KR20110051643A

KR20110051643A - 리본형 스피커

Info

Publication number: KR20110051643A
Application number: KR1020090108329A
Authority: KR
Inventors: 도성환
Original assignee: 주식회사 비에스이
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-05-18
Also published as: WO2011059143A1

Abstract

본 발명의 리본형 스피커(100)는 프레임(110); 상기 프레임(110)에 지지되며, 진동하여 음압을 발생하는 진동판(120); 상기 진동판(120)의 하부에 연결되며 음성신호를 받아 진동을 상기 진동판(120)에 전달하는 FPCB형의 보이스 코일(130); 자기장(magnetic field)의 흐름을 제어하고 강도를 향상시키도록 상기 보이스 코일(130)의 근접 위치에 균등 간격을 두고 설치되는 제1 플레이트(141), 제2 플레이트(142), 제3 플레이트(143); 및 상기 보이스 코일(130)의 전류에 의해 형성된 자기장과 상호작용할 수 있도록 자기장을 형성하며, 상기 제1 플레이트(141)와 제2 플레이트(142) 사이에 위치되는 제1 마그네트(151), 상기 제2 플레이트(142)와 제3 플레이트(143) 사이에 위치하는 제2 마그네트(152);를 구비한다.

본 발명은, 제1 마그네트가 제1 플레이트와 제2 플레이트에 대하여 S극과 N극으로 수평 배열되고, 제2 마그네트가 제2 플레이트와 제3 플레이트에 대하여 N극과 S극으로 수평 배열됨으로써, 제1 마그네트와 제2 마그네트에서 발생하는 자기장의 세기가 커지게 되어 작동효율이 향상됨은 물론 제1 마그네트와 제2 마그네트의 착자 면적이 증가하여 제1 마그네트와 제2 마그네트의 착자 공정 시에 제1 마그네트와 제2 마그네트가 휘거나 파손되는 문제점을 해소할 수 있다.

제1 마그네트, 제2 마그네트, 수평 배열

Description

리본형 스피커{RIBBON TYPE SPEAKER}

본 발명은 스피커에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 자화 방향을 수평방향으로 개선하고 구동력을 증가시킬 수 있는 구조를 갖는 리본형 스피커에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 단말기는 상대방으로부터 호 신호가 수신되면 이동통신 단말기의 사용자에게 이를 알려주기 위해 벨소리나 멜로디 등을 출력하는데, 이러한 벨 소리나 멜로디는 이동통신 단말기의 스피커를 통해 출력된다.

또한, 이동통신 단말기의 기능들이 다양해지면서 예를 들어, MP3, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스, 각종 게임들을 이동통신 단말기를 통해 즐길 수 있게 되면서 스피커의 성능이 중요해지고 있다.

스피커는 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界) 속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 보이스 코일에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것이다. 즉 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스 코일(Voice Coil)에 인가되면 보이스 코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 보이스 코일에 부착되어 있는 진동 판(Diaphragm)에 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.

스피커의 작동은 자석에 의해 형성된 자기장과 음성코일에 전기신호가 인가됨으로써 형성되는 자기장이 상호 간섭하여 자기력이 발생하게 되고, 이러한 자기력에 의해 음성코일이 진동하면, 음성코일과 연동하여 진동판이 진동하면서 음압이 발생된다. 즉, 스피커는 플레밍의 왼손법칙을 따라서 설계되는 것으로, 자석에 의해 발생하는 자기장의 방향(X축 방향)과, 음성코일에 인가된 전기신호에 의한 전류의 이동방향(Y축 또는 -Y축 방향)이 상호 수직하면, Z축 또는 -Z축 방향으로 자기력(F)이 발생한다는 현상을 그 원리로 하고 있다.

스피커는 그 구조에 따라 원추형 모양의 콘형, 평면으로 디자인된 형태로 진동판에 직접 보이스 코일을 붙인 평판형, 재생되는 음질이 고르게 확산되는 돔형, 메가폰용으로 지향성이 강한 혼형, 정교한 음질특성을 출력하는 리본형, 및 섬세한 소리출력과 작은 크기의 콘덴서형 등이 있으며, 그 음질에 따라 다시 저음용(Woofer), 고음용(Tweeter), 및 중음용(Mid-Range)으로 분류된다.

이 중에서, 리본(Ribbon) 형 스피커는, 진동판 자체가 도체로써 종이나 금속판은 아니고 얇은 알루미늄 필름을 약간의 주름 상태로 리본처럼 길게 하여 고음용은 좁고 짧게, 중음용은 길게, 저음용은 면적을 넓게 하여 강력한 영구자석의 가장 가까운 자장 안에 두고 이 리본 형태의 진동판에 음성신호의 전류를 전용 변성기를 통하여 흘림으로써 이 리본 자체가 진동판이 되어 직접 소리를 발생시킨다. 진동 판등 진동계의 중량을 가볍게 만들 수 있으므로 고음이나 초고음용으로 사용한다.

