KR20240008515A - 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져 - Google Patents

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Abstract

실시예는 다공성 물질로 제조되는 블록 및 이를 포함하는 마이크로스피커 인클로져에 관한 것이다.
실시예는, 마이크로 스피커; 마이크로 스피커가 장착되며, 마이크로 스피커와 연통하는 백 볼륨을 포함하는 인클로져 케이스; 백 볼륨 내에 설치되며, 공기를 흡착하여 가상의 백볼륨 역할을 하는 다공성 물질로 제조되는 블록; 및 백 볼륨 내에 설치되며, 공기를 흡착하여 가상의 백볼륨 역할을 하는 다공성 입자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져를 제공한다.

Description

다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져{BMICROSPEAKER ENCLOSURE HAVING POROUS PARTICLE MATERIALS}
실시예는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져에 관한 것이다.
마이크로스피커는 휴대용 기기 등에 구비되어 음향을 발생하는 장치로, 최근 모바일 기기들의 발달에 따라 다양한 기기들에 설치되고 있다. 특히 최근에 개발되는 모바일 기기들은 휴대를 용이하게 하기 위해 경량화, 소형화, 슬림화되는 추세인데, 그에 따라 모바일 기기에 설치되는 마이크로스피커도 소형화, 슬림화될 것이 요구된다.
그러나 마이크로스피커의 경우 소형화, 슬림화되는 경우 진동판의 면적이 작아지고, 진동판이 진동하며 발생한 소리가 공명하며 증폭되는 공명 공간의 크기 역시도 작아지기 때문에 음압이 작아진다는 문제가 있었다. 이러한 음압의 감소는 특히 저음역대에서 두드러지며, 저음역대에서 음압을 강화하기 위해 다공성 물질인 공기 흡착제를 공명 공간에 배치함으로써, 다공성 물질이 공기 분자를 흡착하여 가상의 음향 공간을 만들게 되며, 저역대의 SPL을 향상되고, 저역대의 THD를 감소시키는 기술이 개발되어 왔다.
도 1은 종래 기술에 따른 다공성 물질이 충진된 마이크로스피커 인클로져를 도시한 도면이다. 종래 기술에 따르면, 마이크로스피커(1)은 인클로져 케이스(2, 3)에 장착되며, 상, 하 인클로져 케이스(2, 3) 사이에 백볼륨(4)이 형성된다. 백볼륨(4)은 마이크로스피커(1)의 백홀과 연통하며, 백볼륨(4) 내에 다공성 입자(5)가 충진된다. 다공성 입자(5)가 공기 분자를 흡착하면서, 가상의 음향 공간을 형성하여 백볼륨(4)이 확장된 것과 같은 효과를 준다.
그러나, 종래 기술에 따른 다공성 물질이 충진된 마이크로스피커 인클로져는, 마이크로스피커(1)가 음향을 발생하거나, 인클로져에 충격이 가해져 다공성 입자(5)가 진동할 경우 소음이 발생한다는 단점이 있었다.
이러한 단점을 해결하기 위해 다공성 입자를 블록화하여 인클로져 내에 설치하는 기술들이 개시된 바 있으나, 다공성 입자를 블록화할 경우 다공성 입자 블록의 내측에 위치한 입자까지 공기가 순환되지 않아 블록의 크기가 커질수록 공기의 흡착 성능이 점점 감소한다는 단점이 있었다.
대한민국 공개특허번호 10-2021-0015556
실시에는 백 볼륨 내에 다공성 입자를 블록화한 다공성 블록과 다공성 입자를 모두 포함하는 마이크로스피커 인클로져를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예는, 마이크로 스피커; 마이크로 스피커가 장착되며, 마이크로 스피커와 연통하는 백 볼륨을 포함하는 인클로져 케이스; 백 볼륨 내에 설치되며, 공기를 흡착하여 가상의 백볼륨 역할을 하는 다공성 물질로 제조되는 블록; 및 백 볼륨 내에 설치되며, 공기를 흡착하여 가상의 백볼륨 역할을 하는 다공성 입자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 물질로 제조되는 블록은 복수 개가 구비되며, 각 블록은 서로 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 블록은 인클로져 케이스에 일면이 부착되며, 다공성 블록과 마주하는 상대물과 다공성 블록 간의 간격이 0.05mm이상인 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 블록과 마주하는 상대물은, 인클로져 케이스, 다른 다공성 블록, 마이크로스피커, FPCB, 포론, 흡음재, 인클로져 케이스 내에 장착되는 전자부품 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 블록은 폭과 길이가 두께에 비해 1.5배 이상의 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 블록을 형성하는 다공성 물질 및 다공성 입자는 제올라이트, 활성탄, MOFs, 에어로젤, 다공성 실리카 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져를 제공한다.
본 발명이 제공하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져는 다공성 블록과 다공성 입자를 모두 구비함으로써, 노이즈 발생이 우려되는 위치에 블록을 설치하고 노이즈가 발생할 가능성이 적은 곳은 다공성 입자를 충진함으로써 공기 흡착 성능을 높여 가상 백볼륨 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 다공성 물질이 충진된 마이크로스피커 인클로져를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져의 평면도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져의 사시도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질로 제조되는 블록을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질로 제조되는 블록의 크기비를 개략적으로 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져의 평면도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져의 사시도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질로 제조되는 블록을 포함하는 마이크로스피커 인클로져는 마이크로스피커(100), 인클로져 케이스(200, 300), 다공성 블록(410, 420, 430, 440) 및 다공성 입자(500)를 포함한다. 인클로져 케이스(200, 300)는 하부 인클로져 케이스(200)와 상부 인클로져 케이스(300)가 결합되며, 내부에 백 볼륨을 형성한다. 하부 인클로져 케이스(200)는 마이크로 스피커(100)가 장착될 수 있도록, 마이크로스피커 수용부를 구비한다. 마이크로스피커 수용부를 통해 마이크로스피커(100)의 백홀(미도시)이 백 볼륨과 연통한다.
