KR101139098B1 - 물결형 멤브레인을 갖는 라우드스피커 - Google Patents

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Abstract

라우드스피커는, 프레임(101), 멤브레인(103) 및 구동 유닛(105)을 구비한다. 멤브레인은 프레임으로부터 지지된 외주변 에지(104a) 및 내주변 에지(104b)를 갖는다. 구동 유닛은 프레임에 고정된 고정부(106a) 및 멤브레인의 내주변 에지에 고정된 코일 지지체(108b)가 제공된 병진부(106b)를 갖는다. 멤브레인은 멤브레인 바디(104)를 갖고, 이 바디는 원주 방향에서 볼 때, 멤브레인의 내주변 에지 및 평활한 외주변 에지 사이에서 반경 방향으로 신장되는 폴드들(folds)의 패턴을 갖는다. 폴드들은, 에지들(104a, 104b)로부터 두 에지들 사이에 위치된 영역(104A)을 향하여 증가하는 깊이(d)를 갖는다. 이러한 영역에서, 폴드들은 라우드스피커의 스파이더(111)가 고정되는 표면들(204C)을 구비한다. 이러한 라우드스피커는 작은 높이를 멤브레인의 큰 스트로크와 조합한다.
라우드스피커, 멤브레인, 스파이더, 폴드, 주변 에지

Description

물결형 멤브레인을 갖는 라우드스피커{LOUDSPEAKER WITH UNDULATED MEMBRANE}
본 발명은 프레임, 멤브레인 및 구동 유닛을 구비한 라우드스피커(loudspeaker)에 관한 것이다.
이와 같은 스피커들은 일반적으로 공지되어 있다. 첨부 도면의 도 8은 공지된 라우드스피커를 도시한다. 이 스피커는 프레임(1), 멤브레인(2) 및 전자기 구동 유닛(4)을 구비한다. 멤브레인은 원뿔형 바디(2a)로 형성되고 평활한 외주변 에지(2b) 및 평활한 내주변 에지(2c)를 갖는다. 구동 유닛은 고정부(4a) 및 가동부(4b)를 갖는다. 영구 자석 및 자기 요크를 포함하는 고정부는 프레임에 고정된다. 가동부는 음성 코일 및 원통형 코일 지지체(4b1)을 포함한다. 이의 외주변 에지에서, 멤브레인은 가요성 지지체(6)에 의해 프레임에 연결되고 이의 내주변 에지에서, 코일 지지체에 접착되고 나서 스파이더(8)에 의해 프레임에 연결된다.
도시된 공지된 라우드스피커의 종래의 원뿔형 바디의 멤브레인은 충분한 경도를 얻기 위하여 특정 높이를 갖는다. 멤브레인은, 저주파수 재생을 위해서는 피스톤처럼 이동할 수 있고, 중간 및 고주파수 재생을 위해서는 멤브레인의 제1 브레이크-업(break-up) 이상에서 조절된 작용을 갖도록 하기 위하여 특정 최소 경도를 가져야 한다. 이 때문에, 샐로우 스피커(shallow speaker) 즉, 작은 높이를 갖는 스피커가 임의의 애플리케이션들에 필요로 되는 경우 스피커의 성능에 관한 문제들을 야기한다.
JP-A 54-6523은 다이어프램의 작용을 개선시키기 위하여 주름 구조를 갖는 페인트리 원뿔형 다이어프램(faintly conical diaphragm)을 구비하는 샐로우 스피커를 개시한다. 이 다이어프램은 탄성 서스펜션 링(elastic suspension ring)에 접착된 외주변부 및 음성-코일 보빈(voice-coil bobbin)에 접착된 내주변부를 갖는다. 주름 구조는 외주변부를 향하여 감소되고 내주변부를 향하여 증가하는 반경 방향 주름들로 형성된다. 이 구조로 인해, 외주변부는 서스펜션 링에 접착된 평활한 링-형상의 외부 에지를 포함하고 내주변부는 보빈에 접착된 물결형 내부 에지를 포함한다. 스피커에는 음성-코일 보빈에 고정된 스파이더가 더 제공된다.
JP-A 54-6523으로부터 공지된 스피커가 엷은 원뿔형 다이어프램의 경도의 부족에 관한 문제를 해결하는 수단을 포함하지만, 이는, 또 다른 문제점, 즉 서스펜션 링에 의해 형성된 서스펜션 수단과 스파이더 간의 작은 축 거리로 인한 다이어프램 이동의 불안정성에 관한 문제를 초래한다.
