KR20040060820A

KR20040060820A - 전기 음향 변환기 및 전자 장치

Info

Publication number: KR20040060820A
Application number: KR1020030098053A
Authority: KR
Inventors: 우스키사와코; 사이키슈지
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-27
Publication date: 2004-07-06
Also published as: EP1434463A3; US20040136558A1; US20070206830A1; US7231058B2; CN100553368C; EP1434463A2; CN1512818A

Abstract

본 발명의 전기 음향 변환기에서, 케이싱은 다이어프램을 지지하기 위하여 다이어프램의 각 측면상에 제공되고, 구동 코일은 다이어프램 상으로 제공되며, 제 1 마그네트는 중심에 공간을 갖도록 구성되며 중심축이 상기 공간을 통과하도록 케이싱 내에 제공되며, 제 2 마그네트는 상기 중심에 공간을 갖도록 구성되고 중심축이 상기 공간을 통과하도록 상기 케이싱 내 다이어프램에 대해 제 1 마그네트와 대향된 측면상에 제공된다. 제 1 마그네트는 자화 방향이 중심축과 평행이 되도록 자화된다. 제 2 마그네트는 제 1 마그네트의 자화 방향에 대향이 되도록 자화된다.

Description

전기 음향 변환기 및 전자 장치{ELECTROACOUSTIC TRANSDUCER AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 전기 음향 변환기 및 전기 음향 변환기를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다이어프램의 상위 및 하위 양쪽에 마그네트가 구비된 구조를 갖는 전기 음향 변환기에 관한 것이며, 또한 그러한 전기 음향 변환기를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

최근에, 모바일 전화기나 개인용 디지털 보조기(PDA)와 같은 휴대용 전자 장치 분야에서, 전자 장치의 두께와 전력 소비의 감소가 가속화되고 있다. 전자 장치의 경우에서 처럼, 전자 장치에 포함된 전기 음향 변환기는 더욱 효율적인 전력소비를 얻으면서 그 두께를 감소시킬 수 있는 것이 요구된다. 따라서, 두께와 전력 소비의 감소를 실현하기 위하여, 하기에 기술된 바와 같은 전기 음향 변환기가 제안된다.

도 16은 종래의 전기 음향 변환기의 구조를 도시한다.

도 16에서 도시된 종래의 전기 음향 변환기에서, 케이싱(20)은 원형 커버(1)와 상기 커버(1)와 연결된 원형 프레임(2)을 포함한다. 커버(1)와 프레임(2) 각각은 한 단부(end)가 개방되어 있다. 커버(1)는 원형으로 제공된 사운드를 방출시키기 위한 다수의 구멍(11)을 포함한다. 마그네트(3)는 커버(1)의 중심축이 마그네트(3)의 중심을 통과하도록 커버의 내부면 상에 고정된다. 디스크와 같은 다이어프램(4)은 마그네트(3)의 하부면과 다이어프램(4) 사이에 공간(G)을 제공하기 위해 케이싱(20) 내에 제공된다. 다이어프램(4)은 커버(1)와 프레임(2) 사이에 포개진 외부 주변 부분에 고정된다. 구동 코일(5)은 마그네트(3)의 중심축과 동일한 중심축을 갖도록 다이어프램(4)의 하부면 상에 고정된다. 구동 코일(5)에 전류를 가하기 위한 전극(6)은 프레임(2)의 하부 상에 고정된다. 구동 코일(5)에서 확장되는 리드선(도시하지 않음)은 전극(6)의 끝에 연결된다.

도 16에 도시된 종래의 전기 음향 변환기에서, 마그네트(3)는 마그네트의 하부면에서 자속을 방출하여, 마그네트(3)의 중심 부근에서 방출된 자속이 구동 코일(5)을 수직으로 통과하도록 하고, 마그네트(3)의 외부 원주 부분에서 방출된 자속은 구동 코일(5)을 비스듬히 통과하도록 마그네트(3)의 하부 표면에서 발산된다. 전술된 자속의 방출로 인해 형성된 자기장에서, 전류가 구동 코일(5)에 적용되면, 다이어프램(4)에 수직 방향인 구동력이 구동 코일(5)에서 발생된다. 이러한 구동력은 다이어프램(4)을 상ㆍ하로 진동시키며 이것으로 인해 사운드가 발생한다. 도 16에서 도시한 종래의 전기 음향 변환기는 마그네트(3)에서 직접 자속을 방출하도록 형상된다. 그러므로, 이러한 종래의 전기 음향 변환기는 요크(yoke) 또는 중심 기둥 어느 것도 필요로 하지 않으며, 따라서 전기 음향 변환기의 전체 두께를 줄일 수 있다. 또한, 구동 코일(5)은 가능한 와인딩 폭의 범위내에서 높은 자유도를 가지며, 따라서 가능한 임피던스 값의 범위내에서 높은 자유도를 가진다. 따라서 구동 코일(5)의 임피던스를 증가시키는 것에 의해, 종래 전기 음향 변환기의 전력 소비의 감소를 달성하게 된다.

또한, 도 16에서 도시된 종래의 전기 음향 변환기에서, 구동 코일(5)에서 생성된 구동력은 구동 코일(5)을 통해 흐르는 전류의 방향 및 다이어프램(4)의 진동 방향과 수직인 자속의 세기에 비례하여 증가한다. 도 16에서, 다이어프램(4)의 진동 방향과 평행한 자속은 다이어프램(4)의 진동 방향에 수직인 자속보다 우세하다. 따라서, 도 16에 도시된 종래의 전기 음향 변환기는 만족스러운 구동력을 얻을 수 없으며, 따라서 낮은 재생 사운드 압력만을 제공할 수 있다.

또한, 마그네트(3)로부터 방출된 자속의 세기는 마그네트(3)로부터 거리에 비례하여 감소된다. 따라서, 구동 코일(5)에서 생성된 구동력은 다이어프램(4)이 도 16에서 도시된 바와 같이 다이어프램(4)이 최초 위치에서 아래쪽으로 위치한 경우(즉, 마그네트(3)에서 멀리 떨어진 방향)와 다이어프램(4)이 최초 위치에서 위쪽으로 위치한 경우(즉, 마그네트(3)를 향한 방향) 사이에서 변한다. 이러한 구동력의 변화는 도 16에서 도시된 종래의 전기 음향 변환기에서 구동력의 왜곡을 일으켜 재생 사운드가 나빠지게 된다.

본 발명의 목적은 매우 효과적으로 고 음질의 사운드를 재생할 수 있는 전기 음향 변환기와, 이러한 전기 음향 변환기를 사용하는 전자 장치를 제공하는 것이다.

도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 단면도,

도 1b는 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 사용된 마그네트의 사시도,

도 1c는 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 사용된 구동 코일의 평면도,

도 1d는 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 사시도,

도 2는 도 1a에 도시된 제 1 및 제 2 마그네트에 의해 생성된 자속 벡터를 도시하는 도면,

도 3은 도 1a에 도시된 다이어프램의 평면 상의 중심축으로부터 방사 방향의 거리와 자속밀도 간의 관계를 도시하는 그래프,

도 4a 내지 4d는 제 1 실시예의 다이어프램(104)의 변화를 각각 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 단면도,

도 6은 제 2 실시예의 마그네트에 의해 생성된 자속 벡터를 도시하는 도면,

도 7a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 단면도,

도 7b는 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 사시도,

도 7c는 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 포함된 구동 코일의 평면도,

도 8은 도 7a에 도시된 다이어프램의 평면상에 중심축으로부터 방사 방향의 거리와 자속 밀도간의 관계를 도시하는 그래프,

도 9a 내지 도 9e는 제 3 실시예의 마그네트와 요크 사이에 관계를 각각 도시하는 도면,

도 10a는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 단면도,

도 10b는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 사시도,

도 11a는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 사시도,

도 11b는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 포함된 구동 코일의 평면도,

도 11c는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 포함된 다이어프램의 평면도,

도 12a는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 단면도,

도 12b는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 사시도,

도 13a는 제 1 실시예 내지 제 5 실시예의 변화를 나타내는 예시의 다이어프램과 구동 코일을 설명하는 평면도,

도 13b는 도 13a의 라인 I-J을 따라 발생된 다이어프램의 단면도,

도 13c는 도 13b에 도시된 에워싼 부분의 확대된 도면,

도 14a는 제 1 실시예 내지 제 5 실시예의 적용된 예시에서 모바일 전화기의정면도,

도 14b는 제 1 실시예 내지 제 5 실시예의 적용된 예시에서 모바일 전화기의 절단면도,

도 15는 제 1 실시예 내지 제 5 실시예의 적용된 예시에서 기술된 모바일 전화기의 구조를 구조적으로 설명하는 도면, 및

도 16은 종래의 전기 음향 변환기의 구조를 도시하는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부아크의 설명

101 : 제 1 마그네트 102 : 제 2 마그네트

103 : 구동 코일 104 : 다이어프램

105, 106 : 케이스

본 발명은 상술한 목적을 얻기 위해 하기의 특징을 갖는다.

본 발명의 1 측면은 다이어프램, 케이싱, 구동 코일, 제 1 마그네트, 제 2 마그네트를 포함하는 전기 음향 장치에 관한 것이다. 케이싱은 다이어프램을 지지하기 위해 다이어프램의 각 측면 상에서 제공된다. 구동코일은 다이어프램 상으로 제공된다. 제 1 마그네트는 그 중심에 공간을 갖도록 구성되며, 다이어프램의 평면에 수직인 직선이 되고 구동 코일의 중심을 통과하는 중심축이 공간을 통과하도록 케이싱 내에 제공된다. 제 2 마그네트는 그 중심에 공간을 갖도록 구성되고 케이싱 내 다이어프램에 관하여 제 1 마그네트와 대향된 측면 상에 제공되며, 중심축은 공간을 통과한다. 이 경우에서, 제 1 마그네트는 자화 방향이 중심축에 평행이 되도록 향하며, 제 2 마그네트는 자화 방향이 제 1 마그네트의 자화 방향과 대향되도록 향한다.

각각의 제 1 마그네트와 제 2 마그네트는 링 모양의 형상을 갖을 수 있으며, 중심축이 마그네트의 중심을 통과하도록 놓여질 수 있다.

대안적으로, 제 1 마그네트와 제 2 마그네트는 동일한 원주의 외부 형상을 갖을 수 있다. 이 경우에, 구동 코일은 원형 형상을 갖으며 제 1 마그네트의 외부 원주가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓일 수 있다.

제 1 및 제 2 마그네트가 동일한 원주의 외부 형상을 갖는 경우, 구동 코일은 원형 형상을 갖을 수 있으며 제 1 마그네트의 내부 원주가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓일 수 있다.

대안적으로, 제 1 및 제 2 마그네트가 동일한 원주의 외부 형상을 갖으면, 구동 코일은 원형 내부 원주 코일 및 내부 원주 코일의 외부에 제공되고 내부 원주 코일의 와인딩(winding) 방향과 반대되는 와인딩 방향을 갖는 원형 외부 원주 코일을 포함한다.

또한, 내부 원주 코일은 제 1 마그네트의 내부 원주가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓일 수 있으며, 외부 원주 코일은 제 1 마그네트의 외부 원주가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓일 수 있다.

또한, 제 1 마그네트는 중심축에 관하여 서로 대향되는 두 마그네트 피스(pieces)를 포함할 수 있으며 중심 부분에서 두 마그네트 피스에 의해 제공된 공간을 갖을 수 있다. 이 경우에, 제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스는 그들의 자화 방향이 서로 동일하도록 배열된다. 제 2 마그네트는 다이어프램에 관하여 제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스와 대향된 두 마그네트 피스를 포함하고, 제 2 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스는 중심축에 관하여 서로 대향되며, 제 2 마그네트는 중심 부분에서 두 마그네트 피스에 의해 제공된 공간을 갖는다.제 2 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스는 자화 방향이 서로 동일하도록 배열된다.

대안적으로, 제 1 및 제 2 마그네트에 포함된 마그네트 피스들은 직사각형 솔리드와 같은 동일한 형상을 갖을 수 있다. 이 경우에, 구동 코일은 직사각형의 형상을 갖으며, 직사각형의 두 대향된 가장자리는 제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스의 외부 가장자리가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 존재한다. "제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트의 외부 가장자리"가 제 1 마그네트와 중심축을 포함하는 전기 음향 변환기의 단면에서 중심축으로부터 먼 측면 상에 위치한 제 1 마그네트의 가장자리와 대응하는 점에 주목해야 한다. 특히, 나중에 기술되는 도 10a에서, "제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스들의 외부 가장자리"는 가장자리(420, 421)와 대응한다.

제 1 및 제 2 마그네트에 포함된 마그네트 피스가 직사각형 솔리드와 같은 동일한 형상을 갖으면, 구동 코일은 직사각형의 형상을 갖을 수 있으며, 직사각형의 두 대향된 가장자리는 제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스의 내부 가장자리가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 존재할 수 있다.

