KR20010079381A - Diaphragm System of Integrated Bobbin-Cap Type for Micro Speaker, Fabricating Method thereof and Micro Speaker Having Broad Band Reproduction Characteristic Using the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일체형 보빈캡 이용한 마이크로스피커용 진동계 및 그의 제조방법과 이를 이용한 광대역 재생 특성을 갖는 마이크로스피커에 관한 것으로, 특히 진동판의 고음 재생역할을 담당하는 캡부분과 보빈부가 딱딱한(hard) 재질로서 일체형으로 형성되고, 중음과 저음 재생역할을 담당하는 바디와 에지가 부드러운(soft) 재질로서 일체형으로 형성되어 조립된 진동계 및 이를 채용하여 광대역 하이 파워(high-power)를 재생하는 경우에도 음의 일그러짐이 발생하지 않는 광대역 재생 특성을 갖는 마이크로스피커 및 진동계의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microspeaker vibrating system using an integral bobbin cap, and a method for manufacturing the same, and a microspeaker having broadband reproduction characteristics using the same. And a body and edges, which play the role of mid and low tone reproduction, are made of a soft material and are integrally formed and assembled into a vibrometer, and even when the broadband high-power is reproduced by employing the same, the distortion is negative. The present invention relates to a method for manufacturing a microspeaker and a vibrometer having broadband reproduction characteristics that do not occur.
일반적으로 음향 재생기는 혼스피커와, 콤퍼넌트 시스템과 같은 하이파이 오디오 시스템에 사용되며 일정한 주파수 대역을 커버하는 우퍼, 미드레인지 및 트위터 등으로 이루어지는 시스템 스피커와, 하나의 유닛으로 전 주파수 대역을 커버하는 일반 스피커와, 초소형 캠코더, 워크맨, PDA, 노트북 컴퓨터, IMT2000 통신단말기 등과 같이 초경량·초슬림형 구조를 갖는 마이크로스피커와, 이동통신용 단말기에 사용되는 리시버와, 일부가 귀속에 삽입되는 구조를 갖는 이어폰과, 특정 대역의 주파수만을 수신하는 부저로 분류된다.In general, sound regenerators are used for horn speakers, hi-fi audio systems such as component systems, system speakers consisting of woofers, midrange and tweeters covering a certain frequency band, and general speakers covering all frequency bands in one unit. Micro-speakers with ultra-lightweight and ultra-slim structures, such as ultra-compact camcorders, walkmans, PDAs, notebook computers, IMT2000 communication terminals, receivers used in mobile communication terminals, earphones having a structure in which some are inserted into the ear, and It is classified as a buzzer that receives only the frequencies of the band.
한편, PDA, 노트북 컴퓨터, IMT2000 통신단말기 등은 장치로부터 일정거리 떨어진 위치에서 사용자가 재생된 음을 듣게 된다. 그런데 이러한 포터블 장치들은 전체 사이즈와 중량의 소형화 추세에 따라 작아지고 있어 이에 채용되는 마이크로스피커 또한 다운 사이징이 계속적으로 요구되고 있다.On the other hand, PDAs, notebook computers, IMT2000 communication terminal, etc. hear the sound played by the user at a certain distance from the device. However, these portable devices are becoming smaller according to the trend of miniaturization of the overall size and weight, and the microspeakers employed therein are also continuously required for downsizing.
그러나, 이러한 초경량·초슬림형 구조 요구와는 반대로 무선 인터넷 기술의 발전과 IMT2000의 구현에 따라 각종 음악파일을 쉽게 내려 받게 되면서 마치 오케스트라용 스피커와 같은 고입력/고출력, 광대역 재생의 필요성이 요구되고 있다.However, in contrast to the ultra-lightweight and ultra-slim structure requirements, various music files are easily downloaded according to the development of the wireless Internet technology and the implementation of IMT2000, and the necessity of high input / high output and wideband playback such as an orchestra speaker is required. .
종래의 마이크로스피커는 도 1에 도시된 바와 같이 원통형 요크(2)의 바닥(2a)에 예를들어, N극이 위치된 원형 마그넷(1)이 장착되고, 마그넷(1)의 S극 표면에 플레이트(4)가 설치되어 요크(2)의 상단부위와 플레이트(4)의 외주부 사이에 자기갭(G1)이 형성된다.Conventional microspeakers are mounted on the bottom 2a of the cylindrical yoke 2, for example, with a circular magnet 1 on which the N pole is located, and on the S pole surface of the magnet 1, as shown in FIG. The plate 4 is installed so that a magnetic gap G1 is formed between the upper end of the yoke 2 and the outer circumference of the plate 4.
또한 상기 요크(2)의 외주부에는 요크와 함께 3단 요홈 구조를 형성하기 위해 2단 요홈을 갖는 프레임(8)이 인서트 몰딩에 의해 형성되고, 상기 자기갭(G1)에 진동판(6)과 결합된 보이스 코일(7)이 삽입되어 있으며, 진동판(6)의 에지부분이 가스켓(9)에 의해 프레임(8)의 최상단 요홈에 지지되어 있는 구조를 갖고 있다.In addition, a frame 8 having a two-stage groove is formed by insert molding on the outer circumferential portion of the yoke 2 to form a three-stage groove structure together with the yoke, and the diaphragm 6 is coupled to the magnetic gap G1. The voice coil 7 is inserted, and the edge portion of the diaphragm 6 is supported by the gasket 9 in the top groove of the frame 8.
