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KR101420320B1 - 초박형 진동판 전면 구동 스피커 - Google Patents

초박형 진동판 전면 구동 스피커 Download PDF

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KR101420320B1
KR101420320B1 KR1020130031855A KR20130031855A KR101420320B1 KR 101420320 B1 KR101420320 B1 KR 101420320B1 KR 1020130031855 A KR1020130031855 A KR 1020130031855A KR 20130031855 A KR20130031855 A KR 20130031855A KR 101420320 B1 KR101420320 B1 KR 101420320B1
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diaphragm
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metal diaphragm
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KR1020130031855A
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신 렬 이
Original Assignee
신 렬 이
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Abstract

초박형 진동판 전면 구동 스피커를 제시한다.
본 기술의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커는 상부 하우징, 상부 하우징과 상호 체결되도록 형성되는 하부 하우징, 평판 형상이며 상부 하부징 내면에 체결되는 상부 영구자석, 상부 영구자석과 동일한 형상이며 하부 하우징 내면에 상부 영구자석과 대향하도록 체결되는 하부 영구자석, 상부 영구자석과 하부 영구자석이 이루는 공간의 외주를 둘러 싸도록 형성되며, 상부 하우징 및 하부 하우징 간에 고정 설치되는 보이스 코일 및 상부 영구자석 및 하부 영구자석 사이에 배치되며, 평판 형상을 갖는 금속 진동판을 포함할 수 있다.

Description

초박형 진동판 전면 구동 스피커{Ultra Slim diaphragm driving Speaker}
본 발명은 음향 변환 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 초박형 진동판 전면 구동 스피커에 관한 것이다.
스피커는 전기 신호를 인간의 귀에 들리는 음향 신호로 변환시키는 전기-음향 변환장치로 진동판의 형태, 구동 방식, 재생 가능한 주파수 대역에 따라 여러 종류로 분류될 수 있다.
스피커의 대표적인 예로, 진동판에 부착된 코일을 움직여 공기를 진동시키는 무빙코일 스피커가 있으며, 도 1은 일반적인 무빙코일 스피커의 구조도이다.
도 1에 도시한 무빙코일 스피커는 영구자석(101)을 링 형태로 구성하고, 영구자석(101)의 상, 하측에 상부 플레이트(103) 및 하부 플레이트(105)를 설치하여 폴피스(107)와 함께 영구자석 자기회로를 구성한다. 폴피스(107)와 상부 플레이트(103) 사이에 형성된 간극에 보이스 코일(109)이 설치되고, 보이스 코일(109)을 원 상태로 복원시키고 지지하기 위해 댐퍼(111)를 사용한다.
한편, 진동면적을 넓혀 음향 출력을 높이기 위하여 진동판(113)을 보이스 코일(109)에 부착시키며, 진동판(113)은 스피커 프레임(119)에 서라운드(115)를 사용하여 다시 한번 지지시킨다.
무빙코일 스피커는 N극과 S극으로 구성되는 영구자석(101) 사이의 좁은 간극에 설치된 보이스 코일(109)에 전류를 흘림으로써, 영구자석(101)의 직류 자속(102)과, 보이스 코일(109)에 흐르는 교류 전류량과 보이스 코일(109) 길이에 비례하는 교류 자속(110)의 상호 작용에 의해 발생된 힘이 보이스 코일(109)을 상하로 움직인다. 그리고, 이 운동에너지가 진동판(113)에 전달되어 진동판(113) 전면 공기를 진동시켜 음향을 발생시키는 원리를 이용한다.
이와 같이, 무빙코일 스피커는 보이스 코일(109)과 진동판(113)이 함께 움직이는 구조이기 때문에 진동계의 무게가 증가되어 고주파수 대역의 음 재생이 제한되고, 스피커의 전체적인 음향 출력 효율이 나빠지게 된다.
