KR20060102199A - 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로스피커에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 음성코일체를 서로 다른 선경을 가지는 제1음성코일과 제2음성코일로 구성시키고, 이러한 제1음성코일과 제2음성코일에 서로 제1 및 제2전기적신호를 선택적으로 입력시킴으로써, 제1음성코일의 작동시에는 제2음성코일을 통해 열발산을 돕고, 제2음성코일의 작동시에는 제1음성코일을 통해 열발산을 도우며, 스피커 내입력을 향상시킬 수 있는 기술이 개시된다.

마이크로스피커, 음성코일

Description

스피커{Speaker}

도1은, 종래 기술의 일예에 따른 마이크로스피커에 대한 분해 사시도이다.

도2는, 일반적인 스피커의 주요부위에 대한 단면도이다.

도3은, 일반적인 마이크로스피커의 주요부위에 대한 단면도이다.

도4는, 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로스피커에 대한 단면도이다.

도5는, 도4의 I부분에 대한 확대도이다.

도6은, 도4의 마이크로스피커의 주요부위에 대한 작동상태도이다.

도7은, 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로스피커에 대한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

400, 700 : 스피커 41 : 프레임

42 : 자석 43, 73 : 음성코일체

43a, 73a : 제1음성코일 43b, 73b : 제2음성코일

44, 74 : 진동판 45 : 상부 플레이트

46 : 하부 플레이트 47 : 보호 덮개

본 발명은 마이크로스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스피커와 리시버 기능을 겸비한 마이크로스피커에 관한 것이다.

일반적인 마이크로스피커는 이동전화 등에 채용되기에 적합한 소형스피커로서, 소형 휴대기기의 발달에 의해 그 쓰임이 넓어지고 있는 실정이다.

그러한 마이크로스피커에 대한 기술로는 대한민국 공개특허공보 공개번호 특2002-0035436호(발명의 명칭 : 마이크로스피커, 출원인 : 가부시키가이샤 시티즌 덴시, 인용기술1) 등에 상세히 기록되어 있다.

한편, 근자에는 휴대용 이동통신기기의 괄목할 만한 보급에 따라 마이크로스피커도 더욱 개량되기에 이르렀는데, 그에 관한 기술은 대한민국 공개특허공보 특2001-0079380호(발명의 명칭 : 폴더형 이동통신 단말기용 양방향 스피커, 출원인 : 주식회사 마이크로 텍, 인용기술2) 등에 기록된 바와 같이, 수신음(벨소리) 등을 출력시키는 스피커부와, 통화음을 출력시키는 리시버부가 서로 다른 음성코일 및 진동판에 의해 음압을 발생시키도록 함께 결합된 양방향 스피커에 관한 기술이 개발되어졌다.

물론, 도1에 도시된 바와 같이, 하나의 음성코일(11a) 및 진동판(12a)으로 구성된 마이크로스피커(100)에 수신음과 통화음을 출력시키도록 하는 경우도 있으며, 이 때는 음성코일(11a)에 수신음에 따른 전기적신호와 통화음에 따른 전기적신호를 선택적으로 입력시킴으로써 수신음 및 통화음을 출력시키도록 하고 있다.

한편, 상기에서 예를 든 세 가지 유형의 마이크로스피커(인용기술1 및 인용기술2와 도1에 따른 마이크로스피커)는 소형으로 제작되어야 한다는 점에 의해 크기의 제한을 가질 수밖에는 없는 것이다. 따라서 전통적인 스피커는 도2의 참조도 에 도시된 바와 같이, 음성코일(21)이 권선된 보빈(23)이 구비되고 보빈(23)의 상단이 진동판(22)에 접착되는 구조를 가지고 있지만, 위의 세 가지 유형의 마이크로스피커는 보빈을 구성시키지 아니하고 대신 도3에서 참조되는 바와 같이 접착제(A)를 이용하여 음성코일(11)을 진동판(12)에 직접 접착시키는 구성을 취하게 되었다.

