KR101461410B1

KR101461410B1 - Acoustic diaphragm

Info

Publication number: KR101461410B1
Application number: KR1020130046113A
Authority: KR
Inventors: 김현수
Original assignee: (주)아이노스
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2014-11-13
Also published as: KR20140127586A

Abstract

본 발명은 질량이 적어서 가볍고, 탄성률이 커서 딱딱하며, 내부손실이 커서 넓은 주파수 대역 뿐만 아니라 특히 고음역에서 뛰어난 음질을 구현할 수 있으며, 제조공정도 간단한 음향 진동판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 음향 진동판은, 요크, 마그네트, 마그네틱 플레이트가 프레임에 순차적으로 부착되고, 상기 요크, 마그네트, 마그네틱 플레이트에 형성되어진 이격공간부에는 보이스코일이 삽입되며, 상기 보이스코일과 결합되어 진동을 일으키는 진동판이 상기 프레임에 부착되어 구성된 마이크로 스피커에 사용되는데, 상기 진동판은, 가장자리가 상기 프레임에 부착된 제1진동판과, 상기 제1진동판의 중앙부분 상면에 접착된 제2진동판으로 이루어지며, 상기 제1진동판은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에텔에텔케톤(PEEK), 폴리에틸렌나프타레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 중 어느 하나를 재질로 하는 필름, 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일 중 어느 하나를 사용하며, 상기 제2진동판은 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일을 주재료로 하고, 상기 제2진동판의 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일의 하면에 양면 테이프 또는 접착제를 접착시키며, 상기 제2진동판의 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일의 상면에는 탄소나노튜브를 코팅하여 형성한 것이다.The present invention is to provide an acoustic diaphragm which is light in weight, light in weight, high in modulus of elasticity, large in internal loss, and capable of realizing sound quality not only in a wide frequency band but also in a high frequency range and also in a manufacturing process.
The voice diaphragm according to the present invention is characterized in that a yoke, a magnet, and a magnetic plate are sequentially attached to a frame, a voice coil is inserted into a space defined in the yoke, magnet, and magnetic plate, Wherein the diaphragm is composed of a first diaphragm having an edge attached to the frame and a second diaphragm bonded to an upper surface of the central portion of the first diaphragm, The first diaphragm is made of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethyleneimine (PEI), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyetherketone (PEEK), polyethylene naphthalate , Polycarbonate (PC), a film made of any one of aluminum foil or titanium foil And the second diaphragm is made of aluminum foil or titanium foil as a main material, and a double-sided tape or adhesive is bonded to the lower surface of the aluminum foil or titanium foil of the second diaphragm. On the upper surface of the aluminum foil or titanium foil of the second diaphragm, And carbon nanotubes.

Description

Acoustic diaphragm

본 발명은 음향 진동판에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가볍고 탄성률이 커서 딱딱하며 내부손실이 커서 넓은 주파수 대역에서 뛰어난 음질을 구현할 수 있는 음향 진동판에 관한 것이다.
The present invention relates to an acoustic diaphragm, and more particularly, to an acoustic diaphragm that is light, has a large elastic modulus, is rigid and has a large internal loss, and can realize excellent sound quality in a wide frequency band.

각종 음향기기나 영상기기, 휴대전화 등의 모바일 기기의 보급에 따라 이들 전자기기에 사용되는 소형 스피커(통상 '마이크로 스피커'로 불린다)나 소형 리시버, 마이크로폰, 이어폰 등의 소형 전기 음향 변환기의 수요가 많아지고 있으며, 여기에 사용되고 있는 스피커의 진동판에는 광범위한 주파수 대역, 특히 고음역에 있어서 명료한 소리를 충실히 재생할 수 있는 성질이 요구된다.
The demand for compact electroacoustic transducers such as small speakers (commonly referred to as 'micro speakers') and small receivers, microphones, and earphones used in these electronic appliances as a result of the spread of mobile devices such as various audio devices, And the diaphragm of the speaker used here is required to be capable of faithfully reproducing a clear sound in a wide frequency band, especially in a high-frequency range.

스피커의 진동판은 전후의 공기에 압력을 가하여 소밀파를 발생시켜 음파의 형태로 우리의 귀에 들리게 해주는데, 스피커에는 입력된 전기신호를 충실히 재생하여 저음부터 고음까지의 보다 넓은 주파수 범위에까지 크고 일정 음압의 재생음을 얻을 수 있는 성능이 요구된다.
The diaphragm of the loudspeaker generates the squeeze wave by applying the pressure to the front and rear air to make it sound in the form of the sound wave. The loudspeaker faithfully reproduces the input electric signal and reproduces the sound of the large and constant sound pressure Is required.

이러한 스피커 특성을 실현하기 위해 진동판에는 3가지 특성이 요구되는데,In order to realize such speaker characteristics, three characteristics are required for the diaphragm,

첫째, 탄성률이 클 것, 즉 딱딱할 것이 요구된다. 고역 공진주파수는 음속에 비례하고 음속은 탄성률의 제곱근에 비례하므로 최저 공진주파수가 일정하면, 탄성률이 큰 만큼 재생주파수 대역을 확대시킬 수 있다.First, it is required that the elastic modulus is large, that is, it is hard. Since the high-frequency resonance frequency is proportional to the sound speed and the sound velocity is proportional to the square root of the elastic modulus, if the minimum resonance frequency is constant, the reproduction frequency band can be enlarged as the elastic modulus is large.

