KR20210002223U - 균형 잡힌 특성을 가진 음향 변환기 - Google Patents

균형 잡힌 특성을 가진 음향 변환기 Download PDF

Info

Publication number
KR20210002223U
KR20210002223U KR2020210000393U KR20210000393U KR20210002223U KR 20210002223 U KR20210002223 U KR 20210002223U KR 2020210000393 U KR2020210000393 U KR 2020210000393U KR 20210000393 U KR20210000393 U KR 20210000393U KR 20210002223 U KR20210002223 U KR 20210002223U
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cover
cup
acoustic transducer
permanent magnet
structural
Prior art date
Application number
KR2020210000393U
Other languages
English (en)
Inventor
페트리 소로넨
베사 카야누스
페트리 루카넨
미코 매켈래
이로 이리-란타라
Original Assignee
피에스 오디오 디자인 오와이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 피에스 오디오 디자인 오와이 filed Critical 피에스 오디오 디자인 오와이
Publication of KR20210002223U publication Critical patent/KR20210002223U/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R11/00—Transducers of moving-armature or moving-core type
    • H04R11/02—Loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/005—Details of transducers, loudspeakers or microphones using digitally weighted transducing elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/025—Magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/04—Construction, mounting, or centering of coil
    • H04R9/045—Mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/04—Construction, mounting, or centering of coil
    • H04R9/046—Construction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06—Loudspeakers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)

Abstract

음향 변환기는 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)을 포함하고, 상부 부품(301) 내에 제1 영구 자석(303)이 있고 하부 부품(302) 내에 제2 영구 자석(304)이 있다. 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304)의 같은 명칭의 자극끼리 서로 마주한다. 상부 부품(301) 내의 상부 커버(306) 및 하부 부품(307) 내의 하부 커버(307)는 자성 재료를 포함하며 자석(303, 304) 둘레의 인클로저를 규정한다. 코일(308)은 전류의 영향하에 동적 자기력을 생성한다. 상기 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지 사이의 분리 갭(309)은 상기 하부 커버(307)와 상기 상부 커버(306)의 엣지가 상이한 위치 사이에서 상대적인 운동을 허용하도록 향하며, 상기 위치는 상기 상부 커버(306) 및 하부 커버(307)의 엣지가 일치하는 정도가 상이하다.

Description

균형 잡힌 특성을 가진 음향 변환기{ACOUSTIC TRANSDUCER WITH BALANCED}
본 고안은 일반적으로 전기 신호를 기계적 진동으로, 바람직하게는 음향 주파수 상에서 변환하는 음향 변환기(acoustic transducer) 분야에 관한 것이다. 본 고안은 특히 전기 장치의 하나 이상의 표면이 변환 부분(들)로 작용하도록 하는데 사용될 수 있는 음향 변환기에 관한 것이다.
도 1은 전자 장치에 부착되지 않은 공지된 음향 변환기 그대로를 부분적으로 절개한 축측 투영도로 도시한다. 도 2는 도 1에서 절개된 동일한 평면을 따라 동일한 공지된 음향 변환기의 단면을 도시하며, 전자 장치에 대한 부착을 개략적으로 보여준다. 이러한 종류의 음향 변환기는 예를 들어 특허 출원 문서 EP3603110 A1로부터 공지되어 있다.
도 1 및 2의 공지된 음향 변환기는 수평 갭(103)에 의해 서로 분리된 상부 부품(101) 및 하부 부품(102)을 포함한다. 상부 부품은 이의 최상부 표면에서 전자 장치의 제1 구조 부품(201)에 부착된다. 제1 구조 부품(201)은 전형적으로 전자 장치의 가시적이거나 적어도 접근 가능한 부품, 예를 들어, 이의 디스플레이 패널이다. 이의 최상부 표면(202)은 사용자가 볼 수 있거나 적어도 접근 가능하므로, 최상부 표면(202)은 주변 공기에 대한 경계면을 구성한다. 음향 변환기의 하부 부품(102)은 이의 최하부 표면에서 전자 장치의 제2 구조 부품(203)에 부착된다. 제2 구조 부품(203)은 예를 들어 전자 장치의 구조 지지 프레임의 일부일 수 있다. 제1 구조 부품(201) 및 제2 구조 부품(203)의 구조 관계는 상부 부품(101) 및 하부 부품(102) 사이의 수평 갭(103)을 유지하는 역할을 한다. 갭(103)은 또한 상부 부품(101) 및 하부 부품(102) 사이에 접착 결합부를 형성할 수 있는 탄성 비자성 재료로 채워질 수 있다.
제1 영구 자석(104)은 상부 부품(101) 내에 위치하고, 제2 영구 자석(105)은 하부 부품(102) 내에 위치한다. 도 1 및 2에 나타낸 실시양태에서, 제1 영구 자석(104)은 비교적 편평한 원통 형상이고, 제2 영구 자석(105)은 비교적 편평한 링 형태이다. 제1 영구 자석(104) 및 제2 영구 자석(05)의 자극(magnetic pole)은 척력 구성으로 배향되어 같은 명칭의 극(S 극 또는 N 극)끼리 서로 마주본다. 따라서, 같은 명칭의 자극으로 서로 마주보는 정적 자기력은 상부 부품(101) 및 하부 부품(102)이 서로 멀어지게 지속적으로 밀어낸다.
음향 변환기는 상부 커버(106) 및 하부 커버(107)를 포함하며, 이들은 둘 다 컵 형태이고 자성 재료로 제조된다. 상부 커버(106) 및 하부 커버(107)의 자기 특성은 제1 영구 자석(104) 및 제2 영구 자석(105)의 자기장 라인을 집중 및 안내하여 그 결과 정적 자기 인력이 수평 갭(103)의 엣지(edge)에 나타난다.
코일(108)은 하부 부품(102) 내에서 제2 영구 자석(105)을 둘러싼다. 플랫 케이블(109)은 전자 장치 내의 어딘가에 위치한 전기 회로(도시되지 않음)로부터 코일(108)로의 전기 전도성 접속을 제공한다. 코일(108)을 통해 흐르는 다양한 전류는 위에서 설명한 정적 자기장과 합쳐지는 동적 자기장을 유도하여 상부 부품(101)이 하부 부품(102)에 대해 수직으로 움직이게 한다. 제1 구조 부품(201)의 구조 강성은 제2 구조 부품(203)의 구조 강성보다 약하므로, 상부 부품(101)의 전자기적으로 유도된 수직 운동은 제1 구조 부품(201)의 진동 모드로 변환되고, 결과적으로 제1 구조 부품(201)이 주변 공기로 가청 사운드(sound)를 방출하게 한다. 요컨대, 음향 변환기는 제1 구조 부품(201)이 평면형 확성기처럼 작동하게 한다.
도 1 및 2의 공지된 음향 변환기의 고유한 단점은 정적 자기 척력 및 인력의 미묘한 균형과 관련이 있다. 특히, 자기 인력의 상대적인 강도는 갭(103)에서 상부 커버(106) 및 하부 커버(107)의 엣지 사이의 거리에 크게 의존한다. 외력이 제1 구조 부품(201)을 하부로 밀면, 예를 들어 사용자가 실수로 손가락 끝으로 터치 패널을 약간 지나치게 세게 누르면 갭(103)이 일시적으로 완전히 닫힐 수 있다. 이는 자기 인력 증가의 영향으로 상부 부품(101) 및 하부 부품(102)이 함께 찰칵하고 부딪힐 수 있으며, 이는 너무 강하여 영구적인 상태가 되고 변환기가 오작동할 수 있다.
도 1 및 2의 공지된 음향 변환기의 두 번째 단점은 상부 부품 및 하부 부품 사이의 갭이 공기로만 이루어질 경우 변환기를 별도로 조립하여 전자 장치 제조사에 납품할 수 있는 일체형으로 제조하기 어렵다는 점이다. 전형적으로, 음향 변환기의 상부 부품 및 하부 부품이 납품되며, 전자 장치의 제1 및 제2 구조 부품에 충분히 정확하게 배치하고 부착하는 것은 장치 제조업체의 책임으로 남아 있다.
음향 변환기가 상술한 방식으로 오작동에 덜 취약하고 필요한 경우 일체형으로 제조될 수 있는 기술적 해법은 환영받을 것이다.
상술한 종래 기술의 결점 없이 음향 신호를 생성하기 위한 음향 변환기 및 어레인지먼트(arrangement)를 제공하는 것이 목적이다.
제1 양태에 따르면, 전기 신호를 음향 주파수 상에서 기계적 진동으로 변환하기 위한 음향 변환기가 제공된다. 음향 변환기는 상부 부품 및 하부 부품을 포함한다. 제1 영구 자석은 상부 부품에 위치하고, 제2 영구 자석은 하부 부품에 위치한다. 제1 영구 자석 및 제2 영구 자석의 같은 명칭의 자극끼리 축선(axis line) 방향으로 서로 마주본다. 음향 변환기는 상부 부품 내에 상부 커버를 포함하고 하부 부품 내에 하부 커버를 포함한다. 상기 상부 및 하부 커버는 자성 재료를 포함하며, 이들은 함께 제1 영구 자석 및 제2 영구 자석 둘레의 인클로저(enclosure)를 규정한다. 적어도 하나의 코일이 상기 인클로저 내에 위치하고 상기 코일을 통해 흐르는 전류의 영향하에 상기 축선 방향으로 동적 자기력을 생성하도록 구성된다. 상기 상부 커버와 하부 커버의 엣지 사이의 분리 갭은 본질적으로 상기 축선 방향을 지향하여, 상기 하부 커버 및 상기 상부 커버의 엣지가 상이한 위치 사이에서 상기 축선 방향으로 상대적인 운동을 허용하며, 상기 위치는 상기 상부 커버 및 하부 커버의 상기 엣지가 상기 축선에 수직인 방향에 일치하는 정도가 상이하다.