여기서, 미설명 부호 10은 코일의 연장부가 접속되는 터미널 보드이다.Here, reference numeral 10 denotes a terminal board to which an extension of the coil is connected.
상기한 종래의 마이크로스피커는 구동신호가 터미널 보드(10)를 통하여 보이스 코일(7)에 인가될 때 마그넷(1)으로부터 요크(2)를 통하여 플레이트(4)로 통하는 자기회로(M1)에서 발생되는 비교번(직류) 자속과 상하유동 가능한 보이스 코일(7)에서 발생되는 교번(교류) 회전 자속이 플레밍의 왼손법칙에 따라 서로 반응하여 발생되는 흡입 및 반발력에 의해 진동판(6)과 코일(7)이 상/하로 진동하여 구동신호에 대응한 음향을 발생시키는 구조이다.The conventional microspeaker is generated in the magnetic circuit M1 which passes from the magnet 1 to the plate 4 through the yoke 2 when the drive signal is applied to the voice coil 7 through the terminal board 10. The diaphragm 6 and the coil 7 are caused by the suction and repulsion forces generated by the alternating rotational magnetic flux generated by the non-universal magnetic flux and the vertically flowable voice coil 7 in accordance with Fleming's left hand law. ) Vibrates up and down to generate sound corresponding to the drive signal.
일반적인 스피커에서는 보이스 코일은 원통형 보빈에 권취된 상태로 상단부분이 진동판의 고음 영역재생을 담당하는 캡부분과 중음 및 저음 영역재생을 담당하는 바디부분의 경계점에 접합되어 진동계를 구성하고 있다. 또한 진동판의 바디부분은 부드러운 소재로 이루어진 에지를 통하여 프레임에 지지되어 진동계가 저음 영역에서 원활하게 진동이 이루어질 수 있게 하고 있고, 진동계의 한계 이상의 진동을 잡아주기 위하여 댐퍼를 채용하고 있다.In a general speaker, the voice coil is wound around a cylindrical bobbin, and the upper part is joined to the boundary point of the cap part responsible for reproducing the treble region of the diaphragm and the body portion responsible for reproducing the mid and bass regions. In addition, the body portion of the diaphragm is supported by the frame through an edge made of a soft material to enable the vibration system to vibrate smoothly in the bass region, and a damper is employed to catch vibrations beyond the limits of the vibration system.
그러나, 마이크로스피커에서는 도 1과 같이 스피커의 상하 높이가 4mm, 직경 20mm 또는 그 이하로 설정되는 경우 댐퍼를 수용할 수 있는 높이가 허용되지 않아 댐퍼를 생략하고 있으며, 그 결과 진동계가 상하로 진동할 수 있는 진동폭을 줄여주어야 하므로 고입력/고출력을 수용하는 것이 어려운 환경에 처해있다.However, in the microspeaker, when the height of the speaker is set to 4 mm, the diameter of 20 mm or less, as shown in FIG. 1, the height to accommodate the damper is not allowed, and thus the damper is omitted. As a result, the vibrometer may vibrate up and down. It is difficult to accommodate high input / high output because it needs to reduce possible vibration width.
더욱이, 구동신호를 수신하기 위하여 코일로부터 플렉시블 와이어를 통하여 터미널 보드에 연결되는 경우는 코일과 플랙시블 와이어 사이의 솔더링 부분이 간격이 제한된 자기갭의 요크 상단부와 접촉하여 터치음이 발생하는 것을 방지하기 위하여 입력을 제한하는 것이 요구되고 있다.Furthermore, when connected to the terminal board through the flexible wire from the coil to receive the drive signal, the soldering portion between the coil and the flexible wire is in contact with the yoke upper end of the gap with limited magnetic gap to prevent the touch sound. In order to restrict input, it is required.
또한, 스피커 직경과 높이의 제한으로 인하여 진동판 또한 음의 재생능력에 우선하여 원가절감과 조립생산성을 향상시키기 위하여 별도의 바디와 에지를 구분하지 않고 일체형으로 이루어진 구조를 채용하고 있으며, 최근에는 도 1과 같이 캡과 바디와 에지 전체가 일체형으로 단일의 비교적 부드러운 고분자 소재를 이용하여 제작되고 있다.In addition, due to the limitation of the diameter and height of the speaker, the diaphragm also adopts an integrated structure without distinguishing a separate body and edges in order to reduce cost and improve assembly productivity in preference to sound reproducibility. As such, the cap, the body, and the whole edge are integrally manufactured using a single relatively soft polymer material.
그러나, 진동판(6)이 바디와 에지 부분(6a)에 접합한 비교적 부드러운 고분자 소재를 이용하여 일체형으로 이루어지는 경우 고음 영역의 재생을 담당하는 캡부분(6b)은 소재가 너무 부드럽기 때문에 고음 특성을 제대로 재생하지 못하는 문제가 발생하고 있다.However, when the diaphragm 6 is formed integrally using a relatively soft polymer material bonded to the body and the edge part 6a, the cap part 6b, which is responsible for the reproduction of the high-pitched region, is not so soft that the high-pitched characteristic is properly obtained. There is a problem that you can not play.
