KR20030021288A - 단말기용 수신 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신용 단말기 내에 장착되어 착신시에 수신 확인을 위하여 화음을 활용한 호출음을 발생시키면서 측면으로 방음구가 위치하여 단말기 측면에 실장되어 단말기의 공간 활용도를 극대화한 통신 단말기용 수신 유니트를 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 이동통신 단말기(31)의 영구자석(26)·다이어프램(28)·코일(27) 등으로 구성된 통신 단말기용 수신 유니트(A)에 있어서, 스피커 기능부를 수용하고, 일측에 소정 크기의 호출음을 출력하는 측면 방음구(20) 형상을 취하는 상부케이스(21)와, 음의 지향성을 강화하기 위하여 상기 방음구(20)에 연결설치되는 나팔형의 혼(30)과, 소정 크기의 일정 원주상에 통풍공(23)을 구비하는 프레임(22)과, 상기 프레임(22)의 내부 공간에 원형의 탑플레이트(25), 원형의 영구자석(26)과 자기회로를 구성하기 위한 요크(24), 스피커 기능부에 전원을 인가하도록 설치되는 PCB(29)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단말기용 수신 유니트(A)를 제공하는 것으로서, 본 발명에 의하면 집중가진에 의하여 동일한 지름에서도 높은 음압을 구현할 수 있으며, 측면으로 방음구(20)를 형성하여 단말기(31) 내부에 취부시 기존의 부저와 같이 벽면 방향으로 설치가 가능하므로 공간 활용도를 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전면 공간의 방음구를 측면에 위치시켜 다이어프램(28)의 진동에 의한 음압을 측면으로 발산시킴으로써 소리의 직진성을 향상시키고 음압의 지향성을 강화할 수 있는 것이다. 그리고단말기(31)의 측면으로 호출음을 발생시킴과 동시에 스피커를 이용하므로 호출음의 고급화를 구현할 수 있으며, 또한 향후 무선 화상통신 및 데이터통신을 위하여 대형의 액정표시장치가 장착되는 추세를 고려할 때 소형 경량화에 유리하나 상대적으로 공간 마련이 어려운 폴더형 단말기에도 용이하게 적용할 수 있는 등 다수의 효과를 득할 수 있는 발명이다.

Description

단말기용 수신 유니트{Receving unit for terminal}

본 발명은 단말기용 수신 유니트에 관한 것으로, 더욱 상세히는 이동 통신용 단말기 내에 장착되어 착신시에 수신 확인을 위하여 화음을 활용한 호출음을 발생시키면서 측면으로 방음구가 위치하여 단말기 측면에 실장되어 단말기의 공간 활용도를 극대화한 통신 단말기용 수신 유니트를 제공코자 하는 것이다.

통신장비의 착신기능으로서 주로 사용되는 멜로디나 벨과 같은 발음기능에 주로 사용되는 발음체인 부저의 경우, 알람이나 단선율의 재생만이 가능하며 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기에는 많은 부분에 한계를 나타내고 있다.

이에 대한 대안이면서 IMT-2000 서비스와 같은 화상통신을 위해서 적당한 거리에서도 청취가 가능한 초소형의 마이크로 스피커 사용이 시도되고 있으나, 스피커의 발음 원리 및 구조 특성상 부저보다 상대적으로 많은 공간을 차지하여 소형화, 박형화에 어렵다.

도 1a는 종래의 통신 단말기용 수신 유니트(즉, 스피커)를 나타내는 단면구성도이다.

즉, 프레임(1)의 중앙부에는 영구자석(2)이 부착되고, 상기 영구자석(2)의 상단에는 자로를 형성하는 탑플레이트(3)가 조립된다.

상기 프레임(1)과 탑플레이트(3) 사이에는 진동력을 발생하기 위한 코일(4)이 위치하고, 코일(4)의 상측에는 다이어프램(5)이 부착된다.

상기 다이어프램(5)은 프레임(1)의 가장자리에 고정되고, 그 상단은 상부케이스(6)로 보호된다.

외부의 전기적 신호가 PCB(7)를 통해 코일(4)에 인가되면 코일(4) 주변에 자기장이 형성되고, 전류가 흐르는 도체가 자계속에 있으면 힘을 받는다는 "플레밍의 왼손 법칙"에 의해 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 착신음을 발생시킨다.

상기 다이어프램(5)은 상하 진동시 우수한 응답성과 좌굴현상을 제거하기 위해 다양한 형상의 웨이브를 가지게 되며, 이러한 다이어프램(5)의 형상은 주파수 특성에 가장 큰 영향을 주는 설계 변수로 작용한다.