대안적으로, 제 1 및 제 2 마그네트에 포함된 마그네트 피스가 직사각형 솔리드와 같은 동일한 형상을 갖으면, 구동 코일은 직사각형 내부 원주 코일, 및 내부 원주 외부에 제공되고 내부 원주 코일의 와인딩 방향과 반대되는 와인딩 방향을 갖는 직사각형의 외부 원주 코일을 포함할 수 있다.

또한, 내부 원주 코일은 제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스의 내부가장자리가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓여질 수 있으며, 외부 원주 코일은 제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스들의 외부 가장자리가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓여질 수 있다.

또한, 구동 코일은 제 1 및 제 2 마그네트에 의해 다이어프램의 평면 상에 생성된 자속 밀도의 절대값이 최대가 되는 위치에서 제공되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2 관점은 다이어프램, 케이싱, 구동 코일, 제 1 마그네트, 및 제 2 마그네트를 포함하는 전기 음향 변환기에 관한 것이다. 케이싱은 다이어프램을 지지한다. 구동 코일은 다이어프램상에서 제공된다. 제 1 마그네트는 중심에 공간을 갖도록 구성되고, 다이어프램의 평면에 수직인 직선이 되고 구동 코일의 중심을 통과하는 중심축이 공간을 통과하도록 케이싱 내에 제공된다. 제 2 마그네트는 중심에 공간을 갖도록 구성되고, 상기 중심축이 상기 공간을 통과하도록 케이싱 내 다이어프램에 관하여 제 1 마그네트와 대향된 측면상에 제공된다. 이 경우에, 제 1 마그네트는 자화 방향이 중심축에 수직이 되도록 자화되며, 자화 방향은 중심축을 포함하는 상술한 단면의 중심축과 서로 대칭이 된다. 제 2 마그네트는 제 1 마그네트의 자화 방향과 동일한 자화 방향을 갖는다.

각각의 제 1 및 제 2 마그네트가 방사적으로 자화된 링과 유사한 형상을 갖을 수 있으며 중심축이 마그네트의 중심을 통과하도록 놓여짐을 주목하라.

대안적으로, 제 1 마그네트는 중심축에 대해 서로 대향되는 두 마그네트 피스를 포함할 수 있으며 중심 부분에서 두 마그네트 피스에 의해 제공된 공간을 갖을 수 있다. 이 경우에, 제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스는 그들의 자화방향이 서로 반대되도록 배열된다. 제 2 마그네트는 다이어프램에 대해 제 1 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스와 대향되는 두 개의 마그네트 피스들을 포함하고, 제 2 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스들은 중심축에 대해 서로 대향되며, 제 2 마그네트는 중심부에서 두 마그네트 피스들에 의해 제공된 공간을 갖도록 구성된다. 제 2 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스들은 그들의 자화 방향이 서로 반대되도록 배열된다.

제 1 및 제 2 측면에서, 제 1 및 제 2 마그네트는 동일한 형상이나 구조를 갖을 수 있다.

또한, 일반적으로 다이어프램은 원, 타원, 사각형으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는다.

또한, 일반적으로 케이싱은 원주, 타원형 실린더, 직사각형 솔리드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는다.

전기 음향 변환기는 제 1 마그네트의 주변 부분에서 제공되는 제 1 요크와, 제 2 마그네트의 주변 부분에서 제공되는 제 2 요크를 더 포함한다.

또한, 갭이 제 1 마그네트와 제 1 요크 사이에서 제공될 수 있으며, 갭은 제 2 마그네트와 제 2 요크 사이에서 제공될 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 요크는 케이싱의 한 부분으로서 일체적으로 형성될 수 있다.

일반적으로 구동 코일은 원, 타원, 직사각형으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖을 수 있다.

또한, 구동 코일은 다이어프램과 일체적으로 형성될 수 있다.

또한, 구동 코일은 다이어프램의 각 표면 상에 형성될 수 있다.

케이싱은 일반적으로 적어도 하나의 구멍을 갖는다.

본 발명은 제 1 또는 제 2 측면에 따른 전기 음향 변환기를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

그러므로, 제 1 및 제 2 측면에서, 두 개의 마그네트, 즉 제 1 및 제 2 마그네트는 다이어프램의 진동 방향과 수직 방향인 자기 성분이 다이어프램의 평면상의 자속 벡터사이에서 우세하도록, 다이어프램의 대향 측면상에서 제공된다. 따라서, 도 16에 도시된 바와 같은 종래의 전기 음향 변환기와 비교했을때 구동 코일에서 생성된 구동력이 증가되는 매우 효율적인 전기 음향 변환기를 실현할 수 있다. 또한, 다이어프램의 대향된 측면상에 두 개의 마그네트를 제공함으로써, 다이어프램의 진동 동안에 구동력의 불균형을 극복할 수 있고, 따라서 높은 음질의 사운드를 재생할 수 있는 전기 음향 변환기를 실현할 수 있게 된다.

또한, 제 1 측면에서, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트는 중심에서 공간을 갖도록 구성되어, 중심에 공간이 없는 형상을 갖는 마그네트(예를들어, 코인-형상으로된 마그네트)와 비교할 때 자기 작용 포인트(magnetic operating point)를 향상시킬 수 있으며, 즉 다시 말하면, 자기 투과 계수(magnetic permeance coefficient)를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 마그네트는 중심에 공간을 갖는 일반적인 구조인 링과 유사한 형상을 구비하는 것으로 간주한다. 9.6mm의 외부 지름을 갖는 링-형상 마그네트의 투과 계수는 링-형상 마그네트의 외부 지름과 동일한외부 지름을 갖는 코인-형상 마그네트의 투과 계수의 3.5배이다.

제 1 마그네트가 링-형상인 경우, 원형 구동 코일이 제 1 마그네트의 외부 원주가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에서 제공되면, 자속 밀도는 구동 코일이 제공되는 위치에서보다 높게 된다. 따라서, 높은 구동력이 구동 코일에서 생성되어 전기 음향 변환기의 재생 음압의 레벨을 향상시키는 효과를 달성할 수 있다. 원형 구동 코일을 제 1 마그네트의 내부 원주가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 제공함으로써 동일한 효과를 달성할 수 있다.

대안적으로, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트가 두 개의 직사각형 솔리드와 같은 마그네트 피스로 형성된 경우, 직사각형 구동 코일의 대향된 두 가장자리는 제 1 마그네트에 포함된 마그네트 피스의 외부 가장자리가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에서 존재하면, 높은 구동력이 구동 코일에서 생성되고, 따라서 전기 음향 변환기의 재생 음압 레벨을 향상시키는 효과를 달성할 수 있다. 제 1 마그네트에 포함된 마그네트 피스 내부 가장자리가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에서 직사각형 형상의 대향되는 두 가장자리가 존재하도록 제 1 마그네트를 제공하는 것에 의해 동일한 효과를 얻을 수 있다.

대안적으로, 구동 코일이 두 개의 코일, 예를 들어, 내부 및 외부 원주 코일을 포함하면, 전기 음향 변환기의 재생 음압 레벨을 향상시킬 수 있다. 또한, 최적 위치에 두 코일을 제공하는 것에 의해, 전기 음향 변환기의 재생 음압 레벨을 더 향상시킬 수 있게 된다.

따라서, 구동 코일은 제 1 및 제 2 마그네트에 의해 생성된 다이어프램의 평면 상에 생성된 자속 밀도의 절대값이 최대가 되는 위치에서 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 위치에서 구동 코일을 제공함으로써, 전기 음향 변환기의 재생 음압 레벨을 향상시킬 수 있게 된다.

제 2 측면에서, 제 1 및 제 2 마그네트는 중심축에 수직인 방향으로 자화되고, 따라서 마그네트의 형상이 다이어프램 상으로 돌출되는 위치 부근에서 일정한 자속 밀도를 제공할 수 있게 된다. 이 경우에, 구동 코일 위치 설계의 자유도는 제 1 관점과 비교할 때 증가된다. 제 2 측면에서, 자기 작용 포인트, 즉, 투과 계수는 제 1 관점의 투과 계수와 동일하고, 따라서 제 2 관점의 자기 포인트는 도 16에서 도시된 바와 같은 종래의 전기 음향 변환기와 비교할 때 향상된다.

또한, 전기 음향 변환기에 요크를 제공함으로써, 마그네트로부터 방출된 자속은 요크에 의해 집중되고, 이것에 의해 구동 코일에서 생성된 구동력이 증가된다.

또한, 케이싱의 일부분과 요크를 일체적으로 형성하는 것에 의해, 전기 음향 변환기의 조립 부품의 수를 감소시킬 수 있다.

또한, 다이어프램과 구동 코일을 일체적으로 형성하는 것에 의해 와인딩 코일의 일반적인 문제점인 구동 코일의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 구동 코일이 다이어프램과 일체적으로 형성되면, 전기 음향 변환기의 제조 동안 다이어프램과 구동 코일을 함께 접착시킬 필요가 없거나 또는 리드선으로 연결시킬 필요가 없어, 전기 음향 변환기를 쉽게 제조할 수 있다. 예를 들어, 종래의 와인딩 코일에 의해 쉽게 실현될 수 없는 이중 구조 구동 코일을 쉽게 제공할 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 전기 음향 변환기에서, 자기 작용 포인트는 향상될 수 있고, 따라서 전기 음향 변환기는 도 16에서 도시된 바와 같은 종래의 전기 음향 변환기와 비교할때 각 마그네트의 두께가 감소되더라도 작동할 수 있다. 따라서, 전기 음향 변환기 자체의 두께를 줄일 수 있고, 본 발명에 따른 제 1 또는 제 2 측면에 따른 전기 음향 변환기가 모바일 전화기, PDA, 텔레비젼 수상기, 개인용 컴퓨터, 및 자동차 네비게이션 시스템과 같은 전자 장치에서 사용될 때, 전자 장치를 더욱 소형으로 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 상술한 목적 및 다른 목적, 특징, 관점 및 이점들은 첨부 도면을 참조하여 하기에서 설명되는 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

(제 1 실시예)

본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기를 지금부터 설명할 것이다. 도1a 내지 도 1d는 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 구조를 설명하기 위해 사용된 도면이다. 특히, 도 1a는 전기 음향 변환기의 단면도이며, 도 1b는 전기 음향 변환기에 사용된 제 1 마그네트의 사시도이며, 도 1c는 전기 음향 변환기에 사용된 구동 코일의 평면도이며, 도 1d는 전기 음향 변환기의 사시도이다. 도 2는 도 1a에서 도시된 제 1 및 제 2 마그네트에 의해 생성된 자속 벡터를 도시하는 도면이다. 도 3은 도 1a에서 도시된 다이어프램의 평면상의 중심축으로부터 방사 방향 거리와 자속 밀도 간의 관계를 도시하는 그래프이다.

도 1a에서, 도 1d의 라인 A-B를 따라 얻어진 전기 음향 변환기의 단면도가 도시된다. 도 1a에 도시된 전기 음향 변환기는 제 1 마그네트(101), 제 2 마그네트(102), 구동 코일(103), 다이어프램(104), 케이스(105, 106)를 포함한다.

각각의 케이스(105, 106)는 비-자기 물질, 예를 들어, 폴리카보네이트(PC)와 같은 합성 수지 물질로 형성되어 있다. 도 1a 및 도 1d에서 도시된 바와 같이, 케이스(105)는 원형 형상을 갖으며 한 단부상에서 개방되어 있다. 케이스(105)는 또 다른 단부 표면의 중심에서 공기 구멍(109)을 포함한다. 공기 구멍(108)은 공기 구멍(109)의 주위에서 제공된다. 케이스(106)는 케이스(105)의 것과 동일한 구조를 갖으며, 공기 구멍(108, 109) 각각에 대응하는 공기 구멍(110, 111)을 포함한다. 케이스(105, 106)는 개방 단부에서 서로 결합된다. 이렇게 결합된 케이스(105, 106) 내에 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102), 구동 코일(103), 다이어프램(104)이 제공된다. 이후에, 케이스(105, 106)와 같은 두 개의 결합된 케이스는 설명을 간소화하기 위해 "케이싱(casing)"으로서 언급된다.

도 1b에서 도시한 대로, 제 1 마그네트(101)는 링 형상이며, 사각형의 단면을 갖는다. 특히, 제 1 마그네트(101)는 원주형의 중심축에 대응하는 중심축을 갖는 텅빈 원주의 외부 형상을 갖는다. 전술한 바 대로, 제 1 마그네트(101)는 그 중심부에 공간을 갖도록 형성된다. 중심부에 공간을 갖도록 제 1 마그네트(101)를 형성함으로써, 중심부에 공간이 없는 마그네트(예를 들어, 도 16에서 도시된 원주형의 마그네트)와 비교될 때 제 1 마그네트(101)의 자화 방향(즉, 도 1a에 아래쪽 화살표로 표시된 수직 방향)과 평행인 마그네트 단면의 수평 길이에 수직인 비율을 증가시킬 수 있게 되고,그것에 의해 자기 작용 포인트를 향상시킬 수 있으며, 자기 투과 계수를 증가시킬 수 있다. 비록 도 1b에 도시되지 않았지만, 제 2마그네트(102)는 도 1b에 도시된 제 1 마그네트(101)의 형상과 동일한 형상을 갖는다. 예를 들어, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)는 39 메가 가우스 에르스텟(MGOe)의 에너지 생성물을 갖는 네오디뮴(neodymium) 마그네트에 의해 형성된다.