이와 반대로, 진동계의 원활한 진동을 억제하기 위하여 진동판의 에지에 부드러운 소재를 사용하지 못하는 경우 에지의 스티프네스에 비례하는 스피커의 저역공진 주파수(f0)를 낮추는 것이 곤란하다.On the contrary, when a soft material is not used at the edge of the diaphragm to suppress smooth vibration of the vibration system, it is difficult to lower the low resonant frequency f 0 of the speaker which is proportional to the stiffness of the edge.
따라서, 종래의 일체형 진동판은 저음, 중음 및 고음 영역을 모두 소화할 수 있는 중간 정도 단단한 소재로 두께를 증가시켜 사용할 수 밖에 없는 실정에 있어, 도 7a 및 도 7b와 같이 재생 가능한 주파수 특성의 대역폭이 850hz-16khz로 매우좁고, 중음의 재생특성이 나쁘며, 또한 THD도 7.1%로 낮게 된다.Therefore, the conventional integrated diaphragm is a medium rigid material capable of extinguishing all low, mid and high ranges, and is inevitably used to increase its thickness. As shown in FIGS. 7A and 7B, the bandwidth of reproducible frequency characteristics is increased. Very narrow at 850hz-16khz, poor midrange reproduction, and low THD at 7.1%.
또한, 도 1과 같이 보빈을 사용하지 않고 코일만을 권취하여 가열에 의해 성형시킨 코일 조립체를 진동판과 결합시켜 진동계를 구성하는 경우는 고입력시에 접속부가 열에 의해 분리되거나 또는 코일의 표면에 코팅된 열경화성 접착제가 열에 약하여 코일이 연소되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1, when a coil assembly formed by heating by winding only a coil without using a bobbin is combined with a diaphragm to form a vibration system, the connection part is separated by heat at high input or coated on the surface of the coil. The thermosetting adhesive is weak to heat, which may cause the coil to burn.
따라서, 종래 구조에서는 상기한 다른 문제점 등을 고려하여 내입력이 0.4W 이하로 한정되는 문제가 있고, 광대역 하이 파워를 재생하는 경우 재생 주파수가 올라감에 따라 진동판의 좌우가 편진동 또는 분할진동이 발생하여 진동계의 비직선 읽그러짐(nonlinear distortion), 즉 재생음의 맑고 탁함을 결정하는 2차 고조파(harmonic) 성분이 증가하는 문제가 있다.Therefore, in the conventional structure, there is a problem that the internal input is limited to 0.4 W or less in consideration of the above-described other problems, and when the wideband high power is reproduced, the left and right sides of the diaphragm become single or divided vibrations as the reproduction frequency increases Therefore, there is a problem in that nonlinear distortion of the vibration system, that is, the second harmonic component that determines the clarity and haze of the reproduction sound is increased.
결과적으로 상기한 종래의 마이크로스피커는 그 크기를 캠코더, Note PC, 소형 카세트, 정보통신 휴대 단말기 등에 적용하기 위한 초소형으로 제작하는 경우 스피커의 구조상 상기한 포터블 전자기기가 요구하는 저음 및 고음 영역의 확장 재생이 불가능하게 된다.As a result, when the conventional micro speaker is manufactured in an ultra-small size to be applied to a camcorder, a note PC, a small cassette, an information communication portable terminal, and the like, the expansion of the bass and treble ranges required by the portable electronic device described above is necessary. Playback becomes impossible.
따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 진동판의 고음 재생역할을 담당하는 캡부분과 보빈부가 딱딱한(hard) 재질로서 일체형으로 형성되고, 중음과 저음 재생역할을 담당하는 바디와 에지가 부드러운(soft) 재질로서 일체형으로 형성되어 조립된 진동계 및 이를 채용하여 광대역 하이 파워(high-power) 재생이 가능한 마이크로스피커를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, the object of which is the cap portion and bobbin portion which is responsible for the high sound reproduction role of the diaphragm is formed integrally as a hard material, and is responsible for the middle and low tone reproduction role It is to provide a microspeaker capable of wideband high-power reproduction by employing a vibrometer and a body formed by the body and the edge (soft) material is integrally assembled.
본 발명의 다른 목적은 부드러운 에지를 채용한 오발형 진동판인 경우에도 편진동에 의한 2차 디스토션 없이 고음과 저음 재생이 이루어질 수 있는 오발형 마이크로스피커를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a misfired microspeaker capable of high and low sound reproduction without secondary distortion caused by a single vibration even in the case of a misaligned diaphragm employing a soft edge.
본 발명의 다른 목적은 광대역 하이 파워(high-power) 재생이 가능한 일체형 보빈캡을 갖는 마이크로스피커용 진동계의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vibration system for a microspeaker having an integrated bobbin cap capable of wideband high-power regeneration.