둘째, 내부손실이 클 것이 요구된다. 주파수 특성그래프의 요철은 진동계에서 발생하는 많은 공진이 날카로운 것에 기인하므로, 내부손실이 크면 공진의 피크를 평탄하게 할 수 있다. 즉, 내부 손실률이 큰 진동판을 사용한 스피커는 진동판이 필요 음역만을 진동한 후 더 이상의 진동을 하지 않으므로 불필요한 잡음이나 잔향이 줄어들게 되고 고역의 피크(peak)를 낮출 수 있어 원음 그대로를 효과적으로 출력하게 된다.Second, the internal loss is required to be large. The unevenness of the graph of the frequency characteristic is caused by the sharp resonance of many resonance occurring in the vibration system, so that the resonance peak can be made flat if the internal loss is large. That is, a speaker using a diaphragm having a large internal loss ratio vibrates only a necessary range of the diaphragm, and then does not vibrate further. Therefore, unnecessary noise and reverberation are reduced, and a peak of a high frequency band can be lowered.

세째, 진동판은 가벼울 것, 즉 질량(또는 밀도)이 작을 것이 요구된다. 일정 에너지의 입력신호로부터 보다 큰 음압을 얻으려면 진동판을 포함한 진동계가 가벼울수록 좋다. 또한, 종파 전달속도 또는 음파 전달속도를 빠르게 하기 위해서는 진동판의 재질로서 가벼우며 영률(Young's modulus)이 큰 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
Third, it is required that the diaphragm is light, that is, the mass (or density) is small. The lighter the vibration system including the diaphragm is, the better the sound pressure from the input signal of constant energy is obtained. In addition, in order to increase the longitudinal wave propagation velocity or the sound wave propagation velocity, it is preferable to use a material having a small Young's modulus as the material of the diaphragm.

상기와 같은 요구에 따라 진동판의 재질은 탄성률과 내부손실이 크고 경량의 소재를 사용하는 것이 이상적이지만, 진동판의 탄성률을 높이면 내부손실률은 감소하고 밀도는 증가하며, 내부손실률을 증가시키면 탄성은 감소하고 밀도는 증가하는 경향이 있어서, 상기 요구 조건들은 일견 상반되는 성질이라고 하겠으므로, 3가지 조건을 모두 적절히 조화시킨 음향 진동판의 재료를 찾는 것이 음질이 우수한 스피커를 만드는 기초가 된다. 이러한 물성에 관한 조건을 적절히 만족시키기 위하여 탄소 섬유, 아라미드(aramid) 섬유와 같이 높은 탄성률을 갖는 물질을 포함하는 진동판 재료와, 폴리프로필렌(polypropylene)과 같이 내부 손실이 큰 진동판 재료가 개발되어 왔다.
It is ideal to use a material having a large elastic modulus and internal loss and a lightweight material as the material of the diaphragm according to the above requirements. However, when the elastic modulus of the diaphragm is increased, the internal loss rate decreases and the density increases. As the density tends to increase, the above requirements are conflicting. Therefore, finding the material of the acoustic diaphragm that properly harmonizes all three conditions is the basis for making loudspeakers with good sound quality. Diaphragm materials including a material having a high elastic modulus such as carbon fibers and aramid fibers and diaphragm materials having a large internal loss such as polypropylene have been developed in order to adequately satisfy such physical properties.

종래의 음향 진동판의 제조 원료로 주로 사용하던 상기 재료들은 상기한 물성들을 어느 정도 만족시키는 편이지만, 보다 우수한 음질을 출력하는 스피커가 요구됨에 따라, 종래보다 높은 탄성률과 큰 내부손실을 갖는 음향 진동판이 요구되고 있다. 이러한 점을 고려하여 음향 진동판 소재로 펄프, 실크, 폴리아미드, 폴리프로필렌, PE, PEI, 세라믹 등의 계열이 주로 사용되고 있으며, 최근에는 티타늄 소재가 많이 사용되기도 한다. 특히, 고음부의 음질을 뛰어나게 하기 위하여 티타늄 소재에 다이아몬드상 카본을 코팅하여 사용하기도 한다.
The above-mentioned materials, which are mainly used as raw materials for manufacturing an acoustic diaphragm, satisfy the above-mentioned physical properties to some extent. However, since a speaker for outputting better sound quality is required, an acoustic diaphragm having a higher elastic modulus and a larger internal loss Is required. In consideration of this point, pulp, silk, polyamide, polypropylene, PE, PEI, and ceramic are mainly used as acoustic diaphragm materials, and recently, titanium materials are often used. Particularly, in order to enhance the sound quality of the high-pitched portion, diamond-like carbon is coated on the titanium material.

