KR20060101891A - 양방향 스피커 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단일의 폴피스와 보빈을 공유하면서 양측에 각각 위치되는 진동판들을 통해 양방향으로 소리를 출력할 수 있는 스피커를 제공하는 것으로, 스피커 본체의 중앙 부분에 위치되는 일체형 보빈; 보빈의 외측에 이격되어 권선되는 제 1 및 제 2 음성코일; 제 1 및 제 2 음성코일이 권선된 보빈을 사이에 두고 대칭되게 배치되는 제 1 및 제 2 영구자석; 제 1 및 제 2 영구자석으로부터 발생되는 자기장을 제 1 및 제 2 음성코일 방향으로 끌어당기기 위하여, 보빈 내부에 위치되는 폴피스; 폴피스를 보빈 내부에 고정시켜 주기 위하여, 폴피스의 양측단에 지지되는 제 1 및 제 2 크로스서포트; 제 1 음성코일과 제 1 영구자석에 의해 발생되는 힘에 의해 진동되어 음을 발생하기 위하여, 보빈의 일측단에 배치되는 제 1 진동판; 및 제 2 음성코일과 제 2 영구자석에 의해 발생되는 힘에 의해 진동되어 음을 발생하기 위하여, 보빈의 일측단에 배치되되 제 1 진동판의 반대측에 대칭되게 위치되는 제 2 진동판을 포함한다.
양방향, 스피커, 폴피스, 보빈

Description

양방향 스피커{Double-base speaker}
도 1은 종래의 단방향 스피커의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 스피커의 단면도.
도 3은 도 2에서의 보빈의 사시도.
도 4는 도 2에서의 제 1 및 제 2 크로스서포트의 전면도.
도 5는 도 2에서의 폴피스와 제 1 및 제 2 크로스서포트의 연결 상태를 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
210: 보빈 220: 폴피스
230-1, 230-2: 제 1 및 제 2 음성코일
240-1, 240-2: 제 1 및 제 2 영구자석
250-1, 250-2: 제 1 및 제 2 진동판
260-1, 260-2: 제 1 및 제 2 크로스서포트
270-1, 270-2: 제 1 및 제 2 프레임
280-1, 280-2: 제 1 및 제 2 댐퍼
2901-1, 290-2: 제 1 및 제 2 에지
본 발명은 양방향 스피커에 관한 것으로서, 특히 단일의 폴피스와 보빈을 공유하면서 양측에 각각 위치되는 진동판들을 통해 양방향으로 소리를 출력할 수 있는 스피커에 관한 것이다.
스피커는 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 음성코일에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다. 즉, 여러 주파수가 포함된 전류신호가 음성코일(Voice Coil)에 인가되면 음성코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 음성코일에 부착되어 있는 진동판(Diaphragm)에 진동을 발생시켜 궁극적으로 인간의 귀가 인지할 수 있는 소정 크기의 음압(音壓)을 발생시키게 된다.
이러한 스피커의 성능을 개선하기 위한 다양한 기술들이 제안되었으며, 일예로 특허출원 제 2002-0078764 호에서는 영구자석을 감싸고 있는 요크의 외측둘레에 방열 효과를 향상시키기 위해 히트싱크를 구비하여 음성코일이 움직일 때 발생되는 열이 스피커에 전달되지 않고 신속하게 대기중으로 방열될 수 있도록 한 스피커를 제안하고 있다.
