KR20140066540A - Multi layer pcb voice coil plate improved flat type speaker sound prossure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평판 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패턴 형식으로 인쇄된 Multi Layer PCB 보이스 코일판의 형상을 변경하여 음압을 개선한 평판 스피커에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
스피커는 자석 사이에 개재된 보이스 코일 및 진동판을 구비하며, 보이스 코일의 움직임에 의해 진동판이 진동함으로써 음을 발생한다. The speaker has a voice coil and a diaphragm interposed between the magnets, and generates a sound by vibrating the diaphragm by the motion of the voice coil.
보이스 코일에는 원형 보이스 코일과 직선형 보이스 코일이 있다. 원형 보이스 코일은 일반적인 원형 스피커에서 사용된다. The voice coil has a circular voice coil and a linear voice coil. The circular voice coil is used in a typical circular speaker.
직선형 보이스 코일은 플레이트 형상의 코일 베이스 단면 또는 양면에 타원 형태로 와권되거나 인쇄 패턴되어 형성된다. The linear voice coil is formed in a plate-shaped coil base section or in an elliptical shape on both sides or in a printed pattern.
일반적인 평판형 스피커는 소정 간격을 두고 이격되어 대향되는 한 쌍의 자기체와, 한 쌍의 자기체 사이에 개재되는 보이스 코일이 형성된 보이스 필름판, 보이스 코일판과 접촉되어 코이스 코일판의 진동에 따라 진동되는 진동판을 포함하여 이루어진다. [0002] Conventional flat-type loudspeakers have a pair of magnetic bodies facing each other with a predetermined gap therebetween, a voice film plate having a voice coil interposed between the pair of magnetic bodies, And a vibrating plate which is vibrated along with the vibrating plate.
마주하는 한 쌍의 자기체는 각각 동일한 구성을 가지며, 영구 자석, 상부 및 하부 요크로 구성될 수 있다. Each of the pair of magnetic bodies facing each other has the same configuration, and may be constituted by a permanent magnet, upper and lower yokes.
마주하는 자기체 내에 구비되는 영구 자석은 서로 간에 인력이 작용할 수 있도록 반대의 극성을 가지며, 보이스 코일판은 양측의 자기체로부터 동일한 자기력을 받을 수 있도록 동일 거리를 유지한다.The permanent magnets provided in the facing magnetic body have polarities opposite to each other so that attraction force acts therebetween, and the voice coil plates maintain the same distance so as to receive the same magnetic force from the magnetic bodies on both sides.
이러한 구조의 평판형 스피커에 있어서, 사운드 에너지를 크게 하기 위해서 다양한 방법이나 구조 개선이 이루어지도록 하여 유도기전력의 크기를 크게 하는 방안들이 제안되고 있다. In order to increase the sound energy of the flat type speaker having such a structure, various methods and structures have been improved to increase the magnitude of the induced electromotive force.
특히, 자석의 자력, 전류의 세기 및 스피커의 크기 등 모든 조건이 동일하다는 가정하에서 사운드 에너지를 크게 하는 데 있어 유도기전력에 의해 힘을 받아 상하 진동하는 보이스 코일판의 형상이나 무게가 중요한 요소로 작용한다.
In particular, the shape and weight of the voice coil plate, which is subjected to the force due to the induced electromotive force and oscillates up and down, is an important factor in increasing the sound energy under the assumption that all the conditions such as the magnetic force of the magnet, do.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 자석의 자력, 전류의 세기 및 스피커의 크기 등이 동일한 조건하에서 유도기전력에 의한 사운드 에너지를 최대화하기 위해 보이스 코일판의 무게를 줄일 수 있는 평판형 스피커를 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a flat-type speaker capable of reducing the weight of a voice coil plate in order to maximize sound energy by induction electromotive force under the same conditions of magnetic force, ≪ / RTI >
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평판 스피커의 음압을 개선한 멀티레이어 PCB 보이스 코일판은, 평판 스피커에 사용되는 한 쌍의 자기체 사이에 개재되는 보이스코일이 패턴 형식으로 인쇄된 멀티레이어(Multi Layer) PCB(Printed Circuit Board) 보이스 코일판에 있어서, 상기 보이스 코일판은 PCB 상에 멀티레이어로 패턴 형식의 보이스 코일이 트랙 타입으로 인쇄되고, 상기 보이스 코일이 패턴이 형성되지 않은 상기 PCB 영역에 다수개의 천공홀이 형성되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-layer PCB voice coil plate in which a sound pressure of a flat speaker is improved. The multi-layer PCB voice coil plate includes a voice coil, A multi-layer PCB (Printed Circuit Board) voice coil plate characterized in that the voice coil plate is printed in a multi-layered pattern type voice coil in a track type, and the voice coil is mounted on the PCB And a plurality of perforation holes are formed in the area.