도 1은 종래의 일반적인 마이크로 스피커의 구조를 보여주는 단면도,1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional general micro speaker,
도 2는 본 발명에 따른 일체형 보빈캡을 이용한 광대역 재생 특성을 갖는 마이크로스피커의 단면도,2 is a cross-sectional view of a microspeaker having a broadband reproducing characteristic using an integral bobbin cap according to the present invention;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 일체형 보빈캡을 이용하여 보이스 코일이 권취된 상태를 보여주는 정면도,3 is a front view showing a state in which the voice coil is wound using the integrated bobbin cap according to the first embodiment of the present invention;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2실시예에 따른 오발구조의 일체형 보빈캡을 보여주는 평면도 및 축방향 단면도,4A and 4B are a plan view and an axial cross-sectional view showing an integral bobbin cap of an oval structure according to a second embodiment of the present invention;
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예의 일체형 보빈캡과 돔형 진동판이 결합된 진동판 어셈블리를 보여주는 정면도 및 돔형 진동판의 평면도와 정면도,5A to 5C are a front view and a top view and a front view of a diaphragm assembly in which an integrated bobbin cap and a dome diaphragm of the first embodiment of the present invention are combined;
도 6은 본 발명에 따른 진동계의 조립방법을 보여주는 제조공정도,6 is a manufacturing process showing a method of assembling a vibration system according to the present invention;
7a 및 도 7b는 도 1의 종래의 마이크로스피커에 대한 주파수 특성 그래프,7a and 7b are graphs of frequency characteristics of the conventional microspeaker of FIG.
8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 마이크로스피커에 대한 주파수 특성 그래프이다.8a and 8b are graphs of frequency characteristics of the microspeaker according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
11 ; 마그넷 12 ; 요크11; Magnet 12; York
12a ; 바닥 14 ; 플레이트12a; Floor 14; plate
16 ; 진동판 16a ; 바디16; Diaphragm 16a; body
16b ; 에지 16c ; 관통구멍16b; Edge 16c; Through hole
16d ; 평탄부 17 ; 보이스 코일16d; Flat part 17; Voice coil
18 ; 프레임 19 ; 가스켓18; Frame 19; gasket
20 ; 터미널 보드 21, 21a,21b ; 보빈부20; Terminal boards 21, 21a, 21b; Bobbin Department
22,22a,22b ; 캡부분 23,23a,23b ; 보빈캡22,22a, 22b; Cap portions 23,23a and 23b; Bobbin Cap
24,25a-25d ; 연결부 30 ; 진동계24,25a-25d; Connection part 30; Vibrometer
G11 ; 자기갭 M11 ; 자기회로G11; Magnetic gap M11; Magnetic circuit
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1단의 제1요홈이 형성된 원통형 요크와, 상기 요크의 외주부에 결합되어 요크와 함께 3단 요홈 구조를 형성하는 프레임과, 상기 요크의 제1요홈 바닥에 장착되어 비교번 자계를 발생하는 마그넷과, 상기 마그넷의 상부에 장착되며 외주부와 요크의 내경부 상단 사이에 자기갭을 형성하기 위한 플레이트와, 외부로부터 전기적인 구동신호가 인가될 때 교번 자계를 발생하며 상기 자기갭에 배치되어 마그넷으로부터 발생된 비교번 자계와의 상호작용에 따라 상하로 변위되는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일이 보빈부의 외주부에 권취되어 지지되며 상단부에 돔형상의 캡부분이 일체로 연장 형성된 일체형 보빈캡과, 내주부가 상기 보빈캡의 캡부분에 결합되고 외주부가 상기 프레임의 최상부 요홈 바닥에 지지되어 코일이 상하로 변위될 때 상기 구동신호에 대응한 음향이 발생되는 진동판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역 재생 특성을 갖는 마이크로스피커를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a cylindrical yoke having a first stage of the first stage, the frame is coupled to the outer peripheral portion of the yoke to form a three-stage groove structure with the yoke, the first groove bottom of the yoke A magnet mounted on the magnet to generate the comparative magnetic field, a plate mounted on the upper part of the magnet to form a magnetic gap between the outer circumference portion and the inner diameter portion of the yoke, and an alternating magnetic field when an electric drive signal is applied from the outside. A voice coil which is generated and disposed in the magnetic gap and displaces up and down according to interaction with the comparative magnetic field generated from the magnet, and the voice coil is wound around the bobbin portion and supported by a dome-shaped cap portion integrally. An integral bobbin cap and an inner peripheral portion are coupled to the cap portion of the bobbin cap and the outer peripheral portion is supported on the bottom of the top recess of the frame. Control coil provides a micro-speaker having a wide reproduction characteristics, it characterized in that the diaphragm is constituted by the acoustic response to the drive signal generator when the displacement in the vertical direction.
상기 보빈캡은 캡부분의 고음 재생특성을 위해 진동판 보다 상대적으로 큰 스티프네스를 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 보빈캡의 두께는 진동판과 동일한 소재로 이루어지는 경우 진동판의 두께 보다 상대적으로 두껍게 설정된다.The bobbin cap preferably has a relatively larger stiffness than the diaphragm for high sound reproduction characteristics of the cap portion. To this end, the thickness of the bobbin cap is set relatively thicker than the thickness of the diaphragm when made of the same material as the diaphragm.