도 1c를 참조하여, 구동 코일(103)은 소정의 반지름을 갖는 원형 형태이다. 구동 코일(103)의 반지름은 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 각각의 외부 반지름과 거의 동일하다. 구동 코일(103)의 세부 사항은 나중에 설명될 것이다.

도 1a를 참조하여, 제 1 마그네트(101)의 중심축과 케이스(105)의 중심축이 중심축(107)에 대응하도록 제 1 마그네트(101)는 케이스(105)에 고정된다. 중심축(107)은 도 1d에 도시된 원주형 전기 음향 변환기의 중심을 통과한다. 제 2 마그네트(102)의 중심축과 케이스(106)의 중심축이 중심축(107)에 대응하도록 제 2 마그네트(102)는 케이스(106)에 고정된다. 구동 코일(103)의 중심이 중심축(107)에 대응하는 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 각각에 집중되도록 하기 위해 구동 코일(103)은 다이어프램(104) 상에 제공된다. 제 1 실시예에서, 구동 코일(103)은 다이어프램(104)에 접착된다. 예를 들어, 구동 코일(103)은 원형 형상을 갖는 다이어프램(104)의 표면에 접착된다. 구동 코일(103)이 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 사이의 가운데에 위치하도록 다이어프램(104)은 케이스(105)와 케이스(106) 사이에 포개진 외부 원주 부분에 고정된다. 이러한 방법으로, 중심축(107)이 각각의 중심을 통과하도록 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102), 구동 코일(103), 다이어프램(104), 케이스(105, 106)이 제공된다.

전술한 바와 같이, 다이어프램(104)은 동일한 형상을 갖는 케이스(105, 106)에 의해 외부 원주 부분에 고정된다. 그러므로, 다이어프램(104)의 표면 상에 제공된 구동 코일(103)은 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 사이의 가운데에 위치하게 된다. 다시 말해서, 구동 코일(103)은 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 각각으로부터 동일한 거리에 위치한 평면(예를 들어, 다이어프램(104)이 제공된 평면) 상에 제공된다. 그러므로, 전기 신호가 구동 코일(103)에 적용되는 경우, 제 1 마그네트(101)에 의해 생성된 자기 필드로부터 구동 코일(103)에 적용된 적용력은 제 2 마그네트(102)에 의해 생성된 자기 필드로부터 구동 코일(103)에 적용되는 적용력과 동등하다.

제 1 실시예에서, 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 각각의 자화 방향은 수직 방향(즉, 도 1a에 도시된 굵은 화살표로 표시된 상향 또는 하향 방향)의 링-형에 대응한다. 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)는 자화 방향이 서로 대향되도록 고정된다. 예를 들어, 제 2 마그네트를 향한 방향으로 제 1 마그네트(101)가 자화되는 경우, 제 1 마그네트(101)는 아랫쪽으로, 제 1 마그네트(101)를 향한 방향으로 제 2 마그네트(102)가 자화되는 경우, 제 2 마그네트는 윗쪽으로 향한다(도 1a에 도시된 굵은 화살표를 참조). 전술한 바와 같이, 두 링 형상인 마그네트(101, 102)는 다이어프램(104)에 관하여 서로 반대되도록 제공되고 각각의 두 마그네트(101, 102)가 다른 하나의 자화 방향과 반대인 자화 방향을 갖도록 다이어프램(104)에 수직인 방향으로 자화된다.

어떠한 전기 신호도 구동 코일(103)에 적용되지 않는 경우, 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)는 도 1a에 도시된 대로 자화되며 도 2에서 설명된 바와 같이 자속을 발생시킨다. 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)가 반대의 자화 방향을 갖기 때문에 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)에 의해 방출된 자속 사이에서 반발 작용이 일어나며, 자속 벡터는 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 사이의 중간 부근에서 순차적이고 수직적으로 구부러진다. 그 결과, 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 사이의 중간 부근에 대응하여, 다이어프램(104)과 구동 코일(103)이 제공된 위치의 부근에서, 다이어프램(104)의 진동 방향(즉, 도 1a에서 도시된 중심축(107)의 방향)과 직각을 이룬 자속에 의해 형성된 자기 필드가 있다. 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)가 링 형상이므로, 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)의 내부 원주 측면(중심축(107)에 가까운 측면, 즉 도 2의 왼쪽편) 상의 자속 벡터의 방향은 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)의 외부 원주 측면(중심축(107)에 먼 측면, 즉 도 2의 오른편) 상의 자속 벡터의 방향과 정반대이다.

도 3의 그래프는 도 2에서 도시된 바 대로, 정적 자기 필드가 생성될 경우 다이어프램 평면 상의 중심축(107)에서 반지름 방향으로 거리와 자속 밀도 간의 관계를 도시한다. 제 1 실시예에서, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)는 링 형이며 따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 자속 밀도의 절대값은 중심축(107)으로부터 약 2mm 또는 약 5mm 거리인 위치에서 최대화된다. 특히, 자속 밀도는 중심축(107)에서 약 2mm의 거리에서 최소화되고, 중심축(107)에서 약 5mm의 거리에서 최대화된다. 매우 효율적으로 구동력을 생성하기 위한 구동 코일(103)을 위해서는 구동 코일(103)은 자속 밀도의 절대값이 도 3에 도시된 바 대로 자속 밀도 분배에서 최대인 위치에서 제공되는 것이 바람직하다. 그러므로, 제 1 실시예에서, 구동 코일(103)은 중심축(107)에서 5mm 거리 위치가 포함되는 도 3에 도시된 프레임 범위 내의 위치에 제공된다.

자속 밀도의 절대값은 제 1 마그네트(101)의 외부 원주가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치 부근에서 최대화되고, 제 1 마그네트(101)의 내부 가장자리가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치 부근에서 또한 최대화된다. 그러므로, 제 1 실시예에서, 구동 코일(103)은 제 1 마그네트(101)의 외부 원주가 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 제공된다. 도 1a를 참조하여, 구동 코일(103)의 위치는 제 1 및 제 2 마그네트의 외부 원주 사이에서 그려질 수 있는 수직선을 포함한다. 특히, 구동 코일(103)은 중심축(107)이 구동 코일(103)의 중심을 통과하도록 제공되며, 구동 코일(103)은 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)의 외부 반지름 보다 큰 외부 반지름을 갖는다. 또한, 구동 코일(103)은 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)의 외부 반지름 보다 작은 내부 원주를 갖는다.

다음에 설명되는 것은 대안적인 전기 신호가 구동 코일(103)에 적용될 경우에 따른 구조적 전기 음향 변환기의 동작이다. 대안적 전기 신호가 구동 코일(103)에 적용될 경우, 구동 코일(103)을 통해 흐르는 전류의 방향과 다이어프램(104)의 진동 방향에 수직인 자속 밀도에 비례하도록 구동력은 생성된다. 그 위에 부착된 구동 코일(103)을 갖는 다이어프램(104)은 구동력에 의해 진동되고, 다이어프램(104)의 진동은 사운드로서 방출된다.

도 2에서 분명히 알 수 있듯이, 구동 코일(103)이 제공된 위치 부근에서 구동 코일(103)을 통해 흐르는 전류의 방향과 다이어프램(104)의 진동 방향과 수직인 자속이 제 1 및 제 2 마그네트에 의해 방출된 자속 사이에서 우세하다. 또한, 도 3과 연결되어 도시한 대로 구동 코일(103)은 자속 밀도의 절대값이 최대가 되는 위치에서 존재한다. 그러므로, 구동 코일(103)의 구동력은 도 16에 도시된 종래의 전기 음향 변환기에 사용된 구동 코일의 구동력과 비교할 때 증가된다. 그래서, 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기는 높은 재생 음압을 제공할 수 있다.

도 16에 도시된 종래의 전기 음향 변환기에서, 마그네트(3)는 코인과 비슷한 형상을 갖으며, 종래의 전기 음향 변환기의 전체 두께를 줄이기 위해 마그네트(3) 두께의 감소를 시도할 경우, 마그네트(3)의 작용 포인트는 낮아지고, 효과적으로 마그네트(3)을 이용하기가 어렵게 된다. 다른 한편으로, 제 1 실시예에서, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)는 링 형상이며, 비록 각 마그네트의 두께가 줄어들지라도 자기 작용 포인트가 낮아지는 것을 예방할 수 있다. 예를 들어, 각 마그네트의 지름이 약 9.6mm인 경우, 링 형상 마그네트의 투과 계수는 코인 형태의 마그네트 투과 계수의 3.5배이다. 그러므로, 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기는 도 16에 도시된 종래의 전기 음향 변환기 보다 열 저항력이 높으며, 높은 온도 환경에서 작용할 수 있다.

또한, 도 16에 도시된 종래의 전기 음향 변환기는 오직 한 마그네트(3)를 포함하고, 그래서 다이어프램(4)이 진동할 때, 자속 밀도는 다이어프램(4)과 마그네트(3) 간의 거리에 따라 변하게 된다. 특히, 자속 밀도는 다이어프램(4)이 마그네트(3)에 가까이 이동할 때 증가하는 반면에, 자속 밀도는 다이어프램(4)이 마그네트(3)에 멀리 이동할 때 감소한다. 그러므로, 다이어프램(4)이 진동할 때 구동 코일(5)에서 생성된 구동력은 어떠한 진동도 일어나지 않는 다이어프램(4)의 위치인 진동의 중심에 대해 마그네트(3)의 가까운 측과 먼 측 사이에 비대칭적이 된다. 그러한 구동력의 비대칭은 제 2의 왜곡을 발생하여 사운드의 음질을 나쁘게 한다. 다른 한편으로, 제 1 실시예에서, 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)는 구동 코일(103)에 대해 서로 수직적으로 동기가 되도록 제공되어서, 다이어프램(104)이 진동하는 경우에, 구동 코일(103)에 생성된 구동력은 진동 중심에 대해 마그네트(3)의 가까운 측과 먼 측 사이에서 대칭적이다. 그러므로, 제 1 실시예에서, 두 마그네트, 즉 제 1 및 제 2 마그네트를 사용하는 자기 회로 구조를 이용함으로써 제 2 왜곡은 줄어들며, 이로 인해 사운드의 음질 향상을 꾀할 수 있다.

제 1 실시예에서, 비록 제 1 마그네트(101)의 외부 원주가 다이어프램(104)(도 1a 참조) 상에 돌출되는 위치에 구동 코일(103)이 제공되어 설명되더라도, 제 1 마그네트(101)의 내부 가장자리가 다이어프램(104) 상에 돌출되는 위치에 구동 코일(103)이 제공될 수 있다. 그러한 위치 부근에서, 자속 밀도의 절대값은 최대가 되며(도 3 참조), 그래서 구동 코일(103)은 도 1과 연결되어 설명한 경우에서 생성된 구동력 만큼 높은 구동력을 생성할 수 있다. 또한, 제 1 마그네트(101)의 내부 가장자리가 다이어프램(104) 상에 돌출되는 위치에서 구동 코일(103)을 제공함으로써, 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)의 외부 직경에 동등하도록 케이싱의 내부 직경을 줄일 수 있게 되며, 그것에 의해 전기 음향 변환기의 크기를 줄일 수 있다.

또한, 제 1 실시예에서, 비록 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)가 네오디뮴 마그네트인 것으로서 설명되었지만, 페라이트(ferrite) 마그네트 또는 사마륨-코발트(samarium-cobalt) 마그네트가 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 각각의 형태와 대상 음압 레벨에 따라 사용될 수 있다. 제 1 실시예의 경우에서 처럼, 나중에 설명되는 제 2 내지 제 5 실시예에서 사용된 마그네트가 어떠한 물질로 형성될 수 있다.

또한, 제 1 실시예에서, 비록 도 1a에 도시된 다이어프램(104)이 플랫면을 구비함으로써 설명되었지만, 다이어프램(104)은 도 4a 내지 도 4d에서 도시된 것처럼 가장자리 부분을 구비할 수 있다. 도 4a 내지 도 4d는 제 1 실시예에 따른 다이어프램(104)의 변화를 보여주는 단면도이다. 가장자리 부분은 바람직한 최소 공명 주파수와 다이어프램(104)의 바람직한 최대 진폭의 진동을 위한 필요를 충족시키도록 제공된다. 가장자리부의 단면에는 도 4a에 도시된 반원 형태 또는 아크 형태의 단면(112a), 도 4b에 도시된 반타원형의 단면(112b), 도 4c에 도시된 단면(112c), 도 4d에 도시된 웨이브 형의 단면을 갖는 단면(112b)의 예가 포함된다. 제 1 실시예의 경우에서 처럼, 후반에 설명되는 제 2 내지 제 5 실시예에 사용된 다이어프램은 어떠한 단면의 형상을 갖을 수 있다.

