WO2021172930A1

WO2021172930A1 - 익사이터 드라이버

Info

Publication number: WO2021172930A1
Application number: PCT/KR2021/002450
Authority: WO
Inventors: 구본희; 홍승근; 김동준
Original assignee: 주식회사 세이렌어쿠스틱스
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-09-02
Also published as: KR102254698B1

Abstract

익사이터 드라이버가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는, 일면이 상기 매질에 접촉하여 진동을 전달하는 진동판, 상기 진동판에 진동을 전달하는 자석, 상기 자석 외측에 위치하고, 인가되는 신호에 따라 자기장을 발생시키는 보이스코일, 상기 보이스코일 외측에서 상기 보이스코일의 위치를 고정하는 하우징 및 상기 매질에 대한 상기 보이스코일의 위치가 가변되는 것을 방지하기 위하여 일단은 상기 하우징에 고정되고, 타단은 상기 매질에 고정되는 고정브라켓을 포함한다.

Description

익사이터 드라이버

본 발명은 익사이터 드라이버(EXCITER DRIVER)에 관한 것으로써, 단단한 매질을 효율적으로 진동시킬 수 있는 무빙 마그네틱 구조의 스피커 드라이버 기술에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

스피커는 진동을 생성하여 소리를 발생시키는 장치이다. 보다 상세하게는, 스피커는 스피커 드라이버의 보이스 코일과 자석에서 발생하는 자장의 힘을 소리 에너지로 변환시키는 장치로써, 자장의 힘으로 콘(Cone)을 움직여 소리 에너지로 변환시킨다.

결국, 스피커의 구성요소 중 콘은 스피커의 음질을 좌우하며, 콘의 재질 및 크기 등에 따라서 소리의 특성이 변한다.

일부 드라이버는 이러한 콘의 요소를 스피커에서 제거하여, 보다 확장적인 환경에서 사용할 수 있도록 제작되고 있다.

예를 들면, 익사이터 드라이버는 임의의 매질에 부착하는 방식으로써, 부착된 상기 매질 자체가 콘의 역할을 한다.

또한, 골전도 드라이버는 익사이터 드라이버와 원리가 유사하지만, 인체에 부착했을 경우, 뼈를 통해서 사운드가 내이에 있는 고막을 쉽게 울릴 수 있도록 특화되어 있다.

상기 익사이터 드라이버는 매질에 부착되어 상기 매질이 발진함에 따라 소리를 생성할 수 있다.

그러나, 상기 익사이터 드라이버는 부착되는 매질에 따라서 음질이 매우 달라지며, 출력 또한 심각한 편차가 발생할 수 밖에 없다.

결국, 익사이터 드라이버는 고품질의 소리 에너지를 충분히 전달하기 위해서 극히 일부의 매질에만 적용할 수 밖에 없다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 진동 에너지 방출을 최적화할 수 있는 구조를 통해 단단한 매질에 효율적으로 진동을 전달하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 스피커가 장착되는 매질과의 거리를 조절하여, 자장에 의한 영향을 최소화하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 익사이터 드라이버의 복원력을 최대화하는 구조를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 자석 또는 보이스코일을 조절하는 구조를 통해 음질을 보정하는 기술을 제공하는 것이다.

또한 상술한 바와 같은 목적들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 목적이 도출될 수도 있음은 자명하다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 매질에 부착되어 진동을 발생시키는 익사이터 드라이버에 있어서, 일면이 상기 매질에 접촉하여 진동을 전달하는 진동판, 상기 진동판에 진동을 전달하는 자석, 상기 자석 외측에 위치하고, 인가되는 신호에 따라 자기장을 발생시키는 보이스코일, 상기 보이스코일 외측에서 상기 보이스코일의 위치를 고정하는 하우징 및 상기 매질에 대한 상기 보이스코일의 위치가 가변되는 것을 방지하기 위하여 일단은 상기 하우징에 고정되고, 타단은 상기 매질에 고정되는 고정브라켓을 포함한다.

