KR20140038232A - 전기자 및 이를 구비한 음향출력장치 - Google Patents

전기자 및 이를 구비한 음향출력장치 Download PDF

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KR20140038232A
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 음향출력장치에 있어서, 하우징과, 하우징에 실장되는 진동모듈과, 하우징의 내측에 제공되며, 진동모듈이 진동되게 구동력을 제공하는 구동모듈과, 구동모듈의 구동에 따라 진동하며, 상기 구동모듈에 의해 진동하는 단부가 진동모듈의 중앙부에 위치되는 전기자 및 전기자의 단부와 진동모듈의 중앙부를 연결하는 연결모듈을 포함한다.

Description

전기자 및 이를 구비한 음향출력장치{ARMATURE AND AUDIO OUTPUT DEVICE THEREWITH}
본 발명은 전기자 및 이를 구비한 음향출력장치에 관한 것으로서, 특히 밸런스 전기자(Balance Armature) 타입의 음향출력장치에 관한 것이다.
일반적으로 소리가 제공되는 다양한 기기, 특히 최근 다양한 외부 기기와 접속되어 음악 감상, 영화 감상, 사진 촬영, 동영상 시청 등의 다양한 멀티미디어 기능을 이용할 수 있는 휴대 단말기에는 스피커나, 이어폰, 헤드폰 등과 같은 외부 음향장치가 휴대 단말기에 접속되어 소리를 사용자에게 전달할 수 있게 된다. 특히, 이러한 이어폰과 같은 음향장치는 기기, 특히 휴대 단말기의 외부 접속단자 등에 연결되어 사용자의 귀로 바로 소리를 제공하는 장치이다.
이러한 음향장치 내에 소리를 발생시키는 부품의 구성은 도 1 내지 도 3에 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 음향출력장치 중 밸런스 전기자 타입 음향출력장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에서 측 단면도를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하여, 종래의 음향출력장치(10), 구체적으로 밸런스 전기자(15)(Balance Armature: 이하 'BA'라 함.)타입 음향출력장치(10)는 하우징(11), 진동판(12), 코일부(13), 한 쌍의 마그넷(14), 전기자(15), 및 커넥팅로드(16)를 포함한다.
하우징(11)의 일측에는 진동판(12)에 발생되는 소리가 방출되는 개구(11a)가 형성된다. 하우징(11)의 내측에는 진동판(12)을 진동가능하게 지지하는 프레임(11b)이 제공되고, 프레임(11b) 상에 위치된 진동판(12)으로 진동을 구현하도록 코일부(13), 한 쌍의 마그넷(14), 전기자(15) 및 커넥팅로드(16)가 형성된다. 구체적으로 전기자(15)는 코일부(13)와 한 쌍의 마그넷(14)에 의해 진동될 수 있도록 형성되며, 이를 위해 일반적으로 '⊂'형상으로 형성된다. 즉, '⊂'형상의 전기자(15)의 하부판(15a)은 하우징(11)에 지지되고, 상부판(15b)은 코일부(13) 및 한 쌍의 마그넷(14)을 관통하도록 형성된다. 이에, 전기자(15)의 하부판(15a)이 하우징(11)에 지지된 상태에서 전기자(15)의 상부판(15b)은 코일부(13)와 한 쌍의 마그넷(14)을 관통한 상태에서 코일부(13)와 한 쌍의 마그넷(14) 사이에서 진동하게 된다. 커넥팅로드(16)는 전기자(15)의 상부판(15b)과 진동판(12)을 연결하여, 전기자(15)의 상부판(15b)에서 발생되는 진동을 진동판(12)으로 전달하는 구성이다. 이에, 코일부(13)와 한 쌍의 마그넷(14) 사이를 관통하여 한 쌍의 마그넷(14) 사이에서 진동하는 전기자(15)의 상부판(15b)의 진동은 커넥팅로드(16)를 통해 진동판(12)으로 전달되고, 진동판(12)은 프레임(11a) 상에서 진동된다.
특히 도 1 및 도 2에 형성된 BA 타입 음향출력부의 경우, 코일부(13)에 발생되는 진동을 진동판(12)으로 효율적으로 전달할 수 있도록 커넥팅로드(16)는 진동판(12)의 중앙부와 연결된다. 이에, 커넥팅로드(16)는 전기자(15)의 상부판(15b) 중앙쪽, 구체적으로, 코일부(13)와 마그넷(14) 사이에 위치되도록 전기자(15)와 연결된다. 이에, 전기자(15) 상부판(15b)의 단부에서 가장 큰 진동이 발생하나, 진동판(12)의 중앙으로 진동을 전달하기 위해 커넥팅로드(16)가 전기자(15)의 단부에 위치되지 못함으로써, 진동의 효율이 저하될 수 밖에 없는 문제점이 있다. 이를 위해, 커넥팅로드(16)를 전기자(15)에서 가장 진동 폭이 큰 전기자(15)의 단부에 위치시키기도 한다.
