KR20120037359A

KR20120037359A - Moving-magnet loudspeaker and method for manufacturing same

Info

Publication number: KR20120037359A
Application number: KR1020117008878A
Authority: KR
Inventors: 시게유키 나카이
Original assignee: 시게유키 나카이
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2012-04-19
Also published as: WO2011013294A1; JP4875733B2; CN102204278A; JP2011030013A

Abstract

자기회로의 질량에 관하여 정량적인 지침을 부여하는 동시에, 보이스코일의 자속밀도를 유지하면서 인덕턴스의 증가를 억제함으로써 슬림형의 가동자석형의 스피커를 제공한다. 가동자석형 스피커(10)는 음성전류가 흐른 보이스코일(6)이 발생하는 자계에 따라 자석(5)과 자성체(4)로 이루어지는 자기회로를 갖는 진동판(1)이 해당 자기회로를 통해 진동하여 음파를 발생하고, 자기회로의 합계질량이 부가질량과 진동판(1)의 질량의 합계질량에 대하여 0.5~2.0배가 되도록 구성되어 있다. 또한 보이스코일(6)은 복수개로 분할되어 인덕턴스가 저감되어 고음역에서의 음성전류의 저하를 방지하도록 구성되어 있다.While providing quantitative guidance regarding the mass of the magnetic circuit, while suppressing the increase in inductance while maintaining the magnetic flux density of the voice coil, a slim movable magnet speaker is provided. In the movable magnet type speaker 10, a diaphragm 1 having a magnetic circuit composed of a magnet 5 and a magnetic body 4 vibrates through the magnetic circuit according to the magnetic field generated by the voice coil 6 through which the voice current flows. Sound waves are generated, and the total mass of the magnetic circuit is configured to be 0.5 to 2.0 times the total mass of the additional mass and the mass of the diaphragm 1. In addition, the voice coil 6 is divided into a plurality of parts, and the inductance is reduced to prevent degradation of the voice current in the high range.

Description

Movable magnetic speaker and its manufacturing method {MOVING-MAGNET LOUDSPEAKER AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은 동전형(動電型) 스피커 중의 가동자석형 스피커 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a movable magnet speaker in a coin speaker and a method of manufacturing the same.

상기 동전형 스피커의 표준적인 구성으로서 자석 및 계철로 이루어지는 자기회로를 프레임에 고정하는 동시에, 보이스코일이 고정된 진동판을 프레임에 대하여 진동 가능하게 장착해 두고, 보이스코일에 음성 전류를 공급하여 구동력을 발생시킴으로써 자석에 대하여 진동판을 진동시켜서 음을 출력하는 가동선륜형(可動線輪型) 스피커가 알려져 있다.As a standard configuration of the coin-shaped speaker, a magnetic circuit composed of magnet and yoke is fixed to the frame, and a diaphragm fixed with a voice coil is mounted so as to vibrate with respect to the frame, and a driving current is supplied by supplying a voice current to the voice coil. BACKGROUND ART A movable front wheel type speaker that generates sound by vibrating a diaphragm with respect to a magnet by generating it is known.

일반적으로 스피커의 특성을 나타내는 지표로서, 공급된 음성 전류 중에서 음 에너지로 변환된 비율을 나타내는 「효율」이 알려져 있다. 상기 종래의 가동선륜형 스피커의 효율에 관해서는, 예를 들어 비특허문헌 1에서의 8. 4. 3의 효율 항에 이하와 같이 해설되어 있다. 즉, 종래의 가동선륜형 스피커의 효율(η)은 진동판 편측 방사저항을 R_s, 자속밀도를 B, 보이스코일 권선길이를 l, 음의 각주파수를 ω, 보이스코일 질량을 m_c, 보이스코일 이외의 진동계 질량을 m_d, 진동판 편측 부가질량을 M_s, 보이스코일 전기저항을 r_e로 했을 때, 수학식 1과 같이 나타내어진다.In general, as an index indicating the characteristics of a speaker, an "efficiency" indicating a ratio converted to sound energy among supplied speech currents is known. The efficiency of the above-mentioned conventional movable wheel type speaker is described as follows, for example, in the efficiency clause of 8.4. 4 in Non-Patent Document 1. That is, the efficiency (η) of a conventional movable seonryun speaker has a diaphragm on one side emission resistance R _s, the magnetic flux density B, the voice coil winding length l, the angular frequency of the tone ω, the voice coil mass m _c, a voice coil When other vibration system mass is m _d , the diaphragm one-side addition mass is M _s , and the voice coil electrical resistance is r _e , it is expressed as in Equation 1 below.

수학식 1에서는 보이스코일 권선길이(l)가 보이스코일 질량(m_c)에 대하여 음으로 의존하고 있기 때문에 이대로로는 효율(η)과 보이스코일 질량(m_c)의 관계가 명확하지 않다. 따라서 보이스코일 밀도를ρ_c, 보이스코일 권선 단면적을 S, 보이스코일 도전율을 κ로 하는 동시에, m_c=ρ_cSl, r_e=l/(κS)라는 관계를 사용하여 보이스코일 권선길이(l)를 소거하면 수학식 1은 수학식 2와 같이 변형된다.In equation (1) in anyway, because the voice coil winding length (l) is dependent negatively with respect to the voice coil mass (m _c) it is not clear that the efficiency (η) and the relationship of the voice coil mass (m _c). Therefore, the voice coil winding length (l) is expressed by using the relationship of voice coil density ρ _c , voice coil winding cross-sectional area S and voice coil conductivity κ, and m _c = ρ _c Sl, r _e = l / (κS). ), Equation 1 is transformed to Equation 2.

따라서 최대효율은 수학식 2의 효율(η)을 보이스코일 질량(m_c)으로 편미분하여 얻어진 식의 값이 0이 될 때이며, 즉 수학식 3에 나타내는 바와 같이 보이스코일 질량(m_c)이 보이스코일 이외의 진동계 질량(m_d)과 진동판 부가질량(2M_s)의 합과 같을 때에 최대효율이 얻어진다.Therefore, the maximum efficiency is when the value obtained by partial derivative of the efficiency (η) of Equation (2) by the voice coil mass (m _c ) becomes 0, that is, the voice coil mass (m _c ) becomes the voice as shown in Equation (3). The maximum efficiency is obtained when it is equal to the sum of the vibration system mass (m _d ) other than the coil and the vibration plate added mass (2M _s ).

예를 들어, 실제의 구경 16cm 정도의 가동선륜형 스피커에서의 일례를 나타내면 m_c=2g, m_d=5g, M_s=1.7g 정도이며, 이들의 값과 수학식 3을 비교하면 m_c=m_d+2M_s라기 보다도 오히려 m_c＜m_d+2M_s로 되어 있다. 이것은 보이스코일 질량(m_c)이 커지면 자극 간격이 커져서 자속밀도(B)가 감소하므로, 그 감소분을 보충하기 위해 자석을 크게 할 필요가 있기 때문이다. 또한, 고음 출력 시에 진동판이 분할진동하여 실질적인 m_d+2M_s의 값이 감소하기 때문이라고 설명되어 있다.For example, it represents one example of the actual diameter of about 16cm movable seonryun speakers of a degree _{_{m c = 2g, m d =}} 5g, M s = 1.7g, comparison of the values of the equation _c = 3 m Rather than m _d + 2M _s , m _c <m _d + 2M _s . This is because the magnetic flux density (B) decreases when the voice coil mass (m _c ) becomes larger, so that the magnet needs to be made larger to compensate for the decrease. Further, the vibration plate at the time of high output is described that because the value of the actual _d m + 2M _s reduced by dividing vibration.

또한, 상기 「효율」과는 별도로 스피커의 특성을 나타내는 지표로서, 보이스코일 권선길이의 대략 2승에 비례하는 「보이스코일 인덕턴스」가 알려져 있다. 종래의 가동선륜형 스피커의 보이스코일 인덕턴스에 관해서는 비특허문헌 1에서의 8. 4. 2의 전기 임피던스 특성과 등가회로의 항에 일례가 도시되어 있다. 그에 따르면 보이스코일의 전기저항(r_e)가 약 8Ω이고 음성전류의 주파수가 10kHz일 때에 인덕턴스(I_e)는 약 0.6mH이다.In addition to the above-mentioned "efficiency", the "boy coil inductance" is known as an index indicating the characteristics of the speaker, which is proportional to approximately two powers of the voice coil winding length. As for the voice coil inductance of the conventional movable wheel type speaker, an example is shown in the term of the electric impedance characteristic and the equivalent circuit of 8.4. According to him, the inductance I _e is about 0.6mH when the electrical resistance r _e of the voice coil is about 8 Ω and the frequency of the voice current is 10 kHz.

이 항에 예시된 스피커가 일반적인 전체대역용의 것이라고 가정하면 적어도 10kHz 정도의 고음발생에 지장을 주지않는 인덕턴스(I_e)는 0.6mH 정도 이하일 필요가 있다. 보이스코일의 전기저항(r_e)은 8Ω으로 한정되는 것은 아니기 때문에, 보이스코일의 인덕턴스(I_e)의 평가는 그 순수한 값에 의한 것은 아니고, 전기저항(r_e)과의 비로 정의되는 전기적 시정수 τ_e=I_e/r_e, 혹은 전기적 시정수(τ_e)에서 유도되는 교차주파수 f_c=1/(2πτ_e)에 의해 평가되어야 할 것이다. 이 예에서는, 교차주파수(f_c)가 대략 2kHz이다.Assuming that the speakers illustrated in this paragraph are for the general full band, the inductance I _e that does not interfere with high-frequency generation of at least 10 kHz needs to be less than 0.6 mH. Since the electrical resistance (r _e ) of the voice coil is not limited to 8 Ω, the evaluation of the inductance (I _e ) of the voice coil is not based on its pure value, but is an electrical correction defined by the ratio with the electrical resistance (r _e ). It should be evaluated by the number τ _e = I _e / r _e , or the crossover frequency f _c = 1 / (2πτ _e ) derived from the electrical time constant τ _e . In this example, the crossover frequency f _c is approximately 2 kHz.

또한, 동전형 스피커에 사용되는 영구자석 자기회로에 관해서는 예를 들어 비특허문헌 2에 해설되어 있다.Moreover, about the permanent magnet magnetic circuit used for a coin-shaped speaker, it is explained in the nonpatent literature 2, for example.