여기서, 상기 다수개의 천공홀은 패턴 형식의 트랙 타입으로 인쇄된 상기 보이스 코일의 내측 또는 외측 중 어느 하나 이상의 영역에 소정 간격으로 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하여 이루어질 수 있다.The plurality of perforation holes may be spaced apart from each other by a predetermined distance in at least one of an inner side and an outer side of the voice coil printed in a pattern type track type.
여기서, 상기 다수개의 천공홀은 서로 겹쳐지지 않도록 소정 간격으로 이격되어 천공되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the plurality of perforation holes are spaced apart at a predetermined distance so as not to overlap each other.
여기서, 상기 다수개의 천공홀은 1열 배열, 지그재그 배열, 2열 배열, 규칙 또는 불규칙적 배열 중 어느 하나의 배열이 선택적으로 적용될 수 있으며, 상기 다수개의 천공홀의 형상은 원형, 타원형 또는 다각형으로 형성될 수 있을 것이다.
Here, the plurality of perforation holes may be selectively arranged in a one-row arrangement, a zigzag arrangement, a two-column arrangement, a regular arrangement, or an irregular arrangement, and the plurality of perforations may be circular, elliptical or polygonal It will be possible.
상술한 구성에 따르면, 자석의 자력, 전류의 세기 및 스피커의 크기 등이 동일한 조건하에서 보이스 코일판에 형성된 보이스 코일 이외의 영역에 최대한의 천공홀을 형성시켜 보이스 코일판의 무게를 줄임으로써 유도기전력에 의한 사운드 에너지를 최대화하는 것이 가능하게 된다.According to the above-described configuration, a maximum hole is formed in an area other than the voice coil formed on the voice coil plate under the condition of the magnetic force of the magnet, the intensity of the current, the size of the speaker, and the like to reduce the weight of the voice coil plate, It is possible to maximize the sound energy by the speaker.
또한, 자기회로(자속밀도) 및 PCB 트랙(Track)의 선폭 및 길이가 동일한 조건에서 PCB 코일 트랙의 내외측 천공으로 대폭적인 무게 감소를 통하여 평판형 스피커의 효율(음압)을 극대화하는 것이 가능하다.
In addition, it is possible to maximize the efficiency (sound pressure) of a planar type speaker by drastically reducing the weight by the inner and outer perforations of the PCB coil track under the condition that the line width and the length of the magnetic circuit (magnetic flux density) and the PCB track .
도 1은 본 발명에 따른 평판 스피커의 개략 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평판 스피커의 음압을 개선한 멀티레이어 PCB 보이스 코일판의 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 평판 스피커의 음압을 개선한 멀티레이어 PCB 보이스 코일판의 다른 구조도이다.
도 4는 본 발명의 평판 스피커와 종래의 평판 스피커의 주파수 특성 결과 그래프이다. 1 is a schematic structural view of a flat speaker according to the present invention.
2 is a structural view of a multi-layer PCB voice coil plate in which the sound pressure of a flat speaker according to the present invention is improved.
3 is another structural view of a multi-layer PCB voice coil plate in which the sound pressure of a flat speaker according to the present invention is improved.
