KR20230083480A - 비대칭 구조를 갖는 평판형 트위터 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비대칭 구조를 갖는 평판형 트위터 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 강자성체인 요크 또는 댐퍼를 이용하여 비대칭적 자계 구조를 적용하고 구조를 단순화한 평판형 트위터 스피커에 관한 것이다.
본 발명의 평판형 트위터 스티커는 내부에 수용공간이 구비된 요크, 요크 내 수용공간에 안착되는 코일, 요크 내 수용공간에 안착되는 마그넷, 코일과 간격을 두고 평행하게 설치되며, 강자성체로 이루어지는 평판형 진동판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비대칭 구조를 갖는 평판형 트위터 스피커{FLAT TWEETER SPEAKER WITH ASYMMETRIC STRUCTURE}

본 발명은 비대칭 구조를 갖는 평판형 트위터 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 강자성체인 요크 또는 댐퍼를 이용하여 비대칭적 자계 구조를 적용하고 구조를 단순화한 평판형 트위터 스피커에 관한 것이다.

최근 음향기기에 대한 소비자 기대가 높아지면서 이어폰 등에 내장되는 마이크로 스피커에 대해서도 품질 기대치가 높아지고 있다. 마이크로 스피커 가장 일반적인 형태인 다이나믹 드라이버 구조의 경우, 다소 성능이 떨어지는 고음역대의 음향을 보충하기 위해 고역대 음역을 담당하는 별도의 트위터를 구비하여 전대역의 음역을 컨트롤 함으로써 고성능, 고품질의 음향 특성을 구현 가능하다.

다이나믹 드라이버의 트위터는 코일과 진동판이 연결되고, 코일이 자기유도에 의해 움직이면 이에 따라 진동판이 움직이며 소리를 재생하는데, 특히 고음역대의 음의 재생 시에 분할 진동에 의해 음이 왜곡되는 현상이 널리 알려져 있다. 또한 트위터를 따로 구비하면서 소형화에는 불리해진다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 BA(Balanced Armature) 드라이버 타입의 이어폰이 개발되어 고음 영역의 재생 품질을 향상시키고 있다. 그러나 BA 드라이버를 사용하는 이어폰은 구조가 복잡하여 제조하기 어렵고, 제품 가격도 다이나믹 드라이버 타입에 비해 높다는 문제가 있다. 또한 막대(Rod)가 진동판을 움직이는 구조로서 역시 음의 왜곡이 발생할 수 있다.

본 발명은 강자성체 진동판을 이용하여 음의 왜곡을 줄이고 제조가 용이한 트위터 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 강자성체 진동판과 마그넷, 코일, 강자성체 요크를 단층으로 컴팩트하게 구성하여 소형화가 가능한 트위터 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 구성요소의 위치를 바꾸거나 내부에 강자성체를 추가 배치하여 스피커의 출력 특성을 자유롭게 할 수 있는 트위터 스티커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명인 비대칭 구조를 갖는 평판형 트위터 스티커는 내부에 수용공간이 구비된 요크, 요크 내 수용공간에 안착되는 코일, 요크 내 수용공간에 안착되는 마그넷, 코일과 간격을 두고 평행하게 설치되며, 강자성체로 이루어지는 평판형 진동판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명인 평판형 트위터 스티커는 요크는 강자성체로 형성되고, 평판형 진동판은 요크를 통하여 마그넷과 자계적으로 연결되어 자화되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명인 평판형 트위터 스티커는 코일은 마그넷의 내주에 안착되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명인 평판형 트위터 스티커는 코일은 마그넷의 외주에 안착되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명인 평판형 트위터 스티커는 마그넷과 평판형 진동판 사이에 설치되며, 강자성체로 형성되는 댐퍼를 더 포함하고, 평판형 진동판은 댐퍼를 통하여 마그넷과 자계적으로 연결되어 자화되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명인 평판형 트위터 스티커는 코일의 내주에 설치되어 코일에서 발생하는 유도 자기력을 집중시키는 자성부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명인 평판형 트위터 스티커는 평판형 진동판은 중앙에 홀을 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명인 평판형 트위터 스티커는 평판형 진동판은 홀로부터 방사상으로 연장된 슬릿을 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명인 평판형 트위터 스티커는 평판형 진동판은 외주면으로부터 반경 방향으로 소정 길이 연장된 슬릿을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명이 제공하는 트위터 스피커는, 평판형 진동판이 직접적으로 공기를 진동시켜 음파를 재현하는 구조를 적용함으로써 보이스 코일이 진동판에 부착되어 진동을 전달하는 기존의 구조에 비하여 음의 왜곡을 줄일 수 있고, 맑은 음의 재현이 가능하다.