또한, 제 1 실시예에서, 비록 각각의 케이스(105, 106)가 비-자기 물질로 형성됨으로써 설명되었지만, 자기 물질이 사용될 수 있다. 자기 물질을 사용함으로써 케이싱을 향한 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)에서 자속의 누설을 줄일 수 있게 된다.

또한, 제 1 실시예에서, 비록 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)가 원주형의 외부 형상으로서 설명되었지만, 그들 각각은 전기 음향 변환기의 외부 형상에 따라 타원형 실린더와 유사한 형상, 사각형 솔리드와 유사한 형상, 및 다른 외부 형상을 갖을 수 있다. 원주형의 외부 형상 이외의 외부 형상의 경우에서, 다이어프램(104)는 마그네트의 외부 형상에 따라 형성될 수 있다. 다시 말해서, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)가 원주형의 실린더와 유사한 형상을 갖는 경우, 다이어프램(104)은 타원형의 형상을 갖을 수 있고, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)가 사각형의 솔리드와 유사한 형상을 갖는 경우, 다이어프램(104)은 사각형의 형상을 갖을 수 있다.

제 1 실시예에서, 내부 마그네트 형상 확성기와 달리, 마그네트와 요크 사이에 형성된 자기 갭 내에 구동 코일을 둘 필요가 없다. 그러므로, 구동 코일은 오직 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 사이의 공간에 존재할 필요가 있으며, 그래서 구동 코일(103)의 와인딩 폭을 획일화시킬 필요가 없다. 일반적으로, 제품 기술 이유로, 원형 구동 코일에 비교됨으로써 높은 양상의 비율을 갖는 형태(예를 들어, 타원형 또는 사각형)로서, 구동 코일이 와인딩 구리선으로 형성되어 제공되는 것은 어렵다. 특히, 높은 양상의 비율을 갖기 위해 형성된 구동 코일의 경우에서, 획일적인 와인딩 폭을 실현하기는 어렵다. 다른 한편으로, 제 1 실시예에서, 구동 코일(103)은 획일적인 와인딩 폭을 가질 필요가 없으며, 그래서 구동 코일(103)은 높은 양상의 비율을 갖도록 쉽게 형성된다. 그러므로, 제 1 실시예는 구동 코일(103)을 설계시에 높은 자유도를 제공하며 확장된 형상을 갖는 전기 음향 변환기를 쉽게 실현 가능하다.

또한, 제 1 실시예에서, 케이싱의 적어도 상, 하 측면 중의 하나에 최소한의 한 사운드 구멍을 제공함으로써, 다이어프램과 케이싱에 의해 형성된 공기 실(air chambers)의 영향으로 최소 공명주파수(minimum resonance)가 상승하는 것을 막을 수 있게 된다. 제 1 실시예에서, 비록 공기 구멍이 케이싱의 상, 하 표면에 제공되도록 설명되었지만 공기 구멍은 재생된 사운드를 배출하도록 케이싱의 측면에 제공될 수 있다. 또한, 진동 제동 헝겊(vibration damping cloth)이 최소 공명 주파수의 팩터를 제어하도록 공기 구멍 상에 제공될 수 있다. 제 1 실시예와 유사하게, 나중에 기술된 제 2 내지 제 5 실시예에서의 공기 구멍은 케이싱의 어떠한 위치에서 제공될 수 있으며, 진동 제동 헝겊이 공기 구멍 상에 제공될 수 있다.

(제 2 실시예)

본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 음향 변환기가 도 5 및 도 6을 참조하여 지금부터 설명될 것이다. 도 5는 제 2 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 단면도이다. 도 6은 제 2 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 포함된 마그네트에 의해 생성된 자속 벡터를 도시하는 도면이다. 제 2 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 외형은 공기 구멍의 위치를 제외하고는 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 외형과 동일하다.

도 5의 단면도는 전기 음향 변환기의 중심을 통과하는 중심축(207)을 따라 발생된 원주형상을 갖는 전기 음향 변환기의 단면도를 도시한다. 도 5에 도시된 전기 음향 변환기는 제 1 마그네트(201), 제 2 마그네트(202), 구동 코일(203), 다이어프램(204), 케이스(205, 206)를 포함한다. 제 2 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 형태는 아래의 제 1 내지 제 3의 차이점을 제외하고는 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 형태와 유사하다. 아래에서, 제 1 실시예과 제 2 실시예 사이의 제 1 내지 제 3의 차이점이 설명된다.

제 1 차이점은 다이어프램(204)이 플랫 형태가 아니고 중심부에 아크 또는 반원 형태의 단면도와 외부 원주형 부분을 갖는다는 것이다. 특히, 다이어프램(204)은 다이어프램(204)에 접착된 구동 코일(203)의 내부 및 외부 원주형 측면에 아크 형태의 단면도를 갖는다. 그러한 아크 형태의 단면도를 갖기 위해 다이어프램(204)을 형성함으로써 다이어프램(204)이 플랫 형태의 다이어프램과 비교할 때 큰 진동 폭을 갖도록 한다. 또한, 다이어프램(204)의 중심부의 단단함을 증가시킬 수 있다. 제 2 차이점은 공기 구멍(208)은 케이스(205)의 한 측면에 제공되고, 공기 구멍(209)은 케이스(206)의 한 측면에 제공된다는 것이다. 이것은 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기가 직면할 수 있는 방향과 다른 방향으로 직면하도록 제 2 실시예에 따른 전기 음향 변환기는 전자 장치에 놓여지게 된다.

제 3 차이점은 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202) 각각이 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102) 각각의 자화 방향과 다른 자화 방향을 갖는다는 것이다. 도 5에서 도시된 바 대로, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)는 링 중심 방향에서 외부 가장자리 방향, 즉 방사 방향(도 5에서 굵은 화살표로 표시된 방향, 이후에 "방사 자화(radial magnetization)"로서 언급됨)으로 자화된다, 방사 자화의 방향은 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)의 자화 방향이 서로 동일한 경우, 링 형상 마그네트의 내부에서 외부 원주 방향으로일 수 있거나, 링 형상 마그네트의 외부에서내부 원주 방향으로일 수 있다는 것에 주목하라.

다음에 기술되는 사항은 그러한 구조로 된 전기 음향 변환기의 동작이다. 제 1 실시예의 경우에서처럼, 자기 필드는 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)에 의해 구동 코일(203)의 부근에서 형성되고, 구동력은 대체 전기 신호가 구동 코일(203)에 적용될 경우에 생성된다. 그 위에 부착된 구동 코일(203)을 갖는 다이어프램(204)은 구동력에 의해 진동을 일으키고, 다이어프램(204)의 진동은 사운드로서 방출된다. 제 2 실시예의 동작은 상기에 대해 제 1 실시예의 동작과 유사하다.

전술한 대로 방사상으로 자화된 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)에 의해 생성된 자속 벡터는 도 6에 도시된 바이다. 제 2 실시예에서, 다이어프램(204)의 위 또는 아래에 자리한 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)는 방사적으로 자화되어서, 내부 원주 부분에서의 극성은 서로 동일하고 외부 원주 부분에서의 극성도 서로 동일하게 된다. 그러므로, 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)로부터 방출된 자속 사이에서 반발력이 생기고, 도 5에 이중 화살표로 표시된 반경 방향으로 자기 필드 요소가 자기 갭(G)에 부각되는, 도 6에 도시된 바와 같은 자기 필드로서 나타난다.

제 2 실시예에서, 자기 필드는 반경 방향으로 자화 요소가 부각되어 형성되기 때문에 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)의 내부 가장자리 사이에서 그려질 수 있는 수직선 사이의 공간에서 자속 밀도는 획일적으로 높고, 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)의 외부 원주 사이에서 또 다른 수직선이 그려질 수 있다. 그러므로, 제 2 실시예에서, 자기 갭(G)의 중심을 통과하는 중심축(207)에서 반경 방향의 자속 밀도와 거리는 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)의 내부에서 외부 원주로의 넓은 범위에서의 자속과 높은 관련을 갖는다. 특히, 다이어프램(204)의 평면상에서, 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(201, 202)의 내부와 외부 원주에 동등한 내부 및 외부 원주를 갖는 고리 모양의 영역 내에서 자속 밀도는 높다. 또한, 다이어프램(204)의 평면상의 고리 모양의 영역에서 자속 밀도는 획일적이다. "다이어프램의 평면"은 다이어프램(204)의 평면부를 참조하고, 평면부 이외의 부분, 예를 들어 아크 형태의 단면을 갖는 부분은 참조하지 않는다.

전술한 제 1 실시예에서, 각각의 마그네트(101, 102)의 자화 방향은 링 형상의 중심축을 향하는 방향(즉, 도 1a의 중심축(107)을 향한 방향)이고, 자속 밀도는 마그네트(101, 102)의 내부와 외부 원주 부분에서 각각 높으며 마그네트(101, 102)의 다른 부분에서는 낮다(도 3을 참조). 다른 한편으로, 제 2 실시예에서, 자속 밀도는 마그네트(201, 202)의 내부로부터 외부 원주로의 범위 내에서 획일적으로 높다. 그러므로, 제 2 실시예에서, 구동 코일(203)은 제 1 실시예과 비교될 때 넓은 영역에서 제공될 수 있다. 그래서, 예를 들어 제 1 실시예과 비교될 때 구동 코일(203)의 길이와 회전 수를 증가시킬 수 있으며, 그것에 의해 구동 코일(203)의 구동력을 증가시킨다. 또한, 자속 밀도는 순차적으로 균일하게 배분되기 때문에, 자속 밀도 변화는 구동 코일(203)의 위치에 의존하게 되며 진동 방향으로 줄어들게 된다. 따라서 어셈블리 동안에 생겨난 전기 음향 변환기들 사이에서 음압 레벨에서의 고르지 못함을 최소화할 수 있다. 전술한 바 대로, 구동 코일(203)은 제 1 실시예과 비교될 때 넓은 영역에서 제공될 수 있으며, 그래서 구동 코일(203)과 다이어프램(204)의 형상을 설계시에 높은 자유도가 있게 된다.

제 2 실시예에서, 제 1 마그네트(201)는 한 덩어리의 마그네트를 방사상으로 자화시킴으로써 실현된다는 것이 중요하다. 다른 실시예에서, 반경 자화는 마그네트들을 자화시킨 후 나누어진 마그네트를 재결합함으로써 수행될 수 있다. 제 2 마그네트(202)는 제 1 마그네트(201)와 유사한 방법으로 방사상으로 자화될 수 있다.

(제 3 실시예)

본 발명의 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기가 지금부터 설명될 것이다. 도 7a 내지 도 7c는 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 구조를 설명하기 위해 사용된 도면이다. 특히, 도 7a는 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 단면도이며, 도 7b는 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 사시도이며, 도 7c는 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 포함된 구동 코일의 평면도이다. 도 8은 도 7a에 도시된 다이어프램의 평면 상의 중심축으로부터 반경 방향으로의 거리와 자속 밀도 사이의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 9a 내지 도 9e는 제 3 실시예에 따른 마그네트와 요크 사이의 관계를 각각 도시하는 도면이다.

도 7a에서, 도 7b의 라인 C-D를 따라 전기 음향 변환기의 단면이 도시된다. 도 7a에 도시된 전기 음향 변환기는 제 1 마그네트(301), 제 2 마그네트(302), 제 1 구동 코일(303), 제 2 구동 코일(311), 다이어프램(304), 케이스(305, 306), 제 1 요크(309), 제 2 요크(310)를 포함한다. 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302)는 제 1 실시예에서 기술된 제 1 및 제 2 마그네트(101, 102)와 동일하다.다이어프램(304)은 제 2 실시예에서 기술된 다이어프램(204)과 동일하다. 도 7a에서 도시된 전기 음향 변환기는 아래의 첫번째와 두번째 차이점을 제외하고는 제 1 실시예과 제 2 실시예에서 기술된 전기 음향 변환기와 동일하다.

첫번째 차이점은 도 7a와 도 7b에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 요크(309)는 제 1 마그네트에 에워 싸여 제공되며, 제 2 요크(310)는 제 2 마그네트(302)에 에워 싸여 제공된다. 각각의 제 1 및 제 2 요크(309, 310)는 예를 들어, 철과 같은 자기 물질로 형성되어 있다. 케이스(305)는 제 1 요크(309)의 외부 원주와 결합되어 있고, 케이스(306)는 제 2 요크(306)의 외부 원주와 결합되어 있다. 제 1 요크(309)는 사운드를 방출하기 위한 공기 구멍(308, 312)을 포함한다. 유사하게, 제 2 요크(310)는 공기 구멍(313, 314)을 포함한다.

