KR102146565B1 - 진동증폭구조를 포함하는 스피커 - Google Patents

Abstract

진동증폭구조를 포함하는 스피커가 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 스피커는, 일측에 전자석이 내장된 전자석 실장부를 탑재하고, 타측에 진동전달구조가 장착되는 메인 지지대; 외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호에 의해 전자석 실장부의 삽입공 내부로 내입되거나 토출되어 왕복운동하는 진동발생 보빈; 상기 진동전달구조에 의해 일방향 왕복운동 가능하도록 장착되고, 타단부에 진동발생 보빈을 장착하는 진동전달봉; 및 상기 진동전달봉의 일단부에 배치되고, 진동전달봉에 의해 전달된 운동에너지에 의해 진동하는 진동판;을 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 간소한 구조의 진동증폭구조를 이용하여 다양한 주파수 대역의 음향 및 다양한 음량을 출력할 수 있는 구조의 스피커를 제공할 수 있다.

Description

진동증폭구조를 포함하는 스피커{Speaker Having Frequency Controlling Structure}

본 발명은 스피커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동증폭구조를 포함하는 스피커에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 스피커는, 내부에 마그네트가 내장된 요크(YOKE)와 보이스코일이 감겨진 보빈(BOBBIN)으로 구성된 자기회로부, 상기 자기회로부의 상단부 주연에 내주연이 연결되는 진동플레이트, 상기 진동플레이트의 진동을 조정하는 댐퍼 및 댐퍼의 일단이 고정되는 프레임, 상기 진동플레이트의 상단부 주연을 고정하도록 하는 엣지를 포함하는 구성이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 스피커는, 중앙부에 폴(51)이 일체로 돌출 형성되는 하부플레이트(52)의 상측에 마그네트(53)와 상부플레이트(54)를 순차로 결합하고, 상기 상부플레이트(54)의 내주연에 보이스코일(55)이 권선되는 보빈(56)이 설치되어 그 상단이 진동플레이트(57)에 연결 설치되며, 상기 상부플레이트(54)의 상측면에는 프레임(58)을 결합하고, 상기 프레임(58)은 타단에는 엣지(59)를 결합하여 진동플레이트(57)의 상단부를 지지하는 구성으로 이루어 진다.

종래 기술에 따른 스피커는, 상기 보이스 코일(55)에 전류가 인입되면 전류의 강약에 따라 자화된 보이스 코일(55)이 마그네트(53)와의 상호반발작용으로 상하방향으로 진동하게 되며, 상기 보이스코일(55)의 움직임에 의해 보이스코일(55)이 권선되는 보빈(56)이 그 주연에 일체로 본딩 연결되는 진동플레이트(57)를 상하방향으로 진동시키고, 상기 진동플레이트(57)와 공기와의 압력 변화로 음압의 변화 즉 음을 발생시키게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 스피커는, 프레임(58)의 전방 내측에 엣지(59)로서 그 상단이 결합되는 진동플레이트(57)를 생산할 때 정해지는 두께 및 직경 등에 의해 보빈(56)의 진동시 한정된 주파수 대역의 소리만을 출력할 수 있고, 이에 따라 스피커의 성능을 저하시키게 되며, 스피커의 전체적인 음질을 저하시키는 등의 많은 문제점들을 포함하고 있다.

따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.

한국공개실용신안공보 1999-001653 (1999년 01월 15일 공개)

