KR101778149B1 - 이어폰용 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커 유닛에 압전층을 부가하여 저음과 고음을 적절히 출력되도록 하면서 저음역대 음향이 현저히 향상되도록 하는 이어폰용 스피커에 관한 것으로, 본 이어폰용 스피커는 요크(10)와, 상기 요크(10)에 설치되는 마그넷(20)과, 상기 마그넷(20)의 상면에 부착되는 플레이트(30)와, 상기 요크(10)의 상면에 부착되는 진동판(40)과, 상기 진동판(40)의 하면에 부착되는 보이스코일(50)과, 상기 요크(10)의 상부로 상기 진동판(40)의 외측 둘레에 부착되는 받침대(60)와, 상기 받침대(60)의 상면에 부착되는 압전층(70)과, 상기 요크(10)의 하면에 부착되는 회로기판(80)과, 상기 보이스코일(50) 및 압전층(70)과 회로기판(80)을 연결하는 연결전선(90)과, 상기 플레이트(30)와 회로기판(80)을 관통하여 설치되는 고정리벳(100)을 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, 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 형태로 구비되고, 상면 둘레에 지지턱이 형성되며, 상기 지지턱의 양외측에 한 쌍의 절개홈이 형성되는 요크와; 상기 요크의 내부에 설치되는 마그넷과; 상기 마그넷의 상면에 부착되는 플레이트와; 상기 요크의 개방된 상부를 폐쇄하도록 상기 지지턱의 상면에 부착되는 진동판과; 상기 플레이트와 상기 마그넷의 상부를 둘러싸도록 상기 진동판의 하면에 부착되는 보이스코일과; 상기 지지턱의 내측으로 상기 진동판과 이격되게 상기 진동판의 외측 둘레에 부착되고, 상면에 평평하게 평면부가 형성되며, 상기 평면부의 둘레로 다수의 음배출공이 형성되는 받침대와; 상기 평면부의 상면에 부착되고, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 압전층과; 상기 요크의 하면에 장착되고, 상기 보이스코일과 압전층에 전기의 공급을 제어하는 회로기판과; 상기 절개홈을 통해 상기 요크의 외측에서 상기 보이스코일 및 압전층과 상기 회로기판을 통전되도록 연결하는 연결전선을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이어폰용 스피커"의 상기 압전층과 회로기판을 연결하는 연결전선은, 전선이 인쇄되며 굽힘 가능한 재질로 형성되는 플렉시블 인쇄회로기판인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이어폰용 스피커"의 상기 받침대는, 상부로 갈수록 좁아지는 중공 원통형으로 형성되고, 금속, 종이, 또는 합성수지 중의 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이어폰용 스피커"의 상기 받침대는, 상기 진동판의 외측 둘레에 밀착된 상태로 부착되도록 상기 받침대의 하단 외측 둘레에 형성되는 수평밀착턱을, 더 포함하고, 상기 이어폰용 스피커는, 상기 플레이트의 상면에서 상기 마그넷과 요크 및 회로기판을 관통하여 상기 플레이트, 마그넷 및 회로기판을 상기 요크에 고정시키는 고정리벳을; 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 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 이어폰용 스피커의 개략적인 저면도,
도 4는 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 4는 본 발명에 따른 이어폰용 스피커의 개략적인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이어폰용 스피커는 요크(10)와, 상기 요크(10)에 설치되는 마그넷(20)과, 상기 마그넷(20)의 상면에 부착되는 플레이트(30)와, 상기 요크(10)의 상면에 부착되는 진동판(40)과, 상기 진동판(40)의 하면에 부착되는 보이스코일(50)과, 상기 요크(10)의 상부로 상기 진동판(40)의 외측 둘레에 부착되는 받침대(60)와, 상기 받침대(60)의 상면에 부착되는 압전층(70)과, 상기 요크(10)의 하면에 부착되는 회로기판(80)과, 상기 보이스코일(50) 및 압전층(70)과 회로기판(80)을 연결하는 연결전선(90)과, 상기 플레이트(30)와 회로기판(80)을 관통하여 설치되는 고정리벳(100)을 포함한다.