도 3은 도 1에 개시된 BA타입 음향출력장치(10)에서, 커넥팅로드(16)가 전기자(15)의 단부에 위치된 상태를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 커넥팅로드(16)는 코일부(13)와 마그넷(14)에 의해 가장 큰 진동이 발생되는 전기자(15)의 상부판(15b) 단부에 위치된다. 이에, 커넥팅로드(16)는 진동판(12)의 일단에 연결되는 구조를 갖는다. 이에, 가장 큰 진동은 진동판(12)으로 제공될 수 있으나, 진동판(12)의 중앙으로 전달되는 구성이 아니라 진동판(12)의 일단에 진동이 제공되는 구성이다. 이에, 진동판(12)의 중앙부가 아니라 진동판(12)의 일단으로 진동이 제공됨으로, 상기의 도 1 및 도 2의 BA 타입 음향출력장치(10)와 마찬가지로 진동의 효율이 저하될 수 밖에 없다.
따라서, 본 발명은 BA타입의 음향출력장치를 제공하고자 한다.
또한, BA타입의 음향출력장치에서 진동의 효율성을 향상시킬 수 있도록, 특히, 전기자에서 발생되는 가장 큰 진동이 진동모듈의 중앙부로 전달될 수 있는 전기자 및 BA 타입의 음향출력장치를 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제들을 해결하기 위한 음향출력장치는; 음향출력장치에 있어서, 하우징; 상기 하우징에 실장되는 진동모듈; 상기 하우징의 내측에 제공되며, 상기 진동모듈이 진동되게 구동력을 제공하는 구동모듈; 상기 구동모듈의 구동에 따라 진동하며, 상기 구동모듈에 의해 가장 큰 진동변위를 구비한 단부가 상기 진동모듈의 중앙부에 위치되는 전기자; 및 상기 전기자의 진동변위가 최대가 되는 단부와 상기 진동모듈의 중앙부를 연결하는 연결모듈을 포함한다.
바람직하게, 상기 구동모듈은, 상기 하우징의 내측에 제공되고, 상기 하우징의 바닥면에서 수직방향으로 실장되는 코일부; 및 상기 코일부에 이웃하며, 상기 하우징의 바닥면에서 수평방향으로 실장되는 한 쌍의 마그넷을 포함한다.
더 바람직하게, 상기 전기자의 일단부는 상기 코일부의 중앙 내측을 관통하여 상기 하우징의 바닥면 방향으로 연장되고, 상기 전기자의 타단부는 상기 한 쌍의 마그넷 사이를 관통하여 상기 진동모듈의 중앙부에 이격되는 위치에 제공된다.
더 바람직하게, 상기 전기자는 상기 코일부의 중앙 내측을 관통되여 상기 하우징의 바닥면에서 수직하게 위치되는 전기자의 수직부; 상기 전기자의 수직부에서 절곡 연장되고, 상기 하우징의 바닥면에 지지되는 전기자의 지지부; 및 상기 전기자의 지지부에서 상기 전기자의 수직부 방향으로 절곡 연장되어, 상기 한 쌍의 마그넷 사이를 관통하여 상기 진동모듈의 중앙부의 위치까지 연장되며, 상기 한 쌍의 마그넷 사이에서 진동되는 전기자의 진동부를 포함한다.
더 바람직하게, 상기 연결모듈은 상기 전기자의 진동부의 단부에 실장되고, 상기 진동모듈의 중앙부로 연결된다.
더 바람직하게, 상기 코일부 및 상기 마그넷에 의해 상기 전기자가 진동되면, 상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부를 중심으로 상기 한 쌍의 마그넷 사이에서 진동되고, 상기 전기자의 진동부의 단부가 최대의 변위를 가지게 되며, 상기 전기자의 진동부 단부의 변위는 상기 연결모듈을 통해 상기 진동모듈의 중앙부로 전달된다.
더 바람직하게, 상기 진동모듈과 상기 구동모듈 사이에는 요크부가 제공된다.
더 바람직하게, 상기 요크부의 단부는 상기 전기자의 수직부의 단부에 지지결합되어 상기 마그넷 상으로 연장 형성된다.
더 바람직하게, 상기 요크부에는 결합개구가 형성되고, 상기 결합개구에는 상기 전기자의 수직부가 관통 결합되어 상기 전기자의 수직부의 양측으로 상기 요크부가 연장 형성된다.
더 바람직하게, 상기 요크부에는 상기 연결모듈을 관통하는 관통개구가 구비된다.
더 바람직하게, 상기 하우징의 바닥면에는 상기 전기자의 지지부를 지지하는 지지부재가 더 포함된다.
더 바람직하게, 상기 연결모듈은 강성을 가지며, 비자성 재료를 포함하여 이루어진다.
더 바람직하게, 상기 하우징에는 상기 전기자의 진동부의 진동에 의해 발생되는 음향이 방출되는 방출구가 적어도 하나 이상 형성된다.