본 발명의 목적은, 사운드 성능을 저하시키기 않고 사용중에 멤브레인의 이동을 안정하게 하는, 낮은 높이로 제공될 수 있는 라우드스피커를 제공하는 것이다.
이러한 목적은, 프레임, 멤브레인 및 구동 유닛을 구비한 본 발명에 따른 라우드스피커에 의해 달성되는데, 상기 멤브레인은 프레임으로부터 지지된 외주변 에지 및 내주변 에지를 가지며, 상기 구동 유닛은 상기 프레임에 고정된 고정부 및 멤브레인의 내주변 에지에 고정된 병진부(translatable part)를 구비하고, 상기 멤브레인은 원주 방향에서 볼 때, 멤브레인의 내주변 에지 및 외주변 에지 사이에서 반경 방향으로 신장하는 폴드들(folds)의 패턴을 갖는 멤브레인 바디를 포함하고, 상기 폴드들은, 상기 멤브레인에 실질적으로 수직인 방향에서 상기 멤브레인 바디로부터 상기 구동 유닛을 향해 볼 때, 상기 에지들로부터 상기 내주변 에지와 상기 외주변 에지 사이에 위치된 영역을 향해 증가하는 깊이를 갖고, 상기 영역에서 상기 폴드들에는 표면들이 제공되며, 상기 프레임 및 상기 표면들에 고정된 서스펜션 수단이 제공된다.
본 발명에 따른 라우드스피커에는, 그 자체로 공지된 스파이더 등의, 서스펜션 수단을 고정하는데 적합한 영역에 폴드 부분들이 제공되는 방식으로 물결 형상이 되는 멤브레인 바디가 제공된다. 이러한 집적된 폴드 부분들은, 멤브레인의 지지된 외주변 에지로의 상당한 축 거리, 즉 멤브레인의 이동 방향을 따라서 본 거리에 위치된다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 라우드스피커는, 물결형 멤브레인의 큰 스트로크 및 안정된 이동 양자 모두를 허용하는 서스펜션을 갖는다. 또한, 멤브레인의 특정 주름 구조는 그의 탁월한 경도 및 가벼운 무게로 인해 탁월한 음향 성능을 허용한다.
EP-A 914 020는, 중앙 멤브레인이 고정된 링 모양의 지지 요소가 제공되는 평활한 멤브레인을 갖는 라우드스피커를 개시하고 있음을 유의하라. 링 모양의 지지 요소는 스피커의 구동 유닛에 대향하는 평활한 멤브레인 측에 제공된다. 지지 요소는 스피커의 중앙축들 주위로 신장되며, 평활한 멤브레인의 흔들림(tumbling)을 저지하는 역할을 한다. 그러한 링 모양의 지지 요소는, 본 발명에 따른 라우드스피커의 경우와 같이 폴드들의 패턴이 제공된 멤브레인에 적합하지 않다.
본 발명에 따른 라우드스피커의 바람직한 실시예는, 멤브레인의 내주변 에지 및 외주변 에지가 실질적으로 평활한 에지들이라는 특징적인 피처를 갖는다.
본 실시예에 따른 라우드스피커는 실질적으로 평활한 주변 에지들 사이에서 신장하는 영역 내에서 단지 물결 형상이 되는(undulated) 멤브레인을 구비한다. 이 조치로 인해, 이러한 라우드스피커는, 주변 에지들이 평활하거나 적어도 거의 평활하게 되기 때문에, 생산면에서 적합하게 되며, 이에 의해, 멤브레인을 프레임과 연결시키는 것 및 멤브레인을 코일 지지체에 고정시키는 것이 평활한 주변 에지들을 갖는 평활한 멤브레인들을 설치하는 일반적으로 공지된 종래 방법들로 이루어질 수 있다. 통상의 실시에서와 같이, 코일 지지체에 대한 멤브레인의 평활한 내주변 에지의 고정이 적합한 아교에 의해 실현될 수 있다.
표현 "실질적으로 평활(substantially flat)"은 본 명세서에서 평활 또는 거의 평활의 의미를 갖는다는 점에 유의하여야 한다. 에지들의 평활성의 편차는, 있다고 해도, 폴드들의 최대 깊이와 비교하여 작아야만 한다.
