KR20100042178A - Diaphrahm for sound converter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음향 변환 장치용 진동판에 관한 것으로서, 음향 변환 장치의 진동판의 실효면적을 증가시키고 진동판의 강성을 낮추는 음향 변환 장치용 진동판 및 음향 변환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 스피커는 전류가 흐르는 도체가 자계 속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 보이스코일에 의해 전기적 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다. 즉, 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스코일에 인가되면 보이스코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 보이스코일에 부착되어 있는 진동판에 진동을 발생시켜 궁극적으로 인간의 귀가 인지할 수 있는 소정의 크기의 음압을 발생시키게 된다. In general, a speaker converts electrical energy into mechanical energy by a voice coil existing between pores by Fleming's left-hand law that a conductor in which current flows in a magnetic field receives a force. That is, when a current signal containing several frequencies is applied to the voice coil, the voice coil generates mechanical energy according to the strength of the current and the magnitude of the frequency, and generates vibration on the diaphragm attached to the voice coil, thereby ultimately recognizing the human ear. It can generate a sound pressure of a predetermined magnitude.
이러한 스피커의 자기회로는 각각 철금속 성분으로 된 요크 내에 마그네트(영구자석)와 탑 플레이트(또는 어퍼 플레이트)를 이용하여 공극 내에 존재하는 보이스코일에 직각으로 자속이 쇄교할 수 있도록 설계되어 있고, 보이스코일은 진동판에 접착되어 있어 입력신호에 의해 상하로 가진력을 발생시켜 프레임에 접착 구 속되어 있는 진동판을 진동시켜서 음압을 발생시킨다. 진동판은 상하 진동시에 우수한 응답성과 좌굴현상을 제거하기 위하여 다양한 형상의 웨이브를 가지게 되며, 이러한 진동판의 형상은 주파수 특성에 가장 큰 영향을 주는 설계변수로 작용한다. The magnetic circuits of these speakers are designed so that the magnetic flux can be bridged at right angles to the voice coils present in the air gap by using a magnet (permanent magnet) and a top plate (or upper plate) in the yoke made of ferrous metal, respectively. The work is bonded to the diaphragm to generate the up and down excitation force by the input signal to vibrate the diaphragm attached to the frame to generate sound pressure. The diaphragm has various shapes of waves in order to remove the buckling phenomenon and excellent response during the up and down oscillation, and the shape of the diaphragm acts as a design variable having the greatest influence on the frequency characteristics.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로스피커의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a microspeaker according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, 마이크로스피커는 프레임(1)과, 프레임(1)의 내측에 삽입 장착되는 요크(2)와, 요크(2)로 자속을 전달하거나 요크(2)로부터 자속을 전달받는 내륜 마그네트(3) 및 외륜 마그네트(4)와, 내륜 마그네트(3) 또는 외륜 마그네트(4)로부터 자속을 전달받아 보이스코일(7)에 직각으로 자력이 전달되도록 하는 내륜 탑플레이트(5) 및 외륜 탑플레이트(6)와, 내륜 마그네트(3) 및 내륜 탑플레이트(5)와, 외륜 마그네트(4) 및 외륜 탑플레이트(6) 간의 공극에 일부분이 삽입되는 보이스코일(7), 보이스코일(7)이 내측에 부착되어 보이스코일(7)의 상하 운동에 따른 진동을 발생하는 진동판(8)과, 진동판(8)의 하측의 프레임(1)에 설치된 통풍홀(9)과, 음방출공(11)이 형성되되 진동판(8)을 보호하는 프로텍터(10)와, 보이스코일(7)의 인출선(미도시)은 프레임(1)의 측면을 관통하여 또는 프레임(1)에 형성된 홈(미도시)을 통하여 외부로 인출되어 프레임(1)의 외부 측면을 따라 접속터미널(12)에 각각 납땜되어진다. 접속 터미널(12)은 외부로부터 1쌍의 리드와이어(미도시)와 인출선(입력선 및 출력선)이 서로 연결되도록 한다. As shown in FIG. 1, the microspeaker transmits the magnetic flux to or from the
진동판(8)은 중앙에 돔형상의 중앙돔(8a)과, 중앙돔(8a)의 주위에 형성된 사이드돔(8b)로 이루어진다. The
일반적인 마이크로스피커의 경우, 마이크로스피커가 장착되는 장치(예를 들 면, 이동 통신 단말기 등)의 back volume의 크기에 따라 음향 특성이 크게 영향을 받는다. 헬름홀쯔의 공명방정식에 의하면, back volume은 공기의 등가강성에 큰 영향을 미치게 되어, back volume이 작을수록 등가강성이 높아서 저역대의 음압을 저하시키고 1차공진주파수가 높아지게 된다. In the case of a general microspeaker, the acoustic characteristics are greatly affected by the size of the back volume of a device (for example, a mobile communication terminal) on which the microspeaker is mounted. According to the Helmholtz resonance equation, the back volume has a great influence on the equivalent stiffness of air. The smaller the back volume, the higher the equivalent stiffness, which lowers the sound pressure in the low range and increases the first resonance frequency.