더 바람직하게, 상기 방출구는 상기 하우징의 일측으로 상기 전기자의 진동부가 진동되는 방향과 다른 방향으로 제공된다.
더 바람직하게, 상기 방출구는 상기 하우징의 상면으로 상기 전기자의 진동부가 진동되는 방향으로 제공되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
더 바람직하게, 상기 방출구는 상기 하우징의 일측 및 상기 하우징의 상면으로 상기 전기자의 진동부가 진동되는 방향의 다른 방향 및 진동되는 방향으로 함께 제공된다.
더 바람직하게, 상기 하우징의 내측에는 상기 진동모듈의 양단부를 진동 가능하게 지지하는 프레임이 위치된다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 전기자는; 음향출력장치에 구비되는 전기자에 있어서, 상기 전기자의 지지부에서 절곡 연장되는 상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부의 길이와 상이하다.
바람직하게, 상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부보다 짧게 형성된다.
더 바람직하게, 상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부에서 '⊃'또는 '⊂'자 형태로 절곡 연장되며, 상기 전기자의 진동부의 단부가 상기 전기자의 지지부의 상면으로 이격된다.
더 바람직하게, 상기 전기자의 지지부에는 상기 전기자의 진동부와 대향하며, 상기 전기자의지지부의 단부에서 수직방향으로 절곡 연장되는 전기자의 수직부를 포함한다.
더 바람직하게, 상기 전기자의 수직부는 코일부에 관통 형성되며, 상기 전기자의 진동부는 한 쌍의 마그넷 사이를 관통 형성한다.
더 바람직하게, 상기 전기자는 '
Figure pat00001
' 형상을 포함한다.
또한, 본 발명의 전기자의 경우는, 음향출력장치에 구비되는 전기자에 있어서, 상기 전기자의 지지부에서 절곡 연장되는 상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부의 길이와 상이하며, 상기 전기자는 적어도 두 군데 이상 절곡된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, BA타입의 음향출력장치에서, 전기자에서 변위가 가장 큰 위치와 전기자의 진동부의 중앙부를 연결하여, 가장 큰 진동이 전기자의 진동부의 중앙으로 전달될 수 있도록 하며, 이에 진동의 효율성을 증가시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 음향출력장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 음향출력장치의 측 단면도.
도 3은 도 1에서 커넥팅 로드가 다른 위치에 제공되는 구성을 나타내는 측 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향출력장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 도 4에서 개시된 음향출력장치에서 하우징의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 도 4 또는 도 5의 음향출력장치에서 구동모듈, 전기자, 연결모듈 및 요크부를 분리도시한 도면.
도 7은 도 6의 결합도.
도 8은 도 7에서 요크부의 형태가 다른 구성을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 전기자 및 BA 이를 구비한 타입의 음향출력장치를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 1이나, 2 등과 같은 서수를 사용하고 있으나, 이는 단지 동일한 명칭의 대상들을 서로 구분하기 위한 것이고, 그 순서는 임의로 정할 수 있으며, 후순위의 대상에 대해 선행하는 설명을 준용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기자의 가장 큰 특징은 전기자에서 발생되는 가장 큰 진동을 진동모듈의 중앙부로 전달할 수 있도록 구비하는 것이며, 본 발명에 따른 음향출력부의 가장 큰 특징은 전기자에서 가장 큰 진폭 변위를 갖는 위치와 진동모듈의 중앙부를 연결할 수 있는 구성을 갖는 것이다. 이를 위해, 진동모듈의 중앙부로 최대의 진동을 제공할 수 있도록, 구체적으로 코일부, 한 쌍의 마그넷 및 요크부 등의 위치나, 형태 구성 등은 물론 전기자의 형태, 구성 등이 후술하는 구성 및 구조를 갖게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향출력장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향출력장치(100)는 전달받은 전기적 신호를 음향으로 전달할 수 있도록 이어폰(미도시) 또는 보청기 또는 전화장치의 리시버와 같은 기기의 본체(미도시) 내측에 제공되는 구성이다. 