상기 요크(10)는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 형태로 구비되고 상면 둘레에 지지턱(11)이 형성되며 상기 지지턱(11)의 양외측에 한 쌍의 절개홈(12)이 형성되는 것으로, 금속과 같은 유전체로 제작되어 상기 마그넷(20)으로부터 형성된 자기장의 흐름을 제어함과 동시에 자기장의 강도를 향상시키는 역할을 한다.

상기 지지턱(11)은 상기 진동판(40)의 외측 둘레가 부착되어 고정되는 장소를 제공하는 역할을 하고, 수평으로 돌출되다가 상부측으로 절곡되어 상기 진동판(40)이 정밀하게 조립될 쉬 있도록 하는 것이다.

상기 절개홈(12)은 상기 연결전선(90)이 상기 지지턱(11)의 외측을 관통하여 상기 회로기판(80)으로 이어지는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 마그넷(20)은 상기 요크(10)의 내부에 설치되는 것으로, 상기 보이스코일(50)에서 발생된 자기장에 대응하여 인력 및 척력과 같은 자력을 발생시켜 상기 보이스코일(50)이 상하로 진동될 수 있도록 하는 것이다.

상기 플레이트(30)는 상기 마그넷(20)의 상면에 부착되는 것으로, 상기 마그넷(20)의 자력을 수직방향으로 모아주는 역할을 한다.

상기 진동판(40)은 상기 요크(10)의 개방된 상부를 폐쇄하도록 상기 지지턱(11)의 상면에 부착되는 것으로, 상기 보이스코일(50)에 의해 상하로 진동되면서 하면 내측에 있는 공기를 압축하거나 팽창시켜 하부로 음파를 발생시키는 역할을 한다.

상기 보이스코일(50)은 상기 플레이트(30)와 상기 마그넷(20)의 상부를 둘러싸도록 상기 진동판(40)의 하면에 부착되는 것으로, +/- 전원의 공급에 의해 전자석이 되어 자기장을 형성하면서 상기 마그넷(20)과 상호 작용으로 상하 진동력을 발생시키는 역할을 한다.

상기 받침대(60)는 상기 지지턱(11)의 내측으로 상기 진동판(40)과 이격되게 상기 진동판(40)의 외측 둘레에 부착되고 상면에 평평하게 평면부(61)가 형성되며 상기 평면부(61)의 둘레로 다수의 음배출공(62)이 형성되는 것으로, 상기 요크(10)의 상부로 상기 진동판(40)과 이격되게 상기 압전층(70)이 부착되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 평면부(61)는 상기 받침대(60)의 상면에 상기 압전층(70)이 긴밀하게 부착되는 장소를 제공하는 역할을 한다. 상기 음배출공(62)은 상기 진동판(40)에 의해 발생된 음이 외부로 배출되는 통로를 제공하는 역할을 한다.

상기 받침대(60)는 상부로 갈수록 좁아지는 중공 원통형으로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 압전층(70)이 안정적이면서 견고하게 지지되어 고음역대의 출력이 원활하면서 안정적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다. 아울러, 상기 받침대(60)는 그 구조나 두께를 다르게 함으로써, 상기 압전층(70)의 음향 출력시에 발생하는 고주파수 대역을 조절할 수 있어 음향 대역을 폭넓게 변화시킬 수 있다.

이와 같은 상기 받침대(60)는 금속, 종이, 또는 합성수지 중의 어느 하나의 재질로 형성되는 것이 바람직한데, 금속 특히 스테인리스강으로 형성되면 고음역대의 출력이 원활해지고 종이 또는 합성수지 재질로 형성되면 성형성이 좋아 제작이 손쉽게 이루어지기 때문이다.

상기 받침대(60)는 그 하단 외측 둘레에 형성되는 수평밀착턱(63)을 더 포함한다. 상기 수평밀착턱(63)은 상기 받침대(60)의 하단 둘레가 상기 진동판(40)의 외측 둘레에 밀착된 상태로 부착되어 상기 진동판(40)에 대한 상기 받침대(60)의 부착이 보다 간편하면서 견고하게 이루어지도록 하는 것이다.