도 1b와 같이 주파수 특성을 조절하기 위해 프레임(1)과 다이어프램(5) 사이에 존재하는 공기의 기계적 강성을 조절할 수 있도록 상부케이스(6)에 복수의 방음구(8)와 이 방음구(8)를 통한 공기 유동을 조절하기 위해 방음구(8) 이면에 부직포 스크린(미도시)이 부착되어 있다. 도면중 부호 9는 요크를 나타내는 것이다.

현재 단말기 제조 경향은 소형화, 박형화와 경량화를 지향하여 부품 제조업체 또한 이에 적합한 부품의 개발이 절실한 실정이다.

그러나 극단적인 소형화의 결과 대부분의 부품은 제품 자체의 소형화는 한계점에 도달하였기 때문에 장착시에 효율적인 배치로 공간활용도의 극대화를 추진하고 있다.

대표적인 예로, 종래의 스피커는 단말기(10)에 장착될 때 전면에 방음구(8)가 위치한 관계로 전후면 방향성을 갖는다.

따라서 현재 널리 사용되는 폴더형의 경우 스피커의 방향이나 위치의 선정이 적절하지 않고, 기존의 플립형에 적용시 리시버와의 위치가 적절하지 못하여 후면을 사용하거나 공용으로 사용한다.

후면을 사용할 경우 도 2에서 보는 것과 같이 스피커 방음구(8)가 부착된 단말기(10)의 외부면이 대기 중에 노출되어 방음구(8)를 통하여 빗물, 눈과 먼지 등 이물질의 단말기(10) 내부침투로 인하여 단말기(10)의 고장의 주요 원인이 되며, 소비자가 단말기 구매시 가장 중요하게 작용하는 단말기의 외부면의 외형 디자인시방음구(8)를 은폐하기 위한 별도의 형상과 모양을 고려하여 설계하여야 하는 많은 제약이 발생하게 된다.

또한, 전후면 방향성에 의해 충분한 음압의 확보가 어려우며, 공용으로 사용할 경우 이상 작동시 우려되는 청각 손상의 우려가 있어 FCC 규격에 위배된다.

이에 본 발명에서는 기존의 부저와 같이 벽면쪽으로 붙여서 설치할 수 있으므로 공간 활용도를 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전면 공간의 방음구를 측면에 위치시켜 다이어프램의 진동에 의한 음압을 측면으로 발산시킬수 있는 공명홀과 혼(horn)을 적용하여 소리의 직진성을 향상시키고 음압의 지향성을 강화토록 하며,

또한 본 발명은 호출음 발생용 스피커를 측면 방향에 위치시키고 있음을 고려할 때, 공간 활용도를 극대화하고, 향후 무선 화상 통신 및 데이터 통신을 위해 대형의 LCD가 장착되는 추세를 고려할 때 소형 경량화에 유리한 폴더형 단말기에도 협소한 장소에도 장착이 용이하다는 큰 장점을 가진 단말기용 수신 유니트를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1a는 종래의 단말기용 수신 유니트를 보인 단면도

도 1b는 종래의 단말기용 수신 유니트의 상부케이스를 보인 정면도

도 2는 종래의 단말기용 수신 유니트의 장착도

도 3은 본 발명의 단말기용 수신 유니트 장착도

도 4는 본 발명의 단말기용 수신 유니트의 단면도

도 5a 내지 5h는 본 발명의 단말기용 수신 유니트의 부품을 개별적으로 도시한 것으로서,

5a는 상부케이스

5b는 프레임

5c는 요크

5d는 보이스코일

5e는 PCB

5f는 다이어프램

5g는 영구자석

5h는 탑플레이트를 도시한 각각의 부품도

도 6은 본 발명의 단말기용 수신 유니트의 유한요소해석을 이용하여 산출한 자속선도

도 7은 본 발명의 단말기용 수신 유니트의 혼 또는 단말기용 케이스에 설치되는 방음구의 정면도

도 8은 본 발명의 단말기용 수신 유니트에서 혼을 별도로 장착한 경우의 개략도

도 9는 본 발명의 단말기용 수신 유니트의 음압 측정 결과를 보인 그래프

도 10은 본 발명의 단말기용 수신 유니트의 다른 실시예를 보인 단면도

도 11은 본 발명의 단말기용 수신 유니트의 상부 케이스에 V자형 돌기를 설치한 단면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

(종래)

1:프레임2:영구자석

3:탑플레이트4:코일

5:다이어프램6:상부케이스

7:PCB8:방음구

9:요크10:단말기

(본 발명)

