KR101515815B1 - Speaker using dynamic speaker and piezoelectric element - Google Patents

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KR101515815B1
KR101515815B1 KR1020140186988A KR20140186988A KR101515815B1 KR 101515815 B1 KR101515815 B1 KR 101515815B1 KR 1020140186988 A KR1020140186988 A KR 1020140186988A KR 20140186988 A KR20140186988 A KR 20140186988A KR 101515815 B1 KR101515815 B1 KR 101515815B1
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고주헌
박정권
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영보엔지니어링 주식회사
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Abstract

A speaker in the present invention includes: a yoke with an accommodation space inside; a magnet placed in the accommodation space with a plate on the upper side; a voice coil placed between the yoke and the magnet; a vibration plate place on the upper part of the plate and on which the voice coil is fixed; and a cap in which a piezoelectric element composed of a metal plate and a piezoelectric ceramic in a rectangular shape which is bonded on at least one side of the metal plate is integrated, and which is placed on an upper opening of the yoke to place the piezoelectric element on the upper part of the vibration plate.

Description

다이나믹 스피커와 압전 소자를 이용한 스피커{Speaker using dynamic speaker and piezoelectric element}[0001] The present invention relates to a speaker using a dynamic speaker and a piezoelectric element,
본 발명은 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저역음을 구현하는 다이나믹 스피커와 고역음을 구현하는 압전 소자를 이용하여 고음질을 제공할 수 있는 스피커에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speaker, and more particularly, to a speaker capable of providing high quality sound using a dynamic speaker that implements a low-frequency sound and a piezoelectric element that implements a high-frequency sound.
일반적으로 스피커란 전기 신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파를 발생시켜 음파를 복사하는 음향장치로서, 전기 신호를 음파로 변환시키는 원리와 방법에 따라 다이나믹형, 전자기형, 정전형, 유전체형, 자기왜형 등이 있다. Generally speaking, a speaker is an acoustic device that converts an electric signal into a vibration of a diaphragm to generate a small-sized wave in the air to radiate sound waves. The acoustic device may be a dynamic type, an electromagnetic type, an electrostatic type, Self-distortion type.
음악재생용이나 음성용으로는 비교적 성능이 좋은 다이나믹형이 널리 사용된다. 다이나믹형은 영구자석의 자기장 내에 있는 보이스코일에 음성신호 전류를 흘리면 그 전류의 세기에 따라 기계적인 힘이 보이스코일에 작용하여 운동을 일으키는 원리를 이용한다. A dynamic type with relatively high performance is widely used for music reproduction and voice. The dynamic type uses a principle in which when a voice signal current is supplied to a voice coil in a magnetic field of a permanent magnet, a mechanical force acts on the voice coil to cause movement according to the intensity of the current.
그러나 이러한 다이나믹형은 저역음을 구현하는 데에는 적합하나 고역음을 구현하기에는 상대적으로 취약한 단점이 있어서, 고음질을 제공하는데 한계가 있다. 이를 보완하기 위하여 2웨이 스피커 또는 3웨이 스피커 등이 제안된 바 있으나, 구조가 복잡하고 고가인 단점이 있다. However, such a dynamic type is suitable for realizing a low-frequency sound, but has a disadvantage that it is relatively weak to implement a high-frequency sound. A 2-way speaker or a 3-way speaker has been proposed to compensate for this problem, but the structure is complicated and expensive.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저역음을 구현하는 다이나믹 스피커와 고역음을 구현하는 압전 소자를 이용하여 고음질을 제공할 수 있는 스피커를 제공하는 데 있다. 다만 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a speaker capable of providing a high quality sound by using a dynamic speaker for realizing a low-frequency sound and a piezoelectric element for realizing a high-frequency sound. It is to be understood, however, that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may be derived from the following description.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스피커는, 내측에 수용공간이 형성되는 요크; 상기 수용공간에 배치되고 상면에 플레이트가 구비되는 마그네트; 상기 요크와 상기 마그네트 사이에 배치되는 보이스코일; 상기 플레이트의 상부에 배치되고 상기 보이스코일이 고정되는 진동판; 및 금속판 및 상기 금속판의 적어도 일면에 본딩된 사각형 형태의 압전 세라믹으로 이루어지는 압전 소자가 일체로 결합되고, 상기 압전 소자가 상기 진동판 상측에 배치되도록 상기 요크의 상측 개구부에 마련되는 캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a speaker comprising: a yoke having a receiving space formed therein; A magnet disposed in the accommodation space and having a plate on an upper surface thereof; A voice coil disposed between the yoke and the magnet; A diaphragm disposed at an upper portion of the plate and to which the voice coil is fixed; And a cap provided at an upper opening of the yoke so that the piezoelectric element is integrally coupled to the metal plate and the rectangular piezoelectric ceramic element bonded to at least one surface of the metal plate and the piezoelectric element is disposed above the diaphragm .