상기 보빈캡은 고분자 소재로 이루어지고, 상기 진동판은 고분자 소재 또는 헝겁으로 이루어지는 것이 바람직하다.The bobbin cap is made of a polymer material, the diaphragm is preferably made of a polymer material or cloth.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 자기회로의 자기갭에 삽입되어 외부로부터 전기적인 구동신호가 인가될 때 음향재생이 이루어지는 마이크로스피커용 진동계에 있어서, 상기 구동신호가 인가될 때 교번 자계를 발생하며 자기갭에 배치되어 자기회로의 마그넷으로부터 발생된 비교번 자계와의 상호작용에 따라 상하로 변위되는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일이 보빈부의 외주부에 권취되어 지지되며 상단부에 돔형상의 캡부분이 일체로 연장 형성된 일체형 보빈캡과, 내주부가 상기 보빈캡의 캡부분에 결합되고 외주부가 프레임의 상부 요홈 바닥에 지지되어 코일이 상하로 변위될 때 상기 구동신호에 대응한 음향이 발생되는 진동판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커용 진동계를 제공한다.According to another aspect of the invention, the present invention is a vibration system for a microspeaker is inserted into the magnetic gap of the magnetic circuit and the sound reproduction is performed when an electric drive signal is applied from the outside, the alternating magnetic field when the drive signal is applied And a voice coil which is disposed in a magnetic gap and is displaced up and down according to interaction with a comparative magnetic field generated from a magnet of the magnetic circuit, and the voice coil is wound around the bobbin portion and supported by a dome-shaped cap portion. An integral bobbin cap extending integrally with the diaphragm that the inner circumference is coupled to the cap portion of the bobbin cap and the outer circumference is supported on the bottom of the upper groove of the frame to generate a sound corresponding to the driving signal when the coil is displaced up and down. It provides a vibration system for a microspeaker, characterized in that configured.
상기한 본 발명에 따른 마이크로스피커용 진동계의 제조방법은 중앙부에 평탄부가 위치해 있고, 그의 외측에 바디와 에지가 동심상으로 순차적으로 배치된 구조물을 형성하는 단계와, 상기 구조물의 평탄부 중앙에 보빈부의 직경보다 일정한 길이 만큼 작은 관통구멍을 타발 성형하여 진동판을 형성하는 단계와, 원통형의 보빈부와 상기 보빈부의 상부에 돔형상으로 형성되는 캡부분이 일체로 형성된 일체형 보빈캡을 형성하는 단계와, 상기 보빈부의 외주에 보이스 코일을 권취하는 단계와, 상기 보이스 코일이 권취된 보빈캡의 캡부분 외주에 상기 진동판 바디의 내측 부분을 결합시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a microspeaker vibration system according to the present invention includes the steps of forming a structure in which a flat portion is located at the center portion, and a body and an edge are arranged concentrically sequentially on the outside thereof, and a bobbin at the center portion of the flat portion of the structure. Forming a diaphragm by punching through holes smaller than the diameter of the portion by a predetermined length, and forming an integral bobbin cap in which a cylindrical bobbin portion and a cap portion formed in a dome shape are integrally formed on the bobbin portion; Winding the voice coil on the outer circumference of the bobbin portion, and coupling the inner portion of the diaphragm body to the outer circumference of the cap portion of the bobbin cap on which the voice coil is wound.
상기 진동판과 보빈캡은 서로 동일한 소재로 이루어지고, 진동판의 두께는 보빈캡의 두께 보다 상대적으로 얇게 설정된다.The diaphragm and the bobbin cap are made of the same material as each other, the thickness of the diaphragm is set relatively thinner than the thickness of the bobbin cap.
상기 진동판과 보빈캡은 서로 상이한 소재로 이루어지고, 상기 진동판은 중음 및 저음 재생특성에 적합한 소재와 두께로 이루어지며, 상기 보빈캡은 고음 재생특성에 접합한 소재와 두께로 이루어진다.The diaphragm and the bobbin cap are made of different materials, the diaphragm is made of a material and thickness suitable for the midtone and bass reproduction characteristics, the bobbin cap is made of a material and thickness bonded to the high-sound reproduction characteristics.
상기한 바와같이 본 발명에서는 진동판의 고음 재생역할을 담당하는 캡부분이 딱딱한(hard) 재질로서 보빈부와 일체형으로 형성되어 코일이 권취되고, 중음과 저음 재생역할을 담당하는 바디와 에지가 부드러운(soft) 재질로서 일체형으로 형성되어 조립된 진동계 구조를 채용하여 광대역 하이 파워(high-power) 재생이 가능하며, 평탄한 주파수 재생특성을 갖게 된다.As described above, in the present invention, the cap part which plays the high sound reproducing role of the diaphragm is a hard material and is integrally formed with the bobbin part so that the coil is wound and the body and the edge which plays the middle and low sound reproducing role are soft ( As a soft material, an integrated vibrometer structure is formed and assembled to enable wideband high-power reproduction and flat frequency reproduction characteristics.
(실시예)(Example)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 일체형 보빈캡을 이용한 광대역 재생 특성을 갖는 마이크로스피커의 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로스피커는 원통형 요크(12)의 바닥(12a)에 예를들어, N극이 위치된 원형 마그넷(11)이 장착되고, 마그넷(11)의 S극 표면에 플레이트(14)가 설치되어 요크(12)의 상단부위와 플레이트(14)의 외주부 사이에 자기갭(G11)이 형성된다.2 is a cross-sectional view of a microspeaker having a broadband reproducing characteristic using the integral bobbin cap according to the present invention. As shown, the microspeaker according to the present invention may be provided by the bottom 12a of the cylindrical yoke 12, for example. The circular magnet 11 in which the N pole is positioned is mounted, and the plate 14 is installed on the surface of the S pole of the magnet 11 so that a magnetic gap is formed between the upper end of the yoke 12 and the outer circumference of the plate 14. G11) is formed.