종래 기술과 같은 자기 회로에서, 제한된 프레임의 크기 내에서, 전체 마그네트(3, 4)의 크기를 증가시키는 것이 어렵게 되어, 전자기력의 증가가 어렵다. 또한, 종래 기술에 따른 진동판에서는 사이드 돔이 상대적으로 넓게 되어 진동판의 실효면적이 감소되어, 음압이 낮아지고, 강성이 비교적 높은 단일 필름으로 진동판을 성형하게 되어, 저역대의 진동 특성이 악화된다. 더욱이, back volume이 작을 경우에는 이러한 저역대의 진동 특성이 더욱 악화된다. In a magnetic circuit as in the prior art, within the limited frame size, it is difficult to increase the size of the
본 발명은 음향 변환 장치에 장착되는 마그네트의 부피가 극대화되도록 하는 음향 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a sound conversion device to maximize the volume of the magnet mounted to the sound conversion device.
또한, 본 발명은 사이드 돔의 폭을 최적화하여, 진동판의 실효면적을 증가시키는 진동판을 구비하는 음향 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide an acoustic conversion device having a diaphragm for optimizing the width of the side dome and increasing the effective area of the diaphragm.
또한, 본 발명은 복수층으로 이루어진 진동판의 적층이 용이하도록 하는 음향 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Moreover, an object of this invention is to provide the acoustic conversion apparatus which makes it easy to laminate | stack a diaphragm which consists of multiple layers.
본 발명인 음향 변환 장치용 진동판은 평면인 중앙부와 중앙부 주위에 형성 된 사이드 돔으로 이루어진 제1진동판과, 제1진동판의 중앙부에 형성된 제2진동판으로 이루어진다. The diaphragm for an acoustic transducer according to the present invention comprises a first vibration plate made of a planar center part and a side dome formed around the center part, and a second vibration plate formed at the center part of the first vibration plate.
또한, 제1진동판의 중앙부는 중앙에 개구와, 개구의 주위에 제2진동판이 장착되는 중앙부 안착단으로 이루어지고, 중앙부 안착단은 사이드 돔에 연결된다.In addition, the central portion of the first vibration plate is composed of an opening in the center and a central seat end where the second vibration plate is mounted around the opening, and the central seat end is connected to the side dome.
또한, 제1진동판의 사이드 돔 내측에 제2진동판을 가이드하는 단차가 형성된 다.In addition, a step for guiding the second vibration plate is formed inside the side dome of the first vibration plate.
또한, 제1진동판의 사이드 돔과, 제2진동판은 일정 간격 이격된 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the side dome of the first vibration plate and the second vibration plate are spaced apart from each other by a predetermined interval.
또한, 제1진동판은 열가소성 폴리우레탄 탄성체(TPU)를 포함하는 제1서브진동판과, 폴리에스테르(PET) 재질, 폴리에테르이미드(PEI) 재질, 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK) 재질, 폴리아릴레이트(polyarylate) 재질 중의 적어도 하나 이상을 포함하여 이루어진 제2서브진동판의 합지로 이루어진다.In addition, the first vibration plate is a first sub-vibration plate containing a thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), polyester (PET) material , polyetherimide (PEI) material, polyether ether ketone It is made of a laminate of a second sub-vibration plate including at least one of a (PEEK) material, a polyarylate material.
또한, 제1서브 진동판과 제2서브 진동판이 순차적으로 위치되어 합지된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the first sub diaphragm and the second sub diaphragm are sequentially positioned and laminated.
또한, 제2진동판은 제1 및 제2금속층과, 제1 및 제2금속층 사이에 적층된 탄성층으로 이루어진다..Further, the second vibration plate is composed of first and second metal layers and an elastic layer laminated between the first and second metal layers.
또한, 제1 및 제2금속층은 알루미늄층인 것이 바람직하다.In addition, the first and second metal layers are preferably aluminum layers.
또한, 탄성층은 스티로폼(PS재질)층인 것이 바람직하다.In addition, the elastic layer is preferably a styrofoam (PS material) layer.
또한, 사이드 돔의 폭은 진동판의 반경의 10~20% 또는 진동판 단축의 반경의 20~30%에 해당하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the width of the side dome corresponds to 10 to 20% of the radius of the diaphragm or 20 to 30% of the radius of the diaphragm short axis.
또한, 제2진동판의 두께는 0.25~0.35mm인 것이 바람직하다.In addition, the thickness of the second vibration plate is preferably 0.25 to 0.35 mm.
또한, 본 발명인 음향 변환 장치는 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 진동판과, 진동판의 중앙부 저면 주위에 장착되는 코일부, 코일부의 적어도 일부분에 직각으로 자속이 쇄교하도록 하는 자기회로와, 하측에 자기 회로를 수용하는 제1수용부와, 상측에 진동판을 수용하는 제2수용부를 지닌 프레임과, 프레임의 상측에서 진동판을 보호하는 프로텍터로 이루어진다.In addition, the acoustic transducer according to the present invention includes a diaphragm according to any one of
또한, 진동판의 후면에 부착되는 코일부는 제1진동판을 사이에 두고, 제2진동판에 일정 정도의 폭 이상이 중첩되도록 장착된 것이 바람직하다.In addition, the coil unit attached to the rear surface of the diaphragm is preferably mounted so as to overlap a predetermined width or more on the second vibrating plate with the first vibrating plate interposed therebetween.
또한, 일정 정도는 50% 이상인 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable that a certain degree is 50% or more.