A:단말기용 수신 유니트20:방음구

21:상부케이스22:프레임

23:통풍공24:요크

25:탑플레이트26:영구자석

27:코일28:다이어프램

29:PCB30:혼

31:단말기32:포론

32':펠트33:음원 유로

34:유동로35:돌기

36:V형 돌기

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 측면을 이용하여 호출음을 발생시키는 스피커부를 구현하기 위하여 측면 방음구(20)를 가지는 상부케이스(21)와 높은 음압을 발생시키기 위하여 측면이 절단된 프레임(22)과 음의 지향성을 증대시키기 위해 나팔형의 혼(Horn)을 취하는 단말기용 수신 유니트(A)를 제공하는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예를 보인 단말기용 수신 유니트(A)가 적용된 통신 단말기용 사시도 및 정면 및 측면 개략도이다. 도면중에서 부호 37은 리시버이고, 38은 진동모터를 도시한 것이다.

그리고 도 4는 본 발명의 일 실시예를 보인 단말기용 수신 유니트(A)의 단면도이고, 도 5는 단말기용 수신 유니트(A)에 사용되는 각 부품의 정면도, 단면도 등 부품도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따르면 프레임(22)은 상기 스피커 기능부를 수용하고, 일정 원주상에 통풍공(23)을 수개 구비하며, 상기 통풍공(23)으로부터 유입되는 공기압과 방음구(20)에서 방출되는 음압의 간섭을 피하기 위하여 통풍공(23)은 측면 방음구(20)의 90°에 위치하여 측면 방음구(20)를 통하여 발생하는 호출음에 대한 영향을 최소화할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 프레임(22)은 플라스틱 사출물로 성형되며, 자기회로를 구성하는 요크(24)가 인서트되어 사출이 진행된다.

또한, 인서트 된 요크(24)에는 탑플레이트(25)와 공극에서 정자기장을 발생하는 영구자석(26)이 접착되어 자기회로를 구성하고, 자기회로의 공극 사이에는 입력전류에 의하여 가진력을 발생시키는 보이스 코일(27)과 진동에 의하여 음압을 발생하는 다이어프램(28)으로 구성되며 보이스 코일(27)에 입력전류를 인가하는 PCB(29)로 이루어진다.

상기 다이어프램(28)의 상부에는 외부의 이물질로부터 스피커 기능부를 보호하는 상부케이스(21)가 프레임(22)과 연결고정되며, 상부케이스(21)의 외측에는 측면 방음구(20)가 형성되고, 상기 측면 방음구(20)의 일측에는 음압의 지향성 증대를 위한 나팔형의 혼(Horn; 30)이 부착되고, 혼(30)의 부착시 음의 누설을 방지하기 위하여 고무나 스폰지 같은 다양한 팩킹재료(미도시)를 끼우고 접착하는 것이 바람직하다.

또한, 프레임(22)의 외부 벽면 중의 일부 구간이 절단되어 측면 방음구(20)의 크기를 확장시킬 뿐만 아니라 안내 고정단이 있어 측면 방음구(20)의 위치를 정확히 안내해 준다.

도 5에서와 같이 측면 방음구(20)를 포함한 상부케이스(21)는 기존의 스피커가 상부에 다수의 방음구가 형성되어 있는 것과는 달리 하나의 넓은 측면 방음구(20)를 가지며, 프레임(22)의 안내 고정단에 결합하여 다이어프램(28)의 고정과 동시에 측면으로 착신음의 발음을 유도한다.

도 6은 본 발명에서 제공하는 단말기용 수신 유니트(A)를 유한요소해석을 이용하여 산출한 자속선도를 도시한 것으로서, 영구자석(26)으로부터 발생되는 자속은 탑플레이트(25)를 통하여 코일(27)이 위치한 공극을 지나서 요크(24)에 의해 자기-밀폐계를 구성한다.

공극에 위치한 보이스 코일(27)에 외부의 PCB(29)로부터 전류가 인가되면 '플레밍의 왼손법칙'에 의해 다이어프램(28)은 상하로 진동을 하게 되어 음압이 발생하게 된다.

다이어프램(28)의 상하 진동으로 인해 스피커 내부와 측면 방음구(20)의 외측의 압력차로 인해 음은 측면 방음구(20)를 통하여 외부로 전달된다. 이때 상부케이스(21)는 공명효과에 따른 음압 증대와 음의 반사로 인한 음의 찌그러짐을 방지하기 위하여 기존 스피커의 상부케이스보다 충분히 높게 구성되도록 한다.

상기 측면 방음구(20)의 면적은 프레임(22) 내부의 자유로운 공기유동을 위하여 진동을 유발하는 다이어프램(28) 면적의 최소 10% 이상의 면적을 형성하는 것이 바람직하다.

