KR102659183B1 - 슬림 스피커 - Google Patents

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KR102659183B1
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diaphragm
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frame
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KR1020220187028A
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송봉주
성지원
박근도
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에스텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 스피커의 외형을 형성하는 프레임; 상기 프레임에 결합되어 자기력을 발생시키는 자기회로부; 및 상기 자기회로부가 발생시킨 자기력에 의해 진동하는 음향발생부를 포함하고, 상기 음향발생부는 자기력에 의해 진동되는 보이스코일 및 상기 보이스코일에 결합된 진동판을 포함하며, 상기 보이스코일은 상기 진동판을 통해 상기 프레임에 연결되도록 상기 진동판에만 결합된 슬림스피커에 관한 것이다.

Description

슬림 스피커{THE SLIM SPEAKER}
본 발명은 스피커에 관한 것으로, 보다 구체적으로 박형 구조를 가지는 슬림 스피커에 관한 것이다.
스피커는 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기의 소밀파를 발생시켜 음향을 복사하는 음향기기이다. 이러한 스피커는 확성기 또는 라우드 스피커라고도 한다. 진동판이 공기중에 직접 놓이는 종류를 복사형 스피커라 하고, 진동판이 혼(horn) 속에 놓이는 종류를 혼형 스피커라고 한다. 직접 복사형은 보통 라디오 스테레오 장치에 많이 쓰이는 콘(cone)스피커가 대부분이며, 금속진동판을 사용한 것도 있다. 이러한 스피커는 TV, 오디오 기기 등과 같은 전자기기에 내장되어 음향기기로 이용된다. 최근에 스피커가 내장되는 전자기기가 소형화됨에 따라 스피커의 소형화가 요구되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 스피커의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 스피커(100)는 스피커(100)의 외형을 형성하는 프레임(110), 상기 프레임(110)에 결합되어 자기력을 발생시키는 자기회로부(120), 상기 자기회로부(120)가 발생시킨 자기력에 의해 진동하는 음향발생부(130) 및 상기 음향발생부(130)를 지지하는 댐퍼(140)를 포함할 수 있다. 상기 음향발생부(130)는 자기력에 의해 진동되는 보이스코일(131) 및 상기 보이스코일(131)에 결합된 진동판(132)을 포함할 수 있다. 또한, 종래 기술에 따른 스피커(100)는 상기 보이스코일(131)의 내부로 이물질 등이 유입되는 것을 방지하도록 상기 진동판(132)의 상측에 배치되는 캡(111)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 캡(111), 상기 진동판(132) 및 상기 댐퍼(140)는 높이방향을 따라 적층된 형태로 배치될 수 있다. 상기 진동판(132)이 진동되는 과정에서 상기 댐퍼(140)에 접촉되지 않기 위해 최소한의 이격거리가 확보될 필요가 있다. 따라서, 종래 기술에 따른 스피커(100)는 상기 높이방향으로 적층된 구조를 갖는 상기 캡(111), 상기 진동판(132) 및 상기 댐퍼(140)로 인해 높이방향으로 소형화되는데 한계가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 높이방향으로 소형화가 가능한 슬림 스피커를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 스피커의 외형을 형성하는 프레임; 상기 프레임에 결합되어 자기력을 발생시키는 자기회로부; 및 상기 자기회로부가 발생시킨 자기력에 의해 진동하는 음향발생부를 포함할 수 있다. 상기 음향발생부는 자기력에 의해 진동되는 보이스코일 및 상기 보이스코일에 결합된 진동판을 포함할 수 있다. 상기 보이스코일은 상기 진동판을 통해 상기 프레임에 연결되도록 상기 진동판에만 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 보이스코일이 진동판을 통해 프레임에 연결되도록 진동판에만 결합되도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은 보이스코일을 지지하기 위한 댐퍼와 같은 구성을 제외시킴으로써 댐퍼가 배치되는 위치를 활용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 댐퍼가 배치되는 공간을 활용하여 진동판을 하측방향으로 이동시켜 배치시킴으로써 높이방향으로 소형화될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 스피커의 개략적인 단면도