한편, 종래의 마이크로 스피커는 출력을 올림에 따라 진동판의 움직임이 커지면서 진동판의 뒤틀림에 의한 분할 진동이 심해진다는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위해 진동판에 물결 형상을 삽입하여 진동판을 보강하여 꺾임을 방지하거나, 진동판 소재의 뻣뻣함(stiffness)을 증가시키기 위해 재질의 두께를 높이는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 이러한 경우에는 진동판의 뒤틀림이나 꺾임은 방지될 수 있으나, 0.5W 이상의 고출력에서는 오히려 저음부의 진폭을 증가시켜 터치 불량과 진동이 원활하지 못해 최저 공진주파수가 올라가게 되고, 이로 인해 저음역 재생이 불량해진다는 문제점이 있다.
On the other hand, in the conventional micro speaker, as the output increases, the vibration of the diaphragm becomes large, and the divided vibration due to the distortion of the diaphragm becomes serious. In order to prevent this, a wavy shape is inserted into the diaphragm to reinforce the diaphragm to prevent the diaphragm or to increase the thickness of the diaphragm to increase the stiffness of the diaphragm. However, in such a case, it is possible to prevent the diaphragm from being twisted or bent, but at a high output of 0.5 W or more, the amplitude of the bass portion is increased and the poor resonance frequency is not smooth due to poor touching and vibration. There is a problem in that.

또한, 진동판의 소형화를 위해 진동판의 두께를 얇게 하면 탄성은 증가하는 대신에 강도가 저하되는데, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 진동판에 사파이어나 다이아몬드 코팅을 하여 강도를 증가시키고 있으나, 진동판의 두께가 작은 경우(예를 들어, 10㎛ 이하인 경우)에는 오히려 진동판의 경화가 일어난다는 문제가 있다. 따라서, 마이크로 스피커에 초소형으로 사용할 수 있도록 탄성과 강도가 모두 향상된 음향 진동판이 요구된다. 이는 마이크로 스피커 뿐만 아니라 소형 및 대형 스피커와 압전 스피커(평판형 스피커)에 있어서도 탄성, 강도, 내부손실이 모두 향상된 음향 진동판이 요구된다.
In order to miniaturize the diaphragm, if the thickness of the diaphragm is made thinner, the strength is lowered instead of increasing the elasticity. To solve this problem, the diaphragm is coated with sapphire or diamond to increase the strength. However, (For example, 10 μm or less), there is a problem that hardening of the diaphragm occurs. Accordingly, an acoustic diaphragm having both elasticity and strength is required to be used in a micro-sized speaker. This requires an acoustic diaphragm having improved elasticity, strength, and internal loss both in small and large speakers as well as in a micro speaker, and also in a piezoelectric speaker (flat speaker).

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 특허등록 제744843호와 특허등록 제767260호 "음향 진동판 및 이를 구비하는 스피커" 등의 기술이 출현했는데, 이는 진동판의 주재료 또는 강화제로 탄소나노튜브를 사용한 것으로, 주재료에 여러 강화제를 첨가해야 하므로 제조 공정이 많아 원가가 상승하는 등의 문제가 있다.
In order to solve the above problems, a technology such as a patent registration No. 744843 and a patent registration No. 767260 "Acoustic diaphragm and a speaker equipped with the acoustic diaphragm" has emerged. The carbon nanotube is used as a main material or reinforcing agent of diaphragm, There is a problem that the manufacturing cost increases due to a large number of manufacturing steps.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 질량이 적어서 가볍고, 탄성률이 커서 딱딱하며, 내부손실이 커서 넓은 주파수 대역 뿐만 아니라 특히 고음역에서 뛰어난 음질을 구현할 수 있으며, 제조공정도 간단한 음향 진동판을 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a high-quality sound quality not only in a wide frequency band, but also in a high frequency range, because it is light in weight, , And to provide an acoustic diaphragm having a simple manufacturing process.

본 발명의 또 다른 목적은, 넓은 범위에서 한결같은(flat) 주파수 응답 특성을 가지며 전고조파 왜곡률(total harmonic distortion ratio)이 적어 고음대역에서의 특성을 향상 할 수 있으며, 또한 낮은 공진주파수로 인해 저음 대역에서도 특성을 향상 할 수 있는 음향 진동판을 제공하기 위한 것이다.
It is a further object of the present invention to provide a high-frequency amplifier that has a flat frequency response in a wide range and has a low total harmonic distortion ratio, thereby improving characteristics in a high-frequency band, And to provide an acoustic diaphragm capable of improving the characteristics even in the case of an acoustic diaphragm.

