KR20160036886A

KR20160036886A - 초소형 복합 진동 마이크로스피커

Info

Publication number: KR20160036886A
Application number: KR1020140129082A
Authority: KR
Inventors: 이인호
Original assignee: (주)테라다인
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2016-04-05

Abstract

본 발명에 따르면, 일정크기의 내부공간을 제공하는 고정부, 상기 고정부의 내부공간에 배치되고 자력을 발생시키는 적어도 하나의 영구자석, 상기 영구자석과 대향하게 배치되어 상기 영구자석과의 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 코일, 상기 코일과 일체로 결합되고 상기 코일의 하측에 배치된 지지부재를 포함하는 진동부, 상기 고정부와 상기 진동부에 결합하여 탄성력을 제공하는 탄성부재 및 상기 진동부와 결합하며, 상기 진동부의 진동시 상기 영구자석과 비접촉되도록 상기 영구자석의 하단에 배치되고 일부가 나선형으로 형성된 전원공급장치를 포함하는 복합 진동 마이크로 스피커에 있어서, 내측의 영구자석과 일정한 간격을 두고 외측으로 감싸고 있는 또 다른 영구자석을 배치하여 영구자석을 복수개로 구성하여 자기력을 증대시키고 복수개의 영구자석 사이에 코일을 배치하여 강력한 진동력을 발생함으로써 미세신호에도 동작할 수 있으며, 영구자석으로부터 발생되는 누설자속을 차단할 수 있도록 외부를 강자성체로 감싸고 구성할 수 있어 주위의 전자장치 및 인체에 영향을 주지 않는 초소형 복합 진동 마이크로 스피커를 제공한다.

Description

초소형 복합 진동 마이크로스피커 {Multi-Function Microspeaker}

본 발명은 복합 진동 스피커에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 음향 기능을 제외하고, 골전도 기능과 다양한 진동 기능 및 부착스피커 기능을 구현함과 동시에 크기를 초소형화한 구조를 갖는 초소형 복합 진동 마이크로스피커에 관한 것이다.

최근에는 영구자석을 이용한 스피커 중, 기존 음향재생부(다이아프레임)를 사용하지 않고, 발생하는 진동을 응용하는 진동 스피커가 등장하고 있는데, 주로 음향을 공기로 전달하지 않고 인체 뼈의 진동을 통해 전달하는 골전도 스피커 또는 진동을 촉각(피부)으로 느끼게 하는 체감음향 스피커로 사용되고 있다.

상기 골전도 및 체감음향 등의 기능을 제공하는 진동형 스피커는 전기적 음향신호와 연동하여 진동을 유발하고 이러한 미세한 진동을 그대로 살려 외부에 전달할 수 있어야만 가능하며 이것을 가능하게 하는 구조의 개선이 기술의 핵심이라고 할 수 있다.

그러나 종래의 진동형 스피커는 지지부재나 외부의 압력에 노출되는 부분 등으로 인해 영구자석의 진동을 억제하거나 방해하는 요인이 많아 사실상 미세 진동의 전달에 실패하였기 때문에 우수한 기능성에도 불구하고 진동형 스피커의 보급이 현실적으로 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

또한 휴대폰과 같은 소형 멀티미디어 이동통신기기 등에 적용되는 진동모터는 강한 진동을 외부에 전달하는 데에만 주력할 뿐이어서 진동 자체를 다양하게 구현할 수 있는 여지는 없는 것이었다.

영구자석을 이용한 스피커는 음향부를 제거하더라도 전기적 음향신호와 연동하여 남은 중심 구조를 최대의 진동력과 효율성을 갖도록 재구성한다면 단일 진동 스피커 구조로 골전도 스피커, 부착스피커 및 다양한 진동모드를 갖는 진동 모터의 기능을 모두 제공하는 일체형 복합 진동 스피커의 구현이 가능하여 엄청난 경제적 효과 및 기능성을 제공할 수 있다.

