KR20050093351A - 콘덴서 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘덴서 스피커에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고분자의 필름의 일면에 도체를 코팅한 진동필름을 고정극판의 상방과 하방에 이격되게 설치하고 진동필름의 두께를 다르게 하여 교류전압을 인가함으로써 저역이나 고역을 보상할 수 있고 소형으로 제작할 수 있는 콘덴서 스피커에 관한 것이다.

본 발명에 따른 콘덴서 스피커는, 고분자 필름의 일면에 전극 형성용 도체를 코팅하여 이루어지고 그 코팅면에 전극 연결과 고분자 필름의 형태를 유지시키는 링이 형성된 2개의 진동필름과, 상기 진동필름 사이에 일정거리 이격되어 위치되고 외측으로 돌기가 형성되며 돌기에서 수직으로 연장되어 연결부가 형성된 고정극판과, 상기 하나의 진동필름의 링에 연결된 연결부재와, 상기 연결부 및 연결부재와 전기적으로 연결되어 외부의 교류전압을 진동필름과 고정극판에 인가하는 PCB와, 상기 돌기가 수용되는 수용홈이 형성된 돌출부가 외측으로 형성되고, 중앙부위에는 진동필름, 고정극판, 연결부재가 수용되는 관통홀이 형성된 절연물과, 상기한 구성품을 수용하여 고정하고 일면에 음압 배출구가 형성된 케이스로 이루어진다.

Description

콘덴서 스피커{Condenser type speaker}

본 발명은 콘덴서 스피커에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고분자의 필름의 일면에 도체를 코팅한 진동필름을 고정극판의 상방과 하방에 이격되게 설치하고 진동필름의 두께를 다르게 하여 교류전압을 인가함으로써 저역이나 고역을 보상할 수 있고 소형으로 제작할 수 있는 콘덴서 스피커에 관한 것이다.

앞으로 스피커가 신소재 스피커로 대치되어 작고 얇아지고 있으나 음질은 갈수록 저하되는 실정이다.

그런데 콘덴서 스피커의 음질은 어떠한 방법으로도 근접할 수 없는 월등한 음질을 재연하므로 녹음실과 같은 특수한 곳에서 만들 수 있는 음질을 즐길 수 있다.

이러한 콘덴서 스피커는 도 1의 그림에서와 같이 고정극(1a,1b)과 진동막(2)으로 구성되어 있으며 쿨롱력(전하간의 전기력)에 의하여 금속판에 높은 교류전압을 걸면 진동하는 현상을 이용한 것이다.

즉, 진동막(2)과 고정전극(1a,1b)을 마주보게 설치하고 고압을 인가하여 정전계를 형성시킨 후 변조 트랜스(3)의 1차 측에 음성신호를 인가하면 전압의 변동이 정전하의 변동을 발생시켜 진동막(2)과 고정전극(1a,1b)이 밀겨 당겨지는 원리에 의해 소리로 변환된다.

상기 진동막(2)은 플라스틱의 박막에 금속을 코팅한 것으로 두께가 10∼20㎛로 매우 얇아 섬세한 음을 재연하고 특히 고역을 잘 살리므로 가청주파수 전 대역을 하나의 스피커로 커버할 수 있는 장점이 있다.

그러나 낮은 주파수까지 재생하려면 큰 면적이 필요하며 또 음압이 약하여 큰 소리를 재생하기에는 불합리하다.

즉, 저역을 보상하기 위한 별도의 수단이 필요하고 고출력 스피커를 제작하기 위해서는 면적이 커지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고분자 필름의 일면에 도체를 코팅한 진동필름을 고정극판의 전방과 후방에 이격되게 설치하고 진동필름의 두께를 다르게 하여 교류전압을 인가함으로써, 저역이나 고역을 보상하여 전대역의 음질을 좋게하고 소형으로 하여도 높은 음압을 출력할 수 있는 콘덴서 스피커를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고분자 필름의 일면에 전극 형성용 도체를 코팅하여 이루어지고 그 코팅면에 전극 연결과 고분자 필름의 형태를 유지시키는 링이 형성된 2개의 진동필름과, 상기 진동필름 사이에 일정거리 이격되어 위치되고 외측으로 돌기가 형성되며 돌기에서 수직으로 연장되어 연결부가 형성된 고정극판과, 상기 하나의 진동필름의 링에 연결된 전기적 연결부재와, 상기 연결부 및 전기적 연결부재와 전기적으로 연결되어 외부의 교류전압을 진동필름과 고정극판에 인가하는 PCB와, 상기 돌기가 수용되는 수용홈이 형성된 돌출부가 외측으로 형성되고 중앙부위에는 진동필름, 고정극판, 연결부재가 수용되는 관통홀이 형성된 절연물과, 상기한 구성품을 수용하여 고정하고 전면에 음압 배출구가 형성된 케이스를 포함하는 콘덴서 스피커를 제공하고자 한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 적용되는 콘덴서 스피커의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