도 2는 본 발명에 따른 슬림스피커의 개략적인 단면도
도 3은 본 발명에 따른 슬림스피커에 있어서 자기갭을 나타내기 위한 개략적인 단면도
도 4는 본 발명에 따른 슬림스피커에 있어서 자기갭에 자성유체가 도포된 모습을 나타낸 개략적인 단면도
도 5는 본 발명에 따른 슬림스피커에 있어서 진동판의 개략적인 사시도
도 6은 도 2의 A 부분에 대한 부분확대도
이하에서는 본 발명에 따른 슬림스피커의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 프레임(2)을 포함할 수 있다. 상기 프레임(2)은 본 발명에 따른 슬림스피커(1)의 외형을 형성할 수 있다. 상기 프레임(2)에는 본 발명에 따른 슬림스피커(1)의 부품들이 결합될 수 있다. 또한, 상기 프레임(2)의 내부에는 본 발명에 따른 슬림스피커(1)의 부품들이 수용될 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 프레임(2)은 상부프레임(21) 및 하부프레임(22)을 포함할 수 있다.
상기 상부프레임(21)은 상기 하부프레임(22)에 결합되는 것이다. 상기 상부프레임(21)은 상측이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 상부프레임(21)의 상측에는 캡(23)이 결합될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 캡(23)을 통해 상기 상부프레임(21)의 내부로 이물질 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 하부프레임(22)은 상기 상부프레임(21)에 결합되는 것이다. 상기 하부프레임(22)은 상기 상부프레임(21)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 하부프레임(22)의 내부에는 본 발명에 따른 슬림스피커(1)의 부품들이 배치될 수 있다.
도 2, 도 5 및 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 자기회로부(3)를 포함할 수 있다.
상기 자기회로부(3)는 상기 프레임(2)에 결합되어 자기력을 발생시키는 것이다. 상기 자기회로부(3)는 상기 하부프레임(22)에 결합될 수 있다. 상기 자기회로부(3)는 자기력을 발생시키기 위해 요크(31, Yoke), 마그네트(32, Magnet), 플레이트(33, Plate)를 포함할 수 있다.
상기 요크(31)는 자기회로(Magnetic circuit)를 형성하기 위한 것이다. 상기 요크(31)는 상기 마그네트(32)와 함께 자기회로를 형성할 수 있다. 상기 요크(31)의 내측에는 상기 마그네트(32)와 상기 플레이트(33)가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 요크(31)의 내측에는 상기 마그네트(32)와 상기 플레이트(33)가 복수개 배치될 수도 있다. 상기 요크(31)는 바닥부(311)와 측벽부(312)를 포함할 수 있다. 상기 바닥부(311)는 상기 하부프레임(22)에 결합될 수 있다. 상기 바닥부(311)에는 상기 마그네트(32)가 배치될 수 있다. 상기 바닥부(311)의 가장자리에는 상기 측벽부(312)가 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 측벽부(312)는 상기 바닥부(311)로부터 상측방향(UD 화살표 방향)으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 마그네트(32)는 자기장(magnetic field)을 형성하는 것이다. 상기 마그네트(32)는 상기 요크(31)의 내부에 배치되어서 상기 요크(31)와 함께 자기회로를 형성할 수 있다. 상기 마그네트(32)의 크기에 따라 본 발명에 따른 슬림스피커(1)에 있어서 자기장의 세기가 달라질 수 있다.