상기 압전 세라믹은 상기 금속판보다 작은 면적을 가지며, 상기 금속판에는 상기 압전 세라믹이 본딩되지 않은 부분에 적어도 하나의 구멍이 형성될 수 있다.The piezoelectric ceramic has a smaller area than the metal plate, and at least one hole may be formed in a portion of the metal plate where the piezoelectric ceramic is not bonded.
상기 구멍은, 상기 사각형의 제1 모서리 측에 형성된 적어도 하나의 구멍과 상기 사각형의 제2 모서리 측에 형성된 적어도 하나의 구멍을 포함할 수 있다.The hole may include at least one hole formed on the first corner side of the quadrangle and at least one hole formed on the second corner side of the quadrangle.
상기 압전 세라믹은, 둘 이상의 압전 세라믹 층이 적층된 구조일 수 있다.The piezoelectric ceramics may be a structure in which two or more piezoelectric ceramic layers are laminated.
상기 압전 소자는 인서트 사출에 의하여 상기 캡에 일체로 결합된 것일 수 있다.The piezoelectric element may be integrally coupled to the cap by insert injection.
상기 캡의 측면에는 상기 진동판으로부터 발생된 소리가 통과할 수 있도록 상기 진동판의 상부에 위치하는 하나 또는 둘 이상의 구멍이 형성될 수 있다.One or two or more holes may be formed on the side surface of the cap so as to allow sound generated from the diaphragm to pass therethrough.
상기된 본 발명에 의하면, 저역음을 구현하는 다이나믹 스피커와 고역음을 구현하는 압전 소자를 이용하여 간단한 구조로 고음질을 제공할 수 있는 효과가 있다. 다만 본 발명의 효과는 상기된 바와 같은 효과로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 효과가 도출될 수도 있다.According to the present invention, a high-quality sound can be provided by a simple structure using a dynamic speaker that implements a low-frequency sound and a piezoelectric element that implements a high-frequency sound. However, the effects of the present invention are not limited to those described above, and other technical effects may be derived from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 측면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 정면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 단면 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 분해 사시도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 단면 분해 사시도를 나타낸다.
1 is a side view of a speaker according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a speaker according to an embodiment of the present invention.
3 shows a front view of a speaker according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional perspective view of a speaker according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a speaker according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional exploded perspective view of a speaker according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description and the accompanying drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 도면들이다. 도 1은 본 실시예에 따른 스피커의 측면도를 나타내고, 도 2는 본 실시예에 따른 스피커의 사시도를 나타내며, 도 3은 본 실시예에 따른 스피커의 정면도를 나타낸다. 그리고 도 4는 본 실시예에 따른 스피커의 단면 사시도를 나타내고, 도 5는 본 실시예에 따른 스피커의 분해 사시도를 나타내며, 도 6은 본 실시예에 따른 스피커의 단면 분해 사시도를 나타낸다.1 to 6 are views of a speaker according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of the speaker according to the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view of the speaker according to the present embodiment, and FIG. 3 is a front view of the speaker according to the present embodiment. FIG. 4 is an exploded perspective view of the speaker according to the present embodiment, and FIG. 6 is an exploded perspective view of the speaker according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 스피커는, 내측에 수용공간이 형성되는 요크(10)와, 상기 수용공간에 배치되고 상면에 플레이트(22)가 구비되는 마그네트(20)와, 요크(10)의 하부 외측에 결합되는 회로기판(50)과, 마그네트(20), 플레이트(22) 및 회로기판(50)을 요크(10)에 결합고정하는 리벳(26)을 포함한다. 요크(10)의 바닥면 중심부에는 리벳구멍이 형성되어 있고, 마그네트(20), 플레이트(22) 및 회로기판(50)에는 요크(10)의 리벳구멍과 동일축상을 갖는 구멍이 형성되어 있다. 본 실시예에서 마그네트(20), 플레이트(22) 및 회로기판(50)은 리벳(26)을 이용하여 요크(10)에 결합고정되는 것으로 설명하나, 이들은 리벳 이외의 다른 결합수단, 예컨대 접착을 이용하여 서로 결합고정될 수도 있음은 물론이다.The speaker according to the present embodiment includes a yoke 10 having a receiving space formed inside thereof, a magnet 20 having a plate 22 disposed on the upper surface of the yoke 10, And a rivet 26 for coupling and fixing the magnet 20, the plate 22 and the circuit board 50 to the yoke 10. The magnet 20, the plate 22 and the circuit board 50 are formed with holes having the same axis as that of the rivet hole of the yoke 10. Although the magnet 20, the plate 22 and the circuit board 50 are described as being fixedly coupled to the yoke 10 using the rivets 26 in the present embodiment, And may be fixed to each other.
