KR20010013266A - 스피커장치 - Google Patents

Abstract

전자유도형의 스피커장치에 있어서, 1차코일(15)의 직류저항값을 R1, 인덕턴스를 L1, 감은 수를 N으로 하고, 2차코일(18)의 직류저항값을 R2, 인덕턴스를 L2로 하고, 다시, 1차코일(15)과 2차코일(18)의 결합계수를 k로 하였을 때,

이하의 식을 만족하도록, 각 정수를 설정한다.

N × (R1 × R2) 1/2 / (2π × L1 × (1 - k2) 1/2) ≥ 2 0 0 0 0

또, 인덕턴스의 비(L1/L2)가 직류저항값의 비(R1/R2)와 동일하게 되도록, 각 정수(L1, L2)를 선정한다.

Description

스피커 장치{Speaker apparatus}

종래의 대표적인 스피커장치는, 도 6에 나타내는 바와 같은 구성으로 되어 있다. 이것은, 다이내믹형 스피커라 불려지고 있는 것으로, 이 스피커장치의 자기회로는, 도넛형태의 자석(1)과, 철 등의 자성재료로 이루는 제 1 및 제 2자기요크(2, 3)와, 공극(갭)(4)을 포함하여 구성된다. 제 1자기요크(2)는, 원주형의 자극편(pole piece)(2a)과, 이 센터폴부(2a)에 대하여 직교하는 원판형의 플랜지부(2b)로 이루어져 있다. 제 2자기요크(3)는 플레이트라 불려지는 것으로, 그 내경이 자극편(2a)의 외주경보다도, 공극(4) 만큼 큰 지름으로 된 도넛 형태로 되어 있다.

그리고, 자석(1)의 내주중공부 및 플레이트(3)의 내주중공부 내에, 자극편(2a)이 삽입된 상태에서, 제 1자기요크(2)의 플랜지부(2b)의 전면과, 플레이트(3)에 의해, 자석(1)이 끼워져서 부착되어 있다. 플랜지부(2b)의 전면 및 플레이트(3)의 면과, 자석(1)과의 접촉부는 접착되어 있다.

그리고, 비도전체로 구성되는 음성코일 보빈(5)에 두루 감겨진 음성코일(6)이, 플레이트(3)와 자극편(2a)과의 사이의 공극(4) 내에 위치하도록 배치된다. 또, 음성코일 보빈(5)에는 음향진동판(7), 예를 들면 콘지(cone paper)가 접착되어서 부착되어 있다. 음향진동판(7)은 그 에지부에 있어서, 스피커프레임(8)에 부착되어서 고정되어 있다. 음성코일(6)로부터는 신호입력선(리드선)(9)이 도출된다.

이 도 6의 스피커장치에 있어서는, 음성코일(6)에 음향신호에 의한 전류(I)가 흐름으로써, 자기공극(4)의 자속(B)과의 상호작용에 의해, 음향진동판(7)을 진동시키는 구동력(F)이 발생한다. 이 구동력(F)은

F = B × I × D

로 표현할 수 있다. 여기서, D는 자계중의 음성코일(6)의 길이이다.

이 다이내믹형 스피커장치는, 진동계에 신호입력선이 있기 때문에, 음향진동계의 진동 밸런스의 점에서 문제가 있다. 또, 음성코일(6)은 신호전류가 흐름으로써 발열이 생기므로, 이 음성코일(6)의 발열에 의한 보빈의 파손을 고려하지 않으면 안되고, 흐르게 하는 신호전류에 제한이 있는 등의 문제가 있다.

이것에 대하여, 전자유도형의 스피커장치가 알려져 있다. 이것은, 자극편에 여자용 1차코일(exciting primary coil)이 두루 감겨지는 동시에, 자기회로의 공극 중에 도전성의 1회전링으로 이루는 2차코일이 설치되고, 1차코일에 신호전류가 흘려졌을 때에, 2차코일에 유도전류가 유기되고, 그 유도전류가 공극 중의 자속을 끊음으로써, 2차코일에 접합되어 있는 음향진동판을 구동시키는 구동력을 발생시키는 것이다.

