KR20050044830A - 1개의 보이스 코일과 1개의 고정코일에 의해 진동이발생되는 골전도형 양방향 마이크로 스피커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 1개의 보이스 코일과 1개의 고정 코일을 이용하여 기본적인 스피커 기능 외에 리시버, 체감 진동, 음의 골전도 기능을 모두 갖춘 다기능 복합형 구조의 골전도 진동 스피커 유닛으로 복원력이 뛰어난 재질의 진동부 진동판에 지지된 U자 요크에 MAGNET 와 TOP PLATE가 장착되어 요크자체가 WEIGHT가 되는 구조로 요크의 움직임에 의해 진동이 발생 되고 발생된 진동은 체감 진동 및 골전도 음전달 특성의 기본 토대가 된다. 본 고안의 구조에서 1개의 보이스 코일과 1개의 고정 코일은 서로 상호 보완작용을 하여 두 코일이 동일 극의 단자에 연결 될 경우 보이스 코일이 인력이 작용할 때 고정 코일은 척력을 일으켜 요크의 움직임을 증가 시킬 수 있는 구조이다. 또한 두 코일을 서로 각각 사용 할 경우 스피커 모드 와 리시버 기능을 가가 사용이 가능 하며 리시버의 진동을 이용 하여 체감 진동 및 골전도 음전달 등을 따로 따로 선택형으로 사용이 가능 한 것이 이 고안의 가장 큰 고안의 특징이다.

Description

1개의 보이스 코일과 1개의 고정코일에 의해 진동이 발생되는 골전도형 양방향 마이크로 스피커{Dual mode micro speaker to generate vibration using both one voice coil and one fixed coil}

본 고안은 종래의 스피커와 리시버, 진동모터의 기능과 함께 체감진동 및 골전도 음전달이 가능한 다기능 복합형 스피커 유닛으로 소형 전자기기, 핸드폰, P D A, 유무선 전화기, 휴대용 게임기, 체감진동 관련 상품 등 여러 분야에서 폭 넓게 사용이 가능하다. 또한 본 고안은 외형 및 내부구조의 소형화로 장착성이 뛰어나며 진동모터와 리시버를 함께 구현 하므로 진동모터와 리시버의 장착으로 인한 공간 소모를 없앨 수 있다. 또한 여기에 진동부의 진동을 이용 음을 소리가 아닌 진동을 이용하여 뇌로 전달하는 골전도 성능이 뛰어나 소음이 많은 곳이나 난청자에게 정확하고 깨끗한 음을 전달 할 수 있는 것이 본 고안의 가장 큰 특징이자 장점이다.

본 고안은 골전도 음전달 특성을 가지고 있는 양방향 진동 마이크로 스피커로써, 먼저 스피커의 기본 적인 사용 목적인 음의 구현에 있어 요크를 중앙으로 음향부의 원통형 MAGNET와 튜브형 MAGNET의 효율적인 배치로 자기장의 세기를 최적화 하여 음 구현에 있어 강력한 자기장의 이용으로 저주파에서 고주파까지 응답성이 뛰어나 광대역 고출력이 가능하다. 여기서 진동판 재질을 탄소섬유시트(카본)을 사용할 경우 저주파에서 요크의 큰 움직임으로 생길 수 있는 불규칙 음의 발생을 억제 할 수 있다. 또한 리시버 기능을 하는 진동부는 진동을 이용하는 골전도 특성이 뛰어나 소음이 많은 곳이나 난청자 에게 보다 효율적이고 정확한 음전달이 가능하여 골도 헤드셋, 유무선 전화기, 청각 장애자용 음향기기 등에 사용이 가능하며, 진동을 이용한 체감진동의 사용 폭이 넓어지고 있는 현시점에 본 고안은 음향과 더불어 체감 진동의 구현으로 게임을 하면서 소리를 몸으로 느낄 수 있는 진동의자 및 게임기용 JOYPAD 에 사용 할 수 있으며 핸드폰에서 게임을 할 때도 음 생성에 따라 진동이 발생하므로 한층 더 게임의 재미를 느낄 수 있을 것이다. 또한 서로 각기 전기적으로 연결되지 않은 두개의 코일을 사용 하는 본 고안에서는 음향부와 진동의 특성을 최대한 살려 두개의 코일을 서로 각각 다른 단자에 연결하게 되면 음향부와 진동부의 기능을 선택적으로 사용이 가능하다.