두번째 차이점은 도 7c에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기는 두 개의 구동 코일, 즉 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311)의 이중 코일 구조를 갖게 되어, 제 1 구동 코일(303)이 제 2 구동 코일(311)을 에워싸도록 위치되어 제공된다. 특히, 제 1 마그네트(301)의 외부 원주가 다이어프램(304) 상에 돌출된 위치에 제 1 구동 코일(303)은 제공되고, 제 1 마그네트(301)의 내부 가장자리가 다이어프램(304) 상에 돌출된 위치에 제 2 구동 코일(311)은 제공된다. 다시 말해서, 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302) 각각의 외부 반지름과 대체로 동일한 반지름을 갖는 제 1 구동 코일(303)은 다이어프램(304)의 평면 상에 제공되고, 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302) 각각의 내부 반지름과 대체로 동일한 반지름을 갖는 제 2 구동 코일(311)은 다이어프램(304)의 평면상에 제공된다. 제 1 구동 코일(303)의 와인딩 방향은 제 2 구동 코일(311)의 와인딩 방향과 정반대이다.

다음에 기술되는 것은 이와 같이 구성된 전기 음향 변환기의 동작이다. 자기 필드는 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302)와 제 1 및 제 2 요크(309, 310)에 의해 생성된다. 제 1 실시예의 경우에서처럼, 이러한 자기 필드는 다이어프램(304)의 진동 방향에 수직인 자속에 의해 형성된다. 도 8의 그래프는 전술된 자기 필드가 생성될 경우 다이어프램(304)의 평면상에 중심축(307)으로부터 반경 방향으로의 거리와 자속 밀도 사이의 관계를 도시한다. 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311)의 순서로서 매우 효과적으로 구동력을 생성하기 위하여 도 8에 도시된 자속 밀도 분배에서 자속 밀도가 최소화되는 위치에 그들 각각이 제공된다. 그러므로, 도 7a로부터 분명히 알 수 있듯이, 제 1 구동 코일(303)은 마그네트(301, 302)의 외부 원주 사이에 그려질 수 있는 수직선이 통과하는 위치에 제공되며, 제 2 구동 코일(311)은 마그네트(301, 302)의 내부 가장자리 사이에 그려질 수 있는 수직선이 통과하는 위치에 제공된다. 전술한 바와 같은 위치에 제공된 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311) 각각에 대안적인 전기 신호가 적용되며, 구동력은 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311) 각각에서 생성된다. 그러한 구동력은 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311)이 접착된 다이어프램(304)이 진동하도록 하여, 이것에 의해 사운드를 방출하도록 한다. 구동 코일(303)을 따라 흐르는 전류의 방향은 구동 코일(311)을 따라 흐르는 전류의 방향과 반대이다.

제 1 및 제 2 요크(309, 310)를 갖는 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기에서, 자기 경로는 제 1 마그네트(301)와 제 1 요크(309)에 의해 형성되며, 또 다른 마그네트 경로는 제 2 마그네트(302)와 제 2 요크(310)에 의해 형성된다. 그러므로, 제 1 마그네트(301)로부터 방출된 자속은 제 1 요크(309)에 의해 자기 갭(G)으로 전달되며, 제 2 마그네트(311)로부터 방출된 자속은 제 2 요크(310)에 의해 자기 갭(G)에 전달됨으로써 자기 갭(G) 내의 자속 밀도는 증가된다. 결과로서 자기 갭(G) 내의 자속 밀도는 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311)이 제공된 위치에서 증가되며, 따라서 각각의 구동 코일(303, 311)에서 생성된 구동력은 자속 밀도에 비례하여 증가되며, 그것에 의해 재생된 음압 레벨을 향상시킨다. 또한, 제 1 및 제 2 요크(309, 310)의 공급은 전기 음향 변환기 외부의 자속 누출을 감소시킨다.

이러한 방식으로, 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302) 각각을 에워싸도록 제 1 및 제 2 요크(309, 310)를 제공함으로써, 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302)로부터 방출된 자속은 제 1 및 제 2 요크(309, 310)에 집중되고, 이것에 의해 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311) 각각에서 생성된 구동력을 증가시킨다, 또한, 자속 밀도가 최대가 되는 위치에 두 구동 코일(303, 311)을 제공함으로써, 다이어프램(304)을 진동하도록 구동력을 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 다이어프램(304)이 다른 위치에 놓인 구동 코일(303, 311)에 의해 구동되기 때문에, 다이어프램(304)의 진동 동안에 생성된 진동 모드를 제어하기가 쉽다.

제 3 실시예에서, 슬릿(slit)이 제 1 요크(309)의 내부 측면과 제 1 마그네트(301)의 측면 사이에서 제공되고, 슬릿은 또한 제 2 요크(310)의 내부 측면과 제 2 마그네트(302)의 측면 사이에서 제공된다. 도 7a에서 도시된 각각의 제 1 및 제 2 요크(309, 310)는 도 9a 내지 도 9e에 도시된 형태로서 제공될 수 있다. 도 9a는 도 7a에 도시된 제 2 요크(310)의 구조를 도시한다. 도 9b 내지 9e는 도 7a에 도시된 제 2 요크(310)의 변화를 도시한다. 제 2 요크(310)는 전기 음향 변환기의 외부 지름를 줄이기 위하여, 또는 다이어프램(304)의 외부 원주 부분에서 형성된 아크 단면을 증가시키기 위하여 도 9b에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 9b에 도시된 구조에서, 어떠한 슬릿도 제공되지 않으며, 제 2 마그네트(302)의 측면은 제 2 요크(310)의 내부 측면과 밀접하게 되어 있다. 대안적으로, 도 9c에 도시된 바 대로, 링 형상의 요크(315)는 제 2 마그네트(302)의 측면을 포함하도록 제공될 수 있거나, 도 9d에 도시된 것처럼 요크(315)는 제 2 마그네트(302)의 측면에 밀접하게 접촉하도록 제공될 수 있다. 또한 대안적으로, 도 9e에 도시된 바 대로 디스크 형상의 요크(316)는 제 2 마그네트(302)의 하부 측면 상에 제공될 수 있다. 각각의 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302)는 사각형 솔리드와 유사한 형상에서, 요크는 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302)의 측면을 전체적으로 포함하도록 요구되지 않으며, 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302)의 측면을 부분적으로 포함하도록 제공될 수 있다. 비록 도 9a 내지 도 9e가 제 2 요크(310)의 전형적인 구조를 도시하고 있지만, 제 1 요크(309)는 도 9a 내지 9e에서 도시된 바와 같은 다양한 방법으로 구성될 수 있다.

전술한 바 대로 전기 음향 변환기가 요크를 포함하는 경우에서, 구동 코일(303, 311)이 요크의 외부 원주 내부에 위치되도록 하는 것이 바람직하다. 특히, 제 1 및 제 2 요크(309, 310)의 외부 원주 사이에 교차 수직선이 없이, 제 1 및 제 2 마그네트(301, 302)의 외부 원주 사이에 수직선을 포함하는 위치에 도 7a에서의 구동 코일(303)이 위치하는 것이 더욱 바람직하다(즉, 구동 코일(303)은 제 1 및 제 2 요크(309, 310)의 외부 원주 사이의 각각의 라인에 관하여 중심축(307)에 더 가까운 측면에 위치된다).

제 3 실시예에서, 전기 음향 변환기는 두 개의 구동 코일, 즉, 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311)을 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 전기 음향 변환기는 제 1 구동 코일(303)과 제 2 구동 코일(311) 중의 오직 하나를 포함할 수 있다. 특히, 제 1 실시예에서 기술된 바와 같은 전기 음향 변환기는 제 3 실시예에 기술된 바와 같은 제 1 및 제 2 요크(309, 310)를 포함할 수 잇다. 요크가 마그네트의 측면을 포함하지 않는 경우에서(도 9e를 참조), 전기 음향 변환기가 오직 한개의 구동 코일, 예를 들어 제 2 구동 코일(311)을 포함할 때, 케이싱의 내부 지름의 길이로 마그네트를 확장할 수 있다.

비록 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기가 요크를 포함하는 것으로 기술되었지만, 어떤 요크도 포함될 수 없다. 특히, 제 1 실시예에 기술된 바와 같은 전기 음향 변환기는 제 3 실시예에 기술된 바와 같은 제 1 및 제 2 구동 코일(303, 311)을 포함할 수 있다. 비록 그러한 경우에서, 다이어프램(304)을 진동하도록 전체 구동력을 증가시킬 수 있다. 또한, 다이어프램(304)이 다른 위치에 놓인 두 개의 구동 코일에 의해 구동되기 때문에, 다이어프램(304)의 진동 동안에 생성된 진동의 모드를 제어하기가 쉽다. 자속 밀도의 절대값이 최대가 되는 위치에 각 구동 코일이 제공되는 것이 낫다는 점에 주목하라. 다이어프램 상의 자속의 방향은 각 마그네트의 외부와 내부 가장자리 사이의 중심에서 변경된다. 특히, 도 2 및 도 3의 예시에서, 다이어프램 상의 자속은 외부와 내부 가장자리 사이의 중심 외부측면 바깥쪽으로 이어져 중심 내부 상의 안쪽을 향한다. 마그네트의 자화 방향이 도 2 및 도 3의 예시에서 자화 방향에 반대 방향인 경우에, 다이어프램 상의 자속은 외부와 내부 가장자리 사이의 중심 외부 측면의 안쪽으로 이어져, 중심 내부 상의 바깥쪽을 향한다. 그러므로, 정반대의 와인딩 방향을 갖는 두 개의 구동 코일을 사용하는 경우에, 외부 원주 측면 상의 구동 코일은 외부와 내부 가장자리 사이의 중심 외부측에 위치하고, 내부 원주 측면 상의 또 다른 코일은 중심 내부에 위치한다.

제 3 실시예에서 요크는 그들이 결합되는 케이싱의 물질과 다른 물질로 구성된다. 그러나, 전기 음향 변환기의 어셈블리 부분의 수를 줄이기 위하여 요크는 케이싱에 통합되도록 자기 물질에 의해 형성될 수 있다.

(제 4 실시예)

본 발명의 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기가 지금부터 설명될 것이다. 도 10a 및 도 10b는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 구조를 설명하기 위해 사용된 도면이다. 특히 도 10a는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 단면도이다. 도 10b는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 사시도이다. 도 11a 내지 도 11c는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 포함된 마그네트, 구동 코일, 및 다이어프램 각각을 도시하는 도면이다. 특히, 도 11a는 마그네트(401)의 사시도이고, 도 11b는 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)을 도시하는 평면도이며, 도 11c는 다이어프램(404)의 평면도이다.

도 10a에서, 도 10b의 라인(E-F)을 따라 얻은 전기 음향 변환기의 종단면이 도시된다. 도 10a에 도시된 전기 음향 변환기는 제 1 마그네트(401), 제 2 마그네트(402), 제 3 마그네트(412), 제 4 마그네트(414), 제 1 구동 코일(403), 제 2 구동 코일(411), 다이어프램(404), 케이스(405, 406)를 포함한다. 도 10a에 도시된 중심축(407)은 전기 음향 변환기의 중심을 지나는 도 10b에 도시된 z축에 평행한 직선임을 주의하라.

제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기는 사각형 솔리드와 같은 외부 형상을 갖는다는 점에서 제 1 실시예에 따른 전기 음향 변환기와는 다르다. 그러한 외부 형상의 차이로인해, 각각의 다이어프램(404), 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411), 제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,412,413)는 제 3 실시예에 따른 전기 음향 변환기에 대응하는 요소와 다른 형상을 갖는다.

도 10a 및 도 10b에서 볼 수 있듯이, 케이스(405)는 사각형 솔리드와 유사한 형상을 갖으며 한 단부가 개방되어 있다. 다른 한 단부는 개방된 쪽과 반대 방향 위치에 있으므로 공기 구멍(415)는 중심부에 제공되고, 공기 구멍(408, 414)은 공기 구멍(415)의 반대위치에 제공된다. 공기 구멍(408,414,415)은 사운드를 방출하기 위해 제공된다. 케이스(406)는 케이스(405)의 것과 유사한 구조를 갖으며, 공기 구멍(416,417,418)을 포함한다. 각각의 케이스(405,406)는 개방된 단부에서 서로 결합된다. 각각의 케이스(405, 406)는 비-자기 재료, 예를 들어, PC와 같은 합성수지로 형성된다는 점에 유의하라.

도 11a에서 도시한 바 대로, 제 1 마그네트(401)는 사각형의 솔리드와 유사한 형상을 갖는다. 각각의 제 2 내지 제 4 마그네트(402,412,413)는 도 11a에서 도시된 바 대로 제 1 마그네트(401)의 것과 유사한 형상을 갖는다. 제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,413)는 서로 동일한 자화 방향을 갖는다. 도 11a에서 각각의 제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,412,413)는 z축 방향으로 자화된다. 이후, 각 마그네트의 측면 사이에 가장 긴 측면의 방향이 "세로 방향"으로서 언급된다. 도 11a에서, x축 방향은 세로 방향에 대응한다.

