KR200338060Y1

KR200338060Y1 - 보이스 코일이 결합된 피에조 세라믹 진동판을 이용한 다기능 전자 음향 변환기의 구조

Info

Publication number: KR200338060Y1
Application number: KR20-2003-0032196U
Authority: KR
Inventors: 이호재
Original assignee: 이호재
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2004-01-13

Abstract

본 고안은 다기능 전자음향변환기의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰이나 PDA 등과 같은 이동통신 단말기에 장착되어 음파를 발생하는 다기능 스피커의 구조에 관한 것으로 특히 하나의 케이스에 각각의 기능을 가진 서로 다른 전자 음향 변환기를 구성하여 스피커와 리시버 또는 스피커와 버저 또는 리시버와 버저의 기능을 구현할 수 있게 하는 전자 음향 변환기의 구조에 관한 것이다

이를 위한 본 고안은 리시버 및 스피커 기능을 수행하도록 된 다기능 전자음향변환기의 구조에 있어서, 리시버부의 케이스 내측에는 피에조 세라믹 진동판을 사용하는 것은 물론, 피에조 세라믹 진동판에 보이스 코일을 접착하여 이루어짐을 특징으로 한다. 따라서 보이스 코일이 결합된 피에조 세라믹 진동판을 사용하여 음향 출력이 낮은 단점 보완하고 전체두께도 30%이상 줄일 수 있어 현재 모바일 폰이나 PDA폰의 두께가 얇아지고 있는 바, 이에 적합한 구조로 되어있어 소형, 경량의 구조에는 가장 적합한 방식이다.

Description

보이스 코일이 결합된 피에조 세라믹 진동판을 이용한 다기능 전자 음향 변환기의 구조{structure of a multi function for piezo ceramic diaphragm which is combined voice coil}

일반적으로 휴대폰, PDA등과 같은 개인 휴대용 통신 단말기에는 자기회로를 가지는 버저, 스피커, 리시버 등의 기능을 수행하는 다기능 전자 음향 변환기(Multi function Device)가 내장되어 기계적인 진동을 통해 소리로 변환시킨다.

상기와 같은 다기능 전자음향변환기(100)의 구조는 여러 가지가 있으나, 첨부 도면 도 1에서 보는 바와 같이, 요크2(13)에 의해 케이스(10) 내측이 상, 하부로 분리되어 각기 다른 기능을 하도록 된 구조의 다기능 전자음향변환기(100)는 일측면에 각 진동판(14),(15)의 진동에 의해 공기가 흘러 내부 압력을 조절하도록 하는 에어홀(16),(17)이 구비되어 있다.

참고로, 리시버부(110)의 에어홀(16)에 스크린(미도시)을 부착하는 것은 일반적인 것으로, 이는 리시버부(110)의 진동판(14) 내, 외부로 이동하는 공기의 흐름을 제어(조절)하여 리시버의 출력 주파수 특성을 조절하기 위한 것이다.

즉, 케이스는 한 몸체인데 진동판에(14),(15) 의해 그릴(11),(12) 내측이 상, 하부로 분리되어 서로 반대 방향으로 위치하여 각기 다른 기능을 하도록 된 구조로 되어있고. 리시버부(110)와 스피커부(120)는 각 진동판(14),(15)에 음성 전류가 가해지면 상하로 진동되어 공기를 밀어냄으로써 이 공기가 그릴의 홀을 통하여 빠져나와 인간 귀의 고막을 진동시켜 중이, 내이, 청신경을 통하여 대뇌에서 소리로 감지하게 된다.

다시 정리하면 이와 같은 전자 음향 변환기는 보이스 코일(18)에 전류가 흐르고 마그네트(19)와의 상호 관계에 의해 자기력선이 발생됨과 동시에 전기적인 음향에너지에 의해 보이스 코일(18)에 흐르는 전류의 방향이 정해져 해당 주파수의 진동수에 의해 보이스 코일(18)이 상, 하로 진동판(14),(15)을 진동시켜 소리로 변환된다. 이와 같은 구성의 스피커나 리시버는 그 구성이 동일하나, 스피커 내의 보이스 코일(18)과 리시버 보이스 코일(20)의 임피던스를 달리 함으로써, 그 기능을 달리하며, 이러한 기능이 서로 다른 스피커나 리시버를 단말기 내부에 장착하기 위해서는 각각 별도의 위치에 장착을 해야 한다.

