KR20230036259A - 드라이버 유닛 - Google Patents

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KR20230036259A
KR20230036259A KR1020210118901A KR20210118901A KR20230036259A KR 20230036259 A KR20230036259 A KR 20230036259A KR 1020210118901 A KR1020210118901 A KR 1020210118901A KR 20210118901 A KR20210118901 A KR 20210118901A KR 20230036259 A KR20230036259 A KR 20230036259A
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frame
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hole
circuit module
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KR1020210118901A
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천민근
홍성철
이재민
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에스텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 프레임, 프레임에 연결되며, 자기갭과 자기회로관통공을 가지는 자기 회로 모듈, 자기갭에 배치된 보이스코일, 및 보이스코일에 연결되며, 음향을 생성하는 진동판을 포함하여, 하우징의 내부 공간 효율성을 극대화시키고, 강한 구동력을 확보할 수 있다.

Description

드라이버 유닛{THE DRIVER UNIT}
본 발명은 드라이버 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하우징의 내부 공간 효율성을 극대화하고, 강한 구동력을 확보할 수 있는 드라이버 유닛에 관한 것이다.
우리는 귀를 통해 다양한 소리를 듣는다. 자동차 경적소리, 사람들의 대화소리, 이어폰에서 흘러나오는 노래 등 무의식적으로든 의식적으로든 끊임없이 소리를 듣고 인식한다. 이때, 사람이 소리를 듣고 인식하게 되는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 공기전도(air conduction)와 골전도(bone conduction)이다.
종래 기술에 따른 이어폰이나 헤드폰은 음향 생성을 위해 자기 회로 모듈과 진동판을 포함한다. 여기서, 진동판은 구동력과 관련된다. 즉, 진동판이 커야 강한 구동력으로 큰 음향을 재생할 수 있다. 따라서, 진동판이 자기 회로 모듈 보다 크기(부피)가 크다.
한편, 귀에 장착되는 이어폰이나 헤드폰의 경우, 귀에 인접한 부분은 좁고, 귀에서 먼 부분은 비교적 넓은 공간을 가진다. 그러나, 종래 기술에 따른 이어폰이나 헤드폰의 경우, 진동판에 의해 생성된 진동이 귀를 향하여 진행하도록, 귀에 인접하게 진동판이 배치되고, 진동판의 후방에 자기 회로 모듈이 배치된다. 따라서, 이어폰이나 헤드폰의 하우징 형태와 다르게, 부피가 큰 진동판이 귀에 인접하게 배치된 후, 자기 회로 모듈이 배치되기 때문에 공간이 비효율적으로 사용되는 문제가 있다. 또한, 공간 비효율성 때문에 진동판의 크기에 제약이 따르기 때문에 강한 구동력을 확보할 수 없다.
본 발명의 일 실시 예는, 하우징의 내부 공간 활용에 대한 효율성을 극대화하고, 강한 구동력으로 음향을 재생할 수 있는 드라이버 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 드라이버 유닛은, 프레임, 프레임에 연결되며, 자기갭과 자기회로관통공을 가지는 자기 회로 모듈, 자기갭에 배치된 보이스코일, 및 보이스코일에 연결되며, 음향을 생성하는 진동판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 하우징의 형태에 맞춰 내부 구성이 배치되므로, 하우징의 내부 공간 활용에 대한 효율성이 극대화할 수 있다.
또한, 진동판에 의해 생성된 소밀파(음향)가 귀를 향하여 용이하게 진행할 수 있다.
또한, 진동판의 크기를 최대화하여 강한 구동력으로 음향을 재생할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드라이버 유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 드라이버 유닛의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 드라이버 유닛의 구성을 분리한 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하우징을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 지지프레임의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 지지프레임의 평면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 커버프레임의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 커버프레임의 평면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시 예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상, 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드라이버 유닛(1)을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 드라이버 유닛(1)의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 드라이버 유닛(1)의 구성을 분리한 분리 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하우징(50)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 드라이버 유닛(1)은 귀에 착용되는 하우징의 내부 공간을 효율적으로 사용하면서 강한 구동력을 확보하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 드라이버 유닛(1)은 프레임(10), 자기 회로 모듈(20), 보이스코일(30) 및 진동판(40)을 포함한다.