또한 본 발명이 제공하는 트위터 스피커는, 강자성체인 요크 또는 댐퍼로 자력을 전달하므로 구조가 단순하여 조립이 용이하고, 스피커의 소형화에도 유리하다.

또한 본 발명이 제공하는 트위터 스피커는, 내부 자성체나 자기회로의 배치 또는 평판형 진동판의 형상을 바꾸는 것으로 출력 특성을 손쉽게 바꿀 수 있어 다양한 출력 특성으로 설계할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 분해조립도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 내부 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 단면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 내부 사시도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 단면도,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 단면도,
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 단면도,
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커가 구비하는 평판형 진동판의 평면도,
도 9은 본 발명의 제6 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커가 구비하는 평판형 진동판의 평면도,
도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커가 구비하는 평판형 진동판의 평면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 분해조립도, 도 2는 같은 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 내부 사시도, 도 3은 역시 같은 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 단면도이다. 본 실시예에서 평판형 트위터 스피커는 내부에 수용공간이 구비된 요크(100)와 요크(100) 내부의 수용공간에 안착되는 마그넷(200)과, 역시 요크(100) 내부의 수용공간에 안착되는 코일(300), 코일과 간격을 두고 평행하게 설치되는 평판형 진동판(400)을 포함한다. 또한 도시하지는 않았으나 코일(300)로 전기 신호를 전달하는 박막회로가 요크(100)의 내부에 포함될 수 있다. 트위터 스피커의 형상에 따라 요크(100)나 그 내부에 배치되는 요소들의 외곽 형상이 변경될 수 있으나, 일반적으로 원통형 형상을 갖는다.

제1 실시예에서 요크(100)는 전체적으로 상면의 적어도 일부가 개방된 원통의 형상을 하고 있으며, 내부 수용공간에는 다른 구성요소들을 수용할 수 있다. 마그넷(200)은 바람직하게는 영구자석으로서, 중앙이 천공된 링(ring)형이다. 마그넷(200)은 요크(100) 내부의 수용공간에 배치되며, 요크(100) 하면과 접촉하며 안착된다. 마그넷(200)은 강자성체로 형성되는 평판형 진동판(400)을 자화시키는 역할을 한다. 제1 실시예에서 코일(300)은 마그넷(200)의 내주, 즉 중앙 천공부에 삽입되며 중앙이 천공된 링 형 또는 원형으로 구성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 평판형 진동판(400)은 강자성체인 것을 특징으로 한다. 평판형 진동판(400)은 제1 실시예에서 원형으로서 요크(100)의 상면을 덮으며 안착된다. 평판형 진동판(400)은 예를 들어 금속 박막일 수 있다. 제1 실시예에서 요크(100)는 강자성체로 형성된다. 따라서 요크(100)는 마그넷(200)에 의하여 자화된다. 또한 역시 강자성체인 평판형 진동판(400)은 요크(100)의 상면에 안착되므로, 평판형 진동판(400)은 요크(100)를 통하여 마그넷(200)과 자계적으로 연결되며 자화된다.