향후, 전자 음향 변환기는 산업 발전에 따라 다양한 형태와 기능을 요구하고있고 이에 부응하기 위해 IMT-2000이나 스마트 폰과 같은 단말기의 출현이 도래되고 있다. 이와 같은 다양한 기능을 가지는 단말기는 휴대용으로써 경박 단소한 형태를 지향하는 것이 원칙이나, 상기 일반적인 전자 음향 변환기는 스피커 또는 리시버 각각의 기능을 수행하기 위해 이들 각각의 구성을 통해 구현하고 있으므로 단말기 내에 스피커 또는 리시버 각각의 기능을 수행하기 위해서는 이들 각각을 별도로 설치해야 한다. 따라서 전자 음향 변환기가 차지하는 공간이 커지게 되므로 단말기의 경박 단소 지향에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 단말기의 경박 단소를 위해 하나의 전자 음향 변환기로서 적어도 1개 이상의 기능을 수행할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 본 고안은 서로 다른 기능을 구현하는 다기능 전자 음향 변환기(100)를 하나의 케이스(116) 내부에 설치하여 단말기 내부의 동일 위치에서 두개의 기능을 수행할 수 있게 제공하고 다기능 전자 음향변환기(100)의 전체 높이도 자연스럽게 줄어지도록 하는 한편 성능도 종래의 다기능 전자음향 변환기(100)와 차이가 없는 보이스 코일(123)이 결합된 피에조 세라믹 진동판(114)을 이용한 다기능 전자 음향변환기(100)의 구조를 제공함을 기술적 과제로 삼는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 고안은 리시버 및 스피커 기능을 수행하도록 된 다기능 전자음향변환기(100)의 구조에 있어서, 리시버부(110)의 케이스(116)내측에는 보이스 코일(123)이 결합된 피에조 세라믹 진동판(114)을 케이스단턱(122)에 고정하여 그릴(111)로 피에조 세라믹 진동판(114)의 외곽부를 지지하여 고정하도록 구성하여 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 종래 구성을 보인 단면도

도 2는 본 고안의 구성을 보인 사시도

도 3은 본 고안의 구성을 상세히 보인 분리 사시도

도 4(A)(B)(C)(D)(E)(F)는 본 고안의 조립된 상태를 상세히 보인 단

면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

100. 다기능 전자음향변환기 110. 리시버부

111. 그릴 112. 그릴

113. 요크 114. 피에조 세라믹 진동판

115. 진동판 116. 케이스

117. 에어 홀 118. 마그네트

119. 보이스 코일 120. 스피커부

121. 플레이트 122. 케이스 단턱

123. 보이스 코일 124. 요크

125. 마그네트 126. 플레이트

127. 탄성부재

본 고안을 설명하기 위한 첨부도면 도 2는 본 고안의 구성을 보인 사시도 이고, 도 3은 본 고안의 구성을 상세히 보인 분리 사시도 이며, 도 4는 본 고안의 조립된 상태를 상세히 보인 단면도로서, 이중 도면부호 100은 다기능 전자음향변환기를 나타낸다.

첨부 도면 도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 고안은 리시버 및 스피커 기능을 수행하도록 된 다기능 전자음향변환기(100)의 구조에 있어서, 리시버부(110)의 케이스(116) 하부 내측에 보이스 코일(123)이 결합된 피에조 세라믹 진동판(114)을 형성하여 이루어진 것이다.

