KR20090040952A - 전자음향변환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자음향변환기에 관한 것이다.

본 발명은 케이스 내에 공극을 갖도록 마주보고 위치하는 서로 다른 마그네트; 상기 공극 사이에서 인가되는 신호에 따라 마그네트들의 자속에 반응하여 운동하는 코일; 상기 코일의 움직임에 따라 진동하면서 음향을 출력하는 다이어프램을 포함하는 전자음향변환기에 있어서, 상기 서로 다른 마그네트 각각의 상하부면에 플레이트를 적층시키되, 상기 코일은 마그네트들 사이의 공극 상하 양단으로 돌출되도록 위치시키되, 돌출된 상하 양단에 각각 다이어프램 중앙부분을 고정시키고, 외주연은 각각 케이스의 양단 주연부분에 고정시켜서 됨을 특징으로 한다.

본 발명은 마그네트의 자속에 반응하여 운동하는 코일 양단이 각각 다이어프램의 지지를 받게 되므로, 정확한 상하 직선 운동이 이루어지게 된다. 그러므로, 코일의 일측 단부에만 다이어프램이 고정되었을 때 나타나는 코일의 좌우 흔들림 현상에 의한 다이어프램의 뒤틀림과 그로 인한 출력 음향의 왜곡을 방지할 수 있으며, 양측의 다이어프램을 통해 양방향 출력이 가능하게 된다.

Description

전자음향변환기{ELECTRONIC SOUNDER}

본 발명은 전자음향변환기에 관한 것이다.

일반적으로, 핸드폰(셀룰러폰과 PCS폰), PDA 및 노트북 등과 같은 휴대 통신 단말기에는 전자음향변환기가 장착되어 있어 음향 출력이 가능하도록 되어 있다.

상기, 전자음향변환기는 음성 및 음향의 출력이 가능한 스피커 리시버 버저 등이 있으며, 음향 뿐 아니라 진동력을 발생시켜 음향을 입체적으로 출력시키는 진동발생장치로 크게 구분된다.

여기서, 상기 스피커(리시버 포함)는 입력되는 주파수 신호를 음향으로 변환하여 출력시키는 장치로서, 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 코일에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다.

즉, 여러 주파수가 포함된 전류신호가 코일(Coil)에 인가되면 코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 코일에 부착되어 있는 다이어프램에 진동을 발생시켜 궁극적으로 인간의 귀가 인지할 수 있는 소정 크기의 음압(音壓)을 발생시키게 된다.

이러한 음압 중에서 비교적 낮은 음압을 발생시키는 것으로 인간의 귀에 가까이 밀착시켜 사용하는 것들을 흔히 리시버(Receiver)라고 하고, 이와는 달리 상대적으로 음압이 크고 인간의 귀로부터 소정의 거리를 두고 사용하는 것들을 스피커(Speaker)라고 한다.

이와 같은 스피커의 자기회로는 철 금속 성분으로 된 요크 내에 마그네트(Magnet, 영구자석)와 탑 플레이트(Top Plate)를 이용하여 공극 내에 존재하는 코일에 직각으로 자속(磁束, Magnetic Flux )이 쇄교할 수 있도록 설계되어 있고, 코일은 다이어프램에 접착되어 있어 입력신호에 의해 상하로 가진력을 발생시켜 프레임에 접착 구속되어 있는 다이어프램을 진동시켜서 음압을 발생시킨다.

최근에는 국내특허등록공보 제 10-0555416호(편평형 보이스코일을 이용한 초슬림 사각형 마이크로스피커)가 소개되었으며, 그 기술적인 내용을 살펴보면, 사각 프레임 내부에 댐퍼가 장착된 요크, 착자의 방향이 수직으로 형성된 사각 영구자석, 탑플레이트가 순차적으로 삽입 장착되어져 있고, 상기 영구자석 상단으로는 진동판이 형성되어져 있되, 상기 진동판과 댐퍼를 통해 편평형의 보이스코일이 지지되어져 있는 통상의 사각형 마이크로 스피커에 있어서, 사각 영구자석이 한 쌍으로 병렬 위치되어져 있고, 상기 한 쌍의 영구자석 사이의 이격공간부에 전류 유입부와 전류 유출부가 형성된 상기 편평형의 보이스코일이 삽입되어져 있되, 상기 편평형 보이스코일의 전류 유출부는 탑플레이트 사이에 삽입되어져 있고, 전류 유입부는 탑플레이트 상측의 진동판에 부착 또는 삽입 부착되어져 있음을 특징으로 하고 있다.