프레임(10)은 자기 회로 모듈(20), 보이스코일(30) 및 진동판(40) 등을 지지할 수 있다. 자기 회로 모듈(20)은 프레임(10)에 연결된다. 자기 회로 모듈(20)은 자기갭(G)과 자기회로관통공(200)을 가진다. 보이스코일(30)은 자기갭(G)에 배치된다. 진동판(40)은 보이스코일(30)에 연결된다. 진동판(40)은 중심축(A)을 따라 진동하여 음향을 생성한다. 진동판(40)과 자기회로관통공(200)은 동일한 중심축(A)을 가진다. 진동판(40)에 의해 생성된 음향은 자기회로관통공(200)을 통해 자기 회로 모듈(20)의 외측으로 진행한다. 따라서, 귀에 착용되는 드라이버 유닛(1)의 부분에 자기 회로 모듈(20)이 배치된다. 또한, 진동판(40)은 자기 회로 모듈(20)을 사이에 두고 귀로부터 이격되어 배치된다. 음향은 진동판(40)의 유효면적에 따라 좌우된다. 즉, 진동판(40)의 크기가 커야 음향 성능이 우수하다. 본 발명의 경우, 귀에 인접되게 자기 회로 모듈(20)이 배치되고, 귀로부터 이격되어 진동판(40)이 자기 회로 모듈(20)에 연결되기 때문에 진동판(40)의 크기를 크게 설계하여 강한 구동력이 확보될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 드라이버 유닛(1)은 하우징(50)을 더 포함할 수 있다. 하우징(50)은 자기 회로 모듈(20), 프레임(10), 보이스코일(30) 및 진동판(40) 등을 수용한다. 하우징(50)은 외이(귀)를 향하게 배치되어 음향을 송출하는 음향송출구(500)를 포함한다. 자기 회로 모듈(20)은 음향송출구(500)를 향하여 배치된다. 진동판(40)은 자기 회로 모듈(20)을 사이에 두고 음향송출구(500)로부터 이격되어 배치된다. 이에 의해, 하우징(50)의 좁은 부위에 자기 회로 모듈(20)이 배치되고, 상대적으로 넓은 하우징(50)의 부위에 진동판(40)이 배치될 수 있다. 이에 의해, 하우징(50)의 내부 공간 효율성을 극대화할 수 있다. 또한, 진동판(40)을 크게 설계할 수 있으므로, 강한 구동력이 확보되어 음향 성능을 극대화할 수 있다. 여기서, 자기 회로 모듈(20)의 자기회로관통공(200)은 음향송출구(500)로 연통된다.
한편, 하우징(50)은 귀에 접촉되게 설치될 수 있다. 이 경우, 음향송출구(500)가 배치되면 하우징(50)의 면이 귀에 밀착되게 배치된다. 또한, 하우징(50)은 귀속(외이)에 적어도 일부 삽입될 수 있다. 이 경우, 하우징(50)은 귀속(외이)에 삽입되는 삽입부와 삽입부의 후방을 덮는 후방커버를 포함할 수 있다. 자기 회로 모듈(20)은 삽입부에 배치되고, 진동판(40)은 자기 회로 모듈(20)과 후방커버의 사이에 배치될 수 있다.
자기 회로 모듈(20)은 요크(210), 마그넷(220) 및 폴피스(230)를 포함할 수 있다. 요크(210)는 프레임(10)에 연결된다. 마그넷(220)은 요크(210)에 배치된다. 폴피스(230)는 마그넷(220)에 배치된다. 요크(210)는 바닥부(211)와 측벽부(212)를 포함한다. 바닥부(211)는 평판 형상을 가질 수 있다. 측벽부(212)는 바닥부(211)의 가장자리에 배치된다. 측벽부(212)는 중심축(A)을 따라 나란하게 연장될 수 있다. 측벽부(212)는 마그넷(220)과 폴피스(230)를 둘러싼다. 자기갭(G)은 측벽부(212)와 마그넷(220)의 사이에 형성된다. 폴피스(230)는 자기장을 자기갭(G)에 집중시킬 수있다. 보이스코일(30)은 자기갭(G)에 배치된다. 보이스코일(30)에는 전류가 인가될 수 있다. 보이스코일(30)은 전류의 인가에 따라 자기장과의 상호작용에 의해 중심축(A)을 따라 진동할 수 있다.
