KR20230137618A - 마이크로스피커 - Google Patents

Abstract

실시예의 일 측면에 따르면, 프레임; 상기 프레임의 하부에 결합되고, 요크와, 상기 요크 상측에 배치된 이너 마그넷과, 상기 이너 마그넷 주변에 배치된 아우터 마그넷과, 상기 이너 마그넷의 상측에 배치된 이너 탑 플레이트와, 상기 아우터 마그넷의 상측에 배치된 아우터 탑 플레이트를 포함하는 자기 회로; 상기 이너 마그넷과 아우터 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 배치되고, 상기 자기 회로와 사이에 상호 전자기력에 의해 상하 진동되는 보이스코일; 및 상기 보이스코일의 상단에 부착되어 상기 프레임의 상단에 안착되고, 상기 보이스코일과 함께 진동함에 따라 음향을 발생시키는 진동판;을 포함하고, 상기 보이스코일은, 상기 이너 탑 플레이트와 상기 아우터 탑 플레이트 사이의 위치에서 상대적으로 더 많은 권선수를 가지는 집중형 권선층을 형성하도록 구성되는 마이크로스피커를 제공한다.

Description

마이크로스피커{MICROSPEAKER}

실시예는 진폭이 작은 중고역에서 음향 성능을 향상시킬 수 있는 마이크로스피커에 관한 것이다.

최근 사용자가 원하는 음질의 수준이 높아지면서, 보다 고성능 고품질의 음향 특성을 가진 음향기기가 요구되고 있으며, 모바일기기에 적용될 고품질, 고성능의 음향기기가 개발되고 있다.

모바일기기의 중고역 음향 특성 향상을 위해 트위터가 별도로 추가되는 구조가 적용되고, 트위터 특성을 향상시키기 위한 연구들이 진행되고 있으며, 모바일기기용 트위터에 유리한 구조의 마이크로스피커에 대한 개발이 요구되고 있다.

실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

실시예의 다른 목적은 진폭이 작은 중고역대에서 음향 성능을 향상시킬 수 있는 마이크로스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 일 측면에 따르면, 프레임; 상기 프레임의 하부에 결합되고, 요크와, 상기 요크 상측에 배치된 이너 마그넷과, 상기 이너 마그넷 주변에 배치된 아우터 마그넷과, 상기 이너 마그넷의 상측에 배치된 이너 탑 플레이트와, 상기 아우터 마그넷의 상측에 배치된 아우터 탑 플레이트를 포함하는 자기 회로; 상기 이너 마그넷과 아우터 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 배치되고, 상기 자기 회로와 사이에 상호 전자기력에 의해 상하 진동되는 보이스코일; 및 상기 보이스코일의 상단에 부착되어 상기 프레임의 상단에 안착되고, 상기 보이스코일과 함께 진동함에 따라 음향을 발생시키는 진동판;을 포함하고, 상기 보이스코일은, 상기 이너 탑 플레이트와 상기 아우터 탑 플레이트 사이의 위치에서 상대적으로 더 많은 권선수를 가지는 집중형 권선층을 형성하도록 구성되는 마이크로스피커를 제공한다.

실시예의 일 측면에 따르면, 상기 집중형 권선층은, 적어도 하나 이상의 권선층으로 구성될 수 있다.

실시예의 일 측면에 따르면, 상기 집중형 권선층은, 상기 보이스코일의 높이에 대해 70% 이하의 높이를 가지도록 구성될 수 있다.

실시예의 일 측면에 따르면, 상기 보이스코일을 상기 프레임에 완충 지지하고, 복수의 통전부를 구비하는 통전 서스펜션;을 더 포함하고, 상기 보이스코일의 시선과 종선이 상기 서스펜션의 통전부들에 연결될 수 있다.

실시예의 일 측면에 따르면, 상기 통전 서스펜션은, 상기 보이스코일의 하부 복수의 모서리 부분을 지지하는 복수의 보이스코일 부착부와, 상기 보이스코일 부착부들의 외측으로 연장된 복수의 굴곡 브릿지와, 상기 보이스코일 부착부들 외측에 구비되고 상기 보이스코일의 시선과 종선이 연결되는 복수의 통전부와, 상기 굴곡 브릿지들 외측을 서로 연결하는 고리 형태의 연결부를 포함할 수 있다.

실시예의 일 측면에 따르면, 상기 보이스코일은, 복수의 코너부가 구비된 고리 형상으로 구성되고, 상기 통전 서스펜션은, 상기 통전부들이 상기 코너부들 외측에 위치되며, 상기 보이스코일의 시선과 종선이 상기 이너 코너부들 중 두 군데에서 인출되어 가장 근접한 상기 통전부들 중 두 군데에 연결될 수 있다.

