KR101247005B1 - Speaker having a reinforcing coil and sound system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보강코일을 구비한 스피커 및 이를 이용한 음향 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기장의 크기를 가변할 수 있는 보강코일을 구비하는 스피커 및 이를 이용한 음향 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a speaker having a reinforcing coil and a sound system using the same, and more particularly, to a speaker having a reinforcing coil capable of varying the size of a magnetic field and a sound system using the same.
일반적으로 스피커는 공기를 진동시켜 음을 발생한다. 공기를 진동시키기 위해 스피커에는 진동판이 존재하는데, 진동판은 하부 말단에 보빈(BOBBIN)을 포함하고, 보빈에는 코일(COIL)이 감겨있으며 이 코일은 고정자석과 근접한 곳에 위치한다. 코일에 음의 정보를 가진 전류가 흐르게 되면, 코일에 흐르는 전류와 고정자석에서 발생하는 자기장의 영향으로 코일이 힘을 받아 움직이고 이로 인해 진동판이 진동함으로써 음이 발생한다.
In general, speakers generate sound by vibrating air. There is a diaphragm in the speaker to vibrate air. The diaphragm includes a bobbin (BOBBIN) at the lower end, and a coil (COIL) is wound on the bobbin, which is located close to the stator magnet. When a current with negative information flows through the coil, the coil moves under the influence of the current flowing through the coil and the magnetic field generated by the stator magnet, and the vibration is caused by the vibration plate.
종래의 스피커가‘특허문헌 1’에 게재되어 있다. 도 1은 종래의 스피커를 도시한 것으로, 종래의 스피커는 자기장을 형성하며 중공부가 형성된 고정자석(1); 상기 고정자석(1)의 상부에 배치된 상부 플레이트(2); 상기 고정자석(1)의 하부에 배치되며 상기 중공부에 삽입되는 폴피스(POLE PIECE, 4)를 포함하는 하부 플레이트(3) 및 상기 폴피스(4)를 둘러싸는 보빈(5); 상기 보빈(5)의 외주연에 감겨있는 보이스 코일(VOICE COIL, 6)로 구성된다.The conventional speaker is published in "
종래의 스피커는 고정자석(1)에서 발생하는 자기장과 보이스 코일(6)에 흐르는 전류로 인하여 보이스 코일(6)이 힘을 받아 진동판을 진동시켜 음을 발생한다.
The conventional speaker generates sound by vibrating the diaphragm with the
그러나 종래의 스피커는 출력을 증가시키기 위하여 코일에 흐르는 전류량을 증가시킬 수밖에 없어 그 효율이 떨어지고, 진동판에 더 큰 진동을 발생시키기 위해선 고정자석이나 코일을 교체해야 하는 문제가 있다.
However, the conventional speaker has to increase the amount of current flowing through the coil in order to increase the output efficiency is lowered, there is a problem that must replace the stator magnet or coil in order to generate more vibration in the diaphragm.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 출력의 크기에 따라 자기장의 세기를 가변할 수 있는 보강코일을 구비한 스피커 및 이를 이용한 음향 시스템을 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, the problem to be solved in the present invention is to provide a speaker with a reinforcing coil that can vary the strength of the magnetic field according to the size of the output and a sound system using the same. .
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 보강코일을 구비한 스피커는 제1 중공부가 형성된 고정자석; 상기 고정자석의 상부에 배치되며 제2 중공부가 형성된 상부 플레이트; 상기 고정자석의 하부에 배치되고, 상기 제1 중공부 및 제2 중공부에 삽입되는 상부 폴피스를 포함하는 하부 플레이트; 상기 상부 폴피스를 둘러싸는 보빈; 상기 보빈의 외주연에 감겨있고, 파워 앰프로부터 음의 정보를 가진 AC 전류를 전달받는 보이스 코일 및 요구되는 출력에 따라 상기 고정자석의 자기장을 가변적으로 보강하기 위하여 DC 전류를 전달받는 보강코일을 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.Speaker having a reinforcing coil according to the present invention for solving the above problems is a fixed magnet formed with a first hollow; An upper plate disposed above the stator magnet and having a second hollow portion; A lower plate disposed below the stator magnet and including an upper pole piece inserted into the first hollow part and the second hollow part; A bobbin surrounding the upper pole piece; A voice coil wound around the outer periphery of the bobbin and receiving an AC current having negative information from a power amplifier, and a reinforcing coil receiving DC current to variably reinforce the magnetic field of the stator magnet according to a required output. It is characterized by the technical features.