진동판(40)은 보이스코일(30)에 결합된다. 따라서, 보이스코일(30)에 의해 진동판(40)은 진동하여 음향을 생성한다. 보이스코일(30)은 진동판(40)의 상면에 부착될 수 있다. 본 발명의 드라이버 유닛(1)은 에지(60)를 더 포함할 수 있다. 에지(60)는 진동판(40)과 프레임(10)에 연결될 수 있다. 에지(60)는 진동판(40)을 지지한다. 에지(60)는 진동판(40)과 함께 진동하여 음향을 생성할 수 있다. 에지(60)는 결합링(140)을 통해 프레임(10)에 연결될 수 있다. 결합링(140)은 유연한 에지(60)의 가장자리를 지지하여 형태를 유지시킨다. 진동판(40)과 에지(60)의 평면상 크기는 자기 회로 모듈(20)의 평면상 크기 보다 클 수 있다. 구체적으로, 진동판(40)과 에지(60)의 평면상 크기(면적)는 요크(210)의 바닥부(211)의 크기(면적) 보다 클 수 있다. 물론, 진동판(40)의 평면상 크기(면적)가 바닥부(211)의 크기(면적) 보다 클 수 있다. 즉, 진동판(40)의 유효 면적을 크게 설계하여 강한 구동력을 확보할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 지지프레임(100)의 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 지지프레임(100)의 평면도이고, 도 7은 도 2에 도시된 커버프레임(110)의 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 커버프레임(110)의 평면도이다.
도 2, 3, 도 5 내지 도 8을 참조하면, 프레임(10)은 지지프레임(100)과 커버프레임(110)을 포함할 수 있다. 지지프레임(100)은 자기 회로 모듈(20)을 지지한다. 커버프레임(110)은 지지프레임(100)에 결합된다. 커버프레임(110)은 자기 회로 모듈(20)을 덮는다.
프레임(10)은 프레임관통공(120)을 포함할 수 있다. 일 실시 예로, 지지프레임(100)은 프레임관통공(120)을 가진다. 프레임관통공(120)은 평면상 자기회로관통공(200)을 둘러싸게 배치된다. 자기 회로 모듈(20)은 지지프레임(100)의 내측 관통홀에 배치될 수 있다. 프레임관통공(120)은 자기 회로 모듈(20)의 외측 부위인 지지프레임(100)에 배치될 수 있다. 프레임관통공(120)은 호 형상으로 연장될 수 있다. 복수의 프레임관통공(120)은 원주 방향으로 따라 등간격으로 이격될 수 있다. 에지(60)와 진동판(40)에 의해 생성된 소밀파(음향)는 프레임관통공(120)을 통해 음향송출구(500)를 진행될 수 있다. 즉, 프레임관통공(120)은 음향송출구(500)로 연통된다. 이에 의해, 음향을 풍부하게 하여 음향 성능이 향상될 수 있다. 또한, 자기 회로 모듈(20)이 아닌 프레임(10)에 배치되므로, 자기 회로 모듈(20)의 자기장 저하를 방지하여, 강한 구동력 확보를 가능하게 한다.
프레임(10)은 ANC(Active Noise Cancellation)용 홀(130)을 가진다. ANC(Active Noise Cancellation)용 홀(130)은 자기 회로 모듈(20)의 외측에 배치된다. ANC(Active Noise Cancellation)용 홀(130)은 호 형상으로 연장될 수 있다. ANC(Active Noise Cancellation)용 홀(130)은 중심축(A)을 기준으로 프레임관통공(120) 보다 멀게 이격된다. 이에 의해, ANC(Active Noise Cancellation)용 홀(130)은 진동판(40)에 의한 음향 송출과 관계없이, 프레임(10)의 외측과 귀 사이의 노이즈 유출입 유동로를 정의할 수 있다. 한편, 지지프레임(100)과 커버프레임(110) 모두 ANC(Active Noise Cancellation)용 홀(130)을 가질 수 있다.