그리고, 고주파수 대역에서 보이스 코일(109)과 접합된 진동판 부위와 보이스 코일(109)과 접합되지 않은 진동판 부위가 서로 다르게 진동하는 분할 진동 현상으로 인해 음질이 저하되고, 음향 출력이 줄어든다.
또한, 보이스 코일(109)에 전류를 인가시키기 위해 터미널(125)로부터 코일 접합부(121)를 금사선(123)으로 연결하는데, 진동판(113)의 상하 운동이 반복됨에 따라 코일 접합부(121)에서 금사선(123)의 단선이 발생되고, 금사선(123)이 진동판(113)과 부딪히는 소음이 발생될 우려가 있으며, 코일 접합부(121)로 인해 진동판(113)의 비 대칭성이 증가하여 상하 운동 시 분할 진동 현상이 심화된다.
아울러, 진동판(113)이 영구자석(101) 상부에 위치하기 때문에, 스피커의 전체 두께가 영구자석(101), 상부 플레이트(103) 두께, 하부 플레이트(105) 두께 및 진동판(113)의 높이의 합으로 결정되므로 초박형으로 구성하기가 불가능하다.
이러한 문제점을 극복하기 위해 진동계의 무게를 줄이기 위한 연구가 진행되었으며, 이러한 문제를 해결한 스피커의 일 예로서, 밸런스드 아마추어 (Balanced amateur) 스피커를 들 수 있다.
도 2는 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커의 구조도이다.
도 2에 도시한 것과 같이, 밸런스드 아마추어 스피커는 요크(204)에 영구자석(201)을 부착하고, 영구자석(201)의 N극과 S극 사이에 진동자(202)를 배치시켜 구동부를 구성한다. 아울러, 진동자(202)의 상하 진동 폭만큼 일정 간격을 두고 코일(203)을 감아 교류 전류를 흘리면 진동자(202)가 전자석의 원리에 의해 전류의 방향에 따라 N극 또는 S극으로 바뀌게 되고, 진동자(202)와 영구자석(201)의 극성에 따라 인력 또는 척력이 발생하여 진동자(202)가 상하 진동을 하게 된다. 이러한 진동자(202)의 상하 운동에너지는 연결막대(205)를 통해 진동판(206)으로 전달되고, 결국 상기 진동판(206)이 움직여 전기 신호를 소리로 재생할 수 있게 된다.
밸런스드 아마추어 스피커는 코일과 진동판을 분리시킴으로써 진동계가 가벼워져 음향 출력 효율이 무빙코일 방식에 비해 높아지는 장점이 있다. 하지만 진동자(202)의 진동을 진동판(206)까지 전달하기 위해 연결막대(205)를 사용하므로 진동판의 한 점(즉, 연결막대(205)가 접촉된 부위)에만 집중적으로 힘이 가해져 진동판 전체가 상하방향으로 동일한 위상으로 움직이는 것이 어렵다. 따라서 한 점을 집중 구동시키는 밸런스드 아마추어 스피커 방식은 진동판(206)의 크기가 커질수록 진동판(206)이 같은 위상으로 움직이지 않아 발생되는 분할 진동현상이 크게 나타나게 되어 음향 특성이 나빠지는 단점이 있다.
한편, 무빙코일 스피커의 진동 원리 즉, 자력선 내의 도선에 전류가 흐르게 되면 도선이 힘을 받아 수직 방향으로 움직이는 원리를 사용하되, 영구자석과 도선의 배치를 기존 무빙코일과 다르게 하여 박형으로 제작 가능하게 만든 평판형 자석 스피커가 연구되었다.
도 3은 평판형 자석 스피커의 구조도이다.
