WO2010150942A1 - 다기능 마이크로 스피커 - Google Patents
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Definitions
- a speaker is a device that converts an electrical signal into a voice signal.
- Micro-speakers are mainly small speakers for small sized audio equipment such as mobile phones, laptops, MP3 players, earphones, etc., and portable audio equipment that is in great demand in recent years.
- the multifunctional micro-speaker of the conventional structure is a structure which acquires a vibration by resonating the vibrating body supported by the plate-shaped spring.
- a conventional multifunctional micro speaker is provided with a voice coil in the magnetic circuit on the side with a diaphragm also called a vibration plate.
- the voice signal current is applied to the voice coil
- the vibration plate vibrates and the sound is output.
- the vibration signal current is applied to the voice coil, the magnetic circuit unit (the yoke, the permanent magnet and the plate) vibrates and generates a vibration signal.
- the voice coil 102 has its upper end fixed to the lower surface of the diaphragm 101 and extends downward while being wound.
- the plate 103 is fixed to the upper surface of the permanent magnet 104.
- the permanent magnet 104 forms a speaker magnetic circuit portion together with the plate 103 and the yoke 105, and constitutes a vibrating body that generates a vibration signal at the same time.
- the yoke 105 is elastically supported by the case 110 by a disc-shaped suspension 106 having a through hole formed in the center thereof.
- the suspension supporting the magnetic circuit portion which is a vibrating body
- the suspension supporting the magnetic circuit portion has a flat plate shape, which is a problem of material difference or a deformation of the flatness is caused during processing and manufacturing. In many cases, there is a problem that unstable vibration occurs.
- the multi-function micro speaker of the present invention includes a frame including a lower plate portion and a side wall portion: a diaphragm having its outer circumferential portion fixed to the side wall portion of the frame; A voice coil fixed to the lower surface of the diaphragm; A suspension including a central portion having a lower surface attached to the lower plate member provided at a lower portion of the frame and a support portion extending from at least a portion of an outer peripheral portion of the central portion and bent; A yoke fixed to the support of the suspension; A permanent magnet fixed to the inner bottom surface of the yoke; A plate fixed to an upper surface of the permanent magnet; Characterized in that configured to include.
- branch supporting parts are six, and each branch supporting part is preferably bent to have at least two or more radiuses of curvature extending from the central portion and the bent portion.
- the upper end of the yoke is supported at the end of each branch support.
- each branch support portion of the suspension is extended from the center portion and bent inwardly, and the bent portion is formed to be in equilibrium with the center portion, and a lower surface of the center portion of the yoke is fixed to an upper surface of the branch support portion.
- the vibration restoring force of the magnetic circuit portion can be improved, and the contact area between the suspension and the frame can be increased.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional multifunctional micro speaker
- FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a multifunction micro speaker of another embodiment according to the present invention.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a multifunction micro speaker of an embodiment according to the present invention
- FIG. 3 is a schematic view from above of the multifunction micro speaker of FIG. 2, with the top frame and diaphragm removed and the top of the side wall cut off. It is a plan view.
- the multifunctional micro speaker 1 of the present embodiment is mainly used in a mobile communication terminal such as a mobile phone and a small device such as a PMP, and has a function of generating sound and generating a vibration signal as a signal at the same time.
- the multifunction micro speaker 1 includes a frame 10, a diaphragm 20, a voice coil 30, a suspension 40, a yoke 50, a permanent magnet 60, and a plate 70. Consists of including.
- the frame 10 is made of ordinary plastic, and forms various external components of the speaker and is fixed therein.
- the frame 10 includes an upper cover 12 at an upper portion and a lower plate member 14 at a lower portion thereof.
- the upper cover 12 and the lower plate member 14 is provided with a plurality of vent holes.
- the frame 10 is generally cylindrical in shape.
- the frame may be in the form of a generally flat, hollow square pillar. If the frame has a rectangular pillar shape, the components provided therein also have a rectangular shape to match this.
- the diaphragm 20 vibrates up and down to produce a sound pressure that can be heard by a person.
- the outer circumferential portion of the diaphragm 20 is fixed between the top cover 12 and the side wall 16 of the frame 10.
- the diaphragm 20 is usually made of a high molecular compound.
- the specific shape, material and thickness of the diaphragm can be variously modified.
- the voice coil 30 is fixed to the lower surface of the diaphragm 20.