이 때, 일단이 상기 진동판의 타면과 결합되고, 타단은 상기 자석과 접촉하는 폴(Pole)을 더 포함하고, 상기 자석은 상기 폴을 통하여 상기 진동판에 진동을 전달할 수 있다.

이 때, 상기 폴과 상기 자석 사이에 위치하는 서스펜션링을 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 폴은, 길이가 조절될 수 있다.

이 때, 상기 보이스코일은, 상기 하우징 내부에 위치하되, 상기 자석에 대한 상대 위치가 가변될 수 있다.

이 때, 상기 하우징 내부에 위치하되, 내주면에 상기 보이스코일을 고정하는 고정홈과 외주면에 제1나사산이 형성되는 보이스코일지지부를 더 포함하고, 상기 보이스코일은 상기 고정홈에 고정되고, 상기 하우징 내주면에 상기 제1나사산에 대응하는 제2나사산이 형성되어, 상기 하우징의 회전에 의해 상기 보이스코일지지부의 위치가 가변될 수 있다.

이 때, 상기 자석이 진동 후 원래 위치로 복귀하도록 상기 자석의 일면에 위치하는 지지스프링을 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 지지스프링은, 멀티레이어를 갖는 웨이브스프링(Wave spring)일 수 있다.

이 때, 상기 웨이브스프링은, 각 레이어의 두께가 상이할 수 있다.

이 때, 상기 하우징 내부에 위치하는 콘택트 마이크를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 진동 에너지 방출을 최적화할 수 있는 구조를 통해 단단한 매질에 효율적으로 진동을 전달할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 스피커가 장착되는 매질과의 거리를 조절하여, 자장에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 익사이터 드라이버의 복원력을 최대화하는 구조를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 자석 또는 보이스코일을 조절하는 구조를 통해 음질을 보정하는 기술을 제공할 수 있다.

본 실시 예들의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 스피커의 단면도이다.

도 2는 종래 익사이터 드라이버의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버의 분해도이다.

도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버의 사용예시도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 폴의 길이가 가변된 사용예시도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 웨이브 스프링의 두께차이를 나타내는 개념도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 보이스코일의 위치를 가변하는 사용예시도이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 종래 스피커의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 스피커는 스피커 드라이버의 보이스 코일(110)과 자석(120)에서 발생하는 자장의 힘을 소리 에너지로 변환시키는 장치로써, 자장의 힘으로 콘(Cone, 130)을 움직여 소리 에너지로 변환시킨다.

결국, 스피커의 구성요소 중 콘(130)은 스피커의 음질을 좌우하며, 콘(130)의 재질 및 크기 등에 따라서 소리의 특성이 변한다.

따라서, 후술하는 익사이터 드라이버와는 구조적으로 차이가 있으며, 사용하는 목적 등이 상이하다.

도 2는 종래 익사이터 드라이버의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 종래의 익사이터 드라이버는 보이스코일(220)에 연결된 진동판이 매질(210)에 진동을 전달함으로써, 소리를 발생시킨다.

그러나, 종래의 익사이터 드라이버는 진동이 거의 발생하지 않는 매질(210)에 진동을 전달하기 위해서는 출력을 높여야 하는데, 익사이터 드라이버의 구조상 큰사이즈로 만들 수 없어, 출력을 높이는데는 한계가 있다.

만약, 출력을 과도하게 높일 경우, 상기 익사이터 드라이버 자체가 손상을 입게 되거나, 과도한 출력에서 발생하는 열로 인해 보이스코일(210)이 손상될 수도 있다.

일반 스피커는 진동전달 측면에서 높은 효율을 가지는 콘을 움직여 소리를 발생시키는데 반하여, 상기 익사이터 드라이버는 콘의 역할을 전후 진동폭이 매우 적은 매질(210)이 하고 있으며, 상기 익사이터 드라이버의 자석(230)이 대신 전후 진동을 하기 때문이다.

결국, 종래의 익사이터 드라이버는 과도한 출력으로 인해 보이스코일(220)의 복원력을 저하시키고, 그로 인해 DC 전압을 상승시키는 요인을 만들게 되며, 그로 인해 보이스코일(220)이 손상되는 문제점이 있었다.