4 is a graph showing frequency characteristics of a flat speaker of the present invention and a conventional flat speaker.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평판 스피커용 보이스 코일판의 구조 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the structure and effects of the voice coil plate for a flat speaker according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이하에서 설명되는 보이스 코일판은 Multi Layer 보이스 코일판(Voice coil plate)을 의미하며, 본 발명은 보이스 코일판이 적층된 PCB 보이스 코일판에만 적용된다.The voice coil plate described below refers to a multi-layer voice coil plate, and the present invention is applied only to a PCB voice coil plate in which a voice coil plate is laminated.
도 1은 본 발명에 따른 평판 스피커의 개략 구조도이다.1 is a schematic structural view of a flat speaker according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 평판형 스피커(1)는 소정 간격을 두고 이격되어 대향되는 한 쌍의 자기체(11a, 11b)와, 한 쌍의 자기체(11a, 11b) 사이에 개재되는 보이스 코일판(10)과, 보이스 코일판(10)의 상하 진동과 연동되어 음압을 발생시키는 진동판(15)을 포함하여 이루어진다. 1, the
마주하는 한 쌍의 자기체(11a, 11b)는 각각 동일한 구성을 가지며, 영구 자석(12a, 12b), 영구 자석(12a, 12b)의 상부 표면에 위치하는 상부 요크(13a, 13b), 영구 자석(12a, 12b)의 하부 표면에 위치하는 하부 요크(14a, 14b)로 구성될 수 있다. The pair of
마주하는 자기체(11a, 11b) 내에 구비되는 영구 자석(12a, 12b)은 서로 간에 인력이 작용할 수 있도록 반대의 극성을 가지며, 보이스 필름(10)은 양측의 자기체(11a, 11b)로부터 동일한 자기력을 받을 수 있도록 동일 거리를 유지한다.The
본 발명의 평판형 스피커(1)는 보이스 코일판(10)과 그 양측면에 일정 간격을 두고 자기체(11a, 11b)가 배치됨으로써 보이스 코일에 전류를 흘리면 플래밍의 왼속 법칙과 로렌쯔 원칙에 의해 유기 기전력을 발생시키게 되고, 유기 기전력에 의해 보이스 코일판(10)은 상하로 움직이게 되며, 보이스 코일판(10)과 접촉된 진동판(15)이 진동하면서 진동 주파수가 소리로 변환된다. The
이때, 자석과 보이스 코일이 형성하는 자기회로에 의한 자속밀도가 동일하고, 보이스 코일판(10)에 형성된 보이스 코일의 선폭 및 길이가 동일하며, 보이스 코일판(10)의 길이 및 폭이 동일한 조건에서 음압을 높이기 위해서는 보이스 코일판(10)의 무게가 중요한 요소가 될 수 밖에 없다.At this time, when the magnetic flux density by the magnetic circuit formed by the magnet and the voice coil is the same, the line width and the length of the voice coil formed on the
도 2는 본 발명에 따른 평판 스피커의 음압이 개선된 보이스 코일판의 구조도이다.2 is a structural view of a voice coil plate having improved sound pressure of a flat speaker according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 평판 스피커용 보이스 코일판(10)는 PCB(21), 보이스 코일(22), 외측 천공홀(23a, 23b) 및 내측 천공홀(24)을 포함하여 이루어진다.2, the
PCB(21)는 종래와 동일한 인쇄회로기판이며, 보이스 코일(22)은 보이스 코일판(21) 상에 트랙 형태로 패턴된 코일이며 PCB(21)의 단면 또는 양면에 형성될 수 있다.The
PCB(21)에 형성된 보이스 코일(22)의 내측과 양쪽 외측에는 일정한 형상으로 천공된 홀인 외측 천공홀(23a, 23b) 및 내측 천공홀(24)이 형성된다.On the inside and both sides of the
외측 천공홀(23a, 23b) 및 내측 천공홀(24)의 형상은 원, 타원 또는 다각형의 형태라도 무방하며, 그 홀의 크기는 보이스 코일(22)이 패턴되지 않은 영역에 대응하여 형성될 수 있고 그 홀 간의 간격 또한 임의적으로 선정할 수 있다.The shape of the
