KR940005864B1

KR940005864B1 - Speaker apparatus

Info

Publication number: KR940005864B1
Application number: KR1019910024384A
Authority: KR
Inventors: 박상윤
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1994-06-24
Also published as: KR930015945A

Abstract

Joining a vibrator magnetically raised by double magnets with a cone paper , this apparatus obtains a sensitive vibration response of vibrator about a minute current variation, maximizes a vibration effect and improves a speaker performance and a voice quality. This speaker apparatus comprises of; a base magnet (20) fixed to a yoke (10); a vibrator (30) which is magnetically raised upon the base magnet by winding a voice coil (32) on a moving magnet (31); a diaphragm (40) for supporting a vibrator and a frame for fixing a diaphragm and a yoke.

Description

Speaker device

제 1 도는 일반적인 스피커장치의 반단면도.1 is a half sectional view of a general speaker device.

제 2 도는 이 발명에 따른 스피커장치의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도.2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a speaker device according to the present invention.

제3(a)도, 제3(b)도는 이 발명에 따른 스피커장치에 있어서 베이스자석의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.3 (a) and 3 (b) are sectional views showing another embodiment of the base magnet in the speaker device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 요오크 20 : 베이스자석10: yoke 20: base magnet

22 : 홀 21,23 : 몸체22: hole 21, 23: body

30 : 진동자 31 : 무빙자석(moving magnet)30: vibrator 31: moving magnet

32 : 보이스 코일 40 : 진동판32: voice coil 40: diaphragm

50 : 프레임50: frame

이 발명은 스피커장치에 관한것으로서, 더욱 상세하게는 2중자계에 의한 자력의 반발력으로 자기부상시킨 진동자를 진동판에 접착시켜 진동자를 공간에 띄워놓은 상태이므로 진동자의 무게를 절감하고, 보이스코일의 저전류에 대한 미소진동에도 진동자가 진동판을 진동시켜 주므로서 고충실의 진동효과에 따른 스피커의 음질을 대폭 증강시키도록 한것이다.The present invention relates to a loudspeaker device, and more particularly, a state in which a vibrator, which has been magnetically injured by the repulsive force of a magnetic field, is attached to a diaphragm to float a vibrator in a space, thereby reducing the weight of the vibrator and reducing the The oscillator vibrates the diaphragm even in the small vibration against current, thereby greatly improving the sound quality of the speaker according to the vibration effect of high fidelity.

일반적으로, 스피커는 전기신호를 음성(음파)진동으로 바꾸는 전기음향변환기로서, 종이 또는 금속으로 만든 코운(원추)모양의 진동판을 진동시켜서 음파를 방사하도록 하고 있다. 이는 제 1 도에 도시한 바와 같이, 스피커의 영구자석(100), 셴터폴(101)과 요오크(102)사이에 영구자석(100)에 의한 강한 원통상자계가 발생할때 이 자계내에 설치된 보이스 코일(104)에서 신호전류가 흐르면 플레임의 왼손법칙에 의해 보이스코일(104)에 힘이 가해지고 이것에 직결된 코운(107)이 진동해서 음파를 방사한다.In general, a speaker is an electroacoustic transducer that converts an electrical signal into voice (sound wave) vibration, and emits sound waves by vibrating a cone-shaped diaphragm made of paper or metal. As shown in FIG. 1, the voice coil installed in the magnetic field when a strong cylindrical box system is generated by the permanent magnet 100 between the permanent magnet 100, the center of the speaker 101, and the yoke 102 of the speaker. When signal current flows in 104, a force is applied to the voice coil 104 by the left-hand law of the flame, and the corner 107 directly connected thereto vibrates to emit sound waves.

이때 자계, 전류의 방향은 서로 직각이어야 한다. 이렇게 해서 발생된 힘은 주파수에 관계없이 일정하므로 상당히 넓은 주파수범위에 걸쳐서 평탄한 주파수 특성을 얻을 수 있지만, 저음역은 방사질량(放射質量)을 포함시킨 등가질량(等價質量)과 에지(105 : edage), 댐퍼(106 : damper)에 의한 콘프라이언스로 정해지는 최저공진(最低共振) 주파수이고, 고음력은 코운지(Cone 紙)의 강성의 한계에 따른 분할진동으로 제한된다.At this time, the direction of the magnetic field and the current should be perpendicular to each other. The force generated in this way is constant regardless of frequency, so that a flat frequency characteristic can be obtained over a fairly wide frequency range, but the low range has the equivalent mass and edge (105: edage) including the radiation mass. ), The lowest resonant frequency determined by the compliance by the damper 106, and the high sound power is limited to the split vibration due to the limitation of the rigidity of the cone.