또한, 프로텍터는 진동판의 중앙부 또는 제2진동판보다 넓거나 같은 크기를 지닌 음방출공을 구비하는 것이 바람직하다. In addition, the protector is preferably provided with a sound emitting hole having a size equal to or wider than the center portion of the diaphragm or the second vibrating plate.
본 발명인 음향 변환 장치는 평판인 중앙부와, 중앙부의 두께보다 얇은 The sound conversion device of the present invention is thinner than the central portion, which is a flat plate, and the thickness of the central portion.
두께는 지니며 중앙부 주위에 형성된 사이드 돔으로 이루어진 진동판과, 중앙부의 저면 주위에 장착되는 코일부로 이루어진 진동판 어셈블리와, 코일부의 적어도 일부분에 직각으로 자속이 쇄교하도록 하는 자기회로와, 하측에 자기회로를 수용하는 제1수용부와, 상측에 코일부가 이격 공간 사이에 놓여지도록 진동판 어셈블리를 수용하는 제2수용부를 지닌 프레임과, 프레임의 상측에서 진동판 어셈블리를 보호하는 프로텍터로 이루어진다. A diaphragm having a thickness and having a side dome formed around the center portion, a diaphragm assembly composed of a coil portion mounted around the bottom of the center portion, a magnetic circuit allowing magnetic flux to be bridged at right angles to at least a portion of the coil portion, and a magnetic circuit below. And a frame having a first accommodating part for accommodating the first accommodating part, a second accommodating part accommodating the diaphragm assembly so that the coil part is disposed between the spaced spaces on the upper side, and a protector for protecting the diaphragm assembly on the upper side of the frame.
본 발명은 음향 변환 장치에 장착되는 마그네트의 부피가 극대화되도록 하여, 저주파수 대역의 음압 향상을 유도하는 효과가 있다. The present invention has the effect of maximizing the volume of the magnet mounted on the sound conversion device, thereby inducing sound pressure improvement in the low frequency band.
또한, 본 발명은 저역대의 진동 특성을 향상시키고, 진동판의 실효면적을 넓게 하여 음압을 향상시키는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of improving the low-frequency vibration characteristics, widening the effective area of the diaphragm to improve the sound pressure.
또한, 본 발명은 복수층으로 이루어진 진동판의 적층이 용이하도록 하여, 제조를 용이하고 정확하도록 하는 효과가 있다. In addition, the present invention is to facilitate the lamination of the diaphragm consisting of a plurality of layers, there is an effect to make the production easy and accurate.
이하에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세하게 설명된다. In the following, the invention is explained in detail based on the embodiments of the invention and the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 진동판의 적용된 음향 변환 장치의 단면도이고, 도 3은 도 2의 요크 어셈블리의 사시도이고, 도 4a 및 4b는 도 2의 프레임의 사시도 및 평면도이다.2 is a cross-sectional view of the applied acoustic transducer of the diaphragm according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view of the yoke assembly of FIG. 2, and FIGS. 4A and 4B are a perspective view and a plan view of the frame of FIG. 2.
도 2의 음향 변환 장치는 프레임(20)과, 프레임(20)의 하측에 고정 장착되어 이격 공간(A)을 형성하여 자기 회로를 구성하는 요크 어셈블리(30, 40, 42)와, 이격 공간(A) 내로 적어도 일부분이 삽입되는 코일부(50)와, 코일부(50)가 하단(또는 저면)에 장착되고, 프레임(20)에 장착되는 진동판(60)과, 음방출공(72)이 형성되되 진동판(60)을 보호하는 프로텍터(70)와, 진동판(60)의 하측의 프레임(20)에 설치된 통풍홀(80)을 구비하고, 코일부(50)의 인출선(미도시)이 프레임(20)의 측면을 관통하여 또는 프레임(20)에 형성된 홈(미도시)을 통하여 외부로 인출되어 프레임(20)의 외부 측면을 따라 각각 연결되는 접속터미널(90)을 구비한다. 접속터미널(90)은 외부로부터 1쌍의 리드와이어(미도시)와 인출선(입력선 및 출력선)이 서로 연결되도록 한다. 여기서, 코일부(50)와 진동판(60)을 통칭하여, 진동판 어셈블리라 할 수도 있다. The acoustic transducer of FIG. 2 includes a
진동판(60)은 제1진동판(62)과, 제1진동판(62)의 상면에 장착된 제2진동판(64)의 적층 구조로 이루어진다. 제1진동판(62)의 중앙부는 평면 형상이고, 중앙부의 주위에 사이드 돔이 형성되고, 사이드 돔의 가장자리에 프레임(20)에 고정 장착되는 안착부(66)가 형성된다. 제2진동판(64)은 평면 형상으로 제1진동판(62)의 중앙부에 위치한다. The
코일부(50)는 진동판(60)의 후면에 장착되되, 제1진동판(62)의 중앙부 또는 제2진동판(64)의 가장 자리 또는 제2진동판(64)의 장착 위치에 대응하여 장착된다. The
요크 어셈블리는 베이스(30a)와, 베이스(30a)의 가장자리에 벽을 형성하는 사이드 플레이트(30b)로 이루어진 요크(30)와, 베이스(30a) 상면에 사이드 플레이트(30b)와 소정 간격으로 이격되어 이격 공간(A)을 형성하도록 장착되는 마그네트(40)와, 마그네트(40) 상면에 장착되는 탑 플레이트(42)로 이루어진다. 탑 플레이트(42)와, 사이트 플레이트(30b) 사이의 이격 공간(A)에 자속이 지나게 되며, 자속에 코일부(50)의 적어도 일부분이 직각으로 위치된다. 요크 어셈블리의 요크(30), 마그네트(40) 및 탑플레이트(42)는 도시된 바와 같이, oval type일 수도 있고, 원형, 사각형, track형일 수도 있고, 이러한 형태에 따라 진동판(60) 및 코일부(50)의 형태가 변형될 수도 있다. The yoke assembly is spaced apart from the
마그네트(40)는 one-magnet type으로 형성되어, 자계 효율이 높아진다. 특히, 진동판(60)의 사이드 돔이 평면인 중앙부에 비하여 적은 면적을 차지하도록 하므로, 넓은 면적을 차지하는 중앙부보다 다소 적은 면적을 마그네트(40)가 구비할 수 있으므로, 보다 넓은 면적의 마그네트(40)가 장착될 수 있다. 따라서, 마그네트(40)의 면적(또는 부피)를 극대화는 자기회로의 극대화이므로, 음향 변환 장치의 음압이 전주파수 대역에서 향상될 수 있다.