이와 같은 기술적 특징을 갖는 상기 특허출원발명의 구성에 대해 도 1을 참조하여 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 스피커(100)는, 중앙부분에 관통공이 형성된 프레임(101)과, 프레임(101)의 상면에 조립되어 상하로 떨림이 가능하도록 지지된 진동판(102)과, 프레임(101)의 관통공에 결합되어 저면으로 돌출 형성된 요크(103)와, 요크(103)의 내부에 안착 고정된 영구자석(104)과, 영구자석(104)의 상면에 안착 고정된 어퍼 플레이트(105)와, 어퍼 플레이트(105)의 외경과 요크(103)의 내경 사이에 구비되어 인가되는 자기장의 흐름에 따라 상하로 직선왕복운동하면서 진동판(102)을 진동시키는 음성코일(106)과, 요크(103)의 외측둘레에 압입되고, 외측둘레에는 다수의 방열핀(107)이 형성되어 요크(103)에 집적되는 열을 분산시키는 히트싱크(108)와, 음성코일(106)과 프레임(101) 사이에는 진동판(102)의 떨림을 도와 주면서 진동을 조절하는 댐퍼(109)와, 음성코일(106)이 권선되는 보빈(110)를 구비한다. 여기서, 보빈(110) 내부에는 폴피스(미도시)가 형성된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 스피커는, 폴피스와 보빈에 의해 하나의 진동판이 부착되기 때문에 일방향으로만 소리를 출력하게 되므로, 스피커 박스나 텔레비젼 수상기 등의 전자기기 내에 양방향으로 소리를 출력하도록 스피커를 설치하고자 하는 경우 적어도 두 개의 스피커들을 실장하였다. 이렇게 양방향 소리 출력을 위해 두 개의 스피커들을 별도로 실장함으로써, 종래의 스피커가 박스나 텔레비젼 수상기 등의 전자기기 내에 실장되는 경우 많은 공간을 점유하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단일의 폴피스와 보빈을 공유하면서 양측에 각각 위치되는 진동판들을 통해 양방향으로 소리를 출력할 수 있는 스피커를 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 단일의 폴피스와 보빈을 공유하는 두 개의 진동판들을 통해 양방향으로 소리를 출력함으로써, 스피커 박스나 텔레비젼 수상기 등의 전자기기 내에 실장시 공간의 점유 면적을 대폭 줄일 수 있는 양방향 스피커를 제공한다.
본 발명의 또다른 목적은 단일의 폴피스와 보빈을 공유하는 두 개의 진동판들이 실장되는 스피커 박스나 텔레비젼 수상기 등의 전자기기 내에서의 점유 면적을 줄임으로써, 제품의 슬림화를 향상시킬 수 있는 양방향 스피커를 제공한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하나의 전기신호를 입력받아 양방향으로 음을 발생하기 위한 양방향 스피커에 있어서, 상기 스피커 본체의 중앙 부분에 위치되는 일체형 보빈; 상기 보빈의 외측에 이격되어 권선되는 제 1 및 제 2 음성코일; 상기 제 1 및 제 2 음성코일이 권선된 상기 보빈을 사이에 두고 대칭되게 배치되는 제 1 및 제 2 영구자석; 상기 제 1 및 제 2 영구자석으로부터 발생 되는 자기장을 상기 제 1 및 제 2 음성코일 방향으로 끌어당기기 위하여, 상기 보빈 내부에 위치되는 폴피스; 상기 폴피스를 상기 보빈 내부에 고정시켜 주기 위하여, 상기 폴피스의 양측단에 지지되는 제 1 및 제 2 크로스서포트; 상기 제 1 음성코일과 제 1 영구자석에 의해 발생되는 힘에 의해 진동되어 음을 발생하기 위하여, 상기 보빈의 일측단에 배치되는 제 1 진동판; 및 상기 제 2 음성코일과 제 2 영구자석에 의해 발생되는 힘에 의해 진동되어 음을 발생하기 위하여, 상기 보빈의 일측단에 배치되되 상기 제 1 진동판의 반대측에 대칭되게 위치되는 제 2 진동판을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 스피커의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 양방향 스피커(200)는, 중앙 부분에 배치되는 하나의 보빈(210)과, 보빈(210)의 내부에 형성된 하나의 폴피스(220)와, 보빈(210)의 양측에 이격되어 권선되는 제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2)과, 제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2)이 권선된 보빈(210)을 사이에 두고 대칭되게 배치되는 제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2)과, 보빈(210)의 양측단에 대칭되게 배치되는 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)을 구비한다.
또한, 본 발명의 양방향 스피커(200)는, 폴피스(220)의 양측단에 고정되는 제 1 및 제 2 크로스서포트(crossupport)(260-1, 260-2)와, 제 1 및 제 2 진동판 (250-1, 250-2)의 하단면에 각각 배치되는 제 1 및 제 2 프레임(270-1, 270-2)과, 보빈(210)의 양측단부와 제 1 및 제 2 프레임(270-1, 270-2) 사이에 각각 연결된 제 1 및 제 2 댐퍼(280-1, 280-2)와, 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)의 상단부에 각각 형성된 제 1 및 제 2 에지(290-1, 290-2)를 구비한다.