본 실시예에 따른 스피커는, 요크(10)와 마그네트(20) 사이에 배치되는 보이스코일(24)과, 플레이트(22)의 상부에 배치되고 가장자리가 요크(10)에 고정되며 보이스코일(24)이 고정되는 진동판(28)을 포함한다. 마그네트(20)에서 나온 자기장은 마그네트(20) 위에 있는 플레이트(22)를 통해 하측의 요크(10)로 이동하고, 다시 마그네트(20)로 이동하는 폐회로를 구성한다. 플레이트(22)와 하측의 요크(10)와의 사이의 공간으로 이동하는 자기장은 보이스코일(24)에 전류가 인가되어 보이스코일(24)이 자성을 띠게 되면 보이스코일(24)의 자력 극성에 따라 보이스코일(24)을 당기거나 밀어내게 된다. 즉, 보이스코일(24)의 자력 극성이 플레이트(22)와 하측의 요크(10)의 자력 극성과 같으면 상호 반발하여 보이스코일(24)을 밀어내어 보이스코일(24)을 앞으로 이동시키고, 플레이트(22)와 하측의 요크(10)의 자력 극성과 다르면 서로 흡인하여 보이스코일(24)을 뒤로 당기게 된다. 이와 같이 보이스코일(24)이 움직이면 보이스코일(24)이 고정되어 잇는 진동판(28)이 앞뒤로 이동하면서 공기를 진동시켜 소리를 발생시키게 된다. 도시되지는 않았으나 본 실시예에 따른 스피커는 전기 신호(+, -)를 보이스코일(24)에 인가하기 위한 도선이 구비되며, 도선은 스피커의 외부로 인출된다. The speaker according to the present embodiment includes a voice coil 24 disposed between the yoke 10 and the magnet 20 and a voice coil 24 disposed on the plate 22 and having an edge fixed to the yoke 10, And a diaphragm 28 fixed thereto. The magnetic field from the magnet 20 moves through the plate 22 on the magnet 20 to the yoke 10 on the lower side and constitutes a closed circuit moving again to the magnet 20. A magnetic field moving to a space between the plate 22 and the lower yoke 10 is generated in accordance with the magnetic polarity of the voice coil 24 when a current is applied to the voice coil 24 and the voice coil 24 becomes magnetized The voice coil 24 is pulled or pushed. That is, when the magnetic force polarity of the voice coil 24 is equal to the magnetic force polarity of the plate 22 and the yoke 10 on the lower side, the voice coil 24 repulsively pushes the voice coil 24 to move the voice coil 24 forward, 22 and the yoke 10 on the lower side, they are attracted to each other and pull the voice coil 24 backward. When the voice coil 24 moves in this manner, the diaphragm 28, to which the voice coil 24 is fixed, moves forward and backward to vibrate the air to generate sound. Although not shown, the speaker according to the present embodiment is provided with a wire for applying the electric signals (+, -) to the voice coil 24, and the wire is drawn out to the outside of the speaker.
또한 본 실시예에 따른 스피커는, 금속판(32) 및 금속판(32)에 본딩된 압전 세라믹(31)으로 이루어지는 압전 소자(30)가 결합되고 상기 압전 소자(30)가 진동판(28)의 상측에 배치되도록 요크(10)의 상측 개구부에 배치되어 요크(10)와 결합되는 캡(40)을 더 포함한다. The speaker according to the present embodiment is characterized in that the piezoelectric element 30 made of the piezoelectric ceramics 31 bonded to the metal plate 32 and the metal plate 32 is coupled and the piezoelectric element 30 is mounted on the upper side of the diaphragm 28 And a cap 40 disposed at an upper opening of the yoke 10 to be coupled with the yoke 10 so as to be disposed.