고분자 절연물(100)을 필름 모양으로 하여 그 일면에의 금속막(102)을 입힌(코팅한) 상태에서 고분자 절연물의 타면에 금속판(104)을 대고 금속판과 금속막에 고전압을 인가하면 고분자 절연물의 내부에서 강한 전계가 발생하여 +전압을 인가한 측에서는 -전하가, -전압을 인가한 측에서는 +전하가 나타나는 분극을 일으킨다(도 2a).

분극을 일으키면 전압이 0으로 되어 그대로 전계를 계속 유지하므로(전계가 상시 발생하고 있으므로) 성극전압 없이 동작할 수 있다(도 2b).

이 원리에 의하여 고정전극(110)과 가동전극(120)(분극한 채로 있는 고분자 절연물(122) + 진동판(124,금속)) 사이에 성극 전압없이 상시 전계가 발생하고 있는 상태에서, 양극(고정전극과 가동전극)에 교류전압을 인가하면 가동전극을 구성하는 고분자 필름의 진동판(124)이 진동을 일으켜 음압을 발생하는 스피커로 사용하게 된다(도 2c, 도 2d).

도 3은 본 발명에 따른 콘덴서 스피커의 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에 의해 조립된 상태에서의 단면도이다.

2개의 진동필름(20,60)은 고분자 필름(22)의 일면에 전극 형성용 도체를 코팅하여 이루어지고 그 코팅면(24)에 전극 연결과 고분자 필름의 형태를 유지시키는 링(26)이 형성되는 같은 구조이다.

이때 2개의 진동필름(20,60)의 두께를 다르게 하여 서로 다른 음역을 보상하게 함이 바람직하다.

만약 진동필름(20)의 두께를 진동필름(60)의 두께보다 두껍게 하여 중량을 무겁게 하면 이 진동필름(20)으로 저역을 보상하여 저역의 음질을 개선할 수 있다.

또한, 진동필름(20,60)의 두께는 같게 하되, 하나의 진동필름에 중량부재를 부착하여 저역을 보상할 수도 있다.

상기 진동필름(20,60)의 두께는 10∼100㎛가 되도록 하여 섬세한 원음을 재현할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기와 같은 진동필름(20,60) 사이에 링 모양의 스페이서(30,50)에 의해 일정거리 이격되어 고정극판(40)이 개재된다.

상기 고정극판(40)에는 외측으로 돌출된 돌기(42)가 형성되고 돌기에서 수직으로 연장되어 연결부(44)가 형성된다.

또한 고정극판(40)에는 음압 배출홈(45)이 형성되어 고정극판 진동판의 상면에 발생되는 압력을 제거한다.

상기 스페이서는 극간 공간을 형성하기 위한 것으로 절연필름으로 이루어진다.

이 고정극판(40)의 연결부(44)는 PCB에 형성된 패턴(82b)에 전기적으로 연결되어 고정극판(40)에 교류전압을 인가할 수 있도록 한다.

상기 고정극판(40)의 돌기(42)가 수용되는 수용홈(14)이 형성된 돌출부(12)가 절연물(10)에 형성되고, 절연물의 중앙부위에는 관통홀(16)이 형성되어 진동필름(20,60), 고정극판(40), 스페이서(30,50), 연결부재(60)가 장착된다.

상기 연결부재(60)는 링(26)에 접촉되어 진동필름(20)을 PCB(80)에 전기적으로 연결하여 진동필름(20)에 교류전압을 인가할 수 있도록 한다.

상기 연결부재(60)는 링형상의 도전성 판스프링으로 완충 역할을 겸하게 하여 케이스(90)의 커링(Curling)시 진동필름(20,60) 등의 손상을 방지하게 한다.

상기 PCB(80)는 외부에 연결되고 상면과 하면에 서로 다른 패턴이 형성되어 상면의 진동필름(20,60)이나 고정극판(40)에 연결된다.

