KR102115383B1 - 진동 패널 장착용 익사이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패널을 가진하는 가진 모듈, 가진 모듈을 지지하는 프레임, 및 패널과 프레임을 연결하는 서스펜션 모듈을 포함하여, 익사이터를 고정하기 위한 별도의 패널이 불필요하고, 비선형 움직임을 제거하여, 음질을 개선시킬 수 있다.

Description

진동 패널 장착용 익사이터{THE EXCITER MOUNTED ON A VIBRATING PANEL}

본 발명은 진동 패널 장착용 익사이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가진의 대상 패널에 장착되는 진동 패널 장착용 익사이터에 관한 것이다.

익사이터는 스피커의 일종이다. 스피커란 음 신호를 포함한 전기적 신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시켜 음파를 복사(輻射)하는 음향기기이다. 스피커는 영구자석과 보이스코일의 상호 작용에 따른 진동을 진동판을 통해 방사한다. 한편, 진동 패널 장착용 익사이터의 경우, 패널을 진동시켜 음향을 방사한다.

종래 기술에 따른 패널 가진형 익사이터는 한 쌍의 패널의 사이에 배치된다. 한 쌍의 패널 중 어느 하나는 익사이터를 고정하는 패널이다. 다른 하나의 패널은 익사이터에 의해 가진된다. 패널의 진동으로 음향이 발생된다. 즉, 종래 기술에 따른 패널 가진형 익사이터는 가진용 패널과 장착용 패널 2개의 패널이 필요하다. 따라서, 장착용 패널이 배치되지 않는 등 구조적으로 익사이터를 가진용 패널 외에 장착할 수 없는 경우 익사이터의 배치가 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시 예는, 진동하는 패널에 장착되며, 음향 왜곡을 최소화할 수 있는 진동 패널 장착용 익사이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터는, 패널을 가진하는 가진 모듈, 가진 모듈을 지지하는 프레임, 및 패널과 프레임을 연결하는 서스펜션 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 가진 패널 외에는 익사이터가 장착되기 어려운 구조에서 진동하여 음향을 발생시키는 패널에 장착될 수 있는 익사이터를 제공할 수 있다.

또한, 진동 제어 요소를 추가할 수 있어 패널을 가진하는 가진 모듈의 비선형적 움직임을 방지하여 음향 왜곡을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 진동 패널 장착용 익사이터의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 진동 패널 장착용 익사이터의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 댐퍼의 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 서스펜션 모듈의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 서스펜션 모듈의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터와 종래 익사이터의 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터와 종래 익사이터의 음향 왜율을 나타낸 그래프이다.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터(10)를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터(10)의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 진동 패널 장착용 익사이터(10)의 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 진동 패널 장착용 익사이터(10)의 분해 사시도이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터(10)는 진동하는 패널에 장착 시, 가진력의 저하, 음향 왜곡 등의 문제점을 해소하기 위해 가진 모듈(200), 프레임(300) 및 서스펜션 모듈(400)을 포함한다. 가진 모듈(200)은 패널(100)의 일면에 부착되며, 패널(100)을 진동시킨다. 프레임(300)은 가진 모듈(200)을 지지한다. 서스펜션 모듈(400)은 프레임(300)을 진동하는 패널(100)에 연결한다. 서스펜션 모듈(400)은 가진 모듈(200)과 프레임(300)을 진동하는 패널(100)에 연결하여 고정한다. 또한, 서스펜션 모듈(400)은 가진 모듈(200)에 의한 패널(100)의 진동을 흡수하여 제어할 수 있다.

가진 모듈(200)은 자기 회로 모듈(210), 진동 모듈(220) 및 댐퍼(230)를 포함한다. 자기 회로 모듈(210)은 프레임(300)에 배치된다. 진동 모듈(220)은 자기 회로 모듈(210)에 인가되는 전류의 방향에 따라 플레밍의 왼손 법칙에 의해 진동축(a)을 따라 상하 수직 운동을 한다. 진동 모듈(220)은 진동을 패널(100)에 전달한다. 패널(100)의 진동으로 음향이 발생된다. 댐퍼(230)는 진동 모듈(220)을 지지한다. 즉, 댐퍼(230)는 진동축(a)을 따라 진동하는 진동 모듈(220)의 선형 진동을 지지한다.