압전 소자(30)는, 압전 효과를 가지는 압전 세라믹(31)과 금속판(32)에 전기적 교류 신호가 인가되면 이에 연동하여 압전 세라믹(31)의 지름이 신장하고 수축함에 따라 압전 소자(30)가 상하로 굴곡 운동을 함으로써 소리를 발생시키게 된다. 본 실시예에서 압전 소자(30)는 금속판(32)의 상면에 압전 세라믹(31)이 본딩되는 것으로 설명하나, 금속판(32)의 하면에 압전 세라믹이 본딩될 수도 있고, 금속판(32)의 상면과 하면에 각각 압전 세라믹이 본딩될 수도 있다. 압전 세라믹(31)은 압전 소자(30)의 굴곡 운동을 위하여 통상적으로 금속판(32)보다 작은 면적을 가지며, 따라서 금속판(32)은 일부가 외부로 노출된다. 도시되지는 않았으나 압전 세라믹(31)은 접착제에 의해 금속판(32)에 본딩되며, 접착제로는 예컨대 도전성 에폭시 접착제, 실버페이스트 등이 사용될 수 있다. 보이스코일(24)에 인가되는 전기 신호(+, -)는 압전 소자(30)의 압전 세라믹(31)과 금속판(32)에도 함께 인가된다. 예컨대 (+) 신호는 압전 세라믹(31)에 인가되고, (-) 신호는 금속판(32)에 인가된다. 도시되지는 않았으나 본 실시예에 따른 스피커에는 압전 세라믹(31)과 금속판(32)에 전기 신호를 인가하기 위한 전극과 도선이 구비되며, 이 도선 역시 스피커의 외부로 인출된다. The piezoelectric element 30 is configured such that when an electrical alternating signal is applied to the piezoelectric ceramic 31 and the metal plate 32 having the piezoelectric effect, the piezoelectric ceramic 30 is extended in accordance with the elongation and contraction of the diameter of the piezoelectric ceramic 31, The sound is generated by bending up and down. The piezoelectric element 30 is described as being bonded to the upper surface of the metal plate 32 by the piezoelectric ceramics 31. However, the piezoelectric ceramic 30 may be bonded to the lower surface of the metal plate 32, Piezoelectric ceramics may be bonded to the lower and upper surfaces, respectively. The piezoelectric ceramic 31 typically has a smaller area than the metal plate 32 for bending movement of the piezoelectric element 30, so that a part of the metal plate 32 is exposed to the outside. Although not shown, the piezoelectric ceramic 31 is bonded to the metal plate 32 by an adhesive. As the adhesive, for example, a conductive epoxy adhesive, a silver paste, or the like may be used. Electric signals (+, -) applied to the voice coil 24 are also applied to the piezoelectric ceramics 31 and the metal plate 32 of the piezoelectric element 30. For example, a positive (+) signal is applied to the piezoelectric ceramic 31 and a negative (-) signal is applied to the metal plate 32. Although not shown, the speaker according to the present embodiment is provided with electrodes and wires for applying electrical signals to the piezoelectric ceramics 31 and the metal plate 32, which are also drawn out to the outside of the speaker.
보이스코일(24)과 압전 소자(30)에는 동일한 전기 신호가 인가되므로, 보이스코일(24)과 압전 소자(30)에서 각각 전기 신호에 상응하는 소리가 발생하게 된다. 보이스코일(24)에 전기 신호가 인가됨에 따라 진동판(28)에서 발생하는 소리는 저음역에는 충실하지만 고음역에는 상대적으로 충실하지 않은 소리인 반면, 압전 소자(30)에 전기 신호가 인가됨에 따라 압전 소자(30)에서 발생하는 소리는 저음역에는 상대적으로 충실하지 않지만 고음역에는 충실한 소리이다. 따라서 본 실시예에 따른 스피커에서는 저음역 및 고음역에서 모두 충실도가 높은 소리가 나오게 된다.Since the same electric signal is applied to the voice coil 24 and the piezoelectric element 30, a sound corresponding to the electric signal is generated in the voice coil 24 and the piezoelectric element 30, respectively. The sound generated in the diaphragm 28 due to the application of the electric signal to the voice coil 24 is a sound that is faithful to the low frequency range but is not faithful to the high frequency range. On the other hand, when an electric signal is applied to the piezoelectric element 30, (30) is relatively loud in the low frequency range but is faithful in the high frequency range. Therefore, in the speaker according to the present embodiment, a high-fidelity sound is produced in both the low-frequency range and the high-frequency range.