그런데, 그러한 구조, 즉, 음성코일(11)이 진동판(12)에 직접 접착되는 구조에 의하면, 마이크로스피커의 작동에 의해 음성코일(11)에 저항열이 발생하게 되고, 이러한 저항열은 진동판(12)과의 접착부위에 직접 입력됨으로써, 접착불량을 초래하거나 진동판(12)의 열변형을 가져오게 되는 문제점이 있었으며, 그 때문에 음성코일(11)에 입력되는 전력을 낮추게 됨으로써 전체적으로 마이크로스피커의 출력이 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

특히, 위의 문제점은, 도1의 마이크로스피커(100)의 경우에 더욱 두드러지게 되는 데, 그 이유는 하나의 진동판(12a) 및 음성코일(11a)에 의해 수신음과 통화음을 연속적으로 출력함으로써 음성코일(11a)에 의한 열발생이 지속적으로 이루어지고, 그에 따라서 음성코일(11a)과 진동판(12a)의 접착부위에 열이 가해지는 시간 및 양이 인용기술1에 의한 마이크로스피커보다 길고 많을 수밖에는 없는 것이기 때문이다.

또한, 도1의 마이크로스피커(100)에 의하면, 수신음(스피커 기능)과 통화음(리시버 기능)의 출력을 위해 입력되는 전기적신호의 특성이 다른데, 하나의 음성코일에 의해 수신음과 통화음의 출력을 담당시키게 됨으로써, 수신음의 출력이 양호한 경우에는 통화음의 출력이 양호하지 못하고, 통화음의 출력이 양호한 경우에는 수신음의 출력이 양호하지 못하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 음성코일에서 발생하는 열이 진동판과의 접착부위로 집중되는 양을 감소시키고, 음성코일에 입력되는 전력을 높여 음압(dB)을 보상, 즉, 출력을 향상시킬 수 있으며, 수신음 및 통화음의 출력이 모두 양호한 마이크로스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로스피커는, 소정의 진동공간에 자계를 형성시키기 위해 마련되는 자석; 상기 자석에 의해 형성된 자속을 상기 소정의 진동공간으로 유도하는 적어도 하나 이상의 플레이트; 상기 자석 및 적어도 하나 이상의 플레이트에 의해 자계가 형성된 상기 소정의 진동공간상에서, 입력되는 전기적 신호에 의해 진동하는 음성코일체; 및 상기 음성코일체의 진동과 함께 연동하여 진동함으로써, 음압을 발생시키는 진동판; 을 포함하고, 상기 음성코일체는, 제1전기적신호의 입력에 의해 자장을 발생시킴으로써 진동력을 발생시키는 제1음성코일; 및 상기 제1음성코일의 외면에 권선되되, 제2전기적신호의 입력에 의해 자장을 발생시킴으로써 진동력을 발생시키는 제2음성코일; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1음성코일과 제2음성코일의 선경은 다른 것을 또 하나의 특징으로 한다. 이 때, 상기 제1음성코일의 선경은 상기 제2음성코일의 선경보다 큰 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 제1음성코일의 저항은 6.8 내지 9.2Ω, 3.4 내지 4.6Ω, 13.6 내지 18.4Ω 중 어느 하나의 저항값을 가지는 것을 더 구체적인 특징으로 하며, 이 때, 상기 상기 제2음성코일의 저항은 27.2 내지 36.8Ω 또는 13.6 내지 18.4Ω 중 어느 하나의 저항값을 가지는 것을 보다 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 제1음성코일의 저항은 27.2Ω 또는 36.8Ω 중 어느 하나의 저항값을 가지는 것을 또 다른 더 구체적인 특징으로 하며, 이 때, 상기 제2음성코일의 저항은 6.8 내지 9.2Ω, 3.4 내지 4.6Ω, 13.6 내지 18.4Ω 중 어느 하나의 저항값을 가지는 것을 보다 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 제1음성코일 및 제2음성코일에 입력되는 제1전기적신호 및 제2전기적신호는 선택에 따라서 상호 다르거나 동일한 전기적신호인 것을 또 하나의 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.

<제1실시예>

도4는, 본 발명의 제1실시 예에 따른 마이크로스피커(400)에 대한 단면도이다.

도4를 참조하면, 본 실시예에 따른 마이크로스피커(400)는, 프레임(41), 자석(42), 음성코일체(43), 진동판(44), 상부 플레이트(45), 하부 플레이트(46), 보호덮개(47) 등을 포함하여 구성된다.