상기, 편평형 보이스코일을 이용한 초슬림 사각형 마이크로스피커는 보이스코일의 일측 단인 전류유출부는 탑플레이트 사이에 위치하고, 타측 단인 전류유입부는 탑플레이트 상측의 진동판에 부착 또는 삽입 부착, 즉, 보이스코일의 일측 단인 전류유입부만이 하나의 진동판에 부착 고정되므로, 보이스코일이 상하 운동 시, 타측 단인 전류유출부가 좌우로 흔들리게 되므로, 진동 운동의 불안정함이 관측되었다.

또한, 이러한 좌우 흔들림 현상에 의해 다이어프램의 뒤틀림이 발생하게 되고, 그로 인해 출력 음향이 왜곡되는 특성상의 문제점이 관측되었을 뿐 아니라, 심한 경우 보이스코일이 마그네트 내지는 탑플레이트와 접촉하면서 간섭음이 발생하는 것이 관측되었다.

본 발명은 케이스 내에 공극을 갖도록 마주보고 위치하는 서로 다른 마그네트; 상기 공극 사이에서 인가되는 신호에 따라 마그네트들의 자속에 반응하여 운동하는 코일; 상기 코일의 움직임에 따라 진동하면서 음향을 출력하는 다이어프램 을 포함하는 전자음향변환기에 있어서, 상기 서로 다른 마그네트 각각의 상하부면에 플레이트를 적층시키되, 상기 코일은 마그네트들 사이의 공극 상하 양단으로 돌출되도록 위치시키되, 돌출된 상하 양단에 각각 다이어프램 중앙부분을 고정시키고, 외주연은 각각 케이스의 양단 주연부분에 고정시켜서 됨을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 코일 양단에 각각 다이어프램을 고정시켜서 된 진동부를 케이스에 고정함에 있어 용이한 조립 및 고정을 위해 케이스를 양분하여서 됨을 특징으로 한다.

본 발명은 마그네트의 자속에 반응하여 운동하는 코일 양단이 각각 다이어프램의 지지를 받게 되므로, 정확한 상하 직선 운동이 이루어지게 된다. 그러므로, 코일의 일측 단부에만 다이어프램이 고정되었을 때 나타나는 코일의 좌우 흔들림 현상에 의한 다이어프램의 뒤틀림과 그로 인한 출력 음향의 왜곡을 방지할 수 있으며, 양측의 다이어프램을 통해 양방향 출력이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 코일 양단에 다이어프램이 각각 고정될 경우, 케이스 양단에 고정이 불가능하므로, 케이스를 양분하고 이를 스냅 결합을 통해 결합시킴으로써, 용이한 결합이 이루어지도록 한다.

또한, 본 발명은 마그네트와 플레이트 적층체를 접착 고정시키지 않고 슬라이드 방식을 통해 끼움 결합시킴으로써, 공극의 간격을 조절할 수 있어, 특성 튜닝이 용이하게 이루어지도록 한다.

본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명의 설명에 참고가 되도록 제시하는 첨부 도면 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 분리 사시도이고, 도 3의 a는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 분리 단면도이고, 도 3의 b는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 결합 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동작 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공극 폭 조절 상태를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 분리 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도이다.

이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 1 내지 도 3의 a,b에 도시된 바와 같이, 케이스 내에 공극을 갖도록 마주보고 위치하는 서로 다른 마그네트; 상기 공극 사이에서 인가되는 신호에 따라 마그네트들의 자속에 반응하여 운동하는 코일; 상기 코일의 움직임에 따라 진동하면서 음향을 출력하는 다이어프램을 포함하는 전자음향변환기에 있어서, 상기 서로 다른 마그네트1,2(11a)(11b) 각각의 상하부면에 플레이트1,2(12a)(12b)를 적층시키되, 상기 코일(13)은 마그네트1,2(11a)(11b) 사이의 공극 상하 양단으로 돌출되도록 위치시키되, 돌출된 상하 양단에 각각 다이어프램 1,2(14a)(14b) 중앙부분을 고정시키고, 외주연은 각각 케이스(15)의 상하 양단 주연부분(C)에 고정시켜서 될 수 있다.

여기서, 본 발명 중 상기 마그네트1,2(11a)(11b)는 직사각 형태의 수직 착자형 영구자석이며, 상호 마주하는 착자 극성은 반대극성일 수 있다. 이때, 상기 마그네트1,2(11a)(11b)는 양단이 상호 마주보도록 절곡될 수 도 있으며, 절곡은 만곡 형태일 수 도 있다.