이런 음향출력장치(100)는 하우징(110)과, 진동모듈(120)과, 구동모듈(130)과, 전기자(140) 및 연결모듈(150)을 포함한다. 하우징(110)은 상기 기기의 본체 내측에 실장되고, 그 내측으로 진동모듈(120), 구동모듈(130), 전기자(140) 및 연결모듈(150)이 실장되는 내부 공간을 형성한다. 본 실시예에서 하우징(110)은 제1하우징(111)과, 제2하우징(112) 및 방출구(114)를 형성하는 덕트부(113)를 포함하거나, 도 5와 같이, 제1하우징(111) 및 방출구(114)를 형성하는 2하우징(112)을 포함하는 것을 예를 들어 설명한다. 즉, 진동모듈(120)의 진동에 따라 발생되는 음향을 하우징(110)의 외측으로 방출하는 방출구(114)가 제공되는 형태에 따라 하우징(110)은 다양한 변경실시가 가능하다. 예를 들어 도 4처럼 하우징(110)은 일측에 개구가 형성되고 개구의 주변둘레 상으로 프레임(115)이 형성되어 진동모듈(120)이 실장되는 제1하우징(111)과, 제1하우징(111)을 커버하며, 그 일측으로 제공되는 덕트부(113)로 소리를 전달할 수 있도록 개구가 제공되는 제2하우징(112) 및 제1하우징(111)의 일측으로 돌출 형성되게 구비되고, 진동모듈(120)에서 진동되는 방향과 다른 방향으로 소리를 방출하도록 방출구(114)가 형성되는 덕트부(113)로 형성된다. 그러나, 방출구(114) 및 하우징(110)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 도 4에서 개시된 음향출력장치에서 하우징의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5와 같이, 하우징(110)은 일측에 개구가 형성되고 개구의 주변둘레 상으로 프레임(115)이 형성되어 진동모듈(120)이 실장되는 제1하우징(111)과, 제1하우징(111)의 상측으로 제공되어 상기 제1하우징(111)을 커버하며, 진동모듈(120)에서 진동되는 방향(화살표 방향)으로 소리를 방출하도록 방출구(114)가 형성되는 제2하우징(112)으로 형성되는 것도 가능하다. 하우징(110)에는 진동모듈(120) 진동에 따라 음파가 발생되고, 이러한 음파에 따른 음향을 하우징(110)의 외측으로 방출할 수 있는 방출구(114)가 형성된다. 방출구(114)는 상기에서 설명한 바와 같이, 하우징(110) 자체에 형성될 수도 있으며, 제1하우징(111)을 커버하며 진동모듈(120)의 상측에 제공되는 제2하우징(112)에 형성될 수도 있으며, 제1하우징(111) 및 이를 커버하는 제2하우징(112)을 일측으로 진동모듈(120)의 공간과 연결되는 덕트부(113)에 형성되는 것도 가능하다. 구체적으로 방출구(114)는 하우징(110)에 적어도 하나 이상 형성되며, 전기자의 진동부(143)의 진동되는 방향의 하우징(110) 상에 형성되거나, 전기자의 진동부(143)의 진동되는 방향과 다른 방향의 하우징(110) 상에 형성되어 소리를 외부로 방출한다. 그러나, 상기에서 설명한 것은 하우징(110)의 일 형태일 뿐이며, 그 형태는 얼마든지 변경 가능함은 물론이다. 예를 들어, 제1하우징(111), 방출구(114)가 형성되는 제2하우징(112) 및 방출구(114)가 형성되는 덕트부(113)로 형성되는 것도 가능하며, 하나의 몸체를 갖는 하우징(110)의 측면 및 상면으로 복수개의 방출구(114)가 형성되거나, 제1,2하우징(111, 112) 및 덕트부(113)가 하나의 일체형으로 형성되는 것도 가능한 것과 같이, 그 내측으로 상기의 구성들이 실장되며 적어도 하나 이상의 방출구(114)를 갖는 구성이라면 하우징(110)의 형태나, 구성 및 구조 등은 얼마든지 변형 가능함은 물론이다.
진동모듈(120)은 하우징(110)의 내측에 실장된다(도 4 및 도 5를 참조). 구체적으로 하우징(110)의 내측 벽면에는 진동모듈(120)의 양단부를 진동 가능하게 지지하는 프레임(115)이 형성된다. 이에, 진동모듈(120)의 양단부가 프레임(115) 상에 안착되어, 연결모듈(150)에 의해 전달되는 진동에 의해 진동모듈(120)이 하우징(110) 내측에서 진동될 수 있다. 진동모듈(120)은 하우징(110)의 내측을 상, 하부 공간으로 구획하여, 진동모듈(120)의 하부 공간(B)으로는 진동모듈(120)을 진동시키는 구성물들(구동모듈(130), 전기자(140), 연결모듈(150) 등)이 위치되며, 상부 공간(H)으로는 진동모듈(120)에서 발생되는 소리를 전달하는 공간을 형성한다. 특히, 진동모듈(120)의 하부면 중앙부에는 후술하는 연결모듈(150)이 맞닿아 연결된다. 이에, 전기자(140)의 단부에서 발생되는 진동이 진동모듈(120)의 중앙부로 전달된다. 이에, 진동모듈(120)의 중앙부를 중심으로 진동모듈(120)의 전체면은 일정하게 진동될 수 있게 된다.