상기와 같은 과제 해결을 위해 본 발명에 따른 음향 진동판은, 요크, 마그네트, 마그네틱 플레이트가 프레임에 순차적으로 부착되고, 상기 요크, 마그네트, 마그네틱 플레이트에 형성되어진 이격공간부에는 보이스코일이 삽입되며, 상기 보이스코일과 결합되어 진동을 일으키는 진동판이 상기 프레임에 부착되어 구성된 마이크로 스피커에 사용되는데, 상기 진동판은, 가장자리가 상기 프레임에 부착된 제1진동판(사이드 진동판)과, 상기 제1진동판의 중앙부분 상면에 접착된 제2진동판(센터진동판)으로 이루어지며, 상기 제1진동판은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에텔에텔케톤(PEEK), 폴리에틸렌나프타레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 중 어느 하나를 재질로 하는 필름, 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일 중 어느 하나를 사용하며, 상기 제2진동판은 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일을 주재료로 하고, 상기 제2진동판의 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일의 하면에 양면 테이프 또는 접착제를 접착시키며, 상기 제2진동판의 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일의 상면에는 탄소나노튜브를 코팅하여 형성한 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an acoustic diaphragm including a yoke, a magnet, and a magnetic plate sequentially attached to a frame, a voice coil inserted into a space formed in the yoke, the magnet, and the magnetic plate, The diaphragm has a first diaphragm (a side diaphragm) having an edge attached to the frame, and a second diaphragm (a second diaphragm) attached to the frame, (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene terephthalate (PPS), and the like. The first diaphragm is made of polyethylene (PE) (PEEK), polyethylene naphthalate (PEN), and polycarbonate (PC). , An aluminum foil or a titanium foil, wherein the second diaphragm is made of aluminum foil or a titanium foil as a main material, a double-faced tape or an adhesive is adhered to the lower surface of the aluminum foil or the titanium foil of the second diaphragm, And the upper surface of the aluminum foil or the titanium foil of the second diaphragm is formed by coating carbon nanotubes.

본 발명에 따른 제2진동판의 다른 실시예는, 나무시트(wood sheet)를 주재료로 하고, 상기 나무시트의 하면에 양면 테이프 또는 접착제를 접착시키고, 상기 나무시트의 상면에 노출되어진 나무시트에 직접 탄소나노튜브를 코팅하여 형성한 것을 특징으로 한다.
Another embodiment of the second diaphragm according to the present invention is a diaphragm comprising a wood sheet as a main material, a double-sided tape or adhesive bonded to the lower surface of the wood sheet, And is formed by coating carbon nanotubes.

본 발명에 따른 제2진동판의 또 다른 실시예는, 나무시트(wood sheet)를 주재료로 하고, 상기 나무시트의 상면에는 단면 접착 테이프를 접착시키고 하면에는 양면 테이프 또는 접착제를 접착시킨 후, 상면에 접착시킨 단면 접착 테이프 위에 탄소나노튜브를 코팅하여 형성한 것을 특징으로 한다.
In another embodiment of the second diaphragm according to the present invention, a wood sheet is used as a main material, a single-sided adhesive tape is adhered to the upper surface of the wood sheet, a double-sided tape or adhesive is adhered to the lower surface, And the carbon nanotubes are coated on the single-sided adhesive tape.

본 발명에 따른 제2진동판의 또 다른 실시예는, 스틸렌 공중합체(styrene copolymer) 또는 폴리메타크릴이미드(polymethacrylimide)를 발포시킨 발포시트를 주재료로 하고, 상기 발포시트의 하면에 양면 테이프 또는 접착제를 접착시키며, 상기 발포시트의 상면에는 탄소나노튜브를 코팅하여 형성한 것을 특징으로 한다.
Another embodiment of the second diaphragm according to the present invention is a diaphragm comprising a foamed sheet obtained by foaming a styrene copolymer or a polymethacrylimide as a main material and a double-sided tape or adhesive And the upper surface of the foam sheet is coated with carbon nanotubes.

본 발명에 따른 제2진동판의 또 다른 실시예는, 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일을 주재료로 하고, 상기 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일의 하면에 양면 테이프 또는 접착제를 접착시키고, 상면에 노출되어진 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일에 직접 알루미나 세라믹 파우더를 용사(溶射)하여 세라믹 막을 형성시킨 것을 특징으로 한다.
Another embodiment of the second diaphragm according to the present invention is a diaphragm comprising an aluminum foil or a titanium foil as a main material, a double-sided tape or an adhesive bonded to the lower surface of the aluminum foil or the titanium foil, And a ceramic film is formed by spraying alumina ceramic powder directly on the ceramic substrate.

본 발명에 따른 음향 진동판을 단일 진동판으로 할 경우에는, 상기한 이중 진동판에서 제2진동판의 재질을 그대로 단일 진동판의 진동판에 사용한다.
When the acoustic diaphragm according to the present invention is a single diaphragm, the material of the second diaphragm in the double diaphragm is directly used for the diaphragm of the single diaphragm.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 음향 진동판은, 알루미늄 또는 티타늄 호일, 나무 또는 발포 시트에 양면(또는 단면) 테이프 또는 접착제를 접착시키고 탄소나노튜브를 코팅한 것이기 때문에 제조공정도 간단할 뿐만 아니라 질량이 적어서 가볍고, 탄성률이 커서 딱딱하며, 내부손실이 커서 음향 진동판에 요구되는 모든 요건을 구비하여 넓은 주파수 대역 뿐만 아니라 특히 고음역에서 뛰어난 음질을 구현할 수 있다.
Since the acoustic diaphragm according to the present invention having the above-described features is obtained by bonding a double-sided (or single-sided) tape or adhesive to aluminum or titanium foil, wood or foam sheet and coating carbon nanotubes, Because of its low mass, light weight, high elasticity, hardness, and large internal loss, it meets all the requirements required for acoustic diaphragms and can provide excellent sound quality not only in a wide frequency band but also in a high frequency range.