도 3에 도시한 평판형 자석 스피커는 상하방향으로 분극되어 N극과 S극이 교대로 배치된 다수의 영구자석(301)과, 이들 상하 영구자석(301) 사이에 설치되는 진동판(302)과, 진동판(302) 상에 접착된 박막 전도체(303)를 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이 영구자석(301)에 의해 형성된 자력선 상에서 진동판(302)에 접착된 박막 전도체(303)에 전류를 흘림으로써 도체가 움직이는 힘이 발생되고, 이 힘이 진동판(302)을 상하로 움직이게 한다. 이러한 방법으로 진동판(302)을 움직이면 진동판 전체가 한꺼번에 상하운동을 하게 되므로 무빙코일 스피커와 밸런스드 아마추어 스피커에서 문제가 되었던 분할 진동을 해결할 수 있게 된다.
하지만 음향 출력을 높이기 위해서는 진동판(302) 상에 접착된 박막 전도체(303)의 길이를 무빙코일 스피커의 코일 길이만큼 길게 만들어야 하는데, 박막 전도체(303)를 패턴 형태로 진동판(302)에 부착해야 하는 방식의 특성상 무빙코일 스피커와 동일한 코일 길이를 확보하기 어렵고, 이로 인해 에너지 변환효율이 떨어지는 문제를 가진다.
이러한 박막 전도체(303)의 길이 감소에 따른 음향 출력 저하 문제를 해결하기 위해서는 많은 수의 영구자석(301)을 도입하여야 되며, 이는 제조 단가를 크게 상승시키는 문제점을 야기한다.
아울러, 파장이 짧은 고주파수에서는 진동판에 프린트된 박막 전도체(303) 패턴이 전체 진동판(302)에 힘을 동일하게 분포시키는 것을 불가능하게 만들어, 진동판 부위별로 위상 간섭을 일으키는 문제가 발생된다. 또한, 보이스 코일로 사용되는 박막 전도체(303)가 진동판(302)에 코팅되어 있어 고출력 시 박막 전도체(303)에 전류가 증가하여 높은 열이 발생하게 되면 부착된 박막 전도체(303)가 진동판(302)으로부터 이탈하여 내구성을 보장할 수 없다.
최근 들어, TV 수신기 등 다양한 멀티미디어기기들은 그 두께가 날로 감소하고 있으며, 유기발광체를 적용한 TV 수신기의 경우 5밀리미터 이하의 두께로 초박형화 되고 있다. 따라서, 이러한 멀티미디어기기에 적용시킬 수 있을 만큼 초박형이면서, 요구되는 주파수 대역의 음향 신호를 출력할 수 있는 스피커가 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 구동부를 진동부 측면에 배치시킨 초박형 진동판 전면 구동 스피커를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 진동부 전면(全面)을 균일하게 구동시켜 분할진동을 억제할 수 있는 초박형 진동판 전면 구동 스피커를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 구동부와 진동의 무게를 최소화할 수 있는 초박형 진동판 전면 구동 스피커를 제공한다.
본 기술의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커는 상부 하우징; 상기 상부 하우징과 상호 체결되도록 형성되는 하부 하우징; 평판 형상이며 상기 상부 하부징 내면에 체결되는 상부 영구자석; 상기 상부 영구자석과 동일한 형상이며 상기 하부 하우징 내면에 상기 상부 영구자석과 대향하도록 체결되는 하부 영구자석; 상기 상부 영구자석과 상기 하부 영구자석이 이루는 공간의 외주를 둘러 싸도록 형성되며, 상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징 간에 고정 설치되는 보이스 코일; 및 상기 상부 영구자석 및 상기 하부 영구자석 사이에 배치되며, 평판 형상을 갖는 금속 진동판;을 포함할 수 있다.
본 기술에 의하면, 구동부를 진동부의 측면에 배치시킴에 따라 스피커를 초박형으로 구성할 수 있다.
또한, 진동부 전면(全面)에 직류 및 교류 자속을 균일하게 분포시켜 진동부가 균일하게 구동됨에 따라 분할 진동을 억제할 수 있고, 보이스 코일이 진동판과 분리되어 진동부의 무게를 줄일 수 있으므로 고주파수 재생이 가능함은 물론, 음향 출력 효율을 높일 수 있다.
