KR101320294B1 - 방진 방수형 마이크로 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방진 방수형 마이크로 스피커에 관한 것으로, 내부에 공간부가 갖추어지고, 외부로부터 전기 신호를 받는 신호 전달 터미널이 갖추어진 프레임과, 상기 공간부에 장착된 요크(Yoke), 상기 요크의 상부에서 고정된 세기와 방향을 가진 자계를 발생하는 고정 자계 발생 수단, 양단이 신호 전달 터미널에 연결되어 신호 전달 터미널로부터 전기 신호가 입력되었을 때 플레밍의 왼손 법칙에 의해 고정 자계 발생 수단의 상하 방향으로 진동하는 보이스 코일, 중앙에 관통 구멍이 갖추어지고 윗면이 볼록 또는 오목하게 돌출된 상태에서 상기 프레임의 공간부 위에 덮어 씌워지는 다이어프램 에지, 및 윗면이 볼록 또는 오목한 형태로 이루어져 상기 다이어프램 에지에 갖추어진 관통 구멍에 덮어 씌워져 보이스 코일이 진동할 때 상기 다이어프램 에지와 함께 진동하면서 음향을 발생하는 다이어프램 바디로 이루어지고, 상기 다이어프램 바디에는 1개 이상의 압력 조절 구멍이 갖추어져 스피커에서 발생 된 내부 압력을 균형있게 조정한다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 방진 방수형 마이크로 스피커는 신호 전달 터미널에 음향 전기 신호가 입력되면, 보이스 코일로 입력되는 전류의 세기와 방향이 음향 전기 신호에 따라 달라지고, 상기 보이스 코일은 플레밍의 왼손 법칙에 의해 고정 자계 발생 수단의 상하 방향으로 진동한다. 또한, 상기 다이어프램 에지와 다이어프램 바디는 보이스 코일의 움직임에 따라 진동하면서 음파를 발생하고, 상기 다이어프램 바디에 갖추어진 압력 조절 구멍은 차후 다이어프램 보호용 캡과 수압차단 전이진동 막이 부가 장착되었을 때 수압차단 전이진동 막에 진동을 전달하는 다이어프램 바디의 상하 진동 밸런스(Balance)를 맞춰 스피커의 음질과 특성의 변화를 최소화시킨다.

Description

방진 방수형 마이크로 스피커{DUST AND WATER PROOF TYPE MICRO SPEAKER}

본 발명은 방진 방수형 마이크로 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 외부로부터 가해지는 먼지나 수분으로부터 자유로우면서 동시에 마이크로 스피커의 성능을 최대로 발휘할 수 있도록 한 방진 방수형 마이크로 스피커를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

일반적으로, 스피커는 음향 기기에 설치되어, 상기 음향 기기에서 공급되는 전기 신호를 음파로 출력한다.

이러한 스피커는 도시되지 않았지만, 영구 자석과, 상기 영구 자석과 인접하게 설치되는 보이스 코일, 및 플레밍의 왼손 법칙에 의해 보이스 코일이 진동할 때 음파를 발생하는 진동 플레이트를 포함한다.

이러한 스피커는 음향 기기 내부에 직접 설치되거나 별도 케이스의 내부에 체결되어 입력된 전기 신호를 음파로 출력한다.

이때, 음향 기기가 물과 늘 접하는 장소나, 우천 시 외부 노출이 될 때에는 불가피하게 방수 처리를 함으로써 음향 기기를 보호해야 한다.

하지만, 스피커를 방수 처리하면, 음파가 차단됨에 따라 소리가 제대로 전달될 수 없어 스피커 본연의 기능을 수행할 수 없다는 문제점이 있었다.

이에 따라 상기 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 스피커 방수 장치가 요구되고 있다.