종래 리본형 스피커는 강한 구동력을 얻기 위해서 좀더 큰 보이스 코일과 두꺼운 마그네트를 반드시 필요로 하였기에 스피커 전체의 두께를 줄여 슬림화시키는 데에 한계가 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1 마그네트가 제1 플레이트와 제2 플레이트에 대하여 S극과 N극으로 수평 배열되고, 제2 마그네트가 제2 플레이트와 제3 플레이트에 대하여 N극과 S극으로 수평 배열됨으로써, 자화 방향을 수평방향으로 개선할 수 있고, 제1 마그네트와 제2 마그네트에서 발생하는 자기장의 세기가 커지게 되어 구동력이 향상됨은 물론 제1 마그네트와 제2 마그네트의 착자 면적이 증가하여 제1 마그네트와 제2 마그네트의 착자 공정 시에 제1 마그네트와 제2 마그네트가 휘거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 리본형 스피커를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리본형 스피커는 프레임; 상기 프레임에 지지되며, 진동하여 음압을 발생하는 진동판; 상기 진동판의 하부에 연결되며 음성신호를 받아 진동을 상기 진동판에 전달하는 FPCB형의 보이스 코일; 상기 마그네트의 자기장(magnetic field)의 흐름을 제어하고 강도를 향상시키도록 상기 보이스 코일의 근접 위치에 균등 간격을 두고 설치되는 제1 플레이트, 제2 플레이트, 제3 플레이트; 및 상기 보이스 코일의 전류에 의해 형성된 자기장과 상호작용할 수 있도록 자기장을 형성하며, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 위치되는 제1 마그네트, 상기 제2 플레이트와 제3 플레이트 사이에 위치하는 제2 마그네트;를 구비한다.

상기 보이스 코일은 상기 진동판의 하부에 고정 연결되는 브릿지 부와, 상기 브릿지 부에 의해 이동 가능하게 지지되고 표면에 회로패턴이 형성되는 가동부로 이루어진다.

상기 제1 마그네트는 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트에 대하여 폭 방향으로 배치되고, 상기 제2 마그네트는 상기 제2 플레이트와 상기 제3 플레이트에 대하여 폭 방향으로 배치된다.

상기 제1 마그네트는 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트에 대하여 S극과 N극으로 수평 배열되고 상기 제2 플레이트는 상기 제2 플레이트와 상기 제3 플레이트에 대하여 N극과 S극으로 수평 배열된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 제1 마그네트가 제1 플레이트와 제2 플레이트에 대하여 S극과 N극으로 수평 배열되고, 제2 마그네트가 제2 플레이트와 제3 플레이트에 대하여 N극과 S극으로 수평 배열됨으로써, 자화 방향을 수평방향으로 개선할 수 있고, 제1 마그네트와 제2 마그네트에서 발생하는 자기장의 세기가 커지게 되어 작동효율이 향상됨은 물론 제1 마그네트와 제2 마그네트의 착자 면적이 증가하여 제1 마그네트와 제2 마그네트의 착자 공정 시에 제1 마그네트와 제2 마그네트가 휘거나 파손되는 문제점을 해소할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 리본형 스피커에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 리본형 스피커를 보인 분리 사시도, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 도 1의 측면도, 도 4는 도 1의 정면도, 도 5는 도 1의 I-I선 종단면도, 도 6은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 종단면도, 도 7은 본 발명에 따른 리본형 스피커의 제1 마그네트와 제2 마그네트의 설치를 설명하는 사시도, 및 도 8은 도 7의 측면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 리본형 스피커(100)는 프레임(110); 상기 프레임(110)에 지지되며, 진동하여 음압을 발생하는 진동판(120); 상기 진동판(120)의 하부에 연결되며 음성신호를 받아 진동을 상기 진동판(120)에 전달하는 FPCB형의 보이스 코일(130); 자기장(magnetic field)의 흐름을 제어하고 강도를 향상시키도록 상기 보이스 코일(130)의 근접 위치에 균등 간격을 두고 설치되는 제1 플레이트(141), 제2 플레이트(142), 제3 플레이트(143); 및 상기 보이스 코일(130)의 전류에 의해 형성된 자기장과 상호작용할 수 있도록 자기장을 형성하며, 상기 제1 플레이트(141)와 제2 플레이트(142) 사이에 위치되는 제1 마그네트(151), 상기 제2 플레이트(142)와 제3 플레이트(143) 사이에 위치하는 제2 마그네트(152);를 구비한다.

본 발명에 따른 리본형 스피커(100)의 구성을 좀더 구체적으로 살펴보면, 상기 프레임(110)은 스피커 유닛의 골격이라고 할 수 있으며 스피커 유닛을 전체적으로 고정시키는 부분이다.