제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,412,413)는 세로 방향이 서로 평행이 되도록 위치된다. 제 1 마그네트(401)는 공기 구멍(414, 415) 사이의 케이스(405)의 일부분에 고정된다. 제 2 마그네트(402)는 다이어프램(404)에 관하여 제 1 마그네트(401)와 반대 위치에 놓인다. 특히, 제 2 마그네트(402)는 공기 구멍(416, 417) 사이의 케이스(406)의 일부분에 고정된다. 제 3 마그네트(412)는 공기 구멍(408, 415) 사이의 케이스(405)의 일부분에 고정된다. 제 4 마그네트(413)는 다이어프램(404)에 관하여 제 3 마그네트(412)의 정반대 위치에 놓인다. 특히, 제 4 마그네트(413)는 공기 구멍(416, 418) 사이의 케이스(406)의 일부분에 고정된다. 제 1 및 제 3 마그네트(401, 412)는 중심축(407)에 관하여 서로 대칭되도록 제공된다. 유사하게, 제 2 및 제 4 마그네트(402, 413)는 중심축(407)에 관하여 서로 대칭되도록 제공된다.

제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,412,413)는 그들의 자화 방향이 다이어프램(404)의 진동 방향에 병행이 되도록 배치된다. 특히, 제 1 및 제 3 마그네트(401, 412)는 서로 동일한 자화 방향을 갖고, 제 2 및 제 4 마그네트(402,413)도 서로 동일한 자화 방향을 갖는다. 제 1 및 제 3 마그네트(401, 412)의 자화 방향은 제 2 및 제 4 마그네트(402, 413)의 자화 방향에 반대 방향이다. 예를 들어, 제 1 마그네트(401)로부터 제 2 마그네트(402)를 향한 방향으로 자화될 경우에, 제 1 및 제 3 마그네트(401, 412)는 아랫쪽으로 자화되며 제 2 마그네트(402)로부터 제 1 마그네트(401)를 향한 방향으로 자화될 경우에, 제 2 및 제 4 마그네트(402, 413)는 윗쪽으로 자화된다(도 10a에 도시된 굵은 화살표를 참조).

전술한 바와 같이, 제 4 실시예에서 두 마그네트 피스, 즉 제 1 및 제 3 마그네트(401, 412)가 제 1 실시예에 기술된 바와 같이 제 1 마그네트(101) 대신에 사용되고, 제 2 및 제 4 마그네트(402, 413)가 실시에 1에 기술된 바와 같이 제 2 마그네트(102) 대신에 사용된다. 제 4 실시예에서, 중심축(407)에 관하여 서로 반대인 한 쌍의 마그네트 사이에 공간이 제공된다(즉, 제 1 및 제 3 마그네트(401, 412)는 그들 사이에 공간이 있으며, 제 2 및 제 4 마그네트(402, 413)도 그들 사이에 공간이 있다). 이러한 한 쌍의 마그네트를 "마그네틱 구조"라고 집합적으로 지칭한다. 마그네틱 구조의 개념은 제 1 실시예에 기술된 제 1 마그네트(101)의 경우에서와 같이 하나의 마그네트에 의해 형성되는 구조를 포함한다. 이러한 한 쌍의 마그네트 사이에 공간을 제공함으로써, 공간이 없는 마그네트와 비교할 때, 마그네트의 자화 방향(즉, 도 10a에 아랫쪽 화살표로 표시된 수직 방향)에 평행인 마그네트 단면의 수평 및 수직 길이 사이의 비율을 증가시킬 수 있게 되고, 자기 작용 포인트를 향상시킬 수 있다. 제 1 및 제 3 마그네트(401, 412)를 결합하여 얻은 사각형의 솔리드 형상의 마그네트는 하나의 예로서 생각할 수 있는 공간이 없는마그네트이다.

도 11b에서 도시한 바와 같이, 각각의 구동 코일(403,411)은 사각형의 형상을 갖는다. 제 3 실시예와 유사하게, 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기는 제 1 구동 코일(403)이 제 2 구동 코일(411)을 에워싸도록 위치된 이중 코일 구조를 갖는다. 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)은 코일의 세로 방향이 제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,412,413)의 세로 방향에 평행이 되도록 다이어프램(404) 상에 제공되고, 중심축(407)은 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)의 중심을 통과한다. 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)은 다이어프램(404) 상에 접착된다.

각각의 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)은 자속 밀도의 절대값이 다이어프램(404)의 평면 상에서 최대가 되는 위치에 제공된다. 도 10a를 참조하여, 제 1 또는 제 3 마그네트(401, 412)의 외부 원주가 다이어프램(404) 상으로 돌출되는 위치에 사각형 형상인 제 1 구동 코일(403)의 두 반대 가장자리가 나타나도록 제공된다. "제 1 마그네트(401)의 외부 원주"는 제 1 마그네트(401)와 중심축(407)을 포함하는 전기 음향 변환기의 단면에서 중심축(407)에서 먼 측면 상에 돌출된 제 1 마그네트(401)의 가장자리를 참조한다. 특히, 도 10a에서 제 1 마그네트(401)의 외부 원주는 가장자리(420) 또는 가장자리(421)를 참조한다. 제 4 실시예에서 "두 개의 반대되는 가장자리"는 제 1 구동 코일(403)의 사각형 형태의 4개의 가장자리들 가운데 2개의 긴 가장자리에 상응한다(도 11b를 참조). 제 1 또는 제 3 마그네트(401, 412)의 내부 가장자리가 다이어프램(404) 상에 돌출되는 위치에 구동 코일(411)의 사각형 형태의 두 개의 반대 가장자리가 표시되도록 구동 코일(411)이제공된다.

도 10a 및 도 11b를 참조하여, 제 1 및 제 2 마그네트(401, 402)의 외부 측면 사이에 그려질 수 있는 수직선이 제 1 구동 코일(403)의 두 긴 측면 중의 하나를 통과하고, 제 3 및 제 4 마그네트(412, 413)의 외부 측면 사이에 그려질 수 있는 또 다른 수직선이 제 1 구동 코일(403)의 다른 긴 측면을 통과하도록 제 1 구동 코일(403)이 위치된다. 여기서, 마그네트의 외부 측면이 중심축(407)으로부터 먼측면 상에 위치한 마그네트의 중간 측면(평면)에 사용된다. 다른 한편으로, 제 1 및 제 2 마그네트(401, 402)의 내부 측면 사이에 그려질 수 있는 수직선이 제 2 구동 코일(411)의 두 긴 측면을 통과하도록 하고, 제 3 및 제 4 마그네트(412, 413)의 내부 측면 사이에 그려질 수 있는 또 다른 수직선이 제 2 구동 코일(411)의 다른 긴 측면을 통과하도록 제 2 구동 코일(411)이 위치된다. 여기서, 마그네트의 내부 측면은 중심축(407)에 가까운 측면에 위치한 마그네트의 중간 측면에 사용된다.

도 11c에서 도시한 바와 같이, 다이어프램(404)은 위에서 볼 때 타원형 비슷한 형상을 갖는다. 도 10a에서 도시된 바와 같이, 다이어프램(404)은 아크 형태의 종단면을 갖는 제 1 및 제 2 아크 부분(404a, 404c) 각각을 포함한다. 다이어프램(404)은 또한 제 1 및 제 2 아크 부분(404a, 404c) 사이의 부분(404b)과 제 2 아크 부분(404c)의 외부 원주 측면 상의 부분(404d)을 포함한다. 각각의 부분(404b, 404d)은 플랫 종단면을 갖는다. 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)은 부분(404b)에서 제공된다.

도 10a에서 볼 수 있는 바와 같이, 다이어프램(404)의 부분(404d)은 다이어프램(404)이 안전하게 되도록 케이스(405)와 케이스(406) 사이에 포개진다. 이 경우에서, 각각의 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)은 제 3 및 제 4 마그네트(412, 413) 뿐만 아니라 제 1 및 제 2 마그네트(401, 402)로부터 동등한 간격이 되도록 다이어프램(404)의 부분(404d)에 위치된다.

다음에 기술되는 사항은 그러한 구조로 된 전기 음향 변환기의 동작이다. 자기 필드는 제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,412,413)에 의해 생성된다. 제 1 실시예의 경우에서처럼, 이 자기 필드는 다이어프램(404)의 진동 방향에 수직인 자속에 의해 형성된다. 그러한 자기 필드에서, 각각의 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)은 자속 밀도의 절대값이 자기 갭(G) 내에서 최대가 되는 위치에 제공된다. 대안적인 전기 신호가 각각의 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)에 적용될 경우, 구동력은 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411) 각각에서 생성된다. 그러한 구동력은 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)이 접착된 다이어프램(404)이 진동하도록 하여, 사운드를 방출하도록 한다.

전술한 바 대로, 제 4 실시예에서, 사각형의 솔리드와 비슷한 형상을 갖는 전기 음향 변환기를 제공할 수 있다. 두 쌍의 마그네트를 사용하는 자기 회로를 형성함으로써, 자기 운영 포인트가 마그네트의 두께 감소로 나빠지게 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 사각형 솔리드의 형태로 전기 음향 변환기를 제공함으로써 전기 음향 변환기를 모바일 전화기 또는 PDA와 같은 휴대용 정보 터미널 장치에 부착할 경우 공간 지각(space factor)을 향상시킬 수 있게 된다. 즉, 터미널 장치에서의 전기 음향 변환기에 의해 채워진 공간을 줄일 수 있게 된다.

또한, 제 4 실시예에서, 전기 음향 변환기는 이중 구동 코일 구조를 갖으며, 다이어프램(404)이 진동하도록 전체 구동력을 증가시킬 수 있다. 더욱, 다이어프램(404)은 다른 위치에 놓인 두 개의 구동 코일(303, 311)에 의해 구동되기 때문에, 다이어프램(404)의 진동 동안에 생성된 진동 모드를 제어하기 쉽다.

제 3 실시예의 경우에서 처럼, 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기는 요크를 포함할 수 있다. 특히, 요크는 제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,412,413) 각각을 에워싸도록 제공될 수 있다. 요크가 제공될 경우, 요크와 제 1 내지 제 4 마그네트(401,402,412,413)에 의해 자기 경로는 형성된다. 그러므로, 제 3 실시예와 유사하게 자기 갭(G) 내의 높은 자속 밀도를 달성할 수 있다. 요크 형태로 생각할 수 있는 예들이 도 9a 내지 도 9e에서 도시된 바와 같은 형태이다. 요크는 케이싱의 물질과 다른 물질로 형성될 수 있거나 동일한 자기 물질을 사용한 케이싱으로 일체적으로 형성될 수 있다.

제 4 실시예에서, 전기 음향 변환기는 두 개의 구동 코일, 즉 제 1 및 제 2 구동 코일(403, 411)을 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서 전기 음향 변환기는 제 1 구동 코일(403)이나 제 2 구동 코일(411) 중의 오직 하나를 포함할 수 있다.

제 4 실시예에서, 다이어프램(404)은 위에서 볼 때 타원형과 유사한 형상을 갖는다. 그러나, 다른 실시예에서 다이어프램은 사각형 형상을 갖는다. 또한, 다이어프램의 각각의 제 1 및 제 3 아크 부분(404a, 404c)은 아크 형태의 단면을 갖는다. 그러나, 그러한 부분은 다이어프램(404)의 최소 공명 주파수 및 진동의최대 진폭을 위한 요구를 만족시키기 위하여 웨이브(wave) 형태, 타원형(oval) 형태, 원뿔(cone) 형태의 단면을 갖을 수 있다.

제 4 실시예에서 두 쌍의 마그네트는 전기 음향 변환기에 제공된다. 그러나, 6개 이상의 마그네트, 즉 3쌍 이상의 마그네트가 사용될 수 있다. 그러한 경우에서, 구동 코일의 개수를 증가시킬 필요가 있다. 예를 들어, 세 쌍의 마그네트를 사용하는 경우에 두 개의 구동 코일이 필요하게 된다.

(제 5 실시예)

본 발명의 제 5 실시예에 따른 전기 음향 변환기가 지금부터 설명될 것이다. 도 12a 및 12b는 제 5 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 구조를 설명하기 위해 사용된 도면이다. 특히, 도 12a는 제 5 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 종단면도이다. 도 12b는 제 5 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 사시도이다.

도 12b의 라인(G-H)을 따라 발생된 전기 음향 변환기의 종단면이 도 12a에 도시된다. 도 12a에 도시된 전기 음향 변환기는 제 1 마그네트(501), 제 2 마그네트(502), 제 3 마그네트(512), 제 4 마그네트(513), 구동 코일(503), 다이어프램(504), 케이스(505, 506)을 포함한다. 도 12a 및 도 12b에 도시된 중심축(507)은 케이스(505, 506)와 구동 코일(503)의 중심을 통과하는 직선임을 유의하라. 도 12a에 기술된 제 5 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 구조는 다음의 제 1 및 제 2 차이점을 제외하고는 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기의 구조와 유사하다.