이상의 구성상 특징을 갖는 본 발명의 단말기용 수신 유니트(A)를 실제 제작한 후 마이크로 폰을 이용하여 음압을 실험한 결과로 도 8과 같이 충분한 착신음이 발생함을 확인할 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예로 다이어프램(28)에서 발생한 음을 측면 방음구(20)로 유도하여 음의 직진성을 향상시키고 음의 반사로 인한 간섭을 방지하기 위하여 음원 유로(33)를 반구형으로 구성한 경우를 도시한 것이다.

즉, 상부케이스(21)는 단말기용 수신 유니트(A)의 중심에서 방음구(20)를 제외한 외측에서 방음구(20) 방향으로 반구형 또는 직선형의 형상을 갖는 것이 바람직하다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예를 보인 것으로서, 이는 음이 방음구(20)로 유동되지 않는 정제파(Standing wave) 발생을 방지하기 위하여 상부케이스(21)저면의 중심에 수개의 돌기(35)를 형성하여 음이 공명실내를 원활히 유동할 수 있도록 구성한 것이다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 휴대용 통신 단말기용 수신 유니트(A)는 집중가진에 의하여 동일한 지름에서도 높은 음압을 구현할 수 있으며, 측면으로 방음구(20)를 형성하여 단말기(31) 내부에 취부시 기존의 부저와 같이 벽면 방향으로 설치가 가능하므로 공간 활용도를 향상 시킬 수 있을 뿐 아니라 전면 공간의 방음구를 측면에 위치시켜 다이어프램(28)의 진동에 의한 음압을 측면으로 발산시킴으로써 소리의 직진성을 향상시키고 음압의 지향성을 강화할 수 있는 것이다.

그리고 단말기(31)의 측면으로 호출음을 발생시킴과 동시에 스피커를 이용하므로 호출음의 고급화를 구현할 수 있으며,

또한, 향후 무선 화상통신 및 데이터통신을 위하여 대형의 액정표시장치가 장착되는 추세를 고려할 때 소형 경량화에 유리하나 상대적으로 공간 마련이 어려운 폴더형 단말기에도 용이하게 적용할 수 있어 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

Claims (7)

1. 영구자석(26)·다이어프램(28)·코일(27) 등으로 구성된 통신 단말기용 수신 유니트(A)에 있어서;

   상기 단말기용 수신 유니트(A)는 스피커 기능부를 수용하고, 일측에 소정 크기의 호출음을 출력하는 측면 방음구(20) 형상을 취하는 상부케이스(21)와,

   소정 크기의 일정 원주상에 통풍공(23)을 구비하는 프레임(22)과,

   상기 프레임(22)의 내부 공간에 원형의 탑플레이트(25), 원형의 영구자석(26)과 자기회로를 구성하기 위한 요크(24) 및 스피커 기능부에 전원을 인가하도록 설치되는 PCB(29)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단말기용 수신 유니트.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 상부케이스(21)는 상부의 음의 방사를 방지하기 위하여 밀폐되어 있고, 측면으로 원활한 음의 방사와 음의 왜곡을 방지하기 위하여 충분한 높이를 가지고, 측면 방음구(20)의 길이와 면적은 다이어프램(28)의 고유진동과 음향 공진의 조화를 이루도록 설계된 단말기용 수신 유니트.

   f_v: 주파수(Hz)

   V: 공명실 체적

   S: 출구(방음구) 단면적(m²)

   L: 방음구 길이(m)

   c: 음속(344 m/s)
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 방음구(20)에 이물방지 및 다이어프램(28)을 보호하기 위하여 방음구(20) 전면에 포론(32)과 펠트(32')를 부착한 것을 특징으로 하는 단말기용 수신 유니트.
4. 제 1 항에 있어서;

   상기 상부케이스(21)는 음을 측면 방음구(20)로 유도하여 음의 직진성을 향상시키고 음의 반사로 인한 간섭을 방지하기 위하여 음원 유로(33)를 반구형으로구성하고, 스피커의 중심에서 방음구(20)를 제외한 외측에서 방음구(20) 방향으로 반구형 또는 직선형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 단말기용 수신 유니트.
5. 제 1 항에 있어서;

   상기 상부케이스(21)는 음이 방음구(20)로 유동되지 않는 정제파 발생을 방지하기 위하여 상부케이스(21) 내면의 중심에 수개의 돌기(35)를 형성한 것을 특징으로 하는 단말기용 수신 유니트.
6. 제 1 항에 있어서;

   상기 상부케이스(21)에 V형 돌기(36)를 설치하여 혼스피커 원리를 이용하여 저음특성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 단말기용 수신 유니트.
7. 제 1 항에 있어서;

   상기 단말기용 수신 유니트(A)는 폴더형 휴대폰인 것을 특징으로 하는 단말기용 수신 유니트.