다공성 블록(410, 420, 430, 440)은 다공성 입자를 블록으로 제조한 상태에서 백 볼륨 내에 설치되며, 다공성 입자(500)는 블록화되지 않은 입자 상태로 백 볼륨 내에 된다. 다공성 블록(400)은 공기 중 대부분을 차지하는 질소 또는 산소의 흡착 능력이 우수한 다공성 입자들을 혼합한 다음 블록화하여 제조한다.
이때, 다공성 블록(400)을 형성하는 다공성 입자는 실리콘 대 알루미늄의 질량비가 150:1~400:1로 혼합되는 것이 바람직하다. 다공성 입자는 공기뿐 아니라 공기 중의 수분을 흡착하는 성능도 뛰어나며, 따라서 다공성 입자에 수분이 흡착된 경우 공기 흡착 성능이 떨어진다. 이때, 실리콘 대 알루미늄의 질량비가 150:1~400:1로 혼합될 때 다공성 블록(400)의 소수성을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 공기 흡착 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 다공성 블록(400) 및 다공성 입자(500)를 구성하는 다공성 물질은 제올라이트, 활성탄, MOFs, 에어로젤, 다공성 실리카 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 가상의 백 볼륨으로 기능하여 음향 특성을 향상시키기 위해 사용되는 다공성 입자는 제올라이트가 주를 이루고 있으며, 제올라이트 알갱이의 지름이 300um-500um까지는 음향 성능을 향상시키는 공기 흡착 특성을 가진다. 그러나 동일한 성분비로 제조되더라도 제올라이트 알갱이의 지름이 500um 이상이 될 경우 음향 성능을 향상시키는 공기 흡착 특성이 떨어지기 시작한다. 입자의 크기에 따라 음향 성능 향상 특성이 저하되는 이유는 마이크로스피커의 동작 속도에 맞춰 충진되는 대부분의 다공성 입자 내부까지 공기 순환이 이루어져야 하는데, 500um를 넘어서기 시작하면 공기 순환이 어려워져 다공성 입자가 가지는 공기 흡착 성능이 점점 감소하기 때문이다. 예를 들어 제올라이트로 1cm3의 블록을 만들 경우, 블록화된 제올라이트는 음향 특성 향상 능력이 전혀 없게 된다.
또한 다공성 블록(400)은 다공성 입자들을 서로 결합시켜 블록을 만들 수 있도록 점착성을 가지는 소재, 즉 바인더가 첨가될 수 있다. 다공성 블록(400)의 형태에는 제약이 없으며, 다면체나 백 볼륨(500)에 대응하는 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
다공성 블록(410, 420, 430, 440)을 인클로져 케이스(200, 300)의 내부에 형성되는 백볼륨의 형상에 딱 맞게 제조하는 경우, 공기의 순환이 어렵고, 블록의 크기가 커져서 취급이 어렵다는 단점이 있다. 그러나 다공성 블록(410, 420, 430, 440)을 복수 개의 소형 블록으로 나누어 제조 및 설치하는 경우 공기 순환이 더 잘 이루어진다.
또한, 다공성 블록(410, 420, 430, 440)은 얇은 두께로 제조가 가능하며, 균일한 두께를 가지도록 제조하여 배치할 수 있다는 장점이 있는 반면, 다공성 블록(410, 420, 430, 440)이 배치될 공간의 폭이 협소한 경우, 다공성 블록(410, 420, 430, 440)이 파손되기 쉬워 부착이 어렵다는 단점이 있다.
이때, 다공성 블록(410, 420, 430, 440)을 부착하기 어려운 공간에는 다공성 입자(500)를 충진함으로써 공간의 폭이 협소한 곳에도 다공성 물질을 적용할 수 있다. 반면, 다공성 입자(500)는 입자의 최소 사이즈가 극미하고, 사이즈 산포가 커서 다공성 입자(500)가 충진될 공간의 두께가 좁은 경우 다공성 입자(500)가 균일하게 배치될 수 없다는 단점이 있다.
본 발명과 같이 다공성 블록(410, 420, 430, 440)과 다공성 입자(500)를 함께 배치하는 경우, 다공성 블록(410, 420, 430, 440)의 적용이 어려운 위치에는 다공성 입자(500)를 적용하고, 다공성 입자(500)의 적용이 어려운 위치에는 다공성 블록(410, 420, 430, 440)을 적용할 수 있다는 장점이 있다.
다공성 입자(500)는 상부 인클로져 케이스(300)에 형성된 다공성 입자 주입구(310)를 통해 주입된다. 다공성 입자(500)를 주입한 뒤, 다공성 입자 주입구(310)는 마개(320)에 의해 폐쇄된다. 한편, 상부 인클로져 케이스(300)는 마이크로스피커(100)에서 발생한 음향을 방출하는 방음구(330)를 구비한다. 방음구(330)에는 메쉬가 장착되어 외부의 이물질이 인클로져 케이스(200, 300) 내로 유입되거나, 다공성 입자(500)가 인클로져 케이스(200, 300) 외부로 유출되는 것을 방지한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 물질로 제조되는 블록을 도시한 단면도이다.
다공성 블록(410, 420, 430, 440; 도 2 참조)들은 인클로져 케이스(300)의 일면이 부착되며, 다공성 블록410, 420, 430, 440)과 마주하는 상대물과 다공성 블록410, 420, 430, 440) 간의 간격(T1. T2)이 0.05mm이상인 것이 바람직하다. 이때, 다공성 블록(410, 420, 430, 440)과 마주하는 상대물은, 인클로져 케이스(200, 300), 다른 다공성 블록(410, 420, 430, 440), 마이크로스피커(100), FPCB(미도시), 포론, 흡음재, 인클로져 케이스 내에 장착되는 전자부품 중 적어도 어느 하나이다.
한편, 각 다공성 블록(410, 420, 430, 440)들은 서로 다른 두께(D1, D2)를 가질 수 있다. 각 다공성 블록(410, 420, 430, 440)들은 인클로져 케이스(200, 300) 내에서 서로 다른 깊이를 가지는 설치 공간에 설치될 수 있고, 각 다공성 블록(410, 420, 430, 440)들은 설치 공간의 깊이에 따라 다른 두께(D1, D2)를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 다공성 물질로 제조되는 블록을 도시한 단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 다공성 물질로 제조되는 블록은, 공기의 흡착 성능을 높이고 공기의 순환을 좋게하기 위해 두께가 제한되는 것이 특징이다. 다공성 블록은 폭과 길이가 두께에 비해 1.5배 이상의 치수를 가지는 것이 바람직하다.

