KR102231884B1 - 스피커 - Google Patents

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KR102231884B1
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류우성
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에스텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 프레임, 프레임에 연결되며, 자계를 생성하는 자기 회로 모듈, 자계에 의해 중심축을 따라 진동하여 음향을 생성하는 진동판을 포함하는 음향 생성 모듈, 프레임과 진동판을 연결하는 에지, 및 진동판 및 에지의 상부에 배치되며, 진동판과 에지의 형상에 대응하는 형상을 가지는 위상 플러그 모듈을 포함하여 고주파 대역 음파의 충돌을 방지하고 이에 의해 음향을 개선할 수 있다.

Description

스피커{THE SPEAKER}
본 발명은 스피커에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음파의 충돌을 방지하여 음향을 개선하는 스피커에 관한 것이다.
스피커란 음 신호를 포함한 전기적 신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시켜 음파를 복사(輻射)하는 음향기기이다. 전기 신호가 단자에 인가되면, 단자와 연결된 보이스코일로 흐른다. 보이스코일은 자기 회로 모듈에 의한 자계내에 위치한다. 따라서, 전기적 신호에 따라 보이스 코일은 상하 진동한다.
진동판은 보이스코일에 연결되며, 보이스코일에 의해 진동한다. 이때, 진동판은 소밀파를 형성하여 소리를 생성한다. 여기서, 고주파 대역의 파장(음파)은 방사될 때, 서로 충돌하는 경향이 있다. 이러한 충돌은 소리의 집진 현상을 방해하여 고주파의 위상 문제를 일으킨다. 즉, 트위터의 중앙부에서 나간 소리와 주변부에서 나간 소리와의 시간차에 의해 특정 주파수 음압이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 음파의 충돌을 방지하여 음향을 개선할 수 있는 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스피커는, 프레임, 자계를 생성하는 자기 회로 모듈, 자계에 의해 중심축을 따라 진동하여 음향을 생성하는 진동판을 포함하는 음향 생성 모듈, 프레임과 진동판을 연결하는 에지, 및 진동판 및 에지의 상부에 배치되며, 진동판과 에지의 형상에 대응하는 형상을 가지는 위상 플러그 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 위상차로 발생하는 음파의 충돌을 방지할 수 있다. 즉, 위상 플러그 모듈이 음파의 편향점을 제공하여 음파의 충돌을 방지하고 이에 의해, 음향을 개선할 수 있다.
또한, 진동판에서 발생된 음파와 에지에서 발생된 음파 각각의 위상차를 방지하여 음파의 충돌을 방지하고 음향을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스피커를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 위상 플러그 모듈의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 위상 플러그 모듈의 측면도이다.
도 4는 도 2에서 A-A'에 따른 위상 플러그 모듈의 단면도와 트위터 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에서 B-B'에 따른 위상 플러그 모듈의 단면도와 트위터 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 진동판과 위상 플러그 모듈을 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 위상 플러그 모듈의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 위상 플러그 모듈의 평면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 위상 플러그 모듈의 측면도이다.
도 10은 도 8에서 C-C'에 따른 위상 플러그 모듈의 단면도와 트위터 모듈을개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 1에 도시된 위상 플러그 모듈의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 위상 플러그 모듈의 평면도이다.
도 13은 도 12에서 D-D'에 따른 위상 플러그 모듈의 단면도와 트위터 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 도 1에 도시된 콘부의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 콘부의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스피커(10)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스피커(10)를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 위상 플러그 모듈(500)의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 위상 플러그 모듈(500)의 측면도이며, 도 4는 도 2에서 A-A'에 따른 위상 플러그 모듈(500)의 단면도와 트위터 모듈(1000)을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 2에서 B-B'에 따른 위상 플러그 모듈(500)의 단면도와 트위터 모듈(1000)을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6은 도 5에 도시된 진동판(310)과 위상 플러그 모듈(500)을 도시한 도면이다.
도 1 내지 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스피커(10)는 음향 성능을 개선하기 위해서 트위터 모듈(1000)과 트위터 모듈(1000)에 결합되는 위상 플러그 모듈(500)을 포함한다. 트위터 모듈(1000)은 프레임(100), 자기 회로 모듈(200), 음향 생성 모듈(300) 및 에지(400)를 포함한다.
트위터 모듈(1000)은 중고주파 대역의 음향(소리)을 생성한다. 중고주파 대역 특히 고주파 대역 소리는 방사되면서, 충돌하는 경향이 있다. 여기서, 진동판(310)과 에지(400) 각각에 의해 방사된 고주파 대역 소리가 위상 플러그 모듈(500)에 의해 위상차가 발생하여 충돌한다. 본 발명에 따른 스피커(10)는 진동판(310)과 에지(400) 각각에 의해 방사된 고주파 대역 소리의 충돌을 방지하여 특정 주파수 대역에서 음질이 저하되는 문제점을 개선할 수 있다.
