KR101728541B1

KR101728541B1 - 선형음향 변환장치

Info

Publication number: KR101728541B1
Application number: KR1020150111428A
Authority: KR
Inventors: 서동현; 박경학
Original assignee: 부전전자 주식회사
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2017-04-19
Also published as: US10271143B2; CN107950035A; US20180234769A1; KR20170017471A; CN107950035B; WO2017026600A1

Abstract

본 발명은 전기적인 신호를 음향신호로 변환하는 선형음향 변환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통 형상의 하우징의 가운데를 관통하는 구동로드에 다수의 진동판이 일정한 간격으로 설치되고, 상기 진동판 사이에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 일정한 간격으로 격벽을 형성하여, 상기 구동로드의 진동에 의해서 상기 다수의 진동판이 상하로 진동할 때, 상기 진동판과 격벽 사이의 공기를 압축 또는 팽창시켜서 음향신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 선형음향 변환장치에 관한 것이다.

Description

선형음향 변환장치{LINEAR ACOUSTIC TRANSDUCER}

본 발명은 전기적인 신호를 음향신호로 변환하는 선형음향 변환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통 형상의 하우징의 가운데를 관통하는 구동로드에 다수의 진동판이 일정한 간격으로 설치되고, 상기 진동판 사이에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 일정한 간격으로 격벽을 형성하여, 상기 구동로드의 진동에 의해서 상기 진동판들이 상하로 진동할 때, 상기 진동판과 격벽 사이의 공기를 압축 또는 팽창시켜서 음향을 생성하는 것을 특징으로 하는 선형음향 변환장치에 관한 것이다.

일반적으로 음향 변환장치는 전기 및 전자적으로 수신되는 음향신호를 사람이 들을 수 있는 소리로 출력하는 것으로서, 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界) 속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 보이스코일(Voice Coil)에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다.

즉, 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스코일에 인가되면 보이스코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 보이스코일에 부착되어 있는 진동판(Diaphragm)에 진동을 발생시켜 궁극적으로 인간의 귀가 인지할 수 있는 소정 크기의 음압(音壓)을 발생시키게 된다.

이와 같은 음향 변환장치는, 철금속 성분으로 된 요크 내에 마그넷과 상부 플레이트(Upper Plate)를 이용하여 공극 내에 존재하는 보이스코일에 직각으로 자속(磁束, Magnetic Flux)이 쇄교할 수 있도록 설계되어 있는 드라이버와, 상기 드라이버의 보이스코일과 연결되고 프레임에 접착 구속되어 음압을 발생시키는 진동판으로 이루어진다.

음향 변환장치의 음향 생성 능력은 진동판의 체적 변위와 밀접하게 관련된다. 즉, 음향 변환장치의 체적 변위가 크면 클수록 음향 생성 능력이 높아지는데, 특히 이러한 요구는 낮은 주파수에서 현저하다. 이때 음향 변환장치의 체적 변위를 크게 하기 위해서는 진동판의 표면적을 늘리거나 진동판의 직선운동거리를 증가시키거나 또는 양자 모두를 증가시키는 것이다.

종래에는 저 주파수 음향을 효과적으로 재생하기 위해서 큰 표면적을 갖는 하나의 진동판으로 이루어진 음향 변환장치가 널리 사용되어 왔다. 그러나 이러한 종래의 음향 변환장치는 지름이 큰 진동판을 수용하기 위해서 하우징의 크기가 크기 때문에 부가적인 비용 및 비효율성을 초래되었다.

예를 들어, 종래의 우퍼는 부피가 크기 때문에 평판 패널 텔레비전이나 컴퓨터 모니터 같은 박형의 전자제품에 적용하기 어려웠다. 또한, 차량 내에 우퍼를 설치할 장소를 찾기 어려워서 통상 트렁크 내부 또는 좌석 아래에 배치하는 등 디자인 설계상에 어려움이 많았다.

이에 따라 최근에는 진동판의 체적 이동을 희생하지 않으면서도 소형화할 수 있는 새로운 종류의 음향 변환장치가 요구된다. 이러한 노력의 하나로서, 최근에는 다수 개의 진동판을 하나 또는 다수 개의 구동로드를 통해서 동시에 구동하는 선형 배열 변환장치가 개발되었다.

예를 들어, 대한민국 공개특허 10-2007-0035494호에는 "복수의 동축 배열 다이어프렘을 포함하는 어코스틱 트랜스듀서"이 개시되어 있다. 도 16에서 보는 바와 같이, 종래의 어코스틱 트랜스듀서, 하우징(260)과, 상기 하우징(260)의 제1 단부에 설치되는 제1 드라이버와, 상기 하우징(260)의 제2 단부에 설치되는 제2 드라이버와, 상기 제1 드라이버와 연결되는 제1 구동로드(2140)와, 상기 제2 드라이버와 연결되는 제2 구동로드(2040)와, 상기 제1 구동로드(2040)에 결합하고 상기 하우징의 내부에 일정한 간격으로 설치되는 다수 개의 제1 진동판(2050)과, 상기 제2 구동로드(2130)에 결합하고 상기 하우징 내부에 일정한 간격으로 설치되는 다수 개의 제2 진동판(2150)을 포함한다.

상기 제1 드라이버와 제2 드라이버는 요크, 영구자석(2010)(2110), 탑플레이트 및 보이스코일(2020)(2120)로 이루어지고, 상기 보이스코일(2020)(2120)은 커플링(2070)(2170)을 통해서 제1 구동로드(2040) 및 제2 구동로드(2130)와 연결된다.

이때, 제1 진동판(2050)과 제2 진동판(2150)은 하우징(2060)의 내부에 상하로 이격 되게 설치하되 제1 진동판(2050)과 제2 진동판(2150)은 서로 엇갈리게 배치된다. 즉, 각각의 제1 진동판(2050)은 제2 진동판(2150) 사이에 설치되고 각각의 제2 진동판(2150)은 제1 진동판(2050) 사이에 설치된다.

이어, 상기 하우징(2060) 내부에 설치되는 제1 구동로드(2040)와 제2 구동로드(2140)는 서로 일정 간격 이격되어 평행하게 설치된다. 그리고 제1 구동로드(2040)는 하우징(2060)의 내부에 설치된 다수 개의 제1 진동판(2050)을 관통하여 고정되고, 제2 구동로드(2140)는 하우징(2060)의 내부에 설치된 다수 개의 제2 진동판(2150)을 관통하여 고정된다. 또한, 제1 구동로드(2040)는 제2 진동판(2150)에 형성된 제2 관통 구멍(2180)을 관통하고, 제2 구동로드(2140)는 제1 진동판(2050)에 형성된 제2 관통 구멍(2080)을 관통하도록 설치된다.

따라서 제1 및 제2 드라이버의 보이스코일(2020)(2120)에 오디오 신호가 인가되면, 보이스코일(2020)과 자석(2010) 사이의 전자기력의 작용에 의해 상기 제1 및 제2 구동로드(2040)(2140)가 상하로 진동하고, 제1 및 제2 구동로드(2040)(2140)에 연결되어 있는 다수 개의 제1 및 제2 진동판(2050)(2150)이 진동하여 음향을 발생시킨다. 이때, 음향은 제1 및 제2 진동판(2050)(2150) 사이의 공기를 압축 또는 팽창시켜서 음압을 생성하게 된다. 그리고 상기 제1 및 제2 진동판(2050)(2150) 사이에서 발생하는 음파는 하우징(2060)에 형성된 제1 및 제2 개구(2070)(2170)를 통해서 외부로 방사되게 된다.