상기 진동판(120)은 다이아프램(Diaphram)으로 불리는 것으로 상하로 진동하여 음압(音壓)을 발생하도록 구성된다.

상기 진동판(120)이 운동하여 소리를 재현하기 위해서는 두 개의 자기장이 요구된다. 이들 중에서 하나는 마그네트 부(140)에서 생성하며, 다른 하나는 바로 보이스 코일(130)에 흐르는 전류에 의하여 형성된다. 이때 마그네트 부(140)에서 나오는 자기장의 강도는 항상 일정하게 된다. 그러므로 스피커에서 재생된 소리의 주파수와 음압 변화를 보이스 코일(130)에 흐르는 전류(또는 전압) 값의 변화로 조정하게 된다.

상기 FPCB형의 보이스 코일(130)은 상기 진동판(120)의 하부에 위치하여 상기 진동판(120)을 진동시키는 역할을 하는 것으로, 표면에 회로패턴이 형성된 가동부(133)와 상기 가동부(133)의 외곽에 일체로 형성되는 브릿지 부(131)로 구성된다.

상기 브릿지 부(131)는 상기 보이스 코일(130)의 외곽부분에 슬롯 홀(H)을 형성하여 만든 것으로 상기 가동부(133)를 탄력적으로 지지하는 역할을 하며 상기 진동판(120)의 하부에 고정된다.

상기 브릿지 부(131)는 상기 진동판(120)의 진동을 도와주면서 진동을 조절하기 위한 댐퍼 역할을 한다. 주지하는 바와 같이 댐퍼는 에지처럼 자기공극(magnetic gap) 내의 올바른 위치에 지지되는 것으로 보이스 코일 및 진동판의 상하운동을 원활하게 할 뿐만 아니라 고출력과 고음질 재생과도 깊은 관계를 가진다. 그리고 스피커의 진동판이 전기적인 신호를 받아 운동하고 난 후에 다음 신호에 왜곡(distortion) 없이 정상적으로 반응할 수 있도록, 스프링처럼 진동판의 진동을 제어(댐핑=감쇄)하는 역할도 동시에 한다. 따라서 본 발명에서는 종래의 구조 에서와는 달리 상기 브릿지 부(131)가 댐핑 역할을 하게 됨으로써, 별도의 댐퍼가 불필요하다.

전술한 바와 같이 상기 브릿지 부(131)는 상기 가동부(133)를 탄력적으로 지지하는 역할을 하는 것으로 도면에 도시하지는 않았으나 그 형태로 여러 가지로 변형 가능하다.

상기 제1 마그네트(151)는 상기 제1 플레이트(141)와 상기 제2 플레이트(142)에 대하여 폭 방향(W)으로 배치되고, 상기 제2 마그네트(152)는 상기 제2 플레이트(142)와 상기 제3 플레이트(143)에 대하여 폭 방향(W)으로 배치된다(도 7 참조)

상기 제1 마그네트(151)는 상기 제1 플레이트(141)와 상기 제2 플레이트(142)에 대하여 S극과 N극으로 수평 배열되고, 상기 제2 마그네트(152)는 상기 제2 플레이트(142)와 상기 제3 플레이트(143)에 대하여 N극과 S극으로 수평 배열된다(도 8 참조).

상기 제1, 제2, 제3 플레이트(141,142,143)는 자력이 통과하는 길 역할을 하는 것으로 철과 같은 유전체를 사용한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 리본형 스피커(100)에 있어서는, FPCB형의 보이스 코일(130)이 표면에 회로패턴이 형성된 가동부(133)와 상기 가동부(133)의 외곽에 일체로 형성되는 브릿지 부(131)로 구성됨으로써, 스피커의 전체 두께를 대폭 줄일 수 있으며, 구동력을 증가시키고 자화 방향으로 수평방향으로 개선할 수 있고, 낮은 공진 주파수를 얻을 수 있다.

또한 상기 제1 마그네트(151)가 상기 제1 플레이트(141)와 상기 제2 플레이트(142)에 대하여 폭 방향(W)으로 배치되고, 상기 제2 마그네트(152)가 상기 제2 플레이트(142)와 상기 제3 플레이트(143)에 대하여 폭 방향(W)으로 배치된다.