케이스(90)는 사출물로서 하면에 음압 배출구(92)가 형성되고 상기한 구성품이 수용된 상태에서 케이스의 상부를 커링에 의해 내측으로 휘게 하여 구성품이 움직이지 않도록 조립하여 콘덴서 스피커가 제작된다.

이와 같은 콘덴서 스피커의 제작은 종래 다이나믹 스피커보다 무인으로 자동화할 수 있고 양산성이 좋아 대량생산이 가능하다.

상기와 같이 조립된 상태에서 진동필름(20,60)과 고정극판(40)을 양극으로 해서 외부와 연결된 PCB(80)에 교류전압을 인가하면 이 교류전압이 고정극판(40)과 진동필름(20,60)에 인가되고 이때 도 2와 같은 원리에 의해 진동필름의 코팅면(24)과 고정극판(40)의 양극형성 진동판이 진동하여 음압을 발생한다.

이 음압이 케이스(90)에 형성된 음압 배출구(92)를 통해 배출되어 소리가 발생하게 된다.

상기 하부 진동필름(60)에 의해 형성된 음압은 케이스의 중앙부위에 형성된 음압 배출구를 통해, 상부 진동필름(20)에 의해 형성된 음압은 케이스의 양측에 형성된 음압 배출구를 통해 배출된다.

이때 상부와 하부의 진동필름(20,60)의 두께를 다르게 하여 저역 또는 고역을 보상하게 함으로써 종래 콘덴서 스피커가 소형화될 수 없었던 저역감소 및 음량이 작다는 두가지 단점을 해결할 수 있고 소형화가 가능하여 헤드폰과 이어폰에도 적용할 수 있다.

상기한 예에서 상부와 하부는 도면상에서 하부와 상부를 나타내는 것으로 실제 콘덴서 스피커에서 하부는 전면을, 상부는 후면을 나타낸다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 고분자 필름의 일면에 도체를 코팅한 진동필름을 고정극판의 전방과 후방에 이격되게 설치하고 진동필름의 두께를 다르게 하여 교류전압을 인가함으로써 저역이나 고역을 보상하여 전대역의 음질을 개선하고 소형으로 하여도 높은 음압을 출력할 수 있다.

도 1은 종래 콘덴서 스피커의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 적용되는 콘덴서 스피커의 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 콘덴서 스피커의 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에 의해 조립된 상태에서의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 절연물 12 : 돌출부

14 : 수용홈 16 : 관통홀

20,60 : 진동필름 22 : 고분자 필름

24 : 코팅면 26 : 링

30,50 : 스페이서 40 : 고정극판

42 : 돌기 44 : 연결부

70 : 연결부재 80 : PCB

90 : 케이스 92 : 음압 배출구

Claims (6)

1. 고분자 필름의 일면에 전극 형성용 도체를 코팅하여 이루어지고 그 코팅면에 전극 연결과 고분자 필름의 형태를 유지시키는 링이 형성된 2개의 진동필름과,

   상기 진동필름 사이에 일정거리 이격되어 위치되고 외측으로 돌기가 형성되며 돌기에서 수직으로 연장되어 연결부가 형성된 고정극판과,

   상기 하나의 진동필름의 링에 연결된 연결부재와,

   상기 연결부 및 연결부재와 전기적으로 연결되어 외부의 교류전압을 진동필름과 고정극판에 인가하는 PCB와,

   상기 돌기가 수용되는 수용홈이 형성된 돌출부가 외측으로 형성되고, 중앙부위에는 진동필름, 고정극판, 연결부재가 수용되는 관통홀이 형성된 절연물과,

   상기한 구성품을 수용하여 고정하고 일면에 음압 배출구가 형성된 케이스를 포함하는 콘덴서 스피커.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 2개의 고분자 필름의 두께는 서로 다른 것임을 특징으로 하는 콘덴서 스피커.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 고분자 필름의 두께는 10∼100㎛인 것을 특징으로 하는 콘덴서 스피커.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 2개의 고분자 필름중 어느 하나의 필름에 중량부재가 부착되어 고분자 필름의 무게가 서로 다른 것을 특징으로 하는 콘덴서 스피커.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 진동필름과 고정극판 사이의 일정거리는 극간 공간을 형성하기 위한 절연필름의 스페이서로 유지됨을 특징으로 하는 콘덴서 스피커.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 연결부재는 링형상의 도전성판 스프링으로 완충 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 콘덴서 스피커.