KR20040078705A - 경량 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음향기기에 널리 사용되는 스피커에서 자석의 역할과 스피커 구성의 지지 역할을 하는 플레이트를 제거하고, 폴타입 프레임을 형성하여 그 주위에 자석을 배치시킨 형태로 구성시켜 스피커의 무게와 부피를 경량화시킨 경량 스피커에 관한 것이다.

본 발명에 따른 플레이트 없는 경량 스피커(200)는 진동판(210), 센터 돔(Center Dome)(220), 댐퍼(230), 외형 프레임(240), 페라이트 자석(103), 음향 코일(105), 보빈(106), 폴타입 프레임(250)을 포함한 구성을 갖는다.

본 발명에 의하면, 음향 기기에 사용되는 스피커를 플레이트가 없이 구성함으로써, 스피커의 크기와 중량을 현저하게 감소시키고, 스피커의 크기 및 중량 증가에 따른 제조 비용의 증가 문제를 해결할 수 있다.

Description

경량 스피커{Light Weight Speaker}

본 발명은 플레이트 없는 경량 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음향기기에 널리 사용되는 스피커에서 자석의 역할과 스피커 구성의 지지 역할을 하는 플레이트를 제거하고, 폴타입 프레임을 형성하여 그 주위에 자석을 배치시킨 형태로 구성시켜 스피커의 무게와 부피를 경량화시킨 경량 스피커에 관한 것이다.

스피커 시스템은 주로 집에서 사용하는 하이-파이(Hi-Fi) 시스템에서 스타디움(Stadium)에서 사용되는 콘서트 시스템까지 다양한 크기와 형태를 가지고 있다. 이런 다양성에도 불구하고, 스피커가 하는 역할은 모두 전기적인 신호를 우리가 들을 수 있는 소리로 바꿔주는 것이다.

도 1은 종래 스피커의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스피커(100)는 중앙에 폴(Pole)(102)이 형성된 B-플레이트(B-Plate)(101)의 외주연에 페라이트 자석(Ferrite Magnet)(103)이 설치되고, 페라이트 자석(103)의 상측에 A-플레이트(A-Plate)(104)가 형성되어 있다.

또한, A-플레이트(104)의 상측에 나팔 형태의 프레임(Frame)(107)이 설치되고, 프레임(107)의 내측에 댐퍼(Damper)(108)와 진동판(Suspension Cone)(109)이 음향코일(105)의 보빈(Bobbin)(106)과 연결되어 있다. 보빈(106)에는 음향 코일(Voice Coil)(105)이 감겨 있으며, 이 음향 코일(105)은 A-플레이트(104)와 폴(102) 사이에 위치되어 있다.

상기와 같이 구성된 스피커(100)는 보빈(106)에 단단히 감겨진 음향 코일(105)을 통해서 교류 전류가 흐르면서 폴(102)과 A-플레이트(104) 사이에 자기장에 의한 힘이 발생되고, 이 힘이 보빈(106)을 거쳐 진동판(109)으로 전달되어 진동판(109)이 움직이게 된다. 따라서, 진동판(109) 전면의 공기가 압축되고 팽창되는 것을 반복함으로써 공기의 진동이 발생되고, 이 공기의 진동이 소리로서 사람의 귀에서 인지된다.

이때, 스피커(100)의 출력은 음향 코일(105)에 작용하는 자기력의 세기에 의하여 결정되고, 이 자기력의 세기는 페라이트 자석(103)의 자기장 세기에 비례하므로, 스피커(100)의 출력을 증가시키려면 페라이트 자석(103)의 크기가 커져야 하며, 이에 따라 전체 구성을 지지하는 B-플레이트(101)도 커져야 한다. 결국, 스피커(100) 전체의 크기와 중량이 증가되고 제조 비용이 증가되는 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 음향기기에 널리 사용되는 스피커에서 자석의 역할과 스피커 구성의 지지 역할을 하는 플레이트를 제거하고, 폴타입 프레임을 형성하여 그 주위에 자석을 배치시킨 형태로 구성시켜 스피커의 무게와 부피를 경량화시킨 경량 스피커를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 스피커의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플레이트 없는 경량 스피커의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 스피커(200)에서 주요부의 작용을 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 종래 스피커 101 : B-플레이트

102 : 폴 103 : 자석

104 : A-플레이트 105 : 음향 코일

106 : 보빈 107 : 프레임

108 : 댐퍼 109 : 진동판

200 : 경량 스피커 210 : 진동판

220 : 센터 돔 230 : 댐퍼

240 : 외형 프레임 250 : 폴타입 프레임

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 경량 스피커에 있어서, 하부가 개방된 원기둥 형상이며 S 극의 자성을 갖는 폴타입 프레임, 상기 폴타입 프레임과 접촉되지 않도록 상기 폴타입 프레임의 외주면을 둘러싸는 보빈, 상기 보빈의 외주면에 감긴 음향 코일, 및 상기 음향 코일과 이격되어 방사 형태로 배치된 하나 이상의 페라이트 자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서는 스피커의 무게가 가벼우면서 크기를 작게 하기 위해 플레이트 부분을 제거한 구성을 갖는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플레이트 없는 경량 스피커의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 플레이트 없는 경량 스피커(200)는 진동판(210), 센터 돔(Center Dome)(220), 댐퍼(230), 외형 프레임(240), 페라이트 자석(103), 음향 코일(105), 보빈(106), 폴타입 프레임(250)을 포함한 구성을 갖는다.