자기 회로 모듈(200)은 프레임(100)에 연결되며, 자계를 생성한다. 음향 생성 모듈(300)은 진동판(310)을 포함한다. 진동판(310)은 중심축(A)을 따라 진동하여 음향을 생성한다. 에지(400)는 프레임(100)과 진동판(310)에 연결된다. 에지(400)는 진동판(310)을 지지한다. 따라서, 에지(400)도 진동판(310)에 의해 진동하여 음향을 발생시킬 수 있다.
자기 회로 모듈(200)은 요크(210), 마그넷(230) 및 폴피스(250)를 포함할 수 있다. 요크(210)는 프레임(100)에 연결될 수 있다. 마그넷(230)은 요크(210) 상에 배치될 수 있다. 폴피스(250)는 마그넷(230) 상에 배치될 수 있다. 폴피스(250)와 요크(210)는 자기장을 마그넷(230)의 상단 및 하단으로 집중시킨다. 일 실시 예로, 요크(210), 마그넷(230) 및 폴피스(250)는 원주 방향으로 연장될 수 있다.
음향 생성 모듈(300)은 보빈(330), 보이스코일(350) 및 댐퍼(370)를 포함할 수 있다. 보빈(330)은 진동판(310)에 연결된다. 보이스코일(350)은 보빈(330)에 권취된다. 보이스코일(350)은 자기장에 노출되므로, 보이스코일(350)에 인가되는 전원에 따라 중심축(A)을 따라 진동한다. 댐퍼(370)는 보빈(330)과 프레임(100)에 연결되거나, 보빈(330)과 자기 회로 모듈(200)에 연결될 수 있다. 댐퍼(370)는 보빈(330)의 선형 진동을 지지한다.
위상 플러그 모듈(500)은 진동판(310) 및 에지(400)의 상부에 배치된다. 여기서, 위상 플러그 모듈(500)은 진동판(310)과 에지(400)의 형상에 대응하는 형상을 가진다. 이에 의해, 진동판(310) 및 에지(400)에 의해 발생된 소밀파(소리)가 위상 플러그 모듈(500)에 의해 위상차가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 소밀파(소리)의 충돌로 인한 음향 왜곡을 방지하여 주파수 특성을 개선할 수 있다.
위상 플러그 모듈(500)은 결합부(510), 콘부(530), 제 1 레그부(550) 및 제 2 레그부(570)를 포함할 수 있다. 결합부(510)는 프레임(100) 또는 음향 생성 모듈(300)에 결합할 수 있다. 콘부(530)는 평면상 결합부(510)의 중심에 배치된다. 즉, 콘부(530)는 중심축(A)을 동일 중심축으로 가진다. 제 1 레그부(550)는 콘부(530)에서 결합부(510)를 향하여 연장된다. 제 2 레그부(570)는 제 1 레그부(550)와 결합부(510)에 연결된다. 여기서, 제 1 레그부(550)의 하면은 진동판(310)의 상면과 마주본다. 또한, 제 2 레그부(570)의 하면은 에지(400)의 상면과 마주본다. 콘부(530)는 평면상 진동판(310)의 중심부에서 편향점을 발생시켜 음파의 충돌을 방지할 수 있다. 또한, 제 2 레그부(570)는 에지(400)에서 편향점을 발생시켜 음파의 충돌을 방지할 수 있다.
일 실시 예로, 진동판(310)은 중심축(A)을 따라 상부로 볼록한 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 또한, 에지(400)는 중심축(A)을 따라 상부로 볼록한 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가질 수 있다.
콘부(530) 및 제 1 레그부(550)는 진동판(310)에 대응하여 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 또한, 제 2 레그부(570)는 에지(400)에 대응하여 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 즉, 곡면 및 경사면 중 적어도 하나는 콘부(530)와 진동판(310)의 마주보는 면에 배치된다. 또한, 곡면 및 경사면 중 적어도 하나는 제 1 레그부(550)와 진동판(310)의 마주보는 면에 배치된다. 또한, 곡면 및 경사면 중 적어도 하나는 제 2 레그부(570)와 에지(400)의 마주보는 면에 배치된다.
