KR19990038184A - 평면진동판을 갖는 투웨이 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면진동판을 갖는 투웨이 스피커에 관한 것으로, 투웨이스피커의 우퍼진동판을 평면으로 구성하고, 이 평면형 진동판의 중앙 홀로 고음스피커를 장착함과 동시에 이 고음스피커의 에지를 저음스피커의 평면진동판과 접합시킴으로써, 고음 및 저음진동판이 서로 간섭되지 않도록 할 뿐만 아니라, 투웨이스피커의 전반적인 높이를 감소시켜 스피커의 설치공간에 제약을 받지 않도록 한다.

Description

평면진동판을 갖는 투웨이 스피커

본 발명은 평면진동판을 갖는 투웨이 스피커에 관한 것으로, 보다 상세히는 고음스피커와 저음스피커가 일체형으로 이루어진 투웨이스피커에서 저음진동판을 평면형태로 함과 동시에 고음스피커의 에지가 두 개의 단으로 접합되어 상호 진동판이 간섭되지 않도록 구성함으로써, 저음스피커의 진동주파수로 인해 고음스피커의 방사음이 왜곡되지 않고, 평면진동판으로부터 전반적인 스피커의 두께가 대폭 감소되어 설치공간 확보가 용이하도록 한 평면진동판을 갖는 투웨이 스피커에 관한 것이다.

일반적으로 저음스피커는 콘형태의 진동판을 가지며, 고음스피커는 돔형태의 진동판을 사용하는데, 저음스피커와 같이 저주파의 음파를 방사할 때에는 분할진동이나 디스토션(Distortion)이 적기 때문에 진동판이 대체적으로 고음스피커에 비해 면적이 크다. 따라서 상기한 투웨이 스피커는, 저음스피커의 중앙에 고음스피커가 자리하고 있는 것이다. 그러면 이와 같은 투웨이 스피커의 대략적인 구성요소를 살펴보면 다음과 같다.

먼저 도1a는 투웨이 스피커의 단면을 나타내며, 도 1b는 상기된 투웨이 스피커의 고음스피커부분을 보다 확대한 단면도로써, 우퍼 하부플레이트(70)와 우퍼 상부플레이트(71)사이로 일정 방향의 자력선이 생성되도록 우퍼 마그네트(72)가 우퍼 폴(73)을 중심으로 양측에 구비됨에 따라 소정의 자기회로를 형성하고 있다. 그리고 상기한 우퍼 폴(73)과 우퍼 상부플레이트(71)사이는 일정치의 갭이 형성토록 하여, 이 갭사이로 우퍼 보이스코일(75)이 감겨져 있는 우퍼 보빈(74)이 인입된다.

또한 상기 우퍼 보빈(74)의 상단은, 설정치의 질량과 재질로 만들어져 콘형태를 이룬 콘형진동판(76)이 접합되고, 이 콘형진동판(76)의 테두리에는 진동판의 진동이 스피커 케이스(85)로 직접 전달되지 않도록 특정 재질의 우퍼에지(77)가 연결되어 가이드링(81)에 의해 스피커 케이스(85)와 고정된다. 그리고 상기한 우퍼 보빈(74)은, 입력 주파수에 따른 진동시 상하 유동이 원활하도록 스피커 케이스(85)의 하단부와 댐퍼(78)를 통해 연결토록 한다.

한편, 우퍼 보빈(74)의 내경에 위치한 우퍼 폴(73)의 상단에는 트위터 지지대(91)가 체결된 후 상기한 고음스피커(90)가 구비되는데, 이는 도 1b에 도시된 바와 같이 트위터 지지대(91) 상단면에 트위터 하부플레이트(92)가 접합된 후, 원통형상의 트위터 마그네트(93)가 안착된다.