아울러, 보이스 코일이 금속 하우징에 부착되기 때문에 보이스 코일에서 발생된 열의 외부 배출력이 증대되어 보이스 코일의 냉각 효율을 높일 수 있고, 금속 하우징에 구현된 터미널이 코일과 직접 연결되므로 터미널과 코일 접합부를 연결하기 위한 금사선을 생략할 수 있어 내구성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 무빙코일 스피커의 구조도,
도 2는 일반적인 밸런스드 아마추어 스피커의 구조도,
도 3은 평판형 자석 스피커의 구조도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 분해 사시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도 및 진동부 평면도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도 및 진동부 평면도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도 및 진동부 평면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도,
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 자속 루프를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커(40)는 상호 체결되도록 형성되는 상부 하우징(401a) 및 하부 하우징(401b), 상부 하우징(401a)에 체결되는 상부 영구자석(403a)과 하부 하우징(401b)에 체결되는 하부 영구자석(403b)을 포함하여 직류 자속을 형성하기 위한 한 쌍의 영구자석(403a, 403b), 한 쌍의 영구자석(403a, 403b)이 이루는 공간의 외주를 둘러싸도록 형성되며 상부 하우징(401a) 및 하부 하우징(401b) 간에 고정 설치되어 교류 자속을 형성하기 위한 보이스 코일(405), 한 쌍의 영구자석(403a, 403b) 사이에 배치되어 영구자석(403a, 403b)에서 형성된 직류 자속과 보이스 코일(405)에서 형성된 교류 자속의 상호 작용을 통해 상하 방향으로 진동하는 금속 진동판(407)을 포함한다.
보다 구체적으로, 하우징(401a, 401b)은 금속과 같은 도전성 재질로 이루어져 영구자석(403a, 403b)에 의한 직류 자속과 보이스 코일(405)에 의한 교류 자속을 금속 진동판(407)으로 집속시키기 위한 자기회로 루프를 구성한다. 아울러, 하우징(401a, 401b)에는 각각 음향 방사홀(4011, 4013)이 구비되어 금속 진동판(407) 전면의 공기를 외부로 방사시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 하우징(401a, 401b)은 평면 상에서 실질적인 원판 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한 쌍의 영구자석(403a, 403b)은 각각 실질적으로 평판 형상이며 금속 재질의 하우징(401a, 401b)과 함께 직류자속 루프를 형성한다. 즉, 상부 영구자석(403a)에서 발생된 직류 자속이 금속 진동판(407)을 지나 하부 영구자석(403b)으로 흘러 들어가고, 하부 영구자석(403b)으로 흘러 들어온 직류 자속은 자기 저항이 적은 금속 하우징(401b→401a)으로 흘러 들어가 상부 영구자석(403a)에 다시 모이게 된다. 이를 통해 누설 자속을 최소화시키고, 금속 진동판(407)에 대한 직류 자속의 집속을 극대화시킬 수 있다.
보이스 코일(405)은 금속 재질의 하우징(401a, 401b)과 함께 교류자속 루프를 형성한다. 즉, 보이스 코일(405)에서 발생된 교류 자속이 자기 저항이 낮은 금속 하우징(예를 들어 401a)으로 흘러 들어가 금속 진동판(407)을 지나 금속 하우징(예를 들어 401b)으로 다시 흘러 들어가게 된다. 이를 통해 누설 자속을 최소화시키고 금속 진동판(407)에 대한 교류 자속의 집속이 극대화된다.
따라서, 본 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커(40)는 하부 하우징(401b)에 마련된 터미널(413)을 통해 보이스 코일(405)에 교류 전류가 인가될 경우 전류의 방향에 따라 금속 진동판(407)이 N극 또는 S극으로 자화되며, 금속 진동판(407)의 상하에 배치된 영구자석(403a, 403b)과의 인력, 척력에 의해 금속 진동판(407)이 상, 하 방향으로 진동하게 된다.