제 1 차이점은 제 1 내지 제 4 마그네트(501,502,512,513)가 제공된 방향이다. 제 5 실시예에서 제 1 내지 제 4 마그네트(501,502,512,513)는 도 12a와 도 12b에서 도시된 y축 방향으로 자화된다. 제 1 내지 제 4 마그네트(510,502,512,513)는 마그네트의 자화 방향과 대향되도록 중심축(507)에 대해 반대인 자화 방향으로 배치된다. 특히, 제 1 마그네트(501)의 자화는 제 3 마그네트(512)의 자화 방향과 반대이고, 제 2 마그네트(502)의 자화는 제 4 마그네트(513)의 자화 방향과 반대이다. 그러한 마그네트의 배치는 중심축(507)에 대해 구동 코일(503)의 반대편과 동일한 방향을 갖는 구동력을 발생한다. 이러한 제 1 내지 제 4 마그네트(510,502,512,513)의 배치에서, 각 마그네트는 다이어프램(504)에 대해 반대인 마그네트의 자화 방향과 동일한 자화 방향을 갖는다. 특히, 제 1 마그네트(501)의 자화는 제 2 마그네트(502)의 자화 방향과 동일하고, 제 3 마그네트(512)의 자화는 제 4 마그네트(513)의 자화 방향과 동일하다. 도 12a에서, 제 1 및 제 2 마그네트(501, 502)의 자화 방향은 오른쪽 방향이고, 제 3 및 제 4 마그네트(512, 513)의 자화 방향은 왼쪽 방향이다. 제 2 실시예의 경우에서처럼, 제 5 실시예에서 제 1 내지 제 4 마그네트(501,502,512,513)의 자화 방향은 다이어프램(504)의 평면에 수평이고 구동 코일(503)을 통하여 흐르는 전류의 방향에 수직이다. 그러므로, 생성된 자속은 다이어프램(504)의 평면 근처에서 다이어프램(504)의 진동 방향과 평행이 된다.

제 5 실시예에서, 제 1 내지 제 4 마그네트(501,502,512,513)의 자화 방향은 도 12a와 도 12b에서 도시된 바와 같이 y축 방향에 대응한다. 그러나, 자화 방향은 다이어프램(504)의 진동 방향에 수직인 동안은 x축 방향에 대응할 수 있다. 구동 코일(503)에서 생성된 구동력을 증가시키기 위하여 제 1 내지 제 4 마그네트(501,502,512,513)의 자화 방향이 구동 코일(503), 즉 y축 방향의 짧은 측면 방향에 대응하는 게 바람직하다.

제 2 차이점은 공기 구멍(509)이 케이스(505)의 측면에 제공된다는 것이다. 이것은 제 4 실시예에 따른 전기 음향 변환기가 향하는 방향과 다른 방향으로 향하도록 제 5 실시예에 따른 전기 음향 변환기가 전자 장치에 놓일 수 있게 한다. 공기 구멍(508)은 케이스(506)의 하부면에 제공된다는 점에 주목하라.

다음에 기술되는 사항은 그러한 구조로 된 전기 음향 변환기의 동작이다. 자기 필드는 제 1 내지 제 4 마그네트(501,502,512,513)에 의해 구동 코일(503)의 근처에서 생성되어, 대안적인 전기 신호가 구동 코일(503)에 적용될 경우, 구동력은 구동 코일(503)에서 생성된다. 구돌력이 접착된 구동 코일(503)을 갖는 다이어프램(504)을 진동하게 하여, 사운드를 방출하게 한다.

전술한 바 대로, 제 5 실시예에서, 제 1 내지 제 4 마그네트(501,502,512,513)는 도 12a와 도 12b에서 도시된 바와 같은 y축 방향으로 자화된다. 제 2 실시예의 경우에서처럼, 구동 코일(503)의 반경 방향으로 자기 요소가 두드러진 자기 갭(G)에서 자기 필드가 생성되도록 마그네트에 의해 방출된 자속 사이에서 반발력이 발생한다. 결과로서, 제 3 및 제 4 마그네트(512, 513) 사이의 공간에서뿐만 아니라 제 1 및 제 2 마그네트(501, 502) 사이의 공간에서도 자속 밀도는 높게 된다. 그러므로, 구동 코일(503)은 제 4 실시예와 비교할 때 보다 넓은 지역에서 제공될 수 있다. 그러므로, 예를 들어 회전의 수와 구동 코일(503)의 길이를 증가시킬 수 있으므로 구동 코일(503)의 구동력을 증가시킨다. 또한, 자속 밀도가 상기에서 언급한 각각의 공간을 지나 순차적, 획일적으로 배분되기 때문에 구동 코일(503)의 위치에 의존하는 자속 밀도 변화는 진동 방향으로 감소된다. 그러므로, 어셈블리 동안에 야기된 전기 음향 변환기 사이의 음압 레벨에서 불균등함을 최소화할 수 있다. 전술한 바와 같이, 구동 코일(203)은 제 4 실시예와 비교하여 보다 넓은 지역에서 제공될 수 있으므로, 구동 코일(503)의 형태와 다이어프램(504)을 설계시에 높은 자유도(degree of freedom)가 있게 된다.

또한, 제 4 실시예와 유사하게, 제 5 실시예에 따른 전기 음향 변환기는 사각형의 솔리드와 유사한 형상을 갖으며, 전기 음향 변환기가 모바일 전화기 또는 PDA와 같은 휴대용 정보 터미널 장치에 부착될 경우 공간 요소를 향상시킬 수 있다.

또한, 제 4 실시예에 기술된 다이어프램과 유사하게 제 5 실시예의 다이어프램(504)은 위에서 볼 때 타원형 유사한 형상을 갖는다. 그러나, 그러한 부분은 최소 공명 주파수와 다이어프램(504) 진동의 최대 진폭을 위한 요건을 만족시키도록 웨이브 형태, 타원형 형태, 원뿔 형태의 단면을 갖을 수 있다.

전술한 제 1 내지 제 5 실시예의 변화 예시가 다음에 기술된다. 제 1 내지 제 5 실시예는 종래의 와인딩 코일이 구동 코일로서 사용되고, 구동 코일은 다이어프램으로부터 분리되는 경우에 관하여 기술된다. 다른 한편으로, 다이어프램과 구동 코일이 서로 완전하게 형성된다는 점에서 변화 예시가 특징된다.

도 13a 내지 도 13c는 제 1 내지 제 5 실시예의 변화 예시에서 다이어프램과구동 코일을 설명하기 위해 사용된 도면이다. 특히, 도 13a는 다이어프램과 변화 예시의 구동 코일을 기술하는 평면도이고, 도 13b는 다이어프램의 종단면도이며, 도 13c는 구동 코일의 종단면도이다. 도 13b는 도 13a의 라인(I-J)을 따라 생겨난 다이어프램의 종단면을 도시하고, 도 13c는 도 13b에 도시된 원형 부분의 확대된 도면인 점에 유의하라.

도 13a 내지 도 13c로부터 보는 바와 같이, 다이어프램(601)과 구동 코일(602)은 완전하게 서로 형성된다. 다이어프램(601)은 원형 형상을 갖는다. 그러므로, 이러한 변화 예시에 따른 전기 음향 변환기에서 사용된 다른 요소들은 제 1 실시예 내지 제 3 실시예 중의 어느 하나에서 기술된 전기 음향 변환기에 사용된 것들과 동일하다. 다이어프램(601)은 제 1 실시예의 경우에서 처럼 플랫 형태이다. 도 13a 내지 도 13c의 변화 예시에서, 구동 코일(602)은 두 개의 코일, 즉 내부 및 외부 코일에 의해 형성된다. 그러나, 구동 코일(602)은 하나의 코일로서 형성될 수 있다. 도 13a 내지 도 13c의 변화 예시에서, 비록 다이어프램(601)과 구동 코일(602)이 원형 형태이지만, 사각형 또는 타원형 형상을 갖을 수 있다. 그러한 경우에서, 전기 음향 변환기에 사용된 다른 요소들은 제 4 및 제 5 실시예 중의 어느 하나에 기술된 전기 음향 변환기에 사용된 요소들과 같을 수 있다.

구동 코일(602)이 다이어프램(601)에 일체적으로 형성된다는 점에서 변화 예시는 제 1 내지 제 5 실시예와는 다르다. 예를 들어, 구동 코일(602)은 에칭(etching)에 의해 완전히 다이어프램(601)으로 형성된다. 하기에서 기술되는 내용들은 구동 코일(602)이 에칭에 의해 완전히 다이어프램(601)으로 형성되는 방법이다. 우선적으로, 폴리이미드와 같은 다이어프램 기반 재료 상에 구리 재료가 접착되고 씌워진다. 다음에, 포토레지스트(photoresist) 층은 씌워진 구리 재료 상에 형성되고, 이후, 포토레지스트 층은 빛에 노출되고 구리 재료 상에 에칭 레지스트(부식 방식제, etching resist)를 형성하여 개발된다. 다음에, 에칭 레지스트를 제거함으로써 다이어프램 기반 재료상에 구리 흔적이 형성된다. 구동 코일(602)은 다이어프램(601)의 한쪽 또는 양쪽 측면 상에 형성될 수 있다. 도 13b와 13c로부터 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 및 제 2 코일(602a, 602b)은 다이어프램(601)의 정반대 측면에 형성된다. 즉, 도 13a 내지 도 13c에서 도시된 구동 코일(602)은 제 1 및 제 2 코일(602a, 602b)을 포함하는 이중 계층 구동 코일이다.

전술한 방법으로, 구동 코일(601)을 갖는 다이어프램(602)을 일체적으로 형성함으로써 다이어프램(601)이 진동할 경우 구동 코일(602)에서 생성된 스트레스를 줄일 수 있게 된다. 그러므로, 전기 음향 변환기의 신뢰도를 보장하면서, 구동 코일(602)의 파손을 막을 수 있다. 또한, 다이어프램과 구동 코일을 함께 묶을 필요가 없으며, 전기 음향 변환기의 생산 동안에 전기 음향 변환기의 생산을 쉽게 하는 리드(lead) 선을 연결할 필요가 없다. 또한, 구동 코일의 패턴을 설계시에 자유도를 증가시킬 수 있어서, 종래의 일정치 않은 코일에 의해 쉽게 인식되지 않는 이중 구조 구동 코일을 쉽게 제공할 수 있게 한다(도 13a 참조).

에칭에 의해 형성될 수 있는 것처럼 다이어프램은 추가적인 프로세스에 의해 구동 코일로서 일체적으로 형성될 수 있음에 유의하라. 구동 코일이 이중 계층 구조를 갖는 경우에 관하여 비록 변화 예시가 기술되었지만, 추가적인 계층(들)이 이중 계층에 제공될 수 있다.

다음에 기술되는 것은 제 1 내지 제 5 실시예에 기술된 바와 같은 전기 음향 변환기가 대표적인 전자 장치로서인 모바일 전화기에 사용된 적용예시이다. 도 14a와 도 14b는 제 1 내지 제 5 실시예의 적용예시에 따른 모바일 전화기의 외형을 도시하는 도면이다. 특히, 도 14a는 모바일 전화기의 평면도이고, 도 14b는 모바일 전화기의 절단면도(cutaway view)이다. 도 15는 적용 예시에서 기술된 모바일 전화기의 구조를 기술하는 블록도이다.

도 14a와 14b를 참조하여, 모바일 전화기은 바디(body,71)와, 바디(71)에 제공된 사운드 구멍(72)과, 제 1 내지 제 5 실시예 중의 하나에 기술된 전기 음향 변환기(73)를 포함한다. 전기 음향 변환기(73)는 공기 구멍이 사운드 구멍(72)으로 향하도록 바디(71)에 제공된다.

도 15를 참조하여, 모바일 전화기은 또한 안테나(81)와, 전송기/수신기 회로(82)와, 호출 신호 생성 회로(83)와, 마이크로폰(84)을 포함한다. 전송기/수신기 회로(82)는 복조부(821), 변조부(822), 신호 전환부(823), 자동 응답/기록부(824)을 포함한다.

안테나(81)는 가장 가까운 기지국(base station)으로부터 나온 변조 라디오파를 수신하여 작동할 수 있다. 복조부(821)는 안테나(81)에 의해 수신된 변조된 라디오파를 신호로 복조하기 위해 동작가능하며, 신호를 신호 전환부(823)로 공급한다. 신호 전환부(823)는 신호의 상세에 따라 신호 처리를 교환하여 동작가능한 회로이다. 특히, 신호가 들어오는 호출 신호일 경우, 신호는 호출 신호 생성회로(83)에 공급된다. 대안적으로, 신호가 오디오 신호일 경우, 신호는 전기 음향 변환기(73)에 공급된다. 또한 대안적으로, 신호가 자동 응답/기록을 위한 오디오 신호일 경우, 신호는 자동 응답/기록부(824)에 공급된다. 자동 응답/기록부(824)는 예를 들어 반도체 메모리에 형성된다. 모바일 전화기이 켜져있을 경우, 호출자의 메시지처럼 자동 응답/기록을 위한 오디오 신호가 자동 응답/기록부(824)에 기록되며, 모바일 전화기이 서비스 지역 밖에 위치하거나 꺼져있을 경우, 호출자의 메시지는 가까운 기지국의 저장장치에 기록된다. 호출신호 생성회로(83)는 호출 신호를 생성하도록 동작하며 생성된 신호를 전기 음향 변환기(73)에 공급한다. 마이크로폰(84)은 종래의 모바일 전화기에서 사용된 것과 비슷한 작은 형태이다. 변조부(822)는 마이크로폰(84)에 의해 변환된 다이얼 신호 또는 오디오 신호를 변조하기 위해 동작가능한 회로이며, 변조된 신호를 안테나(81)로 출력하기 위해 동작가능한 회로이다.