동전형 스피커의 다른 구성으로서, 상기 가동선륜형 스피커에 대하여 자기회로와 보이스코일을 교환하고, 자기회로가 진동판에 고정되는 동시에 보이스코일이 프레임에 고정된 구성인 가동자석형 스피커가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1~3에 가동자석형 스피커에 대하여 기재되어 있다.As another configuration of the coin type speaker, a movable magnet speaker is known in which a magnetic circuit and a voice coil are exchanged with respect to the movable wheel-type speaker, and the magnetic circuit is fixed to the diaphragm and the voice coil is fixed to the frame. For example, Patent Documents 1 to 3 describe a movable magnet speaker.

가동자석형 스피커의 이점은, 가동선륜형 스피커와 달리 보이스코일이 진동판에 장착되어 있지 않기 때문에 보이스코일의 금사선이 진동판과 함께 상시 진동하여 단선될 우려가 없다는 것이다. 그런데, 비특허문헌 3에서 가동자석형 스피커에 관한 설명이 없는 것에서도 알 수 있는 바와 같이, 가동자석형 스피커가 아직 일반적이라고 말할 수 있는 상황이 아니다.The advantage of the moveable magnet type speaker is that, unlike the moveable wheel type speaker, the voice coil is not mounted on the diaphragm, so that the gold coil of the voice coil vibrates with the diaphragm at all times and is not disconnected. However, as can be seen from the description of the non-patent document 3 regarding the movable magnet speaker, there is no situation in which the movable magnet speaker is still general.

특허문헌 1 : 특허제 2936009호 공보Patent Document 1: Patent No. 2936009 특허문헌 2 : 특허제 1223828호 공보Patent Document 2: Publication No. 1223828 특허문헌 3 : 특허제 3421654호 공보Patent Document 3: Patent No. 3421654

비특허문헌 1 : 가와무라 마사타다 저 「전기음향공학개론」 소광당[Non-Patent Document 1] Masawada Kawamura, Introduction to Electroacoustic Engineering 비특허문헌 2 : 오가와 미츠기치 저 「영구자석자기회로입문」 종합전자출판사[Non-Patent Document 2] Mitsukichi Ogawa, General Electronic Publisher, "Introduction to Permanent Magnet Magnetic Circuits." 비특허문헌 3 : 특허검색 가이드북~소형 스피커기술~ 특허청 http://www. jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/pdf/pat_guidebook/h19_12.pdfNon-Patent Document 3: Patent Search Guidebook ~ Small Speaker Technology ~ Korea Intellectual Property Office http: // www. jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/pdf/pat_guidebook/h19_12.pdf

상기와 같은 이점을 갖는 가동자석형 스피커를 실현하고자 한 경우, 주로 다음과 같은 3가지 문제점이 있었다. 첫 번째 문제점은 효율의 저하이다. 종래의 가동선륜형 스피커에 있어서는 자기회로의 질량이 스피커 질량의 대부분을 차지하는 구성으로 되어 있다. 예를 들어, 구경 16cm 정도의 진동판에 대해서는 400g 정도 이상의 자기회로가 이용되는 경우가 많다. 그 때문에, 가동자석형 스피커에 있어서, 종래의 가동선륜형 스피커의 자기회로와 보이스코일과의 장착위치를 교환한 것만으로는 진동하는 진동판 및 자기회로의 질량이 커지기 때문에 부하가 되는 공기와의 부정합이 커져서 효율이 매우 낮아진다. 따라서 공급된 음성전류에 대해서 작은 음밖에 출력할 수 없었다.In the case of realizing a movable magnet speaker having the above advantages, there are mainly three problems as follows. The first problem is a decrease in efficiency. In the conventional movable wheel type speaker, the mass of the magnetic circuit occupies most of the speaker mass. For example, a magnetic circuit of about 400 g or more is often used for a diaphragm having a diameter of about 16 cm. Therefore, in the movable magnet-type speaker, only the exchange of the mounting positions between the magnetic circuit and the voice coil of the conventional movable wheel-type speaker increases the mass of the vibrating diaphragm and the magnetic circuit, so that the mismatch with the load air It becomes large and the efficiency becomes very low. Therefore, only a small sound could be output for the supplied voice current.

상기 첫 번째 문제점을 해결하기 위한 방법으로서, 자기회로를 가동선륜형 스피커의 것보다도 소형화하고 경량화하는 방법을 생각할 수 있다. 그런데, 단순히 자기회로를 소형화하면 계철에 의해 자속을 수속시켜서 자속밀도를 충분히 높인 상태에서 보이스코일에 쇄교시키기가 어렵게 되어 스피커의 효율이 저하된다는 두 번째 문제점이 있었다.As a method for solving the first problem, a method of miniaturizing and reducing the weight of the magnetic circuit than that of the movable wheeled speaker can be considered. However, there is a second problem in that miniaturization of the magnetic circuit makes it difficult to link the voice coils in a state where the magnetic flux is converged by the yoke and the magnetic flux density is sufficiently high, thereby degrading the efficiency of the speaker.

이러한 문제점을 해결하기 위해 동전형 스피커의 효율을 높이려면 자속밀도 (B)와 보이스코일 권선길이(l)의 곱을 크게 하는 것을 생각할 수 있다. 따라서 자기회로를 소형화하고 또 그 소형화에 수반하는 자속밀도(B)의 저하분을 보이스코일 권선길이(l)를 증가시켜서 보상하는 방법을 생각할 수 있는데, 이 방법의 경우, 보이스코일의 인덕턴스가 증가하여 고음을 내기 어려워진다는 세 번째 문제점이 있었다.In order to solve this problem, to increase the efficiency of the coin-type speaker, it is conceivable to increase the product of the magnetic flux density (B) and the voice coil winding length (l). Therefore, a method of miniaturizing the magnetic circuit and compensating for the decrease in the magnetic flux density (B) accompanying the miniaturization can be considered by increasing the voice coil winding length (l). In this case, the inductance of the voice coil is increased. There was a third problem that it becomes difficult to sound high.

이러한 관점에서 특허문헌 1에서는 주된 진동판과 고음을 내기 위한 별도의 진동판을 자기회로를 공유시킨 상태에서 병설하고 있다. 그러나 이 해결방법에서는 스피커의 구조가 복잡하게 되는 동시에, 진동방향으로 대형화할 우려가 있다. 또한, 특허문헌 2에 개시된 구성에서는 코어(10)의 구성이 복잡하게 되어 진동방향으로 대형화할 우려가 있다. 특허문헌 3의 구성에서는 무빙자석이 고정코일 안으로 들어가 있지 않거나, 또는 들어간 부분의 길이가 불충분하기 때문에 효율적으로 진동판을 구동할 수 없다는 문제점이 있다. 이와 같이, 상기 세 가지 문제점을 해결하여 가동자석형 스피커를 실현하기가 어려웠다. 특히, 간결한 구성으로 슬림형의 가동자석형 스피커를 실현하기가 어려웠다.In view of this, Patent Literature 1 adds a main diaphragm and a separate diaphragm for producing high sounds in a state in which a magnetic circuit is shared. However, in this solution, the structure of the speaker is complicated and there is a concern that the speaker may be enlarged in the vibration direction. Moreover, in the structure disclosed by patent document 2, the structure of the core 10 becomes complicated and there exists a possibility that it may enlarge in a vibration direction. In the configuration of Patent Literature 3, there is a problem that the diaphragm cannot be driven efficiently because the moving magnet does not enter the stationary coil or the length of the moving portion is insufficient. As described above, it is difficult to realize the movable magnet speaker by solving the above three problems. In particular, it was difficult to realize a slim movable speaker with a simple configuration.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 자기회로의 질량에 관하여 정량적인 지침을 부여함으로써 효율을 향상시킨 가동자석형 스피커 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of the said subject, and an object of this invention is to provide the movable magnet type speaker which improved efficiency by giving quantitative guidance about the mass of a magnetic circuit, and its manufacturing method.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가동자석형 스피커는 음성전류가 흐른 보이스코일이 발생하는 자계에 따라 자석과 자성체(예를 들어, 실시예에서의 강자성체 박판(4))로 이루어지는 자기회로를 갖는 진동판이 해당 자기회로를 통해 진동하여 음파를 발생하도록 구성되며, 상기 자기회로의 합계질량이 부가질량과 상기 진동판의 질량의 합계질량에 대하여 0.5~2.0배로 되어 있다.In order to achieve the above object, a movable magnet speaker according to the present invention comprises a magnetic circuit composed of a magnet and a magnetic body (for example, the ferromagnetic thin plate 4 in the embodiment) according to a magnetic field generated by a voice coil in which voice current flows. The diaphragm which it has is comprised so that it may vibrate through this magnetic circuit, and a sound wave will be produced, and the total mass of the said magnetic circuit becomes 0.5 to 2.0 times with respect to the total mass of an additional mass and the mass of the said diaphragm.

이 경우, 상기 가동자석형 스피커는 프레임을 구비하며, 상기 보이스코일은 복수개로 분할되어 인덕턴스가 저감되어 고음역에서의 음성전류의 저하를 방지하도록 구성되는 동시에, 상기 프레임에서의 다른 위치에 그 축방향을 맞추어 고정되며 상기 진동판이 상기 프레임에 대하여 상기 보이스코일의 축방향으로 소정 간격을 두고 상기 보이스코일의 축방향으로 진동 가능하게 장착되며, 복수의 상기 자기회로가 상기 진동판에 고정되어 상기 보이스코일과 대향하고 있는 것이 바람직하다.In this case, the movable magnet type speaker has a frame, and the voice coil is divided into a plurality, and the inductance is configured to reduce the voice current in the high frequency range, and at the same time the axial direction to another position in the frame. And the diaphragm is fixed to the frame so as to vibrate in the axial direction of the voice coil at a predetermined distance in the axial direction of the voice coil, and the plurality of magnetic circuits are fixed to the diaphragm to face the voice coil. It is desirable to do it.

또한, 상기 보이스코일은 솔레노이드 코일이며, 상기 자석은 기둥형상으로서 그 길이방향으로 자화되는 동시에, 일측단면이 상기 자성체에 고착되어 상기 자성체와 자기적으로 접속되고, 타측단면이 상기 보이스코일의 중공부에 삽입되어 상기 보이스코일과 자기적 결합을 하도록 구성된 것이 바람직하다.In addition, the voice coil is a solenoid coil, the magnet is a columnar magnetized in the longitudinal direction, and one end surface is fixed to the magnetic body and is magnetically connected to the magnetic body, the other end is a hollow portion of the voice coil It is preferred to be inserted and configured to magnetically engage the voice coil.