한 실시양태에 따르면, 상기 상부 커버는 U자형 단면을 가지며, 상기 제1 영구 자석은 상기 U자형 루프(loop) 내에 위치한다. 상기 하부 커버는 플레이트 형태의 단면을 가지며, 플레이트의 외부 엣지는 하부 커버의 상기 엣지를 규정한다. 상기 제2 영구 자석은 상부 커버의 U자형 단면 내부와 마주보는 플레이트의 해당 면 상에 있다. 이는 상부 커버와 하부 커버의 엣지 사이에 적절하게 지향된 갭이 여러 가지 상이한 구성 접근 방식으로 실현될 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 하부 커버는 U자형 단면을 가지며, 상기 제2 영구 자석은 상기 U자형 루프 내에 위치한다. 상기 상부 커버는 플레이트 형태의 단면을 가지며, 플레이트의 외부 엣지는 상부 커버의 상기 엣지를 규정한다. 상기 제1 영구 자석은 하부 커버의 U자형 단면 내부와 마주보는 플레이트의 해당 면 상에 있다. 이는 상부 커버와 하부 커버의 엣지 사이에 적절하게 지향된 갭이 여러 가지 상이한 구성 접근 방식으로 실현될 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 U자형 단면에서, 상기 U의 암(arm)의 말단은 안쪽으로 돌출한 연장부를 포함한다. 상기 연장부의 내측 단부는 각각의 커버의 상기 엣지를 규정한다. 이는 갭을 가로 지르는 자기장 라인과 관련된 효과가 더 두드러질 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 상부 또는 하부 커버는 각각 스커트 부분 및 말단 부분을 갖는 제1 컵 부품 및 제2 컵 부품을 포함한다. 상기 제2 컵 부품은 제1 컵 부품에 대해 뒤집힌 위치에 있을 수 있다. 상기 제1 및 제2 컵 부품의 상기 스커트 부분은 적어도 부분적으로 서로의 내부에 있을 수 있고, 상기 제2 컵 부품의 말단 부분은 개구(opening)를 가지며 이의 엣지는 각각의 커버의 상기 엣지를 규정한다. 이는 각 커버의 명확하게 규정된 연장된 엣지가 다양한 세부 접근 방식으로 제조될 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 제1 및 제2 컵 부품의 상기 스커트 부분은 상기 제1 컵 부품 및 상기 제2 컵 부품 모두의 스커트 부분의 대부분의 길이가 서로의 내부에 있다. 영구 자석은 상기 제1 컵 부품 및 제2 컵 부분 모두의 스커트 부분 내부에 있을 수 있다. 이는 각 커버에 대해 상당한 총 벽 두께를 얻을 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 제1 컵 부품의 스커트 부분의 길이는 상기 제2 컵 부품의 스커트 부분의 길이보다 길다. 영구 자석은 상기 제1 컵 부품의 스커트 부분 내부에 있을 수 있고, 상기 제1 영구 자석 및 상기 제2 컵 부품은 상기 제1 컵 부품의 스커트 부분 내부에 적재될 수 있다. 이는 영구 자석이 제2 컵 부품을 부착하기 전에 제1 컵 부품에 부착될 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상부 또는 하부 부품은 영구 자석과 제1 컵 부품의 말단 부분 사이에 적재된 자성 재료 시트(sheet)를 포함한다. 이는 구조의 각 부분에 자성 재료의 두께가 추가되는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 상부 또는 하부 커버는 각각 스커트 부분 및 말단 부분을 갖는 제1 컵 부품 및 제2 컵 부품을 포함한다. 상기 제2 컵 부품은 제1 컵 부품에 대해 유사하게 배향된 위치로 제1 컵 부품 내부에 있을 수 있다. 상기 제2 컵 부품의 스커트 부분은 상기 스커트 부분의 길이 방향으로 중간 높이에서 상기 스커트 부분의 천공된 영역을 포함할 수 있다. 상기 제2 컵 부품의 스커트 부분은 말단 부분과 마주하는 말단에 중실 영역(solid zone)을 포함할 수 있으며, 상기 중실 영역은 각각의 커버의 상기 엣지를 규정한다. 이는 각 부품에서의 금속 가공을 제1 영구 자석의 추가 전에 마무리할 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 상부 또는 하부 커버는 상기 상부 또는 하부 커버는 말단 부분에 의해 한쪽 말단이 폐쇄되고 다른쪽 말단이 개방된 스커트 부분을 갖는 제1 컵 부품을 포함한다. 각각의 커버는 외부 림(outer rim) 및 내부 림을 갖는 와셔 부품(washer part)을 포함할 수 있으며, 상기 내부 림은 상기 스커트 부분의 내부 치수보다 작은 개구를 규정한다. 상기 와셔 부품은 상기 제1 컵 부품과 동심으로 스커트 부분의 개방 말단에 부착될 수 있어서, 와셔 부품의 내부 림이 각각의 커버의 상기 엣지를 규정한다. 이는 상부 부품의 엣지가 매우 정확한 치수로 생성될 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 음향 변환기는 상기 축선의 방향으로 상기 상부 부품 및 하부 부품의 상대적인 운동을 허용하는 동시에 상기 축선에 수직인 방향으로 상기 상부 부품 및 하부 부품의 상대적인 운동에 저항하도록 구성된 지지 부재(support member)를 포함한다. 이는 갭의 치수가 매우 정확하게 유지될 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 지지 부재는 다중브랜치 나선형 스프링(multibranch spiral spring)을 포함하고, 상기 다중브랜치 나선형 스프링의 중앙 부분은 상부 부품 및 하부 부품 중 하나에 부착되고 상기 다중브랜치 나선형 스프링의 단부는 나머지 부품에 부착된다. 이는 지지 부재가 비교적 용이하게 제조되고 나머지 음향 변환기 구조에 부착된다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 지지 부재는 상기 상부 부품 및 하부 부품에 부착되고 상기 분리 갭을 브리징(bridging)하는 호일(foil)을 포함한다. 이는 초박형 지지 부재를 사용할 수 있어 음향 변환기의 전체 높이를 줄일 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 호일의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 코일에 전기 신호를 전도하기 위한 가요성 인쇄 회로를 구성한다. 이는 구조 부품을 이중 용도로 사용하여 음향 변환기 구조에서 전체 부품 수를 줄일 수 있다는 이점을 수반한다.
제2 측면에 따르면, 사운드를 생성하기 위한 어레인지먼트가 제공된다. 상기 어레인지먼트는 제1 및 제2 구조 부품을 갖는 전자 장치, 및 상술한 종류의 적어도 하나의 음향 변환기를 포함한다. 음향 변환기의 상부 부품은 전자 장치의 상기 제1 구조 부품에 부착되고 음향 변환기의 하부 부품은 상기 제2 구조 부품에 부착된다. 전자 장치의 부품으로서, 전기 회로는 전기 신호를 음향 변환기의 상기 적어도 하나의 코일에 공급하도록 구성된다.
한 실시양태에 따르면, 상기 제1 구조 부품은 상기 전자 장치의 디스플레이와 같은 상기 전자 장치의 가시적인 외부 표면을 포함한다. 이는 별도의 라우드스피커를 생략할 수 있어 전자 장치의 또 다른 구조 부품을 사운드 방출기로서 이중 사용하는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 제2 구조 부품은 전자 장치의 구조 지지 프레임의 일부를 포함한다. 이는 음향 변환기의 하부 부품을 지지하기에 충분한 구조 강성을 제공하는 것은 비교적 쉽다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 음향 변환기의 상부 부품은 상부 부품이 제 1 구조 부품에 부착되는 해당 면 위에 제1 측면 치수를 갖는다. 상기 어레인지먼트는 상기 축선 방향으로 상기 상부 부품의 운동을 상기 제1 구조 부품으로 전달하기 위해 상기 상부 부품과 상기 제1 구조 부품 사이에 본질적으로 비탄성인 제1 부착 부재를 포함할 수 있다. 상기 제1 부착 부재는 상기 제1 측면 치수보다 작은 제2 측면 치수를 가질 수 있다. 이는 전자 장치의 제1 구조 부품의 더 작은 부분이 강성 유지를 필요로 한다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 어레인지먼트는, 상기 제1 구조 부품에 대한 경사에 대해 상기 상부 부품을 안정화시키기 위해, 상기 상부 부품의 부분과 상기 제1 부착 부품에 의해 커버되지 않는 상기 제1 구조 부품의 부분 사이에 본질적으로 탄성인 제2 부착 부재를 포함한다. 이는 음향 변환기의 부착이 진동을 전자 장치의 제1 구조 부품으로 전달하는 능력을 약화시키지 않으면서 안정화될 수 있다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 제2 부착 부재는 탄성 변형 가능한 완충재 및/또는 상부 부품의 상기 제1 측면 치수보다 상기 제1 구조 부품 상에서 추가로 연장되는 스프링 브랜치를 포함한다. 이는 다양한 구현 가능성으로 원하는 지지 특성을 구현한다는 이점을 수반한다.
한 실시양태에 따르면, 상기 어레인지먼트는 제1 구조 부품의 국부적인 탄성 특성을 상부 부품에 의해 여기로 전달되는 운동에 매칭시키기 위해 상기 상부 부품과 상기 제1 구조 부품 사이에 지지 시트를 포함한다. 이는 제1 구조 부품의 국부적인 탄성 특성을 상부 부품에 의해 여기로 전달되는 운동에 더 잘 매칭시키는 이점을 수반한다.
본 고안의 추가 이해를 제공하고 본 명세서의 일부를 구성하기 위해 포함된 첨부 도면은 본 고안의 실시양태를 도시하고 설명과 함께 본 고안의 원리를 설명하는 데 도움이 된다. 도면에서:
도 1은 공지된 음향 변환기를 도시하고,
도 2는 공지된 음향 변환기를 도시하고,
도 3은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 4는 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 5는 다양한 구조에서 수직 운동의 함수로서 상기 정적 자기 합성력을 도시하고,
도 6은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 7은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 8은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 9는 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 10은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 11은 도 10의 음향 변환기의 확대도를 도시하고,
도 12는 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 13은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 14는 탄성 지지 부재의 한 예를 도시하고,
도 15는 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 16은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 17은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 18은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 19는 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시하고,
도 20은 도 19의 음향 변환기의 부분 확대도를 도시한다.
