KR102543001B1 - 마이크로스피커 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로스피커 모듈에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 두께를 줄이기 위해 금속 케이스를 이용하며 전면 케이스에 부착되는 브라켓을 이용해 측면 방음 구조를 형성한 마이크로스피커 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 멀티미디어 장치에 장착되어 음향을 발생시키는 마이크로스피커 모듈에 있어서, 마이크로스피커의 후방 및 측면을 감싸며 금속 재질의 후면 케이스; 후면 케이스의 전방에 결합되며, 마이크로스피커가 설치되는 전면 케이스; 마이크로스피커의 후방과 연통하며 후면 케이스와 전면 케이스가 형성한 공간 내에 제공되는 백 볼륨; 및 전면 케이스에 결합되고, 마이크로스피커의 전방을 덮으며, 측면으로 음향이 방출되도록 측면 음방사구를 구비하는 브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.

Description

마이크로스피커 모듈{A MICROSPEAKER MODULE HAVING A DUCT COMMUNICATING WITH A VENT HOLE}
본 발명은 마이크로스피커 모듈에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 두께를 줄이기 위해 금속 케이스를 이용하며 전면 케이스에 부착되는 브라켓을 이용해 측면 방음 구조를 형성한 마이크로스피커 모듈에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로스피커 모듈의 단면도이다.
마이크로스피커 모듈은 멀티미디어 장치에 장착되기 위해, 마이크로스피커(1)가 백볼륨(12)과 회로부 등이 구비된 케이스(10, 11)에 결합되어 모듈화된 부품을 말한다. 백 볼륨(12)은 하부 케이스(10)와 상부 케이스(11)에 의해 정의되며, 마이크로스피커(1)의 후방과 연통하는 공간이다.
최근 멀티미디어 장치들은 마이크로스피커 모듈은 2개 장착하여 스테레오 음향을 지원하는 경우가 많다. 또한 최신 휴대폰의 경우 디스플레이 면적을 최대화하기 버튼이나 스피커 방음구등을 전면이 아닌 다른 위치로 옮기는 추세이다. 따라서 마이크로스피커 모듈의 방음구 역시 전면이나 후면이 아닌 측면에 형성되는 편이 바람직하다. 마이크로스피커 모듈의 방음구가 전면에 형성될 경우 디스플레이 면적을 양보해야하고, 후면에 형성될 경우 휴대폰을 바닥에 놓아둔 상태에서 방음구가 가려지게 된다. 따라서 마이크로스피커 모듈은 측면 방사 구조를 채용하는 경우가 많다.
그러나 슬림화를 위해 마이크로스피커 모듈의 케이스를 금속으로 형성할 경우 측면 방음 구조를 형성하기 위해 마이크로스피커 모듈의 조립 상대물 형상이 복잡해지고 조립 난이도가 올라간다는 단점이 있었다.
본 발명은 금속 케이스를 포함하며, 케이스에 부착되는 사출 브라켓을 이용해 측면 음방사구를 확보할 수 있는 마이크로스피커 모듈를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 멀티미디어 장치에 장착되어 음향을 발생시키는 마이크로스피커 모듈에 있어서, 마이크로스피커의 후방 및 측면을 감싸며 금속 재질의 후면 케이스; 후면 케이스의 전방에 결합되며, 마이크로스피커가 설치되는 전면 케이스; 마이크로스피커의 후방과 연통하며 후면 케이스와 전면 케이스가 형성한 공간 내에 제공되는 백 볼륨; 및 전면 케이스에 결합되고, 마이크로스피커의 전방을 덮으며, 측면으로 음향이 방출되도록 측면 음방사구를 구비하는 브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 브라켓에 형성되며 백 볼륨으로 공기가 유출입하도록 형성된 벤트홀; 및 브라켓에 형성되며 벤트홀과 연결되며 벤트홀로 유동하는 공기의 경로를 연장하는 관로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 브라켓은 벤트홀 및 관로를 형성하기 위한 연장부를 구비하며, 전면 케이스는 벤트홀 및 관로의 적어도 일부를 노출하는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 연장부는 측면 음방사구를 형성하는 부분과 별도로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 브라켓은 러버, TPU, TPEE, 실리콘 및 강철 성분을 포함한 금속 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 백 볼륨 내에 설치되며 벤트홀과 연통하는 공간과 스피커 후방 공간을 구획하는 흡음재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 백 볼륨 내에 제공되는 공기 흡착재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 공기 흡착제는 블록으로 성형된 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈을 제공한다.
