KR101212705B1 - 다이나믹 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 진동판의 진동이 고르게 미치지 못하는 구조나 형태를 가지는 스피커에서 진동보조부재를 적용하여 진동판 전체가 고르게 진동할 수 있도록 하여 진동판에 의한 음향의 왜곡을 최소화시킬 수 있는 기술이 개시된다.

Description

다이나믹 스피커{DYNAMIC SPEAKER}

본 발명은 다이나믹 스피커에 관한 것이다.

스피커(Speaker)는 전기신호에 의해 진동하는 진동판에 의해 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시켜 음파를 복사(輻射)시킬 수 있는 음향기기이다.

이러한 스피커에는 여러 가지 방식이 있는데, 본 발명은 음악이나 음성 재생용으로써 널리 쓰이는 다이나믹(dynamic) 방식의 스피커에 관한 것이다.

다이나믹 방식의 스피커는 영구자석의 자기장 내에 있는 보이스코일에 음성전기신호를 인가하면, 해당 음성전기신호에 따라 형성되는 자기장이 영구자석의 자기장과 상호 작용하여 보이스코일이 진동하게 되고, 보이스코일의 진동에 연동하여 진동판이 진동함으로써 소리를 발생시키는 원리를 이용한다.

일반적으로 텔레비전 수상기나 라디오 수상기 같이 흔히 접하는 전자제품의 경우에는 주로 다이나믹 스피커가 적용되어 있다.

그런데, 다이나믹 스피커는 보이스코일의 진동을 이용한다는 점에서 만족할만한 음향 출력을 얻기 위해서는 보이스코일이 진동할 수 있는 공간을 확보하기 위한 최소한의 두께를 가져야만 한다.

한편, 근자에는 전자기술의 발달로 인하여 음향 출력을 필요로 하는 각종 전자기기의 두께가 얇아져가고 있는데, 그 중 대표적인 예가 평판형 텔레비전 수상기이다.

그러한 평판형 텔레비전 수상기에는 다니나믹 스피커가 적용되고 있는데, 요구되는 음향 출력을 구현할 수 있는 다이나믹 스피커는 디스플레이기술의 발달로 인한 텔레비전 수상기의 전체 두께를 더 얇게 하는 데에 한계로 작용하고 있다.

따라서 대한민국 특허공개 10-2010-0011199호(발명의 명칭 : 장방형 박막 스피커) 등 에서와 같이 자석 및 보이스코일을 얇게 구성하는 대신 자석 및 보이스코일을 복수개로 사용하고 장방형으로 길쭉한 진동판을 적용하는 기술이 등장하였다.

그러나 복수개의 보이스코일의 진동 특성이 미세한 차이를 가질 수 있을 뿐만 아니라 진동판의 길쭉한 형태는 장방형 진동판의 부위별 진동에 편차를 발생시킬 수 있는 요소로 작용한다.

따라서 본 발명의 출원인은 대한민국 특허출원 10-2009-0107955호(발명의 명칭 : 스피커, 이하 '선행기술'이라 함)에서와 같이 별도의 진동보조부재를 사용하여 장방형 진동판의 부위별 진동 편차를 방지할 수 있게 되었다.

그런데, 전술한 바와 같이 평판형 텔레비전 수상기의 두께를 0.1mm라도 줄이고자하는 요구는 계속되고 있으며, 그러한 요구는 더 얇은 다이나믹 스피커에 대한 계속적인 개발을 필요로 하고 있다.

본 발명의 목적은 선행기술을 더욱 더 개량하여 더 얇은 두께의 스피커를 제공하고자 하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다이나믹 스피커는, 자기장을 형성하는 하나 이상의 자석; 외부에서 공급되는 전류에 의해 자기장을 형성하며, 상기 하나 이상의 자석에 의해 형성된 자기장과의 상호작용에 의해 진동하는 하나 이상의 보이스코일; 상기 하나 이상의 보이스코일의 진동에 연동하여 진동함으로써 음향을 발생시키며, 보강홈이 형성되어 있는 진동판; 및 상기 진동판에 부착되어, 상기 하나 이상의 마그네트와 하나 이상의 보이스코일의 상호작용에 의한 진동 시에 진동판의 진동이 고르게 이루어질 수 있게 하는 하나 이상의 진동보조부재; 를 포함하고, 상기 진동보조부재는 상기 진동판의 하면에 접착되는 접착부와 상기 진동판의 보강홈에 삽입되는 삽입부를 가진다.

상기 진동판의 형상은 폭이 좁고 긴 형태의 장방형이다.

상기 진동보조부재는 상기 접착부와 상기 삽입부가 기역자 형태로 절곡된 형상을 가진다.