요크(30)는 사이드 플레이트(30b)의 상단 외측면에 프레임(20)으로의 고정을 위한 고정돌기(32)를 장축 방향 및/또는 단축 방향에 평행하게 구비한다. 이러한 고정돌기(32)는 필요에 따라 그 장착 위치가 변경될 수 있다. The
또한, 요크(30)는 사이드 플레이트(30b)의 상측에 코일부(50)의 인출선과 사이트 플레이트(30b) 간의 간섭이 이루어지지 않도록, 인출선이 진행하는 공간에 홈(34)을 구비한다. 이러한 홈(34)의 구비를 통하여, 음향 변환 장치의 구동시에, 코일부(50)가 진동하여 인출선이 그 진동의 영향에 의해 진동하더라도, 인출선과 요크(30)(특히, 사이드 플레이트(30b)) 간의 접촉이 이루어지는 것을 방지할 수 있다. 이러한 홈(34)은 장축과 단축이 만나는 코너들에 형성된다. 이러한 홈(34)의 위치에 대해서는, 하기의 코일부(50)에 대한 상세한 설명에서 다시 한번 개시된다. In addition, the
다음으로, 전자기력을 최대로 발생시키기 위한, 자기회로의 반경(Yr)과 프레임(20)의 반경(Fr) 간의 관계를 기재한다. 원형의 경우, 자기회로의 반경(Yr) 을 프레임(20)의 반경(Fr)의 75%~85% 정도로 설계한다. 이러한 설계정도보다 자기회로의 반경(Yr)이 작을 경우, 전자기력이 낮아져서 저용적에서의 음압향상을 가져올 수 없고, 이보다 커질 경우 통풍홀(80)의 크기가 작아져 음압저하를 가져오거나 프 레임(20) 두께가 얇아져 제품신뢰성에 영향을 줄 수 있다. Oval 또는 사각 타입의 경우 단축 자기회로 반경이 단축 프레임 크기의 75%~80%정도로 설계한다.Next, the relationship between the radius Yr of the magnetic circuit and the radius Fr of the
도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 프레임(20)은 요크 어셈블리(특히, 요크(30))를 수용하여 장착되도록 하는 제1수용부(22)와, 진동판 어셈블리(특히, 진동판(60))과, 프로텍터(70)를 수용 장착하는 제2수용부(25)와, 코일부(50)의 인출선이 외부로 진행할 수 있도록 하는 인출홈(27)과, 코일부(50)의 인출선이 홈(34)을 지나 홈(27)으로 진행하도록 하는 홈(28)을 구비한다. 다만, 프레임(20)은 절연성 재질이므로, 이 인출홈(27) 또는 (28)에서, 코일부(50)의 인출선이 인출홈(27) 또는 (28)의 측면 및 저면에 접하여도 된다. 인출홈(27)은 수용홈(29a)에 단차지게 형성된 공간에 해당되며, 수용홈(29a)은 단축 방향에 대응하여 한 쌍으로 형성되며, 수용홈(29b)은 장축 방향에 대응하여 한 쌍이 형성된다. 이들 수용홈(29a) 및 (29b)에는 하기에서 개시되는 진동판(60)의 가이드 돌기(68a), (68b)(도 8 참조)가 수용된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the
제1수용부(22)와, 제2수용부(24)는 격벽(23)에 의해 구분되며, 이 격벽(23)에는 요크(30)의 고정돌기(32)를 수용하여 요크(30)를 고정하는 복수개의 고정홈(24)이 형성된다. 또한, 격벽(23)에는 제1수용부(22)와, 제2수용부(25)를 관통하도록 하는 통풍홀(80)가 형성된다. 또한, 격벽(23)에는 홈(28)이 형성되되, 이 홈(28)은 상술된 요크(30)의 홈(34)에 대응한 위치에 형성되는 것으로, 프레임(20)의 장축과 단축이 접하는 코너 부근에 형성된다. The first
제1수용부(22)의 내측면은 요크(30)의 사이드 플레이트(30b)의 외측면에 접 하고, 고정돌기(32)가 고정홈(24)에 삽입 고정되는 구조이므로, 요크 어셈블리가 프레임(20)에 고정 장착된다. Since the inner surface of the first
제2수용부(25)는 진동판(60)의 안착부(66)가 고정 장착될 수 있도록 하는 진동판 안착부(26)를 구비한다. 이 진동판 안착부(26)에는 진동판(60)의 안착부(66)가 고정 장착된 이후에, 프로텍터(70)가 그 위에 고정 장착된다. The second
도 5a 및 도 5b는 진동판의 제조 과정을 나타내는 도면이다. 5A and 5B are views illustrating a manufacturing process of the diaphragm.