외측 천공홀(23a, 23b) 및 내측 천공홀(24)은 다수개의 홀들이 배열되도록 천공하여야 하는 것은 중요하다. It is important that the
외측 천공홀(23a, 23b) 및 내측 천공홀(24)을 하나로 길게 형성하는 것은 보이스 코일판(10)의 무게를 더 줄일 수는 있으나, 보이스 코일판(10) 자체가 보이스 코일의 내외측에 형성된 천공홀에 의해 지지력이 약해져 유기기전력에 의한 진동시 휘어지거나 변형될 가능성이 높아져 오히려 개선의 효과를 가져오지 못하게 된다.The long one of the
따라서, 본 발명에서는 외측 천공홀(23a, 23b) 및 내측 천공홀(24)을 다수개 배열하도록 형성하여 천공홀들 간에 존재하는 천공되지 않은 영역들이 자체적으로 보이스 코이판(10)의 지지력을 도모할 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, a plurality of
결국, 천공홀들 사이에 남아있는 부분은 보조지지체(24a, 23c) 역할을 하게되어 보이스 코일판(10)의 무게를 대폭 감소하여 음압을 높이는 효과를 가져오는 동시에 다수개의 천공홀을 소정 간격으로 이격시켜 형성시킴에 따라 자동적으로 형성되는 보조지지체(24a, 23c)에 의해 보이스 코일판(10)의 지지력의 감소에는 영향이 없게 된다. As a result, the remaining portions between the perforation holes serve as
이러한 본 발명의 보이스 코일판 구조는 천공홀에 따른 대폭적인 무게 감소를 통하여 평판형 스피커의 효율(음압)을 극대화하는 것이 가능하다.The voice coil plate structure according to the present invention can maximize the efficiency (sound pressure) of the flat plate type speaker by greatly reducing the weight according to the perforation hole.
특히, 평판 스피커의 경우 전체에너지가 2배로 증가할때 3dB 정도의 음압이 상승하나, 대폭적인 무게 감소를 통하여 자속밀도를 늘리지 않고도 스피커의 효율을 2 내지 3dB 이상 자유롭게 올릴 수 있다는 장점을 갖는다.In particular, in the case of a flat speaker, the sound pressure of about 3 dB is increased when the total energy is doubled, but the speaker efficiency can be freely increased by 2 to 3 dB or more without increasing the magnetic flux density through a considerable weight reduction.
결과적으로 동일한 자속밀도, 동일한 PCB 보이스 코일의 길이, 동일한 PCB 보이스 코일의 임피던스(Impedance) 값이라 할지라도 PCB 보이스 코일판의 무게를 획기적으로 줄이면서 스피커의 성능(음압, Sound Pressure Level)을 대폭적으로 향상시켜 고휴율의 평판 스피커 개발이 가능하다.As a result, even if the same magnetic flux density, the same PCB voice coil length, and the impedance value of the same PCB voice coil, the weight of the PCB voice coil plate is drastically reduced and the speaker performance (sound pressure level) It is possible to develop a high-rate flat-panel speaker.
도 3은 본 발명에 따른 평판 스피커용 보이스 코일판의 다른 구조도이다.3 is another structural view of a voice coil plate for a flat speaker according to the present invention.
도 3은 도 2와 크게 다르지 않지만, 내측 천공홀(34)을 일렬 배열이 아닌 지그재그 2열 배열을 형성시킨 예이며, 도 3은 보이스 코일의 내외측에 형성되는 천공홀은 그 크기, 배열형태, 천공홀의 형상 등을 얼마든지 변경 가능함을 예시적으로 보이기 위한 것이다.3 is an example in which the
도 4는 본 발명의 평판 스피커와 종래의 평판 스피커의 주파수 특성 결과 그래프이다. 4 is a graph showing frequency characteristics of a flat speaker of the present invention and a conventional flat speaker.
도 4를 참조하면, X축은 주파수[Hz]이고 Y축은 음압[dB]을 나타낸다.Referring to FIG. 4, the X-axis represents frequency [Hz] and the Y-axis represents sound pressure [dB].