그러나 하나의 진동 스피커 구조에 상기와 같은 다양한 기능을 부가하다보면 전체적인 크기가 증가하여 휴대폰과 같은 소형 멀티미디어 통신기기에는 적용할 수 없는 문제가 발생하며, 크기를 줄일 경우 마그네트, 코일 등의 부품 양산성 저하, 작은 마그네트, 코일 등으로 인한 진동성능 저하 등의 문제가 발생하므로, 초소형으로써 상기와 같은 다양한 기능을 구현할 수 있도록 구조의 개선이 시급하다 할 것이다.

또한 영구자석을 이용한 진동 스피커에 있어서 영구자석에서 발생하는 누설자속으로 인하여 전자계 노이즈를 발생하여 주위의 전자장치에 영향을 주며, 특히 뇌에 가까이 있는 귀에 착용하는 음향리시버에 있어서 전자계 노이즈가 사람의 건강에 좋지 않은 영향을 줄 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 미세신호에도 동작할 수 있도록 강한 자력을 형성할 수 있으며 누설자속을 차단할 수 있어 주위의 전자장치 및 인체에 영향을 주지 않는 초소형 복합 진동 마이크로 스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 일정크기의 내부공간을 제공하는 고정부, 상기 고정부의 내부공간에 배치되고 자력을 발생시키는 적어도 하나의 영구자석, 상기 영구자석과 대향하게 배치되어 상기 영구자석과의 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 코일, 상기 코일과 일체로 결합되고 상기 코일의 하측에 배치된 지지부재를 포함하는 진동부, 상기 고정부와 상기 진동부에 결합하여 탄성력을 제공하는 탄성부재 및 상기 진동부와 결합하며, 상기 진동부의 진동시 상기 영구자석과 비접촉되도록 상기 영구자석의 하단에 배치되고 일부가 나선형으로 형성된 전원공급장치를 포함한다.

상기 고정부는 케이스와 브라켓을 일체로 결합하여 구성될 수 있다.

상기 영구자석은 복수개로 구성되되 내측의 영구자석과 일정한 간격을 두고 외측으로 감싸고 있는 또 다른 영구자석으로 구성될 수 있다.

상기 코일은 상기 복수개의 영구자석 사이에 일정한 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다.

상기 코일은 코일용 회로기판에 고정되되 상기 지지부재와 결합하여 구성될 수도 있다.

상기 지지부재는 상기 영구자석과 상기 코일의 아래에 배치되되 상기 코일과 전기적으로 절연되어 결합되는 것이 바람직하다.

상기 지지부재는 비자성체인 금속으로 이루어진 것이 좋다.

그리고 상기 지지부재는 황동 또는 스테인레스 또는 텅스텐으로 구성될 수 있다.

상기 지지부재는 내측에 절개된 공간을 형성할 수 있다.

상기 전원공급장치는 상기 지지부재 내측의 절개된 공간의 일부를 관통하여 배치될 수 있다.

상기 탄성부재의 일측면에 탄성지지부재를 배치할 수도 있다.

그리고 상기 탄성지지부재 내측에 절개부를 둘 수 있다.

또한 상기 전원공급장치는 상기 탄성지지부재의 절개부의 일부를 관통하여 상기 고정부와 결합될 수도 있다.

상기 고정부의 일부는 회로기판으로 이루어질 수도 있다.

그리고 음향재생기기로부터 수신된 음향신호에 따라 다이아프레임을 진동시켜 음향을 출력하는 음향발생부, 영구자석과 코일에 흐르는 전자력에 의해 코일이 선형으로 왕복운동을 하면서 진동을 발생시키는 진동발생부, 상기 진동 발생부를 감싸고 배치된 강자성체의 고정부 및 상기 음향발생부와 상기 고정부를 일체로 장착하여 보호하는 하우징을 포함하여 구성할 수도 있다.