본 발명의 목적은, 간소한 구조의 진동증폭구조를 이용하여 다양한 주파수 대역의 음향 및 다양한 음량을 출력할 수 있는 구조의 스피커를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 스피커는, 일측에 전자석이 내장된 전자석 실장부를 탑재하고, 타측에 진동전달구조가 장착되는 메인 지지대; 외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호에 의해 전자석 실장부의 삽입공 내부로 내입되거나 토출되어 왕복운동하는 진동발생 보빈; 상기 진동전달구조에 의해 일방향 왕복운동 가능하도록 장착되고, 타단부에 진동발생 보빈을 장착하는 진동전달봉; 및 상기 진동전달봉의 일단부에 배치되고, 진동전달봉에 의해 전달된 운동에너지에 의해 진동하는 진동판;을 포함하고 상기 진동전달구조의 상부면 또는 하부면에는 상기 진동전달봉의 일단부와 결속되는 판상형 구조의 박판이 장착되어, 상기 박판은 상기 진동전달봉의 일단부와 상기 진동전달구조를 소정거리만큼 이격시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진동발생 보빈은, 외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호가 인가되는 보이스 코일이 외주면에 소정 길이의 폭으로 권선된 원통형 구조이고, 전자석 실장부의 삽입공 내부로 내입되거나 토출되어 왕복운동하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메인 지지대는, 상부면에 전자석 실장부를 탑재하도록 소정 폭으로 형성된 프레임 구조이고, 중앙부에 진동발생 보빈이 진입할 수 있는 관통구가 형성된 제1지지대; 상기 제1지지대의 타측면에 형성되고, 상부에 진동전달구조가 형성된 프레임 구조의 제2지지대; 및 상기 제1지지대와 제2지지대의 중간에 형성되고, 제1지지대 및 제2지지대를 일체형 구조로 구속하며, 상방과 하방으로 소정 길이만큼 연장된 판상형 구조의 중앙지지대를 포함하는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스피커는, 상기 중앙지지대의 일측면에 장착되고, 진동판의 외주면을 감싸는 프레임 구조이며, 진동판의 엣지의 외주면을 잡아 고정하며, 중앙부에 제1지지대 또는 제2지지대가 일측방으로 연장될 수 있는 관통구가 형성된 진동판 지지프레임;을 더 포함하는 구성일 수 있다.

이 경우, 상기 제1지지대의 상부면에는 진동전달봉의 연장방향으로 소정 길이만큼 연장된 슬릿홀 구조의 제1결속구가 형성되어 있고, 상기 제1결속구에는 전자석 실장부가 체결될 수 있다.

또한, 상기 진동전달구조는 제2지지대 상부 일단에 형성되고, 상방 또는 하방으로 소정 길이의 곡률반경으로 절곡된 구조일 수 있다.

삭제

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진동전달구조의 상부면 또는 하부면에는 진동전달봉의 연장방향으로 소정 길이만큼 연장된 슬릿홀 구조의 제2결속구가 형성되어 있고, 상기 제2결속구에는 진동전달봉의 일단부와 결속되는 판상형 구조의 박판이 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진동전달봉의 일단부에는 진동전달봉의 연장방향과 수직방향으로 소정 폭만큼 연장된 판상형 구조의 박판결속부가 장착될 수 있다.

이 경우, 상기 박판결속부의 하단에는 진동전달봉의 연장방향과 정반대방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 진동전달핀이 장착될 수 있다.