그러나, 분할진동은 코운지의 구경을 작게하면 높은 주파수로 늘릴 수가 있으므로, 실제의 스피커시스템에서는 보다 넓은 주파수 범위의 음파를 방사시키기 위해 동일한 구조로 구경이 다른 스피커를 네트웍이라 불리는 필터로 적당히 조합해서 사용하고 있다.However, since the split vibration can be increased to a higher frequency by reducing the diameter of the corner, in a real speaker system, speakers of different diameters with the same structure are properly combined with a filter called a network to emit sound waves in a wider frequency range. I use it.

한편, 저음역의 방사는 앞서의 최저공진 주파수외에 사용하는 캐비넷에도 영향을 받는다. 이것은 코운지가 진동해서 음파를 방사할때 코운지의 전,후에서 역위상이 되므로 서로 상쇄하는 현상이 생겨 특히, 저역에서 잘 발생되지 않는다. 이것을 피하기 위해 캐비닛을 병용하지만, 캐비넷내의 밀폐된 공기의 콘프라이언스의 영향으로 자유공간에서의 스피커자체의 최저공진 주파수보다 저역한계가 높아진다. 따라서,공기의 콘프라이언스는 용적이 커지면 커지므로 충분한 저역까지 방사하려고 한다면 어느정도크기를 갖는 큰 상자가 필요하게 되는 것이다.On the other hand, low-frequency radiation is also affected by the cabinet used outside the lowest resonance frequency. This occurs when the corner vibrates and emits sound waves, so that the phase is reversed before and after the corner, so that they cancel each other out. To avoid this, cabinets are used together, but the lower limit is higher than the lowest resonant frequency of the speaker itself in free space due to the influence of the enclosed air compliance in the cabinet. Therefore, the air compliance increases as the volume increases, so if you want to radiate to a sufficient low range, a large box having a certain size is required.

그러나, 근래에 들어서 모든 사운드에 중저음이 강도되기 시작하였고 일부의 스피커시스템에서는 더블 우퍼(doubel woofer)등을 사용하여 초저음을 살리고 있다. 그러기 위하여, 진동재의 모양이나 재질등이 이에 맞도록 변하여 왔지만 근본적으로 저음을 강조하기 위해서는 진동재의 두께가 두꺼워져야함은 물론 많은 전류를 흘리기 위하여 보이스코일(Voice coil)이 두꺼워져야(내경이 굵어져야)한다. 물론, 진동재의 직경도 커진다.In recent years, however, bass has been added to all sounds, and some speaker systems use doubel woofers to create super lows. To this end, the shape and material of the vibration material has been changed to match it, but in order to emphasize the bass sound, the vibration material must be thick and the voice coil must be thick in order to flow a lot of current. )do. Of course, the diameter of the vibration material also increases.

그러나 이렇듯 콘지가 커지고 두꺼워지거나 코일이 굵어지면, 그 자체의 무게에 의하여 진동이 감쇄되고 더욱 많은 전류를 소모하게 된다.However, if the cone becomes larger and thicker or the coil becomes thicker, the vibration is attenuated by its own weight and consumes more current.

또한, 정밀한 움직임이나, 미세한 신호에 적절한 대응을 못함으로서 스피커의 생명인 음질도 저하하게됨은 물론 장치 또는 구성자체와 언클로져(encloser)의 용적도 증가하게 되어 불합리한 요소를 수반하게 되는 문제점이 있었다.In addition, due to the lack of precise movement or proper response to the minute signal, the sound quality of the speaker may be degraded, and the volume of the device or the component itself and the encloser may be increased, resulting in an unreasonable element.