커버프레임(110)은 커버프레임관통공(111)을 가질 수 있다. 커버프레임관통공(111)은 커버프레임(110)의 내측을 커버프레임(110)의 외측으로 노출시킨다. 따라서, 진동판(40)의 하방으로 생성된 소밀파가 커버프레임관통홀(111)을 통해 커버프레임(110)의 외측으로 유동될 수 있다. 이에 의해, 진동판(40)의 하방으로 생성된 소밀파가 반사되어 진동판(40)의 상방으로 생성되어 진행하는 소밀파를 간섭하는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 음향 왜곡 등을 방지하여 음향 성능이 개선될 수있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 드라이버 유닛(1)은 필터부재(70)를 더 포함할 수 있다. 필터부재(70)는 자기회로관통공(200)을 덮을 수 있다. 필터부재(70)는 자기회로관통공(200)을 통해 유출되는 음향을 튜닝하여, 통과되는 주파수 대역(특성)을 설계할 수 있다. 필터부재(70)는 메쉬 형상을 가진다. 또한, 필터부재(70)는 자기회로관통공(200)에 대응하는 홈을 가질 수 있다.
일 실시 예로, 필터부재(70)는 제1필터부재(700), 제2필터부재(710), 제3필터부재(720) 및 제4필터부재(730)를 포함할 수 있다. 제1필터부재(700)는 요크(210)의 상면에 배치되어 자기회로관통공(200)을 덮는다. 제2필터부재(710)는 지지프레임(100)의 상면에 배치되어 프레임관통공(120)을 덮는다. 제3필터부재(720)는 지지프레임(100)의 상면에 배치되어 ANC용 홀(130)을 덮는다. 제4필터부재(730)는 커버프레임(110)의 하면에 배치되어 커버프레임관통공(111)을 덮는다. 제1필터부재(700) 내지 제4필터부재(730)는 각각 음향을 튜닝하여, 통과되는 주파수 대역(특성)을 설계할 수 있다. 또한, 제1필터부재(700) 내지 제4필터부재(730)는 각 관통공 및 홀에 대응하여 함몰된 홈을 가질 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
1 : 드라이버 유닛
10 : 프레임
100 : 지지프레임
110 : 커버프레임
120 : 프레임관통공
130 : ANC용 홀
20 : 자기 회로 모듈
200 : 자기회로관통공
30 : 보이스코일
40 : 진동판
50 : 하우징
60 : 에지
70 : 필터부재

Claims (13)

  1. 프레임;
    프레임에 연결되며, 자기갭과 자기회로관통공을 가지는 자기 회로 모듈;
    자기갭에 배치된 보이스코일; 및
    보이스코일에 연결되며, 음향을 생성하는 진동판을 포함하는 드라이버 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    진동판과 자기회로관통공은 동일한 중심축을 가지며,
    진동판에 의해 생성된 음향은 자기회로관통공을 통해 자기 회로 모듈의 외측으로 진행하는 드라이버 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    자기 회로 모듈, 프레임, 보이스코일 및 진동판을 수용하는 하우징을 더 포함하는 드라이버 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    하우징은 외이를 향하게 배치되어 음향을 송출하는 음향송출구를 가지며,
    자기 회로 모듈은 음향송출구를 향하여 배치되고,
    진동판은 자기 회로 모듈을 사이에 두고, 음향송출구로부터 이격되어 배치된 드라이버 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    자기 회로 모듈의 자기회로관통공은 음향송출구로 연통되는 드라이버 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    프레임은 평면상 자기회로관통공을 둘러싸는 프레임관통공을 가지는 드라이버 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    자기 회로 모듈은,
    요크;
    요크에 배치된 마그넷; 및
    마그넷에 배치된 폴피스를 포함하는 드라이버 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    프레임은,
    자기 회로 모듈을 지지하는 지지프레임; 및
    지지프레임에 결합되며, 자기 회로 모듈을 덮는 커버프레임을 포함하는 드라이버 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서,
    프레임에 연결되며, 진동판의 진동을 지지하는 에지를 더 포함하는 드라이버 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    진동판과 에지의 평면상 크기는 자기 회로 모듈의 평면상 크기 보다 큰 드라이버 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서,
    프레임은 자기 회로 모듈의 외측에 배치된 ANC(Active Noise Cancellation)용 홀을 가지는 드라이버 유닛.
  12. 제 1 항에 있어서,
    자기회로관통공을 덮으며, 자기회로관통공을 통해 유출되는 음향을 튜닝하는 필터부재를 더 포함하는 드라이버 유닛.
  13. 제 8 항에 있어서,
    커버프레임은 커버프레임관통공을 가지는 드라이버 유닛.
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