또한, 상기 진동판의 중앙부에는 진동판의 일부면적을 감싸며 장착되는 구조의 결속부재가 장착되고, 상기 진동전달핀의 일단부는 박판결속부의 하단에 소정길이만큼 연장된 박판에 의해 장착되고, 상기 진동전달핀의 타단부는 진동판의 중앙부에 장착된 결속부재와 체결되는 나사산구조가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진동전달봉은 일단과 타단이 개방된 중공형 구조이고, 상기 메인 지지대의 일측 하부면에는 진동전달봉의 중공 내측으로 소정 깊이만큼 인입되는 이탈방지핀이 장착될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 스피커에 따르면, 특정 구조의 메인 지지대, 전자석 실장부, 진동발생 보빈, 진동전달봉 및 진동판을 구비함으로써, 간소한 구조의 진동증폭구조를 이용하여 다양한 주파수 대역의 음향 및 다양한 음량을 출력할 수 있는 구조의 스피커를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 스피커에 따르면, 전자석 실장부의 위치를 변경할 수 있는 제1결속구를 특정 위치에 배치하고, 진동전달봉의 위치를 변경할 수 있는 제2결속구를 특정 위치에 배치하며, 특정 구조의 진동전달핀을 진동전달보의 특정 위치에 배치함으로써, 운용자 또는 설계자의 의도에 따라 스피커로부터 발생되는 소리의 주파수 범위를 효과적으로 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 스피커에 따르면, 특정 구조의 메인 지지대와 진동판 지지프레임을 구비함으로써, 스피커를 구성하는 각 구성을 안정적으로 지지함과 동시에 스피커 전체 구조를 간소화 할 수 있으며, 결과적으로 스피커 전체의 중량 및 크기를 축소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 스피커에 따르면, 제2지지대의 상부 일단에 특정 구조의 진동전달구조를 형성하고, 진동전달봉의 일단부를 박판을 통해 진동전달구조에 결속시킴으로써, 진동발생 보빈으로부터 발생된 왕복운동을 진동판에 효과적으로 전달할 수 있으며, 결과적으로 스피커의 안정적인 구동을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 스피커에 따르면, 특정 구조의 이탈방지핀을 메인 지지대의 일측 하부면에 장착함으로써, 진동전달봉의 구동 범위를 안정적으로 제한 할 수 있고, 이와 동시에 진동발생 보빈의 과도한 왕복운동 및 외부 이탈을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 스피커 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 진동판 지지프레임(119)의 일부를 삭제한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 스피커를 우측방향에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 지지대(110)만을 발췌한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동전달봉(140)과 진동발생 보빈(130)을 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 구조를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커가 작동되는 원리를 나타내는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1결속구(116)를 이용하여 전자석 실장부(120)의 위치를 변경하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2결속구(118)를 이용하여 진동전달봉(140)의 위치를 변경하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동전달핀을 이용하여 진동판(150)과의 결속 위치를 변경하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 스피커를 하나의 하우징에 장착하여 하나의 스피커를 구성한 모식도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에서 진동판 지지프레임(119)의 일부를 삭제한 상태를 나타내는 정면도가 도시되어 있다. 또한, 도 4에는 도 2에 도시된 스피커를 우측방향에서 바라본 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 지지대(110)만을 발췌한 정면도가 도시되어 있다. 또한, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동전달봉(140)과 진동발생 보빈(130)을 나타내는 정면도가 도시되어 있으며, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 구조를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 스피커(100)는, 특정 구조의 메인 지지대(110), 전자석 실장부(120), 진동발생 보빈(130), 진동전달봉(140) 및 진동판(150)을 포함하는 구성일 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 메인 지지대(110)는, 일측 상부면에 전자석 실장부(120)를 탑재하는 구성이다. 메인 지지대(110)의 타측 상부면에는 진동전달구조(114)가 형성되어 있으며, 진동전달구조(114)에 의해 진동전달봉(140)의 일단부가 고정될 수 있다.

더욱 구체적으로, 메인 지지대(110)는 특정 구조의 제1지지대(111), 제2지지대(112) 및 중앙지지대(113)를 포함하는 구성이다. 제1지지대(111)는, 상부면에 전자석 실장부(120)를 탑재하도록 소정 폭으로 형성된 프레임 구조이고, 중앙부에 진동발생 보빈(130)이 진입할 수 있는 관통구(115)가 형성된 구조이다. 제2지지대(112)는, 제1지지대(111)의 타측면에 형성되고, 상부에 진동전달구조(114) 형성된 프레임 구조이다. 또한, 중앙지지대(113)는, 제1지지대(111)와 제2지지대(112) 중간에 형성되고, 제1지지대(111) 및 제2지지대(112)와 함께 일체형 구조를 형성하며, 상방과 하방으로 소정 길이만큼 연장된 판상형 구조이다.

본 실시예에 따른 중앙지지대(113)의 일측면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 진동발생 보빈(130)에 권선된 보이스 코일(131) 에 전기적 신호를 인가하는 회로기판(170)이 탑재될 수 있다. 이때, 회로기판(170)에는 다수의 접속단자(171, 172, 173, 174)가 실장되어 있으며, 경우에 따라서 전자석 실장부(120)에 내장된 전자석(122)에 전기적 신호를 인가할 수 있다. 즉, 외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호는 통전 와이어를 이용하여 회로기판(170)의 접속단자(171, 172, 173, 174)로 진입할 수 있고, 접속단자(171, 172, 173, 174)에 접속된 와이어(175)를 이용하여 진동발생 보빈(130)에 전기적 신호를 인가할 수 있다. 경우에 따라서, 설계자의 의도에 따라 회로기판(170)은 다양한 구조로 변경하여 적용될 수 있으며, 회로기판(170)에 실장된 접속단자(171, 172, 173, 174) 역시 다양한 배치로 실장될 수 있다.

경우에 따라서, 본 실시예에 따른 스피커(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 진동판(150)의 엣지(152)의 외주면을 잡아 고정하는 진동판 지지프레임(119)을 더 포함하는 구성일 수 있다.