상기한 구성을 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 프레임(41)은 스피커(400)의 각 구성요소를 지지하며, 그 형상은 다양한 예를 가질 수 있다.

상기 자석(42)은, 진동공간(B)에 자장을 형성시키기 위해 구비되며, 원판 형상을 가진다. 본 실시예에서처럼 자석(42)의 외측으로 음성코일체(43)가 진동하도록 구성시킨 경우를 내자형스피커라 하고, 자석의 외측으로 음성코일체가 진동하도록 구성시킨 경우를 외자형스피커라 하며, 음성코일체의 내측 및 외측에 모두 자석이 마련되는 경우를 내외자형스피커라고 한다. 그런데, 본 실시예에서는 내자형을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 외자형스피커나 내외자형스피커에 모두 적용 가능하다.

상기 음성코일체(43)는, 원통형상이며, 전기적신호를 입력받아서 자장을 형성하기 때문에, 자석(42) 및 상하부 플레이트(45, 46)에 의해 진동공간(B)에 형성되는 자장과 상호 간섭을 하여 진동공간(B) 상에서 진동하는 진동력이 발생하는 것이다.

상기 진동판(44)은, 둘레 끝단이 프레임(41) 측에 지지되면서, 소정 지점에서 음성코일체(43)의 상단에 접착된다. 물론, 진동판의 형상도 다양한 예를 가질 수 있다.

상기 상부 플레이트(45)는, 원판 형상으로 구비되며 상기 자석(42)의 상측면에 배치되고, 상기 하부 플레이트(46)는 대체적으로 상기 자석(42)의 하측면에 배치되면서 U자형의 판상으로 구비되기 때문에, 상기 상부 플레이트(45)의 둘레 끝단과 하부 플레이트(46)의 상단 사이에 상기 자석(42)에서 발생되는 자속이 밀집되는 진동공간(B)을 형성시킨다.

상기 보호덮개(47)는, 마이크로스피커(400)의 전면을 커버하여 내부의 진동 판(44) 등을 보호하는데, 진동판(44)에서 발생된 음압이 통과될 수 있는 적어도 하나 이상의 통과공(47a)이 형성되어 있다.

도5는, 도4의 Ⅰ부분을 확대 도시한 것인데, 이는 본 실시예에 따른 마이크로스피커(400)의 주요부분에 해당한다.

도5에서 참조되는 바와 같이, 상기 음성코일체(43)는 내측에는 선경이 큰, 즉, 굵기가 굵은 제1음성코일(43a)이 권선되어 있고, 외측에는 선경이 작은, 즉, 굵기가 작은 제2음성코일(43b)이 권선되어 있으며, 상단은 접착제(C)에 의해 진동판(44)에 접착된다.

이러한 음성코일체(43)의 제1음성코일(43a)은, 수신음을 출력(스피커 기능을 구현)시키기 위해서 구비되며, 코일저항은 스피커 기능을 구현시키기에 적절한 8Ω이다. 물론, 실시하기에 따라서는 코일저항이 4Ω 또는 16Ω 도 스피커 기능을 구현시키기에는 바람직하다. 물론 코일저항이 정확히 상기한 값들을 가지는 것은 아니며 일반적으로 상기한 적정 값에서 ±15%의 범위 이내에서는 바람직하게 적용될 수 있다. 따라서 제1음성코일(43a)의 코일저항은, 6.8 내지 9.2Ω, 3.4 내지 4.6 Ω, 13.6 내지 18.4Ω 범위 내에서 구현되면 족하다.

이러한 코일저항은 코일의 굵기(선경의 크기)와 관련되는 것으로, 선경의 크기가 클수록, 즉, 코일의 굵기가 굵을수록 작은 값을 가진다.