이 전자유도형의 스피커장치에 있어서는, 신호전류가 공급되는 여자용 1차코일은, 열전도가 양호한 자극편에 두루 감겨지기 때문에, 1차코일의 발열의 방열이 용이하고, 비교적 큰 신호전류를 1차코일에 흐르게 한다는 장점이 있다. 또, 진동계에 신호입력선이 없기 때문에, 음향진동계의 진동 밸런스도 양호하다는 특징이 있다.

그런데, 최근 레코딩 기술이나, 기록매체의 진보와 더불어, 지금까지 그다지 문제가 되지 않았던 인간의 귀의 가청 주파수대역 이상인 20㎑ 이상의 음향성분에 의해, 청감상의 재생음향출력에 영향이 생기는 것이 판명되고, 수음 특성이 100㎑인 광대역의 마이크로폰도 등장하여 오고 있다.

이것에 대응하여, 스피커장치도, 가청 주파수대역 이상인 20㎑ 이상의 음향성분도, 양호하게 재생하도록 하는 것이 요망되고 있다.

그런데, 상술한 도 6의 종래의 대표적인 스피커장치의 경우, 음성코일(6)은, 직류저항(R1)과 함께 인덕턴스성분(L1)을 갖기 때문에, 스피커장치의 입력 임피던스(Zin)는, 공진주파수(f0) 이상에서는,

Zin = R1 + j·2·π·f·L1

으로 표현할 수 있다.

이 수학식 2에서는, 주파수(f)의 증가와 함께 입력 임피던스(Zin)가 커지는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, 주파수가 높아지면 음성코일(6)을 흐르는 전류(I)가 감소하고, 도 6의 구성의 스피커장치에서는, 구동력(F)이 감소하게 된다. 이 때문에, 도 6의 구성의 스피커장치는, 가청 주파수대역 이상인 20㎑ 이상의 음향 성분의 재생에는 부적합하였다.

전자유도형 스피커장치는, 상술과 같은 특징을 구비하지만, 1회전 도전성 링으로 이루는 2차코일에 흐르는 유도전류의 크기는, 1차코일 및 2차코일의 정수(定數)에 의해 변화하고, 정수의 선정에 의해서는, 1차 음성코일에 흐르는 신호전류가 커도, 유도전류로서 소망하는 크기의 전류가 흐르지 않고, 비효율이 되는 경우가 있었다.

본 발명은, 각종 음향장치, 영상장치에 사용하는 스피커장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 스피커장치의 실시의 제 1 형태의 구조예를 나타내는 도면이다.

도 2는 실시의 제 1 형태의 스피커장치의 전자유도부의 전기적 등가회로도이다.

도 3은 실시의 제 1형태의 스피커장치의 입력 임피던스의 측정예를 나타내는 도면이다.

도 4는 실시의 제 1형태의 스피커장치의 유도전류의 주파수특성을 나타내는 도면이다.

도 5는 실시의 제 2형태의 스피커장치의 유도전류의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.

도 6은 종래의 다이내믹형 스피커장치의 구조예를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명

11. 자석 12. 제 1의 요크

12a. 자극편 13. 플레이트

14. 공극 15. 여자용 1차코일

16. 신호입력선(리드선) 18. 2차코일

19. 보빈 20. 음향진동판

21. 스피커프레임

본 발명은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명은, 주파수가 20㎑ 이상의 음향성분을 양호하게 재생 가능하게 하는 것이다.

또, 본 발명은, 전자유도형 스피커장치에 있어서, 2차코일에 효율 좋게 유도전류를 유기할 수 있도록 하는 것이다.

청구의 범위 1에 기재된 스피커장치는, 자기회로 중의 공극의 근방에 설치되고, 입력음성신호에 따른 전류가 공급되는 1차코일과,

공극 내에 배치되어서, 1차코일에 흐르는 전류에 따른 전류가 유기되는 2차코일과,

2차코일에 유기되는 전류와 공극 내의 자속과의 상호작용에 의해 2차코일이 진동함으로써 진동하는 진동판과를 구비하고,

1차코일의 직류저항값을 R1, 인덕턴스를 L1, 감는 수를 N으로 하고, 2차코일의 직류저항값을 R2로 하는 동시에, 1차코일과 2차코일의 결합계수를 k로 하였을 때, 그들의 정수의 관계가 이하의 수학식 3을 만족하도록 한 것을 특징으로 한다.