상기 자석 및 보이스코일은 각각 복수개이다.

본 발명에 따르면 진동판에 보강성을 부여하는 진동보조부재의 삽입부가 진동판의 보강홈에 삽입되어지기 때문에 더 얇은 다이나믹 스피커를 구현할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 스피커에 대한 분해 사시도이다.
도2는 도1의 다이나믹 스피커의 결합도이다.
도3은 도1의 다이나믹 스피커에 대한 단면도이다.
도4는 도1의 다이나믹 스피커에 대한 주파수 응답 특성을 다른 다이나믹 스피커와 비교하여 표시한 그래프이다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 주지된 기술 내용이나 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.

도1 내지 도3에서 참조되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 스피커(100, 이하 '스피커'라 약칭 함)는 제1 요크(111), 제2 요크(112), 제1 자석(121), 제2 자석(122), 제1 플레이트(131), 제2 플레이트(132), 제1 보이스코일(141), 제2 보이스코일(142), 진동판(150), 제1 진동보조부재(161), 제2 진동보조부재(162) 및 프레임(170) 등을 포함하여 구성된다.

제1 요크(111)는 제1 자석(121)에 의해 형성된 자기장을 제1 플레이트(131) 측으로 유도하여 제1 보이스코일(141)에 제1 자석(121)에 의한 자기력을 최대로 미치게 하기 위해 마련된다.

제2 요크(112) 또한 제2 자석(122)에 의해 형성된 자기장을 제2 플레이트(132) 측으로 유도하여 제2 보이스코일(142)에 제1 자석(122)에 의한 자기력을 최대로 미치게 하기 위해 마련된다.

제1 자석(121)과 제2 자석(122)은 각각 제1 요크(111)와 제2 요크(112)의 바닥면(111a, 112a)에 고정된다.

제1 플레이트(131) 및 제2 플레이트(132)는 각각, 제1 자석(121) 및 제2 자석(122)의 상부면에 고정되며, 제1 자석(121) 및 제2 자석(122)의해 발생하는 자기력선을 제1 보이스코일(141) 및 제2 보이스코일(142) 측으로 집속시키기 위해 마련된다.

제1 보이스코일(141) 및 제2 보이스코일(142)은, 진동판(150)의 하면에 부착되며, 지속적으로 변화하면서 입력되는 전기적신호에 의해 지속적으로 변화되는 자기장을 형성함으로써 제1 자석(121) 및 제2 자석(122)에 의해 형성된 자기장과의 간섭에 의한 상호작용에 의해 진동한다. 물론, 실시하기에 따라서는 제1 보이스코일 및 제2 보이스코일이 별도의 보빈에 감긴 형태로 구성될 수도 있다.

진동판(150)은, 그 하면에 부착된 제1 보이스코일(141) 및 제2 보이스코일(142)의 진동에 연동하여 진동하는 부분(151)과 프레임(170)에 접착되어 고정되는 부분(152, 에지라고도 함)으로 구성되는데, 그 테두리를 따라서 하면에서 상면 측으로 볼록해지도록 보강홈(151, 도3 참조)이 형성되어 있다. 여기서 보강홈(151)은 두께가 얇은 진동판(150)을 그 면 방향(상하 방향)으로의 강성을 보강하기 위해 형성된다. 이러한 진동판(150)은 제1 보이스코일(141) 및 제2 보이스코일(142)에 연동하여 진동함으로써 공기 중에 소밀파를 발생시켜 입력되는 전기적신호에 따른 음향을 재생시킨다.

제1 진동보조부재(161) 및 제2 진동보조부재(162)는, 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 진동판(150)에 부착되어 진동판(150)의 각 부위의 진동이 서로 동기화될 수 있게 한다. 여기서 제1 진동보조부재(161)와 제2 진동보조부재(162)는 서로 대칭적으로 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 제2 진동보조부재(162)에 대한 설명을 제1 진동보조부재(161)에 대한 설명으로 갈음하고 생략한다.

제1 진동보조부재(161)는, 도3에서 자세히 참조되는 바와 같이, 접착부(161a)와 삽입부(161b)를 가진다.

접착부(161a)는 진동판(150)에 접착되는 부분이다.

삽입부(161b)는, 접착부(161a)에서 상측 방향으로 직각으로 절곡 연장되는 부분(따라서 해당 부분에서 제1 진동보조부재의 단면은 기역자(ㄱ) 형태로 절곡되어 굽어진 형태로 됨)으로써, 진동판(150)의 보강홈(151)에 삽입되게 구성된다.