본 발명의 특징 및 잇점들을 첨부 도면에 의거하여 다음의 상세한 설명으로 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 내측의 영구자석과 일정한 간격을 두고 외측으로 감싸고 있는 또 다른 영구자석을 배치하여 영구자석을 복수개로 구성하여 자기력을 증대시키고 복수개의 영구자석 사이에 코일을 배치하여 강력한 진동력을 발생함으로써 미세신호에도 동작할 수 있으며, 영구자석으로부터 발생되는 누설자속을 차단할 수 있도록 외부를 강자성체로 감싸고 구성할 수 있어 주위의 전자장치 및 인체에 영향을 주지 않는 초소형 복합 진동 마이크로 스피커를 제공할 수 있다.

도1 본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커에 대한 단면도
도2 본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커에 대한 분해사시도
도3 본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커의 다른 실시 예
도4 본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커의 영구자석 착자의 실시 예
도5 본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커를 적용한 체감진동형 복합 음향리시버의 실시 예
도6 종래의 선형 진동자

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커(100)의 단면도이고, 도2는 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)의 분해사시도이다. 도시된 바와 같이 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)는 일정 크기의 내부 공간을 제공하는 고정부(111), 상기 고정부(111)의 내부 공간에 배치되고 자력을 발생시키는 적어도 하나의 영구자석(113), 상기 영구자석(113)과 대향하게 배치되어 상기 영구자석(113)과의 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 코일(125), 상기 코일(125)과 일체로 결합되고 상기 코일(125)의 하측에 배치된 지지부재(117)를 포함하는 진동부(120), 상기 고정부(111)와 상기 진동부(120)에 결합하여 탄성력을 제공하는 탄성부재(123) 및 상기 진동부(120)와 결합하며 상기 진동부(120)의 진동시 상기 영구자석(113)과 접촉되지 않도록 상기 영구자석(113)의 하단에 배치되고 일부가 나선형으로 형성된 전원공급장치(115)로 구성된다.

상기 고정부(111)는 기본적으로 측면이 커버된 구조로서 내부 구성요소를 고정하고 외부의 충격으로부터 제품을 보호하며, 상기 진동부(120)가 상측 또는 하측으로 이동하며 발생되는 진동을 상기 고정부(111) 전체로 골고루 분산시키면서 외부로 미세 진동을 포함한 모든 진동을 전달하는 역할을 한다.

상기 고정부(111)는 순철 등의 강자성체 재질의 금속으로 구성하여 상기 고정부(111) 내측에 결합된 상기 영구자석(113)으로 부터 발생하는 자력의 누설을 차단하며 자기회로를 형성하여 상기 영구자석(113)의 자력을 증대 시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 영구자석(113)의 상기 고정부(111)와 결합된 측면의 반대측에 순철 등의 강자성체 재질의 금속으로 이루어진 요크(121)를 결합하면 하측면으로의 자력의 누설을 차단하고 자기회로를 더 효과적으로 구성함으로써 상기 영구자석(113)의 자력을 극대화 시킬 수 있다.

상기 고정부(111)는 적용 대상의 설계상 필요에 따라 사각기둥형, 원기둥형 등 다양한 형상의 구현이 가능한 부분으로서, 상기 고정부(111)의 형상은 내부 구성요소의 형상에도 영향을 미치는 바, 상기 고정부(111)의 형상에 따라 내부 구성요소 또한 축척을 달리하는 유사한 형상으로 구현하게 된다.

도1 및 도2에 도시된 실시 예는 그 중 바람직한 실시 예로서, 원통형 형상의 고정부(111)를 채택하고 내부 구성요소 또한 원형을 기본 형상으로 하고 있다. 도1에 도시된 실시 예는 하나의 예시일 뿐 하우징 및 내부 구성요소의 형상이 이에 국한됨을 의미하는 것이 아님을 분명히 하고자 한다.

상기 고정부(111)는 일체형으로 형성될 수도 있으나, 제조공정을 생각한다면 내부에 공간을 형성하되 일부가 개방된 케이스(127)와 상기 케이스(127)의 개방된 측면에 결합되는 브라켓(129)으로 상기 고정부(111)를 구성하여, 상기 케이스(127) 또는 상기 브라켓(129)에 내부 구성요소를 조립한 후 상기 케이스(127)와 상기 브라켓(129)를 결합하는 구조가 될 수 있다.