또한, 상기 음성코일체(43)의 제2음성코일(43b)은, 통화음을 출력(리시버 기능을 구현)시키기 위해서 구비되며, 코일저항은 리시버 기능을 구현시키기에 적절한 32Ω이다. 물론, 실시하기에 따라서는 제2음성코일(43b)의 코일저항이 16Ω인 것도 리시버 기능을 구현시키기에 바람직하지만, 제1음성코일(43a)의 코일저항이 16Ω인 경우에는 진동판(44) 특성과의 관계를 고려하여 32Ω으로 구비되는 것이 바람직하다. 마찬가지로 이러한 제2음성코일의 코일저항도 ±15%의 범위 이내인 27.2 내지 36.8Ω 또는 13.6 내지 18.4Ω의 범위 내에서 구현되면 족하다.

이러한 음성코일체(43)의 제1음성코일(43a)에는 수신음 출력을 위한 제1전기적신호가 입력되고, 제2음성코일(43b)에는 통화음 출력을 위한 제2전기적신호가 입력된다.

상기와 같이 구성되는 마이크로스피커(400)의 작동상태에 대하여 도6의 작동 상태도를 참조하여 설명한다.

먼저 제1음성코일(43a)에 제1전기적신호(수신음신호)가 입력되면, 제1음성코일에 의한 자장이 형성되어 음성코일체(43)가 진동하게 되는데, 이 때, 제1음성코일(43a)은 코일저항에 따른 열이 발생하게 되고, 발생된 열은 도6의 (a)에서 참조되는 바와 같이 열전도성이 뛰어난 제2음성코일(43b)로 이동(화살표 참조) 분배된 후, 공기 중으로 방출된다. 따라서 음성코일체(43)와 진동판(44)의 접착부위로 입력되는 열의 양이 감소되어, 접착부위의 불량이나 진동판(44)의 열변형이 방지될 수 있다.

계속하여, 제1전기적신호의 입력이 중단된 후, 제2전기적신호(통화음신호)가 제2음성코일(43b)에 입력되면, 제2음성코일(43b)에 의한 자장이 형성되어 음성코일체(43)가 진동하게 되는데, 마찬가지로 이 때, 제2음성코일(43b)은 코일저항에 따른 열이 발생하게 되고, 발생된 열은 도6의 (b)에서 참조되는 바와 같이 열전도성이 뛰어난 제1음성코일(43a)로 이동 분배된 후, 공기 중으로 방출된다. 따라서 음성코일체(43)와 진동판(44)의 접착부위로 입력되는 열의 양이 감소되어, 접착부위 의 불량이나 진동판(44)의 열변형이 방지될 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 마이크로스피커(400)에 의하면, 제1음성코일(43a)에 전기적신호가 입력될 때는 제2음성코일(43b)이 냉각핀으로서의 역할을 수행하고, 제2음성코일(43b)에 전기적신호가 입력될 때는 제1음성코일(43a)이 냉각핀으로서의 역할을 수행하게 되어, 궁극적으로 제1음성코일(43a) 및 제2음성코일(43b)에서 발생되는 열이 진동판(44)과의 접착부위로 이동되는 양을 최소화시킴으로써, 접착부위의 불량이나 진동판(44)의 열변형을 방지할 수 있게 되는 것이다. 따라서 제1음성코일(43a) 또는 제2음성코일(43b)로 입력되는 전력을 높일 수 있기 때문에 마이크로스피커(400)의 출력특성도 양호해지게 된다.

또한, 스피커 기능을 구현시키기에 적절한 코일저항을 가지는 제1음성코일(43a)과, 리시버 기능을 구현시키기에 적절한 코일저항을 가지는 제2음성코일(43b)을 구비시킴으로써, 스피커로서의 기능을 수행할 때에는 제1음성코일(43a)에 제1전기적신호를 입력시키고, 리시버로서의 기능을 수행할 때에는 제2음성코일(43b)에 제2전기적신호를 입력시킴으로써, 스피커 및 리시버의 기능을 모두 양호하게 구현 시킬 수 있게 된다.

<제2실시 예>

도7은, 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로스피커(700)의 주요부위에 대한 확대도이다.

도7을 참조하면, 음성코일체(73)의 내측에는 선경이 작은 제1음성코일(73a)이 권선되어 있고, 외측에는 선경이 큰 제2음성코일(73b)이 권선되어 있으며, 상단은 접착제(C)에 의해 진동판(74)에 접착된다.