도 5a는 제1 진동판(62)을 형성하는 과정으로, 제1진동판(62)은 진동판의 강성을 최소화하기 위한 열가소성 폴리우레탄 탄성체(TPU) 재질을 포함하는 제1서브 진동판(62a)과, 신뢰성을 보완하기 위해 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에스테르(PET) 또는 폴리에스테르 에테르 켈톤(PEEK), 폴리아릴레이트(polyarylate) 재질 등의 재질 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 제2서브 진동판(62b)을 합지한 필름으로 성형한다. 특히, TPU 재질은 연질이어서, 금형에 성형 과정 중에 붙을 수 있으므로, TPU 재질이 항상 제2서브 진동판(62b) 상면에 순차적으로 합지되도록 한다. FIG. 5A illustrates a process of forming the
이러한 성형을 통하여, 제1진동판(62)은 중앙부(C)와, 사이드돔(S) 및 안착부(66)가 형성된다. 도 5a에서와 같이, 사이드 돔(S)의 폭이 줄어드는 대신 연질의 진동판 재질을 사용하여 저역대의 진동특성을 향상시키고 중앙부(C)의 진동판을 넓은 평판형 구조를 가짐으로써, 진동판(60)의 실효면적을 넓게 하여 음압을 향상시키고 좋은 음질을 유도한다. Through such molding, the first vibrating
도 5b는 제2진동판(64)을 형성하는 과정으로, 제1 및 제2금속판(64a), (64b) 와, 제1및 제2금속판(64a), (64b) 사이에 탄성층(64c)의 합지를 통해 제1진동판(62)의 중앙부(C)의 강성을 보완하여 음의 왜곡을 방지하는 하고자 합니다. 여기서, 제1 금속판(64a) 및 제2 금속판(64b) 중의 하나의 층만이 구비될 수도 있다. FIG. 5B illustrates a process of forming the
제1 및 제2 금속판(64a), (64b)는 가볍고 강성이 큰 알루미늄 등과 같은 금속층이고, 이러한 알루미늄층은 제작시 변형이 용이하게 이루어지므로, 복원력이 좋은 스티로폼(PS) 계열의 재료를 압착하여 합지하여 사용한다. The first and
또한, 제2진동판(64)은 작업성을 고려하여 압착 후 두께가 0.25~0.35mm가 되도록 유지하는 것이 바람직하다. 0.25mm 보다 두께가 작은 경우 제1진동판(62)과의 부착 시 제어하기가 어려워진다. 예를 들면, 가이드 장치를 사용하게 될 경우 두께가 너무 얇으면 제2진동판(64)을 제대로 가이드할 수가 없게 되고 또는 다른 방법을 사용할 경우 제2진동판(64)의 정위치를 찾기 어려워진다. 반대로 0.35mm보다 두꺼워지게 되면 공간을 많이 차지하게 될 뿐만 아니라 탄성층(64c)인 PS재질의 물질의 강성이 약해져 분할이 심해지고 고주파수 대역에서 dip이 발생할 가능성이 커진다.In addition, the second vibrating
도 5c는 도 2의 진동판의 다른 실시예의 단면도이다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 진동판(63)은 중심에 개구가 형성된 평면인 중앙부(C1)와, 중앙부(C1)의 가장자리에 사이드 돔(S)이 형성되고, 사이드 돔(S)의 가장 자리에 안착부(66)가 형성된다. 이때, 진동판(63)의 전체 형상은 원형일 수도 있다. 5C is a cross-sectional view of another embodiment of the diaphragm of FIG. 2. As shown in FIG. 5C, the
이러한 중앙부(C1) 내부의 개구의 형성을 통하여 중앙부(C1)의 무게를 가볍 게 하고, 중앙부(C1)와 제2진동판(64) 간의 접착 시에, 예를 들면 본드 등에 의한 구겨짐이 야기되는 것을 방지한다. Through the formation of the opening in the center portion C1, the weight of the center portion C1 is lightened, and when the center portion C1 and the
도 6a 내지 도 6f는 진동판의 실시예들 및 그 성능 그래프이다. 6A-6F are embodiments of a diaphragm and their performance graphs.
도 6a는 원형 타입의 진동판의 구조를 나타내고, 도 6b 및 6c는 도 6a의 진동판의 성능 그래프들이다. 6A shows the structure of a circular diaphragm, and FIGS. 6B and 6C are performance graphs of the diaphragm of FIG. 6A.