따라서, 이 발명에서는 상기와 같은 제결점을 해결하기 위해 발명한 것으로 이 발명의 목적은 2중자계에 의해 자기부상시킨 진동자를 코운지에 접합시켜주므로서 보이스코일의 미세한 전류의 변화에도 진동자가 민감한 진동반응을 유도하여 진동효과를 극대화함으로서 스피커의 성능을 좋게하고 음질을 대폭 향상시키도록 한 스피커장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention was invented to solve the above drawbacks, and an object of the present invention is to bond a vibrator magnetically injured by a dual magnetic field to a corner, so that the vibrator is sensitive to changes in the minute current of the voice coil. The present invention provides a speaker device that induces a vibration response to maximize the vibration effect to improve speaker performance and to significantly improve sound quality.

상기 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 스피커장치의 특성은 전기신호를 음성신호로 변환시켜주는 스피커장치에 있어서, 요오크에 고정되는 베이스자석(Base Magnet)와, 무빙자석에 보이스코일을 감아 상기 베이스자석의 상측으로 자기부상시킨 진동자와, 상기 베이스자석으로부터 자기부상된 진동자를 지지-고정하여주는 진동판과로 되어 상기의 진동판과 요오크를 프레임으로 고정하여 구성된 것을 특징으로 하는 스피커장치에 있다.A characteristic of the speaker device according to the present invention for achieving the above object is a speaker device for converting an electrical signal into a voice signal, a base magnet (fixed to the yoke), and the voice coil wound around the moving magnet And a vibrating plate for supporting and fixing the vibrating magnet that floats to the upper side of the base magnet, and the vibrating plate for supporting and fixing the vibrating magnetized from the base magnet.

이하, 이 발명에 따른 스피커장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the speaker device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 2 도는 이 발명에 따른 스피커장치의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도로서 전기신호를 음성신호로 변환시켜주는 스피커장치에 있어서 요오크(10)의 내측에 고정되는 베이스자석(20)의 몸체(21)를 원통체로 만들고 몸체(21)의 상단에 무빙자석(31)을 수용하는 홀(22)을 설치하여 상기 홀(22)에 끼워지는 무빙자석(31)에 균일한 자계를 형성하여 베이스자석(20)으로부터 자기부상된 무빙자석(31)이 좌,우로 기울지않고 보이스코일에서 흐르는 전류를 따라 상,하 운동하도록 한다.2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a speaker device according to the present invention, in which a speaker device for converting an electric signal into a voice signal is provided with a base magnet 20 fixed inside the yoke 10. The body 21 is made into a cylindrical body, and a hole 22 for accommodating the moving magnet 31 is installed at the top of the body 21 to form a uniform magnetic field in the moving magnet 31 fitted to the hole 22. The moving magnet 31, which is magnetically injured from the base magnet 20, moves up and down in accordance with the current flowing in the voice coil without inclining left and right.

진동자(30)는 무빙자석(31)에 보이스코일(32)을 감아서 베이스자석(20)의 홀(22)에 끼워 베이스자석(20)의 자력과 무빙자석(31)의 자력에 의한 반발력으로 자기부상(磁氣浮上)되는 것으로서 상기 진동자(30)는 진동판(40)의 하부중앙에 접착되고 있다.The vibrator 30 winds the voice coil 32 around the moving magnet 31 and inserts it into the hole 22 of the base magnet 20 to repulse by the magnetic force of the base magnet 20 and the magnetic force of the moving magnet 31. The magnetic vibrator 30 is bonded to the lower center of the diaphragm 40.

무빙자석(31 : moving magnet)은 베이스자석(20)과의 자력에 의한 평형으로 자기부상되어 베이스자석과 무빙자석의 하부와의 사이에 일정한 공간(G)을 유지한채로 진동판(30)에 고정하므로서 진동자(30)는 공간에 떠있는 상태를 이루게 된다.The moving magnet (31: moving magnet) is magnetically floated in equilibrium by the magnetic force of the base magnet (20) and is fixed to the diaphragm (30) while maintaining a constant space (G) between the base magnet and the lower part of the moving magnet. The vibrator 30 is to form a state floating in the space.