본 발명이 제공하는 마이크로스피커 모듈은, 백 볼륨과 연통하는 벤트 홀을 통해 유출입하는 공기가 관로를 거치도록 함으로써 공기의 유동 저항이 커져 백 볼륨의 밀폐도를 높이면서, 백 볼륨 내 온도 상승에 따른 내부 압력 증가를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로스피커 모듈의 단면도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 분해도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 단면도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 브라켓 연장부에 형성된 벤트홀과 관로를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 브라켓과 전면 케이스의 결합 모습을 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 분해도,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 단면도,
도 8은 종래 기술에 따른 마이크로스피커 모듈과 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 전기적 특성을 비교한 그래프,
도 9는 종래 기술에 따른 마이크로스피커 모듈의 진동판 상하측 진폭 편차를 나타낸 그래프,
도 10은 종래 기술에 따른 마이크로스피커 모듈의 진동판 상하측 진폭 편차를 나타낸 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 분해도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 단면도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 브라켓 연장부에 형성된 벤트홀과 관로를 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 브라켓과 전면 케이스의 결합 모습을 보여주는 도면이다.
마이크로스피커 모듈은 멀티미디어 장치에 장착되기 위해, 마이크로스피커(1) 및 FPCB(2)가 케이스(110, 120) 내에 결합되어 모듈화된 부품을 말한다. FPCB(2)는 후면 케이스(110)와 전면 케이스(120) 사이로 인출되어 케이스(110, 120)의 외부로 연장된다. FPCB(2)를 통해 마이크로스피커(1)가 전기 신호를 인가받는다. 케이스(110, 120) 내에 마이크로스피커(1) 설치 공간 외에 백 볼륨(150)이 제공된다. 백 볼륨(150)은 마이크로스피커(1)의 후방 또는 측면에 형성되는 백 홀과 연통하는 공간이다. 백 볼륨(150)은 마이크로스피커(1)의 후방과 연통하며, 마이크로스피커(1)가 구비한 진동판이 원활하게 움직일 수 있도록 공기의 흐름이 발생한다.
최근 멀티미디어 장치들은 마이크로스피커 모듈은 2개 장착하여 스테레오 음향을 지원하는 경우가 많다. 또한 최신 휴대폰의 경우 디스플레이 면적을 최대화하기 버튼이나 스피커 방음구등을 전면이 아닌 다른 위치로 옮기는 추세이다. 따라서 마이크로스피커 모듈의 방음구 역시 전면이나 후면이 아닌 측면에 형성되는 편이 바람직하다. 마이크로스피커 모듈의 방음구가 전면에 형성될 경우 디스플레이 면적을 양보해야하고, 후면에 형성될 경우 휴대폰을 바닥에 놓아둔 상태에서 방음구가 가려지게 된다. 따라서 마이크로스피커 모듈은 측면 방사 구조를 채용하는 경우가 많다.
본 발명은 후면 케이스(110)와 전면 케이스(120)는 모듈의 슬림화를 위해 얇으면서도 큰 강성을 가지는 금속 재질로 형성된다. 금속 재질로 형성할 경우, 측면 방사를 위한 관로를 설치하기가 불가능하다. 따라서 마이크로스피커 모듈이 아닌 조립 상대물, 즉 휴대폰의 케이스나 프레임 등에 관로를 형성하여야 했다. 따라서 휴대폰의 형상이 복잡하고, 조립이 난이하여 오조립될 가능성이 있고, 오조립시에는 음향 특성이 저하되는 등의 단점이 있었다.