좀 더 상세하게 설명하면, 원기둥 형태의 폴타입 프레임(250)이 중앙에 위치하고, 폴타입 프레임(250)의 하단부 바닥 연장선 상에는 외형 프레임(240)이 계단식 나팔관 형태로 위를 향해 형성되어 있다. 즉, 외형 프레임(240)은 도 2에 도시된 단면도와 같이 직선 형태의 바닥이 폴타입 프레임(250)의 하단부 바닥에서 연장되다가 사선 형태로 위로 형성되고, 일정한 위치에서 다시 직선 형태로 평면을 이루다가 다시 사선 형태로 위로 형성되며 일정 위치에서 약간의 평면을 이루며 마무리된다. 여기서, 폴타입 프레임(250)은 4각 기둥 등의 다각형 기둥일 수 있다.

폴타입 프레임(250) 중앙부의 외주면에는 보빈(106)이 폴타입 프레임(250)을감싼 채 상향으로 위치하고, 폴타입 프레임(250)의 상단부에는 센터 돔(220)이 위치한다. 여기서, 폴타입 프레임(250)은 자석 등에 의해 자화될 수 있는 철재와 같은 재질을 갖는다.

외형 프레임(240)과 폴타입 프레임(250) 사이에는 페라이트 자석(103)이 위치하고, 폴타입 프레임(250)을 감싼 보빈(106)에는 음향 코일(105)이 감겨 있으며, 이 음향 코일(105)은 페라이트 자석(103)과 폴타입 프레임(250) 사이에 위치한다. 여기서, 페라이트 자석(103)의 내주면은 N 극의 자성을 갖고, 바깥쪽 외주면은 S 극을 가진 자석이며, 자석의 극성이 바뀌어도 무방하다. 따라서, 폴타입 프레임(250)의 경우, 페라이트 자석(103)에 의한 자기력의 영향으로 S 극의 자성을 갖는다.

보빈(106)과 센터 돔(220)이 만나는 위치에서부터 외형 프레임(240)의 상단부 마무리까지 진동판(210)이 연결되어 있으며, 보빈(106)의 상단부에서부터 외형 프레임(240)이 사선 형태로 위로 형성되다가 평면을 형성하는 곳까지 댐퍼(230)가 연결된 채 형성되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 스피커(200)에서 주요부의 작용을 나타낸 것으로, 폴타입 프레임(250)에 감긴 음향 코일(105)로의 페라이트 자석(103)의 작용을 나타낸 도면이다.

즉, 도 3b에 도시된 바와 같이 폴타입 프레임(250)의 외주면에는 음향 코일(105)이 다수로 감겨있고, 도 3a와 같은 형상의 페라이트 자석(103)을 폴타입 프레임(250)의 둘레에 위치시킨다. 이때, 페라이트 자석(103)은 음향 코일(105)과이격되어 방사 형태로 배치한다. 그리고, 상기 페라이트 자석(103)은 도우넛 형태와 기타 다각형의 형태로 할 수 있고, 갯수는 하나 이상의 다수 개로 구성할 수 있다.

페라이트 자석(103)의 내주면부는 N 극을 띠게 되어, 페라이트 자석(103)과 폴타입 프레임(250) 사이에는 자기장이 형성되며, 자기력선의 방향은 전술한 바와 같이 자석의 극성을 배치한 경우에는 페라이트 자석(103)에서 폴타입 프레임(250)으로 구심적으로 향하게 된다. 따라서, 폴타입 프레임(250)은 S 극의 자성을 띠게 된다. 물론, 페라이트 자석(103)의 내주면부가 S 극을 띠게 하고, 폴타입 프레임(250)이 N 극을 띠게 하므로, 극을 전환할 수도 있다.

즉, 페라이트 자석(103)의 내주면부가 N 극을 띠게 되므로, 페라이트 자석(103)에서 폴타입 프레임(250)으로 자기력이 전달되고, 원기둥 형상의 폴타입 프레임(250)에서는 상부에서 하부로 자기력이 전달되며, 상기 자기력은 폴타입 프레임(250)의 하부에서 S 극의 자성을 띠는 페라이트 자석(103)의 외주면부로 전달된다.

이러한 상태에서, 스피커(200)로 전원이 인가되고 음향 코일(105)에 교류인 음성 전류 신호를 인가하면 음향 코일(105)이 전자기력을 받게 된다. 이에 따라 음향 코일(105)이 폴타입 프레임(250)과 페라이트 자석(103) 사이에서 상승, 하강을 반복하는 피스톤 운동을 하게 된다.