이와 같이 진동자(30)를 자력에 의해 공간에 띄워 놓으므로서 미세한 전류의 변화에도 민감한 반응을 일으켜 진동하도록 하고 있다. 또한, 진동자(30)가 자력에 의해 베이스자석으로부터 자기 부상된 상태이므로 진동자의 무게를 느끼지 않게 되어 보이스코일(32)의 흐르는 전류에 의해 무빙자석(31)은 자력의 변화를 일으키면서 상,하로 진동하게 된다. 그리고 베이스자석(20)에 무빙자석(31)을 설치할때 서로 자극이 동일한 극성을 이루도록 하고 있다.In this way, the vibrator 30 is floated in the space by the magnetic force, thereby causing a sensitive reaction to the change of the minute current to vibrate. In addition, since the vibrator 30 is magnetically floated from the base magnet by the magnetic force, the vibrator 30 does not feel the weight of the vibrator, and the moving magnet 31 moves up and down while changing the magnetic force by the current flowing through the voice coil 32. It will vibrate. And when the moving magnet 31 is installed on the base magnet 20, the magnetic poles are to achieve the same polarity.

예를들어 베이스자석(20)의 홀(22)내의 극성이 N극(또는 S극)일때 상기 홀에 끼워지는 무빙자석(31)의 하부측은 N극(또는 S극)이 위치하도록 하므로서 서로 동일한 극성에 대한 반발력으로 무빙자석(31)이 자기부상되도록 하고 있는 것이다.For example, when the polarity in the hole 22 of the base magnet 20 is N pole (or S pole), the lower side of the moving magnet 31 fitted to the hole is located at the same position as the N pole (or S pole). The moving magnet 31 is to cause magnetic levitation due to the repulsive force against the polarity.

무빙자석(31)에 감고있는 보이스코일(32)은 전자기기내부로부터 전해진 전기신호를 음성신호로 변환시켜주기 위한 전류를 흘려보냄으로서 자기부상된 무빙자석(31)의 자력을 경감시켜 진동자(30)를 상,하로 구동시켜 진동판(40)을 진동시키도록 하고 있다.The voice coil 32 wound around the moving magnet 31 transmits a current for converting the electrical signal transmitted from the inside of the electronic device into a voice signal, thereby reducing the magnetic force of the magnetically injured moving magnet 31 to reduce the vibrator 30. ) Is driven up and down to vibrate the diaphragm 40.

따라서, 보이스코일(31)의 저전류에 대한 민감한 반응과 소비전력을 적게하기 위해서는 무빙자석 몸체 내부를 비워둔 가벼운 무빙자석(32)으로 만들면 더더욱 좋은 기대효과를 얻을 수 있는 것이다. 베이스자석의 자력은 무빙자석의 자력과 보이스코일의 최대자력을 합한 크기의 값보다 크게 한다. 즉, 베이스자석의 자계을 상쇄할 정도여서는 안된다. 그러므로, 코일에 흐르는 전류에 따라 무빙자석의 자력이 증가되어도 베이스 자석의 자력보다는 항상 적게하여주므로서 베이스자석의 홀내에서 무빙자석이 상,하로 구동되도록 하고있다.Therefore, in order to reduce the sensitive response to the low current of the voice coil 31 and the power consumption, a better moving effect can be obtained by making the light moving magnet 32 empty of the inside of the moving magnet body. The magnetic force of the base magnet is larger than the sum of the magnetic force of the moving magnet and the maximum magnetic force of the voice coil. That is, it should not be enough to offset the magnetic field of the base magnet. Therefore, even if the magnetic force of the moving magnet increases with the current flowing in the coil, the moving magnet is driven up and down in the hole of the base magnet by always making it less than the magnetic force of the base magnet.

한편, 베이스자석의 자계는 무빙자석+보이스코일의 무게를 충분히 띄울 수 있을 정도로 하여야 한다.On the other hand, the magnetic field of the base magnet should be large enough to lift the weight of the moving magnet and the boy coil.

진동판(40)은 진동자(30)의 상,하 운동에 따라 보이스코일에서 전달된 전기신호를 음성신호로 변환시켜 외부로 발산하도록 하는것으로서, 진동판(40)의 중앙하부에는 진동자(30)가 고정되고 상부측은 프레임(50)에 고정되고 있다. 프레임(50)은 베이스자석(20)을 고정하는 요오크(10)와 진동자(30)를 고정시킨 진동판(40)을 결합시켜 스피커를 구성하고 있다.The diaphragm 40 converts the electric signal transmitted from the voice coil into a voice signal according to the up and down motion of the vibrator 30 to emit to the outside, and the vibrator 30 is fixed to the lower center of the diaphragm 40. The upper side is fixed to the frame 50. The frame 50 combines the yoke 10 for fixing the base magnet 20 and the diaphragm 40 for fixing the vibrator 30 to form a speaker.