금속 진동판(407)은 투자율(magnetic permeability)이 높은 재질을 이용하여 실질적으로 평판 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 금속 진동판(407)의 일면에는 교류 자속이 없을 경우 금속 진동판(407)을 원래 위치로 복귀시키며, 금속 진동판(407) 전면과 후면의 공기 흐름을 차단하여 음향 방사 홀(4011, 4013)로만 음이 방사되도록 하는 서라운드(409)가 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 금속 진동판(407)이 탄성을 갖는 재질로 이루어진 경우, 서라운드(409)는 생략할 수 있으며, 탄성 재질의 금속 진동판(407) 자체, 또는 금속 진동판(407)와 서라운드(409)를 함께 일컬어 진동부라 지칭할 수 있다.
아울러, 진동부(407/409, 또는 407)는 한 쌍의 지지대(411a, 411b)에 의해 한 쌍의 영구자석(403a, 403b) 사이의 지정된 위치에 고정 설치될 수 있다. 도 4에 도시한 것과 같이, 한 쌍의 지지대(411a, 411b)는 둘 간의 대응면에 진동부(407/409 또는 407)의 테두리가 고정될 수 있도록, 진동부(407/409 또는 407)의 형상과 실질적으로 동일한 형상의 개구부를 구비하는 링 형상으로 구성할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도 및 진동부 평면도이다.
도 5a는 도 4에 도시한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도를 나타내고, 도 5b는 진동부(407, 409)의 평면도이다.
본 실시예에서, 서라운드(409)는 금속 진동판(407)의 일면에 배치되고, 금속 진동판(407)과 서라운드(409)는 한 쌍의 지지대(411a, 411b)에 의해 한 쌍의 영구자석(403a, 403b) 사이에 고정된다.
금속 진동판(407)의 에지 부분은 지정된 형상의 복수의 홀(4071)을 갖도록 형성되고, 이러한 형상의 금속 진동판(407) 상에 동일 사이즈의 서라운드(409)가 설치된다.
복수의 홀(4071)에 의해 금속 진동판(407)의 변위가 보장되고, 보이스 코일(405)에 전류가 인가되지 않은 상태에서 복수의 홀(4071) 및 서라운드(409)의 탄성에 따른 복원력에 의해 금속 진동판(407)이 원래 위치로 복귀할 수 있게 된다. 복수의 홀(4071)은 금속 진동판(407)의 최대 변위 및 재생 주파수 대역에 따라 다양한 형태 및 사이즈로 제작 가능하다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도 및 진동부 평면도로서, 도 6a는 조립 단면도를 나타내고 도 6b는 진동부의 평면도를 나타낸다.
본 실시예는 금속 진동판(407) 외주에 주름형 서라운드(4091)를 설치한 형태의 진동부를 나타낸다. 주름형 서라운드(4091)를 도입함에 따라 금속 진동판(407)의 복원력이 증대될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도 및 진동부 평면도이다.
금속 진동판(407)을 탄성을 갖는 고 투자율 재료로 형성하는 경우에는 별도의 서라운드 없이 진동부를 구성할 수 있다. 즉, 금속 진동판(407) 자체의 탄성에 의해 금속 진동판(407)의 복원력을 보정할 수 있으므로, 서라운드의 도입이 불필요하게 되는 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 조립 단면도이다.
본 실시예는 보이스 코일(405)을 진동부(407, 409)의 상하로 나누어 배치시킨 구조를 나타낸다.
즉, 도 5 내지 도 7에 도시한 스피커는 진동부의 외주에 보이스 코일(405)이 배치되므로, 전체 직경은 진동부의 직경에 보이스 코일의 둘레 길이가 포함된 크기를 갖는다.
하지만, 도 8에서와 같이 보이스 코일(405)을 상부 코일(405a) 및 하부 코일(405b)로 나누어 진동부의 상부 및 하부에 각각 배치시키면, 진동부의 직경만큼의 길이를 갖는 더욱 소형화된 스피커를 구성할 수 있다.