한편, 본 발명 중 상기 마그네트1,2(11a)(11b)의 상하부면에는 플레이트1,2(12a)(12b)가 각각 적층될 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 코일(13)은 보빈에 상하로 권선되며, 길이는 마그네트1,2(11a)(11b)와 동일하거나 짧게, 높이는 마그네트1,2(11a)(11b)와 높게 부피를 갖도록 마련될 수 있다. 이때, 상기 코일(13)의 단말은 케이스 외부로 인출되어, 케이스에 마련된 인쇄회로기판(미도시)에 납땜 되어, 외부의 신호입력단과 연결될 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 다이어프램1,2(14a)(14b)는 장축과 단축을 갖는 박판체로서, 중앙 부분이 상기 코일(13)의 상하 양단에 접착 고정될 수 있다.

또 한편, 본 발명 중 상기 케이스(15)는 장축 방향을 중심으로 대칭으로 양분되되, 길이 방향에 상기 마그네트1,2(11a)(11b)가 각각 인서트되는 공간을 제공하는 인서트홀(15a)이 형성되고, 인서트홀(15a)의 좌우에서 내측으로 돌출되어 인서트되는 마그네트1,2(11a)(11b)의 슬라이드를 지지하는 지지편(15b)이 일체로 형성되고, 양분된 각각의 케이스(15) 양단에는 케이스 상호 결합을 위한 돌기(15c)와 홈(15d)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 지지편(15b)은 인서트홀(15a)의 좌우에 형성될 수 도 있으나, 상하 양단 또는 상하좌우에 모두 형성될 수 도 있으며, 단부에는 단턱이 형성되어, 마그네트1,2(11a)(11b)의 인서트 범위를 제한 할 수 있다.

또한, 상기 돌기(15c)와 홈(15d)이 형성되는 양분된 케이스(15)의 양단은 마주하는 단부가 상호 결합될 수 있도록 단턱이 형성될 수 있으며, 상기 돌기(15c)와 홈(15d)은 상기 단턱의 마주하는 부분에 대응되게 형성될 수 도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 마그네트1(11a)과 마그네트2(11b) 사이의 공극 내에 존재하는 코일(13)에 직각으로 자속(磁束, Magnetic Flux )이 쇄교하게 되며, 이때, 코일(13)에 교번 신호가 인가되면, 그 교번 신호에 따라 코일(13)이 상하 운동하게 되고, 코일(13) 양단에 중앙부분이 고정되고, 외주연은 케이스(15)의 주연부분에 구속된 다이어프램1,2(14a)(14b)가 상하로 진동하면서 음압을 발생시켜 음향을 출력시키게 되는데, 이는 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같다.

이때, 마그네트1,2(11a)(11b)의 자속에 반응하여 운동하는 코일(13) 양단이 각각 다이어프램1,2(14a)(14b)의 지지를 받게 되므로, 상하 양단 중 어느 한부분이 좌우로 흔들리게 되어 뒤틀리는 현상이 방지되어, 정확한 상하 직선 운동이 이루어지게 된다.

그러므로, 코일의 일측 단부에만 다이어프램이 고정되었을 때 나타나는 코일의 좌우 흔들림 현상에 의한 다이어프램의 뒤틀림과 그로 인한 출력 음향의 왜곡을 방지할 수 있으며, 양측의 다이어프램을 통해 양방향 출력이 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 코일(13) 양단에 다이어프램1,2(14a)(14b)가 각각 고정될 경우, 통상적인 하나의 온전한 케이스 상하 양단에 접착 또는 용접을 통한 고정이 불가능하므로, 케이스(15)를 양분하고 이를 돌기(15c)와 홈(15d)을 통한 스냅 결합을 통해 결합시킴으로써, 용이한 결합이 이루어지게 된다.

또한, 본 발명은 마그네트1,2(11a)(11b)와 플레이트1,2(12a)(12b) 적층체를 케이스(15)에 접착 고정 또는 사출 성형시키지 않고 슬라이드 방식을 통해 끼움 결합시킴으로써 조립이 용이하며, 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 인서트홀(15a)을 통해 인서트되는 마그네트1(11a)과 마그네트2(11b)의 인서트 깊이를 조절함으로써, 공극의 간격을 조절할 수 있어 특성 튜닝이 용이하게 이루어지게 된다.

이와 같은 본 발명은 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 코일(13)에 고정되는 다이어프램1,2(14a)(14b) 중 어느 하나는 원형의 다이어프램3(17) 두 개로 분리시킬 수 도 있다.

