KR20160104500A - 평판 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출력 음량을 제고할 수 있도록 된 평판 스피커에 관한 것이다. 본 발명에 따른 평판 스피커는 내부가 중공된 원추형상으로 이루어짐과 더불어 일단부에 공명부재를 안착하기 위한 제1 안착부가 구비되는 몸통과, 상측에 2개 이상의 관통공이 구비됨과 더불어 하측에 스피커 모듈을 안착하기 위한 제2 안착부가 구비되는 공명 모듈 및, 상기 제2 안착부에 결합됨과 더불어 적어도 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

평판 스피커{Flat Panel Speaker}

본 발명은 평판 스피커에 관한 것으로, 특히 넓은 주파수 대역에 대하여 양호한 출력 음향신호를 제공할 수 있도록 된 평판 스피커에 관한 것이다.

최근 정보통신기기의 경박단소화가 진행되면서 이들 정보기기에 채용되는 스피커의 경우에도 소형화가 급속도로 진행되고 있다. 스피커의 소형화에 가장 적합한 것으로서 박막 스피커 또는 평판 스피커가 주목받고 있다.

일반적으로 평판 스피커는 예컨대 압전 세라믹 등으로 구성되는 압전소자를 이용하여 진동판이나 진동 패널을 진동시킴으로써 전기적인 신호를 물리적인 음파에너지로 변동하도록 된 것이다. 이러한 평판 스피커 등에 대해서는 특허출원 10-2001-0015695, 10-2001-0033419, 10-2001-0078293, 특허등록 10-0533714, 10-1367453, 실용등록 20-0350350 등에 개시되어 있다.

통상 스피커는 진동 패널의 진동이 주변 매질, 즉 공기를 진동시킴으로써 음파 에너지를 생성하게 된다. 따라서 스피커의 출력 음량을 제고하기 위해서는 진동 패널의 상하 진동 변위량을 증가시키는 것이 요구된다. 그러나 평판 스피커에 채용되는 진동 패널은 전기적인 신호에 의해 진동하게 되는 그 진동 변위량을 증가시키는 것에 일정한 한도가 있기 때문에 평판 스피커의 출력 음량을 제고하기가 어렵다는 단점이 있다.

또한 종래의 평판 스피커는 음성 신호의 주파수 대역에 따라 그 출력 특성이 일정하지 못하여 넓은 범위의 주파수 대역에 대해 안정적인 출력 음향을 제공하지 못한다는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 넓은 범위의 주파수 대역에 대해 안정적인 출력음향을 제공할 수 있도록 된 평판 스피커를 제공함에 그 기술적 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 평판 스피커는 몸통과, 상기 몸통의 일측에 설치됨과 더불어 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 관점에 따른 평판 스피커는 몸통과, 상기 몸통의 일측에 설치됨과 더불어 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈 및, 상기 스피커 모듈의 상측에 결합되는 공명 모듈을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 몸통은 원추형상으로 이루어지는 것들 특징으로 한다.