도 3은 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 부분적으로 절개한 축측 투영도로 도시한다. 도 4는 도 3에서 절개된 동일한 평면을 따라 동일한 음향 변환기의 단면을 도시하며, 전자 장치에 대한 부착이 개략적으로 도시되어 있다.
음향 변환기는 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)를 포함한다. 여기서와 본 명세서의 나머지 모든 부분에서, "상부"또는 "하부"와 같은 방향 관련 용어는 도면과 쉽게 비교할 수 있도록 설명하는 명칭으로만 사용된다. 이러한 용어는 기재된 실시양태의 임의의 실제 구현에서 임의의 특정 방향으로 상응하는 부품 또는 특징의 적용 가능성 또는 용도를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또 다른 중요한 일반화는 도면에 나타낸 많은 실시양태가 회전 대칭을 나타내고 둥근 원통의 일반적인 형태를 가지더라도 이는 도면을 더 쉽게 판독할 수 있도록 하기 위한 것이라는 점이다. 둥근 원통 형태는 결코 제한되지 않으며 나타낸 구조의 대부분은 삼각형, 직사각형, 육각형 또는 기타 다각형 형태와 같은 다른 형태를 가질 수 있다. 이는 특히 음향 변환기의 일반적인 외형과 이에 따른 커버 부품, 영구 자석 및 코일의 일반적인 외형에 적용된다.
사운드를 생성하기 위한 어레인지먼트에서 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)의 일반적인 역할은 도 4에 개략적으로 나타낸다. 전자 장치는 제1 구조 부품(401) 및 제2 구조 부품(402)를 포함하는 것으로 추정된다. 음향 변환기의 상부 부품(301)은 제1 구조 부품(401)에 부착되고, 음향 변환기의 하부 부품(302)은 전자 장치의 제2 구조 부품(402)에 부착된다.
제1 영구 자석(303)은 상부 부품(301) 내에 위치하고, 제2 영구 자석(304)은 하부 부품(302) 내에 위치한다. 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304)의 극성은 도면에서 비스듬한 해치로 그래픽으로 도시되어 있다. 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304)의 같은 명칭의 자극은 축선(305)의 방향으로 서로 마주보고 있으며, 이 축선은 또한 "상부" 및 "하부"로 지정되는 방향을 지시한다. 유사하게 명명된 극은 N 또는 S 극을 의미하므로, 제1 영구 자석(303)의 S 극이 제2 영구 자석(304)의 S 극과 마주보거나 제1 영구 자석(303)의 N 극이 제2 영구 자석(304)의 N 극과 마주본다. 결과적으로, 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304) 사이의 기본적인 정적 자기 상호작용은 축선(305) 방향의 척력이다.
음향 변환기는 상부 부품(301) 내에 상부 커버 부품(306)을 포함하고 하부 부품(302) 내에 하부 커버 부품(307)을 포함한다. 상부 커버(306) 및 하부 커버(307)는 자성 재료를 포함하며, 가장 중요한 결과는 상부 커버(306) 및 하부 커버(307)가 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304)의 자기장 라인의 상당 비율을 이들 재료의 내부에 한정할 수 있다는 점이다. 상부 커버(306) 및 하부 커버(307)은 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304) 주변에 인클로저를 규정한다.
적어도 하나의 코일(308)이 상기 인클로저 내에 위치한다. 이러한 실시양태에서, 코일(308)은 일반적으로 링 형상이고 제2 영구 자석(304)과 동일한 평면에서 제2 영구 자석(304) 주변에 배치한다. 즉, 축선(305)는 코일(308)의 중심축을 나타내기도 한다. 상부 커버(306) 및 하부 커버(307)에 의해 형성된 인클로저 내에 코일을 배치하는 다른 가능성이 존재하고, 이는 본 명세서에서 이후 보다 상세하게 기술될 것이다. 코일(308)은 이를 통해 흐르는 전류의 영향하에 축선(305) 방향으로 동적 자기력을 생성하도록 구성된다. 사운드를 생성하기 위한 어레인지먼트에서, 전자 장치는 음향 변환기의 코일(308)에 전기 신호(즉, 다양한 형태 및 크기의 전류)를 공급하도록 구성된 전기 회로를 포함한다.
음향 변환기는 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지 사이에 분리 갭(309)을 포함한다. 분리 갭(309)은 본질적으로 축선(305) 방향을 지향한다. 이는 도 1 및 2에서의 이전에 공지된 음향 변환기와 중요한 차이인데, 도 1 및 2에서는 분리 갭이 구조의 중앙 수직 축에 본질적으로 수직이었다. 도 4의 하부 부품에서의 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 분리 갭(309)은 축선(305) 방향으로 상이한 위치들 사이에서 하부 커버(307)와 상부 커버(306)의 엣지의 상대적인 운동을 허용한다. 이들 위치는 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지가 축선(305)에 수직인 방향으로 일치하는 정도가 서로 상이하다. 예를 들어, 도 4에서 가장 왼쪽의 부분 확대도에서 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지는 화살표(404)로 나타낸 정도가 일치하는 반면, 중앙 부분 확대도 및 가장 오른쪽 부분 확대도에서는 이들은 각각 화살표(404 및 405)로 나타낸 정도가 일치한다.
도 5는 음향 변환기의 세 가지 예시 구조에서 정적 자기 합성력의 비교를 도시한다. 수평축은 변환기의 상부 부품 및 하부 부품의 수직 분리를 나타내고, 수직축은 정적 자기 합성력이 척력인지 인력인지를 정량적으로 나타낸다. 정적 자기 합성력은 정적 자기력의 인력 및 척력 성분의 벡터 합이며, 단순화를 위해 이는 수직 방향으로만 고려된다. 정적 자기 인력 성분은 본질적으로 자기장의 해당 부분에서 발생하며, 이의 자기장 라인은 상부 커버(106) 및 하부 커버(107)의 자성 재료에 한정된다. 정적 자기 척력 성분은 본질적으로 자기장의 해당 부분에서 발생하며, 이의 자기장 라인은 음향 변환기 구조의 중간에서 서로 마주보는 같은 명칭의 자극 사이의 자유 공간을 점유한다.
도 5에서 실선으로 나타낸 그래프(501)는 도 1 및 2에 나타내고 상기 배경기술 섹션에 기술되어 있는 이전에 공지된 음향 변환기에 해당한다. 이러한 구조에서, 수직 분리의 영점(즉, 수평축의 영점)은 상부 커버(106)와 하부 커버(107)의 엣지가 서로에 대해 찰칵하며 부딪히는, 즉 갭(103)이 완전히 없어지는 지점이다. 정적 자기 합성력이 0인 공칭 설계점(502)이 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 공칭 설계점(502)과 영점 사이의 전체 범위에서 그래프(501)로 나타낸 정적 자기 합성력은 인력이다. 이는 공지된 구조에서 작은 수직 분리에서 정적 자기 인력 성분이 정적 자기 척력 성분보다 우세함으로 인해 발생한다. 정적 자기 합성력의 인력은 수직 거리가 0일 때 가장 크다. 이는 앞서 언급한 공지된 구조의 문제를 보여준다: 예를 들어 부주의한 사용자에 의해 야기된 외력과 같은 외력이 음향 변환기의 부품을 서로 너무 가까워지게 누르면, 전자 장치의 구조 부품에 의해 야기된 탄성력으로도 이들을 공칭 설계점(502)으로 복귀시킬 수 없다. 상기 탄성력은 단순히 0(또는 몇몇 다른 매우 짧은) 거리에서 강한 자기 인력을 극복하기에는 너무 약할 수 있다.
도 5에서 파선으로 나타낸 그래프(503)는 도 3 및 4에 나타낸 음향 변환기 구조에 해당한다. 이 경우 수직 분리의 영점은 음향 변환기의 하부 부품(302)이 상부 부품(301) 내부에 너무 깊이 있어 제2 영구 자석(304) 또는 코일(308) 또는 이들 모두가 제1 영구 자석(303)에 닿을 수있는 지점이다. 그래프(503)에 대한 공칭 설계점(502)이 그래프(501)의 공칭 설계점과 일치하는 것으로 보이지만, 이는 단지 예시적인 비교를 위한 것이며 공칭 설계점에 해당하는 수직 분리가 모든 경우에 동일한 수직 분리에서 발생해야 한다는 것을 의미하지는 않는다.
그래프(503)는 도 3 및 4에 나타낸 구조가 공칭 설계점(502)에서 균형을 추구하는 자발적인 경향을 가짐을 보여준다. 수직 분리가 작아지면, 정적 자기 척력 성분이 우세하여 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)을 공칭 설계점(502)을 향해 서로 더 멀어지게 밀려고 시도한다. 수직 분리가 더 커지면, 정적 자기 인력 성분이 우세하여 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)을 다시 공칭 설계점(502)을 향해 함께 더 가까워지게 당기도록 시도한다. 더 큰 수직 분리, 즉 그래프(503)가 다시 수평축을 가로지르는 위치에 또 다른 균형점이 있을 수 있지만, 이는 전형적으로 전자 장치의 구조가 어떤 상황에서도 여기에 도달하는 것을 방지할 정도로 먼 거리에 있다.