이하에서는 상술한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 일실시예들에 대해 설명하도록 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 매질에 진동을 전달하는 진동판(310), 진동을 발생시키는 구성요소들을 수용할 수 있는 하우징(320) 및 상기 하우징과 결합되어 매질에 고정되는 고정브라켓(330)을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하여 예를 들면, 상기 익사이터 드라이버의 상면이 특정 매질에 접촉하도록 위치시키고, 고정브라켓(330)의 상면에 원호를 따라 일정간격 이격되어 생성된 관통구를 통해 상기 매질과 고정시킬 수 있다.

이 때, 하우징(320) 내부에 수용된 진동을 발생시키는 구성요소가 진동을 진동판(310)에 전달될 수 있고, 진동판(310)을 매질에 접촉하여 상기 진동을 매질에 전달할 수 있다.

상기 매질은 전달받은 진동을 통해 소리를 발생시킬 수 있다.

이하 도 4 내지 도 5를 참조하여 구체적인 구성요소에 대하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일시예에 따른 익사이터 드라이버는 진동판(401), 자석(403), 보이스코일(405), 하우징(407, 417) 및 고정브라켓(409)을 포함하고, 매질에 부착되어 진동을 발생시킨다.

이 때, 보이스코일(401)은 인가되는 신호에 따라 자기장을 발생시킨다.

이 때, 상기 신호는 드라이버로 출력한 사운드 신호일 수 있으며, 상기 자기장에 의해 후술하는 자석(403)을 움직이게 할 수 있다.

이 때, 하우징(407, 417)은 상기 각 구성요소들을 수용하되, 보이스코일(405) 외측에서 보이스코일(405)의 위치를 고정할 수 있다.

이 때, 보이스코일(405)은 상술한 바와 같이, 매질에 대한 상대적인 위치가 가변되는 것을 방지하기 위하여 하우징(407, 417)에 의해 위치가 고정될 수 있다.

이 때, 보이스코일(405)은 하우징(407, 417) 내부에 위치하되, 자석(403)에 대한 상대 위치가 가변될 수 있다.

이는, 자석(403)에 대한 보이스코일(405)의 위치에 따라 소리 특성을 달리하기 위함이며, 이와 관련해서는 후술하도록 한다.

이 때, 하우징(407, 417) 내부에 위치하되, 내주면에 보이스코일(405)을 고정하는 고정홈과 외주면에 제1나사산이 형성되는 보이스코일지지부(415)를 더 포함할 수 있다.

이 때, 보이스코일(405)은 상기 고정홈에 고정될 수 있고, 하우징(407, 417) 내주면에 상기 제1나사산에 대응하는 제2나사산이 형성되어, 하우징(407, 417)의 회전에 의해 보이스코일지지부(415)의 위치가 가변될 수 있으며, 이를 통해, 보이스코일(405)의 위치가 가변될 수 있다.

이 때, 자석(403)은 상기 보이스코일(405) 내측에 위치하되, 상기 자기장에 의해 움직일 수 있다.

이 때, 상기 움직임은 상하방향의 진동일 수 있으며, 자석(403)의 진동은 후술하는 진동판(401)에 전달될 수 있다.

이 때, 진동판(401)은 일면이 상기 매질에 접촉하여 전달받은 진동을 상기 매질에 전달할 수 있다.

이 때, 자석(403)이 진동 후 원래 위치로 복귀할 수 있도록 자석(403)의 일면에 위치하는 지지스프링(411)을 더 포함할 수 있다.

이 때, 지지스프링(411)은 멀티레이어를 갖는 웨이브스프링(Wave spring)일 수 있으며, 각 레이어의 두께가 상이하게 형성될 수도 있다. 지지스프링(411)에 관한 자세한 내용은 후술하도록 한다.

이 때, 자석(403)의 진동은 폴(Pole, 413)을 통하여 진동판에 전달될 수 있다.

이 때, 폴(413)은 일단이 상기 진동판(401)의 타면과 결합되고, 타단은 자석(403)과 접촉하여 자석(403)의 진동을 진동판(401)에 전달할 수 있다.