보빈(210)은 원통형으로 형성되어 스피커(200)의 중앙부분에 위치되고 양측단이 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)에 연결되되, 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)를 통과하여 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)까지 연장되도록 도 3에 도시된 바와 같이 양측에는 다수의 크로스 홈(h1)들이 형성된다. 도면에서와 같이, 보빈(210)의 양측에는 각각 4개의 크로스 홈(h1)들이 대칭되게 형성되고, 이 크로스 홈(h1)들 내부에 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)의 일부분이 위치될 수 있기 때문에 보빈(210)의 양측단이 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)까지 연장될 수 있는 것이다.
폴피스(220)는 원통형 보빈(210)의 내부에 위치되고 자기장을 끌어당기는 성질을 갖는 도체 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2)으로부터 발생되는 자기장을 끌어당기는 기능을 수행하는데, 이는 제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2)으로부터 발생되는 자기장이 주변으로 분산되지 않고 보빈(210)에 권선된 제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2) 방향으로 집중되도록 하여 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)에 가해지는 힘을 보다 강화시켜 주기 위한 것이다.
제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2)은 일체형 보빈(210)과 제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2) 사이의 공극에 서로 상반되는 방향으로 권선되며, 그리고 제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2)을 통해 제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2)에 동일한 자속이 형성된 상태에서 제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2)에 전류가 인가되면 전기장의 변화로 전자기력의 작용이 이루어지게 되고, 이때 제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2)은 전자기력에 의해 인력 또는 척력이 발생되어 상하로 움직이면서 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)에 떨림을 주어 음성 및/또는 음향이 발생되도록 한다. 여기서, 제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2)이 상반되는 방향으로 권선되어 있기 때문에, 전자기력이 동일한 방향으로 발생되고, 이에 따라 보빈(210)이 동일한 방향으로 구동되기 때문에, 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)에서 양방향으로 발생되는 음(음성 및 음향)은 동일한 음압과 반대 위상을 갖는다.
제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2)은 제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2)이 권선된 일체형 보빈(210)을 사이에 두고 대칭되게 배치되어 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)을 진동시키기 위한 자기장을 발생한다.
제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)은 내부 방향으로 오목한 형상, 콘 페이퍼 형상을 하고 있으며, 제 1 및 제 2 에지(290-1, 290-2)를 통해 각각 제 1 및 제 2 프레임(270-1, 270-2)에 조립되어 상하로 자연스럽게 떨림이 가능하도록 지지된다. 여기서, 제 1 및 제 2 에지(290-1, 290-2)는 각각 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)을 잘 떨리게 하는 기능을 수행하기 때문에 부드럽고 탄성력이 좋은 재질로 이루진다.
제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)는 폴피스(220)의 양측단을 지지하 여 폴피스(220)가 보빈(210) 내부에 안정적으로 고정되게 하는 것으로, 부도체 재질로 이루지는데, 이는 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)에 의해 전자기력이 불필요하게 약화되는 것을 방지하기 위한 것이다. 만일, 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)가 도체로 구현될 경우 제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2)으로부터 발생되는 자기장을 끌어당겨 전자기력을 약화시키게 되므로, 본 발명에서는 이러한 문제점을 방지하고자 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)를 부도체로 구현한 것이다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)에는 각각 4개의 돌출부(261)가 형성되는데, 이 돌출부(261)들은 보빈(210)이 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)에 의해 방해를 받지않고 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)까지 연장되도록 하기 위한 것이다. 즉, 보빈(210)과 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)를 조립할 경우, 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)의 돌출부(261)들은 각각 보빈(210)의 양측에 현성된 크로스 홈(h1)과 대응되도록 위치된다. 이에 따라 진동으로 인해 보빈(210)이 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2) 방향으로 이동되는 경우 돌출부(261)들이 크로스 홈(h1) 내부에 삽입되고, 이로 인해 보빈(210)이 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)의 위치를 지나쳐서 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)까지 연장될 수 있는 것이다.