상기 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 외곽의 프레임(54)를 주축으로 고정되어 있지 않은 U자 요크(91)을 중심으로 두개의 진동판(37)(67)중 요크(91)와 연결되어 있는 부분이 진동부가 되고 그 반대쪽이 음향부 가된다. 도면을 참조 전체적인 구조를 설명하면 음향부는 원통형 MAGNET(61)와 TOP PLATE(96)와 음향부 진동판(67)을 움직이는 보이스 코일(39)로 구성되며 위쪽에 PROTECT(75)가 위치하여 진동판의 이탈을 방지하여 주며 PROTECT(75)의 HOLE을 통해 원활한 공기의 순환으로 음의 효율적 구현을 높였으며, 진동판(67) 재질을 주파수 음답성이 뛰어난 탄소 섬유 시트(카본)을 사용한다. 이로 인하여 광대역의 주파수대역 활용이 가능하며 탄소 섬유시트의 재질적 특성으로 일반 DIAPHRAM 보다 탄성이 강하여 요크(91)의 움직임으로 으로 인해 발생 될 수 있는 음향부 진동판(67)의 무리를 최소화 할 수가 있다. 다음으로 진동부는 종래의 양단 고정형 요크구조 [도2]에서와 같이 양쪽의 고정되어 진동하는 구조 보다 본 고안은 요크(91)와 판스프링(37)의 연결부위, 즉 판스프링(37)의 중간 부분만이 고정 되어 진동 효율이 종래의 방식 보다는 더 큰 진동효율을 얻을 수 있다.또한 고정된 진동부 코일(41)과 진동부 MAGNET(65)에 의해 형성 되는 자기 작용에 의해 요크를 움직이며, 코일의 움직임이 없기 때문에 안정적인 진동 구현이 가능한 것이다. 또한 진동부 진동판(37) 재질을 복원력이 뛰어나 스프링 강 재질을 사용하여 진동의 효율을 높인 구조로 [도4]와 같이 전기적 음향신호를 받아들인 진동부 코일(41)은 요크(91)에 장착된 튜브형의 MAGNET(65)와 반응하여 요크의 상하 수직운동을 발생 시켜 진동을 생성 시키게 된다. 또한 음화부 코일(39)와 진동부 코일(41)이 서로 같은 극의 단자로 연결되게 되면 음향부 코일(39)이 인력(88)이 작용하면 진동부 코일(41)은 척력(18)이 발생하게 되어 요크의 움직임을 증가 시킬 수 있어 진동 효율의 상승됨으로 체감 진동이나 골전도 음전달 에 있어 더 나은 효과를 얻을 수 있다. 이와 더불어 음향부는 원통형 MAGNET(61)과 튜브형 MAGNET(65)의 자기장 발생의 가장 효율적인 배치로 음향부 진동판(67)과 연결된 보이스 코일(39)의 음향 구현 능률을 최대한 높여 광 대역 고출력 특성이 우수한 구조이다. 위와 같은 구조로 종래 양방향 스피커 [도1]의 기능 은 모두 갖추고 종래의 스피커 에서 구현이 불가능한 체감 진동 및 골전도 음전달이 가능하며 [도2]와 같은 진동 스피커 에선 양쪽의 서스펜션의 이용으로 나올수 있는 재한 된 진동을 보다 효율적으로 발생시키기 위해 요크의 진동부의 진동판(37)의 가운데만 고정하여 요크 움직임의 저항을 최소화한 구조이다. 또한 [도2]와 같은 구조는 서스펜션 용 판스프링(도2-30) 부분과 요크 부분의 재작이 까다로운데 반해 본 고안의 구조는 진동부 진동판(37)의 가운데 생성된 홀을 통해 쉽게 조립이 가능하며, 요크(91)와 MAGNET(61)(65) 조립 시 가장 중요한 장착 위치를 요크 형상만으로 정확한 장착을 하수 있게 고안된 구조이다. 이로 인해 공정의 작업의 효율 향상으로 생산성을 높으며 정확한 작업 진행이 가능하여 우량의 제품 생산을 양질의 제품 생산을 토대로 한 구조의 고안이다.