또한, 상기 자석은 그 치수비가 1 이상으로 형성되고, 상기 자성체는 상기 자석의 길이방향에 대하여 수직인 평면을 따라 상기 보이스코일의 외형보다도 바깥쪽으로 확산되어 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the magnet has a dimension ratio of one or more, and the magnetic body is spread outward from the outer shape of the voice coil along a plane perpendicular to the longitudinal direction of the magnet.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가동자석형 스피커의 제조방법은, 음성전류가 흐른 보이스코일이 발생하는 자계에 따라 자석과 자성체로 이루어지는 자기회로를 갖는 진동판이 해당 자기회로를 통해 진동하여 음파를 발생하는 가동자석형 스피커의 제조방법에 있어서, 상기 자기회로의 합계질량을 부가질량과 상기 진동판의 질량의 합계질량에 대하여 0.5~2.0배로 하는 제1자기회로 제조공정과, 상기 보이스코일을 복수개로 분할하여 인덕턴스를 저감하여 고음역에서의 음성전류의 저하를 방지하는 보이스코일 제조공정과, 상기 자석을 그 치수비가 1 이상이 되도록 형성하되, 상기 자성체를 상기 자석의 길이방향에 대하여 수직인 평면을 따라 상기 보이스코일의 외형보다도 바깥쪽으로 확산되도록 하는 제2자기회로 제조공정을 갖는다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a movable magnet speaker according to the present invention includes: a diaphragm having a magnetic circuit composed of a magnet and a magnetic body according to a magnetic field generated by a voice coil in which a voice current flows, and then vibrates through the magnetic circuit. A method of manufacturing a movable magnetic speaker for generating a first magnetic circuit, wherein the total mass of the magnetic circuit is 0.5 to 2.0 times the total mass of the additional mass and the mass of the diaphragm, and the plurality of voice coils are provided. A voice coil manufacturing process for reducing inductance by dividing into and preventing a decrease in voice current in a high range, and forming the magnet so that the dimension ratio is 1 or more, wherein the magnetic body is a plane perpendicular to the longitudinal direction of the magnet. As a result, a second magnetic circuit manufacturing process is performed to diffuse outwardly from the outer shape of the voice coil.

본 발명에 따른 가동자석형 스피커는 자기회로의 합계질량이 부가질량과 진동판의 질량과의 합계질량에 대하여 0.5~2.0배로 되어 있다. 이러한 자기회로의 질량에 관한 정량적인 지침을 기초로 구성함으로써, 진동하는 부분인 진동판 및 자기회로의 질량과 부하인 공기와의 부정합을 해소하여 효율을 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 공급된 음성전류에 대하여 청취 가능한 충분히 큰 음을 출력할 수 있는 가동자석형의 스피커를 실현할 수 있다.In the movable magnet speaker according to the present invention, the total mass of the magnetic circuit is 0.5 to 2.0 times the total mass of the added mass and the mass of the diaphragm. By constructing on the basis of the quantitative guidelines on the mass of the magnetic circuit, efficiency can be improved by eliminating mismatch between the vibration plate, which is a vibrating portion, and the air, which is the load of the magnetic circuit, and the air. Therefore, it is possible to realize a speaker of a movable magnet type capable of outputting a sufficiently loud sound audible to the supplied voice current.

또한, 보이스코일은 복수개로 분할되어 인덕턴스가 저감되어 고음역에서의 음성전류의 저하를 방지하도록 구성된 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 종래에는 효율을 높이기 위해 보이스코일 권선길이(l)를 증가시킴으로써 자속밀도(B)와 보이스코일 권선길이(l)의 곱을 크게 하고 있었으나, 이 경우 인덕턴스의 증가를 피할 수 없어 고음을 내기 어려워진다는 문제점이 발생되기 쉬웠다. 이에 대하여, 상기와 같이 보이스코일을 복수개로 분할한 경우에는 자속밀도(B)와 보이스코일 권선길이(l)의 곱을 유지하면서 인덕턴스를 저감할 수 있으므로, 고음역에서 인덕턴스에 기인하는 음성전류의 저하를 방지할 수 있다.In addition, it is preferable that the voice coil is divided into a plurality and configured to reduce the inductance to prevent a drop in the voice current in the high range. As described above, conventionally, the product of the magnetic flux density (B) and the voice coil winding length (l) is increased by increasing the voice coil winding length (l) in order to increase the efficiency, but in this case, the inductance increase cannot be avoided and the treble It was easy to cause a problem that is difficult to bet. On the other hand, in the case where the voice coil is divided into plural as described above, the inductance can be reduced while maintaining the product of the magnetic flux density (B) and the voice coil winding length (l). You can prevent it.

또한, 자석은 기둥형상으로서 그 길이방향으로 자화되는 동시에, 일측단면이 자성체에 고착되어 자성체와 자기적으로 접속되고, 타측단면이 보이스코일의 중공부에 삽입되어 자기적 결합을 하도록 구성된 것이 바람직하다. 보이스코일(6)에 음성전류가 공급되면 중심축 상의 중앙부분에 가장 강한 자계가 발생하는데, 상기와 같이 구성한 경우에는 가장 강한 자계가 발생하는 영역에 자석의 자극이 존재하는 개방단면을 위치시킬 수 있다. 그 때문에, 가장 강한 자계를 자석에 작용시켜서 진동시킴으로써 가동자석형 스피커(10)의 효율을 한층 향상시킬 수 있다.In addition, it is preferable that the magnet is formed in a columnar shape and magnetized in the longitudinal direction, and one end surface is fixed to the magnetic body to be magnetically connected to the magnetic body, and the other end surface is inserted into the hollow portion of the voice coil to be magnetically coupled. . When the voice current is supplied to the voice coil 6, the strongest magnetic field is generated at the center portion on the central axis. In the case of the above configuration, the open cross section in which the magnetic pole of the magnet is present can be located in the region where the strong magnetic field is generated. have. Therefore, the efficiency of the movable magnet speaker 10 can be further improved by applying the strongest magnetic field to the magnet to vibrate.

또한, 자석은 그 치수비가 1 이상으로 형성되고, 자성체는 보이스코일의 외형보다도 바깥쪽으로 확산되어 있는 것이 바람직하다, 이와 같이 구성한 경우, 자성체에 의해 자석의 자력선을 바깥쪽으로 향하여 충분히 유도할 수 있으므로, 예를 들어 보이스코일의 둘레단부에서도 이 유도된 자력선을 보이스코일과 쇄교시켜 큰 전자력을 발생시킬 수 있다.In addition, it is preferable that the magnet has a dimension ratio of one or more, and the magnetic body is preferably diffused outward from the outer shape of the voice coil. In this case, the magnetic body can sufficiently induce the magnetic lines of force toward the outside by the magnetic body. For example, at the circumferential end of the voice coil, this induced magnetic force line can be interlinked with the voice coil to generate a large electromagnetic force.

본 발명에 따른 가동자석형 스피커의 제조방법은, 자기회로의 합계질량을 부가질량과 진동판의 질량과의 합계질량에 대하여 0.5~2.0배로 하는 제1자기회로 제조공정과, 보이스코일을 복수개로 분할하여 인덕턴스를 저감하는 보이스코일 제조공정과, 자석을 그 치수비가 1 이상이 되도록 형성하되, 자성체를 자석의 보이스코일의 외형보다도 바깥쪽으로 확산되도록 하는 제2자기회로 제조공정을 갖는다. 가동자석형 스피커는 상기 세 가지 제조공정을 거쳐 제조되므로 보이스코일의 자속밀도를 유지하면서 인덕턴스를 저감시켜서 고음역의 출력을 가능하게 하고, 또 효율을 향상시킨 가동자석형 스피커를 실현할 수 있다.A method of manufacturing a movable magnet speaker according to the present invention includes a first magnetic circuit manufacturing step of making the total mass of the magnetic circuit 0.5 to 2.0 times the total mass of the added mass and the mass of the diaphragm, and dividing the voice coil into a plurality. Thus, it has a voice coil manufacturing process for reducing inductance and a second magnetic circuit manufacturing process for forming a magnet so that its dimension ratio is equal to or greater than 1, while allowing the magnetic body to diffuse outward from the outer shape of the voice coil of the magnet. Since the movable magnet type speaker is manufactured through the above three manufacturing processes, it is possible to realize a movable magnet type speaker which enables high-frequency output by reducing inductance while maintaining the magnetic flux density of the voice coil.

도 1은 본 발명에 따른 가동자석형 스피커의 평면도이다.
도 2는 도 1 중의 Ⅱ-Ⅱ부분을 나타내는 단면도이다.
도 3은 상기 가동자석형 스피커의 효율과 질량비(β)의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한 질량비 β=자기회로질량/부가질량을 포함하는 진동판의 질량이다.1 is a plan view of a movable magnet speaker according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a II-II part in FIG. 1.
3 is a graph showing a relationship between the efficiency and the mass ratio β of the movable magnet speaker. Moreover, it is the mass of the diaphragm containing mass ratio (beta) = magnetic circuit mass / additional mass.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가동자석형 스피커(10)에 대하여 설명한다. 설명의 편의상, 각 도면에 나타내는 화살표방향을 전후, 좌우 및 상하로 정의하여 설명한다.Hereinafter, a movable magnet speaker 10 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the arrow directions shown in the drawings are defined as front, rear, left and right, and up and down.

우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 가동자석형 스피커(10)의 구성에 대하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 가동자석형 스피커(10)는 전음역을 담당하는 말하자면 풀레인지형 스피커에 본 발명을 적용한 예인데, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 고음역을 담당하는 말하자면 트위터나 저음역을 담당하는 우퍼에도 적용 가능하다.First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the movable magnet type speaker 10 is demonstrated. In addition, the movable magnet speaker 10 to be described below is an example in which the present invention is applied to a full-range speaker that is in charge of the full range, but the present invention is not limited thereto, but is in charge of a tweeter or a low range that is in charge of the high range. It is also applicable to a woofer.

가동자석형 스피커(10)는 링형상의 고정지지부(20) 및 이 고정지지부(20)의 앞쪽에 장착된 원반상의 진동부(30)로 구성된다. 또한, 고정지지부(20) 및 진동부(30)의 형상은 상기 형상으로 한정되는 것은 아니고 다른 형상이어도 된다.The movable magnet speaker 10 is composed of a ring-shaped fixed support 20 and a disk-shaped vibration unit 30 mounted in front of the fixed support 20. In addition, the shape of the fixed support part 20 and the vibration part 30 is not limited to the said shape, A different shape may be sufficient as it.