일 실시 예로, 자기 회로 모듈(210)은 요크(211), 마그넷(213) 및 폴피스(215)를 포함한다. 요크(211)는 프레임(300)에 배치된다. 마그넷(213)은 요크(211)에 배치된다. 폴피스(215)는 마그넷(213) 상에 배치된다. 자기 회로 모듈(210)은 자기장을 형성한다. 마그넷(213)과 폴피스(215)는 원판 형상을 가질 수 있다. 한편, 요크(211)는 바닥부(211a)와 측벽부(211b)를 포함한다. 마그넷(213)은 바닥부(211a)에 배치된다. 또한, 마그넷(213)과 폴피스(215)는 측벽부(211b)와 이격되어, 자기갭이 형성된다. 후술하는 보이스코일부(221)의 일부는 자기갭에 배치된다.

진동 모듈(220)은 보이스코일부(221)와 커플러(223)을 포함한다. 보이스코일부(221)는 커플러(223)에 연결된다. 커플러(223)는 패널(100)에 부착되어 패널(100)을 가진한다. 보이스코일부(221)는 자기 회로 모듈(210)의 자기 갭(gap)에 배치되며, 보이스코일부(221)에 인가된 전류 방향에 따라 진동축(a)을 따라 진동한다. 진동 모듈(220)은 커플러(223)와 패널(100)의 사이에 배치된 접착층(225)을 더 포함할 수 있다.

커플러(223)는 진동축(a)을 기준으로 원주방향으로 연장될 수 있다. 커플러(223)는 보이스코일부(221)의 상단에 본딩 결합될 수 있다. 커플러(223)는 몸체부(222)와 돌출부(224)를 포함할 수 있다. 몸체부(222)는 원주방향으로 연장된 링 형상을 가진다. 돌출부(224)는 몸체부(222)로부터 진동축(a)을 따라 하 방향으로 돌출될 수 있다.

일 실시 예로, 한 쌍의 돌출부(224)는 몸체부(222)의 내주면과 외주면에 배치될 수 있다. 따라서, 보이스코일부(221)의 상단이 한 쌍의 돌출부(224)의 사이에 삽입되어 결합될 수 있다. 접착물질은 한 쌍의 돌출부(224)의 사이에 충분히 공급될 수 있다. 이에 의해, 보이스코일부(221)와 커플러(223)가 안정적으로 결합될 수 있다. 또한, 커플러(223)의 몸체부(222)의 상면이 패널(100)을 가진하므로, 선형 진동을 구현하여 음향 왜곡이 방지될 수 있다.

보이스코일부(221)는 보이스코일(221a)과 보빈(221b)을 포함할 수 있다. 보이스코일(221a)은 자기 회로 모듈(210)의 자기 갭에 배치된다. 또한, 보이스코일(221a)은 보빈(221b)의 외주면에 배치된다. 보이스코일부(221)는 진동축(a)을 기준으로 원주방향으로 연장된다.

도 4는 도 3에 도시된 댐퍼(230)의 단면도이다.

도 1 내지 4를 참조하면, 댐퍼(230)는 프레임(300)과 보이스코일부(221)에 연결되며, 보이스코일부(221)를 지지한다. 댐퍼(230)는 중심축(a)과 수직한 평면상 보이스코일부(221)의 진동을 방지한다. 즉, 댐퍼(230)는 보이스코일부(221)를 중심축(a) 방향으로 선형 진동을 지지한다. 이에 의해, 음향 왜곡이 방지된다.

일 실시 예로, 댐퍼(230)는 댐핑부(231), 댐핑 고정부(233) 및 댐핑 연결부(235)를 포함한다. 댐핑부(231)는 보이스코일부(221)의 외주면을 따라 원주 방향으로 연장된다. 댐핑 고정부(233)는 프레임(300)에 연결되어 고정될 수 있다. 댐핑 연결부(235)는 댐핑 고정부(233)와 댐핑부(231)를 연결하며, 댐핑 고정부(233)로부터 댐핑부(231)를 보이스코일부(221)의 진동축(a)을 따라 이격시킨다. 즉, 댐핑 연결부(235)는 진동축(a)을 따라 연장된다. 따라서, 보이스코일부(221)의 진동 폭이 향상된다. 이에 의해, 강한 구동력을 확보할 수 있다.