한편, 콘부(530)의 하면과 진동판(310)의 상면은 중심축(A)을 기준으로 제 1 거리로 이격될 수 있다. 또한, 제 1 레그부(550)의 하면과 진동판(310)의 상면은 중심축(A)을 기준으로 제 1 거리로 이격될 수 있다. 또한, 제 2 레그부(570)의 하면과 진동판(310)의 상면은 제 1 거리로 이격될 수 있다. 즉, 진동판(310) 및 에지(400)를 기준으로, 콘부(530), 제 1 레그부(550) 및 제 2 레그부(570)는 동일한 제 1 거리 이격된다. 이에 의해, 진동판(310)과 에지(400)에서 방사된 파장에 위상차가 발생되지 않는다. 따라서, 위상차로 인한 파장의 충돌이 방지되어 음향을 개선할 수 있다.
결합부(510)는 트위터 모듈(1000)의 측면을 덮도록 결합한다. 즉, 트위터 모듈(1000)의 적어도 일부는 결합부(510)에 삽입될 수 있다. 일 실시 예로, 결합부(510)는 원주 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 연결부(510A)가 결합부(510)와 제 2 레그부(570)의 사이에 배치될 수 있다. 연결부(510A)는 제 2 레그부(670)의 크기(길이)에 따라 배치된다. 즉, 제 2 레그부(670)가 적절한 크기로 설정될 수 있다. 또한, 제 1 레그부(550)와 제 2 레그부(570)는 반경 방향으로 갈수록 그 폭이 점차 증가할 수 있다. 또한, 결합부(510)는 개구부(O)를 가진다. 이에 의해, 결합부(510)가 트위터 모듈(1000)에 결합된 상태에서도, 보이스코일(350)로 전류를 인가하는 리드선이 개구부(O)로 인출될 수 있다.
위상 플러그 모듈(500)은 스페이서(590)를 더 포함할 수 있다. 스페이서(590)는 결합부(510)의 연결부(510A)에 배치된다. 스페이서(590)는 중심축(A)을 따라 하 방향, 즉 트위터 모듈(1000)을 향하여 연장된다. 스페이서(590)는 트위터 모듈(1000)의 상면, 예컨대 프레임(100) 또는 에지(400)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 스페이서(590)는 제 2 레그부(570), 제 1 레그부(550) 및 콘부(530)를 소정 거리로 이격시켜 유지할 수 있다. 또한, 스페이서(590)는 위상 플러그 모듈(500)과 트위터 모듈(1000)의 결합(삽입) 위치를 제한하는 스토퍼 역할을 할 수 있다.
한편, 제 1 레그부(550)는 복수로 배치된다. 또한, 제 2 레그부(570)는 복수로 배치된다. 복수의 제 1 레그부(550)는 중심축(A)을 기준으로 원주 방향을 따라 등 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 복수의 제 2 레그부(570)는 중심축(A)을 기준으로 원주 방향을 따라 등 간격으로 배치될 수 있다. 제 1 레그부(550)가 짝수로 배치되는 경우, 복수의 제 1 레그부(550) 중 어느 하나와 다른 하나는 중심축(A)을 기준으로 서로 마주보게 배치된다. 또한, 제 2 레그부(570)가 짝수로 배치되는 경우, 복수의 제 2 레그부(570) 중 어느 하나와 다른 하나는 중심축(A)을 기준으로 서로 마주보게 배치된다. 제 1 레그부(550) 또는 제 2 레그부(570)의 배치에 따라 주파수 특성을 상이하게 설정할 수 있다. 즉, 음파의 충돌율(량)을 조절하여 음질(향)의 특성이 상이하게 설정될 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 위상 플러그 모듈(500)의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 위상 플러그 모듈(500)의 평면도이고, 도 9는 도 7에 도시된 위상 플러그 모듈(500)의 측면도이며, 도 10은 도 8에서 C-C'에 따른 위상 플러그 모듈(500)의 단면도와 트위터 모듈(1000)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7 내지 10을 참조하면, 제 2 레그부(570)가 평면상 원주 방향으로 연장된 링 형상을 가질 수 있다. 또한, 제 2 레그부(570)는 에지(400)에 대응하여 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가진다. 이에 대응하여, 에지(400)도 평면상 링 형상을 가지며, 제 2 레그부(570)의 하면을 바라보게 배치된 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가진다. 특히, 에지(400)는 평면상 원주 방향으로 연장된 링 형상을 가질 수 있다. 이에 의해, 에지(400)에서 방사된 음파가 제 2 레그부(570)의 원주 방향 전체에서 위상차 발생을 방지할 수 있다. 이는, 도 1 내지 6의 실시 예와 다른 주파수 특성을 구현할 수 있다.