또한, 음향 진동판을 제1진동판(사이드 진동판)과, 제1진동판의 상면 중심 부분에 위치하는 제2진동판(센터진동판)으로 이중 구조의 진동판으로 구현함으로써 고주파대역의 음향 특성을 결정짓는 중앙부와 저주파대역의 음향 특성을 결정짓는 사이드부로 분리하여 특히 고주파대역에서의 음향 특성이 우수하다.
Further, by implementing the acoustic diaphragm as a diaphragm having a dual structure using a first diaphragm (a side diaphragm) and a second diaphragm (center diaphragm) located at the center of the upper surface of the first diaphragm, a central portion determining the acoustic characteristics of the high- And the side part for determining the acoustic characteristics of the band. Thus, the acoustic characteristics in the high frequency band are excellent.

도 1은 이중 진동판 구조를 갖는 마이크로 스피커의 구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 단일 진동판 구조를 갖는 마이크로 스피커의 구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 음향 진동판의 제1실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 음향 진동판의 제2실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 음향 진동판의 제3실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 음향 진동판의 제4실시예를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a micro speaker having a dual diaphragm structure.
2 is a schematic cross-sectional view illustrating a structure of a micro speaker having a single diaphragm structure.
3 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an acoustic diaphragm according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing an acoustic diaphragm according to a second embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an acoustic diaphragm according to a third embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing an acoustic diaphragm according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 음향 진동판의 가장 큰 기술적 특징은, 질량이 적어서 가볍고 탄성률이 커서 딱딱할 뿐만 아니라 내부손실이 커서 넓은 주파수 대역 뿐만 아니라 특히 고음역에서 뛰어난 음질을 구현할 수 있게 했다는 점이다.
The most significant technical feature of the acoustic diaphragm according to the present invention is that it is light in weight and has a high modulus of elasticity so that it is not only rigid but also has a large internal loss so that it is possible to realize not only a wide frequency band but also an excellent sound quality especially in a high frequency range.

본 발명의 명세서에서 마이크로 스피커(소형 스피커)를 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명의 음향 진동판은 리시버, 마이크로폰, 이어폰, 휴대전화 등의 모바일 기기, 각종 음향기기나 영상기기 등에 사용되는 스피커에서도 사용될 수 있으며, 청구범위에서 마이크로 스피커의 진동판이라고 기재했지만, 모든 스피커에 적용된다는 것을 미리 밝혀둔다.
Although the micro-speaker (small speaker) is described in the specification of the present invention, the acoustic diaphragm of the present invention can be used in a speaker used for a mobile device such as a receiver, a microphone, an earphone, a mobile phone, Although it is described in the claims as a diaphragm of a micro speaker, it is known in advance that it applies to all speakers.

도 1과 2를 참조하여 마이크로 스피커(10)의 구조를 간략히 설명하면, 마이크로 스피커(10)는 프레임에 부착되는 요크(11)와 음파발생부를 구비하는데, 음파발생부는 마그네트(12), 마그네틱 플레이트(13), 보이스코일(14) 및 진동판(15)을 포함하여 구성되는데, 요크(11)와 마그네트(12) 및 마그네틱 플레이트(13)가 프레임에 순차적으로 부착되고, 상기 요크(11)와 마그네트(12) 및 마그네틱 플레이트(13)에 형성되어진 이격공간부에는 보이스코일(14)이 삽입되며, 보이스코일(14)과 결합되어 진동을 일으키는 진동판(15)이 프레임에 부착되어 구성된다.
1 and 2, the micro speaker 10 includes a yoke 11 attached to a frame and a sound wave generator. The sound wave generator includes a magnet 12, a magnetic plate 13, A voice coil 14 and a diaphragm 15. The yoke 11, the magnet 12 and the magnetic plate 13 are sequentially attached to the frame, and the yoke 11, the magnet 12, The voice coil 14 is inserted into the spacing space formed in the magnetic plate 12 and the magnetic plate 13 and the diaphragm 15 coupled to the voice coil 14 to generate vibration is attached to the frame.

도 1은 이중 구조의 진동판을 구비한 마이크로 스피커이고, 도 2는 단일 구조의 진동판을 구비한 마이크로 스피커인데, 진동판(15)을 이중 구조로 할 경우에는 제1진동판(사이드진동판)(15a)과, 보이스코일(14) 크기로 제1진동판(15a)의 중앙부분에만 위치하게 되는 제2진동판(센터진동판)(15b)으로 구성된다. 또한, 단일 구조일 경우에는 이중 구조의 진동판에서 제2진동판(15b)만을 사용하며 제2진동판(15b)이 제1진동판(15a)과 같이 장착되게 된다.
2 is a micro speaker having a diaphragm having a single structure. When the diaphragm 15 has a double structure, a first diaphragm (a side diaphragm) 15a and a second diaphragm And a second diaphragm (center diaphragm) 15b which is positioned only in a central portion of the first diaphragm 15a in the size of the voice coil 14. In the case of a single structure, only the second diaphragm 15b is used in the diaphragm having a dual structure, and the second diaphragm 15b is mounted together with the first diaphragm 15a.