코일을 통해 흐르는 전류가 없는 상태에서 상부 부품과 하부 부품 사이의 수직 분리가 공칭 설계점(502)에 또는 그 근처에 있도록 음향 변환기 및 이의 전자 장치에 대한 부착을 설계하는 것이 유리하다. 이는 정적 자기 합성력이 공칭 설계점(502) 근처에서 최소 절대값을 가져서, 코일을 통해 흐르는 전류에 의해 생성된 상대적으로 작은 동적 자기력이 이미 상부 부품 및 하부 부품의 상대적인 운동을 유발하기에 충분하기 때문이다(즉, 동적 자기력은 큰 정적 자기력과 다툴 필요가 없다). 이와 같이 반복되는 상대적인 운동은 결국 음향 변환기가 전자 장치의 적절한 구조 부품에서 진동 모드를 호출하여 결과적으로 음향 신호가 방출되는 방식이다. 이는 적은 전류로도 충분하면 전력 소비가 상대적으로 적기 때문에 유리하다. 같은 이유로, 음향 변환기가 공칭 설계점(502)에 있을 때 전자 장치의 정적 탄성력의 결과가 0이 되도록 전자 장치의 구조 부품을 설계하는 것이 유리하다.
위에서 지적한 바와 같이, 정적 자기 인력 성분은 본질적으로 자기장의 해당 부분에서 발생하며, 이의 자기장 라인은 상부 커버(106) 및 하부 커버(107)의 자성 재료에 한정된다. 정적 자기 인력 성분의 상대적인 강도는 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지가 일치하는 정도에 따라 달라진다(도 4의 화살표 404, 405 및 406 참조). 공칭 설계점(502)의 위치, 즉 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지가 딱 맞게 일치하여 정적 자기 인력 성분과 정적 자기 척력 성분이 동일한 수직 분리는 도 3 및 4에 나타낸 원리의 각 실제 구현에 대한 시뮬레이션 및 실험을 통해 찾을 수 있다.
정적 자기 합성력이 결코 인력이 되지 않지만 도 5의 그래프(504)를 따르는 대안적인 실시양태를 제공하는 것이 가능하다. 이러한 종류의 실시양태는 예를 들어 시뮬레이션 및/또는 실험을 통해 커버 엣지 및 갭을 상응하게 치수화함으로써 구성될 수 있다. 이러한 종류의 "항상 척력인" 실시양태는 도 5의 그래프 (504)에 의해 개략적으로 도시된 바와 같이, 정적 자기 합성력만이 거리의 함수로서 상대적으로 느리게 변한다는 이점을 수반할 수 있다. 전자 장치의 구조 부품에 의해 생성된 정적 기계적 힘을 사용하여 구조의 균형을 적절하게 잡고 지속적으로 척력을 유지하여 음향 변환기의 상부 부품과 하부 부품이 실제보다 서로 더 멀리 운동하지 않게 할 수 있다.
도 3 및 4는 사실상의 실제 구현에 대한 임의의 정확한 위치를 취하지 않으면서 음향 변환기의 다양한 부품에 대한 개략적인 특성화로 간주된다. 일반적으로, 가장 바람직하게는 상부 커버(306)는 U자형(또는 도면에 도시된 방향을 취하면 뒤집힌 U자형) 단면을 갖는다고 말할 수 있다. 제1 영구 자석(303)은 상기 U자형 루프 내부에 위치한다. 상기 U자형 단면에서, U자의 암의 말단은 안쪽으로 돌출한 연장부(403)를 포함한다. 이들 연장부(403)의 내부 단부는 하부 커버의 엣지와 일치하는 정도가 고려될 때 중요한 상부 커버(306)의 엣지를 규정한다. 하부 커버(307)는 하부 커버(307)의 상응하는 엣지를 규정하는 플레이트의 외부 엣지를 갖는 플레이트형 단면을 갖는다. 제2 영구 자석(304)은 상부 커버(306)의 U자형 단면의 내부를 마주보는 플레이트의 해당 면에 있다.
몇 가지 가능한 상호 대안적인 실제 구현이 도 6 내지 12를 참고해서 다음에 기재된다. 이들은 모두 도 3 및 4에 나타낸 축선(305)을 포함하는 평면을 따른 단면이다. 여기서, 도면이 원통형 대칭을 암시하지만 이는 요구 사항이 아니라 단지 예라는 것을 다시 상기할 수 있다. 다양한 수의 모서리가 있는 다각형 형태와 같은 다른 형태도 가능하다.
도 6은 상부 커버가 제1 컵 부품(601) 및 제2 컵 부품(602)을 포함하는 음향 변환기를 도시한다. 이들 각각은 스커트 부분과 말단 부분을 가지고 있어서, 각각의 U자형 단면에서 U자의 암은 스커트 부분을 나타내고 U자의 최하부는 말단 부분을 나타낸다. 제2 컵 부품(602)은 제1 컵 부품(601)에 대해 뒤집힌 위치에 있다. 도 6에서, 이는 제2 컵 부품(602)의 단면이 실제 U자이면서 제1 컵 부품(601)의 단면이 뒤집힌 U자가 되도록 도시되어 있다. 제1 컵 부품(601) 및 제2 컵 부품(602)의 스커트 부분은 길이의 대부분에 대해 서로의 내부에 있다: 정확하게는, 도 6의 실시양태에서, 제2 컵 부품(602)의 스커트 부분은 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분 내부에 있다. 제2 컵 부품(602)의 단부 부분은 개구를 가지며, 이의 엣지는 개략도인 도 3 및 4를 참조하여 상술한 상부 커버의 엣지를 규정한다.
도 7은 도 6에서와 유사한 음향 변환기를 도시하지만, 상부 부품은 제1 영구 자석(303)과 제1 컵 부품(601)의 말단 부분 사이에 적재된 자성 재료의 시트(701)를 포함한다.
도 8은 제2 컵 부품(802)의 스커트 부분이 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분보다 훨씬 더 짧은 음향 변환기를 도시한다. 결과적으로, 제1 컵 부품(601) 및 제2 컵 부품(802)의 스커트 부분은 서로의 내부에 단지 부분적으로 있다. 정확하게는, 제2 컵 부품(802)의 전체 스커트 부분은 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분의 일부의 내부에 있다. 도 9의 음향 변환기는 도 8의 음향 변환기와 유사하지만, 도 9에서 상부 부품은 제1 영구 자석(303)과 제1 컵 부품(601)의 말단 부분 사이에 적재된 자성 재료의 시트(701)를 포함한다.
한편으로는 도 6 및 7의 음향 변환기와 다른 한편으로는 도 8 및 9의 음향 변환기는 제1 영구 자석(303) 및 제2 컵 부품(602 또는 802)의 상대적인 치수와 관련하여 차이가 있다. 도 6 및 7의 실시양태에서, 제1 영구 자석(303)은 제1 컵 부품(601) 및 제2 컵 부품(602) 모두의 스커트 부분 내부에 있다. 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분의 길이가 제2 컵 부품(802)의 스커트 부분의 길이보다 긴 도 8 및 9의 실시양태에서, 제1 영구 자석(303)은 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분의 내부에만 있다. 결과적으로, 도 8 및 9의 실시양태에서, 제1 영구 자석(303) 및 제2 컵 부품(802)은 실제로 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분의 내부에 적재된다.
도 6 내지 9에 나타낸 실시양태는 제조 과정에서 상부 부품이 조립될 수 있는 순서에 따라 약간의 차이가 있다. 도 8 및 9의 실시양태에서, 제1 영구 자석(303)을 제1 컵 부품(601)에 부착하고(가능하게는 이들 사이에 자성 재료의 추가 시트(701)가 적재되어 있음) 그 후에 제2 컵 부품(802)을 추가하고 제1 컵 부품 및 제2 컵 부품의 스커트 부분을 함께 부착하는 것이 상대적으로 용이하다. 도 6 및 7의 실시양태가 비슷한 순서로 조립되면, 제1 영구 자석(303)은 부착할 때 제1 컵 부품(601)과 매우 조심스럽게 정렬되어야 하므로, 제2 컵 부품(602)의 스커트 부분이 그후 그 둘레로 미끄러질 수 있다. 도 6 및 7의 실시양태를 조립하는 보다 유리한 순서는 우선 제1 영구 자석(303)(및 가능하게는 자성 재료의 추가 시트(701))을 제2 컵 부품(602)에 부착하고 그 후에 이러한 독립체를 제1 컵 부품(601)에 부착하는 것이 가능하다.
도 10 및 11은 추가의 대안적인 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시한다. 도 10은 조립된 구성의 음향 변환기를 보여주고, 도 11은 부분적으로 서로 분리된 부품들을 보여준다. 또한, 이러한 실시양태에서, 상부 커버는 각각 스커트 부분 및 말단 부분을 갖는 제1 컵 부품(1001) 및 제2 컵 부품(1002)를 포함한다. 이러한 실시양태에서, 제2 컵 부품(1002)은 제1 컵 부품(1001)과 유사한 배향의 위치이고(둘 다 단면이 뒤집힌 U자로 보임) 제1 컵 부품 내부에 있다. 제2 컵 부품(1002)의 스커트 부분은 길이 방향으로 이의 중간 높이에서 스커트 부분의 천공 영역(1101)을 포함한다. 추가로, 이는 제2 컵 부품(1002)의 말단 부분과 마주보는 스커트 부분의 말단에서 중실 영역(1102)을 포함한다.
중실 영역(1102)은 개략도인 도 3 및 4를 참조하여 상술한 상부 커버의 엣지를 규정한다. 이는 제2 컵 부품(1002)의 자성 재료에 한정된 상당수의 이러한 자기장 라인이 제1 컵 부품(1001)의 스커트 부분을 통해 천공 영역(1101)을 통과해야 할 정도로 많은 비율의 중실 재료가 제거된 천공 영역(1101)의 결과이다.
도 10 및 11에 나타낸 실시양태는 제1 영구 자석(303)을 제외하고 자성체의 성형 및 부착을 수반하는 상부 커버의 모든 제조 단계가 제1 영구 자석(303)을 부착하기 전에 완료될 수 있다는 이점이 있다.