즉, 제1실시예와 다른 점은, 내측에 구비되는 제1음성코일(73a)이 통화음을 출력시키는 역할을 수행하며, 외측에 구비되는 제2음성코일(73b)이 수신음을 출력시키는 역할을 수행한다는 점에서 차이가 있다. 이 때, 제1음성코일(73a)의 코일저항은 32Ω 또는 16Ω이고, 제2음성코일(73b)의 코일저항은, 8Ω, 4Ω 또는 16Ω이 되도록 한다. 물론, 제1음성코일(73a)의 코일저항이 16Ω인 경우에는 진동판(74)의 특성을 고려하여 제2음성코일(73b)의 코일저항이 8Ω 또는 4Ω인 것이 바람직하다. 물론, 여기서도 코일저항은 상기한 적정 값들에서 ±15%의 범위 내이면 족하다.

한편, 상기한 실시예들에서 제1음성코일(43a, 73a)과 제2음성코일(43b, 73b)에 제1전기적신호 및 제2전기적신호가 입력되는 경우에, 구현하기에 따라서는 제1음성코일(43a, 73a)과 제2음성코일(43b, 73b)에 입력되는 제1전기적신호와 제2전기적신호가 간단한 회로구성에 의해 선택적으로 상호 다르거나 동일할 수 있다. 만일 제1전기적신호와 제2전기적신호가 동일한 경우에는 하나의 진동판에 가해지는 진동력이 크기 때문에 음압이 높아 양질의 음질을 구현할 수 있어서 바람직하다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시 할 수 있을 것이다. 때문에 본 발명이 상술한 실시 예에만 한정되는 것으로 해석되어져서는 아니되며, 후술되는 청구범위에 기재된 내용 및 그 균등범위를 포함하는 것으로 해석되어져야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로스피커에 의하면, 음성코일체에서 발생하는 열이 진동판과의 접착부위로 집중되는 양을 감소시키고, 음성코일체에 입력되는 전력을 높여 음압(dB)을 보상받을 수 있으며, 제1음성코일과 제2음성코일의 선경을 달리하여 코일저항을 다르게 함으로써 하나의 진동판을 가지고 특성이 양호한 수신음 및 통화음을 출력시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 소정의 진동공간에 자계를 형성시키기 위해 마련되는 자석;

   상기 자석에 의해 형성된 자속을 상기 소정의 진동공간으로 유도하는 적어도 하나 이상의 플레이트;

   상기 자석 및 적어도 하나 이상의 플레이트에 의해 자계가 형성된 상기 소정의 진동공간상에서, 입력되는 전기적 신호에 의해 진동하는 음성코일체; 및

   상기 음성코일체의 진동과 함께 연동하여 진동함으로써, 음압을 발생시키는 진동판; 을 포함하고,

   상기 음성코일체는,

   제1전기적신호의 입력에 의해 자장을 발생시킴으로써 진동력을 발생시키는 제1음성코일; 및

   상기 제1음성코일의 외면에 권선되되, 제2전기적신호의 입력에 의해 자장을 발생시킴으로써 진동력을 발생시키는 제2음성코일; 을 포함하는 것을 특징 으로 하는 마이크로스피커.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1음성코일과 제2음성코일의 선경은 다른 것을 특징으로 하는 마이크로스피커.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1음성코일의 선경은 상기 제2음성코일의 선경보다 큰 것을 특징으로 하는 마이크로스피커.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1음성코일의 저항은 6.8 내지 9.2Ω, 3.4 내지 4.6Ω, 13.6 내지 18.4Ω 중 어느 하나의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제2음성코일의 저항은 27.2 내지 36.8Ω 또는 13.6 내지 18.4Ω 중 어느 하나의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제1음성코일의 저항은 27.2 내지 36.8Ω 또는 13.6 내지 18.4Ω 중 어느 하나의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제2음성코일의 저항은 6.8 내지 9.2Ω, 3.4 내지 4.6Ω, 13.6 내지 18.4Ω 중 어느 하나의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제1음성코일 및 제2음성코일에 입력되는 제1전기적신호 및 제2전기적신 호는 선택에 따라서 상호 다르거나 동일한 전기적신호인 것을 특징으로 하는 마이크로스피커.

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