진동판(15)을 이중 구조로 할 경우에는, 중앙(센터)부에 형성된 제2진동판(15b)은 재질이 가볍고, 두께가 얇으며, 강성이 높은 재질을 사용해야 중·고음의 음향 특성을 향상시킬 수 있고, 사이드부에 형성된 제1진동판(15a)의 재질은 가볍고, 낮은 비탄성률 및 높은 내부손실의 재료를 사용하여 재료 내부에서 자체적으로 에너지가 손실되게 하여, 요크에서 반사된 진동에 의한 공진현상을 방지하여 저음의 음향 특성을 향상시킬 수 있다.
When the diaphragm 15 is of a double structure, the second diaphragm 15b formed at the center (central portion) should be made of a material having a light weight, a thin thickness, and a high rigidity so as to improve acoustic characteristics The first diaphragm 15a formed on the side portion is made of a lightweight material having a low non-elasticity and a high internal loss so that energy is lost inside the material itself, and resonance phenomenon due to vibration reflected from the yoke It is possible to improve the acoustic characteristics of the low sound.

영구자석으로 제작된 마그네트(12)와 마그네틱 플레이트(13)는 요크(11)에 수납되고, 마그네트(12)와 마그네틱 플레이트(13) 외부에는 보이스코일(14)이 권취되며, 보이스코일(14)이 진동판(15)에 접착된 상태에서 구동신호가 발생되면 진동하여 음향을 발생시킬 수 있도록 구성되어 있다.
The magnets 12 and the magnetic plate 13 made of permanent magnets are housed in the yoke 11 and the voice coil 14 is wound on the outside of the magnet 12 and the magnetic plate 13, And when the drive signal is generated in a state of being adhered to the diaphragm 15, it is configured to vibrate to generate sound.

이러한 마이크로 스피커(10)는 구동신호가 보이스코일(14)에 인가될 때 마그네트(12)를 통해 마그네틱 플레이트(13)로 통하는 자기회로에서 발생되는 비교번(직류) 자속과 상하 유동 가능한 보이스코일(14)에서 발생되는 교번(교류) 회전자속이 플레밍의 왼손법칙에 따라 서로 반응하여 발생되는 흡입 및 반발력에 의해 진동판(15)과 보이스코일(14)이 상하로 진동하여 구동신호에 대응한 음향을 발생시키게 된다.
The micro speaker 10 includes a voice coil 14 and a voice coil 16 capable of moving up and down with respect to a comparison magnetic flux generated in a magnetic circuit passing through the magnet 12 through the magnet 12 when the drive signal is applied to the voice coil 14. [ 14 and the voice coil 14 are oscillated up and down by the suction and repulsive forces generated by the mutual alternating magnetic fluxes generated in response to the Fleming's left-hand rule to generate sounds corresponding to the driving signals .

도 1을 참조하여 이중 구조의 음향 진동판에 대하여 먼저 설명한다. 제1진동판(15a)은 저음의 음향 특성에 관계되는 구성인데, 폴리에틸렌(PE; polyethylene), 폴리프로필렌(PP; polypropylene), 폴리에틸렌이민(PEI; poltethyleneimide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(PPS; polyphenylene sulfide), 폴리에텔에텔케톤(PEEK; polyetherether ketone), 폴리에틸렌나프타레이트(PEN; polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(PC; poly carbonate) 등을 재질로 하는 필름과 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일을 사용하며, 제1진동판(15a)은 가장자리 단부(端部)가 프레임에 부착되고, 저면부에는 보이스코일(14)이 부착되게 된다.
First, an acoustic diaphragm having a dual structure will be described with reference to FIG. The first diaphragm 15a has a structure related to acoustic characteristics of a low sound level and may be formed of polyethylene, A film made of polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC) or the like and an aluminum foil The first diaphragm 15a is attached to the frame at its edge and the voice coil 14 is attached to the bottom of the first diaphragm 15a.

제2진동판(15b)은 제1진동판(15a)의 중심부분 상면에 양면 테이프 또는 접착제로 접착되어 있는 센터진동판으로, 중·고음의 음향 특성을 향상시키기 위한 구성인데, 이하에서는 제2진동판(15b) 재질에 대하여 설명한다.
The second diaphragm 15b is a center diaphragm bonded to the upper surface of the central portion of the first diaphragm 15a by a double-sided tape or an adhesive. The second diaphragm 15b is configured to improve the acoustic characteristics of the middle and high- ) Material will be explained.

제2진동판의 제1실시예를 설명하면, 음향 진동판은, 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일(151)을 주재료로 하고, 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일(151)의 하면에 양면테이프(152) 또는 접착제를 접착시키며, 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일(151)의 상면에는 탄소나노튜브(153)를 코팅하여 형성한 것이다. 탄소나노튜브는 가볍고 딱딱한 물질로, 진동판에 코팅하면 진동판을 가볍고 빳빳하게 만들어 음향 진동판에 필요한 물성을 얻을 수 있게 된다(도 3 참조).
A first embodiment of the second diaphragm will be described in which the acoustic diaphragm is made of aluminum foil or a titanium foil 151 as a main material and a double-sided tape 152 or an adhesive is adhered to the lower surface of the aluminum foil or the titanium foil 151 And the upper surface of the aluminum foil or the titanium foil 151 is coated with the carbon nanotubes 153. Carbon nanotubes are light and hard materials. When they are coated on a diaphragm, the diaphragm becomes lighter and stiff so that the properties necessary for the diaphragm can be obtained (see FIG. 3).