이 때, 폴(413)은 길이가 조절될 수 있어, 자석(403)과 하우징(407, 417)을 매질에서 멀게 설치할 수 있다.

이 때, 폴(413)과 자석(403) 사이에 위치하는 서스펜션링을 더 포함할 수 있다.

이 때, 서스펜션링은 폴(413)과 자석(403) 사이에 진동이 오감에 따라 충격량이 누적되어 파손되는 것을 방지하기 위한 거으로써, 연질의 소재로 형성될 수 있다.

이 때, 고정브라켓(409)은 상기 매질에 대한 보이스코일(405)의 위치가 가변되는 것을 방지하기 위하여, 일단은 하우징(407, 417)에 고정되고, 타단은 상기 매질에 고정될 수 있다.

후술하는 바와 같이 고정브라켓(409)에 의하여 익사이터 드라이버를 매질에 고정시킴으로써, 출력의 손실을 최소화할 수 있다.

도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일시예에 따른 익사이터 드라이버는 진동판(501), 폴(505), 자석(513), 보이스코일(519), 하우징(507, 515, 525) 및 고정브라켓(503)을 포함할 수 있으며, 분해도를 참조하여 각 구성요소의 결합관계에 대해 설명한다.

도 5에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 보이스코일의 형태에 따라 원형으로 형성됨이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니고 사각, 삼각 등 다양한 형태로 실시될 수 있음은 자명하다.

진동판()501은 원형의 플레이트로 형성될 수 있으며, 중앙에 나사 홈을 포함할 수 있어, 폴(505)과 나사 결합에 의해 결합될 수 있다.

폴(505)은 양단에 나사산을 포함하여, 일단은 진동판(501)의 나사 홈에 결합할 수 있으며, 타단은 서스펜션링(509, 511)과 나사결합하여 자석(513)에 접촉할 수 있다.

서스펜션링(509, 511)은 하나로 구성될 수도 있으며, 제1서스펜션링(509)과 제2서스펜션링(511)처럼 하나 이상으로 구성될 수 있다.

하우징(507, 515, 525)은 하나로 구성될 수도 있으나, 조립 및 분해가 용이하도록 상단커버(507), 중단커버(515) 및 하단커버(525)로 구분하여 구성될 수도 있다.

이 때, 상단커버(507)는 내부에 폴(505)이 통과할 수 있는 관통구를 포함할 수 있으며, 폴(505)은 상기 관통구를 통하여 자석(513)의 진동을 진동판(501)에 전달할 수 있다.

이 때, 보이스코일(519)은 중단커버(515) 내측에 고정될 수 있으며, 자석(513)의 외측면을 감싸도록 위치할 수 있다.

이 때, 중단커버(515) 내측에는 보이스코일(519)을 고정하고, 보이스코일(519)의 위치를 가변할 수 있는 보이스코일지지부(517)가 위치할 수 있다.

보이스코일지지부(517)는 중단커버(515) 내측에 위치하되, 내주면에 보이스코일(519)을 고정할 수 있는 고정홈을 포함할 수 있고, 외주면에 제1나사산이 형성될 수 있다. 이때, 보이스코일(519)은 상기 고정홈에 고정될 수 있다.

이에 대응하여 중단커버(515)는 내주면에 상기 제1나사산에 대응하는 제2나사산이 형성될 수 있으며, 중단커버(515)의 회전에 의해 보이스코일지지부(517)의 위치가 가변될 수 있다.

이 때, 드라이버의 성능을 향상시키기 위하여, 보이스코일(519) 내측면에 알루미늄호일(521)을 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 자석(513)이 진동 후에도 원위치를 유지하도록 지지스프링(523)을 더 포함할 수 있다.

지지스프링(523)은 자석(513)의 일면에 접촉하도록 위치하고, 타면은 하우징(507, 515, 525)의 내부 바닥 또는 하단커버(525)의 일면과 접촉하도록 위치할 수 있다.

지지스프링(523)은 멀티레이어를 갖는 웨이브스프링일 수 있으며, 각 레이어의 두께는 서로 상이하게 구성될 수도 있다.