그리고 이 트위터 마그네트(93)의 윗쪽으로 트위터 상부플레이트(94)가 위치하고, 이 트위터 상부플레이트(94)와 소정치의 갭을 둔 후 상기한 트위터 하부플레이트(92)의 상단면에 트위터 폴(95)이 체결됨으로써, 균일 자장을 갖는 자기회로를 형성하고 있는 것이다. 또한 상기한 자장속으로 트위터 보이스코일(96)이 감겨져 있는 트위터 보빈(100)이 인입되고, 이 트위터 보빈(100)의 상단은 돔형진동판(97)이 접합됨과 동시에 이 돔형진동판(97)의 외곽으로 트위터에지(98)가 접합되어 트위터 상부플레이트(94)와 체결된다.

더불어 미설명된 도 1a의 우퍼 와이어(83) 및 트위터 와이어(99)는, 각각으로 우퍼터미널(79)과 트위터터미널(80)로 접속되어 스피커 케이스(85)에 고정됨에 따라 전기적 신호가 외부에서 보이스코일(96)로 유입될 수 있도록 한다.

이와 같이 상기한 구성의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엠프를 거쳐 출력되는 저음신호 및 고음신호는 일정 주파수이내의 전기적 신호로써, 우퍼터미털(79)과 트위터 터미널(80)을 통해 상기한 스피커로 인가된다. 그러면 우퍼와이어(83)를 거쳐 우퍼 보이스코일(75)로 전달되는 저음신호는 입력신호의 가변치 즉, 아날로그 파형의 음향신호에서 각각의 피크 투 피크(Peak to Peak)점의 전류 가속방향이 상반됨에 따라 전기장의 형성방향이 변화되어 우퍼 보이스코일(75)을 중심으로 전기장 폐쇄회로가 만들어진다.

이와 동시에, 상기한 우퍼 마그네트(72)를 근원으로 하여 우퍼 상부플레이트(71)와 우퍼 하부플레이트(70)를 통해 일정 방향으로 자장을 형성하고 있어, 결국 자장과 전기장이 상호 작용이 발생하여, 플레밍의 왼손법칙에 따라 특정 방향으로 구동력이 생성되는 것이다.

이러한 구동력은, 우퍼 보빈(74)이 우퍼 폴(73)을 중심으로 상하로 움직이도록 하여 입력신호에 상응하는 진동이 발생하는 것이다. 따라서 이 우퍼 보빈(74)에 접합되어 있는 콘형진동판(76)이 동위상으로 진동을 하여, 이 진동주파수를 공기중으로 방사하는 것이다. 그리고 이러한 방사가 원활하도록 댐퍼(78)와 우퍼에지(77)의 도움을 받는데, 이로인해 상기한 진동주파수가 왜곡되지 않고, 선형적인 신호가 출력되도록 하는 것이다.

한편, 트위터터미널(80)을 통해 인가된 고음신호는, 트위터 보이스코일(96)로 전가됨에 따라 앞서 설명된 전기장을 형성하게 되고, 동시에 트위터 마그네트(93)에서 발산되는 자력선과 상호 작용으로 인해 트위터 보빈(100)에 접합되어 있는 돔형진동판(97)이 진동을 하는 것이다.

그리고 이러한 진동은 트위터에지(98)에 의해 소정의 탄성력을 전달받아 고음주파수가 원활하게 구동력으로 변환될 수 있도록 하여, 공기중으로 고음 주파수의 신호가 전가되는 것이다.

따라서 이러한 저음시호 및 고음신호가 공기중으로 원활하게 발산토록 하기 위해서는 콘형진동판이 소정각도로 구비되고, 이 콘형진동판의 중앙으로 고음스피커가 장착되야 하는 것이다.

그러나 이와 같이 콘형진동판으로 구성된 투웨이스피커는, 콘형진동판의 진동에 의해 음압이 고음스피커의 음압에 영향을 주어 음의 원활한 방사가 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 저음스피커의 구조상 특정치의 높이가 형성됨에 따라 결국, 스피커의 설치공간이 증대되어 스피커를 내장할 케비넷이 커지고, 이로인해 자재절감에 어려움이 발생하며, 또한 설치가 용이하지 못하다는 문제점이 야기되는 것이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로, 투웨이스피커의 우퍼진동판을 평면으로 구성하고, 이 평면형 진동판의 중앙홀로 고음스피커를 장착함과 동시에 이 고음스피커의 에지를 저음스피커의 평면진동판과 접합시킴으로써, 고음 및 저음진동판이 서로 간섭되지 않도록 할 뿐만 아니라, 투웨이스피커의 전반적인 높이를 감소시켜 스피커의 설치공간에 제약을 받지 않도록 하는 평면진동판을 갖는 투웨이 스피커를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적에 따른 본 발명은, 저음스피커의 진동판이 평면형태를 이루는 평면진동판과, 이 평면진동판의 중앙홀로 고음스피커가 장착되어 트위터 보조에지 및 트위터 메인에지를 통해 상기 평면진동판과 접합되도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1a은 종래 투웨이 스피커를 나타낸 단면도이고,