실시예의 일 측면에 따르면, 상기 통전 서스펜션은, 상기 보이스코일의 상부를 지지하는 고리 형태의 보이스코일 부착부와, 상기 보이스코일 부착부의 외측으로 비스듬하게 연장된 복수의 브릿지와, 상기 보이스코일 부착부 내측에 구비되고 상기 보이스코일의 시선과 종선이 연결되는 복수의 통전부와, 상기 브릿지들 외측을 서로 연결하는 고리 형태의 연결부를 포함할 수 있다.

실시예의 일 측면에 따르면, 상기 보이스코일은, 복수의 직선부가 구비된 고리 형상으로 구성되고, 상기 통전 서스펜션은, 상기 통전부들이 상기 직선부들 내측에 위치되며, 상기 보이스코일의 시선과 종선이 상기 직선부들 중 두 군데에서 인출되어 가장 근접한 상기 통전부들 중 두 군데에 연결될 수 있다.

실시예의 마이크로스피커에 따르면, 자계가 집중되지 않는 위치에서 코일의 권선수를 줄이고, 자계가 집중되는 위치에서 코일의 권선수를 늘리도록 보이스코일을 구성할 수 있다. 따라서, 진동되는 보이스코일의 무게를 줄일 수 있어 진폭이 작은 중고역대 음향을 구현하기 유리하고, 진폭이 작은 중고역대에서 전자기력의 크기를 크게 유지할 수 있으므로, 진폭이 작은 중고역에서 음향 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 마이크로스피커가 도시된 분해도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 마이크로스피커가 도시된 측단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 보이스 코일 주변의 자속 밀도 분포가 도시된 그래프이다.
도 4는 일 실시예에 따른 보이스 코일의 일측이 도시된 측단면도이다.
도 5는 일 실시예의 통전 서스펜션이 도시된 사시도이다.
도 6은 일 실시예의 통전 서스펜션이 보이스코일의 하단을 지지하는 구조를 상측에서 본 평면도이다.
도 7은 일 실시예의 통전 서스펜션에 보이스코일의 종선이 연결된 구조가 도시된 사시도이다.
도 8은 다른 실시예의 통전 서스펜션이 보이스코일의 상단을 지지하는 구조를 하측에서 본 평면도이다.
도 9는 도 8의 A-A' 선에 따른 단면도이다.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다.

도 1 내지 도 2는 일 실시예에 따른 마이크로스피커가 도시된 분해도 및 측단면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 보이스 코일 주변의 자속 밀도 분포가 도시된 그래프이며, 도 4는 일 실시예에 따른 보이스 코일의 일측이 도시된 측단면도이다.

일 실시예의 마이크로스피커는 프레임(100)과, 자기 회로(200)와, 자기 회로(200)와 상호 전자기력에 의해 진동되는 보이스코일(300)과, 보이스코일(300) 상측에 설치되는 진동판(400)과, 보이스코일(300)을 지지하는 통전 서스펜션(500)을 포함한다.

마이크로스피커는 전체적으로 직사각형으로 형성되고, 그에 따라 상대적으로 길이가 더 긴 한 쌍의 장변과 상대적으로 길이가 더 짧은 한 쌍의 단변을 가진다. 따라서, 구성 요소인 프레임(100)과, 자기 회로(200), 보이스코일(300), 진동판(400)의 외곽 형상도 직사각형으로 구성된다.

프레임(100)은 직사각 링 형태의 플라스틱 사출물 형태로서, 자기 회로(200)를 감싸도록 구비될 수 있다. 복수의 통풍구(미도시)가 프레임(100)의 양측면 또는 프레임(100)과 다른 구성 요소들 사이에 구비될 수 있으며, 한정되지 아니한다.

프레임(100)의 두께를 얇게 구성하기 위하여, 직사각 링 형태의 금속 재질로 구성된 서포터가 프레임(100)과 진동판(400)의 측면 연결 부분 즉, 프레임(100)과 진동판(400)의 외주부를 따라 설치될 수 있다.

자기 회로(200)는 플레이트 형상의 요크(210)와, 요크(210)의 상측에 구비된 직사각 형상의 이너 마그넷(220)과, 이너 마그넷(220)의 네 측면에 이격되게 구비된 네 개의 아우터 마그넷(231,232)과, 이너 마그넷(220)의 상면에 부착되는 직사각 형상의 이너 탑 플레이트(241)와, 아우터 마그넷들(231,232)의 상면에 부착되는 아우터 탑 플레이트(242)를 포함할 수 있다.