또한 상기 요크(12)의 외주부에는 요크와 함께 3단 요홈 구조를 형성하기 위해 2단 요홈을 갖는 프레임(18)이 인서트 몰딩에 의해 함께 형성되고, 터미널보드(20)도 인서트 몰딩에 의해 프레임(18)에 지지되어 있다.In addition, a frame 18 having two-stage grooves is formed on the outer circumferential portion of the yoke 12 together with the yoke by insert molding, and the terminal board 20 is also formed by insert molding. 18).
한편, 본 발명에 있어서는 상기 자기갭(G11)에 삽입되는 진동판(16)과 보이스 코일(17)의 조립체, 즉 진동계(30)가 도 5a에 도시된 바와 같은 구조를 갖고 있다.On the other hand, in the present invention, the assembly of the diaphragm 16 and the voice coil 17, ie, the vibrometer 30, inserted into the magnetic gap G11 has a structure as shown in Fig. 5A.
즉, 본 발명에 따른 진동계(30)는 원통형의 보빈부(21)와 돔형상으로 형성되는 캡부분(22)이 보빈부의 상부에 일체로 성형되어 일체형 보빈캡(23)을 이루고 있고, 보빈부(21)의 외주에 보이스 코일(17)이 권취되며, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이 중앙부에 상기 보빈부(21)의 직경보다 일정한 길이 만큼 작은 관통구멍(16c)이 형성되고 그의 외측으로 바디(16a)와 업롤형(up-roll type) 에지(16b)가 일체형으로 이루어진 진동판(16)이 상기 보빈캡(23)의 상부에 접착된 구조를 갖는다.That is, in the vibration system 30 according to the present invention, the cylindrical bobbin portion 21 and the cap portion 22 formed in the dome shape are integrally formed on the upper portion of the bobbin portion to form an integral bobbin cap 23. The voice coil 17 is wound around the outer periphery of 21, and as shown in Figs. 5B and 5C, a through hole 16c smaller than the diameter of the bobbin portion 21 is formed in the center portion thereof, and the outside thereof is formed. As a result, the diaphragm 16 having the body 16a and the up-roll type edge 16b integrated therein is bonded to the upper portion of the bobbin cap 23.
이 경우 제1실시예에 따른 원형 마이크로스피커인 경우는 도 3과 같이 원통형의 보빈부(21a)에 돔형상의 캡부분(22a)이 일체로 형성되며, 보빈부(21a)와 캡부분(22a)의 연결부(24)가 환형으로 평탄하게 형성되어 진동판(16)의 바디 내측부분이 접착되는 구조를 갖는다.In this case, in the case of the circular microspeaker according to the first embodiment, as shown in FIG. 3, the domed cap portion 22a is integrally formed on the cylindrical bobbin portion 21a, and the bobbin portion 21a and the cap portion 22a are formed. The connecting portion 24 is formed in an annular flat shape has a structure that the inner portion of the body of the diaphragm 16 is bonded.
한편, 본 발명을 제2실시예에 따른 오발형 마이크로스피커에 적용하는 경우는 도 4a 및 도 4b와 같이 원통형의 보빈부(21b)에 전체적으로 돔형상을 이루는 캡부분(22b)이 일체로 형성되며, 보빈부(21b)와 캡부분(22b)의 연결부(25)가 오발형 진동판(도시되지 않음)의 장축부분이 접착되는 대향한 한쌍의 직선연결부(25a,25b)와 단축부분이 접착되는 대향한 한쌍의 곡선연결부(25c,25d)로 교대로 연결되어 서로 평탄하게 형성된 구조를 이룬다.On the other hand, when the present invention is applied to the oval microspeaker according to the second embodiment, the cap portion 22b constituting the dome shape as a whole is formed integrally with the cylindrical bobbin portion 21b as shown in FIGS. 4A and 4B. A pair of straight connection portions 25a and 25b facing each other to which the connecting portion 25 of the bobbin portion 21b and the cap portion 22b is bonded to the long axis portion of the oscillating diaphragm (not shown) is opposed to the short portion. A pair of curved connection portions 25c and 25d are alternately connected to form a structure formed flat to each other.
상기한 진동판(16)은 에지(16b)의 외주부분이 가스켓(19)에 의해 프레임(18)의 최상단 요홈에 지지되어 고정된다.As for the diaphragm 16, the outer peripheral part of the edge 16b is supported by the gasket 19, and is supported by the top groove of the frame 18, and is fixed.
본 발명에 따른 일체형 보빈캡을 갖는 마이크로스피커용 진동계는 도 6에 도시된 바와 같이 제작된다.Vibration meter for a microspeaker having an integral bobbin cap according to the present invention is manufactured as shown in FIG.
먼저, 중앙부에 평탄부(16d)가 위치해 있고, 그의 외측에 바디(16a)와 업롤형의 에지(16b)가 동심상으로 순차적으로 배치된 구조물을 예를들어, PET(폴리에틸렌), PEI(폴리에틸렌이미드), 또는 헝겁(Cloth) 등의 부드러운 소재를 사용하여 상대적으로 두께를 얇게 설정하여 형성한다(S1).First, a flat portion 16d is located at the center portion, and a structure in which the body 16a and the up-rolled edge 16b are sequentially arranged concentrically on the outside thereof, for example, PET (polyethylene), PEI (polyethylene) Imide), or using a soft material such as cloth (Cloth) to form a relatively thin thickness is formed (S1).
