KR20150056227A

KR20150056227A - 초박형 스피커

Info

Publication number: KR20150056227A
Application number: KR1020130138958A
Authority: KR
Inventors: 고관호
Original assignee: 주식회사 진영지앤티
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2015-05-26
Also published as: KR101587477B1

Abstract

본 기술은 초박형 스피커 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 직류 자속 및 교류 자속을 이용하여 진동부의 전체 면을 균일하게 구동시켜 분할 진동을 억제함으로써 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있는 초박형 스피커 및 그 제조 방법을 제공한다. 이러한 초박형 스피커는, 직류 자속과 교류 자속을 진동판에 집속시키기 위한 커버부; 직류 자속 루프를 형성하여, 코일에 의해 자화된 상기 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 진동판을 진동시키기 위한 영구 자석; 교류 전류의 방향에 따라 교류 자속 루프를 형성하여 상기 진동판을 자화시기 위한 상기 코일; 가이드를 위한 가이드부; 및 상기 코일에서 형성된 교류 자속 루프에 의해 자화되어, 상기 영구 자석과의 인력 또는 척력에 따라 진동하기 위한 상기 진동판을 포함할 수 있다.

Description

초박형 스피커 및 그 제조 방법{Ultra-thin type speaker and method for manufacturing thereof}

본 발명의 몇몇 실시예들은 초박형 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동부의 전체 면을 균일하게 구동함으로써 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있는 초박형 스피커 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 스피커(Speaker)는 전기 음향 변환 소자로서, 현재 영상 기기 및 통신 기기 등의 발전과 더불어 음향에 대한 사용자의 관심이 증대됨에 따라, 영상 기기 및 통신 기기 등에 보다 적합하고 고품질의 음향 신호를 출력하기 위한 스피커에 대한 연구가 진행되고 있다.

이러한 일반적인 스피커로는 무빙코일(Moving coil) 스피커가 주로 사용되고 있으나, 특수하게는 정전형(Electrostatic) 스피커와 리본(Ribbon) 스피커, 압전형(Piezoelectric) 스피커 등이 있으며, 스피커의 종류로는 진동판을 진동시켜 공기를 직접 진동시키는 복사형 스피커와 진동판이 혼(Horn) 속에 놓이는 혼형 스피커가 있고, 이 밖에도 진동판의 형태, 구동 방식, 재생 가능한 주파수 대역 등에 따라 분류되기도 된다.

예를 들어, 혼형 스피커는 외관이 나팔형으로 이루어진 스피커로서, 전기적·음향적 특성이 양호하고 스피커를 수용하는 음향 상자가 필요하지 않지만, 나팔형 개구부의 지름에 따라 출력되는 음의 최저 주파수가 제한되는 단점이 있다. 이러한 이유로 각종 전자 제품이나 음향 장치에 복사형 스피커가 주로 사용된다. 복사형 스피커로는 콘형 스피커가 대표적이다. 콘형 스피커는 콘(Cone) 형상의 진동판을 구비하는 것으로, 혼형 스피커에 비해 효율이 떨어지지만, 값이 싸고 소형으로 만들 수 있다.

도 1은 일반적인 무빙코일 방식 스피커의 일실시예 구조도로서, 진동판을 진동시켜 공기를 직접 진동시키는 무빙코일 방식의 스피커를 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 무빙코일 방식의 스피커는 영구자석(101)을 링으로 구성하고, 영구자석(101)의 상측 및 하측에 각각 프론트 플레이트(103) 및 백 플레이트(105)를 설치하여 폴피스(107)와 함께 자기회로를 구성한다. 폴피스(107)와 프론트 플레이트(103) 사이에 간격을 두어 갭이 형성되는데, 이 갭에 보빈에 감긴 보이스 코일(109)이 설치되고, 이 보이스 코일(109)을 지지하기 위하여 스파이더(111)를 사용한다.

한편, 진동면적을 넓혀 음향 출력을 높이기 위하여 진동판(113)을 보빈에 부착시키며, 진동판(113)은 스피커 프레임(119)에 유연한 재료의 에지(Edge) 즉, 서라운드(115)를 사용하여 지지한다.

무빙코일 방식의 스피커는 N극과 S극으로 구성되는 영구자석(101) 사이의 좁은 간극에 설치된 보이스 코일(109)에 전류를 흘림으로써, 영구자석(101)의 자속과 보이스 코일(109)에 흐르는 전류량, 보이스 코일(109)의 감긴 수에 비례하는 힘이 보이스 코일(109)을 상하로 움직이고(따라서 보이스 코일을 무빙코일이라 할 수 있음), 이 운동에너지가 진동판(113)에 전달되어 진동판(113) 전면 공기를 진동시켜 음향을 발생시키는 원리(무빙코일 방식)를 이용한다. 즉, 무빙코일 방식의 스피커는 영구자석(101)에 의한 직류 자속과 보이스 코일(109)에 의한 교류 자속의 상호 작용에 의하여 발생한 힘이 보이스 코일(109)을 상하로 구동시킴으로써 그 힘이 진동판에 전달되어 진동판 전면의 공기를 진동시켜 음향을 발생시키는 원리를 이용한다.

이와 같이, 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일(109)과 진동판(113)이 함께 움직이는 구조이기 때문에 진동계의 무게가 증가되어 고주파수 대역의 음재생이 제한되고, 스피커의 전체적인 음향 출력 효율이 떨어지게 된다.

또한, 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일(109)과 접합된 진동판 부위와 보이스 코일(109)과 접합되지 않은 진동판 부위가 서로 다르게 진동하는 분할 진동이 발생하여 고주파수 대역의 음질이 저하되고, 음향 출력이 줄어들게 된다.

또한, 무빙코일 방식의 스피커는 진동판(113)의 상하 운동으로 인하여 보이스 코일 접합부의 와이어의 단선이 발생하고, 진동판(113)과 와이어의 소음이 발생하게 된다.

아울러, 무빙코일 방식의 스피커는 진동판(113)이 영구자석(101) 상부에 위치하기 때문에, 스피커의 전체 두께가 영구자석(101)의 높이 및 진동판(113)의 높이의 합으로 결정되므로 박형으로 구성하기가 불가능하다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 진동계의 무게를 줄이기 위한 연구가 진행되었으며, 그러한 스피커의 일 예로서, 밸런스드 아마추어(Balanced amateur) 스피커를 들 수 있다.

도 2는 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커의 일실시예 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 밸런스드 아마추어 스피커는 영구자석(201)의 N극과 S극 사이에 전자석을 배치시킨다. 이 전자석의 코일(203)에 교류 전류를 흘리게 되면 아마추어(205)의 진동자(207)가 전자석의 원리에 의해 전류의 방향에 따라 N극 또는 S극으로 바뀌게 되고, 진동자(207)와 영구자석(201)의 극성에 따라 인력 또는 척력이 발생하여 진동자(207)가 상하 진동을 하게 된다. 이러한 진동자(207)의 상하 운동 에너지는 연결핀(211)을 통해 진동판(213)으로 전달되고, 결국 진동판(213)이 움직여 전기 신호를 소리로 재생할 수 있게 된다. 여기서, 설명 부호 "209"는 고정자이다.