이상 설명한 평판형 트위터 스피커의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다. 박막회로(미도시)에 의해 코일(300)에 전기 신호가 인가되면, 마그넷(200)과 요크(100)에 의하여 자화된 평판형 진동판(400)과 코일(300)의 상호 전자기력에 의해 평판형 진동판(400)이 상하로 진동하며 음을 재생한다. 평판형 진동판(400)은 코일(300)과 간격을 두고 평행하게 설치되므로 상하진동이 가능해진다. 평판형 진동판(400)이 직접적으로 공기를 진동시켜 음파를 재현함으로써 보이스 코일이 진동판에 부착되어 진동을 전달하는 기존의 구조에 비하여 음의 왜곡을 줄일 수 있고, 맑은 음의 재현이 가능하다. 또한 종래의 다이나믹 드라이버 구조보다 구성요소가 단순하여 스피커의 소형화가 가능해진다. 또한 평판형 진동판(400)은 종래의 진동판과 같이 상단 또는 하단으로 돌출되는 돔(dome)형 구조일 필요가 없어 부피를 더욱 줄일 수 있다. 또한 요크(100)와 마그넷(200), 평판형 진동판(400)이 자력에 의하여 차례로 결합되므로 조립이 간편하다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 내부 사시도, 도 5는 같은 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 단면도이다. 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 코일(300)이 마그넷(200)의 외주에 안착된다는 점을 달리한다. 즉 원통형의 요크(100) 내부 수용공간에 중앙이 천공된 링 형의 코일(300)이 요크(100)의 하면과 접촉하며 안착되고, 그 내주로는 원형 또는 링 형의 마그넷(200)이 역시 요크(100)의 하면과 접촉하며 안착된다. 제2 실시예는 마그넷(200)이 코일(300)보다 중앙에 가깝게 배치되어, 평판형 진동판(400)의 중앙부로 자계가 더욱 집중되어 트위터 스피커의 출력이 증가하게 된다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 단면도이다. 제3 실시예는 제1 실시예와 비교하여 강자성체인 댐퍼(500)를 추가적으로 포함한다. 본 실시예에서 댐퍼(500)는 평판형 진동판(400)이 상하로 진동할 수 있도록 중앙이 천공된 링 형으로서, 마그넷(200)과 평판형 진동판(400) 사이에, 그 둘과 서로 접촉하며 안착된다. 댐퍼(500)는 강자성체이므로, 결국 평판형 진동판(400)은 댐퍼(500)를 통하여 마그넷(200)과 자계적으로 연결되어 자화될 수 있다. 따라서 요크(100)가 강자성체가 아니어도 평판형 진동판(400)은 댐퍼(500)에 의하여 자화될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커의 단면도이다. 제4 실시예는 제1 실시예와 비교하여, 자성부재(600)가 링 형의 코일(300) 내주에 추가적으로 배치된다는 점을 달리한다. 자성부재(600)는 강자성체로 형성되며 마그넷(200)과 요크(100)에 의해 자화되어 평판형 진동판(400)의 자화 특성을 변화시킨다. 특히 본 실시예와 같이 자성부재(600)를 평판형 진동판(400)의 중앙부에 인접하게 배치하는 것으로 자계를 중앙으로 집중시킬 수 있어 스피커의 출력을 더욱 증가시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커가 구비하는 평판형 진동판의 평면도, 도 9은 본 발명의 제6 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커가 구비하는 평판형 진동판의 평면도, 도 10은 본 발명의 제7 실시예에 따른 평판형 트위터 스피커가 구비하는 평판형 진동판의 평면도이다. 본 발명의 제5 실시예에 따른 평판형 진동판(400a)은 중앙에 홀(410a)을 구비하며, 제6 실시예에 따른 평판형 진동판(400b)은 중앙에 홀(410b)을 구비하고, 홀(410b)로부터 반경 방향으로 소정 길이 연장된 슬릿(420b)을 구비한다. 또한 제7 실시예에 따른 평판형 진동판(400c)은 외주로부터 반경방향으로 소정 길이 연장된 슬릿(420c)을 구비한다.

평판형 진동판에 홀 또는 슬릿을 형성함으로써 평판형 진동판의 강성을 조절할 수 있을 뿐 아니라, 공기의 흐름을 조절할 수 있어 트위터 스피커의 음향 특성을 조절하고 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100: 요크 200: 마그넷
300: 코일 400: 평판형 진동판
500: 댐퍼 600: 자성부재

Claims (9)

1. 내부에 수용공간이 구비된 요크;
   요크 내 수용공간에 안착되는 코일;
   요크 내 수용공간에 안착되는 마그넷;
   코일과 간격을 두고 평행하게 설치되며, 강자성체로 이루어지는 평판형 진동판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.
2. 제1항에 있어서,
   요크는 강자성체로 형성되고, 평판형 진동판은 요크를 통하여 마그넷과 자계적으로 연결되어 자화되는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.
3. 제1항에 있어서,
   코일은 마그넷의 내주에 안착되는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.
4. 제1항에 있어서,
   코일은 마그넷의 외주에 안착되는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.
5. 제1항에 있어서,
   마그넷과 평판형 진동판 사이에 설치되며, 강자성체로 형성되는 댐퍼;를 더 포함하고, 평판형 진동판은 댐퍼를 통하여 마그넷과 자계적으로 연결되어 자화되는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.
6. 제3항에 있어서,
   코일의 내주에 설치되어 코일에서 발생하는 유도 자기력을 집중시키는 자성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.
7. 제1항에 있어서,
   평판형 진동판은 중앙에 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.
8. 제7항에 있어서,
   평판형 진동판은 홀로부터 방사상으로 연장된 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.
9. 제1항에 있어서,
   평판형 진동판은 외주면으로부터 반경 방향으로 소정 길이 연장된 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 트위터 스피커.

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