KR101504019B1 - 스피커 유닛 - Google Patents

Abstract

음향기기에서 나오는 소리의 고음과 저음을 고음질로 출력할 수 있는 밸런스드 아마추어 타입의 스피커 유닛이 개시되어 있다. 이러한 스피커 유닛은 교류전기를 인가받는 권선된 코일과, 적어도 일부가 상기 코일의 내부에 배치되어 있는 진동자로서의 아마추어(armature)와, 상기 아마추어에 이격되어 있는 마그네트와, 상기 아마추어에 접합된 드라이브 로드(drive rod)를 통해 진동을 전달받아 소리를 발생시키는 진동판을 포함한다. 상기 마그네트는 상기 아마추어의 자유단부의 전방에 배치된다. 상기 마그네트의 상부와 하부에는 철 재질의 플레이트가 배치된다. 이때, 상기 아마추어의 자유단부가 상기 마그네트의 후단면과 상기 마그네트의 상면 및 하면을 벗어나서 배치되는 상기 플레이트 사이의 공간에 배치된다. 본 발명에 의하면, (i) 중음 및 고음 뿐만 아니라 저음의 재생에도 우수하고, (ii) 사용되는 마그네트의 수가 최소 1개로 제한되어 생산력이 우수하며, (iii) 진동판에 연결되는 드라이브 로드에 대한 마그네트 또는 플레이트의 영향이 없어 음의 왜곡 현상이 거의 없다. 또한, 본 발명에 의하면, (iv) 측면 자계에 의한 간섭 현상도 없다.

Description

스피커 유닛 {SPEAKER UNIT}

본 발명은 스피커 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 음향기기에서 나오는 소리의 고음과 저음을 고음질로 출력할 수 있는 밸런스드 아마추어 타입의 스피커 유닛에 관한 것이다.

통상적으로 휴대용 전화기 또는 MP3플레이어와 같이 소형 및 경량화된 음향 관련 장비는 큰소리를 출력하는 스피커 대신에 혼자서만 음향을 들을 수 있는 이어폰의 사용이 일반화되었다.

최근에는, 이어폰에 장착되는 스피커 형식으로 스피커의 크기를 작게 만드는데 한계가 있는 다이나믹 드라이버 방식의 스피커보다 스피커의 크기를 작게 만들 수 있는 밸런스드 아마추어 방식의 스피커를 선호하고 있는 실정이다.

도 6은 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커의 구조도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커는 마그네트(201)의 N극과 S극 사이에 전자석을 배치시킨다.

이 전자석의 코일(203)에 교류 전류를 흘리게 되면 아마추어(205)의 진동자(207)가 전자석의 원리에 의해 전류의 방향에 따라 N극 또는 S극으로 바뀌게 되고, 진동자(207)와 마그네트(201)의 극성에 따라 인력 또는 척력이 발생하여 진동자(207)가 상하로 진동하게 된다. 이러한 진동자(207)의 상하 운동 에너지는 드라이브 로드 또는 핀(211)을 통해 진동판(213)으로 전달되고, 진동판(213)으로 전달된 진동은 소리로 재생된다.

이러한 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커에서는 진동자(207)와 마그네트(201) 사이의 거리가 대략 0.2mm 정도에 불과하여 저음 표현에 한계가 있어 왔다. 즉, 진폭이 작아 저음 재생이 부족하다. 또한, 이러한 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커에서는 진동자(207)와 마그네트(201) 사이의 거리가 가까워서 진동자(207)를 마그네트(201)의 N극 부분과 S극 부분에 대하여 편중되지 않고 일정한 거리로 이격된 상태로 제작하는 작업 또한 쉽지 않다.

시대가 흐름에 따라, 마그네트의 성능 개선이 이루어지면서 상기한 바와 같은 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커에 대하여 다양한 변화가 이루어지고 있다. 그러한 변화 중에 대표적으로 도 7에 도시된 바와 같이 진동자의 양 편으로 2개의 마그네트를 배치하고 2개의 마그네트 상부 및 하부에 각각의 플레이트를 배치하였다. 이러한 구조적 변화로 그동안 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커에서 단점으로 여겨져 왔던 문제인 저음대 소리의 불량한 재생이 어느 정도 해소되었다.

그러나, 이 경우에는 2개의 마그네트가 사용됨으로써 마그네트의 수를 증가시키고, 그러한 마그네트가 측면에 배치되므로 측면 자계에 의한 간섭 현상을 피할 수 없는 단점이 있다.

또한, 종래의 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커의 경우 뿐만 아니라 변화된 밸런스드 아마추 스피커의 경우에도 드라이브 로드와, 마그네트와 접합된 플레이트와의 간격이 가까워 상기 플레이트의 자성에 의해 상기 드라이브 로드가 영향을 받아 상기 드라이브 로드가 휘어지게 되어, 이로 인한 음의 왜곡 현상도 여전히 문제가 된다.