또한 상기 스피커 모듈에 구비되는 스피커 중 적어도 하나는 다른 스피커와 다른 주파수 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스피커는 프레임과, 상기 프레임의 상측에 결합되는 진동패널을 구비하여 구성되고, 상기 진동 패널은 강유전 물질로 구성되는 강유전체층과, 상기 강유전체층의 상측 및 하측에 형성되는 제1 및 제2 전극층 및, 상기 제1 및 제2 전극층에 각각 전기적으로 결합되는 전극을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 강유전 물질이 PVDF인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 PVDF가 β상 PVDF인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 강유전체층에 금속이 추가로 혼합되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공명 모듈은 스피커 모듈의 스피커가 각각 수납되는 관통공을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공명 모듈에 구비되는 관통공 중 적어도 하나는 다른 관통공과 그 길이가 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공명 모듈에 구비되는 관통공 중 적어도 하나는 다른 관통공과 그 지름이 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 관점에 따른 평판 스피커는 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈과, 상기 스피커 모듈의 음성신호 출력 측에 구비되는 제1 공명부재 및, 상기 스피커 모듈과 제1 공명부재를 에워싸면서 구성되는 제2 공명부재를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1 또는 제2 공명부재는 헬름홀츠 공명기인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 관점에 따른 평판 스피커는 내부가 중공된 원추형상으로 이루어짐과 더불어 일단부에 공명부재를 안착하기 위한 제1 안착부가 구비되는 몸통과, 상측에 2개 이상의 관통공이 구비됨과 더불어 하측에 스피커 모듈을 안착하기 위한 제2 안착부가 구비되는 공명 모듈 및, 상기 제2 안착부에 결합됨과 더불어 적어도 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 몸통의 타단부에 플랜지가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스피커 모듈에 구비되는 스피커 중 적어도 하나는 다른 스피커와 다른 주파수 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공명 모듈에 구비되는 관통공 중 적어도 하나는 다른 관통공과 그 길이가 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공명 모듈에 구비되는 관통공 중 적어도 하나는 다른 관통공과 그 지름이 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 일반적인 평판 스피커와 더불어 저주파 대역과 고주파 대역에서 각각 양호한 출력 특성을 갖는 평판 스피커가 결합되어 하나의 평판 스피커를 구성하게 된다. 따라서 전체적인 주파수 대역에서 안정적이면서도 양호한 출력 특성을 갖는 평판 스피커가 구현되게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 평판 스피커의 외관 형상을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 평판 스피커의 단면도.
도 3은 도 2에서의 스피커 모듈(20)의 평면도.
도 4는 스피커 모듈(20)에 채용되는 평판 스피커(40)의 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 스피커의 구조를 나타낸 요부 분리 사시도.
도 6은 도 5의 일부 절개 사시도.
도 7은 도 5 및 도 6의 구조를 채용한 평판 스피커의 단면 구성을 나타낸 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단, 이하에서 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현 예를 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판 스피커를 나타낸 사시도이고, 도 2는 그 단면도이다.

도면에서 평판 스피커는 원추형 몸통(10)을 구비한다. 즉 몸통(10)은 내부가 중공된 관형상으로 이루어지고, 몸통(10)의 일단부의 지름이 타단부의 지름 보다 크게 설정된다. 몸통(10)의 재질로서는 특정한 것이 요구되지 않고 음성신호를 용이하게 반사할 수 있는 모든 재질이 사용될 수 있다.

몸통(10)의 일단부, 즉 지름이 큰 단부에는 플랜지(11)가 구비된다. 이 플랜지(11)는 평판 스피커를 오디오 기기 등에 결합하기 위한 것으로서, 여기에는 체결공(111)이 구비된다.

그리고 지름이 작은 단부에는 덮개(12)가 구비된다. 이 덮개(12)의 내측면에는 덮개(12)와 일정한 거리를 두고 안착부(13)가 구비된다. 이 안착부(13)에는 스피커 모듈(20)이 결합된다. 또한 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 상기 덮개(12)에는 스피커 모듈(20)과 외부 기기를 전기적으로 결합하기 위한 관통공이 형성된다.

도 3은 스피커 모듈(20)의 구성을 설명하기 위한 평면도이다.

스피커 모듈(20)은 기판(21)과, 이 기판(21)상에 설치되는 다수의 평판 스피커(211~213)를 구비하여 구성된다. 여기서 평판 스피커(211~213)로서는 음성 신호에 대해 상이한 주파수 특성을 갖는 것이 채용된다. 예를 들어 평판 스피커(211)로서는 저음역, 평판 스피커(212)는 중음역, 평판 스피커(213)는 고음역 음성신호에 대해 양호한 출력 특성을 갖는 것이 채용된다. 물론 이 경우 각 주파수 대역에 대응하는 평판 스피커의 개수나 그 배치 방식은 특정한 방법에 한정되지 않는다.

그리고 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 기판(21)의 배면에는 평판 스피커(211~213)로 전기적인 음성 신호를 공급하기 위한 회로부가 설치된다. 이들 회로부에는 예컨대 외부 기기로부터 인가되는 음성 신호를 저음역, 중음역, 고음역 신호로 분리하기 위한 필터와, 이 필터에 의해 분리된 대역 음성 신호를 증폭하여 평판 스피커(211~213)로 공급하는 증폭기 등이 포함된다.

도 3의 스피커 모듈(20)에 채용되는 평판 스피커(211~213)로서는 압전 소자나 강유전 필름을 채용하는 통상적인 평판 또는 박막 스피커를 채용할 수 있다. 도 4는 스피커 모듈(20)의 평판 스피커(211~213)로서 채용할 수 있는 스피커의 구성 예를 나타낸 단면도로서, 도 4에서는 평판 스피커(211~213)의 대표 참조번호로서 40이 부가되어 있다.