상기 플레이트(33)는 상기 마그네트(32)의 상측에 배치된 것이다. 상기 플레이트(33)는 상기 마그네트(32)와 함께 자기회로를 형성할 수 있다. 상기 플레이트(33)는 상기 마그네트(32)와 대응된 형태로 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 플레이트(33)와 상기 측벽부(312)는 상기 높이방향에 대해 수직된 수평방향을 따라 이격되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 플레이트(33)와 상기 측벽부(312)의 사이에는 자기장이 형성되는 자기갭(3a)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 자기갭(3a)에는 보이스코일(41)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 자기갭(3a)에는 진동되는 상기 보이스코일(41)을 완충하기 위한 자성유체(6, Magnetic fluid)가 주입 또는 도포될 수 있다. 이에 따라, 상기 자기갭(3a)에는 상기 자성유체(6)가 배치되어서 상기 보이스코일(41)의 진동을 완충할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 자성유체(6)가 상기 보이스코일(41)의 진동에너지를 흡수하도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 자성유체(6)를 통해 상기 보이스코일(41)을 지지할 수 있다. 한편, 상기 자성유체(6)는 점도를 갖는 유체로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 자성유체(6)의 점도(Viscosity)는 175 ~ 1500mPa·s일 수 있다.
상기 자기갭(3a)은 상기 자기회로부(3)의 내측에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 자성유체(6)는 상기 자기갭(3a)에 배치될 수 있다. 이처럼, 상기 보이스코일(41)을 지지하기 위한 상기 자성유체(6)가 기존에 형성된 상기 자기갭(3a)에 배치됨으로써, 남는 공간을 활용할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 댐퍼(미도시)가 없이도 상기 보이스코일(41)의 진동에너지를 흡수할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 댐퍼가 배치되는 공간을 활용하여 상기 진동판(42)을 하측방향(DD 화살표 방향)으로 이동시켜 배치시킴으로써 높이방향으로 소형화를 구현할 수 있다. 상기 자성유체는 상기 자기갭(3a)에 도포될 수 있다. 상기 자성유체(6)의 양측에는 상기 요크(31), 상기 마그네트(32), 및 상기 플레이트(33)가 배치될 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 음향발생부(4)를 포함할 수 있다.
상기 음향발생부(4)는 상기 자기회로부(3)가 발생시킨 자기력에 의해 진동하는 것이다. 상기 음향발생부(4)에 전원이 인가되면 상기 음향발생부(4)는 상기 자기장과의 상호작용에 의해 진동축(A)을 따라 상하로 진동할 수 있다. 이처럼, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 음향발생부(4)가 진동되면서 음을 재생시키도록 구현될 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)에 있어서 상기 음향발생부(4)가 음을 재생시키기 위해 보이스코일(41) 및 진동판(42)을 포함할 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 보이스코일(41)은 상기 자기회로부(3)가 발생시킨 자기력에 의해 진동되는 것이다. 상기 보이스코일(41)에 전원이 인가되면 상기 보이스코일(41)은 자기장과의 상호작용에 의해 진동축(A)을 따라 상하로 진동할 수 있다. 상기 보이스코일(41)에는 상기 진동판(42)에 결합될 수 있다. 상기 보이스코일(41)은 자기력에 의해 진동되면서 상기 진동판(42)을 움직일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 보이스코일(41)에 의해 상기 진동판(42)이 진동되도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)에 있어서 상기 진동판(42)은 상기 보이스코일(41)이 진동함에 따라 함께 진동되면서 음향을 발생시킬 수 있다. 상기 보이스코일(41)은 원통 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 보이스코일(41)은 상측과 하측에 개방된 형태로 형성될 수 있다. 