압전 소자(30)는 캡(40)에 의해 지지되는데, 본 발명의 실시예에서 압전 소자(30)는 인서트 사출에 의하여 캡(40)에 일체로 결합된다. 종래의 압전 스피커에서 압전 소자는 접착제(예컨대 실리콘 접착제)를 이용하여 케이스 또는 지지 수단에 고정되는데, 이러한 경우 접착 작업이 어렵고 지지 강도가 충분하지 않은 문제가 있었다. 본 발명의 실시예에서는 압전 소자(30)를 인서트 사출을 이용하여 캡(40)에 일체로 결합시킴으로써 제조 공정을 단순화하고 충분한 지지 강도를 얻을 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시예에서는 압전 소자(30)를 미리 준비하여 두고, 압전 소자(30)와 캡(40)을 인서트 사출하기 위한 금형을 제작한 다음, 인서트 사출 성형을 통하여 압전 소자(30)가 일체로 결합된 캡(40)을 제작할 수 있다.The piezoelectric element 30 is supported by a cap 40, in which the piezoelectric element 30 is integrally coupled to the cap 40 by insert injection. In a conventional piezoelectric speaker, a piezoelectric element is fixed to a case or a supporting means using an adhesive (e.g., a silicone adhesive). In this case, there is a problem that the bonding operation is difficult and the supporting strength is not sufficient. In the embodiment of the present invention, the piezoelectric element 30 is integrally joined to the cap 40 using insert injection, thereby simplifying the manufacturing process and obtaining sufficient support strength. For example, in the embodiment of the present invention, a piezoelectric element 30 is prepared in advance, a mold for insert injection of the piezoelectric element 30 and the cap 40 is prepared, and then the piezoelectric element 30 is inserted through the insert injection molding So that the cap 40 integrally coupled thereto can be manufactured.
압전 소자(30)의 금속판(32)은 가장자리의 적어도 일부(예컨대, 구멍(37a, 37b)을 제외한 부분)가 캡(40)에 결합될 수 있도록 대체적으로 원형을 띤다. 금속판(32)과 달리, 압전 세라믹(31)은 원형이 아니라 도시된 바와 같이 사각형 형태를 띨 수 있다. 본 실시예에서 압전 세라믹(31)은 정사각형 형태인 것으로 도시되어 있으나, 꼭 정사각형일 필요는 없으며 정사각형에 가까운 사각형이거나 직사각형이어도 무방하다.The metal plate 32 of the piezoelectric element 30 is generally circular so that at least a portion of the edge (e.g., a portion excluding the holes 37a and 37b) can be coupled to the cap 40. [ Unlike the metal plate 32, the piezoelectric ceramic 31 may not be circular but may have a rectangular shape as shown. In this embodiment, the piezoelectric ceramics 31 is shown as being square, but it need not necessarily be a square, but it may be a square close to a square or a rectangle.
이처럼 압전 세라믹(31)을 사각형 형태로 하는 것은, 첫째로는 양산성을 높이기 위함이다. 압전 소자에 사용할 압전 세라믹을 제작하기 위해서는 커다란 압전 세라믹판을 절단하여야 하는데, 원형으로 절단하려면 특별한 절단 기구가 필요하고 작업이 용이하지 않을뿐더러, 절단하고 남은 부분이 버려지게 되는 문제가 있다. 그러나 본 실시예에서와 같이 압전 세라믹(31)을 사각형 형태로 하면 단순한 절단 기구를 사용할 수 있고 작업 또한 용이하며, 버려지는 부분을 최소화할 수 있다. In this way, the piezoelectric ceramics 31 is formed in a rectangular shape in order to increase the productivity in the first place. In order to manufacture piezoelectric ceramics to be used in a piezoelectric device, a large piezoelectric ceramic plate must be cut. In order to cut into a circular shape, a special cutting mechanism is required, which is not easy to work and has a problem in that the remaining portions are cut off. However, if the piezoelectric ceramic 31 is formed in a rectangular shape as in the present embodiment, a simple cutting mechanism can be used, the operation is easy, and the portion to be discarded can be minimized.