하기에 기술되는 사항은 그러한 구조로 된 모바일 전화기의 동작이다. 기지국으로부터 출력된 변조된 라디오파가 안테나(81)에 의해 수신될 경우, 수신된 라디오파는 복조부(821)에 의해 베이스밴드(baseband) 신호로 복조된다. 베이스밴드 신호로부터 들어오는 호출 신호를 검출하여, 들어오는 신호의 발생을 사용자에게 알리기 위하여 신호 전환부(823)는 들어오는 호출 신호를 호출 신호 생성 회로(83)에 출력한다. 신호 전환부(823)로부터 들어오는 호출 신호를 수신하여, 호출 신호 생성 회로(83)는 가청 주파수 대역(audible frequency band)의 순음(pure tone)의 호출 신호 또는 그러한 순음으로 이루어진 복합음의 호출 신호를 전기 음향변환기(73)에 출력한다. 전기 음향 변환기(73)는 호출 신호를 사운드로 변환하고, 링톤(ring tone)으로서 사운드를 출력한다. 전기 음향 변환기(73)를 통해 모바일 전화기의 사운드 구멍(72)으로부터 출력된 링톤을 사용자가 들음으로써 들어오는 호출의 발생을 인식하게 된다.

사용자가 전화기에 응답할 때, 신호 전환부(823)는 베이스밴드 신호의 레벨을 조정하고, 그리고나서 오디오 신호를 전기 음향 변환기(73)에 직접 출력한다. 전기 음향 변환기(73)는 사운드 신호를 재생하는 수신기/확성기로서 수행한다. 사용자의 목사운드는 마이크로폰(84)에 의해 수집되어, 전기 신호로 변환된다. 전기 신호는 변조부(822) 내에 입력된 후 변조되어 정해진 반송파(carrier wave)로 변환된다. 반송파는 안테나(81)로부터 출력된다.

모바일 전화기가 켜져 있고 사용자에 의해 자동 응답/기록 모드로 정해지는 경우, 호출자의 메시지는 자동 응답/기록부(824)에 기록된다. 모바일 전화기가 꺼져 있는 경우, 호출자의 메시지는 기지국에 일시적으로 저장된다. 저장된 메시지의 재생을 위하여 사용자가 모바일 폰의 키(key)를 작동할 때, 사용자의 재생 요청에 반응하는 신호 전환부(823)는 자동 응답/기록부(823) 또는 기지국으로부터 저장된 메시지의 오디오 신호를 얻는다. 다음에, 신호 전환부(823)는 오디오 신호의 출력 레벨을 정해진 레벨로 조정하고, 오디오 신호를 전기 음향 변환기(73)에 출력한다. 이 경우에서, 메시지를 출력하기 위해 전기 음향 변환기(73)는 수신기/확성기로서 수행한다.

상기에 적용된 예시에서, 비록 전기 음향 변환기(73)가 직접적으로 바디(71)에 부착되어 있지만, 전기 음향 변환기(73)는 모바일 전화기 내의 회로 기판에 장착될 수 있으며, 포트를 통하여 바디(71)에 연결될 수 있다. 심지어 모바일 전화기 이외의 전자 장치에 제공된 경우에도, 음향 변환기(73)는 상기에서 기술한 것과 비슷한 방법으로 동작하며 유사한 효과를 얻는다. 모바일 전화기 뿐만 아니라, 전기 음향 변환기는, 예를 들어, 비퍼(beeper)에 포함될 수 있으며, 알람 사운드, 멜로디, 또는 다른 사운드를 재생하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 사운드와 음악을 재생하기 위해 전기 음향 변환기(73)는 텔레비젼 수상기에 포함될 수 있다. 또한, 전기 음향 변환기(73)는 다른 전자 장치, 예를 들어, PDA, 개인 컴퓨터, 자동차에 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전자 장치에 전기 음향 변환기(73)를 제공함으로써, 전자 장치는 알람 사운드, 목사운드, 등을 재생할 수 있다.

본 발명이 상세하게 기술되는 동안, 앞서 말한 기술은 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 본 발명의 범위에 제한적이지 않고 다양한 변경 및 수정을 할 수 있음을 이해하여야 한다.

이상 설명한 바와 같이 본원 발명은 매우 효율적으로 고음질의 사운드를 재생할 수 있는 전기 음향 변환기를 제공하며 이러한 전기 음향 변환기를 사용하는 전자 장치를 제공할 수 있었다.

Claims

전기 음향 변환기에 있어서,

다이어프램(104)과,

상기 다이어프램을 지지하기 위하여 상기 다이어프램의 각 측면 상에 제공된 케이싱(105 또는 106)과,

상기 다이어프램 상으로 제공된 구동 코일(103)과,

중심에 공간을 갖도록 구성되고, 상기 다이어프램의 평면에 수직인 직선이 고 상기 구동 코일의 중심을 통과하는 중심축이 상기 공간을 통과하도록 상기 케이싱 내에 제공된 제 1 마그네트(101)와,

중심에 공간을 갖도록 구성되고, 중심축이 상기 공간을 통과하도록 상기 케이싱 내에서 다이어프램에 대해 상기 제 1 마그네트와 대향된 측면 상에 제공되는 제 2 마그네트(102)를 포함하고,

상기 제 1 마그네트는 자화 방향이 상기 중심축에 평행이 되는 방향을 가지며, 상기 제 2 마그네트는 자화 방향이 상기 제 1 마그네트의 자화 방향과 반대가 되는 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트 각각은 링 형상을 갖으며,

상기 중심축이 상기 제 1 및 제 2 마그네트 각각의 중심을 통과하도록 놓이는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트는 동일한 원주의 외부 형상을 갖고,

상기 구동 코일은 원형 형상을 갖으며, 상기 제 1 마그네트의 외부 원주가 상기 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓이는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트는 동일한 원주의 외부 형상을 갖고,

상기 구동 코일은 원형 형상을 갖으며, 상기 제 1 마그네트의 내부 원주가 상기 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓이는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트는 동일한 원주의 외부 형상을 갖고,

상기 구동 코일은

원형의 내부 원주 코일(311)과,

상기 내부 원주 코일의 외부에 제공되고,

상기 내부 원주 코일과 반대의 와인딩(winding) 방향을 갖는 원형의 외부 원주 코일(303)을

포함하는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 5 항에 있어서,

상기 내부 원주 코일은 상기 제 1 마그네트의 내부 원주가 상기 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓이며,

상기 외부 원주 코일은 상기 제 1 마그네트의 외부 원주가 상기 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓이는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 마그네트는 상기 중심축에 대해 서로 대향하는 두 개의 마그네트 피스(pieces)(401, 412)를 포함하며, 중심 부분에서 상기 두 마그네트 피스에 의해 만들어진 공간을 갖으며,

상기 제 1 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스는 그들의 자화 방향이 서로 동일하도록 배열되며,

상기 제 2 마그네트는 상기 제 1 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스와 상기 다이어프램에 대해 대향된 두 마그네트 피스(402, 413)를 포함하고,

상기 제 2 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스는 중심축에 대해 서로 대향되며,

상기 제 2 마그네트는 중심 부분에서 상기 두 마그네트 피스에 의해 만들어진 공간을 갖으며,

상기 제 2 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스는 자화 방향이 서로 동일하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트에 포함된 상기 마그네트 피스가 직사각형 솔리드(solid)와 동일한 형상을 갖으며,

상기 구동 코일은 직사각형 - 여기서,

상기 직사각형의 두 대향된 가장자리는 상기 제 1 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스의 외부 가장자리가 상기 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 존재함 -의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트에 포함된 마그네트 피스가 직사각형 솔리드와 유사한 형상을 갖으며,

상기 구동 코일은 직사각형 형상 - 여기서,

상기 직사각형의 두 대향된 가장자리는 상기 제 1 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스의 내부 가장자리가 상기 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 존재함 -의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트에 포함된 마그네트 피스가 직사각형 솔리드와 유사한 형상을 갖으며,

상기 구동 코일은

직사각형 내부 원주 코일(411)과.

상기 내부 원주 코일의 외부에 제공되고 상기 내부 원주 코일과 반대의 와인딩 방향을 갖는 직사각형의 외부 원주 코일(403)을

포함하는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 10 항에 있어서,

상기 내부 원주 코일(411)은 상기 제 1 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스의 내부 가장자리가 상기 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓이며,

상기 외부 원주 코일(403)은 상기 제 1 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스들의 외부 가장자리가 상기 다이어프램 상으로 돌출되는 위치에 놓이는 것을

특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 코일은 상기 제 1 및 제 2 마그네트에 의해 상기 다이어프램의 평면 상에 생성된 자속 밀도의 절대값이 최대가 되는 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트는 동일한 형상과 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 다이어프램은 원, 타원, 직사각형으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 케이싱은 원주, 타원형 실린더, 직사각형 솔리드(solid)로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 마그네트의 주변부에서 적어도 일부에 제공된 제 1 요크(309)와,

상기 제 2 마그네트의 주변부에서 적어도 일부에 제공된 제 2 요크(310)를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 16 항에 있어서,

상기 제 1 마그네트와 상기 제 1 요크 사이에 갭(gap)이 제공되며,

상기 갭은 상기 제 2 마그네트와 상기 제 2 요크 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 16 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 요크는 상기 케이싱의 일부와 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 코일은 원, 타원, 직사각형으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 코일은 상기 다이어프램과 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 코일은 상기 다이어프램의 각각의 표면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 케이싱은 적어도 하나의 구멍(108)을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 1 항에 의한 전기 음향 변환기를 포함하는 전자 장치.
전기 음향 변환기에 있어서,

다이어프램(204)과,

상기 다이어프램을 지지하기 위한 케이싱(205, 206)과,

상기 다이어프램 상으로 제공된 구동 코일(203)과,

중심에 공간을 갖도록 구성되고, 상기 다이어프램의 평면에 수직인 직선이 고 상기 구동 코일의 중심을 통과하는 중심축이 상기 공간을 통과하도록 상기 케이싱 내에 제공된 제 1 마그네트(201)와,

중심에 공간을 갖도록 구성되고, 상기 중심축이 상기 공간을 통과하도록 상기 케이싱 내에서 다이어프램에 대해 상기 제 1 마그네트와 대향된 측면 상에 제공되는 제 2 마그네트(202)를 포함하고,

상기 제 1 마그네트는 자화 방향 - 여기서, 상기 자화 방향의 센스들(senses)은 상기 중심축을 포함하는 소정 단면에서 상기 중심축에 대해 서로 대칭이 됨 - 이 상기 중심축에 수직이 되도록 자화되며,

상기 제 2 마그네트는 상기 제 1 마그네트의 자화 방향과 동일한 자화 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트의 각각은 방사상으로 자화된 링과 유사한 형상을 갖으며,

상기 중심축이 상기 마그네트의 중심을 통과하도록 놓여지는 것을

특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 제 1 마그네트는 상기 중심축에 대해 서로 대향되는 두 마그네트 피스(501, 512)를 포함하고, 중심 부분에서 상기 두 마그네트 피스에 의해 제공된 공간을 갖으며,

상기 제 1 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스는 그들의 자화 방향이 서로 반대가 되도록 배열되며,

상기 제 2 마그네트는 상기 다이어프램에 대해 상기 제 1 마그네트에 포함된 상기 두 마그네트 피스와 대향되는 두 마그네트 피스(502, 513)를 포함하고, 상기 제 2 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스들은 상기 중심축에 대해 서로 대향되며, 상기 제 2 마그네트는 중심부에서 상기 두 마그네트 피스들에 의해 제공된 공간을 갖도록 구성되며, 상기 제 2 마그네트에 포함된 두 마그네트 피스들은 그들의 자화 방향이 서로 반대가 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 마그네트는 동일한 형상이나 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 다이어프램은 원, 타원, 직사각형으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 케이싱은 원주, 타원형 실린더, 직사각형 솔리드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 제 1 마그네트의 주변의 적어도 일부에 제공된 제 1 요크와,

상기 제 2 마그네트의 주변의 적어도 일부에 제공된 제 2 요크를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 30 항에 있어서,

상기 제 1 마그네트와 상기 제 1 요크 사이에 갭이 제공되며,

상기 갭은 상기 제 2 마그네트와 상기 제 2 요크 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 30 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 요크는 상기 케이싱의 일부와 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 구동 코일은 원, 타원, 직사각형으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 구동 코일은 상기 다이어프램과 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 구동 코일은 상기 다이어프램의 각 표면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 있어서,

상기 케이싱은 적어도 하나의 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 음향 변환기.
제 24 항에 의한 전기 음향 변환기를 포함하는 전자 장치.