그리고 상기 제1 마그네트(151)가 상기 제1 플레이트(141)와 상기 제2 플레이트(142)에 대하여 S극과 N극으로 수평 배열되고, 상기 제2 마그네트(152)가 상기 제2 플레이트(142)와 상기 제3 플레이트(143)에 대하여 N극과 S극으로 수평 배열됨으로써, 상기 제1 마그네트(151)와 상기 제2 마그네트(152)에서 발생하는 자기장의 세기가 커지게 되어 작동효율이 향상됨은 물론 상기 제1 마그네트(151)와 상기 제2 마그네트(152)의 착자 면적이 증가하여 상기 제1 마그네트(151)와 상기 제2 마그네트(152)의 착자 공정 시에 상기 제1 마그네트(151)와 상기 제2 마그네트(152)가 휘거나 파손되는 문제점을 해소할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 권리는 상기 설명된 실시 예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 본 발명에 따른 리본형 스피커를 보인 분리 사시도

도 2는 도 1의 평면도

도 3은 도 1의 측면도

도 4는 도 1의 정면도

도 5는 도 1의 I-I선 종단면도

도 6은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 종단면도

도 7은 본 발명에 따른 리본형 스피커의 제1 마그네트와 제2 마그네트의 설치를 설명하는 사시도

도 8은 도 7의 측면도

* 주요부분에 대한 도면 설명

100: 리본형 스피커

110: 프레임

120: 진동판

130: FPCB형의 보이스 코일

131: 브릿지 부

133: 가동부

141: 제1 플레이트

142: 제2 플레이트

143: 제3 플레이트

151: 제1 마그네트

152: 제2 마그네트

Claims

프레임(110);

상기 프레임(110)에 지지되며, 진동하여 음압을 발생하는 진동판(120);

상기 진동판(120)의 하부에 연결되며 음성신호를 받아 진동을 상기 진동판(120)에 전달하는 FPCB형의 보이스 코일(130);

자기장(magnetic field)의 흐름을 제어하고 강도를 향상시키도록 상기 보이스 코일(130)의 근접 위치에 균등 간격을 두고 설치되는 제1 플레이트(141), 제2 플레이트(142), 제3 플레이트(143); 및

상기 보이스 코일(130)의 전류에 의해 형성된 자기장과 상호작용할 수 있도록 자기장을 형성하며, 상기 제1 플레이트(141)와 제2 플레이트(142) 사이에 위치되는 제1 마그네트(151), 상기 제2 플레이트(142)와 제3 플레이트(143) 사이에 위치하는 제2 마그네트(152);를 포함하는 리본형 스피커.
제1 항에 있어서,

상기 보이스 코일(130)은 상기 진동판(120)의 하부에 고정 연결되는 브릿지 부(131)와, 상기 브릿지 부(131)에 의해 이동 가능하게 지지되고 표면에 회로패턴이 형성되는 가동부(133)로 이루어진 것을 특징으로 하는 리본형 스피커.
제1 항에 있어서,

상기 제1 마그네트(151)는 상기 제1 플레이트(141)와 상기 제2 플레이트(142)에 대하여 폭 방향으로 배치되고, 상기 제2 마그네트(152)는 상기 제2 플레이트(142)와 상기 제3 플레이트(143)에 대하여 폭 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 리본형 스피커.
제3 항에 있어서,

상기 제1 마그네트(151)는 상기 제1 플레이트(141)와 상기 제2 플레이트(142)에 대하여 S극과 N극으로 수평 배열되고, 상기 제2 마그네트(152)는 상기 제2 플레이트(142)와 상기 제3 플레이트(143)에 대하여 N극과 S극으로 수평 배열되는 것을 특징으로 하는 리본형 스피커.
프레임(110)에 지지되며, 진동하여 음압을 발생하는 진동판(120);

상기 진동판(120)의 하부에 연결되며 음성신호를 받아 진동을 상기 진동판(120)에 전달하는 FPCB형의 보이스 코일(130);

자기장의 흐름을 제어하고 강도를 향상시키도록 상기 보이스 코일(130)의 근접 위치에 균등 간격을 두고 설치되는 제1 플레이트(141), 제2 플레이트(142), 제3 플레이트(143); 및

상기 보이스 코일(130)의 전류에 의해 형성된 자기장과 상호작용할 수 있도록 자기장을 형성하며, 상기 제1 플레이트(141)와 제2 플레이트(142) 사이에 위치되는 제1 마그네트(151), 상기 제2 플레이트(142)와 제3 플레이트(143) 사이에 위 치하는 제2 마그네트(152);를 포함하는 리본형 스피커.
제5항에 있어서,

상기 제1 마그네트(151)는 상기 제1 플레이트(141)와 상기 제2 플레이트(142)에 대하여 폭 방향으로 배치되고, 상기 제2 마그네트(152)는 상기 제2 플레이트(142)와 상기 제3 플레이트(143)에 대하여 폭 방향으로 배치되며,

상기 제1 마그네트(151)는 상기 제1 플레이트(141)와 상기 제2 플레이트(142)에 대하여 S극과 N극으로 수평 배열되고, 상기 제2 마그네트(152)는 상기 제2 플레이트(142)와 상기 제3 플레이트(143)에 대하여 N극과 S극으로 수평 배열되는 것을 특징으로 하는 리본형 스피커.