이 발명에서는 베이스자석(20)의 몸체를 원통체로 하고 그 상단에 진동자(30)를 수용하는 홀(22)을 형성하는 것을 일실시예로 도시, 설명하였으나 제 3 도와 같이 베이스자석(20)의 몸체(23)를 속이 빈 중공관체로 하여도 좋을 것이다.In the present invention, the body of the base magnet 20 as a cylindrical body and the hole 22 for receiving the vibrator 30 is formed in one embodiment, it was shown and described as an embodiment, but as shown in the third degree of the base magnet 20 The body 23 may be a hollow hollow tube.

베이스자석(30)의 몸체(23)를 중공관체로 하게되면 상대적으로, 스피커본체의 무게를 경감시켜 제품을 경량화시킬 수 있는 이점이 있게된다. 이때 베이스자석을 속이 빈 중공관체로 하더라도 진동자(30)를 띄울 수 있는 충분한 자계를 유지하도록 하면 동일한 효과를 얻을 수 있을 것이다.When the body 23 of the base magnet 30 is a hollow tube, it is relatively advantageous to reduce the weight of the speaker body to reduce the weight of the product. In this case, even if the base magnet is a hollow hollow tube, the same effect can be obtained by maintaining a sufficient magnetic field to float the vibrator 30.

이와 같이, 구성, 결합된 상태의 스피커장치는 기기내부로부터 전달된 음성신호가 보이스코일에 흐르게 될때, 보이스코일에 흐르는 전류에 따라 베이스자석으로부터 자기부상된 진동자는 상,하 운동하면서 진동판을 진동시켜주므로 외부로 음파를 발산시키게 되는 것이다. 이때 상,하 운동하는 진동자는 공중에 떠 있는 상태이므로 아주 낮은 전류에도 민감한 반응을 느끼면서 전류의 변화에 따라 섬세하고, 미약한 소리까지 재생하여 음향효과를 향상시키는 이점이 있다.In this way, the speaker device of the configuration and combined state, when the voice signal transmitted from the inside of the device flows to the voice coil, the vibrator magnetically floated from the base magnet according to the current flowing in the voice coil vibrates the diaphragm while moving up and down Because it gives off the sound waves to the outside. At this time, since the vibrator moving up and down is floating in the air, there is an advantage of improving the sound effect by reproducing delicate and feeble sounds according to the change of current while feeling a sensitive response even at a very low current.

이상에서와 같이, 이 발명에 따른 스피커장치에 의하면 2중자계에 의한 자력의 반발력으로 자기부상시킨 진동자를 진동판에 고정하여주므로서, 저전류에도 미세한 반응을 일으키면서 음을 재생하므로 소비전력이 절감되고 정밀한 움직임과 미세한 신호에 대한 적절한 반응으로 스피커의 음향효과를 현저하게 상승시키게 되는 이점이 있는 것이다.As described above, according to the speaker device according to the present invention, by fixing the vibrator magnetically suspended by the repulsive force of the magnetic field due to the dual magnetic field on the diaphragm, the power consumption is reduced by reproducing sound while causing a fine reaction even at low current This is an advantage that the sound effect of the speaker can be significantly increased by the precise movement and the proper response to the minute signal.

Claims

In the speaker device for converting an electrical signal into a voice signal, the base magnet 20 is fixed to the yoke 10, and the voice coil 32 is wound around the moving magnet 31, the upper side of the base magnet 20 The vibration plate 30 and the vibration plate 40 for holding and fixing the vibration plate 30 magnetically wound from the base magnet 20 to the frame 50 and the yoke 10 frame 50 Speaker device, characterized in that configured to be fixed.

The speaker device according to claim 1, wherein the peaks of the moving magnets (31) facing the base magnets are the same as the peaks.

The speaker device according to claim 1, wherein the body (21) of the base magnet (20) is a cylindrical body, and a hole (22) is formed in the upper end of the cylindrical body.

The speaker device according to claim 1 or 3, wherein the body (23) of the base magnet (20) is a hollow tube.

The speaker device according to claim 1, wherein the diaphragm (40) is caused to vibrate by a vibrator (30) magnetically floating from the base magnet (20).