본 고안은 1개의 보이스 코일과 1개의 고정 코일로 구성된 골전도 음전달 특성을 가진 진동형 양방향 마이크로 스피커로 기존에 스피커 기능과 리시버 기능으로 한정되어 있던 일반 양방향 스피커나 기존의 진동형 스피커의 복잡한 구조의 틀을 벋어나 기종의 일반 스피커의 모든 기능과 기존의 진동 스피커의 기능 외에 체감 진동과, 골전도 음전달 및 진동 모터의 대치도 가능한 특성을 가진 고안이다. 본 고안품의 복합적 기능을 이용 하여 점차 소형화되고 있는 음향기기 및 기타 전자 제품에 있어 본 고안은 여러 유닛의 기능을 갖춘 복합 구조로 장착에 있어 장착기기의 공간 활용도를 높일 수 있으며 현 사용 범위가 넓어지고 있는 체감 진동 부분에서도 본 고안의 진동 특성을 이용 할수 있다. 예를 들어 핸드폰의 게임을 할 때, 게임의 효과 및 배경음에 따라 진동이 발생되어 한층 더 재미있게 게임을 즐길수 있다. 또한 본 구조는 골전도 특성이 뛰어나 소음이 많은 곳에서의 의 전화 통화나 난청자에게도 정확하고 깨끗한 음 전달을 할 수가 있다.

도 1 종래의 기본적인 양방향 스피커의 단면도.

도 2 종래의 진동형 마이크로 스피커의 단면도.

도3 본 고안에 따른 진동형 스피커의 단면도.

도 4 진동부의 고정 코일에 의해 운동하는 요크의 변화 설면도.

도 5 음향부의 보이스 코일과 진동판의 음 생성 과정 설면도.

도 6 본 고안의 부품별 사시도.

(도면의 주요 부분에 대한 설명)

37 :진동부 진동판 41 :진동부 고정 코일 54 :FRAME

39 :음향부 보이스 코일 61 :음향부 MAGNET 65 :진동부 MAGNET

67 :음향부 진동판 69 : 요크 CLAMP 75 :음향부 PROTECT

78 :진동부 PROTECT 91 :요크 96 :음향부 TOP PLATE

99 :진동부 TOP PLATE

Claims (5)

1개의 보이스 코일과 1개의 고정 코일을 사용하는 방식의 양방향 골전도 음전달 특성을 가진 구조의 마이크로 스피커.

제 1항에 있어 1개의 보이스 코일은 음향부 진동판의 진동을 만들어 음향을 만들고 1개의 고정 코일은 진동을 생성 하는 구조의 마이크로 스피커.

제 2항에 1개의 보이스 코일과 1개의 고정 코일을 각각 다른 단자에 연결하여 음향부와 진동부를 각각 따로 사용 하는 구조의 마이크로 스피커.

제 1항에 있어 1개의 보이스 코일과 1개의 고정 코일을 서로 같은 단자에 연결하여 진동의 효과를 증대시키는 구조의 마이크로 스피커.

제 1항에 있어 요크를 진동판에 요크 CLAMP를 이용하여 고정하는 구조의 마이크로 스피커.