이 경우, 특정 구조의 메인 지지대(110)와 진동판 지지프레임(119)을 구비함으로써, 스피커를 구성하는 각 구성을 안정적으로 지지함과 동시에 스피커 전체 구조를 간소화 할 수 있으며, 결과적으로 스피커 전체의 중량 및 크기를 축소시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1지지대(111)의 상부면에는 진동전달봉(140)의 연장방향으로 소정 길이만큼 연장된 슬릿홀 구조의 제1결속구(116)가 형성될 수 있다. 이때, 제1결속구(116)에는 전자석 실장부(120)가 체결될 수 있다.

상기 언급한 진동전달구조(114)는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제2지지대(112) 상부 일단에 형성되는 구성으로서, 상방 또는 하방으로 소정 길이의 곡률반경으로 절곡된 구조일 수 있다. 또한, 설계자의 의도에 따라 절곡된 형상 또한 적절히 변경 가능하다. 진동전달구조(114)는 강체로 구성됨이 바람직하나, 경우에 따라서 소정 크기의 탄성복원력을 가지는 소재로 구성하여, 박판(117-1)으로부터 전달되는 진동과 함께 진동하여 진동판에 전달되는 진동의 진폭을 배가시킬 수 있다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 진동전달구조(114)의 상부면 또는 하부면에는 진동전달봉(140)의 일단부와 결속되는 판상형 구조의 박판(117-1)이 장착되고, 상기 박판(117-1)은 진동전달봉(140)의 일단부와 진동전달구조(114)를 소정 거리만큼 이격시킬 수 있다. 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 박판(117-1)의 일단부는 진동전달구조(114)의 상부면에 볼팅 체결되고, 박판(117-1)의 타단부는 박판결속부(141)의 상부면에 볼팅 체결될 수 있다. 박판결속부(141)는 진동전달봉(140)의 일단부에 장착되는 구성으로서, 진동전달봉(140)의 연장방향과 수직방향으로 소정 폭만큼 연장된 판상형 구조이다. 따라서, 진동전달구조(114)의 상부면과 박판결속부(141)의 상부면과 소정 거리만큼 이격되어 있어, 박판결속부(141)가 상하 방향으로 진동할 수 있게 된다.

이 경우, 제2지지대(112)의 상부 일단에 특정 구조의 진동전달구조(114)를 형성하고, 진동전달봉(140)의 일단부를 박판을 통해 진동전달구조(114)에 결속시킴으로써, 진동발생 보빈(130)으로부터 발생된 왕복운동을 진동판(150)에 효과적으로 전달할 수 있으며, 결과적으로 스피커의 안정적인 구동을 구현할 수 있다. 이에 관한 구체적인 작동방법에 대해서는 후술하기로 한다.

경우에 따라서, 도 5 및 도 10에 도시된 바와 같이, 진동전달구조(114)의 상부면 또는 하부면에는 진동전달봉(140)의 연장방향으로 소정 길이만큼 연장된 슬릿홀 구조의 제2결속구(118)가 형성될 수 있다. 이때, 제2결속구(118)의 슬릿홀 구조를 이용하여 진동전달봉(140)의 위치를 손쉽게 변경할 수 있다. 구체적으로, 앞서 언급한 바와 같이, 박판(117-1)의 일단부는 진동전달구조(114)의 상부면에 볼팅 체결되고, 박판(117-1)의 타단부는 박판결속부(141)의 상부면에 볼팅 체결되어 있다. 이때, 진동전달구조(114)에 형성된 슬릿홀 구조의 제2결속구(118)에 의해 박판(117-1)의 일단부가 장착되게 된다. 박판(117-1)의 고정 위치를 제2결속구(118)의 슬릿홀 구조를 이용하여 변경할 수 있으며, 결과적으로 박판결속부(141)와 진동전달봉(140)의 위치를 변경할 수 있게 된다.

전자석 실장부(120)는, 하부면 중심에 소정 길이의 내경을 가지는 삽입공(121)이 소정 깊이만큼 형성된 원통형 구조로서, 삽입공(121) 주위에 전자기장을 형성하는 전자석(122)이 내장될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 전자석 실장부(120)의 위치를 변경할 수 있는 제1결속구(116)를 특정 위치에 배치하고, 진동전달봉(140)의 위치를 변경할 수 있는 제2결속구(118)를 특정 위치에 배치하며, 특정 구조의 진동전달핀(142)을 진동전달봉(140)의 특정 위치에 배치함으로써, 운용자 또는 설계자의 의도에 따라 스피커로부터 발생되는 소리의 주파수 범위를 효과적으로 제어할 수 있다.