상기 보이스코일(41)의 상기 상측방향(UD 화살표 방향) 쪽과 상기 하측방향(DD 화살표 방향) 쪽이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 상기 보이스코일(41)의 내부에는 상기 플레이트(33) 또는 상기 마그네트(32)의 일부가 배치될 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 보이스코일(41)이 상기 진동판(42)을 통해 상기 프레임(2)에 연결되도록 상기 진동판(42)에만 결합되도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 보이스코일(41)을 지지하기 위한 댐퍼(Damper)와 같은 구성을 제외시킴으로써, 상기 댐퍼가 배치되는 위치를 활용할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 종래에 상기 댐퍼가 배치되는 위치에 상기 진동판(42)을 하측방향으로 이동시켜 배치할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 진동판(42)이 하측방향으로 이동된 거리만큼 높이방향으로 소형화될 수 있다. 이처럼, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 프레임(2)과 상기 자기회로부(3) 사이에 상기 댐퍼가 없이 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 높이방향을 기준으로 하여 상기 진동판(42)과 상기 프레임(2)의 사이에 상기 댐퍼가 배치되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 높이방향은 상기 상측방향(UD 화살표 방향) 및 상기 하측방향(DD 화살표 방향)에 평행한 방향일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 높이방향을 기준으로 하여 상기 진동판(42)과 상기 프레임(2)의 사이에 빈 공간으로 형성될 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 진동판(42)과 상기 프레임(2) 사이의 최소한의 이격거리를 확보한 채 상기 진동판(42)을 상기 하측방향(DD 화살표 방향)으로 이동시킬 수 있다. 상기 진동판(42)의 위치가 상기 하측방향(DD 화살표 방향)으로 이동되는 만큼 상기 프레임(2)의 상부도 하측방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)에 있어서 상기 상부프레임(21)과 상기 하부프레임(22)으로 구현되는 상기 프레임(2)의 크기도 소형화될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 슬림스피커(1)의 외형을 이루는 상기 프레임(2)이 소형화 됨에 따라, 상기 슬림스피커(1)의 전체적인 크기가 소형화 될 수 있다.
도 2, 도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 진동판(42)은 진동부재(421) 및 에어벤트홀(422)을 포함할 수 있다.
상기 진동부재(421)는 상기 보이스코일(41)에 결합된 것이다. 상기 진동부재(421)는 상기 보이스코일(41)이 진동됨에 따라 함께 진동될 수 있다. 상기 진동부재(421)는
상기 에어벤트홀(422)은 상기 진동부재(421)를 관통하도록 형성된 것이다. 상기 에어벤트홀(422)은 상기 진동부재(421)를 관통하도록 형성되어서, 상기 보이스코일(41)의 내부에 형성된 공간(이하, '내부공간'이라 함)에 위치한 공기가 상기 에어벤트홀(422)을 통해 상기 보이스코일(41)의 외부에 형성된 공간(이하, '외부공간'이라 함)으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 에어벤트홀(422)을 통해 상기 내부공간에 위치한 공기가 이동될 수 있는 추가적인 통로를 형성함으로써, 상기 내부공간에 위치한 공기가 원활하게 이동될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 내부공간에 위치한 공기의 흐름을 개선함으로써, 성능이 향상될 수 있다. 상기 에어벤트홀(422)에 의해 상기 내부공간과 상기 외부공간이 연통될 수 있다. 상기 에어벤트홀(422)은 상기 진동부재(421)의 내측으로부터 이격된 거리가 상기 진동부재(421)의 외측으로부터 이격된 거리보다 짧은 위치에 형성될 수 있다. 즉, 상기 에어벤트홀(422)은 상기 보이스코일(41) 측에 치우쳐진 위치에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 진동부재(421)의 내측은 상기 진동축(A)에 가까이 배치된 쪽을 의미한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 내부공간에 위치한 공기가 상기 에어벤트홀(422)을 따라 원활하게 이동될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 진동판(42)은 상기 에어벤트홀(422)을 복수개 포함할 수 있다.
상기 에어벤트홀(422)들은 상기 진동축(A)을 중심으로 하여 원주방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 에어벤트홀(422)들은 서로 동일한 간격만큼 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 에어벤트홀(422)은 원형의 형상으로 구현될 수 있으나, 상기 내부공간의 위치한 공기가 상기 외부공간으로 배출될 수 있는 형태이면 충분하다.