도 6은 도 4 또는 도 5의 음향출력장치에서 구동모듈, 전기자, 연결모듈 및 요크부를 분리도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 결합도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 구동모듈(130)은 하우징(110)의 내측, 구체적으로 진동모듈(120)에 의해 구획된 하우징(110)의 하부 공간(B)에 실장되고, 진동모듈(120)과 연결모듈(150)로 연결되어 진동모듈(120)에 진동을 제공하는 전기자(140)를 구동시키는 구성이다. 이러한 구동모듈(130)은 코일부(131) 및 한 쌍의 마그넷(132)을 포함한다. 코일부(131)는 하우징(110)의 내측으로, 하우징(110)의 중앙에서 일측으로 편중되게 위치되어 실장되고, 하우징(110)의 바닥면에서 수직방향으로 놓이도록 실장된다. 이러한 코일부(131)의 중앙은 후술하는 전기자(140)의 일단부, 구체적으로 전기자(140)의 수직부(141, 이하 '수직부(141)'라 함.)가 관통 실장된다. 한 쌍의 마그넷(132)은 코일부(131)에 이웃하여 하우징(110)의 내측에 제공되되, 하우징(110)의 중앙에서 타측으로 편중되어 위치되며, 하우징(110)의 바닥면에서 수평방향으로 실장된다. 한 쌍의 마그넷(132) 사이로, 구체적으로 상부 마그넷(132a)과, 상부 마그넷(132a)과 수평 방향으로 이웃하게 제공되는 하부 마그넷(132b) 사이로, 전기자(140)의 타단부 구체적으로 전기자(140)의 진동부(143, 이하 '진동부(143)'라 함.)가 관통 실장된다. 이러한 구성에서 코일부(131)에 신호 전류가 인가되면, 코일부(131)를 관통하는 전기자(140)에 코일부(131)의 신호 전류에 따른 자속이 발생한다. 이에, 한 쌍의 마그넷(132) 사이를 관통하는 진동부(143) 사이에는 일정한 직류자계가 계속해서 유지된 상태에서, 코일부(131)의 신호전류에 따라 형성된 교류자계와 중첩되고, 상하 방향의 힘이 전기자(140)에 발생된다. 이에, 전기자(140)는 한 쌍의 마그넷(132) 사이에서 휨 변형이 발생된다. 이때, 휨의 변위의 크기는 한 쌍의 마그넷(132)을 관통한 진동부(143)의 말단 단부(143a)에서 가장 크게 발생된다. 이러한 진동부(143)의 말단 단부(143a)는 진동모듈(120)의 중앙부의 하부로 이격된 위치에 위치되어, 후술하는 연결모듈(150)에 의해 진동부(143)의 말단 단부(143a)와 진동모듈(120)의 중앙부가 연결된다.
연결모듈(150)은 전기자(140)의 진동변위가 최대가 되는 위치, 구체적으로 진동부(143)의 말단 단부(143a)와 진동모듈(120)의 중앙부를 수직하게 연결하여, 진동부(143)에서 발생되는 최대의 진동을 진동모듈(120)의 중앙부로 전달할 수 있도록 구성된다. 이러한 연결모듈(150)은 코일부(131)와 상부 마그넷(132a) 사이의 공간에 수직방향으로 위치된다. 또한, 본 실시예에서는 코일부(131)와 마그넷(132)과 함께 폐 자기 회로를 형성하는 요크부(160)가 진동모듈(120)과 구동모듈(130) 사이에 제공된다. 이에, 연결모듈(150)은 요크부(160)를 관통하여 진동모듈(120)의 중앙부에 연결되는 것을 예를 들어 설명하며, 이에 대한 자세한 설명은 추후 후술한다. 본 실시예에서 연결모듈(150)은 연결봉의 형태를 갖는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 연결모듈(150)의 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 진동부(143)의 최대 진동을 진동모듈(120)로 제공할 수 있는 형태 및 구성이라면 연결모듈(150)은 얼마든지 변경 가능함은 물론이다. 연결모듈(150)은 진동부(143)의 최대 진동이 그대로 진동모듈(120)로 제공되기 위해, 변형 발생이 적은 고 강성을 갖는 재질을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 또한 요크부(160)를 관통 형성함으로써, 코일부(131) 및 마그넷(132) 등에 의해 발생되는 자기회로의 영향을 최대한 적게 받을 수 있는 비 자성 재료를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 연결모듈(150)의 재질은 이에 한정되는 것은 아니며, 진동부(143)의 진동의 저하를 방지하면서 최대의 진동을 진동모듈(120)로 전달 할 수 있는 재질이라면 얼마든지 변형 가능함은 물론이다.