N × (R1 × R2)1/2 / (2π × L1 × (1 - k2) 1/2 ) ≥ 20000

청구범위 2에 기재된 스피커 장치는,

청구범위 1에 기재된 스피커장치에 있어서,

재생 희망대역의 고역측의 주파수(f)에 있어서, 각 정수(R1, L1, N, R2, k)가, 이하의 수학식 4를 만족하는 것을 특징으로 한다.

청구범위 3에 기재된 스피커장치는, 자기회로 중의 공극의 근방에 설치되고, 입력음성신호에 따른 전류가 공급되는 1차코일과,

공극 내에 배치되어서, 1차코일에 흐르는 전류에 따른 전류가 유기되는 2차코일과,

2차코일에 유기되는 전류와 공극 내의 자속과의 상호작용에 의해 2차코일이 진동함으로써, 진동하는 진동판과를 갖추고,

1차코일의 직류저항값을 R1, 인덕턴스를 L1, 2차코일의 직류저항값을 R2, 인덕턴스를 L2로 하였을 때, 인덕턴스의 비 L1/L2가 직류저항의 비 R1/R2와 같으게 되도록, 각 정수 R1, R2, L1, L2를 선정한 것을 특징으로 한다.

청구범위 1의 발명에 의하면, 음향진동판의 구동방법으로서, 전자유도방식이 이용되고, 수학식 3을 만족하도록 각 정수의 관계가 정해짐으로써, 입력 임피던스의 인덕턴스 성분은 저하하고, 높은 주파수역까지 소정의 전류를 흐르게 하는 것이 가능하게 되고, 20㎑ 이상의 고주파수 대역에 있어서도 소정의 구동력을 얻을 수 있다.

청구범위 2의 발명에 있어서는, 수학식 4를 만족하도록 각 정수가 정해짐으로써, 재생 희망주파수(f)에 있어서의 유도전류의 크기가, 최대 전류의 -10dB 이내로 할 수 있고, 20㎑ 이상의 고주파수 대역에 있어서도 소정의 필요한 구동력을 얻을 수 있다.

청구범위 3의 발명에 의하면, 1차코일과 2차코일의 정수가 선정됨으로써, 2차코일에 흐르는 유도전류는 최대가 되고, 효율이 좋은 전자유도방식의 스피커가 실현될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 스피커장치의 실시의 제 1형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명에 있어서는, 음향진동판의 구동방식으로서 전자유도방식을 사용한다.

도 1은 실시의 제 1형태의 전자유도방식의 스피커장치의 구조를 나타내는 것이다. 이 예의 스피커장치에 있어서도, 자기회로는 도 6의 예의 스피커장치와 동일하게 구성되고, 원주형의 전극편(12a)과 원판형의 플랜지부(12b)를 구비하는 제 1요크(12)와, 제 2요크를 구성하는 도넛형태의 플레이트(13)와, 제 1요크(12)의 플랜지부(12b)와 플레이트(13)와의 사이에 배치되는 도넛형태의 자석(11)과, 플레이트(13)와 전극편(12a)과의 사이의 공극(14)에 의한 자기회로가 구성된다.

그리고, 공극(14)을 사이에 두고 서로 대향하는 전극편(12a)의 외주면부와, 플레이트(13)의 내주면부와의, 어느 한편 혹은 쌍방에, 여자용 1차코일로서의 구동코일을 배치한다. 실시의 제 1형태에서는, 전극편(12a)의 외주면부에 여자용 1차코일(15)을 배치한다. 이 1차코일(15)을 배치하기 위해, 전극편(12a)의 정상부 근방에, 1차코일(15)의 감은 폭 만큼의 길이의 작은 지름부를 설치하도록 하여도 좋다.

1차코일(15)로부터 도출된 신호입력선(리드선)(16)은, 제 1자기요크(12)의 플랜지부(12b)에 설치된 관통구멍(17)을 통하여, 플랜지부(12b)의 뒤쪽까지 연장된다.