이 때 스피커 전체의 두께를 더욱 줄여야 하는 경우에는 상기 브라켓(129)을 생략할 수도 있다.

그리고 상기 고정부(111)의 일부를 회로기판으로 구성하여 상기 전원공급장치(115)를 연결할 수도 있다.

이하, 원통형이고 전체면을 커버하는 고정부(111)를 채택한 경우의 내부 구성요소를 설명함에 있어 불가피하게 상기 원통형의 고정부(111)에 적합한 형상을 구체적으로 언급하더라도, 이는 실시 예에 대한 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 그 형상에 국한하고자 함이 아님을 분명히 하고자 한다.

상기 탄성부재(123)는 금속의 탄성을 이용하여 진동을 그대로 외부에 전달하면서도 상기 고정부(111) 내부에서 진동폭을 제한할 수 있는 판스프링 등의 탄성체인 적어도 하나 이상의 탄성부(133), 상기 진동부(120) 또는 상기 고정부(111)결합되는 결합부(135)로 구성된다.

이 때 상기 탄성부재(123)가 상기 진동부(120) 및 상기 고정부(111)에 고정됨에 있어서 직접 부착될 수도 있고, 별도의 탄성지지부재(131)를 이용하여 간접 부착될 수도 있다.

상기 탄성부재(123)는 진동에 방해가 되지 않는 탄성을 가지면서 편심이 발생하지 않도록 하는 것이 가장 중요한 바, 상기 탄성부(133)의 개수와 형상은 상기 탄성부재(123)의 크기, 상기 진동부(120)의 무게 및 진동력에 따라 조절 가능하며 상기의 기술적 사상을 충족하는 한 다양한 구현이 가능하다.

상기 탄성부(133)는 일자형, 삼발이형, 십자형, 물결형상, 토션스프링 형상 또는 회오리 형상 등 탄성을 제공하기 위한 다양한 형상으로 구현될 수 있는 바, 상기 탄성부(133)를 포함하여 어떠한 형상으로 상기 탄성부재(123)를 형성하든 요구되는 탄성을 제공할 수 있도록 형성된 적어도 1개 이상의 탄성부(133)를 구비하고 상기 결합부(135)의 일측이 상기 진동부(120)에 중심결합하고 타측은 편심이 발생하지 않도록 상기 고정부(111)에 결합됨으로써 진동의 발생 및 전달을 충실히 수행할 수 있는 구조이면 족하다.

여기서 중심결합이라는 것은 중심을 잡아 편심이 발생하지 않도록 하는 위치에서의 결합을 의미한다.

상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)가 음향재생장치로부터 수신되는 음향신호에 의해 진동력을 발생함에 있어서, 미세한 신호에도 동작할 수 있도록 강한 자력이 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해 내측의 영구자석(113)과 일정한 간격을 두고 외측으로 감싸고 있는 또 다른 영구자석(113)을 배치하여 상기 영구자석(113)을 복수개로 구성하여 자기력을 증대시킬 수 있다.

내측 및 외측에 배치된 상기 영구자석(113)의 사이에 형성된 공간으로 상기 코일(125)이 구비되어 상기 영구자석(113)과 상호작용으로 전자기력을 발생시켜 상기 코일(125)이 상측 또는 하측으로 진동을 하게 된다.

이는 영구자석과 영구자석을 근접시킬 경우 매우 강력한 자기장이 형성되는데, 이 사이에 코일을 배치하여 강력한 진동력을 발생시키는 원리를 이용한 것이다.

상기 코일(125)의 하측에 상기 지지부재(117)를 일체로 결합하여 상기 코일(125)의 이동에 따라 상기 지지부재(117)가 함께 진동하게 된다.

상기 코일(125)은 상기 전원공급장치(115)와 전기적으로 연결되어 외부로부터 전원을 공급받아 전자기력을 발생시킨다.