상기 압전층(70)은 상기 평면부(61)의 상면에 부착되는 것으로, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 주로 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 요크(10)의 하면에 장착되는 것으로, 외부 전원과 전선으로 연결되고 상기 보이스코일(50)과 압전층(70)에 상기 연결전선(90)으로 연결되어 상기 보이스코일(50)과 압전층(70)에 전기의 공급을 제어하는 역할을 한다.

상기 연결전선(90)은 상기 절개홈(12)을 통해 상기 요크(10)의 외측에서 상기 보이스코일(50) 및 압전층(70)과 상기 회로기판(80)을 통전되도록 연결하는 것이다.

이와 같은 상기 연결전선(90) 중에서 상기 압전층(70)과 회로기판(80)을 연결하는 상기 연결전선(90)은 전선이 인쇄되며 굽힘 가능한 재질로 형성되는 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB)인 것이 바람직한데, 이는 상기 압전층(70)의 진동에 의한 상기 연결전선(90)의 손상이나 단선이 극소화되어 고장이 최소화되면서 장수명을 보장하기 위한 것이다.

상기 고정리벳(100)은 상기 플레이트(30)의 상면에서 상기 마그넷(20)과 요크(10) 및 회로기판(80)을 관통하여 설치되는 것으로, 상기 플레이트(30), 마그넷(20) 및 회로기판(80)을 상기 요크(10)에 일체로 고정시키는 역할을 한다.

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 : 요크
11 : 지지턱 12 : 절개홈
20 : 마그넷
30 : 플레이트
40 : 진동판
50 : 보이스코일
60 : 받침대
61 : 평면부 62 : 음배출공
63 : 수평밀착턱
70 : 압전층
80 : 회로기판
90 : 연결전선
100 : 고정리벳

Claims (4)

1. 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 형태로 구비되고, 상면 둘레에 지지턱(11)이 형성되며, 상기 지지턱(11)의 양외측에 한 쌍의 절개홈(12)이 형성되는 요크(10)와;
   상기 요크(10)의 내부에 설치되는 마그넷(20)과;
   상기 마그넷(20)의 상면에 부착되는 플레이트(30)와;
   상기 요크(10)의 개방된 상부를 폐쇄하도록 상기 지지턱(11)의 상면에 부착되는 진동판(40)과;
   상기 플레이트(30)와 상기 마그넷(20)의 상부를 둘러싸도록 상기 진동판(40)의 하면에 부착되는 보이스코일(50)과;
   상기 지지턱(11)의 내측으로 상기 진동판(40)과 이격되게 상기 진동판(40)의 외측 둘레에 부착되고, 상면에 평평하게 평면부(61)가 형성되며, 상기 평면부(61)의 둘레로 다수의 음배출공(62)이 형성되는 받침대(60)와;
   상기 평면부(61)의 상면에 부착되고, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 압전층(70)과;
   상기 요크(10)의 하면에 장착되고, 상기 보이스코일(50)과 압전층(70)에 전기의 공급을 제어하는 회로기판(80)과;
   상기 절개홈(12)을 통해 상기 요크(10)의 외측에서 상기 보이스코일(50) 및 압전층(70)과 상기 회로기판(80)을 통전되도록 연결하는 연결전선(90)을;
   포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 압전층(70)과 회로기판(80)을 연결하는 연결전선(90)은,
   전선이 인쇄되며 굽힘 가능한 재질로 형성되는 플렉시블 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 받침대(60)는,
   상부로 갈수록 좁아지는 중공 원통형으로 형성되고,
   금속, 종이, 또는 합성수지 중의 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 받침대(60)는,
   상기 진동판(40)의 외측 둘레에 밀착된 상태로 부착되도록 상기 받침대(60)의 하단 외측 둘레에 형성되는 수평밀착턱(63)을, 더 포함하고,
   상기 이어폰용 스피커는,
   상기 플레이트(30)의 상면에서 상기 마그넷(20)과 요크(10) 및 회로기판(80)을 관통하여 상기 플레이트(30), 마그넷(20) 및 회로기판(80)을 상기 요크(10)에 고정시키는 고정리벳(100)을; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.

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