한편, 진동발생 보빈(130)은 전자석 실장부(120)의 삽입공(121) 내부로 내입되거나 토출되어 왕복운동하는 구성으로서, 외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호가 인가되는 보이스 코일(도 6의 131)이 외주면에 소정 길이의 폭으로 권선된 원통형 구조이다.

구체적으로 진동발생 보빈(130)은 전기절연성 소재로 구성됨이 바람직하며, 대표적인 예로서 종이 소재를 들 수 있다.

진동발생 보빈(130)의 외주면에는 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 소정 깊이(d1)만큼 만입된 구조의 코일장착홈(132)이 형성될 수 있다. 이 경우, 코일장착홈(132)에는 보이스 코일이 안정적으로 권선될 수 있다.

종래 기술에 따르면, 진동발생 보빈의 외주면에 보이스 코일을 권선하여 접착제 등으로 고정시켰으나, 보이스 코일에 인가되는 고온의 열과 진동 구동에 의해 보이스 코일이 분리되어 이탈되는 문제점이 있었다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 진동발생 보빈(130)의 외주면에 소정 깊이(d1)만큼 만입된 구조의 코일장착홈(132)을 형성한 후, 코일장착홈(132)을 이용하여 보이스 코일(131)을 안정적으로 고정시키고 있어, 종래 기술에 따른 문제점을 해결하고 있다.

또한, 종래 기술에 따르면, 진동발생 보빈의 원하는 진동 주파수를 구현하기 위해 보이스 코일을 이중 또는 삼중으로 권선하거나, 보이스 코일의 권선 폭을 보다 넓게 구성하고 있다. 이 경우, 보이스 코일이 진동발생 보빈의 외경에 소정 높이만큼 돌출되어 감겨져, 진동발생 보빈의 진동 구동 시 간섭을 일으킬 가능성이 있다. 또한, 간섭을 방지하기 위해 이격공간을 별도로 확보해야하는 문제점이 있다. 또한, 진동발생 보빈(130)이 고온의 환경에 노출될 경우 보이스 코일이 더욱 쉽게 이탈될 수 있어, 스피커의 안정적인 작동을 보장할 수 없다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 만입된 구조의 코일장착홈(132)을 이용하여 보이스 코일(131)의 권선 횟수와 권선 폭을 안정적으로 제한하여 보이스 코일의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있어, 종래 기술에 따른 문제점을 해결하고 있다.

진동전달봉(140)은 메인 지지대(110)의 타측 상부면에 진동전달구조(114)에 의해 고정되는 구성으로서, 타단부에 진동발생 보빈(130)을 장착하도록 소정 길이만큼 연장된 봉 구조이다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 진동전달봉(140)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 박판결속부(141)를 포함하는 구조이다. 박판결속부(141)는 진동전달봉(140)의 일단부에 장착되는 구성으로서, 진동전달봉(140)의 연장방향과 수직방향으로 소정 폭만큼 연장된 판상형 구조이다.

이때, 박판결속부(141)의 하단에는 진동전달봉(140)의 연장방향과 정반대방향인 진동판 방향으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 진동전달핀(142)이 장착될 수 있다.

진동판(150)은 진동전달봉(140)의 일단부에 배치되는 구성으로서, 진동전달봉(140)에 의해 전달된 운동에너지에 의해 진동하여 소리를 출력할 수 있다.

구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 진동판(150)의 중앙부에는 진동판(150)의 일부면적을 감싸며 장착되는 구조의 결속부재(151)가 장착될 수 있다. 이때, 진동전달핀(142)의 일단부는 박판결속부(141)의 하단에 소정길이만큼 연장된 박판(117-2)에 의해 장착되고, 진동전달핀(142)의 타단부는 진동판(150)의 중앙부에 장착된 결속부재(151)와 체결되는 나사산구조가 형성될 수 있다. 이 경우, 진동전달핀(142)과 결속부재(151)의 결속된 거리를 손쉽게 변경할 수 있다.