- the upper end of the voice coil 30 is fixed to a lower surface of a portion that forms a boundary between an outer portion and an inner portion of the diaphragm 20.
- the voice coil 30 is formed by winding a conductive wire in an upward direction.
- the voice coil 30 is electrically connected to a terminal (not shown) provided in the frame.
- the voice coil 30 is supplied with current from the outside via a terminal.
- the lower portion of the voice coil 30 is located in the space (magnetic gap) between the plate 70 and the yoke 50.
- the voice coil 30 When a high frequency current for an acoustic signal flows through the voice coil 30, the magnetic coil is moved upward and downward due to a mutual relationship with a magnetic field generated by the permanent magnet 60. As a result, the diaphragm 20 coupled to the voice coil 30 vibrates and generates an acoustic signal.
- the suspension 40 supports the vibrating body (magnetic circuit portion) including the yoke 50, the permanent magnet 60, and the plate 70 so as to vibrate.
- the suspension 40 is conventionally flat, but in the present invention, the suspension 40 is configured to have a three-dimensional shape. In addition to the elasticity of the material difference, the suspension 40 can control the vibration of the magnetic circuit portion (vibration body) by using structural shape restoration characteristics.
- Each branch support 44 extends from a portion of the outer circumference of the center portion 42 and extends along the trajectory of an arc centered on the first point R1 located inside or on the upper portion of the center portion, and is gently bent.
- each branch support 44 is bent to have two or more curvature radii in the intermediate bent portion. If the branch support is formed by adjusting the degree of each radius of curvature, the restoring force by the shape of the branch support can be adjusted.
- the branch support 44 is most preferably provided with six as in the present embodiment in consideration of the restoring force, balance and workability.
- the six branch support portion may be provided in three or more numbers. When provided in two, a problem may arise in overall balance, and it is preferable to provide at least three.
- each branch support 44 is a structure that can have a restoring force by the structure, it can be variously modified to a shape different from the illustrated shape, and in other embodiments, the specific shape of the support and the branch support The number can be variously modified according to the size and balance of the required elastic force, tilting, rolling and the like.
- the yoke 50 has a bottom surface 52 and a side wall portion 54 extending upward from an outer circumferential portion of the bottom surface 52.
- the upper end 56 of the side wall portion 54 of the yoke 50 extends in the horizontal direction toward the outside.
- the permanent magnet 60, the plate 70 and the yoke 50 constitutes a magnetic circuit and is a vibrating body that is supported by the suspension and vibrates at the same time.
- the magnetic flux generated in the permanent magnet 60 generates a magnetic flux path (path) entering the yoke 50 via the plate 70.
- the magnet or coil 80 is provided on the upper surface of the central part 42 of the suspension 40.
- the magnet or coil 80 is provided so as to be spaced apart from the lower surface of the yoke so as not to contact the yoke 50 even when vibrating.
- the multifunctional micro speaker 1 of this embodiment is characterized in that the suspension which supports the magnetic circuit part which is a vibrating body is comprised in three-dimensional shape. Since the suspension adopted in the conventional multifunctional micro speaker is in the form of a flat plate, in order to adjust the amplitude, the degree of restoring force, and the balance of vibration, there is a limitation that only the thickness of the suspension, the shape of the cutout formed in the flat plate, and the like have to be modified. . This limitation leads to a number of problems.
- the multifunctional micro speaker of the present invention overcomes various problems by three-dimensionally improving the shape of a conventional flat suspension.
- a suspension having a shape similar to the shape of a bowl such as a bowl or air
- shape restoration characteristics can be utilized, and instability such as tilting or rolling of a magnetic circuit part, which is a vibrating body, can be used.
- the advantage is that vibration can be prevented.
- the resonant frequency of the vibrating body can be adjusted by the number of branch supports as well as the thickness of the suspension.
- the resonant frequency and the vibration displacement can be controlled by adjusting the bent radius of curvature, which is the degree of bending of the branch of the suspension.
- the upper and lower amplitude can be controlled by the asymmetric compression repulsion force of the suspension.
- the shape of the branch support 44a of the suspension 40a and the formation of the yoke 50a are deformed compared to the first embodiment, and the weight member or the porous The difference is that the sound absorbing material 90 is further provided.