전기자(140)는 구동모듈(130)의 구동에 따라 진동하며, 구동모듈(130)에 의해 가장 큰 진동 변위를 구비한 진동부(143)의 단부(143a)가 진동모듈(120)의 중앙부의 하부로 이격되어 위치되는 구성이다. 특히, 본 실시예의 전기자(140)의 경우, 두 군데 이상 절곡되며, 하우징(110)의 바닥면에 지지되는 전기자(140)의 지지부(142, 이하 '지지부(142)'라 함.)를 중심으로 일단은 수직하게 절곡 연장되고, 타단은 '⊃' 또는 '⊂' 형상으로 수직부(141)를 향하여 절곡 연장된다. 또한, 전기자(140)의 형태나 구성을 보면,, 본 발명의 전기자(140)의 경우, 지지부(142)에서 절곡 연장된 진동부(143)는 지지부(142)의 길이와는 상이하게 형성된다. 구체적으로 진동부(143)는 지지부(142)에 일정 높이 이격되어 지지부(142)와 대면되게 형성되되, 지지부(142)보다 짧게 형성된다. 이에, 진동부(143)는 진동모듈(120)의 중앙부에 연결될 수 있고, 수직부(141)는 코일부(131)를 관통하여 형성될 수 있게 된다.
상기에서, 살펴본 전기자(140)를 좀더 자세하세 살펴보면, 즉, 전기자(140)의 일단부(본 실시예에서는 '수직부(141)'를 일컬음)는 하우징(110)의 내측 일측으로 편중되어 하우징(110)의 바닥면에 수직방향으로 위치되는 코일부(131)의 중앙 내측을 관통하여 형성된다. 이에, 전기자(140)의 일단부도 하우징(110)의 바닥면과 수직방향으로 형성된다. 또한, 전기자(140)의 타단부(본 실시예에서는 '진동부(143)'를 일컬음.)는 코일부(131)와 이웃하여 하우징(110)의 바닥면에 수평하게 형성된 한 쌍의 마그넷(132) 사이를 관통하는 구성이다. 이때, 전기자(140)의 타단부 중에서도 가장 말단(143a)은 진동모듈(120)의 중앙부의 위치로, 진동모듈(120)의 중앙부 하부와 이격되는 위치에 제공된다. 이러한 전기자(140)의 형상을 구체적으로 살펴보면, 전기자(140)는 형태에 따라 수직부(141)와, 지지부(142) 및 진동부(143)를 포함한다. 수직부(141)는 전기자(140)의 일단부로서, 코일부(131)의 중앙 내측을 관통하여 하우징(110)의 바닥면에 수직하게 위치된다. 수직부(141)의 하부 단부에는 지지부(142)가 수직부(141)에 수직하게, 구체적으로 하우징(110)의 바닥면과 수평하게 연장 형성된다. 지지부(142)는 수직부(141)의 하부의 단부에서 한 쌍의 마그넷(132) 중 하부 마그넷(132b) 측으로 절곡 연장되고, 하우징(110)의 바닥면에 지지된다. 이러한 지지부(142)와 하우징(110)의 바닥면 사이에는 지지부(142)를 지지하는 지지부재(170)가 더 포함되는 것도 가능하다. 즉, 지지부(142)는 하우징(110)의 바닥면에 맞닿아 지지되는 것도 가능하나, 설치에 따라 지지부재(170)가 지지부(142)와 하우징(110)의 바닥면 사이에 제공되어 지지부(142)를 지지할 수 있도록 제공되는 것이다. 진동부(143)는 지지부(142)의 단부에서 일정한 두께를 형성하며 수직부(141) 방향으로 절곡 형성된다. 이러한 진동부(143)는 한 쌍의 마그넷(132) 사이를 관통하도록 지지부(142)에서 절곡되어 연장 형성되며, 진동부(143)의 단부(143a)가 코일부(131)와 마그넷(132) 사이에 위치되어 그 위치가 진동모듈(120)의 중앙부에 위치되되, 진동모듈(120)의 중앙부 하부로 이격되는 위치에 제공된다. 이러한 진동부(143)는 코일부(131)에 신호전류의 인가에 따라 한 쌍의 마그넷(132) 사이에서 진동된다. 이때, 진동부(143)는 지지부(142)에서 절곡된 절곡면을 중심으로 진동되며, 진동부(143) 특히 한 쌍의 마그넷(132) 사이를 관통하여 코일부(131)와 한 쌍의 마그넷(132) 사이에 위치된 지지부(142)의 단부(143a)가 가장 큰 진동의 변위 폭을 가지며 진동된다. 따라서, 전기자(140)의 형상은 수직부(141)의 단부에 지지부(142)와 진동부(143)가 갈고리 형상을 갖도록 형성된다. 즉, 본 실시예에서 전기자(140)는 '
Figure pat00002
' 형상을 포함하여 이루어지는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 전기자(140)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 진동부(143)가 지지부(142)와 그 길이를 상이하게 하며, 코일부(131) 및 마그넷(132)을 관통할 수 있으며, 진동부(143)의 말단 단부(143a)가 진동모듈(120)의 중앙부와 연결될 수 있도록 하는 형상이라면 얼마든지 그 형상이나 구성은 변형 가능함은 물론이다. 이에, 본 실시예에 따른 전기자(140)의 형상에 의해 전기자(140)의 말단 단부(143a)가 진동모듈(120)의 중앙부와 수직한 방향으로 이격되는 위치될 수 있어, 전기자(140)에서 발생되는 최대 진동을 진동모듈(120)의 중앙부로 전달 할 수 있게 되는 것이다.