고정지지부(20)는 링형상으로 형성된 프레임(3)과, 4개의 솔레노이드형의 보이스코일(6)과, 보이스코일 인출선(8)으로 구성된다. 프레임(3)에는 전후로 관통된 4개의 보이스코일 삽입공(7)이 형성되어 있다. 보이스코일(6)은 그 내경이 후술하는 자석(5)의 외경보다도 크게 형성되어 있다. 보이스코일 삽입공(7)의 각각에 보이스코일(6)이 그 중심축을 전후로 향한 상태에서 하나씩 매립되고, 보이스코일 삽입공(7)에 접착고정되어 있다. 이 구성에서 보이스코일(6)에 대하여 전후로 삽입된 자석(5)은 보이스코일(6)의 중심축을 따라 전후로 진동 가능하다.The fixed support portion 20 is composed of a frame 3 formed in a ring shape, four solenoid type voice coils 6 and a voice coil lead-out line 8. In the frame 3, four voice coil insertion holes 7 penetrate back and forth are formed. The voice coil 6 is formed so that its inner diameter is larger than the outer diameter of the magnet 5 mentioned later. In each of the voice coil insertion holes 7, the voice coils 6 are embedded one by one in a state in which the central axis thereof is faced forward and backward, and fixed to the voice coil insertion holes 7. In this configuration, the magnet 5 inserted back and forth with respect to the voice coil 6 can vibrate back and forth along the central axis of the voice coil 6.

또한, 프레임(3)에 매립된 4개의 보이스코일(6)은 프레임(3)의 후측 표면에 설치된 도시하지 않는 홈에 매설된 보이스코일 인출선(8)에 의해 직렬로 접속되어 있다. 보이스코일 인출선(8)의 단부는 스피커 입력(9)으로서 외부로 인출되고, 이 스피커 입력(9)이 외부의 도시하지 않는 음성전류 출력장치와 전기접속되어 있다. 이 구성에 의해 4개의 보이스코일(6)의 각각에는 보이스코일 인출선(8)을 통해 동일한 음성전류가 공급된다.In addition, the four voice coils 6 embedded in the frame 3 are connected in series by voice coil lead wires 8 embedded in grooves (not shown) provided on the rear surface of the frame 3. The end of the voice coil lead-out line 8 is drawn out to the outside as the speaker input 9, and the speaker input 9 is electrically connected to an external voice current output device (not shown). By this configuration, the same voice current is supplied to each of the four voice coils 6 through the voice coil leader line 8.

진동부(30)는 원반상의 진동판(1), 상기 진동판(1)의 둘레 근방에 접착된 탄성체(2), 상기 탄성체(2)에 인접하여 설치된 강자성체 박판(4) 및 자석(5)으로 구성된다. 이하의 설명에서 강자성체 박판(4)과 자석(5)을 합하여 자기회로라 칭한다. 또한, 도 1 및 도 2에는 상기 4개의 보이스코일(6)에 대응시켜서 탄성체(2), 강자성체 박판(4) 및 자석(5)을 각각 4개 이용한 구성으로 하고 있다.The vibrator portion 30 is composed of a disk-shaped diaphragm 1, an elastic body 2 bonded to the circumference of the diaphragm 1, a ferromagnetic thin plate 4 provided adjacent to the elastic body 2, and a magnet 5. do. In the following description, the ferromagnetic thin plate 4 and the magnet 5 are collectively referred to as a magnetic circuit. 1 and 2, four elastic coils 6, four ferromagnetic thin plates 4 and four magnets 5 are used in correspondence with the four voice coils 6, respectively.

진동판(1)은 각종 재료를 이용하여 형성할 수 있으나, 가동자석형 스피커(10)의 효율을 향상시키기 위해서는, 가능한 한 경량이고 또한 진동 시에 변형하지 않는 재질을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. 탄성체(2)는 도 2에 나타내는 바와 같이 탄성 변형 가능한 재료를 이용하여 원통상으로 형성되어 있고, 예를 들어 수지제의 튜브를 이용하는 것이 가능하다.Although the diaphragm 1 can be formed using various materials, in order to improve the efficiency of the movable magnet type speaker 10, it is preferable to form using the material which is as light as possible and which does not deform | transform at the time of a vibration. As shown in FIG. 2, the elastic body 2 is formed in the cylindrical form using the material which can be elastically deformed, For example, it is possible to use the tube made of resin.

이 탄성체(2)는 진동판(1)과 프레임(3)에 의해 전후로 클램프된 상태에서 이것에 접착되어 있고, 즉 탄성체(2)를 개재하여 프레임(3)에 진동판(1)이 장착되어 있다. 이 탄성체(2)의 직경에 상당하는 두께는 진동판(1)이 정지한 상태일 때에 보이스코일(6)의 중심축 상에서의 전후방향 중앙부에 자석(5)의 개방단면이 위치하도록 형성되어 있다. 이 자석(5)의 개방단면은, 도 2에서는 자석(5)에서의 후측단면에 해당한다. 또한, 탄성체(2)로서 일반적인 스피커에 사용되는 변형 자유로운 말하자면 엣지를 이용하는 것도 가능하다.The elastic body 2 is bonded to it in the state clamped back and forth by the diaphragm 1 and the frame 3, ie, the diaphragm 1 is attached to the frame 3 via the elastic body 2. The thickness corresponding to the diameter of this elastic body 2 is formed so that the open end surface of the magnet 5 may be located in the front-back direction center part on the center axis of the voice coil 6, when the diaphragm 1 is stopped. The open end face of this magnet 5 corresponds to the rear end face in the magnet 5 in FIG. In addition, as the elastic body 2, it is also possible to use a deformation freely used edge for a general speaker.

강자성체 박판(4)은 원반상으로 형성되어 있고, 그 직경은 보이스코일(6)의 외경보다 크게 형성되어 있다. 또한, 강자성체 박판(4)의 전후 두께는 자석(5)이 고정된 면에 대하여 반대측의 면으로부터 자속이 누설되지 않는 두께인 것이 바람직하다. 그 점에서는 강자성체 박판(4)의 전후 두께는 두껍게 할수록 좋지만, 진동부(30)를 가볍게 형성하는 것을 고려하면 아주 두껍게 하는 것은 비현실적이므로 최적값을 선택한다. 이와 같이 형성되는 강자성체 박판(4)은 진동판(1)의 둘레 근방에서 탄성체(2)에 인접하도록 진동판(1)의 후측 표면에 접착되어 고정되어 있다.The ferromagnetic thin plate 4 is formed in a disk shape, the diameter of which is larger than the outer diameter of the voice coil 6. In addition, it is preferable that the thickness before and behind the ferromagnetic thin plate 4 is such that the magnetic flux does not leak from the surface on the opposite side to the surface on which the magnet 5 is fixed. In that respect, the thicker the front and rear thickness of the ferromagnetic thin plate 4 is, the better, but considering the light formation of the vibrating portion 30, it is unrealistic to select the optimal value. The ferromagnetic thin plate 4 thus formed is adhered to and fixed to the rear surface of the diaphragm 1 so as to be adjacent to the elastic body 2 in the vicinity of the circumference of the diaphragm 1.

자석(5)은 원기둥형상으로 형성되어 도 2의 전후방향에 해당하는 축방향으로 자화되고, 전후높이/직경으로 나타나는 치수비가 대략 1이 되도록 형성되어 있다. 이 자석(5)의 전측 단면의 중심과 강자성체 박판(4)의 중심이 일치하도록 자석(5)이 강자성체 박판(4)에 실려서 접착 고정되어 있다. 이와 같이 형성되는 4개의 강자성체 박판(4)과 4개의 자석(5)의 합계질량은 진동판(1)의 질량과 대략 동일하게 설정되어 있다. 본 실시예에서는, 예를 들어 진동판(1)이 약 5g, 1개의 강자성체 박판(4)이 약 0.5g, 1개의 자석(5)이 약 0.75g인 경우를 예시하고 있다.The magnet 5 is formed in a cylindrical shape, magnetized in the axial direction corresponding to the front-rear direction of FIG. 2, and is formed so that the dimension ratio represented by the front-rear height / diameter becomes approximately one. The magnets 5 are mounted on the ferromagnetic thin plates 4 and fixed to each other so that the centers of the front end faces of the magnets 5 and the centers of the ferromagnetic thin plates 4 coincide with each other. The total mass of the four ferromagnetic thin plates 4 and the four magnets 5 thus formed is set to be substantially equal to the mass of the diaphragm 1. In this embodiment, for example, the diaphragm 1 is about 5g, one ferromagnetic thin plate 4 is about 0.5g, and one magnet 5 is about 0.75g.

여기서, 강자성체 박판(4) 및 자석(5)과 마찬가지로, 진동판(1)과 함께 진동하는 부재로서 탄성체(2)도 들 수 있는데, 탄성체(2)의 전체가 진동하는 것은 아니기 때문에 탄성체(2)의 질량은 무시할 수 있는 것으로 한다. 또한, 자석(5)은 상기 치수비가 대략 1인 구성으로 한정되지 않고, 예를 들어 치수비가 대략 1 이상인 구성이어도 된다. 이와 같은 구성에서 자석(5) 및 상기 자석(5)에 고정된 진동판(1)은 보이스코일(6)의 중심축을 따라 전후로 진동할 수 있도록 위치결정되어 있다.Here, like the ferromagnetic thin plates 4 and the magnets 5, an elastic body 2 may be mentioned as a member vibrating together with the diaphragm 1, but the elastic body 2 is not vibrated because the entire elastic body 2 does not vibrate. The mass of is assumed to be negligible. In addition, the magnet 5 is not limited to the structure in which the said dimension ratio is about 1, For example, the structure in which the dimension ratio is about 1 or more may be sufficient. In this configuration, the magnet 5 and the diaphragm 1 fixed to the magnet 5 are positioned to vibrate back and forth along the central axis of the voice coil 6.

이상, 여기까지는 가동자석형 스피커(10)의 구성에 대하여 설명하였다. 이하에서 본 발명에 따른 가동자석형 스피커(10)의 작동에 대하여 설명한다.In the above, the structure of the movable magnet type speaker 10 was demonstrated so far. Hereinafter, the operation of the movable magnet speaker 10 according to the present invention will be described.