도 12는 추가의 대안 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시한다. 도 12에서, 상부 커버는 말단 부분에 의해 하나의 (상부) 말단에서 폐쇄되고 다른 (하부) 말단에서 개방된 스커트 부분을 갖는 제1 컵 부품(1201)을 포함한다. 이와 같이, 제1 컵 부품(1201)은 상술한 다른 실시양태에서의 제1 컵 부품과 매우 유사하다. 그러나, 도 12의 실시양태에서는 제2 컵 부품이 없다. 대신, 상부 커버는 외부 림 및 내부 림을 갖는 와셔 부품(1202)을 포함한다. 내부 림은 제1 컵 부품(1201)에서 스커트 부분의 내부 치수보다 작은 개구를 규정한다. 와셔 부품(1202)은 제1 컵 부품(1201)과 동심으로 제1 컵 부품(1201)에서 스커트 부분의 개방 말단에 부착된다. 따라서, 와셔 부품(1202)의 내부 림은 또한 개략적인 도 3 및 4를 참조로 상술한 상부 커버의 엣지를 규정한다.
필요한 경우, 도 12에 나타낸 실시양태는 제1 컵 부품(1201)의 말단 부분과 제1 영구 자석(303) 사이에 추가의 자성 재료 시트가 추가될 수 있다. 도 12에 나타낸 실시양태는 상부 커버의 중요한 엣지가 와셔 부품(1202)에 의해서만 규정되기 때문에 엣지의 두께, 형상 및 기타 특성이 많은 다른 실시양태에서보다 더 자유롭게 선택될 수 있다는 추가적인 이점을 수반한다.
도 6 및 12에 나타낸 실시양태에 대해 많은 변형이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 6 내지 9의 실시양태와 같은 실시양태에서, 스커트 부분의 내경을 반대로 선택하여 제1 컵 부품의 스커트 부분이 제2 컵 부품의 스커트 부분 내부로 들어가도록 하는 것이 가능할 것이다. 또한, 심지어 처음부터 두 개의 분리된 부품의 상부 커버를 만들 필요가 없다. 제1 영구 자석이 가용 공간을 최대한 채우고자 하더라도, 개략적인 도 3 및 4를 참조하여 상술한 상부 커버의 엣지를 생성하기 위해 먼저 직선 스커트 부분을 갖는 컵형 상부 커버를 만들고 제1 영구 자석을 제자리에 부착한 후 스커트 부분의 자유 엣지를 안쪽으로 구부리는 것이 가능할 것이다.
도 6 내지 12의 실시양태에서, 다양한 컵 부품은 스탬핑 또는 프레싱에 의해 예를 들어 자성 금속의 얇은 시트로 이루어질 수 있다. 금속 시트가 얇을수록 컵형 형상으로 깔끔하고 정확하게 프레싱하기가 더 쉬워진다. 그러나, 상부 및 하부 커버는 관련된 자기장의 필드 라인을 한정하는 목적을 가지고 있기 때문에 임의로 얇게 만드는 것은 유리하지 않다: 얇은 재료층은 두꺼운 재료층보다 자기장 라인을 한정하는 데 덜 효과적이다. 예를 들어, 도 7 및 9의 실시양태에서, 자성 재료의 추가 시트(701)의 목적은 재료 두께를 증가시켜 결과적으로 상부 커버의 최상부 부분이 자기장 라인을 한정하는 능력을 개선하는 것이다. 자성 재료의 최대 총 두께에서 목적으로 하는 것은 또한 2개의 컵 부품의 스커트 부분이 이들 둘 다의 대부분의 길이에 대해 서로의 내부에 있는 도 6, 7, 10 및 11에서의 실시양태와 같은 실시양태를 지지한다. 일례로서, 도 6 내지 12의 실시양태와 같은 실시양태에서, 금속 시트로부터 스탬핑 또는 프레싱에 의해 제조된 자성 재료의 모든 일체 성형물의 벽 두께는 이들 말단을 포함해서 0.2 내지 1.0 mm, 바람직하게는 0.5 내지 0.75 mm 정도일 수 있다.
금속 시트를 시작점으로 사용하고 프레싱 또는 스탬핑을 제조 방법으로 사용하는 것이 가능한 유일한 선택은 아니다. 예를 들어 블랭크로부터 밀링하거나 3D 프린팅과 같은 적층 제조방법에 의해 컵 부품, 또는 실제로 음향 변환기의 상부 및 하부 부품의 모든 기계적 구성 요소를 제조할 수 있다.
제1 영구 자석과 제2 영구 자석 또는 코일(또는 이들이 같은 높이에 있는 경우 둘 다)의 최상부 사이의 수직 분리는 도 5의 설명에서 상기 언급된 공칭 설계점에서 수백 마이크로미터 정도, 예를 들어 400 마이크로미터일 수 있다. 작동중인, 즉 음향 주파수에서 진동이 생성되는 경우 상부 및 하부 부품의 상대적인 수직 운동은 단지 몇 마이크로미터 정도 또는 원하는 최저 주파수에서 수십 마이크로미터 정도에서의 상대적인 수직 운동에 비해 훨씬 더 작을 수 있다. 갭(309)(도 3 참조)에서 상부 및 하부 부품의 엣지 사이의 최단 거리는 유리하게는 수십 또는 수백 마이크로미터 정도, 예를 들어 50 마이크로미터와 500 마이크로미터 사이이다. 작은 갭은 정적 자기 인력 성분이 원하는 작동 방식에 효과적으로 기여하도록하는 측면에서 유리하지만, 제조 방법의 달성 가능한 정확성은 작은 간격을 목적으로 할 수 있는 방법에 대한 하한을 설정할 수 있다.
음향 변환기의 의도된 작동과 관련하여, 상부 및 하부 부품이 수평 방향으로 움직이는 것을 방지하면서 수직 방향(축선(305)의 방향)으로 서로에 대해 매우 자유롭게 운동하게 하는 것이 유리하다. 유리하게는, 음향 변환기는 축선(305)에 수직인 방향으로 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)의 상대적인 운동에 저항하는 동시에 축선(305) 방향으로 상부 및 하부 부품(301 및 302)의 상대적인 운동을 허용하도록 구성된 지지 부재를 포함할 수 있다.
도 13은 사운드를 생성하기 위한 어레인지먼트를 개략적으로 도시한다. 이는 제1 구조 부품(401) 및 제2 구조 부품(402)를 갖는 전자 장치뿐만 아니라 상술한 종류의 음향 변환기를 포함한다. 이러한 예시적인 실시양태가 음향 변환기의 임의의 특정한 실제 구현에 제한되지 않는다는 것을 강조하기 위해 도 4의 도식형 그래픽 표현을 음향 변환기에 대해 사용한다. 음향 변환기의 상부 부품(301)은 제1 구조 부품(401)에 부착되고, 음향 변환기의 하부 부품(302)은 전자 장치의 제2 구조 부품(402)에 부착된다. 도 13에는 나타내지 않았지만, 전자 장치는 음향 변환기의 적어도 하나의 코일에 전기 신호를 공급하도록 구성된 전기 회로를 포함하는 것으로 추정된다.
지지 부재(1301)가 도 13에 개략적으로 도시되어 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 지지 부재(1301)는 축선(305)에 수직인 방향으로 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)의 상대적 운동에 저항하는 동시에 축선(305) 방향으로 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)의 상대적 운동을 허용하도록 구성된다. 이러한 실시양태에서, 지지 부재(1301)는 하부 부품(302)을 전자 장치의 제2 구조 부품(402)에 부착하는 어레인지먼트의 일부이다. 보다 정확하게는, 이러한 실시양태에서, 지지 부재(1301)는 하부 부품(402)과 제2 구조 부품(402) 사이에 적재된다.
도 14는 지지 부재(1301)의 예를 도시한다. 이러한 실시양태에 따르면, 지지 부재(1301)는 다중브랜치 나선형 스프링을 포함한다. 도 13에 도시된 방법으로 사용하는 경우, 다중브랜치 나선형 스프링(1301)의 중앙 부분(1401)은 하부 부품(302)에 부착되고, 상기 다중브랜치 나선형 스프링(1301)의 단부(1402)는 상부 부품(301)에 부착된다. 나선형 스프링(1301)의 브랜치는 방사상 방향으로 너무 강성이어서 축선(305)에 수직인 방향으로 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)의 원치 않는 상대적 운동을 효과적으로 방지하는 것으로 추정된다. 동시에, 나선형 스프링(1301)의 브랜치들은 가로 방향으로 매우 연성이어서 축선(305) 방향으로 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)의 상대적 운동에 저항을 거의 제공하지 않는다. 다중브랜치 나선형 스프링 대신 원형, 십자형 또는 별형 리프 스프링을 지지 부재로 사용할 수 있다.
도 15는 지지 부재가 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)에 부착되고 갭 (309)을 브리징하는 호일(1501)을 포함하는 대안적인 실시양태를 도시한다. 호일 (1501)은 호일 자체에 평행한 힘 하에서 거의 신장을 나타내지 않는 반면, 호일에 수직인 힘 하에서 비교적 쉽게 구부러질 수 있다고 추정한다. 적어도 수학적으로 정확한 의미에서, 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)의 모든 상대적 수직 변위는 또한 호일(1501)이 신장하는 것을 필요로 하지만, 요구되는 수직 변위의 크기는 마이크로미터 정도일 수 있지만 갭(309)의 너비는 수백 마이크로미터일 수 있다. 이들 치수의 상대적인 크기는 이러한 수직 변위를 허용하기 위해 호일(1501)이 나타내야 하는 신장의 양이 극히 적다는 것을 의미한다. 도 15는 또한 이러한 예시적인 실시양태에서 제1 구조 부품(1502) 및 제2 구조 부품(1503)이 호일(1501) 아래에 위치할 수 있는(또는 적어도 일부가 연장되어 있을 수 있는) 방법을 도시한다.