이와 같은 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)가 도 5에서와 같이 폴피스(220)의 양측단을 지지하여 줌으로써, 공중에 떠있는 형태로 보빈(210) 내부에 위치되는 폴피스(220)가 안정되게 고정되는 것이다. 여기서, 폴피스(220)와 제 1 및 제 2 크로스서포트(260-1, 260-2)는 접착제에 의해 연결될 수 있고, 또한 나사 등을 이용한 기구적 연결 방식을 통해 연결될 수도 있다.
제 1 및 제 2 프레임(270-1, 270-2)은 각각 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)의 하단부에 부착되어 그를 지지하여 주며, 이러한 제 1 및 제 2 프레임(270-1, 270-2)과 제 1 및 제 2 음성코일(230-1, 230-2) 사이에는 제 1 및 제 2 댐퍼(280-1, 280-2)가 연결되어 배치되는데, 여기서 제 1 및 제 2 댐퍼(280-1, 280-2)는 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)의 떨림을 도와 주면서 진동을 조절하여 준다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 일체형 보빈(210)과 폴피스(220)를 사이에 두고 제 1 및 제 2 영구자석(240-1, 240-2)이 배치되고 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)이 위치되어 양방향 스피커를 구현하는 것으로, 즉 제 1 및 제 2 프레임(270-1, 270-2)에 의해 지지되는 폴피스(220)와 제 1 및 제 2 영구자석에 의해 형성되는 전자기력이 양방향으로 일체화된 보빈(210)을 구동시켜 힘을 발생시키고, 이 힘이 제 1 및 제 2 진동판(250-1, 250-2)을 진동시켜 양방향으로 음을 발생시킴으로써, 본 발명은 하나의 스피커로 두 개의 스피커 효능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 단일의 폴피스와 보빈을 공유하면서 양측에 각각 위치되는 진동판들을 통해 양방향으로 소리를 출력함으로써, 양방향 스피커를 스피커 박스나 텔레비젼 수상기 등의 전자기기 내에 실장하는 경우 공간의 점유 면적을 대폭 줄이고, 이로 인해 제품의 슬림화를 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 하나의 전기신호를 입력받아 양방향으로 음을 발생하기 위한 양방향 스피커에 있어서,
    상기 스피커 본체의 중앙 부분에 위치되는 일체형 보빈;
    상기 보빈의 외측에 이격되어 권선되는 제 1 및 제 2 음성코일;
    상기 제 1 및 제 2 음성코일이 권선된 상기 보빈을 사이에 두고 대칭되게 배치되는 제 1 및 제 2 영구자석;
    상기 제 1 및 제 2 영구자석으로부터 발생되는 자기장을 상기 제 1 및 제 2 음성코일 방향으로 끌어당기기 위하여, 상기 보빈 내부에 위치되는 폴피스;
    상기 폴피스를 상기 보빈 내부에 고정시켜 주기 위하여, 상기 폴피스의 양측단에 지지되는 제 1 및 제 2 크로스서포트;
    상기 제 1 음성코일과 제 1 영구자석에 의해 발생되는 힘에 의해 진동되어 음을 발생하기 위하여, 상기 보빈의 일측단에 배치되는 제 1 진동판; 및
    상기 제 2 음성코일과 제 2 영구자석에 의해 발생되는 힘에 의해 진동되어 음을 발생하기 위하여, 상기 보빈의 일측단에 배치되되 상기 제 1 진동판의 반대측에 대칭되게 위치되는 제 2 진동판
    을 포함하는 양방향 스피커.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 크로스서포트는 부도체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양방향 스피커.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 크로스서포트의 외측에는 각각 다수의 돌출부들이 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 스피커.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보빈 양측단에는 각각 상기 돌출부들을 삽입하기 위한 다수의 크로스 홈들이 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 스피커.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 음성코일은 서로 반대 방향으로 권선되는 것을 특징으로 하는 양방향 스피커.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴피스와 상기 제 1 및 제 2 크로스서포트는 접착제에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 양방향 스피커.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴피스와 상기 제 1 및 제 2 크로스서포트는 나사에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 양방향 스피커.
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