외부로부터 스피커 입력(9)을 통해 음성 전류가 공급되면, 이 음성전류가 보이스코일 인출선(8)을 경유하여 보이스코일(6)의 각각에 입력된다. 보이스코일(6)에서는 입력된 음성전류에 따른 자계가 발생하고, 이 자계에 의해 강자성체 박판(4) 및 자석(5)에 전자력이 작용한다. 그렇게 함으로써 강자성체 박판(4), 자석(5) 및 진동판(1)이 일체로 되어 전후로 진동하여 음파가 발생한다. 진동판(1)이 전방으로 변위하면 탄성체(2)는 진동판(1) 및 프레임(3)에 접착된 상태인 채 전후로 신장되어 진동판(1)이 도 2에 나타내는 정지위치로 되돌아가도록 진동판(1)에 대하여 후방으로 되돌리는 힘을 작용시킨다.When a voice current is supplied through the speaker input 9 from the outside, this voice current is input to each of the voice coils 6 via the voice coil leader line 8. In the voice coil 6, a magnetic field corresponding to the input voice current is generated, and an electromagnetic force acts on the ferromagnetic thin plate 4 and the magnet 5 by the magnetic field. By doing so, the ferromagnetic thin plate 4, the magnet 5, and the diaphragm 1 are united, vibrate back and forth, and sound waves are generated. When the diaphragm 1 displaces forward, the elastic body 2 extends back and forth while being bonded to the diaphragm 1 and the frame 3 so that the diaphragm 1 returns to the stop position shown in FIG. 2. Exerts a force to return to the rear.

상술한 바와 같이 음성전류가 입력되어 보이스코일(6)에 자계가 발생할 때, 보이스코일(6)의 중심축 상의 중앙부분에 가장 강한 자계가 발생하는데, 이 위치를 중심으로 하여 자석(5)의 자극이 존재하는 개방단면을 전후로 진동시키는 구성으로 되어 있다. 그 때문에, 가동자석형 스피커(10)의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.As described above, when a voice current is input and a magnetic field is generated in the voice coil 6, the strongest magnetic field is generated in the center portion on the central axis of the voice coil 6. It is a structure which vibrates back and forth the open cross section in which a magnetic pole exists. Therefore, it is possible to improve the efficiency of the movable magnet speaker 10.

종래의 가동선륜형 스피커에서는 진동측에 보이스코일이 장착된 구조상, 보이스코일에서 발생한 주울열을 효율적으로 방열하기가 어려웠다. 이에 대하여 본 발명을 적용한 가동자석형 스피커(10)에서는 보이스코일(6)에서 발생한 주울열은 보이스코일(6)의 외주부를 둘러싸고 밀착한 프레임(3)으로 전달되어 방열되므로 보이스코일(6)이 고온에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열전도율이 높은 소재를 이용하여 프레임(3)을 형성함으로써, 한층 효율적으로 프레임(3)으로 열을 전달하여 방열할 수 있다.In the conventional movable wheel type speaker, due to the structure in which the voice coil is mounted on the vibration side, it is difficult to efficiently dissipate Joule heat generated from the voice coil. On the other hand, in the movable magnet type speaker 10 to which the present invention is applied, the joule heat generated from the voice coil 6 is transmitted to the frame 3 in close contact with the outer periphery of the voice coil 6 to radiate heat. Exposure to high temperatures can be prevented. In addition, by forming the frame 3 using a material having a high thermal conductivity, heat can be transmitted and radiated to the frame 3 more efficiently.

또한, 종래의 가동선륜형 스피커에서는 배경기술에서 설명한 바와 같이 금사선이 끊어질 우려가 있었으나, 가동자석형 스피커(10)에서는 그러한 사태가 발생하지 않아 단선에 따르는 고장을 저감하여 안정된 작동이 확보되어 있다. 또한 종래의 가동선륜형 스피커에서는 비교적 큰 자석이 필요하게 되는데, 가동자석형 스피커(10)에서는 자기회로가 소형으로 구성되어 자원절감화가 도모되어 있고, 이 점에서 환경에 배려하는 구성으로 되어 있다.In addition, in the conventional movable wheel type speaker, as described in the background art, the gold wire may be cut off, but in the movable magnet type speaker 10, such a situation does not occur, thereby reducing the trouble caused by disconnection and ensuring stable operation. have. In addition, in the conventional movable wheel type speaker, a relatively large magnet is required. In the movable magnet type speaker 10, the magnetic circuit is made small, and the resource reduction is aimed at.

이상, 여기까지는 가동자석형 스피커(10)의 작동에 대하여 설명하였다. 이하에서 본 발명에 따른 가동자석형 스피커(10)의 3가지 특징 구성에 대하여 상세히 설명한다.The operation of the movable magnet speaker 10 has been described so far. Hereinafter, three feature configurations of the movable magnet speaker 10 according to the present invention will be described in detail.

우선, 가동자석형 스피커(10)의 제1특징 구성에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 제1특징 구성은, 자기회로가 상술한 강자성체 박판(4)과 자석(5)으로 구성되어 있는 점이며, 이 구성에 의한 효과에 대해서도 아울러 설명한다.First, the first feature configuration of the movable magnet speaker 10 will be described. The 1st characteristic structure demonstrated below is the point in which a magnetic circuit is comprised from the ferromagnetic thin plate 4 and the magnet 5 mentioned above, and the effect by this structure is also demonstrated.

가동자석형 스피커(10)에서 이용되는 자석(5)은 상술한 바와 같이 치수비 1 이상의 기둥형 자석이기 때문에 비특허문헌 2에서의 2. 3. 1의 단체(單體) 자석의 항의 해설에 의하면, 3 이상의 퍼미언스 계수가 얻어진다. 이 결과, 예를 들어 잔류 자속밀도 1T의 희토류 자석을 사용하면 0.7T 이상의 동작점 자속밀도를 얻을 수 있다. 단, 표면 자속밀도는 이것보다 낮다. 가동자석형 스피커(10)에서는 질량에 관한 조건때문에 대형의 강자성체 박판(4)을 이용하여 자속 수속을 충분히 행하기가 어려우므로, 이와 같이 자석(5) 단체로 높은 자속밀도가 얻어지는 형상이 적합하다.Since the magnet 5 used in the movable magnet speaker 10 is a column-shaped magnet having a dimension ratio of 1 or more as described above, the description of the item of the single magnet of 2.1. According to this, three or more permission coefficients are obtained. As a result, using a rare earth magnet having a residual magnetic flux density of 1T, for example, an operating point magnetic flux density of 0.7T or more can be obtained. However, the surface magnetic flux density is lower than this. In the movable magnet type speaker 10, it is difficult to sufficiently perform the flux convergence using the large ferromagnetic thin plate 4 because of the conditions relating to the mass. Thus, a shape in which a high magnetic flux density is obtained by the magnet 5 alone is suitable. .

또한, 가동자석형 스피커(10)에서의 진동판(1)의 최대 진폭은, 그 구성상 자석(5)의 전후 높이 정도로 한정되지만, 동일 체적에서 전후 높이를 크게 형성한 치수비 1 이상의 자석(5)을 이용함으로써 충분한 최대 진폭을 확보할 수 있다. 또한, 가동자석형 스피커(10)의 자기회로는 단체의 자석(5)에 대하여 계철인 강자성체 박판(4)을 가한 구성으로 되어 있기 때문에 일층 높은 자속밀도를 얻을 수 있다.In addition, although the maximum amplitude of the diaphragm 1 in the movable magnet type speaker 10 is limited to about the front-back height of the magnet 5 by the structure, the magnet 5 or more of dimension ratio 1 or more which formed the front-back height large in the same volume. ), It is possible to secure a sufficient maximum amplitude. In addition, the magnetic circuit of the movable magnet speaker 10 has a configuration in which a ferromagnetic thin plate 4, which is a yoke, is applied to the magnet 5 of a single body, and thus a higher magnetic flux density can be obtained.

또한, 가동자석형 스피커(10)에서는 자기회로가 발생하는 자력선 중 자석(5)의 직경방향으로 향하여 방사상으로 신장되는 성분만이 보이스코일(6)과 쇄교하여 도 2의 전후방향에 해당하는 축방향의 전자력을 발생시킨다. 따라서 강자성체 박판(4)의 형상은 자석(5)에서의 직경방향으로 향한 자력선을 보다 많이 발생시켜서 커다란 전자력을 발생시키는 형상이 효율의 관점에서 바람직하다. 이 점을 고려하여 가동자석형 스피커(10)에서는 강자성체 박판(4)의 직경이 보이스코일(6)의 외경보다 크게 형성되어 있다. 이로 인하여, 자력선을 자석(5)의 직경방향으로 충분히 유도할 수 있으므로, 예를 들어 보이스코일(6)의 둘레단부에서도 이 유도된 충분한 자력선을 보이스코일(6)과 쇄교시켜서 커다란 전자력을 발생시킬 수 있다.In addition, in the movable magnet type speaker 10, only a component extending radially in the radial direction of the magnet 5 among the magnetic force lines in which the magnetic circuit is generated is connected to the voice coil 6 and corresponds to the longitudinal direction in FIG. 2. Generates electromagnetic force in the direction. Therefore, the shape of the ferromagnetic thin plate 4 is preferable from the viewpoint of efficiency to generate a large magnetic force by generating more lines of magnetic force in the radial direction in the magnet (5). In view of this point, in the movable magnet type speaker 10, the diameter of the ferromagnetic thin plate 4 is larger than the outer diameter of the voice coil 6. Because of this, since the magnetic force lines can be sufficiently induced in the radial direction of the magnet 5, for example, even at the circumferential end of the voice coil 6, the induced magnetic force lines are interlinked with the voice coils 6 to generate a large electromagnetic force. Can be.

또한, 가동자석형 스피커(10)에서는 강자성체 박판(4)이 박판형상으로 형성되어 있기 때문에, 이 강자성체 박판(4)을 진동판(1)에 고정했을 때에 자석(5)의 주위에서 전후방향으로 돌기하는 구성물이 없다. 그 때문에, 자석(5)의 주위의 공간에 프레임(3) 및 보이스코일(6)을 밀집시킨 배치가 가능하게 된다. 또한, 상술한 바와 같이 보이스코일(6)을 프레임(3)에 매립한 구성으로 되어 있으나, 강자성체 박판(4)이 박판형상으로 형성되어 있으므로, 진동판(1)이 진동했을 때에 프레임(3)과 강자성체 박판(4)이 간섭할 우려가 없다. 이 때문에, 프레임(3)을 평판형상으로 형성할 수 있어서 가동자석형 스피커(10) 전체를 진동방향인 전후방향으로 쉽게 박형화할 수 있다.Moreover, in the movable magnet type speaker 10, since the ferromagnetic thin plate 4 is formed in a thin plate shape, when the ferromagnetic thin plate 4 is fixed to the diaphragm 1, it protrudes in the front and rear direction around the magnet 5. There is no construct to say. Therefore, the arrangement | positioning which the frame 3 and the voice coil 6 were concentrated in the space around the magnet 5 is attained. In addition, although the voice coil 6 is embedded in the frame 3 as described above, since the ferromagnetic thin plate 4 is formed in a thin plate shape, when the diaphragm 1 vibrates, There is no fear that the ferromagnetic thin plates 4 will interfere. For this reason, the frame 3 can be formed in flat shape, and the whole movable magnet type speaker 10 can be easily thinned in the front-back direction which is a vibration direction.