이어서, 상기 구조물의 평탄부(16d) 중앙에 보빈부(21)의 직경보다 일정한 길이 만큼 작은 관통구멍(16c)을 타발 성형하여 진동판(16)을 제작한다(S2).Subsequently, the diaphragm 16 is manufactured by punch-molding a through hole 16c smaller than a diameter of the bobbin portion 21 in the center of the flat portion 16d of the structure (S2).
또한, 예를들어, PEI(폴리에틸렌이미드), PEN(폴리에틸렌나프탈렌), PET(폴리에틸렌), 또는 PI(폴리이미드) 등의 고분자 소재를 사용하여 상대적으로 두께를 두껍게 설정하여 원통형의 보빈부(21)와 돔형상으로 형성되는 캡부분(22)이 보빈부의 상부에 일체로 형성된 일체형 보빈캡(23)을 제조한다(S3).In addition, for example, a cylindrical bobbin portion 21 is formed by using a polymer material such as PEI (polyethylene imide), PEN (polyethylene naphthalene), PET (polyethylene), or PI (polyimide) to set a relatively thick thickness. ) And the cap portion 22 formed in a dome shape to manufacture an integral bobbin cap 23 formed integrally on the upper bobbin portion (S3).
이어서, 보빈부(21)의 외주에 보이스 코일(17)을 권취한다(S4).Next, the voice coil 17 is wound around the outer periphery of the bobbin portion 21 (S4).
그후 보이스 코일(17)이 권취된 보빈캡(23)의 캡부분(22) 외주부에 상기 진동판 바디(16a)의 내측 부분이 일정부분 겹치도록 하여 접착제에 의해 결합시키면(S5), 본 발명의 진동계(30)가 얻어진다.Then, when the inner portion of the diaphragm body 16a overlaps with a portion of the cap portion 22 outer peripheral portion of the bobbin cap 23 on which the voice coil 17 is wound (S5), the vibrometer of the present invention (30) is obtained.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 보빈캡(23)과 진동판(16)이 분리되어 제작되므로 캡부분의 고음 재생과, 바디 및 에지의 중음 및 저음 재생특성에 각각 적합한 최적의 소재를 선택하여 두께를 설정하는 것이 가능하게 된다.As described above, in the present invention, since the bobbin cap 23 and the diaphragm 16 are manufactured separately, the thickness of the bobbin cap 23 and the diaphragm 16 is selected by selecting an optimum material suitable for the high pitch reproduction of the cap portion and the mid and low pitch reproduction characteristics of the body and the edge, respectively. It becomes possible to do it.
따라서, 상기한 본 발명의 마이크로스피커는 구동신호가 터미널 보드(20)를 통하여 보이스 코일(17)에 인가될 때 마그넷(11)으로부터 요크(12)를 통하여 플레이트(14)로 통하는 자기회로(M11)에서 발생되는 비교번(직류) 자속과 상하유동 가능한 보이스 코일(17)에서 발생되는 교번(교류) 회전 자속이 플레밍의 왼손법칙에 따라 서로 반응하여 발생되는 흡입 및 반발력에 의해 진동판(16)과 코일(17)이 상/하로 진동하여 구동신호에 대응한 음향이 발생된다.Accordingly, the microspeaker of the present invention described above has a magnetic circuit M11 which passes from the magnet 11 to the plate 14 through the yoke 12 when a drive signal is applied to the voice coil 17 through the terminal board 20. The diaphragm 16 and the vibrating magnetic flux generated by the alternating rotational magnetic flux generated by the voice coil 17 capable of vertical flow and up / down flow react with each other according to Fleming's left hand law. The coil 17 vibrates up and down to generate a sound corresponding to the drive signal.
이 경우 본 발명의 진동계(30)는 진동판(16)의 바디(16a)와 에지(16b) 부분에 종래의 일체형 진동판 보다 더욱더 부드러운(soft) 재질(소재가 드른 경우) 또는 두께를 얇게 하고(소재가 동일한 경우) 보빈캡(23)은 두껍고 단단한 재질로 형성되므로, 스피커의 저음공진 주파수(f0)를 결정하는 에지의 스티프네스(Stiffness)(에지의 부드러움(compliance)의 역수로서 정의됨)가 작아지고 진동계의 등가질량은 증가하게 된다. 그 결과, 스티프네스에 비례하며 등가질량에 반비례하는 스피커의 저음공진 주파수(f0)는 낮아지므로, 그 결과 스피커의 재생음역이 확장된다.In this case, the vibration system 30 of the present invention has a softer material (if the material is thicker) or thinner (material) on the body 16a and the edge 16b of the diaphragm 16 than the conventional integrated diaphragm. Since the bobbin cap 23 is formed of a thick and hard material, the stiffness (defined as the inverse of the edge softness) of the edge that determines the speaker's bass resonance frequency (f 0 ) is determined. It becomes smaller and the equivalent mass of the vibrometer increases. As a result, the bass resonance frequency f 0 of the speaker which is proportional to the stiffness and inversely proportional to the equivalent mass is lowered, and as a result, the reproduced sound range of the speaker is expanded.