제2진동판의 제2실시예를 설명하면, 음향 진동판은, 나무시트(wood sheet)(251)를 주재료로 하고, 나무시트(251)의 하면에 양면 테이프(252) 또는 접착제를 접착시키고, 나무시트(251)의 상면에 탄소나노튜브(253)로 코팅하여 형성한 것이다(도 4의 ⒜ 참조). 또한, 상기 나무시트(251)의 상면에 단면 테이프(254)를 더 접착하고 그 위에 탄소나노튜브(253)를 코팅하여 형성할 수도 있다(도 4의 ⒝ 참조).
The acoustic diaphragm of the second diaphragm is made of a wood sheet 251 as a main material and a double-faced tape 252 or adhesive is adhered to the lower surface of the wooden sheet 251, And the upper surface of the sheet 251 is coated with the carbon nanotubes 253 (see (a) of FIG. 4). Further, a cross section tape 254 may be further adhered to the upper surface of the wooden sheet 251 and the carbon nanotubes 253 may be coated thereon (see (b) of FIG. 4).

나무는 탄성과 강도가 무게에 비해 좋기 때문에 진동판 재료로 사용될 수 있는데, 매우 얇은 두께로 절단해야 하므로 가공이 어렵다는 문제가 있으며, 나무는 밀도가 낮은 수종을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 각종 펄프 또는 섬유를 혼초(混抄)한 펄프계 재료를 사용하는 것이 아니라 원목을 매우 얇은 두께로 절단한 나무시트를 사용한다는 점이 큰 차이점이라고 하겠다.
Since wood has better elasticity and strength than weight, it can be used as diaphragm material. It is difficult to process because it needs to be cut to a very thin thickness. It is preferable to use tree with low density. In the present invention, it is a great difference that a wood sheet cut into a very thin thickness of wood is used instead of a pulp-based material in which various pulp or fibers are blended.

제2진동판의 제3실시예를 설명하면, 발포시트(351)를 주재료로 하고, 발포시트(351)의 하면에 양면 테이프(352) 또는 접착제를 접착시키며, 발포시트(351)의 상면에는 탄소나노튜브(353)를 코팅하여 형성한 것이다(도 5 참조). 발포시트는 스틸렌 공중합체(styrene copolymer) 또는 폴리메타크릴이미드(polymethacrylimide)를 발포시켜서 만든 것이다.
A double-sided tape 352 or an adhesive is attached to the lower surface of the foam sheet 351 and the upper surface of the foam sheet 351 is made of carbon And a nanotube 353 is coated (see FIG. 5). The foam sheet is made by foaming a styrene copolymer or a polymethacrylimide.

스틸렌 공중합체를 발포시킨 시트(상품명 : ONX-SHEET, 내열성 박층 발포시트)는 5∼10배의 발포성형체로, 통상의 발포체와 비교하여 치수변화가 적어서 경량화와 함께 경도(기계적 강도)를 필요로 하는 하는 용도에 사용 가능하고, 90∼105℃에서 사용 가능하며, 폴리메타크릴이미드(상품명 : ONY-SHEET, 초내열성 박층 발포시트)는 약 10배의 발포성형체로, 통상의 발포체와 비교하여 치수변화가 적어서 경량화와 함께 경도(기계적 강도)를 필요로 하는 하는 용도에 사용 가능하고, 150∼160℃의 고온영역에서 사용 가능한 소재이다.
(ONX-SHEET, heat-resistant thin layer foam sheet) foamed with a styrene copolymer is 5 to 10 times as thick as a foamed molded body and requires less hardness and less hardness (mechanical strength) (Trade name: ONY-SHEET, super heat resistant thin layer foamed sheet) is about 10 times the foamed molded product, and can be used at 90 to 105 DEG C, It can be used for applications requiring lightness and hardness (mechanical strength) with a small dimensional change, and is a material usable in a high temperature region of 150 to 160 캜.

제2진동판의 제4실시예를 설명하면, 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일(451)을 주재료로 하고, 상기 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일(451)의 하면에 양면 테이프(452) 또는 접착제를 접착시키고, 상면에 노출되어진 알루미늄 호일 또는 티타늄 호일(451)에 직접 알루미나 세라믹 파우더를 용사(溶射)하여 알루미나 세라믹 막(453)을 형성한 것이다(도 6 참조).
A second embodiment of the second diaphragm will be described with reference to an aluminum foil or a titanium foil 451 as a main material and a double-sided tape 452 or an adhesive is adhered to the lower surface of the aluminum foil or titanium foil 451, The alumina ceramic film 453 is formed by directly spraying the alumina ceramic powder on the exposed aluminum foil or the titanium foil 451 (see FIG. 6).

양면 테이프는, PE(polyethylene) 또는 PET(polyethylene terephthalate)로 된 필름 양면에 아크릴 접착제를 도포한 것이고, 접착제는 아크릴 접착제 또는 폴리우레탄 접착제 등을 사용하여 직접 도포한 것이다.
The double-sided tape is obtained by applying an acrylic adhesive on both sides of a film made of polyethylene (PE) or polyethylene terephthalate (PET), and the adhesive is applied directly using an acrylic adhesive or a polyurethane adhesive.