경우에 따라서, 도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1지지대(111)의 하부면에는 이탈방지핀 장착부(161)가 장착되고, 이탈방지핀 장착부(161)에는 진동전달봉(140)의 중공 내측으로 소정 깊이만큼 인입되는 이탈방지핀(160)이 장착될 수 있다. 이때, 진동전달봉(140)은 일단과 타단이 개방된 중공형 구조임이 바람직하다.

본 실시예에 따르면, 이탈방지핀(160)을 메인 지지대(110)의 일측 하부면에 장착함으로써, 진동전달봉(140)의 구동 범위를 안정적으로 제한 할 수 있고, 이와 동시에 진동발생 보빈(130)의 과도한 왕복운동 및 외부 이탈을 미연에 방지할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 스피커(100)의 작동 원리에 대해 상세히 설명하기로 한다.

우선 도 8을 살펴보면, 외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호는 진동발생 보빈(130)의 외주면에 권선된 보이스 코일(131)에 전달되게 된다. 이때, 전자석 실장부(120)에 내장된 전자석(122)에 의해 진동발생 보빈(130)은 전자석 실장부(120)의 삽입공(121) 내부로 내입되거나 토출되며 왕복운동하게 된다. 즉, 진동발생 보빈(130)의 왕복운동은 외부로부터 전달된 소리정보를 갖는 전기신호에 의해서 특정 주파수로 진동하게 된다. 이때, 진동발생 보빈(130)을 일측에 장착하고 있는 진동전달봉(140)은 진동전달구조(114)의 박판(117-1)을 중심으로 상하방향으로 왕복운동하게 된다. 이때, 진동전달봉(140)의 일단에 장착된 박판결속부(141)의 하단에 장착된 진동전달핀(142)은 좌우방향으로 왕복운동하게 된다. 진동전달핀(142)의 좌우방향 왕복운동은 결속부재(151)를 통해 진동판(150)을 진동시키게 된다.

상기 일련의 과정은, 외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호가 특정 주파수의 왕복운동에너지로 변환되고, 이 왕복운동에너지는 진동전달봉(140), 박판결속부(141) 및 진동전달핀(142)에 의해 진동판(150)으로 안정적으로 전달되는 모습을 설명하고 있다.

반면, 종래 기술에 따른 스피커의 경우, 진동발생보빈(130)에 진동판(150)이 직접 결속된 구조를 가지고 있으며, 진동발생보빈(130)의 진동이 그래도 진동판(150)에 전달되는 구성이다. 이 경우, 진동발생보빈(130)의 진동 폭과 진동 수에 따라 출력되는 소리가 결정되며, 출력할 수 있는 소리의 음역대가 한정될 수 밖에 없다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 전동전달봉(140), 박판결속부(141), 진동전달구조(114), 진동전달핀(142)을 이용하여 진동발생보빈(130)에서 발생된 진동 에너지를 효과적으로 증폭시킬 수 있으며, 진동전달핀(142)에 결속되는 진동판(150)을 다양한 크기로 제작할 수 있게 된다. 결과적으로 진동발생보빈(130)의 한정된 운동 에너지를 효과적으로 증폭하여 다양한 음역대의 소리를 출력할 수 있게 된다.

이때, 앞서 설명한 바와 같이, 슬릿홀 구조의 제1결속구(도 9의 116)를 이용하여 전자석 실장부(120)의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 슬릿홀 구조의 제2결속구(도 10의 118)를 이용하여 진동전달봉(140)의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 진동전달핀(142)의 타단부에 형성된 나사산구조(도 11 참조)를 이용하여 진동전달핀(142)과 진동판(150)의 결속 간격을 변경할 수 있다.

이때, 상기 언급한 제1결속구(116), 제2결속구(118) 및 진동전달핀(142)을 이용하여 다양한 길이의 진동전달봉(140)을 교체 장착하거나 진동전달봉(140)의 위치를 미세하게 조정할 수 있게 된다.