도 6b에 도시된 바와 같이, 진동판의 사이드 돔(S)의 폭이 감소될수록, 진동판 강성이 커져 저역대가 감소되고, 사이드 돔(S)의 폭이 증가될수록 자기회로가 작아져서 힘이 작아지게 되어, 전대역 음압이 낮아지지만 강성이 작아 저대역은 다시 보강됨을 알 수 있다. 이에 따라, 중요한 음압 대역(500Hz~5kHz)에서 그 음압이 일정하게 유지되는 진동판의 반경(R)과 사이드 돔(S)의 폭(W) 간의 비율이 결정되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 6B, as the width of the side dome S of the diaphragm decreases, the diaphragm stiffness increases to reduce the low frequency band, and as the width of the side dome S increases, the magnetic circuit becomes smaller and the force becomes smaller. As a result, the full-band sound pressure is lowered, but the stiffness is low, and the low band is reinforced again. Accordingly, it is preferable that the ratio between the radius R of the diaphragm and the width W of the side dome S in which the sound pressure is kept constant in the important sound pressure band (500 Hz to 5 kHz) is determined.
도 6c에서는 진동판 반경(R)을 기준으로, 10~20%정도의 폭(W)을 가지는 반원형 사이드 돔(S) 구조가 저대역(500Hz)와, 고대역(5kHz)에서 일정한 음압이 유지되도록 함을 알 수 있습니다. In FIG. 6C, the semicircular side dome structure S having a width W of about 10 to 20% based on the diaphragm radius R maintains a constant sound pressure in the low band (500 Hz) and the high band (5 kHz). You can see that.
도 6d는 진동판이 Oval type의 경우에 해당되는 것으로, 도 6b와 유사한 이유로, 도 6e에서 중요한 음압 대역(500Hz~5kHz)에서 그 음압이 일정하게 유지되는 단축부 반경(R)과, 사이드 돔(S)의 폭(W) 간의 비율이 결정되는 것이 바람직함을 알 수 있다. 본 실시예에서, 단축부를 기준으로 하여, W/R 비율을 산정하는 것은, Oval type에서 음질에 영향을 많이 미치는 것은 단축부이며, 즉 Oval type의 진동판에서의 구속력이 단축부에서 더욱 크기 때문이다. 따라서 진동판의 설계 시에 단 축부에 의한 조건만을 충족시키게 되더라도 장축부에 의한 조건을 거의 대부분 충족시키게 된다. FIG. 6D corresponds to the case of the diaphragm of the Oval type, and for a similar reason to that of FIG. 6B, the radius of the shortened portion R and the side dome in which the sound pressure is kept constant in the sound pressure band (500 Hz to 5 kHz) important in FIG. It can be seen that the ratio between the width W of S) is preferably determined. In the present embodiment, the calculation of the W / R ratio on the basis of the short axis is that the shortening part affects the sound quality in the Oval type because the restraining force in the diaphragm of the Oval type is greater in the short part. . Therefore, even if only the condition by the short shaft portion is satisfied in the design of the diaphragm, the condition by the long shaft portion is almost satisfied.
도 6f에서, 단축부의 길이(R)를 기준으로 하여 20~30%정도의 폭(W)을 가지는 반원형 사이드 돔(S) 구조가 요청된다. 이러한 20??30% 영역에서, 저대역(500Hz)의 음압이 향상되고, 고대역(5kHz)에서의 음압의 낮아지는 정도가 감소된다. In FIG. 6F, a semicircular side dome S structure having a width W of about 20 to 30% based on the length R of the short axis portion is required. In this 20 ?? 30% region, the sound pressure in the low band (500 Hz) is improved, and the degree of decrease in the sound pressure in the high band (5 kHz) is reduced.
이러한 크기를 통하여 사이드 돔(S)의 폭을 최적화 진동판의 실효면적을 최대화할 수 있다. 이러한 진동판의 실효 면적의 최대화와, 상술된 요크 어셈블리의 마그네트(40)의 크기의 최대화를 통하여, 자기 회로의 크기를 최대화할 수 있다. Through this size, it is possible to maximize the effective area of the side diaphragm S to optimize the width of the diaphragm. By maximizing the effective area of the diaphragm and maximizing the size of the
상술된 크기 제한의 이유는 상술된 치수보다 사이드 돔(S)의 폭(W)을 줄일 경우 사이드 돔(S)에 의한 진동판 구속으로 인하여 진동판의 움직임을 저하시키고, 사이드 돔(S)의 폭(W)을 더 넓힐 경우 중앙부(S)의 실효면적이 줄어 음압이 높지 않게 되고 진동폭은 증가하여 진동공간이 부족하게 되고 불량율이 높아진다.The reason for the size limitation described above is that when the width W of the side dome S is reduced from the above-described dimension, the movement of the diaphragm is reduced due to the vibration plate restraint by the side dome S, and the width of the side dome S is If W) is wider, the effective area of the central portion S decreases, so that the sound pressure is not high, the vibration width increases, the vibration space is insufficient, and the defective rate is high.
