KR19990041875A - 교류전류의 관성저항 소거형 스피커장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교류전류의 관성저항 소거형 스피커장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스피커에 인가되는 교류전류의 관성저항에 의하여 스피커의 출력이 저하되는 문제점을 해결하기 위하여, 앰프(130)에서 출력되는 교류전류를 +전류와 -전류로 분류하는 정류기(120)와, 상기 정류기(120)에서 출력되는 각 +전류 및 -전류에 따라 구동되는 +보이스코일(108)과 -보이스코일(110)을 보빈(118)에 별도로 권선함으로서, 보이스 코일의 내부에서 생길 수 있는 전류의 관성저항을 배제하여 전류신호의 응답성을 좋게 한 발명이다.

Description

교류전류의 관성저항 소거형 스피커장치

본 발명은 전기적 에너지를 음향신호로 변환하는 스피커장치에 관한 것으로서, 앰프에서 출력되는 교류전류를 양의 전류와 음의 전류로 분류하는 정류기와, 상기 정류기에서 출력되는 각 양의 전류 및 음의 전류에 따라 구동되는 양의 보이스코일과 음의 보이스코일을 보이스코일 보빈에 권선함으로서, 보이스 코일의 내부에서 생길 수 있는 전류의 관성저항을 배제하여 전류신호의 응답성을 좋게 하는 교류전류의 관성저항 소거형 스피커장치에 관한 것이다.

일반적으로, 최근 산업사회의 발전에 따라 고급화된 오디오 기기가 급속도로 일반화되어 오디오를 즐기고 있는 사람이 많아지고 있다.

또한, 단순한 음악의 청취용으로만 생각되고 실용되어 오던 오디오 제품들은 이제 가장 원음에 가까운 상태를 스스로 녹음, 편집하여 보존하는 기능을 추가시키고 있다. 이와 같은 오디오 기기는 지금까지 음향재생의 목적으로 사용되던 사치스러운 가전제품이었는데, 이제는 우리의 실생활에 없어서는 안될 중요한 필수품목으로 우리들 주변에 산재하고 있다.

이와 같은 오디오 기기에서 전기적 신호를 음향으로 변환하는 스피커는 오디오 기기를 실현하는 데 있어 빼놓을 수 없는 중요한 부분이라 강조해도 지나침이 없을 것이다.

이하 첨부된 도 1을 참조하여 일반적으로 가장 많이 쓰이는 콘형 스피커의 구조를 살펴보고 그 작동에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 스피커의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스피커는 크게 콘진동판(1), 에지(8), 보이스코일(2), 댐퍼(6), 센터 캡(7) 등을 포함하는 진동계와, 마그네트(3), 센터 폴(5), 요크(13), 프레임(9) 등을 포함하는 자기회로부분과, 상기 자기회로부분과 진동계를 지지하고 있는 프레임(9), 가스킷(10), 단자(11), 면실선(12) 등을 포함하는 본체부분으로 이루어진다.

상기 프레임(9)은 진동계, 자기회로를 부착하는 모체가 되고, 공진이 낮은 공진성과, 높은 견고성이 요구된다.

상기 프레임(9) 하부에 설치되는 자기회로는 보이스코일 보빈(14)에 전류가 흐르면 이것과 직각으로 직류 자계를 주어서 움직이게 하는 역할을 하는 것으로 필드 코일형이라고 하여 자기회로의 영구 마그네트(3)부분에 코일을 두고 그 것에 전류를 흐르게 해준다. 상기 센터 폴(5), 요크(13) 및 플레이트(4)는 마그네트(3)에 의하여 자화되어, 마그네트(3)로부터의 자속을 갭(보빈과 플레이트 사이)에 인도하기 위한 것으로 손실없이 인도하기 위해서는 그 재질이나 형상, 단면적이 중요한 요소가 된다. 재질은 보통 저탄소강이 사용된다.

상기 보이스코일(2)은 보이스코일 보빈(14)에 권선되고, 상기 보이스코일 보빈(14)의 중공부는 센터 폴(5)을 삽입하며, 앰프로부터의 전기입력을 받아 보이스보빈(14)을 상하로 작동시킨다.

상기 보이스코일 보빈(12)의 상단부 외주면과 상기 프레임(9)의 내주면을 연결하는 댐퍼(6)는 중심유지기라고도 불리며, 상기 보이스코일(2)이 갭의 중심에서 움직이고, 또한, 상기 플레이트(4)나 센터 폴(5)에 접촉하지 못하게 하며, 상기 보이스코일(2)과 콘진동판(1)이 정지상태에서 옳은 위치에 있도록 하는 역할을 하고 있다.

상기 콘진동판(1)의 넥 부분의 내주면을 따라 설치되는 센터 캡(7)은 방진 캡이라는 별명에서 알 수 있는 것과 같이 상기 센터폴(5) 내에 먼지가 들어가는 것을 방지하기 위해 부착을 하는데, 상기 콘진동판(1)의 넥(neck) 부분을 보강하거나 또는 그 자체가 진동하므로 캡으로부터의 소리의 방사도 있으며 재질, 형상, 크기에 따라서 주파수 특성도 다르게 되어 음질도 변화하게 된다.

