽에 마그네트를 구성하여 진동코일에 전가되는 자력의 손실을 최소화하고, 요크, 중앙 및 외부 마그네트, 내부 및 외부 탑플레이트를 리벳 샤프트에 의해 일체로 진동추 유닛을 구성하여 진동추의 무게를 늘임으로써 진동력을 상승시켰으며, 증가된 무게의 진동추를 효과적으로 진동 시킬 수 있고 상하 진동뿐만 아니라 좌우 진동까지 동시에 발생시켜 하우징 유닛 전체에 진동을 발생시킬 수 있는 주름진 십자형 진동 스프링을 사용함으로써, 다기능 초소형 스피커 표면 전체 즉, 하우징 유닛 외측면 전체에서 진동이 발생 되어 돌기 없이 골 전도가 가능하다. 따라서, 외부 요인으로부터 돌기에 압력이 가해짐으로써 골 전도의 신뢰성 및 성능이 떨어졌던 종래의 골 전도 스피커에 비해, 본 발명의 다기능 초소형 스피커는 하우징 유닛 전체에서 골 전도를 위한 진동이 발생 됨으로써 신뢰성 높고 성능 좋은 골 전도 스피커의 기능을 가지는 장점이 있다.
또한, 종래의 골 전도 스피커에서는 저음영역의 구사가 어려웠던 반면에, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 초소형 스피커는 주름진 십자형 진동 스프링을 사용함으로써 저음뿐만 아니라 고음의 정확한 구현이 가능한 즉, 광대역이 가능한 골 전도 스피커의 기능을 가지는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다기능 초소형 스피커에 사용된 PCB 단자의 입력 신호에 따라 보안모드의 골 전도 스피커 기능, 체감음향 기능, 부착 스피커 기능, 진동모드 기능을 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 음향부 유닛이 탈,부착이 가능함으로써 필요에 따라 음향부 유닛의 부착으로 음향 스피커의 기능이 각각 또는 동시에 구현 가능함으로써 다양한 적용이 가능한 장점이 있다.
또한, 상기와 같은 모든 장점을 가지면서도 생산비용이 저렴하고, 초소형화가 가능하다는 장점이 있다.
본 발명은 전술된 명세서와 첨부된 도면에 한정하는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 실시될 수 있음을 당업자라면 명확히 인지할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 돌기 없이 다기능 초소형 스피커의 하우징 유닛 외측면 전체에서 골 전도, 체감음향, 부착스피커 및 진동모드 기능을 위한 진동이 발생 되는 것으로서, 음향 스피커 기능을 위해 측면 프레임 및 전면 프로텍터 사이에 탈,부착되는, 음향판, 음향코일을 구비한 음향부 유닛; 외측 표면 전체에 진동을 발생시키는, 전면 프로텍터, 후면커버, 진동코일 지지프레임 및 측면프레임을 포함하는 하우징 유닛; 진동 스프링에 고정되어 진동운동하는 진동추 유닛; 음향코일 및 진동코일에 분리해서 또는 동시에 전기 신호를 전가할 수 있는, 진동코일 지지프레임 일측 하측면에 접착되어 장착된 PCB 단자; PCB 단자를 통한 외부의 전기적 입력신호에 따라 자력을 발생시켜 진동추 유닛을 진동시키는, 상기 프레임의 내측단 하측면 수직방향으로 고정장착되는 원통형의 진동코일; 및 상기 진동 코일에서 발생 되는 자력에 의해 진동추 유닛에 진동운동의 탄력을 주기 위하여 외측단이 상기 하우징 유닛의 측면프레임에, 내측단이 리벳 샤프트에 고정된 주름진 원판형의 진동 스프링;을 구비하는 초소형 스피커에 있어서,
    상기 진동추 유닛은,
    계자극편인 마그네트를 붙여 자로의 일부로 삼기 위하여 리벳 샤프트에 의해 마그네트 및 탑플레이트와 함께 진동 스프링에 고정되어있는 요크;
    진동코일에서 발생 되는 내측의 자력에 영향을 받아 진동추 유닛를 진동시키기 위하여 원통형의 진동코일을 기준으로 내측에서 상기 요크에 적층 되는 중앙 마그네트;
    진동코일에서 발생 되는 외측의 자력에 영향을 받아 진동추 유닛을 진동시키기 위하여 원통형의 진동코일을 기준으로 외측에서 상기 요크에 적층 되는 외부 마그네트;
    상기 요크에 적층 된 외부 마그네트의 상측면에 적층되는 외부 탑플레이트;
    상기 요크에 적층된 중앙 마그네트의 상측면에 적층 되는 내부 탑플레이트; 및
    상기 내부 탑플레이트, 중앙 마그네트, 요크의 순으로 적층된 내부 탑플레이트, 중앙 마그네트 및 요크를 진동 스프링의 중심에 위치한 홀에 고정시키는 리벳 샤프트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 초소형 스피커.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징 유닛이,
    내부 음향을 외부로 전달하기 위하여 다수의 홀을 형성하고, 골 전도를 위한 진동이 외측 표면에 발생 되며, 진동추 유닛의 진동운동시 외부 요인으로부터의 간섭을 막아주기 위하여 측면프레임에 고정 장착된 진동코일 지지프레임의 외측단 상측면에 탈,부착이 가능한 전면 프로텍터;
    내부 음향을 외부로 전달하기 위하여 다수의 홀을 형성하고, 진동 스프링에 고정된 진동추 유닛의 진동운동이 외부 요인으로부터 방해받지 않도록 외측단이 측면프레임 하부에 구비된 후면 커버;
    진동코일의 고정을 위한 측면프레임 상측단에 구비된 도넛 모양의 진동코일 지지프레임; 및
    진동코일 지지프레임, 후면 커버 및 진동 스프링을 지지하는 원통형의 측면프레임,
    을 포함하는 것임을 특징으로 하는,
    다기능 초소형 스피커.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 진동스프링이,
    진동코일에서 발생 되는 자력에 의해 진동추 유닛이 고정되어 있는 진동 스프링의 공기 저항을 최소화하고 탄력을 최대로 발생시키기 위하여,
    상기 진동 스프링이 스테인레스 재질의 원판에 물결과 같은 상하 굴곡을 만들어 주름을 형성하고, 중심부에는 진동추 유닛과 연결시켜 주는 리벳 샤프트의 고 정을 위한 홀을 형성하고, 도넛 형태 내부에 십자모양이 결합된 형상으로 각각의 사분면을 제거함으로써 주름진 십자 형태의 진동 스프링인 것임을 특징으로 하는,
    다기능 초소형 스피커.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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