도 7a 내지 7d는 제1진동판과 제2진동판 및 코일부 간의 위치 관계의 실시예들이다. 7A to 7D are embodiments of the positional relationship between the first vibration plate, the second vibration plate, and the coil part.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제1진동판(62)의 중앙부(C)에 제2진동판(64)을 부착하는 경우, 정위치를 맞추기 위해 별도의 가이드 장치(미도시)가 사용된다. 이를 위해, 사이드 돔(S)의 내측 반경과 제2진동판(64)의 외경(또는 가장자리)과의 간격을 0.2mm 이상 확보해야 한다. As shown in FIG. 7A, when attaching the second vibrating
도 7b에 도시된 바와 같이, 별도의 가이드 장치를 사용하지 않고, 제1진동판(62)의 중앙부(c)에 제2진동판(64)이 정위치에 부착되도록 하기 위해, 가이 드 단차(67)가 형성된다. 가이드 단자(67)는 사이드 돔(S)의 내측부에 형성되어, 즉 사이드 돔(S)과 중앙부(C) 사이에 형성된다. 이에 따라, 사이드 돔(S) 자체가 제2진동판(64)을 가이드하는 역할을 수행한다. As shown in FIG. 7B, the
도 7c에 도시된 바와 같이, 제2진동판(64)와, 코일부(50)는 제1진동판(62)의 중앙부(C)를 사이에 두고 소정의 정도 중첩되어야 한다. 이 중첩되는 영역은 제2진동판(64)의 빗금친 영역(B)이며, 중첩되지 않은 영역은 W2에 해당된다. 코일부(50)의 위치는 제2진동판(64)의 강성이 크기 때문에, 제2진동판(64)의 외측을 기준으로 하여, 코일부(50)의 권선폭의 50% 이상이 제2진동판(64)의 외부로 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 즉, W2/W3가 0.5미만이 되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 7C, the second vibrating
도 7d와 같이, 코일부(50)에 대응하는 영역이 제2진동판(64)의 가장자리에 실질적으로 포함되거나, 즉 영역(B)의 폭이 코일부(50)의 폭과 실질적으로 동일하거나, 도 7e와 같이, 코일부(50)에 대응하는 영역이 제2진동판(64)에 모두 포함되어, 즉 영역(B)의 폭이 코일부(50)의 폭과 동일하도록 할 수도 있다.As shown in FIG. 7D, an area corresponding to the
도 8은 진동판의 상세 평면도이다. 8 is a detailed plan view of the diaphragm.
강성이 작은 제1진동판(62)을 접착제인 본드를 사용하여 프레임(20)의 진동판 안착부(26)에 부착 할 때, 제1진동판(62)이 변형된 채로 조립될 가능성이 크고 정위치를 잡기 어렵다. 이에 따라, 진동판(60)은 가이드 돌기(68a), (68b)를 구비하고, 이 가이드 돌기(68a), (68b)가 프레임(20)의 수용홈(29a), (29b)에 대응하는 위치에 형성됨으로써, 가이드 돌기(68a), (68b)에 의해 진동판(60)이 프레임(20)과 조립될 때 정위치에 위치하게 된다. When the
도 9는 도 2의 프로텍터와 진동판의 부분 확대도이다. 도시된 바와 같이, 프로텍터(70)에 형성된 음방출공(72)의 반경(R1)(단축 방향)이 진동판(60)의 중앙부 상의 제2진동판(64)의 반경(R2)(단축 방향)보다 크게 형성된다. 물론, 장축 방향에서의 반경도 이와 동일한 관계가 이루어져야 한다. 즉, 프로텍터(70)의 형성된 음방출공(72)이 대응하는 제2진동판(64)의 크기와 적어도 같거나 크도록 형성된다. 9 is a partially enlarged view of the protector and the diaphragm of FIG. 2. As shown, the radius R1 (short axis direction) of the
이러한 크기 관계가 요구되는 것은, 진동판(60)의 중앙부의 두께, 특히 제2진동판(64)의 두께가 두꺼워짐에 따라, 제2진동판(64)의 진동공간이 요구된다. 따라서, 제2진동판(64)과, 프로텍터(70) 간의 기구적인 간섭이 야기되는 것을 방지하기 위해, 음방출공(72)이 제2진동판(64)과 같거나 보다 더 크도록 형성된다. This size relationship is required, as the thickness of the central portion of the
도 10a 및 도 10b는 코일부의 부분 확대도이다. 도시된 바와 같이, 코일부(50)는 코일이 권선된 권선부(51)와, 권선부(51)에 연결된 한 쌍의 인출선(52), (54)으로 이루어진다. 10A and 10B are partially enlarged views of the coil unit. As shown in the drawing, the
상술된 바와 같이, 자기회로 및 진동판의 실효 면적의 최대화로 인하여, 권선부(51)의 내경이 커질 수 있게 된다. 이러한 권선부(51) 내경의 증가로 인하여, 권선시 한 turn당 감는 길이가 길어지기 때문에 동일 저항, 동일 전고를 유지하기 위하여 비교적 굵은 코일을 사용하고 이에 따라 힘을 받는 코일 길이가 길어져 전자기력을 더욱 증가 시킨다. 이는 저역증가에 선형적으로 기여하며 중역은 전자기력 증가에 비해 무게도 증가하기에 크게 음압이 증가하지 않는다. 이러한 코일 내경의 증가로 인하여 사이드 돔(S)의 폭은 좁아지기에 제1진동판(62)과 같이, 저강성의 필름을 사용하여 스피커의 강성을 최소화하여 저주파수대역의 음향특성을 향 상시킨다. As described above, due to the maximization of the effective areas of the magnetic circuit and the diaphragm, the inner diameter of the winding
인출선(52), (54)은 도시된 바와 같이, 권선부(51)의 장축 방향에 평행한 부분의 권선부(51)의 상측에서 각각 인출되며, 권선부(51)의 가장 가까운 곡면부 또는 코너에서 변곡부(53), (55)를 지닌다. 이러한 변곡부(53), (55)를 통하여, 인출선(52), (54)는 최종적으로 프레임(20)의 단축 방향에 대응하여 형성된 인출홈(27)을 통하여 진행하여, 그 종단이 외부의 접속터미널(90)에 접속하게 된다. Lead
인출선(52), (54)은 요크(30) 위를 진행할 때, 홈 (34)에 의해 형성된 공간 또는 홈(34) 위를 통하여 진행하고, 프레임(20)의 홈(28)에 의해 형성된 공간 또는 홈(28) 위 또는 홈(28)의 측면에 인접하거나 접촉하여 진행하고, 프레임(20)의 제2수용부(25)의 내측면에 대응하여 진행하고, 인출홈(27)을 통하여 외부로 연장된다. The leader lines 52 and 54 travel through the space or groove 34 formed by the