상기 전원공급장치(115)는 상기 진동부(120)의 진동시 상기 영구자석(113)과 접촉되지 않도록 상기 영구자석(113)의 하측에 배치되며 탄성으로 인하여 상기 진동부(120)의 진동을 방해하지 않도록 길이를 극대화시킬수 있는 나선형으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 전원공급장치(115)는 유연하게 움직일 수 있는 연성회로기판으로 구성하는 것이 좋다.

상기 코일(125)에 공급되는 전원이 상기 지지부재(117) 및 상기 탄성부재(123)를 통하여 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 상기 코일(125)과 상기 지지부재(117)는 전기적으로 절연되는 것이 바람직하다.

상기 코일(125)과 상기 전원공급장치(115)의 연결 및 상기 코일(125)과 상기 지지부재(117)의 절연을 위하여 상기 코일(125)을 코일용 회로기판(119)에 고정하고 상기 코일용 회로기판(119)에 상기 지지부재(117)을 결합하여 구성할 수 있다. 상기 코일(125)과 상기 코일용 회로기판(119)의 일부가 전기적으로 연결되고, 상기 코일용 회로기판(119)과 상기 전원공급장치(115)가 연결되어 상기 코일(125)에 전원을 공급할 수 있도록 구성할 수 있다. 상기 코일용 회로기판(119)은 인쇄회로기판 또는 연성회로기판 등으로 구성할 수 있다.

상기 코일용 회로기판(119)은 하나의 실시 예로, 본드 또는 수지 또는 필름 등의 부도체 재질을 이용하여 상기 코일(125)과 상기 지지부재(117)를 절연하고 상기 코일(125)과 상기 전원공급장치(115)를 직접 연결할 수도 있다. 즉, 상기 코일(125)과 상기 지지부재(117)이 전기적으로 절연될 수 있는 구조이면 다양한 구성이 가능하다.

상기 지지부재(117)는 상기 영구자석(113)에 의해 발생되는 자력의 영향을 받지 않고 진동할 수 있도록 비자성체인 재질로 이루어지는 것이 좋다. 그리고 상기 지지부재(117)는 진동력을 극대화하기 위하여 동일한 부피에서도 무게를 크게 할 수 있도록 황동 또는 스테인레스 또는 텅스텐 등의 비중이 큰 금속으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 지지부재(117)의 일부에 절개된 공간을 형성하여 상기 전원공급장치(115)가 상기 지지부재(117)의 절개된 공간의 일부를 관통하여 배치됨으로써 상기 전원공급장치(115)가 상기 코일(125)과 외부의 전원을 연결할 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 탄성부재(123)는 상기 고정부(111) 또는 상기 운동부(120)와 본딩 또는 용접으로 결합할 수 있다. 상기 고정부(111) 또는 상기 운동부(120)가 용접을 하기 어려운 재질로 구성되고 상기 탄성부재(123)에 구비된 상기 결합부(135)의 면적이 작아 본딩으로 결합강도가 충분히 구현되지 못할 경우, 용접이 가능한 금속으로 이루어진 탄성지지부재(131)를 구비하여 상기 탄성지지부재(131)를 상기 고정부(111) 또는 상기 운동부(120)에 결합하고 상기 탄성부재(123)를 상기 탄성지지부재(131)에 용접으로 결합하여 결합강도를 증대시킬 수도 있다.

상기 탄성지지부재(131)의 일부에 절개부를 두어 상기 전원공급장치(115)가 상기 탄성지지부재(131)의 절개부의 일부를 관통하여 상기 고정부(111)와 결합될 수 있다.

도3은 본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커(100)의 다른 실시 예를 도시한 것이다.

도3(a)는 상기 탄성부재(123)의 하측면에 탄성지지부재(131)를 구비한 것으로, 상기 상기 탄성부재(123)의 결합 면적이 작아 상기 고정부(111)에 직접 결합이 어려울 경우 상기 탄성지지부재(131)를 상기 고정부(111)와 본딩 등으로 결합하고 상기 탄성부재(123)와 상기 탄성지지부재(131)를 용접으로 결합하여 강하게 결합할 수 있도록 함으로써, 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)의 내구성을 증대시킬 수 있다.