이 때, 상부 및 하부 코일(405a, 405b)는 진동부의 최대 변위를 고려하여 그 이격 간격이 결정될 수 있다.
아울러, 도 8에는 진동부가 도 5와 같이 금속 진동판(407) 및 서라운드(409)로 이루어진 구조를 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 도 6과 같은 주름형 서라운드가 도입된 구조, 또는 도 7과 같이 서라운드를 생략한 탄성 재질의 금속 진동판 구조를 채택할 수 있음은 물론이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 의한 초박형 진동판 전면 구동 스피커의 자속 루프를 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 9a를 참조하여 직류 자속 루프의 형성 및 작용을 설명한다.
상부 영구자석(403a)에서 발생된 직류 자속은 하부의 금속 진동판(407)을 지나 하부 영구자석(403b)으로 흘러 들어간다. 그리고, 하부 영구자석(403b)으로 흘러 들어온 직류 자속은 자기 저항이 적은 금속 하우징(401b→401a)을 경유하여 상부 영구자석(403a)에 다시 흘러 들어가 직류 자속 루프를 형성하게 된다.
다음, 도 9b를 참조하여 교류 자속 루프의 형성 및 작용을 설명한다.
터미널(413)을 통해 교류 전류가 인가됨에 따라, 보이스 코일(405)에서 발생된 교류 자속은 자기 저항이 낮은 금속 하우징(예를 들어 401a)으로 흘러 들어간다. 그리고 하우징(401a) 사이에 형성된 금속 진동판(407)을 지나 자기 저항이 낮은 금속 하우징(예를 들어 401b)으로 다시 흘러 들어가 교류 자속 루프를 형성하게 된다.
결국, 보이스 코일(405)에 인가되는 전류의 방향에 따라 금속 진동판(407)이 N극 또는 S극으로 자화되고, 금속 진동판(407)의 상하에 배치된 영구자석(403a, 403b)과의 인력, 척력에 의해 금속 진동판(407)이 상, 하 방향으로 진동하여 음이 외부로 방사될 수 있게 된다.
아울러, 금속 재질의 하우징(401a, 401b)을 통해 자기 회로 폐루프가 형성되어 누설 자속이 최소화되고, 금속 진동판(407)에 대한 직류 자속의 집속을 극대화시킬 수 있다.
기존 무빙코일 방식의 스피커는 진동부와 보이스 코일이 상, 하로 배치되어 스피커의 두께를 줄이는데 한계가 있었지만, 본 발명은 보이스 코일(405)이 진동부의 측면에 배치되어 스피커의 전체 두께를 진동판의 최대 변위 및 금속 하우징 두께의 합(예를 들어 4㎜ 이하) 만으로 최소화시킬 수 있다.
그리고 무빙코일 방식의 스피커는 보이스 코일이 진동판의 일부분에만 구동력을 전달시켜 고주파수 재생시 보이스 코일과 접촉된 부위의 진동판과 접촉되지 않은 부위의 진동판에서 분할 진동이 발생되어 고주파수 재생 대역이 제한되고 음향 출력이 낮아진다. 반면, 본 발명에서는 직류 및 교류 자속이 금속 진동판(407) 전체에 균일하게 분포되어 금속 진동판(407) 전면에 균일한 구동력이 작용되므로 고주파수 대역이 확대되고, 음향 출력 효율을 높일 수 있다.
또한 무빙코일 방식의 스피커에서는 보이스 코일과 진동판이 함께 진동하여 진동부의 무게 증가로 인한 음향 출력 효율이 감소되지만, 본 발명에서는 진동부 무게의 많은 부분을 차지하는 보이스 코일(405)이 금속 하우징(401a, 401b)에 고정되고, 금속 진동판(407)만이 진동하므로 음향 출력 효율을 향상시킬 수 있다. 일 예로, 무빙코일 방식의 스피커에 비해 진동부의 무게를 절반 이하로 감소시킬 수 있다.