그래프상의 실선은 본 발명의 평판 스피커 특성 그래프이며, 점선은 종래의 평판 스피커 특성 그래프이고, 동일한 자속밀도, 동일한 보이스 코일의 선폭 및 길이, 동일한 보이스 코일판의 크기를 조건으로 보이스 코일판에 천공홀을 형성시킨 본 발명의 평판 스피커와 천공홀이 형성되지 않은 종래의 평판형 스피커를 비교한 것이다.The solid line on the graph is a flat speaker characteristic graph of the present invention. The dotted line is a graph of a conventional flat speaker characteristic. The dotted line shows the characteristics of the conventional flat speaker, the line width and the length of the same voice coil, The flat speaker of the present invention in which the perforation hole is not formed and the conventional flat speaker in which the perforation hole is not formed are compared.
나타낸 바와 같이, 주파수 전영역에서 본 발명의 평판 스피커의 음압 특성이 종래의 평판 스피커에 비해 향상된 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다. As shown, it can be seen that the sound pressure characteristics of the flat speaker of the present invention in the whole frequency range have improved characteristics compared to the conventional flat speaker.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, As will be understood by those skilled in the art. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.
1 : 평판형 스피커 10, 30 : 보이스 코일판
11a, 11b : 한 쌍의 자기체 12a, 12b : 영구 자석
13a, 13b : 상부 요크 14a, 14b : 하부 요크
15 : 진동판 21, 31 : PCB
22, 32 : 보이스 코일 23a, 23b, 33a, 33b : 외측 천공홀
24, 34 : 내측 천공홀 23c, 24a : 보조지지체1:
11a, 11b: a pair of
13a, 13b:
15:
22, 32:
24, 34:
Claims (4)
상기 보이스 코일판은 PCB 상에 멀티레이어로 패턴 형식의 보이스 코일이 트랙 타입으로 인쇄되고, 상기 보이스 코일이 패턴이 형성되지 않은 상기 PCB 영역에 다수개의 천공홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커의 음압을 개선한 멀티레이어 PCB 보이스 코일판.A multi-layer PCB (Printed Circuit Board) voice coil plate in which a voice coil interposed between a pair of magnetic bodies used in a flat panel speaker is printed in a pattern form,
Wherein the voice coil plate is printed in a multi-layer patterned voice coil on a PCB in a track type, and a plurality of perforation holes are formed in the PCB area in which the voice coil is not patterned. Multilayer PCB voice coil plate with improved sound pressure.
상기 다수개의 천공홀은 패턴 형식의 트랙 타입으로 인쇄된 상기 보이스 코일의 내측 또는 외측 중 어느 하나 이상의 영역에 소정 간격으로 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커의 음압을 개선한 멀티레이어 PCB 보이스 코일판. The method according to claim 1,
The multi-layer printed circuit board voice coil of claim 1, wherein the plurality of perforation holes are spaced apart from each other by a predetermined distance in at least one of an inner side and an outer side of the voice coil printed in a pattern type track type. plate.
상기 다수개의 천공홀은 서로 겹쳐지지 않도록 소정 간격으로 이격되어 천공되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커의 음압을 개선한 멀티레이어 PCB 보이스 코일판. The method according to claim 1,
Wherein the plurality of perforation holes are spaced apart from each other by a predetermined distance so as not to overlap with each other, thereby improving the sound pressure of the flat speaker.
상기 다수개의 천공홀은 1열 배열, 지그재그 배열, 2열 배열, 규칙 또는 불규칙적 배열 중 어느 하나의 배열이 선택적으로 적용되며,
상기 다수개의 천공홀의 형상은 원형, 타원형 또는 다각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커의 음압을 개선한 멀티레이어 PCB 보이스 코일판.
The method according to claim 1,
The plurality of perforation holes may be selectively arranged in an array of one row, a zigzag array, a two column array, a regular array, or an irregular array,
Wherein the plurality of perforations are formed in a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape.
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