또한 압전 세라믹(31)을 사각형 형태로 하는 것은 둘째로, 압전 소자(30)에서 발생하는 소리의 주파수 특성을 개선하기 위함이다. 본 출원의 발명자는 압전 세라믹을 금속판(32)과 마찬가지로 원형으로 제작한 경우와 본 실시예에서와 같이 사각형으로 제작한 경우의 주파수 특성을 비교해 본 결과, 사각형으로 제작한 경우가 주파수 특성이 보다 평탄해지고 넓어짐을 확인할 수 있었다. 음질 역시 압전 세라믹(31)을 사각형으로 제작한 경우에 보다 부드러운 음질이 얻어짐을 확인할 수 있었다. Secondly, the rectangular shape of the piezoelectric ceramic 31 is intended to improve the frequency characteristics of the sound generated in the piezoelectric element 30. [ The inventors of the present application compared the frequency characteristics of the case where the piezoelectric ceramic was formed in a circular shape like the metal plate 32 and the case where the piezoelectric ceramic was formed in a square shape as in the present embodiment. As a result, And it was confirmed that it was wide. It was confirmed that a soft sound quality was obtained when the piezoelectric ceramic 31 was made square.
또한 압전 세라믹(31)은, 둘 이상의 압전 세라믹 층이 적층된 구조일 수 있다. 이렇게 하면 압전 세라믹(31)의 용량이 증가하여 음압을 상승키는 효과를 가져올 수 있다. 음압이 상승되면 출력이 커지고 보다 다이나믹한 음질이 구현될 수 있다. The piezoelectric ceramics 31 may be a structure in which two or more piezoelectric ceramic layers are laminated. In this case, the capacity of the piezoelectric ceramic 31 is increased and the effect of increasing the negative pressure can be obtained. When the sound pressure is increased, the output becomes larger and more dynamic sound quality can be realized.
압전 소자(30)의 금속판(32)에는 진동판(28)으로부터 발생된 소리가 통과할 수 있도록 압전 세라믹(31)이 본딩되지 않은 부분에 적어도 하나의 구멍이 형성된다. 예컨대 도시된 바와 같이, 금속판(32)이 캡(40)과 결합된 상태에서 구멍이 형성될 수 있도록 금속판(32)의 가장자리 일부가 내측으로 파여진 형태의 구멍(37a, 37b)이 형성될 수 있다. 즉, 금속판(32)은 구멍(37a, 37b)에 해당하는 부분이 내측으로 파여 있고, 구멍(37a, 37b)에 해당하지 않는 가장자리를 따라 캡(40)과 결합될 수 있다. At least one hole is formed in a portion of the metal plate 32 of the piezoelectric element 30 where the piezoelectric ceramic 31 is not bonded so that sound generated from the diaphragm 28 can pass therethrough. For example, holes 37a and 37b may be formed in which a part of the edge of the metal plate 32 is inwardly folded so that the metal plate 32 is coupled with the cap 40 have. That is, the metal plate 32 can be engaged with the cap 40 along the edge which corresponds to the holes 37a and 37b and is not corresponding to the holes 37a and 37b.
또한 금속판(32)에는 가장자리와 이격된 구멍들로, 압전 세라믹(31)의 사각형의 제1 모서리 측에 형성된 구멍(36a, 36b)과, 제1 모서리와 대향하는 제2 모서리 측에 형성된 구멍(36c, 36d)이 구비될 수 있다. 이처럼 금속판(32)에 구멍들(36a, 36b, 36c, 36d)을 형성함으로써, 약 8~10KHz 대역의 상승된 음압을 약 5~10dB 낮출 수 있어서, 악기나 보이스에서 나오는 거친 소리와 치잘음을 안정적으로 변화시켜 음질을 최적화할 수 있다. 또한 이러한 구멍들(36a, 36b, 36c, 36d)은 진동판(28)에서 발생하는 소리가 원활하게 나올 수 있도록 함으로써 소리를 더욱 풍부하고 깊이 있게 하며, 압전 소자(30)에서 발생하는 고음과의 밸런스를 적절히 맞추는데 도움을 준다.Holes 36a and 36b formed on the first corner side of the square of the piezoelectric ceramics 31 and holes formed on the second corner side opposite to the first corner 36c, and 36d may be provided. By forming the holes 36a, 36b, 36c, and 36d in the metal plate 32 as described above, the raised sound pressure in the band of about 8 to 10 KHz can be lowered by about 5 to 10 dB, The sound quality can be optimized by stable change. The holes 36a, 36b, 36c, and 36d allow the sound generated from the diaphragm 28 to flow smoothly so that the sound is richer and deeper, and the balance between the high- Helping you to adjust it properly.