또한, 가동자석형 스피커(10)에서는 강자성체 박판(4)에 의해 자력선을 자석(5)의 직경방향으로 충분히 유도할 수 있는 구성으로 되어 있으므로, 종래의 구성과 비교하여 자석(5)과 보이스코일(6)의 간격을 크게 설정한 경우에도 충분한 효율을 확보할 수 있다. 이와 같이 자석(5)과 보이스코일(6)의 간격을 크게 설정하면 가동자석형 스피커(10)의 유지보수 작업을 하기 쉬워진다.In addition, in the movable magnet type speaker 10, the ferromagnetic thin plate 4 is configured to sufficiently guide the magnetic lines of force in the radial direction of the magnet 5, so that the magnet 5 and the voice coil as compared with the conventional configuration. Sufficient efficiency can be ensured even when the interval (6) is set large. In this way, if the distance between the magnet 5 and the voice coil 6 is set large, the maintenance work of the movable magnet type speaker 10 becomes easy.

이상, 가동자석형 스피커(10)의 제1특징 구성에 대하여 설명하였다. 이어서 가동자석형 스피커(10)의 제2특징 구성에 대하여 설명한다.In the above, the 1st characteristic structure of the movable magnet speaker 10 was demonstrated. Next, a second feature configuration of the movable magnet speaker 10 will be described.

이하에 설명하는 제2특징 구성은 자기회로의 합계질량을 진동판(1)의 진동에 따라 함께 진동하는 공기의 질량인 부가질량과 진동판(1)의 질량의 합계질량에 대하여 0.5배 이상~2.0배 이하가 되도록 구성하고 있는 점이며, 이 구성에 의한 효과에 대해서도 아울러 설명한다. 본 실시예에서는 1.0배가 되도록 구성하고 있다. 또한 부가질량이란 진동판(1)과 접하는 대략 반구영역의 공기의 질량이며, 진동판(1)의 반경의 3승에 비례하는 양이다.The second feature configuration described below is 0.5 to 2.0 times the total mass of the mass of the magnetic circuit and the additional mass, which is the mass of the air that vibrates together with the vibration of the diaphragm 1, and the mass of the diaphragm 1. It is the point comprised so that it may become the following, and the effect by this structure is also demonstrated together. In this embodiment, it is configured to be 1.0 times. In addition, the added mass is the mass of the air in the substantially hemispherical region in contact with the diaphragm 1, and is an amount proportional to the square of the radius of the diaphragm 1.

우선, 진동판(1)에 고정되어 있는 것은 보이스코일이 아니라 자기회로이기 때문에 수학식 1에서 보이스코일 질량(m_c)을 자기회로질량(m_m)으로 치환할 필요가 있다. 이 치환을 행함으로써 가동자석형 스피커(10)의 효율(η)은 수학식 4로 나타난다.First, it is necessary to replace the voice coil mass m _c by the magnetic circuit mass m _m in Equation 1 because it is not the voice coil that is fixed to the diaphragm 1 but the magnetic circuit. By performing this substitution, the efficiency? Of the movable magnet type speaker 10 is expressed by equation (4).

여기에서 자기회로질량(m_m)의 최적값을 찾아내기 위해서는 보이스코일 권선길이(l)와 자기회로질량(m_m)의 관계를 도입할 필요가 있다. 이 관계는 종래의 가동선륜형 스피커에서의 보이스코일 권선길이(l)와 보이스코일 질량(m_c)의 관계만큼 분명하지는 않지만, 다음과 같이 생각할 수 있다. 만일, 경량이고 또 보이스코일에 고자속밀도를 쇄교 가능한 자기회로 및 보이스코일의 최적 형상이 결정되었다고 하면, 이 자기회로 및 보이스코일의 크기를 변경하고자 할 때 이들의 상사관계를 유지한 채 치수를 확대 혹은 축소하면, 최적 형상이 유지되어 자속밀도가 감소하지 않는 바람직한 결과가 얻어진다.To find where to find the best value of the magnetic circuit by weight (m _m) it is necessary to introduce a relationship between the voice coil winding length (l) and the magnetic circuit by weight _(m m). This relationship is not as clear as that between the voice coil winding length l and the voice coil mass m _c in the conventional movable wheel type speaker, but it can be considered as follows. If the optimum shape of the magnetic circuit and the voice coil, which are lightweight and can link the high magnetic flux density to the voice coil, is determined, the size of the magnetic circuit and the voice coil can be changed while maintaining the similarity relationship. When enlarged or reduced, a desirable result is obtained in which the optimum shape is maintained and the magnetic flux density does not decrease.

상기에서 설명한 것은 현재 일반적으로 시판되어 주류를 이루고 있는 가동선륜형 스피커에서의 자기회로와 보이스코일이 그 크기의 대소에 상관없이 거의 상사형이라는 것에서도 알 수 있다. 또한, 상기와 같이 자기회로 및 보이스코일의 크기를 상사관계를 유지한 채 변경하는 방법 대신 동일 치수의 자기회로와 보이스코일의 쌍을 복수개 설치하는 방법도 가능하다. 이 방법을 채용한 경우도 최적 형상은 유지되어 자속밀도는 변화하지 않는다.What has been described above can also be seen that the magnetic circuit and voice coil in the commercially available main-wheel-driven loudspeaker are almost similar, regardless of their size. In addition, instead of changing the sizes of the magnetic circuit and the voice coil while maintaining a similar relationship as described above, a method of providing a plurality of pairs of magnetic circuits and voice coils having the same dimensions may be provided. Even when this method is employed, the optimum shape is maintained and the magnetic flux density does not change.

상기 모든 방법을 채용했다고 해도 자기회로의 질량과 보이스코일의 질량은 비례관계에 있다. 따라서, α를 비례상수로 하고, 자기회로질량(m_m)을 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.Even if all the above methods are employed, the mass of the magnetic circuit and the mass of the voice coil are in proportional relationship. Therefore, let α be the proportional constant, and the magnetic circuit mass (m _m ) can be expressed as shown in equation (5).

수학식 5의 관계를 이용하여 수학식 4에서 보이스코일 권선길이(l)를 소거함으로써 수학식 6이 얻어진다.Equation 6 is obtained by canceling the voice coil winding length 1 in Equation 4 using the relationship of Equation 5.

수학식 6은 수학식 2에서의 보이스코일 질량(m_c)을 자기회로질량(m_m)으로 단순히 치환했을 뿐만 아니라, 분모에 자기회로와 보이스코일의 질량비(α)를 포함하고 있는 것에 주의해야 한다. 이 수학식 6은 보다 경량이고 고자속밀도의 자석을 사용함으로써, 또는 수학식 5에 나타내는 관계보다 일정 질량의 자기회로에 대해서는 보이스코일 질량(m_c)을 증대시킴으로써 효율(η)을 향상시킬 수 있는 것을 나타내고 있다. 그리고 가동자석형 스피커(10)의 최대 효율은 수학식 6의 효율(η)을 자기회로 질량(m_m)으로 편미분하여 얻어진 식의 값이 0이 될 때이며, 즉 수학식 7에 나타내는 때이다.Note that Equation 6 not only replaces the voice coil mass (m _c ) in Equation 2 with the magnetic circuit mass (m _m ) but also includes the mass ratio (α) of the magnetic circuit and voice coil in the denominator. do. Equation (6) can improve efficiency (η) by using a lighter, higher magnetic flux density magnet, or by increasing the voice coil mass (m _c ) for a certain mass magnetic circuit than the relationship shown in Equation (5). It shows that there is. The maximum efficiency of the movable magnet loudspeaker 10 is when the value of the equation obtained by partial derivative of the efficiency? Of the equation (6) by the magnetic circuit mass (m _m ) becomes zero, that is, the equation (7).

즉, 가동자석형 스피커(10)에서는 자기회로 질량(m_m)과 부가질량을 포함하는 자기회로 이외의 진동계 질량이 같을 때에 최대효율이 얻어진다. 이 가동자석형 스피커(10)에서 자기회로 이외의 진동계의 질량은 거의 진동판(1)의 질량이다. 따라서 자기회로의 합계질량을, 부가질량을 포함하는 진동판(1)의 질량과 같게 함으로써 최대 효율을 얻을 수 있다. 여기서, 부가질량을 포함하는 진동판(1)의 질량을 M_o, 자기회로의 합계질량과 M_o의 비를 β, 즉 m_d+2M_s=M_o, m_m=βM_o로 두고 수학식 6을 변형하면 수학식 8이 얻어진다.That is, in the movable magnet type speaker 10, the maximum efficiency is obtained when the mass of the magnetic circuit other than the magnetic circuit including the mass m _m and the additional mass is the same. In this movable magnet type speaker 10, the mass of the vibration system other than the magnetic circuit is almost the mass of the diaphragm 1. Therefore, maximum efficiency can be obtained by making the total mass of a magnetic circuit the same as the mass of the diaphragm 1 containing an additional mass. Here, the mass of the diaphragm 1 including the additional mass is M _o , and the ratio of the total mass of the magnetic circuit and M _o is β, that is, m _d + 2M _s = M _o , m _m = βM _o By transforming Equation 8 is obtained.

또한, 수학식 8에서 부가질량을 포함하는 진동판(1)의 질량과 자기회로의 합계질량이 같은, 즉 β=1에서의 η의 최대값을 η_max로 두면, 수학식 9가 얻어진다.Further, in the formula (8), if the mass of the diaphragm 1 including the additional mass and the total mass of the magnetic circuit are the same, that is, the maximum value of η at β = 1 is set to? _Max , the formula (9) is obtained.

도 3에 수학식 9에 나타내는 η/η_max와 β의 관계를 나타낸다. 이 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 0.5

β

2의 범위에서 η/η_max＞0.888이 얻어진다. 즉, 자기회로의 합계질량이 부가질량을 포함하는 진동판(1)의 질량의 0.5배 이상~2.0배 이하의 범위이면 최대효율의 88.8%를 상회하는 효율을 얻을 수 있다.The relationship between (eta) / (eta) _max and (beta) shown in Formula (9) is shown in FIG. As can be seen from this figure, 0.5

β

In the range of 2,? /? _Max > 0.888 is obtained. In other words, if the total mass of the magnetic circuit is in the range of 0.5 to 2.0 times the mass of the diaphragm 1 including the additional mass, the efficiency exceeding 88.8% of the maximum efficiency can be obtained.