- each branch support portion 44a of the suspension 40a extends from the central portion 42a and is bent inward, and the curved portion is formed to be in equilibrium with the central portion 42a. That is, each branch support portion 44a is bent to form a semi-circle while extending from the outer circumference of the center portion 42a, and then extended again and the remaining portion is in equilibrium with the center portion 42a.
- the size of the semicircle is appropriately determined in consideration of the restoring force.
- the lower surface 53 of the central portion 52 of the yoke 50a is fixed to the upper surface 46a of the branch support portion 44a.
- the yoke 50a has a side wall portion 54a extending upward from the outer circumferential portion of the central portion 52.
- the weight member or the porous sound absorbing material 90 is provided on the outer surface of the side wall portion 54a of the yoke 50a.
- the weight member is a member for giving more weight to the vibrating body
- the sound absorbing member is a member for adjusting the acoustic load made of a material having many holes therein. If necessary, a weight member may be provided, or a sound absorbing member may be provided, and a member having a role of the weight member and a sound absorbing member may also be provided.
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Abstract
본 발명은 다기능 마이크로 스피커에 관한 것이다. 본 발명의 다기능 마이크로 스피커는, 하판부와 측벽부를 포함하는 프레임: 상기 프레임의 측벽부에 그 외주부가 고정된 진동판; 상기 진동판의 하면에 고정된 보이스 코일; 상기 프레임의 하부에 구비된 하판부재에 그 하면이 밀착고정된 중심부와, 상기 중심부의 외주부의 적어도 일부로부터 연장되며 구부려져 형성된 지지부를 포함하는 서스펜션; 상기 서스펜션의 지지부에 고정된 요크(yoke); 상기 요크의 내측 바닥면에 고정된 영구자석; 및 상기 영구자석의 상면에 고정된 플레이트(plate); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 다기능 마이크로 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스피커 자기회로부를 지지하는 서스펜션의 형상을 개선함으로써, 자기회로부의 불안정한 진동을 방지하는 것이 가능한 다기능 마이크로 스피커에 관한 것이다.
일반적으로 스피커는, 전기적인 신호를 음성신호로 전환시키는 장치이다. 마이크로 스피커는, 주로 크기가 작은 음향기기, 이를 테면, 휴대폰, 노트북, MP3플레이어, 이어폰 등, 근래에 수요가 크게 늘고 있는 휴대용 음향기기를 위한 소형의 스피커이다.
그런데, 마이크로 스피커가 채용된 최근의 전자제품 특히, 휴대폰과 같은 이동통신기기는, 진동신호를 발생하는 구성을 필수적으로 구비하고 있다. 즉, 최근의 이동통신기기는, 착신신호음 대신 빈번히 사용되고 있는 진동신호나, 화면에 직접 정보를 입력을 하는 터치스크린 방식에 있어서 입력상태를 확인시켜 주는 진동신호를 발생시키기 위한 구성을 구비하고 있는 것이다.
본 발명의 대상인 다기능 마이크로 스피커는, 음향발생을 위한 구성을 구비한 기존의 마이크로 스피커에 진동신호 발생을 위한 구성을 추가로 구비한 것을 말한다. 다기능 마이크로 스피커는, 다기능 액추에이터 혹은 다기능 전자음향변환기 등으로 다양하게 불리고 있다.
종래 구성의 다기능 마이크로 스피커는, 판형 스프링에 지지되어 있는 진동체를 공진시켜 진동을 얻는 구조이다. 이러한 종래의 일반적인 다기능 마이크로 스피커는, 떨림판이라고도 불리는 진동판이 있는 쪽의 자기 회로에, 보이스 코일을 구비하고 있다. 보이스코일에 음성신호용 전류가 인가되면 떨림판이 진동하며 음향이 출력되고, 보이스 코일에 진동신호용 전류가 인가되면 진동체(요크,영구자석 및 플레이트)인 자기회로부가 진동하며 진동신호를 발생시키는 방식을 채택하고 있다.
종래 구성의 다기능 마이크로 스피커를 도 1을 참조하며 설명한다. 종래의 다기능 마이크로 스피커(100)는, 케이스(110), 음향 발생용 진동판(101), 보이스 코일(102), 상하 방향으로 N극과 S극이 배치된 영구자석(104), 플레이트(103), 요크(105) 및 서스펜션(106)을 포함하여 구성되어 있다. 리이드선 a(114)와 리이드선 b(115)를 통하여 보이스 코일(102)에 전류가 인가된다.