대한민국 공개특허 10-2013-0035842, 공개일자 2013년 04월 09일, 발명의 명칭 '다점 구동 전자석 박형 스피커'

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 최소수의 마그네트와 플레이트를 사용하면서도 고음대 뿐만 아니라 저음대 소리의 재생도 우수한 스피커 유닛을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 진동판에 직접적으로 연결되는 드라이브 로드에 대한 마그네트 또는 플레이트의 영향을 최소화하여 음의 왜곡 현상이 없거나 최소화된 스피커 유닛을 제공하는 데에 있다.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 교류전기를 인가받는 권선된 코일과, 적어도 일부가 상기 코일의 내부에 배치되어 있는 진동자로서의 아마추어(armature)와, 상기 아마추어에 이격되어 있는 마그네트와, 상기 아마추어에 접합된 드라이브 로드(drive rod)를 통해 진동을 전달받아 소리를 발생시키는 진동판을 포함하는 스피커 유닛에 있어서, 상기 마그네트는 상기 아마추어의 자유단부의 전방에 배치되어 있고, 상기 마그네트의 상부와 하부에는 철 재질의 플레이트가 서로 나란하게 내측으로 연장되어 배치되되, 상기 아마추어의 자유단부가 상기 마그네트의 내측면과 각각의 상기 철 재질의 플레이트가 내측으로 연장되어 있는 부분 사이의 공간에 배치되게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 유닛을 제공한다.

본 발명에 따라, 상기 마그네트의 상부에 배치되어 있는 플레이트의 끝단 중앙에는 디귿(ㄷ)자 형태의 홈이 형성되어 있고, 상기 홈에는 상기 드라이브 로드가 디귿(ㄷ)자 형상의 홈 중 측면보다 전면에 대하여 더 멀리 배치되게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라, 상기 아마추어는 하부가 고정된 유(U)자 형태인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라, 상기 아마추어는 양측이 고정된 티귿자(∃) 형태인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, (i) 중음 및 고음 뿐만 아니라 저음의 재생에도 우수하고, (ii) 사용되는 마그네트의 수가 최소 1개로 제한되어 생산력이 우수하며, (iii) 진동판에 연결되는 드라이브 로드에 대한 마그네트 또는 플레이트의 영향이 없어 음의 왜곡 현상이 거의 없다. 또한, 본 발명에 의하면, (iv) 측면 자계에 의한 간섭 현상도 없다.

도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 스피커 유닛의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 스피커 유닛의 내부 외관을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 스피커 유닛의 내부 외관을 위에서 바라본 개략 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 스피커 유닛의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 스피커 유닛의 내부 외관을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 종래의 밸런스드 아마추어 스피커 유닛을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 스피커 유닛을 나타낸다. 특히, 도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 스피커 유닛의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스피커 유닛의 내부 외관을 주로 보여주는 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 스피커 유닛의 내부 외관을 위에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따른 스피커 유닛은 피씨비(102)가 장착되어 있는 하우징과 상기 하우징의 내측에 배치되어 있는 내부 구성품을 포함한다.

내부의 구성품은 교류전기를 인가받는 권선된 코일(105)과 적어도 일부가 상기 코일(105)의 내부에 배치되어 있는 진동자로서의 아마추어(110)와 상기 아마추어(110)에 이격되어 있는 마그네트(115)와 상기 아마추어(110)에 접합된 드라이브 로드(107)를 통해 진동을 전달받아 소리를 발생시키는 진동판(120)을 포함한다. 코일(105)은 피씨비(102)와 전기적으로 접속되어 동작한다. 도 1에서 상단 좌측에 도시되어 있는 개구부는 진동판(120)을 통해 재생된 소리가 나오는 곳이다.

상기 마그네트(115)는 상기 아마추어(110)의 자유단부의 전방에 배치되고, 상기 마그네트(115)의 상부와 하부에는 철 재질의 플레이트(117)가 서로 나란하게 내측으로 연장되어 배치된다. 이때, 상기 아마추어(110)의 자유단부가 상기 마그네트(115)의 내측면과 각각의 상기 철 재질의 플레이트(117)가 내측으로 연장되어 있는 부분 사이의 공간에 배치된다.

상기 코일(105)로 인가된 교류전기 상태의 소리 신호로 인해 상기 코일(105)에 일부가 포함된 상기 아마추어(110)의 자체에 자성이 생겨 상기 아마추어(110)는 전류가 흐를 때 자석의 성질을 띄는 전자석이 되고, 상기 마그네트(115)의 상부와 하부에 접합된 상기 플레이트(117)는 상기 마그네트(115) 영향으로 상부와 하부의 상기 플레이트(117)가 각각 N극과 S극의 성질을 띄게 된다.

상기 플레이트(117)의 사이에 놓인 상기 아마추어(110)가 상기 코일(105)의 영향으로 N극과 S극으로 교번하여 바뀌고, 상기 마그네트(115)에서 나오는 자기장의 영향을 받아 상기 마그네트(115)의 상부와 하부에 배치된 상기 플레이트(117)의 사이에서 상기 아마추어(110)가 위아래로 흔들리며 진동이 발생된다.

상기 아마추어(110)는 진동 폭이 좁을 경우 고음의 음질이 잘 표현되고, 상기 아마추어(110)의 진동 폭이 넓을 경우 저음의 음질이 잘 표현되는 구조이다.