도 4에서 평판 스피커(40)는 프레임(41)과, 이 프레임(41)의 상측에 결합되는 진동패널(42)을 구비한다. 또한 진동 패널(42)은 강유전 필름으로 구성되는 강유전체층(421)과, 이 강유전체층(421)의 상, 하측에 각각 결합되는 제1 및 제2 도전층(4222) 및, 이 제1 및 제2 도전층(422)에 결합되는 전극(423)을 구비하여 구성된다.

상기 강유전제층(421)은 바람직하게는 PVDF로 구성되고, 보다 바람직하게는 β상을 갖는 PVDF로 구성된다. 또한 보다 바람직하게는 상기 강유전체층(421)에는 예컨대 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등의 금속 물질이 혼합된다. 이때 금속 물질이 혼합비는 대략 2 중량% 이하로 설정된다.

상기 β상 PVDF 필름은 통상적인 방법으로 PVDF 필름을 형성하고, 이를 β상을 나타내는 온도, 예컨대 65도에서 PVDF 필름을 급속 냉각하는 방법으로 구현한다.

상기 평판 스피커(40)에 있어서는 필요에 따라 강유전체층(421)의 두께나 강유전체층(421)에 혼합되는 금속 물질의 종류 및 양이 적절하게 변경 설정된다. 이는 해당 평판 스피커(40)의 주파수 특성을 저음역, 중음역, 고음역 중심으로 적절하게 설정하기 위한 것이다.

본 실시 예에 따른 평판 스피커는 스피커 모듈(20)을 구비하여 구성된다. 이 스피커 모듈(20)에는 저음역, 중음역, 고음역에 대해 양호한 출력 특성을 갖는 스피커(211~213)들이 구비된다. 외부로부터 음성신호가 입력되면 바람직하게는 이 음성 신호는 저음역, 중음역 및 고음역으로 분리되어 선택적으로 스피커(211~213)로 인가된다. 그리고 스피커(211~213)로부터 출력되는 음향 신호는 몸통(10) 내부에서 합성 및 혼합된 후 외부로 출력되게 된다.

따라서 본 실시 예에 따른 평판 스피커는 저음역에서부터 고음역에 이르기까지 다양한 주파수 대역에 대해 양호한 음질 및 음량을 제공할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 평판 스피커의 요구 구성을 나타낸 분리 사시도이고, 도 6은 그 일부 절개 사시도, 도 7은 그 단면도이다.

본 실시 예에 있어서는 스피커 모듈(20)의 상측에 공명 모듈(60)이 결합된다. 공명 모듈(60)은 다수의 관통공(61)을 구비하여 구성된다. 공명 모듈(60)의 하부에는 안착부(62)가 마련된다. 이 안착부(62)에는 스피커 모듈(62)이 안착되어 결합된다. 상기 관통공(61)은 스피커 모듈(20)의 스피커(211~213)에 대응하는 것이다. 공명 모듈(60)에 스피커 모듈(20)이 결합되면 관통공(61)의 내측에는 각각 스피커(211~213)가 수납된다. 관통공(611)은 수납되는 스피커(211~213)에 대응하여 각각 서로 다른 길이를 갖도록 설정된다. 이들 관통공(61)은 각각 헬름홀츠 공명기를 구성한다. 관통공(61)의 길이가 길어질수록 공명 주파수가 저음역대로 이동하게 된다. 바람직하게는 저음역의 공명 주파수를 갖는 관통공(61)에는 저음역 특성을 갖는 스피커(211)가 수납되고, 중음역의 공명 주파수를 갖는 관통공(61)에는 중음역 특성을 갖는 스피커(212)가 수납되며 고음역의 공명 주파수를 갖는 관통공(61)에는 고음역 특성을 갖는 스피커(213)가 수납된다.

본 실시 예에서는 외부에서 입력되는 음성신호는 각각 저음역, 중음역, 고음역대의 음성 신호로 분리되고, 이와 같이 분리된 음성신호는 각각 해당 음역대의 음성신호에 대한 양호한 출력 특성을 갖는 스피커(211~213)를 통해 음향 신호로 변환된다. 그리고 이와 같이 재현된 음향 신호는 각각 해당 주파수 대역의 공명기를 통해 증폭된 후 통합되어 외부로 출력되게 된다.