고정브라켓(503)은 일단이 하우징(507, 515, 525) 또는 상단커버(507)와 결합하고, 타단이 매질에 결합될 수 있다.

이 때, 고정브라켓(503)의 일단 내주면에는 나사산이 형성될 수 있고, 하우징(507, 515, 525) 또는 상단커버(507) 외주면에는 위 나사산과 대응하는 나사산이 형성되어 상호 나사결합에 의해 결합될 수도 있다.

또한, 고정브라켓(503)은 원통형으로 형성되되, 매질과 접촉하는 일단 외주연에는 밖깥으로 확장하는 접촉부를 더 포함할 수 있으며, 상기 접촉부에는 상기 매질과 결합할 수 있도록 하나 이상의 관통구를 포함할 수 있다.

도 6을 참조하여, 종래의 익사이터 드라이버의 문제점과 이를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 설명한다.

종래 진동형 드라이버 즉, 익사이터 드라이버의 특징은 다이어프램을 대신하여 진동판에 부착된 매질을 진동시켜 소리 에너지를 유발한다.

따라서, 익사이터 드라이버의 가장 큰 특징과 조건은 소리 에너지를 매질로 손실없이 전달하는 것이다.

에너지 전달의 효율성을 높이기 위하여, 종래의 익사이터 드라이버는 보이스코일 또는 자석(이하 발진부)에 가장 근접하여 진동판을 부착하는 방식을 취하고 있어, 다양한 환경에 장착이 불가능하다는 문제점이 있다.

종래의 익사이터 드라이버는 진동판이 매질에 부착되는 구조를 취하고 있어, 드라이버의 본체는 진동판에 지지되지 못하기 때문에, 대부분의 무게를 차지하고 있는 본체에 의해 드라이버가 다이나믹하게 움직이지 못하고 있다.

종래의 익사이터 드라이버는 윗방향, 아래방향, 측면방향 등으로 설치된 경우 모두 중력의 영향을 받아, 정확한 움직임을 나타내기 어려우며, 측면방향으로 설치된 경우에는 중력에 의하여 수직이 유지될 수 없어 보이스코일과 자석이 평행을 이루지 못한다는 문제점 또한 있다.

또한, 종래의 익사이터 드라이버는 접착제를 이용하여 진동판을 매질에 부착하는 방식을 사용하고 있는데, 이는 보수의 어려움이 있으며, 분해 후 재장착하는 동안 파손될 우려가 있다.

또한, 종래의 익사이터 드라이버는 드라이버의 무게에 따라 접착부가 떨어질 수 있으며, 접촉력이 약한 부분이 발생할 경우 음질의 변형 또는 안전사고의 발생 원인 될 수도 있다.

도 6을 참조하면 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 에너지 효율을 높이기 위해서는 움직이는 발진부(자석과 유사한 구성, 603)의 에너지가 진동판(601)에 정확하게 전달될 수 있도록 설계될 수 있다.

대부분의 에너지 손실은 드라이버를 전체적으로 지지하는 역할을 하는 하우징과 발진부(603)의 에너지를 매질(600)로 전달해야 하는 부분이 완벽하게 분리되어 있지 않기 때문에 발생한다.

따라서, 하우징(607)에 나사산을 만들고, 고정브라켓(609)을 장착하여 본체가 정확하게 지지된 상태에서 고정브라켓(609)을 고정나사(615) 등을 통하여 매질(600)에 단단하게 고정시킴으로써, 익사이터 드라이버가 정확하고 정교하게 지지될 수 있다.

상기 고정하는 방식은 발진부(603)의 에너지를 매질(600)에 완벽하게 전달할 수 있으며, 본체의 무게로 인해 발생하는 에너지의 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 고정하는 방식은 발진부(603)의 전달 특성을 향상시켜 출력은 물론 음질의 유지에도 도움을 줄 수 있다.

또한, 상기 고정하는 방식은 접착제를 사용할 필요가 없어, 미세하게 높이를 조절하고자 하는 경우, 나사 구조를 가진 진동판(601)을 돌려 쉽게 매질(600)과의 높이를 조절할 수 있다.