도3(b)는 상기 탄성부재(123)의 상측면에 탄성지지부재(131)를 구비한 것으로, 상기 탄성부재(123)의 결합 면적이 작아 상기 진동부(120)에 직접 결합이 어려울 경우 상기 탄성지지부재(131)를 상기 진동부(120)와 본딩 등으로 결합하고 상기 탄성부재(123)와 상기 탄성지지부재(131)를 용접으로 결합하여 결합강도를 극대화 시킨 것이다.

도3(a)와 도3(b)와 같이 탄성지지부재(131)를 구비하는 경우, 상기 탄성지지부재(131)의 일부를 절개하여 상기 탄성지지부재(131)의 절개부의 일부를 관통하여 상기 전원공급장치(115)를 상기 고정부(111)와 결합할 수 있다.

도3(c)는 탄성지지부재(131)를 구비하되 상기 탄성지지부재(131)의 일부가 고정부(111)에 의해 감싸지지 않고 개방되어 상기 전원공급장치(115)가 상기 탄성지지부재(131) 또는 상기 고정부(111)의 외측면에 고정되어 상기 전원공급장치(115)가 외부 전원과 직접 연결될 수 있도록 구성한 것이다.

도4는 본 발명에 따른 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)에 구비된 상기 영구자석(113)의 착자 방향을 설명하는 것이다. 상기 영구자석(113)은 상기 진동부(120)의 운동방향과 동일한 방향으로 착자하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 영구자석(113)을 복수개로 구성하는 경우, 상기 코일(125)에 전원이 인가될 때 발생하는 전자기력의 방향이 상기 코일(125)의 내측과 외측에서 서로 반대 방향으로 발생하게 되므로, 도시된 바와 같이 상기 코일(125)의 내측 및 외측에 배치된 상기 영구자석(113)의 착자 방향은 서로 반대 방향으로 형성하는 것이 좋다.

도5는 본 발명에 따른 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)를 이용하여 체감진동형 복합 음향리시버(200)를 구성한 것을 도시하였다.

종래의 소형 음향리시버는 다이아프레임의 면적이 작아 출력이 약한바, 저역 대역의 음감을 충분히 구현할 수 없었다. 따라서 이런 문제를 해결하기 위해 음향 발생부와 별도로 진동발생부를 구분하여 두고, 이를 일체로 고정하여 음향리시버를 만들 수 있다. 이때 저역에서는 진동발생부의 진동이 귀의 피부와 뼈를 통해 골전도 효과를 얻음으로, 음향 발생부에서 청각을 이용하여 듣는 소리와 진동을 발생하여 골전도 효과를 통해 소리를 합성하여 들음으로써 음향이 풍부하게 들리는 효과를 얻을 수 있다. 특히 음향발생부에서는 고역의 음향을, 그리고 진동발생부에서는 저역의 진동을 발생하여 조합하면 풍부한 음감을 구현할 수 있다.

도5에 도시된 바와 같이 상기 체감진동형 복합 음향리시버(200)는 음향재생기기로부터 수신된 음향신호에 따라 다이아프레임(213)을 진동시켜 음향을 출력하는 음향발생부(210), 음향신호를 인가받아 진동을 발생시키는 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100), 상기 음향발생부(210)와 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)를 일체로 결합하는 하우징(221)으로 구성된다.

상기 음향발생부(210)는 음향부 영구자석(217)과 음향부 코일(219) 및 다이아프레임(133)을 포함하여 구성된다. 스마트폰, MP3 플레이어, PC와 같은 음향재생기기로부터 입력된 음향신호에 따라 상기 음향부 코일(219)에 전자기력이 발생하여 상기 음향부 영구자석(217)과 상호작용 함으로써 상기 음향부 코일(219)에 결합된 상기 다이아프레임(213)이 진동하여 음향을 발생시킨다. 상기 음향부 영구자석(217)의 일측면에 강자성체로 이루어진 음향부 요크(215)를 배치하여 자기회로를 구성함으로써 상기 음향부 영구자석(217)의 자기효율을 증대시킬 수도 있다.