상기 보이스 코일(102)은, 진동판(101)의 하면에 그 상단부가 고정되어 있으며, 권선되면서 아래로 연장되어 있다. 플레이트(103)는 영구자석(104)의 상면에 고정되어 있다. 영구자석(104)은, 플레이트(103) 및 요크(105)와 함께 스피커 자기회로부를 형성하며, 동시에 진동신호를 발생시키는 진동체를 구성한다. 요크(105)는, 가운데에 관통공이 형성된 원판 형태의 서스펜션(106)에 의해, 상기 케이스(110)에 탄성지지되어 있다.
이러한 구성의 다기능 마이크로 스피커(100)의 보이스 코일(102)에 리이드선a(114)와 리이드선 b(115)를 통하여 음향신호용 전류가 인가되면, 자기회로 내의 보이스 코일(102)에 전자기력이 발생하게 되고, 이로 인해 진동판(101)이 진동하며 음향출력이 이루어진다. 그리고, 보이스 코일(102)에 리이드선a(114)와 리이드선b(115)를 통하여 진동신호용 전류가 인가되면, 영구자석(104), 플레이트(103) 및 요크(105)로 구성된 자기회로부(진동체)의 상하 운동을 촉발시켜 진동신호가 발생하게 된다.
그러나 이러한 통상의 구조를 가지는 종래의 다기능 마이크로 스피커는, 진동체인 자기회로부를 지지하고 있는 서스펜션의 형상이 평판형으로 되어 있는데, 소재 차제의 문제이거나 혹은 가공 및 제조과정에서 평판도의 변형이 초래되는 경우가 많아, 불안정 진동 발생하는 문제점이 있다.
또한, 서스펜션이 평판형으로 되어 있기 때문에, 진동 공진 주파수의 조정은, 서스펜션의 두께를 변경하거나 혹은 평판에 절개된 절개구조를 변경하는 것에 의해서만 제한적으로만 가능하다는 문제점이 있다.
또한, 진동체인 자기회로부의 제동을 서스펜션의 두께와 형상에만 의존할 수 밖에 없다는 문제가 있다.
또한, 진동체의 틸팅(Tilting)이나 롤링(rolling) 방지를 위해, 서스펜션을 두 개 혹은 그 이상의 다수로 구비하는 종래 기술도 있으나, 이 경우에는, 진동 공진 주파수가 상승하는 문제가 발생한다. 또한, 이 경우, 다수의 서스펜션 각각의 평탄도와 동심도가 미흡한 경우가 발생하기 쉽고, 이로 인해 불안정한 진동이 발생한다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 스피커 자기회로부를 지지하는 서스펜션의 형상을 평판형이 아닌, 입체적인 형상으로 개선함으로써, 자기회로부의 불안정한 진동을 방지하는 것이 가능한 다기능 마이크로 스피커를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 자기 회로부의 진동 복원력이 개선되고 서스펜션(suspension)과 프레임(frame)의 접촉 면적이 증가된 다기능 마이크로 스피커를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다기능 마이크로 스피커는, 하판부와 측벽부를 포함하는 프레임: 상기 프레임의 측벽부에 그 외주부가 고정된 진동판; 상기 진동판의 하면에 고정된 보이스 코일; 상기 프레임의 하부에 구비된 하판부재에 그 하면이 밀착고정된 중심부와, 상기 중심부의 외주부의 적어도 일부로부터 연장되며 구부려져 형성된 지지부를 포함하는 서스펜션; 상기 서스펜션의 지지부에 고정된 요크(yoke); 상기 요크의 내측 바닥면에 고정된 영구자석; 및 상기 영구자석의 상면에 고정된 플레이트(plate); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 서스펜션의 지지부는, 중심부의 외주부를 따라 상호 동일한 간격으로 이격되고 상기 중심부로부터 연장되어 내측으로 구부러지도록 형성된 가지 지지부가 적어도 3개인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가지 지지부는 6개이고, 상기 각 가지 지지부는, 상기 중심부로부터 연장되며 구부러진 부분이 적어도 2개 이상의 곡률반경을 가지도록 구부러진 것이 바람직하다.
또한, 상기 요크의 상단부는 상기 각 가지 지지부의 단부에 지지된 것이 바람직하다.