상기 다기능 전자 음향 변환기의(100)의 구조를 첨부 도면 도 4를 참고로 상세히 설명하면, 스피커부(120)는 케이스(116) 하부 내측에 인서트된 요크(113)내에 마그네트(118)와 플레이트(121)로 결합되는 자기회로를 케이스(116) 내측에 결합시키고, 상, 하로 진동하는 보이스 코일(119)이 설치된 진동판(115)을 케이스(116)의 하부 내 측면에 부착하고, 케이스(116) 하부 내측에 그릴(112)을 삽입 고정하여서 된 것이다

또한 스피커(120)의 상부면인 리시버부(110)는 스피커(120)의 케이스(116) 내측에 인서트된 요크(124)내에 마그네트(125)와 플레이트(126)로 결합되는 자기회로를 케이스(116) 내측에 결합시키고 상, 하로 진동하는 보이스 코일(123)과 보이스 코일(123)이 결합된 피에조 세라믹 진동판(114)을 케이스 단턱(122)에 결합하여 그릴(111)로 피에조 세라믹 진동판(114)의 외측에 삽입 접착, 고정시켜 피에조 세라믹 진동판(114)이 원활히 진동하도록 하여 아래의 수식에서 알 수 있듯이 음압을 증가하도록 한 것이다.

음압이 증가하는 정도를 수식으로 보면

식-1) S=10Log(10^A/10+ 10^B/10)

A = 피에조 세라믹 리시버에서 나오는 음압

B = 보이스 코일에서 나오는 음압

S = 보이스 코일이 결합된 피에조 세라믹

진동판에서 나오는 음압

즉 페에조 세라믹 리시버에서 나오는 음압과 보이스 코일에서 나오는 음압이 90dB로 동일 하다면 전체 음압은 3dB이 증가한 93dB가 된다. 이는 엠프에 1/2의 전력만 가해 주어도 90dB와 동일한 음을 방출한다는 의미이다.

본 고안은 하나의 전자 음향 변환기에 두개의 기능 즉, 스피커 및 리시버 또는 스피커 및 버저 등 각각의 기능을 수행하게 함으로써, 단말기 내부에 장착되는 다기능 전자 음향 변환기의 공간을 최소화 할 수 있어 단말기의 경박 단소를 지향할 수 있고 이로 인하여 음향 변환기의 기능 향상과 전체두께도 30%이상 줄일 수 있음은물론 제조 공정도 종래의 다기능 음향 변환기 보다 40% 절감함으로써 불량률을 줄이는 것은 물론 현재 모바일 폰이나 PDA폰의 두께가 얇아지고 있는데 이에 적합한 구조로 되어있어 소형, 경량의 구조에는 가장 적합한 방식의 효과를 갖는다.

Claims

리시버 및 스피커 기능을 수행하도록 된 다기능 전자음향변환기(100)의 구조에 있어서, 스피커부(120) 중앙 내부에 원통형의 요크(113)와 진동판(115) 및 플레이트(121), 마그네트(118), 코일(119)등을 가지는 내측 케이스(116)와 요크(113) 상부면인 리시버부(110)의 케이스(116) 내측에 피에조 세라믹 진동판을(114) 케이스 단턱(122)에 접착 고정하여서 도 4의 (A)와 같이 상, 하부가 각각 서로 다른 기능을 가지는 전자 음향 변환기를 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 다기능 전자 음향 변환기의 구조
리시버 및 스피커 기능을 수행하도록 된 다기능 전자음향변환기(100)의 구조에 있어서, 스피커부(120) 중앙 내부에 원통형의 요크(113)와 진동판(115) 및 플레이트(121), 마그네트(118), 코일(119)등을 가지는 내측 케이스(116)와 요크(113) 상부면인 리시버부(110)의 케이스(116) 내측에는 보이스 코일(123)이 결합된 피에조 세라믹 진동판을(114) 케이스 단턱(122)에 접착 고정하여서 도 4의 (B),(C),(D)와 같이 상, 하부가 각각 서로 다른 기능을 가지는 전자 음향 변환기를 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 다기능 전자 음향 변환기의 구조
청구항1과,청구항2에 있어서 도4의 (E)와 같이 탄성부재(彈性副材)(127)를 사용하여 리시버부(110)의 케이스(116) 내측에 피에조 세라믹 진동판(114)을 그릴(111)과 케이스(116)의 단턱(122) 사이에 결합하여 저역 재생의 한계인 최저 공진 주파수를 내리는 것은 물론 저역의 음압을 증가시키고 음질을 더 부드럽게 하는 것을 특징으로 하는 구조
청구항1과 청구항2 및 청구항3에 있어서 도4의 (F)와 같이 케이스(116)를 사출 자석으로 성형하여 플레이트와 마그네트가 필요없는 자기회로의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 구조