또한, 본 발명에 따른 음향 시스템은 보강코일을 구비한 스피커; 전기신호를 보이스 코일에 전달하는 파워 앰프; 상기 파워 앰프의 전류량을 감지하고 보강코일에 전달될 전류량을 조절하는 보강코일 컨트롤러 및 상기 보강코일 컨트롤러에 의해 제어되며 AC를 DC로 변환하여 상기 보강코일에 전류를 전달하는 AC/DC 컨버터를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
In addition, the acoustic system according to the present invention includes a speaker having a reinforcing coil; A power amplifier for transmitting an electrical signal to the voice coil; Including a reinforcement coil controller for sensing the current amount of the power amplifier and adjusts the amount of current to be delivered to the reinforcement coil, and an AC / DC converter controlled by the reinforcement coil controller and converts AC to DC to transfer the current to the reinforcement coil It is characterized by the technical features.
본 발명에 따른 보강코일을 구비한 스피커는 보강코일을 구비하여 보강코일에서 형성되는 자기장을 고정자석에서 형성되는 자기장에 가변적으로 보강하여 보이스 코일이 받는 힘을 증가시켜 진동판의 진폭을 증가시킴으로써 고출력의 음을 방출할 수 있다.The speaker having the reinforcing coil according to the present invention includes a reinforcing coil to variably reinforce the magnetic field formed in the reinforcing coil to the magnetic field formed in the stationary magnet to increase the force received by the voice coil, thereby increasing the amplitude of the diaphragm, thereby increasing the amplitude of the diaphragm. It can emit sound.
또한, 본 발명에 따른 음향 시스템은 보강코일을 조절하는 보강코일 컨트롤러를 통해 효과적인 음향 시스템을 제공할 수 있다.
In addition, the acoustic system according to the present invention can provide an effective acoustic system through the reinforcement coil controller for adjusting the reinforcement coil.
도 1은 종래의 스피커의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 보강코일을 구비한 스피커의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 보강코일을 구비한 스피커의 작동상태도
도 4는 본 발명에 따른 음향 시스템의 블럭 구성도1 is a perspective view of a conventional speaker
2 is a cross-sectional view of a speaker having a reinforcing coil according to the present invention.
Figure 3 is an operating state of the speaker with a reinforcing coil according to the present invention
4 is a block diagram of a sound system according to the present invention;
아래에서는 본 발명에 따른 보강코일을 구비한 스피커 및 이를 이용한 음향 시스템을 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.
Hereinafter, a speaker having a reinforcing coil according to the present invention and a sound system using the same will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 보강코일을 구비한 스피커에 관한 것으로, 도 2는 본 발명에 따른 보강코일을 구비한 스피커의 단면도이고, 도 3은 작동상태도이다.
The present invention relates to a speaker having a reinforcing coil, Figure 2 is a cross-sectional view of a speaker having a reinforcing coil according to the present invention, Figure 3 is an operating state diagram.
본 발명에 따른 보강코일을 구비한 스피커는 제1 중공부가 형성된 고정자석(10); 고정자석(10)의 상부에 배치되며 제2 중공부가 형성된 상부 플레이트(20); 고정자석(10)의 하부에 배치되고, 제1 중공부 및 제2 중공부에 삽입되는 상부 폴피스(32)를 포함하는 하부 플레이트(30); 상부 폴피스(32)를 둘러싸는 보빈(40); 보빈(40)의 외주연에 감겨있는 보이스 코일(50) 및 요구되는 출력에 따라 상기 고정자석(10)의 자기장을 가변적으로 보강하는 보강코일(60)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
A speaker having a reinforcing coil according to the present invention includes a
고정자석(10)은 제1 중공부가 형성되고 자기장을 형성한다. 고정자석(10)의 상부에는 제2 중공부가 형성된 상부 플레이트(20)가 배치되어 고정자석(10)의 상부의 N극 또는 S극이 상부 플레이트(20)에 유도되고, 고정자석(10)의 하부에는 하부 플레이트(30)가 배치되어 고정자석(10)의 하부의 S극 또는 N극이 하부 플레이트(30)에 유도된다. 제1 중공부 및 제2 중공부에 삽입된 상부 폴피스(32)는 하부 플레이트(30)와 같은 극이 유도된다.The
도 3을 참조하면, 고정자석(10)의 상부가 S극이고 하부가 N극인 상태로, 고정자석(10)의 상부와 맞닿은 상부 플레이트(20)는 S극이 유도되고 고정자석(10)의 하부와 맞닿은 하부 플레이트(30)는 N극이 유도된다. 하부 플레이트(30)에 포함되는 상부 폴피스(32)에도 N극이 유도된다. 이에 따라, 상부 폴피스(32)에서 상부 플레이트(20)로 자기장이 형성된다.
Referring to FIG. 3, in the state where the upper part of the
보빈(40)은 진동판(42)과 연결되고 상부 폴피스(32)를 둘러싸고 있어 상부 폴피스(32)의 세로축을 따라 슬라이딩이 가능하게 설치되며, 보빈(40)의 외주연에는 보이스 코일(50)이 감겨있다. 보이스 코일(50)에는 음의 정보를 가진 교류가 흐르게 되며 보이스 코일(50)은 플레밍의 왼손법칙(FLEMING'S LEFT HAND RULE)에 따라 상부 플레이트(20)와 상부 폴피스(32) 사이의 자기장 내에서 상부 폴피스(32)의 세로축을 따라 상·하로 힘을 받아 진동하게 된다.