본 발명은, 전면 케이스(120)에 부착되는 브라켓(200)에 측면 방사 구조를 구비한다.
브라켓(200)은 마이크로스피커(1)의 덮으며 전면 케이스(120)에 결합된다. 즉, 전면 케이스(120))는 마이크로스피커(1)가 결합되는 마이크로스피커 결합홀(122)과 후술할 브라켓(200)의 연장부(210)가 결합되는 연장부 결합홀(124)을 포함한다.
브라켓(200)은 마이크로스피커(1)의 네 측면을 감싸는 측면(204)과 마이크로스피커(1)의 전면과 간격(206)을 두고 형성되는 전면(202)을 구비하며, 네 측면(204) 중 일 측면에 마이크로스피커(1)의 음향을 방출하는 음방사구(208)가 구비된다.
브라켓(200)은 사출 재질로 전면 케이스(120)와 인서트 사출을 통해 일체로 형성될 수 있다. 따라서 전면 케이스(120)와의 사이에 별도의 실링이 없이도 음 누설 등을 방지할 수 있고, 조립 공정이 간소화되어 공정 시간을 줄일 수 있다.
한편, 백볼륨(150)이 전혀 통기가 이루어지지 않고 막혀 있을 경우, 마이크로스피커가 구비하는 보이스 코일의 발열에 의해 내부 공기의 온도가 상승하여 백 볼륨(150) 내부의 압력이 증가한다. 따라서 백 볼륨(150)의 내부 압력 증가 시 압력을 압력 증가를 방지하기 위해 벤트홀(212) 구조가 구비될 수 있다.
금속 재질로 케이스(110, 120)를 형성할 경우, 벤트홀을 정밀하게 가공하기 어렵고 벤트홀을 통한 통기도를 조절하기도 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 브라켓(200)의 측면(204)에 외측으로 돌출된 연장부(210)를 형성하고, 연장부(210)에 벤트홀(212)을 형성한다. 연장부(210)는 앞서 설명한 전면 케이스(120)의 연장부 결합홀(124)을 통해 노출된다. 또한 벤트홀(212)의 통기홀을 조절하기 위한 관로를 형성하는 홈(214)을 추가로 형성할 수 있다. 홈(214)의 단부로 공기가 드나들도록 하는 필름(216)이 벤트홀(212)과 홈(214)의 전면을 덮는다.
브라켓(200)은 러버, TPU, TPEE, 실리콘 및 강철 성분을 포함한 금속 중 어느 하나로 이루어지며, 연장부(210)의 두께가 전면 케이스(120)의 두께보다 두꺼워 벤트홀(212)과 홈(214)을 가공하는데 유리하다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 연장부(210)에는 벤트 홀(212) 및 벤트홀(212)과 연통하는 홈(214)이 형성되고, 통기가 불가능한 필름(216)이 벤트홀(212)과 홈(214)에 부착되며, 필름(216)과 홈(214)에 의해 관로가 정의된다. 홈(214)은 벤트홀(212)과 연결되는 내측 단부(214a)와 필름(216)의 외부까지 연장되는 외측 단부(214c, 214d), 그리고 내측 단부(214a)와 외측 단부(214c, 214d)를 연결하는 연결로(214b)로 구분할 수 있다. 외측 단부(214c, 214d)는 원형의 단차부(140) 외부까지 연장되어, 필름(220)에 의해 덮이지 않는다. 따라서, 벤트 홀(212)을 통해 배출되는 공기는 홈(214)과 필름(220)에 의해 정의되는 관로를 거쳐, 홈(214)의 외측 단부(214c, 214d)를 통해 배출된다. 즉, 백 볼륨(150)은 최대한 밀폐가 된 상태에서, 압력 평형만 이루어지는 구조로, 진폭 특성 개선에 유리하다.