이러한 밸런스드 아마추어 스피커는 코일과 진동판을 분리시킴으로써 진동계가 가벼워져 음향 출력 효율이 무빙코일 방식에 비해 높아지는 장점이 있다. 하지만, 연결핀(211)이 진동자(207)의 코일(203) 가까이에 부착되므로 상하 운동 진동폭이 적어 진동판(213)을 크게 진동시키지 못하고, 진동자(207)의 진동을 연결핀(211)을 사용하여 전달하기 때문에 진동판(213)의 한 점에만 집중적으로 힘이 가해져서 진동판 전체가 상하 방향으로 동일 위상으로 움직이기 어려우며, 그에 따라 진동판(213)이 커질수록 동일 위상으로 움직이지 않아 분할 진동 현상이 발생하여 음향 특성이 떨어지게 되어 넓은 진동판에 적용이 불가능하며, 또한 진동판(213)이 전자석 드라이버 상부에 배치되어 있어 박형 설계가 어렵다. 따라서 높은 출력이 요구되는 스피커 등에는 적용이 불가능하고, 음향 출력이 낮은 커널형 이어폰, 보청기 등에만 적용할 수밖에 없는 한계를 가진다.

도 3은 일반적인 평판형 자석 스피커의 일실시예 구조도로서, 영구 자석과 코일의 배치를 무빙코일 방식과 다르게 한 평판형 자석 스피커를 나타내고 있다.

이때, 평판형 자석 스피커는 무빙코일 스피커 진동 원리인 자력선 범위에서 코일에 전류가 흐르면 코일이 힘을 받아 수직 방향으로 움직이는 원리를 이용한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 평판형 자석 스피커는 다수의 영구 자석을 N극과 S극을 교대로 배치하여 자력선(붉은선)을 형성시키고, 진동판에 접합된 박막 전도체(Conductor)에 전류를 흘려 도체가 움직이는 힘을 발생시켜 진동판 전체가 상하 운동하도록 함으로써 분할 진동 현상을 해결한다.

하기만, 평판형 자석 스피커는 음향 출력을 높이기 위하여 박막 전도체의 길이를 길게 만들어야하고, 패턴 형태로 진동판에 접합하는 방식의 특성상 무빙코일 방식보다 길이 확보가 힘들어 변환 효율이 떨어진다. 또한, 음향 출력 저하 문제를 해결하기 위해 많은 수의 영구 자석이 필요하고, 그에 따라 소요 비용이 상승하며, 고출력 시에 박막 전도체의 전류가 증가하여 높은 열이 발생하여 내구성이 취약하다.

따라서 최근 소형화 및 박형화된 각종 전자 기기에 용이하게 적용되며, 아울러 전자 기기의 성능을 보다 향상시키기 위해서, 두께가 박형이면서도 우수한 음향 재생 성능을 발휘하는 초박형 스피커가 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 진동부의 전체 면을 균일하게 구동함으로써 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있는 초박형 스피커 및 그 제조 방법을 제공한다. 즉, 본 발명의 실시예는 직류 자속 및 교류 자속을 이용하여 진동부의 전체 면을 균일하게 구동시켜 분할 진동을 억제함으로써 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있는 초박형 스피커 및 그 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는 구동부를 진동부의 측면에 배치시켜 초박형으로 구현한, 초박형 스피커 및 그 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는 코일을 진동부와 분리함으로써 진동부의 무게를 최소화할 수 있고, 진동부의 진동이 코일에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있는 초박형 스피커 및 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커는, 직류 자속과 교류 자속을 진동판에 집속시키기 위한 커버부; 직류 자속 루프를 형성하여, 코일에 의해 자화된 상기 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 진동판을 진동시키기 위한 영구 자석; 교류 전류의 방향에 따라 교류 자속 루프를 형성하여 상기 진동판을 자화시기 위한 상기 코일; 가이드를 위한 가이드부; 및 상기 코일에서 형성된 교류 자속 루프에 의해 자화되어, 상기 영구 자석과의 인력 또는 척력에 따라 진동하기 위한 상기 진동판을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커는, 도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석에 의한 직류 자속과 코일에 의한 교류 자속을 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 1 커버부; 직류 자속 루프를 형성하여, 상기 코일에 의해 자화된 상기 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 금속 진동판을 진동시키는 상기 제 1 영구 자석; 상기 금속 진동판의 측면에 배치되어, 인가되는 교류 전류의 방향에 따라 교류 자속 루프를 형성하여 상기 금속 진동판을 자화시키는 상기 코일; 가이드를 위한 제 1 및 제 2 가이드부; 자기 투자 성질 및 탄성 재질을 가지며, 상기 코일에 인가된 교류 전류의 방향에 따라 형성된 교류 자속 루프에 의해 자화되어, 상기 제 1 및 제 2 영구 자석과의 인력 또는 척력에 따라 진동하는 상기 금속 진동판; 직류 자속 루프를 형성하여, 상기 코일에 의해 자화된 상기 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 금속 진동판을 진동시키는 상기 제 2 영구 자석; 및 도전성 재질로 이루어져 상기 제 1 및 제 2 영구 자석에 의한 직류 자속과 상기 코일에 의한 교류 자속을 상기 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 2 커버부를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커 제조 방법은, (a) 도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속을 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 1 커버부에, 교류 전류의 방향에 따라 교류 자속 루프를 형성하여 상기 금속 진동판을 자화시키는 코일을 조립하는 단계; (b) 상기 (a) 단계 수행 후, 직류 자속 루프를 형성하여, 상기 코일에 의해 자화된 상기 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 금속 진동판을 진동시키는 제 1 영구 자석을 조립하는 단계; (c) 상기 (b) 단계 수행 후, 가이드를 위한 제 1 가이드부를 조립하는 단계; (d) 상기 (c) 단계 수행 후, 상기 코일에 인가된 교류 전류의 방향에 따라 형성된 교류 자속 루프에 의해 자화되어, 상기 제 1 영구 자석 및 제 2 영구 자석과의 인력 또는 척력에 따라 진동하는 상기 금속 진동판을 조립하는 단계; (e) 상기 (d) 단계 수행 후, 가이드를 위한 제 2 가이드부를 조립하는 단계; 및 (f) 상기 (e) 단계 수행 후, 직류 자속 루프를 형성하여, 상기 코일에 의해 자화된 상기 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 금속 진동판을 진동시키는 상기 제 2 영구 자석과, 도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속을 상기 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 2 커버부를 조립하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 초박형 스피커 제조 방법은, (g) 상기 (d) 단계 수행 후, 교류 자속이 없을 시 상기 금속 진동판을 복귀시키고 전면과 후면의 공기 흐름을 차단하는 서라운드부를 조립한 후에 상기 (e) 단계로 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커는, 직류 자속과 교류 자속의 유출을 방지하기 위한 가이드부; 직류 자속과 교류 자속을 진동판에 집속시키기 위한 커버부; 직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프를 형성시키기 위한 영구 자석; 상기 진동판의 상부 및 하부에 교류 자속 루프를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속량을 증가시키거나 감소시키기 위한 코일; 직류 자속과 교류 자속의 상호 작용에 의한 상하부의 자속량에 따라 상하로 진동하기 위한 상기 진동판을 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커는, 비도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속의 유출을 방지하는 제 1 가이드부; 도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석에 의한 직류 자속과 제 1 및 제 2 코일에 의한 교류 자속을 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 1 커버부; 직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프를 형성시키는 상기 제 1 영구 자석; 상기 금속 진동판의 하부에 교류 자속 루프를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속량을 증가시키거나 감소시키는 상기 제 1 코일; 자기 투자 성질 및 탄성 재질을 가지며, 상하부의 자속량에 따라 상하로 진동하는 상기 금속 진동판; 상기 금속 진동판의 상부에 교류 자속 루프를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속량을 증가시키거나 감소시키는 상기 제 2 코일; 직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프를 형성시키는 상기 제 2 영구 자석; 도전성 재질로 이루어져 상기 제 1 및 제 2 영구 자석에 의한 직류 자속과 상기 제 1 및 제 2 코일에 의한 교류 자속을 상기 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 2 커버부; 및 비도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속의 유출을 방지하는 제 2 가이드부를 포함한다.