상기 음향발생부(210)는 도5에 도시된 구조 외에도 종래의 소형 음향리시버에서 채택하는 소형 스피커 구조이면 무엇이든 이용 가능하다.

상기 다이아프레임(213)측으로 상기 음향발생부(210)를 보호할 수 있도록 커버(211)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 하우징(221)은 도5에 도시된 바와 같이 일체로 구성할 수도 있고 상기 음향발생부(210) 및 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)에 별도로 상기 하우징(221)을 각각 구비하여 상기 하우징(221)을 서로 직접 결합하거나 와이어 또는 고무 또는 플라스틱 또는 금속 재질을 통해 결합하여 상기 복합 진동 마이크로 스피커(100)에서 발생하는 진동력이 귀에 전달되도록 연결하여 구성할 수도 있다.

상기 하우징(221)은 진동을 흡수하지 않고 그대로 전달할 수 있는 합성수지 또는 금속 또는 나무와 같은 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 상기 체감진동형 복합 음향리시버(200)가 음향재생장치로부터 발생되는 음향신호를 수신하기 위하여 유선으로 연결할 수도 있고, 상기 체감진동형 복합 음향리시버(200)에 무선신호 수신모듈을 일체로 내장하여 유선 연결로 인한 불편함이 없도록 구성할 수도 있다. 상기 무선신호 수신모듈은 블루투스 모듈 또는 지그비 모듈로 구성할 수 있다.

도6은 종래의 선형 진동자(300)를 도시한 것이다. 상기 선형 진동자(300)는 내부에 공간을 구비한 고정부(111), 상기 고정부(111)의 내측에 배치된 영구자석(113), 상기 영구자석(113)의 일부를 감싸고 배치된 질량체(137), 상기 영구자석(113)과 상기 고정부(111)에 결합된 탄성부재(123), 상기 영구자석(113)과 대향하여 배치된 코일(125), 상기 코일(125)에 전기적으로 연결된 전원공급장치(115)로 구성된다.

상기 선형 진동자(300)는 상기 코일(125)에 전원이 인가되면 상기 영구자석(113)과 상호작용하여 전자기력이 발생하여 상기 영구자석(113)이 상측 또는 하측으로 진동하게 된다.

이 때 상기 영구자석(113)에서 발생하는 자력이 상기 선형 진동자(300)의 외부로 유출되고, 또한 영구자석(113)이 빠르게 이동하여 자기장의 변화를 일으킴으로써 전자계 노이즈를 발생하여 주위의 전자장치에 영향을 주며, 특히 뇌에 가까이 있는 귀에 착용하는 음향리시버에 있어서 전자계 노이즈가 인체에 좋지 않은 영향을 줄 수 있는 문제가 있다.

이러한 누설 자력을 차단하기 위해서 선형 진동자(300)의 외부에 자력을 차단할 수 있도록 강자성체의 금속으로 감싸주어야 하는데, 강자성체의 금속을 상기 선형 진동자(300)에 근접하여 배치할 경우 상기 영구자석(113)의 자기력에 의해 강자성체의 금속과 서로 끌어당김으로써 상기 선형 진동자(300)이 정상적으로 진동할 수 없게 된다.

따라서 상기 강자성체의 금속을 상기 선형 진동자(300)과 이격하여 배치해야하여 소형화 할 수 없다.