이러한 관로형 통기 구조는 반오픈된 관로의 길이/ 폭 등을 조정하여 통기도 조정이 용이한 구조이며, 특정 수치 이하의 통기도 구현이 가능하기 때문에 진폭 특성 튜닝에 유리하다. 이때, 진폭 특성이 좋다는 의미는 마이크로스피커(1)의 가진 시 주파수별 센터 진동판 상/하측 진폭 차이가 적다는 뜻이다.
한편, 벤트 홀(210)과 연결된 관로의 길이가 길어질수록 공기유동의 저항이 커져 통기도가 작아지고, 관로의 단면이 작아질수록 공기유동의 저항이 커져 통기도가 작아진다.
또한 홈(214)의 외측 단부(214c, 214d)와 벤트 홀(210)까지의 길이가 서로 다르므로, 외측 단부(214c, 214d)를 하나만 선택적으로 개방할 경우, 관로의 길이를 변경하는 효과를 얻을 수 있다.
브라켓(200)과 전면 케이스(120)가 결합된 상태에서 마이크로스피커(1)가 설치되고, 그 다음 메쉬(300)가 마이크로스피커(1)를 감싸도록 부착된다. 메쉬(300)는 통기가 가능하면서 마이크로스피커(1)의 설치공간과 백 볼륨(150)을 구획하여, 백 볼륨(150) 내에 공기 흡착재가 충진될 수 있다. 공기 흡착재는 입자 형태일 수도 있고, 블록화된 상태로 백 볼륨(150) 내에 부착될 수도 있다. 공기 흡착재가 입자일 경우에도, 메쉬(300)가 마이크로스피커 내로 입자가 유입되는 것을 방지해준다.
후면 케이스(110)에는 공기 흡착재 입자를 충진할 수 있는 충진홀(112)이 형성되며, 충진홀(112)을 통해 공기 흡착재를 충진한 뒤 필름(114) 등을 통해 충진홀(112)을 폐쇄할 수 있다.
또한, 마이크로스피커(1)의 후면에 흡음재(미도시)를 설치할 수 있다. 흡음재를 설치하여 케이스(110, 120) 내의 공간을 둘 이상으로 분할할 수 있고, 분할된 공간 중 어느 하나의 공간에만 공기 흡착재를 충진할 수 있다.
이때, 흡음재가 마이크로스피커(1)의 후면에 부착될 경우, 마이크로스피커(1)와 후면 케이스(120) 사이에 설치되어 마이크로스피커(1)를 가압 지지하는 형태로 제공될 수도 있다.
마이크로스피커 모듈은, 케이스(110, 120)의 외면에 마이크로스피커 모듈의 설치를 돕는 결합용 후크(130)를 구비할 수 있다. 결합용 후크(130)는 후면 케이스(110)에 부착될 수도 있고, 전면 케이스(120)에 부착될 수도 있다. 결합용 후크(130)는 금속으로 제조되어 케이스(110, 120)와 용접 결합된다. 결합용 후크(130)는 L자형으로 꺾여 있어, 상대물과의 조립 높이를 결정할 수 있다. 즉, 꺾인 부분의 위치가 조립 높이가 된다. 따라서 결합용 후크(130)를 2개 이상 구비할 경우, 결합 상대물과의 조립 시에 결합용 후크(130)에 의해 3차원상 위치, 즉, X축, Y축, Z축 위치를 모두 결정할 수 있으며, 조립 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 사시도, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈은 브라켓 형상을 제외하고는 제1 실시예와 동일하다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈이 구비하는 브라켓은 마이크로스피커(1)를 감싸며 전면 케이스(120)에 결합되며, 벤트홀(212a)이 형성되는 연장부(210a)를 구비하는 제1 파트와, 마이크로스피커(1)의 전방을 덮고 측면 방사홀(228a)을 음향을 방출하도록 하는 제2 파트(220a)가 별도로 형성된다.
제1 파트는 연장부(210a)에 벤트홀(212a) 외에 벤트홀(212a)과 연통하는 홈(214a)을 구비하고, 벤트홀(212a)과 홈(214a)을 덮는 필름(216a)이 부착되어 제1 파트에 벤트홀(212a)을 통한 통기도를 조절하는 관로가 마련될 수도 있다.