The
보강코일(60)은 고정자석(10)에 의해 형성된 자기장을 가변적으로 보강하여 보이스 코일(50)이 받는 힘을 증가시키는 역할을 한다. 일반적으로 보이스 코일(50)이 받는 힘의 크기는 F=ilB(i: 전류량, l: 도선의 길이, B: 자기장)로 정의된다. 일반적인 스피커에서, 도선의 길이에 해당하는 보이스 코일(50)의 길이와 고정자석(10)의 자기장은 고정된 값이므로, 보이스 코일(50)이 받는 힘은 보이스 코일(50)에 흐르는 전류량으로만 조절된다. 하지만 상기 고정자석(10)이 형성한 자기장의 방향과 일치하는 자기장이 형성되는 직류가 보강코일(60)에 흐르면, 보강코일(60)이 형성한 자기장이 고정자석(10)의 자기장에 보강되어 보이스 코일(50)이 받는 힘이 증가한다.The reinforcing
보강코일(60) 배치의 실시예는 도 2의(a)에 도시된 바와 같이 보강코일(60)에 제3 중공부가 형성되고, 보강코일(60)이 하부 플레이트(30)의 하부에 배치된다.In the embodiment of the
다시 도 3을 참조하면, 도 3은 고정자석(10)의 상부가 S극이고 하부가 N극인 상태로, 상부 폴피스(32)에서 상부 플레이트(20)로 자기장의 방향이 형성된다. 이 경우엔 스피커를 정면으로 보았을 때, 보강코일(60)에 전류가 반시계방향으로 흘러서 오른나사의 법칙(RIGHT HANDED SCREW RULE)에 따라 자기장이 보강코일(60)의 하부에서 상부로 형성되어 고정자석(10)이 형성한 자기장을 보강한다. 반대로 고정자석(10)의 상부가 N극이고 하부가 S극인 경우는 스피커를 정면으로 보았을 때, 보강코일(60)에 전류가 시계방향으로 흘러서 자기장이 보강코일(60)의 상부에서 하부로 형성되어 고정자석(10)에서 형성되는 자기장을 보강한다.
Referring to FIG. 3 again, in FIG. 3, the direction of the magnetic field is formed from the
하부 폴피스(70)는 보강코일(60)에 흐르는 전류로 인해 형성되는 자기장이 보강코일(60)의 제3 중공부에 집중되도록 하는 역할을 하고, 보강 플레이트(80)는 보강코일(60)을 고정하는 프레임 역할과 스피커 내부에서 형성된 자기장이 외부로 누출되지 않도록 하는 역할을 한다. The
하부 폴피스(70)와 보강 플레이트(80)는 본 발명에 따른 보강코일을 구비한 스피커에서 선택적으로 부가될 수 있다.
The
보강코일(60) 배치의 또 다른 실시예는 도 2의(b)에 도시된 바와 같이 보강코일(60)이 상부 폴피스(32)의 외주연에 권취될 수 있다. 이 경우도 도 3에서와 같이 고정자석(10)의 상부가 S극이고 하부가 N극인 상태에서는, 스피커를 정면으로 보았을 때, 보강코일(60)에 전류가 반시계방향으로 흘러서 오른나사의 법칙에 따라 자기장이 보강코일(60)의 하부에서 상부로 형성되어 고정자석(10)이 형성한 자기장을 보강한다.
In another embodiment of the
다음으로 본 발명에 따른 음향 시스템에 관하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 음향 시스템의 블럭 구성도이다.
Next, a sound system according to the present invention will be described. 4 is a block diagram of a sound system according to the present invention.
본 발명에 따른 음향 시스템은 보강코일을 구비한 스피커(100); 파워 앰프(200); 보강코일 컨트롤러(300) 및 AC/DC 컨버터(310)를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
A sound system according to the present invention includes a speaker 100 having a reinforcing coil; Power amplifier 200; It is characterized in that it comprises a reinforcing coil controller 300 and the AC / DC converter 310.
파워 앰프(200)는 소스기기에서 전달된 약한 신호의 전류를 증폭시켜 보이스 코일(50)에 전달하는 역할을 하고, 보강코일 컨트롤러(300)는 증폭되어 전달되는 전류를 감지하여 보강코일(60)에 전달될 전류량을 조절한다. 일반적으로, 파워 앰프(200)에 공급되는 전류는 교류지만, 보강코일(60)에는 직류가 전달되어야 하므로 교류를 직류로 변환하는 AC/DC 컨버터(310)가 보강코일 컨트롤러(300)에 연결되어 직류를 보강코일(60)에 전달한다. 다만, 보강코일(60)에 직류를 공급하는 장치는 AC/DC 컨버터(310)에 한정되는 것은 아니고, 직류를 직접 보강코일(60)에 공급하는 DC 파워 서플라이(DC POWER SUPPLY)가 구비될 수도 있다.