한 예시 실시양태에 따르면, 호일(1501)의 적어도 일부는 음향 변환기에서 적어도 하나의 코일(308)에 전기 신호를 전도하기 위한 가요성 인쇄 회로를 구성 할 수 있다. 이러한 경우에, 호일(1501)의 적어도 일부는 음향 변환기로부터 추가로 연장될 것이고/이거나 도 15에 도시된 구조의 하나 이상의 부품은 이러한 부품을 통해 전기 신호를 전도하는 데 필요한 전도성 비아를 가질 것이다.
전자 장치의 구조 부품은 음향 변환기의 상부 및 하부 부품의 의도된 상대적 수직 운동을 불필요하게 방해하지 않도록 형성되어야 한다. 도 13의 실시양태에서, 이는 제2 구조 부품(402)이 예를 들어 접착제 또는 테이프일 수 있는 부착층(1303)과 함께 음향 변환기가 부착되는 상승 부분(1302)을 포함하도록 함으로써 달성되었다. 부착층(1303)은 또한 초음파 용접과 같은 다른 형태의 부착을 포함 할 수 있다.
이전에 도 4에서와 똑같이 도 13에서, 한 가지 가능성은 제1 구조 부품(401)이 전자 장치의 디스플레이와 같은 전자 장치의 가시적인 외부 표면을 포함한다는 것이다. 제2 구조 부품(402)은 예를 들어 전자 장치의 구조 지지 프레임의 한 예를 포함할 수 있다.
음향 변환기는 사운드를 생성하기 위해 상부 부품의 수직 운동을 전자 장치의 구조 부품의 진동 모드로 변환하는 것을 목적으로하며, 모든 경우에 상부 부품이 이러한 구조 부품에 부착되어 있다. 이러한 부착 방법은 사운드가 얼마나 효과적인지 어떠한 주관적인 품질 수준에서 생성될 수 있는지에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 이는 일반적으로 모든 음향 변환기에 해당되고, 또한 도 1 및 2에 나타내고 상기 배경기술 섹션에서 기재된 것들에도 해당된다. 전자 장치의 구조 부품에서 유도되는 진동 모드는 2차원에서 복수의 파장을 가진 다수의 2 차원 모드를 포함하여 매우 복잡할 수 있다. 기본 경향은 생성되는 사운드의 주파수가 높을수록 더 복잡한 진동 모드가 이의 생성에 참여할 수 있다는 것이다.
도 1 내지 4, 6 내지 13 및 15를 참조하여 상술한 실시양태와 같은 실시양태에서, 상부 부품의 최상부 표면의 특징적인 측면 치수는 15 내지 20 mm 정도일 수 있다. 음향 변환기가 원통형 대칭을 나타내는 경우 상부 부품의 최상부 표면은 원형이므로 특징적인 측면 치수가 이의 직경이다. 상부 부품은 컵 부품의 말단 부분의 단단하게 적재된 구성, 자성 재료의 가능한 추가 시트 및 제 1 영구 자석으로 인해 상대적으로 강성일 수 있다. 최상부 표면 전체에 걸쳐 전자 장치의 제1 구조 부품에 단단히 부착되어있는 경우, 이는 원형 부분이 전체적으로 수직으로 앞뒤로 진동할 수 있는 이러한 모든 진동 모드의 발생을 제외하고는 전자 장치의 제1 구조 부품의 해당 부분이 완전히 강성인 상태로 유지된다는 것을 의미한다. 특정 상황에서, 예를 들어 전자 장치의 디스플레이(또는 다른 제1 구조 부품)가 작은 경우, 이는 차선의 오디오 품질을 유발할 수 있다.
위의 결점없이 사운드를 생성하기 위한 어레인지먼트를 제공하는 것이 유리할 것이다. 어레인지먼트는 제1 및 제2 구조 부품을 갖는 전자 장치, 및 이의 상부 부품이 제1 구조 부품에 부착되고 이의 하부 부품이 제 2 구조 부품에 부착된 음향 변환기를 포함해야 한다. 전자 장치의 부품으로서 전기 회로가 제공되어야 하며, 전기 회로는 음향 변환기의 적어도 하나의 코일 내로 전기 신호를 공급하도록 구성된다.
한 측면에 따라, 위에 제시한 유리한 목적은 도 16에 개략적으로 도시된 원리에 따라 달성된다. 여기서, 앞서 도 3 및 4를 참조하여 기술된 종류의 음향 변환기가 일례로 사용됨에도 불구하고, 도 16에 나타낸 원리가 또한 앞서 도 1 및 2를 참조하여 기술된 종류의 음향 변환기와 함께 사용하기 위해 적용 가능함을 주목해야 한다.
도 16의 원리에서, 음향 변환기의 상부 부품(301)은 전자 장치의 제1 구조 부품(401)에 부착되는 해당 측면에 제1 측면 치수(D1)를 갖는다. 상기 어레인지먼트는 상기 상부 부품(301)의 축선(305) 방향으로의 운동을 상기 제1 구조 부품(401)으로 전달하기 위해, 상부 부품(301)과 제1 구조 부품(401) 사이에 본질적으로 비탄성적인 제1 부착 부재(1601)를 포함한다. 제1 부착 부재(1601)는 상기 제 1 측면 치수(D1)보다 작은 제2 측면 치수(D2)를 갖는다.
제1 부착 부재(1601)는 상부 부품(301)과 제1 구조 부품(401) 사이에 배치 된 금속 또는 경질 플라스틱의 디스크와 같은 별도의 부품일 수 있다. 대안으로, 이는 상부 부품(301)의 통합 부분일 수 있으며, 예를 들어, 상부 부품(301)의 컵형 외부 부품이 중실 블랭크로부터 기계가공되어 상승 부분이 중앙에 남겨진 경우 그럴 수 있다.
상부 부품(301)과 제1 구조 부품(401) 사이에 약간 더 작은 부착 부재(1601)를 사용하는 효과는 제1 구조 부품(401)의 특징적인 측면 치수(D2)를 갖는 부분만이 강성을 유지한다는 것이다. 제1 구조 부품(401)의 다른 모든 부분은 원하는 사운드를 생성하는 임의의 진동 모드에 참여할 수 있다.
도 16에 나타낸 실시양태에서, 어레인지먼트는 상부 부품(301)의 부분과 제1 부착 부품(1601)에 의해 커버되지 않는 제1 구조 부품(301)의 부분 사이에 본질적으로 탄성인 제2 부착 부재(1602)를 포함한다. 제2 부착 부재(1602)는 상부 부품(301)이제1 구조 부품(401)에 대한 경사에 대해 안정화되도록 제공된다. 도 17은 동일한 목적을 위해 상이한 종류의 제2 부착 부재(1701)가 제공되는 대안적인 실시양태를 도시한다. 도 16에서 제2 지지 부품(1602)은 탄성 변형 가능한 완충재로 구성되는 한편, 도 17에서 제2 지지 부품(1701)은 상부 부품(301)의 특징적인 측면 치수(D1)보다 제1 구조 부품(401) 상에서 추가로 연장되는 스프링 브랜치를 포함한다.
도 16 및 17에 나타낸 추가의 임의의 특징은 상부 부품(301)과 전자 장치의 제1 구조 부품(401) 사이에 배치된 지지 시트(1603)이다. 지지 시트(1603)가 여기서 제1 및 제2 부착 부재와 함께 사용되는 것으로 도시되었지만, 상기 시트는 상기 부재들이 없는 실시양태에서도 사용될 수 있다(예를 들어, 도 13의 지지 시트(1305) 참조). 지지 시트의 목적은 제1 구조 부품(401)의 국부적인 탄성 특성을 상부 부품(301)에 의해 여기로 전달되는 운동과 일치시키는 것이다. 특히, 제1 부착 부재(1601)가 사용된다면, 제1 구조 부품(401)이 과도한 점형 하중에 민감해질 수 있어서 지지 시트(1603)는 충분한 구조적 강도를 보장하기 위해 사용될 수 있는 경우가 발생할 수 있다.
도 18은 지지 버팀대(1801)가 음향 변환기의 중심 축을 따라 이의 하부 부품(302)을 통해 상부 부품(301)에서 상부 커버의 내부 표면까지 연장되는 대안적인 실시양태를 도시한다.
상술한 대부분의 실시양태에서, 상부 커버는 U자형 단면을 갖지만, 앞서 이미 언급했듯이 이를 "상부" 커버라고 부르는 것은 도면에 나타낸 배향을 지칭하는데 불과하다. 상술한 음향 변환기 중의 임의의 것을 뒤집어서 U자형 단면을 가진 커버가 "하부" 커버로 인식되도록 할 수 있다.
도 19는 한 실시양태에 따른 음향 변환기를 도시한다. 도 20은 동일한 음향 변환기를 부분 분해도로 도시한다. 이러한 실시양태에 따른 음향 변환기는 상부 부품(301) 및 하부 부품(302)을 포함한다. 제1 영구 자석(303)은 하부 부품(301) 내에 위치하고, 제2 영구 자석(304)는 하부 부품(302) 내에 위치한다. 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304)의 같은 명칭의 자극은 축선(305) 방향으로 서로 마주본다. 상부 부품(301) 내에 상부 커버(306)가 있고 하부 부품(302) 내에 하부 커버(307)가 있다. 상부 커버(306) 및 하부 커버(307)는 자성 재료를 포함하고 함께 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304) 둘레에 인클로저를 규정한다. 코일(308)은 이러한 인클로저 내에, 여기서는 하부 부품(302) 내에 위치한다. 코일(308)은 이를 통해 흐르는 전류의 영향하에 축선(305) 방향으로 동적 자기력을 생성하도록 구성된다.
상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지 사이의 분리 갭(309)은 본질적으로 축선(305) 방향을 지향한다. 이는 상이한 위치들 사이에서 축선(305) 방향으로 하부 커버(307)와 상부 커버(306)의 엣지의 상대적인 운동을 허용한다. 특히, 이러한 위치는 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지가 축선(305)에 수직인 방향으로 일치하는 정도가 상이하다.