그리고, 실시의 제 1형태에 있어서는, 공극(14) 속에, 1차코일(15)과 전자결합하는 쇼트 코일로 이루는 2차코일(18)이 삽입된다. 이 예의 경우, 2차코일(18)은 비자성이고 또한 도전성의 재료, 예를 들면 알루미늄의 통형링에 의해, 1회전의 쇼트 코일로서 구성된다. 그리고, 이 2차코일(18)을 구성하는 알루미늄으로 이루는 도전성 1회전 링은 보빈(19)에 접착고정된다. 보빈(19)은, 비자성이고 또한 비도전성의 재료, 예를 들면 두꺼운 종이로 구성된다.

2차코일(18)의 폭(1회전 링의 높이에 상당)은, 공극(14)의 진동방향의 길이보다도, 이 2차코일(18)의 진동의 진폭분 만큼 길게한 만큼의 길이로서, 필요 최소한의 길이로 된다.

그리고, 보빈(19)에는 음향진동판(20), 예를 들면 콘지(cone paper)가 부착된다. 음향진동판(20)은, 가뇨성의 에지(도시하지 않음)를 통하여, 스피커프레임(21)에 부착되어 있다.

이상과 같은 구성의 전자유도방식의 스피커장치에 있어서, 여자용 1차코일(15)에 신호전류를 흘리면, 이 1차코일에 대향하여 배치된 2차코일(18)의 1회전 링에 유도전류가 흐른다. 이 2차코일(18)에 흐르는 유도전류(I)와, 공극(14) 중의 자속밀도(B)로부터, 2차코일(18)을 그 링의 높이 방향으로 구동하는 구동력(F)이 생기고, 이것에 의해, 음향진동판(20)이 신호전류에 따라서 진동한다.

이 경우에, 2차코일(18)로서의 1회전 링의 길이(링의 원주의 길이)를 L로 하면, 구동력(F)은,

F = B × I × L

으로 표현된다.

그리고, 실시의 제 1형태에서는, 1차코일(15)의 직류저항값을 R1, 인덕턴스를 L1, 감는 수를 N으로 하고, 2차코일(18)의 직류저항값을 R2로 하고, 또, 1차코일(15)과 2차코일(18)의 결합계수를 k로 하면, 이하의 수학식 6의 관계를 만족하도록, 각 정수(R1, L1, R2, k)가 선정된다.

N × (R1 × R2) 1/2 / (2π × L1 × (1 - k2) 1/2) ≥ 2 0 0 0 0

또, 다음의 수학식 7을 만족하도록, 각 정수(R1, L1, R2, k)가 선정된다.

이와 같이 각 정수(R1, L1, R2, k)를 선정함으로써, 20㎑ 이상의 고주파수대역에 있어서도, 일정한 전류를 흐르게 하는 것이 가능하게 되고, 필요한 구동력을 얻는 것이 가능하게 된다. 특히, 수학식 7을 만족하도록, 각 정수(R1, L1, R2, k)를 선정함으로써, 희망하는 고주파수에 있어서의 유도전류의 감소값을 최대 유도전류의 값에 대하여, 10dB 이내로 억제할 수 있다. 이하, 이것에 대하여, 다시 설명한다.

상술한 전자유도 방식의 스피커장치의 전자유도부의 전기적 등가회로는, 도 2에 도시하는 바와 같이 나타낼 수 있다. 이 도 2에 있어서, 상술한 바와 같이, R1, L1은, 각각 여자용 1차코일(15)의 직류저항값, 인덕턴스이며, 또 R2, L2는 각각 2차코일(18)의 직류저항값, 인덕턴스이다. 그리고, M은 상호유도 인덕턴스, Zin는 스피커장치의 입력임피던스이다.

이 도 2의 등가회로로부터, 스피커장치의 입력 임피던스(Zin)를 구하면,

로 된다. 또한, ω는 각주파수이다.

주파수 f가 높은 경우를 고려하면,

A2 = M2 / L22 = k2 × L1 / L2

로 되므로, 상술의 수학식 8은,

Zin = (R1 + k2 × R2 × L1 / L2) + jωL1(1 - k2)

로 표현된다.

또, 여자용 1차코일(15)만의 경우의 입력 임피던스(Zin)는,

Zin = R1 + jωL1

로 된다.

상술의 수학식 9와, 수학식 10을 비교하면, 고주파수 대역에 있어서는, 2차코일(18)을 부착함으로써, 인덕턴스 성분이 결합계수(k)에 의해 저하하는 것을 알 수 있다. 특히, 결합계수(k)가 k = 1에서는, 고주파수 대역에서는 인덕턴스 성분이 상당히 작아지고, 입력 임피던스가 주파수에 대하여 일정하게 되는 것을 알 수 있다.