기존의 무빙코일 방식의 스피커는 진동부와 구동부를 상하로 배치함으로 인하여 스피커의 두께를 줄이는데 한계가 있었으나, 본 발명의 실시예에 따르면, 구동부를 진동부의 측면에 배치시킴으로써, 스피커의 전체 두께를 진동판의 변위 및 금속 하우징의 두께로 최소화하여 스피커를 초박형으로 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일과 접합된 진동판 부위와 보이스 코일과 접합되지 않은 진동판 부위가 서로 다르게 진동하는 분할 진동이 발생하여 고주파수 대역의 음질이 저하되고 음향 출력이 낮아졌으나, 본 발명의 실시예에 따르면, 직류 자속 및 교류 자속이 진동부(진동판과 서라운드 또는 진동판) 전체에 균일하게 분포되어 진동부의 전체 면에 균일하게 구동력을 전달함으로써, 고주파수 대역을 확대할 할 수 있으며, 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일과 진동판이 함께 움직이는 구조이기 때문에 진동부의 무게가 증가되어 고주파수 대역의 음재생이 제한되고, 스피커의 전체적인 음향 출력 효율이 감소하였으나, 본 발명의 실시예에 따르면, 무게를 많이 차지하는 코일을 진동부로부터 분리하여 진동부만 진동하게 함으로써, 고주파수 대역의 음재생을 확대할 수 있으며, 스피커의 전체적인 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일에 전류를 인가하기 위해서 터미널과 연결된 금사선이 진동판의 코일 접합부와 연결되어 진동판의 상하 진동 시에 코일 접합부가 약해져 단선이 발생하거나 금사선이 진동판과 부딪쳐서 소음이 발생하며, 코일 접합부로 인하여 진동판 운동이 원활하지 못해 분할 진동을 야기하였으나, 본 발명의 실시예에 따르면, 코일을 진동부와 분리함으로써 진동부의 진동이 코일에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있고, 금사선 구조가 없어 접촉 소음 및 분할 진동을 야기하지 않는다.

또한, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일이 자기 갭 사이의 좁은 공간에 위치하여 열 방출이 제한되고, 허용되어지는 입력이 제한되는 문제가 있었으나, 본 발명의 실시예에 따르면, 코일의 특정 면에 금속 하우징(상하 커버)이 접촉되기 때문에 효율적인 열 방출이 가능하고, 그에 따라 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 스피커의 구조를 단순함으로써 조립 공정을 간소화할 수 있고, 자동화 양산이 용이하며, 제조 불량 요소를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 초박형의 TV나 휴대형 멀티미디어기기 등과 같은 다양한 크기의 전자 기기에 적용할 수 있다.

도 1은 일반적인 무빙코일 방식 스피커의 일실시예 구조도,
도 2는 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커의 일실시예 구조도,
도 3은 일반적인 평판형 자석 스피커의 일실시예 구조도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커의 구조도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커의 분해 사시도,
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커에서의 직류 자속 루프를 설명하기 위한 도면,
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커에서의 교류 자속 루프를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 진동판의 상세 구성도,
도 8a는 본 발명의 일실시예에 따른 주름형 서라운드부와 금속 진동판의 일예시도,
도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 주름형 서라운드부를 적용한 경우의 초박형 스피커의 구조도,
도 9a는 본 발명의 일실시예에 따른 진동부의 일예시도,
도 9b는 도 9a에 따른 초박형 스피커의 구조도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커의 구조도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커의 분해 사시도,
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커에서의 교류 자속 루프를 설명하기 위한 도면,
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커의 동작 원리를 설명하기 위한 도면,
도 14a 내지 도 14c는 일반적인 스피커의 제조 방법을 나타내는 도면,
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커의 제조 방법에 대한 설명도이다.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체의 기재에 있어서 일부 구성요소들을 단수형으로 기재하였다고 해서, 본 발명이 그에 국한되는 것은 아니며, 해당 구성요소가 복수 개로 이루어질 수 있음을 알 것이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초박형 스피커의 기술 요지를 정리하여 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 구동부(코일)를 진동부(진동판과 서라운드 또는 진동판)의 측면에 배치시켜 스피커를 초박형으로 구현할 수 있다. 다시 말하면, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 진동부(진동판)와 구동부(영구자석과 보이스 코일)를 상하로 배치함으로 인하여 스피커의 두께를 줄이는데 한계가 있었으나, 본 발명의 실시예에서는 구동부(코일)를 진동부(진동판과 서라운드 또는 진동판)의 측면에 배치시킴으로써, 스피커의 전체 두께를 진동판의 변위 및 금속 하우징의 두께로 최소화할 수 있다.

둘째, 직류 자속 및 교류 자속을 이용하여 진동부의 전체 면을 균일하게 구동시켜 분할 진동을 억제할 수 있다. 다시 말하면, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일과 접합된 진동판 부위와 보이스 코일과 접합되지 않은 진동판 부위가 서로 다르게 진동하는 분할 진동이 발생하여 고주파수 대역의 음질이 저하되고 음향 출력이 낮아졌으나, 본 발명의 실시예에서는 직류 자속 및 교류 자속이 진동부(진동판과 서라운드 또는 진동판) 전체에 균일하게 분포되어 진동부의 전체 면에 균일하게 구동력을 전달함으로써, 고주파수 대역을 확대할 할 수 있으며, 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있다.

셋째, 코일을 진동부와 분리함으로써 진동부의 무게를 최소화할 수 있다. 다시 말하면, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일과 진동판이 함께 움직이는 구조이기 때문에 진동부의 무게가 증가되어 고주파수 대역의 음재생이 제한되고, 스피커의 전체적인 음향 출력 효율이 감소하였으나, 본 발명의 실시예에서는 무게를 많이 차지하는 코일을 진동부로부터 분리하여 진동부만 진동하게 함으로써, 고주파수 대역의 음재생을 확대할 수 있으며, 스피커의 전체적인 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있다.