나아가, 본 발명의 실시예에서는 캡(40)의 측면에도 진동판(28)으로부터 발생된 소리가 통과할 수 있도록 적어도 하나의 구멍이 형성될 수 있다. 예컨대 도 2, 도 4 내지 6을 참조하면, 캡(40)의 측면에 진동판(28)의 상부에 위치하는 구멍들(42)이 형성된다. Further, in the embodiment of the present invention, at least one hole may be formed on the side surface of the cap 40 so that sound generated from the diaphragm 28 can pass through. For example, referring to Figs. 2 and 4 to 6, holes 42 are formed on the side surface of the cap 40, which are located on the upper portion of the diaphragm 28.
저음역의 소리와 고음역의 소리는 지향성에 있어서 차이를 보이는데, 저음역의 소리는 지향성이 약한 반면, 고음역의 소리는 지향성이 강한 특성을 나타낸다. 즉, 저음역의 소리는 음원으로부터 넓게 퍼지는 경향이 있지만 고음역의 소리는 음원으로부터 넓게 퍼지지 않고 같은 방향으로 진행하는 경향이 있다.The sound of the low-frequency range and the sound of the high-frequency range show a difference in directivity. The low-frequency sound has weak directivity while the high-frequency sound has high directivity. That is, the sound of the low frequency region tends to spread widely from the sound source, but the sound of the high frequency region tends to propagate in the same direction without spreading widely from the sound source.
따라서 진동판(28)에서 발생하는 소리 중 고음역의 소리는 압전 소자(30)에 의하여 일부 차단되고, 저음역의 소리는 넓게 퍼지는 경향이 있으므로 압전 소자(30)의 금속판(32)에 형성된 구멍들(36a~d, 37a~b)을 통하여 방출된다. 한편 압전 소자(30)에서 발생하는 소리는 그대로(혹은 예컨대 이어폰의 경우 이어폰 고무캡을 통하여) 방출된다.Therefore, the sound in the high frequency range of the sound generated in the diaphragm 28 is partially blocked by the piezoelectric element 30 and the sound in the low frequency range tends to spread widely. Therefore, the holes 36a (36a) formed in the metal plate 32 of the piezoelectric element 30 ~ d, 37a-b. On the other hand, the sound generated by the piezoelectric element 30 is emitted as it is (or, for example, in the case of an earphone, through the earphone rubber cap).
그런데, 음원으로 진동판(28)과 압전 소자(30)의 두 개의 음원이 존재하므로, 진동판(28)에서 나오는 소리와 압전 소자(30)에서 나오는 소리의 보강 간섭으로 인한 왜곡이 발생할 수 있으며, 특히 고음역에서 문제가 될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 진동판(28)의 상측에 압전 소자(30)가 배치되어 진동판(28)으로부터 나오는 고음역의 소리를 압전 소자(30)가(특히, 압전 소자(30)의 가운데의 압전 세라믹(31) 부분에서) 차단하여 주는 한편, 진동판(28)으로부터 나오는 저음역의 소리는 압전 소자(30)의 금속판(32)에 형성된 구멍들(36a~d, 37a~b) 및 캡(40)에 형성된 구멍들(42)을 통하여 방출되도록 함으로써 이러한 간섭을 최소화할 수 있다.Since there are two sound sources of the diaphragm 28 and the piezoelectric element 30 as the sound source, distortion due to the constructive interference between the sound from the diaphragm 28 and the sound from the piezoelectric element 30 may occur, This can be a problem in high frequencies. However, in the embodiment of the present invention, the piezoelectric element 30 is arranged on the upper side of the diaphragm 28, so that the sound of the high frequency band coming from the diaphragm 28 is transmitted to the piezoelectric element 30 The sound of the low frequency band from the diaphragm 28 is blocked by the holes 36a to d and 37a to b formed in the metal plate 32 of the piezoelectric element 30 and the cap 40, Such that interference can be minimized.