본 실시예에서는 삽입부(161b)는 접착부(161a)의 제1 보이스코일(141)이 부착되는 부분과 제2 보이스코일(142)이 부착되는 부분 사이에 형성되어 있다. 이는 제1 보이스코일(141) 부분과 제2 보이스코일(142) 부분의 진동을 긴밀하게 연동시키기 위함이다.

따라서 삽입부(161b)는, 보강홈(151)과 함께, 두께가 얇은 진동판(150)을 더욱 보강하여 진동판(150)의 각 부위의 진동이 편차 없이 동기화될 수 있게 한다. 특히, 삽입부(161b)가 진동판(150)에 형성되는 보강홈(151)에 삽입되는 구성을 취하기 때문에 제1 진동보조부재(161)의 구성에 따른 별도의 두께를 요구하지 않는다.

프레임(170)은 수용공간(S₁, S₂)을 가져 내부에 제1 요크(111), 제2 요크(112), 제1 자석(121), 제2 자석(122), 제1 플레이트(131), 제2 플레이트(132), 제1 보이스코일(141), 제2 보이스코일(142) 등을 수용하며, 개방된 상측에 진동판(150)이 고정된다.

한편, 각각의 구성요소들은 접착제에 의해 접착되어 하나의 스피커로 구성된다.

또한, 위와 같은 개선된 본 발명에 따른 스피커(100)에 의하면 도4에서 참조되는 바와 같은 주파수 응답 특성을 가진다.

도4에서 참조되는 바와 같이, 삽입부(161b, 도면상에 보강리브로 표현되어 있음)를 구성한 경우에 삽입부를 구성하지 아니한 것에 비하여 700~1.5Khz 대역의 peck & deep 특성이 개선되었다. 즉, 장방형의 진동판에서 보이스코일 다수 개를 사용하여 진동판을 구동 시킬 때 각각의 코일 높이의 편차, 코일의 감김 길이 편차 및 조립위치 편차 등으로 인하여 각각의 보이스코일의 상하 운동이 일치하지 않는 현상이 발생하게 되고 이러한 상하구동 불일치로 인하여 스피커의 중음대역에서 peck & deep 현상이 나타나게 되는 데, 본 발명에 따르면 삽입부(161b)의 구성으로 인하여 보이스코일(141, 142)간의 구동편차를 보상하게 되어 구동이 일치되게 되면서 중음 대역에서의 peck & deep 현상이 개선되어짐을 알 수 있다.

물론, 본 실시예에서는 2개의 자석과 보이스코일이 구성되는 예를 취하고 있지만, 실시하기에 따라서는 장방향으로 긴 하나의 자석과 보이스코일로 구성하거나 3개 이상의 자석과 보이스코일로 구성하는 예도 얼마든지 고려될 수 있다. 즉, 장방형으로 긴 형태의 진동판이 적용되는 스피커의 경우에 본 발명은 얼마든지 바람직하게 적용될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 다이나믹 스피커
111 : 제1 요크 112 : 제2 요크
121 : 제1 자석 122 : 제2 자석
131 : 제1 플레이트 132 : 제2 플레이트
141 : 제1 보이스코일ㅇ 142 : 제2 보이스코일
150 : 진동판
151 : 보강홈
161 : 제1 진동보조부재 162 : 제2 진동보조부재
161a : 접착부
161b : 삽입부
170 : 프레임

Claims (4)

1. 자기장을 형성하는 하나 이상의 자석;
   외부에서 공급되는 전류에 의해 자기장을 형성하며, 상기 하나 이상의 자석에 의해 형성된 자기장과의 상호작용에 의해 진동하는 하나 이상의 보이스코일;
   상기 하나 이상의 보이스코일의 진동에 연동하여 진동함으로써 음향을 발생시키며, 보강홈이 형성되어 있는 진동판; 및
   상기 진동판에 부착되어, 상기 하나 이상의 마그네트와 하나 이상의 보이스코일의 상호작용에 의한 진동 시에 진동판의 진동이 고르게 이루어질 수 있게 하는 하나 이상의 진동보조부재; 를 포함하고,
   상기 진동보조부재는 상기 진동판의 하면에 접착되는 접착부와 상기 진동판의 보강홈에 삽입되는 삽입부;를 가지고,
   상기 보이스 코일은 보빈에 감긴 형태인 것을 특징으로 하는
   다이나믹 스피커.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진동판의 형상은 폭이 좁고 긴 형태의 장방형인 것을 특징으로 하는
   다이나믹 스피커.
3. 제1항에 있어서,
   상기 진동보조부재는 상기 접착부와 상기 삽입부가 기역자 형태로 절곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는
   다이나믹 스피커.
4. 제1항에 있어서,
   상기 자석 및 보이스코일은 각각 복수개인 것을 특징으로 하는
   다이나믹 스피커
   
   
   

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