도 19 및 20의 실시양태에서, 하부 커버(307)는 U자형 단면을 가지며, 제2 영구 자석(304)은 U자형 루푸 내부에 위치한다. 이러한 매우 간단한 실시양태에서, U자의 암의 말단은 하부 커버(307)의 엣지를 규정하는 내부 단부를 갖는 안쪽으로 돌출한 연장부를 전혀 포함하지 않는다. 이러한 안쪽으로 돌출한 연장부는 위의 정의에 의해서도 요구되지 않으며, 이에 따라 상부 및 하부 커버의 가능한 상대적인 위치는 커버의 엣지가 수직 방향으로 일치하는 정도가 상이하다. 상기 정의가 여기서 충족되어, 상부 부품(301)이 도 19에 나타낸 위치로부터 하향 운동하면 상부 커버(306)의 엣지의 더 큰 비율은 갭(309)을 직접 가로 질러 하부 커버(307)의 내부를 마주본다. 상응하게는, 도 19의 상부 부품(301)이 상향 운동하면, 하부 커버(307)에 의해 형성된 "컵" 밖으로 운동하여 상부 커버(306)의 엣지의 더 작은 비율이 갭(309)을 직접 가로 질러 하부 커버(307)의 내부를 마주본다.
유사하게는, 비록 도 3, 4, 6-13 및 15-18에 나타낸 실시양태가 역시 이들 실시양태에서 상부 커버의 U자형 단면의 암의 말단에서 안쪽으로 돌출된 연장부를 가짐에도 불구하고, 상기 구조는 약간 단순화되어 도 19 및 20에서 U자형 하부 커버의 구조와 유사하게 약간 단순화될 수 있다. 안쪽으로 돌출한 연장부는 음향 변환기의 특성이 원하는 균형 효과를 달성하는 데 도움이 될 수 있지만, 이들은 본 명세서에 기술된 작동 원리를 구현하는 데 필요하지 않다.
역으로, 도 19 및 20의 하부 커버(307)의 U자형 단면의 암의 말단에 안쪽으로 돌출한 연장부를 추가하는 것이 가능하다. 일례로서, 상부 커버가 있는 것의 U자형 단면에 관한 도 6 내지 12에서 앞서 도입된 이들 모든 구조적 해법이 사용될 수 있다.
도 19 및 20에 나타낸 하나의 추가의 특징은 하부 커버(307)의 중심에서 개구(1901)이다. 축선(305)을 중심으로 중앙에 위치한 유사한 개구가 모든 실시양태에서 상부 커버 및 하부 커버 중 임의의 것에 사용될 수 있다. 이러한 개구는 영구 자석의 자기장 라인을 최적의 방식으로 지향하는 데 유리한 효과를 생성하는 데 사용될 수 있다.
상부 커버 및 하부 커버 중 어느 것이 U자형 단면을 갖는 지에 직접적으로 의존하지 않는 앞서 기술된 모든 특징은 도 19 및 20에 나타낸 실시양태에서 그대로 적용될 수 있다. 도 19 및 20의 음향 변환기의 최상부(도면에 나타낸 배향 참조)에 1502로 표시된 구조 부품을 배치하는 경우 이러한 특징의 예는 지지 부재(1301 및 1501), 도 13 및 16-18에 나타낸 접착 기술 및 심지어 도 15의 접착 기술을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
실시양태의 흥미로운 추가 분야는 위에서 음향 변환기로 기술된 장치를 사용하여 사운드 방출 이외의 목적으로 진동 장치 구축을 수반한다. 첫 번째 예로, 진동 장치는 많은 휴대용 통신 장치가 중심을 벗어난 중량에 연결된 전기 모터를 사용하는 방식과 유사한 진동 경보를 생성하는 데 사용할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 상기 장치의 하부 부품은 상술한 실시양태에서와 똑같이 전자 장치의 구조 부품에 부착될 수 있다. 디스플레이 또는 기타 구조 부품의 내부에 상부 부품을 부착하는 대신, 장치의 상부 부품을 자유롭게 남겨 둘 수 있으며, 가능하게는 하나 이상의 적절한 기계적 공명 주파수를 달성하기 위해 추가 중량이 부착될 수 있다.
또 다른 예로서, 진동 장치는 터치를 수반하는 사용자 인터페이스의 일부로서 햅틱 효과를 생성하는 데 사용될 수 있다. 인간의 촉각은 의도적으로 오도될 수 있어서, 예를 들어, 실제로는 비교적 고주파 진동을 수반하는 적절하게 설계된 단기 파형의 형태로만 햅틱 피드백을 수신하더라도 키를 누르는 감각적인 느낌을 받는 것으로 밝혀졌다. 이를 위해, 전자 장치의 구조 부품에 대한 부착은 다양한 도면을 참조하여 상술한 바와 유사할 수 있지만 부품의 탄성 특성과 전자 신호로 인해 햅틱 효과의 최적화를 위해 설계된 코일(들)이 생성된다.
기술의 진보와 함께 본 고안의 기본 아이디어가 다양한 방식으로 구현 될 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 따라서, 본 고안 및 그 실시양태는 상술한 예에 제한되지 않고, 대신 이들은 청구 범위 내에서 변경될 수 있다. 일례로서, 실시양태에서 단 하나의 코일이 기술되었더라도 둘 이상의 코일이 있을 수 있어서, 예를 들어 하나의 코일이 상술한 실시양태에서와 같이 제2 영구 자석 둘레에 있지만, 다른 코일이 제1 영구 자석 둘레에 있다. 추가로, 코일(들)이 항상 영구 자석 (들) 둘레에 있을 필요는 없지만, 이러한 어레인지먼트는 구조의 수직 치수를 작게 유지하는 데 도움이 된다. 영구 자석 사이의 공간에 적어도 하나의 코일을 배치할 수 있다. 또 다른 대안으로서, 영구 자석 중 적어도 하나는 링 내부에 코일이 배치된 링 형태일 수 있다.

Claims (21)

  1. 전기 신호를 음향 주파수 상에서 기계적 진동으로 변환하기 위한 음향 변환기(acoustic transducer)로서, 음향 변환기는:
    - 상부 부품(301) 및 하부 부품(302),
    - 상부 부품(301) 내에 위치하는 제1 영구 자석(303) 및 하부 부품(302) 내에 위치하는 제2 영구 자석(304)으로서, 제1 및 제2 영구 자석(303, 304)의 유사한 명칭의 자극(similarly named magnetic pole)은 축선(axis line; 305) 방향으로 서로 마주보는, 제1 영구 자석(303) 및 제2 영구 자석(304),
    - 상부 부품(301) 내의 상부 커버(306) 및 하부 부품(307) 내의 하부 커버(307)로서, 상기 상부 및 하부 커버(306, 307)는 자성 재료를 포함하며 함께 제1 및 제2 영구 자석(303, 304) 둘레의 인클로저(enclosure)를 규정하는, 상부 커버(306) 및 하부 커버(307),
    - 상기 인클로저 내에 위치하고, 상기 코일(308)을 통해 흐르는 전류의 영향하에 상기 축선(305) 방향으로 동적 자기력을 생성하도록 구성되는, 적어도 하나의 코일(308)을 포함하고,
    - 상기 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 엣지(edge) 사이의 분리 갭(309)은 본질적으로 상기 축선(305) 방향을 지향하여, 상이한 위치 사이에서 상기 축선(305) 방향으로의 상기 하부 커버(307)와 상기 상부 커버(306)의 엣지의 상대적인 운동을 허용하고, 상기 위치는 상기 상부 커버(306)와 하부 커버(307)의 상기 엣지가 상기 축선(305)에 수직인 방향에서 일치하는 정도가 상이한 것을 특징으로 하는, 음향 변환기.
  2. 제1항에 있어서,
    - 상기 상부 커버(306)는 U자형 단면을 가지며, 상기 제1 영구 자석(303)은 U자형 루프(loop) 내부에 위치하고,
    - 상기 하부 커버(307)는 플레이트 형태의 단면을 가지며, 플레이트의 외부 엣지는 하부 커버(307)의 상기 엣지를 규정하고,
    - 상기 제2 영구 자석(304)은 상부 커버(306)의 U자형 단면 내부에 면하는 플레이트의 해당 면 상에 있는, 음향 변환기.
  3. 제1항에 있어서,
    - 상기 하부 커버(307)는 U자형 단면을 가지며, 상기 제2 영구 자석(304)은 U자형 루프 내부에 위치하고,
    - 상기 상부 커버(306)는 플레이트 형태의 단면을 가지며, 플레이트의 외부 엣지는 상부 커버(306)의 상기 엣지를 규정하고,
    - 상기 제1 영구 자석(304)은 하부 커버(306)의 U자형 단면 내부에 면하는 플레이트의 해당 면 상에 있는, 음향 변환기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    - 상기 U자형 단면에서, U의 암(arm)의 말단(end)은 안쪽으로 돌출한 연장부를 포함하고, 상기 연장부(403)의 내측 단부(inner extremity)는 각각의 커버(306, 307)의 엣지를 규정하는, 음향 변환기.
  5. 제4항에 있어서,
    - U자형 단면을 갖는 커버(306, 307)는 제1 컵 부품(601) 및 제2 컵 부품(602, 802)을 포함하며, 각각의 부품은 스커트(skirt) 부분 및 말단 부분을 갖고,
    - 상기 제2 컵 부품(602, 802)은 제1 컵 부품(601)에 대해 뒤집힌 위치에 있고,
    - 상기 제1 및 제2 컵 부품(601, 602, 802)의 상기 스커트 부분은 적어도 부분적으로 서로의 내부에 있고,
    - 상기 제2 컵 부품(602, 802)의 말단 부분은 개구(opening)를 가지며 그 엣지는 U자형 단면을 갖는 커버(306, 307)의 상기 엣지를 규정하는, 음향 변환기.