넷째, 코일을 진동부와 분리함으로써 진동부의 진동이 코일에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 다시 말하면, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일에 전류를 인가하기 위해서 터미널과 연결된 금사선이 진동판의 코일 접합부와 연결되어 진동판의 상하 진동 시에 코일 접합부가 약해져 단선이 발생하거나 금사선이 진동판과 부딪쳐서 소음이 발생하며, 코일 접합부로 인하여 진동판 운동이 원활하지 못해 분할 진동을 야기하였으나, 본 발명의 실시예에서는 코일을 진동부와 분리함으로써 진동부의 진동이 코일에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있고, 금사선 구조가 없어 접촉 소음 및 분할 진동을 야기하지 않는다.

다섯째, 기존의 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일이 자기 갭 사이의 좁은 공간에 위치하여 열 방출이 제한되고, 허용되어지는 입력이 제한되는 문제가 있었으나, 본 발명의 실시예에서는 코일의 특정 면(예 : 상하면과 외측면, 또는 상하면과 내측면)에 금속 하우징(상하 커버)이 접촉되기 때문에 효율적인 열 방출이 가능하고, 그에 따라 내구성을 향상시킬 수 있다.

여섯째, 본 발명의 실시예에서는 스피커의 구조를 단순함으로써 조립 공정을 간소화할 수 있고, 자동화 양산이 용이하며, 제조 불량 요소를 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커의 구조도로서, 초박형 스피커의 단면 형상을 나타내는 단면도이다.

먼저, 커버부는 도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석(402, 408)에 의한 직류 자속과 코일(403)에 의한 교류 자속을 금속 진동판(405)에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성한다. 이때, 커버부는 상하의 제 1 커버부(401) 및 제 2 커버부(409)로 이루어질 수 있다.

그리고 영구 자석은 직류 자속 루프(DC flux loop)를 형성하여, 코일(403)에 의해 N극 또는 S극으로 자화된 금속 진동판(405)과의 인력 또는 척력으로 금속 진동판(405)을 상하로 진동시킨다. 이때, 영구 자석은 상하의 제 1 영구 자석(402) 및 제 2 영구 자석(408)으로 이루어질 수 있다.

그리고 코일(403)은 교류 전류가 인가될 경우 전류 방향에 따라 교류 자속 루프(AC flux loop)를 형성하여 금속 진동판(405)을 N극 또는 S극으로 자화시킨다.

그리고 가이드부는 금속 진동판(405) 등을 가이드하는 역할을 한다. 이때, 가이드부는 상하의 제 1 가이드부(404) 및 제 2 가이드부(407)로 이루어질 수 있다.

그리고 금속 진동판(405)은 코일(403)에 인가된 교류 전류의 방향에 따라 형성된 교류 자속 루프에 의해 N극 또는 S극으로 자화되어, 상하로 배치된 제 1 및 제 2 영구 자석(402, 408)과의 인력 또는 척력에 따라 상하로 진동한다.

그리고 서라운드부(406)는 부가 구성요소로서, 교류 자속이 없을 시 금속 진동판(405)을 복귀시키며, 전면과 후면의 공기 흐름을 차단한다.

이러한 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커에 대한 구체적인 실시예를 도 5를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커의 분해 사시도로서, 초박형 스피커의 각 구성요소를 분해하여 나타낸 사시도이다.

먼저, 제 1 커버부(501)는 금속 등과 같은 도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석(502, 508)에 의한 직류 자속과 코일(503)에 의한 교류 자속을 금속 진동판(505)에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성한다. 그리고 제 1 커버부(501)는 음향 방사 구멍이 형성되어 금속 진동판 전면의 공기를 외부로 방출시킨다. 이때, 제 1 커버부(501)는 하측 커버(Lower cover)로서, 일예로 SPCC(Steel Plate Cold Comerica, 냉간압연강판) 등과 같은 도전성의 철 재질로 구현할 수 있다.

그리고 제 1 영구 자석(502)은 직류 자속 루프(DC flux loop)를 형성하여, 코일(503)에 의해 N극 또는 S극으로 자화된 금속 진동판(505)과의 인력 또는 척력으로 금속 진동판(505)을 상하로 진동시킨다. 이때, 제 1 영구 자석(502)은 제 1 커버부(501)의 중앙 위치의 내부 홈에 배치된다. 여기서, 제 1 영구 자석(502)은 하측 마그넷(Lower Magnet)으로서, 일예로 네오디뮴(Neodymium) 계열의 영구 자석으로 구현할 수 있다.

그리고 코일(503)은 교류 자속 루프(AC flux loop)를 형성한다. 즉, 코일(503)은 코일에 교류 전류가 인가될 경우 전류 방향에 따라 교류 자속 루프를 형성하여 금속 진동판(505)을 N극 또는 S극으로 자화시켜, 상하로 배치된 제 1 및 제 2 영구 자석(502, 508)과의 인력 또는 척력으로 금속 진동판(505)이 상하로 진동되도록 한다. 이때, 코일(503)을 진동부(금속 진동판과 서라운드부 또는 금속 진동판)의 측면에 배치시킴으로써, 스피커의 전체 두께를 금속 진동판(505)의 변위 및 금속 하우징(상하 커버부)의 두께로 최소화한다. 또한, 코일(503)을 진동부와 분리함으로써 진동부의 무게를 최소화하고, 진동부의 진동이 코일(503)에 영향을 미치는 것을 방지한다. 또한, 코일(503)의 일정 면(예 : 상하면과 외측면, 또는 상하면과 내측면)에 금속 하우징(상하 커버)이 접촉되도록 한다. 여기서, 코일(Coil, 503)은 보이스 코일로서, 일예로 구리(Cu)로 구현할 수 있다.

그리고 제 1 가이드부(504)는 금속 진동판(505) 등을 가이드하는 역할을 한다. 이때, 제 1 가이드부(504)는 하측 가이드(Lower Guide)로서, 일예로 플라스틱 재질 등으로 구현할 수 있다.

그리고 금속 진동판(505)은 코일(503)에 인가된 교류 전류의 방향에 따라 형성된 교류 자속 루프에 의해 N극 또는 S극으로 자화되어, 상하로 배치된 제 1 및 제 2 영구 자석(502, 508)과의 인력 또는 척력에 따라 상하로 진동한다. 이때, 금속 진동판(505)은 제 1 영구 자석(502)과 제 2 영구 자석(508) 사이의 중앙 위치에 배치된다. 여기서, 금속 진동판(Suspension, 505)은 자기 투자 성질을 가지는, 즉 투자율이 높은 금속 재질(예 : 니켈과 철의 이원합금, 예를 들어 상품명 퍼멀로이(Permalloy) 사용 가능)의 진동판으로서, 평판 형상으로 구현할 수 있다. 한편, 금속 진동판(505)을 탄성 재질의 금속 진동판으로 구현할 경우 후술되는 서라운드부(506)를 구비하지 않아도 된다.