요크(210)는 직사각 플레이트 형상으로서, 장변 양측부와 단변 양측부를 상방으로 절곡시킨 형상으로 네 개의 밴딩 지지부(미도시)가 구비될 수 있다. 이너 마그넷(220)과 아우터 마그넷들(231,232)이 요크(210) 위에 부착되며, 프레임(100)의 하단 외주부가 요크(210) 위에 조립될 수 있다.

아우터 마그넷(231,232)은 이너 마그넷(220)의 단변과 평행하게 배치되는 한 쌍의 짧은 아우터 마그넷(231)과, 이너 마그넷(220)의 장변과 평행하게 배치되는 한 쌍의 긴 아우터 마그넷(232)을 포함할 수 있다. 프레임(100)의 하단 내주부가 아우터 마그넷들(231,232) 위에 안착되고, 아우터 탑 플레이터(242)가 프레임(100)의 내주면에 장착될 수 있다.

이너 탑 플레이트(241)는 이너 마그넷(220)과 동일한 직사각 형상으로 형성되는 반면, 아우터 탑 플레이트(242)는 아우터 마그넷들(231,232)을 동시에 지지할 수 있는 직사각 링 형상으로 형성될 수 있다. 아우터 탑 플레이트(242)는 프레임(100)의 내측 하부에 결합될 수 있다.

보이스코일(300)은 와이어가 권선된 코일체로서, 이너 마그넷(220)과 아우터 마그넷들(231,232) 사이의 에어 갭에 설치될 수 있다. 통전 서스펜션(500)이 보이스코일(300)의 하단 또는 상단에 연결되어 완충 지지할 수 있고, 통전 서스펜션(500)을 통하여 보이스코일(300)에 전원이 인가될 수 있다. 진동판(400)이 보이스코일(300)의 상단에 결합되고, 자기 회로(200)와 보이스코일(300) 사이의 상호 전자기력에 의해 보이스코일(300)과 진동판(400)이 상하로 진동될 수 있다. 보이스코일(300)은 무게를 줄여 진폭이 작은 중고역대의 음향을 구현하기 유리하며 중고역대에서 전자기력의 크기를 크게 유지하도록 구성되는데, 하기에서 자세히 설명하기로 한다.

진동판(400)은 보이스코일(300)과 함께 진동하며 음향을 발생시킬 수 있다. 진동판(400)은 보이스코일(300)의 상단에 부착되는 센터 진동판(410)과, 센터 진동판(410)을 프레임(100)에 진동 가능하게 장착시키는 사이드 진동판(420)으로 구성될 수 있다.

센터 진동판(410)의 외주부가 사이드 진동판(420)의 내주부에 결합된 형태로 구성될 수 있다. 사이드 진동판(420)은 중앙이 천공된 직사각 고리 형상이고, 단면이 하방으로 돌출된 역돔 형태로 구성되며, 일종의 다이어프램 역할을 한다. 사이드 진동판(420)은 사출부, 실리콘 등과 같은 다소 연성을 가진 재질로 구성될 수 있다.

통전 서스펜션(500)은 연성회로기판으로 제조될 수 있다. 통전 서스펜션(500)은 보이스코일(300)에 외부 전원을 전기적으로 연결하고, 보이스코일(300)이 진동하더라도 완충 지지하기 위하여 구비될 수 있다. 통전 서스펜션(500)은 보이스코일(300)의 하단 또는 상단에 부착되고, 아우터 마그넷들(231,232) 사이의 공간과 아우터 마그넷들(231,232) 외측까지 연장된 형태로 구비될 수 있다.

그런데, 보이스코일(300)은 진동판(400) 하측의 에어 갭에 설치되고, 코일이 에어 갭과 같은 직사각 고리 형상으로 감긴 형태로서, 네 개의 직선부와 직선부들을 완만하게 연결하는 네 개의 코너부를 가지도록 구성되며, 자계가 집중되는 위치에서 더 많은 코일의 권선수를 가지도록 구성될 수 있다.

보이스코일(300)은 소정의 권선수를 가지는 일반형 권선층(310)과, 자계가 집중되는 위치 즉, 이너 탑 플레이트(241)와 아우터 탑 플레이트(242) 사이의 위치에서 상대적으로 더 많은 권선수를 가지는 집중형 권선층(320)으로 구성될 수 있다. 일반형 권선층(310)은 보이스코일(300)의 상하 부분을 구성할 수 있고, 집중형 권선층(320)은 보이스코일(300)의 중간 부분을 구성할 수 있다. 집중형 권선층(320)의 측방향 두께가 일반형 권선층(310)의 측방향 두께 보다 두껍게 형성될 수 있다. 즉, 보이스코일(300)은 상하 부분 보다 중간 부분에서 더 두껍게 형성될 수 있다. 집중형 권선층(320)의 높이(H2)는 보이스코일(300)의 높이(H1)에 대해 70% 이하로 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 보이스코일(300)의 상단이 진동판(400)의 하면에 부착되고, 보이스코일(300)의 하단이 이너 마그넷(220)과 아우터 마그넷(231,232) 사이의 에어 갭에 위치되며, 보이스코일(300)의 중간 부분 즉, 집중형 권선층(320)이 이너 탑 플레이트(241)와 아우터 탑 플레이트(242) 사이에 위치될 수 있다.