즉, 진동발생 보빈(130)의 위치를 작용점으로 정의하고, 박판(117-1)의 위치를 받침점으로 정의할 때, 진동전달핀(142)은 작용점으로 정의될 수 있다. 이때, 진동전달봉(140)의 길이는 지렛대의 길이와 대응된다. 결과적으로 제1결속구(116), 제2결속구(118) 및 진동전달핀(142)을 이용하여 다양한 길이의 진동전달봉(140) 즉, 다양한 길이의 지렛대를 적용할 수 있으며, 진동발생 보빈(130)에 의해 발생되는 특정 주파수의 진동을 증폭시키거나 축소시킬 수 있다.

경우에 따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 두 개의 스피커(100)를 하나의 하우징(210)에 장착하여 하나의 스피커(200)를 구성할 수 있다.

이 경우, 상부와 하부에 장착된 스피커를 서로 다른 길이의 진동전달봉을 적용함으로써, 다양한 주파수 대역을 가지는 소리를 출력할 수 있게 된다.

종래 기술에 따르면, 다양한 주파수 대역을 가지는 소리를 출력하기 위해 서로 다른 구조의 스피커를 둘 또는 둘 이상 장착하여 구성하거나, 별도의 전자장비를 추가하여 구성하고 있으나, 이러한 구성은 제조과정에 있어 많은 시간과 부품이 소요되게 되며 결과적으로 제품의 가격을 상승시키는 원인이 된다.

구체적으로, 종래 기술에 따른 스피커의 경우, 다양한 음역대의 소리를 출력하기 위해 진동발생 보빈의 서로 다른 진동폭이나 진동수를 갖는 구조를 적용해야만 했다. 이를 위해 전자석의 크기, 진동발생 보빈의 위치, 보이스 코일의 권선 횟수 및 권선 폭 등을 서로 달리 제작해야 했으며, 이로 인해 다양한 사양의 스피커를 제작한 후, 이들을 조합하여 전체 스피커를 구성해야 했다. 이로 인해 종래 기술에 따른 스피커는 다양한 음역대의 소리를 출력하기 위해서는 다양한 사양의 스피커들을 조합하여 구성해야 했으며, 이로 인해 전체 제품의 가격이 상승하게 되었다.

그러나, 본 실시예에 따른 스피커의 경우, 상기 언급한 특정 구성을 이용하여 다양한 주파수 대역을 가지는 소리를 간소한 구성을 통해 구현할 수 있며, 별도의 서로 다른 사양을 가지는 스피커를 별도로 제작하지 않고, 전자석 실장부의 위치, 진동발생 보빈의 위치, 진동판 결속 고정핀의 결속 상태 등을 손쉽게 변경함으로써, 다양한 주파수 대역을 가지는 스피커를 구현할 수 있으며, 결과적으로 다양한 사양의 스피커들을 별도로 제작하지 않아도 되므로 전체 제품의 제작 비용을 현저히 절감할 수 있다.

이에 대해 상세히 설명하면, 외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호가 각각의 스피커에 인가되면 앞서 설명한 일련의 과정을 통해 소리가 출력되게 된다. 이때, 각각의 스피커에 탑재된 진동전달봉(140)의 길이를 서로 다르게 채택함으로써, 각각의 스피커로부터 출력되는 소리의 주파수 대역을 서로 달리 구현할 수 있게 된다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

100: 스피커
110: 메인 지지대
111: 제1지지대
112: 제2지지대
113: 중앙지지대
114: 진동전달구조
115: 관통구
116: 제1결속구
117-1: 박판
117-2: 박판
118: 제2결속구
119: 진동판 지지프레임
120: 전자석 실장부
121: 삽입공
122: 전자석
130: 진동발생 보빈
131: 보이스 코일
132: 코일장착홈
140: 진동전달봉
141: 박판결속부
142: 진동전달핀
150: 진동판
151: 결속부재
152: 엣지
160: 이탈방지핀
161: 이탈방지핀 장착부
170: 회로기판
171: 제1접속단자
172: 제2접속단자
173: 제3접속단자
174: 제4접속단자
175: 와이어
200: 스피커
210: 하우징

Claims (12)