따라서 본 실시 예에 따른 평판 스피커는 음성 신호의 전체적인 주파수 대역에 대하여 양호한 출력 특성 및 음량 특성을 제공할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다. 예를 들어 도면에는 공명 모듈(60)에 구비되는 관통공(61)의 지름이 모두 동일한 것으로 도시되어 있으나, 관통공(61)을 이용하여 구현하고자 하는 공명 주파수에 따라 관통공(61)의 길이와 더불어 그 지름도 다양하게 설정할 수 있다.

10 : 몸통, 11 : 플랜지,
12 : 덮개, 20 : 스피커 모듈,
211~213 : 스피커.

Claims (24)

1. 몸통과,
   상기 몸통의 일측에 설치됨과 더불어 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커,
2. 제1항에 있어서,
   상기 몸통은 원추형상으로 이루어지는 것들 특징으로 하는 평판 스피커.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스피커 모듈에 구비되는 스피커 중 적어도 하나는 다른 스피커와 다른 주파수 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
4. 제1항에 있어서,
   상기 스피커는 프레임과, 상기 프레임의 상측에 결합되는 진동패널을 구비하여 구성되고, 상기 진동 패널은 강유전 물질로 구성되는 강유전체층과, 상기 강유전체층의 상측 및 하측에 형성되는 제1 및 제2 전극층 및, 상기 제1 및 제2 전극층에 각각 전기적으로 결합되는 전극을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
5. 제4항에 있어서,
   상기 강유전 물질이 PVDF인 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
6. 제5항에 있어서,
   상기 PVDF가 β상 PVDF인 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 강유전체층에 금속이 추가로 혼합되는 것을 특징으로 평판 스피커.
8. 몸통과,
   상기 몸통의 일측에 설치됨과 더불어 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈 및,
   상기 스피커 모듈의 상측에 결합되는 공명 모듈을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커,
9. 제1항에 있어서,
   상기 몸통은 원추형상으로 이루어지는 것들 특징으로 하는 평판 스피커.
10. 제1항에 있어서,
    상기 스피커 모듈에 구비되는 스피커 중 적어도 하나는 다른 스피커와 다른 주파수 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
11. 제10항에 있어서,
    상기 공명 모듈은 스피커 모듈의 스피커가 각각 수납되는 관통공을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
12. 제11항에 있어서,
    공명 모듈에 구비되는 관통공 중 적어도 하나는 다른 관통공과 그 길이가 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
13. 제11항에 있어서,
    상기 공명 모듈에 구비되는 관통공 중 적어도 하나는 다른 관통공과 그 지름이 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
14. 제8항에 있어서,
    상기 스피커는 프레임과, 상기 프레임의 상측에 결합되는 진동패널을 구비하여 구성되고, 상기 진동 패널은 강유전 물질로 구성되는 강유전체층과, 상기 강유전체층의 상측 및 하측에 형성되는 제1 및 제2 전극층 및, 상기 제1 및 제2 전극층에 각각 전기적으로 결합되는 전극을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
15. 제14항에 있어서,
    상기 강유전 물질이 PVDF인 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
16. 제15항에 있어서,
    상기 PVDF가 β상 PVDF인 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 강유전체층에 금속이 추가로 혼합되는 것을 특징으로 평판 스피커.
18. 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈과,
    상기 스피커 모듈의 음성신호 출력 측에 구비되는 제1 공명부재 및,
    상기 스피커 모듈과 제1 공명부재를 에워싸면서 구성되는 제2 공명부재를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 공명부재는 헬름홀츠 공명기인 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
20. 내부가 중공된 원추형상으로 이루어짐과 더불어 일단부에 공명부재를 안착하기 위한 제1 안착부가 구비되는 몸통과,
    상측에 2개 이상의 관통공이 구비됨과 더불어 하측에 스피커 모듈을 안착하기 위한 제2 안착부가 구비되는 공명 모듈 및,
    상기 제2 안착부에 결합됨과 더불어 적어도 2개 이상의 박막 스피커 또는 평판 스피커를 구비하는 스피커 모듈을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
21. 제20항에 있어서,
    상기 몸통의 타단부에 플랜지가 구비되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
22. 제20항에 있어서,
    상기 스피커 모듈에 구비되는 스피커 중 적어도 하나는 다른 스피커와 다른 주파수 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
23. 제20항에 있어서,
    상기 공명 모듈에 구비되는 관통공 중 적어도 하나는 다른 관통공과 그 길이가 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.
24. 제20항에 있어서,
    상기 공명 모듈에 구비되는 관통공 중 적어도 하나는 다른 관통공과 그 지름이 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 평판 스피커.

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