따라서, 자계가 집중되지 않는 위치에서 코일의 권선수를 줄이고, 자계가 집중되는 위치에서 코일의 권선수를 늘리도록 보이스코일(300)을 구성하므로, 진동되는 보이스코일(300)의 무게를 줄일 수 있어 진폭이 작은 중고역대 음향을 구현하기 유리하고, 진폭이 작은 중고역대에서 전자기력의 크기를 크게 유지할 수 있으므로, 진폭이 작은 중고역에서 음향 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 5는 일 실시예의 통전 서스펜션이 도시된 사시도이고, 도 6은 일 실시예의 통전 서스펜션이 보이스코일의 하단을 지지하는 구조를 상측에서 본 평면도이며, 도 7은 일 실시예의 통전 서스펜션에 보이스코일의 종선이 연결된 구조가 도시된 사시도이다.

일 실시예의 통전 서스펜션(500)은 보이스코일(300)의 하부를 지지하며, 보이스코일(300)의 하단에서 인출된 시선과 종선(301)이 통전 서스펜션(500)과 전기적으로 연결될 수 있다.

통전 서스펜션(500)은 보이스코일(300)의 하부 네 군데 모서리 부분을 지지하는 네 개의 보이스코일 부착부(510)와, 보이스코일 부착부들(510)의 외측으로 굴곡된 형상으로 연장된 네 개의 굴곡 브릿지(520)와, 보이스코일 부착부들(510) 외측에 연장된 네 개의 이너 통전부(530)와, 굴곡 브릿지들(520) 외측에 연장된 네 개의 아우터 통전부(540)와, 굴곡 브릿지들(520)을 외측에서 서로 연결하는 직사각 고리 형태의 연결부(550)를 포함할 수 있다.

보이스코일 부착부들(510)과 굴곡 브릿지들(520) 및 이너 통전부들(530)은 보이스코일(300)의 모서리 부분들 즉, 코너부들과 근접하게 위치될 수 있다. 보이스코일 부착부들(510)과 이너 통전부들(530)은 이너 마그넷(220 : 도 1에 도시)과 아우터 마그넷들(231,232 : 도 1에 도시) 사이의 에어 갭에 위치되고, 굴곡 브릿지들(520)은 아우터 마그넷들(231,232 : 도 1에 도시) 사이에 위치되며, 아우터 통전부들(540)과 연결부(550)는 프레임(100 : 도 1에 도시) 외측 및 하측에 위치될 수 있다.

보이스코일(300)의 하단이 보이스코일 부착부들(510)에 지지되고, 보이스코일(300)의 시선과 종선(301)이 보이스코일(300)의 코너부들 하부로 인출된 다음, 근접하게 위치한 이너 통전부들(530) 중 두 군데에 전기적으로 연결되며, 외부 전원이 아우터 통전부들(540)에 전기적으로 연결될 수 있다.

도 8은 다른 실시예의 통전 서스펜션이 보이스코일의 상단을 지지하는 구조를 하측에서 본 평면도이고, 도 9는 도 8의 A-A' 선에 따른 단면도이다.

다른 실시예의 통전 서스펜션(500A)은 보이스코일(200)의 상부를 지지하며, 보이스코일(300)의 상단에서 인출된 시선과 종선(301)이 통전 서스펜션(500A)과 전기적으로 연결될 수 있다.

통전 서스펜션(500)은 보이스코일(300)의 상부를 지지하는 직사각 고리 형태의 보이스코일 부착부(510A)와, 보이스코일 부착부(510A)의 외측으로 비스듬하게 연장된 네 개의 브릿지(520A)와, 보이스코일 부착부(510) 내측에 구비된 한 쌍의 이너 통전부(530A)와, 보이스코일 부착부의 코너부들 중 세 군데 외측에 이격되게 구비된 세 개의 아우터 통전부(540A)와, 브릿지들(520A)과 아우터 통전부들(540A)을 서로 연결하는 직사각 고리 형태의 연결부(550A)를 포함할 수 있다.