본 발명에 따른 라우드스피커의 멤브레인 바디에 적용되는 특정 주름진 구조 때문에, 멤브레인은 자신의 표면 위에서 강화되고 샐로우 또는 평활한 멤브레인으로서 적합하게 되는 충분한 경도를 갖는다. 물결들 정도는 폴드들의 형상에 좌우된다. 원리적으로, 이 폴드들은 라운드(round) 또는 샤프(sharp) 등의 임의의 형상을 가질 수 있다. 폴드들의 패턴은 원주 방향에서 볼 때, 규칙적, 예컨대 균일한 것이 바람직하다.
상술된 바와 같은 멤브레인을 구비한 샐로우 라우드스피커는 제1 브레이크 업 이상에서의 양호한 작용으로 인해 우수한 음성 성능을 갖는다. 다시 말해, 또한, 제1 브레이크-업 이상에서, 재생된 음의 왜곡이 거의 없다.
폴드들은 멤브레인 바디로부터 측정된 깊이를 갖는 것이 바람직하며, 이는 멤브레인의 실질적으로 평활한 외주변 에지 및/또는 실질적으로 평활한 내주변 에지를 향하여 스무드하게 감소된다.
실제 실시예에서, 멤브레인 바디는 오목한 바디, 특히 약간 오목한 바디이며, 실질적으로 평활한 내주변 에지 및 실질적으로 평활한 외주변 에지는 평행한 평면들에 있다. 이 경우, 멤브레인 바디는 바람직하게는 꼭대기가 잘린 약간의 원뿔형상의 바디이다. 일반적으로, 내주변 에지는 원형이고, 외주변 에지는 다소 타원형 또는 직사각형과 같은 다른 형상을 가질 수 있다.
또 다른 실제 실시예는 멤브레인 바디가 내주변 에지, 특히 실질적으로 평활한 내주변 에지 및 외주변 에지, 특히 실질적으로 평활한 외주변 에지가 실질적으로 동일 평면들 또는 존(zone)들에 위치되는 바디이다.
서스펜션 수단, 특히 스파이더를 접착제에 의해 폴드들의 표면에 부착하는 것은 실용적이며, 상기 폴드들은 상술된 바와 같이 멤브레인의 내부 에지와 외부 에지 사이의 영역에 위치된다.
또한, 구동 유닛의 가동부, 특히 이의 코일 지지체에 멤브레인을 접착시키는 것이 실용적이다. 기존의 적절한 아교가 이 목적을 위하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 라우드스피커는 하이파이, 홈, 자동차, TV 및 멀티미디어 시스템들에서 음 재생을 하는데 적합하고, 매우 소형의 내장 깊이들을 갖는 애플리케이션들에 특히 적합하다는 점에 유의하여야 한다.
본 발명은 또한 청구항 10에 정의된 멤브레인에 관한 것이다.
청구범위와 관련하여, 청구범위에 기재된 실시예들 및 특징들의 각종 조합들이 본 발명의 범위 내에 있을 수 있다는 점에 유의해야 한다.
본 발명은, 이후, 첨부 도면들을 참조하여 예의 방식으로 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 라우드스피커의 3가지 실시예들의 개략적인 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 멤브레인의 개략적인 상면도.
도 5는 도 1에 도시된 멤브레인의 개략적인 단면도.
도 6은 도 1에 도시된 실시예의 멤브레인의 폴드/형태-폴드 분포도.
도 7은 본 발명에 따른 라우드스피커의 다른 실시예의 개략적인 단면도.
도 8은 종래의 라우드스피커를 개략도.