또한, 고음 영역의 재생을 담당하는 캡부분의 스티프네스는 종래보다 오히려 증가하였으므로 고음 영역의 재생이 충실하게 이루어지게 되어 고음영역의 평탄도가 증가하고, 주파수 증가에 따른 편진동 또한 감소하게 된다.In addition, since the stiffness of the cap portion responsible for reproducing the high-pitched region is increased rather than the prior art, the high-pitched region is faithfully reproduced, and the flatness of the high-pitched region is increased, and the unidirectional vibration is increased with increasing frequency.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 마이크로스피커에 대한 주파수 특성 그래프로서, 마이크로스피커를 저항 8Ω, 직경 15mm, 입력 0.5W인 조건에서 측정한 것이고, 도 7a 및 도 7b는 도 1에 도시된 종래의 마이크로스피커를 저항 8Ω, 직경 17mm, 입력 0.5W인 조건에서 측정한 것이다.8A and 8B are graphs of frequency characteristics of a microspeaker according to the present invention, in which the microspeakers are measured under a condition of a resistance of 8Ω, a diameter of 15mm, and an input of 0.5W, and FIGS. 7A and 7B are conventionally shown in FIG. Microspeakers were measured under conditions of resistance 8Ω, diameter 17mm and input 0.5W.
도시된 바와 같이 종래의 일체형 진동판을 채용한 마이크로스피커는 주파수 특성곡선의 중음 부분의 평탄도가 떨어지나, 본 발명에 따른 마이크로스피커는 이러한 현상 없이 평탄도가 우수한 것으로 나타나는 것을 알 수 있다.As shown in the drawing, the microspeaker employing the conventional integrated diaphragm is inferior in the flatness of the middle portion of the frequency characteristic curve. However, the microspeaker according to the present invention appears to have excellent flatness without such a phenomenon.
또한, 본 발명에 따른 마이크로스피커는 주파수 특성의 대역폭이 430hz-20khz, THD가 2.9%(규격치 : 5% 이하)로 나타나 종래의 마이크로스피커에 비하여 우수한 것으로 나타났고, 허용입력 및 출력도 각각 1W로 측정되었다.In addition, the microspeaker according to the present invention has a frequency characteristic of 430hz-20khz, THD of 2.9% (standard value: 5% or less) appeared to be superior to the conventional microspeaker, the allowable input and output is also 1W each Was measured.
상기한 실시예는 진동판으로서 돔형 바디와 업롤형 에지가 일체형으로 이루어진 것을 예로들어 설명하였으나, 본 발명의 특징은 보빈캡과 진동판이 분리되어 제작된 뒤에 일체로 결합된다는 점에 있는 것이므로 중음 및 저음 영역의 재생특성이 우수한 것이라면 어떤 종류의 진동판도 적용될 수 있다.The above embodiment has been described by taking an example in which the dome-shaped body and the up-rolled edge are integrally formed as the diaphragm, but the feature of the present invention is that the bobbin cap and the diaphragm are separated and then integrally coupled to each other so that the midrange and bass regions are separated. Any type of diaphragm may be applied as long as the regeneration characteristic of the is excellent.
예를들어, 진동판용 바디는 상기한 돔형 이외에 웨이브형 등도 가능하며, 상기 바디를 지지시키기 위한 에지는 업롤형 이외에 다운롤형(down roll type), 평면형, 웨이브형 등 다른 종류의 구조를 적용할 수 있다.For example, the diaphragm body may have a wave shape in addition to the above dome shape, and the edge for supporting the body may be applied with other types of structures such as down roll type, flat type, and wave type in addition to the up roll type. have.
더욱이, 상기 바디는 에지가 일체로 형성된 구조에 보강용 바디가 하부면에 부착되어 고음영역에서 분할진동을 방지할 수 있는 구조를 채용할 수 도 있다.In addition, the body may have a structure in which the reinforcing body is attached to the lower surface of the structure in which the edges are integrally formed, thereby preventing the split vibration in the treble region.
또한 상기한 진동계의 구조는 원형 마이크로스피커 이외에 예를들어 오발형마이크로스피커에도 당업자가 용이하게 적용하는 것이 가능하다.In addition, the structure of the vibration system described above can be easily applied to those skilled in the art in addition to the circular micro-speaker, for example, misleading micro-speaker.
상기한 바와같이 본 발명에서는 진동판의 고음 재생역할을 담당하는 캡부분과 보빈부가 딱딱한(hard) 재질로서 일체형으로 형성되어 코일이 권취되고, 중음과 저음 재생역할을 담당하는 바디와 에지가 부드러운(soft) 재질로서 일체형으로 형성되어 조립된 진동계 구조를 채용하여 광대역 하이 파워(high-power) 재생이 가능하며, 평탄한 주파수 재생특성을 갖게 된다.As described above, in the present invention, the cap part and the bobbin part which play the high sound reproducing role of the diaphragm are integrally formed as a hard material, and the coil is wound, and the body and the edge which plays the middle and low sound reproducing role are soft. ) As a material, it adopts a vibrometer structure that is integrally formed and assembled to enable wideband high-power reproduction and have flat frequency reproduction characteristics.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and is not limited to the spirit of the present invention. Various changes and modifications can be made by those who have
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