이와 같이 종래의 선형음향 변환장치는 일렬로 배열된 다수 개의 진동판(2050)(2150)을 드라이버에 의해서 직선운동하는 구동로드(2040)(2140)를 이용하여 구동시킴으로써 단일 진동판 변환장치보다 적은 공간을 차지하면서 비슷한 음향출력을 얻을 수 있었다.

그러나 종래 기술에 따른 선형음향 변환장치는, 두 개의 구동로드(2040)(2140)가 보이스코일(2020) 및 진동판(2050)(2150)의 중심과 연결되지 못하고 한쪽으로 치우쳐서 연결되는 구조이다. 따라서 드라이버에서 발생하는 운동에너지를 상기 보이스코일이나 진동판에 효율적으로 전달하기 어려웠다.

또한, 요크와 마그넷 사이의 공극에 위치하는 보이스코일에 편심이 작용하여 보이스코일과 요크 사이에 충돌이 일어나 충돌음이 발생하거나 심하면 보이스코일이 손상되는 문제가 있었다.

이에 따라 최근에는 도 17에서 보는 바와 같이, 상기 하우징의 내부에 두 개의 구동로드를 평행하게 설치되고, 상기 하우징의 내부에 설치되는 진동판을 좌우로 치우치게 설치하여 기술이 본 출원인에 의해서 개발되었으나. 이것 또한 두 개의 구동로드가 평행하게 설치되고, 제1 구동로드에 설치되는 제1 진동판과 제2 구동로드에 설치되는 제2 진동판이 서로 어긋나게 설치하는 구조이므로 구동로드가 진동판의 중심에 일측으로 편심 되게 고정되어 진동판의 진동이 원활하지 못하고, 두 개의 구동로드를 일정한 간격으로 이격시켜 설치하므로 하우징의 크기가 커진다.

또한, 종래의 기술은 두 개의 구동로드가 상하로 진동할 때, 제1 진동판과 제2 진동판 사이의 공기가 압축 또는 팽창하여 음압이 발생시키는 구조이므로 하우징 및 진동판의 구조가 복잡하고 조립공정이 어려울 뿐만 아니라 구동로드 뿐만 아니라 비구동 구동로드도 진동판을 관통시켜야 하므로 진동판에 형성된 관통 홀을 통해서 음압이 누출되어 원하는 수준의 음향을 생성하기 어려운 문제가 있었다.

(0001)대한민국 특허공개 10-2007-35494호 (공개일:2007.03.30)

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 주된 목적은, 하우징의 내부 가운데를 관통하는 구동로드에 다수의 진동판을 일정한 간격으로 설치하고 상기 하우징의 내부에 일정한 간격으로 격벽을 형성하여, 상기 구동로드의 진동에 의해 상기 진동판들이 진동할 때, 상기 진동판과 격벽 사이의 공기를 압축 또는 팽창시켜서 음향 신호를 형성하는 선형음향 변환장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 하나 또는 두 개의 구동로드가 보이스코일 및 진동판의 중심과 연결되도록 하여 드라이버의 에너지를 효율적으로 전달할 수 있는 선형음향 변환장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 하우징을 다수 개의 섹션으로 구획하여 모듈화함으로써 부품 수를 최소화하고 조립을 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있는 선형음향 변환장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 하우징의 크기를 최소화하여 좁은 설치공간에도 설치할 있는 선형음향 변환장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 두 개 이상의 선형음향 변환장치를 직렬 또는 병렬로 연결하여 고출력의 음향을 얻을 수 있는 선형음향 변환장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 선형음향 변환장치는,
다수의 개구부가 일정한 간격으로 형성된 하우징과, 상기 하우징의 일단에 결합하고 외부의 전기 신호에 따라 진동을 발생시키는 드라이버와, 상기 하우징의 가운데를 관통하도록 설치되고 상기 드라이버의 중심과 연결되어 진동을 전달하는 구동로드와, 상기 구동로드에 일정한 간격으로 고정되고 그 가장자리는 상기 하우징에 고정되는 다수의 진동판과, 상기 하우징의 내측 면에 일체로 형성되어 상기 구동로드가 관통하고 상기 진동판 사이를 폐쇄하도록 설치된 다수의 격벽으로 구성된 선형음향 변환장치에 있어서,
상기 드라이버는, 요크와, 마그넷 및 상부플레이트를 포함하고, 상기 요크와 마그넷 사이의 공극에는 가동코일이 권취되어 있는 원통형 보빈이 설치되며, 상기 보빈의 외주 면에는 댐퍼가 구비되고;
상기 하우징은, 상기 다수의 진동판을 고정하기 위하여 다수의 진동판 고정 섹션을 상하로 적층하여 이루어진 진동판 고정부와, 상기 댐퍼와 보빈을 고정하기 위한 하나의 댐퍼 고정 섹션으로 이루어진 댐퍼 고정부와, 상기 드라이버를 고정하기 위한 하나의 드라이버 고정 섹션으로 이루어진 드라이버 고정부 및 상기 진동판 고정부의 선단을 폐쇄하기 위하여 하나의 결합 섹션으로 이루어진 결합 부재로 이루어지되;
상기 하우징은 장방형의 단면으로 이루어지고, 상기 하우징의 장축방향의 외주면 양측에는 수직으로 결합 날개가 일체로 형성되며, 상기 결합 날개에는 체결 홈이 관통되고, 상기 결합 날개의 측면에는 상기 다수의 진동판 고정 섹션, 댐퍼 고정 섹션, 드라이버 고정 섹션 및 결합 섹션을 상하로 적층하여 결합할 때 소정의 정렬 핀을 관통시킬 수 있도록 상기 하우징의 길이방향으로 정렬 홀이 형성되고;
상기 진동판은 가운데의 센터 진동판과 가장자리의 에지 진동판으로 이루어지고, 상기 센터 진동판은 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어지고, 가운데에 상기 구동로드가 고정되는 하나의 고정 홀이 형성되며, 상기 격벽은 상기 센터 진동판과 대응되도록 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어지고, 가운데에 상기 구동로드가 관통하는 하나의 관통 홀이 형성되며;
상기 댐퍼 고정 섹션은, 통 형상으로 이루어지고, 상단에는 상기 구동로드와 결합하는 커플링 진동판이 결합하고, 내측 하단에는 상기 댐퍼의 상면을 가압할 수 있도록 원형의 고정 링이 형성된 댐퍼 섹션 본체로 이루어지며, 상기 커플링 진동판은, 가운데의 커플링 센터 진동판과 상기 커플링 센터 진동판의 가장자리에 설치되는 에지 진동판으로 이루어지되, 상기 커플링 센터 진동판의 상면 가운데에는 상기 구동로드의 단부가 삽입되어 고정되는 하나의 고정 홈이 형성되고, 상기 커플링 센터 진동판의 하단에는 상기 보빈의 상단에 삽입되어 결합하는 링형 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 진동판 고정 섹션은, 통 형상으로 이루어지고, 상단에는 상기 진동판이 결합하고 가운데에는 상기 격벽이 일체로 형성된 진동판 섹션 본체로 이루어지며, 상기 드라이버 고정 섹션은, 상기 드라이버가 안착 되는 안착 홈이 형성되는 드라이버 섹션 본체로 이루어진다.
상기 진동판 섹션 본체는, 그 상단 내측에 상기 진동판이 고정되는 단턱이 형성되고, 그 상단 외측에는 상부로 돌출되게 링형 돌부가 형성되며, 그 하단 외주 면에는 상기 링형 돌부에 대응하도록 링형 홈부가 형성되고; 상기 댐퍼 섹션 본체는, 그 상단 내측에 상기 커플링 진동판이 고정되는 단턱이 형성되고, 그 상단 외 측에는 상부로 돌출되게 형성된 링형 돌부가 형성되며, 그 하단 외주 면에는 상기 링형 돌부에 대응하도록 링형 홈부가 형성되며; 상기 드라이버 섹션 본체는, 그 상면 내측에 상기 댐퍼의 가장자리가 안착됨과 아울러 상기 고정 링에 대응하는 단턱이 형성되고, 그 외측에는 상부로 돌출되게 링형 돌부가 형성되며, 상기 안착 홈에는 원통형 요크가 설치되고, 상기 요크의 내부에는 원주형 마그넷이 설치되며, 상기 요크와 마그넷 사이의 공극에는 원통형 보빈이 설치되고, 상기 보빈의 외주 면에는 가동코일이 권취되며, 상기 보빈의 외주 면의 외측에는 상기 댐퍼가 설치된다.
본 발명의 다른 실시 예는, 다수의 개구부가 일정한 간격으로 형성되는 제1 및 제2 하우징과; 상기 제1 하우징의 상단에 결합하고 외부의 전기 신호에 따라 진동을 발생시키는 제1 드라이버와; 상기 제2 하우징의 하단에 결합하고 외부의 전기 신호에 따라 진동을 발생시키는 제2 드라이버와; 상기 제1 하우징의 중심을 관통하도록 설치되고 상기 제1 드라이버와 연결되어 진동을 전달하는 제1 구동로드와; 상기 제2 하우징의 중심을 관통하도록 설치되고 상기 제2 드라이버와 연결되어 진동을 전달하는 제2 구동로드와; 상기 제1 구동로드에 일정한 간격으로 고정되고 그 가장자리는 상기 제1 하우징에 고정되는 다수의 제1 진동판과; 상기 제2 구동로드에 일정한 간격으로 고정되고 그 가장자리는 상기 제2 하우징에 고정되는 다수의 제2 진동판과; 상기 제1 및 제2 하우징의 내측면에 일체로 형성되어 상기 제1 및 제2 구동로드가 관통하고 상기 제1 및 제2 진동판 사이를 폐쇄하는 다수의 격벽을 포함하되,
상기 드라이버는, 요크와, 마그넷 및 상부플레이트를 포함하고, 상기 요크와 마그넷 사이의 공극에는 가동코일이 권취되어 있는 원통형 보빈이 설치되며, 상기 보빈의 외주 면에는 댐퍼가 구비되고;
상기 제1 하우징과 제2 하우징은 서로 맞대어져 결합하고, 상기 제1 구동로드와 제2 구동로드는 일직선상으로 설치되고, 상기 제1 구동로드와 제2 구동로드의 일단은 상기 제1 및 제2 드라이버의 중심에 각각 연결되며, 상기 제1 구동로드에 설치되는 제1 진동판과 제2 구동로드에 설치되는 제2 진동판은 서로 반대방향으로 배치되고;
상기 하우징은, 상기 다수의 진동판을 고정하기 위하여 다수의 진동판 고정 섹션을 상하로 적층하여 이루어진 진동판 고정부와, 상기 댐퍼를 고정하기 위한 하나의 댐퍼 고정 섹션으로 이루어진 댐퍼 고정부, 상기 드라이버를 고정하기 위한 하나의 드라이버 고정 섹션으로 이루어진 드라이버 고정부 및 상기 제1 및 제2 하우징의 선단을 폐쇄함과 아울러 상기 제1 및 제2 하우징을 결합하기 위하여 상기 제1 및 제2 하우징 사이에 설치되는 하나의 결합 섹션으로 이루어진 결합 부재로 이루어지되, 상기 제1 및 제2 하우징은 장방형의 단면으로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 하우징의 장축방향의 외주면 양측에는 수직으로 결합 날개가 일체로 형성되며, 상기 결합 날개에는 체결 홈이 관통되고, 상기 결합 날개의 측면에는 상기 다수의 진동판 고정 섹션, 댐퍼 고정 섹션, 드라이버 고정 섹션 및 결합 섹션을 상하로 적층하여 결합할 때 소정의 정렬 핀을 관통시켜 조립을 용이하게 하도록 상기 제1 및 제2 하우징의 길이방향으로 정렬 홀이 형성되고;
상기 제1 및 제2 진동판은 가운데의 센터 진동판과 가장자리의 에지 진동판으로 이루어지고, 상기 센터 진동판은 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어지고, 가운데에 상기 제 1 또는 제2 구동로드가 고정되는 하나의 고정 홀이 형성되며, 상기 격벽은 상기 센터 진동판과 대응되도록 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어지고, 가운데에 상기 제1 또는 제2 구동로드가 관통하는 하나의 관통 홀이 형성되며;

상기 댐퍼 고정 섹션은, 통 형상으로 이루어지고, 상단에는 상기 구동로드와 결합하는 커플링 진동판이 결합하고, 내측 하단에는 상기 댐퍼의 상면을 가압할 수 있도록 원형의 고정 링이 형성된 댐퍼 섹션 본체로 이루어지며, 상기 커플링 진동판은, 가운데의 커플링 센터 진동판과 상기 커플링 센터 진동판의 가장자리에 설치되는 에지 진동판으로 이루어지되, 상기 커플링 센터 진동판의 상면 가운데에는 상기 구동로드의 단부가 삽입되어 고정되는 하나의 고정 홈이 형성되고, 상기 커플링 센터 진동판의 하단에는 상기 보빈의 상단에 삽입되어 결합하는 링형 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

이상에서 보는 바와 같이, 본 발명의 선형음향 변환장치는, 하우징의 내부 가운데를 관통하는 구동로드에 다수의 진동판을 일정한 간격으로 설치하고 상기 하우징의 내부에 일정한 간격으로 격벽을 형성하여, 상기 구동로드의 진동에 의해 상기 진동판들이 진동할 때, 상기 진동판과 격벽 사이의 공기를 압축 또는 팽창시켜서 음향 신호를 형성하는 선형음향 변환장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 구동로드가 가동코일 및 진동판의 중심과 연결되므로 드라이버의 에너지를 효율적으로 전달하여 음향 생성 능력을 높이고 가동코일이 마그넷과 충돌하여 충돌음이 생기는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하우징을 다수 개의 하우징섹션으로 구획하여 모듈화함으로써 부품 수를 최소화하고 조립을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 두 개 이상의 선형음향 변환장치를 직렬 또는 병렬로 연결하여 고출력의 선형음향 변환장치를 저렴한 비용으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선형음향 변환장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 선형음향 변환장치의 A-A 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 선형음향 변환장치의 B-B 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 선형음향 변환장치의 저면도,
도 5는 도 1에 도시된 선형음향 변환장치의 분해 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 진동판 고정 섹션을 보여주는 분해 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 진동판의 일 예를 보여주는 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 댐퍼 고정 섹션을 보여주는 분해 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 커플링 진동판을 보여주는 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 드라이버 고정 섹션을 보여주는 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 선형음향 변환장치를 다른 실시 예를 보여주는 사시도,
도 12는 도 12에 도시된 선형음향 변환장치의 단면도,
도 13은 도 12에 도시된 선형음향 변환장치의 분해도,
도 14는 본 발명에 따른 결합 고정 섹션을 보여주는 사시도,
도 15는 본 발명에 따른 선형음향 변환장치의 조립방법을 보여주는 설명도,
도 16은 종래 기술에 따른 선형음향 변환장치의 개략적인 전체 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선형음향 변환장치의 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 선형음향 변환장치를 보여주는 사시도, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 선형음향 변환장치의 A-A 및 B-B의 단면도, 도 4는 도 1에 도시된 선형음향 변환장치의 저면도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 선형음향 변환장치(1)는, 통 형상으로 이루어지고 길이방향을 따라 다수의 개구부(16)가 일정한 간격으로 형성된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 일단에 결합하고 외부의 전기신호에 따라 진동을 발생시키는 드라이버(20)를 포함하여 이루어진다.

그리도 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 하우징(10)의 내부에는 하나의 구동로드(30)와, 다수의 진동판(40) 및 격벽(50)이 설치된다. 상기 구동로드(30)는 상기 하우징(10)의 중심에서 상기 진동판(40)과 격벽(50)을 관통하도록 설치되고, 그 하단은 상기 드라이버(20)와 연결된다. 따라서 상기 구동로드(30)는 드라이버(20)의 진동을 상기 진동판(40)으로 전달한다.

상기 다수의 진동판(40)은 상기 구동로드(30)에 일정한 간격으로 고정된다. 더욱 구체적으로 상기 구동로드(30)는 진동판(40)의 가운데를 관통하여 고정된다. 그리고 그 가장자리는 상기 하우징(10)에 고정된다. 바람직하게 상기 진동판(40)의 가장자리는 다수 개의 하우징 섹션(12)을 적층 할 때 고정되게 된다.

그리고 상기 다수의 격벽(50)은 상기 다수의 진동판(40) 사이에 위치하도록 상기 하우징(10)의 내측 면에 일체로 형성된다. 그리고 상기 구동로드(30)는 상기 격벽(50)을 관통한다. 따라서 상기 격벽(50)은 이웃하는 진동판(40) 사이를 구획하는 역할을 한다.

도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)은, 통 형상으로 이루어지되, 도 4에서 보는 바와 같이, 그 평면 형상은 장방 형상으로 이루어진다. 즉, 상기 하우징(10)은 직사각형으로 이루어지되, 각 모서리는 일정한 곡률의 곡면으로 이루어져 전체적으로 트랙 형태와 유사한 직사각형으로 이루어진다. 따라서 본 발명의 선형음향 변환장치(1)는 그 두께를 최소화하여 좁은 공간에 설치하기 유리하다.

이어, 상기 드라이버(20)는, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 하우빙(10)의 단부에 설치되어, 외부의 전기신호에 따라 상하로 진동하는 진동력을 발생하는 것으로, 요크(21)와, 마그넷(22) 및 상부플레이트(23)를 포함한다. 그리고 상기 요크(21)와 마그넷(22) 사이의 공극(24)에는 가동코일(25)이 권취 되어 있는 원통형 보빈(26)이 설치되고, 상기 보빈(26)의 외주 면에는 댐퍼(27)가 구비된다. 상기 댐퍼(27)는 상기 보빈(26)이 좌우로 진동하는 것을 억제하여 상하방향의 진동이 원활하게 이루어지도록 한다.

또한, 상기 구동로드(30)는, 원형의 단면을 갖는 금속 또는 플라스틱 봉으로 이루어진다. 상기 구동로드(30)는 상기 하우징(10)의 길이와 유사한 길이로 이루어지며 그 일단이 커플링 진동판(60)을 통해서 상기 드라이버(20)의 보빈(26)과 연결된다. 상기 커플링 진동판(60)에 대해서는 후술하기로 한다.

따라서 상기 드라이버(20)에 외부의 전기신호를 인가하면, 상기 구동로드(30)가 상하로 진동하고, 상기 구동로드(30)의 진동에 따라 상기 진동판(40)이 상하로 진동한다. 그리고 상기 진동판(40)이 진동하면, 상기 진동판(40)과 격벽(50) 사이의 공기가 압축 또는 팽창되어 음압을 발생하게 된다. 그리고 발생 된 음압은 상기 하우징(10)의 개구부(16)를 통해서 외부로 방사되게 된다.

이와 같이, 본 발명의 선형음향 변환장치(1)는, 하나의 구동로드(30)에 다수 개의 진동판(40)이 고정되어 저 주파음을 효과적으로 재생할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 구동로드(30)와 진동판(40)이 드라이버(20)의 중심과 연결되므로 드라이버(20)의 진동 에너지를 효율적으로 전달할 수 있다.

또한, 본 발명은 진동판과 진동판 사이의 공기를 압축 또는 팽창시켜서 음향을 재생하는 종래의 선형음향 변환장치와 달리 진동판과 격벽 사이의 공기를 압축 또는 팽창시켜서 음압을 생성하는 구조이므로 전체적으로 구조가 단순하고 조립이 용이할 뿐만 아니라 진동판의 진동이 원활하게 이루어진다.

이어, 도 5는 본 발명에 따른 선형음향 변환장치(1)의 분리 사시도 이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 하우징(10)은, 다수 개의 섹션을 상하로 적층 하여 이루어진다. 즉, 상기 하우징(10)은 다수의 진동판(40)을 고정하기 위한 진동판 고정부(12)와, 상기 댐퍼(27)를 고정하기 위한 댐퍼 고정부(13) 및 상기 드라이버(20)를 고정하기 위한 드라이버 고정부(14)로 이루어진다.

바람직하게, 상기 진동판 고정부(12)는, 다수 개의 진동판 고정 섹션(121)으로 이루어진다. 따라서 진동판 고정부(12)는 다수 개의 진동판 고정 섹션(121)을 상하로 적층 하여 이루어진다.

상기 진동판 고정 섹션(121)은, 도 6에서 보는 바와 같이, 플라스틱 사출 물로서, 통 형상의 섹션 본체(122)와, 상기 섹션 본체(122)의 가운데에 일체로 형성된 격벽(50)으로 이루어진다.

상기 진동판 섹션 본체(122)의 상단 내측에는 진동판(40)이 고정되는 단턱(123)이 형성되고, 상기 섹션 본체(122)의 상단 외 측에는 상부로 돌출되게 링형 돌부(124)가 형성된다. 그리고 상기 섹션 본체(122)의 하단 외주 면에는 상기 링형 돌부(124)에 대응하도록 링형 홈부(125)가 형성된다.

그리고 상기 격벽(50)은 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어진다. 그리고, 상기 격벽(50)의 가운데에는 상기 구동로드(30)가 관통하는 관통 홀(56)이 형성된다.

그리고 상기 진동판 섹션 본체(122)의 외주면 양측에는, 길이방향으로 결합 날개(17)가 일체로 형성된다. 그리고 상기 결합 날개(17)에는 체결 홈(172)이 형성된다. 또한, 상기 결합 날개(17)의 상단 내측에는 고정 판(173)이 돌출되게 형성되고, 상기 결합 날개(17)의 하단 내측에는 상기 고정 판(173)이 삽입되는 고정 홈(175)이 형성된다. 또한, 상기 결합 날개(17)의 일 측면에는 상하로 관통되는 정렬 홀(178)이 더 구비된다. 상기 정렬 홀(178)은 다수 개의 진동판 고정 섹션(121)을 상하로 조립할 때 사용한다. 자세한 조립방법에 대해서는 후술하기로 한다.

그리고 상기 진동판(40)은, 도 7에서 보는 바와 같이, 센터 진동판(41)과 에지 진동판(42)으로 이루어진다. 바람직하게 상기 센터 진동판(41)은 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어진다. 그리고 상기 센터 진동판(41)의 가운데에는 구동로드(30)가 관통하여 고정되는 고정 홀(46)이 형성된다. 그리고 상기 에지 진동판(42)의 가운데에는 상부로 돌출된 돔부(44)가 형성되고, 상기 센터 진동판(41)의 가장자리에도 상부도 돌출된 작은 크기의 돔부(43)가 구비된다.

따라서 도 3 및 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 섹션 본체(122)의 상단에 형성된 단턱(123)에 진동판(40)을 안치시킨 상태에서 두 개의 진동판 고정 섹션(121)을 상하로 결합하면, 상기 두 개의 진동판 고정 섹션(121) 사이에 진동판(40)이 고정된다.

이와 같이, 상기 두 개의 진동판 고정 섹션(121)을 상하로 결합하면, 상부에 위치하는 진동판 섹션 본체(122)의 하면에 형성된 링형 홈부(125)에 하부에 위치하는 진동판 섹션 본체(122)의 상면에 형성된 링형 돌부(124)가 결합하여 고정된다. 또한, 동시에 상기 결합 날개(17)의 하단에 형성된 고정 홈(175)에 상기 결합 날개(17)의 상단에 형성된 고정 판(173)이 삽입되어 고정된다.

그리고, 다수의 진동판 고정 섹션(121)을 상하로 적층 하면서, 그 사이에 진동판(40)을 하나씩 개재되어 다수 개의 진동판(40)을 구비하는 진동판 고정부(12)가 구성된다. 본 명세서에서는 4개의 진동판 고정 섹션(121a)(121b)(121c)(121d)으로 이루어진 진동판 고정부(12)가 예시되어 있으나 상기 진동판 고정부(12)는 필요에 따라서 상기 진동판 고정 섹션(121)의 개수를 늘리거나 줄일 수 있다.

이어, 상기 댐퍼 고정부(13)는, 도 8에서 보는 바와 같이, 댐퍼 고정 섹션(131)으로 이루어진다. 상기 댐퍼 고정 섹션(131)은, 상기 진동판 고정부(12)의 하단에 결합하여 댐퍼(27)를 고정하기 위한 것으로, 플라스틱 사출 물로 이루어진 통 형상의 댐퍼 섹션 본체(132)와, 상기 댐퍼 섹션 본체(132)의 내부 하단에는 댐퍼(27)의 상면을 가압할 수 있도록 형성된 원형 고정 링(136)과, 상기 댐퍼 고정 섹션(131)의 상부에 결합하는 커플링 진동판(60)으로 이루어진다.

상기 댐퍼 섹션 본체(131)의 상단 내측에는 후술하는 커플링 진동판(60)이 고정되는 단턱(133)이 형성된다. 또한, 상기 댐퍼 섹션 본체(131)의 상단 외 측에는 상부로 돌출되게 형성된 링형 돌부(134)가 형성된다. 그리고 상기 댐퍼 섹션 본체(131)의 하단 외주 면에는 상기 링형 돌부(134)에 대응하도록 링형 홈부(135)가 형성된다. 바람직하게, 상기 고정 링(136)의 하단 내측에는 상기 댐퍼(27)의 상면을 가압하기 위한 가압 돌부(137)가 더 구비된다.

그리고 상기 댐퍼 섹션 본체(131)의 외주면 양측에는 길이방향으로 결합 날개(17)가 일체로 형성된다. 그리고 상기 결합 날개(17)에는 체결 홈(172)이 형성된다. 그리고 상기 결합 날개(17)의 상단 내측에는 고정 판(173)이 형성되고, 상기 결합 날개(17)의 하단 내측에는 상기 고정 판(173)이 삽입되는 고정 홈(175)이 형성된다. 또한, 상기 결합 날개(17)의 일 측면에는 수직방향으로 관통하는 정렬 홀(178)이 더 구비된다.

그리고 상기 커플링 진동판(60)은, 도 9에서 보는 바와 같이, 상기 진동판(40)과 유사한 구조를 갖는 것으로서, 가운데의 커플링 센터 진동판(61)과 상기 커플링 센터 진동판(61)의 가장자리에 설치되는 에지 진동판(62)으로 이루어진다. 상기 커플링 진동판(60)은 진동판(40)과 동일한 구조와 형태 그리고 동일한 재질로 이루어진다. 바람직하게 상기 커플링 진동판(60)의 커플링 센터 진동판(61)의 가운에는 구동로드(30)의 단부가 삽입되어 고정되는 고정 홈(66)이 구비된다. 그리고 상기 커플링 센터 진동판(61)의 하단에는 상기 보빈(26)의 상단에 삽입되어 결합하는 링형 결합 홈(56)이 형성된다. 상기 결합 홈(56)은 하방으로 일정길이 연장되는 돌기구조의 가운데에 일정한 깊이로 형성된다.

따라서 상기 댐퍼 고정 섹션(131)의 상면의 단턱(133)에 상기 커플링 진동판(60)을 안착시킨 상태에서 상기 진동판 고정부(12)의 하단에 결합하면, 상기 커플링 진동판(60)을 고정하게 된다.

그리고 상기 댐퍼 고정 섹션(131)의 하단에 상기 드라이버 고정부(13)를 고정하면, 상기 댐퍼 고정 섹션(131)과 드라이버 고정부(13) 사이에 댐퍼(27)가 고정된다. 이때, 상기 드라이버(20)의 보빈(26)의 상단은 상기 커플링 진동판(50)의 결합 홈(56)에 삽입되게 된다. 또한, 상기 진동판 고정부(12)에 구비된 구동로드(30)의 단부는 상기 커플링 진동판(60)의 상면에 구비된 고정 홈(66)에 결합한다.

이어서, 상기 드라이버 고정부(14)는, 도 10에서 보는 바와 같이, 드라이버 고정 섹션(141)으로 이루어진다. 상기 드라이버 고정 섹션(141)은, 상기 댐퍼 고정부(13)의 하단에 결합하는 것으로서, 플라스틱 사출 물로서 원통형 요크가 안착 되는 안착 홈(143)이 형성된 드라이버 섹션 본체(142)로 이루어진다.

상기 드라이버 섹션 본체(142)의 상면 내측에 댐퍼(27)의 가장자리를 안착하기 위한 단턱(147)이 형성된다. 상기 단턱(147)은 상기 드라이버 섹션 본체(142)의 상면에 일정한 높이의 원형 링을 형성하여 이루어진다. 그리고 상기 드라이버 섹션 본체(142)의 상단 외 측에는 상부로 돌출되게 형성되어 상기 댐퍼 고정 섹션(131)의 링형 홈부(135)에 대응하도록 링형 돌부(144)가 형성된다.

그리고 상기 드라이버 섹션 본체(142)의 외주면 양측에는 결합 날개(17)가 일체로 형성되고, 상기 결합 날개(17)에는 체결 홈(172)이 형성된다. 그리고 상기 결합 날개(17)의 상단 내측에는 고정 판(173)이 형성된다. 또한, 상기 결합 날개(17)의 일 측면에는 상하로 관통되는 정렬 홀(178)이 더 구비된다.

따라서 상기 드라이버 섹션 본체(142)의 안착 홈(143)에 원통형 요크(21)를 설치하고, 상기 요크(21)의 내부에 원주형 마그넷(22)이 설치한다. 그리고 상기 요크(22)와 마그넷(23) 사이의 공극(24)에 위치하도록 원통형 보빈(26)을 설치한다. 이때, 상기 보빈(26)의 외주 면에는 가동코일(25)이 권취되어 있다. 그리고 상기 보빈(26)의 외주 면의 외측에는 댐퍼(27)가 설치된다. 상기 댐퍼(27)는 원판 형상으로 이루어지되 가운데에 상기 보빈(26)이 관통하는 관통부가 형성된다.

이와 같이, 상기 드라이버 고정 섹션(14)은, 상기 드라이버 고정 섹션(141)의 안착 홈(143)에 드라이버(20)를 안착한 후, 상기 드라이버 고정 섹션(141)을 상기 댐퍼 고정부(13)의 하단에 결합한다.

이때, 상기 댐퍼(27)는 상기 드라이버 섹션 본체(142)의 상면에 구비된 단턱(147)의 안쪽에 안치된다. 따라서 상기 드라이버 고정 섹션(141)과 댐퍼 고정 섹션(131)을 결합하면, 상기 댐퍼 고정 섹션(131)의 고정 링(136)이 상기 댐퍼(27)의 가장자리를 가압하여 고정한다. 그리고 상기 보빈(26)의 상단은 상기 댐퍼 고정 섹션(131)에 설치되어 있는 커플링 진동판(60)의 하면에 구비된 결합 링(66)에 삽입되어 고정된다.

이와 같이, 상기 진동판 고정부(12), 댐퍼 고정부(13) 및 드라이버 고정부(14)를 차례로 결합하면, 상기 하우징(10)이 형성된다. 그리고 상기 하우징(10)의 그 내부에 드라이버(20)와 다수의 진동판(40) 및 격벽(50) 그리고 커플링 진동판(60)이 설치된다. 그리고 상기 진동판(40)과 격벽(50)의 중심을 관통하도록 상기 구동로드(30)를 삽입하여 상기 구동로드(30)의 단부는 상기 커플링 진동판(60)과 결합하고, 상기 진동판(40)은 구동로드(30)에 고정하고 상기 격벽(50)은 상기 구동로그(30)가 관통하도록 한다. 이때, 상기 진동판(40)의 고정 홀(46)에는 접착제 등을 도포할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 선형음향 변환장치(1)는 하나가 단독으로 사용될 수도 있으나 후술하는 바와 같이, 두 개의 선형음향 변환장치(1a)(1b)를 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용할 수 있다. 이와 같이 두 개 이상의 선형음향 변환장치(1)를 연결하면 진동판(40)의 개수가 늘어나서 더욱 풍부한 저 주파음을 재생할 수 있게 된다.

도 11 내지 도 14는 본 발명에 따른 선형음향 변환장치(1)의 다른 실시 예를 보여주는 것으로서, 특히 두 개의 선형음향 변환장치(1a)(1b)를 결합 부재(15)를 이용하여 결합한 것이다.

먼저, 도 11에서 보는 바와 같이, 상기 선형음향 변환장치(1)는, 일정한 길이를 갖고 통 형상으로 이루어지며 길이방향을 따라 다수의 개구부(16)가 형성된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 상단부에 구비되는 제1 드라이버(20a)와, 상기 하우징(10)의 하단부에 구비되는 제2 드라이버(20b)를 포함한다.

또한, 도 12에서 보는 바와 같이, 상기 하우징(10)의 내부에는 두 개의 구동로드(30a)(30b)와, 다수 개의 진동판(40) 및 다수 개의 격벽(40)이 구비되어 있다. 상기 제1 구동로드(30a)은 하우징(10)의 상단부에 수직으로 설치되고 상기 제1 드라이버(20a)와 연결되어 제1 드라이버(20a)의 진동을 전달한다. 그리고 상기 제2 구동로드(30b)은 상기 하우징(10)의 하단부에 수직으로 설치되고 상기 제2 드라이버(20b)와 연결되어 제2 드라이버(20b)의 진동을 전달한다. 이때, 상기 제1 구동로드(30a)와 상기 제2 구동로드(30a)는 일직선상으로 설치되며 그 선단은 서로 일정 간격 이격되어 있다.

그리고 상기 다수의 진동판(40)은 상기 제1 구동로드(30a)에 일정한 간격으로 고정되는 제1 진동판(40a)과, 상기 제2 구동로드(30b)에 일정한 간격으로 고정되는 제2 진동판(40b)으로 이루어진다. 그리고 상기 진동판(40)의 가장자리는 하우징(10)에 고정된다. 바람직하게 상기 제1 진동판(40a)과 제2 진동판(40b)은 서로 반대방향으로 설치될 수 있다. 즉, 상기 하우징(10)의 상반부에 설치되는 제1 진동판(40a)과 하반부에 설치되는 제2 진동판(40b)은 서로 반대방향으로 설치된다. 이어, 상기 격벽(50)은 상기 하우징(10)의 내측면에 일체로 형성되어 상기 제1 및 제2 진동판(40a)(40b) 사이를 폐쇄하도록 설치된다.

그리고 상기 제1 및 제2 드라이버(20a)(20b)는, 상기 하우빙(10)의 단부에 구비되어 외부의 전기신호에 따라 진동을 발생하는 것으로, 요크(21)와, 마그넷(22) 및 상부플레이트(23)를 포함한다. 그리고 상기 요크(21)와 마그넷(22) 사이의 공극(24)에는 가동코일(25)이 권취 되어 있는 원통형 보빈(26)이 설치되고, 상기 보빈(26)의 외주 면에는 댐퍼(27)가 구비된다. 상기 댐퍼(27)는 상기 보빈(26)이 좌우로 진동하는 것을 억제하여 상하로 원활하게 진동하도록 한다.

또한, 상기 하우징(10)은 도 5에서 보는 바와 같이, 다수 개의 섹션을 상하로 적층 하여 이루어진다. 즉, 상기 하우징(10)은 다수의 진동판(40)을 고정하기 위한 진동판 고정부(12)와, 상기 댐퍼(27)를 고정하기 위한 댐퍼 고정부(13) 및 드라이버(20)를 고정하기 위한 드라이버 고정부(14)로 이루어진다. 이러한 구조는 전술한 실시 예와 동일하다.

도 13에서 보는 바와 같이, 본 발명의 선형음향 변환장치(1)는, 제1 선형음향 변환장치(1a)와 제2 선형음향 변환장치(1b) 그리고 이들을 결합하는 결합 부재(15)로 이루어진다. 상기 결합 부재(15)는 제1 선형음향 변환장치(1a)와 제2 선형음향 변환장치(1b)를 용이하게 결합할 수 있게 하는 역할을 한다.

바람직하게, 상기 결합 부재(15)는, 도 14에서 보는 바와 같이, 하나의 결합 섹션(151)으로 이루어진다. 상기 결합 섹션(151)은, 플라스틱 사출 물로서, 결합 섹션 본체(152)와, 상기 결합 섹션 본체(152)의 내부 가운데에 형성된 격벽(50)으로 이루어진다.

그리고 상기 결합 섹션 본체(152)의 상단 외측면과 하단 외측면에는 상기 진동판 고정부(12)의 링형 돌부(124)에 대응하도록 각각 링형 홈부(155)가 형성된다. 그리고 상기 결합 섹션 본체(152)의 외주면 양측에는 결합 날개(17)가 일체로 형성되고, 상기 결합 날개(17)에는 체결 홈(172)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 결합 날개(17)의 상단 내측에는 고정 판(173)이 형성되고, 상기 결합 날개(17)의 상단 내측과 하단 내측에는 고정 판(173)에 대응하도록 고정 홈(175)이 형성된다. 또한, 상기 결합 날개(17)의 일 측면에는 수직방향으로 상하 관통하는 정렬 홀(178)이 더 구비된다.

즉, 상기 결합 섹션(151)의 상단에 제2 선형음향 변환장치(1a)를 결합하고, 상기 결합 섹션(151)의 하단에 제2 선형음향 변환장치(1b)와 결합하면, 상기 제1 및 제2 진동판 고정부(12)의 링형 돌부(124)가 상기 링형 돌부(124)에 결합하게 된다. 그리고 상기 결합 날개(17)의 결합 홈(175)에는 상기 제1 및 제2 진동판 고정부(12)의 고정 판(173)이 삽입되어 결합하게 된다. 그러면, 상기 결합 부재(15)를 중심으로 두 개의 선형음향 변환장치(1a)(1b)가 일체로 결합할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 선형음향 변환장치(1)를 조립할 때는, 도 15에서 보는 바와 같이, 일정 간격 이격되게 설치된 두 개의 정렬 핀(179)에 상기 진동판 고정 섹션(121)과 댐퍼 고정 섹션(131) 및 드라이버 고정 섹션(141)의 양 측면에 형성된 정렬 홀(178)이 관통하도록 하여 조립할 수 있다. 이와 같이 정렬 홀(178)에 정럴 핀(179)을 관통시켜서 조립하면 조립이 신속할 뿐만 아니라 정렬이 정확하게 이루어져 불량을 방지할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 선형음향 변환장치(1)의 작용에 대해서 설명한다. 도 12를 참조하면, 상기 제1 및 제2 드라이버(20a)(20b)의 가동코일(25a)(25b)에 오디오 신호를 인가하면, 상기 가동코일(25a)(25b)과 마그넷(23a)(23b) 사이의 전자기력의 인력과 척력의 작용으로 제1 및 제2 보빈(26a)(26b)이 상하로 진동한다. 그리고 상기 보빈(26a)(26b)이 상하로 진동하면 상기 보빈(26a)(27b)의 상단이 결합 되어 있는 커플링 진동판(60a)(60b)이 상하로 진동하여 상기 제1 및 제2 구동로드(30a)(40b)가 진동하게 된다.

이와 같이, 상기 제1 및 제2 구동로드(30a)(30b)가 상하로 진동하면, 상기 제1 및 제2 구동로드(30a)(30b)에 연결되어 있는 다수 개의 제1 및 제2 진동판(40a)(40b)이 상하로 진동하여 상기 격벽(50)과 제1 및 제2 진동판(40a)(40b) 사이의 공기를 압축 또는 팽창시켜서 음압을 발생시키게 된다. 그리고 발생한 음압은 상기 하우징(10)에 형성된 개구부(16)를 통해서 외부로 방사되게 된다.

상술한 실시 예에서는 두 개의 선형음향 변환장치(1a)(1b)를 직렬로 연결한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 당해 분야의 전문가라면 두 개의 두 개의 선형음향 변환장치(1a)(1b)를 병렬로 설치하거나 전후를 바꾸어서 설치하는 등 다양한 변형 예를 구현할 수 있을 것이다. 따라서 이러한 변형 예들도 본 발명의 기술적 사상의 범위내에 속하는 것이 당연하다.

이바와 같이, 본 발명에 따른 선형음향 변환장치(1)는, 두 개의 선형음향 변환장치(10a)(10b)를 직렬로 연결하여 고출력을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 선형음향 변환장치(1)는 다수 개의 진동판 고정 섹션(121)을 상하로 적층 하여 다수의 진동판(40)을 수용할 수 있을 뿐만 아니라 필요에 따라 상기 진동판 고정 섹션(121)의 개수를 늘리거나 줄임으로써 출력을 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 선형음향 변환장치(1)는 구동로드(30)가 진동판(40)의 가운데에 고정되므로 진동판(40)의 상하 진동이 안정적으로 이루어진다. 또한, 본 발명의 선형음향 변환장치(1)는 하우징(10)의 내부에 격벽(50)이 구비되어 조립이 용이하고 진동판의 진동이 원활하게 된다.

또한, 본 발명의 선형음향 변환장치(1)는 다수 개의 섹션 본체를 상하로 적층 하여 하우징을 구성하므로 부품 수를 최소화하고 조립공정을 용이하게 한다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1: 선형음향 변환장치 10: 하우징
12: 진동판 고정부 13: 댐퍼 고정부 14: 드라이버 고정부 15: 결합 부재 16: 관통구멍 17: 결합 날개 18: 고정판 19: 고정 홈
20: 드라이버 21 요크
22: 마그넷 23: 상부플레이트
24: 공극 25: 가동코일 26: 보빈 27: 댐퍼
30: 구동로드 40: 진동판 41: 센터 진동판 42: 에지 진동판
43,44: 돔부 46: 고정 홀
50: 격벽 56: 관통 홀
60: 커플링 진동판 65: 고정 홈
121: 진동판 고정 섹션 122: 진동판 고정 본체
123: 단턱 124: 링형 돌부
125: 링형 홈부 131: 댐퍼 고정 섹션
132: 댐퍼 고정 본체 132: 단턱
133: 고정 링 134: 링형 돌부 135: 링형 홈부 137: 가압 돌부 141: 드라이버 고정 섹션 143: 안착 홈
144: 원형 돌부 147: 단턱
148: 걸림 턱 141: 결합 섹션
142: 결합 본체 155: 링형 홈부 178: 정렬 홀 179: 정렬 핀