삭제
도 1 내지 도 3에 도시된 라우드스피커들은 프레임(101), 멤브레인(103), 및 전자기 구동 유닛(105)을 구비한다. 원칙적으로, 멤브레인(103)은 평활한 외주변 에지(104a) 및 평활한 내주변 에지(104b)를 구비한 평활한 멤브레인 바디(104)를 갖고 반경 방향의 폴드들(104c)의 패턴을 가지며, 이 패턴은 원주 방향에서 볼 때, 멤브레인(104)의 표면 위에서 신장된다. 폴드들(104c)은, 외부 에지(104a)로부터 에지들(104a 및 104b) 사이의 링 모양의 존에 의해 형성된 중앙 영역(104A)을 향하여 그리고 내부 에지(104b)로부터 이 영역(104A)을 향하여 증가하는 깊이(d)를 가지며, 이에 의해 최대 깊이(d)가 영역(104A)에 위치하게 된다. 폴드들(104c)에는 영역(104A) 내의 표면(104C)가 제공된다. 멤브레인 바디(104)는 예를 들어 종이, 특히 강화 종이로 이루어질 수 있다. 구동 유닛(105)은 고정부(106a) 및 가동부, 즉, 병진부(106b)를 포함한다. 고정부(106a)는 프레임(101)에 고정되고 영구 자석(107a) 및 자기 요크(107b)를 포함하는 자기 시스템을 포함하며, 병진부(106b)는 음성 코일(108a) 및 코일(108a)이 부착되는 코일 포머(coil former) 또는 지지체(108b)를 포함하는 코일 시스템을 포함한다. 자기 시스템 및 코일 시스템은 에어 갭(109)을 통해서 사용 중에 자기적으로 협력한다. 코일 지지체(108b)는 공지된 아교일 수 있는 적절한 아교에 의해 멤브레인(104)의 내주변 에지(104b)에 접착된다.
멤브레인(104)의 외주변 에지(104a)는 그 자체로 공지된 롤-칼라(roll-collar) 및 예를 들어 고무 또는 발포제로 이루어진 탄성 수단(113)에 의해 프레임(101)에 연결된다.
멤브레인(104)은 또한, 서스펜션 수단, 특히 스파이더(111)에 의해 프레임(101)에 연결되며, 스파이더는 바람직하게는 아교에 의해 외부 가장자리에서 프레임(101)에 고정되고, 내부 가장자리에서 폴드들(104c)의 표면들(104C)에 고정된다. 도 3에 도시된 실시예에서는, 두 개의 스파이더(111)가 적용되었다.
평활한 멤브레인 바디 대신에, 본 발명의 특징적인 이점들을 잃지 않고 약간의 원뿔 형상의 멤브레인 바디가 사용될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 멤브레인에 적용된 참조 부호들은 도 1 내지 도 3의 실시예의 설명에서 사용된 부호들과 동일하다.
도 6의 개략도는 폴드들(104c) 및 멤브레인(103)의 형태를 디스플레이한다. 멤브레인 표면에 걸쳐 규칙적으로 분포된 폴드들(104c)은 중앙 영역(104A)에서 최대 깊이(d)를 갖는다.
도 7에 도시된 변형예는 프레임(201), 멤브레인(203) 및 구동 유닛(205)을 구비한다. 멤브레인은 프레임(201)으로부터 지지된 평활한 외주변 에지(204a) 및 평활한 내주변 에지(204b)를 갖는다. 구동 유닛(205)은, 프레임(201)에 고정된 고정부(206a), 및 멤브레인(203)의 내주변 에지(204b)에 고정된 코일 지지체(208b)가 제공된 병진부(206b)를 갖는다. 멤브레인(203)은 약간의 원뿔형 멤브레인 바디(204)를 포함하고, 이에 의해 외주변 에지(204a) 및 내주변 에지(204b)는 동일 평면 내에 위치되는 것이 아니라, 평행한 평면들에 위치된다. 원주 방향에서 볼 때, 멤브레인 바디(204)는 멤브레인의 내주변 에지(204b) 및 외주변 에지(204a) 사이에서 반경 방향으로 신장하는 폴드들(104c)의 패턴을 갖는다. 멤브레인(203)에 수직인 방향에서 멤브레인 바디(204)로부터 구동 유닛(205)을 향해 볼 때, 폴드들(104c)은, 에지들(206a, 206b)로부터 그 두 에지들(206a, 206b) 사이에 위치된 중앙 영역(204A)을 향하여 증가하는 깊이(D)를 갖는다. 이러한 영역(204A)에서, 폴드들 또는 적어도 일부의 폴드들은 표면들(204C)을 구비한다. 멤브레인(203)은, 그 자체로 공지된 탄성 링 모양의 요소(213) 형태의 제1 서스펜션 수단, 및 그 자체로 공지된 소위 스파이더(211) 형태의 제2 서스펜션 수단에 의해 프레임(201)에 지지된다. 링 모양의 요소(213)는 멤브레인(203)의 외주변 에지(204a) 및 프레임(201)의 에지 부분에 고정된다. 스파이더(211)는 멤브레인 바디(204)의 표면들(204C) 및 프레임(201)의 또 다른 부분에 고정된다.