그리고 서라운드부(506)는 코일(503)에 의한 교류 자속이 없을 시 금속 진동판(505)을 복귀시키며, 전면과 후면의 공기 흐름을 차단한다. 이때, 서라운드부(506)는 제 1 영구 자석(502)과 제 2 영구 자석(508) 사이의 금속 진동판(505) 상에 배치된다. 여기서, 서라운드부(Diaphragm, 506)는 부가 구성요소로서, 일예로 PEEK(Polyetherether ketone) 등과 같은 폴리머 계열을 이용하여 얇게 구현할 수 있다.

그리고 제 2 가이드부(507)는 금속 진동판(505) 등을 가이드하는 역할을 한다. 이때, 제 2 가이드부(507)는 상측 가이드(Upper Guide)로서, 일예로 플라스틱 재질 등으로 구현할 수 있다.

그리고 제 2 영구 자석(508)은 직류 자속 루프(DC flux loop)를 형성하여, 코일(503)에 의해 N극 또는 S극으로 자화된 금속 진동판(505)과의 인력 또는 척력으로 금속 진동판(505)을 상하로 진동시킨다. 이때, 제 2 영구 자석(508)은 제 2 커버부(509)의 중앙 위치의 내부 홈에 배치된다. 여기서, 제 2 영구 자석(508)은 상측 마그넷(Upper Magnet)으로서, 일예로 네오디뮴(Neodymium) 계열의 영구 자석으로 구현할 수 있다.

그리고 제 2 커버부(509)는 금속 등과 같은 도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석(502, 508)에 의한 직류 자속과 코일(503)에 의한 교류 자속을 금속 진동판(505)에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성한다. 그리고 제 2 커버부(509)는 음향 방사 구멍이 형성되어 금속 진동판 전면의 공기를 외부로 방출시킨다. 이때, 제 2 커버부(509)는 상측 커버(Upper cover)로서, 일예로 SPCC 등과 같은 도전성의 철 재질로 구현할 수 있다.

이처럼, 본 발명의 일실시예에서는 직류 자속 및 교류 자속을 이용하여 진동부의 전체 면을 균일하게 구동시켜 분할 진동을 억제한다. 다시 말하면, 직류 자속 및 교류 자속이 진동부(금속 진동판과 서라운드부 또는 금속 진동판) 전체에 균일하게 분포되어 진동부의 전체 면에 균일하게 구동력을 전달함으로써, 고주파수 대역을 확대하고, 음향 출력 효율을 향상시킨다.

도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커에서의 직류 자속 루프를 설명하기 위한 도면이고, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커에서의 교류 자속 루프를 설명하기 위한 도면이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 직류 자속이 하부의 제 1 영구 자석(601)에서 발생되면, 해당 직류 자속은 금속 진동판(602)을 지나 상부의 제 2 영구 자석(603)으로 흘러 들어간다. 이후, 상부의 제 2 영구 자석(603)에서 흘러 나온 직류 자속은 자기 저항이 적은 금속 하우징(상하부의 제 1 및 제 2 커버부(604, 605))을 경유하여 다시 하부의 제 1 영구 자석(601)으로 흘러 들어감으로써, 직류 자속 루프를 형성한다. 이때, 일예로 상부의 제 2 영구 자석(603)에서 흘러 나온 직류 자속은 자기 저항이 적은 상부의 제 2 커버부(604)와 하부의 제 1 커버부(605)를 따라 형성된 경로를 경유하여 다시 하부의 제 1 영구 자석(601)으로 흘러 들어간다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 코일(611)에 교류 전원이 인가됨에 따라 해당 코일(611)에서 교류 자속이 발생되면, 해당 교류 자속은 자기 저항이 낮은 금속 하우징(상하부의 제 1 및 제 2 커버부(612, 613))을 따라 형성된 경로를 따라 흘러가며, 금속 하우징 사이에 형성된 금속 진동판(614)을 경유하여 다시 금속 하우징을 따라 형성된 경로를 따라 코일(611)로 흘러 들어감으로써, 교류 자속 루프를 형성한다.

그 결과, 코일(611)에 인가되는 교류 전류의 방향에 따라 금속 진동판(614)이 N극 또는 S극으로 자화되어진다. 그러면, 상하로 배치된 제 1 및 제 2 영구 자석(615, 616)과 자화된 금속 진동판(614) 간에 인력 또는 척력이 발생하여 금속 진동판(614)이 상하로 진동하게 된다.

여기서, 금속 재질의 금속 하우징(상하부의 제 1 및 제 2 커버부(612, 613))으로 인하여 교류 자속 루프가 폐루프로 형성되어 누설 자속이 최소화되고, 그에 따라 금속 진동판(614)에 교류 자속의 집속을 극대화할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 금속 진동판의 상세 구성도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 금속 진동판(701)에 홀(702)을 형성하여 구현할 수 있다. 이때, 진동계의 변위 및 재생 주파수에 따라 금속 진동판(701)에 다양한 형태로 홀(702)을 형성할 수 있다.

도 8a는 본 발명의 일실시예에 따른 주름형 서라운드부와 금속 진동판의 일예시도이고, 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 주름형 서라운드부를 적용한 경우의 초박형 스피커의 구조도이다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 주름형 서라운드부(801)와 금속 진동판(802)을 이용하여 진동부를 구현할 수 있다. 이때, 주름형 서라운드부(801)를 이용하여 구현하면 금속 진동판(802)의 복원력을 증대시킬 수 있다.

도 8b에 도시된 바와 같이, 주름형 서라운드부(801)를 적용한 경우의 초박형 스피커는 주름형 서라운드부(801)의 주름 구조 및 배치 형상만이 도 4 내지 도 6b에서 전술한 초박형 스피커와 다를 뿐, 그 외의 구조 및 동작은 전술한 바와 동일함으로 여기서는 더 이상 설명하지 않기로 한다.

도 9a는 본 발명의 일실시예에 따른 진동부의 일예시도이고, 도 9b는 도 9a에 따른 초박형 스피커의 구조도이다.

전술한 바와 같이, 금속 진동판과 서라운드부를 이용하여 진동부를 구현할 수 있다. 한편, 도 9a에 도시된 바와 같이, 금속 진동판(901)을 탄성 재질의 금속 진동판으로 구현할 경우 서라운드부를 구비하지 않고 금속 진동판(901)만으로 진동부를 구현할 수도 있다. 여기서, 금속 진동판(901)은 탄성을 갖는 고투자율 재질로 구현하는 것이 바람직하다.

도 9b에 도시된 바와 같이, 금속 진동판(901)만으로 진동부를 구현한 경우의 초박형 스피커는 서라운드부를 구비하지 않은 구조만이 도 4 내지 도 6b에서 전술한 초박형 스피커와 다를 뿐, 그 외의 구조 및 동작은 전술한 바와 동일함으로 여기서는 더 이상 설명하지 않기로 한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커의 구조도로서, 초박형 스피커의 단면 형상 및 직류 자속 루프를 나타내고 있다.