한편, 상기 서스펜션의 각 가지 지지부는, 상기 중심부로부터 연장되며 내측으로 구부러지되 그 구부러진 부분이 상기 중심부와 평형을 이루도록 형성되고, 상기 요크의 중심부의 하면은 상기 가지 지지부의 상면에 고정된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 요크는 중심부와 측벽부를 포함하고, 상기 요크의 측벽부에는, 무게가 나가는 웨이트부재 혹은 다공성의 흡음재 중 어느 하나가 구비된 것이 바람직하다.
한편, 상기 서스펜션의 중심부의 상면에는, 상기 요크와 이격되도록 자석 혹은 코일이 더 구비된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 다기능 마이크로 스피커에 의하면, 입체적인 형상의 서스펜션을 구비함으로써, 자기회로부의 불안정한 진동을 방지할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 자기 회로부의 진동 복원력이 개선되고 서스펜션(suspension)과 프레임(frame)의 접촉 면적이 증가된다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 경우, 가지 지지부의 굽힘정도와 가지 지지부의 개수에 따른 자기회로부와의 접촉면적을 조정함으로써, 진동특성을 조정할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은, 종래 다기능 마이크로 스피커의 개략적 단면도,
도 2는, 본 발명에 따른 일 실시예의 다기능 마이크로 스피커의 개략적인 단면도이고,
도 3은, 도 2의 다기능 마이크로 스피커를, 상부 프레임과 진동판을 제거하고 측벽의 상부를 자른 상태로, 위에서 바라본 개략적인 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예의 다기능 마이크로 스피커의 개략적인 단면도.
본 발명에 따른 일 실시예의 다기능 마이크로 스피커를 첨부된 도 2 내지 3을 참조하며 상세히 설명한다.
도 2는, 본 발명에 따른 일 실시예의 다기능 마이크로 스피커의 개략적인 단면도이고, 도 3은, 도 2의 다기능 마이크로 스피커를, 상부 프레임과 진동판을 제거하고 측벽의 상부를 자른 상태로, 위에서 바라본 개략적인 평면도이다.
본 실시예의 다기능 마이크로 스피커(1)는, 휴대폰과 같은 이동통신단말기나, PMP와 같은 소형기기에 주로 사용되는 것으로서, 스피커의 음향발생 기능 및 신호로서의 진동신호 발생기능을 동시에 구비하고 있다.
상기 다기능 마이크로 스피커(1)는, 프레임(10), 진동판(diaphragm; 20), 보이스 코일(30), 서스펜션(40), 요크(yoke, 50), 영구자석(60) 및 플레이트(70)를 포함하여 이루어져 있다.
상기 프레임(10)은, 통상의 플라스틱으로 만들어지고, 스피커의 외형을 이루며 내부에 각종 구성부품이 고정된다. 프레임(10)은, 상부에 상부덮개(12)와, 하부에 하판부재(14)를 구비한다. 상부덮개(12)와 하판부재(14)에는 다수의 통기공 들이 구비되어 있다.
본 실시예의 경우 프레임(10)은 전체적으로 원통형상이다. 하지만, 다른 실시예의 경우, 프레임은 전체적으로 납작하고 속이 빈 사각 기둥 형태일 수도 있다. 프레임이 사각기둥형태인 경우, 그 내부에 구비되는 부품들도 이에 맞도록 사각의 형태를 가지게 된다.
상기 진동판(20)은, 상하 진동하며 사람이 들을 수 있는 음압을 만들어 낸다. 진동판(20)의 외주부는 프레임(10)의 상부덮개(12)와 측벽(16) 사이에 고정된다. 진동판(20)은, 통상 고분자화합물로 제작된다. 한편, 진동판의 구체적인 형상, 재질 및 두께는 다양하게 변형 가능하다.
상기 보이스 코일(30)은, 진동판(20)의 하면에 고정된다. 보이스 코일(30)의 상단부는 진동판(20)의 외측부분과 내측부분의 경계를 이루는 부분의 하면에 고정되어 있다. 보이스 코일(30)은 도선이 상향방향으로 권선되어 형성된 것이다. 보이스 코일(30)은, 프레임에 구비된 단자(미도시)와 전기적으로 연결되어 있다. 보이스 코일(30)은, 단자를 통해 외부로부터 전류를 공급받는다.
보이스 코일(30)의 하부는 플레이트(70)와 요크(50)의 사이 공간(자기 갭)에 위치한다. 보이스 코일(30)에 음향신호용 고주파 전류가 흐르게 되면, 영구자석(60)에 의한 자기장과 상호 관계로 인해, 상하 방향으로 운동하게 된다. 이로 인해, 보이스 코일(30)에 결합되어 있는 진동판(20)이 진동하며 음향신호가 발생된다.