도 11은 진동판과 코일부의 위치 관계를 나타내는 저면 사시도이다. 도시된 바와 같이, 도 10a의 권선부(51)의 상측면은 진동판(60)의 중앙부(C)에 장착되고, 권선부(51)에 인출된 인출선(52), (54)은 사이드 돔(S)에 대응하는 영역에서 변곡부(53), (55)가 위치하게 된다. 여기서, 인출선(52), (54)은 진동판(60)에 어떠한 접촉없이 즉, 결합없이 진행하는 구조를 지닌다. 11 is a bottom perspective view showing the positional relationship between the diaphragm and the coil unit. As shown, the upper side surface of the winding
도 12a 및 12b는 도 1의 종래 기술과 본 발명 간의 성능 비교 그래프들이다. 도 12a는 종래 기술과 본 발명 간의 음압(SPL) 비교 그래프이고, 도 12b는 종래 기술과 본 발명 간의 음 왜곡률(THD) 비교 그래프이다. 종래 기술에서의 진동판과, 본 발명에서의 진동판은 동일한 크기가 적용되며, 종래 기술의 진동판은 PE 계열이 사용되었으며, 각 음향 변환 장치에 연결된 back volume은 1cc이다.12A and 12B are performance comparison graphs between the prior art of the present invention and the present invention. 12A is a graph of comparison of sound pressure (SPL) between the prior art and the present invention, and FIG. 12B is a graph of comparison of the sound distortion (THD) between the prior art and the present invention. The diaphragm of the prior art and the diaphragm of the present invention have the same size, the prior art diaphragm is used PE series, the back volume connected to each acoustic transducer is 1cc.
도 12a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음향 변환 장치에서는, 진동판(60)의 중앙부의 면적이 커지면서 발생하는 분할진동을 최소화 하기 위하여 고강성으로 합지된 평면형 진동판을 사용하여 공진주파수 이후 대역의 음압 평탄화를 유도하고 이로 인해 음향특성을 향상시킨다.As shown in FIG. 12A, in the acoustic transducer according to the present invention, a planar diaphragm laminated with high stiffness is used to minimize splitting vibration occurring as the area of the central portion of the
도 12b에 도시된 바와 같이, 자기회로의 최대화로 인하여, 코일부(50)의 코일 내경의 증가로 인하여 사이드 돔은 좁아지기에 저강성의 필름을 진동판(60)으로 사용하여 음향 변환 장치의 강성을 최소화하여 저주파수 대역의 음향특성을 향상시킨다. As shown in FIG. 12B, due to the maximization of the magnetic circuit, the side dome becomes narrow due to the increase in the inner diameter of the coil of the
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세하게 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.In the above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the contents described in the claims below.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로스피커의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a microspeaker according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 진동판이 적용된 음향 변환 장치의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of an acoustic transducer to which the diaphragm according to the present invention is applied.
도 3은 도 2의 요크 어셈블리의 사시도이다. 3 is a perspective view of the yoke assembly of FIG. 2.
도 4a 및 4b는 도 2의 프레임의 사시도 및 평면도이다. 4A and 4B are perspective and plan views of the frame of FIG. 2.
도 5a 및 도 5b는 진동판의 제조 과정을 나타내는 도면이다. 5A and 5B are views illustrating a manufacturing process of the diaphragm.
도 5c는 도 2의 진동판의 다른 실시예이다. 5C is another embodiment of the diaphragm of FIG. 2.
도 6a 내지 도 6f는 진동판의 실시예들 및 그 성능 그래프이다. 6A-6F are embodiments of a diaphragm and their performance graphs.
도 7a 내지 7e는 제1진동판과 제2진동판 및 코일부 간의 위치 관계의 실시예들이다. 7A to 7E are embodiments of the positional relationship between the first vibration plate, the second vibration plate, and the coil part.
도 8은 진동판의 상세 평면도이다. 8 is a detailed plan view of the diaphragm.
도 9는 도 2의 프로텍터와 진동판의 부분 확대도이다. 9 is a partially enlarged view of the protector and the diaphragm of FIG. 2.
도 10a 및 도 10b는 코일부의 부분 확대도이다. 10A and 10B are partially enlarged views of the coil unit.
도 11은 진동판과 코일부의 위치 관계를 나타내는 저면 사시도이다. 11 is a bottom perspective view showing the positional relationship between the diaphragm and the coil unit.
도 12a 및 12b는 도 1의 종래 발명과 본 발명 간의 성능 비교 그래프들이다. 12A and 12B are graphs of performance comparison between the present invention and the present invention of FIG.
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KR101033867B1 (en) | 2011-05-11 |
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