1. 일측에 전자석(122)이 내장된 전자석 실장부(120)를 탑재하고, 타측에 진동전달구조(114)가 장착되는 메인 지지대(110);
   외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호에 의해 전자석 실장부(120)의 삽입공(121) 내부로 내입되거나 토출되어 왕복운동하는 진동발생 보빈(130);
   상기 진동전달구조(114)에 의해 일방향 왕복운동 가능하도록 장착되고, 타단부에 진동발생 보빈(130)을 장착하는 진동전달봉(140); 및
   상기 진동전달봉(140)의 일단부에 배치되고, 진동전달봉(140)에 의해 전달된 운동에너지에 의해 진동하는 진동판(150);
   을 포함하고,
   상기 진동전달구조(114)의 상부면 또는 하부면에는 상기 진동전달봉(140)의 일단부와 결속되는 판상형 구조의 박판(117-1)이 장착되어,
   상기 박판(117-1)은 상기 진동전달봉(140)의 일단부와 상기 진동전달구조(114)를 소정거리만큼 이격시키는 것을 특징으로 하는 스피커.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 진동발생 보빈(130)은,
   외부로부터 소리정보를 가지고 있는 전기신호가 인가되는 보이스 코일(131)이 외주면에 소정 길이의 폭으로 권선된 원통형 구조이고, 전자석 실장부(120)의 삽입공(121) 내부로 내입되거나 토출되어 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 스피커.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 지지대(110)는,
   상부면에 전자석 실장부(120)를 탑재하도록 소정 폭으로 형성된 프레임 구조이고, 중앙부에 진동발생 보빈(130)이 진입할 수 있는 관통구(115)가 형성된 제1지지대(111);
   상기 제1지지대(111)의 타측면에 형성되고, 상부에 진동전달구조(114)가 형성된 프레임 구조의 제2지지대(112); 및
   상기 제1지지대(111)와 제2지지대(112)의 중간에 형성되고, 제1지지대(111) 및 제2지지대(112)를 일체형 구조로 구속하며, 상방과 하방으로 소정 길이만큼 연장된 판상형 구조의 중앙지지대(113);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 스피커는,
   상기 중앙지지대(113)의 일측면에 장착되고, 진동판(150)의 외주면을 감싸는 프레임 구조이며, 진동판(150)의 엣지의 외주면을 잡아 고정하며, 중앙부에 제1지지대(111) 또는 제2지지대(112)가 일측방으로 연장될 수 있는 관통구가 형성된 진동판 지지프레임(119);
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1지지대(111)의 상부면에는 진동전달봉(140)의 연장방향으로 소정 길이만큼 연장된 슬릿홀 구조의 제1결속구(116)가 형성되어 있고,
   상기 제1결속구(116)에는 전자석 실장부(120)가 체결되는 것을 특징으로 하는 스피커.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 진동전달구조(114)는 제2지지대(112) 상부 일단에 형성되고, 상방 또는 하방으로 소정 길이의 곡률반경으로 절곡된 구조인 것을 특징으로 하는 스피커.
   
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 진동전달구조(114)의 상부면 또는 하부면에는 진동전달봉(140)의 연장방향으로 소정 길이만큼 연장된 슬릿홀 구조의 제2결속구(118)가 형성되어 있고,
   상기 제2결속구(118)에는 진동전달봉(140)의 일단부와 결속되는 판상형 구조의 박판(117-2)이 장착되는 것을 특징으로 하는 스피커.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 진동전달봉(140)의 일단부에는 진동전달봉(140)의 연장방향과 수직방향으로 소정 폭만큼 연장된 판상형 구조의 박판결속부(141)가 장착되는 것을 특징으로 하는 스피커.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 박판결속부(141)의 하단에는 진동전달봉(140)의 연장방향과 정반대방향인 진동판(150) 위치 쪽으로 소정 길이만큼 돌출된 구조의 진동전달핀(142)이 장착되는 것을 특징으로 하는 스피커.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 진동판(150)의 중앙부에는 진동판(150)의 일부면적을 감싸며 장착되는 구조의 결속부재(151)가 장착되고,
    상기 진동전달핀(142)의 일단부는 박판결속부(141)의 하단에 소정길이만큼 연장된 박판(117-2)에 의해 장착되고,
    상기 진동전달핀(142)의 타단부는 진동판(150)의 중앙부에 장착된 결속부재(151)와 체결되는 나사산구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동전달봉(140)은 일단과 타단이 개방된 중공형 구조이고,
    상기 메인 지지대(110)의 일측 하부면에는 진동전달봉(140)의 중공 내측으로 소정 깊이만큼 인입되는 이탈방지핀(160)이 장착되는 것을 특징으로 하는 스피커.
    

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