이와 같이, 여자용 1차코일(15)의 인덕턴스 성분을 작게하지 않아도, 입력 임피던스(Zin)의 인덕턴스 성분이 작아지게 되는 것에서, 20㎑ 이상의 고주파수 대역에 있어서, 일정한 전류를 흐르게 하는 것이 가능하며, 일정한 구동력을 얻는 것이 가능하게 된다.

이제, 이 전자유도방식의 스피커장치를 정전압 구동한 경우, 구동력으로서 작용하는 2차코일(18)로서의 1회전 링에 흐르는 유도전류의 주파수 특성은 다음과 같이 된다.

즉, 구동전압을 V1, 2차코일(18)의 유도전류를 I2로 하면, 구동전압(V1)에 대한 유도전류(I2)의 주파수 특성은,

로 표현될 수 있다.

수학식 11로부터, 유도전류(I2)가 최대가 되는 주파수(f0)는,

f0 = N×(R1×R2) 1/2／{2π×L1×(1 - k2) 1/2}

로 된다. 상술의 수학식 6을 만족하는 것은,

f0 ≥ 2 0 0 0 0

이 되고, 20㎑ 이상의 고주파수 대역에 있어서, 유도전류를 최대로 할 수 있는 것을 의미하고 있다.

그리고, 상술의 수학식 7을 만족함으로써, 20㎑ 이상의 고주파수 대역의 희망의 주파수(f)에 있어서의 유도전류의 감소값을, 최대전류의 값에 대하여 10㏈ 이내로 할 수 있다.

다음에, 실시의 제 2형태에 대해서 설명한다. 실시의 제 2형태의 전류유도방식의 스피커장치의 구조는, 도 1을 참조하여 상술한 실시의 제 1형태에 있어서의 것과 동일하다. 단, 실시의 제 2형태에서는, 1차코일(15)의 직류저항값을 R1, 인덕턴스를 L1로 하고, 2차코일(18)의 직류저항값을 R2, 인덕턴스를 L2로 하였을 때,

L1 / L2 = R1 / R2

가 되도록 각 정수를 선정한다.

또, 1차코일(15)과 2차코일(18)의 결합계수를 k로 하고, 이 결합계수(k)가 1과 같을 경우에는, 상술의 수학식 13은,

로 표현할 수 있다.

이와 같이 각 정수(L1, L2, R1, R2)를 선정함으로써, 음향진동판의 구동력이 되는 2차코일(18)의 유도전류가 최대로 되기 때문에, 효율좋은 전자유도 스피커장치를 실현할 수 있고, 1차코일의 감은 수의 자승이, 상술한 1차코일의 직류저항값(R1)과의 비와 동일하게 되도록 설정된다. 이하, 이것에 대해서, 다시 설명한다.

상술한 전자유도 방식의 스피커장치의 전자유도부의 전기적 등가회로는, 도 2를 참조하여 상술한 실시의 제 1형태에 있어서의 것과 동일하다. 여기서는, 실시의 제 1형태에 있어서의 설명과 중복하는 설명은 생략한다.

이제, 이 전자유도 방식의 스피커장치를 정전압 구동한 경우, 구동력으로서 작용하는 2차코일(18)로서의 1회전 링에 흐르는 유도전류의 주파수특성은 다음과 같이 된다.

즉, 구동전압을 V1, 2차코일(18)의 유도전류를 I2로 하면, 구동전압(V1)에 대한 유도전류(I2)의 주파수 특성은,

로 표현할 수 있다.

수학식 15에서, 유도전류(I2)의 최대값(I2 / V1(max))은,

으로 표현할 수 있다.

상술의 수학식 14를 만족하면, 상술의 수학식 16의 우변은 극대가 된다. 즉, 유도전류(I2)는 최대가 된다.

이렇게 해서, 수학식 13에 나타내는 바와 같이, 여자용 1차코일(15)의 인덕턴스(L1)와, 2차 1회전 도전성 링(18)의 인덕턴스(L2)와의 비가, 각각의 코일(15, 18)의 직류저항값의 비에 동일한 경우에, 2차코일(18)의 유도전류(I2)의 값이 최대값으로 되는 것을 알 수 있다.