서스펜션 모듈(400)은 패널(100)의 일면에 프레임(300)을 부착한다. 프레임(300)도 서스펜션 모듈(400)에 진동축(a)을 따라 진동 가능하게 연결된다. 서스펜션 모듈(400)의 일측은 패널(100)의 일면에 연결되고, 서스펜션 모듈(400)의 타측은 프레임(300)에 연결된다. 서스펜션 모듈(400)은 프레임(300)과 가진 모듈(200)을 패널(100)에 고정한다. 또한, 서스펜션 모듈(400)은 가진 모듈(200)에 의한 패널(100)의 진동을 흡수하여 제어할 수 있다. 서스펜션 모듈(400)은 탄성을 가진다. 서스펜션 모듈(400)은 탄성을 가지는 고분자 소재, 금속 및 섬유 소재 중 선택된 적어도 하나를 포함한다. 서스펜션 모듈(400)은 가진 모듈(200)과 프레임(300)을 하나의 패널(100)에 부착시킬 수 있다. 따라서, 프레임(300) 등을 고정하기 위한 별도의 패널이 불필요하다.

도 5는 도 3에 도시된 서스펜션 모듈(400)의 평면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 서스펜션 모듈(400)의 정면도이다.

도 5 및 6을 참조하면, 서스펜션 모듈(400)은 패널 결합부(410), 프레임 결합부(420) 및 서스펜션부(430)를 포함한다. 패널 결합부(410)는 패널(100)에 연결된다. 프레임 결합부(420)는 프레임(300)에 연결된다. 서스펜션부(430)는 패널 결합부(410)와 프레임 결합부(420)를 연결한다. 서스펜션부(430)는 평면상 또는 단면상 지그재그 형상을 가질 수 있다. 서스펜션부(430)의 형상은 설계에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 서스펜션부(430)의 형상에 따라 소리의 공진대역이 변경될 수 있다. 즉, 사용 대역이 다양해 질 수 있다.

종래 패널에 부착된 익사이터의 경우, 패널의 진동 면적은 익사이터와 패널의 고정 부위 사이로 제한된다. 따라서, 패널에 익사이터를 고정하는 고정력과 패널의 진동력이 상쇄되어 음향 손실이 발생된다. 서스펜션 모듈(400)은 패널(100)의 가진력(진동력)의 상쇄를 감소시키므로, 음 손실을 최소화할 수 있다. 한편, 댐퍼(230)만 배치된 경우, 고출력 시에 가진 모듈(200)의 선형 진동을 지지하기 어려울 수 있다. 서스펜션 모듈(400)은 댐퍼(230)와 함께 진동을 제어하므로, 고출력 등에 경우 가진 모듈(200)의 비선형적 움직임을 개선하여 음질의 왜곡을 방지하고 음질을 개선시킬 수 있다.

서스펜션 모듈(400)은 복수의 서스펜션부(430)를 포함한다. 복수의 서스펜션부(430)는 프레임 결합부(420)를 기준으로 등각도(α)로 이격될 수 있다. 일 실시 예로, 서스펜션 모듈(400)은 4개의 서스펜션부(430)를 포함할 수 있다. 4개의 서스펜션부(430)는 진동축(a)을 중심으로 90도 간격으로 원주방향으로 이격될 수 있다. 진동축(a)을 사이에 두고 마주보는 한 쌍의 서스펜션부(430)는 가진 모듈(200)을 평면상 이동하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 서스펜션 모듈(400)은 가진 모듈(200)의 선형 진동을 지지할 수 있다.

서스펜션 모듈(400)은 브라켓(440)을 더 포함한다. 브라켓(440)은 패널 결합부(410)에 결합하며, 패널(100)로부터 패널 결합부(410)를 진동축(a) 방향으로 이격시킨다. 이에 의해, 가진 모듈(200)과 패널(100)의 진동 폭이 충분히 확보될 수 있다. 특히, 서스펜션부(430)가 브라켓(440)의 두께 만큼 이격된 상태에서 진동 원점을 가지므로, 서스펜션부(430)의 안정적인 선형 진동이 가능하다.