The power amplifier 200 serves to amplify the current of the weak signal transmitted from the source device and deliver it to the
10: 고정자석 20: 상부 플레이트
30: 하부 플레이트 32: 상부 폴피스
40: 보빈 42: 진동판
50: 보이스 코일 60: 보강코일
70: 하부 폴피스 80: 보강 플레이트
100: 스피커 200: 파워 앰프
300: 보강코일 컨트롤러 310: AC/DC 컨버터
10: stator magnet 20: top plate
30: lower plate 32: upper pole piece
40: bobbin 42: diaphragm
50: voice coil 60: reinforcing coil
70: lower pole piece 80: reinforcing plate
100: speaker 200: power amplifier
300: reinforcement coil controller 310: AC / DC converter
Claims (6)
상기 고정자석(10)의 상부에 배치되며 제2 중공부가 형성된 상부 플레이트(20);
상기 고정자석(10)의 하부에 배치되고, 상기 제1 중공부 및 제2 중공부에 삽입되는 상부 폴피스(32)를 포함하는 하부 플레이트(30);
상기 상부 폴피스(32)를 둘러싸는 보빈(40);
상기 보빈(40)의 외주연에 감겨있고, 파워 앰프(200)로부터 음의 정보를 가진 AC 전류를 전달받는 보이스 코일(50) 및
요구되는 출력에 따라 상기 고정자석(10)의 자기장을 가변적으로 보강하기 위하여 DC 전류를 전달받는 보강코일(60)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강코일을 구비한 스피커.
A stator magnet 10 having a first hollow portion formed therein;
An upper plate 20 disposed above the stator magnet 10 and having a second hollow portion formed therein;
A lower plate 30 disposed below the stator magnet 10 and including an upper pole piece 32 inserted into the first hollow portion and the second hollow portion;
A bobbin 40 surrounding the upper pole piece 32;
A voice coil 50 wound around the outer periphery of the bobbin 40 and receiving an AC current having negative information from the power amplifier 200;
Speaker with a reinforcing coil, characterized in that it comprises a reinforcing coil (60) receiving a DC current to variably reinforce the magnetic field of the stator magnet (10) according to the required output.
상기 보강코일(60)은 상기 하부 플레이트(30)의 하부에 배치되며 제3 중공부가 형성되는 것을 특징으로 하는 보강코일을 구비한 스피커.
The method according to claim 1,
The reinforcing coil (60) is a speaker having a reinforcing coil, characterized in that disposed in the lower portion of the lower plate 30 and the third hollow portion is formed.
상기 보강코일(60)의 제3 중공부에 삽입되는 하부 폴피스(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강코일을 구비한 스피커.
The method according to claim 2,
And a lower pole piece (70) inserted into the third hollow portion of the reinforcing coil (60).
상기 상부 플레이트(20)부터 상기 보강코일(60)까지의 외주연과 상기 보강코일(60)의 하부를 둘러싸는 보강 플레이트(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강코일을 구비한 스피커.
The method according to claim 2,
Speaker having a reinforcing coil, characterized in that it further comprises a reinforcing plate (80) surrounding the outer periphery of the upper plate (20) to the reinforcing coil (60) and the lower portion of the reinforcing coil (60).
상기 보강코일(60)은 상기 상부 폴피스(32)에 권취되어 있는 것을 특징으로 하는 보강코일을 구비한 스피커.
The method according to claim 1,
The reinforcement coil (60) is a speaker having a reinforcement coil, characterized in that wound on the upper pole piece (32).
전기신호를 보이스 코일(50)에 전달하는 파워 앰프(200);
상기 파워 앰프(200)의 전류량을 감지하고 보강코일(60)에 전달될 전류량을 조절하는 보강코일 컨트롤러(300) 및
상기 보강코일 컨트롤러(300)에 의해 제어되며 AC를 DC로 변환하여 상기 보강코일(60)에 전류를 전달하는 AC/DC 컨버터(310)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음향 시스템.
Speaker 100 having a reinforcing coil according to any one of claims 1 to 5;
A power amplifier 200 for transmitting an electrical signal to the voice coil 50;
Reinforcing coil controller 300 for sensing the current amount of the power amplifier 200 and adjusts the amount of current to be delivered to the reinforcing coil 60 and
The acoustic system, characterized in that it is controlled by the reinforcement coil controller (300) and comprises an AC / DC converter (310) for converting AC to DC to transfer the current to the reinforcement coil (60).
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