브라켓의 제2 파트(220a)는 마이크로스피커(1)의 네 측면을 감싸는 측면(224a)과 마이크로스피커(1)의 전면과 간격(226a)을 두고 형성되는 전면(222a)을 구비하며, 네 측면(204a) 중 일 측면에 마이크로스피커(1)의 음향을 방출하는 음방사구(228a)가 구비된다.
도 8은 종래 기술에 따른 마이크로스피커 모듈과 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로스피커 모듈의 전기적 특성을 비교한 그래프이다. SPL에서는 유의미한 차이가 없으나, 진폭 밸런스 개선으로 저주파대역(100~600Hz)에서 THD가 개선된 것을 확인할 수 있다.
도 9는 종래 기술에 따른 마이크로스피커 모듈의 진동판 상하측 진폭 편차를 나타낸 그래프, 도 10는 종래 기술에 따른 마이크로스피커 모듈의 진동판 상하측 진폭 편차를 나타낸 그래프이다.
진폭 절대량은 상측 진폭 절대값과 하측 진폭 절대값을 더한 것으로, 종래 기술과 본 발명에서 진폭 절대량은 동일한 것을 확인할 수 있다. 그러나, 진폭 밸런스를 살펴보면, 종래기술에서는 상하측 진폭 편차가 0.07mm인 반면, 본 발명은 상하측 진폭 편차가 0.02mm로 진폭 편차가 크게 줄어든 것을 확인할 수 있다.

Claims (8)

  1. 멀티미디어 장치에 장착되어 음향을 발생시키는 마이크로스피커 모듈에 있어서,
    마이크로스피커의 후방 및 측면을 감싸며 금속 재질의 후면 케이스;
    후면 케이스의 전방에 결합되며, 마이크로스피커가 설치되는 전면 케이스;
    마이크로스피커의 후방과 연통하며 후면 케이스와 전면 케이스가 형성한 공간 내에 제공되는 백 볼륨;
    전면 케이스에 결합되고, 마이크로스피커의 전방을 덮으며, 측면으로 음향이 방출되도록 측면 음방사구를 구비하는 브라켓;
    브라켓에 형성되며 백 볼륨으로 공기가 유출입하도록 형성된 벤트홀; 및
    브라켓에 형성되며 벤트홀과 연결되며 벤트홀로 유동하는 공기의 경로를 연장하는 관로;를 포함하며,
    브라켓은 벤트홀 및 관로를 형성하기 위한 연장부를 구비하며,
    전면 케이스는 벤트홀 및 관로의 적어도 일부를 노출하는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈.
  2. 멀티미디어 장치에 장착되어 음향을 발생시키는 마이크로스피커 모듈에 있어서,
    마이크로스피커의 후방 및 측면을 감싸며 금속 재질의 후면 케이스;
    후면 케이스의 전방에 결합되며, 마이크로스피커가 설치되는 전면 케이스;
    마이크로스피커의 후방과 연통하며 후면 케이스와 전면 케이스가 형성한 공간 내에 제공되는 백 볼륨;
    전면 케이스에 결합되고, 마이크로스피커의 전방을 덮으며, 측면으로 음향이 방출되도록 측면 음방사구를 구비하는 브라켓; 및
    백 볼륨 내에 설치되며 벤트홀과 연통하는 공간과 스피커 후방 공간을 구획하는 흡음재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    연장부는 측면 음방사구를 형성하는 부분과 별도로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈.
  5. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    브라켓은 러버, TPU, TPEE, 실리콘 및 강철 성분을 포함한 금속 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    백 볼륨 내에 제공되는 공기 흡착재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    공기 흡착재는 블록으로 성형된 것을 특징으로 하는 마이크로스피커 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20040240698A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-02 Eaton William Chris Reverse mounted micro-speaker assemblies and mobile terminals including the same
JP2011199574A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Panasonic Corp 音響スピーカー装置
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