이때, 상기 아마추어(110)의 진동 범위 안에 장애물이 없기 때문에 상기 아마추어(110)는 진동의 폭 제한 없이 상하로 진동하게 되고, 따라서 모든 음역대의 음질이 고음질로 출력가능하게 되는 것이다.

상기 아마추어(110)의 상단 일측에는 상기 드라이브 로드(107)가 납땜 등의 방식으로 접합되고, 마찬가지로 진동판(120)에도 접합된다.

이때, 상기 드라이브 로드(107)는 상기 마그네트(115)의 상부에 배치되어 있는 상기 플레이트(117)의 끝단 중앙에 형성된 디귿(ㄷ)자 형태의 홈(118)에 배치되게 구성된다. 특히, 상기 드라이브 로드(107)의 디귿(ㄷ)자 형상의 홈 중 측면보다 전면에 대하여 더 멀리 배치되게 구성된다. 즉, 도 3에서 W로 표시된 부분이 측면보다 멀게 배치된다.

이로써 상기 드라이브 로드(107)가 상기 마그네트(115) 또는 상부 플레이트(117a)의 자력에 의해 상기 마그네트(115)의 방향으로 휘어지는 것이 방지되어 종국적으로는 음의 왜곡 현상이 방지된다.

상기 드라이브 로드(107)는 상기 아마추어(110)의 진동에 의해 상하로 진동되어 상기 진동판(120)에 진동을 발생시켜 소리를 출력하는 구조인데, 상기 드라이브 로드(107)가 상기 아마추어(110)의 진동 외에 다른 영향을 받게 되면 음이 왜곡되게 된다. 따라서 상기 아마추어(110)의 진동에 의한 진동 외에 상기 마그네트(115)에 의한 상기 플레이트(117)의 영향을 받지 않기 위해서 상기 드라이브 로드(107)와 상기 플레이트(117)의 거리를 충분히 두는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 사용되는 아마추어(110)는 하부가 고정된 유(U)자 형태이다. 상기 아마추어(110)의 하부가 상기 스피커 유닛을 포함하는 하우징의 하단에 고정되고, 상기 아마추어(110)의 상부의 일부에 상기 코일(105)이 권선되어 상기 아마추어(110)를 진동자가 되게 한다.

상기 진동판(120)의 주변으로는 가요성 부재(122)의 도움으로 하우징에 결합된다. 상기 가요성 부재(122)는 얇은 필름 형태일 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 스피커 유닛을 나타낸다. 특히, 도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 스피커 유닛의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 스피커 유닛의 내부 외관을 개략적으로 보여주는 도면이다.

본 실시 형태는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 아마추어의 구조를 제외하고 모두 동일하다.

본 실시 형태에서 사용되는 아마추어(110)(110')는 티귿자(∃) 형태로 이루어지며, 양 끝, 도면상 앞 뒤가 하우징 또는 마그네트에 고정된다. 보다 구체적으로 설명하면, 본 실시 형태에서의 아마추어는 위에서 바라봤을 때 티귿자(∃) 형상을 이루고, 도면상 좌측이 자유단부에 해당하며 양 끝, 도면상 앞 뒤에 해당하는 부분이 하우징 또는 마그네트에 고정되고, 가운데 부분이 구속되지 않은 상태로 유지되는 것이다. 그리고, 아마추어(110)의 가운데 부분에 코일이 권선되어 진동자로서 역할을 한다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

105: 코일 107: 드라이브 로드
110: 아마추어 115: 마그네트
117: 플레이트 120: 진동판

Claims (4)

1. 교류전기를 인가받는 권선된 코일과, 적어도 일부가 상기 코일의 내부에 배치되어 있는 진동자로서의 아마추어(armature)와, 상기 아마추어에 이격되어 있는 마그네트와, 상기 아마추어에 접합된 드라이브 로드(drive rod)를 통해 진동을 전달받아 소리를 발생시키는 진동판을 포함하는 스피커 유닛에 있어서,
   상기 마그네트는 상기 아마추어의 자유단부의 전방에 배치되어 있고, 상기 마그네트의 상부와 하부에는 철 재질의 플레이트가 서로 나란하게 내측으로 연장되어 배치되되, 상기 아마추어의 자유단부가 상기 마그네트의 내측면과 각각의 상기 철 재질의 플레이트가 내측으로 연장되어 있는 부분 사이의 공간에 배치되게 구성되어 있으며,
   상기 마그네트의 상부에 배치되어 있는 플레이트의 끝단 중앙에는 디귿(ㄷ)자 형태의 홈이 형성되어 있고, 상기 홈에는 상기 드라이브 로드가 디귿(ㄷ)자 형상의 홈 중 측면보다 전면에 대하여 더 멀리 배치되게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 유닛.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 아마추어는 하부가 고정된 유(U)자 형태인 것을 특징으로 하는 스피커 유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 아마추어는 양측이 고정된 티귿자(∃) 형태인 것을 특징으로 하는 스피커 유닛.

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