또, 결합계수(k)가 1과 같은 경우에는, 수학식 14에 나타내는 바와 같이, 여자용 1차코일(15)의 감은 수의 자승이,

[실시예 1]

상술과 같은 실시의 제 1형태에 관계되는 스피커장치의 여자용 1차코일(15) 및 2차코일(18)의 구체적인 실시예 1에 대해서 설명한다.

실시예 1에서는, 여자용 1차코일(15) 및 2차코일(18)로서의 1회전 링의 치수 및 특성은, 이하와 같이 하였다.

여자용 1차코일(15)은,

직경 : 13㎜, 감은 폭 : 2.6㎜, 감은 층수 : 2, 총 감은수(N) : 33, 직류저항(R1) : 3.22Ω, 인덕턴스(L1) : 34.5μH

로 하였다.

2차코일(18)(1회전 링)은,

직경(내경) : 13.36㎜, 폭 : 3.0㎜, 두께 : 0.2㎜, 재질 : 알루미늄, 직류저항(R2) : 0.00207Ω, 인덕턴스(L2) : 0.032μH

로 하였다.

이 경우, 인덕턴스(L2)는, 거의 L1/N2와 동일한 값으로 된다.

실시예 1의 스피커장치의 입력 임피던스의 주파수 특성의 측정 결과예를 도 3에 나타낸다. 이 도 3에 있어서, 「·」표시의 포인트는, 2차코일(18)이 없는 경우의 입력 임피던스의 주파수특성의 측정예를 나타내고 있다. 또, 「+」표시의 포인트는, 2차코일(18)을 부착한 경우의 입력 임피던스의 주파수특성의 측정예를 나타내고 있다.

이 측정값에서 알 수 있는 바와 같이, 전자유도형 스피커장치의 입력 임피던스의 인덕턴스 성분은 현저하게 작아지는 것이다. 상술의 각 정수(R1, L1, N, R2)의 값을 상술의 수학식 6(수학식 3과 동일)의 좌변에 대입하면, 그 값은 22907가 되고, 수학식 6을 만족한다. 또한, 결합계수(k)의 값은, 측정결과에서, k = 0.84이다.

그리고, 이들의 각 정수(R1, L1, N, R2, k)의 값을, 상술한 수학식 4의 좌변에 대입하면, 그 값은 0.67이 되고, 수학식 7(수학식 4와 동일)의 관계도 만족하는 것으로 된다.

다음에, 상술의 각 정수(R1, L1, N, R2)의 값과, 상술의 수학식 12에서, 유도전류의 상대값의 주파수특성을 계산한 예를 도 4에 나타낸다. 상술한 바와 같이, 결합계수 k = 0.84인 이 실시예 1에서는, 100㎑에 있어서의 유도전류의 감소는 20㎑에서의 값에 대하여 3.5㏈의 감소가 된다.

다른 예로서, 결합계수 k = 1.0으로 하면, 20㎑로부터 100㎑까지 일정한 구동전류(유도전류)를 2차코일에 흐르게 하는 것이 가능하게 된다. 또, 결합계수 k = 0.74의 경우에는, 100㎑에 있어서의 유도전류의 감소는 20㎑에서의 값에 대하여 6㏈의 감소가 된다.

이상과 같이 하여, 각 정수(R1, L1, N, R2, k)의 값을 수학식 6(수학식 3과 동일), 수학식 7(수학식 4와 동일)을 만족하도록 각각 설정함으로써, 20㎑ 이상의, 희망하는 고주파수까지 유도전류의 감소를 10㏈ 이내로 하는 것이 가능하다.

[실시예 2]

상술과 같은 실시의 제 2형태에 관계되는 스피커장치의 여자용 1차코일(15) 및 2차코일(18)의 구체적인 실시예 2에 대해서, 설명한다.

이 실시예 2에서는, 여자용 1차코일(15) 및 2차코일(18)로서의 1회전 링의 특성은, 이하와 같이 하고, 유도전류의 크기에서 구동력의 주파수특성을 계산하였다. 계산은, 1회전 도전링으로 이루는 2차코일(18)의 인덕턴스(L2)를 파라미터로서 실행하였다. 결합계수는 k = 0.9로 하였다. 또, 구동전압(V1)은 4볼트, 자기회로 중의 자속밀도는 1.5테슬라, 1회전 도전성 링의 길이는 0.042m로 하였다.