요크부(160)는 진동모듈(143)과 구동모듈(130) 사이에 제공되어 코일부(131) 및 항 쌍의 마그넷(132)이 하우징(110)의 내부 공간 상에서 폐 자기회로를 형성할 수 있도록 구비된다. 본 실시예에서 요크부(160)는 코일부(131)의 중앙 상측으로 돌출 연장된 전기자(140), 구체적으로 수직부(141)의 단부(140a)에 결합되어 코일부(131) 및 마그넷(132)을 커버할 수 있도록 마그넷(132)의 단부 상으로 연장 형성된다. 즉, 요크부(160)는 일단이 수직부(141)에 결합된 외팔보 형태를 갖는다. 이때, 연결모듈(150)이 전기자(140), 구체적으로 진동부(143)의 단부(143a)에서 진동모듈(120)의 중앙부까지 수직하게 연결할 수 있도록 연결모듈(150)이 관통되는 관통개구(161)가 요크부(160)에 형성된다. 이러한 요크부(160)의 경우 자성체와 같은 재질을 포함하여 이루어지거나, 전기자(140)와 마찬가지로 고 투자율 재질을 포함하여 이루어지는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 요크부(160)는 상기에서와 같이 외팔보 형태를 갖는 것 외에 다른 형태로 형성되어 코일부(131)와 한 쌍의 마그넷(132)의 폐 자기회로를 형성하게 하는 것도 가능하다.
도 8은 도 7에서 요크부의 형태가 다른 구성을 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 요크부(160a)에는 수직부(141)가 인입되어 관통 결합되는 결합개구(165)가 형성된다. 이에, 결합개구(165)를 중심으로 수직부(141)가 양측으로 요크부(160a)가 연장 형성된다. 구체적으로, 결합개구(165)의 일측의 요크부(167)는 코일부(131) 중앙의 일측에 제공되는 코일부(131)를 커버하고, 결합개구(165)의 타측 요크부(166)는 코일부(131) 중앙의 타측에 제공되는 코일부(131) 및 마그넷(132)을 커버하게 된다. 이러한 요크부(160)에도 연결모듈(150)이 관통되는 관통개구(161)가 형성된다.
이러한, 구성을 갖는 BA 타입 음향출력부(100)의 구동을 간략하게 살펴본다. 하우징(110)의 중심축을 기준으로 일측으로 편향되며 바닥면에 수직방향으로 위치된 코일부(131)와, 하우징(110)의 타측으로 편항되고 바닥면에 수평방향으로 위치된 한 쌍의 마그넷(132)이 위치된다. 상기의 위치를 갖는 코일부(131)와 한 쌍의 마그넷(132) 사이로, 전기자(140)의 수직부(141) 및 수직부(141)에서 갈고리 형상으로 지지부(142)와 진동부(143)이 위치되고, 진동모듈(120)의 중앙부와 진동부(143)의 단부(143a)가 연결모듈(150)에 의해 수직하게 연결된다. 이에, 한 쌍의 마그넷(132) 사이에는 수직방향(상, 하방향과 같은 의미임.)의 직류자계가 일정하게 형성된다. 이 상태에서 코일부(131)에 신호전류가 인가되면, 코일부(131)와 한 쌍의 마그넷(132) 사이로 교류자계가 형성된다. 이에, 진동부(143)는 지지부(142)를 중심으로 직류자계와 교류자계의 중첩에 따라 한 쌍의 마그넷(132) 사이에서 진동된다. 진동부(143)가 지지부(142)를 중심으로 진동되는 경우, 한 쌍의 마그넷(132)을 관통하여 진동부(143)와 코일부(131) 사이로 위치되는 진동부(143)의 단부(143a)가 가장 큰 진동 변위를 갖게 된다. 특히 코일부(131) 및 한 쌍의 마그넷(132)의 위치 등에 의해 진동부(143)의 단부(143a)는 진동모듈(120)의 중앙부 하부에 위치됨으로써, 연결모듈(150)은 진동부(143)의 단부(143a)와 진동모듈(120)의 중앙부에 수직하게 연결할 수 있게 된다. 이에, 가장 큰 변위를 갖는 진동부(143)와 진동모듈(120)의 중앙부가 연결됨으로써, 연결모듈(150)에 의해 가장 큰 진동이 진동모듈(120)로 전달될 수 있고, 진동 효율이 향상되는 것이다.