  6. 제5항에 있어서,
    - 상기 제1 및 제2 컵 부품(601, 602)의 상기 스커트 부분은 상기 제1 및 상기 제2 컵 부품(601, 602) 둘 모두의 스커트 부분의 길이의 대부분이 서로의 내부에 있고,
    - 각각의 영구 자석(303)은 상기 제1 및 제2 컵 부분(601, 602) 둘 모두의 스커트 부분 내부에 있는, 음향 변환기.
  7. 제5항에 있어서,
    - 상기 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분의 길이는 상기 제2 컵 부품(802)의 스커트 부분의 길이보다 길고,
    - 각각의 영구 자석(303)은 상기 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분 내부에 있으며,
    - 상기 각각의 영구 자석(303) 및 상기 제2 컵 부품(802)은 상기 제1 컵 부품(601)의 스커트 부분 내부에 적층되는, 음향 변환기.
  8. 제5항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    - 자성 재료의 시트(sheet; 701)가 상기 각각의 영구 자석(303)과 제1 컵 부품(601)의 말단 부분 사이에 적층되는, 음향 변환기.
  9. 제4항에 있어서,
    - U자형 단면을 갖는 커버(306, 307)는 각각 스커트 부분 및 말단 부분을 갖는 제1 컵 부품(1001) 및 제2 컵 부품(1002)을 포함하며,
    - 상기 제2 컵 부품(1002)은 제1 컵 부품(1001)에 대해 유사하게 배향된 위치에서 상기 제1 컵 부품(1001) 내부에 있고,
    - 상기 제2 컵 부품(1002)의 스커트 부분은 상기 스커트 부분의 길이 방향으로 중간 수준에서 상기 스커트 부분의 천공 영역(perforated zone; 1101)을 포함하고,
    - 상기 제2 컵 부품(1002)의 스커트 부분은 말단 부분과 마주하는 그 말단에 중실 영역(solid zone; 1102)을 포함하며, 상기 중실 영역(1102)은 U자형 단면을 갖는 커버(306, 307)의 상기 엣지를 규정하는, 음향 변환기.
  10. 제2항에 있어서,
    - U자형 단면을 갖는 커버(306, 307)는 일 말단 부분에 의해 한쪽 말단에서 폐쇄되고 다른쪽 말단에서 개방된 스커트 부분을 갖는 제1 컵 부품(1201)을 포함하고,
    - U자형 단면을 갖는 상기 커버(306, 307)는 외부 림(outer rim) 및 내부 림을 갖는 와셔 부품(waher part; 1202)을 포함하고, 와셔 부품의 상기 내부 림은 상기 스커트 부분의 내부 치수보다 작은 개구를 규정하고,
    - 상기 와셔 부품(1202)은 상기 제1 컵 부품(1201)과 동심으로 스커트 부분의 개방 말단에 부착되어, 와셔 부품(1202)의 내부 림이 U자형 단면을 갖는 커버(306, 307)의 상기 엣지를 규정하는, 음향 변환기.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 축선(305) 방향으로 상기 상부 및 하부 부품(301, 302)의 상대적인 운동을 허용하는 동시에 상기 축선에 수직인 방향으로 상기 상부 및 하부 부품(301, 302)의 상대적인 운동에 저항하도록 구성된 지지 부재(support member; 1301, 1501)를 포함하는, 음향 변환기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 지지 부재는 다중브랜치 나선형 스프링(multibranch spiral spring; 1301)을 포함하고, 상기 다중브랜치 나선형 스프링(1301)의 중앙 부분(1401)은 상부 및 하부 부품(301, 302) 중 하나에 부착되고 상기 다중브랜치 나선형 스프링(1301)의 단부(1402)는 나머지 부품(301, 302)에 부착되는, 음향 변환기.
  13. 제11항에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 상부 및 하부 부품(301, 302)에 부착되고 상기 분리 갭(309)을 브리징(bridging)하는 호일(foil; 1501)을 포함하는, 음향 변환기.
  14. 제12항에 있어서, 상기 호일(1501)의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 코일(308)에 전기 신호를 전도하기 위한 가요성 인쇄 회로를 구성하는, 음향 변환기.
  15. 사운드(sound)를 생성하기 위한 어레인지먼트(arrangement)로서,
    - 제1 및 제2 구조 부품(401, 402)을 갖는 전자 장치,
    - 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 음향 변환기로서, 음향 변환기의 상부 부품(301)은 상기 제1 구조 부품(401)에 부착되고, 음향 변환기의 하부 부품(302)은 전자 장치의 상기 제2 구조 부품(402)에 부착되는, 음향 변환기, 및
    - 전자 장치의 부품으로서, 음향 변환기의 상기 적어도 하나의 코일(308)로 전기 신호를 공급하도록 구성된 전기 회로
    를 포함하는, 어레인지먼트.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 구조 부품(401)은 상기 전자 장치의 디스플레이와 같은, 상기 전자 장치의 가시적인 외부 표면을 포함하는, 어레인지먼트.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 제2 구조 부품(402)은 전자 장치의 구조 지지 프레임(frame)의 일부를 포함하는, 어레인지먼트.
  18. 제15항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서,
    - 음향 변환기의 상부 부품(301)은 상부 부품(301)이 제 1 구조 부품(401)에 부착되는 해당 면 상에 제1 측면 치수(D1)를 갖고,
    - 상기 어레인지먼트는 상기 축선(305) 방향으로 상기 상부 부품(301)의 운동을 상기 제1 구조 부품(401)으로 전달하기 위해 상기 상부 부품(301)과 상기 제1 구조 부품(401) 사이에 본질적으로 비탄성인 제1 부착 부재(1601)를 포함하고,
    - 상기 제1 부착 부재(1601)는 상기 제1 측면 치수(D1)보다 작은 제2 측면 치수(D2)를 갖는, 어레인지먼트.
  19. 제18항에 있어서,
    - 상기 어레인지먼트는, 상기 제1 구조 부품(401)에 대한 경사에 대해 상기 상부 부품(301)을 안정화시키기 위해, 상기 상부 부품(301)의 부분과 상기 제1 부착 부품(1601)에 의해 커버되지 않는 상기 제1 구조 부품(301)의 부분 사이에 본질적으로 탄성인 제2 부착 부재(1602, 1701)를 포함하는, 어레인지먼트.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2 부착 부재(1602, 1701)는: 탄성 변형 가능한 완충재(1602), 상부 부품(301)의 상기 제1 측면 치수(D1)보다 상기 제1 구조 부품(401) 상에서 추가로 연장되는 스프링 브랜치(spring branch; 1701) 중의 적어도 하나를 포함하는, 어레인지먼트.
  21. 제15항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 제1 구조 부품(401)의 국부적인 탄성 특성을 상부 부품(301)에 의해 이로 전달되는 운동에 매칭(matching)시키기 위해 상기 상부 부품(301)과 상기 제1 구조 부품(401) 사이에 지지 시트(1603)를 포함하는, 어레인지먼트.
KR2020210000393U 2020-03-25 2021-02-05 균형 잡힌 특성을 가진 음향 변환기 KR20210002223U (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20205298 2020-03-25
FI20205298A FI130905B1 (fi) 2020-03-25 2020-03-25 Akustinen muunnin, jolla on tasapainotetut ominaisuudet
FIPCT/FI2020/050872 2020-12-29
PCT/FI2020/050872 WO2021191492A1 (en) 2020-03-25 2020-12-29 Acoustic transducer with balanced properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210002223U true KR20210002223U (ko) 2021-10-07

Family

ID=73744408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020210000393U KR20210002223U (ko) 2020-03-25 2021-02-05 균형 잡힌 특성을 가진 음향 변환기

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20210002223U (ko)
FI (1) FI130905B1 (ko)
WO (1) WO2021191492A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024508580A (ja) 2021-01-25 2024-02-28 ピーエス・オーディオ・デザイン・オイ ユーザデバイスにおいて触覚効果を生成するための方法および構成

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2116731T3 (es) * 1994-02-11 1998-07-16 Kirk Acoustics As Transductor electrodinamico.
BRPI0821824A2 (pt) * 2008-01-04 2015-06-16 Airbus Operations Gmbh Oscilador para um alto-falante plano, alto-falante plano e veículo
PL3603110T3 (pl) 2017-10-25 2021-04-06 Ps Audio Design Oy Układ przetwornika
CN112041090B (zh) * 2018-06-11 2021-09-07 华为技术有限公司 电子设备用磁铁激励器以及包括所述磁铁激励器的电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
FI20205298A1 (fi) 2020-03-25
FI130905B1 (fi) 2024-05-22
WO2021191492A1 (en) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9496777B2 (en) Haptic actuator
JP6184622B2 (ja) ハプティックアクチュエータ
JP3577467B2 (ja) 振動スピーカ
TWI436651B (zh) 多功能微型喇叭
EP2475190A1 (en) Multifunctional micro-speaker
US20130119787A1 (en) Linear vibration device
US20180229270A1 (en) Linear vibration motor
EP2651019A2 (en) Vibrator
KR101111894B1 (ko) 다기능 마이크로 스피커
KR20210002223U (ko) 균형 잡힌 특성을 가진 음향 변환기
US11984018B2 (en) Sensory vibration generation apparatus and sensory vibration producing apparatus
JP3233861U (ja) バランスの取れた特性を有する音響変換器
US10893348B2 (en) Sound vibration actuator
KR101198077B1 (ko) 선형 진동 발생장치
JP2019134509A (ja) 振動モータ
JP2023551601A (ja) 横方向に配向された磁石を備えた音響トランスデューサ
KR20220063072A (ko) 자기유변탄성체 햅틱 장치 및 햅틱 모듈
CN111866675A (zh) 一种扬声器单体、扬声器模组及电子设备
US11569722B2 (en) Sound vibration actuator
KR102533082B1 (ko) 레조넌스 액츄에이터
CN113272923B (zh) 双向磁体致动器
JP2024068477A (ja) アクチュエータ
KR20200102832A (ko) 진동모터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination