KR101738523B1

KR101738523B1 - 이어폰용 스피커

Info

Publication number: KR101738523B1
Application number: KR1020160141927A
Authority: KR
Inventors: 정세명
Original assignee: 범진시엔엘 주식회사
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2017-05-22

Abstract

본 발명은 스피커 유닛에 압전층을 부가하여 저음과 고음을 적절히 출력되도록 하면서 저음역대 음향이 현저히 향상되도록 하는 이어폰용 스피커에 관한 것으로, 본 이어폰용 스피커는 원통형으로 형성되고, 중앙에 상하로 관통되는 관통공이 형성되며, 외측 둘레를 따라 수직 방향으로 다수의 음배출홈이 형성되는 원형프레임과; 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 형태로 구비되고, 상기 관통공에 삽입되는 요크와; 상기 요크의 내부에 설치되는 마그넷과; 상기 마그넷의 상면에 부착되는 플레이트와; 상기 요크의 개방된 상부를 폐쇄하도록 상기 원형프레임의 상면에 부착되는 진동판과; 상기 플레이트와 상기 마그넷의 상부를 둘러싸도록 상기 진동판의 하면에 부착되는 보이스코일과; 상기 관통공의 하단에 대응하여 상기 원형프레임의 하면 중앙에 부착되고, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 저음역대의 음향을 출력하는 압전층과; 상기 압전층의 일측으로 상기 원형프레임의 하면에 설치되고, 상기 보이스코일과 압전층에 전기의 공급을 제어하는 회로기판을; 포함한다.

Description

이어폰용 스피커{Speaker for earphone}

본 발명은 이어폰용 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스피커 유닛에 압전층을 부가하여 저음과 고음을 적절히 출력되도록 하면서 저음역대 음향이 현저히 향상되도록 하는 이어폰용 스피커에 관한 것이다.

일반적으로 이어폰은 소형화된 스피커를 귀에 삽입하여 스피커의 음향이 사용자의 귓속에 직접 방출될 수 있도록 한 것으로, 적은 출력으로도 음의 청취가 가능하고 음을 청취하는 과정에서 주위 사람에게 피해를 주는 일이 거의 없기 때문에 휴대전화, MP3 플레이어 등과 같은 휴대용 음향기기로부터 출력되는 음향을 청취하기 위해 널리 사용된다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 이어폰용 스피커는 저음 하나만이 강조되거나 고음 하나만이 강조되는 구조로 이루어져 저음과 고음을 적절히 배합하여 음향을 발생시키지 못함으로써, 음질이 좋지 못한 문제점이 있었다.

특히, 이어폰에 사용되는 스피커는 그 자체가 소형으로 저음역대의 음량이 적어 고품질의 음향을 생성할 수 없는 문제점이 있었다.

등록특허 제1423881호 "이어폰용 스피커 유닛 및 이를 이용한 이어폰"(2014.07.21.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 스피커 유닛에 압전층을 부가하여 저음과 고음을 적절히 출력되도록 하면서 저음역대 음향이 현저히 향상되도록 하는 이어폰용 스피커를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "이어폰용 스피커"는, 원통형으로 형성되고, 중앙에 상하로 관통되는 관통공이 형성되며, 외측 둘레를 따라 수직 방향으로 다수의 음배출홈이 형성되는 원형프레임과; 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 형태로 구비되고, 상기 관통공에 삽입되는 요크와; 상기 요크의 내부에 설치되는 마그넷과; 상기 마그넷의 상면에 부착되는 플레이트와; 상기 요크의 개방된 상부를 폐쇄하도록 상기 원형프레임의 상면에 부착되는 진동판과; 상기 플레이트와 상기 마그넷의 상부를 둘러싸도록 상기 진동판의 하면에 부착되는 보이스코일과; 상기 관통공의 하단에 대응하여 상기 원형프레임의 하면 중앙에 부착되고, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 저음역대의 음향을 출력하는 압전층과; 상기 압전층의 일측으로 상기 원형프레임의 하면에 설치되고, 상기 보이스코일과 압전층에 전기의 공급을 제어하는 회로기판을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이어폰용 스피커"는, 상기 진동판의 상면을 둘러싸는 형태로 상기 진동판의 상면 둘레에 부착되고, 상하로 관통되게 다수의 공기연통공이 형성되는 상부커버를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이어폰용 스피커"의 상기 요크는, 상기 관통공의 내측에서 상기 원형프레임에 고정되도록 상기 요크의 외측 둘레에 돌출되게 형성되는 고정턱을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이어폰용 스피커"의 상기 원형프레임은, 상기 압전층의 모서리 부위가 끼워져 부착되도록 상기 원형프레임의 하면에 형성되는 다수의 장착홈을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이어폰용 스피커"의 상기 원형프레임은, 상기 회로기판이 끼워져 부착되도록 상기 원형프레임의 하면에 형성되는 설치홈을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 스피커 유닛에 압전층을 부가하여 저음과 고음을 적절히 출력되고, 저음역대 음향이 현저히 향상되며, 그에 따라 고품질의 음향이 생성되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 이어폰용 스피커의 개략적인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 이어폰용 스피커의 개략적인 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이어폰용 스피커의 개략적인 저면 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 이어폰용 스피커의 개략적인 저면도,
도 5는 본 발명에 따른 이어폰용 스피커의 개략적인 종단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 이어폰용 스피커의 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이어폰용 스피커는 원형프레임(10)과, 상기 원형프레임(10)에 설치되는 요크(20)와, 상기 요크(20)에 설치되는 마그넷(30)과, 상기 마그넷(30)의 상면에 부착되는 플레이트(40)와, 상기 원형프레임(10)의 상면에 부착되는 진동판(50)과, 상기 진동판(50)의 하면에 부착되는 보이스코일(60)과, 상기 원형프레임(10)의 하면에 부착되는 압전층(70)과, 상기 원형프레임(10)의 하면에 부착되는 회로기판(80)과, 상기 진동판(50)의 상면에 부착되는 상부커버(90)를 포함한다.

상기 원형프레임(10)은 원통형으로 형성되고 중앙에 상하로 관통되는 관통공(11)이 형성되며 외측 둘레를 따라 수직 방향으로 다수의 음배출홈(12)이 형성되는 것으로, 상기 요크(20)와 압전층(70) 및 회로기판(80)이 안착되는 장소를 제공하면서 상부에서 하부로 음향이 배출되는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 관통공(11)은 그 상부 내측으로 상기 요크(20)가 끼워져 안착되는 장소를 제공하면서 그 하단으로 상기 압전층(70)이 진동 가능하게 배치되는 장소를 제공하는 역할을 한다. 상기 음배출홈(12)은 상기 진동판(50)에서 발생된 음향이 하부측으로 배출되는 통로를 제공하는 역할을 한다. 이와 같은 상기 음배출홈(12)은 홈 형태로 상기 원형프레임(10)에 형성되어 있지만 관통되는 구멍 형태로도 상기 원형프레임(10)에 형성될 수 있다.

상기 원형프레임(10)은 그 하면에 형성되는 다수의 장착홈(13)을 더 포함한다. 상기 장착홈(13)은 상기 압전층(70)이 상기 관통공(11)의 하단 중앙에 배치된 상태로 상기 압전층(70)의 모서리 부위가 끼워져 부착됨으로써, 상기 압전층(70)이 상기 원형프레임(10)의 하면에 정밀하면서 안정적으로 안착되도록 하는 것이다.

상기 원형프레임(10)은 상기 원형프레임(10)의 하면에 형성되는 설치홈(14)을 더 포함한다. 상기 설치홈(14)은 상기 압전층(70)의 일측으로 상기 원형프레임(10)의 하면에 상기 회로기판(80)이 끼워져 부착되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 요크(20)는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 형태로 구비되고 상기 관통공(11)에 삽입되는 것으로, 금속과 같은 유전체로 제작되어 상기 마그넷(30)으로부터 형성된 자기장의 흐름을 제어함과 동시에 자기장의 강도를 향상시키는 역할을 한다.

상기 요크(20)는 그 외측 둘레에 돌출되게 형성되는 고정턱(21)을 더 포함한다. 상기 고정턱(21)은 상기 관통공(11)의 내측에서 상기 원형프레임(10)에 상기 요크(20)가 견고하게 고정되도록 하는 것이다. 이와 같이 상기 고정턱(21)이 상기 원형프레임(10)에 끼워지도록 상기 요크(20)를 삽입한 상태로 상기 원형프레임(10)을 인서트 성형하여 형성하는 것이 바람직하다.

상기 마그넷(30)은 상기 요크(20)의 내부에 설치되는 것으로, 상기 보이스코일(60)에서 발생된 자기장에 대응하여 인력 및 척력과 같은 자력을 발생시켜 상기 보이스코일(60)이 상하로 진동될 수 있도록 하는 것이다.

상기 플레이트(40)는 상기 마그넷(30)의 상면에 부착되는 것으로, 상기 마그넷(30)의 자력을 수직방향으로 모아주는 역할을 한다.

상기 진동판(50)은 상기 요크(20)의 개방된 상부를 폐쇄하도록 상기 원형프레임(10)의 상면에 부착되는 것으로, 상기 보이스코일(60)에 의해 상하로 진동되면서 하면 내측에 있는 공기를 압축하거나 팽창시켜 하부로 음파를 발생시키는 역할을 한다.

상기 보이스코일(60)은 상기 플레이트(40)와 상기 마그넷(30)의 상부를 둘러싸도록 상기 진동판(50)의 하면에 부착되는 것으로, +/- 전원의 공급에 의해 전자석이 되어 자기장을 형성하면서 상기 마그넷(30)과 상호 작용으로 상하 진동력을 발생시키는 역할을 한다.

상기 압전층(70)은 상기 관통공(11)의 하단에 대응하여 상기 원형프레임(10)의 하면 중앙에 부착되는 것으로, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 저음역대의 음향을 출력하는 역할을 한다.

이와 같은 역할을 하는 상기 압전층(70)은 후막 형태의 압전 세라믹에 대해 연마 공정을 수행하여 얇은 단층 박막으로 형성되거나, 적층 구조의 박막을 증착 또는 코팅하여 형성된다.

또한, 상기 압전층(70)은 PZT와 같은 다결정 세라믹뿐 아니라, PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, PYN-PT 등의 단결정 압전 소재, PVDF, PVDF-TrFE 등의 유연 압전 폴리머 소재, BNT, BZT-BCT 등의 무연 압전 신소재 등을 포함할 수 있다. 아울러, 상기 압전층(70)은 평면상에서 볼 때 사각형뿐만 아니라, 원형, 타원형 및 다각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

상기 회로기판(80)은 상기 압전층(70)의 일측으로 상기 원형프레임(10)의 하면에 설치되는 공지의 인쇄회로기판으로써, 외부 전원과 전선으로 연결되고 상기 보이스코일(60)과 압전층(70)에 전선으로 연결되어 상기 보이스코일(60)과 압전층(70)에 전기의 공급을 제어하는 역할을 한다.

상기 상부커버(90)는 상기 진동판(50)의 상면을 둘러싸는 형태로 상기 진동판(50)의 상면 둘레에 부착되고 상하로 관통되게 다수의 공기연통공(91)이 형성되는 것으로, 상기 진동판(50)의 상면을 커버하여 보호하는 역할을 한다. 상기 공기연통공(91)은 상기 진동판(50)의 진동에 따라 외부의 공기가 상기 상부커버(90)의 내측과 외측으로 유동되는 통로를 제공하는 역할을 한다.

이와 같이 구성되는 본 이어폰용 스피커는 상기 보이스코일(60)과 진동판(50)을 통해 고음역대 음향이 생성되어 상기 음배출홈(12)을 통해 하부로 배출되고 상기 압전층(70)에 의해 저음역대 음향이 생성되어 하부로 배출됨으로써, 고음역대와 저음역대의 음향이 동시에 생성되면서 고품질의 음향이 출력되도록 구성된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

10 : 원형프레임
11 : 관통공 12 : 음배출홈
13 : 장착홈 14 : 설치홈
20 : 요크
21 : 고정턱
30 : 마그넷
40 : 플레이트
50 : 진동판
60 : 보이스코일
70 : 압전층
80 : 회로기판
90 : 상부커버
91 : 공기연통공

Claims

원통형으로 형성되고, 중앙에 상하로 관통되는 관통공(11)이 형성되며, 외측 둘레를 따라 수직 방향으로 다수의 음배출홈(12)이 형성되는 원형프레임(10)과;
상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 형태로 구비되고, 상기 관통공(11)에 삽입되는 요크(20)와;
상기 요크(20)의 내부에 설치되는 마그넷(30)과;
상기 마그넷(30)의 상면에 부착되는 플레이트(40)와;
상기 요크(20)의 개방된 상부를 폐쇄하도록 상기 원형프레임(10)의 상면에 부착되는 진동판(50)과;
상기 플레이트(40)와 상기 마그넷(30)의 상부를 둘러싸도록 상기 진동판(50)의 하면에 부착되는 보이스코일(60)과;
상기 관통공(11)의 하단에 대응하여 상기 원형프레임(10)의 하면 중앙에 부착되고, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 저음역대의 음향을 출력하는 압전층(70)과;
상기 압전층(70)의 일측으로 상기 원형프레임(10)의 하면에 설치되고, 상기 보이스코일(60)과 압전층(70)에 전기의 공급을 제어하는 회로기판(80)을;
포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
제1항에 있어서,
상기 이어폰용 스피커는,
상기 진동판(50)의 상면을 둘러싸는 형태로 상기 진동판(50)의 상면 둘레에 부착되고, 상하로 관통되게 다수의 공기연통공(91)이 형성되는 상부커버(90)를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
제2항에 있어서,
상기 요크(20)는,
상기 관통공(11)의 내측에서 상기 원형프레임(10)에 고정되도록 상기 요크(20)의 외측 둘레에 돌출되게 형성되는 고정턱(21)을,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
제1항에 있어서,
상기 원형프레임(10)은,
상기 압전층(70)의 모서리 부위가 끼워져 부착되도록 상기 원형프레임(10)의 하면에 형성되는 다수의 장착홈(13)을,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
제1항에 있어서,
상기 원형프레임(10)은,
상기 회로기판(80)이 끼워져 부착되도록 상기 원형프레임(10)의 하면에 형성되는 설치홈(14)을,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.