저음역의 소리는 지향성이 약하므로 압전 소자(30)의 금속판(32)에 형성된 구멍들(36a~d, 37a~b) 및 캡(40)의 측면에 형성된 구멍들(42)을 통하여 비교적 원활하게 스피커의 외부로 방출된다. 특히 캡(40)의 측면에 구멍들(42)을 형성함으로써, 일부이지만 압전 소자(30)에 의해 차단되는 저음역의 소리를 외부로 더욱 원활하게 방출할 수가 있다. 그러나 고음역의 소리는 지향성이 강하기 때문에 압전 소자(30)에 의해 차단되고 압전 소자(30)의 금속판(32)에 형성된 구멍들(36a~d, 37a~b) 및 캡(40)의 측면에 형성된 구멍들(42)을 통하여 거의 방출되지 않는다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 진동판(28)에서 나오는 소리와 압전 소자(30)에서 나오는 소리의 보강 간섭으로 인한 왜곡을 방지하면서, 저음역 및 고음역에서 모두 충실도가 높은 소리를 제공할 수 있다. The sound in the low frequency range is weak in directivity and is relatively smoothly transmitted through the holes 36a to 36d formed in the metal plate 32 of the piezoelectric element 30 and the holes 42 formed in the side surface of the cap 40 And is emitted to the outside of the speaker. Particularly, by forming the holes 42 on the side surface of the cap 40, it is possible to more smoothly radiate the sound of the low frequency band which is partially blocked by the piezoelectric element 30 to the outside. However, the high-frequency sound is blocked by the piezoelectric element 30 because of strong directivity, and the holes 36a to d and 37a to b formed in the metal plate 32 of the piezoelectric element 30 and the holes formed in the side surfaces of the cap 40 And is hardly released through the holes 42. Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a high-fidelity sound in both the low-frequency range and the high-frequency range while preventing the distortion due to the constructive interference between the sound coming from the diaphragm 28 and the sound coming from the piezoelectric element 30.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (6)

  1. 내측에 수용공간이 형성되는 요크;
    상기 수용공간에 배치되고 상면에 플레이트가 구비되는 마그네트;
    상기 요크와 상기 마그네트 사이에 배치되는 보이스코일;
    상기 플레이트의 상부에 배치되고 상기 보이스코일이 고정되는 진동판; 및
    금속판 및 상기 금속판의 적어도 일면에 본딩된 사각형 형태의 압전 세라믹으로 이루어지는 압전 소자가 일체로 결합되고, 상기 압전 소자가 상기 진동판 상측에 배치되도록 상기 요크의 상측 개구부에 마련되는 캡을 포함하고,
    상기 압전 세라믹은 상기 금속판보다 작은 면적을 가지며, 상기 금속판에는 상기 압전 세라믹이 본딩되지 않은 부분에 적어도 하나의 구멍이 형성되며,
    상기 구멍은, 상기 사각형의 제1 모서리 측에 형성된 적어도 하나의 구멍과 상기 사각형의 제2 모서리 측에 형성된 적어도 하나의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커.
    A yoke having a receiving space formed therein;
    A magnet disposed in the accommodation space and having a plate on an upper surface thereof;
    A voice coil disposed between the yoke and the magnet;
    A diaphragm disposed at an upper portion of the plate and to which the voice coil is fixed; And
    And a cap provided at an upper opening of the yoke so that the piezoelectric element is disposed on the upper side of the diaphragm, wherein the piezoelectric element is integrally connected to the metal plate and the rectangular ceramic plate,
    Wherein the piezoelectric ceramic has a smaller area than the metal plate, at least one hole is formed in a portion of the metal plate where the piezoelectric ceramic is not bonded,
    Wherein the hole comprises at least one hole formed on the first corner side of the quadrangle and at least one hole formed on the second corner side of the quadrangle.
  2. 삭제delete
  3. 삭제delete
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압전 세라믹은, 둘 이상의 압전 세라믹 층이 적층된 구조인 것을 특징으로 하는 스피커.
    The method according to claim 1,
    Wherein the piezoelectric ceramic is a structure in which two or more piezoelectric ceramic layers are laminated.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압전 소자는 인서트 사출에 의하여 상기 캡에 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 스피커.
    The method according to claim 1,
    Wherein the piezoelectric element is integrally coupled to the cap by insert injection.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캡의 측면에는 상기 진동판으로부터 발생된 소리가 통과할 수 있도록 상기 진동판의 상부에 위치하는 하나 또는 둘 이상의 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
    The method according to claim 1,
    Wherein one or more holes are formed on a side surface of the cap so as to allow sound generated from the diaphragm to pass therethrough.
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