도 1b는 도 1a의 고음스피커를 확대한 단면도이며,

도 2a는 본 발명에 따른 투웨이 스피커의 단면도이고,

도 2b는 도 2a를 구체적으로 설명하기 위한 분해 사시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 스피커 케이스 2 : 홀

3 : 우퍼 플레이트 4 : 우퍼 마그네트

5 : 우퍼 보이스코일 6 : 우퍼보빈

7 : 평면진동판 8 : 우퍼에지

9 : 가이드링 11 : 우퍼터미널

12 : 트위터터미널 13 : 우퍼 와이어

14 : 트위터 와이어 20 : 고음스피커

21 : 돔형진동판 22 : 트위터 보조에지

23 : 접속환 24 : 트위터 메인에지

25 : 트위터플레이트 26 : 트위터 마그네트

27 : 트위터 보이스코일 28 : 트위터 보빈

이와 같은 본 발명을 참조 도면에 의거 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 2a는 평면진동판을 갖는 저음스피커와 고음스피커가 체결된 투웨이 스피커를 나타낸 도면으로써, 중앙에 홀(2)이 구비된 스피커 케이스(1)의 윗면으로 일측이 개구되고 타측에 상기 홀(2)이 만들어진 원통형의 우퍼플레이트(3)가 안착됨과 동시에, 이 우퍼플레이트(3)의 중앙으로 홀(2)을 갖는 우퍼 마그네트(4)가 상기한 우퍼플레이트(3)와 일정 갭을 형성한 채 고정되며, 이 갭사이로는 우퍼 보이스코일(5)이 감겨져 있는 우퍼보빈(6)이 인입된다.

그리고 이러한 우퍼보빈(6)의 상단으로는, 원판의 평면진동판(7)이 접합되어 개구되며, 이 평면진동판(7)의 테두리와 상기한 스피커 케이스(1)사이로 특정치의 탄성을 갖는 우퍼에지(8)가 상호 접합되어 가이드링(9)을 통해 고정된다. 또한 상기된 우퍼 마그네트(4)의 상단에는 고음스피커(20)가 결합되어 있으며, 이 고음스피커(20)의 상단에는 돔형진동판(21)과 이 돔형진동판(21)의 원활한 진동을 위한 트위터 보조에지(22)가 접속환(23)에 접합된 후 트위터 메인에지(24)를 통해 상기 평면진동판(7)에 연결되어 있다.

이하 고음스피커(20)의 구성요소를 도 2b에 나타난 중요부의 전체조립도에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 앞서 설명된 우퍼플레이트(3)의 안쪽으로 홀(2)이 구비된 우퍼 마그네트(4)가 안착되고, 이 우퍼 마그네트(4)와 우퍼플레이트(3)사이로 우퍼보빈(6)이 우퍼 보이스코일(5)이 감겨진 채 인입되면, 상기한 우퍼 마그네트(4)위로 홀(2)이 형성된 트위터플레이트(25)와 트위터 마그네트(26)가 일정 갭이 형성된 채 결합되어 소정의 자기회로를 구성하고 있다.

또한 이 트위터 마그네트(26) 및 트위터플레이트(25)의 갭으로 트위터 보이스코일(27)이 감긴 트위터보빈(28)이 인입되고, 이 트위터보빈(28)의 상단으로 돔형진동판(29)이 접합된다.