종래 익사이터 드라이버는 진동 에너지의 손실을 줄이기 위하여 발진부와 진동판의 거리를 최소화하고 있었다.

그러나, 상기 구조는 발진부와 매질의 거리를 극단적으로 좁힘으로써, 추가적인 장치가 장착되어야 하는 경우에는 제품의 디자인을 구성하는데 어려움이 발생한다.

또한, 종래 익사이터 드라이버는 대부분 Moving Coil 구조로써, 자석은 고정되고, 보이스코일이 움직이며, 발진부는 보이스코일에 연결되어 있어, 발진부의 내부는 둥그렇게 파여 있는 형태(도넛 구조)였다.

따라서, 종래 익사이터 드라이버는 상기 발진부의 구조에 따라, 매질과의 접촉면이 작아져 에너지를 손실하고, 정확한 사운드 이미지를 구현하는데에도 문제가 발생하였다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 자석(703)과 진동판(701)의 거리를 이격하여 설치할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 7을 참조하면, 자석(703)에 의하여 발생된 진동 에너지는 폴(Pole, 711)을 따라 전달되며, 폴(711)의 끝에는 진동판(701)이 결합되어 있다.

이 때, 폴(711)의 재질은 진동판(701)의 재질보다 높은 밀도의 재질로 형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 진동 에너지에 의한 소리는 밀도가 낮은 진동판(701)에서 생성될 수 있다.

따라서, 폴(711)의 길이와 관계없이 소리는 밀도가 낮은 진동판(701)에서 생성되므로, 자석(703)과 매질(700)의 거리를 멀게 구성할 수 있다.

일반적인 스피커를 구성하는 핵심부품인 자석은 전자기기 및 전기기기에 영향을 미칠 수 있는데, 상술한 방식은 발진부를 방자화하기 용이하고, 자장에 의한 전자 및 전기기기의 오동작 및 손상 등을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 웨이브 스프링(613)의 두께차이를 나타내는 개념도이다.

종래 익사이터 드라이버는 보이스코일에서 만들어진 소리 에너지가 보이스코일과 연결된 진동판에서 소리가 나는 구조로써, 진동판의 복원력을 향상시키기 위하여 일반 스피커와 같이 서스펜션을 넣어주는 방식을 사용한다.

그러나, 상술한 서스펜션을 사용하는 익사이터 드라이버는 진동판과 연결된 서스펜션 영역에서 소리가 함께 발진함으로써, 익사이터 고유의 특성을 갖지 못하고, 일반적인 스피커와 같은 형태의 소리가 발생한다.

일부 익사이터 드라이버는 복원력을 확보하고 소리가 발진하는 문제를 제거하기 위하여 스틸 재질의 평판 스프링을 적용하고 있으나, 평판 스프링 및 서스펜션 모두 복원력이 현저히 떨어지고, 고효율의 에너지 전달이 어렵다는 문제가 여전히 남아있다.

또한, 상기 평판 스프링 및 서스펜션 방식은 복원 속도가 낮아 댐핑 팩터가 현저히 저하되고, 이에 따라 다이나믹한 소리 재생이 어렵다.

상술한 종래 익사이터 드라이버는 보이스코일이 진동판에 부착되는 방식으로써, 진동판이 보이스코일과 함께 부착되어 있어 복원력이 매우 낮아 고효율의 드라이버를 만들 수 없다.

또한, 상술한 종래 익사이터 드라이버는 복원력을 보강하기 위한 서스펜션 구조를 강화하더라도, 발진이 서스펜션에서도 만들어지기 때문에 매질에 에너지를 충분히 전달할 수 없으며, 서스펜션을 작게 만들거나 평판으로 만들면 복원력이 현전히 낮아지는 문제가 있다.

정리하면, 종래 익사이터 드라이버는 서스펜션의 면적과 상관 없이 트랜지언트 특성이 강력한 신호가 전달되었을 경우, 반응 속도가 낮아 왜곡이 심하고, 댐핑팩터가 저하되며, 0점으로 되돌아 가야하는 반응 속도가 저하됨에 따라 다이나믹한 사운드 재생이 불가능하다.