이러한 음향 코일(105)이 상승, 하강을 반복하게 되면, 음향 코일(105)의 보빈(106)에 연결된 진동판(210)이 진동하게 되어, 결국 진동판(210)의 떨림 작용으로 소리가 발생된다.

즉, 종래의 플레이트(102, 104)의 구성이 없이도 스피커를 통한 소리의 재생이 용이하게 이루어지며, 따라서 스피커(200)의 구성을 간단하면서도 가벼운 형태로 제작할 수 있다. 따라서, 자동차 등에 카오디오의 일부로 장착될 때, 스피커(200)의 무게와 부피가 감소됨으로써 자동차의 연비를 줄일 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 음향 기기에 사용되는 스피커를 플레이트가 없이 폴타입의 프레임과 폴 주위에 배치시킨 페라이트 자석으로 구성함으로써, 스피커의 크기와 중량을 현저하게 감소시키고, 스피커의 크기 및 중량 증가에 따른 제조 비용의 증가 문제를 해결할 수 있다.

Claims (10)

1. 경량 스피커에 있어서,

   하부가 개방된 기둥 형상으로 자화되는 재질을 갖는 폴타입 프레임(250),

   상기 폴타입 프레임(250)과 접촉되지 않도록 상기 폴타입 프레임(250)의 외주면을 둘러싸는 보빈(106),

   상기 보빈(106)의 외주면에 감긴 음향 코일(105), 및

   상기 음향 코일(105)과 이격되어 상기 폴타입 프레임(250)의 주위에 방사 형태로 배치된 하나 이상의 페라이트 자석(103)

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 스피커.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 폴타입 프레임(250)과 대면하고 있는 상기 페라이트 자석(103)의 내주면은 N 극이고, 상기 폴타입 프레임(250)은 S 극으로 자화되는 것을 특징으로 하는 경량 스피커.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 페라이트 자석(103)은 도우넛 또는 다각형 형태이고, 상기 폴타입 프레임(250)은 원기둥 또는 다각형 형태의 기둥인 것을 특징으로 하는 경량 스피커.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 자기 극성이 뒤바뀐 것을 특징으로 하는 경량 스피커.
5. 무게와 부피를 경량화시킨 경량 스피커에 있어서,

   중앙에 원기둥 형태의 폴을 위치시킨 것을 특징으로 하는 폴타입 프레임.
6. 무게와 부피를 경량화시킨 경량 스피커로서,

   원기둥 형태의 폴타입 프레임(250)이 중앙에 위치하고, 상기 폴타입 프레임(250)의 하단부 바닥 연장선 상에 외형 프레임(240)이 계단식 나팔관 형태로 위를 향해 형성되어 있으며,

   상기 폴타입 프레임(250)의 외주면에 보빈(106)이 상기 폴타입 프레임(250)을 감싼 채 상향으로 위치하고, 상기 폴타입 프레임(250)의 상단부에는 센터 돔(220)이 위치하며,

   상기 외형 프레임(240)과 상기 폴타입 프레임(250) 사이에는 페라이트 자석(103)이 위치하고, 상기 보빈(106)에는 음향 코일(105)이 감겨져 있으며, 상기 음향 코일(105)은 상기 페라이트 자석(103)과 상기 폴타입 프레임(250) 사이에 위치하며,

   상기 보빈(106)과 상기 센터 돔(220)이 만나는 위치에서부터 상기 외형 프레임(240)의 상단부 마무리까지 진동판(210)이 연결되어 있으며, 상기 보빈(106)의 상단부에서부터 상기 외형 프레임(240)이 사선 형태로 위로 형성되다가 평면을 형성하는 곳까지 댐퍼(230)가 연결된 채 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 경량 스피커.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 외형 프레임(240)은 직선 형태의 바닥이 상기 폴타입 프레임(250)의 하단부 바닥에서 연장되다가 사선 형태로 위로 연장되고, 일정한 위치에서 직선 형태의 평면으로 연장되다가 다시 사선 형태로 위로 연장되며 일정 위치에서 평면을 이루며 마무리된 것을 특징으로 하는 경량 스피커.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 폴타입 프레임(250)을 향한 상기 페라이트 자석(103)의 내주면은 N 극의 자성을 가지며, 상기 폴타입 프레임(250)은 S 극의 자성을 가지는 것을 특징으로 하는 경량 스피커.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 음향 코일(105)에 교류인 음성 전류 신호를 인가하면 상기 음향 코일(105)이 전자기력을 받게 되고, 상기 음향 코일(105)이 상기 폴타입 프레임(250)과 상기 페라이트 자석(103) 사이에서 상승, 하강을 반복하는 피스톤 운동을 하게 되며, 상기 음향 코일(105)이 상승, 하강을 반복하게 되면, 상기 음향 코일(105)의 보빈(106)에 연결된 상기 진동판(210)이 진동하게 되어, 상기진동판(210)의 떨림 작용으로 소리가 발생되는 것을 특징으로 하는 경량 스피커.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 자기 극성이 뒤바뀐 것을 특징으로 하는 경량 스피커.