한편, 프레임 결합부(420)는 그 일면으로부터 수직하게 진동축(a)을 따라 돌출된 체결 돌기(421)를 가진다. 프레임(300)은 체결 돌기(421)에 대응하는 삽입부(310)를 가진다. 체결 돌기(421)는 삽입부(310)에 삽입된다. 체결 수단(500)은 삽입부(310)에 형성된 나사 결합부에 나사 결합될 수 있다. 이에 의해, 프레임(300)과 서스펜션 모듈(400)의 결합이 용이하다. 또한, 서스펜션 모듈(400)이 프레임(300)의 진동을 안정적으로 지지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터(10)와 종래 익사이터의 주파수 특성을 나타낸 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터(10)와 종래 익사이터의 음향 왜율을 나타낸 그래프이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터(실선)는 종래 익사이터(점선) 대비 피크(peak)와 딥(dip)이 감소되어 평탄한 주파수 특성을 가진다(박스 내부 그래프 참조). 피크(peak)와 딥(dip)이 많으면(크면), 어느 음역은 잘 들리고, 다른 음역은 잘 안 들린다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터(실선)는 피크와 딥을 개선하여 넓은 음역에서 음질을 개선할 수 있다.

또한 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동 패널 장착용 익사이터(실선)는 음향의 왜율(왜곡율)을 종래 익사이터(점선) 대비 감소시킬 수 있다(박스 내부 그래프 참조). 여기서, 왜율은 비선형 진동 등에서 더 높게 나온다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10 : 진동 패널 장착용 익사이터
100 : 패널
200 : 가진 모듈
210 : 자기 회로 모듈
300 : 프레임
400 : 서스펜션 모듈
a : 진동축
α: 등각도

Claims (12)

1. 패널을 가진하는 가진 모듈;
   가진 모듈을 지지하는 프레임; 및
   패널과 프레임을 연결하는 서스펜션 모듈을 포함하며,
   서스펜션 모듈은,
   패널에 연결되는 패널 결합부;
   프레임에 연결되는 프레임 결합부; 및
   패널 결합부와 프레임 결합부를 연결하는 서스펜션부를 포함하고,
   서스펜션부는 탄성을 위해 지그재그 형상을 가지는 진동 패널 장착용 익사이터.
2. 제 1 항에 있어서,
   서스펜션 모듈은 고분자 소재, 금속 및 섬유 소재 중 선택된 적어도 하나를 포함하는 진동 패널 장착용 익사이터.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 3 항에 있어서,
   서스펜션부는 복수로 배치되며,
   복수의 서스펜션부는 프레임 결합부를 기준으로 등각도로 이격된 진동 패널 장착용 익사이터.
6. 제 3 항에 있어서,
   서스펜션 모듈은,
   패널 결합부에 결합하며, 패널로부터 패널 결합부를 이격시키는 브라켓을 더 포함하는 진동 패널 장착용 익사이터.
7. 제 3 항에 있어서,
   프레임 결합부는 그 일면으로부터 수직하게 돌출된 체결 돌기를 가지며,
   프레임은 체결 돌기에 대응하는 삽입부를 가지는 진동 패널 장착용 익사이터.
8. 제 1 항에 있어서,
   가진 모듈은,
   프레임에 배치된 자기 회로 모듈;
   자기 회로 모듈에 의해 진동하는 진동 모듈; 및
   진동 모듈을 지지하는 댐퍼를 포함하는 진동 패널 장착용 익사이터.
9. 제 8 항에 있어서,
   진동 모듈은,
   자기 회로 모듈과의 전자기적 상호 작용으로 진동하는 보이스코일부; 및
   보이스코일부의 상단에 배치된 커플러를 포함하는 진동 패널 장착용 익사이터.
10. 제 9 항에 있어서,
    댐퍼는,
    보이스코일부의 외주면을 따라 원주 방향으로 연장된 댐핑부;
    프레임에 연결된 댐핑 고정부; 및
    댐핑 고정부와 댐핑부를 연결하며, 댐핑 고정부로부터 댐핑부를 보이스코일부의 진동축을 따라 이격시키는 댐핑 연결부를 포함하는 진동 패널 장착용 익사이터.
11. 제 9 항에 있어서,
    진동 모듈은 커플러와 패널의 사이에 배치된 접착층을 더 포함하는 진동 패널 장착용 익사이터.
12. 제 8 항에 있어서,
    자기 회로 모듈은,
    프레임에 배치된 요크;
    요크에 배치된 마그넷; 및
    마그넷 상에 배치된 폴피스를 포함하는 진동 패널 장착용 익사이터.

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