또한, 종래 익사이터 드라이버는 역속하여 트랜지언트 특성이 강한 신호가 입력될 경우, 심각한 디스토션을 유발하고, 0점으로 되돌아 가기 전에 새로운 신호가 발생되거나 아주 큰 신호가 입력될 경우, 복원력이 상실된다는 문제점이 있다.

또한, 연속되는 강력한 출력은 복원력을 저하시켜 보이스 코일이 손상될 수도 있다.

또한, 종래 익사이터 드라이버는 최대 허용 입력의 신호를 받으면, 무빙 코일 또는 무빙 마그네틱이 폴피츠를 포함한 다른 부분에 부딛혀 심각한 왜곡을 유발할 수 있다.

따라서, 고출력의 드라이버를 만들기 위해서는 서스펜션을 평면 스프링으로 만들 수 밖에 없으며, 많은 손실로 인하여 효율이 낮아짐에 따라 익사이터 드라이버는 고출력 제품을 만들 수 없다는 결론에 이른다.

그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버에 의하면, 무빙 마그네틱 구조에서 무거운 자석의 움직임을 가장 빠르게 원래의 위치로 복귀할 수 있는 웨이브 스프링(613)을 사용하여 상술한 문제점을 해결할 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 출력에 따라 응답이 가능하도록 웨이브 스프링(613)의 두께를 서로 다르게 하여, 저출력에서 반응 속도를 높이고 고출력에서도 디스토션이 발생하는 문제점을 개선할 수 있다.

도 8을 참조하여 예를 들면, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이브스프링(613)은 a, b 및 c의 멀티 레이어 구조를 가지고 있으며, 각 레이어의 두께는 a<b<c를 이루도록 구성될 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이브스프링(613)은 저출력의 작은 소리 재생에서는 a레이어만 움직이고, 고출력의 큰 소리 재생에서는 a, b, c 레이어가 함께 움직일 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이브스프링(613)은 출력에 따라 다른 스프링 복원력을 가짐으로써, 트랜지언트 특성이 아주 강한 소리가 순간적으로 입력되더라도 디스토션이 발생하지 않고 빠른 복원력을 가질 수 있다.

상술한 바와 같이 웨이브스프링(613)은 다양한 두께를 가진 멀티레이어 웨이브스프링방식으로 구성됨으로써, 댐핑 팩터를 최대화할 수 있다.

또한, 웨이브스프링(613)은 기존 스프링에 비하여 최소 1/2 이상 두께를 줄일 수 있어 제품의 크기를 증가시키지 않으며, 복원력이 아주 강하여 장기간의 사용에도 변형이 발생하지 않는다.

종래 익사이터 드라이버는 진동판에 부착되는 방식으로써, 진동판의 재질, 밀도, 두께 및 크기 등에 따라 동일한 품질의 사운드를 재생하기 어려웠다.

또한, 이러한 편차는 익사이터 드라이버의 고질적인 문제점으로써, 동일한 음질을 보장할 수 없었다.

도 9를 참조하면, 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 무빙 마그네틱 또는 무빙 코일 방식과 상관없이, 자석(907) 또는 보이스코일(905)을 움직여 음질을 보정할 수 있는 구성을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 보이스코일(905)과 자석(907)의 위치에 따라서 효율을 증가시킬 수 있으며, 음질을 변화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 자석(907) 또는 보이스코일(905)의 위치를 외부에서 세부적으로 움직일 수 있도록 하여, 음질을 사용자가 원하는데로 조정할 수 있다.

일반적으로, 보이스코일(905)과 자석(907)은 보이스코일(905)의 중심으로 1/2 수준에서 위치해 있어야 하며, 보이스코일(905)과 자석(907)이 멀어질 경우에는 출력 저하, 저음 저하 현상이 발생하여 결국 고음만 들리게 되며, 보이스코일(905)과 자석(907)이 인접할수록 출력은 상승하고, 저음은 증가된다.

단, 1/2 수준을 넘어섰을 경우에는 출력 저하, 저음 저하 현상이 발생하게 된다.