브릿지들(520A)은 보이스코일 부착부의 일측 코너부로부터 연결부의 타측 코너부까지 비스듬하게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 이너 통전부들은 서로 대향되는 보이스코일 부착부의 직선부들 내측에 구비될 수 있다. 아우터 통전부들(540A)과 연결부(550A)는 프레임(100 : 도 1에 도시) 외측 및 상측에 위치될 수 있다.

보이스코일(300)의 상단이 보이스코일 부착부(510A)에 지지되고, 보이스코일(300)의 시선과 종선(301)이 보이스코일(300)의 직선부들 상부로 인출된 다음, 근접하게 위치된 한 쌍의 이너 통전부들(530A)에 전기적으로 연결되며, 외부 전원이 아우터 통전부들(540A)에 전기적으로 연결될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 프레임 200 : 자기회로
300 : 보이스코일 400 : 진동판
500 : 통전 서스펜션

Claims (8)

1. 프레임;
   상기 프레임의 하부에 결합되고, 요크와, 상기 요크 상측에 배치된 이너 마그넷과, 상기 이너 마그넷 주변에 배치된 아우터 마그넷과, 상기 이너 마그넷의 상측에 배치된 이너 탑 플레이트와, 상기 아우터 마그넷의 상측에 배치된 아우터 탑 플레이트를 포함하는 자기 회로;
   상기 이너 마그넷과 아우터 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 배치되고, 상기 자기 회로와 사이에 상호 전자기력에 의해 상하 진동되는 보이스코일; 및
   상기 보이스코일의 상단에 부착되어 상기 프레임의 상단에 안착되고, 상기 보이스코일과 함께 진동함에 따라 음향을 발생시키는 진동판;을 포함하고,
   상기 보이스코일은,
   상기 이너 탑 플레이트와 상기 아우터 탑 플레이트 사이의 위치에서 상대적으로 더 많은 권선수를 가지는 집중형 권선층을 형성하도록 구성되는 마이크로스피커.
2. 제1항에 있어서,
   상기 집중형 권선층은,
   적어도 하나 이상의 권선층으로 구성되는 마이크로스피커.
3. 제1항에 있어서,
   상기 집중형 권선층은,
   상기 보이스코일의 높이에 대해 70% 이하의 높이를 가지도록 구성되는 마이크로스피커.
4. 제1항에 있어서,
   상기 보이스코일을 상기 프레임에 완충 지지하고, 복수의 통전부를 구비하는 통전 서스펜션;을 더 포함하고,
   상기 보이스코일의 시선과 종선이 상기 서스펜션의 통전부들에 연결되는 마이크로스피커.
5. 제4항에 있어서,
   상기 통전 서스펜션은,
   상기 보이스코일의 하부 복수의 모서리 부분을 지지하는 복수의 보이스코일 부착부와,
   상기 보이스코일 부착부들의 외측으로 연장된 복수의 굴곡 브릿지와,
   상기 보이스코일 부착부들 외측에 구비되고 상기 보이스코일의 시선과 종선이 연결되는 복수의 통전부와,
   상기 굴곡 브릿지들 외측을 서로 연결하는 고리 형태의 연결부를 포함하는 마이크로스피커.
6. 제5항에 있어서,
   상기 보이스코일은,
   복수의 코너부가 구비된 고리 형상으로 구성되고,
   상기 통전 서스펜션은,
   상기 통전부들이 상기 코너부들 외측에 위치되며,
   상기 보이스코일의 시선과 종선이 상기 이너 코너부들 중 두 군데에서 인출되어 가장 근접한 상기 통전부들 중 두 군데에 연결되는 마이크로스피커.
7. 제4항에 있어서,
   상기 통전 서스펜션은,
   상기 보이스코일의 상부를 지지하는 고리 형태의 보이스코일 부착부와,
   상기 보이스코일 부착부의 외측으로 비스듬하게 연장된 복수의 브릿지와,
   상기 보이스코일 부착부 내측에 구비되고 상기 보이스코일의 시선과 종선이 연결되는 복수의 통전부와,
   상기 브릿지들 외측을 서로 연결하는 고리 형태의 연결부를 포함하는 마이크로스피커.
8. 제7항에 있어서,
   상기 보이스코일은,
   복수의 직선부가 구비된 고리 형상으로 구성되고,
   상기 통전 서스펜션은,
   상기 통전부들이 상기 직선부들 내측에 위치되며,
   상기 보이스코일의 시선과 종선이 상기 직선부들 중 두 군데에서 인출되어 가장 근접한 상기 통전부들 중 두 군데에 연결되는 마이크로스피커.

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