이와 같이 되면, 코일(13) 일측의 다이어프램2(14b)과 타측의 다이어프램3(17)이 서로 다른 특성을 갖고 진동하면서 음향을 출력시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 다이어프램3(17)의 중앙부분은 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이, 코일(13)에 접착 고정되는 원형의 지지구(18)에 고정되고, 외주연 부분은 케이스(15)의 상부면 주연 부분에 고정될 수 도 있으나, 첨부 도면 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 다이어프램3(17)의 중앙부분을 지지하는 지지구(18) 하단부에 코일(13) 양측 면을 파지할 수 있는 고정편(18a)을 형성시켜, 끼움 결합시킬 수 도 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 분리 사시도.

도 3의 a는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 분리 단면도.

도 3의 b는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 결합 단면도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 동작 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공극 폭 조절 상태를 도시한 단면도.

도 6은 본 발명의 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 분리 사시도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전자음향변환기 11 : 마그네트

11a,b : 마그네트1,2 12a,b :탑플레이트1,2

13 : 코일 14a,b : 다이어프램1,2

15, 16 : 케이스1,2 15a,16a : 인서트홀

15b,16b : 지지편 15c,16c : 돌기

15d,16d : 홈 17 : 다이어프램3

18 : 지지구 18a : 고정편

Claims (9)

1. 상기 케이스 내에 공극을 갖도록 마주보고 위치하는 서로 다른 마그네트; 상기 공극 사이에서 인가되는 신호에 따라 마그네트들의 자속에 반응하여 운동하는 코일; 상기 코일의 움직임에 따라 진동하면서 음향을 출력하는 다이어프램을 포함하는 전자음향변환기에 있어서, 상기 서로 다른 마그네트1,2(11a)(11b) 각각의 상하부면에 플레이트1,2(12a)(12b)를 적층시키되, 상기 코일(13)은 마그네트1,2(11a)(11b) 사이의 공극 상하 양단으로 돌출되도록 위치시키되, 돌출된 상하 양단에 각각 다이어프램1,2(14a)(14b) 중앙부분을 고정시키고, 외주연은 각각 케이스(15)의 상하 양단 주연부분(C)에 고정시켜서 됨을 특징으로 하는 전자음향변환기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마그네트1,2(11a)(11b)는 직사각 형태의 수직 착자형 영구자석이며, 상호 마주하는 착자 극성은 반대 극성임을 특징으로 하는 전자음향변환기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 마그네트1,2(11a)(11b)의 상하부면에는 플레이트1,2(12a)(12b)가 각각 적층됨을 특징으로 하는 전자음향변환기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 코일(13)은 보빈에 상하로 권선되며, 길이는 마그네트1,2(11a)(11b)와 동일하거나 짧게, 높이는 마그네트1,2(11a)(11b)와 높게 부피를 갖도록 마련됨을 특징으로 하는 전자음향변환기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 코일(13) 상하 양단에 고정되는 다이어프램1,2(14a)(14b)는 장축과 단축을 갖는 박판체임을 특징으로 하는 전자음향변환기.
6. 제 5항에 있어서, 상기 다이어프램1,2(14a)(14b) 중 어느 하나는 원형의 박판체인 다이어프램3(17)으로 이루어지되, 상기 다이어프램3(17)은 복수개가 코일(13)에 고정됨을 특징으로 하는 전자음향변환기.
7. 제 6항에 있어서, 상기 다이어프램3(17)의 중앙부분은 코일(13)에 고정되는 원형의 지지구(18)에 고정되고, 외주연 부분은 케이스(15)의 상부면 주연 부분에 고정됨을 특징으로 하는 전자음향변환기.
8. 제 7항에 있어서, 상기 지지구(18)는 하단부에 코일(13) 양측 면을 파지할 수 있는 고정편(18a)이 마련됨을 특징으로 하는 전자음향변환기.
9. 제 1항에 있어서, 상기 케이스(15)는 장축 방향을 중심으로 대칭으로 양분되되, 길이 방향에 상기 마그네트1,2(11a)(11b)가 각각 인서트되는 공간을 제공하는 인서트홀(15a)이 형성되고, 인서트홀(15a)의 좌우에서 내측으로 돌출되어 인서트되는 마그네트1,2(11a)(11b)의 슬라이드를 지지하는 지지편(15b)이 일체로 형성되고, 양분된 각각의 케이스(15) 양단에는 케이스 상호 결합을 위한 돌기(15c)와 홈(15d)이 형성됨을 특징으로 하는 전자음향변환기.

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