개시된 실시예들은 단지 예로서 제공된 것임을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위 내에서, 본 발명에 따른 라우드스피커를 구축하기 위한 실시예들의 상이한 특징들을 결합할 수 있다. 또한, 본 발명의 범위 내에서, 주어진 예들에 대한 변경이 가능하다. 예를 들어, 원한다면, 폴드의 규칙적인 패턴을 불규칙적인 패턴으로 대체할 수 있으며, 또한 물결형의 내주변 에지 및/또는 외주변 에지들를 적용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 프레임(101), 멤브레인(103) 및 구동 유닛(105)을 구비한 라우드스피커로서,
    상기 멤브레인은 상기 프레임으로부터 매달린(suspended) 외주변 에지(outer circumferential edge) 및 내주변 에지를 가지며,
    상기 구동 유닛은 상기 프레임에 고정된 고정부(stationary part) 및 상기 멤브레인의 내주변 에지에 고정된 병진부(translatable part)를 가지며,
    상기 멤브레인은 원주 방향에서 볼 때, 상기 멤브레인의 내주변 에지와 외주변 에지 사이에서 반경 방향으로 신장하는 폴드들(folds)(104c)의 패턴을 갖는 멤브레인 바디(104)를 포함하고, 상기 폴드들은 상기 멤브레인에 실질적으로 수직인 방향에서 상기 멤브레인 바디로부터 상기 구동 유닛을 향하여 볼 때 상기 에지들로부터 상기 내주변 에지와 상기 외주변 에지 사이에 위치된 영역(104A)을 향해 증가하는 깊이(d)를 갖고, 상기 영역에서 상기 폴드들에는 표면들(104C)이 제공되며, 상기 프레임 및 상기 표면들에 고정된 서스펜션(suspension) 수단이 제공되는
    라우드스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내주변 에지 및 상기 외주변 에지는 실질적으로 평활한 에지들인 라우드스피커.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 멤브레인의 내주변 에지 및 외주변 에지는 실질적으로 일치하는 평면들 또는 존(zone)들에 위치되는 라우드스피커.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 멤브레인 바디는 약간 오목한 바디이며, 상기 실질적으로 평활한 내주변 에지 및 상기 실질적으로 평활한 외주변 에지는 평행한 평면들에 위치되어 있는 라우드스피커.
  5. 제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서스펜션 수단은 스파이더(spider)인 라우드스피커.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 멤브레인의 실질적으로 평활한 내주변 에지는 상기 구동 유닛의 병진부의 코일 지지체에 고정되는 라우드스피커.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 폴드들은, 상기 멤브레인 바디로부터 측정될 때, 제1항에서 정의된 상기 영역으로부터 상기 멤브레인의 실질적으로 평활한 외주변 에지를 향하여 스무드(smooth)하게 감소하는 깊이를 갖는 라우드스피커.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 폴드들은, 상기 멤브레인 바디로부터 측정될 때, 제1항에서 정의된 상기 영역으로부터 상기 멤브레인의 실질적으로 평활한 내주변 에지를 향하여 스무드하게 감소하는 깊이를 갖는 라우드스피커.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 폴드들의 패턴은, 원주 방향 및 반경 방향 중 적어도 한 방향에서 볼 때, 규칙적인 패턴인 라우드스피커.
  10. 제1항, 제2항, 제4항 또는 제9항 중 어느 한 항에 따른 라우드스피커에서 사용하기 위해 구성된 멤브레인으로서,
    상기 멤브레인은 상기 프레임으로부터 지지된 외주변 에지 및 내주변 에지를 가지며, 상기 멤브레인은 원주 방향에서 볼 때, 상기 멤브레인의 내주변 에지와 외주변 에지 사이에서 반경 방향으로 신장하는 폴드들(folds)(104c)의 패턴을 갖는 멤브레인 바디(104)를 포함하고, 상기 폴드들은 상기 멤브레인에 실질적으로 수직인 방향에서 상기 멤브레인 바디로부터 상기 구동 유닛을 향하여 볼 때 상기 에지들로부터 상기 내주변 에지와 상기 외주변 에지 사이에 위치된 영역(104A)을 향해 증가하는 깊이(d)를 갖고, 상기 영역에서 상기 폴드들에는 표면들(104C)이 제공되는
    멤브레인.
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