상기 서스펜션(40)은, 요크(50)와 영구자석(60) 및 플레이트(70)를 포함하는 진동체(자기회로부)를 진동가능하도록 지지한다. 서스펜션(40)은, 종래에 평판형태이었으나 본 발명에서는, 입체적인 형상을 가지도록 구성된다. 서스펜션(40)은, 재질 차제가 가지는 탄성이외에도, 구조적인 형상 복원 특성을 이용하여 자기회로부(진동체)의 진동을 제어할 수 있다.
서스펜션(40)은, 중심부(42)와 지지부(44)를 구비한다. 서스펜션(40)은 탄성을 지닌 재료, 예컨대 플라스틱 혹은 금속재료로 만들어진다.
상기 중심부(42)는, 프레임(10) 하판부재(12)에 그 하면이 밀착고정된 부분이다. 본 실시예의 경우 중심부(42)는 원형이며, 그 크기는 도 2를 참조하면, 요크(50) 상단부의 외경보다 조금 더 큰 외경을 가진다. 한편, 중심부는, 지지부의 형상 및 서스펜션 전체의 복원력을 고려하여, 실시예에 따라, 그 크기와 형상이 다양하게 변형가능하다.
상기 지지부(44)는, 중심부(42)의 외주부로부터 연장되며 구부려져 형성된다. 본 실시예의 경우, 지지부(44)는, 중심부(42)의 외주부를 따라 상호 동일한 간격으로 이격된 6개의 가지 지지부(44)로 구성된다.
각 가지 지지부(44)는, 중심부(42)의 외주부 일부분에서 연장되되, 내측 혹은 중심부의 상부에 위치한 제1 지점(R1)을 중심으로 하는 원호의 궤적을 따라 연장되며 완만하게 구부러진다.
그리고, 계속해서 안쪽의 제1 지점(R1)의 위치보다 좀더 중심부(42)의 중심쪽의 상부에 위치한 제2 지점(R2)을 중심으로 하는 또 다른 원호의 궤적을 따라 연장되며 완만하게 구부러진다. 그리고, 그 단부(47)는 상부를 향해 수직한 면을 구비하도록 꺾여 성형된다.
즉, 각 가지 지지부(44)는 중간의 구부러진 부분에 두 개 이상의 곡률반경을 가지도록 구부러져 있다. 각 곡률반경의 정도를 조절하여 가지 지지부를 형성하면, 가지 지지부의 형상에 의한 복원력을 조절할 수 있게 된다.
한편, 가지 지지부(44)는 복원력, 균형 및 가공성 등을 고려하여 본 실시예와 같이 6개로 구비되는 것이 가장 적합하다. 다만, 가지 지지부는 6개 이외에도, 3개 이상의 개수로 구비될 수도 있다. 2개로 구비되게 되면, 전체적인 균형에 문제가 발생할 수도 있어서, 적어도 3개 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 각 가지 지지부(44)의 형상은 구조에 의한 복원력을 가질 수 있는 구조라면, 예시된 형상과는 다른 형상으로 다양하게 변형가능하다 그리고, 다른 실시예의 경우, 지지부의 구체적인 형상 및 가지 지지부의 개수는, 필요한 탄성력의 크기와 균형도, 틸팅, 롤링 등을 고려하여 따라 다양하게 변형가능하다.
상기 요크(50)는, 바닥면(52)과 그 바닥면(52)의 외주부에서 상측으로 연장된 측벽부(54)를 구비한다. 요크(50)의 측벽부(54)의 상단부(56)는 바깥쪽을 향하여 수평방향으로 연장되어 형성된다.
본 실시예의 경우, 요크(50)의 상단부(56)는 서스펜션(40)의 가지 지지부(44)의 단부(47)에 고정된다. 요크(50)의 안쪽에 형성된 오목한 형태의 수용홈에는 영구자석(60)과 플레이트(70)가 구비된다. 요크(50)는 자력이 잘 통하는 재료로 만들어진다.
상기 영구자석(60)은 요크(50)의 수용홈 안쪽에 고정된다. 영구자석(60)은, 원판형태이고, 요크(50)의 내측 바닥면(52)에 고정된다.