가동자석형 스피커(10)에서 자기회로 이외의 진동계의 질량을 거의 진동판(1)의 질량으로 가정할 수 있다고 하면, 상술한 바와 같이 부가질량을 포함하는 진동판(1)이 약 5g, 1개의 강자성체 박판(4)이 약 0.5g, 1개의 자석(5)이 0.75g이므로, 부가질량을 포함하는 진동판(1)의 질량 M_o=약 5g, 자기회로질량 m_m=(0.5+0.75)×4=약 5g으로 되어 있다. 즉, 가동자석형 스피커(10)는 β=1의 최대효율로 되어 있어 공급된 음성전류에 대하여 청취하기에 충분한 큰 음을 출력할 수 있다.If the movable magnet type speaker 10 can assume that the mass of the vibration system other than the magnetic circuit is almost the mass of the diaphragm 1, as described above, the diaphragm 1 including the additional mass is about 5 g and one ferromagnetic material. Since the thin plate 4 is about 0.5 g and one magnet 5 is 0.75 g, the mass M _o of the diaphragm 1 including the additional mass is about 5 g, and the magnetic circuit mass m _m = (0.5 + 0.75) x 4 = About 5g. That is, the movable magnet speaker 10 has a maximum efficiency of β = 1, and can output a loud sound sufficient to listen to the supplied voice current.

이상, 가동자석형 스피커(10)의 제2특징 구성에 대하여 설명하였다. 이어서 가동자석형 스피커(10)의 제3특징 구성에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 제3특징 구성은 자기회로와 보이스코일(6)을 대응시킨 쌍을 복수개 설치한 점이며, 이 구성에 의한 효과에 대해서도 아울러 설명한다.In the above, the 2nd characteristic structure of the movable magnet speaker 10 was demonstrated. Next, a third characteristic configuration of the movable magnet speaker 10 will be described. The 3rd characteristic structure demonstrated below is the point which provided the multiple pair which matched the magnetic circuit and the voice coil 6, and demonstrates the effect by this structure also together.

상술한 제2특징 구성과 같이 자기회로의 합계질량에는 최적값이 있고, 그 조건을 만족하면서 자기회로 및 보이스코일을 복수개 설치하는 것은 이들을 분할하여 설치하는 것이다. 여기에서는 보이스코일을 복수개로 분할하는 동시에, 분할된 보이스코일끼리를 전기접속함으로써 보이스코일의 인덕턴스를 저감할 수 있는 것에 대하여 이하에 상세히 설명한다.As described above, the total mass of the magnetic circuit has an optimum value, and the plural magnetic circuits and the voice coils are provided while the conditions are satisfied. Here, the inductance of the voice coil can be reduced in detail by dividing the voice coil into a plurality of parts and electrically connecting the divided voice coils.

가동자석형 스피커(10)에서의 보이스코일(6)은 솔레노이드형 코일이지만, 솔레노이드형 코일의 인덕턴스(L)는 솔레노이드의 직경과 축방향 길이의 비로 결정되는 나가오카(長岡)계수를 K, 공간의 상수인 투자율(透磁率)을 μ, 솔레노이드 단면적을 A, 권선수를 n, 축방향길이를 l_s로 했을 때, 수학식 10으로 나타나는 것이 알려져 있다.The voice coil 6 of the movable magnet speaker 10 is a solenoid coil, but the inductance L of the solenoid coil is the Nagaoka coefficient, which is determined by the ratio of the diameter of the solenoid to the axial length of K, of the space. It is known that the constant permeability µ, the solenoid cross-sectional area A, the number of turns n, and the axial length l _s are represented by equation (10).

여기서, 솔레노이드형 코일에서 솔레노이드의 직경 및 축방향 길이뿐만 아니라 권선의 직경 및 권선의 길이를 포함한 모든 구성요소의 치수를 「총합치수」라고 정의한다. 즉, 이 총합치수를 변경함으로써 상사관계를 유지한 채 코일을 확대 또는 축소할 수 있다. 코일의 형상을 일정하게 한 경우, 인덕턴스(L)가 코일의 총합치수에 비례하는 것은 물리학이 알려주는 바이며, 수학식 10에서도 확인할 수 있다. 즉, 솔레노이드 단면적(A)은 총합치수의 2승에 비례하고, 축방향길이(l_s)는 총합치수의 1승에 비례하며, 투자율(μ), 나가오카계수(K) 및 권선수(n)는 총합치수의 0승에 비례한다. 따라서 전체적으로 인덕턴스(L)는 총합치수의 1승에 비례한다.Here, in the solenoid coil, the dimensions of all components including the diameter and the length of the winding as well as the diameter and the axial length of the solenoid are defined as "total dimensions". In other words, by changing this total dimension, the coil can be enlarged or reduced while maintaining similarity. In the case where the shape of the coil is made constant, the physics indicates that the inductance L is proportional to the total dimension of the coil, and it can also be confirmed by Equation (10). That is, the solenoid cross-sectional area (A) is proportional to the square of the total dimension, and the axial length (l _s ) is proportional to the first power of the total dimension, and the permeability (μ), Nagaoka coefficient (K) and the number of turns (n) Is proportional to the zero power of the total dimension. Therefore, the inductance L is proportional to the first power of the total dimension.

여기서, 보이스코일의 권선직경을 변경하지 않고 권선길이를 반으로 한 경우를 생각해 보면, 보이스코일 권선의 체적은 반이 된다. 한편, 보이스코일 전체의 형상을 변경하지 않고 보이스코일 권선의 체적을 반으로 하기 위해서는 상기의 총합치수를 0.5^1/3=0.7937배로 하면 된다. 이렇게 하면 권선수가 이전과 동일하여도 인덕턴스(L)는 0.7939배가 되는 것이 상술한 이론으로부터 유도된다. 상기에서는 권선직경을 변경하지 않고 권선길이를 반으로 한 경우를 가정하였으므로 권선수는 권선길이/솔레노이드 둘레길이=0.5/0.7937=0.63배로 변경된다. 그렇게 하면 인덕턴스(L)는 총합치수의 인자에 다시 권선수의 2승이 곱해지므로 0.7937×0.63²=0.315배가 된다.Here, considering the case where the winding length is halved without changing the winding diameter of the voice coil, the volume of the voice coil winding is halved. On the other hand, in order to halve the volume of the voice coil winding without changing the shape of the entire voice coil, the total sum above may be 0.5 ^1/3 = 0.7937 times. This leads to the above-mentioned theory that the inductance L is 0.7939 times even if the number of turns is the same as before. In the above, it is assumed that the winding length is halved without changing the winding diameter, so the number of turns is changed to winding length / solenoid circumference = 0.5 / 0.7937 = 0.63 times. In doing so, the inductance L is multiplied by the square of the winding number again by the factor of the total dimension, which is 0.7937 × 0.63 ² = 0.315 times.

이와 같이 하여 형성된 원래의 보이스코일에 대하여 권선길이가 반으로 된 2개의 보이스코일을 서로의 자기적 결합을 무시할 수 있는 거리까지 떼어 직렬로 연결하면 전체의 인덕턴스(L)는 각 보이스코일의 인덕턴스의 합이 된다. 즉, 2개로 분할하기 전의 당초의 인덕턴스(L)에 대하여 0.315×2=0.63배로 감소된다.When the two coils having half the winding length are connected to each other in series with respect to the original voice coil formed in this manner, the total inductance L of the inductance of each voice coil is reduced. Add up. That is, 0.315x2 = 0.63 times is reduced with respect to the original inductance L before dividing into two.

상기와 같이 보이스코일의 구성을 변경할 때, 원래의 전선을 동일한 길이로 2분할하여 직렬로 연결한 것이기 때문에 보이스코일의 전체의 전기저항은 분할 전과 동일하다. 각 보이스코일은 그 형상을 변경하지 않고 상사관계를 유지한 채 체적이 반으로 되어 있으므로, 각 보이스코일에 대하여 분할 전과 동일한 자속밀도를 쇄교시키기 위해 필요한 자기회로도 형상을 변경하지 않고 상사형을 유지한 채 0.7937배로 축소함으로써 체적을 반으로 할 수 있다.When changing the configuration of the voice coil as described above, since the original wire is divided in two by the same length and connected in series, the electrical resistance of the entire voice coil is the same as before the split. Since each voice coil has half the volume without changing its shape, the magnetic circuit necessary to bridge the same magnetic flux density with each voice coil as before splitting is 0.7937 without changing the shape. By doubling the volume, you can halve the volume.

이와 같이, 체적이 반인 자기회로를 2개 이용하기 때문에 전체적으로 자기회로의 합계질량은 변하지 않는다. 즉, 보이스코일 및 자기회로의 각각에 대하여 체적 및 질량에 관한 총합을 바꾸지 않고 분할하여 서로를 떼어 위치시킴으로써 자속밀도(B)와 보이스코일 권선길이(l)의 곱, 및 전기저항은 분할 전의 값인 채로 인덕턴스(L)를 감소시킬 수 있다.In this way, since two magnetic circuits having a half volume are used, the total mass of the magnetic circuits does not change as a whole. That is, by dividing each of the voice coil and the magnetic circuit without changing the sum of the volume and the mass, the magnetic flux density (B) and the voice coil winding length (l), and the electrical resistance are the values before the division. The inductance L can be reduced.

상기의 설명에서는 2분할한 경우를 예시하여 설명하였으나, 마찬가지로 하여 분할수를 더욱 늘림으로써 인덕턴스(L)를 제한없이 저감할 수 있는 것은 분명하다. 예를 들어, 2분할한 보이스코일의 각각을 다시 2분할하여 결과적으로 4분할로 하면 인덕턴스(L)는 원래의 값에 대하여 0.63×0.63=0.3969배로 감소시킬 수 있다.In the above description, the case of dividing into two has been described by way of example, but it is clear that the inductance L can be reduced without limitation by further increasing the number of divisions. For example, if each of the two divided voice coils is further divided into four divisions, the inductance L can be reduced to 0.63 x 0.63 = 0.3969 times with respect to the original value.

따라서 예를 들어 분할 전의 1개의 보이스코일일 때에 전기저항이 8Ω이고 인덕턴스(L)가 1mH였다고 하면, 이 구성에서는 인덕턴스(L)가 너무 커서 고음의 출력이 불충분하여 실용적이지 않다고 판단되는 경우이다. 이에 대하여 가동자석형 스피커(10)에서는 보이스코일을 4개로 분할하여 접속함으로써 인덕턴스(L)를 0.3969mH로 감소시켜서 고음의 출력에 지장이 없는 값으로 할 수 있다. 만일 이 인덕턴스(L)에서도 고음의 출력이 지장이 있는 경우에는 다시 분할수를 늘림으로써 대응할 수 있다.Therefore, for example, if the electrical resistance is 8 ohms and the inductance L is 1 mH in the case of one voice coil before the division, in this configuration, the inductance L is so large that the output of the high sound is insufficient and is not practical. On the other hand, in the movable magnet type speaker 10, the inductance L can be reduced to 0.3969 mH by dividing and connecting the voice coils into four, so that the value of the high sound output can be reduced. If the inductance L also has a high-frequency output, it can cope by increasing the number of divisions again.