먼저, 가이드부는 자속 루프(Flux loop)가 형성되지 않는 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속이 흐르지 않게 하고(즉, 직류 자속과 교류 자속의 유출을 방지함), 제 1 및 제 2 커버부(102, 109) 등을 가이드하는 역할을 한다. 이때, 가이드부는 상하의 제 1 가이드부(101) 및 제 2 가이드부(110)로 이루어질 수 있다.

그리고 커버부는 금속 등과 같은 도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석(103, 108)에 의한 직류 자속과 제 1 및 제 2 코일(104, 107)에 의한 교류 자속을 금속 진동판(105)에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성한다. 이때, 커버부는 커버부는 상하의 제 1 커버부(102) 및 제 2 커버부(109)로 이루어질 수 있다.

그리고 영구 자석은 직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프(DC flux loop)를 형성시킨다. 이때, 영구 자석은 상하의 제 1 영구 자석(103) 및 제 2 영구 자석(108)으로 이루어질 수 있다.

그리고 코일은 금속 진동판(105)의 상부 및 하부에 교류 자속 루프(AC flux loop)를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속(Flux)량을 증가시키거나 감소시킨다. 이때, 코일은 상하의 제 1 코일(104) 및 제 2 코일(107)로 이루어질 수 있다.

그리고 금속 진동판(105)은 직류 자속과 교류 자속의 상호 작용에 의한 상하부(금속 진동판의 상하부)의 자속(Flux)량에 따라 상하로 진동한다.

그리고 서라운드부(106)는 부가 구성요소로서, 교류 자속이 없을 시 금속 진동판(105)을 복귀시키며, 전면과 후면의 공기 흐름을 차단한다.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 직류 자속이 상부의 제 2 영구 자석(108)에서 발생되면, 해당 직류 자속은 금속 진동판(105)을 지나 하부의 제 1 영구 자석(103)으로 흘러 들어간다. 이후, 하부의 제 1 영구 자석(103)에서 흘러 나온 직류 자속은 자기 저항이 적은 금속 재질의 제 1 커버부(102, 하부 커버부), 금속 진동판(105), 및 자기 저항이 적은 금속 재질의 제 2 커버부(109, 상부 커버부)를 경유하여 다시 상부의 제 2 영구 자석(108)으로 흘러 들어감으로써, 직류 자속 루프를 형성한다. 이때, 외측면의 제 1 및 제 2 가이드부(101, 110, 상하부 가이드부)는 플라스틱 재질 등과 같은 비금속 재질로 구현하여 직류 자속과 교류 자속이 흐르지 않게 하고, 상하부의 제 1 및 제 2 커버부(102, 109)는 직류 자속이 잘 흐르는 금속 재질로 구현하여 내부에 직류 자속을 집속시킨다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커에 대한 구체적인 실시예를 도 11을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같으며, 그 외의 구현 예는 전술한 일실시예와 같으므로 더 이상 설명하지 않기로 한다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커의 분해 사시도로서, 초박형 스피커의 각 구성요소를 분해하여 나타낸 사시도이다.

먼저, 제 1 가이드부(111)는 자속 루프(Flux loop)가 형성되지 않는 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속이 흐르지 않게 하고(즉, 직류 자속과 교류 자속의 유출을 방지함), 제 1 커버부(112) 등을 가이드하는 역할을 한다. 이때, 제 1 가이드부(111)는 하측 가이드(Lower Guide)로서, 일예로 플라스틱 재질 등과 같이 자속 루프가 형성되지 않는 비금속 재질(비도전성 재질)로 구현할 수 있다.

그리고 제 1 커버부(112)는 금속 등과 같은 도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석(113, 118)에 의한 직류 자속과 제 1 및 제 2 코일(114, 117)에 의한 교류 자속을 금속 진동판(115)에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성한다. 그리고 제 1 커버부(112)는 음향 방사 구멍이 형성되어 금속 진동판 전면의 공기를 외부로 방출시킨다. 이때, 제 1 커버부(112)는 하측 커버(Lower cover)로서, 일예로 SPCC 등과 같은 도전성의 철 재질로 구현할 수 있다.

그리고 제 1 영구 자석(113)은 직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프(DC flux loop)가 형성되도록 한다. 이때, 제 1 영구 자석(113)은 하측 마그넷(Lower Magnet)으로서, 일예로 네오디뮴(Neodymium) 계열의 영구 자석으로 구현할 수 있다.

그리고 제 1 코일(114)은 금속 진동판(115)의 하부에 교류 자속 루프(AC flux loop)를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속(Flux)량을 증가시키거나 감소시킨다. 이때, 제 1 코일(Coil, 114)은 하측(Lower)의 보이스 코일로서, 일정 면이 금속 재질의 제 1 커버부(112)와 접촉되며, 일예로 구리(Cu)로 구현할 수 있다.

그리고 금속 진동판(115)은 투자율이 높은 재질로 이루어지며, 상하부(금속 진동판의 상하부)의 자속(Flux)량에 따라 상하로 진동한다. 이때, 금속 진동판(Suspension, 115)은 투자율이 높은 금속 재질(예 : 니켈과 철의 이원합금, 예를 들어 상품명 퍼멀로이(Permalloy) 사용 가능)의 진동판으로서, 평판 형상으로 구현할 수 있다. 한편, 금속 진동판(115)을 탄성 재질의 금속 진동판으로 구현할 경우 후술되는 서라운드부(116)를 구비하지 않아도 된다.

그리고 서라운드부(116)는 제 1 및 제 2 코일(114, 117)에 의한 교류 자속이 없을 시 금속 진동판(115)을 복귀시키며, 전면과 후면의 공기 흐름을 차단한다. 이때, 서라운드부(Diaphragm, 116)는 부가 구성요소로서, 일예로 PEEK(Polyetherether ketone) 등과 같은 폴리머 계열을 이용하여 얇게 구현하여 진동으로 음압을 발생할 수 있다.

그리고 제 2 코일(117)은 금속 진동판(115)의 상부에 교류 자속 루프(AC flux loop)를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속(Flux)량을 증가시키거나 감소시킨다. 이때, 제 2 코일(Coil, 117)은 상측(Upper)의 보이스 코일로서, 일정 면이 금속 재질의 제 2 커버부(119)와 접촉되며, 일예로 구리(Cu)로 구현할 수 있다.

그리고 제 2 영구 자석(118)은 직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프(DC flux loop)가 형성되도록 한다. 이때, 제 2 영구 자석(118)은 상측 마그넷(Upper Magnet)으로서, 일예로 네오디뮴(Neodymium) 계열의 영구 자석으로 구현할 수 있다.

그리고 제 2 커버부(119)는 금속 등과 같은 도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석(113, 118)에 의한 직류 자속과 제 1 및 제 2 코일(114, 117)에 의한 교류 자속을 금속 진동판(115)에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성한다. 그리고 제 2 커버부(119)는 음향 방사 구멍이 형성되어 금속 진동판 전면의 공기를 외부로 방출시킨다. 이때, 제 2 커버부(119)는 상측 커버(Upper cover)로서, 일예로 SPCC 등과 같은 도전성의 철 재질로 구현할 수 있다.