한편, 본 발명의 배경이 되는 기술로는 출원 번호 "20-2005-0036752"호로 출원되어 등록된 스피커 방수 장치가 있는바, 상기 스피커 방수 장치는 스피커 홀이 형성된 하우징과, 상기 스피커 홀에 고정되며, 스피커 홀을 통해 소리를 출력하는 스피커, 및 상기 스피커 홀과 스피커 사이에 설치되며, 스피커 홀을 통해 외부에서 유입되는 습기를 방지함과 동시에 스피커의 소리에 의해 진동하면서 소리를 배가시키는 방수막을 포함한다.

이에 본 발명은 상기 제시한 문제점을 해결하고자, 마이크로 스피커에 방진 구조와 방수 구조를 부가 장착하여 IP67 이상의 악 조건의 환경에서도 스피커로 유입되는 외부 고체 및 액체를 차단함과 동시에 스피커의 성능에도 이상이 없도록 한 방진 방수형 마이크로 스피커를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방진 방수형 마이크로 스피커는 내부에 공간부가 갖추어지고, 외부로부터 전기 신호를 받는 신호 전달 터미널이 갖추어진 프레임과, 상기 공간부에 장착된 요크, 상기 요크의 상부에서 고정된 세기와 방향을 가진 자계를 발생하는 고정 자계 발생 수단, 양단이 신호 전달 터미널에 연결되어 신호 전달 터미널로부터 전기 신호가 입력되었을 때 플레밍의 왼손 법칙에 의해 고정 자계 발생 수단의 상하 방향으로 진동하는 보이스 코일, 중앙에 관통 구멍이 갖추어지고 윗면이 볼록 또는 오목하게 돌출된 상태에서 상기 프레임의 공간부 위에 덮어 씌워지는 다이어프램 에지, 및 윗면이 볼록 또는 오목한 형태로 이루어져 상기 다이어프램 에지에 갖추어진 관통 구멍에 덮어 씌워져 보이스 코일이 진동할 때 상기 다이어프램 에지와 함께 진동하면서 음향을 발생하는 다이어프램 바디로 이루어지고, 상기 다이어프램 바디에는 1개 이상의 압력 조절 구멍이 갖추어져 스피커에서 발생 된 내부 압력을 균형있게 조정한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 방진 방수형 마이크로 스피커는 신호 전달 터미널에 음향 전기 신호가 입력되면, 보이스 코일로 입력되는 전류의 세기와 방향이 음향 전기 신호에 따라 달라지고, 상기 보이스 코일은 플레밍의 왼손 법칙에 의해 고정 자계 발생 수단의 상하 방향으로 진동한다.

또한, 상기 다이어프램 에지와 다이어프램 바디는 보이스 코일의 움직임에 따라 진동하면서 음파를 발생하고, 상기 다이어프램 바디에 갖추어진 압력 조절 구멍은 차후 다이어프램 보호용 캡과 수압차단 전이진동 막이 부가 장착되었을 때 수압차단 전이진동 막에 진동을 전달하는 다이어프램 바디의 상하 진동 밸런스(Balance)를 맞춰 스피커의 음질과 특성의 변화를 최소화시킨다.

또한, 본 발명은 무선 통신에서 사용되는 스피커 리시버 중 국제 보호 규격을 적용하여 양산할 수 있는 최고 등급인 IP67 이상에서 사용 시 문제가 없을 뿐만 아니라, 도면 6에 도시한 주파수 응답 곡선과 같이, 스피커에 공급되는 전기 신호의 주파수를 스윕(Sweep)시키면서, 방진 처리와 방수 처리를 하지 않은 스피커와 음압 세기를 비교했을 때, 음압의 감쇄가 거의 없음을 확인할 수 있다.