상술한 설명에서는 보이스코일 권선직경을 변경하지 않고 권선길이를 반으로 한 경우를 생각했으나, 이하에서 보이스코일 권선길이를 변경하지 않고 권선 단면적을 반으로 한 경우를 생각해 본다. 이것은 권선직경을 0.5^1/2=0.7071배로 한 것에 상당하고, 이 경우도 보이스코일 권선의 체적은 반이 된다. 따라서 상술한 예와 마찬가지로 보이스코일 전체의 총합치수를 0.7937배로 한 후, 권선수가 권선길이/솔레노이드 둘레길이=1/0.7937=1.26배로 변경되었다고 생각하면, 인덕턴스(L)는 총합치수의 인자에 다시 권선수의 2승이 곱해지므로 0.7937×1.26²=1.26배가 된다. 이와 같이 하여 형성된 권선 단면적이 반인 2개의 보이스코일을 서로의 자기적 결합을 무시할 수 있는 거리까지 떼어 병렬로 연결하면 전체의 인덕턴스(L)는 각 보이스코일의 인덕턴스의 반이 된다. 즉, 당초의 인덕턴스(L)에 대하여 1.26/2=0.63배로 저감된다.In the above description, the case in which the winding length is halved without changing the voice coil winding diameter is considered. Hereinafter, the case in which the winding cross-sectional area is halved without changing the voice coil winding length is considered. This corresponds to a winding diameter of 0.5 ^1/2 = 0.707 times. In this case, the volume of the voice coil winding is halved. Therefore, in the same manner as in the above example, if the total dimension of the entire voice coil is 0.7937 times and then the number of windings is changed to the winding length / solenoid circumference = 1 / 0.7937 = 1.26 times, the inductance L is again wound on the factor of the total dimension. Since the second power of the competitor is multiplied, it is 0.7937 × 1.26 ² = 1.26 times. When two voice coils having a half winding cross section formed as described above are separated to a distance that can neglect each other's magnetic coupling, the total inductance L becomes half the inductance of each voice coil. In other words, the inductance L is reduced by 1.26 / 2 = 0.63 times.

이와 같이 보이스코일의 권선 단면적을 변경한 경우, 원래의 전선을 단면적 반으로 하여 병렬로 연결한 것이기 때문에 전기저항은 원래의 값과 다르지 않다. 각 보이스코일은 그 형상을 바꾸지 않고 상사관계를 유지한 채 체적이 반으로 되어 있으므로 각 보이스코일에 이전과 동일한 자속밀도를 쇄교시키기 위해 필요한 자기회로도 형상을 변경하지 않고 상사형을 유지한 채 0.7937배로 축소함으로써 체적을 반으로 할 수 있다. 이와 같이 체적이 반인 자기회로를 2개 이용하기 때문에 전체적으로 자기회로의 합계질량은 변하지 않는다.When the winding cross-sectional area of the voice coil is changed in this way, the electrical resistance is not different from the original value because the original wire is connected in parallel with half the cross-sectional area. Since each voice coil has half the volume without changing its shape, the magnetic circuit required to link the same magnetic flux density to each voice coil is reduced by 0.7937 times without changing the shape. You can halve the volume. In this way, since two magnetic circuits having a half volume are used, the total mass of the magnetic circuits does not change as a whole.

또한, 상기와 같이 보이스코일을 병렬로 분할한 경우, 분할한 각 보이스코일에서의 자속밀도(B)와 보이스코일 권선길이(l)의 곱은 분할 전과 동일한 값이 된다. 그러나 이들을 병렬접속하면 각 권선에는 분할 전의 반의 음성전류밖에 흐르지 않는다. 따라서 각 보이스코일의 자속밀도(B)와 보이스코일 권선길이(l)의 곱에 대한 실질적인 기여는 분할 전의 반이며, 2개의 보이스코일을 병렬로 접속함으로써 자속밀도(B)와 보이스코일 권선길이(l)의 곱은 분할 전과 동일하게 된다.When the voice coils are divided in parallel as described above, the product of the magnetic flux density B and the voice coil winding length l in each divided voice coil becomes the same value as before the division. However, if they are connected in parallel, each winding flows only half the negative current before splitting. Therefore, the substantial contribution to the product of the magnetic flux density (B) and the voice coil winding length (l) of each voice coil is half before division, and by connecting two voice coils in parallel, the magnetic flux density (B) and the voice coil winding length ( The product of l) is the same as before the division.

이상 설명한 바와 같이, 보이스코일을 직렬로 분할한 경우거나 병렬로 분할한 경우거나 어떤 경우도 마찬가지로 인덕턴스(L)를 저감시킬 수 있다. 당연히 직렬과 병렬을 조합한 경우도 같은 효과가 얻어진다.As described above, the inductance L can be similarly reduced in the case where the voice coils are divided in series or in parallel. Naturally, the same effect is obtained when the series and the parallel are combined.

가동자석형 스피커(10)에서는 상술한 바와 같이 하여 보이스코일(6)을 상사관계를 유지한 채 4개로 분할함으로써 보이스코일(6) 전체의 인덕턴스를 저감시키고, 고음역의 출력 시에서의 보이스코일(6)에 공급되는 음성전류의 저하를 방지하고 있다. 바꾸어 말하면, 고음역의 출력에 지장을 주지 않도록 보이스코일(6)을 분할하여 인덕턴스를 저감시키고 있다. 그 때문에, 인덕턴스에 기인하는 고음역의 출력 저하를 피할 수 있는 구성으로 되어 있다. 또한, 상기에서는 보이스코일(6)을 4개로 분할한 구성을 예시하고 있으나, 어떤 주파수의 고음까지를 충분히 출력할 수 있는 구성으로 할 것인지 등의 설계항목이나 보이스코일(6)의 특성 등에 따라 분할 개수가 결정된다.In the movable magnet type speaker 10, as described above, the voice coils 6 are divided into four in a similar relationship, thereby reducing the inductance of the entire voice coils 6, thereby reducing the voice coils at the time of outputting the high sound range. The degradation of the voice current supplied to 6) is prevented. In other words, the inductance is reduced by dividing the voice coil 6 so as not to disturb the output of the high range. Therefore, the high frequency range output reduction resulting from inductance is prevented. In addition, although the structure which divided | segmented the voice coil 6 into 4 is illustrated above, it divides according to design items, such as what kind of frequency, the frequency up to the structure which can fully output, the characteristics of the voice coil 6, etc. The number is determined.

또한, 상술한 실시예에서 원기둥형상의 자석(5)을 예시하여 설명하였으나, 이 구성으로 한정되는 것은 아니다. 자석(5) 대신에 예를 들어 단면이 직사각형으로 된 사각기둥의 자석을 이용하는 동시에, 보이스코일(6) 대신에 내부 공간이 해당 자석의 외형에 대응시켜 사각기둥형상으로 형성된 보이스코일을 이용하여 구성해도 된다. 이 때의 치수비는 길이방향 치수와 해당 자석의 단면적을 동일 면적의 원으로 치환한 등가직경의 비로 나타난다.In addition, although the cylindrical magnet 5 was demonstrated and demonstrated in the above-mentioned embodiment, it is not limited to this structure. Instead of the magnet 5, for example, a rectangular pillar magnet having a rectangular cross section is used, and instead of the voice coil 6, an internal space is formed using a voice coil formed in a rectangular pillar shape corresponding to the external shape of the magnet. You may also The dimension ratio at this time is represented by the ratio between the longitudinal dimension and the equivalent diameter where the cross-sectional area of the magnet is replaced with a circle of the same area.

1 : 진동판 2 : 탄성체
3 : 프레임 4 : 강자성체 박판
5 : 자석 6 : 보이스코일
7 : 보이스코일 삽입공 8 : 보이스코일 인출선
9 : 스피커 입력 10 : 가동자석형 스피커
20 : 고정지지부 30 : 진동부1: diaphragm 2: elastic body
3: frame 4: ferromagnetic thin plate
5: magnet 6: voice coil
7: Voice coil insertion hole 8: Voice coil leader
9: Speaker input 10: Movable magnet speaker
20: fixed support part 30: vibration part

Claims

In a movable magnet type speaker in which a diaphragm having a magnetic circuit composed of a magnet and a magnetic body vibrates through the magnetic circuit and generates sound waves according to a magnetic field generated by a voice coil in which voice current flows.
And a total mass of the magnetic circuit is 0.5 to 2.0 times the total mass of the additional mass and the mass of the diaphragm.

The method of claim 1,
The movable magnet speaker has a frame,
The voice coil is divided into a plurality, and configured to reduce inductance and prevent a drop in voice current in a high range, while being fixed to its axial direction at another position in the frame,
The diaphragm is mounted so as to vibrate in the axial direction of the voice coil at a predetermined interval in the axial direction of the voice coil relative to the frame,
And a plurality of the magnetic circuits are fixed to the diaphragm to face the voice coil.

The method according to claim 1 or 2,
The voice coil is a solenoid coil,
The magnet is a columnar magnetized in the longitudinal direction, and one end surface is fixed to the magnetic body and magnetically connected to the magnetic body, and the other end surface is inserted into the hollow portion of the voice coil to magnetically couple with the voice coil. Movable magnet speaker, characterized in that configured to.

4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The magnet has a dimension ratio of one or more,
And the magnetic body is spread outward from the outer shape of the voice coil along a plane perpendicular to the longitudinal direction of the magnet.

In the manufacturing method of a movable magnetic speaker in which a diaphragm having a magnetic circuit composed of a magnet and a magnetic body vibrates through the magnetic circuit according to a magnetic field generated by a voice coil in which a voice current flows, generating sound waves.
A first magnetic circuit manufacturing step of making the total mass of the magnetic circuit 0.5 to 2.0 times the total mass of the additional mass and the mass of the diaphragm;
A voice coil manufacturing process for dividing the voice coil into a plurality to reduce inductance to prevent a decrease in voice current in a high range;
And a second magnetic circuit manufacturing process for forming the magnet so that its dimension ratio is equal to or greater than 1, wherein the magnetic material is diffused outward from the outer shape of the voice coil along a plane perpendicular to the longitudinal direction of the magnet. Method of manufacturing a movable magnetic speaker.