Claims (6)

  1. 마이크로 스피커;
    마이크로 스피커가 장착되며, 마이크로 스피커와 연통하는 백 볼륨을 포함하는 인클로져 케이스;
    백 볼륨 내에 설치되며, 공기를 흡착하여 가상의 백볼륨 역할을 하는 다공성 물질로 제조되는 블록; 및
    백 볼륨 내에 설치되며, 공기를 흡착하여 가상의 백볼륨 역할을 하는 다공성 입자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져.
  2. 제1항에 있어서,
    다공성 물질로 제조되는 블록은 복수 개가 구비되며, 각 블록은 서로 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져.
  3. 제1항에 있어서,
    다공성 블록은 인클로져 케이스에 일면이 부착되며, 다공성 블록과 마주하는 상대물과 다공성 블록 간의 간격이 0.05mm이상인 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져.
  4. 제3항에 있어서,
    다공성 블록과 마주하는 상대물은, 인클로져 케이스, 다른 다공성 블록, 마이크로스피커, FPCB, 포론, 흡음재, 인클로져 케이스 내에 장착되는 전자부품 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져.
  5. 제1항에 있어서,
    다공성 블록은 폭과 길이가 두께에 비해 1.5배 이상의 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져.
  6. 제1항에 있어서,
    다공성 블록을 형성하는 다공성 물질 및 다공성 입자는 제올라이트, 활성탄, MOFs, 에어로젤, 다공성 실리카 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 물질을 포함하는 마이크로스피커 인클로져.

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