도 11은 도 1에 도시된 위상 플러그 모듈(500)의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 12는 도 11에 도시된 위상 플러그 모듈(500)의 평면도이고, 도 13은 도 12에서 D-D'에 따른 위상 플러그 모듈(500)의 단면도와 트위터 모듈(1000)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11 내지 13을 참조하면, 콘부(530)와 제 1 레그부(550)는 제 1 곡률(또는 제 1 곡률반경)으로 정의되는 곡면을 가질 수 있다. 또한, 제 2 레그부(570)는 제 2 곡률(또는 제 2 곡률반경)으로 정의되는 곡면을 가질 수 있다. 여기서, 제 1 곡률(반경)과 제 2 곡률(반경)은 서로 동일 또는 상이할 수 있다. 도 11 내지 도 13의 경우, 제 1 곡률(반경)과 제 2 곡률(반경)은 동일 또는 매우 유사한 크기를 가지는 것으로 도시되어 있다. 일 실시 예로, 콘부(530), 제 1 레그부(550) 및 제 2 레그부(570)의 곡면은 단면상 중심축(A)을 기준으로 대칭될 수 있다. 이에 의해, 고주파 대역 음파의 위상차에 의한 충돌을 방지하면서 상이한 주파수 특성을 가지는 스피커(10)를 구현할 수 있다.
도 14는 도 1에 도시된 콘부(530)의 다른 실시 예를 도시한 도면이며, 도 15는 도 14에 도시된 콘부(530)의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 14 및 15를 참조하면, 콘부(530)는 관통홀(H)을 가진다. 관통홀(H)은 콘부(530)의 중심에 배치된다. 도 14의 경우, 콘부(530)는 제 1 내경을 가지는 관통홀(H)을 가진다. 도 15의 경우, 콘부(530)는 제 1 내경 보다 큰 제 2 내경을 가지는 관통홀(H)을 가진다. 즉, 도 15의 경우, 콘부(530)가 링 형상을 가질 수 있다. 콘부(530)의 관통홀(H)의 유무 및 관통홀(H)의 크기에 따라 주파수 특성을 설정할 수 있다.
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 : 스피커
100 : 프레임
200 : 자기 회로 모듈
300 : 음향 생성 모듈
400 : 에지
500 : 위상 플러그 모듈
510 : 결합부
530 : 콘부
550 : 제 1 레그부
570 : 제 2 레그부
590 : 스페이서
1000 : 트위터 모듈

Claims (11)

  1. 프레임;
    프레임에 연결되며, 자계를 생성하는 자기 회로 모듈;
    자계에 의해 중심축을 따라 진동하여 음향을 생성하는 진동판을 포함하는 음향 생성 모듈;
    프레임과 진동판을 연결하는 에지; 및
    진동판 및 에지의 상부에 배치되며, 진동판과 에지에 의해 발생된 소밀파에 위상차가 발생되는 것을 방지하기 위해 진동판과 에지의 형상에 대응하는 형상을 가지는 위상 플러그 모듈을 포함하며,
    위상 플러그 모듈은,
    프레임 또는 음향 생성 모듈에 결합하는 결합부;
    평면상 결합부의 중심에 배치된 콘부;
    콘부에서 결합부를 향하여 연장된 제 1 레그부; 및
    제 1 레그부와 결합부에 연결된 제 2 레그부를 포함하는 스피커.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    진동판과 에지는 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가지며,
    콘부는 진동판에 대응하는 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가지고,
    제 1 레그부는 진동판에 대응하는 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가지며,
    제 2 레그부는 에지에 대응하는 곡면 및 경사면 중 적어도 하나를 가지는 스피커.
  4. 제 1 항에 있어서,
    위상 플러그 모듈은 결합부에 배치되며, 중심축을 따라 하 방향으로 연장된 스페이서를 더 포함하는 스피커.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 레그부는 복수로 배치되되, 중심축을 기준으로 원주 방향을 따라 등 간격으로 배치된 스피커.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 2 레그부는 복수로 배치되되, 중심축을 기준으로 원주 방향을 따라 등 간격으로 배치된 스피커.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제 2 레그부는 중심축을 기준으로 원주 방향을 따라 연장된 스피커.
  8. 제 1 항에 있어서,
    콘부는 그 중심에 배치된 관통홀을 가지는 스피커.
  9. 제 1 항에 있어서,
    콘부는 중심축을 기준으로 원주 방향을 따라 연장된 스피커.
  10. 제 1 항에 있어서,
    음향 생성 모듈은,
    진동판에 연결된 보빈;
    보빈에 권취된 보이스코일; 및
    보빈을 지지하는 댐퍼를 더 포함하는 스피커.
  11. 제 1 항에 있어서,
    자기 회로 모듈은,
    프레임에 연결된 요크;
    요크 상에 배치된 마그넷; 및
    마그넷 상에 배치된 폴피스를 포함하는 스피커.
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