그리고 제 2 가이드부(120)는 자속 루프(Flux loop)가 형성되지 않는 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속이 흐르지 않게 하고, 제 2 커버부(119) 등을 가이드하는 역할을 한다. 이때, 제 2 가이드부(120)는 상측 가이드(Upper Guide)로서, 일예로 플라스틱 재질 등과 같이 자속 루프가 형성되지 않는 비금속 재질(비도전성 재질)로 구현할 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커에서의 교류 자속 루프를 설명하기 위한 도면이다.

도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 하부의 제 1 코일(121)은 금속 진동판(122)의 하부에 교류 자속 루프(AC flux loop)를 형성시키고, 상부의 제 2 코일(123)은 금속 진동판(122)의 상부에 교류 자속 루프(AC flux loop)를 형성시킴으로써, 직류 자속과의 상호 작용으로 금속 진동판(122) 상부의 자속(Flux)량을 증가시키고 금속 진동판(122) 하부의 자속(Flux)량을 감소시키거나, 금속 진동판(122) 상부의 자속(Flux)량을 감소시키고 금속 진동판(122) 하부의 자속(Flux)량을 증가시키는 역할을 한다(도 13a 및 도 13b 참조).

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초박형 스피커의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 10에서 전술한 바와 같이 제 2 영구 자석(108) 및 제 1 영구 자석(103)에 의해 직류 자속 루프가 형성된다. 그리고 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 제 1 코일(131)에 의해 금속 진동판(132)의 하부에 교류 자속 루프(AC flux loop)가 형성되고, 제 2 코일(133)에 의해 금속 진동판(132)의 상부에 교류 자속 루프(AC flux loop)가 형성된다.

이때, 도 13a에 도시된 바와 같이, 금속 진동판(132) 상부의 교류 자속 루프(AC flux loop)가 직류 자속 루프와 동일 방향으로 형성되면 금속 진동판(132) 상부의 자속(Flux)량이 증가(+)되고, 금속 진동판(132) 하부의 교류 자속 루프(AC flux loop)가 직류 자속 루프와 반대 방향으로 형성되면 금속 진동판(132) 하부의 자속(Flux)량이 감소(-)되며, 그에 따라 자속(Flux)량이 많아지는 상부 방향으로 금속 진동판(132)이 이동된다.

한편, 도 13b에 도시된 바와 같이, 금속 진동판(132) 상부의 교류 자속 루프(AC flux loop)가 직류 자속 루프와 반대 방향으로 형성되면 금속 진동판(132) 상부의 자속(Flux)량이 감소(-)되며, 금속 진동판(132) 하부의 교류 자속 루프(AC flux loop)가 직류 자속 루프와 동일 방향으로 형성되면 금속 진동판(132) 하부의 자속(Flux)량이 증가(+)되며, 그에 따라 자속(Flux)량이 많아지는 하부 방향으로 금속 진동판(132)이 이동된다.

도 14a 내지 도 14c는 일반적인 스피커의 제조 방법을 나타내는 도면이다.

도 14a 내지 도 14c에 도시된 바와 같이, 별도의 제 1 서브 공정과 제 1 서브 공정에서 어셈블리(Assembly) 부품의 조립을 수행한 후에, 제 1 서브 공정과 제 1 서브 공정에서의 조립 결과물을 다시 별도의 메인(Main) 공정에서 조립하여야 하기 때문에 다수의 조립 라인이 필요하고, 그 공정이 복잡하며, 다수의 본딩 공정으로 인하여 제품이 드랍(Drop)에 취약하다.

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커의 제조 방법에 대한 설명도이다.

먼저, 도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속을 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 1 커버부에, 교류 전류가 인가될 경우 전류 방향에 따라 교류 자속 루프(AC flux loop)를 형성하여 금속 진동판을 N극 또는 S극으로 자화시키는 코일을 조립한다.

코일을 조립한 후에, 직류 자속 루프(DC flux loop)를 형성하여, 코일에 의해 N극 또는 S극으로 자화된 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 금속 진동판을 상하로 진동시키는 제 1 영구 자석을 조립한다.

제 1 영구 자석을 조립한 후에, 금속 진동판 등을 가이드하는 역할을 하는 제 1 가이드부를 조립한다.

제 1 가이드부를 조립한 후에, 코일에 인가된 교류 전류의 방향에 따라 형성된 교류 자속 루프에 의해 N극 또는 S극으로 자화되어, 상하로 배치된 제 1 및 제 2 영구 자석과의 인력 또는 척력에 따라 상하로 진동하는 금속 진동판을 조립한다.

금속 진동판을 조립한 후에, 부가적으로, 교류 자속이 없을 시 금속 진동판을 복귀시키고 전면과 후면의 공기 흐름을 차단하는 서라운드부를 조립한다.

금속 진동판을 조립한 후 또는 서라운드부를 조립한 후에, 금속 진동판 등을 가이드하는 역할을 하는 제 2 가이드부를 조립한다.

제 2 가이드부를 조립한 후에, 직류 자속 루프(DC flux loop)를 형성하여, 코일에 의해 N극 또는 S극으로 자화된 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 금속 진동판을 상하로 진동시키는 제 2 영구 자석과, 도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속을 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 2 커버부를 조립한다.

이처럼, 본 발명의 일실시예에 따른 초박형 스피커는 그 구조를 단순함으로써 조립 공정을 간소화할 수 있고(하나의 공정에서 제조 가능), 부품 적층식으로 제조하기 때문에 자동화 양산이 용이하며, 자력에 의한 조립으로 제품이 드랍(Drop)에 강하고, 제조 불량 요소를 줄일 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

501 : 제 1 커버부 502 : 제 1 영구 자석
503 : 코일 504 : 제 1 가이드부
505 : 금속 진동판 506 : 서라운드부
507 : 제 2 가이드부 508 : 제 2 영구 자석
509 : 제 2 커버부