도 2는 단일 구조의 진동판을 장착한 것인데, 이중 구조의 진동판에서 제2진동판(15b)이 단일 구조의 진동판으로 사용되므로 중복되는 설명은 생략한다.
FIG. 2 shows a structure in which a diaphragm having a single structure is mounted. In the diaphragm having a dual structure, the second diaphragm 15b is used as a diaphragm having a single structure.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Various modifications and variations will be possible without departing from the spirit of the invention. Therefore, the scope of the present invention should be construed as being covered by the scope of the appended claims, and technical scope within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 마이크로 스피커 11 : 요크
12 : 마그네트 13 : 마그네틱 플레이트
14 : 보이스코일 15 : 진동판
15a : 제1진동판 15b : 제2진동판10: Micro speaker 11: York
12: Magnet 13: Magnetic plate
14: voice coil 15: diaphragm
15a: first diaphragm 15b: second diaphragm

Claims

A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
Wherein the diaphragm comprises a first diaphragm having an edge attached to the frame and a second diaphragm bonded to an upper surface of the central portion of the first diaphragm,
The first diaphragm may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethyleneimine (PEI), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene naphthalate ) Or polycarbonate (PC), aluminum foil or titanium foil,
The second diaphragm is made of aluminum foil or a titanium foil as a main material and a double-sided tape or adhesive is bonded to the lower surface of the aluminum foil or the titanium foil of the second diaphragm. On the upper surface of the aluminum foil or titanium foil of the second diaphragm, Carbon nanotube is coated on the surface of the substrate.

A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
Wherein the diaphragm comprises a first diaphragm having an edge attached to the frame and a second diaphragm bonded to an upper surface of the central portion of the first diaphragm,
The first diaphragm may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethyleneimine (PEI), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene naphthalate ) Or polycarbonate (PC), aluminum foil or titanium foil,
The second diaphragm is formed by bonding a double-sided tape or an adhesive to a lower surface of the wood sheet using a wood sheet as a main material and coating the carbon sheet with a carbon nanotube directly on the exposed upper surface of the wood sheet And the acoustic diaphragm.

A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
Wherein the diaphragm comprises a first diaphragm having an edge attached to the frame and a second diaphragm bonded to an upper surface of the central portion of the first diaphragm,
The first diaphragm may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethyleneimine (PEI), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene naphthalate ) Or polycarbonate (PC), aluminum foil or titanium foil,
The second diaphragm is made of a wood sheet as a main material, a single-sided adhesive tape is adhered to the upper surface of the wood sheet, a double-faced tape or adhesive is adhered to the lower surface, and carbon nanotubes are coated on a single- And an acoustic diaphragm.

A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
Wherein the diaphragm comprises a first diaphragm having an edge attached to the frame and a second diaphragm bonded to an upper surface of the central portion of the first diaphragm,
The first diaphragm may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethyleneimine (PEI), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene naphthalate ) Or polycarbonate (PC), aluminum foil or titanium foil,
Wherein the second diaphragm is formed by using a foam sheet as a main material and adhering a double-sided tape or an adhesive to the lower surface of the foam sheet, and carbon nanotubes are coated on the upper surface of the foam sheet.

A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
Wherein the diaphragm comprises a first diaphragm having an edge attached to the frame and a second diaphragm bonded to an upper surface of the central portion of the first diaphragm,
The first diaphragm may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethyleneimine (PEI), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyethylene naphthalate ) Or polycarbonate (PC), aluminum foil or titanium foil,
The second diaphragm is made of aluminum foil or a titanium foil as a main material, a double-faced tape or an adhesive is bonded to the lower surface of the aluminum foil or titanium foil of the second diaphragm, and an aluminum foil or a titanium foil Wherein the ceramic diaphragm is formed by spraying alumina ceramic powder directly on the ceramic diaphragm.

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A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
The diaphragm is made of a wood sheet cut from logs, a double-sided tape or an adhesive is adhered to the lower surface of the wood sheet, and carbon nanotubes are directly coated on the wood sheet exposed on the upper surface of the wood sheet And an acoustic diaphragm.

A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
The diaphragm is made of a wooden sheet cut from logs and made of a main material. A double-faced tape or an adhesive is adhered to the upper surface of the wooden sheet, and a single-sided adhesive tape adhered to the upper surface of the wooden sheet. Carbon nanotubes Wherein the acoustic diaphragm is formed by coating.

A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
Wherein the diaphragm is made of a foamed sheet formed by foaming a styrene copolymer or a polymethacrylimide, a double-sided tape or an adhesive is adhered to the lower surface of the foamed sheet, Is formed by coating carbon nanotubes.

A voice coil is inserted into a space formed in the yoke, the magnet and the magnetic plate, and a diaphragm, which is coupled with the voice coil and generates vibration, is attached to the frame. The yoke, the magnet and the magnetic plate are sequentially attached to the frame, In the diaphragm of the micro speaker constructed,
The diaphragm is made of aluminum foil or a titanium foil as a main material, a double-faced tape or adhesive is adhered to the lower surface of the aluminum foil or titanium foil, and an alumina ceramic powder is directly sprayed on the aluminum foil or titanium foil exposed on the upper surface, Thereby forming a ceramic film.

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