상기 콘진동판(1)의 상단 원주면과 상기 프레임(9)의 상단원주면을 연결하는 에지(8)는 상기 콘진동판(1)을 옳은 위치로 지지하기 위한 것인데, 어떠한 힘에 대해서도 콘진동판(1)의 구동에 지장을 주지 않는 것이라야 한다.

상기 에지(8)와 상기 프레임(9)을 연결하는 가스킷(10)은 상기 콘진동판(1)의 진동으로 에지(8)가 쉽게 탈거되는 것을 방지하기 위하여 상기 프레임(9)에 에지(8)를 밀착고정하는 것으로 적층던볼, 고무, 콜크, 수지 등의 사용된다.

이상과 같은 구성에 의하여, 즉, 마그네트(3)에 의하여 플레이트(4), 센터 폴(5) 및 요크(13)가 자화되고, 자속의 방향이 상기 센터 폴(5)에서 상기 마그네트(3) 상단부에 설치된 플레이트(4)방향으로 이루어져 있는 상황에서, 앰프를 통하여 출력되는 교류전류신호가 단자(11)를 통하여 보이스코일(2)로 도통되게 된다. 이에 따라, 플레밍의 왼손법칙에 의하여 자력이 센터 캡(7) 방향으로 생기게 된다. 이에 보이스코일(2)이 권선된 보이스코일 보빈(14)이 상향운동하여 상기 콘진동판(1)은 진동되게 된다. 즉, 앰프에서 출력되는 신호의 크기(전류의 크기)에 따라 보이스코일 보빈(14)의 상향운동정도가 다르고, 이에 따라 콘진동판(1)의 진동정도도 달라짐으로서, 각기의 다른 음파가 발생한다.

상기 콘진동판(1)의 진동에 따라 콘진동판(1)과 맞대어 있던 공기가 운동을 하게 되고, 이 공기의 운동이 음파로서 사람의 귀에 전달되게 된다. 사람의 귀는 이 음파를 소리로서 인식하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 스피커장치에 있어서 보이스코일에는 앰프에서 출력되는 교류전류가 인가되게 되는데, 상기 교류전류에 의해서 전류의 관성저항이 발생하여 스피커의 출력을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 앰프에서 출력되는 교류전류를 양의 전류와 음의 전류로 분류하는 정류기와, 상기 정류기에서 출력되는 각 양의 전류 및 음의 전류에 따라 구동되는 양의 보이스코일과 음의 보이스코일을 보이스코일 보빈에 권선함으로서, 보이스 코일의 내부에서 생길 수 있는 전류의 관성저항을 배제하여 전류신호의 응답성을 좋게 하는 교류전류의 관성저항 소거형 스피커장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 스피커장치를 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 스피커장치를 나타내는 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 정류기에서 형성되는 파형도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 플레이트 102 : 마그네트

104 : 요크 106 : 센터 폴

108 : +보이스코일 110 : -보이스코일

112 : 댐퍼 114 : 프레임

116 : 센터 캡 117 : 콘진동판

118 : 보이스코일 보빈 120 : 정류기

122 : 정방향 다이오드 124 : 역방향 다이오드

130 : 엠프

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 교류전류의 관성저항 소거형 스피커장치는, 진동판(콘지), 보빈, 에지, 보이스 코일, 댐퍼, 센터 캡 등을 포함하는 진동계와, 자석, 센터 폴, 요크 등을 포함하는 자기회로부와, 상기 자기회로부분과 진동계를 지지하고 있는 본체부, 상기 보이스코일에 교류신호를 인가하는 엠프부로 이루어지는 스피커장치에 있어서, 상기 엠프부에서 출력되는 교류신호를 +, - 신호로 정류하는 정류기; 그리고, 상기 정류기에서 출력되는 + 신호를 인가받는 +보이스코일, 상기 정류기에서 출력되는 - 신호를 인가받는 -보이스코일이 권선되는 보빈이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하여, 교류전류 중 +신호는 +보이스코일에 인가되고, -신호는 -보이스코일에 인가되어, 교류전류의 관성저항을 배제하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

첨부된 도 2내지 도 3은 본 발명의 일 실시예를 도시한 것으로서, 도 2는 본 발명에 따른 스피커장치를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 정류기에서 형성되는 파형도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(114)은 진동계, 자기회로를 부착하는 모체가 되고, 상기 프레임(114) 하부에 설치되는 센터 폴(106), 요크(104) 및 플레이트(100)는 마그네트(102)에 의하여 자화되어 마그네트(102)의 자속을 갭(보이스코일 보빈과 플레이트사이의 간격)에 인도한다.

또한, 보이스코일 보빈(118)은 상기 센터 폴(106)에 삽입되고, 상기 보이스코일 보빈(118)의 외주면에는 +보이스코일(108)과 -보이스코일(110)이 각기 권선된다.

또한, 상기 보이스코일 보빈(118)의 일단부 원주에는 콘진동판(117)이 설치되어 상기 보이스코일 보빈(118)의 직선운동과 연동하여 진동됨으로서 음파를 발생하게 된다.