본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커(100)의 경우 영구자석(113)이 고정되어 움직이지 않아 강자성체의 금속이 가까이 배치되어도 진동력 발생에 방해되지 않는다. 고정부(111)를 강자성체로 하여 구성하는 것도 가능하여 소형화가 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 복합 진동 마이크로 스피커(100)는 모바일 폰에도 적용이 가능하다. 예를 들면 외부로 부터 전화가 오면 가장 공진효과가 좋고 진동력이 큰 주파수로 복합 진동 마이크로 스피커(100)를 구동시에 강한 진동력으로 수신상태를 알수 있다. 또한 일반 통화나 음악 감상시에는 가청 주파수 대역의 진동이 발생하면 그 진동력이 모바일 폰의 전체를 떨게하거나 모바일 폰의 일부만 떨게 배치함으로써, 모바일 폰의 표면에 사용자가 얼굴이나 귀의 피부가 접촉되면, 복합 진동 마이크로 스피커(100)로부터 발생된 진동신호를 골전도 효과를 통해 일반 통화음이나 음악 등을 사용자에게 전달할 수도 있다. 이는 일반 스피커를 사용시 타인에게 소음 등의 방해를 줄 수 있으나 골 전도 신호 전달 원리를 이용하면 타인에게 방해하는 음향 신호가 없이도 사용자가 신호를 전달 받을 수 있는 장점이 있다.

이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

100 : 복합 진동 마이크로 스피커 111 : 고정부
113 : 영구자석 115 : 전원공급장치
117 : 지지부재 119 : 코일용 회로기판
120 : 진동부 121 : 요크
123 : 탄성부재 125 : 코일
127 : 케이스 129 : 브라켓
131 : 탄성지지부재 133 : 탄성부
135 : 결합부 137 : 질량체
200 : 체감진동형 복합 음향리시버 210 : 음향발생부
211 : 커버 213 : 다이아프레임
215 : 음향부 요크 217 : 음향부 영구자석
219 : 음향부 코일 221 : 하우징

Claims

일정크기의 내부공간을 제공하는 고정부;
상기 고정부의 내부공간에 배치되고 자력을 발생시키는 적어도 하나의 영구자석;
상기 영구자석과 대향하게 배치되어 상기 영구자석과의 상호작용으로 전자기력을 발생시키는 코일;
상기 코일과 일체로 결합되고 상기 코일의 하측에 배치된 지지부재를 포함하는 진동부;
상기 고정부와 상기 진동부에 결합하여 탄성력을 제공하는 탄성부재; 및
상기 진동부와 결합하며, 상기 진동부의 진동시 상기 영구자석과 비접촉되도록 상기 영구자석의 하단에 배치되고 일부가 나선형으로 형성된 전원공급장치를 포함하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 고정부는 케이스와 브라켓을 일체로 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 영구자석은 복수개로 구성되되 내측의 영구자석과 일정한 간격을 두고 외측으로 감싸고 있는 또 다른 영구자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항 및 제3 항에 있어서,
상기 코일은 상기 복수개의 영구자석 사이에 일정한 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 코일은 코일용 회로기판에 고정되되 상기 지지부재와 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 영구자석과 상기 코일의 아래에 배치되되 상기 코일과 전기적으로 절연되어 결합된 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 지지부재는 비자성체인 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항 및 제7 항에 있어서,
상기 지지부재는 황동 또는 스테인레스 또는 텅스텐으로 구성된 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 지지부재는 내측에 절개된 공간을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항 및 제9 항에 있어서,
상기 전원공급장치는 상기 지지부재 내측의 절개된 공간의 일부를 관통하는 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 탄성부재의 일측면에 탄성지지부재를 배치하는 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 탄성지지부재 내측에 절개부를 두는 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항 및 제12 항에 있어서,
상기 전원공급장치는 상기 탄성지지부재의 절개부의 일부를 관통하여 상기 고정부와 결합되는 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
제1 항에 있어서,
상기 고정부의 일부는 회로기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커
음향재생기기로부터 수신된 음향신호에 따라 다이아프레임을 진동시켜 음향을 출력하는 음향발생부;
영구자석과 코일에 흐르는 전자력에 의해 코일이 선형으로 왕복운동을 하면서 진동을 발생시키는 진동발생부;
상기 진동 발생부를 감싸고 배치된 강자성체의 고정부:
및 상기 음향발생부와 상기 고정부를 일체로 장착하여 보호하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 진동 마이크로 스피커