상기 플레이트(70)는 영구자석(60)보다 약한 큰 직경을 가지며, 영구자석(60)의 상면에 고정되어 있다. 플레이트(70)는 자력이 잘 통하도록 하는 재료로 만들어진다.
영구자석(60) 및 플레이트(70)는 요크(50)의 측벽부(54)와 내측으로 이격되어 고정된다. 영구자석(60) 및 플레이트(70)의 수직한 외측면과 요크(50)의 측벽부(54)의 내측면 사이에는 일명 자기갭이라고 불리는 공간이 형성되며, 이 공간에는 보이스 코일(30)의 하부가 위치하게 된다.
한편, 영구자석(60), 플레이트(70)와 요크(50)는 자기회로를 구성하며 동시에 서스펜션에 지지되며 진동하는 진동체이다. 영구자석(60)에서 발생한 자속은 플레이트(70)를 거쳐 요크(50)로 들어오는 자속 경로(path)를 만들어 낸다.
한편, 본 실시예의 다기능 마이크로 스피커(1)는, 자석 혹은 코일(80)을 더 구비하고 있다. 여건에 따라, 영구자석을 구비할 수도 있고, 전자석의 역할을 하는 코일을 구비할 수도 있다.
자석 혹은 코일(80)은, 서스펜션(40)의 중심부(42)의 상면에 구비된다. 자석 혹은 코일(80)은, 진동시에도 요크(50)와는 접촉되지 않도록 요크의 하면과 이격되도록 구비된다.
이러한 자석 혹은 코일(80)에서 발생하는 자기장의 방향을 조절함으로써, 요크(50)의 내부에 구비된 영구자석(60)에 의한 자기장과 척력 혹은 인력이 작용할 수 있도록 하는 것이 가능하여, 결국 자기회로부인 진동체의 변위를 원하는 정도로 제어하는 것이 가능하다. 다만, 다른 실시예의 경우, 이러한 자석 혹은 코일이 구비되지 않을 수도 있다.
상술한 구성의 다기능 마이크로 스피커(1)의 작용과 효과를 설명한다.
본 실시예의 다기능 마이크로 스피커(1)는, 진동체인 자기회로부를 지지하는 서스펜션을 입체적인 형상으로 구성한 것에 특징이 있다. 종래의 다기능 마이크로 스피커에 채용된 서스펜션이 평판형태이어서, 그 진폭이나 복원력의 정도, 진동의 균형을 조절하기 위해서는, 단순히 서스펜션의 두께나, 평판에 형성된 절개부의 모양 등만을 변형할 수밖에 없었던 한계가 있었다. 이러한 한계로 인해 여러 가지 문제점이 발생한다. 본 발명의 다기능 마이크로 스피커는, 종래의 평판형 서스펜션의 형상을 입체적으로 개선함으로써, 여러 가지 문제점을 극복하였다.
즉, 사발이나 공기와 같은 그릇(bowl)의 형상과 유사한 형태를 가지는 서스펜션을 구비함으로써, 형상 복원 특성을 이용할 수 있게 되어, 진동체인 자기 회로부의 틸팅(tilting)이나, 롤링(rolling) 등의 불안정 진동을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 서스펜션(suspension)과 프레임(frame)의 접촉 면적을 증가시켜, 진동 복원력을 개선할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 진동체의 공진 주파수를 서스펜션의 두께는 물론 가지 지지부의 개수로 조정할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 서스펜션의 가지부의 구부러진 정도인 벤딩된 곡률반경 정도를 조절하여, 공진 주파수와 진동 변위를 제어할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 서스펜션의 비대칭 압축 반발력으로 상,하부 진폭을 제어할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 자기회로부 하부에 자석 혹은 코일을 추가로 구비하는 경우, 각각의 자기장에 의한 척력과 인력으로 진동체의 변위를 제어하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
한편, 도 4에는, 본 발명에 따른 다른 실시예의 다기능 마이크로 스피커가 개략적인 단면도로서 도시되어 있다. 중심축에 대해 양측이 대칭이므로, 일측만을 도시하였다.
도 4에 도시된 다기능 마이크로 스피커(1a)는, 첫 번째 실시예와 비교하여, 서스펜션(40a)의 가지 지지부(44a)의 형상 및 요크(50a)의 형성이 변형되었다는 점과, 웨이트부재 혹은 다공성의 흡음재(90)를 추가로 더 구비하고 있다는 점이 다르다.