또한, 상기 보이스코일 보빈(118)의 상단부 외주면과 상기 프레임(114)의 내주면을 연결하는 댐퍼(112)는 중심유지기라고도 불리며, 상기 +,-보이스코일(108)(110)이 갭의 중심에서 움직이고 플레이트(100)나 요크(104)에 접촉하지 못하게 상기 +,-보이스 코일(108)(110)과 상기 콘진동판(117)이 항상 옳은 위치에 있도록 한다.

상기 콘진동판(117) 넥 부분의 내주면을 따라 설치되는 센터 캡(116)은 상기 센터 폴(106) 내에 오물이 들어가는 것을 방지한다.

상기 콘진동판(117)의 상단 원주와 상기 프레임(114)의 상단원주를 연결하는 에지(도시안됨)는 상기 콘진동판(117)을 옳은 위치로 지지한다.

상기 +보이스코일(108)과, -보이스코일(110)에 + 신호와 - 신호를 인가하는 정류기(120)는, 도 3에서와 같이, 엠프(130)에서 출력되는 교류신호를 각기 +, -로 분리하여 각 +,-보이스코일(108)(110)에 인가한다.

이상과 같은 구성에 따라 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

텔레비전이나 라디오 등의 안테나에서 들어오는 전파 중 튜닝부에 의하여 희망국의 주파수만 인출하게 되고, 상기 인출된 전파는 중간주파수회로에서 중간주파수로 변환된다. 상기 중간주파수로 변환 후 증폭기에 의하여 상기 중간주파수를 충분한 레벨가지 증폭한다. 상기 증폭된 신호는 진폭제한기에 의하여 음질향상이 도모되고, 이후, 충분한 레벨로 증폭되면 복조기에서 복조되어 엠프(130)에 가해지게 된다.

한편, 스피커 내부의 마그네트(102)에 의하여 플레이트(100), 센터 폴(106) 및 요크(104)가 자화되고, 자속의 방향이 상기 센터 폴(106)에서 마그네트(102) 상단부에 설치된 플레이트(100)방향으로 이루어져 있는 상황에서, 엠프(130)에서 증폭된 교류신호가 출력되면, 이 교류신호는 정류기(120)내부의 정방향 다이오드(122)에서는 +신호만 검파되어 +보이스코일(108)에 가해지고, 정류기(120)내부의 역방향 다이오드(124)에서는 -신호만 검파되어 -보이스코일(110)에 가해지게 된다.

이에 따라, 상기 보이스코일(108)(110)에 전류가 가해지면, 플레밍의 왼손법칙(자속을 가로질러 전류가 흐르면 기전력이 생긴다)에 의하여 자력이 화살표 Q방향으로 생기게 된다. 이에 +,-보이스코일(108)(110)이 권선된 보이스코일 보빈(118)이 화살표 Q방향으로 운동하게 되고, 이와 연동하여 콘진동판(117)이 진동되게 된다.

이후, 상기 콘진동판(117)의 진동에 따라 콘진동판(117)과 맞대어 있던 공기가 진동하게 되고, 이 공기의 진동이 음파로서 사람의 귀에 전달되게 된다. 최종적으로, 사람의 귀는 이 음파를 소리로서 인식하게 되는 것이다.

이로서, 종래기술과는 달리, +보이스코일(108)에는 +신호가 흐르고, -보이스코일(110)에는 -신호가 흘러 전류가 상기 보이스코일에 흐르는 속도가 빨라지게 되어 응답성이 좋으며, 교류전류의 관성저항이 없어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 교류전류의 관성저항 소거형 스피커 장치는, 앰프에서 출력되는 교류전류를 양의 전류와 음의 전류로 분류하는 정류기와, 상기 정류기에서 출력되는 각 양의 전류 및 음의 전류에 따라 구동되는 양의 보이스코일과 음의 보이스코일을 보이스코일 보빈에 권선함으로서, 보이스 코일의 내부에서 생길 수 있는 전류의 관성저항을 배제하여 전류신호의 응답성을 좋게 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 진동판, 보이스코일 보빈(118)등을 포함하는 진동계와, 마그네트(102), 센터 폴(106) 등을 포함하는 자기회로부와, 상기 자기회로부와 진동계를 지지하는 본체부, 상기 보이스코일에 교류신호를 인가하는 엠프(130)부로 이루어지는 스피커장치에 있어서,

   상기 엠프(130)부에서 출력되는 교류신호를 +, - 신호로 정류하는 정류기(120); 그리고,

   상기 정류기(120)에서 출력되는 + 신호를 인가받는 +보이스코일(108)과, 상기 정류기(120)에서 출력되는 - 신호를 인가받는 -보이스코일(110)이 권선되는 보이스코일 보빈(118)이 구비되는 것을 특징으로 하는 교류전류의 관성저항 소거형 스피커장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 정류기는 정방향 다이오드와 역방향 다이오드의 결합에 의하여 교류신호를 +, - 신호로 분리하는 것을 특징으로 하는 교류전류의 관성저항 소거형 스피커장치.