도면 1은 본 발명의 분해 사시도,
도면 2는 본 발명을 가로 방향으로 자른 절단면도,
도면 3은 본 발명을 가로 방향으로 절단한 다음 이를 분해한 도면,
도면 4는 본 발명을 세로 방향으로 자른 절단면도,
도면 5는 본 발명을 세로 방향으로 절단한 다음 이를 분해한 도면,
도면 6은 본 발명의 주파수 응답을 도시한 도면,
도면 7은 IP67의 검사 조건을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 방진 방수형 마이크로 스피커는 도면 1 내지 도면 5에 도시한 바와 같이, 내부에 공간부(1)가 갖추어지고, 외부로부터 음향 전기 신호를 받는 신호 전달 터미널(3)이 갖추어진 프레임(5)과, 상기 공간부(1)에 장착된 요크(Yoke)(7), 상기 요크(7)의 상부에서 고정된 세기와 방향을 가진 자계를 발생하는 고정 자계 발생 수단, 양단이 신호 전달 터미널(3)에 연결되어 신호 전달 터미널(3)로부터 전기 신호가 입력되었을 때 플레밍의 왼손 법칙에 의해 고정 자계 발생 수단의 상하 방향으로 진동하는 보이스 코일(11), 중앙에 관통 구멍(13)이 갖추어지고 윗면이 볼록 또는 오목하게 돌출된 상태에서 상기 프레임(5)의 공간부(1) 위에 덮어 씌워지는 다이어프램 에지(15), 및 윗면이 볼록 또는 오목한 형태로 이루어져 상기 다이어프램 에지(15)에 갖추어진 관통 구멍(13)에 덮어 씌워져 보이스 코일(11)이 진동할 때 상기 다이어프램 에지(15)와 함께 진동하면서 음향을 발생하는 다이어프램 바디(17)로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 다이어프램 바디(17)에는 1개 이상의 압력 조절 구멍(19)이 갖추어져 스피커에서 발생 된 내부 압력을 균형있게 조정한다.

또, 상기 다이어프램 바디(17)와 겹쳐진 다이어프램 에지(15) 위에는 중앙에 관통 구멍(21)이 갖추어진 다이어프램 보호용 캡(23)이 씌워져 외부 충격으로부터 다이어프램 에지(15)와 다이어프램 바디(17)를 보호한다.

또, 상기 다이어프램 보호용 캡(23)에 갖추어진 관통 구멍(21)의 위에는 수압차단 전이진동 막(25)이 장착되어 스피커 내부로 고체 및 액체가 유입됨을 차단함과 동시에 상기 다이어프램 바디(17)에서 전이된 진동을 음향으로 변환하고, 상기 수압차단 전이진동 막(25)은 연성 필름 재질로 이루어짐이 바람직하다.

또, 상기 공간부(1)의 서로 마주보는 면에는 도면 1에 도시한 바와 같이, 단턱(37)이 갖추어지고, 상기 각각의 단턱(37)에는 설치 구멍(39)이 관통되며, 상기 설치 구멍(39)에는 진폭 조절용 망사(41)가 끼워진다.

한편, 상기 고정 자계 발생 수단은 도면 1에 도시한 바와 같이, 공간부(1)의 내부에 장착되면서 요크(7)의 상부에서 소정 간극(27)을 사이에 두고 배치되며 고정된 세기와 방향을 가진 자계를 발생하는 외곽 마그네트(29a,29b)와, 상기 외곽 마그네트(29a,29b)의 상부에 장착된 상태에서 외곽 마그네트(29a,29b)로부터 발생 된 자계가 외곽 마그네트(29a,29b)의 상부 방향으로 집중되도록 하는 외곽 플레이트(31a,31b), 상기 간극(27)에 장착된 상태에서 고정된 세기와 방향을 가진 자계를 발생하는 내부 마그네트(33), 및 상기 내부 마그네트(33)의 상부에 장착된 상태에서 내부 마그네트(33)로부터 발생 된 자계가 내부 마그네트(33)의 상부 방향으로 집중되도록 하는 내부 플레이트(35)를 구비한다.

이때, 상기 보이스 코일(11)은 외곽 마그네트(29a,29b)와 내부 마그네트(33)의 사이 간격에 배치된다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 방진 방수형 마이크로 스피커가 동작 되는 과정을 도면 1 내지 도면 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다

본 발명에 갖추어진 신호 전달 터미널(3)에 음향 전기 신호가 입력되면, 상기 신호 전달 터미널(3)은 음향 전기 신호를 보이스 코일(11)의 양 끝단으로 전달한다.