여자용 1차코일(15)은,

직류저항(R1) : 3.22Ω,

인덕턴스(L1) : 34.5μH

로 하였다.

2차코일(18)(1회전 도전링)은,

직류저항(R2) : 0.00207Ω,

인덕턴스(L1) : 파라미터

로 하였다.

이 계산결과를 도 5에 나타낸다. 이것에 의해, 인덕턴스비(L1/L2)가 수학식 13을 만족할 때에 구동력이 최대가 되는 것을 확인할 수 있었다. 또, 결합계수(k)가 1인 경우에는, 수학식 14에서 감은 수(N)를 39로 설정한다.

또한, 이 실시예 2에서는, 1회전 도전성 링의 2차코일(18)의 인덕턴스(L2)를 파라미터로서 변화시켜서 정수를 결정하도록 하였으나, 2차코일(18)의 인덕턴스(L2)를 결정하여 놓고, 1차코일(15)의 인덕턴스(L1)를 파라미터로서 변화시켜서, 상술의 수학식 3을 만족하도록 결정하도록 하여도 물론 좋다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 20㎑ 이상의 고주파수 대역에 있어서도, 구동전류(유도전류)의 감소가 상당히 작고, 따라서, 구동력 저하가 상당히 작은 스피커장치를 실현할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 전자유도부의 각 정수를 최적화함으로써, 유도전류의 크기를 최대화할 수 있고, 효율이 좋은 전자유도 스피커장치를 실현할 수 있다.

Claims (4)

1. 자기회로중의 공극의 근방에 설치되고, 입력 음성신호에 따른 전류가 공급되는 1차코일과,

   상기 공극 내에 배치되어서, 상기 1차코일에 흐르는 전류에 따른 전류가 유기되는 2차코일과,

   상기 2차코일에 유기되는 전류와 상기 공극 내의 자속과의 상호작용에 의해 상기 2차코일이 진동함으로써 진동하는 진동판과를 구비하고,

   상기 1차코일의 직류저항값을 R1, 인덕턴스를 L1, 감은 수를 N으로 하고, 상기 2차코일의 직류저항값을 R2로 하는 동시에, 상기 1차코일과 상기 2차코일의 결합계수를 k로 하였을 때, 그들의 정수의 관계가

   N×(R1×R2) 1/2／(2π×L1×(1 - k2) 1/2 ) ≥ 2 0 0 0 0

   의 식을 만족하도록 한 것을 특징으로 하는 스피커장치.
2. 제 1항에 있어서,

   재생 희망대역의 고역측의 주파수(f)에 있어서, 상기 각 정수(R1, L1, N, R2, k)가,

   2π×f×L12×(N2×R2+R1)／(N2×X1/2)≥0.3

   단, X = (2π×f) 2 × (L1 × R2 + L1 × R1 / N2) 2 + {-R1 ×R2 + (2π×f) 2 × L12 × (1 - k2) / N2} 2

   의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
3. 자기회로 중의 공극의 근방에 설치되고, 입력 음성신호에 따른 전류가 공급되는 1차코일과,

   상기 공극 내에 배치되어서, 상기 1차코일에 흐르는 전류에 따른 전류가 유기되는 2차코일과,

   상기 2차코일에 유기되는 전류와 상기 공극 내의 자속과의 상호작용에 의해 상기 2차코일이 진동함으로써 진동하는 진동판과를 구비하고,

   상기 1차코일의 직류저항값을 R1, 인덕턴스를 L1, 상기 2차코일의 직류저항값을 R2, 인덕턴스를 L2로 하였을 때, 인덕턴스의 비 L1/L2가, 직류저항값의 비 R1/R2와 동일하게 되도록, 각 정수(R1, R2, L1, L2)를 선정한 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 1차코일과 상기 2차코일의 결합계수가 1과 동일한 경우에는, 상기 1차코일의 감은 수의 자승이 상기 1차코일의 직류저항값(R1)과, 상기 2차코일의 직류저항값(R2)과의 비와 동일하게 되도록 한 것을 특징으로 하는 스피커 장치.