Claims

다수의 개구부가 일정한 간격으로 형성된 하우징과, 상기 하우징의 일단에 결합하고 외부의 전기 신호에 따라 진동을 발생시키는 드라이버와, 상기 하우징의 가운데를 관통하도록 설치되고 상기 드라이버의 중심과 연결되어 진동을 전달하는 구동로드와, 상기 구동로드에 일정한 간격으로 고정되고 그 가장자리는 상기 하우징에 고정되는 다수의 진동판과, 상기 하우징의 내측 면에 일체로 형성되어 상기 구동로드가 관통하고 상기 진동판 사이를 폐쇄하도록 설치된 다수의 격벽으로 구성된 선형음향 변환장치에 있어서,
상기 드라이버는, 요크와, 마그넷 및 상부플레이트를 포함하고, 상기 요크와 마그넷 사이의 공극에는 가동코일이 권취되어 있는 원통형 보빈이 설치되며, 상기 보빈의 외주 면에는 댐퍼가 구비되고;
상기 하우징은, 상기 다수의 진동판을 고정하기 위하여 다수의 진동판 고정 섹션을 상하로 적층하여 이루어진 진동판 고정부와, 상기 댐퍼와 보빈을 고정하기 위한 하나의 댐퍼 고정 섹션으로 이루어진 댐퍼 고정부와, 상기 드라이버를 고정하기 위한 하나의 드라이버 고정 섹션으로 이루어진 드라이버 고정부 및 상기 진동판 고정부의 선단을 폐쇄하기 위하여 하나의 결합 섹션으로 이루어진 결합 부재로 이루어지되;
상기 하우징은 장방형의 단면으로 이루어지고, 상기 하우징의 장축방향의 외주면 양측에는 수직으로 결합 날개가 일체로 형성되며, 상기 결합 날개에는 체결 홈이 관통되고, 상기 결합 날개의 측면에는 상기 다수의 진동판 고정 섹션, 댐퍼 고정 섹션, 드라이버 고정 섹션 및 결합 섹션을 상하로 적층하여 결합할 때 소정의 정렬 핀을 관통시킬 수 있도록 상기 하우징의 길이방향으로 정렬 홀이 형성되고;
상기 진동판은 가운데의 센터 진동판과 가장자리의 에지 진동판으로 이루어지고, 상기 센터 진동판은 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어지고, 가운데에 상기 구동로드가 고정되는 하나의 고정 홀이 형성되며, 상기 격벽은 상기 센터 진동판과 대응되도록 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어지고, 가운데에 상기 구동로드가 관통하는 하나의 관통 홀이 형성되며;
상기 댐퍼 고정 섹션은, 통 형상으로 이루어지고, 상단에는 상기 구동로드와 결합하는 커플링 진동판이 결합하고, 내측 하단에는 상기 댐퍼의 상면을 가압할 수 있도록 원형의 고정 링이 형성된 댐퍼 섹션 본체로 이루어지며, 상기 커플링 진동판은, 가운데의 커플링 센터 진동판과 상기 커플링 센터 진동판의 가장자리에 설치되는 에지 진동판으로 이루어지되, 상기 커플링 센터 진동판의 상면 가운데에는 상기 구동로드의 단부가 삽입되어 고정되는 하나의 고정 홈이 형성되고, 상기 커플링 센터 진동판의 하단에는 상기 보빈의 상단에 삽입되어 결합하는 링형 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 선형음향 변환장치.
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제1 항에 있어서,
상기 진동판 고정 섹션은, 통 형상으로 이루어지고, 상단에는 상기 진동판이 결합하고 가운데에는 상기 격벽이 일체로 형성된 진동판 섹션 본체로 이루어지며, 상기 드라이버 고정 섹션은, 상기 드라이버가 안착 되는 안착 홈이 형성되는 드라이버 섹션 본체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선형음향 변환장치.
제8 항에 있어서,
상기 진동판 섹션 본체는, 그 상단 내측에 상기 진동판이 고정되는 단턱이 형성되고, 그 상단 외측에는 상부로 돌출되게 링형 돌부가 형성되며, 그 하단 외주 면에는 상기 링형 돌부에 대응하도록 링형 홈부가 형성되고; 상기 댐퍼 섹션 본체는, 그 상단 내측에 상기 커플링 진동판이 고정되는 단턱이 형성되고, 그 상단 외 측에는 상부로 돌출되게 형성된 링형 돌부가 형성되며, 그 하단 외주 면에는 상기 링형 돌부에 대응하도록 링형 홈부가 형성되며; 상기 드라이버 섹션 본체는, 그 상면 내측에 상기 댐퍼의 가장자리가 안착됨과 아울러 상기 고정 링에 대응하는 단턱이 형성되고, 그 외측에는 상부로 돌출되게 링형 돌부가 형성되며, 상기 안착 홈에는 원통형 요크가 설치되고, 상기 요크의 내부에는 원주형 마그넷이 설치되며, 상기 요크와 마그넷 사이의 공극에는 원통형 보빈이 설치되고, 상기 보빈의 외주 면에는 가동코일이 권취되며, 상기 보빈의 외주 면의 외측에는 상기 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 선형음향 변환장치.
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다수의 개구부가 일정한 간격으로 형성되는 제1 및 제2 하우징과; 상기 제1 하우징의 상단에 결합하고 외부의 전기 신호에 따라 진동을 발생시키는 제1 드라이버와; 상기 제2 하우징의 하단에 결합하고 외부의 전기 신호에 따라 진동을 발생시키는 제2 드라이버와; 상기 제1 하우징의 중심을 관통하도록 설치되고 상기 제1 드라이버와 연결되어 진동을 전달하는 제1 구동로드와; 상기 제2 하우징의 중심을 관통하도록 설치되고 상기 제2 드라이버와 연결되어 진동을 전달하는 제2 구동로드와; 상기 제1 구동로드에 일정한 간격으로 고정되고 그 가장자리는 상기 제1 하우징에 고정되는 다수의 제1 진동판과; 상기 제2 구동로드에 일정한 간격으로 고정되고 그 가장자리는 상기 제2 하우징에 고정되는 다수의 제2 진동판과; 상기 제1 및 제2 하우징의 내측면에 일체로 형성되어 상기 제1 및 제2 구동로드가 관통하고 상기 제1 및 제2 진동판 사이를 폐쇄하는 다수의 격벽을 포함하되,
상기 드라이버는, 요크와, 마그넷 및 상부플레이트를 포함하고, 상기 요크와 마그넷 사이의 공극에는 가동코일이 권취되어 있는 원통형 보빈이 설치되며, 상기 보빈의 외주 면에는 댐퍼가 구비되고;
상기 제1 하우징과 제2 하우징은 서로 맞대어져 결합하고, 상기 제1 구동로드와 제2 구동로드는 일직선상으로 설치되고, 상기 제1 구동로드와 제2 구동로드의 일단은 상기 제1 및 제2 드라이버의 중심에 각각 연결되며, 상기 제1 구동로드에 설치되는 제1 진동판과 제2 구동로드에 설치되는 제2 진동판은 서로 반대방향으로 배치되고;
상기 하우징은, 상기 다수의 진동판을 고정하기 위하여 다수의 진동판 고정 섹션을 상하로 적층하여 이루어진 진동판 고정부와, 상기 댐퍼를 고정하기 위한 하나의 댐퍼 고정 섹션으로 이루어진 댐퍼 고정부, 상기 드라이버를 고정하기 위한 하나의 드라이버 고정 섹션으로 이루어진 드라이버 고정부 및 상기 제1 및 제2 하우징의 선단을 폐쇄함과 아울러 상기 제1 및 제2 하우징을 결합하기 위하여 상기 제1 및 제2 하우징 사이에 설치되는 하나의 결합 섹션으로 이루어진 결합 부재로 이루어지되, 상기 제1 및 제2 하우징은 장방형의 단면으로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 하우징의 장축방향의 외주면 양측에는 수직으로 결합 날개가 일체로 형성되며, 상기 결합 날개에는 체결 홈이 관통되고, 상기 결합 날개의 측면에는 상기 다수의 진동판 고정 섹션, 댐퍼 고정 섹션, 드라이버 고정 섹션 및 결합 섹션을 상하로 적층하여 결합할 때 소정의 정렬 핀을 관통시켜 조립을 용이하게 하도록 상기 제1 및 제2 하우징의 길이방향으로 정렬 홀이 형성되고;
상기 제1 및 제2 진동판은 가운데의 센터 진동판과 가장자리의 에지 진동판으로 이루어지고, 상기 센터 진동판은 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어지고, 가운데에 상기 제 1 또는 제2 구동로드가 고정되는 하나의 고정 홀이 형성되며, 상기 격벽은 상기 센터 진동판과 대응되도록 가운데 부분이 하방으로 돌출되어 콘형으로 이루어지고, 가운데에 상기 제1 또는 제2 구동로드가 관통하는 하나의 관통 홀이 형성되며;
상기 댐퍼 고정 섹션은, 통 형상으로 이루어지고, 상단에는 상기 구동로드와 결합하는 커플링 진동판이 결합하고, 내측 하단에는 상기 댐퍼의 상면을 가압할 수 있도록 원형의 고정 링이 형성된 댐퍼 섹션 본체로 이루어지며, 상기 커플링 진동판은, 가운데의 커플링 센터 진동판과 상기 커플링 센터 진동판의 가장자리에 설치되는 에지 진동판으로 이루어지되, 상기 커플링 센터 진동판의 상면 가운데에는 상기 구동로드의 단부가 삽입되어 고정되는 하나의 고정 홈이 형성되고, 상기 커플링 센터 진동판의 하단에는 상기 보빈의 상단에 삽입되어 결합하는 링형 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 선형음향 변환장치.
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