즉 서스펜션(40a)의 각 가지 지지부(44a)는 중심부(42a)로부터 연장되며 내측으로 구부러지되 그 구부러진 부분이 중심부(42a)와 평형을 이루도록 형성되어 있다. 즉, 각 가지 지지부(44a)가 중심부(42a)의 외주부에서 연장되면서 반원을 이루도록 구부러진 후, 다시 연장되며 나머지 부분이 중심부(42a)와 평형을 이룬다. 반원의 크기 값은 복원력 등을 고려하여 적절하게 결정된다.
요크(50a)의 중심부(52)의 하면(53)은, 가지 지지부(44a)의 상면(46a)에 고정된다. 요크(50a)는 중심부(52)의 외주부로부터 상부로 연장된 측벽부(54a)를 구비한다.
상기 웨이트 부재 혹은 다공성의 흡음재(90)는, 본 실시예의 경우, 요크(50a)의 측벽부(54a)의 외측면에 구비된다.
웨이트부재는 진동체에 무게를 더 주기 위한 부재이고, 흡음부재는 내부에 많은 구멍이 구비된 재질로 만들어 음향 부하 조정을 하기 위한 부재이다. 필요에 따라, 웨이트부재를 구비하거나, 흡음부재를 구비할 수도 있으며, 또한 웨이트 부재의 역할과 흡음부재의 역할을 겸한 부재를 구비할 수도 있다.
본 실시예의 경우,서스펜션(40a)의 형상이 적은 부피만을 차지하도록 되어 있기 때문에, 자기회로부의 구성을 다양하게 변형하는 것이 가능하고, 또한 웨이트 부재 혹은 다공성의 흡음재를 진동체의 일측에 구비하기 용이하다는 장점이 있다.
본 실시예의 다기능 마이크로 스피커(1a)에 있어서, 위에서 설명한 구성 이외의 나머지 구성들에 대한 설명 및 작용효과는 앞선 실시예와 동일유사하다.
Claims (7)
- 하판부와 측벽부를 포함하는 프레임:상기 프레임의 측벽부에 그 외주부가 고정된 진동판;상기 진동판의 하면에 고정된 보이스 코일;상기 프레임의 하부에 구비된 하판부재에 그 하면이 밀착고정된 중심부와, 상기 중심부의 외주부의 적어도 일부로부터 연장되며 구부려져 형성된 지지부를 포함하는 서스펜션;상기 서스펜션의 지지부에 고정된 요크(yoke);상기 요크의 내측 바닥면에 고정된 영구자석; 및상기 영구자석의 상면에 고정된 플레이트(plate); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 마이크로 스피커.
- 제1항에 있어서,상기 서스펜션의 지지부는, 중심부의 외주부를 따라 상호 동일한 간격으로 이격되고 상기 중심부로부터 연장되어 내측으로 구부러지도록 형성된 가지 지지부가 적어도 3개인 것을 특징으로 하는 다기능 마이크로 스피커.
- 제2항에 있어서,상기 가지 지지부는 6개이고,상기 각 가지 지지부는, 상기 중심부로부터 연장되며 구부러진 부분이 적어도 2개 이상의 곡률반경을 가지도록 구부러진 것을 특징으로 하는 다기능 마이크로 스피커.
- 제2항에 있어서,상기 요크의 상단부는 상기 각 가지 지지부의 단부에 지지된 것을 특징으로 하는 다기능 마이크로 스피커.
- 제2항에 있어서,상기 서스펜션의 각 가지 지지부는, 상기 중심부로부터 연장되며 내측으로 구부러지되 그 구부러진 부분이 상기 중심부와 평형을 이루도록 형성되고,상기 요크의 중심부의 하면은 상기 가지 지지부의 상면에 고정된 것을 특징으로 하는 다기능 마이크로 스피커.
- 제5항에 있어서,상기 요크는 중심부와 측벽부를 포함하고,상기 요크의 측벽부에는, 무게가 나가는 웨이트부재 혹은 다공성의 흡음재 중 어느 하나가 구비된 것을 특징으로 하는 다기능 마이크로 스피커.
- 제1항에 있어서,상기 서스펜션의 중심부의 상면에는, 상기 요크와 이격되도록 자석 혹은 코일이 더 구비된 것을 특징으로 하는 다기능 마이크로 스피커.
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