여기서 미설명된 우퍼터미널(11)과 트위터터미널(12)은, 스피커 케이스(1)의 바깥면에 고정된 상태에서 각각으로 우퍼와이어(13)와 트위터와이어(14)를 통해 우퍼 보이스코일(5) 및 트위터 보이스코일(27)로 접속된다.

따라서 상기한 구성의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

우선 우퍼터미널(11)을 통해 저음신호가 인가되면, 아날로그 파형의 전기적 음향신호는 우퍼와이어(13)를 거쳐 상기한 우퍼 보이스코일(15)로 소정의 전류가 공급되며, 이러한 전류의 흐름으로 인해 전기장을 형성하게 되는데, 인가 전류의 강약에 따라 전기장의 방향이 반전 또는 비반전된다.

이와 동시에 우퍼 마그네트(4)는, 우퍼플레이트(3)를 통해 일정 방향의 자기회로를 구성함으로써, 상기된 전기장과 상호 작용을 이루는데, 이로인해 플레밍의 왼손법칙에 따른 구동력이 발생한다.

따라서 우퍼 보이스코일(5)은, 인가 전류의 변화에 따라 상하로 구동력을 얻음으로써, 이 우퍼 보이스코일(5)과 결합되어 있던 우퍼보빈(6)이 평면진동판(7)과 함께 진동을 하는 것이다. 그리고 이러한 진동은 공기중으로 방사토록 하여 음의 전달을 수행하는 것이며, 이때 음의 방사가 원활하도록 소정 실험치의 탄성을 갖는 우퍼에지(8)로부터 평면진동판(7)이 수평을 이루도록 하는 것이다.

한편, 트위터터미널(12)을 통해 트위터 와이어(14)를 거쳐 인가된 전기적 고음신호는, 트위터 보이스코일(27)로 인가되어 결국, 트위터 마그네트(26)와 트위터 플레이트(25)사이에서 입력신호에 따라 트위터 보빈(28)이 진동한다.

그러면 이 트위터 보빈(28)의 상단에 접합된 돔형진동판(21)이 함께 진동하는데, 이 돔형진동판(21)에 부착된 트위터 보조에지(22) 및 트위터 메인에지(24)에 의해 상기 평면진동판(7)의 진동에도 영향을 받지 않도록 한다. 즉, 탄성이 큰 트위터 보조에지(22)와 탄성이 작은 트위터 메인에지(24)사이로 구비된 소정 질량의 접속환(23)에 의해 평면진동판(7)의 진동이 접속환(23)을 거쳐 분산됨에 따라 저주파의 음압은 돔형진동판(21)으로 전달되지 못하는 것이다.

또한 이미 도시되어 있는 각각의 홀(2)은, 트위터 보이스코일(27)과 스피커 케이스(1)의 외면에 장착된 트위터 터미널(12)과 접속시키기 위한 것이며 이로써, 저음스피커의 중앙에 설치된 고음스피커(20)는, 각각의 음압방사에 있어서 상호 간섭이 되지 않는 것이다.

이와 같이 본 발명은, 고음스피커와 저음스피커를 일체형으로 구성함에 있어, 저음스피커의 진동판을 평면으로 제작하고, 고음스피커의 에지를 보조에지와 메인에지로 구분한 후 저음스피커의 진동판에 접합시킴으로써, 고음스피커와 저음스피커를 동시에 음향출력시킬시에 음압이 상호 간섭되지 않을 뿐만 아니라, 평면형상의 저음스피커의 진동판으로부터 전반적인 스피커의 높이가 현져하게 줄어들어 스피커의 설치공간 확보가 용이하고, 또한 생산시 자재절감을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 평면 형상의 진동판(7)을 갖는 저음스피커와 이 저음스피커의 중앙홀 안측으로 고음스피커(20)가 구비된 투웨이 스피커에 있어서,

   상기 고음스피커(20)의 진동판에는 탄성이 큰 트위터 보조에지(22)가 접합되고 이 트위터 보조에지(22)가 일정 무게의 접속환(23)을 통해 탄성이 작은 트위터 메인에지(24)와 접합을 이룬 후 이 트위터 메인에지(24)가 상기 평면진동판(7)에 접합된 것을 특징으로 하는 평면진동판을 갖는 투웨이 스피커.