Claims

초박형 스피커에 있어서,
직류 자속과 교류 자속을 진동판에 집속시키기 위한 커버부;
직류 자속 루프를 형성하여, 코일에 의해 자화된 상기 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 진동판을 진동시키기 위한 영구 자석;
교류 전류의 방향에 따라 교류 자속 루프를 형성하여 상기 진동판을 자화시기 위한 상기 코일;
가이드를 위한 가이드부; 및
상기 코일에서 형성된 교류 자속 루프에 의해 자화되어, 상기 영구 자석과의 인력 또는 척력에 따라 진동하기 위한 상기 진동판
을 포함하는 초박형 스피커.
제 1항에 있어서,
상기 코일은,
상기 진동판의 측면에 배치된, 초박형 스피커.
제 1항에 있어서,
상기 커버부는,
도전성 재질로 이루어진, 초박형 스피커.
초박형 스피커에 있어서,
직류 자속과 교류 자속의 유출을 방지하기 위한 가이드부;
직류 자속과 교류 자속을 진동판에 집속시키기 위한 커버부;
직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프를 형성시키기 위한 영구 자석;
상기 진동판의 상부 및 하부에 교류 자속 루프를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속량을 증가시키거나 감소시키기 위한 코일;
직류 자속과 교류 자속의 상호 작용에 의한 상하부의 자속량에 따라 상하로 진동하기 위한 상기 진동판
을 포함하는 초박형 스피커.
제 4항에 있어서,
상기 코일은,
상기 진동판의 하부에 교류 자속 루프를 형성시키기 위한 제 1 코일과, 상기 진동판의 상부에 교류 자속 루프를 형성시키기 위한 제 2 코일을 포함하며, 교류 자속과 직류 자속의 상호 작용으로 상기 진동판 상부의 자속량을 증가시키고 상기 진동판 하부의 자속량을 감소시키거나, 상기 진동판 상부의 자속량을 감소시키고 상기 진동판 하부의 자속량을 증가시키는, 초박형 스피커.
제 4항에 있어서,
상기 가이드부는 비도전성 재질로 이루어지고,
상기 커버부는 도전성 재질로 이루어진, 초박형 스피커.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일은,
상기 진동판과 분리되어 배치된, 초박형 스피커.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일은,
일정 면이 금속 재질의 상기 커버부와 접촉된, 초박형 스피커.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동판은,
자기 투자 성질의 금속 재질로 이루어진 금속 진동판인, 초박형 스피커.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
교류 자속이 없을 시 상기 진동판을 복귀시키고, 전면과 후면의 공기 흐름을 차단하기 위한 서라운드부
를 더 포함하는 초박형 스피커.
초박형 스피커에 있어서,
도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석에 의한 직류 자속과 코일에 의한 교류 자속을 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 1 커버부;
직류 자속 루프를 형성하여, 상기 코일에 의해 자화된 상기 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 금속 진동판을 진동시키는 상기 제 1 영구 자석;
상기 금속 진동판의 측면에 배치되어, 인가되는 교류 전류의 방향에 따라 교류 자속 루프를 형성하여 상기 금속 진동판을 자화시키는 상기 코일;
가이드를 위한 제 1 및 제 2 가이드부;
자기 투자 성질 및 탄성 재질을 가지며, 상기 코일에 인가된 교류 전류의 방향에 따라 형성된 교류 자속 루프에 의해 자화되어, 상기 제 1 및 제 2 영구 자석과의 인력 또는 척력에 따라 진동하는 상기 금속 진동판;
직류 자속 루프를 형성하여, 상기 코일에 의해 자화된 상기 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 금속 진동판을 진동시키는 상기 제 2 영구 자석; 및
도전성 재질로 이루어져 상기 제 1 및 제 2 영구 자석에 의한 직류 자속과 상기 코일에 의한 교류 자속을 상기 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 2 커버부
를 포함하는 초박형 스피커.
제 11항에 있어서,
상기 코일은,
상기 금속 진동판과 분리되어 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 커버부와 접촉되는, 초박형 스피커.
초박형 스피커에 있어서,
비도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속의 유출을 방지하는 제 1 가이드부;
도전성 재질로 이루어져 제 1 및 제 2 영구 자석에 의한 직류 자속과 제 1 및 제 2 코일에 의한 교류 자속을 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 1 커버부;
직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프를 형성시키는 상기 제 1 영구 자석;
상기 금속 진동판의 하부에 교류 자속 루프를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속량을 증가시키거나 감소시키는 상기 제 1 코일;
자기 투자 성질 및 탄성 재질을 가지며, 상하부의 자속량에 따라 상하로 진동하는 상기 금속 진동판;
상기 금속 진동판의 상부에 교류 자속 루프를 형성시켜 직류 자속과의 상호 작용으로 자속량을 증가시키거나 감소시키는 상기 제 2 코일;
직류 자속을 발생하여 직류 자속 루프를 형성시키는 상기 제 2 영구 자석;
도전성 재질로 이루어져 상기 제 1 및 제 2 영구 자석에 의한 직류 자속과 상기 제 1 및 제 2 코일에 의한 교류 자속을 상기 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 2 커버부; 및
비도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속의 유출을 방지하는 제 2 가이드부
를 포함하는 초박형 스피커.
제 13항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 코일은 상기 금속 진동판과 분리되어 배치되고,
상기 제 1 코일은 일정 면이 금속 재질의 상기 제 1 커버부와 접촉되며,
상기 제 2 코일은 일정 면이 금속 재질의 상기 제 2 커버부와 접촉되는, 초박형 스피커.
제 1항 내지 제 6항 및 제 11항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 초박형 스피커는,
직류 자속 및 교류 자속을 이용하여 상기 진동판의 전체 면을 균일하게 구동하는, 초박형 스피커.
초박형 스피커의 제조 방법에 있어서,
(a) 도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속을 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 1 커버부에, 교류 전류의 방향에 따라 교류 자속 루프를 형성하여 상기 금속 진동판을 자화시키는 코일을 조립하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계 수행 후, 직류 자속 루프를 형성하여, 상기 코일에 의해 자화된 상기 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 금속 진동판을 진동시키는 제 1 영구 자석을 조립하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계 수행 후, 가이드를 위한 제 1 가이드부를 조립하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계 수행 후, 상기 코일에 인가된 교류 전류의 방향에 따라 형성된 교류 자속 루프에 의해 자화되어, 상기 제 1 영구 자석 및 제 2 영구 자석과의 인력 또는 척력에 따라 진동하는 상기 금속 진동판을 조립하는 단계;
(e) 상기 (d) 단계 수행 후, 가이드를 위한 제 2 가이드부를 조립하는 단계; 및
(f) 상기 (e) 단계 수행 후, 직류 자속 루프를 형성하여, 상기 코일에 의해 자화된 상기 금속 진동판과의 인력 또는 척력으로 상기 금속 진동판을 진동시키는 상기 제 2 영구 자석과, 도전성 재질로 이루어져 직류 자속과 교류 자속을 상기 금속 진동판에 집속시키는 자기 회로 루프를 형성하는 제 2 커버부를 조립하는 단계
를 포함하는 초박형 스피커 제조 방법.
제 16항에 있어서,
(g) 상기 (d) 단계 수행 후, 교류 자속이 없을 시 상기 금속 진동판을 복귀시키고 전면과 후면의 공기 흐름을 차단하는 서라운드부를 조립한 후에 상기 (e) 단계로 진행하는 단계
를 더 포함하는 초박형 스피커 제조 방법.
제 16항 또는 제 17항에 있어서,
상기 코일은,
상기 금속 진동판의 측면에 배치된, 초박형 스피커 제조 방법.
제 16항 또는 제 17항에 있어서,
상기 코일은,
상기 금속 진동판과 분리되어 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 커버부와 접촉되는, 초박형 스피커 제조 방법.
제 16항 또는 제 17항에 있어서,
상기 초박형 스피커는,
직류 자속 및 교류 자속을 이용하여 상기 금속 진동판의 전체 면을 균일하게 구동하는, 초박형 스피커 제조 방법.