100: 음향출력장치 110: 하우징
120: 진동모듈 130: 구동모듈
131: 코일부 132: 마그넷
140: 전기자 141: 전기자의 수직부
142: 전기자의 지지부 143: 전기자의 진동부
150: 연결모듈 160: 요크부
170: 지지부재

Claims (24)

  1. 음향출력장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징에 실장되는 진동모듈;
    상기 하우징의 내측에 제공되며, 상기 진동모듈이 진동되게 구동력을 제공하는 구동모듈;
    상기 구동모듈의 구동에 따라 진동하며, 상기 구동모듈에 의해 진동하는 단부가 상기 진동모듈의 중앙부에 이격되어 위치되는 전기자; 및
    상기 전기자의 단부와 상기 진동모듈의 중앙부를 연결하는 연결모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동모듈은,
    상기 하우징의 내측에 제공되고, 상기 하우징의 바닥면에서 수직방향으로 실장되는 코일부; 및
    상기 코일부에 이웃하며, 상기 하우징의 바닥면에서 수평방향으로 실장되는 한 쌍의 마그넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전기자의 일단부는 상기 코일부의 중앙 내측을 관통하여 상기 하우징의 바닥면 방향으로 연장되고,
    상기 전기자의 타단부는 상기 한 쌍의 마그넷 사이를 관통하여 상기 진동모듈의 중앙부에 이격되는 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전기자는 상기 코일부의 중앙 내측을 관통되여 상기 하우징의 바닥면에서 수직하게 위치되는 전기자의 수직부;
    상기 전기자의 수직부에서 절곡 연장되고, 상기 하우징의 바닥면에 지지되는 전기자의 지지부; 및
    상기 전기자의 지지부에서 상기 전기자의 수직부 방향으로 절곡 연장되어, 상기 한 쌍의 마그넷 사이를 관통하여 상기 진동모듈의 중앙부의 위치까지 연장되며, 상기 한 쌍의 마그넷 사이에서 진동되는 전기자의 진동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결모듈은 상기 전기자의 진동부의 단부에 실장되고, 상기 진동모듈의 중앙부로 연결되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코일부 및 상기 마그넷에 의해 상기 전기자가 진동되면,
    상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부를 중심으로 상기 한 쌍의 마그넷 사이에서 진동되고,
    상기 전기자의 진동부의 단부가 최대의 변위를 가지게 되며,
    상기 전기자의 진동부 단부의 변위는 상기 연결모듈을 통해 상기 진동모듈의 중앙부로 전달되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 전기자의 진동부와 상기 구동부 사이에는 요크부가 제공되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 요크부의 단부는 상기 전기자의 수직부의 단부에 지지 결합되어 상기 마그넷 상으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 요크부에는 결합개구가 형성되고,
    상기 결합개구에는 상기 전기자의 수직부가 관통 결합되어 상기 전기자의 수직부의 양측으로 상기 요크부가 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  10. 제8항 또는 9항에 있어서,
    상기 요크부에는 상기 연결모듈을 관통하는 관통개구가 구비되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 하우징의 바닥면에는 상기 전기자의 지지부를 지지하는 지지부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 연결모듈은 강성을 가지며, 비자성 재료를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 전기자의 진동부의 진동에 의해 발생되는 음향이 방출되는 방출구가 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방출구는 상기 하우징의 일측으로 상기 전기자의 진동부가 진동되는 방향과 다른 방향으로 제공되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 방출구는 상기 하우징의 상면으로 상기 전기자의 진동부가 진동되는 방향으로 제공되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 방출구는 상기 하우징의 일측 및 상기 하우징의 상면으로 상기 전기자의 진동부가 진동되는 방향의 다른 방향 및 진동되는 방향으로 함께 제공되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내측에는 상기 진동모듈의 양단부를 진동 가능하게 지지하는 프레임이 위치되는 것을 특징으로 하는 음향출력장치.
  18. 음향출력장치에 구비되는 전기자에 있어서,
    상기 전기자의 지지부에서 절곡 연장되는 상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부의 길이와 상이함을 특징으로 하는 전기자.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부에서 '⊃'또는 '⊂'자 형태로 절곡 연장되며, 상기 전기자의 진동부의 단부가 상기 전기자의 지지부의 상면으로 이격되는 것을 특징으로 하는 전기자.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 전기자의 지지부에는 상기 전기자의 진동부와 대향하며, 상기 전기자의지지부의 단부에서 수직방향으로 절곡 연장되는 전기자의 수직부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 전기자의 수직부는 코일부에 관통 형성되며, 상기 전기자의 진동부는 한 쌍의 마그넷 사이를 관통 형성하는 것을 특징으로 하는 전기자.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 전기자는 '
    Figure pat00003
    ' 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자.
  24. 음향출력장치에 구비되는 전기자에 있어서,
    상기 전기자의 지지부에서 절곡 연장되는 상기 전기자의 진동부는 상기 전기자의 지지부의 길이와 상이하며,
    상기 전기자는 적어도 두 군데 이상 절곡되는 것을 특징으로 하는 전기자.

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EP2928207A1 (en) 2014-04-02 2015-10-07 Sonion Nederland B.V. A transducer with a bent armature
CN108055630A (zh) * 2017-11-24 2018-05-18 苏州逸巛声学科技有限公司 一种受话器及其装配方法

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