상기 진동축(A)을 중심으로 하여 서로 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 상기 내부공간에 위치한 공기는 상기 에어벤트홀(422)들은 상기 진동축(A)에 대해 반경방향으로 이동될 수 있다. 즉, 상기 내부공간에 위치한 공기는 상기 진동축(A)의 중심에 대해 외측방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 에어벤트홀(422)들이 상기 진동축(A)을 중심으로 하여 서로 대칭이 되지 않도록 형성된 비교예와 비교할 때, 상기 내부공간에 위치한 공기가 보다 원활하게 외부공간으로 이동될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 에어벤트홀(422)들을 통해 상기 내부공간에서 상기 외부공간으로 이동하는 공기의 흐름을 개선함에 따라, 슬림스피커(1)의 성능이 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 슬림스피커(1)는 상기 진동판(42)을 지지하는 엣지(5)를 포함할 수 있다. 상기 엣지(5)는 상기 상부프레임(21)과 상기 진동판(42)의 사이에 배치되어서 상기 진동판(42)과 상기 상부프레임(21) 각각에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 엣지(5)는 상기 진동판(42)으로부타 발생한 진동에너지를 흡수할 수 있다. 상기 엣지(5)는 상기 진동부재(421)에 결합될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1: 슬림스피커
2: 프레임
21: 상부프레임
22: 하부프레임
23: 캡
3: 자기회로부
3a: 자기갭
31: 요크
311: 바닥부
312: 측벽부
32: 마그네트
33: 플레이트
4: 음향발생부
41: 보이스코일
42: 진동판
421: 진동부재
422: 에어벤트홀
5: 엣지
6: 자성유체

Claims (8)

  1. 스피커의 외형을 형성하는 프레임;
    상기 프레임에 결합되어 자기력을 발생시키는 자기회로부; 및
    상기 자기회로부가 발생시킨 자기력에 의해 진동하는 음향발생부를 포함하고,
    상기 음향발생부는 자기력에 의해 진동되는 보이스코일 및 상기 보이스코일에 결합된 진동판을 포함하며,
    상기 보이스코일은 상기 진동판을 통해 상기 프레임에 연결되도록 상기 진동판에만 결합되고,
    상기 진동판은 상기 보이스코일에 결합된 진동부재, 및 상기 진동부재를 관통하도록 형성된 에어벤트홀을 포함하며,
    상기 보이스코일의 내부에 위치한 공기가 상기 에어벤트홀을 통해 상기 보이스코일의 외부로 이동되는 것을 특징으로 하는 슬림스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임과 상기 자기회로부의 사이에 댐퍼가 없는 것을 특징으로 하는 슬림스피커.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보이스코일의 내부에 형성된 내부공간 및 상기 보이스코일의 외부에 형성된 외부공간을 포함하고,
    상기 내부공간에 배치된 공기는 상기 에어벤트홀을 통해 상기 외부공간으로 이동되는 것을 특징으로 하는 슬림스피커
  5. 제4항에 있어서,
    상기 에어벤트홀을 복수개 포함하고,
    상기 보이스코일은 진동축을 따라 상하방향으로 진동하며,
    상기 에어벤트홀들은 상기 진동축을 중심으로 하여 원주방향을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 슬림스피커.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 에어벤트홀들은 상기 진동축을 중심으로 서로 대칭이 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 슬림스피커.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자기회로부는 자기회로를 형성하기 위한 요크, 상기 요크의 내부에 배치되어서 자기장을 발생시키는 마그네트, 상기 마그네트의 상측에 배치된 플레이트 및 상기 플레이트와 상기 요크의 사이에 형성된 자기갭을 포함하고,
    상기 보이스코일의 적어도 일부는 상기 자기갭에 배치되고,
    상기 자기갭에는 상기 보이스코일의 진동을 완충하도록 자성유체(Magnetic fluid)가 도포된 것을 특징으로 하는 슬림스피커.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자성유체의 점도(Viscosity)는 175 ~ 1500mPa·s인 것을 특징으로 하는 슬림스피커.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010062828A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Kenwood Corp 磁気サスペンション型スピーカ
JP7108898B2 (ja) * 2017-08-08 2022-07-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 スピーカ、および、イヤホン

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