이때, 상기 보이스 코일(11)은 내부 마그네트(33)와 외곽 마그네트(29a,29b) 사이에 형성된 고정 자계에 대하여 보이스 코일(11)에 흐르는 전류의 세기와 방향이 달라짐에 따라 스피커의 높이 방향으로 진동한다.

이때, 상기 요크(7)와 내부 플레이트(35) 및 외곽 플레이트(31a,31b)는 공간부(1) 내부를 흐르는 자계의 힘을 요크(7)와 내부 플레이트(35) 및 외곽 플레이트(31a,31b)의 설치 영역으로 집중시켜 보이스 코일(11)의 상하 진동을 보다 강화시킨다.

한편, 상기 보이스 코일(11)이 공간부(1)의 내부에서 상하 방향으로 진동하면, 상기 보이스 코일(11)을 따라 다이어프램 에지(15)와 다이어프램 바디(17)가 진동하면서 음파를 발생시킨다.

또한, 상기 다이어프램 보호용 캡(23)은 외부 고체나 액체로부터 스피커를 보호한다.

또, 상기 다이어프램 바디(17)는 수압차단 전이진동 막(25)을 진동시켜 음파를 발생시키는데, 이때, 다이어프램 바디(17)에 갖추어진 압력 조절 구멍(19)은 스피커에 음향 전기 신호 입력 시 다이어프램 바디(17)가 상하 진동 밸런스(Balance)를 잃지 않도록 하면서, 상하 진동을 수압차단 전이진동 막(25)으로 전달시킬 수 있도록 하여 스피커의 음질과 특성이 변화됨을 예방한다.

또한, 본 발명은 압력 조절 구멍(19)의 면적을 조절함으로써 수압차단 전이진동 막(25)으로 전달되는 진동 세기를 조절할 수 있기 때문에 본 발명을 IP67 규격 이상의 조건 이상에서도 사용할 수 있도록 한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 방진 방수형 마이크로 스피커는 신호 전달 터미널(3)에 음향 전기 신호가 입력되면, 보이스 코일(11)로 입력되는 전류의 세기와 방향이 음향 전기 신호에 따라 달라지고, 상기 보이스 코일(11)은 플레밍의 왼손 법칙에 의해 고정 자계 발생 수단의 상하 방향으로 진동한다.

또한, 상기 다이어프램 에지(15)와 다이어프램 바디(17)는 보이스 코일(11)의 움직임에 따라 진동하면서 음파를 발생하고, 상기 다이어프램 바디(17)에 갖추어진 압력 조절 구멍(19)은 차후 다이어프램 보호용 캡(23)과 수압차단 전이진동 막(25)이 부가 장착되었을 때 수압차단 전이진동 막(25)에 진동을 전달하는 다이어프램 바디(17)의 상하 진동 밸런스(Balance)를 맞춰 스피커의 음질과 특성의 변화를 최소화시킨다.

또한, 본 발명은 무선 통신에서 사용되는 스피커 리시버 중 국제 보호 규격을 적용하여 양산할 수 있는 최고 등급인 IP67 이상에서 사용 시 문제가 없을 뿐만 아니라, 도면 6에 도시한 주파수 응답 곡선과 같이, 스피커에 공급되는 전기 신호의 주파수를 스윕(Sweep)시키면서, 방진 처리와 방수 처리를 하지 않은 스피커와 음압 세기를 비교했을 때, 음압의 감쇄가 거의 없음을 확인할 수 있다.