아울러 무빙코일 방식의 스피커에서는 보이스 코일이 자기 갭 사이의 좁은 공간에 위치하여 보이스 코일에서 발생되는 열 방출이 제한되어 허용 입력이 제한되는 문제가 있었지만, 본 발명에서는 보이스 코일(405)의 상면, 하면, 측면 부위가 금속 하우징(401a, 401b)에 접촉되므로 효율적인 열 방출이 가능해지며, 무빙코일 방식의 스피커에 비해 냉각 효율이 증대되어 큰 입력 전류에 의한 내구성을 향상시킬 수 있다.
나아가 무빙코일 방식의 스피커에서는 보이스 코일에 전류를 인가시키기 위해 터미널과 연결된 금사선이 진동판의 코일 접합부와 연결되어 있어 진동판의 상하 운동 시 코일 접합부가 약해져서 단선이 생기거나 금사선이 진동판과 부딪치는 소음을 발생시키고, 코일 접합부로 인해 진동판의 상하 운동이 원활하지 못해 분할진동을 증대시키는 문제를 야기한다. 이와 달리, 본 발명에서는 보이스 코일(405)이 움직이지 않고 고정되어 있어 보이스 코일(405)의 단선 우려가 없고, 금사선 구조가 없어 진동판과의 접촉 소음 발생이 없으며, 코일 접합부 또한 없으므로 진동판의 상하 진동이 원활하게 되어 분할진동 없는 고 음질 음향 재생이 가능하다. 이러한 구조적인 단순함으로 인해 무빙코일 방식에서는 어려웠던 자동화 양산이 보다 용이해 지고, 제조시의 불량 발생률을 크게 줄일 수 있다.
따라서, 고 음질이 요구되는 초박형 TV나 휴대형 멀티미디어기기 등과 같은 전자제품의 다양한 크기의 스피커에 적용이 가능하다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
401a, 401b : 하우징
403a, 403b : 영구자석
405 : 보이스 코일
407 : 금속 진동판
409 : 서라운드
411a, 411b : 지지대
413 : 터미널
4011, 4013 : 음향 방사홀

Claims (6)

  1. 상부 하우징;
    상기 상부 하우징과 상호 체결되도록 형성되는 하부 하우징;
    평판 형상이며 상기 상부 하부징 내면에 체결되는 상부 영구자석;
    상기 상부 영구자석과 동일한 형상이며 상기 하부 하우징 내면에 상기 상부 영구자석과 대향하도록 체결되는 하부 영구자석;
    상기 상부 영구자석과 상기 하부 영구자석이 이루는 공간의 외주를 둘러 싸도록 형성되며, 상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징 간에 고정 설치되는 보이스 코일; 및
    상기 상부 영구자석 및 상기 하부 영구자석 사이에 배치되며, 평판 형상을 갖는 금속 진동판;
    을 포함하는 초박형 진동판 전면 구동 스피커.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징은 도전성 재질로 이루어지는 초박형 진동판 전면 구동 스피커.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 진동판의 일면에 배치되는 서라운드를 더 포함하는 초박형 진동판 전면 구동 스피커.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 진동판의 외주에 고정 설치되는 주름형 서라운드를 더 포함하는 초박형 진동판 전면 구동 스피커.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 진동판은 탄성 재질이며,
    상기 상부 영구자석 및 상기 하부 영구자석 사이에 탄성 재질의 상기 금속 진동판을 고정 설치하며, 상기 금속 진동판과 실질적으로 동일한 형상의 개구부를 구비하는 지지대를 더 포함하는 초박형 진동판 전면 구동 스피커.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보이스 코일은 상기 금속 진동판 상부 영역에 형성되는 상부 보이스 코일; 및
    상기 금속 진동판 하부 영역에 형성되는 하부 보이스 코일;을 포함하고,
    상기 상부 보이스 코일 및 상기 하부 보이스 코일은 상기 금속 진동판의 상하 방향 최대 변위에 기초하여 이격 설치되는 초박형 진동판 전면 구동 스피커.
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