따라서, 보이스코일(905)과 자석(907)의 거리에 따라 출력과 음질을 확보할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 사용자가 출력과 음질을 조정할 수 있도록 함으로써, 진동판과 상관없이 항상 최상의 음질을 유지할 수 있다.

또한, 상술한 웨이브스프링은 접촉면적이 넓기 때문에 무빙 구조의 마그네틱을 정확한 위치에 잡아두는 역할을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 눈금 표시를 통해 보이스코일(905)의 위치를 파악할 수 있으며, 이에 따라 조정하는 값을 미리 예측할 수 있다.

정리하면, 본 발명의 일실시예에 따른 익사이터 드라이버는 하우징(901) 내부에 위치하되, 내주면에 상기 보이스코일(905)을 고정하는 고정홈과 외주면에 제1나사산(904)이 형성되는 보이스코일지지부(903)를 더 포함하고, 상기 보이스코일(905)은 상기 고정홈에 고정되고, 상기 하우징(901) 내주면에 상기 제1나사산(904)에 대응하는 제2나사산(902)이 형성되어, 상기 하우징(901)의 회전에 의해 상기 보이스코일지지부(903)의 위치가 가변되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 익사이터 드라이버는, 층간소음을 상쇄하는 스피커로서 천장에 설치되어 사용될 수 있으며, 이를 통해 층간소음을 수음할 수 있는 콘택트 마이크를 내부에 포함할 수도 있다.

상술한 익사이터 드라이버는 진동으로 소리를 발생시키는 모든 구성을 지칭할 수 있으며, 익사이터 스피커, 스피커 드라이버, 익사이터 모듈, 스피커 모듈, 드라이버 모듈 등 다양하게 지칭될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 익사이터 드라이버는 상기한 바와 같이 설명한 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

매질에 부착되어 진동을 발생시키는 익사이터 드라이버에 있어서,

일면이 상기 매질에 접촉하여 진동을 전달하는 진동판;

상기 진동판에 진동을 전달하는 자석;

상기 자석 외측에 위치하고, 인가되는 신호에 따라 자기장을 발생시키는 보이스코일;

상기 보이스코일 외측에서 상기 보이스코일의 위치를 고정하는 하우징; 및

상기 매질에 대한 상기 보이스코일의 위치가 가변되는 것을 방지하기 위하여 일단은 상기 하우징에 고정되고, 타단은 상기 매질에 고정되는 고정브라켓;

을 포함하는 익사이터 드라이버.
청구항 1에 있어서,

일단이 상기 진동판의 타면과 결합되고, 타단은 상기 자석과 접촉하는 폴(Pole); 을 더 포함하고,

상기 자석은 상기 폴을 통하여 상기 진동판에 진동을 전달하는 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.
청구항 2에 있어서,

상기 폴과 상기 자석 사이에 위치하는 서스펜션링; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.
청구항 2에 있어서,

상기 폴은,

길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.
청구항 1에 있어서,

상기 보이스코일은,

상기 하우징 내부에 위치하되, 상기 자석에 대한 상대 위치가 가변되는 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.
청구항 5에 있어서,

상기 하우징 내부에 위치하되, 내주면에 상기 보이스코일을 고정하는 고정홈과 외주면에 제1나사산이 형성되는 보이스코일지지부; 를 더 포함하고,

상기 보이스코일은 상기 고정홈에 고정되고,

상기 하우징 내주면에 상기 제1나사산에 대응하는 제2나사산이 형성되어, 상기 하우징의 회전에 의해 상기 보이스코일지지부의 위치가 가변되는 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.
청구항 1에 있어서,

상기 자석이 진동 후 원래 위치로 복귀하도록 상기 자석의 일면에 위치하는 지지스프링; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.
청구항 7에 있어서,

상기 지지스프링은,

멀티레이어를 갖는 웨이브스프링(Wave spring)인 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.
청구항 8에 있어서,

상기 웨이브스프링은,

각 레이어의 두께가 상이한 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.
청구항 1에 있어서,

상기 하우징 내부에 위치하는 콘택트 마이크; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 익사이터 드라이버.