1. 공간부 3. 신호 전달 터미널
5. 프레임 7. 요크(Yoke)
11. 보이스 코일 15. 다이어프램 에지
17. 다이어프램 바디 19. 압력 조절 구멍
21. 관통 구멍 23. 다이어프램 보호용 캡
25. 수압차단 전이진동 막 27. 간극
29a. 외곽 마그네트 31a. 외곽 플레이트
33. 내부 마그네트 35. 내부 플레이트
37. 단턱 39. 설치 구멍
41. 진폭 조절용 망사

Claims (6)

1. 내부에 공간부(1)가 갖추어지고, 외부로부터 전기 신호를 받는 신호 전달 터미널(3)이 갖추어진 프레임(5)과;
   상기 공간부(1)에 장착된 요크(Yoke)(7);
   상기 요크(7)의 상부에서 고정된 세기와 방향을 가진 자계를 발생하는 고정 자계 발생 수단;
   양단이 신호 전달 터미널(3)에 연결되어 신호 전달 터미널(3)로부터 전기 신호가 입력되었을 때 플레밍의 왼손 법칙에 의해 고정 자계 발생 수단의 상하 방향으로 진동하는 보이스 코일(11);
   중앙에 관통 구멍(13)이 갖추어지고 윗면이 볼록 또는 오목하게 돌출된 상태에서 상기 프레임(5)의 공간부(1) 위에 덮어 씌워지는 다이어프램 에지(15);
   및 윗면이 볼록 또는 오목한 형태로 이루어져 상기 다이어프램 에지(15)에 갖추어진 관통 구멍(13)에 덮어 씌워져 보이스 코일(11)이 진동할 때 상기 다이어프램 에지(15)와 함께 진동하면서 음향을 발생하는 다이어프램 바디(17)로 이루어지고,
   상기 다이어프램 바디(17)에는 1개 이상의 압력 조절 구멍(19)이 갖추어져 스피커에서 발생 된 내부 압력을 균형있게 조정하는 것을 특징으로 하는 방진 방수형 마이크로 스피커.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 다이어프램 바디(17)와 겹쳐진 다이어프램 에지(15) 위에는 중앙에 관통 구멍(21)이 갖추어진 다이어프램 보호용 캡(23)이 씌워져 외부 충격으로부터 다이어프램 에지(15)와 다이어프램 바디(17)를 보호하는 것을 특징으로 하는 방진 방수형 마이크로 스피커.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 다이어프램 보호용 캡(23)에 갖추어진 관통 구멍(21)의 위에는 수압차단 전이진동 막(25)이 장착되어 스피커 내부로 고체 및 액체가 유입됨을 차단함과 동시에 상기 다이어프램 바디(17)에서 전이된 진동을 음향으로 변환하는 것을 특징으로 하는 방진 방수형 마이크로 스피커.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 수압차단 전이진동 막(25)은 연성 필름 재질인 것을 특징으로 하는 방진 방수형 마이크로 스피커.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 공간부(1)의 서로 마주보는 면에는 단턱(37)이 갖추어지고,
   상기 각각의 단턱(37)에는 설치 구멍(39)이 관통되며,
   상기 설치 구멍(39)에는 진폭 조절용 망사(41)가 끼워지는 것을 특징으로 하는 방진 방수형 마이크로 스피커.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 고정 자계 발생 수단은 공간부(1)의 내부에 장착되면서 요크(7)의 상부에서 소정 간극(27)을 사이에 두고 배치되며 고정된 세기와 방향을 가진 자계를 발생하는 외곽 마그네트(29a,29b)와;
   상기 외곽 마그네트(29a,29b)의 상부에 장착된 상태에서 외곽 마그네트(29a,29b)로부터 발생 된 자계가 외곽 마그네트(29a,29b)의 상부 방향으로 집중되도록 하는 외곽 플레이트(31a,31b);
   상기 간극(27)에 장착된 상태에서 고정된 세기와 방향을 가진 자계를 발생하는 내부 마그네트(33);
   상기 내부 마그네트(33)의 상부에 장착된 상태에서 내부 마그네트(33)로부터 발생 된 자계가 내부 마그네트(33)의 상부 방향으로 집중되도록 하는 내부 플레이트(35)를 구비하고,
   상기 보이스 코일(11)은 외곽 마그네트(29a,29b)와 내부 마그네트(33)의 사이 간격에 배치되는 것을 특징으로 하는 방진 방수형 마이크로 스피커.

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